CN111299069A - 一种微波胶液加热装置和狭缝式涂布方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂布技术领域,尤其涉及一种微波胶液加热装置和狭缝式涂布方法。本发明微波胶液加热装置包括微波发生层和微波加热层,微波发生层通过微波发生器产生微波并通过波导管转移至微波加热层,对胶液管道内的胶液进行微波加热,提高胶液进入涂布头的温度,提升胶液的流动状态,进而提升狭缝式涂布的效率和质量,并且,微波加热具有高效加热、立体加热、选择性加热、热惯性小和清洁加热等优点,采用微波加热能够有效解决传统加热方式中胶液加热不均匀、加热时间过长、装置复杂、换热效率低等问题。此外,微波胶液加热装置通过相变材料耦合热管再加风冷的方式对功放模块进行散热,保障微波发生器的正常工作。

Description

一种微波胶液加热装置和狭缝式涂布方法
技术领域
本发明属于涂布技术领域,尤其涉及一种微波胶液加热装置和狭缝式涂布方法。
背景技术
狭缝式涂布是一种在压力下将涂液沿着模具缝隙压出并转移到移动基材上的一种涂布方法。狭缝式涂布有诸多优势,如涂膜速度快、膜厚一致性好、涂液粘度范围广、涂布缺陷少、涂液利用率高以及可同时进行三层涂布等。狭缝式涂布的应用领域广泛,可应用于传统胶卷、造纸、太阳能电池和锂离子电池,例如,在动力锂离子二次电池领域,已经普遍采用狭缝式涂布方法进行阴阳极片涂布。
狭缝式涂布是一种先进的预计量涂布方法,送入挤压模头的流体全部在基材上形成涂层,对于给定的上料速度、涂层宽度、基材速度,可以较精确地预估涂层涂布量。但是在实际工艺过程中,涂布液的均匀性、稳定性、边缘和表面效应受到涂布液的流变特性影响,从而直接决定涂层的质量。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种微波胶液加热装置和狭缝式涂布方法,该微波胶液加热装置通过提高胶液进入涂布头的温度,提升胶液的流动状态,进而提升狭缝式涂布的效率和质量。
本发明的具体技术方案如下:
一种微波胶液加热装置,包括:箱体、微波发生器、热管、风扇、变压器、胶液管道和波导管;
所述箱体包括微波发生层和微波加热层,所述微波发生器、所述热管、所述风扇和所述变压器设置于所述微波发生层,所述胶液管道设置于所述微波加热层,所述微波发生层的两侧设有散热孔,所述微波加热层的两侧设有管道进出孔,所述微波发生层和所述微波加热层通过所述波导管相通;
所述微波发生器与所述变压器电连接,所述微波发生器包括功放模块和天线,所述功放模块、所述天线和所述波导管依次连接,所述功放模块表面包裹有相变材料,所述热管插设于所述相变材料上。
优选的,还包括:红外温度传感器;
所述红外温度传感器设置于所述微波加热层,用于检测所述胶液管道的温度。
优选的,还包括:控制器;
所述控制器与所述红外温度传感器和所述微波发生器电连接。
优选的,所述微波发生层和所述微波加热层之间设置有隔板,所述波导管穿设于所述隔板,所述波导管朝向所述微波加热层的一端为倒斜角。
优选的,所述微波发生器和所述波导管数量相同,所述微波发生器的数量为两个以上;
两个以上所述微波发生器在所述微波发生层均匀对称分布。
优选的,所述热管由管体和管内工质构成;
所述管体的材料为聚四氟乙烯和/或导热硅胶管;
所述管内工质选自甲醇、乙醇、乙烷、丙酮、去离子水、甲苯、三氟三氯乙烷和四氟一氯乙烷中的一种或多种。
优选的,所述热管的数量为两根以上,所述热管在所述相变材料上均匀对称设置;
所述相变材料为石蜡和/或结晶水合盐类。
优选的,所述箱体还包括门体;
所述门体与箱体本体可拆卸连接。
优选的,所述胶液管道与所述箱体密封接触;
所述波导管与所述隔板密封接触。
本发明还提供了一种狭缝式涂布方法,包括以下步骤:
将胶液经上述技术方案所述微波胶液加热装置加热后,进行狭缝式涂布。
综上所述,本发明提供了一种微波胶液加热装置,包括:箱体、微波发生器、热管、风扇、变压器、胶液管道和波导管;所述箱体包括微波发生层和微波加热层,所述微波发生器、所述热管、所述风扇和所述变压器设置于所述微波发生层,所述胶液管道设置于所述微波加热层,所述微波发生层的两侧设有散热孔,所述微波加热层的两侧设有管道进出孔,所述微波发生层和所述微波加热层通过所述波导管相通;所述微波发生器与所述变压器电连接,所述微波发生器包括功放模块和天线,所述功放模块、所述天线和所述波导管依次连接,所述功放模块表面包裹有相变材料,所述热管插设于所述相变材料上。本发明中,微波胶液加热装置包括微波发生层和微波加热层,微波发生层通过微波发生器产生微波并通过波导管将微波转移至微波加热层,微波加热层对胶液管道内的胶液进行微波加热,提高胶液进入涂布头的温度,提升胶液的流动状态,进而提升狭缝式涂布的效率和质量,并且,微波加热具有高效加热、立体加热、选择性加热、热惯性小和清洁加热等优点,采用微波加热能够有效解决传统加热方式中胶液加热不均匀、加热时间过长、装置复杂、换热效率低等问题。此外,微波胶液加热装置通过相变材料耦合热管再加风冷的方式使功放模块工作在适当的恒定温度内,对功放模块进行散热,保障微波发生器的正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置拆卸门体状态下的正视图;
图3为本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置拆卸门体状态下的局部剖视图;
图示说明:1.箱体;2.控制器;3.胶液管道;4.门体;5.风扇;6.热管;7.微波发生器;8.相变材料;9.波导管;10.变压器;11.红外温度传感器。
具体实施方式
本发明提供了一种微波胶液加热装置和狭缝式涂布方法,该微波胶液加热装置通过提高胶液进入涂布头的温度,提升胶液的流动状态,进而提升狭缝式涂布的效率和质量。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置的结构示意图。本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置的一个实施例,包括:箱体1、微波发生器7、热管6、风扇5、变压器10、胶液管道3和波导管9;
箱体1包括微波发生层和微波加热层,微波发生器7、热管6、风扇5和变压器10设置于微波发生层,胶液管道3设置于微波加热层,微波发生层的两侧设有散热孔,微波加热层的两侧设有管道进出孔,微波发生层和微波加热层通过波导管9相通;
微波发生器7与变压器10电连接,微波发生器7包括功放模块和天线,功放模块、天线和波导管9依次连接,功放模块表面包裹有相变材料8,热管6插设于相变材料8上。
本发明实施例中,微波胶液加热装置包括微波发生层和微波加热层,微波发生层通过微波发生器7产生微波并通过波导管9将微波转移至微波加热层,微波加热层对胶液管道3内的胶液进行微波加热,提高胶液进入涂布头的温度,提升胶液的流动状态,进而提升狭缝式涂布的效率和质量,并且,微波加热具有高效加热、立体加热、选择性加热、热惯性小和清洁加热等优点,采用微波加热能够有效解决传统加热方式中胶液加热不均匀、加热时间过长、装置复杂、换热效率低等问题。
微波加热是通过其与被加热物料内部的极性分子和带电粒子的相互作用来加热材料的,功放模块中的磁控管利用电能产生微波,微波由天线末端发射出去,磁控管的阳极块热耗散上千瓦,其几何尺寸会随着温度的升高而变化,致使磁控管的振荡频率发生变化,本发明实施例功放模块包裹有相变材料8,热管6插设于相变材料8上,通过相变材料8耦合热管6再加风冷的方式使磁控管工作在适当的恒定温度内,对功放模块进行散热,保障微波发生器7的正常工作。
在夹缝式涂布工业生产中,胶液的供给是长期的、不中断的、稳定的,微波发生器7中的磁控管存在因长期工作导致寿命减少,磁控管的损坏会影响胶液涂布工艺效率的风险。相变材料8可通过其相变过程中吸收或者释放大量潜热而保持自身温度不变或变化微弱进行热管理,其中相变材料8的相变点温度处于功放模块的正常工作温度区间内,给功放模块一个相对恒定和均匀的温度环境。在磁控管工作过程中,磁控管温度会升高使得相变材料8释放潜热而吸热贮存能量,使磁控管的温度恒定在相变材料8的熔点附近;在低温环境下,相变材料8会释放潜热,保证磁控管的正常工作。相变材料8具有很好的控温功能,利用相变材料8的巨大潜热能保证被散热物体的温度在合适的范围内,还能降低被散热物体内的温度不均匀性。但当相变材料8吸收热量达到峰值时即相变材料8不再发生相变进行吸热,相变材料8容易失去其自身的控温功能,而热管6是基于气液相变原理传热的高效换热原件,热管6中液体工质在受热端蒸发汽化,在压差驱动下流向另一端并在冷凝段凝结放热,液体工质通过毛细力,沿多孔材料返回蒸发段。在长期的胶液涂布工作下,热管6展现出更加优越的传热性能和均温性,能够带走相变材料8种的热量,对相变材料8进行强化散热,能恢复相变材料8控温能力,本发明实施例微波胶液加热装置通过相变材料8耦合热管6再加风冷的方式对微波发生器7进行散热,具有高效、节能和稳定的优点,有助于保障磁控管长期正常工作,进而保障微波发生器7的长期正常工作。
以上是对本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置的一个实施例进行详细的描述,以下将对本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置的另一个实施例进行详细的描述。
请参阅图1至图3,图1为本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置的结构示意图,图2为本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置拆卸门体状态下的正视图,图3为本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置拆卸门体状态下的局部剖视图。
本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置的另一个实施例,包括:箱体1、微波发生器7、热管6、风扇5、变压器10、胶液管道3和波导管9;
箱体1包括微波发生层和微波加热层,微波发生器7、热管6、风扇5和变压器10设置于微波发生层,胶液管道3设置于微波加热层,微波发生层的两侧设有散热孔,微波加热层的两侧设有管道进出孔,微波发生层和微波加热层通过波导管9相通;
微波发生器7与变压器10电连接,微波发生器7包括功放模块和天线,功放模块、天线和波导管9依次连接,功放模块表面包裹有相变材料8,热管6插设于相变材料8上。
本发明实施例中,天线把功放模块产生的微波导入波导管9,通过波导管9传递至微波加热层,微波发生器7核心部件功放模块的散热方式为热管6耦合相变材料8再加风冷组合,热管6具有高效的换热能力,能够快速地把相变材料8所吸收的热量导出到周围环境中,保证了相变材料8工作的稳定性,有效的保证了胶液加热工作正常运行,该微波胶液加热装置针对工业长期涂布工况具有传热率高、均温性好、长期稳定等特点。
本发明实施例中,相变材料8包裹着功放模块,相变材料8紧紧地贴着功放模块,能够将磁控管工作时产生的热量带走,具有更好的均温、控温能力。
需要说明的是,功放模块可根据需要选择合适大小,相变材料8能随着安装的功放模块的形状、规格不同而改变。本发明实施例微波胶液加热装置适用于胶液在胶液管道3运输中的加热,具有结构简单、一体化、长期稳定、高效加热、功能多样等特点,具有广阔的市场前景。
进一步的,还包括:红外温度传感器11;
红外温度传感器11设置于微波加热层,可安装于微波加热层左侧,用于检测胶液管道3的温度,时刻监控胶液被加热后温度变化情况。
进一步的,还包括:控制器2;
控制器2与红外温度传感器11和微波发生器7电连接,由红外温度传感器11检测出的胶液温度反馈给控制器2,有效的保证了胶液加热的正常进行。
本发明实施例中,微波发生层和微波加热层之间设置有隔板,波导管9穿设于隔板,波导管9朝向微波加热层的一端为倒斜角,便于微波的扩散。
本发明实施例中,微波发生器7和波导管9数量相同,微波发生器7的数量为两个以上;
两个以上微波发生器7在微波发生层均匀对称分布。微波发生器7均匀对称分布有利于产生的微波能均匀地充满微波加热层。
具体的,微波发生器7的数量为四个,变压器10设置于微波发生层的中间位置,变压器10同时与四个微波发生器7连接,四个微波发生器7并联工作,若其中一个坏掉不影响其它微波发生器7正常工作。
本发明实施例中,热管6由管体和管内工质构成;
管体的材料为聚四氟乙烯和/或导热硅胶管;
管内工质选自甲醇、乙醇、乙烷、丙酮、去离子水、甲苯、三氟三氯乙烷和四氟一氯乙烷中的一种或多种。
本发明实施例中,热管6的数量为两根以上,热管6在相变材料8上均匀对称设置,热管6的高导热能力能够更好、更快地带走相变材料8所吸收的热量,能够保证相变材料8在长期工作下不会失效。热管6包括蒸发段及冷凝段,蒸发段与相变材料8接触吸收热量,冷凝段悬空。蒸发段的冷却液吸收的热量经过热管6内壁的毛细作用流动到冷凝段,冷凝段的冷却液被风扇5吹风冷却,热量传递到外部空气中。需要说明的是,热管6不受重力影响,可以随着安装位置的不同进行摆放,能达到更好适应各种复杂位置安装的散热需求。
相变材料8为石蜡和/或结晶水合盐类,石蜡无毒、无腐蚀性、性能稳定,价格便宜。
本发明实施例中,需要说明的是,管内工质和相变材料8还可选自其它材料,此处不做具体限定。
本发明实施例中,优选在每个功放模块外表面的相变材料8的上下部分各插设两根热管6,微波发生层和微波加热层分别设置于箱体1的上层和下层,风扇5设置于微波发生层的左侧,热管6的热量由左端的风扇5带走;胶液管道3弯曲设置于微波加热层;红外温度传感器11设置于箱体1左侧管道进口的上方,红外温度传感器11用于时刻监测胶液被加热后的温度变化;控制器2包含一个温度显示器和开关按钮,温度显示器能时刻显示红外温度传感器11检测的胶液温度,开关旋钮具有控制着电源的开关和调节微波功率大小的功能,控制器2安装于箱体1的顶部,控制器2根据胶液的出口温度来控制微波发生器7的功率,同时控制器2能够控制风扇5和微波发生器7的电源开关。
本发明实施例中,箱体1还包括门体4;
门体4与箱体1本体可拆卸连接,门体4安装后整个箱体1是密封的,防止微波发生泄漏,门体4与箱体1本体具体通过螺钉可拆卸连接。
本发明实施例中,胶液管道3与箱体1密封接触;
波导管9与隔板密封接触。
箱体1外壳的材料不限于不锈钢或纳米银。
本发明实施例微波胶液加热装置的外形可为长方体,外型尺寸(长×宽×高)为:1000mm×600mm×400mm,箱体1外壁材质可为冷轧钢板,内外喷涂防腐材料;胶液管道3的长度为1~3米,胶液管道3的直径为5~10cm。
本发明实施例微波胶液加热装置具有结构简单、一体化、长期稳定、高效加热和功能多样等优点,适用于胶液在管道运输中的加热。
以上是对本发明实施例提供的一种微波胶液加热装置的另一个实施例进行详细的描述,以下将对本发明实施例提供的一种狭缝式涂布方法的一个实施例进行详细的描述。
本发明实施例提供的一种狭缝式涂布方法的一个实施例,包括以下步骤:
将胶液经上述技术方案微波胶液加热装置加热后,进行狭缝式涂布,该狭缝式涂布方法采用微波胶液加热装置对胶液进行加热,提高胶液进入涂布头的温度,提升胶液的流动状态,能够提升狭缝式涂布的效率和质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微波胶液加热装置,其特征在于,包括:箱体、微波发生器、热管、风扇、变压器、胶液管道和波导管;
所述箱体包括微波发生层和微波加热层,所述微波发生器、所述热管、所述风扇和所述变压器设置于所述微波发生层,所述胶液管道设置于所述微波加热层,所述微波发生层的两侧设有散热孔,所述微波加热层的两侧设有管道进出孔,所述微波发生层和所述微波加热层通过所述波导管相通;
所述微波发生器与所述变压器电连接,所述微波发生器包括功放模块和天线,所述功放模块、所述天线和所述波导管依次连接,所述功放模块表面包裹有相变材料,所述热管插设于所述相变材料上。
2.根据权利要求1所述的微波胶液加热装置,其特征在于,还包括:红外温度传感器;
所述红外温度传感器设置于所述微波加热层,用于检测所述胶液管道的温度。
3.根据权利要求2所述的微波胶液加热装置,其特征在于,还包括:控制器;
所述控制器与所述红外温度传感器和所述微波发生器电连接。
4.根据权利要求1所述的微波胶液加热装置,其特征在于,所述微波发生层和所述微波加热层之间设置有隔板,所述波导管穿设于所述隔板,所述波导管朝向所述微波加热层的一端为倒斜角。
5.根据权利要求1所述的微波胶液加热装置,其特征在于,所述微波发生器和所述波导管数量相同,所述微波发生器的数量为两个以上;
两个以上所述微波发生器在所述微波发生层均匀对称分布。
6.根据权利要求1所述的微波胶液加热装置,其特征在于,所述热管由管体和管内工质构成;
所述管体的材料为聚四氟乙烯和/或导热硅胶管;
所述管内工质选自甲醇、乙醇、乙烷、丙酮、去离子水、甲苯、三氟三氯乙烷和四氟一氯乙烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的微波胶液加热装置,其特征在于,所述热管的数量为两根以上,所述热管在所述相变材料上均匀对称设置;
所述相变材料为石蜡和/或结晶水合盐类。
8.根据权利要求1所述的微波胶液加热装置,其特征在于,所述箱体还包括门体;
所述门体与箱体本体可拆卸连接。
9.根据权利要求4所述的微波胶液加热装置,其特征在于,所述胶液管道与所述箱体密封接触;
所述波导管与所述隔板密封接触。
10.一种狭缝式涂布方法,其特征在于,包括以下步骤:
将胶液经权利要求1至权利要求9任意一项所述微波胶液加热装置加热后,进行狭缝式涂布。
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