(57)【要約】【課題】乾燥装置を用いて、樹脂粒状体材料を熱エネルギー効率良く乾燥させる。【解決手段】乾燥容器２は真空二重管構造からなっており、該乾燥容器２の少なくとも内壁には高熱伝導性材料が使用されており、該乾燥容器２の上方に位置する開口部９より、乾燥容器２内に樹脂粒状体材料２０が投入され、熱風供給管３は開口部９より上下方向に乾燥容器２内に挿入配管されており、乾燥容器２内に投入された樹脂粒状体材料２０の最下部位置まで達している。熱風供給管３より供給される熱風３０は、熱風供給管３の内部を上部から下部に向けて供給されて、最下部位置で乾燥容器２内に開放され、樹脂粒状体材料２０の最下部位置のものより自然対流により順次開口部位置のものに向けて流れ、樹脂粒状体材料２０を乾燥させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥すべき樹脂粒状体材料を入れることができる乾燥容器に、該乾燥すべき樹脂粒状体材料を入れて、この入れられた樹脂粒状体材料に対して熱風を送り込んで、樹脂粒状体材料を乾燥させる樹脂粒状体材料の乾燥装置であって、
前記乾燥容器は真空二重管構造から構成されており、該乾燥容器の少なくとも内壁には高熱伝導性材料が使用されていることを特徴とする樹脂粒状体材料の乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂粒状体材料の乾燥装置であって、
前記乾燥容器の底面が開口されており、該開口部に接続された熱風供給管より前記樹脂粒状体材料に向けて熱風が供給されて樹脂粒状体材料を乾燥させることを特徴とする樹脂粒状体材料の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂粒状体材料の乾燥装置に関する。詳細には、乾燥すべき樹脂粒状体材料を入れることができる乾燥容器に、乾燥すべき樹脂粒状体材料を入れて、この入れられた樹脂粒状体材料に対して熱風を送り込んで、樹脂粒状体材料を乾燥させる樹脂粒状体材料の乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂ペレット等の樹脂粒状体材料をプラスチック製品に加工する際、図７に示すギヤオーブン、または特許文献１に開示されている様な乾燥ホッパ等の乾燥装置を用いて、樹脂粒状体材料を乾燥させてから加工に使用していた。樹脂粒状体材料は高い吸湿性を有しており、樹脂粒状体材料中に含有される水分量を加工前に減少させることで、出来上がったプラスチック製品の不完全成形等の不具合を防ぐことができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９５９７４
【０００４】
図７に示すギヤオーブン１００では、乾燥させるべき樹脂ペレット１０６を材料トレイ１０５に入れて、ギヤオーブン１００の上部に位置するヒーター１０２から供給される熱１０７によって樹脂ペレット１０６を乾燥させる。ヒーター１０２から供給される熱１０７は、ギヤオーブン１００の側部に備えられた送風ファン１０３によって、ギヤオーブン１００内を循環して樹脂ペレット１０６を乾燥させる。また、特許文献１に記載されている乾燥ホッパでは、乾燥ホッパの最下部より、加熱気体を供給することにより、乾燥ホッパ内に入れられた粉粒体を乾燥させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの従来の乾燥装置では、送風管から多量の熱風が供給されても、供給された熱風の熱エネルギーが乾燥容器の壁面から外部へ拡散されてしまい、エネルギー効率が良くなかった。また、乾燥容器の下方部や隅部に位置する樹脂粒状体材料まで熱風が十分行き渡らず、樹脂粒状体材料全体を乾燥させるのに多くの時間を要していた。また、熱風が樹脂粒状体材料中を十分に循環することができないため、樹脂粒状体材料から発生する樹脂ガスが乾燥容器内に滞留してしまい、樹脂粒状体材料同士のブロッキングの原因にもなっていた。さらに、乾燥終了後に樹脂粒状体材料が乾燥不良であったり、樹脂粒状体材料中の含有水分率が不均一であった場合、それらの樹脂粒状体材料を用いてプラスチック加工成形を行うと、成形されたプラスチック製品の強度低下や成形不良等の発生が懸念される。また、樹脂粒状体材料の乾燥効率を向上させるために、送風管を複数設置したり攪拌装置を別に設けたりすると、設備が大型化してエネルギーコストもかかる。
【０００６】
本発明は、上述した従来の問題点を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、樹脂粒状体材料を乾燥させる際、乾燥容器に供給された熱風によって、熱エネルギー効率良く樹脂粒状体材料を乾燥させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段をとる。
第１の発明は、乾燥すべき樹脂粒状体材料を入れることができる乾燥容器に、該乾燥すべき樹脂粒状体材料を入れて、この入れられた樹脂粒状体材料に対して熱風を送り込んで、樹脂粒状体材料を乾燥させる樹脂粒状体材料の乾燥装置であって、前記乾燥容器は真空二重管構造から構成されており、該乾燥容器の少なくとも内壁には高熱伝導性材料が使用されていることを特徴とする。
【０００８】
この第１の発明によれば、乾燥容器内に供給された熱風の熱エネルギーが乾燥容器の壁面から外部へ拡散してしまうことなく、エネルギー効率良く樹脂粒状体材料を短時間で乾燥させることができる。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明に記載の樹脂粒状体材料の乾燥装置であって、前記乾燥容器の底面が開口されており、該開口部に接続された熱風供給管より前記樹脂粒状体材料に向けて熱風が供給されて樹脂粒状体材料を乾燥させることを特徴とする。
【００１０】
この第２の発明によれば、乾燥容器内に入れられた全ての乾燥すべき樹脂粒状体材料は、樹脂粒状体材料の最下部位置より供給される熱風によって乾燥されるため、乾燥容器の隅部に位置する樹脂粒状体材料まで良好に乾燥させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上記した手段により次の効果を得る。
第１の発明によれば、乾燥容器外部への熱エネルギーの発散を防ぐことができ、樹脂粒状体材料を短時間で乾燥させることができる。
第２の発明によれば、樹脂粒状体材料を効率よく均一に乾燥させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例の乾燥装置を示す正面図であり、図２は同側面図である。図１及び図２に示すように、乾燥装置１は、台８上部の窪み８ａに設置された乾燥容器２と、乾燥容器２の真上に位置する制御部４に設置された熱風供給管３を備えている。熱風供給管３は、乾燥容器２の開口部９を通って乾燥容器２内に上下方向に配管されている。また、乾燥容器２と熱風供給管３は、乾燥装置１から着脱可能に設置されており、乾燥容器２の底部１１は台８上部の窪み８ａに合致しており、着脱可能な乾燥容器２を安定して乾燥装置１に設置することができる。
【００１３】
図２に示されるように、熱風供給管３に供給される熱風は、まず、圧縮エア取込口６に接続された、図示しないコンプレッサーによって、外部からエアが取り込まれて圧縮される。そして圧縮エア取込口６より圧縮されたエアが乾燥装置１内に取り込まれる。次に、レギュレーター７にて、圧縮エア中に含まれる水分、油分等の異物が除去され、精製された圧縮エアは、ヒーター部５へと送られて加熱され、制御部４を介して熱風供給管３へと送られる。
【００１４】
本実施例では、熱風供給管３から供給される熱風として、図示しないコンプレッサーから取り込まれる大気中の空気を使用しているが、大気以外の気体、具体的には不活性ガスである窒素ガス等を加熱して使用してもよい。
【００１５】
図３に乾燥容器２および熱風供給管３の断面図を示す。乾燥容器２は真空二重管構造１０からなっており、内壁１０ａと外壁１０ｂとの間には真空室１０ｃが形成されている。そして、乾燥容器２の内壁１０ａ、外壁１０ｂおよび熱風供給管３には高熱伝導性材料が使用されている。
また、乾燥容器２は有底の底部１１を有する円筒形状で形成されており、上方に開口した開口部９が形成されている。開口部９は本実施例の乾燥容器２では１箇所のみとされている。この１箇所の開口部９は乾燥容器の乾燥使用状態の載置状態では上方位置となる位置関係にある。従って、本実施例の乾燥容器２の外観形状は上部が開口した円筒形のつぼ形状となっている。
樹脂粒状体材料２０は、乾燥容器２の上方に位置する開口部９より乾燥容器２内に投入される。熱風供給管３は開口部９より上下方向に乾燥容器２内に挿入配管され、乾燥容器２内に投入された樹脂粒状体材料２０の最下部位置まで達している。熱風供給管３より供給される熱風３０は、熱風供給管３の内部を上部から下部に向けて供給されて、最下部位置で乾燥容器２内に開放され、樹脂粒状体材料２０の最下部位置のものより自然対流により順次開口部位置のものに向けて流れ、樹脂粒状体材料２０を乾燥させる。
また、乾燥容器２の最下部における、熱風供給管３と乾燥容器２の底部１１との接近距離は５ｍｍから２０ｍｍが好ましい。この接近距離が５ｍｍ未満であると、熱風供給管３から供給される熱風３０が乾燥容器２内に供給されにくくなり、また、２０ｍｍを超えると樹脂粒状体材料２０が乾燥容器底部１１と熱風供給管３との間に入り込み、熱風３０の通り道を塞いでしまうため、乾燥効率が低下してしまう。
【００１６】
乾燥容器２は、内壁１０ａと外壁１０ｂとの間に真空室１０ｃが形成されて真空二重管構造となっているため、断熱材を必要とせずに、熱風供給管３より供給された熱エネルギーが外部へ拡散してしまうのを防ぐことができる。したがって、乾燥容器２は真空二重管構造であるため、エネルギー効率よく樹脂粒状体材料２０を乾燥させることができる。
【００１７】
乾燥容器２の内壁１０ａ、外壁１０ｂおよび熱風供給管３には高熱伝導性材料が使用されている。具体的にはステンレス、鉄、銅、亜鉛、真鍮、金等の金属である。
乾燥容器２の内壁１０ａに高熱伝導性材料を使用することで、熱風供給管３から供給される熱風３０によって、乾燥容器２全体が加熱され、樹脂粒状体材料２０を効率よく乾燥させることができる。また、熱風３０によって加熱された熱風供給管３が、乾燥容器２上方の開口部９より乾燥容器２内部を通過して配置されることで、熱風供給管３周辺部に位置する樹脂粒状体材料２０を効率よく乾燥させることができる。よって、樹脂粒状体材料２０は熱風供給管３から供給される熱風３０だけでなく、加熱された熱風供給管３および乾燥容器２の内壁１０ａからも加熱乾燥させることができる。
【００１８】
また、乾燥容器２内に上下方向に配管された熱風供給管３は、乾燥容器２の底部１１に接触していてもよい。その場合、乾燥容器２の底部１１に接触している熱風供給管３末端部の円周側面に沿って、少なくとも１つ以上の開口部を有しており、該開口部より、熱風３０が乾燥容器２内の上方へ向かって流れ、樹脂粒状体材料２０を乾燥させることができる。
【００１９】
乾燥容器２は乾燥容器２の上方に位置する開口部９のみが外部に開放されており、この開口部９から樹脂粒状体材料２０の投入及び取出しが行われるとともに、熱風供給管から供給された熱風の排出も開口部９から行う構成とされている。すなわち、開口部９は乾燥容器２への樹脂粒状体材料２０の投入部９ａ及び取出口９ｂとなっていると共に、熱風３０の排気口９ｃとなっている。これにより、熱風供給管３より供給された全ての熱風３０が、開口部９以外の場所から漏出することなく樹脂粒状体材料２０内を通過するため、効率よく樹脂粒状体材料２０を乾燥させることができる。また、乾燥容器２内は熱風３０が供給されている間、外部に対して陽圧が保たれており、乾燥容器２の開口部９から樹脂粒状体材料２０中に、外部から異物が混入することを防ぐことができる。
【００２０】
また、熱風供給管３から供給される熱風３０が、樹脂粒状体材料２０の最深部位置から上方へと送られて、乾燥容器２内を循環しながら樹脂粒状体材料を乾燥させるため、乾燥させる間、樹脂粒状体材料２０を攪拌することができる。よって、乾燥装置１に攪拌装置や送風向等の余分な装置を特別設ける必要がなく、乾燥装置の小型化が可能である。また、２種類以上の異種樹脂粒状体材料を同時に乾燥容器２に供給することで、異種の樹脂粒状体材料同士を混合しながら乾燥させることも可能である。
【００２１】
樹脂粒状体材料２０の乾燥終了後、熱風供給管３は乾燥装置１の制御部４から取り外され、乾燥容器２も乾燥装置１の台８上部の窪み８ａから取り外される。そして熱風供給管３は乾燥容器２の上部に位置する開口部９より外部に取り出され、樹脂粒状体材料２０は開口部９より乾燥容器２を傾けて外部へ排出される。
【００２２】
図４及び図５は図３に示す乾燥容器２の底部形状の変形例を示す断面図である。なお、これらの変形例においても図３の乾燥容器２と同じ部分については同符号を付して重複説明を省略する。図４に示す変形例は乾燥容器２の底部１１の内面を曲面形状２３としたものである。また、図５に示す変形例は乾燥容器２の底部１１の内面をテーパー形状２４としたものである。乾燥容器２の底部１１を曲面形状２３、又はテーパー形状２４とすることで、乾燥容器底部の熱風が行き渡りにくい隅部に位置する樹脂粒状体材料２０まで熱風３０を供給しやすくなり、樹脂粒状体材料２０の未乾燥を防ぐことができる。
【００２３】
図６は乾燥容器の他の実施例を示す断面図である。図６に示されている乾燥容器２Ｂは、真空二重管構造１０からなっており、内壁１０ａと外壁１０ｂとの間には真空室１０ｃが形成されている。そして、乾燥容器２Ｂの内壁１０ａ、外壁１０ｂおよび熱風供給管３Ｂには高熱伝導性材料が使用されている。乾燥容器２Ｂの上部には樹脂粒状体材料２０の投入口９a及び取出口９ｂが備えられている。また、乾燥容器２Ｂの底面には開口部９Ｂを有しており、該開口部１２には熱風供給管３Ｂが接続されている。さらに該乾燥容器２Ｂと熱風供給管３Ｂの間には、メッシュ構造２１Ｂを有する構造となっている。熱風３０は、乾燥容器２Ｂの底部に接続された該熱風供給管３Ｂを通して乾燥容器２Ｂ内に供給されるため、樹脂粒状体材料２０最下部位置のものより自然対流により順次開口部位置のものに向けて流れ、樹脂粒状体材料２０を乾燥させる。そのため、未乾燥部分が発生しやすい乾燥容器底部の隅部に位置する樹脂粒状体材料２０も、ムラなく均一に乾燥させることができる。
【００２４】
図８は、図３に示す乾燥容器２の乾燥装置１を用いて、アクリル樹脂ペレットの樹脂粒状体材料２０を乾燥させた場合の時間経過に伴う水分率変化を示す変化グラフ図である。図９は、比較例として、従来の乾燥装置であるギヤオーブンによって同じアクリル樹脂ペレットを乾燥させた場合の時間経過に伴う水分率変化を示す変化グラフ図である。
【００２５】
図８は、乾燥温度９０℃にてアクリル樹脂ペレットの乾燥を行ったものであり、乾燥開始から約３０分後に乾燥容器内の上部、中部、下部に位置するアクリル樹脂ペレットを規定値水分率Ｙｘまで乾燥させることができたことを示している。
これに対して、図９も、乾燥温度９０℃の同条件にて、ギヤオーブンによりアクリル樹脂ペレットの乾燥を行ったものであるが、アクリル樹脂ペレットを規定値水分率Ｙｘまで乾燥させるのに、約４時間を要している。
上述した図８及び図９のデータから分かるように、上記実施例の乾燥容器２を用いた乾燥装置１によれば、従来のギヤオーブンの乾燥装置に比べ、大幅に乾燥時間を短くすることができる。
【００２６】
上述した乾燥装置１に備えられる各実施例の乾燥容器２、２Ｂによれば、乾燥容器２、３Ｂは真空二重管構造１０からなっており、乾燥容器２、２Ｂの内壁１０ａ、外壁１０ｂおよび熱風供給管３、３Ｂには高熱伝導性材料が使用されているため、乾燥容器２、２Ｂ内に供給された熱風３０の熱エネルギーが乾燥容器２、２Ｂ器の壁面から外部へ拡散してしまうことなく、エネルギー効率よく樹脂ペレットを短時間で乾燥させることができる。また、熱風３０が樹脂粒状体材料２０の樹脂ペレットの最下部位置より自然対流により上方に向けて供給され、樹脂ペレット中を循環しながら乾燥させることができるため、乾燥容器２、２Ｂの隅部に位置する樹脂ペレットまで良好に乾燥させることができる。また、乾燥容器２、２Ｂ器の内部を上下方向に挿通する熱風供給管３、３Ｂは高熱伝導性材料で形成されているため、熱風供給管３、３Ｂ自体もその内部を上部から下部に向けて供給される熱風３０によって加熱され、かつ、熱風供給管３、３Ｂは乾燥容器２、２Ｂに入れられる樹脂粒状体材料２０の樹脂ペレットの最上部位置から最下部位置まで挿通して配管されていることから、乾燥容器内２、２Ｂの熱風供給管３、３Ｂ付近に位置する樹脂粒状体材料２０を効率よく乾燥させることができる。
これに対して、図７に示す従来の乾燥装置であるギヤオーブン１００では、材料トレイ１０５の下方にある樹脂ペレット１０６まで熱１０７が行き渡りにくく、樹脂ペレット１０６から発生する水蒸気や樹脂ガスの滞留、またそれに伴う樹脂ペレット同士のブロッキングの発生も起こり、樹脂ペレット全体を乾燥させるのに多くの時間を要してしまう。
この様に、上記した実施例の各乾燥容器を備えた乾燥装置１を用いて樹脂粒状体材料２０の乾燥を行えば、その樹脂粒状体材料２０を短時間で効率よく乾燥させることができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他種々の実施形態が考えられる。例えば、熱風供給管３は乾燥容器２と一体化されていてもよい。また、真空二重管構造１０の内壁１０ａと外壁１０ｂの継目１２（図３参照）は、安価で耐久性のある非高熱伝導性材料で形成されていてもよい。また、外壁１０ｂも非高熱伝導性材料で形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例の乾燥装置の正面図である。
【図２】本発明の一実施例の乾燥装置の側面図である。
【図３】図１に示す乾燥容器の断面図である。
【図４】図３に示す乾燥容器の底部の変形例を示す断面図である。
【図５】図３に示す乾燥容器の底部の更に他の変形例を示す断面図である。
【図６】乾燥容器の他の実施例を示した断面図である。
【図７】従来の乾燥装置であるギヤオーブンの正面図である。
【図８】本発明の一実施例の乾燥装置によってアクリル樹脂ペレットを乾燥させた場合の水分率変化を示す変化グラフ図である。
【図９】従来の乾燥装置のギヤオーブンによってアクリル樹脂ペレットを乾燥させた場合の水分率変化を示す変化グラフ図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      乾燥装置
２      乾燥容器
３      熱風供給管
４      制御部
５      ヒーター部
６      圧縮エア取込み口
７      レギュレーター
８      台
８ａ    窪み
９      開口部
９ａ    投入部
９ｂ    取出口
９ｃ    排気口
１０    真空二重管構造
１０ａ  内壁
１０ｂ  外壁
１０ｃ  真空室
１１    底部
１２    継目
２０    樹脂粒状体材料
２１Ｂ  メッシュ構造
２３    曲面形状
２４    テーパー形状
３０    熱風
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010149311.tif 000009
【図８】
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【図９】
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