JP2015137176A - 粉粒体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体原料の固着やブリッジの発生を抑制しながら、粉粒体原料を加熱して供給する粉粒体供給装置を提供する。
【解決手段】粉粒体供給装置が、上下方向に沿った粉粒体原料の供給通路を内部に有する筒状のケーシングと、ケーシング内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて供給通路に沿った粉粒体原料の流れを制限する第１制限部材と、第１制限部材を上下方向に移動させる上下動装置と、供給通路を通過する粉粒体原料を加熱する加熱手段と、を備え、第１制限部材の傾斜面の下方側端縁とケーシングの内壁面との間の隙間が供給流路の絞り部として形成され、第１制限部材は、上下方向の移動の停止状態にて絞り部を通過する粉粒体原料の流れを制限し、上下方向の移動状態にて傾斜面とケーシングの内壁面との間に保持された粉粒体原料を攪拌しながら絞り部を通過させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、粉粒体原料を加熱しながら供給する粉粒体供給装置に関する。

従来、この種の粉粒体供給装置として様々な構成のものが知られている。例えば、従来の粉粒体供給装置では、概ね円筒状または円錐状のケーシング内部に粉粒体原料として例えばペレット（樹脂ペレット）を下方に向かって通過させる供給通路を備える構成を有する。そして、ケーシングの外周面に備えられたヒータ等の加熱手段を用いて、供給通路内を通過するペレットに対して加熱あるいは加熱・乾燥処理が行われる。

このような構成の粉粒体供給装置は、例えば射出成形装置に接続されて、射出成形装置にて求められるペレットの加熱あるいは加熱・乾燥状態に応じて、粉粒体供給装置内にて通過するペレットに対する加熱・乾燥処理が行われる。

特開２００４−０６６５２９号公報

このような従来の粉粒体供給装置では、ケーシング内のペレットがケーシング内壁面と直接接触して、ケーシングの外周面に配置されたヒータにより加熱される。しかしながら、ケーシング内部ではペレットはほぼ静止状態にある。また、ケーシング内壁面に位置するペレットが下方に向けて徐々に移動する状態においても、ケーシング内壁面に沿った移動が行われるだけであり、ペレット同士の相対的な位置関係は保たれたままである。そのため、ペレットの加熱において温度むらが生じやすい。また、ケーシング内壁面にペレットが溶着してケーシング内部にてペレットの固着やブリッジが生じやすく、ペレットの温度制御が困難であるという問題がある。また、ペレットの固着やブリッジの発生を防止するため、より高い加熱温度に設定することができず、加熱・乾燥処理に要する時間が長くなるという問題がある。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、粉粒体原料の固着やブリッジの発生を抑制しながら、粉粒体原料を加熱して供給する粉粒体供給装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、粉粒体原料を加熱しながら供給する粉粒体供給装置であって、上下方向に沿った粉粒体原料の供給通路を内部に有する筒状のケーシングと、ケーシング内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて供給通路に沿った粉粒体原料の流れを制限する第１制限部材と、第１制限部材を上下方向に移動させる上下動装置と、供給通路を通過する粉粒体原料を加熱する加熱手段と、を備え、第１制限部材の傾斜面の下方側端縁とケーシングの内壁面との間の隙間が供給流路の絞り部として形成され、第１制限部材は、上下方向の移動の停止状態にて絞り部を通過する粉粒体原料の流れを制限し、上下方向の移動状態にて傾斜面とケーシングの内壁面との間に保持された粉粒体原料を攪拌しながら絞り部を通過させる、粉粒体供給装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、第１制限部材は、中央より下方側に向かって放射状に広がる傾斜面を有する笠状部材であって、笠状部材の外周端縁とケーシングの内壁面との間の環状の隙間が供給流路の絞り部として形成される、第１態様に記載の粉粒体供給装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、第１制限部材として上下方向に離間してケーシング内部に配置された複数の第１制限部材と、ケーシング内部にて上下方向に延在するとともに複数の第１制限部材を支持する支持部材を備え、上下動装置は、支持部材を上下方向に移動させることにより、複数の第１制限部材を一体的に上下方向に移動させる、第１態様または第２態様に記載の粉粒体供給装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、複数の第１制限部材は同一形状を有し、それぞれの第１制限部材の下方側端縁とケーシングの内壁面との間に形成される供給流路の絞り部の大きさも同一である、第３態様に記載の粉粒体供給装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、ケーシングは円筒状または角筒状の形状を有する、第４態様に記載の粉粒体供給装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、ケーシングは、第１制限部材を内部に配置する第１ケーシングと、第１ケーシングの下方側出口に接続され、供給通路を通過した粉粒体原料を排出させる第２ケーシングとを備え、第２ケーシングの内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて第２ケーシング内部を通過する粉粒体原料の流れを制限する第２制限部材をさらに備え、第２ケーシングは、下方側に向かって通路面積が減少するように上下方向に対して傾斜した内壁面を有し、第２制限部材の傾斜面の下方側端縁と第２ケーシングの内壁面との間に絞り部よりも小さな排出用隙間が形成され、上下動装置は、第１制限部材とともに第２制限部材を上方向に移動させることにより、排出用隙間を拡大させる、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の粉粒体供給装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、水平方向に対する第１制限部材の傾斜面がなす傾斜角は、粉粒体原料の安息角よりも大きい、第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の粉粒体供給装置を提供する。

本発明の第８態様によれば、加熱手段として、ケーシング内部に加熱ガスを供給する加熱ガス供給手段を備え、第１制限部材は、粉粒体原料を通過させず、加熱ガスを通過させる複数の貫通孔を有する、第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の粉粒体供給装置を提供する。

本発明によれば、粉粒体原料の固着やブリッジの発生を抑制しながら、粉粒体原料を加熱して供給する粉粒体供給装置を提供できる。

本発明の実施の形態１にかかる粉粒体供給装置が射出成形装置に接続された状態の構成図 実施の形態１の粉粒体供給装置の処理部の縦断面図 図２の粉粒体供給装置におけるＡ−Ａ線断面図 図２の粉粒体供給装置におけるＢ−Ｂ線断面図 実施の形態１の処理部における第２笠状部材の流れの説明図 実施の形態１の処理部における第２笠状部材の流れの説明図 本発明の実施の形態２にかかる粉粒体供給装置の処理部の縦断面図 図６の粉粒体供給装置におけるＣ−Ｃ線断面図

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
（粉粒体供給装置が射出成形装置に接続された構成）
本発明の実施の形態１にかかる粉粒体供給装置は、粉粒体原料として、例えば樹脂ペレットに対して加熱・乾燥処理（加熱処理若しくは乾燥処理、または加熱および乾燥処理）を行って供給する装置であり、例えば、図１に示すように、射出成形装置に接続されて使用される。以降の実施の形態の説明では、粉粒体原料がペレットである場合を例として説明する。

図１に示すように、粉粒体供給装置１は、ペレットが導入される導入部１０と、導入部１０の下部に接続されて、導入部１０より供給されるペレットに対する加熱・乾燥処理が行われる処理部２０と、処理部２０の下部に接続されるとともに射出成形装置８０に接続され、処理部２０より供給されたペレットを射出成形装置８０へ向けて排出して供給する排出部４０とを備える。導入部１０、処理部２０、および排出部４０は、概ね上下方向に配列されるように連結されており、導入部１０から排出部４０にまで上下方向に連通するペレットの供給通路Ｐが形成されている。

射出成形装置８０は、ペレットの導入口８１と射出口８２とを有するバレル８３と、バレル８３内に配置されて回転駆動されることによりペレットを溶融・混練させるスクリュー８４とを備える。射出成形装置８０の導入口８１に、粉粒体供給装置１の排出部４０が接続されている。

このように、粉粒体供給装置１と射出成形装置８０とが接続されることにより、粉粒体供給装置１にて加熱・乾燥処理が行われたペレットが、排出部４０を通して射出成形装置８０へ供給される。射出成形装置８０では、バレル８３内にてスクリュー８４が回転駆動されることにより、スクリュー８４の軸方向にペレットが搬送され、バレル８３の圧縮ゾーンにて、ペレットが圧縮されて溶融し、混練された状態となる。そして、混練された状態の樹脂原料がバレル８３内にて所定量に計量され、バレル８３の射出口８２より射出供給される。

（粉粒体供給装置の全体構成）
次に、粉粒体供給装置１の構成について具体的に説明する。

図１に示すように、導入部１０は、ペレット投入用のホッパ１１と、処理部２０の上部入口に接続され、ホッパ１１より供給されるペレットを処理部２０へと導く導入ケーシング１２とを備える。導入ケーシング１２は、上下方向に延在する円筒形状を有し、その上部にてホッパ１１と接続されている。

ホッパ１１と導入ケーシング１２との間には、第１スライドゲート１３が設けられ、第１スライドゲート１３が開放状態にてホッパ１１から導入ケーシング１２へペレットが供給され、閉止状態にてペレットの供給が停止される。導入ケーシング１２内に収容されたペレットの量を検出する第１レベル計１４が設けられており、第１レベル計１４により検出されたペレットの量に基づいて、第１スライドゲート１３の開閉動作が制御される。導入ケーシング１２には真空ポンプ（真空排気装置）１５に接続されており、真空ポンプ１５を用いて、供給通路Ｐ内を真空引きすることが可能となっている。

排出部４０は、処理部２０の下部出口に接続されとともに射出成形装置８０の導入口８１に接続され、処理部２０より搬送されるペレットを射出成形装置８０に供給する排出ケーシング４１を備える。排出ケーシング４１は、上下方向に延在する円筒形状を有し、その上部にて処理部２０と接続されている。

処理部２０と排出ケーシング４１との間には第２スライドゲート４２が設けられ、第２スライドゲート４２が開放状態にて処理部２０と排出ケーシング４１とが連通してペレットが供給可能な状態となり、閉止状態にてペレットの供給が停止状態となる。排出ケーシング４１内に収容されたペレットの量を検出する第２レベル計４３が設けられており、第２レベル計４３により検出されたペレットの量に基づいて、第２スライドゲート４２の開閉動作または処理部２０におけるペレットの供給動作が制御される。排出ケーシング４１にはドライエア導入ライン４４が接続されており、ドライエア導入ライン４４を通じて供給通路Ｐ内にドライエアを供給して、ペレットの乾燥処理を促進させることが可能となっている。なお、ドライエアに代えて、窒素ガスが供給されるような場合であってもよい。

（処理部の構成）
ここで、粉粒体供給装置１の処理部２０の縦断面図（一部側面図を含む）を図２に示し、図２の処理部２０におけるＡ−Ａ線断面図（横断面図）を図３に示し、Ｂ−Ｂ線断面図を図４に示す。

図１および図２に示すように、処理部２０は、導入ケーシング１２の下部に接続される第１ケーシング２１と、第１ケーシング２１の下部と排出ケーシング４１の上部に接続される第２ケーシング２２とを備える。第１ケーシング２１は、上下方向に延在する円筒形状を有する。第２ケーシング２２は、下方に向かってその内部通路の面積が減少するように上下方向に対して傾斜した内壁面２２ａを有するような逆向き円錐台形の筒形状を有する。第１ケーシング２１および第２ケーシング２２の内部には、上下方向に沿ったペレットの供給通路Ｐが形成される。なお、図２では、供給通路Ｐの右半分に収容されているペレットを表示し、左半分に収容されているペレットの図示を省略している。

第１ケーシング２１の内部には、水平方向に対して傾斜した傾斜面として、その中央から下方側に向かって放射状に広がる傾斜面２３ａを有する第１笠状部材２３が配置されている。第１ケーシング２１内には、複数の第１笠状部材２３として３個の第１笠状部材２３が、上下方向において互いに離間した状態で配置されている。それぞれの第１笠状部材２３は、上下方向に延在するロッド２４（支持部材）により中央部分にて支持されている。

図２および図３（Ａ−Ａ線断面図）に示すように、第１笠状部材２３の外周端縁２３ｂと第１ケーシング２１の内壁面２１ａとの間には環状の隙間が形成されるように、第１笠部材２３の外径および第１ケーシング２１の内径が設定されている。この環状の隙間が、供給通路Ｐの通路断面積を部分的に絞る絞り部２５となっている。絞り部２５の幅寸法（径方向の幅寸法）は、円周方向全体において一定の大きさに設定されている。なお、本実施の形態１では、３個の第１笠状部材２３は同一形状を有し、それぞれの絞り部２５の大きさも同じとされている。

第２ケーシング２２の内部には、水平方向に対して傾斜した傾斜面として、その中央から下方側に向かって放射状に広がる傾斜面２６ａを有する第２笠状部材２６が配置されている。第２笠状部材２６は、第１ケーシング２１内の３個の第１笠状部材２３のうちの最下方に配置されている第１笠状部材２３より下方向に離間した状態で配置されている。第２笠状部材２６は、それぞれの第１笠状部材２３を支持するロッド２４により中央部分にて支持されている。

図２および図４（Ｂ−Ｂ線断面図）に示すように、第２笠状部材２６の外周端縁２６ｂと第２ケーシング２２の傾斜した内壁面２２ａとの間には互いに接触しない程度の僅かな環状の隙間が形成されている。この環状の隙間が、ペレットを下方側へと排出するための排出用隙間２７となっている。排出用隙間２７の幅寸法（径方向の幅寸法）は、円周方向全体において一定の大きさに設定されており、図２に示す状態において絞り部２５の幅寸法よりも小さく設定されている。

それぞれの第１笠状部材２３および第２笠状部材２６を支持するロッド２４は、その上部において上下動装置２８に接続されている。上下動装置２８は、ロッド２４を所定のストローク（移動高さ範囲）で上下方向に進退移動させることで、それぞれの第１笠状部材２３および第２笠状部材２６を上下方向に一体的に進退移動させる機能を有する。上下動装置２８としては、例えば、エアシリンダ機構を用いることができ、また他にボールねじ機構を用いる場合であってもよい。なお、図２に示す状態では、それぞれの第１笠状部材２３および第２笠状部材２６は、その移動範囲における下限位置に位置された状態にある。

第１ケーシング２１の外壁面には、ペレットを加熱する加熱手段として、ヒータ２９が設けられている。ヒータ２９は、第１ケーシング２１を通じて、第１ケーシング２１内の供給通路Ｐを通過するペレットに対して伝熱加熱を行う機能を有する。

第１笠状部材２３の傾斜面２３ａおよび第２笠状部材２６の傾斜面２６ａには、複数の貫通孔２３ｃ、２６ｃが形成されている。それぞれの貫通孔２３ｃ、２６ｃは、ペレットを通過させずに、供給通路Ｐ内へ供給されるドライエアを通過させる大きさに形成されている。

本実施の形態１の粉粒体供給装置１では、第１笠状部材２３および第２笠状部材２６は、供給通路Ｐに沿ったペレットの流れを制限する制限部材として機能する。すなわち、第１笠状部材２３（第１制限部材）の傾斜面２３ａと第２笠状部材２６（第２制限部材）の傾斜面２６ａとにより、第１ケーシング２１および第２ケーシング２２内を下方に向かって移動するペレットの流れが制限される。

第１笠状部材２３の傾斜面２３ａ（すなわち、笠状部材の稜線）が水平方向（水平面）となす第１傾斜角θ１は、例えば、１０〜８０度の範囲に設定される。傾斜面２３ａ上をペレットが滑って下方に移動するためには、第１傾斜角θ１は、取り扱われるペレットの安息角（例えば、乾燥状態のペレットにおける安息角）以上の角度に設定されることが好ましい。

同様に、第２笠状部材２６の傾斜面２６ａが水平方向となす第２傾斜角θ２は、例えば、１０〜８０度の範囲に設定され、取り扱われるペレットの安息角以上の角度に設定されることが好ましい。なお、第１傾斜角θ１と第２傾斜角θ２とは、同じ角度に設定されてもよく、また互いに異なる角度に設定されてもよい。

第１笠状部材２３の絞り部２５の幅寸法Ｑ（径方向の幅寸法）は、例えば、第１笠状部材２３が上下方向の下限位置に停止している状態（図２の状態）において、絞り部２５をペレットが通過せず、上下方向に移動している際に絞り部２５を通過してペレットが下方へ移動するような大きさに設定される。このような絞り部２５の幅寸法Ｑとしては、例えば、ペレットの径の１．５〜３．０倍以内程度の大きさに設定されることが好ましい。なお、本実施の形態１では、第１笠状部材２３が上下方向の移動位置に拘わらず、絞り部２５の幅寸法Ｑは一定の大きさが保たれている（すなわち、移動により変化しない）。

第２笠状部材２６の排出用隙間２７は、例えば、第２笠状部材２６が上下方向の下限位置に停止している状態（図２の状態）において、排出用隙間２７をペレットが通過しないような大きさに設定される。このようにペレットが通過しない大きさとしては、例えば、ペレットの径以下の大きさに設定されることが好ましく、また、第２笠状部材２６の外周端縁２６ｂと第２ケーシング２２の内壁面２２ａとが接触しないように設定されることが好ましい。また、第２笠状部材２６が上方向に移動されるに従って、排出用隙間２７の幅寸法は拡大され、第２笠状部材２６が上限位置に位置した状態にて最大寸法となる。

（ペレットの処理方法）
このような構成を有する本実施の形態１の粉粒体供給装置１の処理部２０にて、ペレットを搬送しながら加熱・乾燥処理を行う方法について説明する。

導入部１０の導入ケーシング１２から処理部２０の第１ケーシング２１内にペレットが供給され、処理における定常状態（図２の状態：処理を継続して実施している状態）を例として説明する。なお、図２に示す状態では、上下動装置２８により上下方向に移動されるそれぞれの第１笠状部材２３および第２笠状部材２６は、その移動範囲における下限位置に位置された状態となっている。

図２に示すように、第１ケーシング２１内において、それぞれの第１笠状部材２３の傾斜面２３ａと第１ケーシング２１の内壁面２１ａの間には、ペレットが積まれた状態にて保持されている。すなわち、第１ケーシング２１内では、重力の作用により下方に落下しようとするペレットの流れが、それぞれの第１笠状部材２３の傾斜面２３ａによって制限された状態（流れが停止した状態）となっている。

第１笠状部材２３の外周端縁２３ｂと第１ケーシング２１の内壁面２１ａとの間には、ペレットが通過できる程度の隙間を有する絞り部２５が設けられているが、ペレットが絞り部２５を通過しない状態となっている。これは、それぞれの第１笠状部材２３の傾斜面２３ａと第１ケーシング２１の内壁面２１ａの間に保持されたペレットのブリッジ効果によるものである。また、下段側に位置される第１笠状部材２３により保持されたペレットの山の頂部（上部）が上段側の第１笠状部材２３の絞り部２５の近傍にまで達していることによっても、絞り部２５を通過しようとするペレットの流れが制限される。

次に、図２に示す状態から、上下動装置２８によりロッド２４を介してそれぞれの第１笠状部材２３を上方向に向けて移動させる。この移動により、それぞれの第１笠状部材２３の傾斜面２３ａにて保持されているペレットが、上方向に持ち上げられる。これにより、第１笠状部材２３の傾斜面２３ａと第１ケーシング２１の内壁面２１ａの間に保持されたペレットは、隣接するペレット同士の位置関係が変化するようにペレットが攪拌（移動）される。これにより、ペレットのブリッジ状態が破壊される。それとともに、ペレットと第１ケーシング２１の内壁面２１ａと間の相対位置関係、およびペレットと第１笠状部材２３の傾斜面２３ａとの間の相対位置関係が変化する。その結果、第１笠状部材２３の傾斜面２３ａにて保持されているペレットは、それぞれの相対位置関係が変化されて流動しやすい状態となる。

さらに、上段側の第１笠状部材２３の絞り部２５の位置が上方向に移動されるため、上段側の絞り部２５と下段側に位置される第１笠状部材２３により保持されたペレットの山との間に一時的に空隙（ペレットが存在しない内空間）が生じる。その結果、上段側の第１笠状部材２３により保持されているペレットの一部が、絞り部２５を通過して、下段側の第１笠状部材２３の傾斜面２３ａ上の空間へと移動する。絞り部２５を通過して下段側へと移動したペレットは、ペレットの山が安息角に達するまで第１笠状部材２３の傾斜面２３ａ上に広がりながら積もっていく。

上下動装置２８によりそれぞれの第１笠状部材２３が上限位置にまで移動されると、下方側へと移動方向が反転され、それぞれの第１笠状部材２３が下限位置へ向けて移動される。この下方向へ向けての第１笠状部材２３の移動過程においても、ペレット同士やペレットを傾斜面２３ａおよび内壁面２１ａとの間の相対位置関係が変化しながらペレットが攪拌される。

その後、それぞれの第１笠状部材２３が下限位置にまで移動されて移動が停止され、傾斜面２３ａ上に保持されているペレットの山が安息角に達するとともに、ペレットの山の頂部が上段側の第１笠状部材２３の絞り部２５の近傍にまで達する。これにより、絞り部２５を通過しようとするペレットの流れが制限されるとともに、ペレットのブリッジ効果によりペレットの流れが停止状態となる。

また、第１笠状部材２３の傾斜面２３ａの第１傾斜角θ１が、ペレットの安息角よりも大きく設定されている場合には、ブリッジ状態が破壊されたペレットに対して傾斜面２３ａ上を滑らせて下方に移動させやすくなる。

次に、第２笠状部材２６におけるペレットの移動について、図５Ａおよび図５Ｂに示す説明図を用いて説明する。

まず、図５Ａに示すように、上下動装置２８により第２笠状部材２６がその移動範囲における下限位置に位置されている状態では、第２笠状部材２６の外周端縁２６ｂと第２ケーシング２２の傾斜した内壁面２２ａとの間の排出用隙間２７はペレットが通過できない大きさ（幅寸法Ｒ１）となっている。そのため、下方に移動しようとするペレットの流れは、第２笠状部材２６の傾斜面２６ａにより制限され、傾斜面２６ａ上に保持された状態となっている。

その後、上下動装置２８により第２笠状部材２６が上方向に向けて移動されると、排出用隙間２７が拡大してペレットが通過可能な大きさとなり、さらに移動方向の上限位置に達するとペレットが十分に通過可能な大きさ（幅寸法Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１））となる。それとともに、第２笠状部材２６の移動により、隣接するペレット同士の位置関係が変化してペレットが攪拌されペレットのブリッジ状態が破壊される。さらに、ペレットと第２ケーシング２２の内壁面２２ａと間の相対位置関係、およびペレットと第２笠状部材２６の傾斜面２６ａとの間の相対位置関係が変化する。そのため、第２笠状部材２６の傾斜面２６ａにて保持されているペレットは、それぞれの相対位置関係が変化されて流動しやすい状態となる。その結果、ペレットは、攪拌されながら排出用隙間２７を通過して下方に向けて移動される。

上下動装置２８により、第２笠状部材２６が下方向に反転移動されて下限位置にて停止すると、排出用隙間２７はペレットが通過できない幅寸法Ｒ１となり、ペレットの流れが制限された状態となる。

また、第２笠状部材２６の傾斜面２６ａの第２傾斜角θ２が、ペレットの安息角よりも大きく設定されている場合には、ブリッジ状態が破壊されたペレットに対して傾斜面２６ａ上を滑らせて下方に移動させやすくなる。

このように上下動装置２８により、それぞれの第１笠状部材２３および第２笠状部材２６が上下方向に進退移動されることにより、その移動の過程にて絞り部２５および排出用隙間２７を通してペレットを下方向に向けて移動させることができる。それとともに、ペレット間の相対位置関係、ペレットと内壁面２１ａ、２２ａとの間の相対位置関係、およびペレットと傾斜面２３ａ、２６ａとの間の相対位置関係を変化させて、ブリッジ状態を破壊しながらペレットを攪拌することができる。

また、このように攪拌されながら下方向に向けて移動されるペレットは、第１ケーシング２１の外壁面に設けられているヒータ２９からの伝熱により加熱される。ペレットが攪拌され、ペレット間の相対位置などが変化されるため、ペレット同士が溶着すること、および第１ケーシング２１の内壁面２１ａや第１笠状部材２３の傾斜面２３ａなどにペレットが固着することが抑制できる。そのため、より高い加熱温度に設定することが可能となる。

また、ペレットの搬送過程において、ドライエア導入ライン４４からドライエアを供給して、第２笠状部材２６の傾斜面２６ａの貫通孔２６ｃおよび第１笠状部材２３の傾斜面２３ａの貫通孔２３ｃにドライエアを通過させることにより、ペレットの乾燥処理を行うことができる。特に、ペレットがそれぞれの笠状部材２３、２６により保持された状態で、それぞれの貫通孔２３ｃ、２６ｃを通してドライエアを流すことにより、ペレットに対して均一に乾燥処理を行うことができる。また、予め、真空ポンプ１５により供給通路Ｐ内を真空引きしておき、その後、ドライエアを供給することにより、ペレットの乾燥処理を促進させることができる。

（粉粒体供給装置全体の流れ）
次に、本実施の形態１の粉粒体供給装置１の全体的なペレットの処理方法について説明する。

まず、図１において、導入部１０の導入ケーシング１２内に収容されているペレットの量が、第１レベル計１４により検出される。第１レベル計１４により検出されたペレットの量が設定値よりも少ない場合には、第１スライドゲート１３が開放され、ホッパ１１より導入ケーシング１２内へペレットが供給される。導入ケーシング１２内のペレットの量が所定量に達したことが第１レベル計１４により検知されると、第１スライドゲート１３が閉止されて、ホッパ１１からのペレットの供給が停止する。

導入ケーシング１２内に供給されたペレットは、処理部２０の第１ケーシング２１内へと供給される。第１ケーシング２１内では、供給されたペレットの流れが、第１笠状部材２３により制限されて保持される。その後、上下動装置２８によりそれぞれの第１笠状部材２３が上下方向に移動されることにより、ペレットが攪拌されながら絞り部２５を通過して、下段側の第１笠状部材２３上へと移動する。上下動装置２８によるそれぞれの第１笠状部材２３の上下方向の移動および停止を順次繰り返すことで、ペレットが順次下段側へと移動し、第２笠状部材２６上へと移動する。

このようにペレットが攪拌されながら下方向へ順次移動される過程において、第１ケーシング２１の外壁面に設けられたヒータ２９によりペレットの加熱が行われる。

その後、上下動装置２８により、第２笠状部材２６が上方向に移動されると、第２笠状部材２６により保持されているペレットが攪拌されながら、排出用隙間２７を通過して下方向へペレットが移動される。

第１スライドゲート１３および第２スライドゲート４２が閉止状態において、予め真空ポンプ１５による供給通路Ｐ内に対する真空引きが行われる。供給通路Ｐ内が所定の真空度に達すると、真空ポンプ１５が停止する。その後、第２スライドゲート４２を開放させて、ドライエア導入ライン４４に設けられたバルブ４５を開くとともに、真空ポンプ１５の手前側に設けられたバルブ１６を開き、供給通路Ｐ内にドライエアを供給するとともにバルブ１６を通して供給通路Ｐ内の雰囲気を排出する。このとき、それぞれの笠状部材２３、２６の貫通孔２３ｃ、２６ｃをドライエアが通過することで、ペレットの乾燥処理が促進される。

開放状態の第２スライドゲート４２を通じて排出ケーシング４１内に供給されたペレットは、射出成形装置８０内へと供給されて、加熱・乾燥処理が行われたペレットに対する射出成形が行われる。

排出ケーシング４１では、第２レベル計４３によりペレットの量が検出され、ペレットの量が設定値より少ない場合には、処理部２０の上下動装置２８によりそれぞれの笠状部材２３、２６が上下方向に進退移動されて、ペレットが排出ケーシング４１内に供給される。排出ケーシング４１内のペレットの量が所定量に達すると、上下動装置２８の駆動が停止されて、ペレットの供給が停止する。

このようにして、粉粒体供給装置１にて、ペレットを搬送しながら加熱・乾燥処理を行って、所定状態に処理されたペレットを供給することができる。

本実施の形態１の粉粒体供給装置１によれば、処理部２０の第１ケーシング２１内に複数の第１笠状部材２３を設けてペレットの流れを制限し、第１笠状部材２３を上下方向に移動させることで、絞り部２５を通じてペレットを下方向に移動させることができる。また、第１笠状部材２３を移動させることにより、ペレット間の相対位置やペレットと周囲の部材との間の相対位置を変化させるようにペレットを攪拌させることができる。よって、加熱されるペレット同士が溶着してブリッジが発生すること、さらにペレットが周囲の部材に固着することを抑制しながら、より高い温度にて加熱・乾燥処理を行うことができる。

また、第１ケーシング２１内では、それぞれの第１笠状部材２３上にペレットの山が保持されるため、第１ケーシング２１内の中央側空間を利用して、ドライエアなどを通過させて乾燥処理を促進できる。そのため、ペレットに対する伝熱面積を大きく確保することができ、効率的な加熱・乾燥処理を実現できる。

また、第１笠状部材２３とともに第２笠状部材２６を上方向に移動させることにより、排出用隙間２７を通してペレットを下方向に供給することができる。したがって、比較的簡単な構成にて、ペレットの供給量（排出量）を制御することができる。また、第２笠状部材２６の上下方向の移動時間、移動距離、排出用隙間２７の距離などを調整することにより、排出部４０を通して排出されるペレットの量を調整することができる。そのため、第２笠状部材２６を用いた構成は、ペレットの定量供給装置として機能を有する。

よって、粉粒体原料の固着やブリッジの発生を抑制しながら、粉粒体原料を加熱して供給する粉粒体供給装置を提供できる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかる粉粒体供給装置について説明する。実施の形態２の粉粒体供給装置は、処理部の構成が実施の形態１とは異なっているため、処理部の構成の相違点についてのみ説明する。なお、実施の形態２において、実施の形態１と同じ構成については、同じ参照番号を付してその説明を省略する。

本実施の形態２の粉粒体供給装置が備える処理部５０の縦断面図を図６に示し、図６におけるＣ−Ｃ線断面図を図７に示す。

図６に示すように、処理部５０は、互いに接続された第１ケーシング５１と第２ケーシング５２とを備える。図７に示すように、第１ケーシング５１は角筒形状を有し、第２ケーシング５２は角錐台形の筒形状を有する。第１ケーシングの外壁面にはヒータ５９が設けられている。

第１ケーシング５１内には、水平方向に対して傾斜した傾斜面５３ａを有する傾斜部材５３が、ペレットの流れを制限する制限部材として、２枚、上下方向に離間して設けられている。図７に示すように傾斜部材５３は四角形状を有し、その下方側端縁５３ｂと、第１ケーシング５１の内壁面５１ａとの間に、ペレットが通過する絞り部５５が形成されている。それぞれの傾斜部材５３は、ロッド５４に支持されており、上下動装置５８により上下方向に進退移動可能とされている。

このような構成の粉粒体供給装置５０では、上下方向の移動が停止状態にあるそれぞれの傾斜部材５３がペレットの流れを制限して、ペレットを保持することができる。また、それぞれの傾斜部材５３を上下方向に移動させることにより、ペレットを攪拌させながら絞り部５５を通してペレットを下方向に移動させることができる。したがって、傾斜部材５３の上下方向の移動を制御することにより、ペレットの供給を制御できるとともに、パレット同士が溶着すること、ペレットが周囲の構成部材に固着することを抑制できる。よって、ペレットに対する効率的な加熱処理を実現しながら、ペレットの固着やブリッジの発生を抑制できる。

このように、第２ケーシング５２内に制限部材が設けられない場合であっても、第１ケーシング５１内の傾斜部材５３の移動動作を制御することで、ペレットの供給を制御することができる。なお、処理部５０において、第２ケーシング５２自体が設けられていないような場合であってもよい。

また、実施の形態２では、ペレットに対して加熱処理のみが行われている。粉粒体供給装置では、供給先にて求められるペレットの仕様に応じた処理が行われるため、加熱処理のみが行われる場合や加熱処理および乾燥処理が行われる場合であってもよい。そのため、実施の形態２では、真空ポンプ１５およびドライエア導入ライン４４は使用されない。

上述の実施の形態の説明では、ペレットの流れを制限する制限部材として、笠状部材２３や傾斜部材５３が採用される場合を例としたが、制限部材はその他様々な構成のものを採用できる。例えば、円錐状の笠状部材に代えて角錐状の笠状部材としてもよく、平板状の傾斜部材に代えて湾曲した傾斜面を有する傾斜部材としてもよい。また、複数の傾斜部材を組み合わせて、複数の方向に傾斜面が配置された構成としてもよい。制限部材を笠状部材とすることにより、絞り部を環状隙間としてペレットの通過面積を大きく確保できるとともに、第１ケーシングの周囲全体にヒータを配置して伝熱面積を大きく確保できる。

また、処理部２０、５０において、第１ケーシング２１、５１の形状は、円筒形状や角筒形状に限られず、多角形筒形状などが採用されてもよい。第１ケーシングの内壁面が垂直方向に沿って配置されているような場合に代えて、垂直方向に対して傾斜して設けられているような場合であってもよい。例えば、第１ケーシングを下方に向かって狭くなるような円錐台形の筒形状として、それぞれの高さ位置において、所定の大きさの絞り部が形成されるように複数の制限部材の大きさを変えて設けてもよい。

また、上下動装置によるそれぞれの制限部材（笠状部材または傾斜部材）の上下方向の移動範囲（ストローク）は、複数の制限部材の配置間隔以内の長さでありかつペレットの１粒子分の長さ以上の範囲に設定することが好ましい。これにより、装置の高さが過大に大きくなることを抑制しながら、絞り部を通してそれぞれの制限部材上に保持されるペレットを下方に移動させることができる。下方に移動させるペレットの量は、ストロークの長さ、上下方向の移動時間・速度、絞り部の幅寸法などにより調整することができる。

また、制限部材が上下方向に離間して複数個配置される場合を例としたが、制限部材が１個のみ設けられる場合であってもよい。

また、上述の説明では、供給通路Ｐ内の真空引きおよびドライエアの供給が共に行われる場合と共に行われない場合とについて説明したが、真空引きが行われずにドライエアの供給のみが行われて、加熱されるペレットの乾燥処理を促進させるような場合であってもよい。真空引きおよびドライエアの供給は、要求されるペレットの仕様に応じて選択的に行うことができる。

上述の実施の形態では、ペレットを加熱する加熱手段として、第１ケーシングの外壁面に配置されたヒータが用いられる場合を例としたが、加熱手段は、供給通路を通過するペレットに対して熱を与えることができるものであればよく、その他様々な構成を採用できる。例えば、ロッドにヒータを設けるようにしてもよく、供給通路内に供給されるドライエアなどの加熱ガスを加熱ガス供給手段より供給し、加熱ガスによりペレットを加熱するようにしてもよい。また、第１ケーシングを赤外線透過部材（例えば、石英ガラス）にて構成し、外部から赤外線ヒータによりペレットを加熱してもよい。なお、第１ケーシングの外壁面に加えて、第２ケーシングの外壁面にもヒータを設けてもよい。

上述の実施の形態では、粉粒体原料として、例えば、樹脂ペレットを用いる場合を例として説明したが、粉粒体原料はペレットに限られず、粉体原料を用いる場合であってもよい。また、粉粒体原料は、樹脂材料に限られず、例えば、食品原料などであってもよい。そのため、粉粒体供給装置は射出成形装置に接続されている場合に限られない。

なお、上記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

１：粉粒体供給装置
１０：導入部
１１：ホッパ
１２：導入ケーシング
１３：第１スライドゲート
１４：第１レベル計
１５：真空ポンプ
２０：処理部
２１：第１ケーシング、２１ａ：内壁面
２２：第２ケーシング、２２ａ：内壁面
２３：第１笠状部材、２３ａ：傾斜面、２３ｂ：外周端縁、２３ｃ：貫通孔
２４：ロッド
２５：絞り部
２６：第２笠状部材、２６ａ：傾斜面２６ａ、２６ｂ：外周端縁、２６ｃ：貫通孔
２７：排出用隙間
２８：上下動装置
２９：ヒータ
４０：排出部
４１：排出ケーシング
４２：第２スライドゲート
４３：第２レベル計
４４：ドライエア導入ライン
８０：射出成形装置
Ｐ：供給通路
Ｑ：幅寸法
Ｒ１、Ｒ２：幅寸法
θ１：第１傾斜角、θ２：第２傾斜角

Claims (8)

1. 粉粒体原料を加熱しながら供給する粉粒体供給装置であって、
   上下方向に沿った粉粒体原料の供給通路を内部に有する筒状のケーシングと、
   ケーシング内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて供給通路に沿った粉粒体原料の流れを制限する第１制限部材と、
   第１制限部材を上下方向に移動させる上下動装置と、
   供給通路を通過する粉粒体原料を加熱する加熱手段と、を備え、
   第１制限部材の傾斜面の下方側端縁とケーシングの内壁面との間の隙間が供給流路の絞り部として形成され、
   第１制限部材は、上下方向の移動の停止状態にて絞り部を通過する粉粒体原料の流れを制限し、上下方向の移動状態にて傾斜面とケーシングの内壁面との間に保持された粉粒体原料を攪拌しながら絞り部を通過させる、粉粒体供給装置。
2. 第１制限部材は、中央より下方側に向かって放射状に広がる傾斜面を有する笠状部材であって、笠状部材の外周端縁とケーシングの内壁面との間の環状の隙間が供給流路の絞り部として形成される、請求項１に記載の粉粒体供給装置。
3. 第１制限部材として上下方向に離間してケーシング内部に配置された複数の第１制限部材と、
   ケーシング内部にて上下方向に延在するとともに複数の第１制限部材を支持する支持部材を備え、
   上下動装置は、支持部材を上下方向に移動させることにより、複数の第１制限部材を一体的に上下方向に移動させる、請求項１または２に記載の粉粒体供給装置。
4. 複数の第１制限部材は同一形状を有し、それぞれの第１制限部材の下方側端縁とケーシングの内壁面との間に形成される供給流路の絞り部の大きさも同一である、請求項３に記載の粉粒体供給装置。
5. ケーシングは円筒状または角筒状の形状を有する、請求項４に記載の粉粒体供給装置。
6. ケーシングは、第１制限部材を内部に配置する第１ケーシングと、第１ケーシングの下方側出口に接続され、供給通路を通過した粉粒体原料を排出させる第２ケーシングとを備え、
   第２ケーシングの内部に配置され、水平方向に対して傾斜した傾斜面にて第２ケーシング内部を通過する粉粒体原料の流れを制限する第２制限部材をさらに備え、
   第２ケーシングは、下方側に向かって通路面積が減少するように上下方向に対して傾斜した内壁面を有し、
   第２制限部材の傾斜面の下方側端縁と第２ケーシングの内壁面との間に絞り部よりも小さな排出用隙間が形成され、
   上下動装置は、第１制限部材とともに第２制限部材を上方向に移動させることにより、排出用隙間を拡大させる、請求項１から５のいずれか１つに記載の粉粒体供給装置。
7. 水平方向に対する第１制限部材の傾斜面がなす傾斜角は、粉粒体原料の安息角よりも大きい、請求項１から６のいずれか１つに記載の粉粒体供給装置。
8. 加熱手段として、ケーシング内部に加熱ガスを供給する加熱ガス供給手段を備え、
   第１制限部材は、粉粒体原料を通過させず、加熱ガスを通過させる複数の貫通孔を有する、請求項１から７のいずれか１つに記載の粉粒体供給装置。

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