CN1181958C - 真空式除湿干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供内部构造简单、来自热源的热向水平方向传递、可进行精细的加热管理、均匀加热、将被均匀除湿干燥了的粉粒体材料自动连续地供给下一工序的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,双重构造的干燥漏斗,具有带热传递加热机构的漏斗本体和把外气导入干燥漏斗内部的外气导入口。粉粒体材料的除湿干燥,是用上述热传递加热机构一边加热一边在真空状态下进行的,粉粒体材料的排出投入,是在打开上述外气导入口使干燥漏斗内回复到大气压后进行的。

Description

真空式除湿干燥装置
本发明涉及在真空条件下,将粉粒体材料在短时间内有效地除湿干燥,将干燥后的粉粒体材料自动连续地供给下一工序的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置。
现有的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,例如有图15所示的装置,该装置记载在日本特开平6-114834号公报中。
该真空式自动连续除湿干燥装置C如图15所示,原料接受口101在除湿干燥装置C的最上端,该原料接受口101备有上吸原料即粉粒体材料的吸入机构102和从吸入的材料中仅收集粉粒体材料并分离空气的空气分离机构103,在该原料接受口101的下侧,通过上自动开闭阀104设有双重构造的真空除湿干燥装置本体107,在其内部设有热交换器108,该热交换器108由涂敷了放射远红外线涂料的带P.T.C壁内藏管110和加热管111构成。
在真空除湿干燥装置本体107的下侧,经过2层紧固的下自动开闭阀115,设有暂时储存原材料的储存槽112,在最下端设有向合成树脂成形机供给原料的原料供给口113,从最上层的原料接受口101到最下端的原料供给口113之间构成为纵型。
该除湿干燥装置C备有真空泵105,将真空除湿干燥装置本体107内形成真空,可在短时间、节能地连续自动供给被除湿干燥后的合成树脂粉粒体。
但是,该装置中,在真空除湿干燥装置本体107的内部,由上下延伸的带P.T.C壁内藏管110和加热管111构成的复杂的热交换器108设在若干部位,所以构造复杂。
另外,加热管111把来自热源的热向上下方向传递,所以,不能使上下方向加热温度不同,不能将热交换器108上下分割,进行精细的加热管理。
本发明的目的是解决上述现有技术中的问题,提供一种粉粒材料的真空式自动连续除湿干燥装置,本发明装置的内部构造简单,可将来自热源的热沿水平方向传递,进行精细的加热管理,另外,可进行均匀加热,把均匀地被除湿干燥后的粉粒体材料自动连续地供给下一工序。
为了实现上述目的本发明采用以下技术方案:
一种真空式除湿干燥装置,备有真空形成机构,具有在下部设有材料排出阀的干燥漏斗、及在该漏斗上方通过材料投入阀连通,收集树脂颗粒和村脂粉末等粉粒体材料的材料收集器,其特征在于包括:
双重构造的干燥漏斗,该干燥漏斗设有:由热传导性良好的材料形成的主圆筒体、在主圆筒体的内周向内部伸出并构成分隔壁的多个翅片、及包围主圆筒体***设置的加热机构,
并且,上述干燥漏斗用热覆盖壁覆盖在上述主圆筒体的***;
将外气导入干燥漏斗内部的外气导入口;
设在上述主筒体内部,用于检测存贮在干燥漏斗内的材料的量的材料传感器;
与上述主筒体内部相连接,进行吸气减压的真空形成机构;
由此,在粉粒材料的除湿干燥工序时,用上述真空形成机构保持上述干燥漏斗内的真空状态,同时,在上述材料传感器关闭之前,用上述加热机构加热被投入贮存的粉粒体材料;
另外,在粉粒体材料的排出、投入工序时,通过打开上述外气导入口,使上述干燥漏斗内回复到大气压状态,之后打开上述材料排出阀,以排出被除湿干燥的粉粒体材料的需要量,同时也通过打开上述材料投入阀,在上述材料传感器关闭之前,再从上述材料收集器投入后续的粉粒体材料。
所述的真空式除湿干燥装置,其特征在于:
上述干燥漏斗设有带泄漏孔的泄漏调节机构,该泄漏调节机构用于调节自外部的调整湿度和温度等的运载气体的导入量,这样,在除湿干燥工序时,开动上述真空形成机构,通过上述泄漏调节机构,使上述干燥漏斗内产生的混杂气体只排出对应被导入的运载气体的部分。
所述的真空式除湿干燥装置,其特征在于:
上述干燥漏斗具有:在主圆筒体的内周使多个翅片向圆筒体中心放射状伸出的分隔壁;
配置在上述主圆筒体的中心部空间、朝向上述分隔壁的翅片侧,使多个翅片放射状伸出的内部分隔构件;
在上述干燥漏斗的材料排出孔和上述内部分隔构件之间,设置在上述内部分隔构件下方的伞型调整构件;
上述分隔壁的多个翅片,在各自的上端,朝向上述全圆筒体中心,形成向下方倾斜的上斜切口,并且在其各自的下端,朝向上述主圆筒体中心,形成向下方倾斜的下斜切口;
上述各内部分隔构件的翅片,在各自的上端,朝向上述分隔壁的翅片,形成向下方倾斜的上斜切口,并且在其各自的下端,朝向上述分隔壁的翅片,形成向下方倾斜的下斜切口;
这样投入到上述干燥漏斗内的材料按先入先出的方法进行连续处理。
所述的真空式除湿干燥装置,其特征在于:
上述材料排出阀具有:滑动板,该滑动板设置成可在上述干燥漏斗下部形成的材料排出孔的下方滑动,并且设有用于通过上述材料排出孔导入材料的排出辅助管,该材料辅助管形成使材料导入部向下伸出的结构;和
驱动机构,使上述滑动板在排出材料的打开位置与停止排出材料的关闭位置之间往复移动,该开位置处滑动板的材料排出孔和干燥漏斗的材料排出孔一致)。
所述的真空式除湿干燥装置,其特征在于:
上述材料供给阀,设在上述干燥漏斗的上部盖上,该上部盖可装拆于干燥漏斗的本体部。
所述的真空除湿干燥装置,其特征在于:
上述材料供给阀设在上述干燥漏斗的上部盖上,该上部盖可开闭地枢接在干燥漏斗的本体部上。
所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,备有真空形成机构,备有在下部设有材料排出阀的双重构造的干燥漏斗和材料收集器,该材料收集器通过材料投入阀与漏斗上方连通,暂时收集树脂颗粒等粉粒体材料;其特征在于,
上述干燥漏斗是双重构造,在用热传递性良好的材料制成为圆筒状的热传递壁内周,向内部伸出若干分隔壁,并且,用热覆盖壁覆盖在外周设有加热机构的漏斗本体部;另外,在干燥漏斗内部有导入外气用的外气导入口和设在内部上方的材料传感器;
对粉粒体材料进行除湿干燥时,用上述真空形成机构保持干燥漏斗内的真空状态,同时,在上述材料传感器关闭之前,用上述加热机构加热被投入储存的粉粒体材料;
排出、投入粉粒体材料时,打开上述外气导入口,将干燥漏斗内回复到大气压状态后,打开上述材料排出阀,排出所需量的已除湿干燥粉粒体材料,再打开上述材料投入阀,在上述材料传感器关闭之前,从上述材料收集器投入粉粒体材料。
这里所说的真空,是指包含比大气压减压状态的广义的概念。
该除湿干燥装置的首要特征是备有热传递机构。
即,已往,构成干燥漏斗的材料是铁、不锈钢,本发明中采用热传递性良好的材料例如铝代替已往的铁、不锈钢,充分利用其热传递性,可在离开加热对象即粉粒体材料一定距离的位置,设置加热机构(发热机构)。
已往,没有意识到把加热机构与加热对象连起来的热传递体的存在。因此,已往的除湿干燥装置中,为了能尽量均匀地将加热对象加热,将加热机构配置在尽管靠近加热对象的位置。即,在干燥漏斗内配置带P.T.C内藏壁的管,并且在多处配置设有加热管的结构复杂的热交换器。
但是,该构造中,不但构造复杂,而且加热管传递上下方向的热,所以,不能将加热机构上下分割。
而本发明的除湿干燥装置中,加热机构原则上只设在加热漏斗的外侧,充分利用构成加热漏斗的材料的热传递性,把来自加热机构的热传递到干燥漏斗内粉粒体材料的各角落。
为此,该干燥漏斗中,从构成它的圆筒状热传递壁的内周向内部伸出若干分隔壁。该分隔壁由与热传递壁同样的材料构成,通过热传递把加热机构的热向中心方向均匀地传递,使内部粉粒体均匀加热。
另外,该向内部伸出的分隔壁,为了有效地进行热传递,具有一定厚度,被该分隔壁分隔的干燥漏斗的内部空间区域,分别构成约相等的断面积,为了将粉粒体均匀加热,应尽量细地划分,以增加传热面积,提高加热效率。
另外,该除湿干燥装置的加热方法的特征是,不象加热管那样,来自加热机构(发热源)的热的移动方向是上下方向,而主要是水平方向。
这样,可使加热机构离开加热对象一定距离,所以,干燥漏斗内部,仅设置上下一个方向延伸的分隔壁,构造简单,另外,不采用加热管,热的移动方向是水平方向,所以,可简单地上下分割。
已往,为了缩短加热时间、有效均匀加热,尽量靠近加热对象地设置加热机构。而本发明除湿干燥装置的思想是着眼于材料的热传递性,使加热机构离开加热对象一定距离,这样,虽然传热时间稍多一些,但是能做到均匀加热。另外,通过使分隔壁等的构造最佳化,总体上的加热效率比直接加热毫不逊色,同时构造也简单化。
该除湿干燥装置的其次一个特征是,在真空状态的除湿干燥中,为了确保材料的排出和投入,设有外气导入口。
通常,把干燥漏斗内形成为真空状态时,当前一工序的材料收集器、通往后一工序的配管未保持为同样的真空状态时,如果不采用该外气导入口,将干燥漏斗内从真空状态回复到与前一工序和后一工序的气压相同的大气压状态后再打开材料投入阀、材料排出阀,则外气急剧地流入,破坏干燥漏斗内部的除湿干燥对象即粉粒体材料的积存状态,也就失去了设置后述先进先出伞的意义。
为此,设置了在材料的排出、投入时使干燥漏斗内外气压相同的外气导入口。这样,在真空式自动连续除湿干燥装置中,即使在真空除湿干燥时,适当地破坏其真空状态,可以进行材料的排出、投入。
但是,如果前一工序即材料收集器和通向后一工序的配管,保持为与干燥漏斗内同样的真空度或减压度时,该外气导入口不是必需的。
根据前一工序的状态,材料收集器也不是必需的。
所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,其特征在于,
在上述干燥漏斗上设有带调节机构的泄漏孔,该调节机构用于在真空状态的除湿干燥时,调节从外部导入的已调节了湿度和温度等的运载气体(キヤリアガス)的导入量;
用从该泄漏孔导入的运载气体,借助上述真空形成机构排出上述干燥漏斗内的气体,这样,一边保持干燥漏斗内的真空度,一边对粉粒体材料进行除湿干燥。
该除湿干燥装置的特征是,在上述发明的基础上,采用运载气体置换。
在已往的通气式除湿干燥方法或装置中,粉粒体材料的加热和除湿干燥是一体地进行的,而该运载气体置换的特征是将加热和除湿干燥分离进行。为此,该除湿干燥这样进行:用加热等使从干燥漏斗内的粉粒体材料产生水蒸气、挥发性气体等的杂气,用调节了湿度和温度的运载气体置换含有上述杂气的气体。因此,把该方法称为运载气体置换。
运载气体是指从外部导入干燥漏斗内的气体。最好是设定为预定温度、湿度低于干燥对象即粉粒体材料和从干燥漏斗内排出的气体、不纯物浓度低的气体,不限于空气、大气,可以是与符合干燥对象的粉粒体材料种类的除湿干燥状态相应的、包含氮气等的气体成分。
采用该运载气体置换时,用数倍于除了所储存粉粒体材料体积的干燥漏斗内实际空气量的运载气体,可进行粉粒体的除湿干燥,与需要数十倍于实际空气量的热风的通气式除湿干燥装置相比,可大幅度减少除湿干燥所需的气体量,可实现装置的小型化,可在短时间内有效地进行除湿干燥。
另外,通过适当地设定运载气体,可更加提高干燥效率,避免对干燥对象的不良影响。
所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,其特征在于,
上述从热传递壁向内部空间伸出的各分隔壁的上端,形成以该内部空间的中心为谷部朝下方倾斜的上斜切面,各分隔壁的下端,形成以上述中心为谷部朝下方倾斜的下斜切面;
在上述下斜切面上,设有先进先出伞;
在材料的排出供给时,利用上述外气导入口将干燥漏斗内回复到大气压后,打开上述材料投入阀,被供给的粉粒体材料借助上述上斜切面依次积存在干燥泄漏斗内;
打开上述材料排出阀,被排出的已除湿干燥粉粒体材料,从干燥漏斗内积存着的粉粒体材料的最下层,依次借助上述先进先出伞排出,粉粒体材料可先进先出地连续供给。
该除湿干燥装置,设有先进先出伞,其特征是特定设有它的分隔壁部分的形状,另外,如上所述,为了得到该先进先出伞的效果,在材料排出供给时,必须要将干燥漏斗内形成为大气压。
因此,根据该除湿干燥装置,先入先出伞的效果得以充分发挥,在干燥漏斗内的积存状态被保持的状态下,粉粒体材料依次地从最下层排出,并在最上层投入地积存。结果,越到下层粉粒体材料越被除湿干燥,该最被除湿干燥的粉粒体材料依次排出,另一方面,最上层积存着最需要被除湿干燥的粉粒体材料,与自动式材料排出阀相辅相成地,一边真空式除湿干燥,一边将已除湿干燥的粉粒体材料自动地连续供给下一工序。
所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,是在第1发明中,其特征在于,
上述材料排出阀,使滑动板的滑动排出孔与上述干燥漏斗的漏斗排出孔一致而排出材料,使其不一致而停止材料的排出;
在该滑动板的排出侧设有排出畏助管,该排出输助管,具有与滑动排出孔相连的内径,朝排出方向伸出预定距离;
使滑动板滑动到材料的排出停止方向时,上述排出辅助管内的粉粒体材料依次落下到排出侧。
该除湿干燥装置的特征是,为了确保已除湿干燥的粉粒体材料的自动连续排出,在材料排出阀上设置了排出辅助管,作为材料啮入的防止机构。
排出辅助管仅伸出预定距离,所以,其前端部与由排出粉粒体材料的安息角形成的材料的峰顶部错开,在阀的闭方向动作时,总生成朝排出方向的材料流,减少材料的啮入。
所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,是在第1发明中,其特征在于,
上述材料供给阀,设在上述干燥漏斗的漏斗本体部的上部盖上,该上部盖是装卸式或开闭式。
该除湿干燥装置,设有材料供给阀等的干燥漏斗本体部的上部盖是装卸式或开闭式,可简单地卸下,在干燥漏斗内部沿上下方向延伸的构造简单的分隔壁等,以完全开放的状态露出,所以内部清扫容易。
以下参照附图,详细说明本发明的实施例:
图1表示本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置之一例的干燥漏斗,(a)是其平面图,(b)是其纵断面图。
图2是表示本发明实施例的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置整体构造的***图。
图3表示本发明实施例的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的本体部外观,(a)是其局部剖切正面图,(b)是其侧面图。
图4是表示本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置之另一例的本体部外观的局部剖切正面图。
图5是表示本发明实施例的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的材料投入阀之一例的纵断面图。
图6是表示本发明实施例中材料投入阀的密封装卸机构的纵断面图。
图7是表示本发明的材料投入阀的密封装卸机构另一例的纵断面图。
图8是表示本发明实施例的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的材料排出阀之一例的纵断面图。
图9(a)、(b)是表示本发明实施例的材料排出阀的排出辅助管动作原理的概念图。
图10(a)、(b)是表示现有的材料排出阀动作原理的概念图。
图11是表示本发明实施例的材料排出阀的散尘机构的要部横断面图。
图12是表示本发明实施例的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的冷却机构的管路***图。
图13是表示本发明实施例的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的材料抽出机构的管路***图。
图14是表示本发明实施例的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的尘土回收机构的管路***图。
图15是表示现有的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置之一例的局部剖切外观正面图。
下面,参照附图说明本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的实施例。
先说明作为本发明特征的、由热传递加热机构构成的干燥漏斗。
图1表示本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置之一例的干燥漏斗,(a)是其平面图,(b)是其纵断面图。该纵断面图是表示(a)中所示的D-D断面图,为了避免复杂化省略表示断面的斜线,另外,先入先出伞12的部分用外形图表示。
该干燥漏斗1如图1(a)、(b)所示,在干燥漏斗1的外周部,设有由铝材等热传递性良好的材料形成的圆筒形热传递壁2,在其外周设有由带式加热器构成的外部侧加热机构3。在干燥漏斗1的内部,设有由铝材等热传递性良好的材料形成的热传递筒4,在其中心部,内藏着由管式加热器构成的内部侧加热机构5。
在热传壁2上,以等间隔朝内部中心呈放射状地伸出若干分隔壁6,这些分离壁6具有相同的厚度,并在上下方向连设着。在热传递筒4上,以等间隔从中心部朝着构成内壁的热传递壁2呈放射状地伸出若干分隔壁7,这些分隔壁7具有相同的厚度,并在上下方向连设着。在这些分隔壁6、7的相向的前端部之间,具有不阻挡粉粒体材料的适度间隔,或者彼此相接。
上述热传递壁2、外部侧加热机构(发热源)3、热传递筒4、内部侧加热机构(发热源)5、分隔壁6、7,构成漏斗本体部1a,同时也构成热传递加热机构。另外,当干燥漏斗的容量小时,也可以仅由热传递壁2、外部侧加热机构(发热源)3和分隔壁6构成漏斗本体部1a和热传递加热机构。
如上所述,干燥漏斗的分隔壁,最好是从外向中呈放射状伸出,或者是从中向外呈放射状伸出,但是,如果是能良好地进行热传递、能尽量以均匀的温度对干燥漏斗内部的粉粒体材料进行热传递的分隔壁,则也可以是任意形式的伸出状态。另外,上述分隔壁6、7也不一定是相同的厚度和相同的伸出间隔。
这样,形成了由热传递壁2、热传递筒4、分隔壁6、7划分出的小区域,该小区域的断面积几乎相等,来自热传递壁2等的传递热,均匀地传递给该小区域内的粉粒体材料。另外,应尽量多设置分隔壁6、7,以便扩大热传递表面积,提高热传递效率。考虑到材料的热传递率,为了使热传递壁2等的热均匀地传递到分隔壁6、7的前端,分隔壁6、7应具有一定的厚度。
构成干燥漏斗1的材料的热传递率如下:当摄氏20度时,已往干燥漏斗所用的碳素钢是37Kcal/mhr℃,不锈钢是约20Kcal/mhr℃,而本发明推荐的铝是175Kcal/mhr℃。虽然纯铜的热传递率较高,约为360Kcal/mhr℃,但是材料的单价高,并且与粉粒体材料直接接触,对材料可能有不良影响,所以,要进行适当的覆盖处理,如果采用纯铜则要解决的问题较多。
从热传递壁2向内部中心侧伸出的各分隔壁6的上端,形成以该内部中心侧为谷部,向上方倾斜的上斜切口61,各分隔壁6的下端,形成以中心侧为谷部向下方倾斜的下斜切口62。
热传递壁4的分隔壁7,其上端部形成以中心部为顶部向周围并向下方倾斜的突片端71,下端部形成以漏斗中心为谷部向周围并向下方倾斜的下斜切口72。
热传递壁2为圆筒状,构成干燥漏斗1的本体部,在其上面配置着上部盖8,在其下面配置着漏斗下部锥形部9,该下部锥形部9朝下地向着中心侧收缩倾斜,用安装螺栓(图未示)安装固定着。热传递筒4以悬吊状态支承固定在管10的中央部,该管10架设在上部盖8的下部加强框81的内壁间。加热漏斗1的热传递壁2的形状最好是圆筒状,但也可以是椭圆筒状、方筒状等。
上述上部盖8通过设在下部加强框81上的螺栓(图未示)等可卸下地安装在漏斗本体部1a上,卸下该上部盖8时,材料传感器14、设有后述材料投入阀23的材料收集器22(图2、3)、热传递筒4和分隔壁7也同时可被卸下。
因此,漏斗本体部1a的内部露出,其内部只有分隔壁6,而且,该分隔壁6是上下延伸的构造,所以,通过从上方吹入加压空气等,可容易地将附着在分隔壁6上的粉粒体材料吹落,清扫方便。另外,对于与上部盖8一体地卸下的热传递筒4和分隔壁7也同样。
在内装有由管式加热器构成的内部侧加热机构5的传热导筒4的下部,通过螺合安装固定着先进先出伞12。
漏斗下部锥形部9,形成为内周部有空洞部91的形状,在该空洞部91设有作为加热机构的带式加热器等。
中心部侧的分隔壁7的下部,通过环状体13支承在外周侧分隔壁6的下部,该环状体13做成为材料可滞留在其上端面上的厚度,对该上端面进行倒角处理后,粉粒体材料不能滞留。
根据设有该热传递加热机构的干燥漏斗,供给到干燥漏斗1内的粉粒体材料,借助被设在热传递壁2外周的外部侧加热机构3和设在内侧热传递筒4中心部的内部侧加热机构5分别加热了的热传递壁2、热传递筒4和各分隔壁6、7的传递热,间接地被均匀加热,被均匀地除湿干燥。另外,由热传递壁2、热传递筒4和各分隔壁6、7分隔的小区域内的粉粒体材料,借助包围它们的热传递壁2等表面的传递热,被有效地加热。
另外,由于外侧分隔壁6的上端形成为上斜切面61,内侧分隔壁7形成为突片端71,所以,从上方投入了粉粒体材料时,材料不滞留在它们的上端面,可容易地将该粉粒体材料均匀分散充填到各分隔壁6、7。另外,由于各分隔壁6、7的下端形成为下斜切面62、72,所以,便于设置先进先出伞12。
下斜切面62、72,是沿着分隔壁接近的漏斗下部的形状、先进先出伞12的形状等而决定的,其出发点是沿着上述形状以尽量增大热传递面积。因此,根据所需求的热传递面积,也不一定非要设置沿着上述形状的切面。
上斜切面61和突片端71,是为了防止粉粒体材料的滞留而设置的,如果具有能发挥同样功能的构造,则也可以不设置该上斜切面61等。例如,可以将分隔壁6、7的上端面做成为水平,或者做成为粉粒体材料不能滞留的倒角,或者做成为R倒角等。
已往采用的铜制加热管等的加热机构中,可能会对加热对象即粉粒体材料有不良影响。而构成本发明干燥漏斗1的、直接与粉粒体材料接触的热传递壁2、热传递筒4和各分隔壁6、7是用铝材等、加热时对粉粒体材料无不良影响的材料形成的,所以,不会对粉粒体材料造成不良影响。
另外,干燥漏斗1由铝材形成,最好对其表面进行钝化处理等的表面硬化处理,这样,表面被钝化处理等的表面硬化处理后,更减少对材料的不良影响,提高耐久性。
另外,加热机构3、5,可以将镍铬加热器或陶瓷加热器设在热传递壁2及热传递筒4上,也可以部分地设置它们,进行局部加热。
干燥漏斗1是采用铝材时,用挤出成形模或拉拔成形模,同时成形热传递壁和分隔壁的形状。这样,表面光滑,不必进行精加工,粉粒体材料不附着在其表面,粉粒体材料可顺利地从干燥漏斗的上部移动到下部。
下面,说明本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的整体构造。
图2是表示本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的整体构造的***图。图3表示本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置本体部的外观,(a)是其局部剖切正面图,(b)是其侧面图。
图2所示的除湿干燥装置A是配置在地面上的型式,把用热覆盖壁3a覆盖着漏斗本体部1a的双重构造的干燥漏斗1设置在机台1d上,在该机台1d的下部设有滚轮1b,可以移动。上述漏斗本体部1a备有形成为圆筒状的热传递壁2和设在其外周的加热机构3。
在干燥漏斗1上设置着设在材料槽等上的喷咀21、收集器22、材料投入阀23、材料排出阀24。由该喷咀21吸引为了除湿干燥而依次供给干燥漏斗1的粉粒体材料,收集到收集器22,由材料投入阀23供给到干燥漏斗1内,在该干燥漏斗1内,采用运载气体置换,将已除湿干燥了的粉粒体材料从配置在下部的材料排出阀24排到下一工序即树脂成形机等中。
在材料投入阀23、材料排出阀24,如后所述设有密封机构,该密封机构用于保持闭锁时的干燥漏斗1内的气密状态。同时,该密封机构设有密封装卸机构23a、24a,以便在阀的开闭动作时不磨耗。
在该干燥漏斗1内,配设有材料传感器14,该材料传感器14由水平量规(LV)构成,用于检测漏斗内的粉粒体材料量。另外,为了使漏斗内形成真空,在机台1d上设有由真空泵(VP)构成的真空形成机构27,用配管与干燥漏斗1的上部侧连接,在该配管上,连接着检测预定真空度的真空传感器(PS)26、过滤所吸收气体的过滤器25、使干燥漏斗1内返回大气压的外气导入口28、测定干燥漏斗1内真空度或减压度的压力量规(PG)28a。上述外气导入口28由螺线管阀(SV)构成,但并不限于此。
该除湿干燥装置A中,上述真空形成机构27构成减压机构,该减压机构使得从粉粒体材料中产生水蒸气或挥发性气体等的杂气,同时兼作把含有该杂气的干燥漏斗内的气体排放到外部的气体排放机构。
在下部侧连接着泄漏孔29,该泄漏孔29由阀29a和调节阀29b构成,阀29a导入运载气体,用于运载气体置换,调节阀29b构成运载气体导入量的调节机构。在材料排出阀24的下端,通过输送切换阀31连接着材料输送用鼓风机(B)30的送风侧。
在该材料输送用鼓风机30的吸引侧,连接着过滤输送用空气的输送过滤器32,在该输送过滤器32上,通过切换阀34选择地连接来自下一工序即树脂成形机的输送排气或来自收集器22的输送排气。在机台1a上,还设置着控制整个除湿干燥装置A的控制盘33。
包含干燥漏斗1的粉粒体材料除湿干燥装置的本体部,如图3(a)、(b)所示,在干燥漏斗的上部,通过材料投入阀23设置着收集器22,在下部配设着材料排出阀24。在该排出阀24的排出侧,通过输送切换阀31可断接地连接着输送用鼓风机30的送风侧。
在该输送用鼓风机30的侧方,配置着上述真空形成机构(真空泵)27,在其上侧,配置着输送过滤器32,再上侧配置着控制整个装置的控制盘33。
这样,该除湿干燥装置A中,将相关机器紧凑地设置在机台1d上并可移动,所以,可在所希望的场所使用,非常方便。
采用该运载气体置换的粉粒体除湿干燥装置A中,切换输送切换阀31,开放输送鼓风机30的送风侧,另一方面,把切换阀34切换到收集器22侧,将输送鼓风机30的吸引侧与收集器22连接,通过喷咀21将粉粒体材料收集到收集器22内。
接着,在材料传感器14发出信号之前,从收集器22将粉粒体材料投入并储存在干燥漏斗1内后,材料投入阀23、材料排出阀24关闭,干燥漏斗1内保持气密状态地密闭,用加热机构3加热储存着的粉粒体材料,再用真空形成机构27将干燥漏斗1内减压到预定的减压度,对粉粒体材料进行减压处理。
这样,从粉粒体材料中,使保持在其内部的水分作为水蒸气产生,并且,使挥发成分作为挥发性气体产生。
这时,虽然仅利用加热即可从粉粒体材料中产生水蒸气或挥发性气体,但是,有些材料如果被过高温度加热,则会导致劣化。这种情况下,可兼进行减压处理,使水等的沸点降低,使其在更低的温度下蒸发或挥发。另外,为了促进蒸发或挥发,也最好兼进行减压处理。
这样,在干燥漏斗1内,一边产生水蒸气或挥发性气体等的杂气,一边在该除湿干燥装置A中,从泄漏孔29导入调节了湿度和温度后的运载气体,同时,利用真空形成机构27,把含有干燥漏斗1的杂气的气体吸出,导出到干燥漏斗1外部,这样,将粉粒体材料除湿干燥。
其中,运载气体可采用通常的大气,调节泄漏孔29的调节阀29b,一边导入外气,一边利用真空形成机构27吸引相多于导入外气量的干燥漏斗1内的气体,用压力量规28a保持预定的减压度。
这样,用运载气体置换除湿干燥,用数倍于除了储存的粉粒体材料的体积外的、干燥漏斗内实际空气量的运载气体量,进行粉粒体的除湿干燥,与通气式除湿干燥装置(该装置需要数十倍于实际空气量的热风)相比,可大幅度减少除湿干燥所需的气体量,可实现装置的小型化。另外,可在短时间内有效地进行除湿干燥。
在泄漏孔29的前面设置过滤器、干燥器、加热机构等,可有效地除去粉尘等,另外,导入比大气更加加热干燥的运载气体,能更有效地进行除湿干燥。另外,可根据粉粒体材料的种类,把对材料无不良影响的氮气等作为运载气体使用。
如上所述,从运载气体的流动考虑,泄漏孔29最好设在干燥漏斗1的底部,真空形成机构27的吸引口,最好设在漏斗1的上方,但并不限于此。
这样,在除湿干燥后或在除湿干燥过程中,如果下一工序需要材料时,由外气导入口28导入外气,把干燥漏斗1内的气压回复到与外部相同的气压后,自动地打开材料排出阀24,在先进先出伞12的作用下,从积存的粉粒体材料的最下层依次排出已除湿干燥了的粉粒体材料,将切换阀34切换到树脂成形机侧,再切换输送切换阀31,利用输送鼓风机30把粉粒体材料输送给下一工序的树脂成形机。
这样,可自动连续地供给已除湿干燥了的粉粒体材料。另外,根据需要,把要除湿干燥的粉粒体材料从收集器22供给到干燥漏斗1。
在粉粒体材料的排出投入时,之所以要使干燥漏斗1内回复到大气压,是因为如果干燥漏斗1内保持真空,则由于与外部有压力差,在打开材料排出阀24时,外气迅猛地流入干燥漏斗1内,从而破坏内部粉粒体材料的积存状态。因此,保持收集器22的真空状态等,把材料投入阀23、材料排出阀24的前后保持为相同气压时,在粉粒体材料的排出投入时,不需要回复到大气压这样的顺序。
图4是表示本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置另一例的本体部外观的局部剖切正面图。与上述实施例粉粒体材料的除湿干燥装置中的本体部(见图3)相同的部件、相同的部位,注以相同标记,其重复说明从略。
该干燥漏斗1,形成为上下2层分割的构造,在各部分分别设有独立的加热机构3、5。
该实施例的干燥漏斗,是分割成上下2层,但也可以分割成3层以上或若干层。本发明的除湿干燥装置,来自加热机构的热的移动方向,主要是水平方向,所以,可将干燥漏斗分割成上下,利用该优点。
这样,将干燥漏斗沿纵向(上下方向)分割成若干部分时,可容易地进行分解、清扫等维护作业。
另外,在沿纵向分割的部分,由于设有独立的加热机构3、5,所以,对于漏斗1内的材料,可以在上层、下层或上层、中层、下层以不同的温度控制。
图5是表示本发明粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的材料投入阀之一例的纵断面图。图6是表示该材料投入阀的密封装卸机构的纵断面图。图7是表示该材料投入阀的密封装卸机构另一例的纵断面图。
图6是将图5中的密封装卸机构23a的部分放大表示的图,在该图6中,密封环23bb等呈环形,包围着漏斗侧投入孔23da的周围。该纵断面图表示将其局部切断的部位。
该材料投入阀23,用气缸23g使设有滑动投入孔23fa的滑动板23f滑动,使滑动投入23fa与设置在材料收集器22的排出口上的阀壳上板23h的接受孔22a一致,将粉粒体材料投入干燥漏斗(开口),如图所示,使其不一致时,就阻止粉粒体材料的投入(闭锁)。
该材料投入阀23备有密封机构23b,当滑动板23f位于图示闭锁位置时,该密封机构23b把设在阀壳体23d上的、朝干燥漏斗1侧开口的漏斗侧投入孔23da与滑动板23f的平面部分之间密封起来。因此,当闭锁材料投入阀23时,可保持干燥漏斗1的气密状态。
另外,该材料投入阀23具有阀壳下板23e、阀壳体23d、密封机构23b、密封弹簧23c和密封装卸机构23a。阀壳下板23e导引滑动板23f的下部。阀壳体23d安装在阀壳下板23e上,在内部形成空间。密封机构23b可上下动地收容在阀壳体23d的内部。密封弹簧23c将密封机构23b往上方向推压。密封装卸机构23a由O形环23bb、23bc、23bd、23be构成,用于保持密封机构23b与阀壳下板23e、阀壳本体23d间的密封。
当使滑动板23f移动时,或者滑动板23f为开口状态时,该密封装卸机构23a,把加压空气送入密封机构23b与阀壳下板23e、阀壳体23d间的气密空间23ba内,如图6中双点划线所示,使密封机构23b抵抗密封弹簧23c的弹力,向下方移动,密封机构23b不接触滑动板23f。因此,密封机构23b不因滑动板23f的移动而磨耗,可长期保持密封机构23b的密封性,提高材料投入阀23的耐久性。
图7所示的密封装卸机构,是图6密封装卸机构23a的变形例,其共同的部分注以相同标记,省略重复说明。
该密封装卸机构23a′与上述密封装卸机构23a的不同点是,推压密封机构的部件不是采用密封弹簧23c,而是采用没有弹簧孔的密封机构23b′,把加压空气送入该密封机构23b′的底部与阀壳体23d间的气密空间23bf内,使密封机构23b’向上方移动。
图8是表示本发明实施例粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的材料排出阀之例的纵断面图。
该材料排出阀24也备有与上述材料投入阀23同样的密封机构24b和密封装卸机构24a。
该材料投入阀24,用气缸24j的活塞杆24i使设有滑动排出孔24ha的滑动板24h滑动,使滑动排出孔24ha与设置在干燥漏斗1的漏斗排出孔1c处的阀壳上板24f的接受孔24fa一致,从干燥漏斗1排出粉粒体材料(开口),如图所示,使其不一致时,可阻止粉粒体材料的排出(闭锁)。
该材料排出阀24备有密封机构24b,当滑动板24h位于图示闭锁位置时,该密封机构24b把朝阀壳上板24f的朝干燥漏斗1侧开口的接受孔24fa与滑动板24h的平面部分之间密封起来。因此,当闭锁材料投入阀24时,可保持干燥漏斗1的气密状态。
另外,该材料投入阀24具有阀壳下板24g、阀壳体24e、密封机构24b和密封机构保持环24c、密封弹簧24d和密封装卸机构24a。阀壳下板24g导引滑动板24h。阀壳体24e将该阀壳下板24g安装在下部,将阀壳上板24f安装在上部,在内部形成空间。密封机构24b和密封机构保持环24c可上下动地收容在阀壳体24e的内部。密封弹簧24d将密封机构保持环24c和密封机构24b往下方向推压。密封装卸机构24a由O形环(图未示)构成,用于保持密封机构保持环24c与阀壳上板24f、阀壳体24e间的密封。
当使滑动板24h移动时,或者滑动板24h为开口状态时,该密封装卸机构24a,把加压空气送入密封机构保持环24c与阀壳体24e间的气密空间24ca内,这样,与图6同样地,使密封机构24b抵抗密封弹簧24d的弹力,向上方移动,密封机构24b不接触滑动板24h。因此,密封机构24b不因滑动板24h的移动而磨耗,可长期保持密封机构24b的密封性,提高材料投入阀24的耐久性。
在该材料排出阀24上,在滑动板24h的滑动排出孔24ha的排出侧,设有排出辅助管24k,该排出辅助管24k具有与滑动排出孔24ha相连的内径,朝着排出方向伸出预定距离。该排出辅助管24k的内径,等于或大于滑动排出孔24ha的内径,以便不阻挡排出的粉粒体材料。
图9(a)、(b)是表示该排出辅助管动作原理的概念图。图10(a)、(b)是表示已往的材料排出阀动作原理的概念图。(a)表示开口状态,(b)表示闭锁前的状态。
下面,参照这些图说明排出辅助管24k的作用效果。
图10所示已往的材料排出阀中,使具有与漏斗排出孔121a同径的滑动排出孔122a的滑动板122滑动,相对于具有漏斗排出孔121a的板121开闭,在开口状态(a),在形成了材料的峰m(该峰m是由粉粒体材料固有的材料安息角α规定的)的时刻,材料稳定,成为不能再排出的状态。
在该状态,要闭锁滑动板122时,在闭锁之前(b),仅安息角α规定的部分,残留粉粒体材料稳定静止的部分mp。因此,该位置的粉粒体材料滞留,闭锁时如图所示地,被板121的漏斗排出孔121a和滑动板122的滑动排出孔122a的角部挟住,常常成为啮入状态。
而设有排出辅助管24k时,在图9(a)的开口状态,虽然同样地形成由粉粒体材料的安息角α规定的材料的峰n,但是该峰n与已往的峰m相比,形成在排出辅助管24k前端部往下。
在该状态,当闭锁滑动板24h时,在排出辅助管24k的前端总存在着没有粉粒体材料的部分,在排出辅助管24k的内部,总生成从干燥漏斗1向排出侧的粉粒体材料的排出流。
这时也与图10同样地,仅由安息角α规定的部分,残留着粉粒体材料稳定静止的部分np,它只在排出辅助管24k的前端部,不成为问题,在被闭锁的滑动板24h的滑动排出孔24ha与干燥漏斗侧的接受孔24fa之间,总保持着粉粒体材料朝排出方向流动的状态(图9(b))。因此,可减少啮入。
图11是表示本发明实施例的材料排出阀的散尘机构的要部平面图。
下面,参照图11和图8说明该散尘机构。
图11是在图8的材料排出阀24中、去掉了阀壳体24e、密封机构24b和密封机构保持环24c、阀壳上板24f等、在去掉阀壳下板24g的状态,从上往下看的图。在该图中,用实线表示滑动板24h的闭锁状态(与图8相同的状态),用点划线表示开口状态。
在该材料排出阀24的阀壳下板24g上,备有一对散尘机构24ga。在滑动板24h为开口状态时,该一对散尘机构24ga相向地挟住这时的滑动排出孔24ha。
滑动板24h为开口状态时,如在图8中已说明的那样,密封机构24b为离开滑动板24h的状态,在滑动板24h的上面,来自排出侧等的粉粒体材料的尘土有时飞散。特别是该尘土残留在图中斜线所示部分、即闭锁时密封机构24b接触应密封的部分时,对密封性有不良影响。
为此,在滑动板24h为闭锁状态时,密封机构24b为了密封与上述斜线部分接触之前,使得从散尘机构24ga喷出加压空气,覆盖该斜线部分地形成循环流,至少将该斜线部分的尘土吹散,使其落下到排出侧,以提高阀的密封性。
图12是表示本发明实施例粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的冷却机构的管路***图。
在采用管路***图的说明中,仅说明与图2所示***图中不同的点,共同的部分注以相同标记,省略其重复说明。
在从材料收集器22和干燥漏斗1将粉粒体材料全部排出后,该冷却机构阻断从喷咀21到材料收集器22的管路,另外,开放材料投入阀23和材料排出阀24,开放通往下一工序即树脂成形机的管路,切换输送切换阀31,来自材料输送用输送鼓风机30的风排出干燥漏斗1内的被加热气体,使材料输送用输送鼓风机30动作,外气从材料收集器22通过干燥漏斗1再被放到外气中。
之所以要设置该冷却机构,是因为在通常的加热状态(130℃~140℃),在更换粉粒体材料批号时不能进行内部清扫,通常要放置一段时间,让其自然冷,需要冷却时间,所以在更换材料批号时,所需要时间过多。
在不设置该冷却机构时,需要2至3小时的冷却时间,而设置了该冷却机构后,只要20至30分钟即可冷却,可大幅度地缩短更换材料批号的时间。
图13是表示本发明实施例粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的材料抽出机构的管路***图。
该材料抽出机构,暂时切断通往下一工序即树脂成形机的管路,将该切断开口导入另外设置的残余材料收容机构40。
已往在更换材料批号时,残留在干燥漏斗1等内的粉粒体材料,是从设在图中材料排出阀24下部的排出口排出。但是,在这样低位置场所的回收作业,作业姿势很费劲,希望改善。
为此,通过设置该材料抽出机构,可用较省力的姿势进行作业。
图14是表示本发明实施例粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置的尘土回收机构的管路***图。
该尘土回收机构,是在卸下干燥漏斗1的可卸下式上部盖8、用加压空气等清扫干燥漏斗1内部时采用。
这时,操作输送切换阀30和切换阀34,在切换阀34的吸引侧的一方,用旁通管路等连接通往下一工序即树脂成形机的管路,利用输送用鼓风机30,吸引回收干燥漏斗1内的气体,产生通过输送过滤器32的流动。
这样,把清扫时干燥漏斗1内的尘土吸引到输送过滤器32内,可防止粉尘飞散。
本发明的效果记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,由于备有热传递加热机构,所以,可在离开加热对象即粉粒体材料一定距离的位置,设置加热机构(发热机构),在干燥漏斗内部,只采用沿上下方向延伸的分隔壁这样简单的构造,不采用加热管等,热的移动方向为水平方向,所以,可进行精细的加热管理,可简单地上下分割。另外,借助热传递,可以均匀地加热。
另外,由于设有外气导入口,在真空除湿干燥时也可适当地破坏其真空状态,可进行材料的排出、投入。
根据所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,除了上述的效果外,由于采用运载气体置换,所以,用数倍于除了所储存粉粒体材料体积外的干燥漏斗内实际空气量的运载气体量,可进行粉粒体的除湿干燥,与需要数十倍于实际空气量热风的通气式除湿干燥装置相比,可大幅度减少除湿干燥所需的气体量,装置可小型化。另外,可用短时间有效地进行除湿干燥。
另外,通过适当地设定运载气体,可进一步提高干燥效率,避免对干燥对象的不良影响。
根据所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,除了上述的效果外,通过采用外气导入口,可充分发挥先进先出伞的效果,与自动式材料排出阀相辅相成地,进行真空式除湿干燥,可将被除湿干燥了的粉粒体材料自动连续地供给下一工序。
根据所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,由于在上述材料排出阀上设置了排出辅助管,所以,阀的闭方向动作时,常时地生成朝排出方向的材料的流动,减少粉粒体材料的啮入
根据所记载的粉粒体材料的真空式自动连续除湿干燥装置,由于上部盖是可装卸式或者是开闭式,所以内部清扫容易。

Claims (6)

1.一种真空式除湿干燥装置,备有真空形成机构,具有在下部设有材料排出阀的干燥漏斗、及在该漏斗上方通过材料投入阀连通,收集树脂颗粒和树脂粉末的粉粒体材料的材料收集器,其特征在于包括:
双重构造的干燥漏斗,该干燥漏斗设有:由热传导性良好的材料形成的主圆筒体、在主圆筒体的内周向内部伸出并构成分隔壁的多个翅片、及包围主圆筒体***设置的加热机构,
并且,上述干燥漏斗用热覆盖壁覆盖在上述主圆筒体的***;
将外气导入干燥漏斗内部的外气导入口;
设在上述主筒体内部,用于检测存贮在干燥漏斗内的材料的量的材料传感器;
与上述主筒体内部相连接,进行吸气减压的真空形成机构;
由此,在粉粒材料的除湿干燥工序时,用上述真空形成机构保持上述干燥漏斗内的真空状态,同时,在上述材料传感器关闭之前,用上述加热机构加热被投入贮存的粉粒体材料;
另外,在粉粒体材料的排出、投入工序时,通过打开上述外气导入口,使上述干燥漏斗内回复到大气压状态,之后打开上述材料排出阀,以排出被除湿干燥的粉粒体材料的需要量,同时也通过打开上述材料投入阀,在上述材料传感器关闭之前,再从上述材料收集器投入后续的粉粒体材料。
2、如权利要求1所述的真空式除湿干燥装置,其特征在于:
上述干燥漏斗设有带泄漏孔的泄漏调节机构,该泄漏调节机构用于调节自外部的调整湿度和温度的运载气体的导入量,这样,在除湿干燥工序时,开动上述真空形成机构,通过上述泄漏调节机构,使上述干燥漏斗内产生的混杂气体只排出对应被导入的运载气体的部分。
3、如权利要求1所述的真空式除湿干燥装置,其特征在于:
上述干燥漏斗具有:在主圆筒体的内周使多个翅片向圆筒体中心放射状伸出的分隔壁;
配置在上述主圆筒体的中心部空间、朝向上述分隔壁的翅片侧,使多个翅片放射状伸出的内部分隔构件;
在上述干燥漏斗的材料排出孔和上述内部分隔构件之间,设置在上述内部分隔构件下方的伞型调整构件;
上述分隔壁的多个翅片,在各自的上端,朝向上述全圆筒体中心,形成向下方倾斜的上斜切口,并且在其各自的下端,朝向上述主圆筒体中心,形成向下方倾斜的下斜切口;
上述各内部分隔构件的翅片,在各自的上端,朝向上述分隔壁的翅片,形成向下方倾斜的上斜切口,并且在其各自的下端,朝向上述分隔壁的翅片,形成向下方倾斜的下斜切口;
这样投入到上述干燥漏斗内的材料按先入先出的方法进行连续处理。
4、如权利要求1所述的真空式除湿干燥装置,其特征在于:上述材料排出阀具有:滑动板,该滑动板设置成可在上述干燥漏斗下部形成的材料排出孔的下方滑动,并且设有用于通过上述材料排出孔导入材料的排出辅助管,该材料辅助管形成使材料导入部向下伸出的结构;和
驱动机构,使上述滑动板在排出材料的打开位置与停止排出材料的关闭位置之间往复移动,该打开位置处滑动板的材料排出孔和干燥漏斗的材料排出孔一致。
5、如权利要求1所述的真空式除湿干燥装置,其特征在于:
上述材料投入阀,设在上述干燥漏斗的上部盖上,该上部盖可装拆于干燥漏斗的本体部。
6、如权利要求1所述的真空除湿干燥装置,其特征在于:
上述材料投入阀设在上述干燥漏斗的上部盖上,该上部盖可开闭地枢接在干燥漏斗的本体部上。
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