JP2005061749A

JP2005061749A - 空調装置

Info

Publication number: JP2005061749A
Application number: JP2003294599A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Suzuki; 道明鈴木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】冷却水の温度制御の効率を損なわずに空調装置を小型化する。
【解決手段】送風機３２からの送風ダクト３７に、冷却用熱交換器３４と加熱用熱交換器３５とを直列に設ける。冷却用熱交換器３４に冷媒として冷却水を循環させて風を冷却する。加熱用熱交換器３５に熱媒として蒸気を循環させて風を加熱する。これら各熱交換器３４，３５を選択的に用いる。また、不使用の熱交換器の冷媒または熱媒を各熱交換器３４，３５のコイルから抜いておく。送風ダクト３７からの風を、ＰＳ版製造ラインの塗布乾燥装置に送り、適正な温度で塗布膜を乾燥する。加熱から冷却へ、冷却から加熱へと切り換える場合に、今まで不使用であった熱交換器には冷媒または熱媒がないので切り換えが迅速に行われる。また、今まで使用していた熱交換器からは冷媒または熱媒が抜かれた後に新たな熱交換器に切り換えられるので、同様に切り換えが迅速に行われる。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷風と温風を選択的に供給可能な空調装置に関し、特に感光性印刷版（ＰＳ版）の塗布乾燥工程に好ましく用いられる空調装置に関するものである。

従来の空調装置として、送風手段である送風機の送風方向に対して熱交換室を並列に設け、一方の熱交換室に冷却手段である蒸発器、他方の熱交換器には加熱手段である凝縮器を収納させ、冷風を送風する際に、送風ファンにて一方の熱交換室に送風し、温風を送風する際に、他方の熱交換室に送風する技術が知られている（例えば、特許文献１）。この場合、一方の熱交換室を通過する空気は、冷却され、他方の熱交換室を通過する空気は加熱されるので、冷風と温風を選択的に送風できる。

しかし、前述の特許文献１に記載の空調装置では、冷却手段と、加熱手段とを並列に配置しているために、設置スペース、及び設備コストが増大するという問題があった。

また、送風機の送風方向に対して、冷却手段である冷却コイルと、加熱手段である加熱コイルとを直列に配置して、送風機により風を冷却コイルと加熱コイルとを通過させて送風する技術が知られている（例えば、特許文献２）。この場合は、冷風送風時と、温風送風時とで、冷却コイルと加熱コイルとを選択的に作動させる。これにより、冷風と温風を選択的に送風できる。さらに、冷却コイルと加熱コイルを直列に配置しているので、空調装置の小型化が可能である。
特開平５−３４４８２２号公報特開平８−２４７４９７号公報

しかし、前述の特許文献２に記載の空調装置では、温風送風時に空調装置の入口の空気温度、すなわち温度循環風と外気の混合空気の温度が高温になった場合、冷却コイル内の冷却水が温まり、この状態で冷風を送風する場合は、温まった冷却水が冷却機側に循環するので冷却水の温度制御が不安定になるという問題がある。また、ユニット入口の空気温度が１００℃を超える場合は、冷却コイル内の水が沸騰し、内圧上昇による漏洩、破壊の危険性がある。

本発明は、加熱または冷却を効率良く行うことが可能な小型の空調装置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、本発明の空調装置は、送風手段と、この送風手段からの風を温度調節対象空間に送るダクトと、このダクトに直列に配置される冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器と、風を加熱するときには、冷却用熱交換器から冷媒を抜いた状態で、加熱用熱交換器に熱媒を通して風を加熱し、風を冷却するときには、加熱用熱交換器から熱媒を抜いた状態で、冷却用熱交換器に冷媒を通して風を冷却する制御手段とを有することを特徴とするものである。

また、前述の冷媒は冷却水であり、前述の熱媒は蒸気であることを特徴とするものである。また、前述の温度調節対象空間はＰＳ版製造ラインの塗布乾燥室であることを特徴とするものである。

本発明の空調装置によれば、送風手段からの風を温度調節対象空間に送るダクトと直列に冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を配置したので、空調装置を小型化することが可能である。また、加熱時または冷却時に、不使用側の冷媒または熱媒を各熱交換器から抜くようにしたので、効率良く加熱または冷却を開始することができる。

感光材料、写真製版材料、磁気記録材料、記録紙材料、感光性平版印刷版（以下、単にＰＳ版という）などを製造する際には、薄い金属板、紙、フイルム等のウェブ状の被塗布体を長手方向に連続して走行させつつ各種塗布液を塗布している。本実施形態においては、本発明の空調装置をＰＳ版製造ラインの塗布乾燥室に用いた場合について説明を行う。

図１は、代表的な多層型ＰＳ版製造ラインの概略図である。このＰＳ版製造ライン１０では、ＰＳ版の支持体としてアルミニウム材を帯状薄板にしたアルミウェブ１１が用いられる。アルミウェブ１１は、ロール状に巻かれたアルミコイル１２の形態でＰＳ版製造ライン１０にセットされる。アルミコイル１２の下流には、アルミウェブ１１の搬送経路に沿ってエッチング装置１３、電解処理装置１４、陽極酸化処理装置１５、下塗り液塗布装置１６、第１塗布装置１７、第１乾燥・冷却部１８、第２塗布装置１９、第２乾燥・冷却部２０、切断装置２１、集積装置２０等が設けられている。

アルミコイル１２から送り出されたアルミウェブ１１は、エッチング装置１３、電解処理装置１４，陽極酸化処理装置１５において各種の表面処理が施される。表面処理完了後、まず、下塗り液塗布装置１６で、下塗り液の塗布及び乾燥が行われ、アルミウェブ１１の表面上に下塗り層を形成する。その後、第１塗布装置１７において、下塗り層上に第１感光層形成液が塗布される。この塗布が終了した後に、第１乾燥・冷却部１８により乾燥処理が行われ、さらに冷却処理が必要な場合には冷却処理が施される。これにより、下塗り層上に第１塗布液層が形成される。

その後、第２塗布装置１９において、第１塗布液層上に第２感光層形成液が塗布される。この塗布が終了した後に、第２乾燥・冷却部２０により乾燥処理が行われ、冷却処理が必要な場合には冷却処理が施される。これにより、第１塗布液層上に第２塗布液層が形成される。

その結果、アルミウェブ１１上に２層の塗布液層が形成される。その後、アルミウェブ１１は、切断装置２１により所定のサイズに切断され、切断された半製品シート（ＰＳ原版）１１ａは、集積装置２２に集積される。本発明の空調装置は、第１乾燥・冷却部１８及び第２乾燥・冷却部２０に適用される。

図２は、本発明の空調装置２９を第１乾燥・冷却部１８に用いたときの概略図である。この空調装置２９は、外気取入口３０と、この外気取入口３０から流入した空気を誘導する流入ダクト３１と、送風手段である２つの送風機３２，３３と、冷却用熱交換器３４と、加熱用熱交換器３５と、除塵を行うフィルタ３６と、空気を第１乾燥・冷却部１８のアルミウェブ１１の搬送路上に誘導する送風ダクト３７と、第１乾燥・冷却部１８の空気を空調装置２９の外部に導く排出ダクト３８と、空気経路の送風量調節を行うダンパ３９ａ，３９ｂ，３９ｃと、冷却水を冷却するクーリングタワー等からなる冷却機４０と、空調装置２９の各部を制御する制御手段であるコントローラ４１等とで構成されている。

送風機３２、各熱交換器３４，３５は直列に接続されている。冷却用熱交換器３４及び加熱用熱交換器３５は、送風通路内に各冷媒が通るコイルを配置して構成されており、各コイルには必要に応じてフィンなどが取り付けられている。そして、送風機３２が作動することにより、外気が外気取入口３０から流入ダクト３１に流入する。この空気が、冷却用熱交換器３４、加熱用熱交換器３５を通過する。この空気は、フィルタ３６により除塵されて送風ダクト３７に送出される。この空気は、送風ダクト３７により誘導されて、第１乾燥・冷却部１８のアルミウェブ１１の搬送路に向けて送出される。

また、アルミウェブ１１の搬送路に隣接するように、排出ダクト３８が設けられている。この排出ダクト３８には、送風機３３が設けられている。この送風機３３がＯＮにされると、排出ダクト３８に流入した空気が、排出ダクト３８に導かれて空調装置２９の外部に排出される。また、この排出ダクト３８と、前述の流入ダクト３１との間には、それぞれを接続する循環ダクト４２が接続されている。この循環ダクト４２は、排出される空気を再び流入ダクト３１に導いて、空調装置２９内を循環させるために設けられている。

循環ダクト４２には、ダンパ３９ａが設けられており、このダンパ３９ａが、排出ダクト３８から流入ダクト３１へ流入する空気量を調節する。さらに、流入ダクト３１には、循環ダクト４２との接続部の両側にダンパ３９ｂ，３９ｃが設けられている。これらのダンパ３９ｂ，３９ｃは、流入ダクト３１内の空気の流量を調節する。

冷却用熱交換器３４には、２本の冷却水配管４３，４４が接続されており、この冷却水配管４３，４４のそれぞれに冷却水自動弁４５，４６が設けられている。これらの冷却水自動弁４５，４６は、冷却用熱交換器３４内で冷却用の冷却水を循環、または停止させるためのものであり、コントローラ４１により、開閉が制御される。また、冷却水の循環は、図示せぬポンプ等により行われる。

また、この２本の冷却水配管４３，４４には、それぞれに排水管４７，４８が接続されている。この排水管４７，４８には、それぞれに排水自動弁４９，５０が設けられている。コントローラ４１が、この排水自動弁４９，５０の開閉を制御する。この排水自動弁４９，５０が開放された時に、排水管４７，４８から排出された冷却水は、冷却水を貯蔵する排水タンク５１に送られる。さらに、冷却水自動弁４５，４６には、冷却水を冷却する冷却機４０が接続されており、冷却水を所定の温度に冷却し、これを循環する。また、冷却水配管４３，４４には、補給水配管５２が設けられており、この補給水配管５２には、補給水自動弁５３が設けられている。コントローラ４１は、補給水自動弁５３の開閉を制御し、必要に応じて補給水を補給する。

上述のように、送風機３２からの空気を第１乾燥・冷却部１８のアルミウェブ１１の搬送路上に導く送風ダクト３７に対して、冷却用熱交換器３４と、加熱用熱交換器３５とが直列に接続され、一方の側から送風機３２により送風するようにしたので、空調装置２９を小型化することが可能である。

次に、空調装置２９の作用について図３を参照して説明する。コントローラ４１は、温風送風、または冷風送風を行うかを判定する。この判定は、ＰＳ版製造ライン１０の本体から取得したアルミウェブ１１の種類に基づいて行われる。

温風送風を行うと判定された場合、コントローラ４１が、２つの冷却水自動弁４５，４６を閉止させて、冷却用熱交換器３４内の冷却水の循環を停止させる。さらに、コントローラ４１は、排水自動弁４９，５０を開放する。これにより、冷却用熱交換器３４内の冷却水が排水配管４７，４８から排出され、排水タンク５１に送られる。

その後、コントローラ４１は、加熱用熱交換器３５に水蒸気を送って温度を上昇させ、さらに、送風機３２，３３を制御して送風を開始させる。また、温風送風は、循環風を利用して行うので、ダンパ３９ａを開放して空気の流量が制御される。また、ダンパ３９ｂ，３９ｃも開放されて、循環ダクト４２からの循環風と、外気取入口３０からの空気とが最適な状態に混合されるように、外気の流入量が調整される。

この混合空気が、送風機３２により送風されて、冷却用熱交換器３４を介して、加熱用熱交換器３５に送風される。その後、混合空気は、加熱用熱交換器３５により加熱された後、フィルタ３６により除塵されて送風ダクト３７に送られる。

この混合空気は、送風ダクト３７に案内されて、第１乾燥・冷却部１８のアルミウェブ１１の搬送路上に送風されて、アルミウェブ１１が加熱・乾燥される。その後、この混合空気が、排出ダクト３８に導かれて、一部が外部に放出される。また、その他の空気が、循環ダクト４２を介して再び流入ダクト３１に送られる。その後、循環空気と、外気取入口３０からの空気とが混合されて、同様にアルミウェブ１１の搬送路上に送風される。この空気の循環は、コントローラ４１が温風送風の終了の指令を取得するまで繰り返し行われ、アルミウェブ１１の塗布液層の乾燥処理が行われる。

冷風送風すると判定された場合、コントローラ４１が排水自動弁４９，５０を閉止、補給水自動弁５３を開放させる。これにより、冷却水が補給水配管５２を介して冷却用熱交換器３４内に流入し、冷却用熱交換器３４内が満水にされる。その後、コントローラ４１が、冷却水自動弁４５，４６を開放させて、図示せぬポンプ等により、冷却水配管４３，４４を介して冷却水を冷却用熱交換器３４内で循環させる。この時、コントローラ４１は、冷却部４０を制御して循環する冷却水の温度を調節する。また、加熱用熱交換器３５では、冷風送風時に蒸気の供給が停止されている。

その後、コントローラ４１は、ダンパ３９ｂ，３９ｃを制御して開放させ、流入ダクト３１内の流量を調節する。さらに、コントローラ４１は、送風機３２，３３を制御して送風を開始させる。これにより、外気取入口３０から流入ダクト３１に空気を流入する。この空気は、冷却用熱交換器３４に向けて送風されて、冷却用熱交換器３４にて冷却されて、冷却空気となって、加熱用熱交換器３５を通過する。この加熱用熱交換器３５では、蒸気の供給が停止されているので空気が加熱されることはない。その後、冷却空気は、フィルタ３６により除塵されて送風ダクト３７に送られ、送風ダクト３７に導かれて、アルミウェブ１１の搬送路上に送風される。

この冷却風により、アルミウェブ１１が冷却される。その後、冷却風が排出ダクト３８に誘導されて、送風機３３により空調装置２９の外部に排出される。このような冷風送風時も、温風送風時と同様にダンパ３９ａを開放し、循環風を利用する。この冷風送風は、コントローラ４１が終了の指令を取得するまで行われる。

その後、コントローラ４１が、送風処理を終了するか否かを判定する。終了しないと判定された場合は、最初の処理の戻って処理を行う。また、終了すると判定された場合には、送風処理を終了する。

このように、コントローラ４１は、冷風送風時に、冷却部４０を制御して冷却水の温度を調節することにより、送風温度を制御し、温風送風時に、加熱用熱交換器３５に通す蒸気の温度を変えることにより、送風温度を制御する。この送風温度の制御により、送風温度は、１０℃〜１６５℃の範囲に調節されて、アルミウェブ１１の搬送路に送風される。

また、補給水配管５２から補給する冷却水は、排水タンク５１に貯められた冷却水を補給するようにしても良いし、新たな冷却水を補給するようにしても良い。

上述のように、温風送風時に冷却水を冷却用熱交換器から排出するようにしたので、冷却水が加熱されることがない。このため、加熱された冷却水が冷却機側に循環することがないので、冷却水の温度制御を効率良く実施できる。また、冷却水が加熱されて、冷却用熱交換器内の水が沸騰し、内圧上昇による漏洩や破壊に危険性がなくなる。さらに、加熱時または冷却時に、不使用側の冷媒または熱媒を各熱交換器から抜くようにしたので、効率良く加熱または冷却を開始することができる。

なお、本実施形態においては、送風機の送風方向に対して冷却用熱交換器を上流側に配置し、加熱用熱交換器を下流側に配置したが、これに限るものではなく、加熱用熱交換器を上流側、冷却用熱交換器を下流側に配置しても良い。

また、本実施形態においては、冷媒として冷却水、熱媒として水蒸気を用いたが、これに限らず、種々の冷媒、熱媒が使用可能である。また、加熱用熱交換器では、熱媒をコイルに循環させる代わりに、電気的に加熱させる各種ヒータを用いても良い。

さらに、本実施形態においては、ＰＳ版製造ラインに本発明の空調装置を用いるように説明したが、これに限るものではなく、同一の工程において、温風と冷風を選択的に送風する必要のある製造設備であれば適用可能である。この場合は、製造設備に基づいて、送風温度の範囲が適宜変更される。

ＰＳ版製造ラインの概略図である。本発明の空調装置の構成を示す概略図である。本発明の空調装置の作用を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０ＰＳ版製造ライン
１８第１乾燥・冷却部
２０第２乾燥・冷却部
３０外気取入口
３２，３３送風機
３４冷却用熱交換器
３５加熱用熱交換器
３７送風ダクト
４０冷却機
４１コントローラ

Claims

送風手段と、この送風手段からの風を温度調節対象空間に送るダクトと、このダクトに直列に配置される冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器と、前記風を加熱するときには、前記冷却用熱交換器から冷媒を抜いた状態で、前記加熱用熱交換器に熱媒を通して前記風を加熱し、前記風を冷却するときには、前記加熱用熱交換器から熱媒を抜いた状態で、前記冷却用熱交換器に冷媒を通して前記風を冷却する制御手段とを有することを特徴とする空調装置。
前記冷媒は冷却水であり、前記熱媒は蒸気であることを特徴とする請求項１記載の空調装置。
前記温度調節対象空間はＰＳ版製造ラインの塗布乾燥室であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の空調装置。