特開 2022-156580 気体浄化装置及び搬送加熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022156580

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】気体浄化装置及び搬送加熱装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 3/08 20060101AFI20221006BHJP

   B08B 9/087 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

B23K3/08

B08B9/087

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021060352

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】390005223

【氏名又は名称】株式会社タムラ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110003236

【氏名又は名称】特許業務法人杉浦特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100123973

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 拓真

(74)【代理人】

【識別番号】100082762

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 正知

(72)【発明者】

【氏名】眞田 卓摩

【テーマコード（参考）】

3B116

【Ｆターム（参考）】

3B116AA13

3B116AA47

3B116BA03

3B116BA15

(57)【要約】

【課題】加熱により気化した物質が混合された気体から物質を粉体として回収して気体を浄化する。
【解決手段】円筒形のケースと、大気又は不活性気体と加熱により気化した物質が混合された気体をケースに導入する気体導入口と、浄化後の気体をケースから排出する気体排出口と、気体導入口から気体排出口に向かってケース内を流れる気体が通過する開口を有する第１の板状体と、開口を通過した気体が衝突する面を有する第２の板状体と、第２の板状体によって捕集された物質の少なくとも一部を収容する収容部とを備えた気体浄化装置である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒形のケースと、
大気又は不活性気体と加熱により気化した物質が混合された気体を前記ケースに導入する気体導入口と、
浄化後の気体を前記ケースから排出する気体排出口と、
前記気体導入口から前記気体排出口に向かって前記ケース内を流れる前記気体が通過する開口を有する第１の板状体と、
前記開口を通過した前記気体が衝突する面を有する第２の板状体と、
前記第２の板状体によって捕集された前記物質の少なくとも一部を収容する収容部と
を備えた気体浄化装置。

【請求項2】

前記第１の板状体と相対的に回転し、前記第１の板状体の少なくとも表面に付着した前記物質の少なくとも一部を清掃するようになされた第１の清掃手段を有する請求項１に記載の気体浄化装置。

【請求項3】

前記第１の清掃手段が前記第１の板状体の表面と近接し、前記第１の板状体に付着した前記物質の少なくとも一部を掻き落とすようになされた請求項２に記載の気体浄化装置。

【請求項4】

前記第１の清掃手段が前記第１の板状体の前記開口を清掃するようになされた請求項２又は３に記載の気体浄化装置。

【請求項5】

前記第１の清掃手段が回転軸に固着された請求項２から４のいずれかに記載の気体浄化装置。

【請求項6】

前記回転軸が直動可能とされ、前記第１の清掃手段が前記回転軸に固着された請求項５に記載の気体浄化装置。

【請求項7】

前記第２の板状体と相対的に回転し、前記第２の板状体の少なくとも表面に付着した前記物質の少なくとも一部を清掃するようになされた第２の清掃手段を有する請求項１から６のいずれかに記載の気体浄化装置。

【請求項8】

前記第２の清掃手段が前記第２の板状体の表面と近接し、前記第２の板状体に付着した前記物質の少なくとも一部を掻き落とすようになされた請求項７に記載の気体浄化装置。

【請求項9】

前記第２の清掃手段が前記ケースに設けられた請求項７又は８に記載の気体浄化装置。

【請求項10】

前記第２の板状体が直動可能な回転軸に固着された請求項１から９のいずれかに記載の気体浄化装置。

【請求項11】

前記第１の板状体の前記開口の径が前記第２の板状体の径より大とされた請求項１から１０のいずれかに記載の気体浄化装置。

【請求項12】

被加熱物を加熱する加熱室を有し、前記加熱室を搬送装置によって前記被加熱物を通過させる搬送加熱装置において、
大気又は不活性気体と加熱により気化した物質が混合された気体を気体浄化装置に供給する構成とされ、
前記気体浄化装置は，
円筒形のケースと
大気又は不活性気体と加熱により気化した物質が混合された気体を前記ケースに導入する気体導入口と、
浄化後の気体を前記ケースから排出する気体排出口と、
前記気体導入口から前記気体排出口に向かって前記ケース内を流れる前記気体が通過する開口を有する第１の板状体と、
前記開口を通過した前記気体が衝突する面を有する第２の板状体と、
前記第２の板状体によって捕集された前記物質の少なくとも一部を収容する収容部と
を備えた搬送加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばリフロー装置に適用される気体浄化装置及び搬送加熱装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品又はプリント配線基板に対して、予めはんだ組成物を供給しておき、リフロー炉の中に基板を搬送コンベヤで搬送するリフロー装置が使用されている。リフロー装置の加熱ゾーンでは、熱風が基板に対して吹きつけられることによって、はんだ組成物内のはんだを溶融させて基板の電極と電子部品とがはんだ付けされる。はんだ組成物は、粉末はんだ、溶剤、フラックスを含む。フラックスは、成分としてベース樹脂例えばロジンなどを含み、はんだ付けされる金属表面の酸化膜を除去し、はんだ付けの際に加熱で再酸化するのを防止し、はんだの表面張力を小さくして濡れを良くする塗布剤の働きをするものである。

【0003】

このフラックスは、加熱により、液化し、さらに、一部が気化する。したがって、大気又は不活性ガスと気化した物質が混合された気体（以下、フラックスヒュームと適宜称する）が加熱室としての炉内に充満する。フラックスヒュームは、温度の低い部位に付着し易く、冷やされることで液化し、付着している部位から滴下してしまうことから、基板の上面に付着することもあり、基板の性能を損なうこととなる。また、炉内において温度が低下する部分に堆積する等によりリフロー工程に大きな影響を与える場合もある。したがって、リフロー炉内のフラックスを低減、除去するようになされる。

【0004】

従来のフラックス低減方法は、加熱室としての炉内のフラックスヒュームを炉外のフラックス回収装置に導き、フラックス回収装置においてフラックスヒュームを冷却することによってフラックス成分を液化させてフラックスを回収し、フラックス回収後の気体を炉内に戻すものであった。

【0005】

例えば特許文献１には、気化したフラックス成分を含む熱風が本体部の内部に流通し、本体部の内面に熱風の流れ方向に直交する方向に突起し、気化物質が衝突し熱交換されて冷却され、冷却されたフラックス成分が付着する突起状部材が設けられたフラックス回収装置が記載されている。また、特許文献２には、外周面に熱交換フィンを有する本体筒内に内部にジグザグ通路を形成するように複数の冷却フィンを設けたカートリッジの構成の不純物除去手段が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８－２４６５１４号公報

【特許文献2】特許第２９２８８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

これらのフラックス成分を凝縮させるフラックス回収装置を設けた場合でも、ロジンなどのベース樹脂成分が液化しないために、粉体として残留する粉体汚れが発生していた。粉体が配管やパネル穴を目詰まりさせ、装置の機能が低下したり、粉体付着による基板の清掃が必要となったり、基板不良が発生したり、クリーンルームのパーティクル値が上昇したりする問題があった。

【0008】

したがって、本発明は、かかる粉体汚れを除去することができ、さらに、清掃が簡単に行うことができる気体浄化装置及び搬送加熱装置を提供することを目的とする。
搬送加熱装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、円筒形のケースと、
大気又は不活性気体と加熱により気化した物質が混合された気体をケースに導入する気体導入口と、
浄化後の気体をケースから排出する気体排出口と、
気体導入口から気体排出口に向かってケース内を流れる気体が通過する開口
を有する第１の板状体と、
開口を通過した気体が衝突する面を有する第２の板状体と、
第２の板状体によって捕集された物質の少なくとも一部を収容する収容部と
を備えた気体浄化装置である。
また、本発明は、被加熱物を加熱する加熱室を有し、加熱室を搬送装置によって被加熱物を通過させる搬送加熱装置において、
大気又は不活性気体と加熱により気化した物質が混合された気体を気体浄化装置に供給する構成とされ、
気体浄化装置は，
円筒形のケースと
大気又は不活性気体と加熱により気化した物質が混合された気体をケースに導入する気体導入口と、
浄化後の気体をケースから排出する気体排出口と、
気体導入口から気体排出口に向かってケース内を流れる気体が通過する開口を有する第１の板状体と、
開口を通過した気体が衝突する面を有する第２の板状体と、
第２の板状体によって捕集された物質の少なくとも一部を収容する収容部と
を備えた搬送加熱装置である。

【発明の効果】

【0010】

少なくとも一つの実施形態によれば、粉体を回収することによって気体を浄化することができ、また、付着した粉体の汚れを簡単に清掃することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本発明中に記載されたいずれの効果であってもよい。また、以下の説明における例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明を適用できる従来のリフロー装置の概略を示す略線図である。

【図2】図２は、リフロー時の温度プロファイルの例を示すグラフである。

【図3】図３は、加熱用炉体の一例の断面図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施形態の気体浄化装置の断面図である。

【図5】図５は、上下のケースを分離したときの気体浄化装置の断面図である。

【図6】図６Ａは、図４のII－II矢視図であり、図６Ｂは、図４のＩ－Ｉ断面図である。

【図7】図７は、気体浄化装置の一部拡大断面図である。

【図8】図８は、気体浄化装置の一部の斜視図である。

【図9】図９は、図６の一部の拡大斜視図である。

【図10】図１０は、気体浄化装置の軸及び軸に取り付けられた清掃フィンの斜視図である。

【図11】図１１は、本発明の第２の実施形態の気体浄化装置の断面図である。

【図12】図１２は、上下のケースを分離したときの気体浄化装置の断面図である。

【図13】図１３は、軸を直動させた状態の気体浄化装置の断面図である。

【図14】図１４Ａは、図１１のII－II矢視図であり、図１４Ｂは、図１１のＩ－Ｉ断面図である。

【図15】図１５は、本発明の第３の実施形態の気体浄化装置の断面図である。

【図16】図１６は、上下のケースを分離したときの気体浄化装置の断面図である。

【図17】図１７は、軸を直動させた状態の気体浄化装置の断面図である。

【図18】図１８は、本発明の変形例を説明するための略線図である。

【図19】図１９Ａ及び図１９Ｂは、本発明の他の変形例及びさらに他の変形例を説明するための略線図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0012】

以下、本発明を実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．リフロー装置の一例＞
＜２．本発明の第１の実施形態＞
＜３．本発明の第２の実施形態＞
＜４．本発明の第３の実施形態＞
＜５．変形例＞
なお、以下に説明する一実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。

【0013】

＜１．リフロー装置の一例＞
図１は、本発明を適用できる従来のリフロー装置１０１の概略的構成を示す。リフロー装置１０１は、リフロー炉１０２と、被加熱物例えば両面に表面実装用電子部品が搭載されたプリント基板（以下、ワークと称する）Ｗをリフロー炉１０２内を通過させる搬送手段としての搬送チェーン１０３と、搬送チェーン１０３の移動経路を規定する回転体（アイドラー、スプロケットなど）１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄと、外板１０６とを備える。なお、図１では、平行する２本の搬送チェーンの一方の搬送チェーン１０３のみが示されている。

【0014】

リフロー炉１０２は、ワークＷを上下から加熱し、加熱後に冷却するためのものである。搬送チェーン１０３は、搬送方向に平行して配されている２本の搬送チェーンの一方である。例えば搬送チェーン１０３として、ローラチェーンが使用されている。外板１０６は、全体を覆うためのケースである。

【0015】

ワークＷは、搬入口１０７からリフロー炉１０２内に搬入された後、搬送チェーン１０３によって所定速度で矢印方向（図１に向かって左から右方向）へ搬送され、最終的に搬出口１０８から取り出される。図示しないが、搬入口１０７の前段には、ワークＷを搬入するためのワーク搬入装置が設けられ、搬出口１０８の後段には、ワークＷを外部へ送り出すためのワーク搬出装置が配置されている。

【0016】

搬入口１０７から搬出口１０８に至る搬送経路に沿って、リフロー炉１０２が例えば９個のゾーンＺ１からＺ９に順次分割され、これらのゾーンＺ１～Ｚ９がインライン状に配列されている。搬入口１０７側から７個のゾーンＺ１～Ｚ７が加熱ゾーンであり、搬出口１０８側の２個のゾーンＺ８およびＺ９が冷却ゾーンである。冷却ゾーンＺ８およびＺ９に関連して強制冷却ユニット（図示しない）が設けられている。なお、ゾーン数は、一例であって、他の個数のゾーンを備えても良い。複数のゾーンＺ１～Ｚ９がリフロー時の温度プロファイルにしたがってワークＷの温度を制御する。

【0017】

ゾーンＺ１～Ｚ７のそれぞれは、上部炉体及び下部炉体を有する。ゾーンＺ１～Ｚ７のそれぞれに含まれる上部炉体及び下部炉体には、送風機（例えばターボファン）と温度検出器（例えば熱電対）が設けられている。冷却ゾーンＺ８及びＺ９にも送風機と温度検出器が設けられている。Ｍ１及びＭ１１がゾーンＺ１の送風機のモータである。Ｍ２～Ｍ９及びＭ１２～Ｍ１９も各ゾーンの送風機のモータを示す。

【0018】

上述した複数のゾーンＺ１～Ｚ９がリフロー時の温度プロファイルにしたがってワークＷの温度を制御する。図２に温度プロファイルの一例の概略を示す。横軸が時間であり、縦軸がワークＷ例えば電子部品が実装されたプリント配線板の表面温度である。最初の区間が加熱によって温度が上昇する昇温部Ｒ１であり、次の区間がほぼ一定温度のプリヒート（予熱）部Ｒ２であり、次の区間がリフロー（本加熱）部Ｒ３であり、最後の区間が冷却部Ｒ４である。

【0019】

昇温部Ｒ１は、常温からプリヒート部Ｒ２（例えば１５０℃～１７０℃）まで基板を加熱する期間である。プリヒート部Ｒ２は、例えば等温加熱を行い、フラックスを活性化し、電極、はんだ粉の表面の酸化膜を除去し、また、プリント配線板の加熱ムラをなくすための期間である。リフロー部Ｒ３（例えばピーク温度で２２０℃～２４０℃）は、はんだが溶融し、接合が完成する期間である。リフロー部Ｒ３では、はんだの溶融温度を超える温度まで昇温が必要とされる。リフロー部Ｒ３は、プリヒート部Ｒ２を経過していても、温度上昇のムラが存在するので、はんだの溶融温度を超える温度までの加熱が必要とされる。最後の冷却部Ｒ４は、急速にプリント配線板を冷却し、はんだ組成を形成する期間である。なお、鉛フリーはんだの場合では、リフロー部における温度は、より高温（例えば２４０℃～２６０℃）となる。

【0020】

図２において、曲線１は、鉛フリーはんだの温度プロファイルの一例を示す。Ｓｎ－Ｐｂ共晶はんだの場合の温度プロファイルの一例は、曲線２で示すものとなる。鉛フリーはんだの融点は、共晶はんだの融点より高いので、プリヒート部Ｒ２及びリフロー部Ｒ３における設定温度が共晶はんだに比して高いものとされている。

【0021】

図１に示すリフロー装置では、図２における昇温部Ｒ１の温度制御を、主としてゾーンＺ１及びＺ２が受け持つ。プリヒート部Ｒ２の温度制御は、主としてゾーンＺ３、Ｚ４及びＺ５が受け持つ。リフロー部Ｒ３の温度制御は、ゾーンＺ６及びＺ７が受け持つ。冷却部Ｒ４の温度制御は、ゾーンＺ８及びゾーンＺ９が受け持つ。

【0022】

図３を参照して、一つのゾーン例えばゾーンＺ５の構成を説明する。上部炉体１と下部炉体１１との対向間隙内で、プリント配線板の両面に表面実装用電子部品が搭載されたワークＷが搬送コンベヤ２１上に置かれて搬送される。上部炉体１内及び下部炉体１１内は、雰囲気気体である例えば窒素（Ｎ２）気体が充満している。上部炉体１及び下部炉体１１は、ワークＷに対して熱風（熱せられた雰囲気気体）を噴出してワークＷを加熱する。なお、熱風と共に赤外線を照射しても良い。

【0023】

上部炉体１は、主加熱源２、副加熱源３、送風機４、蓄熱部材５、熱風循環ダクト６、開口部７等からなる。なお、下部炉体１１は、例えば、上述した下部炉体１とほぼ同様に、主加熱源１２、副加熱源１３、送風機１４、蓄熱部材１５、熱風循環ダクト１６、開口部１７等を備えている。送風機４は、モータＭ５と、モータ取り付け板８と、回転羽根９を有する。同様に、送風機１４は、モータＭ１５と、モータ取り付け板１８と、回転羽根１９を有する。送風機としては、ターボファン、シロッコファンなどの遠心ファン、軸流ブロワなどを使用してもよい。なお、図３に示す炉体の構成は、一例であり、他の構成をとりうる。

【0024】

開口部７及び１７を通じて熱風がワークＷに対して吹きつけられる。主加熱源２、主加熱源１２、副加熱源３及び副加熱源１３は、例えば電熱ヒータで構成される。蓄熱部材５及び蓄熱部材１５は、例えばアルミニウムからなり、多数の孔が形成され、その孔を通じて熱風が通過してワークＷに対して吹きつけられる。

【0025】

例えば上部炉体１において、熱風は、送風機４によって循環される。すなわち、（主加熱源２→蓄熱部材３→開口部７→ワークＷ→熱風循環ダクト６→副加熱源３→熱風循環ダクト６→送風機４→主加熱源２）の経路を介して熱風が循環する。下部炉体１１においても同様に、熱風が循環する。

【0026】

ゾーンＺ５内の雰囲気気体が配管２２を通じて図示しないフラックス回収装置に送られる。フラックス回収装置では、フラックスヒューム中のフラックスが除去及び回収され、フラックスが低減又は除去された浄化後の気体が生成される。フラックス回収装置により浄化された後の気体が配管２３を通じて下部炉体１１内に導入される。上部炉体１においても同様にフラックス回収装置により浄化された気体が導入される。

【0027】

＜２．本発明の第１の実施形態＞
本発明による気体浄化装置より具体的には、粉体回収装置は、上述したフラックス回収装置の後に設けられる。さらに、炉体（加熱装置）に限らず、冷却ゾーンＺ８及びＺ９と関連して本発明による気体浄化装置を設けてもよい。さらに、ワーク搬出側に設けられた金属製の隔壁で仕切られたバッファ室と関連して本発明による気体浄化装置を設けてもよい。また、液化方式のフラックス回収装置と併用しないで、単独で本発明による気体浄化装置を設けて粉体回収と液化回収の両方を行うようにしてもよい。

【0028】

図４～図１０を参照して本発明の第１の実施形態の気体浄化装置について説明する。図４は、気体浄化装置の断面図であり、図５は、上下のケースを分離したときの気体浄化装置の断面図であり、図６Ａは、図４のII－II矢視図であり、図６Ｂは、図４のＩ－Ｉ断面図である。図７は、気体浄化装置の一部拡大断面図であり、図８は、気体浄化装置の主要部の斜視図であり、図９は、図６の一部（円で囲んだ部分Ａ）の拡大斜視図であり、図１０は、気体浄化装置の軸及び軸に取り付けられた清掃フィンの斜視図である。気体浄化装置は、ステンレス、鉄などの金属により構成されている。

【0029】

清掃時にモータＭによって回転駆動される軸３１がほぼ円筒状のケースの蓋板３４及び３５を貫通するように設けられる（図４、図５及び図６Ａ）。ケースは、上部ケース３２と下部ケース３３からなる。上部ケース３２は、図６Ｂ、図８及び図９に示すように、断面が半円を形成するように形成されたものである。

【0030】

下部ケース３３の上部は、上部ケース３２の下部と嵌合する箱状のもので、下部ケース３３の底面に回収した粉体を蓄える回収容器３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ（特に個々の回収容器を区別する必要がない場合には、単に回収容器３６と称する）が着脱自在に連結されている。図８では、上部ケース３２及び下部ケース３３が二点鎖線で示されており、また、モータＭ及び回収容器３６の図示が省略されている。

【0031】

上部ケース３２の一端の蓋板３４の近傍の上部に気体導入用の開口が形成され、この開口から上方へ延びる筒状の気体導入部３７が設けられている。上部ケース３２の他端の蓋板３５の近傍の上部に気体排出用の開口が形成され、この開口から上方へ延びる筒状の気体排出部３８が設けられている。気体導入部３７に対して大気又は不活性気体と加熱により気化した物質が混合された気体例えば液化方式のフラックス回収装置からベース樹脂成分を含む気体が導入される。気体の温度は、例えば１００℃～１２０℃程度である。そして、気体浄化装置のケース内を気体が流れて粉体回収後の気体が気体排出部３８から加熱ゾーンの炉体及び／又は冷却ゾーンの炉体に戻される。

【0032】

気体導入用の開口と気体排出用の開口の間に、ほぼ等間隔で第１の板状体としてのノズル板３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ（特に個々のノズル板を区別する必要がない場合には、単にノズル板３９と称する）が設けられる（図４、図５、図７、図８及び図９）。ノズル板３９は、ケースの長手方向（気体進行方向）とほぼ直交して平行に設けられた円板である。ノズル板３９の中心に開口４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ（特に個々の開口を区別する必要がない場合には、単に開口４０と称する）が形成されている。開口４０内を軸３１が貫通している。開口４０の径が軸３１の径の例えば２倍程度に設定されている。開口４０の領域中軸３１で塞がれていない領域を気体が通過する。

【0033】

ノズル板３９の上部半円部分は、上部ケース３２の内面から下方に向かってように形成され、ノズル板３９の下部半円部分は、下部ケース３３から上方に向かうように形成されている。ノズル板３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅのそれぞれの配設位置に対応する位置に下部ケース３３の底面から隔壁４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ（特に個々の隔壁を区別する必要がない場合には、単に隔壁４１と称する）が立設されている。隔壁４１と上部端と連続してノズル板３９の下部半円部分が形成されている。隔壁４１によって区切られた室内に回収された粉体が保持され、さらに、底面の回収容器３６に貯留される。

【0034】

ノズル板３９の下流側に所定の間隔を隔てて、第２の板状体としての円板状の衝突板４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ（特に個々の衝突板を区別する必要がない場合には、単に衝突板４２と称する）が軸３１に固着されている。衝突板４２は、ノズル板３９の開口４０より大きい径を有し、ノズル板３９の直径より小さい直径を有する。したがって、ノズル板３９の開口４０を通過した気体が衝突板４２に衝突すると共に、衝突板４２の外周と上部ケース３２の内面の間の空隙を通過して下流側のノズル板３９に向かって流れる。

【0035】

衝突板４２に気体が衝突することによって、気体に含まれる物質の少なくとも一部例えばロジンなどのベース樹脂成分が粉体状で徐々に堆積される。ノズル板３９に気体が衝突することによっても、気体中のベース樹脂成分が粉体状で徐々に堆積される。粉体は、下部ケース３３の収容空間に落下し、さらに、回収容器３６に貯留される。

【0036】

ある程度の時間、気体浄化装置が動作すると、粉体が下方に落下しないでノズル板３９及び衝突板４２に付着し、粉体を捕集する能力が低下する。ノズル板３９に付着した粉体を清掃するための第１の清掃手段としての清掃フィン４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ（特に個々の清掃フィンを区別する必要がない場合には、単に清掃フィン４３と称する）が軸３１に固定されている。

【0037】

清掃フィン４３ｃは、図７及び図９に拡大して示すように、ノズル板３９の板面とほぼ直交する板面を有し、軸３１の周面に固着された２枚の矩形板４４ａ及び４４ｂを有する。矩形板４４ａ及び４４ｂの先端から軸３１との固着部に向かってスリット４５ａ及び４５ｂが形成されている。スリット４５ａ及び４５ｂ内にノズル板３９ｃが入り込み、ノズル板３９ｃの気体衝突面（表面と称する）とその裏面に対して矩形板４４ａ及び４４ｂがほぼ垂直に交差する。スリット４５ａ及び４５ｂの開口幅は、ノズル板３９ｃの板厚よりやや大に設定され、ノズル板３９がスリット４５ａ及び４５ｂ内で回転可能とされている。スリット４５ａ及び４５ｂは、軸３１までに到達せず、矩形板４４ａ及び４４ｂと軸３１の接続部に基部４６ａ及び４６ｂが形成される。基部４６ａ及び４６ｂがノズル板３９ｃの開口４０ｃ内に位置する。なお、清掃フィン４３が弾力性を有する場合には、清掃フィン４３をノズル板３９の表面及び裏面と接触させるようにしてもよい。

【0038】

上述した本発明の第１の実施形態では、軸３１に対して図１０に示すように、衝突板４２ａ～４２ｅと清掃フィン４３ａ～４３ｅが固着されており、モータＭによって軸３１が回転すると、衝突板４２ａ～４２ｅと清掃フィン４３ａ～４３ｅが回転する。モータＭは、清掃時に軸３１を回転させるようになされている。

【0039】

モータＭによって軸３１が回転されると、清掃フィン４３ｃを構成する矩形板４４ａ及び４４ｂが回転し、ノズル板３９ｃの表面及び裏面の両面に付着している粉体を掻き落とす。したがって、ノズル板３９ｃの両面が清掃され、捕集能力の低下が抑えられる。また、基部４６ａ及び４６ｂがノズル板３９ｃの開口４０ｃ内に位置しているので、基部４６ａ及び４６ｂによって開口４０ｃ内に付着した粉体を掻き落とすことができ、開口４０ｃが目詰まりすることが防止できる。

【0040】

なお、他の清掃フィン４３ａ，４３ｂ，４３ｄ，４３ｅも上述した清掃フィン４３ｃと同様の形状を有し、清掃フィン４３ａ，４３ｂ，４３ｄ，４３ｅがノズル板３９ａ，３９ｂ，３９ｄ，３９ｅの両面をそれぞれ清掃する。なお、ノズル板３９は，気体が入る側の裏面の方が表面に比して粉体が付着する量が多いので、裏面側のみを清掃する構成としてもよい。

【0041】

ノズル板３９と同様に、衝突板４２にも粉体が付着する。特に、衝突板４２の気体が衝突する面（表面）側に付着する粉体の量がその裏面側に付着する粉体の量に比して多い。衝突板４２の表面に対して付着した粉体を掻き落とすために、衝突板４２の表面に近接して第２の清掃手段としての清掃ロッド４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ，４７ｅ（特に個々の清掃ロッドを区別する必要がない場合には、単に清掃ロッド４７と称する）が設けられている。清掃ロッド４７は、上部ケース３２の内面に一端が固定され、他端が軸３１の周面の近傍まで延びる形状を有し、金属、ゴム等の材料からなる。モータＭによって軸３１が回転されると、衝突板４２が回転し、清掃ロッド４７によって衝突板４２の表面に付着した粉体が掻き落とされる。なお、清掃ロッド４７が弾力性を有する場合には、清掃ロッド４７を衝突板４２の表面と接触させるようにしてもよい。また、清掃ロッド４７によって衝突板４２の両面を清掃するようにしてもよい。

【0042】

上述した本発明の第１の実施形態によれば、フラックスヒューム又はフラックス回収後の気体がケース内に導入され、ノズル板３９の開口を通じて衝突板４２に気体が衝突することによっても、気体中のベース樹脂成分が粉体となり、下部ケース３３内に落下する。粉体が除去された気体が気体排出口３８から排出されてリフロー装置に戻される。したがって、リフロー装置において、粉体が配管やパネル穴を目詰まりさせ、装置の機能が低下したり、粉体付着による基板の清掃が必要となったり、基板不良が発生したり、クリーンルームのパーティクル値が上昇したりすることを防止することができる。さらに、フラックスヒュームが導入された場合、フラックスヒュームを液化させて回収することができる。

【0043】

＜３．本発明の第２の実施形態＞
図１１、図１２及び図１３を参照して本発明の第２の実施形態の気体浄化装置について説明する。図１１は、気体浄化装置の断面図であり、図１２は、上下のケースを分離したときの気体浄化装置の断面図であり、図１３は、軸３１が延長方向に変位した時の断面図であり、図１４Ａは、図１１のII－II矢視図であり、図１４Ｂは、図１１のＩ－Ｉ断面図である。

【0044】

第１の実施形態と同様に、上部ケース３２及び下部ケース３３によって構成される筒状の空間内に気体導入部３７から例えばフラックス回収後の気体が導入され、ノズル板３９の開口を通過した気体が衝突板４２に衝突することによって、気体中のベース樹脂等の粒子成分が粉体として回収される。軸３１に対して衝突板４２ａ～４２ｅとノズル板清掃手段としての清掃フィン５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ（特に個々の清掃フィンを区別する必要がない場合には、単に清掃フィン５１と称する）が固着されている。

【0045】

第１の実施形態と同様に、清掃フィン５１は、軸３１に対して固着され、板面がノズル板３９の裏面と近接する２枚の矩形板を有している。さらに、清掃フィン５１の軸３１との固着部分近傍の短手方向の幅が他の部分に比して大きくされ、清掃フィン５１の基部の突出部がノズル板３９の中心の開口４０内に入り込むようになされる。突出部は、板状であるため、開口４０を気体が通過することを妨げない。第１の実施形態と同様に、清掃ロッド４７が衝突板４２の表面と近接して設けられている。

【0046】

したがって、軸３１がモータＭによって回転されると、ノズル板３９の裏面に付着している粉体が清掃フィン５１によって掻き落とされ、衝突板４２の表面に付着している粉体が清掃ロッド４７によって掻き落とされる。同時に、ノズル板３９の開口４０内に清掃フィン５１の基部の突出部が入り込んでいるので、開口４０が粉体によって狭くなったり、目詰まりしたりすることを防止できる。

【0047】

上述した第２の実施形態において、図１３において矢印で示すように、軸３１が気体導入側から気体排出側に向かって直動可能としてもよい。この場合には、清掃ロッド４７に付着した粉体を掻き落とすことができる。

【0048】

＜４．本発明の第３の実施形態＞
図１５、図１６及び図１７を参照して本発明の第３の実施形態の気体浄化装置について説明する。図１５は、気体浄化装置の断面図であり、図１６は、上下のケースを分離したときの気体浄化装置の断面図であり、図１７は、軸３１が延長方向に変位した時の断面図である。

【0049】

第１及び第２の実施形態と同様に、上部ケース３２及び下部ケース３３によって構成される筒状の空間内に気体導入部３７から例えばフラックス回収後の気体が導入され、ノズル板３９の開口を通過した気体が衝突板４２に衝突することによって、気体中のベース樹脂等の粒子成分が粉体として回収される。軸３１に対して衝突板４２ａ' ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ'（特に個々の衝突板を区別する必要がない場合には、単に衝突板４２' と称する） とノズル板清掃手段としての清掃フィン５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ（特に個々の清掃フィンを区別する必要がない場合には、単に清掃フィン５２と称する）が固着されている。

【0050】

清掃フィン５２は、軸３１に対して固着され、板面がノズル板３９の裏面と近接する２枚の矩形板を有している。第１の実施形態と同様に、清掃ロッド４７が衝突板４２' の表面と近接して設けられている。衝突板４２' の径がノズル板３９の開口４０の径より小さく、衝突板４２' が開口４０内を通過することが可能とされている。

【0051】

したがって、軸３１がモータＭによって回転されると、ノズル板３９の裏面に付着している粉体が清掃フィン５２によって掻き落とされ、衝突板４２の表面に付着している粉体が清掃ロッド４７によって掻き落とされる。

【0052】

上述した第３の実施形態において、図１７において矢印で示すように、軸３１が気体導入側から気体排出側に向かって直動可能とされている。図１７に示す状態からさらに軸３１が直動すると、衝突板４２' がノズル板３９の開口４０内を通過して清掃フィン５２がノズル板３９の表面に近接した状態となる。なお、清掃フィン５２ が板状であり、清掃ロッド４７がロッド状であるため、清掃フィン５２の位置を調整することによって、清掃フィン５２が清掃ロッド４７を通過することができる。

【0053】

したがって、軸３１がモータＭによって回転されると、ノズル板３９の表面に付着している粉体が清掃フィン５２によって掻き落とされ、衝突板４２' の裏面に付着している粉体が清掃ロッド４７によって掻き落とされる。同時に、ノズル板３９の開口４０内を衝突板４２' が通過するので、開口４０が粉体によって狭くなったり、目詰まりしたりすることを防止できる。このように、第３の実施形態は、ノズル板３９の両面並びに開口４０を清掃することができる。

【0054】

＜５．本発明の変形例＞
図１８、図１９Ａ及び図１９Ｂを参照して本発明の変形例について説明する。なお、簡単のため、これらの図において、軸３１を一点鎖線で表し、清掃フィン、清掃ロッド及び回収容器の図示を省略している。また、上部ケース及び下部ケースは、円筒状のケース６１として表している。

【0055】

図１８に示す構成は、ノズル板３９ａ及び３９ｂのそれぞれの開口４０ａ及び４０ｂの気体の入口側に開口４０ａ及び４０ｂのエッジからケース６１の内面に向かって拡がる形状の傾斜部６２ａ及び６２ｂを設けるものである。傾斜部６２ａ及び６２ｂによって気体を開口４０ａ及び４０ｂに向けて集中させて流速を増大させることができる。その結果、粉体の回収効率をより高くすることができる。

【0056】

図１９Ａに示す変形例は、一定間隔Ｌで設けられているノズル板３９ａ，３９ｂ及び３９ｃに対する衝突板４２ａ，４２ｂ及び４２ｃの間隔ｘ１，ｘ２及びｘ３を変更するものである。すなわち、気体の流入側から間隔を徐々に小さくするものである（ｘ１＞ｘ２＞ｘ３）。このようにすると、衝突エネルギーが徐々に大きくなり、回収効率を高めることができる。言い換えると、気体の排出側での気体の流速が遅くなることを補償することができる。

【0057】

図１９Ｂに示す変形例は、ノズル板３９ａ，３９ｂ及び３９ｃに対する衝突板４２ａ，４２ｂ及び４２ｃの間隔を一定とし、ノズル板３９ａ，３９ｂ及び３９ｃの開口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃの径を徐々に小さくするものである（ｄ１＞ｄ２＞ｄ３）。このようにすると、衝突エネルギーが徐々に大きくなり、回収効率を高めることができる。言い換えると、気体の排出側での気体の流速が遅くなることを補償することができる。

【0058】

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えばノズル板の清掃手段としては、板状に限らずロッド状であってもよく、衝突板の清掃手段としてはロッド状に限らず板状であってもよい。また、衝突板の両面に近接する衝突板清掃手段を設けて衝突板の両面を清掃するようにしてもよい。さらに、ノズル板清掃手段と衝突板清掃手段の一方を設けてもよい。また、下部ケースの上部でノズル板との境界に位置する仕切りを設け、仕切りに形成した開口を通じて粉体を回収するようにしてもよい。よりさらに、ノズル板と清掃フィンは、相対的に回転する関係であればよく、同様に、衝突板と清掃ロッドは、相対的に回転する関係であればよい。

【0059】

さらに、本発明は、リフロー装置等のはんだ付け装置に限らず、プリント配線板上に表面実装部品を熱硬化型の接着剤によって接着するための実装装置、パターン形成された銅張積層板上に形成されたソルダーレジストを硬化させる装置などにも適用することができる。すなわち、本発明は、加熱処理を行うことによって気化した物質が大気又は不活性気体に対して混合された気体から粉体を回収する場合に対して適用できる。

【0060】

また、上述の実施の形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。また、上述の実施の形態の構成、方法、工程、形状、材料及び数値などは、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0061】

Ｍ・・・モータ、１・・・上部炉体、１１・・・下部炉体、３１・・・軸、
３２・・・上部ケース、３３・・・下部ケース、３６ａ～３６ｅ・・・回収容器、
３７・・・気体導入部、３８・・・気体排出部、３９ａ～３９ｅ・・・ノズル板、
４０ａ～４０ｅ・・・開口、４２ａ～４２ｅ・・・衝突板、
４３ａ～４３ｅ・・・清掃フィン、４７ａ～４７ｅ・・・清掃ロッド、
５１ａ～５１ｅ・・・清掃フィン、１０１・・・リフロー装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】