JPH0650164Y2 - 合成樹脂成形材料乾燥装置用のガス処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、合成樹脂ペレットや粉末等の合成樹脂成形
材料の乾燥装置において発生する排気ガスを処理する装
置に関する。

〔考案の背景〕

近時、高機能化している合成樹脂には、強化剤、可塑
剤、安定剤等の種々の添加剤等が添加されており、合成
樹脂成形材料の乾燥中にその添加剤等がガス化し、除湿
乾燥機の吸着剤に吸着され、除湿乾燥機能を低下させた
り、除湿乾燥機のトラブルの原因となったりする現象が
増加しつつある。

また、前記添加剤等が乾燥時に乾燥ホッパーから系外に
排出されて環境汚染の原因となったりする。

そこで、このような課題を解決する排気ガス処理装置の
出現が望まれる所以である。

〔従来の技術〕

従来、この種の合成樹脂成形材料乾燥装置用のガス処理
装置としては、 （イ）特開昭59−196209号公報に示されているように、
外気を清浄するフィルター、クーリング、除湿ロータ
ー、ヒーター並びに乾燥タンクを順次接続して、乾燥空
気を乾燥タンクに送り込み材料を除湿乾燥するととも
に、その乾燥空気中に含まれている粉塵や揮発性ガスは
乾燥タンクの排気口から外気（系外）に排出するワンパ
ス方式を採っているものが知られている。

（ロ）第14図に示すように、吸着式除湿機（Ａ）から得
られた除湿空気をヒーター（Ｂ）で加熱してから、乾燥
ホッパー（Ｃ）に送りこみ、該乾燥ホッパー（Ｃ）より
排出される排気ガスはフィルター（Ｄ）及び冷却器
（Ｅ）を経て吸着式除湿機（Ａ）に戻す循環回路を構成
したものも知られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかるに、従来例（イ）のものでは、ワンパス方式を採
っているから、乾燥空気中の粉塵や揮発性ガスは系外で
ある室内に排出されるために室内の環境を汚染するとと
もに、揮発性ガスのうち有害なものでは人体に悪影響を
及ぼす欠点があった。

従来例（ロ）のものでは、フィルター（Ｄ）で粉塵は除
去できるものの、揮発性ガスのうち温度低下することに
よりろう状に固化するワックス等の添加剤は、フィルタ
（Ｄ）に固化付着し目詰りが発生し、頻繁に清掃を行わ
ねばならないし、圧力損失も大きくなる欠点があった。

また、フィルター（Ｄ）を通過した添加剤等のガスは、
さらに冷却器（Ｅ）で冷却され該冷却器（Ｅ）に付着
し、そこで除去しきれないものは冷却器（Ｅ）を通過し
て吸着式除湿機（Ａ）内の吸着剤にまで及び吸着剤に吸
着されて、吸着剤そのものが劣化し吸着能力を発揮し得
なくなる。

さらに、冷却器（Ｅ）に付着したろう状に固化付着した
ガス成分等は清掃が容易でない等の問題点があった。

この考案は、上記従来例のもつ問題点を考慮してなされ
たもので、合成樹脂成形材料の乾燥工程中において通常
除去し難いガス成分でも有効的に除去でき、上記欠点を
ことごとく解消しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

合成樹脂成形材料の乾燥中に成形材料より発生するガス
としての成分は大きく分けて、固体（粉末）として分離
するもの、ガス化しある温度に冷却された場合にろう状
に固化するもの又はオイル状になるもので、ガス状態の
ままであるもの、複合化されているもの等、樹脂により
多種多様である。

この考案は、多種多様にわたるガス化成分を効率よく処
理するために案出したもので、その解決手段は次の構成
からなっている。

排気ガス入口に接続され、かつ排気ガス中の少なくとも
粉塵と固化されたガス成分とを遠心力により分離捕集す
るサイクロンホッパーと、 サイクロンホッパーの下流側に接続され、かつ排気ガス
中のガス成分に応じて任意選択し、少なくとも固化また
は液化したガス物質を除去するフィルターを有する１つ
以上の吸着手段と、 吸着手段の上流側に接続され、かつ排気ガス中のガス成
分に応じてガス成分を固化または液化させるため適温に
冷却するための１つ以上の冷却手段とを備えてなるもの
である。

サイクロンホッパー、吸着手段および冷却手段の具体的
構成は任意である。

吸着手段として、吸着フィルターを使用する場合には、
その素材は織布、不織布、焼結多孔体など任意である
が、小さく裁断したフィルター片多数を層状にランダム
に積み重ね、かつ粗い開孔面をもちガスが通過するにつ
れて捕集される確率が増え、出口でかなり細い粒子まで
濾過できるデプス型とし、その素材をポリプロピレン、
ポリエステル、ポリエチレンなどで形成する方が好まし
い。このような構成によると、従来から使用されている
シート状のフィルターを用いたものの欠点、つまりその
表面層のみが吸着するため、該表面層にろう状のガス物
質が付着すると直ぐに表面に付着するために目詰りが発
生し、吸着能率が低下するとともに圧力損失も大きくな
るという欠点が、ことごとく解消できる。このデプス型
のフィルターによれば、吸着対象であるガス体がそのフ
ィルター片同士間の間隙を乱流的に通過し、フィルター
との接触面積が広くなり、接触時間が長くなると共に小
さく裁断されたフィルター片同士間の間隙に分散されて
吸着される結果、フィルター自体の吸着能力を充分に高
め、圧力損失が少なくなるばかりか、フィルターの寿命
も長くなる利点を有する。

また、フィルターの濾材としてはCaO（生石灰）のペレ
ット状のもの、CaOを含浸させたものを用いて、特に亜
硫酸ガスを吸着することもできる。あるいは、フィルタ
ーの濾材は、発生するガスの種類に応じて取り替え自在
に設ける方が、より適正に排気ガスの処理ができる。

フィルターの吸着量が飽和状態に達した場合には、フィ
ルターを交換してもよいが、例えば排気ガスがろう状に
付着したものについて液化またはガス化する温度に昇温
し再生することができる。そのフィルターの再生処理装
置としては公知の方式でもよいが、例えば、フィルター
の吸着量が飽和状態になり圧力損失が増大したときに、
差圧計で検知し、バルブで再生回路側に切換えして再生
ヒーターをオンにし、最適温度に温度コントロールして
再生を行い、排気ガスは系外に液化したガス成分はサイ
クロンホッパーで受けるようにすることもできる。

冷却手段は、任意い採用できるが、冷却コイルに水など
を流して冷却する方式を採ることができる。その場合に
冷却することにより冷却管に付着固化したガス物質は温
水を流すことにより除去できる。また冷却コイルは着脱
自在にすることができる。

吸着手段と冷却手段の個数や組合せは任意であり、例え
ば、サイクロンホッパーと１つの吸着手段と１つの冷却
手段でもよいし、吸着手段と冷却手段とを所望数交互に
配設することもできる。また、実施例図で示すように縦
形配列に限らず横形配列など任意にできる。

〔実施例〕

この考案の一実施例を第１図ないし第９図に基づいて以
下に説明する。

この考案の合成樹脂成形材料乾燥装置用のガス処理装置
（１）は、一適用例である第９図に示した合成樹脂成形
材料乾燥装置（２）に使用されるものである。すなわ
ち、湿り空気を除湿装置（３）に除湿してから、ブロワ
（４）で加熱器（５）に送り、そこで加熱した空気を乾
燥ホッパー（６）に通して乾燥ホッパー（６）内の合成
樹脂成形材料を乾燥し、乾燥済み材料は排出口（6a）か
ら排出され、粉塵や排気ガス等は排気管（７）を介して
ガス処理装置（１）に循環される。このガス処理装置
（１）で粉塵や排気ガス等は除去されるが、該ガス処理
装置（１）の排気口（1a）から同ガス処理装置（１）内
の排気ガスを除湿装置（３）に排気管（８）を介して再
び戻すようにして、排気ガスの循環回路を形成してい
る。配設管（８）をなくしてガス処理装置（１）の排気
口（1a）から排気ガスは直接に系外に排出するワンパス
方式にも適用できる。

ガス処理装置（１）は、前部を開口した箱形状の本体
（16）と、本体（16）の前部開口を開閉自在とした前扉
（1c）とからなっており、前扉（1c）を開くことにより
内部のすべてが点検できる。

前記本体（16）の下部にはホッパー（11）とセパレータ
ー（12）とからなるサイクロンホッパー（10）が収容さ
れている。第１図と第５図に示すように、ホッパー（1
1）の上部の接線位置には排気ガス導通管（11a）が形成
されているとともに、上部開口縁には外向きフランジ
（11b）が形成され、この外向きフランジ（11b）に、漏
斗状のセパレーター（12）の上部開口縁に形成した外向
きフランジ（12a）を落し込み状に載置してあり、ホッ
パー（11）内にセパレーター（12）を収容した状態で、
ホッパー（11）の把手（11c）を持ち本体（1b）下部の
収容室に収容すると、前記排気ガス導通管（11a）が本
体（1b）外周壁に設けた排気ガス入口（13）に自動的に
連通接続されるようになっている。（14）はパッキンで
ある。ホッパー（11）の排気ガス導通管（11a）に投入
された排気ガスは、ホッパー（11）の内壁に沿って旋回
しながら下降し粉塵等の粒子に遠心力を与え、その間に
粉塵等は沈降分離されホッパー（11）底部内に分離捕集
される。粉塵等の粒子を分離したガス成分はホッパー
（11）内で順次反転し、セパレーター（12）中央部を旋
回上昇して吸着手段へ貫流されるというサイクロン作用
が行なわれる。このようにして、このサイクロンホッパ
ー（10）では、排気ガス中に含まれている粉塵と粉体状
のガスを分離捕集するが、それだけでなく液化状のもの
も分離捕集するし、さらには上方の吸着手段に吸収して
から落下する物質も受ける。

なお、サイクロンホッパー（10）はある程度の冷却作用
もあるが、排気ガスから固体化への促進を行うために冷
却管を付設し、間接冷却を行なうようにすることができ
る。

サイクロンホッパー（10）の下流側つまり実施例では上
方側に、任意選択したフィルター（21）を有する吸着手
段（20）を出し入れ自在に収容している。この吸着手段
（20）では前述したようにサイクロンホッパー（10）で
除去できなかったろう状のガス物質などを１次吸着す
る。

２次吸着手段（20a）の上流側には、冷却管（31）から
なる冷却コイル式の冷却手段（30）を設けており、この
冷却手段（30）により排気ガス中のガス成分に応じてガ
ス成分を固化または液化させるため適温に冷却し、そこ
で固化しつつあるガス物質は下流側の２次吸着手段（20
a）で吸着されるようにしてある。

また、２次吸着手段（20a）の下流側には２次冷却手段
（30a）が、２次冷却手段（30a）の下流側には３次吸着
手段（20b）が、３次吸着手段（20b）の下流側には３次
冷却手段（30b）が、３次冷却手段（30b）の下流側には
４次吸着手段（20c）が、それぞれ配設されており、各
冷却手段（30a）、（30b）と吸着手段（20a）、（20
b）、（20c）の働らきは既述した冷却手段（30）、吸着
手段（20）と同様である。つまり、３次吸着手段（20
b）は２次冷却手段（30a）で固化しつつあるガス物質を
吸着し、４次吸着手段（20c）は３次冷却手段（30b）で
固化しつつあるガス物質を吸着する。

各吸着手段（20）、（20a）、（20b）、（20c）は、排
気ガス中のガス成分に応じて適宜変更できるものであ
り、その構成は任意であるが、第６図、第７図、第８図
の如き構成とすることができる。すなわち、既述したよ
うに、小さく裁断したフィルター片（21a）多数をラン
ダムに網袋（22）に収容し、この網袋（22）を、下部を
金網（24）とし上部を開口（25）した収納ケース（23）
に収納し、その網袋（22）の上面をフィルター押え（2
6）で押えて、該フィルター押え（26）の屈曲部（26a）
を収納ケース（23）の内向きフランジ（23a）に係止す
るようにすることもできる。このような構成によれば、
ガス処理装置（１）の本体（1b）内に段設した収納室に
異なるフィルターのものを差し替えて出し入れできると
ともに、１つの収納ケース（23）に、異なるフィルター
片（21a）を収納した網袋（22）を差し替えできるた
め、処理すべき排気ガスの種類に応じてより適切な吸着
を行うことができる。また、前記フィルター片（21a）
は合成繊維製造工程で出る廃棄物を利用することもでき
る。前記各フィルター（21）は吸着が飽和状態となった
時に使い捨てできるものを使用することもできる。

なお、３次吸着手段（20b）、４次吸着手段（20c）は前
記デプス型フィルターと異なる他の適当なフィルターを
用いることもできる。特に４次吸着手段（20c）３次冷
却手段（30b）で固化しつつあるガス及び固化しないガ
スを吸着するようにするとよい。

各冷却手段（30）、（30a）、（30b）は、処理すべきガ
スの性状等に合わせ各冷却ユニット部に、第10図示の如
く、電磁弁（32）、（32a）、（32b）、温度センサー
（33）、（33a）、（33b）、温度調節器（34）、（34
a）、（34b）を取り付け、各冷却手段（30）、（30
a）、（30b）、を適正温度にコントロールすることがで
きる。（35）は冷却水入口、（35a）は冷却水出口、（3
6）、（36a）、はバルブである。なお、前記電磁弁や温
度センサーや温度調節器等の制御機構は、各冷却手段に
設けることなく任意の個所例えば３次冷却手段（30b）
だけ設けることができる。

また、各冷却管（31）には冷却水を導入することにより
固化したガス体が付着することがあるが、この付着を防
止するべく、本実施例には温水入口（37）から温水を導
入して、各冷却管（31）内に付着しようとする固化した
ガス体等を洗浄し、温水出口（37a）から排出するよう
にしている。このような冷却管（31）への付着物防止機
構の作動は、後述する吸着フィルターの再生時に行うよ
うにすることもできる。

冷却コイルに相当する部分の冷却管（31）部は容易に着
脱できる方が好ましい。

第11図は、ガス処理装置（１）の吸着手段をなすフィル
ター（21）を加熱して再生する再生回路（ａ）を設けた
場合の一例を示している。

すなわち、除湿装置（３）から乾燥ホッパー（６）へ乾
燥ガスを供給する一方、乾燥ホッパー（６）から排気管
（７）へ供給される排気ガスはガス処理装置（１）で吸
着除去され、除湿装置（３）、乾燥ホッパー（６）へ循
環されるのは、第９図と同様である。しかし、この第11
図では、ガス処理装置（１）の排気口（1a）と除湿装置
（３）と連通接続した排気管（９）と、乾燥ホッパー
（６）とガス処理装置（１）の排気ガス入口（13）と連
通接続した排気管（７）とに、再生配管（40）の端部を
連通接続し、該再生配管（40）には再生ヒーター（41）
を取り付けると共に、上記排気管（７）、（９）には切
替弁（42）、（43）を設け、切替弁（42）に再生排気口
（44）を形成し、さらに前記両切替弁（42）、（43）
と、姿勢回路（ａ）に設けた温度センサー（45）と、再
生空気取入管（46）に設けた切替弁（47）と制御盤（4
8）に信号を送るようにしてある。（49）は差圧計であ
る。

これにより、吸着手段（20）…のフィルター（21）…の
ガス吸着が飽和状態になる圧力損失が所定値以上になる
と、差圧計（48）が検知し、切替弁（42）、（43）、
（47）が制御盤（48）を介して再生側に切り替り、再生
ヒーター（41）をオンにして最適温度にコントロールさ
れて、その加熱エネルギーがフィルター（21）を再生す
る。フィルター21を再生することによってフィルターの
寿命を長くできる。

第12図は本考案の第２の適用例を示す。これは、ガス処
理装置（１）を２つ備えた場合のシステム例で、処理す
べき排気ガスを排気管（７）に通し、その排気管（７）
の終端に三方向切替弁（50）を取り付け、該三方向切替
弁（50）から分岐管（51）を介してガス処理装置（１）
の排気ガス入口（13）と接続して排気ガスを吸着処理す
る一方、両ガス処理装置（１）、（１）の排気口（1
a）、（1a）間には排気管（９）を接続し、該排気管
（９）の適所には三方向切替弁（52）を設け、この三方
向切替弁（52）の開弁時に同時にその排気ガスを除湿装
置（３）に循環させる構成であり、フィルターの吸着量
が飽和した方はフィルターを手動で交換しながら連続運
転するものであり、この場合には再生回路は設けていな
い。なお、第11図と同一符号は同様の作用をなすもので
ある。

第13図は本考案の第３の適用例を示す。これは、第12図
と同様の２つのガス処理装置（１）、（１）を設けると
ともに、前記三方向切替弁（50）、（52）の代りに四方
向切替弁（55）、（56）を設け、この四方向切替弁（5
5）、（56）により再生回路（ａ）を付設してなり、（5
7）は再生空気取入口側に設けたフィルター、（58）は
ブロワーである。

〔考案の効果〕

この考案によれば、（１）排気ガス入口に接続されたサ
イクロンホッパーにより、処理すべき排気ガス中に含ま
れる粉塵や粉体状のガス成分を分離捕集することができ
る。

（２）サイクロンホッパーの下流側に接続された１つ以
上の吸着手段により、固化または液化したガス物質を除
去することができる。

吸着手段のフィルターは、小さく裁断したフィルター片
多数を層状にランダムに積み重ねたデプス型のものによ
れば、前述した作用により吸着量が多く吸着効率が高い
とともに吸着フィルターの寿命が長くなる。

吸着フィルターは排気ガス中のガス成分に応じて適宜組
み合せるなど任意に選択できるので、どのような排気ガ
スの処理にも対応することができる。

（３）吸着手段の上流側に接続された冷却手段により、
排気ガス中のガス成分に応じてガス成分を固化または液
化させるため適温に冷却できるので、前記吸着手段で最
も吸着効率の高い状態にコントロールできる。

（４）このように、本考案は、上記サイクロンホッパー
と１つ以上の吸着手段と１つ以上の冷却手段との結合に
より、従来例にない極めて優れた相乗効果を得ることが
できた。

なお、請求項第（７）項記載のように構成にすれば既述
した通りの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第13図はいずれもこの考案の実施例を示す。 第１図は第２図の中央縦断面図、第２図は正面図、第３
図は平面図、第４図は背面図、第５図はサイクロンホッ
パーの取付状態を示す平面図、第６図は吸着手段の分解
斜視図、第７図は第８図の縦断面図、第８図は斜視図、
第９図は第１適用例の概略正面図、第10図は冷却手段の
制御回路図、第11図は吸着フィルターの再生回路を示す
フロー図、第12図は第２適用例の概略正面図、第13図は
第３適用例の概略正面図、第14図は従来例の正面図であ
る。 （１）…ガス処理装置、（1a）…排気口、（２）…合成
樹脂成形材料乾燥装置、（３）…除湿装置、（６）…乾
燥ホッパー、（７），（８），（９）…排気管、（10）
…サイクロンホッパー、（11）…ホッパー、（12）…セ
パレーター、（13）…排気ガス入口、（20），（20
a），（20b），（20c）…吸着手段、（21）…フィルタ
ー、（21a）…フィルター片、（30），（30a），（30
b）…冷却手段、（31）…冷却管、（32）…電磁片、（3
3）…温度センサー、（35）…冷却水入口、（37）…温
水入口、（40）…再生配管、（41）…再生ヒーター、
（42），（43）…切替弁、（44）…再生排気口、（49）
…差圧計、（50），（52）…三方向切替弁、（55），
（56）…四方向切替弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−196209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−18281（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−81914（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】排気ガス入口に接続され、かつ排気ガス中
   の少なくとも粉塵と固化されたガス成分とを遠心力によ
   り分離捕集するサイクロンホッパーと、 サイクロンホッパーの下流側に接続され、かつ排気ガス
   中のガス成分に応じて任意選択し、少なくとも固化また
   は液化したガス物質を除去するフィルターを有する１つ
   以上の吸着手段と、 吸着手段の上流側に接続され、かつ排気ガス中のガス成
   分に応じてガス成分を固化または液化させるため適温に
   冷却するための１つ以上の冷却手段とを備えたことを特
   徴とする合成樹脂成形材料乾燥装置用のガス処理装置。
2. 【請求項２】吸着手段と冷却手段とは交互に設けてある
   請求項第（１）項記載の合成樹脂成形材料乾燥装置用の
   ガス処理装置。
3. 【請求項３】吸着手段のフィルターは層状にランダムに
   積み重ねたデプス型である請求項第（１）項または第
   （２）項記載の合成樹脂成形材料乾燥装置用のガス処理
   装置。
4. 【請求項４】フィルターの濾材は不織布で形成してある
   請求項第（１）項ないし第（３）項のいずれかに記載の
   合成樹脂成形材料乾燥装置用のガス処理装置。
5. 【請求項５】不織布はポリプロピレン、ポリエステル、
   ポリエチレンなどである請求項第（４）項記載の合成樹
   脂成形材料乾燥装置用のガス処理装置。
6. 【請求項６】フィルターの濾材はCaOで形成してある請
   求項第（１）項ないし第（３）項のいずれかに記載の合
   成樹脂成形材料乾燥装置用のガス処理装置。
7. 【請求項７】フィルターの濾材は発生するガスの種類に
   応じて取り替え自在に構成してある請求項第（１）項な
   いし第（６）項のいずれかに記載の合成樹脂成形材料乾
   燥装置用のガス処理装置。
8. 【請求項８】フィルターは再生処理装置により再生でき
   るように構成してある請求項第（１）項ないし第（７）
   項のいずれかに記載の合成樹脂成形材料乾燥装置用のガ
   ス処理装置。