TW201809566A - 低溫乾燥裝置 - Google Patents

Abstract

低溫乾燥裝置10包括爐體12、薄片20、紅外線透過板30、供氣裝置40、排氣裝置45以及紅外線加熱器50。薄片20係將塗膜22固持成是被乾燥物之塗膜22被配置於爐體12的內部。紅外線透過板30被設置於爐體12中與薄片20相對向的面。供氣裝置40與排氣裝置45係使冷卻風在塗膜22與紅外線透過板30之間流通。紅外線加熱器50係在爐體12之外側的開放空間OP被配置成與紅外線透過板30相對向。

Description

低溫乾燥裝置

本發明係有關於一種低溫乾燥裝置。

自以往，作為乾燥裝置，已知包括如下之構件者(參照專利文獻1)，爐體；移動體，係在載置被乾燥物之狀態在爐體的內部空間移動；紅外線加熱器，係被配置於爐體之內部空間的上方；以及氣體供給手段，係供給已被調整溫度及濕度的氣體至爐體的內部空間。又，在這種乾燥裝置，亦已知在爐體的內部空間中包括將含有移動體之第1空間、與含有紅外線加熱器之第2空間隔開的紅外線透過板，並在第1空間使已被調整溫度及濕度的氣體通過者(參照專利文獻2)。

【先行專利文獻】

【專利文獻】

[專利文獻1]專利3897456號公報

[專利文獻2]國際公開第2014/132952號手冊

可是，任一種乾燥裝置都因為將紅外線加熱器配置於爐體的內部空間，所以為了使被乾燥物變成乾燥而爐壁吸 收不要的波長，爐壁之溫度上升，而爐內環境氣溫可能變高。根據被乾燥物可能容許之上限溫度低，但是在這種情況，爐內環境氣溫可能可能超過該上限溫度。

本發明係為了解決這種課題而開發的，其主要目的在於即使是使容許之上限溫度低的被乾燥物變成乾燥的情況，亦可在不會超過該上限溫度下高效率地進行乾燥。

本發明之低溫乾燥裝置係包括：被乾燥物固持構件，係將該被乾燥物固持成將被乾燥物配置於該爐體的內部：紅外線透過板，係被設置於該爐體中與該被乾燥物固持構件相對向的面：冷卻風流通手段，係使冷卻風在該被乾燥物固持構件所固持之該被乾燥物與該紅外線透過板之間流通：以及紅外線加熱器，係在該爐體之外側的開放空間被配置成與該紅外線透過板相對向。

在本低溫乾燥裝置，因為在紅外線加熱器之周圍爐壁不存在，所以為了使被乾燥物變成乾燥而爐壁吸收不要的波長，成為高溫的事不會發生。因此，可防止爐內環境氣溫過度上升。又，因為冷卻風在被乾燥物與紅外線透過板之間流通，所以可將被乾燥物或其固持構件維持於比較低溫，而可將紅外線透過板亦維持於低溫。從以上之事項，即使是使容許之上限溫度低的被乾燥物變成乾燥的情況，亦可在不會超過上限溫度下高效率地進行乾燥。

亦可本發明之低溫乾燥裝置係包括使該紅外線加熱器之周圍變成低溫的低溫化手段。雖然紅外線加熱器之周圍係被紅外線加熱器加熱，但是藉低溫化手段變成低溫。紅外線加熱器之周圍的氣體係與紅外線透過板接觸，但是因為該氣體之溫度變成低溫，所以可將紅外線透過板確實地維持於低溫。

亦可在本發明之低溫乾燥裝置，該冷卻風流通手段係具有該冷卻風之供給口及排出口；該供給口及該排出口係沿著該紅外線透過板之板面被形成為細長地延伸的狹縫。依此方式，因為冷卻風係易沿著紅外線透過板的板面流動，所以可高效率地冷卻紅外線透過板。

亦可在本發明之低溫乾燥裝置，該爐體之至少側面係不具有隔熱材料的金屬面。依此方式，即使爐內環境氣溫即將開始上升，亦經由不具有隔熱材料的金屬面易於被散熱。因此，可將爐內環境氣溫維持於低。

10‧‧‧低溫乾燥裝置

12‧‧‧爐體

12a‧‧‧開口

13‧‧‧前面

14‧‧‧後面

15、16‧‧‧開口

17、18‧‧‧輥

19‧‧‧搬運通路

20‧‧‧薄片

22‧‧‧塗膜

30‧‧‧紅外線透過板

40‧‧‧供氣裝置

41‧‧‧供氣風扇

42‧‧‧管構造體

43‧‧‧供氣口

43a‧‧‧上部

45‧‧‧排氣裝置

46‧‧‧排氣風扇

47‧‧‧管構造體

48‧‧‧排氣口

50‧‧‧紅外線加熱器

51‧‧‧機架

52‧‧‧發熱體

53‧‧‧內管

54‧‧‧加熱器本體

55‧‧‧外管

56‧‧‧蓋

57‧‧‧流路

58‧‧‧夾具

60‧‧‧加熱器用導管

70‧‧‧控制器

第1圖係表示低溫乾燥裝置10之示意構成的縱剖面圖。

第2圖係第1圖之A-A剖面圖。

第3圖係紅外線加熱器50之縱剖面圖。

第4圖係第3圖之B-B剖面圖。

其次，使用圖面，說明本發明之實施形態。第1圖係表示本發明之一實施形態的低溫乾燥裝置10之示意構成的縱剖面圖。第2圖係第1圖之A-A剖面圖。為了便於說明， 低溫乾燥裝置10之前後方向、上下方向係當作如第1圖所示，低溫乾燥裝置10之左右方向係當作與紙面垂直之方向(紙面之背面為左、表面為右)。

低溫乾燥裝置10包括爐體12、薄片20、紅外線透過板30、供氣裝置40、排氣裝置45、紅外線加熱器50、加熱器用導管60以及控制器70。又，低溫乾燥裝置10包括被設置於爐體12之前方的輥17、與被設置於爐體12之後方的輥18。此低溫乾燥裝置10構成為藉輥17、18連續地搬運塗膜22被形成於上面的薄片20並進行乾燥之輥對輥方式的乾燥裝置。

爐體12係用以進行塗膜之乾燥。爐體12係形成大致長方體的構造體，前面13或後面14、左右側面(未圖示)成為不具有隔熱材料的金屬面。金屬面係只要是導熱性高的即可，列舉例如不銹鋼或已防蝕鋁加工的鋁等。在此金屬面，亦可設置用以具有構造性強度的柱或樑。在爐體12的上面，在與薄片20相對向之位置被嵌入紅外線透過板30。在爐體12的前面13及後面14，分別設置開口15、16。開口15、16成為往爐體12之內部的出入口。此爐體12係從前面13至後面14的長度是例如2~10m。爐體12包括從開口15至開口16的搬運通路19。搬運通路19係在水平方向貫穿爐體12。在單面被塗佈塗膜22的薄片20係逐漸通過此搬運通路19。

薄片20係無特別限定，例如是樹脂製之薄片，在本實施形態採用由PET薄膜所構成者。薄片20係無特別限定，例如是厚度10~100μm、寬度(左右方向的長度)200~1000mm，爐內的薄片20之前後方向的長度係1000~1500mm。又，塗膜 22係被塗佈於薄片20的上面，例如在乾燥後被用作MLCC(積層陶瓷電容器)用的薄膜。塗膜22係包含例如陶瓷粉末或金屬粉末、與有機黏合劑以及有機溶劑。塗膜22的厚度係無特別限定，例如是20~1000μm。

紅外線透過板30係被安裝成覆蓋被設置於爐體12之上面的開口12a，並與保持塗膜22之薄片20相對向。紅外線透過板30係以石英玻璃或硼矽酸冕玻璃等所製作，作用為使波長3.5μm以下之紅外線通過，並吸收波長超過3.5μm的紅外線。此紅外線透過板30的材質係作成與後述之紅外線加熱器50之內管53或外管55相同的材質較佳。又，紅外線透過板係不限定為使波長3.5μm以下之紅外線透過者，亦可採用使6μm等之長波長的紅外線透過者。

供氣裝置40係將流體供給(送風)至薄片20之表面側，並冷卻通過爐體12內之塗膜22或薄片20、紅外線透過板30的裝置。供氣裝置40包括供氣風扇41、管構造體42以及供氣口43。供氣風扇41係被安裝於管構造體42，並向管構造體42的內部供給流體。流體係可冷卻薄片20之冷風，例如是常溫或50℃以下的空氣。供氣風扇41可調整流體之流量或溫度。管構造體42成為來自供氣風扇41之流體的通路。管構造體42形成從供氣風扇41貫穿爐體12的天頂並至爐體12之內部的通路。供氣口43係來自供氣風扇41的流體之往爐體12的供給口。此供氣口43係被設置於爐體12中是薄片20之搬出側的開口16側，並朝向搬入側之開口15側開口。供氣口43係如第2圖所示，沿著紅外線透過板之板面被形成為在前後方 向細長地延伸的狹縫。供氣裝置40係在與薄片20之搬運方向相反的方向(在第1圖之左方向)供給流體。

排氣裝置45係排出爐體12內之環境氣體的裝置。排氣裝置45包括排氣風扇46、管構造體47以及排氣口48。排氣口48係被設置於爐體12中是薄片20之搬入側的開口15側，並朝向搬出側之開口16側開口。此排氣口48亦與供氣口43一樣，沿著紅外線透過板之板面被形成為在前後方向細長地延伸的狹縫。排氣口48係被安裝於管構造體47，吸入爐體12內之環境氣體(主要沿著塗膜22的表面流動後之來自供氣裝置40的送風)，並導引至管構造體47內。管構造體47成為從排氣口48往排氣風扇46之環境氣體的流路。管構造體47形成從排氣口48貫穿爐體12的天頂並至排氣風扇46的通路。排氣風扇46係被安裝於管構造體47，並排出管構造體47之內部的環境氣體。

紅外線加熱器50係將紅外線照射於從爐體12的外側經由紅外線透過板30通過爐體12內之塗膜22的裝置，並在被設置於爐體12之外部的開放空間OP的機架51懸吊複數支。這些紅外線加熱器50係與紅外線透過板30相對向。在本實施型態，開放空間OP係設置了爐體12之建築物內的空間。在本實施形態，紅外線加熱器50係從紅外線透過板30的前部至後部大致均勻地被配置複數支(在本實施形態為6支)。此複數支紅外線加熱器50係都採用相同的構成，並被安裝成其長度方向與塗膜22的搬運台車行駛方向正交。以下，一面參照第3圖及第4圖，一面說明一支紅外線加熱器50的構成。 第3圖係紅外線加熱器50之縱剖面圖。第4圖係第3圖之B-B剖面圖。

紅外線加熱器50包括：加熱器本體54，係以內管53包圍發熱體52之方式所形成；外管55，係以包圍此加熱器本體54之方式所形成；有底筒狀之蓋56，係氣密地嵌入外管55的兩端；以及流路57，係形成於加熱器本體54與外管55之間且冷媒可流通。發熱體52係被通電加熱至700~1200℃，並放射在波長3μm附近具有尖峰值的紅外線。內管53係以石英玻璃或硼矽酸冕玻璃等所製作，作用為使波長3.5μm以下之紅外線通過，並吸收波長超過3.5μm的紅外線的過濾器。加熱器本體54係被兩端被配置於蓋56之內部的夾具58所支撐。外管55係與內管53一樣，以石英玻璃或硼矽酸冕玻璃等所製作，作用為使波長3.5μm以下之紅外線通過，並吸收波長超過3.5μm的紅外線的過濾器。流路57成為冷媒從設置於一方之蓋56的供給口向設置於另一方之蓋56的排出口流動。在流路57流動之冷媒係例如是空氣或惰性氣體，藉由與內管53和外管55接觸而奪熱，冷卻各管53、55。這種紅外線加熱器50係從發熱體52放射在波長3μm附近具有尖峰值的紅外線時，其中波長3.5μm以下的紅外線係通過內管53或外管55後照射於加熱對象物。此波長之紅外線係在切斷有機溶劑之氫鍵的性能上優異，而可使有機溶劑高效率地蒸發。另一方面，內管53或外管55係吸收波長超過3.5μm的紅外線，但是藉在流路57流動之冷媒冷卻。因此，可將紅外線加熱器50的外面維持於200℃以下。

加熱器用導管60係用以向設置低溫乾燥裝置10的建築物之外排出在爐體12之外側的開放空間OP所配置之紅外線加熱器50之周圍的氣體。因此，可將紅外線加熱器50之周圍的溫度維持於低。

控制器70係作為以CPU為中心的微處理器所構成。此控制器70係將控制信號輸出至供氣風扇41或排氣風扇46，控制從供氣口43所送風之流體的溫度及風量，或控制來自排氣口48的排氣量。又，控制器70係藉由控制輥17、輥18的轉速，可調整爐體12內之薄片20及塗膜22的通過時間或作用於薄片20及塗膜22的張力。此控制器70係亦控制各紅外線加熱器50的輸出。

其次，說明使用依此方式所構成之低溫乾燥裝置10對塗膜22進行乾燥之處理的一例。首先，控制器70使輥17、輥18轉動，開始搬運薄片20。藉此，從配置於低溫乾燥裝置10之左端的輥17逐漸展開薄片20。又，薄片20係在即將從開口15被搬入爐體12時藉未圖示之塗佈器將塗膜22塗佈於上面。然後，被塗佈塗膜22的薄片20係被搬運至爐體12內。在此時，控制器70控制供氣風扇41或排氣風扇46、紅外線加熱器50等。藉此，在薄片20通過爐體12的內部之間，形成於薄片20之上面的塗膜22係藉由從紅外線加熱器50經由紅外線透過板30照射紅外線而被乾燥。同時，塗膜22或薄片20、紅外線透過板30係藉來自供氣裝置40的冷風冷卻，從塗膜22所蒸發之溶劑係從排氣裝置45被排出。在此之間，加熱器用導管60係排出紅外線加熱器50之周圍的暖氣並進行換 氣。合併上述之事項的結果，在將爐內環境氣溫依然保持低(例如40℃或35℃)下塗膜22被乾燥而成為薄膜，再從開口16被搬出。然後，此薄膜(塗膜22)係與薄片20一起被捲繞於在爐體12之右端所設置的輥18。然後，從薄片20被剝離，再切斷成既定形狀後被積層，而製造MLCC。

此處，弄清楚本實施形態之構成元件與本發明之構成元件的對應關係。本實施形態之低溫乾燥裝置10相當於本發明之低溫乾燥裝置，爐體12相當於爐體，薄片20相當於被乾燥物固持構件，紅外線透過板30相當於紅外線透過板，供氣裝置40及排氣裝置45相當於冷卻風流通手段，紅外線加熱器50相當於紅外線加熱器，加熱器用導管60相當於低溫化手段。

若依據以上所詳述之實施形態的低溫乾燥裝置10，因為在紅外線加熱器50之周圍爐壁不存在，所以為了使塗膜22變成乾燥而爐壁吸收不要的波長，成為高溫的事不會發生。因此，可防止爐體12之內部的環境氣溫過度上升。又，因為冷卻風流至塗膜22與紅外線透過板30之間，所以可將塗膜22或薄片20維持於比較低溫，而可將紅外線透過板30亦維持於低溫。從以上之事項，即使是使容許之上限溫度低的塗膜22變成乾燥的情況，亦可在不會超過上限溫度下高效率地進行乾燥。又，因為將紅外線加熱器50配置於爐外，所以可使爐內容積變小。進而，因為即使紅外線加熱器50的溫度變高亦爐內幾乎不會受其影響，所以可使紅外線加熱器50的輸出變高，而在短時間內變成乾燥。

又，雖然紅外線加熱器50之周圍被紅外線加熱器50加熱，但是藉加熱器用導管60換氣，而替換成溫度低之新的氣體。紅外線加熱器50之周圍的氣體係與紅外線透過板30接觸，但是因為該氣體之溫度變成低溫，所以可將紅外線透過板30確實地維持於低溫。

進而，冷卻風之供氣口43及排氣口48係因為沿著紅外線透過板30的板面形成細長地延伸的狹縫，所以冷卻風係易沿著紅外線透過板30的板面流動，而可高效率地冷卻紅外線透過板30的板面。

進而，爐體12的側面係因為是不具有隔熱材料的金屬面，所以即使爐內環境氣溫即將開始上升，亦經由不具有隔熱材料的金屬面易於被散熱。因此，可將爐內環境氣溫維持於低。

此外，本發明係絲毫未被限定為上述之實施形態，只要屬於本發明之技術性範圍，當然能以各種的形態實施。

例如，在上述之實施形態，舉例表示將薄片20架設於2支輥17、18之輥對輥方式，但是不是特別地限定為此。例如，亦可採用批方式，該批方式係將蓋設置於爐體12，打開該蓋，將被乾燥物配置於爐體12內後，關閉蓋，實施乾燥處理，然後，打開蓋，取出被乾燥物。或者，亦可採用將被乾燥物直接地或裝入容器後載置於從入口向出口所送出之輸送帶的上面之方式。

在上述之實施形態，將加熱器用導管60設置於開放空間OP，但是亦可替代加熱器用導管60，安裝控制開放空 間OP之溫度或濕度的空調機。依此方式，亦可使紅外線加熱器50之周圍的氣體變成低溫。

在上述之實施形態，作為紅外線加熱器50，採用放射波長3.5μm以下之紅外線者，但是不是特別地限定為此，可採用在0.7~1000μm的範圍具有適當之波長區域者。

在上述之實施形態，塗膜22係採用用作MLCC用之薄膜者，但是不限定為此。例如，亦可採用用作LTCC(低溫燒結陶瓷)或其他的綠板用之薄膜者。或者，塗膜22採用用作鋰離子二次電池等之成為電池用之塗膜者。在此情況，塗膜22係例如亦可採用將電極材料(正極活化物質或負極活化物質)、黏合劑、導電材料以及溶劑一起捏揉的電極材料膏塗佈於薄片20上者。在塗膜22是成為電池用之電極之塗膜的情況，薄片20係亦可採用鋁或銅等之金屬薄片。

在上述之實施形態，未特別指定供氣裝置40之供氣口43昀位置關係，但是為了防止因塗膜22被處理或加熱而對流熱從塗膜22上升，供氣口43之上部43a(參照第2圖)位於比塗膜22與紅外線透過板30之距離的中間地點(正中央之地點)更接近紅外線透過板30側時，本發明之效果更易達成。

本專利申請係將於2016年所申請之日本專利申請第2016-063626號作為優先權主張的基礎，藉引用在本專利說明書包含其內容之全部。

【工業上的可應用性】

本發明係可利用於塗膜等之乾燥對象之需要乾燥的工業，例如製造MLCC或LTCC等之陶瓷工業、製造鋰離子 二次電池之電極塗膜的電池工業等。

10‧‧‧低溫乾燥裝置

12‧‧‧爐體

12a‧‧‧開口

13‧‧‧前面

14‧‧‧後面

15、16‧‧‧開口

17、18‧‧‧輥

19‧‧‧搬運通路

20‧‧‧薄片

22‧‧‧塗膜

30‧‧‧紅外線透過板

40‧‧‧供氣裝置

41‧‧‧供氣風扇

42‧‧‧管構造體

43‧‧‧供氣口

45‧‧‧排氣裝置

46‧‧‧排氣風扇

47‧‧‧管構造體

48‧‧‧排氣口

50‧‧‧紅外線加熱器

60‧‧‧加熱器用導管

70‧‧‧控制器

OP‧‧‧開放空間

Claims (4)

1. 一種低溫乾燥裝置，包括：被乾燥物固持構件，係將該被乾燥物固持成將被乾燥物配置於該爐體的內部：紅外線透過板，係被設置於該爐體中與該被乾燥物固持構件相對向的面：冷卻風流通手段，係使冷卻風在該被乾燥物固持構件所固持之該被乾燥物與該紅外線透過板之間流通：以及紅外線加熱器，係在該爐體之外側的開放空間被配置成與該紅外線透過板相對向。
2. 如申請專利範圍第1項之低溫乾燥裝置，其中包括使該紅外線加熱器之周圍變成低溫的低溫化手段。
3. 如申請專利範圍第1或2項之低溫乾燥裝置，其中該冷卻風流通手段係具有該冷卻風之供給口及排出口；該供給口及該排出口係沿著該紅外線透過板之板面細長地延伸的狹縫。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之低溫乾燥裝置，其中該爐體之至少側面係不具有隔熱材料的金屬面。