JP2011007481A - 媒体温度調整システム - Google Patents

Abstract

【課題】工場における排気等を有効利用して空冷ヒートポンプや冷凍機等の効率を向上することで、極めてエネルギー効率の良い状態で工場に係る温度調整が可能な媒体温度調整システムを提供する。
【解決手段】媒体温度調整システム１は、粉体塗装工場で用いられる洗浄液を加温する温水を加温する空冷ヒートポンプ４と、粉体塗装工場で用いられる外気Ｃを冷却する冷水を冷却する冷凍機８とを備えており、外気Ｃとして、空冷ヒートポンプ４の排気Ｂの少なくとも一部が用いられるように、空冷ヒートポンプ４や冷凍機８を配置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗装工場における前処理液の加熱ないし冷却炉内の空気温度の冷却、あるいは粉体塗装工場や部品工場における洗浄槽の加熱ないし冷却炉内の空気温度の冷却等に用いられる媒体温度調整システムに関する。

工場における媒体温度調整の具体例として、加工水の液温調整を考える。従来、加工水の加温においては、加工水につき、都市ガスやＬＰＧ、重油、灯油等の化石燃料を燃焼させて得たエネルギーにより加温していたため、二酸化炭素（ＣＯ_２）の排出量やエネルギー使用量が比較的に多くなってしまっていた。

そこで、加工水の加温において、下記特許文献１に記載されるような、ヒートポンプを用いた液温調整装置が提案された。この液温調整装置では、ヒートポンプにより効率的な加工水の加温が行われる。

特開２００８−３０１６９号公報

しかし、この装置では、単にヒートポンプによって加工水を加温するに過ぎないため、エネルギー効率の向上度合に限界がある。又、このような装置におけるヒートポンプは実際には屋外設置されるところ、外気温により加熱能力や効率が左右されるためにメリットが少なくなっている面もある。

そこで、請求項１〜３，８に記載の発明は、工場における排気等を有効利用して空冷ヒートポンプや冷凍機等の効率を向上することで、極めてエネルギー効率の良い状態で工場に係る温度調整が可能な媒体温度調整システムを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、工場で用いられる温媒体を加温する加熱媒体を加温する空冷ヒートポンプと、工場で用いられる冷媒体を冷却する冷却媒体を冷却する冷凍機とを備えており、前記冷媒体として、前記空冷ヒートポンプの排気の少なくとも一部が用いられるように、前記空冷ヒートポンプあるいは冷凍機が配置されていることを特徴とするものである。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、工場で用いられる温媒体を加温する加熱媒体を加温する空冷ヒートポンプと、工場で用いられる冷媒体を冷却する冷却媒体を冷却する冷凍機とを備えており、前記空冷ヒートポンプの排気の少なくとも一部が前記冷凍機の空気熱交換機に導入されるように、前記空冷ヒートポンプあるいは冷凍機が配置されていることを特徴とするものである。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、工場で用いられる温媒体を加温する加熱媒体を加温する空冷ヒートポンプを備えており、冷却用気体が冷却時に加温されることで排出される排気の少なくとも一部が前記空冷ヒートポンプの空気熱交換機に導入されるように、前記空冷ヒートポンプが配置されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、上記目的に加えて、シンプルな構成によりコストを低減した状態で効率の良好な温度調整を実現する目的を達成するため、上記発明にあって、前記空冷ヒートポンプと前記冷凍機が隣接していることを特徴とするものである。

請求項５，６に記載の発明は、上記目的に加えて、空気熱交換機に導入される排気の熱量が高すぎることで空冷ヒートポンプや冷凍機の保護装置が作動してそれらの運転が停止してしまう事態の発生を防止する目的を達成するため、上記発明にあって、前記空冷ヒートポンプ又は前記冷凍機に導入される排気の熱量を調整する熱量調節手段が設置されたり、あるいは当該熱量調節手段が散水装置であることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、上記目的に加えて、ブースにおいて効率の良好な温度調整を可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記空冷ヒートポンプは、ブース内に設けられており、前記冷媒体は、前記ブース内の空気であることを特徴とするものである。

上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、工場で用いられる媒体を加温する加熱媒体を加温する加熱用空冷ヒートポンプと、工場で用いられる媒体を冷却する冷却媒体を冷却する冷却用空冷ヒートポンプを備えており、前記加熱用空冷ヒートポンプから排出される排冷風の少なくとも一部が前記冷却用空冷ヒートポンプの空気熱交換機に導入されるように、又は前記冷却用空冷ヒートポンプから排出される排温風の少なくとも一部が前記加熱用空冷ヒートポンプの空気熱交換機に導入されるように、前記加熱用空冷ヒートポンプ及び前記冷却用空冷ヒートポンプが配置されていることを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明は、極めて省エネルギーである媒体温度調整を自動的に行う目的を達成するため、工場で用いられる媒体を暖房モードにおける運転により加温し又は冷房モードにおける運転により冷却する複数の空冷ヒートポンプを備えており、前記複数の空冷ヒートポンプについて、前記暖房モードにおける運転状態、前記冷房モードにおける運転状態、あるいは運転待機状態となるように、前記媒体の温度に応じて移行することで、前記媒体の温度を調整することを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明は、上記目的に加えて、更に迅速な運転状態の移行をすることで的確な温度調整をし且つより一層省エネルギーであるようにする目的を達成するため、上記発明にあって、前記運転待機状態である前記空冷ヒートポンプについて、前記媒体の温度及び／又は他の前記空冷ヒートポンプの運転状態に応じ暖房モード待機状態か冷房モード待機状態かを切替えることを特徴とするものである。

本発明によれば、工場で生じる排気を空冷ヒートポンプや冷凍機に適用するため、これら機器の負荷を削減したり、効率を改善したりすることができる、という効果を奏する。

（ａ）は本発明の第１形態に係る媒体温度調整システムのブロック図であり、（ｂ）はアルミホイールの粉体塗装工程を説明するフローチャートである。 （ａ）は本発明の第２形態に係る媒体温度調整システムのブロック図であり、（ｂ）は当該媒体温度調整システムの変更例に係るブロック図である。 （ａ）は本発明の第３形態に係る媒体温度調整システムのブロック図であり、（ｂ）は本発明の第３形態の変更例に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 図３の媒体温度調整システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第４形態に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 本発明の第５形態に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 本発明の第６形態に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 本発明の第７形態に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 図８の媒体温度調整システムや比較例としての従来方式ないし屋外設置方式のエネルギー使用量等を示す表である。 本発明の第８形態に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 図１０の媒体温度調整システムや比較例としての従来方式ないし屋外設置方式のエネルギー使用量等を示す表である。 本発明の第９形態に係る媒体温度調整システムや比較例としての従来方式ないし屋外設置方式のエネルギー使用量等を示す表である。 本発明の第１０形態に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 図１３の媒体温度調整システムや比較例としての従来方式ないし屋外設置方式のエネルギー使用量等を示す表である。 （ａ）は本発明の第１１形態に係る媒体温度調整システムのブロック図であり、（ｂ）は従来例に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 本発明の第１１形態に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 本発明の第１２形態に係る媒体温度調整システムのブロック図である。 図１７の媒体温度調整システムの動作を示すフローチャートである。

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。

［第１形態］
図１（ａ）は第１形態に係る媒体温度調整システム１の模式図であって、媒体温度調整システム１は、塗装工場に設置されており、塗装を施す前にワークの洗浄を行うための温媒体としての洗浄液（前処理液の一種）が入った洗浄槽（前処理槽の一種）２と、当該洗浄槽２内の洗浄液を加温する空冷ヒートポンプ４と、塗装後の焼付け乾燥後にワークを冷却するための冷却炉６と、冷却炉６を冷却するための冷凍機８とを備えている。なお、前処理槽としては、洗浄槽の他、湯洗槽、脱脂槽、予備脱脂槽、下地皮膜形成等のための化成槽等あるいはこれらの組合せを挙げることができ、温媒体（前処理液）としては、これらの槽に係る液とすることができる。

媒体温度調整システム１は、ここではアルミホイールの粉体塗装工場に設置されている。アルミホイールの粉体塗装は例えば図１（ｂ）に示すような諸工程を経ることで実施され、洗浄槽２は洗浄工程に配置され、冷却炉６は粉体塗装工程・カラー塗装工程・クリヤ塗装工程の少なくとも何れかの工程の後の冷却工程に配置される。なお、洗浄槽２あるいは空冷ヒートポンプ４と、冷却炉６あるいは冷凍機８は、別の工場に属しても良い。又、媒体温度調整システム１は、他の対象物を粉体塗装する工場や、他の塗装工場、あるいは他の工場に配置されても良い。

空冷ヒートポンプ４には、洗浄液を加温するため洗浄槽２に加熱媒体としての温水を供給する供給パイプ１２が接続されていると共に、当該温水を洗浄槽２から空冷ヒートポンプ４へ戻す戻りパイプ１４が接続されている。空冷ヒートポンプ４は、外気Ａを図示しない空気熱交換機に取り込み、外気Ａの熱を当該空気熱交換機により取り出して温水に適用し、温水を加温する。空冷ヒートポンプ４に取り込まれた外気Ａは、熱交換により熱を奪われ、例えば摂氏３度（以下同様）ないし８度程冷えて排気（排風）Ｂとして排出される。一般に、空冷ヒートポンプは、空気吸い込み温度が低い程、あるいは温水供給温度が高い程、能力とＣＯＰが低下する特性を持つ。

なお、各パイプには、図示しない熱交換機やタンク、温水に係る流量調節弁等の熱量調節手段や熱量調節のための温水に関する温度センサが介装されることがあり、又熱量調節を制御する自動制御手段が設けられることがある。又、パイプを分岐させる等、パイプの配置を適宜変更して良い。更に、空冷ヒートポンプ４は、温水につき、直接加熱しても良いし、あるいは自身の内部に配された内部媒体（冷媒）を加熱し、当該内部媒体と温水とが熱交換されることで温水の加温がなされるようにしても良い。加えて、温水以外の加熱媒体を採用しても良い。

又、冷却炉６には図示しない外気取り込み口が設けられており、冷媒体としての外気Ｃを当該外気取り込み口から取り込むことで、炉内のワークを冷却する。この外気取り込み口に取り込まれる外気Ｃは、冷凍機８により冷却される。即ち、冷凍機８には、冷水供給パイプ１６及び冷水戻りパイプ１８を介して熱交換機２０が接続されており、冷凍機８が冷却した冷却媒体としての冷水を熱交換機２０に対し冷水供給パイプ１６を供給する一方、冷却炉６内に取り込まれる外気Ｃが熱交換機２０に通される。熱交換機２０に導入された冷水は、冷水戻りパイプ１８を通じて冷凍機８に戻される。なお、熱交換機２０は複数設けて良く、この場合冷水回路において直列あるいは並列に配置して良い。又、空冷ヒートポンプ４あるいは冷凍機８を複数台設けて良く、洗浄槽２や冷却炉６を複数設置しても良い。

そして、媒体温度調整システム１では、空冷ヒートポンプ４が、熱交換機２０に導入される前の外気Ｃに排気Ｂを混合可能であるように配置されている。排気Ｂは、外気Ｃに対して図示しないダクトやファンにより案内されるが、ファンやダクトを設けず、空冷ヒートポンプ４の図示しない排気口に外気Ｃを隣接させ、外気Ｃの通過路に届くようにされても良い。又、外気Ｃも図示しないダクトやファンにより冷却炉６の外気吸い込み口に案内されるが、ファンやダクトを設けずそのまま吸い込むものとして良い。なお、排気Ｂのみを熱交換機２０へ導入して外気Ｃとは混合せず、排気Ｂのみを冷却炉６の外気取り込み口に吸わせても良い。あるいは、熱交換機２０から出た（熱交換機２０により冷却された）外気Ｃの温度が排気Ｂの温度以上である等の場合には、熱交換機２０から出た外気Ｃに排気Ｂを合わせても良い。

このような媒体温度調整システム１は、次に説明するように動作する。

例えば、媒体温度調整システム１にあって、洗浄槽２の洗浄液を６０度に保温するための加温負荷が７３ｋＷ（キロワット）であり（温水７０度）、空冷ヒートポンプ４が３５度の外気Ａを空気熱交換機に吸い込んで２８．８度に温度低下した排気Ｂを１分当たり３７０立方メートル放出する。そして、この排気Ｂが熱交換機２０に通された後に冷却炉６の外気取り込み口に吸われるところ、排気Ｂは、外気Ｃがそのまま吸われる場合に比較して、（３５−２８．８）度の温度差と３７０立方メートルとの積に相当する４６ｋＷ分（１分当たり）だけ既に冷えている。よって、３５度の外気Ｃを全て冷凍機８（熱交換機２０）で冷却して冷却炉６に吸わせる場合と比較して、１分当たり４６ｋＷだけ冷凍機８の冷房負荷が削減される。この削減は、冷凍機８のＣＯＰ（Coefficient of Performance、効率）を３．３とすると、１４ｋＷ分の消費電力削減に相当する。

以上の媒体温度調整システム１は、粉体塗装工場で用いられる洗浄液を加温する温水を加温する空冷ヒートポンプ４と、粉体塗装工場で用いられる外気Ｃを冷却する冷水を冷却する冷凍機８とを備えており、外気Ｃとして、空冷ヒートポンプ４の排気Ｂの少なくとも一部が用いられるように、空冷ヒートポンプ４や冷凍機８を配置している。

従って、空冷ヒートポンプ４の温度低下した排気Ｂを利用して、冷凍機８で冷却する外気Ｃにつき予め冷却しておくことができ、冷凍機８における冷却負荷が削減され、エネルギー効率が極めて良好となる。

［第２形態］
図２（ａ）は第２形態に係る媒体温度調整システム２１の模式図であって、媒体温度調整システム２１は、冷凍機８の種類や空冷ヒートポンプ４の排気Ｂ以外は第１形態と変更例も含め同様である。

媒体温度調整システム２１では、冷凍機８は空冷式であり、空冷ヒートポンプ４の排気Ｂが冷凍機８の図示しない空気熱交換機に導入されるように、空冷ヒートポンプ４が配置されている。

このような媒体温度調整システム２１は、例えば次のように動作する。

即ち、媒体温度調整システム２１にあって、洗浄槽２の洗浄液を６０度に保温するための加温負荷が７３ｋＷであり（温水７０度）、空冷ヒートポンプ４が３５度の外気Ａを空気熱交換機に吸い込んで２８．８度に温度低下した排気Ｂを放出する。そして、この排気Ｂが冷凍機８の空気熱交換機に吸われる。よって、３５度の外気Ｃをそのまま冷凍機８の空気熱交換機に吸わせる場合と比較して、冷凍機８のＣＯＰが３．３から３．６に上昇する。

以上の媒体温度調整システム２１は、粉体塗装工場で用いられる洗浄液を加温する温水を加温する空冷ヒートポンプ４と、粉体塗装工場で用いられる外気Ｃを冷却する冷水を冷却する冷凍機８とを備えており、空冷ヒートポンプ４の排気Ｂの少なくとも一部が冷凍機８の空気熱交換機に導入されるように、空冷ヒートポンプ４あるいは冷凍機８を配置している。

従って、空冷ヒートポンプ４の温度低下した排気Ｂを有効利用して冷凍機８における効率を上げることができ、冷凍機８の消費電力を低減して省エネルギー化を図ることができる。

なお、第２形態の変更例として、図２（ｂ）に示す媒体温度調整システム２１ａを挙げることができる。媒体温度調整システム２１ａでは、冷凍機の代わりに空気圧縮機２２が設けられている。空気圧縮機２２は、ここでは３台設置されるが、２台以下としても良いし、４台以上設置しても良い。空冷ヒートポンプ４の排気Ｂは、空気圧縮機２２の図示しない空気吸い込み口に導かれ、吸い込み空気として用いられる。

このような媒体温度調整システム２１ａでは、例えば洗浄液を６０度に保温するための加温負荷が７３ｋＷであり（温水７０度）、空冷ヒートポンプ４が３５度の外気Ａを空気熱交換機に吸い込んで２８．８度に温度低下した排気Ｂを放出する（３７０立方メートル毎分、４６ｋＷ）。そして、この排気Ｂが３台の空気圧縮機２２に吸われる。各空気圧縮機２２が１１７立方メートル毎分の空気吸い込み量である場合、３５度の外気Ａをそのまま吸わせると空気圧縮機２２の１台当たりの消費電力は６００ｋＷとなるが、冷却された排気Ｂを吸わせると空気圧縮機２２の１台当たりの消費電力は５８８ｋＷに低下する。よって、媒体温度調整システム２１ａでは、外気Ａをそのまま吸わせる場合に比べて、消費電力をおよそ２％削減することができる。なお、洗浄液の加温に代えて、蒸気ボイラーの給水を空冷ヒートポンプで補助的に加温し、その排気（冷風）を空気圧縮機２２の空気吸い込み口に導いても良い。

［第３形態］
図３（ａ）は第３形態に係る媒体温度調整システム３１の模式図であって、媒体温度調整システム３１は、冷凍機８や冷水供給パイプ１６・冷水戻りパイプ１８・熱交換機２０が省かれる他は、第１形態と変更例も含め同様である。ここで、冷却炉６へは、冷却用気体としての外気Ｄが冷却ファン３２により導入され、冷却炉６からは、ワークＷの冷却時に外気Ｄが加温されて発生する排気Ｅの一部が排気ファン３４により排出される。冷却炉６には、ワークＷが搬入されており、冷却ファン３２ないし排気ファン３４の作動により生成される空気の流れにより、ワークＷが冷却される。なお、工場において冷凍機８等は設置されているがこれらを作動させない場合も、本形態と同様である。

そして、媒体温度調整システム３１では、冷却炉６の排気Ｅが空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に導入されるように、空冷ヒートポンプ４あるいは冷却炉６が配置されている。なお、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に所定温度以上の空気を吸わせると、空冷ヒートポンプ４内の冷媒が異常に高圧となることを防止するための保護装置が作動して空冷ヒートポンプ４の運転が停止してしまうところ、このような運転停止を防止するため、排気Ｅの熱量を調整する熱量調節手段を設け、熱量調節手段により排気Ｅの温度を前記所定温度あるいは当該所定温度より低い特定温度まで下げるようにしても良い。熱量調節手段としては、インバーター制御やダンパー制御（自動制御や手動調整）に係るものを用いることができる。又、熱量調節手段として、排気Ｅが通過可能である散水装置を採用し、あるいは当該散水装置をインバーター制御やダンパー制御に付加したものを採用しても良い。

このような媒体温度調整システム３１は、例えば次のように動作する。

即ち、媒体温度調整システム３１にあって、洗浄槽２の洗浄液を６０度に保温するための加温負荷が７３ｋＷであり（温水７０度）、外気Ｄが５度であるとする。このとき、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に同様に５度の外気Ｄを吸わせるとすると、空冷ヒートポンプ４のＣＯＰは２．１となり、４９ｋＷ程度までしか加熱することができない。一方、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に３５度の排気Ｅを吸わせると、空冷ヒートポンプ４のＣＯＰは２．７となり、７３ｋＷの加熱が可能となる。

又、熱量調節手段や図示しない各種の温度センサを備えた場合の動作につき、主に図４に基づき説明する。なお、熱量調節手段は、図示しない自動制御装置によりインバーター制御される冷却炉６の排気ファン３４である。

自動制御装置は、空冷ヒートポンプ４の起動指令があると（ステップＳ１）、空冷ヒートポンプ４の運転を開始する（ステップＳ２）。更に、自動制御手段は、外気温度が２５度未満でないと（ステップＳ３でＮＯ）、冷却炉６の排気ファン３４を停止すると共に（ステップＳ４）、空冷ヒートポンプ４の停止指令を監視し（ステップＳ５）、当該停止指令がＯＮである場合、排気ファン３４の運転を停止して処理を終了する（ステップＳ６）。一方、当該停止指令がＯＮでない場合には、ステップＳ３からの処理を繰り返す。

又、自動制御装置は、外気温度が２５度未満であると（ステップＳ３でＹＥＳ）、冷却炉６の排気Ｅの温度が外気Ｄの温度より５度を超えて高いか否かを判断する（ステップＳ７）。判断が否であれば、排気ファン３４を停止して（ステップＳ４）、空冷ヒートポンプ４の停止指令がない（ステップＳ５でＮＯ）限りステップＳ３に戻る。

一方、自動制御装置は、ステップＳ７でＹＥＳであれば、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機における空気吸い込み温度（外気Ｄの温度）が２５度以下であるか否かを判断する（ステップＳ９）。ステップＳ９でＮＯであれば、後述のステップＳ１３に移行し、ＹＥＳであれば、ループ１（ステップＳ１０〜Ｓ１２）を実行する。

ループ１において、自動制御装置は、空気熱交換機の空気吸い込み温度を３０度以上とするため（ステップＳ１０）、排気ファン３４の風量をインバーター制御により増加させ（ステップＳ１１）、ステップＳ１０の条件を満たすまでこれを繰り返す（ステップＳ１２）。ループ１完了後、自動制御装置は、前述のステップＳ５に移行する。

他方、自動制御装置は、ステップＳ１３において、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機における空気吸い込み温度が３５度以上であるか否かを判断する。３５度以上でなければ、ステップＳ５に移行する。

一方、３５度以上であれば、自動制御装置は、ループ２（ステップＳ１４〜Ｓ１６）を実行する。自動制御装置は、ループ２において、空気熱交換機の空気吸い込み温度を３５度以下とするため（ステップＳ１４）、排気ファン３４の風量をインバーター制御により減少させ（ステップＳ１５）、ステップＳ１４の条件を満たすまでこれを繰り返す（ステップＳ１６）。ループ２完了後、自動制御装置は、前述のステップＳ５に移行する。

このように、自動制御装置によるステップＳ７〜Ｓ１２（ないしステップＳ３）の実行により、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に十分に暖かい排気Ｅを案内することができるし、Ｓ１３〜Ｓ１６の実行により、空冷ヒートポンプ４の保護装置が作動して運転が停止される事態を防止して、空冷ヒートポンプ４の運転が継続される。

以上の媒体温度調整システム３１は、粉体塗装工場で用いられる洗浄液を加温する温水を加温する空冷ヒートポンプ４を備えており、粉体塗装工場で用いられる冷却炉６に係る外気Ｄが冷却時に加温されることで排出される排気Ｅの少なくとも一部が、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に導入されるように、空冷ヒートポンプ４を配置している。

従って、冷却炉６の排気Ｅを有効利用して空冷ヒートポンプ４の効率を上げることができ、空冷ヒートポンプ４の消費電力を低減して省エネルギー化を図ることができ、又最大加熱能力を向上して、比較的に少ない能力（台数）の空冷ヒートポンプ４にて低コストの状態で加温負荷に対応することができる。

又、図３（ｂ）に示すように、媒体温度調整システム３１に散水装置３５を付加した媒体温度調整システム３１ａを構成することができる。

散水装置３５は、散水により気体を冷却するものであり、空冷ヒートポンプ４と排気ファン３４の間に設置されている。散水装置３５には、水３８の流量（熱量）を調節可能な調節器としての散水弁３６を備えた水供給器３７が接続されていると共に、水３８を排出する図示しない排水ピットが接続されている。水供給器３７は、図示しない水道配管・工業用水配管・タンク等にある水３８を散水装置３５に供給する。散水装置３５は、ここでは間接散水冷却装置となっており、即ちマット状の本体に水供給器３７からの水３８を伝わせて流下させるものであって、当該本体に乾燥炉Ｄからの排気Ｅの一部が通るようにして排気Ｅを水３８の気化熱等により冷却するものである。冷却を施した排気Ｅは、空冷ヒートポンプ４の空気吸い込み口において吸引され、空気熱交換機に当てられる。なお、散水弁３６は図示しない自動制御装置に接続されて良い。

媒体温度調整システム３１ａでは、排気Ｅの温度が空冷ヒートポンプ４の空気吸い込み温度として高すぎる場合には、排気Ｅを散水装置３５に通すことで空冷ヒートポンプ４の保護装置が働かない状態まで冷却することができ、空冷ヒートポンプ４による効率の良好な洗浄槽２の加温を夏季等において継続することができる。又、排気Ｅに係る熱量調節手段を間接散水冷却装置としているため、冷却のための水３８（冷媒）が工場内に飛散する事態を防止することができ、水３８を無駄なく利用して効率の良い熱量調整を実行することができる。なお、空冷ヒートポンプを屋外設置し、直接散水冷却装置を設置しても良い。

［第４形態］
図５は第４形態に係る媒体温度調整システム４１の模式図であって、媒体温度調整システム４１は、変更例も含め第１形態と同様に成るが、冷却炉６の代わりに粉体塗装に係る塗装ブースＴが設けられており、塗装ブースＴ内に空冷ヒートポンプ４や冷凍機８の熱交換機２０が配置される点で異なる。なお、空冷ヒートポンプは防爆型が好ましい。

塗装ブースＴでは、粉体塗装を行うために内部の空気Ｆを一定温度以下に保持される必要があり、内部の空気が一定温度を超える場合に当該空気Ｆを冷却するため、冷凍機８や熱交換機２０等が設けられる。洗浄液を加熱する空冷ヒートポンプ４は、塗装ブースＴ内の空気Ｆを取り込んで温水との熱交換により熱を奪い、例えば３〜８度程度温度の低下した排気Ｇとして放出される。この排気Ｇは、塗装ブースＴ内の空気Ｆに混合される。空冷ヒートポンプ４は、粉体を吸い込まないよう、図示しない空気吸い込み口（空気熱交換機の手前）に図示しないフィルターが装着されている。又、空冷ヒートポンプ４においては、当該フィルターの装着による吸い込み量の若干の低下に対応するため、図示しない送風ファンの強度を向上している。

このような媒体温度調整システム４１は、例えば次のように動作する。

即ち、媒体温度調整システム４１にあって、洗浄槽２の洗浄液を６０度に保温するための加温負荷が７３ｋＷであり（温水７０度）、塗装ブースＴ内の空気Ｆが２７度に保持されるとする（アルミホイール塗装等の場合）。このとき、空冷ヒートポンプ４は、２７度の空気Ｆを吸い込み、２０．８度の排気Ｇを塗装ブースＴ内に放出する。この排気Ｇの放出は４６ｋＷの冷却に相当し、冷凍機８における冷却負荷がその分削減される。

以上の媒体温度調整システム４１では、空冷ヒートポンプ４は塗装ブースＴ内に設けられており、空冷ヒートポンプ４の排気Ｇが、冷却対象である塗装ブースＴ内の空気と混合される。よって、洗浄液の加熱と塗装ブースＴの空調（冷房）とを、極めてエネルギー効率の良好な状態で実施することができる。なお、塗装ブースＴに代えて、他のブース（仕切られた空間）としても良く、例えば空調を行っている検査室や、塗料供給装置室・塗料保管室・冷却炉内、あるいは電子機器を設置している部屋とすることができる。

［第５形態］
図６は第５形態に係る媒体温度調整システム５１の模式図であって、媒体温度調整システム５１は、冷却炉６が塗装ブースＴとなることを除き、第２形態と変更例も含め同様である。媒体温度調整システム５１では、冷凍機８は塗装ブースＴ内の空気Ｆを冷却する。

媒体温度調整システム５１は、第２形態と同様に動作する。例えば、加温負荷７３ｋＷ（洗浄液６０度、温水７０度）に対応するため、空冷ヒートポンプ４が３５度の外気Ａを吸って２８．８度の排気Ｂを出し、冷凍機８の空気熱交換機に排気Ｂが適用されて、ＣＯＰが排気Ｂを適用しない場合の３．３から３．６へ上昇する。よって、冷凍機８は効率の良好な状態で塗装ブースＴ内の空気Ｆを２７度に保持する。

媒体温度調整システム５１においても、第２形態と同様、粉体塗装工場で用いられる洗浄液を加温する温水を加温する空冷ヒートポンプ４と、塗装ブースＴ内の空気Ｆを冷却する冷水を冷却する冷凍機８とを備えており、空冷ヒートポンプ４の排気Ｂの少なくとも一部が冷凍機８の空気熱交換機に導入されるように、空冷ヒートポンプ４あるいは冷凍機８を配置している。よって、空冷ヒートポンプ４の温度低下した排気Ｂを有効利用して冷凍機８における効率を上げることができ、冷凍機８の消費電力を低減して省エネルギー化を図ることができる。

［第６形態］
図７は第６形態に係る媒体温度調整システム６１の模式図であって、媒体温度調整システム６１は、第５形態と変更例も含め同様である。媒体温度調整システム６１では、空冷ヒートポンプ４は冷凍機８に隣接して配置される。空冷ヒートポンプ４の図示しない排気口と、冷凍機８の空気熱交換機手前の空気吸い込み口とを隣接配置することで、空冷ヒートポンプ４の排気Ｂが直接冷凍機８の空気熱交換機に導入される。

媒体温度調整システム６１は、第５形態と同様に動作する。例えば、加温負荷７３ｋＷ（洗浄液６０度、温水７０度）に対応するため、空冷ヒートポンプ４が３５度の外気Ａを吸って２８．８度の排気Ｂを出し、冷凍機８の空気熱交換機に排気Ｂが適用されて、ＣＯＰが排気Ｂを適用しない場合の３．３から３．６へ上昇する。

媒体温度調整システム５１においても、第５形態と同様、空冷ヒートポンプ４の温度低下した排気Ｂを有効利用して冷凍機８における効率を上げることができ、冷凍機８の消費電力を低減して省エネルギー化を図ることができる。又、空冷ヒートポンプ４と冷凍機８が隣接しているため、簡易な構成で低負担で効率の良好な媒体温度調整システム５１を構成することができる。
［第７形態］
図８は第７形態に係る媒体温度調整システム７１の模式図であって、媒体温度調整システム７１は、部品工場における洗浄工程に配置され、空冷ヒートポンプ４が部品洗浄のための洗浄液の入った洗浄槽２を加温する他は、第３形態と同様に成る。

即ち、媒体温度調整システム７１では、部品工場に属する冷却炉６からの排気Ｅが空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に適用され、空冷ヒートポンプ４は、供給パイプ１２や戻りパイプ１４を介して温水を循環させることにより洗浄槽２を加温する。

このような媒体温度調整システム７１は、例えば洗浄液を６０度に保持するため空冷ヒートポンプ４から７０度の温水を供給する一方、５度の外気Ｄから生じた冷却炉６内でのワークＷ（３００度）冷却後の３５度の排気Ｅを空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に吸わせる場合、図９の表における「第７形態」の欄に示すような動作を行い、後述する「従来方式」や「屋外設置方式」と比較して効率の良い動作を行う。なお、空気熱交換機吸い込み温度が３５度となるように熱量調節手段が作動する。

即ち、洗浄槽２を６０度に保持するための加温負荷を夏季（６〜９月）１５ｋＷ／時（ｋＷ／ｈ）、中間季（４，５，１０，１１月）３０ｋＷ／ｈ、冬季（１２〜３月）６０ｋＷ／ｈとする。又、都市ガスで加温する蒸気ボイラのみで洗浄槽２を加温する方式を従来方式とし、単に屋外設置した空冷ヒートポンプ４で洗浄槽２を加温し、加温能力不足時に都市ガスで加温する蒸気ボイラを併用する方式を屋外設置方式とする。更に、屋外設置方式の空冷ヒートポンプや第７形態の空冷ヒートポンプ４の加熱能力（加温能力）やＣＯＰは、最高出湯温度が７０度程度である高温出湯型ヒートポンプ給湯器に係るものとしている。加えて、当該蒸気ボイラーの効率を８５％とし、ＣＯ_２排出係数は、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／Ｎｍ^３），２．３３００キログラム（ＣＯ_２）毎ノルマル立方メートル（ｋｇ−ＣＯ_２／Ｎｍ^３））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−ＣＯ_２／ｋＷｈ）を用いる。

そして、夏季の１時間内で、従来方式では蒸気ボイラの運転のため１．４Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、屋外設置方式では空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が３５度となるのでＣＯＰが２．７となり５．６ｋＷｈの電力を消費し、第７形態では空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入せずとも空気吸い込み温度が３５度であるため屋外設置方式と同様になる。

又、中間季の１時間内で、従来方式では蒸気ボイラの運転のため２．８Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、屋外設置方式では空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が１５度となるのでＣＯＰが２．４となり１２．５ｋＷｈの電力を消費し、第７形態では空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入して空気吸い込み温度を１５度から３５度へ昇温してＣＯＰが２．７となり、消費電力量が１１．１ｋＷｈとなる。又、第７形態では、排気ファン３４の運転により０．８ｋＷｈの電力が消費される。

加えて、冬季の１時間内で、従来方式では、蒸気ボイラの運転のため５．５Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、屋外設置方式では、空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が５度となるのでＣＯＰが２．１となり２３．３ｋＷｈの電力を消費すると共に、空冷ヒートポンプのみでは全ての加熱負荷を賄えないため蒸気ボイラーを運転して１．０Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、第７形態では、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入して空気吸い込み温度を５度から３５度へ昇温してＣＯＰが２．７となり、消費電力は２２．２ｋＷｈ（及び排気ファン３４の０．８ｋＷｈ）となって、１台の空冷ヒートポンプ４で全ての加熱負荷が賄える。

更に、１日当たりの運転時間や季節毎の運転日数を考慮して季節毎にエネルギー使用量やＣＯ_２排出量を通算すると、夏季では従来方式でガスが１７８８Ｎｍ^３・ＣＯ_２が４．２トン（ｔｏｎ）、屋外設置方式及び第７形態で電気が７２００ｋＷｈ・ＣＯ_２が３．３トン、中間季では従来方式でガスが３６６４Ｎｍ^３・ＣＯ_２が８．５トン、屋外設置方式で電気が１６６００ｋＷｈ・ＣＯ_２が７．６トン、第７形態で電気が空冷ヒートポンプ４の１４７５６ｋＷｈ及び排気ファン３４の１００９ｋＷｈ・ＣＯ_２が合計７．２トン、冬季では従来方式でガスが７０６４Ｎｍ^３・ＣＯ_２が１６．５トン、屋外設置方式でガスが１２９５Ｎｍ^３・電気が２９８６７ｋＷｈ・ＣＯ_２が電気の１３．６トン及びガスの３．０トンを合わせて１６．６トン、第７形態で電気が空冷ヒートポンプ４の２８４４４ｋＷｈ及び排気ファン３４の９７３ｋＷｈ・ＣＯ_２が合計１３．４トンとなる。

そして、各季を合計して年間のエネルギー使用量やＣＯ_２排出量を割り出すと、ＣＯ_２排出量は従来方式の２９．２トンと比較して屋外設置方式で６％削減され（２７．４トン）、本発明の第７形態で１８％削減される（２３．８トン）。又、エネルギー使用量は従来方式の都市ガス１２５１６Ｎｍ^３（原油換算１４．９キロリットル）と原油換算量で比較して屋外設置方式では３％増加してしまうが（電気５３６６７ｋＷｈ・ガス１２９５Ｎｍ^３・原油換算合計１５．３キロリットル）、第７形態で９％削減される（電気５２３８２ｋＷｈ・原油換算１３．５キロリットル）。

このように、第７形態に係る媒体温度調整システム７１にあっても、第３形態と同様、適宜排気Ｅを空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に導入することで、空冷ヒートポンプ４のＣＯＰを良好なものとし、加熱能力の高い状態で運転することができ、エネルギー使用量が比較的に少ない状態で多大な加温を施すことができる。しかも、部品工場における洗浄工程において洗浄液を加温することに用いることができる。更に、屋外設置方式のように単に空冷ヒートポンプを屋外設置する場合と異なり、蒸気ボイラーを併用する必要が殆どないし、蒸気ボイラーの代わりに２台目の空冷ヒートポンプを設ける必要もなく、初期コストを抑えることができる。

［第８形態］
図１０は第８形態に係る媒体温度調整システム８１の模式図であって、媒体温度調整システム８１は、塗装工場に配置され、洗浄槽の代わりに脱脂液の入った脱脂槽８２及び化成液の入った化成槽８４を備え、空冷ヒートポンプ４が脱脂槽８２及び化成槽８４を加温する他は、第１形態と同様に成る。媒体温度調整システム８１では、供給パイプ１２や戻りパイプ１４が、分岐等により脱脂槽８２と化成槽８４に接続されている。

このような媒体温度調整システム８１は、例えば脱脂液ないし化成液を４５度（ないし前後２度以内）に保持するため空冷ヒートポンプ４から５５度の温水を供給する一方、５度の外気Ａから生じた冷却炉６内でのワークＷ（３００度）冷却後の３５度の排気Ｅを空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に吸わせる場合、図１１の表における「第８形態」の欄に示すような動作を行い、第７形態と同様の「従来方式」や「屋外設置方式」と比較して効率の良い動作を行う。

即ち、脱脂槽８２及び化成槽８４を４５度に保持するための加温負荷を夏季４５ｋＷ／ｈ・中間季９０ｋＷ／ｈ・冬季１８０ｋＷ／ｈとし、屋外設置方式の空冷ヒートポンプや第８形態の空冷ヒートポンプ４の加熱能力やＣＯＰを高外気温度仕様空冷ヒートポンプチラーに係るものとする他は、第７形態と同様にそれぞれの動作を考えることができる。

そして、夏季の１時間で、従来方式ではガス４．１Ｎｍ^３を使用し、屋外設置方式では空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が３５度となるのでＣＯＰが３．７となり１２．２ｋＷｈの電力を消費し、第８形態では空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入せずとも空気吸い込み温度が３５度であるため屋外設置方式と同様になる。

又、中間季の１時間で、従来方式ではガス８．３Ｎｍ^３を使用し、屋外設置方式では空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が１５度となるのでＣＯＰが３．７となり２４．３ｋＷｈの電力を消費し、第８形態でも空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入しないこととして、空気吸い込み温度は屋外設置方式における１５度と変わらず、又ＣＯＰは屋外設置方式における３．７と変わらず、消費電力量も同等となる。

加えて、冬季の１時間で、従来方式ではガス１６．６Ｎｍ^３を使用し、屋外設置方式では空気吸い込み温度が５度でＣＯＰが２．９となり５０．７ｋＷｈの電力を消費すると共に蒸気ボイラーで３．０Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、第８形態では空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入し空気吸い込み温度を５度から３５度へ昇温してＣＯＰが３．７となり、消費電力は４８．６ｋＷｈ（及び排気ファン３４の３．６ｋＷｈ）となって、１台の空冷ヒートポンプ４で全ての加熱負荷が賄える。

更に、１日当たりの運転時間や季節毎の運転日数を考慮して季節毎にエネルギー使用量やＣＯ_２排出量を通算すると、夏季では従来方式でガスが５３６４Ｎｍ^３・ＣＯ_２が１２．５トン、屋外設置方式及び第８形態で電気が１５７６２ｋＷｈ・ＣＯ_２が７．２トン、中間季では従来方式でガスが１０９９３Ｎｍ^３・ＣＯ_２が２５．６トン、屋外設置方式及び第８形態で電気が３２３０３ｋＷｈ・ＣＯ_２が１４．７トン、冬季では従来方式でガスが２１１９２Ｎｍ^３・ＣＯ_２が４９．４トン、屋外設置方式でガスが３８８５Ｎｍ^３・電気が６４８８３ｋＷｈ・ＣＯ_２が電気の２９．５トン及びガスの９．１トンを合わせて３８．６トン、第８形態で電気が６２２７０ｋＷｈ（及び４６０８ｋＷｈ）・ＣＯ_２が合計３０．４トンとなる。

そして、各季を合計して年間のエネルギー使用量やＣＯ_２排出量を割り出すと、ＣＯ_２排出量は従来方式の８７．５トンと比較して屋外設置方式で３１％削減され（６０．４トン）、本発明の第８形態で４０％削減される（５２．３トン）。又、エネルギー使用量は従来方式の都市ガス３７５４９Ｎｍ^３（原油換算４４．７キロリットル）と原油換算量で比較して屋外設置方式で２５％削減され（電気１１２９４８ｋＷｈ・ガス３８８５Ｎｍ^３・原油換算合計３３．７キロリットル）、第８形態で３４％削減される（電気合計１１４９４３ｋＷｈ・原油換算２９．６キロリットル）。

このように、第８形態に係る媒体温度調整システム８１にあっても、第３形態と同様、適宜排気Ｅを空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に導入することで、空冷ヒートポンプ４のＣＯＰを良好なものとし、加熱能力の高い状態で運転することができ、エネルギー使用量が比較的に少ない状態で多大な加熱を施すことができ、特にＣＯ_２排出量は従来方式を基準としておよそ４割減され、エネルギー使用量は３４％も削減される。又、第７形態と同様に、蒸気ボイラーを併用する必要が殆どないし、蒸気ボイラーの代わりに２台目の空冷ヒートポンプを設ける必要もなく、初期コストを抑えることができる。

［第９形態］
第９形態に係る媒体温度調整システムは、図１に示す第１形態に係る構成と、図８に示す第７形態に係る構成を有する。なお、空冷ヒートポンプ４は共通である。

このような媒体温度調整システムは、例えば洗浄液を６０度に保持するため空冷ヒートポンプ４から７０度の温水を供給する一方、主に中間季ないし冬季において、５度の外気Ａから生じた冷却炉６内でのワークＷ（３００度）冷却後の３５度の排気Ｅを空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に吸わせると共に、主に夏季において、空冷ヒートポンプ４の３２．５度の排気Ｂ（１８５立方メートル毎分、外気Ａは３５度）を冷却炉６の冷却ファン３２に吸わせる（冷凍機８の冷水は７度）場合、図１２の表における「第９形態」の欄に示すような動作を行い、上述（第７形態参照）の「従来方式」や「屋外設置方式」と比較して効率の良い動作を行う。なお、夏季等に関し、従来方式や屋外設置方式では単に冷凍機８と同等の冷凍機で冷却炉６内を空調する。又、第９形態では、排気Ｅの温度が３５度となるように熱量調節手段が作動する。

即ち、夏季の１時間内で、従来方式では蒸気ボイラの運転のため１．４Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、屋外設置方式では空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が３５度となるのでＣＯＰが２．７となり５．６ｋＷｈの電力を消費し、第９形態では空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入せずとも空気吸い込み温度が３５度であるため空冷ヒートポンプ４については屋外設置方式と同様になる。又、第９形態では、冷却炉６に導入する外気Ｃに対し空冷ヒートポンプ４の排気Ｂを導入することで、冷凍機８の冷却負荷が軽くなり、冷凍機８の消費電力が２．９ｋＷｈ削減される。

又、中間季の１時間内で、従来方式では蒸気ボイラの運転のため２．８Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、屋外設置方式では空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が１５度となるのでＣＯＰが２．４となり１２．５ｋＷｈの電力を消費し、第９形態では空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入して空気吸い込み温度を１５度から３５度へ昇温してＣＯＰが２．７となり、消費電力量が１１．１ｋＷｈとなる。又、第９形態では、排気ファン３４の運転により０．８ｋＷｈの電力が消費される。

加えて、冬季の１時間内で、従来方式では、蒸気ボイラの運転のため５．５Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、屋外設置方式では、空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が５度となるのでＣＯＰが２．１となり２３．３ｋＷｈの電力を消費すると共に、空冷ヒートポンプのみでは全ての加熱負荷を賄えないため蒸気ボイラーを運転して１．０Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、第９形態では、空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入して空気吸い込み温度を５度から３５度へ昇温してＣＯＰが２．７となり、消費電力は２２．２ｋＷｈ（及び排気ファン３４の０．８ｋＷｈ）となって、１台の空冷ヒートポンプ４で全ての加熱負荷が賄える。

更に、１日当たりの運転時間や季節毎の運転日数を考慮して季節毎にエネルギー使用量やＣＯ_２排出量を通算すると、夏季では従来方式でガスが１７８８Ｎｍ^３・ＣＯ_２が４．２トン、屋外設置方式で電気が７２００ｋＷｈ・ＣＯ_２が３．３トン、第９形態で電気が空冷ヒートポンプ４の７２００ｋＷｈから冷凍機８の３７０９ｋＷｈの削減・ＣＯ_２が削減分を考慮して１．６トン、中間季では従来方式でガスが３６６４Ｎｍ^３・ＣＯ_２が８．５トン、屋外設置方式で電気が１６６００ｋＷｈ・ＣＯ_２が７．６トン、第９形態で電気が空冷ヒートポンプ４の１４７５６ｋＷｈ及び排気ファン３４の１００９ｋＷｈ・ＣＯ_２が合計７．２トン、冬季では従来方式でガスが７０６４Ｎｍ^３・ＣＯ_２が１６．５トン、屋外設置方式でガスが１２９５Ｎｍ^３・電気が２９８６７ｋＷｈ・ＣＯ_２が電気の１３．６トン及びガスの３．０トンを合わせて１６．６トン、第９形態で電気が空冷ヒートポンプ４の２８４４４ｋＷｈ及び排気ファン３４の９７３ｋＷｈ・ＣＯ_２が合計１３．４トンとなる。

そして、各季を合計して年間のエネルギー使用量やＣＯ_２排出量を割り出すと、ＣＯ_２排出量は従来方式の２９．２トンと比較して屋外設置方式で６％削減され（２７．４トン）、本発明の第９形態で２４％削減される（２２．１トン）。又、エネルギー使用量は従来方式の都市ガス１２５１６Ｎｍ^３（原油換算１４．９キロリットル）と原油換算量で比較して屋外設置方式では３％増加してしまうが（電気５３６６７ｋＷｈ・ガス１２９５Ｎｍ^３・原油換算合計１５．３キロリットル）、第９形態で１６％削減される（電気４８６７３ｋＷｈ・原油換算１２．５キロリットル）。

このように、第９形態に係る媒体温度調整システムにあっても、第１形態や第３形態と同様、適宜冷却炉６の排気Ｅを空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に導入すると共に、空冷ヒートポンプ４の排気Ｂを冷凍機８の空気熱交換機に導入することで、空冷ヒートポンプ４や冷凍機８のＣＯＰないし省エネルギー性を良好なものとし、能力の高い状態で運転することができ、エネルギー使用量（従来方式比１６％減）やＣＯ_２排出量（従来方式比２４％減）が比較的に少ない状態で温度調整を的確に施すことができる。

［第１０形態］
図１３は第１０形態に係る媒体温度調整システム１０１の一部模式図であって、媒体温度調整システム１０１は、図１０に示す第８形態に係る構成を有すると共に、洗浄槽２に代えて脱脂槽８２及び化成槽８４を配置した他は第１形態と同様に成る、図１３に示した構成を備えている。なお、空冷ヒートポンプ４は共通している。

このような媒体温度調整システム１０１は、例えば脱脂液ないし化成液を４５度に保持するため空冷ヒートポンプ４から５５度の温水を供給する一方、主に中間季ないし冬季において、５度の外気Ａから生じた冷却炉６内でのワークＷ（３００度）冷却後の３５度の排気Ｅを空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に吸わせると共に、主に夏季において、空冷ヒートポンプ４の３２．６度の排気Ｂ（６９１立方メートル毎分、外気Ａは３５度）を冷却炉６の冷却ファン３２に吸わせる（冷凍機８の冷水は７度）場合、図１４の表における「第１０形態」の欄に示すような動作を行い、第９形態と同様の「従来方式」や「屋外設置方式」と比較して効率の良い動作を行う。

即ち、夏季の１時間で、従来方式ではガス４．１Ｎｍ^３を使用し、屋外設置方式では空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が３５度となるのでＣＯＰが３．７となり１２．２ｋＷｈの電力を消費し、第１０形態では空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入せずとも空気吸い込み温度が３５度であるため空冷ヒートポンプ４については屋外設置方式と同様になる。又、第１０形態では、冷却炉６に導入する外気Ｃに対し空冷ヒートポンプ４の排気Ｂを導入することで、冷凍機８の冷却負荷が軽くなり、冷凍機８の消費電力が１０．０ｋＷｈ削減される。

又、中間季の１時間で、従来方式ではガス８．３Ｎｍ^３を使用し、屋外設置方式では空冷ヒートポンプの空気熱交換機における空気吸い込み温度が１５度となるのでＣＯＰが３．７となり２４．３ｋＷｈの電力を消費し、第１０形態でも空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入しないこととして、空気吸い込み温度は屋外設置方式における１５度と変わらず、又ＣＯＰは屋外設置方式における３．７と変わらず、消費電力量も同等となる。

加えて、冬季の１時間で、従来方式ではガス１６．６Ｎｍ^３を使用し、屋外設置方式では空気吸い込み温度が５度でＣＯＰが２．９となり５０．７ｋＷｈの電力を消費すると共に蒸気ボイラーで３．０Ｎｍ^３の都市ガスを使用し、第１０形態では空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に排気Ｅを導入し空気吸い込み温度を５度から３５度へ昇温してＣＯＰが３．７となり、消費電力は４８．６ｋＷｈ（及び排気ファン３４の３．６ｋＷｈ）となって、１台の空冷ヒートポンプ４で全ての加熱負荷が賄える。

更に、１日当たりの運転時間や季節毎の運転日数を考慮して季節毎にエネルギー使用量やＣＯ_２排出量を通算すると、夏季では従来方式でガスが５３６４Ｎｍ^３・ＣＯ_２が１２．５トン、屋外設置方式で電気が１５７６２ｋＷｈ・ＣＯ_２が７．２トン、第１０形態で電気が空冷ヒートポンプ４の１５７６２ｋＷｈから冷凍機８の１２８９６ｋＷｈの削減・ＣＯ_２が削減分を考慮して１．３トン、中間季では従来方式でガスが１０９９３Ｎｍ^３・ＣＯ_２が２５．６トン、屋外設置方式及び第１０形態で電気が３２３０３ｋＷｈ・ＣＯ_２が１４．７トン、冬季では従来方式でガスが２１１９２Ｎｍ^３・ＣＯ_２が４９．４トン、屋外設置方式でガスが３８８５Ｎｍ^３・電気が６４８８３ｋＷｈ・ＣＯ_２が電気の２９．５トン及びガスの９．１トンを合わせて３８．６トン、第１０形態で電気が６２２７０ｋＷｈ（及び４６０８ｋＷｈ）・ＣＯ_２が合計３０．４トンとなる。

そして、各季を合計して年間のエネルギー使用量やＣＯ_２排出量を割り出すと、ＣＯ_２排出量は従来方式の８７．５トンと比較して屋外設置方式で３１％削減され（６０．４トン）、本発明の第１０形態で４７％削減される（４６．４トン）。又、エネルギー使用量は従来方式の都市ガス３７５４９Ｎｍ^３（原油換算４４．７キロリットル）と原油換算量で比較して屋外設置方式で２５％削減され（電気１１２９４８ｋＷｈ・ガス３８８５Ｎｍ^３・原油換算合計３３．７キロリットル）、第１０形態で４１％削減される（電気合計１０２０４７ｋＷｈ・原油換算２６．２キロリットル）。

このように、第１０形態に係る媒体温度調整システム１０１にあっても、第１形態や第３形態と同様、適宜冷却炉６の排気Ｅを空冷ヒートポンプ４の空気熱交換機に導入すると共に、空冷ヒートポンプ４の排気Ｂを冷凍機８の空気熱交換機に導入することで、空冷ヒートポンプ４や冷凍機８のＣＯＰないし省エネルギー性を良好なものとし、能力の高い状態で運転することができ、エネルギー使用量（従来方式比４１％減）やＣＯ_２排出量（従来方式比３１％減）が比較的に少ない状態で温度調整を的確に施すことができる。

［第１１形態］
図１５（ａ）は第１１形態に係る媒体温度調整システム１１１の模式図であって、媒体温度調整システム１１１は、タンク１１２と、タンク１１２内の媒体の温度を熱交換により調整する熱交換機１１３と、熱交換機１１３に調整された温度の水を送るための温水タンク１１４及び冷水タンク１１５と、これらにそれぞれ接続されて温水あるいは冷水を加熱又は冷却可能な空冷ヒートポンプ４ａ，４ｂを備えている。タンク１１２内の媒体は飲料や各種原料等特に限定されないが、ここではウレタンの原料である。

又、媒体温度調整システム１１１は、タンク１１２の熱交換機１１３へ温水タンク１１４の温水及び冷水タンク１１５の冷水を供給するための配管１１６と、配管１１６に介装された温水と冷水を各量調整のうえ混合する混合弁１１７と、熱交換機１１３から温水タンク１１４及び冷水タンク１１５へ水を戻すための配管１１８を有する。更に、空冷ヒートポンプ４ａから温水タンク１１４への供給パイプ１２ａと、温水タンク１１４から空冷ヒートポンプ４ａへの戻りパイプ１４ａと、戻りパイプ１４ａに介装されるインバーターポンプ１４ｃが設けられ、又空冷ヒートポンプ４ｂから冷水タンク１１５への供給パイプ１２ｂと、冷水タンク１１５から空冷ヒートポンプ４ｂへの戻りパイプ１４ｂと、戻りパイプ１４ｂに介装されるインバーターポンプ１４ｄが設けられる。加えて、配管１１６にも、インバーターポンプ１１６ａが介装される。なお、空冷ヒートポンプ４ａ，４ｂや混合弁１１７、あるいは適宜配置された図示しない温度センサには、自動制御装置が接続されている。

このような媒体温度調整システム１１１にあっても、温水加熱用の空冷ヒートポンプ４ａが発する排冷風Ｌを冷水冷却用の空冷ヒートポンプ４ｂの空気熱交換機に吸わせることで、空冷ヒートポンプ４ｂの効率を向上することが可能である。なお、空冷ヒートポンプ４ｂが発する排気Ｂ（排温風）を空冷ヒートポンプ４ａの空気熱交換機に吸わせることで、空冷ヒートポンプ４ａの効率を向上しても良い。

即ち、媒体温度調整システム１１１では、例えば、空冷ヒートポンプ４ａが温水温度３２度となるように調整し、空冷ヒートポンプ４ｂが冷水温度１４度となるように調整し（往き冷水９度・戻り冷水１４度）、混合弁１１７が温水と冷水の混合により２２度に調整された水を生成し、インバーターポンプ１１６ａによりタンク１１２の熱交換機１１３に送る。水は熱交換機１１３を介したタンク１１２内の原料温度の所定温度（２２度±１度）における維持に用いられた後、配管１１８を通じて温水タンク１１４や冷水タンク１１５へ戻される。このとき、暖房運転される空冷ヒートポンプ４ａは３０度の排冷風Ｌを発生し、これが冷房運転中の空冷ヒートポンプ４ｂの空気熱交換機に当たって暖房運転の効率が向上する（ＣＯＰ４．０）。

効率向上を明らかにするため、従来例を図１５（ｂ）に挙げてその効率と比較する。従来例のシステム１１１ａは、図１５（ａ）の媒体温度調整システム１１１とほぼ同様であるが、空冷ヒートポンプ４ａ，４ｂがそれぞれ独立している点で相違する。そして、同様の温度設定ないし運転状況において、空冷ヒートポンプ４ｂのＣＯＰは３．５である（外気温３５度の場合）。

［第１２形態］
図１６は第１２形態に係る媒体温度調整システム１２１の模式図であって、媒体温度調整システム１２１は、第１１形態と同様、加熱，冷却用の空冷ヒートポンプ４ａ，４ｂを備えている一方、乾燥炉１２２ａと冷却炉１２２ｂを備えている。媒体温度調整システム１２１は、乾燥及び冷却を要する工場等であればどのような箇所でも設置することが可能であるが、ここでは自動車のボディー塗装に関する温風による乾燥と、次工程のための乾燥後の冷却に用いるために自動車工場に設置している。

空冷ヒートポンプ４ａは、ブース空調Ｒからの基エアを加熱して温風を生成するための熱交換機１２３ａと、供給パイプ１２ａ及び戻りパイプ１４ａを介して温水供給回路に接続されている。一方、空冷ヒートポンプ４ｂは、ブース空調Ｒからの基エアを加熱して冷風を生成するための熱交換機１２３ｂと、供給パイプ１２ｂ及び戻りパイプ１４ｂを介して温水供給可能に接続されている。なお、熱交換機１２３ａの他に、温風温度調整用の他熱源としてのボイラーＩないし熱交換機１２３ｃが、熱交換機１２３ｃへの熱量を弁Ｉ２で調整可能とされた状態で設置されている。又、他熱源として、都市ガスボイラーを始めとするボイラーの他、ヒートポンプ等を用いても良い。

乾燥炉１２２ａへは、熱交換機１２３ａ，１２３ｃを通過して温風となったブース空調Ｒの基エアが導入され、又乾燥炉１２２ａ内の温風の一部は、循環のためブロワ１２４ａにより熱交換機１２３ａ，１２３ｃの間に戻され、他の一部はブロワ１２５ａにより大気Ｑへ排気される。一方、冷却炉１２２ｂへは、熱交換機１２３ｂを通過して冷風となったブース空調Ｒの基エアが導入され、又冷却炉１２２ｂ内の冷風の一部は、循環のためブロワ１２４ｂにより熱交換機１２３ｂの手前に戻され、他の一部はブロワ１２５ｂにより大気Ｑへ排気される。

媒体温度調整システム１２１にあっても、空冷ヒートポンプ４ｂが発する排気Ｂ（排温風）を空冷ヒートポンプ４ａの空気熱交換機に吸わせることで、空冷ヒートポンプ４ａの効率を向上することが可能である。なお、温水加熱用の空冷ヒートポンプ４ａが発する排冷風Ｌを冷水冷却用の空冷ヒートポンプ４ｂの空気熱交換機に吸わせることで、空冷ヒートポンプ４ｂの効率を向上しても良い。

例えば、特開平５−３１４１７に開示された条件に鑑み、熱交換機１２３ａに対してブース空調Ｒから２０度の基エアを６５ｍ^３／分で導入し、５０度に加熱する。このときの空冷ヒートポンプ４ａの加熱負荷は５０１ｋｃａｌ／分（０．５８ｋＷ／分）であり、排冷風Ｌは３６２ｋｃａｌ／分（０．４２ｋＷ／分）で排出される。

５０度の温風は７０度の循環温風（５７５ｍ^３／分）との混合により６８度（６４０ｍ^３／分）となり、更に熱交換機１２３ｃを通過して８０度となり、乾燥炉１２２ａに導入される（ボイラーＩの加熱負荷１８３０ｋｃａｌ／分（２．１３ｋＷ／分））。一方、６５ｍ^３／分で７０度の排気が大気Ｑに対してなされる。

他方、熱交換機１２３ｂに対してブース空調Ｒから２０度の基エアを２８ｍ^３／分で導入し、３０度で５７５ｍ^３／分の循環冷風と混合して２９．５度で６４０ｍ^３／分のエアを熱交換機１２３ｂへ導入して、２０度の冷風を６４０ｍ^３／分で冷却炉１２２ｂへ導く。このときの空冷ヒートポンプ４ｂの冷却負荷は１７５８ｋｃａｌ／分（２．０４ｋＷ／分）であり、排気Ｂは２１０９ｋｃａｌ／分（２．４５ｋＷ／分）・外気１０度を吸い込み１５度で排出され、ＣＯＰは５．０となり、消費電力は０．４１ｋＷ／分となる。一方、６５ｍ^３／分の排気が大気Ｑに対してなされる。

加熱用の空冷ヒートポンプ４ａは、外気温度１０度の場合、そのまま運転するとＣＯＰ３．３，消費電力０．１８ｋＷ／分となるところ、冷却用の空冷ヒートポンプ４ｂからの１５度の排気Ｂ（排温風）を吸わせることで、ＣＯＰ３．６，消費電力０．１６ｋＷ／分に改善することができる。又、適宜他熱源（ボイラーＩ）を設置することで、冷却負荷対応時に生ずる冷却側の空冷ヒートポンプ４ｂからの排気Ｂの熱量を加熱側の空冷ヒートポンプ４ａの排冷風Ｌの熱量より大きくすることができ、よって排気Ｂの熱量が不足する事態が防止され、継続して排気Ｂを空冷ヒートポンプ４ａの空気熱交換機に当てることが可能となる。

［第１３形態］
図１７は第１３形態に係る媒体温度調整システム１３１の模式図であって、媒体温度調整システム１３１は、第１１形態と同様、タンク１１２及び熱交換機１１３、並びに配管１１６，１１８を備えている一方、複数（ここでは５台であるが適宜増減可能である）の空冷ヒートポンプ４ａ〜４ｅが配管１１６，１１８間において並列に設置されている。なお、配管１１８には、空冷ヒートポンプ４ａ〜４ｅにそれぞれ対応するインバーターポンプ１３２ａ〜１３２ｅが配置されている。

媒体温度調整システム１３１では、各空冷ヒートポンプ４ａ〜４ｅについて、暖房モード若しくは冷房モードで運転し、又は運転を停止することで、タンク１１２内を所定温度に維持するために配管１１６を通じて熱交換機１１３へ供給する媒体の温度を調整する。

例えば、図１８に示すように、自動制御装置は、運転指令があった場合（ステップＳ２１でＹｅｓ）、空冷ヒートポンプ４ａ〜４ｅの内２台以上が冷房モードで運転中であるか否かを確認する（ステップＳ２２）。なお、運転指令がない場合（ステップＳ２１でＮｏ）、空冷ヒートポンプ４ａ〜４ｅの全台数を停止し（ステップＳ２３）、処理を終了する。

又、自動制御装置は、運転指令が存在する間、別途空冷ヒートポンプ４ａ〜４ｅの運転台数の増減を制御する。例えば、他の空冷ヒートポンプ４ａ等が冷房モードで運転中である場合、冷房モードで運転される空冷ヒートポンプ４ａ等を追加する条件として、その空冷ヒートポンプ４ａ等の冷媒温度が出口設定温度（２２度）を所定値（０．５度）以上超えたときとし、他の空冷ヒートポンプ４ａ等が暖房モードで運転中である場合、暖房モードで運転される空冷ヒートポンプ４ａ等を追加する条件として、その空冷ヒートポンプ４ａ等の冷媒温度が出口設定温度（２２度）を特定値（所定値と同じでも異なっても良く、ここでは所定値と同じ０．５度）以下に下回ったときとする。このような制御は、例えば各空冷ヒートポンプ４ａ〜４ｅに運転開始温度を設定しておくことで行える。

自動制御装置は、ステップＳ２２がＹｅｓである場合、更に全台が冷房モードである（冷房モードにおける運転状態あるいは自動待機状態である）かを判断し（ステップＳ２４）、そうでない場合（Ｎｏ）のみ待機中（運転待機状態）の暖房モード機を冷房モードに係る待機状態へ切替えて（ステップＳ２５）、ステップＳ２１に戻り処理を続行する。なお、媒体温度調整システム１３１では、モード切換に際し、冷温水系統も切替可能となっている。

一方、ステップＳ２２がＮｏである場合、自動制御装置は１台のみ冷房モードで運転中であるか否かを判断し（ステップＳ２６）、Ｙｅｓであれば更に待機中の空冷ヒートポンプ４ａ等の内何れか１台が暖房モード待機中で残りが冷房モード待機中となっているか否かを確認し（ステップＳ２７）、Ｎｏである場合のみ、そのような１台だけ暖房モード待機中となる状態に切替え（ステップＳ２８）、処理の最初に戻る。

他方、ステップＳ２６がＮｏである場合、自動制御装置は２台以上が暖房モード（運転状態又は自動待機状態）か否かを判断し（ステップＳ２９）、Ｙｅｓであれば更に全台が暖房モードで運転中であるか否かを確認し（ステップＳ３０）、Ｎｏである場合のみ、冷房モード待機中の１台を暖房モード待機に切替え（ステップＳ３１）、処理の最初に戻る。

又、ステップＳ２９がＮｏである場合、自動制御装置は１台のみ暖房モードで運転中であるか否かを判断し（ステップＳ３２）、Ｙｅｓであれば更に待機中の空冷ヒートポンプ４ａ等の内何れか１台が冷房モード待機中で残りが暖房モード待機中となっているか否かを確認し（ステップＳ３３）、Ｎｏである場合のみ、そのような１台だけ冷房モード待機中となる状態に切替え（ステップＳ３４）、処理の最初に戻る。

更に、ステップＳ３２がＮｏである場合、自動制御装置は待機中の１台を暖房モードとし（ステップＳ３５）、別の１台を冷房モードとして（ステップＳ３６）、処理の最初に戻る。

媒体温度調整システム１３１では、タンク１１２内温度を（２２度±１度の目標温度に）維持するための媒体の温度（設定値２２度）につき、高すぎる場合はその度合に応じた台数において空冷ヒートポンプ４ａ等の一部又は全部を冷房モードで運転することができる一方、低すぎる場合はその度合に応じた台数において空冷ヒートポンプ４ａ等の一部又は全部を暖房モードで運転することができるため、ダンク１１２内の原料等の量や周囲温度等が変動しても、媒体温度を自動的に適切に調整してタンク１１２内温度を目標温度内に維持することができる。しかも、空冷ヒートポンプ４ａ等は必要な台数のみ運転され、省エネルギー性が良好である。更に、運転中の空冷ヒートポンプ４ａ等のモードや台数に応じて待機中の空冷ヒートポンプ４ａ等のモードを移行するため、台数追加時の空冷ヒートポンプ４ａ等の起動を速やかに行うことが可能となる。

１，２１，２１ａ，３１，４１，５１，６１，７１，８１，１０１，１１１，１２１１３１ 媒体温度調整システム
２ 洗浄槽（洗浄液：温媒体）
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ 空冷ヒートポンプ
６，１２２ｂ 冷却炉
８ 冷凍機
８２ 脱脂槽（脱脂液：温媒体）
８４ 化成槽（化成液：温媒体）
Ａ，Ｃ，Ｄ 外気（冷媒体）
Ｂ，Ｅ，Ｇ 排気
Ｆ 空気（冷媒体）
Ｔ 塗装ブース

Claims (10)

1. 工場で用いられる温媒体を加温する加熱媒体を加温する空冷ヒートポンプと、
   工場で用いられる冷媒体を冷却する冷却媒体を冷却する冷凍機と
   を備えており、
   前記冷媒体として、前記空冷ヒートポンプの排気の少なくとも一部が用いられるように、前記空冷ヒートポンプあるいは冷凍機が配置されている
   ことを特徴とする媒体温度調整システム。
2. 工場で用いられる温媒体を加温する加熱媒体を加温する空冷ヒートポンプと、
   工場で用いられる冷媒体を冷却する冷却媒体を冷却する冷凍機と
   を備えており、
   前記空冷ヒートポンプの排気の少なくとも一部が前記冷凍機の空気熱交換機に導入されるように、前記空冷ヒートポンプあるいは冷凍機が配置されている
   ことを特徴とする媒体温度調整システム。
3. 工場で用いられる温媒体を加温する加熱媒体を加温する空冷ヒートポンプ
   を備えており、
   工場で用いられる冷却用気体が冷却時に加温されることで排出される排気の少なくとも一部が前記空冷ヒートポンプの空気熱交換機に導入されるように、前記空冷ヒートポンプが配置されている
   ことを特徴とする媒体温度調整システム。
4. 前記空冷ヒートポンプと前記冷凍機が隣接している
   ことを特徴とする請求項２に記載の媒体温度調整システム。
5. 前記空冷ヒートポンプ又は前記冷凍機に導入される排気の熱量を調整する熱量調節手段が設置されている
   ことを特徴とする請求項２ないし請求項４の何れかに記載の媒体温度調整システム。
6. 前記熱量調節手段が、散水装置である
   ことを特徴とする請求項５に記載の媒体温度調整システム。
7. 前記空冷ヒートポンプは、ブース内に設けられており、
   前記冷媒体は、前記ブース内の空気である
   ことを特徴とする請求項１に記載の媒体温度調整システム。
8. 工場で用いられる媒体を加温する加熱媒体を加温する加熱用空冷ヒートポンプと、
   工場で用いられる媒体を冷却する冷却媒体を冷却する冷却用空冷ヒートポンプ
   を備えており、
   前記加熱用空冷ヒートポンプから排出される排冷風の少なくとも一部が前記冷却用空冷ヒートポンプの空気熱交換機に導入されるように、又は前記冷却用空冷ヒートポンプから排出される排温風の少なくとも一部が前記加熱用空冷ヒートポンプの空気熱交換機に導入されるように、前記加熱用空冷ヒートポンプ及び前記冷却用空冷ヒートポンプが配置されている
   ことを特徴とする媒体温度調整システム。
9. 工場で用いられる媒体を暖房モードにおける運転により加温し又は冷房モードにおける運転により冷却する複数の空冷ヒートポンプ
   を備えており、
   前記複数の空冷ヒートポンプについて、前記暖房モードにおける運転状態、前記冷房モードにおける運転状態、あるいは運転待機状態となるように、前記媒体の温度に応じて移行することで、前記媒体の温度を調整する
   ことを特徴とする媒体温度調整システム。
10. 前記運転待機状態である前記空冷ヒートポンプについて、前記媒体の温度及び／又は他の前記空冷ヒートポンプの運転状態に応じ暖房モード待機状態か冷房モード待機状態かを切替える
    ことを特徴とする請求項９に記載の媒体温度調整システム。

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