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JP2010105254A - 乾燥用ホッパー - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、ホッパー自体の構造の簡略化を図りつつドライエアーの吸収能力を有効に利用して乾燥効率を向上し、樹脂材料の乾燥時間も短縮できる乾燥用ホッパーを実現し提供する。
【解決手段】本発明に係る乾燥用ホッパー１は、上部に材料投入口３、下部に材料放出口４を備えたホッパー本体２と、このホッパー本体２の内部で、上から下に順に間隔をもって配置した各々略逆円錐状に形成したドライエアーが流通可能であり、かつ、粒状の樹脂材料Ｐが流過可能な第１ホッパー部５、第２ホッパー部６及び第３ホッパー部７と、材料投入口３の下方で、第１乃至第３ホッパー部５、６、７の上側に各々配置した粒状の樹脂材料Ｐを分散させる第１乃至第３材料分散体８乃至１０と、ホッパー本体２の下部から第３ホッパー部７、第２ホッパー部６、第１ホッパー部５を経て第１材料分散体８の上方に至りホッパー本体２の外部に通じるドライエアーの流通経路を形成するドライエアー供給・排出系と、を有る構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、乾燥用ホッパーに関し、詳しくは射出成形機等で使用する樹脂材料の除湿乾燥に使用する乾燥用ホッパーに関するものである。
従来、射出成形機等で使用する樹脂材料は、射出成形機等に供給される前に、乾燥用ホッパーにおいて除湿乾燥し、その後この樹脂材料を射出成形機等に送って射出成形に供するようにしている。
この種の乾燥用ホッパーにおける従来例に関する概略構成を添付図３を参照して説明する。
同図に示す乾燥用ホッパー３０は、上部に材料投入口３１、下部に材料放出口３２を備えた塔状（円筒状又は四角筒状）のホッパー本体３３と、このホッパー本体３３の内部に配置され、材料投入口３１から落下してくる例えばポリカーボネート樹脂等のような粒状の樹脂材料Ｐをホッパー本体３３内で分散させ、材料放出口３２に向けて落下させるとともに、エアーが流通可能なメッシュ材により錐体状（例えば、四角錐体を上下対称に接合した八面体状）に形成した材料分散体３４と、ホッパー本体３３の上側部から材料分散体３４の頂部に至るように配置され、図示しない除湿乾燥機からの露天温度の低い乾燥し加熱されたドライエアーを材料分散体３４内に送り込むドライエアー供給管３５と、前記ホッパー本体３３の上部に設けたドライエアー戻し口３６と、を具備している。
前記材料分散体３４内に送り込まれたドライエアーは、この材料分散体３４のメッシュ部分を通過し、ホッパー本体３３内で分散しつつ落下して行く多数の樹脂材料Ｐに接触し、樹脂材料Ｐの間を抜けつつ樹脂材料Ｐに含まれる水分を吸収した後、前記ドライエアー戻し口３６から図示しない除湿乾燥機へ戻って行く。
上述した従来の乾燥用ホッパー３０の場合、ホッパー本体３３内で材料分散体３４から吐出するドライエアーにより樹脂材料Ｐの水分を吸収し、ドライエアー戻し口３６から除湿乾燥機へ戻すように構成している。
しかし、ドライエアーと樹脂材料Ｐとの接触時間が短く、樹脂材料Ｐを十分に乾燥させることができないとともに、まだ水分の吸収能力を残存するドライエアーをそのまま排出することになり、樹脂材料Ｐを再度乾燥させる必要が生じたり、ドライエアーの吸収能力を十分に活用できない等の問題を包含していた。
特許文献１には、上部に直円柱状の第１円筒部と、第１円筒部の下方に連設し、下方に直径を漸次細めた先細円筒部と、先細円筒部の下方に連設し、下部を逆円錐状に形成した直円柱状の第２円筒部とからなるホッパーを備え、ホッパーの逆円錐状部に熱風を供給する熱風供給管、ホッパーに冷風を供給する第１冷風供給管及び第２冷風供給管等を設けた乾燥装置が提案されている。
この特許文献１の乾燥装置の場合、複雑構造のホッパー自体に加え、熱風供給管、第１冷風供給管及び第２冷風供給管等の付帯要素を必要とする全体として複雑な構造を有するものであった。
特開２００１−２９４２９４号公報
本発明が解決しようとする問題点は、ホッパー自体の構造の簡略化を図りつつドライエアーの吸収能力を有効に利用して乾燥効率を向上し、樹脂材料の乾燥時間も短縮できるような乾燥用ホッパーが存在しない点である。
本発明に係る乾燥用ホッパーは、上部に材料投入口、下部に材料放出口を備えた筒状のホッパー本体と、このホッパー本体の内部において上から下に順に間隔をもって配置した各々略逆円錐状に形成され、ドライエアーが流通可能であり、かつ、粒状の樹脂材料が流過可能な複数段のホッパー部と、前記材料投入口の下方で、各複数段のホッパー部の上側に各々配置した粒状の樹脂材料を分散させる複数段の材料分散体と、前記ホッパー本体の下部から複数段のホッパー部を経て最上段の材料分散体の上方に至りホッパー本体の外部に通じるドライエアーの流通経路を形成するドライエアー供給・排出系と、を有し、前記ホッパー本体内において分散し流下する多数の粒状の樹脂材料とドライエアーとの複数段階に亙る向流接触によって、粒状の樹脂材料に含まれる水分を吸収除去し、材料放出口から放出するようにしたことを最も主要な特徴とする。
請求項１記載の発明によれば、ホッパー本体内の多数の粒状の樹脂材料と、ドライエアーとの複数段階に亙る従来例に比べ時間の長い向流接触によって、多数の粒状の樹脂材料に含まれる水分を効果的に吸収して十分に乾燥させ、乾燥用ホッパーの外部に放出させて、射出成形機等に送り射出成形に供することができ、構成の簡略化を実現し、総合的に見て乾燥時間の短縮化に寄与する高性能の乾燥用ホッパーを実現し提供することができる。
請求項２記載の発明によれば、ホッパー本体内に、逆円錐体状の３段のホッパー部、錐体状の３段の材料分散体を配置した簡略構成の基に、請求項１記載の発明と同様な効果を奏する乾燥用ホッパーを実現し提供することができる。
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明と同様な効果を奏するとともに、風量計でドライエアーの風量を、露点計で露点温度を監視し、適切でない場合、警報装置により警報を発するよう構成しているので、射出成形機等に送る樹脂材料の品質管理の適正化を実現できる乾燥用ホッパーを実現し提供することができる。
本発明は、ホッパー自体の構造の簡略化を図りつつドライエアーの吸収能力を有効に利用して乾燥効率を向上し、樹脂材料の乾燥時間も短縮できる乾燥用ホッパーを実現し提供するという目的を有するものである。
本発明の乾燥用ホッパーは、上部に材料投入口、下部に材料放出口を備えた筒状のホッパー本体と、このホッパー本体の内部において上から下に順に間隔をもって配置した各々略逆円錐状に形成したドライエアーが流通可能であり、かつ、粒状の樹脂材料が流過可能な第１ホッパー部、第２ホッパー部及び第３ホッパー部と、前記材料投入口の下方で、第１乃至第３ホッパー部の上側に各々配置した粒状の樹脂材料を分散させる第１乃至第３材料分散体と、前記ホッパー本体の下部から第３ホッパー部、第２ホッパー部、第１ホッパー部を経て最上段の第１材料分散体の上方に至りホッパー本体の外部に通じるドライエアーの流通経路を形成するドライエアー供給・排出系と、を有し、前記ホッパー本体内において３段階に亙って分散し流下する多数の粒状の樹脂材料とドライエアーとの３段階に亙る向流接触によって、粒状の樹脂材料に含まれる水分を吸収除去し、材料放出口から放出する構成により上記目的を実現した。
以下に、本発明の実施例に係る乾燥用ホッパーについて図１、図２を参照して詳細に説明する。
本実施例に係る乾燥用ホッパー１は、図１に示すように、上部に材料投入口３、下部に材料放出口４を備えた塔状（例えば円筒状）のホッパー本体２と、このホッパー本体２の内部において上から下に順に間隔をもって配置した各々略逆円錐状に形成した第１ホッパー部５、第２ホッパー部６、第３ホッパー部７と、を有している。
前記第１ホッパー部５は、全体としてエアーが流通可能なメッシュ材により形成されるとともに、最下部を占める中央部に例えばポリカーボネート樹脂等のような粒状の樹脂材料Ｐが流過する円筒状の流過筒部５ａを設けている。
前記第２ホッパー部６は、エアーが流通可能なメッシュ材により形成した逆円錐状の内側円錐部６ｂと、その外側の薄板材で形成した外周部６ｃとを連設して略逆円錐状に形成するとともに、最下部を占める中央部に樹脂材料Ｐが流過する円筒状の流過筒部６ａを設けている。
前記第３ホッパー部７は、エアーが流通可能なメッシュ材により形成した逆円錐状の内側円錐部７ｂと、その外側の薄板材で形成した外周部７ｃとを連設して略逆円錐状に形成するとともに、最下部側に開口部７ａを設けて前記材料放出口４に対向させている。
そして、前記内側円錐部７ｂ、内側円錐部６ｂ、第１ホッパー部５のメッシュ領域の順に、エアーの流通面積が大きくなるようにこれらを寸法設定している。
本実施例に係る乾燥用ホッパー１は、前記ホッパー本体２の内部において材料投入口３の下方で、かつ、第１ホッパー部５の流過筒部５ａの上側を占める配置で、材料投入口３から落下してくる粒状の樹脂材料Ｐを分散させ、流過筒部５ａに落下させる外形が円錐体形状又は角錐体形状（例えば、四角錐体を上下対称に接合した八面体状）の第１材料分散体８を配置している。
また、前記ホッパー本体２の内部において第１ホッパー部５と第２ホッパー部６との間を占める位置に、落下してくる粒状の樹脂材料Ｐを分散させ、流過筒部６ａに落下させる外形が円錐体形状又は角錐体形状（例えば、四角錐体を上下対称に接合した八面体状）の第２材料分散体９を配置している。
更に、前記ホッパー本体２の内部において第２ホッパー部６と第３ホッパー部７との間を占める位置に、落下してくる粒状の樹脂材料Ｐを分散させ、前記開口部７ａを経て前記材料放出口４に落下させる外形が円錐体形状又は角錐体形状（例えば、略六角錐体状）の第３材料分散体１０を配置している。
本実施例に係る乾燥用ホッパー１は、更に、前記ホッパー本体２の下側部にドライエアー供給管１１を設け、前記ホッパー本体２の上端部にドライエアー戻し口１２を設けている。
前記ドライエアー供給管１１には、ドライエアーの風量を測定する風量計１３、露点温度（エアーに含まれている水が液体として現れてくる温度）を測定する露点計１４を接続している。
前記ドライエアー戻し口１２の部分には、ドライエアー中の粉状物等を付着させるフィルター１５を配置している。
前記ドライエアー供給管１１には、図示しないが−３０℃から−４５℃ぐらいのドライエアー（除湿エアー）を発生する除湿乾燥機の吐出側が接続され、前記ドライエアー戻し口１２には除湿乾燥機の吸入側が接続されて、ドライエアーを循環させるように構成している。
図２は本実施例に係る乾燥用ホッパー１の制御系を示すものであり、この制御系は、前記風量計１３により測定するドライエアーの風量、前記露点計１４で測定する露点温度のデータを取り込む制御部１７と、この制御部１７に接続したブザー音等を発する警報装置１６を具備し、制御部１７により風量、露点温度のデータを予め設定した適正風量値、適正露点温度値のデータとの比較判定を行い、適切でない場合、警報装置１６を駆動して警報を発するように構成している。
次に、本実施例に係る乾燥用ホッパー１の作用、効果について説明する。
本実施例に係る乾燥用ホッパー１において、材料投入口３からホッパー本体２内に投入された多数の粒状の樹脂材料Ｐは、第１材料分散体８により円周に沿って又は四方に分散されつつ第１ホッパー部５に至り、その斜面に沿って降下し、更に前記流過筒部５ａを流過して、第２材料分散体９上に落下する。
次に、粒状の樹脂材料Ｐは、第２材料分散体９により円周に沿って又は四方に分散されつつ第２ホッパー部６に至り、その斜面に沿って降下し、更に前記流過筒部６ａを流過して、第３材料分散体１０上に落下する。
更に、粒状の樹脂材料Ｐは、第３材料分散体１０により円周に沿って又は四方に分散されつつ第３ホッパー部７に至り、その斜面に沿って降下し、前記開口部７ａを経て材料放出口４に至り、乾燥用ホッパー１の外部に放出される。
一方、除湿乾燥機からのドライエアーは、ドライエアー供給管１１からホッパー本体２内に流入し、第３ホッパー部７のメッシュ材により形成した内側円錐部７ｂを通過して上昇し、次に第２ホッパー部６のメッシュ材により形成した内側円錐部６ｂを通過して上昇し、更に、第１ホッパー部５のメッシュ部分を通過して上昇して前記フィルター１５を経てドライエアー戻し口１２に至り除湿乾燥機に戻って行く。
このような本実施例に係る乾燥用ホッパー１におけるホッパー本体２内の多数の粒状の樹脂材料Ｐと、ドライエアーとの合計３段階に亙る従来例に比べ時間の長い向流接触によって、多数の粒状の樹脂材料Ｐに含まれる水分を効果的に吸収して十分に乾燥させて、乾燥用ホッパー１の外部に放出させて、射出成形機等に送って射出成形に供することができる。
すなわち、本実施例に係る乾燥用ホッパー１によれば、従来の乾燥用ホッパーに比較しドライエアーの水分吸収能力を十分に活用することができ、総合的に見て、短時間で樹脂材料Ｐを十分に乾燥させることが可能となる。
また、本実施例に係る乾燥用ホッパー１によれば、前記風量計１３でドライエアーの風量を、前記露点計１４で露点温度を監視し、適切でない場合、警報装置１６により警報を発するよう構成しているので、射出成形機等に送る樹脂材料Ｐの品質管理の適正化を実現できる。
更に、本実施例に係る乾燥用ホッパー１によれば、前記樹脂材料Ｐと、ドライエアーとの向流接触によって生じる微小な粉末も前記フィルター１５によって吸引除去できるので、樹脂材料Ｐの品質向上を図ることができる。
なお、本実施例に係る乾燥用ホッパー１において、温度１２０℃、露点温度−４０℃のドライエアーを使用して樹脂材料Ｐの乾燥処理を行った際に、樹脂材料Ｐのカールフィッシャー水分計を使用した水分測定を行ったところ、乾燥前：１８３５ｐｐｍ、１時間乾燥後：２９４ｐｐｍの結果が得られた。
本実施例に係る乾燥用ホッパー１において、ホッパー部、材料分散体の構成は、上述した３段構成の他、２段構成、４段構成等として実施可能である。
本発明は、ポリカーボネート樹脂材料の他、各種粒状樹脂材料の乾燥処理に広範に応用可能である。
本発明の実施例に係る乾燥用ホッパーの概略構成図である。 本発明の実施例に係る乾燥用ホッパーの制御系の概略ブロック図である。 従来の乾燥用ホッパーの概略構成図である。
符号の説明
１ 乾燥用ホッパー
２ ホッパー本体
３ 材料投入口
４ 材料放出口
５ 第１ホッパー部
５ａ 流過筒部
６ 第２ホッパー部
６ａ 流過筒部
６ｂ 内側円錐部
６ｃ 外周部
７ 第３ホッパー部
７ａ 開口部
７ｂ 内側円錐部
７ｃ 外周部
８ 第１材料分散体
９ 第２材料分散体
１０ 第３材料分散体
１１ ドライエアー供給管
１２ ドライエアー戻し口
１３ 風量計
１４ 露点計
１５ フィルター
１６ 警報装置
１７ 制御部
Ｐ 樹脂材料

Claims (3)

  1. 上部に材料投入口、下部に材料放出口を備えた筒状のホッパー本体と、
    このホッパー本体の内部において上から下に順に間隔をもって配置した各々略逆円錐状に形成され、ドライエアーが流通可能であり、かつ、粒状の樹脂材料が流過可能な複数段のホッパー部と、
    前記材料投入口の下方で、各複数段のホッパー部の上側に各々配置した粒状の樹脂材料を分散させる複数段の材料分散体と、
    前記ホッパー本体の下部から複数段のホッパー部を経て最上段の材料分散体の上方に至りホッパー本体の外部に通じるドライエアーの流通経路を形成するドライエアー供給・排出系と、
    を有し、
    前記ホッパー本体内において分散し流下する多数の粒状の樹脂材料とドライエアーとの複数段階に亙る向流接触によって、粒状の樹脂材料に含まれる水分を吸収除去し、材料放出口から放出するようにしたことを特徴とする乾燥用ホッパー。
  2. 上部に材料投入口、下部に材料放出口を備えた筒状のホッパー本体と、
    このホッパー本体の内部において上から下に順に間隔をもって配置した各々略逆円錐状に形成したドライエアーが流通可能であり、かつ、粒状の樹脂材料が流過可能な第１ホッパー部、第２ホッパー部及び第３ホッパー部と、
    前記材料投入口の下方で、第１乃至第３ホッパー部の上側に各々配置した粒状の樹脂材料を分散させる第１乃至第３材料分散体と、
    前記ホッパー本体の下部から第３ホッパー部、第２ホッパー部、第１ホッパー部を経て最上段の第１材料分散体の上方に至りホッパー本体の外部に通じるドライエアーの流通経路を形成するドライエアー供給・排出系と、
    を有し、
    前記ホッパー本体内において３段階に亙って分散し流下する多数の粒状の樹脂材料とドライエアーとの３段階に亙る向流接触によって、粒状の樹脂材料に含まれる水分を吸収除去し、材料放出口から放出するようにしたことを特徴とする乾燥用ホッパー。
  3. 上部に材料投入口、下部に材料放出口を備えた筒状のホッパー本体と、
    このホッパー本体の内部において上から下に順に間隔をもって配置した各々略逆円錐状に形成したドライエアーが流通可能であり、かつ、粒状の樹脂材料が流過可能な第１ホッパー部、第２ホッパー部及び第３ホッパー部と、
    前記材料投入口の下方で、第１乃至第３ホッパー部の上側に各々配置した粒状の樹脂材料を分散させる第１乃至第３材料分散体と、
    前記ホッパー本体の下部から第３ホッパー部、第２ホッパー部、第１ホッパー部を経て最上段の第１材料分散体の上方に至りホッパー本体の外部に通じるドライエアーの流通経路を形成するドライエアー供給・排出系と、
    前記ホッパー本体に供給されるドライエアーの風量を測定する風量計及び露点温度を測定する露点計と、
    ドライエアーの流量、露点温度が適切でない場合に警報装置を駆動し警報を発生させる制御部と、
    を有し、
    前記ホッパー本体内において３段階に亙って分散し流下する多数の粒状の樹脂材料とドライエアーとの３段階に亙る向流接触によって、粒状の樹脂材料に含まれる水分を吸収除去し、材料放出口から放出するようにしたことを特徴とする乾燥用ホッパー。
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