JP2012063072A - 粉粒体材料の乾燥装置、及び粉粒体材料の乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥ホッパーにおける待機量を安全に減少させ、粉粒体材料の劣化を防止し得る粉粒体材料の乾燥装置、及び粉粒体材料の乾燥方法を提供する。
【解決手段】乾燥装置１は、上部側から投入された輸送元９からの粉粒体材料を貯留し、加熱したガスを供給して乾燥させて下部側から供給先２に向けて排出する乾燥ホッパー１０と、粉粒体材料の種類と前記乾燥ホッパーにおける粉粒体材料の貯留量Ｂ，Ｃ，Ｄとに基づいて予め設定される乾燥能力Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３が、前記供給先における粉粒体材料の処理能力Ｘよりも過剰であり、かつ前記乾燥能力を所定基準まで低下可能であると判別したときには、前記貯留量を減少させるように更新して粉粒体材料の乾燥処理を実行させる乾燥能力制御手段３１と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、加熱ガスを供給して粉粒体材料を乾燥し、供給先に向けて排出する粉粒体材料の乾燥装置、及び粉粒体材料の乾燥方法に関する。

従来の粉粒体材料の乾燥装置においては、乾燥ホッパーに加熱したガスを供給し、貯留した粉粒体材料を乾燥する構成とされている。
このような乾燥装置では、粉粒体材料の種類や乾燥ホッパーの容量（満杯レベルまでに貯留される粉粒体材料の量）などに基づいて乾燥能力（最大乾燥能力）が予め設定されている。この乾燥能力は、種々の成形機等の供給先や、その種々の稼動態様に適用可能なように、また、未乾燥の状態で供給先に供給されることのないよう、十分に大きく設定されている。

このような乾燥装置では、供給先における処理能力（消費度合い）によっては、乾燥ホッパー内に貯留された粉粒体材料が長時間に亘って加熱ガスに晒されることとなり、該粉粒体材料に過熱による劣化（酸化、やけ、分解、変色など）が生じる場合があった。つまり、供給先における処理能力が上記乾燥能力よりも十分に小さい場合には、乾燥装置の乾燥ホッパーから単位時間当たりに排出される量が小さくなることから、当該乾燥ホッパー内に貯留されている粉粒体材料の待機量が多くなる。この結果、乾燥ホッパー内における粉粒体材料の滞留時間が長くなり、上記劣化が生じる場合があった。また、乾燥能力が供給先における処理能力よりも十分に大きく設定されていることから、供給先において、材料替え、成形品の変更（金型の変更）等の製造ロット替えがなされる際や、運転終了時などの成形終了時には、乾燥ホッパー内における乾燥済みの粉粒体材料（残材）が比較的に多く発生することとなる。このような粉粒体材料を、再度、使用する際には、再度、所定程度に乾燥させる必要があるため、エネルギーの無駄が生じるという問題があった。また、保管等にも手間やコストが掛かるという問題があった。

下記特許文献１では、上部に材料供給口を持つ大容量ホッパーの下部に、狭窄部を介して小容量ホッパーを連設し、この小容量ホッパーの下部に排出口を設けた乾燥用ホッパーが提案されている。また、この乾燥用ホッパーは、上記大容量ホッパーの上方に、材料供給を停止させる第１検出器と材料供給を開始させる第２検出器とを上下に所定間隔を置いて設け、上記小容量ホッパーの上方に、材料供給を停止させる第３検出器と材料供給を開始させる第４検出器とを上下に所定間隔を置いて設けた構造とされている。
また、単位時間における排出量が多い場合には、大容量ホッパーを使用し、単位時間当りの排出量が少ない場合には、小容量ホッパーを使用する、と説明されている。

実公平４−１９４３８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された乾燥用ホッパーでは、大容量ホッパー及び小容量ホッパーのうちのいずれを使用するかは、ユーザー側で判断する必要があり、判断間違いや操作間違い等があれば、不必要に待機量が多くなったり、または、乾燥不十分の粉粒体材料が排出されたりする恐れがあり、更なる改善が望まれていた。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、乾燥ホッパーにおける待機量を安全に減少させ、粉粒体材料の劣化を防止し得る粉粒体材料の乾燥装置、及び粉粒体材料の乾燥方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体材料の乾燥装置は、上部側から投入された輸送元からの粉粒体材料を貯留し、加熱したガスを供給して乾燥させて下部側から供給先に向けて排出する乾燥ホッパーと、粉粒体材料の種類と前記乾燥ホッパーにおける粉粒体材料の貯留量とに基づいて予め設定される乾燥能力が、前記供給先における粉粒体材料の処理能力よりも過剰であり、かつ前記乾燥能力を所定基準まで低下可能であると判別したときには、前記貯留量を減少させるように更新して粉粒体材料の乾燥処理を実行させる乾燥能力制御手段と、を備えていることを特徴とする。

初期状態では、供給先の種類（大きさや能力）や、種々の稼働態様（金型等の形状やサイクル等）に適用可能なように、また、未乾燥の状態で供給先に供給されることのないよう、粉粒体材料の種類や乾燥ホッパーの容量（満杯レベルまでに貯留される粉粒体材料の量）などに基づいて設定される乾燥能力（最大乾燥能力）は、十分に大きく設定されている。
上記構成とされた本発明では、上記乾燥能力が、上記供給先における粉粒体材料の処理能力よりも過剰であり、かつこの乾燥能力を所定基準まで低下可能であると判別したときには、上記貯留量を減少させるように更新して粉粒体材料の乾燥処理を実行させるようにしている。
これにより、上部側からの投入及び下部側からの排出を伴って乾燥ホッパー内における粉粒体材料の貯留量が増減しながらも、乾燥ホッパーにおける平均的な粉粒体材料の待機量を安全に減少させることができる。従って、乾燥ホッパー内において粉粒体材料が不必要に長時間に亘って加熱ガスに晒されることを低減させることができ、粉粒体材料の過熱による劣化（酸化、やけ、分解、変色など）を防止することができる。
また、製造ロット替えや成形終了時等の際に生じる乾燥ホッパーにおける残材を減少させることができる。従って、残材の再利用時におけるエネルギーの無駄や、保管等の際の手間等を低減させることができる。

ここに、貯留量を減少させるように更新して乾燥処理を実行させる態様は、種々の態様を含み、例えば、乾燥ホッパーにおいて材料要求信号（材料無し信号）を出力する下限レベルとして最適なものを選択設定して更新する態様や、これを段階的に低下させる態様が挙げられる。これに加えて、乾燥ホッパーにおいて材料投入停止信号（材料有り信号）を出力する上限レベル（満レベル）として最適なものを選択設定して更新する態様や、これを段階的に低下させる態様が挙げられる。
これら下限レベルや上限レベルを変更する場合は、上記乾燥ホッパーに、粉粒体材料の貯留レベルとして、複数のレベルの検出が可能な第１材料レベル検出手段を設け、上記乾燥能力制御手段によって、上記複数のレベルのうちのいずれかを選択することで、上記貯留量を更新する態様としてもよい。
このような構成とすれば、上記同様、乾燥ホッパーにおける粉粒体材料の平均的な待機量を減少させることができる。

また、本発明においては、前記乾燥能力制御手段は、当該乾燥装置の稼働状況に基づいて前記供給先において単位時間当たりに処理される粉粒体材料の処理能力を前記処理能力として検出し、この処理能力と前記乾燥能力とを比較して、前記判別を行うものとしてもよい。
このような構成とすれば、稼働状況に応じた対応が可能となり、安全かつ確実に乾燥ホッパーにおける粉粒体材料の平均的な待機量を減少させることができる。

上記処理能力は、前記乾燥ホッパーに、粉粒体材料の貯留レベルとして、第１レベルと、この第１レベルよりも下段の第２レベルとを検出する第２材料レベル検出手段を設け、予め設定された前記第２レベルから前記第１レベルまでに貯留される粉粒体材料の貯留量と、前記排出に伴う貯留レベルの低下により、前記第１レベルにおいて出力される信号から前記第２レベルにおいて出力される信号までの時間（処理時間）とに基づいて算出するようにしてもよい。
このような構成とすれば、供給先の処理能力を当該乾燥装置において精度良く検出でき、より正確な処理能力を取得することができる。

また、本発明においては、前記乾燥ホッパー内の粉粒体材料層を通過したガスの温度を検出する温度センサーを更に備えたものとし、前記加熱したガスを供給する加熱ガス供給部を、前記乾燥ホッパー内に供給するガスの風量調整可能な構成とし、前記乾燥能力制御手段によって、前記温度センサーの検出温度が、予め設定された所定の温度を上回ったときには、前記ガスの風量を減少させるように前記加熱ガス供給部を制御する一方、前記温度センサーの検出温度が、前記所定の温度を下回ったときには、前記ガスの風量を増加させるように前記加熱ガス供給部を制御するようにしてもよい。
これにより、乾燥ホッパー内における粉粒体材料をより効率的に乾燥することができる。つまり、粉粒体材料層を通過したガスの温度が、上記所定の温度を上回ったときには、粉粒体材料が所定の状態に昇温されたと判断し、ガスの風量を減少させる。これにより、乾燥ホッパー内に供給するガスを加熱するためのヒーター等の加熱手段に対する通電率等が低下するので、省電力化を図ることができる。また、上記のように、供給するガスの風量を減少させることで、粉粒体材料の過熱による劣化等をより効果的に防止することができる。一方、粉粒体材料層を通過したガスの温度が、上記所定の温度を下回ったときには、粉粒体材料が所定の状態に昇温されていないと判断し、ガスの風量を増加させる。これにより、乾燥ホッパー内の粉粒体材料を所定の状態に迅速に昇温させることができる。
また、上記のように、乾燥ホッパー内における粉粒体材料の貯留量を減少させるように上記輸送能力制御手段によって更新された場合には、乾燥ホッパー内における通気抵抗（圧力損失）が少なくなり、ブロワー等の加熱ガスを供給する送風手段の風量が増加する場合があり、この結果、ヒーターの稼働率が上がることが考えられ、また、これにより、粉粒体材料層を通過したガスの温度が急激に上昇することが考えられる。上記構成によれば、貯留量を減少させるような制御を行った場合にも、風量を減少させることで、熱エネルギーを無駄にするようなことを防止でき、省電力化を図ることができるとともに、粉粒体材料の過熱による劣化等をより効果的に防止することができる。

また、前記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体材料の乾燥方法は、上部側から投入された輸送元からの粉粒体材料を乾燥ホッパーに貯留し、加熱したガスを供給して乾燥させて該乾燥ホッパーの下部側から供給先に向けて排出する粉粒体材料の乾燥方法であって、粉粒体材料の種類と前記乾燥ホッパーにおける粉粒体材料の貯留量とに基づいて予め設定される乾燥能力が、前記供給先における粉粒体材料の処理能力よりも過剰であり、かつ前記乾燥能力を所定基準まで低下可能であると判別したときには、前記貯留量を減少させるように更新して粉粒体材料の乾燥処理を実行することを特徴とする。
このような乾燥方法によれば、上記同様、乾燥ホッパーにおける平均的な粉粒体材料の待機量を安全に減少させることができ、粉粒体材料の過熱による劣化を防止することができる。

本発明に係る乾燥装置は、上述のような構成としたことで、乾燥ホッパーにおける平均的な粉粒体材料の待機量を安全に減少させることができ、粉粒体材料の過熱による劣化を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る粉粒体材料の乾燥装置を備えた乾燥システムの一例を模式的に示す概略構成図である。 同乾燥装置の制御ブロック図である。 （ａ）は、同乾燥装置の各種事前設定項目の一例を説明するための概略フローチャート、（ｂ）は、同乾燥装置で実行される処理能力検出機能の基本動作の一例を説明するための概略フローチャート、（ｃ）は、同乾燥装置で実行される乾燥能力変更機能の基本動作の一例を示す概略フローチャートである。 同乾燥装置で実行される基本動作の一例を模式的に示す概略タイムチャートである。 （ａ）は、同乾燥装置の各種事前設定項目の他例を説明するための概略フローチャート、（ｂ）は、同乾燥装置で実行される乾燥能力変更機能の基本動作の他例を示す概略フローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図５は、本実施形態に係る粉粒体材料の乾燥装置、その動作例及び変形動作例を説明するための説明図である。
尚、図１においては、ガス（輸送空気）や粉粒体材料を流通させる管路（ガス管路、粉粒体材料輸送管路など）を、実線にて模式的に示している。

本実施形態に係る粉粒体材料の乾燥装置１は、図１に示すように、輸送元としての材料タンク９からの粉粒体材料を乾燥ホッパー１０において貯留して乾燥し、その下部側に設けた排出部１３から乾燥した粉粒体材料を排出させて、供給先２に向けて供給する粉粒体材料の乾燥システムの一部として組み込まれている。
この乾燥装置１は、乾燥ホッパー１０と、加熱したガスを供給する加熱ガス供給部２０と、制御盤３０とを備えている。また、乾燥装置１は、フレーム状に枠組みされ、下部にキャスターを有した機台１９に設置されている。

ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。
また、上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、或いは金属材料や半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。
また、この粉粒体材料としては、輸送元としての配合装置等によって配合された複数種の配合済み粉粒体材料としてもよく、例えば、合成樹脂成形品を成形する場合には、バージン材や粉砕材、マスターバッチ、各種添加剤等が挙げられる。

供給先２は、本実施形態では、複数台（図例では、２台）の射出成形機３，３上に設置された成形機側捕集ホッパー４，４を供給先とした例を示している。
射出成形機３は、詳細な説明は省略するが、成形機側捕集ホッパー４を介して材料投入口から投入された粉粒体材料をシリンダ内で溶融させて、溶融させた１ショット分の樹脂をシリンダ先端のノズルから金型（不図示）内に射出させて、樹脂成形品を成形する構成とされている。
なお、本実施形態に係る乾燥装置１によって乾燥した粉粒体材料の供給先としては、合成樹脂成形品を成形する射出成形機上に設置された捕集ホッパーに限られず、他の材料用の射出成形機、または押出成形機や圧縮成形機等の他の成形機上に設置された捕集ホッパーを供給先とする態様としてもよい。さらには、このような成形機の前段に設置される一時貯留部としてのチャージホッパーや、複数種の粉粒体材料を所定の配合比で配合する配合装置等の一時貯留部や計量ホッパー等を供給先としてもよい。また、供給先を複数とせずに、単一の供給先としてもよい。
また、本実施形態に係る乾燥装置１の乾燥ホッパー１０に向けて粉粒体材料を輸送する輸送元としては、図例のような材料タンク９に限られず、上記配合装置等の配合済み材料を貯留する一時貯留部等を輸送元としてもよく、その他を輸送元としてもよい。

成形機側捕集ホッパー４は、乾燥ホッパー１０の下部に設けられた排出部１３に材料輸送管６を介して接続されている。また、この成形機側捕集ホッパー４には、末端がブロワー等の空気輸送手段に接続された吸引管５が接続されている。このような構成により、乾燥ホッパー１０の排出部１３から排出された粉粒体材料は、吸引管５の吸引によって材料輸送管６を介して空気輸送され、成形機側捕集ホッパー４において捕集され、射出成形機３に供給される。そして、射出成形機３において所定の１ショット量、及びショットサイクルで消費され、逐次、成形品が成形される。

なお、図１において、符号４ａは、成形機側捕集ホッパー４の下部投入管に設けられた材料センサーであって、この材料センサー４ａの要求信号に基づいて、乾燥ホッパー１０の排出部１３が開閉制御乃至は作動制御され、また、吸引管５に接続されたブロワー等が所定の輸送時間、駆動制御され、当該成形機側捕集ホッパー４に向けて粉粒体材料が空気輸送される。この材料センサー４ａからの一回の材料要求によって排出される一回の排出量（連続的でも間歇的でもよい）が略同量となるように、上記輸送時間を設定するようにしてもよい。
また、材料輸送管６を介して複数台の成形機側捕集ホッパー４，４へ同時に輸送する態様としてもよく、若しくは材料輸送管６の分岐部等に切り替え弁を設け、この切り替え弁を切り替えることで、いずれかの成形機側捕集ホッパー４，４に向けて選択的に輸送する態様としてもよい。

乾燥ホッパー１０は、上部が略円筒形状で下部が略逆円錐形状とされたホッパー本体１１と、このホッパー本体１１の上側に設置された捕集部１２と、ホッパー本体１１の下端に設けられた排出部１３とを備えている。
捕集部１２には、末端が材料タンク９に接続された材料輸送管８と、捕集部１２内の空気を吸引する吸引管７とが接続されている。この吸引管７の末端には、輸送空気源としての輸送ブロワー１７が接続されている。この輸送ブロワー１７の上流側（吸引側）には、塵埃等を捕捉するフィルタ１８が設けられている。なお、この輸送ブロワー１７に接続された吸引管７に、上記した供給先２，２に接続された吸引管５，５を、切り替え弁等を介して接続し、当該輸送ブロワー１７を、供給先２，２への輸送ブロワーとして兼用するようにしてもよい。

また、この捕集部１２の下部に設けられた投入管内には、揺動可能とされ、投入管を開閉するフラップダンパーが設けられている。本実施形態では、このフラップダンパーの揺動を検出し、材料有無を検出する第１レベル計ＬＶ１を捕集部１２に設けている。つまり、捕集部１２において捕集した粉粒体材料は、その自重によってフラップダンパーを開放させることで、ホッパー本体１１の投入口に連設された投入管からホッパー本体１１内に投入されて貯留される。初期状態で満レベルまで貯留された際には、捕集部１２の投入管に貯留された粉粒体材料によってフラップダンパーが開放された状態となる。一方、粉粒体材料が乾燥ホッパー１０の排出部１３から排出されて減少し、フラップダンパーの開放を維持する粉粒体材料が無くなれば、錘やバネ等の付勢手段等の閉止手段によってフラップダンパーが閉止される。

本実施形態では、上記フラップダンパーの閉止を上記第１レベル計ＬＶ１によって検出可能としており、この第１レベル計ＬＶ１は、材料無し信号（材料要求信号）を出力する構成とされている。このような第１レベル計ＬＶ１としては、リミットスイッチ等をフラップダンパーの軸部等に設ける態様としてもよく、その他、適宜の検出手段の採用が可能である。このようなフラップダンパーによる開閉態様及びその揺動による材料有無の検出態様とすることで、簡易な構成とできる。
また、この第１レベル計ＬＶ１は、当該乾燥ホッパー１０における粉粒体材料の貯留レベルとして、第１レベルを検出する第２材料レベル検出手段を構成する。
なお、捕集部１２としては、このような態様に限られず、ホッパー本体１１と捕集部１２との間にスライドダンパー等の開閉バルブを設け、これを開閉させる態様としてもよい。この場合には、捕集部の適宜箇所に、別途、レベル計を設けるようにしてもよい。

排出部１３は、後記するＣＰＵ３１に信号線等を介して接続されて排出制御（作動制御乃至は開閉制御）されるものであればどのようなものでもよく、例えば、ロータリーバルブやプッシュダンパー、フラップダンパー、スライドダンパー、スクリューフィーダ等としてもよい。粉粒体材料の噛み込みによる空気のリークを減少させる観点からロータリーバルブやプッシュダンパー、フラップダンパー等を採用するようにしてもよい。
なお、図例では、ホッパー本体１１の下端排出口の排出方向（排出管の軸方向）と同方向に沿って弁を移動させることにより、下端排出口を開閉するプッシュダンパー式の排出ダンパー１３を示している。

ホッパー本体１１には、ホッパー本体１１内に加熱したガスを供給する加熱ガス供給部２０が付設されている。
この加熱ガス供給部２０は、図例では、ヒーター（加熱器）２１と、外気を取り込み、ヒーター２１を通過させて加熱したガス（加熱空気）をホッパー本体１１内に供給する送風手段としてのヒーターブロワー２２と、ヒーター２１を通過したガスをホッパー本体１１内に供給するガス供給管２４とを備えている。このガス供給管２４は、ホッパー本体１１内に導入され、その末端には、供給される加熱ガスを、ホッパー本体１１内に吐出する吐出口２４ａが設けられている。この吐出口２４ａは、ホッパー本体１１内において下端部近傍に配置されるとともに、平面視円状に形成されたホッパー本体１１の平面視略中心に配置され、ガス供給管２４を経て送気されるガスを、均一に分散してホッパー本体１１内に給気する構成とされている。また、この吐出口２４ａが設けられたガス供給管２４の下端部は、下向きに拡開形状（陣笠形状）とされており、整流部として機能する。このような整流部を設けることで、ホッパー本体１１内に貯留された粉粒体材料を、スムーズに先入れ先出しさせることができる。

また、本実施形態では、加熱ガス供給部２０は、ホッパー本体１１内に供給するガスの風量調整が可能とされている。風量調整手段としては、ガス供給管等に開度制御可能な流量調整弁や開閉制御可能な開閉弁等を設けたりするようにしてもよいが、本実施形態では、図２に示すように、ヒーターブロワー２２の駆動モーターの回転数を変更する回転数変更手段としてのインバーター２３を設けており、これによって駆動モーターの回転数を変更することで風量調整を可能としている。このようなインバーターとしては、回転数の変更が可能なものであればどのようなものでもよいが、例えば、商用駆動電源から入力される交流をコンバータ回路で直流に変換し、インバーター回路で所定の出力周波数及び所定の出力電圧の交流に変換する、ＶＶＶＦ（可変電圧・可変周波数）型のものとしてもよい。
本実施形態では、このインバーター２３の出力周波数を、後記するように、所定のプログラムに従って、ＣＰＵ３１によって変更制御することで、ヒーターブロワー２２の駆動モーターの回転数の変更がなされ、これにより、ホッパー本体１１内に供給する加熱ガスの風量の増減がなされる。このインバーター２３の出力周波数は、所定値毎に段階的に増減させるようにしてもよく、また、ヒーター２１の損傷等を防止する観点から、また、ホッパー本体１１内に均一に分散して加熱ガスの供給がなされるように、所定の最小風量（下限風量）の加熱ガスの供給がなされるように、下限周波数を設定しておくようにしてもよい（図４参照）。

なお、図１において、符号２５は、ホッパー本体１１内に供給されるガスの温度を検出する温度センサーであって、この温度センサー２５の検出温度に基づいて、供給するガスの温度が所定の温度となるように、ヒーター２１への通電制御がなされる。この所定の温度は、粉粒体材料の種類等に応じて、適宜設定可能であり、例えば、合成樹脂材料を乾燥する場合には、６０℃〜１８０℃程度としてもよい。

ホッパー本体１１の上部（図例では、天板部）には粉粒体材料層を通過したガスを排出する排気口が設けられており、この排気口には、排気管１４が接続されている。この排気管１４の末端には、排出空気に含まれる粉塵や塵埃等を捕捉する集塵フィルタや捕捉物を収容するダストボックス等を備えた集塵ユニット１６が設けられている。
また、排気管１４の排気口近傍には、ホッパー本体１１内の粉粒体材料層を通過したガスの温度を検出する材料層通過温度センサー１５が設けられている。なお、この材料層通過温度センサー１５は、ホッパー本体１１の天板部や側周壁上部からホッパー本体１１内に、その検出部が臨むように設けるようにしてもよい。
なお、外気を取り込み、加熱ガス供給部２０において加熱してホッパー本体１１内に供給する態様に代えて、湿度等の調整されたガスを加熱して供給する態様としてもよい。この場合、ホッパー本体１１から排出されたガスを除湿して、ホッパー本体１１に供給するガス循環経路等を備えた除湿ユニットを設け、この除湿ユニットにおいて除湿したガス（露点調整されたガス）をホッパー本体１１に循環供給する態様としてもよい。

ホッパー本体１１には、当該乾燥ホッパー１０における粉粒体材料の貯留レベルとして、複数のレベル（図例では、３つの異なるレベル）を検出する第１材料レベル検出手段としての第２レベル計ＬＶ２、第３レベル計ＬＶ３及び第４レベル計ＬＶ４が設けられている。
図例では、これら各レベル計ＬＶ２，ＬＶ３，ＬＶ４は、上下に所定間隔を空けて設けられており、第２レベルを検出する第２レベル計ＬＶ２は、ホッパー本体１１の上部に設けられ、第３レベルを検出する第３レベル計ＬＶ３は、この第２レベル計ＬＶ２よりも下段側に設けられ、第４レベルを検出する第４レベル計ＬＶ４は、この第３レベル計ＬＶ３よりも下段側に設けられた例を示している。この最下段の第４レベル計ＬＶ４を設ける高さ位置は、図例のような形状とされたホッパー本体１１においては、貯留された粉粒体材料が内側周壁下部等の部位で滞留せずに、下端の排出部１３からの排出に伴い、下部側（下層側）から順次、排出口に向けて流下するような位置とすることが好ましい。また、安定した流下を可能とするために、上記のような整流部を設けたり、ホッパー本体１１の形状を縦細長形状としたり、または、ホッパー本体１１の形状を上部側から下部側に向けて段階的に細くなるような形状としたりしてもよい。

これら複数のレベル計ＬＶ２，ＬＶ３，ＬＶ４のうち、本実施形態では、第２レベル計ＬＶ２を上記した第１レベル計ＬＶ１とともに第２材料レベル検出手段として機能させ、第２レベル計ＬＶ２、第３レベル計ＬＶ３及び第４レベル計ＬＶ４を、第１材料レベル検出手段として機能させるようにしている。つまり、第２レベル計ＬＶ２は、第１材料レベル検出手段として機能するとともに、第２材料レベル検出手段としても機能する。
また、本実施形態では、これら各レベル計ＬＶ２，ＬＶ３，ＬＶ４は、上記第１レベル計ＬＶ１と同様、下限レベル計として材料無し信号（材料要求信号）を出力する構成とされている。
本実施形態では、上記第１レベルから第２レベルまでの貯留容量を比較的に小さくし、第２レベルから第３レベルまでの貯留容量と第３レベルから第４レベルまでの貯留容量とを略同容量としている。
なお、図１では、各レベル計ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＶ３，ＬＶ４によって制御した場合の粉粒体材料の貯留レベルとしての満レベルをそれぞれ二点鎖線で模式的に示し、下限レベル（材料要求レベル、検出レベル）をそれぞれ一点鎖線で模式的に示している。各レベル計によって制御した場合の満レベルとは、各レベル計において材料無し信号が出力された後に、輸送ブロワー１７を起動させ、所定の輸送時間が経過するまで作動させることで、輸送されて投入された際の上限レベルである。後記する動作例では、上記所定の輸送時間を一定としている。つまり、一回の材料要求によって輸送される一回の輸送量（連続的でも間歇的でもよい）が略同量となるように設定している。

上記各レベル計としては、上記と略同様、ホッパー本体１１内に向けて延びるように揺動可能とされたアーム部を設け、このアーム部が粉粒体材料の有無によって揺動し、この揺動をリミットスイッチ等によって検出する態様としてもよい。また、その他の接触式のレベルスイッチ等や、若しくは、非接触式の静電容量式レベル計等を各レベル計として採用してもよい。
または、少なくとも上記第１レベル計ＬＶ１、第２レベル計ＬＶ２及び第３レベル計ＬＶ３による各検出レベルを検出可能な一つのセンサーによって材料レベル検出手段を構成するようにしてもよい。このような材料レベル検出手段としては、複数の貯留レベルを多段階的乃至は無段階的に検出可能な超音波レベル計やマイクロ波レベル計、静電容量式連続レベル計等を採用するようにしてもよい。
この材料レベル検出手段の信号に基づいて、輸送ブロワー１７等が所定の輸送時間、駆動制御され、材料タンク９の粉粒体材料が材料輸送管８を介して捕集部１２に向けて空気輸送される。

なお、図例では、上記第２材料レベル検出手段としての第１レベルを検出する第１レベル計を捕集部に設けた例を示しているが、ホッパー本体に設けるようにしてもよい。または、第１レベル及び第２レベルを検出する第２材料レベル検出手段をいずれも捕集部に設ける態様としてもよい。
さらに、当該乾燥ホッパー１０における粉粒体材料の貯留レベルとして、複数のレベルを検出する第１材料レベル検出手段として、図例では、３つの異なるレベルを検出する態様としているが、２つの異なるレベルを検出可能な態様としてもよく、４つ以上の異なるレベルを検出可能な態様としてもよい。

制御盤３０は、図２に示すように、当該乾燥装置１の上記した各機器及び各部を所定のプログラムに従って制御するＣＰＵ３１と、このＣＰＵ３１に信号線等を介してそれぞれ接続された操作パネル３２及び記憶部３３とを備えている。
操作パネル３２は、各種設定操作や、後記する事前設定入力項目などを設定、入力したり、各種設定条件や、各種運転モードなどを表示したりするための表示操作部を構成する。
記憶部３３は、各種メモリ等から構成されており、操作パネル３２の操作により設定、入力された設定条件や入力値、後記する基本動作や各動作等を実行するための制御プログラムなどの各種プログラム、予め設定された各種動作条件や各種データテーブル等が格納される。

制御部としてのＣＰＵ３１には、図２に示すように、上記した各機器や各部、各センサー等が信号線等を介して接続されている。
このＣＰＵ３１は、クロックタイマー等の計時手段や演算処理部を備え、後記する乾燥能力変更プログラムとしての乾燥能力変更パターンＡ，Ｂにおいて、上記した第１レベル計ＬＶ１及び第２レベル計ＬＶ２等とともに、供給先において単位時間当たりに処理される粉粒体材料の処理能力を検出する処理能力検出手段を構成し、後記するように、所定のプログラムに従って、供給先２における粉粒体材料の処理能力を算出する。
また、このＣＰＵ３１は、後記するように、所定のプログラムに従って、粉粒体材料の種類と乾燥ホッパー１０における粉粒体材料の貯留量とに基づいて予め設定される乾燥能力が、供給先２における粉粒体材料の処理能力よりも過剰であり、かつ乾燥能力を所定基準まで低下可能であると判別したときには、上記貯留量を減少させるように更新して粉粒体材料の乾燥処理を実行させる乾燥能力制御手段を構成する。

また、本実施形態では、ＣＰＵ３１は、材料層通過温度センサー１５の検出温度が、予め設定された所定の温度を上回ったときには、加熱ガスの風量を減少させるように加熱ガス供給部２０を制御する一方、材料層通過温度センサー１５の検出温度が、所定の温度を下回ったときには、加熱ガスの風量を増加させるように加熱ガス供給部２０を制御する。
この所定の温度は、粉粒体材料の種類により設定される目標加熱温度等に応じて、適宜、設定可能であり、例えば、４０℃〜１２０℃程度としてもよい。
なお、本実施形態では、乾燥ホッパー１０の下端の排出部１３から排出させた粉粒体材料を供給先２に向けて空気輸送する態様とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、当該乾燥装置１を直接的にまたは一時貯留部等を介して、射出成形機３等の供給先上に設置するようにしてもよい。この場合は、排出部としての排出ダンパー１３を設けないようにしてもよい。
また、上記した例では、各部への材料輸送として吸引輸送を例示しているが、圧送ブロワー等により粉粒体材料を圧送するようにしてもよい。

次に、上記構成とされた本実施形態に係る粉粒体材料の乾燥装置１において実行される基本動作の一例を、図３及び図４に基づいて説明する。
なお、図４に示す各グラフでは、横軸をそれぞれ時間軸とし、縦軸を、上段のグラフでは材料層通過温度センサー１５の検出温度、中段のグラフではインバーターの出力周波数、下段のグラフでは乾燥ホッパーにおける貯留レベルの推移として、それぞれ模式的に示している。

＜各種事前設定＞
まず、当該乾燥装置１を起動前後の適時において、図３（ａ）に示すように、各種事前設定入力項目を入力させ、各種事前設定値を設定して記憶部３３に格納させる。
本動作例では、粉粒体材料の嵩密度（または見掛け比重）を入力させ、この嵩密度と、第２レベル計ＬＶ２の検出レベル（第２レベル）から第１レベル計ＬＶ１の検出レベル（第１レベル）までの貯留容量（容積）とから、第２レベルから第１レベルまでに貯留される粉粒体材料の貯留量Ａ（図１参照）を算出し、記憶部３３に格納させるようにしている。
また、上記嵩密度と、第２レベル計ＬＶ２で制御した場合の検出レベルまでのホッパー本体１１における貯留容量とから、第２レベル計ＬＶ２で制御した場合の貯留量Ｂ（図１参照）を算出し、記憶部３３に格納させる。同様にして、上記嵩密度と、第３レベル計ＬＶ３で制御した場合の検出レベルまでのホッパー本体１１における貯留容量とから、第３レベル計ＬＶ３で制御した場合の貯留量Ｃ（図１参照）を算出し、記憶部３３に格納させ、また、上記嵩密度と、第４レベル計ＬＶ４で制御した場合の検出レベルまでのホッパー本体１１における貯留容量とから、第４レベル計ＬＶ４で制御した場合の貯留量Ｄ（図１参照）を算出し、記憶部３３に格納させる。
本動作例では、一例として、貯留量Ａを１０ｋｇ、貯留量Ｂを１３０ｋｇ、貯留量Ｃを１００ｋｇ、貯留量Ｄを７０ｋｇとして説明する。

上記各部における各貯留容量は、予め設定して記憶部３３に格納させておいてもよく、操作パネル３２から事前設定入力項目として入力させるようにしてもよい。また、粉粒体材料の上記嵩密度も同様に、事前設定入力項目として操作パネル３２から入力させるようにしてもよい。
これら各事前設定入力項目の入力が、当該乾燥装置１の起動後、所定の時間が経過するまでになされなければ、アラームや異常メッセージ等を操作パネル３２に表示させたり、スピーカ等の報知手段から鳴動させたりするようにし、入力を促すようにしてもよい。
なお、上記各貯留量Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、上記のような算出態様に限られず、例えば、単位時間当たりに輸送元９から輸送される粉粒体材料の輸送量を予め設定しておき、この輸送量や、輸送開始から各レベル計において出力される信号までの時間、若しくは信号の間隔などに基づいて、各貯留量を算出する態様としてもよい。例えば、貯留量Ｄを算出する場合は、乾燥ホッパー１０が空の状態における輸送開始から第４レベル計ＬＶ４の材料無し信号が消える（材料有り信号が出力される）までの時間と上記輸送量とに基づいて算出するようにしてもよい。また、同様にして貯留量Ｃ及び貯留量Ｂを順次、算出するようにしてもよい。また、貯留量Ａを算出する場合は、第２レベル計ＬＶ２の材料無し信号が消えてから（材料有り信号が出力されてから）、第１レベル計ＬＶ１の材料無し信号が消える（材料有り信号が出力される）までの時間と輸送量とに基づいて算出するようにしてもよい。この場合は、第１レベル計ＬＶ１を上記態様に代えて、投入により増加する粉粒体材料のレベルの検出が可能なレベル計とすることが好ましい。

また、上記各貯留量Ｂ，Ｃ，Ｄと、粉粒体材料の種類とに基づいて、各レベル計で制御した場合の乾燥能力Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３を算出し、記憶部３３に格納させる。
この乾燥能力は、粉粒体材料の種類により決定される乾燥時間と貯留量とによって算出される。この乾燥時間は、粉粒体材料が所定の水分率や所定の温度等となるまでに要する時間（滞留させる時間）であって、未乾燥の状態で排出されることがないよう、安全な範囲で設定するようにしてもよく、例えば、合成樹脂材料では、２時間〜６時間程度である。この乾燥時間が経過するまでは、後記する初期準備運転の実行がなされ、乾燥ホッパー１０に貯留された少なくとも最下層部の粉粒体材料が十分に乾燥されることとなる。
本動作例では、一例として、この乾燥時間を４時間とする。この場合、第２レベル計ＬＶ２で制御した場合の乾燥能力Ｙ１は、３２．５ｋｇ／ｈとなり、第３レベル計ＬＶ３で制御した場合の乾燥能力Ｙ２は、２５．０ｋｇ／ｈとなり、第４レベル計ＬＶ４で制御した場合の乾燥能力Ｙ３は、１７．５ｋｇ／ｈとなる。

＜初期準備運転＞
まず、図３（ｂ）に示すように、初期準備運転を実行する（ステップ１００）。
この初期準備運転では、初期状態として、第１レベル計ＬＶ１によって乾燥ホッパー１０の貯留レベルが制御されており、この第１レベル計ＬＶ１で制御した場合の満レベルまで粉粒体材料が貯留された状態である。
この初期準備運転は、乾燥ホッパー１０に貯留された粉粒体材料を、ある程度、昇温させるとともに、少なくとも下層部に位置する粉粒体材料の加熱乾燥処理が十分になされるまで（所定の温度、水分率（含水率）になるまで）実行され、例えば、少なくとも上記乾燥時間が経過するまで実行するようにしてもよい。また、この初期準備運転では、乾燥ホッパー１０への粉粒体材料の投入、及び乾燥ホッパー１０からの粉粒体材料の排出がなされず、加熱ガスを供給して、乾燥ホッパー１０内の粉粒体材料の初期乾燥処理を実行する。

上記加熱ガスの供給により、室温程度の粉粒体材料が徐々に昇温され、図４に示すように、材料層通過温度センサー１５の検出温度が上昇する。この材料層検出温度センサー１５の検出温度が、上記所定の温度（閾値）を上回れば、インバーター２３の出力周波数を初期周波数（例えば、６０Ｈｚ）から減少させる。つまり、ヒーターブロワー２２の駆動モーターに入力する周波数を減少させ、駆動モーターの回転数を減少させることで、ホッパー本体１１内に供給する加熱ガスの風量を減少させる。これにより、上記検出温度の上昇度合いが緩やかになる。

このインバーター２３の出力周波数の減少または増加は、例えば、所定時間間隔で所定値（例えば、１Ｈｚ〜３Ｈｚなど）づつ段階的に減少または増加させるようにしてもよい。このような態様とすれば、ホッパー本体１１内に供給される加熱ガスの風量は、急激に増加したり、急激に減少したりすることなく、比較的に漸増または漸減することとなる。これにより、ヒーター２１へのＯＮ／ＯＦＦ制御などの通電制御による加熱ガスの温度コントロールの追従が安定してなされる。すなわち、供給する加熱ガスの風量を急激に変化させると、その変化に対して、ヒーター２１への通電制御による加熱ガスの温度コントロールの追従が安定になされない傾向があり、例えば、オーバーシュートやアンダーシュートなどが発生する恐れがあるが、上記のような増減態様とすることで、そのような恐れを低減させることができる。
また、上述のように、下限周波数等を設定して、供給する加熱ガスの下限風量を設定しておくことで、粉粒体材料の排出や投入により、乾燥ホッパー１０内の粉粒体材料の温度分布が変化した場合にも、粉粒体材料の温度分布を所定の状態にスムーズに移行させることができる。

上記初期準備運転の実行により、粉粒体材料の供給先２への供給が可能になれば、つまり、排出される下層部の粉粒体材料の乾燥が十分になされれば、排出部１３を排出制御するとともに、成形機側の輸送ブロワーを駆動制御し、粉粒体材料を排出させて、成形機側捕集ホッパー４に向けて空気輸送する。成形機側捕集ホッパー４に所定量の粉粒体材料が貯留、保持されれば、成形準備が整う。
成形準備が整えば、射出成形機３の前回製造ロット時の材料を廃棄するための捨て打ちや成形品が良品となるまで試験打ち等が適宜、実行される。
この射出成形機３による粉粒体材料の消費に伴い、成形機側捕集ホッパー４の粉粒体材料が減少すれば、適宜、排出部１３等を制御して、粉粒体材料の排出、空気輸送がなされる。
また、排出部１３からの粉粒体材料の排出に伴い、乾燥ホッパー１０内の粉粒体材料の貯留レベルが低下し、第１レベル計ＬＶ１から材料無し信号が出力されれば、輸送ブロワー１７を駆動して、粉粒体材料を乾燥ホッパー１０の捕集部１２に向けて空気輸送し、捕集部１２において捕集させ、乾燥ホッパー１０に投入、貯留させる。

この新たな粉粒体材料の投入によって材料層通過温度センサー１５の検出温度は、図４に示すように、急激に室温程度に降下する。この材料層検出温度センサー１５の検出温度が、上記所定の温度（閾値）を下回れば、インバーター２３の出力周波数を増加させる。つまり、ヒーターブロワー２２の駆動モーターに入力する周波数を増加させ、駆動モーターの回転数を増加させることで、ホッパー本体１１内に供給する加熱ガスの風量を増加させる。これにより、上記検出温度が迅速に上昇する。
図例では、投入前においては、インバーター２３の出力周波数が下限周波数とされており、この下限周波数から上記のようにして段階的に出力周波数を増加させる。なお、出力周波数を増加させる際、すなわち、加熱ガスの風量を増加させる際には、その増加度合いを減少させる際よりも比較的に急激に増加させるようにしてもよい。この場合、例えば、減少させる場合よりも上記所定時間間隔を短くしたり、上記所定値を大きくしたりするようにしてもよい。
以下、同様にして、材料層通過温度センサー１５の検出温度に基づいて、加熱ガスの風量の増減がなされる。
なお、図４では、定常運転への移行前に投入（初投入）がなされている態様を示しているが、定常運転移行後に初投入がなされる場合もある。

＜定常運転＞
上記初期準備運転の後、射出成形機３において逐次、成形品を成形する定常運転がなされる。
射出成形機３では、供給された粉粒体材料を消費しながら所定の１ショット量、及びショットサイクルで、成形品を逐次、成形するが、当該乾燥装置１の乾燥ホッパー１０における乾燥能力は、初期状態（初期モード）では、この射出成形機３において処理される粉粒体材料の処理能力よりも十分に大きく設定されている。
そこで、本動作例では、所定の乾燥能力変更プログラムに従って、上記したＣＰＵ３１により、定常運転への移行を検出し（ステップ１０１）、乾燥ホッパー１０における粉粒体材料の貯留量が、処理能力に見合った量となるように、貯留量を減少させるように更新して、乾燥処理を実行させる乾燥能力変更工程を実行するようにしている。
以下、本実施形態において実行される乾燥能力変更プログラムの一動作例について説明する。

＜定常運転移行検出＞
定常運転への移行検出は、例えば、試験打ち等により成形品が安定して良品となったことをユーザーに確認等させた後、操作パネル３２の定常運転（連続運転）スイッチ等を操作させ、その操作信号をＣＰＵ３１において検出することで、定常運転への移行を検出するようにしてもよい。
または、排出部１３の排出動作をＣＰＵ３１によって監視しておき、排出動作から次の排出動作までの排出間隔を記憶部３１に格納させ、この排出間隔のばらつきがある閾値以内となったときに、安定状態と判別し、定常運転に移行したと判別するようにしてもよい。つまり、当該乾燥装置１の初期準備運転後には、上記したように、射出成形機３において捨て打ちや試験打ち等がなされるが、この間は、射出成形機３では、安定した材料の消費（略一定の処理速度かつ処理量）がなされておらず、上記排出間隔にばらつきが生じ、不安定な状態である。この不安定な状態が、上記した所定の安定状態となったときに、定常運転に移行したと判別するようにしてもよい。この安定か否かの判別は、例えば、格納した排出間隔と、その直近に格納された数回分（例えば、３回分〜５回分程度など）の排出間隔の平均値との差が、数％乃至は１０％程度以内になった際や、格納毎の排出間隔の差分値が所定の閾値以下となり安定したときに、所定の安定状態になったと判別し、定常運転に移行したと判別するようにしてもよい。

上記のように排出部１３の排出間隔を監視する態様に代えて、成形機側捕集ホッパー４の材料センサー４ａから出力される材料要求信号の間隔を、上記同様にして監視する態様としてもよい。
さらには、第１レベル計ＬＶ１において出力される材料無し信号（または材料有り信号）が出力される間隔を監視しておき、この間隔が、上記同様に所定の安定状態となったときに、定常運転への移行と判別するようにしてもよい。

または、後記する各動作例における処理能力の検出と同様にして、単位時間当たりに供給先２側に向けて排出される処理能力を検出し、この処理能力が所定の安定状態となったときに、定常運転に移行したと判別するようにしてもよい。この場合は、第２レベル計ＬＶ２において材料無し信号が出力された後に、輸送元からの輸送によって投入された際に、少なくとも第１レベル計ＬＶ１において材料無し信号が消える（材料有り信号が出力される）ように輸送量を設定するようにすればよい。そして、これら各レベル計において出力される信号の間隔（処理時間ｔ１（図４も参照））等に基づいて、後記する処理能力検出態様と同様にして、処理能力を、当該乾燥装置１の起動後、第１レベル計ＬＶ１において材料無し信号が出力される毎に算出し、記憶部３３に格納させ、この算出毎の処理能力のばらつきが、上記同様にある閾値以内となったときに、安定状態と判別し、定常運転に移行したと判別するようにしてもよい。

または、ユーザーによるスイッチ操作に基づいて定常運転への移行を検出する態様や、上述のような処理度合いを示す指標（排出間隔や、各信号の間隔、時間ｔ１等に基づいて算出される処理能力）に基づく自動検出によって定常運転への移行を検出する態様に代えて、例えば、射出成形機３からショットサイクル時間等の成形状態を示す情報が出力されるような場合は、その成形状態が所定の安定状態となったときに、定常運転への移行と判別するようにしてもよい。
定常運転に移行した後は、材料替えや成形品の変更（金型の変更）等の製造ロット替え等がなければ、射出成形機３において、所定の１ショット量、及びショットサイクルで、逐次、成形品の成形がなされるので、処理能力は、略一定で安定した状態となる。
また、上記定常運転に移行すれば、初期準備運転段階の材料無し信号（材料要求信号）を出力する下限レベル計（第１レベル計ＬＶ１）を、定常運転時における最上段の下限レベル計（初期下限レベル計）としての第２レベル計ＬＶ２に変更する。つまり、初期モードにおいて、当該乾燥装置１の最大乾燥能力（乾燥能力Ｙ１）となるレベルを制御する第２レベル計ＬＶ２に変更する。

＜処理能力検出＞
図３（ｂ）に示すように、所定の初期準備運転を実行（ステップ１００）した後、上記のように定常運転に移行したか否かを判別し、定常運転への移行を検出すれば（ステップ１０１）、定常運転時における処理能力Ｘを算出する。
この処理能力の算出は、図３（ｂ）に示すように、第１レベル計ＬＶ１において材料無し信号が出力されれば（ステップ１０２）、タイマーを起動させ（ステップ１０３）、次いで、第２レベル計ＬＶ２において材料無し信号が出力されれば（ステップ１０４）、タイマーをリセットし、処理時間ｔ１（図４も参照）を記憶部３３に格納させる（ステップ１０５）。
この処理時間ｔ１と、上述のように格納された貯留量Ａとから、処理能力Ｘを算出し、記憶部３３に格納させる（ステップ１０６）。
例えば、上記のように貯留量Ａが１０ｋｇで、上記処理時間ｔ１が４５分であったとすれば、処理能力Ｘは、１５ｋｇ／ｈとなる。

つまり、本動作例では、第１レベル計ＬＶ１において材料無し信号が出力されてから、この第１レベル計ＬＶ１の検出レベルと第２レベル計ＬＶ２の検出レベルとの間に貯留される所定の上記貯留量Ａの粉粒体材料が、射出成形機３において処理（消費）されるまでの時間に概ね相当する上記信号間の時間を処理時間ｔ１とし、上記貯留量Ａをこの処理時間ｔ１で除して得た値を、射出成形機３において単位時間当たりに処理される粉粒体材料の処理能力Ｘとしている。
この定常運転時における処理能力Ｘは、上述のように、略一定で安定しており、定常運転時における、一度の算出により、処理能力Ｘを取得して格納させ、以降は処理能力Ｘを検出しないような態様としてもよく、後記するように乾燥能力を変更する前に、数回程度、処理能力Ｘの算出処理を実行し、その平均値を処理能力Ｘとしてもよい。この場合は、上記同様、第２レベル計ＬＶ２において材料無し信号が出力された後に、輸送元からの輸送によって投入された際に、少なくとも第１レベル計ＬＶ１において材料無し信号が消える（材料有り信号が出力される）ように上記輸送量を設定するようにすればよい。

また、処理能力Ｘの検出態様は、上記した態様に限られず、例えば、射出成形機３において成形されている１ショット量とショットサイクル時間とから処理能力Ｘを検出するような態様としてもよい。これら１ショット量とショットサイクル時間とは、ユーザーによる操作パネル３２への入力により取得するようにしてもよく、または、射出成形機３から出力されるデータ等から取得するようにしてもよい。さらには、処理能力Ｘ自体を、射出成形機３の成形データの表示等を参照して、ユーザーに操作パネル３２に手動入力させ、その操作信号をＣＰＵ３１において検出することで、処理能力Ｘを検出するような態様としてもよい。
その他、種々の態様により、射出成形機２において単位時間当たりに処理される粉粒体材料の処理能力Ｘを検出するようにしてもよい。

＜乾燥能力変更パターンＡ＞
上記のように、各乾燥能力及び処理能力Ｘを記憶部３３に格納させれば、図３（ｃ）に示すように、乾燥能力変更工程を実行する。
すなわち、処理能力Ｘと各乾燥能力Ｙとを比較し（ステップ２００）、当該乾燥装置１の乾燥能力が処理能力Ｘに見合ったものとなるようにレベル計を選択する（ステップ２０１）。
つまり、上記のように処理能力Ｘが１５ｋｇ／ｈであったとすれば、第４レベル計ＬＶ４で制御した場合の乾燥能力Ｙ３（１７．５ｋｇ／ｈ）によっても対応が可能であると判別され、材料無し信号（材料要求信号）を出力するレベル計（下限レベル計）を、定常運転時における初期下限レベル計としての第２レベル計ＬＶ２から第４レベル計ＬＶ４に変更する。
この際、上述のように検出した処理能力Ｘに所定の安全率を乗じて格納させ、その処理能力と、乾燥能力とを比較するようにしてもよい。または、各乾燥能力を安全な範囲となるように算出、格納させておくようにしてもよい。
つまり、処理能力Ｘが更新後の乾燥能力よりも過剰にならないよう安全な範囲で適切な乾燥能力となるようにレベル計を選択、更新するようにすればよい。なお、処理能力Ｘが各乾燥能力Ｙ、つまりは、最大乾燥能力Ｙ１よりも過剰であると判断した場合には、エラーメッセージを出力させるようにしてもよい。

上記のように、下限レベル計を、第４レベル計ＬＶ４に変更すれば、図４に示すように、乾燥ホッパー１０の貯留レベルが排出部１３からの排出を伴い、徐々に低下し、その貯留量が減少する。この減少に伴い、ホッパー本体１１内における通気抵抗（圧力損失）が減少し、ヒーターブロワー２２の風量が増加する傾向があり、この結果、ヒーター２１の稼働率の上昇や、粉粒体材料層を通過したガスの温度が急激に上昇することが考えられる。本実施形態では、上記のように材料層通過温度センサー１５の検出温度に基づいて、風量の調整を行うようにしているので、このように貯留量の減少があった場合にも熱エネルギーを無駄にするようなことを防止でき、省電力化を図ることができるとともに、粉粒体材料の過熱による劣化等を効果的に防止することができる。
また、乾燥ホッパー１０における貯留レベルが低下し、第４レベル計ＬＶ４で当該乾燥ホッパー１０における貯留レベルの制御がなされる場合には、排出と投入とによって増減を伴いながらも当該乾燥ホッパー１０における平均的な待機量は、初期状態よりも大幅に減少する。これにより、初期状態に比べて、投入後の材料層通過温度センサー１５の検出温度が急激に上昇するが、上記同様、風量を減少させることで、熱エネルギーを無駄にするようなことを防止でき、省電力化を図ることができるとともに、粉粒体材料の過熱による劣化等をより効果的に防止することができる。

また、定常運転に移行し、上記のように下限レベル計を変更した後、射出成形機３における処理状態に変動があった場合には（ステップ２０２）、初期準備運転に移行、すなわち、下限レベル計を初期準備運転段階における下限レベル計（第１レベル計ＬＶ１）に変更する（ステップ２０３）。
例えば、当該乾燥装置１に、供給先として複数台の射出成形機３が接続されていたり、新たに接続されたりして、粉粒体材料を供給すべき供給先としての射出成形機３の稼働台数が増加したような場合や、成形品の変更（金型の変更）等があった場合には、処理能力Ｘが大幅に増加し、下限レベルを下段側に更新した後の乾燥能力Ｙでは、乾燥処理が間に合わず、未乾燥の粉粒体材料が排出されてしまう場合がある。
従って、本動作例では、処理状態の変動を監視しておき、初期準備運転に移行させるようにしている。すなわち、粉粒体材料を第１レベル計ＬＶ１で制御した場合の満レベルにまで貯留させ、所定時間が経過するまで初期準備運転を実行する。この所定時間は、上記のように選択された各レベル計よりも下部側の粉粒体材料は、乾燥処理がなされているため、装置起動直後の場合よりも短く設定するようにしてもよい。そして、その後は、上記同様、定常運転に移行したか否かを判別し、上記同様にして処理能力Ｘを検出乃至は算出して、乾燥能力変更工程を実行させるようにしてもよい。

この処理状態の変動は、例えば、更新後の下限レベル計としての第４レベル計ＬＶ４の要求間隔ｔ２（図４参照）を監視しておき、この間隔ｔ２が、所定時間以上に短くなるなど、該間隔ｔ２が変動した際に、処理状態に変動があったと判別するようにしてもよい。
または、上記排出間隔を監視しておき、この排出間隔が変動した際に、処理状態に変動があったと判別するようにしてもよい。さらには、排出間隔に代えて、成形機側捕集ホッパー４の材料センサー４ａから出力される材料要求信号の間隔を監視する態様としてもよい。また、図例のように供給先２として複数台の射出成形機３，３が接続されている場合には、稼働台数が増加したことをその上方に設置された成形機側捕集ホッパー４の材料センサー４ａ等の出力信号に基づいて検出することで、処理状態に変動があったと判別するようにしてもよい。
このように、本動作例では、供給先２（射出成形機３）における処理状態の変動を常時、監視するようにしている。なお、処理状態が変動したときには、アラームや異常メッセージ等をスピーカ等の報知手段から鳴動させるようにしてもよい。

さらに、上記のように、処理状態の変動を常時、監視するような態様に代えて、手動操作により、リセットするような態様としてもよい。例えば、供給先としての射出成形機の稼動台数を増加させるような場合には、ユーザーのスイッチ操作によってリセットさせ、下限レベル計を初期準備運転段階における下限レベル計（第１レベル計ＬＶ１）に戻す態様としてもよい。
または、処理能力Ｘが、増加した場合には、乾燥能力が処理能力Ｘに見合ったものとなるように、下限レベル計を最適なものに変更するようにしてもよい。すなわち、処理能力Ｘの増減に応じて、下限レベル計の変更を追従させて変更制御するようにしてもよい。この場合は、特に上記安全率を大きく設定しておくようにしてもよい。または、上記乾燥時間を加味して、少なくとも最下層部の粉粒体材料の乾燥が十分になされるまでは、排出動作乃至は輸送動作を行わないように制御するような態様としてもよい。

以上のように、本動作例によれば、上部側からの投入及び下部側からの排出を伴って乾燥ホッパー１０内における粉粒体材料の貯留量が増減しながらも、当該乾燥ホッパー１０における平均的な粉粒体材料の待機量を安全に減少させることができる。従って、乾燥ホッパー１０内において粉粒体材料が不必要に長時間に亘って加熱ガスに晒されることを低減させることができ、粉粒体材料の過熱による劣化（酸化、やけ、分解、変色など）を防止することができる。
また、製造ロット替えや成形終了時等の際に生じる乾燥ホッパー１０における残材を減少させることができる。従って、残材の再利用時におけるエネルギーの無駄や、保管等の際の手間等を低減させることができる。

さらに、本動作例では、供給先２の処理能力Ｘを、上記貯留量Ａと、上記処理時間ｔ１とに基づいて算出するようにしている。すなわち、当該乾燥装置１の稼働状況に基づいて供給先２において単位時間当たりに処理される粉粒体材料の処理能力を算出するようにしているので、稼働状況に応じた対応が可能となり、安全かつ確実に乾燥ホッパー１０における粉粒体材料の平均的な待機量を減少させることができる。
また、例えば、供給先の処理能力を操作部等に手入力させるような場合と比べて、操作間違い等が生じず、供給先２の処理能力を当該乾燥装置１において精度良く検出でき、より正確な処理能力Ｘを取得することができる。

次に、本実施形態に係る乾燥装置１で実行される乾燥能力変更プログラムの他の動作例を図５に基づいて説明する。
なお、上記した乾燥能力変更パターンＡと異なる動作態様等について主に説明し、同様の動作態様等については説明を省略、または簡略に説明する。

＜乾燥能力変更パターンＢ＞
本動作例では、上記のように貯留量Ａと処理時間ｔ１とに基づいて処理能力を検出する態様に代えて、排出量と排出頻度とに基づいて、処理能力を検出するようにしている。
まず、図５（ａ）に示すように、各種事前設定項目として、供給先２からの一回の要求により排出される排出量Ｖを記憶部３３に格納させる。この排出量Ｖは、排出部１３を開放させることで単位時間当たりに排出される量を予め設定しておき、この単位時間当たりにおける排出量と、上記輸送時間とに基づいて算出するようにしてもよい。または、当該乾燥装置１を起動させた後の適時に、供給先２からの一回の要求により排出された排出量を直接的に測定し、その測定値を排出量Ｖとして操作パネル３２等から設定入力させ、記憶部３３に格納させるようにしてもよい。

さらには、乾燥ホッパー１０の下端に、排出部として、排出した粉粒体材料の計量が可能な計量ダンパーユニットを設け、その計量された量と計量回数とに基づいて、排出量Ｖを算出し、記憶部３３に格納させる態様としてもよい。このような、計量ダンパーユニットとしては、例えば、貯留容量の調整可能とされた計量容器と、この計量容器を移動させるスライド式の切り替え弁とを備えたものとし、この計量容器における貯留容量と、粉粒体材料の上記嵩密度等とから、計量容器において貯留される粉粒体材料の貯留量を上記した例と同様にして算出し、この貯留量と計量輸送回数とに基づいて排出量Ｖを算出し、記憶部３３に格納させる態様としてもよい。この計量容器における上記貯留容量、及び上記嵩密度等は、上記例と同様、事前設定入力項目として、操作パネル３２（図２参照）から入力させるようにしてもよい。

または、このような計量ダンパーユニットに代えて、計量容器を移動させずに、切り替え弁を移動させることで、計量輸送の実行が可能とされた計量ダンパーユニットを適用するようにしてもよい。このような計量ダンパーユニットとしては、詳細な説明については省略するが、切り替え弁によって開閉される計量容器に材料輸送管を連通させたものとしてもよい。
このような各種の計量ダンパーユニットを設けて排出量Ｖを算出する態様とすれば、より正確な排出量を算出することができる。

上記のように排出量Ｖを格納させた後、図３（ｂ）に基づいて説明した上記例と同様、初期準備運転を実行し、定常運転への移行を検出すれば、処理能力Ｘ１の算出処理を実行する。本動作例では、第１レベル計ＬＶ１において材料無し信号が出力されてから、第２レベル計ＬＶ２において材料無し信号が出力されるまでの時間を信号間隔ｔ１（図４参照）として格納し、この信号間隔ｔ１と、この信号間隔ｔ１の間における排出回数と、上記のように格納させた排出量Ｖとに基づいて、処理能力Ｘ１を算出するようにしている。例えば、信号間隔ｔ１が上記同様、４５分であり、上記排出量Ｖが３ｋｇで、信号間隔ｔ１の間における排出回数（本動作例では、排出動作が開始された回数としている）が３回であったとすれば、処理能力Ｘ１は、１３．５ｋｇ／ｈとなる。
つまりは、本動作例では、乾燥ホッパー１０における粉粒体材料の減少度合いを材料レベル検出手段によって言わば直接的に検出して、その減少度合いに基づいて処理能力を算出する上記した例における処理能力の算出態様に代えて、供給先２側での粉粒体材料の減少度合いを、言わば間接的に排出量等に基づいて検出し、それによって処理能力を算出するようにしている。

次いで、図５（ｂ）に示すように、上記動作例と同様、処理能力Ｘ１と各乾燥能力Ｙとを比較し（ステップ２１０）、当該乾燥装置１の乾燥能力が処理能力Ｘに見合ったものとなるようにレベル計を選択する（ステップ２１１）。
つまり、上記のように処理能力Ｘ１が１３．５ｋｇ／ｈであったとすれば、第４レベル計ＬＶ４で制御した場合の乾燥能力Ｙ３（１７．５ｋｇ／ｈ）によっても対応が可能であると判別され、材料無し信号（材料要求信号）を出力するレベル計（下限レベル計）を、定常運転時における初期下限レベル計としての第２レベル計ＬＶ２から第４レベル計ＬＶ４に変更する。
この際、本動作例では、上記のように排出量と排出回数とに基づいて処理能力Ｘ１を算出しているため、これらにばらつきが生じることも考えられるため、上記した例よりも処理能力の算出精度が低くなる傾向がある。従って、上述のように検出した処理能力Ｘ１に所定の安全率（例えば、１．３〜１．５程度）を乗じ、その処理能力Ｘ１と、乾燥能力とを比較するようにしてもよい。例えば、１３．５ｋｇ／ｈに安全率１．５を乗じて得られた処理能力Ｘ１（２０．２５ｋｇ／ｈ）と乾燥能力とを比較して、第３レベル計ＬＶ３を材料無し信号（材料要求信号）を出力するレベル計（下限レベル計）として選択し、更新するようにしてもよい。
このような本動作例によっても上記動作例と概ね同様の効果を奏する。

なお、上記各動作例では、材料無し信号を出力するレベル計（下限レベル計）として最適なものを選択し、更新する態様とし、いずれのレベル計を選択した場合にも、一回の材料要求によって輸送される一回の輸送量（投入量）が略同量となるように設定した例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、上記輸送量を各レベル計によって異ならせる態様、つまりは、上記輸送時間を一定とせずに、異ならせる態様としてもよい。
さらには、下限レベル計を選択、更新する態様に代えて、上記各満レベルを検出する上限レベル計と、それに対応する下限レベル計とからなる一組の材料レベル検出手段を複数、設け、そのうちから上限レベル計として最適なものを選択し、更新する態様としてもよい。または、上記のように、プッシュダンパーやアーム部の揺動を検出するリミットスイッチを設けた場合には、このリミットスイッチによって、満レベル及び下限レベルのそれぞれを検出するものとしてもよい。
このように満レベルを検出する材料レベル検出手段を設けた場合には、上記のように輸送時間を設定して乾燥ホッパーの捕集部に向けて粉粒体材料を空気輸送する態様に代えて、満レベルの検出に基づいて、輸送ブロワーを停止させる制御を行うようにしてもよい。この場合、適宜、遅延時間等を設定するようにしてもよい。

また、上記各動作例では、粉粒体材料の種類と乾燥ホッパーにおける粉粒体材料の貯留量とに基づいて予め設定される乾燥能力と、供給先において単位時間当たりに処理される粉粒体材料の処理能力とを比較して、乾燥能力が処理能力に見合ったものとなるように貯留量を減少させる態様とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、初期状態の乾燥能力は、処理能力よりも十分に大きいと仮定して、例えば、下限レベルを検出する材料レベル検出手段の材料要求信号が出力される間隔を監視しておき、この材料要求信号の間隔が、所定時間以上の場合には、段階的にレベル計を下げる制御を実行するようにしてもよい。つまり、材料要求信号の間隔によって、乾燥能力及び処理能力を間接的に言わば推定して検出し、乾燥能力変更工程を実行するような態様としてもよい。なお、上記所定時間は、実験的乃至は経験的に、適宜、安全な範囲で設定するようにすればよい。

さらに、本実施形態では、ホッパー本体内に供給する加熱ガスの風量を増減する態様として、ヒーターブロワーの駆動モーターの回転数をインバーターによって増減させる態様とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、所定時間当たりにおける風量が増減するように、ヒーターブロワーをＯＮ／ＯＦＦ制御することで、所定時間当たりにおける風量を増減させる態様としてもよい。この場合は、ヒーターへの通電も同期させるようにしてもよい。
さらにまた、本実施形態では、貯留量の減少による風量の増大等に起因する熱エネルギーの無駄を防止すべく、温度センサーの検出温度に基づいて、ホッパー本体内に供給する加熱ガスの風量を増減させる態様とした例を示しているが、このような風量の増減を行わないようにしてもよい。このような態様によっても、乾燥ホッパーにおける平均的な粉粒体材料の待機量は、安全に減少させることができ、また、この結果、粉粒体材料の過熱による劣化を防止することはできる。
また、本実施形態では、乾燥ホッパー１０の下端に排出ダンパー１３を設けた例を示しているが、このような排出ダンパーを設けずに、排出部としての下端排出口と材料輸送管とを連通接続した態様としてもよい。
さらにまた、乾燥ホッパー内を減圧する真空ポンプ等の減圧手段を乾燥ホッパーに接続し、加熱ガスを供給しながら、所定の減圧状態となるように減圧して乾燥処理を実行するようにしてもよい。

１ 粉粒体材料の乾燥装置
２ 供給先
９ 材料タンク（輸送元）
１０ 乾燥ホッパー
１５ 温度センサー
２０ 加熱ガス供給部
３１ ＣＰＵ（乾燥能力制御手段）
ＬＶ１ 第１レベル計（第２材料レベル検出手段）
ＬＶ２ 第２レベル計（第１材料レベル検出手段、第２材料レベル検出手段）
ＬＶ３ 第３レベル計（第１材料レベル検出手段）
ＬＶ４ 第４レベル計（第１材料レベル検出手段）
ｔ１ 処理時間（第１レベルにおいて出力される信号から第２レベルにおいて出力される信号までの時間）、信号間隔
Ａ 第２レベルから第１レベルまでに貯留される粉粒体材料の貯留量
Ｂ 第２レベルで制御した場合の貯留量
Ｃ 第３レベルで制御した場合の貯留量
Ｄ 第４レベルで制御した場合の貯留量
Ｘ，Ｘ１ 処理能力
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３ 乾燥能力

Claims (6)

1. 上部側から投入された輸送元からの粉粒体材料を貯留し、加熱したガスを供給して乾燥させて下部側から供給先に向けて排出する乾燥ホッパーと、
   粉粒体材料の種類と前記乾燥ホッパーにおける粉粒体材料の貯留量とに基づいて予め設定される乾燥能力が、前記供給先における粉粒体材料の処理能力よりも過剰であり、かつ前記乾燥能力を所定基準まで低下可能であると判別したときには、前記貯留量を減少させるように更新して粉粒体材料の乾燥処理を実行させる乾燥能力制御手段と、
   を備えていることを特徴とする粉粒体材料の乾燥装置。
2. 請求項１において、
   前記乾燥ホッパーには、粉粒体材料の貯留レベルとして、複数のレベルを検出する第１材料レベル検出手段が設けられており、
   前記乾燥能力制御手段は、前記複数のレベルのうちのいずれかを選択することで、前記貯留量を更新することを特徴とする粉粒体材料の乾燥装置。
3. 請求項１または２において、
   前記乾燥能力制御手段は、当該乾燥装置の稼働状況に基づいて前記供給先において単位時間当たりに処理される粉粒体材料の処理能力を前記処理能力として検出し、この処理能力と前記乾燥能力とを比較して、前記判別を行うことを特徴とする粉粒体材料の乾燥装置。
4. 請求項３において、
   前記乾燥ホッパーには、粉粒体材料の貯留レベルとして、第１レベルと、この第１レベルよりも下段の第２レベルとを検出する第２材料レベル検出手段が設けられており、
   前記乾燥能力制御手段は、予め設定された前記第２レベルから前記第１レベルまでに貯留される粉粒体材料の貯留量と、前記排出に伴う貯留レベルの低下により、前記第１レベルにおいて出力される信号から前記第２レベルにおいて出力される信号までの時間とに基づいて、前記処理能力を算出することを特徴とする粉粒体材料の乾燥装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項において、
   前記乾燥ホッパー内の粉粒体材料層を通過したガスの温度を検出する温度センサーを更に備え、前記加熱したガスを供給する加熱ガス供給部は、前記乾燥ホッパー内に供給するガスの風量調整が可能とされており、
   前記乾燥能力制御手段は、前記温度センサーの検出温度が、予め設定された所定の温度を上回ったときには、前記ガスの風量を減少させるように前記加熱ガス供給部を制御する一方、前記温度センサーの検出温度が、前記所定の温度を下回ったときには、前記ガスの風量を増加させるように前記加熱ガス供給部を制御することを特徴とする粉粒体材料の乾燥装置。
6. 上部側から投入された輸送元からの粉粒体材料を乾燥ホッパーに貯留し、加熱したガスを供給して乾燥させて該乾燥ホッパーの下部側から供給先に向けて排出する粉粒体材料の乾燥方法であって、
   粉粒体材料の種類と前記乾燥ホッパーにおける粉粒体材料の貯留量とに基づいて予め設定される乾燥能力が、前記供給先における粉粒体材料の処理能力よりも過剰であり、かつ前記乾燥能力を所定基準まで低下可能であると判別したときには、前記貯留量を減少させるように更新して粉粒体材料の乾燥処理を実行することを特徴とする粉粒体材料の乾燥方法。

Images