JPH0739028B2 - 雰囲気炉 - Google Patents

雰囲気炉

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JPH0739028B2
JPH0739028B2 JP1170146A JP17014689A JPH0739028B2 JP H0739028 B2 JPH0739028 B2 JP H0739028B2 JP 1170146 A JP1170146 A JP 1170146A JP 17014689 A JP17014689 A JP 17014689A JP H0739028 B2 JPH0739028 B2 JP H0739028B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はクリーム半田を加熱溶融させて半田付けするた
めのリフロー炉等に適用される雰囲気炉に関するもので
ある。
従来の技術 従来のリフロー炉は、第6図に示すように、トンネル状
の炉体31内を隔壁32によって複数のブロック33に区画す
るとともに、各ブロック33に設けたヒータ34とファン35
にてブロック33毎に温度制御を行い、またこの炉体31内
を貫通させてワーク37の搬送手段36を配設し、ワーク37
を炉体31内の各ブロック33を順次通過するように移送す
ることによって所定の温度プロファイルに基づいてワー
ク37を加熱し、クリーム半田をリフローさせるように構
成されている。
発明が解決しようとする課題 ところが、上記のようなリフロー炉では、隣接するブロ
ック33間で隔壁32に設けたワーク通過口を通って雰囲気
が洩れてしまうため、各ブロック33の温度を精度良く制
御するのが困難であり、かつ熱損失が大きく、熱効率が
大変悪いという問題があった。
又、リフローを行うには、ワークを常温から略150℃程
度まで予熱した後、200℃以上の温度に加熱して所定時
間維持し、その後再び150℃程度まで温度を降下させて
保持した後常温まで徐冷するのが好ましいが、上記リフ
ロー炉では第5図(c)に示すような温度プロファイル
となり、200℃前後の温度に所定時間保持するためには
最高温度が250℃程度になり、耐熱性の高いワークにし
か適用できないという問題があった。
このような問題を解消するために、本出願人が先に提案
したように、外部に対して閉じられかつ各別に温度制御
可能な複数の炉室を設けるとともに、炉室間及び外部空
間に対して雰囲気を遮断したまま隣接する炉室間でワー
クを受け渡すワーク受渡し手段を設けて、ワークを順次
各炉室に送り込むようにした雰囲気炉を用いることが考
えられる。この雰囲気炉によると、各炉室の雰囲気の洩
れがないので精度のよい温度制御が可能で、かつ熱効率
も高く、また炉室内を均一に所定温度に保持できるた
め、第5図(b)に示すような温度プロファイルが得ら
れ、ワークを所定時間、所定温度以上に保つためにそれ
よりもかなり高い温度にワークが晒されるというような
こともない。ところが、その反面ワークが外部空間と炉
室、あるいは炉室間で移動する際に急激に大きな温度変
化を受けることになり、ワークに熱ストレスが発生し、
ワークに損傷や故障を生じるという問題がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、精度の良い雰囲気制
御が可能でかつ効率も良く、しかも雰囲気の急激な変化
による損傷や故障を生ずる恐れのない雰囲気炉を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明の雰囲気炉は、上記目的を達成するために、雰囲
気の互いに異なる複数の炉室を一線状に配置し、隣接す
る炉室間または両端の炉室と外部空間の間にワーク受渡
し手段を配置し、このワーク受渡し手段は、炉室内又は
外部空間に開口するワーク通過口を両側に有する接続本
体と、一側にのみ開口したワーク収納空間を形成されか
つこのワーク収納空間が前記何れかのワーク通過口に連
通した受渡し位置と何れのワーク通過口にも連通しない
中間位置との間で3位置切換可能に前記接続本体内に配
置された受渡し体にて構成し、前記接続本体に、中間位
置の受渡し体のワーク収納空間内に何れかの炉室又は外
部空間の雰囲気を導入する手段を設けたことを特徴とす
る。
又、好適には、前記接続本体に、中間位置の受渡し体の
ワーク収納空間の雰囲気を測定する手段が設けられる。
作用 本発明によると、隣接する炉室間又は両端の炉室と外部
空間の間でワーク受渡し手段にてワークを受渡しする際
に、受渡し体を中間位置で停止させ、そのワーク収納空
間に次にワークを送り込むべき炉室又は外部空間の雰囲
気を導入することによって、このワーク収納空間の雰囲
気を徐々に次にワークを送り込むべき炉室又は外部空間
の雰囲気に近づけることができ、急激な雰囲気の変化を
受けてワークが損傷したり、故障を生じたりするのを防
止できる。
又、受渡し体が中間位置ににあるときワーク収納空間の
雰囲気を測定することによって、雰囲気が所定状態にな
ったのを確認して受渡し体の位置切換えを行ったり、雰
囲気導入手段を制御して最適な状態で雰囲気を変化させ
ることができる。
実 施 例 以下、本発明をリフロー炉に適用した一実施例を第1図
〜第4図に基づいて説明する。
リフロー炉1は、第4図に示すような全体構成であり、
複数(図示例で3室)の炉室2(2a、2b、2c)を一線状
に配設して構成され、炉室2a、2b間、2b、2c間及び両端
の炉室2a、2cと外部空間の間にそれぞれワーク受渡し手
段3が配設されている。各炉室2a〜2c内にはワーク受渡
し手段3、3間でワークを搬送する搬送手段4と、各炉
室2a〜2c内を所定の温度に制御するヒータやファン(図
示せず)が配設されている。
ワーク受渡し手段3は、第1図〜第3図に示すように、
炉室2又は外部空間に開口するワーク通過口6を両側に
有する接続本体5と、この接続本体5内に縦軸心回りに
回転可能に配置された受渡し体7にて構成されている。
受渡し体7は、一側にのみ開口したワーク収納空間8を
有し、このワーク収納空間8の開口8aが前記何れかのワ
ーク通過口6に連通した受渡し位置と何れのワーク通過
口6にも連通しない中間位置との間で3位置切換可能に
構成されている。
受渡し体7は、第1図〜第3図に示すように、大径円柱
部9とその上下の小径円柱部10から成り、接続本体5に
形成された保持孔11にて回転自在に支持されている。接
続本体5の両側のワーク通過口6と大径円柱部9の外周
面との摺接部にはそれぞれシール材12が配設されてい
る。ワーク収納空間8にはワークを引き込み若しくは送
り出すための移送手段13が配設されている。この移送手
段13は、両側の一対の無端チェン14をフレーム15に枢支
された5つの歯輪16、17によってT字状に巻回して構成
され、駆動歯輪17を固定した回転軸18を笠歯車19を介し
て受渡し体7の下部に設置されたモータ20の駆動軸20a
にて正逆回転駆動するように構成されている。
受渡し体7が、第1図に仮想線で示すように、中間位置
にあるとき、ワーク収納空間8の開口8aはシール材12、
12の間に位置し、接続本体5の両側のワーク通過口6に
対してシールされ、両側の炉室2又は外部空間に対して
閉じられている。また、この状態で一方の炉室2又は外
部空間からワーク収納空間8内に雰囲気を導入する雰囲
気導入通路21とこの雰囲気導入通路21を開閉制御するソ
レノイド弁22が接続本体5に設けられている。又、ワー
ク収納空間8内の雰囲気を他方の炉室2又は外部空間に
排出する排気通路23が設けられている。さらに、このワ
ーク収納空間8に臨むように接続本体5に形成された空
間に突出させてワーク収納空間8内の温度を測定する温
度計24が設けられ、その検出信号が受渡し体7の位置切
換えを行う駆動手段(図示せず)及びソレノイド弁22を
開閉制御する制御手段25に入力されている。
尚、第1図では、図の左側の炉室2内の圧力が右側の炉
室2内の圧力よりも大きく、雰囲気導入通路21を開くだ
けでワーク収納空間8内に左側の炉室2の雰囲気が流入
する例を示したが、炉室2、2間で圧力差が小さかった
り、逆の圧力差がある場合にはファン等の強制圧送手段
を付設すればよいことは言うまでもない。
以上の構成において、ワークに塗布されたクリーム半田
をリフローして半田付けする場合、入口側と出口側の炉
室2a、2c内を150℃に、中間の炉室2bを200℃に雰囲気温
度を制御しておく。
この状態で、入口側の炉室2aと外部空間の間のワーク受
渡し手段3の受渡し体7を外部空間側のワーク通過口6
に連通した受渡し位置に位置させ、ワーク収納空間8に
外部空間からワークを挿入する。次に、受渡し体7を回
転駆動して中間位置で停止させ、ソレノイド弁22を開い
て炉室2aの雰囲気をワーク収納空間8に導入することに
よってワーク収納空間8内の雰囲気温度を常温から徐々
に150℃に向かって上昇させ、ワークに熱衝撃を与える
ことなく加熱する。この時ワーク収納空間8の雰囲気温
度を温度計24にて検出してソレノイド弁22を開閉制御す
ることによって、その温度上昇速度を、例えば電子部品
がヒートショックで損傷しない範囲である4℃/sec程度
に制御することができる。
ワーク収納空間8内の温度が所定温度以上になると温度
計24からの検出信号に基づいて受渡し体7を回転駆動
し、ワーク収納空間8の開口8aを炉室2a側のワーク通過
口6に連通する受渡し位置に位置させ、ワークを移送手
段13にて炉室2a内の搬送手段4に受け渡す。これによっ
て、ワークは炉室2a内を通過する間150℃の雰囲気にて
加熱される。一方、受渡し体7はワーク収納空間8の開
口8aが外部空間側のワーク通過口6に連通する受渡し位
置に位置するように復帰回転される。
炉室2aで加熱されたワークは、次にこの炉室2aと中間の
炉室2bの間のワーク受渡し手段3を介して中間の炉室2b
に送られる。この時にも、上記と同様にワーク受渡し手
段3において、受渡し体7が中間位置で停止し、中間の
炉室2bの雰囲気が導入されて徐々に200℃に向かって温
度上昇された後、中間の炉室2bに送られる。この中間の
炉室2b内において、200℃の雰囲気でワークが加熱さ
れ、リフローが行われる。
その後、ワークは150℃に温度制御された出口側の炉室2
c、及びこの炉室2cと外部空間の間に介装されたワーク
受渡し手段3を通って徐冷された後、外部空間に取り出
される。
かくして、ワークは第5図(a)に示すような温度プロ
ファイルにて加熱され、200℃でリフローされた後、徐
冷されて取り出される。
上記実施例では円柱状の受渡し体7を例示したが、球形
状にしてもよい等、接続本体及び受渡し体の形状は適宜
設計することができる。又、ワーク収納空間に配置され
る移送手段も、上記のような無端チェーンを用いたもの
に限らず、シリンダ装置による押し出し手段や引き込み
手段等にて構成することもできる。
又、上記実施例では、本発明をリフロー炉に適用した例
を示したが、加温炉、ガス炉、低圧炉等にも適用でき、
それに伴って制御対象の雰囲気を温度、ガス濃度、圧力
等にすればよい。
発明の効果 本発明によれば、外部に対して閉じられて各別に雰囲気
制御が可能な複数の炉室を設けているので、精度の良い
雰囲気制御が可能でかつ効率も良く、しかも隣接する炉
室間又は両端の炉室と外部空間の間でワーク受渡し手段
にてワークを受渡しする際に、受渡し体を中間位置で停
止させ、そのワーク収納空間に次にワークを送り込むべ
き炉室又は外部空間の雰囲気を導入してその雰囲気を徐
々に次にワークを送り込むべき炉室又は外部空間の雰囲
気に近づけることができるため、急激な雰囲気の変化を
受けてワークが損傷したり、故障を生じたりするのを防
止できるという効果を発揮する。
又、受渡し体が中間位置にあるときワーク収納空間の雰
囲気を測定することによって、雰囲気が所定状態になっ
たのを確認して受渡し体の位置切換えを行ったり、雰囲
気導入手段を制御して最適な状態で雰囲気が変化するよ
うにできる等、大なる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図は本発明の一実施例を示し、第1図は要
部の横断平面図、第2図は要部の縦断正面図、第3図は
要部の縦断側面図、第4図は全体の概略構成を示す平面
図、第5図(a)〜(c)は温度プロファイルを示す
図、第6図は従来例の概略構成を示す縦断正面図であ
る。 2、2a〜2c……炉室、3……ワーク受渡し手段、5……
接続本体、6……ワーク通過口、7……受渡し体、8…
…ワーク収納空間、21……雰囲気導入通路、24……温度
計。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】雰囲気の互いに異なる複数の炉室を一線状
    に配置し、隣接する炉室間または両端の炉室と外部空間
    の間にワーク受渡し手段を配置し、このワーク受渡し手
    段は、炉室内又は外部空間に開口するワーク通過口を両
    側に有する接続本体と、一側にのみ開口したワーク収納
    空間を形成されかつこのワーク収納空間が前記何れかの
    ワーク通過口に連通した受渡し位置と何れのワーク通過
    口にも連通しない中間位置との間で3位置切換可能に前
    記接続本体内に配置された受渡し体にて構成し、前記接
    続本体に、中間位置の受渡し体のワーク収納空間内に何
    れかの炉室又は外部空間の雰囲気を導入する手段を設け
    たことを特徴とする雰囲気炉。
  2. 【請求項2】接続本体に、中間位置の受渡し体のワーク
    収納空間の雰囲気を測定する手段を設けたことを特徴と
    する請求項1記載の雰囲気炉。
JP1170146A 1989-06-30 1989-06-30 雰囲気炉 Expired - Lifetime JPH0739028B2 (ja)

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JP1170146A JPH0739028B2 (ja) 1989-06-30 1989-06-30 雰囲気炉
US07/545,891 US5017131A (en) 1989-06-30 1990-06-29 Atmosphere furnace
KR1019900009774A KR930001236B1 (ko) 1989-06-30 1990-06-29 분위기로

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