JPH07276359A - 真空加熱方式による合成樹脂粉粒体の除湿乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子出願以前の出願であるので 要約・選択図及び出願人の識別番号は存在しない。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、真空加熱方式により原材料の除湿乾 燥を短時間で行い、更に乾燥された原材料を合成 樹脂成形機に連続供給する事を可能にした装置に 関するものである。

（従来の技術および問題点） 原材料の中には吸湿し易い材料が多種あり、製 品を形成する際、その含水が多様な悪影響を及ぼ し、満足した製品が得られない場合が非常に多い 。それを取り除く為、乾燥機を使用しているが、 従来の乾燥機を大別すると大気中にて行う方法と 真空を使用して行う方法の２種類に分ける事が出 来る。大気中にて行う方法を更に分類すると熱風 を循環させて原材料を加熱し水分を気化蒸発させ る方法と近年になって提唱されつつあるマイクロ 波を使用して原材料の内部加熱を行い気化蒸発さ せる方法とがある。前者の熱循環方式は、除湿乾 燥された水分の移動を熱風によって行い、移動さ れた水分を別に設置された吸着剤などにより処理 している。しかし、熱風の源を外部の空気に頼る しかない為、効率が悪くかなりの高温を必要とす る。これは、原材料の乾燥効率を高めているが、 原材料の種類によっては、３時間近く要する為高 温度と長時間により、原材料の品質の劣化を招き 易く、使用にあたっては、運転経費および設備規 模の増大、設備投資の増加となっている。後者の マイクロ波使用方式においても、前者の熱循環方 式の熱風加熱をマイクロ波加熱におきかえただけ のものであり、前者同様経費の増加および設備投 資増は否めない。また他方前記大気中にて行う方 法と異なり真空により水の沸騰点が下がるという 現象を用いて比較的低温で除湿乾燥する方式もあ るが、バッチ式間欠作動により、非効率的な手作 業が多い為に気化熱などの影響を受け、原材料の 最終水分率の不安定が起こるなどの問題があり、 一般的に真空乾燥機は、実用化面で衰徴している のが現状である。

本発明はこの様な問題点を解決し、更に効率アッ プと最終水分率の安定を図る為の種々の構造改善 を計り従来の1/3 から1/5 の短時間で所定の水分 率に達した原材料を合成樹脂成形機に連続的に供 給出来る装置を安価に提供するものである。（問 題点を解決するための手段） 本発明の構成を、実施例に対応する第１図、第２ 図(A).(B).(C)に基づいて説明する。

第１項記載の発明は、吸込み空気と共に原材料を 吸い上げる機構２と原材料及び吸い込み空気を分 離する機構３を有する供給受け口１と上自動開閉 バルブ４を介して連結された真空除湿乾燥装置本 体７に、真空時の熱伝導及び、対流を極力抑える 為に内壁９を設け更に、その中にＰ．Ｔ．Ｃ内臓 襞付きパイプ10で構成された熱交換器８を装備し 、更に下自動開閉バルブ11があり、その下側に除 湿乾燥された原材料を蓄えておく貯蔵タンク12， そして最下端のフランジ15にて合成樹脂成形機の 原材料の受け口16に連続供給される様構成した装 置である。

第２項記載の発明は、第１項記載の真空除湿乾燥 装置本体７の内部に従来の加熱装置として多く使 用されているニクロム線を使用せずニクロム線の 欠点である断線のしやすさ、設定温度保持の為の 自動温度調節器の必要性，又それらが成形機の振 動による故障等を除外したＰ．Ｔ．Ｃセラミック ス発熱体を内臓したＰ．Ｔ．Ｃ内蔵襞付きパイプ 10a10b……を縦方向に適宜配置し、その外壁の表 面積を増大する為、放射状に襞を設けた物で構成 された熱交換器８を使用したものである。第３項 記載の発明は、第１項記載の装置又は第２項記載 の熱交換器８の効率をよりよくする為に、遠赤外 線を放射する塗料をコーディングした。その結果 第２項記載の熱交換器８の保持している温度より 表面温度は、約10℃低温に推移するが温度差分の 熱エネルギーが放射エネルギーになり、原材料の １粒１粒の内部加熱を促進する効果となっている ことが長期に渡る実験をした結果判明した。原材 料に付着している付着水，樹脂内部に吸湿してい る結合水を除湿するには、従来の常識では、原材 料の種類毎に、加熱設定温度を替える必要がある と考えられていたが、特定の温度と時間があれば 、原材料の種類毎に温度の設定替えが必要でない 事が証明された。第４項記載の発明は、第１項記 載の装置において内壁９を設ける事により真空時 の熱伝導，対流を極力防ぐ事に関するものである 。第５項記載の発明は、第１項記載の装置につい て真空度を保持する事が絶対条件であり、上下自 動開閉バルブ閉鎖作動時に原材料の咬み込みがあ ると真空保持が出来ない為、原材料の咬み込みを 防止するよう工夫した機構を備え、本発明の目的 を達成する為に必要な上自動開閉バルブ４と下自 動開閉バルブ11に関するものである。

第６項記載の発明は、第１項記載の装置について 真空ポンプ５を使用して除湿乾燥装置本体７の下 方より貯蔵タンク12内の大気圧下の高温乾燥空気 をバイパスと空気量を適当調節できるバルブを通 して適当量吸引しながら、所定の真空度を保持す る。吸引された高温乾燥空気を除湿乾燥装置本体 ７内の下方より原材料の表面に触れさせながら次 第に湿潤した空気となり最大飽和水蒸気量となっ て上方より真空ポンプ５を介して大気中に最大限 の水分を放出し、本発明の目的を効率よく達成す る為に関するものである。

第７項記載の発明は、上自動開閉バルブ４を経て 供給された原材料を安定した除湿乾燥された原材 料として成型機に自動供給する為、除湿乾燥装置 本体７に原材料が滞留する時間を一定にさせる為 に設けた傘23にて先入れ先出しを順序よく行い本 発明の目的を達する為のものである。

（作用） 本発明の作用を実施例と共に説明する。

合成樹脂成形機に除湿乾燥された原材料を連続供 給する際の基本的手順を慨略述べる。

先ず吸い込み空気と共に送られた所定の量の原材 料が供給受け口１で処理され、上自動開閉バルブ ４を通過後、即刻上自動開閉バルブ４が（閉）と なる。同時に熱交換器８のＰ．Ｔ．Ｃ内蔵襞付き パイプ10a 10b…に例えば200V交流電圧を供給電 源17に印加する。すると、表面積を大きくするよ う設計された襞付きパイプで構成された熱交換器 ８は、Ｐ．Ｔ．Ｃ内蔵襞付パイプ10a10b……の 特性である理想的な定温発熱体により電源投入後 数分間という極めて短時間で熱的平行状態に達し 、その後は一定温度を維持するようにＰ．Ｔ．Ｃ セラミックス発熱体自体が自動的に自身を流れる 電流を調節する事により、その周囲を一定温度で 加熱し続ける。更に詳述すると真空除湿乾燥装置 本体７に取付けられた本体スイッチ６に制御され た所定の量の原材料は、上記熱交換器８の熱伝導 により速やかに一定温度に加熱され、更に熱交換 器８にコーティングした遠赤外線の放射効果によ り一層の効果アップを助長する。上記内容と並行 して真空ポンプ５の作用により、下自動開閉バル ブ11に装備したバイパス回路を通して貯蔵タンク 12内の高温乾燥空気を所定の真空度を保持しなが ら真空除湿乾燥装置本体７内を連続的に通過させ る。下方より上方へと通過させる際、真空除湿乾 燥装置本体７に供給され加熱した原材料の表面に 接触させながら表面に付着した付着水及び、真空 と加熱効果により表面に拡散してきた結合水を含 みつつ、湿潤した空気となり除々に最大飽和水蒸 気量となって、大気放出しながら除湿乾燥が進む 。この間合成樹脂成形機は成形を繰り返し行い、 除湿乾燥された原材料を消費していく。貯蔵タン ク12に設置した下限スイッチ14の指示により、下 自動開閉バルブ11が（開）となり、除湿乾燥され た原材料は自然落下にて貯蔵タンク12へと供給さ れる。自然落下により貯蔵タンク12が満タンにな ると、上限スイッチ13の指示により下自動開閉バ ルブ11は（閉）となり、上自動開閉バルブ４は（ 開）となって供給受け口１の作動により、所定の 原材料が真空除湿乾燥装置本体７に供給され、取 付けられた本体スイッチ６により制御される。以 上を１つの代表的パターンとしてサイクルを組み 、制御する事により除湿乾燥された原材料を合成 樹脂成形機に連続供給する事を可能にした。

（発明の効果） 以上のように本発明の真空加熱方式による合成 樹脂粉粒体の除湿乾燥装置によれば、上・下自動 開閉バルブを使用して原材料の咬み込みをなくし 、原材料の連続供給を実現した。

除湿乾燥については、真空下において著しい低温 化で水が沸騰する現象を活用して原材料の表面に 付着している付着水、及び原材料内部にある結合 水を気化蒸発させ、真空ポンプの吸引力により強 制的に原材料と分離し、真空ポンプを介して大気 中に放出させた。更にこの効果を助長する為、本 発明は気化蒸発させた水分を、下自動開閉バルブ に設けたバイパスより連続的に貯蔵タンクの高温 空気を吸引し、真空除湿乾燥装置本体内に滞留し ている原材料と接触させ最大飽和水蒸気量として 大気に放出を行う事により短時間に目的の効果を 達成出来た。この際、加熱された原材料が気化蒸 発で奪われた熱量を、Ｐ．Ｔ．Ｃセラミックス発 熱体を用いて連続供給し、また効率の良い除湿乾 燥を行う為に、熱交換器としてＰ．Ｔ．Ｃ内臓パ イプに襞を付け表面積を増大し、接触面積を増加 させて熱伝導率を高め原材料の急速均一加熱が出 来るようにした。更にＰ．Ｔ．Ｃセラミックス発 熱体の定温特性とこれを用いた熱交換器の表面に 真空中にても性能を発揮する遠赤外線を放射する 塗料をコーティングする事により、付着水、結合 水の気化蒸発を促進させると同時に熱交換器表面 の温度を低温化し原材料の加熱による劣化を防い だ。更に、Ｐ．Ｔ．Ｃセラミックス発熱体の熱効 率を高める為、真空除湿乾燥装置本体を二重構造 にして真空時の熱伝導，対流を極力抑えた。又、 本発明の根本的事項である原材料の供給に対して は、真空除湿乾燥装置本体の熱交換器に原材料の 先入れ先出しを可能にする傘を設け除湿乾燥され た原材料を順序よく、ムラのないように成形機に 供給出来るようにした。原材料の交換時における 掃除のしやすさ等の装置の取り扱いについては、 真空除湿乾燥装置本体の上蓋に熱交換器を一体化 し、簡単な止め金具でとりはずしを行えるように した事と、熱交換器にＰ．Ｔ．Ｃ内臓襞付きパイ プを縦方向に配列し、原材料の残留をなくす事に 努めた。以上説明した本発明に係わる真空加熱方 式による合成樹脂乾燥装置によれば、短時間、省 スペース化、軽量化、省エネルギー化を実現した 。更に、言及すると現在の産業界が望んでいる方 向は、あらゆる商品の軽薄短少の方向に進むこと であり、ひいては合成樹脂業界に、成形製品の精 密化が強く要望されている。精密成形品を製造す る成形機はあっても、小型成形機用の原材料の除 湿乾燥装置が市場になく、商品化の要望が強く打 ち出されてきた。一成形機に一除湿乾燥装置が合 成樹脂成形には理想のシステムであり、この要望 を本発明は満足させ、産業界に寄与できるものと 確信する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図(A)(B)(C) は、本発明の実施例 に対応するもので、第１図は全体構成の略示縦断 面図である。第２図(A) は、下自動開閉バルブの （開）時の略示断面図である。第２図(B) は、下 自動開閉バルブの（咬み込み）時の略示断面図で ある。第２図(C) は、下自動開閉バルブの（閉） の時の略示断面図である。 符号 １．供給受け口 ２．吸い上げ機構 ３．空気分離機構 ４．上自動開閉バルブ ５．真空ポンプ ６．本体スイッチ ７．真空除湿乾燥装置本体 ８．熱交換器 ９．内壁 10．Ｐ．Ｔ．Ｃ内蔵襞付きパイプ(10a,10b…） 11．下自動開閉バルブ 12．貯蔵タンク 13．上限スイッチ 14．下限スイッチ 15．フランジ 16．成形機の原材料受け口 17．供給電源 18．安全スイッチ 19．電器制御部 20．真空圧力ゲージ 21．傘 22．上フタ板 23．仕切作動板 24．仕切作動板 SP 25．中板 26．下フタ板 27．Ｏリング 小 28．Ｏリング 大 29．エアーシリンダー 30．咬み込まれた原材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大沼 良啓 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木産 業株式会社内 (72)発明者 今井 浩 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木産 業株式会社内 (72)発明者 山口 宏幸 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木産 業株式会社内 (72)発明者 ▲高▼木 智 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木産 業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料である合成樹脂粉粒体（以後原材料と
   い う）を、吸い込み空気と共に吸い上げる機構と、 原材料及び吸い込み空気を分離する機構の両機構 を有する供給受け口を除湿乾燥装置の最上端に備 え、その下側に上自動開閉バルブを介して供給さ れた原材料を除湿乾燥可能な二重構造の真空除湿 乾燥装置本体があり、その下部には、下自動開閉 バルブを経て、除湿乾燥された原材料を一時的に 蓄えておく、貯蔵タンクがあり、最下端には合成 樹脂成形機に取り付け可能なフランジまで縦形に 構成され、除湿乾燥された原材料を合成樹脂成形 機に連続供給出来るようにした事を特徴とする真 空加熱方式による合成樹脂粉粒体の除湿乾燥装置
2. 【請求項２】第１項記載の装置において真空除湿乾燥装
   置 本体内に装備する熱交換器は、Ｐ．Ｔ．Ｃセラミ ックス発熱体を内蔵したＰ．Ｔ．Ｃ内蔵襞付きパ イプを縦方向に適当配置したものであり、パイプ ノ外壁には放射状に襞を設けたＰ．Ｔ．Ｃ内蔵襞 付きパイプを使用した事を特徴とする真空加熱方 式による合成樹脂粉粒体の除湿乾燥装置。
3. 【請求項３】第１項記載の装置または第２項記載の真空
   除 湿乾燥装置本体内に装備する熱交換器の表面に遠 赤外線を放射する塗料をコーティングした事を特 徴とする真空加熱方式による合成樹脂粉粒体の除 湿乾燥装置
4. 【請求項４】第１項記載の装置または第２項記載の真空
   除 湿乾燥装置本体を二重構造にした事を特徴とする 真空加熱方式による合成樹脂粉粒体の除湿乾燥装 置
5. 【請求項５】第１項記載の装置において、上自動開閉バ
   ル ブ、下自動開閉バルブを使用して真空加熱方式に より除湿乾燥した原材料を成型機に自動供給する 事を特徴とした真空加熱方式による合成樹脂粉粒 体の除湿乾燥装置
6. 【請求項６】第１項記載の装置において、真空除湿乾燥
   装 置本体と大気とを連絡するバイパスを設け、通過 する空気量を調節出来るバルブを装着する事を特 徴とした真空加熱方式による合成樹脂粉粒体の除 湿乾燥装置
7. 【請求項７】第１項記載の装置において、真空除湿乾燥
   装 置本体内において、原材料が先入れ先出し出来る 様な装置を装着する事を特徴とする真空加熱方式 による合成樹脂粉粒体の除湿乾燥装置