CN114159966B - 一种助焊剂voc催化分解及回收装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种助焊剂VOC催化分解及回收装置及其使用方法，所述装置包括：内壳体、外壳体构成的顶部开口的箱体，内壳体内设有容置腔，顶部开口设有密封容置腔的上盖；进气口设在箱体的一侧面上，出气口设置在与进气口相对的箱体的另一侧面上，进气口、出气口与容置腔连通；多块导流板，相互平行设置，将容置腔沿进气口至出气口方向依次分隔为加热区域、催化区域和冷却回收区域，加热区域内设有加热器，催化区域内设有热电偶和低温催化剂，冷却回收区域内设有冷凝管；导流板上设有多个通风间隙，各导流板间形成气流通道；松香收集瓶设于箱体的底部，与冷却回收区域连通。本申请一体式解决了现有技术存在的低温催化裂解气体和冷凝回收的问题。

Description

一种助焊剂VOC催化分解及回收装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及回流焊技术领域，尤其涉及一种助焊剂VOC催化分解及回收装置及其使用方法。

背景技术

众所周知，在SMT(表面贴片技术)生产中，各种不同的电器元件是通过焊锡膏的熔化和凝固与PCB板结合在一起。焊锡膏是将脂状的助焊剂与粉末焊料制成膏状，通过印刷涂敷在PCB板的钎焊部位，在贴装上所需的电子元件后，利用回流焊炉加热融化进行焊接。

焊锡膏中的助焊剂是SMT焊接过程中的重要辅料，目前采用的大多是以松香为基础的活性助焊剂。通用的助焊剂成分还包括活性剂、成膜物质、添加剂和溶剂等。

焊锡膏在回流焊各个阶段的状态是不断变化的，具体如下：

1)在预热阶段，焊膏中的部分溶剂开始挥发；

2)进入保温阶段时，焊锡膏处于熔化前夕，其中的挥发物进一步被去除；

3)回流阶段焊锡膏很快熔化，并迅速润湿焊盘，随着温度的进一步提高，焊料表面张力降低，焊料爬至元件引脚的一定高度；

4)最后的冷却阶段，焊点迅速降温，焊料凝固。

在回流焊的过程中，从焊锡膏中释放出来的这些松香挥发物中的有害物质，会对环境造成污染，所以一般回流焊炉会配备松香去除系统。

此外，回流焊焊接完成后需要冷却降温，业界一般都是将回流区的高温气体进行物理换热冷却，将冷风引至冷却区，满足回流焊制程工艺要求。

预热阶段有大量的气体挥发，必须进行收集回收。业界一般采用物理冷却方法，冷却后的气体再灌回预热区。由于是冷却后的气体，需要再次加热，保证回流焊预热区气氛温度的持续提高，这无疑消耗了额外的电能。

业界对回流焊氮气炉配备的松香过滤或去除系统一般有两种：一是水冷(或气冷)收集系统；二是高温助焊剂催化反应装置。

现有的水冷(或气冷)收集系统和助焊剂催化反应装置，都是连接到回流焊炉设备的独立装置。气态的松香挥发物经过收集系统收集或催化反应装置分解后，得到“净化”再回到炉膛内。虽然有效去除了松香，但是也有不足之处：一是催化反应装置和冷却回收装置都是独立结构，体积庞大，占用空间；二是结构设计相对复杂，增加维护成本和难度；三是能量消耗较大。高温助焊剂催化反应装置，需要将气体从180°加热至450°以上，满足高温催化剂的活化温度；预热区将150°左右的气体冷却后再打回来，需要加热区额外提供热量，浪费了能源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种助焊剂VOC催化分解及回收装置及其使用方法，以解决现有技术所存在的低温催化裂解VOC(volatile organic compounds)气体并进行冷却的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本申请第一个方面提供了一种助焊剂VOC催化分解及回收装置，包括：

内壳体、外壳体构成的顶部开口的箱体，所述内壳体内设置有容置腔，所述顶部开口设有密封所述容置腔的上盖；

进气口、出气口，所述进气口设置在所述箱体的一侧面上，用于连接进气管路，所述出气口设置在与所述进气口相对的箱体的另一侧面上，用于连接抽风管路，所述进气口、出气口与所述容置腔连通；

多块导流板，相互平行、且间隔设置于所述容置腔内，将所述容置腔沿所述进气口至所述出气口的方向依次分隔为加热区域、催化区域和冷却回收区域，所述加热区域内设置有翅片加热器，所述催化区域内设置有热电偶和至少一个低温催化剂，所述冷却回收区域内设置有至少两个冷凝管；所述导流板上设有多个通风间隙，各导流板之间形成气流通道；

松香收集瓶，设于所述箱体的底部，所述松香收集瓶与所述容置腔内的冷却回收区域连通。

优选地，所述翅片加热器、低温催化剂和各所述冷凝管之间相互平行设置。

优选地，所述翅片加热器包括：U形加热管，所述U形加热管内设有电阻丝，所述U形加热管上设有多个方形翅片，方形翅片主体为矩形板状结构，所述U形加热管的端部自所述加热区域穿出所述内壳体、并通过固定板和紧固件固定连接于所述内壳体的外壁，所述固定板与所述内壳体外壁的接触面上设有硅胶密封圈。

优选地，所述加热区域内还设有两块第一导流角板，每块所述第一导流角板设于所述内壳体设有进气口的侧板与其相邻的侧板连接形成的角上。

优选地，所述冷却回收区域还设有两块第二导流角板，每块所述第二导流角板设于所述内壳体设有出气口的侧板与其相邻的侧板连接形成的角上。

优选地，所述加热区域与所述催化区域之间设有第一催化导流板，所述催化区域与所述冷却回收区域设有第二催化导流板，所述第一催化导流板、所述第二催化导流板的两侧边分别通过导流板安装基板固定安装于所述内壳体相对的两侧壁上，所述第一催化导流板、所述第二催化导流板上设有按阵列排布的多个圆孔。

优选地，所述低温催化剂为块状或板状的金属多孔板，其上烧结合有金催化剂，金属多孔板的四周为金属边框。

优选地，所述低温催化剂的上表面与所述上盖之间密封连接。

更优选地，所述低温催化剂的上表面与所述上盖之间通过催化剂密封圈密封连接。

优选地，所述低温催化剂卡接于所述催化区域。

优选地，所述催化区域设有两个低温催化剂，两个低温催化剂相对的侧壁之间设有催化剂分隔板，两个低温催化剂平行、间隔设置于所述催化剂分隔板的两侧；两个低温催化剂相背的侧壁卡接于至少两个相背的弧形弹簧片之间，所述弧形弹簧片的一端均固定设于所述内壳体的内壁上，另一端为自由端。

更优选地，所述热电偶为K型热电偶，所述内壳体上设有连通至箱体外部的热电偶安装孔，所述K型热电偶沿所述热电偶安装孔插入所述容置腔内的催化区域，使所述K型热电偶的测温端位于两个低温催化剂之间。

优选地，所述冷凝器管为水冷式冷凝管，所述冷凝管内通有循环冷却水。

优选地，所述冷凝管从外壳体的一侧面插入所述容置腔内。

优选地，所述冷却回收区域设有至少两根所述冷凝管，相邻的两根冷凝管之间通过一冷凝导流板隔开，每个所述冷凝导流板上设有按阵列排布的多个圆孔，且多个圆孔集中于所述冷凝导流板的中心区域分布，所述冷凝导流板将所述冷却回收区域分隔为多个连通的冷却空间，每个冷却空间的底部都连通一个松香收集瓶。

更优选地，每个所述松香收集瓶通过一个带有阀门的连接管路与其对应的冷却空间连通。

优选地，所述冷凝管采用不规则螺旋缠绕式结构。

优选地，所述容置腔为矩形腔。

优选地，所述外壳体和所述内壳体之间设有绝热填充物，所述绝热填充物优选为保温棉。

优选地，所述上盖通过上盖紧固件固定连接于所述内壳体的上端。

更优选地，所述上盖和所述内壳体的接触面上设有内壳体密封圈，所述内壳体密封圈优选为特氟龙高温密封条。

优选地，所述内壳体和所述外壳体之间设有空腔，所述内壳体的外侧壁上间隔固定连接有向外凸起的间隔柱，所述内壳体通过所述间隔柱固定安装于所述外壳体的内部。

优选地，所述出气口处还连接有风机。

优选地，所述出气口连通回流焊炉冷却区。

优选地，所述箱体的底部还设有左底座和右底座，所述左底座和右底座沿进气口的轴线方向对称设置于所述箱体底部的两端，且所述左底座靠近所述松香收集瓶设置，以使所述箱体的底部靠近所述松香收集瓶的一端被抬高，使所述箱体倾斜设置。

本申请第二个方面提供了一种助焊剂VOC催化分解装置，优选为应用于回流焊的预热区。

本申请所述的一种助焊剂VOC催化分解装置，包括：

内壳体、外壳体构成的顶部开口的箱体，所述内壳体内设置有容置腔，所述顶部开口设有密封所述容置腔的上盖；

进气口、出气口，所述进气口设置在所述箱体的一侧面上，用于连接进气管路，所述出气口设置在与所述进气口相对的箱体的另一侧面上，用于连接抽风管路，所述进气口、出气口与所述容置腔连通；

导流板，设置于所述容置腔内，将所述容置腔沿所述进气口至所述出气口的方向依次分隔为加热区域和催化区域，所述加热区域内设置有翅片加热器，所述催化区域内设置有热电偶和至少一个低温催化剂，所述导流板上设有多个通风间隙。

优选地，所述翅片加热器包括：U形加热管，所述U形加热管内设有电阻丝，所述U形加热管上设有多个方形翅片，方形翅片主体为矩形板状结构，所述U形加热管的端部自所述加热区域穿出所述内壳体、并通过固定板和紧固件固定连接于所述内壳体的外壁，所述固定板与所述内壳体外壁的接触面上设有硅胶密封圈。

优选地，所述加热区域内还设有两块导流角板，每块所述导流角板设于所述内壳体设有进气口的侧板与其相邻的侧板连接形成的角上。

优选地，所述低温催化剂为块状或板状的金属多孔板，其上烧结合有金催化剂，金属多孔板的四周为金属边框。

优选地，所述低温催化剂的上表面与所述上盖之间密封连接。

更优选地，所述低温催化剂的上表面与所述上盖之间通过催化剂密封圈密封连接。

优选地，所述低温催化剂卡接于所述催化区域。

优选地，所述催化区域设有两个低温催化剂，两个低温催化剂相对的侧壁之间设有催化剂分隔板，两个低温催化剂平行、间隔设置于所述催化剂分隔板的两侧；两个低温催化剂相背的侧壁卡接于至少两个相背的弧形弹簧片之间，所述弧形弹簧片的一端均固定设于所述内壳体的内壁上，另一端为自由端。

更优选地，所述热电偶为K型热电偶，所述内壳体上设有连通至箱体外部的热电偶安装孔，所述K型热电偶沿所述热电偶安装孔插入所述容置腔内的催化区域，使所述K型热电偶的测温端位于两个低温催化剂之间。

优选地，所述容置腔为矩形腔。

优选地，所述外壳体和所述内壳体之间设有绝热填充物，所述绝热填充物优选为保温棉。

优选地，所述上盖通过上盖紧固件固定连接于所述内壳体的上端。

更优选地，所述上盖和所述内壳体的接触面上设有内壳体密封圈，所述内壳体密封圈优选为特氟龙高温密封条。

优选地，所述内壳体和所述外壳体之间设有空腔，所述内壳体的外侧壁上间隔固定连接有向外凸起的间隔柱，所述内壳体通过所述间隔柱固定安装于所述外壳体的内部。

本申请第三个方面提供一种助焊剂VOC催化分解及回收装置的使用方法，包括：

将进气口与回流焊炉的助焊剂气体出口连通，通过外设的抽气装置使气流进入内壳体；

位于内壳体的加热区域的翅片加热器，补偿加热使用，如果进气口的气流温度低于190℃，则翅片加热器启动加热，使气流温度控制在190℃～250℃；

导流板引导气流从其上的多个通风间隙中流动，流经催化区域的催化剂载体，进行裂解反应，清洁松香气体，再流经冷却回收区域的冷凝管，充分接触冷凝管外表面，进行冷热交换后，部分松香残留物冷却，流入松香收集瓶，冷却后的洁净气体导入回流焊炉的冷却区，冷却焊接好的PCB板；

其中，催化区域的热电偶，用于检测气流温度，如果气流温度低于190℃，则热电偶启动加热，如果气流温度高于250℃，则热电偶停止加热。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1)采用低温型活化催化剂，带辅助加热电源，节能节电；

2)装置带有多层导流板，使气流均匀经过催化剂和冷凝管，增大有效接触面积，提高效率；

3)一体式解决了VOC低温催化剂的裂解和冷凝回收，催化剂分解了VOC气体，减轻了冷凝管物理收集的负担，松香残留物大大减少，延长了回流焊炉的正常工作时间，维护成本大幅度下降；催化裂解后进行冷凝管冷却回收，一是进一步回收VOC中的有害物质，二是将冷却后的气体灌至冷却区，满足SMT制程工艺要求；

4)结构简单，体积紧凑，VOC化学裂解和物理收集高度集成，使用方便灵活，可以用在回流区裂解和冷却气体，也可以去除冷凝管后在预热区仅裂解气体，减少VOC排放；

5)维护使用成本大大降低，基本实现免维护。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例一的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置的立体结构图(不含上盖)；

图2是本发明优选实施例一的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置的侧视图(含上盖)；

图3是图2的左视图；

图4是图2中上盖紧固件的局部放大图；

图5是图2中沿A-A方向的剖面图；

图6是图5中A部分的局部放大图；

图7是图2中沿B-B方向的剖面图；

图8是图7中B部分的局部放大图；

图9本发明优选实施例一的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置的俯视图(含上盖)；

图10是图9中沿C-C方向的剖面图；

图11是翅片加热器的立体结构示意图；

图12是翅片加热器的侧视图；

图13是本发明优选实施例一的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置的另一角度的立体结构图(不含上盖)；

图14是图13中第一催化导流板部分的主视图；

图15给出了低温催化剂的分解率图；

图16是内壳体的立体结构图；

图17是内壳体的俯视图；

图18是图17中沿A-A方向的纵向剖面图；

图19是上盖朝向容置腔一侧的立体结构图；

图20是本发明优选实施例二的一种助焊剂VOC催化分解装置的立体结构图；

图21是图20的俯视图；

图22是图20的侧视图。

图例说明：

1、内壳体；

2、翅片加热器；21、方形翅片；22、固定板；23、硅胶密封圈；24、紧固件；

3、K型热电偶；

4、低温催化剂；

5、冷凝管；

6、外壳体；

7、上盖；73、内壳体密封圈；74、催化剂密封圈；75、间隔柱；

8、冷凝导流板； 81、第一冷凝导流板； 82、第二冷凝导流板；

9、催化导流板； 91、第一催化导流板； 92、第二催化导流板；

10、松香收集瓶；

11、上盖紧固件；

12、出气口；

13、左底座；

14、弹簧片；

15、热电偶安装孔；

16、催化剂分隔板；

17、导流板安装基板；

18；进气口；

19、右底座；

113、催化剂安装托板；114、上盖焊接螺钉；115、第一导流角板；116、第二导流角板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一：

参阅图1～图19所示，本实施例的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置，包括：

内壳体1、外壳体6构成的顶部开口的箱体，所述内壳体1内设置有容置腔，所述容置腔为矩形腔，所述顶部开口设有密封所述容置腔的上盖7；

进气口18、出气口12，所述进气口18设置在所述箱体的一侧面上，用于连接进气管路，所述出气口12设置在与所述进气口18相对的箱体的另一侧面上，用于连接抽风管路，所述进气口18、出气口12与所述容置腔连通；

多块导流板，相互平行、且间隔设置于所述容置腔内，将所述容置腔沿所述进气口18至所述出气口12的方向依次分隔为加热区域、催化区域和冷却回收区域，所述加热区域内设置有翅片加热器2，所述催化区域内设置有热电偶和至少一个低温催化剂4，所述冷却回收区域内设置有至少两个冷凝管5；所述翅片加热器2、低温催化剂4和各所述冷凝管5之间相互平行设置；所述导流板上设有多个通风间隙，各导流板之间形成气流通道；

松香收集瓶10，设于所述箱体的底部，所述松香收集瓶10与所述容置腔内的冷却回收区域连通。

本实施例中，共设置了四块导流板，两块低温催化剂4和三根冷凝管5。

其中，所述加热区域与所述催化区域之间设有第一催化导流板91，所述催化区域与所述冷却回收区域之间设有第二催化导流板92，所述第一催化导流板91、所述第二催化导流板92的两侧边分别通过导流板安装基板17固定安装于所述内壳体1相对的两侧壁上，所述第一催化导流板91、所述第二催化导流板92上设有按阵列排布的多个圆孔。

参阅图5所示，所述加热区域内设有两块第一导流角板115，每块所述第一导流角板115设于所述内壳体1设有进气口18的侧板与其相邻的侧板连接形成的角上。

结合图11、图12所示，所述加热区域内设有翅片加热器2。设置翅片加热器2的目的是为了补偿加热使用，如果进气温度低于190℃，则需要加热，保证腔体内气流温度控制在190℃～250℃，以提高催化剂使用效率。所述翅片加热器2包括：U形加热管，所述U形加热管内设有电阻丝，所述U形加热管上设有多个方形翅片21，方形翅片21主体为矩形板状结构，所述U形加热管的端部自所述加热区域穿出所述内壳体1、并通过固定板22和紧固件24固定连接于所述内壳体1的外壁，所述固定板22与所述内壳体1外壁的接触面上设有硅胶密封圈23。

参阅图5～图8、图10所示，所述催化区域设有两个低温催化剂4，两个低温催化剂4相对的侧壁之间设有催化剂分隔板16，两个低温催化剂4平行、间隔设置于所述催化剂分隔板16的两侧；两个低温催化剂4相背的侧壁卡接于至少两个相背的弧形的弹簧片14之间，弹簧片14的一端均固定设于所述内壳体1的内壁上，另一端为自由端。低温催化剂4是挥发性有机化合物氧化分解催化剂，将一氧化碳和挥发性的有机化合物转换成无害的二氧化碳和水蒸汽，该催化剂主要用于各种工业过程产生的废气净化处理，最佳反应温度为190℃～250℃。

优选地，本实施例所选取的所述低温催化剂4是一种金属多孔板，其上烧结合有金催化剂，金属多孔板的四周为金属边框。其产品特点如下：

(1)催化剂起燃温度低；

(2)VOC净化效率高；

(3)使用成本低；

(4)不需要对VOC气体预处理；

(5)催化剂抗中毒性好；

(6)无二次污染；

(7)无明火或燃烧,，安全性高；

(8)可按要求订制催化剂的尺寸。

图15给出了该低温催化剂4的分解率。参阅图15所示，图中有三种颜色曲线，分别代表CO(碳氧)化合物、NO(氮氧)化合物和HC(碳氢)化合物在200℃附近裂解的百分比，譬如，200℃时，CO化合物裂解率为94％；190℃时，裂解率大幅下降，为25％。

所述低温催化剂4安装时，将其卡入弹簧片14之间，上盖7通过上盖紧固件11锁紧，上盖7朝向所述低温催化剂4的一侧设有催化剂密封圈74，催化剂密封圈74使上盖7与所述低温催化剂4的上表面密封连接，催化剂密封圈74阻挡气流，使气流穿过催化剂载体进行裂解反应。所述热电偶为K型热电偶3，所述内壳体1上设有连通至箱体外部的热电偶安装孔15，所述K型热电偶3沿所述热电偶安装孔15插入所述容置腔内的催化区域，使所述K型热电偶3的测温端位于两个低温催化剂4之间。K型热电偶3用于检测气体温度，当温度低于190℃时，K型热电偶3启动加热，温度高于250℃，K型热电偶3停止加热。

本实施例中，所述冷却回收区域平行、间隔设置有三根所述冷凝管5，相邻的两根冷凝管5之间通过一冷凝导流板8隔开，沿所述气流流动的方向依次是第一冷凝导流板81、第二冷凝导流板82。每个所述冷凝导流板8上设有按阵列排布的多个圆孔，且多个圆孔集中于所述冷凝导流板8的中心区域分布，所述冷凝导流板8将所述冷却回收区域分隔为三个连通的冷却空间，每个冷却空间的底部都连通一个松香收集瓶10，每个所述松香收集瓶10通过一个带有阀门的连接管路与其对应的冷却空间连通。所述松香收集瓶10用于收集少量松香残留物，可以定期清理，反复使用。

参阅图1、图5和图13所示，所述冷凝器管为水冷式冷凝管5，所述冷凝管5内通有循环冷却水，高温气体经过时进行换热，高温气体被冷却。所述冷凝管5从外壳体6的一侧面插入所述容置腔内。所述冷凝管5优选为不规则螺旋缠绕式结构。所述冷却回收区域还还设有两块第二导流角板116，每块所述第二导流角板116设于所述内壳体1设有出气口12的侧板与其相邻的侧板连接形成的角上。

参阅图13、14所示，本实施例中，催化导流板9引导气流经过低温催化剂4时的方向，多片催化导流板9之间形成“层流”气流，使气流均匀流动，防止紊流，以此增强气流和低温催化剂4载体的有效充分接触，增强催化反应效果。冷凝导流板8引导气流经过冷凝管5时的方向。本实施例中，冷凝导流板8的小孔开在中间区域，引导气流尽量在冷凝管5的中心处流动，增强换热效果。

图16～图18是内壳体1的结构图，图19是上盖7的结构图。

参阅图16～图18所示，所述内壳体1是催化反应和冷凝作用的箱体，密封不漏气。其上设有进气口18、出气口12，用于插入K型热电偶3的热电偶安装孔15，用于安装多个导流板的导流板安装基板17。催化区域的底部设有两个催化剂安装托板113，每个催化剂安装托板113用承载一低温催化剂4，两个催化剂安装托板113的中央设有用于分隔两个低温催化剂4的催化剂分隔板16。弹簧片14的一端固定连接在内壳体1的内壁上，另一端为自由端。所述内壳体1的四角均设有导流角板。所述内壳体1的外侧壁上间隔固定连接有向外凸起的间隔柱75，所述内壳体1放置于外壳体6的内部时，所述内壳体1和所述外壳体6之间设有空腔，所述内壳体1通过所述间隔柱75固定安装于所述外壳体6的内部。所述内壳体1的上端面的边框上设有上盖焊接螺钉114。所述外壳体6和所述内壳体1之间填充有保温棉，防止对外围设备的热影响。

在一种优选实施例中，所述箱体的底部还对称设置有左底座13和右底座19，所述左底座13靠近所述松香收集瓶10设置，以使所述箱体的底部靠近所述松香收集瓶10的一端被抬高，使所述箱体倾斜设置。整个装置安装时，松香收集瓶10处后倾一定角度，便于松香残留物流入松香收集瓶10内。

参阅图19所示，所述上盖7的下端边缘向外延伸形成边缘延伸部，该边缘延伸部通过上盖紧固件11和内壳体1上端面边框上的上盖焊接螺钉114固定连接于所述内壳体1的上端面上，用于封闭所述内壳体1内部的容置腔。所述上盖7和所述内壳体1的接触面上设有内壳体密封圈73，所述内壳体密封圈73优选为特氟龙高温密封条。装置在正常工作时，上盖紧固件11锁紧上盖7和内壳体1，保证箱体的密封，防止漏气；装置在维护时，打开上盖紧固件11，便于清理和替换催化剂等。

上述的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置的使用方法，具体如下：

将进气口18与回流焊炉的助焊剂气体出口连通，通过外设的抽气装置使气流进入内壳体1。

位于内壳体1的加热区域的翅片加热器2，补偿加热使用，如果进气口18的气流温度低于190℃，则翅片加热器2启动加热，使气流温度控制在190℃～250℃。

四层导流板引导气流在低温催化剂4和冷凝管5之间流动，进行充分的接触。其中，第一催化导流板91、第二催化导流板92引导气流进行分层流动，流经催化剂载体，进行裂解反应，清洁松香气体；第一冷凝导流板81、第二冷凝导流板82引导气流经过冷凝管5，充分接触冷凝管5外表面，进行冷热交换，部分松香残留物冷凝，流入松香收集瓶10；冷却后的“洁净”气体导入回流焊炉冷却区，冷却焊接好的PCB板。其中，第一催化导流板91、第二催化剂导流板92之间引导气流“层流”运动，防止气流方向紊乱，以此增强气流和低温催化剂4载体的有效充分接触；第一冷凝导流板81、第二冷凝导流板82的小孔开在中间区域，引导气流尽量在冷凝管5中心流动。

在一种优选实施例中，出气口12处可以再连接一只风机，让内壳体1内气流加速运动，增强换热效果。如此反复，炉膛内的松香气体得到净化，不再污染PCB产品和工作环境。

实施例二：

参阅图20～图22所示，本实施例还设计了一种助焊剂VOC催化分解装置，该装置是实施例一的一种简化装置，所述助焊剂VOC催化分解装置用于回流焊的预热阶段，仅保留加热区域和催化区域，去除冷却回收区域。此装置可以用于预热区VOC的裂解吸收，减少VOC排放，由于没有冷凝过程，其没有浪费电能。

其具体结构和工作原理与实施例一类似，在此不再赘述。

需要说明的是，上述实施例中，低温催化剂4可以改变形状，譬如圆桶形，可以使用其他紧固件安装方法；可以改变松香收集瓶10的数量，也可以合成一个大的收集桶，集中收集松香残留物，延长清洁周期；多层导流板可以是缝隙类开口，譬如百叶窗结构；可以使用其他类型的空气干烧加热器；可以使用其他类型的热电偶；可以使用其他类型的冷凝管5；低温催化剂4的数量可选，冷凝管5的数量可选，便于节约成本。此外，本申请的装置也可以采用其他安装方法，譬如垂直安装。

综上所述，本申请的技术方案具有以下特点：

1)对于VOC低温催化剂的裂解和冷凝回收一体式解决，化学裂解为主，催化剂分解了VOC气体，减轻了冷凝管物理收集的负担，松香残留物大大减少，延长了回流焊炉的正常工作时间，维护成本大幅度下降。

2)本申请采用低温型活化催化剂，带辅助加热电源，节能节电。

3)设置多层导流板，使气流均匀经过催化剂和冷凝管，增大有效接触面积，提高效率，催化导流板和冷凝导流板设计了不同的孔洞间隔，使气流层流有序运动，提高了接触和换热效率，其中，冷凝导流板的孔洞较催化导流板的孔洞更集中于其中心区域，引导气流尽量在冷凝管中心流动。

4)VOC催化裂解后进行冷凝管冷却回收，一是进一步回收VOC中的有害物质，二是将冷却后的气体灌至冷却区，满足SMT制程工艺要求。

5)低温催化剂和冷凝管的数量可以根据需要增减，灵活多用，便于客户选择。

6)低温催化剂采用卡紧式结构，无需螺钉紧固，方便替换安装。

7)整个装置安装时，松香收集瓶处后倾一定角度，便于松香残留物流入松香收集瓶中。

8)结构简单，体积紧凑，VOC化学裂解和物理收集高度集成，使用方便灵活，可以用在回流区裂解和冷却气体，也可去除冷凝回收部分，在预热区仅裂解气体，减少VOC排放。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种助焊剂VOC催化分解及回收装置，其特征在于，包括：

内壳体、外壳体构成的顶部开口的箱体，所述内壳体内设置有容置腔，所述顶部开口设有密封所述容置腔的上盖；

进气口、出气口，所述进气口设置在所述箱体的一侧面上，用于连接进气管路，所述出气口设置在与所述进气口相对的箱体的另一侧面上，用于连接抽风管路，所述进气口、出气口与所述容置腔连通；

多块导流板，相互平行、且间隔设置于所述容置腔内，将所述容置腔沿所述进气口至所述出气口的方向依次分隔为加热区域、催化区域和冷却回收区域，所述加热区域内设置有翅片加热器，所述催化区域内设置有热电偶和两个低温催化剂，所述冷却回收区域内设置有至少两个冷凝管；所述导流板上设有多个通风间隙，各导流板之间形成气流通道；

松香收集瓶，设于所述箱体的底部，所述松香收集瓶与所述容置腔内的冷却回收区域连通；

其中，所述催化区域的两个低温催化剂相对的侧壁之间设有催化剂分隔板，两个低温催化剂平行、间隔设置于所述催化剂分隔板的两侧；两个低温催化剂相背的侧壁卡接于至少两个相背的弧形弹簧片之间，所述弧形弹簧片的一端均固定设于所述内壳体的内壁上，另一端为自由端；两个低温催化剂的上表面与所述上盖之间密封连接；所述热电偶为K型热电偶，所述内壳体上设有连通至箱体外部的热电偶安装孔，所述K型热电偶沿所述热电偶安装孔插入所述容置腔内的催化区域，使所述K型热电偶的测温端位于两个低温催化剂之间；

其中，所述加热区域与所述催化区域之间设有第一催化导流板，所述催化区域与所述冷却回收区域设有第二催化导流板，所述第一催化导流板、所述第二催化导流板的两侧边分别通过导流板安装基板固定安装于所述内壳体相对的两侧壁上，所述第一催化导流板、所述第二催化导流板上设有按阵列排布的多个圆孔；

其中，所述冷却回收区域设有至少两根所述冷凝管，相邻的两根冷凝管之间通过一冷凝导流板隔开，每个所述冷凝导流板上设有按阵列排布的多个圆孔，且多个圆孔集中于所述冷凝导流板的中心区域分布，所述冷凝导流板将所述冷却回收区域分隔为多个连通的冷却空间，每个冷却空间的底部都连通一个松香收集瓶；

多块导流板引导气流在低温催化剂和冷凝管之间流动，进行充分的接触，其中，第一催化导流板、第二催化导流板引导气流进行分层流动，流经催化剂载体，进行裂解反应，清洁松香气体；冷凝导流板引导气流经过冷凝管，充分接触冷凝管外表面，进行冷热交换，部分松香残留物冷凝，流入松香收集瓶；冷却后的洁净气体导入回流焊炉冷却区，冷却焊接好的PCB板；其中，第一催化导流板、第二催化剂导流板之间引导气流层流运动，防止气流方向紊乱，以此增强气流和低温催化剂载体的有效充分接触；冷凝导流板的小孔开在中间区域，引导气流尽量在冷凝管中心流动。

2.根据权利要求1所述的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置，其特征在于，所述加热区域内还设有两块第一导流角板，每块所述第一导流角板位于所述内壳体设有进气口的侧板与其相邻的侧板连接形成的角上；和/或

所述冷却回收区域还设有两块第二导流角板，每块所述第二导流角板位于所述内壳体设有出气口的侧板与其相邻的侧板连接形成的角上。

3.根据权利要求1所述的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置，其特征在于，所述外壳体和所述内壳体之间设有绝热填充物。

4.根据权利要求1所述的一种助焊剂VOC催化分解及回收装置，其特征在于，所述箱体的底部还设有左底座和右底座，所述左底座和右底座沿进气口的轴线方向对称设置于所述箱体底部的两端，且所述左底座靠近所述松香收集瓶设置，以使所述箱体的底部靠近所述松香收集瓶的一端被抬高，使所述箱体倾斜设置。

5.一种如权利要求1所述的助焊剂VOC催化分解及回收装置的使用方法，其特征在于，包括：

将进气口与回流焊炉的助焊剂气体出口连通，通过外设的抽气装置使气流进入内壳体；

位于内壳体的加热区域的翅片加热器，补偿加热使用，如果进气口的气流温度低于190°C，则翅片加热器启动加热，使气流温度控制在190°C~250°C；

导流板引导气流从其上的多个通风间隙中流动，流经催化区域的催化剂载体，进行裂解反应，清洁松香气体，再流经冷却回收区域的冷凝管，充分接触冷凝管外表面，进行冷热交换后，部分松香残留物冷却，流入松香收集瓶，冷却后的洁净气体导入回流焊炉的冷却区，冷却焊接好的PCB板；

其中，催化区域的热电偶，用于检测气流温度，如果气流温度低于190°C，则热电偶启动加热，如果气流温度高于250°C，则热电偶停止加热。