(57)【要約】【課題】粉粒体の乾燥に掛かる時間を短縮することができ、しかも温度ムラを生じ難くすることができる粉粒体処理装置を提供する。【解決手段】内側管１５は、円筒状であり、赤外線透過材料からなる。外側管１６は、円筒状であり、内側管１５の径方向外方に配置される。充填室１７は、内側管１５と外側管１６との間に設けられる領域であり、処理対象物である樹脂ペレット９を充填可能である。内側赤外線放射部１８は、内側管１５の径方向内方に配置され、赤外線を放射する。気体通路２０は、内側管１５と内側赤外線放射部２３との間に設けられる領域である。注入口２１は、気体通路２０に乾燥空気（気体）を注入可能である。排出口２２は、気体通路２０を通過した後の乾燥空気を、充填室１７内を通過させて外部に排出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線透過材料からなる円筒状の内側管と、
前記内側管の径方向外方に配置される円筒状の外側管と、
前記内側管と前記外側管との間に設けられる領域であり、処理対象物である粉粒体を充填可能な充填室と、
前記内側管の径方向内方に配置され、赤外線を放射する内側赤外線放射部と、
前記内側管と前記内側赤外線放射部との間に設けられる領域である気体通路と、
前記気体通路に気体を注入可能な注入口と、
前記気体通路を通過した後の気体を、前記充填室を通過させて外部に排出する排出口と、
を備えることを特徴とする粉粒体処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の粉粒体処理装置であって、
前記外側管の径方向外方に配置され、赤外線を放射する外側赤外線放射部
をさらに備え、
前記外側管は、赤外線透過材料からなる粉粒体処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の粉粒体処理装置であって、
前記外側赤外線放射部を径方向外方から全周にわたって被覆するカバー
をさらに備える粉粒体処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記注入口は、前記内側管の上方側を閉塞する蓋部に設けられ、
前記気体通路と前記充填室とは、前記内側管および前記外側管の下側で連通される、粉粒体処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の粉粒体処理装置であって、
前記排出口は、前記外側管の上方側に設けられる、粉粒体処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記気体通路に注入される気体は、乾燥空気または不活性ガスである、粉粒体処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
前記内側管の径方向内方、および前記外側管の径方向外方の少なくともいずれかに、温度センサを備える粉粒体処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の粉粒体処理装置であって、
前記温度センサは赤外線透過材料により覆われている、粉粒体処理装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の粉粒体処理装置であって、
処理後の前記充填室内の粉粒体を排出する粉粒体排出口と、
前記粉粒体排出口から排出された粉粒体を前記充填室内へと輸送する循環輸送手段と、
をさらに備える粉粒体処理装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の粉粒体処理装置であって、
前記外側管の径方向外方に配置され、赤外線を放射する外側赤外線放射部を備え、
前記外側赤外線放射部は、周方向に間隔をおいて複数備えられ、
前記カバーは、角筒状であり、
前記カバーの角部に前記外側赤外線放射部が配置される、粉粒体処理装置。
【請求項１１】
請求項３または請求項１０に記載の粉粒体処理装置であって、
前記カバーの内面は鏡面になっている、粉粒体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体に加熱および乾燥等の処理を行う粉粒体処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料としての粉粒体（粉体および／または粒体。以下、単に「粉粒体」と称する。）を加熱および乾燥させる処理を行う粉粒体処理装置が知られている。この種の処理装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の装置（粉粒体処理装置）においては、内側管（２）と外側管との間に鉛直な乾燥室（１）が備えられる。この乾燥室の上端に湿った固形物用の供給路片（１０）が連通していて、かつ、乾燥室の下端に乾燥した固形物用の搬出ホッパ（２２）が設けられている。外側管は赤外線を透過させる材料からなる。外側管の外方には、赤外線放射器としての加熱源が間隔をおいて配置されている。また、内側管も赤外線を透過させる材料からなる。内側管の内方には、赤外線放射器としての補助加熱源（１３）が設けられる。
【０００４】
特許文献１の装置によれば、前記加熱源および補助加熱源からの輻射熱により、乾燥室内の固形物（粉粒体）を短時間で効率よく加熱することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−２３８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、固形物に対する赤外線の当たり方や、加熱源からの距離に応じて、乾燥室内の固形物に場所的な温度ムラが生じてしまう場合があった。そこで、乾燥に掛かる時間の短縮化と、温度ムラの発生の抑制とを、両立できる粉粒体処理装置の技術が求められていた。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、粉粒体の処理に掛かる時間を短縮することができ、しかも温度ムラを生じ難くすることができる粉粒体処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、内側管と、外側管と、充填室と、内側赤外線放射部と、気体通路と、注入口と、排出口とを備える粉粒体処理装置を提供する。前記内側管は、円筒状であり、赤外線透過材料からなる。前記外側管は、円筒状であり、前記内側管の径方向外方に配置される。前記充填室は、前記内側管と前記外側管との間に設けられる領域であり、処理対象物である粉粒体を充填可能である。前記内側赤外線放射部は、前記内側管の径方向内方に配置され、赤外線を放射する。前記気体通路は、前記内側管と前記内側赤外線放射部との間に設けられる領域である。前記注入口は、前記気体通路に気体を注入可能である。前記排出口は、前記気体通路を通過した後の気体を、前記充填室を通過させて外部に排出する。
【０００９】
また、本願の第２発明では、第１発明に係る粉粒体処理装置において、前記外側管の径方向外方に配置され、赤外線を放射する外側赤外線放射部をさらに備える。また、前記外側管は、赤外線透過材料からなる。
【００１０】
また、本願の第３発明では、第１発明または第２発明に係る粉粒体処理装置において、前記外側赤外線放射部を径方向外方から全周にわたって被覆するカバーをさらに備える。
【００１１】
本願の第４発明では、第１発明から第３発明までのいずれか１つに係る粉粒体処理装置において、前記注入口は、前記内側管の上方側を閉塞する蓋部に設けられる。また、前記気体通路と前記充填室とは、前記内側管および前記外側管の下側で連通される。
【００１２】
本願の第５発明では、第４発明に係る粉粒体処理装置において、前記排出口は、前記外側管の上方側に設けられる。
【００１３】
本願の第６発明では、第１発明から第５発明までのいずれか１つに係る粉粒体処理装置において、前記気体通路に注入される気体は、乾燥空気または不活性ガスである。
【００１４】
本願の第７発明では、第１発明から第６発明までのいずれか１つに係る粉粒体処理装置において、前記内側管の径方向内方、および前記外側管の径方向外方の少なくともいずれかに、温度センサを備える。
【００１５】
本願の第８発明では、第７発明に係る粉粒体処理装置において、前記温度センサは赤外線透過材料により覆われている。
【００１６】
本願の第９発明では、第１発明から第８発明までのいずれか１つに係る粉粒体処理装置において、粉粒体排出口と、循環輸送手段とをさらに備える。前記粉粒体排出口は、処理後の前記充填室内の粉粒体を排出する。前記循環輸送手段は、前記粉粒体排出口から排出された粉粒体を前記充填室内へと輸送する。
【００１７】
本願の第１０発明では、第３発明に係る粉粒体処理装置において、前記外側管の径方向外方に配置され、赤外線を放射する外側赤外線放射部を備える。前記外側赤外線放射部は、周方向に間隔をおいて複数備えられる。また、前記カバーは角筒状である。前記カバーの角部に前記外側赤外線放射部が配置される。
【００１８】
本願の第１１発明では、第３発明または第１０発明に係る粉粒体処理装置において、前記カバーの内面は鏡面になっている。
【発明の効果】
【００１９】
本願の第１発明〜第１１発明によれば、粉粒体の処理に掛かる時間を短縮することができ、しかも温度ムラを生じ難くすることができる粉粒体処理装置が提供される。
【００２０】
特に、本願の第１発明によれば、充填室内の粉粒体は、内側赤外線放射部からの輻射熱によって短時間で効率的に加熱される。また、内側管の内周面は、内側赤外線放射部からの輻射熱により加熱されるので、気体通路を通過する気体が、内側赤外線放射部の外周面からの熱伝達、および内側管の内周面からの熱伝達により加熱される。そして、加熱された気体が充填室内を流れることにより、充填室内の粉粒体が気体による対流熱伝達によっても加熱される。さらに言えば、充填室内の粉粒体は、内側管の外周面からの熱伝達によっても加熱される。その結果、粉粒体の乾燥に掛かる時間を短縮することができ、しかも温度ムラを生じ難くすることができる。
【００２１】
特に、本願の第２発明によれば、外側赤外線放射部からの輻射熱、および外側管の内周面からの熱伝達によって、充填室内の粉粒体がより一層加熱される。その結果、粉粒体をより効率的に加熱・乾燥できる。また、充填室内の粉粒体が、径方向内方側からも、径方向外方側からも加熱されることで、径方向における温度ムラを生じ難くすることができる。
【００２２】
特に、本願の第３発明によれば、充填室内の粉粒体の熱が外部に伝達してしまうことを抑制でき、粉粒体をより効率的に乾燥できる。
【００２３】
特に、本願の第４発明によれば、注入口から気体通路内に取り入れられた気体が、気体通路内で加熱されて軽くなった後に、内側管および外側管の下側から充填室内を上方へと向かって、円滑に流れる。よって、粉粒体をより効率的に乾燥できる。
【００２４】
特に、本願の第５発明によれば、気体通路内で加熱されて軽くなった気体を、内側管および外側管の下側から、排出口へと向かって、効率よく流すことができる。
【００２５】
特に、本願の第６発明によれば、気体による対流熱伝達により、粉粒体を効率的に脱湿し乾燥させることができる。また、気体を不活性ガスとした場合、粉粒体に酸化による変色等の変質が生じてしまうことを抑制できる。
【００２６】
特に、本願の第７発明によれば、温度センサの検出結果に基づいて、内側赤外線放射部の出力等を制御することができる。これにより、充填室内の粉粒体の温度を一定の目標温度に調整し、温度ムラを抑えた加熱・乾燥工程を実現することができる。
【００２７】
特に、本願の第８発明によれば、温度センサの検出結果に、気体の流れが影響してしまうことを抑制でき、輻射熱により昇温した気体の温度を精度よく検出することができる。その結果、充填室内の粉粒体の温度を一定の目標温度に調整することが容易となる。
【００２８】
特に、本願の第８発明によれば、処理後の粉粒体が、再び充填室に投入されて、加熱・脱湿される。その結果、粉粒体の温度ムラをより一層緩和できる。
【００２９】
特に、本願の第９発明によれば、複数の外側赤外線放射部により、粉粒体をより効率的にムラを抑制しつつ加熱することができる。また、複数の外側赤外線放射部をカバー内に合理的に配置することができる。
【００３０】
特に、本願の第１０発明によれば、内側赤外線放射部および外側赤外線放射部から放射される電磁波が鏡面で反射されることにより、充填室内の粉粒体に温度ムラが生じてしまうことをより一層抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係る粉粒体処理装置を備える粉粒体処理システムの全体的な構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る粉粒体処理装置の内部構造を示す縦断面図である。図中の狭い間隔のハッチングは、赤外線放射部が配置される領域を示し、これよりも広い間隔のハッチングは、粉粒体が貯留される領域を示している。
【図３】本実施形態に係る粉粒体処理装置が備えるカバーが開閉する様子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下では、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
＜１．本実施形態＞
＜１−１．粉粒体処理システムの概略構成＞
初めに、本発明の一実施形態に係る粉粒体処理装置１を備える粉粒体処理システム１００について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る粉粒体処理装置１を備える粉粒体処理システム１００の全体的な構成を示す模式図である。以下の説明においては、粉粒体処理装置１の内側管１５の軸線に沿う方向を軸方向または上下方向、内側管１５の軸線に対して直交する方向を径方向、内側管１５の軸線を中心とする円弧に沿う方向を周方向と規定する。
【００３４】
粉粒体処理装置１において取り扱われる粉粒体としては、例えば樹脂成形品を製造するために金型に供給する材料である樹脂ペレットとすることができる。ただし、「粉粒体」はこれに限るものではなく、例えば、ファインセラミックス、金属材料、高分子材料、電池・電子材料、医薬品材料、食品材料や、電子、エネルギー、医療、食品等の各技術分野において用いられる無機物および有機物の微粉、粒状物、あるいはこれら微粉または粒状物に水分を含む半固形状の材料であってもよい。ただし、以下では、「粉粒体」を樹脂ペレット９として説明を行う。
【００３５】
図１に示すように、粉粒体処理システム１００は、材料としての樹脂ペレット９を粉粒体処理装置１の粉粒体投入口３０へと搬送する供給路２と、加熱・乾燥処理中の材料を再び粉粒体処理装置１の粉粒体投入口３０へと搬送し循環させるための循環路３とを有する。
【００３６】
供給路２は、粉粒体処理装置１と、加熱・乾燥処理前の樹脂ペレット９が収容されたタンク４と、を接続する一続きの配管である。供給路２の上流側の端部は、タンク４に接続される。供給路２の下流側の端部は、粉粒体処理装置１の粉粒体投入口３０に接続される。供給路２の経路途中には、上流側から順に、輸送エジェクタ５と、材料供給バルブ７とが設けられる。
【００３７】
輸送エジェクタ５は、内部に圧縮空気を送り込むことによりタンク４内の樹脂ペレット９を下流側へと搬送する気力を発生する。輸送エジェクタ５は、直動弁６により、その動作が切り替えられる。
【００３８】
材料供給バルブ７は、電磁式のバルブであり、供給路２内の流路を塞いだ閉塞状態、および当該流路を開いた開放状態、の間で切替え可能である。材料供給バルブ７を開放状態にしたとき、タンク４と粉粒体処理装置１とが連通されて、タンク４内の樹脂ペレット９を粉粒体処理装置１へと供給することが可能となる。この状態で、輸送エジェクタ５を駆動させることにより、タンク４内の樹脂ペレット９が供給路２を経由して粉粒体処理装置１へと、気力搬送される。
【００３９】
循環路３は、粉粒体処理装置１から排出された樹脂ペレット９を再び粉粒体処理装置１に供給して循環させる、一続きの配管である。図１に示すように、循環路３の上流側の端部は、粉粒体処理装置１の下端部に設けられた粉粒体排出口３１に接続される。また、循環路３の下流側の端部は、供給路２の輸送エジェクタ５と材料供給バルブ７との間の経路途中に接続される。循環路３の経路途中には、上流側から順に、材料排出バルブ８と、バッファタンク１１と、循環エジェクタ１２とが設けられる。なお、循環路３と、材料排出バルブ８と、循環エジェクタ１２とを合わせたものは、本実施形態に係る「循環輸送手段」を構成する。
【００４０】
循環エジェクタ１２は、内部に圧縮空気を送り込むことにより、粉粒体処理装置１から排出された樹脂ペレット９を、循環路３内を通過させて下流側へと搬送する気力を発生する。循環エジェクタ１２は、直動弁１３により、その動作が切り替えられる。
【００４１】
バッファタンク１１は、粉粒体処理装置１から排出された樹脂ペレット９を貯留するタンクである。粉粒体処理装置１による加熱・乾燥処理がひととおり終了したら、粉粒体処理装置１内の樹脂ペレット９がバッチ方式でバッファタンク１１へと移送され、バッファタンク１１内に一時貯留される。バッファタンク１１内に貯留された樹脂ペレット９は、後続の成形装置（図示省略）から要求があったときに、当該成形装置へと移送される（二次輸送）。
【００４２】
材料排出バルブ８は、電磁式のバルブであり、循環路３内の流路を塞いだ閉塞状態、および当該流路を開いた開放状態、の間で切替え可能である。材料排出バルブ８を開放状態にしたとき、粉粒体処理装置１からバッファタンク１１へ、加熱乾燥後の樹脂ペレット９が排出される。その後、循環エジェクタ１２が駆動されると、バッファタンク１１から粉粒体投入口３０へ、樹脂ペレット９が気力搬送される。一方、材料排出バルブ８を閉塞状態にしたとき、粉粒体処理装置１内の樹脂ペレット９は外部には排出されずに粉粒体処理装置１内で滞留する。
【００４３】
なお、材料供給バルブ７および材料排出バルブ８はいずれも、電磁式のバルブに限定されず、空圧駆動のものであってもよく、他の駆動方式のものであってもよい。また、バルブの形状もボールバルブやゲート式など、他の方式のものであってもよい。
【００４４】
＜１−２．粉粒体処理装置の構成＞
以下では、本実施形態に係る粉粒体処理装置１の構成について、図１から図３までを参照して説明する。図２は、本実施形態に係る粉粒体処理装置１の内部構造を示す縦断面図である。図３は、本実施形態に係る粉粒体処理装置１が備えるカバー２４が開閉する様子を示す平面図である。
【００４５】
図２に示すように、粉粒体処理装置１は、内側管１５と、外側管１６と、充填室１７と、内側赤外線放射部１８と、気体通路２０と、注入口２１と、排出口２２と、外側赤外線放射部２３と、カバー２４と、蓋部２６と、内側温度センサ２７と、外側温度センサ２８と、粉粒体投入口３０と、粉粒体排出口３１と、上部構造体３２と、下部構造体３３と、制御部（図示省略）とを主として備える。
【００４６】
内側管１５は、軸方向に延びる円筒状の部材である。内側管１５は、赤外線透過材料、具体的にはガラス等、より具体的には例えば石英ガラスからなる。
【００４７】
外側管１６は、軸方向に延びる円筒状の部材である。外側管１６は、赤外線透過材料、具体的にはガラス等、より具体的には例えば石英ガラスからなる。外側管１６は、内側管１５と同軸上で、内側管１５の径方向外方に配置される。外側管１６の下端には、径方向外方に張り出したフランジ部３８が設けられる。フランジ部３８には当該フランジ部３８を上下方向に貫通するネジ孔が形成される。
【００４８】
内側管１５と外側管１６との間には、処理対象物である樹脂ペレット９を充填可能な領域である充填室１７が設けられる。充填室１７は、平面視で円環状であり、軸方向に延びている。
【００４９】
内側赤外線放射部１８は、赤外線を放射する機器である。内側赤外線放射部１８は、略円柱状である。詳細には、内側赤外線放射部は、軸方向に延びる円柱状の赤外線放射ヒータと、当該赤外線放射ヒータを径方向外方から２重に取り囲むガラス管とにより構成されている。これにより、輻射熱によって後述する気体の温度が過剰に高くなってしまうことが抑制される。内側赤外線放射部１８は、内側管１５と同軸上で、内側管１５の径方向内方に配置される。別の言い方をすれば、内側赤外線放射部１８は、内側管１５の軸心部に配置される。
【００５０】
内側赤外線放射部１８と内側管１５との間には、後述する注入口２１から取り入れられた気体を通過させることが可能な通路（領域）である気体通路２０が設けられる。気体通路２０は、平面視で円環状であり、軸方向に延びている。
【００５１】
下部構造体３３は、粉粒体処理装置１の下部をなす構造体である。下部構造体３３は、内側管１５、外側管１６、および内側赤外線放射部１８の下端部を下方側から支持する。下部構造体３３は、上部が円筒状であり、下部が下方に向かうにつれて水平断面が収縮する漏斗状である。下部構造体３３の下端には、上下方向に貫通する粉粒体排出口３１が設けられる。粉粒体排出口３１は、充填室１７で加熱・乾燥処理が行われた後の樹脂ペレット９を外部へと排出する。
【００５２】
下部構造体３３の上部の径方向内方には、支持部材固定部３４を介して、内側管支持部材３５が設けられる。内側管支持部材３５は、軸方向に延びる円筒状である。内側管支持部材３５の径方向内方には、支持部材固定部３６を介して、支持部材３７が設けられる。
【００５３】
支持部材３７は、軸方向に延びる円筒状であり、下方側の端部が閉塞されている。支持部材３７の上端部側壁には、径方向に貫通する通気孔が設けられる。支持部材３７の内部空間に、内側赤外線放射部１８の下端部が収容される。また、内側管支持部材３５の上端に、支持部材固定部３６を介して、内側管１５の下端が載置される。
【００５４】
下部構造体３３の上端には、径方向外方に張り出したフランジ部３９が形成される。フランジ部３９には、当該フランジ部３９を上下方向に貫通するネジ孔が形成される。
【００５５】
上部構造体３２は、粉粒体処理装置１の上部をなす構造体である。上部構造体３２は軸方向に延びる円筒状である。上部構造体３２の下部側壁からは、径方向外方に向かって、円筒状の粉粒体投入口３０が延びている。粉粒体投入口３０は、供給路２の下流側の端部まで搬送されてきた樹脂ペレット９を受け入れ、充填室１７内へと投入する。
【００５６】
上部構造体３２の上部側壁からは、径方向外方に向かって、円筒状の排出口２２が延びている。排出口２２は、後に詳述するように、気体通路２０および充填室１７を通過した後の気体を、外部に排出する。排出口２２の上流側の端部には、パンチングプレート２２ａが設けられる。これにより、充填室１７内の樹脂ペレット９が排出口２２を介して外部へと流出してしまうことを防止できる。
【００５７】
上部構造体３２の上方側は、平面視で円形状の蓋部２６により閉塞されている。蓋部２６の外周端には、上部構造体３２の上端が接続される。上部構造体３２の径方向中途部には、内側管１５の上端を嵌め込むための溝部が、周方向の全周に沿って設けられる。蓋部２６の当該溝部よりも径方向内方には、上下方向に貫通する注入口２１が設けられる。注入口２１は、気体通路２０に気体を注入可能な孔である。本実施形態では、図１に示すように、圧縮空気がドライユニット４０により乾燥されて乾燥空気とされた後に、注入口２１へと供給される。
【００５８】
上部構造体３２の下端には、径方向外方に張り出したフランジ部４１が設けられる。フランジ部４１には、当該フランジ部４１を上下方向に貫通する貫通孔が形成される。フランジ部４１の下端面の内縁部には、上方に向かって凹む段差部が設けられる。
【００５９】
粉粒体処理装置１の上記の各部は、以下のようにして組み付けられる。すなわち、内側赤外線放射部１８の下端部が支持部材３７内に収容される。そして、内側管１５の下端を、支持部材固定部３６を介して内側管支持部材３５により下方側から支持し、かつ、内側管１５の上端を蓋部２６の上記溝部に収容した状態とされる。そして、外側管１６の上端がフランジ部４１の上記段差部に嵌め込まれた状態とされる。さらに、フランジ部３８の下端面と、フランジ部３９の上端面とが、重ね合わされる。この状態で、ボルトが、上方から、フランジ部４１の貫通孔、フランジ部３８のネジ孔、およびフランジ部３９のネジ孔に挿入されて、ナット等を用いて締め付けられる。これにより、内側管１５と、外側管１６と、内側赤外線放射部１８と、上部構造体３２と、下部構造体３３とが相互に組み付けられる。
【００６０】
カバー２４は、内側管１５と、外側管１６と、内側赤外線放射部１８と、下部構造体３３とを含むアセンブリを、径方向外方から全周にわたって被覆する。カバー２４は、上下方向に長い直方体状である。図３に示すように、カバー２４は、平面視で正方形状であり、この正方形の一辺の中点を支点として、カバー２４が二つに分割されてそれぞれが回動するようになっている。これにより、カバー２４の内部空間のメンテナンスを容易に行える。なお、カバー２４の内周面は鏡面になっている。
【００６１】
外側赤外線放射部２３は、赤外線を放射する機器である。外側赤外線放射部２３は、軸方向に延びる円柱状である。本実施形態の外側赤外線放射部２３は、内側赤外線放射部１８と同等の構成である。外側赤外線放射部２３は、内側管１５および外側管１６の径方向外方に配置される。本実施形態では、外側赤外線放射部２３は４つ設けられ、各外側赤外線放射部２３がカバー２４の上記正方形の角部に配置される。外側赤外線放射部２３は、カバー２４に取り付けられ、カバー２４とともに一体的に回動する。
【００６２】
内側温度センサ２７は、気体通路２０内の温度を検出するセンサである。具体的には、内側温度センサ２７は例えば熱電対により構成される。内側温度センサ２７は、蓋部２６により支持され、その温度検出部分が内側赤外線放射部１８と内側管１５との間に配置される。
【００６３】
外側温度センサ２８は、外側管１６と外側赤外線放射部２３との間の領域の温度を検出するセンサである。具体的には、外側温度センサ２８は例えば熱電対により構成される。外側温度センサ２８は、カバー２４により支持され、その温度検出部分が外側管１６と外側赤外線放射部２３との間に配置される。
【００６４】
詳細には、本実施形態の内側温度センサ２７および外側温度センサ２８は、それぞれ、石英ガラス等の赤外線透過材料４２により覆われている。これにより、温度センサ２７，２８の検出結果に、気体の流れが影響してしまうことを抑制でき、輻射熱の影響により昇温した気体の温度を精度よく検出することができる。その結果、未だ十分に加熱されていない気体が気体通路２０に注入されている状況下においても、赤外線放射部１８（２３）の温度調整を精度よく行うことができる。
【００６５】
以上のような構成の粉粒体処理装置１において、タンク４から搬送されてきた樹脂ペレット９は、粉粒体投入口３０を経由して充填室１７内へと投入される（図２を参照）。そして、内側赤外線放射部１８および外側赤外線放射部２３から赤外線が放射されるとともに、注入口２１から気体通路２０内へと乾燥空気が送り込まれる。
【００６６】
気体通路２０内に送り込まれた乾燥空気は、気体通路２０の下方側へと流れる。詳細には、気体通路２０内の乾燥空気は、支持部材３７の上端部の上記通気孔を経由して下方側へと流れる。気体通路２０内を通過する間、乾燥空気は、内側赤外線放射部１８の外周面からの熱伝達、および内側管１５の内周面からの熱伝達により加熱される。なお、内側管１５の内周面は、内側赤外線放射部１８からの輻射熱により加熱される。
【００６７】
ここで、気体通路２０と充填室１７とは、内側管１５および外側管１６の下側で連通している。また、充填室１７と、上部構造体３２の内部空間とは連通しており、上部構造体３２は排出口２２に接続されている。このため、支持部材３７の上端部の上記通気孔を経由して下方側へと流れた乾燥空気（気体）は、排出口２２に向かって充填室１７内を下方から上方へと流れる。この過程で、気体からの熱伝達により、充填室１７内の樹脂ペレット９が加熱される。
【００６８】
この際、内側管１５の外周面は、主として内側赤外線放射部１８からの輻射熱によって加熱されている。また、外側管１６の内周面は、主として外側赤外線放射部２３からの輻射熱によって加熱されている。このため、充填室１７内の樹脂ペレット９は、内側管１５の外周面からの熱伝達、および外側管１６の内周面からの熱伝達によっても、加熱される。
【００６９】
さらに言えば、内側管１５および外側管１６は、赤外線透過材料により構成されているため、充填室１７内の樹脂ペレット９は、内側赤外線放射部１８および外側赤外線放射部２３からの輻射熱によっても、加熱される。その結果、充填室１７内の樹脂ペレット９が、効率的に加熱・乾燥される。
【００７０】
加熱・乾燥処理中の樹脂ペレット９は、定期的（例えば、１５分毎）に、その一部（例えば、全体の５％）が粉粒体排出口３１から排出されて、バッファタンク１１および循環路３を経由して再び充填室１７へと供給される。これにより、充填室１７内の位置により樹脂ペレット９に温度ムラが生じてしまうことが抑制される。
【００７１】
また、上記制御部は、内側温度センサ２７および外側温度センサ２８の検出結果を取得し、検出結果に応じて内側赤外線放射部１８および外側赤外線放射部２３の出力を調整する。これにより、充填室１７内の温度を一定の目標温度に保つ。
【００７２】
＜１−３．まとめ＞
以上に示したように、本実施形態の粉粒体処理装置１は、内側管１５と、外側管１６と、充填室１７と、内側赤外線放射部１８と、気体通路２０と、注入口２１と、排出口２２とを備える。これにより、充填室１７内の樹脂ペレット（粉粒体）９は、内側赤外線放射部１８からの輻射熱によって短時間で効率的に加熱される。また、内側管１５の内周面は、内側赤外線放射部１８からの輻射熱により加熱されるので、気体通路２０を通過する気体が、内側赤外線放射部１８の外周面からの熱伝達、および内側管１５の内周面からの熱伝達により加熱される。そして、加熱された気体が充填室１７内を流れることにより、充填室１７内の樹脂ペレット９が気体による対流熱伝達によっても加熱される。さらに言えば、充填室１７内の樹脂ペレット９は、内側管１５の外周面からの熱伝達によっても加熱される。その結果、樹脂ペレット９の乾燥に掛かる時間を短縮することができ、しかも温度ムラを生じ難くすることができる。
【００７３】
また、本実施形態の粉粒体処理装置１は外側赤外線放射部２３をさらに備える。また、外側管１６は、赤外線透過材料からなる。これにより、外側赤外線放射部２３からの輻射熱、および外側管１６の内周面からの熱伝達によって、充填室１７内の粉粒体がより一層加熱される。その結果、樹脂ペレット９をより効率的に加熱・乾燥できる。また、充填室１７内の樹脂ペレット９が、径方向内方側からも径方向外側からも加熱されることで、充填室１８内での径方向における温度ムラを生じ難くすることができる。
【００７４】
また、本実施形態の粉粒体処理装置１はカバー２４をさらに備える。これにより、充填室１７内の粉粒体の熱が外部に伝達してしまうことを抑制でき、粉粒体をより効率的に加熱・乾燥できる。
【００７５】
また、本実施形態の粉粒体処理装置１においては、注入口２１は蓋部２６に設けられる。また、気体通路２０と充填室１７とは、内側管１５および外側管１６の下側で連通される。これにより、注入口２１から気体通路２０内に取り入れられた乾燥空気が、気体通路２０内で加熱されて軽くなった後に、内側管１５および外側管１６の下側から充填室１７内を上方へと向かって、円滑に流れる。よって、樹脂ペレット９をより効率的に乾燥できる。
【００７６】
また、本実施形態の粉粒体処理装置１においては、排出口２２は、外側管１６の上方側に設けられる。これにより、気体通路２０内で加熱されて軽くなった乾燥空気を、内側管１５および外側管１６の下側から、排出口２２へと向かって、効率よく流すことができる。
【００７７】
また、本実施形態の粉粒体処理装置１においては、気体通路２０に注入される気体は、乾燥空気である。これにより、乾燥空気による対流熱伝達により、樹脂ペレット９を効率的に脱湿し乾燥させることができる。
【００７８】
また、本実施形態の粉粒体処理装置１は、内側管１５の径方向内方に温度センサ２７を備えるとともに、外側管１６の径方向外方に温度センサ２８を備える。これにより、温度センサ２７，２８の検出結果に基づいて、内側赤外線放射部１８および外側赤外線放射部２３の出力等を調整するように制御することができる。その結果、充填室１７内の粉粒体の温度を一定の目標温度に調整し、温度ムラを抑えた加熱・乾燥工程を実現することができる。
【００７９】
また、温度センサ２７，２８は赤外線透過材料４２により覆われている。これにより、温度センサ２７，２８の検出結果に、気体の流れが影響してしまうことを抑制でき、輻射熱により昇温した気体の温度を精度よく検出することができる。その結果、充填室１７内の樹脂ペレット９の温度を一定の目標温度に調整することが容易となる。
【００８０】
また、本実施形態の粉粒体処理装置１は、粉粒体排出口３１と、上記循環輸送手段とを備える。この循環輸送手段は、循環路３と、材料排出バルブ８と、循環エジェクタ１２とを含む。これにより、加熱・乾燥処理後の樹脂ペレット９が、再び充填室１７に投入されて、さらに加熱・乾燥される。その結果、粉粒体の温度ムラをより一層緩和できる。
【００８１】
さらに、本実施形態の粉粒体処理装置１においては、外側赤外線放射部２３は、周方向に間隔をおいて複数備えられる。また、カバー２４は角筒状であり、このカバー２４の各角部に外側赤外線放射部２３が配置される。これにより、複数の外側赤外線放射部２３によって、粉粒体をより効率的に、ムラを抑制しつつ加熱することができる。また、複数の外側赤外線放射部２３をカバー２４内に合理的に配置することができる。
【００８２】
さらに、本実施形態の粉粒体処理装置１においては、カバー２４の内面は鏡面になっている。これにより、内側赤外線放射部１８および外側赤外線放射部２３から放射される電磁波が鏡面で反射されることで、充填室１７内の樹脂ペレット９に温度ムラが生じてしまうことをより一層抑制できる。
【００８３】
＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００８４】
上記の実施形態では、気体通路２０に注入される気体は、乾燥空気であるものとしたが、これに限らない。上記に代えて、気体通路に注入される気体を、窒素ガスやヘリウムガス等の不活性ガスとしてもよい。その場合、粉粒体に酸化による変色等の変質が生じてしまうことを抑制できる。
【００８５】
上記の実施形態では、内側管１５の径方向内方、および外側管１６の径方向外方の両方に、温度センサ２７，２８が設けられていた。しかしながら、これに代えて、内側管１５の径方向内方または外側管１６の径方向外方のいずれかにだけ、温度センサが設けられていてもよい。この構成によっても、内側赤外線放射部１８および外側赤外線放射部２３の出力の状態を推定することが可能であり、出力の制御に用いることができる。
【００８６】
上記の実施形態では、カバー２４の４つの角部のそれぞれに、外側赤外線放射部２３が配置されていた。しかしながら、外側赤外線放射部の数は、４個に限らず、３個、あるいは５個以上としてもよい。その場合にも、各外側赤外線放射部を、角筒状のカバーの角部に配置することにより、複数の外側赤外線放射部をカバー内に合理的にレイアウトすることができる。
【００８７】
また、各部の細部の構成やレイアウトは、本願の各図に示されたものとは異なっていてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１        粉粒体処理装置
２        供給路
３        循環路
４        タンク
５        輸送エジェクタ
６        直動弁
７        材料供給バルブ
８        材料排出バルブ
９        樹脂ペレット（粉粒体）
１１      バッファタンク
１２      循環エジェクタ
１３      直動弁
１５      内側管
１６      外側管
１７      充填室
１８      内側赤外線放射部
２０      気体通路
２１      注入口
２２      排出口
２２ａ    パンチングプレート
２３      外側赤外線放射部
２４      カバー
２６      蓋部
２７      内側温度センサ（温度センサ）
２８      外側温度センサ（温度センサ）
３０      粉粒体投入口
３１      粉粒体排出口
３２      上部構造体
３３      下部構造体
３４      支持部材固定部
３５      内側管支持部材
３６      支持部材固定部
３７      支持部材
３８      フランジ部
３９      フランジ部
４０      ドライユニット
４１      フランジ部
４２      赤外線透過材料
１００    粉粒体処理システム
【図１】
2020106160.tif 000003
【図２】
2020106160.tif 000004
【図３】
2020106160.tif 000005