模块式炉子系统技术方案

一种模块式炉子（１０），其由至少一个模块（１２）构成，模块具有框架（１４）、安装在框架上的可拆卸盖子（１８）、位于框架上的外侧盖板（２０）和紧固在模块内部的绝热壳（３２）。输送组件（２６）延伸穿过模块。模块中布置着多个处理段（４０），例如加热段和冷却段。每个处理段分别带有相关的可在现场更换的通用吹风组件（５０）。每个吹风组件中的电机轴（９０）上设有位于电机壳中的密封轴承（９４）。每个模块中的绝热体分别被透气性织物（３４）保持就位，透气性织物覆盖着罩板中的大通风口（３８），从而可在启动后将氧气从绝热体中快速排出。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本专利技术根据35U.S.C.§119(e)而对2000年2月2日提交的美国临时专利申请No.60/179,664提出优先权要求，该申请中的内容结合在此作为参考。本申请是美国联邦政府资助的研究开发项目N/A炉子的加热段通常包含一个由增压箱构成的增压器，增压箱具有一个孔板，用于将高温气体流扩散到制品上。一个加热元件和诸如安全开关等各种其他元件容纳在增压箱中。热气增压器通常被设计成可在现场更换的单元，从而可以通过松开最小数量的紧固件和电气接头而将整个热气增压器拆下。通过这种方式，如果热气增压器中的某个元件例如加热器或吹风电机出现故障，或者热气增压器需要升级，则可以将整个热气增压器拆下，并将另一个热气增压器安装就位。这样的程序可以使生产线的停工时间和平均维修时间最小化。然而，由于可在现场更换的单元的重量和尺寸较大，因此，将所述单元从炉中拆出，特别是从处理室底部拆出，是很复杂的，尤其是对于单人操作而言更为如此。在大多数情况下，用于驱动吹风机的电机安置在炉罩外侧，以保护电机不会受到热量和处理气体的作用。在这种情况下，一根轴，通常是电机轴，穿过炉罩延伸到吹风机中，一个套在轴上的密封件用于防止炉罩中的气体和热量接触电机。轴密封件通常由位于轴上的机械式接触密封构成，或者在某些情况下，由一个或多个套在轴上并且相对于电机独立的轴承构成，其中排气腔或其他器具用于确保炉罩内封装的大气与外界大气隔离。氮气N2常被用作惰性气体，以提高印刷电路板回流焊接的加工量。在启动后，处理室中的氧气O2被吹出，直至N2达到处理所需的理想纯度等级。除了处理风道中的气体以外，炉外壳的绝热材料中也含有大量的O2。虽然容易将风道中的O2更换成N2，但绝热体中的O2会被俘获在绝热体的金属罩板后面，而且还需要防止制品被绝热体纤维沾染。在没有辅助作用的情况下，炉子要经过很长时间才能使N2的纯度等级达到理想等级，这是因为O2是以缓慢但持续的速率散出的。普通的补救措施是利用喷头、喷管或集气管向绝热体吹气。然而，这种方式在气体消耗方面是浪费的，因此成本高且效率低。另一种可行的解决方案是使用封闭单元式的非透气性绝热体。然而，由于这种绝热体不能填充到所有空隙、角部、缝隙等中，而且会阻碍气体的流动，因此这种绝热体不能有效地用于炉中的绝热。此外，这种类型的绝热体还可能会散发出不良气体或烟尘。在本专利技术的另一个方面，每个处理段分别带有相关的可在现场更换的通用吹风组件，从而导致可更换元件的重量和体积下降。此外，每个吹风电机的电机轴上分别设有一个密封轴承，以使电机不需要额外的轴密封即可安装在处理室中，同时又能提供出气密性连接。每个模块中的绝热体分别被透气性织物保持就位，透气性织物覆盖着罩板中的大通风口，从而在可启动后将氧气从绝热体中快速排出。在另一个方面，可以设有一个冷却单元，用于冷却被制品加热了的气体，并且使冷却了的气体返回冷却段中。附图说明图1是根据本专利技术的具有一个模块的模块式炉子的等角图2是具有两个模块的模块式炉子的等角图；图3是图1中的炉子的正视图；图4是图1中的炉子的侧视图；图5是图1中的炉子的剖视图；图6是图1中的炉子的下壳的等角图；图7是图6中的绝热罩板的等角图；图8是图1中的用于容纳上壳的增压器的等角仰视图；图9是图8中的上壳的等角俯视图；图10是根据本专利技术的一种可在现场更换的吹风组件；图11是另一种可在现场更换的吹风组件；图12是又一种可在现场更换的吹风组件；图13是又一种可在现场更换的吹风组件；图14是根据本专利技术的电机和电机支架的等角图；图15是图14中的电机的端视图；图16是图14中的电机的侧视图；图17是图14中的电机的局部图；图18是带有一个冷却单元的炉子的示意图；图19是带有两个冷却单元的炉子的等角局部图；图20是一个冷却单元的等角图；图21是两个冷却单元和带有集气管的冷却吹风组件的等角局部视图22是图21中的一个冷却单元的等角仰视图。每个内壳16分别借助于适宜的绝热体绝热，所述绝热体保持抵靠在内壳的内壁上。参看图6中的下壳24，绝热体32通过一层透气性耐热耐磨材料34(部分地显示于图6中)而紧固在一个罩板或板件36上，罩板36中带有大的通风口38。这一点还显示于图7中。通过这种方式，内壳中的绝热体32向着处理室敞开，而材料34可以防止绝热体中的纤维或颗粒弄脏制品。材料可以是例如玻璃纤维织布。如前所述，难以将O2从安置在现有技术的金属绝热罩板后面的绝热体中排空。因此，本专利技术的位于罩板36中的尽可能大的通风口38对O2从绝热体向风道中的扩散所造成的限制或阻碍可以确保最小化。大的、被覆盖着的通风口使得能够通过控制输入N2气流而控制O2的排空率。因此，通过在开始阶段加入高速N2气流，以快速取代风道中的大气，再在O2从绝热体中散出后降低N2流速，可以使所有炉子的处理过程最优化。材料34可以通过任何适宜的方式保持就位，例如利用穿通罩板的紧固件39和/或沿着罩板延伸的托架41。所述材料可以紧固在罩板上面或下面。每个模块中可以设有任何理想数量的处理段40，以实现例如加热、冷却、加热和冷却的组合操作或其他功能。通过在模块中安装适宜的增压箱42、吹风组件50和其他相关装置，可以构成一个所需的处理段。通常，一个上部增压箱安装在上壳22中，一个下部增压箱安装在下壳24中，但如需要，也可以只安装一个上部增压箱或只安装一个下部增压箱。作为示例，图1和3-5中示出了具有一个模块12的炉子，模块中包含七个处理段40，这七段中共装有七个上部增压箱和七个下部增压箱。图2中示出了具有两个模块12的炉子，每个模块中包含五个处理段40。每个增压箱42可以提供加热、冷却或一种专门的功能，例如助焊剂蒸气去除、外壳换气或空载功能。作为示例，炉子可以被设计得具有六个加热段和一个冷却段，即炉子可以由六个带有适宜加热装置的加热段和一个带有适宜冷却装置的冷却段构成。适宜的加热或冷却装置可以装于吹风组件中，或者从外部容纳着处理区域并通过导管连接着处理区域。在炉子的制造过程中，炉子的结构可以被变为五个加热段和两个冷却段。通过在适宜的段中替换为适宜的冷却装置，就可以容易地实现上述变化。此后，在现场，炉子可以这样改装，即再次通过在适宜的段中替换为适宜的冷却装置，可以获得四个加热段和三个冷却段。可以理解，基于特定的应用，可以在一个模块中采用任何适宜的处理段组合，并且可以采用任何数量的模块。还可以理解，通过将加热和冷却装置安置在相邻段中，可以实现大范围的热处理参数以及柔顺性极高和范围极大的热分布模式。上壳22充分地显示于图8和9中。为了简化，这里只讨论上壳和与之相关的元件。然而可以理解，下壳和与之相关的元件是类似的但方向相反，以便引导气流向上吹向输送带上的制品。多个增压箱42通过诸如螺栓等而整体式安装在上壳上。每个增压箱的下表面分别包括一个孔板44，孔板上带有多个小孔，用于使气体加速而形成多重喷流，从而喷射在位于增压箱下方输送带上的制品上。如果增压箱位于加热段中，则有一个加热单元容纳在增压箱中，以使流经加热单元的气体被加热到理想温度，然后再流经孔板中的孔。之后，加热了的气体将喷射到制品上。大部分或所有增压箱42中分别设有一个相关的通用吹风组件50，以将气体通过增压箱吹向制品。每个吹风组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炉子，包括：至少一个模块，其包含框架、安装在框架上的可拆卸的盖子、位于框架上的外侧盖板以及紧固在模块内部的绝热壳体，所述壳体中形成了一个处理区域；输送组件，其被布置得从进入区域至排出区域延伸穿过绝热壳体中的处理区域，用于输送制品 通过处理区域；位于模块中的多个处理段，每个处理段中分别布置着至少一个增压器，用于引导气流吹向处理区域中的制品；以及可拆卸和可更换地布置在至少一个增压器中的至少一个吹风组件，其中吹风组件能够向任何处理段提供加热或冷却功能，或者提供其他 处理功能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维布卢姆，罗伯特布沙尔，戴维S哈维，杰弗里C尼利三世，唐纳德A小塞科姆，特伦斯王，理查德陶尔聪，斯蒂芬J帕罗特，保罗埃金顿，
申请(专利权)人：BTU国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]