CN115889923A - 匀流均温模组、匀流均温加热模组及炉设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及回流焊炉技术领域，特别涉及匀流均温模组、匀流均温加热模组及炉设备。匀流均温模组，吸风管竖向固定在内腔中；匀流板固定在外壳组件中，匀流板均匀开设有通孔；匀流板的上方形成高压区，高压区用于加压风力形成高压气流；吹风板固定在外壳组件中，且吹风板均匀布置有气流出口。匀流均温加热模组，在匀流均温模组上设置用于加热风力的加热组件。炉设备，包括如上的匀流均温模组或者如上的匀流均温加热模组。风力被吸风管吸入到内腔中，在高压区被加压形成高压气流；高压气流穿过匀流板上的通孔均匀分散后，从吹风板的气流出口喷出。由于气流出口均匀布置，高压气流可以在吹风板的两端及中部均匀喷出，起到均匀热流均匀温度的作用。

Description

匀流均温模组、匀流均温加热模组及炉设备

技术领域

本发明涉及回流焊炉技术领域，特别是涉及匀流均温模组、匀流均温加热模 组及炉设备。

背景技术

回流焊炉(Reflow Oven)是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化从而 让表面贴装的元器件和电路板通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的设备。回流焊 炉中的氮气保护可防止回流区的焊锡和银等容易氧化的材料在高温状态下被氧 化，避免产生焊接缺陷。

众所周知，在SMT(Surface Mounting Technology，表面贴装技术)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；在焊接 的整个加热和冷却阶段对焊接工艺的控制都非常重要，尤其是加热阶段。随着表 面贴装技术和工艺的发展越来越成熟，对回流焊炉也不断提出新的要求，且随着 5G技术的发展，客户的产品也越做越大，对回流焊炉高质量完成元器件的焊接 要求更加苛刻，对设备产能、节能降耗和设备保养等各方面都提出新的要求，需 要追求经济效益的最大化。

其中，温度不均匀性，又称传输带横向温差ΔT，是表征回流焊设备性能优 劣的重要指标，是指炉膛内任一与PCB传送方向垂直的截面上工作部位处的温 度差异。一般用回流焊炉可焊最大宽度的裸PCB进行测试，以3个测试点焊接 峰值温度的最大差值来表示。该指标反映了印制板上的真实温度，直接影响产品 的焊接质量，当前的先进指标小于±2℃。

目前，为了保证大产品尺寸的焊接温度均匀性和热风对流稳定性，加热模组 的吹风、吸风的布置方式不合理，且加热模组比较长，由于风力集中的问题，对 靠近吸风的区域的加热影响较大，而对吹风区域又影响偏弱，直接影响了在整个 加热面积内热量的均衡性以及热风循环气流的稳定性，容易造成远离吸风口处的 温度高，靠近吸风口处的温度低。而且，由于加热模组中间区域风量受控较弱， 直接影响单个加热模组自身气流的稳定性，引起气流漂移，从而导致温区温差拉 不大而窜温、氮气消耗大的情况出现，尤其是导致了输送带横向温差超标等性能 问题。

发明内容

本发明旨在提供匀流均温模组、匀流均温加热模组及炉设备，以解决现有技 术中回流焊炉中焊接温度均匀性和热风对流稳定性较差的上述技术问题。

为了实现上述目的，一方面，本发明采用的技术方案为：

匀流均温模组，包括：

外壳组件；所述外壳组件具有内腔，所述内腔贯穿外壳组件的底部并形成开 口；

吸风管；所述吸风管设有多根并竖向固定在内腔中；所述吸风管用于吸引风 力；

匀流板；所述匀流板固定在外壳组件中，所述匀流板均匀开设有用于均匀分 散所述风力的通孔；所述匀流板的上方形成高压区，所述高压区用于加压风力形 成高压气流；

吹风板；所述吹风板固定在外壳组件中，且所述吹风板均匀布置有气流出口， 所述气流出口用于高压气流的喷出；

还包括固定在所述外壳组件上用于产生所述风力的风机组件。

另一方面，本发明采用的技术方案为：

匀流均温加热模组，包括：

外壳组件；所述外壳组件具有内腔，所述内腔贯穿外壳组件的底部并形成开 口；

吸风管；所述吸风管设有多根并竖向固定在内腔中；所述吸风管用于吸引风 力；

匀流板；所述匀流板固定在外壳组件中，所述匀流板均匀开设有用于均匀分 散所述风力的通孔；所述匀流板的上方形成高压区，所述高压区用于加压风力形 成高压气流；

吹风板；所述吹风板固定在外壳组件中，且所述吹风板均匀布置有气流出口， 所述气流出口用于高压气流的喷出；

还包括固定在所述外壳组件上用于产生所述风力的风机组件和固定在所述 内腔中的加热组件；所述加热组件用于加热所述风力。

优选的，所述匀流板设有两层，所述高压区设有两个。

优选的，所述气流出口覆盖吹风板的整个吹风平面；所述气流出口包括：

吹风管；所述吹风管布置在吹风板的两端；

吹风嘴；所述吹风嘴布置在吹风板的中部。

优选的，所述吹风管的气流流出速度与吹风嘴的气流流出速度相等。

优选的，所述内腔两端的吸风管与吹风管同轴设置，且所述吸风管的吸风端 插入吹风管中；所述吸风端与吹风管之间形成环状间隙，所述环状间隙用于所述 高压气流向外喷出。

优选的，所述内腔两端的吸风管与吹风管错位布置。

再一方面，本发明采用的又一技术方案为：

炉设备，包括如上所述的匀流均温模组或者如上任意一项所述的匀流均温加 热模组。

优选的，所述炉设备为空气炉或者真空回流焊炉。

优选的，所述真空回流焊炉的加热区固定有匀流均温加热模组，和/或所述 真空回流焊炉的冷却区固定有匀流均温模组。

本发明的有益效果：

关于匀流均温模组，风机组件工作，匀流均温模组外的风力被吸风管吸入到 外壳组件的内腔中。风力源源不断吸入，在高压区被加压形成高压气流；高压气 流穿过匀流板上的通孔均匀分散后，从吹风板的气流出口喷出。由于气流出口均 匀布置，高压气流可以在吹风板的两端及中部均匀喷出，起到均匀热流均匀温度 的作用。

在上述匀流均温模组的基础上，增加了用于加热所述风力的加热组件。吸热 区(加热组件所在区域)和吹风区(匀流板、吹风板所在区域)有效混合以形成 匀流均温加热模组。可让整个吹风面气流流速一致，从而气流温度也一致，有效 改善温差。匀流均温加热模组安装于真空回流焊炉中时，真空回流焊炉的横向温 差ΔT得到大大改善。

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是一种实施例中匀流均温加热模组的立体结构示意图；

图2是图1的仰视示意图；

图3是图2中A-A的剖视示意图；

图4是吸风管与吹风管、吹风嘴的配合示意图；

图5是一种实施例中外壳组件的立体结构示意图；

图6是图5的仰视示意图；

图7是图6中A-A剖视示意图；

图8是一种实施例中吹风板的立体结构示意图；

图9是图8的仰视示意图；

图10是图9中A-A剖视示意图；

图11是一种实施例中匀流均温加热模组的工作原理示意图。

附图标记：1-外壳组件；2-匀流板；3-吹风板；4-风机组件；5-石膏板；6- 热电偶接口；7-加热丝；8-电源接口；21-壳体；22-吸风壳；23-吸风管；24-热 电偶安装管；25-马达安装柱；26-匀流板安装角铁；27-外安装支架；28-吹风板 安装支架；29-吹风板密封条；31-吹风板本体；32-吹风管；33-吹风嘴。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由 本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均 仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以 限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比 例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的 下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中 所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明 了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变 更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

请参阅图1-图11，其中，忽略图中所展示的加热丝7。本发明提供了一种 匀流均温模组，包括：外壳组件1、吸风管23、匀流板2、吹风板3。所述外壳 组件1具有内腔，所述内腔贯穿外壳组件1的底部并形成开口；所述吸风管23 设有多根并竖向固定在内腔中；所述吸风管23用于吸引风力；所述匀流板2固 定在外壳组件1中，所述匀流板2均匀开设有用于均匀分散所述风力的通孔；所 述匀流板2的上方形成高压区，所述高压区用于加压风力形成高压气流；所述吹 风板3固定在外壳组件1中，且所述吹风板3均匀布置有用于高压气流向所述 开口外喷出的气流出口。匀流均温模组外的风力被吸风管23吸入到外壳组件1 的内腔中。风力源源不断吸入，在高压区被加压形成高压气流；高压气流穿过匀 流板2上的通孔均匀分散后，从吹风板3的气流出口喷出。由于气流出口均匀布 置，高压气流可以在吹风板3的两端及中部均匀喷出，起到均匀热流均匀温度的 作用。

此外，该匀流均温模组还包括固定在所述外壳组件1上用于产生所述风力 的风机组件4。

实施例二

请参阅图1-图11，本发明提供了一种匀流均温加热模组，包括：外壳组件 1、吸风管23、匀流板2、吹风板3。所述外壳组件1具有内腔，所述内腔贯穿 外壳组件1的底部并形成开口；所述吸风管23设有多根并竖向固定在内腔中； 所述吸风管23用于吸引风力；所述匀流板2固定在外壳组件1中，所述匀流板 2均匀开设有用于均匀分散所述风力的通孔；所述匀流板2的上方形成高压区， 所述高压区用于加压风力形成高压气流；所述吹风板3固定在外壳组件1中，且 所述吹风板3均匀布置有用于高压气流向所述开口外喷出的气流出口。该匀流均 温加热模组还包括固定在所述外壳组件1上用于产生所述风力的风机组件4和固定在所述内腔中的加热组件；所述加热组件用于加热进入内腔中的所述风力。

其中，风机组件4形成气流运动。本例为后倾式叶轮，马达轴带氮气吹入 接口，防止马达轴处泄露氮气。

本匀流均温加热模组进一步有如下的改进：

匀流板2设有两层，所述高压区设有两个。便于气流加压以均匀分散，消 除风速死区。并且，所述气流出口覆盖吹风板3的整个吹风平面；所述气流出口 包括：吹风管32和吹风嘴。其中，所述吹风管32布置在吹风板3的两端；所 述吹风嘴33布置在吹风板3的中部。气流从吸风管23吸入到内腔中后，可以 被加热组件加热。之后加热的高压气流可以从吹风管32、吹风嘴33中均匀地向 外喷出，起到匀流匀温的效果。

具体的，加热组件包括加热丝7，并设置有热电偶接口6。热电偶接口6用 于K型热电偶穿过密封板(图中未显示)时的气密密封。同时设置加热丝7为 左右两组并联，加热丝7加热气流的效果较佳。

进一步的，如图4、图8-图10，设置吹风管32的气流流出速度与吹风嘴 33的气流流出速度相等。吹风嘴33的有效截面积小于吹风管32。中间吹风嘴 33的截面积可通过计算机模拟优化计算，让中间每个吹风嘴33和吸风管23处 吹风管32的气流速度保持一致，从而整个吹风板3上得到均匀的气流，风速一 致，温度一致。具体的，可设置所述内腔两端的吸风管23与吹风管32同轴设 置，且所述吸风管23的吸风端插入吹风管32中，所述吸风端与吹风管32之间 形成环状间隙，所述环状间隙用于所述高压气流向外喷出，如图4。还可设置所述内腔两端的吸风管23与吹风管32错位布置。

本例中，气流从多处吸风管23处吸入，经过风机组件4的叶轮加速后在第 一加压区、第二加压区内形成高压气流。由于匀流板2的阻力，气流在经过加热 组件的换热后加压，气流左右部分通过吹风板3上的吹风管32吹出，中间部分 直接从中间的吹风嘴33处吹出。

实施例三

请参阅图1-图11，实施例二中的一种匀流均温加热模组，可从另一方面进 行描述，以便清楚全面地阐述其技术方案。

如图1-图3，匀流均温加热模组，包括：

外壳组件1，外壳组件1上有风道吸入口。

匀流板2，匀流板2共有两层，上面均布小孔(即通孔，开孔率33％)，可 形成两层高压区，便于气流加压和均匀分散，消除风速死区。

吹风板3，吹风板3具有气流出口，覆盖整个吹风平面。

风机组件4，风机组件4用于形成气流运动，本例为后倾式叶轮，马达轴 带氮气吹入接口，防止马达轴处泄露氮气。

石膏板5，石膏板5隔热，可防止风机组件4受热损伤。

热电偶接口6，热电偶接口6用于K型热电偶穿过密封板(图中未显示) 时的气密密封。

加热丝7，加热丝7是左右两组并联，本例为吹风加热，同于加热内腔中 的风力。

电源接口8，电源接口8用于电源线穿过密封板(图中未显示)时的气密 密封；同时有氮气充气接口，可以向炉膛内充入氮气。

其中，关于外壳组件1，如图5-图7，外壳组件1包括：

壳体21。

吸风壳22，吸风壳22和外壳体21铆接。

吸风管23，吸风管23和吸风壳22焊接，形成吸风通道。

热电偶安装管24，热电偶安装管24用于安装热电偶支柱。

马达安装柱25，马达安装柱25用于安装马达叶轮组件。

匀流板安装角铁26，匀流板安装角铁26用于安装第一匀流板2；第二匀流 板2直接安装在壳体21上。

外安装支架27，外安装支架27用于将匀流匀温加热模组安装在真空回流 焊炉上。

吹风板安装支架28，吹风板安装支架28安装吹风板3。

吹风板密封条29，吹风板密封条29用于吹风板3内扣的密封，防止吹风 口风速损失。

关于吹风板3，如图8-图10，吹风板3包括吹风板本体31。两端的吹风管 32和中间的吹风嘴33均焊接在吹风板本体31上面。吹风嘴33有效截面积小 于吹风管32。

本匀流匀温加热模组的工作原理是：如图11，气流从多处吸风管23处吸 入，经过叶轮加速后在第一加压区、第二加压区内形成高压气流。由于匀流板2 的阻力，气流在经过加热后加压。气流左右部分通过吹风板3上的吹风管32吹 出，中间部分直接从中间吹风嘴33处吹出，如图4。

中间吹风嘴33的截面积可通过计算机模拟优化计算，让中间每个孔嘴和吸 风管23处的吹风管32气流速度保持一致，从而使整个吹风板3上得到均匀的 气流，风速一致，温度一致，可起到匀流均温加热、输送带横向温差ΔT小的效 果。

本发明的特点：

1、设置两层加压区，无吹风死角。

2、整个吹风板3气流速度均匀。

3、吸风管23和吹风管32同轴且位置高于吹风管32的出口，出风速度均 匀；吹风管32管口处截面优化后设计大小。

4、中间吹风嘴33的截面积小于吹风管32处，让整个吹风板3上每个吹 风口的风速一致。

5、吸风管23为多管隐藏式结构。

上述的技术方案还可以有如下的进一步的改进：

1、吹风板3采用其它形状；

2、吸风管23采用其他样式或布置方式；

3、吸风管23和吹风管32不同轴，交错排列；

4、不采用吹风加热，用吸风加热；

5、加热丝7采用其他形状，譬如半圆形，矩形，圆形等；

6、加热丝7采用其他样式，譬如铠装。

最后需要说明的是，匀流匀温加热模组可用于其他回流炉，譬如空气炉、 真空回流焊炉。具体的，匀流匀温加热模组用在真空回流焊炉的加热区或冷却区 (冷却区使用时，一般无加热丝7)。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任 何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修 饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的 精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的保护范围所涵 盖。

Claims (10)

1.匀流均温模组，其特征在于，包括：

外壳组件；所述外壳组件具有内腔，所述内腔贯穿外壳组件的底部并形成开口；

吸风管；所述吸风管设有多根并竖向固定在内腔中；所述吸风管用于吸引风力；

匀流板；所述匀流板固定在外壳组件中，所述匀流板均匀开设有用于均匀分散所述风力的通孔；所述匀流板的上方形成高压区，所述高压区用于加压风力形成高压气流；

吹风板；所述吹风板固定在外壳组件中，且所述吹风板均匀布置有气流出口，所述气流出口用于高压气流的喷出；

还包括固定在所述外壳组件上用于产生所述风力的风机组件。

2.匀流均温加热模组，其特征在于，包括：

外壳组件；所述外壳组件具有内腔，所述内腔贯穿外壳组件的底部并形成开口；

吸风管；所述吸风管设有多根并竖向固定在内腔中；所述吸风管用于吸引风力；

匀流板；所述匀流板固定在外壳组件中，所述匀流板均匀开设有用于均匀分散所述风力的通孔；所述匀流板的上方形成高压区，所述高压区用于加压风力形成高压气流；

吹风板；所述吹风板固定在外壳组件中，且所述吹风板均匀布置有气流出口，所述气流出口用于高压气流的喷出；

还包括固定在所述外壳组件上用于产生所述风力的风机组件和固定在所述内腔中的加热组件；所述加热组件用于加热所述风力。

3.根据权利要求2所述的匀流均温加热模组，其特征在于，所述匀流板设有两层，所述高压区设有两个。

4.根据权利要求2所述的匀流均温加热模组，其特征在于，所述气流出口覆盖吹风板的整个吹风平面；所述气流出口包括：

吹风管；所述吹风管布置在吹风板的两端；

吹风嘴；所述吹风嘴布置在吹风板的中部。

5.根据权利要求4所述的匀流均温加热模组，其特征在于，所述吹风管的气流流出速度与吹风嘴的气流流出速度相等。

6.根据权利要求4或5所述的匀流均温加热模组，其特征在于，所述内腔两端的吸风管与吹风管同轴设置，且所述吸风管的吸风端插入吹风管中；所述吸风端与吹风管之间形成环状间隙，所述环状间隙用于所述高压气流向外喷出。

7.根据权利要求4或5所述的匀流均温加热模组，其特征在于，所述内腔两端的吸风管与吹风管错位布置。

8.炉设备，其特征在于，包括如权利要求1中所述的匀流均温模组或者如权利要求2-7中任意一项所述的匀流均温加热模组。

9.根据权利要求8所述的炉设备，其特征在于，所述炉设备为空气炉或者真空回流焊炉。

10.根据权利要求9所述的炉设备，其特征在于，所述真空回流焊炉的加热区固定有匀流均温加热模组，和/或所述真空回流焊炉的冷却区固定有匀流均温模组。

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