CN117469939A - 一种电子元器件热能循环烘烤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及干燥设备领域，公开了一种电子元器件热能循环烘烤装置，包括封闭式烘干箱、空气源热泵热风机以及循环过滤机构，循环过滤机构的气体输入端与封闭式烘干箱的气体排出端连接，循环过滤机构的气体输出端连接有回流组件；本发明设置了可以自动化更换过滤材料的循环过滤机构，可以有效的对电子元器件烘干时产生的危害气体进行过滤，并在过滤材料吸收饱和时进行过滤材料的自动化更换，可以高效的对危害气体进行过滤，可杜绝人为更换滤材时危害气体对人体造成伤害，过滤后具有一定温度的气体可循环至空气源热泵热风机中进行加热，可以有效的降低烘干所消耗的能源，并且可以防止危害物质重新附着在电子元器件上。

Description

一种电子元器件热能循环烘烤装置
技术领域
本发明涉及干燥设备领域，更具体地说，它涉及一种电子元器件热能循环烘烤装置。
背景技术
随着电子电气产品向着小型化、轻量化方面发展，电子元器件制造及电子产品PCBA装联也随之进入高密集、高集成化时代。为防止器件由于湿气导致的芯片内部腐蚀引起的器件失效及高温焊接过程“爆米花”效应产生的桥连，IPC-A-600、PC/JEDEC-STD-020C、IPC/JEDEC-STD-033C，包括GB、GJB、QJ1693ESDS等国家行业标准及行业“禁限用工艺规范”均对静电敏感器件、湿敏器件、塑封器件、PCB裸板等上线焊接前进行烘干除潮提出了严格规定及要求。
目前在电子行业制造过程中对静电敏感、湿敏器件、塑封器件、PCB裸板等采用普通烘箱烘干已经成为行业通用做法，但实际上，采用普通烘箱对含静电敏感及精密器件产品以及易燃易爆的化工品等进行烘干工艺过程中存在极大的安全隐患。
其中，因电子器件制造过程中应用了各种化工产品完成内部粘接、外部封装保护等。在器件烘干除潮过程高温条件下，这些化工产品极易挥发带有异味的有害气体污染环境、危害操作人员身体健康，更无法将烘干时产生的含有危害气体、水分的气体进行循环利用，导致电子元器件的烘烤成本增加，烘烤效率降低。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种电子元器件热能循环烘烤装置。
本发明提供了一种电子元器件热能循环烘烤装置，包括封闭式烘干箱、空气源热泵热风机以及循环过滤机构，循环过滤机构的气体输入端与封闭式烘干箱的气体排出端连接，循环过滤机构的气体输出端连接有回流组件，空气源热泵热风机上设有冷空气输入管和热空气输出管，冷空气输入管上设有第一电磁阀，回流组件的输出端与冷空气输入管连接，热空气输出管与封闭式烘干箱的气体接入端连接，循环过滤机构的气体输出端设有温度计和流量计，封闭式烘干箱上设有压强传感器，所述温度计用于检测循环过滤机构输出的气体温度，所述压强传感器用于检测封闭式烘干箱内的压强，流量计用于检测循环过滤机构输出的气体流量数据，封闭式烘干箱的气体排出端处设有电动阀门，电动阀门用于控制气体排出端的通断状态；
所述循环过滤机构包括中空壳体、分别连接在中空壳体上、下端的进气管和排气管、设有中空壳体内的循环过滤组件以及设于中空壳体上的过滤材料更换组件，循环过滤组件用于将新的过滤材料移动至进气管和排气管之间，所述过滤材料更换组件用于将过滤饱和的过滤材料更换为新的过滤材料，所述温度计、流量计和回流组件均连接在排气管上。
作为本发明的进一步优化方案，所述中空壳体上设有与进气管相配合的进气孔以及与排气管相配合的排气孔，循环过滤组件包括圆周转动组件以及连接在圆周转动组件上的若干个储料组件，储料组件用于存储过滤材料，圆周转动组件用于驱使储料组件绕中空壳体的中轴线转动，储料组件绕中空壳体的中轴线转动时经过进气孔和排气孔之间的区域。
作为本发明的进一步优化方案，所述圆周转动组件包括活动连接在中空壳体中部的中转轴、连接在中转轴上的第一齿轮和若干个连接杆、连接在中空壳体上的第一电机以及连接在第一电机输出轴端的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮相啮合，储料组件与连接杆固定连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述储料组件包括过滤筒、可拆卸式连接在过滤筒下端开口处的圆锥式过滤板以及设于圆锥式过滤板上的若干个通气孔，所述过滤筒的上、下端均不与中空壳体内壁接触。
作为本发明的进一步优化方案，所述中空壳体上设有两个密封组件，两个密封组件分别与进气孔和排气孔相匹配设置，密封组件包括连接在中空壳体内壁上的环形囊体以及设于中空壳体内部的输入接头，输入接头与环形囊体连通，环形囊体与进气孔或排气孔同轴设置。
作为本发明的进一步优化方案，所述过滤材料更换组件包括分别连接在中空壳体上、下端的进料管和排料管、设于排料管内的拆装机构，中空壳体上设有与进料管相匹配的进料孔以及与排料管相匹配的漏斗式排料孔，进料孔和漏斗式排料孔同轴设置，拆装机构用于调节圆锥式过滤板与过滤筒的连接状态。
作为本发明的进一步优化方案，所述拆装机构包括同轴设置在排料管内的电动推杆、连接在电动推杆输出端的支撑盘、固定连接在支撑盘上的支撑座、活动连接在支撑座上的活动杆、连接在活动杆上的第三齿轮和转盘、连接在支撑盘上的第二电机、连接在第二电机输出轴端的第四齿轮以及连接在转盘上的若干个限位插杆，若干个限位插杆与圆锥式过滤板上的通气孔相匹配设置。
作为本发明的进一步优化方案，所述回流组件包括连接在排气管输出端的第二电磁阀以及连接在第二电磁阀输出端的回流管，回流管与冷空气输入管连接。
本发明的有益效果在于：本发明设置了可以自动化更换过滤材料的循环过滤机构，可以有效的对电子元器件烘干时产生的危害气体进行过滤，并在过滤材料吸收饱和时进行过滤材料的自动化更换，可以高效的对危害气体进行过滤，可杜绝人为更换滤材时危害气体对人体造成伤害，过滤后具有一定温度的气体可循环至空气源热泵热风机中进行加热，可以有效的降低烘干所消耗的能源，并且可以防止危害物质重新附着在电子元器件上。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的循环过滤机构的立体剖视图；
图3是本发明图2中A处的放大视图；
图4是本发明图2中B处的放大视图；
图5是本发明图2中C处的放大视图；
图6是本发明图2中D处的放大视图。
图中：1、封闭式烘干箱；101、压强传感器；2、空气源热泵热风机；201、冷空气输入管；202、第一电磁阀；203、热空气输出管；3、循环过滤机构；301、中空壳体；3010、进气孔；3011、排气孔；3012、进料孔；3013、漏斗式排料孔；302、进气管；303、排气管；304、进料管；305、排料管；306、中转轴；307、连接杆；308、过滤筒；309、圆锥式过滤板；3090、通气孔；310、环形囊体；311、输入接头；312、第一齿轮；313、第一电机；314、第二齿轮；315、温度计；316、流量计；317、第二电磁阀；318、回流管；4、拆装机构；401、电动推杆；402、支撑盘；403、支撑座；404、活动杆；405、第二电机；406、第三齿轮；407、第四齿轮；408、转盘；409、限位插杆。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
如图1-图6所示，一种电子元器件热能循环烘烤装置，包括封闭式烘干箱1、空气源热泵热风机2以及循环过滤机构3，循环过滤机构3的气体输入端与封闭式烘干箱1的气体排出端连接，循环过滤机构3的气体输出端连接有回流组件，空气源热泵热风机2上设有冷空气输入管201和热空气输出管203，冷空气输入管201上设有第一电磁阀202，回流组件的输出端与冷空气输入管201连接，热空气输出管203与封闭式烘干箱1的气体接入端连接，循环过滤机构3的气体输出端设有温度计315和流量计316，封闭式烘干箱1上设有压强传感器101，温度计315用于检测循环过滤机构3输出的气体温度，压强传感器101用于检测封闭式烘干箱1内的压强，流量计316用于检测循环过滤机构3输出的气体流量数据，封闭式烘干箱1的气体排出端处设有电动阀门，电动阀门用于控制气体排出端的通断状态；
循环过滤机构3包括中空壳体301、分别连接在中空壳体301上、下端的进气管302和排气管303、设有中空壳体301内的循环过滤组件以及设于中空壳体301上的过滤材料更换组件，循环过滤组件用于将新的过滤材料移动至进气管302和排气管303之间，过滤材料更换组件用于将过滤饱和的过滤材料更换为新的过滤材料，温度计315、流量计316和回流组件均连接在排气管303上。
需要说明的是，在对电子元器件进行烘干处理时，将待烘干的电子元器件置于封闭式烘干箱1的置物架上后，关闭封闭式烘干箱1的箱门，然后通过空气源热泵热风机2将外界空气从冷空气输入管201抽入并进行加热至设定温度后，从热空气输出管203输入封闭式烘干箱1中，通过热风不断的对电子元器件进行加热烘干，经过烘干后的气体中含有蒸发的水蒸气以及挥发性有毒气体，并从封闭式烘干箱1上的气体排出端排入循环过滤机构3的进气管302中，气体流经循环过滤组件位于进气管302和排气管303之间的区域时，被循环过滤组件中的新的过滤材料进行过滤，过滤材料为活性炭，但不仅限于活性炭，也可以是其余可过滤水分和挥发性有毒气体的材料，经过过滤后的气体从排出管排出，经过温度计315和流量计316的数据采集后流入回流组件中，并由回流组件将其导入到空气源热泵热风机2的冷空气输入管201，此时，可以根据回流气体的流量以及温度数据进行调节空气源热泵热风机2的输出功率，可以减少空气源热泵热风机2的消耗电量，降低烘干成本，同时，可以根据回流气体的流量来作为参数进行调节冷空气输入管201上的第一电磁阀202，以控制外界空气的抽入量，以适配封闭式烘干箱1内的气压调节，而在排气管303上流量计316检测到排出气体量逐渐减小时，则说明此时处于气体流动路径上的过滤材料即将处于饱和状态，此时，可以通过循环过滤组件进行调节处于气体流动路径上的过滤材料，使新的过滤材料移动至气体流动路径上，并将即将饱和的过滤材料从气体流动路径上移开，并通过过滤材料更换组件将之前处于吸收饱和的过滤材料进行自动化的更换，吸收饱和的过滤材料排出至特定处理设备中，在此过程中，完全杜绝了有害气体的外泄，并且无需人工接触，有效的降低了有害气体对工作人员的身体造成损伤，进一步的提高了烘干效率以及设备安全性。
其中，中空壳体301上设有与进气管302相配合的进气孔3010以及与排气管303相配合的排气孔3011，循环过滤组件包括圆周转动组件以及连接在圆周转动组件上的若干个储料组件，储料组件用于存储过滤材料，圆周转动组件用于驱使储料组件绕中空壳体301的中轴线转动，储料组件绕中空壳体301的中轴线转动时经过进气孔3010和排气孔3011之间的区域；
圆周转动组件包括活动连接在中空壳体301中部的中转轴306、连接在中转轴306上的第一齿轮312和若干个连接杆307、连接在中空壳体301上的第一电机313以及连接在第一电机313输出轴端的第二齿轮314，第二齿轮314与第一齿轮312相啮合，储料组件与连接杆307固定连接；
储料组件包括过滤筒308、可拆卸式连接在过滤筒308下端开口处的圆锥式过滤板309以及设于圆锥式过滤板309上的若干个通气孔3090，过滤筒308的上、下端均不与中空壳体301内壁接触。
需要说明的是，如上述，在进行更换过滤材料时，需要通过封闭式烘干箱1内设置的电动阀门短暂的关闭封闭式烘干箱1的气体排出端，在此过程中，可通过控制热空气输出管203输入封闭式烘干箱1内的气体量，可保持封闭式烘干箱1内的压强以及温度保持在稳定状态，然后通过第一电机313驱动第二齿轮314转动，第二齿轮314转动后驱使第一齿轮312转动，第一齿轮312转动后带动中转轴306同向、同角度的转动，中转轴306转动后带动连接杆307以及相应的过滤筒308一起转动设定角度，此时，处于进气孔3010和排气孔3011之间的过滤筒308从相应的气体流动路径上移开，存有新的过滤材料的过滤筒308移动至进气孔3010和排气孔3011之间，然后开启电动阀门，恢复热空气输出管203的输出量，即可再次进行高效率的过滤和烘干过程，可以有效的提高烘干效率以及设备的安全性，而经过过滤材料更换组件处的过滤筒308内的吸收饱和的过滤材料被更换成新的过滤材料，以备后续使用，整个中空壳体301均处于密封的状态，因此，过滤材料可以长时间处于有效状态。
其中，中空壳体301上设有两个密封组件，两个密封组件分别与进气孔3010和排气孔3011相匹配设置，密封组件包括连接在中空壳体301内壁上的环形囊体310以及设于中空壳体301内部的输入接头311，输入接头311与环形囊体310连通，环形囊体310与进气孔3010或排气孔3011同轴设置。
需要说明的是，为了提高气体流动路径的密封性，以防止还未被过滤的气体泄漏至中空壳体301中，在进气孔3010和排气孔3011处均设置了密封组件，在过滤筒308移动至进气孔3010和排气孔3011之间后，通过输入接头311向环形囊体310内输入气体或液体，使其膨胀并密封过滤筒308上、下端和中空壳体301之间的间隙，即可使得未过滤的气体仅能通过过滤筒308，并被过滤材料过滤后排入排气管303，而在移动过滤筒308时，可将输入环形气囊的气体或液体抽出，以方便过滤筒308的移动。
其中，过滤材料更换组件包括分别连接在中空壳体301上、下端的进料管304和排料管305、设于排料管305内的拆装机构4，中空壳体301上设有与进料管304相匹配的进料孔3012以及与排料管305相匹配的漏斗式排料孔3013，进料孔3012和漏斗式排料孔3013同轴设置，拆装机构4用于调节圆锥式过滤板309与过滤筒308的连接状态。
拆装机构4包括同轴设置在排料管305内的电动推杆401、连接在电动推杆401输出端的支撑盘402、固定连接在支撑盘402上的支撑座403、活动连接在支撑座403上的活动杆404、连接在活动杆404上的第三齿轮406和转盘408、连接在支撑盘402上的第二电机405、连接在第二电机405输出轴端的第四齿轮407以及连接在转盘408上的若干个限位插杆409，若干个限位插杆409与圆锥式过滤板309上的通气孔3090相匹配设置。
需要说明的是，如上述，通过过滤材料更换组件对过滤筒308内的过滤材料进行更换时，待更换的过滤筒308移动至进料孔3012和漏斗式排料孔3013之间的区域，此时，通过电动推杆401推动支撑盘402朝向圆锥式过滤板309处移动，并驱使支撑座403、活动杆404、转盘408以及限位插杆409均上移，直至限位插杆409插入圆锥式过滤板309上相应的通气孔3090中，此时，通过第二电机405驱使第四齿轮407转动，第四齿轮407转动时驱使第三齿轮406转动，第三齿轮406转动后驱使活动杆404、转盘408以及限位插杆409转动，因限位插杆409与圆锥式过滤板309处于插接限位的状态，因此，转盘408转动后可使得圆锥式过滤板309跟随转盘408同向、同角度的转动，在此过程中，电动推杆401同步进行回缩，因圆锥式过滤板309与过滤筒308是螺纹连接，此时，圆盘转动配合电动推杆401回缩即可使得圆锥式过滤板309从过滤筒308上旋下，当圆锥式过滤板309与过滤筒308脱离后，通过电动推杆401继续回缩，并带动圆锥式过滤板309下移，过滤材料即可从圆锥式过滤板309和过滤筒308之间的间隙处掉落至漏斗式排料孔3013中，并最终从排料管305排入相应的后续处理设备中或缓存处，当过滤材料排出结束后，将圆锥式过滤板309重新与过滤筒308连接，此时，通过相应的下料机构将新的过滤材料导入进料管304，并持续输入过滤筒308中，整个更换过滤材料的过程结束，在此过程中，无需人工接触操作，且不会导致有害气体外泄，安全性更高，更换效率更高。
其中，回流组件包括连接在排气管303输出端的第二电磁阀317以及连接在第二电磁阀317输出端的回流管318，回流管318与冷空气输入管201连接。
需要说明的是，在初始状态时，第二电磁阀317需处于关闭状态，以防止冷空气从回流管318流入过滤筒308内而将过滤材料冲入进气管302，当烘干后的气体流入排气管303并经过过滤后，产生相应的压强后，即可开启第二电磁阀317，使得过滤后的气体导入冷空气输入管201，并同时对第一电磁阀202进行调节，以减少冷空气的吸入，可有效的降低空气源热泵热风机2的加热功率，降低烘干过程的能源损耗，可有效的降低烘干成本。
上面对本实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (8)

1.一种电子元器件热能循环烘烤装置，其特征在于，包括封闭式烘干箱（1）、空气源热泵热风机（2）以及循环过滤机构（3），循环过滤机构（3）的气体输入端与封闭式烘干箱（1）的气体排出端连接，循环过滤机构（3）的气体输出端连接有回流组件，空气源热泵热风机（2）上设有冷空气输入管（201）和热空气输出管（203），冷空气输入管（201）上设有第一电磁阀（202），回流组件的输出端与冷空气输入管（201）连接，热空气输出管（203）与封闭式烘干箱（1）的气体接入端连接，循环过滤机构（3）的气体输出端设有温度计（315）和流量计（316），封闭式烘干箱（1）上设有压强传感器（101），所述温度计（315）用于检测循环过滤机构（3）输出的气体温度，所述压强传感器（101）用于检测封闭式烘干箱（1）内的压强，流量计（316）用于检测循环过滤机构（3）输出的气体流量数据，封闭式烘干箱（1）的气体排出端处设有电动阀门，电动阀门用于控制气体排出端的通断状态；
所述循环过滤机构（3）包括中空壳体（301）、分别连接在中空壳体（301）上、下端的进气管（302）和排气管（303）、设有中空壳体（301）内的循环过滤组件以及设于中空壳体（301）上的过滤材料更换组件，循环过滤组件用于将新的过滤材料移动至进气管（302）和排气管（303）之间，所述过滤材料更换组件用于将过滤饱和的过滤材料更换为新的过滤材料，所述温度计（315）、流量计（316）和回流组件均连接在排气管（303）上。
2.根据权利要求1所述的一种电子元器件热能循环烘烤装置，其特征在于，所述中空壳体（301）上设有与进气管（302）相配合的进气孔（3010）以及与排气管（303）相配合的排气孔（3011），循环过滤组件包括圆周转动组件以及连接在圆周转动组件上的若干个储料组件，储料组件用于存储过滤材料，圆周转动组件用于驱使储料组件绕中空壳体（301）的中轴线转动，储料组件绕中空壳体（301）的中轴线转动时经过进气孔（3010）和排气孔（3011）之间的区域。
3.根据权利要求2所述的一种电子元器件热能循环烘烤装置，其特征在于，所述圆周转动组件包括活动连接在中空壳体（301）中部的中转轴（306）、连接在中转轴（306）上的第一齿轮（312）和若干个连接杆（307）、连接在中空壳体（301）上的第一电机（313）以及连接在第一电机（313）输出轴端的第二齿轮（314），第二齿轮（314）与第一齿轮（312）相啮合，储料组件与连接杆（307）固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种电子元器件热能循环烘烤装置，其特征在于，所述储料组件包括过滤筒（308）、可拆卸式连接在过滤筒（308）下端开口处的圆锥式过滤板（309）以及设于圆锥式过滤板（309）上的若干个通气孔（3090），所述过滤筒（308）的上、下端均不与中空壳体（301）内壁接触。
5.根据权利要求4所述的一种电子元器件热能循环烘烤装置，其特征在于，所述中空壳体（301）上设有两个密封组件，两个密封组件分别与进气孔（3010）和排气孔（3011）相匹配设置，密封组件包括连接在中空壳体（301）内壁上的环形囊体（310）以及设于中空壳体（301）内部的输入接头（311），输入接头（311）与环形囊体（310）连通，环形囊体（310）与进气孔（3010）或排气孔（3011）同轴设置。
6.根据权利要求5所述的一种电子元器件热能循环烘烤装置，其特征在于，所述过滤材料更换组件包括分别连接在中空壳体（301）上、下端的进料管（304）和排料管（305）、设于排料管（305）内的拆装机构（4），中空壳体（301）上设有与进料管（304）相匹配的进料孔（3012）以及与排料管（305）相匹配的漏斗式排料孔（3013），进料孔（3012）和漏斗式排料孔（3013）同轴设置，拆装机构（4）用于调节圆锥式过滤板（309）与过滤筒（308）的连接状态。
7.根据权利要求6所述的一种电子元器件热能循环烘烤装置，其特征在于，所述拆装机构（4）包括同轴设置在排料管（305）内的电动推杆（401）、连接在电动推杆（401）输出端的支撑盘（402）、固定连接在支撑盘（402）上的支撑座（403）、活动连接在支撑座（403）上的活动杆（404）、连接在活动杆（404）上的第三齿轮（406）和转盘（408）、连接在支撑盘（402）上的第二电机（405）、连接在第二电机（405）输出轴端的第四齿轮（407）以及连接在转盘（408）上的若干个限位插杆（409），若干个限位插杆（409）与圆锥式过滤板（309）上的通气孔（3090）相匹配设置。
8.根据权利要求7所述的一种电子元器件热能循环烘烤装置，其特征在于，所述回流组件包括连接在排气管（303）输出端的第二电磁阀（317）以及连接在第二电磁阀（317）输出端的回流管（318），回流管（318）与冷空气输入管（201）连接。
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