ペレット冷却装置
【課題】 樹脂ペレットを効率よく冷却できる空冷式のペレット冷却装置を提供する。
【解決手段】 一端に樹脂ペレットが供給され、振動させられることによって樹脂ペレットを一端から他端へ移送するとともに、この移送方向と交差する方向に延びる貫通溝が移送方向に並んで複数形成されたペレット移送用のスクリーン２と、樹脂ペレットを移送方向に移送させるようにスクリーン２を振動させる振動装置１０と、樹脂ペレットを冷却するための空気を、スクリーン２の貫通溝に下から上に向けて流すための気流発生手段とを備えている。気流発生手段は、筐体である装置本体２０と、装置本体２０の下部に設けられた給気口１と、装置本体２０の上部に設けられた排気口２４と、給気口１から空気を送り込むための給気用ファン１２と、排気口２４から空気を吸引して外部へ排出するための排気用ファン２５とを有している。
【解決手段】 一端に樹脂ペレットが供給され、振動させられることによって樹脂ペレットを一端から他端へ移送するとともに、この移送方向と交差する方向に延びる貫通溝が移送方向に並んで複数形成されたペレット移送用のスクリーン２と、樹脂ペレットを移送方向に移送させるようにスクリーン２を振動させる振動装置１０と、樹脂ペレットを冷却するための空気を、スクリーン２の貫通溝に下から上に向けて流すための気流発生手段とを備えている。気流発生手段は、筐体である装置本体２０と、装置本体２０の下部に設けられた給気口１と、装置本体２０の上部に設けられた排気口２４と、給気口１から空気を送り込むための給気用ファン１２と、排気口２４から空気を吸引して外部へ排出するための排気用ファン２５とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂ペレットを冷却するペレット冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、製品の軽量化を目的とし、また成形による量産が容易である点等から、金属にかわるスーパーエンジニアプラスチックと呼ばれる高耐熱性樹脂の需要が増えている。
【０００３】
このような高耐熱性樹脂の成形加工原料となる樹脂ペレットを生成する場合、例えば、樹脂材料と添加剤とを押出機で混錬して溶融し、押出機の先端に取り付けた多孔ダイから溶融樹脂をひも状の樹脂（以下、「ストランド」という）に成形して押し出し、このストランドを冷却しながらストランド切断装置へ搬送する。このストランド切断装置でストランドを連続的に切断して樹脂ペレットを生成する。この生成された樹脂ペレットは、例えば、ペレット冷却装置で冷却された後、選別装置へ供給され、選別装置で大きさが所定範囲内の樹脂ペレットが取り出され、この取り出された樹脂ペレットは、例えば空気輸送によってホッパ等からなる貯留装置へ送られ、貯留装置から随時排出されて袋に詰められる。
【０００４】
ここで、従来のペレット冷却装置として、空冷式の装置がある（例えば特許文献１参照）。この空冷式のペレット冷却装置では、多数の孔があけられた板（多孔板）の一端に、ストランド切断装置で切断された樹脂ペレットが供給され、多孔板を振動させることによって樹脂ペレットが多孔板の他端へ移送されて排出される。そして、多孔板の下方から送風機で送風することによって、多孔板に設けられた多数の孔から上昇する空気によって多孔板上を移送される樹脂ペレットが冷却されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−０４７７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のペレット冷却装置では、多孔板として、例えば、図３（ｃ）のような円形の孔（貫通穴３ｈ）が多数設けられたものが用いられるが、このような多孔板では、樹脂ペレットが孔の部分を避けて移動することにより、孔から上昇する空気に樹脂ペレットが充分さらされず、効率よく冷却することができないという問題がある。このような従来のペレット冷却装置は、例えばポリ塩化ビニルのように融点が低く、ストランドを切断して生成される樹脂ペレットが１００℃程度であり、それを５０℃前後（４０〜６０℃程度）に冷却する場合に用いられている。
【０００７】
一方、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）及び液晶ポリマー等のスーパーエンジニアプラスチックと呼ばれる高耐熱性樹脂の場合、融点が非常に高いため、押出機から押し出されたときのストランドは例えば３５０℃というように非常に高温であり、その後冷却された後、１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態で切断されて樹脂ペレットが生成される。ここで、ストランドを急冷凝固させて低い温度で切断すると、ストランドが切断されないで粉砕される割合が大きくなるとともに、ストランド切断装置の切断刃の損耗も大きくなる。すなわち、前述のように、１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態でストランドを切断することにより、ストランドが粉砕される割合が小さくなり、切断刃の損耗も少なくてすむので好ましい。また、ガラス繊維等を混入した繊維強化プラスチックの場合には、ストランドを低温にしてから切断すると、繊維によって切断刃の損耗がより著しくなる。また、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）及びポリカーボネイト（ＰＣ）などの樹脂は、低温にしてからストランドを切断すると切粉量が多くなりやすいため、高温の状態で切断する方が好ましい。
【０００８】
以上のように、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態でストランドを切断する場合、上記従来のペレット冷却装置では、効率的な冷却ができないため、５０℃前後に冷却することができず、ペレット冷却装置による冷却工程の後工程において次のような問題が生じる。
【０００９】
冷却装置を通過した後の樹脂ペレットの温度が高いと、樹脂ペレットのような高分子材料は温度が高いほど摩擦帯電によって静電気を帯びやすくなり、帯電によって付着している切粉が選別装置を通過しても除去されにくいという問題がある。近年、品質の点から切粉の付着量の少ない樹脂ペレットが要求されている。
【００１０】
また、樹脂ペレットが温度の高い状態で袋に詰められると、袋の内面を被覆している被覆材（例えばポリプロピレンフィルム）が融けて樹脂ペレットが袋に付着するという問題も生じる。
【００１１】
また、樹脂ペレットの温度が高いと、後工程において例えば金属検出機を通過させる工程がある場合には、金属検出機が誤動作するという問題も生じる。
【００１２】
なお、ペレット冷却装置には、従来、水冷式のものも使用されているが、水冷式の場合、樹脂ペレットの付着水分を除去するための遠心脱水機のような脱水装置が必要になるだけでなく、排水処理設備も必要になる。また、繊維強化プラスチックの樹脂ペレットの場合、繊維によって脱水装置の損耗が著しくなる。このような点からも空冷式で、かつ効率よく冷却することができるペレット冷却装置が望まれている。
【００１３】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態のストランドを切断して生成される樹脂ペレットを冷却するために有用な装置であって、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる空冷式のペレット冷却装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のペレット冷却装置は、一端に樹脂ペレットが供給され、振動させられることによって前記樹脂ペレットを前記一端から他端へ移送するとともに、この移送する方向である移送方向と交差する方向に延びる貫通溝が前記移送方向に並んで複数形成されたペレット移送板と、前記樹脂ペレットを前記移送方向に移送させるように前記ペレット移送板を振動させる振動装置と、前記樹脂ペレットを冷却するための空気を、前記ペレット移送板の貫通溝に下から上に向けて流すための気流発生手段とを備えている。
【００１５】
この構成によれば、樹脂ペレットを移送するペレット移送板に移送方向と交差する方向に延びた貫通溝を設け、この貫通溝に下から上に向けて空気を流すことによってペレット移送板上にエアーカーテン状の上昇気流（冷却風）が形成される。このエアーカーテン状の冷却風を横切って樹脂ペレットが移送されるため、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる。そのため、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態のストランドを切断して生成される樹脂ペレットを５０℃前後に冷却することが可能になる。したがって、樹脂ペレットを効率よく冷却できない場合の後工程における種々の問題を解消することが可能になる。
【００１６】
また、前記気流発生手段は、前記ペレット移送板を内部に保持し、一端に前記ペレット移送板上に樹脂ペレットが供給されるためのペレット供給口を有するとともに他端に前記ペレット移送板の他端へ移送された樹脂ペレットを排出するためのペレット排出口とを有する筐体と、前記筐体の下部に設けられた開口部からなる給気口と、前記筐体の上部に設けられた開口部からなる排気口と、前記給気口に接続され、前記給気口から前記筐体内へ空気を送り込むための給気用送風機と、前記排気口から前記筐体内の空気を吸引して外部へ排出するための排気用送風機とを有していてもよい。
【００１７】
このように、筐体内へ空気を送り込む給気用送風機と筐体内の空気を吸引して外部へ排出する排気用送風機とを設けることにより、ペレット移送板の貫通溝に下から上に向けて流れる安定した空気の流れを形成することが容易になる。
【００１８】
また、前記筐体の内部で、前記ペレット移送板の下方にかつ前記給気口の上方に前記ペレット移送板と対向して配設され、複数の貫通穴を有する気流分散板をさらに備えていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、給気用送風機によって筐体内へ送り込まれた空気は気流分散板の複数の貫通穴を通ることにより分散されてペレット移送板へ到達することにより、ペレット移送板の全面に対してほぼ均等に空気を送ることが容易になる。
【００２０】
また、前記給気口と前記排気口とのうちの少なくとも一方が複数設けられ、かつ前記給気口と前記排気口とが前記移送方向にずれて配置されていることが好ましい。
【００２１】
この構成により、ペレット移送板の全面に対してほぼ均等に空気を送ることが容易になる。
【００２２】
また、前記ペレット移送板の複数の前記貫通溝は、前記ペレット移送板の全長に亘って前記移送方向に所定間隔をおいて並んで形成されていることが好ましい。
【００２３】
この構成により、樹脂ペレットがペレット移送板上を移送されている期間中、冷却風によって樹脂ペレットを効率よく冷却することができる。
【００２４】
また、前記ペレット移送板の各々の前記貫通溝は、前記移送方向と直交する方向に延びて、前記樹脂ペレットが移送される経路の実質全幅に亘って形成されていることが好ましい。
【００２５】
この構成により、ペレット移送板上を移送される全ての樹脂ペレットを、確実に冷却風にさらすことができる。
【００２６】
また、前記ペレット移送板は、前記移送方向に隣接する前記貫通溝と前記貫通溝との間の断面が楔形状であってもよい。
【００２７】
この構成により、ペレット移送板の下方の風速に対して貫通溝を通過する風速を速くすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、以上に説明した構成を有し、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる空冷式のペレット冷却装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態のペレット冷却装置を用いたペレット製造システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態のペレット冷却装置を上方から見た概略平面図であり、（ｂ）は同ペレット冷却装置の概略側面図であり、（ｃ）は同ペレット冷却装置の概略前面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態のペレット冷却装置の上部スクリーンの一例を示す平面図であり、（ｂ）は、同上部スクリーンの断面図であり、（ｃ）は、同ペレット冷却装置の下部スクリーンの一例を示す平面図であり、（ｄ）は、同ペレット冷却装置の上部スクリーンの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００３１】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態のペレット冷却装置を用いたペレット製造システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【００３２】
このペレット製造システムにおいて、押出機３１は、供給される樹脂材料と添加剤とを混錬して溶融し、先端の多孔ダイからストランド（ひも状樹脂）に成形して押し出す。
【００３３】
ストランド冷却装置３２は、例えば、金網等のネットベルトを用いたベルトコンベアと、このベルトコンベア上に冷却水を散布する散水装置とを有し、押出機３１から押し出されるストランドをベルトコンベアに載せてストランド切断装置３３へ搬送する。そしてこのとき、散水装置によってベルトコンベア上のストランドに冷却水を散布し、ストランド表面を固化状態にする。
【００３４】
ストランド切断装置３３は、例えば、ストランド冷却装置３２のベルトコンベアによって送られてくるストランドを、上下の２本のロールからなる引取りロールで引き取って固定刃上に送り込んで、高速回転する回転刃によってストランドを所定長さに連続切断し、円柱状の樹脂ペレットを生成する。この生成される樹脂ペレットは次々にペレット冷却装置３４へ供給される。
【００３５】
ペレット冷却装置３４は、ストランド切断装置３３から供給される樹脂ペレットを冷却する本実施形態のペレット冷却装置であり、その構成の詳細については後述する。ペレット冷却装置３４で冷却された樹脂ペレットは選別装置３５に供給される。
【００３６】
選別装置３５は、例えば、粗い目の上層の篩と細かい目の下層の篩とからなる上下２層の篩と、これらの篩を振動させる振動装置とを有し、２層の篩を振動させて大きさが所定範囲内の樹脂ペレットを取り出す振動ふるい機である。この場合、上層の篩の上には大きさが大きすぎる所定範囲外の樹脂ペレットが残って移送されて排出され、それ以外のものが下層の篩上に落ちる。この下層の篩では大きさが小さすぎる所定範囲外の粒体及び粉体（切粉）が落下し、下層の篩の上には大きさが所定範囲内の樹脂ペレットが残って移送されて排出される。
【００３７】
そして、選別装置３５の下層の篩上を移送されて排出される大きさが所定範囲内の樹脂ペレットは、例えば空気輸送によってホッパ等からなる貯留装置３６へ送られ、貯留装置３６から随時排出されて袋に詰められる。
【００３８】
次に図２を参照して本実施形態のペレット冷却装置３４の構成を説明する。図２（ａ）は、本発明の実施形態のペレット冷却装置を上方から見た概略平面図であり、図２（ｂ）は同ペレット冷却装置の概略側面図であり、図２（ｃ）は同ペレット冷却装置の概略前面図である。なお、以下では、便宜上、ペレット冷却装置の前後左右を、図２（ａ）に示すものとして説明する。
【００３９】
本実施形態のペレット冷却装置３４は、基台２の上に、前後左右の４つの弾性部材６によって箱状の装置本体（筐体）２０が弾性的に支持されている。弾性部材６は例えばばねである。
【００４０】
装置本体２０は、その後部（一端）の上部が開口されてペレット供給口２１が設けられ、前部（他端）にペレット排出口２２が設けられている。また、装置本体２０の内部には、ペレット移送板である上部スクリーン２と気流分散板である下部スクリーン３とが、上下に所定間隔をあけて、それぞれ水平にあるいは略水平に固定されている。
【００４１】
装置本体２０の底板部２０ａは、漏斗状に形成され、略中央に開口部からなる給気口１が設けられている。この給気口１には、伸縮可能な可撓管１１を介して給気用ファン１２の吹出し口１２ａが接続され、給気用ファン１２によって装置本体２０内へ空気が送りこまれる。給気用ファン１２は基台２上に配設され、吸気フィルタ１３を備えている。上部及び下部スクリーン２、３は底板部２０ａの上部に取り付けられている。
【００４２】
また、装置本体２０には、その左右の側面の内側に固定されて垂下する垂直板４，４が設けられ、各垂直板４，４の前後の２箇所に水平取付板５が設けられている。全部で４つの水平取付板５のそれぞれが、基台２に立設された支脚８に、渡し板７及び弾性部材６を介して支持されている。これにより、装置本体２０が基台２上に弾性支持されている。なお、右側の２本の支脚８はその上端が渡し板７によって接続され、同様に左側の２本の支脚８もその上端が渡し板７によって接続されている。
【００４３】
２つの垂直板４，４の間に跨って棒状部材等からなる振動装置取付け部１４が配設され、この取付け部１４に装置本体２０を振動させる振動装置１０が取り付けられている。振動装置１０には、ここでは振動モータを用いているが、電磁式のものを用いてもよい。本実施形態では、装置本体２０を振動させることにより、装置本体２０に固定された上部スクリーン２が振動し、ペレット供給口２１から供給された上部スクリーン２上の樹脂ペレットが前方（ペレット排出口２２の方向）へ移送される。
【００４４】
装置本体２０の上面部分には、逆漏斗状（山形）の２つの屋根部２３が設けられ、各屋根部２３の上端に開口部からなる排気口２４が設けられている。各排気口２４は図示しない配管を介して排気用ファン２５に接続され、排気用ファン２５によって装置本体２０内の空気が吸引されて外部へ排出される。
【００４５】
給気用ファン１２は装置本体２０内へ空気を送り込むための給気用送風機であり、排気用ファン２５は装置本体２０内の空気を吸引して装置外部へ排出するための排気用送風機である。
【００４６】
図３（ａ）は、上部スクリーン２の一例を示す平面図であり、図３（ｂ）は、同上部スクリーン２の断面図であり、図３（ｃ）は、下部スクリーン３の一例を示す平面図である。
【００４７】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、上部スクリーン２には、複数のスリット（貫通溝）２ｓが上部スクリーン２の全長に亘ってペレット移送方向Ｓｐに所定間隔Ｌ２をおいて並んで設けられている。ここでは、スリット２ｓは、その長手方向がペレット移送方向Ｓｐと直交し、実質的に樹脂ペレットの移送経路の全幅に渡るように設けられ、隣合うスリット２ｓ、２ｓ間の断面が楔形状（三角形）になっている。このような上部スクリーン２としてウェッジワイヤースクリーンを用いてもよい。なお、スリット２ｓの幅（貫通溝の溝幅）Ｌ１は、樹脂ペレットより小さい所定の寸法であり、樹脂ペレットがスリット２ｓを通過できない寸法（スリット２ｓから落下しない寸法）である。一例を挙げれば、直径３ｍｍ、高さ３ｍｍの円柱状の樹脂ペレットに対し、スリット２ｓの幅Ｌ１は０．５ｍｍであり、スリット２ｓの幅Ｌ１は樹脂ペレットの直径及び高さのいずれの寸法よりも小さい。
【００４８】
また、下部スクリーン３には、図３（ｃ）に示すように、例えば金属板の全面に複数の丸い貫通穴３ｈが千鳥状に開けられた多孔金属板を用いている。なお、複数の貫通穴３ｈの配置形状は千鳥状に限られるものではない。
【００４９】
以上のように構成されたペレット冷却装置の動作について説明する。
【００５０】
このペレット冷却装置の稼動中は、振動装置１０と給気用ファン１２及び排気用ファン２５とを常時駆動する。振動装置１０によって装置本体２０が振動することによって上部スクリーン２も振動する。すなわち、ペレット供給口２１から供給された樹脂ペレットは、上部スクリーン２上に載せられ、上部スクリーン２の振動によってペレット排出口２２の方向へ移送される。ここで、上部スクリーン２が固定された装置本体２０は前方斜め上方位置と後方斜め下方位置との間を往復するように振動する。
【００５１】
また、給気用ファン１２によって外気を装置本体２０内へ送り込み、排気用ファン２５によって装置本体２０内の空気を外部へ排出する。給気用ファン１２によって装置本体２０内へ送り込まれた空気は下部スクリーン３の貫通穴３ｈを通過した後、さらに上部スクリーン２のスリット２ｓを通過して排気用ファン２５によって外部へ排出される。
【００５２】
ここで、給気用ファン１２によって装置本体２０内へ送り込まれた空気は下部スクリーン３によって分散されて上部スクリーン２へ到達するので、上部スクリーン２の全面へほぼ均等に空気を送ることが可能になる。
【００５３】
上部スクリーン２には、多数のスリット２ｓがペレット移送方向Ｓｐと直交し、かつ実質的に移送経路の全幅に亘って設けられているので、移送される樹脂ペレットがスリット２ｓ上を必ず通過し、その際に、スリット２ｓから上昇する空気に必ずさらされるので、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる。
【００５４】
この冷却効果を検証するための実験を行った。この実験では、上部スクリーン２には、上部スクリーン２の幅が４００ｍ、長さ１５００ｍｍで、スリット２ｓの幅Ｌ１が０．５ｍｍで、隣り合うスリット２ｓとスリット２ｓとの間隔Ｌ２が１．５ｍｍのものを用いた。
【００５５】
また、下部スクリーン３には、その幅及び長さは上部スクリーン２と同様で、貫通穴３ｈの直径が２．５ｍｍ、スクリーンの幅方向に隣接する貫通穴３ｈのピッチＬ３が４．５ｍｍ、スクリーンの長さ方向に隣接する貫通穴３ｈの列のピッチＬ４が３．９ｍｍのものを用いた。
【００５６】
そして、給気用ファン１２及び排気用ファン２５をインバータ制御することにより風量を調整して、上部スクリーン２のスリット２ｓを通過する風速が１．５〜２．０ｍ／秒となるようにした。このスリット２ｓを通過する風速は、樹脂ペレットが飛び散らず、かつ冷却効果が高くなるような風速（例えば上記のような風速）とするのが好ましい。
【００５７】
この実験では、直径３ｍｍ、高さ３ｍｍの円柱状の樹脂ペレットを予め用意し、この樹脂ペレットを１５０℃以上に昇温させ、定量供給装置を用いてペレット供給口２１へ供給した。ここで用いた樹脂ペレットは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）にガラス繊維を混入した繊維強化プラスチックから生成されたものである。
【００５８】
定量供給装置によるペレット供給口２１への樹脂ペレット供給量が毎時５１０ｋｇで、ペレット供給口２１へ供給される樹脂ペレットの温度が１５３℃の場合、ペレット排出口２２から排出される樹脂ペレットの温度は５３℃になった。この場合、給気口１での冷却風温度は２５．５℃であった。このときの外気温度２４．４℃、湿度５６．６％であった。
【００５９】
また、定量供給装置によるペレット供給口２１への樹脂ペレット供給量が毎時７２０ｋｇで、ペレット供給口２１へ供給される樹脂ペレットの温度が１５０℃の場合、ペレット排出口２２から排出される樹脂ペレットの温度は６０℃になった。給気口１での冷却風温度は２５℃であった。このときの外気温度２４．４℃、湿度５６．６％であった。
【００６０】
また、実験日を変えたときの実験結果の一例では、定量供給装置によるペレット供給口２１への樹脂ペレット供給量が毎時４８０ｋｇで、ペレット供給口２１へ供給される樹脂ペレットの温度が１５０℃の場合、ペレット排出口２２から排出される樹脂ペレットの温度は４１℃になった。このときの外気温度１６．５℃、湿度５０．４％であった。
【００６１】
以上の実験結果によれば、１５０℃程度の樹脂ペレットを５０℃前後に冷却することができた。また、毎時の樹脂ペレット供給量が少ないほど、より低い温度に冷却することが可能になり、外気温度が低いほど、より低い温度に冷却することが可能になる。
【００６２】
本実施形態では、樹脂ペレットを移送する上部スクリーン２に、空気の通路として、ペレット移送方向Ｓｐと直交する方向に長いスリット２ｓを設けている。このスリット２ｓを給気用ファン１２によって送り込まれる空気が通過することによって上部スクリーン２上にエアーカーテン状（面状）の上昇気流（冷却風）が形成され、樹脂ペレットはエアーカーテン状の冷却風を横切って移送される。したがって、上部スクリーン２上を移送される樹脂ペレットは必ず冷却風にさらされ、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる。そのため、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態のストランドがストランド切断装置３３によって切断されて生成される樹脂ペレットを５０℃前後に冷却することも可能になる。したがって、樹脂ペレットを効率よく冷却できない場合の後工程における種々の問題、例えば、選別装置による切粉の除去が困難であるという問題、樹脂ペレットが袋に付着するという問題、及び金属検出機を通過させる工程がある場合に金属検出機が誤動作するという問題等を解消することが可能になる。また、冷却風によって樹脂ペレットの付着水分を除去することもできる。
【００６３】
また、本実施形態のペレット冷却装置３４の直後に除電ブロワのような静電気除去装置を配備し、あるいは後段の選別装置３５の適所（例えば、樹脂ペレットの投入口付近）に静電気除去装置を配備して、樹脂ペレットの温度が充分に下がった状態で樹脂ペレットの静電気を除去することにより、選別装置３５における切粉の除去をより効率的に行うことができる。
【００６４】
また、本実施形態のペレット冷却装置３４において、上部スクリーン２のスリット２ｓを通過する空気を、樹脂ペレットの静電気を除去するためのイオンを含む空気としてもよい。この場合、例えば、給気用ファン１２を除電ブロワのような静電気除去機能を持つ装置に代えればよい。
【００６５】
なお、本実施形態では、上部スクリーン２として、図３（ｂ）に示すように、隣接するスリット２ｓ間の断面が楔形状であるものを用いたが、スリット２ｓ間の断面が長方形あるいは正方形であるものを用いてもよい。本実施形態のように、スリット２ｓ間の断面を楔形状とすることにより、上部スクリーン２の下方の風速に対してスリット２ｓを通過するときの風速が速くなるので、給気用ファン１２及び排気用ファン２５の風量を小さくすることができる。
【００６６】
また、スリット２ｓは必ずしもペレット移送方向Ｓｐと直交しなくても、ペレット移送方向Ｓｐと交差する方向に延びたスリット、すなわちペレット移送方向Ｓｐと交差する方向に長いスリットとしてもよい。
【００６７】
また、図３（ｄ）に示すように、スリット２ｓがスクリーンの幅方向（ペレット移送方向Ｓｐと直交する方向）に複数に分割された上部スクリーン２ａを用いてもよい。但し、ペレット移送方向Ｓｐに並んで隣接するスリット列の分割部分ｄ１、ｄ２が互いに隣接せず、できるだけ離れて配置されていることが樹脂ペレットの効率的な冷却をする上で好ましい。すなわち、分割部分ｄ１、ｄ２ができるだけ離れて配置されていることにより、樹脂ペレットが分割部分ｄ１、ｄ２を連続して通過することなく、スリット２ｓからの冷却風にさらされるので好ましい。
【００６８】
本実施形態では、装置本体２０に、１つの給気口１と２つの排気口２４とを設けているが、これに限られない。給気口と排気口とが同一鉛直線上にあれば、給気口から吸い込まれた空気が排気口へ到達しやすく、広がりにくいので、給気口と排気口とが同一鉛直線上になく、ペレット移送方向（前後方向）Ｓｐにずれて配置されていることが好ましい。また、本実施形態では、給気口の個数より排気口の個数を多くしているが、排気口の個数より給気口の個数を多くしてもよい。また、給気口の個数と排気口の個数とが１個以上の同数であってもよい。例えば、小型の装置の場合には、給気口及び排気口のいずれも１個としてもよい。
【００６９】
なお、本実施形態では、上部スクリーン２が固定されている装置本体２０を振動させることにより、上部スクリーン２を振動させて樹脂ペレットを移送するようにしたが、上部スクリーン２を装置本体２０から分離し、上部スクリーン２のみを振動させて樹脂ペレットを移送するように構成してもよい。
【００７０】
また、本実施形態のペレット冷却装置３４は、図１に示すようなペレット製造システムに好適に用いることができる。この場合、ペレット供給口２１を介して上部スクリーン２上に供給される樹脂ペレットは、押出機３１のダイから押し出されたストランドを、その表面が固化された後、切断して樹脂ペレットを生成するストランド切断装置３４から供給される樹脂ペレットである。ここで、押出機３１のダイから押し出されたストランドをストランド冷却装置３２によってストランドの表面を固化状態にするが、芯部まで固化させない。芯部まで固化させない方が、ストランドが切断時に切断されないで粉砕される割合が小さくなり、またストランド切断装置３４の切断刃の損耗も小さくなる。
【００７１】
なお、本実施形態のペレット冷却装置３４が用いられるペレット製造システムは、廃棄物として回収したプラスチックを再ペレット化して成形加工原料に再生するペレット製造システムであってもよい。この場合、押出機３１は、例えば図示しないホッパに貯留されているプラスチック（合成樹脂）の粉砕片を、加熱溶融及び混錬し、先端の多孔ダイからストランドに成形して押し出すように構成される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明にかかるペレット冷却装置は、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態のストランドを切断して生成される樹脂ペレットを効率よく冷却するための装置等として有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 給気口
２ 上部スクリーン
２ｓ スリット
３ 下部スクリーン
３ｈ 貫通穴
２４ 排気口
１０ 振動装置
１２ 給気用ファン
２０ 装置本体
２１ ペレット供給口
２２ ペレット排出口
２５ 排気用ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂ペレットを冷却するペレット冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、製品の軽量化を目的とし、また成形による量産が容易である点等から、金属にかわるスーパーエンジニアプラスチックと呼ばれる高耐熱性樹脂の需要が増えている。
【０００３】
このような高耐熱性樹脂の成形加工原料となる樹脂ペレットを生成する場合、例えば、樹脂材料と添加剤とを押出機で混錬して溶融し、押出機の先端に取り付けた多孔ダイから溶融樹脂をひも状の樹脂（以下、「ストランド」という）に成形して押し出し、このストランドを冷却しながらストランド切断装置へ搬送する。このストランド切断装置でストランドを連続的に切断して樹脂ペレットを生成する。この生成された樹脂ペレットは、例えば、ペレット冷却装置で冷却された後、選別装置へ供給され、選別装置で大きさが所定範囲内の樹脂ペレットが取り出され、この取り出された樹脂ペレットは、例えば空気輸送によってホッパ等からなる貯留装置へ送られ、貯留装置から随時排出されて袋に詰められる。
【０００４】
ここで、従来のペレット冷却装置として、空冷式の装置がある（例えば特許文献１参照）。この空冷式のペレット冷却装置では、多数の孔があけられた板（多孔板）の一端に、ストランド切断装置で切断された樹脂ペレットが供給され、多孔板を振動させることによって樹脂ペレットが多孔板の他端へ移送されて排出される。そして、多孔板の下方から送風機で送風することによって、多孔板に設けられた多数の孔から上昇する空気によって多孔板上を移送される樹脂ペレットが冷却されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−０４７７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のペレット冷却装置では、多孔板として、例えば、図３（ｃ）のような円形の孔（貫通穴３ｈ）が多数設けられたものが用いられるが、このような多孔板では、樹脂ペレットが孔の部分を避けて移動することにより、孔から上昇する空気に樹脂ペレットが充分さらされず、効率よく冷却することができないという問題がある。このような従来のペレット冷却装置は、例えばポリ塩化ビニルのように融点が低く、ストランドを切断して生成される樹脂ペレットが１００℃程度であり、それを５０℃前後（４０〜６０℃程度）に冷却する場合に用いられている。
【０００７】
一方、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）及び液晶ポリマー等のスーパーエンジニアプラスチックと呼ばれる高耐熱性樹脂の場合、融点が非常に高いため、押出機から押し出されたときのストランドは例えば３５０℃というように非常に高温であり、その後冷却された後、１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態で切断されて樹脂ペレットが生成される。ここで、ストランドを急冷凝固させて低い温度で切断すると、ストランドが切断されないで粉砕される割合が大きくなるとともに、ストランド切断装置の切断刃の損耗も大きくなる。すなわち、前述のように、１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態でストランドを切断することにより、ストランドが粉砕される割合が小さくなり、切断刃の損耗も少なくてすむので好ましい。また、ガラス繊維等を混入した繊維強化プラスチックの場合には、ストランドを低温にしてから切断すると、繊維によって切断刃の損耗がより著しくなる。また、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）及びポリカーボネイト（ＰＣ）などの樹脂は、低温にしてからストランドを切断すると切粉量が多くなりやすいため、高温の状態で切断する方が好ましい。
【０００８】
以上のように、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態でストランドを切断する場合、上記従来のペレット冷却装置では、効率的な冷却ができないため、５０℃前後に冷却することができず、ペレット冷却装置による冷却工程の後工程において次のような問題が生じる。
【０００９】
冷却装置を通過した後の樹脂ペレットの温度が高いと、樹脂ペレットのような高分子材料は温度が高いほど摩擦帯電によって静電気を帯びやすくなり、帯電によって付着している切粉が選別装置を通過しても除去されにくいという問題がある。近年、品質の点から切粉の付着量の少ない樹脂ペレットが要求されている。
【００１０】
また、樹脂ペレットが温度の高い状態で袋に詰められると、袋の内面を被覆している被覆材（例えばポリプロピレンフィルム）が融けて樹脂ペレットが袋に付着するという問題も生じる。
【００１１】
また、樹脂ペレットの温度が高いと、後工程において例えば金属検出機を通過させる工程がある場合には、金属検出機が誤動作するという問題も生じる。
【００１２】
なお、ペレット冷却装置には、従来、水冷式のものも使用されているが、水冷式の場合、樹脂ペレットの付着水分を除去するための遠心脱水機のような脱水装置が必要になるだけでなく、排水処理設備も必要になる。また、繊維強化プラスチックの樹脂ペレットの場合、繊維によって脱水装置の損耗が著しくなる。このような点からも空冷式で、かつ効率よく冷却することができるペレット冷却装置が望まれている。
【００１３】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態のストランドを切断して生成される樹脂ペレットを冷却するために有用な装置であって、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる空冷式のペレット冷却装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のペレット冷却装置は、一端に樹脂ペレットが供給され、振動させられることによって前記樹脂ペレットを前記一端から他端へ移送するとともに、この移送する方向である移送方向と交差する方向に延びる貫通溝が前記移送方向に並んで複数形成されたペレット移送板と、前記樹脂ペレットを前記移送方向に移送させるように前記ペレット移送板を振動させる振動装置と、前記樹脂ペレットを冷却するための空気を、前記ペレット移送板の貫通溝に下から上に向けて流すための気流発生手段とを備えている。
【００１５】
この構成によれば、樹脂ペレットを移送するペレット移送板に移送方向と交差する方向に延びた貫通溝を設け、この貫通溝に下から上に向けて空気を流すことによってペレット移送板上にエアーカーテン状の上昇気流（冷却風）が形成される。このエアーカーテン状の冷却風を横切って樹脂ペレットが移送されるため、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる。そのため、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態のストランドを切断して生成される樹脂ペレットを５０℃前後に冷却することが可能になる。したがって、樹脂ペレットを効率よく冷却できない場合の後工程における種々の問題を解消することが可能になる。
【００１６】
また、前記気流発生手段は、前記ペレット移送板を内部に保持し、一端に前記ペレット移送板上に樹脂ペレットが供給されるためのペレット供給口を有するとともに他端に前記ペレット移送板の他端へ移送された樹脂ペレットを排出するためのペレット排出口とを有する筐体と、前記筐体の下部に設けられた開口部からなる給気口と、前記筐体の上部に設けられた開口部からなる排気口と、前記給気口に接続され、前記給気口から前記筐体内へ空気を送り込むための給気用送風機と、前記排気口から前記筐体内の空気を吸引して外部へ排出するための排気用送風機とを有していてもよい。
【００１７】
このように、筐体内へ空気を送り込む給気用送風機と筐体内の空気を吸引して外部へ排出する排気用送風機とを設けることにより、ペレット移送板の貫通溝に下から上に向けて流れる安定した空気の流れを形成することが容易になる。
【００１８】
また、前記筐体の内部で、前記ペレット移送板の下方にかつ前記給気口の上方に前記ペレット移送板と対向して配設され、複数の貫通穴を有する気流分散板をさらに備えていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、給気用送風機によって筐体内へ送り込まれた空気は気流分散板の複数の貫通穴を通ることにより分散されてペレット移送板へ到達することにより、ペレット移送板の全面に対してほぼ均等に空気を送ることが容易になる。
【００２０】
また、前記給気口と前記排気口とのうちの少なくとも一方が複数設けられ、かつ前記給気口と前記排気口とが前記移送方向にずれて配置されていることが好ましい。
【００２１】
この構成により、ペレット移送板の全面に対してほぼ均等に空気を送ることが容易になる。
【００２２】
また、前記ペレット移送板の複数の前記貫通溝は、前記ペレット移送板の全長に亘って前記移送方向に所定間隔をおいて並んで形成されていることが好ましい。
【００２３】
この構成により、樹脂ペレットがペレット移送板上を移送されている期間中、冷却風によって樹脂ペレットを効率よく冷却することができる。
【００２４】
また、前記ペレット移送板の各々の前記貫通溝は、前記移送方向と直交する方向に延びて、前記樹脂ペレットが移送される経路の実質全幅に亘って形成されていることが好ましい。
【００２５】
この構成により、ペレット移送板上を移送される全ての樹脂ペレットを、確実に冷却風にさらすことができる。
【００２６】
また、前記ペレット移送板は、前記移送方向に隣接する前記貫通溝と前記貫通溝との間の断面が楔形状であってもよい。
【００２７】
この構成により、ペレット移送板の下方の風速に対して貫通溝を通過する風速を速くすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、以上に説明した構成を有し、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる空冷式のペレット冷却装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態のペレット冷却装置を用いたペレット製造システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態のペレット冷却装置を上方から見た概略平面図であり、（ｂ）は同ペレット冷却装置の概略側面図であり、（ｃ）は同ペレット冷却装置の概略前面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態のペレット冷却装置の上部スクリーンの一例を示す平面図であり、（ｂ）は、同上部スクリーンの断面図であり、（ｃ）は、同ペレット冷却装置の下部スクリーンの一例を示す平面図であり、（ｄ）は、同ペレット冷却装置の上部スクリーンの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００３１】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態のペレット冷却装置を用いたペレット製造システムの一例の概略構成を示すブロック図である。
【００３２】
このペレット製造システムにおいて、押出機３１は、供給される樹脂材料と添加剤とを混錬して溶融し、先端の多孔ダイからストランド（ひも状樹脂）に成形して押し出す。
【００３３】
ストランド冷却装置３２は、例えば、金網等のネットベルトを用いたベルトコンベアと、このベルトコンベア上に冷却水を散布する散水装置とを有し、押出機３１から押し出されるストランドをベルトコンベアに載せてストランド切断装置３３へ搬送する。そしてこのとき、散水装置によってベルトコンベア上のストランドに冷却水を散布し、ストランド表面を固化状態にする。
【００３４】
ストランド切断装置３３は、例えば、ストランド冷却装置３２のベルトコンベアによって送られてくるストランドを、上下の２本のロールからなる引取りロールで引き取って固定刃上に送り込んで、高速回転する回転刃によってストランドを所定長さに連続切断し、円柱状の樹脂ペレットを生成する。この生成される樹脂ペレットは次々にペレット冷却装置３４へ供給される。
【００３５】
ペレット冷却装置３４は、ストランド切断装置３３から供給される樹脂ペレットを冷却する本実施形態のペレット冷却装置であり、その構成の詳細については後述する。ペレット冷却装置３４で冷却された樹脂ペレットは選別装置３５に供給される。
【００３６】
選別装置３５は、例えば、粗い目の上層の篩と細かい目の下層の篩とからなる上下２層の篩と、これらの篩を振動させる振動装置とを有し、２層の篩を振動させて大きさが所定範囲内の樹脂ペレットを取り出す振動ふるい機である。この場合、上層の篩の上には大きさが大きすぎる所定範囲外の樹脂ペレットが残って移送されて排出され、それ以外のものが下層の篩上に落ちる。この下層の篩では大きさが小さすぎる所定範囲外の粒体及び粉体（切粉）が落下し、下層の篩の上には大きさが所定範囲内の樹脂ペレットが残って移送されて排出される。
【００３７】
そして、選別装置３５の下層の篩上を移送されて排出される大きさが所定範囲内の樹脂ペレットは、例えば空気輸送によってホッパ等からなる貯留装置３６へ送られ、貯留装置３６から随時排出されて袋に詰められる。
【００３８】
次に図２を参照して本実施形態のペレット冷却装置３４の構成を説明する。図２（ａ）は、本発明の実施形態のペレット冷却装置を上方から見た概略平面図であり、図２（ｂ）は同ペレット冷却装置の概略側面図であり、図２（ｃ）は同ペレット冷却装置の概略前面図である。なお、以下では、便宜上、ペレット冷却装置の前後左右を、図２（ａ）に示すものとして説明する。
【００３９】
本実施形態のペレット冷却装置３４は、基台２の上に、前後左右の４つの弾性部材６によって箱状の装置本体（筐体）２０が弾性的に支持されている。弾性部材６は例えばばねである。
【００４０】
装置本体２０は、その後部（一端）の上部が開口されてペレット供給口２１が設けられ、前部（他端）にペレット排出口２２が設けられている。また、装置本体２０の内部には、ペレット移送板である上部スクリーン２と気流分散板である下部スクリーン３とが、上下に所定間隔をあけて、それぞれ水平にあるいは略水平に固定されている。
【００４１】
装置本体２０の底板部２０ａは、漏斗状に形成され、略中央に開口部からなる給気口１が設けられている。この給気口１には、伸縮可能な可撓管１１を介して給気用ファン１２の吹出し口１２ａが接続され、給気用ファン１２によって装置本体２０内へ空気が送りこまれる。給気用ファン１２は基台２上に配設され、吸気フィルタ１３を備えている。上部及び下部スクリーン２、３は底板部２０ａの上部に取り付けられている。
【００４２】
また、装置本体２０には、その左右の側面の内側に固定されて垂下する垂直板４，４が設けられ、各垂直板４，４の前後の２箇所に水平取付板５が設けられている。全部で４つの水平取付板５のそれぞれが、基台２に立設された支脚８に、渡し板７及び弾性部材６を介して支持されている。これにより、装置本体２０が基台２上に弾性支持されている。なお、右側の２本の支脚８はその上端が渡し板７によって接続され、同様に左側の２本の支脚８もその上端が渡し板７によって接続されている。
【００４３】
２つの垂直板４，４の間に跨って棒状部材等からなる振動装置取付け部１４が配設され、この取付け部１４に装置本体２０を振動させる振動装置１０が取り付けられている。振動装置１０には、ここでは振動モータを用いているが、電磁式のものを用いてもよい。本実施形態では、装置本体２０を振動させることにより、装置本体２０に固定された上部スクリーン２が振動し、ペレット供給口２１から供給された上部スクリーン２上の樹脂ペレットが前方（ペレット排出口２２の方向）へ移送される。
【００４４】
装置本体２０の上面部分には、逆漏斗状（山形）の２つの屋根部２３が設けられ、各屋根部２３の上端に開口部からなる排気口２４が設けられている。各排気口２４は図示しない配管を介して排気用ファン２５に接続され、排気用ファン２５によって装置本体２０内の空気が吸引されて外部へ排出される。
【００４５】
給気用ファン１２は装置本体２０内へ空気を送り込むための給気用送風機であり、排気用ファン２５は装置本体２０内の空気を吸引して装置外部へ排出するための排気用送風機である。
【００４６】
図３（ａ）は、上部スクリーン２の一例を示す平面図であり、図３（ｂ）は、同上部スクリーン２の断面図であり、図３（ｃ）は、下部スクリーン３の一例を示す平面図である。
【００４７】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、上部スクリーン２には、複数のスリット（貫通溝）２ｓが上部スクリーン２の全長に亘ってペレット移送方向Ｓｐに所定間隔Ｌ２をおいて並んで設けられている。ここでは、スリット２ｓは、その長手方向がペレット移送方向Ｓｐと直交し、実質的に樹脂ペレットの移送経路の全幅に渡るように設けられ、隣合うスリット２ｓ、２ｓ間の断面が楔形状（三角形）になっている。このような上部スクリーン２としてウェッジワイヤースクリーンを用いてもよい。なお、スリット２ｓの幅（貫通溝の溝幅）Ｌ１は、樹脂ペレットより小さい所定の寸法であり、樹脂ペレットがスリット２ｓを通過できない寸法（スリット２ｓから落下しない寸法）である。一例を挙げれば、直径３ｍｍ、高さ３ｍｍの円柱状の樹脂ペレットに対し、スリット２ｓの幅Ｌ１は０．５ｍｍであり、スリット２ｓの幅Ｌ１は樹脂ペレットの直径及び高さのいずれの寸法よりも小さい。
【００４８】
また、下部スクリーン３には、図３（ｃ）に示すように、例えば金属板の全面に複数の丸い貫通穴３ｈが千鳥状に開けられた多孔金属板を用いている。なお、複数の貫通穴３ｈの配置形状は千鳥状に限られるものではない。
【００４９】
以上のように構成されたペレット冷却装置の動作について説明する。
【００５０】
このペレット冷却装置の稼動中は、振動装置１０と給気用ファン１２及び排気用ファン２５とを常時駆動する。振動装置１０によって装置本体２０が振動することによって上部スクリーン２も振動する。すなわち、ペレット供給口２１から供給された樹脂ペレットは、上部スクリーン２上に載せられ、上部スクリーン２の振動によってペレット排出口２２の方向へ移送される。ここで、上部スクリーン２が固定された装置本体２０は前方斜め上方位置と後方斜め下方位置との間を往復するように振動する。
【００５１】
また、給気用ファン１２によって外気を装置本体２０内へ送り込み、排気用ファン２５によって装置本体２０内の空気を外部へ排出する。給気用ファン１２によって装置本体２０内へ送り込まれた空気は下部スクリーン３の貫通穴３ｈを通過した後、さらに上部スクリーン２のスリット２ｓを通過して排気用ファン２５によって外部へ排出される。
【００５２】
ここで、給気用ファン１２によって装置本体２０内へ送り込まれた空気は下部スクリーン３によって分散されて上部スクリーン２へ到達するので、上部スクリーン２の全面へほぼ均等に空気を送ることが可能になる。
【００５３】
上部スクリーン２には、多数のスリット２ｓがペレット移送方向Ｓｐと直交し、かつ実質的に移送経路の全幅に亘って設けられているので、移送される樹脂ペレットがスリット２ｓ上を必ず通過し、その際に、スリット２ｓから上昇する空気に必ずさらされるので、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる。
【００５４】
この冷却効果を検証するための実験を行った。この実験では、上部スクリーン２には、上部スクリーン２の幅が４００ｍ、長さ１５００ｍｍで、スリット２ｓの幅Ｌ１が０．５ｍｍで、隣り合うスリット２ｓとスリット２ｓとの間隔Ｌ２が１．５ｍｍのものを用いた。
【００５５】
また、下部スクリーン３には、その幅及び長さは上部スクリーン２と同様で、貫通穴３ｈの直径が２．５ｍｍ、スクリーンの幅方向に隣接する貫通穴３ｈのピッチＬ３が４．５ｍｍ、スクリーンの長さ方向に隣接する貫通穴３ｈの列のピッチＬ４が３．９ｍｍのものを用いた。
【００５６】
そして、給気用ファン１２及び排気用ファン２５をインバータ制御することにより風量を調整して、上部スクリーン２のスリット２ｓを通過する風速が１．５〜２．０ｍ／秒となるようにした。このスリット２ｓを通過する風速は、樹脂ペレットが飛び散らず、かつ冷却効果が高くなるような風速（例えば上記のような風速）とするのが好ましい。
【００５７】
この実験では、直径３ｍｍ、高さ３ｍｍの円柱状の樹脂ペレットを予め用意し、この樹脂ペレットを１５０℃以上に昇温させ、定量供給装置を用いてペレット供給口２１へ供給した。ここで用いた樹脂ペレットは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）にガラス繊維を混入した繊維強化プラスチックから生成されたものである。
【００５８】
定量供給装置によるペレット供給口２１への樹脂ペレット供給量が毎時５１０ｋｇで、ペレット供給口２１へ供給される樹脂ペレットの温度が１５３℃の場合、ペレット排出口２２から排出される樹脂ペレットの温度は５３℃になった。この場合、給気口１での冷却風温度は２５．５℃であった。このときの外気温度２４．４℃、湿度５６．６％であった。
【００５９】
また、定量供給装置によるペレット供給口２１への樹脂ペレット供給量が毎時７２０ｋｇで、ペレット供給口２１へ供給される樹脂ペレットの温度が１５０℃の場合、ペレット排出口２２から排出される樹脂ペレットの温度は６０℃になった。給気口１での冷却風温度は２５℃であった。このときの外気温度２４．４℃、湿度５６．６％であった。
【００６０】
また、実験日を変えたときの実験結果の一例では、定量供給装置によるペレット供給口２１への樹脂ペレット供給量が毎時４８０ｋｇで、ペレット供給口２１へ供給される樹脂ペレットの温度が１５０℃の場合、ペレット排出口２２から排出される樹脂ペレットの温度は４１℃になった。このときの外気温度１６．５℃、湿度５０．４％であった。
【００６１】
以上の実験結果によれば、１５０℃程度の樹脂ペレットを５０℃前後に冷却することができた。また、毎時の樹脂ペレット供給量が少ないほど、より低い温度に冷却することが可能になり、外気温度が低いほど、より低い温度に冷却することが可能になる。
【００６２】
本実施形態では、樹脂ペレットを移送する上部スクリーン２に、空気の通路として、ペレット移送方向Ｓｐと直交する方向に長いスリット２ｓを設けている。このスリット２ｓを給気用ファン１２によって送り込まれる空気が通過することによって上部スクリーン２上にエアーカーテン状（面状）の上昇気流（冷却風）が形成され、樹脂ペレットはエアーカーテン状の冷却風を横切って移送される。したがって、上部スクリーン２上を移送される樹脂ペレットは必ず冷却風にさらされ、樹脂ペレットを効率よく冷却することができる。そのため、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態のストランドがストランド切断装置３３によって切断されて生成される樹脂ペレットを５０℃前後に冷却することも可能になる。したがって、樹脂ペレットを効率よく冷却できない場合の後工程における種々の問題、例えば、選別装置による切粉の除去が困難であるという問題、樹脂ペレットが袋に付着するという問題、及び金属検出機を通過させる工程がある場合に金属検出機が誤動作するという問題等を解消することが可能になる。また、冷却風によって樹脂ペレットの付着水分を除去することもできる。
【００６３】
また、本実施形態のペレット冷却装置３４の直後に除電ブロワのような静電気除去装置を配備し、あるいは後段の選別装置３５の適所（例えば、樹脂ペレットの投入口付近）に静電気除去装置を配備して、樹脂ペレットの温度が充分に下がった状態で樹脂ペレットの静電気を除去することにより、選別装置３５における切粉の除去をより効率的に行うことができる。
【００６４】
また、本実施形態のペレット冷却装置３４において、上部スクリーン２のスリット２ｓを通過する空気を、樹脂ペレットの静電気を除去するためのイオンを含む空気としてもよい。この場合、例えば、給気用ファン１２を除電ブロワのような静電気除去機能を持つ装置に代えればよい。
【００６５】
なお、本実施形態では、上部スクリーン２として、図３（ｂ）に示すように、隣接するスリット２ｓ間の断面が楔形状であるものを用いたが、スリット２ｓ間の断面が長方形あるいは正方形であるものを用いてもよい。本実施形態のように、スリット２ｓ間の断面を楔形状とすることにより、上部スクリーン２の下方の風速に対してスリット２ｓを通過するときの風速が速くなるので、給気用ファン１２及び排気用ファン２５の風量を小さくすることができる。
【００６６】
また、スリット２ｓは必ずしもペレット移送方向Ｓｐと直交しなくても、ペレット移送方向Ｓｐと交差する方向に延びたスリット、すなわちペレット移送方向Ｓｐと交差する方向に長いスリットとしてもよい。
【００６７】
また、図３（ｄ）に示すように、スリット２ｓがスクリーンの幅方向（ペレット移送方向Ｓｐと直交する方向）に複数に分割された上部スクリーン２ａを用いてもよい。但し、ペレット移送方向Ｓｐに並んで隣接するスリット列の分割部分ｄ１、ｄ２が互いに隣接せず、できるだけ離れて配置されていることが樹脂ペレットの効率的な冷却をする上で好ましい。すなわち、分割部分ｄ１、ｄ２ができるだけ離れて配置されていることにより、樹脂ペレットが分割部分ｄ１、ｄ２を連続して通過することなく、スリット２ｓからの冷却風にさらされるので好ましい。
【００６８】
本実施形態では、装置本体２０に、１つの給気口１と２つの排気口２４とを設けているが、これに限られない。給気口と排気口とが同一鉛直線上にあれば、給気口から吸い込まれた空気が排気口へ到達しやすく、広がりにくいので、給気口と排気口とが同一鉛直線上になく、ペレット移送方向（前後方向）Ｓｐにずれて配置されていることが好ましい。また、本実施形態では、給気口の個数より排気口の個数を多くしているが、排気口の個数より給気口の個数を多くしてもよい。また、給気口の個数と排気口の個数とが１個以上の同数であってもよい。例えば、小型の装置の場合には、給気口及び排気口のいずれも１個としてもよい。
【００６９】
なお、本実施形態では、上部スクリーン２が固定されている装置本体２０を振動させることにより、上部スクリーン２を振動させて樹脂ペレットを移送するようにしたが、上部スクリーン２を装置本体２０から分離し、上部スクリーン２のみを振動させて樹脂ペレットを移送するように構成してもよい。
【００７０】
また、本実施形態のペレット冷却装置３４は、図１に示すようなペレット製造システムに好適に用いることができる。この場合、ペレット供給口２１を介して上部スクリーン２上に供給される樹脂ペレットは、押出機３１のダイから押し出されたストランドを、その表面が固化された後、切断して樹脂ペレットを生成するストランド切断装置３４から供給される樹脂ペレットである。ここで、押出機３１のダイから押し出されたストランドをストランド冷却装置３２によってストランドの表面を固化状態にするが、芯部まで固化させない。芯部まで固化させない方が、ストランドが切断時に切断されないで粉砕される割合が小さくなり、またストランド切断装置３４の切断刃の損耗も小さくなる。
【００７１】
なお、本実施形態のペレット冷却装置３４が用いられるペレット製造システムは、廃棄物として回収したプラスチックを再ペレット化して成形加工原料に再生するペレット製造システムであってもよい。この場合、押出機３１は、例えば図示しないホッパに貯留されているプラスチック（合成樹脂）の粉砕片を、加熱溶融及び混錬し、先端の多孔ダイからストランドに成形して押し出すように構成される。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明にかかるペレット冷却装置は、例えば１５０℃〜１８０℃程度の高温の状態のストランドを切断して生成される樹脂ペレットを効率よく冷却するための装置等として有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 給気口
２ 上部スクリーン
２ｓ スリット
３ 下部スクリーン
３ｈ 貫通穴
２４ 排気口
１０ 振動装置
１２ 給気用ファン
２０ 装置本体
２１ ペレット供給口
２２ ペレット排出口
２５ 排気用ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に樹脂ペレットが供給され、振動させられることによって前記樹脂ペレットを前記一端から他端へ移送するとともに、この移送する方向である移送方向と交差する方向に延びる貫通溝が前記移送方向に並んで複数形成されたペレット移送板と、
前記樹脂ペレットを前記移送方向に移送させるように前記ペレット移送板を振動させる振動装置と、
前記樹脂ペレットを冷却するための空気を、前記ペレット移送板の前記貫通溝に下から上に向けて流すための気流発生手段と
を備えたペレット冷却装置。
【請求項２】
前記気流発生手段は、
前記ペレット移送板を内部に保持し、一端に前記ペレット移送板上に樹脂ペレットが供給されるためのペレット供給口を有するとともに他端に前記ペレット移送板の他端へ移送された樹脂ペレットを排出するためのペレット排出口とを有する筐体と、
前記筐体の下部に設けられた開口部からなる給気口と、
前記筐体の上部に設けられた開口部からなる排気口と、
前記給気口に接続され、前記給気口から前記筐体内へ空気を送り込むための給気用送風機と、
前記排気口から前記筐体内の空気を吸引して外部へ排出するための排気用送風機とを有する、請求項１に記載のペレット冷却装置。
【請求項３】
前記筐体の内部で、前記ペレット移送板の下方にかつ前記給気口の上方に前記ペレット移送板と対向して配設され、複数の貫通穴を有する気流分散板をさらに備えた、請求項２に記載のペレット冷却装置。
【請求項４】
前記給気口と前記排気口とのうちの少なくとも一方が複数設けられ、かつ前記給気口と前記排気口とが前記移送方向にずれて配置されている、請求項２に記載のペレット冷却装置。
【請求項５】
前記ペレット移送板の複数の前記貫通溝は、前記ペレット移送板の全長に亘って前記移送方向に所定間隔をおいて並んで形成されている、請求項１に記載のペレット冷却装置。
【請求項６】
前記ペレット移送板の各々の前記貫通溝は、前記移送方向と直交する方向に延びて、前記樹脂ペレットが移送される経路の実質全幅に亘って形成されている、請求項１に記載のペレット冷却装置。
【請求項７】
前記ペレット移送板は、前記移送方向に隣接する前記貫通溝と前記貫通溝との間の断面が楔形状である、請求項１に記載のペレット冷却装置。
【請求項１】
一端に樹脂ペレットが供給され、振動させられることによって前記樹脂ペレットを前記一端から他端へ移送するとともに、この移送する方向である移送方向と交差する方向に延びる貫通溝が前記移送方向に並んで複数形成されたペレット移送板と、
前記樹脂ペレットを前記移送方向に移送させるように前記ペレット移送板を振動させる振動装置と、
前記樹脂ペレットを冷却するための空気を、前記ペレット移送板の前記貫通溝に下から上に向けて流すための気流発生手段と
を備えたペレット冷却装置。
【請求項２】
前記気流発生手段は、
前記ペレット移送板を内部に保持し、一端に前記ペレット移送板上に樹脂ペレットが供給されるためのペレット供給口を有するとともに他端に前記ペレット移送板の他端へ移送された樹脂ペレットを排出するためのペレット排出口とを有する筐体と、
前記筐体の下部に設けられた開口部からなる給気口と、
前記筐体の上部に設けられた開口部からなる排気口と、
前記給気口に接続され、前記給気口から前記筐体内へ空気を送り込むための給気用送風機と、
前記排気口から前記筐体内の空気を吸引して外部へ排出するための排気用送風機とを有する、請求項１に記載のペレット冷却装置。
【請求項３】
前記筐体の内部で、前記ペレット移送板の下方にかつ前記給気口の上方に前記ペレット移送板と対向して配設され、複数の貫通穴を有する気流分散板をさらに備えた、請求項２に記載のペレット冷却装置。
【請求項４】
前記給気口と前記排気口とのうちの少なくとも一方が複数設けられ、かつ前記給気口と前記排気口とが前記移送方向にずれて配置されている、請求項２に記載のペレット冷却装置。
【請求項５】
前記ペレット移送板の複数の前記貫通溝は、前記ペレット移送板の全長に亘って前記移送方向に所定間隔をおいて並んで形成されている、請求項１に記載のペレット冷却装置。
【請求項６】
前記ペレット移送板の各々の前記貫通溝は、前記移送方向と直交する方向に延びて、前記樹脂ペレットが移送される経路の実質全幅に亘って形成されている、請求項１に記載のペレット冷却装置。
【請求項７】
前記ペレット移送板は、前記移送方向に隣接する前記貫通溝と前記貫通溝との間の断面が楔形状である、請求項１に記載のペレット冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１４８１７０（Ｐ２０１１−１４８１７０Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０６９９（Ｐ２０１０−１０６９９）
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（３９１０４６０７８）株式会社タナカ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（３９１０４６０７８）株式会社タナカ (3)
【Ｆターム（参考）】
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