JP2007313664A - 射出成形システムおよび射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形機から放出される熱をより有効に再利用することができる射出成形システム、およびその射出成形システムを用いて実施することができる射出成形方法を提供する。
【解決手段】吸気手段１１により吸入した吸気ガスを熱源１２に通し、これを樹脂原料に接触させて当該樹脂原料を乾燥する乾燥機１０と、乾燥後の樹脂原料が導入され、当該樹脂原料を溶融して射出する加熱手段Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４付きの射出部２２を有する射出成形機２０とを備えた射出成形システムであって、加熱手段Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４付きの射出部２２は、ガス導入口２５ａとガス排出口２５ｂとを有するジャケット２５によって包囲され、乾燥機１０は、ガス排出口２５ｂから排出されるガスを吸気ガスとして使用する射出成形システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気手段により吸入した吸気ガスを熱源に通し、これを樹脂原料に接触させて当該樹脂原料を乾燥する乾燥機と、乾燥後の樹脂原料が導入され、当該樹脂原料を溶融して射出する加熱手段付きの射出部を有する射出成形機とを備えた射出成形システム、および当該射出成形システムを用いて実施することができる射出成形方法に関する。

熱可塑性の樹脂原料から樹脂成形品を製造する際に用いる従来の射出成形機は、一般に、樹脂原料であるペレットを溶融させるためのヒーターが加熱シリンダーに設けられ、その上をカバーで被覆した構成となっている。

このような従来の射出成形機において、効率のよい射出成形を行うためには、ヒーターが発生する熱の全量を、加熱シリンダー内を進行する樹脂原料に作用させることが理想的である。しかしながら、加熱シリンダーを覆うカバーは断熱性が完全なものではなく、実際にはヒーター熱の一部がカバーを通り抜けて外部に放出され、無駄になっている。そして、このような熱の放出は射出成形機を設置している室内の温度の上昇を招き、空調コストの増加にもつながっている。

加熱シリンダーからの熱の放出を低減するためには、加熱シリンダーを覆うカバーを断熱性の優れたタイプに変更することが考えられる。ところが、カバーを通じて加熱シリンダーの熱をある程度放出できるようにしておかなければ、射出成形の温度制御が不安定になるという問題が生じる。

そこで、射出成形機から外部に放出される熱を回収し、これを再利用することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載される押出成形機用熱回収システムでは、ヒーターを具備した加熱シリンダーにおいて、その外面周囲近傍を断熱性カバーで包囲するとともに、断熱性カバーと加熱シリンダーの外面との間に空気を流通させるための間隙を、両端部を開口した状態で設けている。間隙の両端部の開口から流入し、間隙を流通する空気は、加熱シリンダーから放出される熱を吸収して高温の空気（温ガス）となり、ダクトを通ってシステム外の冷凍機に搬送され、その冷凍機の熱源として再利用される。

特開平５−３３８０１０号公報（第１図）

ところが、実際に射出成形機から放出される熱は常に一定ではなく、樹脂原料の種類、射出成形の条件、ヒーターの出力等によって変動する。このため、システム外の冷凍機において射出成形機からの放出熱を再利用する場合、例えば、その放出熱の熱量が冷凍機の熱源として必要な熱量より過剰であると、すべての放出熱を有効に再利用できなくなる。

また、射出成形機の周辺装置である冷凍機は、射出成形機から離れた位置に設置されることも多く、このような場合、熱を吸収した温ガスが冷凍機に到達するまでに熱の一部が散逸し、熱の回収率が低下してしまうことも考えられる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、射出成形機から放出される熱をより有効に再利用することができる射出成形システム、およびその射出成形システムを用いて実施することができる射出成形方法を提供することである。

本発明に係る射出成形システムの特徴構成は、吸気手段により吸入した吸気ガスを熱源に通し、これを樹脂原料に接触させて当該樹脂原料を乾燥する乾燥機と、乾燥後の樹脂原料が導入され、当該樹脂原料を溶融して射出する加熱手段付きの射出部を有する射出成形機とを備えた射出成形システムであって、前記加熱手段付きの射出部は、ガス導入口とガス排出口とを有するジャケットによって包囲され、前記乾燥機は、前記ガス排出口から排出されるガスを前記吸気ガスとして使用することにある。

本構成の射出成形システムにおいて、射出成形機の加熱手段付きの射出部（加熱シリンダー）は、ガス導入口とガス排出口とを有するジャケットによって包囲されている。ガス導入口から空気が導入されると、空気はジャケット中において、加熱手段から直接あるいは溶融樹脂の熱によって間接的に温められて温ガスとなり、ガス排出口から排出される。この排出された温ガスは、乾燥機の吸気ガスとして使用されることから、樹脂原料を乾燥させるために必要な熱を補うことができる。
このように、本構成の射出成形システムでは、射出成形機から放出される熱が射出成形システム内で使用されるので、熱を無駄なく有効に再利用することができる。

本発明に係る射出成形システムにおいて、前記溶融した樹脂原料の温度を検知するべく、前記射出部または前記ジャケット上の前記加熱手段の近傍に設けられた温度検知手段と、前記温度検知手段からの信号に基づいて、前記加熱手段、前記吸気手段、および前記熱源の少なくとも一つを制御する制御手段とを備えることも可能である。

本構成の射出成形システムでは、制御手段が、加熱手段、吸気手段、および熱源の少なくとも一つを制御することによって、射出成形を行う際の溶融した原料樹脂の温度を制御することができる。例えば、温度検知手段から送られてくる検知信号に基づいて、乾燥機内の熱源が吸気ガスに付与する熱量を制御することにより、射出成形機および乾燥機の全体で消費する総熱量を最小にすることができる。
従って、本構成の射出成形システムでは、射出成形機からの放出熱を有効に再利用しながら、品質のバラツキのない射出成形品を製造することができる。

本発明に係る射出成形システムにおいて、前記制御手段は、前記加熱手段に出力信号を送信するタイミングに合わせて、前記吸気手段に作動信号を送信することも可能である。

本構成の射出成形システムでは、制御手段が、加熱手段に出力信号を送信するタイミングに合わせて、吸気手段を作動させることができるので、例えば、加熱手段を始動させた後、溶融樹脂が適正な温度に到達した段階で吸気手段を始動させることにより、射出成形時の温度条件を最適に維持しつつ、放出熱を有効に再利用することが可能となる。
このような制御は、射出成形システム全体の省エネルギー化に貢献すると同時に、樹脂製品の品質向上にも有効となる。

本発明に係る射出成形システムにおいて、前記ジャケットの前記ガス導入口を前記射出成形機の溶融樹脂射出側に、前記ガス排出口を前記射出成形機の樹脂原料供給側に夫々設けることも可能である。

本構成の射出成形システムでは、ガス導入口およびガス排出口を、射出成形機の溶融樹脂射出側および樹脂原料供給側付近に夫々配置しているので、ジャケット中を通過するガスは射出成形機から放出される熱を最大限吸収することができる。
従って、射出成形システム全体としての熱効率が向上し、射出成形にかかるコストおよび空調コストをより低減することができる。

本発明に係る射出成形システムにおいて、前記乾燥機は、前記吸気ガスと前記樹脂原料の乾燥に使用したガスとの間で熱交換を行う熱交換器を有することも可能である。

本構成の射出成形システムであれば、熱交換器によって樹脂原料の乾燥に使用したガスが有する熱についても回収することができる。
従って、射出成形システム全体としての熱効率が向上し、射出成形にかかるコストおよび空調コストをより低減することができる。

本発明に係る射出成形システムにおいて、前記ガス排出口から排出されるガスの熱を蓄積する蓄熱手段を備えることも可能である。

例えば、原料樹脂の溶融温度が高い場合や、溶融樹脂をスクリューで押し出す過程で発生する剪断熱等により、射出成形機から放出される熱が増加することがある。このような場合、その放出熱を乾燥用ガスの熱源の一部として再利用しても熱がなお過剰にあり、すべての熱を再利用できないこともある。
そこで、本構成の射出成形システムでは、蓄熱手段により過剰な熱を蓄積しておき、この蓄積した熱をシステム外の装置で利用したり、あるいは必要なときに蓄熱手段から放出させてシステム内で再利用したりすることができる。
このように、本構成の射出成形システムでは、射出成形機の動作状況が変化しても、効率の良い熱の再利用を実現することができる。

本発明に係る射出成形システムにおいて、前記蓄熱手段を冷熱型蓄熱器とすることも可能である。

本構成の射出成形システムであれば、蓄熱手段として冷熱型蓄熱器を使用できるので、例えば、蓄えた熱を他の機器の熱源として使用したり、あるいは冷熱型蓄熱器から発生する温熱または冷熱を必要に応じてシステム内外で再利用したりすることができる。
また、汎用の冷熱型蓄熱器を使用することができるので、比較的簡単かつ安価なシステムを構築することができる。

本発明に係る射出成形システムにおいて、前記蓄熱手段を乾燥・温熱型蓄熱器とすることも可能である。

本構成の射出成形システムであれば、蓄熱手段として乾燥・温熱型蓄熱器を使用できるので、同一のシステム内において熱の有効利用が可能となる。
また、汎用の乾燥・温熱型蓄熱器を使用することができるので、比較的簡単かつ安価なシステムを構築することができる。

本発明に係る射出成形方法の特徴構成は、吸気ガスを熱源に通し、これを樹脂原料に接触させて当該樹脂原料を乾燥する乾燥工程と、乾燥後の樹脂原料を溶融し、これを射出する射出成形工程とを包含する射出成形方法であって、前記溶融した樹脂原料の熱によって温められた温ガスを、前記吸気ガスとして使用することにある。

本構成の射出成形方法では、上で説明した射出成形システムと同様の作用効果を得ることができる。
すなわち、射出成形工程を行う際の溶融した樹脂原料の熱によって温められた温ガスを、乾燥工程における吸気ガスとして使用することができる。
このように、射出成形工程で発生する熱を再利用して樹脂原料を乾燥させるために必要な熱を補うことができるので、熱を無駄なく有効に利用することができる。

本発明に係る射出成形方法において、前記温ガスの熱を蓄積する蓄熱工程を包含することも可能である。

本構成の射出成形方法では、上で説明した射出成形システムと同様の作用効果を得ることができる。
射出成形工程において、例えば、原料樹脂の溶融温度が高い場合や、溶融樹脂をスクリューで押し出す過程で発生する剪断熱等により、射出成形機から放出される熱が増加することがある。このような場合、その放出熱を乾燥用ガスの熱源の一部として再利用しても熱がなお過剰にあり、すべての熱を再利用できないこともある。
そこで、温ガスの熱を蓄積する蓄熱工程を実行することにより過剰な熱を蓄積し、この蓄積した熱を別の装置で使用したり、あるいは必要なときに放出させて乾燥工程等の別工程で再利用したりすることができる。
このように、本構成の射出成形方法では、射出成形工程を行う際の条件が変化しても、効率の良い熱の再利用を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではなく、これらと均等な構成も含み得る。

図１は、本発明の射出成形システム１００の概略構成図である。この射出成形システム１００は、乾燥機１０および射出成形機２０を備える。

乾燥機１０は、機外からガスを吸入する吸入手段としてのブロア１１、吸入したガスを通過させることで加熱する熱源１２、加熱したガスと乾燥対象物である樹脂原料（ペレット）との接触混合を行うことによりペレットを乾燥させるドラム１３を備える。ドラム１３は、ペレットの乾燥を内部全体で十分に行えるように、加熱したガスを一旦下方に導く内部管１３ｃを備える。ペレットの乾燥に使用した空気は、ドラム１３の上部排気口１３ａから排ガスとして排出される。

上部排気口１３から排出される排ガスは、乾燥使用後もまだかなりの高温を維持している。この排ガスの有する熱を回収し、射出成形システム１００全体としての熱効率を向上させれば、射出成形にかかるコストおよび空調コストを低減することができると考えられる。そこで、これを実現するために、排ガスとブロア１１によって吸入されたガスとの間で熱交換を行う熱交換器１４を、乾燥機１０に設けることも有効である。
なお、熱交換後のガス中に残留するペレットの細片等はダストボックス１５に回収され、さらに微細な粉塵等をフィルタ１６で除去した後、外部に排気される。

射出成形機２０は、原料樹脂を導入する導入部２１、原料樹脂を加熱する加熱手段としてのヒーター（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）、ヒーターの熱で溶融した原料樹脂を射出する射出部としての加熱シリンダー２２、加熱シリンダー２２の内部で回転しながら原料樹脂を先端方向に移動させるスクリュー２３、加熱シリンダー２２の先端に取り付けられる口金２４を備える。

加熱シリンダー２２は、その外周面がガス導入口２５ａとガス排出口２５ｂとを有するジャケット２５によって包囲されている。ジャケット２５は、その両端部分のうち溶融樹脂射出側にガス導入口２５ａが設けられ、樹脂原料供給側を閉じた構造としている。
なお、本実施形態では、４つのヒーター（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）を加熱シリンダー２２の長手方向に沿って設けているが、ヒーターの数は加熱シリンダーのサイズや原料樹脂の種類等に応じて適宜変更可能である。

乾燥機１０のドラム１３内で乾燥されたペレットは、ドラム１３の下部排出口１３ｂから排出され、樹脂原料供給路１７を通って射出成形機２０の導入部２１に導入される。射出成形機２０を包囲するジャケット２５のガス排出口２５ｂは、ガス供給路２６を介して乾燥機１０のブロア１１のサクション側に接続される。この状態でブロア１１を駆動すると、外気がジャケット２５のガス導入口２５ａから導入され、ジャケット２５の内部において、射出成形機２０のヒーター（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）から直接あるいは溶融樹脂の熱によって間接的に温められて温ガスとなり、ガス排出口２５ｂから排出されて乾燥機１０に導入される。乾燥機１０に導入した温ガスは、熱交換器１４で加熱され、熱源１２でも加熱され、ペレットの乾燥用ガスとされる。
なお、乾燥機１０に導入した温ガスが十分に高温であれば、熱交換器１４および熱源１２による加熱を省略することも可能である。

このように、本実施形態では、乾燥機１０中でペレットを乾燥させるために必要な熱を、射出成形機２０から放出される熱によって補うことができる。従って、射出成形システム１００全体において、熱を無駄なく有効に再利用することができる。

また、ガス導入口２５ａを射出成形機２０の溶融樹脂射出側（先端側）に、ガス排出口２５ｂを射出成形機２０の樹脂原料供給側（基端側）に夫々設けることが好ましい。射出成形機２０の温度分布は、通常、先端側が高温であり、基端側に向かって温度が低くなるため、先端側から基端側の方向にガスを流通させれば、ジャケット２５中を通過するガスは射出成形機２０から放出される熱を良好に吸収することができる。本実施形態では、図１に示すように、温度が最も高くなるヒーターＨ４の近傍にガス導入口２５ａを設け、温度が最も低くなるヒーターＨ１の近傍にガス排出口２５ｂを設けている。これにより、射出成形システム１００全体としての熱効率が向上し、射出成形にかかるコストおよび空調コストをより低減することができる。

射出成形機２０の射出成形温度、乾燥機１０への乾燥用ガス（ジャケット２５を通って温められた温ガス）の導入量、および乾燥機１０に導入する乾燥用ガスの温度は、制御手段３０によって制御がなされる。
本実施形態では、溶融した樹脂原料の温度を検知するべく、射出成形機２０の加熱シリンダー２２またはジャケット２５上のヒーター近傍（特に、ヒーターＨ４の近傍）の位置に、温度検知手段としての温度センサー３１が取り付けられる。温度センサー３１は、制御手段３０に検知温度（溶融樹脂の温度）に対応する温度信号を送信する。制御手段３０は、この温度信号に基づいて、射出成形機２０の４つのヒーター（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）の出力、乾燥機１０のブロア１１の送風量、および熱源１２の発熱量の少なくとも一つを制御する。

その制御方法としては、加熱シリンダー２２またはジャケット２５の温度の時間的変動を低減するように制御を行うのが好ましい。例えば、加熱シリンダー２２またはジャケット２５が所定の温度を維持するように、４つのヒーター（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）の各出力をＰＩＤ制御する。
また、ヒーターの出力制御に加えて、ブロア１１をＯＮ／ＯＦＦ制御し、送風量を調整することで間接的に乾燥用ガスの温度制御を行うことや、乾燥機１０内に設置している熱源１２の発熱量を調整することにより直接的に乾燥用ガスの温度調整を行うことも有効である。このような制御を適宜行うことにより、射出成形機２０および乾燥機１０の全体で消費する総熱量を最小にすることができる。

さらに、制御手段３０は、ヒーター（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）に出力信号を送信するタイミングに合わせて、ブロア１１に作動信号を送信することもできる。
例えば、ヒーター（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）を始動させた後、溶融樹脂が適正な温度に到達した段階でブロア１１を始動させることにより、射出成形時の温度条件を最適に維持しつつ、加熱シリンダー２２からの放出熱を有効に再利用することが可能となる。
このような制御は、射出成形システム１００全体の省エネルギー化に貢献すると同時に、樹脂製品の品質向上にも有効となる。

なお、加熱シリンダー２２、ジャケット２５、ブロア１１、または熱源１２の制御を実行する制御手段３０は、専用に設計した制御装置であってもよいし、制御プログラムを実行するパーソナルコンピュータであってもよい。

このように、制御手段３０により射出成形を行う際の原料樹脂の温度を直接的または間接的に制御することができれば、射出成形機２０からの放出熱を有効に再利用しながら、品質のバラツキの無い射出成形品を製造することができる。

ところで、射出成形機２０を用いて行う射出成形工程では、ヒーター（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）による加熱に加えて、溶融した原料樹脂の剪断熱も発生する。剪断熱は、主に溶融した原料樹脂がスクリュー２３の回転によって剪断されるときの摩擦熱に起因するものである。この剪断熱と溶融樹脂が有する熱とが合わさると、加熱シリンダー２２の温度が必要以上に上昇し、ジャケット２５を流通する空気の温度が予定よりも高くなる場合がある。ところが、射出成形工程を急に中断することは困難な場合もあり、その場合過剰な熱が放出され続けると、効率の良い熱の再利用ができなくなる。

そこで、本発明の射出成形システム１００では、高温のガスが排出されるガス排出口２５ｂ付近のガス供給路２６に蓄熱手段として蓄熱器４０を設けることもできる。蓄熱器４０としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、図２の冷熱型蓄熱器５０や、図３の乾燥・温熱型蓄熱器６０が挙げられる。

図２は、本発明の射出成形システム１００において使用可能な冷熱型蓄熱器５０の概略構成図である。冷熱型蓄熱器５０は、蓄熱剤容器５１と作動流体容器５２とをバルブ５３を備えた連結路５４で連結して構成されている。蓄熱剤容器５１には反応剤として、例えば、塩化カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の無機塩類、シリカゲル、ゼオライト等の無機吸着剤、あるいは高分子収着剤等の蓄熱剤５５が収容され、ガス供給路２６の一部が当該蓄熱剤５５に接する状態で通されている。作動流体容器５２には、水等の作動流体５６が収容され、射出成形システム１００以外で使用される他の装置７０へと続く配管７１の一部が作動流体５６に接する状態で通されている。

射出成形機２０から高温の温ガスが排出された場合（図２（ａ））、ガス供給路２６から蓄熱剤５５に熱が移動し、ガス温度が低下する。温ガスから熱を受け取ることで蓄熱剤５５の温度が上昇すると、例えば、脱水反応により蓄熱剤５５から水が放出される。この放出された水は水蒸気として作動流体容器５２に移動し、ここで冷却されて凝結する。このときに発生する凝結熱を配管７１に移動させることにより、他の装置（例えば、乾燥機、温調機等）７０の熱源として利用することができる。
射出成形機２０から排出される温ガスの温度が高すぎる場合は、例えば、蓄熱剤容器５１の上流側に三方バルブ（図示せず）を設け、温ガスに外気を混合させて温ガスの温度を適切な温度にまで低下させることも可能である。
一方、放熱過程では、例えば、図２（ｂ）に示すように、作動流体容器５２内の作動流体５６は、配管７１を介して他の装置７０から排熱を吸収することにより蒸発する。作動流体容器５２内で発生した蒸発ガス（例えば、水蒸気）は、連結路５４を通って蓄熱剤容器５１に移動し、蓄熱剤５５と反応（例えば、水和反応）したり、蓄熱剤５５に吸着したりする。このように、放熱過程では、作動流体容器５２側において水蒸気の蒸発潜熱により冷熱が発生すると同時に、蓄熱剤容器５１側において蓄熱剤５５との反応熱または吸着熱により温熱が発生する。そして、この冷熱および温熱を適切な熱媒体によって取り出せば、蓄熱剤容器５１内の蒸気圧（その温度での反応平衡圧力）が作動流体容器５２内の蒸気圧より低い状態が維持されるので、上述の反応は連続的に進行する。従って、温度等の条件を適切に設定すれば、温熱および冷熱の両方を有効に利用することができる。
なお、この放熱過程では、射出成形機２０から排出された温ガスは冷熱型蓄熱器５０には導入されないが、例えば、図示しない別の経路から乾燥機等に送られてペレットの乾燥等に使用することもできる。また、蓄熱剤容器５１の上流側に設けた三方バルブ（図示せず）からガス供給路２６に外気を導入すれば、この外気は蓄熱剤容器５１内で温められるので、これを乾燥機等に送ればペレットの乾燥等に使用することもできる。
さらに、このような冷熱型蓄熱器を本発明の射出成形システム１００に組み入れるに際して、蓄熱剤容器（反応容器）と作動流体容器（冷媒容器）とを２セット組み合わせて設置すれば、蓄熱過程と放熱過程とを同時に行うこともできるので、さらに無駄なく排熱を利用することが可能となる。

このように、冷熱型蓄熱器５０は過剰な熱を蓄積し、この蓄積した熱をシステム１００外の装置で利用したり、あるいは冷熱型蓄熱器５０から発生する温熱または冷熱を必要に応じてシステム１００内外で再利用したりすることができる。従って、射出成形機２０の動作状況が変わっても、効率の良い熱の再利用を実行することができる。
また、冷熱型蓄熱器５０は汎用のタイプを使用することができるので、比較的簡単かつ安価なシステムを構築することができる。

図３は、本発明の射出成形システム１００において使用可能な乾燥・温熱型蓄熱器６０の概略構成図である。乾燥・温熱型蓄熱器６０は、蓄熱剤容器６１をガス供給路２６に介在させた構成となっている。蓄熱剤容器６１には反応剤として、例えば、塩化カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の無機塩類、シリカゲル、ゼオライト等の無機吸着剤、あるいは高分子収着剤等の蓄熱剤６２が収容されている。

射出成形機２０から比較的高温の温ガスが排出された場合、図３（ａ）に示すように、例えば、脱水反応等の化学反応により蓄熱剤６２は温ガスの熱を吸収し、ガス温度を適切な温度にまで低下させる。
一方、放熱過程では、例えば、図３（ｂ）に示すように、蓄熱剤容器６１と乾燥機１０との間に戻り流路６３が設けられ、乾燥機１０からの排ガスが蓄熱剤６２に通される。このとき、例えば、水和反応等の化学反応により蓄熱剤６２から反応熱が放出される。これにより、排ガスが温められ、再び乾燥機において乾燥用に使用される。

このように、乾燥・温熱型蓄熱器６０を用いれば、同一のシステム内において熱を有効に利用することができる。
また、乾燥・温熱型蓄熱器６０は汎用のタイプを使用することができるので、比較的簡単かつ安価なシステムを構築することができる。

以上のように構成され、なおかつガスの適切な温度制御が行われる本発明の射出成形システム１００においては、射出成形機２０から放出される熱が乾燥機１０の乾燥用ガスの熱源の一部として有効に再利用されることから、システム１００全体のエネルギー消費量の削減に有効であるといえる。

以下に実施例として、本発明の射出成形システム１００を使用して射出成形を行うに際し、射出成形機２０および乾燥機１０の消費電力の削減、ならびに射出成形システム１００を設置している室内の温度上昇抑制についての効果確認試験を行った。その結果を、図４〜図６に示す。
この効果確認試験における射出成形機（中小型射出成形機）の試験条件は、原料樹脂としてポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を使用し、ヒーター温度をそれぞれ、２４０℃（Ｈ１）、２５０℃（Ｈ２）、２５５℃（Ｈ３）、２６０℃（Ｈ４）に設定した。なお、原料樹脂のＰＢＴは一例であり、他の種類の樹脂を使用することも勿論可能である。
また、射出成形機２０のその他の設定値の一例として、ヒーター電力を３．１ｋＷ、射出速度を３５０ｍｍ／ｓとすることができるが、これらの設定値も適宜変更可能である。
また、乾燥機（熱風式乾燥機）の設定値の一例として、ペレット仕込量を２５ｋｇ、電力を２．０ｋＷとすることができるが、これらの設定値も適宜変更可能である。
さらに、室内温度を測定するに際し、温度検知手段として熱電対を使用し、射出成形システム１００の非運転時の室内温度を２０℃に設定した。この設定値も適宜変更可能である。

図４は、本発明および従来技術における射出成形機の消費電力を示すグラフである。このグラフでは、射出成形機の立上げ後２０分間の消費電力、および定常運転１時間の消費電力を示す。
本発明は従来技術に比べて、前者では約６２％の消費電力の低減を達成でき、後者についても約２６％の消費電力を低減することができた。このように、本発明は、省エネルギー化に非常に有効であることが判明した。

図５は、本発明および従来技術における乾燥機の消費電力を示すグラフである。このグラフでは、乾燥機の定常運転１時間の消費電力を示す。
この場合においても図４に示した結果と同様に、本発明は従来技術に比べて、乾燥機の消費電力を約８１％低減することができ、省エネルギー化に非常に有効であった。

図６は、本発明および従来技術における射出成形機を設置している室内温度の変化を示すグラフである。
このグラフによれば、本発明は従来技術と比べて、室内温度が約１℃〜２℃程度低下している。従って、本発明ではこの温度低下分だけ空調コストを削減することができる。

以上のように、本発明は従来技術と比較して、射出成形機および乾燥機の何れにおいても消費電力を低減することができる。また、射出成形システムを設置している室内の温度上昇も抑えることもできるので、射出成形システム全体として考えた場合、省エネルギー化はさらに大きいものとなる。

本発明の射出成形システムの概略構成図 本発明の射出成形システムにおいて使用可能な冷熱型蓄熱器の概略構成図 本発明の射出成形システムにおいて使用可能な乾燥・温熱型蓄熱器の概略構成図 本発明および従来技術における射出成形機の消費電力を示すグラフ 本発明および従来技術における乾燥機の消費電力を示すグラフ 本発明および従来技術における射出成形機を設置している室内温度の変化を示すグラフ

符号の説明

１０ 乾燥機
１１ ブロア（吸気手段）
１２ 熱源
１４ 熱交換器
２０ 射出成形機
２２ 射出部（加熱シリンダー）
２５ ジャケット
２５ａ ガス導入口
２５ｂ ガス排出口
３０ 制御手段
３１ 温度検知手段
４０ 蓄熱手段
５０ 冷熱型蓄熱器
６０ 乾燥・温熱型蓄熱器
１００ 射出成形システム
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４ 加熱手段（ヒーター）

Claims (10)

1. 吸気手段により吸入した吸気ガスを熱源に通し、これを樹脂原料に接触させて当該樹脂原料を乾燥する乾燥機と、
   乾燥後の樹脂原料が導入され、当該樹脂原料を溶融して射出する加熱手段付きの射出部を有する射出成形機と
   を備えた射出成形システムであって、
   前記加熱手段付きの射出部は、ガス導入口とガス排出口とを有するジャケットによって包囲され、前記乾燥機は、前記ガス排出口から排出されるガスを前記吸気ガスとして使用する射出成形システム。
2. 前記溶融した樹脂原料の温度を検知するべく、前記射出部または前記ジャケット上の前記加熱手段の近傍に設けられた温度検知手段と、
   前記温度検知手段からの信号に基づいて、前記加熱手段、前記吸気手段、および前記熱源の少なくとも一つを制御する制御手段と
   を備えた請求項１に記載の射出成形システム。
3. 前記制御手段は、前記加熱手段に出力信号を送信するタイミングに合わせて、前記吸気手段に作動信号を送信する請求項２に記載の射出成形システム。
4. 前記ジャケットの前記ガス導入口を前記射出成形機の溶融樹脂射出側に、前記ガス排出口を前記射出成形機の樹脂原料供給側に夫々設けた請求項１〜３の何れか一項に記載の射出成形システム。
5. 前記乾燥機は、前記吸気ガスと前記樹脂原料の乾燥に使用したガスとの間で熱交換を行う熱交換器を有する請求項１〜４の何れか一項に記載の射出成形システム。
6. 前記ガス排出口から排出されるガスの熱を蓄積する蓄熱手段を備えた請求項１〜５の何れか一項に記載の射出成形システム。
7. 前記蓄熱手段は、冷熱型蓄熱器である請求項６に記載の射出成形システム。
8. 前記蓄熱手段は、乾燥・温熱型蓄熱器である請求項６に記載の射出成形システム。
9. 吸気ガスを熱源に通し、これを樹脂原料に接触させて当該樹脂原料を乾燥する乾燥工程と、
   乾燥後の樹脂原料を溶融し、これを射出する射出成形工程と
   を包含する射出成形方法であって、
   前記溶融した樹脂原料の熱によって温められた温ガスを、前記吸気ガスとして使用する射出成形方法。
10. 前記温ガスの熱を蓄積する蓄熱工程を包含する請求項９に記載の射出成形方法。

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