JP6379341B2 - 加工装置に電力及び不活性ガスを供給可能な電力及びガス供給システム - Google Patents
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Description
供給された燃料と酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、加工装置で使用可能な当該不活性なガスに変換する排ガス変換部と、
発電部による電力生成の際に発生する熱を、熱交換体の循環によって発電部の外部へ伝達可能な熱交換部と、
当該熱交換体の循環によって伝達された熱を用いて、当該被加熱対象物の周囲に供給される前の当該不活性なガスを加熱するガス加熱部と
を備えている電力及びガス供給システムが提供される。
供給された燃料を用いて電力を生成し、排ガスを排出する発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、不活性ガスとして、当該被加熱対象物の周囲に供給する不活性ガス供給部と、
発電部から供給される電力を含む電力によって発熱して、当該排ガスを当該被加熱対象物の周囲に供給する前に加熱し、少なくとも、当該被加熱対象物の周囲に供給された当該排ガスを介して当該被加熱対象物を加熱するヒータ部と
を備えている半田付け装置が提供されることも好ましい。
当該被加熱対象物を搬送する搬送部と、
搬送部による当該被加熱対象物の搬送範囲内における当該排ガスによる加熱領域の前後に設置された、不活性ガス供給部から放出された当該排ガスを排気するための排気部と
を更に備えていることも好ましい。
当該被加熱対象物を搬送する搬送部と、
外部電力の停電時に、付された半田含有物を溶融させない所定温度以下の温度にある当該被加熱対象物を、発電部からの電力を用いて搬送部を駆動させることにより、当該排ガスによる加熱領域の外に退避させる制御部と
を更に有しており、
この制御部は、所定温度を超える温度にある当該被加熱対象物に対して、発電部からの電力を用いてヒータ部及び搬送部を駆動させることにより、半田付け工程を完了させる
ことも好ましい。
発電部から供給される電力を含む電力によって半田を溶融した状態に維持する半田槽と
を備えており、
搬送部は、当該被加熱対象物の少なくとも一部が半田槽内の溶融した半田に浸って当該溶融した半田が当該被加熱対象物に付されるように、当該被加熱対象物を搬送する
ことも好ましい。尚、この半田付け装置には、フロー方式を用いたフロー半田付け装置が対応する。
燃料を用いて電力を生成するとともに、排ガスを排出し、
燃料を用いて生成された当該電力を含む電力により熱を発生させて、排出された当該排ガスの少なくとも一部を、当該被加熱対象物の周囲に供給する前に加熱し、
当該半田付け対象物が配置された当該被加熱対象物の周囲に、加熱された当該排ガスを不活性ガスとして供給し、
供給された当該排ガスによって当該被加熱対象物を加熱する
ことを特徴とする半田付け方法が提供されることも好ましい。
図1は、本発明によるリフロー半田付け装置の構成・作用を説明するための概略図である。
「電力」と、「排ガス」と、「熱」と
を生成し、これらを半田付けユニット(11)に供給する。
図2(A)によれば、リフロー半田付け装置1は、発電ユニット10と、半田付けユニット11とを備えている。このうち、発電ユニット10は、発電部100と、熱交換部101とを備えており、供給された燃料を用いて電力を生成し、排ガスを排出する。また、発電部100は、内燃機関100aと、発電機100bとを備えている。このうち、内燃機関100aは、都市ガス又はLPG(Liquefied Petroleum Gas)等の炭化水素ガス等の燃料を燃焼させて、動力を発生させるガス燃焼エンジンであってもよく、ガソリン又は軽油等の燃料を燃焼させて動力を発生させるエンジンであってもよい。また、発電機100bは、内燃機関100aから伝達された動力を用いて電磁誘導により交流(又は直流)電力を生成する。発電機100bは、更に、生成した電力を半田付けユニット11の各部に適した形態の電力に制御する制御回路部を備えていることも好ましい。
同じく図2(A)によれば、半田付けユニット11は、不活性ガス供給部110と、排ガス加熱部111と、ヒータ部112と、排気部113と、搬送部114と、温度センサ115とを備えている。ここで、特に、不活性ガス供給部110、排ガス加熱部111及びヒータ部112は、搬送部114(配線基板30)を間に挟んで、上下(又は左右)それぞれに設けられることも好ましい。これにより、より効率的に配線基板30を加熱し、クリーム半田を溶融することが可能となる。
図2(B)に、発電ユニット10から半田付けユニット11に供給される排ガスの処理に係る変更態様を示す。同図によれば、発電ユニット10から排出された排ガスは、送風機120によってフィルタ16に送り込まれる。フィルタ16は、排ガス中に存在する(煤を含む)排ガス微粒子等の固形物質を除去する。固形物質を除去された排ガスは、その後、送風機121によって不活性ガス供給部110に供給される。フィルタ16の前後の位置に送風機120及び121を設置することによって、フィルタ16で処理した排ガスを不活性ガス供給部110に送り込む流量を、内燃機関100aから排出される排ガスの流量に合わせることができる。
図3(A)によれば、リフロー半田付け装置2は、発電ユニット20と、半田付けユニット11とを備えている。このうち、半田付けユニット11は、リフロー半田付け装置1(図2(A))の半田付けユニットと同様の構成を有しており、以下、説明されない。
図4は、本発明によるリフロー半田付け方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
(S12)配線基板30上のクリーム半田32が塗布された部分に電子部品31を配置(実装)する。この実装は、例えば、NC(Numerical Control)制御のチップマウンタを用いて行う。
(S14)「電力」生成の際に発生する「熱(反応熱)」を用いて、「排ガス」を加熱する。この「排ガス」の加熱は、熱交換部101又は201と、排ガス加熱部111とを用いることによって実施される。尚、本ステップS14は、実施されることによって「熱」を有効利用し装置のランニングコストをより低減可能とするが、省略されることも可能である。
(S16)クリーム半田32が塗布され且つ電子部品31が配置された配線基板30の周囲に、加熱された「排ガス」を供給する。この供給は、搬送部114を用いて、配線基板30を、「排ガス」が形成する不活性ガス・高温環境(不活性ガス雰囲気且つ高温環境)内に投入することによって実現される。また、配線基板30の通過位置(周囲)に向けての「排ガス」の放出は、不活性ガス供給部110を用いることによって実施される。
(S18)その後、配線基板30を冷却し、クリーム半田32(の半田分)を硬化させて、配線基板30への電子部品31の半田付けを完了する。
図5は、本発明の半田付け装置における停電時の対応方法の一実施形態を示す概略図である。
a)停電時に、当該所定温度Tth以下の温度にある配線基板30に対しては、この配線基板30を載せた搬送部(ベルトコンベア)114を搬入口側に移動させて、排ガスによる加熱領域の外に退避させ、一方で、
b)停電時に、当該所定温度Tthを超える温度にある配線基板30に対しては、この配線基板30を載せた搬送部(ベルトコンベア)114と、ヒータ部112とを通常通り駆動させることによって、半田付け工程を完了させる。
図6は、本発明によるフロー半田付け装置の構成・作用を説明するための概略図である。
「電力」と、「排ガス」と、「熱」と
を生成し、これらを半田付けユニット(41)に供給する。
図7(A)によれば、フロー半田付け装置4は、発電ユニット10と、半田付けユニット41とを備えている。このうち、発電ユニット10は、リフロー半田付け装置1(図2(A))の発電ユニットと同様の構成を有しており、以下、説明されない。尚、本フロー半田付け装置4において、発電ユニット10の代わりに発電ユニット20(図3(A)及び(B))を使用することも好ましい。
図8は、本発明によるフロー半田付け方法の一実施形態を概略的に示すフローチャートである。
(S22)「燃料」を用いて「電力」を生成し、「排ガス」を排出する。この「電力」の生成及び「排ガス」の排出は、発電部100又は200を用いることによって実施される。
(S24)「燃料」を用いて生成された「電力」を含む電力を用いて熱を発生させ、半田槽417の半田を溶融させてその溶融状態を維持し、加熱された「排ガス」を更に加熱する。この発熱及び溶融・加熱は、半田槽417及びヒータ部112を用いることによって実施される。
(S26)供給された排ガスによって、配線基板50の半田面を加熱する。これにより、フロー半田付け直前における配線基板50の予備加熱が実施される。
(S28)排ガスによる不活性ガス雰囲気内で、配線基板50に塗布された半田を硬化させて、配線基板50への電子部品51の半田付けを完了する。この半田の硬化は、搬送部414を用いて配線基板50を半田槽417から離脱させることによって実現する。
10、20 発電ユニット
100 発電部
100a 内燃機関
100b 発電機
101、201 熱交換部
11、41 半田付けユニット
110、410 不活性ガス供給部
111、411 排ガス加熱部
112、412 ヒータ部
113、413 排気部
114、414 搬送部
115、415 温度センサ
116 電源・制御部
12、120、121、22 送風機
13 水蒸気除去部
14、24 排ガス供給管
15、25 熱交換配管
16 フィルタ
200 燃料電池部(発電部)
200a 水素生成改質部
200b CO変性除去部
200c 電池反応部
200d 脱酸素部
200e インバータ
30、50 配線基板(被加熱対象物)
31、51 電子部品(半田付け対象物)
32 クリーム半田(半田含有物)
52 溶融半田(半田)
4 フロー半田付け装置
417 半田槽
418 攪拌フィン
Claims (9)
- 被加熱対象物を不活性なガスの雰囲気で電力によって加熱して加工を行う加工装置に対し、当該不活性なガスと当該電力とを供給する電力及びガス供給システムであって、
供給された燃料と酸素を含む気体とを用いて当該電力を生成し、排ガスを排出する燃料電池を含む発電部と、
当該排ガスの少なくとも一部を、前記加工装置で使用可能な当該不活性なガスに変換する排ガス変換部と、
前記発電部による電力生成の際に発生する熱を、熱交換体の循環によって前記発電部の外部へ伝達可能な熱交換部と、
当該熱交換体の循環によって伝達された熱を用いて、当該被加熱対象物の周囲に供給される前の当該不活性なガスを加熱するガス加熱部と
を備えていることを特徴とする電力及びガス供給システム。 - 前記燃料電池は、少なくとも固体酸化物型燃料電池(SOFC)方式又は固体高分子型燃料電池(PEFC)方式を用いて電力を生成することを特徴とする請求項1に記載の電力及びガス供給システム。
- 前記排ガス変換部は、前記燃料電池より排出される当該排ガスから酸素分を除去し又は低減させる脱酸素部を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力及びガス供給システム。
- 前記排ガス変換部は、前記燃料電池より排出される当該排ガスから水素分を除去し又は低減させる脱水素部を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電力及びガス供給システム。
- 前記排ガス変換部は、前記燃料電池より排出される当該排ガスの水素分と酸素分とを燃焼させる燃焼変換部を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電力及びガス供給システム。
- 前記排ガス変換部は、前記燃料電池より排出される当該排ガスから水蒸気分若しくは水分を除去し又は低減させる除湿部を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電力及びガス供給システム。
- 前記発電部によって生成された電力を、前記加工装置で要求される形態に変換又は調整する電力変換調整部を更に備えていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電力及びガス供給システム。
- 生成された当該不活性なガスを前記加工装置に向けて送り込む送風部を更に備えていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の電力及びガス供給システム。
- 前記熱交換部は、前記発電部によって生成された電力によって当該熱交換体を循環させることを特徴とする請求項1から8のいずれ1項に記載の電力及びガス供給システム。
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