JP2004308928A

JP2004308928A - Vacuum drying equipment

Info

Publication number: JP2004308928A
Application number: JP2003098627A
Authority: JP
Inventors: Hitoyoshi Yoshida; 仁義吉田; Katsutomo Yamaguchi; 勝智山口
Original assignee: Kawata Mfg Co Ltd
Current assignee: Kawata Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: JP4084692B2

Abstract

【課題】真空槽を外側のみから加熱しつつ、簡易な構成により、均一な乾燥を達成することのできる、真空乾燥装置を提供すること。
【解決手段】本体筒部１３および本体錐体部１４を備える乾燥ホッパ１０の外周面にヒータ１７を設け、乾燥ホッパ１０内に、スペーサ筒部１９およびスペーサ錐体部２０を備えるスペーサ１６を、乾燥ホッパ１０の内周面と均等な間隔を隔てて同心円状に配置する。これにより、乾燥ホッパ１０内に受け入れられた粉粒体は、乾燥ホッパ１０の内周面とスペーサ１６の外周面との間に形成される均一な隙間を通過しながら真空乾燥されるので、たとえ乾燥ホッパ１０の外周面に設けられているヒータ１７のみからの加熱でも、均一に粉粒体を乾燥することができる。その結果、装置コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、材料の均一な乾燥を達成することができる。
【選択図】図２An object of the present invention is to provide a vacuum drying apparatus capable of achieving uniform drying with a simple configuration while heating a vacuum chamber only from the outside.
A heater (17) is provided on an outer peripheral surface of a drying hopper (10) having a main body cylinder (13) and a main body cone (14), and a spacer (16) including a spacer cylinder (19) and a spacer cone (20) in the drying hopper (10). The drying hopper 10 is arranged concentrically at an equal distance from the inner peripheral surface. As a result, the granular material received in the drying hopper 10 is vacuum-dried while passing through a uniform gap formed between the inner peripheral surface of the drying hopper 10 and the outer peripheral surface of the spacer 16. Even with heating from only the heater 17 provided on the outer peripheral surface of the drying hopper 10, the powder can be uniformly dried. As a result, uniform drying of the material can be achieved while reducing the apparatus cost and the running cost.
[Selection] Figure 2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空乾燥装置、詳しくは、粉粒体などを乾燥させるために好適に用いられる真空乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラスチック成形などでは、真空乾燥装置を用いて、原料ペレットの含水率を予め調整することが知られている。
【０００３】
このような真空乾燥装置として、例えば、特開２０００−１２７１５６号公報（特許文献１）には、乾燥ホッパと、その乾燥ホッパの外周にバンドヒータからなる外部側加熱手段と、その乾燥ホッパの内部にパイプヒータからなる内部側加熱手段とを備える真空式自動連続除湿乾燥装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１２７１５６号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特許文献１に記載される真空式自動連続除湿乾燥装置は、乾燥ホッパの内部を、外部側加熱手段によって外側から、内部側加熱手段によって内側から、それぞれ加熱するようにしているので、装置コストおよびランニングコストの上昇が不可避である。
【０００５】
一方、このような真空乾燥装置において、たとえば、外側のみから加熱すると、乾燥ホッパ内において、内周面近傍の温度が高く、中央部分近傍の温度が低くなる温度分布を生じ、また、内側のみから加熱すると、乾燥ホッパ内において、内周面近傍の温度が低く、中央部分近傍の温度が高くなる温度分布を生じ、いずれにしても、その乾燥ホッパに投入される原料ペレットを、均一に乾燥することができないという不具合がある。
【０００６】
本発明は、このような不具合に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、真空槽を外側のみから加熱しつつ、簡易な構成により、均一な乾燥を達成することのできる、真空乾燥装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内を減圧するための減圧手段とを備える真空乾燥装置において、前記真空槽の外周面に設けられる加熱手段と、前記真空槽の内周面から所定間隔を隔てて配置され、前記真空槽内を通過する材料を前記加熱手段によって均一に加熱するためのスペーサとを備えていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成によると、真空槽内に受け入れられた材料は、真空槽の内周面とスペーサとの間を通過しながら乾燥されるので、たとえ真空槽の外周面に設けられている加熱手段のみからの加熱であっても、均一に乾燥することができる。その結果、真空槽を外側のみから加熱することにより、装置コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、簡易な構成により、材料の均一な乾燥を達成することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スペーサは、前記真空槽の内周面から均等な間隔を隔てて配置されていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によると、スペーサが真空槽の内周面から均等な間隔を隔てて配置されているので、より確実に、材料を均一に乾燥することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記真空槽は、略筒状に形成されている本体筒部と、前記筒部の下方に連続して略錐体状に形成されている本体錐体部とを備えており、前記スペーサは、前記真空槽と同心円状に配置され、略筒状に形成されているスペーサ筒部と、前記スペーサ筒部の下方に連続して略錐体状に形成されているスペーサ錐体部とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によると、スペーサが、真空槽に対して同心円状に配置され、かつ、その真空槽の形状に対応して、スペーサ筒部とスペーサ錐体部とを備えているので、たとえ真空槽が、本体筒部と本体錐体部とを備える形状であっても、材料の均一な乾燥を達成することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記スペーサは、前記真空槽に対して着脱自在に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成によると、スペーサが真空槽に対して着脱自在に設けられているので、たとえば、真空槽を清掃するときなどには、スペーサを取り外して、真空槽を簡易かつ確実に清掃することができる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、真空乾燥システムの一実施形態を示す概略全体構成図であり、図２は、乾燥ホッパの一部切欠拡大断面図である。また、図３は、第１開閉制御バルブおよび第２開閉制御バルブを示す概略構成図であり、図４は、第１開閉制御バルブおよび第２開閉制御バルブのボールバルブ部におけるボールの開位置および閉位置を説明するための概略動作図である。
【００１６】
この真空乾燥システム１は、材料として、樹脂ペレットやセラミック粒子などの粉粒体を乾燥し、乾燥した粉粒体を成形装置２に輸送するためのシステムとして構成されており、材料供給部３、真空乾燥装置としての真空部４および制御部５を備えている。
【００１７】
材料供給部３は、貯蔵タンク６および材料供給ライン７を備えている。
【００１８】
貯蔵タンク６は、ホッパからなり、その内部には、粉粒体が貯蔵されている。また、この貯蔵タンク６には、材料供給ライン７が接続される図示しない排出口が設けられており、貯蔵タンク６は、この排出口において、材料供給ライン７を介して後述する乾燥ホッパ１０と接続されている。
【００１９】
材料供給ライン７は、貯蔵タンク６に貯蔵されている粉粒体を、貯蔵タンク６から後述する乾燥ホッパ１０を介して成形装置２へと、気力輸送によって供給するための配管として、たとえば、金属製の配管などで構成されている。この材料供給ライン７は、貯蔵タンク６および乾燥ホッパ１０を接続する第１材料供給ライン８と、乾燥ホッパ１０および成形装置２を接続する第２材料供給ライン９とで構成されている。
【００２０】
第１材料供給ライン８は、その一方側端部が、貯蔵タンク６の排出口に接続され、その他方側端部は、後述する乾燥ホッパ１０の材料供給口１８ａに接続されている。また、第２材料供給ライン９は、その一方側端部が、後述する乾燥ホッパ１０の材料排出口１８ｃに接続され、その他方側端部は、成形装置２の真空系接続口２ａに接続されている。そして、これら第１材料供給ライン８および第２材料供給ライン９の途中部には、それぞれ、後で詳述する開閉弁装置としての第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３が介装されている。また、第２材料供給ライン９に介装される第２開閉制御バルブ３３の材料輸送方向上流側には、第２材料供給ライン９を分岐させて、後述する還流ライン９ａが接続されている。
【００２１】
真空部４は、真空槽としての乾燥ホッパ１０、循環ライン１１および真空ライン１２を備えている。
【００２２】
乾燥ホッパ１０は、金属製の容器として形成されており、図２に示すように、略円筒形状に形成される本体筒部１３と、本体筒部１３の下端部から連続し、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐体状に形成される本体錐体部１４が一体的に形成されている。また、乾燥ホッパ１０の上部には、その上部開口部を覆う上蓋１３ａが設けられており、その上蓋１３ａには、第１材料供給ライン８が接続される材料供給口１８ａと、後述する還流ライン９ａが接続される材料循環口１８ｂとが形成されている。また、乾燥ホッパ１０には、その下部に、第２材料供給ライン９が接続される材料排出口１８ｃと、その側部に、乾燥ホッパ１０の内部を減圧するための真空ライン１２が接続される真空ライン接続口１８ｄ（図１参照）とが形成されている。
【００２３】
なお、乾燥ホッパ１０は、貯蔵タンク６から気力輸送される粉粒体を一時的に貯留する受けホッパと、粉粒体を加熱乾燥するための乾燥ホッパと、粉粒体を減圧乾燥するための乾燥ホッパとを兼ねるように構成されている。
【００２４】
また、乾燥ホッパ１０には、その外周面を覆う加熱手段としてのヒータ部材１５と、その内部に収容されるスペーサ１６とが設けられている。
【００２５】
ヒータ部材１５は、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の略中央部から本体錐体部１４にわたって、その外側面を覆うように設けられており、ヒータ１７と、ヒータ１７を覆う保温材１８とを備えている。
【００２６】
ヒータ１７は、バンドヒータからなり、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の外周面を覆う第１ヒータ１７ａと、乾燥ホッパ１０の本体錐体部１４の外側面を覆う第２ヒータ１７ｂとを備えている。これら第１ヒータ１７ａおよび第２ヒータ１７ｂは、それぞれ、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の外周面および本体錐体部１４の外側面と密着して、後述するように、乾燥ホッパ１０の内部を粉粒体が通過するときに、乾燥ホッパ１０を加熱して、粉粒体を乾燥できるように設けられている。
【００２７】
保温材１８は、第１ヒータ１７ａおよび第２ヒータ１７ｂを覆う状態で、本体筒部１３および本体錐体部１４の外周面を連続して被覆するように設けられている。この保温材１８によって、ヒータ１７の乾燥ホッパ１０に対する加熱効果が高められている。
【００２８】
スペーサ１６は、たとえば、ステンレススチールなどの放熱しやすい金属材料で形成されており、略円筒状に形成されるスペーサ筒部１９と、そのスペーサ筒部１９の下端部に連続し、下方に向かって先細となる略円錐体状に形成されているスペーサ錐体部２０とが一体的に形成されている。また、スペーサ筒部１９の上部には、その上部開口部を覆う上カバー部２１が設けられている。この上カバー部２１は、上方に向かって先細となる略円錐体状をなし、スペーサ筒部１９の上端部に連続して形成されている。上カバー部２１を略円錐体状に形成することにより、その上方から供給される粉粒体が上カバー部２１に当接しても、その粉粒体を下方に向けて円滑に案内することができる。
【００２９】
また、スペーサ１６には、スペーサ筒部１９の外周面から径方向外方に突出する係止杆１９ａおよび当接軸１９ｂが設けられている。
【００３０】
係止杆１９ａは、断面略逆Ｖ字状に形成され、スペーサ筒部１９の上端部の外周面において、互いに略１８０°変位した位置から径方向外方に延びるように設けられており、各係止杆１９ａの遊端部間の距離が、乾燥ホッパ１０の内径よりも若干短くなる長さに形成されている。
【００３１】
また、当接軸１９ｂは、略円柱状をなし、スペーサ筒部１９の下端部の外周面において、互いに略９０°変位した位置から径方向外方に延びるように設けられており、互いに略１８０°変位して配置される各当接軸１９ｂの遊端部間の距離が、乾燥ホッパ１０の内径よりも若干短くなる長さに形成されている。
【００３２】
また、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の内周面には、係止杆１９ａを受ける係止軸２２が設けられている。
【００３３】
係止軸２２は、略円柱状をなし、本体筒部１３の上部の内周面において、互いに略１８０°変位した位置から径方向内方に突出するように設けられている。
【００３４】
そして、このスペーサ１６は、乾燥ホッパ１０に挿入されて、係止杆１９ａが本体筒部１３の上部において係止軸２２に係止されると、乾燥ホッパ１０に対して同心円状に配置され、スペーサ１６の外周面が乾燥ホッパ１０の内周面から均等な間隔を隔てて配置される。
【００３５】
より具体的には、スペーサ１６を乾燥ホッパ１０に挿入して、係止杆１９ａを本体筒部１３の上部の内周面に設けられた係止軸２２に係止すると、各当接軸１９ｂの遊端部が本体筒部１３の内周面に当接しない遊動状態で、スペーサ１６のスペーサ筒部１９の外周面が、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の内周面から均等な間隔を隔てて配置され、スペーサ１６のスペーサ錐体部２０の外周面が、乾燥ホッパ１０の本体錐体部１４の内側面から均等な間隔を隔てて配置される。
【００３６】
このようにして、スペーサ１６の外周面は、乾燥ホッパ１０の内周面から均等な間隔を隔てて配置されるので、この均等な間隔に、後述するように、粉粒体を通過させることができる。
【００３７】
また、乾燥ホッパ１０には、本体筒部１３の上蓋１３ａに設けられた材料供給口１８ａに、貯蔵タンク６と接続された第１材料供給ライン８の他方側端部が接続されており、この第１材料供給ライン８を介して、貯蔵タンク６に貯蔵される粉粒体が乾燥ホッパ１０に供給される。
【００３８】
材料排出口１８ｃは、本体錐体部１４の下方側端部から筒状に延びるように形成されている。この材料排出口１８ｃには、第２材料供給ライン９の一方側端部が接続されており、この第２材料供給ライン９を介して、乾燥ホッパ１０内の粉粒体が排出される。
【００３９】
循環ライン１１は、図１に示すように、粉粒体を、乾燥時において乾燥ホッパ１０内に循環させる配管として、材料排出口１８ｃから還流ライン９ａの分岐部分までの第２材料供給ライン９と、還流ライン９ａとから構成されている。還流ライン９ａは、その一方側端部が、第２材料供給ライン９の途中部（後述する第２開閉制御バルブ３３よりも材料輸送方向上流側の途中部）に接続され、他方側端部が、乾燥ホッパ１０の本体筒部１３の上蓋１３ａに設けられた材料循環口１８ｂに接続されている。また、この還流ライン９ａの途中部には、第１エジェクタ２３が介装されている。
【００４０】
第１エジェクタ２３は、還流ライン９ａの配管内を排気して、還流ライン９ａの配管内に一定方向（還流ライン９ａの一方側端部から他方側端部への方向）の気流を発生させる圧力作動機構として設けられている。
【００４１】
真空ライン１２は、その一方側端部が、乾燥ホッパ１０の真空ライン接続口１８ｄに接続され、その途中部の分岐部分から第１分岐ライン２４および第２分岐ライン２５にＴ字状に分岐されている。
【００４２】
第１分岐ライン２４の他方側端部には、減圧手段としての真空ポンプ２６が接続されており、真空ポンプ２６と分岐部分との間には、フィルタ２７ａが介装されている。また、第２分岐ライン２５の他方側端部には、成形装置２の真空系接続口２ａが接続されており、成形装置２の真空系接続口２ａと分岐部分との間には、三方バルブ２８が介装されている。この三方バルブ２８には、フィルタ２７ｂを介して第２エジェクタ２９が接続される排気ライン３０が接続されている。
【００４３】
第２エジェクタ２９は、排気ライン３０の配管内を排気して、三方バルブ２８から第２エジェクタ２９に向かう方向の気流を発生させる圧力作動機構として設けられている。
【００４４】
三方バルブ２８は、第２分岐ライン２５と排気ライン３０とを接続する流路Ａと、第１分岐ライン２４と排気ライン３０とを接続する流路Ｂとを選択的に切換可能に構成されている。この三方バルブ２８には、流路Ａまたは流路Ｂの選択的な切り換えを制御するためのアクチュエータ３１が備えられている。なお、このアクチュエータ３１は、後述する制御部５のスイッチ部５７と接続されている。
【００４５】
第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３は、それぞれ、ボールバルブ部３４、シリンダ部３５およびアクチュエータ３６を備えている。
【００４６】
ボールバルブ部３４は、図３に示すように、ボール３７、ボールケーシング３８および切換手段としての駆動ボックス３９を備えている。
【００４７】
ボール３７は、たとえば、金属からなる球状に形成されており、自身を貫通する貫通孔４０が形成されている。
【００４８】
ボールケーシング３８は、略ボックス状に形成され、シリンダ部３５の一方側端部に接続されている。また、ボールケーシング３８には、互いに所定間隔を隔てて対向する入口部としての入口筒部４１と出口部としての出口筒部４２が設けられている。これら入口筒部４１および出口筒部４２は、互いに対向方向からボールケーシング３８の内部空間に連通されている。
【００４９】
また、ボールケーシング３８における入口筒部４１と出口筒部４２との間の側方には、駆動ボックス３９の後述する回転軸４５を受け入れるためのボールケーシング３８の内部空間に連通される軸受入筒部４３が形成されている。
【００５０】
そして、このボールケーシング３８の内部空間における入口筒部４１と出口筒部４２との間には、ボール３７が回転自在に収容されている。
【００５１】
なお、このボールケーシング３８の内部空間における入口筒部４１とボール３７との間、および、出口筒部４２とボール３７との間には、ボール３７が回転自在に摺動するシール部材４４が設けられている。これにより、減圧時における入口筒部４１とボール３７との間、および、出口筒部４２とボール３７との間のシール性を確保している。
【００５２】
駆動ボックス３９は、略矩形ボックス状に形成され、その内部には、回転軸４５と、この回転軸４５をアクチュエータ３６からの動力によって回転させるための図示しない公知の駆動機構（たとえば、進退駆動するラックと、回転軸に設けられるピニオンギヤなどからなるラックアンドピニオン機構）が設けられている。また、駆動ボックス３９は、ボールケーシング３８の側方において軸受入筒部４３に接続されるように固定されている。そして、回転軸４５は、駆動ボックス３９の側方から軸受入筒部４３内に挿入されるように突出されており、その突出側の端部がボール３７に接続されている。
【００５３】
これにより、ボール３７は、この回転軸４５の回転によって回転され、ボール３７に形成された貫通孔４０が、入口筒部４１と出口筒部４２との間を連通状に連絡する開位置（図４（ａ）参照）と、開位置から９０°回転され、入口筒部４１と出口筒部４２との間を閉鎖する閉位置（図４（ｂ）参照）とに選択的に回転される。
【００５４】
シリンダ部３５は、挿入管４６および駆動手段としてのエアシリンダ４７を備えている。
【００５５】
エアシリンダ４７は、固定部４８と可動部４９とを備えている。固定部４８は、このエアシリンダ４７のストロークに対応する長さで形成される支持杆５０と、その長手方向の両端部に設けられ、支持杆５０の長手方向と略直交する方向に延びる規制板５１と、支持杆５０と所定間隔を隔てて各規制板５１の間に架設されるスライド軸５２とを備えている。
【００５６】
可動部４９は、スライド軸５２にスライド自在に設けられるスライダ５３と、そのスライダ５３に取り付けられ、挿入管４６を狭持状に保持するホルダ部材５４とを備えている。
【００５７】
スライダ５３は、アクチュエータ３６からの動力により、スライド軸５２の長手方向に沿って往復方向にスライド移動される。
【００５８】
そして、一方（下側）の規制板５１には、ボールバルブ部３４の入口筒部４１に嵌合可能な入口側ジョイント部材５５が設けられており、エアシリンダ４７は、この入口側ジョイント部材５５が入口筒部４１と嵌合されることにより、ボールバルブ部３４と接続されている。なお、一方の規制板５１および入口側ジョイント部材５５には、挿入管４６を挿通可能な図示しない挿通孔が形成されている。
【００５９】
また、挿入管４６は、支持杆５０とスライド軸５２との間に配置され、その一方側端部側がホルダ部材５４に狭持状に保持された状態で、その他方側端部が、一方の規制板５１から入口側ジョイント部材５５内に挿入されている。また、この挿入管４６の一方側端部には、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３よりも材料輸送方向上流側の第１材料供給ライン８または第２材料供給ライン９が接続されている。
【００６０】
また、ボールバルブ部３４の出口筒部４２には、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３よりも材料輸送方向下流側の第１材料供給ライン８または第２材料供給ライン９が接続されている出口側ジョイント部材５６が嵌合されている。
【００６１】
そして、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３は、次のようにして開閉される。すなわち、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３を開動作させるには、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、アクチュエータ３６からの動力により、駆動ボックス３９内の駆動機構を介して回転軸４５を回転させることにより、ボール３７を開位置に回転させる。また、これとともに、アクチュエータ３６からの動力により、スライダ５３をスライド軸５２に対してボールバルブ部３４側にスライド移動させ、挿入管４６をボールバルブ部３４に対して進出させる。
【００６２】
そうすると、ボール３７の貫通孔４０が入口筒部４１と出口筒部４２とを挿通状に連絡した状態で、挿入管４６が入口筒部４１、貫通孔４０および出口筒部４２へと順次挿入される。なお、この挿入管４６の挿入状態においては、挿入管４６の他方側端部が入口筒部４１および貫通孔４０を貫通して、出口側ジョイント部材５６内まで挿入される。
【００６３】
そのため、後述するように、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３の開状態において、粉粒体をこの挿入管４６内に通過させれば、粉粒体は、ボール３７やボールケーシング３８に接触することなく、ボールバルブ部３４を通過するので、ボール３７とボールケーシング３８との間に粉粒体が噛み込むことがなく、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【００６４】
また、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３を閉動作させるには、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、アクチュエータ３６からの動力により、スライダ５３をスライド軸５２に対してボールバルブ部３４と反対側にスライド移動させ、挿入管４６をボールバルブ部３４に対して退避させる。また、これとともに、アクチュエータ３６からの動力により、駆動ボックス３９内の駆動機構を介して回転軸４５を回転させることにより、ボール３７を閉位置に回転させる。そうすると、挿入管４６が出口筒部４２、貫通孔４０および入口筒部４１から順次退避された状態で、ボール３７が入口筒部４１と出口筒部４２との間を閉鎖する。
【００６５】
なお、この挿入管４６の退避状態においては、挿入管４６の他方側端部が、ボールケーシング３８から抜け出して、入口側ジョイント部材５５内まで退避される。
【００６６】
このような第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３によれば、開状態における粉粒体の通過時には、入口筒部４１を介してボール３７の貫通孔４０に挿入管４６が挿入されるので、粉粒体は、ボール３７やボールケーシング３８に接触することなくボールバルブ部３４を通過する。そのため、通常のボールバルブでは、粉粒体は、ボール３７やボールケーシング３８に付着して、ボール３７とボールケーシング３８との間に噛み込むおそれが高く、ボールバルブの開閉不良を生じやすいが、この第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３では、粉粒体は、ボール３７やボールケーシング３８に付着せずに、ボール３７とボールケーシング３８との間に噛み込むことを阻止できるので、粉粒体の噛み込みによる開閉不良を有効に防止することができる。
【００６７】
しかも、この第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３では、シリンダ部３５を設けて、そのシリンダ部３５の挿入管４６を進退させるのみの簡易な構成であるため、高硬度の材質でボール３７やボールケーシング３８を形成する必要がなく、簡易な構成かつ低コストで、良好な開閉動作を確保することができる。
【００６８】
また、この真空乾燥システム１においては、このような第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３の開閉動作は、後述するように、アクチュエータ３６にスイッチ部５７を介して接続される開閉制御手段としてのＣＰＵ５８によって実行される。
【００６９】
すなわち、ＣＰＵ５８は、スイッチ部５７を介してアクチュエータ３６に接続されており、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３の開動作時には、アクチュエータ３６を駆動させて、ボール３７を開位置に回転させた後、挿入管４６を入口筒部４１を介して貫通孔４０に挿入するように、駆動ボックス３９およびスライダ５３を制御する。また、第１開閉制御バルブ３２または第２開閉制御バルブ３３の閉動作時には、アクチュエータ３６を駆動させて、挿入管４６を貫通孔４０から退避させた後、ボール３７を開位置に回転させるように、駆動ボックス３９およびスライダ５３を制御する。
【００７０】
このようなＣＰＵ５８の制御によれば、駆動ボックス３９およびスライダ５３をリンクさせつつ制御できるので、第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３の確実な開閉動作を確保しつつ、操作性の向上を図ることができる。
【００７１】
また、図１に示すように、制御部５は、ＣＰＵ５８とスイッチ部５７とを有しており、ＣＰＵ５８からスイッチ部５７を介して、三方バルブ２８、第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３の各アクチュエータ３１および３６を制御して、三方バルブ２８の流路ＡまたはＢの選択的な切り換え、および、第１開閉制御バルブ３２および第２開閉制御バルブ３３の開閉を制御している。また、ＣＰＵ５８には、第１エジェクタ２３、第２エジェクタ２９および真空ポンプ２６が接続されており、これらを、それぞれ、ＯＮ／ＯＦＦ制御している。これによって、この真空乾燥システム１では、粉粒体を乾燥させるための一連の動作が、このＣＰＵ５８によって、以下のように制御されている。
【００７２】
まず、真空乾燥システム１の電源投入時における初期状態には、第１開閉制御バルブ３２が閉状態、真空ポンプ２６がＯＦＦ状態、第１エジェクタ２３がＯＦＦ状態、第２開閉制御バルブ３３が閉状態、第２エジェクタ２９がＯＦＦ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ｂに設定されている。
【００７３】
そして、貯蔵タンク６に貯蔵されている粉粒体を、乾燥ホッパ１０に輸送する場合には、第１開閉制御バルブ３２を閉状態から開状態に、真空ポンプ２６をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、第２エジェクタ２９をＯＦＦ状態からＯＮ状態にすることによって、第１開閉制御バルブ３２が開状態、真空ポンプ２６がＯＮ状態、第１エジェクタ２３がＯＦＦ状態、第２開閉制御バルブ３３が閉状態、第２エジェクタ２９がＯＮ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ｂに設定される。
【００７４】
そうすると、貯蔵タンク６から第１材料供給ライン８を介して乾燥ホッパ１０に至る経路、乾燥ホッパ１０から真空ライン１２の第２分岐ライン２５に介装された三方バルブ２８の流路Ｂを介して排気ライン３０の第２エジェクタ２９に至る経路、および、乾燥ホッパ１０から真空ライン１２の第１分岐ライン２４を介して真空ポンプ２６に至る経路が連通され、ＯＮ状態とされた第２エジェクタ２９および真空ポンプ２６（主として、第２エジェクタ２９）によって、貯蔵タンク６に貯蔵されている粉粒体が、第１材料供給ライン８を介して、乾燥ホッパ１０に供給される。
【００７５】
そして、所定量の粉粒体が貯蔵タンク６から乾燥ホッパ１０に供給されると、第１開閉制御バルブ３２を開状態から閉状態に、第１エジェクタ２３をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、三方バルブ２８の切換方向を流路Ｂから流路Ａにすることによって、第１開閉制御バルブ３２が閉状態、真空ポンプ２６がＯＮ状態、第１エジェクタ２３がＯＮ状態、第２開閉制御バルブ３３が閉状態、第２エジェクタ２９がＯＮ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ａに設定される。
【００７６】
なお、乾燥ホッパ１０に所定量の粉粒体が供給されたことは、乾燥ホッパ１０に設けられるレベルセンサ５９によって検知される。レベルセンサ５９は、ＣＰＵ５８に接続されており、レベルセンサ５９からその検知信号がＣＰＵ５８に入力される。
【００７７】
そうすると、循環ライン１１、すなわち、乾燥ホッパ１０から第２材料供給ライン９の途中部および還流ライン９ａを介して再び乾燥ホッパ１０に戻る経路、乾燥ホッパ１０から真空ライン１２の第１分岐ライン２４を介して真空ポンプ２６に至る経路が連通され、ＯＮ状態とされた真空ポンプ２６によって、この経路内が減圧されつつ、ＯＮ状態とされた第１エジェクタ２３によって、循環ライン１１を粉粒体が循環される。
【００７８】
より具体的には、循環ライン１１を循環した粉粒体は、乾燥ホッパ１０の材料循環口１８ｂから乾燥ホッパ１０内に供給され、乾燥ホッパ１０内に設けられたスペーサ１６の外周面と乾燥ホッパ１０の内周面との間に形成された均等な隙間を通って材料排出口１８ｃから排出され、その後、循環ライン１１を介して再び乾燥ホッパ１０の材料循環口１８ｂから乾燥ホッパ１０内に供給されるように循環される。
【００７９】
このとき、乾燥ホッパ１０は、ヒータ１７によって加熱されており、また、スペーサ１６は、ステンレススチールなどの放熱しやすい金属材料で形成されているため、乾燥ホッパ１０内のスペーサ１６の外周面と乾燥ホッパ１０の内周面との間に形成された均等な隙間において、乾燥ホッパ１０の径方向における温度分布（ばらつき）の発生が抑制されている。そのため、この均等な隙間を、循環される粉粒体が通過するときには、乾燥ホッパ１０の内周面側を通過する粉粒体とスペーサ１６の外周面側を通過する粉粒体とが、略同一温度で均一に加熱されるので、粉粒体を均一に乾燥することができる。
【００８０】
なお、粉粒体の乾燥は、特に制限されず、乾燥する粉粒体に応じて、粉粒体を循環させる時間および加熱温度などを適宜設定すればよい。また、水分計などを適宜装置に組み込むことにより、粉粒体の乾燥程度を測定するようにしてもよい。
【００８１】
そして、粉粒体の乾燥が終了すると、成形装置２に乾燥した粉粒体を供給するため、真空ポンプ２６をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、第１エジェクタ２３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、第２開閉制御バルブ３３を閉状態から開状態にすることによって、第１開閉制御バルブ３２が閉状態、真空ポンプ２６がＯＦＦ状態、第１エジェクタ２３がＯＦＦ状態、第２開閉制御バルブ３３が開状態、第２エジェクタ２９がＯＮ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ａに設定される。
【００８２】
そうすると、乾燥ホッパ１０から第２材料供給ライン９を介して成形装置２の真空系接続口２ａに至る経路、成形装置２の真空系接続口２ａから真空ライン１２の第２分岐ライン２５に介装された三方バルブ２８の流路Ａを介して、排気ライン３０の第２エジェクタ２９に至る経路が連通され、ＯＮ状態とされた第２エジェクタ２９によって、乾燥ホッパ１０によって乾燥された粉粒体が、成形装置２の真空系接続口２ａに供給される。
【００８３】
そして、この真空乾燥システム１における一連の動作が終了すると、第２開閉制御バルブ３３を開状態から閉状態に、第２エジェクタ２９をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、三方バルブ２８の切換方向を流路Ａから流路Ｂにすることによって、真空乾燥システム１の電源投入時における初期状態と同様に、第１開閉制御バルブ３２が閉状態、真空ポンプ２６がＯＦＦ状態、第１エジェクタ２３がＯＦＦ状態、第２開閉制御バルブ３３が閉状態、第２エジェクタ２９がＯＦＦ状態、三方バルブ２８の切換方向が流路Ｂに設定される。
【００８４】
このように、この真空乾燥システム１では、貯蔵タンク６に貯蔵される粉粒体を所定量ごとに乾燥ホッパ１０に供給して、乾燥ホッパ１０において乾燥させた後、成形装置２に供給するバッチ処理が繰り返される。
【００８５】
そして、この真空乾燥システム１では、乾燥ホッパ１０内に受け入れられた粉粒体は、乾燥ホッパ１０の内周面と、乾燥ホッパ１０の内周面から均等な間隔を隔てて配置されているスペーサ１６の外周面との間を通過しながら乾燥される。そのため、この乾燥ホッパ１０では、たとえ乾燥ホッパ１０の外周面に設けられているヒータ１７のみからの加熱であっても、粉粒体を均一に乾燥することができる。その結果、この乾燥ホッパ１０では、装置コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、簡易な構成により、粉粒体の均一な乾燥を達成することができる。
【００８６】
また、この乾燥ホッパ１０は、乾燥ホッパ１０に対して、スペーサ１６が同心円状に配置され、かつ、その乾燥ホッパ１０の形状に対応してスペーサ筒部１９とスペーサ錐体部２０とを備えているので、たとえ、乾燥ホッパ１０が本体筒部１３と本体錐体部１４とを備える形状であっても、常に均等な間隔を確保して、粉粒体の均一な乾燥を達成することができる。
【００８７】
また、スペーサ１６は、乾燥ホッパ１０において係止軸２２に係止杆１７ａを係止させているのみであるため、たとえば、乾燥ホッパ１０を清掃するときなどには、スペーサ１６を簡単に取り外すことができ、乾燥ホッパ１０を簡易かつ確実に清掃することができる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができる。なお、乾燥ホッパ１０内において粉粒体を乾燥させるときに、乾燥ホッパ１０に対して振動が生じても、スペーサ１６に当接軸１９ｂが設けられていることによって、乾燥ホッパ１０の内周面とスペーサ１６の外周面との間には、常に、均一な隙間を維持することができる。
【００８８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態以外の実施形態においても実施することができる。たとえば、上記の実施形態において、真空乾燥システム１は、樹脂ペレットやセラミック粒子などの粉粒体を乾燥して成形装置２に輸送したが、粉粒体以外の材料を乾燥するために用いてもよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１に記載の発明によれば、真空槽を外側のみから加熱することにより、装置コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、簡易な構成により、材料の均一な乾燥を達成することができる。
【００９０】
請求項２に記載の発明によれば、より確実に、材料を均一に乾燥することができる。
【００９１】
請求項３に記載の発明によれば、材料の均一な乾燥を達成することができる。
【００９２】
請求項４に記載の発明によれば、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空乾燥システムの一実施形態を示す概略全体構成図である。
【図２】図１に示す真空乾燥システムに設けられる乾燥ホッパの一部切欠拡大断面図であり、（ａ）は正断面図、（ｂ）は側断面図を示す。
【図３】第１開閉制御バルブおよび第２開閉制御バルブを示す概略構成図であり、（ａ）は、挿入管が挿入されている状態を示し、（ｂ）は、挿入管が退避されている状態を示す。
【図４】第１開閉制御バルブおよび第２開閉制御バルブのボールバルブ部におけるボールの開位置および閉位置を説明するための概略動作図であり、（ａ）は、ボールが開位置である状態を示し、（ｂ）は、ボールが閉位置である状態を示す。
【符号の説明】
４真空部
１０乾燥ホッパ
１３本体筒部
１４本体錐体部
１６スペーサ
１７ヒータ
１９スペーサ筒部
２０スペーサ錐体部
２６真空ポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum drying device, and more particularly, to a vacuum drying device suitably used for drying powders and the like.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, in plastic molding and the like, it has been known that the moisture content of raw material pellets is previously adjusted using a vacuum drying device.
[0003]
As such a vacuum drying apparatus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-127156 (Patent Document 1) discloses a drying hopper, an external heating means including a band heater on the outer periphery of the drying hopper, and an inside of the drying hopper. And a vacuum type automatic continuous dehumidifying and drying apparatus provided with an internal heating means comprising a pipe heater.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-127156 [Problems to be Solved by the Invention]
However, the vacuum-type automatic continuous dehumidifying and drying apparatus described in Patent Document 1 described above heats the inside of the drying hopper from the outside by the external heating means and from the inside by the internal heating means. In addition, an increase in equipment cost and running cost is inevitable.
[0005]
On the other hand, in such a vacuum drying device, for example, when heating is performed only from the outside, a temperature distribution in which the temperature near the inner peripheral surface is high and the temperature near the center portion is low in the drying hopper, and from the inside only, When heated, a temperature distribution occurs in the drying hopper where the temperature near the inner peripheral surface is low and the temperature near the center is high, and in any case, the raw material pellets put into the drying hopper are uniformly dried. There is a defect that you can not.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum drying method that can achieve uniform drying with a simple configuration while heating a vacuum chamber only from the outside. It is to provide a device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a heating device provided on an outer peripheral surface of the vacuum tank, in a vacuum drying apparatus including a vacuum tank and a pressure reducing means for reducing the pressure in the vacuum tank. And a spacer arranged at a predetermined distance from the inner peripheral surface of the vacuum chamber and for uniformly heating the material passing through the vacuum chamber by the heating means.
[0008]
According to such a configuration, since the material received in the vacuum chamber is dried while passing between the inner peripheral surface of the vacuum chamber and the spacer, for example, the heating means provided on the outer peripheral surface of the vacuum chamber Even if only heating is performed, drying can be performed uniformly. As a result, by drying the vacuum chamber only from the outside, uniform drying of the material can be achieved with a simple configuration while reducing the apparatus cost and the running cost.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the spacer is arranged at an equal interval from an inner peripheral surface of the vacuum chamber.
[0010]
According to such a configuration, since the spacers are arranged at equal intervals from the inner peripheral surface of the vacuum chamber, the material can be more reliably and uniformly dried.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the vacuum chamber is substantially continuous with a main body cylindrical portion formed in a substantially cylindrical shape and below the cylindrical portion. A main body cone portion formed in a cone shape, wherein the spacer is disposed concentrically with the vacuum chamber, and a spacer cylinder portion formed in a substantially cylindrical shape; And a spacer cone portion formed in a substantially cone shape continuously below.
[0012]
According to such a configuration, the spacer is arranged concentrically with respect to the vacuum chamber, and includes the spacer cylinder and the spacer cone corresponding to the shape of the vacuum chamber. Even when the tank has a shape including the main body cylinder and the main body cone, uniform drying of the material can be achieved.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the spacer is provided detachably with respect to the vacuum chamber.
[0014]
According to such a configuration, since the spacer is detachably provided to the vacuum tank, for example, when cleaning the vacuum tank, the spacer is removed and the vacuum tank is easily and reliably cleaned. Can be. Therefore, maintenance can be improved.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing an embodiment of a vacuum drying system, and FIG. 2 is a partially cutaway enlarged sectional view of a drying hopper. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a first opening / closing control valve and a second opening / closing control valve, and FIG. 4 is a view showing a ball opening position in a ball valve portion of the first opening / closing control valve and the second opening / closing control valve. It is a schematic operation | movement figure for demonstrating a closed position.
[0016]
The vacuum drying system 1 is configured as a system for drying powders and granules such as resin pellets and ceramic particles as a material and transporting the dried powders and granules to a molding device 2. A vacuum unit 4 and a control unit 5 as a vacuum drying device are provided.
[0017]
The material supply unit 3 includes a storage tank 6 and a material supply line 7.
[0018]
The storage tank 6 is formed of a hopper, in which powder and granules are stored. The storage tank 6 is provided with a discharge port (not shown) to which a material supply line 7 is connected. The storage tank 6 is connected to a drying hopper 10 described later via the material supply line 7 at the discharge port. It is connected.
[0019]
The material supply line 7 is, for example, a metal pipe as a pipe for supplying the granules stored in the storage tank 6 from the storage tank 6 to the forming apparatus 2 via a drying hopper 10 described later by pneumatic transportation. It is composed of pipes made of steel. The material supply line 7 includes a first material supply line 8 that connects the storage tank 6 and the drying hopper 10, and a second material supply line 9 that connects the drying hopper 10 and the forming device 2.
[0020]
One end of the first material supply line 8 is connected to an outlet of the storage tank 6, and the other end is connected to a material supply port 18 a of a drying hopper 10 described later. The second material supply line 9 has one end connected to a material discharge port 18c of a drying hopper 10 described later, and the other end connected to a vacuum connection port 2a of the molding apparatus 2. ing. A first opening / closing control valve 32 and a second opening / closing control valve 33 as opening / closing valve devices to be described in detail later are interposed in the middle of the first material supply line 8 and the second material supply line 9, respectively. Have been. A second material supply line 9 is branched and connected to a reflux line 9a, which will be described later, upstream of the second opening / closing control valve 33 provided in the second material supply line 9 in the material transport direction.
[0021]
The vacuum unit 4 includes a drying hopper 10 as a vacuum tank, a circulation line 11, and a vacuum line 12.
[0022]
The drying hopper 10 is formed as a metal container. As shown in FIG. 2, the drying hopper 10 is continuous with a main body cylindrical portion 13 formed in a substantially cylindrical shape and a lower end portion of the main body cylindrical portion 13 and extends downward. A main body cone 14 having a substantially conical shape with a reduced opening cross-sectional area is integrally formed. An upper lid 13a is provided on the upper portion of the drying hopper 10 to cover the upper opening. The upper lid 13a has a material supply port 18a to which the first material supply line 8 is connected, and a reflux line described later. A material circulation port 18b to which 9a is connected is formed. The drying hopper 10 is connected at its lower part with a material outlet 18c to which the second material supply line 9 is connected, and at its side with a vacuum line 12 for reducing the pressure inside the drying hopper 10. A vacuum line connection port 18d (see FIG. 1) is formed.
[0023]
Note that the drying hopper 10 includes a receiving hopper for temporarily storing the powders and granules which are pneumatically transported from the storage tank 6, a drying hopper for heating and drying the powders, and a drying hopper for drying the powders under reduced pressure. It is configured to also serve as a drying hopper.
[0024]
Further, the drying hopper 10 is provided with a heater member 15 as a heating means for covering the outer peripheral surface thereof, and a spacer 16 accommodated therein.
[0025]
The heater member 15 is provided so as to cover the outer surface of the drying hopper 10 from the substantially central portion of the main body cylindrical portion 13 to the main body cone portion 14, and includes a heater 17 and a heat insulating material 18 covering the heater 17. Have.
[0026]
The heater 17 includes a band heater, and includes a first heater 17a that covers an outer peripheral surface of the main body cylindrical portion 13 of the drying hopper 10, and a second heater 17b that covers an outer surface of the main body cone portion 14 of the drying hopper 10. I have. The first heater 17a and the second heater 17b are in close contact with the outer peripheral surface of the main body cylindrical portion 13 and the outer surface of the main body cone portion 14 of the drying hopper 10, respectively, so that the inside of the drying hopper 10 The drying hopper 10 is heated so that the granules can be dried when the granules pass through.
[0027]
The heat insulating material 18 is provided so as to continuously cover the outer peripheral surfaces of the main body cylindrical portion 13 and the main body cone portion 14 in a state of covering the first heater 17a and the second heater 17b. The heat retaining material 18 enhances the heating effect of the heater 17 on the drying hopper 10.
[0028]
The spacer 16 is made of, for example, a metal material that easily radiates heat, such as stainless steel, and is continuous with a spacer cylinder 19 formed in a substantially cylindrical shape and a lower end of the spacer cylinder 19, and is directed downward. A tapered substantially cone-shaped spacer cone 20 is integrally formed. In addition, an upper cover portion 21 is provided on the upper portion of the spacer tube portion 19 to cover the upper opening. The upper cover portion 21 has a substantially conical shape tapering upward, and is formed continuously with the upper end portion of the spacer tube portion 19. By forming the upper cover portion 21 in a substantially conical shape, even if the granular material supplied from above comes into contact with the upper cover portion 21, the granular material can be smoothly guided downward. it can.
[0029]
In addition, the spacer 16 is provided with a locking rod 19a and a contact shaft 19b that protrude radially outward from the outer peripheral surface of the spacer cylindrical portion 19.
[0030]
The locking rod 19a is formed to have a substantially inverted V-shaped cross section, and is provided on the outer peripheral surface of the upper end portion of the spacer tube portion 19 so as to extend radially outward from a position displaced from each other by approximately 180 °. The distance between the free ends of the locking rod 19a is formed to be slightly shorter than the inner diameter of the drying hopper 10.
[0031]
The contact shaft 19b has a substantially cylindrical shape, and is provided on the outer peripheral surface of the lower end portion of the spacer tubular portion 19 so as to extend radially outward from a position displaced from each other by approximately 90 °. The distance between the free ends of the abutting shafts 19b disposed so as to be displaced is formed to a length that is slightly shorter than the inner diameter of the drying hopper 10.
[0032]
A locking shaft 22 for receiving a locking rod 19a is provided on the inner peripheral surface of the main body cylindrical portion 13 of the drying hopper 10.
[0033]
The locking shaft 22 has a substantially columnar shape, and is provided on the inner peripheral surface of the upper part of the main body cylindrical portion 13 so as to protrude radially inward from positions displaced from each other by approximately 180 °.
[0034]
When the spacer 16 is inserted into the drying hopper 10 and the locking rod 19a is locked on the locking shaft 22 at the upper part of the main body cylindrical portion 13, the spacer 16 is arranged concentrically with the drying hopper 10, The outer peripheral surface of the spacer 16 is arranged at an equal interval from the inner peripheral surface of the drying hopper 10.
[0035]
More specifically, when the spacer 16 is inserted into the drying hopper 10 and the locking rod 19a is locked on the locking shaft 22 provided on the inner peripheral surface of the upper part of the main body cylindrical portion 13, each of the contact shafts 19b When the free end of the spacer 16 does not abut against the inner peripheral surface of the main body cylindrical portion 13, the outer peripheral surface of the spacer cylindrical portion 19 of the spacer 16 is uniformly spaced from the inner peripheral surface of the main body cylindrical portion 13 of the drying hopper 10. The outer peripheral surface of the spacer cone 20 of the spacer 16 is arranged at an equal interval from the inner surface of the main body cone 14 of the drying hopper 10.
[0036]
In this manner, since the outer peripheral surface of the spacer 16 is disposed at an equal interval from the inner peripheral surface of the drying hopper 10, it is possible to allow the granular material to pass through the uniform interval as described later. it can.
[0037]
In the drying hopper 10, the other end of the first material supply line 8 connected to the storage tank 6 is connected to a material supply port 18a provided in the upper lid 13a of the main body cylindrical portion 13. The granular material stored in the storage tank 6 is supplied to the drying hopper 10 via the first material supply line 8.
[0038]
The material discharge port 18c is formed so as to extend in a cylindrical shape from the lower end of the main body cone 14. One end of the second material supply line 9 is connected to the material discharge port 18 c, and the powder and granules in the drying hopper 10 are discharged through the second material supply line 9.
[0039]
As shown in FIG. 1, the circulation line 11 is a pipe for circulating the powder and granules into the drying hopper 10 during drying, and is connected to the second material supply line 9 from the material discharge port 18 c to the branch of the reflux line 9 a. , And a return line 9a. One end of the reflux line 9a is connected to a middle part of the second material supply line 9 (middle part on the upstream side in the material transport direction with respect to a second opening / closing control valve 33 to be described later), and the other end is connected to the other end. The drying hopper 10 is connected to a material circulation port 18b provided in the upper lid 13a of the main body cylindrical portion 13. Also, a first ejector 23 is interposed in the middle of the return line 9a.
[0040]
The first ejector 23 evacuates the piping of the return line 9a and generates a pressure in the piping of the return line 9a in a certain direction (a direction from one end to the other end of the return line 9a). It is provided as an operating mechanism.
[0041]
One end of the vacuum line 12 is connected to the vacuum line connection port 18d of the drying hopper 10, and is branched into a first branch line 24 and a second branch line 25 from a branch portion in the middle thereof in a T-shape. ing.
[0042]
The other end of the first branch line 24 is connected to a vacuum pump 26 as pressure reducing means, and a filter 27a is interposed between the vacuum pump 26 and the branch portion. Further, the other end of the second branch line 25 is connected to a vacuum connection port 2a of the molding apparatus 2, and a three-way valve is provided between the vacuum connection port 2a of the molding apparatus 2 and the branch portion. 28 are interposed. The three-way valve 28 is connected to an exhaust line 30 to which a second ejector 29 is connected via a filter 27b.
[0043]
The second ejector 29 is provided as a pressure operating mechanism that exhausts the inside of the piping of the exhaust line 30 and generates an airflow in a direction from the three-way valve 28 to the second ejector 29.
[0044]
The three-way valve 28 is configured to be able to selectively switch between a flow path A connecting the second branch line 25 and the exhaust line 30 and a flow path B connecting the first branch line 24 and the exhaust line 30. I have. The three-way valve 28 is provided with an actuator 31 for controlling selective switching between the flow path A and the flow path B. The actuator 31 is connected to a switch unit 57 of the control unit 5 described later.
[0045]
The first opening / closing control valve 32 and the second opening / closing control valve 33 include a ball valve portion 34, a cylinder portion 35, and an actuator 36, respectively.
[0046]
As shown in FIG. 3, the ball valve section 34 includes a ball 37, a ball casing 38, and a drive box 39 as switching means.
[0047]
The ball 37 is, for example, formed in a spherical shape made of metal, and has a through hole 40 penetrating therethrough.
[0048]
The ball casing 38 is formed in a substantially box shape, and is connected to one end of the cylinder 35. Further, the ball casing 38 is provided with an inlet tube 41 as an inlet and an outlet tube 42 as an outlet facing each other at a predetermined interval. The inlet tube 41 and the outlet tube 42 communicate with the internal space of the ball casing 38 from opposite directions.
[0049]
In addition, on the side of the ball casing 38 between the inlet cylinder 41 and the outlet cylinder 42, a bearing cylinder communicated with an internal space of the ball casing 38 for receiving a rotating shaft 45 of the drive box 39 described later. A part 43 is formed.
[0050]
The ball 37 is rotatably accommodated between the inlet tube 41 and the outlet tube 42 in the inner space of the ball casing 38.
[0051]
A seal member 44 is provided between the inlet tube 41 and the ball 37 and between the outlet tube 42 and the ball 37 in the internal space of the ball casing 38 so that the ball 37 can slide freely. Have been. Thereby, the sealability between the inlet cylinder 41 and the ball 37 and between the outlet cylinder 42 and the ball 37 at the time of pressure reduction are ensured.
[0052]
The drive box 39 is formed in a substantially rectangular box shape. Inside the drive box 39, a rotating shaft 45 and a known drive mechanism (not shown) for rotating the rotating shaft 45 by power from the actuator 36 (for example, drive forward and backward) A rack and a pinion mechanism including a rack and a pinion gear provided on the rotating shaft are provided. The drive box 39 is fixed so as to be connected to the bearing insertion tube 43 on the side of the ball casing 38. The rotating shaft 45 projects from the side of the drive box 39 so as to be inserted into the bearing receiving tube 43, and the end on the projecting side is connected to the ball 37.
[0053]
Thereby, the ball 37 is rotated by the rotation of the rotation shaft 45, and the through hole 40 formed in the ball 37 is in an open position (see FIG. 7) in which the inlet tube 41 and the outlet tube 42 communicate with each other. 4 (a)), and is selectively rotated to a closed position (see FIG. 4 (b)), which is rotated by 90 ° from the open position and closes between the inlet tube 41 and the outlet tube 42.
[0054]
The cylinder section 35 includes an insertion tube 46 and an air cylinder 47 as a driving unit.
[0055]
The air cylinder 47 includes a fixed part 48 and a movable part 49. The fixing portion 48 is provided with a support rod 50 having a length corresponding to the stroke of the air cylinder 47 and regulating plates provided at both ends in the longitudinal direction thereof and extending in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the support rod 50. 51, and a slide shaft 52 erected between the regulating plates 51 at a predetermined distance from the support rod 50.
[0056]
The movable portion 49 includes a slider 53 slidably provided on a slide shaft 52 and a holder member 54 attached to the slider 53 and holding the insertion tube 46 in a sandwiching manner.
[0057]
The slider 53 is slid in the reciprocating direction along the longitudinal direction of the slide shaft 52 by the power from the actuator 36.
[0058]
The one (lower) regulating plate 51 is provided with an inlet-side joint member 55 that can be fitted to the inlet cylinder 41 of the ball valve portion 34, and the air cylinder 47 is connected to the inlet-side joint member 55. Is connected to the ball valve portion 34 by fitting into the inlet tube portion 41. In addition, an insertion hole (not shown) through which the insertion tube 46 can be inserted is formed in one of the restriction plate 51 and the entrance-side joint member 55.
[0059]
The insertion tube 46 is disposed between the support rod 50 and the slide shaft 52, and one end of the insertion tube 46 is held by the holder member 54, and the other end of the insertion tube 46 is connected to the other end. The restricting plate 51 is inserted into the inlet side joint member 55. A first material supply line 8 or a second material supply line 9 upstream of the first opening / closing control valve 32 or the second opening / closing control valve 33 in the material transport direction is connected to one end of the insertion tube 46. Have been.
[0060]
A first material supply line 8 or a second material supply line 9 downstream of the first opening / closing control valve 32 or the second opening / closing control valve 33 in the material transport direction is connected to the outlet cylinder portion 42 of the ball valve portion 34. The outlet-side joint member 56 is fitted.
[0061]
Then, the first opening / closing control valve 32 or the second opening / closing control valve 33 is opened / closed as follows. That is, in order to open the first opening / closing control valve 32 or the second opening / closing control valve 33, as shown in FIG. 3A and FIG. By rotating the rotation shaft 45 via the drive mechanism, the ball 37 is rotated to the open position. At the same time, the slider 53 is slid toward the ball valve portion 34 with respect to the slide shaft 52 by the power from the actuator 36, and the insertion tube 46 is advanced to the ball valve portion 34.
[0062]
Then, the insertion tube 46 is sequentially inserted into the inlet tube 41, the through hole 40, and the outlet tube 42 while the through hole 40 of the ball 37 connects the inlet tube 41 and the outlet tube 42 in a penetrating manner. You. In the inserted state of the insertion tube 46, the other end of the insertion tube 46 penetrates through the inlet cylinder 41 and the through hole 40 and is inserted into the outlet side joint member 56.
[0063]
Therefore, as will be described later, if the particulate material is allowed to pass through the insertion pipe 46 in the open state of the first opening / closing control valve 32 or the second opening / closing control valve 33, the particulate material is transferred to the ball 37 or the ball casing. Since the powder passes through the ball valve portion 34 without contacting the ball 38, the powder does not bite between the ball 37 and the ball casing 38, and the opening / closing failure due to the bite of the powder is effectively prevented. be able to.
[0064]
In order to close the first opening / closing control valve 32 or the second opening / closing control valve 33, as shown in FIG. 3B and FIG. The insertion tube 46 is retracted with respect to the ball valve portion 34 by sliding to the side opposite to the ball valve portion 34 with respect to 52. At the same time, the ball 37 is rotated to the closed position by rotating the rotating shaft 45 via the drive mechanism in the drive box 39 by the power from the actuator 36. Then, the ball 37 closes the space between the inlet tube 41 and the outlet tube 42 in a state where the insertion tube 46 is sequentially retracted from the outlet tube 42, the through hole 40, and the inlet tube 41.
[0065]
In the retracted state of the insertion tube 46, the other end of the insertion tube 46 escapes from the ball casing 38 and is retracted into the inlet joint member 55.
[0066]
According to the first opening / closing control valve 32 and the second opening / closing control valve 33, the insertion pipe 46 is inserted into the through hole 40 of the ball 37 through the inlet cylinder 41 when the granular material passes in the open state. As a result, the granular material passes through the ball valve section 34 without contacting the ball 37 and the ball casing 38. For this reason, in a normal ball valve, there is a high possibility that the powdery particles adhere to the ball 37 and the ball casing 38 and bite between the ball 37 and the ball casing 38, and the ball valve tends to open and close poorly. In the first opening / closing control valve 32 and the second opening / closing control valve 33, the powdery material can be prevented from sticking between the ball 37 and the ball casing 38 without adhering to the ball 37 and the ball casing 38. In addition, it is possible to effectively prevent poor opening / closing due to the bite of the granular material.
[0067]
Moreover, since the first opening / closing control valve 32 and the second opening / closing control valve 33 have a simple configuration in which the cylinder portion 35 is provided and the insertion pipe 46 of the cylinder portion 35 is advanced and retracted, the material is made of a material of high hardness. There is no need to form the ball 37 and the ball casing 38, and a favorable opening and closing operation can be ensured with a simple configuration and at low cost.
[0068]
In the vacuum drying system 1, the opening and closing operations of the first opening and closing control valve 32 and the second opening and closing control valve 33 are controlled by the opening and closing control connected to the actuator 36 via the switch 57 as described later. It is executed by the CPU 58 as a means.
[0069]
That is, the CPU 58 is connected to the actuator 36 via the switch unit 57, and when the first opening / closing control valve 32 or the second opening / closing control valve 33 is opened, the CPU 58 drives the actuator 36 to move the ball 37 to the open position. After the rotation, the drive box 39 and the slider 53 are controlled so that the insertion tube 46 is inserted into the through hole 40 via the inlet cylinder 41. When the first opening / closing control valve 32 or the second opening / closing control valve 33 is closed, the actuator 36 is driven to retract the insertion tube 46 from the through hole 40, and then the ball 37 is rotated to the open position. , The drive box 39 and the slider 53 are controlled.
[0070]
According to the control of the CPU 58, the drive box 39 and the slider 53 can be controlled while being linked, so that the first open / close control valve 32 and the second open / close control valve 33 can be reliably opened / closed while operability is ensured. Improvement can be achieved.
[0071]
Further, as shown in FIG. 1, the control unit 5 has a CPU 58 and a switch unit 57, and the three-way valve 28, the first open / close control valve 32, and the second open / close control The actuators 31 and 36 of the valve 33 are controlled to selectively switch the flow path A or B of the three-way valve 28 and to control the opening and closing of the first opening and closing control valve 32 and the second opening and closing control valve 33. . Further, the first ejector 23, the second ejector 29, and the vacuum pump 26 are connected to the CPU 58, and these are ON / OFF controlled respectively. Thus, in the vacuum drying system 1, a series of operations for drying the granular material is controlled by the CPU 58 as follows.
[0072]
First, in the initial state when the vacuum drying system 1 is powered on, the first opening / closing control valve 32 is closed, the vacuum pump 26 is off, the first ejector 23 is off, and the second opening / closing control valve 33 is closed. The second ejector 29 is in the OFF state, and the switching direction of the three-way valve 28 is set to the flow path B.
[0073]
When transporting the granular material stored in the storage tank 6 to the drying hopper 10, the first open / close control valve 32 is changed from the closed state to the open state, and the vacuum pump 26 is changed from the OFF state to the ON state. By turning the second ejector 29 from the OFF state to the ON state, the first opening / closing control valve 32 is opened, the vacuum pump 26 is ON, the first ejector 23 is OFF, the second opening / closing control valve 33 is closed, When the second ejector 29 is in the ON state, the switching direction of the three-way valve 28 is set to the flow path B.
[0074]
Then, a path from the storage tank 6 to the drying hopper 10 via the first material supply line 8 and a flow path B of the three-way valve 28 interposed between the drying hopper 10 and the second branch line 25 of the vacuum line 12 are provided. A path leading to the second ejector 29 of the exhaust line 30 and a path leading from the drying hopper 10 to the vacuum pump 26 via the first branch line 24 of the vacuum line 12 are communicated, and the second ejector 29 turned on The powder stored in the storage tank 6 is supplied to the drying hopper 10 via the first material supply line 8 by the vacuum pump 26 (mainly, the second ejector 29).
[0075]
When a predetermined amount of the granular material is supplied from the storage tank 6 to the drying hopper 10, the first opening / closing control valve 32 is changed from the open state to the closed state, the first ejector 23 is changed from the OFF state to the ON state, and the three-way valve is set. By changing the switching direction of the flow path 28 from the flow path B to the flow path A, the first opening / closing control valve 32 is closed, the vacuum pump 26 is turned on, the first ejector 23 is turned on, and the second opening / closing control valve 33 is closed. The state, the second ejector 29 is ON, and the switching direction of the three-way valve 28 is set to the flow path A.
[0076]
The supply of the predetermined amount of the granular material to the drying hopper 10 is detected by a level sensor 59 provided in the drying hopper 10. The level sensor 59 is connected to the CPU 58, and a detection signal from the level sensor 59 is input to the CPU 58.
[0077]
Then, the circulation line 11, that is, the path from the drying hopper 10 to the middle of the second material supply line 9 and the return line to the drying hopper 10 again through the reflux line 9a, the first branch line 24 of the vacuum line 12 from the drying hopper 10 A path leading to the vacuum pump 26 is communicated with the first ejector 23 which is turned on while the pressure inside the path is reduced by the vacuum pump 26 which is turned on, and the powder and granules circulate through the circulation line 11. Is done.
[0078]
More specifically, the granular material circulated through the circulation line 11 is supplied into the drying hopper 10 from the material circulation port 18b of the drying hopper 10, and the outer peripheral surface of the spacer 16 provided in the drying hopper 10 and the drying hopper. The material is discharged from the material discharge port 18 c through a uniform gap formed between the material hopper 10 and the inner peripheral surface of the drying hopper 10, and then supplied again into the drying hopper 10 from the material circulation port 18 b of the drying hopper 10 via the circulation line 11. It is cycled to be.
[0079]
At this time, since the drying hopper 10 is heated by the heater 17 and the spacer 16 is formed of a metal material that easily radiates heat, such as stainless steel, the outer peripheral surface of the spacer 16 in the drying hopper 10 is dried. The occurrence of a temperature distribution (variation) in the radial direction of the drying hopper 10 is suppressed in a uniform gap formed between the drying hopper 10 and the inner peripheral surface of the hopper 10. Therefore, when the circulated particles pass through the uniform gap, the particles passing through the inner peripheral surface of the drying hopper 10 and the particles passing through the outer peripheral surface of the spacer 16 are substantially separated. Since the powder is uniformly heated at the same temperature, the powder can be uniformly dried.
[0080]
The drying of the granules is not particularly limited, and the time for circulating the granules, the heating temperature, and the like may be appropriately set according to the granules to be dried. Further, the degree of drying of the granular material may be measured by appropriately incorporating a moisture meter or the like in the device.
[0081]
Then, when the drying of the granules is completed, the vacuum pump 26 is turned from the ON state to the OFF state, the first ejector 23 is changed from the ON state to the OFF state, and the second By changing the open / close control valve 33 from the closed state to the open state, the first open / close control valve 32 is closed, the vacuum pump 26 is off, the first ejector 23 is off, the second open / close control valve 33 is open, When the second ejector 29 is ON, the switching direction of the three-way valve 28 is set to the flow path A.
[0082]
Then, a path from the drying hopper 10 to the vacuum connection port 2a of the molding apparatus 2 via the second material supply line 9 and the second branch line 25 of the vacuum line 12 from the vacuum connection port 2a of the molding apparatus 2 are interposed. The path leading to the second ejector 29 of the exhaust line 30 is communicated via the flow path A of the three-way valve 28, and the second ejector 29 turned ON allows the powder and granules dried by the drying hopper 10 to pass through. Is supplied to the vacuum connection port 2 a of the molding apparatus 2.
[0083]
When a series of operations in the vacuum drying system 1 is completed, the second opening / closing control valve 33 is changed from the open state to the closed state, the second ejector 29 is changed from the ON state to the OFF state, and the switching direction of the three-way valve 28 is changed. By changing from A to the flow path B, the first opening / closing control valve 32 is closed, the vacuum pump 26 is turned off, the first ejector 23 is turned off, as in the initial state when the power of the vacuum drying system 1 is turned on. The second opening / closing control valve 33 is closed, the second ejector 29 is off, and the switching direction of the three-way valve 28 is set to the flow path B.
[0084]
As described above, in the vacuum drying system 1, the powder and granules stored in the storage tank 6 are supplied to the drying hopper 10 in predetermined amounts, dried in the drying hopper 10, and then supplied to the molding device 2. The process is repeated.
[0085]
In the vacuum drying system 1, the powder and granules received in the drying hopper 10 are separated from the inner peripheral surface of the drying hopper 10 by a uniform distance from the inner peripheral surface of the drying hopper 10. Drying is performed while passing between the outer peripheral surface of No. 16 and the outer peripheral surface. Therefore, in the drying hopper 10, even if the heating is performed only by the heater 17 provided on the outer peripheral surface of the drying hopper 10, the granular material can be dried uniformly. As a result, the drying hopper 10 can achieve uniform drying of the granular material with a simple configuration while reducing the apparatus cost and the running cost.
[0086]
The drying hopper 10 has a spacer 16 arranged concentrically with respect to the drying hopper 10, and includes a spacer cylinder 19 and a spacer cone 20 corresponding to the shape of the drying hopper 10. Therefore, even if the drying hopper 10 has a shape including the main body cylindrical portion 13 and the main body cone portion 14, a uniform interval can always be ensured, and uniform drying of the granular material can be achieved. .
[0087]
In addition, since the spacer 16 only locks the locking rod 17a to the locking shaft 22 in the drying hopper 10, for example, when the drying hopper 10 is cleaned, the spacer 16 is easily removed. Thus, the drying hopper 10 can be easily and reliably cleaned. Therefore, maintenance can be improved. Note that even when vibrations occur in the drying hopper 10 when drying the granular material in the drying hopper 10, the inner peripheral surface of the drying hopper 10 is provided by the provision of the contact shaft 19 b on the spacer 16. A uniform gap can always be maintained between the spacer and the outer peripheral surface of the spacer 16.
[0088]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can be implemented also in embodiment other than said Embodiment. For example, in the above-described embodiment, the vacuum drying system 1 dries and transports the granular material such as resin pellets and ceramic particles to the molding device 2. However, the vacuum drying system 1 may be used to dry materials other than the granular material. Good.
[0089]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the vacuum chamber is heated only from the outside, thereby reducing the apparatus cost and the running cost, and achieving a uniform material with a simple configuration. Drying can be achieved.
[0090]
According to the second aspect of the present invention, the material can be dried more reliably and uniformly.
[0091]
According to the invention described in claim 3, uniform drying of the material can be achieved.
[0092]
According to the fourth aspect of the present invention, maintenance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing one embodiment of a vacuum drying system.
2 is a partially cut-away enlarged sectional view of a drying hopper provided in the vacuum drying system shown in FIG. 1, wherein (a) is a front sectional view and (b) is a side sectional view.
3A and 3B are schematic configuration diagrams showing a first opening / closing control valve and a second opening / closing control valve, wherein FIG. 3A shows a state where an insertion tube is inserted, and FIG. 3B shows a state where the insertion tube is retracted. Indicates a state in which
FIG. 4 is a schematic operation diagram for explaining an open position and a closed position of a ball in a ball valve portion of a first opening / closing control valve and a second opening / closing control valve. FIG. (B) shows a state where the ball is in the closed position.
[Explanation of symbols]
4 Vacuum section 10 Dry hopper 13 Main body cylinder section 14 Main body cone section 16 Spacer 17 Heater 19 Spacer cylinder section 20 Spacer cone section 26 Vacuum pump

Claims

In a vacuum drying device comprising a vacuum tank and a decompression means for reducing the pressure in the vacuum tank,
Heating means provided on the outer peripheral surface of the vacuum chamber,
A vacuum drying device, comprising: a spacer arranged at a predetermined interval from an inner peripheral surface of the vacuum chamber, and a spacer for uniformly heating the material passing through the vacuum chamber by the heating means. .

2. The vacuum drying device according to claim 1, wherein the spacer is arranged at an equal distance from an inner peripheral surface of the vacuum chamber. 3.

The vacuum chamber includes a main body cylindrical portion formed in a substantially cylindrical shape, and a main body cone portion continuously formed in a substantially conical shape below the cylindrical portion,
The spacer is disposed concentrically with the vacuum chamber, and has a substantially cylindrical spacer cylinder portion, and a substantially conical spacer cone portion below the spacer cylinder portion. The vacuum drying device according to claim 1, further comprising:

The vacuum drying device according to claim 1, wherein the spacer is detachably provided to the vacuum chamber.