特開 2024-13381 射出成形システム、射出成形システムから流出する二酸化炭素の回収方法、及び射出成形機への二酸化炭素の収集装置と回収装置の設置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024013381

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】射出成形システム、射出成形システムから流出する二酸化炭素の回収方法、及び射出成形機への二酸化炭素の収集装置と回収装置の設置方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/17 20060101AFI20240125BHJP

【ＦＩ】

B29C45/17

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022115433

(22)【出願日】2022-07-20

(71)【出願人】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】中山 清貴

(72)【発明者】

【氏名】平野 峻之

(72)【発明者】

【氏名】鼎 佑介

(72)【発明者】

【氏名】中▲崎▼ 友喜

(72)【発明者】

【氏名】日原 啓太

(72)【発明者】

【氏名】原 政樹

(72)【発明者】

【氏名】梅田 光秀

【テーマコード（参考）】

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F206AG03

4F206AR20

4F206JA07

4F206JB22

4F206JB28

4F206JL02

4F206JN27

4F206JQ04

4F206JQ05

4F206JQ90

(57)【要約】

【課題】二酸化炭素の排出量を抑制することができる射出成形システムを提供する。
【解決手段】射出成形システム１は、金型Ｍが取り付けられる射出成形機２と、金型ＭのキャビティＣまたは射出成形機２の内部にある二酸化炭素含有ガスが流出し得る少なくとも一つの流出部Ｆ１～Ｆ３の近傍に取り付けられ、少なくとも一つの流出部Ｆ１～Ｆ３から流出する二酸化炭素含有ガスを収集する少なくとも一つの収集装置４と、少なくとも一つの収集装置４から収集した二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を回収する少なくとも一つの回収装置５と、を有する。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型が取り付けられる射出成形機と、
前記金型のキャビティまたは前記射出成形機の内部にある二酸化炭素含有ガスが流出し得る少なくとも一つの流出部の近傍に取り付けられ、前記少なくとも一つの流出部から流出する前記二酸化炭素含有ガスを収集する少なくとも一つの収集装置と、
前記少なくとも一つの収集装置から収集した前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を回収する少なくとも一つの回収装置と、を有する射出成形システム。

【請求項2】

前記少なくとも一つの流出部は複数の流出部であり、前記少なくとも一つの収集装置はすべての前記流出部から二酸化炭素を収集する一つの収集装置であり、前記少なくとも一つの回収装置は一つの回収装置である、請求項１に記載の射出成形システム。

【請求項3】

前記一つの収集装置は、
各流出部の近傍に配置された複数の吸い込み口と、前記回収装置に接続された接続端部と、を有する吸い込み管と、
前記吸い込み管に設けられ、前記二酸化炭素含有ガスを前記吸い込み口から吸引して、前記接続端部から前記回収装置に供給するポンプと、を有する、請求項２に記載の射出成形システム。

【請求項4】

前記少なくとも一つの収集装置は、各々が少なくとも一つの前記流出部から二酸化炭素を収集する複数の収集装置であり、前記少なくとも一つの回収装置は複数の回収装置であり、前記複数の回収装置の各々は前記複数の収集装置の各々と組み合わされている、請求項１に記載の射出成形システム。

【請求項5】

前記複数の収集装置の各々は、
前記流出部の近傍に配置された吸い込み口と、前記収集装置と組み合わされた前記回収装置に接続された接続端部と、を有する吸い込み管と、
前記吸い込み管に設けられ、前記二酸化炭素含有ガスを前記吸い込み口から吸引して、前記接続端部から、前記収集装置と組み合わされた前記回収装置に供給するポンプと、を有する、請求項４に記載の射出成形システム。

【請求項6】

前記射出成形機は、固定金型が取り付けられる固定盤と、可動金型が取り付けられる可動盤と、を有し、
前記吸い込み口は前記固定盤と前記可動盤との間に設けられている、請求項３または５に記載の射出成形システム。

【請求項7】

前記射出成形機は、射出される材料を供給するホッパを有し、
前記吸い込み口は前記ホッパの近傍に設けられている、請求項３または５に記載の射出成形システム。

【請求項8】

前記吸い込み口は前記金型の大気連通部の近傍に設けられている、請求項３または５に記載の射出成形システム。

【請求項9】

前記大気連通部は前記金型のベント開口である、請求項８に記載の射出成形システム。

【請求項10】

前記金型はカウンタープレッシャー法に用いられ、
前記大気連通部は減圧弁を介して前記キャビティに接続された大気開放端である、請求項８に記載の射出成形システム。

【請求項11】

前記流出部の近傍に設けられた入口側二酸化炭素センサを有し、前記入口側二酸化炭素センサで測定された二酸化炭素の濃度が基準値を超えたときに前記回収装置が起動する、請求項１に記載の射出成形システム。

【請求項12】

前記回収装置の出口に設けられた出口側二酸化炭素センサを有し、前記入口側二酸化炭素センサで測定された二酸化炭素の濃度と、前記出口側二酸化炭素センサで測定された二酸化炭素の濃度とに基づき、二酸化炭素の回収量または二酸化炭素の濃度減少量を算出する、請求項１１に記載の射出成形システム。

【請求項13】

前記少なくとも一つの回収装置は、アミン水溶液を含侵させたフィルタと、前記フィルタの温度を調整するフィルタ温度調整装置と、を有する、請求項１に記載の射出成形システム。

【請求項14】

前記射出成形機は、前記金型を冷却する冷却水が循環する循環配管と、前記循環配管上に設置され、前記冷却水の温度を調整する冷却水温度調整装置と、を有し、
前記循環配管は、前記射出成形機からの出口部と前記冷却水温度調整装置との間に前記フィルタを加熱する加熱部を有し、前記フィルタ温度調整装置は前記加熱部である、請求項１３に記載の射出成形システム。

【請求項15】

前記少なくとも一つの回収装置は、
水酸化ナトリウム水溶液の供給部と、
前記供給部から供給された前記水酸化ナトリウム水溶液に前記二酸化炭素含有ガスを供給し、前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を前記水酸化ナトリウム水溶液に吸収させる吸収部と、
を有する、請求項１に記載の射出成形システム。

【請求項16】

以下の工程
（Ａ）金型が取り付けられた射出成形機における前記金型のキャビティまたは前記射出成形機の内部から流出する二酸化炭素含有ガスを、前記二酸化炭素含有ガスが流出する少なくとも一つの流出部の近傍に取り付けられた少なくとも一つの収集装置で収集すること
（Ｂ）前記少なくとも一つの収集装置から収集した前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を、少なくとも一つの回収装置で回収すること
を有する、射出成形システムから流出する二酸化炭素の回収方法。

【請求項17】

以下の工程
（Ａ）金型が取り付けられる射出成形機における前記金型のキャビティまたは前記射出成形機の内部から流出する二酸化炭素含有ガスを収集する少なくとも一つの収集装置を、前記二酸化炭素含有ガスが流出する少なくとも一つの流出部の近傍に設けること
（Ｂ）前記少なくとも一つの収集装置から収集した前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を回収する少なくとも一つの回収装置を設けること
を有する、射出成形機への二酸化炭素の収集装置と回収装置の設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形システム、射出成形システムから流出する二酸化炭素の回収方法、及び射出成形機への二酸化炭素の収集装置と回収装置の設置方法に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機の運転時には、金型内に高温高圧のガスが発生することがある。特許文献１には、高温環境下で、二酸化炭素を含むガスが樹脂から発生することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０５９０３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

射出成形機の運転時に発生する二酸化炭素は、回収されることなく大気放出されている。一方、近年では、地球温暖化防止の観点から二酸化炭素の排出量の低減が求められている。本開示は二酸化炭素の排出量を抑制することができる射出成形システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一態様による射出成形システムは、二酸化炭素含有ガスが流出し得る少なくとも一つの流出部の近傍に取り付けられ、当該少なくとも一つの流出部から流出する二酸化炭素含有ガスを収集する少なくとも一つの収集装置と、当該少なくとも一つの収集装置から収集した二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を回収する少なくとも一つの回収装置と、を有する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、二酸化炭素の排出量を抑制することができる射出成形システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】第１の実施形態に係る射出成形システムの概略正面図である。

【図1B】第１の実施形態に係る射出成形システムの概略側面図である。

【図2】金型の近傍を示す概念図である。

【図3】第１の実施形態に係る射出成形システムの二酸化炭素の収集装置と回収装置の構成を示す概念図である。

【図4A】吸い込み部の一例の概略正面図である。

【図4B】吸い込み部の一例の概略側面図である。

【図5】変形例に係る射出成形システムの二酸化炭素の収集装置と回収装置の構成を示す概念図である。

【図6】第１の実施形態に係る射出成形システムの運転方法を示すフロー図である。

【図7】第２の実施形態に係る射出成形システムの二酸化炭素の収集装置と回収装置の構成を示す概念図である。

【図8】第２の実施形態に係る射出成形システムの運転方法を示すフロー図である。

【図9】変形例の金型の近傍を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（第1の実施形態）
図１Ａ，１Ｂはそれぞれ、第１の実施形態に係る射出成形システム１の概略正面図と概略側面図を示している。図２は、金型の近傍の拡大図を、図３は、二酸化炭素の収集装置４と回収装置５の構成を概念的に示している。

【0009】

＜全体構成＞
図１Ａ、図１Ｂを参照すると、射出成形システム１は、金型Ｍが取り付けられるようにされた射出成形機２と、一つの二酸化炭素収集装置４（以下、収集装置４という場合がある）と、一つの二酸化炭素回収装置５（以下、回収装置５という場合がある）と、収集装置４及び回収装置５の制御装置６と、を有している。射出成形機２は、金型Ｍを型締めする型締装置２１と、射出される材料を溶融して射出する射出装置３１と、から概略構成されている。

【0010】

＜型締装置２１＞
型締装置２１は、ベッド２２上に固定され固定金型Ｍ１が取り付けられる固定盤２３と、ベッド２２上をスライド可能な型締ハウジング２５と、ベッド２２上をスライド可能で可動金型Ｍ２が取り付けられる可動盤２４と、を備えている。固定盤２３と型締ハウジング２５は複数本のタイバー２６によって連結されている。可動盤２４と型締ハウジング２５の間には、金型Ｍを開閉するための型締機構２７が設けられている。型締機構２７はトグル機構から構成されている。図示は省略するが、型締機構２７は直圧式の型締機構、つまり油圧式の型締シリンダから構成してもよい。

【0011】

＜射出装置３１＞
射出装置３１は基台３２上に設けられている。射出装置３１は、加熱シリンダ３３と、加熱シリンダ３３に収容されたスクリュ３４と、スクリュ３４を駆動する駆動機構３５と、を備えている。スクリュ３４は駆動機構３５によって回転駆動されるとともに軸方向Ｘに駆動される。駆動機構３５はカバー３６で覆われている。加熱シリンダ３３の後端部近傍に、射出される材料を供給するホッパ３７が設けられている。ホッパ３７は射出される材料が供給される材料供給開口３７Ａを備えている。加熱シリンダ３３の先端には射出ノズル３８が設けられている。

【0012】

射出装置３１はノズルタッチ装置３９を備えている。ノズルタッチ装置３９は射出装置３１を前進させ、それによって射出ノズル３８が金型ＭのスプルーブッシュＭ３（図２参照）にタッチする。ノズルタッチ装置３９は駆動機構３５と固定盤２３とを連結している。ノズルタッチ装置３９は、たとえば油圧シリンダを用いた機構、あるいは、ボールねじを用いた機構によって構成される。

【0013】

＜金型Ｍ＞
図２を参照すると、固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２との間には樹脂が充填されるキャビティＣが形成される。金型Ｍが閉まっているとき、キャビティＣ内のガスは金型Ｍに設けられたベント開口から放出される。ベント開口の位置や数は金型Ｍの大きさや構成によって変わるが、固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２の少なくともいずれかに少なくとも一つのベント開口（金型Ｍの大気連通部の一例）が設けられている。本実施形態では、固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２にそれぞれ一つのベント開口Ｍ４，Ｍ５が設けられている。ベント開口Ｍ４，Ｍ５は安全カバーで覆われている場合もあるが、大気開放されている。

【0014】

＜二酸化炭素の収集装置４＞
図１Ａ、図１Ｂを参照すると、射出成形機２の運転中、金型ＭのキャビティＣの内部や射出成形機２の内部には二酸化炭素含有ガスが存在している。この二酸化炭素含有ガスは、金型Ｍや射出成形機２の特定の部位（以下、流出部という）から外部に流出し得る。収集装置４は、流出部の近傍に取り付けられ、流出部から流出する二酸化炭素含有ガスを収集する。

【0015】

二酸化炭素含有ガスの流出部は主として、固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２との間の隙間（パーティングライン）、ホッパ３７の材料供給開口３７Ａ、金型Ｍのベント開口Ｍ４，Ｍ５である。固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２の間との隙間を金型流出部Ｆ１、ホッパ３７の材料供給開口３７Ａをホッパ流出部Ｆ２，金型Ｍのベント開口Ｍ４，Ｍ５をベント流出部Ｆ３という。

【0016】

金型流出部Ｆ１からは、主に型開き時に二酸化炭素含有ガスが流出する。キャビティＣには樹脂の燃焼によって二酸化炭素含有ガスが発生、蓄積することがあり、この二酸化炭素含有ガスが型開き時に金型Ｍの外部に流出する。ただし、焼けの発生を抑制する目的で成形中に金型Ｍを一時的に開く運転を行う場合があり、この場合には運転中にも固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２との間から二酸化炭素含有ガスが流出することがある。特に、型締装置２１が油圧式の場合、金型Ｍが閉まっているときにも油の反力によって多少の型開きが生じることがある。

【0017】

キャビティＣに発生する二酸化炭素の量は樹脂の焼けの程度に依存し、焼けの程度が大きい場合は二酸化炭素の量も多く、焼けの程度が小さい場合は二酸化炭素の量も少ない。

【0018】

ホッパ流出部Ｆ２からは、主に射出材料の計量時に発生する二酸化炭素含有ガスが流出する。すなわち、射出材料の計量時には加熱シリンダ３３の内部で射出材料がスクリュ３４で可塑化されるが、その際に二酸化炭素含有ガスが発生する。ホッパ流出部Ｆ２は加熱シリンダ３３の内部と連通しているため、発生した二酸化炭素含有ガスが逆流してホッパ流出部Ｆ２から流出する。ホッパ流出部Ｆ２から流出する二酸化炭素含有ガスの量は他の流出部Ｆ１，Ｆ３と比べて多い。

【0019】

上述の通り、金型Ｍが閉まっているとき、キャビティＣ内のガスはベント流出部Ｆ３から排出される。すなわち、キャビティＣに蓄積した二酸化炭素含有ガスは、ベント流出部Ｆ３から流出する。ベント流出部Ｆ３から単位時間に流出する二酸化炭素含有ガスの量は少ないが、二酸化炭素含有ガスは金型Ｍが閉まっているときに連続的または間欠的に流出する可能性がある。ベント流出部Ｆ３から流出する二酸化炭素の量は樹脂の焼けの程度に依存する。

【0020】

本実施形態の収集装置４は、上述したすべての流出部Ｆ１～Ｆ３から流出する二酸化炭素含有ガスを収集する一つの収集装置４である。しかし、上述したすべての流出部Ｆ１～Ｆ３からの二酸化炭素含有ガスを収集することは必須ではない。収集装置４は少なくとも一つの流出部から流出する二酸化炭素含有ガスを収集するものであればよい。

【0021】

図３を参照すると、収集装置４は、二酸化炭素含有ガスを吸い込む吸い込み管４１と、吸い込み管４１に設けられた吸引ポンプ４２と、を有している。吸い込み管４１は各流出部Ｆ１～Ｆ３の近傍に配置された吸い込み部４３１～４３３と、回収装置５に接続された接続端部４４と、を有する。吸い込み部４３１は金型流出部Ｆ１の近傍に、吸い込み部４３２はホッパ流出部Ｆ２の近傍に、吸い込み部４３３はベント流出部Ｆ３の近傍に設けられている。ベント開口Ｍ４，Ｍ５（図１Ａ参照）は近接しているので一つの吸い込み部４３３を共用しているが、各々に専用の吸い込み部を設けてもよい。

【0022】

吸い込み管４１は、吸い込み部４３１～４３３にそれぞれ接続された入口側吸い込み管４１１～４１３と、接続端部４４に接続された出口側吸い込み管４１４と、を有している。３つの入口側吸い込み管４１１～４１３は合流して、一つの出口側吸い込み管４１４になっている。吸い込み管４１は、ビニールチューブ、鋼製パイプ等で形成することができる。吸引ポンプ４２は出口側吸い込み管４１４に設けられている。吸引ポンプ４２は真空ポンプであり、二酸化炭素含有ガスを各吸い込み部４３１～４３３から吸引して回収装置５に供給する。

【0023】

図４Ａ，４Ｂはそれぞれ吸い込み部４３１の概略正面図と概略側面図を示している。吸い込み部４３１は概ね円筒形の形状を有している。吸い込み部４３１は射出成形機２及び金型Ｍから離間しているので、射出成形機２の運転に影響を及ぼす可能性は低い。吸い込み部４３１の先端は開口となっており、後端は入口側吸い込み管４１１に接続されている。吸い込み部４３１は固定具４６によって射出成形機２の本体に固定され、最も吸い込み流量が大きくなる角度で金型流出部Ｆ１（図３参照）と相対している。

【0024】

図１Ａ、図１Ｂを参照すると、吸い込み部４３１は金型Ｍの上方に設けられている。しかし、吸い込み部４３１が金型流出部Ｆ１の近傍にある限り、吸い込み部４３１の設置位置は限定されない。これは、真空吸引ポンプ４２が吸い込み部４３１の近傍のガスを強制的に吸引するためである。吸い込み部４３１は金型Ｍの下方に設置してもよい。二酸化炭素の比重は空気の比重より大きいため、自重で降下する二酸化炭素を効率的に収集することができる。金型流出部Ｆ１は金型Ｍの４面に沿って形成されるため、４面の金型流出部Ｆ１を覆うカバーを設け、このカバーに吸い込み部４３１を接続してもよい。あるいは吸い込み部４３１を金型流出部Ｆ１に沿った細長い形状としてもよい。

【0025】

吸い込み部４３２も吸い込み部４３１と同様に構成されている。ただし、吸い込み部４３２は材料供給開口３７Ａの端部にほぼ鉛直方向に取り付けられている。これによって、ホッパ３７への材料供給が影響を受けにくくなる。

【0026】

吸い込み部４３３も吸い込み部４３１と同様に構成されている。吸い込み部４３３はベント流出部Ｆ３（ベント開口Ｍ４，Ｍ５）（図２，３参照）に近接して配置可能であるため、設置角度や設置位置に関して大きな制約はない。

【0027】

上述の通り、吸い込み部４３３はベント流出部Ｆ３の近傍に設けられているが、「近傍」は吸い込み部４３３をベント開口Ｍ４，Ｍ５に直接密着させる構成を含む。金型Ｍの外側表面はそれほど高温にならないので、吸い込み部４３３を耐熱チューブで形成して、直接ベント開口Ｍ４，Ｍ５に固定することができる。これによって、二酸化炭素含有ガスの収集効率を高めることができる。この場合、ベント開口Ｍ４，Ｍ５にそれぞれ一つの吸い込み部を取り付け、可動金型Ｍ２のベント開口Ｍ５に接続される入口側吸い込み管は、可撓性のあるものを用いることが好ましい。

【0028】

図３を参照すると、吸い込み部４３１～４３３の近傍には各々、入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３が設けられている。入口側二酸化炭素センサＡ１は、図４Ａ、図４Ｂに示すように金型流出部Ｆ１に相対する吸い込み部４３１の内壁に設けられている。入口側二酸化炭素センサＡ２は、吸い込み部４３１の入口側二酸化炭素センサＡ１と同様に、ホッパ流出部Ｆ２に相対する吸い込み部４３２の内壁に設けられている。ベント流出部Ｆ３の近傍の入口側二酸化炭素センサＡ３は、図２に示すように金型Ｍの内壁に設けられている。具体的は、固定金型Ｍ１または可動金型Ｍ２の内壁に取付用の凹部Ｍ６を設け、凹部Ｍ６に入口側二酸化炭素センサＡ３が設けられている。入口側二酸化炭素センサＡ３は吸い込み部４３３の内壁に設けてもよい。

【0029】

入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３は、吸い込み部４３１～４３３から吸引される二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素の濃度を測定する。入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３で測定された二酸化炭素の濃度は制御装置６に送られる。

【0030】

＜二酸化炭素回収装置５＞
図３を参照すると、回収装置５は、収集装置４から収集した二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を回収ないし除去する。回収装置５は複数の流出部Ｆ１～Ｆ３で共有されている。回収装置５は、アミン水溶液を含侵させたフィルタ５２を有している。フィルタ５２は保持容器５１に取り付けられた網部材５３に支持されている。保持容器５１の入口端には吸い込み管４１の接続端部４４が接続され、出口端には排出管５４が接続されている。

【0031】

アミンの二酸化炭素吸収効率は温度依存性があるため、回収装置５はフィルタ５２の温度を調整するフィルタ温度調整装置５５を有している。フィルタ温度調整装置５５としては、射出成形機２が元来備える金型Ｍの冷却装置を利用している。金型Ｍの冷却装置は、金型Ｍを冷却する冷却水が循環する循環配管５６と、循環配管５６上に設置され、冷却水の温度を調整する冷却水温度調整装置５７と、を有している。金型Ｍを冷却した冷却水は温水（例えば、６０℃程度）となって射出成形機２の本体の出口部２８から排出され、冷却水温度調整装置５７で冷却されて再び射出成形機２の本体に戻され、金型Ｍを冷却する。冷却水温度調整装置５７は一般的な熱交換器であってよい。

【0032】

循環配管５６は射出成形機２の本体の出口部２８と冷却水温度調整装置５７との間で保持容器５１を貫通しており、循環配管５６のうち保持容器５１の内部にある部分がフィルタ５２を加熱する加熱部５８となる。加熱部５８はフィルタ温度調整装置５５を構成する。この構成によれば、既存の設備をフィルタ温度調整装置５５として利用できるため、コストの増加を抑制することができる。

【0033】

フィルタ５２の温度は、二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素をフィルタ５２が吸収可能な温度範囲に調整される。好適な温度範囲はアミンの種類に依存する。一般的にはフィルタ５２の温度が高すぎると、捕捉した二酸化炭素がフィルタ５２から離脱する。好ましくは、フィルタ５２の温度は、二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素がフィルタ５２に最大量吸収される温度に調整される。

【0034】

フィルタ５２の温度調整のため、保持容器５１をバイパスするバイパスライン５９を循環配管５６に設け、バイパスライン５９の口径を調整することでフィルタ５２の温度を調整することができる。あるいは、循環配管５６のうちバイパスライン５９の分岐部と合流部との間の区間、またはバイパスライン５９に弁６０を設け、弁６０の開度を調整することでフィルタ５２の温度を調整することもできる。

【0035】

フィルタ５２は二酸化炭素を捕捉し、それ以外の気体を透過させるため、フィルタ５２を通過した二酸化炭素含有ガス（以下、フィルタ通過ガスという）は実質的には、二酸化炭素含有ガスから二酸化炭素だけが除去されたガスとなっている。フィルタ通過ガスは排出管５４から大気に排出される。排出管５４には、フィルタ通過ガスに含まれる二酸化炭素の濃度を測定する出口側二酸化炭素センサＡ４が設置されている。出口側二酸化炭素センサＡ４は排出管５４の内壁に設けられている。出口側二酸化炭素センサＡ４で測定された二酸化炭素の濃度は制御装置６に送られる。

【0036】

図５は二酸化炭素回収装置５の代替構成を示している。回収装置７は、水酸化ナトリウム水溶液の供給部７１と、二酸化炭素の吸収部７２と、を有している。供給部７１は、例えば塩化ナトリウム水溶液の電気分解によって、水酸化ナトリウム水溶液を生成し、吸収部７２に供給する。

【0037】

吸収部７２では、供給部７１から供給された水酸化ナトリウム水溶液に二酸化炭素含有ガスが供給される。水酸化ナトリウムと二酸化炭素の反応により、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムとを含む水溶液が生成される。これによって、二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素が水酸化ナトリウム水溶液に吸収される。二酸化炭素の取り出しが必要な場合は、例えば塩化ナトリウム水溶液の電気分解によって生成された塩酸を炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムを含む水溶液に供給し、気体の二酸化炭素を取り出す。

【0038】

＜二酸化炭素の回収方法＞
図６には、射出成形システム１から流出する二酸化炭素の回収方法を概略フローで示している。なお、二酸化炭素の回収方法では図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３についても適宜参照するものとする。まず、スタートとして、射出成形機２に金型Ｍを取り付け、射出成形機２の運転を開始する（ステップＳ１）。

【0039】

次に、各吸い込み部４３１～４３３の近傍に設けられた入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３（図３参照）で二酸化炭素濃度を測定する（ステップＳ２）。ホッパ流出部Ｆ２とベント流出部Ｆ３の近傍の入口側二酸化炭素センサＡ２．Ａ３は連続的に二酸化炭素濃度を測定する。金型流出部Ｆ１の近傍の入口側二酸化炭素センサＡ１は、少なくとも型開き時に二酸化炭素濃度を測定すればよい。しかし、前述のように型開きしていないときでも二酸化炭素が流出する可能性があるので、連続的に二酸化炭素濃度を測定してもよい。

【0040】

各入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３の測定値は制御装置６（図１Ａ参照）に送られる。制御装置６はいずれかの入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３の二酸化炭素濃度の測定値があらかじめ定められた基準値（以下、流出基準値という）を超えているか否かを判定する（ステップＳ３）。いずれかの入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３の二酸化炭素濃度の測定値が流出基準値を超えている場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）は、収集装置４（具体的には吸引ポンプ４２）（図１Ｂ、３参照）を起動する（ステップＳ４）。いずれの入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３でも二酸化炭素濃度の測定値が流出基準値を超えていない場合（ステップＳ３でＮＯの場合）は、フローは再びステップＳ２に戻り、二酸化炭素濃度の監視を続ける。

【0041】

ステップＳ４で収集装置４（図３参照）を起動した場合、二酸化炭素含有ガスが収集装置４で収集され、二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素が回収装置５（図３参照）で回収される（ステップＳ５）。二酸化炭素以外のガスは捕捉されることなく、フィルタ５２を通過する。この間、排出管５４に設けられた出口側二酸化炭素センサＡ４で二酸化炭素濃度を測定する。出口側二酸化炭素センサＡ４の測定値は制御装置６（図１Ａ参照）に送られる。

【0042】

制御装置６は、各吸い込み部４３１～４３３に設けられた入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３（図３参照）と排出管５４に設けられた出口側二酸化炭素センサＡ４（図３参照）の測定値から、二酸化炭素の回収量と濃度低下値の少なくともいずれかを算出する。二酸化炭素の回収量は、各二酸化炭素センサの濃度測定値から重量換算して求めることができる。重量を積算すれば、一定の時間の二酸化炭素の総回収値を算出することができる。制御装置６の表示部６１（図１Ａ参照）に二酸化炭素の総回収量と濃度低下値の少なくともいずれかを表示することで、二酸化炭素が回収されたことを視覚的に認識することができる。

【0043】

制御装置６は出口側二酸化炭素センサＡ４の二酸化炭素濃度があらかじめ定められた基準値（以下、性能基準値という）以下であるか否かを監視する（ステップＳ６）。性能基準値は流出基準値より小さい値に設定される。二酸化炭素濃度が性能基準値以下である場合（ステップＳ６でＹＥＳの場合）、制御装置６は、フィルタ５２は健全な状態で引き続き使用することができると判断し、処理をステップＳ２に戻す。二酸化炭素濃度が性能基準値を超えている場合（ステップＳ６でＮＯの場合）は、制御装置６はフィルタ５２が寿命に達したと判断し、フィルタ５２の交換を促すメッセージを表示部６１に表示する（ステップＳ７）。

【0044】

なお、寿命に達したと判断されたフィルタ５２は廃棄処分され、新しいフィルタ５２が装着される。

【0045】

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係る射出成形システム１の、二酸化炭素の収集装置４と回収装置５の構成を概念的に示している。本実施形態では、射出成形機２の構成は第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0046】

本実施形態では、複数の収集装置４Ａ～４Ｃと複数の回収装置５Ａ～５Ｃが設けられている。複数の収集装置４Ａ～４Ｃは、各々が少なくとも一つの流出部から流出する二酸化炭素を収集する構成となっていればよい。また、回収装置５Ａ～５Ｃは、すべての流出口Ｆ１～Ｆ３から流出する二酸化炭素が、いずれかの回収装置で回収される構成となっていればよい。本実施形態では、複数の回収装置５Ａ～５Ｃの各々が複数の収集装置４Ａ～４Ｃの各々と組み合わされている。二酸化炭素回収装置５は図３に示す構成、図５に示す構成のいずれも用いることができる。

【0047】

収集装置４Ａは吸い込み管４５１を、収集装置４Ｂは吸い込み管４５２を、収集装置４Ｃは吸い込み管４５３を有している。吸い込み管４５１は、流出部Ｆ１の近傍に配置された吸い込み部４３１と接続端部４４１とを有する。吸い込み管４５２は、流出部Ｆ２の近傍に配置された吸い込み部４３２と接続端部４４２とを有する。吸い込み管４５３は、流出部Ｆ３の近傍に配置された吸い込み部４３３と接続端部４４３とを有する。接続端部４４１～４４３は各々、収集装置４Ａ～４Ｃと組み合わされた回収装置５Ａ～５Ｃに接続されている。回収装置５Ａ～５Ｃには各々排出管５４１～５４３が接続されている。

【0048】

各収集装置４Ａ～４Ｃは各々、吸い込み管４５１～４５３に設けられた吸引ポンプ４２１～４２３を有している。吸引ポンプ４２１～４２３は各々、二酸化炭素含有ガスを吸い込み部４３１～４３３から吸引して、収集装置４Ａ～４Ｃと組み合わされた回収装置５Ａ～５Ｃに供給する。吸い込み部４３１～４３３の構成は第１の実施形態と同様である。入口側二酸化炭素センサＡ１～Ａ３は、第１の実施形態と同様、各収集装置４Ａ～４Ｃの吸い込み部４３１～４３３に設けられている。出口側二酸化炭素センサＡ４～Ａ６は各々、排出管５４１～５４３に設けられている。

【0049】

図８には、射出成形システム１から流出する二酸化炭素の回収方法を概略フローで示している。基本的な動作フローは第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。ここでは、金型流出部Ｆ１とホッパ流出部Ｆ２から流出する二酸化炭素含有ガスを処理する場合について述べるが、ベント流出部Ｆ３から流出する二酸化炭素含有ガスを処理する場合も同様である。

【0050】

射出成形機２が運転を開始したら（ステップＳ１１）、金型流出部Ｆ１とホッパ流出部Ｆ２（図７参照）の近傍に設けられた入口側二酸化炭素センサＡ１，Ａ２で二酸化炭素濃度を測定する（ステップＳ１２，Ｓ２２）。以降のステップＳ１３～Ｓ１７とステップＳ２３～Ｓ２７は第１の実施形態のステップＳ３～Ｓ７と同じである。フィルタ５２の寿命の判定は個々のフィルタ５２ごとに行われる。

【0051】

本実施形態では、流出部ごとに二酸化炭素含有ガスの収集、二酸化炭素含有ガスからの二酸化炭素の回収が行われるため、二酸化炭素の回収量も流出部ごとに求められる。従って、制御装置６の表示部６１（図１Ａ参照）には流出部ごとに二酸化炭素の総回収値や濃度低下値を表示することができる。また、どの流出部からどの程度の二酸化炭素が流出しているかも把握することができる。例えば、流出量が多い流出部からの二酸化炭素含有ガスを処理するフィルタ５２は大型のものを使用するなどの対策も立てやすく、フィルタ５２の交換作業の効率化につながる。

【0052】

（特定の射出成形法における効果）
発泡成形法の一つである物理発泡法では、成形品の重量の１～３％程度のガスを意図的に樹脂に導入する。導入ガスとしては窒素ガスと二酸化炭素ガスが代表的なものである。しかし、導入ガスのうち半分程度は樹脂に取り込まれずに外部に放出される。従って、物理発泡法では一般的な射出成形法と比べてより多くの二酸化炭素が流出する可能性があり、本開示は物理発泡法に好適に適用可能である。

【0053】

また、本開示は、発泡成形法の一つであるカウンタープレッシャー法にも好適に適用可能である。図９はカウンタープレッシャー法に用いられる金型Ｍを示す。固定金型Ｍ１にはキャビティＣに連通する流路１０１が設けられ、流路１０１は固定金型Ｍ１の外部で流路１０２に接続されている。流路１０２は高圧気体源１０３に接続されている。流路１０２から流路１０４が分岐し、流路１０２と流路１０４にそれぞれ弁１０５と減圧弁１０６が設けられている。流路１０４の先端は大気開放端１０７とされている。

【0054】

カウンタープレッシャー法では、弁１０５を開き高圧気体源１０３からキャビティＣ内に高圧の気体を充填した後、樹脂材料を射出する。その後弁１０５を閉じ、減圧弁１０６を開き、大気開放端１０７から気体を排出し、キャビティＣの圧力を強制的に降下させる。

【0055】

大気開放端１０７からは注入された高圧気体だけでなく、キャビティＣに発生した二酸化炭素含有ガスも同時に放出される。従って、減圧弁１０６に接続された大気開放端１０７（金型Ｍの大気連通部の一例）の近傍に二酸化炭素の吸い込み部４３４を設けることで、大気開放端１０７から流出する二酸化炭素含有ガスを効率的に収集することができる。なお、「近傍」は大気開放端１０７に密着して二酸化炭素の吸い込み部４３４を設けることを含む。

【0056】

（射出成形機２への二酸化炭素の収集装置４と回収装置５の設置方法）
本開示によれば、既存の射出成形機２に収集装置４と回収装置５を設置することもできる。具体的には、金型ＭのキャビティＣまたは射出成形機２の内部から流出する二酸化炭素含有ガスを収集する少なくとも一つの収集装置４を、少なくとも一つの流出部Ｆ１～Ｆ３の近傍に設ける。そして、少なくとも一つの収集装置４から収集した二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を回収する少なくとも一つの回収装置５を設ける。この方法によれば、既存の射出成形機２に特段の変更を及ぼすことなく、二酸化炭素の排出量を抑制することができる射出成形システム１を構成することができる。

【0057】

（付記）本明細書は以下の開示を含む。
［構成１］
金型が取り付けられる射出成形機と、
前記金型のキャビティまたは前記射出成形機の内部にある二酸化炭素含有ガスが流出し得る少なくとも一つの流出部の近傍に取り付けられ、前記少なくとも一つの流出部から流出する前記二酸化炭素含有ガスを収集する少なくとも一つの収集装置と、
前記少なくとも一つの収集装置から収集した前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を回収する少なくとも一つの回収装置と、を有する射出成形システム。
［構成２］
前記少なくとも一つの流出部は複数の流出部であり、前記少なくとも一つの収集装置はすべての前記流出部から二酸化炭素を収集する一つの収集装置であり、前記少なくとも一つの回収装置は一つの回収装置である、構成１に記載の射出成形システム。
［構成３］
前記一つの収集装置は、
各流出部の近傍に配置された複数の吸い込み口と、前記回収装置に接続された接続端部と、を有する吸い込み管と、
前記吸い込み管に設けられ、前記二酸化炭素含有ガスを前記吸い込み口から吸引して、前記接続端部から前記回収装置に供給するポンプと、を有する、構成２に記載の射出成形システム。
［構成４］
前記少なくとも一つの収集装置は、各々が少なくとも一つの前記流出部から二酸化炭素を収集する複数の収集装置であり、前記少なくとも一つの回収装置は複数の回収装置であり、前記複数の回収装置の各々は前記複数の収集装置の各々と組み合わされている、構成１に記載の射出成形システム。
［構成５］
前記複数の収集装置の各々は、
前記流出部の近傍に配置された吸い込み口と、前記収集装置と組み合わされた前記回収装置に接続された接続端部と、を有する吸い込み管と、
前記吸い込み管に設けられ、前記二酸化炭素含有ガスを前記吸い込み口から吸引して、前記接続端部から、前記収集装置と組み合わされた前記回収装置に供給するポンプと、を有する、構成４に記載の射出成形システム。
［構成６］
前記射出成形機は、固定金型が取り付けられる固定盤と、可動金型が取り付けられる可動盤と、を有し、
前記吸い込み口は前記固定盤と前記可動盤との間に設けられている、構成３または５に記載の射出成形システム。
［構成７］
前記射出成形機は、射出される材料を供給するホッパを有し、
前記吸い込み口は前記ホッパの近傍に設けられている、構成３または５に記載の射出成形システム。
［構成８］
前記吸い込み口は前記金型の大気連通部の近傍に設けられている、構成３または５に記載の射出成形システム。
［構成９］
前記大気連通部は前記金型のベント開口である、構成８に記載の射出成形システム。
［構成１０］
前記金型はカウンタープレッシャー法に用いられ、
前記大気連通部は減圧弁を介して前記キャビティに接続された大気開放端である、構成８に記載の射出成形システム。
［構成１１］
前記流出部の近傍に設けられた入口側二酸化炭素センサを有し、前記入口側二酸化炭素センサで測定された二酸化炭素の濃度が基準値を超えたときに前記回収装置が起動する、構成１から１０のいずれか１項に記載の射出成形システム。
［構成１２］
前記回収装置の出口に設けられた出口側二酸化炭素センサを有し、前記入口側二酸化炭素センサで測定された二酸化炭素の濃度と、前記出口側二酸化炭素センサで測定された二酸化炭素の濃度とに基づき、二酸化炭素の回収量または二酸化炭素の濃度減少量を算出する、構成１１に記載の射出成形システム。
［構成１３］
前記少なくとも一つの回収装置は、アミン水溶液を含侵させたフィルタと、前記フィルタの温度を調整するフィルタ温度調整装置と、を有する、構成１から１２のいずれか１項に記載の射出成形システム。
［構成１４］
前記射出成形機は、前記金型を冷却する冷却水が循環する循環配管と、前記循環配管上に設置され、前記冷却水の温度を調整する冷却水温度調整装置と、を有し、
前記循環配管は、前記射出成形機からの出口部と前記冷却水温度調整装置との間に前記フィルタを加熱する加熱部を有し、前記フィルタ温度調整装置は前記加熱部である、構成１３に記載の射出成形システム。
［構成１５］
前記少なくとも一つの回収装置は、
水酸化ナトリウム水溶液の供給部と、
前記供給部から供給された前記水酸化ナトリウム水溶液に前記二酸化炭素含有ガスを供給し、前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を前記水酸化ナトリウム水溶液に吸収させる吸収部と、
を有する、構成１から１２のいずれか１項に記載の射出成形システム。
［方法１］
以下の工程
（Ａ）金型が取り付けられた射出成形機における前記金型のキャビティまたは前記射出成形機の内部から流出する二酸化炭素含有ガスを、前記二酸化炭素含有ガスが流出する少なくとも一つの流出部の近傍に取り付けられた少なくとも一つの収集装置で収集すること
（Ｂ）前記少なくとも一つの収集装置から収集した前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を、少なくとも一つの回収装置で回収すること
を有する、射出成形システムから流出する二酸化炭素の回収方法。
［方法２］
以下の工程
（Ａ）金型が取り付けられる射出成形機における前記金型のキャビティまたは前記射出成形機の内部から流出する二酸化炭素含有ガスを収集する少なくとも一つの収集装置を、前記二酸化炭素含有ガスが流出する少なくとも一つの流出部の近傍に設けること
（Ｂ）前記少なくとも一つの収集装置から収集した前記二酸化炭素含有ガスに含まれる二酸化炭素を回収する少なくとも一つの回収装置を設けること
を有する、射出成形機への二酸化炭素の収集装置と回収装置の設置方法。

【符号の説明】

【0058】

１ 射出成形システム
２ 射出成形機
４，４Ａ～４Ｃ 収集装置
５，５Ａ～５Ｃ 回収装置
６ 制御装置
２３ 固定盤
２４ 可動盤
４１，４５１～４５３ 吸い込み管
４２，４２１～４２３ 吸引ポンプ
４３１～４３３ 吸い込み部
４４，４４１～４４３ 接続端部
５２ フィルタ
５５ フィルタ温度調整装置
５６ 循環配管
５７ 冷却水温度調整装置
５８ 加熱部
７１ 水酸化ナトリウム水溶液の供給部
７２ 二酸化炭素の吸収部
Ａ１～Ａ６ 二酸化炭素センサ
Ｆ１ 金型流出部
Ｆ２ ホッパ流出部
Ｆ３ ベント流出部
Ｍ 金型
Ｍ１ 固定金型
Ｍ２ 可動金型
Ｍ４，Ｍ５ ベント開口

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】