TW201447207A - 含噴嘴之加熱器及乾燥爐 - Google Patents
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Abstract
當紅外線加熱器40的燈絲41釋出電磁波時，在外周部31之中，露出到外部之紅外線透過露出面36a，係在電磁波之中，至少透過紅外線的一部份，以照射到外部。又，自具有外周部31之第1及第2噴嘴39a，39b，使做為流體之冷風送風到外部。此時，紅外線透過露出面36a藉流通冷媒流路49之冷媒，可間接性地被冷卻。外周部31係具有覆蓋紅外線加熱器40的周圍之管狀構件36，管狀構件36的至少一部份成為紅外線透過露出面36a。
Description
本發明係關於一種含噴嘴之加熱器及乾燥爐。
先前，具有用於送風之噴嘴及加熱器之含噴嘴之加熱器係眾所周知。例如在專利文獻1中，記載有使狹縫狀送風噴嘴與棒狀加熱器並列配置之含噴嘴之加熱器。棒狀加熱器記載有使用將碳燈絲當作發熱體之石英絕緣子中波長紅外線加熱器。在此含噴嘴之加熱器中，藉具有噴嘴及加熱器，以加熱器加熱乾燥對象，同時藉來自噴嘴之送風，去除藉加熱揮發之水等成分，可高效率地乾燥。
【專利文獻1】日本特開2001-330368號公報
但是，在專利文獻1的含噴嘴之加熱器中，紅外線加熱器的表面露出到外部，此露出面有時會因為本身的紅外線而過熱。而且，當紅外線加熱器的表面過熱時，有時例如乾燥對象或乾燥環境氣體也會過熱。又，為抑制乾燥對象或乾燥
環境氣體過熱，當加大乾燥對象與含噴嘴之加熱器之距離時，有時乾燥效率會下降。
本發明係為解決上述課題而研發出者，其主要目的係在含噴嘴之加熱器中，可更加抑制露出到外部之表面的過熱。
本發明之含噴嘴之加熱器係具有：紅外線加熱器，具有當被加熱時，釋出包含紅外線之電磁波之發熱體；外周部，覆蓋前述紅外線加熱器的周圍的至少一部份，其具有：一個以上之噴嘴，可使乾燥乾燥對象之流體送風至外部；以及紅外線透過露出面，露出到外部，使前述電磁波中之至少紅外線一部份透過，而可照射前述乾燥對象；以及冷媒流路，可流通冷卻前述紅外線透過露出面之冷媒。
在本發明之含噴嘴之加熱器中，當紅外線加熱器的發熱體釋出包含紅外線之電磁波時，外周部之中，露出到外部之紅外線透過露出面係在電磁波之中，至少透過紅外線的一部份以照射到外部。又，自具有外周部之一個以上之噴嘴送風流體到外部。藉此，可對於乾燥對象進行紅外線之照射及送風。又，此時，紅外線透過露出面藉流通冷媒流路之冷媒，可被冷卻。藉此，可更加抑制做為露出到外部之表面之紅外線透過露出面的過熱。而且，藉更加抑制紅外線透過露出面的過熱，可抑制例如乾燥對象或乾燥環境氣體之過熱，或者，可減少含噴嘴之加熱器與乾燥對象之距離，而提高乾燥效率。在
此，前述電磁波可以係峰值波長為紅外線領域(例如波長係0.7μm~8μm之領域)，也可以係峰值波長為近紅外線領域(例如波長係0.7μm~3.5μm之領域)。又，本發明之含噴嘴之加熱器，也可以係具有調整流過前述冷媒流路之冷媒量之流量調整機構者。
在本發明之含噴嘴之加熱器中，也可以前述外周部係具有覆蓋前述紅外線加熱器的周圍之管狀構件，前述管狀構件的至少一部份成為前述紅外線透過露出面。如此一來，例如乾燥環境氣體變得很難到達紅外線加熱器，可藉管狀構件保護紅外線加熱器。在此情形下，前述管狀構件也可以係使可透過至少紅外線一部份之紅外線透過材料一體成形之構件。如此一來，與例如管狀構件係接合複數構件以形成之構件之情形相比較下，不會形成由接合所造成之間隙，所以，提高保護紅外線加熱器之效果。在此情形中，前述管狀構件也可以具有：平板部，形成平面狀的前述紅外線透過露出面；以及彎曲部，在前述發熱體之中，自該發熱體觀之，覆蓋前述紅外線透過露出面之相反側，而且，垂直於前述發熱體的縱向之剖面成曲線形狀。而且，也可以具有反射層，前述反射層係被設於前述彎曲部的內周面或外周面，在前述電磁波之中，至少反射紅外線的一部份。
在本發明之含噴嘴之加熱器中，前述外周部也可以具有未覆蓋前述紅外線透過露出面，而且形成前述噴嘴之噴嘴形成構件。在此情形下，前述外周部也可以具有密封前述噴嘴形成構件與具有前述紅外線透過露出面之構件間之密封構
件。如此一來，可更加抑制來自噴嘴之送風，進入噴嘴形成構件與具有前述紅外線透過露出面之構件之間，所以，可高效率地送風到乾燥對象。
在本發明之含噴嘴之加熱器中，前述噴嘴也可以被形成在前述紅外線透過露出面上。
在本發明之含噴嘴之加熱器中，也可以具有反射層，前述反射層係自前述發熱體觀之，被設於前述紅外線透過露出面的相反側，在該電磁波之中，至少反射紅外線的一部份。如此一來，在紅外線透過露出面，被放射自發熱體直接釋出之紅外線及藉反射層被反射之紅外線，藉此，可自紅外線透過露出面往外部釋出更多紅外線，可更高效地乾燥乾燥對象。在此情形下，前述反射層可為例如剖面形狀係圓弧等曲線狀之板狀構件，也可係平板狀的構件。當反射層的剖面係曲線狀時，在反射層的曲面的焦點位置或中心位置，也可以被配置前述發熱體。藉此，可提高自紅外線透過露出面往外部釋出更多紅外線之效果。又，當前述外周部係具有前述管狀構件之構成時，前述反射層可形成在該管狀構件的內周面，也可以形成在外周面上。
在本發明之含噴嘴之加熱器中，也可以前述紅外線加熱器係具有內壁，前述內壁係被配置於前述紅外線透過露出面與前述發熱體之間，在前述電磁波之中，至少可透過紅外線的一部份，前述冷媒流路係被設於前述紅外線透過露出面與前述內壁間之空間的至少局部之流路。在此情形下，流通前述冷媒流路之冷媒，可以係直接性冷卻紅外線透過露出面者，也
可以係例如藉冷卻內壁等紅外線透過露出面與發熱體間之物體，間接性冷卻紅外線透過露出面者。當係間接性冷卻時，也可以例如前述紅外線加熱器具有外壁，前述外壁被配置在前述內壁與前述紅外線透過露出面之間，在前述電磁波之中，可透過至少紅外線的一部份，前述冷媒流路係前述外壁與前述內壁間之空間。
在本發明之含噴嘴之加熱器中，前述紅外線透過露出面可以係在前述發熱體的相反側成突出曲面，也可以係在前述發熱體側成突出曲面，也可以係平面。
本發明之乾燥爐係具有上述任一態樣之本發明的含噴嘴之加熱器之物件。因此，本發明之乾燥爐可獲得與本發明的含噴嘴之加熱器相同效果，可獲得例如更加抑制做為露出到外部之表面之紅外線透過露出面的過熱之效果。
10‧‧‧乾燥爐
14‧‧‧爐體
15‧‧‧前端面
16‧‧‧後端面
17，18‧‧‧開口
19‧‧‧搬運通路
20a‧‧‧上側送風裝置
20b‧‧‧下側送風裝置
22a，22b‧‧‧供氣風扇
24a，24b‧‧‧管構造體
30，130，230，330‧‧‧具噴嘴之加熱器
30a~30i‧‧‧第1~第9具噴嘴之加熱器
31，231，331‧‧‧外周部
32‧‧‧第1構件
32a，332a‧‧‧空間
33，233‧‧‧第2構件
34‧‧‧第3構件
35‧‧‧第4構件
35a‧‧‧空間
36‧‧‧管狀構件
36a，236a，336a‧‧‧紅外線透過露出面
36b‧‧‧平板部
36c‧‧‧彎曲部
37‧‧‧反射層
38‧‧‧整流板
38a‧‧‧衝斷孔
39a‧‧‧第1噴嘴
39b‧‧‧第2噴嘴
40‧‧‧紅外線加熱器
41‧‧‧燈絲
41a‧‧‧電氣配線
42‧‧‧內管
43‧‧‧加熱器本體
44‧‧‧外管
49‧‧‧冷媒流路
50‧‧‧帽蓋
52‧‧‧圓筒部
54‧‧‧蓋體
55‧‧‧保持器
57‧‧‧配線拉出部
58‧‧‧液體出入口
59‧‧‧溫度偵知器
60‧‧‧電力供給源
65‧‧‧冷媒供給源
67‧‧‧開關閥
68‧‧‧流量調整閥
70‧‧‧控制器
80‧‧‧片體
82‧‧‧塗膜
84，86‧‧‧滾輪
90a，90b‧‧‧閉鎖構件
236，336‧‧‧平板構件
339‧‧‧衝斷孔
第1圖係乾燥爐10的縱剖面圖。
第2圖係含噴嘴之加熱器30的放大剖面圖。
第3圖係具有第2圖的含噴嘴之加熱器30之紅外線加熱器40的A-A剖面圖。
第4圖係自B-B面觀看第2圖的含噴嘴之加熱器30所得之BB視圖。
第5圖係變形例的含噴嘴之加熱器130的剖面圖。
第6圖係變形例的含噴嘴之加熱器230的剖面圖。
第7圖係變形例的含噴嘴之加熱器330的剖面圖。
接著，關於本發明的實施形態，使用圖面做說明。第1圖係具有做為本發明一實施形態之含噴嘴之加熱器30之乾燥爐10的縱剖面圖。乾燥爐10係使用紅外線及冷風，乾燥被塗佈在片體80上之塗膜82者，其具有爐體14、搬運通路19、具有複數個含噴嘴之加熱器30之上側送風裝置20a及下側送風裝置20b、及控制器70。又，乾燥爐10具有：滾輪84，被設於爐體14的第1圖中之左側(前方)；以及滾輪86，被設於爐體14的第1圖中之右側(後方)。乾燥爐10之構成係使成為乾燥對象之上表面形成有塗膜82之片體80，藉滾輪84，86連續性搬運以進行乾燥之滾輪到滾輪方式之乾燥爐。而且，含噴嘴之加熱器30係在爐體14內配置有複數支(在第1圖中係9支)，其中，被配置於片體80上側之五支含噴嘴之加熱器30，係自前端面15開始側依序稱做第1~第5含噴嘴之加熱器30a~30e。又，被配置於片體80下側之四支含噴嘴之加熱器30，係自前端面15開始側依序稱做第6~第9含噴嘴之加熱器30f~30i。
爐體14係成概略立方體之絕熱構造體，在前端面15及後端面16分別具有開口17，18。此爐體14係自前端面15至後端面16之長度係例如2~10公尺。
搬運通路19係自開口17至開口18之通路，在水平方向(第1圖的左右方向)貫穿爐體14。單面塗佈有塗膜82之片體80，通過此搬運通路19。片體80係使塗佈有塗膜82之表面朝上，自開口17被搬入，於水平方向上行進在爐體
14的內部，自開口18被搬出。
上側送風裝置20a係朝向通過爐體14內之塗膜82或片體80，送出冷風之裝置。上側送風裝置20a具有供氣風扇22a、管構造體24a、及複數含噴嘴之加熱器30之中，第1~第5含噴嘴之加熱器30a~30e。此上側送風裝置20a不僅送出冷風，也進行由含噴嘴之加熱器30所做之對塗膜82(片體80)之紅外線照射。供氣風扇22a係被配置於爐體14的外部，被安裝在管構造體24a，使冷風供給到管構造體24a的內部。冷風係例如常溫或50℃以下之空氣。供氣風扇22a可調節產生之冷風的風量。冷風的風量並未特別侷限，但是，可在例如5Nm3/h~100Nm3/h範圍內調節。管構造體24a係成為來自供氣風扇22a之冷風的通路。管構造體24a係自供氣風扇22a貫穿爐體14的天井，形成直到爐體14的內部之通路。管構造體24a係在爐體14的外部中，分歧成複數個(在第1圖中係五個)通路，各通路係貫穿爐體14，分別連接在第1~第5含噴嘴之加熱器30a~30e。第1~第5含噴嘴之加熱器30a~30e係在片體80的上側中，自前端面15側橫跨到後端面16側，概略均等地被配置。
下側送風裝置20b係朝向通過爐體14內之塗膜82或片體80，送出冷風之裝置。下側送風裝置20b具有供氣風扇22b、管構造體24b、及複數含噴嘴之加熱器30之中，第6~第9含噴嘴之加熱器30f~30i。此下側送風裝置20b不僅送出冷風，也進行由含噴嘴之加熱器30所做之對塗膜82(片體80)之紅外線照射。供氣風扇22b係被配置於爐體14的外部，被
安裝在管構造體24b，使冷風供給到管構造體24b的內部。冷風係例如常溫或50℃以下之空氣。供氣風扇22b可調節產生之冷風的風量。冷風的風量並未特別侷限，但是，可在例如5Nm3/h~100Nm3/h範圍內調節。管構造體24b係成為來自供氣風扇22b之冷風的通路。管構造體24b係自供氣風扇22b貫穿爐體14的底部，形成直到爐體14的內部之通路。管構造體24b係在爐體14的外部中，分歧成複數個(在第1圖中係四個)通路，各通路係貫穿爐體14，分別連接在第6~第9含噴嘴之加熱器30f~30i。第6~第9含噴嘴之加熱器30f~30i係在片體80的下側中，自前端面15側橫跨到後端面16側，概略均等地被配置。
複數含噴嘴之加熱器30(第1~第9含噴嘴之加熱器30a~30i)，係具有相同構成，其皆被安裝使得縱向直交片體80的搬運方向(前後方向)。又，被配置於片體80上側之第1~第5含噴嘴之加熱器30a~30e、及被配置於片體80下側之第6~第9含噴嘴之加熱器30f~30i，係在搬運方向上交錯配置。因此，第1~第5含噴嘴之加熱器30a~30e的正下方，不存在第6~第9含噴嘴之加熱器30f~30i。以下，說明一個含噴嘴之加熱器30的構成。
第2圖係含噴嘴之加熱器30的放大剖面圖。又，第3圖係具有第2圖的含噴嘴之加熱器30之紅外線加熱器40的A-A剖面圖。第4圖係具有第2圖的含噴嘴之加熱器30之從B-B面觀之的BB視圖。而且，第2圖~第4圖皆表示被配置於片體80上側之含噴嘴之加熱器30(第1~第5含噴嘴之
加熱器30a~30e)的構成。被配置於片體80下側之含噴嘴之加熱器30(第6~第9含噴嘴之加熱器30f~30i)，係具有相反被配置於片體80上側之含噴嘴之加熱器30的上下之構成(將水平面當作對稱面之面對稱構成)。如第2圖所示，含噴嘴之加熱器30具有：紅外線加熱器40，具有做為發熱體之燈絲41；以及外周部31，覆蓋紅外線加熱器40。
紅外線加熱器40係透過紅外線透過露出面36a，照射紅外線到通過爐體14內之塗膜82之裝置。如第2圖及第3圖所示，紅外線加熱器40係具有：加熱器本體43，形成使得內管42包圍不誘鋼製之燈絲41；以及外管44，被設於加熱器本體43的外側，形成使得包圍內管42；在這些的兩端安裝有帽蓋50。內管42與外管44間之空間，成為可流通冷媒(例如空氣)之冷媒流路49。又，紅外線加熱器40係具有檢出外管44的表面溫度之溫度偵知器59(第3圖)。而且，內管42與外管44被配置成同心圓狀，使得在其圓的中心配置有燈絲41。
加熱器本體43係兩端被配置於帽蓋50的內部之保持器55支撐。加熱器本體43係被配置於爐體14的外部之電力供給源60，供給電力到燈絲41。當燈絲41被加熱到既定溫度(例如1200~1700℃)時，放射包含紅外線之電磁波。燈絲41放射之電磁波，雖然並未特別侷限，但是，其係例如峰值波長為紅外線領域(波長係0.7μm~8μm之領域)或近紅外線領域(波長係0.7μm~3.5μm之領域)。在本實施形態中，其係峰值波長放射3μm左右之電磁波者。內管42係包圍燈絲41
之剖面成圓形之管，吸收自燈絲41放射之電磁波的一部份，以透過紅外線之紅外線透過材料形成。使用在內管42之紅外線透過材料，在例如鍺、矽、藍寶石、氟化鈣、氟化鋇、硒化鋅、硫化鋅、硫系玻璃、透過性礬土陶瓷等之外，也可以係可透過紅外線之石英玻璃等。在本實施形態中，內管42係在上述紅外線透過材料之中，採用吸收做為電磁波的一部份之波長超過3.5μm之紅外線，透過3.5μm以下之紅外線之石英玻璃。又，內管42的內部，係成為真空環境氣體或鹵素環境氣體。被連接在燈絲41上之電氣配線41a，係透過被設於帽蓋50上之配線拉出部57，氣密地被拉出到外部，被連接在電力供給源60。如第3圖所示，帽蓋50係使圓盤狀的蓋體54與被立設於蓋體54上之圓筒部52一體成形。外管44的左右兩端被固定在圓筒部52。
外管44係以上述紅外線透過材料形成之管體。在本實施形態中，其係與內管42同樣地，採用吸收波長超過3.5μm之紅外線，透過3.5μm以下之紅外線之石英玻璃。而且，外管44係藉流過冷媒流路49之冷媒，可冷卻到例如200℃以下。
冷媒流路49係內管42與外管44間之空間，透過被設於帽蓋50之流體出入口58，可流通冷媒。冷媒係例如空氣等之流體。流體出入口58係雖然圖示省略，但是，透過貫穿外周部31(管狀構件36a、第4構件35及第1構件32)之例如矽管等構件，與被配置於爐體14的外部之冷媒供給源65連接。供給自冷媒供給源65之冷媒，係自一邊的流體出入口
58流入冷媒流路49內，流通冷媒流路49內，以自另一邊的流體出入口58流出。流通冷媒流路49之冷媒，係發揮直接降低做為紅外線加熱器40的外表面之外管44的溫度之角色，或者，藉降低外管44的溫度，直接降低紅外線透過露出面36a的溫度之角色。
如第2圖所示，外周部31具有：第1~第4構件32~35、具有紅外線透過露出面36a之管狀構件36、反射層37、整流板38、第1及第2噴嘴39a，39b、及密封構件90a，90b。第1構件32係構成含噴嘴之加熱器30的最外周之構件，在上下具有開口。第1構件32的上側的開口，係被連接到管構造體24a的內部。自第1構件32的下側的開口，露出有第2及第3構件33，34的下端及紅外線透過露出面36a。第2構件33及第3構件34，係彎曲之板狀構件，分別被配置於第1構件32與管狀構件36之間，同時被配置使得以第2構件33與第3構件34自前後(第2圖的左右)夾持管狀構件36。第4構件35係下側開口地彎曲之板狀構件，覆蓋管狀構件36的上側，同時覆蓋紅外線加熱器40的上側及前後(第2圖的左右)。第4構件35係前側(第2圖所示之左側)的下端，與第2構件33的上端接合，後側(第2圖所示之右側)的下端，與第3構件34的上端接合。第4構件35與第2構件33及第3構件34，係例如藉熔接等被接合。藉此，以第1構件32的內周面與第2~第4構件33~35的外周面包圍之空間32a，係成為來自管構造體24a之冷風的流路。空間32a係藉整流板38被上下分隔。整流板38係具有多數衝斷孔38a之平板狀的構件，
整流來自管構造體24a之冷風，導引往下方之第1噴嘴39a及第2噴嘴39b。而且，雖然省略圖示，但是，第1構件32係在左右方向(第4圖的左右方向)的端部具有側部，第1構件32的內部的空間(空間32a，35a)的左右方向的端部，係藉此側部被關閉。又，第2~第4構件33~35及整流板38的左右方向的端部，係被熔接在此側部上。第1~第4構件32~35及整流板38的材料係例如金屬。又，第1~第4構件32~35係最好以在自紅外線加熱器40放射之電磁波之中，至少反射紅外線之紅外線反射材料形成。紅外線反射材料係例舉SUS304或鋁等。
第1噴嘴39a係藉第1構件32及第2構件33形成。第2噴嘴39b係藉第1構件32及第3構件34形成。亦即，第1構件32及第2構件33係成為形成第1噴嘴39a之噴嘴形成構件，第1構件32及第3構件34係成為形成第2噴嘴39b之噴嘴形成構件。具體說來，第1構件32的前(第2圖的左)下端與第2構件33的下端係分離，藉此，如第4圖所示，縱向與左右方向(第4圖的左右方向)平行之狹縫狀的第1噴嘴39a，被形成在紅外線透過露出面36a的前側(第4圖的上側)。同樣地，第1構件32的後(第2圖的右)下端與第3構件34的下端係分離，藉此，如第4圖所示，縱向與左右方向(第4圖的左右方向)平行之狹縫狀的第1噴嘴39b，被形成在紅外線透過露出面36a的後側(第4圖的下側)。又，在第1構件32的前下端部之中，相向第2構件33的下端部之面，與在第2構件33的下端部之中，相向第1構件32的前下端部之面，
皆自垂直方向(第2圖的上下方向)傾斜，使得隨著往下方前進，而接近紅外線透過露出面36a側(後方)。藉此，通過空間32a以自第1噴嘴39a流動之冷風，沿著此傾斜，主要朝後下方(第2圖的右下方向)流出。同樣地，在第1構件32的後下端部之中，相向第3構件34的下端部之面，與在第3構件34的下端部之中，相向第1構件32的後下端部之面，皆自垂直方向(第2圖的上下方向)傾斜，使得隨著往下方前進，而接近紅外線透過露出面36a側(前方)。藉此，通過空間32a以自第2噴嘴39b流動之冷風，沿著此傾斜，主要朝前下方(第2圖的左下方向)流出。
管狀構件36係覆蓋紅外線加熱器40的周圍之管狀的構件。管狀構件36係在來自紅外線加熱器40的電磁波之中，至少可透過紅外線的一部份，使上述紅外線透過材料一體成形之構件。在本實施形態中，管狀構件36係與紅外線加熱器40的外管44及內管42同樣地，以吸收波長超過3.5μm之紅外線，而且透過3.5μm以下之紅外線之石英玻璃形成。此管狀構件36係在下側有紅外線透過露出面36a。紅外線透過露出面36a係形成平面狀，該平面係與水平方向(第2圖的左右方向)平行之面。紅外線透過露出面36a與第1~第3構件32~34的下端，係位於相同水平面上(鉛直方向的高度成為相同)。又，管狀構件36的上側，剖面形狀係成為例如拋物線、橢圓的弧、圓弧等之曲線形狀。在本實施形態中，係成為拋物線形狀。如此一來，管狀構件36係使形成紅外線透過露出面36a之平板部36b具有在下側。又，管狀構件36係使彎曲部36c
具有在上側，彎曲部36c係在燈絲41之中，自燈絲41觀之，覆蓋紅外線透過露出面36a的相反側，而且，垂直於燈絲41的縱向之剖面(第2圖所示之剖面)係成曲線形狀(拋物線形狀)。管狀構件36係雖然圖示省略，但是，在左右方向(第4圖之左右方向)的端部具有側部，管狀構件36的內部的空間係左右方向的端部藉此側部大致被關閉。又，紅外線加熱器40的帽蓋50(第3圖)係貫穿管狀構件36的側部，此側部支撐紅外線加熱器40。而且，管狀構件36係此兩端的側部被第1構件32的兩端的側部夾持，管狀構件36藉第1構件32的側部被保持。在管狀構件36的上側的外表面(彎曲部36c的外周面)，形成有反射層37。此反射層37係自燈絲41觀之，被設於紅外線透過露出面36a的相反側，以在自燈絲41放射之電磁波之中，至少反射紅外線一部份之紅外線反射材料形成。紅外線反射材料可例舉例如金、白金、鋁等。反射層37係可在管狀構件36的表面上，使用塗佈乾燥、濺鍍或CVD、熔射之成膜方法，成膜紅外線反射材料以形成。反射層37被形成在管狀構件36的上側的表面，所以，剖面係成沿著管狀構件36的上側的曲線形狀之形狀。而且，在該曲線形狀的焦點或中心位置，配置有紅外線加熱器40(燈絲41)。因此，發自燈絲41之紅外線一部份，係被反射層37反射，透過紅外線透過露出面36a以高效地往塗膜82照射。在本實施形態中，管狀構件36及反射層37係拋物線形狀，所以，以反射層37反射之紅外線，係在鉛直下方向(第2圖的下方向)上平行地前進，在塗膜82之中，被照射到紅外線透過露出面36a的正下方的
領域。
密封構件90a，90b係密封以第2~第4構件33~35包圍之空間35a之構件。密封構件90a係縱向與左右方向平行之棒狀構件，密封第2構件33的下端部與具有紅外線透過露出面36a之管狀構件36的前下側(第2圖的左下側)間之狹縫狀的開口。密封構件90b係縱向與左右方向平行之棒狀構件，密封第3構件34的下端部與具有紅外線透過露出面36a之管狀構件36的後下側(第2圖的右下側)間之狹縫狀的開口。藉此，密封構件90a，90b係抑制來自第1及第2噴嘴39a，39b之冷風進入空間35a內之情形。密封構件90a，90b係例如樹脂等之彈性體。而且，密封構件90a，90b可為實心的構件，或者，例如管狀等之中空構件。
控制器70之構成係將CPU當作中心之微處理器。此控制器70輸出控制訊號到上側送風裝置20a及下側送風裝置20b的供氣風扇22a，22b，個別控制以供氣風扇22a，22b產生之冷風的溫度及風量。又，控制器70係輸入其為熱電偶之溫度偵知器59檢出之外管44的溫度，或者，輸出控制訊號到設於連接冷媒供給源65與流體出入口58之配管中途之開關閥67及流量調整閥68，個別控制流過紅外線加熱器40的冷媒流路49之冷媒的流量(參照第3圖)。而且，控制器70係使用於調整自電力供給源60供給到燈絲41之電力的大小之控制訊號，輸出到電力供給源60，以個別控制紅外線加熱器40的燈絲溫度(參照第3圖)。又，控制器70藉控制滾輪84，86的旋轉速度，可調整塗膜82通過爐體14內之時間。
片體80雖然並未特別侷限，但是，其係例如鋁或銅等之金屬片體。又，片體80上的塗膜82係例如在乾燥後，當作電池用的電極使用者，雖然並未特別侷限，但是，其係例如成為鋰離子二次電池用電極之塗膜。塗膜82可例舉例如使共同混練電極材料(正極活物質或負極活物質)與結合劑與導電材料與溶劑之電極材料膏，塗佈在片體80上者。電極材料係正極活物質可例舉鈷酸鋰等，負極活物質可例舉石墨等之碳素材。結合劑可例舉聚偏氟乙烯(PVDF)。導電材料可例舉碳粉等。溶劑可例舉N-甲基-2-Biroridon(NMP)等。塗膜的厚度雖然並未特別侷限，但是，其係例如20~1000μm。
接著，說明使用如此構成之乾燥爐10，乾燥塗膜82之情形。首先，在第1圖中，自被配置於乾燥爐10左端之滾輪84放出片體80，即將被搬入乾燥爐10的爐體14前，藉未圖示之塗佈機，塗佈塗膜82到上表面，通過爐體14的開口17，被搬入爐體14內。接著，片體80通過爐體14內。此時，來自含噴嘴之加熱器30之冷風，自上下吹到片體80，藉來自此冷風之壓力，片體80在爐體14內，被支撐且被搬運。而且，在此期間，藉來自含噴嘴之加熱器30之紅外線或冷風之作用，溶劑自塗膜82蒸發。自塗膜82蒸發之溶劑，係藉來自含噴嘴之加熱器30的第1及第2噴嘴39a，39b的冷風，自塗膜82附近被去除，自開口17，18被排出到外部。塗膜82最後自爐體14的開口18被搬出，與片體80一齊被捲取到被設於乾燥爐10的右端之滾輪86上。又，來自含噴嘴之加熱器30之冷風，自上下吹到片體80，所以，藉來自此冷風之壓力，片體
80在爐體14內被支撐。
如此地乾燥塗膜82時，藉含噴嘴之加熱器30，同時照射紅外線到塗膜82，而且吹送冷風。而且，第1噴嘴39a係使冷風往第2圖的右下方吹送，第2噴嘴39b係使冷風往第2圖的左下方吹送，所以，來自第1及第2噴嘴39a，39b之冷風直接吹到紅外線自紅外線加熱器40，透過紅外線透過露出面36a，被照射到塗膜82之領域(第2圖中之紅外線透過露出面36a的正下領域及其周邊之領域)上。換言之，在本實施形態中，事先調整第1~第3構件32~34的下端部的傾斜角或含噴嘴之加熱器30與塗膜82之距離，使得塗膜82之中，被照射紅外線之領域與直接吹到冷風之領域(來自第1及第2噴嘴39a，39b之冷風的流出方向的延長上的領域)重疊。藉此，可使藉紅外線蒸發之溶劑，藉冷風高效地被去除。又，藉流過冷媒流路49之冷媒，外管44被直接冷卻，所以，自紅外線加熱器40放射紅外線者的紅外線加熱器40的外表面的溫度，被保持在比較低溫。藉此，可抑制在含噴嘴之加熱器30之中，露出外部之紅外線透過露出面36a之過熱。
在此，使本實施形態的構成要素與本發明的構成要素之對應關係較明晰。本實施形態的燈絲41相當於本發明的發熱體，紅外線加熱器40相當於紅外線加熱器，第1及第2噴嘴39a，39b相當於噴嘴，紅外線透過露出面36a相當於紅外線透過露出面，外周部31相當於外周部，冷媒流路49相當於冷媒流路。又，管狀構件36相當於管狀構件，第1~第3構件32~34相當於噴嘴形成構件，反射層37相當於反射層，
內管42相當於內壁。而且，在本實施形態中，也說明具有含噴嘴之加熱器30之乾燥爐10，藉此，本發明乾燥爐的一例也可以更清楚。
在上述之本實施形態含噴嘴之加熱器30中，當紅外線加熱器40的燈絲41釋出電磁波時，在外周部31之中，露出外部之紅外線透過露出面36a，係在電磁波之中，透過至少紅外線的一部分而照射到外部。又，自具有外周部31之第1及第2噴嘴39a，39b，吹出做為流體之冷風到外部。藉此，對於做為乾燥對象之塗膜82，變得可照射紅外線及送風。又，此時，紅外線透過露出面36a係藉流通冷媒流路49之冷媒，可被間接性地冷卻。藉此，可抑制做為露出到外部之表面之紅外線透過露出面36a的過熱。而且，藉更加抑制紅外線透過露出面36a的過熱，可更加抑制例如乾燥對象或乾燥環境氣體的過熱，或者，更加縮小含噴嘴之加熱器30與塗膜82之距離，以提高乾燥效率。又，藉更加縮小含噴嘴之加熱器30與塗膜82之距離，即使例如更加減少來自第1及第2噴嘴39a，39b之冷風的風量，也可藉來自紅外線加熱器40之紅外線，獲得充分之乾燥效率。而且，藉更加減少來自第1及第2噴嘴39a，39b之冷風的風量，可更加抑制通過爐體14內之塗膜82(片體80)因為冷風所造成之撓曲。
又，外周部31係具有覆蓋紅外線加熱器40的周圍之管狀構件36，管狀構件36的至少一部份係成為紅外線透過露出面36a。藉此，例如爐體14內的乾燥環境氣體，很難到達紅外線加熱器40，可藉管狀構件36保護紅外線加熱器40。
而且，具有不覆蓋紅外線透過露出面36a，而且形成第1及第2噴嘴39a，39b之做為噴嘴形成構件之第1~第3構件32~34，具有密封噴嘴形成構件與做為具有紅外線透過露出面36a之構件之管狀構件36之間之密封構件90a，90b。藉此，可抑制來自第1及第2噴嘴39a，39b之送風進入噴嘴形成構件與管狀構件36之間之空間35a，所以，可高效率地送風到乾燥對象。
而且，紅外線加熱器40係自燈絲41觀之，被設於紅外線透過露出面36a的相反側，具有在電磁波之中，至少反射紅外線一部份之反射層37。藉此，在紅外線透過露出面36a，被放射自燈絲41直接釋出之紅外線，與藉反射層37被反射之紅外線，可自紅外線透過露出面36a釋出更多紅外線到外部，可更高效率地乾燥塗膜82。而且，反射層37的剖面係曲線狀，在反射層的曲面的焦點位置或中心位置，配置有燈絲41，所以，可自紅外線透過露出面36a釋出更多紅外線到外部。
而且，本發明並不侷限於上述實施形態，只要屬於本發明的技術性範圍，當然可實施種種態樣。
例如在上述實施形態中，也可以係外周部31不具有第2~第4構件33~35者。第5圖係此情形之變形例之含噴嘴之加熱器130的剖面圖。如第5圖所示，當外周部31不具有第2~第4構件33~35時，第1構件32與管狀構件36的狹縫狀間隙，係成為第1噴嘴39a與第2噴嘴39b。在此構成之含噴嘴之加熱器130中，也與本實施形態同樣地，藉流過冷媒流路49之冷媒，可獲得更加抑制做為露出外部之面之紅外線
透過露出面36a的過熱之效果。但是，例如當以石英玻璃形成管狀構件36時，第2及第3構件32，33的尺寸精度很容易比管狀構件36還要高。因此，在第5圖中，與其調整使得第1構件32與管狀構件36之間隔(=第1噴嘴39a或第2噴嘴39b的開口大小)成為一定值，還不如在第2圖中，調整使得第1構件32與第2構件33之間隔，或第1構件32與第2構件34之間隔成為一定值比較容易。因此，如本實施形態，外周部31具有第2~3構件33~34等，以構成紅外線透過露出面之構件以外之構件形成噴嘴，比較容易使噴嘴開口的尺寸精度提高。
在上述實施形態中，雖然被一體成形之管狀構件36的一部份成為紅外線透過露出面36a，但是，本發明並不侷限於此。也可以例如構成紅外線透過露出面36a之構件係呈平板狀，此平板狀構件與其他構件，一齊包圍紅外線加熱器40。第6圖係此情形之變形例的含噴嘴之加熱器230的剖面圖。如第6圖所示，在含噴嘴之加熱器230中，外周部231係與外周部31不同，其不具有第2~第4構件33~35及管狀構件36，而具有第2構件233及平板構件236。第2構件233係下側開口，覆蓋紅外線加熱器40的前後(第6圖的左右)及上側之構件。在第2構件233的下側的開口，安裝有平板構件236，使得阻塞開口。此平板構件236係以上述紅外線透過材料形成，下表面成為紅外線透過露出面236a。而且，也可以第2構件233與平板構件236係例如以樹脂等的有機接著劑接著，密封兩者的間隙。又，第1噴嘴39a係形成做為第1構件32的前下端(第6圖的左下端)與第2構件233的前下端(第6
圖的左下端)的狹縫狀間隙。第2噴嘴39b係形成做為第1構件32的後下端(第6圖的右下端)與第2構件233的後下端(第6圖的右下端)的狹縫狀間隙。在此構成的含噴嘴之加熱器230中，也與本實施形態相同地，藉流過冷媒流路49之冷媒，可獲得更加抑制做為露出外部之表面之紅外線透過露出面236a的過熱之效果。但是，有時爐體14的乾燥環境氣體會進入第2構件233與平板構件236的很小間隙。因此，為保護紅外線加熱器40，如上述實施形態之管狀構件36所示，最好以一體成形之構件覆蓋紅外線加熱器40的周圍。而且，在第2構件233的上表面(相向紅外線40的上側之表面)，也可以設置以紅外線反射材料形成之反射層。
在上述實施形態中，外周部31係在具有紅外線透過露出面36a之管狀構件36之外，具有做為噴嘴形成構件之第1~第3構件32~34，但是，也可以在具有紅外線透過露出面36a之構件形成噴嘴。第7圖係此情形的變形例的含噴嘴之加熱器330的剖面圖。如第7圖所示，在含噴嘴之加熱器330中，外周部331係與外周部31不同，其不具有第2~第4構件33~35及管狀構件36，而具有被安裝在第1構件32的開口部上之平板構件336。此平板構件336係以上述紅外線透過材料形成，下表面成為紅外線透過露出面336a。又，在平板構件336中，形成有多數個衝斷孔339，此衝斷孔339成為送風冷風之噴嘴。如此一來，在於紅外線透過露出面形成有噴嘴之態樣之含噴嘴之加熱器330中，也與本實施形態相同地，藉流過冷媒流路49之冷媒，可獲得更加抑制做為露出外部之表面之
紅外線透過露出面336a的過熱之效果。而且，在此情形中，第1構件32與平板構件36，也可以係一體成形紅外線透過材料之構件。如此一來，沒有第1構件32與平板構件336的間隙，所以，可抑制爐體14的乾燥環境氣體進入做為第1構件32的內部之空間332a，以保護紅外線加熱器40。
在上述實施形態中，冷媒流路49係內管42與外管44間之空間，但是，只要係可以直接或間接冷卻紅外線透過露出面36a，並不侷限於此。例如也可以將管狀構件36與外管44間之空間當作冷媒流路。而且，由流過冷媒流路49之冷媒所做之直接或間接冷卻紅外線透過露出面36a，也可以係例如進行使得紅外線透過露出面36a低於200℃。
在上述實施形態中，反射層37雖然係形成在管狀構件36的上側的外表面，但是，只要係自紅外線加熱器40(燈絲41)觀之，形成在紅外線透過露出面36a的相反側，並不侷限於此。也可以係例如形成在管狀構件36的上側的內表面。或者，並不侷限於形成反射層在管狀構件36的表面，也可以係例如在外管44或內管42之中，自紅外線加熱器40觀之，在紅外線透過露出面36a的相反側的外表面或內表面形成反射層。又，並不侷限於反射層形成在其他構件的表面，也可以係獨立之構件。也可以係例如在紅外線加熱器40與管狀構件36之間，或者，內管42與外管44之間等，配置平板狀的反射層。
在上述實施形態中，反射層37係拋物線狀，所以，以反射層37反射之紅外線，在鉛直下方向(第2圖的下方向)上平行前進，在塗膜82之中，照射紅外線透過露出面36a的
正下方的領域，但是，本發明並不侷限於此。也可以係例如調整反射層37的形狀或燈絲41的位置，使得以反射層37反射之紅外線具有焦點。在此情形下，最好自燈絲41至焦點之距離，係成為超過燈絲41至塗膜82之距離(自燈絲41觀之，焦點比塗膜82還要遠)，燈絲41至焦點之距離，等於燈絲41至塗膜82之距離(焦點位於塗膜82上)則更佳。
在上述實施形態中，雖然事先調整第1~第3構件32~34的下端部的傾斜角，或含噴嘴之加熱器30與塗膜82之距離，使得在塗膜82之中，被照射來自紅外線加熱器40之紅外線之領域，與冷風直接吹到之領域重疊，但是，本發明並不侷限於此，也可以係例如形成噴嘴39a，39b，使得冷風在垂直方向(第2圖的上下方向)上被送風，使得被照射紅外線之領域與冷風直接吹到之領域重疊。但是，使藉紅外線蒸發之溶劑，藉冷風更高效地去除之效果變得更好，所以，如本實施形態所示，最好使得塗膜82之中，被照射紅外線之領域(尤其，紅外線透過露出面36a的正下方的領域)，與冷風直接吹到之領域重疊。而且，當以上述反射層37反射之紅外線的焦點位於塗膜82上時，也可以使得紅外線的焦點，位於來自第1噴嘴39a與第2噴嘴39b的冷風的流出方向的延長線上。
在上述實施形態中，雖然藉來自含噴嘴之加熱器30之冷風，在爐體14內支撐片體80，但是，本發明並不侷限於此。也可以例如在爐體14內，設置自下方支撐片體80之複數個支撐滾子。
在上述實施形態中，雖然例示做為發熱體之燈絲
41的材料使用鎢，但是，只要當加熱時，釋出含紅外線之電磁波，其並未特別侷限。也可以係例如Mo，Ta，Fe-Cr-Al合金及Ni-Cr合金。
在上述實施形態中，雖然係自第1及第2噴嘴39a，39b吹送冷風，但是，也可以吹送熱風(例如50℃~200℃之空氣)。
在上述實施形態中，雖然流過冷媒流路49之冷媒或冷風使用空氣，但是，也可以使用氮氣等惰性氣體。
在上述實施形態中，雖然做為含噴嘴之加熱器30的乾燥對象之塗膜82，例示成為鋰離子二次電池用的電極之塗膜，但是，乾燥對象並不侷限於此。也可以係例如片體80由PET薄膜構成，塗膜82在乾燥後，使用做MLCC(層積陶瓷電容)用的薄膜。此情形之塗膜82係例如例如含有陶瓷粉末或金屬粉末、有機結合劑及有機溶劑者。或者，也可以使用做LTCC(低溫燒成陶瓷)或其他綠色片體用的薄膜。
本申請案係將2013年2月20日申請之日本專利申請第2013-031395號，當作優先權主張之基礎，因為引用而其內容的全部包含在本專利說明書中。
本發明可利用在使用釋出紅外線之紅外線加熱器等之紅外線加熱裝置之需要加熱或乾燥之產業，例如製造鋰離子二次電池的電極塗膜之電池產業，或製造具有複數層之陶瓷燒結體之層積陶瓷電容之陶瓷產業等。
10‧‧‧乾燥爐
14‧‧‧爐體
15‧‧‧前端面
16‧‧‧後端面
17，18‧‧‧開口
19‧‧‧搬運通路
20a‧‧‧上側送風裝置
20b‧‧‧下側送風裝置
22a，22b‧‧‧供氣風扇
24a，24b‧‧‧管構造體
30‧‧‧含噴嘴之加熱器
30a~30i‧‧‧第1~第9含噴嘴之加熱器
70‧‧‧控制器
80‧‧‧片體
82‧‧‧塗膜
84‧‧‧滾輪
86‧‧‧滾輪
Claims (11)
- 一種含噴嘴之加熱器，具有：紅外線加熱器，具有當被加熱時，釋出包含紅外線之電磁波之發熱體；外周部，覆蓋前述紅外線加熱器的周圍的至少一部份，其具有：一個以上之噴嘴，可使乾燥乾燥對象之流體送風至外部；以及紅外線透過露出面，露出到外部，使前述電磁波中之至少紅外線一部份透過，而可照射前述乾燥對象；以及冷媒流路，可流通冷卻前述紅外線透過露出面之冷媒。
- 如申請專利範圍第1項所述之含噴嘴之加熱器，其中，前述外周部係具有覆蓋前述紅外線加熱器的周圍之管狀構件，前述管狀構件的至少一部份成為前述紅外線透過露出面。
- 如申請專利範圍第2項所述之含噴嘴之加熱器，其中，前述管狀構件係一體成形可透過至少紅外線一部份之紅外線透過材料之構件。
- 如申請專利範圍第3項所述之含噴嘴之加熱器，其中，前述管狀構件係具有：平板部，形成平面狀之前述紅外線透過露出面；以及彎曲部，在前述發熱體之中，自前述發熱體觀之，覆蓋前述紅外線透過露出面的相反側，而且，垂直於前述發熱體的縱向之剖面係成曲線形狀。
- 如申請專利範圍第4項所述之含噴嘴之加熱器，其中，其具有反射層，前述反射層係被設於前述彎曲部的內周面或 外周面，在前述電磁波之中，至少反射紅外線的一部份。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之含噴嘴之加熱器，其中，前述外周部係具有噴嘴形成構件，前述噴嘴形成構件係不覆蓋前述紅外線透過露出面，而且形成前述噴嘴。
- 如申請專利範圍第6項所述之含噴嘴之加熱器，其中，前述外周部具有密封構件，前述密封構件係密封前述噴嘴形成構件與具有前述紅外線透過露出面之構件之間。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之含噴嘴之加熱器，其中，前述噴嘴被形成在前述紅外線透過露出面上。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之含噴嘴之加熱器，其中，其具有反射層，前述反射層係自前述發熱體觀之，被設於前述紅外線透過露出面的相反側，在該電磁波之中，至少反射紅外線的一部份。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之含噴嘴之加熱器，其中，前述紅外線加熱器係具有內壁，前述內壁係被配置於前述紅外線透過露出面與前述發熱體之間，在前述電磁波之中，至少可透過紅外線的一部份，前述冷媒流路係被設於前述紅外線透過露出面與前述內壁間之空間的至少局部之流路。
- 一種乾燥爐，具有申請專利範圍第1至5項中任一項所述之含噴嘴之加熱器。
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