Система пайки в паровой фазе и парогенератор для системы пайки

Система пайки в паровой фазе и парогенератор для системы пайки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к системам пайки, работающим на основе теплопередающей среды, которая в процессе пайки по меньшей мере частично находится в парообразном состоянии. Настоящее изобретение также относится к парогенераторам, которые могут быть использованы в указанных системах пайки, например в системах конденсационной пайки оплавлением припоя, системах восстанавливающей пайки, системах пайки волной припоя и системах избирательной пайки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

При машинной пайке сборочных узлов используют системы пайки, например системы пайки оплавлением припоя, в которых тепло предается к отдельным компонентам сборочного узла при помощи излучения и/или конвекции газа или пара, а также при помощи пара, который конденсируется при попадании на сборочный узел, в результате чего высвобождается скрытая теплота, что приводит к расплавлению припоя и образованию паяного соединения. В частности, в системах конденсационной пайки и системах пайки в паровой фазе передающая среда в процессе пайки по меньшей мере частично находится в жидкой фазе и должна быть переведена в паровую фазу перед вводом ее в соответствующую рабочую камеру. Отличие систем конденсационной пайки состоит в том, что точка кипения теплопередающей среды выше, чем соответствующая точка плавления используемого припоя, в результате чего осаждение пара в виде конденсата приводит к более быстрому и более равномерному нагреву отдельных компонентов в результате увеличенной температуры конденсации и высвобожденной скрытой теплоты.

В качестве теплопередающей среды предпочтительно используют полимеры на основе перфторполимеров, так как они химически инертны, по большей части биологически неактивны, и благодаря их молекулярному составу могут быть модифицированы таким образом, чтобы получить значение температуры кипения в конкретных пределах. Например, в продаже имеются продукт Galden LS200, который имеет точку кипения 200°С и который предпочтительно используют для оловянно-свинцовых припоев, и продукт Galden HS240, который имеет точку кипения 240°С и который предпочтительно используют для бессвинцовых припоев. Оба этих продукта часто используются для систем конденсационной пайки и систем пайки в паровой фазе. Для обеспечения непрерывной обработки сборочных узлов система пайки должна содержать соответствующие средства для постоянного обеспечения достаточного количества пара в рабочей камере в процессе пайки, а также для возможных предварительного нагрева и охлаждения. Для этого в системе обычно обеспечивают циркуляцию теплопередающей среды в жидкой и паровой фазах, а конденсат жидкой фазы, образующийся в рабочей камере и по возможности в других зонах системы пайки, собирают и подают в парогенератор. Как показала практика, целесообразно уменьшить насколько возможно объем парогенератора с тем, чтобы, с одной стороны, избежать существенного увеличения размеров системы пайки, а с другой стороны, обеспечить более короткое время реакции парогенератора, так как очевидно, что чем меньше объем жидкой фазы, тем быстрее произойдет его испарение.

Например, в патенте ЕР 1157771 описывается система пайки в паровой фазе, работающая перегретом паре, который образуют в парогенераторе вне рабочей камеры или рабочих камер, используемых соответственно для пайки, предварительного нагрева и охлаждения, а затем вводят в соответствующие камеры. Однако, несмотря на то, что описываемая система позволяет выполнять производительную пайку в сочетании с требуемым профилем температур, данный документ описывает конструкцию парогенератора для любой желаемой теплопередающей среды только в самом общем виде. Следует также отметить, что система имеет недостатки, в особенности при использовании теплопередающей среды на основе перфторполимера, так как в случае перегрева выше 300°С указанная среда подвержена процессу распада, который может привести к изменению температуры кипения и дополнительно к выбросу токсических веществ. При пайке с бессвинцовым припоем и, например, с использованием Galden HS240 разность температур при нормальном атмосферном давлении между температурой кипения (240°С) и максимально допустимой в соответствующем парогенераторе температурой (300°С) весьма невелика, в результате чего испарение достаточного количества жидкой фазы становиться затруднительным. Кроме того, жидкая фаза указанной теплопередающей среды обладает низкой теплопроводностью, которая примерно в 15 раз ниже, чем теплопроводность, например, воды, в результате чего теплоотдача от соответствующего нагревательного элемента в жидкую фазу относительно мала. Поскольку теплопроводность должна иметь место в основном в пределах жидкой фазы, в традиционных системах пайки только небольшая часть объема жидкости обычно находится в прямом контакте с соответствующей нагревательной поверхностью. Другие трудности возникают, когда при достижении температуры кипения значительно увеличивается в объеме жидкая фаза теплопередающей среды, например при использовании Galden HS240 это увеличение составляет около 37% при 240°С, в результате чего возникают значительные отклонения уровня жидкости, в особенности в небольших парогенераторах. Кроме того, в парогенераторах, имеющих небольшой объем, в большинстве случаев невозможен точный контроль уровня жидкости в резервуаре из-за ее постоянного кипения и, следовательно, очень турбулентной поверхности, в результате чего всегда существует опасность чрезмерного понижения уровня и, соответственно, неравномерного парообразования.

В целом парогенератор для системы пайки расплавлением припоя должен быть в состоянии непрерывно обеспечивать необходимое количество пара таким образом, чтобы жидкий конденсат теплопередающей среды, который возникает в процессе пайки и опять подается в парогенератор, снова эффективно испарялся. Однако подача охлажденной жидкой фазы теплопередающей среды, например, из накопительного сосуда или из внешнего источника, для компенсации возможных потерь при циркуляции может привести к внезапному сбою или "обвалу" непрерывного парообразования из-за вышеописанных неблагоприятных термодинамических характеристик теплопередающей среды, например вышеупомянутых перфторполимерных материалов; при этом объем пара, а следовательно, и давление пара в парогенераторе резко уменьшается. Сопутствующее изменение давления может дать отрицательный эффект при подаче пара к соответствующим рабочим камерам в результате снижения возможностей управления объемом пара, протекающего по направлению к обрабатываемому сборочному узлу.

Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в создании системы пайки в паровой фазе и соответствующего парогенератора, способного непрерывно обеспечивать систему пайки необходимым количеством пара, при небольшом конструктивном объеме парогенератора.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения поставленная задача решена благодаря созданию парогенератора, предназначенного для использования в системах пайки и содержащего зону парообразования, сконфигурированную для испарения теплопередающей среды. Кроме того, имеется зона предварительного нагрева, которая предназначена для нагрева теплопередающей среды до заданной температуры или выше, но без превышения регулируемой верхней максимальной температуры. Парогенератор также содержит гидравлическое соединение между зоной парообразования и зоной предварительного нагрева, сконфигурированное для пропускания потока жидкости из зоны предварительного нагрева в зону парообразования.

Таким образом, в конструкцию парогенератора в соответствии с настоящим изобретением входят зона парообразования и зона предварительного нагрева, соединенные между собой посредством гидравлического соединения, в результате чего теплопередающая среда, поданная в систему пайки в жидкой фазе, может быть подогрета до желаемой температуры перед вводом в зону парообразования. В данном случае существует возможность надежно ограничивать верхний максимум температуры, за пределами которого имеет место несовместимость с конкретной теплопроводящей средой. Например, температура в зоне предварительного нагрева может быть установлена как можно ближе к температуре кипения соответствующей теплопередающей среды, что позволит в значительной степени избежать обвала парообразования в зоне парообразования при вводе среды благодаря такому ее подогреву. В данном контексте термин "около температуры кипения" характеризует температуру, которая отличается не более чем на 40°С, или предпочтительно не более чем на 5°С, от температуры кипения, в качестве которой принимается температура кипения в зоне парообразования. Это означает, что температура жидкой фазы в зоне предварительного нагрева может быть и выше температуры кипения, если в зоне предварительного нагрева преобладает соответствующее высокое давление, однако зона предварительного нагрева выполнена таким образом, чтобы выбранный верхний максимум температуры в ней не был превышен. Несмотря на то что две эти зоны могут быть соединены гидравлически путем соединения зоны предварительного нагрева с зоной парообразования при помощи гидравлического соединения, эти зоны в целом остаются разъединены в отношении термодинамических колебаний. Например, конструктивная форма и объем зоны предварительного нагрева могут быть выбраны таким образом, чтобы сделать возможной высокую теплоотдачу от соответствующих нагревателей в жидкую фазу теплопередающей среды даже при вводе жидкости при значительных изменениях температуры. С другой стороны, зона парообразования, например, может быть выполнена таким образом, чтобы в ней присутствовал относительно малый объем жидкой фазы, так как имеется возможность в значительной степени избежать изменения температуры, что позволяет улучшить управляемость процесса парообразования благодаря уменьшению колебаний температуры и небольшому объему жидкости по сравнению с традиционными парогенераторами.

В другой конфигурации зона парообразования содержит первый сосуд, а зона предварительного нагрева содержит второй сосуд, которые по меньшей мере временно сообщаются друг с другом посредством гидравлического соединения. Использование сконструированных соответствующим образом замкнутых сосудов для зоны парообразования и зоны предварительного нагрева позволяет надежно разъединить эти две зоны, с тем чтобы, например, создать в них различное давление, соответствующее различным температурным условиям в данных зонах, без значительного взаимодействия между ними. Гидравлическое соединение в данном случае может быть выполнено таким образом, что жидкость будет поступать из зоны предварительного нагрева в зону парообразования временно или непрерывно.

Еще в одном варианте изобретения гидравлическое соединение содержит насос для подачи жидкости из зоны предварительного нагрева в зону парообразования. Использование насоса позволяет достичь высокой гибкости управления зоной предварительного нагрева и зоной парообразования, потому что, например, в зоне парообразования при помощи насоса может быть создано более высокое давление без пропускания жидкости, которое таким образом ограничено. Насос также может быть выполнен управляемым, что позволяет регулировать количество жидкости, вводимой в зону парообразования, в зависимости от меняющейся потребности в испаряемой теплопередающей среде.

Дополнительным преимуществом изобретения является установка в гидравлическом соединении клапана, который предотвращает противоток из зоны парообразования в зону предварительного нагрева. Данное конструктивное решение позволяет поддерживать градиент давления между зоной парообразования и зоной предварительного нагрева даже при простоях или отказе соответствующего насоса в гидравлическом соединении, в результате чего желаемое термодинамическое состояние в зоне парообразования может быть поддержано и при отсутствии питающего трубопровода для подачи жидкой фазы. Следовательно, парогенератор может быть успешно приспособлен к меняющимся в широких пределах рабочим условиям, включая временное прерывание подачи пара в систему пайки.

Еще в одной преимущественной конфигурации парогенератор содержит устройство для создания давления в зоне предварительного нагрева, которое сконфигурировано для создания и поддержания в этой зоне заданного уровня давления.

При таком конструктивном решении уровень давления в зоне предварительного нагрева может быть отрегулирован по желанию, в результате чего давление в зоне предварительного нагрева будет, например, неизменно выше, чем в зоне парообразования. В такой конструкции жидкость может поступать из зоны предварительного нагрева в зону парообразования благодаря существующему между данными зонами перепаду давления. Таким образом, возможен вариант, при котором насос исключен из гидравлического соединения, что позволяет уменьшить объем конструкции, снизить цену и повысить надежность этой части системы. Кроме того, существует возможность гибко управлять температурой жидкой фазы, создавая давление в зоне предварительного нагрева, потому что возможна, например, ситуация, при которой температура жидкой фазы в зоне предварительного нагрева выше, чем температура жидкой фазы в зоне парообразования. Учитывая соответствующий "перегрев" жидкой фазы в зоне предварительного нагрева, в зоне парообразования можно обойтись без нагревателя, потому что введенная жидкая фаза в таком случае кипит при более низкой температуре в зоне парообразования. Тем не менее, при наличии в зоне парообразования нагревателя возможно получить повышенный уровень управляемости процессом парообразования в этой зоне при помощи устройства для создания давления, потому что в отношении температуры и давления в зоне предварительного нагрева, по сравнению с соответствующими значениями этих величин в зоне парообразования, возможны вариации в обоих направлениях.

В режиме работы, в котором давление в зоне предварительного нагрева значительно превышает давление в зоне парообразования, температуру жидкой фазы в зоне предварительного нагрева можно таким образом поддерживать выше соответствующей температуры кипения в зоне парообразования, в результате чего благодаря возможности исключения нагревателя и, например, благодаря использованию управляемого клапана размеры зоны парообразования могут быть конструктивно уменьшены без какого-либо ограничения управляемости объемом подаваемого пара.

Еще в одном варианте осуществления изобретения устройство для создания давления содержит в зоне предварительного нагрева переменный объем газа, который может быть подвергнут сжатию при помощи текучей среды, находящейся в зоне предварительного нагрева. Благодаря наличию этого переменного объема газа давление в зоне предварительного нагрева можно изменять в широких пределах, а для установки и поддержания требуемого давления в зоне предварительного нагрева можно, с одной стороны, использовать изменение объема в результате нагрева жидкой фазы, а с другой стороны, избирательный ввод газа в указанный объем газа или отбор газа из этого объема.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство для создания давления содержит эластичную перегородку, которая отделяет переменный объем газа от текучей среды в зоне предварительного нагрева. Следовательно, можно гарантировать, что при наличии соответствующей эластичной перегородки не произойдет перемешивание газа с теплопередающей средой. Таким образом, любой недорогой и доступный газ, например атмосферный воздух, может быть использован для установки требуемого давления в зоне предварительного нагрева.

Еще в одном варианте выполнения изобретения устройство для создания давления содержит соединение для сообщения с внешним источником газа. Следовательно, любой требуемый газ может быть введен в объем газа для создания в нем требуемого давления. Например, в зону предварительного нагрева может быть введен азот, а поддержание давления в зоне предварительного нагрева на требуемом уровне может быть осуществлено при помощи указанного соединения благодаря сообщению с внешним источником газа. В качестве источника газа используют, например, подвод сжатого воздуха, благодаря которому в зоне предварительного нагрева может быть установлено соответствующее высокое давление, а если давление в зоне предварительного нагрева превышает давление, заданное источником сжатого воздуха, может быть установлен соответствующий предохранительный клапан.

Еще в одном преимущественном варианте выполнения на входной стороне зоны предварительного нагрева установлено устройство для контролируемого ввода текучей среды в зону предварительного нагрева и для поддержания заданного давления в этой зоне. Данное устройство, например в виде насоса, позволяет, с одной стороны, надежно вводить жидкость в зону предварительного нагрева, независимо от давления, преобладающего в данной зоне, а с другой стороны, обеспечивать возможность управления путем установки давления в зоне предварительного нагрева на требуемом уровне. В особенности, в комбинации с соответствующими средствами управления давлением переменного объема газа можно получить высокий уровень гибкости управления, и это достигается минимальными конструктивными средствами.

Еще в одном преимущественном варианте выполнения изобретения парогенератор содержит первый датчик, чувствительный к давлению в зоне предварительного нагрева. Использование указанного датчика позволяет точно отслеживать давление, преобладающее в зоне предварительного нагрева.

Еще в одном варианте выполнения изобретения парогенератор содержит второй датчик, чувствительный к давлению в зоне парообразования. Использование указанного датчика позволяет точно отслеживать давление в зоне парообразования.

Еще в одном преимущественном варианте выполнения изобретения парогенератор дополнительно содержит устройство управления, которое соединено со вторым датчиком и сконфигурировано для управления регулирующим параметром, влияющим на давление в зоне парообразования. При таком управлении давление в зоне парообразования может быть установлено на значение, которое требуется для дальнейшего использования пара. В частности, мощностью нагревателя, установленного в зоне парообразования, и/или количеством текучей среды, вводимой из зоны предварительного нагрева в зону парообразования, и/или температурой этой текучей среды управляют в соответствии с сигналом, поступающим от второго датчика. Устройство управления преимущественно содержит цепь управления, так что даже при переменном режиме работы давление пара в зоне парообразования может быть задано надежно и точно. При соответствующем управлении можно изменить желаемый уровень давления в зоне парообразования и таким образом задать режим работы. Например, если между зоной парообразования и рабочей камерой требуется поддерживать постоянный перепад давления, давление в зоне парообразования может быть надежно подрегулировано желаемым способом путем соответствующего изменения давления в рабочей камере.

Еще в одном преимущественном варианте выполнения изобретения парогенератор дополнительно содержит первый уровнемер для определения уровня жидкости в зоне парообразования. Его использование позволяет отслеживать уровень жидкости, в частности, при подаче из зоны предварительного нагрева подогретой текучей среды, которая вызывает сильные колебания уровня, характерные для традиционных систем, которые могут быть значительно уменьшены в системах парообразования небольшого размера, в силу чего уровень жидкости может быть определен более точно.

Еще в одном варианте для определения уровня жидкости в зоне предварительного нагрева размещен второй уровнемер. Для данного случая также справедливо то, что реальное разъединение зоны парообразования и зоны предварительного нагрева позволяет в значительной степени избежать чрезмерного изменения уровня, которое может произойти при введении холодной жидкости в традиционный испаритель. В частности, могут быть выполнены соответствующие компенсационные трубопроводы между уровнемером и зоной предварительного нагрева или зоной парообразования, в результате чего дополнительно уменьшаются колебания в отображении уровня. Кроме того, уровнемер может быть выполнен с возможностью зрительного контроля, например оператором системы, в любое время и/или таким образом, чтобы соответствующие выходные сигналы могли подаваться в системный регулятор, который затем выполняет дальнейшие действия на основе полученных сигналов. Например, при падении уровня жидкости в зоне предварительного нагрева вместе с дополнительным выводом или отображением сообщения об опасности может быть запрошена подача горячей теплопередающей среды из внешнего резервуара для обеспечения непрерывной работы системы. Также возможно использовать соответствующие сигналы от уровнемеров для других управляющих задач системы, например для контроля соответствующих нагревательных устройств.

Еще в одном преимущественном варианте выполнения в зоне предварительного нагрева и/или в зоне парообразования установлен нагреватель вместе с первым термометром, который сконфигурирован для вывода сигнала, соответствующего температуре нагревательной поверхности, находящейся в контакте с текучей средой. Данное конструктивное решение позволяет надежно предотвратить превышение верхнего максимума температуры, например критической температуры для теплопередающей среды, и, следовательно, избежать риска изменения температуры кипения или создания токсических веществ.

Еще в одном варианте выполнения изобретения дополнительно установлен второй термометр, предназначенный для вывода сигнала, соответствующего температуре жидкой фазы в зоне предварительного нагрева и/или в зоне парообразования. Таким образом, имеется возможность контролировать по меньшей мере в одной из двух зон или, при наличии соответствующих датчиков, в обеих зонах действительную температуру жидкой фазы, а также использовать ее при управлении системой.

Еще в одном варианте выполнения изобретения имеется третий термометр для вывода сигнала, соответствующего температуре паровой фазы в зоне предварительного нагрева и/или в зоне парообразования. Это позволяет более точно контролировать термодинамическое состояние в зоне предварительного нагрева и/или в зоне парообразования, а соответствующие выходные сигналы могут также быть использованы для управления условиями в соответствующей зоне. Например, возможно на основе выходного сигнала задавать температуру пара в конкретных пределах независимо от температуры жидкости. Кроме того, объединив указанные сигналы с соответствующими сигналами, передаваемыми от термометров для измерения температуры жидкой фазы, можно определить давление, преобладающее в соответствующей зоне без использования соответствующего датчика давления.

Предпочтительно используют средство управления, соединенное с нагревателем для получения сигнала от первого термометра и сконфигурированное для поддержания температуры поверхности нагревателя на заданном уровне посредством выдачи первого управляющего сигнала.

Как указано выше, использование подобного средства управления позволяет надежно предотвратить изменение свойств теплопередающей среды путем использования, например, первого управляющего сигнала для управления нагревателем и/или для управления соответствующим устройством для создания повышенной конвекции, в особенности у поверхности нагревателя. Например, в случае быстрого подъема поверхностной температуры температура нагревающей поверхности и, следовательно, температура среды, находящейся в непосредственной близости от нагревающей поверхности, может поддерживаться ниже критического значения путем снижения мощности нагрева и/или путем создания соответствующего потока на поверхности для достижения улучшенной теплопроводности и, таким образом, улучшенного охлаждения.

Средство управления предпочтительно соединено со вторым термометром для получения от него сигнала. Кроме того, указанное средство управления сконфигурировано для управления путем выдачи второго управляющего сигнала, температурой поверхности нагревателя на основе указанного второго управляющего сигнала. Сигнал от второго термометра отображает температуру жидкой фазы в зоне предварительного нагрева и/или в зоне парообразования, так что средство управления на основе указанного сигнала может выдавать второй управляющий сигнал для эффективного управления температурой поверхности нагревателя, например путем изменения мощности нагрева, изменения потока жидкости на поверхности нагревателя и т.д. В частности, когда второй термометр сконфигурирован для определения температуры жидкости как в зоне предварительного нагрева, так и в зоне парообразования, управление системой более эффективно, так как возможно раздельное управление каждой зоной. Например, преимуществом может быть установка нескольких температурных датчиков в зоне предварительного нагрева, в которую при помощи насоса непрерывно подают относительно холодную среду. Указанные датчики используют для определения температурного профиля в зоне предварительного нагрева и осуществления на его основе управления нагревателем. Например, выпускное отверстие гидравлического соединения может быть выполнено с противоположной стороны от впускного отверстия зоны предварительного нагрева, так что при соответствующей нагревающей поверхности большого размера, которая также может содержать несколько раздельно управляемых зон, может быть создан соответствующий температурный профиль. Для этого может быть создан канал для протекания текучей среды, проходящий вдоль максимально возможного количества нагревающих поверхностей, которые при необходимости могут быть приведены в действие различными путями, в результате чего устанавливается очень хороший термический контакт с нагревающей поверхностью на обширной площади указанного канала. Следовательно, даже при низких уровнях в зоне предварительного нагрева, при которых ввод значительного количества холодной жидкости, вызывает значительное уменьшение температуры жидкости во время перемешивания во всех областях зоны предварительного нагрева, на входе гидравлического соединения может быть все же получена адекватно высокая минимальная температура жидкости.

Еще в одном варианте выполнения изобретения к нагревателю дополнительно присоединено средство управления для получения сигнала от третьего термометра. Указанное средство управления сконфигурировано для управления температурой поверхности нагревателя на основе третьего управляющего сигнала. Так как третий термометр выдает сигнал, отображающий температуру газовой фазы в зоне предварительного нагрева и/или зоне парообразования, возникает возможность управлять нагревателем также с учетом температуры газовой фазы.

Еще в одном преимущественном варианте выполнения изобретения гидравлическое соединение имеет по существу горизонтальное выпускное отверстие. Данное конструктивное решение позволяет создать поток и, следовательно, конвекцию и улучшенную теплопроводность в жидкой фазе среды в зоне парообразования при вводе жидкости из зоны предварительно нагрева. Выпускное отверстие преимущественно расположено значительно ниже обычного уровня жидкости, например вблизи дна зоны парообразования, в результате чего, с одной стороны, имеет место улучшенная теплопроводность, которая не вызывает, с другой стороны, какой-либо значительной интерференции на поверхности жидкости.

В дополнительной конфигурации имеется впускной трубопровод, выполненный для зоны предварительного нагрева и имеющий по существу горизонтальное выпускное отверстие, результатом наличия которого является поток, также способствующий улучшению теплообмена с жидкостью, уже находящейся в указанной зоне. Выпускное отверстие может быть выполнено значительно ниже обычного уровня жидкости, например вблизи дна, в результате чего при введении среды возмущение поверхности жидкости незначительно. Благодаря указанному конструктивному решению уровень жидкости может быть определен, в случае необходимости, с высокой точностью.

В дополнительном преимущественном варианте выполнения изобретения парогенератор снабжен, по меньшей мере в зоне предварительного нагрева, устройством для создания конвекционного потока в текучей среде. Это устройство может содержать мешалки, насосы, направляющие элементы и т.п. Например, в преимущественном варианте по меньшей мере один отражающий элемент, который может быть сконфигурирован в виде нагреваемой поверхности, установлен между впускным и выпускным отверстиями в зоне предварительного нагрева, в результате чего втекающий объем текучей среды вынужден перемещаться на относительно большое расстояние вдоль нагревающей поверхности, прежде чем достичь выпускного отверстия. Это позволяет создавать конвекцию без использования сложных механических устройств, а в случае выполнения отражающих элементов в виде нагревающих элементов создать большую нагревающую поверхность при небольшом конструктивном объеме.

В дополнительном варианте выполнения изобретения зона парообразования выполнена внутри зоны предварительного нагрева. Это конструктивное решение позволяет повысить эффективность парогенератора. Например, текучая среда в зоне предварительного нагрева может быть использована для подогрева или изоляции стенок сосуда зоны парообразования. Это позволяет, например, использовать более дешевую изоляцию для стенок сосуда зоны парообразования или, возможно, не использовать изоляцию вовсе, потому что температура жидкости, окружающей зону парообразования, уже близка к температуре, преобладающей в указанной зоне. Возможно также такое выполнение зоны парообразования, при котором значительную площадь ее поверхности занимают нагревающие поверхности, расположенные с ее наружной и/или внутренней стороны, в результате чего, например, получают дополнительные нагревающие поверхности в парогенераторах, имеющих небольшой конструктивный объем. Кроме того, гидравлическое соединение может быть выполнено в результате очень коротким и, соответственно, иметь низкие потери. В частности, для работы зоны предварительного нагрева при давлении, превышающем давление в зоне парообразования, гидравлическое соединение может быть оснащено отверстием с клапаном, пропускающим поток текучей среды только в направлении зоны парообразования. Это дополнительно уменьшает общий конструктивный объем, так как не требуются отдельные перемещающие средства.

В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения система пайки содержит по меньшей мере одну рабочую камеру, работающую на основе пара теплопередающей среды. Кроме того, система пайки содержит парогенератор, выполненный согласно вариантам выполнения, описанным выше и ниже. Кроме этого, изобретением предусмотрен пароподводящий трубопровод, соединяющий парогенератор с рабочей камерой.

Предлагаемая изобретением комбинация парогенератора с системой пайки позволяет достичь целей настоящего изобретения, в частности постоянного обеспечения достаточного количества пара по меньшей мере в одной рабочей камере.

В дополнительной преимущественной конфигурации система пайки содержит размещенный в рабочей камере датчик давления, позволяющий постоянно контролировать соответствующее давление, а также использовать указанное давление для управления.

В дополнительном варианте выполнения изобретения в пароподводящем трубопроводе установлен управляемый клапан, который позволяет управлять подачей пара в рабочую камеру для создания соответствующих условий на обрабатываемом сборочном узле. В частности, при наличии градиента давления между зоной парообразования и рабочей камерой управление количеством пара и, следовательно, дополнительно температурой в рабочей камере может осуществляться без использования насоса.

Для этого система пайки преимущественно оснащена системным регулятором, который оперативно связан с датчиком давления и сконфигурирован таким образом, чтобы приводить в действие указанный управляемый клапан на основе сигналов, поступающих от датчика давления. Системный регулятор, выполненный подобным образом, позволяет упростить средства, необходимые для поддержания требуемых условий в рабочей камере, поскольку в этом случае использованы только клапаны, которые мало подвержены механическим отказам, так что при наличии насоса не требуются сложные системы управления насосом, а в некоторых случаях насос и вовсе исключен.

В дополнительном преимущественном варианте выполнения изобретения системный регулятор соединен с устройством управления парогенератора и выполнен таким образом, чтобы он выдавал сигнал указанному средству управления для установки давления в зоне парообразования, включая сигнал то датчика давления. Таким образом, например, может поддерживаться требуемый перепад давления между зоной парообразования и рабочей камерой, что позволяет осуществлять подачу пара в рабочую камеру без использования каких-либо активных перемещающих средств.

В предпочтительном варианте в дополнение имеется возвратный трубопровод, соединяющий рабочую камеру с зоной предварительного нагрева парогенератора. В данном случае имеет место постоянный противоток теплопередающей среды, так что относительно низкую температуру конденсата в зоне предварительного нагрева доводят, соответственно, до более высокой требуемой температуры. Таким образом, значительно уменьшают или полностью устраняют колебания температуры, возникающие при парообразовании, которые можно часто наблюдать в традиционных системах пайки. Еще в одном варианте возвратный трубопровод соединен с устройством для создания давления в парогенераторе. Таким образом, конденсат может быть введен из рабочей камеры через возвратный трубопровод в зону предварительного нагрева в соответствии с требуемым давлением в этой зоне, что позволяет создать постоянные условия, или при помощи устройства для создания давления ввод конденсата может быть использован для установления и поддержания требуемого давления в зоне предварительного нагрева. Выпускное отверстие возвратного трубопровода в зоне предварительного нагрева расположено по существу горизонтально, в результате чего может быть достигнута эффективная конвекция в текучей среде. В частности, расположение выпускного отверстия значительно ниже уровня жидкости в зоне предварительного нагрева позволяет избежать негативного воздействия на поверхность жидкости.

Еще один аспект настоящего изобретения представляет собой способ управления системой пайки, включающий поддержание градиента давления между зоной парообразования парогенератора и рабочей камерой, предназначенной для подачи в нее пара, посредством контроля давления в рабочей камере и ввода пара в рабочую камеру с использованием указанного градиента давления.

Следовательно, данный способ позволяет создать простую технологию, которая благодаря своей простоте не подвержена отказам, а также эффективна для пропускания пара из зоны парообразования в рабочую камеру, так как в результате контроля давления в рабочей камере перепад давления можно всегда поддерживать на требуемом уровне, что исключает необходимость использования насосов для перемещения пара. Это позволяет создать очень компактную конструкцию соответствующей системы пайки, в результате чего данный способ, в частности, можно использовать в традиционных системах пайки при небольшой модификации их конструкции.

В дополнительном преимущественном варианте способ также включает определение первого характеристическог