JP5335724B2 - 乾燥処理装置 - Google Patents
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Description
さらに、この乾燥処理装置では、気体状態変更手段が恒温室内に複数設けられているので、密閉容器が各気体状態変更手段に相当する各ポジションで停止している各停止時間のそれぞれが処理材料の乾燥時間よりも短くても、各停止時間の合計で処理材料の乾燥時間が確保されるので、処理材料を十分に乾燥させることができる。
また、この乾燥処理装置では、処理材料が乾燥中に密閉容器内に揮発分を生じさせるような材料であっても、複数の気体状態変更手段によって密閉容器内の揮発分を十分に抜き出すことができるので、密閉容器内に揮発分が発生することによる密閉容器内の圧力上昇を確実に防止し、所定の圧力状態(例えば、真空状態)に維持できる。
また、この乾燥処理装置では、密閉容器を各気体状態変更手段に相当する各ポジションに移動させながら、密閉容器内の圧力を変化させることができる。従って、処理材料の圧力変化による耐久性の試験を行うことができる。また、処理材料に含まれる蒸気分圧の異なる材料成分を、蒸発の順番を制御しながら蒸発させることができる。
また、この乾燥処理装置では、複数の密閉容器を1つずつ恒温室内に搬送することで、2つ以上の密閉容器を同時に恒温室内に配置した場合と比べて、恒温室内で維持されている温度が熱損失によって大きく変化することを防止できる。
図1及び図2に示されるように、乾燥処理装置100は、搬入機構1、恒温室2及び冷却機構3を有している。搬入機構1、恒温室2及び冷却機構3は、処理材料6を内部に収容した密閉容器5の搬送方向(X方向)に沿って上流側から下流側に向けて順次配置されており、密閉容器5は、搬送パレット7に載置された状態で、搬入機構1、恒温室2及び冷却機構3の順番に搬送される。本発明で用いられる処理材料6は、例えばリチウムイオンバッテリー(LiB)の電極材であり、ロール形状を有している。
図1に示されるように、搬入機構1は、密閉容器5が載置された搬送パレット7を常温に維持した状態で恒温室2に搬送するものである。搬入機構1は、密閉容器5が載置された搬送パレット7をフリーフロー搬送可能なチェーン8と、チェーン8と噛み合う4つのスプロケット10を有している。そして、各スプロケット10を回転駆動させることにより、各スプロケット10に噛み合うチェーン8を任意の速度で移動させることができる。これにより、搬入機構1は、密閉容器5が載置された搬送パレット7をX方向に移動させることにより、密閉容器5が載置された搬送パレット7を恒温室2に搬送することができる。なお、チェーンコンベアはフリーフロー方式であり、密閉容器5が載置された搬送パレット7の位置決めストッパ8aが設けられている。
恒温室2は、その内部が所定温度に維持されることで、密閉容器5内の処理材料6の乾燥処理を行うことができる。また、この恒温室2内に配置された密閉容器5内の真空引きや窒素置換を行うことができる。
図1に示されるように、恒温室2は、密閉容器5が載置された搬送パレット7を搬送可能なチェーン17と、チェーン17と噛み合う6つのスプロケット19を有している。そして、各スプロケット19を回転駆動させることにより、各スプロケット19に接するチェーン17を任意の速度で移動させることができる。これにより、恒温室2は、密閉容器5が載置された搬送パレット7をX方向に移動させることにより、密閉容器5が載置された搬送パレット7を冷却機構3に搬送することができる。なお、チェーン17及び各スプロケット19は、高温加熱に適するものであれば、任意の材料を用いることができる。本実施形態では、チェーン17及びスプロケット19で、搬送機構が構成される。
冷却機構3は、恒温室2から外部に搬送された密閉容器5に冷却ファンから冷風を吹き付けて冷却するためのものである。図1に示されるように、冷却機構3は、密閉容器5が載置された搬送パレット7を搬送可能なチェーン30と、チェーン30と噛み合う4つのスプロケット32と、密閉容器5に向けて冷風を吹き出す冷却ファン(図示省略)と、その駆動機構等で構成されている。そして、各スプロケット32を回転駆動させることにより、各スプロケット32に噛み合うチェーン30を任意の速度で移動させることができる。これにより、冷却機構3は、密閉容器5が載置された搬送パレット7をX方向に移動させるとともに、密閉容器5がチェーン30上で冷却ファンからの冷風を浴びることにより、密閉容器5内に収容された処理材料6が冷却される。
図3〜図5に示されるように、密閉容器5は、処理材料6の乾燥に適した雰囲気環境を形成するためのものである。より具体的には、密閉容器5内が、窒素ガスで充たされたり、真空状態で維持されたり、密閉容器5内の温度が常温または高温で維持されたりする。
以下では、本実施形態の乾燥処理装置における処理材料6の乾燥処理工程について、図6を参照しつつ説明する。図6は、搬送される密閉容器内の温度と圧力の変化を示している。この処理工程は、以下に示す搬入工程、乾燥工程及び冷却工程からなる。また、この処理工程では、恒温室2の内部が150℃で保たれており、冷却機構3は、密閉容器5に冷風を吹き付け可能な状態にセットされている。
まず、この搬入工程では、時刻t0において、搬入機構1によって、密閉容器5が載置された搬送パレット7の搬送が開始され、密閉容器5が載置された搬送パレット7が150℃に保たれた恒温室2の内部に搬入される。
次に、この乾燥工程では、時刻t1において、恒温室2の内部に搬入された密閉容器5が載置された搬送パレット7は、位置決めストッパ17aによって第1真空ポジションP1で停止するとともに、密閉容器5の接続部44aが第1耐熱カプラー12aに接続される。そして、第1耐熱カプラー12aを介して、密閉容器5の耐熱カプラー44と、真空引きユニット16とが接続され、密閉容器5内の圧力が0気圧になるまで真空引きユニット16による真空引きが行われる。
最後に、この冷却工程では、時刻t7において冷却機構3に搬送された密閉容器5に対して、冷却ファンから冷風が吹き付けられ、密閉容器5内の処理材料6が常温に達するまで冷却される。
以上、本実施形態の乾燥処理装置100では、恒温室2内において乾燥処理が終了すると、密閉容器5は恒温室2の外部へと搬送される。従って、従来の乾燥処理装置のように、処理材料を恒温室の外部へ取り出すために恒温室の内部を冷却する必要がなく、恒温室2の内部を高温に維持することができる。そのため、複数回の乾燥処理工程が連続して行われる場合でも、恒温室2内の温度を高温に維持できることから、処理材料6の乾燥処理工程に要する熱エネルギーを低減できる。
2 恒温室
3 冷却機構
5 密閉容器
6 処理材料
12 第1接続装置
13 第2接続装置
14 第3接続装置
15 窒素ガス置換ユニット
16 真空引きユニット
17 チェーン
19 スプロケット
45 ヒータ
46 送風手段
47 冷却手段
100 乾燥処理装置
Claims (4)
- 処理材料を収容した複数の密閉容器を内部に配置可能な恒温室と、
前記恒温室内の前記密閉容器を前記恒温室の外部へ搬送する搬送機構とを備え、
前記恒温室は、
前記密閉容器内の気体状態を変更するための気体状態変更手段と、
前記密閉容器内の温度を調節するための温度調節手段とを有し、
前記気体状態変更手段は、前記恒温室の複数のポジションに設けられ、各ポジションにおいて、前記密閉容器内を真空に制御した後、当該密閉容器内を加圧するものであり、
前記温度調整手段は、前記恒温室内の空気を加熱することにより、前記密閉容器内部を外部から加熱するものであることを特徴とする乾燥処理装置。 - 前記気体状態変更手段は、真空引きユニットと気体置換ユニットとを有しており、
前記真空引きユニットおよび前記気体置換ユニットは、それらのいずれかが前記密閉容器と接続されるものであり、前記真空引きユニットと前記密閉容器とが接続された場合には、前記密閉容器の真空引きが行われ、前記気体置換ユニットと前記密閉容器とが接続された場合には、前記密閉容器内の気体の種類を変更可能であることを特徴とする請求項1に記載の乾燥処理装置。 - 前記気体置換ユニットは、前記密閉容器内に窒素ガスを供給するものであることを特徴とする請求項2に記載の乾燥処理装置。
- 前記搬送機構によって前記恒温室の外部へ搬送された前記密閉容器を冷却する冷却機構を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の乾燥処理装置。
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