JP2005331167A - 乾燥装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
被乾燥物を、短時間で温度ムラなく均一に、かつ、自動で乾燥することができる乾燥装置を提供する。
【解決手段】
乾燥装置は、シリンダ1を含む乾燥処理部100,真空発生装置16,熱風循環システム23,材料給排システム28により構成される。シリンダ1の内部には、被乾燥物を移送するスクリュー4が、シリンダ1の内面と隙間を形成するように配置され、シリンダ1の外側にはジャケット5が設けられる。シリンダ1へ被乾燥物を送る供給路には、真空室を形成するための密封シャッター9a,9bが設けられ、排出路にも同様の密封シャッター9c,9dが設けられる。減圧状態のシリンダ1内の隙間に導入された被乾燥物は、スクリュー4によって排出側まで移送される際、該スクリュー4の内側と前記ジャケット5内を通る熱風からの伝熱によって温度ムラなく均一に加熱され、短時間で乾燥される。
【選択図】図1
被乾燥物を、短時間で温度ムラなく均一に、かつ、自動で乾燥することができる乾燥装置を提供する。
【解決手段】
乾燥装置は、シリンダ1を含む乾燥処理部100,真空発生装置16,熱風循環システム23,材料給排システム28により構成される。シリンダ1の内部には、被乾燥物を移送するスクリュー4が、シリンダ1の内面と隙間を形成するように配置され、シリンダ1の外側にはジャケット5が設けられる。シリンダ1へ被乾燥物を送る供給路には、真空室を形成するための密封シャッター9a,9bが設けられ、排出路にも同様の密封シャッター9c,9dが設けられる。減圧状態のシリンダ1内の隙間に導入された被乾燥物は、スクリュー4によって排出側まで移送される際、該スクリュー4の内側と前記ジャケット5内を通る熱風からの伝熱によって温度ムラなく均一に加熱され、短時間で乾燥される。
【選択図】図1
Description
本発明は、被乾燥物の乾燥を行う乾燥装置に関し、更に具体的には、減圧下での乾燥を行う乾燥装置に関するものである。
樹脂の射出成形の原料としては、例えば、ペレット状の樹脂材料が用いられている。一般に、樹脂材料は吸湿しやすいものも多く、製造場所から射出成形を行う場所まで搬送する間や保管中に、空気中の水分を含んでしまう。樹脂材料に水分が含まれていると、射出成形時に水蒸気が発生して成形品中に線や気泡が発生し、成形品の強度が低下したり、色調が変化したりするなどの不都合が生じる。このため、製品の品質を高め、歩留まりを向上させる上で、成形前の樹脂材料の乾燥が不可欠である。
ペレット状の樹脂を乾燥する装置としては、既に、様々な構造の減圧乾燥装置,あるいは、真空乾燥装置(以下「減圧乾燥装置」という)が存在している。代表的なものとしては、ホッパ型の真空室の中に被乾燥物となる材料を投入し、一時停留させている間に、材料を加熱しながら真空室を減圧することにより、材料の減圧乾燥を行う方法が知られている。例えば、以下の特許文献1の樹脂乾燥方法及び樹脂乾燥装置には、複数のヒータユニットを設置するとともに、各ヒータユニットに乾燥すべき樹脂を接触させ、各ヒータユニットの近接間隔を同一又はほぼ同一に設定して、前記ヒータユニットから前記樹脂への伝導熱を均一化することが開示されている。
このような技術では、材料を加熱するための熱源は、真空室内,あるいは、真空室外に備えられており、前記真空室に一時停留された樹脂材料に熱を伝えている。熱源の形態に関しては、材料の伝熱効率を高める,あるいは、より均一な加熱を行うためといった理由により、フィン状に加工した複数の熱源を緊密に配置しており、それらの間に材料を停留させたり、特殊な塗料を塗布したりするなど、様々な工夫がなされている。また、真空室は、材料の投入・排出時以外は、材料投入口や排出口の付近に備えられたシャッターを閉じることによって密閉可能となっており、真空発生装置で吸気することにより大気圧よりも減圧している。すなわち、減圧状態とすることにより沸点を低下させ、水分の蒸発速度を速め、処理時間を短縮するものである。
特開2001−322119
しかしながら、以上のような背景技術では、真空室内で材料が停留しており、熱源に接している部分と離れている部分とでは、必然的に温度差が発生してしまう。また、真空室を減圧し、内部の空気が希薄になることから、熱源から離れている材料への熱移動(伝熱)は、接している材料同士の伝導伝熱が主となる。従って、樹脂材料の熱伝導率が、金属などと比して一般的に低いことを考慮すると、上述した技術では、熱移動が緩慢になってしまう。すなわち、材料に均一な加熱を行うことができないため温度ムラが発生しやすく、乾燥材料を均一な品質に保つことが困難であるとともに、加熱時間や乾燥時間も長くなり、作業効率が高いとは言えないという不都合がある。
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、被乾燥物を、温度ムラなく均一に、かつ、短時間で自動的に乾燥することができる乾燥装置を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明は、一端側に被乾燥物の供給口を有するとともに、他端側に前記被乾燥物の排出口を有する中空のシリンダ,該シリンダの内面との間に隙間を形成するように長手方向に沿って設けられており、前記隙間内の被乾燥物を、前記供給口から前記排出口まで移送する移送手段,前記供給口に接続された供給路に少なくとも一つ以上設けられており、前記被乾燥物の供給及びその停止を切り替える第1の開閉手段,前記排出口に接続された排出路に少なくとも一つ以上設けられており、前記被乾燥物の排出及びその停止を切り替える第2の開閉手段,前記第1及び第2の開閉手段の閉塞により形成される密封空間を減圧する減圧手段,前記隙間内の被乾燥物を加熱する熱媒体を循環させる循環手段,前記被乾燥物の供給または排出の少なくともいずれか一方を行う輸送手段,を備えたことを特徴とする。
主要な形態の一つは、前記隙間内の被乾燥物の層が薄くなるように、前記移送手段を前記シリンダ内に配置したことを特徴とする。他の形態は、前記シリンダの外側に形成されており、前記熱媒体が通過する外側経路,前記移送手段の内側に形成されており、前記熱媒体が通過する内側経路,を備えるとともに、前記循環手段によって、前記外側経路と内側経路内に前記熱媒体を通すことにより、前記被乾燥物を、前記シリンダ側及び移送手段側から同時に加熱することを特徴とする。更に他の形態は、前記移送手段が、外周面に螺旋状の溝ないし突起が設けられ、前記シリンダ内で回転可能な回転軸,該回転軸の両端に設けられた一対の軸受け,前記回転軸を回転するための回転駆動機構,を含むことを特徴とする。
更に他の形態は、前記外側経路が、前記シリンダの外側に配置され、該シリンダの外面との間に隙間を形成するとともに、両端が密閉されたジャケット,該ジャケットの一端側に形成された熱媒体の供給口,前記ジャケットの他端側に形成された熱媒体の排出口,を含むことを特徴とする。より好ましくは、前記ジャケットの内側に、熱媒体の経路を規制するための干渉板を少なくとも一つ以上設けたことを特徴とする。更に他の形態は、前記回転軸の内側を中空として前記内側経路とし、該回転軸の両端の軸受けによって前記中空部を密封するとともに、前記軸受けの一方に熱媒体の供給口を設け、他方の軸受けに熱媒体の排出口を設けたことを特徴とする。
更に他の形態は、前記熱媒体が、熱風であることを特徴とする。更に他の形態は、前記第1及び第2の開閉手段が、前記供給路または排出路の開閉を切り替えるシャッター板,該シャッター板をスライドさせるスライド機構,前記シャッター板を、前記密封空間側に押し付ける押圧手段,を含むことを特徴とする。更に他の形態は、前記供給路及び排出路にそれぞれ一つ以上設けられており、前記各路内に一時貯留される被乾燥物の量を検知するセンサ,を設けるとともに、前記センサの検知結果に基づいて、前記第1又は第2の開閉手段の開閉を切り替えることを特徴とする。更に他の形態は、前記輸送手段は、吸引,圧送,被乾燥物の自重による自由落下,あるいは、これらの組み合わせによって、前記被乾燥物の輸送を行うことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
本発明によれば、被乾燥物の供給口と排出口を有するシリンダの内側に移送手段を設け、該移送手段とシリンダとの隙間に導入された被乾燥物を、減圧下で前記移送手段によって前記供給口から前記排出口まで移送するとともに、移送中の被乾燥物を、熱媒体からの伝熱によって加熱することとした。このため、被乾燥物と熱媒体との熱伝導部との接触部が絶えず変化し、被乾燥物が温度ムラなく均一に加熱され、短時間で乾燥を行うことができる。また、前記隙間内で薄い層を形成する被乾燥物を、層の内側と外側(すなわち、移送手段側とシリンダ側)から同時に加熱することで、被乾燥物への熱移動速度を向上させ、より短時間での乾燥が可能となるという効果が得られる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
最初に、図1〜図5を参照しながら、本発明の実施例1を説明する。図1は、本実施例1の乾燥装置を示す全体構成図である。図2は、前記乾燥装置を構成する各部を示す図であり、図2(A)は真空発生装置,図2(B)は熱風循環システム,図2(C)は原料給排システムの詳細な構成を示す図である。図3は、前記図1の乾燥処理部の詳細な構成と熱風循環経路を示す図である。図4は、本実施例による乾燥の様子を示す図である。図5は、本実施例の密封シャッターの構成を示す図であり、図5(A)は、密封シャッターを閉じた状態を示す図,図5(B)は、密封シャッターを開けた状態を示す図である。
本実施例の乾燥装置は、原料側から自動供給された被乾燥物をスクリュー(スクリュー装置)で移送する間に、減圧と加熱を同時に行うことにより、温度ムラのない均一な乾燥を短時間で実現するものである。なお、本実施例では、被乾燥物として、射出成形材料のペレット状の樹脂材料を例にあげて説明しているが、本発明の乾燥装置で乾燥できるものとしては、樹脂材料に限定されるものではなく、また、その形状も、ペレット状に限らず、粉状,粒状のほか、これらが混合したものなどであってもよい。なお、以下の説明では、便宜上、図1における右側を被乾燥物の供給側,左側を排出側として説明として説明している(以下の実施例についても同様)。
<全体構成>・・・まず、図1を参照して、実施例1の概略を説明する。本実施例の乾燥装置は、ペレット状の樹脂材料である被乾燥物Pの乾燥を行う乾燥処理部100,該乾燥処理部100の真空室内を減圧する真空発生装置16,前記被乾燥物Pを加熱するための熱媒体である熱風を循環させる熱風循環システム23,被乾燥物Pの供給及び排出を行う材料給排システム28により構成さている。なお、本実施例でいう真空室とは、乾燥処理部100に設けられた密封シャッター9a又は9bのいずれかと、密封シャッター9c及び9dのいずれかを閉塞することによって形成される密封空間のことをいい、シリンダ1を含むものとする。
図1において、被乾燥物Pは、原料タンク50から材料給排システム28によって材料供給ホッパ10に輸送され、該材料供給ホッパ10に一時貯留された後、密封シャッター9a及び9bを順次開くことにより、真空室に供給される。真空室は、前記真空発生装置16により、大気圧よりも減圧されており、また、熱風循環システム23により、シリンダ1の外側と、該シリンダ1の内側に設けられたスクリュー(スクリュー装置)4の内側から加熱されている。被乾燥物Pは、前記シリンダ1の中で、スクリュー4の回転によって供給側から徐々に排出側に運ばれる際に、加熱と減圧の作用を同時に受けて、徐々に乾燥され、排出側付近に到達する頃には、十分に乾燥される。乾燥後の被乾燥物Pは、シリンダ1から排出され、検視管8cに溜まるが、所定の量に達すると、密封シャッター9c及び9dを開き、真空室から下部アタッチメント11に排出される。排出された被乾燥物Pは、材料給排システム28により、下部アタッチメント11から成形機12のホッパ12aに輸送され、最終的には、乾燥状態のまま成形機12に投入される。以上のような一連の動作は、図示しない制御装置とその操作パネルで自動的に行われる。なお、本実施例では、乾燥後の被乾燥物Pを最終的に成形機12へ輸送することとしているが、状況に応じて他の装置などに投入するようにしてもよい。
<詳細な構成>・・・次に、図2〜図5も参照して、本実施例の詳細な構成について説明する。乾燥処理部100は、シリンダ1を中心に構成されており、該シリンダ1内で乾燥処理が行われる。シリンダ1は、中空の略円筒状となっており、供給側(図の右側)には、被乾燥物Pを導入するための原料供給口1aと、真空室を減圧するための真空吸引孔1bが形成されている。また、排出側には、被乾燥物Pを払い出すための原料排出口1dと、供給側と同様の真空吸引孔1cが形成されている。
また、シリンダ1の供給側には、シリンダブロック2aが取り付けられており、該シリンダブロック2aには、前記原料供給口1a及び真空吸引孔1bと連通する原料供給路2ag及び真空吸引路2ahが形成されている。前記真空吸引路2ahには、真空吸引口2aiが取り付けられており、該真空吸引口2aiは、配管54a及び54を介して、真空発生装置16に接続されている。更に、前記シリンダブロック2aには、供給側の軸受け3aが取り付けられている。そして、該軸受け3aには、熱媒体である熱風を、後述するスクリュー4内に供給するための供給路が形成されたノズル3ahと、該ノズル3ahに熱風を送る熱風給気口3aiが設けられている。前記熱風給気口3aiは、ロータリージョイントの機能を有しており、該熱風給気口3aiと前記熱風循環システム23を配管58及び58aで接続することにより、スクリュー4の内部に熱風が供給される構成となっている。
一方、シリンダ1の排出側には、シリンダブロック2bが取り付けられており、該シリンダブロック2bには、前記原料排出口1d及び真空吸引孔1cと連通する原料排出路2bg及び真空吸引路2bhが形成されているほか、固定部材7aを介して、スクリュー4を回転駆動するためのスクリュー駆動モータ7が設けられている。前記真空吸引路2bhには、真空吸引口2biが取り付けられており、該真空吸引口2biは、配管54b及び54を介して、真空発生装置16に接続されている。更に、前記シリンダブロック2bには、排出側の軸受け3bが取り付けられている。そして、該軸受け3bには、熱媒体である熱風を、スクリュー4内から排出するための排出路が形成されたノズル3bhと、該ノズル3bhから熱風を排出する熱風排気口3biが設けられている。なお、熱風排気口3biは、前記熱風給気口3aiと同様に、ロータリージョイントの機能を有しており、前記熱風排気口3biと前記熱風循環システム23を、配管60a及び60で接続することにより、スクリュー4の内部の熱風が排気される構成となっている。
ここで、前記真空吸引口2ai及び2biに接続される真空発生装置16について説明する。図2(A)に示すように、真空発生装置16は、真空ポンプ17に、真空フィルタ18a,逆止弁19,真空フィルタ18b,ドレンセパレータ20が順に接続された構成となっており、前記逆止弁19と真空フィルタ18bの間には、真空スイッチ21及び真空ゲージ22が設けられている。前記真空スイッチ21は、乾燥運転中の減圧異常警報を出力し、長時間復帰しない場合には、警報灯などで告知するとともに、乾燥停止を行うものである。逆止弁19は、配管54,54a,54bに吸引された汚物が、真空ポンプ17を停止した際に、乾燥処理部100へ逆流するのを抑制するものである。また、前記ドレンセパレータ20には、配管54が接続されている。該配管54は、配管54a及び54bに分岐したのち、それぞれ、供給側のシリンダブロック2aの真空吸引口2aiと、排出側のシリンダブロック2bの真空吸引口2biに接続される。これにより、真空ポンプ17を駆動すると、配管54,54a,54bを介して、真空室内が減圧される。なお、前記真空吸引口2aiに接続される配管54aは、途中で、配管54cに分岐しており、該分岐した配管54cには、真空破壊弁13及びフィルタ14が接続されている。すなわち、前記真空破壊弁13を閉じた状態で真空ポンプ17を駆動すると、真空室内が減圧されるが、真空破壊弁13の開放により減圧状態から大気圧状態へ戻すことが可能となっている。
更に、前記乾燥処理部100と真空発生装置16の間には、冷却タンク15が設けられている。該冷却タンク15は、真空室ないしシリンダ1内で加熱される被乾燥物Pから発生する水蒸気や添加剤などが気化したガスを液化して除去するとともに、前記真空発生装置16の真空ポンプ17の耐久性を向上させるために、真空引きする空気(上述したガスを含む)の温度を下げるためのものである。前記冷却タンク15には、前記配管54a及び54bを外側から冷却するための水15aが満たされている。そして、真空室から吸引された水蒸気やガスを含む空気は、前記冷却タンク15内の配管54a及び54bを通過する際に冷却されて液化し、ドレン排出口56a及び56bから排出される。冷却タンク15中を通過することによって除去されなかったガスや微粒子等については、真空装置16内のドレンセパレータ20や真空フィルタ18b及び18aによって、分離・除去される。
また、前記シリンダ1の内部には、外周面に螺旋状の溝あるいは突起を有するスクリュー4が、前記シリンダ1の内面と所定の隙間を形成するように配置され、前記軸受け3a及び3bによって回転可能となるように支持される。スクリュー4とシリンダ1との隙間は、被乾燥物Pよりも小さくなるようにすると被乾燥物Pが挟まされて破損してしまい、大きすぎても乾燥効率の低下を招くことから、図4に示すように、被乾燥物Pが数個程度おさまるように,すなわち、被乾燥物Pの薄い層が形成されるように配置すると都合がよい。例えば、本実施例では被乾燥物Pとしてペレット状の樹脂材料を用いているが、樹脂材料は、一般的には熱伝導率が低く、熱が伝わり難いとされており、熱源から離れた位置への熱移動は緩慢になってしまう。しかしながら、上述したように、被乾燥物Pの層をできるだけ薄くすることにより、熱移動する距離が短縮され、熱移動も速やかになる。
この状態において、前記軸受け3a及び3bにそれぞれ取り付けられたノズル3ah及び3bhは、前記スクリュー4の内側,すなわち、熱風路4a内に収納される。前記スクリュー4は、シリンダ1の排出側の軸受け3b及び伝動部6を介して前記スクリュー駆動モータ7に接続されており、該スクリュー駆動モータ7の駆動により、前記シリンダ1内で回転可能となっている。なお、図4に示すように、前記軸受け3a及び3bと、スクリュー4との接続部分には、比較的厚めのパッキン4b及び4cが設けられており、該パッキン4b及び4cによって、熱風路4aと真空室を遮断し、熱風の漏れを防ぐとともに、真空室を気密に保って減圧状態の維持が可能となっている。
更に、シリンダ10の外側には、図3及び図4に示すように、該シリンダ10の外面との間に所定の隙間を形成するジャケット5が設けられている。ジャケット5は、前記シリンダブロック2a及び2bの間に設けられており、供給側に熱風給気口5aを、排出側に熱風排気口5bを備えている。この他、ジャケット5の内側には、熱風の経路を規制するための複数の干渉板5cが設けられており、該干渉板5cによって、熱風がシリンダ1の外側で螺旋を描きながら通過するための熱風路5dが形成されている。すなわち、干渉板5cを設けない場合と比べて、熱風の経路が長くなり、熱風からシリンダ1への熱移動を促進することができる。なお、前記熱風給気口5aは、配管58b及び58によって前記熱風循環システム23に接続され、熱風排気口5bは、配管60b及び60によって熱風循環システム23に接続されている。
ここで、前記ジャケット5の内側の熱風路5dと、スクリュー4の内側の熱風路4aに熱風を供給するための熱風循環システム23について説明する。図2(B)に示すように、熱風循環システム23は、耐熱ブロワ24,ヒータ25aを備えた加熱室25,該加熱室25に設けられた温度センサ26,図示しない制御装置に設けられた温調器(温度コントローラ)26a,サーモスタット27により構成されている。サーモスタット27は、ヒータ25aによる過加熱(過熱)を防止するものであり、加熱室25が許容温度以上に加熱されると、サーモスタット27が作動し、ヒータ25aによる加熱を停止する。温調器26aは、温度センサ26の検出結果に基づいて、ヒータ25aによる加熱を制御するものであり、加熱室25で生成される熱風の温度を任意に調節することが可能となっている。このように熱風循環システム23において熱風を設定温度に調節することにより、前記熱風からシリンダ1やスクリュー4を介して伝熱される被乾燥物Pの温度は、設定温度を超えることがなく、かつ、設定温度に近い値を維持することができる。
図3に示すように、前記加熱室25には配管58が接続されており、該配管58は、配管58a及び58bに分岐して、それぞれ熱風給気口3ai及び5aに接続され、スクリュー4の熱風路4aとジャケット5の熱風路5aに熱風を送り込む。また、前記耐熱ブロワ24には、配管60が接続されており、該配管60は、配管60a及び60bに分岐して、それぞれ、熱風排気口3bi及び5bに接続され、スクリュー4の熱風路4aとジャケット5の熱風路5dから熱風を回収する。回収された熱風は、耐熱ブロワ24によって加熱室25へ送られ、ヒータ25aによって所望の温度になるように再加熱されて、再び配管58を介して加熱処理部100へ送られて循環利用される。以上のようにして、熱風路4aと5dの双方から、被乾燥物Pの薄い層を加熱するため、単に隙間の幅を狭くして熱移動距離を短縮した場合よりも、更に半分程度に熱移動距離を短縮することができる。そのため、より一層、熱移動が速やかになり、被乾燥物Pを短時間で加熱し、短時間での乾燥の実現を図ることができる。
次に、前記シリンダ1(ないし真空室)への被乾燥物Pの供給及び排出を行うための部分について説明する。まず、供給の機構について説明すると、前記供給側のシリンダブロック2aの上方には、前記原料供給路2agに連通する検視管8b及び8aと、原料供給ホッパ10の貯留管10dが接続されている。前記検視管8bと8aは、密封シャッター9bによって連通及び分離の切り替えが可能となっており、前記検視管8aと貯留管10dは、同じく密封シャッター9aによって連通及び分離の切り替えが可能となっている。また、前記密封シャッター9a及び9bの上方と、前記供給側シリンダブロック2aの上方には、樹脂材料の貯留量を検知するためのセンサS1,S2,S3がそれぞれ設けられている。
前記密封シャッター9a及び9bと、センサS1〜S3は、上述した図示しない制御装置に接続されており、前記センサS1〜S3の検知結果に従って密封シャッター9a及び9bの開閉動作が制御されている。例えば、前記下側の密封シャッター9bは、前記シリンダ1に被乾燥物Pを投入する際に、検視管8bに所定量以上の被乾燥物Pが溜まっていないことをセンサS3の検知結果により確認し、更に、センサS2の検知結果より検視管8aに一定量以上の被乾燥物Pが溜まっているのを確認した上で開かれ、それ以外の時は閉じているものとする。また、密封シャッター9aは、検視管8aに被乾燥物PがないことをセンサS2の検知結果により確認し、更に、センサS1の検知結果により一定量の被乾燥物Pが密封シャッター9a上に溜まったことを確認した上で開かれ、検視管8bに被乾燥物Pを落とし、それ以外の時は閉じているものとする。
ここで、下側の密封シャッター9bが開いているときは、必ず、上側の密封シャッター9aが閉じているようにし、逆に、上側の密封シャッター9aを開くときは、必ず、下側の密封シャッター9bが閉じているようにする。すなわち、上側又は下側の密封シャッター9a,9bのいずれか一方が必ず閉じているようにして、なおかつ、後述する排出側の上下の密封シャッター9c又は9dのいずれかが閉塞されている状態で、いわゆるエスケープ動作を行い、真空破壊弁13を閉じて真空発生装置16を駆動させると、減圧状態から大気圧に戻すことなく、被乾燥物Pの供給ができるようになっている。なお、通常は、被乾燥物Pの貯留量をセンサS1及びS2によって検知することにより密封シャッター9a及び9bの開閉を制御するが、センサS3で検知されるほどシリンダ1上に被乾燥物Pが溜まっている場合には、密封シャッター9a及び9bの双方とも閉じるとともに、後述する材料給排システム28による被乾燥物Pの供給自体を一時停止する。
次に、図5を参照して、前記密封シャッター9a及び9bの構造を説明する。なお、密封シャッター9a及び9bは、基本的に同様の構造となっているため、図5では、密封シャッター9aのみを図示している。図5(A)は、密封シャッター9aを閉じた状態を示す図,図5(B)は、密封シャッター9bを開いた状態を示す図である。密封シャッター9aは、検視管8a(真空側)と貯留管10dの連通を可能にする開口部38aが形成されたシャッター板38と、該シャッター板38を図の左右方向にスライドさせるエアシリンダ33を含んでいる。シャッター板38は、貯留管10d側のガイドプレート36と、検視管8a側(真空側)のガイドプレート37の間に挟まれている。また、前記ガイドプレート36の内側には、前記シャッター板38を真空側に押圧するためのプッシャー(ないし押圧部材)39と、該プッシャー39を真空側へ付勢するプッシャースプリング40及びスプリング受け41が設けられている。これにより、前記シャッター板38が常に真空側に押圧されて、ガイドプレート37に密着するように構成されている。また、前記ガイドプレート36及び37には、前記エアシリンダ33を固定するためのシリンダ固定部35が設けられており、該シリンダ固定部35内で、前記エアシリンダ33とシャッター板38がジョイント34によりスライド可能に接続されている。
このため、図5(A)に示すように、シャッター板38の開口部38aが、貯留管10d及び検視管8aに一致しない状態では、これら貯留管10dと検視管8aの連通が妨げられ、シャッター板38上に被乾燥物Pが貯留可能となる。一方、図5(B)に示すように、エアシリンダ33の駆動により、シャッター板38を図の左側へスライドさせ、開口部38aが、貯留管10d及び検視管8aと一致するようにすると、これら貯留管10d及び8aが連通し、被乾燥物Pを検視管8a内に払い出すことが可能となる。下側の密封シャッター9bについても、同様の構造となっている。
また、前記検視管8aの上方には、被乾燥物Pを供給するための材料供給ホッパ10が設けられている。材料供給ホッパ10は、排気口10a,被乾燥物Pの吸引口10b,該吸引口10bから吸引された被乾燥物Pが前記排気口10aへ吸い込まれるのを防止するためのフィルタ10c,樹脂材料を一時貯留するための貯留管10dから構成されている。なお、前記貯留管10dが、密封シャッター9aによって前記検視管8aと連通及び分離されることは、上述した通りである。前記排気口10aは、配管52aによって、材料給排システム28に接続されており、前記吸引口10bは、配管52bによって、原料タンク50のサクションノズル(吸引ノズル)32aに接続されている。
前記材料給排システム28は、図2(C)に示すように、輸送ブロワ29に、フィルタ30と供給切替弁31が順に接続された構成となっている。前記供給切替弁31は、2つの吸引口31a及び31bを有しており、一方の吸引口31aは、配管52aを介して前記材料供給ホッパ10の排気口10aに接続されている。また、他方の吸引口31bは、配管52dを介して、後述する成形機12の排気口12bに接続されている。従って、材料供給ホッパ10に接続された側の吸引口31aを開放して、輸送ブロワ29を駆動すると、材料供給ホッパ10の排気口10aから排気される。それに伴い、原料タンク50から、サクションノズル32aを介して吸い上げられた被乾燥物Pが、配管52bを介して、材料供給ホッパ10の吸引口10bに吸い込まれる。吸い込まれた被乾燥物Pは、フィルタ10cにより排気口10aに吸引されることが妨げられて落下し、最終的に貯留管10dに貯留される。前記材料給排システム28は、このような被乾燥物Pの供給と同時に、排出についても利用されるが、それについては後述する。
次に、前記シリンダ1(ないし真空室)からの被乾燥物Pの排出機構について説明する。まず、前記排出側のシリンダブロック2bの下方には、前記原料排出路2bgに連通する検視管8c及び8dと、下部アタッチメント11が接続されている。前記検視管8cと8dは、密封シャッター9cによって連通及び分離の切り替えが可能となっており、前記検視管8dと下部アタッチメント11は、同じく密封シャッター9dによって連通及び分離の切り替えが可能となっている。また、前記密封シャッター9cの上方には、被乾燥物Pの貯留量を検知するためのセンサS4及びS5が設けられており、密封シャッター9dの上方には、同じくセンサS6が設けられている。密封シャッター9c及び9dの構造は、上述した供給機構で利用される密封シャッター9a及び9bと基本的に同様であるが、プッシャー39,プッシャースプリング40,スプリング受け41は、排出側(下側)のガイドプレート37に設けられており、これによってシャッター板38を、真空側(上側)のガイドプレート36に対して密着させている。
前記密封シャッター9c及び9dと、センサS4〜S6は、上述した図示しない制御装置に接続されており、該制御装置によりその動作が制御されている。例えば、上側の密封シャッター9cは、前記シリンダ1から排出された乾燥後の被乾燥物Pを一旦受け止める。そして、センサS5の検知結果より一定量貯留されたことが確認されると、下側の密封シャッター9dが閉塞されており、かつ、検視管8dに被乾燥物Pが貯留されていないことをセンサS6の検知結果により確認した上で開放され、検視管8dに被乾燥物Pを払い出す。密封シャッター9cは、通常は閉じられており、乾燥後の被乾燥物Pを払い出すときのみ開くようにする。また、下側の密封シャッター9dは、一定量の被乾燥物Pが溜まったことがセンサS6の検知結果により確認されると、上側の密封シャッター9cが閉じていることを確認した上で開放され、下部アタッチメント11に乾燥後の被乾燥物Pを排出するが、それ以外の時は閉じているものとする。
ここで、上側の密封シャッター9cが開いているときは、必ず、下側の密封シャッター9dが閉じているようにし、逆に、下側の密封シャッター9dを開くときは、必ず、上側の密封シャッター9cが閉じているようにする。すなわち、上側又は下側の密封シャッター9c,9dのいずれか一方が必ず閉じているようにして、いわゆるエスケープ動作を行うことにより、減圧状態から大気圧に戻すことなく、被乾燥物Pの排出ができるようになっている。なお、前記密封シャッター9c及び9d上に貯留される被乾燥物Pの量は、通常は、センサS5及びS6により検知されるが、例えば、前記センサS5よりも上方に設けられたセンサS4により、該センサS4の位置まで溜まっていることが検知されると、制御装置は、スクリュー駆動モータ7の駆動を停止して、スクリュー4による被乾燥物Pの移送自体を一時停止する。
以上のように、真空室の減圧状態は、供給側の上方の密封シャッター9a,あるいは、下方の密封シャッター9bのいずれかが閉塞されており、なおかつ、排出側の上方の密封シャッター9c,あるいは、下方の密封シャッター9dのいずれかが閉塞されているという条件下において、真空破壊弁13を閉じたまま、真空発生装置16を駆動して排気することにより実現される。
また、前記下部アタッチメント11の下方には、乾燥後の被乾燥物Pを吸引排出するためのサクションノズル32bが取り付けられており、更に、配管52cによって、成形機12のホッパ12aに接続されている。成形機ホッパ12aは、排気口12b,乾燥後の被乾燥物Pの吸引口12c,該吸引口12cから吸引された被乾燥物Pが前記排気口12bへ吸い込まれるのを防止するためのフィルタ12dから構成されている。前記排気口12bは、配管52dによって、上述した材料給排システム28の供給切替弁31の一方の吸引口31bに接続されており、前記吸引口12cは、配管52cによって、下部アタッチメント11のサクションノズル32bに接続されている。従って、材料給排システム28の供給切替弁31の吸引口31bを開放して、輸送ブロワ29を駆動すると、成形機ホッパ12aの排気口12bから排気される。それに伴い、下部アタッチメント11から、サクションノズル32bを介して吸い上げられた被乾燥物Pが、配管52cを介して、ホッパ12aの吸引口12cに吸い込まれる。吸い込まれた被乾燥物Pは、フィルタ12dにより排気口12bに吸引されることが妨げられて落下し、最終的に成形機12へ送られる。
なお、以上のようなスクリュー駆動モータ7,密封シャッター9a〜9d,真空発生装置16,熱風循環システム23,材料給排システム28は、図示しない制御装置に接続されており、その操作パネルなどの操作によって動作の制御が可能となっている。
<作用>・・・次に、本実施例の作用を説明する。予め、原料タンク50には、乾燥処理を行う被乾燥物Pを収納しておくものとする。また、熱風循環システム23により、設定温度に昇温しておくものとする。被乾燥物Pの乾燥を開始する場合には、図示しない制御装置の操作パネルの操作により、スクリュー駆動モータ7,真空発生装置16,熱風循環システム23,材料給排システム28を駆動させる。すると、スクリュー駆動モータ7の駆動によって、シリンダ1内でスクリュー4が回転し、熱風循環システム23の駆動によって、熱風が、前記回転するスクリュー4内の熱風路4a及びシリンダ1の外側の熱風路5dの双方を通過するように循環を開始する。また、真空発生装置16の駆動により、シリンダ1の両端側から真空吸引が開始され、真空室内が所望の減圧状態まで減圧される。なお、乾燥処理開始の時点においては、供給側の密封シャッター9a及び9bと、排出側の密封シャッター9c及び9d,真空破壊弁13が閉じた状態となっている。
材料給排システム28の駆動により、まず、供給切替弁31の供給側の吸引口31aが開かれ、材料供給ホッパ10内の空気が、排気口10aから排気される。それに伴って、原料タンク50から、サクションノズル32a,配管52b,吸引口10bを介して、被乾燥物Pが材料供給ホッパ10へ供給され、貯留管10dに貯留される。貯留管10dに貯留された被乾燥物Pが一定量に達したことがセンサS1の検出結果により確認されると、図示しない制御装置により、下方の密封シャッター9bが閉じていることを確認した上で、上側の密封シャッター9aが開放され、検視管8aに被乾燥物Pが払い出される。次に、検視管8a中に一定量の被乾燥物Pが貯留されたことがセンサS2により確認されると、センサS3の検知結果によりシリンダ1上に所定量以上の被乾燥物Pが溜まっていないことを確認し、更に、上方の密封シャッター9aを閉じた上で、下方の密封シャッター9bを開き、検視管8bに被乾燥物Pを払い出す。検視管8bに払い出された被乾燥物Pは、シリンダブロック2aの原料供給路2agを通過し、シリンダ1の原料供給口1aから、シリンダ1とスクリュー4との隙間に導かれる。このような供給動作は、例えば、原料供給口1a上の被乾燥物Pが不足する都度、乾燥処理を行う被乾燥物Pが所望の量に達するまで,あるいは、原料タンク50が空になるまで随時行われる。
シリンダ1とスクリュー4の隙間に導かれた被乾燥物Pは、図4に示すように、スクリュー4の回転によって、ラジアル方向の力(回転力)とスラスト方向の力(推進力)を受け、常に流動することを促されながら、原料供給口1aから原料排出口1dまで徐々に移送される。このとき、シリンダ1の外側のジャケット5内で、干渉板5cによって経路を規制された熱風が通過しており、同時に、スクリュー4の内側の熱風路4aにも熱風が供給されている。更に、シリンダ1内は、真空発生装置16により減圧状態となっている。このため、前記隙間に数層程度の厚さとなるように導入された被乾燥物Pは、スクリュー4の回転により、熱源となるシリンダ1及びスクリュー4との接触部が絶えず変化するとともに、減圧の作用を同時に受けるため、昇温スピードを上げることができ、短時間で均一に加熱され、温度ムラがなくなる。
一方、シリンダ1内は、真空発生装置16により減圧状態となっているため、沸点が低下し、被乾燥物Pから水蒸気やその他のガスが発生しやすくなり効率よく乾燥される。また、発生した水蒸気やガスのほか、微粒子なども空気とともに真空室外に排出されるため、クリーンな状態での乾燥が行われる。被乾燥物Pから発生した水蒸気やその他のガスは、真空発生装置16により、シリンダ1(ないし真空室)内の空気とともに、配管54a及び54bを介して排気されるが、冷却タンク15内を通過する際に冷却されて液化し、ドレン排出口56a及び56bから排出される。なお、配管54a及び54b内で分離されなかった水蒸気やガス,微粒子については、真空発生装置16内のドレンセパレータ20や真空フィルタ18b,18aにより分離・除去される。このような減圧動作は、シリンダ1内での乾燥処理が行われている間、継続して行われる。
前記スクリュー4によって原料排出口1dまで移送された被乾燥物Pは、十分乾燥されており、シリンダブロック2bの原料排出路2bgを介して、検視管8cに払い出され、閉塞状態の密封シャッター9cにより前記検視管8c内に一時貯留される。検視管8c内の被乾燥物Pが一定量に達したことがセンサS5の検知結果により確認されると、下側の密封シャッター9dが閉じた状態であることを確認した上で、密封シャッター9cが開放され、被乾燥物Pが検視管8d内に払い出される。そして、検視管8d内に払い出された被乾燥物Pが、一定量になったことがセンサS6の検知結果により確認されると、上方の密封シャッター9cが閉じていることを確認した上で、下側の密封シャッター9dが開放され、被乾燥物Pが下部アタッチメント11に払い出される。このように、上下の密封シャッター9c又は9dのいずれかを必ず閉じた状態として被乾燥物Pを払い出すことにより、シリンダ1内の減圧状態を保つことができる。なお、センサS4で検出されるほど検視管8c内に被乾燥物Pが貯留された場合には、スクリュー駆動モータ7の駆動を停止し、スクリュー4による被乾燥物Pの移送自体を停止する。
前記下部アタッチメント11に払い出された乾燥後の被乾燥物Pは、材料給排システム28の供給切替弁31の他方の吸引口31bを開いて、成形機ホッパ12a内の空気を排気口12bから配管52dを介して排気することにより、サクションノズル32b及び配管52cを介して、吸引口12cからホッパ12a内に吸い込まれる。ホッパ12aに吸い込まれた乾燥後の被乾燥物Pは、フィルタ12dの作用により排気口12a側に吸い込まれることなく、最終的には、成形機12へ落下する。
以上の動作により被乾燥物Pの乾燥処理が完了したら、操作パネルの操作により、スクリュー駆動モータ7,真空発生装置16,熱風供給システム23,材料給排システム28の駆動を停止する。そして、必要に応じて真空破壊弁13を開放して、真空室内を大気圧に戻し、メンテナンス等を行う。
このように、実施例1によれば、次のような効果がある。
(1)シリンダ1の内側に、該シリンダ1との間に隙間を形成するように中空のスクリュー4を設け、該スクリュー4の回転により、前記隙間内に導入された被乾燥物Pを、減圧下で、熱風からの伝熱によって加熱しながら排出側へ送ることとした。このため、被乾燥物Pと熱風との熱伝導部との接触部が絶えず変化し、被乾燥物Pが均一に加熱され、温度ムラが生じることがなく、短時間で乾燥させることができる。
(1)シリンダ1の内側に、該シリンダ1との間に隙間を形成するように中空のスクリュー4を設け、該スクリュー4の回転により、前記隙間内に導入された被乾燥物Pを、減圧下で、熱風からの伝熱によって加熱しながら排出側へ送ることとした。このため、被乾燥物Pと熱風との熱伝導部との接触部が絶えず変化し、被乾燥物Pが均一に加熱され、温度ムラが生じることがなく、短時間で乾燥させることができる。
(2)前記隙間にペレット状の被乾燥物Pが数層程度の薄い層を形成するように、前記シリンダ1内にスクリュー4を配置するとともに、前記シリンダ1の外側に設けたジャケット5の熱風路5dと、前記スクリュー4の熱風路4aに同時に熱風を循環させることとした。このため、被乾燥物Pの層を内側と外側から同時に加熱することができ、被乾燥物Pへの熱移動速度を向上させ、更に短時間での乾燥が可能となる。
(3)前記ジャケット5の内側に、干渉板5cを設けて熱風の経路を規制することとしたので、ジャケット5c内での熱風の経路が長くなり、熱風からシリンダ1への熱移動が促進され、熱交換効率を高めることができる。
(4)真空発生装置16によって真空室内を減圧するとともに、被乾燥物Pの加熱により生じる水蒸気や添加剤などが気化したガス,微粒子などを吸引することとした。このため、比較的清浄な状態での乾燥が可能であるとともに、空気が希薄なため、嫌気性の材料乾燥にも利用することができる。更に、大気圧下よりも低温で水が沸騰して気化するため、大気圧下で行う通常の除湿乾燥より、低い温度で乾燥することができる。あるいは、同じ温度で乾燥した場合、通常の除湿乾燥よりも乾燥時間を短縮することができる。
(5)被乾燥物Pの供給路及び排出路に、真空室側に押し付けられながらスライドする密封シャッター9a〜9dを設けることとしたので、これら密封シャッター9a〜9dの閉塞により、減圧状態の維持が可能になるとともに、シャッター板38と密着側のガイドプレートとの隙間から異物が混入するのを防止することができる。
(6)供給路及び排出路に、被乾燥物Pの貯留量を検知するセンサS1〜S6を設け、その検知結果に基づいて密封シャッター9a〜9dの開閉,材料の供給・排出,スクリュー4の回転及びその停止などを切り替えることとしたので、減圧状態を保ちながら、効率よく自動的に乾燥を行うことができる。
(7)熱風循環システム23に、温度センサ26及び温調器26aを設け、前記温度センサ26の検知結果に基づいて、前記温調器26aがヒータ25aによる加熱を制御することとしたので、伝熱された被乾燥物Pの温度が設定温度を超えることがなく、かつ、設定温度に近い値を維持することができる。
(8)真空発生装置16に真空スイッチ21及び真空ゲージ22を設けることとしたので、真空室(シリンダ1)内を所望の減圧状態に調整するとともに、その状態を維持することができる。
(9)前記材料給排システム28による樹脂材料の供給及び排出,真空発生装置16による真空室の減圧,熱風循環システム23による熱風の循環,スクリュー駆動モータ7の駆動及びその停止,密封シャッター9a〜9dの開閉などの動作を制御手段により制御することとしたので、乾燥処理を自動的に行うことができる。
次に、図6を参照しながら本発明の実施例2を説明する。なお、上述した実施例1と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする(以下の実施例についても同様)。図6は、本実施例の乾燥装置による被乾燥物Pの輸送経路を示す図である。上述した実施例1は、材料給排システム28による気力吸引により、被乾燥物Pの供給と排出を行う構成としたが、本実施例は、気力吸引に圧送を加えて、乾燥処理後の被乾燥物Pを排出先へ輸送する構成となっている。本実施例の材料給排システム28aは、上述した実施例1と同様の輸送ブロワ29,フィルタ30,供給切替弁31のほか、前記輸送ブロワ29の排気口に接続される供給切替弁62と、該供給切替弁62に接続されるフィルタ64を備えている。なお、図示しないが、本実施例の乾燥装置は、上述した実施例1と同様の真空発生装置16,熱風循環システム23,冷却タンク15を備えているものとする。
まず、前記供給切替弁31の一方の吸引口31aには、前記実施例1と同様に材料供給ホッパ10が接続されており、原料タンク50から原料を吸引して供給している。他方の吸引口31bにも、前記実施例1と同様に、成形機ホッパ12aの排気口12bが接続されており、乾燥後の被乾燥物Pの吸引を行っている。このような供給切替弁31には、フィルタ30及び輸送ブロワ29が順次接続されているが、前記実施例1とは異なり、輸送ブロワ29の排気口には、供給切替弁62及びフィルタ64が順次接続されている。一方、乾燥処理部100の排出側の下部アタッチメント11には、端部66a,66bが開放した略T字型の配管66が接続されている。前記フィルタ64は、配管68を介して前記配管66の一方の端部66aに接続されており、前記配管66の他方の端部66bは、配管52cによって成形機ホッパ12aの吸引口12cに接続されている。
従って、材料給排システム28aを駆動すると、上述した実施例1と同様の動作によって、被乾燥物Pの供給が行われるとともに、成形機ホッパ12aからの排気により、下部アタッチメント11から配管66に払い出された乾燥後の被乾燥物Pの吸引輸送が行われる。更に、これと平行して、輸送ブロワ29からの排気によって、供給切替弁62,フィルタ64,配管68を介して、配管66の端部66aに空気が送り込まれる。そして、送り込まれた空気によって、下部アタッチメント11から配管66内に払い出された乾燥後の被乾燥物Pが圧送される。すなわち、乾燥処理後の被乾燥物Pを、気力吸引と圧送によって成型機ホッパ12aに輸送することとなっている。
以上のような構成とすることにより、乾燥処理後の被乾燥物Pを速やかに成型機12へ輸送することができる。また、図6に示すように、乾燥処理後の被乾燥物Pの輸送経路については、成形機ホッパの排気口12b→配管52d→供給切替弁31→フィルタ30→輸送ブロワ29→供給切替弁62→フィルタ64→配管68→配管66→配管52c→成形機ホッパの吸引口12c→排気口12bの各部により、クローズした経路となっている。このため、クローズした経路内で空気を循環させて湿りにくくすることにより、輸送中の被乾燥物Pが外気と接触することがなく、成形機12へ輸送するまで乾燥状態を保つことができる。本実施例の他の作用及び効果は、上述した実施例1と同様である。
次に、図7を参照しながら本発明の実施例3を説明する。図7は、本実施例による被乾燥物の輸送経路を示す図である。本実施例も、上述した実施例2と同様に、乾燥処理後の被乾燥物の輸送経路の変形例である。なお、図7には、乾燥処理部100と材料給排システム28bのみが示されているが、前記実施例2と同様に、図示しない真空発生装置16や熱風供給システム23,冷却タンク15を含むものとする。本実施例は、検視管8c及び8d,下部アタッチメント11からなる排出路の下方に、直接成形機12を配置し、乾燥処理後の被乾燥物Pの自重による自由落下によって、外気に接触させることなく輸送する構成となっている。このため、本実施例の材料給排システム28bは、輸送ブロワ29に接続されたフィルタ30には、直接、原料供給ホッパ10の排気口10aが配管52aを介して接続されており、原料タンク50からの被乾燥物Pの供給のみを行っている。このように、本実施例によれば、成形機12の上に被乾燥物Pの排出路を直結することとしたので、気力輸送(吸引輸送)による吸湿や異物混入などの影響が生じることなく、ほぼ乾燥完了時の材料状態を保ったまま成形機12に輸送することができる。他の基本的作用及び効果については、上述した実施例1と同様である。
次に、図8を参照しながら本発明の実施例4を説明する。図8は、本実施例の乾燥装置の主要部の構成を示す図である。上述した実施例1〜3では、いずれも、乾燥処理部100には、一つのシリンダ1のみが含まれる構成としたが、本実施例では、乾燥処理を行うシリンダ1を複数利用し、多段化した構成となっている。図8に示すように、本実施例の乾燥処理部100aは、第1処理部101,第2処理部102,第3処理部103が上下三段に重ねられた構成となっており、各処理部101〜103の基本的構成は、上述した実施例1と同様となっている。しかしながら、本実施例では、上段の第1処理部101から下段の第3処理部103まで、順次、被乾燥物Pが移送される構成となっているため、若干の構成上の違いが生じる。すなわち、第2処理部102については、第1処理部101及び第3処理部103と構成及び動作方向が左右対称となっている部分がある。例えば、第1処理部101のスクリュー4と第3処理部103のスクリュー4が、矢印F8a方向に被乾燥物Pを移送するように回転するのに対して、第2処理部102のスクリュー4は、矢印F8b方向に被乾燥物Pを移送するように回転する。
また、第1処理部101の原料排出路2bgには、第2処理部102の原料供給路2agが連通され、第2処理部102の原料排出路2bgには、第3処理部103の原料供給路2agが連通される。更に、第3処理部103の原料排出路2bgには、検視管8c,8d,下部アタッチメント11が接続される。このほか、各処理部101〜103の真空吸引路2ah,2bhも、適宜位置で連通され、第1処理部101の真空吸引口2ai及び2biからの真空排気により、3つのシリンダ1を含む真空室全体が減圧可能となっている。熱風の供給については、第1処理部101〜第3処理部103のそれぞれについて、熱風給気口3aiからシリンダ4内の熱風路4a内に熱風が導入され、熱風排気口3biから排気される。同様に、各シリンダ1のジャケット5の熱風路5dにも、熱風給気口5aから熱風が導入され、熱風排気口5bから排気される。
本実施例の基本的作用・効果は、上述した実施例1と同様であるが、本実施例によれば、乾燥処理部100aを、3つのシリンダ1の多段化により構成したので、被乾燥物Pが第1処理部101〜第3処理部103を順に通過することにより、吸湿性の高い被乾燥物や熱伝導率が低い被乾燥物についても、容易に乾燥を行うことができる。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例に示した各部の形状,大きさは一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。例えば、前記実施例4では、シリンダ1を多段化することとしたが、図9に示す乾燥処理部101bのように、長尺状として被乾燥物Pの移送距離を長くすることによっても、乾燥しにくい被乾燥物を良好に乾燥することができる。
(1)前記実施例に示した各部の形状,大きさは一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。例えば、前記実施例4では、シリンダ1を多段化することとしたが、図9に示す乾燥処理部101bのように、長尺状として被乾燥物Pの移送距離を長くすることによっても、乾燥しにくい被乾燥物を良好に乾燥することができる。
(2)前記実施例の装置構成も一例であり、同様の効果を奏するように適宜設計変更してよい。また、前記実施例を組み合わせるようにしてもよい。例えば、前記実施例4において、前記実施例2で示した吸引と圧送を組み合わせたクローズド輸送を行うようにしてもよいし、前記実施例3で示した自由落下による輸送を行うようにしてもよい。あるいは、前記実施例1〜3に示した乾燥装置において、シリンダ1を多段化するようにしてもよい。また、前記実施例4では、多段化したシリンダ1内を順に通過させて被乾燥物Pの乾燥を行うこととしたが、各シリンダ1ごとに乾燥処理を行うような構成としてもよく、装置の省スペース化を図ることができる。
(3)密封シャッター9a〜9dの構成も一例であり、同様の効果を奏するものであれば、他の公知の各種の密封シャッターを用いてもよい。また、その設置数や位置も、必要に応じて適宜変更してよい。
(4)前記実施例では、熱媒体として熱風を利用することとしたが、例えば、蒸気のような他の公知の各種の熱媒体を利用するようにしてもよい。
(4)前記実施例では、熱媒体として熱風を利用することとしたが、例えば、蒸気のような他の公知の各種の熱媒体を利用するようにしてもよい。
(5)前記実施例では、被乾燥物Pとしてペレット状の樹脂材料を例に挙げて説明したが、乾燥処理を必要とする他の各種の被乾燥物に対して本発明は適用可能である。また、被乾燥物の形態も一例であり、ペレット状に限定されるものではなく、粉状,粒状であってもよいし、これらが混在する形状などであってもよい。
(6)前記実施例では、真空発生装置16に接続された配管54a,54bの冷却を水で行うこととしたが、これも一例であり、例えば、空気を利用した空冷など、同様の効果を奏するように適宜変更してよい。
(6)前記実施例では、真空発生装置16に接続された配管54a,54bの冷却を水で行うこととしたが、これも一例であり、例えば、空気を利用した空冷など、同様の効果を奏するように適宜変更してよい。
本発明によれば、被乾燥物の供給口と排出口を有するシリンダの内側に移送手段を設け、該移送手段とシリンダとの隙間に導入された被乾燥物を、減圧下において、前記移送手段によって前記供給口から前記排出口まで移送するとともに、移送中の被乾燥物を、熱媒体からの伝熱によって温度ムラなく均一に加熱することとしたので、被乾燥物の自動乾燥装置の用途に適用できる。特に、減圧下で加熱による乾燥処理を行うことができるため、熱伝導率が低い被乾燥物や、嫌気性の被乾燥物の乾燥装置として好適である。
1:シリンダ
1a:原料供給口
1b,1c:真空吸引孔
1d:原料排出口
2a,2b:シリンダブロック
2ag:原料供給路
2ah,2bh:真空吸引路
2ai,2bi:真空吸引口
2bg:原料排出路
3a,3b:軸受け
3ah,3bh:ノズル
3ai:熱風給気口
3bi:熱風排気口
4:スクリュー
4a:熱風路
4b,4c:パッキン
5:ジャケット
5a:熱風給気口
5b:熱風排気口
5c:干渉板
5d:熱風路
6:伝動部
7:スクリュー駆動モータ
7a:固定部材
8a,8b,8c,8d:検視管
9a,9b,9c,9d:密封シャッター
10:材料供給ホッパ
10a:排気口
10b:吸引口
10c:フィルタ
10d:貯留管
11:下部アタッチメント
12:成形機
12a:ホッパ
12b:排気口
12c:吸引口
12d:フィルタ
13:真空破壊弁
14:フィルタ
15:冷却タンク
15a:水
16:真空発生装置
17:真空ポンプ
18a,18b:真空フィルタ
19:逆止弁
20:ドレンセパレータ
21:真空スイッチ
22:真空ゲージ
23:熱風循環システム
24:耐熱ブロワ
25:加熱室
25a:ヒータ
26:温度センサ
26a:温調器(温度コントローラ)
27:サーモスタット
28,28a,28b:材料給排システム
29:輸送ブロワ
30:フィルタ
31:供給切替弁
32a,32b:サクションノズル
33:エアシリンダ
34:ジョイント
35:シリンダ固定部
36,37:ガイドプレート
38:シャッター板
38a:開口部
39:プッシャー
40:プッシャースプリング
41:スプリング受け
50:原料タンク
52a〜52d,54,54a〜54c,58,58a,58b,60,60a,60b:配管
62:供給切替弁
64:フィルタ
66,68:配管
66a,66b:端部
100,100a,100b:乾燥処理部
101:第1処理部
102:第2処理部
103:第3処理部
S1〜S6:センサ
P:被乾燥物
1a:原料供給口
1b,1c:真空吸引孔
1d:原料排出口
2a,2b:シリンダブロック
2ag:原料供給路
2ah,2bh:真空吸引路
2ai,2bi:真空吸引口
2bg:原料排出路
3a,3b:軸受け
3ah,3bh:ノズル
3ai:熱風給気口
3bi:熱風排気口
4:スクリュー
4a:熱風路
4b,4c:パッキン
5:ジャケット
5a:熱風給気口
5b:熱風排気口
5c:干渉板
5d:熱風路
6:伝動部
7:スクリュー駆動モータ
7a:固定部材
8a,8b,8c,8d:検視管
9a,9b,9c,9d:密封シャッター
10:材料供給ホッパ
10a:排気口
10b:吸引口
10c:フィルタ
10d:貯留管
11:下部アタッチメント
12:成形機
12a:ホッパ
12b:排気口
12c:吸引口
12d:フィルタ
13:真空破壊弁
14:フィルタ
15:冷却タンク
15a:水
16:真空発生装置
17:真空ポンプ
18a,18b:真空フィルタ
19:逆止弁
20:ドレンセパレータ
21:真空スイッチ
22:真空ゲージ
23:熱風循環システム
24:耐熱ブロワ
25:加熱室
25a:ヒータ
26:温度センサ
26a:温調器(温度コントローラ)
27:サーモスタット
28,28a,28b:材料給排システム
29:輸送ブロワ
30:フィルタ
31:供給切替弁
32a,32b:サクションノズル
33:エアシリンダ
34:ジョイント
35:シリンダ固定部
36,37:ガイドプレート
38:シャッター板
38a:開口部
39:プッシャー
40:プッシャースプリング
41:スプリング受け
50:原料タンク
52a〜52d,54,54a〜54c,58,58a,58b,60,60a,60b:配管
62:供給切替弁
64:フィルタ
66,68:配管
66a,66b:端部
100,100a,100b:乾燥処理部
101:第1処理部
102:第2処理部
103:第3処理部
S1〜S6:センサ
P:被乾燥物
Claims (11)
- 一端側に被乾燥物の供給口を有するとともに、他端側に前記被乾燥物の排出口を有する中空のシリンダ,
該シリンダの内面との間に隙間を形成するように長手方向に沿って設けられており、前記隙間内の被乾燥物を、前記供給口から前記排出口まで移送する移送手段,
前記供給口に接続された供給路に少なくとも一つ以上設けられており、前記被乾燥物の供給及びその停止を切り替える第1の開閉手段,
前記排出口に接続された排出路に少なくとも一つ以上設けられており、前記被乾燥物の排出及びその停止を切り替える第2の開閉手段,
前記第1及び第2の開閉手段の閉塞により形成される密封空間を減圧する減圧手段,
前記隙間内の被乾燥物を加熱する熱媒体を循環させる循環手段,
前記被乾燥物の供給または排出の少なくともいずれか一方を行う輸送手段,
を備えたことを特徴とする乾燥装置。 - 前記隙間内の被乾燥物の層が薄くなるように、前記移送手段を前記シリンダ内に配置したことを特徴とする請求項1記載の乾燥装置。
- 前記シリンダの外側に形成されており、前記熱媒体が通過する外側経路,
前記移送手段の内側に形成されており、前記熱媒体が通過する内側経路,
を備えるとともに、
前記循環手段によって、前記外側経路と内側経路内に前記熱媒体を通すことにより、前記被乾燥物を、前記シリンダ側及び移送手段側から同時に加熱することを特徴とする請求項1又は2記載の乾燥装置。 - 前記移送手段が、
外周面に螺旋状の溝ないし突起が設けられ、前記シリンダ内で回転可能な回転軸,
該回転軸の両端に設けられた一対の軸受け,
前記回転軸を回転するための回転駆動機構,
を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の乾燥装置。 - 前記外側経路が、
前記シリンダの外側に配置され、該シリンダの外面との間に隙間を形成するとともに、両端が密閉されたジャケット,
該ジャケットの一端側に形成された熱媒体の供給口,
前記ジャケットの他端側に形成された熱媒体の排出口,
を含むことを特徴とする請求項3又は4記載の乾燥装置。 - 前記ジャケットの内側に、熱媒体の経路を規制するための干渉板を少なくとも一つ以上設けたことを特徴とする請求項5記載の乾燥装置。
- 前記回転軸の内側を中空として前記内側経路とし、該回転軸の両端の軸受けによって前記中空部を密封するとともに、前記軸受けの一方に熱媒体の供給口を設け、他方の軸受けに熱媒体の排出口を設けたことを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の乾燥装置。
- 前記熱媒体が、熱風であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の乾燥装置。
- 前記第1及び第2の開閉手段が、
前記供給路または排出路の開閉を切り替えるシャッター板,
該シャッター板をスライドさせるスライド機構,
前記シャッター板を、前記密封空間側に押し付ける押圧手段,
を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の乾燥装置。 - 前記供給路及び排出路にそれぞれ一つ以上設けられており、前記各路内に一時貯留される被乾燥物の量を検知するセンサ,
を備えるとともに、前記センサの検知結果に基づいて、前記第1又は第2の開閉手段の開閉を切り替えることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の乾燥装置。 - 前記輸送手段は、吸引,圧送,被乾燥物の自重による自由落下,あるいは、これらの組み合わせによって、前記被乾燥物の輸送を行うことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の乾燥装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004149919A JP2005331167A (ja) | 2004-05-20 | 2004-05-20 | 乾燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004149919A JP2005331167A (ja) | 2004-05-20 | 2004-05-20 | 乾燥装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005331167A true JP2005331167A (ja) | 2005-12-02 |
Family
ID=35485953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004149919A Pending JP2005331167A (ja) | 2004-05-20 | 2004-05-20 | 乾燥装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005331167A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007160581A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Star Seiki Co Ltd | 樹脂ペレットの除湿乾燥装置及びその方法 |
-
2004
- 2004-05-20 JP JP2004149919A patent/JP2005331167A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007160581A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Star Seiki Co Ltd | 樹脂ペレットの除湿乾燥装置及びその方法 |
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