JP5485661B2 - 電着塗装装置 - Google Patents
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Description
図1は第1形態に係る電着塗装装置1の模式図であって、電着塗装装置1は、ここでは自動車のボディーを電着塗装する際の前処理工程に用いられる。なお、電着塗装装置1の塗装対象につき、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、重電機器、農業機械、プレハブ鉄骨、ハードディスクドライブ、マンホール蓋、空調機等とすることができる。
図3は第2形態に係る電着塗装装置101の模式図であって、電着塗装装置101は、電着槽とヒートポンプの間の構成以外は第1形態と変更例も含め同様である。
図5は第3形態に係る電着塗装装置の動作を示すフローチャートであって、当該電着塗装装置の構成は、第2形態の電着塗装装置101と同様であり、流量調節弁136の制御のみ相違する(図4に示す制御が図5に示す制御に代わる)。
第4形態に係る電着塗装装置は、第2形態・第3形態と同様に成るが、冷水チラー131に余力がある場合に、ヒートポンプ10をより効率の良い運転に切り替える動作が異なる。
図6に示すように、第5形態に係る電着塗装装置201は、第1形態に対しヒートポンプを1台追加して複数としたものとなっている。
図8に示すように、第6形態に係る電着塗装装置301は、第2形態に対し、冷却機としてのクーリングタワー302と、加熱機としてのボイラ304とを追加して成る。ヒートポンプ10とクーリングタワー302の間には、パイプ306,308が配されて温水回路が形成され、パイプ12・14,22・24の温水回路と切換可能とされている。又、ボイラ304から脱脂槽2ないし化成槽4へは、脱脂液ないし化成液を加温するための蒸気(第2加熱媒体)を供給する蒸気供給路310が形成されている。なお、冷却機としてチラーを採用して良く、加熱機として温水タンクを採用して良い。
第7形態に係る電着塗装装置は、第6形態と同様に成るが、自動制御装置は更に、工場に設置された受電電力量(あるいは装置全体の消費電力量)を監視する電力計付きコンピュータであるデマンドコントローラ(消費電力計)と接続されており、又ヒートポンプ10を冷房モードに切り替えることを指令する冷房モード切り替えスイッチを備えている。そして、動作としては、自動制御装置がヒートポンプ10につき冷房モードとする条件につき、消費電力が所定値以上となり工場の受電能力を超えることが予測される場合とすることが第6形態と相違する。なお、冷房モード切り替えスイッチは、熱回収モードとの間でモードを順に繰り返し遷移させるモード遷移スイッチであっても良い。又、デマンドコントローラとの接続、あるいはスイッチの設置のうちの一方を省略しても良い。
第8形態に係る電着塗装装置は、第5形態と同様にヒートポンプ210,211を複数備えて成り、更にヒートポンプ210,211からの温水を貯蔵可能な温水タンクと、当該温水タンク内の温水を加熱するために当該温水タンクに蒸気を投入する加熱手段としてのボイラと、脱脂槽2ないし化成槽4を加熱する第2加熱媒体及びそのパイプと、温水タンクからの温水(加熱媒体)のパイプと第2加熱媒体のパイプとに介在された熱交換機とを備えている。第2加熱媒体は、当該熱交換機を介し、温水により加熱される。又、温水タンク内には、自動制御装置と接続された、タンク内の温水の温度を検知する温水タンク温度センサが設置されている。通常はヒートポンプ210を主に用い、ヒートポンプ211は予備機として優先順位の低い状態で運転される。なお、加熱手段として、蒸気ヒータや電気ヒータを用いて良い。
図12に示すように、第9形態に係る電着塗装装置501は、第5形態と同様ヒートポンプ510,511を複数備えて成り、更に電着槽6に対し、いずれも(第2)冷却機としての冷水チラー512ないしクーリングタワー513が、いずれかによる各冷媒を介した冷却のため、切り替え可能に設置されている。ヒートポンプ510の冷水側には、第1形態等と同様、工場の排温水との熱交換機が設置され、温水側には、第1形態と同様、脱脂槽2や化成槽4を加熱するための温水のパイプが配されている。一方、ヒートポンプ511の冷水側には、電着槽6を冷却するパイプと、ヒートポンプ510と同様の排温水との熱交換機を有するパイプとが切り替え可能に配され、温水側はヒートポンプ510と同様に成る。
第10形態に係る電着塗装装置は、第2形態ないし第8形態を複合的に含んで成る。図13ないし図15に、当該電着塗装装置の夏季(6〜9月)・中間期(4,5,10,11月)・冬季(12〜3月)における例を示す。
図24に示すように、第11形態に係る電着塗装装置601は、第10形態と同様、第2形態ないし第8形態を複合的に含んで成り、更に工場の排温水に係る回路に代えて前処理工程の排気に対する回路を設置して成る。
以上の形態にあっては、前処理槽の加熱と電着槽の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電着塗装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。
2 脱脂槽(前処理槽)
4 化成槽(前処理槽)
6 電着槽
10,210,211,510,511 ヒートポンプ
30,230,231,660,661,662,663 熱交換機
36,236,630 (第1)流量調節弁
131 冷水チラー
136 (第2)流量調節弁
Claims (10)
- 前処理液の入った前処理槽と、
電着液の入った電着槽と、
前記前処理液を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記電着液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
を備えており、
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り、
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いずれかを含むものである
ことを特徴とする電着塗装装置。 - 前処理液の入った前処理槽と、
電着液の入った電着槽と、
前記前処理液を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記電着液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
を備えており、
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り、
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
ことを特徴とする電着塗装装置。 - 前処理液の入った前処理槽と、
電着液の入った電着槽と、
前記前処理液を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記電着液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
を備えており、
前記冷却媒体加熱機は、加熱用ヒートポンプである
ことを特徴とする電着塗装装置。 - 前記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手段と、
前記冷却媒体の温度である冷却媒体温度を検知する冷却媒体温度センサと、
前記冷却媒体温度センサと接続され、当該冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度に応じて前記流量調節手段における流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又は請求項2に記載の電着塗装装置。 - 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手段と、
前記冷却媒体の温度である冷却媒体温度を検知する冷却媒体温度センサと、
前記冷却媒体温度センサと接続され、当該冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度に応じて前記流量調節手段における流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3に記載の電着塗装装置。 - 前処理液の入った前処理槽と、
電着液の入った電着槽と、
前記前処理液を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記電着液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
を備えており、
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り、
更に、前記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手段と、
前記冷却媒体の温度である冷却媒体温度を検知する冷却媒体温度センサと、
前記冷却媒体温度センサと接続され、当該冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度に応じて前記流量調節手段における流量を制御する自動制御装置と
を備えており、
前記ヒートポンプが複数台設置されており、
前記自動制御装置は、
少なくとも一部の所定の前記ヒートポンプにおける、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加熱媒体供給温度を検知する加熱媒体供給温度センサ、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加熱媒体戻り温度を検知する加熱媒体戻り温度センサ、及び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却媒体供給温度を検知する冷却媒体供給温度センサ、並びに前記加熱媒体の流量を検知する流量計と接続されており、
前記加熱媒体供給温度センサから得た前記加熱媒体供給温度と前記加熱媒体戻り温度センサから得た前記加熱媒体戻り温度の差、及び前記流量計から得た前記流量から把握した現在の加熱能力と、前記冷却媒体供給温度センサから得た前記冷却媒体供給温度から把握した定格運転時の加熱能力とから、当該ヒートポンプにおける負荷率を把握して、
当該負荷率が設定値以下である場合に、前記ヒートポンプの一部につき運転を停止する制御を行い、
当該ヒートポンプの運転停止後、前記加熱媒体供給温度センサから得た前記加熱媒体供給温度が設定値以下である場合に、停止した前記ヒートポンプにつき運転を再開する制御を行う
ことを特徴とする電着塗装装置。 - 前処理液の入った前処理槽と、
電着液の入った電着槽と、
前記前処理液を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記電着液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
を備えており、
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り、
更に、前記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手段と、
前記冷却媒体の温度である冷却媒体温度を検知する冷却媒体温度センサと、
前記冷却媒体温度センサと接続され、当該冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度に応じて前記流量調節手段における流量を制御する自動制御装置と
を備えており、
前記前処理液を加熱する第2加熱媒体を供給可能な加熱機を更に備え、
前記ヒートポンプは、前記加熱媒体を冷却可能な冷却機と接続されており、
前記自動制御装置は、前記冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度が所定値以上である場合に、前記加熱媒体を前記冷却機に供給して冷却された前記加熱媒体を受けると共に、前記加熱機により前記第2加熱媒体を供給して前記加熱媒体に代わり前記前処理液の加熱を行う
ことを特徴とする電着塗装装置。 - 前処理液の入った前処理槽と、
電着液の入った電着槽と、
前記前処理液を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記電着液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
を備えており、
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り、
更に、前記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手段と、
前記冷却媒体の温度である冷却媒体温度を検知する冷却媒体温度センサと、
前記冷却媒体温度センサと接続され、当該冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度に応じて前記流量調節手段における流量を制御する自動制御装置と
を備えており、
前記前処理液を加熱する第2加熱媒体を供給可能な加熱機と、消費電力を検知する消費電力計とを更に備え、
前記ヒートポンプは、前記加熱媒体を冷却可能な冷却機と接続されており、
前記自動制御装置は、前記消費電力計と接続されており、前記消費電力計から得た消費電力が設定値以上である場合に、前記加熱媒体を前記冷却機に供給して冷却された前記加熱媒体を受けると共に、前記加熱機により前記第2加熱媒体を供給して前記加熱媒体に代わり前記前処理液の加熱を行う
ことを特徴とする電着塗装装置。 - 前処理液の入った前処理槽と、
電着液の入った電着槽と、
前記前処理液を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記電着液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
を備えており、
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り、
更に、前記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手段と、
前記冷却媒体の温度である冷却媒体温度を検知する冷却媒体温度センサと、
前記冷却媒体温度センサと接続され、当該冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度に応じて前記流量調節手段における流量を制御する自動制御装置と
を備えており、
前記ヒートポンプからの前記加熱媒体を貯蔵する加熱媒体タンクと、当該加熱媒体タンク内の前記加熱媒体を加熱する加熱手段とを備え、前記加熱媒体タンクからの前記加熱媒体により前記前処理液を加熱する第2加熱媒体が加熱される
ことを特徴とする電着塗装装置。 - 前処理液の入った前処理槽と、
電着液の入った電着槽と、
前記前処理液を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記電着液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
を備えており、
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り、
更に、前記ヒートポンプを複数備えていると共に、前記電着液を冷却する第4冷却媒体を供給可能な第2冷却機を備えており、更に一部の前記ヒートポンプの供給する前記冷却媒体につき、前記冷却側加熱媒体との熱交換機側と前記電着液の冷却側とで切り替え可能とし、前記前処理液の加熱負荷が比較的に軽い一方前記電着液の冷却負荷が比較的に重い場合に、前記一部のヒートポンプの前記冷却媒体で前記電着液を冷却する一方、残余の前記ヒートポンプの冷却媒体に前記冷却側加熱媒体を適用して、全ての前記ヒートポンプで前記前処理液を加熱し、前処理液の加熱前記負荷が比較的に重い一方前記電着液の冷却負荷が比較的に軽い場合に、前記一部のヒートポンプの前記冷却媒体にも前記冷却側加熱媒体を適用して、全ての前記ヒートポンプで前記前処理液を加熱し、前記第2冷却機の前記第4冷却媒体で電着液を冷却する
ことを特徴とする電着塗装装置。
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