JP4572623B2 - コンデンサ用電極箔の製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は各種電子機器に使用されるアルミ電解コンデンサの電極箔を製造する際に使用されるコンデンサ用電極箔の製造装置に関するものである。
図４はこの種の従来のコンデンサ用電極箔の製造装置の構成を示した概念図であり、図４において、１１はエッチング液１２が充填されたエッチング槽、１３はこのエッチング槽１１に連結されて予備のエッチング液１２が充填された循環槽である。１４は上記エッチング槽１１と循環槽１３内のエッチング液１２を循環させるポンプ、１５はこのポンプ１４と上記エッチング槽１１の間に連結された熱交換器、１６はこの熱交換器１５にスチームを送り込むように設けられた加熱部を構成する加熱弁、１７は同じく熱交換器１５に冷却水を送り込むように設けられた冷却部を構成する冷却弁、１８は上記エッチング液１２の温度を測定する白金測温抵抗体からなる測定部である。
このように構成された従来のコンデンサ用電極箔の製造装置は、上記エッチング槽１１内に充填されたエッチング液１２に図示しない電極箔を浸漬して連続走行させ、この電極箔に所定の電圧を印加してエッチングピットを形成することにより、電極箔の表面を粗面化するエッチング作業を行うと共に、測定部１８で測定されたエッチング液１２の温度に基づいて図示しない制御部により加熱弁１６または冷却弁１７を作動させてスチームまたは冷却水を熱交換器１５に送り込み、これによりエッチング液１２の温度を上昇させたり、あるいは低下させたりすることにより、エッチング液１２の温度を常に所定の温度に保つように制御を行うように構成されたものであった。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平２−６６９２６号公報
しかしながら上記従来のコンデンサ用電極箔の製造装置では、エッチング作業の効率化からエッチング液１２を常温以上の高温にした状態でエッチング作業を行うようにしているが、エッチング作業の進行に伴って電極箔が発熱し、これによりエッチング液１２の温度が所定の温度以上に上昇するために、冷却弁１７から冷却水を熱交換器１５に送り込むことによりエッチング液１２を所定の温度まで低下させるようにしていたが、上記エッチング槽１１には循環槽１３が連結されているために温度調整が必要なエッチング液１２の量はエッチング槽１１と循環槽１３を合わせた液量となり、このために必要以上の時間を費やしてしまい、エッチング液１２の温度を低下させる指示を出してから実際にエッチング液１２の温度が下がり始めるまでに遅れが発生するという問題があった。
また、上記エッチング液１２の温度調整は熱交換器１５を介して行うように構成されているため、エッチング液１２の温度を上昇させるために加熱弁１６から熱交換器１５にスチームを送り込む作業と、エッチング液１２の温度を低下させるために冷却弁１７から熱交換器１５に冷却水を送り込む作業を同時に行うことが不可能であり、このために、図５に示すように、所定の時間内に加熱弁１６を全開状態から全閉状態にし、かつ冷却弁１７を全閉状態から全開状態にする作業を行おうとする場合には、上記加熱弁１６が全閉状態になるまで冷却弁１７を開くことができないために冷却弁１７が半開するまでの所要時間を見ても７５秒間も必要となるものであり、多大な時間を必要として極めて効率が悪いばかりでなく、温度制御の精度も悪いという課題を有したものであった。
本発明はこのような従来の課題を解決し、エッチング液の温度制御を効率良く短時間で、かつ精度よく行うことが可能なコンデンサ用電極箔の製造装置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明は、エッチング槽内に第１の熱交換器ならびに第２の熱交換器とエッチング槽内のエッチング液を循環させるポンプを配設すると共に、この第１の熱交換器に加熱弁を介してスチームを送り込む加熱部と、上記第２の熱交換器に冷却弁を介して冷却水を送り込む冷却部を夫々連結し、かつ上記加熱部と第１の熱交換器を連結する経路と、冷却部と第２の熱交換器を連結する経路を開閉自在に連結する強制冷却弁を設け、上記エッチング槽内のエッチング液の温度変化に対応して、上記エッチング槽内に配設された第１の熱交換器ならびに第２の熱交換器に上記加熱部ならびに冷却部からスチームおよび／または冷却水を送り込んでエッチング液の温度を所望の温度に制御するようにしたコンデンサ用電極箔の製造装置というものであり、これにより、エッチング液の温度を上昇あるいは低下させるための加熱部と冷却部に夫々独立した熱交換器を設けているために加熱部と冷却部を同時に作動させることができるようになり、エッチング液の温度制御を効率良く短時間で、かつ精度良く行うことが可能になるという作用効果を有する。
また、加熱部と第１の熱交換器を連結する経路と、冷却部と第２の熱交換器を連結する経路を開閉自在に連結する強制冷却弁を設けたという構成のものであり、これにより、上記強制冷却弁を全開（加熱弁は全閉）状態にして冷却弁を全開状態にすることにより、冷却水が第１の熱交換器と第２の熱交換器の両方に送り込まれるようになるため、極めて短時間でエッチング液の温度を低下させることができるようになるという作用効果を有する。
以上のように本発明によるコンデンサ用電極箔の製造装置は、エッチング液の温度を上昇あるいは低下させるための加熱部と冷却部に夫々独立した熱交換器を設けているために加熱部と冷却部を同時に作動させることができるようになり、このためにエッチング液の温度制御を効率良く短時間で、かつ精度良く行うことが可能になるという格別の効果が得られるものである。
（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明について説明する。
以下、実施の形態を用いて、本発明について説明する。
図１は本発明の一実施の形態によるコンデンサ用電極箔の製造装置の構成を示した概念図であり、図１において、１はエッチング液２が充填されたエッチング槽、３はこのエッチング槽１に連結されてエッチング液２を循環させるポンプ、４と５は上記エッチング槽１内に配設された第１の熱交換器と第２の熱交換器、６はこの第１の熱交換器４に連結されてスチームを第１の熱交換器４に送り込む加熱部を構成する加熱弁、７は上記第２の熱交換器５に連結されて冷却水を第２の熱交換器５に送り込む冷却部を構成する冷却弁、８は上記加熱弁６と第１の熱交換器４を連結する経路と、冷却弁７と第２の熱交換器５を連結する経路を開閉自在に接続するように連結した強制冷却弁、９は上記エッチング液２の液温を測定する白金測温抵抗体からなる測定部である。
なお、本実施の形態によるコンデンサ用電極箔の製造装置は、従来の循環槽１３を無くした構成としたことにより、エッチング液２のトータルの液量が約１／２になっているものである。
このように構成された本実施の形態によるコンデンサ用電極箔の製造装置は、上記エッチング槽１内に充填されたエッチング液２に図示しない電極箔を浸漬して連続走行させ、この電極箔に所定の電圧を印加してエッチングピットを形成することにより、電極箔の表面を粗面化するエッチング作業を行うと共に、上記測定部９により測定したエッチング液２の液温に基づいて図示しない制御部により加熱弁６と冷却弁７を適宜作動させ、スチームおよび／または冷却水を第１の熱交換器４ならびに第２の熱交換器５に送り込むことにより、常にエッチング液２の液温を所定の温度に保つように制御を行うように構成されたものである。
なお、上記エッチング液２の液温制御について詳しく説明すると、物質ｍ（ｇ）の温度をＴ１（℃）からＴ２（℃）まで変化させるために必要な熱量Ｑ（ｃａｌ）は、以下の演算式により求められる。
Ｑ＝ｍｃ（Ｔ２−Ｔ１）
なお、Ｑ＝熱量（ｃａｌ）、ｍ＝質量（ｇ）＝比重（ｇ／ｍｌ）×容積（ｍｌ）、
ｃ＝比熱（ｃａｌ／ｇ）、Ｔ１＝温度（℃）、Ｔ２＝温度（℃）
これにより、エッチング液２の温度をＴ１（℃）からＴ２（℃）まで変化させる場合には、対象となるエッチング液２の量が少ない方が少ない熱量で済むことになり、従来のような循環槽１３を無くした本実施の形態によるコンデンサ用電極箔の製造装置は、短時間で効率良くエッチング液２の温度制御を行うことができるということが分かるものである。
なお、Ｑ＝熱量（ｃａｌ）、ｍ＝質量（ｇ）＝比重（ｇ／ｍｌ）×容積（ｍｌ）、
ｃ＝比熱（ｃａｌ／ｇ）、Ｔ１＝温度（℃）、Ｔ２＝温度（℃）
これにより、エッチング液２の温度をＴ１（℃）からＴ２（℃）まで変化させる場合には、対象となるエッチング液２の量が少ない方が少ない熱量で済むことになり、従来のような循環槽１３を無くした本実施の形態によるコンデンサ用電極箔の製造装置は、短時間で効率良くエッチング液２の温度制御を行うことができるということが分かるものである。
このために、本実施の形態によるコンデンサ用電極箔の製造装置は、エッチング液２の温度を上昇させるために加熱弁６から第１の熱交換器４にスチームを送り込む作業と、エッチング液２の温度を低下させるために冷却弁７から第２の熱交換器５に冷却水を送り込む作業を同時に行うことができるために、所定の時間内に加熱弁６を全開状態から全閉状態にし、かつ冷却弁７を全閉状態から全開状態にする作業を行おうとする場合には、加熱弁６が全閉状態になるまでに冷却弁７を開くことが可能となるため、図２に示すように加熱弁６が全閉状態になるまでに冷却弁７を開くようにすることによって冷却弁７が半開するまでの所要時間は５７秒間となり、従来と比較すると２４％の時間短縮を図ることができるようになるものである。
また、上記強制冷却弁８を全開（加熱弁６は全閉）状態にして冷却弁７を全開状態にすることにより、冷却水が第１の熱交換器４と第２の熱交換器５の両方に送り込まれるようになるため、極めて短時間でエッチング液２の温度を低下させることができるようになるものである。
図３は本実施の形態によるコンデンサ用電極箔の製造装置の温度制御特性を測定した結果を比較例として従来品と比較して示したものであり、縦軸は温度の変化（１マスあたり１℃）を表し、横軸は経過時間（１マスあたり６分）を表している。
図３から明らかなように、本実施の形態によるコンデンサ用電極箔の製造装置は所望の温度に対して±０．５℃の範囲で制御を行うことができ、従来品の±０．８℃と比較して大幅に精度が向上していることが分かり、エッチング液２の温度制御を効率良く短時間で、かつ精度良く行うことが可能になるという格別の効果を奏するものである。
本発明によるコンデンサ用電極箔の製造装置は、エッチング液の温度を上昇あるいは低下させる作業を同時に行うことができるため、エッチング液の温度制御を効率良く短時間で、かつ精度良く行うことが可能になり、特に小型大容量化が要望されるアルミ電解コンデンサ用の電極箔を製造する際に有用なものである。
１ エッチング槽
２ エッチング液
３ ポンプ
４ 第１の熱交換器
５ 第２の熱交換器
６ 加熱弁
７ 冷却弁
８ 強制冷却弁
９ 測定部
２ エッチング液
３ ポンプ
４ 第１の熱交換器
５ 第２の熱交換器
６ 加熱弁
７ 冷却弁
８ 強制冷却弁
９ 測定部
Claims (1)
- エッチング液が充填されたエッチング槽内に電極箔を連続走行させて所定の電圧を印加して電極箔のエッチングを行うコンデンサ用電極箔の製造装置において、上記エッチング槽内に第１の熱交換器ならびに第２の熱交換器とエッチング槽内のエッチング液を循環させるポンプを配設すると共に、この第１の熱交換器に加熱弁を介してスチームを送り込む加熱部と、上記第２の熱交換器に冷却弁を介して冷却水を送り込む冷却部を夫々連結し、かつ上記加熱部と第１の熱交換器を連結する経路と、冷却部と第２の熱交換器を連結する経路を開閉自在に連結する強制冷却弁を設け、上記エッチング槽内のエッチング液の温度変化に対応して、上記エッチング槽内に配設された第１の熱交換器ならびに第２の熱交換器に上記加熱部ならびに冷却部からスチームおよび／または冷却水を送り込んでエッチング液の温度を所望の温度に制御するようにしたコンデンサ用電極箔の製造装置。
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