KR20010077978A - Gas mixing apparatus - Google Patents

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KR20010077978A
KR20010077978A KR1020010001801A KR20010001801A KR20010077978A KR 20010077978 A KR20010077978 A KR 20010077978A KR 1020010001801 A KR1020010001801 A KR 1020010001801A KR 20010001801 A KR20010001801 A KR 20010001801A KR 20010077978 A KR20010077978 A KR 20010077978A
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KR1020010001801A
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Inventor
조나단피.한레이
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조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어
프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10Mixing gases with gases
    • B01F23/19Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means
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  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: A gas mixing apparatus is provided to accurately mix a plurality of gases, to reduce defects such as tombstoning and solder splatter, and to improve soldering performance in the manufacture of a circuit board. CONSTITUTION: The compact gas mixing apparatus comprises a gas panel, pressure control valves(16,18) to regulate differential pressures, flow meters(30,32) and a static mixing chamber(34). The plurality of gases may be a minor gas and a major gas, where, for example, the major gas is nitrogen, and the minor gas is air or oxygen. The major gas and the minor gas is preferably mixed in a proportion of from about 100ppm to about 10,000ppm minor gas in the major gas, more preferably in a proportion of from about 500ppm to about 2,000ppm minor gas in the major gas.

Description

기체 혼합 장치 {GAS MIXING APPARATUS}Gas Mixing Device {GAS MIXING APPARATUS}

발명의 기술분야Technical Field of the Invention

본 발명은 일반적으로 기체 혼합물을 생성하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 제어된 대기를 발생시켜 리플로우 오븐(reflow oven)에서 전자 조립 공정의 실행을 향상시킬 수 있는 기체 혼합 패널에 관한 것이다.The present invention generally relates to an apparatus for producing a gas mixture. More particularly, the present invention relates to a gas mixing panel capable of generating a controlled atmosphere to improve the performance of the electronic assembly process in a reflow oven.

발명의 배경기술Background of the Invention

일반적으로, 특이적인 기체 특징을 함유하는 제어된 대기는 리플로우 오븐에서 전자 조립 공정의 실행을 향상시키는데 요구된다. 제어된 대기를 생성할 수 있는 경제적인 컴팩트 장치를 제공하는 것이 바람직하다.In general, controlled atmospheres containing specific gas characteristics are required to improve the performance of the electronic assembly process in a reflow oven. It would be desirable to provide an economical compact device capable of generating a controlled atmosphere.

최적의 리플로우 실행을 위한 대기중의 특이적인 기체 특징은 바람직하게 주요 기체중의 소수 기체의 농도가 약 100ppm 내지 약 10,000ppm, 보다 바람직하게는 주요 기체중의 소수 기체의 농도가 약 500ppm 내지 약 2,000ppm인 것이다. 본 발명의 목적을 위하여, 소수 기체는 산소 또는 공기일 수 있고, 주요 기체는 질소일 수 있다. 이러한 특정 범위의 질소에 대한 산소 또는 공기의 농도는 툼스토닝(tombstoning) 및 솔더 스플래터(solder splatter)와 같은 결함을 감소시키고 전자 조립 공정 동안, 특히 회로 보드의 제조시에 땜납 성능을 향상시킨다. 질소 중의 산소 또는 공기의 농도가 약 100ppm 미만인 경우, 소정의 낮은 산소 결함이 발생할 수 있고, 질소 중의 산소 또는 공기의 농도가 약 10,000ppm을 초과하는 경우, 소정의 높은 산소 결함이 발생한다. 리플로우 오븐의 최적 실행을 이루는 데 바람직한 바람직한 질소중 산소 또는 공기의 농도는 "스위트 스팟(sweet spot)"으로 공지되어 있다.Specific gas characteristics in the atmosphere for optimal reflow performance preferably have a concentration of hydrophobic gas in the main gas of about 100 ppm to about 10,000 ppm, more preferably a concentration of hydrophobic gas in the main gas of about 500 ppm to about 2,000 ppm. For the purposes of the present invention, the minority gas may be oxygen or air and the main gas may be nitrogen. The concentration of oxygen or air to this particular range of nitrogen reduces defects such as tombstoning and solder splatters and improves solder performance during the electronic assembly process, especially in the manufacture of circuit boards. If the concentration of oxygen or air in nitrogen is less than about 100 ppm, certain low oxygen defects may occur, and if the concentration of oxygen or air in nitrogen exceeds about 10,000 ppm, certain high oxygen defects will occur. Preferred concentrations of oxygen or air in nitrogen to achieve optimal performance of the reflow oven are known as "sweet spots."

따라서, 질소중의 산소 또는 공기의 농도가 약 100ppm 내지 약 10,000ppm인 기체 특성을 갖는 제어된 대기를 제공하도록 역할하는 기체 혼합 장치를 제공하여, 전자 조립 공정이 거의 결함없이 또는 더욱 작은 양의 결함을 갖고 실행될 수 있는 것이 바람직하다.Thus, there is provided a gas mixing device which serves to provide a controlled atmosphere having gaseous properties in which the concentration of oxygen or air in nitrogen is from about 100 ppm to about 10,000 ppm, so that the electronic assembly process has little or no amount of defects. It is desirable to be able to run with.

통상적인 기체 혼합 기술은 고가의 물질 흐름 제어기와 거대한 서지 탱크를사용한다. 이러한 통상적인 혼합기는 질소중 산소가 1% 내지 50%인 기체 혼합물을 생성하기 위해 사용되었으나, ppm 범위로는 사용되지 않았다. 최근에는 상당히 고가인 더 큰 크기의 기체 혼합기가 개발되어 시판되었다. 보다 최근에는 기체 흐름을 측정한 후, 상당히 작은 서지 탱크에서 혼합하기 위해 고정된 오리피스 플레이트를 사용하는 조금 저렴한 기체 혼합기가 개발되었다. 또한, 소정의 기체 조성물을 정밀하게 제공하는 역할을 하는 다른 통상적인 혼합기가 개발되었다.Conventional gas mixing techniques use expensive mass flow controllers and huge surge tanks. This conventional mixer was used to produce a gas mixture with 1% to 50% oxygen in nitrogen, but not in the ppm range. Recently, larger size gas mixers have been developed and marketed that are considerably more expensive. More recently, a slightly less expensive gas mixer has been developed that uses fixed orifice plates for measuring gas flow and then mixing in a fairly small surge tank. In addition, other conventional mixers have been developed that serve to precisely provide the desired gas composition.

또한 혼합된 기체 조성물을 제공하는 다른 기체 혼합 장치가 당업계에 존재한다. 미국 특허 제 6,614,655호는 시험 기체와 제로 기체의 조합을 개시하고 있다. 제로 기체는 질소 또는 인공 산소일 수 있고, 시험 기체(보정 기체)는 특정되지 않았다. '655 특허는 생성물중의 공급 스트림의 상이한 농도를 생성하는데 필수적인 임계 노즐의 수의 감소를 개시하고 있다. '655 특허에서 기체 혼합 장치의 혼합 챔버는 임계 노즐의 출구와 연결되어 출구 압력이 일정 최소 압력 이상임을 보장한다. 각 임계 노즐은 하나에서 다른 하나로 1:2의 비로 증가한다. 출구 압력이 항상 임계압력 이상이므로, 기체 부피는 단지 노즐의 단면에 따라 일정하다. 임계 노즐은 시험 기체 또는 제로 기체를 수용한다. 두개의 유입구가 존재하는 밸브는 임계 노즐로부터 위쪽에 위치되고 두개의 유입구는 택일적으로 개방될 수 있다. 네개의 노즐은 1:2:4:8로 개방되는 단면을 지닌다. 가장 큰 노즐은 혼합기 출구의 반대편에 위치한다. 마이크로프로세서는 밸브를 작용시키고, 기체 압력을 모니터링하며 조절한다. '655 특허의 기체 혼합 장치는 제로 기체중의 시험 기체의 16개의 선형으로 등급된 농도를 수득하고 있다.There are also other gas mixing devices in the art which provide mixed gas compositions. US 6,614,655 discloses a combination of test gas and zero gas. The zero gas can be nitrogen or artificial oxygen and no test gas (calibration gas) has been specified. The '655 patent discloses a reduction in the number of critical nozzles necessary to produce different concentrations of feed streams in the product. In the '655 patent, the mixing chamber of the gas mixing device is connected to the outlet of the critical nozzle to ensure that the outlet pressure is above a certain minimum pressure. Each critical nozzle increases in a ratio of 1: 2 from one to the other. Since the outlet pressure is always above the critical pressure, the gas volume is only constant along the cross section of the nozzle. The critical nozzle contains a test gas or zero gas. A valve with two inlets is located above the critical nozzle and the two inlets can alternatively be opened. The four nozzles have a cross section that opens at 1: 2: 4: 8. The largest nozzle is located opposite the mixer outlet. The microprocessor actuates valves, monitors and regulates gas pressure. The gas mixing device of the '655 patent yields 16 linearly graded concentrations of test gas in zero gas.

미국 특허 제 5,671,767호 및 제 5,544,674호는 모두 제어된 비율로 두개의 기체를 함께 혼합하는 것을 개시하고 있다. 혼합 장치는 인공 호흡기용이기 때문에, 이들 특허의 기체는 단지 산소 및 공기에 관한 것이다. 혼합 장치는 유량에 관계 없이 높은 혼합 정확도를 획득하므로, 장치는 높거나 낮은 유량에 대해 사용될 수 있다. 제 1 기체 스트림은 기체를 혼합 챔버로 공급하는 가변 영역의 오리피스에 의해 조절된다. 또한 제 2 기체에 대해서도 동일하다. 유량이 감소될 때, 피스톤은 밸브 부재를 향해 이동한다. 이것은 각 오리피스의 크기를 감소시키는 반면, 오리피스 흐름 영역들 사이의 동일한 비를 유지시킨다. 두개의 기체 각각에 대한 통로 또는 오리피스 영역은 각 밸브에서 동일한 양으로 증가 또는 감소되어, 기체의 비율이 유지된다.US Pat. Nos. 5,671,767 and 5,544,674 both disclose mixing two gases together at a controlled rate. Since the mixing device is for a ventilator, the gases of these patents only concern oxygen and air. Since the mixing device achieves high mixing accuracy regardless of the flow rate, the device can be used for high or low flow rates. The first gas stream is controlled by an orifice in a variable region that supplies gas to the mixing chamber. The same applies to the second gas. When the flow rate is reduced, the piston moves toward the valve member. This reduces the size of each orifice, while maintaining the same ratio between orifice flow regions. The passage or orifice area for each of the two gases is increased or decreased by the same amount at each valve, so that the proportion of gases is maintained.

일본 특허 제 11,033,382호는 소형화되며 단순화된 기체 혼합 유니트를 개시하고 있다. 이 특허는 두개의 기체를 동일한 압력으로 조정하는 압력 균등 장치를 사용한다. 두개의 기체는 미리 설정된 혼합비에 상응하는 비로 기체 통과 영역에서 혼합된다. 유량은 조정 밸브에 의해 조절될 수 있다.Japanese Patent No. 11,033,382 discloses a miniaturized and simplified gas mixing unit. This patent uses a pressure equalizer that adjusts two gases to the same pressure. The two gases are mixed in the gas passage region at a ratio corresponding to a preset mixing ratio. The flow rate can be regulated by a control valve.

기체를 혼합하는 다수의 장치가 있음에도 불구하고, 기체를 혼합하여 산소 약 100ppm 내지 10,000ppm을 갖는 질소 생성물을 생성할 수 있는 경제적인 컴팩트 장치를 생산할 수 있다고 생각되는 것이 없다. 그러므로, 이러한 특성을 지니는 기체 혼합 장치를 갖는 것이 바람직하다.Although there are a number of devices for mixing gases, it is not believed that economical compact devices can be produced that can mix gases to produce nitrogen products having about 100 ppm to 10,000 ppm of oxygen. Therefore, it is desirable to have a gas mixing device having these characteristics.

본 발명의 목적은 다수의 기체를 정밀하게 혼합하기 위한 컴팩트 기체 혼합 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a compact gas mixing device for precisely mixing a plurality of gases.

도 1은 압력차 게이지, 흐름 계량기 및 정전 혼합 챔버를 이용하는 기체 혼합 장치의 일반적인 개략도이다.1 is a general schematic diagram of a gas mixing device utilizing a pressure differential gauge, a flow meter, and an electrostatic mixing chamber.

*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

12: 질소 스트림 14: 공기 스트림12: nitrogen stream 14: air stream

20, 22: 압력 조절기 16, 18: 압력 방출 밸브20, 22: pressure regulator 16, 18: pressure relief valve

24: 압력차 게이지 26, 28: 흐름 계량기24: differential pressure gauge 26, 28: flow meter

30, 32: 흐름 밸브 36, 38: 조사 밸브30, 32: flow valve 36, 38: check valve

34: 기체 혼합기 40: 샘플 밸브34: gas mixer 40: sample valve

본 발명의 요약Summary of the invention

본 발명의 일면은 다수의 기체를 정밀하게 혼합하기 위한 컴팩트 기체 혼합 장치에 관한 것이다. 이 장치는 기체 패널, 압력차를 조절하기 위한 압력 제어 밸브, 흐름 계량기, 및 정전 혼합 챔버를 포함한다. 다수의 기체는 소수 기체 및 주요 기체로 이루어질 수 있으며, 예컨대 주요 기체는 질소이고, 소수 기체는 공기 또는 산소이다. 주요 기체와 소수 기체가 혼합되어 바람직하게 질소중 산소의 농도가 약 100ppm 내지 약 10,000ppm, 보다 바람직하게 질소중 산소의 농도가 약 500ppm 내지 약 2,000ppm인 기체 혼합물을 수득한다.One aspect of the present invention relates to a compact gas mixing device for precisely mixing a plurality of gases. The apparatus includes a gas panel, a pressure control valve to adjust the pressure differential, a flow meter, and an electrostatic mixing chamber. The plurality of gases may consist of a minority gas and a main gas, for example the main gas is nitrogen and the minor gas is air or oxygen. The main gas and the hydrophobic gas are mixed to obtain a gas mixture which preferably has a concentration of oxygen in nitrogen of about 100 ppm to about 10,000 ppm, more preferably a concentration of oxygen in nitrogen of about 500 ppm to about 2,000 ppm.

압력 제어 밸브는 워터 컬럼의 약 ±5인치로 압력차를 조절한다. 장치는 리플로우 오븐과 일체된다.The pressure control valve regulates the pressure differential to approximately ± 5 inches of the water column. The device is integrated with the reflow oven.

본원에서 사용된 바와 같이, 산소는 때때로 공기와 상호 교환가능하다. 산소는 공기의 약 20%를 구성하는 점이 주목된다.As used herein, oxygen is sometimes interchangeable with air. Note that oxygen makes up about 20% of air.

본 발명의 이점은 압력차 게이지, 흐름 계량기 및 정전 혼합 챔버를 이용하는 기체 혼합 장치의 개략도인 도 1를 참고하여 하기 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Advantages of the present invention will become apparent from the following description of the invention with reference to FIG. 1, which is a schematic diagram of a gas mixing device utilizing a pressure differential gauge, a flow meter and an electrostatic mixing chamber.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

본 발명은 정전 혼합 챔버를 이용하여 소수 기체 및 다수 기체, 바람직하게 소수 기체로서 산소 또는 공기, 다수 기체로서 질소로 이루어지며, 질소중 산소 또는 공기의 농도가 약 100ppm 내지 약 10,000ppm, 및 보다 바람직하게 질소중 산소 또는 공기의 농도가 약 500ppm 내지 약 20,000ppm인 혼합물을 생성할 수 있는 컴팩트 기체 혼합 장치를 제공한다. 장치는 기체가 쉬어링(shearing)하고 스월링(swirling)시켜 균일한 생산을 제공하는 고정된 라인내 배플로 구성된다.The invention consists of hydrophobic and plural gases, preferably oxygen or air as hydrophobic gases, nitrogen as plural gases, using an electrostatic mixing chamber, and the concentration of oxygen or air in nitrogen is from about 100 ppm to about 10,000 ppm, and more preferably To provide a compact gas mixing device that can produce a mixture having a concentration of oxygen or air in nitrogen from about 500ppm to about 20,000ppm. The apparatus consists of a fixed in-line baffle in which the gas shears and swirls to provide uniform production.

본 발명은 질소 공급과 산소 공급 사이의 압력차가 측정되어 단지 약 5인치 이하의 워터 컬럼에 의해 가변되도록 제어되는 혼합 패널에서 질소 및 공기 또는 산소를 혼합하여 수득된 기체 혼합물중의 안정한 산소 농도를 제공한다. 혼합물은 정전 나선형 혼합기를 통과하여 균질해진다. 이 기술은 질소에 혼합된 산소 또는 공기의 양이 충분하여 바람직하게 질소중 산소 또는 공기의 농도가 100ppm 또는 10,000ppm, 보다 바람직하게 질소중 산소 또는 공기의 농도가 500ppm 또는 2,000ppm인 최종 질소 농도를 제공한다.The present invention provides a stable oxygen concentration in the gas mixture obtained by mixing nitrogen and air or oxygen in a mixing panel in which the pressure difference between the nitrogen supply and the oxygen supply is measured and controlled to be varied by a water column of only about 5 inches or less. do. The mixture is homogenized through an electrostatic helical mixer. This technique provides a sufficient amount of oxygen or air mixed with nitrogen so that the final nitrogen concentration is preferably 100 ppm or 10,000 ppm of oxygen or air in nitrogen, more preferably 500 ppm or 2,000 ppm of oxygen or air in nitrogen. to provide.

본 발명은 두가지의 기체 스트림을 측정하여 서지 탱크에서 기체 스트림을 혼합하는 종래 디자인과는 상당히 다르다.The present invention is quite different from the conventional design of measuring two gas streams and mixing the gas streams in the surge tank.

다수 및 소수 기체 사이의 작은 압력 변동은 혼합 정확도에 불리한 영향을 미친다. 비용을 포함하도록, 저가의 흐름 계량기는 디자인에 남겨 두었으나, 워터 컬럼 약 5인치 미만까지 주요 및 소수 기체 사이의 압력차를 측정하고 조절하기 위한 압력차 게이지는 일체시켰다.Small pressure variations between the majority and minority gases adversely affect the mixing accuracy. To include the cost, a low cost flow meter was left in the design, but a pressure differential gauge was integrated to measure and adjust the pressure difference between the major and minor gases up to about 5 inches below the water column.

본 발명은 정전 혼합 챔버를 사용한다. 이러한 정전 혼합 챔버는 기체가 쉬어링하고 스월링하여 균일한 생산을 제공하는 고정된 라인내 배플로 구성된다. 정전 혼합 챔버를 사용하여 압력차 게이지의 비용을 상쇄시키며 본 발명의 기체 혼합장치의 컴팩트 크기에 상당히 기여한다.The present invention uses an electrostatic mixing chamber. This electrostatic mixing chamber consists of a fixed in-line baffle where the gas is sheared and swirled to provide uniform production. The use of an electrostatic mixing chamber offsets the cost of the pressure differential gauge and contributes significantly to the compact size of the gas mixing device of the present invention.

본원에서, 기계 조절기를 사용하여 질소 및 산소 스트림을 조절하며, 압력차 지시기를 사용하여 두가지의 기체 스트림이 워터 컬럼 압력의 5인치내로 조절되는 것을 보장하였다. 조절된 기체 스트림 흐름은 로타미터(rotameter)와 같은 흐름 계량기를 이용하여 조절되어 원하는 측정된 기체 혼합물을 운반하기 위해 조정되었다. 그리고나서, 두가지의 기체 스트림을 정전 혼합 챔버에서 혼합한 다음, 최종 기체 혼합물을 리플로우 오븐으로 운반시켰다.Here, mechanical regulators are used to regulate the nitrogen and oxygen streams, and pressure differential indicators are used to ensure that the two gas streams are controlled within 5 inches of the water column pressure. The regulated gas stream flow was adjusted using a flow meter such as a rotameter to adjust the desired measured gas mixture. The two gas streams were then mixed in an electrostatic mixing chamber and then the final gas mixture was transferred to a reflow oven.

본 발명은 100ppm의 기체 혼합물과 함께 ±1ppm의 정확도를 갖는 안정한 기체 혼합물을 생성한다. 단순한 압력차 게이지는 흐름 범위의 다양한 정확도 및 약 ±1ppm 이하의 기체 혼합물을 생산한다. 두가지의 기체 스트림의 동일한 운반 압력을 워터 컬럼의 ±5 인치로 확인함으로써 정확도를 향상시켰다. 본 발명에서 운반 압력은 워터 컬럼의 약 300인치까지 측정되었다.The present invention produces a stable gas mixture with an accuracy of ± 1 ppm with a gas mixture of 100 ppm. Simple pressure differential gauges produce gas mixtures with varying accuracy in flow range and up to about ± 1 ppm. Accuracy was improved by identifying the same transport pressure of the two gas streams at ± 5 inches of the water column. The conveying pressure in the present invention was measured up to about 300 inches of water column.

본 발명의 기체 혼합 패널의 예로서, "플랫 플레이트" 디자인을 구성하여 리플로우 오븐에서 현장 설치를 용이하게 한다. 본 발명의 기체 혼합 패널은 다음과 같이 상술된다:As an example of the gas mixing panel of the present invention, a "flat plate" design is constructed to facilitate field installation in a reflow oven. The gas mixing panel of the present invention is detailed as follows:

규모 높이 24" x 길이 24" x 깊이 12"Dimensions Height 24 "x Length 24" x Depth 12 "

(높이 61㎝ x 길이 61cm x 높이 30.5cm)(61cm high x 61cm long x 30.5cm high)

중량 65lbs(29.2kg)Weight 65 lbs (29.2 kg)

접합 질소 유입구: 1/2" FPTJunction Nitrogen Inlet: 1/2 "FPT

공기 유입구: 1/4" FPTAir Inlet: 1/4 "FPT

NN 22 / 공기 혼합 출구: 1/2" FPT/ Air mix outlet: 1/2 "FPT

NN 22 / 공기 혼합 샘플: 1/4" 빠른-접합/ Air mixed samples: 1/4 "quick-junction

기체 필요 조건Gas requirements

깨끗한 건조 공기 50scfh(100psig) 최소Clean dry air 50 scfh (100 psig) minimum

프랙시어에서 시판하는 그레이드 질소 3000scfh(100psig) 최소Grade Nitrogen 3000 scfh (100 psig) minimum from Praxier

도 1은 본 발명의 흐름도의 한 구체예를 제공한다. 질소 스트림(12)(280-2800scfh, 5 내지 50scfm) 및 공기 스트림)(14)(2 내지 20scfh)는 75psig로 들어간다. 스트림간 압력차는 압력차 게이지(24)로 측정된다. 압력차가 너무 크면, 압력 조절기(20 및 22)는 약 ±5 인치 워터 컬럼내 일 때까지 압력차를 조정할 것이다. 스트림은 흐름 계량기(26 또는 28)을 통과하기 이전에 압력 방출 밸브(16 및 18)(100psi로 설정)를 통과할 것이다. 흐름 밸브(30 및 32)는 최종 스트림을 위해 선택된 특정한 조성물에 따라 스트림의 흐름을 모니터링한다. 조사 밸브(36 및 38)는 정전 혼합 챔버인 기체 혼합기(34)로 들어가기 전의 공기 및 질소 기체를 조절한다. 기체가 혼합되며 선택된 조성에 따라 약 10ppm 내지 약 10,000ppm의 산소 함량을 지니는 생성물 스트림(16)이 존재한다. 샘플 밸브(40)은 하기 샘플 기체를 유도한다.1 provides one embodiment of a flowchart of the present invention. Nitrogen stream 12 (280-2800 scfh, 5-50 scfm) and air stream) 14 (2-20 scfh) enters 75 psig. The pressure difference between the streams is measured by a pressure difference gauge 24. If the pressure differential is too large, the pressure regulators 20 and 22 will adjust the pressure differential until it is within about ± 5 inch water column. The stream will pass through pressure relief valves 16 and 18 (set to 100 psi) before passing through flow meter 26 or 28. Flow valves 30 and 32 monitor the flow of the stream according to the particular composition selected for the final stream. The irradiation valves 36 and 38 regulate the air and nitrogen gas before entering the gas mixer 34 which is an electrostatic mixing chamber. There is a product stream 16 in which the gases are mixed and have an oxygen content of about 10 ppm to about 10,000 ppm, depending on the composition selected. Sample valve 40 induces the following sample gas.

본 발명의 다양한 일면은 상호교환가능하다. 예를들면, 파일롯/슬레이브 조절기 배열을 갖는 압력차 게이지는 순수 질소 및 압력 공급기 상에 놓여질 수 있다. 이러한 디자인에서, 질소 조절기는 운반된 질소의 압력을 조절하여 질소 압력으로 실질적으로 동일한 압력으로 공기 조절기를 미리 설정한 신호를 제공한다.Various aspects of the invention are interchangeable. For example, a pressure differential gauge with a pilot / slave regulator arrangement can be placed on pure nitrogen and a pressure supply. In this design, the nitrogen regulator regulates the pressure of the delivered nitrogen to provide a signal that presets the air regulator at a pressure substantially equal to the nitrogen pressure.

본 발명에 의해 숙고되는 다른 변형은 컴팩트 서지 탱크 및 서지 탱크의 유입구상 확산 노즐로 정전 혼합 챔버를 대신한다. 확산 노즐은 필수적인 쉬어링 및 스월링을 제공하여 질소 및 산소 스트림을 적절하게 혼합한다.Another variant contemplated by the present invention replaces the electrostatic mixing chamber with a compact surge tank and a diffusion nozzle on the inlet of the surge tank. The diffusion nozzle provides the necessary shearing and swirling to properly mix the nitrogen and oxygen streams.

본 발명의 특징은 각 특성이 본 발명의 다른 특성과 조합될 수 있으므로 단지 편의상 하나 이상의 도면에서 보여진다. 다른 구체예가 당업자에게 인식되며 청구 범위내에 포함되도록 의도된다.Features of the invention are shown in one or more drawings for convenience only, as each feature may be combined with other features of the invention. Other embodiments are recognized by those skilled in the art and are intended to be included within the scope of the claims.

본 발명은 다수의 기체를 정밀하게 혼합하기 위한 컴팩트 기체 혼합 장치를 제공하여, 툼스토닝(tombstoning) 및 솔더 스플래터(solder splatter)와 같은 결함을 감소시키는 역할을 하고 전자 조립 공정 동안, 특히 회로 보드의 제조시에 땜납 성능을 향상시킨다.The present invention provides a compact gas mixing device for precisely mixing a large number of gases, which serves to reduce defects such as tombstoning and solder splatters and during electronic assembly processes, in particular of circuit boards. Improve solder performance at the time of manufacture.

Claims (10)

a) 기체 패널;a) gas panel; b) 압력차를 조절하는 압력 제어 밸브;b) a pressure control valve for adjusting the pressure difference; c) 흐름 계량기; 및c) flow meters; And d) 정전 혼합 챔버를 포함하는, 다수의 기체를 정확하게 혼합하기 위한 컴팩트 기체 혼합 장치.d) Compact gas mixing device for accurately mixing a plurality of gases, including an electrostatic mixing chamber. 제 1항에 있어서, 소수 기체 및 주요 기체를 혼합함을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1 wherein the minor gas and the primary gas are mixed. 제 2항에 있어서, 주요 기체가 질소이고 소수 기체가 공기임을 특징으로 하는 장치.3. An apparatus according to claim 2, wherein the main gas is nitrogen and the minor gas is air. 제 2항에 있어서, 주요 기체가 질소이고 소수 기체가 산소임을 특징으로 하는 장치.3. An apparatus according to claim 2, wherein the main gas is nitrogen and the minor gas is oxygen. 제 2항에 있어서, 주요 기체와 소수 기체를 혼합하여 질소중 산소의 농도가 약 100ppm 내지 약 10,000ppm인 기체 혼합물을 수득함을 특징으로 하는 장치.3. An apparatus according to claim 2, wherein the main gas and the hydrophobic gas are mixed to obtain a gas mixture having a concentration of oxygen in nitrogen of about 100 ppm to about 10,000 ppm. 제 2항에 있어서, 제어 밸브가 압력차를 워터 컬럼의 약 ±5 인치로 조절함을 특징으로 하는 장치.3. The apparatus of claim 2, wherein the control valve adjusts the pressure difference to about ± 5 inches of the water column. 제 1항에 있어서, 리플로우 오븐과 일체됨을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1 integrating with a reflow oven. 제 1항에 있어서, 정전 혼합 챔버가 고정된 라인내 배플을 포함함을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1 wherein the electrostatic mixing chamber comprises a fixed in-line baffle. 제 1항에 있어서, 흐름 계량기가 로토미터(rotometer)임을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1 wherein the flow meter is a rotometer. 제 1항에 있어서, 정전 혼합 챔버가 서지 탱크 및 분해 노즐에 의해 대체됨을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1 wherein the electrostatic mixing chamber is replaced by a surge tank and a dissolution nozzle.
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