涂層干燥爐制造技術

本發明專利技術是一種涂層干燥爐，使如鋰離子電池用電極涂層這樣的涂層在爐體內部移動的同時干燥，該涂層具有3.5μm以下電磁波的吸收光譜并具有氫鍵。配置于爐體（10）內部的紅外線加熱器（11）具有以如下方式形成結構：燈絲（12）外周被作為低通濾波器而發揮作用的管（13、14）以同心圓狀包覆，并且在這些多個管之間（16）形成流體流道。由此，抑制爐內溫度的上升并防止有機溶劑蒸汽的爆炸，同時向工件集中輻射具有優異的切斷分子間氫鍵能力的3.5μm以的下近紅外線，從而更有效地對涂層進行加熱干燥。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于鋰離子電池用電極涂層或太陽能發電用電極涂層等涂層的連續干燥的涂層干燥爐。
技術介紹
在鋰離子電池用電極涂層或太陽能發電用電極涂層等制造工藝中，對薄板表面形成有涂層的工件進行加熱干燥時，如圖I所示，有如下干燥方法在爐體10的內部移動工件的同時，進行通過配置于爐內的多個紅外線加熱器50的紅外線加熱或熱風加熱。作為用于這種爐的紅外線加熱器50，如圖2所示，廣泛采用在位于中心的燈絲51的周圍配置保護管52的結構(專利文獻I)。此外53為燈絲51的支撐體。如上所述的涂層成分含有在分子間具有氫鍵的水或有機溶劑等。因此，為提高涂 層干燥爐的生產率，需從紅外線加熱器50向爐內輻射更多熱量，并迅速蒸發工件所含有的水或有機溶劑。當使用圖2所示的加熱器時，現有技術普遍采用通過提高紅外線加熱器50的燈絲51的溫度來增加輻射能的方法。已知如果燈絲51的溫度升高，則如圖3所示，發射光譜的峰值移向短波長側，尤其是將燈絲51的溫度設為700°C以上時，發射光譜的主波長在近紅外線區域3. 5 μ m以下。該近紅外線具有優異的對阻礙蒸發的分子間的氫鍵進行切斷的能力，并且提高紅外線加熱器50的燈絲51溫度對這一點而言很有效。此外，在本說明書中，將波長3. 5 μ m以下的區域稱為近紅外線區域。然而，如果提高紅外線加熱器50的燈絲溫度，則纏繞其周圍的保護管52的溫度也逐漸上升，由此保護管52本身成為輻射體而輻射紅外線。例如，假設保護管52的溫度為300°C，則如圖3所示，通過向爐內輻射主波長為5μπι的紅外線，能夠加熱工件和爐壁。不過，在該條件下，作為目標的3. 5 μ m以下的近紅外線區域的輻射能是很微小的量。因此，無法切斷所述的氫鍵。如果欲增大該3. 5μπι以下的輻射能，則遠紅外區域的輻射能也會增力口，由此將過度加熱工件或爐壁。另外，還有可能超過已蒸發的有機溶劑的燃點，導致爆炸事故的發生。此外，在專利文獻2-專利文獻4中公開了用于加熱流體的紅外線加熱器。專利文獻2中的加熱器為鹵素加熱器，其插入于透明石英管的中心。該透明石英管形成有應加熱氣體的導入口和噴出口，加熱流動于其中的氣體。另外，專利文獻3中公開了如下紅外線部件將硅玻璃管內部密封有鎢加熱器的輻射管安裝在由硅玻璃構成的冷卻管內部，使應加熱的液體或者氣體流動在輻射管和冷卻管之間形成的通路的同時對其進行加熱。而且，專利文獻4公開了如下液體加熱器將密封有鹵素燈的第二中空管安裝在具有流體的流入部和流出部的第一中空管的內部，并加熱第一中空管內的流體。但是，其中的任意一種都是用于加熱流動于加熱器周圍流道的流體的加熱器，并不是用于加熱爐內工件的加熱器。除此之外，在專利文獻5中公開了如下加熱爐在爐體中心設置石英保護管并在其中放入加熱對象物，通過配置于其周圍的四個紅外線加熱器加熱至2000°C左右的高溫。并且，為防止包覆加熱器外面的保護管軟化變形而使用冷卻空氣。然而，該專利文獻5也是用于加熱石英保護管內容物的加熱器，并不是用于加熱爐內工件的，而且其溫度區域也完全不同。進一步，在專利文獻6中公開了一種將雙層管式加熱器配置于反應室內的氣相生長裝置。該雙層管式加熱器通過對外側管和內側管之間進行空氣冷卻來降低表面溫度，由此防止加熱器表面的反應物的不必要的堆積，并緩和構成外側管的石英玻璃的熱應力。但是，在該文獻中公開的是間歇式氣相生長裝置并不是對具有3.5μπι以下電磁波的吸收光譜且具有氫鍵的水或有機溶劑等的涂層進行連續干燥的爐。另外，在該氣相生長裝置中，間接水冷該爐內壁，能量消耗非常大，尤其是對大型連續爐而言不經濟。如上所述，在申請人調查的現有技術文獻中并沒有公開在抑制爐內溫度上升的同時能有效地干燥具有氫鍵的涂層的技術。現有技術文獻 專利文獻專利文獻I:特開2006 - 294337號公報專利文獻2:特開平8 - 35724號公報專利文獻3:特開2004 - 273453號公報專利文獻4:專利第2583159號公報專利文獻5:特開昭58 - 102482號公報專利文獻6:特開昭62 - 97324號公報
技術實現思路
由此，本專利技術的目的在于提供一種解決上述現有問題，且能夠抑制爐內溫度的上升，并對工件集中輻射具有優異的切斷分子間氫鍵能力的近紅外線，從而能夠對涂層有效而連續地進行加熱干燥的涂層干燥爐。解決課題的方法為解決上述課題的本專利技術是一種涂層干燥爐，其使具有氫鍵的涂層在爐體內部移動的同時干燥，并且所述涂層具有3. 5μπι以下電磁波的吸收光譜，所述涂層干燥爐特征在于，在爐體內部具備紅外線加熱器，其中所述紅外線加熱器具有以如下方式形成的結構燈絲外周被作為低通濾波器而發揮作用的管以同心圓狀包覆，并且在這些多個管之間形成流體流道。此外，具有3. 5μπι以下電磁波的吸收光譜并具有氫鍵的涂層，例如為鋰離子電池用電極涂層或者太陽能發電用電極涂層。在本專利技術中，將空氣作為流體，并將從配置于爐體前半部的紅外線加熱器排出的熱風重新導入爐內，由此能夠更有效地向爐外排出從工件揮發的溶劑。另外，爐體的內壁優選由紅外線輻射率小的反射性材料構成。另外,根據流體類型能夠控制紅外線加熱器的輻射波長。除此之外，設置三層包覆燈絲外周的管，能夠使流體在形成于這些管之間的流體流道中以相反方向流動。進而，在紅外線加熱器自身的長尺寸方向上形成多個流體出入口。專利技術的效果在本專利技術的涂層干燥爐中，在其爐體內部具備以如下方式形成的紅外線加熱器燈絲外周被作為低通濾波器而發揮作用的管以同心圓狀包覆，并且在這些多個管之間形成流體流道。該紅外線加熱器將燈絲加熱至700°C以上且1200°C以下的高溫，由此能夠選擇性地輻射對涂層干燥有效的3. 5μπι以下短波長的峰值波長進行調節了的紅外線，并且也可以在如卷對卷(Roll to roll)式連續爐中進行充分干燥。另外，由于只選擇有助于切斷分子間氫鍵的3. 5 μ m以下波長，因此不會發生因大于3. 5 μ m的長波長引起爐內溫度的上升，從而可以進行有效的涂層干燥。另外，由于最終能夠降低加熱器的表面溫度，因此在使用時不必擔心在鋰離子電池電極的干燥過程中產生的爆炸性揮發物的著火。此外，如果將流動于如圖5所示的紅外線加熱器通路16的空氣作為熱風向爐體后半部的爐內供給，則能防止爐體后半部分的工件溫度的高溫化，由此能夠防止由于干燥爐出口與室溫間的溫度急劇變化引起的熱收縮，從而消除能量的浪費。而且，如果爐體內壁由紅外線輻射率較小的反射性材料構成，則能夠防止爐壁吸收紅外線而使爐壁本身成為發熱體的現象，從而有效地抑制爐內氣氛溫度。附圖說明·圖I是現有涂層干燥爐的說明圖。圖2是現有紅外線加熱器的剖面圖。圖3是表示紅外線加熱器的發射光譜的圖表。圖4是表示本專利技術第一實施方案的說明圖。圖5是第一實施方案所使用的紅外線加熱器的剖面圖。圖6是第一實施方案所使用的紅外線加熱器的剖面圖。圖7是表示紅外線加熱器發射光譜的圖表。圖8是表示紅外線加熱器的表面溫度和發射光譜的關系的圖表。圖9是表示本專利技術第二實施方案的說明圖。圖10是表不本專利技術第二實施方案的說明圖。圖11是表示本專利技術第四實施方案的說明圖。圖12是表示本專利技術第五實施方案的說明圖。圖13是具體的紅外線加熱器的剖面圖。具體實施例方式以下，對本專利技術的實施方案進行詳細說明。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：藤田雄樹，近藤良夫，青木道郎，
申請(專利權)人：日本礙子株式會社，
類型：
國別省市：