CN109316924A - 一种烟气多级净化装置、净化方法及无烟回流焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无烟回流焊机及针对回流焊机的烟气多级净化装置,包括进气口和排气口，进气口通过烟气净化通道与排气口连接，烟气净化通道上密封地设有水净化装置、电子净化装置和动力装置，还公开了一种无烟回流焊机和一种烟气净化方法。本发明将烟气中的有害物质通过水净化装置和电子净化装置的多级净化后，在焊机内循环利用气体，将烟气妥善地绿色、无公害化处理，实现绿色排放和无烟排放，利于在回流焊机工作过程中对焊接产品和操作人员的保护，利于焊接质量的提高，利于工作人员操作环境的改善，更利于大气环境的保护。

Description

一种烟气多级净化装置、净化方法及无烟回流焊机

技术领域

本发明涉及回流焊机有害烟气净化处理领域，具体涉及一种烟气多级净化装置、净化方法及无烟回流焊机。

背景技术

电子行业中大量使用各种焊接工艺，特别是对印刷电路板进行表面组装生产过程中，为满足大批量电子器件和集成电路的焊接，广泛使用波峰焊、回流焊等先进工艺。

在波峰焊工艺中，通过波峰焊机将熔化的软钎焊料(铅锡合金)，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,也可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的PCB板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与PCB板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。波峰焊机的炉体通常设置于波峰焊机上方，由于炉体焊锡产生大量浓烟，故在炉体外壳上套有外罩，并在外罩上设置排烟通道起到对波峰焊机的排烟作用。

在回流焊工艺中，通过回流焊机对贴有元件的印刷电路板进行焊接，回流焊机采用多个温度区域的内循环式加热系统，由于焊锡膏采用多种合金材质构成，不同温度和时间会引起锡膏状态的不同变化。在高温区焊锡膏熔化成液态，贴片元件容易与焊锡膏相组合；进入冷却区后，焊锡膏凝固成固态，将贴片元件的引脚和印刷电路板牢牢的焊接成一体。

上述焊机在焊接过程中会产生大量的有害烟气，烟气中的污染物种类多、危害大，会导致多种职业病(如焊工硅肺、锰中毒、电光性眼炎等)的发生，传统的处理方式多为导入工厂排风系统直接排放于大气当中，不环保，会造成大气环境污染，或者通过加装固体颗粒简易过滤装置，其对焊接中大量产生的有害烟气处理不彻底，无法保障作业人们的身体健康。当前人们也一直致力于这方面的研究与处理，但主要还是以收集助焊剂(松香)为主，但也仅只是对烟、气之中的助焊剂(松香)进行简单过滤处理，没有从根本上解决回流焊机高温后散发出的烟、气及有害气体进行相应恰当的净化环保处理。因此，有必要对以上不足加以改进。

发明内容

为克服现有技术存在的上述不足，本发明的一个目的是提供一种无烟回流焊机及针对回流焊机的烟气多级净化装置，净化效果好，能够环保地处理有害烟气，绿色排放，其通过以下技术方案实现：一种针对回流焊机的烟气多级净化装置,包括进气口和排气口，所述进气口通过烟气净化通道与所述排气口连接，所述烟气净化通道上密封地设有水净化装置、电子净化装置和动力装置，其中，

所述水净化装置内包括雾化腔、水气分离腔和水体腔，所述水净化装置的输入口与所述雾化腔的入口连通，所述雾化腔内安装有雾化器，所述雾化腔的出口与所述水气分离腔连通，所述雾化器与所述水体腔内的水体连通的管道上设有水泵，所述水体腔用于容置雾化沉降的液体，所述水气分离腔还与所述水净化装置的输出口连通；

所述电子净化装置内包括静电场净化装置和光解净化装置，所述静电场净化装置用于对烟气荷电，所述光解净化装置用于光解、氧化还原所述烟气；

所述动力装置用于负压抽吸输送所述烟气，以使所述烟气依次流经所述水净化装置和所述电子净化装置。

进一步的，该烟气多级净化装置用于循环净化所述烟气。

进一步的，所述水净化装置还包括纳米水发生器，所述水体腔内的水体包括纳米水，所述纳米水发生器用于将所述水体腔内的水体转换为所述纳米水。

进一步的，在所述电子净化装置内，所述静电场净化装置包括阳极板和阴极板，以用于形成静电场；所述光解净化装置包括纳米光催化剂和光解、光催化用紫外线灯，所述纳米光催化剂与所述紫外线灯相配合。

进一步的，所述的电子净化装置内还包括活性炭和/或钛网过滤装置，所述活性炭和/或钛网过滤装置固设于靠所述电子净化装置的输入口和/或输出口端。

本发明的另一目的是提供一种操作简单、方便、绿色环保的针对回流焊机的烟气净化方法，其通过以下技术方案实现：一种针对回流焊机的烟气净化方法，包括以下步骤：

S1，通过水处理，以使烟气雾化；

S2，对经S1处理后的烟气进行水气分离；

S3，将经S1和S2处理后的烟气通过静电场，以使所述烟气荷电；以及，

S4，将经S3处理后的烟气进行通过纳米光催化剂与紫外线的作用，以对烟气进行光解、氧化还原。

本发明的再一目的是提供一种能够彻底处理有害烟气、回流焊机体外无烟管排放的无烟回流焊机，其通过以下技术方案实现：一种无烟回流焊机，包括回流焊机，所述回流焊机包括外罩、位于所述外罩内的焊接炉和排烟口,还包括上述所述的烟气多级净化装置，所述排烟口与所述的进气口密封地连通，所述的排气口位于所述焊接炉的上部外壁与所述外罩的内侧顶壁之间，所述外罩无排烟开口。

优选的，所述回流焊机包括炉前排烟口和炉后排烟口，一所述的水净化装置的两输入口分别与所述炉前排烟口和所述炉后排烟口密封地连通，一所述的水净化装置的两输出口分别与两所述的电子净化装置的输入口密封地连通。

优选的，还包括助焊剂回收装置，其安装于所述焊接炉的靠外端的焊接腔内。

优选的，所述的电子净化装置和所述的水净化装置固设于所述的无烟回流焊机内。

本发明的烟气多级净化装置，针对回流焊机中产生的烟气，通过水净化装置和电子净化装置的净化，将烟气中的有害物质和气体妥善地绿色、无公害化处理，能够实现绿色排放和无烟排放的效果，利于在回流焊机工作过程中对产品和人员的保护，利于焊接质量的提高，利于工作人员操作环境的改善，更利于大气环境的保护，将其应用到回流焊机中，可使回流焊机实现彻底处理有害烟气、回流焊机体外无烟气排放的效果，本发明的针对回流焊机的烟气净化方法操作简单、方便，绿色环保。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有的回流焊机结构示意图；

图2为本发明实施例的无烟回流焊机结构示意图；

图3为本发明实施例无烟回流焊机的烟气净化流程示意图；

图4为本发明实施例无烟回流焊机的电子净化装置结构及气体流向示意图；

图5为本发明实施例无烟回流焊机的水净化装置结构示意图。

图中各标号对应如下，1-PCB入口，2-网链，3-外罩，4-炉前高温废气导风管，5-炉后高温废气导风管，6-水净化装置，7-PCBA出口，8-炉前吸入装置，9-炉后吸入装置，10-导风管，11-导风管，12-炉前助焊剂回收装置，13-炉后助焊剂回收装置，14-第一雾化喷头，15-第二雾化喷头，16-第二雾化喷头，17-第一雾化喷头，181-雾化腔，182-水气分离腔，183-水体腔，19-净化后气体，20-净化后气体，21-导风管，22-导风管，23-水泵，24-纳米水，25-纳米水发生器，26-抽风机，27-抽风机，28-过滤网，29-电子净化装置，30-电子净化装置。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1所示，现有的回流焊机对烟气的处理方式是，分别在靠近PCB入口1和PCBA出口7处的焊接腔的内侧顶部开有排烟口，外罩3罩设在焊接炉外，起到类似烟道的作用，以使焊接时产生的烟气从排烟口处排出，靠PCB入口1处的排风口设置有炉前高温废气导风管4，靠PCBA出口7处的排风口设置有炉后高温废气导风管5，使用时，PCB放置在网链2上，跟随网链2运动，依次穿过焊接腔内的预热区、恒热区、回焊区和冷却区，并从PCBA出口7出来。

下面对本发明的针对回流焊机的烟气多级净化装置结合图1所示的现有的回流焊机，得到的一种无烟回流焊机的实施进行详细说明。

一种无烟回流焊机，包括回流焊机，如图2和图3所示，炉前高温废气导风管4和炉后高温废气导风管5被移除，分别取而代之的是炉前吸入装置8和炉后吸入装置9，外罩3不再需要排烟开口，相应进行密封或更换，即无排烟开口的外罩，以防止烟气外溢，并促进形成内部循环净化烟气的通路。炉前吸入装置8和炉后吸入装置9的输入口分别与上述排烟口连通，炉前吸入装置8的输出口通过导风管10与水净化装置6的第一输入口连通，炉后吸入装置9的输出口通过导风管11与水净化装置6的第二输入口连通。水净化装置6的第一输出口通过电子净化装置29，再通过导风管21，水净化装置6的第二输出口通过电子净化装置30，再通过导风管22，将净化处理后的气体重新循环回外罩3内。水净化装置6的第一输出口与电子净化装置29，再通过导风管21连通的管路上设置有抽风机26，水净化装置6的第二输出口与电子净化装置30，再通过导风管22连通的管路上设置有抽风机27，一并参考图5，净化后气体19通过抽风机26从导风管21的排气口排出，净化后气体20通过抽风机27从导风管22的排气口排出。抽风机作为动力装置，用于负压抽吸输送烟气，以使烟气依次流经吸入装置、水净化装置和电子净化装置，抽风机的输入口处优选设置过滤网28，设置在烟气净化通道上的抽风机的数量可以根据实际情况确定，具体以利于烟气的均匀有效净化为准。

上述各管道连通处均应密封地连通，以防止烟气在烟气净化通道中净化时的外溢，以使烟气被彻底地净化，炉前吸入装置8和炉后吸入装置9的设置利于烟气的流通净化。也就是说，实施时，应将焊接过程中产生的烟气有效地管理起来，统一依次经过吸入装置、并经水净化装置和电子净化装置的净化后，方可排出，优选尽可能减少与外界气体的交换，即重复利用净化后的气体，以循环净化烟气，用少的气体量达到最佳的净化效果。

一并参考图4所示，电子净化装置29和电子净化装置30结构相同，其内部均包括静电场净化装置和光解净化装置，静电场净化装置用于对烟气荷电，光解净化装置用于光解、氧化还原烟气。静电场净化装置可以阳极板和阴极板方式实施，以用于形成静电场，电极间正负离子和电子发生碰撞而荷电，带上电子的尘粒在电场作用下与异性电极靠近并吸附在异性电极上得到净化；光解净化装置可以纳米光催化剂和光解、光催化用紫外线灯相配合方式实施。具体地，优选通过纳米光解紫外线灯产生的紫外线，分解空气中的氧分子产生游离氧和臭氧，利用臭氧的强氧化特点与烟、气进行氧化反应，可除臭去异味。纳米光催化剂在纳米光解灯特定波长光照下，生成高能粒子，与氧和水发生作用后具有强氧化还原能力，将烟气污染物直接分解成无害无味气体，还可杀菌除臭。

电子净化装置的净化原理是：在高压电场作用下，各类烟、气分子被荷电，在经过电场产生大量的负离子可杀菌去除大部分异味。利用分解气体中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携带的正负离子不平衡所以需与氧分子结合，使呈游离状态的污染物分子氧化结合成小分子无害或低害的化合物。利用相关的催化剂进行氧化还原反应；运用高能UV紫外线光束及催化剂对恶臭气体进行协同分解氧化反应，使气体物质气降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。

具体实施时，静电场净化装置和光解净化装置对烟气的净化可以同时进行，或依次进行，优选依次经过静电场净化装置和光解净化装置进行净化。在静电场净化装置和光解净化装置进行净化前和/或后的气体优选经活性炭和/或钛网净化装置净化，活性炭和/或钛网净化装置优选设于电子净化装置内，优选固设于靠电子净化装置的输入口和/或输出口端。

一并参考图5所示，在水净化装置6内，包括雾化腔181、水气分离腔182和水体腔183，水净化装置6的第一输入口和第二输入口均与雾化腔的入口连通，其中，第一雾化腔内安装有第一雾化喷头14和第二雾化喷头15，第二雾化腔内安装有第一雾化喷头17和第二雾化喷头16。雾化腔用于对吸入的气体进行充分的雾化，其雾化的次数优选为2次以上，雾化腔的出口与水气分离腔182连通，雾化喷头与水体腔183内的水体连通的管道上设有水泵23，水体腔183用于容置雾化沉降的液体，水气分离腔182位于水体腔183的上方，以使雾化后的水分尽可能的沉降，并沉降于水体腔183，水气分离腔182还与水净化装置的输出口连通。使用时，水泵23启动，将水体从雾化喷头泵出雾化，以使输入气体中的残留物和有害物质尽可能与水分接触，并在重力作用下沉降于水体腔183内的水体中。

雾化喷头还可以变换为喷杆形等各种形式的雾化器，水泵也可以等同变换为实现相同效果的其它装置形式，也在要求保护的范围内。

水净化装置6优选还包括纳米水发生器25，水体腔183内的水体包括纳米水24，纳米水发生器25用于将水体腔内的水体转换为纳米水，烟、气、尘粒在两次雾化水的作用下，使残留物尘粒沉落于纳米水中，雾化后的纳米水可更彻底净化分解雾化腔内气体中的残留物和有害物质，水体腔183内的纳米水可更彻底净化分解沉降于水体中的残留物和有害物质。水、气在水气分离腔182进行分离后，净化后气体通过电子净化装置29和电子净化装置30再次净化后再次流入炉体内。

导风管21和导风管22的出气口，即烟气多级净化装置的排气口优选安装于焊接炉的上部外壁与外罩的内侧顶壁之间，出气口优选沿焊接炉延伸方向均匀布置。该结构可使焊接过程中产生的高温烟气与经过净化气体进行充分的对流，同时还可对高温气体起到一定的降温作用，同时也利于对高温烟气的循环净化，避免外罩内烟气的滞留，进而实现回流焊机全程无烟气排放的效果。

一种无烟焊机，在上述无烟回流焊机实施方式的基础上，上述回流焊机可以变换为波峰焊机，波峰焊机包括外罩、位于外罩内的焊接炉和排烟口，或其他形式的包括外罩、位于外罩内的焊接炉和排烟口的焊机，具体实施时，可参照回流焊机实施方式实施，当然，排烟口与烟气多级净化装置的进气口应当是密封地连通，外罩无排烟开口，具体电子净化装置和水净化装置的固定方式与位置可根据焊机的具体形式、安装固定的难易、使用的方便等角度综合考虑确定，优选与焊机固定为一体，以方便使用和移动，不受使用地点的限制。当然焊接炉也可以等同变换为产生焊接烟气的其它装置形式，也在要求保护的范围内。

当无烟焊机以回流焊机或波峰焊机方式实施时，焊机包括炉前排烟口和炉后排烟口时，优选一水净化装置的两输入口分别与炉前排烟口和炉后排烟口密封地连通，一水净化装置的两输出口分别与两电子净化装置的输入口密封地连通，该结构只需要设置一个水净化装置即可，简化了净化装置的结构，利于适应排烟口为多个时的实施。水净化装置和电子净化装置的数量可以根据实际情况确定，其各自的输入口和输出口的数量也可以相应进行变换。当无烟焊机以回流焊机或波峰焊机方式实施时，优选还包括助焊剂回收装置，其安装于焊接炉的靠外端的焊接腔内，具体地，可参考图2中炉前助焊剂回收装置12和炉后助焊剂回收装置13的设置位置和方式。当无烟焊机以回流焊机或波峰焊机方式实施时，电子净化装置和水净化装置优选固设于无烟焊机内。

在上述烟气多级净化装置的基础上，本发明的一种针对回流焊机的烟气净化方法，包括以下步骤：S1，将烟气进行通过水处理，以使烟气进行雾化；S2，处理后的烟气进行水气分离；S3，对经S1和S2处理后的烟气进行通过静电场，以使所述烟气荷电；以及，S4，对经S3处理后的烟气进行通过纳米光催化剂与紫外线的作用，对烟气进行光解、氧化还原。

该方法净化效率高，净化效果更好，而且简单、方便、绿色环保，具体实施时，优选参照图3所示无烟回流焊机对烟气净化处理的方法步骤实施。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种针对回流焊机的烟气多级净化装置,包括进气口和排气口，所述进气口通过烟气净化通道与所述排气口连接，其特征在于，所述烟气净化通道上密封地设有水净化装置、电子净化装置和动力装置，其中，

所述水净化装置内包括雾化腔、水气分离腔和水体腔，所述水净化装置的输入口与所述雾化腔的入口连通，所述雾化腔内安装有雾化器，所述雾化腔的出口与所述水气分离腔连通，所述雾化器与所述水体腔内的水体连通的管道上设有水泵，所述水体腔用于容置雾化沉降的液体，所述水气分离腔还与所述水净化装置的输出口连通；

所述电子净化装置内包括静电场净化装置和光解净化装置，所述静电场净化装置用于对烟气荷电，所述光解净化装置用于光解、氧化还原所述烟气；

所述动力装置用于负压抽吸输送所述烟气，以使所述烟气依次流经所述水净化装置和所述电子净化装置。

2.根据权利要求1所述的烟气多级净化装置，其特征在于，该烟气多级净化装置用于循环净化所述烟气。

3.根据权利要求1所述的烟气多级净化装置，其特征在于，在所述电子净化装置内，所述静电场净化装置包括阳极板和阴极板，以用于形成静电场；所述光解净化装置包括纳米光催化剂和光解、光催化用紫外线灯，所述纳米光催化剂与所述紫外线灯相配合。

4.根据权利要求1所述的烟气多级净化装置，其特征在于，所述水净化装置还包括纳米水发生器，所述水体腔内的水体包括纳米水，所述纳米水发生器用于将所述水体腔内的水体转换为所述纳米水。

5.根据权利要求1所述的烟气多级净化装置，其特征在于，所述的电子净化装置内还包括活性炭和/或钛网过滤装置，所述活性炭和/或钛网过滤装置固设于靠所述电子净化装置的输入口和/或输出口端。

6.一种针对回流焊机的烟气净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，通过水处理，以使烟气雾化；

S2，对经S1处理后的烟气进行水气分离；

S3，将经S1和S2处理后的烟气通过静电场，以使所述烟气荷电；以及，

S4，将经S3处理后的烟气进行通过纳米光催化剂与紫外线的作用，以对烟气进行光解、氧化还原。

7.一种无烟回流焊机，包括回流焊机，所述回流焊机包括外罩、位于所述外罩内的焊接炉和排烟口,其特征在于,还包括上述权利要求1所述的烟气多级净化装置，所述排烟口与所述的进气口密封地连通，所述的排气口位于所述焊接炉的上部外壁与所述外罩的内侧顶壁之间，所述外罩无排烟开口。

8.根据权利要求7所述的无烟回流焊机，其特征在于，所述回流焊机包括炉前排烟口和炉后排烟口，一所述的水净化装置的两输入口分别与所述炉前排烟口和所述炉后排烟口密封地连通，一所述的水净化装置的两输出口分别与两所述的电子净化装置的输入口密封地连通。

9.根据权利要求7所述的无烟回流焊机，其特征在于，还包括助焊剂回收装置，其安装于所述焊接炉的靠外端的焊接腔内。

10.根据权利要求7所述的无烟回流焊机，其特征在于，所述的电子净化装置和所述的水净化装置固设于所述的无烟回流焊机内。