JP2002504034A - Apparatus and method for moisture control of granular material - Google Patents

Apparatus and method for moisture control of granular material

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JP2002504034A
JP2002504034A JP50289499A JP50289499A JP2002504034A JP 2002504034 A JP2002504034 A JP 2002504034A JP 50289499 A JP50289499 A JP 50289499A JP 50289499 A JP50289499 A JP 50289499A JP 2002504034 A JP2002504034 A JP 2002504034A
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gas
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JP50289499A
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Japanese (ja)
Inventor
ジレッテ、ダブリュー.ジョン
エム. フランク、ポール
Original Assignee
ノバテック、インク
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/08Humidity
    • F26B21/083Humidity by using sorbent or hygroscopic materials, e.g. chemical substances, molecular sieves

Abstract

(57)【要約】 ホッパ(30)内の熱可塑性樹脂ペレット(80)のような材料の含水量が乾燥剤床(90)からホッパ(30)に除湿されたエアを供給しそして該ホッパー(30)から該乾燥剤床(90)にエアを戻すことによって調節される。戻りエア内の露点センサー(10)がホッパ(30)内の材料(80)の含水量を決定し、そして露点が予めセットしたレベルにまで下がるとき、ダイバータ(134)は戻りエア流が乾燥剤床(90)を迂回するようにしそしてホッパ(30)に除湿することなく再供給されるようにする。2つの乾燥剤床が設けられており、その一つがオンプロセスであるとき、他の一つ内の乾燥剤が再生される。 The moisture content of a material such as thermoplastic resin pellets (80) in a hopper (30) supplies dehumidified air from a desiccant bed (90) to the hopper (30) and the hopper (30). Conditioned by returning air from 30) to the desiccant bed (90). A dew point sensor (10) in the return air determines the moisture content of the material (80) in the hopper (30), and when the dew point drops to a preset level, the diverter (134) determines whether the return air flow is desiccant. Bypass the floor (90) and allow the hopper (30) to be re-fed without dehumidification. Two desiccant beds are provided, when one is on-process, the desiccant in the other is regenerated.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 粒状材料の水分調整用装置および方法 関連出願への相互参照 この出願は1999年6月13日出願の米国仮出願第60/049,498の 利益を請求し、これをここに参照により記入する。 発明の背景 発明の分野 この発明は材料取扱いシステムにおける水分調整に関し、より特定的には熱可 塑性プラスチック成形品および押出品を作るために使用されるプラスチックペレ ットのような、固体粒状材料の含水量を調整するために使用される装置と方法と に関する。 従来技術の簡単な説明 例えば、粒状体床における含水量を調整するための典型的なシステムは、該粒 状体床に湿度が調整されたエアを供給しそして該粒状体床から戻るエアを除湿す るために乾燥剤を使用する。 このシステムでは粒状体層に露点湿度が非常に低いエアを供給するようにして いる。粒状体床内の材料が、あるホモポリマー、共重合体ポリアミドおよびいく つかのポリエステル(例えば、ナイロン6および6.6)のような樹脂を含む時 、該樹脂は好ましくないことに乾燥過度になることがある。樹脂製最終製品にお いては所望の耐衝撃性および柔軟性を維持するためにはある含水量が必要とされ る。 乾燥過度の問題に対する従前のアプローチとして粒状体床に供給 されるエアの水分量を検出し、必要に応じて粒状体床内に湿気を含んだ圧縮エア を注入することが提案された。しかし、このアプローチにはいくつかの不利な点 がある。 それ故、含水量を好ましくないレベルにまで下げることなく粒状体床から好ま しくない過剰水分を取除くことによって、粒状体床内の水分を所望のレベルに正 確に維持するための方法と装置とへの要求は存在し続けてきた。 発明の概要 そこで、この発明の目的は、粒状体床内のプラスチックペレットのような、材 料の含水量を、好ましくないレベルに含水量を下げることなく、調整するための 装置と方法とを提供することにある。 本発明のさらなる目的は、以下の本発明の説明から明らかとなるであろう。 本発明のより広い観点の一つによれば、材料取扱いシステムに湿度調整された ガスを供給するための供給ガス流路と、該材料取扱いシステムからガスを抜くた めの戻りガス流路と、ドライヤーを含む第一ガス流路とドライヤーのない第二ガ ス流路とを有する除湿システムと;および該供給および戻りガス流路間で、該第 一ガス流路と該第二ガス流路との一つおよび該第一と第二ガス流路との両方とを 択一的に接続して湿度調整されたガスの閉ループ回路を提供して材料の含水量を 調節するためのセレクタとから成る。 本発明のもう一つの広い観点によれば、材料取扱いシステムにおいて材料の含 水量を調節するための方法は、ドライヤーを含んでいる第一ガス流路と、ドライ ヤーを設けてない第二ガス流路とを有する除湿システムを使用する。該方法は該 材料取扱い装置に湿度の調 整されたガスを供給すべく供給ガス流路を設け;該材料取扱い装置からガスを抜 くべく戻りガス流路を設け;第一ガス流路と第二ガス流路の一つと、該第一およ び第二ガス流路の双方とを該供給および戻りガス流路間に択一的に接続して該材 料の含水量を調整すべく湿気調整されたガスの閉ループ回路を提供することから 成る。 図面の簡単な説明 図1は供給ホッパから戻るエアが除湿される時の、本発明に従うプロセスエア 流を示す模式的ダイヤグラムである。 図2は供給ホッパから戻るエアが除湿されない時の本発明に従うプルセスエア 流を示す模式的ダイヤグラムである。 図3は本発明の除湿装置の正面から見た立面図である。 図4は本発明の除湿装置の背面から見た立面図を示している。 図5は本発明の除湿装置の上面図を示している。 図6は図5における線6−6に沿った本発明の除湿装置の背面から見た立面的 断面図を示している。 好ましい実施形態の詳細な説明 本発明の1つの態様によれば、図1および図2に示すように、除湿装置100 から調整された湿度の空気流は粒状体材料の床80、例えば合成熱可塑性プラス チック樹脂ペレットを容れている、供給ホッパ30あるいは同様なコンテナに供 給され、そして除湿装置100に戻される。本発明は、例えば、熱可塑性成形機 もしくは押し出し装置(図示なし)に排出口40を通って出力される供給ホッパ 30内の熱可塑性プラスチック合成樹脂のペレットの含水量を調整するために適 用される。 除湿されたエア(プロセスエア)は典型的には底部近くの供給ホッパ30に供 給されそして例えばコーン状スプレダーの如きエアデフューザ50を通ってかつ 粒状材料80の床を通って該粒状材料から水分を取り出す。次いでプロセスエア は除湿装置100に戻され、そこで含水量がドライヤー、すなわち乾燥剤90の 床を通る通路によって減少される。(後述するように、本発明は2つの乾燥剤床 を交互に採用する。)除湿装置を通過するエアは次いで入口のエアヒーター70 を通った後供給ホッパ30に再び供給され、エアヒーター70は除湿装置からの エアを粒状材料のタイプに応じて選択された温度に加熱する。エアヒーターは電 気式のユニットであってもよいしまたは間接的なガス火式のユニットであっても 良い。 供給ホッパ30内の粒状材料80の含水量はホッパーを離れる戻りエアの湿度 (すなわち露点)をモニターすることにより決定される。適切な露点もしくは湿 度センサー10がホッパーの出口導管(図示なし)に設けてあり、除湿装置100 のコントロールボックス106内のコントロール回路に信号を送る。コントロー ル回路はPLCプロセッサを含むことができる。粒状材料80内の水分レベルが 減少するにつれて、供給ホッパ30からの戻りエア露点もまた減少する。戻りエ アの露点が粒状材料80内の水分の許容できる下側の限界値に対応する値に減少 するとき、除湿装置100のコントロール回路はバイパス位置にダイバータ(セ レクタ)弁134を動かす。 図2に示すように、プロセスエアの流れはそれから乾燥剤床90を迂回しそし て除湿されることなく供給ホッパ30に再び供給される。プロセスエアが乾燥剤 床を通過しないので、プロセスエアからの除湿はなく、そして粒状材料80およ びプロセスエアとの間の均衡状態に応じて、プロセスエアは粒状材料から水分を ほとんど吸収 しないかあるいは全然吸収しない(あるいは湿気を加えたりさえしても良い)。 プロセスエアの露点は、水分を含んでいる付加的な粒状材料がホッパの頂部に挿 入されて底部の出口40から排出された粒状材料80に置きかわり、そして湿っ た雰囲気エアがシステムに侵入するにつれて、増大する。 戻りエアの露点が粒状材料80の含水量のあらかじめ選択した上限に対応する 値に増大するときコントロール回路はダイバータ弁134を切替えて再びプロセ スエア流が乾燥剤床90を通過するようにする。 粒状材料に対する最適の乾燥の度合を達成するためには、オペレータはダイバ ータ弁が適切に作動するように推奨露点にセットすることができる。実際には、 例えば、露点センサーが所定の露点範囲(例えば0度F〜−40度F(−17. 8度C〜−40度C))を有しており、そしてオペレーターはその範囲内の適当 な値を選択する。オペレーターはまた適切な乾燥温度を選択する。ひとたび適切 な乾燥温度が選択されると、エアヒーター70が制御されて温度センサー(図示 なし)、例えば熱電対を使って、温度を調整できる。露点センサー60は好まし くは除湿装置100の出口とエアヒーター70との間に設けられる。しかしなが ら、露点センサー60を供給エア流路内のどこに設けることもできる。 本発明の除湿装置100の詳細が図3〜図6を参照して次に詳細に説明される 。図面において、参照符号は全図を通じて同じ要素についてのものである。当業 者は、図面が本発明の主要部分を説明するためのものであって、従来の構造部材 を詳細に説明するためのものでないことを理解するであろう。そのような構造部 材は前述した仮出願06/49、498号における設計図面において詳細に示さ れている。 本発明の除湿装置100は二つの乾燥剤塔102、104とから成り、その内 一つのみがある所定時間に使用され、すなわちオンプロセスとなる。オンプロセ スの乾燥剤床はモニターされており、その乾燥剤が飽和状態に近付く時自動的に 再生され、そしてそれまで再生されていたもう一つの床がオンプロセスにされる 。 システム用の制御回路を含んでいるコントロールボックス106は乾燥塔10 2と104との間にかつ該乾燥塔上にブラケット107によって支持されている 。コントロールボックス106のフロントパネルはディスプレイを支持しており そしてシステムの作動パラメーターに対して制御する。ディスプレイは好ましく は図形的な模式的フォーマットにおいて温度設定、露点および他のプロセス上の 変数を含むすべての主な要素の機能を示している。作動パラメーターの値はまた 外部の通信ポートに設けることもできる。装置にはまた好ましくは温度の上がり 過ぎのアラームやドライヤーのシャットダウン制御のフェイルセーフを設けてあ る。 運転にあたり、戻りエアは入口158を通って除湿装置100に入りそして好 ましくは本実施形態において設けてあるプロセスエア冷却器154を通る。 プロセスエア冷却器154は冷却コイルを含んでおり、典型的には入口と出口 接続部156を通って冷却水を循環させることにより冷却される。この戻りエア ラインにおけるこの冷却コイルは湿気を含んだ戻りエアの温度をそれが乾燥剤に 入る前に下げて、乾燥剤が効果的に作用するようにする。しかしながら、プロセ スエア冷却器154は、特定のシステムにおける戻りエアがすでに十分に冷却し ている場合は設けなくてもよい。 冷却器154を通り抜けた後でプロセスエアはハウジング112に収容された フィルターユニットを通過する。フィルターユニットは含まれている塵埃粒子を とらえるべく高効率のエアフィルタを含むことが出来る。場合によっては、非常 に汚れた材料の場合1ミクロン程度の直径の粒子を捕捉することができるサイク ロニックフィルタを用いることもできる。プロセスフィルタユニットはモニター を設けることができフィルターカートリッジを清掃したり取り替えたりする必要 がある時に信号を出すようにしてもよい。フィルターユニットを通り抜けた後で 、プロセスエアはエア導管114を通りモーター110によって駆動されるプロ セスエアブロアー108に至る。 通常の除湿作業において、プロセスエアはブロアー108から上側の4方向弁 116に入り、該4方向弁116はエアをエア導管122もしくは120の1つ を通って、それぞれ、乾燥剤塔102もしくは104の1つのオンプロセスの乾 燥剤床に向ける。弁116の状態はアクチュエータアーム124によって調節さ れる。図示を明瞭にするために、アクチュエータアームは4方向弁の各側に示さ れている。しかしながら、このようなアクチュエータアームは実際には弁の一方 の側にのみ必要とされることが理解されるであろう。 プロセスエアは、該オンプロセスの乾燥剤床を通って、エア導管130および 132の高さ付近に位置している、床の底部へ下向きに通過する。図示の装置に おいて乾燥剤床は乾燥剤塔102および104の上部分のみを満たしており、乾 燥剤塔の下部分は機械的な支持部材用に設けられている。次いでプロセスエアは 適切な導管130もしくは132を通って下側の4方向弁118に至る。 下側の4方向弁118の状態はそのアクチュエータアーム126 (図示の明瞭化のため2つに示されている)により調節される。下側の4方向弁 118から、除湿されたエアがダイバータ弁134へと導管140を通過する。 通常の除湿作業において、ダイバータ弁134はたとえば作動エアシリンダ1 36によって、プロセスエアを出口142に向けるように位置決めされ、そこか らプロセスエアは、たとえば乾燥すべきペレットを含んでいる供給ホッパ30の ような、材料供給装置に進行する。供給ホッパ30を通過した後かつその中の粒 状物質から湿気を吸収した後、プロセスエアは従来の戻りエア導管(図示なし) を通って除湿装置100に戻る。 ホッパ30を離れるプロセスエアの湿度すなわち露点は前述したようにセンサ ー10によって測定される。センサー10は好ましくはホッパに配置されるが、 戻りエア導管内あるいは除湿装置100への入口部に配置することもできる。 コントロールボックス106内の回路は、センサー10からの露点信号が前述 した如く特定の材料の含水量の所望の下側限界に対応する値に下がったときを検 出する。この時にコントロールボックス106内の回路はエアシリンダー136 を作動させてダイバータ弁を再位置決めして導管130もしくは132と下側の 4方向弁118とを介して乾燥剤床から来るエアをブロックする状態にしそして ダイバータ弁134へのプロセスエアブロアー108からのエア導管138を開 く。これとは別に、ダイバータ弁はエアが乾燥剤床に入るのを阻止するようにし ても良く、または2つのダイバータ弁を使用してエアが乾燥剤床に入ったり出た りするのをブロックすることもできる。 ホッパー30からの戻りエアは乾燥剤塔102および104の双 方内の乾燥剤床を迂回して、ダイバータ弁134の出口142に直接送られて再 加熱および粒状材料を通るもう1つの通路のホッパーへと再供給される。 ホッパー30を離れるエアの露点が、含水量が所定の上限に達したことを示す とき、制御回路はダイバータ弁134がそのバイパス状態から通常の除湿状態に 戻るように作動し、そしてプロセスエアは再び除湿装置100を通る各通路で除 湿される。この方法でプロセスエアの含水量(および、例えば、ホッパー内の材 料の含水量)はオペレーターの制御下でコントロールボックス106のフロント パネル上のコントロールを単に設定することによって所定の範囲内に維持される 。 ホッパーに入るエアの露点が、乾燥剤床が飽和状態になっていることを示す値 に上がる時、あるいはもっと便宜的にはある調時されたサイクルで、乾燥剤床1 02および104の1つ内のオンプロセス床がプロセスエアループから外れるよ うに切り替えられ、2つの乾燥剤床102および104の他方内の新たなオフプ ロセスの床がオンプロセスにされる。これは制御回路の制御の下でなされるがこ の制御回路は4方向弁アクチュエータ162を作動し、該アクチュエータは機械 的リンク164により互いにおよび弁アクチュエータ162に接続されるアクチ ュエータアーム124と126とを介して4方向弁116と118とを切り替え る。次いでプロセスエアはブロアー108から乾燥剤塔102と104との他方 を通るように向けられ、そして該エアは除湿されて粒状材料へ送られる。 オフプロセスの乾燥剤塔102もしくは104内の乾燥剤を再生させたりある いは新しくするために、再生サイクルを以下の如く行うことができる。 第一に、加熱期間中、水分はオフプロセスの乾燥剤床から釈放される。周囲の 空気が再生エアフィルタハウジング146内に再生エアフィルタを通って入る。 再生フィルタユニットにはフィルタカートリッジをクリーニングしたりあるいは 取り替えるための必要性の信号を発生するべくモニターを設けることができる。 再生フィルタユニットを通過するエアはモーター148によって駆動されて、再 生エアブロアー144によって再生エアヒーターハウジング150を通り抜ける 。ヒーターハウジング150は好ましくは外部に設けられてメンテナンスのため にアクセスが容易になるようにしてある。 モーターハウジング150内の、例えばコイルのような加熱要素は再生エアを 暖めて乾燥剤床により吸着された水分を釈放することができる。加熱された再生 エアは次いでヒーターハウジング150から導管152を通り下側の4方向弁1 18に至り、該4方向弁は再生エアを適切な導管130もしくは132を通して オフプロセスの床内に向ける。加熱された再生エアは乾燥剤床を通って上向きに 通りその中の吸着された湿気を熱再生により釈放する。 次いで湿気再生エアはオフプロセス床を離れ適切な上方の導管120もしくは 122を通って上方の4方向弁116に至る。湿気再生エアは上方の4方向弁1 16の下方のポート上の再生エア出口128を介して周囲に排出される。適切な センサーを再生ループ内に設けて再生エアの温度を制御することができる。 加熱期間の後に再生サイクルは好ましくは動的冷却期間を有しており、該動的 冷却期間中ヒーターはスイッチがオフにされブロアー144はオン状態に維持さ れる。最後にブロアー144がオフにされて静的な冷却を行い、こうしてオンプ ロセスとオフプロセスとの床間のスムーズな移行ができるようにする。 本発明の方法と装置とは熱可塑性成形もしくは押し出し用樹脂のペレットのよ うな粒状材料の水分を、所望の所定の範囲内に調整するべき便利な方法を提供す る。 本発明の好ましい実施形態が例示され述べられて来たけれども、当業者であれ ば特許請求の範囲に記載された本発明の原則と精神とを逸脱することなく変更が 可能であることが明らかであろう。 たとえば、プロセスエアブロアーの如き要素はドライヤーがホッパーから離れ ているならば材料取扱いホッパーの近くにあるフロアスタンドに取り付けること ができる。 また、単一のエア乾燥ユニットを中央除湿システムとして機能させ各々が別々 にセットされた乾燥温度を有する1つもしくは複数のホッパ上の1つもしくは複 数の離れたヒーター/ブロアーに加熱されていない、調整された露点のエアを配 るようにすることもできる。本発明の除湿装置はまたエアを搬送媒体として使用 するエア搬送システム用の乾燥エア源として機能させ例えば1つもしくは複数の 異なる成形若しくは押し出し器へと材料を配るために使用することもできる。 上述の機械においてダイバータ弁はエアシリンダによって位置決めされている けれど、ダイバータ弁は油圧シリンダやギアモータのような、他の手段によって 位置決めすることもできる。もし、例えばギアモータを使う場合、ダイバータ弁 は乾燥剤床からのエアと粒状材料からの戻りエアとの供給を調節するように使う ことができる。すなわち、乾燥剤床において除湿されるエアは、粒状材料に供給 されたエアの含水量をもっと精密に調整するような方法で粒状材料から戻る湿り 空気と混ぜることができる。そのようなシステム(及びその他のシステム)にお いて、センサー10と60との双方からの 信号をコントロール用に使うことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Patent application title: Apparatus and method for adjusting moisture of granular material Cross-reference to related application   This application is based on U.S. Provisional Application No. 60 / 049,498, filed June 13, 1999. Claim a profit, which is entered here by reference. Background of the Invention   Field of the invention   This invention relates to moisture control in material handling systems, and more particularly to heat control. Plastic pellets used to make plastic molded and extruded parts Devices and methods used to regulate the water content of solid particulate materials, such as About.   Brief description of the prior art   For example, a typical system for adjusting the water content in a granular bed is the granular system. Supplying conditioned air to the granular bed and dehumidifying air returning from the granular bed Use a desiccant to   In this system, air with very low dew point humidity is supplied to the granular material layer. I have. If the material in the granular bed is some homopolymer, copolymer polyamide and When containing resins such as some polyesters (eg, nylon 6 and 6.6) The resin may be undesirably overdried. For final resin products A certain water content is required to maintain the desired impact resistance and flexibility. You.   Feeding granular beds as a traditional approach to overdrying problems Detects the amount of moisture in the compressed air and, if necessary, It was proposed to inject. However, this approach has some disadvantages There is.   Therefore, it is preferred from a granular bed without reducing the water content to an undesired level. By removing unwanted excess moisture, the moisture in the granular bed can be adjusted to the desired level. There has been a continuing need for methods and apparatus to ensure maintenance. Summary of the Invention   Therefore, an object of the present invention is to provide a material such as plastic pellets in a granular bed. To adjust the water content of the ingredients without reducing the water content to an undesirable level. It is to provide an apparatus and a method.   Further objects of the present invention will become clear from the description of the invention hereinafter.   According to one of the broader aspects of the present invention, the material handling system is conditioned for humidity. A supply gas flow path for supplying gas and gas removal from the material handling system; Return gas flow path, the first gas flow path including the dryer and the second gas flow without the dryer A dehumidification system having a flow path; and a second path between the supply and return gas paths. One of the gas flow path and the second gas flow path and both the first and second gas flow paths Alternatively connected to provide a closed loop circuit for humidity conditioned gas to reduce the moisture content of the material And a selector for adjustment.   According to another broad aspect of the invention, the inclusion of materials in a material handling system. Methods for adjusting the water flow include a first gas flow path containing a dryer, A dehumidification system having a second gas flow path without a layer is used. The method comprises Humidity control for material handling equipment Providing a supply gas flow path to supply a regulated gas; Providing a return gas flow path as desired; one of the first gas flow path and the second gas flow path; And the second gas flow path are connected alternatively between the supply and return gas flow paths to From providing a closed loop circuit of moisture conditioned gas to regulate the water content of the feed Become. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   FIG. 1 shows the process air according to the invention when the air returning from the feed hopper is dehumidified. It is a schematic diagram which shows a flow.   FIG. 2 shows a process air according to the invention when the air returning from the feed hopper is not dehumidified. It is a schematic diagram which shows a flow.   FIG. 3 is an elevational view of the dehumidifier of the present invention as viewed from the front.   FIG. 4 shows an elevational view of the dehumidifier of the present invention as viewed from the back.   FIG. 5 shows a top view of the dehumidifier of the present invention.   FIG. 6 is an elevational view from the back of the dehumidifier of the present invention along line 6-6 in FIG. FIG. Detailed Description of the Preferred Embodiment   According to one aspect of the present invention, as shown in FIGS. An air stream of conditioned humidity from the floor 80 of the particulate material, eg, synthetic thermoplastic plus Feed hopper 30 or similar container containing And returned to the dehumidifier 100. The present invention relates to, for example, a thermoplastic molding machine. Alternatively, a supply hopper that is output through an outlet 40 to an extrusion device (not shown) 30 to adjust the water content of the thermoplastic synthetic resin pellets. Used.   The dehumidified air (process air) is typically supplied to a feed hopper 30 near the bottom. And through an air diffuser 50, such as a cone spreader, and Moisture is extracted from the granular material through a bed of the granular material 80. Then process air Is returned to the dehumidifier 100 where the water content is reduced to a drier, Reduced by passage through the floor. (As described below, the present invention relates to two desiccant beds. Are adopted alternately. ) The air passing through the dehumidifier is then supplied to the inlet air heater 70. Is supplied again to the supply hopper 30 and the air heater 70 is supplied from the dehumidifier. Heat the air to a temperature selected according to the type of particulate material. The air heater is Whether it is a gas-powered unit or an indirect gas-fired unit good.   The water content of the particulate material 80 in the feed hopper 30 depends on the humidity of the return air leaving the hopper. (Ie, dew point). Appropriate dew point or humidity A degree sensor 10 is provided at the outlet conduit (not shown) of the hopper, and the dehumidifier 100 To the control circuit in the control box 106 of FIG. control The control circuit may include a PLC processor. The moisture level in the granular material 80 As it decreases, the return air dew point from the supply hopper 30 also decreases. Return d A) the dew point decreases to a value corresponding to the lower acceptable limit of moisture in the particulate material 80 When the diverter is in the bypass position, the control circuit of the dehumidifier 100 Move the valve 134).   As shown in FIG. 2, the flow of process air then bypasses the desiccant bed 90. Is supplied to the supply hopper 30 again without being dehumidified. Process air is desiccant Because it does not pass through the floor, there is no dehumidification from the process air and the granular material 80 and Depending on the equilibrium between the process air and the process air, the process air Almost absorbed Does not absorb at all (or may even add moisture). The dew point of the process air is such that additional particulate material containing moisture is inserted at the top of the hopper. Displaced by the particulate material 80 that has entered and exited from the bottom outlet 40, and As ambient air enters the system, it increases.   The dew point of the return air corresponds to a preselected upper limit of the water content of the particulate material 80 When it increases to the value, the control circuit switches the diverter valve 134 and restarts the process. A stream of air is passed through the desiccant bed 90.   To achieve the optimal degree of drying for the granular material, the operator must diver The data valve can be set to the recommended dew point for proper operation. actually, For example, when the dew point sensor is in a predetermined dew point range (for example, 0 degrees F to -40 degrees F (-17. 8 degrees C to -40 degrees C)), and the operator has an appropriate Choose the right value. The operator also selects an appropriate drying temperature. Once appropriate When a proper drying temperature is selected, the air heater 70 is controlled to control the temperature sensor (illustrated in FIG. None), for example, the temperature can be adjusted using a thermocouple. Dew point sensor 60 is preferred Alternatively, it is provided between the outlet of the dehumidifier 100 and the air heater 70. However Therefore, the dew point sensor 60 can be provided anywhere in the supply air flow path.   The details of the dehumidifier 100 of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. . In the drawings, reference characters refer to the same elements throughout the figures. Business In the drawings, the drawings are for describing the main part of the present invention, and Will not be described in detail. Such structure The materials are shown in detail in the design drawings in the aforementioned provisional application 06 / 49,498. Have been.   The dehumidifier 100 of the present invention comprises two desiccant towers 102 and 104, of which Only one is used at a given time, ie, it is on-process. On process The desiccant bed is monitored and automatically when the desiccant approaches saturation. Reclaimed, and another floor that was previously reclaimed is turned on process .   The control box 106, which contains the control circuitry for the system, Between 2 and 104 and on the drying tower by a bracket 107 . The front panel of the control box 106 supports the display It then controls the operating parameters of the system. Display is preferred Temperature, dew point and other process parameters in a graphical schematic format. Shows the function of all key elements, including variables. The operating parameter values are also It can also be provided at an external communication port. The device also preferably has an elevated temperature A fail-safe function is provided for alarms for overrunning and shutdown control of the dryer. You.   In operation, return air enters dehumidifier 100 through inlet 158 and is More preferably, it passes through the process air cooler 154 provided in this embodiment.   The process air cooler 154 includes cooling coils, typically at the inlet and outlet. Cooling is achieved by circulating cooling water through connection 156. This return air This cooling coil in the line reduces the temperature of the humid return air to a desiccant Lower before entering to allow the desiccant to work effectively. However, the process The air cooler 154 ensures that the return air in the particular system is already sufficiently cooled. If they do, they need not be provided.   After passing through cooler 154, process air was contained in housing 112 Pass through the filter unit. The filter unit removes the contained dust particles A high efficiency air filter can be included to capture. In some cases, very Cycle that can capture particles with a diameter of about 1 micron Ronic filters can also be used. Process filter unit is monitor Can be provided need to clean or replace the filter cartridge A signal may be output at a certain time. After passing through the filter unit , Process air passes through an air conduit 114 and is driven by a motor 110. It reaches Seth air blower 108.   In a normal dehumidifying operation, the process air is supplied from the blower 108 to the upper four-way valve. 116, the four-way valve 116 directs air to one of the air conduits 122 or 120. Through the on-process drying of one of the desiccant columns 102 or 104, respectively. Turn to desiccant bed. The state of valve 116 is adjusted by actuator arm 124. It is. For clarity, actuator arms are shown on each side of the four-way valve. Have been. However, such an actuator arm is actually one of the valves It will be understood that this is only required on the side of   Process air passes through the on-process desiccant bed through air conduits 130 and It passes downward to the bottom of the floor, located near the height of 132. In the device shown The desiccant bed only fills the upper part of the desiccant towers 102 and 104; The lower part of the desiccant tower is provided for mechanical support members. Then the process air Through suitable conduits 130 or 132 to the lower four-way valve 118.   The state of the lower four-way valve 118 is determined by its actuator arm 126 (Two shown for clarity of illustration). Lower 4-way valve From 118, the dehumidified air passes through conduit 140 to diverter valve 134.   In a normal dehumidifying operation, the diverter valve 134 is connected to the operating air cylinder 1 for example. 36 directs the process air to outlet 142, where Process air is supplied to the feed hopper 30 containing, for example, pellets to be dried. Proceed to such a material supply device. After passing through and in the feed hopper 30 After absorbing moisture from the particulate matter, the process air is passed through a conventional return air conduit (not shown) And returns to the dehumidifier 100.   The humidity of the process air leaving the hopper 30, that is, the dew point is, as described above, a sensor. Measured by -10. The sensor 10 is preferably located in a hopper, It can also be located in the return air conduit or at the entrance to the dehumidifier 100.   The circuit in the control box 106 detects the dew point signal from the sensor 10 as described above. As such, when the water content of a particular material falls to a value corresponding to the desired lower limit, Put out. At this time, the circuit in the control box 106 is the air cylinder 136 To reposition the diverter valve to connect the conduit 130 or 132 to the lower Blocking the air coming from the desiccant bed via the four way valve 118 and Open air conduit 138 from process air blower 108 to diverter valve 134 Good. Separately, diverter valves should prevent air from entering the desiccant bed. Air may enter or exit the desiccant bed using two diverter valves Can be blocked.   Return air from hopper 30 is supplied to both desiccant towers 102 and 104. Bypassing the desiccant bed inside, and sent directly to the outlet 142 of the diverter valve 134 to Heated and re-fed to the hopper in another passage through the particulate material.   The dew point of the air leaving the hopper 30 indicates that the water content has reached a predetermined upper limit At this time, the control circuit switches the diverter valve 134 from its bypass state to the normal dehumidifying state. Working back, and process air is again removed in each passage through the dehumidifier 100. Wet. In this way, the water content of the process air (and, for example, the material in the hopper) Water content) is controlled by the operator at the front of control box 106 Maintained within a given range by simply setting the controls on the panel .   The dew point of the air entering the hopper indicates that the desiccant bed is saturated Bed, or more conveniently, on a timed cycle, 02 and 104 will fall out of the process air loop. And a new off-set in the other of the two desiccant beds 102 and 104 The process floor is turned on. This is done under the control of the control circuit. Control circuit operates a four-way valve actuator 162, which is a mechanical Connected to each other and to the valve actuator 162 by a dynamic link 164 Switching between four-way valves 116 and 118 via heater arms 124 and 126 You. The process air then flows from the blower 108 to the other of the desiccant towers 102 and 104. And the air is dehumidified and sent to the particulate material.   Regenerate desiccant in off-process desiccant tower 102 or 104 Or, to make it new, a regeneration cycle can be performed as follows.   First, during the heating period, moisture is released from the off-process desiccant bed. Surrounding Air enters the regeneration air filter housing 146 through the regeneration air filter. The regeneration filter unit cleans the filter cartridge or A monitor can be provided to generate a signal of the need for replacement. The air passing through the regeneration filter unit is driven by the motor 148 and Pass through regeneration air heater housing 150 by raw air blower 144 . The heater housing 150 is preferably provided externally for maintenance. It is designed to make it easy to access.   A heating element, such as a coil, in the motor housing 150 provides regeneration air. The water adsorbed by the desiccant bed can be released upon warming. Heated regeneration Air then passes from the heater housing 150 through conduit 152 to the lower four-way valve 1. 18, the four-way valve directs regeneration air through a suitable conduit 130 or 132 Point off-process into the floor. The heated regeneration air passes upward through the desiccant bed The adsorbed moisture therein is released by heat regeneration.   The moisture regenerating air then leaves the off-process floor and has a suitable upper conduit 120 or Through 122 to the upper four-way valve 116. Moisture regeneration air is the upper 4-way valve 1 It is exhausted to the surroundings via a regeneration air outlet 128 on the port below 16. Appropriate A sensor can be provided in the regeneration loop to control the temperature of the regeneration air.   After the heating period, the regeneration cycle preferably has a dynamic cooling period, During the cooling period, the heater is switched off and the blower 144 is kept on. It is. Finally, the blower 144 is turned off to provide static cooling and thus the Allow for a smooth transition between the floor and the process and off-process.   The method and apparatus of the present invention are defined as thermoplastic molding or extrusion resin pellets. Provides a convenient way to adjust the moisture content of such granular materials to a desired predetermined range. You.   While preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, it will be obvious to those skilled in the art. For example, changes may be made without departing from the principles and spirit of the claimed invention. It will be clear that this is possible.   For example, an element such as a process air blower moves the dryer away from the hopper. If applicable, attach it to a floor stand near the material handling hopper Can be.   Also, a single air drying unit functions as a central dehumidification system and One or more hoppers on one or more hoppers having a drying temperature set at Distribute unheated, regulated dew point air to a number of separate heaters / blowers. You can also make it. The dehumidifier of the present invention also uses air as a transport medium To serve as a source of dry air for an air transfer system It can also be used to distribute material to different molds or extruders.   Divertor valve is positioned by air cylinder in the above machine However, the diverter valve is operated by other means, such as a hydraulic cylinder or gearmotor. It can also be positioned. If, for example, a gear motor is used, a diverter valve Uses to regulate the supply of air from the desiccant bed and return air from the particulate material be able to. That is, the air dehumidified in the desiccant bed is supplied to the granular material. Wetness returning from the granular material in such a way as to more precisely adjust the moisture content of the generated air Can mix with air. In such systems (and other systems) From both sensors 10 and 60 The signal can be used for control.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.材料取扱いシステムにおいて材料の含水量を調節するための装置であって、 前記材料取扱いシステムに湿度が調整されたガスを供給するための供給ガス流路 と、 前記材料取扱いシステムからガスを抜くための戻りガス流路と、 ドライヤーを含む第1のガス流路とドライヤーのない第2のガス流路とを有す る除湿システムと、そして 前記供給及び戻りガス流路間で前記第1のガス流路と前記第2のガス流路の1 つと前記第1と第2のガス流路との双方を選択的に接続するように作動してその ことにより該材料の含水量を調節すべく湿気の調整されたガスの閉ループ回路を 提供するようにするセレクタとからなることを特徴とする材料取扱いシステムに おける材料の含水量を調節するための装置。 2.材料の含水量に基づく信号を出力するためのセンサーと、及び前記セレクタ を前記信号に基づいて作動させるようにするための制御回路とを含んでなること を特徴とする請求項1に記載の装置。 3.前記センサーは戻りガス流路内に設けてあることを特徴とする請求項2に記 載の装置。 4.前記第1のガス流路内の前記ドライヤーは乾燥剤を含んでいることを特徴と する請求項1に記載の装置。 5.前記セレクタが前記供給および戻りガス流路間で前記第2のガ ス流路のみを接続する時、前記セレクタは前記ドライヤーを通るガス流をブロッ クさせるようにすることを特徴とする請求項4に記載の装置。 6.該セレクタは弁を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の装置。 7.材料取扱いシステムにおける材料の含水量を調節するための装置であって、 前記材料取扱いシステムに湿度が調節されたガスを供給するための供給ガス流 路と、 前記材料取扱いシステムからガスを抜くための戻りガス流路と、 前記材料取扱いシステムから抜かれたガスから水分を取り除くための第1及び 第2の乾燥剤塔と、 第1及び第2の乾燥剤塔の選択された1つに該抜かれたガスを入れるための第 1弁と、 前記第1および第2の乾燥剤塔の前記選択された一つからガスを第3の弁に出 力するための第2の弁と、および 前記第3の弁に前記抜かれたガスを供給してそのことによって前記第1と第2 の乾燥剤塔を迂回させるためのバイパスガス流路とから成り、前記第3の弁は前 記バイパスガス流路と前記第2の弁からの出力との選択された1つもしくは他方 からガスを前記供給ガス流路に交互に向け、そして前記バイパスガス流路と前記 第2の弁からの前記出力との非選択の1つもしくは他方を交互にブロックし、そ のことにより前記材料の含水量を調節するための湿度が調節されたガスを提供す ることを特徴とする材料取扱いシステムにおける材料 の含水量を調節するための装置。 8.戻りガス流路内に設けられ、材料の含水量に基づいた信号を出力するための センサーと、 該センサーからの信号に基づいて前記第3の弁を調節するための制御回路とを さらに含んで成ることを特徴とする請求項7に記載の装置。 9.供給ガス流路内に設けられ、湿度が調節されたガスの露点に基づいて信号を 出力するためのセンサーを更に含み、前記制御回路は前記供給ガス流路内に設け られたセンサーからの信号に基づいて前記第1及び第2の乾燥剤塔の他方を選択 するために前記第1及び第2の弁を制御することを特徴とする請求項8に記載の 装置。 10.前記回路によって制御され、前記第1及び第2の塔内の乾燥剤を再生する ための再生用ヒーターをさらに含んで成る請求項9に記載の装置。 11.ドライヤーを含む第1のガス流路とドライヤーを設けていない第2のガス 流路とを有する除湿システムを使用する材料取扱いシステムにおける材料の含水 量を調節するための方法であって、該方法は 該材料取扱いシステムに湿度が調節されたガスを供給するための供給ガス流路 を設けること、 前記材料取扱いシステムからガスを抜くための戻りガス流路を設けること及び 前記第1のガス流路と前記第2のガス流路の1つと前記第1及び第2のガス流 路の双方とを前記供給及び戻りガス流路間に択一的に接続して、材料の含水量を 調節するための湿度が調節されたガスの閉ループ回路を呈することを特徴とする 取扱いシステムにおける材料の含水量を調節するための方法。 12.材料の含水量を検出し、前記択一的な接続は前記検出に基づいていること をさらに含んでなる請求項11に記載の方法。 13.前記検出は戻りガス流路内のガスの含水量を検出する請求項12に記載の 方法。 14.前記第1のガス流路内の前記ドライヤーは乾燥剤を含んでいることを特徴 とする請求項11に記載の方法。 15.前記第2のガス流路内のみが前記供給及び戻りガス流路間に接続される時 前記ドライヤーを通して流れるガス流がブロックされることを特徴とする請求項 14に記載の方法。[Claims] 1. An apparatus for adjusting the water content of a material in a material handling system, Supply gas flow path for supplying humidity-regulated gas to the material handling system When,   A return gas flow path for venting gas from the material handling system;   Having a first gas flow path including a drier and a second gas flow path without a drier Dehumidification system and   One of the first gas flow path and the second gas flow path between the supply and return gas flow paths And the first and second gas flow paths are operated to selectively connect A closed loop circuit of humidified gas to regulate the water content of the material. A material handling system comprising a selector to be provided. Equipment for adjusting the water content of materials in 2. A sensor for outputting a signal based on the water content of the material, and the selector And a control circuit for operating based on the signal. The device according to claim 1, characterized in that: 3. 3. The sensor according to claim 2, wherein the sensor is provided in a return gas flow path. On-board equipment. 4. The dryer in the first gas flow path contains a desiccant. The apparatus of claim 1, wherein: 5. The selector selects the second gas between the supply and return gas flow paths; When connecting only the gas flow path, the selector blocks the gas flow through the dryer. 5. The device according to claim 4, wherein the device is activated. 6. The apparatus of claim 1, wherein said selector includes a valve. 7. An apparatus for adjusting the water content of a material in a material handling system,   Supply gas stream for supplying a humidified gas to the material handling system Road and   A return gas flow path for venting gas from the material handling system;   A first and a second method for removing moisture from gas withdrawn from the material handling system; A second desiccant tower;   A second one for admitting the vented gas to a selected one of the first and second desiccant columns. One valve,   Gas from the selected one of the first and second desiccant columns exits to a third valve. A second valve for powering, and   Supplying the evacuated gas to the third valve, whereby the first and second And a bypass gas flow path for bypassing the desiccant tower of A selected one or other of the bypass gas flow path and the output from the second valve; Alternately directs gas from the feed gas flow path to the bypass gas flow path and the Alternately block one or the other of the non-selected with the output from the second valve, Providing a humidity-regulated gas for regulating the water content of said material. In a material handling system characterized by the fact that Equipment for adjusting the water content of water. 8. It is provided in the return gas channel and outputs a signal based on the water content of the material. Sensors and   A control circuit for adjusting the third valve based on a signal from the sensor. The apparatus of claim 7, further comprising: 9. A signal is provided based on the dew point of the humidified gas provided in the supply gas flow path. And a control circuit provided in the supply gas flow path. Selecting the other of the first and second desiccant towers based on the signal from the sensor 9. The method according to claim 8, wherein the first and second valves are controlled to perform the control. apparatus. 10. Regulated by the circuit to regenerate the desiccant in the first and second columns 10. The apparatus of claim 9, further comprising a regenerative heater for. 11. A first gas flow path including a dryer and a second gas without a dryer Moisture of materials in a material handling system using a dehumidification system with flow channels A method for adjusting an amount, said method comprising:   Supply gas flow path for supplying a humidity controlled gas to the material handling system Providing,   Providing a return gas flow path for venting gas from the material handling system; and   One of the first gas flow path and the second gas flow path and the first and second gas flow paths; Alternatively, both of the channels are connected between the supply and return gas channels to reduce the water content of the material. Characterized by exhibiting a closed loop circuit of regulated humidity for regulating A method for adjusting the water content of a material in a handling system. 12. Detecting the water content of the material, said alternative connection being based on said detection The method of claim 11, further comprising: 13. 13. The method according to claim 12, wherein the detecting detects a water content of the gas in the return gas passage. Method. 14. The dryer in the first gas flow path contains a desiccant. The method according to claim 11, wherein: 15. When only the inside of the second gas passage is connected between the supply and return gas passages The gas flow flowing through the dryer is blocked. 15. The method according to 14.
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