CN103769713B - 预热模组、使用该预热模组的预热区及预热段 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预热模组，包括加热室、风机及工作台，加热室具有加热装置及第一进风口，加热装置用于加热空气，第一进风口将空气传导进加热室，风机具有第二进风口和第一出风口，第二进风口与加热室相通，用于抽吸加热室内热风，第一出风口用于将风机内热风传输，工作台具有第三进风口和第二出风口，第三进风口与第一出风口相通，第二出风口允许第三进风口传导来的热风传输出预热模组，第一进风口与第二出风口设置在同一平面。预热区包含多个预热模组，预热段包含多个预热区。本发明预热模组、使用预热模组的预热区及预热段，重复利用热风，降低能耗，预热区选择性开启预热模组，从而节约电能，达到节能的经济效益和环保要求。

Description

预热模组、使用该预热模组的预热区及预热段

技术领域

本发明涉及电子产品的生产设备技术领域，尤其涉及一种节能的加热炉的预热模组、使用该预热模组的预热区及预热段。

背景技术

波峰焊锡炉是电子工厂重要的生产设备之一，且属于高耗电能的设备，其中预热段为能耗较高的区段。当前波峰焊接专用锡炉的预热段一般使用2~3预热区，预热段每一区宽约60~80cm，一般生产时根据设定的温度，由电控系统来控制加热器的加热功率，以确保印刷电路板经过预热段之后，可以达到最佳焊锡效果的板温，一般预热段消耗的电能约占整体锡炉总能耗的60~70%，其消耗功率约为30~45kw。

因印刷线路板尺寸大小不一，但预热段的加热管受限于设计结构，无论印刷线路板大或小仍须全开，此将会造成在生产较小印刷电路板时，加热管没有使用的部分浪费电能。

图1所示为现有技术中波峰焊锡炉的预热段的结构示意图。参见图1所示，波峰焊锡炉的预热段10包括三个预热区101、102、103，所述三个预热区101、102、103在同一平面内依次平行放置。在预热区的上方设置有导轨106，所述印刷电路板104沿着导轨106依次在从预热区101传输向预热区102和预热区103（如图中箭头方向所示）。所述预热区101、102、103均包括多个加热管105，所述多个加热管105平行放置，且加热管105的轴向与印刷电路板104的传输方向垂直。

如图1所示，一般预热区101、102、103的长为700mm，宽为600mm，加热管105的轴向与印刷电路板104的传输方向垂直，即与预热区101、102、103的宽度方向一致，而且加热管105的长度基本等于预热区101、102、103的宽度。当印刷电路板104尺寸较小时，比如印刷电路板104的长为200mm，宽为150mm，将印刷电路板104依次经过预热区101、102、103，印刷电路板104沿与加热管105轴向垂直的方向传输，其仅经过每个加热管105的150mm的长度，则加热管105的其余的长度没有被印刷电路板104经过。而由于每个加热管105均为一个整体的加热管，因此，当对印刷电路板104进行预热时，加热管105需要整根加热管全部开启工作。这样，在加热管105长度方向上没有被印刷电路板104占据的位置，如图1中虚线框标示的区域，虽然开启加热但是并没有对加热印刷电路板104做出贡献，从而导致电能的浪费。

根据预热区的长和宽的尺寸为700mm*600mm，则每个预热区设置有6根加热管105，每根加热管105的长度为600mm，每根加热管105的功率为2kw，故每个预热装置加热总功率为12kw，预热段三个预热区的总功率为36kw。由于加热管105是全部开启的，所以预热装置消耗的能量不受印刷电路板104的尺寸的影响，即不管印刷电路板104的尺寸是多少，预热装置的加热总功率依然为36KW。

因此，为降低能源浪费，必须重新设计预热区的加热结构，以达到节能的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节能的预热模组、使用该预热模组的预热区及预热段。

为了解决上述问题，本发明提供一种预热模组，包括加热室、风机及工作台，所述加热室具有一加热装置及一第一进风口，所述加热装置用于加热加热室内的空气，所述第一进风口将空气传导进加热室；所述风机具有第二进风口和第一出风口，所述第二进风口与所述加热室相通，用于抽吸加热室内的热风，所述第一出风口用于将风机内的热风传输出去；所述工作台具有第三进风口和第二出风口，所述第三进风口与所述第一出风口相通，用于将所述风机传导出来的热风引进工作台，所述第二出风口允许第三进风口传导来的热风传输出预热模组加热样品；所述第一进风口与所述第二出风口设置在同一平面，所述第一进风口允许所述第二出风口传输出来的热风进入。

进一步，沿与第二出风口所在平面垂直的方向依次设置工作台、加热室及风机；在第二出风口所在的平面内，设置有两个第一进风口，且所述两个第一进风口的长度方向与所述第二出风口长度方向平行，所述第二出风口位于两个第一进风口之间；所述第二出风口具有与第一进风口不相邻的两边，所述第三进风口设置在所述两边所在的与第二出风口所在平面垂直的平面上。

进一步，所述工作台的第二出风口包括一分流隔板，所述分流隔板上分布有多个孔洞，所述孔洞允许风机传导来的热风通过。

进一步，所述加热装置为一个或多个沿预热模组轴向放置的加热管。

一种预热区，包括多个上述的预热模组，所述多个预热模组轴向平行排列，进一步包括一控制装置，所述控制装置与每个预热模组电学连接，独立控制每个预热模组的开启和关闭。

所述工作台的第二出风口进一步包括一分流隔板，所述分流隔板上分布有多个孔洞，所述孔洞允许风机传导来的热风通过。

进一步，所述加热装置为一个或多个沿预热模组轴向放置的加热管。

进一步，包括一组导轨，所述导轨设置在所述工作台上方，并与工作台之间具有一距离，所述导轨与所述预热模组轴向平行，用于传输待加热样品。

进一步，待加热样品放置在一框架上，所述导轨传输所述框架。

一种加热炉的预热段，包含上述的一个或多个预热区，所述预热区在同一平面内沿着待加热样品的传输方向依次平行放置。

进一步，包括一组导轨，所述导轨设置在所述所有预热区的上方，并与预热区之间具有一距离，所述导轨与所述预热区轴向平行，用于传输待加热样品。

进一步，所述加热炉为波峰焊锡炉，所述待加热样品为印刷线路板。

本发明的优点在于，所述预热模组采用热风循环的设计，重复利用热风，从而降低能耗；所述预热区采用多组预热模组，当对待加热样品进行预热时，在控制装置的控制下只开启待加热样品经过的预热模组即可，其余的预热模组不开启加热功能，从而节约电能，达到节能的经济效益和环保的要求。

附图说明

图1所示为现有技术中波峰焊锡炉的预热段的结构示意图；

图2A所示为本发明预热模组的剖面结构示意图；

图2B所示为本发明预热模组的剖面结构示意图；

图2C所示为加热室拆分结构示意图；

图2D所示为风机与加热室组合结构示意图；

图2E所示为本发明热风循环示意图；

图3A所示为本发明预热区的结构示意图；

图3B所示为待加热样品放置在框架上传输的结构示意图；

图4所示本发明预热段的结构示意图；

图5A所示为本发明实施例1的示意图；

图5B所示为本发明实施例2的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的预热模组、使用该预热模组的预热区及预热段的具体实施方式做详细说明。附图中所示并非装置的实际结构，仅是示意性地标示各个装置的相对位置关系。本发明的预热模组、使用该预热模组的预热区及预热段可以用于各种设备中，在下述具体实施方式中，以波峰焊锡炉为例，进行说明。所述待加热样品以印刷线路板为例进行说明。

图2A所示为本发明预热模组的剖面结构示意图。参见图2A所示，预热模组20包括加热室201、风机202及工作台203。所述加热室201包括加热装置2011和第一进风口2012，所述风机202包括第二进风口2021和第一出风口2022，所述工作台203包括第三进风口2033和第二出风口2034。沿与第二出风口2034所在平面垂直的方向依次设置工作台203、加热室201及风机202，即加热室201位于工作台203下方，风机202位于加热室201下方。预热模组20的这种结构设计可以大大节省预热模组20横向的空间。

图2C所示为加热室拆分结构示意图，综合参见图2A及图2C所示，所述加热室201包括一加热装置2011，所述加热装置2011用于为预热模组20提供热量。在本实施方式中，所述加热装置2011为沿预热模组20轴向放置的加热管，在本发明其他实施方式中，所述加热装置2011也可以为其他本领域技术人员熟知的加热装置，比如加热块、电阻丝等。

所述加热室201具有一第一进风口2012，所述第一进风口2012与预热模组20外部相通，并将加热模组20外部的空气传导进入加热室201，所述加热装置2011对该空气进行加热。在本实施方式中，所述加热室201轴向的两端及上下面均为密闭结构，两侧为开口结构，所述两侧的开口即为第一进风口2012。当然，在本发明其它实施方式中，所述第一进风口2012也可以设置在加热室201的其它位置，比如加热室201的两侧密闭，轴向的两端为开口结构，这样轴向的两端即为第一进风口2012，因此，不论第一进风口2012设置在任何位置，都要保证将预热模组20外部的空气引导进入加热室201，为加热室提供空气。

图2D所示为风机与加热室组合结构示意图，综合参见图2A及图2D所示，所述风机202具有第二进风口2021和第一出风口2022。所述第二进风口2021与加热室201相通，启动风机202，其将对加热室作用于加热室201，使加热室201内部呈现负压状态，从而将所述加热室201内已经加热的热风从风机201的第一进风口2012抽吸进风机202。由于此时加热室201呈现负压状态，外界的空气也可以通过第一进风口2012进入加热室201内。所述第一出风口2022与工作台203的第三进风口2033相通，将风机从加热室201抽吸出的热风传导向工作台203的第三进风口2033。在本实施方式中，所述风机202为风扇，在本发明的其它实施方式中也可以用其他的风机装置替换。

参见图2A所示，所述工作台203包括一第三进风口2033和第二出风口2034，所述第三进风口2033与所述第一出风口2022相通，用于将所述风机202传输来的热风引导进入工作台203，所述第二出风口2034允许第三进风口2033传输来的热风传输出预热模组20对样品进行加热。

所述第一进风口2012与所述第二出风口2034设置在同一平面上，这样设计可以使得从第二出风口2034传输出的热风除作用于待加热样品外，部分热风可以经过第一进风口2012重新进入加热室进行加热，使得热风能够循环利用，从而达到节约能源的目的。更进一步，在第二出风口2034所在的平面内，设置有两个第一进风口2012，且所述两个第一进风口2012的长度方向与所述第二出风口2034长度方向平行，所述第二出风口2034位于两个第一进风口2012之间；所述第二出风口2034具有与第一进风口2012不相邻的两边，所述第三进风口2033设置在所述两边所在的与第二出风口2034所在平面垂直的平面上。这样的设计可以避免第一进风口2012进来的没有经过加热的空气进入工作台203，影响工台203的温度。

进一步，参见图2B所示，所述工作台203的第二出风口2034处包括一分流隔板2031，所述分流隔板2031上分布有若干个孔洞2032，所述孔洞2032允许热风离开第二出风口2034，并对待加热样品进行加热。在本发明其他实施方式中，所述工作台203的第二出风口2034处设置的分流隔板2031上可以不分布孔洞，而是分布若干个缝隙，只要热风可以通过即可，更进一步，工作台203的第二出风口2034处上也可以不设置分流隔板2031，直接使用风机202传导来的热风对待加热样品进行加热。

图2E所示为本发明热风循环示意图。结合图2A及图2E中箭头所示，空气通过与第二出风口2034在同一平面内的第一进风口2012进入加热室201内部，所述空气包括从第二出风口2034传输出来的热风。进入加热室201内的空气被加热室201内的加热装置2011加热成为热风，风机202工作，加热室内的热风通过风机202的第二进风口2021抽吸进入风机202，由于风机202的抽吸作用，此时加热室201内为负压状态，因此空气可以通过第一进风口2012进入加热室201内部。进入风机202的热风，通过风机202的第一出风口2022传导向工作台203的第三进风口2033，工作台的第三进风口2033将空气引导进工作台203，进入工作台203内的热风通过工作台203的第二出风口2034传输出预热模组20，并对待加热样品进行加热。当工作台203的第二出风口2034处设置有分流隔板2031时，热风通过分流隔板2031上的孔洞2032传输出预热模组20，使得对待加热元件的加热更加均匀。

本发明的预热模组，从预热模组20传导出的用于加热待加热样品的热风，除作用于待加热样品外，部分热风经过第一进风口2012可以再次进入加热管加热，再经风机202将热风均匀传导向工作台203，由于加热装置再次加热的空气具有一定的温度，因此，加热到同样的温度，与加热冷空气相比，加热装置消耗的能量降低。本发明预热模组实现重复利用热风循环的目的，从而能够降低能耗，节约电能。

图3A所示为本发明预热区的结构示意图。参见图3A所示，预热区30包括多个预热模组20，为了描述简单，附图中仅示意性地表示出四个预热模组20，所述预热模组20彼此轴向平行放置且与待加热样品302的传输方向（如图中箭头方向）平行。在邻近预热区30表面设置有导轨301，所述导轨301设置在所述预热区30的上方，并与预热区30之间具有一距离，所述导轨301与所述预热模组20轴向平行，用于传输待加热样品302。当待加热样品302通过预热区30表面时，所述预热模组20对待加热样品302进行加热。当然，在本发明的其它实施方式中，也可以不使用导轨传输待加热样品，也可以采用人工移动或者其它机械拾取的方式移动待加热样品。

所述导轨301可以根据待加热样品302的尺寸调节导轨宽度，使其能够支持并传输待加热样品302。更进一步，如图3B所示，所述导轨301宽度固定不变，其宽度囊括所有预热模组20，将待加热样品302固定在框架303上，框架303置于导轨301上，所述框架303的宽度与导轨301的宽度一致，这样，导轨301支撑并传输框架303，这样设计的优点是在对不同尺寸样品进行加热时，避免调节导轨301的宽度，如果导轨301的宽度调节不好，则可能导致待加热样品302不能牢固固定，或从导轨301上滑落。

所述预热区30还包括一控制装置（附图中未标示），所述控制装置与每个预热模组20电学连接，独立控制每个预热模组20的开启和关闭。由于不同的待测样品302的尺寸可能不同，这样，当不同尺寸的待加热样品302经过预热区30时，根据待加热样品302的位置及尺寸的大小，通过控制装置控制预热模组20的开与关，只要待加热样品302所在位置对应区域的预热模组20开启即可，其他的预热模组20（如图中虚线框所示）不必开启，因此，可以达到节约电能的目的。

在实际应用中，可以多个预热区联合组成加热炉的预热段，以使得待加热样品302达到最佳的温度。图4为本发明预热段的结构示意图。参见图4所示，预热段包括预热区30、31、32，所述预热区30、31、32沿着待加热样品302的传输方向依次平行放置，待加热样品302在导轨301的传输下依次经过预热区30、31、32，从而实现预热的目的。

本发明的预热区包含多个具有热风循环设计的预热模组，根据待加热样品的尺寸大小使用控制装置调整预热模组的开启与关闭，没有待加热样品经过的位置，预热模组将被关闭，有待加热样品经过的位置，预热模组保持开启状态。如此，可降低预热段能耗67%以上，即预热段能耗由原来的24~36KW降低至8~12KW，大幅度降低电力需求，达到节约电能的经济效益及环保的需求。

下面列举两个实施例来说明本发明的节能效益。

实施例1

参见图5A所示，本发明预热段包括预热区40、41、42，每个预热区的尺寸为长700mm，宽600mm，则每个预热区设置有四个彼此轴向平行的预热模组20，每个预热模组内设置有一个加热管，每支加热管的功率为2KW。待加热样品402的长度为200mm，宽度为150mm，则根据本发明加热区的结构设计，只需要控制装置控制开启两个预热模组20对待加热样品402进行加热即可。其余两个预热模组20不需要开启。根据上述描述，当预热段工作时，每一个预热区加热总功率为4KW，整个预热段总消耗功率为12KW，相较于附图1现有技术中加热炉的预热装置的结构设计，整个预热段消耗功率为36KW，则本发明加热炉的加热区节能66.7%。

实施例2

参见图5B所示，本发明预热段包括预热区40、41、42，每个预热区的尺寸为长700mm，宽600mm，则每个预热区设置有四个彼此轴向平行的预热模组20，每个预热模组内设置有一个加热管，每支加热管的功率为2KW。待加热样品402的长度为200mm，宽度为80mm，则根据本发明加热区的结构设计，只需要控制装置控制开启一个预热模组20对待加热样品402进行加热即可。其余三个预热模组20不需要开启。根据上述描述，当预热段工作时，每一个预热区加热总功率为2KW，整个预热段总消耗功率为6KW，相较于附图1现有技术中加热炉的预热装置的结构设计，整个预热段消耗功率为36KW，则本发明加热炉的加热区节能83.3%。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种预热模组，包括加热室、风机及工作台，其特征在于，所述加热室具有一加热装置及一第一进风口，所述加热装置用于加热加热室内的空气，所述第一进风口将空气传导进加热室；所述风机具有第二进风口和第一出风口，所述第二进风口与所述加热室相通，用于抽吸加热室内的热风，所述第一出风口用于将风机内的热风传输出去；所述工作台具有第三进风口和第二出风口，所述第三进风口与所述第一出风口相通，用于将所述风机传导出来的热风引进工作台，所述第二出风口允许第三进风口传导来的热风传输出预热模组加热样品；所述第一进风口与所述第二出风口设置在同一平面，所述第一进风口允许所述第二出风口传输出来的热风进入。

2.根据权利要求1所述的预热模组，其特征在于，沿与第二出风口所在平面垂直的方向依次设置工作台、加热室及风机；在第二出风口所在的平面内，设置有两个第一进风口，且所述两个第一进风口的长度方向与所述第二出风口长度方向平行，所述第二出风口位于两个第一进风口之间；所述第二出风口具有与第一进风口不相邻的两边，所述第三进风口设置在所述两边所在的与第二出风口所在平面垂直的平面上。

3.根据权利要求1所述的预热模组，其特征在于，所述工作台的第二出风口进一步包括一分流隔板，所述分流隔板上分布有多个孔洞，所述孔洞允许风机传导来的热风通过。

4.根据权利要求1所述的预热模组，其特征在于，所述加热装置为一个或多个沿预热模组轴向放置的加热管。

5.一种预热区，其特征在于，包括多个权利要求1所述的预热模组，所述多个预热模组轴向平行排列，进一步包括一控制装置，所述控制装置与每个预热模组电学连接，独立控制每个预热模组的开启和关闭。

6.根据权利要求5所述的预热区，其特征在于，所述工作台的第二出风口进一步包括一分流隔板，所述分流隔板上分布有多个孔洞，所述孔洞允许风机传导来的热风通过。

7.根据权利要求5所述的预热区，其特征在于，所述加热装置为一个或多个沿预热模组轴向放置的加热管。

8.根据权利要求5所述的预热区，其特征在于，进一步包括一组导轨，所述导轨设置在所述工作台上方，并与工作台之间具有一距离，所述导轨与所述预热模组轴向平行，用于传输待加热样品。

9.根据权利要求8所述的预热区，其特征在于，待加热样品放置在一框架上，所述导轨传输所述框架。

10.一种加热炉的预热段，其特征在于，包含如权利要求5所述的一个或多个预热区，所述预热区在同一平面内沿着待加热样品的传输方向依次平行放置。

11.根据权利要求10所述的加热炉的预热段，其特征在于，进一步包括一组导轨，所述导轨设置在所述所有预热区的上方，并与预热区之间具有一距离，所述导轨与所述预热区轴向平行，用于传输待加热样品。

12.根据权利要求11所述的加热炉的预热段，其特征在于，所述加热炉为波峰焊锡炉，所述待加热样品为印刷线路板。