EP2150761A2 - Trocknungsvorrichtung - Google Patents

Trocknungsvorrichtung

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Publication number
EP2150761A2
EP2150761A2 EP08759481A EP08759481A EP2150761A2 EP 2150761 A2 EP2150761 A2 EP 2150761A2 EP 08759481 A EP08759481 A EP 08759481A EP 08759481 A EP08759481 A EP 08759481A EP 2150761 A2 EP2150761 A2 EP 2150761A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dry
dry medium
container
drying
cover element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08759481A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Productware GmbH
Original Assignee
Productware GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Productware GmbH filed Critical Productware GmbH
Publication of EP2150761A2 publication Critical patent/EP2150761A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/004—Nozzle assemblies; Air knives; Air distributors; Blow boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/06—Chambers, containers, or receptacles
    • F26B25/063—Movable containers or receptacles, e.g. carts, trolleys, pallet-boxes

Definitions

  • the present invention relates to a device for drying or keeping dry any dry material, in particular piece or bulk material.
  • Drying is generally understood to mean dehumidification (removal of water) and storage under dry storage in a dry atmosphere.
  • the present invention is particularly intended for the drying or dry keeping of electronic components.
  • a dry fluid e.g. Nitrogen, dry compressed air or a special desiccant
  • the dry nitrogen or the dry compressed air displaces the moist air, so that the humidity is lowered inside the cabinet.
  • a special desiccant is used, in addition to the described displacement effect, there is still active dehumidification since the desiccant can remove moisture, e.g. by a chemical bond or by adsorption.
  • the known drying cabinets generally have a number of shelves, which are all arranged in the same chamber.
  • opening the cabinet door for example, for the purpose of removal or storage of an electronic component, it comes by turbulence and suction inevitably to a deterioration of the atmosphere in the oven, so that after closing the door must be regulated by appropriately increased desiccant flushing and dehumidifying the air again.
  • desiccant flushing and dehumidifying the air again.
  • drying cabinets are relatively expensive. In addition, an estimate of the need for storage volume must already be made when purchasing the drying cabinet. If the cabinet volume is chosen too large, then unnecessarily much drying medium is needed to dehumidify the entire cabinet interior. If, in addition, the supply of heat is provided, the amount of heat to be supplied also depends directly on the size of the cabinet. A half-occupied drying cabinet therefore consumes unnecessarily much energy.
  • the device comprises a cover element which is provided for placing on the opening of a container or a compartment, wherein the device further comprises a dry medium connection, which is suitable for connection to a dry medium source is provided, as well as a dry medium supply for supplying the dry medium in the opening.
  • the drying device essentially consists of a cover element, which can be placed on any container or (shelf) compartments. By this measure, the dry volume can be easily adapted to the actual needs.
  • the dry material to be dried is only placed in any container of suitable size and is then covered with the lid member. Dry medium can then be introduced into the interior of the container with the aid of the dry medium supply and displaces the existing (moist) atmosphere there.
  • a drying device whose essential component is a cover element.
  • This cover element can for example be easily placed on the open standard container.
  • the cover element has a dry medium connection, via which a drying medium, such as nitrogen or dry compressed air, the drying device can be supplied. Furthermore, a dry medium supply is provided, via which the dry medium is transferred into the container opening.
  • the drying medium is fed via the dry-medium connection of the drying apparatus and forwarded via the dry-medium feed into the interior of the container or compartment.
  • the cover element can be designed in such a way that it can be inserted or placed in commercially available standard containers.
  • the dimensions of the lid member substantially correspond to the size of the container opening.
  • such a cover element can also be placed on a smaller container opening, wherein it is only important that the dry medium supply is arranged such that with their help the drying medium can be introduced into the interior of the container. Airtight sealing of the container by means of the lid member is not necessary for most applications. Since dry medium is supplied to the container, without anyway excess gas from the container be dissipated. This can be done, for example, via the forming gap between the container opening on the one hand and the cover element on the other.
  • the cover element could also be designed so that it can be placed on shelf compartments. This makes it possible to explain individual compartments of a shelf to the drying room, in which the compartment is closed by means of the lid member.
  • a device should be provided by means of which the cover element can be fastened to or in the shelf opening. This may for example also be a circumferential inflatable seal.
  • the dry medium supply consists of a distributor or diffuser and a preferably flexible connecting hose, wherein the distributor or diffuser is connected to the cover element via the connecting hose.
  • the distributor or diffuser can be placed as far down as possible, preferably at the bottom of the container before placing the lid member on the container opening.
  • the dry-stored electronic components can then be introduced into the container, and they may also partially rest on the manifold.
  • the lid can be supplied via the appropriately trained dry medium supply the dry medium substantially near the bottom of the container. Any air in the container with high humidity is then quickly and reliably evacuated from the container with the aid of the dry medium.
  • the cover element has a vent opening.
  • the vent opening is closed with a pressure relief valve, so that the vent opening is opened only when the pressure within the container is greater than the ambient pressure. This prevents high-humidity air from entering the container via the vent opening from the outside.
  • a sensor for measuring moisture and / or temperature is provided, wherein the sensor is preferably arranged in or on the cover element. With this sensor the humidity and / or the temperature within the container or shelf should be measured. As a result, it is possible, for example, to throttle or switch off the supply of the medium when falling below a corresponding limit moisture in order to save on dry medium.
  • a heating element is provided for heating the container or the container interior.
  • the heating element may be, for example, an infrared radiator.
  • the heating element is designed such that it heats the supplied drying medium. For example, a resistance heater can be used here.
  • a drying rack is provided with a plurality of compartments or containers, wherein at least one compartment or at least one container is equipped with the cover element already described or can be closed by this.
  • the drying rack may have a central desiccant port through which desiccant may be supplied from a dry medium source to the drier shelf. It is further provided that the drying rack has a corresponding distribution device, so that the supplied via the desiccant terminal dry medium is distributed to a plurality of subjects or containers tern.
  • the distribution device may include a plurality of desiccant supply ports, wherein each desiccant supply port is connectable to a dry media port of the drying device.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the drying device according to the invention
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the drying device according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the use of the first embodiment of the drying apparatus
  • FIG. 4 shows a third embodiment of the drying device
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 6 shows an embodiment of the drying rack according to the invention
  • Figure 7 shows a fifth embodiment of the present invention
  • Figure 8 shows a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
  • the drying device has a cover element 1, a dry fluid connection 2 and a dry fluid supply 3.
  • the dry fluid supply 3 consists of a diffuser, which is connected via a flexible hose to the cover element 1.
  • the dry fluid which may be, for example, nitrogen or dry compressed air, is supplied via a fluid source (not shown) to the cover element 1 via the drying fluid connection 2 and discharged again via the diffuser 3.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention, it also being apparent here how the cover element 1 is placed on a container 4.
  • the embodiment shown in Figure 2 differs from the first embodiment shown in Figure 1 only in that a fluid flow regulator 6 and a vent opening 5 are provided.
  • the lid member 1 is placed on any container 4, wherein the opening of the container 4 may not be greater than the outer dimensions of the lid member 1, so that by placing the lid member 1 on the opening of the container 4 this substantially is closed.
  • the diffuser 3 is placed on the bottom of the container 4 and via the fluid flow regulator 6, the amount is set to be supplied to the drying medium.
  • the drying medium is transferred via the diffuser 3 into the container interior and displaces the therein, possibly moist air, which can escape via the vent opening 5.
  • FIG. 3 once again schematically shows how the drying device functions.
  • the diffuser 3 is inserted into the container 4.
  • a plurality of electronic components 7 are inserted into the container so that they partially lie on the diffuser 3.
  • the lid member 1 is placed on the container opening and desiccant supplied through the diffuser 3, so that the desiccant flows around the individual electronic components 7 and displaces the optionally humid container interior air.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the invention.
  • a temperature and / or humidity sensor 8 is additionally provided, which is also placed in the container interior.
  • This temperature and / or humidity sensor is read out via a data logger 9, which records and stores the corresponding measured values. If necessary, the stored measured values can then be accessed via a suitable computer 10. If necessary, it is possible to regulate the amount of the dripping fluid by means of the regulator 6 as a function of the measured temperature and / or humidity.
  • a heating device 1 1 is additionally provided, which is connected to the sensor 8 for determining temperature and / or humidity. On the basis of the measured temperature and / or humidity value, the temperature of the dry medium to be supplied can be adjusted with the aid of the heating device 11.
  • the device according to the invention has the advantage that when removing an electronic component, only the relevant container or the relevant shelf is temporarily exposed to ambient air. In contrast, in the drying devices known in the prior art, it is necessary to apply ambient air to the entire contents of the cabinet for a short moment.
  • the device according to the invention ensures an economical handling of the dry medium.
  • the electronic components that are to be kept dry usually set on shelves in containers.
  • the cabinet usually one tries to use the cabinet as economically as possible, which leads to the fact that a lot of components are placed in the oven, so that only a small space remains between the individual containers.
  • an effective circulation of the dry medium, in particular in the area in the immediate vicinity of the components to be dried is made more difficult.
  • the diffuser according to the invention which is connected via a flexible hose to the cover element, it is possible to position it at the bottom of the container, so that the electronic components to be dried are flowed around directly with the dry medium.
  • FIG. 1 A drying rack according to the invention is shown in FIG.
  • the shelf 12 has a series of shelves, in each of which one or more containers are set.
  • Each container has a cover element with drying fluid supply 2.
  • the shelf has a central drying fluid connection 13. From this connection 13, a distributor extends to different drying fluid outlets 14, which can each be connected to a dry fluid connection of a cover element 1.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the invention.
  • the original lid 1 of the container 4 is used.
  • a supply box 15 is screwed or glued.
  • the supply box has a dry fluid connection and a diffuser 3, which is connected via a flexible line to the supply box 15.
  • the lid may in some embodiments have a cutout for the flexible dry fluid line.
  • the supply box can of course also have an integrated temperature and / or humidity sensor and / or a heating element. It is therefore - in contrast to the embodiments of Figures 1 to 6 is not necessary to guide the dry fluid within the lid member.
  • FIG. 1 differs from the embodiment of Figure 7 essentially in that the supply box 15 is arranged at the bottom of the container 4. Therefore, the diffuser 3 is integrated in the supply box.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen oder Trockenhalten von Stück- oder Schüttgut, mit einem Deckelelement (1) zum Aufsetzen auf eine Öffnung eines Behälters (4) oder eines Faches, einem Trockenmediumanschluß (2), der für den Anschluß an eine Trockenmediumquelle vorgesehen ist, und einer Trockenmediumzuführung für das Zuführen des Trockenmediums in die Öffnung.

Description

Trocknungsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen oder Trockenhalten von beliebigem Trockengut, insbesondere von Stück- oder Schüttgut.
Es gibt eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für Trocknungsvorrichtungen. Dabei versteht man unter Trocknung im allgemeinen die Entfeuchtung (Entzug von Wasser) und unter Trockenhalten das Aufbewahren in trockner Atmosphäre.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere vorgesehen für die Trocknung bzw. Trockenhaltung von elektronischen Bauteilen.
Die Auswirkung von Luftfeuchtigkeit auf die Qualität und Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen ist bislang nicht vollumfänglich bekannt. Man vermutet, daß die in den meist hoch integrierten Bauteilen verwendeten Kunststoffe Feuchtigkeit aus der Luft absorbieren. Bei der Verarbeitung der e- lektronischen Bauelemente kann es jedoch zu einem raschen lokalen Temperaturanstieg kommen. Die im Inneren der Bauteile und Leiterplatten eingeschlossene Feuchtigkeit expandiert dann während des Aufheizvorgangs sehr stark.
Insbesondere bei der Verwendung von bleifreien Lotlegierungen, die höhere Verarbeitungstempera- turen (bedingt durch die höhere Schmelztemperatur der bleifreien Lote) erfordern, kann die Expansion der eingeschlossenen Feuchtigkeit die maximale mechanische Belastbarkeit der Bauteile und Leiterplatten überschreiten, was zu einer Beschädigung der elektronischen Bauteile, beispielsweise durch Cracks, Popcoming und Delaminierung, führen kann.
Es ist daher häufig üblich, zur Erzielung einer niedrigen Restfeuchte die elektronischen Bauteile in geheizten Trocknungsöfen aufzubewahren. Nachteil der beheizten Trocknungsöfen ist jedoch, daß die bleifreien Anschlußflächen durch die erhöhte Lagertemperatur nur noch begrenzt lötbar sind. Ursache hierfür ist, daß durch das sogenannte „Backen" in Trocknungsöfen die Oxidschicht auf den verzinnten Flächen erheblich schneller wächst als dies bei den vorher üblichen Zinn-Blei-Loten der Fall war. Bauteile und Leiterplatten sind dann praktisch nicht mehr lötbar, da die dicken Oxidschichten mit den mild aktivierten Flußmitteln der Elektronik nicht mehr reduziert und beseitigt werden können. Weiterhin sind Trockenlagerschränke mit sehr niedriger Luftfeuchtigkeit bekannt, die eine zuverlässige und zeitlich nahezu unbegrenzte Lagerung feuchtigkeitsempfindlicher Bauelemente ermöglichen. Mit diesen Trockenlagerschränken kann die maßgebliche Norm IPC/J-STD-033 erfüllt werden.
Für eine aktive Trocknung nach der genannten Norm sollte zusätzlich noch Wärme zugeführt werden, um den Entfeuchtungsprozeß zu beschleunigen und ökonomisch vertretbare Verweilzeiten bei der aktiven Trocknung zu sichern.
Bei den Trockenschränken oder Trockenlagerschränken wird ein Trockenfluid, z.B. Stickstoff, Tro- ckenpreßluft oder ein spezielles Trockenmittel, in das Schrankinnere geführt. Der trockene Stickstoff oder die Trockenpreßluft verdrängt die feuchte Luft, so daß die Luftfeuchtigkeit im Schrankinneren abgesenkt wird. Wird ein spezielles Trockenmittel verwendet, so kommt es neben dem beschriebenen Verdrängungseffekt noch zu einer aktiven Entfeuchtung, da das Trockenmittel Feuchtigkeit entziehen kann, z.B. durch eine chemische Bindung oder mittels Adsorption.
Die bekannten Trockenschränke weisen im allgemeinen eine Reihe von Ablageböden auf, die allesamt in derselben Kammer angeordnet sind. Beim Öffnen der Schranktür, beispielsweise zwecks Entnahme oder Einlagerung eines elektronischen Bauteils, kommt es durch Verwirbelung und Sogwirkung zwangsläufig zu einer Verschlechterung der Atmosphäre im Trockenschrank, so daß nach dem Schließen der Tür durch entsprechend verstärkte Trocknungsmittelspülung und erneutes Entfeuchten der Luft reguliert werden muß. Obgleich daher gegebenenfalls nur ein einziges Bauteil aus dem Trockenschrank entnommen wird, hat dies Auswirkungen auf alle weiteren im Trockenschrank abgelegten Bauteile.
Darüber hinaus sind die bekannten Trocknungsschränke relativ teuer. Zudem muß bei dem Kauf des Trocknungsschrankes bereits eine Abschätzung über den Bedarf an Lagervolumen getroffen werden. Wird das Schrankvolumen zu groß ausgewählt, so wird unnötig viel Trocknungsmedium gebraucht, um das gesamte Schrankinnere zu entfeuchten. Ist zudem die Zuführung von Wärme vorgesehen, so hängt die zuzuführende Wärmemenge ebenfalls direkt mit der Schrankgröße zu- sammen. Ein nur zur Hälfte belegter Trockenschrank verbraucht daher unnötig viel Energie.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Trocknen oder Trockenhalten von Trocknungsgut bereitzustellen, die einfach herzustellen ist und leicht auf den tatsächlichen Trocknungsbedarf angepaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vorrichtung ein Deckelelement aufweist, das für das Aufsetzen auf die Öffnung eines Behälters oder eine Faches vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung weiterhin aufweist einen Trockenmediumanschluß, der für den Anschluß an eine Trockenmedium- quelle vorgesehen ist, sowie eine Trockenmediumzuführung für das Zuführen des Trockenmediums in die Öffnung.
Die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Deckelement, das auf beliebige Behälter oder (Regal-) Fächer aufgesetzt werden kann. Durch diese Maßnahme kann das Trockenvolumen leicht an die tatsächlichen Bedürfnisse angepaßt werden. Das zu trocknende Trockengut wird lediglich in einen beliebigen Behälter mit geeigneter Größe eingelegt und wird dann mit dem Deckelelement abgedeckt. Mit Hilfe der Trockenmediumzuführung kann dann Trockenmedium in das Behälterinnere eingeführt werden und verdrängt dort die vorhandenen (feuchte) Atmosphäre.
Üblicherweise werden elektronische Bauteile in Standardbehältern verschickt bzw. ausgeliefert. Für die Lagerung werden die elektronischen Bauteile, die häufig in Folie unter Schutzgasatmosphäre verschweißt sind, aus dem Behälter entnommen und bei Bedarf die Folie entfernt und die ge- wünschte Anzahl von Bauteilen entnommen. Die zur Zeit nicht benötigten Bauteile werden dann in die üblichen Trockenschränke eingelegt, wobei häufig der gesamte Standardbehälter, in dem sich die elektronischen Komponenten befinden, in den Schrank eingestellt wird.
Erfindungsgemäß wird nun eine Trockenvorrichtung verwendet, deren wesentlicher Bestandteil ein Deckelelement ist. Dieses Deckelelement kann beispielsweise einfach auf den geöffneten Standardbehälter aufgesetzt werden. Das Deckelelement weist einen Trockenmediumanschluß auf, über den ein Trockenmedium, wie zum Beispiel Stickstoff oder Trockenpreßluft, der Trockenvorrichtung zugeführt werden kann. Des weiteren ist eine Trockenmediumzuführung vorgesehen, über die das Trockenmedium in die Behälteröffnung überführt wird.
Wenn das Deckelelement auf der Behälteröffnung aufliegt, so wird das Trockenmedium über den Trockenmediumanschluß der Trocknungsvorrichtung zugeführt und über die Trockenmediumzuführung in das Innere des Behälters oder Fach weitergeleitet.
Grundsätzlich kann das Deckelement derart ausgebildet sein, daß es in handelsübliche Standardbehälter ein- bzw. aufgesetzt werden kann. In diesem Fall entsprechen die Abmessungen des Deckelelements im wesentlichen der Abmessung der Behälteröffnung. Selbstverständlich kann solch ein Deckelelement auch auf eine kleinere Behälteröffnung aufgelegt werden, wobei es lediglich darauf ankommt, daß die Trockenmediumzuführung derart angeordnet ist, daß mit ihrer Hilfe das Tro- ckenmedium in das Innere des Behälters eingeleitet werden kann. Ein luftdichtes Verschließen des Behälters mittels des Deckelelements ist für die meisten Anwendungsfälle nicht notwendig. Da Trockenmedium dem Behälter zugeführt wird, muß ohne ohnehin überschüssiges Gas aus dem Behäl- ter abgeführt werden. Dies kann beispielsweise über den sich bildenden Spalt zwischen Behälteröffnung einerseits und Deckelement andererseits erfolgen.
Alternativ dazu könnte das Deckelement auch so ausgebildet sein, daß es auf Regalfächer aufge- setzt werden kann. Dadurch ist es möglich, einzelne Fächer eines Regals zum Trockenraum zu erklären, in dem das Fach mittels des Deckelelements verschlossen wird. In diesem Fall sollte eine Vorrichtung vorgesehen sein, mit deren Hilfe das Deckelelement an bzw. in der Regalfachöffnung befestigt werden kann. Dies kann beispielsweise auch eine umlaufende aufblasbare Dichtung sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Trockenmediumzuführung aus einem Verteiler oder Diffusor und einem vorzugsweise flexiblen Verbindungsschlauch, wobei der Verteiler oder Diffusor über den Verbindungsschlauch mit dem Deckelelement verbunden ist. So kann der Verteiler oder Diffusor vor dem Aufsetzen des Deckelelements auf die Behälteröffnung möglichst weit unten, vorzugsweise am Boden des Behälters, plaziert werden. Die trocken aufzubewahrenden elektronischen Komponenten können dann in den Behälter eingebracht werden, wobei sie unter Umständen auch teilweise auf dem Verteiler aufliegen. Wird nun der Deckel aufgesetzt, so kann über die entsprechend ausgebildete Trockenmediumzuführung das Trockenmedium im wesentlichen in Bodennähe des Behälters zugeführt werden. Eventuell im Behälter befindliche Luft mit hoher Luftfeuchtigkeit wird dann mit Hilfe des Trockenmediums schnell und zuverlässig aus dem Behälter ver- drängt.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Deckelelement eine Entlüftungsöffnung auf. Wie bereits erwähnt, ist es notwendig, daß die verdrängte Luft bzw. das verdrängte Gas aus dem Behälter abgeführt wird. Wenn das Deckelelement derart ausgebildet ist, daß es den Behälter bzw. das Regalfach im wesentlichen abdichtend verschließt, so muß das Deckelelement eine entsprechende Entlüftungsöffnung aufweisen. Zweckmäßigerweise ist die Entlüftungsöffnung mit einem Überdruckventil verschlossen, so daß die Entlüftungsöffnung erst dann geöffnet wird, wenn der Druck innerhalb des Behälters größer ist als der Umgebungsdruck. Dadurch wird verhindert, daß Luft mit hoher Feuchtigkeit über die Entlüftungsöffnung von außen in den Behälter eindringen kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Sensor zur Messung von Feuchte und/oder Temperatur vorgesehen, wobei der Sensor vorzugsweise im oder am Deckelelement angeordnet ist. Mit diesem Sensor soll die Feuchte und/oder die Temperatur innerhalb des Behälters oder Regal- fachs gemessen werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, bei Unterschreiten einer entsprechenden Grenzfeuchte die Zuführung des Mediums zu drosseln oder abzuschalten, um Trockenmedium einzusparen. Weiterhin ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß ein Heizelement zum Erwärmen des Behälters bzw. des Behälterinnenraums vorgesehen ist. Das Heizelement kann beispielsweise ein Infrarotstrahler sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Heizelement derart ausgebildet, daß es das zuzuführende Trockenmedium erwärmt. Beispielsweise kann hier ein Widerstandsheizer verwendet werden.
Weiterhin kann es für manche Anwendungsfälle von Vorteil sein, wenn ein Flußmengenregler zur Regelung der Trockenmediumzuführmenge vorgesehen ist.
So ist es beispielsweise möglich, in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und/oder Feuchte die Zufuhr des Trockenmediums zu steuern.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein Trockenregal mit einer Mehrzahl von Fächern oder Behältern vorgesehen, wobei mindestens ein Fach bzw. mindestens ein Behälter mit dem bereits beschriebenen Deckelement ausgestattet ist bzw. durch dieses verschlossen werden kann. Das Trockenregal kann einen zentralen Trockenmittelanschluß aufweisen, über den Trockenmittel von einer Trockenmediumquelle dem Trockenregal zugeführt werden kann. Weiterhin ist vorgesehen, daß das Trockenregal eine entsprechende Verteilvorrichtung aufweist, so daß das über den Trockenmittelanschluß zugeführte Trockenmedium zu einer Mehrzahl von Fächern oder Behäl- tern verteilt wird.
Die Verteilvorrichtung kann eine Mehrzahl von Trockenmittelversorgungsanschlüssen aufweisen, wobei jeder Trockenmittelversorgungsanschluß mit einem Trockenmediumanschluß der Trocknungsvorrichtung verbindbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen sowie der zugehörigen Figuren.
Es zeigen:
Figur 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung,
Figur 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung,
Figur 3 eine schematische Skizze, welche die Verwendung der ersten Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung darstellt,
Figur 4 eine dritte Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung,
Figur 5 eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Figur 6 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockenregals, Figur 7 eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Figur 8 eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Trocknungsvor- richtung weist ein Deckelelement 1 , einen Trockenfluidanschluß 2 und eine Trockenfluidzuführung 3 auf. Die Trockenfluidzuführung 3 besteht aus einem Diffusor, der über einen flexiblen Schlauch mit dem Deckelelement 1 verbunden ist. Das Trockenfluid, das beispielsweise Stickstoff oder Trockenpreßluft sein kann, wird über eine Fluidquelle (nicht gezeigt) dem Deckelelement 1 über den Trocknungsfluidanschluß 2 zugeführt und über den Diffusor 3 wieder abgegeben.
In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei hier zusätzlich zu erkennen ist, wie das Deckelelement 1 auf einen Behälter 4 aufgesetzt wird. Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform lediglich dadurch, daß ein Fluidmengenregler 6 sowie eine Entlüftungsöffnung 5 vorgesehen sind. Zur Verwen- düng der Trockenvorrichtung wird das Deckelelement 1 auf einen beliebigen Behälter 4 aufgesetzt, wobei die Öffnung des Behälters 4 nicht größer sein darf als der Außenabmessungen des Deckelelements 1 , so daß durch Auflegen des Deckelelements 1 auf die Öffnung des Behälters 4 dieser im wesentlichen verschlossen wird. Der Diffusor 3 wird auf dem Boden des Behälters 4 angeordnet und über den Fluidmengenregler 6 wird die Menge an zuzuführendem Trocknungsmedium eingestellt. Das Trocknungsmedium wird über den Diffusor 3 in den Behälterinnenraum übertragen und verdrängt dort die darin befindliche, gegebenenfalls feuchte Luft, die über die Entlüftungsöffnung 5 entweichen kann.
Zur Verdeutlichung ist in Figur 3 noch einmal schematisch dargestellt, wie die Trocknungsvorrich- tung funktioniert. Zunächst wird, wie diese im oberen Bild von Figur 3 zu erkennen ist, der Diffusor 3 in den Behälter 4 eingelegt. Dann werden eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten 7 in den Behälter eingelegt, so daß sie teilweise auf dem Diffusor 3 liegen. Dann wird das Deckelelement 1 auf die Behälteröffnung aufgelegt und Trockenmittel über den Diffusor 3 zugeführt, so daß das Trockenmittel die einzelnen elektronischen Komponenten 7 umströmt und die gegebenenfalls feuchte Behälterinnenluft verdrängt.
In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Hier ist zusätzlich ein Temperatur- und/oder Feuchtesensor 8 vorgesehen, der ebenfalls in das Behälterinnere gelegt wird. Dieser Temperatur- und/oder Feuchtesensor wird über einen Datenlogger 9 ausgelesen, der die entspre- chenden Meßwerte aufzeichnet und speichert. Auf die gespeicherten Meßwerte kann dann bei Bedarf über einen geeigneten Rechner 10 zugegriffen werden. Gegebenenfalls ist es möglich, die Tro- ckungsfluidzuführungsmenge mit Hilfe des Reglers 6 in Abhängigkeit von der gemessen Temperatur und/oder Feuchte zu regeln. Schließlich ist in Figur 5 noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Hier ist zusätzlich eine Heizeinrichtung 1 1 vorgesehen, die mit dem Sensor 8 zur Bestimmung von Temperatur und/oder Feuchte verbunden ist. Auf Basis des gemessenen Temperatur- und/oder Feuchtewerts kann mit Hilfe der Heizvorrichtung 11 die Temperatur des zuzuführenden Trockenmediums eingestellt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß bei Entnahme eines elektronischen Bauteils nur der betreffende Behälter bzw. das betreffende Regalfach vorübergehend mit Umgebungsluft beaufschlagt wird. Bei den im Stand der Technik bekannten Trocknungsvorrichtungen ist dagegen notwendig, für einen kurzen Moment den gesamten Schrankinhalt mit Umgebungsluft zu beaufschlagen.
Da nach einer Trocknungsschranköffnung mit großen Energieaufwand die eingedrungene Feuchte wieder entfernt werden muß, sorgt die erfindungsgemäße Vorrichtung für einen sparsamen Umgang mit dem Trockenmedium.
Bei den handelsüblichen Schranksystemen werden die elektronischen Bauelemente, die trocken aufbewahrt werden sollen, meist auf Einlegeböden in Behältern eingestellt. Üblicherweise versucht man, den Schrank möglichst ökonomisch auszunutzen, was dazu führt, daß sehr viele Bauelemente in den Trockenschrank gelegt werden, so daß zwischen den einzelnen Behältern nur ein geringer Freiraum bleibt. Dadurch wird eine effektive Zirkulation des Trockenmediums insbesondere im Bereich in unmittelbarer Umgebung zu den zu trocknenden Bauteilen erschwert. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Diffusors, der über einen flexiblen Schlauch mit dem Deckelement verbunden ist, ist es möglich, diesen am Boden des Behälters zu positionieren, so daß die zu trocknenden elektronischen Bauteile direkt mit dem Trockenmedium umströmt werden.
Ein Trockenregal gemäß der Erfindung ist in Figur 6 gezeigt. Das Regal 12 weist eine Reihe von Regalfächern auf, in die jeweils ein oder mehrere Behälter eingestellt sind. Jeder Behälter weist ein Deckelement mit Trocknungfluidzuführung 2 auf. Das Regal weist einen zentralen Trockenflui- danschluß 13 auf. Von diesem Anschluß 13 aus erstreckt sich ein Verteiler zu verschiedenen Tro- ckenfluidauslässen 14, die jeweils mit einem Trockenfluidanschluß eines Deckelementes 1 verbindbar sind.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird der ursprüngliche Deckel 1 des Behälters 4 verwendet. An die Unterseite (in manchen Fällen kann es auch die Oberseite oder eine Behälterwand sein) des Deckels 1 wird eine Versorgungsbox 15 geschraubt oder geklebt. Die Versorgungsbox weist einen Trockenfluidanschluß sowie einen Diffusor 3, der über eine flexible Leitung mit der Versorgungsbox 15 verbunden ist. Der Deckel kann in manchen Ausführungsformen einen Ausschnitt für die flexible Trockenfluidleitung aufweisen. Die Versorgungsbox kann selbstverständlich auch einen integrierten Temperatur- und/oder Feuchtesensor und/oder ein Heizelement aufweisen. Es ist daher - im Unterschied zu den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 6 nicht notwendig, das Trockenfluid innerhalb des Deckelelements zu führen.
Schließlich ist in Figur 8 eine sechste Ausführungsform dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform von Figur 7 im wesentlichen dadurch, daß die Versorgungsbox 15 am Boden des Behälters 4 angeordnet ist. Daher ist der Diffusor 3 in die Versorgungsbox integriert.
Bezuqszeichenliste:
1 Deckelelement
2 Trockenfluidanschluß
3 Diffusor
4 Behälter
5 Entlüftungsöffnung
6 Fluidmengenregler
7 elektronische Komponenten
8 Feuchtesensor
9 Datenlogger
10 Rechner
1 1 Heizvorrichtung
12 Regal
13 Hauptanschluß
14 Trockenfluidauslaß
15 Versorgungsbox

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Trocknen oder Trockenhalten von Stück- oder Schüttgut, mit einem De- ckelelement zum Aufsetzen auf eine Öffnung eines Behälter oder eines Faches, einem Trockenmediumanschluß, der für den Anschluß an eine Trockenmediumquelle vorgesehen ist, und einer Trockenmediumzuführung für das Zuführen des Trockenmediums in die Öffnung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenmediumzuführung aus einem Verteiler und einem vorzugsweise flexiblen Verbindungsschlauch besteht, wobei der Verteiler über den Verbindungsschlauch mit dem Deckelelement verbunden ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelelement eine Entlüftungsöffnung aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung mit einem Druckventil verschlossen ist, welches bei Erreichen eines bestimmten Druckes öffnet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor zur Messung von Feuchte und/oder Temperatur vorgesehen ist, wobei der Sensor vorzugsweise im oder am Deckelelement angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizelement zum Erwärmen des Behälters vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizelement zum Erwärmen des zuzuführenden Trockenmedium vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flußmen- genregier, vorzugsweise ein Stickstoffregler, zur Regelung der Trockenmediumzuführmenge vorgesehen ist.
9. Trockenregal mit einer Mehrzahl von Fächern oder Behältern, wobei mindestens ein Fach oder Behälter mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verschlossen ist.
10. Trockenregal nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trockenmediumanschluß für die Verbindung mit einer Trockenmediumzuleitung und eine Verteilvorrichtung für das Verteilen des Trockenmediums zu einer Mehrzahl von Fächern oder Behältern vorgesehen ist.
11. Trockenregal nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilvorrichtung eine Mehrzahl von Trockenmediumversorgungsanschlüsse aufweist, wobei jeder Trockenmedi- umversorgungsanschluß mit einem Trockenmediumanschluß eines Deckelements verbindbar ist.
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