JPH04173110A - 粉粒体乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は粉粒体の乾燥装置に関する。さらに詳しくいえ
ば、マイクロ波加熱を利用して合成樹脂材料等の粉粒体
、特にペレットを乾燥あるいは結晶化しながら乾燥する
装置において粉粒体を加熱処理槽内で円滑に移送しかつ
均一に乾燥するための撹拌装置に関する。

［従来の技術およびその課題］ 合成樹脂材料の粉粒体は一般に吸水性であり、成形に際
して成形処理に支障がない程度まで脱水乾燥する必要が
ある。

従来の乾燥装置は熱風を利用するものが殆どであり、合
成樹脂材料の粉粒体を乾燥槽に入れ、乾燥熱風を通して
許容量以下の含水量とするものであった。

しかしながら、合成樹脂は耐熱性に問題があり、乾燥材
料を長時間一定温度以上の熱風にさらすと、表面が軟化
して互いに融着し均一に乾燥できなかったり、表面が変
色したりして、成形材料として使用不能となるため比較
的低温の熱風により乾燥しなければならず、乾燥に長時
間を要するという問題があった。

そこで、本出願人は粉粒体を内部から加熱できるマイク
ロ波に着目し、乾燥処理槽にマイクロ波装置（マイクロ
波発信機）を取付け、マイクロ波加熱により、従来の熱
風乾燥装置に比べて速やかに乾燥できる粉粒体の乾燥装
置について出願しく特開昭６４−６７３０５号）、さら
にその改良に努め別の乾燥装置あるいは非晶質のポリエ
ステル樹脂（ＰＥＴ）などでは結晶化を進めながら乾燥
する、乾燥・結晶化装置を提案している（特開平１−１
６３００６号、同Ｌ−１，［１ｉ３００７号、同１−１
６３００８号、同１、−３０１３１０号、同２−１３７
８２号）。

これらの装置では処理槽の材料入口部から供給され出口
部へ移送される粉粒体を均一に撹拌し、脱湿空気を通し
ながら、マイクロ波で一定の滞留時間加熱して乾燥が行
なわれる。

本出願人はマイクロ波による横長型の加熱乾燥装置の材
料撹拌装置とし、完全混合領域を複数備え被乾燥材料の
滞留時間が極めてシャープとなる装置を先に提案した（
特開平１．−３０Ｌ３１．０号）。

すなわち、特開平１−３０１３１．０号では第５図（ａ
）に撹拌装置を備えた乾燥・結晶化装置の概略側面断面
図、第５図（ｂ）にそのＢ−Ｂ断面図、第５図（Ｃ）に
撹拌装置の部分斜視図を示すように、加熱処理槽に装入
する被乾燥結晶化粉粒体がマイクロ波の乱反射により加
熱ムラを起こすのを防ぐことを目的として、材料入口部
８と材料出口部９とを有し、マイクロ波装置２０と脱湿
空気供給ロ１０を設けた横長型処理槽１内に、長手方向
に設置した駆動軸４に複数の円盤状隔壁６を取伺け、隣
接する各隔壁の間に隔離空間Ｓ（第５図（Ｃ）参照）を
形成するとともに隔壁に各隔離空間内の粉粒体を撹拌す
る羽根７を取付け、撹拌しつつ順次材料出口９側の隔離
空間Ｓへ粉粒体を移送する装置を提案したものである。

具体的には、加熱処理槽１の長さ方向に貫通する駆動軸
４に、複数の円盤状隔壁６を、前記軸４の長さ方向に一
定間隔を置いて、かつ前記各円盤状隔壁６の外周面と、
半円形状の加熱処理槽下壁１２との間に生じる間隙（ク
リアランス）が同一になるように取付け、隣接する各隔
壁６の間に隔離空間Ｓを形成すると共に、第５図（Ｃ）
に示すように、前記各円盤状隔壁６の外周縁端部に、板
状の撹拌羽根７を前記駆動軸４を中心として１２０度の
位相角度で、かつ、前記駆動軸４に対して平行で、かつ
、材料入口８側方向に延びるように設けたものである。

この装置ではロータリーフィーダ１５からの連統帥な粉
粒体の排出につれて、各隔離空間Ｓ内の粉粒体は、撹拌
羽根７により下壁１２側に押しつけられ、下壁１２と各
円盤状隔壁６の外周面との間隙から材料出口９側に隣接
する隔離空間Ｓに順次移動し、粉粒体が前記処理槽１内
に滞留して、マイクロ波加熱を受けるので、極めてシャ
ープな粉粒体滞留時間頻度分布を得ることができるもの
である。

しかしながら、合成樹脂の１１月こけ比較的粘着性のあ
るもの（例えば、ポリエステル（Ｐ　Ｅ　Ｔ）、ポリカ
ーボネートなど）があり、また、近年合成樹脂材料の用
途の多様化と共に種々の物性のポリマー組成物（ポリマ
ーアロイ）、共重合体が開発されており、広い融点範囲
を示し、加熱乾燥処理条件下の比較的低い温度で粘着性
を示し融着しやすい樹脂が増えてきている。このような
樹脂では、上記の撹拌装置で下壁１２側に押しつけなが
ら、下壁１２と各円盤状隔壁６の外周面との間隙から材
料出口９側に隣接する隔離空間Ｓへの移動が円滑に行な
えないことが判明した。

従って、本発明の課題はマイクロ波装置を備え横長型の
粉粒体乾燥装置（請求項を含めて、以下、本明細書では
乾燥装置の用語を乾燥装置および乾燥結晶化装置の両者
を指すものとして使用する。）で、特に粘着性の樹脂ペ
レットを安定して撹拌移送できる撹拌装置およびその装
置を備えた粉粒体乾燥装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、粘着性樹脂ペレットが融着されずに円滑
に撹拌移送されるためには、第５図に示した従来の円盤
状隔壁および円盤に取付けた軸に平行な小羽根からなる
隔離空間の構成を単純化し、基本的には軸に対して棒状
の撹拌棒を取付けるのみとし、棒材の径、取り付は角度
等を工夫することにより移送が円滑に、かつ撹拌の効果
も十分得られることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は １）上壁１１、下壁１２、両側壁１３ａ、１３ｂおよび
両端壁１４ａ、１４ｂにより横長状に構成され、材料入
口部８と材料出口部つと脱湿空気供給口１０を有する横
長型加熱処理槽１と、この横長型加熱処理槽１へ供給さ
れる粉粒体にマイクロ波を照射するマイクロ波装置２０
と、脱湿空気供給装置３０と、前記粉粒体を混合しつつ
材料入口部８から材料出口部９へ連続的に移送する撹拌
装置を備えた粉粒体乾燥装置において、前記撹拌装置が
加熱処理槽１の長手方向に渡って両端壁１４ａ、１４ｂ
の間に設置された駆動軸４にその軸４を中心にして上下
に取付けられた複数の棒材５からなることを特徴とする
粉粒体乾燥装置、２）」二壁１１、下壁１２、両側壁１
３ａ、１３ｂおよび両端壁１４ａ、１４ｂにより横長状
に構成され、材料入口部８と材料出口部つと脱湿空気供
給口１０を有する横長型加熱処理槽１と、この横長型加
熱処理槽１へ供給される粉粒体にマイクロ波を照射する
マイクロ波装置２０と、脱湿空気供給装置３０と、前記
粉粒体を混合しつつ材料入口部８から材料出口部９へ連
続的に移送する撹拌装置を備えた粉粒体の乾燥装置にお
いて、前記撹拌装置が両端壁の加熱処理槽１の長手方向
に渡って設置された駆動軸４にその軸４を中心にして上
下に同一長さで取付けられた粉粒体の」二流側の複数の
棒材５と粉粒体の下流側の複数の撹拌羽根７を取付けた
円盤材６とからなることを特徴とする粉粒体乾燥装置、 ３）前記棒材５は、断面が円形状で、かつその径が棒材
の回転時に接触する粉粒体に撹拌効果を及ぼすに充分な
程度粉粒体の径より大きなものである前記１または２に
記載の粉粒体乾燥装置、４）前記棒材５は、平滑な表面
を有する金属材料からなる前記１．２または３に記載の
粉粒体乾燥装置、 ５）前記複数の棒材５は、駆動軸４に垂直に並列して取
付けられている前記１乃至４のいずれかに記載の粉粒体
乾燥装置、 ６）前記複数の棒材５は、輔４に垂直かつ互いに隣接す
る棒材５ａ、５ｂ同志が軸４の回転方向に角度をずらし
て取（＝ｊけられている前記１乃至４のいずれかに記載
の粉粒体乾燥装置、および７）互いに隣接する棒＄４’
５ａ、５ｂ同志が軸４の回転方向にずれている角度が９
０度前後である前記６に記載の粉粒体乾燥装置を提供し
たものである。

Ｕ発明の構成コ 本発明の構成を図面を参照しながら実施例に基づいて説
明する。

第１図（ａ）は本発明にかかる粉粒体乾燥装置の側断面
図、第１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。加熱処理槽
１は上壁１１、下壁１２、両側壁１３ａ、１３ｂおよび
両端壁１４ａ、１４ｂにより横長状に、かつマイクロ波
が漏れない密閉状に構成されている。前記」二壁１１に
は、−側端部に材料入口部８と、導波管１６を備えた複
数のマイクロ波装置２０が設置されている。また、前記
下壁１２は、第１図（ｂ）に示すように断面半円形状で
、下壁１２と前記両側壁１３ａ、１３ｂとにより、前記
処理槽１の横断面がＵ字形状をなし、下壁１２の前記材
料入口部８に対して長手方向反対側の端部には、粉粒体
を連続して一定量排出するロータリーフィーダ１５を備
えた材料出口部９を有し、この材料出口部９のロータリ
ーフィーダ１５の上方に脱湿空気供給口１０を取付けて
いる。

両端壁１４ａ、１４ｂの中心やや下方には両壁に渡って
、本発明による複数の撹拌棒５を取イ」けた駆動軸４を
設置し、一方の端壁１４ｂに付設するモータ等の駆動装
置４０に接続して駆動軸４を回転させるようにしている
。

この撹拌装置では、撹拌棒５は駆動軸４にその軸を中心
にして上下に、好ましくはほぼ同一長さで、かつ駆動軸
に垂直に並列して取付けられている。

前記棒材５は加熱処理槽１と同じくマイクロ波を反射す
るステンレス鋼などの金属材料製のもので、断面が円形
状で、尖鋭な部分のない平滑な表面を有し、かつその径
は棒材の回転時に接触する粉粒体（ペレット）に撹拌効
果を及ぼすに充分な程度粉粒体の径より大きなものであ
ることが好ましい。表面に突起部あるいはざらつきがあ
ると粘着性物質が部分的に固着し、次いでマイクロ波を
吸収して融着する。

ペレッｌ−Ｐの粒径よりも太い径の棒材を用いることに
より第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、棒Ｈの回転で
接触する時には粉粒体を押しのけるが（第２図（ａ））
　、棒材通過後はそこに生ずる空隙部に粉粒体が流れ込
み（第２図（ｂ））、粉粒体の撹拌効果が得られるので
ある。

１例として、軸として径が３０ｍｍ程度ステンレス材を
用い、これに取付ける棒材として最大径３０ｍｍまでの
ものが使用できるが、５〜３０ｍｍ程度であれば通常の
換算直径２〜３ｍｍ程度のペレット祠の乾燥で十分な撹
拌効果が得られる。複数の撹拌棒５の設置間隔は加熱対
象樹脂により異なり、−概に規定できないが、比較的細
い棒材を用いるときには間隔を狭く、太い棒材では広く
取る。通常は４０〜５０ｍｍとする。

第３図（ａ）は他の撹拌装置の実施例の側面図テアリ、
第３図（ｂ）は正面図である。この例では、棒材を軸に
垂直かつ互いに隣接する棒材同志（５ａ、　　５　ｂ）
が軸の回転方向に９０度の角度ずれるように取付けたも
のである。隣接する棒材の位相角のずれは３本口で元に
戻る６０度、１２０度にするなど任意であり、位相角を
ずらすことでより効率的な撹拌が行われる。

第４図は他の実施例の側断面図であり、マイクロ波加熱
により非晶質の粘着性合成樹脂ペレットが結晶化する位
置までは上述の棒材５からなる撹拌棒により撹拌し、結
晶化が完了し粘着性がなくなり融着しなくなった後は、
円盤祠６に羽根７を付けた従来技術で説明した隔離空間
Ｓを持つ撹拌装置で撹拌するようにしたものである。

本発明の粉粒体乾燥装置は以上のように構成して、前記
駆動装置４０により回転駆動軸４の棒材５を回転させな
がら、材料出口９のロータリーフィーダ１５により粉粒
体を処理槽１から定量的に排出すると共に、材料人口８
から粉粒体を順次装入して、前記処理槽１内に滞留する
粉粒体の量を前記回転駆動軸４の棒材５が粉粒体によっ
て隠れる程度に維持し、マイクロ波装置２０からのマイ
クロ波を導波管１６を経て加熱処理槽１に滞留する粉粒
体に照射して粉粒体を加熱する。

粉粒体の水分はマイクロ波による加熱によって蒸発し、
脱湿空気供給装置３０から脱湿空気供給口１０を通して
供給される脱湿空気と共に、上壁１１の端部に設けられ
たオＡ料入ロ部８近傍の排気口１７から処理槽１の外へ
排出される。

なお、以」−の説明においては本発明の特徴に直接関係
しないので、脱湿空気供給装置３０ついては詳しくは触
れていないが、−膜内な脱湿空気供給装置を広く使用す
ることができる。

また、脱湿空気供給装置としては本出願人が既に出願し
た特開平２−１３７８２号にあるように、加熱処理槽出
口に脱湿空気取入れ口を備えた乾燥槽を連結し、乾燥槽
からの空気を加熱処理槽に導入し材料入口経由で、ある
いは別途設けた排気口から大気に解放するか、または脱
湿空気供給装置に循環する装置が好ましく使用できる。

［発明の効果］ 本発明は、マイクロ波で加熱する横長型の処理槽を有す
る粉粒体の乾燥装置において、粉粒体の供給人口から供
給出口への移送を単純な棒材からなる撹拌棒の回転によ
り行なうようにしたものであり、特に粘着性のある樹脂
からなる粉粒体（ペレット）の乾燥についても、撹拌棒
と処理槽下壁との間隙から材料は融着することなく円滑
に撹拌移送ができる。従って、粉粒体は処理槽内に平均
的にほぼ一定時間滞留して、マイクロ波加熱を受けるの
で、材料をむらなく均一に乾燥することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明にかかる粉粒体の乾燥装置の１例
の概略側断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ
断面図であり、 第２図（ａ）および第２図（ｂ）は棒材を付けた撹拌装
置におけるペレットの撹拌作用を説明するための側面図
であり、 第３図（ａ）は本発明にかかる装置で使用する他の撹拌
装置例の概略側面図、第３図（ｂ）は同じく正面図であ
り、 第４図は２種類の撹拌部材を取付けた撹拌装置を備えた
本発明よる粉粒体乾燥装置例の側断面図であり、 第５図（ａ）は、従来の撹拌装置を備えた乾燥・結晶化
装置例の概略側面断面図、第５図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断
面図、第５図（Ｃ）はその装置の撹拌部祠の部分斜視図
である。 図中符号： １・・・加熱処理槽；　４・・・駆動軸；５，５　ａ　
。 ５ｂ、・・・撹拌棒；　６・・・円盤祠（円盤状隔壁）
；７・・・撹拌羽根；　８・・・材料入口；　９・・・
材料出口；　１０・・・脱湿空気供給口；　１１・・・
上壁；１２・・・下壁；　　１３ａ、　　１３ｂ−・・
側壁；　　１４ａ。 １４ｂ・・・端壁；　１５・・・ロータリーフィーダー
；１６・・・導波管；　１７・・・排気口；　２ｏ・・
・マイクロ波装置；　　３０・・・脱湿空気供給装置；
４０・・・駆動装置；　Ｓ・・・隔離空間；　Ｐ・・・
粉粒体（ペレット）。 特許出願人　　　株式会社　カヮタ 代理人　弁理士　　　　　大家邦久

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上壁１１、下壁１２、両側壁１３ａ、１３ｂおよび
   両端壁１４ａ、１４ｂにより横長状に構成され、材料入
   口部８と材料出口部９と脱湿空気供給口１０を有する横
   長型加熱処理槽１と、この横長型加熱処理槽１へ供給さ
   れる粉粒体にマイクロ波を照射するマイクロ波装置２０
   と、脱湿空気供給装置３０と、前記粉粒体を混合しつつ
   材料入口部から材料出口部へ連続的に移送する撹拌装置
   を備えた粉粒体乾燥装置において、前記撹拌装置が加熱
   処理槽１の長手方向に渡って両端壁１４ａ、１４ｂの間
   に設置された駆動軸４にその軸を中心にして上下に取付
   けられた複数の棒材５からなることを特徴とする粉粒体
   乾燥装置。２）上壁１１、下壁１２、両側壁１３ａ、１
   ３ｂおよび両端壁１４ａ、１４ｂにより横長状に構成さ
   れ、材料入口部８と材料出口部９と脱湿空気供給口１０
   を有する横長型加熱処理槽と、この横長型加熱処理槽へ
   供給される粉粒体にマイクロ波を照射するマイクロ波装
   置２０と、脱湿空気供給装置３０と、前記粉粒体を混合
   しつつ材料入口部から材料出口部へ連続的に移送する撹
   拌装置を備えた粉粒体の乾燥装置において、前記撹拌装
   置が加熱処理槽１の長手方向に渡って両端壁１４ａ、１
   ４ｂの間に設置された駆動軸４にその軸４を中心にして
   上下に同一長さで取付けられた粉粒体の上流側の複数の
   棒材５と粉粒体の下流側の複数の撹拌羽根７を取付けた
   円盤材６とからなることを特徴とする粉粒体乾燥化装置
   。 ３）前記棒材５は、断面が円形状で、かつその径が棒材
   の回転時に接触する粉粒体に撹拌効果を及ぼすに充分な
   程度粉粒体の径より大きなものである請求項第１項また
   は第２項に記載の粉粒体乾燥装置。 ４）前記棒材５は、平滑な表面を有する金属材料からな
   る請求項第１項、第２項または第３項に記載の粉粒体乾
   燥装置。 ５）前記複数の棒材５は、駆動軸４に垂直に並列して取
   付けられている請求項第１項乃至第４項のいずれかの項
   に記載の粉粒体乾燥装置。 ６）前記複数の棒材５は、軸４に垂直かつ互いに隣接す
   る棒材５ａ、５ｂ同志が軸の回転方向に角度をずらして
   取付けられている請求項第１項乃至第４項のいずれかの
   項に記載の粉粒体乾燥装置。 ７）互いに隣接する棒材同志が軸の回転方向にずれてい
   る角度が９０度前後である請求項第６項に記載の粉粒体
   乾燥装置。