JP4239437B2 - ドライルームシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はドライルームシステムに係り、特に低露点のドライエアを室内に供給してドライ化するドライルームシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
パソコンや携帯電話、電気自動車などのバッテリに使用されるリチウム電池は、電解液が水分と反応しやすいため、その製造はドライルーム内で行われる。このようなリチウム電池の製造に使用されるドライルームは、電解液を扱うエリアだけ露点温度−60℃(水分10ppm)の環境にし、その他のエリアは人間の負荷によって露点温度−30℃〜−40℃になるように、最大負荷分を考慮してドライエアの供給風量が設計される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ドライルームにおける負荷は、主に人間からの放出水分であるため、ドライルームに供給するドライエアの風量を設定する際は、入室最大人数を最大負荷として設計する。このため供給風量が過剰になりやすく、それに伴いランニングコストが高くなるという欠点があった。
【0004】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、少風量のドライエアで運転可能なドライルームシステムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、ワークが所定の搬送径路に沿って搬送される室内にドライエアを供給してドライ化するドライルームシステムにおいて、前記ワークの搬送径路に沿って配設され、その内部を前記ワークが搬送されるダクトと、前記ダクト内に所定の露点温度に調節されたドライエアを供給するドライエア供給手段と、前記ダクト内に所定の間隔をもって配設され、該ダクト内を前記ワークが移動する際の圧力変動を抑制する抵抗板と、からなることを特徴とするドライルームシステムを提供する。
【0006】
本発明では、ワークが搬送されるダクト内にだけドライエアを供給し、このダクト内だけをドライ化する。これにより、ダクト内をドライ化するのに必要な分だけのドライエアを供給すれば済むので、室内全体にドライエアを供給する場合に比べて少風量のドライエアで運転することができる。また、ダクト内には抵抗板が配設されているため、ダクト内をワークが移動しても、圧力変動を抑制することができる。これにより、少風量のドライエアであっても常に安定した運転ができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るドライルームシステムの好ましい実施の形態について詳説する。
【0008】
図1は、リチウム電池の製造ラインに適用された本発明に係るドライルームシステムの全体構成図である。
【0009】
同図に示すように、室10内にはワークW(リチウム電池)を製造するチャンバ12が設置されており、このチャンバ12にワークWを搬出入するためのコンベア14が所定の搬送径路に沿ってコンベア14が設置されている。そして、このコンベア14を覆うようにしてトンネル状のダクト16が配設されている。ワークWは、このダクト16内を搬送される。
【0010】
ダクト16はチャンバ12に連通されており、その内部には、図2に示すように、複数の抵抗板18、18、…が所定の間隔をもって設置されている。抵抗板18は、ワークWの搬送方向と直交するように設置されており、ワークWが通過するための開口20を有している。この開口20は、図3及び図4に示すように、左右方向にスライドする一対の左右スライド板22、22と、上下方向にスライドする上下スライド板24とによって、その開口量が変更できるようになっている。
【0011】
一対の左右スライド板22は、図3に示すように、それぞれ抵抗板18の表側面に水平に敷設された一対のガイドレール26、26上をスライド自在に支持されている。この左右スライド板22は、左右スライド板駆動用モータ28の出力軸に連結されたネジ棒30にナット部材32を介して連結されており、この左右スライド板駆動用モータ28を駆動することにより左右方向に移動する。
【0012】
一方、上下スライド板24は、図4に示すように、抵抗板18の裏側面に垂直に敷設された一対のガイドレール34、34上をスライド自在に支持されている。この上下スライド板24は、上下スライド板駆動用モータ36の出力軸に連結されたネジ棒38にナット部材40を介して連結されており、この上下スライド板駆動用モータ36を駆動することにより上下方向に移動する。
【0013】
抵抗板18は、ダクト16内を搬送されるワークWのサイズに応じて、この左右スライド板22及び上下スライド板24によって規制される開口20の開口量を調節する。
【0014】
ダクト16が連通されたチャンバ12には、除湿機42から所定の露点温度(−60℃程度)に調節されたドライエアが供給される。
【0015】
除湿機42は、除湿部44と再生部46とで構成され、除湿部44で除湿に供された除湿ドラム48を再生部46で再生する構成になっている。この除湿部44と再生部46は、筒状に形成された本体ケース50内に間仕切52で仕切られて形成されており、この本体ケース50内の除湿部44と再生部46とを跨ぐようにして除湿ドラム48が設置されている。
【0016】
この除湿ドラム48は、塩化リチウムやシリカゲル等の除湿剤を含浸させたハニカム状の不織布をドラム状に形成したものであり、図示しない除湿ドラム駆動用モータに駆動されて回転する。
【0017】
除湿部44は、図1において、左端が処理エアの入口54として形成され、右端がドライエアの出口56として形成されている。入口54の前段には、第1クーラ58Aと第2クーラ58Bとが設置されており、この第1クーラ58Aと第2クーラ58Bを通って外気が除湿部44に導入される。また、この第1クーラ56と第2クーラ58との間には、室10からのリターンエアが還気ダクト60を介して導入され、第1クーラ58Aを通過した外気と混合される。除湿部44には、この混合エアが、処理エアとして導入される。処理エアは、この第1クーラ58Aと第2クーラ58Bとを通過する過程で含有水分が除去される。
【0018】
除湿部44には、除湿ドラム48を挟んで入口54側に除湿用ファン62が設置され、出口56側にアフタークーラ64が設置されている。除湿用ファン62を介して除湿部44内に導入された処理エアは、除湿ドラム48を通過することにより除湿され、その後、アフタークーラ64で冷却される。そして、このアフタークーラ64で冷却されたあとのエアが、ドライエアとして給気ダクト66を介してチャンバ12内に供給される。なお、除湿ドラム48で除湿されたエアの一部はそのまま外気に放出され、再生部46に導入される外気と混合される。
【0019】
再生部46は、図1において、右端が外気の入口68として形成され、左端が排気エアの出口70として形成されている。この再生部46には、除湿ドラム48を挟んで入口68側にヒータ72が設置され、出口70側に再生用ファン74が設置されている。再生用ファン74を介して再生部46に導入された外気は、ヒータ72を通過することによって加熱された後、除湿ドラム48を通過することにより除湿ドラム48を再生する。除湿ドラム48の再生に供されたエアは、排気エアとして出口70から排出され、その出口70の後段に設置されたクーラ76で冷却されたのち、外気中に放出される。
【0020】
前記のごとく構成された本実施の形態のドライルームシステムの作用は次のとおりである。
【0021】
まず、ダクト16内に設置された各抵抗板18に形成されたワーク通過用の開口20の開口量を調節する。この開口量は、搬送するワークWの外形寸法に基づいて設定し、ワークWの外形寸法とほぼ同サイズになるように設定する。すなわち、ワークWが、開口20をギリギリ通過できる程度の開口になるように設定する。この際、開口量の調節は、図3及び図4に示すように、左右スライド板22、22と上下スライド24をスライドさせることにより行う。
【0022】
上記の設定が完了したのち、除湿機42の運転を行う。まず、図示しない除湿ドラム駆動用モータを駆動して除湿ドラム30を回転させる。また、これと同時に除湿用ファン62と再生用ファン74を駆動する。
【0023】
除湿用ファン62が駆動されると、室10内のリターンエアが還気ダクト60を介して第1クーラ58Aと第2クーラ58Bとの間に導入される。これと同時に、外気が第1クーラ58A内に導入され、この第1クーラ58Aで冷却された外気がリターンエアと混合されて、第2クーラ58に導入される。そして、この第2クーラ58Bを通過した外気とリターンエアとの混合エアが処理エアとして除湿機42の除湿部44に導入される。除湿部44に導入された冷却エアは、除湿ドラム48を通過することによって露点温度−60℃程度にまで除湿され、その後、アフタークーラ64で冷却された後、給気ダクト66を介してチャンバ12内に供給される。
【0024】
一方、再生ファン74が駆動されると、除湿ドラム48を通過したドライエアの一部と外気との混合エアが入口68から再生部46に導入される。再生部46に導入されたエアは、ヒータ72を通過することによって加熱され、この加熱エアが回転する除湿ドラム48を通過することによって、除湿ドラム48が再生される。
【0025】
このように、除湿ドラム48は、回転することによって除湿と再生を繰り返しながら使用され、チャンバ12内に露点温度−60℃程度のドライエアを安定供給する。
【0026】
チャンバ12内に供給されたドライエアは、そのチャンバ12に連通されたダクト16を通って室10内に排気される。
【0027】
ここで、このダクト16内は、ワークWが移動しているため、内部圧力が変動しうるが、ダクト16の内部には複数の抵抗板18、18、…が設置されているため、その圧力変動が生じるのを抑止することができる(図5参照)。したがって、少風量のドライエアを供給した場合であっても、ダクト16内は常に安定した環境に保つことができる。
【0028】
また、このように周囲の環境に影響されずにダクト16内を常に一定環境に保つことができるので、チャンバ12内には、チャンバ12及びダクト16内を所定の環境(露点温度−60℃程度の環境)に保つのに必要な分だけのドライエアを供給すればよいので、少風量のドライエアの供給で済む。これにより、システムの運転に伴うランニングコストの低減を図ることができる。
【0029】
なお、上述した実施の形態では、チャンバ12に除湿機42からのドライエアを供給するようにしているが、図6に示すように、抵抗板18、18、…によって仕切られたダクト16内の各空間17、17、…に直接供給するようにしてもよい。この場合、給気ダクト66は、先端部で複数に分岐し、この分岐ダクト66A、66A、…を各ダクト16内の空間17、17、…に連通する。そして、各分岐ダクト66A、66A、…には、バルブ78、78、…を設置し、個別に供給量を調整できるようにする。これにより、ダクト16内の環境をより安定した状態に保つことができる。
【0030】
また、本実施の形態では、ダクト16内に設置した抵抗板18の開口20の面積をワークWの外形寸法に応じて変えることができるようにしているが、抵抗板18の開口20の面積は一定としてもよい。また、本実施の形態では、電動で開口量を調整するようにしているが、手動で行うようにしてもよい。
【0031】
また、この抵抗板18に形成された開口20の面積を可変する方法については、本実施の形態に限定されるものではなく、他の手段を用いて可変するようにしてもよい。たとえば、図7に示すように、ゴム等の弾性材で成形された左右に開閉自在な扉部材80、80で抵抗板82を形成し、この扉部材80、80を左右に押し広げてワークWを通過させるようにしてもよい。この抵抗板82によれば、図7(b)に示すように、ワークWの通過時のみ扉部材80、80が開き、ワークWの通過後には、図7(a)に示すように、自動(弾性復元力)で扉部材80、80が閉まるので、常にダクト16内の圧力を一定に保つことができる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ワークが搬送されるダクト内にだけドライエアを供給し、このダクト内だけをドライ化するようにしたので、ダクト内をドライ化するのに必要な分量だけのドライエアを供給すれば済み、従来に比べて少風量のドライエアでシステムを運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リチウム電池の製造ラインに適用された本発明に係るドライルームシステムの全体構成図
【図2】本発明に係るドライルームシステムの要部の概略構成を示す断面図
【図3】抵抗板の構成を示す正面図
【図4】抵抗板の構成を示す背面図
【図5】抵抗板がある場合とない場合とを比較したダクト内圧力の変動状況の説明図
【図6】ドライエアの供給方法の他の実施の形態の説明図
【図7】抵抗板の他の実施の形態を示す正面図
【符号の説明】
10…室、12…チャンバ、14…コンベア、16…ダクト、18…抵抗板、20…開口、42…除湿機、44…除湿部、46…再生部、66…給気ダクト、W…ワーク
Claims (3)
- ワークが所定の搬送径路に沿って搬送される室内にドライエアを供給してドライ化するドライルームシステムにおいて、前記ワークの搬送径路に沿って配設され、その内部を前記ワークが搬送されるダクトと、前記ダクト内に所定の露点温度に調節されたドライエアを供給するドライエア供給手段と、前記ダクト内にワークの搬送方向に所定の間隔をもって配設され、該ダクト内を前記ワークが移動する際の圧力変動を抑制する抵抗板と、からなることを特徴とするドライルームシステム。
- 前記抵抗板は、前記ワークが通過可能な開口部を有するとともに、該開口部の開口量が前記ワークの外形寸法に応じて可変であることを特徴とする請求項1に記載のドライルームシステム。
- 前記ドライエア供給手段は、前記抵抗板で仕切られた前記ダクト内の各空間に個別にドライエアを供給することを特徴とする請求項1又は2に記載のドライルームシステム。
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