本發(fā)明涉及一種使通過涂布機(jī)等涂布于薄膜等的材料干燥的涂布干燥機(jī)。

背景技術(shù)：

以往，在鋰離子電池等化學(xué)電池的電極或磁記錄介質(zhì)的制造工序等中，通過以在基材(典型的是金屬箔)的主面或兩面，將涂布液以膜形狀每規(guī)定面積涂布規(guī)定重量的方式構(gòu)成的膜涂布裝置等來涂布漿料狀的處理劑之后，在干燥爐中使處理劑所含的溶劑蒸發(fā)并干燥，并使處理劑的固體成分與基材固結(jié)，從而在基材主面或兩面形成處理膜。

作為熱處理系統(tǒng)提出有如專利文獻(xiàn)1中所記載的熱處理系統(tǒng)，所述熱處理系統(tǒng)中組裝有能夠抑制用于該涂布處理后的干燥爐(以下，稱為“涂布干燥機(jī)”)的熱風(fēng)消耗量的增大，并且能夠高效地干燥涂布膜的干燥裝置。

并且，作為用于鋰離子二次電池的電極板，有利用將均勻地分散有活性物質(zhì)、粘結(jié)劑、導(dǎo)電材料等的溶劑以糊狀進(jìn)行混煉的物質(zhì)制造的電極板。含有該電極活性物質(zhì)的糊狀涂布材料涂布于金屬箔等基材，之后在涂布干燥機(jī)中干燥涂布材料的溶劑。作為溶劑，廣泛使用例如nmp(n-甲基-2-吡咯烷酮)等有機(jī)溶劑。作為抑制回收該有機(jī)溶劑時所需的成本的溶劑回收系統(tǒng)，提出有如專利文獻(xiàn)2中所記載的溶劑回收系統(tǒng)。

另外，作為回收這種排氣中所含的揮發(fā)性有機(jī)化合物(以下稱為voc)的方法，提出有如專利文獻(xiàn)3中記載的方法，即利用與水的液-氣體直接接觸，將水進(jìn)行冷凝或吸附來回收voc。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-172960號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-139657號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2004-230265號公報

專利文獻(xiàn)1中所公開的熱處理系統(tǒng)，為了對被涂布處理的基材表面吹送攝氏50～300℃(以下，溫度全部為“攝氏”)左右的熱風(fēng)，需要設(shè)置具備加熱器的熱風(fēng)產(chǎn)生爐等，運(yùn)行時的能量消耗變大。

專利文獻(xiàn)2中所公開的溶劑回收系統(tǒng)，使通過冷卻盤管冷凝回收含有高濃度的nmp溶劑的干燥機(jī)的排氣之后的高濃度類干燥機(jī)排氣返回到干燥機(jī)的前級，并使冷凝回收后的一部分氣體通過吸附轉(zhuǎn)子之后將其進(jìn)行濃縮回收。使通過吸附轉(zhuǎn)子的處理區(qū)域的一部分空氣作為低濃度類干燥機(jī)排氣返回到干燥機(jī)的后級。

然而，專利文獻(xiàn)2中所記載的溶劑回收系統(tǒng)中，存在由于使nmp較高濃度的排氣返回到nmp產(chǎn)生濃度較高的前級，所以nmp的干燥效率下降的問題。并且，由于向室外排出出自吸附轉(zhuǎn)子的處理區(qū)域的氣體的一部分或總量，因此產(chǎn)生相應(yīng)量的能量損失。

專利文獻(xiàn)3中所公開的方法，處理排氣時使用水，凈化氣體的濕度極其高，為了作為干燥用空氣進(jìn)行再利用，需要設(shè)置除濕機(jī)等來降低濕度，并導(dǎo)致耗費(fèi)相應(yīng)量的初始成本或運(yùn)轉(zhuǎn)成本。并且，需要大量的水，溶劑回收率也在80％左右，比較低。進(jìn)而需要進(jìn)行含有溶劑的水的處理，并且需要水的凈化設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于該實際情況，本發(fā)明的主要課題為提供一種如下涂布干燥機(jī)：利用涂布干燥機(jī)的散熱脫附吸附于voc濃縮轉(zhuǎn)子的voc(實施例中為“mnp”)，通過將由此濃縮的voc由冷卻器冷凝回收來降低能量，進(jìn)而voc濃縮轉(zhuǎn)子的脫附后的熱能和冷卻器的制冷循環(huán)中成為散熱的電容器的熱也用于涂布干燥機(jī)，以降低干燥用的熱風(fēng)產(chǎn)生器的能量。并且，能夠?qū)崿F(xiàn)voc回收濃度99％左右的回收，并能夠降低因廢液生成而產(chǎn)生的voc回收成本，由于能夠在原氣體溫度以下進(jìn)行濃縮回收，因此能夠防止voc的改性，能夠再利用經(jīng)回收的voc。

本發(fā)明為了解決如以上所述的課題，使涂布干燥機(jī)的排氣通過voc濃縮轉(zhuǎn)子的脫附區(qū)，使出自該脫附區(qū)的空氣通過顯熱交換器的冷卻區(qū)并進(jìn)行冷卻，使出自該顯熱交換器的冷卻區(qū)的空氣通過進(jìn)行voc冷凝回收的冷卻裝置，使出自該冷卻裝置的空氣通過voc濃縮轉(zhuǎn)子的吸附區(qū)，使出自該吸附區(qū)的空氣通過顯熱交換器的加熱區(qū)并進(jìn)行加熱，使出自該顯熱交換器的加熱區(qū)的空氣通過加熱裝置，以將出自加熱裝置的空氣用于涂布干燥機(jī)的干燥用供氣中。并且，冷卻裝置中使用熱泵的蒸發(fā)器，加熱裝置中使用熱泵的冷凝器。

能夠盡量消除從裝置排出的氣體，并且通過顯熱交換器回收由干燥所產(chǎn)生的排氣的熱能，能夠通過顯熱交換器對voc濃縮凈化后的nmp濃度較低的低溫空氣進(jìn)行加熱，從而實現(xiàn)節(jié)能。并且，由于能夠?qū)崿F(xiàn)不需要熱風(fēng)產(chǎn)生爐或加熱負(fù)載較小的裝置，因此能夠降低初始成本或?qū)崿F(xiàn)節(jié)約空間化和節(jié)能化。

若為上述涂布干燥機(jī)，則利用涂布干燥機(jī)的排熱脫附吸附于voc濃縮轉(zhuǎn)子的voc，并能夠通過顯熱交換器進(jìn)行干燥機(jī)排氣的熱回收，由于在用于voc的冷凝回收中使用的冷卻裝置和制作涂布干燥機(jī)的供氣時再利用的熱風(fēng)的加熱裝置中采用熱泵，因此能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化帶來的初始成本的抑制和運(yùn)行時的節(jié)能帶來的運(yùn)轉(zhuǎn)成本的抑制這兩者。

并且，由于使用voc濃縮轉(zhuǎn)子來提高voc冷凝回收前的voc濃度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)voc回收濃度99％左右的回收，并且能夠降低廢液生成成本。并且，能夠進(jìn)行原氣體溫度以下的voc濃縮回收，因此能夠防止由高溫引起的voc的改性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的涂布干燥機(jī)的實施例1的流程圖。

圖2是本發(fā)明的涂布干燥機(jī)的實施例2的流程圖。

圖3是本發(fā)明的涂布干燥機(jī)的實施例3的流程圖。

圖4是本發(fā)明的涂布干燥機(jī)的實施例4的流程圖。

圖中：1-涂布干燥機(jī)，2-voc濃縮轉(zhuǎn)子，3-脫附區(qū)，4-清洗區(qū)，5-吸附區(qū)，6-顯熱交換器，7-冷卻裝置，8-加熱裝置，9-熱泵回路，10-循環(huán)通路。

具體實施方式

在鋰離子二次電池的電極制作過程中，在作為集電體的金屬箔的兩面涂布含有有機(jī)溶劑的漿料，在漿料被涂布干燥機(jī)干燥而進(jìn)行固化的過程中漿料內(nèi)的有機(jī)溶劑蒸發(fā)。本發(fā)明構(gòu)成為不進(jìn)行從該涂布干燥機(jī)排出的氣體的熱回收，將冷卻冷凝和基于吸附轉(zhuǎn)子的濃縮回收組合而回收該蒸發(fā)的有機(jī)溶劑。并且，由于在將有機(jī)溶劑進(jìn)行冷卻冷凝的冷卻裝置和將凈化空氣作為涂布干燥機(jī)的供氣進(jìn)行加熱的加熱裝置中采用熱泵，因此干燥裝置整體實現(xiàn)節(jié)能。

[實施例1]

以下，根據(jù)圖1的流程圖對本發(fā)明的干燥裝置的實施例1進(jìn)行說明。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中包含voc濃縮轉(zhuǎn)子2、顯熱交換器6、冷卻裝置7、加熱裝置8。圖中的涂布干燥機(jī)1為以單級或多級構(gòu)成的干燥爐，例如在鋰離子二次電池的電極制作過程中，使在作為集電體的金屬箔的兩面涂布含有有機(jī)溶劑的漿料的金屬箔干燥的干燥機(jī)。另外，voc濃縮轉(zhuǎn)子2中使用在陶瓷基材的蜂窩式轉(zhuǎn)子中擔(dān)載沸石或活性炭等voc吸附劑的轉(zhuǎn)子。顯熱交換器6中使用鋁或不銹鋼等金屬或陶瓷基材的蜂窩式轉(zhuǎn)子或靜止型的蜂窩正交元件。冷卻裝置7或加熱裝置8中使用鋁或不銹鋼等金屬制線圈等。

如圖1所示，來自涂布干燥機(jī)1的排氣被送到voc濃縮轉(zhuǎn)子2的脫附區(qū)3，并脫附在吸附區(qū)5被吸附的voc。通過脫附區(qū)3的空氣被送到顯熱交換器6的冷卻區(qū)，并與通過voc濃縮轉(zhuǎn)子2的吸附區(qū)5的低溫的空氣進(jìn)行顯熱交換而被冷卻。通過顯熱交換器6后被冷卻的空氣被送到冷卻裝置7并將voc進(jìn)行冷卻冷凝且作為液體的有機(jī)溶劑而被回收。通過冷卻裝置7的空氣被送到voc濃縮轉(zhuǎn)子2的吸附區(qū)5，吸附未被冷卻冷凝而殘留的voc。通過voc濃縮轉(zhuǎn)子2的吸附區(qū)5的空氣被送到顯熱交換器6的加熱區(qū)，并與通過voc濃縮轉(zhuǎn)子2的脫附區(qū)3的高溫的空氣進(jìn)行顯熱交換后被加溫。通過顯熱交換器6的加熱區(qū)后被加溫的空氣被送到加熱裝置8并且被加熱之后，作為涂布干燥機(jī)1的供氣而被再利用。另外，冷卻裝置7中通過熱泵回路9連接有基于熱泵的蒸發(fā)器的冷卻盤管，加熱裝置8中通過熱泵回路9連接有基于熱泵的冷凝器的加熱盤管。另外，作為熱泵的制冷劑常用代替氟利昂等，但通過采用將二氧化碳作為制冷劑的熱泵系統(tǒng)，能夠?qū)⑼ㄟ^加熱裝置8進(jìn)行加熱的空氣的溫度設(shè)為100℃以上，由于是天然制冷劑，因此能夠有助于減輕地球變暖。并且，根據(jù)需要，可在加熱裝置8的后方設(shè)置電加熱器或蒸汽加熱器等輔助加熱裝置。進(jìn)而若能夠?qū)㈠仩t的蒸汽或其他設(shè)備的高溫排熱等利用于該輔助加熱裝置，則實現(xiàn)節(jié)能。

本發(fā)明的實施例1由以上所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，以下對其詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。涂布干燥機(jī)1的排熱溫度為100℃，風(fēng)量為50nm3/min，nmp濃度為1000ppm。排氣被送到voc濃縮轉(zhuǎn)子2的脫附區(qū)3。在脫附區(qū)3的出口處，氣體的溫度為80℃，nmp濃度為1252ppm，且被送到顯熱交換器6的冷卻區(qū)。在顯熱交換器6的冷卻區(qū)出口處，若熱交換效率為75％，則氣體的溫度為41℃，并被送到冷卻裝置7。在冷卻裝置7的出口處，氣體的溫度為12℃，nmp冷卻冷凝后被回收，從而nmp濃度為280ppm，被送到voc濃縮轉(zhuǎn)子2的吸附區(qū)5。在吸附區(qū)5的出口處，氣體的溫度為28℃，nmp在voc濃縮轉(zhuǎn)子2的吸附區(qū)5被吸附，因此nmp濃度為28ppm，被送到顯熱交換器6的加熱區(qū)。在顯熱交換器6的加熱區(qū)出口處，氣體的溫度為67℃，被送到加熱裝置8。在加熱裝置8的出口處，氣體的溫度為100℃，作為涂布干燥機(jī)1的供氣而被再利用。

[實施例2]

接著根據(jù)圖2的流程圖對本發(fā)明的干燥裝置的實施例2進(jìn)行說明。另外，干燥裝置的設(shè)備結(jié)構(gòu)與圖1的實施例1相同，因此省略重復(fù)的說明。圖1的實施例1中，使用了將voc濃縮轉(zhuǎn)子2分割為吸附區(qū)5和脫附區(qū)3這兩個的裝置，但在實施例2中，使用了新設(shè)清洗區(qū)4并分割為3個的voc濃縮轉(zhuǎn)子2。送到冷卻裝置7前的一部分氣體5nm3/min被送到voc濃縮轉(zhuǎn)子2的清洗區(qū)4且通過清洗區(qū)4的氣體與來自涂布干燥機(jī)1的排氣混合而被送到voc濃縮轉(zhuǎn)子2的脫附區(qū)3。在脫附區(qū)3的出口處，氣體的溫度為80℃，風(fēng)量為55nm3/min，nmp濃度為1138ppm，并且被送到顯熱交換器6的冷卻區(qū)。另外，實施例2中，送到清洗區(qū)4的空氣中使用了送到冷卻裝置7之前的氣體，但并不限定于此，也可使用通過冷卻裝置7之后的氣體或通過voc濃縮轉(zhuǎn)子2的吸附區(qū)5之后的氣體或者直接使用干燥裝置外的外部氣體。

[實施例3]

接著根據(jù)圖3的流程圖對本發(fā)明的干燥裝置的實施例3進(jìn)行說明。另外，省略與實施例1、2重復(fù)的說明。實施例1、2中，使用voc濃縮轉(zhuǎn)子2提高來自涂布干燥機(jī)1的排氣的voc濃度，但在實施例3中，設(shè)為不使用voc濃縮轉(zhuǎn)子2的結(jié)構(gòu)。與實施例1、2同樣地，涂布干燥機(jī)1的排熱溫度為100℃，風(fēng)量為50nm3/min，nmp濃度為1000ppm。排氣被送到顯熱交換器6的冷卻區(qū)，通過顯熱交換器6的冷卻區(qū)的空氣，若熱交換效率為75％，則氣體的溫度為34℃，并且被送到冷卻裝置7。在冷卻裝置7的出口處，氣體的溫度為12℃，nmp進(jìn)行冷卻冷凝而被回收，由此nmp濃度為280ppm，并且被送到顯熱交換器6的加熱區(qū)。在顯熱交換器6的加熱區(qū)出口處，氣體的溫度為78℃，并且被送到加熱裝置8。在加熱裝置8的出口處，氣體的溫度為100℃，作為涂布干燥機(jī)1的供氣而被再利用。在該情況下，進(jìn)行再利用的供氣的nmp濃度為280ppm，相較于實施例1、2較高。但是，由于未使用voc濃縮轉(zhuǎn)子2，因此相應(yīng)地裝置變得緊湊，所以可抑制初始成本。并且，由于不需要運(yùn)行voc濃縮轉(zhuǎn)子2的能量，因此還可抑制運(yùn)轉(zhuǎn)成本。

[實施例4]

接著將本發(fā)明的干燥裝置的實施例4示于圖4的流程圖中。另外，干燥裝置的設(shè)備結(jié)構(gòu)與圖1的實施例1相同，因此省略重復(fù)的說明。實施例4中，構(gòu)成為使通過voc濃縮轉(zhuǎn)子2的脫附區(qū)3的一部分空氣分支，通過從脫附區(qū)3的出口側(cè)向入口側(cè)設(shè)置的循環(huán)通路10，返回到voc濃縮轉(zhuǎn)子2的脫附區(qū)3的入口側(cè)。這是因為，因來自涂布干燥機(jī)1的排氣溫度的下降或排氣風(fēng)量的下降而voc濃縮轉(zhuǎn)子2的性能下降時，并使通過脫附區(qū)3的一部分空氣循環(huán)，使超過來自涂布干燥機(jī)1的排氣風(fēng)量的風(fēng)量通過脫附區(qū)3，恢復(fù)voc濃縮轉(zhuǎn)子2的性能。對于通過循環(huán)通路10的風(fēng)量，通過設(shè)置于循環(huán)通路的送風(fēng)機(jī)(未圖示)或設(shè)置于通氣通道的阻尼器(未圖示)等適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。另外，實施例1～實施例4中，冷卻裝置7和加熱裝置8中使用熱泵，但因設(shè)置空間的問題無法設(shè)置熱泵裝置或配管的情況或其他設(shè)備等中存在冷卻或加熱用的熱源的情況等，可以是不使用熱泵的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供從將鋰離子二次電池中所使用的電極板制造工序或磁記錄介質(zhì)的制造工序等的有機(jī)溶劑包含于排氣中的干燥工序回收有機(jī)溶劑且降低初始成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本的裝置。