JP5659070B2 - ホッパおよび乾燥システム - Google Patents

Description

本発明は、材料を貯留するホッパ、および、そのホッパを備える乾燥システムに関する。

樹脂成形の材料としての樹脂ペレットは、乾燥機によって乾燥された後、押出成形機や射出成形機などの溶融成形機に投入され、加熱溶融されて、所定形状に成形される。

樹脂ペレットを乾燥させる乾燥機として、例えば、ペレット状樹脂が投入されるタンクと、タンクの下端部に接続され、タンク内に熱風を供給する送風口と、タンクの上端部に接続され、タンク内から排気する排気口と、タンクの側面に設けられ、タンク内の樹脂を排出する樹脂排出管と、タンク内に設けられ、ペレット状樹脂の大きさより小さな孔を有するパンチングメタルからなる通風板とを備えるホッパードライヤーが提案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

このホッパードライヤーでは、タンク内に材料が貯留された状態で、タンク下端部の送風口から熱風が供給される。

すると、通風板の孔を通過した熱風により、ペレット状樹脂が乾燥される。乾燥されたペレット状樹脂は、タンク側面の樹脂排出管から排出される。

特開２０１０−５８６４号公報

しかるに、上記したホッパードライヤーでは、ペレット状樹脂の通過を規制する通風板がタンク内に固定されている。

そのため、タンク内からペレット状樹脂を排出するために、送風口、排出口とは別に、タンク側面に樹脂排出管が設けられている。また、通風板は、ペレット状樹脂を樹脂排出管に向かわせるように、傾斜して取り付けられている。

このように、タンク内からペレット状樹脂を排出するための構成が複雑化している。

そこで、本発明の目的は、簡易な構成で材料を排出することができるホッパ、および、そのホッパを備える乾燥システムを提供することにある。

上記した目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ホッパであり、材料を貯留する貯留部と、前記貯留部からの前記材料の排出を許容する開状態と、前記貯留部からの前記材料の排出を規制するとともに、前記貯留部への気体の通過を許容する閉状態とに切り替えられる開閉機構とを備え、前記開閉機構は、前記貯留部に接続され、前記貯留部からの前記材料の排出、および、前記貯留部への前記気体の供給の両方に用いられる筒部と、前記閉状態にあるときに、前記筒部内に進出し、前記開状態にあるときに、前記筒部内から退避する弁体と、前記筒部の途中に連通され、前記筒部内から退避された弁体が収容される収容部とを備え、前記弁体には、前記材料の通過を規制するとともに、前記気体の通過を許容する貫通穴が形成されており、前記材料の排出方向において、前記弁体の前記排出方向上流側の面および前記排出方向下流側の面が、前記収容部の内面に対して間隔を隔てていることを特徴としている。

このような構成によれば、開閉機構に備えられる弁体には、材料の通過を規制するとともに、気体の通過を許容する貫通穴が形成されている。

そのため、簡易な構成で、開閉機構を閉状態にしたときには、材料の排出を規制しながら、貯留部に気体を供給することができ、開閉機構を開状態にしたときには、貯留部から材料を排出することができる。

その結果、貯留部から材料を排出するための構成と、貯留部へ気体の供給する構成とを別途設けることなく、簡易な構成で、貯留部へ気体を供給することができ、貯留部から材料を排出することができる。

また、このような構成によれば、開閉機構を閉状態にあるときには、弁体が筒部内へ進出し、開閉機構を開状態にあるときには、弁体が筒部内から退避される。

そのため、弁体の進退動作において、筒部と弁体との間に材料が噛み込むことを防止することができる。

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、前記弁体は、前記閉状態にあるときに、材料の排出方向に沿う前記筒部の中心線と交差するように、前記排出方向上流側から前記排出方向下流側へ傾斜していることを特徴としている。

このような構成によれば、貫通穴を有する弁体が、筒部に対して傾斜するように設けられている。

そのため、筒部内に進出する弁体の面積を筒部の開口断面積よりも大きく形成することができ、弁体において、多量の気体を容易に通過させることができる。

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、前記開閉機構は、前記弁体を進退可能に支持する支持部と、前記支持部と前記弁体との間を密閉するシール部材とを備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、弁体を支持する支持部と、弁体との間がシール部材により密閉されている。

そのため、支持部と弁体との間から外気が流入することを抑制することができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記筒部は、前記弁体が進退される外筒と、前記外筒内に設けられ、前記材料の排出に用いられる内筒とを備え、前記弁体は、前記開閉機構が閉状態にあるときに、前記外筒内に進出され、前記内筒からの材料の排出を規制するように、前記内筒に対して前記排出方向下流側から対向されることを特徴としている。

このような構成によれば、弁体を外筒内に進出させれば、内筒からの材料の排出を規制するように、内筒に対して排出方向下流側から対向させることができる。

そのため、内筒からの材料の排出を、弁体によって確実に規制することができる。

また、請求項５に記載の発明は、乾燥システムであって、請求項１〜４のいずれか一項に記載のホッパと、前記ホッパに気体を供給する気体供給手段と、前記気体供給手段と前記ホッパとに接続され、前記ホッパに前記気体を供給する気体供給ラインと、前記ホッパに接続され、前記ホッパから前記気体を排出する気体排出ラインとを備え、前記ホッパは、前記気体供給ラインに接続される第１接続部と、前記気体排出ラインに接続される第２接続部とを備え、前記第１接続部において、前記気体供給ラインに対して着脱自在、かつ、前記第２接続部において、前記気体排出ラインに対して着脱自在に設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、ホッパは、第１接続部において、気体供給ラインに対して着脱自在、かつ、第２接続部において、気体排出ラインに対して着脱自在に設けられている。つまり、ホッパは、乾燥システムに対して着脱自在に設けられている。

そのため、乾燥システムのうち、ホッパのみを取り外して、容易に持ち運ぶことができるとともに、ホッパを容易にメンテナンスすることができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記ホッパが前記気体供給ラインおよび前記気体排出ラインから離脱されたときには、前記第１接続部および前記第２接続部が密閉されることを特徴としている。

このような構成によれば、ホッパが取り外されたときに、ホッパの第１接続部および第２接続部が密閉される。

そのため、ホッパが取り外されたときにおいても、ホッパ内を密閉することができ、ホッパ内に湿気などの外気が流入することを防止することができる。

その結果、ホッパが取り外されたときにおいて、ホッパ内の材料の状態（乾燥状態など）を維持することができる。

また、請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の発明において、前記気体排出ラインは、前記ホッパから排出される気体を前記貯留部に接触させないように、前記ホッパから独立して形成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、気体排出ラインは、ホッパから排出される気体を貯留部に接触させないように、ホッパから独立して形成されている。

そのため、ホッパから排出された気体により、貯留槽が加熱または冷却されることを防止することができ、効率よく、ホッパ内の材料を加熱または冷却することができる。

請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成で、貯留部へ気体を供給することができ、貯留部から材料を排出することができる。また、弁体の進退動作において、筒部と弁体との間に材料が噛み込むことを防止することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、弁体を筒部の開口断面積よりも大きく形成することができ、弁体において、多量の気体を容易に通過させることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、支持部と弁体との間から外気が流入することを抑制することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、内筒からの材料の排出を、弁体によって確実に規制することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、乾燥システムのうち、ホッパのみを取り外して、容易に持ち運ぶことができるとともに、ホッパを容易にメンテナンスすることができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、ホッパが取り外されたときにおいて、ホッパ内
の材料の状態（乾燥状態など）を維持することができる。

また、請求項７に記載の発明によれば、ホッパから排出された気体により、貯留槽が加熱または冷却されることを防止することができ、効率よく、ホッパ内の材料を加熱または冷却することができる。

本発明の乾燥システムを示す概略構成図である。 図１に示す乾燥システムであって、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、右側面図である。 図２に示す本発明のホッパを示す正面図である。 図３に示すホッパの開閉機構を説明するための説明図であって、開閉機構の閉状態を示す。 図４に示す弁体を説明するための説明図である。 開閉機構の開閉を説明するための説明図であって、開閉機構の開状態を示す。 ホッパの第１変形例を説明するための説明図である。 ホッパの第２変形例を説明するための説明図である。 ホッパの第３変形例を説明するための説明図である。 ホッパの第４変形例を説明するための説明図であって、（ａ）は、開閉機構の閉状態を示し、（ｂ）は、開閉機構の開状態を示す。

図１は、本発明の乾燥システムを示す概略構成図である。図２は、図１に示す乾燥システムであって、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、右側面図である。

乾燥システム１は、図１および図２に示すように、乾燥装置２を備えている。なお、以下の説明において、方向に言及するときには、ホッパ３の開閉機構４６（後述）が設けられる側（図２（ｂ）において紙面左側）を前側とし、その反対側を後側とする。また、乾燥システム１を前側から見たときを上下左右の基準とする。すまわち、図２（ａ）の紙面上側が上側であり、紙面下側が下側である。また、図２（ａ）の紙面左側が左側であり、紙面右側が右側である。

乾燥装置２は、台部１４と、台部１４の後側に立設される側壁部１５とを備える筐体５と、乾燥装置２に対して着脱可能に設けられるホッパ３と、乾燥機構部４を備えている。

乾燥機構部４は、筐体５内において、ブロワ６（気体供給手段の一例）、気体供給ライン７、気体排出ライン８、ヒータ９（加熱手段の一例）を備えている。

ブロワ６は、ホッパ３へ向かう気流を発生させる。

気体供給ライン７は、ブロワ６からの気体をホッパ３へ供給するための配管である。気体供給ライン７の供給方向上流側端部は、筐体５内においてブロワ６に接続されている。また、気体供給ライン７の供給方向下流側端部は、台部１４の上端部から上側に向かって突出し、ホッパ３の下端部において、第１接続部４０（後述）に接続されている。

気体排出ライン８は、ホッパ３から気体を排出するための配管であり、ホッパ３から独立して形成されている。気体排出ライン８の排気方向上流側端部は、台部１４の上端部から上側に向かって突出し、略Ｕ字形状に湾曲されて、ホッパ３の上端部において、第２接続部７３（後述）に接続されている。また、気体排出ライン８の排気方向下流側端部は、筐体５内において、ブロワ６に接続されている。また、気体排出ライン８の途中には、筐体５内において、フィルタ１０が設けられている。

フィルタ１０は、ホッパ３から排気された気体から、粉塵などを除去する。

ヒータ９は、気体供給ライン７の途中において、ブロワ６とホッパ３との間に設けられており、ブロワ６からホッパ３へ向かう気体を加熱する。

また、筐体５内には、冷却ライン１１および冷却装置１２が設けられている。

冷却ライン１１は、ブロワ６とヒータ９との間において、気体供給ライン７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１１の一端部は、気体供給ライン７の供給方向上流側に接続され、冷却ライン１１の他端部は、一端部に対して、気体供給ライン７の供給方向下流側に接続されている。また、冷却ライン１１の一端部と気体供給ライン７との接続部分には、三方弁１３が設けられている。

三方弁１３は、気体供給ライン７内を流れる気体を、そのまま気体供給ライン７を介してヒータ９に向かわせる加熱位置と、冷却ライン１１を介して冷却装置１２に向かわせる冷却位置とに切り換えられる。

冷却装置１２は、冷却ライン１１の途中に設けられ、冷却ライン１１内を流れる気体を冷却する。

また、乾燥システム１には、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および窒素供給ライン２４が設けられている。

窒素発生装置２１は、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。

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および三方弁１３に供給する。

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。

窒素供給ライン２４は、窒素発生装置２１により発生された窒素ガスを、乾燥機構部４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、乾燥機構部４の気体排出ライン８の途中に接続されている。

また、窒素供給ライン２４は、第１電磁弁２６、第１供給ライン２７および第２供給ライン２８を備えている。

第１電磁弁２６は、窒素供給ライン２４の途中に設けられている。第１電磁弁２６は、第２供給ライン２８を閉鎖し、第１供給ライン２７を開放する大流量位置と、第１供給ライン２７を閉鎖し、第２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。

第１供給ライン２７は、窒素供給ライン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、窒素供給ライン２４の供給方向下流側端部に接続されている。また、第１供給ライン２７の途中には、第１流量調整弁２９が設けられている。

第１流量調整弁２９は、第１供給ライン２７内を流れる窒素ガスの流量を、第２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。

第２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窒素供給ライン２４であり、その途中には、第２流量調整弁３０が設けられている。

第２流量調整弁３０は、第２供給ライン２８内を流れる窒素ガスの流量を、乾燥システム１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供給ライン２８内を流れる窒素ガスの窒素濃度は、第１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。

また、乾燥システム１には、第２空気供給ライン３１が設けられている。

第２空気供給ライン３１は、三方弁１３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、三方弁１３に接続されている。第２空気供給ライン３１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、三方弁１３に供給する。また、第２空気供給ライン３１の途中には、第２電磁弁３２が設けられている。

第２電磁弁３２は、三方弁１３を加熱位置に切り換える第１位置と、三方弁１３を冷却位置に切り換える第２位置とに切り換えられる。

図３は、図２に示すホッパを示す正面図である。図４は、図３に示すホッパの開閉機構を説明するための説明図であって、開閉機構の閉状態を示す。図５は、図４に示す弁体を説明するための説明図である。図６は、開閉機構の開閉を説明するための説明図であって、開閉機構の開状態を示す。

ホッパ３は、台部１４の上側において、筐体５に対して着脱可能に設けられており（図２参照）、図３および図４に示すように、貯留槽４１、保温カバー４２および蓋部材４３を備えている。

貯留槽４１は、プラスチックペレットなどの材料を貯留する容器であり、貯留部４４および開閉機構４６を備えている。

貯留部４４は、略円筒形状の上側部分と、下側に向かうに従って開口断面積が狭くなる略円錐形状の下側部分とが連続するように形成されている。

開閉機構４６は、管路４５、弁体５０および固定部５１を備えている。

管路４５は、上下方向に延びる垂直管４７（筒部の一例）と、垂直管４７の途中に接続される傾斜管４８とを一体的に備えるＹ字管である。

垂直管４７は、貯留部４４の下側部分に接続され、下方に延びる略円筒形状に形成されている。また、垂直管４７は、第１接続部４０を備えている。

第１接続部４０は、垂直管４７の下端部において、フランジとして形成されている。第１接続部４０には、ホッパ３が筐体５に装着されるときには、上記したように、気体供給ライン７の供給方向下流側端部が接続される。また、第１接続部４０には、ホッパ３が筐体５から離脱されるときには、気体供給ライン７との接続が解除され、蓋７４が、パッキン７５を介して被せられ、クランプ７６によって固定される。すなわち、第１接続部４０は、ホッパ３が気体供給ライン７から離脱されたときに、蓋７４およびパッキン７５により密閉される。

傾斜管４８は、垂直管４７と同径の、前側から後側へ向かうに従って上側から下側へ傾斜するように延びる略円筒形状に形成されており、後端部において垂直管４７に接続されている。また、傾斜管４８は、垂直管４７に連通されている。また、傾斜管４８の前端部には、フランジ４９が形成されている。

弁体５０は、管路４５内において、前後方向（詳しくは、傾斜管４８が延びる方向（前側から後側へ向かうに従って上側から下側へ傾斜する方向））に延びている。すなわち、弁体５０は、開閉機構４６が閉状態にあるときに、垂直管４７の上下方向に沿う中心線と交差するように、上側から下側へ傾斜している。また、弁体５０は、図５に示すように、規制部５２、軸部５３、操作部５４および鍔部５５を備えている。

規制部５２は、弁体５０の後端部に設けられ、フレーム５６およびパンチングメタル５７を備えている。

フレーム５６は、後端部が略半円形状に形成された略馬蹄形の枠形状に形成されている。フレーム５６は、傾斜管４８の内周面に沿う左右方向長さに形成されている。また、フレーム５６は、上下方向に投影したときに、少なくとも垂直管４７の径方向すべてにわたるような前後方向長さに形成されている（図４参照）。

パンチングメタル５７は、後端部が略半円形状に形成された略矩形平板形状に形成されている。また、パンチングメタル５７には、多数の貫通穴５８が、上下方向に沿って貫通形成されている。

各貫通穴５８は、パンチングメタル５７の全面にわたって、互いに間隔を隔てて整列配置されている。また、各貫通穴５８は、材料の通過を規制するとともに気体の通過を許容するように、材料の最小長さよりも短い開口長さを有する開口として形成されている。

そして、フレーム５６は、パンチングメタル５７の周縁部に外嵌されている。また、フレーム５６は、その後端部において、緩衝部材５９を備えている。

緩衝部材５９は、ゴムなどの弾性部材から、フレーム５６の半円形状部分に対応する略円弧形状に形成されている。緩衝部材５９は、フレーム５６の半円形状部分において、フレーム５６の周縁部に外嵌されている。

軸部５３は、フレーム５６の前端部の左右方向略中央に連結され、前方へ延びる棒状に形成されている。

操作部５４は、軸部５３の前端部に固定されており、弁体５０を操作するときにユーザによって把持される。

鍔部５５は、中央部に挿通穴６２を有する略円板形状に形成されており、挿通穴６２に軸部５３が挿通され、その後面が規制部５２の前端部に当接するように、軸部５３の後端部に固定されている。また、鍔部５５の直径は、傾斜管４８の内径とほぼ同径に形成されている。鍔部５５は、開閉機構４６が閉状態にあるときに、規制部５２の上方に積層される材料の傾斜管４８への流入を防止し、規制部５２の上方に積層される材料が、規制部５２の前端部を周り込むようにして、規制部５２の下方へ漏洩することを防止する。

固定部５１は、前後方向に延びる略円柱形状の支持部６５と、支持部６５の後端部に設けられるフランジ６０とを一体的に備えている。なお、支持部６５、フランジ６０およびパッキン６１（後述）には、径方向中心において、弁体５０の軸部５３が挿通される挿通穴６３が形成されている。

支持部６５は、挿通穴６３に弁体５０の軸部５３が挿通されることにより、弁体５０の軸部５３を前後方向にスライド可能（詳しくは、前上側と後下側とにスライド可能）に支持している。

フランジ６０は、ボルトなどにより、パッキン６１（シール部材の一例）を介して傾斜管４８のフランジ４９に固定されている。これにより、固定部５１は、傾斜管４８の前端部を密閉している。また、固定部５１の支持部６５と、弁体５０との間は、パッキン６１により密閉されている。

そして、操作部５４を把持して、後下側へ押すと、弁体５０が、後下側へスライドされ、垂直管４７内へ進出される。

そして、図４に示すように、操作部５４が固定部５１に前上側から当接されると、弁体５０の後下側へのそれ以上のスライドが規制される。これにより、開閉機構４６は、弁体５０が垂直管４７内に進出する閉状態に切り替えられる。

開閉機構４６が閉状態に切り替えられたときには、規制部５２の後端部は、垂直管４７の後端部の内面に近接するか、または、当接される。なお、規制部５２の後端部が、垂直管４７の後端部の内面に近接している場合には、規制部５２と垂直管４７との間隔は、材料の最小長さよりも短く、その間隔を材料が通過することは規制されている。

また、操作部５４を把持して、前上側へ引くと、弁体５０が前上側へスライドされ、垂直管４７から傾斜管４８へ退避される。

そして、図６に示すように、鍔部５５がパッキン６１に後下側から当接されると、弁体５０の前上側へのそれ以上のスライドが規制される。これにより、開閉機構４６は、弁体５０が垂直管４７から傾斜管４８へ退避する開状態に切り替えられる。

開閉機構４６が開状態に切り替えられたときには、規制部５２の後端部は、垂直管４７の前端部よりも前側において、傾斜管４８内に退避されている。つまり、規制部５２は、そのすべてが垂直管４７から傾斜管４８内に退避している。

保温カバー４２は、図３に示すように、上端および下端が開放された略矩形枠形状に形成されている。また、保温カバー４２は、貯留槽４１を被覆するように、貯留槽４１の直径よりも長い左右方向長さおよび前後方向長さ（図２（ｂ）参照）、かつ、貯留槽４１の上下方向長さよりも長い上下方向長さに形成されている。保温カバー４２は、貯留槽４１を被覆するとともに、貯留槽４１の径方向外面に対して、ねじ止めなどにより固定されている。

また、保温カバー４２は、開閉機構露出部７１、把持部７２および脚部７７を備えている。

開閉機構露出部７１は、図７に示すように、保温カバー４２の前端部において、前面から後側へ凹む正面視略矩形状に形成されている。開閉機構露出部７１の後端部には、傾斜管４８が挿通される挿通穴６４が形成されている。そして、開閉機構露出部７１の挿通穴６４に傾斜管４８の前端部が挿通されることにより、開閉機構４６の前端部（すなわち、固定部５１および操作部５４）が保温カバー４２の外側に露出されている。

把持部７２は、保温カバー４２の左右両側面にそれぞれ設けられる取っ手であり、ホッパ３を乾燥装置２に対して着脱するときに、ユーザによって把持される。

脚部７７は、保温カバー４２の下端部において、前端部の左右両端部、および、後端部の左右両端部に１つずつ設けられている。また、脚部７７は、保温カバー４２の下端部から下側に向かって、垂直管４７よりも下側に突出するように延びている。

蓋部材４３は、ホッパ３の上端部に設けられ、前後左右に延びる略平板形状に形成されている。蓋部材４３は、保温カバー４２とほぼ同じ左右方向長さおよび前後方向長さに形成されており、貯留槽４１の上端部を密閉するように、保温カバー４２の上端部に対して着脱可能に固定されている。

また、蓋部材４３には、その略中央において、貯留槽４１内に臨む貫通穴（図示せず）が形成されている。また、蓋部材４３は、その貫通穴（図示せず）の周縁部から上側に延びる第２接続部７３を備えている。

第２接続部７３は、略円筒形状に形成されており、その上端部は、フランジとして形成されている。第２接続部７３には、ホッパ３が乾燥装置２に装着されたときには、上記したように、気体排出ライン８の排出方向上流側端部が接続される。また、第２接続部７３には、ホッパ３が乾燥装置２から離脱されたときには、蓋７４が、パッキン７５を介して被せられ、クランプ７６によって固定される。すなわち、第２接続部７３は、ホッパ３が気体排出ライン８から離脱されたときに、蓋７４およびパッキン７５により密閉される。

次いで、図１を参照して、乾燥システム１の動作について説明する。なお、予め、ホッパ３は乾燥装置２から離脱されている。このとき、ホッパ３の開閉機構４６は、閉状態に切り替えられており、垂直管４７内には、弁体５０の規制部５２が進出されている。

乾燥システム１を用いて材料を乾燥させるには、まず、蓋部材４３を離脱させて、ホッパ３に材料を投入する。

このとき、ホッパ３に投入された材料は、弁体５０の規制部５２によって垂直管４７の通過を規制され、ホッパ３内に貯留される。すなわち、開閉機構４６は、閉状態において、貯留部４４からの材料の排出を規制している。

そして、ホッパ３を台部１４に配置して、ホッパ３の第１接続部４０を気体供給ライン７に接続するとともに、ホッパ３の第２接続部７３を気体排出ライン８に接続して、ホッパ３を筐体５に装着し、その後、乾燥システム１を作動させる。

乾燥システム１を作動させるには、まず、エアコンプレッサ２２を作動させるとともに、ブロワ６を作動させる。

なお、このとき、窒素発生装置２１、ヒータ９および冷却装置１２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２電磁弁３２は、第１位置に配置されている。

すると、ブロワ６から、気体供給ライン７、ホッパ３、気体排出ライン８を順次循環し、再びブロワ６に戻る気流が発生する。

そして、気体供給ライン７から第１接続部４０を介してホッパ３の垂直管４７に供給された気体は、垂直管４７内を上昇し、規制部５２の貫通穴５８を通過して、貯留部４４内に供給される。すなわち、開閉機構４６は、閉状態において、貯留部４４への気体の通過を許容している。また、垂直管４７は、貯留部４４への気体の供給に用いられる。

その後、貯留部４４内に供給された気体は、材料に作用された後、第２接続部７３を介して、気体排出ライン８へ排出される。

なお、気体排出ライン８は、ホッパ３から独立して形成されているため、ホッパ３から排出され、気体排出ライン８を通過する気体は、貯留部４４に接触しない。

次いで、窒素発生装置２１を作動させる。

すると、窒素発生装置２１によって窒素ガスが発生され、窒素供給ライン２４の第１供給ライン２７を介して、気体排出ライン８に窒素ガスが供給される。そして、気体排出ライン８に供給された窒素ガスは、ブロワ６によって、気体供給ライン７を介してホッパ３へ供給される。

その後、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９を作動させる。

すると、窒素発生装置２１から第２供給ライン２８を介して気体排出ライン８に窒素ガスが供給されるとともに、気体供給ライン７および気体排出ライン８により形成されるクローズドライン内の窒素ガスが徐々に加熱され始める。

そして、加熱された窒素ガスにより、ホッパ３内の材料が乾燥され、材料の乾燥が完了される。

次いで、材料の乾燥が完了した後、冷却運転を実施する。冷却運転を実施するには、ブロワ６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９を停止させる。その後、冷却装置１２を作動させ、第２電磁弁３２を第２位置へ切り替えて三方弁１３を冷却位置へ移動させる。

すると、乾燥装置２内の窒素ガスは、ブロワ６から、気体供給ライン７を介して冷却ライン１１を通過する途中で、冷却装置１２により冷却された後、気体供給ライン７を介してホッパ３に供給される。

これにより、窒素ガスによってホッパ３内の材料が冷却される。なお、材料を冷却した窒素ガスは、その後、気体排出ライン８を介して、再びブロワ６に戻される。

そして、材料の冷却が完了した後、図３に示すように、ホッパ３を台部１４から取り外して、ホッパ３の第１接続部４０を乾燥装置２の気体供給ライン７から離脱させるとともに、ホッパ３の第２接続部７３を乾燥装置２の気体排出ライン８から離脱させて、ホッパ３を筐体５から離脱させる。

そして、ホッパ３の脚部７７を床などに載置させた後、すぐに、第１接続部４０に対して、蓋７４を、パッキン７５を介して被せ、クランプ７６によって固定する。また、第２接続部７３に対して、蓋７４を、パッキン７５を介して被せ、クランプ７６によって固定する。これにより、第１接続部４０および第２接続部７３を密閉し、ホッパ３の貯留槽４１を密閉する。

そして、ホッパ３を、密閉された状態で、例えば、成形機などに運搬し、成形機などに材料を供給する。

成形機などに材料を供給するには、第１接続部４０のクランプ７６による固定を解除して蓋７４を取り外し、第１接続部４０において、成形機などに接続する。

その後、図６に示すように、開閉機構４６の操作部５４を把持し、前上方に引くことにより、弁体５０を、垂直管４７から傾斜管４８へ退避させ、開閉機構４６を開状態に切り替える。

すると、貯留部４４内の材料が、垂直管４７内を落下し、成形機などに供給される。すなわち、開閉機構４６は、開状態において、貯留部４４からの材料の排出を許容する。また、垂直管４７は、貯留部４４からの材料の排出に用いられる。

このホッパ３によれば、垂直管４７は、貯留部４４からの材料の排出、および、貯留部４４への気体の供給の両方に用いられる。

そして、開閉機構４６を閉状態にして、材料の排出を規制しながら、垂直管４７を介して貯留部４４に気体を供給することができ、開閉機構４６を開状態にして、貯留部４４から垂直管４７を介して材料を排出することができる。

そのため、貯留部４４から材料を排出するための構成と、貯留部４４へ気体の供給する構成とを別途設けることなく、簡易な構成で、垂直管４７を介して、貯留部へ気体を供給することができ、貯留部４４から材料を排出することができる。

また、このホッパ３によれば、図５に示すように、規制部５２のパンチングメタル５７には、材料の通過を規制するとともに、気体の通過を許容する貫通穴５８が形成されている。

そのため、簡易な構成で、開状態において、貯留部４４から材料を排出でき、また、閉状態において、貯留部４４からの材料の排出を規制するとともに、貯留部４４への気体の通過を許容することができる。

また、このホッパ３によれば、図４に示すように、弁体５０が、垂直管４７に対して傾斜するように設けられている。

そのため、垂直管４７内に進出する弁体５０の面積を垂直管４７の開口断面積よりも大きく形成することができ、弁体５０において、多量の気体を容易に通過させることができる。

また、このホッパ３によれば、図４に示すように、弁体５０が、垂直管４７に対して、前方から後方に向かうに従って下方に向かうように傾斜している。

そのため、開閉機構４６を閉状態から開状態に切り替えるときに、弁体５０を、前上側、すなわち、材料の落下方向と反対側の上側にスライドさせて、規制部５２の下端部から徐々に垂直管４７を開放することができる。

その結果、材料が垂直管４７内に残留することを防止することができる。

また、このホッパ３によれば、図４に示すように、貯留部４４の下側部分は、下側に向かうに従って、その開口断面積が狭くなるように、言い換えると、上側に向かうに従って、その開口断面積が拡がるように形成されている。

そのため、貯留部４４に材料を貯留したときに、材料をその拡がった上側部分の開口断面積に応じて貯留することができ、上下方向における材料の積層厚みを低減させることができる。

その結果、上下方向における圧力損失を低減させて、効率よく、材料に気体を作用させることができ、効率よく材料を乾燥させることができる。

また、この乾燥システム１によれば、図１に示すように、乾燥システム１は、上記したホッパ３を備えており、ブロワ６からホッパ３へ供給される気体は、ヒータ９により加熱されてからホッパ３へ供給される。

そのため、ホッパ３の開閉機構４６を閉状態にして、垂直管４７を介して貯留部４４に気体を供給すると、加熱された気体により、ホッパ３内の材料を乾燥することができる。

また、ホッパ３内の材料が乾燥された後、開閉機構４６を開状態にすると、貯留部４４から垂直管４７を介して材料を排出することができる。

このように、ホッパ３内の材料を乾燥することができながら、簡易な構成で、貯留部４４から垂直管４７を介して材料を排出することができる。

また、この乾燥システム１によれば、ホッパ３は、第１接続部４０において、気体供給ライン７に対して着脱自在、かつ、第２接続部７３において、気体排出ライン８に対して着脱自在に設けられている。つまり、ホッパ３は、筐体５に対して着脱自在に設けられている。

そのため、乾燥システム１のうち、ホッパ３のみを取り外して、容易に持ち運ぶことができるとともに、ホッパ３を容易にメンテナンスすることができる。

また、この乾燥システム１によれば、図３に示すように、ホッパ３が取り外されたときに、ホッパ３の第１接続部４０および第２接続部７３が密閉される。

そのため、ホッパ３が取り外されたときにおいても、ホッパ３内を密閉することができ、ホッパ３内に湿気などの外気が流入することを防止することができる。

その結果、ホッパ３が取り外されたときにおいて、ホッパ３内の材料の状態（乾燥状態など）を維持することができる。

また、この乾燥システム１によれば、図２に示すように、気体排出ライン８は、ホッパ３から排出される気体を貯留部４４に接触させないように、ホッパ３から独立して形成されている。

そのため、ホッパ３から排出された気体により、貯留部４４が加熱または冷却されることを防止することができ、効率よく、ホッパ３内の材料を加熱または冷却することができる。
（第１変形例）
図７は、ホッパの第１変形例を説明するための説明図である。なお、第１変形例において、上記した実施形態と同様の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した実施形態では、ホッパ３の貯留部４４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ように形成したが、第１変形例では、図７に示すように、貯留部８１は、垂直管４７とほぼ同径の略円筒形状に形成することもできる。

貯留部８１が、垂直管４７とほぼ同径の略円筒形状であれば、垂直管４７から貯留部８１へ流入する気体が、貯留部８１の径方向に拡散することを抑制することができる。

そのため、気体を材料に均一に作用させることができ、材料を均一に乾燥させることができる。

なお、第１変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第２変形例）
図８は、ホッパの第２変形例を説明するための説明図である。なお、第２変形例において、上記した実施形態と同様の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

また、上記した実施形態では、弁体５０の規制部５２に貫通穴５８を形成したが、垂直管４７内において気体を上下方向に通過させることができれば、貫通穴５８を形成する部分は特に限定されず、第２変形例では、図８に示すように、弁体５０の規制部５２に貫通穴５８を形成せずに、弁体５０の鍔部９１に貫通穴９２を形成することもできる。

弁体５０の鍔部９１に貫通穴９２が形成されていれば、垂直管４７に下側から流入した気体は、弁体５０の規制部５２に沿って前方へ向かい、貫通穴９２を通過して規制部５２を周り込むように、規制部５２の上方へ流入し、その後、貯留部４４へ流入される。

なお、第２変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第３変形例）
図９は、ホッパの第３変形例を説明するための説明図である。なお、第３変形例において、上記した実施形態と同様の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した実施形態では、貯留部４４を、略円筒形状の上側部分と、下側に向かうに従って開口断面積が狭くなる略円錐形状の下側部分とが連続するように形成し、開閉機構４６の垂直管４７の上端部を、貯留部４４の下側部分に接続している。

しかし、第３変形例では、図９に示すように、貯留部４４の下側部分に連続して下側へ延びる排出管８６（内筒の一例）を設け、排出管８６が垂直管４７（外筒の一例）の上端部内に挿通されるように、垂直管４７を貯留部４４の下側部分に接続する。つまり、排出管８６と垂直管４７とで、筒部を二重筒として構成する。

詳しくは、貯留部４４は、その最下端部の外径が、垂直管４７の内径よりも小径となるように形成されている。また、貯留部４４は、その下端部に連続する排出管８６を備えている。

排出管８６は、貯留部４４の下端部から下側へ延びる略円筒形状に形成されている。また、排出管８６の下端部は、弁体５０の規制部５２の傾斜に対応して、前側から後側へ向かうに従って上側から下側へ傾斜するように、切り欠き形成され、開閉機構４６が閉状態にあるときに、規制部５２に対してわずかに（粉粒体の通過を規制できる程度に）間隔を隔てて対向されるように配置されている。

また、排出管８６の外径は、貯留部４４の最下端部の外径と同径であり、垂直管４７の内径よりも小径である。また、排出管８６の内径は、規制部５２の前後方向長さおよび左右方向長さに対して、同径または小径である。

そして、開閉機構４６が閉状態に切り替えられたときには、規制部５２の後端部は、垂直管４７の後端部の内面に近接するか、または、当接される。また、このとき、規制部５２は、排出管８６の下端部の下側に対向されており、排出管８６からの粉粒体の排出が規制されている。

また、開閉機構４６が開状態に切り替えられたときには、規制部５２の後端部は、垂直管４７の前端部よりも前側において、傾斜管４８内に退避されている。つまり、規制部５２は、そのすべてが垂直管４７から傾斜管４８内に退避されており、排出管８６からの粉粒体の排出が許容されている。

なお、第３変形例では、規制部５２は、上記のようにそのすべてが垂直管４７から傾斜管４８内に退避される必要はなく、例えば、規制部５２は、その後端部が垂直管４７内において排出管８６の前端部よりも前側に配置されるように、退避されてもよい。

この第３変形例によれば、弁体５０を垂直管４７内に進出させれば、排出管８６からの材料の排出を規制するように、排出管８６に対して排出方向下流側から対向させることができる。

そのため、排出管８６からの材料の排出を、弁体５０によって確実に規制することができる。

また、第３変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第４変形例）
図１０は、ホッパの第４変形例を説明するための説明図であって、（ａ）は、開閉機構の閉状態を示し、（ｂ）は、開閉機構の開状態を示す。なお、第４変形例において、上記した実施形態と同様の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した実施形態では、開閉機構４６は、貯留部４４から排出される材料を通過させる垂直管４７を有する管路４５と、弁体５０とを備え、弁体５０が垂直管４７内に進出することにより、開閉機構４６が閉状態に切り替えられ、弁体５０が垂直管４７から退避することにより、開閉機構４６が開状態に切り替えられている。すなわち、開閉機構４６は、スライドゲートとして構成されている。

一方、第４実施形態では、図１０に示すように、開閉機構１０１は、ボールバルブとして構成することもできる。

詳しくは、開閉機構１０１は、ボール１０２（回転体の一例）と、ボール１０２を回転可能に収容するボールケーシング１０３とを備えている。

ボール１０２は、貯留部４４の下端部の開口の直径よりも長い直径を有する略球状に形成されている。また、ボール１０２には、略Ｔ字状の通路１０４が形成されている。

通路１０４は、ボール１０２を径方向に貫通する第１通路１０５と、第１通路１０５に連通される第２通路１０６とからなる。

第１通路１０５は、ボール１０２の径方向に沿って延び略円筒形状に形成されており、ボール１０２の径方向において、両端が開放されている。

第２通路１０６は、ボール１０２の径方向に沿って、第１通路１０５が延びる方向と直交する方向に延び、第１通路１０５から分岐してボール１０２の表面に連通されるように、第１通路１０５と同径の略円筒形状に形成されている。また、第２通路１０６には、ボール１０２の径方向における外側端部において、パンチングメタル１０７（多孔板の一例）が設けられている。

パンチングメタル１０７は、第２通路１０６の内径よりも少し大径な円板形状に形成されており、第２通路１０６の径方向に沿うように、第２通路１０６内に嵌合されている。

なお、パンチングメタル１０７の形状は、特に限定されず、例えば、ボールケーシング１０３との間に隙間が形成されないように、ボール１０２の外周面に応じて、ボール１０２の外周面とともに球面を形成するように湾曲形成することもできる。

また、パンチングメタル１０７には、多数の貫通穴１０８が貫通形成されている。

各貫通穴１０８は、パンチングメタル１０７の全面にわたって、互いに間隔を隔てて整列配置されている。また、各貫通穴１０８は、材料の通過を規制するとともに気体の通過を許容するように、材料の最小長さよりも短い開口長さを有する開口として形成されている。

ボールケーシング１０３は、ボール１０２を収容可能な中空の略球形状に形成されている。また、ボールケーシング１０３には、上端部において第１開口１１０、水平方向一端部において第２開口１１１、下端部において第３開口１１２が貫通形成されている。

第１開口１１０、第２開口１１１および第３開口１１２は、第１通路１０５および第２通路１０６の直径と同径の略円形状に形成されている。

また、ボールケーシング１０３の水平方向一端部には、第２開口１１１の周縁部から水平方向に延びる略円筒形状の第１接続部１１３が設けられている。

第１接続部１１３の水平方向一端部は、フランジとして形成されている。第１接続部１１３には、気体供給ライン７が接続されている。

そして、ボールケーシング１０３は、その上端部において、貯留部４４の下端部に対して、第１開口１１０を介して連通されるように接続されている。

そして、ボール１０２は、第１通路１０５の一端部がボールケーシング１０３の第２開口１１１に対向し、第１通路１０５の他端部がボールケーシング１０３の水平方向他方側の内壁に対向し、第２通路１０６がボールケーシング１０３の第１開口１１０に対向する閉位置（図１０（ａ）参照）と、第１通路１０５の一端部がボールケーシング１０３の第１開口１１０に対向し、第１通路１０５の他端部がボールケーシング１０３の第３開口１１２に対向し、第２通路１０６がボールケーシング１０３の水平方向他方側の内壁に対向する開位置（図１０（ｂ）参照）とに回動可能に、ボールケーシング１０３内に収容されている。

これにより、開閉機構１０１は、ボール１０２が閉位置に配置されたときには、パンチングメタル１０７によって、貯留部４４からの材料の排出を規制するとともに、パンチングメタル１０７の貫通穴１０８を介して、貯留部４４への気体の通過を許容する閉状態に切り替えられる。

また、開閉機構１０１は、ボール１０２が開位置に配置されたときには、第１通路１０５を介して、貯留部４４からの材料の排出を許容する開状態に切り替えられる。

そして、乾燥システム１の乾燥動作において、貯留部４４に材料を貯留するときには、ボール１０２を閉位置に配置して、材料を貯留部４４に投入する。

すると、第２通路１０６内のパンチングメタル１０７によって、第２通路１０６において材料の通過が規制され、貯留部４４内に材料が貯留される。

すなわち、開閉機構１０１は、開状態において、貯留部４４からの材料の排出を規制している。

次いで、第１接続部１１３を気体供給ライン７に接続して、気体供給ライン７から、ボールケーシング１０３の第１接続部１１３および第２開口１１１を順次介して、ボール１０２の第１通路１０５に気体を供給する。

すると、気体は、第１通路１０５から第２通路１０６に流入し、パンチングメタル１０７の貫通穴１０８、および、ボールケーシング１０３の第１開口１１０を順次介して、貯留部４４内に供給される。

すなわち、開閉機構１０１は、閉状態において、貯留部４４への気体の通過を許容している。

そして、乾燥システム１における乾燥動作が完了し、ホッパ３を筐体５から離脱させて成形機などに運搬し、成形機などに材料を供給するときには、ボール１０２を、閉位置から開位置へ回動させて、開閉機構１０１を開状態に切り替える。

すると、貯留部４４内の材料が、第１通路１０５内を落下し、成形機などに供給される。すなわち、開閉機構１０１は、開状態において、貯留部４４からの材料の排出を許容する。

第４変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

詳しくは、開閉機構１０１に備えられるボール１０２の第２通路１０６には、材料の通過を規制するとともに、気体の通過を許容する貫通穴１０８が形成されるパンチングメタル１０７が設けられている。

そのため、簡易な構成で、開状態において、貯留部４４から材料を排出でき、また、閉状態において、貯留部４４からの材料の排出を規制するとともに、貯留部４４への気体の通過を許容することができる。
（その他の変形例）
上記した実施形態では、弁体５０にパンチングメタル５７を設けたが、特に限定されず、例えば、多孔質板や金網などであってもよい。

１ 乾燥システム
３ ホッパ
６ ブロワ（気体供給手段の一例）
７ 気体供給ライン
８ 気体排出ライン
９ ヒータ（加熱手段の一例）
４０ 第１接続部
４４ 貯留部
４６ 開閉機構
４７ 垂直管（筒部の一例、外筒の一例）
５０ 弁体
５８ 貫通穴
６１ パッキン（シール部材の一例）
６５ 支持部
７３ 第２接続部
８１ 貯留部
８６ 排出管（内筒の一例）
９２ 貫通穴
１０１ 開閉機構
１０２ ボール（回転体の一例）
１０５ 第１通路
１０６ 第２通路
１０７ パンチングメタル（多孔板の一例）
１０８ 貫通穴
１１３ 第１接続部

Claims (7)

1. 材料を貯留する貯留部と、
   前記貯留部からの前記材料の排出を許容する開状態と、前記貯留部からの前記材料の排出を規制するとともに、前記貯留部への気体の通過を許容する閉状態とに切り替えられる開閉機構と
   を備え、
   前記開閉機構は、
   前記貯留部に接続され、前記貯留部からの前記材料の排出、および、前記貯留部への前記気体の供給の両方に用いられる筒部と、
   前記閉状態にあるときに、前記筒部内に進出し、前記開状態にあるときに、前記筒部内から退避する弁体と、
   前記筒部の途中に連通され、前記筒部内から退避された弁体が収容される収容部と
   を備え、
   前記弁体には、前記材料の通過を規制するとともに、前記気体の通過を許容する貫通穴が形成されており、
   前記材料の排出方向において、前記弁体の前記排出方向上流側の面および前記排出方向下流側の面が、前記収容部の内面に対して間隔を隔てていることを特徴とする、ホッパ。
2. 前記弁体は、前記閉状態にあるときに、材料の排出方向に沿う前記筒部の中心線と交差するように、前記排出方向上流側から前記排出方向下流側へ傾斜していることを特徴とする、請求項１に記載のホッパ。
3. 前記開閉機構は、
   前記弁体を進退可能に支持する支持部と、
   前記支持部と前記弁体との間を密閉するシール部材と
   を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載のホッパ。
4. 前記筒部は、
   前記弁体が進退される外筒と、
   前記外筒内に設けられ、前記材料の排出に用いられる内筒と
   を備え、
   前記弁体は、前記開閉機構が閉状態にあるときに、前記外筒内に進出され、前記内筒からの材料の排出を規制するように、前記内筒に対して前記排出方向下流側から対向されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のホッパ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のホッパと、
   前記ホッパに気体を供給する気体供給手段と、
   前記気体供給手段と前記ホッパとに接続され、前記ホッパに前記気体を供給する気体供給ラインと、
   前記ホッパに接続され、前記ホッパから前記気体を排出する気体排出ラインとを備え、
   前記ホッパは、
   前記気体供給ラインに接続される第１接続部と、
   前記気体排出ラインに接続される第２接続部とを備え、
   前記第１接続部において、前記気体供給ラインに対して着脱自在、かつ、前記第２接続部において、前記気体排出ラインに対して着脱自在に設けられていることを特徴とする、乾燥システム。
6. 前記ホッパが前記気体供給ラインおよび前記気体排出ラインから離脱されたときには、前記第１接続部および前記第２接続部が密閉されることを特徴とする、請求項５に記載の乾燥システム。
7. 前記気体排出ラインは、前記ホッパから排出される気体を前記貯留部に接触させないように、前記ホッパから独立して形成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の乾燥システム。

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