JP7072191B2 - Powder / granular material processing equipment and powder / granular material processing method - Google Patents
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本発明は、粉粒体処理装置および粉粒体処理方法に関する。詳細には、貯留槽へ供給した材料としての粉粒体を乾燥する処理を行うための装置および方法に関する。 The present invention relates to a powder or granular material processing apparatus and a powder or granular material processing method. More specifically, the present invention relates to an apparatus and a method for performing a treatment for drying powder or granular material as a material supplied to a storage tank.
従来、例えば樹脂ペレットのような粉粒体(粉体および/または粒体。以下、単に「粉粒体」と称する。)を、成形機のような後続の装置に投入する前に、予め乾燥させておくための処理を行う装置が知られている。この種の装置は、例えば特許文献1に開示されている。
Conventionally, powders and granules (powder and / or granules; hereinafter simply referred to as “powder and granules”) such as resin pellets are pre-dried before being charged into a subsequent device such as a molding machine. There are known devices that perform processing to keep them in place. This type of device is disclosed in, for example,
特許文献1に開示される乾燥装置(粉粒体処理装置)は、乾燥すべき材料を収容する乾燥ホッパ(1)と、当該乾燥ホッパ内に材料乾燥用の熱風を送り込む空気源(14)と、前記空気源から送気路(10)と乾燥ホッパを経て排気路(21)までの適所に設けた湿度センサ(D1,D2,・・・,D5)とを、備えている。特許文献1に記載の乾燥装置では、送気路に設けられた第1湿度センサ(D1)と、乾燥ホッパの材料出口(24)近傍に設けられた第2湿度センサ(D2)と、で検出された絶対湿度の差分を取り、この差分値に基づき、乾燥ホッパの材料出口近傍における含水率を算出している。また、特許文献1に記載の乾燥装置では、この乾燥ホッパの材料出口近傍における含水率の算出結果に基づいて、材料の充填量を調節する等の制御を行う、としている。
The drying device (powder / granular material processing device) disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載の乾燥装置の乾燥ホッパ内では、材料の熱風乾燥が行われているため、定常時は、湿度が非常に低い状態に保たれる。斯かる乾燥ホッパ内に、材料の供給時等に少しでも外気が流入すると、第2湿度センサ(D2)で検出される絶対湿度が大きな影響を受けてしまう。別の言い方をすれば、特許文献1に記載のような乾燥装置は、完全な密閉系ではないので、乾燥ホッパ外から流入する外気に含まれる水分や温度などの影響で、湿度センサの検出結果が大きく変動してしまう虞がある。そのため、材料の状態を正確に知ることが困難であり、改善の余地があった。
However, since the material is dried with hot air in the drying hopper of the drying apparatus described in
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その潜在的な目的は、貯留槽内の湿度、特に貯留槽からの排気の湿度および/またはその変化を正確に取得することができる粉粒体処理装置および粉粒体処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a potential object thereof is to accurately obtain the humidity in the storage tank, particularly the humidity of the exhaust from the storage tank and / or its change. It is an object of the present invention to provide a powder / granular material processing apparatus and a powder / granular material processing method capable of producing the same.
上記課題を解決するため、本願の第1発明は、貯留槽と、材料供給機構と、熱風送給機構と、排気湿度検出手段と、外気湿度検出手段と、制御部と、を備える粉粒体処理装置を提供する。前記貯留槽は、処理対象物としての粉粒体である材料を内部に貯留する。前記材料供給機構は、前記貯留槽へ材料を供給する。前記熱風送給機構は、前記貯留槽の中に熱風を供給する。前記排気湿度検出手段は、前記貯留槽から排出される気体の湿度を検出する。前記外気湿度検出手段は、前記貯留槽の外部の気体である外気の湿度を検出する。前記制御部は、前記排気湿度検出手段および前記外気湿度検出手段の検出結果を取得する。この制御部は、前記排気湿度検出手段の検出結果および排気風量に基づいて、前記貯留槽から排出される気体に含まれる水分含有量である排気水分含有量を求める。また、前記制御部は、前記外気湿度検出手段の検出結果および前記貯留槽への外気流入量に基づいて、前記貯留槽へ流入する外気の水分含有量である外気由来水分含有量を推定する。そして、前記制御部は、前記排気水分含有量から、前記外気由来水分含有量の寄与分を補正したものを、前記貯留槽からの水分量として求める。 In order to solve the above problems, the first invention of the present application comprises a storage tank, a material supply mechanism, a hot air supply mechanism, an exhaust humidity detecting means, an outside air humidity detecting means, and a control unit. Provides a processing device. The storage tank internally stores a material that is a powder or granular material as an object to be treated. The material supply mechanism supplies materials to the storage tank. The hot air feeding mechanism supplies hot air into the storage tank. The exhaust humidity detecting means detects the humidity of the gas discharged from the storage tank. The outside air humidity detecting means detects the humidity of the outside air, which is a gas outside the storage tank. The control unit acquires the detection results of the exhaust humidity detecting means and the outside air humidity detecting means. This control unit obtains the exhaust water content, which is the water content in the gas discharged from the storage tank, based on the detection result of the exhaust humidity detecting means and the exhaust air volume. Further, the control unit estimates the outside air-derived water content, which is the water content of the outside air flowing into the storage tank, based on the detection result of the outside air humidity detecting means and the outside air inflow amount into the storage tank. Then, the control unit obtains the exhaust water content corrected for the contribution of the outside air-derived water content as the water content from the storage tank.
本願の第2発明では、前記制御部は、求められた前記貯留槽からの水分量に基づいて、当該貯留槽で行った処理に起因して材料から除去された水分量である水分除去量を推定する。 In the second invention of the present application, the control unit determines the amount of water removed, which is the amount of water removed from the material due to the treatment performed in the storage tank, based on the obtained amount of water from the storage tank. presume.
本願の第3発明では、第1発明または第2発明に係る粉粒体処理装置において、前記材料供給機構は、供給管と、供給バルブとを有する。前記供給管は、下流側の端部が前記貯留槽に接続される。前記供給バルブは、前記供給管の中途部に設けられ、当該供給管内を閉塞可能である。 In the third invention of the present application, in the powder or granular material processing apparatus according to the first invention or the second invention, the material supply mechanism includes a supply pipe and a supply valve. The downstream end of the supply pipe is connected to the storage tank. The supply valve is provided in the middle of the supply pipe and can close the inside of the supply pipe.
本願の第4発明では、第3発明に係る粉粒体処理装置において、前記供給バルブは、前記供給管を介して前記貯留槽へ材料を供給する時は、一時的に、前記供給管内を開放した状態とする。 In the fourth invention of the present application, in the powder or granular material processing apparatus according to the third invention, the supply valve temporarily opens the inside of the supply pipe when the material is supplied to the storage tank through the supply pipe. It is in the state of being.
本願の第5発明では、第1発明から第4発明までのいずれか1つに係る粉粒体処理装置において、前記熱風送給機構は、前記貯留槽から排出された気体を加熱して前記貯留槽に再度送り込む気体循環路を有する。 In the fifth invention of the present application, in the powder or granular material processing apparatus according to any one of the first invention to the fourth invention, the hot air feeding mechanism heats the gas discharged from the storage tank and stores the gas. It has a gas circulation path that feeds the tank again.
本願の第6発明では、第1発明から第5発明までのいずれか1つに係る粉粒体処理装置において、前記貯留槽に供給される熱風の湿度を検出する熱風湿度検出手段を備える。 In the sixth invention of the present application, the powder or granular material processing apparatus according to any one of the first to fifth inventions includes a hot air humidity detecting means for detecting the humidity of the hot air supplied to the storage tank.
本願の第7発明では、第1発明から第6発明までのいずれか1つに係る粉粒体処理装置において、風量取得手段として、排気用風量計および熱風用風量計の少なくともいずれかを備える。前記排気用風量計は、前記貯留槽から排出される気体の流量を検出する。前記熱風用風量計は、前記貯留槽に供給される熱風の流量を検出する。そして、前記制御部は、前記排気用風量計の検出結果、および前記熱風用風量計の検出結果の少なくともいずれかに基づいて、前記貯留槽への外気の流入量である外気流入量を求める。また、前記制御部は、当該外気流入量と、前記外気湿度検出手段の検出結果と、に基づいて、前記外気由来水分含有量を求める。 In the seventh invention of the present application, in the powder or granular material processing apparatus according to any one of the first invention to the sixth invention, at least one of an exhaust air volume meter and a hot air volume meter is provided as an air volume acquisition means. The exhaust air flow meter detects the flow rate of the gas discharged from the storage tank. The hot air flow meter detects the flow rate of hot air supplied to the storage tank. Then, the control unit obtains the amount of outside air inflow, which is the amount of inflow of outside air into the storage tank, based on at least one of the detection result of the exhaust air flow meter and the detection result of the hot air air flow meter. Further, the control unit obtains the moisture content derived from the outside air based on the inflow amount of the outside air and the detection result of the outside air humidity detecting means.
本願の第8発明では、第1発明から第7発明までのいずれか1つに係る粉粒体処理装置において、前記排気湿度検出手段は、前記外気湿度検出手段を兼ねている。 In the eighth invention of the present application, in the powder or granular material processing apparatus according to any one of the first invention to the seventh invention, the exhaust humidity detecting means also serves as the outside air humidity detecting means.
本願の第9発明では、第1発明から第8発明までのいずれか1つに係る粉粒体処理装置において、前記制御部は、前記貯留槽からの水分量を計算した結果に応じて、前記貯留槽に供給される熱風の流量、前記貯留槽に供給される熱風の温度、および、前記貯留槽での材料の滞留時間、のうちの少なくともいずれかの調整を行う。 In the ninth invention of the present application, in the powder or granular material processing apparatus according to any one of the first invention to the eighth invention, the control unit is described according to the result of calculating the water content from the storage tank. At least one of the flow rate of the hot air supplied to the storage tank, the temperature of the hot air supplied to the storage tank, and the residence time of the material in the storage tank is adjusted.
本願の第10発明では、第5発明に係る粉粒体処理装置において、前記熱風送給機構は、水分吸着ユニットをさらに有する。この水分吸着ユニットは、前記気体循環路の中途部に設けられ、当該気体循環路内を通過する気体の水分を吸着する。そして、前記制御部は、前記貯留槽からの水分量を計算した結果に応じて、前記水分吸着ユニットが水分を吸着する効率を調整する。 In the tenth invention of the present application, in the powder or granular material processing apparatus according to the fifth invention, the hot air feeding mechanism further includes a moisture adsorption unit. This water adsorption unit is provided in the middle of the gas circulation path and adsorbs the moisture of the gas passing through the gas circulation path. Then, the control unit adjusts the efficiency of the water adsorption unit to adsorb water according to the result of calculating the amount of water from the storage tank.
本願の第11発明は、次のa)からg)までの工程を含む粉粒体処理方法を提供する。a)では、処理対象物としての粉粒体である材料を貯留槽の内部に貯留する。b)では、前記a)の後、前記貯留槽の中に熱風を供給する。c)では、前記b)の後、前記貯留槽から排出される気体の湿度を検出する。d)では、前記c)の検出結果および排気風量に基づいて、前記貯留槽から排出される気体に含まれる水分含有量である排気水分含有量を推定する。e)では、前記貯留槽の外部の気体である外気の湿度を検出する。f)前記e)の検出結果および前記貯留槽への外気流入量に基づいて、前記貯留槽へ流入する外気の水分含有量である外気由来水分含有量を推定する。g)では、前記排気水分含有量から、前記外気由来水分含有量の寄与分を補正したものを、前記貯留槽からの水分量として求める。 The eleventh invention of the present application provides a powder or granular material treatment method including the following steps a) to g). In a), the material which is a powder or granular material as an object to be treated is stored inside the storage tank. In b), after the a), hot air is supplied into the storage tank. In c), after the b), the humidity of the gas discharged from the storage tank is detected. In d), the exhaust water content, which is the water content in the gas discharged from the storage tank, is estimated based on the detection result of c) and the exhaust air volume. In e), the humidity of the outside air, which is a gas outside the storage tank, is detected. f) Based on the detection result of e) and the amount of outside air flowing into the storage tank, the outside air-derived water content, which is the water content of the outside air flowing into the storage tank, is estimated. In g), the amount obtained by correcting the contribution of the water content derived from the outside air from the exhaust water content is obtained as the water content from the storage tank.
本願の第1~第11発明によれば、貯留槽内の湿度、特に貯留槽からの排気の湿度および/またはその変化を正確に取得することができる、粉粒体処理装置および粉粒体処理方法が提供される。 According to the first to eleventh inventions of the present application, a powder / granular material processing apparatus and a powder / granular material treatment capable of accurately acquiring the humidity in the storage tank, particularly the humidity of the exhaust gas from the storage tank and / or its change thereof. The method is provided.
ここで、一般的に、粉粒体処理装置が完全な密閉系ではない限り、外気の湿度を無視したのでは、貯留槽内の湿度、特に貯留槽からの排気の湿度等を正確に知ることは困難である。この点、本願の第1発明によれば、外気の湿度を考慮して、貯留槽から排出される空気に含まれる水分量を計算するので、貯留槽からの水分量を精度よく求めることができる。 Here, in general, unless the powder / granular material processing device is a completely sealed system, if the humidity of the outside air is ignored, it is necessary to accurately know the humidity in the storage tank, particularly the humidity of the exhaust gas from the storage tank. It is difficult. In this regard, according to the first invention of the present application, since the amount of water contained in the air discharged from the storage tank is calculated in consideration of the humidity of the outside air, the amount of water from the storage tank can be accurately obtained. ..
特に、本願の第2発明によれば、外気の湿度を考慮に入れることにより、材料の乾燥状態を精度よく推定できる。 In particular, according to the second invention of the present application, the dry state of the material can be estimated accurately by taking the humidity of the outside air into consideration.
特に、本願の第3発明によれば、材料を貯留槽に供給する時や貯留槽内の気体を入れ替えたい時等の必要時以外は、供給バルブを閉塞状態とすることにより、貯留槽に流入する外気を少なく抑えることができる。よって、除去水分量を、より精度よく計算することができ、結果として、材料の乾燥状態を、より正確に把握することができる。 In particular, according to the third invention of the present application, the material flows into the storage tank by closing the supply valve except when it is necessary to supply the material to the storage tank or when it is necessary to replace the gas in the storage tank. It is possible to reduce the amount of outside air. Therefore, the amount of removed water can be calculated more accurately, and as a result, the dry state of the material can be grasped more accurately.
特に、本願の第4発明によれば、材料を貯留槽に供給する時以外の定常時は、供給バルブを閉塞状態とすることにより、貯留槽に流入する外気をより一層少なく抑えることができる。結果として、材料の乾燥状態を、より正確に知ることができる。 In particular, according to the fourth invention of the present application, the outside air flowing into the storage tank can be further suppressed by closing the supply valve in the steady state other than when the material is supplied to the storage tank. As a result, the dry state of the material can be known more accurately.
特に、本願の第5発明によれば、気体循環路の中途部に設けられた各機器(ブロワ等)の動作状況を考慮に入れることにより、貯留槽に供給される熱風の水分含有量である熱風由来水分含有量を精度よく推定することができる。この熱風由来水分含有量も考慮すれば、材料の乾燥状態を、より正確に知ることができる。 In particular, according to the fifth invention of the present application, it is the water content of the hot air supplied to the storage tank by taking into consideration the operating state of each device (blower, etc.) provided in the middle of the gas circulation path. The water content derived from hot air can be estimated accurately. If the water content derived from the hot air is also taken into consideration, the dry state of the material can be known more accurately.
特に、本願の第6発明によれば、熱風湿度検出手段の検出結果より、貯留槽に供給される熱風の水分含有量を、実測値に基づいて得ることができる。よって、貯留槽で行った処理に起因して材料から除去された水分量である除去水分量を、より現実に即して求めることができる。結果として、材料の乾燥状態を、より正確に知ることができる。 In particular, according to the sixth invention of the present application, the water content of the hot air supplied to the storage tank can be obtained based on the measured value from the detection result of the hot air humidity detecting means. Therefore, the amount of removed water, which is the amount of water removed from the material due to the treatment performed in the storage tank, can be obtained more realistically. As a result, the dry state of the material can be known more accurately.
特に、本願の第7発明によれば、外気流入量を、風量計の検出結果を用いて計算により求めることが可能となる。また、計算した外気流入量を考慮に入れて、外気由来水分含有量を求めることが可能となる。その結果、材料の乾燥状態をより現実に即して知ることができる。 In particular, according to the seventh invention of the present application, the amount of inflow of outside air can be calculated by using the detection result of the air flow meter. In addition, it is possible to obtain the water content derived from the outside air in consideration of the calculated outside air inflow amount. As a result, the dry state of the material can be known more realistically.
特に、本願の第8発明によれば、例えば、排気湿度検出手段の上流側に設けられる切替弁を切り替えることにより、排気湿度検出手段を、外気の湿度を検出するための検出手段としても利用することが可能となる。よって、湿度検出手段の数を削減することができ、粉粒体処理装置の製造コストを抑えることができる。 In particular, according to the eighth invention of the present application, the exhaust humidity detecting means is also used as a detecting means for detecting the humidity of the outside air, for example, by switching the switching valve provided on the upstream side of the exhaust humidity detecting means. It becomes possible. Therefore, the number of humidity detecting means can be reduced, and the manufacturing cost of the powder or granular material processing apparatus can be suppressed.
特に、本願の第9発明によれば、貯留槽からの水分量の計算結果に応じて、貯留槽で行われる乾燥処理の進行を促進もしくは抑制したり、または、材料に対して乾燥処理を行う処理時間を延長もしくは短縮したりすることができる。その結果、材料の乾燥処理を良好に行うことができる。 In particular, according to the ninth invention of the present application, the progress of the drying treatment performed in the storage tank is promoted or suppressed, or the material is dried according to the calculation result of the water content from the storage tank. The processing time can be extended or shortened. As a result, the material can be satisfactorily dried.
特に、本願の第10発明によれば、水分吸着ユニットを有する粉粒体処理装置において、材料の乾燥状態を正確に把握して、その乾燥状態に応じて、水分吸着ユニットでの水分の吸着効率を増減することができる。その結果、材料を所望の水分含有率となるように乾燥処理を行うことが容易となる。 In particular, according to the tenth invention of the present application, in the powder or granular material processing apparatus having a moisture adsorption unit, the dry state of the material is accurately grasped, and the moisture adsorption efficiency in the moisture adsorption unit is determined according to the dry state. Can be increased or decreased. As a result, it becomes easy to dry the material so as to have a desired water content.
本願の第11発明によれば、外気の湿度を考慮して、貯留槽からの水分量を計算することができる。その結果、材料の乾燥状態を精度よく推定でき、材料を所望の水分含有率となるように乾燥処理を行うことが容易となる。また、過剰に処理を行ってしまう虞を無くすことができるので、材料の熱による劣化を防止できるし、省エネにも貢献できる。 According to the eleventh invention of the present application, the amount of water from the storage tank can be calculated in consideration of the humidity of the outside air. As a result, the dry state of the material can be estimated accurately, and the material can be easily dried so as to have a desired water content. In addition, since it is possible to eliminate the risk of excessive processing, it is possible to prevent deterioration of the material due to heat and contribute to energy saving.
以下では、本発明の例示的な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<1.第1実施形態>
<1-1.粉粒体処理装置の全体的な構成>
本実施形態に係る粉粒体処理装置1は、粉粒体(材料)としての樹脂ペレットを、後続の成形機に投入する前に、予め乾燥させておくための処理を行う装置である。図1は、粉粒体処理装置1の構成を概略的に示している。図1に示すように、本実施形態の粉粒体処理装置1は、貯留槽10と、材料供給機構20と、熱風送給機構30と、制御部90とを備える。なお、後続の成形機は、例えば樹脂を成形するための射出成形機とされるが、これに限るものではなく、押出成形機やブロー成形機、圧縮成形機などの他の加工機器であってもよい。
<1. First Embodiment>
<1-1. Overall configuration of powder or granular material processing equipment>
The powder or granular
貯留槽10は、処理対象物である乾燥前の樹脂ペレット9を内部に貯留する容器である。貯留槽10は、略円筒状の側壁部11と、側壁部11の下端から下方に向かうにつれて徐々に収束する漏斗状の底部12と、側壁部11の上端を閉塞する天板部13とを有する。貯留槽10の内部には、樹脂ペレット9を貯留して加熱乾燥させるための空間が、設けられている。貯留槽10の天板部13の上には、後述する供給ホッパ21が設置されている。貯留槽10の底部12の下端部には、処理後の粉粒体を気力搬送により外部へ輸送(排出)するための機構(図示省略)が接続されている。なお、貯留槽10は、工場の床面等に設置されるものとしてもよいし、あるいは成形機の材料投入部上に設置されるものとしてもよい。
The
材料供給機構20は、貯留槽10に乾燥前の樹脂ペレット9を供給する機構である。本実施形態の材料供給機構20は、供給ホッパ21と、管状の供給管22と、供給バルブ23と、タンク24と、輸送ブロワ27と、を有する。
The
供給ホッパ21は、貯留槽10への樹脂ペレット9の供給前に、樹脂ペレット9を一時的に収容する容器である。供給ホッパ21は、貯留槽10の天板部13に設けられた、開閉可能な投入口25を介して、貯留槽10と接続されている。
The
供給管22は、供給ホッパ21と、乾燥前の樹脂ペレット9が収容されたタンク24と、を接続する一続きの配管である。供給管22の上流側の端部は、タンク24に接続される。供給管22の下流側の端部は、供給ホッパ21の側壁部に接続される。
The
供給バルブ23は、電磁式のバルブであり、供給管22内の流路を塞いだ閉塞状態、および当該流路を開いた開放状態、の間で切替え可能である。供給バルブ23を開放状態にしたとき、タンク24と供給ホッパ21とが連通されて、タンク24内の樹脂ペレット9を供給ホッパ21へと供給することが可能となる。この状態で、図1に示す輸送ブロワ27を駆動させることにより、タンク24内の樹脂ペレット9が供給管22を経由して供給ホッパ21へと、気力搬送される。一方、供給バルブ23を閉塞状態にしたとき、供給ホッパ21内は概ね気密な状態が保たれる。したがって、供給バルブ23に加えて貯留槽10の底部12の下端部も閉塞状態としている間は、貯留槽10は、外気に対して略遮断されている。
The
なお、供給バルブ23は電磁式のバルブに限定されず、空圧駆動のものであってもよく、他の駆動方式のものであってもよい。また、バルブの形状もボールバルブやゲート式など、他の方式のものであってもよい。
The
熱風送給機構30は、貯留槽10に加熱された気体である熱風を送給する機構である。特に、本実施形態の熱風送給機構30は、貯留槽10から排出された気体を、加熱して貯留槽10に再度送り込む。別の言い方をすれば、熱風送給機構30は、貯留槽10からの排気を、熱風に変換して再び貯留槽10へと、循環させる。熱風送給機構30は、気体循環路31と、フィルタ32と、冷却器33と、乾燥ブロワ34と、水分吸着ユニット35と、加熱器36とを有する。
The hot
気体循環路31は、貯留槽10から排出された気体を再び貯留槽10へと戻して循環させる、一続きの配管である。図1に示すように、気体循環路31の上流側の端部は、貯留槽10の側壁部11の上部に接続されている。また、気体循環路31の下流側の端部は、貯留槽10の底部12の内側に開口している。気体循環路31の経路途中に、フィルタ32と、冷却器33と、乾燥ブロワ34と、水分吸着ユニット35と、加熱器36とが、上流側から下流側に向かってこの順に設けられている。
The
乾燥ブロワ34は、例えば複数の羽根を有する公知の構成のものである。乾燥ブロワ34は、複数の羽根が回転することにより、貯留槽10の気体を気体循環路31の上流側の端部から吸い込み、下流側の端部へと流す気流を発生させる。
The
フィルタ32は、貯留槽10から気体循環路31へ吸い込まれた微細な粉塵を捕集する。これにより、下流側の機器に微細な粉塵が取り込まれてしまうことが阻止される。
The
冷却器33は、貯留槽10から気体循環路31へ吸い込まれた気体を、例えば熱交換等の公知の方法によって冷却する。冷却器33で気体が冷却されることで、気体から水分を除去しやすい状態となる。
The cooler 33 cools the gas sucked from the
水分吸着ユニット35は、冷却器33で冷却された後の気体に含まれる水分を、吸着する装置である。水分吸着ユニット35としては、公知の様々な方式のものを採用し得るが、例えばハニカム形状のセラミック体を用いることにしてもよい。その場合、このセラミック体は、水分を吸着する性質を有するゼオライト等を含んでいるものとすればよい。
The
加熱器36は、水分が水分吸着ユニット35に吸着されて除湿された後の気体を、例えば電熱ヒータ等の公知の方法によって加熱する。気体循環路31内の経路を通過して加熱器36に到達した気体は、当該加熱器36で加熱されることにより、熱風となる。そして、この熱風は、気体循環路31の下流側の端部に設けられた吹出口46から貯留槽10の内部へと吹き出される。吹出口46は、定常時においては貯留槽10内に堆積した樹脂ペレット9で埋もれる高さの位置に、配置される。
The
以上のような構成の粉粒体処理装置1において、貯留槽10に貯留された樹脂ペレット9は、この樹脂ペレット9が堆積する層の内部に熱風が送り込まれることにより、乾燥される。即ち、樹脂ペレット9が含んでいた水分が、乾いた熱風へと受け渡されて、貯留槽10内の気体が相対的に多くの水分を含んだ状態となる。この多くの水分を含んだ気体は、乾燥ブロワ34により生じる気流に乗って、気体循環路31内を上流側から下流側に向かって通過し、その間に除湿され、再び熱風となって貯留槽10に送り込まれる。このような気体の循環によって、貯留槽10内で樹脂ペレット9の乾燥処理が進行する。
In the powder or granular
乾燥処理が終了したら、あるいは成形機等の後続の装置から材料の要求があったら、乾燥後の樹脂ペレット9が後続の装置へと供給される。これに伴い、貯留槽10内の樹脂ペレット9の堆積量が所定のレベル未満になると、上述の供給バルブ23が一時的に開放状態とされて、輸送ブロワ27が動作することにより、タンク24から供給ホッパ21へ、樹脂ペレット9が気力輸送される。その後、投入口25が開放状態とされて、次の乾燥前の樹脂ペレット9が貯留槽10内に充填される。
When the drying process is completed, or when a material is requested from a subsequent device such as a molding machine, the dried
ここで、従来、貯留槽の上流側と、当該貯留槽の内部または貯留槽の下流側と、で絶対湿度を計測し、これらの差分値を得ることにより、貯留槽内の材料の水分量を推定する方法が考案されていた。これは、貯留槽内での加熱乾燥により気体に放出された材料の水分量が、上記の差分値として算出できる、という考えに基づくものである。しかしながら、実際には、粉粒体処理装置は完全な密閉系ではないため、例えば貯留槽への材料の供給時等に、貯留槽内に外気が流入することがあった。特に、貯留槽が、内部で乾燥処理を行うために用いられる場合、定常時においては、貯留槽内は外気と比べて著しく湿度が低い状態になっているため、少しでも外気が流入すると、貯留槽内の気体の水分含有量が大きな影響を受けてしまう。そのため、外気の水分含有量を考慮に入れずには、材料の状態を正確に把握することは困難であった。 Here, conventionally, the absolute humidity is measured at the upstream side of the storage tank and the inside of the storage tank or the downstream side of the storage tank, and the difference value between them is obtained to determine the water content of the material in the storage tank. A method of estimation was devised. This is based on the idea that the water content of the material released into the gas by heating and drying in the storage tank can be calculated as the above difference value. However, in reality, since the powder or granular material processing device is not a completely sealed system, outside air may flow into the storage tank, for example, when the material is supplied to the storage tank. In particular, when the storage tank is used for internal drying treatment, the humidity inside the storage tank is significantly lower than that of the outside air in the normal state, so if even a small amount of outside air flows in, it will be stored. The water content of the gas in the tank is greatly affected. Therefore, it was difficult to accurately grasp the state of the material without taking into consideration the water content of the outside air.
<1-2.本実施形態に特有の構成>
この点、本実施形態に係る粉粒体処理装置1は、材料の乾燥状態を正確に把握できるようにするための種々の構成を備えている。具体的には、粉粒体処理装置1は、材料供給機構20に、上述の供給バルブ23を備えている。この供給バルブ23は、閉塞状態としたときに、とりわけ高い気密性を発揮するようになっている。
<1-2. Configuration peculiar to this embodiment>
In this respect, the powder or granular
さらに、本実施形態の粉粒体処理装置1は、湿度センサ40と、排気用風量計70と、熱風用風量計80とを備えている。以下では、これらの各部の構成について、説明する。
Further, the powder or granular
図1に示す湿度センサ40は、「排気湿度検出手段」の実施の一形態である。また、本実施形態に係る湿度センサ40は、「外気湿度検出手段」の実施の一形態も兼ねている。湿度センサ40は、管状の分岐路41の経路途中に設けられる。分岐路41の上流側の端部は、気体循環路31の経路途中の、フィルタ32よりも上流側の位置P1に接続される。分岐路41の下流側の端部は、気体循環路31の経路途中の、冷却器33と乾燥ブロワ34との間の位置P2に接続される。別の言い方をすれば、分岐路41は、気体循環路31の経路の上流側の位置P1から分岐し、それよりも下流側の位置P2で、再び気体循環路31に合流する。なお、分岐路41の端部が接続される位置P1は上述した位置に限定されず、貯留槽10からの排気の一部を取り出すことができれば他の位置であってもよい。
The
分岐路41の経路途中の、湿度センサ40よりも上流側の位置には、三方切替弁42が設けられている。三方切替弁42は、気体循環路31の位置P1よりも上流側の流路と湿度センサ40の流路とが連通する第1状態と、外部空間と湿度センサ40の流路とが連通する第2状態との間で、切り替え可能である。この三方切替弁42は、電気的に切り替えられる。なお、分岐路41の流路面積は、気体循環路31の流路面積に比べて十分に小さい。したがって、貯留槽10からの粉塵が分岐路41に入り込む虞が非常に少ない。
A three-
湿度センサ40は、その流路内を通過する気体に、単位体積当たりにどれだけの質量の水が含まれているか(湿度)を検出することが可能な、公知の構成の計器である。具体的には、湿度センサ40は静電容量式の湿度センサとしてもよく、あるいは他の方式の湿度センサとしてもよい。また、湿度センサ40を、露点等の湿度に変換可能な物性値を測定する測定器としてもよい。三方切替弁42を、上述した第1状態にしたとき、湿度センサ40は、貯留槽10から排出される気体の湿度を検出する。すなわち、この時は湿度センサ40が「排気湿度検出手段」として機能する。一方、三方切替弁42を、上述した第2状態にしたとき、湿度センサ40は、貯留槽10の外部の気体である外気の湿度を検出する。すなわち、この時は湿度センサ40が「外気湿度検出手段」として機能する。
The
排気用風量計70は、その流路内を通過する気体の流量を検出することが可能な、公知の構成の計器である。排気用風量計70は、気体の流通経路において貯留槽10のすぐ下流側に設けられる。これにより、排気用風量計70は、貯留槽10から排出される気体の流量を検出する。排気用風量計70は、例えばベンチュリ管のような管径が異なる管路の差圧を求めることにより流量を測定するものとされるが、他の流量測定方式の測定器であってもよい。また、熱線式のような方式の風速計を用いて管路の風速を測定し、測定された風速を流量に変換するものであってもよい。なお、排気用風量計70の位置は図1に示した位置には限定されず、他の位置であってもよく、例えば位置P1よりも上流側にあってもよい。
The exhaust
熱風用風量計80は、その流路内を通過する気体の流量を検出することが可能な、公知の構成の計器である。熱風用風量計80は、気体の流通経路において貯留槽10の上流側に設けられる。より具体的には、熱風用風量計80は、気体循環路31の経路途中の、水分吸着ユニット35と加熱器36との間に設けられる。これにより、熱風用風量計80は、貯留槽10に供給される熱風の流量を検出する。熱風用風量計80にも排気用風量計70と同様にベンチュリ管を利用したものをはじめ種々の流量計を採用することが可能である。また、流量計のみならず風速計を用いてもよい。また、熱風用風量計80の位置は貯留槽10に入る空気の風量が測定できれば図1に示す位置には限定されず、他の位置であってもよく、例えば加熱器36の下流側であってもよい。
The hot
なお、図示はしていないが、本実施形態の粉粒体処理装置1は、水分吸着ユニット35の水分の吸着能力を再生するために用いられる再生ヒータや、再生ブロワを備えている。この再生ブロワは、気体循環路31とは独立した再生ラインを通じ、再生ヒータで加熱した外気を通過させることにより水分吸着ユニット35の水分を除去する。
Although not shown, the powder or granular
<1-3.粉粒体処理装置の電気的な構成>
以下では、本実施形態に係る粉粒体処理装置1の制御系の構成について、図2を参照して簡単に説明する。図2では、粉粒体処理装置1の各部の電気的な構成を、ブロック図で示している。
<1-3. Electrical configuration of powder or granular material processing equipment>
Hereinafter, the configuration of the control system of the powder or granular
図1および図2に示す制御部90は、粉粒体処理装置1の各部を動作制御するための手段である。図2に示すように、制御部90は、供給バルブ23、冷却器33、乾燥ブロワ34、水分吸着ユニット35、加熱器36、湿度センサ(湿度検出手段)40、排気用風量計70、および熱風用風量計80等と、それぞれ電気的に接続されている。制御部90は、CPU等の演算処理部やメモリを有するコンピュータにより構成されていてもよく、あるいは、電子回路により構成されていてもよい。制御部90は、予め設定されたプログラムや外部からの入力信号に基づき、上記の各部を動作制御する。すなわち、上記のハードウェアとソフトウェアとが協働することにより、粉粒体処理装置1の各部が機能する。これにより、粉粒体処理装置1における樹脂ペレット9の処理が進行する。
The
また、制御部90は、樹脂ペレット9の処理を好適に行えるようにするために、貯留槽10からの排気の湿度を正確に取得するための処理を行うとともに、貯留槽10に貯留される樹脂ペレット9の水分含有量を推定する計算を行う。そのための手がかりとして、制御部90は、貯留槽10で行った乾燥処理に起因して樹脂ペレット9から除去された水分量である除去水分量(以下、単に「除去水分量」と称する。)を求めるための演算をする。
Further, the
<1-4.除去水分量を求めるための演算処理>
以下では、除去水分量W4を求めるために、制御部90が行う演算処理の流れについて、図3を参照して説明する。図3は、除去水分量W4を求めるために制御部90が行う処理を示すフローチャートである。
<1-4. Arithmetic processing to determine the amount of removed water>
Hereinafter, the flow of the arithmetic processing performed by the
まず初めに、制御部90は、供給バルブ23を開放状態とし、輸送ブロワ27を動作させる。これにより、タンク24内の未乾燥の樹脂ペレット9が、供給ホッパ21へと送られる。その後、輸送ブロワ27が停止すると投入口25が開き、供給ホッパ21内の樹脂ペレット9が一括で貯留槽10の内部へと供給される(ステップS101)。ここでは投入口25の開閉は輸送時の負圧により閉鎖する自動ダンパによるものとされるが、他の方式の弁であってもよい。例えば、ボールバルブやスライドゲートのようなものであってもよく、輸送完了に連動して電動あるいは空圧により開閉する方式のものであってもよい。
First, the
続いて、制御部90は、乾燥ブロワ34の駆動を開始させるとともに、気体循環路31の経路上の加熱器36等の各機器についても駆動を開始する。これにより、貯留槽10の内部に熱風が供給され始める(ステップS102)。これにより、貯留槽10内で樹脂ペレット9の加熱乾燥が開始される。
Subsequently, the
なお、工程の順番を変えて乾燥ブロワ34の運転をステップS101より以前に行ってもよい。この場合、予備乾燥運転として材料を投入する前に貯留槽10内に残留する余分な水分を除去し、貯留槽10を予備加熱することで乾燥時の昇温に時間を掛けずに済むことができる。
The operation of the drying
続いて、制御部90は、湿度センサ40が「外気湿度検出手段」として機能する状態にして、外気の湿度H2を取得する。また、外気の湿度H2を取得し終えたら、制御部90は、三方切替弁42を切り替えることで、湿度センサ40が「排気湿度検出手段」として機能する状態にして、今度は貯留槽10から排出される気体の湿度である排気の湿度H1を取得する(ステップS103)。その後も、制御部90は、三方切替弁42を適宜に切り替えることにより、排気の湿度H1および外気の湿度H2の取得を定期的にまたは不定期に繰り返す。具体的には、3時間に1度のタイミングで、外気の湿度H2を取得し、それ以外の期間においては、3時間よりも小刻みの時間間隔(例えば、1~600秒おきなど)で、排気の湿度H1を取得する。なお、外気の湿度H2を取得する時間間隔は3時間には限定されず、これよりも短い間隔あるいは長い間隔を適宜選ぶことができる。
Subsequently, the
続いて、制御部90は、直近で取得した排気の湿度H1に基づいて、貯留槽10から排出される気体に含まれる水分含有量である排気水分含有量(以下、単に「排気水分含有量」と称する。)W1を、計算により推定する(ステップS104)。より詳細には、単位時間あたりに貯留槽10から排出される気体の全量(排気風量)に対して含まれる水分量の推定値を、計算により求める。この際、制御部90は、排気用風量計70で検出された気体の流量を取得して、上記の計算を行う。なお、このとき排気の圧力や温度も別途取得しておき、計算時に参照する。その際、圧力や温度はセンサ等から実測してもよく、あるいは、機器仕様値から得た値や予備テストの結果等から得た値を記憶しておき、用いてもよい。
Subsequently, the
ステップS104と並行して、またはそれと前後して、制御部90は、現在の熱風送給機構30の稼働状況に基づいて、貯留槽10に供給される熱風の水分含有量(以下、単に「熱風由来水分含有量」と称する。)W3を、計算により推定する(ステップS105)。詳細には、制御部90は、熱風用風量計80で検出された気体の流量を取得して、単位時間あたりに貯留槽10に供給される熱風の全量(体積)を求める。また、制御部90は、冷却器33の冷却条件、水分吸着ユニット35の吸着効率、加熱器36の加熱条件等を総合的に考慮して、単位時間あたりに貯留槽10に供給される熱風の全量に対して含まれる水分量の推定値を、計算または事前テストなどにより求める。言い換えると、粉粒体処理装置1の特性値として供給する熱風の湿度または水分を取得しておく。したがって、供給される熱風に対して湿度検出手段を設けることなく湿度を推定することができる。
In parallel with or before and after step S104, the
ステップS104およびステップS105の後、制御部90は、直近で取得した外気の湿度H2に基づいて、貯留槽10へ流入する外気の水分含有量である外気由来水分含有量(以下、単に「外気由来水分含有量」と称する。)W2を、計算により推定する(ステップS106)。具体的には、ステップS104で求めた、単位時間あたりに貯留槽10から排出される気体の全量から、ステップS105で求めた、単位時間あたりに貯留槽10に供給される熱風の全量の寄与分を補正したものを、単位時間あたりに貯留槽10に流入する外気の全量(体積)の推定値として演算する。これと外気の湿度H2に基づいて、制御部90は、外気由来水分含有量W2を求める。なお、貯留槽10への材料補給を行う輸送時には多量の外気が材料に伴って貯留槽10内に流入するため、輸送終了から、輸送による外気流入の影響が無視できるほど小さくなるまでの一定時間は計算から除外して、安定期間にのみ外気由来水分含有量W2を求めることとしてもよい。
After step S104 and step S105, the
続いて、ステップS107において制御部90は、排気水分含有量W1から、熱風由来水分含有量W3および外気由来水分含有量W2の寄与分を補正したものを、除去水分量W4として、求める(例えば、外気からの水分が排気に付加されている場合には、W4=W1-W2-W3)。これにより、外気の水分含有量を考慮に入れて、除去水分量W4を計算することができる。
Subsequently, in step S107, the
ステップS107で計算された除去水分量W4は、制御部90のメモリ等に記憶される(ステップS108)。この除去水分量W4の情報は、適時に読み出されて、種々の制御や計算に利用される。この点に関しては、後に詳述する。
The removed water content W4 calculated in step S107 is stored in the memory of the
ステップS108の後、ステップS103に戻り、直近で取得した湿度H1,H2の実測値を用いての、除去水分量W4の演算が繰り返される(ステップS103~ステップS107)。これにより、除去水分量W4が定期的にまたは不定期に更新される(ステップS108)。 After step S108, the process returns to step S103, and the calculation of the removed water content W4 is repeated using the measured values of the humiditys H1 and H2 acquired most recently (steps S103 to S107). As a result, the removed water content W4 is updated periodically or irregularly (step S108).
<1-5.除去水分量の計算結果の利用>
本実施形態の粉粒体処理装置1では、除去水分量W4の計算結果を踏まえて、種々の制御や計算が行われる。別の言い方をすれば、除去水分量W4の計算結果が、その後の乾燥処理の制御等にフィードバックされる。
<1-5. Use of the calculation result of the amount of removed water>
In the powder or granular
具体的には、制御部90は、例えば、除去水分量W4の計算結果と、貯留槽10に供給した樹脂ペレット9の初期状態(水分含有量、初期体積等)とを踏まえて、貯留槽10内の樹脂ペレット9の現在の乾燥状態を推定する。この推定結果は、その後の種々の制御にフィードバックされるものとしてもよい。
Specifically, the
制御部90は、除去水分量W4の計算結果に応じて、乾燥ブロワ34の稼働状態を変更してもよい。具体的には、除去水分量W4に基づいて、貯留槽10内の樹脂ペレット9が過乾燥になっていると判断される場合には、貯留槽10への熱風の送給量(流量)が少なくなるように、乾燥ブロワ34の駆動状態を調整することができる。一方、除去水分量W4に基づいて、貯留槽10内の樹脂ペレット9の乾燥が不十分であると判断される場合には、貯留槽10への熱風の送給量が多くなるように、乾燥ブロワ34の駆動状態を調整してもよい。
The
乾燥ブロワ34の稼働状態の変更に加えてまたはこれに代えて、制御部90は、除去水分量W4の計算結果に応じて、冷却器33および加熱器36の少なくともいずれかの稼働状態を変更するものとしてもよい。具体的には、除去水分量W4に基づいて、貯留槽10内の樹脂ペレット9が過乾燥となっていると判断される場合には、貯留槽10に送給される熱風の温度が低くなるように、加熱器36の駆動状態を変更する。一方、除去水分量W4に基づいて、貯留槽10内の樹脂ペレット9の乾燥が不十分であると判断される場合には、貯留槽10に送給される熱風の温度が高くなるように、加熱器36の駆動状態を変更する。
In addition to or instead of changing the operating state of the drying
乾燥ブロワ34の稼働状態の変更、ならびに冷却器33および加熱器36の稼働状態の変更に加えてまたはこれらに代えて、制御部90は、貯留槽10での樹脂ペレット9の滞留時間を変更するものとしてもよい。具体的には、除去水分量W4に基づいて、貯留槽10内の樹脂ペレット9が過乾燥となる傾向がみられる場合には、貯留槽10での樹脂ペレット9の滞留時間を、現在よりも短縮する。一方、除去水分量W4に基づいて、貯留槽10内の樹脂ペレット9の乾燥が十分に進行していない傾向がみられる場合には、貯留槽10での樹脂ペレット9の滞留時間を、現在よりも延長する。
In addition to, or in lieu of, changing the operating state of the drying
あるいは、制御部90は、除去水分量W4の計算結果に応じて、水分吸着ユニット35が水分を吸着する効率を調整するものとしてもよい。具体的には、ハニカム形状のセラミック体に含まれるゼオライトの再生率を調整するものとしてもよい。すなわち、樹脂ペレット9が過乾燥となる傾向がみられる場合には、水分吸着ユニット35の水分の吸着効率を減少させ、樹脂ペレット9の乾燥が不十分な傾向がみられる場合には、水分吸着ユニット35の水分の吸着効率を増加させる。具体的には、水分吸着ユニット35に対する再生温度、再生ブロワの風量または水分吸着ユニット35の回転数を増減することで調整できる。
Alternatively, the
なお、水分量の推定をした結果、必ずしも上記のような運転変更を行わなくてもよく、検出結果を記録しておくだけでもよい。あるいは、安全運転を示す基準値を予め有しておき、そこから一定値以上検出結果が乖離した場合に何らかの異常を示すものとして警報を発する動作を行ってもよい。例えば、湿度が基準値よりも高い状態で推移していることを検知した場合に乾燥ブロワ34や水分吸着ユニット35や加熱器36が正常に動作しているか否か診断したり、設定条件と異なる種類の材料が間違って投入されたか否かなどの診断を行ってエラーメッセージや警報を発したりしてもよい。これらの一連の報告は操作盤面に表示してもよく、通信機能を通じて遠隔の端末に報告することも可能である。
As a result of estimating the water content, it is not always necessary to make the above-mentioned operation change, and the detection result may be simply recorded. Alternatively, an operation may be performed in which a reference value indicating safe driving is provided in advance and an alarm is issued as indicating some abnormality when the detection result deviates from the reference value by a certain value or more. For example, when it is detected that the humidity is higher than the reference value, it is diagnosed whether the drying
以上に示したように、本実施形態の粉粒体処理装置1は、貯留槽10と、材料供給機構20と、熱風送給機構30と、「排気湿度検出手段」としても「外気湿度検出手段」としても機能する湿度センサ40と、制御部90と、を備える。制御部90は、湿度センサ40の検出結果に基づいて、排気水分含有量W1、および外気由来水分含有量W2を求める。また、制御部90は、熱風由来水分含有量W3を推定する。そして、制御部90は、例えば(W1-W2-W3)の値を、除去水分量W4として求める。これにより、外気の湿度を考慮して、樹脂ペレット9からの除去水分量を計算できる。したがって、樹脂ペレット9の乾燥状態を精度よく判断できる。
As shown above, the powder or granular
また、本実施形態の粉粒体処理装置1の材料供給機構20は、供給バルブ23を有する。この供給バルブ23は、供給管22を介して貯留槽10へ材料を供給する時は、一時的に、供給管22内を開放した状態とする。これにより、樹脂ペレット9を貯留槽10に供給する時や貯留槽10内の気体を入れ替えたい時等の必要時以外は、供給バルブ23を閉塞状態とすることにより、貯留槽10に流入する外気を少なく抑えることができる。よって、除去水分量W4を、より精度よく計算することができ、結果として、樹脂ペレット9の乾燥状態を、より正確に把握することができる。
Further, the
また、本実施形態の粉粒体処理装置1の熱風送給機構30は、気体循環路31に設けられた各センサから、温度、湿度、風量等の情報を得ることができる。これにより、気体循環路31の経路途中に設けられた各機器(冷却器33、乾燥ブロワ34、水分吸着ユニット35、および加熱器36)の動作状況を考慮に入れることにより、熱風由来水分含有量W3を精度よく推定することができる。
Further, the hot
また、本実施形態の粉粒体処理装置1は、排気用風量計70および熱風用風量計80を備える。制御部90は、排気用風量計70および熱風用風量計80の検出結果に基づいて、貯留槽10への外気の流入量である外気流入量を求める。また、制御部90は、この外気流入量と、湿度センサ40の検出結果と、に基づいて、外気由来水分含有量W2を求める。これにより、外気流入量を、風量計70,80の検出結果を用いて計算により求めることが可能となる。また、計算した外気流入量を考慮に入れて、外気由来水分含有量W2を求めることができる。その結果、樹脂ペレット9の乾燥状態をより現実に即して知ることができる。なお、熱風用風量計80は省略してもよく、この場合、乾燥ブロワ34の仕様値や別途テストを通じて予め取得した風量を用いて計算することができる。
Further, the powder or granular
さらに、熱風の風量と貯留槽10への外気流入量が既知である場合には、排気用風量計70を省略することもできる。その際には、機器の事前テストや実際の稼働などから蓄積したデータを用いて排気風量を実測することなく排気風量の推定値を計算に用いることができる。例えば、ある材料の種類と充填量について熱風の風量と排気の風量との相関が得られるため、これを用いて所定条件の排気風量を定めることもできる。すなわち、排気用風量計70および熱風用風量計80を併用する形態、いずれか一方のみを用いる形態、いずれも使用しない形態のそれぞれで熱風および排気風量を用いて排気湿度を計算することができる。ただし、排気用風量計70または熱風用風量計80を用いる場合は、実測に基づく風量が得られるため、機器の経時変化や粉粒体の種類を間違えるエラーなど何等かの原因で仕様値から外れた風量になる場合であっても正しい風量を得ることができる点で好ましい。
Further, when the amount of hot air and the amount of outside air flowing into the
また、本実施形態の粉粒体処理装置1では、湿度センサ40は、「排気湿度検出手段」と「外気湿度検出手段」とを兼ねている。これにより、湿度センサ40の上流側に設けられる三方切替弁42を切り替えることにより、「排気湿度検出手段」としての湿度センサ40を、時折「外気湿度検出手段」としても利用することが可能となる。よって、湿度検出手段の数を削減することができ、粉粒体処理装置1の製造コストを抑えることができる。
Further, in the powder or granular
さらに、本実施形態の粉粒体処理装置1では、制御部90は、除去水分量W4の計算結果に応じて、貯留槽10に供給される熱風の流量および温度、ならびに、貯留槽10での樹脂ペレット9の滞留時間、のうちの少なくともいずれかの調整を行う。これにより、除去水分量W4の計算結果に応じて、貯留槽10で行われる乾燥処理の進行を促進もしくは抑制したり、または、樹脂ペレット9に対して乾燥処理を行う処理時間を延長もしくは短縮したりすることができる。その結果、樹脂ペレット9の乾燥処理を良好に行うことができる。
Further, in the powder or granular
上記のフィードバックとしての制御に加えてまたはこれに代えて、本実施形態の制御部90は、除去水分量W4の計算結果に応じて、水分吸着ユニット35が水分を吸着する効率を調整する。これにより、水分吸着ユニット35を有する粉粒体処理装置1において、材料の乾燥状態に応じて、水分吸着ユニット35での水分の吸着効率を増減することができる。その結果、材料を所望の水分含有率となるように乾燥処理を行うことが容易となる。また、水分吸着ユニット35の再生時に投入する熱量を適切に制御することにより、省エネ効果も期待できる。
In addition to or instead of the above control as feedback, the
また、本実施形態の粉粒体処理装置1では、貯留槽10の上流側および下流側のうち、下流側にのみ湿度センサ40を設置し、上流側においては湿度センサを省略している。これにより、コストが嵩む要因となる湿度検出手段の数を少なく抑えることができ、粉粒体処理装置1の製造コストを抑えることができる。
Further, in the powder or granular
<2.第2実施形態>
以下では、第2実施形態に係る粉粒体処理装置2について、図4および図5を主として参照して説明する。第2実施形態に係る粉粒体処理装置2は、第1実施形態で示した各構成に加えて、熱風湿度センサ85をさらに備える点で、第1実施形態に係る粉粒体処理装置1とは主として異なっている。以下では、第1実施形態と同様の構成・機能の部材については、同一の符号を付し、重複説明を省略する。
<2. 2nd Embodiment>
Hereinafter, the powder or granular
図4は、本実施形態に係る粉粒体処理装置2の構成を概略的に示している。図4に示すように、粉粒体処理装置2は、管状の第2分岐路84の経路途中に設けられる。第2分岐路84の上流側の端部は、気体循環路31の経路途中の、加熱器36よりも下流側の位置P3に接続される。第2分岐路84の下流側の端部は、分岐路41の経路途中の、湿度センサ40よりも下流側の位置P4に接続される。別の言い方をすれば、第2分岐路84は、気体循環路31が経路の下流側の位置P3から分岐し、分岐路41の経路途中の位置P4で当該分岐路41と合流する。
FIG. 4 schematically shows the configuration of the powder or granular
熱風湿度センサ85は、その流路内を通過する気体に、単位体積当たりにどれだけの質量の水が含まれているか(湿度)を検出することが可能な、公知の構成の計器である。熱風湿度センサ85は、気体の流通経路において貯留槽10のすぐ上流側に設けられる。これにより、熱風湿度センサ85は、貯留槽10に供給される熱風の湿度を検出する。図2に示すように、熱風湿度センサ85は、制御部90に電気的に接続される。なお、第2分岐路84の流路面積は、気体循環路31の流路面積に比べて、十分に小さい。したがって、貯留槽10からの粉塵が第2分岐路84に入り込む虞が、非常に少ない。なお、分岐させて熱風湿度センサ85に流入させる気流は、乾燥に用いる風量の全体に比べ無視できるほど小さいため、分岐させる気流による熱風風量の損失はないものとして扱うことができる。
The hot
本実施形態での制御部90は、除去水分量W4を求めるために、図5に示す一連の処理を行う。図5は、除去水分量W4を求めるために制御部90が行う処理を示すフローチャートである。
The
本実施形態では、第1実施形態に係るステップS105に代えて、ステップS205の処理が行われる。 In the present embodiment, the process of step S205 is performed instead of step S105 according to the first embodiment.
ステップS205において、制御部90は、貯留槽10に供給される熱風の水分含有量である熱風由来水分含有量W3´を、熱風湿度センサ85の実測値に基づいて計算し、推定する(ステップS205)。詳細には、制御部90は、熱風用風量計80で検出された気体の流量を取得して、単位時間あたりに貯留槽10に供給される熱風の全量(体積)を求める。制御部90は、この熱風の全量と、熱風湿度センサ85の検出結果に基づいて、単位時間あたりに貯留槽10に供給される熱風の全量に対して含まれる水分量の推定値を、計算により求める。
In step S205, the
本実施形態でも、第1実施形態と同様に、排気水分含有量W1から、熱風由来水分含有量W3´および外気由来水分含有量W2の寄与分を補正したものを、除去水分量W4´として求める(例えば、外気からの水分が排気に付加されている場合には、W4´=W1-W2-W3´)。これにより、外気の水分含有量を考慮に入れて、除去水分量W4´を計算することができる。 Also in this embodiment, as in the first embodiment, the exhaust water content W1 corrected for the contributions of the hot air-derived water content W3'and the outside air-derived water content W2 is obtained as the removed water content W4'. (For example, when moisture from the outside air is added to the exhaust, W4'= W1-W2-W3'). Thereby, the removed water content W4'can be calculated in consideration of the water content of the outside air.
以上に示したように、本実施形態の粉粒体処理装置2は、熱風湿度センサ85を備える。これにより、熱風湿度センサ85の検出結果から、貯留槽10に供給される熱風の水分含有量を、実測値に基づいて得ることができる。よって、貯留槽10で行った処理(乾燥処理)に起因して材料から除去された水分量である除去水分量W4´を、より現実に即して求めることができる。結果として、材料の乾燥状態を、より正確に知ることができる。
As shown above, the powder or granular
また、上記の実施形態の粉粒体処理装置1,2に備えられる湿度センサ40,85はいずれも、気体循環路31の流路面積よりも小さい流路面積の箇所に設けられている。そのため、湿度センサ40,85に貯留槽10からの粉塵が到達して故障等を招いてしまう虞が少ない。
Further, the
<3.変形例>
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
<3. Modification example>
Although the exemplary embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
上記の実施形態では、処理対象物としての粉粒体(材料)は、樹脂ペレット9であるものとしたが、必ずしもこれに限らない。すなわち、「材料」は、粉粒体であればよく、例えば樹脂ペレット9に代えて、医薬品、化学製品、食品、建材等の様々な分野の原材料としてもよい。
In the above embodiment, the powder or granular material (material) as the object to be treated is the
上記の実施形態では、湿度センサ40が、「排気湿度検出手段」と「外気湿度検出手段」とを兼ねていたが、これに限定されるものではなく、「排気湿度検出手段」と「外気湿度検出手段」とを個別の湿度センサとして設けてもよい。その場合、外気用湿センサは、粉粒体処理装置の配管系の外部に設けられていてもよい。
In the above embodiment, the
供給バルブ23は、省略してもよい。ただし、その場合、湿度センサ40(外気湿度検出手段)で外気の湿度をリアルタイムに検出することで、外気流入量および外気由来水分含有量W2を短い間隔でまたは常に監視することが望ましい。
The
また、粉粒体処理装置1,2が行う処理は、必ずしも連続式でなくてもよく、例えばバッチ式で乾燥処理が行われてもよい。
Further, the treatment performed by the powder or granular
貯留槽10から排出された気体を再び貯留槽10へと戻して循環させる構成は、必須ではない。例えば上記に代えて、貯留槽10から排出される気体を、粉粒体処理装置1の外部へ放出してもよい。そして、粉粒体処理装置1の外部の空気(外気)をブロワによって水分吸着ユニット35へと取り込み、除湿後の外気を加熱器36で加熱して貯留槽10に供給してもよい。また、水分吸着ユニット35を省略してもよい。外気を取り込み乾燥空気として供給する場合は、外気の湿度を参照するものとしてもよい。
A configuration in which the gas discharged from the
風量計70,80に代えて、圧力計および温度計が、気体の流通経路において貯留槽10の上流側と下流側とに設けられていてもよい。その場合、気体循環路31内の圧力の検出結果、および、温度の検出結果に基づいて、気体循環路31内を通過する気体の流量を計算により推定することとすればよい。その場合、乾燥ブロワ34の特性値と配管経路の圧力損失特性値は既知であるものとする。
Instead of the
ただし、気体の流通経路において貯留槽10の上流側および下流側の少なくともいずれかには、風量計が設けられていることが好ましい。斯かる風量計を設けた場合、気体循環路31内でその他のパラメータから予測(推定)される気体の流量と、風量計の実測値と、を比較することで、乾燥ブロワ34の故障、フィルタ32の目詰まり、あるいは気体循環路31の破損等を、検知することが可能となる。
However, it is preferable that an air flow meter is provided on at least one of the upstream side and the downstream side of the
湿度センサ40,85に代えて、露点温度を測定することにより湿度を求める露点計を備えることにしてもよい。また、湿度センサ40,85は、必ずしもデジタル式の測定器に限るものではなく、これに代えてアナログ式の測定器(湿度計)としてもよい。すなわち、湿度検出手段としては、公知の種々の方式のものを採用し得る。
Instead of the
上記の実施形態では、演算により求められた除去水分量W4(W4´)を利用して行われる種々の制御について、例示的に説明したが、上述した以外の制御が、除去水分量W4(W4´)を踏まえて行われてもよい。例えば、貯留槽10の上下方向に複数のレベルセンサが間隔をあけて設けられている構成とし、貯留槽10内の乾燥処理の進み具合に応じて、貯留槽10内の樹脂ペレット9の堆積量(高さ)を増減することとしてもよい。
In the above embodiment, various controls performed by using the removed water amount W4 (W4') obtained by calculation have been exemplified, but the control other than the above is the removed water amount W4 (W4). ´) may be taken into consideration. For example, a plurality of level sensors are provided at intervals in the vertical direction of the
または、演算により求められた除去水分量W4(W4´)から、乾燥処理が著しく滞っていると推定された場合や、過乾燥状態になっていると推定された場合に、オペレータに対して警告音を発したり、警報ランプを点灯したりすることにより、通報することにしてもよい。 Alternatively, if it is estimated from the removed water content W4 (W4') obtained by calculation that the drying process is significantly delayed, or if it is estimated that the drying process is in an overdried state, a warning is given to the operator. You may make a report by making a sound or turning on an alarm lamp.
貯留槽10、供給管22、気体循環路31、および分岐路41等の内部に、空気に代えて、窒素ガス等の不活性ガスが充填されているものとしてもよい。
The inside of the
また、各部の細部の構成やレイアウトは、本願の各図に示されたものと異なっていてもよい。例えば、気体循環路31の経路途中に設けられる各機器の配置の順序が、図示したものとは異なっていてもよい。
Further, the detailed configuration and layout of each part may be different from those shown in the respective figures of the present application. For example, the order of arrangement of the devices provided in the middle of the
1 粉粒体処理装置
9 樹脂ペレット(材料としての粉粒体)
10 貯留槽
20 材料供給機構
22 供給管
23 供給バルブ
30 熱風送給機構
31 気体循環路
33 冷却器
34 乾燥ブロワ
35 水分吸着ユニット
36 加熱器
40 湿度センサ(排気湿度検出手段・外気湿度検出手段)
41 分岐路
42 三方切替弁
70 排気用風量計
80 熱風用風量計
84 第2分岐路
85 熱風湿度センサ(熱風湿度検出手段)
90 制御部
W1 排気水分含有量
W2 外気由来水分含有量
W3 熱風由来水分含有量
W4 除去水分量
1 Powder / granular
10
41
90 Control unit W1 Exhaust water content W2 Outside air-derived water content W3 Hot air-derived water content W4 Removed water content
Claims (11)
前記貯留槽へ材料を供給する材料供給機構と、
前記貯留槽の中に熱風を供給する熱風送給機構と、
前記貯留槽から排出される気体の湿度を検出する排気湿度検出手段と、
前記貯留槽の外部の気体である外気の湿度を検出する外気湿度検出手段と、
前記排気湿度検出手段および前記外気湿度検出手段の検出結果を取得する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記排気湿度検出手段の検出結果および排気風量に基づいて、前記貯留槽から排出される気体に含まれる水分含有量である排気水分含有量を求めるとともに、
前記外気湿度検出手段の検出結果および前記貯留槽への外気流入量に基づいて、前記貯留槽へ流入する外気の水分含有量である外気由来水分含有量を推定し、
前記排気水分含有量から、前記外気由来水分含有量の寄与分を補正したものを、前記貯留槽からの水分量として求める、粉粒体処理装置。 A storage tank that stores the material that is a powder or granular material as an object to be treated inside, and
A material supply mechanism that supplies materials to the storage tank,
A hot air supply mechanism that supplies hot air into the storage tank,
Exhaust humidity detecting means for detecting the humidity of the gas discharged from the storage tank, and
An outside air humidity detecting means for detecting the humidity of the outside air, which is a gas outside the storage tank,
A control unit that acquires the detection results of the exhaust humidity detecting means and the outside air humidity detecting means, and
Equipped with
The control unit
Based on the detection result of the exhaust humidity detecting means and the exhaust air volume, the exhaust moisture content, which is the moisture content of the gas discharged from the storage tank, is obtained, and the exhaust moisture content is obtained.
Based on the detection result of the outside air humidity detecting means and the amount of outside air flowing into the storage tank, the outside air-derived water content, which is the water content of the outside air flowing into the storage tank, is estimated.
A powder or granular material processing apparatus for obtaining a value obtained by correcting the contribution of the water content derived from the outside air from the exhaust water content as the water content from the storage tank.
前記制御部は、求められた前記貯留槽からの水分量に基づいて、当該貯留槽で行った処理に起因して材料から除去された水分量である水分除去量を推定する、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to claim 1.
The control unit estimates the amount of water removed, which is the amount of water removed from the material due to the treatment performed in the storage tank, based on the obtained amount of water from the storage tank. Device.
前記材料供給機構は、
下流側の端部が前記貯留槽に接続される供給管と、
前記供給管の中途部に設けられ、当該供給管内を閉塞可能な供給バルブと、
を有する、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to claim 1 or 2.
The material supply mechanism is
A supply pipe whose downstream end is connected to the storage tank,
A supply valve provided in the middle of the supply pipe and capable of closing the inside of the supply pipe,
A powder or granular material processing device.
前記供給バルブは、前記供給管を介して前記貯留槽へ材料を供給する時は、一時的に、前記供給管内を開放した状態とする、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to claim 3.
The supply valve is a powder or granular material processing device that temporarily opens the inside of the supply pipe when the material is supplied to the storage tank via the supply pipe.
前記熱風送給機構は、
前記貯留槽から排出された気体を加熱して当該貯留槽に再度送り込む気体循環路
を有する、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
The hot air feeding mechanism is
A powder or granular material processing device having a gas circulation path that heats the gas discharged from the storage tank and sends it back to the storage tank.
前記貯留槽に供給される熱風の湿度を検出する熱風湿度検出手段
を備える、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
A powder or granular material processing apparatus including a hot air humidity detecting means for detecting the humidity of hot air supplied to the storage tank.
風量取得手段として、
前記貯留槽から排出される気体の流量を検出する排気用風量計、および前記貯留槽に供給される熱風の流量を検出する熱風用風量計の少なくともいずれかと、
を備え、
前記制御部は、
前記排気用風量計の検出結果、および前記熱風用風量計の検出結果の少なくともいずれかに基づいて、前記貯留槽への外気の流入量である外気流入量を求め、
当該外気流入量と、前記外気湿度検出手段の検出結果と、に基づいて、前記外気由来水分含有量を求める、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to any one of claims 1 to 6.
As a means of obtaining air volume
At least one of an exhaust air flow meter that detects the flow rate of the gas discharged from the storage tank and a hot air air flow meter that detects the flow rate of the hot air supplied to the storage tank.
Equipped with
The control unit
Based on at least one of the detection result of the exhaust air flow meter and the detection result of the hot air air flow meter, the outside air inflow amount, which is the inflow amount of the outside air to the storage tank, is obtained.
A powder or granular material processing apparatus for obtaining the moisture content derived from the outside air based on the inflow amount of the outside air and the detection result of the outside air humidity detecting means.
前記排気湿度検出手段は、前記外気湿度検出手段を兼ねている、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to any one of claims 1 to 7.
The exhaust humidity detecting means is a powder or granular material processing device that also serves as the outside air humidity detecting means.
前記制御部は、前記貯留槽からの水分量を計算した結果に応じて、前記貯留槽に供給される熱風の流量、前記貯留槽に供給される熱風の温度、および、前記貯留槽での材料の滞留時間、のうちの少なくともいずれかの調整を行う、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to any one of claims 1 to 8.
The control unit determines the flow rate of the hot air supplied to the storage tank, the temperature of the hot air supplied to the storage tank, and the material in the storage tank according to the result of calculating the amount of water from the storage tank. A powder or granular material processing device that adjusts at least one of the residence times of the above.
前記熱風送給機構は、
前記気体循環路の中途部に設けられ、当該気体循環路内を通過する気体の水分を吸着する水分吸着ユニット
をさらに有し、
前記制御部は、前記貯留槽からの水分量を計算した結果に応じて、前記水分吸着ユニットが水分を吸着する効率を調整する、粉粒体処理装置。 The powder or granular material processing apparatus according to claim 5.
The hot air feeding mechanism is
Further, it has a moisture adsorption unit provided in the middle of the gas circulation path and adsorbing the moisture of the gas passing through the gas circulation path.
The control unit is a powder or granular material processing device that adjusts the efficiency of the water adsorption unit to adsorb water according to the result of calculating the amount of water from the storage tank.
b)前記a)の後、前記貯留槽の中に熱風を供給し、
c)前記b)の後、前記貯留槽から排出される気体の湿度を検出し、
d)前記c)の検出結果および排気風量に基づいて、前記貯留槽から排出される気体に含まれる水分含有量である排気水分含有量を推定し、
e)前記貯留槽の外部の気体である外気の湿度を検出し、
f)前記e)の検出結果および前記貯留槽への外気流入量に基づいて、前記貯留槽へ流入する外気の水分含有量である外気由来水分含有量を推定し、
g)前記排気水分含有量から、前記外気由来水分含有量の寄与分を補正したものを、前記貯留槽からの水分量として求める、
粉粒体処理方法。 a) The material, which is a powder or granular material as an object to be treated, is stored inside the storage tank, and the material is stored.
b) After the a), hot air is supplied into the storage tank to supply hot air.
c) After the b), the humidity of the gas discharged from the storage tank is detected.
d) Based on the detection result of c) and the exhaust air volume, the exhaust moisture content, which is the moisture content of the gas discharged from the storage tank, is estimated.
e) Detect the humidity of the outside air, which is a gas outside the storage tank,
f) Based on the detection result of e) and the amount of outside air flowing into the storage tank, the outside air-derived water content, which is the water content of the outside air flowing into the storage tank, is estimated.
g) The amount obtained by correcting the contribution of the water content derived from the outside air from the exhaust water content is obtained as the water content from the storage tank.
Granule treatment method.
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