JP6447033B2 - 内部観察用サイトグラスの曇り防止装置、撹拌処理システム及び内部観察用サイトグラスの曇り防止方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスが発生する内容物を撹拌・混練等の処理する際、発生ガスが内部観察用サイトグラスに接触することによって生じるサイトグラスの曇りを防止する、サイトグラスの曇り防止装置、該曇り防止装置を備えた処理システム及び該曇り防止装置を用いるサイトグラスの曇り防止方法に関するものである。

従来から熱可塑性樹脂等を工業的に撹拌・混練等の処理する場合には、内部観察用サイトグラスを備えた撹拌処理装置等が使用されている。
例えば、ポリアセタールの安定化工程で使用される撹拌処理装置では、重合反応によって得られる粗ポリマー中の不安定末端基を熱で分解するため、減圧雰囲気下、溶融させた粗ポリマーの表面を更新させながら内容物の撹拌・混練処理を行っている。
この際、粗ポリマー中の不安定末端基の分解によって、ホルムアルデヒドガスが多量に発生する。一方、撹拌処理装置には、撹拌・混練処理中の内容物の状態を観察し、撹拌効率を一定にして品質を安定化させるために当該内容物の量を一定に保つ目的で、上述したように内部観察用サイトグラスが設けられている。

この内部観察用サイトグラスは直接保温することができないため、外気等によって常時、冷やされている。従って、このような内部観察用サイトグラスに上記分解によって発生したホルムアルデヒドガスが接触すると、ホルムアルデヒドガスは固体のパラホルムアルデヒドとなって付着するため、内部観察用サイトグラスが曇って撹拌処理装置の内部を観察できなくなってしまう。
下記の特許文献１は、このような内部観察用サイトグラスの曇りを防止する曇り防止部材を備えた反応装置を開示している。

そして、この特許文献１では、上記曇り防止部材を内部観察用サイトグラスと反応容器を接続する経路上に配置し、該曇り防止部材に対し、内部観察用サイトグラスの内部露出面に気体を放出する開口部を備えることで、上記内部観察用サイトグラスに対する分解ガスの接触を回避して内部観察用サイトグラスの曇りを防止している。

特開２００８−２４６４６７号公報

しかし、上記特許文献１のように、反応装置の作動中、反応容器中で発生した分解ガスが内部観察用サイトグラスに接触しないようにする目的で当該気体を常時、放出することは当該気体の使用に無駄があり、効率的でない。
また、この気体を内部観察用サイトグラスの内側露出面に向けて放出するだけでは、内部観察用サイトグラスに対する上記分解ガスの接触を完全に防止することはできず、内部観察用サイトグラスに曇りが発生する場合がある。

そこで、本発明は、撹拌処理装置等の処理装置内で発生した発生ガスの内部観察用サイトグラス側への流入を確実に防止することが可能な、サイトグラスの曇り防止装置、処理システム及びサイトグラスの曇り防止方法を提供することを目的とする。また、本発明は、必要な時に必要な個所に必要な量の不活性ガスを導入することで効率的で無駄のない不活性ガスの利用を可能にすることが可能なサイトグラスの曇り防止装置、処理システム及びサイトグラスの曇り防止方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様のサイトグラスの曇り防止装置は、処理装置内の内容物の状態を観察するために設けられるサイトグラスの曇り防止装置であって、前記処理装置と前記サイトグラスとを接続する経路上に設けられ、内部に処理装置内の内容物の状態を観察したり、不活性ガスを導入する場合の流路として使用する空間が形成されたハウジングと、前記空間を流れるガスの流入・流出の許可と規制とを切り替える開閉手段と、を備える機械的ガス遮蔽手段と、前記空間に不活性ガスを導入するガス導入路を備え、該ガス導入路から導入される不活性ガスの流れを利用して処理装置内で発生した発生ガスの内部観察用サイトグラスに対する接触を防止する流体的ガス遮蔽手段と、を具備している。
該構成によれば、処理装置内で発生した発生ガスが上昇して前記サイトグラスに接続されている経路上に到達しても、該経路上には機械的ガス遮蔽手段が設けられているから、該機械的ガス遮蔽手段の開閉手段を閉状態にすることで前記サイトグラスに対する前記発生ガスの接触は機械的に確実に防止される。

また、前記機械的ガス遮蔽手段のハウジング内部の空間には、不活性ガスを導入するガス導入路が備えられており、該ガス導入路から導入される不活性ガスがパージガスとなって前記サイトグラス直下の空間、そして処理装置の内部に向けて流れる、不活性ガスの流れを利用した流体的ガス遮蔽手段が設けられている。
これにより、処理装置内で発生した発生ガスが上昇して前記サイトグラスに向かって流れようとしても、前記パージガスとして機能する不活性ガスの流れに遮られてそれ以上の上昇が規制されるから、前記サイトグラスに対する前記発生ガスの接触は流体的にも防止される。

また、本発明の第２の態様のように前記開閉手段を、所定の角度回転する回転式のボールバルブによって構成することが可能である。該構成によればコンパクトで安価、そして確実に発生ガスの前記サイトグラス側への流れ込みを防止することが可能になる。
また、本発明の第３の態様のように前記開閉手段を、スライド式のシャッターによって構成することが可能である。該構成によっても発生ガスの前記サイトグラス側への流れ込みを防止でき、シャッターがスライドしている時の若干の発生ガスの漏れは、前記不活性ガスの流れを利用した流体的ガス遮蔽手段との併用によって十分に対処し得る。

また、本発明の第４の態様のように、ガス導入路の開口部を、前記サイトグラスの内側露出面の外周部に沿うように形成することが可能である。
該構成によれば、ガス導入路からハウジング内部の空間に流れ込んだ不活性ガスは、前記サイトグラスの内側露出面の外周面からその内周に向かって、渦を巻くように流れ込んで行く。これにより、少量の不活性ガスで効率良く発生ガスの流れを規制できるようになり、前記サイトグラスの全面の曇りを効果的に防止することが可能になる。
また、本発明の第５の態様のように、前記開閉手段は三方開状態が可能な三方弁であり、前記三方弁は前記三方開状態で前記ガス導入路に接続される。該構成によれば、不活性ガスの流入・流出と、サイトグラスによる観察・非観察とを連動させることができるため、操作が容易となる。
また、本発明の第６の態様のように、前記ガス導入路は、前記ハウジング内に開口部を有するガス導入路、または前記ハウジングを貫通する貫通穴である。該構成によれば、不活性ガスをハウジングの空間内に確実に導くことができる。

また、本発明の第７の態様のように、ガスを発生させる内容物として、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ乳酸、ポリスチレン、アクリル樹脂、及びメタクリル樹脂から選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂を含むことが可能である。
また、本発明の第８の態様のように、ガスを発生させる内容物として、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ乳酸、ポリスチレン、アクリル樹脂、及びメタクリル樹脂から選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂のオリゴマーを含むことも可能である。
また、本発明の第９の態様のように、前記内容物から発生するガスが、フェノール、ホルムアルデヒド、トリオキサン、テレフタル酸、ε−カプロラクタム、乳酸、スチレン、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルから選択される少なくとも１種を含むことも可能である。
即ち、これらの構成によれば、例示的には、ポリマー中の不安定末端基の分解が活発に行われて易重合性のホルムアルデヒドガスが多量に発生するような内容物、あるいは凝縮して固体になるようなフェノールガスが発生するような内容物を、例えば、撹拌・混練、貯蔵、搬送等の処理をする場合に、効果的な前記サイトグラスの曇りの防止を図ることが可能になる。

また、本発明の第１０の態様のように、使用する不活性ガスを、窒素、ヘリウム、及びアルゴンから選ばれる少なくとも１種の不活性ガスによって構成することが可能である。
該構成によれば、前記処理装置内で行われている内容物の処理を阻害することなく、不活性ガスを効果的にパージガスとして使用して前記サイトグラスの曇りの防止を図ることが可能になる。

また、本発明の第１１の態様の処理システムは、内容物を収容して内容物の処理を行う処理装置と、前記処理装置内の内容物の状態を観察するために設けられるサイトグラスと、前記撹拌処理装置と前記サイトグラスとを接続する経路上に設けられるサイトグラスの曇り防止装置と、を備える処理システムであって、前記サイトグラスの曇り防止装置は、内部に前記処理装置内の内容物の状態を観察したり、不活性ガスを導入する場合の流路として使用する空間が形成されたハウジングと、前記空間を流れるガスの流入・流出の許可と規制とを切り替える開閉手段と、を備える機械的ガス遮蔽手段と、前記空間に不活性ガスを導入するガス導入路を備え、該ガス導入路から導入される不活性ガスの流れを利用して前記処理装置内で発生した発生ガスの内部観察用サイトグラスに対する接触を防止する流体的ガス遮蔽手段と、を具備している。
該構成によれば、サイトグラスを備える処理システムに対して、機械的ガス遮蔽手段と流体的ガス遮蔽手段の２種類のガス遮蔽手段が作用して前記サイトグラスに向かう発生ガスの流れを多重的に規制できるから、効率的で無駄のない不活性ガスの利用が可能になり、前記サイトグラス側に向かう発生ガスの流れを確実に防止することが可能になる。

また、本発明の第１２の態様のように、熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマーを内容物として使用し、熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマーの処理を実行することができる縦型の処理装置を採用することが可能である。
該構成によれば、多量の発生ガスが発生する条件下で、サイトグラスに対する曇りの発生を効果的に防止し得る、コンパクトで場所を取らない撹拌処理装置、混練処理装置等を含む処理システムを提供することが可能になる。

また、本発明の第１３の態様のように、熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマーを内容物として使用し、熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマーの処理を実行することができる横型の処理装置を採用することが可能である。
該構成によれば、多量の発生ガスが発生する条件下で、前記サイトグラスに対する曇りの発生を効果的に防止し得る、押出し機を含む大型で処理能力の優れた処理システムを提供することが可能になる。

また、本発明の第１４の態様のサイトグラスの曇り防止方法は、処理装置とサイトグラスとを接続する経路上に設けられ、内部に前記処理装置内の内容物の状態を観察したり、不活性ガスを導入する場合の流路として使用する空間が形成されたハウジングと、前記空間を流れるガスの流入・流出の許可と規制とを切り替える開閉手段と、を備える機械的ガス遮蔽手段と、前記空間に不活性ガスを導入するガス導入路を備え、該ガス導入路から導入される不活性ガスの流れを利用して前記処理装置内で発生した発生ガスの前記サイトグラスに対する接触を防止する流体的ガス遮蔽手段と、を具備しているサイトグラスの曇り防止装置を用いるサイトグラスの曇り防止方法であって、前記サイトグラスから処理装置内を観察する観察時には、前記開閉手段を開状態にして不活性ガスを導入することで流体的ガス遮蔽手段を作動させて処理装置内で発生した前記発生ガスの内部観察用サイトグラスに対する接触を防止し、一方、前記観察時以外は、前記開閉手段を閉状態にして機械的ガス遮蔽手段を作動させることで前記処理装置内で発生した前記発生ガスの前記サイトグラスに対する接触を防止するようにしている。
該構成によれば、前記サイトグラスを使用して前記処理装置内の内容物の状態を観察する観察時以外は、開閉手段を閉状態にすることで発生ガスの前記サイトグラス側への流れを機械的に確実に遮蔽することが可能になる。

一方、前記サイトグラスを使用して前記処理装置内の内容物の状態を観察する観察時には、開閉手段を開状態とすることで前記ハウジング内の空間を開放して外部から撹拌処理装置内を観察できるようにし、ガス導入路から導入される不活性ガスを前記処理装置内に導くようにする。
これにより、前記サイトグラス側に流れようとする発生ガスの流れが前記不活性ガスの逆方向の流れによって規制されるから当該発生ガスの流れは流体的に遮蔽されるようになる。
従って、前記機械的ガス遮蔽手段と流体的ガス遮蔽手段が多重的に作用して、効率的で無駄のない不活性ガスの利用が可能になり、前記発生ガスの前記サイトグラスに対する接触に起因する内部観察用サイトグラスの曇りの発生を確実に防止することが可能になる。

本発明のサイトグラスの曇り防止装置、処理システム及びサイトグラスの曇り防止方法によれば、必要な時に必要な個所に必要な量の不活性ガスを導入することができ、効率的で無駄のない不活性ガスの利用が可能になる。
また、機械的ガス遮蔽手段と流体的ガス遮蔽手段との併用により、処理装置内で発生した発生ガスのサイトグラス側への流入を前記２種類のガス遮蔽手段の補完作用によって確実に防止することが可能になる。

本発明の第１の実施の形態に係る撹拌処理システムの概略の構成を示す側断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置における観察時の状態を示す側断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置における観察時以外の状態を示す側断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る撹拌処理システムの概略の構成を示す側断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る撹拌処理システムの概略の構成を示す一部を破断した状態の側面図である。 本発明の第４の実施に形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置を示す側断面図である。 本発明の第５の実施に形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置を示す側断面図である。

本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置、撹拌処理システム及び内部観察用サイトグラスの曇り防止方法を以下に示す第１〜第５の実施の形態を例にとって、図面を参照しつつ説明する。
なお、以下の説明では、最初に図１に示す第１の実施の形態に係る撹拌処理システムを例にとって、本発明の撹拌処理システムの概略の構成について説明し、次いで、該撹拌処理システムの主要な構成部材となる本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置の具体的な構成を、図２及び図３に示す第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置を例にとって具体的に説明する。

続いて、前記第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置を使用した場合を例にとって、該内部観察用サイトグラスの曇り防止装置の作動態様と併せて本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止方法について説明する。
更に、前記第１の実施の形態に係る撹拌処理システムとタイプを異にする撹拌処理システムの概略の構成を、図４に示す第２の実施の形態に係る撹拌処理システムと、図５に示す第３の実施の形態に係る撹拌処理システムと、を例にとって、前記第１の実施の形態との差異を中心に説明する。
最後に、前記第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置と構成を異にする内部観察用サイトグラスの曇り防止装置の構成と作動態様を、図６に示す第４の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置と、図７に示す第５の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置と、を例にとって、前記第１の実施の形態との差異を中心に説明する。

［第１の実施の形態］
（１）撹拌処理システムの概略の構成（図１参照）
本発明の撹拌処理システム（処理システム）１は、内容物Ａを収容して内容物Ａの撹拌及び／または混練等の処理を行う容器である撹拌処理装置(処理装置)３と、該撹拌処理装置３内の内容物Ａの状態を観察するために設けられる内部観察用サイトグラス５と、前記撹拌処理装置３と内部観察用サイトグラス５とを接続する経路上に設けられる内部観察用サイトグラスの曇り防止装置（以下、曇り防止装置ともいう）７と、を備えることによって基本的に構成されている。
そして、前記曇り防止装置７が機械的ガス遮蔽手段９と流体的ガス遮蔽手段１１との２種類のガス遮蔽手段を具備していることを特徴としている。

また、本実施の形態に係る撹拌処理システム１Ａは、熱可塑性樹脂を内容物Ａとして使用し、減圧雰囲気下で熱可塑性樹脂の撹拌・混練処理を実行することが可能な縦型の撹拌処理装置３Ａを備える縦設置タイプの撹拌処理システムである。
撹拌処理装置３Ａは、減圧雰囲気に耐えられる気密構造と耐圧構造を備えており、撹拌処理装置３Ａの内部には、撹拌処理装置３Ａ内に投入された内容物Ａに直接作用して撹拌・混練処理を実行するモータＭで回転する撹拌羽根１３が配置されている。なお、各実施の形態の撹拌処理装置は、減圧雰囲気下で処理を行うものを例示しているが、これに限定されず加圧雰囲気下で処理を行うものも含まれる。

また、図示は省略するが、撹拌処理装置３Ａには、撹拌処理装置３Ａ内に投入された内容物Ａを加熱するための熱媒を供給するための空間が形成されたジャケットや、原料となる内容物Ａの投入口や排出口あるいは外部に設けられる減圧装置と接続するための配管等が適宜設けられている。
また、内容物Ａの液面Ｌよりも高い撹拌処理装置３Ａの上部の位置には、撹拌・混練処理によって内容物Ａから発生した発生ガスＧを、外部に設けられる発生ガス処理設備１５に向けて排気する排気口１７と、前述した内部観察用サイトグラス５を取り付けるための取付け用開口１９が設けられている。

内部観察用サイトグラス５は、前記撹拌処理装置３Ａ内に投入された内容物Ａが撹拌・混練処理時にどのように状態を変えるかを観察するための窓として機能する部材で、視認性に優れる透明な耐熱ガラス等によって一例として形成されている。
また、前記内部観察用サイトグラス５は、本実施の形態では、前述した撹拌処理装置３Ａの上部の取付け用開口１９が形成されている部位に対して、図示のような取付け台座２１を外付けし、該取付け台座２１と前記内部観察用サイトグラス５との間に本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７を介在させることによって取り付けられている。

（２）内部観察用サイトグラスの曇り防止装置の具体的構成（図２及び図３参照）
本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７は、前述したように撹拌処理装置３Ａと内部観察用サイトグラス５とを接続する経路上に設けられ、機械的ガス遮蔽手段９と流体的ガス遮蔽手段１１との２種類のガス遮蔽手段を具備することによって構成されている。
そして、機械的ガス遮蔽手段９は、内部に撹拌処理装置３Ａ内の内容物Ａの状態を観察したり、不活性ガスＮを導入する場合の流路として使用する空間２３が形成されたハウジング２５と、前記空間２３の途中に設けられ、該空間２３を流れるガスの流入・流出の許可と規制とを切り替える開閉手段２７と、を備えることによって基本的に構成されている。

また、流体的ガス遮蔽手段１１は、前記空間２３に不活性ガスＮを導入するガス導入路２９を備え、該ガス導入路２９から導入される不活性ガスＮの流れを利用して撹拌処理装置３Ａ内で発生した発生ガスＧの内部観察用サイトグラス５に対する接触を防止する、不活性ガスＮの流れを利用した発生ガスＧの遮蔽手段である。なお、流体的ガス遮蔽手段１１は、図２のハウジング２５を貫通して配置されるガス導入路２９から構成したがこれに限定されない。例えば、流体的ガス遮蔽手段１１を、ハウジング２５を貫通する貫通穴から構成し、この貫通穴を介して不活性ガスＮをハウジング２５の空間２３内に供給してもよい。
そして、本実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ａは、前記開閉手段２７としてボールバルブ３１を適用している。

ハウジング２５は、一例として両端に取付け用のフランジ部３３、３５が形成された筒状をした部材で、その中央付近の位置に前述したボールバルブ３１が取り付けられている。
ボールバルブ３１は、ハウジング２５に対して形成されている空間２３の軸方向Ｚと交差する方向Ｙに配置され、該交差する方向Ｙの周りに所定角度（例えば９０°）回転する回転軸３７と、該回転軸３７のハウジング２５側の一端に取り付けられる弁体３９と、該回転軸３７の他端に取り付けられる操作ハンドル４１と、を備えることによって一例として構成されている。

そして、前記弁体３９は球状に形成されており、該弁体４１には前記回転軸３７の一端と係合する所定深さの係合穴４３と、前記ハウジング２５の空間２３に沿うように形成される該空間２３とほぼ同径の貫通口４５と、が設けられている。
なお、前記弁体３９は、後述するように撹拌処理装置３Ａ内の内容物Ａの状態を観察する観察時には、前記貫通口４５が前記空間２３に沿う状態になって開状態になる。一方、前記観察時以外は、前記回転軸３７が９０°回転して、前記貫通口４５が前記空間２３と交差する状態になって閉状態になる。

なお、図２及び図３中、符号４７、４９で示す部材は環状のパッキンであり、前記空間２３と弁体３９との間の気密性を確保するために適宜設けられる。
また、ガス導入路２９は一例として細径の円筒形状をした部材で、前記空間２３との接続部に形成される開口部５１は、前記内部観察用サイトグラス５の内側露出面５３の外周部５４に沿うように、一例として接線方向から形成されている。

ちなみに、開口部５１をこのような位置に設けることにより、ガス導入路２９からハウジング２５内部の空間２３に流れ込んだ不活性ガスＮは、内部観察用サイトグラス５の内側露出面５３の外周部５４からその内周に向かって、渦を巻くように流れ込むようになって、少量の不活性ガスＮでも効率良く発生ガスＧの流れを規制できるようになる。
また、前記内容物Ａとしては、好ましくは、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ乳酸、ポリスチレン、アクリル樹脂、及びメタクリル樹脂から選択される少なくとも１種を含む熱可塑性樹脂が適用可能である。また、内容物Ａとして、少なくとも１種の前記熱可塑性樹脂のオリゴマーを含むことも可能である。さらに、内容物Ａから発生するガスは、例示として、フェノール、ホルムアルデヒド、トリオキサン、テレフタル酸、ε−カプロラクタム、乳酸、スチレン、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルから選択される少なくとも１種を含むことも可能である。さらに、内容物Ａとして、フェノール、ホルムアルデヒド、トリオキサン、テレフタル酸、ε-カプロラクタム、乳酸、スチレン、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルから選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂あるいは前記熱可塑性樹脂のオリゴマーの原料を含む。
なお、これらの内容物Ａは、例示であり、本発明は、ホルムアルデヒドやメタクリル酸メチル等の昜重合性のガスや、フェノール等の凝固性があるガスが発生する熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマー全般に使用できる。

そして、このうちポリアセタールを内容物Ａとして適用した場合には、撹拌処理装置３Ａ内でポリマー中の不安定末端基が分解されることによって、発生ガスＧとしてホルムアルデヒドガスが多量に発生する。そして、このホルムアルデヒドガスが内部観察用サイトグラス５と接触するとパラホルムアルデヒドになって内部観察用サイトグラス５に付着するため撹拌処理装置３Ａの内部を観察できなくなる。
本発明では、前述した機械的ガス遮蔽手段９と流体的ガス遮蔽手段１１の２種類のガス遮蔽手段によって、発生ガスＧの内部観察用サイトグラス５との接触が確実に防止されるから内部観察用サイトグラス５から撹拌処理装置３Ａの内部を常時、良好に観察することができる。

また、前記不活性ガスＮとしては、撹拌処理装置３Ａ内での内容物Ａからのガス発生を阻害することなく、発生ガスＧに対するパージガスとして機能する種々のガスが適用可能である。
例えば、窒素、ヘリウム、及びアルゴンから選ばれる少なくとも１種の不活性ガスを前記不活性ガスＮとして適用することが可能である。

（３）内部観察用サイトグラスの曇り防止方法（図２及び図３参照）
本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止方法は、前述した機械的ガス遮蔽手段９と、流体的ガス遮蔽手段１１と、を具備している内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７を用いる内部観察用サイトグラスの曇り防止方法である。
そして、内部観察用サイトグラス５から撹拌処理装置３Ａ内を観察する観察時には、前記開閉手段２７を開状態にして不活性ガスＮを導入することで流体的ガス遮蔽手段１１を作動させて前記発生ガスＧの内部観察用サイトグラス５に対する接触を防止し、一方、前記観察時以外には、前記開閉手段２７を閉状態にして機械的ガス遮蔽手段９を作動させて前記発生ガスＧの内部観察用サイトグラス５に対する接触を防止するようにしたことを本発明の特徴としている。

以下、前述した第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ａを使用する場合を例にとって、該曇り防止装置７Ａの作動態様と併せて本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止方法の内容について（ａ）観察時と、（ｂ）観察時以外とに分けて具体的に説明する。
（ａ）観察時（図２参照）
観察時には、操作ハンドル４１を持って該操作ハンドル４１を所定の方向に回して弁体３９を図２に示す開状態にする。そして、この状態では、弁体３９の貫通口４５が空間２３に沿った状態になるため、内部観察用サイトグラス５から撹拌処理装置３Ａ内が観察できる状態になる。

また、ガス導入路２９からハウジング２５内部の空間２３に不活性ガスＮが流入して内部観察用サイトグラス５の内側露出面５３の外周部５４から内周に向かって流れ、更に空間２３及び弁体３９の貫通口４５を通って撹拌処理装置３Ａ内に流れ込む。
これにより、当該不活性ガスＮが発生ガスＧの上昇を規制するパージガスとして機能するから、発生ガスＧは内部観察用サイトグラス５に達することはできず、両者の接触は起こらない。従って、内部観察用サイトグラス５には曇りは発生しないから良好な視認性が得られて撹拌処理装置３Ａ内の内容物Ａの状態の観察が円滑に実行される。

（ｂ）観察時以外（図３参照）
観察時以外は、操作ハンドル４１を持って該操作ハンドル４１を所定の方向（前記観察時と逆の方向）に回して弁体３９を図３に示す閉状態にする。
そして、この状態では、弁体３９の貫通口４５が空間２３と交差する状態になるため、空間２３は前記弁体３９の設置部位において閉鎖され、ガスの流入・流出が規制された状態になる。

従って、撹拌処理装置３Ａ内で発生した発生ガスＧが上昇して取付け用開口１９から空間２３内に流入しても弁体３９によって内部観察用サイトグラス５側への流れは確実に規制されるから、内部観察用サイトグラス５には曇りは発生しない。
また、弁体３９が閉状態になっている状態では、不活性ガスＮをパージガスとして使用する必要はないから不活性ガスＮの供給を停止することが可能である。

そして、このようにして構成される本実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ａ、撹拌処理システム１Ａ及び内部観察用サイトグラスの曇り防止方法によれば、必要な時に必要な個所に必要な量の不活性ガスＮを導入することができ、効率的で無駄のない不活性ガスＮの利用が可能になる。
また、機械的ガス遮蔽手段９と流体的ガス遮蔽手段１１との併用により、撹拌処理装置３Ａ内で発生した発生ガスＧの内部観察用サイトグラス５側への流入をこれら２種類のガス遮蔽手段の補完作用によって確実に防止することが可能になる。

［第２の実施の形態］（図４参照）
第２の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ｂは、前記第１の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ａが縦型の撹拌処理装置３Ａを採用していたのに代えて、横型の撹拌処理装置３Ｂを採用した実施の形態である。
これに伴い、撹拌羽根１３が横向きに取り付けられ、排気口１７及び取付け用開口１９が設けられている位置が修正されている点で相違するが、その他の構成については前記第１の実施の形態と基本的に同様である。

このようにして構成される第２の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ｂによっても、前記第１の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ａと同様、効率的で無駄のない不活性ガスＮの利用が可能になり、機械的ガス遮蔽手段９と流体的ガス遮蔽手段１１との２種類のガス遮蔽手段の採用によって発生ガスＧの内部観察用サイトグラス５側への流入を確実に防止することが可能になる。
更に、本実施の形態によれば、撹拌処理装置３Ｂに収容される内容物Ａの液面Ｌの面積が前記第１の実施の形態よりも大きくなるから、内容物Ａからのガス発生がより活発になって撹拌・混練処理の円滑化が図られるようになる。

［第３の実施の形態］（図５参照）
第３の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ｃは、前記第２の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ｂと同様、横型の撹拌処理装置３Ｃを備える押出し機に適用した実施の形態である。
これに伴い、撹拌羽根１３に代えてスクリュー５５が設けられており、該スクリュー５５を駆動するための駆動装置５７やヘッドに対してダイ５９が設けられている点で相違するが、本発明の基本的構成を備えている点については前記第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様である。

このようにして構成される第３の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ｃによっても、前記第１の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ａ及び第２の実施の形態に係る撹拌処理システム１Ｂと同様、効率的で無駄のない不活性ガスＮの利用が可能になり、機械的ガス遮蔽手段９と流体的ガス遮蔽手段１１との２種類のガス遮蔽手段の採用によって発生ガスＧの内部観察用サイトグラス５側への流入を確実に防止することが可能になる。
更に、本実施の形態によれば、熱可塑性樹脂の押出し成形等の分野にも用途を拡大できる。

［第４の実施の形態］（図６参照）
第４の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ｄは、前記第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ａにおいて、開閉手段２７として採用していたボールバルブ３１に代えて、スライド式のシャッター６１を採用した実施の形態である。
これに伴い、ハウジング２５には、空間２３の実質的な開閉作用を行うシャッター板６３と、該シャッター板６３を駆動する駆動手段６５が設けられている。また、図示の実施の形態では、更に制御装置６７が設けられており、前記シャッター板６３の開閉動作に連動させて不活性ガスＮの供給と供給の停止とを切り替えることができるように構成されている。

このようにして構成される第４の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ｄによっても、前記第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ａと同様、効率的で無駄のない不活性ガスＮの利用が可能になり、機械的ガス遮蔽手段９と流体的ガス遮蔽手段１１との２種類のガス遮蔽手段の採用によって発生ガスＧの内部観察用サイトグラス５側への流入を確実に防止することが可能になる。
更に、本実施の形態によれば、開閉手段２７としてシャッター６１を採用したことにより、口径の大きな空間２３にも容易に対応できるようになり、制御装置６７に基づく開閉手段２７の開閉動作と連動させて不活性ガスＮの供給と供給の停止の動作を切り替えることによって、より効率的で無駄のない不活性ガスＮの利用が可能になる。

［第５の実施の形態］（図７参照）
第５の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ｅは、前記第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ａに対して、ホールバルブ３１の弁体３９に換えて、ホールバルブ３１Ｅ（三方弁）の弁体３９Ｅを用い、弁体３９Ｅは三方開状態が可能なＴ字状の流路を有する。さらに、曇り防止装置７Ｅは、前記第１の実施の形態に係る内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７Ａに対して、流体的ガス遮蔽手段１１のガス導入路２９に換えて、流体的ガス遮蔽手段１１としてハウジング２５Ｅと一体化されたガス導入路２９Ｅを備える。弁体３９Ｅは、サイトグラス５と撹拌処理装置３の内部とを接続可能な第１貫通口４５Ｅ１と、弁体３９Ｅの内部で第１貫通口４５Ｅ１に接続しガス導入路２９Ｅと接続可能な第２貫通口４５Ｅ２とを備える。

図７（ａ）に示す内部観察時は、弁体３９Ｅは、第１貫通口４５Ｅ１によりサイトグラス５と撹拌処理装置３の内部とを接続すると共に、第２貫通口４５Ｅ２によりガス導入路２９Ｅと第１貫通口４５Ｅ１とが接続される。この状態で、サイトグラス５を介して撹拌処理装置３の内部が観察することでき、ガス導入路２９Ｅから第２貫通口４５Ｅ２を介して、不活性ガスＮが空間２３内に供給される。さらに、図７（ｂ）に示す非観察時は、弁体３９Ｅが回転して、第１貫通口４５Ｅ１がサイトグラス５及び撹拌処理装置３の内部から遮断されるため、撹拌処理装置３の内部からの発生ガスは、サイトグラス５表面に流入しない状態となる。

以上が本発明の基本的な実施の形態であるが、本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７、撹拌処理システム１及び内部観察用サイトグラスの曇り防止方法は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等を行うことが可能である。
例えば、開閉手段２７としては、ネジ式、ソレノイド式等、他の方式のバルブであってもよいし、コックやダンパ等を使用することが可能である。また、内部観察用サイトグラス５と本発明の曇り防止装置７は、図示の実施の形態では１組のみ設けているが、単一の撹拌処理装置３に対して複数組設けるようにすることも勿論可能である。

また、前記第１または第５の実施の形態で設けたボールバルブ３１（３１Ｅ）を手動式から電動式に代えて、前記第４の実施の形態で設けた制御装置６７を備えた構成とし、該制御装置６７によって弁体３９（３９Ｅ）の開閉動作に連動させて不活性ガスＮの供給と供給の停止とを自動的に切り替えるようにすることも可能である。
この他、本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７は、撹拌処理システム１以外の用途でも使用でき、内部観察用サイトグラス５を備えている種々の装置に適用することが可能である。特に限定されないが例示として、本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７が適用可能な内容物の処理としては、撹拌処理、混練処理、混合処理、重合処理、貯蔵処理、搬送処理、加熱処理、冷却処理、加圧処理、減圧処理、のいずれか１つまたはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。なお、搬送処理とは、ガスを発生する内容物を搬送する処理であり、例えば、ポンプでの搬送や循環、ブロアーを用いた固形物の空送、コンベアでの搬送が含まれる。搬送処理の場合は、配管が処理装置となるため、配管にサイトグラスが設置される。
また、特に限定されないが例示として、本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置７が設けられる処理装置の形態としては、攪拌（処理）装置、混練（処理）装置、混合（処理）装置、重合（処理）装置、貯蔵（処理）装置、搬送（処理）装置、加熱（処理）装置、冷却（処理）装置、加圧（処理）装置、減圧（処理）装置、のいずれか１つの形態またはこれらを任意に組み合わせた形態とすることができる。

なお、本発明の各実施の形態に使用可能な処理装置及び／当該処理装置で発生する発生ガスは次の通りである。
（１）ポリアセタール重合反応器：
原料のトリオキサンや生成したポリアセタール樹脂中の不安定末端基の熱分解で生じたホルムアルデヒドが気化してサイトグラスに付着した後、パラホルムアルデヒドとなる。
（２）ポリアセタール樹脂押出し機：
既に実施の形態に記載されているものであり、熱安定化工程で、ポリアセタール樹脂中の不安定末端基の熱分解で生じたホルムアルデヒドが気化してサイトグラスに付着した後、パラホルムアルデヒドとなる。
（３）ポリカーボネート処理装置：
重合及び押出し時にフェノールが気化してサイトグラスに付着した場合、凝固して取れなくなる。減圧雰囲気下でフェノールを取り除きながら重合を進行させる工程や押出時に残存するフェノールを除去する工程で使用することができる。
（４）ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート処理装置：
重合及び押出し時にテレフタル酸が気化してサイトグラスに付着した後、凝固する。
（５）ホルムアルデヒド合成反応器：
生成したホルムアルデヒドが気化してサイトグラスに付着した後、パラホルムアルデヒドとなる。
（６）トリオキサン合成反応器：
原料のホルムアルデヒドが気化してサイトグラスに付着した後、パラホルムアルデヒドとなる。
（７）ポリアミド処理装置：
重合時及び押出し時に原料のε-カプロラクタムが気化してサイトグラスに付着した後、凝固する。
（８）ポリ乳酸合成反応器：
重合時及び押出し時に原料の乳酸が気化してサイトグラスに付着した後、凝固する。
（９）ポリスチレン合成反応器：
重合時及び押出し時に原料のスチレンが気化してサイトグラスに付着した後、凝固する。
（１０）メタクリル樹脂処理装置：
押出し時に原料のメタクリル酸エステルが気化してサイトグラスに付着した後、重合する。
上記（１）〜（１０）は、例示であり、本発明は、昜重合性や凝固性がある化合物を原料とする熱可塑性樹脂及びオリゴマーの合成、並びに昜重合性や凝固性がある気体が発生する熱可塑性樹脂の押出し全般に使用できる。さらに、本発明の各実施の形態では、押出機を想定していたため、減圧の撹拌処理装置として説明した。しかし、本発明は減圧処理装置に限定されず、加圧処理装置として加圧反応器を用いるもの（ポリアセタール重合反応器、トリオキサン合成反応器など）に適用することも可能である。

本発明の内部観察用サイトグラスの曇り防止装置、処理システム及び内部観察用サイトグラスの曇り防止方法は、内部観察用サイトグラスを備えている撹拌処理システム等の製造、使用分野等で利用でき、特に撹拌・混練処理中に発生する発生ガスとの接触に起因する内部観察用サイトグラスの曇りを効率的で無駄のない不活性ガスの利用によって確実に防止したい場合に利用可能性を有する。

１ 撹拌処理システム
３ 撹拌処理装置
５ 内部観察用サイトグラス
７ （内部観察用サイトグラスの）曇り防止装置
９ 機械的ガス遮蔽手段
１１ 流体的ガス遮蔽手段
１３ 撹拌羽根
１５ 発生ガス処理設備
１７ 排気口
１９ 取付け用開口
２１ 取付け台座
２３ 空間
２５ ハウジング
２７ 開閉手段
２９ ガス導入路
３１ ボールバルブ
３３ フランジ部
３５ フランジ部
３７ 回転軸
３９ 弁体
４１ 操作ハンドル
４３ 係合穴
４５ 貫通口
４７ パッキン
４９ パッキン
５１ 開口部
５３ 内側露出面
５４ 外周部
５５ スクリュー
５７ 駆動装置
５９ ダイ
６１ シャッター
６３ シャッター板
６５ 駆動手段
６７ 制御装置
Ａ 内容物
Ｌ 液面
Ｇ 発生ガス
Ｎ 不活性ガス
Ｍ モータ
Ｚ 軸方向
Ｙ 交差する方向

Claims (13)

1. 処理装置内の内容物の状態を観察するために設けられるサイトグラスの曇り防止装置であって、
   前記処理装置と前記サイトグラスとを接続する経路上に設けられ、内部に前記処理装置内の内容物の状態を観察したり、不活性ガスを導入する場合の流路として使用する空間が形成されたハウジングと、前記空間を流れるガスの流入・流出の許可と規制とを切り替える開閉手段と、を備える機械的ガス遮蔽手段と、
   前記空間に不活性ガスを導入するガス導入路を備え、該ガス導入路から導入される不活性ガスの流れを利用して前記処理装置内で発生した発生ガスの前記サイトグラスに対する接触を防止する流体的ガス遮蔽手段と、を具備しており、
   前記開閉手段は三方開状態が可能な三方弁であり、前記三方弁は前記三方開状態で前記ガス導入路に接続されることを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
2. 請求項１に記載のサイトグラスの曇り防止装置において、
   前記開閉手段は、ボールバルブであることを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
3. 請求項１に記載のサイトグラスの曇り防止装置において、
   前記開閉手段は、スライド式のシャッターであることを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のサイトグラスの曇り防止装置において、
   前記ガス導入路の前記空間との接続部に形成される開口部は、前記サイトグラスの内側露出面の外周部に沿うように形成されていることを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のサイトグラスの曇り防止装置において、
   前記ガス導入路は、前記ハウジング内に開口部を有するガス導入路、または前記ハウジングを貫通する貫通穴であることを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のサイトグラスの曇り防止装置において、前記内容物が、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ乳酸、ポリスチレン、アクリル樹脂、及びメタクリル樹脂から選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のサイトグラスの曇り防止装置において、前記内容物が、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ乳酸、ポリスチレン、アクリル樹脂、及びメタクリル樹脂から選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂のオリゴマーを含むことを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
8. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のサイトグラスの曇り防止装置において、前記内容物から発生するガスが、フェノール、ホルムアルデヒド、トリオキサン、テレフタル酸、ε−カプロラクタム、乳酸、スチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルから選択される少なくとも１種を含むことを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のサイトグラスの曇り防止装置において、
   前記不活性ガスは、窒素、ヘリウム、及びアルゴンから選ばれる少なくとも１種の不活性ガスによって構成されていることを特徴とするサイトグラスの曇り防止装置。
10. 内容物を収容して内容物の処理を行う処理装置と、
    前記処理装置内の内容物の状態を観察するために設けられるサイトグラスと、
    前記処理装置と前記サイトグラスとを接続する経路上に設けられるサイトグラスの曇り防止装置と、を備える処理システムであって、
    前記サイトグラスの曇り防止装置は、内部に前記処理装置内の内容物の状態を観察したり、不活性ガスを導入する場合の流路として使用する空間が形成されたハウジングと、前記空間を流れるガスの流入・流出の許可と規制とを切り替える開閉手段と、を備える機械的ガス遮蔽手段と、
    前記空間に不活性ガスを導入するガス導入路を備え、該ガス導入路から導入される不活性ガスの流れを利用して前記処理装置内で発生した発生ガスの前記サイトグラスに対する接触を防止する流体的ガス遮蔽手段と、を具備しており、
    前記開閉手段は三方開状態が可能な三方弁であり、前記三方弁は前記三方開状態で前記ガス導入路に接続されることを特徴とする処理システム。
11. 請求項１０に記載の処理システムにおいて、
    前記処理装置は、熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマーを内容物として使用し、熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマーの処理を実行することが可能な縦型の処理装置であることを特徴とする処理システム。
12. 請求項１０に記載の処理システムにおいて、
    前記処理装置は、熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマーを内容物として使用し、熱可塑性樹脂及び／または熱可塑性樹脂のオリゴマーの処理を実行することが可能な横型の処理装置であることを特徴とする処理システム。
13. 内容物の処理装置とサイトグラスとを接続する経路上に設けられ、内部に処理装置内の内容物の状態を観察したり、不活性ガスを導入する場合の流路として使用する空間が形成されたハウジングと、前記空間を流れるガスの流入・流出の許可と規制とを切り替える開閉手段と、を備える機械的ガス遮蔽手段と、
    前記空間に不活性ガスを導入するガス導入路を備え、該ガス導入路から導入される不活性ガスの流れを利用して前記処理装置内で発生した発生ガスの前記サイトグラスに対する接触を防止する流体的ガス遮蔽手段と、を具備しているサイトグラスの曇り防止装置を用いるサイトグラスの曇り防止方法であって、
    前記サイトグラスから前記処理装置内を観察する観察時には、前記開閉手段を開状態にすることによって前記処理装置内を観察できる状態にし、不活性ガスを導入することで前記流体的ガス遮蔽手段を作動させて前記処理装置内で発生した発生ガスの前記サイトグラスに対する接触を防止し、
    一方、前記観察時以外は、前記開閉手段を閉状態にして前記機械的ガス遮蔽手段を作動させることで前記処理装置内で発生した前記発生ガスの前記サイトグラスに対する接触を防止するようにしており、
    前記開閉手段は三方開状態が可能な三方弁であり、前記三方弁は前記三方開状態で前記ガス導入路に接続されていることを特徴とするサイトグラスの曇り防止方法。

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