JP2016070635A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥用ガスの循環によって粉粒体を乾燥する場合に、その粉粒体から揮発した、水分と異なる成分による乾燥用ガス循環系の汚染を抑制する。【解決手段】乾燥装置１０は、乾燥用ガスが循環する乾燥用ガス循環系と、乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体Ｐを収容する乾燥部１２と、乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体Ｐから揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第１の吸着部２６ａと、乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体Ｐから揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第２の吸着部２６ｂと、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、粉粒体を乾燥させる乾燥装置に関する。

従来より、樹脂ペレットなどの粉粒体を乾燥させる乾燥装置が知られている。例えば特許文献１には、乾燥用ガス（例えば空気）が循環する乾燥用ガス循環系と、その乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部（乾燥ホッパ）とを有する乾燥装置が記載されている。

特許文献１に記載された乾燥装置はまた、その乾燥用ガス循環系に、乾燥部に対して乾燥用ガスの循環方向の上流側に配置されて乾燥用ガスを加熱するヒータと、乾燥部に対して下流側に配置され、乾燥によって粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を吸着する吸着器を有する。これにより、乾燥部内に収容された粉粒体が循環する空気によって乾燥される。

特許第４０２０４８２号公報

ところで、粉粒体の種類によっては、乾燥によって水分と異なる成分が揮発する可能性がある。例えば、粉粒体が樹脂ペレットの場合、未反応モノマーや添加物である安定剤や離型剤などの有機成分（揮発性有機成分）が乾燥によって揮発することがある。

乾燥によって粉粒体から揮発した揮発性有機成分は、粉粒体から揮発した水分と同様に、乾燥用ガスに同伴し、乾燥用ガス循環系内を移動する。そのため、例えば乾燥装置の稼動停止によって乾燥ガス循環系内の空気の温度が低下すると、それにより空気に含まれる揮発性有機成分が析出（固化）する。そして、乾燥用ガス循環系に含まれる配管などの内面に揮発性有機成分の析出物が付着する。

特に、乾燥用ガスを冷却するためのクーラが乾燥用ガス循環系に設けられている場合、乾燥用ガス循環系内で温度が相対的に低いクーラに多くの揮発性有機成分の析出物が付着する。この場合、クーラの冷却能力が低下する。

また、乾燥装置が循環する空気によって粉粒体を乾燥させる構成であるため、乾燥時間が長時間になればなるほど揮発性有機成分の累計の揮発量が増加し、それにより揮発性有機成分の累計の析出量が増加する。その結果として、乾燥用ガス循環系が揮発性有機成分の析出物によって汚染される。

そこで、本発明は、空気などの乾燥用ガスの循環によって粉粒体を乾燥する場合に、その粉粒体から揮発した、水分と異なる成分による乾燥用ガス循環系の汚染を抑制することを課題とする。

上記技術的課題を解決するために、本発明の第１の態様によれば、
乾燥用ガスが循環する乾燥用ガス循環系と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第１の吸着部と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第２の吸着部と、を有する、乾燥装置が提供される。

本発明によれば、空気などの乾燥用ガスの循環によって粉粒体を乾燥する場合に、その粉粒体から揮発した、水分と異なる成分による乾燥用ガス循環系の汚染を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る乾燥装置の構成を概略的に示す図 吸着器の斜視図 乾燥装置の乾燥運転、再生運転、および冷却運転のタイミングチャート図 本発明の実施の形態２に係る乾燥装置の構成を概略的に示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る乾燥装置の構成を概略的に示している。

図１に示すように、乾燥装置１０は、樹脂ペレットＰ（粉粒体）を収容する乾燥ホッパ（乾燥部）１２と、乾燥ホッパ１２内に空気（乾燥用ガス）を供給する送風機１４と、乾燥ホッパ１２と送風機１４との間に配置されて空気を加熱するヒータ１６と、乾燥ホッパ１２内の空気を送風機１４に戻す循環配管１８とを有する。

乾燥ホッパ１２は、その内部に乾燥対象の粉粒体である樹脂ペレットＰを収容する。例えば、乾燥ホッパ１２は、樹脂ペレットＰを収容し、その樹脂ペレットを樹脂成型装置（図示せず）に供給する供給ホッパである。

送風機１４は、樹脂ペレットＰを乾燥するための乾燥用ガスとして空気を乾燥ホッパ１２内に供給する。具体的には、送風機１４は、乾燥ホッパ１２内から流出した空気、すなわち樹脂ペレットＰを乾燥した後の空気を循環配管１８を介して取り込み、その取り込んだ空気を供給配管２０を介して乾燥ホッパ１２内に向かって送出する。なお、詳細は後述するが、送風機１４は、その回転が逆転可能に、すなわち供給配管２０から空気を取り込み、その取り込んだ空気を循環配管１８に送出することができるように構成されている。

ヒータ１６は、供給配管２０に設けられており、送風機１４から乾燥ホッパ１２内に向かう空気を加熱する。ヒータ１６は、ヒータ１６と乾燥ホッパ１２との間の供給配管２０の部分上に設けられた温度センサ２２の温度検出結果に基づいて、樹脂ペレットＰの乾燥に必要な温度Ｔ１（約８０℃）に空気の温度を維持する。

循環配管１８は、樹脂ペレットＰの乾燥に使用された空気を、送風機１４（その空気取り込み口）に再び戻すための配管である。これにより、乾燥ホッパ１２、送風機１４、供給配管２０、および循環配管１８を含み、樹脂ペレットＰを乾燥させるための空気（乾燥用ガス）が循環する乾燥用ガス循環系Ｓ１が構成される。乾燥用ガス循環系Ｓ１において、空気は、送風機１４、供給配管２０、乾燥ホッパ１２、循環配管１８の順に（実線矢印Ｄ方向に）流れる。なお、循環配管１８には、乾燥ホッパ１２からの空気に同伴する塵などの不純物を送風機１４内に侵入しないように捕獲するフィルタ２４が設けられている。

また、乾燥装置１０は、樹脂ペレットＰから揮発して、乾燥ホッパ１２から流出する空気に同伴する水分および水分と異なる揮発性有機成分（水分と異なる成分）を吸着する吸着器２６を有する。

乾燥によって樹脂ペレットＰから揮発する、水分と異なる成分として、重合過程における未反応モノマー、残留溶剤、および副生成物、または、安定剤や離型剤などがあり、例えばスチレン、酢酸、ヒドロキノンやモンタン酸などがある。

なお、本明細書において、「揮発性有機成分（水分と異なる発成分）」は、空気などの乾燥用ガスを樹脂ペレットＰなどの粉粒体に供給することによって該粉粒体を乾燥させる際にその粉粒体から発生する水分以外の成分を言う。

本実施の形態１の場合、図１に示すように、吸着器２６は、送風機１４とヒータ１６との間の供給配管２０の部分に設けられている。

吸着器２６はまた、樹脂ペレットＰから揮発した水分を選択的に吸着する水分用吸着体（第１の吸着部）２６ａと、樹脂ペレットＰから揮発した揮発性有機成分を選択的に吸着する有機成分用吸着体（第２の吸着部）２６ｂとを有する。本実施の形態１の場合、水分用吸着体２６ａと有機成分用吸着体２６ｂは、乾燥用ガス循環系Ｓ１において、空気の循環方向（実線矢印Ｄ方向）に直列に並んで配置されている。その理由は後述するが、本実施の形態１の場合、水分用吸着体２６ａが送風機１４側に位置し、有機成分用吸着体２６ｂがヒータ１６側に位置する。

図２は、本実施の形態１に係る乾燥装置１０の吸着器２６の斜視図である。図２に示すように、吸着器２６は、水分用吸着体２６ａと有機成分用吸着体２６ｂとを格納する有底筒状のハウジング２６ｃを有する。ハウジング２６ｃの端面それぞれには、水分用吸着体２６ａに連通する第１のポート２６ｄと、有機成分用吸着体２６ｂに連通する第２のポート２６ｅとを備える。水分用吸着体２６ａと有機成分用吸着体２６ｂは、例えば接合されることによって一体化され、一体化された状態でハウジング２６ｃ内に格納されている。樹脂ペレットＰの乾燥中（乾燥装置１０の乾燥運転中）、空気は、第１のポート２６ｄ、水分用吸着体２６ａ、有機成分用吸着体２６ｂ、第２のポート２６ｅの順に流れる（実線矢印Ｄ方向に流れる）。一方、詳細は後述するが、乾燥装置１０の再生運転中または冷却運転中は、第２のポート２６ｅ、有機成分用吸着体２６ｂ、水分用吸着体２６ａ、第１のポート２６ｄの順に流れる（二点鎖線矢印Ｒ方向に流れる）。

図２に示すように、水分用吸着体２６ａおよび有機成分用吸着体２６ｂは、ハニカム状の多孔体（ゼオライト）から作製されている。水分用吸着体２６ａおよび有機成分用吸着体２６ｂはまた、例えばセラミック材料から作製されている。この２つのゼオライトのリブに形成されている多数の開孔のサイズは、水分（水分子）を選択的に吸着する水分用のゼオライト（吸着体２６ａ）の方が、揮発性有機成分（有機分子）を選択的に吸着する有機成分用のゼオライト（吸着体２６ｂ）に比べて小さくされている。

より具体的には、水分用のゼオライト（吸着体２６ａ）の多数の開孔のサイズは、水分子は進入できるが、水分子に比べて大きい有機分子は進入できないサイズに形成されている。一方、有機成分用のゼオライト（吸着体２６ｂ）の多数の開孔のサイズは、有機分子が進入できるサイズにされている。これにより、吸着器２６を通過する空気、すなわちハニカム状の水分用吸着体２６ａおよび有機成分用吸着体２６ｂのセルを通過して水分および揮発性有機成分を同伴する空気から、水分用吸着体２６ａのリブに形成された開孔が選択的に水分を吸着し、有機成分用吸着体２６ｂのリブに形成された開孔が選択的に揮発性有機成分を吸着する。

図３のタイミングチャートに示すように、乾燥装置１０が乾燥運転を開始すると、送風機１４は正転を開始する。それにより、図１に示すように、乾燥用ガス循環系Ｓ１において、送風機１４から吸着器２６およびヒータ１６を通過して乾燥ホッパ１２に向かう空気の流れ（実線矢印Ｄ方向の流れ）が発生する。それとともに、乾燥ホッパ１２から循環配管１８を介して送風機１４に戻る空気が流れが発生する。また、ヒータ１６は、送風機１４から供給配管２０を通過して乾燥ホッパ１２に向かう空気を、その温度が温度Ｔ１になるように加熱する。

送風機１４から吐出された空気は吸着器２６を通過し、吸着器２６を通過した空気はヒータ１６によって加熱され、ヒータ１６によって加熱された温度Ｔ１（例えば８０℃）の空気は乾燥ホッパ１２内に流入する。乾燥ホッパ１２内に流入した温度Ｔ１の空気は、乾燥ホッパ１２内に収容された樹脂ペレットＰを乾燥させる、すなわち樹脂ペレットＰから水分および揮発性有機成分を揮発させる。

樹脂ペレットＰから揮発した水分および揮発性有機成分は、乾燥ホッパ１２から循環配管１８を通過して送風機１４に向かう空気に同伴する。それにより、水分および揮発性有機成分を含む空気が吸着器２６内に流入する。吸着器２６内において、まず水分用吸着体２６ａが空気内の水分を選択的に吸着して保持し、続いて有機成分用吸着体２６ｂが空気内の揮発性成分を選択的に吸着して保持する。それにより、吸着器２６からヒータ１６に向かって、水分および揮発性有機成分が取り除かれた空気が送られる。

空気が繰り返し循環して樹脂パレットＰの乾燥が繰り返し実行されると、吸着器２６の水分用吸着体２６ａおよび有機成分用吸着体２６ｂが飽和する。すなわち、水分および揮発性有機成分の吸着能力が低下する。したがって、水分用吸着体２６ａおよび有機成分用吸着体２６ｂに吸着保持されている水分および揮発性有機養分を吸着器２６の外部に排出し、吸着器２６の吸着能力を再生する必要がある。そのために、乾燥ホッパ１２内に収容されている樹脂ペレットＰに対する乾燥処理が中断され（乾燥装置１０の乾燥運転が一時的に停止し）、吸着器２６の再生処理（乾燥装置１０の再生運転）が開始される。

本実施の形態１の場合、吸着器２６の再生（再生運転）は、ヒータ１６によって加熱された温度Ｔ２（例えば約２２０℃）の再生用ガス（例えば空気）が吸着器２６を通過することによって行われる。

具体的には、再生運転時、送風機１４の回転が逆転することによってヒータ１６に加熱された温度Ｔ２の空気を吸着器２６内に直接的に供給する。

再生運転時、ヒータ１６は、樹脂ペレットＰの乾燥に必要な乾燥運転時の温度Ｔ１（例えば約８０℃）に比べて高い温度Ｔ２（例えば２２０℃）になるように空気を加熱する。この乾燥運転時の温度Ｔ１に比べて高い再生運転時の温度Ｔ２は、空気が揮発性有機成分を回収するために必要な温度である。具体的には、吸着器２６の有機成分用吸着体２６ｂに吸着保持された揮発性有機成分をその有機成分用吸着体２６ｂから離間させるために少なくとも必要な温度である。ヒータ１６は、ヒータ１６と吸着器２６との間の供給配管２０の部分上に設けられた温度センサ２８の温度検出結果に基づいて、吸着器２６（その吸着能力）の再生に必要な温度Ｔ２（約２２０℃）に空気の温度を維持する。

本実施の形態１の場合、再生運転時にヒータ１６によって加熱されて吸着器２６内に供給される空気は、乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部から取り込まれる。具体的には、図１に示すように、乾燥ホッパ１２とヒータ１６との間の供給配管２０の部分と乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部とを連通し、乾燥用ガス循環系Ｓ１内に外気（空気）を吸い込むための吸気配管３０が乾燥装置１０に設けられている。

吸気配管３０には、外部から乾燥用ガス循環系Ｓ１への不純物の侵入を抑制するためのフィルタ３２と、乾燥運転中に空気（実線矢印Ｄ方向に流れる空気）が吸気配管３０を介して乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部に漏れることを抑制するための逆止弁３４が設けられている。これに関連して、供給配管２０に設けられた逆止弁３６が、吸気配管３０を介して乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部の空気（点線矢印Ｒ方向に流れる空気）を送風機１４が吸引しているときに、乾燥ホッパ１２内の空気が供給配管２０を介して吸着器２６に向かわないようにしている。

図３に示すように、送風機１４の回転が正転から逆転に切り替わることにより、樹脂ペレットＰを乾燥する乾燥運転から吸着器２６を再生する再生運転に切り替わる。再生運転に切り替わることにより、乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部の空気が吸気配管３０内に取り込まれ、その取り込まれた空気はヒータ１６によって加熱され、その加熱された空気は吸着器２６内に流入する。

吸着器２６内において、ヒータ１６によって加熱された温度Ｔ２の空気（約２２０℃の空気）は、まず有機成分用吸着体２６ｂを通過し、その有機成分用吸着体２６ｂから揮発性有機成分を回収して保持する。例えば、有機成分用吸着体２６ｂに吸着された揮発有機成分は、高温の空気によってその有機成分用吸着体２６ｂから脱離され、そしてその高温の空気に保持される。

続いて、有機成分用吸着体２６ｂから揮発性有機成分を回収した空気は、水分用吸着体２６ａを通過し、水分用吸着体２６ａに吸着保持された水分を回収する。

ここで、このように、まず揮発性有機成分を回収し、それに続いて水分を回収する理由について説明する。

まず、ヒータ１６によって加熱された揮発性有機成分の回収に必要な温度Ｔ２（約２２０℃）の空気は、有機成分用吸着体２６ｂを通過し、その通過の際に揮発性有機成分を回収する。その結果、空気の温度が低下する。続いて、その温度が低下した空気は、水分用吸着体２６ａを通過し、その通過の際に水分を回収する。このとき、空気の温度は、揮発性有機成分の回収によって吸着器２６内に進入する前の温度、すなわち揮発性有機成分の回収に必要な温度（約２２０℃）に比べて低下しているものの、水分の回収に必要な温度を維持している。そのため、揮発性有機成分を回収した後でも、空気は水分を十分に回収することができる。

一方、これとは逆に、揮発性有機成分の回収に必要な温度Ｔ２（約２２０℃）の空気が先に水分を回収すると、その水分の回収によって空気の温度が低下する。その温度が低下した空気は、有機成分用吸着体２６ｂ内に進入するが、その温度が揮発性有機成分の回収に必要な温度Ｔ２に比べて低下しているために、揮発性有機成分を十分に回収することができない。

この対処として、吸着器２６に進入する前の空気の温度が温度Ｔ２以上になるように、ヒータ１６によって空気を加熱することが考えられる。しかし、当然ながら、ヒータ１６による空気の加熱に必要なエネルギ量（ヒータ１６に供給する電力量）が増加する。また、温度Ｔ２の空気が流れる場合に比べて、ヒータ１６、供給配管２０、および吸着器２６の熱耐久性を向上させる必要がある。

吸着器２６において水分および揮発性有機成分を回収した後の空気は、送風機１４に取り込まれ、そして、排気配管３８を介して乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部に排出される。

排気配管３８は、送風機１４とフィルタ２４の間の循環配管１８の部分と乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部とを連通している。排気配管３８には、逆止弁４０が配置されている。逆止弁４０は、外部から乾燥用ガス循環系Ｓ１内への塵などの不純物の侵入を防止している。これに関連して、排気配管３８が接続されている循環配管１８の部分とフィルタ２４との間にも逆止弁４２が配置されている。この逆止弁４２は、排気配管３８を介して外部に排出される、すなわち吸着器２６から回収した水分および揮発性有機成分を保持する空気が循環配管１８を逆流して乾燥ホッパ１２内に流入することを防止している。

なお、排気配管３８から排出された空気から水分および揮発性有機成分を取り除くフィルタなどの除去手段が乾燥装置１０に設けられてもよい。

図３に示すように、送風機１４の回転が正転から逆転に切り替わるとともに、ヒータ１６の加熱温度がＴ１からＴ２に切り替わることにより、乾燥装置１０の再生運転が開始される。

再生運転が開始されると、乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部から吸気配管３０内に空気が取り込まれ、取り込まれた空気はヒータ１６によって加熱される。ヒータ１６によって加熱された空気は、吸着器２６内に入り、水分および揮発性有機成分を回収する。そして、水分および揮発性有機成分を回収して保持する空気は、送風機１４を通過し、排気配管３８を介して乾燥用ガス循環系Ｓ１の外部に排出される。すなわち、吸気配管３０、供給配管２０の一部、ヒータ１６、吸着器２６、送風機１４、循環配管１８、および排気配管３８が、空気（再生用ガス）を供給して吸着器２６（水分用吸着体２６ａおよび有機成分用吸着体２６ｂ）を再生する再生用ガス供給系Ｓ２を構成している。

図３に示すように、吸着器２６の再生が完了すると、乾燥装置１０の再生運転が終了し、続いて冷却運転が実行される。冷却運転は、高温の空気（例えば約２２０℃の空気）を用いる吸着器２６の再生によって高温状態になったヒータ１６および吸着器２６（それに加えてこれらの周辺）を冷却するための運転である。

ヒータ１６および吸着器２６の冷却は、これらに冷却用ガス（例えば空気）を供給することによって行われる、本実施の形態１の場合、冷却運転は、図３に示すように、送風機１４の回転を逆転に維持しつつヒータ１６を停止させることによって実行される。これにより、吸気配管３０を介して乾燥用ガス循環系Ｓ１内に流入した空気が、ヒータ１６および吸着器２６から熱を奪い、排気配管３８を介して乾燥用ガス循環系Ｓ１から流出する。その結果、ヒータ１６および吸着器２６は冷却される。

図３に示すように、乾燥運転、再生運転、および冷却運転は、この順番で繰り返し実行される。これら乾燥運転、再生運転、および冷却運転の継続時間ｔ１、ｔ２、およびｔ３は、実験的または理論的に求められ、これらの時間ｔ１、ｔ２、およびｔ３に基づいて、運転が切り換えられる。乾燥運転の継続時間ｔ１は、吸着器２６が水分および揮発性有機成分の少なくとも一方を吸着不可能な状態（すなわち飽和状態）になるまでの時間によって決定される。再生運転の継続時間ｔ２は、吸着器２６の水分用吸着体２６ａおよび有機成分用吸着体２６ｂの材料、形状、非表面積、開孔密度などと、揮発性有機成分の種類、分子サイズなどによって決定される。冷却運転の継続時間ｔ３は、ヒータ１６および吸着器２６の構造、大きさなどによって決定される。

本実施の形態１によれば、空気の循環によって樹脂ペレットＰを乾燥する場合に、その粉粒体Ｐから揮発した揮発性有機成分による乾燥用ガス循環系Ｓ１の汚染を抑制することができる。

具体的には、乾燥装置１０の乾燥運転中に樹脂ペレットＰから揮発した揮発性有機成分は、乾燥用ガス循環系Ｓ１（送風機１４、供給配管２０、乾燥ホッパ１２、および循環配管１８を含む循環系）を循環する空気に同伴し、吸着器２６に運ばれる。その吸着器２６で、空気に同伴する揮発性有機成分は、有機成分用吸着体２６ｂに吸着される。そして、吸着器２６に水分および揮発性有機成分を奪われた空気は、再び乾燥ホッパ１２に戻り、樹脂ペレットＰを乾燥する。

したがって、樹脂ペレットＰから揮発した揮発性有機成分は、吸着器２６の有機成分用吸着体２６ｂにほぼ吸着される。したがって、例えば乾燥装置１０の稼動停止によって乾燥用ガス循環系Ｓ１内の空気の温度が低下しても、固化（析出）した揮発性有機成分が、例えは供給配管２０や循環配管１８の内面に付着することがほぼない。その結果、揮発性有機成分による乾燥用ガス循環系Ｓ１の汚染が抑制される。

（実施の形態２）
本実施の形態２に係る乾燥装置は、樹脂ペレットＰの乾燥、吸着器の再生、および吸着器の冷却が同時並行に実行される点で、実施の形態１の乾燥装置１０と異なる。この異なる点を中心に、本実施の形態２に係る乾燥装置について説明する。

図４は、本実施の形態２に係る乾燥装置の構成を概略的に示している。

図４に示すように、乾燥装置１１０は、乾燥ホッパ１１２と、乾燥ホッパ１１２内に乾燥用ガスとして空気を供給する送風機１１４と、乾燥ホッパ１１２と送風機１１４との間に配置されて空気を加熱するヒータ１１６と、乾燥ホッパ１１２内の空気を送風機１１４に戻す循環配管１１８とを有する。

乾燥装置１１０の乾燥ホッパ１１２、送風機１１４、ヒータ１１６、および循環配管１１８の役割は、上述の実施の形態１に係る乾燥装置１０の乾燥ホッパ１２、送風機１４、ヒータ１６、および循環配管１８の役割と実質的に同一である。したがって、これらの説明は省略する。

また、循環配管１１８には、乾燥ホッパ１１２からの空気に同伴する塵などを送風機１１４内に侵入しないように捕獲するフィルタ１２４が設けられている。

さらに、乾燥装置１１０は、樹脂ペレットＰから揮発して、乾燥ホッパ１１２から流出する空気に同伴する水分および揮発性有機成分を吸着する吸着器１２６を有する。

本実施の形態２の吸着器１２６は、実施の形態１の吸着器２６と異なる。具体的には、吸着器１２６は、水分用吸着体１２６ａと、有機成分用吸着体１２６ｂと、その２つの吸着体１２６ａ、１２６ｂを回転可能に収容するハウジング１２６ｃとを有する。

本実施の形態２の場合、吸着器１２６の水分用吸着体１２６ａと有機成分用吸着体１２６ｂは、外径が同一の円柱形状であって、それぞれの中心軸が同一直線Ｃ上に位置する。一方、ハウジング１２６ｃは、円柱形状の２つの水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂをその中心軸延在方向に並べた状態で収容可能な円筒形状である。

吸着器１２６のハウジング１２６ｃ内の空間は、水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂの回転中心線Ｃの延在方向に見た場合、３つの領域Ａ１、Ａ２、およびＡ３に区分されている。

領域Ａ１は、送風機１１４から乾燥ホッパ１１２に供給される空気が通過する乾燥領域である。領域Ａ２は、水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂを再生するための再生用ガスとしての空気が通過する再生領域である。領域Ａ３は、水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂを冷却するための冷却用ガスとしての空気が通過する冷却領域である。

吸着器１２６は、水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂをその中心軸を回転中心線Ｃとして回転させるモータ（図示せず）を有する。このモータにより、水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂの任意の部分は、乾燥領域Ａ１、再生領域Ａ２、冷却領域Ａ３の順にこれらの領域を通過する。

吸着器１２６の乾燥領域Ａ１および冷却領域Ａ３それぞれには、送風機１１４から分岐配管１２２を介して空気が供給される。

送風機１１４から乾燥領域Ａ１に供給された空気は、その領域Ａ１内の水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂの部分を通過し、供給配管１２０を通過し（その間にヒータ１１６によって加熱され）、そして乾燥ホッパ１１２内に流入する。乾燥ホッパ１１２内の樹脂ペレットＰを乾燥した空気は、循環配管１１８内を流れ、送風機１１４に取り込まれ、そして再び吸着器１２６に供給される。すなわち、送風機１１４、分岐配管１２２の一部、吸着器１２６の乾燥領域Ａ１、供給配管１２０、ヒータ１１６、乾燥ホッパ１１２、循環配管１１８が、樹脂ペレットＰを乾燥する乾燥用ガス（空気）が循環する乾燥用ガス循環系Ｓ１を構成している。

一方、送風機１１４から冷却領域Ａ３に供給された空気は、再生領域Ａ２での再生によって高温状態になり、その後の冷却領域Ａ３内に移動した水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂの部分を通過する。それにより、冷却領域Ａ３内の水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂの部分が冷却される。冷却後の空気は、合流配管１２５を介して循環配管１１８内に流入し、そして送風機１１４に取り込まれる。

吸着器１２６の再生領域Ａ２には、再生用ガス供給系Ｓ２を介して、再生用ガスとして高温の空気（例えば約２２０℃の空気）が供給される。再生用ガス供給系Ｓ２は、吸気配管１３０を介して外気（空気）を取り込む送風機１３２と、送風機１３２から吸着器１２６の再生領域Ａ２に空気を供給する供給配管１３４と、供給配管１３４を通過する空気を加熱する、例えば約２２０℃に加熱するヒータ１３６と、再生後の空気を再生領域Ａ２から外部に排出する排気配管１３８とを含んでいる。吸気配管１３０および排気配管１３８に再生用ガス供給系Ｓ２での逆流を防止するための逆止弁１４０および１４２が設けられている。また、再生用ガス供給系Ｓ２（特に送風機１３２）への不純物の侵入を抑制するフィルタ１４４が、吸気配管１３０に設けられている。

このような構成によれば、吸着器１２６（水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂ）は、飽和することがなく、連続的に使用され続けることが可能である。すなわち、樹脂ペレットＰの乾燥を停止することなく、吸着器１２６を再生および冷却することができる。

本実施の形態２によれば、上述の実施の形態１と同様に、空気の循環によって樹脂ペレットＰを乾燥する場合に、その粉粒体Ｐから揮発した揮発性有機成分による乾燥用ガス循環系Ｓ１の汚染を抑制することができる。

以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、上述した実施の形態１および２の場合、乾燥装置が乾燥する粉粒体は、樹脂ペレットＰであったが、本発明はこれに限らない。本発明に係る粉粒体は、乾燥により、水分および水分と異なる成分を揮発するものである。

また、上述の実施の形態の場合、樹脂ペレットＰを乾燥させる乾燥用ガス、吸着器２６（１２６）を再生する再生用ガス、および吸着器２６（１２６）を冷却する冷却用ガスは、全て空気であるがこれに限らない。これらのガスは、必ずしも同一である必要はない。例えば、乾燥用ガスおよび冷却用ガスとして空気を使用し、再生用ガスとして揮発性有機成分と親和性が高いガスが使用されてもよい。

さらに、上述の実施の形態１および２の場合、吸着器２６（１２６）の水分用吸着体２６（１２６ａ）および有機成分用吸着体２６ｂ（１２６ｂ）は、ハニカム状の多孔体（ゼオライト）であるがこれに限らない。ただし、吸着力（吸着量）およびサイズを考慮すると、単位体積あたりの表面積が大きいハニカム状の多孔体が好ましい。

さらにまた、上述の実施の形態１の場合、水分用吸着体２６ａおよび有機成分用吸着体２６ｂは、図２に示すように一体化されているが、離れて乾燥装置に設けることも可能である。ただし、メンテナンス性を考慮すると、一体化された水分用吸着体および有機成分用吸着体は簡単に交換することができる。

加えて、上述の実施の形態１および２の場合、吸着器２６（１２６）を再生するとき、再生用ガス（例えば空気）がまず有機成分用吸着体２６ｂ（１２６ｂ）から揮発性有機成分を回収し、その後に水分用吸着体２６ａ（１２６ａ）から水分を吸着している。本発明はこれに限らない。例えば、有機成分用吸着体に吸着される揮発性有機成分が水に対して親和性が高い場合、再生用ガスは先に水分を回収するのが好ましい。再生用ガスが水分を含むことにより、揮発性有機成分の回収効率が向上する。

これに関して、再生用ガスの流れ方向における水分用吸着体と有機成分用吸着体との位置を入れ替え可能に乾燥装置を構成してもよい。具体的には、水分用吸着体が有機成分用吸着体に比べて再生用ガスの供給方向の上流側に位置するように、または有機成分用吸着体が水分用吸着体に比べて再生用ガスの上流側に位置するように、再生用ガスの流れ方向における水分用吸着体と有機成分用吸着体との位置を入れ替えることができるように乾燥装置は構成される。これにより、粉粒体の種類（すなわち揮発性有機成分の種類）に応じて、水分用吸着体と有機成分用吸着体とを適切に再生することができる。

例えば、上述したように、粉粒体から水に対して親和性が高い揮発性有機成分が揮発する場合には、再生用ガスの供給方向の上流側に水分用吸着体が位置し、その水分用吸着体の下流側に有機成分用吸着体が位置する。一方、有機成分吸着体から揮発性有機成分を回収するために高温の再生用ガスが必要な場合には、再生用ガスの供給方向の上流側に有機成分用吸着体が位置し、その有機成分用吸着体の下流側に水分用吸着体が位置する。

なお、再生用ガスの流れ方向における水分用吸着体と有機成分用吸着体の位置に入れ替えは、それ自体の位置を変更することにより、または再生用ガスの流路を変更することによって実行可能である。

加えてまた、上述の実施の形態１および２の場合、粉粒体から揮発する、水分と異なる成分は、揮発性有機成分であったが、これに限らない。粉粒体から揮発する、水分と異なる成分は、乾燥によって粉粒体から揮発し、温度が低下すると固化（析出）する成分であればよい。

さらに加えて、本発明に係る乾燥装置の乾燥用ガス循環系は、実施の形態１および２の乾燥用ガス循環系に限らない。広義には、本発明に係る乾燥装置の乾燥用ガス循環系は、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部と、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第１の吸着部と、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第２の吸着部とを少なくとも含む系であればよい。

これに関連して、上述の実施の形態の場合、吸着器の冷却効率を向上させるために、その冷却に使用される空気をクーラによって冷却してもよい。

実施の形態２の場合、フィルタ１２４と送風機１１４の間の循環配管１１８の部分に、空気を冷却するためのクーラを設けてもよい。これにより、クーラによって冷却された低温の空気を吸着器１２６の冷却領域Ａ３に供給することができる。その結果、再生領域Ａ２での再生処理によって高温状態になって冷却領域Ａ３に移動してきた水分用吸着体１２６ａおよび有機成分用吸着体１２６ｂの部分を短時間で冷却することができる。

なお、循環配管１１８にクーラが存在する場合、クーラで揮発性有機成分が析出することが考えられる。しかし、有機成分用吸着体１２６ｂが揮発性有機成分を吸着するため、乾燥用ガス循環系Ｓ１内を循環する空気に含まれる揮発性有機成分量は少ない。したがって、クーラで揮発性有機成分は析出しにくい。すなわち、有機成分用吸着体１２６ｂが、クーラに揮発性有機成分の析出物が付着することを抑制している。

本発明は、水分および水分と異なる成分が揮発する粉粒体を、空気の循環によって乾燥させる乾燥装置であれば適用可能である。

１０ 乾燥装置
１２ 乾燥ホッパ（乾燥部）
１４ 送風機
１６ ヒータ
１８ 循環配管
２０ 供給配管
２６ 吸着器
２６ａ 水分用吸着体（第１の吸着部）
２６ｂ 有機成分用吸着体（第２の吸着部）

Claims (5)

1. 乾燥用ガスが循環する乾燥用ガス循環系と、
   乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部と、
   乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第１の吸着部と、
   乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第２の吸着部と、を有する乾燥装置。
2. 第１および第２の吸着部が一体化されている、請求項１に記載の乾燥装置。
3. 第１および第２の吸着部がハニカム状の多孔体である、請求項１または２に記載の乾燥装置。
4. 再生用ガスを第１および第２の吸着部を供給して該第１および第２の吸着部を再生する再生用ガス供給系を有し、
   第２の吸着部が第１の吸着部に比べて再生用ガスの供給方向の上流側に位置する、請求項１から３のいずれか一項に記載の乾燥装置。
5. 再生用ガスを供給して第１および第２の吸着部を該第１および第２の吸着部を再生する再生用ガス供給系を有し、
   第１の吸着部が第２の吸着部に比べて再生用ガスの流れ方向の上流側に位置するように、または、第２の吸着部が第１の吸着部に比べて再生用ガスの供給方向の上流側に位置するように、再生用ガスの流れ方向における第１および第２の吸着部の位置が入れ替え可能に構成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の乾燥装置。

Images