JP2007045080A - 樹脂乾燥方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂乾燥に関し、乾燥樹脂の流動化を高めることにある。
【解決手段】 成層状態の粒状又は粉状の樹脂を減圧下で加熱し、樹脂から水分を除去する樹脂乾燥方法及びその装置であって、樹脂（樹脂ペレット６）を減圧下で加熱する乾燥処理槽１８と、この乾燥処理槽に成層状態で装填された樹脂中に回転可能に設置される羽根８６と、この羽根を回転させる回転機構部８５とを備え、回転機構部により樹脂中の羽根を回転させ、羽根が通過する部分の樹脂を上下動させる構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂乾燥に関し、特に、成形前に樹脂からの水分除去に用いられる、樹脂乾燥方法及びその装置に関する。

射出成形等の樹脂成形に用いられる樹脂が湿っていると、その水分が成形品に色調変化等を生じさせ、成形不良の原因になるので、水分を除去するための対策として樹脂乾燥が不可欠である。水分を除去するには樹脂を加熱すればよいが、樹脂を高温下にさらすと、樹脂を劣化させるので、樹脂を減圧状態の雰囲気に置くことで水分の沸点を下げるという低温加熱による乾燥方法が採用されてきた。

斯かる樹脂乾燥に関し、ヒータユニットの放熱面と樹脂との間隔を一定にすることにより、ヒータユニットから樹脂への伝導熱を均一化するもの（特許文献１）、揺動させることにより樹脂の膠着を防止し、成形機に対する乾燥樹脂の安定供給を実現したもの（特許文献２）等がある。
特開２００１−３２２１１９号公報 特開２００１−１５０４３６号公報

ところで、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂では、ペレット状の粒体が乾燥処理槽内で膠着して団粒状態となり、乾燥処理槽から成形機側への樹脂搬送を不安定化させる。故障や清掃、金型交換等、何らかの理由で成形機が停止すると、樹脂の乾燥処理槽内での滞留時間が長くなり、樹脂膠着が発生し易い。また、樹脂搬送の不安定化は、成形機側の成形処理に影響し、異常原因となる。

樹脂搬送の不安定化を回避する処理としては、乾燥前、乾燥中又は乾燥後、樹脂を揺動させて樹脂膠着を防止し、流動性を維持する方法がある。例えば、樹脂を揺動させ、樹脂を攪拌させ、又は樹脂に機械振動又は音響振動等を付与する方法である。

循環管路やポンプを用いて樹脂を揺動させる方法では、樹脂を循環搬送させる装置が高価になり、また、短時間で団粒状態になる液晶ポリマー等では、頻繁に循環させることが必要であるが、未乾燥状態で樹脂が成形機に搬送されるおそれがある。低温乾燥では水分除去にある程度の時間を必要とするからである。処理槽の上層側に供給された樹脂は順次に下層側に段階的に移動して乾燥処理が行われるが、未乾燥の樹脂が処理槽上部から処理槽最下部に陥没して排出口から排出され、これが成形機に搬送される場合がある。また、短時間で団粒化する樹脂では、このような循環揺動では対応しきれない場合がある。

樹脂を撹拌させる方法では、処理槽内に投入される樹脂の先後に関係なく、処理槽内の全樹脂を撹拌してしまうため、先入れ先出しが崩れ、処理槽と別個に乾燥後の樹脂を貯蔵する保温貯蔵槽が必要となる。これはコスト高とともに、装置の設置面積を拡大させてしまう。

そこで、本発明の第１の目的は、樹脂乾燥に関し、乾燥樹脂の流動性を高めることにある。

また、本発明の第２の目的は、樹脂乾燥に関し、保温貯留手段等を用いることなく、また、樹脂の処理槽に対する先入れ先出しを損なうことなく、需要機器に対し、乾燥樹脂の安定供給を実現することにある。

上記第１又は第２の目的を達成するため、本発明の第１の側面は、成層状態の粒状又は粉状の樹脂を減圧下で加熱し、前記樹脂から水分を除去する樹脂乾燥方法であって、成層状態の樹脂中で羽根を回転させ、前記羽根が通過する部分の前記樹脂を上下動させる処理を含む構成である。

上記第１又は第２の目的を達成するため、本発明の第２の側面は、成層状態の粒状又は粉状の樹脂を減圧下で加熱し、前記樹脂から水分を除去する樹脂乾燥装置であって、前記樹脂を減圧下で加熱する乾燥処理槽と、この乾燥処理槽に成層状態で装填された樹脂中に回転可能に設置される羽根と、この羽根を回転させる回転機構部とを備え、前記回転機構部により前記樹脂中の前記羽根を回転させ、前記羽根が通過する部分の前記樹脂を上下動させる構成である。

上記第１又は第２の目的を達成するため、前記樹脂乾燥装置において、前記羽根は、前記回転機構部により回転する回転軸と、前記回転軸に取り付けられる垂直羽根部と、前記垂直羽根部から延長されて回転方向に対し所定の角度を成す傾斜羽根部とを備えた構成としてもよい。

上記第１又は第２の目的を達成するため、前記樹脂乾燥装置において、前記羽根を取り付けた軸部に前記樹脂の成層状態を維持する成層保持手段を備える構成としてもよい。

上記第１又は第２の目的を達成するため、前記樹脂乾燥装置において、前記回転機構部を制御する制御手段を備え、前記羽根に任意の回転数を付与し、その連続回転、又は所定の周期で断続回転させる構成としてもよい。

本発明の樹脂乾燥方法によれば、成層状態が維持されながら、減圧下で加熱されて水分を除去する際に、羽根の回転により樹脂を上下動させるので、団塊化を防止でき、流動性を持つ乾燥樹脂を得ることができる。

また、本発明の樹脂乾燥装置によれば次の効果が得られる。

(1) 成層状態が維持されながら、減圧下で加熱されて水分を除去する際に、羽根の回転により樹脂を上下動させるので、団塊化を防止でき、流動性を持つ乾燥樹脂を得ることができる。短時間に団塊状態になる液晶ポリマー等の樹脂であっても、流動性を持つ乾燥樹脂を得ることができる。

(2) 先入れの樹脂を下層部、後入れの樹脂を上層部とする乾燥処理槽の成層状態を損なうことなく、乾燥中の樹脂を羽根の回転により上下動させて流動性を得るので、乾燥処理槽から乾燥樹脂のみを下層部から取り出すことができる。樹脂乾燥の信頼性を高めることができる。

(3) 羽根が垂直羽根部と傾斜羽根部とを備える構成とすれば、樹脂の成層状態を損なうことなく、羽根の通過部分の樹脂のみを上下動させ、乾燥樹脂の流動化を図ることができる。

(4) 羽根を取り付けた軸に成層保持手段を備えれば、羽根の回動による樹脂の上下動と相俟って樹脂の成層状態の維持が高められ、流動性の高い乾燥樹脂が得られるとともに、乾燥処理槽から未乾燥樹脂の取出しを防止することができる。

(5) 羽根を駆動する回転機構部を制御する制御手段を備えて羽根の回転を制御すれば、樹脂や樹脂の形態等に応じて羽根を回転させ、樹脂に無関係に流動化を図ることができる。

本発明の樹脂乾燥方法及びその装置について、図１、図２、図３及び図４を参照して説明する。図１は、射出成形機に接続された樹脂乾燥装置を示す図、図２は、乾燥処理部、補給ホッパ、導入筒等の具体的な構成例を示す図、図３は、樹脂乾燥装置の樹脂ペレット揺動部を示す図、図４は、樹脂ペレットの揺動を示す図である。各図を通し、共通部分には同一符号を付してある。

樹脂乾燥装置２は、ペレットタンク４から樹脂ペレット６を取り出して乾燥し、射出成形機８に供給する構成を備える。そこで、この樹脂乾燥装置２には、樹脂ペレット６の補給部１０、乾燥処理部１２、乾燥した樹脂ペレット６の射出成形機８に対する供給部１４が備えられている。成形用樹脂の形態には、粒状、粉状又はペレット状等の各種のものがあるが、この実施の形態では、樹脂ペレット６を例示している。そして、この樹脂乾燥装置２において、乾燥処理部１２にはペレット揺動部１６が備えられ、樹脂ペレット６を全体的に攪拌しない程度に部分的に揺動させることにより、樹脂ペレット６の団塊化を防止している。

〔樹脂ペレット６の補給部１０等の構成及び機能〕

乾燥処理部１２には乾燥処理槽１８が設置されており、この乾燥処理槽１８の上部には樹脂ペレット６の補給ホッパ２０が設置されている。ペレットタンク４の樹脂ペレット６を補給ホッパ２０に流し込むため、補給ホッパ２０には管路２２、２４が連結され、管路２２はペレットタンク４に挿入され、管路２４には吸引手段であるブロワ２６が連結され、開閉弁２８及びフィルタ３０が設置されている。ブロワ２６には管路３２が連結されており、管路３２には開閉弁３４が設けられているとともに、管路３６が分岐され、管路３６は開閉弁３８を介して外気に開放されている。また、管路２４には管路４０が分岐され、開閉弁４２が設置されている。従って、開閉弁３４、４２を閉じ、開閉弁２８、３８を開いてブロワ２６を駆動すると、補給ホッパ２０の空気が管路２２、２４、３２、３６を通じて外気に放出されるので、補給ホッパ２０が減圧され、ペレットタンク４から樹脂ペレット６が管路０００通じて補給ホッパ２０内に吸引されて流れ込み、補給される。補給ホッパ２０には管路２４側にフィルタ４４が設置されているので、樹脂ペレット６と吸引空気とが分離され、樹脂ペレット６の管路２４側への流出が防止されている。また、フィルタ３０により、塵埃のブロワ２６への進入が防止されている。

補給ホッパ２０と乾燥処理槽１８との間には、補給ホッパ２０から乾燥処理槽１８に樹脂ペレット６を導く導入筒４６が設けられており、この導入筒４６にはシャッタ装置４８とともに、樹脂検出部として例えば、近接スイッチ５０が設置されている。シャッタ装置４８は導入筒４６を開閉する開閉手段であって、補給ホッパ２０の補給口５２を開閉するシャッタ板５４を備え、このシャッタ板５４の開閉は駆動手段であるシリンダ装置５６によって行われる。また、近接スイッチ５０は、樹脂ペレット６の有無を検出する手段であって、樹脂ペレット６が所定の高さまで装填されているか否かを電気的又は光学的に検出している。従って、近接スイッチ５０が樹脂ペレット６の不足を検出すると、シャッタ装置４８を駆動して補給口５２が開かれ、補給ホッパ２０から所定量の樹脂ペレット６が乾燥処理槽１８に補給される。

〔乾燥処理部１２の構成及び機能〕

乾燥処理槽１８は、樹脂ペレット６から水分を除去するための乾燥処理手段であって、この乾燥処理には、乾燥処理槽１８の密閉及び減圧とともに、加熱手段による加熱を併用する。この乾燥処理槽１８は、同径部９１及び漏斗部９３を備え、同径部９１を開閉及び密閉する蓋５８が設けられ、この蓋５８には管路６０を介して減圧手段である真空ポンプ６２が連結されている。管路６０にはフィルタ６４が設置されているとともに、圧力スイッチ６６及び真空破壊バルブ６８が接続されている。従って、蓋５８及びシャッタ装置４８で密閉された乾燥処理槽１８は真空ポンプ６２によって減圧され、乾燥処理される樹脂ペレット６は減圧状態（所謂真空状態）下に維持される。

また、この乾燥処理槽１８には、その外壁部に、加熱手段として複数のヒータ７０が配設されているとともに、その加熱温度を検出する温度センサ７２が設けられ、また、その内部に、加熱手段としてセラミックヒータ等の複数のヒータユニット７４が設置されている。これら複数のヒータユニット７４は、均一な伝導熱分布を得るため、蓋５８に位置決めされて垂下状態で着脱可能に取り付けられている。従って、乾燥処理槽１８に装填されて減圧状態に維持された樹脂ペレット６は、ヒータ７０及びヒータユニット７４により均一に加熱され、減圧下で沸点が低下して水蒸気化した水分が真空ポンプ６２に吸引されて外気に放出されることにより乾燥される。

〔ペレット揺動部１６の構成及び機能〕

ペレット揺動部１６は、乾燥処理槽１８の下層部に設置されて樹脂ペレット６を部分的に揺動させて団塊化を阻止し、樹脂ペレット６の流動性を維持させる。そこで、開閉する蓋５８の中心部には、シール部７６によってシールされるとともに、軸受７８により回転可能に回転シャフト８０が立設されている。この回転シャフト８０には、回転連結部８２を介してモータ８４の回転を付与する回転機構部８５が連結されている。この回転連結部８２は例えば、かさ歯車で構成され、ギア比によって減速可能に構成する。回転シャフト８０の下部には揺動羽根として例えば、２枚構成の羽根８６が取り付けられている。各羽根８６は、回転シャフト８０を中心に、回転シャフト８０とともに回転するが、各羽根８６と接触する樹脂ペレット６を上下動させる。

この場合、乾燥処理槽１８を閉じる蓋５８には、シール部７６に隣接して樹脂ペレット６の供給口８７が形成されている（図２）。乾燥処理槽１８には、ブロワ２６の駆動により搬送された未乾燥の樹脂ペレット６が供給口８７から装填される。

各羽根８６は例えば、図３に示すように、鎌形状であって、回転シャフト８０のボス部８８に直交方向に配置されてねじ９０により固定される垂直羽根部９２と、この垂直羽根部９２から所定角度例えば、４５度方向に折り曲げられた傾斜羽根部９４とを備えており、傾斜羽根部９４の外側部９６は乾燥処理槽１８の漏斗部９３の内壁面１００と平行に設定されている。従って、図４に示すように、回転する２枚の羽根８６の通過により、樹脂ペレット６が上下動し、部分的に揺動を生じ、これにより、樹脂ペレット６がほぐされ、団塊化が防止される。図４において、矢印Ａは羽根８６の回動、矢印Ｂ、Ｃは羽根８６の回動に伴う樹脂ペレット６の部分的な上方移動、矢印Ｄはその下方移動を示す。

〔樹脂ペレット６の成層保持部１０１の構成及び機能〕

回転シャフト８０には、図３に示すように、成層保持部１０１が備えられており、具体的には、各羽根８６の上部側に円錐傘様の成層保持ガイド１０２が取り付けられているとともに、この成層保持ガイド１０２の上部側に筒体１０４が取り付けられている。成層保持ガイド１０２は、樹脂ペレット６の成層状態を維持し、排出時、中央部分の陥没排出等を抑制する役割を果たし、筒体１０４は成層保持ガイド１０２の上部側の樹脂ペレット６の部分揺動の役割を果たす。従って、成層保持ガイド１０２により、樹脂ペレット６の成層が維持され、樹脂ペレット６のペレット揺動部１６による揺動が生じても、羽根８６の通過する近傍部分にその揺動が抑えられ、他の部分への波及が抑制されるので、筒体１０４によりその上部の揺動を促し、樹脂ペレット６の全体的な揺動を生じることなく、団塊化を防止できるとともに、乾燥処理槽１８に対する樹脂ペレット６の先入れ先出しを損なうことがない。

〔樹脂ペレット６の供給部１４の構成及び機能〕

乾燥処理槽１８の下部には乾燥した樹脂ペレット６を貯留する貯留槽１０６が設置され、この貯留槽１０６と乾燥処理槽１８との間にはシャッタ装置１０８が設置されている。シャッタ装置１０８はシャッタ板１０９、１１０を備え、各シャッタ板１０９、１１０をシリンダ装置１１２、１１４を以て開閉させることにより、所定量の樹脂ペレット６を乾燥処理槽１８の排出口１１６から貯留槽１０６に装填させる。１１７はリークバルブである。

この貯留槽１０６には、既述の管路３２を介してブロワ２６が接続されているとともに、管路１１８を介して射出成形機８側の供給ホッパ１２０が接続され、この供給ホッパ１２０には既述の管路４０を介してブロワ２６が連結されている。供給ホッパ１２０には空気と樹脂ペレット６とを分離するフィルタ１２２が設置され、供給ホッパ１２０と射出成形機８との間に設置された樹脂供給部１２４には近接スイッチ１２６が設置され、この近接スイッチ１２６によって樹脂供給部１２４内の樹脂ペレット６の供給状態を監視している。従って、樹脂供給部１２４内の樹脂ペレット６が不足すると、開閉弁２８、３８が閉じられるとともに、開閉弁３４、４２が開かれてブロワ２６が駆動され、供給ホッパ１２０内の空気がブロワ２６に流れ、ブロワ２６から空気が貯留槽１０６を介して供給ホッパ１２０に循環することにより、その空気とともに樹脂ペレット６が貯留槽１０６から供給ホッパ１２０に供給される。

このような樹脂乾燥装置２によれば、乾燥処理槽１８で乾燥される樹脂ペレット６をペレット揺動部１６の羽根８６の回動により上下方向に揺動させるので、流動状態に維持され、乾燥中の膠着や、団塊化を防止できる。しかも、樹脂ペレット６は攪拌されることがないので、乾燥処理槽１８内に成層状態で維持され、乾燥処理槽１８に先入れされた樹脂ペレット６は乾燥後、後入れものに先立って貯留槽１０６に排出され、未乾燥の樹脂ペレット６が排出されることはない。

次に、乾燥処理部１２、ペレット揺動部１６、成層保持部１０１の具体的な構成例について、図５を参照して説明する。図５は、乾燥処理部１２の乾燥処理槽１８、ペレット揺動部１６、成層保持部１０１を示す図である。図５において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してある。

乾燥処理部１２の乾燥処理槽１８には排出口１１６側を小径とした漏斗部９３が形成されており、乾燥した樹脂ペレット６がその流動性と重力により、排出口１１６に導かれるように構成されている。乾燥処理槽１８の中心軸方向には乾燥処理槽１８の同径部９１から漏斗部９３にかけて回転シャフト８０が配置され、その下端部側に設けられたボス部８８に羽根８６が取り付けられ、この羽根８６の上方には成層保持部１０１の成層保持ガイド１０２がボス部８８を包囲して設置されているとともに、回転シャフト８０と直交方向に成層保持ガイド１０２の直径より短い筒体１０４が取り付けられている。また、回転シャフト８０を包囲する空間部には複数のヒータユニット７４が配置されて垂下され、その下端部はペレット揺動部１６の羽根８６の近傍まで延長されている。

羽根８６の傾斜羽根部９４は、漏斗部９３の内壁の近傍部分の空間部に配置されており、乾燥処理槽１８の内壁面１００とヒータユニット７４との間で回転する構成である。

乾燥処理槽１８には、その排出口１１６がシャッタ装置１０８で閉塞されているものとすれば、上方から装填された樹脂ペレット６が成層状態で保持され、減圧状態を維持されながら、ヒータユニット７４等で加熱される。その際、回転シャフト８０を回転すると、羽根８６が成層状態にある樹脂ペレット６内で回動し、羽根８６の通過部分で樹脂ペレット６を上下動させる。この実施の形態では、２枚の羽根８６が存在しているので、樹脂ペレット６の上下動部分は２箇所となる。このような樹脂ペレット６の揺動とは別に、回転シャフト８０を中心にし、成層保持ガイド１０２及び筒体１０４が回転し、成層保持ガイド１０２が回転シャフト８０の近傍部分から樹脂ペレット６が下降するのを防止する機能を果たす。従って、ペレット揺動部１６で団塊化が防止されるとともに、乾燥によって流動化を促進した樹脂ペレット６は、成層保持部１０１の成層保持機能により成層状態が維持され、全体的な攪拌が防止される。この結果、乾燥処理槽１８に先入れされた樹脂ペレット６は、漏斗部９３側に維持され、シャッタ装置１０８のシャッタ板１０９、１１０が開かれると、排出口１１６から貯留槽１０６（図１）に導かれるが、成層保持ガイド１０２により、上下流動を阻止するとともに、乾燥処理槽１８の中央部分の樹脂ペレット６が排出口１１６に落下してしまう等の部分的な成層破壊を防止でき、後入れの樹脂ペレット６が連鎖的に漏斗部９３に下降することとなる。

次に、回転シャフト８０の変形例について、図６を参照して説明する。図６は、乾燥処理槽１８、ペレット揺動部１６、成層保持部１０１を示す図である。図６において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してある。

回転シャフト８０を排出口１１６の近傍まで延長するとともに、その先端から一定長さだけ後退した部分を屈曲させ、回転屈曲部１２８を形成してもよい。この回転屈曲部１２８は、回転により円錐状回転面を形成し、樹脂ペレット６を揺動させる機能を果たす。

次に、乾燥処理槽１８内のヒータユニット７４について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、乾燥処理槽１８内のヒータユニット７４の構成例を示す図、図８は、ヒータユニット７４の位置決め構造を示す図である。図７及び図８において、図１、図２及び図５と同一部分には同一符号を付してある。

断面円形の乾燥処理槽１８の中央に配置された回転シャフト８０を中心にし、複数のヒータユニット７４が所定の角度間隔を以て回転シャフト８０及び乾燥処理槽１８の内壁面１００と同心円状に配置されている。各ヒータユニット７４には、発熱部１３０を中心に複数枚の放熱フィンとして３枚の放熱フィン１３２、１３４、１３６が形成され、各放熱フィン１３２は回転シャフト８０の中心方向に延長され、また、各放熱フィン１３４、１３６は例えば、６０度間隔を以てＶ字形を成し、放熱フィン１３２と反対方向に形成されている。各ヒータユニット７４の放熱面間の近接間隔又は近接距離が同一又はほぼ同一に設定されている。

この場合、ヒータユニット７４の下端部側は、図８に示すように、回転シャフト８０に取り付けられた環状のヒータ保持ガイド８１に保持されており、ヒータ保持ガイド８１に所定の角度間隔を以て形成された保持凹部８３にヒータユニット７４の放熱フィン１３２が固定されて位置決めされ、各ヒータユニット７４の放熱面間の各近接間隔又は近接距離が全長に亘って同一又はほぼ同一に設定されている。

このようなヒータユニット７４の配置形態によれば、放熱面間の各近接間隔又は近接距離が同一又はほぼ同一に設定されているので、ヒータユニット７４を同時の給電により、破線で示すように、これらヒータユニット７４の周囲部に樹脂ペレット６に対する伝導熱分布１３８が形成される。ここで、この伝導熱分布１３８は、伝導熱によって各樹脂ペレット６の加熱に必要な熱量が得られる範囲を示している。即ち、ヒータユニット７４の各伝導熱分布１３８が乾燥処理槽１８内の空間の全域をカバーし、この結果、乾燥処理槽１８に装填された樹脂ペレット６は、この伝導熱分布１３８を以て均一に加熱される。

次に、乾燥処理槽１８の電熱制御部について、図９を参照して説明する。図９は、乾燥処理槽１８の電熱制御部を示す図である。図９において、図１及び図５と同一部分には同一符号を付してある。

電熱制御部１４０では、ヒータ７０、ヒータユニット７４には駆動回路１４１の切替回路１４２を介して電源回路１４４が接続され、切替回路１４２及び電源回路１４４には後述の制御装置１４６（図１０）の制御演算部１４８が接続されている。切替回路１４２は、ヒータ７０、ヒータユニット７４の配置パターンに対応し、給電対象の選択により所望の伝導熱分布１３８を得るために、給電すべきヒータ７０又はヒータユニット７４と電源回路１４４との電気的な接続を切り替えるスイッチであって、リレー等で構成される。電源回路１４４は、直流電源、交流電源又はパルス電源等で構成される。制御演算部１４８は、シーケンス制御回路やプログラム制御回路で構成でき、マイクロコンピュータ等で構成される。

このような構成とすれば、乾燥処理槽１８の容量や乾燥すべき樹脂ペレット６の形態等、種々の条件に対応した伝導熱分布１３８を形成でき、例えば、ヒータユニット７４を１つ置きに給電して伝導熱分布１３８を形成できる。この結果、乾燥処理槽１８内の樹脂ペレット６を偏ることなく乾燥させることができ、効率的な処理が行える。

次に、制御装置１４６について、図１０を参照して説明する。図１０は、制御装置１４６を示す図である。図１０において、図１及び図９と同一部分には同一符号を付してある。

制御装置１４６は、マイクロコンピュータで構成された制御演算部１４８を含む制御部１５０とともに、操作部１５２を備えている。制御演算部１４８には、演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit ）１５４、記憶手段として各種検出出力等の制御情報を記憶するＲＡＭ（Random-Access Memory）１５６、制御プログラムや固定データ等を記憶するＲＯＭ（Read-Only Memory）１５８、停電等による制御情報の消失を防止するための記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１６０、時間設定のためのＴＩＭＥＲ１６２が設けられているとともに、検出入力や制御入力を取り込むための入力ポート１６４、制御出力を取り出すための出力ポート１６６が設けられている。制御部１５０は、この制御演算部１４８とともに複数の検出回路１６８、１７０、１７２、１７４、駆動回路１４１、１７６、１７８、１８０、１８２、１８４、１８６及び音声回路１８８が備えられている。

温度センサ７２の検出温度は検出回路１６８、モータ８４の回転を検出する回転検出センサ１９０の検出出力は検出回路１７０、近接スイッチ５０、１２６の検出出力は検出回路１７２、圧力スイッチ６６の検出出力は検出回路１７４から入力ポート１６４を介してＣＰＵ１５４等に取り込まれる。また、制御演算部１４８の制御出力は出力ポート１６６から各駆動回路１４１、１７６〜１８６及び音声回路１８８に加えられ、ブロワ２６、真空ポンプ６２、ヒータ７０、ヒータユニット７４、シリンダ装置５６、１１２、１１４、開閉弁２８、３４、３８、４２、真空破壊バルブ６８、モータ８４及びスピーカ１９２が駆動される。

操作部１５２はパネルスイッチであって、マイクロコンピュータで構成され、演算処理を行うＣＰＵ１９４、記憶手段として各種検出出力等の制御情報を記憶するＲＡＭ１９６、制御プログラムや固定データ等を記憶するＲＯＭ１９８、画像メモリ２００、検出入力や制御入力を取り込むための入力回路２０２、制御出力を取り出すための出力回路２０４、表示器２０６を駆動するための液晶駆動回路２０８、スイッチ２１０からのスイッチ入力を検出する検出回路２１２等を備えている。この操作部１５２の入力回路２０２が制御部１５０の制御演算部１４８の出力ポート１６６に接続され、出力回路２０４が入力ポート１６４に接続され、操作部１５２と制御部１５０が連携されている。

この制御装置１４６の処理及び制御は、乾燥処理槽１８の温度制御、樹脂ペレット６の補給、排出及び供給、減圧処理制御、表示制御等の各種制御に及ぶ。例えば、温度センサ７２の検出温度を制御情報としてヒータ７０、ヒータユニット７４の駆動制御を行い、乾燥処理槽１８の内部を所定温度に制御する。近接スイッチ５０、１２６による樹脂ペレット６の検出に基づき、樹脂ペレット６の補給ホッパ２０への補給、供給ホッパ１２０への供給等を行う。スイッチ２１０からの減圧指令入力に基づき、真空ポンプ６２を駆動し、圧力スイッチ６６により乾燥処理槽１８内が所定圧力に到達したかを検出することができる。そして、スイッチ２１０による樹脂ペレット６の予め設定した揺動指令入力に基づき、モータ８４を駆動させ、羽根８６による乾燥処理槽１８内の樹脂ペレット６の部分的な揺動処理を行う。その他、ブロワ２６、ヒータ７０、ヒータユニット７４、シリンダ装置５６、１１２、１１４の選択的な駆動、開閉弁２８、３４、３８、４２の選択的な開閉操作、真空破壊バルブ６８の開閉、表示器２０６、スピーカ１９２からの告知出力の発生等を行う。

次に、操作部１５２の構成例について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、操作部１５２を示す図、図１２は、タッチパネル部に材料グレード選択画面を表示させた操作部１５２を示す図である。図１１及び図１２において、図１０と同一部分には同一符号を付してある。

操作部１５２にはタッチパネル部２１４が備えられ、このタッチパネル部２１４には表示器２０６とともに、スイッチ２１６を備えている。このスイッチ２１６から各種の入力処理（揺動の有無及び揺動の条件の設定）を行うとともに、表示器２０６にスイッチ２１６の機能や動作内容等の表示が行われる。

また、この操作部１５２には、電源スイッチ２１８、切替スイッチ２２０、起動スイッチ２２２が備えられている。

そこで、表示器２０６にスイッチ２１６に含まれる材料グレードスイッチ２２４を表示させ、これをタッチすることにより、図１２に示すように、材料グレード選択画面２２６が表示される。この材料グレード選択画面２２６には、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＰＳ、液晶ポリマー等が選択肢として表示されている。

次に、タッチパネル部２１４の操作及び動作について、図１３を参照して説明する。図１３は、タッチパネル部２１４の操作手順を示すフローチャートである。

電源スイッチ２１８を押すと、ランプ２２８が点灯し、初期画面が立ち上がり、初期設定の後、揺動の選択画面が展開される。揺動の有無について、無し（ステップＳ１）を選択すると、羽根８６の回転は行わない。有り（ステップＳ２）を選択すると、連続（ステップＳ３）、断続（ステップＳ４）又は材料グレード（ステップＳ５）を選択する。連続の選択の後、起動スイッチ２２２を押すと、運転が開始され、揺動が開始される。再び起動スイッチ２２２を押すと、運転が停止される。即ち、起動スイッチ２２２が操作されるまで、羽根８６の回転が継続する。

断続を選択すると、回転時間のタイマー１６２による設定モード（ステップＳ６）となり、テンキー入力（ステップＳ７）により時間を入力し、その設定（ステップＳ８）を確定させることにより、回転時間が設定される。停止時間（ステップＳ９）も同様に、テンキー入力（ステップＳ１０）により時間を入力し、その設定（ステップＳ１１）を確定することにより、設定された回転時間及び停止時間で羽根８６が回転する。

材料グレードスイッチ２２４により材料グレードを選択すると、材料グレード選択画面２２６（図１２）に切り替わる（ステップＳ５）。番号ボタン１〜６を選択し（ステップＳ１２）、例えば、『１』を選択すれば、「ポリカーボネート」が選択され、ポリカーボネートに適した揺動動作（回転時間、停止時間）が設定される。材料に対応した回転時間及び停止時間は、予め検量線に基づいて設定される。

次に、揺動処理について、図１４を参照して説明する。図１４は、揺動を設定しない場合の処理手順を示すフローチャートである。

揺動選択を『無』にセットした場合には、起動スイッチ２２２をＯＮにすると、初期充填か否かを判定し（ステップＳ２１）、初期充填の場合には、初期樹脂補給モードを実行する（ステップＳ２２）。即ち、近接スイッチ５０が樹脂ペレット６を検出していない場合には、初期樹脂補給モードに移行し、開閉弁３８を開き、ブロワ２６を駆動することにより、ペレットタンク４から樹脂ペレット６を補給ホッパ２０に補給する。この補給の後、シリンダ装置５６を駆動してシャッタ装置４８のシャッタ板５４を開き、樹脂ペレット６を乾燥処理槽１８に装填し、近接スイッチ５０が樹脂ペレット６の制止状態を検出したとき、この補給モードを解除し、ブロワ２６の駆動を停止する。

減圧乾燥モードに移行し（ステップＳ２３）、乾燥処理槽１８内の樹脂ペレット６を減圧下に保持して乾燥処理を行う。ステップＳ２１で初期充填でない場合にも、ステップＳ２３に移行して乾燥処理を行う。即ち、シリンダ装置５６、１１２、１１４を駆動してシャッタ板５４、１０９、１１０を閉じ、真空ポンプ６２を駆動して圧力スイッチ６６が所定の減圧を検出するまで減圧処理を行い、ヒータ７０、ヒータユニット７４を駆動して設定温度での加熱処理を行う。この結果、乾燥処理槽１８の樹脂ペレット６に含まれる水分が蒸発し、樹脂ペレット６が乾燥する。

この減圧乾燥モードが終了すると、乾燥処理槽１８に樹脂ペレット６が滞留し、樹脂供給指令があったか否かを判定する（ステップＳ２４）。そして、樹脂供給指令が発せられている場合には、樹脂供給モードを実行する（ステップＳ２５）。樹脂供給指令がない場合には、減圧乾燥モードに戻る（ステップＳ２３）。

樹脂供給モードでは、乾燥処理槽１８を大気に復帰させた後、シャッタ装置１０８のシャッタ板１０９、１１０を開いて乾燥した樹脂ペレット６を乾燥処理槽１８から貯留槽１０６に落とし込む。そして、開閉弁３８を閉じるとともに、開閉弁３４を開き、ブロワ２６を駆動すると、管路１１８を通じて供給ホッパ１２０に流動化した樹脂ペレット６を安定供給することができる。

樹脂供給モードに入ると、乾燥処理槽１８内の樹脂ペレット６の量が減少するため、乾燥処理槽１８の貯留量が基準以上あるか否かを監視する（ステップＳ２６）。乾燥処理槽１８の貯留量が基準以下の場合には、樹脂補給モードに移行する（ステップＳ２７）。この樹脂補給モードでは、シャッタ装置４８のシャッタ板５４を閉じるとともに、開閉弁２８、３８を開き、ブロワ２６を駆動することにより、樹脂ペレット６をペレットタンク４から管路２２を通して補給ホッパ２０に補給する。そして、樹脂補給が終了すると、ステップＳ２１に戻る。なお、補給ホッパ２０に補給された樹脂ペレット６はシャッタ板５４を開くことにより、乾燥処理層１８に装填される。

次に、揺動処理について、図１５を参照して説明する。図１５は、揺動を連続に設定した場合の処理手順を示すフローチャートである。

揺動選択について、『有』及び『連続』に設定した場合である。揺動選択を『連続』にセットすると、起動スイッチ２２２をＯＮしてからＯＦＦするまでモータ８４及び羽根８６が回転を続ける（ステップＳ３１）。ステップＳ３２〜Ｓ３８は、ステップＳ２１〜Ｓ２７（図１４）と同一であるので、その説明を省略する。

次に、揺動処理について、図１６を参照して説明する。図１６は、揺動を断続に設定した場合の処理手順を示すフローチャートである。

揺動選択について、『有』及び『断続』に設定した場合である。初期充填（ステップＳ４１）、初期樹脂補給モード（ステップＳ４２）、減圧乾燥モード（ステップＳ４３）、樹脂供給指令の有無の判断処理（ステップＳ４４）、樹脂供給モード（ステップＳ４７）、乾燥処理槽１８の貯留量の基準以上の判断処理（ステップＳ４８）、樹脂補給モード（ステップＳ４９）は、既述のステップＳ２１〜Ｓ２７（図１４）と同様である。

ステップＳ４３の減圧乾燥モードの終了の後、乾燥処理槽１８に樹脂ペレット６が滞留し、樹脂の供給指令があるか否かを判定すると同時に、滞留時間の計測を開始する（ステップＳ４４）。これは、滞留時間を所定時間例えば、５分が経過した場合、又は揺動時間の停止時間を例えば、５分に設定した場合に５分以内に樹脂供給指令が発せられなかった場合には、モータ８４がＯＮになり（ステップＳ４５）、設定された揺動時間例えば１分間だけ、羽根８６を回転させ、樹脂ペレット６を揺動させる。設定された時間が経過すると、モータ８４を停止させ（ステップＳ４６）、再びステップＳ４３に戻り、樹脂供給指令を待つ。

ステップＳ４４で所定時間内に樹脂供給指令が発せられている場合には、樹脂供給モードを実行する（ステップＳ４７）。樹脂供給モードに入ると、乾燥処理槽１８内の樹脂ペレット６の量が減少するため、乾燥処理槽１８の貯留量が基準以上あるか否かを監視し（ステップＳ４８）、乾燥処理槽１８の貯留量が基準以下になったときには、樹脂補給モードに移行する（ステップＳ４９）。そして、樹脂供給が終了すると、ステップＳ４１の初期充填に戻る。

以上説明したように、樹脂ペレット６の揺動及び乾燥は、乾燥させる樹脂の種類に応じ、予め入力セットした回転数、又はマニュアル設定した回転数で連続又は断続的に回転させることができ、合理的な乾燥処理を実現することができる。

なお、図１３〜図１６の処理に関し、起動スイッチ２２２を操作すると、揺動の有無が判断され、揺動が無い場合には図１４に示す処理が実行され、揺動が有る場合には、材料グレードの選択があるか否かが判断され、材料グレードの選択が有る場合には材料に対応して予め設定された揺動処理が実行され、処理を終了する。また、材料グレードの選択が無い場合には、揺動は連続か断続かが判断され、連続の場合には図１５に示す処理が実行され、断続の場合には図１６に示す処理が実行される構成としてもよい。

〔その他の実施の形態〕

ペレット揺動部１６の構成について、例えば、図１７に示すように、羽根８６と長さの異なる羽根８７とを取り付け、羽根８７の傾斜羽根部９４の長さを漏斗部９３の幅に対応した大きさに設定することにより、回転屈曲部１２８（図６）を省略してもよい。図１７において、図１、図５及び図６と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、粒状又は粉状等の樹脂を減圧下で加熱し、水分を除去する樹脂乾燥に関し、樹脂の成層状態を損なうことなく揺動させ、乾燥樹脂の流動化を図り、団塊化を防止でき、有用である。

本発明の樹脂乾燥方法及びその装置の実施の形態を示す図である。 乾燥処理槽、補給ホッパ等を示す図である。 ペレット揺動部及び成層保持部の構成例を示す図である。 樹脂ペレットの揺動状態を示す図である。 乾燥処理槽、ペレット揺動部及び成層保持部の構成例を示す図である。 乾燥処理槽、ペレット揺動部及び成層保持部の他の構成例を示す図である。 ヒータユニットの構成例を示す図である。 ヒータユニットの位置決め構造等を示す図である。 電熱制御部を示す図である。 制御装置の構成例を示す図である。 操作部の構成例を示す図である。 選択樹脂を示した操作部の構成例を示す図である。 動作態様を示すフローチャートである。 揺動を設定しない場合の処理手順を示すフローチャートである。 連続揺動を設定した場合の処理手順を示すフローチャートである。 断続揺動を設定した場合の処理手順を示すフローチャートである。 ペレット揺動部の他の構成例を示す図である。

符号の説明

２ 樹脂乾燥装置
６ 樹脂ペレット
１２ 乾燥処理部
１６ ペレット揺動部
１８ 乾燥処理槽
８０ 回転シャフト
８５ 回転機構部
８６ 羽根
９２ 垂直羽根部
９４ 傾斜羽根部
１０１ 成層保持部
１４６ 制御装置

Claims (5)

1. 成層状態の粒状又は粉状の樹脂を減圧下で加熱し、前記樹脂から水分を除去する樹脂乾燥方法であって、
   成層状態の樹脂中で羽根を回転させ、前記羽根が通過する部分の前記樹脂を上下動させる処理を含むことを特徴とする樹脂乾燥方法。
2. 成層状態の粒状又は粉状の樹脂を減圧下で加熱し、前記樹脂から水分を除去する樹脂乾燥装置であって、
   前記樹脂を減圧下で加熱する乾燥処理槽と、
   この乾燥処理槽に成層状態で装填された樹脂中に回転可能に設置される羽根と、
   この羽根を回転させる回転機構部と、
   を備え、前記回転機構部により前記樹脂中の前記羽根を回転させ、前記羽根が通過する部分の前記樹脂を上下動させることを特徴とする樹脂乾燥装置。
3. 請求項２に記載の樹脂乾燥装置において、
   前記羽根は、前記回転機構部により回転する回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられる垂直羽根部と、
   前記垂直羽根部から延長されて回転方向に対し所定の角度を成す傾斜羽根部と、
   を備えたことを特徴とする樹脂乾燥装置。
4. 請求項２に記載の樹脂乾燥装置において、
   前記羽根を取り付けた軸部に前記樹脂の成層状態を維持する成層保持手段を備えることを特徴とする樹脂乾燥装置。
5. 請求項２に記載の樹脂乾燥装置において、
   前記回転機構部を制御する制御手段を備え、前記羽根に任意の回転数を付与し、その連続回転、又は所定の周期で断続回転させることを特徴とする樹脂乾燥装置。

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