本發(fā)明涉及薄膜成型，具體涉及一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥。

背景技術(shù)：

1、全氟離子交換膜是一種由全氟化聚合物制成的薄膜材料，主要用于分離和傳輸離子。這類膜通常用于電解槽、燃料電池、電解水制氫等應(yīng)用中，因其出色的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度而備受青睞。全氟離子交換膜加工方式之一，是使用流延機(jī)進(jìn)行加工制造，流延機(jī)將全氟化聚合物的溶液或熔體鋪展成薄膜，隨后通過流延機(jī)的冷卻輥組對(duì)薄膜進(jìn)行冷卻和成型，固化形成薄膜。但是現(xiàn)在流延機(jī)的冷卻輥在進(jìn)行冷卻時(shí)，若冷卻不均勻則會(huì)導(dǎo)致薄膜不同位置的固化速度不同，從而造成薄膜厚度不均勻。在溫度較低的區(qū)域，薄膜固化較快，可能比其他區(qū)域更厚；而在溫度較高的區(qū)域，薄膜固化較慢，可能更薄。同時(shí)冷卻溫度不均勻還會(huì)導(dǎo)致薄膜出現(xiàn)褶皺、氣泡和條紋等問題；而且現(xiàn)在的冷卻輥冷卻效果有限，為了確保冷卻效果通常會(huì)采用多個(gè)冷卻輥形成冷卻輥組，來保證冷卻效果，但是該種方式增加了薄膜的移動(dòng)路徑，進(jìn)而減緩了對(duì)全氟離子交換膜的生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥，以解決現(xiàn)在的流延機(jī)冷卻輥可能出現(xiàn)冷卻不均勻的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥，包括冷卻機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐架上的輥體，輥體由流延機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，輥體為中空設(shè)置，輥體內(nèi)設(shè)有若干呈豎直狀態(tài)的導(dǎo)熱環(huán)，導(dǎo)熱環(huán)的外徑與輥體的內(nèi)徑相同，每個(gè)導(dǎo)熱環(huán)均由三棱柱彎曲制成，且導(dǎo)熱環(huán)的棱邊面朝向圓心處，其平面?zhèn)葹閳A周面；多個(gè)導(dǎo)熱環(huán)與導(dǎo)熱環(huán)之間相互緊鄰且導(dǎo)熱環(huán)的圓周面固定在輥體的內(nèi)壁上；

3、所述冷卻機(jī)構(gòu)包括液箱和導(dǎo)液管，導(dǎo)液管的出液端橫向穿過輥體的側(cè)壁位于輥體內(nèi)，導(dǎo)液管與輥體的中心軸同軸，且導(dǎo)液管與輥體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述導(dǎo)液管的出液端連通有噴液管，噴液管與輥體的中心軸平行，噴液管上均勻間隔設(shè)有多個(gè)噴水口，噴水口斜向上朝向輥體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；所述液箱內(nèi)設(shè)有壓力泵，所述導(dǎo)液管的進(jìn)液端與壓力泵的出口連通；所述輥體與噴液管相對(duì)一側(cè)的側(cè)壁上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有抽液管，抽液管的一端延伸至輥體的內(nèi)底部，抽液管的另一端連通有負(fù)壓泵。

4、本發(fā)明工作原理：使用前，液箱中填充有冷卻液，使用時(shí)待冷卻的薄膜鋪設(shè)在輥體的表面，此時(shí)薄膜上的熱量通過熱傳遞的方式被輥體吸收，然后通過輥體傳遞至導(dǎo)熱環(huán)上，而隨著輥體的轉(zhuǎn)動(dòng)，薄膜由輥體的頂部被轉(zhuǎn)運(yùn)至輥體的底部，然后脫離輥體，在冷卻過程中啟動(dòng)壓力泵，壓力泵運(yùn)行通過導(dǎo)液管將液箱內(nèi)的冷卻液泵入到噴液管中，然后冷卻液通過噴液管上間隔設(shè)置的多個(gè)噴水口斜向上持續(xù)噴射到輥體的內(nèi)頂部，同時(shí)冷卻液在重力作用下沿導(dǎo)熱環(huán)與導(dǎo)熱環(huán)之間的凹槽流入到輥體的底端，在冷卻液流動(dòng)的過程中，冷卻液會(huì)吸收導(dǎo)熱環(huán)上的熱量，使得導(dǎo)熱環(huán)與輥體能夠保持相對(duì)較低的溫度用以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的冷卻。而吸收了導(dǎo)熱環(huán)上的熱量的冷卻液則又通過啟動(dòng)負(fù)壓泵，利用抽液管將該部分冷卻液抽出。

5、本發(fā)明的有益效果：

6、1、本方案通過多個(gè)相互緊鄰的導(dǎo)熱環(huán)，由于導(dǎo)熱環(huán)是由三棱柱彎曲制成，而導(dǎo)熱環(huán)面積較大的圓周面直接與輥體內(nèi)壁接觸，如此導(dǎo)熱環(huán)可以較大程度的吸收冷卻輥上的熱量，然后又通過導(dǎo)熱環(huán)的兩個(gè)斜面將吸收的溫度散失到冷卻輥內(nèi)部的空氣中，通過兩個(gè)斜面的散熱，增加散熱效率，保證冷卻效果。

7、2、豎直狀態(tài)設(shè)置的多個(gè)相互緊鄰的導(dǎo)熱環(huán)，導(dǎo)熱環(huán)固定在輥體的內(nèi)壁上，如此在同一水平高度的情況下，導(dǎo)熱環(huán)對(duì)輥體的吸熱量相同，散熱也也相同，如此可以有效的達(dá)到對(duì)薄膜均勻冷卻的有益效果。

8、3、通過向輥體的內(nèi)頂部持續(xù)噴射冷卻液，如此冷卻液就會(huì)在重力作用下沿導(dǎo)熱環(huán)與導(dǎo)熱環(huán)之間的凹槽和導(dǎo)熱環(huán)的兩側(cè)斜面向輥體的底部流動(dòng)，如此在冷卻液流動(dòng)過程中對(duì)導(dǎo)熱環(huán)上的熱量進(jìn)行吸收，降低導(dǎo)熱環(huán)的溫度，提高其持續(xù)吸收輥體上熱量的吸熱能力，進(jìn)而提高冷卻輥的冷卻效果，在使用一個(gè)冷卻輥的情況下能夠達(dá)到兩個(gè)冷卻輥形成的冷卻輥組的冷卻效果，如此減少了冷卻輥的數(shù)量，降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本，同時(shí)薄膜不用在兩個(gè)冷卻輥上轉(zhuǎn)運(yùn)移動(dòng)，減少了移動(dòng)路徑，進(jìn)而提升了全氟離子交換膜的生產(chǎn)效率。

9、進(jìn)一步，所述導(dǎo)熱環(huán)的兩個(gè)斜面上均設(shè)有截面呈“v”形的環(huán)槽。其目的是，通過在導(dǎo)熱環(huán)的兩個(gè)斜面上設(shè)置環(huán)槽，讓冷卻液可以在環(huán)槽中流動(dòng)，增加冷卻液與導(dǎo)熱環(huán)的接觸面積，提高冷卻液對(duì)導(dǎo)熱環(huán)上的熱量的吸收效率。

10、進(jìn)一步，所述導(dǎo)熱環(huán)的斜面上均勻間隔設(shè)有多個(gè)排液槽，排液槽的一端與環(huán)槽連通，排液槽的另一端朝導(dǎo)熱環(huán)的圓心處延伸直至延伸出至導(dǎo)熱環(huán)。其目的是，通過該種設(shè)置利于環(huán)槽中的冷卻液在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過重力作用從排液槽排出環(huán)槽，避免帶有熱量的冷卻液殘留在環(huán)槽中，影響冷卻效果。

11、進(jìn)一步，所述壓力泵固定安裝在液箱外，所述導(dǎo)液管的進(jìn)液端穿入到液箱內(nèi)并延伸至液箱的內(nèi)底部，所述壓力泵的出口連通有導(dǎo)管，導(dǎo)管穿過液箱的頂部與液箱的內(nèi)部連通；所述壓力泵的進(jìn)口連通有氣管，氣管遠(yuǎn)離壓力泵一端連接有中空的吸氣板，吸氣板與氣管連通，吸氣板的下表面均布有若干通孔，所述吸氣板的下表面位于輥體旁。其目的是，通過壓力泵運(yùn)行時(shí)其進(jìn)口處產(chǎn)生的吸力將吸氣板內(nèi)部抽成負(fù)壓狀態(tài)，如此吸氣板的下表面設(shè)置的通孔則能通過通孔對(duì)輥體附近的空氣進(jìn)行吸收，如此可以加快輥體附近的空氣流速，進(jìn)而提高輥體表面的溫度散失速度，同時(shí)吸入的空氣通過壓力泵的出口泵入到導(dǎo)管中，然后沿導(dǎo)管流入到液箱中，增加液箱內(nèi)部的壓強(qiáng)，進(jìn)而將液箱中的冷卻液通過導(dǎo)液管壓入到噴液管中，然后噴出。

12、進(jìn)一步，所述吸氣板為弧形狀設(shè)置。其目的是，通過該種設(shè)置可以讓吸氣板更好的與輥體表面貼合，確保吸氣板整個(gè)表面與輥體的表面間距相同，保證對(duì)輥體表面的吸氣降溫的效果。

技術(shù)特征：

1.一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥，其特征在于：包括冷卻機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐架上的輥體，輥體由流延機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，輥體為中空設(shè)置，輥體內(nèi)設(shè)有若干呈豎直狀態(tài)的導(dǎo)熱環(huán)，導(dǎo)熱環(huán)的外徑與輥體的內(nèi)徑相同，每個(gè)導(dǎo)熱環(huán)均由三棱柱彎曲制成，且導(dǎo)熱環(huán)的棱邊面朝向圓心處，其平面?zhèn)葹閳A周面；多個(gè)導(dǎo)熱環(huán)與導(dǎo)熱環(huán)之間相互緊鄰且導(dǎo)熱環(huán)的圓周面固定在輥體的內(nèi)壁上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥，其特征在于：所述導(dǎo)熱環(huán)的兩個(gè)斜面上均設(shè)有截面呈“v”形的環(huán)槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥，其特征在于：所述導(dǎo)熱環(huán)的斜面上均勻間隔設(shè)有多個(gè)排液槽，排液槽的一端與環(huán)槽連通，排液槽的另一端朝導(dǎo)熱環(huán)的圓心處延伸直至延伸出至導(dǎo)熱環(huán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥，其特征在于：所述壓力泵固定安裝在液箱外，所述導(dǎo)液管的進(jìn)液端穿入到液箱內(nèi)并延伸至液箱的內(nèi)底部，所述壓力泵的出口連通有導(dǎo)管，導(dǎo)管穿過液箱的頂部與液箱的內(nèi)部連通；所述壓力泵的進(jìn)口連通有氣管，氣管遠(yuǎn)離壓力泵一端連接有中空的吸氣板，吸氣板與氣管連通，吸氣板的下表面均布有若干通孔，所述吸氣板的下表面位于輥體旁。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥，其特征在于：所述吸氣板為弧形狀設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了薄膜成型技術(shù)領(lǐng)域的一種全氟離子交換膜加工用冷卻輥，包括冷卻機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐架上的輥體，輥體內(nèi)設(shè)有若干呈豎直狀態(tài)的導(dǎo)熱環(huán)，導(dǎo)熱環(huán)的外徑與輥體的內(nèi)徑相同，每個(gè)導(dǎo)熱環(huán)均由三棱柱彎曲制成；導(dǎo)熱環(huán)與導(dǎo)熱環(huán)之間相互緊鄰且導(dǎo)熱環(huán)的圓周面固定在輥體的內(nèi)壁上；冷卻機(jī)構(gòu)包括液箱和導(dǎo)液管，導(dǎo)液管的出液端橫向穿過輥體的側(cè)壁位于輥體內(nèi)，導(dǎo)液管的出液端連通有噴液管，噴液管上均勻間隔設(shè)有多個(gè)噴水口，噴水口斜向上朝向輥體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；液箱內(nèi)設(shè)有壓力泵，導(dǎo)液管的進(jìn)液端與壓力泵的出口連通；輥體與噴液管相對(duì)一側(cè)的側(cè)壁上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有抽液管，抽液管的一端延伸至輥體的內(nèi)底部，抽液管的另一端連通有負(fù)壓泵。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭重德,蔣新喜,李紅霞,謝宏倩,劉芷菡,任川,黎俠風(fēng),胡世丹,周麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州志喜科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26