JPH04174286A - 粉粒体乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は粉粒体の乾燥装置に関する。さらに詳しくいえ
ば、マイクロ波を利用して合成樹脂材料等の粉粒体を乾
燥する装置において特に粉粒体の処理槽における滞留時
間を調整するための粉粒体量検出装置に関する。

［従来の技術およびその課題］ 合成樹脂材料等の粉粒体は一般に吸水性であリ、成形に
際して成形処理に支障がない程度まで脱水乾燥する必要
かある。

従来の乾燥装置は熱風を利用するものが殆どであり、合
成樹脂材料の粉粒体を乾燥槽に入れ、乾燥熱風を通して
許容量以下の含水量とするものであった。

しかしながら、合成樹脂は耐熱性に問題があり、乾燥材
料を長時間一定温度以上の熱風にさらすと、表面が軟化
して互いに融着し均一に乾燥できなかったり、表面が変
色したりして、成形材料として使用不能となるため比較
的低い温度の熱風により乾燥しなければならず、乾燥に
長時間を要するという問題があった。

そこで、本出願人は粉粒体を内部から加熱できるマイク
ロ波に着目し、乾燥処理槽にマイクロ波装置を取付け、
マイクロ波加熱により、従来の熱風乾燥装置に比べて速
やかに乾燥できる粉粒体の乾燥装置について出願しく特
開昭６４−６７３０５号）、さらにその改良に努め他の
乾燥装置あるいはポリエステル樹脂（Ｐ　Ｅ　Ｔ）など
では結晶化を進めなから乾燥する乾燥・結晶化装置を提
案している（特開平１−１６３００８号、同１−１６３
００７号、同１−１６３００８幕、同ｘ−ｓｏｔ３ｒｏ
号、同２−１３７８２号）。

すなわち、特開平１−３０１３１０号では、加熱処理槽
に装入する被乾燥粉粒体かマイクロ波の乱反射により加
熱ムラを起こすのを防くことを目的として、材料入口部
と材料出口部とを有し、マイクロ波装置と脱湿空気供給
装置を設けた横長型処理槽内に、長平方向に設置した駆
動軸に複数の円盤状隔壁を取付け、隣接する各隔壁の間
に隔離空間を形成するとともに隔壁に各隔離空間内の粉
粒体を、撹拌しつつ材料出口側の隔離空間へ移送する撹
拌羽根を設けた装置を提案したものであり、被乾燥粉粒
体の装入および排出につれ、駆動軸ともに回転する撹拌
羽根により材料出口側に隣接する隔離空間に順次粉粒体
が移送され、そこに滞留混合されながらマイクロ波の照
射を受けるようにして均一な加熱が行なわれるようにし
たものである。

また、特開平２−１３７８２号では、マイクロ波による
加熱は効率がよすぎて、粉粒体中の水分気化に要する時
間が加熱時間（マイクロ波照射時間）より長くなるので
粉粒体の温度上昇を抑えるためマイクロ波装置による照
射は断続的に行なわねばならず、結果的にマイクロ波装
置の性能を十分生かした乾燥が行なえないという問題に
鑑み、上記装置の加熱処理槽出口に連結して、脱湿空気
吹入れ口を備えた乾燥槽を設置した装置を提供したもの
であり、乾燥槽の乾燥能力を加熱処理槽のマイクロ波装
置が連続的に運転できるようにして粉粒体を連続的に速
やかに乾燥できるるようにしたものである。

ここで、上記の横長型加熱処理槽を備えた粉粒体乾燥装
置において均一な乾燥を行なうためには、加熱処理槽に
供給する粉粒体の量を適切な一定のレベルに維持するこ
とが必要である。

そのためには、処理槽内の粉粒体量のレベルを検出する
レベル計を設置し、そのレベル計と連動して材料入口部
の開閉を制御する方法がとられる。

かかるレベル計としては、従来、（１）トルク方式、（
２）超音波方式、（３）静電容量方式、（４）接触方式
、（５）光電方式ものがあるか、いずれもマイクロ波を
使用する粉粒体乾燥装置に採用するには問題がある。

すなわち、トルク方式では処理槽内の急激な温度変化の
ため材料の静電容量が安定せず正確な動作ができない上
、レベル面が静止せず動いている場合には誤作動を起こ
し、また撹拌羽根からのノイズを拾いやす（、 超音波方式では処理槽内の気流により誤作動を起こし、 静電容量方式ではレベル計自体が誘電物質を含むためマ
イクロ波により温度上昇し、誤動作につながり、またレ
ベル計内にマイクロ波が侵入しそこから漏洩して人体に
影響を与えたり、電波障害を発生し、 接触方式では処理槽内での材料の混合が激しいため撹拌
羽根からノイズを拾いやすく、また接点の０Ｎ−ＯＦＦ
の回数が増大するため寿命が短くなり、 光電方式では処理槽内に直接取付けても、材料が流動し
ているため、およびダストが多いため信頼性に欠ける。

従って、本発明の課題はマイクロ波装置を備えた粉粒体
の乾燥装置（請求項を含めて本明細書では、乾燥装置の
用語を乾燥装置および乾燥結晶化装置の両者を指すもの
として使用する。）で安定して使用できる粉粒体量検出
計（レベル計）を開・発し粉粒体の滞留時間が常に一定
になるように材料を供給して、均一な加熱のできる粉粒
体の乾燥装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、横長型加熱処理槽内を横方向に移送され
る材料が規定のレベルを越えたときその流れを確実に捕
捉できる部材を取付け、その捕捉部材の動きを光センサ
−（光電スイッチ）により検出することにより、前記課
題を解決することに成功し、本発明を開発した。

すなわち、本発明は材料入口部８と材料出口部９と脱湿
空気供給口１０とを有する横長型加熱処理槽１と、この
横長型加熱処理槽１へ供給される粉粒体にマイクロ波を
照射するマイクロ波装置２０と、脱湿空気供給装置５０
と、前記粉粒体を混合しつつ材料人口部８から材料出口
部９へ連続的に移送する撹拌装置と、処理槽内の粉粒体
量を検出する粉粒体量検出装置３０と、前記粉粒体量検
出装置と連動する材料供給制御手段を備えた粉粒体乾燥
装置において、 前記粉粒体量検出装置３０は、下方に前記処理槽に連通
ずる開口部３３を有しマイクロ波か外部に洩れない密閉
構造からなり、両側壁３１ａ。

３１ｂ上方の対向する位置の管部材３２ａ。

３２ｂの一方に投光器３６、他方に受光器３７を取付け
た光電スイッチを備え、前記管部材斜め下方の光電スイ
ッチの送光方向に平行な軸３４に、その軸を支点に回動
し得るよう緩く嵌められた粉粒体流捕捉部材３５を備え
、前記粉粒体流捕捉部材３５は軸３４から垂下された状
態においてその上部３５ａは前記光電スイッチの光を遮
断せずその下部３５ｂは処理槽１内の被乾燥粉粒体の許
容レベルまで延びており、下部３５ｂが許容レベルを越
え粉粒体流を捕捉したとき軸３４を支点に回動したとき
連動する上部３５ａは前記光電スイッチの光の遮断する
ものであることを特徴とする粉粒体乾燥装置を提供した
ものである。

［発明の構成］ 以下、本発明の構成を実施例に基いて説明する。

第１図（ａ）は本発明にがかる粉粒体乾燥装置における
加熱処理槽１の側断面図、第１図（ｂ）はそのＡ−Ａ断
面図、第１図（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。加熱処
理槽１は上壁１１、下壁１２、両側壁１３ａ、１３ｂお
よび両端壁１４ａ。

１４ｂにより横長状に、かつマイクロ波が漏れない密閉
状に構成されている。前記上壁１１には、−側端部の材
料入口部８と、導波管１６を備えた複数のマイクロ波装
置２０と、被乾燥粉粒体量検出装置３０が設置されてい
る。また、前記下壁１２は、第１図（ｂ）および第１図
（Ｃ）に示すように断面半円形状で、下壁１２と前記両
側壁１３ａ、１３ｂとにより、前記処理槽１の断面がＵ
字形状をなし、下壁１２の前記材料入口部８に対して長
手方向反対側の端部には、粉粒体を連続して一定量排出
するロータリーフイータ１５を備えた材料出口部９を有
し、この材料出口部９のロータリーフィーダ１５の上方
に脱湿空気供給口１０を取付けている。また、両端壁１
４ａ。

１４ｂの中心よりやや下方には両壁１４ａ。

１４ｂに渡って、複数の撹拌部材６を取付けた駆動軸４
を設置し、一方の端壁１４ｂに付設するモータ等の駆動
装置４０に接続して駆動軸４を回転させるようにしてい
る。

前記粉粒体量検出装置３０は、第２図（ａ）および（ｂ
）に、それぞれ側断面図およびそのＣ−Ｃ断面図を示す
ように、下方が加熱処理槽に連通ずる開口部３３を有し
マイクロ波が外部に洩れない金属材料製の密閉構造から
なる。

両側壁３１ａ、３１ｂ上方の対向する位置には管部材３
２ａ、３２ｂが固着されており、その−方に投光器３６
、他方に受光器３７を取付けた光電スイッチを備え、こ
の光電スイッチのアンプユニット（図示せず）の出力は
材料供給制御手段（図示せず）に連結されている。

両壁３１ａ、３１ｂには管部材３２ａ、３２ｂ取付は箇
所の斜め下方に、軸３４が懸架されており、その軸３４
には粉粒体流捕捉部材３５が緩く嵌められ、軸３４を支
点にして粉粒体流捕捉部材は回動し得るようになってい
る。

前記粉粒体流捕捉部材３５は軸３４から自然に垂下され
た状態においてその上部３５ａは前記光電スイッチの光
の通過する高さ以上まで延ひているが、光軸（送先方向
）は軸３４の斜め上方にあるので投光器からの光は遮断
されない。

一方、粉粒体流捕捉部材の下部３５ｂは処理槽１内の被
乾燥粉粒体の許容レベルまで延びており、被乾燥粉粒体
が許容レベルを越えて移送されると前記粉粒体流捕捉部
材の下部３５ｂが粉粒体の流れを捕捉し軸３４を支点に
回動して、捕捉部材の上部３５ａが丁度光電スイッチの
光を遮断する位置にくるように設定されている。

材料供給の制御は光電スイッチのアンプユニットの出力
情報により材料人口部８のロータリーフィーダーの開閉
機構および材料出口部９のロータリーフィーターの開閉
機構を制御することにより行なわれる。

粉粒体量検出装置の前記管部材はマイクロ波が漏れない
ように径と長さの条件を選定して設計する。

粉粒体流捕捉部材３５は金属材料製であって、下部３５
ｂが設定許容量に近付いた粉粒体の流れを確実に捕らえ
るものであって、そのとき上部３５ａで充電スイッチの
光を遮るものであれはいかなる形状でもよい。

本発明の粉粒体乾燥装置は以上のように構成して、前記
駆動装置４０により駆動軸４の撹拌部材６を回転させな
がら、材料出口９のロータリーフィーダ１５により粉粒
体を処理槽１から定量的に排出すると共に、材料人口８
から粉粒体を順次装入して、前記処理槽１内に滞留する
粉粒体を所定の量に維持し、前記マイクロ波装置２０か
らのマイクロ波を導波管１６を経て前記処理槽１に滞留
する粉粒体に照射して粉粒体を加熱する。

粉粒体の水分はマイクロ波による加熱によって蒸発し、
脱湿空気供給装置５０から脱湿空気供給口１０を経て供
給される脱湿空気と共に、上壁１１の端部に設けられた
前記材料人口部８近傍の排気口を通り脱湿空気供給装置
へ循環される。

この加熱操作中において、前記粉粒体検出装置は、常時
光電スイッチ３２の投光器３６からの光を受光器３７が
受けている。

前記粉粒体検出装置の粉粒体流捕捉部材３５はその下部
３５ｂが撹拌部材の軸の高さ近くまで、すなわち処理槽
内の粉粒体の許容量の上限より若干低い位置まで達して
おり、加熱処理槽内の粉粒体の量が適正なものであると
き、粉粒体流捕捉部材の下部３５ｂは軸３４の真下に垂
下され、加熱処理槽内の粉粒体に接触せず、上部３５ａ
は光電スイッチの光を遮らない。

この状態（受光器が光を検知している状態）で、材料入
口部８の開閉手段および材料出口部のロータリーフィー
ダー１５は定常の材料供給状態に保持される。

一方、加熱処理槽内の粉粒体の量が許容量に近づくと、
捕捉部材の下端３５ｂは撹拌装置で出口部側へ移送され
る材料に接触して、その上部３５ａは移送方向の反対側
に傾き、光電スイッチの光が遮断され受光器３７は光を
検知しない（第２図（ｂ）の破線で示す３５参照）。こ
の状態になると材料入口部８の開閉手段および材料出口
部のロータリーフィーダー１５は材料の供給を停止する
ように作動する。

この状態で乾燥処理を続けると、粉粒体が材料出口９か
ら一方的に排出されて処理槽内の粉粒体が減少し捕捉部
材下部３５ｂが粉粒体と接触しなくなり、再び受光器が
光を検知し、材料入口部８から材料の供給が開始される
。

なお、以上の説明においては本発明の特徴に直接関係し
ないので、撹拌装置や脱湿空気供給装置ついては詳しく
は触れていないが、撹拌装置の形状については従来技術
の項で説明した特開平１−３０１３１０号に提案したも
のなど横長型乾燥装置で使用できる各種の撹拌装置か適
用できる。

また、脱湿空気供給装置ついても従来技術の項で説明し
た特開平２−１３’７８２号にあるように、加熱処理槽
出口に脱湿空気取入れ口を備えた乾燥槽を連結し、乾燥
槽からの空気を加熱処理槽に導入し材料入口経由で、あ
るいは別途設けた排気口から大気に解放してもよいし、
脱湿空気供給装置に循環してもよい。

［発明の効果］ 本発明の粉粒体乾燥装置では、安定して確実に作動する
粉粒体量検出装置を取付け、この粉粒体量検出装置と連
動して材料の供給を制御するので、常に適性な量の粉粒
体が加熱処理槽内に保持され、マイクロ波の乱反射およ
び粉粒体の処理槽内における滞留時間のバラツキによる
加熱ムラがなくなり粉粒体の全体として均一な乾燥が行
なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明にがかる粉粒体の乾燥装置の１例
の概略側断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ
断面図、第１図（ｃ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ断面図て
あり、 第２図（ａ）は本発明にがかる粉粒体検出装置例の側断
面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＣ−Ｃ断面図であ
る。 図中符号。 １・・・加熱処理槽；　４・・・駆動軸、　６・・・撹
拌部材；８・・・材料人口；　９・・・材料出口；　１
０・・　脱湿空気供給口；　１１・・・上壁；　１２・
・・下壁。 １３ａ、　　１３ｂ−・・側壁；　　１４ａ、１４ｂ、
、、端壁；１５・・・ロータリーフィーター；　１６・
・・導波管；２０・・・マイクロ波装置；　３０・・・
粉粒体検出装置；３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ＝−
検出装置側壁；３２ａ、３２ｂ・・・管部材；　３３・
・・開口部；３４・・・軸；３５・・・粉粒体流捕捉部
材；　３５ａ・・・捕捉部材上部；　３５ｂ・・・捕捉
部材下部−３６・・・投光器；３７・・・受光器；　４
０・・・駆動装置；５０・・・脱湿空気供給装置。 特許出願人　　　株式会社　カワタ 代理人　弁理士　　　　　大家邦久 第１図（ａ） 第１図（ｂ）　　　第１図（Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）材料入口部８と材料出口部９と脱湿空気供給口１０
   とを有する横長型加熱処理槽１と、この横長型加熱処理
   槽１へ供給される粉粒体にマイクロ波を照射するマイク
   ロ波装置２０と、脱湿空気供給装置５０と、前記粉粒体
   を混合しつつ材料入口部８から材料出口部９へ連続的に
   移送する撹拌装置と、処理槽内の粉粒体量を検出する粉
   粒体量検出装置３０と、前記粉粒体量検出装置と連動す
   る材料供給制御手段を備えた粉粒体乾燥装置において、
   前記粉粒体量検出装置３０は、下方に前記処理槽に連通
   する開口部３３を有しマイクロ波が外部に洩れない密閉
   構造からなり、両側壁３１ａ、３１ｂ上方の対向する位
   置の管部材３２ａ、３２ｂの一方に投光器３６、他方に
   受光器３７を取付けた光電スイッチを備え、前記管部材
   斜め下方の光電スイッチの送光方向に平行な軸３４に、
   その軸３４を支点に回動し得るよう緩く嵌められた粉粒
   体流捕捉部材３５を備え、前記粉粒体流捕捉部材３５は
   軸３４から垂下された状態においてその上部３５ａは前
   記光電スイッチの光を遮断せずその下部３５ｂは処理槽
   １内の被乾燥粉粒体の許容レベルまで延びており、下部
   ３５ｂが許容レベルを越えた粉粒体流を捕捉したとき軸
   ３４を支点に連動する上部３５ａは前記光電スイッチの
   光を遮断するものであることを特徴とする粉粒体乾燥装
   置。