JP2002295974A

JP2002295974A - 粉粒体の噴流式加熱乾燥方法および装置

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Publication number: JP2002295974A
Application number: JP2001098190A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Matsumoto; 昭彦松本
Original assignee: Matsui SDI Co Ltd
Current assignee: Matsui SDI Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-09
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP4485094B2

Abstract

(57)【要約】【課題】粉粒体を、ブロッキングを生じることなく短時
間で正確に加熱乾燥することができ、熱エネルギーの節
約ができ、樹脂成形機に直結設置可能な程度に小型化可
能で、また、加熱温度の制御が簡単な粉粒体の噴流式加
熱乾燥装置を提供する。【解決手段】加熱乾燥ホッパ１に供給された粉粒体ｍの
下方から加熱気体の噴流ＡＩを供給することによって、
粉粒体ｍを加熱乾燥する噴流式加熱乾燥装置２０であっ
て、加熱乾燥の対象である粉粒体ｍを、この粉粒体の標
準加熱温度より高い温度になるように加熱気体ＡＩの噴
流を供給して、加熱乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、プラスチ
ックなどの樹脂成形機に供給するプラスチックペレット
等の粉粒体を加熱乾燥ホッパに供給し、この加熱乾燥ホ
ッパの下方から粉粒体に加熱気体の噴流を供給すること
によって、この粉粒体を加熱乾燥する噴流式加熱乾燥方
法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックなどの樹脂成形機では、供
給される原材料のプラスチックペレットなどの粉粒体
は、射出直前に一定の温度で一定の乾燥度であることが
要求される。この温度と乾燥度は、具体的には、プラス
チックについては、水分率は０．０２％〜０．１％程
度、温度は８０℃〜１６０℃程度であるが、粉粒体の種
類、成形方法や形状に応じて定められ、さらに、定めら
れた温度及び乾燥度に対するバラ付きの許容度はかなり
厳しいものである。

【０００３】また、プラスチックなど、例えば、飲料ボ
トルの原料であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）等を上記したような射出直前に要求される高温で長
時間乾燥すると加水分解反応が起こり、分子量の低下に
よる製品強度の低下の問題、アセトアルデヒドの生成に
よる製品への臭気の残留の問題等が発生する。さらに、
高温状態が継続されると、材料としての性質が変化する
問題や、ブロッキングの問題もある。

【０００４】この問題を解決するものとして、特開平１
１−２３０６７０号公報において、いわゆる流動槽式の
粉粒体乾燥装置が提案されており、このものは、粉粒体
を連続的、短時間に所定の温度と乾燥度にすることがで
きたが、装置が大きくなり、個々の樹脂成形機に直結設
置して用いることは困難であった。

【０００５】一方、樹脂成形機に直結設置して、粉粒体
の加熱乾燥も行うことができるものとして、実登２５３
７８８０号公報では、粉粒体の混合装置が提案されてお
り、この装置の概要を図６に示す。

【０００６】この装置は、樹脂成形機Ｃの投入ホッパＣ
Ａの上部に設けられ、下方から供給される噴流により、
その内部に貯留した複数種類の粉粒体を噴き上げ、これ
によって、粉粒体を混合する混合ホッパ１０１、この混
合ホッパ１０１から導出される導出気体から微粉粒を集
塵する集塵器１０４、この導出気体をその吸引側に接続
し吸引することで混合ホッパー１０１に噴流を生じさせ
るブロア１０５、混合ホッパ１０１に供給される複数の
異なる粉粒体をそれぞれ貯留した複数の材料ホッパ１１
１、材料ホッパ１１１と混合ホッパ１０１を接続する管
路１０９ａ、混合ホッパ１０１からの導出気体をブロア
１０５の吸引側に接続する管路１０９ｃ、管路１０９ａ
の管端に設けられ吸引される外気を濾過するフィルタ１
１０を備えている。

【０００７】混合ホッパ１０１の上部には、導出気体か
ら、混合対象である粉粒体を分離回収する分離器１０１
ａが設けられ、その下部には混合された粉粒体を樹脂成
形機Ｃの投入ホッパＣＡへ排出する排出路１０１ｂが設
けられている。

【０００８】管路１０９ａが混合ホッパ１０１の下部に
接続される部分は、傾斜接続部１０９ｂとされ、前記排
出路１０１ｂに対して、図示するように、鋭角で合流接
続されている。

【０００９】複数の材料ホッパ１１１のそれぞれ下部に
は、個々に貯留された粉粒体を計量して排出する計量器
１１１ａが設置されている。樹脂成形機Ｃの投入ホッパ
ＣＡには、このホッパＣＡに貯留された粉粒体の貯留量
が一定レベルより少なくなったかどうかを検知するレベ
ルゲージＣＬが設けられている。

【００１０】このような構成で、この装置では、まず、
混合ホッパ１０１の排出路１０１ｂに設けられた開閉弁
（不図示）を閉じ、樹脂成形機Ｃの投入ホッパＣＡへの
粉粒体の排出を阻止した状態で、ブロア１０５を作動さ
せ、管路１０９ｃ、１０９ｂ、１０９ａに吸引力を供給
し、それぞれの材料ホッパ１１１の計量器１１１ａを作
動させて、樹脂成形機Ｃに供給すべき混合粉粒体の比率
になるように、必要な粉粒体を計量し、供給させる。

【００１１】こうして、供給されたそれぞれの粉粒体
は、吸引空気による噴流に伴なわれ混合ホッパー１０１
に移送され、効率よく混合される。また、この装置は、
混合ホッパ１０１に供給される空気に加熱手段を設ける
ことで、粉粒体を混合するだけでなく、加熱乾燥もする
ことができるものであった。

【００１２】しなしながら、この装置では、図示するよ
うに、装置全体は小型化でき、樹脂成形機に直結設置す
ることができるものであるが、噴流を単に粉粒体の混合
に用いるだけで、粉粒体の加熱乾燥については、積極的
な配慮はされず、また、そのための具体的な制御方法も
示されていなかった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解決しようとするもので、プラスチックなど樹脂成形機
に供給する粉粒体を、ブロッキングを生じることなく短
時間で正確に加熱乾燥することができ、熱エネルギーの
節約ができ、樹脂成形機に直結設置可能な程度に小型化
可能で、また、加熱温度の制御が簡単な粉粒体の噴流式
加熱乾燥方法および装置を提供することを目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は従来、主として
効率的な混合用として認識されていた噴流式混合装置が
持つ第１の特性、つまり、噴流によって粉粒体がバラバ
ラになるので高温加熱しても粉粒体同士がくっつき合う
ブロッキングを生じにくいという抗ブロッキング特性、
第２の特性、つまり、噴流によって混合だけでなく温度
伝播も効率的になるという熱伝播特性、第３の特性、つ
まり、制御対象である粉粒体を噴流によって分散させる
ことでバラバラの単位で捉え、熱の分散も早く局部加熱
がなく、噴流全体に渡る温度分布が均一あるいは定常的
になるという熱分散特性を見出し、これを粉粒体の加熱
乾燥に積極有効利用するという、全く新規な発想の下に
発明されたものである。

【００１５】特に、請求項１に記載の粉粒体の噴流式加
熱乾燥方法は、加熱乾燥ホッパに供給された粉粒体の下
方から加熱気体の噴流を供給することによって、この粉
粒体を加熱乾燥する噴流式加熱乾燥方法であって、加熱
乾燥の対象である粉粒体を、この粉粒体の標準加熱温度
より高い温度になるように加熱気体の噴流を供給して、
加熱乾燥することを特徴とする。

【００１６】ここで、加熱気体、導出気体における気体
とは、大気、及び、加熱乾燥対象である粉粒体に悪影響
を与えない気体、例えば、窒素ガスなどをさす。また、
粉粒体には、プラスチックペレットなどの合成樹脂粉粒
だけでなく、錠剤や、小麦、大麦、米などの穀粒なども
含まれる。

【００１７】この加熱乾燥方法は、噴流の持つ上記第１
の特性、抗ブロッキング特性を利用して、粉粒体をその
標準加熱温度、つまり、通常の通気式とか滞留式とか呼
ばれる加熱乾燥方法で定められている粉粒体相互間のブ
ロッキングを生じさせないための標準加熱温度より高い
温度になるように加熱気体の噴流を供給して、加熱乾燥
するもので、噴流の抗ブロッキング特性のため、高温で
もブロッキングが発生せず、一方、高温加熱のため、通
常の加熱乾燥では２、３時間要する所を半時間程度で粉
粒体の加熱乾燥することができ、熱エネルギーの節約が
でき、粉粒体の段取り換え時間に十分対応することがで
きるようになった。

【００１８】なお、この標準加熱温度は、加熱により粉
粒体の物性を変化させない温度の意味で用いる場合もあ
るが、ここでは、噴流式加熱乾燥方法の有する抗ブロッ
キング特性との対比で用いているため、上述した意味を
持つものとする。

【００１９】ただし、標準加熱温度より高い温度に加熱
することによって、粉粒体の物性などを変化させたり、
他の弊害をもたらす場合には、その高温加熱は用いるこ
とができないが、ここで例示するＡＢＳ樹脂（アクリロ
ニトリルブタジエンスチレン）、ＰＢＴ樹脂（ポリブチ
レンテレフタレート）、ＰＣ樹脂（ポリカーボネイ
ト）、ＰＡ樹脂（ナイロン）などの場合は、このような
高温加熱をすることによって、本発明の顕著な効果を発
揮する。

【００２０】また、上記の第２の特性、熱伝播特性によ
っても、短時間で正確な加熱乾燥が可能になり、また、
装置の小型化も可能となり、樹脂成形機に直結設置する
ことができるようになった。

【００２１】請求項２に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
方法は、請求項１に記載の噴流式加熱乾燥方法におい
て、加熱乾燥の対象である粉粒体の加熱温度として、前
記加熱乾燥ホッパから導出される導出気体の温度を用い
ることを特徴とする。この加熱乾燥方法は、上記第３の
特性、熱分散特性を有効利用して、粉粒体の加熱温度と
して、単に最も計測容易な導出気体の温度を用いるよう
にしたもので、温度制御が非常に簡単になり、また、正
確になる。

【００２２】つまり、噴流により温度分散が均一あるは
定常的となり、加熱対象である粉粒体の温度を測ること
なく、導出気体の温度でもって、粉粒体の加熱温度を的
確に推測可能で、もって、十分に正確な制御が可能とな
るのである。

【００２３】請求項３に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置は、加熱乾燥ホッパに供給された粉粒体の下方から
加熱気体の噴流を供給することによって、この粉粒体を
加熱乾燥する噴流式加熱乾燥装置であって、加熱乾燥の
対象である粉粒体を、この粉粒体の標準加熱温度より高
い温度になるように加熱気体の噴流を供給して、加熱乾
燥することを特徴とする。

【００２４】この加熱乾燥装置は、請求項１の加熱乾燥
方法を実現するもので、請求項１と同様の効果を発揮す
る。

【００２５】請求項４に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置は、請求項３に記載の噴流式加熱乾燥装置におい
て、加熱乾燥の対象である粉粒体の加熱温度として、前
記加熱乾燥ホッパから導出される導出気体の温度を用い
ることを特徴とする。この加熱乾燥装置は、請求項２の
加熱乾燥方法を実現するもので、請求項２と同様の効果
を発揮する。

【００２６】請求項５に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置は、請求項３または４のいずれかに記載の噴流式加
熱乾燥装置において、前記加熱乾燥ホッパには、前記導
出気体から加熱乾燥対象である粉粒体を回収する分離器
を設けたことを特徴とする。

【００２７】この加熱乾燥装置は、噴流式の加熱乾燥装
置の利点を更に利用すべく分離器を設けたもので、これ
により噴流に伴われた粉粒体から、粉粒体のみを回収
し、つまり、微粉粒や気化物などは導出気体とともに導
出させるので、加熱乾燥ホッパには、微粉粒や気化物の
少ない粉粒体のみが残留し、樹脂成形機に供給される材
料としては、より望ましい材料を供給することができ
る。

【００２８】請求項６に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置は、請求項３から５のいずれかに記載の噴流式加熱
乾燥装置において、前記加熱乾燥ホッパには、複数の材
料ホッパからの異なる種類の粉粒体が供給されるように
したことを特徴とする。

【００２９】この加熱乾燥装置は、加熱乾燥ホッパに供
給される粉粒体が異なる複数の種類となるようにしたも
ので、このようにすると、混在する粉粒体は、噴流の作
用によって、上述のように短時間、正確、簡易に加熱乾
燥される上に、良好に混合される。

【００３０】請求項７に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置は、請求項３から６のいずれかに記載の噴流式加熱
乾燥装置において、前記加熱乾燥ホッパから導出される
導出気体の一部を、前記加熱乾燥ホッパに供給される加
熱気体として還流させることを特徴とする。

【００３１】この加熱乾燥装置は、導出気体の一部を加
熱気体として還流させること、つまり、使用後の気体の
一部を再利用するようにしており、これにより、導出気
体に残留する熱エネルギーの有効利用と、更に、その還
流割合を調整することで、粉粒体の乾燥程度も調節する
ことができる。

【００３２】請求項８に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置は、請求項３から６のいずれかに記載の噴流式加熱
乾燥装置において、前記加熱乾燥ホッパから導出される
導出気体の全部を、前記加熱乾燥ホッパに供給される加
熱気体として還流させ、この還流される導出気体から水
分を除去する除湿器を設けたことを特徴とする。

【００３３】この加熱乾燥装置は、導出気体の全部を加
熱気体として還流させること、つまり、使用後の気体を
全部再利用するようにしており、これにより、導出気体
に残留する熱エネルギーの更なる有効利用が図れる。た
だし、そのまま、還流させたのでは、循環系の湿度が高
くなる一方なので、除湿器を設ける必要があり、この除
湿器によって、粉粒体の乾燥程度を調節することができ
る。

【００３４】また、この場合、循環系となっているの
で、特に、大気以外の気体、具体的には、窒素ガスなど
を加熱気体などとして用いる場合に向いている。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３６】図１は、本発明に係る粉粒体の噴流式加熱
乾燥装置の一例について、その全体構成を示す概略構成
図である。

【００３７】この噴流式加熱乾燥装置２０は、樹脂成形
機Ｃの投入ホッパＣＡの直上に直結接続された加熱乾燥
ホッパ１、この加熱乾燥ホッパ１からの導出気体ＡＯを
冷却するための冷却器２、この導出気体ＡＯから微粉粒
などを集塵する集塵器３、この集塵器３で集塵しきれな
かったより細かい微粉粒などを除塵する除塵器４、その
吸気側に導出気体ＡＯを取り入れ、この導出気体ＡＯを
強力に吸引することで加熱乾燥ホッパ１に供給される加
熱気体の噴流ＡＩを形成するブロア５、ブロア５からの
給気の一部を取り込み、加熱して加熱乾燥ホッパ１の下
部に加熱気体として供給する加熱器６、この加熱器６か
らの管路９ｆと材料ホッパ１１からの管路９ｇとを加熱
乾燥ホッパ１の下部に切換接続する切換弁７、この装置
全体、特に、加熱乾燥ホッパ１に供給する加熱気体ＡＩ
の温度を制御する制御盤８、これらの部分を接続する管
路９（個々の管路９ａ、９ｅ、９ｆ、９ｇなどを総称す
るものである。）、ブロア５から加熱器６への管路９ｅ
の気体を部分的に大気へ放出する調整弁１０を備えてい
る。

【００３８】加熱乾燥ホッパ１は、その上部に、導出気
体ＡＯから加熱乾燥対象である粉粒体ｍを分離回収する
分離器１ａ、導出気体ＡＯの温度を測定する温度検出器
１ｂ、加熱気体の噴流ＡＩによる加熱乾燥が済んだ粉粒
体を、樹脂成形機Ｃからの要請に応じて、投入ホッパＣ
Ａに供給するための開閉弁１ｃを備えている。また、こ
うして投入ホッパＣＡに貯留された適当な温度と乾燥度
の粉粒体は、投入弁ＣＢによって、樹脂成形機Ｃへ、つ
まり、スクリューシリンダへ投入される。

【００３９】冷却器２は、粉粒体を目標温度まで加熱す
るために高い温度となっている導出気体ＡＯの温度を、
後続するブロア５の性能に悪影響を与えない程度に下げ
るものである。材料ホッパ１１の下部には、個々に貯留
された粉粒体を計量して排出する計量器１１ａが設置さ
れている。

【００４０】このような構成において、この噴流式加熱
乾燥装置２０では、図示した状態では、ブロア５によっ
て、導出気体ＡＯが強力に吸引され、これに伴い、加熱
乾燥ホッパ１の下部から切換弁７を介して加熱器６から
の加熱気体が噴流ＡＩとなって供給され、加熱乾燥ホッ
パ１に供給された一定量の粉粒体ｍが、この噴流ＡＩの
伴われて、分散し、バラバラの状態で加熱乾燥される。

【００４１】つまり、通常の通気式とか滞留式とか呼ば
れる加熱乾燥方法で定められている粉粒体相互間のブロ
ッキングを生じさせないための標準加熱温度より高い温
度になるように加熱気体の噴流を供給して、加熱乾燥す
るもので、噴流の抗ブロッキング特性のため、高温でも
ブロッキングが発生せず、一方、高温加熱のため、通常
の加熱乾燥では２、３時間要する所を半時間程度で粉粒
体の加熱乾燥することができ、粉粒体の段取り換え時間
に十分対応することができるようになった。

【００４２】また、温度伝播が効率的に行われ、また、
そのため、局部加熱がなく、噴流全体に渡る温度分布が
均一あるいは定常的となるので、これによっても、非常
に短時間に効率的な加熱乾燥を行うことができる。

【００４３】さらに、温度分布が均一あるいは定常的で
あるので、温度測定の困難な加熱乾燥された粉粒体の温
度を測定する替わりに、温度測定の非常にしやすい導出
気体ＡＯの温度を温度検出器１ｂで測定し、これを粉粒
体の温度とみなして制御盤８にフィードバックして、加
熱器６を制御して、加熱気体ＡＩの温度を制御すること
で、的確な温度制御をすることができ、制御が非常に簡
単になる。

【００４４】一方、バッチ処理であって、所定量の粉粒
体に加熱気体の噴流を供給して加熱乾燥する方法である
ため、加熱乾燥対象である粉粒体の量に比べて、より容
積の大きい加熱乾燥ホッパが必要となるが、加熱効率が
高く、高温で短時間加熱乾燥できるため、全体的なエネ
ルギー効率は他の乾燥方法に比べ大幅に改善され、ま
た、加熱乾燥対象が小ロット化でき、小型なものとし
て、樹脂成形機に直結接続して使用する加熱乾燥機とし
て優れている。

【００４５】さらに、図１に示すように、加熱乾燥ホッ
パ１を断熱保温手段１ｄで、投入ホッパＣＡを同様に断
熱保温手段ＣＤで覆うようにしており、更に、外部への
熱エネルギーの発散を防止して、エネルギー効率を向上
させている。

【００４６】また、噴流式という、気体が常に動いてい
るという利点を更に利用して、導出気体ＡＯに分離器１
ａを設け、噴流に伴われた粉粒体から、粉粒体のみを回
収し、つまり、微粉粒や気化物などは導出気体とともに
導出されるようにしたので、加熱乾燥ホッパ１には、微
粉粒や気化物の少ない粉粒体のみが残留し、樹脂成形機
に供給される材料としては、より望ましい材料を供給す
ることができる。

【００４７】また、この装置２０では、微粉粒などは集
塵器３、除塵器４で処理し、気化物などは調整弁１０で
大気へ放出することができ、一方、この調整弁１０の開
き程度を調整することで、管路９ｅを通過する導出気体
ＡＯの内、所望量を、加熱器６へ送り込んで、加熱気体
ＡＩとして循環させることができ、これによって、加熱
気体ＡＩの乾燥度を調節して、加熱乾燥された粉粒体の
乾燥度を調節することができる。また、一定温度に加熱
された還流気体を再利用することで、その気体が持つ熱
エネルギーも再利用でき、省エネルギーとなる。

【００４８】また、調整弁１０の大気放出側には、図で
二点鎖線の想像線で示すように、放出される気体から、
更に微粉粒や、粉粒体からの気化物を除去するような吸
着器１３を設けるようにすると、外気を汚染することが
防止でき、環境に優しい装置とすることができる。

【００４９】なお、この装置２０では、材料ホッパ１１
から粉粒体ｍを加熱乾燥ホッパ１に供給する場合には、
切換弁７が、管路９ｇを加熱乾燥ホッパ１の下部に接続
するように切り替わり、この状態で、材料ホッパ１１か
ら、所定量の粉粒体ｍが計量器１１ａで計量されて管路
９ｇに排出されるとともに、ブロア５の吸引力が管路９
ａ、加熱乾燥ホッパ１を介して、この管路９ｇに及ん
で、排出された粉粒体ｍが吸引され、加熱乾燥ホッパ１
に供給されるようにする。

【００５０】こうして、粉粒体ｍが供給された後は、切
換弁７が図示の位置となり、噴流による加熱乾燥を行
う。

【００５１】また、この装置２０では、集塵器３から除
塵器４へ向かう管路から、加熱器６へ分岐するバイパス
管路を設け、このバイパス管路にこの管路の流量を調整
する調整弁１４を設けている。このような調整弁１４を
備えたバイパス管路を設けることにより、上記調整弁１
０と同様に、還流気体の熱エネルギーの再利用が計れ、
省エネルギーとなる。

【００５２】本発明者は、この加熱乾燥装置による粉粒
体の加熱乾燥実験を行い、その結果を以下に報告する。
この実験は、外気温（室温）１８．５℃、加熱乾燥ホッ
パ１の容積が約９．５リットルに対して、粉粒体１ｋｇ
を供給して、加熱乾燥実験を行ったものであるが、以下
ような大いに満足できる結果となった。

【００５３】＜本発明の実験１＞試料：ＡＢＳ樹脂
（アクリロニトリルブタジエンスチレン）／初期水分
０．２〜０．４％、許容水分０．０７％／導出気体の
温度と時間：１２０℃で２５分、後、９０℃で５分、合
計３０分（Ｍ）／結果：粉粒体温度は、８４．５℃であ
り、ブロッキングは生じなかった。

【００５４】これに対し、従来法では、加熱温度は８０
℃で、加熱時間は約２時間であり、同様にブロッキング
は生じなかった。

【００５５】＜本発明の実験２＞試料：ＰＢＴ樹脂
（ポリブチレンテレフタレート）／初期水分０．２〜
０．４％、許容水分０．０２％／導出気体の温度と時
間：１４０℃で２５分、後、１３０℃で５分、合計３０
分（Ｍ）／結果：粉粒体温度は、１２５℃であり、ブロ
ッキングは生じなかった。

【００５６】これに対し、従来法では、加熱温度は１３
０℃で、加熱時間は約３時間であり、同様にブロッキン
グは生じなかった。

【００５７】＜本発明の実験３＞試料：ＰＣ樹脂（ポ
リカーボネイト）／初期水分０．１〜０．２％、許容
水分０．０２％以下／導出気体の温度と時間：１３５
℃で２５分、後、１２０℃で５分、合計３０分（Ｍ）／
結果：粉粒体温度は、１１１℃であり、ブロッキングは
生じなかった。

【００５８】これに対し、従来法では、加熱温度は１２
０℃で、加熱時間は約２時間であり、同様にブロッキン
グは生じなかった。

【００５９】これら本発明の加熱乾燥時間を、従来法の
加熱乾燥時間と比較すると、時間が大幅に短縮されてお
り、またその結果から全体として、加熱乾燥に要する熱
エネルギーも節約できることが解る。また、加熱乾燥時
間の絶対値としても、本発明では、約３０分という時間
を達成しており、急速に時間短縮が図られている樹脂成
形機側の段取り換えにも対応することができる。

【００６０】また、上記において、粉粒体温度とあるの
は、加熱乾燥後の粉粒体を取り出して、計測した値を示
したもので、この粉粒体温度をそれぞれの導出気体の温
度と比較すると、両者がよく対応しているのが解る。

【００６１】図２は、本発明に係る粉粒体の噴流式加熱
乾燥装置による粉粒体の加熱乾燥実験の結果の表を示す
図である。

【００６２】この実験は、表中に記載の条件以外は、上
述の実験とほぼ同じ条件で行ったものであり、また、実
験材料は、上述の実験と同じポリカーボネイトと、別の
樹脂であるナイロン（ＰＡ６）としている。

【００６３】この表で、従来例である通気式加熱装置と
比べて、本発明の噴流式加熱乾燥装置の場合、ポリカー
ボネイトの場合で乾燥時間は約半分となり、乾燥後の水
分量の差異はない。ナイロンの場合には乾燥時間は、５
分の１程度となっており、これも乾燥後の水分量の差異
はない。

【００６４】また、このように高温加熱した場合に、材
料の物性変化が心配されるが、外部機関において、従来
例と本発明で乾燥した粉粒体の物性を比較した所、標準
的な指標である引っ張り強さ、引っ張り破断伸び、引っ
張り弾性率、アイゾット衝撃強さなどにおいては、有意
の差は認められなかった。

【００６５】このように本発明の噴流式加熱乾燥方法を
用いると、材料の物性の変化を生じることなく、乾燥後
の水分量は同等のものを達成し、乾燥時間は大幅に短縮
できる。

【００６６】図３は、本発明に係る粉粒体の噴流式加熱
乾燥装置の他例について、その全体構成を示す概略構成
図である。これより、すでに説明した部分と同じ部分に
ついては、同じ符号を付して、重複説明を省略する。

【００６７】この噴流式加熱乾燥装置２０Ａは、図１の
装置２０に比べて、加熱乾燥ホッパ１への材料供給のた
めの管路９ｇに複数の材料ホッパ１１が接続され、これ
らの材料ホッパ１１には、それぞれ異なる種類の粉粒体
が貯留されている点が相違する。

【００６８】このようにすると、単に複数種類の粉粒体
を供給するだけで、噴流式の利点を更に有効に利用し
て、供給された複数種類の粉粒体は、噴流の作用によっ
て、上述のように短時間、正確、簡易に加熱乾燥される
上に、良好に混合される。

【００６９】図４は、本発明に係る粉粒体の噴流式加熱
乾燥装置の他例について、その全体構成を示す概略構成
図である。

【００７０】この噴流式加熱乾燥装置２０Ｂは、図１の
装置２０に比べて、加熱乾燥ホッパ１から導出される導
出気体ＡＯの全部を、加熱乾燥ホッパ１に供給される加
熱気体ＡＩとして還流させ、この還流される導出気体か
ら水分を除去する除湿器１２を設けた点が異なってい
る。

【００７１】このため、ブロア５と加熱器６を結ぶ管路
９ｅには分岐や調整弁１０がなく、替わりに、上記除湿
器１２が設けられている。この除湿器１２は、還流する
気体から水分を除去して、循環系の気体の湿度、あるい
は、水分率を調整するもので、これによって、加熱気体
の乾燥能力の低下を防ぎ、さらには、所望の乾燥度にな
るように調整をすることもできる。

【００７２】また、この装置２０Ｂでは、図３の装置２
０Ａと同様に、複数の材料ホッパ１１が接続されている
が、その管路９ｇは、加熱器６と切換弁７の間に、更に
別の切換弁７Ａを介して、直通管路９ｈと切換可能に挿
入されている点が異なっている。

【００７３】この装置２０Ｂでは、加熱乾燥する場合に
は、切換弁７、７Ａは、直通管路９ｈで、加熱器６と加
熱乾燥ホッパ１を接続するように切り替わり、材料供給
時には、切換弁７、７Ａは、管路９ｇで、加熱器６と加
熱乾燥ホッパ１を接続するように切り替わる。

【００７４】こうして、この装置２０Ｂでは、導出気体
ＡＯの全量が加熱気体ＡＩとして還流されるので、より
外気へのエネルギーロスが少ない。また、この装置は、
循環気体の外気への逃げ出しがないので、特に、大気以
外の気体、具体的には、窒素ガスなどを加熱気体などと
して用いる場合に向いている。

【００７５】なお、この装置２０Ｂにおいて、切換弁７
Ａ、管路９ｈを除去し、加熱器６からの管路９ｆを切換
弁７に直結し、また、切換弁７Ａから材料ホッパ１１へ
の管路９ｇも不要として、材料ホッパ１１と切換弁７と
を管路９ｇ′で接続するようにしてもよい。

【００７６】そのようにすると、材料ホッパ１１からの
材料の供給の際には、加熱器６からの気体を用いずに、
材料供給が可能である。

【００７７】図５は、本発明に係る粉粒体の噴流式加熱
乾燥装置の他例について、その全体構成を示す概略構成
図である。

【００７８】この噴流式加熱乾燥装置２０Ｃは、図１の
装置２０に比べ、加熱乾燥ホッパ１が、樹脂成形機Ｃの
投入ホッパＣＡの直上に直結設置されるのではなく、別
置き設置されている点で異なっている。

【００７９】つまり、加熱乾燥ホッパ１の下部に設けら
れた切換弁７には、別の切換弁７Ｂを介して、材料ホッ
パ１１の管路９ｇか、樹脂成形機Ｃの投入ホッパＣＡに
加熱乾燥ホッパ１から加熱乾燥された粉粒体ｍを供給す
るための管路９ｊかを選択的に接続する管路９ｉが接続
されている。また、加熱乾燥ホッパ１の導出気体ＡＯの
出口側は、この導出気体ＡＯの管路９ｌか、樹脂成形機
Ｃの投入ホッパＣＡの上部からの管路９ｋを選択的に冷
却器２への管路９ａに接続する切換弁７Ｃが設けられて
いる。

【００８０】このような構成で、この装置２０Ｃでは、
粉粒体ｍを加熱乾燥する場合には、図示の状態で行う。

【００８１】こうして、加熱乾燥された粉粒体ｍを樹脂
成形機Ｃの投入ホッパＣＡに供給する場合は、切換弁７
を管路９ｉ側、切換弁７Ｂを管路９ｇ側、切換弁７Ｃを
管路９ｋ側とすると、ブロア５の吸引力が、管路９ａ、
９ｋ、投入ホッパＣＡ、管路９ｊ、９ｉ、加熱乾燥ホッ
パ１と伝達され、加熱乾燥ホッパ１に貯留された粉粒体
ｍが、管路９ｉ、９ｊを通って、投入ホッパＣＡへ吸引
される。一方、この投入ホッパＣＡには、加熱乾燥ホッ
パ１に設けられた分離器１ａと同様の分離器ＣＣが設け
られ、微粉粒などは管路９ｋの方へ排出されるが、粉粒
体ｍは、この投入ホッパＣＡに分離回収される。

【００８２】また、材料を供給する場合には、切換弁７
を管路９ｉ側、切換弁７Ｂを材料ホッパ１１のある管路
９ｇ側とし、切換弁７Ｃは、管路９ｌ側とすればよい。

【００８３】本発明の噴流式加熱乾燥装置は、小型化の
特性を利用して、樹脂成形機に直結設置するのが望まし
いが、このように、別置き設置することも可能である。

【００８４】

【発明の効果】請求項１に記載の粉粒体の噴流式加熱乾
燥方法によれば、噴流の持つ第１の特性、抗ブロッキン
グ特性を利用して、粉粒体をその標準加熱温度、つま
り、通常の通気式とか滞留式とか呼ばれる加熱乾燥方法
で定められている粉粒体相互間のブロッキングを生じさ
せないための標準加熱温度より高い温度になるように加
熱気体の噴流を供給して、加熱乾燥するので、噴流の抗
ブロッキング特性のため、高温でもブロッキングが発生
せず、一方、高温加熱のため、通常の加熱乾燥では２、
３時間要する所を半時間程度で粉粒体の加熱乾燥するこ
とができ、熱エネルギーの節約ができ、粉粒体の段取り
換え時間に十分対応することができるようになった。

【００８５】また、第２の特性、熱伝播特性によって
も、短時間で正確な加熱乾燥が可能になり、また、装置
の小型化も可能となり、樹脂成形機に直付けすることが
できるようになった。

【００８６】請求項２に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
方法によれば、請求項１の効果に加え、第３の特性、熱
分散特性を有効利用して、粉粒体の加熱温度として、単
に最も計測容易な導出気体の温度を用いるようにしたも
ので、温度制御が非常に簡単になり、また、正確にな
る。

【００８７】請求項３に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置によれば、請求項１の加熱乾燥方法を実現するもの
で、請求項１と同様の効果を発揮する。

【００８８】請求項４に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置によれば、請求項２の加熱乾燥方法を実現するもの
で、請求項２と同様の効果を発揮する。

【００８９】請求項５に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置によれば、請求項３または４のいずれかの効果に加
え、噴流式の加熱乾燥装置の利点を更に利用すべく分離
器を設けたので、これにより噴流に伴われた粉粒体か
ら、粉粒体のみを回収し、つまり、微粉粒や気化物など
は導出気体とともに導出させるので、加熱乾燥ホッパに
は、微粉粒や気化物の少ない粉粒体のみが残留し、樹脂
成形機に供給される材料としては、より望ましい材料を
供給することができる。

【００９０】請求項６に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置によれば、請求項３から５のいずれかの効果に加
え、加熱乾燥ホッパに供給される粉粒体が異なる複数の
種類となるようにしたので、混在する粉粒体は、噴流の
作用によって、短時間、正確、簡易に加熱乾燥される上
に、良好に混合される。

【００９１】請求項７に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置によれば、請求項３から６のいずれかの効果に加
え、導出気体の一部を加熱気体として還流させること、
つまり、使用後の気体の一部を再利用するようにしてお
り、これにより、導出気体に残留する熱エネルギーの有
効利用と、更に、その還流割合を調整することで、粉粒
体の乾燥程度も調節することができる。

【００９２】請求項８に記載の粉粒体の噴流式加熱乾燥
装置によれば、請求項３から６のいずれかの効果に加
え、導出気体の全部を加熱気体として還流させること、
つまり、使用後の気体を全部再利用するようにしてお
り、これにより、導出気体に残留する熱エネルギーの更
なる有効利用が図れる。ただし、そのまま、還流させた
のでは、循環系の湿度が高くなる一方なので、除湿器を
設ける必要があり、この除湿器によって、粉粒体の乾燥
程度を調節することができる。

【００９３】また、この場合、循環系となっているの
で、特に、大気以外の気体、具体的には、窒素ガスなど
を加熱気体などとして用いる場合に向いている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粉粒体の噴流式加熱乾燥装置の一
例について、その全体構成を示す概略構成図

【図２】本発明に係る粉粒体の噴流式加熱乾燥装置によ
る粉粒体の加熱乾燥実験の結果の表を示す図

【図３】本発明に係る粉粒体の噴流式加熱乾燥装置の他
例について、その全体構成を示す概略構成図

【図４】本発明に係る粉粒体の噴流式加熱乾燥装置の他
例について、その全体構成を示す概略構成図

【図５】本発明に係る粉粒体の噴流式加熱乾燥装置の他
例について、その全体構成を示す概略構成図

【図６】従来用いられていた粉粒体の加熱乾燥装置の一
例について、その全体構成を示す概略構成図

【符号の説明】

１加熱乾燥ホッパ１ａ分離器１ｂ温度検出器２冷却器３集塵器４除塵器５ブロア６加熱器７切換弁８制御盤９管路１１材料ホッパ１２除湿器２０噴流式加熱乾燥装置ＡＩ加熱気体（加熱気体の噴流）ＡＯ導出気体ｍ粉粒体Ｃ樹脂成形機ＣＡ投入ホッパＣＢ投入弁

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月３０日（２００１．３．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】削除

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3L113 AA07 AB03 AB04 AC01 AC20 AC45 AC46 AC52 AC53 AC60 AC61 AC67 AC79 AC83 AC86 BA02 CA08 CB01 DA02 DA10 DA14 DA24 4F201 AL06 AL20 AL21 AP05 BA04 BC01 BC02 BC07 BC12 BC15 BN25 BN26 BQ02 BQ08 BQ21 BQ44 BQ57

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱乾燥ホッパに供給された粉粒体の下方
から加熱気体の噴流を供給することによって、この粉粒
体を加熱乾燥する噴流式加熱乾燥方法であって、加熱乾燥の対象である粉粒体を、この粉粒体の標準加熱
温度より高い温度になるように加熱気体の噴流を供給し
て、加熱乾燥することを特徴とする粉粒体の噴流式加熱
乾燥方法。
【請求項２】請求項１に記載の噴流式加熱乾燥方法にお
いて、加熱乾燥の対象である粉粒体の加熱温度として、前記加
熱乾燥ホッパから導出される導出気体の温度を用いるこ
とを特徴とする粉粒体の噴流式加熱乾燥方法。
【請求項３】加熱乾燥ホッパに供給された粉粒体の下方
から加熱気体の噴流を供給することによって、この粉粒
体を加熱乾燥する噴流式加熱乾燥装置であって、加熱乾燥の対象である粉粒体を、この粉粒体の標準加熱
温度より高い温度になるように加熱気体の噴流を供給し
て、加熱乾燥することを特徴とする粉粒体の噴流式加熱
乾燥装置。
【請求項４】請求項３に記載の噴流式加熱乾燥装置にお
いて、加熱乾燥の対象である粉粒体の加熱温度として、前記加
熱乾燥ホッパから導出される導出気体の温度を用いるこ
とを特徴とする粉粒体の噴流式加熱乾燥装置。
【請求項５】請求項３または４のいずれかに記載の噴流
式加熱乾燥装置において、前記加熱乾燥ホッパには、前記導出気体から加熱乾燥対
象である粉粒体を回収する分離器を設けたことを特徴と
する粉粒体の噴流式加熱乾燥装置。
【請求項６】請求項３から５のいずれかに記載の噴流式
加熱乾燥装置において、前記加熱乾燥ホッパには、複数の材料ホッパからの異な
る種類の粉粒体が供給されるようにしたことを特徴とす
る粉粒体の噴流式加熱乾燥装置。
【請求項７】請求項３から６のいずれかに記載の噴流式
加熱乾燥装置において、前記加熱乾燥ホッパから導出される導出気体の一部を、
前記加熱乾燥ホッパに供給される加熱気体として還流さ
せることを特徴とする粉粒体の噴流式加熱乾燥装置。
【請求項８】請求項３から６のいずれかに記載の噴流式
加熱乾燥装置において、前記加熱乾燥ホッパから導出される導出気体の全部を、
前記加熱乾燥ホッパに供給される加熱気体として還流さ
せ、この還流される導出気体から水分を除去する除湿器
を設けたことを特徴とする粉粒体の噴流式加熱乾燥装
置。