CN110385496B - 回流焊炉及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种回流焊炉及其操作方法。回流焊炉能够在空气模式和惰性气体模式下操作。回流焊炉包括加热区、阻隔排气区和冷却区。回流焊炉还包括第一管道、第二管道和第三管道。当回流焊炉在空气模式下操作时，将外界的清洁空气输送入加热区，以及从加热区和阻隔排气区排气。当回流焊炉在惰性气体模式下操作时，从阻隔排气区将气体输送入加热区，以及从加热区排气。本申请的回流焊炉在空气和惰性气体两种工作气氛下，都能够在满足回流处理所需的精确的温度分布的情况下，有效地将挥发性污染物排出回流焊炉，从而减少后续的保养和维护次数，并且本申请的回流焊炉能够节省昂贵的惰性气体。

Description

回流焊炉及其操作方法

技术领域

本申请大体上涉及回流焊炉及其操作方法，尤其涉及对回流焊炉的进气和排气的改进。

背景技术

在印刷电路板的制作过程中，通常通过被称为“回流焊接”的工艺，将电子元件安装到电路板上。在典型的回流焊接工艺中，将焊膏(例如锡膏)沉积到电路板上选定的区域，并将一个或多个电子元件的导线插入所沉积的焊膏中。然后使电路板通过回流焊炉，在回流焊炉中，焊膏在加热区域中回流(即，加热至熔化或回流温度)，然后在冷却区域中冷却，以将电子元件的导线电气且机械地连接至电路板。这里所使用的术语“电路板”包括任何类型的电子元件的基板组件，例如包括晶片基板。

典型地，焊膏不仅包括焊料，还包括促使焊料变湿并提供良好的焊接接缝的助焊剂。诸如溶剂和催化剂之类的其它添加剂也可以包括在内。在将焊膏沉积在电路板上之后，将电路板在传送器上传送通过回流焊炉的多个加热区域。加热区域中的热使得焊膏熔化，并同时使焊膏中的助焊剂和其它添加剂中的挥发性有机化合物(称为“VOC”)汽化而形成蒸汽。下面将这些蒸汽称为“挥发性污染物”。

这些挥发性污染物在回流焊炉中累积会导致一些问题。如果挥发性污染物到达冷却区域，它们将凝结在线路板上而污染线路板，从而使得必须进行后续的清洗步骤。挥发性污染物也会在回流焊炉的冷却器的表面上凝结，从而阻塞气孔。凝结物也可能滴在后续的电路板上，从而破坏它们或使得必须进行后续清洗步骤。

在回流焊炉中，通常以空气或惰性气体(例如氮气)作为工作气氛，针对不同工艺要求的电路板使用不同的工作气氛。在回流焊炉的炉膛中充满工作气氛，电路板在通过传送装置传送通过炉膛时在工作气氛中执行焊接。对于以空气作为工作气氛的回流焊炉而言，通常从炉子的两端引入新鲜空气并将这些空气和挥发性污染物一起从回流焊炉的内部区域中排出。对于以惰性气体作为工作气氛的回流焊炉而言，由于惰性气体比较昂贵，对于挥发性污染物的处理方式则应当考虑使用惰性气体的经济性。而对于既能以空气作为工作气氛又能以惰性气体作为工作气氛的空气/惰性气体可切换式回流焊炉而言，则需要通过一套系统来适应两种不同工作气氛模式下对于挥发性污染物的处理要求。此外，在对挥发性污染物进行处理时还应当满足回流处理所需的精确的温度分布。

发明内容

本申请的目的是提供一种回流焊炉，其在空气和惰性气体两种工作气氛下都能够在满足回流处理所需的精确的温度分布的情况下，有效地将挥发性污染物排出回流焊炉，从而减少后续的保养和维护次数，并能够节省昂贵的惰性气体。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种回流焊炉，所述回流焊炉能够在空气模式和惰性气体模式下操作，所述回流焊炉包括：加热区，所述加热区具有数个加热区进气口和数个加热区出气口；冷却区；阻隔排气区，所述阻隔排气区位于所述加热区和所述冷却区之间，并且所述加热区、所述阻隔排气区和所述冷却区流体连通，其中所述阻隔排气区具有阻隔排气区出气口，其中；第一管道，所述第一管道可控地与所述阻隔排气区出气口连通，以及所述第一管道能够与外界连通；第二管道和数个出气支管道，所述第二管道能够与外界连通，所述数个出气支管道连接在所述数个加热区出气口和所述第二管道之间，所述数个出气支管道能够将所述数个加热区出气口与所述第二管道连通，其中，所述数个出气支管道中的部分或全部出气支管道可控地将所述数个加热区出气口与所述第二管道连通；第三管道和数个进气支管道，所述数个进气支管道连接在所述数个加热区进气口与所述第三管道之间，所述数个进气支管道能够将所述数个加热区进气口与所述第三管道连通，所述第三管道可控地与所述阻隔排气区出气口连通，并且所述第三管道可控地与外界连通，从而所述数个进气支管道能够可控地将所述数个加热区进气口与外界连通，并且所述数个进气支管道能够可控地将所述数个加热区进气口与所述阻隔排气区出气口连通。

根据上述回流焊炉，所述数个出气支管道中至少有一个出气支管道直接将所述数个加热区出气口中的至少一个加热区出气口与所述第二管道连通，所述数个出气支管道中其余的出气支管道可控地将所述数个加热区出气口中相应的加热区出气口与所述第二管道连通。

根据上述回流焊炉，所述数个出气支管道中全部出气支管道可控地将所述数个加热区出气口与所述第二管道连通。

根据上述回流焊炉，所述第一管道和所述第三管道通过第一阀装置可控地与所述阻隔排气区出气口连通；所述数个出气支管道中的部分或全部出气支管道分别通过第二阀装置可控地将所述数个加热区出气口与所述第二管道连通；所述第三管道通过第三阀装置可控地与外界连通。

根据上述回流焊炉，所述第一管道和所述第三管道通过第一阀装置可控地与所述阻隔排气区出气口连通；所述数个出气支管道中所述其余的出气支管道分别通过第二阀装置可控地将所述数个加热区出气口中相应的加热区出气口与所述第二管道连通；所述第三管道通过第三阀装置可控地与外界连通；

其中，在所述空气模式下：所述第一阀装置将所述第一管道与所述阻隔排气区出气口连通，并将所述第三管道与所述阻隔排气区出气口断开，使得所述阻隔排气区内的气体能够通过所述第一管道排出至外界；所述第二阀装置将所述数个出气支管道中所述其余的出气支管道与所述数个加热区出气口中相应的加热区出气口连通，从而所述加热区内的气体能够通过所述数个出气支管道进入所述第二管道并排出至外界；所述第三阀装置将所述第三管道与外界连通，使得外界的清洁空气能够通过所述第三管道进入所述加热区；

并且其中，在所述惰性气体模式下：所述第一阀装置将所述第一管道与所述阻隔排气区出气口断开，并将所述第三管道与所述阻隔排气区出气口连通，使得所述阻隔排气区内的气体能够进入所述第三管道；所述第二阀装置将所述数个出气支管道中所述其余的出气支管道与所述数个加热区出气口中相应的加热区出气口断开，从而使得所述加热区内的气体能够通过直接将所述数个加热区出气口中的所述至少一个加热区出气口与所述第二管道连通的所述至少一个出气支管道进入所述第二管道，并从所述第二管道排出至外界；所述第三阀装置将所述第三管道与外界断开，使得从所述阻隔排气区进入所述第三管道的气体能够进入所述加热区。

根据上述回流焊炉，所述第一管道和所述第三管道通过第一阀装置可控地与所述阻隔排气区出气口连通；所述数个出气支管道中所述全部出气支管道分别通过第二阀装置可控地将所述数个加热区出气口与所述第二管道连通；所述第三管道通过第三阀装置可控地与外界连通；

其中，在所述空气模式下：所述第一阀装置将所述第一管道与所述阻隔排气区出气口连通，并将所述第三管道与所述阻隔排气区出气口断开，使得所述阻隔排气区内的气体能够通过所述第一管道排出至外界；所述第二阀装置将所述数个出气支管道中所述全部出气支管道与所述数个加热区出气口连通，从而所述加热区内的气体能够通过所述数个出气支管道进入所述第二管道并排出至外界；所述第三阀装置将所述第三管道与外界连通，使得外界的清洁空气能够通过所述第三管道进入所述加热区；

并且其中，在所述惰性气体模式下：所述第一阀装置将所述第一管道与所述阻隔排气区出气口断开，并将所述第三管道与所述阻隔排气区出气口连通，使得所述阻隔排气区内的气体能够进入所述第三管道；所述第二阀装置将所述数个出气支管道中至少一个出气支管道与所述数个加热区出气口中相应的一个加热区出气口连通，并将所述数个出气支管道中其余的出气支管道与所述数个加热区出气口中相应的加热区出气口断开，从而使得所述加热区内的气体能够通过所述至少一个出气支管道进入所述第二管道，并从所述第二管道排出至外界；所述第三阀装置将所述第三管道与外界断开，使得从所述阻隔排气区进入所述第三管道的气体能够进入所述加热区。

根据上述回流焊炉，所述加热区包括至少一个预热区、至少一个均温区和至少一个峰值区，其中，所述数个加热区进气口设置在所述至少一个预热区和所述至少一个均温区中，使得进入所述第三管道中的气体能够进入所述至少一个预热区和所述至少一个均温区中。

根据上述回流焊炉，所述加热区包括至少一个预热区、至少一个均温区和至少一个峰值区，其中，所述数个加热区出气口设置在所述至少一个预热区、所述至少一个均温区和所述至少一个峰值区中，并且其中，在所述惰性气体模式下，通过设置在所述至少一个峰值区中的加热区出气口使得所述加热区内的气体进入所述第二管道，并从所述第二管道排出至外界。

根据上述回流焊炉，所述第一管道和所述第三管道上分别设置有第一气体加速装置和第二气体加速装置；其中，所述第一气体加速装置和第二气体加速装置设置为靠近所述阻隔排气区，以加快从所述阻隔排气区排气的速度。

根据上述回流焊炉，所述第一阀装置包括入口、第一出口和第二出口,所述入口连接至所述阻隔排气区出气口，所述第一出口连接至所述第一管道，所述第二出口连接至所述第三管道，从而通过控制所述入口与所述第一出口的连通和断开、以及所述入口与所述第二出口的连通和断开,能够控制所述第一管道和所述第三管道与所述阻隔排气区出气口的连通和断开。

根据本申请的第二方面，本申请提供了一种操作回流焊炉的方法，所述回流焊炉包括流体连通的加热区、冷却区和阻隔排气区，所述阻隔排气区位于所述加热区和所述冷却区之间，所述回流焊炉能够在空气模式和惰性气体模式下操作，所述方法包括：当所述回流焊炉在所述空气模式下操作时，将外界的清洁空气输送入所述加热区，以及从所述加热区和所述阻隔排气区排气；当所述回流焊炉在所述惰性气体模式下操作时，从所述阻隔排气区将气体输送入所述加热区，以及从所述加热区排气。

根据上述方法，在所述空气模式下：从所述加热区的多个子区域排气；将外界的清洁气体输送入所述加热区中的远离所述阻隔排气区的子区域中。

根据上述方法，在所述惰性气体模式下：从所述阻隔排气区将气体输送入所述加热区中远离所述阻隔排气区的子区域中；从所述加热区的靠近所述阻隔排气区的子区域排气。

根据上述方法，所述远离所述阻隔排气区的子区域包括至少一个预热区和至少一个均温区；以及所述靠近所述阻隔排气区的子区域包括至少一个峰值区。

根据上述方法，在所述第一管道靠近所述阻隔排气区的位置和/或所述第三管道靠近所述阻隔排气区的位置设置气体加速装置，以加快从所述阻隔排气区排气的速度。

附图说明

当结合附图阅读以下详细说明时，本申请的回流焊炉及其操作方法将变得更好理解，在整个附图中，相同的附图标记代表相同的零件，其中：

图1A示出了本申请的回流焊炉的一个实施例的示意图；

图1B示出了本申请的回流焊炉的另一个实施例的示意图；

图2示出了图1A中的回流焊炉在空气模式下工作时进气和排气的气体流向示意图；

图3示出了图1A中的回流焊炉在惰性气体模式下工作时进气和排气的气体流向示意图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”等描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，这些术语是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在可能的情况下，本申请中使用的相同或者相类似的附图标记指的是相同的部件。

图1A示出了本申请的回流焊炉2的一个实施例的示意图。回流焊炉2可以用作空气/惰性气体可切换式回流焊炉，其既能以空气作为工作气氛，又能以惰性气体作为工作气氛，从而回流焊炉2既能在空气模式下操作，又能在惰性气体模式下操作。所述惰性气体例如是氮气。下面以使用氮气为例来介绍本申请的回流焊炉2。但是需要注意的是，本申请的回流焊2并不局限于使用氮气作为惰性气体，而是可以使用任意的惰性气体。

如图1A所示，回流焊炉2包括炉膛4，以及加热区10和冷却区20。在加热区10和冷却区20之间还设置有阻隔排气区30。炉膛4贯穿加热区10、冷却区20和阻隔排气区30，加热区10、冷却区20和阻隔排气区30通过炉膛4流体连通。此外，加热区10、冷却区20和阻隔排气区30各个区域本身与炉膛4也是流体连通的。炉膛4包括入口42和出口44。回流焊炉2还设有输送装置5，输送装置5贯穿炉膛4设置，用于将待处理的电路板通过炉膛4的入口42送入炉膛4，并将经过回流焊炉2处理过的电路板通过炉膛4的出口44从炉膛4中输出。需要说明的是，图1示出的是从回流焊炉2的侧面看过去的视图，其中，为了方面介绍回流焊炉2，在图1中移除了用于遮挡住炉膛4的前后侧的外壳。

加热区10和冷却区20可分别包括多个子区域。在图1A所示的实施例中，加热区10包括九个子区域，所述九个子区域包括三个预热区12，三个均温区14和三个峰值区16。预热区12、均温区14和峰值区16连续相接，且温度逐渐升高。在预热区12和均温区14中，电路板被加热，电路板上分配的焊膏中的助焊剂中的一部分VOC会汽化。峰值区16比预热区12和均温区14更热，焊膏在峰值区16中熔化。峰值区16也是更高温度的VOC(如松脂、树脂)将会汽化的区域。冷却区20包括三个子区域。在电路板从加热区10输送入冷却区20中后，焊膏在电路板的焊接区域上受冷却而固化，从而将电子元件连接在电路板上。值得注意的是，回流焊炉的加热区10和冷却区20的子区域的数目，以及预热区12、均温区14和峰值区16的数目可以根据要焊接的产品而改变，而不仅限于图1A所示的实施例。例如，在另一个示例中，针对一种类型的电路板，回流焊炉可以具有十四个子区域，其中包括三个预热区，四个均温区，三个峰值区和四个冷却区。

仍然参见图1A，加热区10的九个子区域(即三个预热区12，三个均温区14和三个峰值区16)中的每一个子区域都设有加热区出气口8。除了靠近炉膛入口42的一个预热区、以及三个峰值区16以外，三个均温区14和另外的两个预热区12中的每一个区域设有加热区进气口6。但是值得注意的是，也可以在每个预热区12和每个均温区14上都设置一个加热区进气口6，这也在本申请的保护范围之内。

在加热区10和冷却区20之间的连接区域设置阻隔排气区30。阻隔排气区30从炉膛4中排出气体，从而阻碍或减少来自加热区10的含挥发性污染物的气体进入冷却区20。此外，通过从炉膛4中排出气体，阻隔排气区30也能够用作隔温区域，将高温的加热区10和低温的冷却区20隔离开。为此，阻隔排气区30上设置有阻隔排气区出气口32。

回流焊炉2包括第一管道40，第一管道40能够在空气模式下从回流焊炉2的阻隔排气区30排气。第一管道40包括第一管道进口41和第一管道出口43，第一管道进口41通过第一阀装置42与阻隔排气区出气口32连接，第一管道出口43与外界连通。通过控制第一阀装置42，能够将第一管道40与阻隔排气区出气口32连通和断开，从而使得第一管道40可控地与阻隔排气区出气口32连通。根据本申请的一个示例，第一管道出口43与一个过滤装置82连接，从第一管道40排出的气体通过该过滤装置82过滤掉挥发性污染物之后再被排出至外界中。

回流焊炉2还包括第二管道50和数个出气支管道52,56，能够从回流焊炉2的加热区10排气。第二管道50包括第二管道出口53，数个出气支管道52,56的数量与加热区出气口8的数量相对应。每个出气支管道52,56与一个相应的加热区出气口8连接，第二管道出口53与外界连通。通过控制各个出气支管道52,56与相应的加热区出气口8连通和断开，能够通过数个出气支管道52,56中的一个或多个将加热区10中的气体引入第二管道50，并通过第二管道出口53排出。根据本申请的一个示例，第二管道出口53与一个过滤装置81连接，从第二管道50排出的气体通过该过滤装置81过滤掉挥发性污染物之后再排出至外界中。

在图1A所示的示例中，除了三个峰值区16的中间一个峰值区16以外，其余的每一个加热区子区域的加热区出气口8都通过一个第二阀装置54与一个相应的出气支管道52连接。更具体而言，数个出气支管道52，56中的其中一个出气支管道56与中间一个峰值区16的加热区出气口8直接连通，数个出气支管道52，56中的其余出气支管道52通过第二阀装置54与其余的加热区出气口8可控地连通。通过控制第二阀装置54打开和关闭，能够将加热区出气口8与相应的出气支管道52连通和断开，从而使得出气支管道52可控地与加热区出气口8连通。这样设置是因为回流焊炉2的两种工作模式中，对利用第二管道50排气的需求是不同的。在图1A所示的示例中，在空气模式下，可以使每个加热区子区域都通过第二管道50排气，而在氮气模式下，可以仅使三个峰值区16的中间一个峰值区16通过第二管道50排气。可以看到，在这两种模式下，三个峰值区16的中间一个峰值区16都要通过第二管道50排气，因此，这个中间的峰值区16的加热区出气口8与其相应的出气支管道56是一直连通的，不需要被断开。图1A中所示的第二阀装置54的设置即是为了实现以上利用第二管道50排气的需求。当然，中间的一个峰值区16的加热区出气口8与一个相应的出气支管道56也可以通过第二阀装置54连接，只要保持该阀装置常开即可。在其他的示例中，根据对利用第二管道50排气的不同需求，可以有不同的阀装置设置方式，只要能够使各个加热区子区域在需要利用第二管道50排气时能够与第二管道50连通，在不需要利用第二管道50排气时能够与第二管道50断开即可。

回流焊炉2还包括第三管道60和数个进气支管道62，用于在空气模式下用于向炉膛4送入清洁的空气，在氮气模式下用于从回流焊炉2的阻隔排气区30中排气，然后再送入到温度较低的预热区12和均温区16中。第三管道60包括第三管道第一进口61和第三管道第二进口63。数个进气支管道62的数量与加热区进气口6的数量相对应，每个进气支管道62与一个相应的加热区进气口6连接并能够连通。第三管道60的第一进口61通过第三阀装置64与外界连接。通过控制第三阀装置64打开和关闭能够将第三管道60与外界连通和断开，从而使得第三管道60可控地与外界连通。第三管道第二进口63通过第一阀装置42与阻隔排气区出气口32连接。通过控制第一阀装置42，能够将第三管道60与阻隔排气区出气口32连通和断开，从而使第三管道60可控地与阻隔排气区出气口32连通。

根据本申请的示例，第一阀装置42可以包括两个单独的阀，分别用于可控地将第一管道40和第三管道60与阻隔排气区出气口32连通。第一阀装置42也可以是一个阀(例如三通阀)，为此，所述第一阀装置42包括入口42a、第一出口42b和第二出口42c。入口42a与阻隔排气区出气口32连接，第一出口42b和第二出口42c分别与第一管道40的进口41和第三管道60的第二进口63连接。通过控制第一阀装置42，可以控制入口42a与第一出口42b连通，并与第二出口42c断开，从而将第一管道40与阻隔排气区出气口32连通，并将第三管道60与阻隔排气区出气口32断开。也可以控制入口42a与第一出口42b断开，并与第二出口42c连通，从而将第一管道40与阻隔排气区出气口32断开，并将第三管道60与阻隔排气区出气口32连通。

回流焊炉2还包括位于炉膛入口42处的入口阻隔区72和位于炉膛出口44处的出口阻隔区74。入口阻隔区72和出口阻隔区74用于在氮气模式中朝向炉膛4供应氮气而形成氮气帘，通过氮气帘可以阻挡外部环境中的空气进入炉膛4中，从而保持回流焊炉2中氮气工作气氛的洁净。为此，入口阻隔区72和出口阻隔区74上分别设置有氮气入口71和73。氮气入口71和73分别连接至氮气供应源9，用于将清洁的氮气供应至入口阻隔区72和出口阻隔区74。

仍然如图1A所示，在靠近炉膛入口42的预热区12和靠近炉膛出口44的冷却区16中设有氮气进口7，氮气进口7与氮气供应源9连接，用于在回流焊炉2以氮气模式工作时向回流焊炉2提供清洁的氮气。在回流焊炉2的加热区10的各个子区域中，炉膛4内气体的温度是从左向右逐渐增高的，不同的区域对炉膛4内气体的温度有不同的要求，以满足电路板加工的温度要求。从靠近炉膛入口42的位置向回流焊炉2供应清洁的氮气，可以使得常温下的清洁的氮气进入温度最低的加热区子区域，从而避免对温度较高的加热区子区域中气体的温度产生明显影响。在回流焊炉2以氮气模式工作时，由于阻隔排气区30向外排气，并且由于气体在加热区10被加热，对于整个炉膛4而言，炉膛4的中部的气压低于炉膛入口42和炉膛出口44处的气压，因此，从靠近炉膛入口42的位置和靠近炉膛出口44的位置向回流焊炉2供应清洁的氮气，可以使得氮气在压力的作用下更容易进入炉膛4中。此外，从靠近炉膛出口44的冷却区20的位置向回流焊炉2供应清洁的氮气，可以通过清洁的氮气朝向加热区12的流动阻碍加热区10中含有挥发性污染物的热气体进入冷却区20中，从而避免热蒸汽在冷却区20冷凝而对电路板和冷却区20中的部件产生影响。

回流焊炉2还包括分别设置在第一管道40和第三管道60上的第一气体加速装置45和第二气体加速装置65。第一气体加速装置45和第二气体加速装置65设置为靠近阻隔排气区出气口32，用于加速从阻隔排气区出气口32排气。根据本申请的一个示例，第一气体加速装置45和第二气体加速装置65为文氏管。通过设置第一气体加速装置72和第二气体加速装置74，可以加快气体从阻隔排气区出气口32排出，从而进一步阻碍加热区10中含有挥发性污染物的热气体进入冷却区20中。

根据本申请的一个示例，第一管道40、第二管道50和第三管道60及其支管均由方形管制成，以便于安装各个控制阀。

仍然如图1A所示，回流焊炉2还设有多个辅助进气口26，用于在回流焊炉2的空气模式下向回流焊炉2输送清洁的空气。辅助进气口26可以设置在加热区10中的预热区12和/或均温区14中。辅助进气口26还可以设置在冷却区20中。辅助进气口26可以设置在各个区域的顶部或底部。每个辅助进气口26上设有一个辅助进气控制阀24，用于在空气模式下打开各个辅助进气口26，并在氮气模式下关闭各个辅助进气口26。通过设置辅助进气口26，可以进一步加快空气模式下回流焊炉2中的气体循环。

图1B示出了本申请的回流焊炉2的另一个实施例的示意图。图1B所示的实施例与图1A所示的实施例相似，区别仅在于：在图1A所示的实施例中，数个出气支管道52，56中的其中一个出气支管道56与中间一个峰值区16的加热区出气口8直接连通，其余出气支管道52通过第二阀装置54与其余的加热区出气口8可控地连通。而在图1B所示的实施例中，数个出气支管道52，56中的全部的出气支管道52，56都通过第二阀装置54与相应的加热区出气口8可控地连通。通过控制第二阀装置54打开和关闭，能够将加热区出气口8与相应的出气支管道52，56连通和断开，从而使得出气支管道52，56可控地与加热区出气口8连通。

图2和图3分别示出了图1A中的回流焊炉2在空气模式下和在惰性气体(氮气)模式下工作时进气和排气的气体流动方向示意图，其中，箭头表示气流的流动方向。

如图2所示，回流焊炉2在空气模式下工作。此时，回流焊炉2的第一阀装置42被设置为将第一管道40的进口41与阻隔排气区出气口32连通，但是将第三管道60的第二进口63与阻隔排气区出气口32断开。各个第二阀装置54被打开，第三阀装置64也被打开。此外，各个辅助进气控制阀24将相应的辅助进气口26打开。由此，当回流焊炉在空气模式下工作时，第一管道40和第二管道50能够从回流焊炉2排出气体，第三管道60能够向回流焊炉2输入清洁空气。并且由于炉膛4中的气压作用，外界环境中的清洁空气还能够从炉膛入口42和炉膛出口44进入回流焊炉2中。此外，外界环境中的清洁空气还能够通过辅助进气口26进入回流焊炉2中。

如图2所示，由于加热区10的多个子区域向第二管道50输送含有挥发性污染物的热气体，并且由于第一管道40同时在第一加速装置45的作用下从阻隔排气区30排出气体，能够加快回流焊炉2中的含有挥发性污染物的热气体的排出，防止含有挥发性污染物的热气体过多地驻留在加热区10中或进入冷却区20中。外界环境中的清洁空气不仅能够从炉膛入口42、炉膛出口44进入回流焊炉2中，而且能从第三管道60以及从辅助进气口26进入回流焊炉2的预热区12、均温区14和冷却区20中，因此能够在不影响回流焊炉2中的温度精确分布的情况下加快向回流焊炉2供应清洁空气的速度。通过加快向回流焊炉2供应清洁空气的速度，并加快从回流焊炉2排出含挥发性污染物的热气体的速度，能够加快回流焊炉2中的气体循环，使回流焊炉2中的气体更加洁净。此外，通过第一管道40从位于加热区10和冷却区20之间的阻隔排气区30排出气体，能够阻碍加热区10中含挥发性污染物的热气体进入冷却区20中。

如图3所示，回流焊炉2在氮气模式下工作。此时，回流焊炉2的第一阀装置42被设置为将第三管道60的第二进口63与阻隔排气区出气口32连通，但是将第一管道40的进口41与阻隔排气区出气口32断开。各个第二阀装置54被关闭，第三阀装置64也被关闭。此外，各个辅助进气控制阀24将相应的辅助进气口26关闭。氮气供应源9被打开而向回流焊炉2供应清洁的氮气。由此，当回流焊炉2在氮气模式下工作时，氮气供应源9向回流焊炉2供应清洁的氮气，第三管道60用于将从阻隔排气区30排出的气体输送入回流焊炉2的预热区12和均温区14中，而第二管道50能够从峰值区16排出气体。

从阻隔排气区30排出气体能够阻碍加热区10中含挥发性污染物的热气体进入冷却区20中。从阻隔排气区30排出的气体一部分来自于加热区10中的含挥发性污染物的热气体，一部分来自于冷却区20中的清洁的氮气，因此从阻隔排气区30排出的气体具有较高的氮气含量，并且相对于加热区10中的气体具有一定的清洁度。通过将从阻隔排气区30排出的气体经由第三管道60再输送回回流焊炉2的预热区12和均温区14中，能够在不影响回流焊炉2中的温度精确分布的情况下，对氮气进行充分利用。

本申请的回流焊炉2还包括控制装置(未示出)，控制装置根据选定的操作模式(空气模式或惰性气体模式)发出相应的控制信号，以控制上述第二阀装置54、第三阀装置54和辅助进气控制阀24的打开和关闭，控制第一阀装置42的入口42a与第一出口42b/第二出口42c的连通和断开，以及控制氮气供应源9的打开和关闭。

需要说明的是，在工厂中使用本申请的回流焊炉2时，第一管道40和第二管道50可以被连接到工厂的排风系统。工厂的排风系统中可以设置抽气装置，例如风机，用于根据回流焊炉2的工作参数以一定的排气速度从回流焊炉2中排出气体。当然，也可以在第一管道40和第二管道50上设置单独的抽气装置，这都在本申请的保护范围之内。此外，第一管道40和第二管道50也可以不连接至上述的过滤装置，而是直接连接至工厂的排风系统，通过在工厂的排风系统中设置的过滤装置来过滤挥发性污染物。

图1B所示的实施例的操作方式与图1A类似，不同之处在于，图1B所示的实施例在氮气模式下时，与中间的一个峰值区16的加热区出气口8连接的出气支管道56上的第二阀装置54将该出气支管道56与中间的一个峰值区16的加热区出气口8连通，其余的出气支管道52上的第二阀装置54将这些出气支管道52与相应的加热区出气口8断开。从而，在氮气模式下，中间的一个峰值区16的加热区出气口8通过出气支管道56将气体输送入第二管道50，并通过第二管道50排出至外界。

需要注意的是，尽管上述的实施例中示出了第二管道50设有能够与加热区的每个子区域连通的出气支管道52，56，在本申请的其它实施例中，第二管道50也可以只设有能够与加热区的子区域中的一部分连通的出气支管道52,56。尽管上述的实施例中示出了在氮气模式下，第二管道50只通过一个出气支管道56排气，在本申请的其它实施例中，第二管道50也可以通过多于一个出气支管道56排气，只要是从峰值区16中排气即可。此外，尽管上述的实施例中示出了第三管道60朝向两个预热区12和三个均温区14输送气体，在本申请的其它实施例中，第三管道60也可以朝向所有的三个预热区12和所有的三个均温区14输送气体，或者朝向三个预热区12和三个均温区14中的其中一部分区域输送气体。

本申请的回流焊炉通过以上对进气和排气的改进，使用一套设备即能实现在空气和惰性气体两种工作模式下都有效地将挥发性污染物排出回流焊炉，并同时满足回流处理所需的精确的温度分布。通过有效地将挥发性污染物排出回流焊炉，能够减少对回流焊炉后续的保养和维护次数。此外，本申请的回流焊炉还同时对惰性气体进行了充分的利用，使得对惰性气体的使用更加经济，节省了昂贵的惰性气体。

此外，需要注意的是，尽管上述的实施例示出的回流焊炉既可以在空气模式下操作又可以在惰性气体模式下操作，本申请的回流焊炉也可以用作仅在空气模式下操作的回流焊炉，或者用作仅在惰性气体模式下操作的回流焊炉，只需对各个控制阀进行相应的控制即可。

本说明书使用示例来公开本申请，其中的一个或多个示例被图示于附图中。每个示例都是为了解释本申请而提供，而不是为了限制本申请。事实上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，不脱离本申请的范围或精神的情况下可以对本申请进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分的图示的或描述的特征可以与另一实施例一起使用，以得到更进一步的实施例。因此，其意图是本申请涵盖在所附权利要求书及其等同物的范围内进行的修改和变型。

Claims (15)

1.一种回流焊炉（2），所述回流焊炉（2）能够在空气模式和惰性气体模式下操作，所述回流焊炉（2）包括：

加热区（10），所述加热区（10）具有数个加热区进气口（6）和数个加热区出气口（8）；

冷却区（20）；

阻隔排气区（30），所述阻隔排气区（30）位于所述加热区（10）和所述冷却区（20）之间，并且所述加热区（10）、所述阻隔排气区（30）和所述冷却区（20）流体连通，其中所述阻隔排气区（30）具有阻隔排气区出气口（32），其中；

第一管道（40），所述第一管道（40）可控地与所述阻隔排气区出气口（32）连通，以及所述第一管道（40）能够与外界连通；

第二管道（50）和数个出气支管道（52，56），所述第二管道（50）能够与外界连通，所述数个出气支管道（52，56）连接在所述数个加热区出气口（8）和所述第二管道（50）之间，所述数个出气支管道（52，56）能够将所述数个加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通，其中，所述数个出气支管道（52，56）中的部分或全部出气支管道（52，56）可控地将所述数个加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通；以及

第三管道（60）和数个进气支管道（62），所述数个进气支管道（62）连接在所述数个加热区进气口（6）与所述第三管道（60）之间，所述数个进气支管道（62）能够将所述数个加热区进气口（6）与所述第三管道（60）连通，所述第三管道（60）可控地与所述阻隔排气区出气口（32）连通，并且所述第三管道（60）可控地与外界连通，从而所述数个进气支管道（62）能够可控地将所述数个加热区进气口（6）与外界连通，并且所述数个进气支管道（62）能够可控地将所述数个加热区进气口（6）与所述阻隔排气区出气口（32）连通。

2.根据权利要求1所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述数个出气支管道（52，56）中至少有一个出气支管道（56）直接将所述数个加热区出气口（8）中的至少一个加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通，所述数个出气支管道（52，56）中其余的出气支管道（52）可控地将所述数个加热区出气口（8）中相应的加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通。

3.根据权利要求1所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述数个出气支管道（52，56）中全部出气支管道（52，56）可控地将所述数个加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通。

4.根据权利要求1所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述第一管道（40）和所述第三管道（60）通过第一阀装置（42）可控地与所述阻隔排气区出气口（32）连通；

所述数个出气支管道（52，56）中的所述部分或全部出气支管道（52，56）分别通过第二阀装置（54）可控地将所述数个加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通；以及

所述第三管道（60）通过第三阀装置（64）可控地与外界连通。

5.根据权利要求2所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述第一管道（40）和所述第三管道（60）通过第一阀装置（42）可控地与所述阻隔排气区出气口（32）连通；

所述数个出气支管道（52，56）中所述其余的出气支管道（52）分别通过第二阀装置（54）可控地将所述数个加热区出气口（8）中相应的加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通；

所述第三管道（60）通过第三阀装置（64）可控地与外界连通；

其中，在所述空气模式下：

所述第一阀装置（42）将所述第一管道（40）与所述阻隔排气区出气口（32）连通，并将所述第三管道（60）与所述阻隔排气区出气口（32）断开，使得所述阻隔排气区（30）内的气体能够通过所述第一管道（40）排出至外界；

所述第二阀装置（54）将所述数个出气支管道（52，56）中所述其余的出气支管道（52）与所述数个加热区出气口（8）中相应的加热区出气口（8）连通，从而所述加热区（10）内的气体能够通过所述数个出气支管道（52，56）进入所述第二管道（50）并排出至外界；以及

所述第三阀装置（64）将所述第三管道（60）与外界连通，使得外界的清洁空气能够通过所述第三管道（60）进入所述加热区（10）；

并且其中，在所述惰性气体模式下：

所述第一阀装置（42）将所述第一管道（40）与所述阻隔排气区出气口（32）断开，并将所述第三管道（60）与所述阻隔排气区出气口（32）连通，使得所述阻隔排气区（30）内的气体能够进入所述第三管道（60）；

所述第二阀装置（54）将所述数个出气支管道（52，56）中所述其余的出气支管道（52）与所述数个加热区出气口（8）中相应的加热区出气口（8）断开，从而使得所述加热区（10）内的气体能够通过直接将所述数个加热区出气口（8）中的所述至少一个加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通的所述至少一个出气支管道（56）进入所述第二管道（50），并从所述第二管道（50）排出至外界；以及

所述第三阀装置（64）将所述第三管道（60）与外界断开，使得从所述阻隔排气区（30）进入所述第三管道（60）的气体能够进入所述加热区（10）。

6.根据权利要求3所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述第一管道（40）和所述第三管道（60）通过第一阀装置（42）可控地与所述阻隔排气区出气口（32）连通；

所述数个出气支管道（52，56）中所述全部出气支管道（52，56）分别通过第二阀装置（54）可控地将所述数个加热区出气口（8）与所述第二管道（50）连通；

所述第三管道（60）通过第三阀装置（64）可控地与外界连通；

其中，在所述空气模式下：

所述第一阀装置（42）将所述第一管道（40）与所述阻隔排气区出气口（32）连通，并将所述第三管道（60）与所述阻隔排气区出气口（32）断开，使得所述阻隔排气区（30）内的气体能够通过所述第一管道（40）排出至外界；

所述第二阀装置（54）将所述数个出气支管道（52，56）中所述全部出气支管道（52，56）与所述数个加热区出气口（8）连通，从而所述加热区（10）内的气体能够通过所述数个出气支管道（52，56）进入所述第二管道（50）并排出至外界；以及

所述第三阀装置（64）将所述第三管道（60）与外界连通，使得外界的清洁空气能够通过所述第三管道（60）进入所述加热区（10）；

并且其中，在所述惰性气体模式下：

所述第一阀装置（42）将所述第一管道（40）与所述阻隔排气区出气口（32）断开，并将所述第三管道（60）与所述阻隔排气区出气口（32）连通，使得所述阻隔排气区（30）内的气体能够进入所述第三管道（60）；

所述第二阀装置（54）将所述数个出气支管道（52，56）中至少一个出气支管道（56）与所述数个加热区出气口（8）中相应的一个加热区出气口（8）连通，并将所述数个出气支管道（52，56）中其余的出气支管道（52）与所述数个加热区出气口（8）中相应的加热区出气口（8）断开，从而使得所述加热区（10）内的气体能够通过所述至少一个出气支管道（56）进入所述第二管道（50），并从所述第二管道（50）排出至外界；以及

所述第三阀装置（64）将所述第三管道（60）与外界断开，使得从所述阻隔排气区（30）进入所述第三管道（60）的气体能够进入所述加热区（10）。

7.根据权利要求5或6所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述加热区（10）包括至少一个预热区（12）、至少一个均温区（14）和至少一个峰值区（16），其中，所述数个加热区进气口（6）设置在所述至少一个预热区（12）和所述至少一个均温区（14）中，使得进入所述第三管道（60）中的气体能够进入所述至少一个预热区（12）和所述至少一个均温区（14）中。

8.根据权利要求5或6所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述加热区（10）包括至少一个预热区（12）、至少一个均温区（14）和至少一个峰值区（16），其中，所述数个加热区出气口（8）设置在所述至少一个预热区（12）、所述至少一个均温区（14）和所述至少一个峰值区（16）中，并且其中，在所述惰性气体模式下，通过设置在所述至少一个峰值区（16）中的加热区出气口（8）使得所述加热区（10）内的气体进入所述第二管道（50），并从所述第二管道（50）排出至外界。

9.根据权利要求1所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述第一管道（40）和所述第三管道（60）上分别设置有第一气体加速装置（45）和第二气体加速装置（65）；

其中，所述第一气体加速装置（45）和第二气体加速装置（65）设置为靠近所述阻隔排气区（30），以加快从所述阻隔排气区（30）排气的速度。

10.根据权利要求4-6中任一项所述的回流焊炉（2），其特征在于：

所述第一阀装置（42）包括入口（42a）、第一出口（42b）和第二出口（42c）, 所述入口（42a）连接至所述阻隔排气区出气口（32），所述第一出口（42b）连接至所述第一管道（40），所述第二出口（42c）连接至所述第三管道（60），从而通过控制所述入口（42a）与所述第一出口（42b）的连通和断开、以及所述入口（42a）与所述第二出口（42c）的连通和断开,能够控制所述第一管道（40）和所述第三管道（60）与所述阻隔排气区出气口（32）的连通和断开。

11.一种操作根据权利要求1所述的回流焊炉（2）的方法，包括：

当所述回流焊炉（2）在所述空气模式下操作时，将外界的清洁空气输送入所述加热区（10），以及从所述加热区（10）和所述阻隔排气区（30）排气；

当所述回流焊炉（2）在所述惰性气体模式下操作时，从所述阻隔排气区（30）将气体输送入所述加热区（10），以及从所述加热区（10）排气。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述空气模式下：

从所述加热区（10）的多个子区域排气；

将外界的清洁气体输送入所述加热区（10）中的远离所述阻隔排气区（30）的子区域中。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述惰性气体模式下：

从所述阻隔排气区（30）将气体输送入所述加热区（10）中远离所述阻隔排气区（30）的子区域中；

从所述加热区（10）的靠近所述阻隔排气区（30）的子区域排气。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：

所述远离所述阻隔排气区（30）的子区域包括至少一个预热区（12）和至少一个均温区（14）；以及

靠近所述阻隔排气区（30）的子区域包括至少一个峰值区（16）。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：

在所述第一管道（40）和所述第三管道（60）上分别设置第一气体加速装置（45）和第二气体加速装置（65）；

其中，所述第一气体加速装置（45）和第二气体加速装置（65）设置为靠近所述阻隔排气区（30），以加快从所述阻隔排气区（30）排气的速度。

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