JP2011196628A

JP2011196628A - 乾燥装置

Info

Publication number: JP2011196628A
Application number: JP2010064769A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kume; 康広久米; Yuji Ito; 勇治伊藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-10-06

Abstract

【課題】装置の稼動を停止させずに、設備の不稼動及び故障を未然に察知できる乾燥装置を提供すること。
【解決手段】乾燥装置１は、乾燥装置において使用されるエネルギ量を算出する算出部１０１と、乾燥装置１において使用されたエネルギ量を測定する測定部１０２と、算出部１０１により算出されたエネルギ量と、測定部１０２により測定されたエネルギ量との差異に基づいて、乾燥装置１に異常が発生しているか否かを判定する異常判定部１０３と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、乾燥装置に関する。詳しくは、加熱空気を乾燥炉の内部で循環させてワークを乾燥させる乾燥装置に関する。

従来、車両の生産ラインは、車両を構成する車体等のワークを乾燥させる乾燥装置を備える。この乾燥装置は、ワークを乾燥させる乾燥炉と、この乾燥炉に加熱空気を供給する給気ファンと、加熱空気を乾燥炉の内部で循環させる循環ファンと、循環後の空気を外部に排出する排出ファンと、を備える。

このような乾燥装置では、装置の周囲の環境や、ワークの大きさ等により、エネルギの消費量が大きく変化するため、エネルギの消費量を抑制させることが重要である。これに対して、ワークの数量に応じて、加熱空気の供給量や乾燥炉の内部温度を調整して、エネルギの消費量を抑制させる乾燥装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許第３０４３３７２号公報特開２００４−２３２８９０号公報

ところで、乾燥装置は、生産ラインの一部として駆動しているため、この乾燥装置が異常により長期間にわたって不稼動になると、多大な損失が生じてしまう。提案された乾燥装置では、エネルギの消費量を抑制できるものの、エネルギの消費量に基づいて、乾燥装置に関連する設備における異常の発生の原因を特定することは困難であった。よって、提案された乾燥装置では、設備における異常の発生の原因を特定するには、この乾燥装置を停止させて、この乾燥装置の構成要素それぞれについて点検等を行う必要がある。このため、提案された乾燥装置は、突然の異常の発生等により、長期間にわたって不稼動になるおそれがある。

本発明は、稼動を停止させずに、設備の不稼動及び故障を未然に察知できる乾燥装置を提供することを目的とする。

本発明の乾燥装置（例えば、後述の乾燥装置１）は、乾燥炉の内部で加熱空気によりワークを乾燥させる乾燥装置であって、前記乾燥装置において使用されるエネルギ量である理論値を算出する算出手段（例えば、後述の算出部１０１）と、前記乾燥装置において使用されたエネルギ量である実測値を測定する測定手段（例えば、後述の測定部１０２）と、前記算出手段により算出されたエネルギ量と、前記測定手段により測定されたエネルギ量との差異に基づいて、前記乾燥装置に異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段（例えば、後述の異常判定部１０３）と、を備えることを特徴とする。

また、乾燥装置は、前記乾燥装置の周囲の外気の状況を測定する外気センサ（例えば、後述のセンサ２６ａ）を更に備え、前記算出手段は、前記乾燥装置を備える設備の生産計画、及び前記外気センサにより測定された前記外気の状況に基づいて、前記理論値を算出することが好ましい。

また、該乾燥装置において過去に発生した異常と、該異常が発生したときに前記測定手段により測定された前記実測値と、該異常が発生した箇所と、該異常が発生した原因と、を関連付けて記憶する記憶手段と、前記異常判定手段により異常が発生していると判定された場合に、前記測定手段により測定された実測値と、前記記憶手段に記憶された実測値とに基づいて異常が発生している箇所及び原因を特定する異常特定手段と、前記異常特定手段により特定された異常の箇所及び原因を表示する表示手段と、を更に備えることが好ましい。

本発明によれば、使用に際して、理論的に予測されるエネルギ量と、使用されたエネルギ量との差異により、乾燥装置に異常が発生しているか否かを判定するので、乾燥装置の稼動を停止させることなく、異常が発生しているか否かを判定することができる。よって、装置の稼動を停止させずに、設備の不稼動及び故障を未然に察知できる。また、この発明により、例えば、理論的に予測されるエネルギ量（理論値）と、現実に使用されたエネルギ量（実測値）との差異が大きい場合に警告をすることにより、向上の消費エネルギの削減とＣＯ_２排出量の削減に大きな効果がある。

本発明の一実施形態に係る乾燥装置の概要を示す図である。本発明の一実施形態に係る乾燥装置の概略図である。本発明の一実施形態に係る乾燥装置を制御する制御装置と、他の構成要素との接続関係を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る乾燥装置を制御する制御装置の構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る乾燥装置の異常を判定する処理のフローチャートである。本発明の一実施形態に係る表示装置に情報が表示された場合の表示例（その１）である。本発明の一実施形態に係る表示装置に情報が表示された場合の表示例（その２）である。本発明の一実施形態に係る表示装置に情報が表示された場合の表示例（その３）である。本発明の一実施形態に係る表示装置に情報が表示された場合の表示例（その４）である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る乾燥装置１の概要を示す図である。

乾燥装置１は、車体等のワークの生産工程全体の生産管理を行う生産管理システム１２０に接続されており、工程１において、ワーク１台当たりに使用されるエネルギ量の理論値を、面積や形状といったワークのサイズ及びワークの重量等に基づいて算出する。続いて、乾燥装置１は、工程２において、工程１で算出されたエネルギ量に基づいて、この乾燥装置１を構成する設備の運転を行う。続いて、乾燥装置１は、工程３において、この乾燥装置１において実際に使用されたエネルギ量（設備運転情報）の実測値を計測する。続いて、乾燥装置１は、工程４において、工程１で算出された理論値と工程３で計測された実測値とを対比し、予実管理（理論値と実測値との差異の分析及び管理）、異常の特定、及び乾燥装置１を構成する設備のフィードバック制御を行う。

更に、乾燥装置１は、工程１で算出された理論値と工程３で計測された実測値とを、この乾燥装置１に接続されている表示装置１４０（後述の図３参照）に表示させる。このように、乾燥装置１は、理論値及び実測値の見える化を行い、乾燥装置１で使用されるエネルギ量のロスの顕在化や、ＣＯ_２排出量の削減や、乾燥装置１で使用されるエネルギに対する省エネの推進に貢献する。

図２は、本発明の一実施形態に係る乾燥装置１の概略図である。図３は、本発明の一実施形態に係る乾燥装置１を制御する制御装置１００と、他の構成要素との接続関係を示すブロック図である。

乾燥装置１は、乾燥室（フラッシュオフ装置又は塗膜焼付け用の乾燥炉）５と、この乾燥室５の下流側に配置される冷却室６と、外部の空気（以下「外気」ともいう）を吸入して除湿する除湿用空調装置２と、この除湿用空調装置２を通った空気を加熱して乾燥室５に供給する加熱用空調装置３と、外気を冷却して冷却室６に供給する冷却用空調装置４と、除湿用空調装置２に連結され内部を冷却水が通流する冷却水循環路７と、冷却用空調装置４に連結され内部を冷却水が通流する冷却水循環路８と、冷却水循環路７、８に設けられる冷却装置９と、これらを制御する制御装置１００と、を備える。

乾燥室５は、車体等のワークに対して、塗料を塗布する塗装室（図示せず）の下流側に配置される。この乾燥室５では、塗装室において塗料を塗布されたワークが加熱した空気（以下、「加熱空気」ともいう）により乾燥される。

乾燥室５には、空気導入口５１、空気導出口５２及びセンサ５ａが設けられている。
空気導入口５１には、配管１３の一端が接続されている。この配管１３の他端は、加熱用空調装置３に接続されている。
空気導出口５２には、配管１４の一端が接続されている。この配管１４の他端は、加熱用空調装置３に接続されているとともに、経路途中でバルブ５３を介して、配管１７の一端に接続されている。
バルブ５３は、配管１４から供給される乾燥室５から導出された空気と、配管１７から供給される送風口２５から供給された空気の量を調整する。
センサ５ａは、乾燥室５内の加熱空気の温度及び絶対湿度を測定する。

乾燥室５には、空気導入口５１より、加熱用空調装置３からの加熱空気が導入される。この導入された加熱空気の一部は、空気導出口５２より導出され、加熱用空調装置３に供給される。

冷却室６は、乾燥室５において加熱空気により乾燥され高温となったワークを、冷気により冷却する。この冷却室６には、空気導入口６１、空気導出口６２及びセンサ６ａが設けられている。
空気導入口６１には、配管１５の一端が接続されている。この配管１５の他端は、冷却用空調装置４に接続されている。
空気導出口６２には、配管１６の一端が接続されている。この配管１６の他端は、冷却用空調装置４に接続されている。
センサ６ａは、冷却室６内の冷気の温度及び絶対湿度を測定する。

冷却室６には、空気導入口６１より、冷却用空調装置４からの冷気が導入される。また、冷却室６から導出された空気は、空気導出口６２より導出し、冷却用空調装置４に供給される。

除湿用空調装置２は、冷却水循環路７の内部を通流する冷却水を利用して、外部から導入された空気を冷却して除湿し、この空気を、配管１７を介して加熱用空調装置３に供給する。
除湿用空調装置２は、ファン２１と、冷却室２２と、冷却器２３と、送風口２５と、吸気部２６と、を備える。

ファン２１は、除湿用空調装置２の一端側に配置される。このファン２１は、吸気部２６から外気を吸引する。この吸気部２６には、吸入された空気の温度及び絶対湿度を測定する外気センサとしてのセンサ２６ａが設けられている。
冷却室２２は、空気を冷却して除湿するための区切られた空間であり、この冷却室２２には、冷却配管７１が挿通されている。
冷却器２３は、冷却室２２を挿通する冷却配管７１により構成されており、この冷却配管７１内を通流する冷却水により、冷却室２２の内部の空気を冷却して除湿する。

送風口２５は、ファン２１の下流側に配置される。この送風口２５には、配管１７の他端が接続されている。この送風口２５には、冷却室２２より供給された除湿された空気の温度及び絶対湿度を測定するセンサ２５ａが設けられている。

冷却水循環路７は、除湿用空調装置２を挿通する冷却配管７１により構成される。

加熱用空調装置３は、除湿用空調装置２より供給された空気を加熱し、この加熱した空気を乾燥室５に供給する。この加熱用空調装置３は、除湿用空調装置２より供給された空気の加熱を行う加熱部３１と、この加熱部３１に熱を供給する熱源としてのボイラ３２とを備える。

加熱部３１は、ファン３１１と、加熱室３１２と、ヒータ３１３と、送風口３１４と、フィルタ３１５と、を備える。
ファン３１１は、加熱部３１の一端側に配置される。この加熱部３１には、配管１４の一端が接続されている。この配管１４の他端は、乾燥室５の空気導出口５２に接続されている。
ファン３１１は、配管１４及び配管１７を介して、送風口２５から供給された空気、及び乾燥室５から導出された空気を吸引する。

加熱室３１２は、空気を加熱するための区切られた空間であり、この加熱室３１２の内部には、ヒータ３１３が配置される。
ヒータ３１３は、ボイラ３２から供給された蒸気の熱を放出する発熱部であり、配管１１の一端と配管１２の一端とが接続されている。この配管１１及び配管１２の他端は、ボイラ３２に接続されている。ヒータ３１３は、ファン３１１により加熱室３１２内に取り込まれた空気を加熱する。ボイラ３２から供給された蒸気は、配管１２により再びボイラ３２に供給される。

フィルタ３１５は、加熱室３１２の下流側に設けられ、加熱室３１２から排出される空気に含まれる異物を除去する。
送風口３１４は、加熱部３１における他端側に配置される。この送風口３１４には、配管１３の他端が接続されている。

ボイラ３２は、例えば、ガスを燃焼させることにより加熱された蒸気を生成する。このボイラ３２は、加熱部３１から離れた位置に配置され、配管１１を介してヒータ３１３に加熱された蒸気を供給し、配管１２を介してヒータ３１３で放熱された蒸気を回収する。このボイラ３２には、ガスの消費量を測定するガス流量計３２ａが設けられている。

冷却用空調装置４は、冷却水循環路８の内部を通流する冷却水を利用して、配管１６を介して外気及び冷却室６から導出された空気を冷却し、この空気を、配管１５を介して冷却室６に供給する。
冷却用空調装置４は、ファン４１と、冷却室４２と、冷却器４３と、フィルタ４４と、送風口４５と、を備える。

ファン４１は、冷却用空調装置４の一端側に配置される。このファン４１は、配管１６を介して外気及び冷却室６から導出された空気を吸引する。
冷却室４２は、空気を冷却するための区切られた空間であり、この冷却室４２には、冷却配管８１が挿通されている。
冷却器４３は、冷却室４２を挿通する冷却配管８１により構成されており、この冷却配管８１内を通流する冷却水により、冷却室４２の内部の空気を冷却する。

フィルタ４４は、冷却用空調装置４の他端側に配置される。また、この冷却用空調装置４の他端には、配管１６が接続されている。フィルタ４４は、配管１６を介して外気及び冷却室６から導出される空気に含まれる異物を除去する。
送風口４５は、ファン４１より端部側に配置される。この送風口４５には、配管１５の他端が接続されている。

冷却水循環路８は、冷却用空調装置４を挿通する冷却配管８１により構成される。
冷却装置９は、冷却配管７１、８１に接続される。この冷却装置９は、例えば、空冷チラーにより構成され、冷却水循環路７、８の内部を通流する冷却水を冷却する。冷却装置９には、この冷却装置９において使用される電力量を測定する電力量計９ａが設けられている。

続いて、乾燥装置１における空気の流れ及びワークを乾燥させる流れについて、説明する。
除湿用空調装置２では、吸気部２６から吸入する外気は、ファン２１により吸引されて冷却室２２に導入される。外気の温度及び湿度は、センサ２６ａにより測定される。
冷却室２２内には、冷却器２３としての冷却配管７１が挿通されている。この冷却配管７１内を通流する水は、冷却装置９において冷却されており、冷却室２２内の空気は、冷却配管７１内を通流する冷却水によって冷却されて低温となり、除湿される。
冷却室２２内において除湿された空気は、送風口２５から配管１７及び配管１４を介して加熱用空調装置３に供給される。除湿された空気の温度及び湿度は、センサ２５ａにより測定されて、後に説明する制御装置１００により、所定の湿度・温度になるようにフィードバック制御される。

加熱用空調装置３では、配管１４を介して供給された空気は、ファン３１１により吸引されて加熱室３１２内に導入される。導入された空気は、加熱室３１２に設けられたヒータ３１３により過熱される。
加熱室３１２で加熱された空気は、フィルタ３１５を通過した後、送風口３１４から配管１３を介して乾燥室５に供給される。

一方、冷却用空調装置４には、外気及び冷却室６から排出された空気が供給される。
冷却用空調装置４では、外気及び冷却室６から排出された空気は、ファン４１により吸引されて冷却室４２内に導入される。
冷却室４２内には、冷却器４３としての冷却配管８１が挿通されている。この冷却配管８１内を通流する水は、冷却装置９において冷却されており、冷却室４２内の空気は、冷却配管８１内を通流する冷却水によって冷却されて低温となる。
冷却室４２内において冷却された空気は、フィルタ４４を通過した後、送風口４５から配管１５を介して冷却室６に供給される。

乾燥室５には、塗装室（図示せず）において塗料が塗布されたワークが移送される。この塗料が塗布されたワークは、乾燥室５において、低湿度且つ高温の空気によって乾燥される。乾燥室５内の加熱空気の温度及び湿度は、センサ５ａにより測定される。
ワークの乾燥に用いられた空気は、空気導出口５２から導出され、配管１４を通って再び加熱用空調装置３に供給される。なお、ワークの乾燥に用いられた空気のＶＯＣ（ＶｏｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ）濃度値が上昇したり、湿度が高すぎる場合には、再利用される空気の量は、外部に排出する等の制御をしたり、バルブ５３を調整したりすることで、抑制される。
乾燥室５において乾燥されたワークは、この乾燥室５の下流側に配置された冷却室６に移送される。

冷却室６では、乾燥室５で高温の空気により乾燥されて温度の上昇したワークが、冷却用空調装置４によって得られた低温の空気によって冷却される。冷却室６内の空気の温度及び湿度は、センサ６ａにより測定される。
ワークの冷却に用いられた空気は、空気導出口６２から導出され、配管１６を通って再び冷却用空調装置４に供給される。

続いて、乾燥装置１を制御する制御装置１００について説明する。
図３は、本発明の一実施形態に係る乾燥装置１を制御する制御装置１００と、他の構成要素との接続関係を示すブロック図である。

制御装置１００には、センサ５ａ、６ａ、２５ａ、２６ａ、電力量計９ａ及びガス流量計３２ａが接続されている。また、制御装置１００には、センサ５ａ、６ａ、２５ａ、２６ａ、電力量計９ａ及びガス流量計３２ａにより測定された値と過去の異常における原因とを関連付けてバックアップデータとして記憶する記憶部１１０と、ワークの製造工程全体の生産管理を行う生産管理システム１２０と、ワークの製造工程全体の保全管理を行う保全管理システム１３０と、が接続されている。

図４は、制御装置１００の構成を示す図である。
制御装置１００は、各機能の処理を行うＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）や、データを記憶するテーブルや各機能を実行するプログラムを記憶するメモリ等により構成される。制御装置１００は、この制御装置１００に接続された、センサ５ａ、６ａ、２５ａ、２６ａ、電力量計９ａ及びガス流量計３２ａ、記憶部１１０に記憶されているバックアップデータ、並びに生産管理システム１２０で管理する生産計画に基づいて、冷却装置９及びボイラ３２を制御する。また、制御装置１００は、表示装置１４０と接続されており、この表示装置１４０に、制御装置１００により制御されている各種情報を表示させる。

制御装置１００は、乾燥装置１において使用されるエネルギ量の理論値を算出する算出手段としての算出部１０１と、乾燥装置１において使用されたエネルギ量の実測値を測定する測定手段としての測定部１０２と、乾燥装置１に異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段としての異常判定部１０３と、異常が発生している場合、異常の原因を特定する異常特定部１０４と、乾燥装置１の各構成要素のフィードバック制御を行う補正制御部１０５と、を備える。

算出部１０１は、乾燥装置１へのワークの単位時間当たりの投入数量、センサ２６ａにより測定した外気の気温や湿度等に基づいて、乾燥装置１において使用されるエネルギ量の理論値を算出する。算出されたエネルギ量の理論値は、冷却装置９の使用電力量、及びボイラ３２の使用ガス量といった、乾燥装置１の構成要素それぞれにおいて使用されるエネルギ量の理論値に分類可能である。
なお、算出部１０１は、乾燥装置１へのワークの単位時間当たりの投入数量、面積や形状等のワークのサイズ、及びワークの重量を、生産管理システム１２０で管理する生産計画から取得する。

測定部１０２は、乾燥装置１において使用されたエネルギ量の実測値を測定する。具体的には、測定部１０２は、電力量計９ａにより冷却装置９の使用電力量の実測値を測定し、ガス流量計３２ａによりボイラ３２の使用ガス量の実測値を測定する。また、測定部１０２は、センサ５ａ、６ａ及び２５ａにより、乾燥室５、冷却室６及び送風口２５における温度及び湿度を測定する。また、測定部１０２は、センサ２６ａにより吸気部２６から吸入された空気、すなわち、外気の温度及び湿度を測定する。

異常判定部１０３は、算出部１０１により算出されたエネルギ量の理論値と、測定部１０２により測定されたエネルギ量の実測値との差異に基づいて、乾燥装置１に異常が発生しているか否かを判定する。

具体的には、異常判定部１０３は、算出部１０１により算出された理論値と、測定部１０２により測定された実測値との差異を、乾燥装置１の構成要素ごとに算出する。そして、異常判定部１０３は、乾燥装置１の構成要素における差異が所定の範囲内にある場合には、乾燥装置１において異常が発生していないと判定して、補正制御部１０５に対して、測定部１０２により測定された実測値と、算出部１０１により算出された理論値と、を出力する。また、異常判定部１０３は、構成要素における差異が所定の範囲内にない場合には、乾燥装置１において異常が発生していると判定して、異常特定部１０４に対して、測定部１０２により測定された実測値と、それぞれの構成要素における温度及び湿度の測定値を出力する。
また、異常判定部１０３は、判定結果を表示装置１４０に表示させる。

異常特定部１０４は、異常判定部１０３から、測定部１０２により測定された実測値と、それぞれの構成要素における温度及び湿度の実測値を出力されたことに応じて、これらの実測値と、記憶部１１０に記憶されているバックアップデータとに基づいて、乾燥装置１の異常発生箇所と、この異常発生の原因を特定する。続いて、異常特定部１０４は、乾燥装置１における異常の原因を、保全管理システム１３０に出力する。
また、異常特定部１０４は、特定結果を表示装置１４０に表示させる。

ここで、記憶部１１０に記憶されているバックアップデータには、過去に乾燥装置１で発生した異常と、この異常が発生したときに、測定部１０２により測定された実測値及び、各構成要素における温度及び湿度の実測値と、この異常が発生した箇所と、異常が発生した原因と、を関連付けて記憶されている。

補正制御部１０５は、異常判定部１０３から、測定部１０２により測定された実測値と、算出部１０１により算出された理論値と、が出力されたことに応じて、実測値と理論値の差異が小さくなるように、各構成要素に対する制御値を補正、すなわち、フィードバック制御を行う。具体的には、補正制御部１０５は、実測値と理論値の差異が小さくなるように、冷却装置９及びボイラ３２の制御値を適宜変更する。

表示装置１４０は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の各種ディスプレイにより実装される。

図５は、乾燥装置１の異常を判定する処理のフローチャートである。
ステップＳ１では、算出部１０１は、乾燥装置１へのワークの単位時間当たりの投入数量、センサ２６ａにより測定した、乾燥装置１の周辺の外気の温度や湿度に基づいて、乾燥装置１において使用されるエネルギ量の理論値を算出する。

ステップＳ２では、測定部１０２は、センサ５ａ、６ａ、２５ａ、２６ａ、電力量計９ａ及びガス流量計３２ａにより測定された測定値に基づいて、乾燥装置１において使用されたエネルギ量の実測値と、外気及び各構成要素の温度及び湿度を測定する。

ステップＳ３では、異常判定部１０３は、乾燥装置１の構成要素において実測値と理論値との差異が所定範囲内にあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳである場合、処理はステップＳ４に移り、ＮＯである場合、処理はステップＳ６に移る。また、異常判定部１０３は、判定結果を表示装置１４０に表示させる。

ステップＳ４では、異常判定部１０３は、乾燥装置１の構成要素の実測値と理論値との差異が所定の範囲内にある場合には、乾燥装置１において異常が発生していないと判定して、補正制御部１０５に対して、測定部１０２により測定された実測値と、算出部１０１により算出された理論値と、の差異を出力する。

ステップＳ５では、補正制御部１０５は、異常判定部１０３から、乾燥装置１の構成要素において使用される実測値と理論値との差異を出力されたことに応じて、実測値と理論値との差異が小さくなるように冷却装置９及びボイラ３２に対する制御値を補正する。この処理が終了すると、制御装置１００は、処理をステップＳ１に移す。

ステップＳ６では、異常判定部１０３は、乾燥装置１において異常が発生していると判定して、異常特定部１０４に対して、ステップＳ２で測定した実測値を出力する。
ステップＳ７では、異常特定部１０４は、ステップＳ６にて実測値を出力されたことに応じて、この実測値と、記憶部１１０に記憶されているバックアップデータとに基づいて、乾燥装置１における異常の発生箇所と、異常の発生した原因とを特定する。
ステップＳ８では、異常特定部１０４は、特定結果を表示装置１４０に表示させる。

続いて、表示装置１４０に、各種情報が表示させた場合の表示例について説明する。図６は、乾燥装置１を２系統（１号機及び２号機）配置し、並行稼動させた場合に、それぞれの系統で発生する使用電力量を示す図である。

図６では、使用電力量として、１号機の実測値及び理論値と、２号機の実測値及び理論値とが示されている。ここで、時刻Ｔ_０からＴ_３の間は、乾燥室５に大型のワークが流動している状態で、時刻Ｔ_３からＴ_５の間は、乾燥室５に小型のワークが流動している状態である。

図６では、例えば、時刻Ｔ_１において、１号機の理論値と実測値とが乖離していることが確認できる。同様に、時刻Ｔ_１において、２号機の理論値と実測値とが乖離していることが確認できる。また、時刻Ｔ_２では、１号機の理論値及び２号機の理論値の低下量に比べて、１号機の実測値及び２号機の実測値の低下量が小さいことが確認できる。すなわち、１号機及び２号機の理論値が略同一であるにもかかわらず、１号機及び２号機の実測値が乖離していることが確認できる。また、時刻Ｔ_４では、大型のワークの流動から小型のワークの流動に変化したことに伴い、１号機の実測値及び２号機の実測値が低下しているものの、１号機の実測値の低下量に比べて、２号機の実測値の低下量が少ないことが確認できる。以上より、２号機が故障であることが推測できる。

図７は、ボイラ３２として、ボイラ３２Ａ及びボイラ３２Ｂの２台を配置し、並行稼動させた場合の使用ガス量を示す図である。
図７では、使用ガス量として、ボイラ３２Ａの実測値及び理論値と、ボイラ３２Ｂの実測値及び理論値とが示されている。ここで、時刻Ｔ_１０からＴ_１４の間は、乾燥室５に大型のワークが流動している状態で、時刻Ｔ_１４からＴ_１６の間は、乾燥室５に小型のワークが流動している状態である。

図７では、例えば、時刻Ｔ_１１において、ボイラ３２Ａの理論値と実測値、ボイラ３２Ｂの理論値と実測値とが乖離していることが確認できる。また、時刻Ｔ_１２では、ボイラ３２Ａの理論値及びボイラ３２Ｂの理論値の低下量に比べて、ボイラ３２Ａの実測値及びボイラ３２Ｂの実測値の低下量が小さいことが確認できる。

また、時刻Ｔ_１３では、ボイラ３２Ａ及びボイラ３２Ｂを並行稼動させているにもかかわらず、実測値に差が生じていることが確認できる。また、Ｔ_１５では、大型のワークの流動から小型のワークの流動に変化した場合に、Ｔ_１３における実測値と理論値の差に比べて、実測値と理論値との差が拡大していることが確認できる。以上より、ボイラ３２Ｂが故障であることが推測できる。

図８は、冷却装置９として、冷却装置９Ａ及び冷却装置９Ｂの２台を配置し、時刻Ｔ_２０からＴ_２５まで並行稼動させた場合の使用電力量の実測値を示す図である。

図８では、例えば、時刻Ｔ_２２において冷却装置９Ｂの使用電力量が著しく増加しており、冷却装置９Ｂにおいて何らかの異常が発生したことが推測できる。また、冷却装置９Ａの使用電力量について、時刻Ｔ_２１からＴ_２３の使用電力量に比べて、時刻Ｔ_２３からＴ_２４の使用電力量が低下していることが確認できる。すなわち、冷却装置９Ｂでは、時刻Ｔ_２２を除いて、Ｔ_２１からＴ_２４において使用電力量が変化していないにもかかわらず、冷却装置９Ａでは、時刻Ｔ_２３からＴ_２４の使用電力量が低下している。よって、時刻Ｔ_２３からＴ_２４において、冷却装置９Ａに異常が発生したことが推測できる。

図９は、ヒータ３１３における、熱交換の放熱側と吸熱側の温度の実測値を示す図である。なお、図９の右側に示されるように、熱交換の吸熱側の入口は加熱室３１２のファン３１１側であり、吸熱側の出口は加熱室３１２のフィルタ３１５側である。また、熱交換の放熱側の入口は配管１１側であり、放熱側の出口は配管１２側である。すなわち、図９の右部に示されるように、ヒータ３１３内の配管の経路を長くすることにより、ヒータ３１３内を通流する空気が配管に接する面積を増やし、効率的に熱交換を行う。
図９では、休憩の間を除いた、時刻Ｔ_３１からＴ_３２の吸熱側の出口の温度に比べて、時刻Ｔ_３２からＴ_３３の吸熱側の出口の温度が低くなっていることが確認できる。また、休憩時間を除いた、時刻Ｔ_３１からＴ_３２の放熱側の出口の温度に比べて、時刻Ｔ_３２からＴ_３３の放熱側の出口の温度が高くなっていることが確認できる。すなわち、時刻Ｔ_３２以降で、熱交換がうまく行われず、異常が発生したことが推測できる。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）算出部１０１により乾燥装置１において使用されるエネルギ量の理論値を算出し、測定部１０２により乾燥装置において使用されたエネルギ量の実測値を測定し、異常判定部１０３により、算出部１０１により算出された理論値と、測定部１０２により測定された実測値との差異に基づいて、乾燥装置１に異常が発生しているか否かを常時監視し、判定できるようにした。
よって、理論値と、実測値との差異により、乾燥装置１に異常が発生しているか否かを判定するので、乾燥装置１を停止させることなく、異常が発生しているか否かを判定することができる。よって、乾燥装置１を停止させずに、乾燥装置を構成する設備の不稼動及び故障を未然に察知できる。また、設備の効率低下を把握できるので、的確にメンテナンスを実施して、エネルギ消費量の無駄の削減や、ＣＯ_２排出量の削減を実現することができる。

（２）算出部１０１により、乾燥装置１を備える設備の生産計画、及び乾燥装置１の周囲外気の状況に基づいて、乾燥装置１において使用されるエネルギ量の理論値を予測した。
よって、乾燥装置１に影響を与える複数の外的要素に基づいて、乾燥装置１において使用されるエネルギ量の理論値を算出するので、算出精度を向上できるとともに、乾燥装置１に異常が発生しているか否かの判定精度を向上できる。

（３）異常判定部１０３により判定された結果、並びに異常特定部１０４により特定された異常の発生した箇所、及び異常の発生した原因を表示装置１４０に表示させた。
よって、乾燥装置１において異常が発生しているか否かの判定情報や、乾燥装置１における異常情報を、表示装置１４０を確認することで、乾燥装置１を停止させることなく、リアルタイムに乾燥装置１の状況を確認できる。すなわち、乾燥装置１における異常情報を、表示装置１４０を確認することで、見える化が実現できるとともに、設備の故障部位を予測できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、本実施形態では、乾燥装置１に記憶部１１０を設けて、この記憶部１１０にバックアップデータを記憶させることとしたが、これに限らない。例えば、保全管理システム１３０に、バックアップデータを記憶させ、異常特定部１０４は、保全管理システム１３０に記憶されているバックアップデータに基づいて、乾燥装置１における異常の原因を特定してもよい。

１乾燥装置
２除湿用空調装置
３加熱用空調装置
４冷却用空調装置
５乾燥室
６、２２、４２冷却室
７、８冷却水循環路
９冷却装置
９ａ電力量計
５ａ、６ａ、２２ａ、２５ａセンサ
２６ａセンサ（外気センサ）
３２ａガス流量計
１００制御装置
１０１算出部（算出手段）
１０２測定部（測定手段）
１０３異常判定部（異常判定手段）
１０４異常特定部
１０５補正制御部

Claims

乾燥炉の内部で加熱空気によりワークを乾燥させる乾燥装置であって、
前記乾燥装置において使用されるエネルギ量の理論値を算出する算出手段と、
前記乾燥装置において使用されたエネルギ量の実測値を測定する測定手段と、
前記算出手段により算出された前記理論値と、前記測定手段により測定された前記実測値との差異に基づいて、前記乾燥装置に異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする乾燥装置。
前記乾燥装置の周囲の外気の状況を測定する外気センサを更に備え、
前記算出手段は、前記乾燥装置を備える設備の生産計画、及び前記外気センサにより測定された前記外気の状況に基づいて、前記理論値を算出することを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
該乾燥装置において過去に発生した異常と、該異常が発生したときに前記測定手段により測定された前記実測値と、該異常が発生した箇所と、該異常が発生した原因と、を関連付けて記憶する記憶手段と、
前記異常判定手段により異常が発生していると判定された場合に、前記測定手段により測定された前記実測値と、前記記憶手段に記憶された前記実測値とに基づいて異常が発生している箇所及び原因を特定する異常特定手段と、
前記異常特定手段により特定された異常の箇所及び原因を表示する表示手段と、を更に備える請求項１又は２に記載の乾燥装置。