JP2007030359A - 樹脂ペレット微粉除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 全体の構造を簡単かつ小型化でき、しかも微粉を効率的に高精度で能率よく除去できるようにする。
【解決手段】 円筒状のケーシング６内に略同心状に配置された円錐体７の頂部８に上方から樹脂ペレット１を供給し、樹脂ペレット１を円錐体７の円錐面１７に沿って下方へと落下させながら、ケーシング６と円錐体７との間を上昇する空気により、樹脂ペレット１から微粉２を除去する。円錐体７の下側にその下端外周に近接又は連続して略同心状に配置され且つケーシング６との間に狭い下空気上昇空間１０を形成する下案内体１１と、円錐体７の上側にその下端外周との間に樹脂ペレット１の通過空間１２をおいて略同心状に配置され且つケーシング６との間に下空気上昇空間１０の上側に続く狭い上空気上昇空間１３を形成する上案内体１４とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、樹脂ペレットに付着した樹脂粉、ゴミその他の微粉を除去する樹脂ペレット微粉除去装置に関するものである。

従来の樹脂ペレット微粉除去装置は、静電気除去装置と、この静電気除去装置の下方に傾斜状に配置された傾斜分離板を有する篩式分離装置とを組み合わせ、樹脂ペレットの静電気を静電気除去装置により除去し、その除去後の樹脂ペレットが傾斜分離板上を傾斜方向へと流動する間に、樹脂ペレットに付着した樹脂粉、ゴミその他の微粉を篩方式により分離して除去するようにしている（特許文献１、２）。

一方、砕砂等の粒状物から微粉を除去する粒状物微粉除去装置には、ケーシング内の中央に円錐体を配置すると共に、この円錐体の頂部に上方から粒状物を供給する供給ダクトを設け、供給ダクトにより円錐体の頂部に粒状物を供給しながら、その斜面に沿って案内される粒状物が円錐体の下端から下方へと落下するときに、ケーシング内を上昇する空気により空気洗浄して、粒状物に付着する微粉を除去する空気洗浄方式を採用したものがある（特許文献３）。
特開平８−３９５５０号公報 特開２００２−２８２７９１号公報 特開平５−３０５２７１号公報

従来の樹脂ペレット微粉除去装置は、先ず静電気除去装置により樹脂ペレットの静電気を除去した後、その樹脂ペレットを傾斜分離板にかけて樹脂粉等の微粉を除去するようにしているが、傾斜分離板による篩分離方式であるため、微粉の除去効率が悪くしかも作業能率が低下する欠点がある。

樹脂ペレット微粉除去装置において、粒状物微粉除去装置と同様の空気洗浄方式を採用すれば、微粉の除去効率、作業能率が共に向上する利点がある。しかし、従来の粒状物微粉除去装置は、ケーシングとその中央の円錐体の下端部外周との間隔が大きいため、少ない空気の供給量では、その上昇速度を十分に確保し難く、従って空気の供給量を多くする等の対策が必要となり、装置全体が大型化する欠点がある。

また円錐体の上側でケーシング内に大きな空間ができるため、円錐体の上側で空気の上昇速度が急激に低下すると共に、円錐体の上側で空気流の渦ができる。このためケーシングと円錐体の下端部外周との間を上昇する空気の上昇速度を十分に確保し難いことと相まって、樹脂ペレットの微粉の除去効率を十分に確保できず、しかも除去精度のバラツキ等を招く惧れがある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、全体の構造を簡単かつ小型化でき、しかも微粉を効率的に高精度で能率よく除去できる樹脂ペレット微粉除去装置を提供することを目的とする。

本発明は、円筒状のケーシング６内に略同心状に配置された円錐体７の頂部８に上方から樹脂ペレット１を供給し、該樹脂ペレット１を前記円錐体７の円錐面１７に沿って下方へと落下させながら、前記ケーシング６と前記円錐体７との間を上昇する空気により、前記樹脂ペレット１から微粉２を除去するようにした樹脂ペレット微粉除去装置であって、前記円錐体７の下側にその下端外周に近接又は連続して略同心状に配置され且つ前記ケーシング６との間に狭い下空気上昇空間１０を形成する下案内体１１と、前記円錐体７の上側にその下端外周との間に前記樹脂ペレット１の通過空間１２をおいて略同心状に配置され且つ前記ケーシング６との間に前記下空気上昇空間１０の上側に続く狭い上空気上昇空間１３を形成する上案内体１４とを備えたものである。

前記上案内体１４の上下方向の長さを前記下案内体１１の長さよりも長くし、前記上案内体１４の下端を前記円錐体７の円錐面１７に近接して配置してもよい。前記ケーシング６から取り出された含塵空気中の微粉２を集塵し清浄化する集塵部５を備え、前記ケーシング６の含塵空気取り出し側から前記集塵部５を経て前記ケーシング６の空気供給側へと空気を循環させる循環経路４４を構成してもよい。前記各案内体は円筒体１１，１４からなり、その下円筒体１１を前記円錐体７の下側に固定し、上円筒体１４にその上端側を閉塞する閉塞部２４を設けてもよい。

本発明では、全体の構造を簡単かつ小型化でき、しかも微粉を効率的に高精度で能率よく除去できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１〜図６は樹脂ペレット微粉除去装置に採用した場合の本発明の第１の実施例を例示する。

図１は樹脂成型機の前段に配置される樹脂ペレット微粉除去装置の概要を示し、この樹脂ペレット微粉除去装置は、樹脂ペレット１（図６参照）の空気洗浄により微粉２（図６参照）を除去する微粉除去部３と、この微粉除去部３に対して上方から樹脂ペレット１を供給する原料供給部４と、微粉除去部３から取り出された含塵空気中の微粉２を集塵して清浄化する集塵部５とを備え、成型原料である樹脂ペレット１を樹脂成型機に供給する前に、樹脂ペレット１に付着する微粉２等を除去するようになっている。

微粉除去部３は、図２〜図５に示すように、縦型円筒状のケーシング６と、このケーシング６内の上下方向の中間部に略同心状に配置された円錐体７と、この円錐体７の上側に配置され且つ円錐体７の頂部８に上方から樹脂ペレット１を供給する上下方向の供給管９と、円錐体７の下側にその下端外周に近接又は連続して略同心状に配置され且つ前記ケーシング６の内周面との間に狭い下空気上昇空間１０を形成する下円筒体（下案内体）１１と、円錐体７の上側にその下端外周との間に樹脂ペレット１の通過空間１２をおいて略同心状に配置され且つケーシング６の内周面との間に下空気上昇空間１０の上側に続く狭い上空気上昇空間１３を形成する上円筒体（上案内体）１４と、下円筒体１１の下側近傍でケーシング６の外周に周方向に設けられ且つケーシング６内へとその略全周から中心に向かって洗浄用の空気を供給する環状の空気供給通路１５と、ケーシング６内の下部に形成された貯留部１６とを備えている。

そして、この微粉除去部３は、図６に示すように、円錐体７の周方向の略全周でその円錐面１７に沿って下方へと樹脂ペレット１を落下させながら、ケーシング６と円錐体７との間の空気上昇空間１０，１３を上昇する空気により樹脂ペレット１を空気洗浄して、樹脂ペレット１から微粉２を除去するようになっている。

ケーシング６には、その内部での樹脂ペレット１の洗浄状況を外部から確認できるように、円錐体７及び上円筒体１４に対応する部分に円筒状の透明筒からなる透視部１９が設けられている。透視部１９は、ケーシング６のその上下両側部分と内径が略同じになっている。なお、この透視部１９は上円筒体１４等に対応してケーシング６の周方向の一部に設けてもよい。

円錐体７は板金材を円錐状に形成してなり、その下端外周部の下側に下円筒体１１が一体に接続されている。下円筒体１１の上下方向の長さ（高さ）は、円錐体７の高さの略半分程度である。そして、下円筒体１１の下側には、空気供給通路１５からケーシング６内に供給された空気を下空気上昇空間１０側へと案内するように逆円錐部２０が一体に設けられている。逆円錐部２０は下側が開口状になった截頭円錐状になっている。下円筒体１１は周方向に等間隔をおいて配置された複数個、例えば３個の取り付け片２１によりケーシング６の内側に取り付けられており、この取り付け片２１を介して円錐体７、下円筒体１１、逆円錐部２０がケーシング６に固定されている。

なお、上円筒体１４の下端を取り付け片２１に固定するか、又は取り付け片２１に上円筒体１４の受け部を設ける等によって、取り付け片２１により上円筒体１４の下端側を支持するようにしてもよい。

供給管９はその下端が円錐体７の頂部８に対応するようにケーシング６の略中心に配置され、上端側の漏斗部２２を介してケーシング６の水平方向の頂壁２３に固定されている。上円筒体１４はその内部を下側から上側へと空気が通過しないように上端側が円錐状の閉塞部２４により閉塞されており、ケーシング６に対して略同心状となるように、その閉塞部２４が供給管９に固定されている。上円筒体１４の下端は、周方向の全周に樹脂ペレット１の通過空間１２をおいて円錐体７の下端外周に近接している。

下円筒体１１、上円筒体１４の外径は円錐体７の下端外周と略同じであって、ケーシング６の内面に僅かの間隔で近接しており、これらの各円筒体１１，１４とケーシング６との間に空気上昇空間１０，１３が略同心状に形成されている。上円筒体１４は、その内部に円錐体７及び供給管９の下部が収まるように、下円筒体１１の上下長さの２〜５倍、好ましくは３〜４倍程度の上下方向の長さを有するものであって、下円筒体１１の上下方向の長さよりも十分長くなっている。

空気上昇空間１０，１３は、空気供給通路１５から供給された空気がケーシング６の内面に沿って下側から上側へと略一定の速い流速で安定的に上昇する程度の断面積となっており、また上空気上昇空間１３は洗浄後の微粉２を含む含塵空気が略一定の速い流速で上昇すべく長くなっている。なお、空気上昇空間１０，１３での空気の上昇速度は、樹脂ペレット１を空気洗浄するに必要な流速であって、樹脂ペレット１の落下の阻止しない程度の流速になっている。

空気供給通路１５はケーシング６の外周側に径方向の外側に突出して環状に形成された環状ダクト５０と、この環状ダクト５０の内側の内周壁５１とを備え、逆円錐部２０の下側近傍でケーシング６の外周側に環状に設けられている。内周壁５１には上下方向、周方向に多数の小孔状の空気孔５２が形成され、この空気孔５２からケーシング６内へと洗浄用の空気を供給するようになっている。

上円筒体１４の上端の閉塞部２４は偏平状であって、この閉塞部２４よりも上側のケーシング６内の上部が、上空気上昇空間１３を上昇して来た含塵空気の流速を低減させる流速低減空間２５となっている。そして、この流速低減空間２５に対応してケーシング６の上端部外周に含塵空気取り出し口２６が直径方向に設けられている。

ケーシング６の内部は、空気供給通路１５よりも下側が貯留部１６となっており、その貯留部１６に、空気洗浄により微粉２が除去された後の樹脂ペレット１を貯留するようになっている。なお、ケーシング６の下部側には、貯留部１６へと落下する樹脂ペレット１に帯電した静電気を除去する静電気除去手段２７と、貯留部１６に貯留する樹脂ペレット１のレベルを検出するレベルセンサ２８，２９が上下方向に所定の間隔を置いて複数個（２個又は３個）設けられている。なお、微粉２が除去された後の樹脂ペレット１は、貯留部１６の取り出し部３０から適宜送り手段を介して樹脂成型機へと送るようになっている。

原料供給部４は、図１に示すようにケーシング６の上方に配置された縦型のペレットタンク３１を有し、このペレットタンク３１の下部が開閉弁３２を介して供給管９の漏斗部２２に接続されている。ペレットタンク３１には、その中に堆積する樹脂ペレット１に対して８０°前後の乾燥用の熱風を送り込むように熱風ファン３３、ヒーター３４、送風管３５等が設けられている。送風管３５はペレットタンク３１内で開閉弁３２の上方側に開口するようにＬ字状に構成されている。ペレットタンク３１の下部には、微粉除去部３へと供給される樹脂ペレット１に帯電した静電気を除去する静電気除去手段３６が開閉弁３２の近傍に設けられている。

なお、ペレットタンク３１は空気搬送式の補給装置３７を経て樹脂ペレット１を補給するようになっており、ペレットタンク３１の上部のレベルセンサ３８が樹脂ペレット１を検出したときに補給を停止するようになっている。

集塵部５は縦型のサイクロン式集塵機、その他の集塵機からなるフィルター３９を備え、微粉除去部３の側方等に配置されている。微粉除去部３のケーシング６と集塵部５は、フィルター３９で除塵後の清浄空気を洗浄ファン４０から空気管路４１，４２、空気供給通路１５を経てケーシング６へと送り、ケーシング６の含塵空気取り出し口２６からの含塵空気を空気管路４３を経てフィルター３９へと戻すように各空気管路４１〜４３を介して閉回路状に接続され、ケーシング６と集塵部５との間に空気の循環経路４４が形成されている。また補給装置３７は、搬送用の空気を搬送ファン４５を経て集塵部５のフィルター３９に戻すようになっている。

なお、集塵部５には、微粉除去部３側と搬送ファン４５を含む補給装置３７側とをフィルター３９に切り替え接続する切り替え弁４６が設けられている。集塵部５と搬送ファン４５を含む補給装置３７との間でも、これらを閉回路状に接続して循環険路を形成してもよい。

樹脂成型機に成型原料の樹脂ペレット１を供給する場合には、樹脂ペレット微粉除去装置で樹脂ペレット１に付着する塵、その他の微粉２を除去する。この樹脂ペレット微粉除去装置による微粉２の除去に際しては、原料供給部４のペレットタンク３１に樹脂ペレット１を溜めておき、集塵部５から洗浄ファン４０、空気管路４１，４２を経て空気供給通路１５からケーシング６内へと清浄な洗浄空気を供給しながら、ペレットタンク３１内の樹脂ペレット１を開閉弁３２を経てケーシング６内へと所定量ずつ供給して、ケーシング６内での空気洗浄により樹脂ペレット１に付着する微粉２等を除去する。

なお、空気洗浄時に容易に微粉２を除去できるように、ペレットタンク３１内の樹脂ペレット１を熱風により乾燥させると共に、樹脂ペレット１をペレットタンク３１からケーシング６へと供給する際に、静電気除去手段３６により樹脂ペレット１の静電気を除去しておく。

空気供給通路１５からケーシング６内に清浄空気を供給すると、その清浄空気は空気供給通路１５の全周から空気孔５２を経てケーシング６内へと流入した後、逆円錐部２０等に案内されて下空気上昇空間１０へと入り、この下空気上昇空間１０から上空気上昇空間１３へと周方向の全周でケーシング６の内面に沿って所定の速い流速で上昇する。

一方、ペレットタンク３１からケーシング６内に樹脂ペレット１を供給すると、その樹脂ペレット１は、供給管９を経て円錐体７の頂部８に上方から落下する。そして、この樹脂ペレット１は、図６に示すように円錐体７の頂部８で周方向の全周に略均一に振り分けられた後、円錐体７の円錐面１７に沿って拡散しながら下方へと滑落し、円錐体７の下端外周から下空気上昇空間１０を経て下方へと落下する。

そして、樹脂ペレット１は、下空気上昇空間１０を上昇する空気の流れに逆らって落下するため、この下空気上昇空間１０を通過する間に清浄空気により空気洗浄され、その表面に付着する微粉２等が除去される。下空気上昇空間１０は流路断面積の小さい、しかも下円筒体１１の長さに相当する上下方向の長さを有するため、樹脂ペレット１が下空気上昇空間１０を通過する間に微粉２を効率的に除去でき、微粉２を確実に除去することができる。

特にケーシング６の内周には、円錐体７の下端外周の上下両側に流路断面積の小さい空気上昇空間１０，１３があり、ケーシング６に沿って上下方向に形成される長い空気上昇空間１０，１３の中間に樹脂ペレット１を供給するため、樹脂ペレット１の供給による空気上昇空間１０，１３内の空気流の乱れ等を防止できる。しかも上空気上昇空間１３が下空気上昇空間１０よりも長くなっているため、空気流の安定性が向上し、樹脂ペレット１を効率的に空気洗浄することが可能である。

従って、少ない空気の供給量で十分な上昇速度を確保できるため、従来のように空気の供給量を多くする等の対策が不要となり、装置全体を簡単且つ小型化でき、しかも微粉２を効率的に高精度で能率よく除去できる
微粉２を含む含塵空気は、下空気上昇空間１０から上空気上昇空間１３を経てケーシング６の内面に沿って上昇し、この上空気上昇空間１３を速い流速で流れて流速低減空間２５へと通過する。このため除去後の微粉２を上方の流速低減空間２５へと確実に案内できる。また下空気上昇空間１０を上昇する洗浄空気により一部の樹脂ペレット１が一時的に吹き上げられるようなことがあっても、上空気上昇空間１３が上下方向に長いので、この上空気上昇空間１３を通過する前に落下し始め、樹脂ペレット１が含塵空気と一緒に流速低減空間２５を経て集塵部５へと移動するようなことはない。

空気洗浄により微粉２が除去された樹脂ペレット１は、ケーシング６内を落下中に静電気除去手段２７により静電気が除去されながら下部の貯留部１６へと落下し、貯留部１６に貯留された後、この貯留部１６から樹脂成型機へと送られる。また含塵空気は流速低減空間２５から空気管路４３を経て集塵部５のフィルター３９へと送られた後、フィルター３９でその微粉２が除去される。

微粉２が除去された清浄空気は、フィルター３９から洗浄ファン４０により空気管路４１，４２を経て空気供給通路１５からケーシング６内へと供給され、再度、樹脂ペレット１の洗浄用として使用される。このように微粉除去部３のケーシング６と集塵部５のフィルター３９とを空気管路４１〜４３を介して閉回路状に接続して循環経路４４を構成することにより、外部空気を使用する開回路状の場合に比較して、大気中に含まれる細かい塵等が混入する等の惧れもなくなり、集塵部５のフィルター３９の集塵性能に応じた精度で空気洗浄により樹脂ペレット１の微粉２を確実に除去できる。

上円筒体１４の下端は、樹脂ペレット１の通過空間１２を置いて円錐体７の下端外周に接近しており、また上円筒体１４は円錐状の閉塞部２４により閉塞されているため、洗浄空気がケーシング６の内面に沿って上昇する際に、円錐体７の下端外周の上側で渦流が発生するようなこともない。

図７は本発明の第２の実施例を例示する。この実施例では、上円筒体１４を下円筒体１１よりも若干小径にして、上空気上昇空間１３の流路断面積を若干大きくしている。ケーシング６の下円筒体１１、上円筒体１４に対応する部分の内径が略同一形の場合、各円筒体１１，１４を略同一径にして各空気上昇空間１０，１３の流路断面積を略同じにすることが望ましい。しかし、含塵空気が上昇する上空気上昇空間１３側は、樹脂ペレット１を直接空気洗浄する下空気上昇空間１０に比較して、上円筒体１４を若干小径にする等によってその流路断面積を大きくし、上空気上昇空間１３を流れる含塵空気の流速を少し遅くしてもよい。

図８は本発明の第３の実施例を例示する。この実施例では、円錐体７の頂部８の勾配を、この頂部８から下側の部分の勾配よりも大にしている。このように円錐体７の頂部８を先鋭状にすることによって、供給管９から落下する樹脂ペレット１を円錐体７の周方向の全周に効率的に振り分けることができると共に、円錐体７の円錐面１７を通過するときの樹脂ペレット１の落下速度の低下を極力防止できる。

本発明の各実施例について詳述したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施することができる。例えば、実施例では、上下の各案内体として円筒体を例示しているが、円筒体以外の中実材、その他の形状のものを使用してもよい。要するに各案内体は、ケーシング６の内面と対向する外周面が円筒面になっておれば十分である。また実施例では、下円筒体１１の上下方向の長さを短くし、上円筒体１４の長さを下円筒体１１の長さの２〜５倍程度にしているが、上円筒体１４が若干長い程度でもよいし、両円筒体を略同一長さにしてもよい。

樹脂ペレット１は球状、柱状、その他の形状でもよい。円錐体７の勾配は３０〜４５°程度が望ましいが、それ以上の勾配でもよいし、以下の勾配でもよい。下円筒体１１は円錐体７の下側に一体に固定する等して、円錐体７の下端外周に連続していることが望ましいが、メンテナンス性を考慮して円錐体７から分離して設ける場合には、下円筒体１１と円錐体７との間に若干の隙間があってもよい。

微粉除去部３と集塵部５とで循環経路４４を構成し、洗浄空気を微粉除去部３と集塵部５との間で循環させ、外部空気を取り入れないようにすることが望ましいが、集塵部５を経て微粉除去部３へと送るように、集塵部５の前段で外部空気を一部取り入れるようにしてもよい。また微粉除去部３と集塵部５とを開回路方式で使用してもよい。

空気供給通路１５は環状ダクト５０の少なくとも一部をケーシング６内に突出させて設けてもよい。従って、空気供給通路１５はケーシング６の周方向の略全周から空気を供給できれば十分である。但し、環状ダクト５０の一部をケーシング６内に突出させる場合には、その環状ダクト５０上に樹脂ペレット１等が堆積しないようにする必要がある。

本発明の第１の実施例を示す樹脂ペレット微粉除去装置の概要図である。 本発明の第１の実施例を示す微粉除去部の縦断面図である。 図２のＡ矢視図である。 図２のＢ矢視図である。 図２のＣ矢視図である。 本発明の第１の実施例を示す作用説明図である。 本発明の第２の実施例を示す微粉除去部の縦断面図である。 本発明の第３の実施例を示す微粉除去部の縦断面図である。

符号の説明

１ 樹脂ペレット
２ 微粉
３ 微粉除去部
５ 集塵部
６ ケーシング
７ 円錐体
８ 頂部
９ 供給管
１０ 下空気上昇空間
１１ 下円筒体（下案内体）
１２ 通過空間
１３ 上空気上昇空間
１４ 上円筒体（上案内体）
１５ 空気供給通路
４１〜４３ 空気管路
４４ 循環経路

Claims (4)

1. 円筒状のケーシング（６）内に略同心状に配置された円錐体（７）の頂部（８）に上方から樹脂ペレット（１）を供給し、該樹脂ペレット（１）を前記円錐体（７）の円錐面（１７）に沿って下方へと落下させながら、前記ケーシング（６）と前記円錐体（７）との間を上昇する空気により、前記樹脂ペレット（１）から微粉（２）を除去するようにした樹脂ペレット微粉除去装置であって、前記円錐体（７）の下側にその下端外周に近接又は連続して略同心状に配置され且つ前記ケーシング（６）との間に狭い下空気上昇空間（１０）を形成する下案内体（１１）と、前記円錐体（７）の上側にその下端外周との間に前記樹脂ペレット（１）の通過空間（１２）をおいて略同心状に配置され且つ前記ケーシング（６）との間に前記下空気上昇空間（１０）の上側に続く狭い上空気上昇空間（１３）を形成する上案内体（１４）とを備えたことを特徴とする樹脂ペレット微粉除去装置。
2. 前記上案内体（１４）の上下方向の長さを前記下案内体（１１）の長さよりも長くし、前記上案内体（１４）の下端を前記円錐体（７）の円錐面（１７）に近接して配置したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂ペレット微粉除去装置。
3. 前記ケーシング（６）から取り出された含塵空気中の微粉（２）を集塵し清浄化する集塵部（５）を備え、前記ケーシング（６）の含塵空気取り出し側から前記集塵部（５）を経て前記ケーシング（６）の空気供給側へと空気を循環させる循環経路（４４）を構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂ペレット微粉除去装置。
4. 前記各案内体は円筒体（１１）（１４）からなり、その下円筒体（１１）を前記円錐体（７）の下側に固定し、上円筒体（１４）にその上端側を閉塞する閉塞部（２４）を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の樹脂ペレット微粉除去装置。
   

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