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1、(10)申请公布号 CN 103697670 A (43)申请公布日 2014.04.02 CN 103697670 A (21)申请号 201310669542.3 (22)申请日 2013.12.10 F26B 15/10(2006.01) F26B 25/00(2006.01) (71)申请人 新源动力股份有限公司 地址 116085 辽宁省大连市高新园区黄浦路 907 号 (72)发明人 邢丹敏 於倩 宋书范 于强 张玉海 (74)专利代理机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 代理人 曲永祚 李洪福 (54) 发明名称 燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱 (57) 摘要 本发。
2、明所述的燃料电池膜电极部件用立式连 续烘箱, 涉及一种对燃料电池膜电极部件进行热 处理的烘箱。包括干燥箱体、 进风口、 排风口及加 热控制装置 ; 其特征在于所述的干燥箱体分为四 个烘道, 在每个烘道的下部加工有进风口, 上部设 有排风口及加热控制装置 ; 在每个烘道内装有一 套搬运机构 ; 在烘道与烘道之间的隔板上部 加工有通道 ; 在烘道与烘道之间的隔板下 部加工有通道 ; 在烘道与烘道之间的隔板 上部加工有通道 ; 在干燥箱体进料口一侧装有 上传送杆与下传送杆 ; 上传送杆穿过各个隔板及 通道与通道 ; 下传送杆穿过各个隔板及通道 。 本发明具有结构新颖、 随意组合、 节省空间、 提 高。
3、烘烤效率、 见底人工成本等特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103697670 A CN 103697670 A 1/1 页 2 1. 一种燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱, 包括干燥箱体 (4) 、 进风口 (11) 、 排风口 (6) 及加热控制装置 (7) ; 其特征在于所述的干燥箱体 (4) 分为 4 个烘道, 在每个烘道的下 部加工有进风口 (11) , 上部设有排风口 (6) 及加热控制装置 (7) ; 在每个烘。
4、道内装有一套搬 运机构 (3) ; 在烘道 (5) 与烘道 (9) 之间的隔板上部加工有通道 (8) ; 在烘道 (9) 与 烘道 (12) 之间的隔板下部加工有通道 (10) ; 在烘道 (12) 与烘道 (14) 之间的隔板 上部加工有通道 (13) ; 在干燥箱体 (4) 进料口一侧装有上传送杆 (2) 与下传送杆 (1) ; 上 传送杆 (2) 穿过各个隔板及通道 (8) 与通道 (13) ; 下传送杆 (1) 穿过各个隔板及通道 (10) 。 2. 根据权利要求 1 所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱, 其特征在于所述的搬 运机构 (3) 包括 : 框架 (15) 、 减速机 (。
5、32) 、 电机 (31) 、 传动轴 (33) 、 偏心轮 (16) 、 搬移机构及 夹紧机构 ; 所述的减速机 (32) 与电机 (31) 通过减速机底板 (34) 装于框架 (15) 上 ; 减速机 (32) 与传动轴 (33) 相连接, 传动轴 (33) 的两端分别装有一个偏心轮 (16) ; 偏心轮 (16) 与 搬移机构的下部相抵触 ; 在框架 (15) 的两侧各装有一套夹紧机构 ; 在搬移机构与夹紧机构 上都装有托架 (26) , 托架 (26) 上放置待烘干的膜电极部件。 3. 根据权利要求 2 所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱, 其特征在于所述的 搬移机构包括 : 轴承。
6、 (17) 、 滚轮座 (18) 、 上移动轴座 (30) 、 上移动轴导向板 (29) 、 上移动轴 (28) 、 支撑座 (23) 、 搬移气缸 (24) 、 侧移块 (22) 、 搬移架轴 (27) 、 搬移架 (25) ; 上移动轴 (28) 通过上移动轴导向板 (29) 装于框架 (15) 的两侧上, 上移动轴 (28) 的下端装于上移动轴座 (30) 上 ; 上移动轴 (28) 的上部装有支撑座 (23) ; 支撑座 (23) 上装有搬移气缸 (24) , 搬移 气缸 (24) 的活塞杆与侧移块 (22) 相连 ; 侧移块 (22) 上装有两根搬移架轴 (27) , 搬移架轴 (2。
7、7) 上部装有搬移架 (25) ; 在上移动轴座 (30) 的下端装有滚轮座 (18) , 滚轮座 (18) 上装 有轴承 (17) ; 偏心轮 (16) 与轴承 (17) 相抵触。 4. 根据权利要求 2 所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱, 其特征在于所述的 夹紧机构包括边侧移气缸座 (19) 、 夹紧气缸 (20) 、 边侧移轴承箱座 (21) 、 夹紧轴 (35) 及夹 紧架 (36) ; 边侧移气缸座 (19) 装于框架 (15) 的两侧, 边侧移气缸座 (19) 上装有夹紧气缸 (20) , 夹紧气缸 (20) 的活塞杆与边侧移轴承箱座 (21) 相连接, 边侧移轴承箱座 (2。
8、1) 上装有 夹紧轴 (35) , 夹紧轴 (35) 的上部装有夹紧架 (36) 。 权 利 要 求 书 CN 103697670 A 2 1/4 页 3 燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱 技术领域 0001 本发明所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱, 涉及一种对燃料电池膜电极 部件进行热处理的烘箱。 背景技术 0002 目前在燃料电池膜电极制备工艺中, 包括复合型质子交换膜、 催化剂涂敷膜电极 (CCM) 、 气体扩散层 (GDL) 等部件, 都需要经过干燥和热处理过程达到一定的结构和性能要 求。 燃料电池膜电极在外形上是较大面积的平板状, 物性上为脆性或易碎, 要求的干燥和热 处理空间。
9、较大, 时间较长。 0003 在现在的燃料电池膜电极组件制备工艺中, 目前所用烘箱或卧式烘道, 容积率小 或占地面积大, 不具备节省空间和加热均匀的优质效果, 最重要的是无法保证膜电极制造 过程中的一致性。 0004 中国专利 CN102466399 中公开的多层带式干燥机, 具有节省空间和加热均匀和可 实现温度点控制优点, 但是它只适用于粉料、 块料等易于传送的物料。 0005 针对上述现有技术中所存在的问题, 研究设计一种新型的燃料电池膜电极部件用 立式连续烘箱, 可实现多烘道分多段连续热处理, 特别适合与完成燃料电池膜电极组件的 制备, 从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。 发明。
10、内容 0006 鉴于上述现有技术中所存在的问题, 本发明的目的是研究设计一种新型的燃料电 池膜电极部件用立式连续烘箱。用以实现燃料电池膜电极部件热处理设备的 : 热处理空间 大、 时间长、 温度均匀、 占地面积小等目的。 0007 本发明的技术解决方案是这样实现的 : 0008 本发明所述的燃料电池膜电极部件用立式连续烘箱, 包括干燥箱体、 进风口、 排风 口及加热控制装置 ; 其特征在于所述的干燥箱体分为 4 个烘道, 在每个烘道的下部加工有 进风口, 上部设有排风口及加热控制装置 ; 在每个烘道内装有一套搬运机构 ; 在烘道与 烘道之间的隔板上部加工有通道 ; 在烘道与烘道之间的隔板下部加。
11、工有通道 ; 在烘道与烘道之间的隔板上部加工有通道 ; 在干燥箱体进料口一侧装有上传送杆与 下传送杆 ; 上传送杆穿过各个隔板及通道与通道 ; 下传送杆穿过各个隔板及通道。 0009 本发明所述的搬运机构包括 : 框架、 减速机、 电机、 传动轴、 偏心轮、 搬移机构及夹 紧机构 ; 所述的减速机与电机通过减速机底板装于框架上 ; 减速机与传动轴相连接, 传动 轴的两端分别装有一个偏心轮 ; 偏心轮与搬移机构的下部相抵触 ; 在框架的两侧各装有一 套夹紧机构 ; 在搬移机构与夹紧机构上都装有托架, 托架上放置待烘干的膜电极部件。 0010 本发明所述的搬移机构包括 : 轴承、 滚轮座、 上移动。
12、轴座、 上移动轴导向板、 上移动 轴、 支撑座、 搬移气缸、 侧移块、 搬移架轴、 搬移架 ; 上移动轴通过上移动轴导向板装于框架 的两侧上, 上移动轴的下端装于上移动轴座上 ; 上移动轴的上部装有支撑座 ; 支撑座上装 说 明 书 CN 103697670 A 3 2/4 页 4 有搬移气缸, 搬移气缸的活塞杆与侧移块相连 ; 侧移块上装有两根搬移架轴, 搬移架轴上部 装有搬移架 ; 在上移动轴座的下端装有滚轮座, 滚轮座上装有轴承 ; 偏心轮与轴承相抵触。 0011 本发明所述的夹紧机构包括边侧移气缸座、 夹紧气缸、 边侧移轴承箱座、 夹紧轴及 夹紧架 ; 边侧移气缸座装于框架的两侧, 边。
13、侧移气缸座上装有夹紧气缸, 夹紧气缸的活塞杆 与边侧移轴承箱座相连接, 边侧移轴承箱座上装有夹紧轴, 夹紧轴的上部装有夹紧架。 0012 本发明在使用时 : 0013 将需要进行热处理的电极膜板放到上料传送带上, 经传送带送入到干燥箱体的进 口处, 再由下传送杆将电极膜板推入烘道内搬运机构的托架上 ; 由搬运机构将电极膜板 由烘道下部移动到上部, 再由上传送杆将移动到上部的电极膜板通过通道推入到烘道 内搬运机构的托架上 ; 由搬运机构将电极膜板由烘道上部移动到下部, 再由下传送杆 将移动到下部的电极膜板通过通道推入到烘道内搬运机构的托架上 ; 以此类推电极膜 板依次进入到烘道机通道后由下传送杆。
14、将电极膜板推出干燥箱体送入到下传送带上。 因为在干燥箱体的每个烘道的上下部装有一套进风口、 排风口及加热控制装置, 所以可以 单独对每个烘道进行单独的加热及排风循环。 0014 搬运机构的运动过程为 : 0015 1、 电机通过减速机带动偏心轮旋转, 当偏心轮的凸起部偏向一侧时, 夹紧机构在 夹紧气缸的带动下向两侧分开, 电极膜板由搬移机构上的托架托起 ; 0016 2、 当偏心轮的凸起部移动到上部时, 推动上移动轴带动搬移架上移一位, 此时, 夹 紧机构在夹紧气缸的带动下向内移动, 夹紧机构上的托架将电极膜板托起, 搬移气缸启动 带动搬移架向两侧分开, 电极膜板落在夹紧机构的托架上 ; 00。
15、17 3、 当偏心轮的凸起部移动到另一侧的时候, 上移动轴下落, 带动搬移架下落一位, 此时, 搬移气缸启动, 带动搬移架向内运行, 搬移架上的托架插入到电极膜板的下部, 夹紧 机构在夹紧气缸的带动下向两侧分开, 电极膜板由搬移机构上的托架托起 ; 0018 4、 当偏心轮的凸起部向下时, 等待上料 ; 0019 5、 反复循环上述 1-4 的步骤, 即可将电极膜板由烘道下部移动到烘道上部 ; 0020 6、 电机通过减速机带动偏心轮旋转, 当偏心轮的凸起部偏向一侧时, 夹紧机构在 夹紧气缸的带动下向内移动, 电极膜板由夹紧机构的托架托起 ; 搬移气缸启动将搬移架向 两侧分开 ; 0021 7。
16、、 当偏心轮的凸起部移动到上部时, 推动上移动轴带动搬移架上移一位, 搬移气 缸启动将搬移架向内移动, 搬移架上的托架插入到电极膜板的下部, 此时, 夹紧机构在夹紧 气缸的带动下向两侧移动, 电极膜板由搬移架上的托架托起 ; 0022 8、 当偏心轮的凸起部移动到另一侧的时候, 上移动轴下落, 带动搬移架下落一位, 此时, 夹紧机构在夹紧气缸的带动下向内移动, 夹紧机构的托架插入到电极膜板的下部, 移 动启刚启动, 将搬移架向两侧分开, 电极膜板由夹紧机构的托架托起, 这样电极膜就下降了 一个位置 ; 0023 9、 反复循环上述 6-8 的步骤, 即可将电极膜板由烘道上部移动到烘道下部。 0。
17、024 本发明的优点是显而易见的, 主要表现在 : 0025 1、 由于本发明设有多个烘道, 没个烘道内都装有一套进风口、 排风口及加热控制 装置, 所以可以单独对每个烘道进行单独的控制温度及风量 ; 说 明 书 CN 103697670 A 4 3/4 页 5 0026 2、 由于本发明设有多个烘道, 各烘道多层托架可同时运行, 同一时间烘烤多个电 极膜板 ; 0027 3、 由于本发明设有多个烘道, 可以单独对每个烘道进行单独的控制温度及风量, 满足多种工艺要求, 有效提升烘道的烘烤效率 ; 0028 4、 本发明自动将工件输送入烘箱, 既提升了输送效率, 也降低了人工成本 ; 0029 。
18、5、 本发明烘道内加热温度均匀, 大部分热风在箱内循环, 物料干燥均匀, 烘烤效果 好, 可达到高纯度洁净效果 ; 0030 6、 本发明为立式结构, 节省空间 ; 0031 7、 本发明可单个或多个烘道组合, 形式多样。 0032 本发明具有结构新颖、 随意组合、 节省空间、 提高烘烤效率、 见底人工成本等优点, 其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。 附图说明 0033 本发明共有 3 幅附图 , 其中 : 0034 附图 1 本发明结构示意图 ; 0035 附图 2 搬运机构机构示意图 ; 0036 附图 3 搬运机构侧视图。 0037 在图中 : 1、 下传送杆2、 。
19、上传送杆3、 搬运机构4、 干燥箱体5、 烘道6、 排风口7、 加 热控制装置 8、 通道 9、 烘道 10、 通道 11、 进风口 12、 烘道 13、 通道 14、 烘道 15、 框架16、 偏心轮17、 轴承18、 滚轮座19、 边侧移气缸座20、 夹紧气缸21、 边侧移轴承箱座22、 侧移块23、 支撑座24、 搬移气缸25、 搬移架26、 托架27、 搬移架轴28、 上移动轴29、 上移动轴 导向板 30、 上移动轴座 31、 电机 32、 减速机 33、 传动轴 34、 减速机底板 35、 夹紧轴 36、 夹紧 架。 具体实施方式 0038 本发明的具体实施例如附图所示, 包括干燥。
20、箱体 4、 进风口 11、 排风口 6 及加热控 制装置 7 ; 其特征在于所述的干燥箱体 4 分为 4 个烘道, 在每个烘道的下部加工有进风口 11, 上部设有排风口6及加热控制装置7 ; 在每个烘道内装有一套搬运机构3 ; 在烘道5与 烘道 9 之间的隔板上部加工有通道 8 ; 在烘道 9 与烘道 12 之间的隔板下部加工有 通道 10 ; 在烘道 12 与烘道 14 之间的隔板上部加工有通道 13 ; 在干燥箱体 4 进料 口一侧装有上传送杆2与下传送杆1 ; 上传送杆2穿过各个隔板及通道8与通道13 ; 下 传送杆 1 穿过各个隔板及通道 10。 0039 搬运机构 3 包括 : 框架。
21、 15、 减速机 32、 电机 31、 传动轴 33、 偏心轮 16、 搬移机构及 夹紧机构 ; 所述的减速机 32 与电机 31 通过减速机底板 34 装于框架 15 上 ; 减速机 32 与传 动轴 33 相连接, 传动轴 33 的两端分别装有一个偏心轮 16 ; 偏心轮 16 与搬移机构的下部相 抵触 ; 在框架 15 的两侧各装有一套夹紧机构 ; 在搬移机构与夹紧机构上都装有托架 26, 托 架 26 上放置待烘干的膜电极部件。 0040 搬移机构包括 : 轴承 17、 滚轮座 18、 上移动轴座 30、 上移动轴导向板 29、 上移动轴 28、 支撑座 23、 搬移气缸 24、 侧移。
22、块 22、 搬移架轴 27、 搬移架 25 ; 上移动轴 28 通过上移动轴 说 明 书 CN 103697670 A 5 4/4 页 6 导向板 29 装于框架 15 的两侧上, 上移动轴 28 的下端装于上移动轴座 30 上 ; 上移动轴 28 的上部装有支撑座 23 ; 支撑座 23 上装有搬移气缸 24, 搬移气缸 24 的活塞杆与侧移块 22 相 连 ; 侧移块 22 上装有两根搬移架轴 27, 搬移架轴 27 上部装有搬移架 25 ; 在上移动轴座 30 的下端装有滚轮座 18, 滚轮座 18 上装有轴承 17 ; 偏心轮 16 与轴承 17 相抵触。 0041 夹紧机构包括边侧移。
23、气缸座 19、 夹紧气缸 20、 边侧移轴承箱座 21、 夹紧轴 35 及夹 紧架 36 ; 边侧移气缸座 19 装于框架 15 的两侧, 边侧移气缸座 19 上装有夹紧气缸 20, 夹紧 气缸 20 的活塞杆与边侧移轴承箱座 21 相连接, 边侧移轴承箱座 21 上装有夹紧轴 35, 夹紧 轴 35 的上部装有夹紧架 36。 0042 以上所述, 仅为本发明的较佳的具体实施方式, 但本发明的保护范围并不局限于 此, 所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内, 根据本发明的技术方案 及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103697670 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103697670 A 7 2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103697670 A 8 3/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103697670 A 9 。