JP3303894B2 - 粉粒体の乾燥方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチックや医薬品原
料等の粉粒体を乾燥するための粉粒体の乾燥方法及びそ
の装置に係り、詳細には粉粒体を乾燥する作業及びその
粉粒体を乾燥作業部位まで輸送する作業を効率的に行え
る粉粒体の乾燥方法およびその装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プラスチック成形に使用される
粉粒体材料（粉粒体）にあっては、その材料中に必要以
上の水分を含んでいると、成形品の品質劣化や成形作業
に不具合を生じることが知られており、粉粒体材料を乾
燥する手段が種々実用化されている。図８は従来の粉粒
体乾燥装置の一例を示す説明図である。乾燥ホッパ０１
の一方側にはヒータ０３を介してブロワ０４ａが接続さ
れ、他方側にはフィルタ０２ａ及び冷却器０２ｂが接続
され、該冷却器０２ｂの下流側とブロワ０４ａの上流
（吸引）側は連結され、循環する乾燥ラインＤが形成さ
れる。一方、上記乾燥ホッパ０１の上部には捕集ホッパ
０５を設け、未乾燥の粉粒体材料Ｍ中に挿入された吸引
ノズル０５１は前記捕集ホッパ０５と接続されると共
に、該捕集ホッパ０５にはブロワ０４ｂの吸引側が接続
され、該ブロワ０４ｂの吐出側はフィルタを介して外気
に開放され、これらによって輸送ラインＴを構成してい
る。

【０００３】図８に示す乾燥装置による粉粒体の乾燥方
法は以下の通りである。すなわち、ブロワ０４ａを動力
源としヒータ０３で加熱した乾燥空気を乾燥ホッパ０１
内へ送り込み、該乾燥ホッパ０１内の粉粒体を乾燥し、
乾燥した粉粒体は吐出管０１９から図示しない成型機へ
送給する。そして乾燥に使用した排気はフィルタ０２ａ
及び冷却器０２ｂによって冷却及び除塵を行い、前記ブ
ロワ０４ａにおいて再利用する。

【０００４】一方、乾燥ホッパ０１内の粉粒体量はレベ
ル計０１２によって検出し、必要に応じてブロワ０４ｂ
を作動させ、該ブロワ０４ｂの吸引力によって吸引ノズ
ル０５１より粉粒体材料を乾燥ホッパ０５へ送り、さら
にこの捕集ホッパ０５において粉粒体材料と輸送用の空
気を分離して、粉粒体材料を乾燥ホッパ０１内へ供給す
ると共に、輸送用の空気は大気へ放出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の乾燥装置においては、乾燥ラインＤと輸送ラインＴ
にそれぞれ別のブロワ０４ａ，０４ｂを設けなければな
らず、装置自体は大がかりになると共に、運転コストも
高くつくという問題があった。また、乾燥と輸送とを１
台のブロワで処理しようとする場合には、乾燥のみの場
合に比べて物質の移動に要するエネルギーが必要になる
ので、ブロワに掛かる負荷が増大してブロワの吐出風量
が低下する。そして、ヒーターユニットの発熱量が一定
の場合には吐出風量の低下によって乾燥用の空気が過加
熱されるという問題があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、ブロワの配設数
を減らして装置全体を簡略な構造とすると共に、この様
な構造としたときに粉粒体乾燥等に支障をきたすことな
く前記乾燥作業と粉粒体材料の輸送作業が効率的に行え
る粉粒体の乾燥方法及びその装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の粉粒体の乾燥方法は、乾燥ホッパ内の粉粒
体をブロワおよびヒータユニットを経た乾燥空気によっ
て乾燥すると共に該乾燥ホッパにおける使用済み排気を
冷却ユニットによって冷却処理する乾燥工程と、前記乾
燥ホッパに設けた捕集ホッパに前記ブロワの吸引空気流
を作用して該捕集ホッパに接続された吸引ノズルによっ
て粉粒体を前記乾燥ホッパへ供給する輸送工程を含み、
前記乾燥工程は連続的に行うと共に、前記輸送工程は乾
燥工程を行っている間に併行するようにしてなる粉粒体
の乾燥方法であって、前記輸送工程を行うときには、ヒ
ータユニットにおける加熱々量を、乾燥工程だけを行う
ときと比較して変更するようにしてなることを特徴とす
る。

【０００８】また、本発明の粉粒体の乾燥装置は、ブロ
ワ、ヒータユニット、乾燥ホッパおよび冷却ユニットを
環状に接続した乾燥ラインが構成されると共に、粉粒体
を吸引する吸引ノズル、乾燥ホッパに設けた捕集ホッパ
及びブロワの吸引側を直列状に接続した輸送ラインが構
成され、前記乾燥ラインの乾燥ホッパと冷却ユニットの
間には三方切替弁が設けられ、該三方切替弁における接
続端の１つは前記輸送ラインにおける捕集ホッパに接続
されてなる粉粒体の乾燥装置であって、前記ヒータユニ
ットにはヒータをスター型結線とデルタ型結線に変換す
る結線変換器が設けられ、該結線変換器は前記三方切替
弁の作動と連動するように構成されてなることを特徴と
する。

【０００９】粉粒体乾燥を支障なく行うための本発明方
法は、輸送工程を行うときには、ヒータユニットにおけ
るヒータ結線はスター型とし、乾燥工程だけを行うとき
には、上記ヒータ結線はデルタ型とするのが好ましい。

【００１０】

【作用】本発明においては、三方切替弁を介して乾燥ラ
インと輸送ラインが接続されると共に、乾燥工程を連続
的に行いながら輸送工程を併行することとしているの
で、１基のブロワによって粉粒体の乾燥作業と粉粒体の
輸送作業を効率的に行える。また、輸送の度毎に乾燥を
中断させる必要がなくなり、乾燥が連続して行えるよう
になるので、乾燥ホッパを常に乾燥処理の状態に維持す
ることができる。また、本発明装置は三方切替弁を使用
して１基のブロワで足りる構造となっているので、装置
全体はコンパクトに形成されると共に運転コストも低く
できる。なお、乾燥空気導入口から別途の乾燥空気を導
入すると、この装置に一体に組み込まれる冷却ユニット
で除湿する必要がなくなる。従って、冷却ユニットは単
なる冷却機能のみを有する簡単なユニットでもって構成
することができ、装置本体のコンパクト化を一段と達成
することができるようになる。

【００１１】さらに、本発明においては、乾燥工程時と
輸送工程併行時にヒータの結線を、結線変換器によって
デルタ型結線とスター型結線に変更することにより、乾
燥ホッパ内における風量変化に対応して適正な加熱々量
が確保でき、粉粒体を良好に乾燥できる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係る粉粒体の乾燥装置の実施
例を示す概略説明図である。この乾燥装置は乾燥ライン
Ｄ及び輸送ラインＴによって構成され、乾燥ラインＤは
乾燥ホッパ１、冷却ユニット２、ブロワ４及びヒータユ
ニット３を配管によって環状に接続してなり、前記乾燥
ホッパ１と冷却ユニット２の間には三方切替弁２１が配
設される。また乾燥ホッパ１の底部には吐出管１９が接
続されると共に、該乾燥ホッパ１の上部にはフィルタ１
１を介して排気管１８が接続される。さらに前記冷却ユ
ニット２とブロワ４の間には、低露点の除湿エアや外気
を導入する導入管１３が接続され、該導入管１３の一端
側（下流側）には乾燥空気導入口１３ａが形成され、こ
の乾燥空気導入口１３ａより他端側（上流側）には、切
換弁１５を介してヒートレスドライヤー（除湿器）１４
及び弁１７が接続されている。後述する乾燥工程をのみ
行う時に、前記導入管１３の上流側より低露点の空気を
ブロワ４へ少量吹き込む。前記除湿器１４に代えて乾燥
空気供給源（図示せず）を設けることもできる。

【００１３】前記輸送ラインＴは、乾燥ホッパ１の上部
に設けた捕集ホッパ５と、該捕集ホッパ５の一方側に接
続される吸引ノズル５１、及び該捕集ホッパ５の他方側
に接続される放出管２２ｂによって構成される。そして
放出管２２ｂの他方側は前記三方切替弁２１の接続端の
１つに接続される。なお、乾燥ラインＤおよび輸送ライ
ンＴを構成する部材は、図２に示すように、乾燥ホッパ
１に隣接して一体的に付設され、該乾燥装置はコンパク
トに形成される。

【００１４】図３は冷却ユニット２を示す一部破断説明
図である。冷却ユニット２は円筒形の本体２０の外周に
冷却ジャケット２３を形成し、該ジャケット２３内に導
入管２４ａから冷媒を導入し、排出管２４ｂより冷媒を
排出する様に構成され、該本体２０全体を冷却する。ま
た本体２０の上部には図６で詳述する三方切替弁２１が
設けられ、三方切替弁２１には輸送ラインＴの放出管２
２ｂ及び乾燥ラインＤの配管２２ａが接続され、該三方
切替弁２１の下流側は前記本体２０の内部に連通され
る。さらに本体２０の内部にはフィルタ２５が内蔵され
ると共に、その底部に集塵槽２６が設けられ、前記本体
２０の外壁には排出管２７が接続されて排出管２７はブ
ロワ４に連通される。従って上記放出管２２ｂ又は配管
２２ａより本体２０内に導入された空気はフィルタ２５
および冷却ジャケット２３により、除塵と冷却が行われ
て排出管２７から排出される。

【００１５】図４はヒータユニット３を示す一部破断説
明図である。このヒータユニット３は外筒３２及び内筒
３３の二重構造に構成され、外筒３２は連結管３４を介
してその上部に取り付けられたブロワ４の吐出管に接続
される。また内筒３３の内部には３本のヒータ３１が設
けられ、内筒３３の両端は開放され、その一端（図の左
側）は乾燥ホッパ１に連通するフランジ３５が設けられ
る。従ってブロワ４から送り込まれた空気は外筒３２と
内筒３３の間を通って内筒３３内に導入され、ここでヒ
ータ３１により加熱されてフランジ３５を通過して乾燥
ホッパ１へ供給される。

【００１６】ヒータ３１はその接続端子３１ａを使用し
て図５（Ａ），（Ｂ）に示すスター型結線またはデルタ
型結線に接続され、その切替え変換は図示しない結線変
換器を用いて行われる。例えば結線変換器としては電気
回路上に２個の電磁接触器を設けたものを使用する。

【００１７】図７は捕集ホッパ５の断面説明図である。
底のない筒状の本体５０の側壁には吸引ノズル５１（図
１）に連通される導入管５２が設けられると共に、側壁
上部には三方切替弁２１に連通される放出管２２ｂが設
けられ、前記導入管５２と放出管２２ｂの間に相当する
本体５０内にはフィルタ５６が配設される。また本体５
０の底部には円錐形の開閉ダンパ５７Ａが設けられ、こ
の開閉ダンパ５７Ａはロープ５８を介して上下作動シリ
ンダ５４に連結され、本体５０の下部を開閉できる様に
構成される。従って粉粒体材料を輸送するに当たって
は、上記開閉ダンパ５７Ａを閉鎖し、放出管２２ｂを介
して作用される吸引気流により、導入管５２から粉粒体
材料Ｍを含んだ空気を本体５０内に導き入れ、この本体
５０において、落下する粉粒体と搬送空気を分離し、空
気はフィルタ５６を通して放出管２２ｂより排出する。
そして適宜開閉ダンパ５７Ａを開放して（図７の５７Ｂ
位置）粉粒体を乾燥ホッパ１へ落下させる。なお符号５
５は電磁弁を示す。

【００１８】図６は三方切替弁２１を示す側面説明図で
ある。この三方切替弁２１は１つの駆動源によって駆動
されるスウィングプレート式であり、ケーシング２９に
はベアリング６４を介して揺動軸６０が配設され、該揺
動軸６０の下部にはアーム６３を介して弁体プレート６
１が取り付けられる。また該揺動軸６０の上部には、ブ
ラケット６６、アーム６７を介して電磁シリンダ６５の
可動軸６５ａが接続される。さらに付勢手段としてアー
ム６７には付勢ブラケット６７ａが連結され、該付勢ブ
ラケット６７ａと固定桿６９の間には引張ばね６８が介
設され、前記電磁シリンダ６５が非作動状態のときばね
６８の引張力によって弁体プレート６１を一方側の弁座
へ押圧する様に構成される。図例によれば弁体プレート
６１は図の紙面裏面側に位置する輸送ラインＴの放出管
２２ｂの端部（弁座に相当する）を閉鎖する様に押圧保
持する。したがって電動シリンダ６５を作動させたと
き、揺動軸６０は矢印Ｓ方向に回転し、放出管２２ｂを
開放すると共に、乾燥ラインＤの配管２２ａ側に移動
し、放出管２２ｂを開放状態とし、配管２２ａを閉鎖状
態にする。なお上記付勢手段としては押圧ばねを使用し
ても良い。

【００１９】以上の様に構成された乾燥装置によって粉
粒体を乾燥する方法について、図１にしたがって述べ
る。まず、乾燥工程において、三方切替弁２１は非作動
状態に保ち、輸送ラインＴ側の放出管２２ｂは閉鎖状態
とし、配管２２ａのみが開放状態となる様に操作する。
従ってブロワ４によって送給される空気はヒータユニッ
ト３、乾燥ホッパ１、配管２２ａ、三方切替弁２１，冷
却ユニット２を順に通過し、そして排出管２７を介して
ブロワ４の上流部（吸気部）に戻って循環する。上記ヒ
ータユニット３から送給される加熱空気により前記乾燥
ホッパ１内の粉粒体を乾燥し、該乾燥ホッパ１からの排
気は冷却ユニット２において冷却処理を行い、この処理
済み空気をブロワ４へ戻す。またブロワ４の上流側（吸
気側）に接続された外気導入管１３からはヒ−トレスド
ライヤ１４を経た低露点の空気を少量吹き込む。そして
乾燥を終えた粉粒体は吐出管１９を介して適宜成形機等
へ供給する。

【００２０】上記乾燥ホッパ１内における粉粒体の減少
をレベル計１２によって検出したとき、輸送ラインＴを
作動させる。この輸送工程においては、三方切替弁２１
を作動して放出管２２ｂを開放状態とすると共に配管２
２ａを閉鎖状態とし、前記捕集ホッパ５からの排気を使
用して乾燥工程を行いつつ輸送工程を併行する。すなわ
ち、乾燥ラインＤによって使用しているブロワ４の吸引
気流を放出管２２ｂを介して捕集ホッパ５及び吸引ノズ
ル５１に作用し、粉粒体材料Ｍを捕集ホッパ５を経て乾
燥ホッパ１内へ供給する。そして捕集ホッパ５から三方
切替弁２１を経た排気は冷却ユニット２において冷却処
理された後、ブロワ４、ヒータユニット３を介して乾燥
ホッパ１へ導入され粉粒体を継続的に乾燥する。このと
き、上記外気導入管１３からの外気導入は中止されると
共に、乾燥ホッパ１の排気は空気排出口１８ａを経て排
気管１８から放出される。従って乾燥ラインＤには輸送
ラインＴからの使用済み空気が供給されることになる。

【００２１】このため、輸送工程併行時には、乾燥ホッ
パ１へ導入される空気風量は減少することになる。従っ
て輸送工程併行時のヒータユニット３における加熱々量
を、乾燥工程時と同一のままとすると、乾燥用の空気は
過剰に加熱されることになり、乾燥ホッパ１内における
粉粒体の乾燥に悪影響を与える。そこで本発明において
は前述した様にヒータユニット３内のヒータ３１の結線
をスター型結線とデルタ型結線とに変換できる構造と
し、乾燥工程のみを行うときには、加熱効率の高いデル
タ型結線とし、乾燥工程と輸送工程を併行するときに
は、加熱々量を低下させるためにスター型結線とする。
この結線の変換は三方切替弁２１の作動に合わせて同期
する様に構成しておくことが好ましく、これによって輸
送工程の開始にあわせて確実にヒータ結線の変換ができ
る。なお上記導入管１３の開放閉鎖操作も上記三方切替
弁２１の作動と同期させることが望ましい。他方上記輸
送工程時にヒータユニット３を非作動とし、粉粒体材料
の輸送のみを単独で行っても良い。

【００２２】なお、三方切替弁を冷却ユニットに一体的
に取付け、この冷却ユニットに乾燥ホッパの排気を浄化
するためのフィルタを内蔵すると、乾燥ホッパからの排
気を冷却および除塵処理するのに大がかりな構造を要さ
ず、小型軽量化できる。

【００２３】また、三方切替弁には輸送ライン側の弁座
を閉鎖する付勢手段を設けると、最小限の駆動源を設け
た三方切替弁を操作するだけで輸送工程の併行ができる
こととなり、装置自体も小型化できる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、乾燥工程は
連続的に行うと共に輸送工程は乾燥工程を行っている間
に併行するようにしているから、粉粒体の乾燥作業を行
いながら粉料体材料の輸送作業を効率的に行える。また
輸送工程を行うときには、ヒータユニットにおける加熱
々量を、乾燥工程だけを行うときと比較して変更するよ
うにしているから、輸送工程を併行するときと乾燥工程
だけのときのいずれにおいても、乾燥ホッパ内における
粉粒体の乾燥を良好に行える。

【００２５】請求項２によれば、輸送工程を併行すると
き、ヒータによる加熱々量を低下させるので、乾燥ホッ
パ内の粉粒体を過剰に加熱することがなくなり、粉粒体
の劣化を生じることがない。

【００２６】請求項３によれば、１基のブロワを使用し
て粉粒体の乾燥作業及び粉粒体の輸送作業を効率的に行
え、装置自体が一体化されてコンパクトに形成される。
また、ヒータユニットにはヒータをスター型結線とデル
タ型結線に変換する結線変換器が設けられ、該結線変換
器は前記三方切替弁の作動と連動するように構成してい
るから、乾燥作業だけを行う場合と、乾燥作業と輸送作
業を併行する場合において、ヒータユニットにおける加
熱容量の変更を速やかに行え、乾燥ホッパ内における粉
粒体の乾燥に過剰な熱量が付加されるといった不都合が
なくなり、粉粒体の乾燥が常時良好に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉粒体の乾燥装置の実施例を示す概略
説明図である。

【図２】図１に示す粉粒体の乾燥装置の全体側面説明図
である。

【図３】図２に示す冷却ユニットの一部破断説明図であ
る。

【図４】図２に示すヒータユニットの一部破断説明図で
ある。

【図５】（Ａ）はスター結線、（Ｂ）はデルタ結線を示
す説明図である。

【図６】図３に示す三方切替弁の側面説明図である。

【図７】図２に示す捕集ホッパの断面説明図である。

【図８】従来の粉粒体の乾燥装置を示す概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 乾燥ホッパ ２ 冷却ユニット ３ ヒータユニット ４ ブロワ ５ 捕集ホッパ １４ ヒートレスドライヤー（除湿器） ２１ 三方切替弁 ５１ 吸引ノズル Ｄ 乾燥ライン Ｔ 輸送ライン Ｍ 粉粒体材料（粉粒体）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F26B 17/00,21/00 F26B 23/06,25/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾燥ホッパ内の粉粒体をブロワおよびヒ
   ータユニットを経た乾燥空気によって乾燥すると共に該
   乾燥ホッパにおける使用済み排気を冷却ユニットによっ
   て冷却処理する乾燥工程と、前記乾燥ホッパに設けた捕
   集ホッパに前記ブロワの吸引空気流を作用して該捕集ホ
   ッパに接続された吸引ノズルによって粉粒体を前記乾燥
   ホッパへ供給する輸送工程を含み、前記乾燥工程は連続
   的に行うと共に、前記輸送工程は乾燥工程を行っている
   間に併行するようにしてなる粉粒体の乾燥方法であっ
   て、 前記輸送工程を行うときには、ヒータユニットにおける
   加熱々量を、乾燥工程だけを行うときと比較して変更す
   るようにしてなることを特徴とする粉粒体の乾燥方法。
2. 【請求項２】 輸送工程を行うときには、ヒータユニッ
   トにおけるヒータ結線はスター型とし、乾燥工程だけを
   行うときには、上記ヒータ結線はデルタ型とする請求項
   １に記載の粉粒体の乾燥方法。
3. 【請求項３】 ブロワ、ヒータユニット、乾燥ホッパお
   よび冷却ユニットを環状に接続した乾燥ラインが構成さ
   れると共に、粉粒体を吸引する吸引ノズル、乾燥ホッパ
   に設けた捕集ホッパ及びブロワの吸引側を直列状に接続
   した輸送ラインが構成され、前記乾燥ラインの乾燥ホッ
   パと冷却ユニットの間には三方切替弁が設けられ、該三
   方切替弁における接続端の１つは前記輸送ラインにおけ
   る捕集ホッパに接続されてなる粉粒体の乾燥装置であっ
   て、 前記ヒータユニットにはヒータをスター型結線とデルタ
   型結線に変換する結線変換器が設けられ、該結線変換器
   は前記三方切替弁の作動と連動するように構成されてな
   ることを特徴とする粉粒体の乾燥装置。