JP6713332B2 - 造粒冷却装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には、流動造粒法を改良した圧力スイング造粒法が記載されている。材料となる金属紛はワックス(パラフィン)と混合され、流動板の上に充填されて粉体層を形成する。
この粉体層に対し、上向きに圧縮空気を流して破砕する破砕工程、上向きに温風を吹き出して流動化する流動化工程、下向きに圧縮空気を流して圧密する圧密工程などの処理を行って造粒することが記載されている。
すなわち、フィルム状あるいは繊維状の熱可塑性合成樹脂材料を粉砕してフレーク状とした後、高速撹拌により発生する撹拌熱によって熱収縮させ、造粒する方法である。合成樹脂材料は、相互の摩擦熱によって表面が半ゲル化して丸められる。
しかしながら、ワックスをバインダーとするような場合に、造粒物が冷却途中で非常に壊れやすい状態となることがある。
ここで、前記排出部は、前記区画板の上側に位置する上部固定板と、前記区画板の下側に位置する下部固定板を備え、前記上部固定板が、前記区画板の一部のみを覆うように位置し、前記下部固定板が、前記造粒物を排出する開口を備えて前記区画板の全体を覆うように位置している構成とすることができる。
ここで、前記固定板及び前記羽根体が、上下に2組形成されている構成とすることができる。
ここで、前記排出部は、前記回転底板の上側に位置して前記回転底板の一部を覆うように位置する上部固定板と、前記回転底板から前記造粒物を掻き出す排出爪を備えている構成とすることができる。
すなわち、貯留部では、造粒物を静置状態に近い状態で冷却することができる。また、排出部では、造粒物の流れを一方向に移動する逐次移動とすることが可能であり、造粒物を逐次冷却することができる。
したがって、造粒物の性状や処理の状況に応じた最適の冷却方法を選定して行うことができる。
造粒冷却装置100は、細かい粒子を結合して大きな粒子を形成する造粒部200と、造粒部200で形成された造粒物の温度を下げる冷却部300を備えている。
容器211の上部には処理物を投入するための供給口218を備え、下部にはシリンダー291によって弁が開閉される排出口219を備えている。
処理物となる粉体及びバインダーなどの材料は、供給口218から投入されて、下羽根222及び上羽根223の回転によって撹拌される。
例えば、回転速度と時間の関係が定められ、途中で回転数を変えることが定められる。処理の途中で材料の一部が追加されることもある。必要に応じて、ジャケット212からの加熱又は冷却が行われる。
また、処理物の酸化を防ぐために、容器211の内部に、アルゴンや窒素などの不活性ガスを導入して処理を行うこともできる。このとき、不活性の雰囲気を保持するために、容器211の内部を加圧状態とすることもある。
本発明の造粒冷却装置100は、冷却部300を備えており、造粒部200で形成した造粒物を、ここで破壊させることなく冷却できることを特徴としている。
冷却部300について、具体的な構成例を幾つか説明する。
冷却部300は、逆円錐状の貯留槽351を備えて所定量の造粒物を貯留可能な貯留部350と、いわゆるロータリーバルブの形態に構成されて所定の速度で造粒物を排出可能な排出部360を備えている。
貯留部350における造粒物の貯留量は、造粒部200における1バッチ以上の量であることが好ましい。貯留槽351では、ジャケット352に冷却水などを流すことによって、造粒物を略静止状態で間接冷却することができる。
また、ジャケット352に加えて、貯留槽351の内部に冷却用のコイルなどを備えることにより、冷却能力を高めることもできる。
筒状の接続管371においては、造粒物は相互に混ざり合うことなく、下方に向かって一方向に逐次移動される。このため、ジャケット372に冷却水などを流すことにより、造粒物を逐次冷却することができる。
すなわち、接続管371内にある処理物の温度は、下に向かうほど低くなる。
したがって、回転軸381を一定速度で回転すると、略一定の速度で造粒物を排出することができる。
すなわち、貯留部350では、造粒物を静置状態に近い状態で冷却することができる。
また、排出部360では、造粒物の流れを一方向に移動する逐次移動とすることが可能であり、造粒物を逐次冷却することができる。
すなわち、温度が十分に低く、強度のある造粒物となっていることを確認して、筒状体361を通過できるようにし、排出口369から排出されるようにすることができる。
冷却部400は、竪型円筒状の貯留槽451を備えて所定量の造粒物を貯留可能な貯留部450と、竪型円筒状の筒状体461とともに形成されて、所定の速度で造粒物を排出可能な排出部460を備えている。
貯留部450における造粒物の貯留量は、造粒部200における1バッチ以上の量であることが好ましい。貯留槽451では、ジャケット452に冷却水などを流すことによって、造粒物を略静止状態で間接冷却することができる。
また、ジャケット452に加えて、貯留槽451の内部に冷却用のコイルなどを備えることにより、冷却能力を高めることもできる。
回転円盤485及び区画板482は、下部固定板466に近接して回転する。そして、区画板482は、筒状体461の下部の内周と回転円盤485の外周との間に形成されるリング状の空間を、周方向に区画して複数の区画室483を形成している。
造粒物を排出している区画室483は、その上部が上部固定板465によって覆われているので、排出中に造粒物が室内に流入することはない。そして、開口467を通過する間に、その区画室483は全ての造粒物を排出して空となる。
そして、区画室483内に充填された造粒物は、回転軸481の回転に伴って逐次移動されるとともに、筒状体461のジャケット462により逐次冷却される。すなわち、複数の区画室483に充填されて回転する処理物の温度は、開口467に近い(開口467に早く接近する)区画室483にあるものほど低くなる。
すなわち、貯留部450では、造粒物を静置状態に近い状態で冷却することができる。
また、排出部460では、造粒物の流れを一方向に移動する逐次移動とすることが可能であり、造粒物を逐次冷却することができる。
すなわち、温度が十分に低く、強度のある造粒物となっていることを確認して、筒状体461を通過するようにし、排出口469から排出されるようにすることができる。
冷却部500は、竪型円筒状の貯留槽551を備えて所定量の造粒物を貯留可能な貯留部550と、竪型円筒状の2つの筒状体(上部筒状体571及び下部筒状体561)とともに形成されて、所定の速度で造粒物を排出可能な排出部560を備えている。
貯留槽551の開放された下端には、上部筒状体571の開放された上端が接続され、相互に連通している。なお、後述するように、下部筒状体561は、内部の構造とともに省略することができる。
貯留部550における造粒物の貯留量は、造粒部200における1バッチ以上の量であることが好ましい。貯留槽551では、ジャケット552に冷却水などを流すことによって、造粒物を略静止状態で間接冷却することができる。
また、ジャケット552に加えて、貯留槽551の内部に冷却用のコイルなどを備えることにより、冷却能力を高めることもできる。
下部筒状体561は、ジャケット562を備えて内部を冷却することができる。また、下部筒状体561は、開口567を有する下部固定板566を備え、下部固定板566も冷却水によって冷却されるようになっている。
すなわち、回転軸581にロータリージョイント590を設け、冷却水入口591から冷却水を供給するとともに、冷却水出口592から使用された冷却水を排出することができる。冷却水は、回転軸581の内部から、下部羽根体582、上部羽根体583及び回転体588の内部に流通してこれらを冷却することができる。
下部固定板566の開口567は、下部筒状体561の周壁の近くに位置されている。また、下部羽根体582は、C−C矢視で示すような形状により、矢印の方向に回転すると、造粒物を中心から外周に向かって掻き寄せることができる。
すなわち、貯留部550では、造粒物を静置状態に近い状態で冷却することができる。
また、排出部560では、造粒物の流れを一方向に移動する逐次移動とすることが可能であり、造粒物を逐次冷却することができる。
すなわち、温度が十分に低く、強度のある造粒物となっていることを確認して、上部筒状体571及び下部筒状体561を通過するようにし、排出口569から排出されるようにすることができる。
冷却部600は、竪型円筒状の貯留槽651を備えて所定量の造粒物を貯留可能な貯留部650と、貯留槽651の内部に形成されて、所定の速度で造粒物を排出可能な排出部660を備えている。
貯留部650における造粒物の貯留量は、造粒部200における1バッチ以上の量であることが好ましい。貯留槽651では、ジャケット652に冷却水などを流すことによって、造粒物を略静止状態で間接冷却することができる。
また、ジャケット652に加えて、貯留槽651の内部に冷却用のコイルなどを備えることにより、冷却能力を高めることもできる。
回転円盤682は、その周囲にリング状をなす回転底板683を備えている。回転底板683は、筒状体661の内周と回転円盤682の外周との間に溝状の空間を形成して造粒物を保持することができる。
回転円盤682の上部には、羽根体685を有する回転体688が設けられている。
すなわち、回転軸681にロータリージョイント690を設け、冷却水入口691から冷却水を供給するとともに、冷却水出口692から使用された冷却水を排出することができる。冷却水は、回転軸681の内部から、回転円盤682及び回転体688の内部に流通してこれらを冷却することができる。
すなわち、貯留部650では、造粒物を静置状態に近い状態で冷却することができる。
また、排出部660では、造粒物の流れを一方向に移動する逐次移動とすることが可能であり、造粒物を逐次冷却することができる。
すなわち、温度が十分に低く、強度のある造粒物となっていることを確認して、筒状体661を通過するようにし、排出口669から排出されるようにすることができる。
200……造粒部
300……冷却部
350……貯留部
360……排出部
361……筒状体
381……回転軸
382……区画板
460……排出部
461……筒状体
465……上部固定板
466……下部固定板
467……開口
481……回転軸
482……区画板
560……排出部
561……下部筒状体
566……下部固定板
571……上部筒状体
576……上部固定板
581……回転軸
582……下部羽根体
583……上部羽根体
660……排出部
661……筒状体
665……上部固定板
666……排出爪
681……回転軸
682……回転円盤
683……回転底板
Claims (7)
- 細かい粒子を結合して大きな粒子を形成する造粒部と、前記造粒部で形成された造粒物の温度を下げる冷却部とを備える造粒冷却装置であって、
前記冷却部が、所定量の前記造粒物を貯蔵可能な貯留部と、所定の速度で前記造粒物を排出可能な排出部とを備え、
前記排出部が、竪型円筒状の筒状体と、前記筒状体内で回転する回転軸と、前記回転軸に固定され前記筒状体内を周方向に区画する複数の区画板とを備えていることを特徴とする造粒冷却装置。 - 前記排出部が、前記区画板の上側に位置する上部固定板と、前記区画板の下側に位置する下部固定板とを備え、
前記上部固定板が、前記区画板の一部のみを覆うように位置し、
前記下部固定板が、前記造粒物を排出する開口を備えて前記区画板の全体を覆うように位置していることを特徴とする請求項1に記載の造粒冷却装置。 - 細かい粒子を結合して大きな粒子を形成する造粒部と、前記造粒部で形成された造粒物の温度を下げる冷却部とを備える造粒冷却装置であって、
前記冷却部が、所定量の前記造粒物を貯蔵可能な貯留部と、所定の速度で前記造粒物を排出可能な排出部とを備え、
前記排出部が、竪型円筒状の筒状体と、前記筒状体内で回転する回転軸と、前記造粒物を載せる固定板と、前記回転軸に固定され前記固定板に載せられた前記造粒物を掻き寄せる羽根体とを備えていることを特徴とする造粒冷却装置。 - 前記固定板及び前記羽根体が、上下に2組形成されていることを特徴とする請求項3に記載の造粒冷却装置。
- 細かい粒子を結合して大きな粒子を形成する造粒部と、前記造粒部で形成された造粒物の温度を下げる冷却部とを備える造粒冷却装置であって、
前記冷却部が、所定量の前記造粒物を貯蔵可能な貯留部と、所定の速度で前記造粒物を排出可能な排出部とを備え、
前記排出部が、竪型円筒状の筒状体と、前記筒状体内で回転する回転軸と、前記回転軸に固定される回転円盤とを備え、前記回転円盤の周縁に、回転底板が形成されていることを特徴とする造粒冷却装置。 - 前記排出部が、前記回転底板の上側に位置して前記回転底板の一部を覆うように位置する上部固定板と、前記回転底板から前記造粒物を掻き出す排出爪とを備えていることを特徴とする請求項5に記載の造粒冷却装置。
- 前記造粒部が、撹拌造粒機であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の造粒冷却装置。
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