JP2010151437A - Coating dryer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗装乾燥工程等に用いられる塗装乾燥装置に関する。 The present invention relates to a paint drying apparatus used in a paint drying process and the like.
塗装の乾燥は、対象物を、温風の作用する乾燥炉に導入することで行われ、次工程に迅速に導入する等のため、乾燥炉からの対象物に冷風を作用させる冷却炉が併設されることが多い。従来、このような塗装の乾燥を行う装置においては、ヒーターに送風して温風を乾燥炉に導入すると共に、ヒーターとは独立した別個のクーラーに送風して冷風を冷却炉に導入しており、ヒーターからの蒸気により加熱され、クーラーは冷水チラーないしクーリングタワーからの冷水により冷却されていて、加熱ないし冷却がそれぞれ完全に独立したものとなっており、エネルギー効率を向上する余地があるものとなっていた。 The painting is dried by introducing the object into a drying furnace where hot air acts. For quick introduction to the next process, etc., a cooling furnace that allows cold air to act on the object from the drying furnace is also provided. Often done. Conventionally, in an apparatus for drying such a coating, air is blown to a heater to introduce hot air into a drying furnace, and air is blown to a separate cooler independent of the heater to introduce cold air to the cooling furnace. Heated by steam from the heater, the cooler is cooled by cold water from a chilled water chiller or cooling tower, and heating and cooling are completely independent of each other, and there is room for improving energy efficiency. It was.
そこで、エネルギー効率の向上を考慮して、下記特許文献１に記載のような塗装乾燥装置が提案された。この塗装乾燥装置においては、ヒーターに送るエアを、乾燥炉からの排気の保有熱を熱源として減湿する減湿手段が設けられている。
In view of the improvement in energy efficiency, a paint drying apparatus as described in
しかし、この塗装乾燥装置では、結局加熱ないし冷却を互いに独立した状態で行っているため、エネルギー効率の向上度合に限界がある。そこで、請求項１，１８，１９，２４に記載の発明は、極めてエネルギー効率の良い塗装乾燥装置を提供することを目的としたものである。
However, since this coating and drying apparatus eventually performs heating or cooling in an independent state, there is a limit to the degree of improvement in energy efficiency. Accordingly, the inventions described in
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、塗装されたワークに温風を作用させて当該塗装を乾燥させる乾燥炉と、ワークに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉と、前記温風を生成するためにエアを加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記冷風を生成するためにエアを冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷却媒体を加熱する冷却媒体加熱機とを備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in
なお、本発明において、ヒートポンプは、エアを加熱する加熱媒体を直接加熱しても良いし（温水の供給）、エアを加熱する加熱媒体（加熱用冷媒の供給用）を、自ら保有する別の加熱媒体（内部加熱媒体）により加熱しても良い。前者の場合、加熱媒体が直接熱交換機に達し、後者の場合、ヒートポンプにおいては内部加熱媒体が加熱され、内部加熱媒体と加熱媒体（温水）との熱交換が行われる。同様に、本発明において、ヒートポンプは、エアを冷却する冷却媒体を直接冷却しても良いし（冷水の供給）、エアを冷却する冷却媒体（冷媒の供給用）を、自ら保有する別の冷却媒体（内部冷却媒体）により冷却しても良い。 In the present invention, the heat pump may directly heat the heating medium that heats air (supply of hot water), or has another heating medium that supplies air (for supplying heating refrigerant). You may heat with a heating medium (internal heating medium). In the former case, the heating medium directly reaches the heat exchanger, and in the latter case, the internal heating medium is heated in the heat pump, and heat exchange between the internal heating medium and the heating medium (hot water) is performed. Similarly, in the present invention, the heat pump may directly cool the cooling medium that cools air (supply of cold water), or another cooling that owns the cooling medium that cools air (for supplying refrigerant). You may cool with a medium (internal cooling medium).
請求項２に記載の発明は、上記目的に加えて、工場等における既存の回路と本発明実現のため付加する回路とを切り分ける等により冷却側の加熱を容易に実施可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体加熱機は、前記冷却媒体と冷却側加熱媒体とを導入し熱交換することで前記冷却媒体を当該冷却側加熱媒体により加熱する熱交換機であることを特徴とするものである。
In addition to the above-mentioned object, the invention described in
請求項３に記載の発明は、上記目的に加えて、排ガスや排温水の熱量が十分に存在しない工場においても効率が良好で導入が簡易な塗装乾燥装置を提供する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却側加熱媒体は、冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプから供給されることを特徴とするものである。
In addition to the above object, the invention described in
請求項４に記載の発明は、上記目的に加えて、更なる効率の良好化を図る目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却側加熱媒体は、工場から生ずる排温水、補給水、排気又は排ガスの内の少なくとも何れかを含んだものであることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in order to achieve the object of further improving the efficiency in addition to the above object, in the above invention, the cooling side heating medium is exhausted hot water or makeup water generated from a factory. In addition, at least one of exhaust gas and exhaust gas is included.
請求項５に記載の発明は、上記目的に加えて、最寄りの熱源を利用することでコンパクトに構成して低導入コスト・低ランニングコストを実現する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却側加熱媒体は、前記乾燥炉及び／又は前記冷却炉の排気であることを特徴とするものである。 In order to achieve the object of realizing a low introduction cost and a low running cost in a compact configuration by using the nearest heat source in addition to the above object, The cooling side heating medium is exhaust gas from the drying furnace and / or the cooling furnace.
請求項６に記載の発明は、上記目的に加えて、更に効率を良好とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体加熱機は、加熱用ヒートポンプであることを特徴とするものである。 In order to achieve the object of further improving efficiency in addition to the above object, the invention described in claim 6 is the above invention, wherein the cooling medium heater is a heat pump for heating. Is.
請求項７に記載の発明は、上記目的に加えて、冷却媒体側につき変化を穏やかとして制御容易とし、又様々な装置を冷却側に接続可能として柔軟で拡張性に富むシステム構築を可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記加熱用ヒートポンプと前記ヒートポンプとの間に、冷却媒体タンクを介装したことを特徴とするものである。 In addition to the above-mentioned object, the invention described in claim 7 makes it easy to control by changing the cooling medium side gently, and enables various systems to be connected to the cooling side, thereby enabling a flexible and expandable system construction. In order to achieve the object, in the above invention, a cooling medium tank is interposed between the heat pump for heating and the heat pump.
請求項８に記載の発明は、上記目的に加えて、極めて効率の良い塗装乾燥を自動で実行可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体加熱機における加熱量を調節する加熱量調節手段と、前記冷却媒体が前記ヒートポンプへ戻る際の温度である冷媒戻り温度を検知する冷媒戻り温度センサと、前記冷媒戻り温度センサと接続され、当該冷媒戻り温度センサから得た前記冷媒戻り温度に応じて前記加熱量調節手段における前記加熱量を制御する自動制御装置とを更に備えたことを特徴とするものである。なお、冷媒戻り温度は、冷却媒体の温度であれば良く、この冷却媒体は、ヒートポンプで直接冷却される（ヒートポンプの冷媒を冷却媒体とする）か、あるいはヒートポンプの内部冷却媒体で冷却される（内部冷却媒体で冷却された冷水を冷却媒体とする）か、何れであっても良い。 In addition to the above-mentioned object, the invention described in claim 8 is the above-described invention, wherein the amount of heating in the cooling medium heater is adjusted in order to achieve the object of automatically performing highly efficient paint drying. Heating amount adjusting means, a refrigerant return temperature sensor that detects a refrigerant return temperature that is a temperature when the cooling medium returns to the heat pump, and the refrigerant return temperature sensor, and obtained from the refrigerant return temperature sensor And an automatic control device for controlling the heating amount in the heating amount adjusting means according to the refrigerant return temperature. The refrigerant return temperature may be the temperature of the cooling medium, and this cooling medium is directly cooled by the heat pump (the refrigerant of the heat pump is used as the cooling medium) or is cooled by the internal cooling medium of the heat pump ( The cooling water cooled by the internal cooling medium may be used as the cooling medium).
請求項９に記載の発明は、上記目的に加えて、シンプルな構成で極めて効率の良い塗装乾燥を自動で実行可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記加熱量調節手段は、冷却側加熱媒体及び／又は前記冷却媒体の前記冷却媒体加熱機への流量を調節する流量調節弁であることを特徴とするものである。 In addition to the above-mentioned object, the invention described in claim 9 is the above-described invention, in order to achieve the object of enabling automatic and extremely efficient paint drying with a simple configuration. The cooling side heating medium and / or the flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the cooling medium to the cooling medium heater.
請求項１０に記載の発明は、上記目的に加えて、極めて効率の良い塗装乾燥を自動で実行可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記加熱媒体の前記ヒートポンプへの加熱負荷量を調節する加熱負荷量調節手段と、前記冷却媒体が前記ヒートポンプから供給される際の温度である冷熱供給温度及び／又は前記冷却媒体が前記ヒートポンプへ戻る際の温度である冷熱戻り温度を検知する冷熱温度センサと、前記加熱媒体の加熱を補助する他熱源と、前記冷熱温度センサ及び前記他熱源と接続され、当該冷熱温度センサから得た前記冷熱供給温度及び／又は前記冷熱戻り温度に応じて前記加熱負荷量調節手段における加熱負荷量を制御すると共に、前記他熱源による加熱供給量を調整する自動制御装置とを更に備えたことを特徴とするものである。
The invention according to
請求項１１に記載の発明は、上記目的に加えて、極めて効率の良い塗装乾燥を自動で実行可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体の前記ヒートポンプへの冷却負荷量を調節する冷却負荷量調節手段と、前記加熱媒体が前記ヒートポンプから供給される際の温度である温熱供給温度及び／又は前記加熱媒体が前記ヒートポンプへ戻る際の温度である温熱戻り温度を検知する温熱温度センサと、前記冷却媒体の冷却を補助する他冷熱源と、前記温熱温度センサ及び前記他冷熱源と接続され、当該温熱温度センサから得た前記温熱供給温度及び／又は前記温熱戻り温度に応じて前記冷却負荷量調節手段における冷却負荷量を制御すると共に、前記他冷熱源による冷熱供給量を調整する自動制御装置とを更に備えたことを特徴とするものである。 In addition to the above object, the invention described in claim 11 is the above invention, wherein the cooling load of the cooling medium to the heat pump is achieved. A cooling load amount adjusting means for adjusting the amount, and a hot supply temperature that is a temperature when the heating medium is supplied from the heat pump and / or a hot return temperature that is a temperature when the heating medium returns to the heat pump are detected. A temperature sensor that performs cooling, another cooling source that assists cooling of the cooling medium, the temperature sensor and the other cooling source, and the temperature supply temperature and / or temperature return temperature obtained from the temperature sensor. And an automatic controller for controlling the cooling load amount in the cooling load amount adjusting means and adjusting the cooling heat supply amount by the other cooling heat source. It is an.
請求項１２に記載の発明は、上記目的に加えて、ヒートポンプにおける加熱負荷を減じる制御によって簡易に冷却負荷を減じて過冷却を防止しヒートポンプの運転を継続可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記ヒートポンプにおける加熱量を減少することを特徴とするものである。
In addition to the above object, the invention described in
請求項１３，１４，１５に記載の発明は、上記目的に加えて、より簡易に加熱量を減少する目的を達成するため、上記発明にあって、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、加熱前の前記エアの量を減少し、若しくは前記加熱媒体の供給設定温度を減少し、又は、前記ヒートポンプに戻る際の熱量が一定となる状態で前記加熱媒体を循環させる加熱媒体ポンプを備えており、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記加熱媒体の供給設定温度を上昇するすることを特徴とするものである。
In addition to the above-mentioned object, the invention described in
請求項１６，１７に記載の発明は、上記目的に加えて、既設機器を有効利用し、又は加熱に関するパックアップを行い、あるいはヒートポンプを継続運転可能な状態で容易に起動させる目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体を加熱する他熱源を備えており、当該他熱源により前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動し、あるいは前記ワークに作用させた後の前記エアにより前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動することを特徴とするものである。
In addition to the above-mentioned object, the inventions according to
上記目的を達成するために、請求項１８に記載の発明は、塗装されたワークに温風を作用させて当該塗装を乾燥させる乾燥炉と、ワークに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉と、前記温風を生成するためにエアを加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記冷風を生成するためにエアを冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷風を生成するためにエアを冷却する第２冷却媒体を冷却する冷却用ヒートポンプとを備えており、前記冷却媒体を、前記冷却炉側と、工場から生ずる排温水、排気、排ガス又は補給水の少なくとも何れかの側とで切替可能とし、前記ヒートポンプが前記加熱媒体を加熱し続ける場合に前記冷却媒体の冷熱が充分奪われないときには、前記冷却媒体を前記冷却炉側から前記排温水、排気、排ガス又は補給水の少なくとも何れかの側に切替えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention described in
上記目的を達成するために、請求項１９に記載の発明は、塗装されたワークに温風を作用させて当該塗装を乾燥させる乾燥炉と、前記温風を生成するために、エアを加熱する蒸気又は蒸気と温水を、熱源媒体の熱により発生するヒートポンプ式蒸気発生装置と前記熱源媒体を加熱する熱源媒体加熱機とを備えていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in claim 19 is characterized in that hot air is applied to a coated workpiece to dry the paint, and air is heated to generate the hot air. A heat pump steam generator that generates steam or steam and hot water by the heat of the heat source medium, and a heat source medium heater that heats the heat source medium are provided.
請求項２０に記載の発明は、上記目的に加えて、冷却側の加熱を容易に実施可能とする目的を達成するため、前記熱源媒体加熱機は、前記熱源媒体と熱源加熱媒体とを導入し熱交換することで前記熱源媒体を当該熱源加熱媒体により加熱する熱交換機であることを特徴とするものである。 In addition to the above object, the heat source medium heater introduces the heat source medium and the heat source heating medium in order to achieve the object of enabling easy heating on the cooling side. It is a heat exchanger that heats the heat source medium by the heat source heating medium by heat exchange.
請求項２１に記載の発明は、上記目的に加えて、より一層効率を良好とする目的を達成するため、前記熱源加熱媒体は、工場から生ずる排温水、補給水又は排ガスの内の少なくとも何れかであることを特徴とするものである。 In order to achieve the object of further improving the efficiency in addition to the above object, the heat source heating medium may be at least one of exhaust hot water, makeup water, and exhaust gas generated from a factory. It is characterized by being.
請求項２２に記載の発明は、上記目的に加えて、排ガスや排温水の熱量が十分に存在しない工場においても効率が良好で導入が簡易な塗装乾燥装置を提供する目的を達成するため、前記熱源媒体加熱機は、ヒートポンプであることを特徴とするものである。
In addition to the above object, the invention described in
請求項２３に記載の発明は、上記目的に加えて、より一層の効率の良好化を企図する目的を達成するため、ワークに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉を備えており、前記ヒートポンプは、前記冷風を生成するためにエアを冷却する冷却媒体を冷却することを特徴とするものである。 In addition to the above object, the invention described in claim 23 is provided with a cooling furnace that cools the coating by applying cold air to a workpiece in order to achieve the object of further improving efficiency. The heat pump cools a cooling medium that cools air in order to generate the cold air.
上記目的を達成するために、請求項２４に記載の発明は、塗装されたワークに温風を作用させて当該塗装を乾燥させる乾燥炉と、ワークに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉と、前記温風を生成するために、エアを加熱する蒸気又は蒸気と温水を、熱源媒体の熱により発生するヒートポンプ式蒸気発生装置と前記熱源媒体を加熱すると共に、前記冷風を生成するためにエアを冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷風を生成するためにエアを冷却する第２冷却媒体を冷却する冷却用ヒートポンプとを備えており、前記冷却媒体を、前記冷却炉側と、工場から生ずる排温水又は排ガスの少なくとも何れかの側で切替可能とし、前記ヒートポンプが前記熱源媒体を加熱し続ける場合に前記冷却媒体の冷熱が充分奪われないときには、前記冷却媒体を前記冷却炉側から前記排温水又は排ガス側に切替えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention described in
本発明によれば、温風生成用の加熱媒体の加熱との冷風生成用の冷却媒体の冷却をヒートポンプで一括して行い、工場の排温水や別個のヒートポンプの温水あるいは各炉の排気等（冷却側加熱媒体）と冷却媒体とで熱交換を行う。従って、冷却側加熱媒体の冷媒への適用により加熱量に応じた過冷却を防止することができ、極めて効率の良い安定したヒートポンプの動作を確保することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, the cooling medium for generating the cold air and the heating medium for generating the hot air are collectively cooled by the heat pump, and the exhaust water of the factory, the hot water of the separate heat pump, the exhaust of each furnace, etc. Heat exchange is performed between the cooling side heating medium) and the cooling medium. Therefore, by applying the cooling side heating medium to the refrigerant, it is possible to prevent overcooling according to the heating amount, and it is possible to secure an extremely efficient and stable heat pump operation.
以下、本発明に係る実施の形態の例につき、適宜図面に基づいて説明する。なお、当該形態は、下記の例に限定されない。 Hereinafter, an example of an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, the said form is not limited to the following example.
［第１形態］
図１は第１形態に係る塗装乾燥装置１の模式図であって、塗装乾燥装置１は、ここでは図示しない自動車のスポイラーの下塗り塗装（プライマー）を乾燥する工程に用いられる。下塗り塗装の乾燥後、上塗り塗装（ベース）が行われ、上塗り塗装の乾燥後は、クリア塗装が施される。なお、塗装乾燥装置１の対象物（ワーク）につき、自動車のパーツや、建設土木機械、特殊車両、鋼製家具、鋼製建具、自動販売機、電気機器、通信機器、配電盤、空調機等あるいはこれらの部品とすることができる。
[First form]
FIG. 1 is a schematic diagram of a
塗装乾燥装置１は、スポイラーに温風を作用させて下塗り塗装を乾燥させる乾燥炉（乾燥ブース）２、及び、温風の作用により加熱されたスポイラーに冷風を作用させてクリア塗装に適した温度まで冷却する冷却炉（冷却ブース）４を備えている。乾燥炉２ないし冷却炉４には、下塗り塗装工程から上塗り工程を経てクリア塗装工程に至るまでスポイラーを搬送する図示しないコンベアが併設されている。乾燥炉２において温風の作用によりスポイラーの下塗り塗装における溶媒が蒸発し、冷却炉４において冷風の作用により下塗り塗装が上塗り塗装に適した温度まで冷却される。温風や冷風は、乾燥炉２や冷却炉４の内部に設けられた図示しないノズルによりスポイラーに吹き付けられることで作用する。
The coating /
温風や冷風の温度は塗装に係る塗料の性質やその下地・上乗せする塗料の材質・状態、あるいは塗装面積等に応じて調整され、ここでは、温風につき摂氏（以下同様）６０度前後とされ、冷風につき２０度前後とされている。なお、乾燥炉２や冷却炉４のいずれか一方あるいは双方を複数に分け、それぞれに温風あるいは冷風を導入して良く、この場合に、それぞれの温度を互いに異なるものとすることができる。
The temperature of the hot and cold air is adjusted according to the nature of the paint used for coating, the material and condition of the paint on which it is applied, the coating area, etc., and here, the hot air is around 60 degrees Celsius (hereinafter the same). And about 20 degrees per cold air. In addition, either one or both of the drying
そして、塗装乾燥装置１は、このような温風及び冷風を生成するために温水（加熱媒体）ないし冷水（冷却媒体）を一括して供給する排熱回収型のヒートポンプ１０を備えている。ヒートポンプ１０は、冷水を生成しながらその際発生する排熱を利用して温水を同時に生成しそれぞれ外部に供給するものであり、ここでは７度〜３０度程度の冷水と７０度程度の温水を同時に供給可能である株式会社神戸製鋼所製「ハイエフミニＨＲ」を用いる。ヒートポンプ１０は、温冷水が同時に供給される特性上、温冷水のバランスをとる必要があり、高温水を多量に取り出すには、高温水の熱が十分に対象へ吸収されて戻り、又低温水も多量に取り出された上で十分に熱を受けて戻る必要がある。なお、ヒートポンプ１０として、最高８０度の温水を供給可能であるものや、８０〜１２０度程度の高温風を供給可能なもの等を用いても良い。
The
ヒートポンプ１０は、温風を生成するため乾燥炉２に加熱媒体としての温水を供給するパイプ１２を有すると共に、冷風を生成するため冷却炉４に冷却媒体としての冷水を供給するパイプ１４を有する。温風は、パイプ１２からの温水を導入した乾燥用熱交換機１６に対して室温のエアを吹き付けることで、温水とエアとの熱交換により生成され、冷風は、パイプ１４からの冷水を導入した冷却用熱交換機１８に対して室温のエアを吹き付けることで、冷水とエアとの熱交換により生成される。乾燥用熱交換機１６は、乾燥炉２（の側部）に配置され、冷却用熱交換機１８は、冷却炉４（の側部）に配置される。又、乾燥炉２から水をヒートポンプ１０に戻すパイプ２２を有すると共に、冷却炉４から水をヒートポンプ１０に戻すパイプ２４を有する。なお、各パイプには、図示しない熱交換機やタンク、流量調節弁が１個ないし複数個介装されることがある。又、パイプ１２，１４を途中で分岐ないし集合させる等、パイプの配置等を適宜変更して良い。
The
そして、塗装乾燥装置１は、ここではボディーのプレスや溶接等も行う工場に設置されている。当該工場からは、コンプレッサーの冷却水やスポット溶接機の冷却水といった排温水Ｘが拠出される。即ち、塗装乾燥装置１は、冷却側加熱媒体としての排温水Ｘを生ずる工場に設置されている。なお、上記に例示した乾燥対象（ワーク）を含め、一般に塗装の乾燥を行うのは他の機器も設置された排温水Ｘの存在する工場である。
The
更に、塗装乾燥装置１における冷却炉４からヒートポンプ１０へのパイプ２４には、冷却媒体加熱機としての熱交換機３０が設置され、この熱交換機３０には、排温水Ｘを導入するパイプ３２と、熱交換後の排温水Ｘを導出するパイプ３４とが接続されている。熱交換機３０により、排温水Ｘの熱と冷水の熱とが交換される。パイプ３２には、加熱量調節手段としての流量調節弁３６が設けられる。なお、流量調節弁３６を、パイプ１４や、これら双方のパイプ１４，３２に設置しても良い。
Further, the
このような塗装乾燥装置１は、次に説明するように動作する。
Such a coating /
例えば乾燥炉２（乾燥用熱交換機１６）の加温負荷（加熱負荷）が併せて８００ｋＷ（キロワット）であり、冷却炉４の冷却負荷が３６０ｋＷであったとする。この場合、ヒートポンプ１０からは温水８００ｋＷの供給が必要であるが、この供給のため電気入力に３３０ｋＷを要し、又冷水４７０ｋＷが同時に供給される。７０度の温水８００ｋＷはパイプ１２を通じ乾燥炉２に供給され、乾燥用熱交換機１６を通過するエアについて必要十分に加熱し、６５度の温水となってパイプ２２からヒートポンプ１０に循環する。一方、７度の冷水４７０ｋＷはパイプ１４を通じ冷却炉４に供給され、冷却用熱交換機１８を通過するエアについて十分に冷却するが、なお１１０ｋＷの冷却が可能な状態（１０．８度）でパイプ２４に入る。そして、この冷却水は熱交換機３０内で排温水Ｘのパイプ３２の周囲に達し、熱交換機３０の作用によって排温水Ｘの熱を１１０ｋＷ分奪い、１２度となってヒートポンプ１０に循環する。このような熱交換により排温水Ｘも冷却される。
For example, it is assumed that the heating load (heating load) of the drying furnace 2 (drying heat exchanger 16) is 800 kW (kilowatts) and the cooling load of the cooling
又、加温負荷や冷却負荷の変動には、ヒートポンプ１０や流量調節弁３６の調整によって対処する。これらの調整は、パイプ２４のヒートポンプ１０接続部付近の温度（冷水戻り温度）を検知するセンサや、パイプ２２のヒートポンプ１０接続部付近の温度（温水戻り温度）を把握するセンサと接続された図示しない自動制御装置により自動的に行われる。なお、自動制御装置は、ヒートポンプ１０や流量調節弁３６にそれぞれ配備される制御装置から構成するようにして良いし、独立した別体のものとしても良い。又、温度センサは、各炉あるいは他のパイプや熱交換機３０、乾燥用熱交換機１６や冷却用熱交換機１８あるいはこれらを通過したエアの流路の少なくとも何れかに配して良いし、パイプ２４の冷却炉４側に配して良い。更に、温度センサは、ヒートポンプ１０の温水負荷追従装置に具備されたものとする代わりに、パイプ２２の乾燥炉２側に配しても良い。
Further, the fluctuation of the heating load or the cooling load is dealt with by adjusting the
即ち、図２に示すように、加温負荷を基準に温水に追従するように冷水を出し排温水Ｘの熱を回収する運転を許可していると、自動制御装置がパイプ２４の温度を監視する（ステップＳ１でＹｅｓ）。この監視において、冷水戻り温度が設定値を下回ると（ステップＳ２でＹｅｓ）、冷却負荷が比較的に軽くなっているので、パイプ２４の冷水温度が設定値に上がるまで流量調節弁３６を徐々に開放する（ステップＳ３〜Ｓ５）。一方、冷水戻り温度が設定値を上回ると（ステップＳ２でＮｏ、ステップＳ６でＹｅｓ）、冷却負荷が比較的に重くなっているので、パイプ２４の冷水温度が設定値に下がるまで流量調節弁３６を徐々に絞る（ステップＳ７〜Ｓ９）。
That is, as shown in FIG. 2, when the operation of recovering the heat of the exhausted hot water X by allowing the cold water to follow the hot water based on the heating load is permitted, the automatic controller monitors the temperature of the
例えば、冷却負荷が３６０ｋＷから１００ｋＷに軽くなった場合、冷却炉４における冷風を２０度に維持すると、冷却炉４から出るパイプ２４の冷水温度は低くなるが、自動制御装置はパイプ２４の温度センサによってこれを把握し、その分だけ排温水Ｘによる加熱を増加するため、上述のように流量調節弁３６を徐放して、排温水Ｘによる加温量を１１０ｋＷから３７０ｋＷとし、温水側に対する冷水側の温度（熱量）バランスをとってヒートポンプ１０の運転を継続させる。
For example, when the cooling load is reduced from 360 kW to 100 kW, if the cold air in the
又、夏季等で加温負荷が比較的に軽い（６００ｋＷ）場合、冷却負荷３６０ｋＷにおいて自動制御装置はパイプ２２の温度センサによる温度上昇によってこれを把握し、ヒートポンプ１０から出る温水の熱量を少なくする（６００ｋＷ）。又、これに応じて冷水の逆の熱量（冷熱）が減ると（３５３ｋＷ）、上述のように流量調節弁３６が絞られて排温水Ｘとの熱交換量が相応に減らされ（１１０ｋＷから７ｋＷへ）、ヒートポンプ１０の運転の継続に寄与する。
Further, when the heating load is relatively light (600 kW) in summer, etc., the automatic control device grasps this by the temperature rise by the temperature sensor of the
一方、冬季等で加温負荷が比較的に重い場合、自動制御装置はパイプ２２の温度センサによる所定値からの温度不足によってこれを把握し、ヒートポンプ１０から出る温水の熱量を増やし、これに応じて冷水の冷熱も増えるので、上述のように流量調節弁３６を開放してパイプ２４における熱交換の量を増やす。
On the other hand, when the heating load is relatively heavy in winter or the like, the automatic control device grasps this due to a temperature shortage from a predetermined value by the temperature sensor of the
以上の塗装乾燥装置１は、排温水Ｘを生ずる自動車製造工場に設置されており、塗装されたスポイラーに温風を作用させて当該塗装を乾燥させる乾燥炉２と、スポイラーに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉４と、この温風を生成するためにエアを加熱する温水を加熱すると共に、この冷風を生成するためにエアを冷却する冷水を冷却するヒートポンプ１０と、この冷水と排温水Ｘとを導入し熱交換することで当該冷水を当該排温水Ｘにより加熱する熱交換機３０とを備えている。
The above-described
従って、加温負荷に合わせてヒートポンプ１０を作動させようとするが、冷却負荷が軽すぎで冷水が十分に冷熱を奪われた状態で戻らず、加温水と冷水のバランスがとれずにヒートポンプ１０が停止してしまう事態を回避することができ、加熱ないし冷却をひとつのヒートポンプ１０でまかなうことができる。又、ヒートポンプ１０を冷却負荷に合わせて作動させ、不足する加温負荷に蒸気発生装置等の他熱源で対処する方式に比して、他熱源を設置する必要がなくシンプルな構成としてエネルギー使用量を低減することができるし、他熱源駆動分のエネルギーが不要であり、更に元来そのまま排熱されていた排温水Ｘのエネルギーを有効利用することができ、省エネルギー性に優れた塗装乾燥装置１とすることができ、更に他熱源駆動による二酸化炭素の排出を削減することもできる。
Therefore, although it is going to operate the
なお、工場の排温水Ｘを乾燥用熱交換機１６の加熱に用いる方式が考えられなくもないが、一般に排温水Ｘの温度は１０〜５０度程度であって、排温水Ｘに十分な熱がなく、スポイラーの乾燥（温風６０度）等において有効に加熱することができない。これに対し、塗装乾燥装置１では、温度の低い冷却水に対して工場の排温水Ｘを適用するので、有効に排温水Ｘの熱を利用することができる。
It should be noted that a method of using the factory warm water X for heating the
又、排温水Ｘの熱交換機３０への流量を調節する流量調節弁３６と、この冷水がヒートポンプ１０へ戻る際の温度である冷水戻り温度を検知する冷水戻り温度センサと、当該冷水戻り温度センサと接続され、当該冷水戻り温度センサから得た前記冷水戻り温度に応じて流量調節弁３６の開度を制御する自動制御装置とを備えている。
Further, a flow
従って、ヒートポンプ１０にとって適した冷水の戻り温度ないし熱量となるように、工場の排温水Ｘとの熱交換量を自動的に調整することができ、効率の良い加熱ないし冷却を自動的に行うことができる。
Therefore, the amount of heat exchange with the factory waste water X can be automatically adjusted so that the return temperature or amount of heat of cold water suitable for the
［第２形態］
図３は第２形態に係る塗装乾燥装置１０１の模式図であって、塗装乾燥装置１０１は、冷却炉４とヒートポンプ１０の間の構成以外は第１形態と変更例も含め同様である。
[Second form]
FIG. 3 is a schematic diagram of the
塗装乾燥装置１０１は、排熱回収型のヒートポンプ１０の他、冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプとしての空冷式のヒートポンプ１３１を備えている。そして、塗装乾燥装置１０１は、図３（ａ）に示すように、ヒートポンプ１３１と冷却炉４との間において、冷却炉４の冷却用熱交換機１８に直接媒体（冷水）を供給するためのパイプ１１４を有すると共に、冷却用熱交換機１８から媒体を回収するためのパイプ１２４を有している。
In addition to the exhaust heat recovery
又、塗装乾燥装置１０１は、図３（ｂ）に示すように、パイプ２４において、第１形態の熱交換機３０と同様の熱交換機１３０を備えており、熱交換機１３０には、第１形態と同様パイプ１３２，１３４が配されると共に流量調節弁１３６が配置されている。そして、パイプ１３２，１３４にはヒートポンプ１３１が接続され、このうちパイプ１３２はヒートポンプ１３１の媒体（温水、冷却側加熱媒体）を通し、パイプ１３４は熱交換機１３０を通過してヒートポンプ１３１に戻る媒体を通す。
Further, as shown in FIG. 3B, the
塗装乾燥装置１０１の自動制御装置は、ヒートポンプ１３１に係る媒体の循環につき、パイプ１１４，１２４側（冷却炉４側の回路）か、あるいはパイプ１３２，１３４側（熱交換機１３０側の回路）かで切替可能である。又、塗装乾燥装置１０１の自動制御装置は、パイプ２４の温度センサの監視に応じて流量調節弁１３６を開閉可能である。なお、パイプ２４の温度センサは、ヒートポンプ１０側に設けても良いし、冷却炉４側に設けても良い。
The automatic control device of the
このような塗装乾燥装置１０１は、次に説明するように動作する。
Such a coating and drying
塗装乾燥装置１０１では、ヒートポンプ１０の他、ヒートポンプ１３１並びに熱交換機１３０及び温度センサが設けられており、自動制御装置は、図３（ａ）で示すようにヒートポンプ１３１につき媒体を冷水として冷却炉４側へ供給する夏季等に係るモードと、図３（ｂ）で示すようにヒートポンプ１３１につき媒体を温水として、ヒートポンプ１０から供給され冷却炉４でエアと熱交換された冷水に対し熱交換機１３０を介して適用する冬季等に係るモードとを切替可能である。
In the
即ち、自動制御装置は、夏季等であり、温熱負荷と共に冷却負荷も十分にかかり、温熱負荷に対して冷却負荷のバランスがとり易い場合には、図３（ａ）で示すように、基本的にヒートポンプ１０の温水と冷水のみで乾燥炉２側の加熱と冷却炉４の冷却を行わせ、ヒートポンプ１３１の媒体をヒートポンプ１０の冷水に作用させることはしない。自動制御装置は、ヒートポンプ１３１につき、媒体を冷却炉４側（パイプ１１４，１２４側）で循環するように回路の切替を行うと共に、熱Ａを外気へ放出することで媒体を冷水として供給する運転をさせ、その冷水を冷却炉４の冷却用熱交換機１８に導入して回収するようにさせる。このとき、冷却用熱交換機１８においては、ヒートポンプ１０の冷水と、ヒートポンプ１３１の冷水とがそれぞれ導入される。自動制御装置は、乾燥炉２において必要な熱量を供給するための温水を供給することができるように温水に追従してヒートポンプ１０を運転させ、この運転による冷水の冷熱量の変化や、冷却炉４付近の気温変化等による必要な冷熱の変化に対しては、ヒートポンプ１３１の運転状態を変更してその冷水の温度を変化させるか、あるいはその冷水の流量調節をするかして対応する。
That is, the automatic control device is in summer and the like, and when the cooling load is sufficiently applied together with the heating load, and the cooling load is easily balanced with respect to the heating load, as shown in FIG. In addition, heating and cooling of the drying
例えば、温熱負荷８００ｋＷに対し、冷却負荷が９００ｋＷも必要である場合、自動制御装置は、ヒートポンプ１０に電力３３０ｋＷを入力して、温水８００ｋＷを供給させると共に、冷水４７０ｋＷを供給させる。そして、冷却炉４における冷却が４３０ｋＷ不足するので、自動制御装置はヒートポンプ１３１に冷水４３０ｋＷを生成させ、冷却炉４に供給させる。
For example, when a cooling load of 900 kW is also required for a thermal load of 800 kW, the automatic control device inputs electric power of 330 kW to the
一方、自動制御装置は、冬季等であり、温熱負荷に対して冷却負荷が少ない場合、図３（ｂ）で示すように、ヒートポンプ１０を温水に追従させた状態で運転して冷水も供給し、その冷水側にヒートポンプ１３１の媒体を温水（冷却側加熱媒体）として作用させるべく、ヒートポンプ１３１につき外気における熱Ｂを取り込む状態で（冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプとして）運転させると共に、媒体を熱交換機１３０側（パイプ１３２，１３４側）で循環するように回路の切替を行う。ヒートポンプ１０が比較的に大きい温熱負荷に追従する運転をするために冷却負荷より多い冷熱を有する冷水を供給し、冷却炉４において十分に冷熱が使用されないままヒートポンプ１０に戻ろうとする冷水に対して、ヒートポンプ１３１による温水との熱交換が熱交換機１３０において行われ、熱を比較的多く使用される温水に対して冷水（使用される冷熱）をバランスさせることが可能となって、ヒートポンプ１０の運転が継続される。
On the other hand, when the automatic control device is in winter or the like and the cooling load is small relative to the thermal load, as shown in FIG. 3 (b), the
例えば、温熱負荷８００ｋＷに対し、冷却負荷が１５０ｋＷである場合、自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき温熱負荷に対して温水８００ｋＷを追従させる。ヒートポンプ１０は、これに応じ冷水４７０ｋＷを生成する。この冷水（７度）によって冷却炉４の冷却（冷風２０度）が行われるが、この冷却を経ても冷水の冷熱が３２０ｋＷだけ残る。しかし、この冷熱は熱交換機１３０におけるヒートポンプ１３１からの温水３２０ｋＷとの熱交換により解消され、このように余った冷熱の取り除かれた冷水（１２度）がヒートポンプ１０に戻る。自動制御装置は、ヒートポンプ１３１につき、外気の熱Ｂを用いて温水を供給するモードで運転させ、回路を熱交換機側に切替える。又、自動制御装置は、第１形態と同様、パイプ２４の温度センサの検知した温度等に応じて流量調節弁１３６を制御して冷水の戻り温度（冷熱）を温水に対しバランスさせ、あるいはヒートポンプ１３１の運転を制御してその温水の温度（熱量）を調整し、冷水の戻り温度を温水に対しバランスさせる。
For example, when the cooling load is 150 kW with respect to the heat load of 800 kW, the automatic control device causes the
自動制御装置は、ヒートポンプ１３１の運転モードや回路の切替を、パイプ２４の温度センサの検知した温度が所定の閾値以下（未満）となったか否か、あるいは特定の閾値以上となった（上回った）か否かを判断することにより行う。自動制御装置は、前者が成立すれば、図３（ｂ）の運転モードとし、後者が成立すれば、図３（ａ）の運転モードとする。ここで、所定の閾値と特定の閾値は、同一であっても良い。又、他の部分の温度や熱量等に基づいて判断しても良い。
The automatic control device switches the operation mode and circuit of the
以上の塗装乾燥装置１０１では、冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプとして機能するヒートポンプ１３１が設置されており、塗装されたスポイラーに温風を作用させて当該塗装を乾燥させる乾燥炉２と、スポイラーに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉４と、この温風を生成するためにエアを加熱する温水を加熱すると共に、この冷風を生成するためにエアを冷却する冷水を冷却するヒートポンプ１０と、この冷水とヒートポンプ１３１の温水（冷却側加熱媒体）とを導入し熱交換することでヒートポンプ１０の冷水をヒートポンプ１３１の温水により加熱する熱交換機１３０とを備えている。
In the
従って、第１形態と同様に、ヒートポンプ１０の冷水を加温して温水とのバランスをとることができ、シンプルな構成で省エネルギー性に優れたものとすることができながら、第１形態と異なり冷水の加温に排温水を用いないため、排温水の生じない工場等においても設置することができる。
Therefore, similarly to the first embodiment, the cold water of the
［第３形態］
図４は第３形態に係る塗装乾燥装置２０１の模式図であって、当該塗装乾燥装置２０１の構成は、冷却炉４と各種ヒートポンプの間の構成以外は第２形態と変更例も含め同様である。
[Third embodiment]
FIG. 4 is a schematic diagram of the
第３形態の塗装乾燥装置２０１の冷却炉４側の構成は、第２形態の塗装乾燥装置１０１における構成から、ヒートポンプ１３１を（冷却用ヒートポンプとして）維持したうえで、熱交換機１３０・パイプ１３２，１３４・流量調節弁１３６を取り除き、工場の排温水Ｘをヒートポンプ１０の冷水としてパイプ１４，２４と切り替えて循環させるパイプ２１４，２２４を設けて成る。塗装乾燥装置２０１の自動制御装置は、排温水Ｘ（パイプ２１４，２２４）側と冷却炉４（パイプ１４，２４）側との切替を指令可能である。
The configuration on the
このような塗装乾燥装置２０１は、次に説明するように動作する。
Such a coating and drying
塗装乾燥装置２０１では、ヒートポンプ１０の冷水側回路につき排温水Ｘ側と冷却炉４側との切替が可能であると共に、ヒートポンプ１０の冷水側回路に温度センサが設けられており、自動制御装置は、図４（ａ）で示すように冷却炉４側とする夏季等に係るモードと、図４（ｂ）で示すようにヒートポンプ１０の冷水側回路につき排温水Ｘ側とする冬季等に係るモードとを切替可能である。
In the
即ち、自動制御装置は、夏季等であり、温熱負荷と共に冷却負荷も十分にかかり、温熱負荷に対して冷却負荷のバランスがとり易い場合には、図４（ａ）で示すように、ヒートポンプ１０の冷水側につき、媒体を冷却炉４側（パイプ１４，２４側）で循環するように回路の切替を行い、基本的に温水に追従してヒートポンプ１０を運転させ、ヒートポンプ１０の温水と冷水のみで乾燥炉２側の加熱と冷却炉４の冷却を行わせる。又、自動制御装置は、温度センサにより把握した冷水の温度が所定値以上であれば、ヒートポンプ１３１を起動し、パイプ１１４，１２４を介して冷媒（第２冷却媒体）を冷却炉４へ供給させる。一方、自動制御装置は、ヒートポンプ１３１の起動中、温度センサにより把握した冷水の温度が特定値以下となれば、ヒートポンプ１３１の運転を中止して、パイプ１１４，１２４を介した冷却炉４への冷媒の供給を停止させる。
That is, the automatic control device is in summer or the like, and when the cooling load is sufficiently applied together with the heating load, and the cooling load is easily balanced with respect to the heating load, as shown in FIG. On the cold water side, the circuit is switched so that the medium is circulated on the
例えば、温熱負荷８００ｋＷに対し、冷却負荷が９００ｋＷも必要である場合、自動制御装置は、ヒートポンプ１０に電力３３０ｋＷを入力して、温水８００ｋＷを供給させると共に、冷水４７０ｋＷを供給させる。そして、冷却炉４における冷却が４３０ｋＷ不足するので、自動制御装置はヒートポンプ１３１に冷水４３０ｋＷを生成させ、冷却炉４に供給させる。
For example, when a cooling load of 900 kW is also required for a thermal load of 800 kW, the automatic control device inputs electric power of 330 kW to the
他方、自動制御装置は、冬季等であり、温熱負荷に対して冷却負荷が少なくヒートポンプ１０のバランスが保てない場合、図４（ｂ）で示すように、ヒートポンプ１０の冷水側回路をパイプ２１４，２２４側に切替えて、ヒートポンプ１０を温水に追従させた状態で運転しつつその冷水側に排温水Ｘを導入させる。パイプ２１４を通るヒートポンプ１０の冷水は夏季の排温水Ｘと同様の処理がなされ、パイプ２２４には排温水Ｘが通り、ヒートポンプ１０の冷水の冷熱が十分に奪われて戻ると同様の状態でヒートポンプ１０に入って、熱を比較的多く使用される温水に対して冷水側をバランスさせることが可能となり、ヒートポンプ１０の運転が継続される。そして、冷却炉４の冷却は、ヒートポンプ１３１によってパイプ１１４，１２４を介して冷却炉４へ冷媒を供給させることで行われる。
On the other hand, when the automatic control apparatus is in winter or the like and the cooling load is small relative to the thermal load and the balance of the
例えば、温熱負荷８００ｋＷに対し、冷却負荷が１５０ｋＷである場合、自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき温熱負荷に対して温水８００ｋＷを追従させる。ヒートポンプ１０は、これに応じ冷水６２５ｋＷ（３０度）を生成する。この冷水はパイプ２１４を経て夏季の排温水Ｘと同様に処理され、代わりに３５度の排温水Ｘがパイプ２２４を経てヒートポンプ１０の冷水側に戻る。この冷水側の構成により、６２５ｋＷの加温を行ったのと同等の効果を生じることとなり、冷水の戻り温度が温水に対しバランスする。
For example, when the cooling load is 150 kW with respect to the heat load of 800 kW, the automatic control device causes the
以上の第３形態の塗装乾燥装置２０１は、塗装されたボディーに温風を作用させて当該塗装を乾燥させる乾燥炉２と、ボディーに冷風を作用させてこの塗装を冷却する冷却炉４と、この温風を生成するためにエアを加熱する温水を加熱すると共に、この冷風を生成するためにエアを冷却する冷水を冷却するヒートポンプ１０と、この冷風を生成するためにエアを冷却する第２冷却媒体を冷却するヒートポンプ１３１とを備えており、ヒートポンプ１０の冷水を冷却炉４側と工場から生ずる排温水Ｘ側で切替可能とし、ヒートポンプ１０が温水を加熱し続ける場合に冷水の冷熱が充分奪われないときには、この冷水を冷却炉４側から排温水Ｘ側に切替える。
The
従って、ヒートポンプ１０において温水側に対して冷水側が過冷却となるとしても、排温水Ｘを直接冷水側に導入することで、流量調節弁を設けなくともヒートポンプ１０の冷水側を温水側とバランスさせることができ、シンプルな構成で省エネルギー性に優れた塗装乾燥装置２０１を提供することができる。
Therefore, even if the cold water side is supercooled with respect to the hot water side in the
［第４形態］
図５は第４形態に係る塗装乾燥装置３０１の模式図であって、塗装乾燥装置３０１は、冷却炉４とヒートポンプ１０の間の構成以外は第１形態と変更例も含め同様である。なお、乾燥炉２から排気管３０２が出されており、排気管３０２は乾燥炉２の内部で用いられたエアを大気へ導出する。
[Fourth form]
FIG. 5 is a schematic diagram of the
塗装乾燥装置３０１は、冷却炉４からのパイプ２４に、流量調節弁３０４を備えており、流量調節弁３０４からパイプ３０６が分岐している。パイプ３０６は、その熱を排気管３０２の熱と交換する熱交換機３０８まで延びており、熱交換機３０８から先はパイプ３１０となって、流量調節弁３０４よりヒートポンプ１０側におけるパイプ２４に戻るように配置されている。
The
パイプ２４のヒートポンプ１０側（あるいはパイプ２４の冷却炉４側、パイプ３０８，３１０の何れか又はこれらの組合せ）には、パイプ内の媒体の温度（熱量）を検知する温度センサが設置されており、塗装乾燥装置３０１の自動制御装置は、この温度センサが検知した温度に基づいて、第１形態における排温水Ｘとの熱交換に係る制御と同様に、乾燥炉２の排気との熱交換に係る制御を行う。ここで、第１形態では排温水Ｘの流量を調節してヒートポンプ１０の冷水の熱交換の度合を調整したが、本形態では排気の流量は調節せず、ヒートポンプ１０の冷水に係る熱交換機３０８への分岐流量を流量調節弁３０４により調整して、当該冷水の熱交換の度合を調整する。なお、排気管３０２に流量調節弁を設けても良いし、双方に設けても良い。又、冷却炉４に排気管を有する場合には、当該排気管における排気とヒートポンプ１０の冷水とに係る熱交換機ないし流量調節弁を設けて良いし、この熱交換機と乾燥炉２の排気に係る熱交換機（ないし流量調節弁）とを併せて設けても良い。
On the
このような塗装乾燥装置３０１は、第１形態と同様に動作し、例えば次に説明するように動作する。
Such a coating /
即ち、自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき、乾燥炉２の８００ｋＷの温熱負荷に追従した運転をさせる（電気入力３３０ｋＷ）。ヒートポンプ１０は、これに伴い、冷水４７０ｋＷ（７度）を生成し、当該冷水は冷却炉４の冷却（負荷１５０ｋＷ）に用いられ、８．６度となって流量調節弁３０４に入る。自動制御装置は、流量調節弁３０４を制御して、熱交換機３０８において排気管３０２の排気から冷水が３２０ｋＷの熱を受けるように冷水の流量を調整し、その冷水につきパイプ３１０を介してヒートポンプ１０に戻すようにして、ヒートポンプ１０の温水と冷水とをバランスさせ、ヒートポンプ１０の運転を継続させる。
That is, the automatic control device causes the
以上の第４形態の塗装乾燥装置３０１は、第１形態と同様に成り、特に乾燥炉４の排気熱によりヒートポンプ１０の戻り冷水が加温される。
The
従って、第１形態と同様の効果を奏し、特に乾燥炉４の排気熱を利用するので排温水のない工場においても塗装乾燥装置３０１を導入することができるし、ヒートポンプ１０の戻り冷水の加熱のために新たにヒートポンプを設置せずとも塗装乾燥装置３０１を導入することができ、シンプルな構成で極めてエネルギー効率の良い塗装乾燥装置３０１を提供することができる。
Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In particular, since the exhaust heat of the drying
［第５形態］
図６は第５形態に係る塗装乾燥装置３２１の模式図であって、塗装乾燥装置３２１は、乾燥炉２における空調の構成、ワークが自動車のボディーであること、又このことにより乾燥炉２の温風が９０度程度とされ冷却炉４の冷風が２０度程度とされていること以外は、第４形態と変更例も含め同様である。
[Fifth embodiment]
FIG. 6 is a schematic diagram of a
即ち、乾燥炉２には、炉内のエアの一部を循環させるパイプ３１６，３１８と、パイプ３１６，３１８に介装されるヒーター３２０が設けられており、炉内のエアがパイプ３１６より取り入れられ、ヒーター３２０により熱せられてパイプ３１８により戻るようになっている。なお、パイプ３１６，３１８及びヒーター３２０は、他の形態において設置されて良い。又、パイプ３１６，３１８及びヒーター３２０は、省略しても良い。
That is, the drying
又、ヒートポンプ１０の温水側のパイプ１２，２２の間には乾燥用熱交換機３２２が設置されており、乾燥用熱交換機３２２に対してブース空調３２３（冷却炉４あるいは他の機器との共通の空調ないしエア導入）のエアを通して乾燥炉２に導入するパイプ３２４，３２６が配されている。なお、このようなブース空調を利用した乾燥炉２へのエアの導入は、他の形態においてなされて良い。
Also, a drying
このような塗装乾燥装置３２１は、第４形態と同様に動作し、例えば次に説明するように動作する。
Such a coating /
乾燥炉２におけるエア（温風９０度）は、ヒーター３２０及び乾燥用熱交換機３２２を経たブース空調３２３（２０度から９０度に昇温）により供給され、排気管３０２において９０度の排気がなされる。乾燥用熱交換機３２２には、パイプ１２からの６０ｋＷの加熱媒体（冷媒）が必要であり、ヒートポンプ１０は自動制御装置により温風に追従して運転され（電気入力２０ｋＷ）、冷水４０ｋＷ（７度）が供給される。冷却炉４（冷風２０度）における冷却負荷は３０ｋＷであり、冷却後冷水は１０．７５度となって冷却炉４を出るが、流量調節弁３０４により冷水の一部が乾燥炉２の排気熱から１０ｋＷの加温を受けるように冷水の流量を調整され、その冷水の一部を合流させ冷水全体としてまとめてヒートポンプ１０の冷水側に戻り、ヒートポンプ１０は温水側と冷水側とのバランスを調整されてその運転の継続が図られる。
Air in the drying furnace 2 (
以上の第５形態の塗装乾燥装置３２１においても、第４形態と同様、乾燥炉４の排気熱によりヒートポンプ１０の戻り冷水を加温することで、シンプルな構成で極めてエネルギー効率の良いものとすることができる。
Also in the
［第６形態］
図７（ａ）は第６形態に係る塗装乾燥装置４０１の模式図であって、塗装乾燥装置４０１は、自動車のボディーの上塗り塗装（ベース）を乾燥させる乾燥炉２を有すると共に、上塗り塗装（ベース）に上塗りされるクリア塗装を乾燥させる後段乾燥炉４０２を有する。後段乾燥炉４０２においては例えば（以下同様）１８０度の排気が排気管４０３より出され、その排気は排気管４０３に介装された脱臭炉４０５で脱臭される際に４００度に昇温される。なお、排気管４０３や脱臭炉４０５は一般にボディー塗装工場等でみられる既存の設備である。又、既存の設備として、工場において共用される蒸気（主蒸気）を乾燥炉２におけるエア（９０度）加熱用の乾燥用熱交換機１６に導入する蒸気管４０７が設置され、ないしは蒸気管４０７に温風温度調節弁４０８が介装され、あるいはエア（２０度）を導入するエアダクト４０９も設置されており、塗装乾燥装置４０１はこれら既存の設備に追加することで形成されるものである。温風温度調節弁４０８は、乾燥用熱交換機１６に導入する蒸気の量を調整することで、乾燥炉２におけるエアの温度を調節する。
[Sixth form]
FIG. 7A is a schematic diagram of a
そして、塗装乾燥装置４０１は、後段乾燥炉４０２の排気熱により熱せられた熱源媒体を導入してその熱を熱源とし、別途給水した水（媒体）により蒸気及び温水を発生するヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０を備えている。後段乾燥炉４０２の脱臭炉４０５より下流側の排気管４０３には、熱交換機４１１が設置されていると共に、熱交換機４１１とヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０との間に、熱源媒体（５０〜９５度）を後者に供給するパイプ４１２ないし熱源媒体（４５〜９０度）を前者に戻すパイプ４１４が設けられており、熱交換機４１１は排気管４０３内の排気（熱源加熱媒体）の熱と熱源媒体の熱とを交換する。又、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０は、給水を導入する軟水管４１７及び給水管４１８と接続されている。なお、熱交換機４１１は、排気管４０３における脱臭炉４０５より後段乾燥炉４０２側に設置されても良いし、他の炉や工程の排気（熱源加熱媒体）等と熱交換するものとしても良い。
The
更に、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０は、熱源媒体（５０〜９５度）の熱を用いて軟水管４１７及び給水管４１８からの給水（２５度）を加熱する運転により、蒸気（１００〜１２０度）及び／又は高温水（８５〜９５度）を発生するところ、その発生した蒸気を提供する蒸気管４２０と、高温水を提供する温水管４２１が接続されている。蒸気管４２０は、蒸気管４０７に介装されたエゼクター４２４に接続され、エゼクター４２４は、主蒸気（例えば５キログラム（ｋｇ）毎平方センチ）とヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０により供給される蒸気とを混合して乾燥用熱交換機１６に蒸気を供給する。
Further, the heat pump steam /
一方、温水管４２１は、給水管４１８へ戻るように配置されており（戻り温度４０度）、温水管４２１ないしエアダクト４０９には、高温水とエアとの熱交換を行うことでエアを予熱する熱交換機４２６が介装されている。なお、乾燥炉２内のエアはブロワ付きのパイプ４２８により一部エアダクト４０９（熱交換機４２６より乾燥炉２側）に戻される（８０度）。なお、図７（ｂ）に示すように、蒸気管４０７，４２０のそれぞれに乾燥用熱交換機１６，４１６を設け、乾燥用熱交換機１６で最終的にエアを加熱する前に乾燥用熱交換機４１６でエアを加熱するようにし、エゼクター４２４を省略するようにしても良い。又、図７（ｂ）に示す塗装乾燥装置において、蒸気管４０７（の温風温度調節弁４０８より乾燥用熱交換機１６側）と蒸気管４２０を別途パイプにより接続し、当該パイプにバックアップ弁を設けても良い。この場合、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０が停止した際に当該バックアップ弁を開放することによって、乾燥用熱交換機４１６にも蒸気管４０７の熱を導入することができ、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０の停止に備えて乾燥用熱交換機１６の容量を大きくする必要が無く、乾燥用熱交換機１６の容量を少なくすることができる。
On the other hand, the
このような第６形態の塗装乾燥装置４０１にあっては、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０について後段乾燥炉４０２内の排気（熱源加熱媒体）の熱を利用して乾燥炉２のエア加熱用の蒸気と高温水とを生成する運転を継続することができ、更に高温水を熱交換機４２６によりエアのプレヒートに用いて熱の奪われた状態でヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０の給水に戻すことができ、全体として極めてエネルギー効率の良好な塗装乾燥装置４０１を提供することができる。
In such a coating and drying
例えば、上述の例で、従来例（乾燥用熱交換機１６に対し都市ガスボイラーで生成した蒸気のみを導入する例）と共にエネルギー使用に係るシミュレーションを行い、それぞれの年間エネルギー使用量を把握してこれらの対比を行うと、図８や以下に説明するように、第６形態の塗装乾燥装置４０１のエネルギー使用量の少なさ（効率の良好さ）が表れる。
For example, in the above-mentioned example, a simulation related to energy use is performed together with the conventional example (example in which only steam generated by a city gas boiler is introduced into the drying heat exchanger 16), and the annual energy use amount is grasped and these are used. In comparison, as described below with reference to FIG. 8, the amount of energy used by the
即ち、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０（図８ではＨＰ式蒸気・温水発生装置，ＨＰ，熱源媒体約８０度）の消費電力を２０ｋＷｈ（ｋＷ時）とし、従来例の都市ガスボイラーの効率を９０パーセント（％）とする。又、電気の効率を８６０キロカロリー毎キロワット時（ｋｃａｌ／ｋＷｈ）とし、二酸化炭素（ＣＯ２）の排出係数や各自の効率を次の通りとする。即ち、都市ガスについて、地球温暖化対策の推進に関する法律施行令及び特定排出者の事業活動に伴う温室効果ガスの排出量の算定に関する省令を基に環境省が作成した「算定・報告・公表制度における算定方法・排出係数一覧」からの計算値（１１０００キロカロリー毎ノルマル立方メートル（ｋｃａｌ／Ｎｍ３），２．３３００キログラム（ＣＯ２）毎ノルマル立方メートル（ｋｇ−ＣＯ２／Ｎｍ３））を用い、電気について、中部電力株式会社の０８年度実績値（８６０キロカロリー毎キロワット時（ｋｃａｌ／ｋＷｈ），０．４５５０ｋｇ−ＣＯ２／ｋＷｈ）を用いる。 That is, the power consumption of the heat pump steam / hot water generator 410 (HP steam / hot water generator, HP, about 80 degrees in FIG. 8) is 20 kWh (kW hour), and the efficiency of the conventional city gas boiler is increased. 90 percent (%). The efficiency of electricity is 860 kilocalories per kilowatt hour (kcal / kWh), and the emission coefficient of carbon dioxide (CO 2 ) and the efficiency of each person are as follows. In other words, for city gas, the “Calculation / Reporting / Publication System” prepared by the Ministry of the Environment based on the Enforcement Ordinance on Promotion of Global Warming Countermeasures and the Ordinance on Calculation of Greenhouse Gas Emissions Associated with the Business Activities of Specific Emissions Using the calculated values from "List of calculation methods and emission factors in (11,000 kilocalories per normal cubic meter (kcal / Nm 3 ), 2.3300 kilograms (CO 2 ) per normal cubic meter (kg-CO 2 / Nm 3 ))" for fiscal 2008 the actual value of Chubu Electric Power Co., Inc. (860 kilocalories per kilowatt-hour (kcal / kWh), 0.4550kg- CO 2 / kWh) is used.
そして、まず１時間当たりで考えると、第６形態に係るヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０の負荷は１４６８８０ｋｃａｌ／ｈとなり、併用するボイラーの負荷は３９２０４ｋｃａｌ／ｈとなる。よって、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０の電気使用量は２０ｋＷｈとなり、ボイラーの都市ガス使用量は４．０Ｎ立方ｍとなって、ＣＯ２排出量は電気の使用に基づく９．１ｋｇ／ｈ及び都市ガスの使用に基づく９．２ｋｇ／ｈの合計１８．３ｋｇ／ｈとなる。一方、従来例のボイラーの負荷は１８５８６８ｋｃａｌ／ｈとなり、都市ガス使用量は１８．８Ｎ立方ｍとなって、ＣＯ２排出量は都市ガスの使用に基づく４３．７ｋｇ／ｈとなる。
First, considering per hour, the load of the heat pump steam /
次に、１年間の総計を考える。ここで、１日当たりの運転時間を１６時間とし、年間操業日数を２５０日とする。すると、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０の電気使用量は８００００ｋＷｈとなり、併用するボイラーの都市ガス使用量は１５８４０Ｎ立方ｍとなって、ＣＯ２排出量は電気の使用に基づく３６．４トン（ｔ）及び都市ガスの使用に基づく３６．９ｔの合計７３．３ｔとなる。一方、従来例のボイラーの都市ガス使用量は７５０９８Ｎ立方ｍとなって、ＣＯ２排出量は都市ガスの使用に基づく１７５．０ｔとなる。
Next, consider the total for one year. Here, the operation time per day is set to 16 hours, and the annual operation days are set to 250 days. Then, the electricity consumption of the heat pump steam /
このようなシミュレーションに基づくエネルギー使用状況の把握結果によれば、第６形態の塗装乾燥装置４０１では、従来例と比べて、年間のＣＯ２の排出量を５８％削減することができている。又、年間のエネルギー使用量につき原油に換算すると、第６形態の塗装乾燥装置４０１で３９キロリットル（ｋｌ）となる一方、従来例で８９ｋｌとなり、５６％の削減効果が現れている。
According to the results of grasping the energy usage status based on such simulation, the
そして、塗装乾燥装置４０１にあっては、蒸気管４０７等の既存の設備を利用することが可能であり、既存の設備が無駄にならず、又導入コストを低減することができる。
In the
［第７形態］
図９は第７形態に係る塗装乾燥装置４５１の模式図であって、塗装乾燥装置４５１は、排熱回収型のヒートポンプ１０と空冷のヒートポンプ１３１とを備えた第３形態の構成において、ヒートポンプ１０と乾燥炉２との間に第５形態と同様のヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０を介装させて成る。なお、本形態では、ヒートポンプ１０は熱源媒体加熱機の役目を担う。
[Seventh form]
FIG. 9 is a schematic diagram of a
即ち、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０は、発生した蒸気を乾燥炉２に供給する蒸気管４２０と、高温水を乾燥炉２に供給する温水管４２１と、乾燥炉２において熱を使用されて戻る加熱媒体（高温水）を受ける給水管４１８とを有すると共に、熱源媒体としてヒートポンプ１０からの温水を受けるパイプ４１２と、熱使用済みの熱源媒体をヒートポンプ１０に戻すパイプ４１４とを有する。又、ヒートポンプ１０の冷水側は、冷却炉４に係るパイプ１４，２４（図９（ａ））と、工場の排温水Ｘに係るパイプ２１４，２２４（図９（ｂ））とで回路を切替え可能である。更に、ヒートポンプ１３１は、冷却炉４へ冷媒を供給し回収するためのパイプ１１４，１２４を備えている。
That is, the heat pump steam /
このような塗装乾燥装置４５１は、例えば次に説明するように動作する。
Such a
即ち、自動制御装置は、ヒートポンプ１０に関し、夏季等であり、温熱負荷（温水５５〜８０度）と共に冷却負荷（冷風２０度）も十分にかかり、温熱負荷に対して冷却負荷のバランスがとり易い場合には、図９（ａ）で示すように、冷水側につき媒体を冷却炉４側（パイプ１４，２４側）で循環するように回路の切替を行い、基本的に温水に追従してヒートポンプ１０を運転させ、ヒートポンプ１０の温水と冷水のみでヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０への温水（熱源媒体）の供給と冷却炉４の冷却を行わせる（熱源加熱媒体供給用ヒートポンプとしてのヒートポンプ１０）。又、自動制御装置は、温度センサにより把握した冷水の温度（冷水の熱量）が所定値以上であれば、ヒートポンプ１３１を起動し、パイプ１１４，１２４を介して冷媒（第２冷却媒体）を冷却炉４へ供給させる。一方、自動制御装置は、ヒートポンプ１３１の起動中、温度センサにより把握した冷水の温度が特定値以下となれば、ヒートポンプ１３１の運転を中止して、パイプ１１４，１２４を介した冷却炉４への冷媒の供給を停止させる。
That is, the automatic control device is related to the
一方、自動制御装置は、ヒートポンプ１０に関し、冬季等であり、温熱負荷に対して冷却負荷が少なくヒートポンプ１０のバランスが保持できない場合、図９（ｂ）で示すように、冷水側回路をパイプ２１４，２２４側に切替えて、温水に追従させた状態で運転しつつその冷水側に排温水Ｘを導入させる。パイプ２１４を通るヒートポンプ１０の冷水は夏季の排温水Ｘと同様の処理がなされ、パイプ２２４には排温水Ｘが通り、ヒートポンプ１０の冷水の冷熱が十分に奪われて戻ると同様の状態でヒートポンプ１０に入って、熱を比較的多く使用される温水に対して冷水側をバランスさせることが可能となり、温水（熱源媒体）をヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０に適したものとした状態においてヒートポンプ１０の運転が継続される。そして、冷却炉４の冷却（冷風２０度）は、ヒートポンプ１３１によってパイプ１１４，１２４を介して冷却炉４へ冷媒を供給させることで行われる。
On the other hand, the automatic control device is related to the
他方、自動制御装置は、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０に関し、夏季等ないし冬季等のいずれの時季であっても、ヒートポンプ１０により熱源媒体を加熱させることで安定した熱源媒体をヒートポンプ１０から供給させるように制御するので、乾燥炉２（温風９０度）に対し、蒸気管４２０にて蒸気（１００〜１２０度）を供給させると共に、温水管４２１にて高温水（８５〜９５度）を供給させることが可能である。なお、蒸気の供給は、第６形態と同様、エゼクターにより既存の蒸気管との混合を図っても良いし、個別の熱交換機になされるようにしても良い。
On the other hand, the automatic control device relates to the heat pump steam /
このような第７形態に係る塗装乾燥装置４５１にあっても、ヒートポンプ１０の冷水側に適宜排温水Ｘを適用してヒートポンプ１０の安定した温水に追従した運転を図ることができ、又ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０によって、既存の蒸気用設備を用いつつ、乾燥炉２への安定した蒸気等の供給をエネルギー効率の極めて良好な状態で図ることができる。更に、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０に対する熱源媒体を加熱する熱源媒体加熱器をヒートポンプ１０とするため、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置４１０の安定した動作を確保することができるし、ヒートポンプ１０は同時に冷却炉４に係る冷却を行うため、極めて効率を良好なものとすることができる。
Even in the coating and drying
［第８形態］
図１０は第８形態に係る塗装乾燥装置５０１の模式図であって、塗装乾燥装置５０１は、第５形態と同様、乾燥炉２に対してブース空調をヒートポンプ１０の加熱媒体を受け入れる乾燥用熱交換機３２２により加熱して、パイプ３２４，３２６を介し導入する。又、塗装乾燥装置５０１は、乾燥炉２内の温風の一部をパイプ３１６によりパイプ３２４に戻し、一部をパイプ３０２により大気へ排気する。なお、冷水側との熱交換機３０８や、パイプ３０６，３１０は、省略されている。
[Eighth form]
FIG. 10 is a schematic diagram of the
一方、塗装乾燥装置５０１における冷却炉４の冷風についても、乾燥炉２における温風と同様、ブース空調を用いて生成されている。即ち、塗装乾燥装置５０１は、冷水の入る熱交換機５２２を備えており、パイプ５２４によりブース空調を冷却用熱交換機５２２に導入し、冷却用熱交換機５２２を通過することで冷却されたブース空調をパイプ５２６により冷却炉４へ導入する。なお、冷却炉２のエアは同様にパイプ５１６によりパイプ５２４へ戻されたり、パイプ５０２を経て排気されたりする。
On the other hand, the cold air of the cooling
そして、塗装乾燥装置５０１は、ヒートポンプ１０の冷水側（パイプ１４，２４）と接続された冷却媒体タンクとしての冷水タンク５３０を有しており、冷水タンク５３０から熱交換機５２２に対してブース空調の冷却等のための冷水がパイプ５３２，５３４ないしポンプ５３６を介して供給される。パイプ５３２，５３４には、流量調節弁５３７が介装されている。更に、冷水タンク５３０には、空冷ヒートポンプ５４０も、パイプ５４２，５４４やポンプ５４６を介して接続されており、又ブース空調や工場空調の基にある熱交換機ともパイプ５５２，５５４やポンプ５５６を介して接続されている。なお、パイプ２４にも、ポンプ５５８が取り付けられている。又、空冷ヒートポンプ５４０は省略し、あるいは１個又は３個以上として良いし、ブース空調や工場空調の基にある熱交換機等を省略しても良い。
The
このような塗装乾燥装置５０１は、例えば次に説明するように動作する。
Such a
即ち、自動制御装置は、ヒートポンプ１０に関し、乾燥用熱交換機３２２を通ったエアにつき所定量（６４０立方ｍ／分）で所定温度（８０度）が維持されるように加熱媒体を供給するように運転する。
That is, the automatic control device supplies the heating medium with respect to the
そして、自動制御装置は、空冷ヒートポンプ５４０を、冷水タンク５３０の冷水につきヒートポンプ１０の運転が継続でき且つ冷却炉４に係るエアの冷却が賄えるよう冷却等するために運転する。
Then, the automatic control device operates the air
即ち、夏季等であり、ヒートポンプ１０の加熱媒体に追従する運転によって発生する冷熱によっても冷却炉４の冷却が不十分となる場合には、空冷ヒートポンプ５４０を冷水発生モードで運転し、冷却負荷に対する調整を行う。
That is, when the cooling
例えば、エアはブース空調から６５立方ｍ／分だけ２８度で供給され、パイプ３１６からは５７５立方ｍ／分だけ７０度で戻されて６４０立方ｍ／分で６５．７度のものとなって乾燥用熱交換機３２２に入り、８０度に加熱されて乾燥炉２に入る一方、乾燥炉２からは６５立方ｍ／分だけ７０度で排気されるとすると、およそ２６２９ｋｃａｌ／分（約３．０６ｋＷ／分）の加熱媒体を供給するようヒートポンプ１０の運転が行われる。
For example, the air is supplied at 28 degrees by 65 cubic meters / minute from the booth air conditioner, and is returned by 70 degrees by 575 cubic meters / minute from the
加熱媒体側の運転（ワークの出入りにより加熱負荷が変動する）により、ヒートポンプ１０の出す冷水の温度は変化し得るが、ヒートポンプ１０の冷水はパイプ１４により冷水タンク５３０に供給される（７度）。
Although the temperature of the chilled water discharged from the
一方、自動制御装置は、冷水タンク５３０ないしポンプ５３６により冷水を冷却用熱交換機５２２に供給させ、ブース空調からのエア（２８度，６５立方ｍ／分）とこれに混合する冷却炉４からパイプ５１６により戻るエア（３０度，５７５立方ｍ／分、混合後２９．９度，６４０立方ｍ／分）を冷却する（２０度）。このとき、冷水による冷却用熱交換機５２２への冷熱の供給は、およそ１８２６ｋｃａｌ／分（約２．１２ｋＷ／分）となる。なお、冷却用熱交換機５２２に対する冷熱の供給は、流量調節弁５３７による冷水の供給量の調節によっても調整される。
On the other hand, the automatic control device supplies the cold water to the
又、ブース空調や工場空調に対しても冷却のために冷水がパイプ５５２，５５４やポンプ５５６を介して供給される（１４３３３ｋｃａｌ／分，１６．６７ｋＷ／分の冷熱）。
Also, cold water is supplied to the booth air conditioner and factory air conditioner via the
そして、冷水は冷水タンク５３０からパイプ２４ないしポンプ５５８を介してヒートポンプ１０に戻されるが、この戻り冷水がヒートポンプ１０の加熱媒体側とのバランスをとるためヒートポンプ１０の出す冷水に対し適度に加温された状態（１２度，１７６２ｋｃａｌ／分・２．０５ｋＷ／分の冷熱）となるよう、空冷ヒートポンプ５４０を冷水発生モードで運転して、冷水の冷却を行う（２台の空冷ヒートポンプ５４０の運転により計１４３９７ｋｃａｌ／分（約１６．７４ｋＷ／分）の冷却）。
Then, the cold water is returned from the
一方、冷却負荷が比較的に少なくなる中間期や冬季等であり、ヒートポンプ１０の発生する冷熱が冷却側において余剰する場合には、空冷ヒートポンプ５４０を温水発生モードで運転し、冷水タンク５３０に温水を供給して冷水を加温する（冷却媒体加熱機ないし加熱用ヒートポンプとしての空冷ヒートポンプ５４０）。
On the other hand, when the cooling load is relatively low, such as in the intermediate period or winter season, and the cold generated by the
例えば、エアはブース空調から６５立方ｍ／分だけ２０度で供給され、５７５立方ｍ／分だけ７０度で戻されて６４０立方ｍ／分で６４．９度のものとなって乾燥用熱交換機３２２に入り、８０度に加熱されて乾燥炉２に入る一方、乾燥炉２からは６５立方ｍ／分だけ７０度で排気されるとすると、およそ２７７９ｋｃａｌ／分（約３．２３ｋＷ／分）の加熱媒体を供給するようヒートポンプ１０の運転が行われる。加熱媒体側の運転により、ヒートポンプ１０の冷水はパイプ１４により冷水タンク５３０に供給される（７度）。
For example, air is supplied at 20 degrees by 65 cubic meters / minute from the booth air conditioner, returned at 70 degrees by 575 cubic meters / minute, and becomes 64.9 degrees at 640 cubic meters / minute, and the heat exchanger for drying 322, heated to 80 degrees and entering the drying
一方、自動制御装置は、冷水タンク５３０から冷水を冷却用熱交換機５２２に供給させ、ブース空調からのエア（２０度，６５立方ｍ／分）とこれに混合する冷却炉４からの戻りエア（３０度，５７５立方ｍ／分、混合後２９．０度，６４０立方ｍ／分）を冷却する（２０度）。このとき、冷水による冷却用熱交換機５２２への冷熱の供給は、およそ１６５６ｋｃａｌ／分（約１．９３ｋＷ／分）となる。なお、ここではブース空調や工場空調に対する冷却は不要であり、ブース空調や工場空調に対して冷水の冷熱は用いられない。
On the other hand, the automatic control device supplies cold water from the
そして、冷水は冷水タンク５３０からヒートポンプ１０に戻されるが、この戻り冷水がヒートポンプ１０の加熱媒体側とのバランスをとるためヒートポンプ１０の出す冷水に対し適度に加温された状態（１２度，１８６２ｋｃａｌ／分・２．１７ｋＷ／分の冷熱）となるよう、空冷ヒートポンプ５４０を温水発生モードで運転して、冷水の加温を行う（２台の空冷ヒートポンプ５４０の運転により計２０６ｋｃａｌ／分（約０．２４ｋＷ／分）の加熱）。この加温により、ヒートポンプ１０の冷水行き温度（パイプ２４により受け入れる冷水の温度）を、冷水供給温度（パイプ１４により供給する冷水の温度）に対して十分冷熱の奪われたものとすることができ、ヒートポンプ１０の温水に追従した運転の継続が可能となる。
Then, the cold water is returned from the
このような第８形態に係る塗装乾燥装置５０１にあっても、ヒートポンプ１０の冷水側に冷水タンク５３０を配して冷水の温度を調整することで、ヒートポンプ１０に温水追従運転を継続させることができ、又、冷水タンク５３０を介することで、冷水の温度変化を比較的に穏やかなものとして、より一層制御を容易にすることができる。
Even in the
［第９形態］
図１１は第９形態に係る塗装乾燥装置５７１の模式図であって、塗装乾燥装置５７１は、冷却側の構成を除いて第８形態と同様に成る。塗装乾燥装置５７１では、冷水タンクやこれと空冷ヒートポンプとの間のパイプは配置されず、ヒートポンプの冷水供給用のパイプ１４は、ブース空調や工場空調に係る熱交換機に接続されると共に、冷却用熱交換機５２２へのパイプ５３２との分岐部を有している。冷却用熱交換機５２２からのパイプ５３４は、ブース空調や工場空調に係る熱交換機からのパイプ５５４の途中に接続され、その接続部の先にポンプ５５８が配置され、更にその先において空冷ヒートポンプ５７２が接続されている。空冷ヒートポンプ５７２の出力先は、パイプ２４を介してヒートポンプ１０となっている。
[Ninth embodiment]
FIG. 11 is a schematic diagram of a
このような塗装乾燥装置５７１においても、空冷ヒートポンプ５７２がヒートポンプ１０の冷水入口（パイプ２４）に対して加熱等の調整の施された冷水を供給するため、ヒートポンプ１０の加熱媒体に追従した運転を継続することができる。
Also in such a
例えば、第８形態の例と同様にブース空調のエアを乾燥ないし冷却すると、ヒートポンプ１０は７度の冷水を出力し、ブース空調等に係る熱交換機や冷却用熱交換機５２２を経て、空冷ヒートポンプ５７２に対し、夏季等で１７度、冬季等で９度の冷水が入る。そこで、自動制御装置は、夏季等においては、空冷ヒートポンプ５７２につき冷水モードで運転し、冷水の負荷調整を行う（１７度から１２度に冷却する）。一方、自動制御装置は、中間期や冬季等においては、空冷ヒートポンプ５７２につき温水モードで運転し（冷却媒体加熱機ないし加熱用ヒートポンプとしての空冷ヒートポンプ５７２）、ヒートポンプ１０の入口冷水温度を加温（９度から１２度）することで運転を継続させる。
For example, when the air of the booth air conditioner is dried or cooled as in the example of the eighth embodiment, the
なお、ヒートポンプ１０は加熱負荷に追従する運転をするため、パイプ１４において出力する冷水の温度を直接制御することができないが、自動制御装置は、空冷ヒートポンプ５７２の出力する冷水の温度（ヒートポンプ１０の冷水入口温度）を調整することで、間接的にパイプ１４内の冷水の温度を制御することが可能である。ここで、自動制御装置は、パイプ１４内の冷水の温度をセンサにより監視して、当該温度が所定温度（７度）となるように空冷ヒートポンプ５７２の出力する冷水の温度を調整する。
Since the
このような第９形態に係る塗装乾燥装置５７１にあっても、ヒートポンプ１０の冷水入口に空冷ヒートポンプ５７２を配して冷水入口温度を調整することで、ヒートポンプ１０に、適切な乾燥及び冷却を行う温水追従運転を継続させることができる。
Even in the coating and drying
［第１０形態］
図１２は第１０形態に係る塗装乾燥装置６０１の模式図であって、塗装乾燥装置６０１は、第５形態と同様に成るが、熱交換機３０８は、乾燥炉２の排気管３０２に配置されず、上塗り塗装を行う前の工程である前処理電着塗装工程（の前処理槽６０２）において拠出される排気に係る排気管６０４に配置されている。排気管６０４としては、前処理電着塗装工程に属する前処理槽６０２としての脱脂槽に係るもの、予備脱脂槽に係るもの、湯洗槽に係るもの、化成槽に係るもの、又はこれらの組合せが挙げられ、複数存在する場合には熱交換機３０８もこれに対応して複数とすることができる。なお、塗装乾燥装置６０１の乾燥炉２及び冷却炉４におけるエアの供給は、第８，９形態と同様、ブース空調を利用したものとなっている。
[Tenth embodiment]
FIG. 12 is a schematic diagram of the
第１０形態の塗装乾燥装置６０１においても、第４，５形態と例示も含めて同様に動作するので、第４，５形態と同様、従来熱利用されることなく単に大気へ放出されていた前処理電着塗装工程から出る排気熱を利用してヒートポンプ１０の戻り冷水を加温することができ、ヒートポンプ１０につき加熱及び冷却のバランスの取れた運転を継続させることができて、シンプルな構成で極めてエネルギー効率の良いものとすることができる。
Since the coating and drying
［第１１形態］
図１３は第１１形態に係る塗装乾燥装置７０１の夏季等における模式図であり、図１４は塗装乾燥装置７０１の中間期等ないし冬季等における模式図であって、塗装乾燥装置７０１は、第４，５形態と同様、乾燥炉２の排気管３０２においてパイプ３０６内の冷却媒体との熱交換機３０８を有する。
[Eleventh form]
FIG. 13 is a schematic diagram of the
又、塗装乾燥装置７０１は、第８，９形態と同様、ブース空調を利用した乾燥ないし冷却を行うための配管等が施されている。更に、塗装乾燥装置７０１は、冷却媒体側において、冷却用熱交換機５２２の手前（パイプ１４側）に流量調節弁７０２を備えていると共に、加熱媒体側において、エア導入用のパイプ３２４ないし排気管３０２に、エアを排気で予熱するためのプレヒート用熱交換機７０４が介装されている。
In addition, the
加えて、パイプ３２４のプレヒート用熱交換機７０４より手前（外調機）側と、冷却炉４の排気管５０２との間には、冷却炉４の排気を加熱用熱交換機３２２（プレヒート用熱交換機７０４）に導くためのパイプ７０８が配置されており（図１４）、切替により、排気管３０２の排気につきパイプ７０８に導入されてプレヒート用熱交換機７０４に達する排気路が選択可能となっている。なお、自動制御装置は、冷却炉４の排気を大気に導き、プレヒート用熱交換機７０４には外調機（ブース空調）のエアを導く、図１３に示された排気路ないしエア路への切替も指令可能である。又、ブース空調は、蒸気や冷水を通す各種の熱交換機を含む空調機７０６により実施されている。
In addition, the exhaust of the cooling
このような塗装乾燥装置７０１は、第４，５，８，９形態と同様に動作し、例えば次に説明するように動作する。
Such a
即ち、図１３に示す夏季等において、自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき、乾燥炉２へのエアが８０度に加熱されるよう、乾燥用熱交換機３２２に対する加熱媒体の供給を調整させる。
That is, in the summer season shown in FIG. 13, the automatic control device adjusts the supply of the heating medium to the drying
ブース空調に係る２８度のエアが６５立方ｍ／分だけプレヒート用熱交換機７０４に導入され、３８度に予熱される。予熱されたエアは循環に係るパイプ３１６の７０度・５７５立方ｍ／分のエアと混合して６６．８度・６４０立方ｍ／分のエアとなり、乾燥用熱交換機３２２に入る。
The air at 28 degrees related to the booth air conditioning is introduced into the preheating
ヒートポンプ１０は、６６．８度・６４０立方ｍ／分のエアを８０度に加熱すべく、２４４２ｋｃａｌ／分（２．８４ｋＷ／分）の熱量をもった加熱媒体を供給する。このとき、加熱媒体の温度は９０度となる。
The
一方、自動制御装置は、ヒートポンプ１０が加熱媒体と同時に拠出する冷却媒体により、冷却炉４へのエアが２０度となるように冷却を行わせる。
On the other hand, the automatic control device causes the cooling to be performed so that the air to the
２８度のブース空調が６５立方ｍ／分だけ冷却用熱交換機５２２に導入され、循環に係るパイプ５１６の２７度・５７５立方ｍ／分のエアと混合して２７．１度・６４０立方ｍ／分のエアとなり、冷却用熱交換機５２２に入る。
A 28 degree booth air conditioner was introduced into the
ヒートポンプ１０からは、１４６５ｋｃａｌ／分（１．７ｋＷ／分）の冷熱をもった７度の冷却媒体が拠出され、２７．１度・６４０立方ｍ／分のエアは、その内１３０９ｋｃａｌ／分（１．５２ｋＷ／分）の冷熱を用いて、冷却用熱交換機５２２により２０度に冷却される。冷却用熱交換機５２２に導入する冷熱量は、冷却用熱交換機５２２手前の冷却媒体の流量調節弁７０２によって調整される。流量調節弁７０２は、自動制御装置により開度（閉度）を制御される。ヒートポンプ１０においては、必要となる加熱媒体への熱量の付与に対して、随伴する冷却媒体への冷熱の付与は冷却炉４に係る冷却に比して十分となり、あるいはそのままでは冷却炉４において十分に冷熱が奪われず、ヒートポンプ１０の加熱負荷に応じた運転の継続が図れなくなる。なお、冷却炉４からは、排気管５０２を介して６５立方ｍ／分の排気がなされる。
From the
他方、乾燥炉２からは、排気管３０２を通じて７０度・６５立方ｍ／分の排気がなされ、プレヒート用熱交換機７０４を通過すると６０度となり、ヒートポンプ１０の冷却媒体の一部との熱交換機３０８に入る。そして、ヒートポンプ１０の冷却媒体の冷熱を適切に奪ってその運転を継続すべく、熱交換機３０８により冷却媒体の一部を乾燥炉２の排気で加熱する（１５６ｋｃａｌ／分，０．２ｋＷ／分）。自動制御装置は、ヒートポンプ１０の運転を継続すると共に、ヒートポンプ１０の拠出するパイプ１４内の冷却媒体の温度が冷却炉４のエアの冷却に要する冷熱量に対して低すぎない（高すぎない）ようにするため、流量調節弁３０４により熱交換機３０８における熱交換に用いられる冷却媒体の量を調節し、熱交換機３０８における熱交換量を調整する。排気は、熱交換機３０８通過後、５２度となる。
On the other hand, the drying
以上に対し、自動制御装置は、図１４に示す中間季ないし冬季等において、冷却炉４の排気管５０２ないし乾燥炉２側のブース空調のパイプ３２４につきパイプ７０８側に切替えて、冷却炉４の排気（２０度・６５立方ｍ／分）をプレヒート用熱交換機７０４に導くようにする。そして、乾燥炉２の排気（７０度・６５立方ｍ／分）にてエアを３０度とするプレヒートを行い、７０度・５７５立方ｍ／分の戻りエアと共に６５．９度・６４０立方ｍ／分のエアとして乾燥用熱交換機３２２に入り、８０度の温風としてエアを乾燥炉２に供給する。自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき、２５９２ｋｃａｌ／分（３．０１ｋＷ／分）の熱量をもった９０度の加熱媒体を乾燥用熱交換機３２２に供給する。
On the other hand, the automatic control apparatus switches the
又、自動制御装置は、夏季等と同様に、ヒートポンプ１０が生じた１５５５ｋｃａｌ／分（１．８ｋＷ／分）・７度の冷却媒体の内の一部（流量調節弁７０２により調整した１１５９ｋｃａｌ／分・１．３５ｋＷ／分）にて２０度・６５立方ｍ／分のブース空調からのエア及び２７度・５７５立方ｍ／分の戻りエア（合わせて２６．３度）を冷却用熱交換機５２２で冷やし、２０度・６４０立方ｍ／分の冷風を生成する。
As in the summer, etc., the automatic control device has 1555 kcal / min (1.8 kW / min) generated by the
そして、自動制御装置は、夏季等と同様に、乾燥炉２のプレヒート後の排気（６０度・６５立方ｍ／分）を熱交換機３０８に導入し、流量の調節された冷却媒体に対し３９６ｋｃａｌ／分（０．４６ｋＷ／分）の熱を与え（冷熱を奪い）、ヒートポンプ１０の運転を継続させる。
Then, as in the summer, etc., the automatic control device introduces the exhaust (60 degrees, 65 cubic m / min) after the preheating of the drying
以上の塗装乾燥装置７０１の効果を明らかにするため、次に説明する塗装乾燥装置７０１と同規模の比較例（従来例）と共に、一年間におけるエネルギーの使用状況をシミュレートする（図１７）。
In order to clarify the effects of the above-described
比較例の夏季等（夏季）における模式図を図１５に示し、中間期等ないし冬季等（他季）における模式図を図１６に示す。比較例に係る塗装乾燥装置８０１は、蒸気（夏季４．３１ｋｇ／分・２８３０ｋｃａｌ／分・３．２９ｋＷ／分，他季４．５７ｋｇ／分・３００３ｋｃａｌ／分・３．４９ｋＷ／分）を生成する都市ガスボイラー８０２を備えており、当該蒸気を乾燥用熱交換機３２２へ導入して温風（８０度・６４０立方ｍ／分）を発生する（夏季２４４２ｋｃａｌ／分・２．８４ｋＷ／分，他季２５９２ｋｃａｌ／分・３．０１ｋＷ／分）。蒸気は、乾燥用熱交換機３２２を経ると、９０度となり、ドレン８０４にて排出される（夏季０．４５ｋＷ／分，他季０．４８ｋＷ／分）。
FIG. 15 shows a schematic diagram in the summer etc. (summer season) of the comparative example, and FIG. 16 shows a schematic diagram in the intermediate season etc. or winter season (other seasons). The
乾燥用熱交換機３２２へ導入するエア（夏季・ブース空調２８度・６５立方ｍ／分，他季・冷却炉４の排気２０度・６５立方ｍ／分）は、乾燥炉２の排気（７０度・６５立方ｍ／分）によりプレヒートされる（夏季３８度，他季３０度）。プレヒートのエアは、戻りエア（７０度・５７５立方ｍ／分）と合流し、夏季６６．８度，他季６５．９度となる。なお、塗装乾燥装置８０１は、流量調節弁８１０を備えている。又、乾燥炉２の排気は、プレヒート後、大気へ放出される。
Air to be introduced into the
一方、塗装乾燥装置８０１は、冷水を冷却する空冷ヒートポンプ８０６を備えており、冷水を７度として夏季１３０９ｋｃａｌ／分・１．５２ｋＷ／分，他季１１５９ｋｃａｌ／分・１．３５ｋＷ／分の冷熱を生成し、冷却用熱交換機５２２に冷熱を与え、ブース空調のエア（６５立方ｍ／分，夏季２８度，他季２０度）と戻りエア（２７度・５７５立方ｍ／分）との混合エア（夏季２７．１度，他季２６．３度）を冷却して２０度・６４０立方ｍ／分の冷風を生成する。冷水は、１２度となって空冷ヒートポンプ８０６へ戻る。なお、塗装乾燥装置８０１は、流量調節弁８１２やポンプ８１４を備えている。
On the other hand, the
図１７に、このようなシミュレートに基づく本発明の第１１形態と比較例との年間エネルギー使用量の比較結果を示す。シミュレートに当たっては、本発明のヒートポンプ１０（排熱回収型ＨＰ）の加熱媒体（温水・温風）側のＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，効率）を２．５とし、冷却媒体（冷水・冷風）側のＣＯＰを１．５とする。又、比較例の空冷ヒートポンプ８０６（空冷ＨＰ）の夏季のＣＯＰを３．３とし、他季のＣＯＰを５．３とし、都市ガスボイラー８０２の効率を９０％とする。更に、ＣＯ２排出量や電気や都市ガスの効率につき、第６形態と同様のものを用いる。
FIG. 17 shows a comparison result of annual energy consumption between the eleventh embodiment of the present invention and the comparative example based on such simulation. In the simulation, the COP (Coefficient of Performance, efficiency) on the heating medium (hot water / hot air) side of the heat pump 10 (exhaust heat recovery type HP) of the present invention is set to 2.5, and the cooling medium (cold water / cold air) side is set. COP of 1.5 is set to 1.5. Further, the COP in summer of the air-cooled heat pump 806 (air-cooled HP) of the comparative example is set to 3.3, the COP in other seasons is set to 5.3, and the efficiency of the
そして、まず１時間当たりで考えると、ヒートポンプ１０の冷水負荷は夏季８７９２１ｋｃａｌ／ｈ，他季９３３１２ｋｃａｌ／ｈとなり、温水負荷は夏季１４６５３４ｋｃａｌ／ｈ，他季１５５３２０ｋｃａｌ／ｈとなる。よって、ヒートポンプ１０の電気使用量は夏季６８．２ｋＷｈ，他季７２．３ｋＷｈとなり、ＣＯ２排出量は電気使用に基づく夏季３１．０ｋｇ／ｈ，他季３２．９ｋｇ／ｈとなる。
Considering per hour, the cold water load of the
一方、比較例の空冷ヒートポンプ８０６の冷水負荷は夏季７８５３８ｋｃａｌ／ｈ，他季６９５５２ｋｃａｌ／ｈとなり、都市ガスボイラー８０２の負荷は夏季１６３３３３ｋｃａｌ／ｈ，他季１７３３４９ｋｃａｌ／ｈ（給水温度２５度）となる。よって、空冷ヒートポンプ８０６の電気使用量は夏季２７．７ｋＷｈ，他季１５．３ｋＷｈとなり、都市ガスボイラー８０２の都市ガス使用量は夏季１６．５Ｎ立方ｍ／ｈ，他季１７．５Ｎ立方ｍ／ｈとなり、ＣＯ２排出量は、電気使用に基づく夏季１２．６ｋｇ／ｈ，他季６．９ｋｇ／ｈと都市ガス使用に基づく夏季３８．４ｋｇ／ｈ，他季４０．８ｋｇ／ｈとの合計の、夏季５１．０ｋｇ／ｈ，他季４７．７ｋｇ／ｈとなる。
On the other hand, the cold water load of the air-cooled
次に季毎の総計を考える。ここで、１日当たりの運転時間を１６時間とし、夏季（６〜９月とする）の操業日数を年間８１日とし、他季（１０〜５月とする）の操業日数を年間１６９日とする。 Next, consider the total for each season. Here, the operation time per day is 16 hours, the operation days in summer (June to September) are 81 days a year, and the operation days in other seasons (October to May) are 169 days a year. .
本発明のヒートポンプ１０の電気使用量は、夏季８８３３０ｋＷｈ，他季１９５５９４ｋＷｈとなり、ＣＯ２排出量は、夏季４０．２ｔ，他季８９．０ｔとなって、原油に換算すると夏季２３ｋｌ，他季５０ｋｌとなる。
The heat usage of the
一方、比較例の空冷ヒートポンプ８０６の電気使用量は夏季３５８６５ｋＷｈ，他季４１２６１ｋＷｈとなり、都市ガスボイラー８０２の都市ガス使用量は夏季２１３８２Ｎ立方ｍ，他季４７３４７Ｎ立方ｍとなり、ＣＯ２排出量は、夏季６６．１ｔ（電気使用に基づく１６．３ｔ及び都市ガス使用に基づく４９．８ｔ），他季１２９．１ｔ（電気使用に基づく１８．８ｔ及び都市ガス使用に基づく１１０．３ｔ）となって、原油に換算すると夏季３５ｋｌ，他季６７ｋｌとなる。
On the other hand, the electricity consumption of the air-cooled
従って、本発明の第１１形態のＣＯ２排出量は夏季４０．２ｔ，他季８９．０ｔとなり、比較例の夏季６６．１ｔ，他季１２９．１ｔに比して夏季３９％，他季３１％の削減を達成している。又、第１１形態のエネルギー消費の原油換算量は夏季２３，他季５０ｋｌとなり、比較例の夏季３５ｋｌ，他季６７ｋｌに比して夏季３４％，他季２５％の削減を達成している。 Therefore, the CO 2 emission amount of the eleventh aspect of the present invention is 40.2 t in summer and 89.0 t in other seasons, 39% in summer and 31 in other seasons compared with summer 66.1 t and other seasons 129.1 t in the comparative example. % Reduction has been achieved. In addition, the crude oil equivalent amount of energy consumption of the eleventh form is 23 kl in summer and 50 kl in other seasons, achieving a reduction of 34% in summer and 25% in other seasons compared with 35 kl in summer and 67 kl in other seasons.
又、本発明の第１１形態のＣＯ２排出量は年間１２９ｔとなり、比較例の１９５ｔに比して３４％の削減を達成している。又、第１１形態のエネルギー消費の原油換算量は年間７３ｋｌとなり、比較例の１０２ｋｌに比して２８％の削減を達成している。 Further, the CO 2 emission amount of the eleventh embodiment of the present invention is 129 t per year, which is a reduction of 34% compared to 195 t of the comparative example. In addition, the crude oil equivalent amount of energy consumption of the eleventh form is 73 kl per year, achieving a 28% reduction compared to 102 kl of the comparative example.
［第１２形態］
図１８（ａ）は第１２形態に係る塗装乾燥装置１１０１の模式図であって、当該塗装乾燥装置１１０１は、戻り温水の代わりにエアを吸うと共に温水供給の代わりに温風を出す温風冷水発生型のヒートポンプ１１１０を備え、温風を更に他熱源熱交換機１１０４により適宜加熱する他熱源Ｚを有し、更に基エアをヒートポンプ１１１０に送るほか温風路１１１２へ適宜分岐させる送風バイパス弁１１０２を備える他は、第４形態と変更例も含め同様に成る。他熱源Ｚは、例えば電気ヒーターであり、他熱源熱交換機１１０４は、温風路１１１２における温風を、熱交換により更に加熱する。温風は、乾燥炉２に導入される。なお、乾燥炉２からの排気を冷却側と熱交換しない（外部に放出する）ようにして良い。
[Twelfth embodiment]
FIG. 18A is a schematic diagram of a paint drying apparatus 1101 according to the twelfth embodiment, in which the paint drying apparatus 1101 sucks air instead of returning hot water and produces hot air instead of supplying hot water. A heat generating
このような塗装乾燥装置１１０１は、第４形態と同様に動作する他、次に説明するように動作する。 Such a paint drying apparatus 1101 operates in the same manner as in the fourth embodiment, and also operates as described below.
自動制御装置は、温風温度を把握する図示しないセンサからの信号に基づき、ヒートポンプ１１１０の出力を制御して吐出温風温度を調整する。又、自動制御装置は、冷水温度を把握する図示しないセンサからの信号により冷水温度を監視し、冷却負荷の変動（軽減）により冷熱が変化して（冷水温度が低下して）温風出力に対する冷水供給のバランスの崩れを監視する。
The automatic control device adjusts the discharge hot air temperature by controlling the output of the
例えば、自動制御装置は、冷水供給のバランスが取れていると判断する場合には、図１８（ａ）のように、送風バイパス弁１１０２を全量ヒートポンプ１１１０側に切り替えて１５度のエア１０ｍ３／ｍｉｎをヒートポンプ１０に吸わせ、１３ｋＷの加熱により同量で設定温度（８０度）となった温風を乾燥炉２へ供給する。ここで、他熱源Ｚによる温風の加熱は０ｋＷであり、即ち追加の加熱はなされない。なお、このときの冷水負荷は８．７ｋＷであり、冷水往き温度は７度、冷水戻り温度は１７度である。
For example, when the automatic control device determines that the cold water supply is balanced, as shown in FIG. 18 (a), the air
一方、自動制御装置は、戻り又は往きの冷水温度の低下（所定温度（１５度）以下となったこと、例えば冷水戻り温度が１７度から１２．７度となったこと）を把握して温風負荷に対する冷水負荷（５ｋＷに減少）のバランスが崩れたと判断すると、図１８（ｂ）に示すように、送風バイパス弁１１０２によりエアの一部を温風路１１１２側へ分岐させ、ヒートポンプ１１１０への送風量を少なくする（１０ｍ３／ｍｉｎから５．７ｍ３／ｍｉｎ）。ヒートポンプ１１１０は、温風設定温度を維持するため、温風側の出力を絞り、これに伴い冷熱側も絞る。この冷却出力の低減により、低下した冷却負荷に対応しながら温熱負荷とのバランスを保持可能である。但し、ヒートポンプ１１１０によるエアの加熱量が減少する（分岐させたエアが温風に混合して温風が１０ｍ３／ｍｉｎで５２度となる）ため、他熱源Ｚにより最終的に加熱調整し（５．６ｋＷ）、温風温度（温風の熱量）を８０度に維持する。
On the other hand, the automatic control device detects the temperature of the return or return chilled water (the temperature has fallen below the predetermined temperature (15 degrees), for example, the chilled water return temperature has changed from 17 degrees to 12.7 degrees), If it is determined that the balance of the cold water load (decreased to 5 kW) with respect to the wind load is lost, as shown in FIG. 18 (b), a part of the air is branched to the
なお、図１８（ｂ）の状態となった後で冷却負荷が増加して冷水温度が特定温度（２０度）以上となると、自動制御装置は、徐々に送風バイパス弁１１０２の分岐側を絞ってヒートポンプ１１１０へのエアの送風量を増やす。すると、ヒートポンプ１１１０による吐出温風温度を維持したエアの加熱量が増加して、冷熱も加熱量の増加に従い増えるので、送風量の調節によって増加した冷却負荷に対応することが可能である。
If the cooling load increases after the state shown in FIG. 18B and the chilled water temperature becomes equal to or higher than the specific temperature (20 degrees), the automatic control device gradually narrows the branch side of the
以上の第１２形態の塗装乾燥装置１１０１は、第４形態と同様に成るため、加熱や冷却を極めて効率の良好な状態で適切に実行しながら運転を継続することができ、消費電力やＣＯ２排出量を上述の通り極めて効果的に抑制することができる。 Since the coating drying apparatus 1101 of the twelfth embodiment is the same as that of the fourth embodiment, the operation can be continued while appropriately performing heating and cooling in an extremely efficient state, and the power consumption and CO 2 can be continued. As described above, the discharge amount can be extremely effectively suppressed.
又、塗装乾燥装置１１０１は、ヒートポンプ１１１０へのエアの導入量を調節することによって、温熱負荷を調整し、もって冷却負荷を制御する一方、エアの導入量変化による温風の熱量不足を補う他熱源Ｚを有するため、エアの送風バイパス弁１１０２を設置するというシンプルな構成によって冷却負荷の変動に簡易且つ確実に対応することができる。
In addition, the paint drying device 1101 adjusts the heat load by adjusting the amount of air introduced into the
［第１３形態］
図１８（ｃ）は第１３形態に係る塗装乾燥装置１１２１の模式図であって、当該塗装乾燥装置１１２１は、乾燥炉２からの排気の一部がエア（の一部）として循環する循環方式とされている他は、第１２形態と変更例も含め同様に成る。
[13th form]
FIG. 18C is a schematic diagram of the
このような第１３形態の塗装乾燥装置１１２１であっても、第１２形態と同様に、ヒートポンプ１１１０への送風量を増減することで、ヒートポンプ１１１０における温熱と冷熱の供給バランスを維持して運転の継続を可能としながら、冷却負荷の増減に簡易且つ適切に対応することができる。
Even in the coating and drying
［第１４形態］
第１４形態に係る塗装乾燥装置は、第１２形態から送風バイパス弁１１０２を除いて構成される。自動制御装置は、冷水温度が下がったと判断すると、ヒートポンプ１１１０に吐出温風温度を下げるように指令する。ヒートポンプ１１１０はこの指令に応じ、よってエアの導入量を変えなくとも加熱量が減少し、これに伴いヒートポンプ１１１０における冷却量も低下して、冷却負荷の減少から生ずる冷水温度の低下に対応することが可能となる。
[14th form]
The paint drying apparatus according to the fourteenth embodiment is configured by removing the
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度のエアをヒートポンプ１１１０による１３ｋＷの温熱で加熱し、８０度として他熱源Ｚの加熱無しで乾燥炉２に温風を供給する。このとき、冷熱負荷が８．７ｋＷであればバランスが取れているが、５ｋＷに低下したとすると、このままでは冷水温度が１７度から１２．７度となり、１５度以下となる。自動制御装置は、ヒートポンプ１１１０に対し、吐出温風温度を５２度とするように指令し、ヒートポンプ１１１０はこれに基づき加熱量を１３ｋＷから７．４ｋＷへ変更する。変更すべき吐出温風温度の値は、冷却負荷あるいは冷水温度（の低下幅）により自動制御装置が定める。すると、ヒートポンプ１１１０は冷却量も減少し、減少した冷熱量と冷却負荷が釣り合ってヒートポンプ１１１０の運転が継続可能となる。なお、吐出温風温度の値は、吐出温風温度の低下に伴って低減する冷却量の度合といった装置の特性により決定することができる。又、このような吐出温風温度の調整による冷却負荷のバランスの確保は、第１３形態のような循環方式においても採用することができる。
For example, air of 15 degrees is heated at 10 m 3 / min with a heat of 13 kW by the
このような第１４形態の塗装乾燥装置であっても、第１２形態と同様に、ヒートポンプ１１１０における温熱と冷熱の供給バランスを維持して運転の継続を可能としながら、冷却負荷の増減に簡易且つ適切に対応することができ、又吐出温風温度の設定変更という簡易な方式によって温熱と冷熱の供給バランスを維持することが可能である。
Even in the fourteenth form of the coating and drying apparatus, similarly to the twelfth form, it is easy to increase and decrease the cooling load while maintaining the supply balance of the heat and cold in the
［第１５形態］
第１５形態に係る塗装乾燥装置１１５１は、図１９（ａ）に示すように、温風発生型のヒートポンプ１１１０に代えて前記ヒートポンプ１０を設置したことを除き、第１４形態と同様に成る。ヒートポンプ１０は、温水供給パイプ１１６０及び温水戻りパイプ１１６２と接続されており、これらのパイプには温水とエアとで熱交換を行う熱交換機１１６４（加熱手段）が接続されている。エアは熱交換機１１６４を通過することで加熱され、適宜他熱源Ｚによる追加的加熱を受けて乾燥炉２に温風として供給される。なお、温水戻りパイプ１１６２には、温水を一定速で循環させる温水ポンプ１１６６（加熱媒体ポンプ）が取り付けられている。
[15th form]
The
自動制御装置は、例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度のエアを熱交換機１１６４に導入させ、７０度の温風とする。この温風は更に他熱源Ｚにより８０度に加熱される（加熱負荷２ｋＷ）。エア加熱のための温水は往き８０度・戻り７０度である一方（加熱負荷１１ｋＷ，ＣＯＰ２．０）、この温水供給に伴い冷水も往き７度・戻り１７度で発生し、冷却負荷５．５ｋＷに対してバランスの取れる状態で（丁度冷熱が用いられる状態で）作用する。自動制御装置は、熱交換機１１６４と他熱源Ｚの間の温風路１１１２（熱交換機１１６４の直後）における温風温度を監視し、当該温度が７０度となるようにヒートポンプ１０の温水供給を制御する（温水８０度）。
The automatic control device, for example, introduces air at 15 degrees at 10 m 3 / min into the
そして、自動制御装置は、冷水温度を監視し、冷却負荷が４．６ｋＷに低下して冷水温度が所定温度以下となった場合には、ヒートポンプ１０の温水供給設定温度を８０度から６０度へ下げる。すると、ヒートポンプ１０の加熱量は７ｋＷ（ＣＯＰ３．０）へ軽減され、エアから５０度の温風が生成されると共に、冷水に加わる冷熱も減少して冷水戻り温度が所定温度以上に復帰して（１５．７度）、温熱に対する冷熱のバランスが保たれる。なお、他熱源Ｚにより、加熱量６ｋＷにて温風を加熱し、乾燥炉２の所望する８０度とする。
Then, the automatic control device monitors the chilled water temperature, and when the cooling load decreases to 4.6 kW and the chilled water temperature falls below a predetermined temperature, the hot water supply set temperature of the
なお、ヒートポンプ１０につき、温水温度に追従して運転しても良く（例えば所望温風温度＋５度）、この場合でも温水温度設定値を下げることで冷熱量を下げることが可能である。又、温水供給温度を一定にしつつ、温水ポンプ１１６６の流量をインバーターにより絞っても、加熱量を下げひいては冷熱量を下げることになる。加えて、このようなヒートポンプ１０の冷熱制御は、第１３形態のような温風循環方式においても同様に実行可能であるし、本出願人による別出願に係るヒートポンプ関連の各種技術（特願２００９−２６１２０６「電着塗装装置」，特願２００９−１９３５２８「空調システム」，特願２００９−１２９３８０「媒体温度調整システム」におけるヒートポンプ制御においても実行可能である。これらの変更例も、他の実施形態（第１６〜１９形態等）において採用することができる。
Note that the
又、図１９（ｂ）に示すように、塗装乾燥装置１１８１において、冷却側に冷水タンク５３０を配備し、冷水タンク５３０から冷却炉４へのパイプ５３２にポンプ５３６を設けると共に、ヒートポンプ１０から乾燥炉２へのパイプ１２やヒートポンプ１０から冷水タンク５３０へのパイプ１４、あるいは冷水タンク５３０から熱交換機３０８へのパイプ３０６（流量調節弁３０４は無い）にも順にポンプ１１８２，１１８４，１１８６を設けた場合にあっても、これらポンプ５３６，１１８２，１１８４，１１８６において上記温水ポンプ１１６６と同様にインバータ制御による流量調整を行うことができ、特にポンプ１１８６のインバーターによる流量制御により冷水と排ガスとの熱交換量を簡易に調整することができる。
Further, as shown in FIG. 19B, in the paint drying apparatus 1181, a
このような第１５形態の塗装乾燥装置１１５１，１１８１であっても、第１４形態と同様に、ヒートポンプにおける温熱と冷熱の供給バランスを簡易な方式によって維持して運転の継続が可能となる。
Even in such a fifteenth form of the
［第１６形態］
第１６形態に係る塗装乾燥装置は、第１５形態と同様に成る。自動制御装置は、温水ポンプ１１６６につき、流量一定運転に代えて、所定の温風温度を生成する熱量を有する熱量一定運転を行う。温水ポンプ１１６６は、熱量を一定にするため、温水の流量を自動調整する。
[16th form]
The paint drying apparatus according to the sixteenth embodiment is the same as the fifteenth embodiment. The automatic controller performs a constant heat amount operation having a heat amount for generating a predetermined hot air temperature instead of the constant flow rate operation for the
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度のエアを熱交換機１１６４により９ｋＷの加熱（ＣＯＰ２．５，温水往き７０度）で６０度とし、冷却負荷５．４ｋＷ（ＣＯＰ１．５）にバランスの取れた状態で対応する（冷水往き７度・戻り１７度）。温水ポンプ１１６６は、温水循環量につき、温風温度が６０度となるような温水熱量を有するように運転される。
For example, 15 degrees air at 10 m 3 / min is heated to 60 degrees by heating 9kW (COP2.5, hot water flow 70 degrees) by the
そして、自動制御装置は、冷却負荷が４．５ｋＷに減少して冷水温度が１５度以下となると、ヒートポンプ１０の温水供給設定温度を８０度に上げる（温水温度往き８０度・戻り７０度）。このとき、温水ポンプ１１６６は依然として熱量一定運転を続けるため、ヒートポンプ１０の加熱ＣＯＰが２．５から２．０となり、又循環温水量が絞られる。よって、ヒートポンプ１０の発生する冷熱も低減され（冷水戻り温度１５．３度，ＣＯＰ１．０）、冷却負荷の減少に対応しながらヒートポンプ１０の運転を継続することが可能となる。
Then, when the cooling load is reduced to 4.5 kW and the chilled water temperature is 15 degrees or less, the automatic control device raises the hot water supply set temperature of the
［第１７形態］
図２０（ａ）に示す第１７形態に係る塗装乾燥装置１２０１は、ヒートポンプ１０に代えてヒートポンプ式給湯器１２０４を用いる他、第１５形態と同様に成る。ヒートポンプ式給湯器１２０４は、水熱源であり、好ましくはＣＯ２冷媒であるが、Ｒ４１０Ａ冷媒等であっても良い。又、ヒートポンプ式給湯器１２０４は、低温の戻り温水（２５度）から９０度程度の高温の温水を極めて効率良く生成可能であるが、温水戻り温度が４５度程度以上に高くなると、ヒートポンプサイクルが成り立たないために運転の継続が不可能となるか、効率の悪化した状態（加熱側ＣＯＰ１．０〜１．５）でしか運転できなくなる。従って、ヒートポンプ式給湯器１２０４を温風生成にそのまま用いると、８０度の温風を生成するために往き温水温度が９０度程度必要となり、戻り温水温度が８０度となって、良好な運転状態とならない。
[17th form]
The
そこで、第１５形態と同様に、温水ポンプ１１６６を温風温度が８０度となり且つ温水戻り温度が所定温度（３５度）以下となるように自動調整運転させ、ヒートポンプ式給湯器１２０４の効率良い運転を継続させる。例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度のエアから生成される温風温度を８０度で維持するために温水温度往き９０度とし（加熱１３ｋＷ，ＣＯＰ３．０）、他熱源Ｚの加熱は０ｋＷである。一方、冷却負荷８．７ｋＷ（ＣＯＰ２．０）に対し、温熱と同時に生成される冷熱により冷水温度往き７度・戻り１７度でバランスする。温水戻り温度は温水ポンプ１１６６の流量調整により２５度となる。温水戻り温度を３５度以下とするために温水循環量を絞った場合において、エアの加熱量が不足する際には、他熱源Ｚにより再加熱する。なお、なるべく他熱源Ｚを使用しないために、熱交換機１１６４について十分に温水戻り温度が下がる容量とする。
Therefore, as in the fifteenth embodiment, the
このような制御における自動制御装置の作動の例について図２１等に基づき改めて説明すると、自動制御装置は、まず乾燥炉２が運転中か否かを把握する（ステップＳ１０１）。運転中でなければ（Ｎｏ）、温水ポンプ１１６６及びヒートポンプ式給湯器１２０４を停止して（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）、処理を終了する。
An example of the operation of the automatic control device in such control will be described again based on FIG. 21 and the like. The automatic control device first grasps whether or not the drying
一方、自動制御装置は、ステップＳ１０１でＹｅｓであると、温風路１１１２のエア流通のための送風ファンが運転中であるか否かを確認し（ステップＳ１０４）、運転中でなければ（Ｎｏ）、温水ポンプ１１６６の運転中であるときのみこれを停止して（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）、処理の最初（ステップＳ１０１）に戻る。又、ステップＳ１０４でＹｅｓであれば、ヒートポンプ給湯器１２０４が停止中である場合にのみこれを起動し（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）、温水ポンプ１１６６が運転中でない場合のみこれを最低回転数で起動して（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）、ヒートポンプ給湯器１２０４の温水戻り温度が所定値（３５度）を上回るかを確認する（ステップＳ１１１）。
On the other hand, if the answer is YES in step S101, the automatic control device checks whether or not the blower fan for air circulation in the
自動制御装置は、ヒートポンプ給湯器１２０４の温水戻り温度が設定値を上回る場合（Ｙｅｓ）、温水ポンプ１１６６における流量をインバーター制御によって減らす（ステップＳ１１２）。この戻り温水流量を減少するインバーター制御により、ヒートポンプ給湯器１２０４に戻る温水の温度が所定値以下に保持される。そして処理の最初（ステップＳ１０１）に戻る。
When the hot water return temperature of the heat
一方、自動制御装置は、ヒートポンプ給湯器１２０４の温水戻り温度が設定値を上回らない場合（Ｎｏ）、熱交換機１１６４を通過した温風の温度が設定値より５度を超えて低いか否かを確認し（ステップＳ１１３）、Ｙｅｓである場合のみ、温水ポンプ１１６６における流量をインバーター制御によって増やす（ステップＳ１１４）。この戻り温水流量を増加するインバーター制御により、温風温度が低く（温水加熱量が少なく）かつ温水温度が設定値以下で余裕がある場合に温水加熱量を増やすことができる。この後処理の最初（ステップＳ１０１）に戻る。
On the other hand, when the hot water return temperature of the heat
このような第１７形態の塗装乾燥装置１２０１では、温水ポンプ１１６６により温水熱量を調整して戻り温水温度を低温とするため、極めて効率の良好な運転を行うヒートポンプ式給湯器１２０４を温風生成に継続利用することができる。
In such a 17th form
［第１８形態］
図２０（ｂ）に示す第１８形態に係る塗装乾燥装置１２２１は、水熱源のヒートポンプ式給湯器１２０４に代えて空気熱源のヒートポンプ式給湯器１２２４を用いる他、第１７形態と同様に成る。この第１８形態にあっても、第１７形態と同様に制御することができ、温風生成のためのヒートポンプ式給湯器１２０４の極めて効率良い運転を継続させることができる。
[18th form]
The coating and drying
又、乾燥炉２からの排気をヒートポンプ式給湯器１２２４の空気熱交換機に導入すると、効率が更に向上する（外気６度の場合のＣＯＰ３．０から排気導入空気２５度の場合のＣＯＰ３．８へ）。
Further, when the exhaust from the drying
［第１９形態］
図２２に示す第１９形態に係る塗装乾燥装置１２５１は、パイプ２４に冷水を循環させる冷水ポンプ１２５２が設置されていると共に、パイプ１４にパイプ２４への分岐パイプ１２５３が接続された冷熱量調整手段としての冷水弁１２５４が設置されており、更にパイプ２４の分岐パイプ１２５３接続部よりヒートポンプ１０側に排気冷水熱交換機１２５６が設置されている他、第１２形態と同様に成る。排気冷水熱交換機１２５６には、乾燥炉２の排気口から排出された排気の排気路１２５８も通されており、当該排気と冷水とで熱交換が可能となっている。
[19th form]
The coating /
このような塗装乾燥装置１２５１にあって、ヒートポンプ１０は第１２形態と同様に動作する他、次に示すように起動される。
In such a coating and drying
即ち、図２２（ａ）に示すような、起動前で停止中のヒートポンプ１０を起動させる場合、冷水側において熱交換すべき排気が発生していないため、ヒートポンプ１０を継続運転可能な状態で起動することができない。従って、ヒートポンプ１０を立ち上げる前において、他熱源Ｚでまず温風を作り、排気が発生した後に、ヒートポンプ１０を起動する。
That is, as shown in FIG. 22 (a), when starting the
例えば、エアにつき１０ｍ３／ｍｉｎ・１５度で導入し、停止中のヒートポンプ１０をそのまま通過させて他熱源Ｚで８０度まで加熱して（１３ｋＷ）、乾燥炉２に導入して排気１０ｍ３／ｍｉｎ・７０度を発生させる。そして、この排気につき、排気冷水熱交換機１２５６において冷水を加熱すべく流通させる。熱交換後の排気は、３５度となって排出される。
For example, introduced at 10m 3 / min · 15 ° per air, heated (13 kW) to 80 degrees as it passes the
そして、自動制御装置は、排気温度が所定値（６０度）まで上昇したことを把握すると、図２２（ｂ）に示すようにヒートポンプ１０を起動し、他熱源Ｚを補助熱源とする運転に切り替える。なお、（冷水ポンプ１２５２をまず作動させ）冷水温度が所定値（２５度）以上となったことを条件にヒートポンプ１０の運転を開始するようにしても良い。
And if an automatic control device grasps | ascertains that exhaust temperature rose to predetermined value (60 degree | times), as shown in FIG.22 (b), it will start the
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎ・１５度のエアにつき、ヒートポンプ１０で１３ｋＷの加熱を行って８０度とし、他熱源Ｚの加熱無しで乾燥炉２へ温風を導入する。温風の排気は７０度となり、排気冷水熱交換機１２５６の通過後は３５度となる。冷却負荷がないので冷水は冷水弁１２５４により全量分岐パイプ１２５３へ送られ、往き温度２０の冷水が排気との熱交換により２５度となってヒートポンプ１０に戻る。
For example, for air of 10 m 3 / min · 15 degrees, the
このような第１９形態の塗装乾燥装置１２５１では、他熱源Ｚにより排気を発生させてからヒートポンプ１０を起動するため、極めて効率の良好な運転を継続的に行えるヒートポンプ１０の起動を極めて円滑に実行することができる。
In the
［第２０形態］
図２３（ａ）は第２０形態に係る塗装乾燥装置２８６１の冷熱負荷が重い場合における模式図、図２３（ｂ）は塗装乾燥装置２８６１の冷熱負荷が比較的軽い場合における模式図、図２３（ｃ）は塗装乾燥装置２８６１の温熱負荷が冷熱負荷を上回る場合における模式図、図２４（ａ）は塗装乾燥装置２８６１の冷熱負荷がない場合における模式図、図２４（ｂ）は塗装乾燥装置２８６１の冷熱負荷がなく温熱負荷が比較的大きい場合における模式図であって、塗装乾燥装置２８６１は、第２形態と同様に成るが、空冷ヒートポンプの代わりに複数のヒートポンプ２００４，２００４ｐ，２００４ｑ，２００４ｒ等を用いており、又空気圧縮機２８４０が配備されている。なお、塗装乾燥装置２８６１は、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４における温水を加温する熱交換機２８６２と、熱交換機２８６２に蒸気（温水）ＳＴを供給可能な図示しないボイラーと、当該蒸気ＳＴの供給量を調整可能な温熱供給量調節弁２８６４を備えている（図２４（ｂ）参照）。又、塗装乾燥装置２８６１は、空気圧縮機２８４０の冷却水を冷却するクーリングタワー２８３２ａと、冷却量を調整するための冷熱供給調節弁２８６６を備えている。
[20th form]
FIG. 23A is a schematic diagram when the cooling load of the
ヒートポンプ２００４ｐ等の加熱側には、供給側のモーター弁２０４７ｐ等や戻り側のモーター弁２０４９ｐ等を介してクーリングタワー２８３２ｐ等が接続されている。又、ヒートポンプ２００４ｐ等の加熱供給パイプ２０３４ｐにあっては、モーター弁２０４７ｐによりヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４側へ切替（ないし流量調整）可能であり、ヒートポンプ２００４ｐ等の加熱戻りパイプ２０３６ｐは、モーター弁２０４９ｐによりヒートポンプ２００４の加熱側戻りパイプ２０３６側へ切替（ないし流量調整）可能である。なお、クーリングタワー２８３２ｐ等の何れかとクーリングタワー２８３２ａとは共通であっても良い。
A cooling tower 2832p or the like is connected to the heating side of the
更に、ヒートポンプ２００４ｐ等の冷却側のモーター弁２０４３ｐ，２０４５ｐ等により、当該冷却側の回路につきヒートポンプ２００４の冷却側と空気圧縮機８４０側とで切替（ないし流量調整）可能とされている。空気圧縮機２８４０側に切替えられた場合には空気圧縮機２８４０の冷却水と熱交換可能である。又、ヒートポンプ２００４の冷却側供給パイプ２０３０及び冷却側戻りパイプ２０３２にも順にモーター弁２０４３，２０４５が設置されており、同様に冷却炉４側と空気圧縮機２８４０側とで切替（ないし流量調整）可能とされている。なお、図２３（ａ），（ｂ）においてはヒートポンプ２００４ｐの回路が省略されており、図２３（ｃ），図２４（ａ）においてはヒートポンプ２００４ｐの加熱側回路が省略されている。これらの加熱側回路は、実際には乾燥炉２の乾燥用熱交換機１６と繋がっている。
Further, the cooling
このような塗装乾燥装置２８６１は、第２形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
Such a coating /
即ち、冷熱重負荷時等の図２３（ａ）の場合、冷却用熱交換機１８へ冷熱を供給する必要があり、冷熱負荷に応じた台数におけるヒートポンプ２００４ｐ等の冷房運転を行う。このとき、ヒートポンプ２００４ｐ等の冷却側はヒートポンプ２００４の冷却側に切り替わっており、ヒートポンプ２００４ｐ等の加熱側はクーリングタワー２８３２ｐ等側に切り替わっている。又、複数のヒートポンプ２００４ｐ等が冷房運転していれば、全てのヒートポンプ２００４ｐ等につき冷房運転又は冷房運転待機の状態とする。ただし、全体としての冷却能力に余裕があれば、１台を暖房待機状態とする。
That is, in the case of FIG. 23A at the time of a heavy heat load or the like, it is necessary to supply cold heat to the
例えば、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等により冷水が７度で冷却用熱交換機１８に供給され、ヒートポンプ２００４には１２度で戻る。このとき、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は７０度であり、温水戻り温度は６５度である。又、ヒートポンプ２００４ｐ等の温水供給温度は３５度であり、温水戻り温度はクーリングタワー２８３２ｐ等の冷却により３０度である。当該冷却により、ヒートポンプ２００４ｐ等は冷房運転を継続することができる。
For example, chilled water is supplied to the
又、冷熱軽負荷時等の図２３（ｂ）の場合、負荷に応じて冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等が１台となったら、他の１台につき冷房待機を行い、残りのヒートポンプ２００４ｐ等につき温水追従運転（暖房運転）の待機を行う。温水追従待機中のヒートポンプ２００４ｐ等の加熱側は、クーリングタワー２８３２ｐ等側からヒートポンプ２００４の加熱側に切替えられ、冷却側は、ヒートポンプ２００４の冷却側から空気圧縮機２８４０側へ切替えられる。そして、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４の温水戻り温度あるいは温水出口温度が所定値以下となる等、温熱の不足を検知したら、温水追従待機中のヒートポンプ２００４ｐ等を運転する。なお、ヒートポンプ２００４ｐ等の内１台でも温水追従運転が開始されると、冷房待機中のヒートポンプ２００４ｐ等を温水追従待機状態に切替える。
Further, in the case of FIG. 23B in the case of light and cold load, etc., when there is one
例えば、ヒートポンプ２００４や冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等により冷水が７度で冷却コイル１６に供給され、ヒートポンプ２００４には１２度で戻る。ここで、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は７０度であるものの、温水戻り温度は６５度から６３度以下となったら、温水追従待機中のヒートポンプ２００４ｐ等を運転し、冷水を３０度で空気圧縮機２８４０に供給し、冷却水との熱交換により３５度で戻らせる。又、温水追従運転中のヒートポンプ２００４ｐ等は、ヒートポンプ２００４へ戻る温水を７０度まで加熱し、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４へ戻す。温水追従運転中のヒートポンプ２００４ｐ等に空気圧縮機２８４０の排熱を適用することにより、ヒートポンプ２００４ｐ等は暖房運転を継続することができる。
For example, cold water is supplied to the cooling
更に、冷熱負荷が少なく、ヒートポンプ２００４の冷却最低出力（あるいはこれを上回る所定出力）未満となった場合、図２３（ｃ）に示すように、ヒートポンプ２００４の冷却側を空気圧縮機２８４０側に切替え、ヒートポンプ２００４による冷却用熱交換機１８に対する冷熱供給を停止する。当該冷熱供給は、冷房運転する１台のヒートポンプ２００４ｐ等により行われる。
Further, when the cooling load is small and the cooling pump output is less than the minimum cooling output (or a predetermined output exceeding this), the cooling side of the
例えば、冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等により冷水が７度で冷却用熱交換機１８に供給され、ヒートポンプ２００４には１２度で戻る。冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等の加熱側は、クーリングタワー２８３２ｐ等で運転継続可能に冷却される。又、ヒートポンプ２００４の冷水供給温度は３０度であり、冷水戻り温度は空気圧縮機２８４０の冷却水との熱交換により３５度とされ、ヒートポンプ２００４による温水供給の継続を可能としている。一方、ヒートポンプ２００４の温水側は温水追従運転中のヒートポンプ２００４ｐ等により適宜加温され、供給温度が７０度に維持される（戻り温度は６５度近辺となる）。
For example, cold water is supplied to the
又、生産ライン立ち上げ時等で冷熱が不要である場合、図２４（ａ）に示すように、ヒートポンプ２００４ｐ等は温熱負荷に応じて温水追従運転又は待機状態とされ、ヒートポンプ２００４も含めて冷却側が空気圧縮機２８４０側に切替えられる。ただし、自動制御装置は、冷却側の温度や各種モーター弁の開度あるいは生産状況ないしこれらの関係から、冷却用熱交換機１８において冷水が必要になりそうであると判断すると、ヒートポンプ２００４ｐ等の内の１台を冷房待機状態とする。
If cooling is not required at the time of starting up the production line, etc., as shown in FIG. 24 (a), the
例えば、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の加熱側は、６５度で戻り、７０度で供給される。又、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側は、空気圧縮機２８４０の冷却水により３０度から３５度に加温され、空気圧縮機２８４０の排熱を利用してヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の運転を継続することができる。
For example, the heating side of the
加えて、冬季の生産ライン立ち上げ時等で冷熱が不要であり温熱負荷が大きい場合、図２４（ｂ）に示すように、ヒートポンプ２００４ｐ等は温水追従運転され、ヒートポンプ２００４も含めて冷却側が空気圧縮機２８４０側に切替えられる。又、温熱負荷により、ボイラーから蒸気ＳＴ等を温熱供給量調節弁２８６４による調整のうえで供給し、熱交換機２８６２を介して温水を加熱する。
In addition, when the production line is set up in the winter, when cooling is not required and the thermal load is large, the
更に、空気圧縮機２８４０の排熱量が工場の空気消費量の減少等により低下して、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側の加温が十分に行えなくなる場合、そのままではヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷水戻り温度が低下し、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等が停止する温度（例えば５度）となってしまう。そこで、冷水が所定温度（例えば２０度）以下となった場合、自動制御装置はヒートポンプ２００４ｐ等を１台ずつ停止して温水追従待機状態とし、空気圧縮機２８４０の冷却水温度を保持する。ヒートポンプ２００４ｐ等の停止による加熱量の減少は、熱交換機２８６２による加熱により補われる。なお、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の出力をインバーター等により絞ることで空気圧縮機２８４０の冷却水温度の低下を防止しても良いし、温水の流量を温水ポンプやインバーター等により絞ることでヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の出力を絞って空気圧縮機２８４０の冷却水温度の低下を防止しても良いし、熱交換機２８６２における加熱量を増すことでヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の負担を減らして運転継続に必要な冷水の加熱量を減らし、空気圧縮機２８４０の冷却水温度の低下を防止しても良いし、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の温水供給温度設定値を下げて、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の出力を絞って空気圧縮機２８４０の冷却水温度の低下を防止しても良い。
Furthermore, when the amount of exhaust heat from the
又、空気圧縮機２８４０の排熱量が工場の空気消費量の増加等により上昇して、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側の加温が過剰となる場合、そのままではヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷水戻り温度が上昇し、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等が停止する温度となってしまう。そこで、自動制御装置は、冷水が所定温度以上となるかあるいは空気圧縮機２８４０の冷却水温度が所定温度（例えば３５度）以上となった場合、ボイラーが運転していて温水追従待機中のヒートポンプ２００４ｐ等があればそのヒートポンプ２００４ｐ等を運転して冷却水の冷却を行い、あるいはクーリングタワー２８３２ａを運転し、冷却水温度が上昇しないよう保持する。
In addition, when the amount of exhaust heat from the
例えば、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側は、３０度で供給され、３５度で戻る。又、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の加熱側は、６８度から熱交換機２８６２の加熱により７０度となって供給され、６３度で戻る。
For example, the cooling side of the
以上の塗装乾燥装置２８６１では、加熱負荷や冷熱負荷に応じてヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側を自動で空気圧縮機２８４０側に切替え、空気圧縮機２８４０の冷却水との熱交換によりヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷水を加温するため、冷却水を利用してヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の運転を継続させることができ、省エネルギー性の高い状態で作動させることができる。
In the above-described
［第２１形態］
図２５（ａ）は第２１形態に係る塗装乾燥装置２８７１において冷熱負荷が温熱負荷に対して極めて大きい場合等における模式図、図２５（ｂ）は塗装乾燥装置２８７１において冷熱負荷が温熱負荷に対して大きい場合等における模式図、図２５（ｃ）は塗装乾燥装置２８７１において温熱負荷が冷熱負荷に対して大きい場合等における模式図、図２６（ａ），（ｂ）は塗装乾燥装置２８７１において空冷ヒートポンプが故障した場合等における模式図であって、塗装乾燥装置２８７１は、第２０形態と同様に成る。
[21st form]
FIG. 25A is a schematic diagram in the case where the cooling load is extremely large with respect to the thermal load in the
加えて、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の回路は、モーター弁２０４３ａ等やモーター弁２０４５ａ等により、ヒートポンプ２００４の加熱側と冷却側とで切替可能である。なお、図２５，２６において、冷却炉４とヒートポンプ２００４の間の回路は一部省略されている。
In addition, circuits such as the air
塗装乾燥装置２８７１では、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等による冷却を見込み、ヒートポンプ２００４の最大冷熱出力を当該最低冷熱負荷より小さくしている。
In the
このような塗装乾燥装置２８７１は、第２０形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
Such a
即ち、夏季の冷熱重負荷時等の図２５（ａ）の場合、冷却炉４の冷却用熱交換機１８へ冷熱を供給する必要があり、冷熱負荷に応じた台数における空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の冷房運転を行う。このとき、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の冷却側はヒートポンプ２００４の冷却側に切り替わっている。又、複数の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等が冷房運転していれば、全ての空冷ヒートポンプ２１５４ａ等につき冷房運転又は冷房運転待機の状態とする。ただし、全体としての冷却能力に余裕があれば、１台を暖房待機状態とする。
That is, in the case of FIG. 25 (a), such as during the summer heavy cooling load, it is necessary to supply the cooling heat to the
例えば、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却用熱交換機１８に供給され、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等には１２度で戻る。このとき、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は６５度であり、温水戻り温度は６０度である。又、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等による戻り冷水の冷却ないし冷却側供給パイプ２０３０への供給により、冷水温度ないし冷熱量を制御する。温水については、ヒートポンプ２００４を温水追従モードで運転（熱回収運転）することにより、温水温度ないし加熱量を制御する。
For example, chilled water is supplied to the
又、冷熱軽負荷時等の図２５（ｂ）の場合、負荷に応じて冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等が所定台数（１台）以下となったら、他の所定台（１台）につき冷房待機を行い、残りの空冷ヒートポンプ２１５４ａ等につき暖房運転の待機を行う。暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の加熱側は、ヒートポンプ２００４の冷却側から加熱側に切替えられる。そして、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４の温水戻り温度が所定値以下となる等温熱の不足を検知したら、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転する。なお、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の内所定台（１台）以上において暖房運転が開始されると、冷房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を暖房待機状態に切替える。
In the case of FIG. 25 (b), for example, when the cooling / light load is applied, when the number of air-
例えば、ヒートポンプ２００４や冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却コイル２０１６に供給され、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等には１２度で戻る。ここで、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は６５度であるものの、温水戻り温度は６０度から５８度以下となったら、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転し、ヒートポンプ２００４へ戻る温水を空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により６５度まで加熱し、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４へ戻して温水不足を解消する。
For example, chilled water is supplied to the cooling coil 2016 at 7 degrees by the
更に、生産状況により冷熱負荷が少なくなった場合、図２５（ｃ）に示すように、ヒートポンプ２００４による冷却は続行すると共に、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等（の１台）を冷房運転して冷熱負荷を調整する。又、温熱負荷に応じて暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転し、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転すると、冷房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を暖房待機状態に切替える。なお、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等において冷房待機機を（１台）設けても良い。
Further, when the cooling load is reduced depending on the production status, as shown in FIG. 25C, the cooling by the
例えば、ヒートポンプ２００４や冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却用熱交換機１８に供給され、ヒートポンプ２００４には１２度で戻る。ヒートポンプ２００４や暖房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等による温水供給温度は６５度であり、温水戻り温度は６０度とされ、ヒートポンプ２００４による温水ないし冷水の供給の継続を可能としている。
For example, chilled water is supplied to the
加えて、冷房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等がトリップ等により故障した場合、図２６（ａ）に示すように、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を冷房モードに切替え冷房運転して冷熱不足を防止する。
In addition, when the air-
以上の塗装乾燥装置２８７１では、加熱負荷や冷熱負荷に応じて空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の状態を切替え、ヒートポンプ２００４による加熱や冷却を補助するため、乾燥炉２ないし冷却炉４につき年間を通じて的確に加熱ないし冷却することができ、ヒートポンプ２００４の運転を継続させて、省エネルギー性の高い状態で塗装乾燥装置２８７１を作動させることができる。
In the above-described
［第２２形態］
図２６（ｃ）は第２２形態に係る塗装乾燥装置２８８１において温熱負荷が冷熱負荷に対して大きい場合等における模式図であって、塗装乾燥装置２８８１は、第２０形態と同様に成るが、ヒートポンプ２００４の最大冷熱出力を当該最低冷熱負荷以上にしている点で相違する。
[22nd form]
FIG. 26 (c) is a schematic diagram in the case where the thermal load is larger than the cold load in the
塗装乾燥装置２８８１においては、温水追従運転中のヒートポンプ２００４にあって、冷熱負荷が少ないことから冷熱が十分に利用されないで冷水が戻り、このままでは温熱と冷熱のバランスが崩れて運転が停止してしまうような場合、暖房運転中の（１台の）空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の温水を熱交換機２０４０側に切替えて、ヒートポンプ２００４の冷水を熱交換により加熱し、ヒートポンプ２００４の冷水の冷熱を奪って温熱とのバランスを保ち、ヒートポンプ２００４の運転を継続させる。なお、ヒートポンプ２００４の加熱側の回路を熱交換機２０４０側に分岐可能とし、この分岐回路ないし熱交換機２０４０によってヒートポンプ２００４の冷水側を加熱しても良い。
In the
このような塗装乾燥装置２８８１にあっても、ヒートポンプ２００４の冷熱と温熱のバランスが維持されてヒートポンプ２００４の運転を継続させることができ、省エネルギー性に優れた状態で塗装乾燥装置２８８１を適切に運転することができる。
Even in such a
［第２３形態］
図２７（ａ）は第２３形態に係る塗装乾燥装置２９０１において冷熱負荷が温熱負荷に対して極めて大きい場合等における模式図、図２７（ｂ）は塗装乾燥装置２９０１において冷熱負荷が温熱負荷に対して大きい場合等における模式図、図２７（ｃ）は塗装乾燥装置２９０１において温熱負荷が冷熱負荷に対して大きい場合等における模式図、図２８（ａ）は塗装乾燥装置２９０１において冷熱負荷がない場合等における模式図、図２８（ｂ）は塗装乾燥装置２９０１において冷熱負荷がなく温熱負荷が比較的に大きい場合等における模式図であって、塗装乾燥装置２９０１は、第２０形態と同様に成る。なお、図２７，２８においても一部の回路が省略されている。
[23rd form]
FIG. 27A is a schematic diagram in the case where the cooling load is extremely large with respect to the thermal load in the
又、塗装乾燥装置２９０１は、第２０形態と同様に、空気圧縮機２８４０を備えていると共に、ヒートポンプ２００４の冷却側を空気圧縮機２８４０の冷却水（排温水）側に切替えるモーター弁２０４３，２０４５ないし回路を有している。
Similarly to the twentieth embodiment, the
このような塗装乾燥装置２９０１は、第２０形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
Such a coating /
即ち、冷熱重負荷時等の図２７（ａ）の場合、冷却用熱交換機１８へ冷熱を供給する必要があり、冷熱負荷に応じた台数における空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の冷房運転を行う。このとき、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の冷却側はヒートポンプ２００４の冷却側に切り替わっている。又、複数の空冷ヒートポンプ２１５４ａが冷房運転していれば、全ての空冷ヒートポンプ２１５４ａ等につき冷房運転又は冷房運転待機の状態とする。ただし、全体としての冷却能力に余裕があれば、１台を暖房待機状態とする。
That is, in the case of FIG. 27A at the time of a heavy heat load or the like, it is necessary to supply cold heat to the
例えば、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却コイル１６に供給され、ヒートポンプ４や空冷ヒートポンプ１５４ａ等には１２度で戻る。このとき、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は６５度であり、温水戻り温度は６０度である。又、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等による戻り冷水の冷却ないし冷却側供給パイプ３０への供給により、ヒートポンプ２００４の冷熱負荷が軽減され、ヒートポンプ２００４は冷房運転を継続することができる。
For example, chilled water is supplied to the cooling
又、冷熱軽負荷時等の図２７（ｂ）の場合、負荷に応じて冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等が１台となったら、他の１台につき冷房待機を行い、残りの空冷ヒートポンプ２１５４ａ等につき暖房運転の待機を行う。暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の加熱側は、ヒートポンプ２００４の冷却側から加熱側に切替えられる。そして、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４の温水戻り温度が所定値以下となる等温熱の不足を検知したら、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転する。なお、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の内１台でも暖房運転が開始されると、冷房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を暖房待機状態に切替える。
Further, in the case of FIG. 27B at the time of light and cold load or the like, when there is one air-
例えば、ヒートポンプ２００４や冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却用熱交換機２０１８に供給され、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等には１２度で戻る。ここで、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は６５度であるものの、温水戻り温度は６０度から５８度以下となったら、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転し、ヒートポンプ２００４へ戻る温水を６５度まで加熱し、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４へ戻して温水不足を解消する。
For example, chilled water is supplied to the cooling heat exchanger 2018 at 7 degrees by the
更に、生産状況により冷熱負荷が少なくなり、冷房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の出力が所定値（最大出力の所定割合（２５％）に応じた値）以下となるか、あるいは冷水戻り温度が所定値（１０度）以下となった場合、図２７（ｃ）に示すように、ヒートポンプ２００４の冷却側を空気圧縮機２８４０側に切替えると共に、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の１台を冷房運転して冷却炉４の冷熱負荷に対応する。又、温熱負荷に応じて暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転し、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転すると、冷房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を暖房待機状態に切替える。なお、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等において冷房待機機を（１台）設けても良い。
Furthermore, the cooling load is reduced depending on the production status, and the output of the air
例えば、ヒートポンプ２００４は６５度の温水を供給して６０度の戻り温水を受ける一方、空気圧縮機２８４０側に３０度の冷水を供給して冷却水との熱交換により３５度の戻り冷水を受ける。乾燥炉２の加熱はヒートポンプ２００４によりまかなわれ、冷却炉４の冷却は冷房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等によりまかなわれる（供給７度，戻り１２度）。ヒートポンプ２００４の冷却側に空気圧縮機２８４０の排温水を適用することで、ヒートポンプ２００４の運転が継続される。
For example, the
一方、冷房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の出力が所定値（最大出力の所定割合（８５％）に応じた値）以上となるか、あるいは冷水戻り温度が所定値（１５度）以上となった場合、ヒートポンプ２００４を一旦停止し、冷水側を乾燥炉２側に切替え、乾燥炉２の温水を空冷ヒートポンプ２１５４ａ等でまかなった後、ヒートポンプ２００４を温水追従運転して冷温水を供給する。
On the other hand, the output of the air-
加えて、生産ライン立ち上げ時等で冷房負荷がない図２８（ａ）のような場合、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を加熱負荷に応じた台数で暖房運転し、残りを暖房待機状態とする。又、冷熱供給量調節弁２０４８の開度が所定値以上となるか、あるいは生産状況が所定のものとなったら、冷水の供給再開に対応するため、（１台の）空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を冷房待機状態に切替える。
In addition, in the case of FIG. 28A where there is no cooling load at the time of starting up the production line or the like, the air-cooled
又、冬季の生産ライン立ち上げ時等で温熱負荷が大きい図２８（ｂ）のような場合、温水の熱量が加熱負荷に対して少なければ、その分ヒートポンプ２００４の加熱側がボイラーからの蒸気ＳＴとの熱交換により加温され、加熱不足を防止する。例えば、ヒートポンプ２００４の温水戻り温度が５８度で温水供給温度が暖房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等によっても６３度にしか昇温しない場合、自動制御装置は温度センサ等によりこの場合を把握して温熱供給量調節弁２８６４を作動させ、蒸気ＳＴにより供給する温水を６５度に加温する。
Further, in the case where the thermal load is large, such as when the production line is started up in the winter, as shown in FIG. 28B, if the amount of heat of the warm water is small relative to the heating load, the heating side of the
以上の塗装乾燥装置２９０１では、加熱負荷や冷熱負荷に応じて空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の状態を切替え、ヒートポンプ２００４による加熱や冷却を補助すると共に、冷熱負荷がない場合にはヒートポンプ２００４の冷却側を排温水側に切替えると共に必要に応じて空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を冷房待機させるため、乾燥炉２や冷却炉４につき的確に加熱ないし冷却しながら、ヒートポンプ２００４の運転を継続させて、省エネルギー性の高い状態で塗装乾燥装置２９０１を作動させることができる。
In the above-described
［第２４形態］
図２８（ｃ）は第２４形態に係る塗装乾燥装置２９１１において冷熱負荷がない場合等における模式図であって、塗装乾燥装置２９１１は、第２３形態と同様に成るが、冷却側回路の切替えにつき、モーター弁２０４３，２０４５で行うのではなく、熱交換機２０４０で空気圧縮機２８４０の冷却水との熱交換を行いつつ流量調節弁２０４６により行うものとしている。
[24th form]
FIG. 28 (c) is a schematic diagram in the case where there is no cooling load in the coating /
このような塗装乾燥装置２９１１にあっても、例えば空気圧縮機２８４０の４０度の冷却水によってヒートポンプ２００４の２５度の冷水を３０度に昇温できる（空気圧縮機２８４０の冷却水は３５度となる）ため、温熱と冷熱のバランスを保持して省エネルギー性に優れたヒートポンプ２００４の運転を継続させることができる。
Even in such a coating and drying
［第２５形態］
図２９は第２５形態に係る塗装乾燥装置３００１の模式図であって、塗装乾燥装置３００１は、第２０形態と同様に成るが、温水ボイラー２５０６及び温水タンク２５０８が加熱側戻りパイプ２０３６側に配置されていると共に、冷却側戻りパイプ２０３２ａ〜２０３２ｄないし加熱側戻りパイプ２０３６ａ〜２０３６ｄのそれぞれに冷水ポンプ３００２ａ〜３００２ｄあるいは温水ポンプ３００６ａ〜３００６ｄが設置されている。又、ヒートポンプ２００４ａは、冷熱負荷調整機として位置づけられている。なお、冷熱負荷調整機はここでは１台とされているが、複数台配置しても良い。
[25th form]
FIG. 29 is a schematic diagram of a
塗装乾燥装置３００１の自動制御装置は、例えばヒートポンプ２００４ｂ等につき自身の温水供給温度に基づいて制御し、冷熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａにつき自身の温水供給温度及び冷水供給温度に基づいて制御し、温水ボイラー２５０６につき温水タンク２５０８の温度あるいは加熱側戻りパイプ２０３６の温水戻り温度に基づいて制御し、冷水戻り温度を調整する流量調節弁２０４６につき冷水戻り温度に基づいて制御し、乾燥炉２への温水供給量を調整する第２温熱供給量調節弁２１０９ないし冷却炉４への冷水供給量を調整する冷熱供給量調節弁２０４８につき温風温度に基づいて制御する。これらの温度は、それぞれの温度センサにより検知され、自動制御装置により把握される。
The automatic control device of the
このような塗装乾燥装置３００１は、第２０形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
Such a coating /
即ち、図３０に示すように、自動制御装置は、乾燥炉２の停止指令があれば（ステップＳ１００１でＮＯ）、ヒートポンプ２００４ａ等や温水ボイラー２５０６を停止して（ステップＳ１００２，１００３）、処理を終了する。
That is, as shown in FIG. 30, if there is an instruction to stop the drying furnace 2 (NO in step S1001), the automatic control device stops the
一方、停止指令がなければ（ステップＳ１００１でＹＥＳ）、流量調節弁２０４６の開度が６０％以下であるかを判定し（ステップＳ１００４）、ＹＥＳであれば、冷水を加温する排温水Ｘの熱量に余裕があるので、温水ボイラー２５０６が運転中でなければ最初に戻る（ステップＳ１００５でＮＯ）。なお、初期状態において、ヒートポンプ２００４ａは運転していると共に、ヒートポンプ２００４ｂ等は停止している。
On the other hand, if there is no stop command (YES in step S1001), it is determined whether the opening degree of the
他方、温水ボイラー２５０６が運転中であれば（ステップＳ１００５でＹＥＳ）、流量調節弁２０４６の開度を上げるためのループ１の処理に移る。即ち、まず冷熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａの温水ポンプ３００６ａにおける流量を増加する（ステップＳ１００６）。すると、一時的にヒートポンプ２００４ａの温水供給温度が下がるので、ヒートポンプ２００４ａは、温水が設定温度（６０度）となるように、出力を自動的に増加する（温熱追従運転，インバーター出力増）。
On the other hand, if
温水出力が増加すると、これに伴い冷水出力も増加して、そのままでは冷水温度が低下していくので、自動制御装置は、流量調節弁２０４６の開度が所定値（７０％）に上昇し、排温水Ｘ（３５度）との熱交換量が増加して冷水戻り温度（１７度，供給温度１０度）が維持される状態で落ち着くように、ヒートポンプ２００４ａ等や温水ボイラー２５０６を次のように制御する。
As the hot water output increases, the chilled water output also increases accordingly, and the chilled water temperature decreases as it is, so that the automatic control device increases the opening of the
即ち、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４ａの負荷が最大負荷に対して所定割合（９５％）以下であるか否か確認する（ステップＳ１００７）。ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定割合以下でなければ（ＮＯ）、ヒートポンプ２００４ｂ等のうち運転していないものを（１台）起動し（ステップＳ１００８）、ステップＳ１００９に移行する。又、ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定割合以下であれば（ステップＳ１００７でＹＥＳ）、ステップＳ１００８を実行せずにステップＳ１００９に移行する。
That is, the automatic control device checks whether or not the load of the
又、ヒートポンプ２００４ａの戻り温水の流量を増やすと、乾燥炉２への温水流量も増加し、温水戻り温度が上昇するため、他熱源としての温水ボイラー２５０６の出力を絞ることで、温水戻り温度を適切な温度差（ヒートポンプ２００４ａの最大出力時のもの，差分５度）が確保されるようにする。
Further, when the flow rate of the return warm water of the
即ち、自動制御装置は、ステップＳ１００９において、温水戻り温度が所定値（６６度）以上となったか否か監視する。温水戻り温度が所定値以上であれば温水戻り温度を所定値（６５度）まで下げるためのループ２を実行し、そうでなければループ１の先頭（ステップＳ１００７）若しくは処理の先頭（流量調節弁４６の開度が所定値に達した場合，ステップＳ１００１）に戻る。ループ２では、温水ボイラー２５０６の出力を減じていく（ステップＳ１０１０）。
That is, in step S1009, the automatic control device monitors whether or not the warm water return temperature has reached a predetermined value (66 degrees) or more. If the hot water return temperature is equal to or higher than the predetermined value,
例えば、４５０ｋＷの温熱負荷を賄う場合、温水流量毎時４３トンで温度差５度となるヒートポンプ４ａでは２５０ｋＷ（４３×５を８６０ｋＷ／ｋｃａｌで除する）を賄い、又温水ボイラー２５０６では２００ｋＷを賄っている状態から、温水流量を毎時６０．２トンに増加すると、一時的にヒートポンプ２００４ａの温水供給温度が下がり、当該温度を設定値まで回復するためインバーターで３５０ｋＷ（６０．２×５／８６０）に増加され、乾燥炉２からの温水戻り温度が上昇するものの、これに従い温水ボイラー２５０６の出力を１００ｋＷに絞るので、ヒートポンプ２００４ａでの温水供給・戻り温度差を保持しながら、４５０ｋＷの温熱負荷に対応することができる。
For example, when a thermal load of 450 kW is provided, the heat pump 4a having a temperature difference of 5 degrees at a hot water flow rate of 43 tons provides 250 kW (43 × 5 divided by 860 kW / kcal), and the
なお、以上に対し、温水ボイラー２５０６によって温水戻り温度を調整しないとすると、戻り温水の流量を増やしても一時的にヒートポンプ２００４ａの温水供給温度が下がるので、温水追従運転をするヒートポンプ２００４ａは出力を増して温水供給温度を設定値（７０度）とする。すると、一時的に設定温度における温水の流量が増えて熱量が増えるが、乾燥炉２における熱消費量は変わらない程度の時間経過であるため、温水戻り温度が上昇して供給温度との差が少なくなり、温水追従運転によりヒートポンプ２００４ａの出力が絞られるため、結局ヒートポンプ２００４ａの加熱出力は変わらないとみることができ、よって冷却出力も増加しないことになる。
In contrast to the above, if the hot water return temperature is not adjusted by the
例えば、４５０ｋＷの温熱負荷を賄う場合、ヒートポンプ２００４ａにおいて温水流量毎時７７．４トンで温度差５度のところ流量を毎時１２９トンに増加しても温度差が３度となり、加熱出力は４５０ｋＷで変わらない。即ち、流量を増すと一時的に温水供給温度が６８度に下がるが、温水追従運転により温水温度を７０度とするためインバーター出力が増加され、一時的に７５０ｋＷの高出力となる。しかし、乾燥炉２での負荷が４５０ｋＷであるため温熱が用いられず温水戻り温度が上がることとなり、温水供給温度との温度差が縮まって結局ヒートポンプ２００４ａの温水出力が乾燥炉２での負荷に合っていく。
For example, when a heat load of 450 kW is covered, the temperature difference is 3 degrees even if the flow rate is increased to 129 tons per hour when the flow rate is increased to 129 tons per hour when the temperature difference is 5 degrees with the heat pump flow rate of 77.4 tons per hour. Absent. That is, when the flow rate is increased, the hot water supply temperature is temporarily lowered to 68 degrees, but the inverter output is increased to bring the warm water temperature to 70 degrees by the hot water follow-up operation, and the output is temporarily increased to 750 kW. However, since the load in the drying
一方、流量調節弁２０４６の開度が所定値（６０％）以下でなければ（ステップＳ１００４でＮＯ）、更に当該開度がこれを上回る特定値（８０％）以上であるかをチェックし（ステップＳ１０１１）、そうでなければ、処理の先頭（ステップＳ１００１）に戻り、そうであれば、排温水Ｘの熱量が不足するものとして、流量調節弁２０４６の開度を当該所定値と特定値の間の値（７０％）に下げるためのループ３を実行する。
On the other hand, if the opening degree of the
ループ３では、ヒートポンプ２００４ａの温水ポンプ３００６ａにおける流量を減らし（ステップＳ１０１２）、ヒートポンプ２００４ａの負荷が最大負荷に対して所定割合（５０％）以上であるか否か確認する（ステップＳ１０１３）。自動制御装置は、ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定割合以上でなければ、ヒートポンプ２００４ｂ等のうち運転中のものを（１台）停止し（ステップＳ１０１４）、ステップＳ１０１５に移行する。又、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定割合以上であれば、ステップＳ１０１４を実行せずにステップＳ１０１５に移行する。
In the
自動制御装置は、ステップＳ１０１５において、温水戻り温度が所定値（６４度）以下となったか否か監視する。温水戻り温度が所定値以下であれば温水戻り温度を所定値（６５度）まで上げるためのループ４を実行し、そうでなければループ３の先頭（ステップＳ１０１２）若しくは処理の先頭（流量調節弁２０４６の開度が所定値に達した場合，ステップＳ１００１）に戻る。ループ４では、温水ボイラー２５０６が自動運転モードでなければ当該モードとしたうえで（ステップＳ１０１６，Ｓ１０１７）、温水ボイラー２５０６の出力を増していく（ステップＳ１０１８）。
In step S1015, the automatic control device monitors whether the hot water return temperature has become equal to or lower than a predetermined value (64 degrees). If the hot water return temperature is equal to or lower than the predetermined value, the
このようなループ３等の実行により、温水ポンプ３００６ａの流量を減らすと共に他熱源としての温水ボイラー２５０６による加温量を調整して、ヒートポンプ２００４ａにおける温水側の温度差を適切に保持し、冷熱負荷に適切に対応することができる。
By executing the
例えば、３５０ｋＷの温熱負荷を賄う場合、温水流量毎時６０．２トンで温度差５度となるヒートポンプ２００４ａでは３５０ｋＷを賄っている状態から、温水流量を毎時４３トンに減少すると、一時的にヒートポンプ２００４ａの温水供給温度が上がり、当該温度を設定値へ下げるためインバーターで２５０ｋＷに絞られて、乾燥炉２からの温水戻り温度が下がるものの、これに伴い温水ボイラー２５０６による１００ｋＷの加熱を開始するので、ヒートポンプ２００４ａでの温水供給・戻り温度差を差分５度に保持しながら、３５０ｋＷの温熱負荷に対応することができる。
For example, when supplying a thermal load of 350 kW, if the
なお、以上に対し、温水ボイラー２５０６によって温水戻り温度を調整しないとすると、例えば温水流量を毎時６０．２トンから毎時４３トンに絞っても、結局温度差が７度に広がって加熱出力が３５０ｋＷから変わらない。
In contrast to this, if the warm water return temperature is not adjusted by the
以上の塗装乾燥装置３００１では、流量調節弁２０４６の開度が所定値以上となって排温水Ｘの熱量が不足し温熱負荷に対する冷熱のバランスがとれなくなってヒートポンプ２００４が停止しそうになると、適宜ヒートポンプ２００４の一部を停止したり、温水ボイラー２５０６の出力を増したりし、又流量調節弁２０４６の開度が所定値以下（かつ温水ボイラー２５０６運転中）となって排温水Ｘの熱量に余裕がありヒートポンプ２００４による運転が可能な状況になると、順次ヒートポンプ２００４の運転を開始するので、温熱負荷に適切に対応しつつ運転の継続可能な状態で最大数のヒートポンプ２００４を稼働させることができ、運転に影響のない範囲でなるべくヒートポンプ２００４の他熱源に対する運転比率を向上して、温熱負荷が変動しても省エネルギー性の高い状態で塗装乾燥を施すことができる。
In the
又、塗装乾燥装置３００１では、排温水Ｘや温水ボイラー２５０６という他熱源が設置されると共に、冷水ポンプ３００２ａ等や温水ポンプ３００６ａ等によってヒートポンプ２００４に対する媒体の流量を調整するため、流量の調整によって媒体温度ないし媒体熱量を制御することができる。
Further, in the
更に、塗装乾燥装置３００１では、複数のヒートポンプ２００４のうちの一部を冷水負荷調整機とし、その負荷に応じて他のヒートポンプ２００４の追加起動や停止を行うため、単数あるいは複数のヒートポンプ２００４を負荷が過剰とならない範囲で負荷の高く効率の良好な状態で運転することができ、又このような適切な運転を冷熱負荷調整機の負荷というシンプルな指標に基づいて簡便に実行することができる。
Further, in the
［第２６形態］
図３１は第２６形態に係る塗装乾燥装置の動作を示すフローチャートであって、当該塗装乾燥装置は、第２５形態と同様に成るが、冷却側戻りパイプ２０３２（冷却側戻りパイプ３２ａに分岐する手前・上流側）に冷水タンクを備えている。又、図示しない冷水チラーが、後述の第２８形態（図３３参照）と同様、冷却側に接続されている。
[26th form]
FIG. 31 is a flowchart showing the operation of the paint drying apparatus according to the twenty-sixth embodiment. The paint drying apparatus is the same as in the twenty-fifth embodiment, but the cooling side return pipe 2032 (before branching to the cooling side return pipe 32a).・ Equipped with a cold water tank on the upstream side. Further, a cold water chiller (not shown) is connected to the cooling side in the same manner as in a 28th embodiment (see FIG. 33) described later.
このような塗装乾燥装置は、第２５形態と同様に動作するが、流量調節弁２０４６の開度の代わりに、冷水タンク等における冷水戻り温度に基づいて、ヒートポンプ２００４の運転台数を変更したり、他熱源の出力を増減したりする。
Such a paint drying apparatus operates in the same manner as in the twenty-fifth embodiment, but instead of the opening degree of the flow
即ち、冷水戻り温度が特定値（１７度）以上であって（ステップＳ１０２１でＹＥＳ）、温水ボイラー２５０６が運転中であれば（ステップＳ１００５でＹＥＳ）、冷水戻り温度を所定値（１５度）まで下げるためにループ１を実行する。なお、温水ボイラー２５０６が運転中でなければ（ステップＳ１００５でＮＯ）、冷水チラーを運転する（ステップＳ１０２２）。
That is, if the cold water return temperature is equal to or higher than the specific value (17 degrees) (YES in step S1021) and the
又、冷水戻り温度が特定値（１３度）以下であれば（ステップＳ１０２３でＹＥＳ）、冷水戻り温度を所定値（１５度、下げる場合の所定値と異なっても良い）まで上げるためにループ３を実行する。なお、ステップＳ１０１２の手前において、冷水チラーが運転中か否かを確認し（ステップＳ１０２４）、運転中であれば（ＹＥＳ）、冷水チラーを１台停止して（ステップＳ１０２５）ループ３の末尾に移行し、運転中でなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０１２を実行する。
If the chilled water return temperature is equal to or lower than the specific value (13 degrees) (YES in step S1023), the
以上の第２６形態に係る塗装乾燥装置においても、第２５形態に係る塗装乾燥装置３００１と同様、温熱負荷に適切に対応しつつ運転の継続可能な状態で最大数のヒートポンプ２００４を稼働させることができ、運転に影響のない範囲でなるべくヒートポンプ２００４の他熱源に対する運転比率を向上して、温熱負荷が変動しても省エネルギー性の高い状態で塗装乾燥を実行することができる。
Also in the coating drying apparatus according to the twenty-sixth embodiment, the maximum number of
［第２７形態］
図３２は第２７形態に係る塗装乾燥装置の動作を示すフローチャートであって、当該塗装乾燥装置は、第２６形態と同様に成るが、温水ボイラー２５０６と接続された温水タンクが、加熱側供給パイプ２０３４及び加熱側戻りパイプ２０３６の双方（合流分岐部と第２温熱供給量調節弁２１０９の間）において介装されており、当該温水タンクと乾燥炉２の間における加熱側供給パイプ２０３４には、当該温水タンクから温水を乾燥炉２（第２温熱供給量調節弁２１０９）に供給するためのポンプが設置されている。
[27th form]
FIG. 32 is a flowchart showing the operation of the paint drying apparatus according to the twenty-seventh embodiment. The paint drying apparatus is the same as in the twenty-sixth embodiment, but the hot water tank connected to the
又、第２７形態の塗装乾燥装置にあっては、冷水を直接冷却しあるいは冷水を冷却するための媒体を冷却する冷水チラーが、１台又は複数台設置されている。当該冷水チラーの冷水側は、ヒートポンプ２００４と同様に接続されている。又、冷水チラーには、冷却時に発生した熱を冷却するため、ヒートポンプ２００４の温水回路から独立しているクーリングタワーが接続されているが、クーリングタワーを必要としない空冷式としても良い。なお、排熱回収型ヒートポンプ（の予備機）を冷水チラーとして用いても良い。
Further, in the paint drying apparatus of the twenty-seventh aspect, one or a plurality of cold water chillers for directly cooling the cold water or cooling the medium for cooling the cold water are installed. The cold water side of the cold water chiller is connected in the same manner as the
このような塗装乾燥装置は、第２６形態と同様に動作するが、冷水温度をヒートポンプ２００４の台数の増減に加えて（増減をする前に）冷水チラーにより制御することが可能である。
Such a coating drying apparatus operates in the same manner as in the twenty-sixth embodiment, but the cold water temperature can be controlled by the cold water chiller in addition to (increase or decrease) the number of
即ち、冷水戻り温度が特定値（１７度）以上であって（ステップＳ１０２１でＹＥＳ）、温水ボイラー２５０６が運転中でなければ（ステップＳ１００５でＮＯ）、冷水チラーを運転する（ステップＳ１０３１）。なお、温水ボイラー２５０６が運転中であれば（ステップＳ１００５でＹＥＳ）、冷水戻り温度を所定値（１５度）まで下げるためにループ１を実行するが、ループ１においては、温水タンク内の温水の温度が所定値（７０度）以上である場合にループ２を実行する（ステップＳ１０３２）。又、ループ３においても、温水タンク温度が所定値（６７度）以下である場合にループ４を実行する（ステップＳ１０３３）。
That is, if the cold water return temperature is equal to or higher than the specific value (17 degrees) (YES in step S1021) and the
以上の第２７形態に係る塗装乾燥装置においても、第２６形態に係る塗装乾燥装置と同様、温熱負荷に適切に対応しつつ運転の継続可能な状態で最大数のヒートポンプ２００４を稼働させることができ、又冷水チラーを配備することによりヒートポンプ４の台数を減じる前に冷水温度を調整することができ、運転に影響のない範囲でなるべくヒートポンプ２００４の他熱源に対する運転比率をよりきめ細かく向上して、温熱負荷が変動しても省エネルギー性の高い状態で塗装乾燥を実行することができる。
In the paint drying apparatus according to the twenty-seventh embodiment as well, as with the paint drying apparatus according to the twenty-sixth embodiment, the maximum number of
［第２８形態］
図３３は第２８形態に係る塗装乾燥装置３０５１の模式図であって、塗装乾燥装置３０５１は、第２５形態と同様に成るが、第２７形態の冷水チラーと同様の冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂが複数設置されている。冷水チラー３０５２ａ等には、温熱渡しパイプ３０５４ａ等と温熱戻りパイプ３０５６ａ等を介してクーリングタワー２５０４ｃ等と接続されている。温熱戻りパイプ３０５６ａ等には、ポンプ３０５７ａ等が配置されている。なお、冷水チラーは、単数でも良い。又、塗装乾燥装置３０５１は、第２５形態と同様の温水タンク３０５８を有する。
[Twenty-eighth form]
FIG. 33 is a schematic diagram of a
更に、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂは、冷水の温度あるいは冷熱が一定となるような冷水追従運転が可能であり、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂは温熱負荷調整機として位置づけられているが、全台を温熱負荷調整機としなくても良いし、ヒートポンプ２００４につき単数あるいは３台以上としても良い。又、排温水Ｘや流量調節弁２０４６等は省略されている。
Furthermore, the
塗装乾燥装置３０５１の自動制御装置は、例えば温熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂにつき自身の冷水供給温度及び温水供給温度に基づいて制御し、温水ボイラー２５０６につき温水タンク３０５８の温度あるいは加熱側供給パイプ２０３４の温水供給温度に基づいて制御し、乾燥炉２への温水供給量を調整する第２温熱供給量調節弁２１０９ないし冷却炉４への冷水供給量を調整する冷熱供給量調節弁２０４８につき温風温度に基づいて制御する。これらの温度は、それぞれの温度センサにより検知され、自動制御装置により把握される。
The automatic controller of the
このような塗装乾燥装置３０５１は、第２５，２７形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
Such a coating and drying
即ち、図３４に示すように、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４の温水供給温度が６８度以下であれば（ステップＳ１０５１でＹＥＳ）、温水供給温度を所定温度（７０度）に上げるためのループ１を実行し、ヒートポンプ４の温水供給温度が特定温度（７２度）以上であって温水ボイラー２５０６が停止中であれば（ステップＳ１０５１でＮＯ、ステップＳ１０６０，Ｓ１０６１で共にＹＥＳ）、温水供給温度を所定温度（７０度）に下げるためのループ３を実行する。なお、ステップＳ１０６１でＮＯであれば、温水ボイラー５０６の出力を減じ（ステップＳ１０６２）、処理の最初に戻る。
That is, as shown in FIG. 34, if the hot water supply temperature of the
自動制御装置は、ループ１において、温熱負荷調整機としてのヒートポンプ４ａ，４ｂの冷水ポンプ３００２ａの流量を増し（ステップＳ１０５２）、冷水供給温度が特定温度（７度）以下であれば（ステップＳ１０５３でＹＥＳ）、冷水供給温度を所定温度（１０度）とするために冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂの出力を減ずる（台数を減らすことを含む、ステップＳ１０５４）ループ２を実行して、ヒートポンプ２００４の温水供給温度が所定温度（７０度）から所定温度幅内に収まるか否か判断する（ステップＳ１０５５）。一方、ステップＳ１０５３でＮＯであれば、ループ２を実行せずにステップＳ１０５５に移行する。
In the
ステップＳ１０５５でＹＥＳであれば、温水ボイラー２５０６の出力を減じ（ステップＳ１０５６）、ループ１の最初に戻る。一方、ステップＳ１０５５でＮＯであれば、ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定値（最大負荷の９５％）以下であるか確認し（ステップＳ１０５７）、ＹＥＳであればループ１の最初に戻り、ＮＯであれば温水ボイラー２５０６の出力を増して（ステップＳ１０５８）、処理の最初に戻る。
If “YES” in the step S1055, the output of the
即ち、ループ１では、温熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水ポンプ３００２ａの流量を増やすと、一時的にヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水供給温度が上昇し、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水供給温度を所定温度（１０度）にするようにヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂが出力を自動的に増やす（インバーター出力増）。ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水出力が増加すれば、温水出力も増加するため、温水温度を所定値に維持させる。
That is, in the
一方、自動制御装置は、ループ３において、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水ポンプ３００２ａの流量を減じ（ステップＳ１０６３）、冷水供給温度が特定温度（１３度）以上であるか否か判断する（ステップＳ１０６４）。ＹＥＳであれば冷水供給温度を所定温度（１０度）に下げるためのループ４を実行し、ＮＯであればループ４を実行せずループ３の最初に戻る。ループ４においては、冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂの出力を増し、あるいは台数を増やす（ステップＳ１０６５）。
On the other hand, in the
即ち、ループ３では、温熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水ポンプ３００２ａの流量を減らすと、一時的にヒートポンプ２００４ａの冷水供給温度が下がり、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水供給温度を所定温度（１０度）にするようにヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂが出力を自動的に絞る（インバーター出力減）。ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水出力が減少すれば、温水出力も減少するため、冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂにより冷熱の不足分を補う。
That is, in the
以上の塗装乾燥装置３０５１では、冷水追従運転するヒートポンプ２００４と、冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂを備えているため、年間を通じて冷熱負荷がある塗装乾燥において温熱負荷に適切に対応しながら冷水追従運転を行うことができ、極めて省エネルギー性の高い状態で塗装乾燥を実施することができる。
Since the above-described
又、塗装乾燥装置３０５１では、冷水ポンプ３００２ａ等によってヒートポンプ２００４に対する媒体の流量を調整するため、流量の調整によって媒体温度ないし媒体熱量を制御することができる。
In the
更に、塗装乾燥装置３０５１では、複数のヒートポンプ２００４を温熱負荷調整機とし、その負荷に応じて温水ボイラー２５０６等の起動や停止を行うため、温水ボイラー２５０６等を効率の良好な状態で運転することができ、又このような適切な運転を冷熱負荷調整機の負荷というシンプルな指標に基づいて簡便に実行することができる。
Furthermore, in the
［その他の形態］
以上の形態の一部にあっては、加熱と冷却とを行うヒートポンプの冷却側に適用する冷却側加熱媒体として排気の排熱を用いているが、排熱に代えてあるいはこれと共に、次に示すような他の工場に属する熱を用いることができる。即ち、工場で生ずる他の排気や排熱を用いたり、これらの組合せを用いたりする。加えて、自動制御装置による各種の制御や切替等を、手動により行うことも可能である。又、加熱量の調整（加熱量調節手段）につき、冷水の熱交換機への分岐量の調節によるものに代えて、冷却媒体加熱用熱交換機に当たる排気の量の調節によるものや、これらの組合せによるもの等として良い。更に、冷水の分岐量の調整（熱交換量調節手段）において、インバーターポンプを用いても良い。又、ヒートポンプや冷却機を複数台組み合わせて構成する等、各要素の数を適宜変更して良い。
[Other forms]
In some of the above forms, exhaust heat of exhaust is used as a cooling-side heating medium applied to the cooling side of a heat pump that performs heating and cooling. Heat from other factories as shown can be used. That is, other exhaust or exhaust heat generated in the factory is used, or a combination thereof is used. In addition, various controls and switching by the automatic control device can be performed manually. Also, with regard to the adjustment of the heating amount (heating amount adjusting means), instead of adjusting the branch amount to the cold water heat exchanger, by adjusting the amount of exhaust gas hitting the heat exchanger for cooling medium heating, or by a combination thereof Good as things. Furthermore, an inverter pump may be used in adjusting the branch amount of the cold water (heat exchange amount adjusting means). Further, the number of elements may be changed as appropriate, such as a combination of a plurality of heat pumps and coolers.
又、以上の形態の一部にあっては、加熱と冷却とを行うヒートポンプの冷水側に適用する冷却側加熱媒体として排温水を用いているが、各形態における排温水の代わりに、当該ヒートポンプとは別個のヒートポンプ（冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプ）により生成した温水を用いて良い。この場合、冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの稼働分だけ使用するエネルギーが増加するが、その増加分は加熱冷却用ヒートポンプの温水の熱を捨てる場合のエネルギーに比べ少なくて済み、総合しても効率の良好な塗装乾燥装置とすることが可能である。又、冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの温水及び工場の排温水と加熱冷却用ヒートポンプの冷水とを熱交換機に導入し、当該温水及び排温水Ｘを併せて加熱冷却用ヒートポンプの冷水に適用しても良い。更に、冷却側加熱媒体として、ボイラの蒸気等又はこれと排温水ないし冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの温水との組合せを用いることができる。 Further, in some of the above forms, waste heat water is used as the cooling side heating medium applied to the cold water side of the heat pump that performs heating and cooling, but instead of the waste heat water in each form, the heat pump Hot water generated by a separate heat pump (cooling side heating medium supply heat pump) may be used. In this case, the energy used for the operation of the heat pump for supplying the cooling-side heating medium is increased, but the increase is less than the energy required when the heat from the heating / cooling heat pump is thrown away. It is possible to make a good coating drying apparatus. In addition, the hot water of the cooling side heating medium supply heat pump and the waste water of the factory and the cold water of the heating and cooling heat pump are introduced into the heat exchanger, and the hot water and the exhaust hot water X are combined and applied to the cold water of the heating and cooling heat pump. Also good. Further, as the cooling side heating medium, it is possible to use boiler steam or the like, or a combination of this with exhaust hot water or hot water of the cooling side heating medium supply heat pump.
１，１０１，２０１，３０１，３２１，４０１，４５１，５０１，５７１，６０１，７０１，８０１，１１０１，１１２１，１１５１，１１８１，１２０１，１２２１，１２５１，２８６１，２８７１，２８８１，２９０１，２９１１，３００１，３０５１ 塗装乾燥装置
２ 乾燥炉
４ 冷却炉
１０，２００４ ヒートポンプ（排熱回収型）
３０，１３０，３０８，４１１，２０４０ 熱交換機（冷却媒体加熱機，熱源媒体加熱機）
３６，１３６，３０４，７０２ 流量調節弁（加熱量調節手段）
１３１ ヒートポンプ（空冷，冷却側加熱媒体供給用等）
３０２，４０３，５０２，６０４ 排気管
４１０ ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置
５３０ 冷水タンク（冷却媒体タンク）
５４０，５７２，２１５４ 空冷ヒートポンプ（冷却媒体加熱機，加熱用ヒートポンプ）
１１１０ ヒートポンプ（温風冷水発生型）
１２５４ 冷水弁（加熱量調節手段）
１２５６ 排気冷水熱交換機（冷却媒体加熱機）
２０４８ 冷熱供給量調整弁（加熱量調節手段）
Ｘ 排温水
Ｚ 他熱源
1,101,201,301,321,401,451,501,571,601,701,801,1101,1121,1151,1181,1201,1221,1251,2861,2871,2881,2901,2911,3001, 3051
30, 130, 308, 411, 2040 Heat exchanger (cooling medium heater, heat source medium heater)
36, 136, 304, 702 Flow rate adjusting valve (heating amount adjusting means)
131 Heat pump (air cooling, cooling side heating medium supply, etc.)
302, 403, 502, 604
540, 572, 2154 Air-cooled heat pump (cooling medium heater, heat pump for heating)
1110 Heat pump (hot air / cold water generation type)
1254 Cold water valve (heating amount adjusting means)
1256 Exhaust cold water heat exchanger (cooling medium heater)
2048 Cold supply amount adjustment valve (heating amount adjustment means)
X Waste heat water Z Other heat sources
Claims (24)
ワークに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉と、
前記温風を生成するためにエアを加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記冷風を生成するためにエアを冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、
前記冷却媒体を加熱する冷却媒体加熱機と
を備えたことを特徴とする塗装乾燥装置。 A drying furnace for drying the coating by applying warm air to the painted workpiece;
A cooling furnace that cools the coating by applying cold air to the workpiece;
A heat pump that heats a heating medium that heats air to generate the hot air, and that cools a cooling medium that cools air to generate the cold air; and
A coating and drying apparatus comprising: a cooling medium heater for heating the cooling medium.
ことを特徴とする請求項１に記載の塗装乾燥装置。 The said cooling medium heater is a heat exchanger which heats the said cooling medium with the said cooling side heating medium by introduce | transducing the said cooling medium and a cooling side heating medium, and exchanging heat. Paint drying equipment.
ことを特徴とする請求項２に記載の塗装乾燥装置。 The coating drying apparatus according to claim 2, wherein the cooling side heating medium is supplied from a cooling pump for supplying a cooling side heating medium.
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の塗装乾燥装置。 The paint drying apparatus according to claim 2 or 3, wherein the cooling side heating medium includes at least one of exhaust hot water, makeup water, exhaust, or exhaust gas generated from a factory.
ことを特徴とする請求項４に記載の塗装乾燥装置。 The coating drying apparatus according to claim 4, wherein the cooling side heating medium is exhaust gas from the drying furnace and / or the cooling furnace.
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の塗装乾燥装置。 The paint drying apparatus according to claim 1, wherein the cooling medium heater is a heat pump for heating.
ことを特徴とする請求項６に記載の塗装乾燥装置。 The paint drying apparatus according to claim 6, wherein a cooling medium tank is interposed between the heat pump for heating and the heat pump.
前記冷却媒体が前記ヒートポンプへ戻る際の温度である冷媒戻り温度を検知する冷媒戻り温度センサと、
前記冷媒戻り温度センサと接続され、当該冷媒戻り温度センサから得た前記冷媒戻り温度に応じて前記加熱量調節手段における前記加熱量を制御する自動制御装置と
を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の塗装乾燥装置。 A heating amount adjusting means for adjusting a heating amount in the cooling medium heater;
A refrigerant return temperature sensor that detects a refrigerant return temperature that is a temperature at which the cooling medium returns to the heat pump;
An automatic control device, connected to the refrigerant return temperature sensor, further controls the heating amount in the heating amount adjusting means according to the refrigerant return temperature obtained from the refrigerant return temperature sensor. The paint drying apparatus according to any one of claims 1 to 7.
ことを特徴とする請求項８に記載の塗装乾燥装置。 The paint drying apparatus according to claim 8, wherein the heating amount adjusting means is a flow rate adjusting valve that adjusts a flow rate of the cooling side heating medium and / or the cooling medium to the cooling medium heater.
前記冷却媒体が前記ヒートポンプから供給される際の温度である冷熱供給温度及び／又は前記冷却媒体が前記ヒートポンプへ戻る際の温度である冷熱戻り温度を検知する冷熱温度センサと、
前記加熱媒体の加熱を補助する他熱源と、
前記冷熱温度センサ及び前記他熱源と接続され、当該冷熱温度センサから得た前記冷熱供給温度及び／又は前記冷熱戻り温度に応じて前記加熱負荷量調節手段における加熱負荷量を制御すると共に、前記他熱源による加熱供給量を調整する自動制御装置と
を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項９の何れかに記載の塗装乾燥装置。 A heating load amount adjusting means for adjusting a heating load amount of the heating medium to the heat pump;
A cold temperature sensor that detects a cold supply temperature that is a temperature when the cooling medium is supplied from the heat pump and / or a cold return temperature that is a temperature when the cooling medium returns to the heat pump; and
Another heat source for assisting heating of the heating medium;
The cooling load is connected to the cooling temperature sensor and the other heat source, and controls the heating load amount in the heating load amount adjusting means according to the cooling supply temperature and / or the cooling return temperature obtained from the cooling temperature sensor. The paint drying apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising an automatic control device for adjusting a heating supply amount by a heat source.
前記加熱媒体が前記ヒートポンプから供給される際の温度である温熱供給温度及び／又は前記加熱媒体が前記ヒートポンプへ戻る際の温度である温熱戻り温度を検知する温熱温度センサと、
前記冷却媒体の冷却を補助する他冷熱源と、
前記温熱温度センサ及び前記他冷熱源と接続され、当該温熱温度センサから得た前記温熱供給温度及び／又は前記温熱戻り温度に応じて前記冷却負荷量調節手段における冷却負荷量を制御すると共に、前記他冷熱源による冷熱供給量を調整する自動制御装置と
を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項９の何れかに記載の塗装乾燥装置。 Cooling load amount adjusting means for adjusting a cooling load amount of the cooling medium to the heat pump;
A thermal temperature sensor that detects a thermal supply temperature that is a temperature when the heating medium is supplied from the heat pump and / or a thermal return temperature that is a temperature when the heating medium returns to the heat pump; and
Another cooling heat source for assisting cooling of the cooling medium;
The thermal load sensor is connected to the thermal temperature sensor and the other cold heat source, and controls the cooling load amount in the cooling load amount adjusting means according to the hot supply temperature and / or the hot return temperature obtained from the thermal temperature sensor, and The paint drying apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising an automatic control device that adjusts a cooling heat supply amount by another cooling heat source.
ことを特徴とする請求項８ないし請求項１１の何れかに記載の塗装乾燥装置。 The paint drying apparatus according to any one of claims 8 to 11, wherein the automatic control device reduces a heating amount in the heat pump when a temperature of the cooling medium decreases.
ことを特徴とする請求項１２に記載の塗装乾燥装置。 The paint drying apparatus according to claim 12, wherein the automatic control device reduces the amount of the air before heating when the temperature of the cooling medium decreases.
ことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の塗装乾燥装置。 14. The coating drying apparatus according to claim 12, wherein the automatic control device reduces the supply set temperature of the heating medium when the temperature of the cooling medium decreases.
前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記加熱媒体の供給設定温度を上昇する
ことを特徴とする請求項１２ないし請求項１４の何れかに記載の塗装乾燥装置。 A heating medium pump for circulating the heating medium in a state where the amount of heat when returning to the heat pump is constant,
The paint drying apparatus according to any one of claims 12 to 14, wherein the automatic control device increases a supply set temperature of the heating medium when the temperature of the cooling medium decreases.
当該他熱源により前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１５の何れかに記載の塗装乾燥装置。 Another heat source for heating the cooling medium,
The paint drying apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein the heat pump is started after the cooling medium is heated by the other heat source.
前記ワークに作用させた後の前記エアにより前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１６の何れかに記載の塗装乾燥装置。 Other heat sources for heating the air are provided,
The paint drying apparatus according to any one of claims 1 to 16, wherein the heat pump is started after the cooling medium is heated by the air after acting on the workpiece.
ワークに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉と、
前記温風を生成するためにエアを加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記冷風を生成するためにエアを冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、
前記冷風を生成するためにエアを冷却する第２冷却媒体を冷却する冷却用ヒートポンプと
を備えており、
前記冷却媒体を、前記冷却炉側と、工場から生ずる排温水、排気、排ガス又は補給水の少なくとも何れかの側とで切替可能とし、
前記ヒートポンプが前記加熱媒体を加熱し続ける場合に前記冷却媒体の冷熱が充分奪われないときには、前記冷却媒体を前記冷却炉側から前記排温水、排気、排ガス又は補給水の少なくとも何れかの側に切替える
ことを特徴とする塗装乾燥装置。 A drying furnace for drying the coating by applying warm air to the painted workpiece;
A cooling furnace that cools the coating by applying cold air to the workpiece;
A heat pump that heats a heating medium that heats air to generate the hot air, and that cools a cooling medium that cools air to generate the cold air; and
A cooling heat pump that cools a second cooling medium that cools air to generate the cold air;
The cooling medium can be switched between the cooling furnace side and at least one side of exhaust hot water, exhaust, exhaust gas or makeup water generated from a factory,
When the heat pump continues to heat the heating medium, if the cooling medium is not sufficiently deprived of cooling heat, the cooling medium is moved from the cooling furnace side to at least one side of the warm water, exhaust gas, exhaust gas, or makeup water. Paint drying equipment characterized by switching.
前記温風を生成するために、エアを加熱する蒸気又は蒸気と温水を、熱源媒体の熱により発生するヒートポンプ式蒸気発生装置と
前記熱源媒体を加熱する熱源媒体加熱機と
を備えていることを特徴とする塗装乾燥装置。 A drying furnace for drying the coating by applying warm air to the painted workpiece;
In order to generate the hot air, the apparatus includes a heat pump type steam generator that generates steam or steam and hot water for heating air by heat of a heat source medium, and a heat source medium heater for heating the heat source medium. Characteristic paint drying equipment.
ことを特徴とする請求項１９に記載の塗装乾燥装置。 20. The coating according to claim 19, wherein the heat source medium heater is a heat exchanger that heats the heat source medium with the heat source heating medium by introducing the heat source medium and the heat source heating medium and exchanging heat. Drying equipment.
ことを特徴とする請求項２０に記載の塗装乾燥装置。 The paint drying apparatus according to claim 20, wherein the heat source heating medium is at least one of exhaust hot water, makeup water, and exhaust gas generated from a factory.
ことを特徴とする請求項１９ないし請求項２１の何れかに記載の塗装乾燥装置。 The paint drying apparatus according to any one of claims 19 to 21, wherein the heat source medium heater is a heat pump.
前記ヒートポンプは、前記冷風を生成するためにエアを冷却する冷却媒体を冷却する
ことを特徴とする請求項２２に記載の塗装乾燥装置。 It has a cooling furnace that cools the paint by applying cold air to the workpiece,
The said heat pump cools the cooling medium which cools air in order to produce | generate the said cold wind, The coating drying apparatus of Claim 22 characterized by the above-mentioned.
ワークに冷風を作用させて前記塗装を冷却する冷却炉と、
前記温風を生成するために、エアを加熱する蒸気又は蒸気と温水を、熱源媒体の熱により発生するヒートポンプ式蒸気発生装置と
前記熱源媒体を加熱すると共に、前記冷風を生成するためにエアを冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、
前記冷風を生成するためにエアを冷却する第２冷却媒体を冷却する冷却用ヒートポンプと
を備えており、
前記冷却媒体を、前記冷却炉側と、工場から生ずる排温水又は排ガスの少なくとも何れかの側で切替可能とし、
前記ヒートポンプが前記熱源媒体を加熱し続ける場合に前記冷却媒体の冷熱が充分奪われないときには、前記冷却媒体を前記冷却炉側から前記排温水又は排ガス側に切替える
ことを特徴とする塗装乾燥装置。 A drying furnace for drying the coating by applying warm air to the painted workpiece;
A cooling furnace that cools the coating by applying cold air to the workpiece;
In order to generate the warm air, steam or steam and hot water for heating air is generated by heat of a heat source medium, and a heat pump steam generator for heating the heat source medium and air for generating the cold air. A heat pump for cooling a cooling medium to be cooled;
A cooling heat pump that cools a second cooling medium that cools air to generate the cold air;
The cooling medium can be switched between the cooling furnace side and at least one side of exhaust hot water or exhaust gas generated from the factory,
When the heat pump continues to heat the heat source medium, the cooling medium is switched from the cooling furnace side to the exhaust hot water or exhaust gas side when the cooling medium is not sufficiently deprived of the cooling heat.
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