乾燥装置および不活性ガス置換方法
【課題】貯留槽を効率よく不活性ガス置換することができ、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる乾燥装置、および、その乾燥装置に用いられる不活性ガス置換方法を提供すること。
【解決手段】
粉粒体を貯留する貯留槽１１を備え、粉粒体をほぼ常圧で乾燥する乾燥装置１に、貯留槽１１を減圧するポンプ４１と、貯留槽１１に窒素ガスを供給する窒素発生装置２１とを備え、ポンプ４１により貯留槽１１を減圧し、窒素発生装置２１からの窒素ガスを貯留槽１１に供給する。
【解決手段】
粉粒体を貯留する貯留槽１１を備え、粉粒体をほぼ常圧で乾燥する乾燥装置１に、貯留槽１１を減圧するポンプ４１と、貯留槽１１に窒素ガスを供給する窒素発生装置２１とを備え、ポンプ４１により貯留槽１１を減圧し、窒素発生装置２１からの窒素ガスを貯留槽１１に供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥装置、および、その乾燥装置に用いられる不活性ガス置換方法、詳しくは、粉粒体を乾燥する乾燥装置、および、その乾燥装置に用いられる不活性ガス置換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック成形などでは、乾燥装置を用いて、予め、成形材料であるプラスチックペレットなどの粉粒体を乾燥するようにしている。
【０００３】
このような乾燥装置として、例えば、加熱された乾燥空気を、粉粒体が貯留されている乾燥ホッパを含む閉鎖乾燥ラインに流して、粉粒体を乾燥させる乾燥装置が提案されている（下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８５４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、上記した特許文献１に記載の乾燥装置では、加熱された乾燥空気を閉鎖乾燥ラインに流している。そのため、乾燥空気に含まれる酸素により粉粒体が酸化され、黄変するなど、劣化する場合がある。
【０００６】
このような粉粒体の劣化を防ぐためには、閉鎖乾燥ライン内の空気を不活性ガスで置換することが検討される。
【０００７】
しかし、閉鎖乾燥ライン内の不活性ガスによる置換が不十分であると、粉粒体の劣化を防止する効果が低くなる場合がある。また、閉鎖乾燥ライン内の不活性ガスによる置換に時間が掛かると、その分、乾燥時間が延長される。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、貯留槽を効率よく不活性ガス置換することができ、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる乾燥装置、および、その乾燥装置に用いられる不活性ガス置換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、粉粒体を貯留する貯留槽、前記貯留槽へ向かう気流を発生させる気流発生手段、および、前記気流発生手段から前記貯留槽へ向かう気流を加熱する加熱手段を備え、粉粒体を常圧で乾燥する乾燥装置であって、前記貯留槽を減圧する減圧手段と、前記貯留槽に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、前記減圧手段により前記貯留槽を減圧し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御する制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、制御手段により、貯留槽内を減圧しながら、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。すなわち、貯留槽内の空気を、積極的に排出しながら、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。
【００１１】
そのため、貯留槽に不活性ガスを供給するのみである場合と比べて、貯留槽内を効率よく不活性ガス置換することができる。
【００１２】
その結果、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる。
【００１３】
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、前記制御手段は、前記減圧手段による減圧と同時または減圧後に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御することを特徴としている。
【００１４】
このような構成によれば、減圧手段により貯留槽内が確実に減圧されている状態で、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。
【００１５】
そのため、貯留槽内を、より効率よく不活性ガス置換することができる。
【００１６】
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、前記制御手段は、前記減圧手段により前記貯留槽を減圧する途中に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを、前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御することを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、まず、減圧手段により貯留槽を減圧し、次いで、減圧手段による減圧を終了する前（すなわち、減圧手段により貯留槽を減圧する途中）に、不活性ガスを貯留槽に供給できる。その後、不活性ガスの貯留槽への供給開始後、減圧手段による減圧を終了するまでの間、引き続き減圧手段により貯留槽を減圧するとともに、不活性ガスを貯留槽に供給できる。
【００１８】
そのため、まず、最初の減圧により貯留槽内の大半の空気を排出し、その後、貯留槽内の空気が減り、減圧効率が低下するタイミングで、貯留槽内の空気を排出しながら不活性ガスを貯留槽内に供給することができる。
【００１９】
その結果、貯留槽内をより一層効率よく不活性ガス置換することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記貯留槽と前記減圧手段との間に介在される減圧ラインと、前記不活性ガス供給手段と前記貯留槽との間に介在される不活性ガス供給ラインと、前記不活性ガス供給ラインと前記減圧ラインとに接続される還流ラインとを備え、前記不活性ガス供給ライン、前記貯留槽、前記減圧ラインおよび前記還流ラインは、クローズドラインを形成することを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、減圧手段および不活性ガス供給手段により、クローズドライン内を減圧および不活性ガス置換した後、クローズドライン内の不活性ガスの濃度を保つことができる。
【００２２】
そのため、不活性ガス置換後の貯留槽内の不活性ガスの濃度を保つことができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記気流発生手段は、前記クローズドライン内に設けられており、前記制御手段は、前記減圧手段を、前記気流発生手段が作動されると同時に、または、前記気流発生手段が作動されるよりも前に、作動させ、前記不活性ガス供給手段を、前記減圧手段が作動されると同時に、または、前記減圧手段が作動されるよりも後に作動させるように、制御することを特徴としている。
【００２４】
このような構成によれば、減圧手段が作動されている状態で、気流発生手段を作動させることができる。
【００２５】
そのため、減圧手段により、クローズドライン内の空気を外部に排出するときに、クローズドライン内の空気を、気流発生手段から減圧手段へ送ることができ、効率よくクローズドライン内を減圧することができる。
【００２６】
また、減圧手段が作動されている状態で、不活性ガス供給手段を作動させることができる。
【００２７】
そのため、クローズドライン内の空気を外部に排出しながら、または、クローズドライン内の空気が外部に排出された後に、クローズドライン内に不活性ガスを供給することができ、効率よくクローズドライン内に不活性ガスを満たすことができる。
【００２８】
その結果、より効率よくクローズドライン内の空気を不活性ガスに置換することができ、貯留槽内を極めて効率よく不活性ガス置換することができる。
【００２９】
また、請求項６に記載の発明は、乾燥装置の不活性ガス置換方法であって、粉粒体を貯留する貯留槽、前記貯留槽へ向かう気流を発生させる気流発生手段、前記気流発生手段から前記貯留槽へ向かう気流を加熱する加熱手段を備え、粉粒体をほぼ常圧で乾燥する乾燥装置において、前記乾燥装置は、前記貯留槽を減圧する減圧手段、および、前記貯留槽に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備え、前記減圧手段により前記貯留槽を減圧し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給することを特徴としている。
【００３０】
このような方法によれば、貯留槽内を減圧しながら、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。すなわち、貯留槽内の空気を、積極的に排出しながら、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。
【００３１】
そのため、貯留槽に不活性ガスを供給するのみの場合と比べて、貯留槽内を効率よく不活性ガス置換することができる。
【００３２】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記減圧手段による減圧と同時または減圧後に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを、前記貯留槽に供給する
このような構成によれば、減圧手段により貯留槽内が確実に減圧されている状態で、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。
【００３３】
そのため、貯留槽内を、より効率よく不活性ガス置換することができる。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１に記載の発明によれば、貯留槽内を効率よく不活性ガス置換することができ、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる。
【００３５】
また、請求項２に記載の発明によれば、貯留槽内をより効率よく不活性ガス置換することができる。
【００３６】
また、請求項３に記載の発明によれば、貯留槽内をより一層効率よく不活性ガス置換することができる。
【００３７】
また、請求項４に記載の発明によれば、不活性ガス置換後の貯留槽内の不活性ガスの濃度を保つことができる。
【００３８】
また、請求項５に記載の発明によれば、貯留槽内を極めて効率よく不活性ガス置換することができる。
【００３９】
また、請求項６に記載の発明によれば、貯留槽内を効率よく不活性ガス置換することができる。
【００４０】
また、請求項７に記載の発明によれば、貯留槽内をより効率よく不活性ガス置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の乾燥装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示される乾燥装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明の乾燥装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００４３】
乾燥装置１は、図１に示すように、乾燥部２、不活性ガス供給部３、減圧部４、および、制御装置の一例としてのＣＰＵ５を備えている。
【００４４】
乾燥部２は、貯留槽１１、気流発生手段の一例としての乾燥ブロワ１２、第１給気ライン１３、第１排気ライン１４、還流ライン１５、加熱手段の一例としてのヒータ１６を備えている。
【００４５】
貯留槽１１は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続する容器として形成されている。貯留槽１１は、粉粒体を貯留する。粉粒体としては、例えば、プラスチックペレットなどが挙げられる。貯留槽１１の容量は、特に制限されないが、例えば、５〜２０Ｌである。
【００４６】
乾燥ブロワ１２は、ＣＰＵ５により制御され、貯留槽１１へ向かう気流を発生させる。
【００４７】
第１給気ライン１３は、乾燥ブロワ１２からの気流を貯留槽１１へ供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、乾燥ブロワ１２に接続され、その供給方向下流側端部が、貯留槽１１に接続されている。
【００４８】
第１排気ライン１４は、貯留槽１１から排気するための配管であり、その排気方向上流側端部が、貯留槽１１に接続され、その排気方向下流側端部には、フィルタ１７が設けられている。
【００４９】
フィルタ１７は、貯留槽１１から排気された気流から、粉塵などを除去する。
【００５０】
還流ライン１５は、第１排気ライン１４のフィルタ１７を通過した気流を、乾燥ブロワ１２へ還流させるための配管であり、その還流方向上流側端部が、フィルタ１７に接続されており、その還流方向下流側端部が、乾燥ブロワ１２に接続されている。
【００５１】
ヒータ１６は、ＣＰＵ５により制御され、第１給気ライン１３の途中において、貯留槽１１の近傍に設けられており、第１給気ライン１３を通過して乾燥ブロワ１２から貯留槽１１へ向かう気流を加熱する。
【００５２】
また、乾燥部２は、冷却ライン１８および冷却装置１９を備えている。
【００５３】
冷却ライン１８は、乾燥ブロワ１２とヒータ１６との間において、第１給気ライン１３のバイパスラインとして設けられている。すなわち、冷却ライン１８の一端部は、第１給気ライン１３の供給方向上流側に接続され、冷却ライン１８の他端部は、一端部に対して、第１給気ライン１３の供給方向下流側に接続されている。また、冷却ライン１８の一端部と第１給気ライン１３との接続部分には、三方弁２０が設けられている。
【００５４】
三方弁２０は、エアコンプレッサ２２（後述）からの空気によって駆動され、第１給気ライン１３内を流れる気流をヒータ１６に向かわせる加熱位置と、第１給気ライン１３内を流れる気流を冷却ライン１８に向かわせる冷却位置とに切り換えられる。
【００５５】
冷却装置１９は、ＣＰＵ５により制御され、冷却ライン１８に設けられ、冷却ライン１８内を流れる気流を冷却する。
【００５６】
また、乾燥部２（すなわち、第１給気ライン１３、貯留槽１１、第１排気ライン１４、還流ライン１５、乾燥ブロワ１２および冷却ライン１８）は、クローズドライン（循環ライン）を形成している。なお、乾燥部２は、厳密には、配管の継ぎ手部分などにわずかに隙間があり、乾燥部２内の空気または窒素ガス（後述）は、乾燥部２の隙間からわずかに漏洩している。
【００５７】
不活性ガス供給部３は、不活性ガス供給手段の一例としての窒素発生装置２１、エアコンプレッサ２２、第１空気供給ライン２３、第２給気ライン２４を備えている。
【００５８】
窒素発生装置２１は、ＣＰＵ５により制御され、不活性ガスの一例としての窒素を高濃度に含有する窒素ガスを発生させる。窒素発生装置２１は、空気から窒素を分離することにより、窒素ガスを発生させる。
【００５９】
エアコンプレッサ２２は、空気を圧縮して、圧縮された空気を、窒素発生装置２１、減圧部４のポンプ４１、および、乾燥部２の三方弁２０に供給する。
【００６０】
第１空気供給ライン２３は、窒素発生装置２１にエアコンプレッサ２２からの空気を供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、エアコンプレッサ２２に接続され、その供給方向下流側端部が、窒素発生装置２１に接続されている。また、第１空気供給ライン２３の途中には、第１空気供給ライン２３内の圧力を調整する圧力調整弁２５が設けられている。
【００６１】
第２給気ライン２４は、窒素発生装置２１により発生された窒素ガスを、乾燥部２に供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、窒素発生装置２１に接続され、その供給方向下流側端部が、乾燥部２の還流ライン１５の途中に接続されている。
【００６２】
また、第２給気ライン２４は、第１給気ライン１３、および、還流ライン１５の還流方向下流側端部（第２給気ライン２４が接続されている部分よりも下流側端部）とともに、不活性ガス供給ラインを構成する。すなわち、不活性ガス供給ラインは、窒素発生装置２１と貯留槽１１との間に介在されている。
【００６３】
また、第２給気ライン２４は、第１電磁弁２６、第１窒素供給ライン２７および第２窒素供給ライン２８を備えている。
【００６４】
第１電磁弁２６は、第２給気ライン２４の途中に設けられている。第１電磁弁２６は、ＣＰＵ５に制御されて、第２窒素供給ライン２８を閉鎖し、第１窒素供給ライン２７を開放する大流量位置と、第１窒素供給ライン２７を閉鎖し、第２窒素供給ライン２８を開放する小流量位置とに切り換えられる。
【００６５】
第１窒素供給ライン２７は、第２給気ライン２４のバイパスラインであり、その供給方向上流側端部が、第１電磁弁２６に接続され、その供給方向下流側端部が、第１電磁弁２６に対して、第２給気ライン２４の供給方向下流側端部に接続されている。また、第１窒素供給ライン２７は、第１流量調整弁２９を備えている。
【００６６】
第１流量調整弁２９は、第１窒素供給ライン２７内を流れる窒素ガスの流量を、第２窒素供給ライン２８内を流れる窒素ガスの流量よりも大流量となるように調整する。
【００６７】
第２窒素供給ライン２８は、第１電磁弁２６に対して供給方向下流側の第２給気ライン２４であり、第２流量調整弁３０を備えている。
【００６８】
第２流量調整弁３０は、第２窒素供給ライン２８内を流れる窒素ガスの流量を、乾燥部３からの窒素ガスの漏洩量よりも大流量となるように調整する。また、第２窒素供給ライン２８内を流れる窒素ガスの窒素濃度は、第１窒素供給ライン２７内を流れる窒素ガスの窒素濃度よりも高濃度である。
【００６９】
減圧部４は、減圧手段の一例としてのポンプ４１、第２排気ライン４２、第２空気供給ライン４３を備えている。
【００７０】
ポンプ４１は、エジェクタポンプであり、乾燥部２のフィルタ１７を介して、乾燥部２内を減圧する。
【００７１】
第２排気ライン４２は、乾燥部２とポンプ４１とを接続する配管であり、一端部が、乾燥部２のフィルタ１７に接続され、他端部が、ポンプ４１に接続されている。第２排気ライン４２は、第１排気ライン１４とともに減圧ラインを構成する。すなわち、減圧ラインは、貯留槽１１とポンプ４１との間に介在されている。
【００７２】
第２空気供給ライン４３は、ポンプ４１にエアコンプレッサ２２からの空気を供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、第１空気供給ライン２３の途中に接続され、その供給方向下流側端部が、ポンプ４１に接続されている。第２空気供給ライン４３は、エアコンプレッサ２２から第１空気供給ライン２３を介して供給された空気を、ポンプ４１に供給する。また、第２空気供給ライン４３は、第２電磁弁４４を備えている。
【００７３】
第２電磁弁４４は、第２空気供給ライン４３の途中に設けられている。第２電磁弁４４は、ＣＰＵ５に制御されて、エアコンプレッサ２２からの空気をポンプ４１に供給する開位置と、エアコンプレッサ２２からポンプ４１へ向かう空気を遮断する閉位置とに切り換えられる。
【００７４】
ＣＰＵ５は、乾燥ブロワ１２、ヒータ１６、冷却装置１９、窒素発生装置２１、ポンプ４１、第１電磁弁２６、第２電磁弁４４および第３電磁弁５２（後述）に電気的に接続されており、それらを制御する。
【００７５】
また、乾燥装置１は、第３空気供給ライン５１を備えている。
【００７６】
第３空気供給ライン５１は、乾燥部２の三方弁２０にエアコンプレッサ２２からの空気を供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、第２空気供給ライン４３の途中に接続され、その供給方向下流側端部が、三方弁２０に接続されている。第３空気供給ライン５１は、エアコンプレッサ２２から第１空気供給ライン２３および第２空気供給ライン４３を介して供給された空気を、三方弁２０に供給する。また、第３空気供給ライン５１は、第３電磁弁５２を備えている。
【００７７】
第３電磁弁５２は、第３空気供給ライン５１の途中に設けられている。第３電磁弁５２は、ＣＰＵ５に制御されて、三方弁２０を加熱位置に切り換える第１位置と、三方弁２０を冷却位置に切り換える第２位置とに切り換えられる。
【００７８】
次いで、図２を参照しながら、乾燥装置１の動作を説明する。
【００７９】
図２は、図１に示される乾燥装置の動作を示すタイミングチャートである。
【００８０】
乾燥装置１を用いて粉粒体を乾燥させるには、貯留槽１１に予め粉粒体を一時貯留するとともに、図２に示すように、まず、乾燥運転を実施する。乾燥運転を実施するには、まず、エアコンプレッサ２２を作動させるとともに、第２電磁弁４４を開位置に切り替えて、減圧部４のポンプ４１を作動させると同時に、乾燥部２の乾燥ブロワ１２を作動させる（第１状態）。
【００８１】
なお、このとき、窒素発生装置２１、ヒータ１６および冷却装置１９は、いずれも作動していない。また、第１電磁弁２６は、大流量位置に配置され、第３電磁弁５２は、第１位置に配置されている。
【００８２】
すると、フィルタ１７を介して、乾燥部２内が減圧されるとともに、乾燥部２において、乾燥ブロワ１２から、第１給気ライン１３、貯留槽１１、第１排気ライン１４、フィルタ１７および還流ライン１５を順次循環し、再び乾燥ブロワ１２に戻る気流が発生する。
【００８３】
次いで、ポンプ４１および乾燥ブロワ１２が作動している状態で、窒素発生装置２１を作動させる（第２状態）。すなわち、ポンプ４１が作動された後において、窒素発生装置２１を作動させる。これにより、ポンプ４１により貯留槽１１を減圧する途中において、窒素発生装置２１からの窒素ガスを、貯留槽１１に供給する。
【００８４】
すると、窒素発生装置２１によって窒素ガスが発生され、第２給気ライン２４の第１窒素供給ライン２７を介して、乾燥部２の還流ライン１５に窒素ガスが供給される。そして、還流ライン１５に供給された窒素ガスは、乾燥ブロワ１２によって、第１給気ライン１３を介して貯留槽１１へ供給される。すなわち、窒素発生装置２１は、第２給気ライン２４、還流ライン１５および第１給気ライン１３を順次介して、貯留槽１１に窒素ガスを供給する。なお、窒素ガスは、乾燥ブロワ１２が発生させる気流により、乾燥部２内に充満される。
【００８５】
次いで、乾燥ブロワ１２、ポンプ４１および窒素発生装置２１を、例えば、０〜１０分、好ましくは、０〜５分、ともに作動させ、乾燥部２内の窒素濃度を、例えば、８０％以上、好ましくは、９０％以上とした後、第２電磁弁４４を閉位置へ移動させて、ポンプ４１を停止させる（第３状態）。
【００８６】
その後、引き続き、乾燥ブロワ１２および窒素発生装置２１を作動させ続け、乾燥部２内の窒素濃度を、例えば、９９．０％以上とする。これにより、乾燥部２内の窒素置換が完了する。
【００８７】
次いで、乾燥ブロワ１２および窒素発生装置２１が作動している状態で、第１電磁弁２６を、大流量位置から小流量位置へ切り替え、同時に、ヒータ１６を作動させる（第４状態）。
【００８８】
すると、窒素発生装置２１から第２窒素供給ライン２８を介して乾燥部２に窒素ガスが供給されるとともに、乾燥部２内の窒素ガスが徐々に加熱され始める。なお、第２窒素供給ライン２８を介して乾燥部２に窒素ガスが供給され続けることにより、乾燥部２内の窒素濃度は、例えば、９９．０％以上に保たれる。また、乾燥部２内の圧力は、例えば、１〜１０ｋＰａ、好ましくは、２〜７ｋＰａであり、ほぼ常圧に保たれる。
【００８９】
そして、加熱された窒素ガスにより、貯留槽１１内の粉粒体が乾燥され、粉粒体の乾燥が完了される。
【００９０】
次いで、粉粒体の乾燥が完了した後、冷却運転を実施する（第５状態）。冷却運転を実施するには、乾燥ブロワ１２および窒素発生装置２１が作動している状態で、まず、ヒータ１６を停止させる。また、冷却装置１９を作動させ、第３電磁弁５２を第２位置へ切り替えて三方弁２０を冷却位置へ移動させる。
【００９１】
すると、乾燥部２内の窒素ガスは、乾燥ブロワ１２から、第１給気ライン１３を介して冷却ライン１９を通過し、冷却ライン１９内で冷却された後、第１給気ライン１３を介して貯留槽１１に供給される。
【００９２】
これにより、窒素ガスによって貯留槽１１内の粉粒体が冷却される。
【００９３】
なお、粉粒体を冷却した窒素ガスは、その後、第１排気ライン１４、フィルタ１７および還流ライン１５を順次循環し、再び乾燥ブロワ１２に戻される。
【００９４】
この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、貯留槽１１内を減圧しながら、貯留槽１１に窒素ガスを供給することができる。すなわち、貯留槽１１内の空気を、積極的に排出しながら、貯留槽１１に窒素ガスを供給することができる。
【００９５】
そのため、貯留槽１１に窒素ガスを供給するのみである場合と比べて、貯留槽１１内を効率よく窒素置換することができる。
【００９６】
その結果、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる。
【００９７】
また、この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、ポンプ４１により貯留槽１１内が確実に減圧されている状態で、貯留槽１１に窒素ガスを供給することができる。
【００９８】
そのため、貯留槽１１内を、より効率よく窒素置換することができる。
【００９９】
また、この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、まず、ポンプ４１により貯留槽１１を減圧し、次いで、ポンプ４１による減圧を終了する前に、窒素ガスを貯留槽１１に供給できる。その後、窒素ガスの貯留槽１１への供給開始後、ポンプ４１による減圧を終了するまでの間、引き続きポンプ４１により貯留槽１１を減圧するとともに、窒素ガスを貯留槽１１に供給できる。
【０１００】
そのため、まず、最初の減圧により貯留槽１１内の大半の空気を排出し、その後、貯留槽１１内の空気が減り、減圧効率が低下するタイミングで、貯留槽１１内の空気を排出しながら窒素ガスを貯留槽１１内に供給することができる。
【０１０１】
その結果、貯留槽１１内をより一層効率よく窒素置換することができる。
【０１０２】
また、この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、ポンプ４１および窒素発生装置２１により、乾燥部２（クローズドライン）内を減圧および窒素置換した後、乾燥部２内の窒素の濃度を保つことができる。
【０１０３】
そのため、貯留槽１１内の窒素の濃度を保つことができる。
【０１０４】
また、この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、ポンプ４１が作動されている状態で、乾燥ブロワ１２を作動させることができる。
【０１０５】
そのため、ポンプ４１により、乾燥部２内の空気を外部に排出するときに、乾燥部２内の空気を、乾燥ブロワ１２からポンプ４１へ送ることができ、効率よく乾燥部２内を減圧することができる。
【０１０６】
また、ポンプ４１が作動されている状態で、窒素発生装置２１を作動させることができる。
【０１０７】
そのため、乾燥部２内の空気を外部に排出しながら、または、乾燥部２内の空気が外部に排出された後に、乾燥部２内に窒素ガスを供給することができ、効率よく乾燥部２内に窒素を満たすことができる。
【０１０８】
その結果、より効率よく乾燥部２内を窒素置換することができ、貯留槽１１内を極めて効率よく窒素置換することができる。
（変形例）
上記した実施形態では、乾燥ブロワ１２とポンプ４１とを同時に作動させたが、乾燥ブロワ１２を作動させる前に、ポンプ４１を作動させることもできる。
【０１０９】
また、上記した実施形態では、ポンプ４１を作動させた後に、窒素発生装置２１を作動させたが、ポンプ４１と窒素発生装置２１とを同時に作動させることもでき、窒素発生装置２１を作動させた後に、ポンプ４１を作動させることもできる。
【０１１０】
また、上記した実施形態では、ポンプ４１により乾燥部２内を減圧する途中に、窒素発生装置２１を作動させ、窒素ガスを乾燥部２内に供給したが、ポンプ４１により貯留槽１１を減圧すると同時に、窒素ガスを乾燥部２内に供給してもよく、ポンプ４１による乾燥部２内の減圧が完了した後に、窒素ガスを乾燥部２内に供給してもよい。
【０１１１】
また、上記した実施形態では、ポンプ４１は、窒素発生装置２１を作動させた後、停止させ続けたが、例えば、乾燥装置１が第３状態、第４状態または第５状態にあるときに、ポンプ４１を作動させ、乾燥部２内を再び減圧してもよい。
【０１１２】
また、上記した実施形態では、乾燥部２内に窒素ガスを供給するときに、まず、第１窒素供給ライン２７から供給し（第２状態および第３状態）、次いで、第２窒素供給ライン２８から供給した（第４状態）が、特に限定されず、目的に応じて、例えば、まず、第２窒素供給ライン２８から供給し、次いで、第１窒素供給ライン２７から供給してもよい。
【０１１３】
また、上記した実施形態では、ポンプ４１をエジェクタポンプとしたが、ポンプ４１は、特に限定されず、例えば、ロータリーポンプなどを用いることもできる。
【０１１４】
また、上記した実施形態では、不活性ガスとして窒素を用い、不活性ガス発生装置として、窒素発生装置を用いたが、不活性ガスとして、例えば、ヘリウム、アルゴンなどの第１８族元素を用いることができ、不活性ガス発生装置として、例えば、窒素ボンベなど、上記の不活性ガスを封入したボンベを用いることもできる。
【０１１５】
これらの変形例は、いずれも、上記した実施形態と同様の作用効果を有する。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 乾燥装置
２ 乾燥部
５ ＣＰＵ
１１ 貯留槽
１２ ブロワ
１３ 第１給気ライン
１４ 第１排気ライン
１５ 還流ライン
１６ ヒータ
２１ 窒素発生装置
２４ 第２給気ライン
４１ ポンプ
４２ 第２排気ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥装置、および、その乾燥装置に用いられる不活性ガス置換方法、詳しくは、粉粒体を乾燥する乾燥装置、および、その乾燥装置に用いられる不活性ガス置換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック成形などでは、乾燥装置を用いて、予め、成形材料であるプラスチックペレットなどの粉粒体を乾燥するようにしている。
【０００３】
このような乾燥装置として、例えば、加熱された乾燥空気を、粉粒体が貯留されている乾燥ホッパを含む閉鎖乾燥ラインに流して、粉粒体を乾燥させる乾燥装置が提案されている（下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８５４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、上記した特許文献１に記載の乾燥装置では、加熱された乾燥空気を閉鎖乾燥ラインに流している。そのため、乾燥空気に含まれる酸素により粉粒体が酸化され、黄変するなど、劣化する場合がある。
【０００６】
このような粉粒体の劣化を防ぐためには、閉鎖乾燥ライン内の空気を不活性ガスで置換することが検討される。
【０００７】
しかし、閉鎖乾燥ライン内の不活性ガスによる置換が不十分であると、粉粒体の劣化を防止する効果が低くなる場合がある。また、閉鎖乾燥ライン内の不活性ガスによる置換に時間が掛かると、その分、乾燥時間が延長される。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、貯留槽を効率よく不活性ガス置換することができ、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる乾燥装置、および、その乾燥装置に用いられる不活性ガス置換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、粉粒体を貯留する貯留槽、前記貯留槽へ向かう気流を発生させる気流発生手段、および、前記気流発生手段から前記貯留槽へ向かう気流を加熱する加熱手段を備え、粉粒体を常圧で乾燥する乾燥装置であって、前記貯留槽を減圧する減圧手段と、前記貯留槽に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、前記減圧手段により前記貯留槽を減圧し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御する制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、制御手段により、貯留槽内を減圧しながら、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。すなわち、貯留槽内の空気を、積極的に排出しながら、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。
【００１１】
そのため、貯留槽に不活性ガスを供給するのみである場合と比べて、貯留槽内を効率よく不活性ガス置換することができる。
【００１２】
その結果、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる。
【００１３】
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、前記制御手段は、前記減圧手段による減圧と同時または減圧後に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御することを特徴としている。
【００１４】
このような構成によれば、減圧手段により貯留槽内が確実に減圧されている状態で、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。
【００１５】
そのため、貯留槽内を、より効率よく不活性ガス置換することができる。
【００１６】
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、前記制御手段は、前記減圧手段により前記貯留槽を減圧する途中に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを、前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御することを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、まず、減圧手段により貯留槽を減圧し、次いで、減圧手段による減圧を終了する前（すなわち、減圧手段により貯留槽を減圧する途中）に、不活性ガスを貯留槽に供給できる。その後、不活性ガスの貯留槽への供給開始後、減圧手段による減圧を終了するまでの間、引き続き減圧手段により貯留槽を減圧するとともに、不活性ガスを貯留槽に供給できる。
【００１８】
そのため、まず、最初の減圧により貯留槽内の大半の空気を排出し、その後、貯留槽内の空気が減り、減圧効率が低下するタイミングで、貯留槽内の空気を排出しながら不活性ガスを貯留槽内に供給することができる。
【００１９】
その結果、貯留槽内をより一層効率よく不活性ガス置換することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記貯留槽と前記減圧手段との間に介在される減圧ラインと、前記不活性ガス供給手段と前記貯留槽との間に介在される不活性ガス供給ラインと、前記不活性ガス供給ラインと前記減圧ラインとに接続される還流ラインとを備え、前記不活性ガス供給ライン、前記貯留槽、前記減圧ラインおよび前記還流ラインは、クローズドラインを形成することを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、減圧手段および不活性ガス供給手段により、クローズドライン内を減圧および不活性ガス置換した後、クローズドライン内の不活性ガスの濃度を保つことができる。
【００２２】
そのため、不活性ガス置換後の貯留槽内の不活性ガスの濃度を保つことができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記気流発生手段は、前記クローズドライン内に設けられており、前記制御手段は、前記減圧手段を、前記気流発生手段が作動されると同時に、または、前記気流発生手段が作動されるよりも前に、作動させ、前記不活性ガス供給手段を、前記減圧手段が作動されると同時に、または、前記減圧手段が作動されるよりも後に作動させるように、制御することを特徴としている。
【００２４】
このような構成によれば、減圧手段が作動されている状態で、気流発生手段を作動させることができる。
【００２５】
そのため、減圧手段により、クローズドライン内の空気を外部に排出するときに、クローズドライン内の空気を、気流発生手段から減圧手段へ送ることができ、効率よくクローズドライン内を減圧することができる。
【００２６】
また、減圧手段が作動されている状態で、不活性ガス供給手段を作動させることができる。
【００２７】
そのため、クローズドライン内の空気を外部に排出しながら、または、クローズドライン内の空気が外部に排出された後に、クローズドライン内に不活性ガスを供給することができ、効率よくクローズドライン内に不活性ガスを満たすことができる。
【００２８】
その結果、より効率よくクローズドライン内の空気を不活性ガスに置換することができ、貯留槽内を極めて効率よく不活性ガス置換することができる。
【００２９】
また、請求項６に記載の発明は、乾燥装置の不活性ガス置換方法であって、粉粒体を貯留する貯留槽、前記貯留槽へ向かう気流を発生させる気流発生手段、前記気流発生手段から前記貯留槽へ向かう気流を加熱する加熱手段を備え、粉粒体をほぼ常圧で乾燥する乾燥装置において、前記乾燥装置は、前記貯留槽を減圧する減圧手段、および、前記貯留槽に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備え、前記減圧手段により前記貯留槽を減圧し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給することを特徴としている。
【００３０】
このような方法によれば、貯留槽内を減圧しながら、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。すなわち、貯留槽内の空気を、積極的に排出しながら、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。
【００３１】
そのため、貯留槽に不活性ガスを供給するのみの場合と比べて、貯留槽内を効率よく不活性ガス置換することができる。
【００３２】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記減圧手段による減圧と同時または減圧後に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを、前記貯留槽に供給する
このような構成によれば、減圧手段により貯留槽内が確実に減圧されている状態で、貯留槽に不活性ガスを供給することができる。
【００３３】
そのため、貯留槽内を、より効率よく不活性ガス置換することができる。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１に記載の発明によれば、貯留槽内を効率よく不活性ガス置換することができ、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる。
【００３５】
また、請求項２に記載の発明によれば、貯留槽内をより効率よく不活性ガス置換することができる。
【００３６】
また、請求項３に記載の発明によれば、貯留槽内をより一層効率よく不活性ガス置換することができる。
【００３７】
また、請求項４に記載の発明によれば、不活性ガス置換後の貯留槽内の不活性ガスの濃度を保つことができる。
【００３８】
また、請求項５に記載の発明によれば、貯留槽内を極めて効率よく不活性ガス置換することができる。
【００３９】
また、請求項６に記載の発明によれば、貯留槽内を効率よく不活性ガス置換することができる。
【００４０】
また、請求項７に記載の発明によれば、貯留槽内をより効率よく不活性ガス置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の乾燥装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示される乾燥装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明の乾燥装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００４３】
乾燥装置１は、図１に示すように、乾燥部２、不活性ガス供給部３、減圧部４、および、制御装置の一例としてのＣＰＵ５を備えている。
【００４４】
乾燥部２は、貯留槽１１、気流発生手段の一例としての乾燥ブロワ１２、第１給気ライン１３、第１排気ライン１４、還流ライン１５、加熱手段の一例としてのヒータ１６を備えている。
【００４５】
貯留槽１１は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続する容器として形成されている。貯留槽１１は、粉粒体を貯留する。粉粒体としては、例えば、プラスチックペレットなどが挙げられる。貯留槽１１の容量は、特に制限されないが、例えば、５〜２０Ｌである。
【００４６】
乾燥ブロワ１２は、ＣＰＵ５により制御され、貯留槽１１へ向かう気流を発生させる。
【００４７】
第１給気ライン１３は、乾燥ブロワ１２からの気流を貯留槽１１へ供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、乾燥ブロワ１２に接続され、その供給方向下流側端部が、貯留槽１１に接続されている。
【００４８】
第１排気ライン１４は、貯留槽１１から排気するための配管であり、その排気方向上流側端部が、貯留槽１１に接続され、その排気方向下流側端部には、フィルタ１７が設けられている。
【００４９】
フィルタ１７は、貯留槽１１から排気された気流から、粉塵などを除去する。
【００５０】
還流ライン１５は、第１排気ライン１４のフィルタ１７を通過した気流を、乾燥ブロワ１２へ還流させるための配管であり、その還流方向上流側端部が、フィルタ１７に接続されており、その還流方向下流側端部が、乾燥ブロワ１２に接続されている。
【００５１】
ヒータ１６は、ＣＰＵ５により制御され、第１給気ライン１３の途中において、貯留槽１１の近傍に設けられており、第１給気ライン１３を通過して乾燥ブロワ１２から貯留槽１１へ向かう気流を加熱する。
【００５２】
また、乾燥部２は、冷却ライン１８および冷却装置１９を備えている。
【００５３】
冷却ライン１８は、乾燥ブロワ１２とヒータ１６との間において、第１給気ライン１３のバイパスラインとして設けられている。すなわち、冷却ライン１８の一端部は、第１給気ライン１３の供給方向上流側に接続され、冷却ライン１８の他端部は、一端部に対して、第１給気ライン１３の供給方向下流側に接続されている。また、冷却ライン１８の一端部と第１給気ライン１３との接続部分には、三方弁２０が設けられている。
【００５４】
三方弁２０は、エアコンプレッサ２２（後述）からの空気によって駆動され、第１給気ライン１３内を流れる気流をヒータ１６に向かわせる加熱位置と、第１給気ライン１３内を流れる気流を冷却ライン１８に向かわせる冷却位置とに切り換えられる。
【００５５】
冷却装置１９は、ＣＰＵ５により制御され、冷却ライン１８に設けられ、冷却ライン１８内を流れる気流を冷却する。
【００５６】
また、乾燥部２（すなわち、第１給気ライン１３、貯留槽１１、第１排気ライン１４、還流ライン１５、乾燥ブロワ１２および冷却ライン１８）は、クローズドライン（循環ライン）を形成している。なお、乾燥部２は、厳密には、配管の継ぎ手部分などにわずかに隙間があり、乾燥部２内の空気または窒素ガス（後述）は、乾燥部２の隙間からわずかに漏洩している。
【００５７】
不活性ガス供給部３は、不活性ガス供給手段の一例としての窒素発生装置２１、エアコンプレッサ２２、第１空気供給ライン２３、第２給気ライン２４を備えている。
【００５８】
窒素発生装置２１は、ＣＰＵ５により制御され、不活性ガスの一例としての窒素を高濃度に含有する窒素ガスを発生させる。窒素発生装置２１は、空気から窒素を分離することにより、窒素ガスを発生させる。
【００５９】
エアコンプレッサ２２は、空気を圧縮して、圧縮された空気を、窒素発生装置２１、減圧部４のポンプ４１、および、乾燥部２の三方弁２０に供給する。
【００６０】
第１空気供給ライン２３は、窒素発生装置２１にエアコンプレッサ２２からの空気を供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、エアコンプレッサ２２に接続され、その供給方向下流側端部が、窒素発生装置２１に接続されている。また、第１空気供給ライン２３の途中には、第１空気供給ライン２３内の圧力を調整する圧力調整弁２５が設けられている。
【００６１】
第２給気ライン２４は、窒素発生装置２１により発生された窒素ガスを、乾燥部２に供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、窒素発生装置２１に接続され、その供給方向下流側端部が、乾燥部２の還流ライン１５の途中に接続されている。
【００６２】
また、第２給気ライン２４は、第１給気ライン１３、および、還流ライン１５の還流方向下流側端部（第２給気ライン２４が接続されている部分よりも下流側端部）とともに、不活性ガス供給ラインを構成する。すなわち、不活性ガス供給ラインは、窒素発生装置２１と貯留槽１１との間に介在されている。
【００６３】
また、第２給気ライン２４は、第１電磁弁２６、第１窒素供給ライン２７および第２窒素供給ライン２８を備えている。
【００６４】
第１電磁弁２６は、第２給気ライン２４の途中に設けられている。第１電磁弁２６は、ＣＰＵ５に制御されて、第２窒素供給ライン２８を閉鎖し、第１窒素供給ライン２７を開放する大流量位置と、第１窒素供給ライン２７を閉鎖し、第２窒素供給ライン２８を開放する小流量位置とに切り換えられる。
【００６５】
第１窒素供給ライン２７は、第２給気ライン２４のバイパスラインであり、その供給方向上流側端部が、第１電磁弁２６に接続され、その供給方向下流側端部が、第１電磁弁２６に対して、第２給気ライン２４の供給方向下流側端部に接続されている。また、第１窒素供給ライン２７は、第１流量調整弁２９を備えている。
【００６６】
第１流量調整弁２９は、第１窒素供給ライン２７内を流れる窒素ガスの流量を、第２窒素供給ライン２８内を流れる窒素ガスの流量よりも大流量となるように調整する。
【００６７】
第２窒素供給ライン２８は、第１電磁弁２６に対して供給方向下流側の第２給気ライン２４であり、第２流量調整弁３０を備えている。
【００６８】
第２流量調整弁３０は、第２窒素供給ライン２８内を流れる窒素ガスの流量を、乾燥部３からの窒素ガスの漏洩量よりも大流量となるように調整する。また、第２窒素供給ライン２８内を流れる窒素ガスの窒素濃度は、第１窒素供給ライン２７内を流れる窒素ガスの窒素濃度よりも高濃度である。
【００６９】
減圧部４は、減圧手段の一例としてのポンプ４１、第２排気ライン４２、第２空気供給ライン４３を備えている。
【００７０】
ポンプ４１は、エジェクタポンプであり、乾燥部２のフィルタ１７を介して、乾燥部２内を減圧する。
【００７１】
第２排気ライン４２は、乾燥部２とポンプ４１とを接続する配管であり、一端部が、乾燥部２のフィルタ１７に接続され、他端部が、ポンプ４１に接続されている。第２排気ライン４２は、第１排気ライン１４とともに減圧ラインを構成する。すなわち、減圧ラインは、貯留槽１１とポンプ４１との間に介在されている。
【００７２】
第２空気供給ライン４３は、ポンプ４１にエアコンプレッサ２２からの空気を供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、第１空気供給ライン２３の途中に接続され、その供給方向下流側端部が、ポンプ４１に接続されている。第２空気供給ライン４３は、エアコンプレッサ２２から第１空気供給ライン２３を介して供給された空気を、ポンプ４１に供給する。また、第２空気供給ライン４３は、第２電磁弁４４を備えている。
【００７３】
第２電磁弁４４は、第２空気供給ライン４３の途中に設けられている。第２電磁弁４４は、ＣＰＵ５に制御されて、エアコンプレッサ２２からの空気をポンプ４１に供給する開位置と、エアコンプレッサ２２からポンプ４１へ向かう空気を遮断する閉位置とに切り換えられる。
【００７４】
ＣＰＵ５は、乾燥ブロワ１２、ヒータ１６、冷却装置１９、窒素発生装置２１、ポンプ４１、第１電磁弁２６、第２電磁弁４４および第３電磁弁５２（後述）に電気的に接続されており、それらを制御する。
【００７５】
また、乾燥装置１は、第３空気供給ライン５１を備えている。
【００７６】
第３空気供給ライン５１は、乾燥部２の三方弁２０にエアコンプレッサ２２からの空気を供給するための配管であり、その供給方向上流側端部が、第２空気供給ライン４３の途中に接続され、その供給方向下流側端部が、三方弁２０に接続されている。第３空気供給ライン５１は、エアコンプレッサ２２から第１空気供給ライン２３および第２空気供給ライン４３を介して供給された空気を、三方弁２０に供給する。また、第３空気供給ライン５１は、第３電磁弁５２を備えている。
【００７７】
第３電磁弁５２は、第３空気供給ライン５１の途中に設けられている。第３電磁弁５２は、ＣＰＵ５に制御されて、三方弁２０を加熱位置に切り換える第１位置と、三方弁２０を冷却位置に切り換える第２位置とに切り換えられる。
【００７８】
次いで、図２を参照しながら、乾燥装置１の動作を説明する。
【００７９】
図２は、図１に示される乾燥装置の動作を示すタイミングチャートである。
【００８０】
乾燥装置１を用いて粉粒体を乾燥させるには、貯留槽１１に予め粉粒体を一時貯留するとともに、図２に示すように、まず、乾燥運転を実施する。乾燥運転を実施するには、まず、エアコンプレッサ２２を作動させるとともに、第２電磁弁４４を開位置に切り替えて、減圧部４のポンプ４１を作動させると同時に、乾燥部２の乾燥ブロワ１２を作動させる（第１状態）。
【００８１】
なお、このとき、窒素発生装置２１、ヒータ１６および冷却装置１９は、いずれも作動していない。また、第１電磁弁２６は、大流量位置に配置され、第３電磁弁５２は、第１位置に配置されている。
【００８２】
すると、フィルタ１７を介して、乾燥部２内が減圧されるとともに、乾燥部２において、乾燥ブロワ１２から、第１給気ライン１３、貯留槽１１、第１排気ライン１４、フィルタ１７および還流ライン１５を順次循環し、再び乾燥ブロワ１２に戻る気流が発生する。
【００８３】
次いで、ポンプ４１および乾燥ブロワ１２が作動している状態で、窒素発生装置２１を作動させる（第２状態）。すなわち、ポンプ４１が作動された後において、窒素発生装置２１を作動させる。これにより、ポンプ４１により貯留槽１１を減圧する途中において、窒素発生装置２１からの窒素ガスを、貯留槽１１に供給する。
【００８４】
すると、窒素発生装置２１によって窒素ガスが発生され、第２給気ライン２４の第１窒素供給ライン２７を介して、乾燥部２の還流ライン１５に窒素ガスが供給される。そして、還流ライン１５に供給された窒素ガスは、乾燥ブロワ１２によって、第１給気ライン１３を介して貯留槽１１へ供給される。すなわち、窒素発生装置２１は、第２給気ライン２４、還流ライン１５および第１給気ライン１３を順次介して、貯留槽１１に窒素ガスを供給する。なお、窒素ガスは、乾燥ブロワ１２が発生させる気流により、乾燥部２内に充満される。
【００８５】
次いで、乾燥ブロワ１２、ポンプ４１および窒素発生装置２１を、例えば、０〜１０分、好ましくは、０〜５分、ともに作動させ、乾燥部２内の窒素濃度を、例えば、８０％以上、好ましくは、９０％以上とした後、第２電磁弁４４を閉位置へ移動させて、ポンプ４１を停止させる（第３状態）。
【００８６】
その後、引き続き、乾燥ブロワ１２および窒素発生装置２１を作動させ続け、乾燥部２内の窒素濃度を、例えば、９９．０％以上とする。これにより、乾燥部２内の窒素置換が完了する。
【００８７】
次いで、乾燥ブロワ１２および窒素発生装置２１が作動している状態で、第１電磁弁２６を、大流量位置から小流量位置へ切り替え、同時に、ヒータ１６を作動させる（第４状態）。
【００８８】
すると、窒素発生装置２１から第２窒素供給ライン２８を介して乾燥部２に窒素ガスが供給されるとともに、乾燥部２内の窒素ガスが徐々に加熱され始める。なお、第２窒素供給ライン２８を介して乾燥部２に窒素ガスが供給され続けることにより、乾燥部２内の窒素濃度は、例えば、９９．０％以上に保たれる。また、乾燥部２内の圧力は、例えば、１〜１０ｋＰａ、好ましくは、２〜７ｋＰａであり、ほぼ常圧に保たれる。
【００８９】
そして、加熱された窒素ガスにより、貯留槽１１内の粉粒体が乾燥され、粉粒体の乾燥が完了される。
【００９０】
次いで、粉粒体の乾燥が完了した後、冷却運転を実施する（第５状態）。冷却運転を実施するには、乾燥ブロワ１２および窒素発生装置２１が作動している状態で、まず、ヒータ１６を停止させる。また、冷却装置１９を作動させ、第３電磁弁５２を第２位置へ切り替えて三方弁２０を冷却位置へ移動させる。
【００９１】
すると、乾燥部２内の窒素ガスは、乾燥ブロワ１２から、第１給気ライン１３を介して冷却ライン１９を通過し、冷却ライン１９内で冷却された後、第１給気ライン１３を介して貯留槽１１に供給される。
【００９２】
これにより、窒素ガスによって貯留槽１１内の粉粒体が冷却される。
【００９３】
なお、粉粒体を冷却した窒素ガスは、その後、第１排気ライン１４、フィルタ１７および還流ライン１５を順次循環し、再び乾燥ブロワ１２に戻される。
【００９４】
この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、貯留槽１１内を減圧しながら、貯留槽１１に窒素ガスを供給することができる。すなわち、貯留槽１１内の空気を、積極的に排出しながら、貯留槽１１に窒素ガスを供給することができる。
【００９５】
そのため、貯留槽１１に窒素ガスを供給するのみである場合と比べて、貯留槽１１内を効率よく窒素置換することができる。
【００９６】
その結果、乾燥中に粉粒体が劣化することを防止することができる。
【００９７】
また、この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、ポンプ４１により貯留槽１１内が確実に減圧されている状態で、貯留槽１１に窒素ガスを供給することができる。
【００９８】
そのため、貯留槽１１内を、より効率よく窒素置換することができる。
【００９９】
また、この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、まず、ポンプ４１により貯留槽１１を減圧し、次いで、ポンプ４１による減圧を終了する前に、窒素ガスを貯留槽１１に供給できる。その後、窒素ガスの貯留槽１１への供給開始後、ポンプ４１による減圧を終了するまでの間、引き続きポンプ４１により貯留槽１１を減圧するとともに、窒素ガスを貯留槽１１に供給できる。
【０１００】
そのため、まず、最初の減圧により貯留槽１１内の大半の空気を排出し、その後、貯留槽１１内の空気が減り、減圧効率が低下するタイミングで、貯留槽１１内の空気を排出しながら窒素ガスを貯留槽１１内に供給することができる。
【０１０１】
その結果、貯留槽１１内をより一層効率よく窒素置換することができる。
【０１０２】
また、この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、ポンプ４１および窒素発生装置２１により、乾燥部２（クローズドライン）内を減圧および窒素置換した後、乾燥部２内の窒素の濃度を保つことができる。
【０１０３】
そのため、貯留槽１１内の窒素の濃度を保つことができる。
【０１０４】
また、この乾燥装置１およびこのような窒素置換方法によれば、ポンプ４１が作動されている状態で、乾燥ブロワ１２を作動させることができる。
【０１０５】
そのため、ポンプ４１により、乾燥部２内の空気を外部に排出するときに、乾燥部２内の空気を、乾燥ブロワ１２からポンプ４１へ送ることができ、効率よく乾燥部２内を減圧することができる。
【０１０６】
また、ポンプ４１が作動されている状態で、窒素発生装置２１を作動させることができる。
【０１０７】
そのため、乾燥部２内の空気を外部に排出しながら、または、乾燥部２内の空気が外部に排出された後に、乾燥部２内に窒素ガスを供給することができ、効率よく乾燥部２内に窒素を満たすことができる。
【０１０８】
その結果、より効率よく乾燥部２内を窒素置換することができ、貯留槽１１内を極めて効率よく窒素置換することができる。
（変形例）
上記した実施形態では、乾燥ブロワ１２とポンプ４１とを同時に作動させたが、乾燥ブロワ１２を作動させる前に、ポンプ４１を作動させることもできる。
【０１０９】
また、上記した実施形態では、ポンプ４１を作動させた後に、窒素発生装置２１を作動させたが、ポンプ４１と窒素発生装置２１とを同時に作動させることもでき、窒素発生装置２１を作動させた後に、ポンプ４１を作動させることもできる。
【０１１０】
また、上記した実施形態では、ポンプ４１により乾燥部２内を減圧する途中に、窒素発生装置２１を作動させ、窒素ガスを乾燥部２内に供給したが、ポンプ４１により貯留槽１１を減圧すると同時に、窒素ガスを乾燥部２内に供給してもよく、ポンプ４１による乾燥部２内の減圧が完了した後に、窒素ガスを乾燥部２内に供給してもよい。
【０１１１】
また、上記した実施形態では、ポンプ４１は、窒素発生装置２１を作動させた後、停止させ続けたが、例えば、乾燥装置１が第３状態、第４状態または第５状態にあるときに、ポンプ４１を作動させ、乾燥部２内を再び減圧してもよい。
【０１１２】
また、上記した実施形態では、乾燥部２内に窒素ガスを供給するときに、まず、第１窒素供給ライン２７から供給し（第２状態および第３状態）、次いで、第２窒素供給ライン２８から供給した（第４状態）が、特に限定されず、目的に応じて、例えば、まず、第２窒素供給ライン２８から供給し、次いで、第１窒素供給ライン２７から供給してもよい。
【０１１３】
また、上記した実施形態では、ポンプ４１をエジェクタポンプとしたが、ポンプ４１は、特に限定されず、例えば、ロータリーポンプなどを用いることもできる。
【０１１４】
また、上記した実施形態では、不活性ガスとして窒素を用い、不活性ガス発生装置として、窒素発生装置を用いたが、不活性ガスとして、例えば、ヘリウム、アルゴンなどの第１８族元素を用いることができ、不活性ガス発生装置として、例えば、窒素ボンベなど、上記の不活性ガスを封入したボンベを用いることもできる。
【０１１５】
これらの変形例は、いずれも、上記した実施形態と同様の作用効果を有する。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 乾燥装置
２ 乾燥部
５ ＣＰＵ
１１ 貯留槽
１２ ブロワ
１３ 第１給気ライン
１４ 第１排気ライン
１５ 還流ライン
１６ ヒータ
２１ 窒素発生装置
２４ 第２給気ライン
４１ ポンプ
４２ 第２排気ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を貯留する貯留槽、前記貯留槽へ向かう気流を発生させる気流発生手段、および、前記気流発生手段から前記貯留槽へ向かう気流を加熱する加熱手段を備え、粉粒体を常圧で乾燥する乾燥装置であって、
前記貯留槽を減圧する減圧手段と、
前記貯留槽に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
前記減圧手段により前記貯留槽を減圧し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする、乾燥装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記減圧手段による減圧と同時または減圧後に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御することを特徴とする、請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記減圧手段により前記貯留槽を減圧する途中に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを、前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記貯留槽と前記減圧手段との間に介在される減圧ラインと、
前記不活性ガス供給手段と前記貯留槽との間に介在される不活性ガス供給ラインと、
前記不活性ガス供給ラインと前記減圧ラインとに接続される還流ラインとを備え、
前記不活性ガス供給ライン、前記貯留槽、前記減圧ラインおよび前記還流ラインは、クローズドラインを形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記気流発生手段は、前記クローズドライン内に設けられており、
前記制御手段は、
前記減圧手段を、前記気流発生手段が作動されると同時に、または、前記気流発生手段が作動されるよりも前に、作動させ、
前記不活性ガス供給手段を、前記減圧手段が作動されると同時に、または、前記減圧手段が作動されるよりも後に作動させるように、制御することを特徴とする、請求項４に記載の乾燥装置。
【請求項６】
粉粒体を貯留する貯留槽、前記貯留槽へ向かう気流を発生させる気流発生手段、前記気流発生手段から前記貯留槽へ向かう気流を加熱する加熱手段を備え、粉粒体をほぼ常圧で乾燥する乾燥装置において、
前記乾燥装置は、前記貯留槽を減圧する減圧手段、および、前記貯留槽に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備え、
前記減圧手段により前記貯留槽を減圧し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給することを特徴とする、乾燥装置の不活性ガス置換方法。
【請求項７】
前記減圧手段による減圧と同時または減圧後に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを、前記貯留槽に供給することを特徴とする、請求項６に記載の乾燥装置の不活性ガス置換方法。
【請求項１】
粉粒体を貯留する貯留槽、前記貯留槽へ向かう気流を発生させる気流発生手段、および、前記気流発生手段から前記貯留槽へ向かう気流を加熱する加熱手段を備え、粉粒体を常圧で乾燥する乾燥装置であって、
前記貯留槽を減圧する減圧手段と、
前記貯留槽に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
前記減圧手段により前記貯留槽を減圧し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする、乾燥装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記減圧手段による減圧と同時または減圧後に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御することを特徴とする、請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記減圧手段により前記貯留槽を減圧する途中に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを、前記貯留槽に供給するように、前記減圧手段と前記不活性ガス供給手段とを制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記貯留槽と前記減圧手段との間に介在される減圧ラインと、
前記不活性ガス供給手段と前記貯留槽との間に介在される不活性ガス供給ラインと、
前記不活性ガス供給ラインと前記減圧ラインとに接続される還流ラインとを備え、
前記不活性ガス供給ライン、前記貯留槽、前記減圧ラインおよび前記還流ラインは、クローズドラインを形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記気流発生手段は、前記クローズドライン内に設けられており、
前記制御手段は、
前記減圧手段を、前記気流発生手段が作動されると同時に、または、前記気流発生手段が作動されるよりも前に、作動させ、
前記不活性ガス供給手段を、前記減圧手段が作動されると同時に、または、前記減圧手段が作動されるよりも後に作動させるように、制御することを特徴とする、請求項４に記載の乾燥装置。
【請求項６】
粉粒体を貯留する貯留槽、前記貯留槽へ向かう気流を発生させる気流発生手段、前記気流発生手段から前記貯留槽へ向かう気流を加熱する加熱手段を備え、粉粒体をほぼ常圧で乾燥する乾燥装置において、
前記乾燥装置は、前記貯留槽を減圧する減圧手段、および、前記貯留槽に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備え、
前記減圧手段により前記貯留槽を減圧し、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを前記貯留槽に供給することを特徴とする、乾燥装置の不活性ガス置換方法。
【請求項７】
前記減圧手段による減圧と同時または減圧後に、前記不活性ガス供給手段からの不活性ガスを、前記貯留槽に供給することを特徴とする、請求項６に記載の乾燥装置の不活性ガス置換方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１５８２３２（Ｐ２０１１−１５８２３２Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２４９９（Ｐ２０１０−２２４９９）
【出願日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
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