(57)【要約】【課題】本発明は、天板部の内面及び排気管を下方へ向けて傾斜させ、液滴のシリンダ内への逆流を防止し、品質劣化の防止を目的とする。【解決手段】本発明によるスクリュ式押出機のベント構造は、ベント金物(4)上のベントボックス(5)の天板部(5b)の天板内面(5ba)及び排気管(6)を傾斜させ、ベント金物(4)の上部に堰(4e)による溝(4f)を形成し、液滴の逆流を防止する構成である。【選択図】図１
2006026998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュ(3)を有するシリンダ(2)の上部に設けられたベント金物(4)と、前記ベント金物(4)の上部に設けられたベントボックス(5)と、前記ベントボックス(5)の排気孔(5c)に設けられた排気管(6)とからなる押出機のベント構造において、前記ベントボックス(5)の天板部(5b)の天板内面(5ba)が前記排気孔(5c)へ向けて下がるように傾斜し、前記排気管(6)はその先端が前記シリンダ(2)側へ下がるように傾斜して構成されていることを特徴とするスクリュ式押出機のベント構造。
【請求項２】
前記ベント金物(4)のベント孔(4d)の上部に上方へ向けて突出する堰(4e)を設け、前記堰(4e)と前記ベントボックス(5)の筒部(5a)との間に溝(4f)を形成するように構成したことを特徴とする請求項１記載のスクリュ式押出機のベント構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュ式押出機のベント構造に関し、特に、ベントボックス内壁面で凝縮した凝縮液をシリンダ内へ後戻りさせることなく外部へ排出するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、合成樹脂材料は、合成反応後の改質、物性改善のための混練混合あるいは再生等の反応処理を行うためにスクリュ式押出機による混練が行われている。合成反応後の改質では未反応の揮発成分の除去、物性改善では添加される混合物質から発生する揮発成分の除去、再生等では分解あるいは合成反応から発生する揮発成分の除去が、それぞれ必要である。そのために、スクリュ式押出機では、合成樹脂材料が高温の溶融状態となって混練されるシリンダの下流側にベント部が設けられ、合成樹脂材料から発生する気化した揮発成分のガスを脱揮し、機外へ排出することが行われている。
【０００３】
従来のスクリュ式押出機のベント構造としては図２の構成がある。図２において、符号１で示されるものはスクリュ式押出機であり、スクリュ式押出機１は、図の面に鉛直な方向へ長尺に構成され、ベント部２Ａは、溶融混練部の下流側に位置している。シリンダ２およびスクリュ３により構成されるスクリュ式押出機１は、ベント部２Ａにおいて、さらにベント金物４、ベントボックス５および排気管６が設けられている。
【０００４】
前記ベント金物４は、前記シリンダ２のベント金物内孔２ｂ内へ挿入可能な筒状部材であり、前記ベントボックス５は、前記ベント金物４のベント孔４ｄを覆うように設けられており、筒部５ａおよび筒部５ａの上部開口を覆う天板部５ｂにより構成されている。この筒部５ａの一部には、前記排気管６を連結する排気孔５ｃが形成されている。
【０００５】
前記排気管６は配管部材であり、ベントボックス５の排気孔５ｃへ水平に配置して挿入され、図示しない真空ポンプ等の吸引装置に連結されている。
【０００６】
また、前述の従来構成を改良したものとして、特許文献１に示される反応押出機ベント構造においては、前記ベント金物４および前記ベントボックス５の筒部内表面を取囲むように図示しないヒータを設け、ベント金物４のベント孔４ｄの上部に温度センサを設け、機外にヒータおよび温度センサに連結されたヒータ制御装置を設けて構成されている。
【０００７】
以上のように構成されたスクリュ式押出機１において、シリンダ２が図示しない加熱装置により所定温度に温度調節され、２本のスクリュ３が回転駆動されている状態で、スクリュ式押出機１の上流部において合成樹脂材料がシリンダ２のスクリュ内孔２ａへ供給される。この合成樹脂材料は、供給時および混練時に必要に応じて混合物質が添加され、シリンダ２により加熱され、スクリュ３の混練作用および輸送作用により、順次溶融混練されながらスクリュ内孔２ａ内を下流方向へ移送される。
【０００８】
この場合、排気管６に連結された吸引装置が運転されて負圧状態になっているベント部２Ａにおいて、スクリュ式押出機１の溶融混練部を経て移送されてきた高温溶融状態の合成樹脂材料は、含有されている揮発成分がその表面から気化して脱揮され、ベント金物４のベント孔４ｄからベントボックス５内を経て排気管６へ吸引排気される。また、スクリュ３により混練されることにより、内部に含有されている揮発成分は脱揮され、吸引排気される。吸引排気された揮発成分は回収される。
【０００９】
また、特許文献１に記載の反応押出機ベント構造において、温度センサによりベント金物４のベント孔４ｄ内表面の温度を検出し、温度センサの検出温度により揮発成分の凝縮が検出された場合、ヒータに通電開始してベント金物４およびベントボックス５の内表面を加熱し、揮発成分を再気化させる。通電開始後、温度センサが気化温度より高い設定温度を越えた温度を検出した場合、ヒータを通電停止する。従って、ベント金物４のベント孔４ｄ内表面に凝縮した揮発成分は再気化され、ベントボックス５を経て排気管６から吸引排気される。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１５４５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のスクリュ式押出機のベント構造は以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。すなわち、ベント部を構成するベントボックスは薄肉材料により構成される容器構造であり、その内表面は外気温度の影響を受け易い。外気温度よりはるかに高い気化温度の揮発成分は、ベント金物およびベントボックスの内部を流動して吸引排気される際に、ベントボックスの特に天板部の内表面で冷却されて凝縮し、液滴となって付着する。この付着した液滴は徐々に成長し、不定期的に落下あるいはベントボックスおよびベント金物の内表面を伝って流下し、ベント孔からシリンダ内に後戻りして合成樹脂材料に混入する。その結果、合成樹脂材料の改質あるいは物性改善の度合が低下したり、あるいは品質に斑が発生して均質性が損なわれることになっていた。また、前述のように、ベント金物にヒータを取付けた構成においても、ヒータの作用のみで揮発成分を全て完全に除去することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるスクリュ式押出機のベント構造は、スクリュを有するシリンダの上部に設けられたベント金物と、前記ベント金物の上部に設けられたベントボックスと、前記ベントボックスの排気孔に設けられた排気管とからなる押出機のベント構造において、前記ベントボックスの天板部の天板内面が前記排気孔へ向けて下がるように傾斜し、前記排気管はその先端が前記シリンダ側へ下がるように傾斜している構成であり、また、前記ベント金物のベント孔の上部に上方へ向けて突出する堰を設け、前記堰と前記ベントボックスの筒部との間に溝を形成した構成である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるスクリュ式押出機のベント構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、ベント部を構成するベントボックスにおいて、天板部が排気孔の方向へ下がるように傾斜して構成されていると共に、排気管も下方へ向けて傾斜しているため、天板内面において、凝縮した液滴は、天板部から離れて落下せず、天板内面を伝って排気孔方向へ流下する。液滴は排気孔の周囲に集まり、排気管へ吸引され排出される。従って、天板部の内表面で凝縮し成長した揮発成分の液滴が落下して合成樹脂材料に再混入することは無くなった。
【００１４】
また、ベント金物の突出部の内周に沿って堰を設け、堰とベントボックスの筒部との間に溝を形成するように構成されていることにより、筒部で凝縮し内表面を伝って流下する液滴は堰に堰きとめられ、溝に溜まる。この溝に溜まった液状の凝縮液は、シリンダ内に流下することなく排気管へ流入し吸引排出される。従って、液滴がベント金物のベント孔の内表面を流下して合成樹脂材料に再混入することは無くなった。
【００１５】
従って、ベント部において、合成樹脂材料から脱揮された揮発成分は、再混入することなく外部へ吸引排出され、合成樹脂材料の改質あるいは物性改善の度合が低下せず、均質な品質が得られるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面と共に本発明によるスクリュ式押出機のベント構造の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。図１において、符号１で示されるものはスクリュ式押出機であり、このスクリュ式押出機１は、図の紙面に対して鉛直な方向へ長尺に構成され、ベント部２Ａは、溶融混練部の下流側に位置し、スクリュ３をスクリュ内孔２ａ内に有するシリンダ２のベント金物内孔２ｂに設けられたベント金物４と、このベント金物４の上部に設けられたベントボックス５と、このベントボックス５の排気孔５ｃに設けられた排気管６とから構成されている。
【００１７】
前記ベント金物４は、挿入部４ａと、この挿入部４ａの上部を突出部４ｃとして突出させたフランジ部４ｂと、この突出部４ｃの表面から上方へ突出して形成された堰４ｅと、ベント孔４ｄとにより構成されている。
【００１８】
前記ベントボックス５は、前記ベント金物４のベント孔４ｄ上に被せられるカップ状部材であり、筒部５ａおよび筒部５ａの上部開口を覆う天板部５ｂとにより構成されている。この筒部５ａは排気管６を接続するための排気孔５ｃが形成されている。前記天板部５ｂの天板内面５ｂａは前記排気孔５ｃへ向けて下がるように傾斜している。尚、この天板部５ｂには、必要に応じて覗き窓が設けられている。また、ベントボックス５の筒部５ａとベント金物４の堰４ｅとの間に溝４ｆが形成されている。
【００１９】
前記排気管６は配管部材であり、ベントボックス５の排気孔５ｃから離れるに従ってその先端がシリンダ２側へ向けて低くなるように傾斜して設けられている。なお、この排気管６は図示しない気液分離装置等を介して真空ポンプ等の吸引装置に連結され、さらに回収装置に連結されている。
【００２０】
次に、動作について説明する。以上のように構成されたスクリュ式押出機１において、溶融混練された合成樹脂材料から発生する気化した揮発成分のガスを脱揮し、機外へ排出することが以下のように行われる。すなわち、シリンダ２が図示しない加熱装置により所定温度に温度調節され、２本のスクリュ３が回転駆動されている状態で、スクリュ式押出機１の上流部において合成樹脂材料がシリンダ２のスクリュ内孔２ａへ供給される。合成樹脂材料は、供給時および混練時に必要に応じて混合物質を添加され、シリンダ２により加熱され、スクリュ３の混練作用および輸送作用により、順次溶融混練されながらスクリュ内孔２ａ内を下流方向へ移送される。
【００２１】
前記排気管６に連結された吸引装置が運転されて負圧状態になっているベント部２Ａにおいて、スクリュ式押出機１の溶融混練部を経て移送されてきた高温溶融状態の合成樹脂材料は、含有されている揮発成分がその表面から気化して脱揮され、ベント金物４のベント孔４ｄからベントボックス５内を経て排気管６へ吸引排気される。また、スクリュ３により混練されることにより、合成樹脂材料の表面が次々と入替り、内部に含有されている揮発成分はその部分が表面となったときに順次気化して脱揮され、吸引排気される。吸引排気された揮発成分は、気液分離装置および排気装置を経て気体状および液体状で回収される。
【００２２】
吸引排気されるガス状の揮発成分は、その一部が低温のベントボックス５の内表面に接触して凝縮し、液滴となって付着する。このベントボックス５の天板部５ｂの天板内面に付着した液滴は、成長して大きくなると、傾斜した天板部５ｂの天板内面を伝って排気管６に吸引され排出される。また、ベントボックス５の筒部５ａの内面に付着した液滴は、成長して大きくなると、筒部５ａの内面を伝って流下し、溝４ｆに溜まる。この溝４ｆに溜まった液滴は溝４ｆから排気管６へ流入し、吸引排出される。なお、排気管６が排出方向の下方へ傾斜していることにより、この液滴がシリンダ内へ逆流してくることはない。
【００２３】
本発明は、ベント部に限らず、他の食品製造装置等への適用も可である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるスクリュ式押出機のベント構造を示す断面図である。
【図２】従来のスクリュ式押出機のベント構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１      スクリュ式押出機
２      シリンダ
２ａ    スクリュ内孔
２ｂ    ベント金物内孔
３      スクリュ
４      ベント金物
４ａ    挿入部
４ｂ    フランジ部
４ｃ    突出部
４ｄ    ベント孔
４ｅ    堰
４ｆ    溝
５      ベントボックス
５ａ    筒部
５ｂ    天板部
５ｃ    排気孔
５ｂａ  天板内面
６      排気管
【図１】
2006026998.tif 000003
【図２】
2006026998.tif 000004