JP2023003670A

JP2023003670A - 乾燥装置

Info

Publication number: JP2023003670A
Application number: JP2021104890A
Authority: JP
Inventors: 誠二石津; Seiji Ishizu; 智彦巽; Tomohiko Tatsumi
Original assignee: Toyota Motor Corp; JTEKT Thermo Systems Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; JTEKT Thermo Systems Corp
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2023-01-17

Abstract

【課題】給気して搬送物を乾燥させた後の排気により搬送路を搬送される搬送物が気流でバタつくことを抑制することができる乾燥装置を提供する。【解決手段】乾燥部内の搬送路を搬送される搬送物に対して噴射された乾燥用気体を排出する排気口が設けられた乾燥装置であって、排気口は搬送路の幅方向外側に位置する。【選択図】図１

Description

本開示は乾燥装置に関する。

特許文献１には、搬送物を折り返し搬送路で搬送しつつ上方から熱風を導入して乾燥する構成が開示されている。

特開２０１１－２３１９４４号公報

特許文献１によれば、熱風が装置上方から導入され、中段に位置する搬送路を経由し、下方から排出されることが想定されるが、搬送物が気流でバタつくことがある。

本開示は、給気して搬送物を乾燥させた後の排気により搬送路を搬送される搬送物が気流でバタつくことを抑制することができる乾燥装置を提供することを目的とする。

本願は、乾燥部内の搬送路を搬送される搬送物に対して噴射された乾燥用気体を排出する排気口が設けられた乾燥装置であって、排気口は搬送路の幅方向外側に位置する、乾燥装置を開示する。

本開示の乾燥装置によれば、乾燥のために供給された乾燥用気体の排気が適切な気流となり搬送路を搬送される搬送物がバタつくことを抑制することができる。

図１は、乾燥装置１０の構成を概念的に表した図である。図２は、乾燥装置１０の構成を概念的に表した図である。図３は、図１の一部を拡大した図である。図４は、図２の一部を拡大した図である。図５は、図１の一部を拡大した図である。図６は、図２の一部を拡大した図である。図７は、ノズル２３の斜視図である。図８は、排気板２５の斜視図である。

１．乾燥装置の構成
図１、図２に本開示の１つ形態にかかる乾燥装置１０の構造を模式的に表した。図１は搬送路の長手方向（搬送物Ｗが搬送される方向）に沿った方向における乾燥装置１０の各構成部材の配置を表した図で、図２のＩ－Ｉ矢視断面図に相当する図である。図２は搬送路の幅方向（搬送物Ｗが搬送される方向に直交する方向）における乾燥装置１０の各構成部材の配置を表した図で、図１のＩＩ－ＩＩ矢視断面図に相当する図である。

本形態の乾燥装置１０は、搬送ローラ２２により搬送路を帯状の搬送物Ｗが搬送されつつ搬送物Ｗを乾燥させる装置である。搬送物Ｗの具体的な態様は特に限定されることはないが、電池の電極を挙げることができる。リチウムイオン二次電池用電極を搬送物Ｗの一例とすれば、後で説明する図３～図６に表れているように、帯状の金属箔Ｗ_１の両面に塗工材Ｗ_２を塗工したものである（ただし図３～図６ではまだ金属箔Ｗ_１の一方の面に塗工材Ｗ_２を積層した状態である。）。塗工材Ｗ_２は，該塗工材Ｗ_２を乾燥装置１０で乾燥させることにより金属箔Ｗ_１に結着されてできる活物質の層となる。
金属箔Ｗ_１としては正極及び負極を構成する金属材料を挙げることができ、具体的には、アルミニウム、銅等がある。
一方、塗工材Ｗ_２としても正極及び負極を構成する材料を挙げることができるが、例えば、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ_２）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）等のリチウム複合酸化物などの正極活物質や、非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、黒鉛等の炭素系物質などの負極活物質を挙げることができる。

図１、図２からわかるように乾燥装置１０は、給気部１１、乾燥部２１、及び、排気部３１を有して構成されている。以下に各構成について説明する。

１．１．給気部
給気部１１は乾燥部２１に送風する部位であり、加熱部１２、及び、送風部１３を有している。

１．１ａ．加熱部１２
加熱部１２は取り入れた乾燥用気体を加熱して乾燥するために適する温度とする部位である。従って加熱部１２には外部からの乾燥用気体を取り入れる給気口１２ａを有し、乾燥用気体の温度を調整するヒータ等の加熱手段を具備している。
本形態では乾燥用気体として空気を用いる例を説明する。ただし、本開示で用いる乾燥用気体は空気に限定されることはない。例えば乾燥時に酸化が問題となるような場合には窒素やその他の不活性ガスを乾燥用気体としてもよい。

１．１ｂ．送風部１３
送風部１３は加熱部１２で加熱された空気を乾燥部２１に送風する部位である。従って送風部１３にはブロワ等の送風手段が配置されるとともに、乾燥部２１に連通して送風手段からの空気が通る送風口１３ａが設けられている。
図１からわかるように本形態で送風部１３は２つ設けられており搬送路の長手方向（搬送物Ｗの搬送方向）の両端のそれぞれに配置され、搬送路の長手方向で半分ずつ送風する役割を有している。

１．２．乾燥部
乾燥部２１は、搬送物Ｗをその内側に導入して搬送路を搬送しつつ送風部１３からの空気を搬送物Ｗに当てて搬送物Ｗを乾燥させる部位である。本形態の例では上記のように金属箔Ｗ_１に積層された塗工材Ｗ_２を乾燥させる。
乾燥部２１は、搬送ローラ２２、ノズル２３、配管２４、及び、排気板２５を有している。

１．２ａ．搬送ローラ
搬送ローラ２２は、搬送物Ｗが搬送路を搬送されるように、搬送物Ｗに接触して回転するローラであり、乾燥部２１の内側に搬送路に沿って所定の間隔で複数配置されている。搬送ローラ２２及びその配置の具体的態様は特に限定されることはなく、公知の通りである。
なお、「搬送路」は搬送物Ｗが通る道筋であり、搬送路の幅は搬送物Ｗの幅によって変わるが、搬送ローラ２２の長さ（回転軸に沿った方向の長さ、図２のＬ）によりその最大幅は確定される。すなわち、搬送路の幅の最大値は搬送ローラ２２の長さである。ここでは、「搬送路の幅」を搬送ローラ２２の長さとして説明する。

本形態では図１からわかるように、複数の搬送ローラ２２は、搬送物Ｗが鉛直方向に折り返して搬送される搬送路を構成するように配置される。本形態ではこの折り返しが３段である。図３には図１にＩＩＩで示した部位の拡大図、図４には図２にＩＶで示した部位の拡大図、図５には図１にＶで示した部位の拡大図、図６には図２にＶＩで示した部位の拡大図をそれぞれ表した。
本形態では上記のように３段になるように折り返されるので、最も上となる１段目及び最も下となる３段目では図３、図４のように搬送ローラ２２の上に金属箔Ｗ_１が接触するように乗り、その上に塗工材Ｗ_２が配置される。一方、２段目では図５、図６のように搬送ローラ２２の下から金属箔Ｗ_１が接触するように配置され、その下に塗工材Ｗ_２が配置される。

１．２ｂ．ノズル
ノズル２３は、搬送物Ｗに対向して配置され、搬送物Ｗに対して給気部１１からの空気を噴射する部材である。図７にノズル２３の外観斜視図を示した。図７は搬送物Ｗに対向する側が見える視点による図である。また、図３、図５には搬送路に沿った（搬送物Ｗの搬送方向に平行な方向に沿った）ノズル２３の断面が表れている。
図７からわかるようにノズル２３は直方体の箱状の部材であり、配管２４から内側に導入した空気を吹き出す吹き出し口２３ａを有している。本形態で吹き出し口２３ａは搬送路の幅方向（搬送物Ｗの幅方向）に延びるスリットである。
また、本形態では図３、図５からわかるように吹き出し口２３ａは搬送方向上流側に傾くように搬送物Ｗに空気が噴射される。これにより噴射された空気が搬送方向に対して対向流を形成して効率よい乾燥が可能となる。

また、本形態でノズル２３は、搬送路（搬送物Ｗ）を挟んで搬送ローラ２２とは反対となる位置に配置されている。これによりノズル２３からの空気の噴射で搬送物Ｗを搬送ローラ２２に押し当てて搬送物Ｗの搬送の姿勢維持、及び、搬送安定性を高めることができる。
本形態では上記のように乾燥部２１内で上下方向に３段となるように折り返して搬送物Ｗが搬送されるため、１段目と３段目では図３に示したように、ノズル２３から下方に空気を噴射して搬送物Ｗを搬送ローラ２２に押し当てる。一方、２段目では図５に示したように、ノズル２３から上方に空気を噴射して搬送物Ｗを搬送ローラ２２に押し当てる。

１．２ｃ．配管
配管２４は供給部１１の送風部１３に設けられた送風口１３ａとノズル２３とを連結して供給部１１からノズル２３に空気を送る配管である。図１、図２では見易さのため配管２４は点線で表している。
配管２４の具体的態様は特に限定されることはなく公知の配管を用いることができる。

１．２ｄ．排気板
排気板２５は、乾燥部２１と排気部３１を仕切るように、乾燥部２１と排気部３１との境界部に配置され、乾燥部２１内の気流を整える機能を有する板状の部材である。図８に排気板２５の一部を斜視図で表した。

図１、図２、及び、図８からわかるように、排気板２５は、本体２６に複数の排気口２５ａが設けられており、当該排気口２５ａを通じて乾燥部２１から排気部３１への排気が行われる。

排気口２５ａは図２、図８からわかるように、排気板２６の本体２５のうち搬送路の幅方向の両端のそれぞれに、搬送路の長手方向に所定の間隔で配置されている。
図２、図８にＧで示した排気口２５ａの幅方向の間隔は、厳密に限定されることはないが、搬送路の幅と同じ又はこれよりも大きいことが好ましい（すなわち、図２にＬで示した搬送ローラ２２の長さと同じ又はこれより大きいことが好ましい。）。さらに好ましくは、当該Ｇで示した間隔の範囲内に搬送路の幅の全部が含まれるように排気口２５ａが配置されることである。すなわち、排気口２５ａは搬送路の幅方向外側に位置する。また、当該Ｇの間には他の穴が設けられてないことがさらに好ましい。
このような排気口２５ａの配置により搬送物Ｗを乾燥させた後の空気が排気部３１に流れ込むまでの間に、搬送路を移動する搬送物Ｗの縁からの巻き込みや渦の発生を抑制することができ、搬送物Ｗのバタつきを抑制することができる。

一方、排気口２５ａの配列のうち、搬送路の長手方向に沿った方向の配列については、特に限定されることはないが、ノズル２３の真下に対して近い位置にある排気口２５ａの開口を小さくし、これから離れた排気口２５ａの開口をこれに比べて大きくすることができる。これにより排気の均等化が図られて、気流の乱れをさらに小さく抑えることができる。

１．２ｅ．乾燥部の態様
本形態は図１に表れているように、乾燥部２１内で上下方向に３段となるように折り返す搬送路とされ、ここを搬送物Ｗが搬送される。本形態では図２に表れているように、搬送路の幅方向に第１及び第２の３段折り返しの搬送路が並べられている。第１の３段折り返し搬送路は金属箔Ｗ_１の一方の面に配置された塗工材Ｗ_２を乾燥する搬送路であり、第２の３段折り返し搬送路は金属箔Ｗ_１の一方の面に塗工材Ｗ_２が積層された搬送物の金属箔Ｗ_１の他方の面に配置された塗工材Ｗ_２を乾燥する搬送路である。従って、第１の３段折り返し搬送路を出た搬送物Ｗは第２の３段折り返し搬送路に入る前に反転及び塗工材の塗工が行われる。当該反転及び塗工は公知の装置及び方法により行われる。
これにより金属箔Ｗ_１の両面に塗工材Ｗ_２が積層された搬送物Ｗとなる。
第１の３段折り返し搬送路及び第２の３段折り返し搬送路の基本的考え方は同じであり上記の通りである。

１．３．排気部
排気部３１は排気板２５を通して乾燥部２１からの排気を排気する部位である。排気部３１の具体的態様は特に限定されることはなく公知の態様を適用することができる。

２．乾燥用気体（空気）の流れ
以上のような乾燥装置１０は次のように作動する。
乾燥部２１では搬送物Ｗが搬送路を搬送ローラ２２により搬送される。
一方、給気部１１の送風部１３に設けられたブロアが作動して給気口１２ａから空気が流入する。給気口１２ａから流入した空気は加熱部１２に加熱されて送風部１３に入り送風口１３ａから流出し、乾燥部２１に流入する。

乾燥部２１では送風口１３ａに連通する配管２４により各ノズル２３に空気が配分されて各ノズル２３から搬送物Ｗの塗工材Ｗ_２に向けて空気が噴射され塗工材Ｗ_２を乾燥する。上記したように本形態では、１段目と３段目では図３に示したように、ノズル２３から下方に空気を噴射して搬送物Ｗを搬送ローラ２２に押し当てる。一方、２段目では図５に示したように、ノズル２３から上方に空気を噴射して搬送物Ｗを搬送ローラ２２に押し当てる。これによりノズル２３からの空気の噴射で搬送物Ｗを搬送ローラ２２に押し当てて搬送物Ｗの搬送の姿勢維持、及び、搬送安定性を高めることができる。

ノズル２３から噴射して搬送物Ｗを乾燥させた空気は、図２、図４、図６からわかるように、搬送物Ｗの幅方向（搬送路の幅方向）の両側から流れ出し、排気部３１に向かって流れる。乾燥部２１と排気部３１との間には排気板２５が設けられているので、排気は排気板２５の排気口２５ａを通過して排気部３１に達し、排気される。

本形態では、排気口２５ａは図２、図８で示したように、排気板２５の本体２６のうち搬送路の幅方向（搬送物Ｗの幅方向）の両端のそれぞれに、搬送路の長手方向（搬送物Ｗの長手方向）に所定の間隔で配置されている。図２、図８にＧで示した排気口２５ａの幅方向の間隔が搬送路の幅と同じ又はこれよりも大きく形成され、又は、当該Ｇで示した間隔の範囲内に搬送路の幅の全部が含まれるように排気口２５ａが配置され、排気口２５ａは搬送路の幅方向外側に位置することで、搬送物Ｗを乾燥させた後の空気が排気部３１に流れ込むまでの間に、搬送路を移動する搬送物Ｗの縁からの巻き込みや渦の発生を抑制することができ、搬送物Ｗのバタつきを抑制することができる。

１０乾燥装置
１１給気部
２１乾燥部
２２搬送ローラ
２３ノズル
２５排気板
２５ａ排気口
３１排気部

Claims

乾燥部内の搬送路を搬送される搬送物に対して噴射された乾燥用気体を排出する排気口が設けられた乾燥装置であって、
前記排気口は前記搬送路の幅方向外側に位置する、
乾燥装置。