JP7447374B2 - ダイプレート、樹脂機械及びダイプレートのノズル加熱方法 - Google Patents

ダイプレート、樹脂機械及びダイプレートのノズル加熱方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7447374B2
JP7447374B2 JP2020217132A JP2020217132A JP7447374B2 JP 7447374 B2 JP7447374 B2 JP 7447374B2 JP 2020217132 A JP2020217132 A JP 2020217132A JP 2020217132 A JP2020217132 A JP 2020217132A JP 7447374 B2 JP7447374 B2 JP 7447374B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating medium
nozzle
heating
nozzles
axial direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020217132A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022032921A (ja
Inventor
貴宏 篠崎
伸 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to EP21187105.8A priority Critical patent/EP3954521B1/en
Priority to US17/387,945 priority patent/US11850786B2/en
Priority to KR1020210101727A priority patent/KR102569709B1/ko
Priority to CN202110901821.2A priority patent/CN114074384B/zh
Publication of JP2022032921A publication Critical patent/JP2022032921A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7447374B2 publication Critical patent/JP7447374B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

本発明は、ダイプレート、樹脂機械及びダイプレートのノズル加熱方法に関する。
従来、樹脂ペレットの造粒装置として、ダイプレートとカッター装置とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。ダイプレートは、押出機の下流側に設置され溶融樹脂を吐出する多数のノズルを有する。カッター装置は、前記ノズルから押し出された樹脂をペレット状に切断する。このダイプレートのうち樹脂が吐出される側の面は、切断されたペレットを輸送するための循環水に晒される。そこで、ノズルに樹脂が固着しないように、ダイプレートの内部にはノズルを加熱するためのスチーム又は熱媒油等の加熱媒体を通過させる加熱流路が設けられている。
特許文献1には、図45に示すように、ノズル111が多数形成された円板状のダイプレート113が開示されている。このダイプレート113は、その周方向に沿って90度毎に4つの領域に分割され、図45は、そのうちの1つの領域を拡大して示している。ダイプレート113は、その径方向内側部分に内側環状加熱通路115が形成され、その径方向外側部分に外側環状加熱通路117が形成され、内側環状加熱通路115と外側環状加熱通路117との間に、多数個のノズル111をそれぞれ含む複数のノズル群119が配置されている。
ノズル群119は、ダイプレートの4つの領域それぞれに1つずつ配置される。各ノズル群119は、複数のノズル加熱領域119A~119Fを有する。複数のノズル加熱領域119A~119Fは、周方向と交差する一定の方向(交差方向)に延びる複数のヒートチャンネル121と、周方向にそれぞれ延びる内側環状加熱通路115及び外側環状加熱通路117とによって区画されている。各ノズル加熱領域119A~119Fには、上記した交差方向に沿って複数のノズル111が3列(L1,L2,L3)に配置されている。
また、外側環状加熱通路117には加熱媒体入口123が形成され、内側環状加熱通路115には加熱媒体出口125が形成されている。加熱媒体入口123を通じて、スチーム、熱媒油等の所定温度に加熱された加熱媒体Fが各加熱通路に供給される。加熱媒体Fは、外側環状加熱通路117、各ヒートチャンネル121、内側環状加熱通路115を経て加熱媒体出口125から排出され、不図示の加熱装置に戻る。そして、加熱装置にて再び前述の所定温度に加熱された加熱媒体Fが加熱媒体入口123に戻される。このようにして、加熱媒体Fが上記の各流路を循環する。
特開2013-111891号公報
特許文献1に記載されたダイプレートでは、複数のノズル間に温度ムラが生じやすく、製造される樹脂部材の品質にもばらつきが生じるという問題があった。具体的に、各ノズル加熱領域119A~119Fには、複数のノズル111のノズル穴が周方向の異なる位置において3列に形成されている。このため、加熱媒体Fが複数のヒートチャンネル121に流れると、ヒートチャンネル121に近い列(両端の列L1,L3)と遠い列(中央の列L2)との間でノズル111への入熱量に差が生じ、各ノズル加熱領域119A~119F内で温度ムラが発生しやすくなる。そして、相対的に低い温度のノズル111の吐出部周辺に樹脂が固着すると、カッター装置によって切断される樹脂ペレットの形状にばらつきが生じやすくなる。
本発明の目的は、複数のノズル間の温度ムラを抑制することが可能なダイプレート、樹脂機械およびダイプレートのノズル加熱方法を提供することにある。
本発明の発明者は、上記のような従来のダイプレートにおける課題を踏まえて、複数のノズル間における加熱流路(ヒートチャンネル)からの距離の差を低減することについて鋭意検討した結果、従来のように複数の加熱流路に囲まれた領域に複数のノズル穴を開口するのではなく、複数のノズルの各々の樹脂流路を囲む複数のノズル壁を設け、当該各々のノズル壁の外周面に加熱媒体を接触させるという新たな着想を得るに至った。
そして、上記のような新たな着想に基づいた本発明によって提供されるダイプレートは、ノズル群と、少なくとも一つの加熱媒体案内部とを備える。前記ノズル群は、溶融樹脂を軸方向に沿ってそれぞれ吐出する複数のノズルを含む。前記複数のノズルは、複数のノズル壁と複数の吐出部とを有する。複数のノズル壁は、前記軸方向にそれぞれ延び溶融樹脂が流れることを許容する樹脂流路を囲む内周面と当該内周面とは反対側で前記内周面に沿って配置される外周面とをそれぞれ含む。複数の吐出部は、前記複数のノズル壁の前記軸方向の先端部に配置され溶融樹脂をそれぞれ吐出する。前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、加熱媒体を受け入れ前記複数のノズルを外側から加熱するように加熱媒体を前記外周面に接触させる。前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記加熱媒体を受け入れる少なくとも一つの受入口と、前記加熱媒体を排出する少なくとも一つの排出口と、少なくとも一つの案内壁とを有する。前記案内壁は、前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに加熱媒体が流れる加熱流路を画定する。前記案内壁は、前記少なくとも一つの受入口から流入した加熱媒体が前記軸方向と交差する流れ方向に沿って前記複数のノズル壁の各々の前記外周面に接触したのち前記少なくとも一つの排出口から排出されるように加熱媒体を案内する。
本構成によれば、案内壁が複数のノズルのノズル壁の外周面とともに加熱流路を形成しており、当該加熱流路を通過する加熱媒体は複数のノズル壁の各々の外周面に接触することができる。このため、複数のノズルの各々を加熱媒体によって安定して加熱することが可能となり、複数のノズル間に温度ムラが生じることを抑止することができる。
上記の構成において、前記少なくとも一つの案内壁は、前記軸方向において互いに間隔をおいて配置される複数のベース壁を有し、前記加熱流路は前記複数のべース壁の間に配置され、前記複数のノズル壁は、前記樹脂流路を前記加熱流路から隔離するように前記複数のベース壁同士を前記軸方向において互いに接続することが望ましい。
本構成によれば、加熱媒体は加熱流路内を複数のベース壁に沿って安定して流れることが可能であるとともに、加熱媒体が溶融樹脂内に混入することを防止することができる。
上記の構成において、前記少なくとも一つの案内壁は、前記複数のベース壁とともに前記加熱流路を画定する少なくとも一つの流路壁を有し、当該少なくとも一つの流路壁は、前記流れ方向に沿って延びるとともに前記複数のベース壁同士を前記軸方向において互いに接続し、前記軸方向と交差する方向において前記複数のノズル壁に対向して配置されることが望ましい。
本構成によれば、加熱媒体が加熱流路内を流路壁に沿って流れながら、複数のノズルのノズル壁に接触し当該ノズル壁を加熱することができる。
上記の構成において、前記複数のノズルは、前記軸方向と交差する並び方向に沿って並ぶ複数の並列ノズルを含み、前記少なくとも一つの流路壁は、前記並び方向と交差する方向において前記複数の並列ノズルに対向して配置され、当該複数の並列ノズルとの間で第1の流れ方向に加熱媒体を案内する往路案内壁と、前記複数の並列ノズルに対して前記往路案内壁とは反対側で前記複数の並列ノズルに対向して配置され、前記往路案内壁によって案内された加熱媒体を前記複数の並列ノズルとの間で前記第1の流れ方向とは反対の第2の流れ方向に向かって案内する復路案内壁と、を有することが望ましい。
本構成によれば、複数の並列ノズルを同じ加熱媒体の流れによって往路案内壁および復路案内壁の両側から安定して加熱することができる。
上記の構成において、前記複数のノズルは、複数の接続ノズルを含み、前記複数の接続ノズルのうちの一の接続ノズルの前記外周面の一部と当該一の接続ノズルに隣接する他の接続ノズルの前記外周面の一部とが、前記軸方向と交差する接続方向に沿って互いに接続されていることが望ましい。
本構成によれば、加熱流路内において加熱媒体を複数の接続ノズルの各々の外周面によって所定の方向に案内することができる。
上記の構成において、前記少なくとも一つの案内壁は、前記複数の接続ノズルの前記一の接続ノズルの前記外周面の一部と前記他の接続ノズルの前記外周面の一部とを互いに接続する少なくとも一つの隔壁を有し、前記少なくとも一つの隔壁は、前記一の接続ノズルの前記外周面および前記他の接続ノズルの前記外周面とともに前記流れ方向に沿って前記加熱流路を画定することが望ましい。
本構成によれば、加熱流路内において加熱媒体を各ノズルの外周面にそれぞれ接触させながら隔壁に沿って安定して案内することができる。
上記の構成において、前記複数の接続ノズルの前記一の接続ノズルの前記外周面の一部と前記他の接続ノズルの前記外周面の一部とが直接接続されていることが望ましい。
本構成によれば、複数の接続ノズルによって加熱領域の一部を画定することができるため、当該一部の領域において複数のノズルを密に配置することができるとともに、当該領域に加熱媒体を案内するための他の壁を配置する必要が低減される。
上記の構成において、前記複数のノズルは、複数の独立ノズルを含み、前記複数の独立ノズルの各々の前記ノズル壁は、前記加熱流路内において互いに独立して配置されていることが望ましい。
本構成によれば、複数の独立ノズルは、その外周面を通じて加熱媒体から効率的に吸熱することができる。このため、加熱流路内において相対的に加熱媒体の流量が小さい領域などがあっても、当該領域に前記独立ノズルを配置することで、複数のノズル間の温度ムラを低減することができる。
上記の構成において、前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記受入口、前記排出口および前記案内壁をそれぞれ含み、互いに独立した加熱流路を画定する第1加熱媒体案内部および第2加熱媒体案内部を有することが望ましい。また、前記第1加熱媒体案内部の加熱流路は、前記第2加熱媒体案内部の加熱流路に対して前記軸方向において異なる位置に配置されていることが望ましい。
本構成によれば、ダイプレート内に互いに独立した複数の加熱流路を配置することができるため、複数のノズルに対する加熱量を増やすことができる。また、要求される加熱特性に応じて各加熱流路に互いに異なる加熱媒体や互いに温度の異なる加熱媒体を流すことが可能となる。また、第1加熱媒体案内部および第2加熱媒体案内部が軸方向における同じ位置にそれぞれ配置される場合と比較して、軸方向と交差する方向におけるダイプレートの寸法を小さくすることができる。
上記の構成において、前記第1加熱媒体案内部の加熱流路の少なくとも一部は、前記第2加熱媒体案内部の加熱流路と前記軸方向において重なるように配置されていることが望ましい。
本構成によれば、第1加熱媒体案内部の加熱流路および第2加熱媒体案内部の加熱流路を流れる加熱媒体同士において熱交換を行うことが可能となり、両者の温度差を低減することができる。
上記の構成において、前記ノズル群は、前記軸方向と交差する方向において互いに分割された第1ノズル群および第2ノズル群を有し、前記第1ノズル群および前記第2ノズル群にそれぞれ含まれる前記複数のノズル壁の前記外周面は、前記軸方向において前記吐出部に近い位置に配置される吐出側外周面と、前記軸方向において前記吐出側外周面よりも前記吐出部から遠い位置に配置される上流側外周面とをそれぞれ含むものでもよい。この場合、前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記受入口、前記排出口および前記案内壁をそれぞれ含み、互いに独立した加熱流路を画定する第1加熱媒体案内部および第2加熱媒体案内部を有し、前記第1加熱媒体案内部は、前記第1ノズル群の前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第1副案内部と、前記第2ノズル群の前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第2副案内部と、前記第1副案内部と前記第2副案内部とを互いに連通する第1連通部とを有することが望ましい。また、前記第2加熱媒体案内部は、前記第1ノズル群の前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第3副案内部と、前記第2ノズル群の前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第4副案内部と、前記第3副案内部と前記第4副案内部とを互いに連通する第2連通部と、を有することが望ましい。
本構成によれば、第1加熱媒体案内部の2つの副案内部と、第2加熱媒体案内部の2つの副案内部とによって、第1ノズル群および第2ノズル群をそれぞれ協同して加熱することができる。このため、一方の加熱媒体案内部における加熱媒体の流れが滞ることがあっても、両ノズル群のうちの一方のノズル群の加熱性能が著しく低下することが防止される。
上記の構成において、前記第1加熱媒体案内部の前記受入口は、前記第1副案内部に加熱媒体を流入させるように当該第1副案内部に連通し、前記第2加熱媒体案内部の前記受入口は、前記第4副案内部に加熱媒体を流入させるように当該第4副案内部に連通していることが望ましい。
本構成によれば、予め加熱された加熱媒体が、第1副案内部を通じて第1ノズル群のうちの吐出側外周面を先に加熱する一方、第4副案内部を通じて第2ノズル群のうちの吐出側外周面を先に加熱することができる。このため、各ノズルの吐出部周辺の温度低下を抑制し、溶融樹脂の吐出を安定して行うことができる。また、ダイプレートのうち前記吐出部側の面が水に晒され、その温度が低下しやすい場合であっても、各ノズルに軸方向における温度差が生じることを抑止することができる。
上記の構成において、前記複数のノズル壁の前記外周面は、前記軸方向において前記吐出部に近い位置に配置される吐出側外周面と、前記軸方向において前記吐出側外周面よりも前記吐出部から遠い位置に配置される上流側外周面とをそれぞれ含み、前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記受入口から流入した加熱媒体を受け入れ、前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第1副案内部と、前記第1副案内部を通過した加熱媒体を受け入れ、前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第2副案内部と、前記第1副案内部と前記第2副案内部とを互いに連通する連通部と、を有するものでもよい。
本構成によれば、予め加熱された加熱媒体が、第1副案内部を通じて複数のノズルのうちの吐出側外周面を先に加熱することができるため、各ノズルの吐出部周辺の温度低下を抑制し、溶融樹脂の吐出を安定して行うことができる。また、ダイプレートのうち前記吐出部側の面が水に晒され、その温度が低下しやすい場合であっても、各ノズルに軸方向における温度差が生じることを抑止することができる。
上記の構成において、前記ノズル群は、前記軸方向と平行な中心線を中心に環状に配置されており、前記少なくとも一つの加熱媒体案内部の前記案内壁は、加熱媒体が前記複数のノズル壁の各々の前記外周面にそれぞれ接触しながら前記ノズル群の周方向に沿って移動するように、前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに前記加熱流路を前記周方向に沿って画定しているものでもよい。
上記の構成において、前記ノズル群は、前記軸方向と平行な中心線を中心に環状に配置されており、前記少なくとも一つの加熱媒体案内部の前記案内壁は、加熱媒体が前記複数のノズル壁の各々の前記外周面に接触しながら前記ノズル群の径方向に沿って移動するように前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに前記加熱流路を画定しているものでもよい。
上記の構成において、前記ノズル群および前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、金属材料を溶融及び凝固させた層を積層した積層造形物により構成されていることが望ましい。
本構成によれば、各ノズルの形状または加熱流路の形状が複雑な場合であっても煩雑な加工を伴うことなくこれらを造形することが可能であり、ダイプレートの加工上の制約が少なく設計の自由度を向上することができる。
また、本発明によって提供されるのは、樹脂機械である。当該樹脂機械は、上記に記載のダイプレートと、前記ダイプレートの前記複数のノズルの前記樹脂流路に溶融樹脂を供給する樹脂供給部と、前記ダイプレートの前記少なくとも一つの加熱媒体案内部に加熱媒体を供給する媒体供給部と、前記複数の吐出部から吐出された溶融樹脂に処理を施す処理部と、を備える。
本構成によれば、ダイプレートの複数のノズルを加熱媒体によって安定して加熱することが可能となり、複数のノズル間に温度ムラが生じることを抑止することができる。この結果、複数のノズルの吐出部から溶融樹脂を安定して吐出し、所定の処理を施すことができる。
また、本発明によって提供されるのは、ダイプレートのノズル加熱方法である。当該ノズル加熱方法は、前記ダイプレートとして、軸方向にそれぞれ延びる複数のノズル壁であって溶融樹脂が流れることを許容する樹脂流路を画定する内周面と当該内周面とは反対側で前記内周面に沿って配置される外周面とをそれぞれ含む複数のノズル壁と前記複数のノズル壁の前記軸方向の先端部に配置され溶融樹脂をそれぞれ吐出する複数の吐出部とを有する複数のノズルと、少なくとも前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに加熱媒体が流れる加熱流路を画定する案内壁とを有するものを準備することと、前記加熱流路の入口に加熱媒体を流入させ、当該加熱媒体を前記案内壁に沿って前記複数のノズル壁の前記外周面にそれぞれ接触させ前記複数のノズルを加熱したのち、前記加熱流路の出口から加熱媒体を排出させることと、を備える。
本方法によれば、ダイプレートの複数のノズルを加熱媒体によって安定して加熱することが可能となり、複数のノズル間に温度ムラが生じることを抑止することができる。
本発明によれば、複数のノズル間の温度ムラを抑制することが可能なダイプレート、樹脂機械およびダイプレートのノズル加熱方法を提供することができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るダイプレートの外観斜視図である。 図2は、図1に示すダイプレートのII-II線断面図である。 図3は、図2に示すダイプレートのIII-III線の断面図である。 図4は、図2に示すダイプレートのIV-IV線の断面図である。 図5は、図3に示すダイプレートのV-V線の断面図である。 図6Aは、図3に示すダイプレートのVIA-VIA線の断面図である。 図6Bは、図4に示すダイプレートのVIB-VIB線の断面図である。 図7は、本発明の第1実施形態に係るダイプレートの第1ノズル群の各ノズルに沿って形成された、第1加熱媒体流路の加熱流路の概略拡大図である。 図8は、本発明の第1実施形態に係るダイプレートの第2ノズル群の各ノズルに沿って形成された、第1加熱媒体流路の加熱流路の概略拡大図である。 図9は、本発明の第1実施形態に係るダイプレートの第1加熱媒体流路と第2加熱媒体流路との各流路を模式的に示す説明図である。 図10は、本発明の第1実施形態に係るダイプレートの加熱流路に配置されたノズル周囲での加熱媒体の流動の様子を模式的に示す説明図である。 図11は、本発明の第2実施形態に係るダイプレートのノズル配置部の水平断面図である。 図12は、図11に示すダイプレートのXII-XII線の断面図である。 図13は、図11に示すダイプレートのXIII-XIII線の断面図である。 図14は、図11に示すダイプレートのXIV-XIV線の断面図である。 図15は、ノズル配置の他の例を示す水平断面図である。 図16は、ノズル配置の他の例を示す水平断面図である。 図17は、ノズル配置の他の例を示す水平断面図である。 図18は、ノズル配置の他の例を示す水平断面図である。 図19は、ノズル配置の他の例を示す水平断面図である。 図20は、ノズル配置の他の例を示す水平断面図である。 図21Aは、ノズル形状の他の例を示すノズルの断面図である。 図21Bは、ノズル形状の他の例を示すノズルの断面図である。 図22は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図23は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図24は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図25は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図26は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図27は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図28は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図29は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図30は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図31は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図32は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図33は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図34は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図35は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図36は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図37は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図38は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図39は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図40は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図41は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図42は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図43は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図44は、加熱流路の変形例を示す模式図である。 図45は、従来のダイプレートの加熱流路およびノズルの配置を示す拡大断面図である。
以下、本発明の各実施形態およびその変形例について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の各実施形態に係るダイプレートは、樹脂ペレットの造粒装置に用いられ、溶融樹脂が押し出されて通過する多数のノズルと、ノズルを形成するノズル壁を加熱するための加熱媒体が流れる少なくとも1つの加熱媒体流路と、を有する。そして、ダイプレートの樹脂射出側のノズル面には不図示のカッター装置が配置され、ノズルから押し出される樹脂をカッターにより切断して樹脂ペレットを成形する。この樹脂の切断は、水中で行われる。
また、加熱媒体流路には、不図示の加熱装置により加熱された加熱媒体が送られる。加熱媒体としては、ホットオイル、又は蒸気等の流体が使用され、加熱媒体流路を流動してノズル壁と熱交換された後、加熱媒体は加熱媒体流路から排出される。
<ダイプレートの構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係るダイプレート100の外観斜視図である。図2は、図1に示すダイプレートのII-II線断面図である。図1及び図2に示すように、ダイプレート100は、軸線L(中心線)を中心に全体が扁平な円板形(リング形)である。ダイプレート100は、ノズル配置部13と、フランジ部11とを有する。ノズル配置部13は、ダイプレート100の径方向の中間部分(内側部分)に配置され、フランジ部11は、ダイプレート100の径方向の外側部分に配置される。図1に示すように、本実施形態では、ダイプレート100の中央部には円形の空洞部が形成されている。すなわち、ダイプレート100はリング形状を有している。ノズル配置部13は、フランジ部11より厚肉であり、軸線Lを中心とする円環形状を有している。
このノズル配置部13には、複数のノズル15が軸線Lに沿って当該ノズル配置部13を貫通するように形成されている。複数のノズル15は、軸線Lと平行な軸方向EDに沿って溶融樹脂をそれぞれ吐出する(押し出す)。なお、複数のノズル15の集合体がノズル群と定義される。各ノズル15は、図2に示す円筒状のノズル壁15aの内側に形成されたノズル孔15bを有する。より詳しくは、各ノズル15は、前記軸方向EDに延びるノズル壁15aと、吐出部15fとをそれぞれ有する。換言すれば、複数のノズル15は、複数のノズル壁15aと、複数の吐出部15fとを有する。ノズル壁15aは、内周面15sと、外周面15tとを有する。内周面15sは、溶融樹脂が流れることを許容する上記のノズル孔15b、すなわち樹脂流路を囲んでいる。外周面15tは、内周面15sとは反対側で内周面15sに沿って配置される。吐出部15fは、ノズル壁15aの前記軸方向の先端部に配置され溶融樹脂を吐出する。
また、ノズル配置部13は、頂面13aを有する。頂面13aは、フランジ部11から突出するノズル配置部13の突出方向の先端側で軸線Lと交差する(直交する)面である。頂面13aは、ノズル15から押し出された溶融樹脂を切断するための平坦面である。換言すれば、頂面13aは、切断される溶融樹脂の基端面を決定する。本実施形態では、各ノズル15の軸方向(樹脂押出し方向)EDは、軸線Lと平行であるが、軸方向EDは、軸線Lに対して傾斜していてもよい。また、軸方向EDは、樹脂ペレットの造粒装置(樹脂機械)の構造に応じて、上下方向、水平方向およびその他の方向に適宜設定されればよい。
ノズル配置部13に配置されるノズル群は、周方向に沿って2分割された、第1ノズル群17と第2ノズル群19とを含み、それぞれのノズル群は、径方向に並んで配置される複数の列(本実施形態では3列)を有し、各列では複数のノズル15が周方向に沿って配置されている。これら複数のノズル15の周囲には、ノズル配置部13の周方向に沿って加熱媒体流路(加熱媒体案内部)が形成されている。当該加熱媒体流路は、加熱媒体を受け入れ当該加熱媒体を複数のノズル15に案内して複数のノズル15を外側から加熱する。上記のように、周方向にノズル群を分割することで、第1ノズル群17と第2ノズル群19とを個別に加熱制御でき、より均一な温度分布が得やすくなる。なお、各ノズル15は、整列して配置されることが好ましいが、後述のように不規則に散在する形態であってもよい。次に、この加熱媒体流路について詳細に説明する。
<加熱媒体流路>
図3は、図2に示すダイプレートのIII-III線の断面図で、図4は、図2に示すダイプレートのIV-IV線の断面図である。なお、図3は、後述する図6Aに示すIII-III線の断面でもある。ダイプレート100の内部には、流入口から流出口までの全長にわたって連続する2つの独立した加熱媒体流路が形成される。具体的に、ダイプレート100は、第1加熱媒体案内部20Aと、第2加熱媒体案内部20Bとを更に有する。各加熱媒体案内部は、加熱媒体を受け入れ当該加熱媒体を複数のノズル15に案内して加熱する。第1加熱媒体案内部20Aは、第1加熱媒体流路21を有し、第2加熱媒体案内部20Bは、第1加熱媒体流路21に対して独立した第2加熱媒体流路23を有する。
第1加熱媒体流路21と第2加熱媒体流路23とは、後述するように、ノズル15の軸方向ED(軸線Lと同じ)において、互いに異なる位置に配置され、2段の加熱媒体流路を形成している。また、図2に示すように、ダイプレート100には、第1加熱媒体流路21と第2加熱媒体流路23とをノズル15の軸方向において分離する仕切り部24(ベース壁)が形成されている。
第1加熱媒体流路21は、加熱媒体を受け入れる流入口25A(受入口)と、加熱媒体を排出する流出口27A(排出口)と、流入口25Aから流出口27Aまでを連通する加熱流路29A1(図3)(第1副案内部)および加熱流路29A2(図4)(第2副案内部)と、を有する。第2加熱媒体流路23も同様に、流入口25B(受入口)と、流出口27B(排出口)と、加熱流路29B1(図3)(第3副案内部)および加熱流路29B2(図4)(第4副案内部)と、を有する。各加熱流路29A1,29A2,29B1,29B2は、後記の案内壁50によってそれぞれ画定される。また、流入口25A、流出口27A、流入口25B、流出口27Bのそれぞれは、複数設けられても良い。
第1加熱媒体流路21の加熱流路29A1は、第1ノズル群17の領域で、ノズル15の樹脂射出側(図1,図2の上側)に配置される。また、加熱流路29A2は、第2ノズル群19の領域で、ノズル15の樹脂進入側(図1,図2の下側)に配置される。加熱流路29A1と加熱流路29A1とは、第1連絡流路31A(第1連通部)で接続されている。
図5は、図3に示すダイプレートのV-V線の断面図である。樹脂射出側の加熱流路29A1は、傾斜して形成された第1連絡流路31Aを通じて、樹脂進入側の加熱流路29A2に接続される。第2加熱媒体流路23の加熱流路29B1,29B2も同様に、図3,図4に示す傾斜した第2連絡流路31B(第2連通部)を通じて相互に接続される。
図6Aは、図3に示すダイプレートのVIA-VIA線の断面図であり、図6Bは、図4に示すダイプレートのVIB-VIB線の断面図である。図6Aに示すように、第1加熱媒体流路21の流入口25Aと、樹脂射出側に配置された加熱流路29A1とは、前記軸方向EDにおける流路の位置を変更する第1流入側流路33A1を通じて互いに接続される。また、図6Bに示すように、第1加熱媒体流路21の流出口27Aと、樹脂進入側に配置された加熱流路29A2とは、第1流出側流路33A2を通じて互いに接続される。そして、第2加熱媒体流路23の流入口25B及び流出口27Bも同様に、図3、図4に示すように、流入口25Bには傾斜した第2流入側流路33B1が接続され、流出口27Bには第2流出側流路33B2が接続される。
上記したように、本実施形態に係るダイプレート100では、第1ノズル群17および第2ノズル群19が環状に配置されている(なお、各ノズル群17、19の形状は、半環状、円弧状、または曲線状ともいえる)。第1加熱媒体流路21及び第2加熱媒体流路23の各加熱流路は、その環状形状の周方向に沿って形成され、その流路内に複数のノズル15が配置される。換言すれば、各加熱流路を複数のノズル15のノズル壁15aがそれぞれ画定している。
図7は、第1ノズル群17の各ノズル15に沿って形成された、第1加熱媒体流路21の加熱流路29A1の概略拡大図である(なお、便宜上、図7ではハッチングを省略している)。加熱流路29A1内には、径方向外側から順に複数のノズル15からなる外径側ノズル列NL1、中間ノズル列NL2、内径側ノズル列NL3が、それぞれ円弧状に並設されている(図2も参照)。各ノズル15は、それぞれ周方向に沿って等間隔に配置されている。
外径側ノズル列NL1および内径側ノズル列NL3は、各ノズル15を形成するノズル壁15a同士の間に周方向の隙間があってもよく、ノズル壁15a同士が周方向において繋がっていてもよい(詳細については後述される)。図7に示される例では、外径側ノズル列NL1および内径側ノズル列NL3では、複数のノズル15は、互いのノズル壁15aの外周面15t同士が互いに独立して配置されている(独立ノズル)。また、中間ノズル列NL2においては、周方向に沿って配置された複数のノズル15の周方向に隣り合うノズル壁15a同士は互いに接続され、流路壁41が形成されている。この場合、中間ノズル列NL2の複数のノズル15は、本発明の接触ノズルを構成する。そして、図7に示される加熱流路が、複数のノズル15の各々の外周面15t(図2)によって画定されている。
外径側ノズル列NL1のさらに外径側には、隙間を介して流路壁43が形成され、内径側ノズル列NL3のさらに内径側には、隙間を介して流路壁45が形成されている。流路壁43、45は、いずれもノズル配置部13の一部により形成されている。これにより、外径側の流路壁43と中間ノズル列NL2による流路壁41との間、及び、内径側の流路壁45と中間ノズル列NL2による流路壁41との間には、それぞれ周方向に連続する一対の流路が形成される。当該一対の流路は、周方向に延びる加熱流路29A1の流入口25A側の反対側(点A2、A3の近傍)で互いに接続されている(連通している)。
したがって、加熱流路29A1は、周方向の一方の側(図7の点A2)に向かう往流路47と、往流路47の先方端(図7の点A2,点A3)で折り返して往流路47に沿って周方向の他方の側(図7の点A4)に向かう復流路49とを有している。往流路47と復流路49とは中間ノズル列NL2を挟んで並設され、往流路47は、外径側ノズル列NL1の各ノズル15の径方向両脇にそれぞれ形成され、復流路49は、内径側ノズル列NL3の各ノズル15の径方向両脇にそれぞれ形成される。つまり、加熱流路29A1を流れる加熱媒体は、流入口25Aと接続される点A1から矢印F1、F2、F3に沿って点A2に到達し、矢印F4のように点A2から点A3に折り返し、矢印F5、F6に沿って点A4に到達する。点A4に到達した加熱媒体は、矢印F7に沿って第1連絡流路31Aを通じて加熱流路29A2(図8)の点A5に向かう。
図8は、第2ノズル群19の各ノズル15に沿って形成された、第1加熱媒体流路21の加熱流路29A2の概略拡大図である(なお、便宜上、図8ではハッチングを省略している)。加熱流路29A2も同様に、加熱流路29A1と略線対称に配置され、外径側ノズル列NL1、中間ノズル列NL2、内径側ノズル列NL3が、それぞれ円弧状に並設されている。また、流路壁41、43、45によって、往流路47および復流路49からなる一対の流路が形成されている。
この加熱流路29A2においては、点A5に送られた加熱媒体は、矢印F8、F9に沿って点A6に到達し、矢印F10のように点A6から点A7に折り返し、矢印F11、F12、F13に沿って点A8に到達する。点A8に到達した加熱媒体は、流出口27Aから排出される。なお、外径側の流路壁43と中間ノズル列NL2による流路壁41との間には外径側ノズル列NL1が配置され、内径側の流路壁45と中間ノズル列NL2による流路壁41との間には内径側ノズル列NL3が配置されている。本実施形態では、このように各流路壁の間に一つのノズル列が配置されている例を挙げたが、これに限定されることなく、各流路壁の間に複数のノズル列が配置されてもよい。このような構成によれば、加熱流路におけるノズル配置数が増加し、樹脂ペレットの生産性を向上させることができる。
なお、上記のような構成を有する第1加熱媒体案内部20Aの第1加熱媒体流路21および第2加熱媒体案内部20Bの第2加熱媒体流路23について更に説明すると、第1加熱媒体案内部20Aおよび第2加熱媒体案内部20Bは、それぞれ案内壁50を有している。案内壁50は、複数のノズル15の各々の外周面15tとともに、第1加熱媒体流路21および第2加熱媒体流路23をそれぞれ画定する壁部(案内面)である。なお、案内壁50は、各加熱流路のうち各ノズル15の外周面15tとは異なる部分を画定する。特に、案内壁50は、流入口25Aおよび流入口25Bから流入した加熱媒体が軸方向EDと交差(直交)する流れ方向に沿って複数のノズル15の各々の外周面15tに接触したのち流出口27Aおよび流出口27Bから排出されるように加熱媒体を案内する。
案内壁50は、前述の流路壁43、45(図2、図7、図8)および仕切り部24(図2)に加え、天壁53と、底壁54とを含む。天壁53は、ノズル配置部13の上面部を構成し、底壁54は、ノズル配置部13の下面部を構成する。また、天壁53は、流入口25Aから第1連絡流路31Aまでの範囲において加熱流路29A1の上面部(天井部)を画定している。一方、底壁54は、第2連絡流路31Bから流出口27Bまでの範囲において加熱流路29B2の下面部(底部)を画定している。仕切り部24は、上記の加熱流路29A1の下面部を画定するとともに、上記の加熱流路29B2の上面部を画定している。これらの複数のベース壁は、軸方向EDにおいて互いに間隔をおいて配置され、加熱流路29A1および加熱流路29B2の前記軸方向EDの両側部分(図2では上下部分)を前記流れ方向と平行な方向に沿ってそれぞれ仕切る(画定する)機能を有している。すなわち、各加熱流路は、複数のベース壁の間に配置されている。一方、複数のノズル15の各々のノズル壁15aは、各ノズル孔15b(樹脂流路)を加熱流路29A1および加熱流路29B2から隔離するように上記の複数のベース壁同士を軸方向EDにおいて互いに接続している。本実施形態では、複数のベース壁は、ノズル配置部13の一部から構成される。
また、前述の流路壁43、45は、図7に示すように加熱媒体の流れ方向に沿って延びるとともに、図2に示すように前記軸方向EDと交差する方向において複数のノズル15の各々のノズル壁15aに対向して配置され、前記複数のベース壁(天壁53、仕切り部24、底壁54)同士を軸方向EDにおいて互いに接続している。この場合、流路壁43、45は、加熱媒体が複数のノズル15の各々の外周面15tにそれぞれ接触しながらノズル群の周方向に沿って移動するように、複数のノズル15の各々の外周面15tとともに各加熱流路を周方向に沿って画定している。
特に、図7に示すように、ノズル群は、複数のノズル15のうちの周方向の一端部に配置される一のノズル15pと、当該一のノズルとは反対側で複数のノズル15のうちの周方向の他端部に配置される他のノズル15qとを含む。そして、案内壁50の流路壁43は、一のノズル15pの外周面15tに接触した加熱媒体が他のノズル15qの外周面15tに接触するように周方向に沿って連続して配置されている。また、案内壁50の流路壁45は、他のノズル15qの外周面15tに接触した加熱媒体が一のノズル15pの外周面15tに接触するように周方向に沿って連続して配置されている。
更に、図7に示すように、流路壁43(往路案内壁)は、ノズル群の径方向において複数のノズル15の一端側(径方向外側)において前記周方向に沿って延びるように配置され、当該複数のノズル15との間で前記周方向のうちの第1方向に向かって加熱媒体を案内する。一方、流路壁45(復路案内壁)は、前記径方向における複数のノズル15の他端側(径方向内側)において前記周方向に沿って延びるように配置され、流路壁43によって案内された加熱媒体を受け入れ前記周方向のうちの前記第1方向とは反対の第2方向に向かって案内する。
なお、図2の紙面右側に図示される加熱流路29B1および加熱流路29A2(図8)についても、上記と同様に各案内壁50によって画定されている。
図9は、第1加熱媒体流路21および第2加熱媒体流路23の各流路を模式的に示す説明図である。第1加熱媒体流路21では、図7、図8を用いて説明したように、軸方向EDの樹脂出射側に加熱流路29A1が配置され、樹脂進入側に加熱流路29A2が配置される。一方、第2加熱媒体流路23は、第1加熱媒体流路21を、軸線Lを中心として約180°反転させた点対称の位置に配置される。したがって、第1加熱媒体流路21と第2加熱媒体流路23とを流れる加熱媒体は、各流路に流入した初期に各ノズル15のノズル壁15aの樹脂出射側部分(吐出側外周面)の周囲を流動し、その後にノズル壁15aの樹脂進入側部分(上流側外周面)の周囲を流動する。
つまり、流入口25A、25Bから供給される加熱された加熱媒体は、加熱流路29A1、29A2、29B1、29B2内において周方向に配列された複数のノズル15のノズル壁15aの外周面15tに沿って流動する。これにより、複数のノズル15のノズル壁15aへの熱交換を、加熱媒体の流動方向に沿って連続して効率よく実施することができる。なお、複数のノズル15を径方向に沿って配置する場合には、径方向外側ほどノズル同士の周方向隙間が長くなり、ノズル配置のスペース効率が相対的に低下するが、本実施形態のように複数のノズル15を周方向に配置することで、無駄なスペース(例えば、図45の空き領域127)を生じさせることが少なくなり、ノズル15の配置密度を向上することができる。なお、後記で詳述するように、複数のノズル15は径方向に沿って配置されてもよい。
そして、ノズル配置部13の頂面13aに近い加熱流路29A1、29B1には、予め加熱された加熱媒体が最初に流動するため、ノズル壁15aへの入熱が大きくなる。一方、ダイプレート100は、ノズル配置部13の頂面13a側が水中に晒されるため、頂面13a側は、加熱流路29A2、29B2が配置される樹脂進入側と比較して抜熱が大きくなる。本実施形態では、流入した加熱媒体が加熱流路29A1、29B1を最初に流れることで、このような頂面13a側の抜熱を補いつつ、樹脂射出側のノズル壁15aを加熱することができる。
加熱流路29A1、29B1内を流動した後の加熱媒体は、各流路の下流側に相当する加熱流路29A2、29B2にそれぞれ流れ、加熱流路29A2、29B2内を流動することで、樹脂進入側のノズル壁15aを加熱する。これにより、加熱媒体は、各ノズル15をノズルの軸方向EDに沿って均一に加熱することができる。
更に、本実施形態によれば、複数のノズル15からなるノズル群が、周方向に沿って第1ノズル群17と第2ノズル群19とに分割され、ノズル15の樹脂射出側部分と樹脂進入側部分との双方において、第1ノズル群17の半周分と第2ノズル群19の半周分とがそれぞれ別系統の加熱媒体流路(第1加熱媒体流路21及び第2加熱媒体流路23)によって加熱されている。これにより、特にノズル15の樹脂射出側部分においては、1系統の加熱媒体流路が周方向1周分に亘って各ノズル15を加熱する場合と比較して、水による抜熱の影響を受けにくくなり、不均一な温度分布の発生を低減できる。このように、複数のノズル15を第1ノズル群17と第2ノズル群19とに周方向に分割することで、分割された第1ノズル群17と第2ノズル群19とを個別に加熱制御することができる。このため、複数のノズル15において、より均一な温度分布が得やすくなる。
また、加熱流路29A1、29A2、29B1、29B2が、周方向に沿った往流路47と復流路49とを有することで、往流路47と復流路49との並び方向に加熱幅を拡大できる。ここでの並び方向は径方向であるが、各流路は後記のようにノズル軸方向にずらして配置されてもよく、径方向とノズル軸方向との双方にずらして配置されてもよい。いずれの場合にも、ノズル配置部13の温度分布をより均一にすることが可能となり、複数のノズル15を配置可能な範囲を拡張することができる。この場合、ノズル数の増加が図られ、樹脂ペレットの生産性を向上することができる。
また、上記した第1加熱媒体流路21及び第2加熱媒体流路23は、流入口25A、25Bから流出口27A、27Bまでそれぞれ1本の連続した流路からなるため、加熱媒体の流速を安定化させ、複数のノズル15の温度ムラを改善することができる。また、第1加熱媒体流路21および第2加熱媒体流路23の各加熱流路29A1、29A2、29B1、29B2は、少なくともその周方向の一部が、互いに軸方向EDにおいて重なる多層構造となっている。このため、各加熱流路29A1、29A2、29B1、29B2が同じスペースに単層構造で配置される場合と比較して、流路の断面積が小さくなり、この結果、加熱媒体の流速が増加して、ノズル壁15aの昇温性が向上する。なお、上記の各流路では1本の長い流路内を加熱媒体が流れるため、各流路のうち流入口25A、25B側の部分と流出口27A、27B側の部分との間で、加熱媒体の温度の差が大きくなる可能性があるが、上記のような多層構造によって相対的に温度が高い加熱媒体の流路と温度が低い加熱媒体の流路とが軸方向EDにおいて隣接して配置されるため、隣接する流路からの伝熱を受けて、両流路間の温度差の拡大を軽減することができる。
また、図3、図4に示すように、本実施形態では、前記加熱流路は、複数のノズル15が設けられた周方向全域(領域全体)に配置されている。このようなダイプレート100によれば、ノズル15の配置領域における周方向全域に加熱流路が配置されるため、全てのノズル15を効率よく加熱でき、温度ムラを低減できる。
<ノズルと加熱流路との関係>
次に、加熱流路29A1、29A2、29B1、29B2の加熱媒体の流れ方向を、本実施形態のような周方向および後述する第2実施形態のような径方向うちの一方に決定する手順を説明する。前述した加熱流路29A1、29A2、29B1、29B2においては、加熱媒体の流れ方向を転回させる部分が必要となるが、この転回時には加熱媒体の圧損が増加するため、転回回数を少なくすることが望まれる。そこで、次に示す条件に則り加熱媒体の流れ方向を決定することで、転回回数を少なくでき、加熱媒体の圧損増加を抑制することができる。
複数のノズル15が、環状のノズル群(第1ノズル群17、第2ノズル群19)の中心から多重の同心状に、且つ放射状に配列される場合に、ノズル群の中心から放射方向に並ぶノズル15の数がn、ノズル群の外周縁で周方向に並ぶノズル15の数がmと定義される。このとき、m/4の値の小数第一位を四捨五入した整数値NMがn以上である場合、加熱流路において、ノズル群の周方向に沿った流路長を、ノズル群の径方向に沿った流路長さよりも長く設定する。一方、上記の整数値NMがn未満である場合、加熱流路において、ノズル群の径方向に沿った流路長を、ノズル群の周方向に沿った流路長よりも長く設定する。
表1は、m=1~16、n=1~4の場合において、上記の条件に則って径方向および周方向のうち加熱媒体が流れる流路長が長く設定される方向をそれぞれ示している。例えば、図1、図2に示すように、複数のノズル15が外径側ノズル列NL1、中間ノズル列NL2、内径側ノズル列NL3の3列(n=3)で配置される場合には、外周縁のノズル15の数が9個(m=9)までは、径方向の流路長を周方向の流路長よりも長く設定し、10個以上(m≧10)であれば、周方向の流路長を径方向の流路長よりも長く設定することが望ましい。これにより、加熱媒体の流れの転回回数を少なくすることが可能となり、加熱媒体の圧損増加を抑制できる。
<加熱流路内での加熱媒体の流動>
図10は、加熱流路に配置されたノズル15の周囲での加熱媒体の流動の様子を模式的に示す説明図である。加熱流路29A1、29A2、29B1、29B2の流路内には、外径側ノズル列NL1、中間ノズル列NL2、内径側ノズル列NL3がそれぞれ配置され、各ノズル列に沿って加熱媒体が流れる。外径側ノズル列NL1、内径側ノズル列NL3は、周方向(図10では上下方向として示す)に隣り合うノズル15同士の間に隙間Sが存在する場合、隙間Sにも加熱媒体が流れ込み、この流れによって加熱媒体とノズル壁15aとの熱交換が促進され、ノズル壁の加熱効果が高められる。
中間ノズル列NL2は、周方向に連続して流路壁41を形成する。図7、図8に示すように、中間ノズル列NL2のノズル壁15aの外周面15t同士が接するように、互いのノズル壁15aが接合されることで流路壁が形成されてもよい。一方、図10に示すように、ノズル壁15aの外周面15t同士が離間して配置される場合、周方向に隣り合うノズル15のノズル壁15a同士の間に隔壁51が配置されればよい。隔壁51は、離散して配置されたノズル15のノズル壁15a同士を互いに連結して流路壁41を形成する。特に、隔壁51は、複数のノズル15のうち隣接するノズル15のノズル壁15a同士を外周面15tの少なくとも一部が露出するように互いに接続し、当該露出した外周面15tとともに加熱媒体の流れ方向に沿って各加熱流路を画定している。このような構成によれば、中間ノズル列NL2のノズル壁15aを利用して、往流路47と復流路49とを互いに分離した流路とすることができるため、複数のノズル15間の距離を超える長さの連続する隔壁を配置する必要がなくなる。よって、ダイプレート100の構造を簡素化できるとともに、限られたスペースにおける流路の配置効率が高まり、ノズル15の配置数の更なる増加を図ることができる。なお、隔壁51は、後記のように複数のノズル15が散在して配置された場合でも、隣り合うノズル同士を接続することで、連続した流路壁および流路を形成することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係るダイプレート100について説明する。図11は、本実施形態に係るダイプレート100のノズル配置部13の水平断面図である。図12は、図11に示すダイプレート100のXII-XII線の断面図である。図13は、図11に示すダイプレート100のXIII-XIII線の断面図である。図14は、図11に示すダイプレート100のXIV-XIV線の断面図である。なお、本実施形態では、先の第1実施形態との相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
本実施形態においても、ダイプレート100は、ノズル配置部13にそれぞれ配置された、複数のノズル15を含むノズル群と、加熱媒体案内部20とを有する。加熱媒体案内部20は、流入口25A(受入口)と、流出口27A(排出口)(図13)と、案内壁50とを有する。案内壁50は、加熱流路29A1(第1副案内部)と、加熱流路29A2(第2副案内部)と、上下連通流路31(連通部)とをそれぞれ画定する。加熱流路29A1、加熱流路29A2および上下連通流路31は、流入口25Aと流出口27Aとを互いに連通する流路である。また、上下連通流路31(図13)は、加熱流路29A1と加熱流路29A2とを上下方向において連通する。
図11に示すように、本実施形態においても、ノズル群は、軸方向EDと平行な中心線を中心に環状に配置されている。また、複数のノズル15は、径方向に沿って延びるノズル列が、周方向において間隔をおいて4列に配置されている。各列には、3つのノズル15が配置されており、互いのノズル壁15aの外周面15tが接するように配置されている。換言すれば、本実施形態では、複数のノズル15が、互いのノズル壁15aの外周面15t同士が接するように配置された複数の接触ノズル(接続ノズルの一態様)を含み、加熱流路29A1、29A2の少なくとも一部が、前記複数の接触ノズルの各々の外周面15tによって画定されている。
なお、本実施形態では、図11に示されるノズル群および加熱媒体案内部20がダイプレート100の周方向に複数配置されている。図11のように、一組のノズル群および加熱媒体案内部20が周方向において22.5度の範囲を占めている場合には、周方向に16のノズル群および加熱媒体案内部20が配置されることができる。
案内壁50は、前述のように、複数のノズル15の各々の外周面15tとともに加熱媒体が流れる各加熱流路を画定する。案内壁50は、流入口25Aから流入した加熱媒体が前記軸方向EDと交差する流れ方向に沿って複数のノズル15の各々の外周面15tに接触したのち流出口27Aから排出されるように加熱媒体を案内する。特に、本実施形態では、案内壁50は、加熱媒体が複数のノズル15の各々の外周面15tにそれぞれ接触しながら前記ノズル群の径方向に沿って移動するように、複数のノズル15の各々の外周面15tとともに加熱流路29A1、29A2を径方向に沿って画定している。
本実施形態では、案内壁50は、複数の流路壁55(図11)と、天壁53(ベース壁)と、底壁54(ベース壁)と、仕切り部24(ベース壁)とを有する。
複数の流路壁55は、加熱媒体の流れ方向に沿って加熱流路29A1および加熱流路29A2をそれぞれ画定している。本実施形態では、複数の流路壁55は、ノズル配置部13の一部から構成される。
天壁53は、流入口25Aから上下連通流路31までの範囲において加熱流路29A1の上面部(天井部)を画定している。底壁54は、上下連通流路31から流出口27Aまでの範囲において加熱流路29A2の下面部(底部)を画定している。仕切り部24は、加熱流路29A1の下面部を画定するとともに、加熱流路29A2の上面部を画定している。これらの複数のベース壁は、加熱流路29A1および加熱流路29A2の前記軸方向EDの両側部分(図13、14では上下部分)をそれぞれ仕切る機能を有している。一方、複数のノズル15のノズル壁15aは、各ノズル孔15b(樹脂流路)を加熱流路29A1および加熱流路29A2から隔離するように上記の複数のベース壁同士を軸方向EDにおいて互いに接続している。本実施形態では、複数のベース壁も、ノズル配置部13の一部から構成される。また、前述の流路壁55のうちの少なくとも一部は、前記流れ方向に沿って延びるとともに前記軸方向EDと交差する方向において複数のノズル15のノズル壁15aに対向して配置されるとともに、前記複数のベース壁同士を軸方向EDにおいて互いに接続している。
加熱流路29A1および加熱流路29A2は、図13に示すように、上下連通流路31によって互いに連通されている。流入口25Aから流入した加熱媒体は、図11に示すように、3つの流れに分流され、複数のノズル15のノズル壁15aのうち吐出部15f(図14)側の外周面15t(吐出側外周面)にそれぞれ接触したのち、上下連通流路31に至る。そして、加熱媒体は、図13に示すように、上下連通流路31を通じて加熱流路29A2に流入する。更に、加熱媒体は、複数のノズル15のノズル壁15aのうち吐出部15fとは反対側の外周面15t(上流側外周面)にそれぞれ接触したのち、流出口27Aから排出される。
このように、本実施形態においても、複数のノズル15の各々の外周面15tが、加熱流路29A1および加熱流路29A2の一部をそれぞれ画定している。このため、各加熱流路を流れる加熱媒体から各ノズル15のノズル壁15aに確実かつ安定して熱が伝達され、各ノズル15の昇温性を向上することができるとともに、複数のノズル15間における温度差を低減することができる。そして、図12の樹脂供給口100Sに矢印DS方向に沿って流入した溶融樹脂は、各ノズル15の吐出部15f(図4)から押し出され、前述のようにペレットに成形される。
また、本実施形態においても、加熱媒体案内部20の加熱流路29A1に流入した加熱媒体が、最初に吐出部15f側の外周面15tに接触し加熱するため、先の第1実施形態と同様に、ダイプレート100の頂面13a側の抜熱を補いつつ、樹脂射出側のノズル壁15aを加熱することができる。加熱流路29A1を流れた加熱媒体は、上下連通流路31を介して加熱流路29A2に流入することで、複数のノズル15の樹脂流入側の外周面15tを更に加熱することができる。
なお、本実施形態では、図11に示すように、隣接するノズル15のノズル壁15aの外周面15t同士が互いに接することで、加熱流路29A1および加熱流路29A2の一部を構成する態様にて説明したが、図10の中間ノズル列NL2のように、加熱媒体案内部20が隔壁51を有する態様でもよい。この場合、隔壁51は、隣接するノズル15のノズル壁15a同士を外周面15tの少なくとも一部が露出するように互いに接続すればよい。この場合も、隔壁51が、露出した外周面15tとともに流れ方向に沿って各加熱流路を画定することで、加熱媒体からノズル壁15aへの熱の流入を促進することができる。
また、本実施形態においても、加熱流路29A1および加熱流路29A2が軸方向EDにおいて互いに重なるように2段で配置されている。特に、軸方向EDに沿って見た場合、流入口25Aと流入口25Bとが重なるように配置されているため、ダイプレート100のノズル配置部13におけるデッドスペースを低減することが可能となる。
更に、図11に示される4列のノズル列のうち、内側の2列のノズル列では、図10の外径側ノズル列NL1、内径側ノズル列NL3のように、互いのノズル壁15aの外周面15t同士が互いに独立して配置された複数のノズル15(独立ノズル)が設けられてもよい。
<ノズル配置>
図15乃至図20は、上記の各実施形態で示された複数のノズル15の配置の変形例を示している。図15に示すように、各加熱流路の一部を画定する複数のノズル15は、離散して配置され(ランダム配置)、流れ方向DAに沿って流れる加熱媒体からそれぞれ熱を受け取っても良い。また、図16に示すように、複数のノズル15のすべてが、互いに間隔をおいてかつ規則的に配置されてもよい(規則配置)。この場合、複数のノズル15の周囲に、加熱媒体の流れ方向を決定する流路壁(案内壁)が配置されることが望ましい。
また、複数のノズル15は、図17、図18および図19に示すように複数のノズル15が密接するように配置されてもよい。望ましくは、単位面積当たりのノズル15の密度が大きくなるように配置されることが望ましい。ただし、この場合も各々のノズル15の外周面15tの少なくとも一部が、加熱流路に露出するように配置されることで、各ノズル15間の温度差を低減し、昇温性能を維持することが可能となる。
また、図20に示すように、複数のノズル15が密接した集団同士を隔壁51が接続することで、加熱媒体の流れ方向DAが決定されるものでもよい。この場合、複数のノズル15のノズル壁15aがバッフルとして機能することができる。
<ノズル形状>
ダイプレート100に備えられるノズル15の形状は、径寸法が一定のノズル孔15bに限らず、種々の形態に変更することもできる。図21A,図21Bは、ノズル形状の他の例を示すノズルの断面図である。図21Aに示すノズル15Aのように、ノズル孔15b1が樹脂出射側に向けて先細りとなる円錐面を有していてもよい。この場合、ノズル先端での溶融樹脂の出射速度を増加させ、より安定した樹脂の出射が行える。
また、図21Bに示すノズル15Bのように、樹脂出射側に向けて先細りとなるノズル孔15b2と、径寸法が一定のノズル孔15b3とが、樹脂出射側に向けてこの順で接続された2段構造であってもよい。この場合、溶融樹脂の出射速度を増加させつつ、樹脂の流動が安定するため、造粒する樹脂ペレット形状のばらつきが小さくなる。
なお、図21Aおよび図21Bにおいて溶融樹脂の流れは、矢印EDとは反対の方向に設定されてもよい。このように、溶融樹脂の出口(吐出部)の断面積が大きく設定されることで、粘度が低い樹脂が吐出部で固化した場合であっても、上流側からの圧力でノズルの傾斜(テーパ)に沿って固化した樹脂を押し出すことが可能となる。
また、各ノズル15のノズル壁15aの断面形状は、円形に限定されるものではなく、多角形形状など他の断面形状でもよい。この場合も、ノズル壁15aの内周面15sに沿って外周面15tが配置されることで、加熱媒体から外周面15tに伝達される熱によってノズル15のノズル壁15aを安定して加熱することができる。
前述のように、本発明の第1実施形態に係るダイプレート100では、第1加熱媒体流路21と第2加熱媒体流路23とが周方向に沿って配置され、ノズル15の軸方向EDに互いに重なって配置されているが、加熱流路の配置はこれに限らず、種々の形態を採用できる。以下に、各種の加熱流路の配置形態を説明する。
<加熱流路の変形例>
図22~図30は、先の第1実施形態に係る加熱流路の変形例を示す模式図である。詳細な図示は省略するが、いずれの場合もノズルが周方向に沿って配置されているものとする。なお、図22~図30に示す点線は、ダイプレート100のノズル配置部13を表している。加熱流路は、前述した加熱流路29A1,29A2,29B1,29B2のようにノズル配置部13の内部に形成され、各流路端部には、前述した流入口25A,25B及び流出口27A,27Bと同様に流入口及び流出口(不図示)が設けられる。
図22に示す加熱流路55A,55B,55C,55Dは、ノズル軸方向に関して単一層の流路であって、周方向に沿って複数の領域に分割されている。ここでは、周方向に等間隔で4分割した加熱流路55A、55B,55C,55Dを示しているが、分割数は任意であり、等間隔に限らず、不等間隔であってもよい。
このように、加熱流路55A,55B,55C,55Dは周方向に沿って配置されるため、ノズル(不図示)の配列方向に沿って加熱媒体が流動して多数のノズルを効率よく加熱できる。しかも、複数の独立した加熱流路にそれぞれ加熱媒体が流動するため、入熱量を増加させて昇温性を向上できる。
図23に示す加熱流路57は、単一層で1本の連続した環状流路となっており、複数のノズル(不図示)が設けられた周方向全域に配置される。この加熱流路57によれば、流路の分岐が存在しないため、加熱流路57の流量を場所によらず一定にできる。また、流路断面積を一定に保つことで、流速を一定に維持でき、各ノズル15の昇温性を均一にできる。また、ノズルの配置領域における周方向全域に加熱流路57が配置されるため、全てのノズルを効率よく加熱でき、温度ムラを低減できる。
また、図24に示すように、ノズル15の軸方向EDに互いに重なる2段の加熱流路57A,57Bが配置されてもよい。これにより、入熱量を増加させて昇温性を向上できるとともに、軸方向EDにおける温度均一性も向上する。さらに、図25に示すように、2段の加熱流路57A,57Bの流入口及び流出口が、加熱流路57の環中心(環状のノズル群の環中心)を挟んで互いに対向して配置されてもよい。この場合、流入口と流出口との軸方向EDにおける干渉を防止することができ、ダイプレート100の薄肉化を図れる。図25では、加熱流路57Aの流入口及び流出口が、加熱流路57Bの流入口及び流出口に対して、180°反転した位置に配置されているが、任意の角度で周方向に位相をずらした位置に配置されてもよい。
なお、図24および図25に示される加熱流路57Aおよび加熱流路57Bには、互いに温度の異なる加熱媒体が流されてもよい。例えば、樹脂射出側の加熱流路57Aに、樹脂進入側の加熱流路57Bよりも高温の加熱媒体を流すことで、水に晒されて抜熱の影響を受けやすいダイプレート100の頂面13a(図1参照)に近い側の入熱を増加できる。これにより、ダイプレート100の温度分布をより均一にでき、水による抜熱による樹脂の固着を防止できる。
図26に示される加熱流路59A、59Bでは、環状の流路の半周毎に、軸方向EDにおける各流路の位置が互いに入れ替わっている。つまり、加熱流路59Aは、ノズルの樹脂射出側に半周分の流路を有し、残りの半周分の流路がノズルの樹脂進入側に配置される。加熱流路59Bついても同様に、その半周分の流路がノズルの樹脂射出側に配置され、残りの半分の流路が樹脂進入側に配置される。加熱流路59Aの軸方向EDの位置が入れ替わる位置で、加熱流路59Bの軸方向EDの位置が入れ替わっている。
この加熱流路59A,59Bによれば、加熱された加熱媒体がノズルの樹脂射出側部分にまず供給されるため、樹脂射出側への入熱を樹脂進入側よりも高められる。このように、軸方向EDにおける入熱量分布を自在に調整できる。
図27に示される加熱流路61は、単一層で1本の連続した環状流路であり、周方向に延びる往流路47と、往流路47が環状に略1周延びた後、流路先方端で折り返して往流路47に沿って周方向の逆向きに延びる復流路49と、を有する。この加熱流路61によれば、径方向に二重となって流路が形成されるため、径方向の加熱範囲が増加して、より均一な温度分布が得られる。
また、図28に示されるように、軸方向EDにおいて互いに重なる2段の加熱流路61A,61Bが設けられてもよい。これにより、入熱量を増加させて昇温性を向上できるとともに、軸方向EDにおける温度均一性も向上する。
なお、図22~図28の各加熱流路の形態は、互いに組み合わせることもできる。例えば、図22に示す4分割した加熱流路55A、55B、55C、55Dのそれぞれを、図27に示す往流路47および復流路49で構成してもよく、図24~図26、図28に示すように、軸方向EDにおいて多段構造にしてもよい。
また、図24に示す軸方向EDに多段に配置された加熱流路57A、57Bのうち、樹脂射出側の流路を、加熱流路に代えて、流路内を空気で満たした断熱空洞が設けられてもよい。図29に示す加熱流路では、軸方向EDの一方の側の流路部分に断熱空洞63が配置されている。この場合、樹脂射出側に配置された断熱空洞63が、ダイプレート100の水に晒される面に近い側からの抜熱を抑制する。これにより、ダイプレート100の温度分布をより均一にできる。断熱空洞63は、空気を密封した構成、空気を循環させる構成、一定温度にされた空気を流動させる構成等、必要とする断熱効果に応じて適宜に設定できる。
また、断熱空洞63は、図24に示す加熱流路57Aと同様の形状である他に、流入口及び流出口を無くした一本の環状の空洞であってもよい。さらに、図30に示すように、往流路と復流路とを有する断熱空洞63Aが配置されることで、径方向の断熱幅を増加させ、断熱効果を向上できる。なお、上記した断熱空洞63の形態は一例であり、断熱効果が得られる形状であれば、その形状は任意である。
なお、先の第1実施形態において、第1加熱媒体流路29A又は第2加熱媒体流路29Bのいずれか一方に代えて、上記のように流路内を空気で満たした断熱空洞が配置されてもよい。
図31~図44は、先の第2実施形態に係る加熱流路の変形例を示す模式図である。詳細な図示は省略するが、いずれの場合もノズルが径方向に沿って配置されているものとする。なお、一部の図に示される円板状の点線は、ダイプレート100のノズル配置部13を表している。加熱流路は、前述した第2実施形態の加熱流路29A1、29A2のようにノズル配置部13の内部に形成され、各流路端部には、流入口および流出口が設けられる。以下の各図では、周方向の一部に設けられた加熱流路について説明するが、周方向の他の部分にも同様の加熱流路が配置される。
図31では、流入口25Aから流入した加熱媒体が、径方向内側に向かって3つの加熱流路65A、65B、65Cに分流する。各加熱媒体は、不図示の連通路を介して下方に移動し、径方向外側に向かって流れながら再び合流し、流入口25Bから排出される(径方向外側に入口1つおよび出口1つの2段式)。本変形例では、軸方向EDに沿って見た場合、流入口25Aと流入口25Bとが重なるように配置されている。
図32では、流入口25Aから流入した加熱媒体が、径方向内側に向かって3つの加熱流路67A、67B、67Cに分流する。各加熱媒体は、不図示の連通路を介して下方に移動し、加熱流路67Bを流れる加熱媒体のみが2つの加熱流路に分流し径方向外側に向かって流れながら加熱流路67A、67Cを流れる加熱媒体にそれぞれ再び合流し、流入口25Bから排出される(径方向外側に入口1つおよび出口2つの2段式)。
図33では、2つの流入口25A、25Bから流入した加熱媒体が、それぞれ2つの加熱流路に分流する。このうち、周方向内側の2つの加熱流路69B、69Cを流れる加熱媒体は、径方向の内側部分で合流し下方に移動する。一方、周方向外側の2つの加熱流路69A、69Dを流れる加熱媒体もそれぞれ下方に移動し、径方向外側に向かって流れながら前述の加熱媒体と再び合流し、流入口25Bから排出される(径方向外側に入口2つおよび出口1つの2段式)。
図34では、上下独立した加熱流路が形成されている。上段では、流入口25A1から加熱流路71Aに流入した加熱媒体は、径方向内側で2つの流れに分流し、それぞれ周方向の外側部分を径方向外側に向かって流れたのち、流出口25B1、25B2から排出される。同様に、下段では、流入口25A2から加熱流路71Bに流入した加熱媒体は、径方向内側で2つの流れに分流し、それぞれ周方向の外側部分を径方向外側に向かって流れたのち、流出口25B3、25B4から排出される(径方向外側に入口2つおよび出口4つの2段式)。
図35、図36では、各変形例に係るノズル配置部13の水平断面図が模式的に示されている。図35では、流入口25Aから流入した加熱媒体は、3列のノズル列およびその外側の間を通りながら径方向内側に進み、開口25C1、25C2から更に周方向の外側に移動して、径方向外側に向かって流れ、流出口25B1、25B2からそれぞれ排出される(径方向外側に入口1つおよび出口2つの1段式)。
一方、図36では、流入口25A1、25A2からそれぞれ流入した加熱媒体は、径方向内側まで進んだのち、開口25C1、25C2から周方向の内側に移動し、3列のノズル列の間およびその外側を通りながら径方向外側に進み、流出口25Bから排出される(径方向外側に入口2つおよび出口1つの1段式)。
再び図37の模式的な斜視図を参照して、同図でも、上下独立した加熱流路が形成されている。上段では、流入口25A1から加熱流路73Aに流入した加熱媒体は、径方向内側で2つの流れに分流し、それぞれ周方向の外側部分を径方向外側に向かって流れたのち、流出口25B1、25B2から排出される。一方、下段では、流入口25A2、25A3から加熱流路73B、73Cにそれぞれ流入した加熱媒体は、径方向内側で合流し、径方向外側に向かって流れたのち、流出口25B3から排出される(径方向外側に入口3つおよび出口3つの2段式)。本変形例では、上下段における加熱媒体の流れが逆になっている(対向流)。
図38では、上下独立した2段の加熱流路が形成され、下側の加熱流路は更に2段で構成されている(計3段)。流入口25Aから加熱流路73Aに流入した加熱媒体は、図31と同様の加熱流路を介して、流入口25Bから排出される。一方、最上段に設けられた加熱流路75では、流入口25Cから流入した加熱媒体が、径方向の内側で分流し、それぞれ径方向の外側に向かって流れたのち、流出口25D1、25D2から排出される。本変形例では、加熱流路75に流入される加熱媒体の温度または種類は、加熱流路73Aに流入される加熱媒体の温度または種類とは異なるものを使用することができる。また、加熱流路75は真空状態に保持されてもよい。このように、本発明に係るダイプレート100内の加熱流路は、軸方向EDに沿って複数段に配置されてもよい。この際、互いの加熱流路は互いに連通してもよいし、独立して配置されてもよい。
上記の各変形例では、ノズル配置部13の径方向外側部分に流入口および流出口がそれぞれ設けられる態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図39~図44では、ノズル配置部13の径方向内側部分に流入口および流出口のうちの少なくとも一方が配置される。
図39では、ノズル配置部13の径方向外側部分に配置された流入口25Aから流入した加熱媒体は、3列のノズル列の間およびその外側を通りながら径方向内側に進み、更に周方向の外側に移動して、ノズル配置部13の径方向内側部分に配置された流出口25C1、25C2からそれぞれ排出される(径方向外側に入口1つ、径方向内側に出口2つ)。
図40では、ノズル配置部13の径方向外側部分に配置された2つの流入口25A1、25A2から流入した加熱媒体は、3列のノズル列の間およびその外側を通りながら径方向内側に進み、更に周方向の内側に移動して、ノズル配置部13の径方向内側部分に配置された流出口25Cからそれぞれ排出される(径方向外側に入口2つ、径方向内側に出口1つ)。
一方、図41では、ノズル配置部13の径方向内側部分に配置された流入口25Aから流入した加熱媒体は、3列のノズル列の間およびその外側を通りながら径方向外側に進み、更に周方向の内側に移動して、ノズル配置部13の径方向外側部分に配置された流出口25C1、25C2からそれぞれ排出される(径方向内側に入口1つ、径方向外側に出口2つ)。
図42では、ノズル配置部13の径方向内側部分に配置された2つの流入口25A1、25A2から流入した加熱媒体は、3列のノズル列の間およびその外側を通りながら径方向外側に進み、更に周方向の内側に移動して、ノズル配置部13の径方向外側部分に配置された流出口25Cからそれぞれ排出される(径方向内側に入口2つ、径方向外側に出口1つ)。
なお、図39~図42では、各流入口に流入した加熱媒体が径方向に沿って移動した後、各流出口から排出されることが可能な、いわゆる1パス流路であってもよい。
図43では、ノズル配置部13の径方向内側部分に配置された流入口25Aから流入した加熱媒体は、3列のノズル列の間を通りながら径方向外側に進み、更に3列のノズル列の周方向の外側を通じて径方向内側に再び移動し、ノズル配置部13の径方向内側部分に配置された2つの流出口25C1、25C2からそれぞれ排出される(径方向内側に入口1つ、径方向内側に出口2つ)。
更に、図44では、ノズル配置部13の径方向内側部分に配置された2つの流入口25A1、25A2から加熱流路に流入した加熱媒体は、3列のノズル列の周方向の外側を通りながら径方向外側に進み、更に3列のノズル列の間を通りながら径方向内側に再び戻って、ノズル配置部13の径方向内側部分に配置された流出口25Cからそれぞれ排出される(径方向内側に入口2つ、径方向内側に出口1つ)。
上記のような各変形例に係るノズル配置部13を備えたダイプレート100においても、加熱媒体が複数のノズル15のノズル壁15aの外周面15tに接触しながら流れるため、複数のノズル15を安定かつ確実に加熱することができる。なお、ノズル配置部13の径方向内側部分に流入口または流出口が配置されている場合、加熱媒体の供給または回収を行う外部流路が当該径方向内側部分に接続されている。また、加熱媒体が水蒸気の場合には、当該水蒸気を流出口からダイプレート100の外部に直接排出してもよい。
以上のように、本発明の各実施形態およびその変形例に係るダイプレート100によれば、各案内壁50が複数のノズル15のノズル壁15aの外周面15tとともに各加熱流路を形成し、当該加熱流路を通過する加熱媒体は複数のノズル15の各々の外周面15tに接触することができる。このため、複数のノズル15の各々を加熱媒体によって安定して加熱することが可能となり、複数のノズル15間に温度ムラが生じることを抑止し、ノズル15の昇温性能を高めることができる。特に、複数のノズル15のノズル壁15aへの熱交換を、加熱媒体の流れ方向に沿って連続して効率よく実施することができる。
また、各ダイプレート100では、加熱流路の軸方向EDの両側部分がベース壁によって加熱媒体の流れ方向と平行な方向に沿ってそれぞれ画定されている。また、複数のノズル15のノズル壁15aの各々は、前記樹脂流路を前記加熱流路から隔離するように複数のベース壁同士を軸方向EDにおいて互いに接続している。このため、加熱媒体は加熱流路内を複数のベース壁に沿って安定して流れることが可能であるとともに、加熱媒体が溶融樹脂内に混入することを防止することができる。
また、前記案内壁50には、前記複数のベース壁とともに前記加熱流路を画定する流路壁が含まれており、当該流路壁は、加熱媒体の流れ方向に沿って延びるとともに前記複数のベース壁同士を軸方向EDにおいて互いに接続し、軸方向EDと交差する方向において複数のノズル15のノズル壁15aにそれぞれ対向して配置される。このような構成によれば、加熱媒体が加熱流路内を流路壁に沿って流れながら、複数のノズル15のノズル壁15aに接触し当該ノズル壁15aを安定して加熱することができる。
また、先の第1実施形態では、案内壁50が、図7に示すように往路案内壁として機能する流路壁43と、復路案内壁として機能する流路壁45とを含む。一方、両流路壁の間では、複数のノズル15の一部が、互いのノズル壁15aの外周面15t同士が軸方向EDと交差する方向に沿ってそれぞれ接続された複数の接続ノズルを構成し、流路壁41を形成している。換言すれば、複数の接続ノズルのうちの一の接続ノズルの外周面の一部と当該一の接続ノズルに隣接する他の接続ノズルの前記外周面の一部とは、軸方向EDと交差する接続方向に沿って互いに接続されている。流路壁43は、前記複数の接続ノズルに対向して配置され、当該複数の接続ノズルとの間で第1の流れ方向(図7の矢印F1、F2、F3)に加熱媒体を案内する。一方、流路壁45は、前記複数の接続ノズルに対して流路壁43とは反対側で前記複数の接続ノズルに対向して配置され、流路壁43によって案内された加熱媒体を前記複数の接続ノズルとの間で前記第1の流れ方向とは反対の第2の流れ方向(図7の矢印F5、F6)に向かって案内する。このような構成によれば、複数の接続ノズルを同じ加熱媒体の流れによって流路壁43側および流路壁45側の両側から安定して加熱することができる。なお、図7に示される第1実施形態では、各流路壁および複数の接続ノズルがダイプレート100の周方向に沿って配置される態様にて説明したが、図11に示される第2実施形態のように、各流路壁および複数の接続ノズルがダイプレート100の径方向に沿って配置されるものでもよい。また、上記の複数の接続ノズルは、互いに間隔をおいて並列して配置される並列ノズルであってもよい。すなわち、流路壁41を構成する複数のノズル15のノズル同士の間には僅かな隙間が形成されていてもよい。この場合も、流路壁41の両側から複数の並列ノズルを安定して加熱することができる。
なお、上記のように、加熱流路が、往流路47と、前記往流路47の流路先方端で折り返して前記往流路47に沿って他方の側に向かう復流路49とを有する場合、往流路47と復流路49との並び方向に加熱幅を拡大できる。このため、ノズル配置部13の温度分布をより均一にでき、ノズル15を配置できる範囲を拡張することができる。よって、ノズル数の増加を図れ、樹脂ペレットの生産性を向上することができる。
また、図10の中間ノズル列NL2のように、隣接するノズル15同士の各々の外周面15t(複数の接続ノズルの一の接続ノズルの外周面の一部と他の接続ノズルの外周面の一部)が隔壁51によって互いに接続される場合、各加熱流路内において加熱媒体を各ノズル15の外周面15tにそれぞれ接触させながら流れ方向に沿って安定して案内することができる。
また、このように隣接するノズル15間に隔壁51を設けることで、ノズル15間隔よりも長い連続した隔壁を新たに配置する必要がなくなり、ダイプレート100の構造を簡素化できるとともに、流路配置のスペース効率が高まり、ノズル配置数の更なる増加を図ることができる。
また、図11に示される複数のノズル15は、互いのノズル壁15aの外周面15t同士が直接接続された複数の接触ノズルに相当する。この場合、複数の接触ノズルによって加熱領域の一部を画定することができるため、当該一部の領域において複数のノズル15を密に配置することができるとともに、当該領域に加熱媒体を案内するための他の壁を配置する必要が低減される。
また、図10の外径側ノズル列NL1および内径側ノズル列NL3では、複数のノズル15は、互いのノズル壁15aの外周面15t同士が加熱流路内において互いに独立して配置された複数の独立ノズルに相当する。このような構成によれば、複数の独立ノズルの隙間に加熱媒体が流入すると、各独立ノズルがその外周面15tを通じて加熱媒体から効率的に吸熱することで、ノズル壁15aの加熱効果を高めることができる。このため、加熱流路内において相対的に加熱媒体の流量が小さい領域などがあっても、当該領域に前記独立ノズルを配置することで、ダイプレート100内の複数のノズル15間の温度ムラを低減することができる。
また、先の第1実施形態に係るダイプレート100では、第1加熱媒体案内部20Aの加熱流路は、第2加熱媒体案内部20Bの加熱流路に対して軸方向EDにおいて異なる位置に配置されている態様にて説明した。このような構成によれば、ダイプレート100内に互いに独立した複数の加熱流路を配置することができるため、複数のノズル15に対する加熱量を増やすことができる。また、各加熱流路に互いに異なる加熱媒体や互いに温度の異なる加熱媒体を流すことが可能となる。また、第1加熱媒体案内部20Aおよび第2加熱媒体案内部20Bが軸方向EDにおける同じ位置にそれぞれ配置される場合と比較して、軸方向EDと交差(直交)する方向におけるダイプレート100の寸法を小さくすることができる。
また、上記のように、第1加熱媒体案内部20Aの加熱流路は、第2加熱媒体案内部20Bの加熱流路に対して軸方向EDにおいて異なる位置に配置されている場合、複数のノズル15の軸方向EDの温度均一性を向上できる。また、加熱流路が同じスペースに軸方向EDに単層構造で配置される場合と比較して、流路断面積が小さくなるため、加熱媒体の流速が増加して、ノズル15の昇温性を向上することができる。
また、上記の第1実施形態のように第1加熱媒体案内部20Aの加熱流路の少なくとも一部が第2加熱媒体案内部20Bの加熱流路と軸方向EDにおいて重なるように配置されている場合には、第1加熱媒体案内部20Aの加熱流路および第2加熱媒体案内部20Bの加熱流路を流れる加熱媒体同士において熱交換を行うことが可能となり、両者の温度差を低減することができる。
更に、上記の第1実施形態では、第1加熱媒体案内部20Aの2つの加熱流路29A1、29A2(第1副案内部、第2副案内部)と、第2加熱媒体案内部20Bの2つの加熱流路29B1、29B2(第3副案内部、第4副案内部)とによって、第1ノズル群17と第2ノズル群19をそれぞれ協同して加熱することができる。このため、一方の加熱媒体案内部における加熱媒体の流れが滞ることがあっても、両ノズル群のうちの一方のノズル群の加熱性能が著しく低下することが防止される。
更に、上記の第1実施形態において、第1加熱媒体案内部20Aの流入口25Aは、加熱流路29A1に加熱媒体を流入させるように当該加熱流路29A1に連通し、第2加熱媒体案内部20Bの流入口25Bは、加熱流路29B1に加熱媒体を流入させるように当該加熱流路29B1に連通している。このような構成によれば、予め加熱された加熱媒体が、加熱流路29A1を通じて第1ノズル群17のうちの吐出側外周面を先に加熱するとともに、加熱流路29B1を通じて第2ノズル群19のうちの吐出側外周面を先に加熱することができる。このため、各ノズル15の吐出部15f周辺の温度低下を抑制し、溶融樹脂の吐出を安定して行うことができる。また、ダイプレート100のうち吐出部15f側の面(頂面13a)が水に晒され、その温度が低下しやすい場合であっても、各ノズル15に軸方向EDにおける温度差が生じることを抑止することができる。
また、上記の第1実施形態では、第1加熱媒体流路29Aおよび第2加熱媒体流路29Bには、第1ノズル群17と第2ノズル群19との間に、前記加熱流路の軸方向EDの配置順を、第1ノズル群17側と第2ノズル群19側とで逆転させる連絡流路がそれぞれ形成されている。このような構成によれば、第1ノズル群17に沿った加熱流路と、第2ノズル群19に沿った加熱流路とを、連絡流路によって軸方向EDに互いに入れ替えできる。つまり、第1ノズル群17側で樹脂射出側に配置された加熱流路を、連絡流路を通じて、第2ノズル群19側で樹脂進入側に配置された加熱流路に接続できる。
更に、上記の第1実施形態では、第1加熱媒体流路29Aの流入口25Aと第2加熱媒体流路29Bの流入口25Bとは、軸方向EDに関してノズル15の樹脂射出側に配置され、第1加熱媒体流路29Aの流出口27Aと第2加熱媒体流路29Bの流出口27Bとは、軸方向EDに関してノズル15の樹脂進入側に配置されている。このようなダイプレート100によれば、加熱された加熱媒体が、最初にノズル15の樹脂射出側から供給され、その後にノズル15の樹脂進入側から排出されるため、樹脂射出側の入熱量を高めることができる。よって、水に晒されて抜熱されるダイプレート100の樹脂射出側の温度低下を抑制して、より均一な温度分布が得られる。
更に、上記の第1実施形態では、第1加熱媒体流路29Aの流入口25Aと第2加熱媒体流路29Bの流入口25Bとは、環状のノズル群の環中心を挟んで互いに対向して配置され、第1加熱媒体流路29Aの流出口27Aと第2加熱媒体流路29Bの流出口27Bとは、環状の前記ノズル群の環中心を挟んで互いに対向して、各流入口と周方向に位相をずらして配置されている。このようなダイプレート100によれば、流入口と流出口との軸方向EDの干渉を防止でき、ダイプレートの薄肉化が図れる。
なお、上記のような第1加熱媒体案内部20Aおよび第2加熱媒体案内部20Bの配置は周方向において互いに分割された2つのノズル群に対して適用されるものに限定されるものではない。すなわち、上記のような第1加熱媒体案内部20Aおよび第2加熱媒体案内部20Bの配置は径方向において互いに分割された2つのノズル群に対して適用されてもよい。
一方、上記の第2実施形態に係るダイプレート100(図11)では、加熱媒体案内部20は、流入口25(図13)から流入した加熱媒体を受け入れ、複数のノズル15の吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する加熱流路29A1(第1副案内部)と、加熱流路29A1を通過した加熱媒体を受け入れ、複数のノズル15の上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する加熱流路29A2(第2副案内部)と、加熱流路29A1と加熱流路29A2とを互いに連通する上下連通流路31(連通部)と、を有する。このような構成においても、予め加熱された加熱媒体が、加熱流路29A1を通じて複数のノズル15のうちの吐出側外周面を先に加熱することができるため、各ノズル15の吐出部15f(図14)周辺の温度低下を抑制し、溶融樹脂の吐出を安定して行うことができる。また、ダイプレート100のうち吐出部15f側の面が水に晒され、その温度が低下しやすい場合であっても、各ノズル15に軸方向EDにおける温度差が生じることを抑止することができる。
なお、ダイプレート100の各加熱媒体案内部に備えれた案内壁50は、第1実施形態のように周方向に沿って加熱媒体を案内する態様や第2実施形態のように径方向に沿って加熱媒体を案内する態様に限定されるものではない。案内壁50は、軸方向EDと交差する方向に沿って加熱媒体を案内するものであればよいし、各加熱流路内には案内壁50が軸方向EDに沿って加熱媒体を案内する部分があってもよい。なお、第1実施形態のようにノズル群の周方向に沿って加熱媒体を案内する場合には、ダイプレート100に無駄なスペースを生じさせることなく、ノズル15の配置密度を向上できる。
<ダイプレートの形状及び製造方法>
ダイプレート100の形状は、上記した円板状に限らず、楕円形状、又は多角形状等の他の形状であってもよい。その場合、加熱流路の形状も楕円環状、又は多角形環状等にすることができる。
ダイプレート100は、造粒する樹脂よりも融点の高い材料で形成される。例えば、炭素鋼、ステンレス材等の鉄系材料、アルミニウム合金材料、チタン若しくはチタン合金、ニッケル系合金、コバルト系合金、タングステン合金等の金属材料、又は高融点タイプの特殊ポリアミド樹脂等の高融点樹脂材料、等により形成される。
ダイプレート100は、複数の機械加工部品を組み立てて製造してもよく、ダイキャスト、鋳造、又は切削による切り出しによって製造してもよい。また、3Dプリンタ等による積層造形法によっても製造できる。
更に、積層造形法には、例えば、レーザ積層造形(LAM:Laser Additive Manufacturing)法、電子ビーム積層造形(EBM:Electron Beam Melting)法等がある。レーザを熱源とする場合には、レーザ粉末焼結積層造形(SLM:Selective Laser Melting)法、レーザ粉体肉盛溶接(LMD:Laser Metal Deposition)、選択的レーザ溶接(DMLS:Direct Metal Laser Sintering)等がある。また、アークを熱源するものとして、アークにより溶加材を溶融及び凝固させて溶着ビードを形成し、この溶着ビードを複数層に積層することで積層造形物を作製する方法がある。これら各積層造形方法のいずれによってもダイプレート100を製造できる。
例えば、レーザ粉末焼結積層造形SLM法によれば、造形物(ダイプレート100)を次のように製造できる。造形物の原料となる球状の粉体を造形タンクに敷設する。粉体を平坦に均した粉体表面の所定領域に、粉体の溶融熱源となるレーザ光を照射する。すると、レーザ光が照射された粉体は焼結又は溶融固化して、造形物を構成する造形層が造形される。このレーザ光を照射する所定領域は、造形物となるダイプレートの形状(目標形状)を水平に薄くスライスして分割した複数の断面形状のいずれかの2次元平面形状を示す領域である。
その後、再び粉体を造形層の上に供給して平坦に均し、粉体表面の所定領域にレーザ光を照射する。これにより次の造形層が造形される。このような手順を繰り返すことにより、最終的に所望の造形物を造形できる。つまり、金属材料を溶融及び凝固させた層を積層した積層造形物によりダイプレート100が形成される。
その他の積層造形法も、基本的には、造形物の目標形状を複数層にスライスした形状を、順次に積み重ねて造形するものであり、製造方法自体は公知であるためここでは詳細の説明は省略する。
このように、ダイプレート100を積層造形法により製造することで、ノズル形状、又は加熱媒体の流路の形状が複雑であっても、煩雑な加工を伴うことなく簡単に造形できるため、加工上の制約が少なく、設計自由度が向上する。このため、加熱媒体の流路形状が、加工が容易な単純な直線流路に制限されず、流路内に多数のノズルが配置された湾曲した流路であっても簡単に作成できる。よって、樹脂ノズル数(ペレット生産性)・昇温性・加熱性を向上できる最適設計が可能となり、ダイプレート100の性能向上に寄与できる。
特に、図3や図11に代表されるように、加熱媒体の流れの方向に沿って見た場合、流路の断面積が拡大、縮小するような複雑な流路を有するダイプレート100は、積層造形法により製造することができる。なお、金属からなる基材を切削加工などによって上記のようなダイプレート100を成形、製造してもよいが、積層造形法によって製造する場合、加工精度および製造時間などで優位である。
特に、前述の各実施形態および変形例に係るダイプレート100におけるノズル群および少なくとも一つの加熱媒体案内部は、金属材料を溶融及び凝固させた層を軸方向EDに沿って積層した積層造形物から構成されることが望ましい。たとえば、図2に示される底壁54上に複数のノズル15の下側部分(上流側部分、樹脂流入側部分)を形成し、溶融、凝固させる。次に、その上に、仕切り部24および複数のノズル15の上側部分(吐出側部分)を形成し、溶融、凝固させる。更に、その上に、天壁53を形成し、溶融、凝固させる。このようなプロセスによって、前述のような複雑な流路を有するダイプレート100を製造することが可能となる。
<樹脂機械>
また、本発明に係る樹脂機械は、上記で説明したダイプレート100と、樹脂供給部と、媒体供給部と、処理部とを有する。樹脂機械は、前述の樹脂ペレットの造粒装置に代表される。前記樹脂供給部は、ダイプレート100の複数のノズル15のノズル孔(樹脂流路)に溶融樹脂を供給する。前記媒体供給部は、ダイプレート100の少なくとも一つの加熱媒体案内部に加熱媒体を供給する。また、処理部は、複数のノズル15の吐出部15fから吐出された溶融樹脂に所定の処理を施す。当該処理部は、前述のようなカッター装置などを含む。このような構成によれば、ダイプレート100の複数のノズル15を加熱媒体によって安定して加熱することが可能となり、複数のノズル15間に温度ムラが生じることを抑止し、ノズル15の昇温性能を高めることができる。この結果、複数のノズル15の吐出部15fから溶融樹脂を安定して吐出し、カッティングなどの所定の処理を施すことができる。
<ダイプレートのノズル加熱方法>
また、上記のようなダイプレート100へのノズル加熱方法は、ダイプレート100を準備すること(準備工程)と、ダイプレート100に加熱媒体を共有してノズル15を加熱すること(加熱工程)とを含む。準備工程では、ダイプレート100として、軸方向に延びるノズル壁15aであって溶融樹脂が流れることを許容する樹脂流路を画定する内周面15sと当該内周面15sとは反対側で内周面15sに沿って配置される外周面15tとを含むノズル壁15aとノズル壁15aの軸方向の先端部に配置され溶融樹脂を吐出する吐出部15fとをそれぞれ有する複数のノズル15と、少なくとも複数のノズル15の各々の外周面15tとともに加熱媒体が流れる加熱流路を画定する案内壁50とを有するものを準備する。また、加熱工程では、前記加熱流路の入口(流入口、受入口)に加熱媒体を流入させ、当該加熱媒体を複数のノズル15の各々の外周面15tにそれぞれ接触させノズル15を加熱したのち、前記加熱流路の出口(流出口、排出口)から加熱媒体を排出させる。
このような方法によれば、ダイプレート100の複数のノズル15を加熱媒体によって安定して加熱することが可能となり、複数のノズル15間に温度ムラが生じることを抑止し、ノズル15の昇温性能を高めることができる。
なお、前記準備工程において、前記加熱媒体流路として、軸方向EDに関して互いに異なる位置に配置された、第1加熱媒体流路29Aと第2加熱媒体流路29Bとを有するダイプレート100を準備し、加熱工程では、第1加熱媒体流路29Aと第2加熱媒体流路29Bのそれぞれに加熱媒体を個別に供給してもよい。このような方法によれば、各ノズル15の軸方向EDにおける温度均一性を向上できる。また、加熱媒体流路が同じスペース内に軸方向EDに関して単層構造で配置される場合と比較して、各加熱媒体流路の流路断面積が小さくなるため、加熱工程における加熱媒体の流速が増加し、ノズル15の昇温性が向上する。
また、前記準備工程において、前記加熱媒体流路として、第1加熱媒体流路29Aと第2加熱媒体流路29Bとの各加熱流路の周方向の少なくとも一部が軸方向EDに重なって配置されているダイプレート100を準備するものでもよい。このような方法によれば、加熱流路の周方向の少なくとも一部が軸方向EDにおいて重なっているため、加熱工程において各流路を流れる加熱媒体に温度差が生じても、伝熱(熱交換)によってお互いの温度差を軽減することができる。
また、前記準備工程において、前記加熱媒体流路として、互いに隣り合う第1加熱媒体流路29Aと第2加熱媒体流路29Bとの加熱流路同士における、加熱媒体の流動方向が互いに同じ向きに設定されたダイプレート100を準備するものでもよい。このような方法によれば、隣り合う加熱流路同士の温度が揃えられ、温度均一性を向上することができる。
また、前記準備工程において、前記加熱媒体流路として、互いに隣り合う第1加熱媒体流路29Aと第2加熱媒体流路29Bとの加熱流路同士における、加熱媒体の流動方向が互いに逆向きに設定されたダイプレート100を準備するものでもよい。このような方法によれば、加熱流路に生じる温度差を一方の加熱流路から他方の加熱流路への伝熱によって軽減することができる。
また、前記加熱工程において、前記加熱媒体流路として、第1加熱媒体流路29Aの加熱流路に流す加熱媒体の温度と、第2加熱媒体流路29Bの加熱流路に流す加熱媒体の温度とを互いに異なる温度にするものでもよい。このような方法によれば、一方の加熱流路に流す加熱媒体の温度が高く、他方の加熱流路に流す加熱媒体の温度が低くなることで、ダイプレートの温度分布を加熱流路の配置に応じて任意に調整することができる。
11 フランジ部
13 ノズル配置部
13a 頂面
15,15A,15B ノズル
15a ノズル壁
15b ノズル孔(樹脂流路)
15f 吐出部
15s 内周面
15t 外周面
17 第1ノズル群
19 第2ノズル群
20 加熱媒体案内部
20A 第1加熱媒体案内部
20B 第2加熱媒体案内部
21 第1加熱媒体流路
23 第2加熱媒体流路
24 仕切り部(ベース壁)
25A,25B 流入口
27A,27B 流出口
29A1,29A2,29B1,29B2 加熱流路
31A 第1連絡流路
31B 第2連絡流路
33A1 第1流入側流路
33A2 第1流出側流路
33B1 第2流入側流路
33B2 第2流出側流路
41,43,45 流路壁
47 往流路
49 復流路
50 案内壁
51 隔壁
53 天壁(ベース壁)
54 底壁(ベース壁)
55,57、57A,57B、59A,59B,61、61A,61B 加熱流路
63 断熱空洞
100 ダイプレート

Claims (17)

  1. 溶融樹脂を軸方向に沿ってそれぞれ吐出する複数のノズルを含むノズル群と、
    加熱媒体を受け入れ当該加熱媒体を案内して前記複数のノズルを外側から加熱する少なくとも一つの加熱媒体案内部と、
    を備え、
    前記複数のノズルは、
    前記軸方向にそれぞれ延びる複数のノズル壁であって溶融樹脂が流れることを許容する樹脂流路を囲む内周面と当該内周面とは反対側で前記内周面に沿って配置される外周面とをそれぞれ含む複数のノズル壁と、
    前記複数のノズル壁の前記軸方向の先端部に配置され溶融樹脂をそれぞれ吐出する複数の吐出部と、
    を有し、
    前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、
    前記加熱媒体を受け入れる少なくとも一つの受入口と、
    前記加熱媒体を排出する少なくとも一つの排出口と、
    前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに加熱媒体が流れる加熱流路を画定する案内壁であって、前記少なくとも一つの受入口から流入した加熱媒体が前記軸方向と交差する流れ方向に沿って前記複数のノズル壁の各々の前記外周面に接触したのち前記少なくとも一つの排出口から排出されるように加熱媒体を案内する少なくとも一つの案内壁と、
    を有し、
    前記少なくとも一つの案内壁は、
    前記軸方向において互いに間隔をおいて配置される複数のベース壁と、
    前記複数のベース壁とともに前記加熱流路を画定する少なくとも一つの流路壁と、
    を有し、
    前記加熱流路は前記複数のべース壁の間に配置され、
    前記複数のノズル壁は、前記樹脂流路を前記加熱流路から隔離するように前記複数のベース壁同士を前記軸方向において互いに接続し、
    前記少なくとも一つの流路壁は、前記流れ方向に沿って延びるとともに前記複数のベース壁同士を前記軸方向において互いに接続し、前記軸方向と交差する方向において前記複数のノズル壁に対向して配置され、
    前記複数のノズルは、前記軸方向と交差する並び方向に沿って並ぶ複数の並列ノズルを含み、
    前記少なくとも一つの流路壁は、
    前記並び方向と交差する方向において前記複数の並列ノズルに対向して配置され、当該複数の並列ノズルとの間で第1の流れ方向に加熱媒体を案内する往路案内壁と、
    前記複数の並列ノズルに対して前記往路案内壁とは反対側であって、前記軸方向において前記往路案内壁と同じ位置に配置され、前記往路案内壁によって案内された加熱媒体を前記第1の流れ方向とは反対の第2の流れ方向に向かって案内する復路案内壁と、
    を有する、ダイプレート。
  2. 前記複数のノズルは、複数の接続ノズルを含み、
    前記複数の接続ノズルのうちの一の接続ノズルの前記外周面の一部と当該一の接続ノズルに隣接する他の接続ノズルの前記外周面の一部とが、前記軸方向と交差する接続方向に沿って互いに接続されている、請求項に記載のダイプレート。
  3. 前記少なくとも一つの案内壁は、前記複数の接続ノズルの前記一の接続ノズルの前記外周面の一部と前記他の接続ノズルの前記外周面の一部とを互いに接続する少なくとも一つの隔壁を有し、
    前記少なくとも一つの隔壁は、前記一の接続ノズルの前記外周面および前記他の接続ノズルの前記外周面とともに前記流れ方向に沿って前記加熱流路を画定する、請求項に記載のダイプレート。
  4. 前記複数の接続ノズルの前記一の接続ノズルの前記外周面の一部と前記他の接続ノズルの前記外周面の一部とが直接接続されている、請求項に記載のダイプレート。
  5. 前記複数のノズルは、複数の独立ノズルを含み、
    前記複数の独立ノズルの各々の前記ノズル壁は、前記加熱流路内において互いに独立して配置されている、請求項1乃至の何れか1項に記載のダイプレート。
  6. 前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記受入口、前記排出口および前記案内壁をそれぞれ含み、互いに独立した加熱流路を画定する第1加熱媒体案内部および第2加熱媒体案内部を有し、
    前記第1加熱媒体案内部の加熱流路は、前記第2加熱媒体案内部の加熱流路に対して前記軸方向において異なる位置に配置されている、請求項1乃至の何れか1項に記載のダイプレート。
  7. 前記第1加熱媒体案内部の加熱流路の少なくとも一部は、前記第2加熱媒体案内部の加熱流路と前記軸方向において重なるように配置されている、請求項に記載のダイプレート。
  8. 前記ノズル群は、前記軸方向と交差する方向において互いに分割された第1ノズル群および第2ノズル群を有し、
    前記第1ノズル群および前記第2ノズル群にそれぞれ含まれる前記複数のノズル壁の前記外周面は、前記軸方向において前記吐出部に近い位置に配置される吐出側外周面と、前記軸方向において前記吐出側外周面よりも前記吐出部から遠い位置に配置される上流側外周面とをそれぞれ含み、
    前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記受入口、前記排出口および前記案内壁をそれぞれ含み、互いに独立した加熱流路を画定する第1加熱媒体案内部および第2加熱媒体案内部を有し、
    前記第1加熱媒体案内部は、
    前記第1ノズル群の前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第1副案内部と、
    前記第2ノズル群の前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第2副案内部と、
    前記第1副案内部と前記第2副案内部とを互いに連通する第1連通部と、
    を有し、
    前記第2加熱媒体案内部は、
    前記第1ノズル群の前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第3副案内部と、
    前記第2ノズル群の前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第4副案内部と、
    前記第3副案内部と前記第4副案内部とを互いに連通する第2連通部と、
    を有する、請求項1乃至の何れか1項に記載のダイプレート。
  9. 前記第1加熱媒体案内部の前記受入口は、前記第1副案内部に加熱媒体を流入させるように当該第1副案内部に連通し、
    前記第2加熱媒体案内部の前記受入口は、前記第4副案内部に加熱媒体を流入させるように当該第4副案内部に連通している、請求項に記載のダイプレート。
  10. 前記複数のノズル壁の前記外周面は、前記軸方向において前記吐出部に近い位置に配置される吐出側外周面と、前記軸方向において前記吐出側外周面よりも前記吐出部から遠い位置に配置される上流側外周面とをそれぞれ含み、
    前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、
    前記受入口から流入した加熱媒体を受け入れ、前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第1副案内部と、
    前記第1副案内部を通過した加熱媒体を受け入れ、前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第2副案内部と、
    前記第1副案内部と前記第2副案内部とを互いに連通する連通部と、
    を有する、請求項1乃至の何れか1項に記載のダイプレート。
  11. 前記ノズル群は、前記軸方向と平行な中心線を中心に環状に配置されており、
    前記少なくとも一つの加熱媒体案内部の前記案内壁は、加熱媒体が前記複数のノズル壁の各々の前記外周面にそれぞれ接触しながら前記ノズル群の周方向に沿って移動するように、前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに前記加熱流路を前記周方向に沿って画定している、請求項1乃至10の何れか1項に記載のダイプレート。
  12. 前記ノズル群は、前記軸方向と平行な中心線を中心に環状に配置されており、
    前記少なくとも一つの加熱媒体案内部の前記案内壁は、加熱媒体が前記複数のノズル壁の各々の前記外周面に接触しながら前記ノズル群の径方向に沿って移動するように前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに前記加熱流路を画定している、請求項1乃至10の何れか1項に記載のダイプレート。
  13. 前記ノズル群および前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、金属材料を溶融及び凝固させた層を積層した積層造形物により構成されている、請求項1乃至12の何れか1項に記載のダイプレート。
  14. 請求項1乃至13の何れか1項に記載のダイプレートと、
    前記ダイプレートの前記複数のノズルの前記樹脂流路に溶融樹脂を供給する樹脂供給部と、
    前記ダイプレートの前記少なくとも一つの加熱媒体案内部に加熱媒体を供給する媒体供給部と、
    前記複数の吐出部から吐出された溶融樹脂に処理を施す処理部と、
    を備える、樹脂機械。
  15. ダイプレートのノズル加熱方法であって、前記ダイプレートとして、溶融樹脂を軸方向に沿ってそれぞれ吐出する複数のノズルを含むノズル群と、加熱媒体を受け入れ当該加熱媒体を案内して前記複数のノズルを外側から加熱する少なくとも一つの加熱媒体案内部と、を備え、前記複数のノズルは、前記軸方向にそれぞれ延びる複数のノズル壁であって溶融樹脂が流れることを許容する樹脂流路を囲む内周面と当該内周面とは反対側で前記内周面に沿って配置される外周面とをそれぞれ含む複数のノズル壁と前記複数のノズル壁の前記軸方向の先端部に配置され溶融樹脂をそれぞれ吐出する複数の吐出部とを有し、前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記加熱媒体を受け入れる少なくとも一つの受入口と、前記加熱媒体を排出する少なくとも一つの排出口と、前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに加熱媒体が流れる加熱流路を画定する案内壁であって、前記少なくとも一つの受入口から流入した加熱媒体が前記軸方向と交差する流れ方向に沿って前記複数のノズル壁の各々の前記外周面に接触したのち前記少なくとも一つの排出口から排出されるように加熱媒体を案内する少なくとも一つの案内壁と、を有し、
    前記少なくとも一つの案内壁は、
    前記軸方向において互いに間隔をおいて配置される複数のベース壁と、
    前記複数のベース壁とともに前記加熱流路を画定する少なくとも一つの流路壁と、
    を有し、
    前記加熱流路は前記複数のべース壁の間に配置され、
    前記複数のノズル壁は、前記樹脂流路を前記加熱流路から隔離するように前記複数のベース壁同士を前記軸方向において互いに接続し、
    前記少なくとも一つの流路壁は、前記流れ方向に沿って延びるとともに前記複数のベース壁同士を前記軸方向において互いに接続し、前記軸方向と交差する方向において前記複数のノズル壁に対向して配置され、
    前記複数のノズルは、前記軸方向と交差する並び方向に沿って並ぶ複数の並列ノズルを含み、
    前記少なくとも一つの流路壁は、
    前記並び方向と交差する方向において前記複数の並列ノズルに対向して配置され、当該複数の並列ノズルとの間で第1の流れ方向に加熱媒体を案内する往路案内壁と、
    前記複数の並列ノズルに対して前記往路案内壁とは反対側であって、前記軸方向において前記往路案内壁と同じ位置に配置され、前記往路案内壁によって案内された加熱媒体を前記第1の流れ方向とは反対の第2の流れ方向に向かって案内する復路案内壁と、
    を有する前記ダイプレートを準備することと、
    前記加熱流路の入口に加熱媒体を流入させ、当該加熱媒体を前記案内壁に沿って前記複数のノズル壁の各々の前記外周面にそれぞれ接触させて前記複数のノズルを加熱したのち、加熱媒体を前記加熱流路の出口から排出させることと、
    を備える、ダイプレートのノズル加熱方法。
  16. 溶融樹脂を軸方向に沿ってそれぞれ吐出する複数のノズルを含むノズル群と、
    加熱媒体を受け入れ当該加熱媒体を案内して前記複数のノズルを外側から加熱する少なくとも一つの加熱媒体案内部と、
    を備え、
    前記複数のノズルは、
    前記軸方向にそれぞれ延びる複数のノズル壁であって溶融樹脂が流れることを許容する樹脂流路を囲む内周面と当該内周面とは反対側で前記内周面に沿って配置される外周面とをそれぞれ含む複数のノズル壁と、
    前記複数のノズル壁の前記軸方向の先端部に配置され溶融樹脂をそれぞれ吐出する複数の吐出部と、
    を有し、
    前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、
    前記加熱媒体を受け入れる少なくとも一つの受入口と、
    前記加熱媒体を排出する少なくとも一つの排出口と、
    前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに加熱媒体が流れる加熱流路を画定する案内壁であって、前記少なくとも一つの受入口から流入した加熱媒体が前記軸方向と交差する流れ方向に沿って前記複数のノズル壁の各々の前記外周面に接触したのち前記少なくとも一つの排出口から排出されるように加熱媒体を案内する少なくとも一つの案内壁と、
    を有し、
    前記ノズル群は、前記軸方向と交差する方向において互いに分割された第1ノズル群および第2ノズル群を有し、
    前記第1ノズル群および前記第2ノズル群にそれぞれ含まれる前記複数のノズル壁の前記外周面は、前記軸方向において前記吐出部に近い位置に配置される吐出側外周面と、前記軸方向において前記吐出側外周面よりも前記吐出部から遠い位置に配置される上流側外周面とをそれぞれ含み、
    前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記受入口、前記排出口および前記案内壁をそれぞれ含み、互いに独立した加熱流路を画定する第1加熱媒体案内部および第2加熱媒体案内部を有し、
    前記第1加熱媒体案内部は、
    前記第1ノズル群の前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第1副案内部と、
    前記第2ノズル群の前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第2副案内部と、
    前記第1副案内部と前記第2副案内部とを互いに連通する第1連通部と、
    を有し、
    前記第2加熱媒体案内部は、
    前記第1ノズル群の前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第3副案内部と、
    前記第2ノズル群の前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第4副案内部と、
    前記第3副案内部と前記第4副案内部とを互いに連通する第2連通部と、
    を有する、ダイプレート。
  17. ダイプレートのノズル加熱方法であって、前記ダイプレートとして、溶融樹脂を軸方向に沿ってそれぞれ吐出する複数のノズルを含むノズル群と、加熱媒体を受け入れ当該加熱媒体を案内して前記複数のノズルを外側から加熱する少なくとも一つの加熱媒体案内部と、を備え、前記複数のノズルは、前記軸方向にそれぞれ延びる複数のノズル壁であって溶融樹脂が流れることを許容する樹脂流路を囲む内周面と当該内周面とは反対側で前記内周面に沿って配置される外周面とをそれぞれ含む複数のノズル壁と、前記複数のノズル壁の前記軸方向の先端部に配置され溶融樹脂をそれぞれ吐出する複数の吐出部と、を有し、前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記加熱媒体を受け入れる少なくとも一つの受入口と、前記加熱媒体を排出する少なくとも一つの排出口と、前記複数のノズル壁の各々の前記外周面とともに加熱媒体が流れる加熱流路を画定する案内壁であって、前記少なくとも一つの受入口から流入した加熱媒体が前記軸方向と交差する流れ方向に沿って前記複数のノズル壁の各々の前記外周面に接触したのち前記少なくとも一つの排出口から排出されるように加熱媒体を案内する少なくとも一つの案内壁と、を有し、前記ノズル群は、前記軸方向と交差する方向において互いに分割された第1ノズル群および第2ノズル群を有し、前記第1ノズル群および前記第2ノズル群にそれぞれ含まれる前記複数のノズル壁の前記外周面は、前記軸方向において前記吐出部に近い位置に配置される吐出側外周面と、前記軸方向において前記吐出側外周面よりも前記吐出部から遠い位置に配置される上流側外周面と、をそれぞれ含み、前記少なくとも一つの加熱媒体案内部は、前記受入口、前記排出口および前記案内壁をそれぞれ含み、互いに独立した加熱流路を画定する第1加熱媒体案内部および第2加熱媒体案内部を有し、前記第1加熱媒体案内部は、前記第1ノズル群の前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第1副案内部と、前記第2ノズル群の前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第2副案内部と、前記第1副案内部と前記第2副案内部とを互いに連通する第1連通部と、を有し、前記第2加熱媒体案内部は、前記第1ノズル群の前記複数のノズル壁の前記上流側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第3副案内部と、前記第2ノズル群の前記複数のノズル壁の前記吐出側外周面に加熱媒体をそれぞれ接触させるように加熱媒体を案内する第4副案内部と、前記第3副案内部と前記第4副案内部とを互いに連通する第2連通部と、を有する前記ダイプレートを準備することと、
    前記加熱流路の入口に加熱媒体を流入させ、当該加熱媒体を前記案内壁に沿って前記複数のノズル壁の各々の前記外周面にそれぞれ接触させて前記複数のノズルを加熱したのち、加熱媒体を前記加熱流路の出口から排出させることと、
    を備える、ダイプレートのノズル加熱方法。
JP2020217132A 2020-08-11 2020-12-25 ダイプレート、樹脂機械及びダイプレートのノズル加熱方法 Active JP7447374B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21187105.8A EP3954521B1 (en) 2020-08-11 2021-07-22 Die plate, resin machine, and method of heating the nozzles of the die plate
US17/387,945 US11850786B2 (en) 2020-08-11 2021-07-28 Die plate, resin machine, and method of heating nozzles of die plate
KR1020210101727A KR102569709B1 (ko) 2020-08-11 2021-08-03 다이 플레이트, 수지 기계 및 다이 플레이트의 노즐 가열 방법
CN202110901821.2A CN114074384B (zh) 2020-08-11 2021-08-06 模板、树脂机械以及模板的喷嘴加热方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020135999 2020-08-11
JP2020135999 2020-08-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022032921A JP2022032921A (ja) 2022-02-25
JP7447374B2 true JP7447374B2 (ja) 2024-03-12

Family

ID=80782913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020217132A Active JP7447374B2 (ja) 2020-08-11 2020-12-25 ダイプレート、樹脂機械及びダイプレートのノズル加熱方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7447374B2 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003220606A (ja) 2002-01-30 2003-08-05 Japan Steel Works Ltd:The 樹脂水中造粒ダイス

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003220606A (ja) 2002-01-30 2003-08-05 Japan Steel Works Ltd:The 樹脂水中造粒ダイス

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022032921A (ja) 2022-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11898804B2 (en) Fluid routing methods for a spiral heat exchanger with lattice cross section made via additive manufacturing
US4187067A (en) Die for producing plastic resin pellets
KR102569709B1 (ko) 다이 플레이트, 수지 기계 및 다이 플레이트의 노즐 가열 방법
EP1275483B1 (en) Pelletizing die
JP7447374B2 (ja) ダイプレート、樹脂機械及びダイプレートのノズル加熱方法
EP2537656B1 (en) Die plate for resin granulation
CN114074384B (zh) 模板、树脂机械以及模板的喷嘴加热方法
JP5774891B2 (ja) ステアリングホイール、前記ステアリングホイールの製造装置及びその製造方法
EP4316774A1 (en) Die, die manufacturing method, extrusion device, and pellet manufacturing method
JPS59188418A (ja) 樹脂成形用スクリユ
US20240116217A1 (en) Die Plate For Hot Die Face Granulation of Melts and Method for the Production Thereof
JP5183341B2 (ja) 水中カット造粒装置のダイプレート
EP3703929B1 (en) Polymer coextrusion head with a dual-channel nozzle
CN102264517B (zh) 水中切割造粒装置用模
JP5496288B2 (ja) 水中カット造粒装置のダイプレート
WO2021079413A1 (ja) ダイス、ダイスの製造方法、押出機およびペレットの製造方法
JP4912091B2 (ja) 光ディスク基板成形用金型
JP6771678B2 (ja) 金型および金型の製造方法
TWI684486B (zh) 模具及模具之製造方法
JP2008055744A (ja) 光ディスク基板成形用金型
JP2018008305A (ja) 分流子
JP2005212176A (ja) ディスク基板の成形用金型および成形方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221101

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7447374

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150