(57)【要約】【課題】  撹拌翼への樹脂粒子の付着、固着が起きることなく、樹脂粒子を効率よく乾燥できる乾燥機を提供する。【解決手段】  樹脂粒子を撹拌しながら加熱して乾燥させる乾燥機であって、乾燥ドラムと、  前記乾燥ドラム内に回転自在に固定された回転軸と、前記回転軸から外側に向かって延び、先端に撹拌翼を備えた撹拌軸と、を備え、前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記回転軸に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲線である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂粒子を撹拌しながら加熱して乾燥させる乾燥機であって、
乾燥ドラムと、
前記乾燥ドラム内に回転自在に固定された回転軸と、
前記回転軸から外側に向かって延び、先端に撹拌翼を備えた撹拌軸と、を備え
前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記回転軸に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲線である、乾燥機。
【請求項２】
前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記回転軸に垂直な任意の平面で切った形状が曲線の凸形状である、請求項１の乾燥機。
【請求項３】
樹脂粒子を撹拌しながら加熱して乾燥させる乾燥機であって、
乾燥ドラムと、
前記乾燥ドラム内に回転自在に固定された回転軸と、
前記回転軸から外側に向かって延び、先端に撹拌翼を備えた撹拌軸と、を備え
前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記撹拌軸に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲線である、乾燥機。
【請求項４】
前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記撹拌軸に垂直な任意の平面で切った形状が曲線の凸形状である、請求項３の乾燥機。
【請求項５】
前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、面全体が端から内部へ向かい突出する凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲面である、請求項１〜４のいずれかの乾燥機。
【請求項６】
前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、面全体が端から内部へ向かい膨らむ曲面の凸形状である、請求項５の乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂粒子を効率よく乾燥するための乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂粒子の乾燥装置は、一般にドラム内に撹拌翼を有する回転軸が挿入され、その内部に熱媒が通される。ドラムの外側にも熱媒が通され加熱される。処理される樹脂粒子は乾燥装置のドラム内に供給される。回転軸は回転され、軸に取り付けた撹拌翼によって樹脂はドラム内を移動する。処理される樹脂粒子は移動に伴って加熱され樹脂中の水分が蒸発する。長時間にわたって連続運転すると特に撹拌翼に樹脂粒子の付着、固着が起き、付着、固着が進行すると乾燥効率低下をもたらす。
【０００３】
水を伴って送り出されるポリプロピレン樹脂粒子を効率良く乾燥するために、樹脂粒子を撹拌しながら高温、熱風ガスにて乾燥させる乾燥装置において、樹脂粒子と接触する撹拌翼の表面をテフロン（登録商標）でコーティングすることが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、樹脂粒子の膠着を防止して樹脂成形機に乾燥樹脂を安定供給できる樹脂乾燥方法及び樹脂乾燥装置が提案されている（特許文献２）。これは、成形材料であるペレット状又は粉状の樹脂の乾燥とともに、その樹脂に、循環管路、ブロワ、ポンプ、攪拌手段、弾性機構、シリンダ装置、音響振動発生源で構成された揺動手段によって揺動を与えて樹脂粒子の膠着を防止し、樹脂成形機に対して乾燥樹脂の安定供給を実現したものである。
【０００５】
また、樹脂粒子の付着を防止することができるとともに、運転能力の可変範囲が広い乾燥装置が提案されている（特許文献３）。この乾燥装置では、樹脂粒子を結晶化させる結晶化ホッパと、該結晶化ホッパで結晶化させた樹脂粒子を乾燥させる乾燥ホッパとを備え、結晶化ホッパの内部には、上下方向に配設されるとともに下端が開口された中空状の回転軸と、回転軸の外表面に取り付けられた攪拌翼とが設けられ、回転軸が回転されるとともに回転軸を介して結晶化ホッパの内部に熱風が供給され、回転軸には、断熱処理が施されている。さらに、樹脂に接触する面が粗面化処理されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２８０８６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５０４３６号公報
【特許文献３】特開２００５−２８６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、表面をテフロン（登録商標）でコーティングするため、コーティングが剥がれて、装置内に異物として混入する恐れがある。
【０００８】
特許文献２の技術では、振動装置を別途設置する必要があるため、設備費が高価になってしまう。
【０００９】
特許文献３の技術では、ホッパ内部の樹脂と接触する面を粗面化するため、樹脂との接触面積が減少し樹脂に熱が伝わりにくくなるが、樹脂の流れが滞留している部分では融着の恐れがある。
【００１０】
本発明の目的は、温度が高くなって粘着性が出た粒状の樹脂が、撹拌翼に付着してしまうことを防止できる乾燥機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の第一の乾燥機は、樹脂粒子を撹拌しながら加熱して乾燥させる乾燥機であって、
乾燥ドラムと、
前記乾燥ドラム内に回転自在に固定された回転軸と、
前記回転軸から外側に向かって延び、先端に撹拌翼を備えた撹拌軸と、を備え、
前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記回転軸に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲線である。
【００１２】
本発明の第一の乾燥機において、前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記回転軸に垂直な任意の平面で切った形状が曲線の凸形状であることが好ましい。
【００１３】
また、上記目的を達成する本発明の第二の乾燥機は、樹脂粒子を撹拌しながら加熱して乾燥させる乾燥機であって、
乾燥ドラムと、
前記乾燥ドラム内に回転自在に固定された回転軸と、
前記回転軸から外側に向かって延び、先端に撹拌翼を備えた撹拌軸と、を備え、
前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記撹拌軸に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲線である。
【００１４】
本発明の第二の乾燥機において、前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、前記撹拌軸に垂直な任意の平面で切った形状が曲線の凸形状であることが好ましい。
【００１５】
本発明の第一および第二の乾燥機において、前記撹拌翼の前記回転軸の回転方向に面した側とは反対側の面が、面全体が端から内部へ向かい突出する凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲面であることが好ましい。さらに、この面が、面全体が端から内部へ向かい膨らむ曲面の凸形状であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の乾燥機によれば、撹拌翼に樹脂粒子の付着、固着が起きることを抑制でき、樹脂粒子を効率よく乾燥させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的な乾燥機の構成を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図であり、図１が本発明の第一の乾燥機である場合における撹拌翼３から見た樹脂粒子のフローパターンを示す図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面矢視図であり、図１が本発明の第二の乾燥機である場合における攪拌翼３から見た樹脂粒子のフローパターンを示す図である。
【図４】本発明の第一の乾燥機における攪拌翼の他の実施例を示す図である。
【図５】図１のＡ−Ａ断面矢視図であり、図１が従来の乾燥機である場合における撹拌翼から見た樹脂粒子のフローパターンを示す図である。
【図６】図１のＢ−Ｂ断面矢視図であり、図１が従来の乾燥機である場合における撹拌翼から見た樹脂粒子のフローパターンを示す図である。
【図７】本発明の第一の乾燥機の撹拌翼の斜視図である。
【図８】本発明の第一の乾燥機の撹拌翼を撹拌軸に対して傾けて設置した例を示す図である。
【図９】凸形状の頂点が曲線ではない撹拌翼を撹拌軸に対して傾けて設置した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の望ましい実施の形態について、以下の通り図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１を参照する。図１は、一般的な乾燥機の一例を示す図である。乾燥機１０には乾燥ドラム１の内部に回転自在に固定された回転軸２が設けられている。回転軸２には、回転軸２から外側に向かって延びる攪拌軸４が設けられ、攪拌軸４の先端に撹拌翼３が設けられている。回転軸２が回転すると、乾燥ドラム１の内部に供給された樹脂粒子は、撹拌翼３によってかき混ぜられる。
【００２０】
撹拌翼３は樹脂粒子を押しのけて回転するため、撹拌翼３と樹脂粒子には摩擦が生じ、摩擦熱によって両者の温度が上昇する。樹脂粒子は、温度が高くなると粘着性を生じるため、撹拌翼３に付着しやすくなる。特に、撹拌翼３の表面で樹脂粒子の流れが滞留してしまうと、撹拌翼３から樹脂粒子が離れようとする力が弱まるため、さらに付着しやすくなってしまう。従って、樹脂粒子が撹拌翼３の表面で滞留することを抑制することが、撹拌翼３に樹脂粒子の付着を解消する上で極めて重要な技術となる。
【００２１】
図５、６を参照する。図５は、図１が従来の乾燥機である場合における、回転軸２に垂直な任意の平面で撹拌翼３を切断した断面（Ａ−Ａ断面）の矢視図である。図６は、図１が従来の乾燥機である場合における、撹拌軸４に垂直な任意の平面で撹拌翼３を切断した断面（Ｂ−Ｂ断面）の矢視図である。図５と図６には、攪拌翼３が回転したときの樹脂粒子のフローパターンも矢印で示してある。従来の乾燥機の撹拌翼３は平板形状であり、撹拌翼３の回転方向に面した側とは反対側（以下、回転方向反対側とする）で滞留が生じやすく、撹拌翼に樹脂粒子が付着し易くなる。これは、図５や図６に示す様に、撹拌翼３によってかき分けられた樹脂粒子は急激に流れる方向を変えることが出来ないので、一旦下流側に流れて行く。そのため、撹拌翼３の回転方向反対側の面のすぐ下流側に存在する樹脂粒子の数が減り、樹脂粒子間に隙間ができる。その後、隙間を埋めるために下流側から樹脂粒子が戻ってくるので、撹拌翼３の回転方向反対側の面に樹脂粒子の滞留が生じる。
【００２２】
[第一の乾燥機]
図２を参照する。図２は、図１が本発明の第一の乾燥機である場合における、回転軸２に垂直な任意の平面で撹拌翼３を切断した断面（Ａ−Ａ断面）の矢視図である。図２には、攪拌翼３が回転したときの樹脂粒子のフローパターンも矢印で示している。本発明の第一の乾燥機は、撹拌翼３の回転軸２の回転方向に面した側とは反対側（以下、回転方向反対側とする）の面が、回転軸２に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲線となっている。このような形状となっていることで樹脂粒子の滞留を防ぐことができる。この理由は、図２の樹脂粒子のフローパターンで示すように、撹拌翼３の回転方向反対側の面が凸形状になっているため、撹拌翼３によってかき分けられた樹脂粒子は急激に流れる方向を変えることなく撹拌翼３に沿って流れていくことが出来るため、滞留が起きにくくなるからである。一方、撹拌翼３の回転方向に面した側については、この面には常に樹脂粒子が衝突するため滞留することが無いので、凸形状にしなくともよい。
【００２３】
また、撹拌翼３の回転方向反対側の面は凸形状の頂点が曲線であることが重要である。この理由を、図８、９を参照して説明をする。図８は、本発明の第一の乾燥機の撹拌翼３が撹拌軸４に対して傾けて設置された状態を示す図である。図９は、回転方向反対側の面の凸形状の頂点が曲線ではない撹拌翼３が撹拌軸４に対して傾けて設置された状態を示す図である。図８と図９には、撹拌翼３が回転したときの樹脂粒子のフローパターンも矢印で示してある。図９の樹脂粒子のフローパターンで示すように、たとえ撹拌翼３の回転方向反対側の面が凸形状であったとしても、凸形状の頂点が曲線でないと、撹拌翼３を撹拌軸４に対して傾けて設置した場合、頂点部分で樹脂粒子の停滞が生じる可能性がある。一方、図８の樹脂粒子のフローパターンで示すように、凸形状の頂点が曲線であると、たとえ撹拌翼３を撹拌軸４に対して傾けて設置したとしても、頂点部分で樹脂粒子の停滞が生じることはない。
【００２４】
図４を参照する。図４は、本発明の第一の乾燥機の撹拌翼３の様々な形状を示す図である。いずれも、回転軸２に垂直な平面で撹拌翼３を切断した断面矢視図である。撹拌翼３の形状は図２に示すような形状のほかに、回転方向反対側の面の形状が、回転軸２に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、その凸形状の頂点が曲線であれば、どのような形状であってもよい。
【００２５】
また、撹拌翼３の回転方向反対側の面は、凸形状の頂点だけでなく、全体が曲線の凸形状である方が好ましい。つまり、撹拌翼３の回転方向反対側の面は、回転軸２に垂直な任意の平面で切った形状が曲線の凸形状であることが好ましい。これは、図４（ａ）の点線７で示す形状のように、全体が曲線である方が撹拌翼の角部の角度が緩やかになるため、撹拌翼が樹脂粒子を押しのけながら回転する際、樹脂粒子の流れ方向の変化がより緩やかになり、滞留が起きにくくなるためである。
【００２６】
[第二の乾燥機]
図３を参照する。図３は、図１が本発明の第二の乾燥機である場合における、撹拌軸４に垂直な任意の平面で撹拌翼３を切断した断面（Ｂ−Ｂ断面）の矢視図である。図３には、撹拌翼３が回転したときの樹脂粒子のフローパターンも矢印で示されている。本発明の第一の乾燥機と同様に、本発明の第二の乾燥機は、撹拌翼３の回転軸２の回転方向に面した側とは反対側（以下、回転方向反対側とする）の面が、撹拌軸４に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、かつ、その凸形状の頂点が曲線となっている。このような形状となっていることで樹脂粒子の滞留を防ぐことができる。その理由は本発明の第一の乾燥機と同じである。
【００２７】
また、本発明の第一の乾燥機と同じく、本発明の第二の乾燥機でも、撹拌翼３の形状は図３に示すような形状のほかに、回転方向反対側の面の形状が、撹拌軸４に垂直な任意の平面で切った形状が凸形状であり、その凸形状の頂点が曲線であれば、どのような形状であってもよい。さらに、凸形状の頂点だけでなく、全体が曲線の凸形状である方が好ましい。つまり、撹拌翼３の回転方向反対側の面は、撹拌軸４に垂直な任意の平面で切った形状が曲線の凸形状であることが好ましい。その理由も本発明の第一の乾燥機と同じである。
【００２８】
[第一の乾燥機、第二の乾燥機]
以上、第一の乾燥機が備える撹拌翼３と第二の乾燥機が備える撹拌翼３について説明をしてきた。撹拌翼全体の形状により樹脂粒子の滞留の起こり易さは異なるので、樹脂粒子の粘着性の強ささに応じて、第一の乾燥機が備える撹拌翼３の形状もしくは第二の乾燥機が備える撹拌翼３の形状のいずれか、または両方の形状を採用すればよい。さらに、凸部分をより高く、凸部分の曲線をより滑らかにすることで滞留が起こりにくくなるので、凸形状の寸法についても、樹脂粒子の粘着性の強さによって決めればよい。
【００２９】
本発明の乾燥機は、撹拌翼３が、第一の乾燥機が備える撹拌翼３の形状と第二の乾燥機が備える撹拌翼３の形状の両方の特徴を備えていることが好ましい。つまり、撹拌翼３の回転方向反対側の面が、「回転軸２に垂直な平面で切った形状が凸形状であり、その凸形状の頂点が曲線であり」かつ「撹拌軸４に垂直な平面で切った形状が凸形状であり、その凸形状の頂点が曲線である」ことが好ましい。言い換えると、撹拌翼３の回転方向反対側の面が、面全体として端から内部へ向かい突出する凸形状であり、その凸形状の頂点が曲面であることが好ましい。図７に示すように一方向のみ凸形状にした場合、それに垂直な面の断面は凸形状にならずに樹脂粒子の滞留が生じる場合がある。面全体として端から内部へ向かい突出する凸形状とすることで、どの方向に対しても樹脂粒子が滑らかに撹拌翼３に沿って流れるため、滞留が起きにくくなる。
【００３０】
また撹拌翼３は、回転方向反対側の面が、「回転軸２に垂直な任意の平面で切った形状が曲線の凸形状であり」かつ「撹拌軸４に垂直な任意の平面で切った形状が曲線の凸形状である」ことがより好ましい。言い換えると、撹拌翼３の回転方向反対側の面が、面全体が端から内部へ向かい膨らむ曲面の凸形状であることがより好ましい。面全体として曲面の凸形状とすることで、樹脂粒子がより滑らかに撹拌翼に沿って流れるため、さらに滞留が起きにくくなる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の乾燥機は、樹脂粒子の加熱乾燥に有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１  乾燥ドラム
２  回転軸
３  撹拌翼
４  撹拌軸
５  樹脂粒子の滞留部
６  凸形状の直線部
７  凸形状全体が曲線であった場合の仮想線部
８  撹拌翼の断面
１０  乾燥機
【図１】
2017113886.tif 000003
【図２】
2017113886.tif 000004
【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】
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【図８】
2017113886.tif 000010
【図９】
2017113886.tif 000011