水中造粒方法のための融液冷却器及び弁システム
水中造粒器(6)用の融液冷却器(30)と弁システムは、複数のモードの融液処理を促進する切換弁(40)を有する。冷却器は、融液を冷却器に搬送する冷却器入口ライン(32)と、冷却器からの冷却融液を搬送する冷却器出口ラインとを有する。切換弁は、冷却モードの動作中に冷却器へ融液を搬送しまた冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に冷却器から及び切換弁から融液を排出するように再構成される。切換弁はコンパクトであり、そのため最小の生産在庫を含む。弁は、バイパスモードで直進し、処理ラインを迅速容易に洗浄する排出可能性を有し、製品の損失無く、早く切り換えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は2006年4月20日に出願された米国暫定特許出願第60/793222号の優先権の利益を請求する。
【0002】
本発明は一般的にはポリマー樹脂及び類似の材料の水中造粒装置及び加工及び造粒方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、加工され造粒される異なるポリマー樹脂に対して最大効率まで融液冷却器と関連バルブを利用することができるポリマー樹脂及び類似の材料の水中造粒装置及び加工及び造粒方法に関する。
【背景技術】
【0003】
エチレンビニルアセテート(「EVA」)、ポリエチレン(「PE」)、ポリプロピレン(「PP」)、熱可塑性エラストマー(「TPE」)、熱可塑性ウレタン(「TPU」)、これらの基礎成分としてのポリエステル及びポリアミド、及びワックス、粘着付与剤、顔料、無機充填剤、酸化防止剤などのような多くの他の材料との組合せのようなポリマー樹脂から作られる広範囲(broad array)のホットメルト及び感圧性接着剤製品のために、一つの公知の生産方法が一般に使用されている。この公知の方法は、ガム基礎剤、チューインガム、及びアスファルトのような他の非接着剤製品にも首尾良く適用されている。
【0004】
前述の方法は、通常は比較的に高温で、製品が作られ、融合され、混合され、又は化合され、次にダイプレートを通過してペレットに切断される直前で最適な状態を有するために、相当冷却しなければならないような殆ど如何なるポリマー用途にも適用することができる。ペレットは、前述のポリマー材料の包装、輸送、及びその後の取扱い、融合、溶融、成型、及び全体的使用にとって最も普通の望ましい形態である。
【0005】
前述の公知の生産方法は一般に、添付図面の図1に示すように、次の方法要素、すなわちリアクター、混合容器又は押出機1、融液ポンプ2、フィルタ3、専用熱伝達流体系を備えた融液冷却器4、ポリマー切換弁5、ダイ及び造粒機6(オプションのバイパス配管を備える)、水調整系7(オプションの濾過装置を備える)、水分離器/乾燥機8(オプションのペレット選別装置を備える)、及び搬送及び/又は包装装置からなる。
【0006】
融液冷却器4は、基本的に熱交換器であり、それには例えばプレートアンドフレーム、シェルアンドチューブ、スクレープドウオール等の多くのタイプがある。融液冷却器4は該冷却器を通過するポリマー又は押出製品の溶融温度を低下する。しかしながら、あるタイプの融液冷却器は、熱エネルギーを最も有効に除去することに焦点を合わせることで、
他のタイプよりも有効である。しかし、全体装置及び方法のこの要素に対して、多くの他の機能的な考慮をすることが重要である。例えば、融液冷却器と関連する幾つかの考慮は、具体的な処理サービスに応じて、融液の圧力損失の最小化、処理温度及び圧力と関連する処理的考慮、上昇した処理温度及び圧力と関連した構成材料の考慮、洗浄の容易性、冷却器及び配管により占有される床面積の最小化、製品を冷却するか加熱するかの柔軟性の提供を含む。
【0007】
最も一般的に使用されている前述の従来技術の方法は、図2に示すように、静的混合要素(static mixer element)と組み合わせた単パスシェルアンドチューブデザインの融液冷却器を有する。図2に示す融液冷却器10は、特定の製品又は広範囲の製品と動作するときに良好な結果を達成する。しかしながら、多くのポリマー生産者は、造粒前に冷却する必要がない幾つかの製品を含む広範囲のポリマー製品を有する。これにより、融液冷却器を通るこれらの特定の製品を汲み上げる工程は不必要であるだけでなく、望ましくないし、問題さえある。これを念頭において、あるグレードのポリマー材料を運転するときに融液冷却器をバイパスし、他のタイプの材料の融液冷却器を使用する材料をする柔軟性を有することが望ましくなっている。
【0008】
前述のバイパスモードの動作を達成する一つの可能な方法は、処理ラインから融液冷却器を除去することである。しかし、融液冷却器の除去は、交換及び/又は再設置にかなりの労力と時間の両方を必要とする。融液冷却器の除去はまた、配管を接続するのに特別なアダプタープレートとともに、短いバージョン(すなわち通常モード動作用)と長いバージョン(すなわちバイパスモード動作用)の相互接続ワイヤと配管を必要とする。融液冷却器の除去はさらに、その場所への装置の出し入れを案内するために床に特別なトラック又はレールシステムを必要とする。オプションとして、融液冷却器の代わりに、例えば冷却器の上流の配管を冷却器の下流の配管に接続する「スプール」を挿入することができる。スプールは真っ直ぐな大径の配管で、冷却器接続を有していてもよいし、有していなくてもよく、これにより配管はそう頻繁に交換する必要がない。
【0009】
他の従来の冷却の方法は、図3に示されている。切換弁20が融液冷却器22の上流の処理ラインに含められ、融液冷却器22に平行に走るバイパスライン24に融液を送る。製品を処理ラインに戻すために、他のバルブ26が融液冷却器22の下流に設置されている。このオプションの一つの欠点は、長い全体処理ラインが必要であることである。2つの追加の高圧弁20と26がさらに必要であり、長い中空チューブ配管がバイパスライン24に必要である。バイパスライン24はまた、高圧用に評価されなければならないし、融液の温度を維持するように加熱されなければならない。バイパスライン24の内部は静的混合器を必要とし、ライン24は製品在庫を収容するが、これは洗浄と切り換えの運転モードに対する配慮である。
【発明の開示】
【0010】
前述した従来の融液冷却器とその操作方法の欠点を克服するために、本発明は、空間を維持し、生産在庫を最小にし、清掃及び/又は切換を容易にすることができる融液冷却器のデザインを提供する。融液冷却機及び関連の弁要素は、冷却を要する製品及び冷却を要しない製品でも操作できるように、容易かつ迅速に再構成される。実際に、多用途で、しかも有効な融液冷却器が、前述の公知の従来の生産工程のために、このタイプの設備を用いて生産される多くの多の材料又は製品に対して提供されている。
【0011】
本発明はまた、本発明の融液冷却器と関連して使用するための切換弁を含む。切換弁はその設置面積(installation footprint)が小さく、このため最小の生産在庫を含む。切換弁は、能率化され(streamlined)、バイパスモードで直進的であり、融液を迅速に通過させることができる。さらに、切換弁は、処理ラインの迅速かつ容易な洗浄を可能とする排出能力を有し、損失の少ない製品と迅速に切り換えることができる。
【0012】
本発明の他の新規な特徴は、2パス(又は複パス)タイプ、好ましくは静混合器(static mixer)を有し、シェルアンドチューブデザインの熱交換器の使用である。コンパクトな切換弁と組合せて、2パス熱交換器は線形処理(linear process)の全体的なコンパクト性を提供する。2パス熱交換器は、同一端又は側に入口と出口を有し、切換弁に近接して結合することができ、床空間に対する足跡(footprint)を出来るだけ小さくすることができる。熱交換器処理ラインの排出は、必要なときに、前述の切換弁で有効にすることができる。
【0013】
本発明の好ましい実施形態では、2パス融液冷却器は、冷却器の入口と出口を冷却器の底に位置させることで、切換弁の頂部に垂直方向に装着される。しかしながら、融液冷却器は、本発明から逸脱すること無く、処理ラインの中央流れ軸に対して種々の方向又は角度に装着することができる。例えば、本発明の他の実施形態によると、融液冷却器は、その入口と出口を冷却器の頂部にして、すなわち冷却器が切換弁の下に垂直方向に装着されるように、設置することができる。この底装着形態では、切換弁は再志向(reorient)されているので、ドレンモードの動作は使用されない。しかしながら、融液冷却とプロセスバイパスの第1機能は達成されている。融液冷却器の排出/冷却は1又は複数のドレンポートを融液冷却器の底端に配置することで達成される。
【0014】
本発明のさらに他の実施形態によると、融液冷却器は水平に、すなわち融液入口と出口の配管の方位に平行に志向されている。このように、当業者は融液冷却器の方位を種々の垂直又は水平位置にすることができることを認識するであろう。高さの制限により、又は隣接機器又は既存構造設置との干渉により、融液冷却器は垂直と水平位置の間の種々の角度で装着/設置することができる。
【0015】
したがって、本発明の目的は、空間を維持し、生産在庫を最小にし、洗浄及び/又は切換を容易にすることができる融液冷却器及び弁システムを提供することである。
【0016】
さらに、ポリマー材料の処理は種々の処理要求があるポリマーを用いる操作を伴うので、本発明の他の目的は、造粒の前の冷却を必要とする製品及び必要としない製品を用いる動作を行えるように容易且つ迅速に再構成される部材を有する融液冷却器弁システムを提供することである。
【0017】
本発明のさらに他の目的は、冷却モードの動作中に冷却器に融液を搬送しまた冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に冷却器からまた切換弁から融液を排出するように形成されたコンパクトな切換弁を提供することである。
【0018】
さらに、あるポリマー材料はさらなる処理の前に加熱を必要とするので、本発明のさらに他の目的は、冷却と加熱の両方の動作を行うように容易かつ迅速に再構成される部材を有する熱交換器弁システムを提供することである。
【0019】
ここで特に挙げるべき本発明のさらに他の目的は、従来の製造形態に適合し、比較的簡単な構成を有し、使用が容易な前述の目的による水中造粒機の融液冷却器と弁システムを提供し、経済的に実行可能な、長い耐久力があり、運転の永続性があり、比較的動作に故障がなく、技術が一般的に進歩した装置を提供することである。
【0020】
これらの及びその後に明らかとなる他の目的及び利点は、以下にさらに十分に説明され特許請求の範囲で請求され、添付図面を参照した、構成及び作用の詳細な説明に存在し、ここで同一の参照符号は同一の部材を示す。添付図面は本発明を例示するように意図されているが、必ずしも制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
本発明の好ましい実施形態が詳細に説明されているが、他の実施形態も可能であると理解されるべきである。したがって、本発明は以下の説明に述べられ、図に示された詳細な構成、部材の配置に範囲が限定されることを意図するものではない。他の実施形態のも可能であり、種々の方法で実施し実行することができる。また、好ましい実施形態を記載するに際して、明確にするために特定の用語にたよる。各特定の用語は類似の目的を達成するのに類似の方法で動作する全ての技術的に均等なものを含む。可能であれば、図の類似の要素は同一の参照番号により識別されている。
【0022】
いま図面の図4を特に参照すると、図1に示されたような造粒生産ラインの融液冷却器として、参照符号30が全体的に指定された2パスタイプの熱交換器が示されている。融液冷却器30は該融液冷却器の底36に互いに隣接する入口32と出口34を有している。したがって、入口32に進入したポリマーは冷却器30の左側を上昇し、冷却器の上部38で右側に移動し、ここで下降して出口34を通って出る。
【0023】
本発明による切換弁は図4に参照符号40で全体的に示されている。そこに示されているように、切換弁40に進入する熱い融液(熱融液)は、図1に示す生産ライン用のポンプ2のようなポンプとフィルタ3から、弁要素42により融液冷却器32に向かって導かれる。同様に、出口34を通って融液冷却器を出る冷却されたポリマーは、切換弁40の弁要素44と連通し、ここで図1に示すダイと造粒機6のような造粒機に向かって導かれる。
【0024】
いま図5を参照すると、図4に示すような融液冷却器30に関連して切換弁40の4つの動作モードが示されている。切換弁40の弁ライン「x」は、弁ラインが閉じていることを示す。左手側から出発すると、「MC処理モードA」と識別された図5の第1図は、図4と関連して説明したように動作する切換弁40を示す。さらに詳しくは、弁要素42と44の間の切換弁バイパスライン46は閉じられ、弁ドレン(すなわち融液ドレン)ライン48と50も閉じられている。これにより、弁入口(すなわち融液入口)ライン45を通って弁40に進入するポリマーすなわち押出品は弁要素42により融液冷却器30に導かれる。冷却器30を出る冷却された材料は、弁要素44により弁出口(すなわち冷却された融液)ライン47を通って切換弁40の外に導かれ、造粒機に向かう。図14は動作の冷却モードに配置された切換弁40の詳細図を提供する。
【0025】
「MC処理モードB」と表題が付けられた第2モードでは、切換弁40はバイパスモードにある。これにより、切換弁バイパスライン46が開き、弁ドレンライン48と50は閉じたままであり、融液冷却器30の入口32に接続されている弁冷却器入口(すなわち融液出口)ライン52と、融液冷却器30の出口34に接続されている弁冷却器出口(すなわち冷却融液入口)ライン54とは、両方とも閉じられている。これにより、ポリマー又は他の押出品は弁入口ライン45から切換弁40を通って直接弁出口ライン47に流れ、融液冷却器30をバイパスする。図15はバイパスモードの動作に位置する切換弁40の詳細図を提供する。
【0026】
いま「ドレンモードC1」と表題が付された図5に示す第3モードを参照すると、第1ドレンモードを示す。このドレンモードでは、切換弁バイパスライン46は閉じられ、弁ドレンライン48と50は弁冷却器入口ライン52と弁冷却器出口ライン54とともに開かれ、これにより融液冷却器のポリマーを排出することができる。同様に、弁入口ライン45と弁出口ライン47は開かれ、これにより切換弁からそれぞれ上流側又は下流側のポリマー又は他の押出品をもまた弁ドレン48と50を通してそれぞれ排出することができる。
【0027】
「ドレンモードC2」の表題が付けられた図6の第4図(すなわち最も右手)に示す代案のドレンモードでは、切換弁バイパスライン46は閉じられている。融液冷却器30の左手側(すなわち上流側)からのポリマーは、ドレンモードC1に関連して前述したのと同じ方法で、弁入口ライン45を通る切換弁40の上流側のポリマーとともに、切換弁40を通って排出する。融液冷却器30の右手側(すなわち下流側)のポリマーは、弁冷却器出口ライン54を通って出て、弁要素44を通過し、弁出口ライン47を出て、図1に示すポリマー切換弁5のような別個の外部ポリマー切換弁56(これは「スタートアップ」弁として機能してもよい)を通って排出される。図16はドレンモードC2の動作に配置された切換弁の詳細図を提供している。
【0028】
図6は、本発明による融液冷却器と切換弁の代案の配置を示す。この実施形態では、融液冷却器60は、全体的に符号60で指示された切換弁の下に垂直に位置し、融液冷却器への入口64と融液冷却器からの出口66は両方とも図示するように融液冷却器の頂部に装着されている。図6の左手の図では、溶融ポリマーは弁入口ライン68を通って弁62に入る。切換弁バイパスライン70を閉じ、弁冷却器入口ライン72を開くことで、弁要素74は熱融液を冷却器60に導く。安定状態にある処理状態の間、融液冷却器を出た冷却ポリマーは66で弁冷却器出口ライン76を通って切換弁62に入り、弁要素78により弁出口ライン80を通って外に導かれる。
【0029】
バイパスモードでは、図6の右手の図に示すように、弁冷却器入口ライン72と弁出口ライン76は両方とも閉じられ、一方切換弁バイパスライン70は開かれる。これにより、弁入口ライン68を通って弁62に入った熱溶融ポリマーは、切換弁バイパスライン70を流れて直接弁出口ライン80に至ることで、冷却器60をバイパスする。
【0030】
図7は、本発明による切換弁に対して融液冷却器の第3の可能な配置を示す。さらに詳しくは、参照符号92で全体的に指示された切換弁に対して水平に配置された融液冷却器90が示されている。図示するように、入口94と出口96の両方は融液冷却器90の端に位置し、切換弁92に隣接している。入口94は融液冷却器90の頂部91に位置し、出口96は融液冷却器90の底部93に位置している。熱溶融ポリマーが切換弁92により融液冷却器90に導かれる通常の動作モードが図7の左手の「A」の印が付された
図面に示されている。バイパスモードは図7の中央の「B」の印が付された図に示され、ドレンモードは図7の右手の「C」の印が付された図面に示されている。各動作モードでは、切換弁92は、切換弁40と62に対して前述したものと同様の方法で動作するため、動作の説明はここでは繰り返さない。
【0031】
図8は、本発明の他の実施形態を示し、切換弁に関する融液冷却器の配置は図7に示すものと同一である。さらに詳しくは、融液冷却器90は参照符号92により全体的に指示された切換弁に対して水平に位置するように示されている。図示するように、入口94と出口96の両方は融液冷却器90の端に位置し、切換弁92に隣接している。この実施形態では、入口94は融液冷却器90の底部に位置し、出口96は融液冷却器90の頂部91に位置している。熱溶融ポリマーが切換弁92により導かれて融液冷却器90を通る通常の動作モードが図8の左手の「A」の印が付けられた図に示されている。バイパスモードは図8の中央の「B」の印が付けられた図に示され、ドレンモードは右手の「C」の印が付けられた図に示されている。各モードの動作において、切換弁92は切換弁40と62について前述したのと同じ方法で動作するため、動作の説明はここでは繰り返さない。
【0032】
図9は、本発明の他の実施形態を示し、切換弁に関する融液冷却器の配置は図7に示すものと同一である。さらに詳しくは、融液冷却器90は参照符号92で全体的に指示された切換弁に対して水平に位置するように示されている。図示するように、入口94と出口96の両方は融液冷却器90の端に位置し、切換弁92に隣接している。この実施形態では、入口94と出口は融液冷却器の対向する位置97と98に並列状態で位置している。熱溶融ポリマーが切換弁92により導かれて融液冷却器90を通る通常の動作モードが図9の左手の「A」の印が付けられた図に示されている。バイパスモードは図9の中央の「B」の印が付けられた図に示され、ドレンモードは右手の「C」の印が付けられた図に示されている。各モードの動作において、切換弁92は切換弁40と62について前述したのと同じ方法で動作するため、動作の説明はここでは繰り返さない。
【0033】
図10と11に示すように、それぞれ融液冷却器30と融液冷却器60が圧縮可能な流体を放出し、ポリマー融液及び他の流体を排出するように形成することができる。図10は融液冷却器30の頂部38に位置するベント95を示す。図11は融液冷却器60の底100に位置するベント及びドレン101を示す。
【0034】
融液冷却器30の頂部30に所望の融液流動体制を提供するために、頂部38は加熱することができる。例えば、図12に示すように、流路39を通過する熱伝達流体により加熱し又は冷却することができる。図13に示すような他の可能な加熱配置では、頂部38は例えば電気ヒータ41により電気的に加熱することができる。頂部38の温度を制御することは、融液冷却器の第1処理側から頂部38を通って第2処理側に融液が回り込む際に所定温度以下に低下しないことを保証している。
【0035】
前に示したように、図14、15及び16はそれぞれ、動作の冷却モード、バイパスモード、及びドレンモードにおる切換弁40の詳細図を提供している。切換弁40は、蒸気や他の熱伝達流体を使用するジャケットや電気ヒータカートリッジにより加熱することができる本体ハウジングを有する。好ましい実施形態では、第1可動弁要素42は3組の流路を有する液圧駆動可能なボルトであり、第2可動弁要素44は2組の流路を有する液圧駆動可能なボルトである。切換弁40の他の可能な実施形態では、ボルトは、特に当該ボルトの長手方向に沿って設置された直通流路、90°曲がり流路、又はティー流路として、2又は3組の流路を含むことができる。弁技術における当業者により理解されるように、プロセスを操作するオペレータによって要求される所望位置に基づいて、これらの流路はそれぞれ、流体制御シリンダにより所要位置に移動し、切換弁の対応する所要の入口及び/又は出口と一致する。流体駆動シリンダの位置及びボルト位置は、流体流動弁を手動操作することにより、又はPLCによる自動制御により、又はその両方により制御することができる。
【0036】
本発明の他の実施形態によると、融液冷却器30は切換弁140を介して融液流路に直角に配置されている。図17A、17B、17Cに示すように、切換弁140は単一可動弁要素145を有している。可動弁要素145は、冷却流路141、バイパス流路142、ドレン流路143を含む3組の流路を有する液圧駆動ボルトである。切換弁の単ボルトの実施形態は、比較的短い融液流路と経済的な弁構成を提供する。
【0037】
本発明の他の実施形態は、水中造粒機用のポリマー融液を冷却する方法に向けられている。この方法と関連する切換弁の種々の形態を示す例えば図5を参照のこと。この方法は、融液を切換弁40に搬送すること、すなわち、冷却モードの動作中に融液を融液冷却器30に搬送しまた融液を融液冷却器30から搬送し、バイパスモードの動作中に融液を冷却器30の回りに搬送し、ドレンモードの動作中に融液を冷却器30から排出しまた融液を切換弁40から排出することを含む。切換弁40は熱融液入口45、第1可動弁要素42、融液冷却器30への熱融液出口ライン52、熱融液バイパスライン46、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54、第2可動弁要素44、冷却融液出口ライン47、第1融液ドレンライン48及び第2融液ドレンライン50を有する。
【0038】
切換弁40は、冷却モード(図5、MC処理モードA参照)用に構成されている。熱融液バイパスライン46を閉じて第1融液ドレンライン48を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を開いて第2融液ドレンライン50を閉じるように第2可動弁要素44を位置決めし、これにより融液冷却器30を通り、冷却融液出口ライン47を通って切換弁40を出るように融液を搬送する。
【0039】
切換弁40は、バイパスモード(図5、MC処理モードB)用に構成されている。融液冷却器30への熱融液出口ライン52を閉じて第1融液ドレンライン48を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を閉じて第2融液ドレンライン50を閉じるように第2可動弁要素44を位置決めし、これにより融液を融液冷却器30の回りに搬送し、冷却融液出口ライン47を通して切換弁40を出るように融液を搬送する。
【0040】
切換弁40は、ドレンモード(図5、MCドレンモードC1)用に構成されている。融液冷却器30への熱融液出口ライン52を開いて熱融液バイパスライン46を閉じ、第1融液ドレンライン48を開くように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を開き、第2融液ドレンライン50を開くように第2可動弁要素44を位置決めする。これは、熱融液入口ライン45から、及び融液冷却器30の第1処理側から、第1融液ドレンライン48を通って切換弁40の外に融液を搬送し、また融液冷却器30の第2処理側から、及び冷却融液出口ライン47から、第2融液ドレンライン50を通って切換弁40の外に融液を搬送する。
【0041】
本発明のさらに他の実施形態は、水中造粒機用の溶融ポリマーを冷却する方法に向けられている。この方法では、切換弁40は単一の融液ドレンライン48(図5,MCドレンモードC2)を有する。この方法は、融液を切換弁40に搬送することを含む。この方法は、冷却モードの動作中に融液を融液冷却器30に搬送し、また融液冷却器30から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に冷却器30の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に冷却器30から又は切換弁40から融液を排出する。切換弁40は、熱融液入口ライン45、第1可動弁要素42、融液冷却器30への熱融液出口ライン52、熱融液バイパスライン46、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54、第2可動要素44、冷却融液出口ライン47、及び融液ドレンライン48を有する。
【0042】
切換弁40は冷却モード用に構成されている。熱融液バイパスライン46を閉じて融液ドレンライン48を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を開くように第2可動弁要素44を位置決めし、これにより、融液冷却器30を通して融液を搬送し、冷却融液出口ライン47を通って切換弁40の外に搬送する。
【0043】
切換弁40は、バイパスモード用に構成されている。融液冷却器30及び融液ドレンライン48への熱融液出口ライン52を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を閉じるように第2可動弁要素44を位置決めし、これにより、融液冷却器30の回りに融液を搬送し、冷却融液出口ライン47を通って切替弁40の外に搬送する。
【0044】
切換弁40はドレンモード(図5、MCドレンモードC2参照)用に構成されている。融液冷却器30への熱融液出口ライン52を開いて熱融液バイパスライン46を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、冷却器30からの冷却融液入口ライン54を開くように第2可動弁要素44を位置決めする。これは、熱融液入口ライン45及び融液冷却器30の第1処理側からの融液を切換弁40の外に搬送し、融液冷却器30の第2処理側からの融液を冷却融液出口ライン47を通して切換弁40の外に搬送する。
【0045】
本発明はここに記載された装置と方法に限定されることは意図されていない。前述のものは本発明の原理のみを示すものと考えられる。例えば、ここに開示された概念は、本発明の譲受人により所有されている出願であるPCT/US2006/045375に記載されたような制御造粒処理のシステム及び方法にも適用可能である。その出願の開示は参照することでこの明細書に完全に説明されているかのように明白に組み込まれている。
【0046】
さらに、本発明の種々の実施形態は主としてポリマー融液を冷却することに関連して説明したが、他の可能な実施形態において、ここに記載されたシステムは流体を加熱することにも使用することができる。さらに、本システムは水中造粒工程に関連して記載したが、本システムは処理流体の種々の熱交換形態が要求される他の工程にも同様に適用可能である。
【0047】
さらに、多くの修正や変更が当業者に容易に生じる。本発明をここに図示され記載された実際の構成及び操作に制限することは望まれない。したがって、全ての適切な修正や均等物は本発明の範囲内に入る。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】従来の融液冷却器とポリマー切換弁を使用する公知の従来技術の生産過程を示す概略図である。
【図2】図1の従来技術装置及び方法に使用される単パスシェルアンドチューブデザインの従来の融液冷却器を示す概略図である。
【図3】図1の公知の従来の装置と方法で使用される従来の融液冷却器とバイパスラインを示す概略図である。
【図4】本発明の一つの実施形態による切換弁の上に搭載された垂直搭載複パスタイプ融液冷却器を示す概略図である。
【図5】本発明による図4に示す融液冷却器と組み合わせた切換弁の動作モードを示す概略図である。
【図6】本発明による他の実施形態による切換弁の下に垂直配置の融液冷却器を示す概略図である。
【図7】本発明の他の実施形態による切換弁に関して水平に搭載された融液冷却器を示す概略図であり、融液冷却器入口ラインは冷却器の上部に入っている。
【図8】本発明の他の実施形態による切換弁に関して水平に搭載された融液冷却器を示す概略図であり、融液冷却器入口ラインは冷却器の底部に入っている。
【図9】本発明の他の実施形態による切換弁に関して水平に搭載された融液冷却器を示す概略図であり、融液冷却器入口ラインと融液冷却器出口ラインは並列形態で配置されている。
【図10】上部搭載ベントを備えた図4に示す融液冷却器を示す概略図である。
【図11】底部搭載ベントとドレンを備えた図6に示す融液冷却器を示す概略図である。
【図12】熱伝達流体により加熱/冷却された上部ヘッドを備えた図4に示す融液冷却器を示す概略図。
【図13】電気的に制御された上部ヘッド温度を備えた図4に示す融液冷却器の位置を示す概略図である。
【図14】冷却モード動作にある本発明による切換弁を示す斜視図である。
【図15】バイパスモード動作にある図14に示す切換弁を示す斜視図である。
【図16】ドレンモード動作にある図14に示す切換弁を示す斜視図である。
【図17A】本発明の他の実施形態による融液冷却器と切換弁を示す概略図である。
【図17B】本発明の他の実施形態による融液冷却器と切換弁を示す概略図である。
【図17C】本発明の他の実施形態による融液冷却器と切換弁を示す概略図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は2006年4月20日に出願された米国暫定特許出願第60/793222号の優先権の利益を請求する。
【0002】
本発明は一般的にはポリマー樹脂及び類似の材料の水中造粒装置及び加工及び造粒方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、加工され造粒される異なるポリマー樹脂に対して最大効率まで融液冷却器と関連バルブを利用することができるポリマー樹脂及び類似の材料の水中造粒装置及び加工及び造粒方法に関する。
【背景技術】
【0003】
エチレンビニルアセテート(「EVA」)、ポリエチレン(「PE」)、ポリプロピレン(「PP」)、熱可塑性エラストマー(「TPE」)、熱可塑性ウレタン(「TPU」)、これらの基礎成分としてのポリエステル及びポリアミド、及びワックス、粘着付与剤、顔料、無機充填剤、酸化防止剤などのような多くの他の材料との組合せのようなポリマー樹脂から作られる広範囲(broad array)のホットメルト及び感圧性接着剤製品のために、一つの公知の生産方法が一般に使用されている。この公知の方法は、ガム基礎剤、チューインガム、及びアスファルトのような他の非接着剤製品にも首尾良く適用されている。
【0004】
前述の方法は、通常は比較的に高温で、製品が作られ、融合され、混合され、又は化合され、次にダイプレートを通過してペレットに切断される直前で最適な状態を有するために、相当冷却しなければならないような殆ど如何なるポリマー用途にも適用することができる。ペレットは、前述のポリマー材料の包装、輸送、及びその後の取扱い、融合、溶融、成型、及び全体的使用にとって最も普通の望ましい形態である。
【0005】
前述の公知の生産方法は一般に、添付図面の図1に示すように、次の方法要素、すなわちリアクター、混合容器又は押出機1、融液ポンプ2、フィルタ3、専用熱伝達流体系を備えた融液冷却器4、ポリマー切換弁5、ダイ及び造粒機6(オプションのバイパス配管を備える)、水調整系7(オプションの濾過装置を備える)、水分離器/乾燥機8(オプションのペレット選別装置を備える)、及び搬送及び/又は包装装置からなる。
【0006】
融液冷却器4は、基本的に熱交換器であり、それには例えばプレートアンドフレーム、シェルアンドチューブ、スクレープドウオール等の多くのタイプがある。融液冷却器4は該冷却器を通過するポリマー又は押出製品の溶融温度を低下する。しかしながら、あるタイプの融液冷却器は、熱エネルギーを最も有効に除去することに焦点を合わせることで、
他のタイプよりも有効である。しかし、全体装置及び方法のこの要素に対して、多くの他の機能的な考慮をすることが重要である。例えば、融液冷却器と関連する幾つかの考慮は、具体的な処理サービスに応じて、融液の圧力損失の最小化、処理温度及び圧力と関連する処理的考慮、上昇した処理温度及び圧力と関連した構成材料の考慮、洗浄の容易性、冷却器及び配管により占有される床面積の最小化、製品を冷却するか加熱するかの柔軟性の提供を含む。
【0007】
最も一般的に使用されている前述の従来技術の方法は、図2に示すように、静的混合要素(static mixer element)と組み合わせた単パスシェルアンドチューブデザインの融液冷却器を有する。図2に示す融液冷却器10は、特定の製品又は広範囲の製品と動作するときに良好な結果を達成する。しかしながら、多くのポリマー生産者は、造粒前に冷却する必要がない幾つかの製品を含む広範囲のポリマー製品を有する。これにより、融液冷却器を通るこれらの特定の製品を汲み上げる工程は不必要であるだけでなく、望ましくないし、問題さえある。これを念頭において、あるグレードのポリマー材料を運転するときに融液冷却器をバイパスし、他のタイプの材料の融液冷却器を使用する材料をする柔軟性を有することが望ましくなっている。
【0008】
前述のバイパスモードの動作を達成する一つの可能な方法は、処理ラインから融液冷却器を除去することである。しかし、融液冷却器の除去は、交換及び/又は再設置にかなりの労力と時間の両方を必要とする。融液冷却器の除去はまた、配管を接続するのに特別なアダプタープレートとともに、短いバージョン(すなわち通常モード動作用)と長いバージョン(すなわちバイパスモード動作用)の相互接続ワイヤと配管を必要とする。融液冷却器の除去はさらに、その場所への装置の出し入れを案内するために床に特別なトラック又はレールシステムを必要とする。オプションとして、融液冷却器の代わりに、例えば冷却器の上流の配管を冷却器の下流の配管に接続する「スプール」を挿入することができる。スプールは真っ直ぐな大径の配管で、冷却器接続を有していてもよいし、有していなくてもよく、これにより配管はそう頻繁に交換する必要がない。
【0009】
他の従来の冷却の方法は、図3に示されている。切換弁20が融液冷却器22の上流の処理ラインに含められ、融液冷却器22に平行に走るバイパスライン24に融液を送る。製品を処理ラインに戻すために、他のバルブ26が融液冷却器22の下流に設置されている。このオプションの一つの欠点は、長い全体処理ラインが必要であることである。2つの追加の高圧弁20と26がさらに必要であり、長い中空チューブ配管がバイパスライン24に必要である。バイパスライン24はまた、高圧用に評価されなければならないし、融液の温度を維持するように加熱されなければならない。バイパスライン24の内部は静的混合器を必要とし、ライン24は製品在庫を収容するが、これは洗浄と切り換えの運転モードに対する配慮である。
【発明の開示】
【0010】
前述した従来の融液冷却器とその操作方法の欠点を克服するために、本発明は、空間を維持し、生産在庫を最小にし、清掃及び/又は切換を容易にすることができる融液冷却器のデザインを提供する。融液冷却機及び関連の弁要素は、冷却を要する製品及び冷却を要しない製品でも操作できるように、容易かつ迅速に再構成される。実際に、多用途で、しかも有効な融液冷却器が、前述の公知の従来の生産工程のために、このタイプの設備を用いて生産される多くの多の材料又は製品に対して提供されている。
【0011】
本発明はまた、本発明の融液冷却器と関連して使用するための切換弁を含む。切換弁はその設置面積(installation footprint)が小さく、このため最小の生産在庫を含む。切換弁は、能率化され(streamlined)、バイパスモードで直進的であり、融液を迅速に通過させることができる。さらに、切換弁は、処理ラインの迅速かつ容易な洗浄を可能とする排出能力を有し、損失の少ない製品と迅速に切り換えることができる。
【0012】
本発明の他の新規な特徴は、2パス(又は複パス)タイプ、好ましくは静混合器(static mixer)を有し、シェルアンドチューブデザインの熱交換器の使用である。コンパクトな切換弁と組合せて、2パス熱交換器は線形処理(linear process)の全体的なコンパクト性を提供する。2パス熱交換器は、同一端又は側に入口と出口を有し、切換弁に近接して結合することができ、床空間に対する足跡(footprint)を出来るだけ小さくすることができる。熱交換器処理ラインの排出は、必要なときに、前述の切換弁で有効にすることができる。
【0013】
本発明の好ましい実施形態では、2パス融液冷却器は、冷却器の入口と出口を冷却器の底に位置させることで、切換弁の頂部に垂直方向に装着される。しかしながら、融液冷却器は、本発明から逸脱すること無く、処理ラインの中央流れ軸に対して種々の方向又は角度に装着することができる。例えば、本発明の他の実施形態によると、融液冷却器は、その入口と出口を冷却器の頂部にして、すなわち冷却器が切換弁の下に垂直方向に装着されるように、設置することができる。この底装着形態では、切換弁は再志向(reorient)されているので、ドレンモードの動作は使用されない。しかしながら、融液冷却とプロセスバイパスの第1機能は達成されている。融液冷却器の排出/冷却は1又は複数のドレンポートを融液冷却器の底端に配置することで達成される。
【0014】
本発明のさらに他の実施形態によると、融液冷却器は水平に、すなわち融液入口と出口の配管の方位に平行に志向されている。このように、当業者は融液冷却器の方位を種々の垂直又は水平位置にすることができることを認識するであろう。高さの制限により、又は隣接機器又は既存構造設置との干渉により、融液冷却器は垂直と水平位置の間の種々の角度で装着/設置することができる。
【0015】
したがって、本発明の目的は、空間を維持し、生産在庫を最小にし、洗浄及び/又は切換を容易にすることができる融液冷却器及び弁システムを提供することである。
【0016】
さらに、ポリマー材料の処理は種々の処理要求があるポリマーを用いる操作を伴うので、本発明の他の目的は、造粒の前の冷却を必要とする製品及び必要としない製品を用いる動作を行えるように容易且つ迅速に再構成される部材を有する融液冷却器弁システムを提供することである。
【0017】
本発明のさらに他の目的は、冷却モードの動作中に冷却器に融液を搬送しまた冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に冷却器からまた切換弁から融液を排出するように形成されたコンパクトな切換弁を提供することである。
【0018】
さらに、あるポリマー材料はさらなる処理の前に加熱を必要とするので、本発明のさらに他の目的は、冷却と加熱の両方の動作を行うように容易かつ迅速に再構成される部材を有する熱交換器弁システムを提供することである。
【0019】
ここで特に挙げるべき本発明のさらに他の目的は、従来の製造形態に適合し、比較的簡単な構成を有し、使用が容易な前述の目的による水中造粒機の融液冷却器と弁システムを提供し、経済的に実行可能な、長い耐久力があり、運転の永続性があり、比較的動作に故障がなく、技術が一般的に進歩した装置を提供することである。
【0020】
これらの及びその後に明らかとなる他の目的及び利点は、以下にさらに十分に説明され特許請求の範囲で請求され、添付図面を参照した、構成及び作用の詳細な説明に存在し、ここで同一の参照符号は同一の部材を示す。添付図面は本発明を例示するように意図されているが、必ずしも制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
本発明の好ましい実施形態が詳細に説明されているが、他の実施形態も可能であると理解されるべきである。したがって、本発明は以下の説明に述べられ、図に示された詳細な構成、部材の配置に範囲が限定されることを意図するものではない。他の実施形態のも可能であり、種々の方法で実施し実行することができる。また、好ましい実施形態を記載するに際して、明確にするために特定の用語にたよる。各特定の用語は類似の目的を達成するのに類似の方法で動作する全ての技術的に均等なものを含む。可能であれば、図の類似の要素は同一の参照番号により識別されている。
【0022】
いま図面の図4を特に参照すると、図1に示されたような造粒生産ラインの融液冷却器として、参照符号30が全体的に指定された2パスタイプの熱交換器が示されている。融液冷却器30は該融液冷却器の底36に互いに隣接する入口32と出口34を有している。したがって、入口32に進入したポリマーは冷却器30の左側を上昇し、冷却器の上部38で右側に移動し、ここで下降して出口34を通って出る。
【0023】
本発明による切換弁は図4に参照符号40で全体的に示されている。そこに示されているように、切換弁40に進入する熱い融液(熱融液)は、図1に示す生産ライン用のポンプ2のようなポンプとフィルタ3から、弁要素42により融液冷却器32に向かって導かれる。同様に、出口34を通って融液冷却器を出る冷却されたポリマーは、切換弁40の弁要素44と連通し、ここで図1に示すダイと造粒機6のような造粒機に向かって導かれる。
【0024】
いま図5を参照すると、図4に示すような融液冷却器30に関連して切換弁40の4つの動作モードが示されている。切換弁40の弁ライン「x」は、弁ラインが閉じていることを示す。左手側から出発すると、「MC処理モードA」と識別された図5の第1図は、図4と関連して説明したように動作する切換弁40を示す。さらに詳しくは、弁要素42と44の間の切換弁バイパスライン46は閉じられ、弁ドレン(すなわち融液ドレン)ライン48と50も閉じられている。これにより、弁入口(すなわち融液入口)ライン45を通って弁40に進入するポリマーすなわち押出品は弁要素42により融液冷却器30に導かれる。冷却器30を出る冷却された材料は、弁要素44により弁出口(すなわち冷却された融液)ライン47を通って切換弁40の外に導かれ、造粒機に向かう。図14は動作の冷却モードに配置された切換弁40の詳細図を提供する。
【0025】
「MC処理モードB」と表題が付けられた第2モードでは、切換弁40はバイパスモードにある。これにより、切換弁バイパスライン46が開き、弁ドレンライン48と50は閉じたままであり、融液冷却器30の入口32に接続されている弁冷却器入口(すなわち融液出口)ライン52と、融液冷却器30の出口34に接続されている弁冷却器出口(すなわち冷却融液入口)ライン54とは、両方とも閉じられている。これにより、ポリマー又は他の押出品は弁入口ライン45から切換弁40を通って直接弁出口ライン47に流れ、融液冷却器30をバイパスする。図15はバイパスモードの動作に位置する切換弁40の詳細図を提供する。
【0026】
いま「ドレンモードC1」と表題が付された図5に示す第3モードを参照すると、第1ドレンモードを示す。このドレンモードでは、切換弁バイパスライン46は閉じられ、弁ドレンライン48と50は弁冷却器入口ライン52と弁冷却器出口ライン54とともに開かれ、これにより融液冷却器のポリマーを排出することができる。同様に、弁入口ライン45と弁出口ライン47は開かれ、これにより切換弁からそれぞれ上流側又は下流側のポリマー又は他の押出品をもまた弁ドレン48と50を通してそれぞれ排出することができる。
【0027】
「ドレンモードC2」の表題が付けられた図6の第4図(すなわち最も右手)に示す代案のドレンモードでは、切換弁バイパスライン46は閉じられている。融液冷却器30の左手側(すなわち上流側)からのポリマーは、ドレンモードC1に関連して前述したのと同じ方法で、弁入口ライン45を通る切換弁40の上流側のポリマーとともに、切換弁40を通って排出する。融液冷却器30の右手側(すなわち下流側)のポリマーは、弁冷却器出口ライン54を通って出て、弁要素44を通過し、弁出口ライン47を出て、図1に示すポリマー切換弁5のような別個の外部ポリマー切換弁56(これは「スタートアップ」弁として機能してもよい)を通って排出される。図16はドレンモードC2の動作に配置された切換弁の詳細図を提供している。
【0028】
図6は、本発明による融液冷却器と切換弁の代案の配置を示す。この実施形態では、融液冷却器60は、全体的に符号60で指示された切換弁の下に垂直に位置し、融液冷却器への入口64と融液冷却器からの出口66は両方とも図示するように融液冷却器の頂部に装着されている。図6の左手の図では、溶融ポリマーは弁入口ライン68を通って弁62に入る。切換弁バイパスライン70を閉じ、弁冷却器入口ライン72を開くことで、弁要素74は熱融液を冷却器60に導く。安定状態にある処理状態の間、融液冷却器を出た冷却ポリマーは66で弁冷却器出口ライン76を通って切換弁62に入り、弁要素78により弁出口ライン80を通って外に導かれる。
【0029】
バイパスモードでは、図6の右手の図に示すように、弁冷却器入口ライン72と弁出口ライン76は両方とも閉じられ、一方切換弁バイパスライン70は開かれる。これにより、弁入口ライン68を通って弁62に入った熱溶融ポリマーは、切換弁バイパスライン70を流れて直接弁出口ライン80に至ることで、冷却器60をバイパスする。
【0030】
図7は、本発明による切換弁に対して融液冷却器の第3の可能な配置を示す。さらに詳しくは、参照符号92で全体的に指示された切換弁に対して水平に配置された融液冷却器90が示されている。図示するように、入口94と出口96の両方は融液冷却器90の端に位置し、切換弁92に隣接している。入口94は融液冷却器90の頂部91に位置し、出口96は融液冷却器90の底部93に位置している。熱溶融ポリマーが切換弁92により融液冷却器90に導かれる通常の動作モードが図7の左手の「A」の印が付された
図面に示されている。バイパスモードは図7の中央の「B」の印が付された図に示され、ドレンモードは図7の右手の「C」の印が付された図面に示されている。各動作モードでは、切換弁92は、切換弁40と62に対して前述したものと同様の方法で動作するため、動作の説明はここでは繰り返さない。
【0031】
図8は、本発明の他の実施形態を示し、切換弁に関する融液冷却器の配置は図7に示すものと同一である。さらに詳しくは、融液冷却器90は参照符号92により全体的に指示された切換弁に対して水平に位置するように示されている。図示するように、入口94と出口96の両方は融液冷却器90の端に位置し、切換弁92に隣接している。この実施形態では、入口94は融液冷却器90の底部に位置し、出口96は融液冷却器90の頂部91に位置している。熱溶融ポリマーが切換弁92により導かれて融液冷却器90を通る通常の動作モードが図8の左手の「A」の印が付けられた図に示されている。バイパスモードは図8の中央の「B」の印が付けられた図に示され、ドレンモードは右手の「C」の印が付けられた図に示されている。各モードの動作において、切換弁92は切換弁40と62について前述したのと同じ方法で動作するため、動作の説明はここでは繰り返さない。
【0032】
図9は、本発明の他の実施形態を示し、切換弁に関する融液冷却器の配置は図7に示すものと同一である。さらに詳しくは、融液冷却器90は参照符号92で全体的に指示された切換弁に対して水平に位置するように示されている。図示するように、入口94と出口96の両方は融液冷却器90の端に位置し、切換弁92に隣接している。この実施形態では、入口94と出口は融液冷却器の対向する位置97と98に並列状態で位置している。熱溶融ポリマーが切換弁92により導かれて融液冷却器90を通る通常の動作モードが図9の左手の「A」の印が付けられた図に示されている。バイパスモードは図9の中央の「B」の印が付けられた図に示され、ドレンモードは右手の「C」の印が付けられた図に示されている。各モードの動作において、切換弁92は切換弁40と62について前述したのと同じ方法で動作するため、動作の説明はここでは繰り返さない。
【0033】
図10と11に示すように、それぞれ融液冷却器30と融液冷却器60が圧縮可能な流体を放出し、ポリマー融液及び他の流体を排出するように形成することができる。図10は融液冷却器30の頂部38に位置するベント95を示す。図11は融液冷却器60の底100に位置するベント及びドレン101を示す。
【0034】
融液冷却器30の頂部30に所望の融液流動体制を提供するために、頂部38は加熱することができる。例えば、図12に示すように、流路39を通過する熱伝達流体により加熱し又は冷却することができる。図13に示すような他の可能な加熱配置では、頂部38は例えば電気ヒータ41により電気的に加熱することができる。頂部38の温度を制御することは、融液冷却器の第1処理側から頂部38を通って第2処理側に融液が回り込む際に所定温度以下に低下しないことを保証している。
【0035】
前に示したように、図14、15及び16はそれぞれ、動作の冷却モード、バイパスモード、及びドレンモードにおる切換弁40の詳細図を提供している。切換弁40は、蒸気や他の熱伝達流体を使用するジャケットや電気ヒータカートリッジにより加熱することができる本体ハウジングを有する。好ましい実施形態では、第1可動弁要素42は3組の流路を有する液圧駆動可能なボルトであり、第2可動弁要素44は2組の流路を有する液圧駆動可能なボルトである。切換弁40の他の可能な実施形態では、ボルトは、特に当該ボルトの長手方向に沿って設置された直通流路、90°曲がり流路、又はティー流路として、2又は3組の流路を含むことができる。弁技術における当業者により理解されるように、プロセスを操作するオペレータによって要求される所望位置に基づいて、これらの流路はそれぞれ、流体制御シリンダにより所要位置に移動し、切換弁の対応する所要の入口及び/又は出口と一致する。流体駆動シリンダの位置及びボルト位置は、流体流動弁を手動操作することにより、又はPLCによる自動制御により、又はその両方により制御することができる。
【0036】
本発明の他の実施形態によると、融液冷却器30は切換弁140を介して融液流路に直角に配置されている。図17A、17B、17Cに示すように、切換弁140は単一可動弁要素145を有している。可動弁要素145は、冷却流路141、バイパス流路142、ドレン流路143を含む3組の流路を有する液圧駆動ボルトである。切換弁の単ボルトの実施形態は、比較的短い融液流路と経済的な弁構成を提供する。
【0037】
本発明の他の実施形態は、水中造粒機用のポリマー融液を冷却する方法に向けられている。この方法と関連する切換弁の種々の形態を示す例えば図5を参照のこと。この方法は、融液を切換弁40に搬送すること、すなわち、冷却モードの動作中に融液を融液冷却器30に搬送しまた融液を融液冷却器30から搬送し、バイパスモードの動作中に融液を冷却器30の回りに搬送し、ドレンモードの動作中に融液を冷却器30から排出しまた融液を切換弁40から排出することを含む。切換弁40は熱融液入口45、第1可動弁要素42、融液冷却器30への熱融液出口ライン52、熱融液バイパスライン46、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54、第2可動弁要素44、冷却融液出口ライン47、第1融液ドレンライン48及び第2融液ドレンライン50を有する。
【0038】
切換弁40は、冷却モード(図5、MC処理モードA参照)用に構成されている。熱融液バイパスライン46を閉じて第1融液ドレンライン48を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を開いて第2融液ドレンライン50を閉じるように第2可動弁要素44を位置決めし、これにより融液冷却器30を通り、冷却融液出口ライン47を通って切換弁40を出るように融液を搬送する。
【0039】
切換弁40は、バイパスモード(図5、MC処理モードB)用に構成されている。融液冷却器30への熱融液出口ライン52を閉じて第1融液ドレンライン48を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を閉じて第2融液ドレンライン50を閉じるように第2可動弁要素44を位置決めし、これにより融液を融液冷却器30の回りに搬送し、冷却融液出口ライン47を通して切換弁40を出るように融液を搬送する。
【0040】
切換弁40は、ドレンモード(図5、MCドレンモードC1)用に構成されている。融液冷却器30への熱融液出口ライン52を開いて熱融液バイパスライン46を閉じ、第1融液ドレンライン48を開くように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を開き、第2融液ドレンライン50を開くように第2可動弁要素44を位置決めする。これは、熱融液入口ライン45から、及び融液冷却器30の第1処理側から、第1融液ドレンライン48を通って切換弁40の外に融液を搬送し、また融液冷却器30の第2処理側から、及び冷却融液出口ライン47から、第2融液ドレンライン50を通って切換弁40の外に融液を搬送する。
【0041】
本発明のさらに他の実施形態は、水中造粒機用の溶融ポリマーを冷却する方法に向けられている。この方法では、切換弁40は単一の融液ドレンライン48(図5,MCドレンモードC2)を有する。この方法は、融液を切換弁40に搬送することを含む。この方法は、冷却モードの動作中に融液を融液冷却器30に搬送し、また融液冷却器30から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に冷却器30の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に冷却器30から又は切換弁40から融液を排出する。切換弁40は、熱融液入口ライン45、第1可動弁要素42、融液冷却器30への熱融液出口ライン52、熱融液バイパスライン46、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54、第2可動要素44、冷却融液出口ライン47、及び融液ドレンライン48を有する。
【0042】
切換弁40は冷却モード用に構成されている。熱融液バイパスライン46を閉じて融液ドレンライン48を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を開くように第2可動弁要素44を位置決めし、これにより、融液冷却器30を通して融液を搬送し、冷却融液出口ライン47を通って切換弁40の外に搬送する。
【0043】
切換弁40は、バイパスモード用に構成されている。融液冷却器30及び融液ドレンライン48への熱融液出口ライン52を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、融液冷却器30からの冷却融液入口ライン54を閉じるように第2可動弁要素44を位置決めし、これにより、融液冷却器30の回りに融液を搬送し、冷却融液出口ライン47を通って切替弁40の外に搬送する。
【0044】
切換弁40はドレンモード(図5、MCドレンモードC2参照)用に構成されている。融液冷却器30への熱融液出口ライン52を開いて熱融液バイパスライン46を閉じるように第1可動弁要素42を位置決めし、冷却器30からの冷却融液入口ライン54を開くように第2可動弁要素44を位置決めする。これは、熱融液入口ライン45及び融液冷却器30の第1処理側からの融液を切換弁40の外に搬送し、融液冷却器30の第2処理側からの融液を冷却融液出口ライン47を通して切換弁40の外に搬送する。
【0045】
本発明はここに記載された装置と方法に限定されることは意図されていない。前述のものは本発明の原理のみを示すものと考えられる。例えば、ここに開示された概念は、本発明の譲受人により所有されている出願であるPCT/US2006/045375に記載されたような制御造粒処理のシステム及び方法にも適用可能である。その出願の開示は参照することでこの明細書に完全に説明されているかのように明白に組み込まれている。
【0046】
さらに、本発明の種々の実施形態は主としてポリマー融液を冷却することに関連して説明したが、他の可能な実施形態において、ここに記載されたシステムは流体を加熱することにも使用することができる。さらに、本システムは水中造粒工程に関連して記載したが、本システムは処理流体の種々の熱交換形態が要求される他の工程にも同様に適用可能である。
【0047】
さらに、多くの修正や変更が当業者に容易に生じる。本発明をここに図示され記載された実際の構成及び操作に制限することは望まれない。したがって、全ての適切な修正や均等物は本発明の範囲内に入る。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】従来の融液冷却器とポリマー切換弁を使用する公知の従来技術の生産過程を示す概略図である。
【図2】図1の従来技術装置及び方法に使用される単パスシェルアンドチューブデザインの従来の融液冷却器を示す概略図である。
【図3】図1の公知の従来の装置と方法で使用される従来の融液冷却器とバイパスラインを示す概略図である。
【図4】本発明の一つの実施形態による切換弁の上に搭載された垂直搭載複パスタイプ融液冷却器を示す概略図である。
【図5】本発明による図4に示す融液冷却器と組み合わせた切換弁の動作モードを示す概略図である。
【図6】本発明による他の実施形態による切換弁の下に垂直配置の融液冷却器を示す概略図である。
【図7】本発明の他の実施形態による切換弁に関して水平に搭載された融液冷却器を示す概略図であり、融液冷却器入口ラインは冷却器の上部に入っている。
【図8】本発明の他の実施形態による切換弁に関して水平に搭載された融液冷却器を示す概略図であり、融液冷却器入口ラインは冷却器の底部に入っている。
【図9】本発明の他の実施形態による切換弁に関して水平に搭載された融液冷却器を示す概略図であり、融液冷却器入口ラインと融液冷却器出口ラインは並列形態で配置されている。
【図10】上部搭載ベントを備えた図4に示す融液冷却器を示す概略図である。
【図11】底部搭載ベントとドレンを備えた図6に示す融液冷却器を示す概略図である。
【図12】熱伝達流体により加熱/冷却された上部ヘッドを備えた図4に示す融液冷却器を示す概略図。
【図13】電気的に制御された上部ヘッド温度を備えた図4に示す融液冷却器の位置を示す概略図である。
【図14】冷却モード動作にある本発明による切換弁を示す斜視図である。
【図15】バイパスモード動作にある図14に示す切換弁を示す斜視図である。
【図16】ドレンモード動作にある図14に示す切換弁を示す斜視図である。
【図17A】本発明の他の実施形態による融液冷却器と切換弁を示す概略図である。
【図17B】本発明の他の実施形態による融液冷却器と切換弁を示す概略図である。
【図17C】本発明の他の実施形態による融液冷却器と切換弁を示す概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水中造粒機用の融液冷却器及び弁システムにおいて、
ポリマー融液を冷却する融液冷却器であって、融液を冷却器に搬送する融液冷却器入口ラインと、冷却器からの冷却融液を搬送する融液冷却器出口ラインとを有する融液冷却器と、
切換弁であって、冷却モードの動作中に前記融液冷却器に融液を搬送しまた前記融液冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に前記融液冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に前記融液冷却器から及び前記切換弁からの融液を搬出するように形成された切換弁と、
からなる融液冷却器及び弁システム。
【請求項2】
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び融液ドレンラインを含む請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項3】
冷却モードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じ、融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように、前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより前記融液冷却器を通り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項4】
バイパスモードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを閉じ、融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを閉じるように、前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより前記融液冷却器を回り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項5】
ドレンモードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じ、融液ドレンラインを開くように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより、熱融液入口ラインから及び前記融液冷却器の第1プロセス側から融液ドレンラインを通って前記切換弁を出る流路が与えられ、
前記融液冷却器の第2処理側から冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る流路が与えられる、請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項6】
前記融液冷却器は前記切換弁の上方の垂直方向に配置されている請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項7】
前記融液冷却器は複パス、シェルアンドチューブ熱交換器である請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項8】
前記熱交換器の処理側はその中に静的流体混合要素を含む請求項7に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項9】
前記熱交換器は、温度熱伝達流体又は電気ヒータカートリッジにより加熱されるジャケット頂頭部を有する請求項7記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項10】
前記融液冷却器の頂部は、そこから圧縮可能流体を解放し、及び/又は前記融液冷却器の底部から融液の排出を促進するように形成された加熱ベントを有する請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項11】
前記融液冷却器は、前記切換弁の下方に垂直方向に配置され、融液ドレンラインと、その底部に圧縮可能流体を解放するように形成されたベントとを有し、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、及び冷却融液出口ラインを含む、
請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項12】
冷却モードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、融液バイパスラインを閉じるように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように、前記第2弁要素が位置決めされ、
これにより、前記融液冷却器を通り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、
請求項11に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項13】
バイパスモードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを閉じ、融液バイパスラインを開くように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを閉じるように、前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより前記融液冷却器を回り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、請求項11に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項14】
前記融液冷却器は前記切換弁の上方に水平方向に配置されている請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項15】
前記融液冷却器入口ラインは前記融液冷却器の頂部に配置され、前記融液冷却器出口ラインは前記融液冷却器の底部に配置されている、請求項14に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項16】
前記融液冷却器入口ラインと前記融液冷却器出口ラインは、前記融液冷却器の対向部に並列状態で配置されている、請求項14に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項17】
前記融液冷却器入口ラインは前記融液冷却器の底部に配置され、前記融液出口ラインは前記融液冷却器の頂部に配置されている請求項14に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項18】
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び第1と第2融液ドレンラインを含む請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項19】
ドレンモードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じ、第1融液ドレンラインを開くように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開き、第2融液ドレンラインを開くように前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより、熱融液入口ラインから及び前記融液冷却器の第1プロセス側から第1融液ドレンラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられ、
前記融液冷却器の第2処理側から及び冷却融液出口ラインから第2融液ドレンラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、請求項18に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項20】
前記融液冷却器は、前記切換弁を通る融液流路に垂直に向けられ、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、冷却融液出口ライン、及び融液ドレンラインを含み、
前記可動弁要素は、そこに3組の流路を有する液圧駆動可能なボルトである、請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項21】
水中造粒機用の融液冷却器弁システムにおいて、
切換弁からなり、該切換弁は冷却モードの動作中に前記融液冷却器に融液を搬送しまた前記融液冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に前記融液冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に前記融液冷却器から及び前記切換弁からの融液を排出するように形成され、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び融液ドレンラインを備えたハウジングを有する、融液冷却器弁システム。
【請求項22】
前記第1可動弁要素は、そこに3組の流路を有する液圧駆動可能なボルトであり、前記第2可動弁要素は、そこに2組の流路を有する液圧駆動可能なボルトである、請求項21に記載の弁システム。
【請求項23】
水中造粒機用のポリマー融液を冷却する方法において、
切換弁に融液を搬送し、
前記切換弁は、冷却モードの動作中に融液冷却器に融液を搬送しまた前記融液冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に前記融液冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に前記融液冷却器から及び前記切換弁からの融液を排出し、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び第1と第2融液ドレンラインを有し、
前記切換弁を冷却モードに構成し、
熱融液バイパスラインを閉じ、第1融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開き、第2融液ドレンラインを閉じるように、前記第2弁要素を位置決めし、
これにより、前記融液冷却器を通り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記切換弁をバイパスモードに構成し、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを閉じ、第1融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを閉じ、第2融液ドレンラインを閉じるように、前記第2可動弁要素を位置決し、
これにより前記融液冷却器を回り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記切換弁をドレンモードに構成し、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じ、第1融液ドレンラインを開くように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開き、第2融液ドレンラインを開くように前記第2可動弁要素を位置決めし、
これにより、熱融液入口ラインから及び前記融液冷却器の第1プロセス側から第1融液ドレンラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記融液冷却器の第2処理側から及び冷却融液出口ラインから第2融液ドレンラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送する、
ポリマー融液を冷却する方法。
【請求項24】
水中造粒機用のポリマー融液を冷却する方法において、
切換弁に融液を搬送し、
前記切換弁は、冷却モードの動作中に融液冷却器に融液を搬送しまた前記融液冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に前記融液冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に前記融液冷却器から及び前記切換弁からの融液を排出し、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び融液ドレンラインを有し、
前記切換弁を冷却モードに構成し、
熱融液バイパスラインを閉じ、融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように、前記第2弁要素を位置決めし、
これにより、前記融液冷却器を通り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記切換弁をバイパスモードに構成し、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを閉じ、融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを閉じるように、前記第2可動弁要素を位置決し、
これにより前記融液冷却器を回り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記切換弁をドレンモードに構成し、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように、前記第2可動弁要素を位置決めし、
これにより、熱融液入口ラインから及び前記融液冷却器の第1プロセス側から融液ドレンラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記融液冷却器の第2処理側から融液ドレンラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送する、
ポリマー融液を冷却する方法。
【請求項25】
水中造粒機用の熱交換器及び弁システムにおいて、
ポリマー流体と熱交換する熱交換器であって、前記流体を前記熱交換器に搬送する熱交換器入口ラインと、前記流体を前記熱交換器から反そうする熱交換器出口ラインとを含む熱交換器と、
切換弁であって、熱交換モードの動作中に前記熱交換器に流体を搬送しまた前記熱交換器から流体を搬送し、バイパスモードの動作中に前記熱交換器の回りに液体を搬送し、ドレンモードの動作中に前記熱交換器から及び前記切換弁からの流体を排出する切換弁と、からなる熱交換器及び弁システム。
【請求項26】
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記熱交換器への融液出口ライン、融液バイパスライン、前記熱交換器からの熱交換融液入口ライン、第2可動弁要素、熱交換融液出口ライン、及び融液ドレンラインを有する請求項25に記載の熱交換器及び弁システム。
【請求項27】
前記熱交換器は融液を冷却又は加熱するように形成されている請求項25に記載の熱交換器及び弁システム。
【請求項1】
水中造粒機用の融液冷却器及び弁システムにおいて、
ポリマー融液を冷却する融液冷却器であって、融液を冷却器に搬送する融液冷却器入口ラインと、冷却器からの冷却融液を搬送する融液冷却器出口ラインとを有する融液冷却器と、
切換弁であって、冷却モードの動作中に前記融液冷却器に融液を搬送しまた前記融液冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に前記融液冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に前記融液冷却器から及び前記切換弁からの融液を搬出するように形成された切換弁と、
からなる融液冷却器及び弁システム。
【請求項2】
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び融液ドレンラインを含む請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項3】
冷却モードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じ、融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように、前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより前記融液冷却器を通り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項4】
バイパスモードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを閉じ、融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを閉じるように、前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより前記融液冷却器を回り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項5】
ドレンモードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じ、融液ドレンラインを開くように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより、熱融液入口ラインから及び前記融液冷却器の第1プロセス側から融液ドレンラインを通って前記切換弁を出る流路が与えられ、
前記融液冷却器の第2処理側から冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る流路が与えられる、請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項6】
前記融液冷却器は前記切換弁の上方の垂直方向に配置されている請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項7】
前記融液冷却器は複パス、シェルアンドチューブ熱交換器である請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項8】
前記熱交換器の処理側はその中に静的流体混合要素を含む請求項7に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項9】
前記熱交換器は、温度熱伝達流体又は電気ヒータカートリッジにより加熱されるジャケット頂頭部を有する請求項7記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項10】
前記融液冷却器の頂部は、そこから圧縮可能流体を解放し、及び/又は前記融液冷却器の底部から融液の排出を促進するように形成された加熱ベントを有する請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項11】
前記融液冷却器は、前記切換弁の下方に垂直方向に配置され、融液ドレンラインと、その底部に圧縮可能流体を解放するように形成されたベントとを有し、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、及び冷却融液出口ラインを含む、
請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項12】
冷却モードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、融液バイパスラインを閉じるように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように、前記第2弁要素が位置決めされ、
これにより、前記融液冷却器を通り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、
請求項11に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項13】
バイパスモードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを閉じ、融液バイパスラインを開くように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを閉じるように、前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより前記融液冷却器を回り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、請求項11に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項14】
前記融液冷却器は前記切換弁の上方に水平方向に配置されている請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項15】
前記融液冷却器入口ラインは前記融液冷却器の頂部に配置され、前記融液冷却器出口ラインは前記融液冷却器の底部に配置されている、請求項14に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項16】
前記融液冷却器入口ラインと前記融液冷却器出口ラインは、前記融液冷却器の対向部に並列状態で配置されている、請求項14に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項17】
前記融液冷却器入口ラインは前記融液冷却器の底部に配置され、前記融液出口ラインは前記融液冷却器の頂部に配置されている請求項14に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項18】
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び第1と第2融液ドレンラインを含む請求項1に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項19】
ドレンモードに前記切換弁を構成するために、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じ、第1融液ドレンラインを開くように、前記第1可動弁要素が位置決めされ、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開き、第2融液ドレンラインを開くように前記第2可動弁要素が位置決めされ、
これにより、熱融液入口ラインから及び前記融液冷却器の第1プロセス側から第1融液ドレンラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられ、
前記融液冷却器の第2処理側から及び冷却融液出口ラインから第2融液ドレンラインを通って前記切換弁を出る融液流路が与えられる、請求項18に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項20】
前記融液冷却器は、前記切換弁を通る融液流路に垂直に向けられ、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、冷却融液出口ライン、及び融液ドレンラインを含み、
前記可動弁要素は、そこに3組の流路を有する液圧駆動可能なボルトである、請求項2に記載の融液冷却器及び弁システム。
【請求項21】
水中造粒機用の融液冷却器弁システムにおいて、
切換弁からなり、該切換弁は冷却モードの動作中に前記融液冷却器に融液を搬送しまた前記融液冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に前記融液冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に前記融液冷却器から及び前記切換弁からの融液を排出するように形成され、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び融液ドレンラインを備えたハウジングを有する、融液冷却器弁システム。
【請求項22】
前記第1可動弁要素は、そこに3組の流路を有する液圧駆動可能なボルトであり、前記第2可動弁要素は、そこに2組の流路を有する液圧駆動可能なボルトである、請求項21に記載の弁システム。
【請求項23】
水中造粒機用のポリマー融液を冷却する方法において、
切換弁に融液を搬送し、
前記切換弁は、冷却モードの動作中に融液冷却器に融液を搬送しまた前記融液冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に前記融液冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に前記融液冷却器から及び前記切換弁からの融液を排出し、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び第1と第2融液ドレンラインを有し、
前記切換弁を冷却モードに構成し、
熱融液バイパスラインを閉じ、第1融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開き、第2融液ドレンラインを閉じるように、前記第2弁要素を位置決めし、
これにより、前記融液冷却器を通り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記切換弁をバイパスモードに構成し、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを閉じ、第1融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを閉じ、第2融液ドレンラインを閉じるように、前記第2可動弁要素を位置決し、
これにより前記融液冷却器を回り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記切換弁をドレンモードに構成し、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じ、第1融液ドレンラインを開くように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開き、第2融液ドレンラインを開くように前記第2可動弁要素を位置決めし、
これにより、熱融液入口ラインから及び前記融液冷却器の第1プロセス側から第1融液ドレンラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記融液冷却器の第2処理側から及び冷却融液出口ラインから第2融液ドレンラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送する、
ポリマー融液を冷却する方法。
【請求項24】
水中造粒機用のポリマー融液を冷却する方法において、
切換弁に融液を搬送し、
前記切換弁は、冷却モードの動作中に融液冷却器に融液を搬送しまた前記融液冷却器から融液を搬送し、バイパスモードの動作中に前記融液冷却器の回りに融液を搬送し、ドレンモードの動作中に前記融液冷却器から及び前記切換弁からの融液を排出し、
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記融液冷却器への熱融液出口ライン、熱融液バイパスライン、前記融液冷却器からの冷却融液入口ライン、第2可動弁要素、冷却融液出口ライン、及び融液ドレンラインを有し、
前記切換弁を冷却モードに構成し、
熱融液バイパスラインを閉じ、融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように、前記第2弁要素を位置決めし、
これにより、前記融液冷却器を通り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記切換弁をバイパスモードに構成し、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを閉じ、融液ドレンラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを閉じるように、前記第2可動弁要素を位置決し、
これにより前記融液冷却器を回り、冷却融液出口ラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記切換弁をドレンモードに構成し、
前記融液冷却器への熱融液出口ラインを開き、熱融液バイパスラインを閉じるように、前記第1可動弁要素を位置決めし、
前記融液冷却器からの冷却融液入口ラインを開くように、前記第2可動弁要素を位置決めし、
これにより、熱融液入口ラインから及び前記融液冷却器の第1プロセス側から融液ドレンラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送し、
前記融液冷却器の第2処理側から融液ドレンラインを通って前記切換弁を出るように融液を搬送する、
ポリマー融液を冷却する方法。
【請求項25】
水中造粒機用の熱交換器及び弁システムにおいて、
ポリマー流体と熱交換する熱交換器であって、前記流体を前記熱交換器に搬送する熱交換器入口ラインと、前記流体を前記熱交換器から反そうする熱交換器出口ラインとを含む熱交換器と、
切換弁であって、熱交換モードの動作中に前記熱交換器に流体を搬送しまた前記熱交換器から流体を搬送し、バイパスモードの動作中に前記熱交換器の回りに液体を搬送し、ドレンモードの動作中に前記熱交換器から及び前記切換弁からの流体を排出する切換弁と、からなる熱交換器及び弁システム。
【請求項26】
前記切換弁は、熱融液入口ライン、第1可動弁要素、前記熱交換器への融液出口ライン、融液バイパスライン、前記熱交換器からの熱交換融液入口ライン、第2可動弁要素、熱交換融液出口ライン、及び融液ドレンラインを有する請求項25に記載の熱交換器及び弁システム。
【請求項27】
前記熱交換器は融液を冷却又は加熱するように形成されている請求項25に記載の熱交換器及び弁システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【公表番号】特表2009−534222(P2009−534222A)
【公表日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−506555(P2009−506555)
【出願日】平成19年4月17日(2007.4.17)
【国際出願番号】PCT/US2007/009443
【国際公開番号】WO2007/123931
【国際公開日】平成19年11月1日(2007.11.1)
【出願人】(500092365)ガラ・インダストリーズ・インコーポレイテッド (23)
【氏名又は名称原語表記】Gala Industries, Inc.
【Fターム(参考)】
【公表日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年4月17日(2007.4.17)
【国際出願番号】PCT/US2007/009443
【国際公開番号】WO2007/123931
【国際公開日】平成19年11月1日(2007.11.1)
【出願人】(500092365)ガラ・インダストリーズ・インコーポレイテッド (23)
【氏名又は名称原語表記】Gala Industries, Inc.
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]