CN103697670B - 燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱 - Google Patents

Abstract

本发明所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱，涉及一种对燃料电池膜电极部件进行热处理的烘箱。包括干燥箱体、进风口、排风口及加热控制装置；其特征在于所述的干燥箱体分为4个烘道，在每个烘道的下部加工有进风口，上部设有排风口及加热控制装置；在每个烘道内装有一套搬运机构；在烘道Ⅰ与烘道Ⅱ之间的隔板上部加工有通道Ⅰ；在烘道Ⅱ与烘道Ⅲ之间的隔板下部加工有通道Ⅱ；在烘道Ⅲ与烘道Ⅳ之间的隔板上部加工有通道Ⅲ；在干燥箱体进料口一侧装有上传送杆与下传送杆；上传送杆穿过各个隔板及通道Ⅰ与通道Ⅲ；下传送杆穿过各个隔板及通道Ⅱ。本发明具有结构新颖、随意组合、节省空间、提高烘烤效率、见底人工成本等特点。

Description

燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱

技术领域

本发明所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱，涉及一种对燃料电池膜电极部件进行热处理的烘箱。

背景技术

目前在燃料电池膜电极制备工艺中，包括复合型质子交换膜、催化剂涂敷膜电极（CCM）、气体扩散层（GDL）等部件，都需要经过干燥和热处理过程达到一定的结构和性能要求。燃料电池膜电极在外形上是较大面积的平板状，物性上为脆性或易碎，要求的干燥和热处理空间较大，时间较长。

在现在的燃料电池膜电极组件制备工艺中，目前所用烘箱或卧式烘道，容积率小或占地面积大，不具备节省空间和加热均匀的优质效果，最重要的是无法保证膜电极制造过程中的一致性。

中国专利CN102466399中公开的多层带式干燥机，具有节省空间和加热均匀和可实现温度点控制优点，但是它只适用于粉料、块料等易于传送的物料。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱，可实现多烘道分多段连续热处理，特别适合与完成燃料电池膜电极组件的制备，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱。用以实现燃料电池膜电极部件热处理设备的：热处理空间大、时间长、温度均匀、占地面积小等目的。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

本发明所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱，包括干燥箱体、进风口、排风口及加热控制装置；其特征在于所述的干燥箱体分为4个烘道，在每个烘道的下部加工有进风口，上部设有排风口及加热控制装置；在每个烘道内装有一套搬运机构；在烘道Ⅰ与烘道Ⅱ之间的隔板上部加工有通道Ⅰ；在烘道Ⅱ与烘道Ⅲ之间的隔板下部加工有通道Ⅱ；在烘道Ⅲ与烘道Ⅳ之间的隔板上部加工有通道Ⅲ；在干燥箱体进料口一侧装有上传送杆与下传送杆；上传送杆穿过各个隔板及通道Ⅰ与通道Ⅲ；下传送杆穿过各个隔板及通道Ⅱ。

本发明所述的搬运机构包括：框架、减速机、电机、传动轴、偏心轮、搬移机构及夹紧机构；所述的减速机与电机通过减速机底板装于框架上；减速机与传动轴相连接，传动轴的两端分别装有一个偏心轮；偏心轮与搬移机构的下部相抵触；在框架的两侧各装有一套夹紧机构；在搬移机构与夹紧机构上都装有托架，托架上放置待烘干的膜电极部件。

本发明所述的搬移机构包括：轴承、滚轮座、上移动轴座、上移动轴导向板、上移动轴、支撑座、搬移气缸、侧移块、搬移架轴、搬移架；上移动轴通过上移动轴导向板装于框架的两侧上，上移动轴的下端装于上移动轴座上；上移动轴的上部装有支撑座；支撑座上装有搬移气缸，搬移气缸的活塞杆与侧移块相连；侧移块上装有两根搬移架轴，搬移架轴上部装有搬移架；在上移动轴座的下端装有滚轮座，滚轮座上装有轴承；偏心轮与轴承相抵触。

本发明所述的夹紧机构包括边侧移气缸座、夹紧气缸、边侧移轴承箱座、夹紧轴及夹紧架；边侧移气缸座装于框架的两侧，边侧移气缸座上装有夹紧气缸，夹紧气缸的活塞杆与边侧移轴承箱座相连接，边侧移轴承箱座上装有夹紧轴，夹紧轴的上部装有夹紧架。

本发明在使用时：

将需要进行热处理的电极膜板放到上料传送带上，经传送带送入到干燥箱体的进口处，再由下传送杆将电极膜板推入烘道Ⅰ内搬运机构的托架上；由搬运机构将电极膜板由烘道Ⅰ下部移动到上部，再由上传送杆将移动到上部的电极膜板通过通道Ⅰ推入到烘道Ⅱ内搬运机构的托架上；由搬运机构将电极膜板由烘道Ⅱ上部移动到下部，再由下传送杆将移动到下部的电极膜板通过通道Ⅱ推入到烘道Ⅲ内搬运机构的托架上；以此类推电极膜板依次进入到烘道Ⅲ机通道Ⅳ后由下传送杆将电极膜板推出干燥箱体送入到下传送带上。因为在干燥箱体的每个烘道的上下部装有一套进风口、排风口及加热控制装置，所以可以单独对每个烘道进行单独的加热及排风循环。

搬运机构的运动过程为：

1、电机通过减速机带动偏心轮旋转，当偏心轮的凸起部偏向一侧时，夹紧机构在夹紧气缸的带动下向两侧分开，电极膜板由搬移机构上的托架托起；

2、当偏心轮的凸起部移动到上部时，推动上移动轴带动搬移架上移一位，此时，夹紧机构在夹紧气缸的带动下向内移动，夹紧机构上的托架将电极膜板托起，搬移气缸启动带动搬移架向两侧分开，电极膜板落在夹紧机构的托架上；

3、当偏心轮的凸起部移动到另一侧的时候，上移动轴下落，带动搬移架下落一位，此时，搬移气缸启动，带动搬移架向内运行，搬移架上的托架插入到电极膜板的下部，夹紧机构在夹紧气缸的带动下向两侧分开，电极膜板由搬移机构上的托架托起；

4、当偏心轮的凸起部向下时，等待上料；

5、反复循环上述1-4的步骤，即可将电极膜板由烘道下部移动到烘道上部；

6、电机通过减速机带动偏心轮旋转，当偏心轮的凸起部偏向一侧时，夹紧机构在夹紧气缸的带动下向内移动，电极膜板由夹紧机构的托架托起；搬移气缸启动将搬移架向两侧分开；

7、当偏心轮的凸起部移动到上部时，推动上移动轴带动搬移架上移一位，搬移气缸启动将搬移架向内移动，搬移架上的托架插入到电极膜板的下部，此时，夹紧机构在夹紧气缸的带动下向两侧移动，电极膜板由搬移架上的托架托起；

8、当偏心轮的凸起部移动到另一侧的时候，上移动轴下落，带动搬移架下落一位，此时，夹紧机构在夹紧气缸的带动下向内移动，夹紧机构的托架插入到电极膜板的下部，移动启刚启动，将搬移架向两侧分开，电极膜板由夹紧机构的托架托起，这样电极膜就下降了一个位置；

9、反复循环上述6-8的步骤，即可将电极膜板由烘道上部移动到烘道下部。

本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、由于本发明设有多个烘道，没个烘道内都装有一套进风口、排风口及加热控制装置，所以可以单独对每个烘道进行单独的控制温度及风量；

2、由于本发明设有多个烘道，各烘道多层托架可同时运行，同一时间烘烤多个电极膜板；

3、由于本发明设有多个烘道，可以单独对每个烘道进行单独的控制温度及风量，满足多种工艺要求，有效提升烘道的烘烤效率；

4、本发明自动将工件输送入烘箱，既提升了输送效率，也降低了人工成本；

5、本发明烘道内加热温度均匀，大部分热风在箱内循环，物料干燥均匀，烘烤效果好，可达到高纯度洁净效果；

6、本发明为立式结构，节省空间；

7、本发明可单个或多个烘道组合，形式多样。

本发明具有结构新颖、随意组合、节省空间、提高烘烤效率、见底人工成本等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

附图说明

本发明共有3幅附图,其中：

附图1本发明结构示意图；

附图2搬运机构机构示意图；

附图3搬运机构侧视图。

在图中：1、下传送杆2、上传送杆3、搬运机构4、干燥箱体5、烘道Ⅰ6、排风口7、加热控制装置8、通道Ⅰ9、烘道Ⅱ10、通道Ⅱ11、进风口12、烘道Ⅲ13、通道Ⅲ14、烘道Ⅳ15、框架16、偏心轮17、轴承18、滚轮座19、边侧移气缸座20、夹紧气缸21、边侧移轴承箱座22、侧移块23、支撑座24、搬移气缸25、搬移架26、托架27、搬移架轴28、上移动轴29、上移动轴导向板30、上移动轴座31、电机32、减速机33、传动轴34、减速机底板35、夹紧轴36、夹紧架。

具体实施方式

本发明的具体实施例如附图所示，包括干燥箱体4、进风口11、排风口6及加热控制装置7；其特征在于所述的干燥箱体4分为4个烘道，在每个烘道的下部加工有进风口11，上部设有排风口6及加热控制装置7；在每个烘道内装有一套搬运机构3；在烘道Ⅰ5与烘道Ⅱ9之间的隔板上部加工有通道Ⅰ8；在烘道Ⅱ9与烘道Ⅲ12之间的隔板下部加工有通道Ⅱ10；在烘道Ⅲ12与烘道Ⅳ14之间的隔板上部加工有通道Ⅲ13；在干燥箱体4进料口一侧装有上传送杆2与下传送杆1；上传送杆2穿过各个隔板及通道Ⅰ8与通道Ⅲ13；下传送杆1穿过各个隔板及通道Ⅱ10。

搬运机构3包括：框架15、减速机32、电机31、传动轴33、偏心轮16、搬移机构及夹紧机构；所述的减速机32与电机31通过减速机底板34装于框架15上；减速机32与传动轴33相连接，传动轴33的两端分别装有一个偏心轮16；偏心轮16与搬移机构的下部相抵触；在框架15的两侧各装有一套夹紧机构；在搬移机构与夹紧机构上都装有托架26，托架26上放置待烘干的膜电极部件。

搬移机构包括：轴承17、滚轮座18、上移动轴座30、上移动轴导向板29、上移动轴28、支撑座23、搬移气缸24、侧移块22、搬移架轴27、搬移架25；上移动轴28通过上移动轴导向板29装于框架15的两侧上，上移动轴28的下端装于上移动轴座30上；上移动轴28的上部装有支撑座23；支撑座23上装有搬移气缸24，搬移气缸24的活塞杆与侧移块22相连；侧移块22上装有两根搬移架轴27，搬移架轴27上部装有搬移架25；在上移动轴座30的下端装有滚轮座18，滚轮座18上装有轴承17；偏心轮16与轴承17相抵触。

夹紧机构包括边侧移气缸座19、夹紧气缸20、边侧移轴承箱座21、夹紧轴35及夹紧架36；边侧移气缸座19装于框架15的两侧，边侧移气缸座19上装有夹紧气缸20，夹紧气缸20的活塞杆与边侧移轴承箱座21相连接，边侧移轴承箱座21上装有夹紧轴35，夹紧轴35的上部装有夹紧架36。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱，包括干燥箱体(4)、进风口(11)、排风口(6)及加热控制装置(7)；所述的干燥箱体(4)分为4个烘道，在每个烘道的下部加工有进风口(11)，上部设有排风口(6)及加热控制装置(7)；在每个烘道内装有一套搬运机构(3)；在烘道Ⅰ(5)与烘道Ⅱ(9)之间的隔板上部加工有通道Ⅰ(8)；在烘道Ⅱ(9)与烘道Ⅲ(12)之间的隔板下部加工有通道Ⅱ(10)；在烘道Ⅲ(12)与烘道Ⅳ(14)之间的隔板上部加工有通道Ⅲ(13)；在干燥箱体(4)进料口一侧装有上传送杆(2)与下传送杆(1)；上传送杆(2)穿过各个隔板及通道Ⅰ(8)与通道Ⅲ(13)；下传送杆(1)穿过各个隔板及通道Ⅱ(10)；其特征在于所述的搬运机构(3)包括：框架(15)、减速机(32)、电机(31)、传动轴(33)、偏心轮(16)、搬移机构及夹紧机构；所述的减速机(32)与电机(31)通过减速机底板(34)装于框架(15)上；减速机(32)与传动轴(33)相连接，传动轴(33)的两端分别装有一个偏心轮(16)；偏心轮(16)与搬移机构的下部相抵触；在框架(15)的两侧各装有一套夹紧机构；在搬移机构与夹紧机构上都装有托架(26)，托架(26)上放置待烘干的膜电极部件。

2.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱，其特征在于所述的搬移机构包括：轴承(17)、滚轮座(18)、上移动轴座(30)、上移动轴导向板(29)、上移动轴(28)、支撑座(23)、搬移气缸(24)、侧移块(22)、搬移架轴(27)、搬移架(25)；上移动轴(28)通过上移动轴导向板(29)装于框架(15)的两侧上，上移动轴(28)的下端装于上移动轴座(30)上；上移动轴(28)的上部装有支撑座(23)；支撑座(23)上装有搬移气缸(24)，搬移气缸(24)的活塞杆与侧移块(22)相连；侧移块(22)上装有两根搬移架轴(27)，搬移架轴(27)上部装有搬移架(25)；在上移动轴座(30)的下端装有滚轮座(18)，滚轮座(18)上装有轴承(17)；偏心轮(16)与轴承(17)相抵触。

3.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱，其特征在于所述的夹紧机构包括边侧移气缸座(19)、夹紧气缸(20)、边侧移轴承箱座(21)、夹紧轴(35)及夹紧架(36)；边侧移气缸座(19)装于框架(15)的两侧，边侧移气缸座(19)上装有夹紧气缸(20)，夹紧气缸(20)的活塞杆与边侧移轴承箱座(21)相连接，边侧移轴承箱座(21)上装有夹紧轴(35)，夹紧轴(35)的上部装有夹紧架(36)。