KR100583593B1 - 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치 - Google Patents

Abstract

내부구조가 간단하고, 열원으로부터의 열이 수평방향으로 전달되어 세세한 가열관리를 할 수 있으며, 또한, 온도의 불균일이 없는 우수한 가열을 하고, 균일하게 제습건조된 분립체(粉粒體)재료를, 다음공정으로 자동적으로 연속공급할 수 있는 분립재료의 진공식 자동연속 제습건조장치를 제공한다.

이중구조의 건조호퍼(1)는, 열전도가열수단을 설치한 호퍼본체부(1a)와, 건조호퍼내부에 외기를 도입하는 외기도입구(28)를 갖고, 분립체재료의 제습건조는, 상기 열전도가열수단으로 가열하면서 진공상태에서 행하고, 분립체재료의 배출투입은, 상기 외기도입구(28)를 열어 건조호퍼내부를 대기압상태로 되돌리고 나서 행하도록 했다.

호퍼, 재료배출구, 외기도입구

Description

분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치{VACUUM-TYPE AUTOMATIC DEHUMIDIFYING AND DRYING APPARATUS FOR POWDERED OR GRANULAR MATERIAL}

도 1은 본 발명의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 일례의 건조호퍼를 나타내며, (a)는 그 평면도, (b)는 그 종단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 전체구성을 나타낸 계통도이다.

도 3은 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 본체부외관을 나타내며, (a)는 그 일부를 절단한 정면도, (b)는 그 측면도이다.

도 4는 본 발명의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 다른 예의 본체부외관을 나타낸 일부 절단한 정면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 재료투입밸브의 일례를 나타낸 종단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예의 재료투입밸브의 밀봉탈착기구의 상세를 나타낸 종단면도이다.

도 7은 본 발명의 재료투입밸브의 밀봉탈착기구의 다른 예의 상세를 나타낸 종단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 재료배출밸브의 일례를 나타낸 종단면도이다.

도 9(a), (b)는 본 발명의 실시예의 재료배출밸브의 배출보조파이프의 동작원리를 나타낸 개념도이다.

도 10(a), (b)은 종래의 재료배출밸브의 동작원리를 나타낸 개념도이다.

도 11은 본 발명의 실시예의 재료배출밸브의 먼지비산기구를 나타낸 주요부분의 종단면도이다.

도 12는 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 냉각기구를 나타낸 관로계통도이다.

도 13은 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 연속제습건조장치의 재료배출기구를 나타낸 관로계통도이다.

도 14는 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 먼지회수기구를 나타낸 관로계통도이다.

도 15는 종래의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 일례를 나타낸 일부 절단된 외관정면도이다.

(부호의 설명)

A…진공식 자동연속 제습건조장치 1…건조호퍼

1a…호퍼본체부 12…선입선출(first-in first-out)우산

14…재료센서 2…열전도벽

22…재료포집기 23…재료투입밸브

24…재료배출밸브 24f…호퍼배출구멍

24ha…슬라이드배출구멍 24k…배출보조파이프

27…진공형성수단 28…외기도입구

29…누설구멍 3…가열수단

3a…열피복벽 6…경계벽

61…상부 경사진 홈 62…하부 경사진 홈

8…상부커버

본 발명은 진공조건하에서, 분립체재료를 단시간에 효율적으로 제습건조해서, 다음공정으로 건조된 분립체재료를 자동적으로 연속공급할 수 있는 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치에 관한 것이다.

종래의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치로서, 예컨대, 도 15에 나타낸 것이 있다. 이것은, 특개평 6-114834호 공보에 기재되어 있는 것이다.

이 진공식 자동연속 제습건조장치(C)는, 도15에 나타내듯이, 원료인 분립체재료의 빨아올림기구(102)와, 빨아 올린 것으로부터 분립체재료만을 포집하고, 공기를 분리하는 공기분리기구(103)를 갖는 공급받이구(101)가 제습건조장치(C)의 최상단에 있고, 그 아래쪽에 상부자동개폐밸브(104)를 개재해서 이중구조의 진공제습건조장치본체(107)가 있고, 그 내부에는 원적외선을 방사하는 도료를 코팅한 P.T.C내장벽이 부착된 파이프(110)와 열파이프(111)에 의해 구성된 열교환기(108)를 설치하고 있다.

진공제습건조장치본체(107)의 아래쪽에는 2단조임의 하부자동개폐밸브(115)를 지나, 원재료를 일시적으로 바꿔 놓는 저장탱크(112)가 있고, 최하단에는 합성수지성형기에의 원료받이구(113)가 있고, 최상단의 공급받이구(101)로부터, 최하단의 원료받이구(113)까지 세로로 구성되어 있다.

또한, 이 제습건조장치(C)에는, 진공펌프(105)가 구비되고, 진공제습건조장치본체(107)내부를 진공으로 해서, 제습건조된 합성수지의 분립체재료를 단시간에, 에너지를 절약해서 연속자동공급할 수 있도록 한 것이다.

그런데, 이것에 있어서는, 진공제습건조장치본체(107)의 내부에, 상하로 연장된 P.T.C내장벽이 부착된 파이프(110)와 열파이프(111)에 의해 구성된 복잡한 구성의 열교환기(108)를 여러곳에 설치하고 있기 때문에, 구조가 복잡했다.

또한, 열파이프(111)는 열원으로부터의 열을 상하방향으로 전달하는 것이기 때문에, 상하방향으로 가열온도를 달리하거나, 열교환기(108)를 상하로 분할해서, 세세한 가열관리를 할 수가 없었다.

본 발명은, 상기 종래의 문제를 해소하고, 내부구조가 간단하고, 열원으로부터의 열이 수평방향으로 전달되고, 세세한 가열관리를 할 수 있고, 또, 온도불균일이 없는 우수한 가열을 해서, 균일하게 제습건조된 분립체재료를 다음공정으로 자동적으로 연속공급할 수 있는 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

청구항1의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치는, 진공형성수단을 구비하고, 하부에 재료배출밸브를 설치한 2중구조의 건조호퍼와, 그 윗쪽에 재료투입밸브를 개재해서 연이어 통해지고, 수지펠릿 등의 분립체재료를 일시적으로 포집하는 재료포집기를 구비한 진공식 제습건조장치에 있어서,

상기 건조호퍼는, 열전도성이 양호한 소재로 원통형으로 형성된 열전도벽의 내주에, 복수의 경계벽을 내부를 향해서 돌출시키고, 또한 그 외주에는 가열수단을 설치한 호퍼본체부를 열피복벽으로 덮은 2중구조로 되어 있고, 건조호퍼내부에 외기를 도입하는 외기도입구와, 내부윗쪽에 설치된 재료센서를 가지고,

분립체재료를 제습건조할 때에는 상기 진공형성수단에 의해 건조호퍼안의 진공상태를 유지하면서 상기 재료센서가 오프로 될 때까지 투입저류된 분말체재료를 상기 가열수단에 의해 가열하고,

분립체재료를 배출, 투입할 때에는 상기 외기도입구를 개방해서 건조호퍼안을 대기압상태로 되돌린 후, 상기 재료배출밸브를 열어서 필요량의 제습건조된 분립체재료를 배출하고, 상기 재료투입밸브를 열어 상기 재료센서가 오프로 될 때까지 상기 재료포집기로부터 분립체재료를 투입하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서 말하는 진공이란 대기압보다 감압된 상태를 포함하는 넓은 개념을 가리키는 것으로 한다.

이 제습건조장치는 먼저, 열전도가열수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

즉, 지금까지의 건조호퍼를 구성하고 있던 재료 그자체에 착안해서, 그 재료를 종래의 철이나, 스테인레스로 바꾸고, 열전도성이 보다 좋은 재료, 예컨대, 알루미늄으로 하고, 그 열전도성을 적극적으로 이용함으로써, 가열대상인 분립체재료로부터 일정한 정도로 떨어진 위치에 가열수단(발열수단)을 설치하도록 한 것이다.

종래에 있어서는, 가열수단과 가열대상을 연결하는 열전도체의 존재는, 적극적으로는 의식되지 않았다. 따라서, 종래예에서 나타낸 제습건조장치에 있어서는, 가열수단은, 가열대상을 가능한 한 균일하게 가열하기 위해서 될 수 있는 한 가열대상에 가까운 위치가 되도록 배치되어 있었다. 즉, 건조호퍼내부에, P.T.C 내장벽이 부착된 파이프에 다시 열파이프를 설치한 복잡한 구성의 열교환기를 빠짐없이 배치하고 있었다.

그러나, 이러한 구조로서는, 구조가 복잡하게 되는 데다가, 열파이프는, 상하방향의 열을 전달하는 것이기 때문에, 가열수단을 상하로 분할할 수는 없었다.

이것에 대해서, 본 발명의 제습건조장치에 있어서는, 가열수단은, 원칙적으로, 가열호퍼의 외측에만 설치하고, 그 가열수단으로부터의 열을, 가열호퍼를 구성하는 재료의 열전도성을 적극적으로 이용해서, 건조호퍼내의 분립체재료의 구석구석까지 퍼지도록 하는 것이다.

이 때문에, 이 건조호퍼에서는, 그것을 구성하는 원통형의 열전도벽의 내주로부터 복수의 경계벽을 내부를 향해서 돌출시키고 있다. 이 경계벽은, 열전도벽과 같은 재료로 구성되어 있고, 가열수단으로부터 가해진 열을, 열전도에 의해, 중심방향으로, 온도의 불균일이 없이, 또한 과열하지 않게 전도하고, 내부의 분립체재료를 우수하게 가열한다.

또한, 이 내부를 향해서 돌출된 경계벽은 열전도가 효율적으로 행해지도록 소정의 두께를 갖고 있고, 이 경계벽으로 나누어진 건조호퍼의 내부공간의 구획은, 각각, 거의 같은 단면적을 구성하도록 해서, 분립체재료가 균일하게 가열되도록, 가능한한, 세세하게 구획되도록 해서, 전열면적을 넓혀서 가열의 열효율을 향상시키도록 하고 있다.

그리고, 이 제습건조장치에 있어서의 가열방법의 특징은, 열파이프 등과 같이, 가열수단(발열원)으로 부터의 열의 이동방향이 상하방향이 아니고, 주로 수평방향이라는 점이다.

이렇게 해서, 가열수단을 가열대상으로부터, 일정거리, 이간시킬 수 있으므로, 건조호퍼내부는, 상하의 한 방향으로만 돌출된 경계벽만이라는 간단한 구조가 되고, 또한, 열파이프 등을 사용하지 않고, 열의 이동방향이 수평방향이기 때문에 간단하게 상하로 분할할 수 있다.

또한, 다시 덧붙여 말하면, 이 제습건조장치의 사상은, 종래부터 추구되었던, 가열시간의 단축, 효율화, 균일가열을 위해, 가열대상에 대해서, 될 수 있는 한 빽빽히 가열수단을 설치한다라는 사고에서, 전열(傳熱)시간적으로는, 다소 뒤떨어지지만 , 온도의 불균일이 없고, 가열이 우수하다라는 재료의 열전도성에 착안한 것으로, 가열대상으로부터 가열수단을 떼어놓는다라는 착상에 이른 것이므로, 경계벽 등의 구조를 최적화함으로써, 종합적으로는, 직접가열에 비해서 손색이 없는 가열효율을 실현하고, 한편, 구조의 간단화라는 효과를 얻은 것이다.

다음에, 이 제습건조장치는, 진공상태에서 제습건조중에, 재료의 배출 및 투입을 확보하기 위한 외기도입구를 설치한 것을 특징으로 한다.

일반적으로, 건조호퍼내부를 진공상태로 하면, 그 앞공정의 재료포집기나, 다음 공정에의 배관이 동일한 진공상태로 유지되어 있지 않을 경우, 이러한 외기도입구를 이용해서, 건조호퍼내부를 진공상태로부터, 그 앞공정이나 다음공정의 기압과 동일한 대기압상태에 되돌리고 나서, 재료투입밸브나, 재료배출밸브를 열도록 하지 않으면, 급격한 외기의 유입이 생겨, 건조호퍼내부의 제습건조대상인 분립체재료의 적층상태를 파괴하여, 후술하게 될 선입선출(first-in fitst-out) 우산을 설치할 의미를 없애 버린다.

그래서, 재료의 배출, 투입에 있어서, 건조호퍼의 안과 밖의 기압을 동일하게 하는 외기도입구를 설치한 것이다. 이렇게 해서, 진공식 자동연속 제습건조장치에 있어서도, 진공제습건조시라도, 적절하게, 그 진공상태를 파괴해서, 재료의 배출, 투입을 할 수 있도록 했다.

단, 이러한 외기도입구는, 앞공정인 재료포집기나, 다음공정에의 배관이, 건조호퍼와 마찬가지인, 진공도 혹은 감압도로 유지되어 있는 경우에는 필요가 없는 것이다.

또한, 재료포집기는, 앞공정의 양태에 따라서는, 반드시 설치하지 않아도 좋다.

청구항2의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치는, 청구항1에 있어서, 상기 건조호퍼에는, 진공상태에서의 제습건조시에, 외부로부터 습도나 온도 등이 조정된 캐리어가스의 도입량을 조절하는 조절기구를 구비한 누설구멍을 설치하고, 이 누설구멍에 의해 도입된 캐리어가스분만큼, 상기 진공형성수단으로 상기 건조호퍼내의 기체를 배출함으로써, 상기 건조호퍼내의 진공도를 유지하면서 분립체재료를 제습건조하는 것을 특징으로 한다.

이 제습건조장치는, 청구항1에 추가하여, 캐리어가스치환을 이용하고 있는 것을 특징으로 한다.

이 캐리어가스치환이란, 종래, 통기식의 제습건조방법이나 장치에서는, 분립체재료의 가열과 제습건조를 일체적인 것으로서 취급했던 것을, 가열과 제습건조를 분리시키도록 한 것이다. 그리고, 제습건조는, 가열 등에 의해, 건조호퍼내의 분립체재료로부터 발생한 수증기나, 휘발성 가스 등의 여러 가스를 함유하는 기체를, 습도나 온도 등이 조정된 캐리어가스로 치환하는 것에 의해 행하도록 하고 있다. 따라서, 이 방법을 캐리어가스치환이라고 부르고 있다.

또한, 캐리어가스란 외부로부터, 건조호퍼내에 도입되는 가스를 말하며, 소정의 온도로 설정되고, 대신에 건조대상인 분립체재료나, 건조호퍼내부에서 배출되는 가스보다 습도가 낮고, 불순물의 농도 등이 낮은 가스인 것이 바람직하다. 또, 소위 공기, 대기에 한정되지 않고, 건조대상인 분립체재료의 종류에 맞춘 제습건조상태에 따라, 질소가스 등의 가스도 성분으로서 포함되는 것이다.

이러한 캐리어가스치환을 사용하면, 저류된 분립체재료의 부피를 뺀 건조호퍼내의 실질공기량의 수배정도의 캐리어가스량으로, 분립체의 제습건조를 할 수 있고, 실질공기량의 수십배정도의 열풍을 필요로 하는 통기식 제습건조장치에 비해, 대폭, 제습건조에 필요한 기체량을 줄일 수 있고, 장치의 소형화도 꾀해진다. 또, 제습건조도 단시간에 효율적으로 할 수 있다.

그리고, 캐리어가스를 적합한 것으로 설정하면, 건조효율이 더욱 향상하고, 건조대상으로의 악영향도 피할 수 있다.

청구항3의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치는, 청구항1에 있어서, 상기 열전도벽으로부터 내부공간으로 돌출된 경계벽의 각각의 상단은, 이 내부 공간의 중심을 곡부로 해서 아래쪽으로 경사지는 상부 경사진 홈을 형성하고 있고, 경계벽의 각각의 하단은 상기 중심을 곡부로 해서 아래쪽으로 경사지는 하부 경사진 홈을 형성한 구조로 하고, 상기 하부 경사진 홈에는, 선입선출 우산을 설치하고, 재료의 배출공급시에는, 상기 외기도입구에 의해서, 건조호퍼내부를 대기압상태로 되돌리고 나서 , 상기 재료투입밸브을 열어 공급되는 분립체재료는, 상기 상부경사홈에 의해, 순차, 건조호퍼내부에 적층되고, 상기 재료배출밸브를 열어 배출되는 제습건조된 분립체재료는, 건조호퍼내부의 적층된 분립체재료의 최하층부터 순차, 상기 선입선출 우산에 의해서 배출되는 것에 의해, 분립체재료의 선입선출에 의한 연속공급이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

이 제습건조장치는, 선입선출 우산을 설치하고, 그것을 설치하는 경계벽부분의 형상을 특정한 것을 특징으로 하며, 또한, 상술한 바와 같이, 이 선입선출 우산의 효과가 생기기 위해서는, 재료배출공급시에는, 먼저, 건조호퍼내부를 대기압으로 하는 것이 필수요건인 것을 명확히 했다.

따라서, 이 제습건조장치에 의하면, 선입선출 우산의 효과가 충분히 발휘되며, 건조호퍼내부의 적층상태가 유지된 상태에서, 차례로, 분립체재료는, 최하층부터 배출되고, 또, 최상층에 투입적층되어 간다. 그 결과, 하층으로 갈수록, 분립체재료는 보다 제습건조된 상태이고, 이 가장 제습건조된 분립체재료가 순차 배출되고, 한편, 최상층에는, 가장 제습건조되야 할 분립체재료가 적층되고, 자동식의 재료배출밸브와 더불어, 진공식 제습건조장치이면서, 최적으로 제습건조된 분립체재료를, 다음 공정으로 자동연속공급할 수 있다.

청구항4의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치는, 청구항1에 있어서, 상기 재료배출밸브는, 슬라이드 플레이트의 슬라이드배출구멍을 상기 건조호퍼의 호퍼배출구멍에 일치시켜서 재료를 배출하고, 일치시키지 않음으로써, 재료배출을 정지시키도록 한 구성으로, 그 슬라이드 플레이트의 배출측에 슬라이드배출구멍에 연결되는 내경을 가지고, 배출방향으로, 소정의 거리만큼 연장시킨 배출보조파이프를 설치하고, 슬라이드 플레이트를 재료의 배출정지방향으로 슬라이드시켰을 때에, 상기 배출보조파이프내부의 분립체재료가, 순차, 배출측으로 낙하하도록 한 것을 특징으로 한다.

이 제습건조장치는, 제습건조된 분립체재료의 자동연속배출을 확보하기 위해, 재료의 박힘방지기구로서, 재료배출밸브에, 배출보조파이프를 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.

배출보조파이프는 소정거리만큼 연장되어 있으므로, 그 선단부는 배출된 분립체재료의 안식각(安息角)으로 형성되는 재료의 산의 꼭대기부에서 벗어나 있고, 밸브의 폐쇄방향동작시에, 배출방향으로의 재료의 흐름이 늘 생성되어, 박히는 일이 적다.

청구항5의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치는, 청구항1에 있어서, 상기 재료공급 밸브가, 상기 건조호퍼의 호퍼본체부의 상부커버에 설치되고, 이 상부커버가, 착탈식, 또는 개폐식으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 제습건조장치는, 재료공급밸브 등을 설치한 건조호퍼본체부의 상부커버가 착탈식, 또는 개폐식으로 간단히 해체되고, 건조호퍼내부의 상하 방향으로 돌출된 간단한 구조의 경계벽 등이, 완전히 개방된 상태로 노출하므로, 내부의 청소가 쉬워진다.

이하, 본 발명에 관한 분립체재료의 제습건조장치의 실시예에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다.

먼저, 본 발명의 특징으로 하는 열전도 가열수단으로 구성된 건조호퍼에 대해서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 일예의 건조호퍼를 나타내며, (a)는 그 평면도, (b)는 그 종단면도이다.

또, 이 종단면도는 (a)에 나타낸 D-D단면도이지만, 번잡함을 피하기 위해 단면을 나타낸 사선을 생략하고, 또, 선입선출 우산(12)의 부분은, 외형도로 나타내고 있다.

이 건조호퍼(1)는 도 3(a), (b)에 나타내듯이 건조호퍼(1)의 외주부에 알루미늄재 등의 열전도성이 양호한 소재로 형성된 원통형의 열전도벽(2)을 설치하고, 그 외주에 밴드히터로 이루어진 외부측 가열수단(3)을 설치하는 동시에, 건조호퍼(1)의 내부에 알루미늄재 등의 열전도성이 양호한 소재로 형성된 열전도통(4)을 설치하고, 그 중심부에 파이프히터로 이루어진 내부측 가열수단(5)을 내장하고 있다.

그리고, 열전도벽(2)에는, 복수의 상하방향으로 연장해서 설치된 경계벽(6)을 내부중심측을 향해서 방사상으로 또한 거의 동일한 두께로 대체로 동일간격으로 연장시키고, 열전도통(4)에는, 복수의 상하방향으로 연장되어 설치된 경계벽(7)을 중심부로부터 내벽을 구성하는 열전도벽(2)을 향해서 방사상으로 또한 거의 같은 두께로 거의 동일간격으로 돌출시키고 있고, 이들 경계벽(6, 7)의 서로 대향하는 선단부의 사이에는 분립체재료가 움직일 정도의 적절한 간격을 가지게 하거나, 혹은 서로 접촉시켜도 좋다.

상기한 열전도벽(2), 외부측 가열수단(발열원)(3), 열전도통(4), 내부측 가열수단(발열원)(5), 경계벽(6, 7)이, 호퍼본체부(1a)를 구성함과 동시에, 열전도가열수단을 구성하고 있다. 또한, 건조호퍼의 용량이 작은 경우에는 상기 중, 열전도벽(2), 외부측 가열수단(발열원)(3), 경계벽(6)만으로, 호퍼본체부(1a) 및 열전도가열수단을 구성하도록 하면 좋다.

또, 상술한 바와 같이, 건조호퍼의 경계벽은, 외부에서 중심으로 방사상으로, 또한 중심에서 외부로 방사상으로 연장시키는 것이 바람직하지만, 열전도가 양하게 행해져서, 건조호퍼내부의 분립체재료에 될 수 있는 한 균일하게 온도의 불균일이 없이 열전도되는 경계벽이면, 어떠한 연장형태의 것이어도 좋다. 또한, 상기 경계벽(6, 7)은, 반드시 거의 같은 두께로 거의 동일간격으로 연장되는 것이 아니어도 좋다.

이렇게 해서, 열전도벽(2), 열전도통(4), 경계벽(6, 7)으로 나뉘어진 소구획(小區劃)이 생성되지만, 이 소구획의 단면적은 거의 같고, 열전도벽(2) 등으로부터의 전도열이, 그 소구획내부의 분립체재료에, 균일하게 전달되도록 하고 있다. 또한, 가능한 한, 경계벽(6, 7)을 많이 설치하도록 해서, 열전도를 위한 표면적을 넓게 하여 열전도효율을 향상시키고 있다. 그리고, 경계벽(6, 7)은, 재료의 열전도율을 고려해서, 열전도벽(2) 등에 가해진 열이, 경계벽(6, 7)의 선단까지, 온도가 불균일하지 않게 전해지도록 일정한 두께를 갖고 있다.

여기서, 건조호퍼(1)를 구성하는 재료의 열전도율을 비교하면, 섭씨20도의 경우에, 종래, 건조호퍼에 사용되고 있던 탄소강으로, 37Kca1/mhr℃, 스테인레스강으로, 약 20Kcal/mhr℃이하이며, 그것에 대해서, 본원에서 추천하는 알루미늄으로서는, 175Kcal/mhr℃로 각별히 차이가 있다. 순강으로서는, 360Kcal/mhr℃로 열전도율의 점에서는 우수하지만, 재료단가의 면, 직접분립체재료에 닿으면 재료에 악영향을 줄 가능성이 있으므로, 알맞은 피복처리가 필요한 것 등으로부터, 이것을 채용하기 위해서는, 해결해야 할 문제가 많다.

열전도벽(2)으로부터 내부중심측을 향해서 연장된 경계벽(6)의 각각의 상단은, 이 내부중심측을 곡부로 해서 아래쪽으로 경사지는 상부 경사진 홈(61)을 형성하고 있고, 경계벽(6)의 각각의 하단은 중심측을 곡부로 해서 아래쪽으로 경사지는 하부 경사진 홈(62)을 형성하고 있다.

또, 열전도통(4)의 경계벽(7)은, 그 상단부가 중심부를 꼭대기부로서 주위를 향해서 아래쪽으로 경사지는 돌출편단(71)을 형성하고 있고, 또한 하단부가 호퍼의 중심을 곡부로 해서 주위를 향해서 아래쪽으로 경사지는 하부 경사진 홈(72)을 형성하고 있다.

또, 열전도벽(2)은, 원통형으로서, 건조호퍼(1)의 본체부를 구성하고 있고, 그 위에는 상부 커버(8), 아래에는 아래쪽으로 중심측을 향해서 좁히듯이 경사한 호퍼하부테이퍼부(9)가 설치되고, 부착볼트(도시생략)로 부착고정되어 있다. 열전도통(4)은, 상부커버(8)의 하부보강프레임(81)의 내벽사이에 걸쳐진 파이프(10)의 중앙부에 매달은 상태로 지지고정되어 있다. 또한, 가열호퍼(1)의 열전도벽(2)의 형상은 원통형이 바람직하지만, 타원통형, 각통(角筒)형 등이어도 좋다.

이 상부커버(8)는 하부보강프레임(81)에 설치된 볼트수단(도시생략) 등에 의하여, 호퍼본체부(1a)와는 붙이고 떼기가 가능하게 되어 있고, 이 상부커버(8)를 분리하면, 재료센서(14), 후술하게 될 재료투입밸브(23)를 설치한 재료포집기(22)(도2, 3), 및, 열전도통(4)과 경계벽(7)도 동시에 분리된다.

따라서, 호퍼본체부(1a)의 내부가 노출되어, 그 내부는, 경계벽(6)뿐이고, 게다가, 이 경계벽(6)은 상하에 연장된 구조로 되어 있기 때문에, 윗쪽으로부터, 가압공기 등을 내뿜으로써, 이 경계벽(6)에 부착되어 있는 분립체재료를 간단히 떨어뜨릴 수 있어, 청소가 용이하다. 또한, 상부커버(8)와 일체적으로 분리된 열전도통(4)과 경계벽(7)에 관해서도 마찬가지이다.

파이프히터로 이루어진 내부측 가열수단(5)을 내장한 열전도통(4)의 하부에는 선입선출 우산(12)이 나사끼워맞춤(도시생략)에 의해 부착고정되어 있다.

또한, 호퍼하부테이퍼부(9)는 내주부에 공동(空洞)부(91)가 형성된 형상으로 되어 있고, 이 공동부(91)에, 다시, 가열수단인 밴드히터 등을 설치해도 좋다.

또한, 중심부측의 경계벽(7)의 하부가 외주측의 경계벽(6)의 하부에 링체(13)를 개재해서 지지되어 있는 구조로 되어 있고, 이 링체(13)는 그 상단면에 재료가 얹어질 정도의 두께로서, 이 상단면에 모따기처리되어 있으면, 분립체재료가 체류하지 않는다.

이러한 열전도가열수단을 설치한 건조호퍼에 의하면, 건조호퍼(1)내에 공급된 분립체재료가, 열전도벽(2)의 외주에 설치한 외부측 가열수단(3)과, 안쪽의 열전도통(4)의 중심부에 설치한 내부측 가열수단(5)으로 각각 가열된 열전도벽(2), 열전도통(4), 및 각 경계벽(6, 7)의 전도열에 의해서, 간접적으로 우수하고, 또한 온도의 불균일이 없이 가열되어, 균일하게 제습건조된다. 또한, 열전도벽(2), 열전도통(4), 및 각 경계벽(6, 7)에 의해서 나누어진 소구획내부의 분립체재료는 그것을 둘러싸는 열전도벽(2) 등의 표면으로부터의 전도열에 의해, 효율적으로 가열된다.

그리고, 외측의 경계벽(6)의 상단은 상부 경사진 홈(61)에 형성되고, 안쪽의 경계벽(7)은 돌출편단(71)에 형성되어 있기 때문에, 분립체재료를 윗쪽으로부터 투입한 경우에, 이들의 상단면에 재료가 체류하지 않고, 이 분립체재료를 무리없이 각 경계벽(6, 7)에 균등하게 분산해서 충전할 수 있다. 또한, 각 경계벽(6, 7)의 하단은 하부 경사진 홈(62, 72)에 형성되어 있기 때문에, 선입선출 우산(12)을 설치하는 데에 적합하다.

또, 하부 경사진 홈(62, 72)은, 경계벽이 근접하는 호퍼하부의 형상, 선입 선출 우산(12)의 형상 등을 따르게 해서 결정되는 것으로, 그 사상은, 상대형상을 따르게 하면서, 가능한 한 열전도면적을 증가하도록 하는 것이다. 따라서, 열전도면적의 요청도에 따라서는, 반드시, 상대형상을 따르게 하도록 하는 홈을 설치하지 않아도 좋다.

또, 이 상부 경사진 홈(61)이나 돌출편단(71)은, 분립체재료의 체류를 막기 위한 것으로, 같은 기능을 발휘하는 것이면, 이러한 상부 경사진 홈(61) 등을 반드시 설치하지 않아도 된다. 예를 들면, 경계벽(6, 7)의 상단면을 수평으로 하고, 분립체재료가 체류하지 않도록 모따기, 혹은, R모따기 등을 설치하지 않아도 된다.

또한, 종래, 사용되고 있는 구리제의 열파이프 등의 가열수단에서는, 가열대상인 분립체재료에 악영향을 줄 가능성이 있지만, 본 발명의 건조호퍼(1)를 구성해서, 직접, 분립체재료에 접촉하는 열전도벽(2), 열전도통(4), 및 각 경계벽(6, 7)은, 알루미늄재 등, 가열시에 분립체재료에 악영향을 주지 않는 소재로 형성되어 있기 때문에, 그와 같은 일은 없다.

또, 건조호퍼(1)는, 알루미늄재로 형성되고, 그 표면에 알루마이트 등의 표면경화처리가 실시되어 있는 것이 바람직하고, 이와 같이, 표면이 알루마이트 등의 표면경화처리되어 있으면, 재료에의 악영향도 보다 적고, 내구성이 우수해서 오래 쓸 수 있는 이점이 있다.

또한, 가열수단(3, 5)은, 니크롬히터나 세라믹히터를 열전도벽(2) 및 열전도통(4)에 설치해도 좋고, 이들은 부분적으로 설치해서 부분가열하도록 해도 좋다.

그리고, 건조 호퍼(1)는, 알루미늄재 등을 사용할 경우, 압출형재, 또는 인발형재를 이용해서 열전도벽이나 경계벽의 형상을 동시성형한 것을 이용하는 것이 좋다. 그와 같이 하면, 표면상태가 매끄러운 것으로 마무리하고, 분립체재료가, 그 표면에 부착하는 것과 같은 일이 없고, 분립체재료는 스무스하게 건조호퍼의 상부에서 하부로 이동한다.

다음에, 본 발명의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 전체구성에 관해서 설명한다.

도 2는, 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 전체구성을 나타낸 계통도, 도 3은, 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 본체부외관을 나타내며, (a)는 그 일부를 잘라낸 정면도, (b)는 그 측면도이다.

도 2에 나타낸 제습건조장치(A)는 바닥설치형으로서, 원통형으로 형성된 열전도벽(2)과, 그 외주에 설치된 가열수단(3)을 구비한 호퍼본체부(1a)를 열피복벽(3a)으로 덮은 이중구조의 건조호퍼(1)를 기대(1d)에 설치하고, 이 기대(1d)의 하부에는 롤러(1b)가 설치되어 이동가능하게 되어 있다.

건조호퍼(1)에는, 재료탱크 등에 설치된 노즐(21), 포집기(22), 재료투입밸브(23), 재료배출밸브(24)가 설치되어 있다. 이 노즐(21)에 의해서, 제습건조를 위해 건조호퍼(1)에 순차적으로 공급하는 분립체재료를 흡인해서, 포집기(22)에 포집하고, 재료투입밸브(23)에 의해서, 건조호퍼(1)내에 분립체재료를 공급하고, 이 건조호퍼(1)내에서 캐리어가스치환을 이용해서, 제습건조된 분립체재료는 하부에 배치된 재료배출밸브(24)로부터 다음공정인 수지성형기 등으로 배출된다.

또, 재료투입밸브(23), 재료배출밸브(24)에는, 후술하듯이, 폐쇄시의 건조호퍼(1)내의 기밀을 유지하기 위한 밀봉기구가 설치되는 동시에, 이 밀봉기구가, 밸브의 개폐동작시에 마모하지 않도록 밀봉탈착기구(23a, 24a)가 설치되어 있다.

이 건조호퍼(1)내에는, 호퍼내의 분립체재료의 양을 검출하기 위한 레벨게이지(LV)로 구성된 재료센서(14)가 설치되어 있고, 또 호퍼내부를 진공으로 하기 위한 버큠펌프(vacuum pump)(VP)로 구성된 진공형성수단(27)이 기대(1d)에 설치되며, 건조호퍼(1)의 상부측에 배관으로 접속되어 있고, 이 배관에는, 소정의 진공도를 검지하는 진공센서(PS)(26), 흡인하는 기체를 여과하는 필터(25), 건조호퍼(1)내부를 대기압으로 되돌리기 위한 외기도입구(28), 건조호퍼(1)내의 진공도, 혹은 감압도를 측정하는 압력게이지(PG)(28a)가 접속되어 있다. 이 외기도입구(28)는, 솔레노이드밸브(SV)로 구성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

이 제습건조장치(A)에서는, 상기 진공형성수단(27)이, 분립체재료로부터 수증기나 휘발성 가스 등의 여러 가스를 발생시키기 위한 감압수단을 구성하는 동시에, 이 여러 가스를 포함한 건조호퍼내의 기체를 외부로 배출하기 위한 가스방출수단을 겸하고 있다.

또한, 하부측에는, 캐리어가스치환을 위한 캐리어가스를 도입하는 밸브(29a)와, 이 도입량의 조절기구를 구성하는 조절밸브(29b)로 이루어진 누설구멍(29)이 접속되어 있고, 재료배출밸브(24)의 하단에는 재료수송용 송풍기(B)(30)의 송풍측이 수송전환밸브(31)를 개재해서 접속되어 있다.

이 재료수송용 송풍기(30)의 흡인측에는 수송용 공기를 여과하는 수송필터(32)가 접속되고, 이 수송필터(32)에는, 전환밸브(34)를 개재해서, 다음공정인 수지성형기로부터의 수송배기 또는 포집기(22)로부터의 수송배기가 선택적으로 접속되어 있다. 기대(1d)에는, 또한, 제습건조장치(A)의 전체를 제어하는 제어판(33)이 설치되어 있다.

건조호퍼(1)를 포함하는 분립체재료의 제습건조장치의 본체부는, 도3(a),(b)에 나타내듯이, 건조호퍼(1)의 상부에, 포집기(22)가 재료투입밸브(23)를 개재해서 설치되어 있고, 하부에 재료배출밸브(24)가 설치되어 있다. 이 배출밸브(24)의 배출측에는, 수송전환밸브(31)를 개재해서, 수송용 송풍기(30)의 송풍측이 단접가능하게 접속되어 있다.

이 수송용 송풍기(30)의 측쪽에는, 상기 진공형성수단(버큠펌프)(27)가 설치되고, 그 상측에는 수송필터(32)가 설치되고, 또 그 상부측에는 장치전체를 제어하기 위한 제어판(33)이 배치되어 있다.

이와 같이, 이 제습건조장치(A)는, 기대(1d)위에 관련기기가 조밀하게 설치되어 이동가능하게 되어 있으므로, 사용하고 싶은 장소에서 쓸 수 있어 편리하다.

이 캐리어가스치환을 이용한 분립체의 제습건조장치(A)에서는, 수송전환밸브(31)를 전환해서 수송송풍기(30)의 송풍측을 개방하고, 한편, 전환밸브(34)를 포집기(22)측으로 전환해서, 수송송풍기(30)의 흡인측을 포집기(22)에 접속해서, 포집기(22)에 노즐(21)을 개재해서 분립체재료를 포집한다.

다음에, 포집기(22)로부터, 재료센서(14)가 신호를 발할 때까지, 건조호퍼(1)에 분립체재료가 투입, 저류되면, 재료투입밸브(23), 재료배출밸브(24) 가 닫혀지고, 건조호퍼(1)내의 기밀이 유지되도록 밀폐하고, 가열수단(3)으로 저류된 분립체재료를 가열하고, 다시, 진공형성수단(27)에 의해, 건조호퍼(1)내를 소정의 감압도로 감압하면서, 분립체재료를 감압처리한다.

이렇게 하면, 분립체재료로부터, 그 내부에 유지되어 있던 수분이 수증기로서 발생하고, 또, 휘발성분이 휘발성 가스로서 발생한다.

이때, 가열하는 것만으로도 분립체재료로부터 수증기나 휘발성 가스가 발생하지만, 재료에 따라서는, 아주 고온도로 가열하면 재료가 열화하는 것이 있고, 그 경우에는 감압처리를 겸해서 행하면, 물 등의 비점이 내려가서, 보다 낮은 온도로 증발이나 휘발을 시킬 수 있다. 또한, 증발이나 휘발을 촉진하기 위해 감압처리를 아울러 행하는 것이 바람직하다.

이렇게 해서, 건조호퍼(1)내에, 수증기나 휘발성 가스 등의 여러 가스를 발생시키면서, 이 제습건조장치(A)에서는, 누설구멍(29)으로부터, 습도나 온도 등이 조정된 캐리어가스를 도입시키고, 동시에 건조호퍼(1)의 여러 가스를 포함하는 기체를, 진공형성수단(27)에 의해서, 흡출 건조호퍼(1)의 외부로 배출함으로서, 분립체재료를 제습건조하고 있다.

구체적으로는, 여기서는, 캐리어가스로서, 보통의 대기를 이용하고, 누설구멍(29)의 조정밸브(29b)를 조정해서, 외기를 도입하면서, 그 도입한 대기만큼만 진공형성수단(27)에 의해서, 건조호퍼(1)내의 기체를 흡인하고, 압력게이지(28a)에 의해서, 소정의 감압도를 유지하도록 한다.

이와 같이, 캐리어가스치환을 이용해서 제습건조하면, 저류된 분립체재료의 부피를 뺀 건조호퍼내의 실질공기량의 수배정도의 캐리어가스량으로, 분립체의 제습건조를 할 수 있고, 실질공기량의 수십배정도의 열풍을 필요로 하는 통기식 제습건조장치에 비해, 대폭, 제습건조에 필요한 기체량을 줄일 수 있고, 장치의 소형화도 꾀할 수 있다. 또한, 제습건조도 단시간에 효율적으로 할 수 있다.

또, 누설구멍(29)앞에, 필터, 드라이어, 가열수단 등을 설치해서, 분진 등을 제거하고, 또, 대기를 보다 가열건조시킨 캐리어가스를 도입하면, 더욱 효과적으로 제습건조할 수 있다. 또, 분립체재료의 종류에 맞춰, 재료에 악영향을 주지 않는 질소가스 등을 캐리어가스로서 사용할 수도 있다.

또, 상술한 바와 같이, 누설구멍(29)은 건조호퍼(1)의 바닥부에 설치하고, 진공형성수단(27)의 흡인구는, 호퍼(1)의 윗쪽에 설치하는 것이, 캐리어가스치환의 흐름상으로는 바람직하지만, 반드시, 이것에 한정되는 것은 아니다.

이렇게 해서, 제습건조한 후, 또는 제습건조도중에 있어서도, 다음공정에서 재료요구가 있으면, 외기도입구(28)에 의해서, 외기를 도입하여, 건조호퍼(1)내의 기압을 외부와 동일한 기압으로 되돌리고 나서, 자동적으로 재료배출밸브(24)를 열어, 선입선출 우산(12)의 작용에 의해, 적층된 분립체재료의 최하층으로부터 차례로, 제습건조된 분립체재료를 배출하고, 전환밸브(34)를 수지성형기측으로 전환하고, 수송전환밸브(31)를 전환으로, 수송송풍기(30)에 의해서, 다음공정의 수지성형기에 분립체재료를 수송한다.

이렇게 해서, 제습건조된 분립체재료의 자동연속공급을 할 수 있다. 또, 필요에 따라, 제습건조해야 할 분립체재료를 포집기(22)로부터 건조호퍼(11)에 공급한다.

또, 분립체재료의 배출투입시에, 건조호퍼(1)내부를 대기압으로 되돌리는 것은, 건조호퍼(1)내부가 진공의 상태이면, 외부와의 압력차 때문에 재료배출밸브(24)를 열었을 때에, 외기가 기세좋게 건조호퍼(1)내에 유입해서, 내부의 분립체재료의 적층상태를 파괴하기 때문이다. 따라서, 포집기(22)를 진공유지하거나 해서 재료투입밸브(23), 재료배출밸브(24)의 전후가 동일한 기압으로 유지되어 있는 경우에는, 분립체재료의 배출투입시에 대기압으로 되돌린다라는 순서는 필요하지 않다.

도 4는, 본 발명의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 다른 예의 본체부외관을 나타낸 일부 잘라낸 정면도이다. 또, 상기한 실시예의 분립체재료의 제습건조장치에 있어서의 본체부(도 3참조)와 동일부재, 동일개소에 관해서는, 동일부호를 붙여 중복설명을 생략한다.

이 건조호퍼(1)는, 상하 2단으로 분할한 구조로 되어 있고, 각 부분에는 독립한 가열수단(3, 5)이 각각 설치되어 있다.

또, 이 실시형태에 있어서의 건조호퍼는, 상하 2단으로 분할되어 있지만, 3분할이상, 복수단으로 분할해도 좋다. 본 발명의 제습건조장치는, 가열수단으로부터의 열의 이동방향이, 주로 수평방향이 되기 때문에, 건조 호퍼를 상하로 분할할 수 있고, 그 이점을 활용한 것이다.

이와 같이, 건조호퍼를 세로방향(상하방향)으로 복수부분으로 분할하면, 분해, 청소 등 보수관리를 용이하게 행할 수 있다.

또한, 세로방향으로 분할된 부분에는, 독립한 가열수단(3, 5)을 설치한 구조로 하고 있으므로, 호퍼(1)내의 재료에 대해서, 상단, 하단 혹은 상단, 중단, 하단으로 가열온도를 달리해서 제어할 수 있다.

도 5는, 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 재료투입밸브의 일례를 나타낸 종단면도, 도 6은, 그 재료투입밸브의 밀봉탈착기구의 상세를 나타낸 종단면도, 도 7은, 그 재료투입밸브의 밀봉탈착기구의 다른 예의 상세를 나타낸 종단면도이다.

이 도 6은, 도 5의 밀봉탈착기구(23a)의 부분을 확대한 것으로, 이 도 6에 있어서, 밀봉링(23bb) 등은, 호퍼측 투입구멍(23da)의 주위를 둘러싸는 링형상으로 되어 있고, 이 종단면도는, 그 일부를 절단한 부분을 나타내고 있다.

이 재료투입밸브(23)는, 슬라이드투입구멍(23fa)를 설치한 슬라이드 플레이트(23f)를, 에어실린더(23g)로 슬라이드시켜, 재료포집기(22)의 배출구에 설치한 밸브케이스상판(23h)의 받이구멍(22a)과 일치시킴으로써 분립체재료를 건조호퍼에 투입하고(개구하고), 도시한 바와 같이, 일치시키지 않음으로써, 분립체재료의 투입을 저지하도록(폐쇄하도록)한 것이다.

이 재료투입밸브(23)는, 슬라이드 플레이트(23f)가 도면의 폐쇄위치에 있을 때에, 밸브케이스체(23d)에 설치되고, 건조호퍼(1)측에 개구한 호퍼 측 투입구멍(23da)과 슬라이드 플레이트(23f)의 평면부분사이를 밀봉하는 밀봉기구(23b)를 갖추고 있다. 따라서, 재료투입밸브(23)를 폐쇄했을 때에는 건조호퍼(1)의 기밀을 유지할 수 있다.

또, 이 재료투입밸브(23)는, 슬라이드 플레이트(23f)의 하부가이드를 하는 밸브케이스 하판(23e), 이 밸브케이스 하판(23e)에 부착되고, 내부에 공간을 형성한 밸브케이스체(23d), 이 밸브케이스체(23d)의 내부에 상하가동으로 수용된 상기 밀봉기구(23b), 이 밀봉기구(23b)를 위방향으로 힘을 가하고 있는 밀봉스프링(23c), 밀봉기구(23b)와 밸브케이스하판(23c), 밸브케이스체(23d)사이의 밀봉을 유지하기 위해 설치된 O링(23bb, 23bc, 23bd, 23be)로 구성되는 밀봉탈착기구(23a)를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

이 밀봉탈착기구(23a)는 슬라이드 플레이트(23f)를 이동시킬 때, 또는, 슬라이드 플레이트(23f)가 개구상태에 있을 때에는, 밀봉기구(23b)와 밸브케이스 하판(23e), 밸브케이스체(23d)사이에 형성되는 기밀공간(23ba)에, 가압공기를 보내주는 것으로, 도 6에 2점쇄선으로 나타내듯이, 밀봉기구(23b)를 밀봉용수철(23c)의 가압력에 저항해서, 아래방향에 이동시켜, 밀봉기구(23b)가 슬라이드 플레이트(23f)에 닿지 않도록 하고 있다. 따라서, 슬라이드 플레이트(23f)의 이동에 의해, 밀봉기구(23b)가 마모하는 일이 없고, 밀봉기구(23b)의 밀봉성이 보다 장기에 걸쳐 유지되고, 재료투입밸브(23)의 내구성이 향상한다.

도 7에 나타낸 밀봉탈착기구는, 도 6의 밀봉탈착기구(23a)의 변형예이며, 공통하는 부분에 관해서는, 같은 부호를 붙여 중복설명을 생략한다.

이 밀봉탈착기구(23a')는, 상기 밀봉탈착기구(23a)와 비교해서, 밀봉기구를 가압하는 데에, 밀봉스프링(23c)을 사용하지 않고, 대신에, 스프링구멍이 없는 밀봉기구(23b')를 사용해서, 이 밀봉기구(23b')의 바닥부와 밸브케이스체(23d)사이에 형성되는 기밀공간(23bf)에 가압공기를 보내줌으로써 밀봉기구(23b')를 위방향으로 이동시켜 가압하도록 하고 있다.

도 8은 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 재료배출밸브의 일례를 나타낸 종단면도이다.

이 재료배출밸브(24)에도 상기 재료투입밸브(23)와 마찬가지의 밀봉기구(24b)와 밀봉탈착기구(24a)를 갖추고 있다.

이 재료투입밸브(24)는, 슬라이드배출구멍(24ha)을 설치한 슬라이드 플레이트(24h)를 에어실린더(24j)의 피스톤로드(24i)로 슬라이드시켜, 건조호퍼(1)의 호퍼배출구(1c)에 설치한 밸브케이스 상판(24f)의 받이구멍(24fa)과 일치시킴으로써, 분립체재료를 건조호퍼(1)로부터 배출하고(개구 하고), 도시한 바와 같이, 일치시키지 않음으로써, 분립체재료의 배출을 저지하도록(폐쇄하도록) 한 것이다.

이 재료배출밸브(24)는, 슬라이드 플레이트(24h)가 도면의 폐쇄위치에 있을 때에, 밸브케이스 상판(24f)의 건조호퍼(1)측에 개구한 받이구멍(24fa)과 슬라이드 플레이트(24h)의 평면부분사이를 밀봉하는 밀봉기구(24b)를 구비하고 있다. 따라서, 재료배출밸브(24)를 폐쇄했을 때에는, 건조호퍼(1)의 기밀을 유지할 수 있다.

또한, 이 재료배출밸브(24)는, 슬라이드 플레이트(24h)의 가이드를 하는 밸브케이스 하판(24g), 이 밸브케이스 하판(24g)을 하부에 부착하고, 상부에는 밸브케이스 상판(24f)을 부착하고, 내부에 공간을 형성한 밸브케이스체(24e), 이 밸브케이스체(24e)의 내부에 상하가동으로 수용된 상기 밀봉기구(24b)와 밀봉기구 유지링(24c), 이 밀봉기구 유지링(24c)과 밀봉기구(24b)를 아래방향으로 가압하고 있는 밀봉스프링(24d), 밀봉기구 유지링(24c)과 밸브케이스 상판(24f), 밸브케이스체(24e)사이의 밀봉을 유지하기 위해 설치된 0링(도시생략)으로 구성되는 밀봉탈착기구(24a)를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.

이 밀봉탈착기구(24a)는 슬라이드 플레이트(24h)를 이동시킬 때, 또는, 슬라이드 플레이트(24h)가 개구상태에 있을 때에는, 밀봉기구유지링(24c)과, 밸브케이스체(24e)사이에 형성되는 기밀공간(24ca)에, 가압공기를 보내줌으로써, 도 6과 마찬가지로, 밀봉기구(24b)를, 밀봉스프링(24d)의 가압력에 저항하여, 위방향으로 이동시켜, 밀봉기구(24b)가 슬라이드 플레이트(24h)에 닿지 않도록 하고 있다. 따라서, 슬라이드 플레이트(24h)의 이동에 의해, 밀봉기구(24b)가 마모되는 일이 없고, 밀봉기구(24b)의 밀봉성이 보다 장기에 걸쳐 유지되어, 재료배출 밸브(24)의 내구성이 향상한다.

이 재료배출밸브(24)에는, 또한 슬라이드 플레이트(24h)의 슬라이드배출구멍(24ha)의 배출측에, 이 슬라이드배출구멍(24ha)에 연결되는 내경을 가지고, 배출방향으로, 소정의 거리만큼 연장시킨 배출보조파이프(24k)를 설치한 것을 특징으로 한다. 이 배출보조파이프(24k)의 내경은, 배출하는 분립체재료가 걸리지 않도록, 슬라이드배출구멍(24ha)의 내경과 동일하거나, 보다 큰 것으로 하는 것이 좋다.

도 9(a), (b)는, 이 배출보조파이프의 동작원리를 나타낸 개념도, 도 10(a), (b)은 종래의 재료배출 밸브의 동작원리를 나타낸 개념도이고, 각각 (a)는 개구상태, (b)는 폐쇄직전의 상태를 나타내고 있다.

이들 도면에 의해서, 배출보조파이프(24k)의 작용효과에 관해서 설명한다.

도 10의 종래의 재료배출밸브로서는, 호퍼배출구멍(121a)을 갖는 플레이트(21)에 대해서, 호퍼배출구멍(121a)와 동일직경의 스라이드배출구멍(122a)을 갖는 슬라이드 플레이트(122)를 슬라이드시킴으로써, 개폐하고 있지만, 개구상태(a)에서는, 분립체재료가 갖는 재료고유의 안식각α로 규정된 재료의 산(m)이 형성된 시점에서, 재료는 안정되고, 그 이상, 배출할 수 없는 상태로 된다.

이 상태에서, 슬라이드 플레이트(122)를 폐쇄하고자 하면, 폐쇄직전(b)까지, 안식각α로 규정된 부분만큼, 분립체재료가 안정되게 정지하고 있는 부분(mp)이 남는다. 따라서, 이 위치에 있는 분립체재료는, 체류하여, 폐쇄시에 도면에 나타내듯이, 플레이트(121)의 호퍼배출구멍(121a)과 슬라이드 플레이트(122)의 슬라이드배출구멍(122a)의 각부에 끼워져 박히는 상태가 되는 일이 많다.

이것에 대해서, 배출보조파이프(24k)를 설치한 경우는, 도 9(a)의 개구상태에서, 마찬가지로, 분립체재료의 안식각α으로 규정된 재료의 산(n)이 형성되지만, 이 산(n)은, 종래예의 산(m)에 비해서, 배출보조파이프(24k)의 선단부로부터 아래로 형성된 것으로 된다.

이 상태에서, 슬라이드 플레이트(24h)를 닫으면, 배출보조파이프(24k)의 선단에는, 분립체재료가 없는 부분이 항상 존재하고, 배출보조파이프(24k)내부에는, 항상, 건조호퍼(1)로부터 배출측으로의 분립체재료의 배출흐름이 생성된다.

이때도, 도 10과 같이, 안식각α로 규정된 부분만큼 분립체재료가 안정되게 정지하고 있는 부분(np)이 남지만, 이것은, 배출보조파이프(24k)의 선단부만큼으로 문제가 되지 않고, 폐쇄되어 가는 슬라이드 플레이트(24h)의 슬라이드배출구멍(24ha)과 건조호퍼측의 받이구멍(24fa)사이에는, 항상, 분립체재료가 배출방향으로 흐르고 있는 상태로 되어 있다(도 9(b)). 따라서, 박히게 되는 것을 적게 할 수 있다.

도 11의 본 발명의 실시예의 재료배출밸브의 먼지비산기구를 나타낸 주요부분의 평면도이다.

이하, 이 도11과 도 8을 이용해서, 이 먼지비산기구에 대해서 설명한다.

이 도 11은, 도 8의 재료배출밸브(24)에 있어서, 밸브케이스체(24e), 밀봉기구(24b)와 밀봉기구유지링(24c), 밸브케이스상판(24f) 등을 제거하고, 밸브케이스하판(24g)를 제외시킨 상태를 위에서 본 것이다. 이 도면에 있어서, 실선에 의해서, 슬라이드 플레이트(24h)의 폐쇄상태(도 8과 같은 상태), 일점쇄선에 의해서, 개구상태를 나타내고 있다.

이 재료배출밸브(24)의 밸브케이스하판(24g)에는, 슬라이드 플레이트(24h)가 개구상태일 때에, 그때의 슬라이드배출구멍(24ha)를 끼우듯이 대향해서 설치된 한 쌍의 먼지비산기구(24ga)를 갖추고 있다.

슬라이드 플레이트(24h)가 개구상태일 때에는, 도 8에서도 설명한 바와 같이, 밀봉기구(24b)는, 슬라이드 플레이트(24h)에서 떨어진 상태이며, 슬라이드 플레이트(24h)의 표면에는, 배출측 등으로부터의 분립체재료의 먼지가, 흩어지는 일이 있다. 특히, 이 먼지가 도면에 사선으로 나타낸 부분, 즉 폐쇄시에 밀봉기구(24b)가 접촉해서 밀봉해야할 부분에 남이 있는 상태이면, 밀봉성에 악영 향을 준다.

그래서, 슬라이드 플레이트(24h)가 폐쇄상태일 때에, 밀봉기구(24b)가 밀봉을 위해 상기 사선부분에 접촉하기 전에, 먼지비산기구(24ga)로부터 가압공기를 분출시켜, 이 사선부분을 덮도록 사이클 플로우(cycle flow)를 형성하고, 적어도, 이 사선부분의 먼지를 불어 날려서, 배출측으로 낙하시키도록 해서, 밸브의 밀봉성을 향상시키고 있다.

도 12의 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 냉각기구를 나타낸 관로계통도이다.

이제부터 관로계통도를 이용한 설명에 있어서는, 도 2에 나타낸 계통도에 대해서, 상위한 점만을 설명하고, 공통되는 부분에 관해서는, 같은 부호를 붙여, 중복 설명을 생략한다.

이 냉각기구는, 재료포집기(22) 및 건조호퍼(1)로부터 분립체재료를 모두 배출한 후에, 노즐(21)로부터 재료포집기(22)로의 관로를 차단하고, 또, 재료투입밸브(23)와 재료배출밸브(24)를 개방하고, 다음공정인 수지성형기로의 관로를 개방해서, 수송전환밸브(31)를, 재료수송용 수송송풍기(30)로부터의 송풍이 건조호퍼(1)내부의 가열된 기체를 배출하도록 전환하고, 재료수송용 수송송풍기(30)를 작동시켜, 외기가, 재료포집기(22)로부터 건조호퍼(1)를 통과하고, 또 외기로 방출되도록 하는 것이다.

이러한 냉각기구를 설치한 것은, 보통의 가열상태(130℃∼140℃)의 상태에서는, 분립체재료의 로트교환을 위한 내부청소를 할 수 없고, 보통상태에서 방치해 두면, 냉각에 시간이 걸려, 로트교환에 필요한 시간이 너무 많이 걸리기 때문이다.

이러한 냉각기구를 설치함으로써, 설치하지 않을 경우에는, 2∼3시간의 냉각시간을 필요로 했지만, 20∼30분정도로 냉각할 수 있게 되어, 로트교환시간이 대폭 단축되었다.

도 13은, 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 재료배출기구를 나타낸 관로계통도이다.

이 재료배출기구는, 다음공정인 수지성형기로의 관로를 일시적으로 절단해서 그 절단개구를, 별도로 설치한 나머지재료 수용수단(40)에 도입한 것이다.

종래는, 로트교환의 경우에, 건조호퍼(1)등에 잔류한 분립체재료는, 도면의 재료배출밸브(24)의 하부에 설치된 드레인구에서 배출하고 있었다. 그러나, 이러한 위치적으로 낮은 장소에서의 회수작업은, 작업자세에 무리가 오게 되고, 개선이 요구되어졌던 것이다.

그래서, 이러한 재료배출기구를 갖추는 것에 의해, 작업을 편안한 자세로 행할 수 있게 되었다.

도 14는, 본 발명의 실시예의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치의 먼지회수기구를 나타낸 관로계통도이다.

이 먼지회수기구는, 건조호퍼(1)의 탈착식의 상부커버(8)를 분리해서, 건조호퍼(1)내부를 가압공기 등으로 청소할 경우에 채용되는 것이다.

이 경우, 수송전환밸브(30)와 전환밸브(34)를 조작하고, 또, 전환밸브(34)의 흡인측의 한 쪽에 다음공정인 수지성형기로의 관로를 바이패스관로 등으로 접속해 서, 수송용 송풍기(30)를 이용해서, 건조호퍼(1)내의 기체를 흡인회수해서, 수송필터(32)를 통과시키는 흐름을 생성시키도록 한다.

이와 같이 하면, 청소시의 건조호퍼(1)내의 먼지를 수송필터(32)에 흡인포집하여, 분진비산방지를 꾀할 수 있다.

청구항1의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치에 의하면, 열전도 가열수단을 구비하고 있기 때문에, 가열대상인 분립체재료로부터 일정정도 떨어진 위치에 가열수단(발열수단)을 설치할 수 있고, 건조호퍼내부는, 상하 한 방향으로만 돌출된 경계벽만이라는 간단한 구조로 되고, 또한, 열파이프 등을 사용하지 않고, 열의 이동방향이 수평방향이기 때문에, 세세한 가열관리를 할 수 있고, 간단하게 상하로 분할할 수 있다. 또한, 열전도에 의해, 온도의 불균일이 없고, 우수하게 가열할 수 있다.

또한, 외기도입구를 설치했기 때문에, 진공제습건조시에서도, 적절히, 그 진공상태를 파괴해서, 재료의 배출, 투입을 할 수 있다.

청구항2의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치에 의하면, 제1발명의 효과에 더하여, 캐리어가스치환을 사용하고 있으므로, 저류된 분립체재료의 부피를 뺀 건조호퍼내의 실질공기량의 수배정도의 캐리어가스량으로, 분립체의 제습건조를 할 수 있고, 실질공기량의 수십배정도의 열풍을 필요로 하는 통기식 제습건조장치에 비해, 대폭, 제습건조에 필요한 기체량을 줄일 수 있으며, 장치의 소형화도 꾀할 수 있다. 또한, 제습건조도 단시간에 효율적으로 할 수 있다.

그리고, 캐리어가스를 적합한 것으로 설정하면, 건조효율이 더욱 향상하고, 건조대상으로의 악영향도 피할 수 있다.

청구항3의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치에 의하면, 청구항1의 효과에 덧붙여, 외기도입구와 조합해서 사용함으로써, 선입선출 우산의 효과가 충분히 발휘되며, 자동식 재료배출밸브와 더불어, 진공식 제습건조장치이면서, 최적으로 제습건조된 분립체재료를, 다음공정으로 자동연속공급할 수 있다.

청구항4의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치에 의하면, 청구항1의 효과에 더하여, 상기 재료배출밸브에 배출보조파이프를 설치하고 있기 때문에, 밸브의 닫힘방향동작시에, 배출방향으로의 재료의 흐름이 항상 생성되어, 분립체재료가 박히는 일이 적어진다.

청구항5의 분립체재료의 진공식 자동연속 제습건조장치에 의하면, 청구항1의 효과에 더하여, 상부커버가 착탈식, 혹은 개폐식으로 되어있기 때문에, 내부의 청소가 쉽다.

Claims (6)

1. 진공형성수단을 구비하고, 하부에 재료배출밸브를 설치한 건조호퍼와, 그 호퍼의 위쪽에 재료투입밸브를 개재해서 연이어 통해지고, 수지펠릿이나 수지분말 등의 분립체(粉粒體)재료를 포집하는 재료포집기를 구비한 진공식 제습건조장치로서,

   열전도성이 양호한 소재로 형성된 주원통체와, 이 주원통체의 내주에 내부를 향해서 돌출시켜 경계벽을 구성하는 복수의 핀과, 주원통체의 외주를 둘러싸도록 설치된 가열수단을 구비하고 있으며, 또한 상기 주원통체의 바깥둘레를 열피복벽으로 덮은 2중구조로 되어 있는 건조호퍼;

   건조호퍼내부에 외부공기를 도입하는 외기도입구;

   상기 주원통체내부에 설치되고 건조호퍼안에 저장된 재료의 양을 검지하기 위한 재료센서; 및

   상기 주원통체내부에 접속되고 흡기감압하는 진공형성수단을 구비하고 있고,

   이것에 의해, 분립체재료의 제습건조공정시에는 상기 진공형성수단에 의해, 상기 건조호퍼안을 진공상태를 유지하면서 상기 재료센서가 오프로 될 때까지 투입저류된 분립체재료를 상기 가열수단에 의해 가열하는 한편, 분립체재료의 배출, 투입공정시에는 상기 외기도입구를 개방함으로써, 상기 건조호퍼안을 대기압상태로 되돌린 후, 상기 재료배출밸브를 열어서 제습건조된 분립체재료의 필요량을 배출시킴과 아울러, 상기 재료투입밸브도 개방함으로써, 상기 재료센서가 오프로 될 때까지 상기 재료포집기로부터 다음의 분립체재료를 재투입시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 진공식 제습건조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 건조호퍼는, 외부로부터 습도나 온도 등이 조절된 캐리어가스의 도입량을 조절하기 위해 누설구멍을 갖는 누설조절기구를 구비하고 있고, 이것에 의해, 제습건조공정시에는 상기 건조호퍼내에서 발생한 여러 가스를, 상기 진공형성수단을 작동해서 상기 누설조절기구를 통해 도입된 캐리어가스에 따른 만큼만 배출시키고 있는 것을 특징으로 하는 진공식 제습건조장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 건조호퍼는,

   주원통체의 내주에 복수의 핀을 원통체의 중심을 향해서 방사상으로 돌출시킨 경계벽;

   상기 주원통체의 중심부공간에 설치되고 상기 경계벽의 핀측을 향해서 복수의 핀을 방사상으로 돌출시킨 내부경계부재; 및

   상기 건조호퍼의 재료배출구멍과 상기 내부경계부재 사이에서, 상기 내부경계부재의 아래쪽에 설치된 우산형태의 조정부재를 구비하고 있고,

   상기 경계벽의 복수의 핀은, 각각의 상단에는 상기 주원통체의 중심을 향해서 아래쪽으로 경사지는 상부 경사홈을 형성하고, 또한 각각의 하단에는 상기 주원통체의 중심을 향해서 아래쪽으로 경사지는 하부 경사홈을 형성하고 있고,

   상기 내부 경계부재의 핀은, 각각의 상단에는 상기 경계벽의 핀을 향해서 아래쪽으로 경사지는 상부 경사홈을 형성하고, 또한, 각각의 하단에는 상기 경계벽의 핀을 향해서 아래쪽으로 경사지는 하부 경사홈을 형성하고 있고,

   이것에 의해 상기 건조호퍼내부로 투입된 재료는, 선입선출에 의한 방법으로 연속적으로 처치되는 것을 특징으로 하는 진공식 제습건조장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 재료배출밸브는,

   상기 건조호퍼의 하부에 형성된 재료배출구멍의 아래쪽에 슬라이드 가능하도록 설치되고, 또한 상기 재료배출구멍을 통해서 재료를 도입하기 위한, 재료도입부를 아래쪽으로 돌출시킨 구조로 되어 있는 배출보조파이프를 설치한 슬라이드 플레이트; 및

   상기 슬라이드 플레이트를 재료를 배출하는 개방위치(슬라이드 플레이트의 재료배출구멍과 건조호퍼의 재료배출구멍이 합치하는 위치)와 재료의 배출을 정지하는 폐쇄위치 사이에서 왕복이동시키기 위한 구동수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 진공식 제습건조장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 재료공급밸브는 상기 건조호퍼의 상부커버에 설치되고, 이 상부 커버는 건조호퍼의 본체부에 착탈가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 진공식 제습건조장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 재료공급밸브는 상기 건조호퍼의 상부커버에 설치되고, 이 상부커버는 건조호퍼의 본체부에 개폐가능하게 피봇부착되어 있는 것을 특징으로 하는 진공식 제습건조장치.

Images