JP3002976U

JP3002976U - 加温器

Info

Publication number: JP3002976U
Application number: JP1994001086U
Authority: JP
Inventors: 賢政松原
Original assignee: KABUSHIKIGAISHA TAISEIKAKEN
Current assignee: KABUSHIKIGAISHA TAISEIKAKEN
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1994-01-27
Publication date: 1994-10-11
Anticipated expiration: 2000-01-27

Abstract

(57)【要約】【目的】被加温体を所望温度、例えば人肌温度帯まで
迅速かつ均一に昇温する。【構成】媒体加熱室上方に伝熱隔壁を介して間接加熱
室を設け、伝熱隔壁はヒータにて伝熱加熱し、媒体加熱
室内の媒体はヒータ加熱する。伝熱隔壁には流通孔を設
け、間接加熱室に被加温体を伝熱隔壁から離して支持
し、加熱媒体との接触及び伝熱隔壁からの輻射熱にて間
接加熱する。ヒータには高熱伝導性の金属プレートに棒
状セラミックヒータを埋設したプレートヒータを使用
し、金属プレート自体も伝熱加熱するのがよい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、加温器に関し、例えば半導体実装工程においてクリーム半田や加熱硬化型接着剤等を物性変化を招来することなく速やかに加温できるようにした加温器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、半導体チップをプリント基板に搭載する場合、半田付け作業や接着作業等が不可欠である。

【０００３】かかる作業に使用されるクリーム半田や熱硬化型接着剤についてはフラックスや溶剤の物性変化を防止すべく、通常は冷蔵庫や冷凍庫で保管するが、そのままでは粘性が高くなっていてプリント基板のパターンに印刷機にてクリーム半田又は接着剤を塗布する場合、粘性が高いと作業性が悪い故、加温して粘性を低くして作業できる。

【０００４】そこで従来は、クリーム半田や接着剤を入れた容器やシリンジを室温雰囲気に放置して室温まで戻すことが一般的であった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来の方法ではクリーム半田等が室温に戻るまでに１時間程度の待ち時間を必要とし、作業の円滑な開始が難く、又クリーム半田や接着剤が所定の粘性まで充分に復帰しておらず、作業開始初期の製品の品質にバラツキが発生しやすいという問題があった。

【０００６】これに対し、クリーム半田や接着剤を入れた容器やシリンジをヒータ等で直接加熱することが提案されるが、容器等の全体が充分に昇温しないうちに、容器底側等、ヒータ等に接する箇所が過熱され、クリーム半田に含まれるフラックスが物性変化し、熱硬化型接着剤の一部の熱硬化が進行してしまうおそれがある。

【０００７】この考案は、かかる問題点に鑑み、物性変化を招来することなく、被加温体を迅速に所望温度まで昇温できるようした加温器を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

そこで本考案に係る加温器は、媒体加熱室の上方に伝熱隔壁を介して間接加熱室を設け、伝熱隔壁をヒータにて伝熱加熱するとともに媒体加熱室内の加熱媒体をヒータ加熱するように構成する一方、伝熱隔壁には流通孔を形成して加熱された媒体を間接加熱室内に流通可能となし、間接加熱室には被加温体を伝熱隔壁から離して支持し、加熱媒体との接触及び伝熱隔壁からの輻射熱にて間接加熱するように構成したことを特徴とする。

【０００９】加熱媒体は流通孔を介して間接加熱室内に流通するものであれば液体や気体等どのようなものでもよいが、ヒータの耐久性や機器ケース内のレイアウト等を考慮すると、エアーが好ましい。ヒータは特に限定されず、棒状ヒータ、ワイヤヒータ、プレートヒータ等を採用できる。伝熱隔壁はヒータにて伝熱加熱されるものであればその材質は特に限定されないが、製造を考慮すると、熱伝導性のよい金属材料が好ましい。被加温体は伝熱隔壁から離して支持すればよく、例えば被加温体を伝熱隔壁から浮かして載置する載置部材、被加温体を伝熱隔壁から離して中空に支持する支持部材等を採用できる。媒体加熱室には送給ファンを設けて加熱媒体の間接加熱室への流通を促進するのがよい。また、加熱媒体がエアーの場合、送給ファンにて外気を吸入させるようにすると、室温の空気が吸入されてヒータ伝熱エアーと混合でき、夏場にはヒータをＯＦＦしてファンのみを作動させると、室温と同一の雰囲気温度にて加温できる。

【００１０】具体的には、機器ケースを凹状の伝熱隔壁で区画して略密閉された媒体加熱室とその上方に位置する間接加熱室とを形成し、伝熱隔壁はその下面にプレートヒータを面接触して取付けて伝熱加熱可能となす一方、伝熱隔壁には複数の通気孔を形成し、プレートヒータにて加熱された媒体加熱室内のエアーを通気孔を介して間接加熱室内に流通可能となし、間接加熱室内には被加温体を載置プレートにて伝熱隔壁から浮かして載置し、又は間接加熱室上端周縁に取付けられた支持プレートにて伝熱隔壁から離して支持し、これを流通エアーとの接触及び伝熱隔壁からの輻射熱にて間接加熱するようにした構造を採用できる。

【００１１】通気孔は加熱エアーが上方の間接加熱室内に効率よく流通するように形成するのが肝要で、例えばスリット状となしてもよい。プレートヒータを採用するのはワイヤヒータや棒ヒータに比して伝熱隔壁を均一に伝熱加熱できるからである。このプレートヒータはセラミックをプレート状に成形したヒータでもよいが、通電のＯＮ・ＯＦＦによって加熱温度が急激にかつ大きな幅で変化し、高性能の温度センサと高精度の通電制御を必要とし、コストアップを招来する。これに対し、アルミニウム、銅、チタン等、熱伝導性の高い金属プレート内部に棒状セラミックヒータを埋設したプレートヒータを採用すると、通電のＯＮ・ＯＦＦによってセラミックヒータが急激に温度変化しても金属プレートの放熱による温度変化は小さく緩慢である結果、安価な温度センサを採用できるとともに、それほど高精度な通電制御を必要とせず、さらには金属プレートの保温性に起因して電力消費量も少なくて済む。しかも、金属プレート自体がセラミックヒータにて伝熱加熱されているので、伝熱隔壁が過熱されることはなく、加温器に最適なプレートヒータを提供できる。

【００１２】即ち、本考案に係る加温器では、アルミニウム、銅又はチタン等の高熱伝導性の金属プレートには棒状セラミックヒータを上下両面に略平行に延びて埋設し密封し、金属プレートをセラミックヒータにて伝熱加熱し、その上面又は下面を被加熱体と面接触される加熱面となしたプレートヒータを使用するのがよい。

【００１３】このプレートヒータは加温器に適用すればその効果が大きいが、他の用途、例えば浴槽の保温に適用することもできる。高熱伝導性の金属プレートは被加熱体に直接面接触させてもよいが、その外周に低熱伝導性の金属層、例えばステンレス層を設けると、プレートヒータ全体が所定の温度まで昇温するまでは時間がかかるが、一旦昇温すると、冷えにくく、良好な保温性が得られる。棒状セラミックヒータは金属プレートに取付穴を穿設し、これに挿入するのがよい。また、熱伝導率のことな金属等を組合せることにより、ヒータの加熱を緩慢し、より保温性のある熱源として使用可能なために使用範囲が広がり、高性能センサーと組合せることによって省エネ型の熱源とできる。

【００１４】本考案は半導体チップの実装に使用されるクリーム半田や加熱硬化型接着剤の加温に使用すればその効果が大きいが、勿論、他の被加温体の加温、例えば合成樹脂の加熱、醗酵物質の醗酵や卵の孵化等に用いることができる。クリーム半田や熱硬化型接着剤を加温する場合、人肌温度帯である３４℃〜４０℃に間接加熱するのが肝要である。

【００１５】

【作用及び考案の効果】

被加温体を加熱する場合、被加温体を伝熱隔壁から離して間接加熱室内に支持し、ヒータを発熱させると、ヒータの熱が伝熱隔壁に伝熱して伝熱隔壁が加熱され、被加温体には伝熱隔壁からの輻射熱が作用して被加温体は間接加熱される。同時に、媒体加熱室内の媒体がヒータによって加熱され、加熱媒体に対流が生じて加熱媒体が流通孔を経て間接加熱室内に流入し、被加温体は加熱媒体と接触して間接加熱される。

【００１６】従って、被加温体は迅速に所望の温度まで昇温され保持され、又直接加熱の場合のように全体が充分に昇温しないうちに、一部が過熱されることはない。

【００１７】特に、クリーム半田や熱硬化型接着剤の加温に適用し、これを人肌温度帯に加温すると、クリーム半田や接着剤が物性変化を起こすことなく、迅速に、例えば２０分程度で所望温度まで加熱でき、半導体チップ実装作業の開始までの待ち時間を従来に比して大幅に短縮して作業を円滑に開始でき、又クリーム半田や接着剤の全体が均一に所望温度となっているので、作業開始初期の製品の品質にバラツキが発生することもない。

【００１８】また、プレートヒータを高熱伝導性の金属プレート内に棒状セラミックヒータを埋設して構成すると、伝熱隔壁及び加熱エアーは緩慢にかつ小さな幅で温度変化し、安価な温度センサを採用できるとともに、それほど高精度な通電制御を必要とせず、又省電力化を実現でき、さらには金属プレート自体が伝熱加熱されているので、伝熱隔壁が過熱されることはなく、被加温体の過熱をより確実に防止できる。

【００１９】また、冷蔵又は冷凍にて保管されたクリーム半田や接着剤の容器やシリンジには水分が凍結しており、これを加熱すると、水分がヒータに滴下してヒータの性能劣化が懸念されるが、上述のプレートヒータを採用すると、水分は金属プレートに滴下し、セラミックヒータには滴下しないので、ヒータ性能の劣化を防止できる。セラミックヒータは金属プレート内部に埋設され例えばシリコン接着剤等で密封されているので、防水性にも優れている。

【００２０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図について説明する。図１ないし図４は本考案の一実施例による加温器を示す。図において、機器ケース１は金属プレートを略四角形状に組立てて製作され、機器ケース１の上面には四角形状の開口が形成され、該開口には凹状の伝熱隔壁２が嵌め込まれてビス等で固定され、該伝熱隔壁２はこれも金属プレートを折り曲げ組立てて製作され、上記伝熱隔壁２によって機器ケース１内には略密閉された媒体加熱室３が、その上方には間接加熱室４が形成されている。

【００２１】伝熱隔壁２の底壁下面にはプレートヒータ５が取付ブラケット５０によって底壁下面に面接触して固定されている。このプレートヒータ５はアルミニウムプレート５１と棒状セラミックヒータ５２とを組合せて製作され、上記アルミニウムプレート５１には側面から前後一対の取付穴５１０が上下両面に平行にかつ横方向に延びて穿設され、該取付穴５１０内にはセラミックヒータ５２が略密着して挿入され、又取付孔５１０の挿入口はシリコン系樹脂５３で密封されている。

【００２２】また、伝熱隔壁２にはその前後側壁及び底壁に通気用のスリット（流通孔）２０が複数形成され、又伝熱隔壁２底方には略コ状をなす載置プレート６が載置され、該載置プレート６にも多数の通気用スリット６０が形成され、該載置プレート６上にはクリーム半田又は熱硬化型接着剤（被加温体）の容器Ｗ１が伝熱隔壁２から浮かして載置されるようになっている。

【００２３】さらに、伝熱隔壁２の後壁には送風ファン７が取付けられ、又機器ケース１には間接加熱室４の上方を封鎖する蓋８がヒンジ８０によって開閉自在に取付けられ、該蓋８は半透明プラスチックを用いて製作され、該蓋８の前壁には把手８１が固定されている。

【００２４】また、図示していないが、載置プレート６と伝熱隔壁２との間には温度センサが配設され、機器ケース１内には通電制御回路が搭載され、セラミックヒータ５２は温度センサの信号に応じて３４℃〜４０℃の人肌温度帯にＯＮ・ＯＦＦ制御される。

【００２５】また、図において、９０は通電スイッチ、９１は送風スイッチ、９２は温度表示器、９３は温度設定用のツマミ、１０は伝熱隔壁２の上端周縁に載置され、シリンジＷ２を伝熱隔壁２から浮かして中空で支持する支持プレートである。

【００２６】例えば、半導体チップの実装作業を開始する場合、冷蔵保管又は冷凍保管していたクリーム半田又は接着剤の容器Ｗ１を取り出し、図３に示すように、これを加温器の載置プレート６上に載置して蓋８を閉じ、スイッチ９０、９１をＯＮにする。すると、プレートヒータ５が発熱し、その熱が伝熱隔壁２に伝わって伝熱隔壁２が昇温し、その輻射熱が容器Ｗ１に対して輻射され（図３の矢印Ｃ参照）、容器Ｗ１が間接加熱される。

【００２７】同時に、プレートヒータ５の発熱にて媒体加熱室３内のエアーが加熱され、該加熱エアーには対流が生ずるとともに、送風ファン７によって送風され、スリット２０、６０を介して間接加熱室４内に流通され（図３の矢印Ａ、Ｂ参照）、該流通エアーが容器Ｗ１と接触し、容器Ｗ１が間接加熱される。

【００２８】従って、容器Ｗ１は迅速に人肌温度帯まで昇温される。また、容器Ｗ１は間接加熱であり、しかも伝熱隔壁２に面接触するプレートヒータ５のアルミニウムプレート５１はセラミックヒータ５２にて伝熱加熱され、伝熱隔壁２自体も過熱されることはないので、容器Ｗ１の全体が充分に昇温しないうちに、容器Ｗ１の底壁のみが過熱されることはなく、均一な昇温が可能である。本件考案者らの実験によれば、間接加熱室４内は５分程度で３４℃〜４０℃に昇温し、室温放置する場合に比して略１／３である２０分程度で容器Ｗ１全体を均一に昇温できた。

【００２９】また、アルミニウムプレート５１に棒状セラミックヒータ５２を埋設したプレートヒータ５を使用しているので、高精度の温度センサや複雑な通電制御回路をを必要とせず、加温器を安価に製作でき、又省電力化を実現でき、さらには水濡れ等によるヒータ５の劣化を防止できる。本件考案者らの実験によれば、２０Ｗ程度の小電力で充分な効果が得られることが確認でき、又プレートヒータ５への水滴等の悪影響は全く見られなかった。

【００３０】シリンジＷ２を昇温させる場合には図４に示すように、支持プレート１０を使用し、シリンジＷ２を伝熱隔壁２から離して中空に支持し、上記と同様の作業を行えばよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による加温器を示す斜視図
である。

【図２】上記加温器におけるプレートヒータを示す斜
視図である。

【図３】上記加温器によって容器Ｗ１を加温している
状態を示す断面図である。

【図４】上記加温器によってシリンジを加熱している
状態及びその際に使用される支持プレート１０を示す図
である。

【符号の説明】

１機器ケース２伝熱隔
壁２０通気用スリット（流通孔）３媒体加熱室４間接加
熱室５プレートヒータ５１アルミニウムプレート（金属プレート）５２棒状セラミックヒータ５３シリコ
ン樹脂接着剤６載置プレート１０支持プ
レートＷ１容器Ｗ２シリン
ジ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】媒体加熱室の上方に伝熱隔壁を介して間
接加熱室を設け、上記伝熱隔壁をヒータにて伝熱加熱す
るとともに上記媒体加熱室内の媒体をヒータ加熱するよ
うに構成する一方、上記伝熱隔壁には流通孔を形成して
加熱された媒体を間接加熱室内に流通可能となし、上記間接加熱室には被加温体を伝熱隔壁から離して支持
し、上記加熱媒体との接触及び伝熱隔壁からの輻射熱に
て間接加熱するように構成したことを特徴とする加温
器。
【請求項２】機器ケースが凹状の伝熱隔壁で区画され
て略密閉された媒体加熱室とその上方に位置する間接加
熱室とが形成され、上記伝熱隔壁はその下面にプレート
ヒータが面接触して取付けられて伝熱にて加熱可能であ
る一方、上記伝熱隔壁には複数の通気孔が形成され、上記プレー
トヒータにて加熱された媒体加熱室内のエアーが上記通
気孔を介して間接加熱室内に流通可能となっており、上記間接加熱室内には被加温体が載置プレートにて伝熱
隔壁から浮かして載置され又は間接加熱室上端周縁に取
付けられた支持プレートにて伝熱隔壁から離して支持さ
れ、該被加温体が流通エアーとの接触及び伝熱隔壁から
の輻射熱にて間接加熱される請求項１記載の加温器。
【請求項３】上記被加温体が、クリーム半田又は熱硬
化型接着剤であって、３４℃〜４０℃の人肌温度帯に間
接加熱される請求項２記載の加温器。
【請求項４】上記プレートヒータは、アルミニウム、
銅又はチタン等の高熱伝導性の金属プレートに棒状セラ
ミックヒータを上下両面に略平行に延びて埋設し密封し
て製作され、上記金属プレートがセラミックヒータにて
伝熱加熱され、その上面又は下面が被加熱体と面接触さ
れる加熱面となっている請求項２記載の加温器。