一種烘烤設備的製作方法

2023-06-13 20:20:52

本發明涉及機械技術領域，特別是涉及一種烘烤設備。

背景技術：

目前烘烤設備在各行各業應用廣泛。例如薄膜電晶體液晶顯示器製程中，曝光製程塗膠後需要利用烘烤設備進行的烘烤製程。主要是通過接近式加熱，使光阻中的溶劑在高溫(一般80～1200℃)下蒸發，並利用通入烘烤設備的氣體將溶劑蒸氣帶走並排出。

為了避免溫度過冷氣體進入烘烤設備的烘烤腔室內時對烘烤腔室內部溫度造成過大的波動，通常在進入烘烤腔室前需利用預熱器對過冷氣體進行預熱。而攜載溶劑蒸氣的高溫氣體通常沒有利用而直接被排放掉，造成了能量的損耗。同時，烘烤設備包括供氣系統和排氣系統，而目前常見的烘烤設備通常在部分運轉和完全運轉時，供氣和排氣系統完全打開，造成了供氣和排氣的嚴重浪費。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是提供一種烘烤設備，能夠實現烘烤設備供氣和排氣能量的充分利用，降低能量的消耗。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：提供一種烘烤設備，所述烘烤設備包括：烘烤腔室，用於對放置於所述烘烤腔室內的待烘烤產品進行烘烤；供氣通道，與所述烘烤腔室連接，並用於向所述烘烤腔室提供攜載氣體；排氣通道，與所述烘烤腔室連接，並用於將從所述烘烤腔室流出的排放氣體排出；熱量交換器，分別連接所述供氣通道與所述排氣通道，並用於將所述排氣通道中的所述排放氣體的熱量供給所述供氣通道中的所述攜載氣體，進而對所述供氣通道中的所述攜載氣體進行預熱。

其中，所述熱量交換器包括：熱交換腔室，與所述排氣通道連接，並用於接收所述排氣通道中的所述排放氣體；熱交換通道，蜿蜒設置於所述熱交換腔室內，且與所述供氣通道連接，並用於接收所述供氣通道中的所述攜載氣體，以使得所述熱交換腔室內的所述排放氣體的熱量供給所述熱交換通道內的所述攜載氣體。

進一步地，所述烘烤設備包括：感應器，設置於所述烘烤腔室內部，並用於檢測所述烘烤腔室內部的所述待烘烤產品的放置數量；流量控制閥，設置在所述供氣通道上，並用於調節所述供氣通道中的所述攜載氣體的流量；控制器，分別連接所述感應器與所述流量控制閥，並用於根據所述感應器所檢測的所述待烘烤產品的放置數量控制所述流量控制閥對所述供氣通道中的所述攜載氣體的流量進行調節。

其中，所述烘烤設備進一步包括流量計，所述流量計設置在所述供氣通道上，並用於檢測所述供氣通道中的所述攜載氣體的流量，所述流量計進一步連接所述控制器，所述控制器根據進一步所述流量計反饋的流量值控制所述流量控制閥。

進一步地，所述烘烤設備包括抽風機，所述抽風機設置在所述排氣通道上，並與所述控制器連接，所述控制器根據所述感應器所檢測的所述待烘烤產品的放置數量控制所述抽風機對所述排氣通道內的氣壓進行調節。

其中，所述烘烤設備進一步包括氣壓計，所述氣壓計設置在所述排氣通道上，並對所述排氣通道內的氣壓進行檢測，所述氣壓計進一步連接所述控制器，所述控制器進一步根據所述氣壓計反饋的氣壓值控制所述抽風機。

其中，所述待烘烤產品的放置數量越多時，所述控制器控制所述流量控制閥將所述供氣通道中的所述攜載氣體的流量調節得越大，並控制所述抽風機將所述排氣通道內的氣壓調節得越低。

其中，所述控制器在根據所述待烘烤產品的放置數量判定需要調小所述供氣通道中的所述攜載氣體的流量或調高所述排氣通道內的氣壓且持續預定時間後再進行相應調節。

進一步地，所述烘烤腔室劃分為多個區域，每一所述區域分別對應連接一所述供氣通道，且每一所述供氣通道上分別設置有所述流量控制閥，其中所述感應器分別對每一所述區域內的所述待烘烤產品的放置數量進行檢測，所述控制器分別根據每一所述區域內的所述待烘烤產品的放置數量控制所述區域對應連接的所述供氣通道上的所述流量控制閥。

進一步地，每一所述區域分別對應連接至少一所述排氣通道，且每一所述供氣通道上分別設置有抽風機，所述抽風機與所述控制器連接，所述控制器分別根據每一所述區域內的所述待烘烤產品的放置數量控制所述區域對應連接的所述排氣通道上的所述抽風機對所述排氣通道內的氣壓進行調節。

本發明的有益效果是：區別於現有技術的情況，本發明通過利用排氣通道中排放氣體的熱量，並將其供給供氣通道中的攜載氣體，進而對攜載氣體進行預熱，減少了供氣和排氣過程中的熱量損耗，降低了能量的浪費。

附圖說明

圖1是本發明烘烤設備第一實施例結構示意圖；

圖2是本發明烘烤設備第二實施例結構示意圖；

圖3是本發明烘烤設備第三實施例結構示意圖；

圖4是本發明烘烤設備第四實施例結構示意圖；

圖5是本發明烘烤設備第五實施例結構示意圖；

圖6是本發明烘烤設備第六實施例結構示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，本發明烘烤設備10第一實施例包括：烘烤腔室11、供氣通道12、排氣通道13及熱量交換器14。

烘烤腔室11，用於對放置於烘烤腔室11內的待烘烤產品進行烘烤；

雖然不同行業的烘烤設備10不盡相同，但其功用相差無幾，通常是用來對待烘烤產品進行烘乾，是通用的乾燥設備。烘烤腔室11作為烘烤設備10的核心部件，內部設置加熱裝置能夠對待烘烤產品進行加熱烘乾，同時具有外殼與內膽雙層結構，外殼與內膽之間可用矽酸鋁纖維等耐火材料填充，形成可靠的保溫層。

不同行業的烘烤設備10對應的待烘烤產品不同，例如面板行業中通常是對面板進行高溫烘烤，以將面板中的水等液態溶劑蒸發變為蒸氣並被帶出。

供氣通道12，與烘烤腔室11連接，並用於向烘烤腔室11提供攜載氣體；

排氣通道13，與烘烤腔室11連接，並用於將從烘烤腔室11流出的排放氣體排出；

以面板製程用烘烤設備10為例，為了將面板中的水等液態溶劑蒸發並帶出，需要通過與烘烤腔室11連接的供氣通道12向烘烤腔室11中通入一定量的攜載氣體，攜載氣體經過烘烤腔室11並與從產品中蒸發出來的溶劑蒸氣混合轉化為排放氣體，再經過與烘烤腔室11相連接的排氣通道13排出，以此將溶劑蒸氣帶出，從而達到將面板烘乾的效果。

同時，供氣通道12和排氣通道13在數量上可以為一個，也可以是多個，不同的烘烤設備10，以及容量不同的烘烤腔室11可以設置不同數量的供氣通道12和排氣通道13。

熱量交換器14，分別連接供氣通道12與排氣通道13，並用於將排氣通道13中的排放氣體的熱量供給供氣通道12中的攜載氣體，進而對供氣通道12中的攜載氣體進行預熱。

通常，烘烤設備10在工作時，烘烤腔室11內部具有穩定的高溫環境，而通過供氣通道12通入的攜載氣體則是常溫或者低溫的，為了避免當攜載氣體進入烘烤腔室11內部時高溫穩定被破壞而引起過大的溫度波動，通過供氣通道12通入烘烤腔室11的攜載氣體需要經過預熱，以使攜載氣體的溫度不低於規定的最低進入溫度。

容易理解地，排氣通道13中的排放氣體具有較高的溫度，熱量交換器14通過連接供氣通道12與排氣通道13將排放氣體中的熱量部分傳遞給供氣通道12中的攜載氣體，而對攜載氣體進行預熱，進而實現熱量的循環利用，降低了能量的損耗。

請參閱圖2，本發明烘烤設備20第二實施例包括：

烘烤腔室21，用於對放置於烘烤腔室21內的待烘烤產品進行烘烤；

供氣通道22，與烘烤腔室21連接，並用於向烘烤腔室21提供攜載氣體；

排氣通道23，與烘烤腔室21連接，並用於將從烘烤腔室21流出的排放氣體排出；

熱量交換器24，分別連接供氣通道22與排氣通道23，並用於將排氣通道23中的排放氣體的熱量供給供氣通道22中的攜載氣體，進而對供氣通道22中的攜載氣體進行預熱。

關於烘烤腔室21、供氣通道22及排氣通道23的功能與連接方式與第一實施例中的相同，此處不再贅述。

與第一實施例不同的是，本實施例中熱量交換器24包括熱交換腔室241和熱交換通道242。其中，熱量交換器24與排氣通道23連接，並用於接收排氣通道23中的排放氣體；熱交換通道242則蜿蜒設置於熱交換腔室241內，且與供氣通道22連接，並用於接收供氣通道22中的攜載氣體，以使得熱交換腔室241內的排放氣體的熱量供給熱交換通道242內的攜載氣體。

熱交換腔室241內部通常由保溫材料構成，以儘量減少排放氣體在與攜載氣體進行熱交換時熱量的流失。當然，在其它應用場景中，熱交換腔室241內部也可以由其它材料構成。並且通常情況下熱交換腔室241的橫截面積不小於排氣通道23，以延長進入熱交換腔室241中的排放氣體的停留時間，進而將儘可能多的熱量傳遞給熱交換通道242中的攜載氣體。

熱交換通道242通常由熱傳導性好的材料構成，蜿蜒設置於熱交換腔室241內是指熱交換通道242可以以任意曲折的形式設置在熱交換腔室241中，以儘量增大熱交換通道242與熱交換腔室241中排放氣體的接觸面積，使得攜載氣體能夠儘量充分得吸收熱交換腔室241中排放氣體的熱量。

請參閱圖3，本發明烘烤設備30第三實施例包括：烘烤腔室31、供氣通道32、排氣通道33、熱量交換器34、感應器35、流量控制閥36以及控制器37。

烘烤腔室31，用於對放置於烘烤腔室31內的待烘烤產品進行烘烤；烘烤腔室31內設至少一個烘烤區域，同時每個烘烤區域設置至少一個烘烤層，待烘烤產品根據需求放置在各烘烤層上進行烘烤。

供氣通道32，與烘烤腔室31連接，並用於向烘烤腔室31提供攜載氣體；供氣通道32與烘烤腔室31連接是指烘烤腔室31的每一烘烤區域對應連接一條供氣通道32，使得每一烘烤區域內的待烘烤產品都能均勻接觸攜載氣體，以保證待烘烤產品的溶劑蒸氣均能與攜載氣體混合而被排出。

排氣通道33，與烘烤腔室31連接，並用於將從烘烤腔室31流出的排放氣體排出；排氣通道33與烘烤腔室31連接是指烘烤腔室31的每一烘烤區域對應連接至少一條排氣通道33。

熱量交換器34的功能與連接方式與第一實施例中的相同，此處不再贅述。

感應器35，設置於烘烤腔室31內部，並用於檢測烘烤腔室31內部的待烘烤產品的放置數量；感應器35為耐高溫紅外線感應器35，具體設置於烘烤腔室31的每個烘烤層中，每個烘烤層對應設置一個感應器35。檢測烘烤腔室31內部的待烘烤產品的放置數量具體是檢測烘烤腔室31內感應器35所在烘烤層上放置產品的數量，或者檢測其所在層上有無放置產品。在一個應用場景中，當有產品進入感應器35的感應範圍時，感應器35利用紅外線反射原理探測到產品的存在，並生成有產品的信號，相反則生成無產品的信號。信號具體可以是電壓的增大減小等，或者其它信號。在其它應用場景中，感應器35也可以是能夠感應產品數量的其它類型的耐高溫感應器35。

流量控制閥36，設置在供氣通道32上，並用於調節供氣通道32中的攜載氣體的流量；流量控制閥36是一種對流量大小調節控制的裝置，能夠保持預定流量不變，將過大流量限制在一個預定值，並將上遊高壓適當減低，即使上遊的壓力發生變化，也不會影響下遊的流量。其中，每條供氣通道32上都對應設置有流量控制閥36。本實施例採用自動式流量控制閥36，能夠根據接收到的命令自動對對應的供氣通道32中流量控制閥36下遊的攜載氣體流量進行調節。當然，在其他實施例中，也可以採用手動調節式流量控制閥。

控制器37，分別連接感應器35與流量控制閥36，並用於根據感應器35所檢測的待烘烤產品的放置數量控制流量控制閥36對供氣通道32中的攜載氣體的流量進行調節。感應器35實時檢測所在烘烤層待烘烤產品的放置數量，並將檢測結果生成相應的信號傳遞給控制器37。容易理解地，待烘烤產品的放置數量越多時，控制器37控制流量控制閥36將供氣通道32中的攜載氣體的流量調節得越大。其中，具體需要調節的流量目標值，根據不同的信號情況已經事先設定在控制器37中，控制器37通過命令將其發送至流量控制閥36。在一個應用場景中，當控制器37根據接收到的信號判定為需要調小供氣通道32中的攜載氣體的流量，且持續接收該信號達到一預定時間後，向流量控制閥36發送命令，進行相應調節。

在一個應用場景中，感應器35感應到所在烘烤層沒有產品放置，向控制器37發送「0」，而控制器37持續接收感應器35發送的「0」信號超過20秒，然後控制器37向流量控制閥36發送命令，將流量調節至A值，流量控制閥36根據所接收到的命令，將下遊的流量調節至A值。這樣能夠在烘烤設備30部分運行時，減少通入供氣通道32中的攜載氣體流量，從而降低資源和能量的損耗。

請參閱圖4，本發明烘烤設備40第四實施例包括：烘烤腔室41、供氣通道42、排氣通道43、熱量交換器44、感應器45、流量控制閥46、控制器47以及流量計48。

其中，烘烤腔室41、供氣通道42、排氣通道43、熱量交換器44以及感應器45的功能與連接方式與第三實施例中的相同，此處不再贅述。

關於流量計48，設置在供氣通道42上，並用於檢測供氣通道42中的攜載氣體的流量，流量計48連接控制器47，控制器47進一步根據流量計48反饋的流量值控制流量控制閥46。在本發明中很明顯流量計48指的是氣體流量計，能夠根據流經流量計48的氣體的速度或者溫度變化等確定流量值。每條供氣通道42上都對應設置有流量計48，能夠實時檢測到供氣通道42中流經流量計48的攜載氣體的流量。流量計48連接控制器47是指流量計48能夠將所檢測到的攜載氣體流量反饋至控制器47。當控制器47接收到感應器45所發送的信號，並控制流量控制閥46對供氣通道42中的攜載氣體流量進行對應調節時，流量計48將實時檢測到的攜載氣體流量實時反饋至控制器47，控制器47根據流量計48的反饋進一步控制流量控制閥46。

關於流量控制閥46，與本發明第三實施例中不同的是，本實施例中的流量控制閥46隻能根據接收到的來自控制器47的命令對流量進行調大調小，不需要進行精確定標，而只需根據流量計48的反饋以及控制器47的進一步控制將流量調節至預定值即可。

在一個應用場景中，同一供氣通道42對應的兩個感應器45均感應到所在烘烤層沒有產品放置，並均向控制器47發送「0」，而控制器47持續接收感應器45發送的「0」信號超過20秒後，向流量控制閥46發送命令，將流量調小。同時控制器47內部預先設定的當同一供氣通道42對應的兩個感應器45同時感應到沒有產品放置時，需要將流量調低至B值。流量控制閥46接收到調小的命令後對對應供氣通道42中的流量進行調低，與此同時，流量計48實時檢測供氣通道42中氣體流量值，並將該流量值反饋至控制器47，直到反饋的流量值為B值時，控制器47控制流量控制閥46不再繼續調低流量。

請參閱圖5，本發明烘烤設備50第五實施例包括：

烘烤腔室51、供氣通道52、排氣通道53、熱量交換器54、感應器55、流量控制閥56、控制器57以及抽風機58。

其中，烘烤腔室51、供氣通道52、排氣通道53、熱量交換器54、感應器55以及流量控制閥56的功能連接方式和第三實施例中的相同，此處不再贅述。

本實施例中的抽風機58為負壓風機，設置在排氣通道52上，是為了將排氣通道52中的排放氣體排出而設置的，並可對運行功率進行自動調節。抽風機58與控制器57連接，能夠接收控制器57的命令並執行。通常，控制器57根據感應器55所檢測的對應烘烤層的待烘烤產品的放置數量控制抽風機58對排氣通道53內的氣壓進行調節。容易理解地，待烘烤產品的放置數量越多時，控制器57控制抽風機58將排氣通道53中的排放氣體的氣壓調節得越低。其中，具體需要調節的氣壓目標值，根據不同的信號情況已經事先設定在了控制器57中，控制器57通過命令將其發送至抽風機58。在一個應用場景中，當控制器57根據接收到的信號判定為需要調高排氣通道53中的排放氣體的氣壓，且持續接收該信號達到一預定時間後，向抽風機58發送命令，進行相應調節。

在一個應用場景中，感應器55感應到所在烘烤層沒有產品放置，向控制器57發送「0」，而控制器57持續接收感應器55發送的「0」信號超過20秒，然後控制器57向抽風機58發送命令，將氣壓調節至C值，抽風機58根據所接收到的命令，將排氣通道53中的氣壓調節至C值。這樣能夠在烘烤設備50部分運行時，降低排放氣體的流出速率，從而降低資源和能量的損耗，減少浪費。

請參閱圖6，本發明烘烤設備60第六實施例包括：烘烤腔室61、供氣通道62、排氣通道63、熱量交換器64、感應器65、流量控制閥66、控制器67、抽風機68以及氣壓計69。

其中，烘烤腔室61、供氣通道62、排氣通道63、熱量交換器64、感應器65以及流量控制閥66的功能與連接方式和第五實施例中的相同，此處不再贅述。

氣壓計69設置在排氣通道63上，用於檢測排氣通道63中的排放氣體的氣壓，並連接控制器67，控制器67進一步根據氣壓計69反饋的氣壓值控制抽風機68。氣壓計69連接控制器67是指氣壓計69能夠將所檢測到的排放氣體氣壓反饋至控制器67。當控制器67接收到感應器65所發送的信號，並控制抽風機68對排氣通道63中的排放氣體氣壓進行對應調節時，氣壓計69將檢測到的排放氣體氣壓實時反饋至控制器67，控制器67根據氣壓計69的反饋進一步控制抽風機68。

關於抽風機68，與本發明第五實施例中不同的是，本實施例中的抽風機68隻能根據接收到的來自控制器67的命令對氣壓進行調大調小，不需要進行精確定標，而只需要根據氣壓計69的反饋以及控制器67的進一步控制將氣壓調節至預定值即可。

在一個應用場景中，同一供氣通道62對應的兩個感應器65均感應到所在烘烤層沒有產品放置，並均向控制器67發送「0」，控制器67持續接收感應器65發送的「0」信號超過20秒後，向抽風機68發送命令，將氣壓調高。同時控制器67內部預先設定的當烘烤腔室61內同一烘烤區域內的兩烘烤層對應的兩個感應器65均感應到所在烘烤層沒有產品放置時，需要將氣壓調低至D值。抽風機68接收到調高的命令後降低抽風功率，對排氣通道63的氣壓進行調高，與此同時，氣壓計69實時檢測排氣通道63中氣體氣壓值，並將該氣壓值反饋至控制器67，直到反饋的氣壓值為D值時，控制器67控制抽風機68不再繼續調高氣壓。

以上僅為本發明的實施方式，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。