JP2590966Y2 - 大気侵入防止装置付ローラハース雰囲気炉 - Google Patents

大気侵入防止装置付ローラハース雰囲気炉

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JP2590966Y2
JP2590966Y2 JP1991071645U JP7164591U JP2590966Y2 JP 2590966 Y2 JP2590966 Y2 JP 2590966Y2 JP 1991071645 U JP1991071645 U JP 1991071645U JP 7164591 U JP7164591 U JP 7164591U JP 2590966 Y2 JP2590966 Y2 JP 2590966Y2
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furnace
hood
gas
atmosphere
roller hearth
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資博 斉藤
慶治 横田
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Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd
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Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、電子回路基板や電子部
品をローラで搬送し、連続的に熱処理するローラハース
炉であって、とくに炉内を中性または、還元性ガス雰囲
気としたローラハース雰囲気に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミナ、ジルコニアなどを材料
とする電子回路基板や、チタン酸バリウムなどを材料と
する電子部品には、配線用導体材料として、Ag、Au
などが使用されているが、最近では安価なCuを用いる
ようになってきた。しかし電子回路基板、電子部品に印
刷、付着されたCu導体は、大気中で、乾燥、焼付させ
ると大気中の酸素と化合して、本来の導体であるべき機
能を果たさなくなってしまうという欠点を有していた。
そのため炉内を窒素ガスやアルゴンガス等による中性雰
囲気、あるいは窒素ガス中に5〜10vol%程度の水
素ガスを添加した還元性雰囲気にして、酸素濃度をでき
る限り低下させる必要がある。図3、図4は、従来の技
術で製作されたローラハース雰囲気炉の例を示すもので
ある。フード上部には、多数のガスノズルを有したガス
噴出管3とセラミックウール質またはステンレス製薄板
を素材としたカーテン10を備えている。カーテン10
は、スリットを入れて、前後、自由に動ける垂れ幕状に
なっており、大気が炉内へ侵入しないように遮断する役
目を果たしている。フード下部には多数のガスノズルを
有したガス噴出管4を備えている。処理物を搬送すべき
ローラ8は、ガスシールされ、駆動モータにチェーンで
連結され回転する。電子部品等の細かな処理物は、サヤ
6の中に入れる。サヤ6は、更に台板7の上に載せる。
台板7はローラ8の回転によって前進する。炉内を中性
雰囲気、あるいは、還元雰囲気に保つために、ガス噴出
管3と4から、中性ガスあるいは還元性ガスを噴出させ
る。フード上部では、カーテン10とサヤ6との間に5
〜10mm程度のすき間をあけてガス噴出管3から吹き
出したガスで大気の侵入は、ある程度防ぐことができ
る。フード下部では、ガス噴出管4からガスを吹き出す
が大気はフード底部に侵入することが明らかになってき
た。出口部のフードの構造もこれと同様である。図4
は、電子回路基板の焼き付け例である。ローラハース炉
は、連続焼成が可能なため、多品種少量生産に向いてい
て、電子部品を焼き付けした後、すぐに電子回路基板を
焼き付けすることもある。電子回路基板14は、形状が
電子部品に比べ比較的大きいこともあり、台板の上に直
接置いて焼き付けすることもある。この場合、カーテン
10は、上下の高さ調整ができないため、カーテン10
と電子回路基板14とのすき間が大きくなり大気が侵入
しやすくなる。また、フード下部からも大気が侵入しや
すい。図4のように、カーテン10と処理物とのすき間
が大きい場合、フードの上部から大気が入り込まないよ
うにするためには、ガス噴出管3からのガス流量を図3
の場合の約3倍以上流す必要がある。また、カーテン1
0には、柔軟性を保つためのスリットがあり、図3の場
合でもスリットから大気が入り込むこともあり得る。
【0003】
【考案が解決しようとする問題点】しかしながら、従来
の図3、図4のような構造では、ローラハース雰囲気炉
の入口部、出口部のフード上部のカーテン10の高さ調
整ができないため、図4のように、高さが低い電子回路
基板14を焼き付けするような場合、カーテン10と電
子回路基板14との間に大きなすき間が生じ、ガス噴出
管3から大量のガスを噴出させないと大気が炉内へ侵入
することになり、炉内の酸素濃度が数100ppm以上
となってしまう。図4の状況で、炉内の酸素濃度を10
0ppm以下に保持するためには、図3の場合の約3倍
以上のガス量が必要であり、また、カーテン10と電子
回路基板14とのすき間から炉内の輻射熱がもれ、省エ
ネルギーに反している構造でもある。次にフード下部で
はガス噴出管4から少量のガスを噴出するだけでは効果
がなく、対流によってフード底部から大気が侵入するこ
ともあり、大量のガスを噴出させる必要があった。以上
のことから、従来の構造は、大量のガスが必要であり、
省エネルギーの面からも、非常に不経済であった。
【0004】本考案は、中性ガスまたは還元性のガス雰
囲気中で処理物を焼成するローラハース炉において、炉
の入口部および出口部にフードを設け、フード内に外に
向けて噴射するガス噴出管とともに、フード内の天井部
に処理物によって高さを調節できる複数の仕切板と、フ
ード内の下部に固定式の複数の仕切板を装備して大気の
侵入を防止することを特徴とする大気侵入防止装置付ロ
ーラハース雰囲気炉である。
【0005】
【作用】これらの構成によって、炉内の雰囲気ガスは、
常に安定した酸素濃度を保つことができ、フード上部の
上下に高さ調整のできる仕切板を処理物の高さに応じて
調整し、ガス噴出管からガスを噴出させるだけで、大気
が炉内に侵入することを防止すると共に、炉内からの輻
射熱を遮断し、熱ロスを防止することができる。さら
に、フード下部の固定式の仕切板は、台板下面とのすき
間を約5mmあけ、ガス噴出管からガスを噴出すること
によりフード下部からの大気の侵入を防止することがで
き、ガス噴出量も従来のものに比べ少なくできる。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を図1、図2に示す。図1は
ローラハース雰囲気炉の入口部のガス噴出管3、4と仕
切板1とを備えたフードの正面断面図と側面断面図であ
る。ローラ8の上に台板7が載り、電子部品等を積載し
たサヤ6が載っている。ローラ8はガスシールの付いた
軸受でフード9に固定され、駆動モータにチェーンで連
結され回転する。台板7は、このローラ8の回転によっ
て前進する。仕切板1は、サヤ6よりも5〜10mmす
き間をあけてネジ状のストッパー2で、フード9に固定
される。仕切板1はネジ状のストッパー2で、上下に高
さ調整ができる。ガス噴出管3、4は多数のノズルが一
列にあいており、ガスを外に向けて噴出する構造となっ
ている。噴出されたガスは、フード上部の場合、仕切板
1とサヤ6との間のすき間を通って外へ排出される。フ
ード下部の場合、仕切板12と台板7とのすき間を通っ
て外へ排出される。そのため、大気が炉内へ侵入するこ
とがなく、炉内は絶えず残留酸素濃度100ppm程度
の中性ガス等で満たされ電子部品等の酸化を防止してい
る。図2は電子回路基板の焼き付け例である。電子回路
基板14は、台板7の上に載せて焼き付けする。この場
合、仕切板1を下げ、電子回路基板14とのすき間を5
〜10mm程度になるように仕切板1の高さを調整す
る。図1のように、仕切板1をあげた状態であると大気
が炉内に侵入したり、炉内からの輻射熱が大きくなって
しまうことを防いでいる。仕切板1とガス噴出管3との
組合わせ(フード上部)と仕切板12とガス噴出管4と
の組合わせ(フード下部)は、1つでは効果が少なく、
数が多い程、効果は大きい。
【0007】 表1に、炉内の酸素濃度(ppm)測定結果を示す。表
1の上から1段目と2段目は、従来の方式(カーテンと
ガス噴出管の組み合わせ)の場合であり、1段目は、電
子部品をサヤに積載したときの酸素濃度の測定結果であ
る。炉内保持帯でも100ppm以上あり、これは、フ
ード下部からの大気の吸い込みが原因であった。第2段
目は、電子回路基板を台板の上に載せた場合であり、比
較のためにガス流量は、すべて第1段目と同じ値にして
いる。第3段目、第4段目も同一条件で比較するため流
量は同じである。第2段目の場合、カーテンと電子回路
基板とのすき間が大きく、大気が炉内に侵入している。
そのため、昇温帯、保持帯、冷却帯の酸素濃度は、第1
段目の結果に比べてかなり高い値を示している。保持帯
でも、全く100ppmを保持できない状況である。第
3段目と第4段目は、本発明(仕切板とガス噴出管の組
み合わせ)の実施した結果である。第3段目は電子部品
をサヤに積載したときの場合であり、炉内全域(昇温
帯、保持帯、冷却帯)にわたって酸素濃度100ppm
以下を維持している。第1段目と比較するとフード下部
からの大気の吸い込みが、仕切板によって、完全になく
なっていることを示している。第4段目は、電子回路基
板を台板の上に載せた場合である。フード上部の仕切板
を電子回路基板に近づけて高さ調整することにより、仕
切板と電子回路基板とのすき間が、第2段目よりも少な
くなり、同じガス流量で炉内全域にわたって100pp
mを維持し、上下に高さ調整のできる仕切板の効果があ
らわれている。また、この仕切板によって炉内からの輻
射熱を遮断することにより、約5%程度の省エネルギー
の効果が、実験結果から分かっている。
【0008】
【考案の効果】以上のように、本発明によれば、昇温
帯、保持帯、冷却帯を有するローラハース雰囲気炉の入
口部、出口部のフード上部に上下に高さ調整のできる仕
切板とガス噴出管とを多数備えることにより、台板上部
からの大気の侵入を防止でき、また、炉内からの輻射熱
を遮断し、熱ロスも防ぐことができる。さらに、処理物
の高さに応じて、仕切板を上下に調整し、仕切板と処理
物とのすき間を約5〜10mm保つことにより、同じ流
量で、炉内の酸素濃度を100ppm以下に維持でき
る。また、さらに入口部、出口部フード下部に固定式の
仕切板とガス噴出管とを多数備えることにより、ローラ
下部からの大気の侵入を防止でき、しかも、固定式の仕
切板と台板下面とのすき間を約5mmあけることによ
り、ガス噴出管からのガス流量を従来の1/3〜1/2
の流量に下げることができる。ガス消費量の節減と、省
エネルギーからの点からその実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案のローラハース雰囲気炉で電子部品をサ
ヤに積載して焼き付けする場合の炉入口のフード部を示
す説明図である。
【図2】本考案のローラハース雰囲気炉で電子回路基板
を台板にのせて焼き付けする場合の炉入口フード部を示
す説明図である。
【図3】従来のローラハース雰囲気炉で電子部品をサヤ
に積載して焼き付けする場合の炉入口フード部の状態を
示す説明図である。
【図4】従来のローラハース雰囲気炉で電子回路基板を
台板にのせて焼き付けする場合の炉入口フード部を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 上部仕切板 2 ネジ状のストッパー 3 上部ガス噴出管 4 下部ガス噴出管 5 ガスノズル穴 6 サヤ 7 台板 8 ローラ 9 フード 10 カーテン 11 電子回路基板 12 下部仕切板 13 炉体
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F27B 9/00 - 9/40 F27D 7/06

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中性ガスまたは還元性のガス雰囲気中で
    処理物を焼成するローラハース炉において、炉の入口部
    および出口部にフードを設け、フード内に外に向けて噴
    射するガス噴出管とともに、フード内の天井部に処理物
    によって高さを調節できる複数の仕切板と、フード内の
    下部に固定式の複数の仕切板を装備して大気の侵入を防
    止することを特徴とする大気侵入防止装置付ローラハー
    ス雰囲気炉。
JP1991071645U 1991-05-30 1991-05-30 大気侵入防止装置付ローラハース雰囲気炉 Expired - Lifetime JP2590966Y2 (ja)

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