專利名稱：樹脂顆粒的干燥裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對作為樹脂成型機的成型原料的非結晶化樹脂顆?；蚪Y晶化樹脂顆粒上所附著的水分、或所含有的結合水進行干燥的樹脂顆粒的干燥裝置及其方法。
背景技術：
例如日本專利第3233419號公報所示，公知有在減壓條件下將投入于干燥料斗內(nèi)的樹脂顆粒加熱，而將表面附著的水分或所含有的結合水干燥的干燥裝置。這種樹脂干燥裝置對結晶化樹脂顆粒的干燥較為有效。但是，在利用上述樹脂顆粒的干燥裝置而在與結晶化樹脂顆粒同樣的條件下對例如聚酯類樹脂那樣的非結晶化樹脂顆粒進行干燥時，存在會使非結晶化樹脂顆粒軟化、熔融的問題。
當樹脂顆粒軟化時，樹脂顆粒彼此附著在一起而成塊狀化，無法以樹脂顆粒單位來進行干燥。而且，在成塊狀化的樹脂顆粒中，不能作為樹脂成型機的成型原料而直接使用。另一方面，當樹脂顆粒熔融時，除了以上的缺點外，熔融后的樹脂顆粒還會附著于料斗的內(nèi)表面、料斗內(nèi)的用于攪拌樹脂顆粒的攪拌葉片的表面上。由于附著的樹脂本身具有絕熱特性，因此無法有效地對樹脂顆粒進行加熱。特別是，在非結晶化樹脂顆粒中，由于急劇的加熱而容易熔融，會明顯出現(xiàn)上述缺點。
為解決以上缺點，提出了例如日本特開2005-28683號公報所示的干燥裝置，其備有使粒狀樹脂結晶化的結晶化料斗和干燥該結晶化料斗中已結晶化的樹脂的干燥料斗，在結晶化料斗的內(nèi)部，以沿上下方向配置并令下端開口的中空狀，在進行絕熱處理后的旋轉軸的外表面上設置攪拌翼，使旋轉軸旋轉并且經(jīng)由該旋轉軸將熱風供給到結晶化料斗內(nèi)部。
但是，該干燥裝置需要是分別備有用于使非結晶化樹脂顆粒結晶化的結晶化料斗和用于干燥已結晶化的樹脂顆粒的干燥料斗的結構的專用設備，存在裝置自身大型化且高成本化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種使用一臺裝置可分別有效地干燥非結晶化樹脂顆粒和結晶化樹脂顆粒的樹脂顆粒的干燥裝置及其方法。而且，提供一種可實現(xiàn)裝置自身小型化且可有效地干燥樹脂顆粒的樹脂顆粒的干燥裝置及其方法。


圖1是表示樹脂顆粒的干燥裝置的整體立體圖。
圖2是樹脂顆粒的干燥裝置的局部省略中央縱剖視圖。
圖3是上部缸體以及下部缸體的放大剖視圖。
圖4是表示干燥裝置1的控制概略的電氣框圖。
圖5是表示樹脂顆粒的導入狀態(tài)的說明圖。
圖6是表示干燥狀態(tài)的說明圖。
圖7是表示向緩沖料斗的排出狀態(tài)的說明圖。
圖8是表示將樹脂顆粒提供給樹脂成型機的狀態(tài)的說明圖。
圖9是表示第一缸體部中的非結晶化樹脂顆粒的加熱狀態(tài)的說明圖。
圖10是表示多段構成各缸體部的例子的說明圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)表示實施方式的附圖對本發(fā)明進行說明。
在圖1到圖3中，樹脂顆粒的干燥裝置1包括投入料斗部3、第一缸體部5、第二缸體部7以及排出料斗部9。投入料斗部3，在料斗容器11的上部經(jīng)由上部開閉裝置13而安裝進口(intake)部15。樹脂顆粒經(jīng)由與進口部15連接的導入軟管17而被導入。
上部開閉裝置13由以向水平方向移動的方式而被支承于料斗容器11的上部開口以及進口部15的下部開口之間的開閉板13a、和使該開閉板13a往復移動的氣缸等動作部件13b構成。開閉板13a由可彈性變形的例如薄狀不銹鋼板等構成，在其一部分上形成有使料斗容器11的上部以及進口部15之間連通的開口部13c。
在投入料斗部3的下部連通安裝有水平方向具有軸線的第一缸體部5的所圖示的左端部。該第一缸體部5具有例如不銹鋼等金屬制的上段缸體19；第一移送螺桿21，在該上段缸體19內(nèi)可旋轉地被支承；電動馬達23，使該第一移送螺桿21以所要求的移送速度旋轉；以及第一加熱部件25，對上段缸體19以及第一移送螺桿21加熱。
在上段缸體19上，在所圖示的左端側設置有空氣導入口19a，而在所圖示的中央部以及右端側分別設置有空氣排出口19b。在空氣導入口19a上連接有供氣軟管19c，而在各排出口19b上分別連接有排氣軟管19d。
第一加熱部件25包括插入于第一移送螺桿21軸內(nèi)的多個軸加熱器25a、以及相對于上段缸體19的外周面而分開地安裝的多個平面狀加熱器25b。對所述多個軸加熱器25a以及平面狀加熱器25b進行通電控制，以便對整個上段缸體19進行加熱，或使溫度從所圖示的左側朝向右側緩慢變高。
在第一缸體部5的所圖示的右端下部連通有水平方向具有軸線的第二缸體部7，且以向與第一缸體部5相反的水平方向延伸的方式來安裝。第一缸體部5以及第二缸體部7的連接口部5a/7a形成為與上段缸體19內(nèi)徑相一致大小的開口。
第二缸體部7具有下段缸體27，具有與上段缸體19一致的內(nèi)徑，由不銹鋼等金屬制成；第二移送螺桿29可旋轉地軸支承在該下段缸體27內(nèi)；電動馬達30，使該第二移送螺桿29以所要求的進給速度旋轉；以及第二加熱部件31，將下段缸體27以及第二移送螺桿29加熱至所要求的溫度。
在下段缸體27的所圖示的左端側、中央部以及右端側分別形成排氣口27a，這些排氣口27a上分別連接有排氣軟管27b。
第二加熱部件31包括插入于第二移送螺桿29的軸內(nèi)的軸加熱器31a、以及卷繞在整個下段缸體27的外周面上的平面狀加熱器31b。對上述第二加熱部件31進行通電控制，以便對下段缸體27大致均勻地加熱。
空氣供給裝置33經(jīng)由供氣軟管19c與上述上段缸體19的空氣導入口19a連接，而鼓風機或真空泵等排氣裝置35經(jīng)由排氣軟管19d/27b與各排出口19b/27a連接。作為空氣供給裝置33，希望的是供給除濕后的干燥空氣的結構。另外，在第一以及第二缸體19/27的外周面上卷繞玻璃棉等絕熱材料37。
在第二缸體部7的所圖示的左側下部安裝排出料斗部9。該排出料斗部9包括緩沖料斗39、和經(jīng)由下部開閉裝置43而安裝在該緩沖料斗39的下部的排出料斗41。
緩沖料斗39可暫時存儲自第二缸體部7排出的除濕后的樹脂顆粒。此外，下部開閉裝置43包括開閉板43a，以向水平方向移動的方式而被支承于緩沖料斗39以及排出料斗41之間，且由容易彈性變形的薄狀不銹鋼板等構成；以及氣缸等動作部件43b，使該開閉板43a選擇性地向水平方向移動。在開閉板43a的一部分上形成有連通緩沖料斗39以及排出料斗41之間的開口部43c。
排出料斗41是在將已除濕干燥的樹脂顆粒供給到樹脂成型機(未圖示)的原料供給部時暫時存儲樹脂顆粒的部件，在排出料斗41的下部安裝有噴射部45。
在上述進口部15上連接來自壓氣裝置47的排氣軟管47a，此外，在噴射部45上連接來自壓氣裝置47的供氣軟管47b。壓氣裝置47由例如鼓風機構成，借助切換閥49對供氣以及排氣進行切換，在進口部15內(nèi)形成負壓而將樹脂顆粒導入料斗容器11內(nèi)。而且，壓氣裝置47將壓縮空氣供給到噴射部45內(nèi)，而將干燥后的樹脂顆粒輸送到樹脂成型機的原料供給部(未圖示)。
另外，在上述料斗容器11、緩沖料斗39的投入上限位置以及排出料斗41的下限位置上分別安裝檢測內(nèi)部樹脂顆粒量的物位傳感器55、57、59，當在內(nèi)部樹脂顆粒達到所要求量時分別輸出檢測信號。此外，在上段缸體19以及下段缸體27上，朝水平方向分別安裝有多個溫度傳感器61/63以及真空傳感器65/66。
在圖4中，在控制機構67的輸入側經(jīng)由輸入控制機構68而連接有上述各種物位傳感器55、57、59、61/63、65/66。其中的物位傳感器55在向料斗容器11內(nèi)投入了所要求量的未干燥的非結晶化樹脂顆?；蚪Y晶化樹脂顆粒時，向控制機構67輸出投入完成信號。而且，物位傳感器57在向緩沖料斗39內(nèi)投入了所要求量的已干燥的樹脂顆粒時，向控制機構67輸出排出完成信號。進而，物位傳感器59在被導入到排出料斗41內(nèi)的干燥后的所要求量的樹脂顆粒完成向樹脂成型機的原料供給部的供給時，向控制機構67輸出供給完成信號。
安裝于上段缸體19中的多個溫度傳感器61分別檢測出在上段缸體19的例如圖示的水平方向的左側、中央部以及右側的各位置的溫度，并向控制機構67輸出。另外，安裝在下段缸體27上的溫度傳感器63檢測出下段缸體27的溫度，并向控制機構67輸出。
安裝在上段缸體19以及下段缸體27上的真空傳感器65/66檢測出上段缸體19以及下段缸體27內(nèi)的真空度，并向控制機構67輸出。
在控制機構67的輸出側連接閥驅動機構69，基于來自物位傳感器55以及59的信號，將與閥驅動機構69連接的切換閥49切換控制至供氣或排氣。
在控制機構67的輸出側連接開閉驅動機構71，基于來自起動開關(未圖示)或各物位傳感器55/57/59的信號，選擇性地令各個動作部件13b/43b進行開動作或閉動作。
在控制機構67的輸出側連接加熱控制機構73，基于來自溫度傳感器61/63的檢測信號，控制對第一以及第二加熱部件25/31的附加電流，并控制利用上段缸體19以及下段缸體27加熱樹脂顆粒的溫度。
在控制機構67的輸出側連接排氣驅動機構75，該排氣驅動機構75基于來自真空傳感器65的信號來驅動控制排氣裝置35，并使上段缸體19以及下段缸體27內(nèi)保持為所要求的減壓狀態(tài)。
在控制機構67的輸出側連接供氣驅動機構77，驅動所連接的空氣供給裝置33，而至少向上段缸體19內(nèi)供給所要求量的空氣。
在控制機構67的輸出側連接馬達控制機構79，驅動控制所連接的電動馬達23以及30，而使樹脂顆粒以所要求的移送速度移送到上段以及下段缸體19/27內(nèi)。
下面，對借助如上所述構成的干燥裝置1進行的樹脂顆粒的干燥作用進行說明。
首先，說明結晶化樹脂顆粒的干燥作用，對起動開關進行接通操作，則動作部件13b進行開動作而打開料斗容器11的上部開口，并且動作部件43b進行封閉動作而封閉緩沖料斗39和排出料斗41之間，其后將切換閥49切換至排氣側而將進口部15內(nèi)排氣，由此經(jīng)由導入軟管17將未干燥的結晶化樹脂顆粒CRP吸引并導入到料斗容器11內(nèi)。(參照圖5)
然后，當導入料斗容器11內(nèi)的結晶化樹脂顆粒CRP達到所要求量而物位傳感器55輸出導入完成信號時，使動作部件13b向封閉方向動作，并封閉料斗容器11的上部開口。
在進行上述動作時，對第一加熱部件25中的各個軸加熱器25a以及平面狀加熱器25b進行通電控制，以便使得整個上段缸體19相對于水平方向成為一定的溫度，并且對第二加熱部件31的軸加熱器31a以及平面狀加熱器31b進行通電控制，以便整個下段缸體27成為與上段缸體19同樣的加熱溫度，由此加熱為所需要的溫度。另外，使空氣供給裝置33動作而至少將所要求量的空氣導入上段缸體19內(nèi)，同時使排氣裝置35動作對上段缸體19以及下段缸體27內(nèi)進行排氣，使其內(nèi)部成為所要求的減壓狀態(tài)。
接著，驅動電動馬達23/30，使第一以及第二移送螺桿21/29以所要求的進給速度旋轉，將料斗容器11內(nèi)的結晶化樹脂顆粒CRP邊攪拌邊從上段缸體19的圖示的左側向右側移送，而且將其邊攪拌邊從下段缸體27的圖示的右側向左側移送，在上述的減壓狀態(tài)下進行加熱。由此使附著于結晶化樹脂顆粒CRP上的水分或所含有的結合水干燥。
此時，結晶化樹脂顆粒CRP由于樹脂結晶化而具有高耐熱性，所以即便從導入上段缸體19內(nèi)的最初階段起就以高溫進行加熱，也不會軟化或熔融。另外，從結晶化樹脂顆粒CRP放出的水蒸氣隨著從空氣導入口19a流向各個空氣排出口19b以及排氣口27a的空氣流而被排出。(參照圖6)如圖7所示，向下段缸體27內(nèi)的圖示的左側移送的干燥后的結晶化樹脂顆粒CRP自重下落而貯存于緩沖料斗39內(nèi)，當緩沖料斗39內(nèi)的結晶化樹脂顆粒CRP達到所要求量而從物位傳感器57輸出排出完成信號時，分別中斷電動馬達23/30的驅動、空氣供給裝置33以及排氣裝置35的驅動，其后使動作部件43b進行開動作來使貯存于緩沖料斗39內(nèi)的結晶化樹脂顆粒CRP向排出料斗41自重下落。然后，由切換至供氣側的切換閥49供給壓縮空氣，而將排出料斗41內(nèi)的結晶化樹脂顆粒CRP向樹脂成型機的原料供給部壓送。(參照圖8)另外，與上述動作并行而使動作部件13b進行開動作，接著將干燥的結晶化樹脂顆粒CRP導入料斗容器11內(nèi)。
然后，在壓送排出料斗41內(nèi)的結晶化樹脂顆粒CRP而從物位傳感器59輸出壓送完成信號時，使動作部件43b進行閉動作而封閉緩沖料斗39以及排出料斗41之間的通道，其后將切換閥49切換至排氣側，接著將除濕干燥的結晶化樹脂顆粒CRP導入料斗容器11內(nèi)。
接著，對干燥例如PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等聚酯類的非結晶化樹脂顆粒NCRP時的作用進行說明。
如上所述，非結晶化樹脂顆粒NCRP在進行急劇加熱時，具有比結晶化樹脂顆粒CRP更易軟化、易熔融的特性。因此，在將非結晶化樹脂顆粒NCRP導入料斗容器11內(nèi)之前，對設置于上段缸體19中的各軸加熱器25a以及平面狀加熱器25b進行通電控制而加熱，以便使上段缸體19的所圖示的左側為低溫區(qū)域、中間部為中溫區(qū)域、右側為高溫區(qū)域。該通電控制是基于來自設置于上段缸體19的各處的各溫度傳感器61的溫度檢測信號來執(zhí)行的。
另一方面，對于下段缸體27，對軸加熱器31a以及平面狀加熱器31b進行通電控制而加熱，以便在整個水平方向上成為大致均勻的溫度。
在上述狀態(tài)中，當在將既定量的非結晶化樹脂顆粒NCRP導入料斗容器11內(nèi)的狀態(tài)下以所要求的移送量驅動電動馬達23旋轉時，如圖9所示，伴隨第一移送螺桿21的旋轉，使導入上段缸體19的所圖示的左側的非結晶化樹脂顆粒NCRP從圖示的左側向右側通過低溫加熱區(qū)域、中溫加熱區(qū)域以及高溫加熱區(qū)域，由此緩慢進行加熱而使之結晶化。由此提高耐熱性。
另外，將導入到上段缸體19的所圖示的左側的空氣排氣至所圖示的中央部以及右側而形成空氣流，通過該空氣流來避免對非結晶化樹脂顆粒NCRP的過度加熱，并防止軟化或熔融。
上述非結晶化樹脂顆粒NCRP當被向上段缸體19內(nèi)的所圖示的右側移送時，通過由加熱而進行的結晶化來提高耐熱性。并且，在下段缸體27內(nèi)移送的非結晶化樹脂顆粒NCRP在內(nèi)部的空氣經(jīng)由排出口27而被排氣的所要求的減壓狀態(tài)下，被第二加熱部件31加熱，由此除去附著的水分和內(nèi)部的結合水而使之干燥。
此時，在下段缸體27內(nèi)，經(jīng)由空氣導入口19a而供給的空氣的一部分從排氣口27a排出，由此形成空氣流，因而放出的水蒸氣隨著該空氣流而向外部排出，從而使干燥效率化。
本實施例在干燥結晶化樹脂顆粒CRP時，進行通電控制而加熱干燥，以便使整個上段缸體19以及下段缸體27成為所要求的溫度。另一方面，在干燥非結晶化樹脂顆粒NCRP時，以朝向上段缸體19的移送方向緩慢進行高溫化的方式來對第一加熱部件25進行通電控制，以對非結晶化樹脂顆粒NCRP進行緩慢的加熱而結晶化并提高耐熱性，之后，借助整體被加熱至所要求的溫度的下段缸體27來進行加熱而干燥。由此，通過一臺干燥裝置1，可有效地對非結晶化樹脂顆粒NCRP和結晶化樹脂顆粒CRP兩者進行干燥。
在上述說明中，對非結晶化樹脂顆粒NCRP進行結晶化的上段缸體只使用1臺不能充分進行結晶化時，或同樣下段缸體27只使用1臺不能有效對已結晶化的樹脂顆粒進行干燥時，可以如圖10所示將結晶化用的第一缸體81部以及干燥用的第二缸體83部分別設置為多段構成(在圖示的例子中為各2段。)。
在上述說明中，也可以具有以下的構成在干燥非結晶化樹脂顆粒NCRP時，不將空氣導入第一缸體部內(nèi)而進行結晶化，其后在通過第二缸體部進行干燥時，從移送方向上游側導入空氣而形成空氣流。另外，干燥非結晶化樹脂顆粒NCRP時，作為導入至第一或第二缸體部內(nèi)的氣體也可以是氮氣等惰性氣體。
權利要求
1.一種樹脂顆粒的干燥裝置，其特征在于，包括投入料斗部，內(nèi)部導入未干燥的樹脂顆粒；第一缸體部，一側端部與投入料斗部的排出部連通而連接，在縱長方向具有軸線的中空部內(nèi)可旋轉地支承有第一移送螺桿；第一開閉部件，至少對第一缸體部的導入開口進行開閉；第一電動馬達，使第一移送螺桿以所要求的進給速度旋轉；第一加熱部件，相對于縱長方向分開地對第一缸體部加熱；第二缸體部，與第一缸體部連續(xù)而并列配置，在中空部內(nèi)可旋轉地支承有第二移送螺桿；第二電動馬達，以所要求的進給速度使第二移送螺桿旋轉；第二加熱部件，對第二缸體部進行整體地加熱；排出料斗部，與第二缸體部的一側端部連接，收納在第一以及第二缸體部內(nèi)移送了的樹脂顆粒，并向樹脂成型機的原料供給部排出；第二開閉部件，對第二缸體部以及排出料斗部的連接部進行開閉；空氣導入部，至少將空氣導入至第一缸體部內(nèi)；排氣部件，將第一以及第二缸體部內(nèi)的空氣排出；和控制機構，具有第一干燥模式，對第一加熱部件分開地進行加熱控制，并且對第二加熱部件均勻地進行加熱控制，在使所投入的非結晶化樹脂顆粒結晶化后進行干燥；和第二干燥模式，對第一以及第二加熱部件均勻地進行加熱控制，對所投入的結晶化樹脂顆粒進行干燥。
2.如權利要求1所述的樹脂顆粒的干燥裝置，其特征在于，第一加熱部件由插入第一移送螺桿的軸內(nèi)的多個軸加熱器以及安裝于第一缸體部外表面上的多個平面狀加熱器中的至少一方構成。
3.如權利要求1所述的樹脂顆粒的干燥裝置，其特征在于，控制機構在第一干燥模式時多階段地對第一加熱部件進行通電控制，以便使在第一缸體部內(nèi)移送的樹脂顆粒向著其移送方向緩慢地被高溫加熱，并在第二干燥模式時對第一加熱部件進行通電控制，以便以大致一定的溫度對在第一缸體部內(nèi)移送的樹脂顆粒進行加熱。
4.一種樹脂顆粒的干燥方法，其特征在于，在下述樹脂顆粒的干燥裝置中，所述樹脂顆粒的干燥裝置具有第一缸體部，一側端部與內(nèi)部導入樹脂顆粒的投入料斗部的下部連接，在縱長方向具有軸線的中空部內(nèi)可旋轉地支承有第一移送螺桿；第二缸體部，相對于第一缸體部并列配置，在水平方向具有軸線的中空部內(nèi)可旋轉地支承有第二移送螺桿；存儲料斗部，與第二缸體部的一側端部連接，收納從第二缸體部內(nèi)排出的樹脂顆粒，并向樹脂成型機的原料供給部供給；空氣導入部件，至少將空氣導入至第一缸體部內(nèi)；排氣部件，排出第一以及第二缸體部內(nèi)的空氣而形成所要求的減壓狀態(tài)；在干燥結晶化樹脂顆粒時，以所要求的溫度加熱整個第一以及第二缸體部，并在減壓狀態(tài)下干燥所移送的樹脂顆粒；在干燥非結晶化樹脂顆粒時，向著移送方向緩慢對第一缸體部進行加熱使之高溫化，在緩慢對所移送的樹脂顆粒進行加熱而使之結晶化之后，以所要求的溫度加熱整個第二缸體部，并在減壓狀態(tài)下干燥所移送的結晶化后的樹脂顆粒。
5.如權利要求4所述的樹脂顆粒的干燥方法，其特征在于，在令在第一缸體部內(nèi)移送的非結晶化樹脂顆粒結晶化時，在一邊從空氣導入部導入空氣一邊通過排氣部件進行排氣而在內(nèi)部形成空氣流的狀態(tài)下形成所要求的減壓狀態(tài)。
全文摘要
使用一臺裝置可分別有效除濕干燥非結晶化樹脂顆粒和結晶化樹脂顆粒，可實現(xiàn)裝置自身小型化并有效地除濕干燥樹脂顆粒。在除濕干燥裝置的控制機構中具有第一除濕干燥模式，對第一加熱部件分開地進行加熱控制，并且對第二加熱部件均勻地進行加熱控制，在對所投入的非結晶化樹脂顆粒進行緩慢加熱而使之結晶化后，對結晶化后的樹脂顆粒整體進行加熱而除濕干燥；和第二除濕干燥模式，對第一以及第二加熱部件均勻地進行加熱控制，對所投入的結晶化樹脂顆粒進行除濕干燥。
文檔編號F26B3/24GK1982823SQ20061016674
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權日2005年12月12日
發(fā)明者川瀨初彥 申請人:星精密機械有限公司