JP5992575B2 - 電着塗装装置の起動装置及び起動停止装置 - Google Patents

Description

本発明は、前処理電着塗装工程等に用いられる電着塗装装置の起動装置及び起動停止装置に関する。

電着塗装の前処理は、対象物を、加熱された脱脂液の入った脱脂槽、ないし同様に加熱された皮膜生成液の入った皮膜形成槽（化成槽）に順に浸漬し、更に塗装中吸熱される下塗り用電着液の入った下塗り塗装槽（電着槽）に浸漬し通電することで行われる。従来、前処理電着塗装装置においては、脱脂槽・化成槽及び電着槽を個別に蒸気（温水タンク）又は冷水（冷水チラー）により加熱又は冷却していた。しかし、加熱又は冷却の連係は考慮されておらず、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。

そこで、加熱又は冷却の連係を考慮して、下記特許文献１に記載のような前処理電着塗装装置が提案された。この前処理電着塗装装置は、脱脂液及び皮膜形成液を加熱する一方、下塗り用電着液を冷却するヒートポンプチラーを有しており、各液をそれぞれ独立に加熱・冷却するものに対してエネルギー効率に優れたものとされている。

特開２００８−５６９８０号公報

しかし、この電着塗装装置では、単にヒートポンプチラーによって各液を加熱・冷却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、この電着塗装装置では、熱の一部を直接大気中に放出する放出装置を備えることも想定されているが、放出される熱が無駄になっている面もある。

そこで、本発明は、エネルギー効率が極めて良好であり、動作が円滑である電着塗装装置の起動装置及び起動停止装置を提供することを目的としたものである。

請求項１に記載の発明は、電着塗装工程の準備を素早く実行する目的を達成するため、電着塗装装置の起動停止装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記電着液を撹拌する電着液撹拌ポンプを備えた電着塗装装置に対し、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記ヒートポンプは、前処理電着塗装工程の停止中に、前記電着液撹拌ポンプの発熱を熱源として動作して前記前処理液及び／又は前記温水を保温することを特徴とするものである。なお、電着塗装装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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、前記電着液を撹拌する電着液撹拌ポンプを備えており、前記ヒートポンプは、前処理電着塗装工程の停止中に、前記電着液撹拌ポンプの発熱を熱源として動作することを特徴とするものと捉えることもできる。
請求項２に記載の発明は、電着塗装工程の準備を素早く実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記ヒートポンプは、冷却媒体追従モードで動作することを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、電着塗装工程の準備を素早く実行する目的を達成するため、電着塗装装置の起動装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽とを備えた電着塗装装置に対し、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記ヒートポンプは、前処理電着塗装工程の停止中及び／又は起動時に、工場排熱を熱源として動作することで、前記電着塗装装置の立ち上げ時間を短縮することを特徴とするものである。なお、電着塗装装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記ヒートポンプは、前処理電着塗装工程の停止中に、工場排熱を熱源として動作することを特徴とするものと捉えることもできる。

なお、関連する発明は、上記目的を達成するため、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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備えたことを特徴とするものである。ここで、「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」事項には、他冷熱源による冷熱供給量を調整した結果ヒートポンプの冷却負荷が変更されることが含まれる。
又、関連する発明は、上記目的を達成するため、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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、前記ヒートポンプの出力を増減する出力増減手段と、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、前記他冷熱源、及び前記出力増減手段と接続され、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出力増減手段を制御することで前記ヒートポンプの出力を増減すると共に、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備えたことを特徴とするものである。
更に、関連する発明は、上記目的を達成するため、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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複数のヒートポンプと、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、前記他冷熱源、及び前記複数のヒートポンプと接続され、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ヒートポンプの運転台数を変更すると共に、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備えたことを特徴とするものである。

又、関連する発明は、上記目的を達成するために、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備えたことを特徴とするものである。ここで、「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」事項には、他熱源による加熱供給量を調整した結果ヒートポンプの加熱負荷が変更されることが含まれる。

関連する発明は、上記目的に加えて、更にシンプルながら効果的に制御を行う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、前記加熱媒体の温熱供給温度及び／又は温熱戻り温度が所定温度を超えて上昇すると、前記ヒートポンプにおける冷却媒体の流量を減少して冷却負荷量を減少させることで、前記ヒートポンプの出力を減少させ、前記加熱媒体の温熱供給温度及び／又は温熱戻り温度を低下させることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、更に簡易でありながら円滑且つ的確に制御を行う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、前記加熱媒体の温熱供給温度及び／又は温熱戻り温度が所定温度を超えて上昇すると、前記冷却媒体の供給設定温度を上昇して冷却負荷量を減少させることで、前記ヒートポンプの出力を減少させ、前記加熱媒体の温熱供給温度及び／又は温熱戻り温度を低下させることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、更にシンプルながら効果的に制御を行う目的を達成するため、上記発明にあって、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ことを特徴とするものである。

関連する発明は、バランス確保のため冷却媒体を加熱可能であると共に冷却負荷の相対的増大時には冷却媒体を冷却することも可能である空冷ヒートポンプを配備し、更にその空冷ヒートポンプにおける運転切替をスムーズ且つ省エネルギーとなる状態で行う目的を達成するため、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し又は冷却する媒体を供給する空冷ヒートポンプを備えており、当該空冷ヒートポンプの前記媒体を前記冷却媒体により冷却し又は加熱した後、前記空冷ヒートポンプの前記媒体に対する加熱又は冷却を切り替えることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、運転切替を一層円滑に実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記媒体を加熱し又は冷却する他補助熱源を備えており、前記冷却媒体による前記媒体の冷却又は加熱に合わせて、前記他補助熱源による冷却又は加熱を行うことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、電着塗装装置の起動装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽とを備えた電着塗装装置に対し、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であって、起動時には冷却媒体追従運転を行い、前記電着槽における冷却負荷に関わる所定条件を充足すると、加熱媒体追従運転に切り替えられるものであり、前記所定条件は、前記ヒートポンプの起動時から所定時間が経過したという条件及び／又は前記冷却負荷が所定値以上となったという条件を含むことを特徴とするものである。なお、電着塗装装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であって、前記電着槽の冷却負荷が少ない起動時には冷却媒体追従運転を行い、前記電着槽における冷却負荷が十分生じたことに関わる所定条件を充足すると、加熱媒体追従運転に切り替えられることを特徴とするものと捉えることもできる。

請求項５に記載の発明は、電着塗装装置の起動停止装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽とを備えた電着塗装装置に対し、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であって、加熱媒体追従運転中に前処理槽及び／又は前記洗浄ブースに対するワーク搬入のない場合、冷却媒体追従運転に切り替えられることを特徴とするものである。なお、電着塗装装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であって、加熱媒体追従運転中に前処理槽及び／又は前記洗浄ブースに対するワーク搬入のない場合、冷却媒体追従運転に切り替えられることを特徴とするものと捉えることもできる。

関連する発明は、運転状態の切替というシンプルな制御によって省エネルギー性能が極めて良好な状態でヒートポンプの運転を継続する目的を達成するため、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、前記加熱媒体の加熱を補助する他熱源及び前記冷却媒体の冷却を補助する他冷熱源の双方を備えており、前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であり、前記冷却媒体が所定温度未満となると前記加熱媒体追従運転から前記冷却媒体追従運転に切り替え、前記加熱媒体が特定温度を超えると前記冷却媒体追従運転から前記加熱媒体追従運転に切り替えることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、更に省エネルギーに冷却媒体の加熱を実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体を加熱する冷却媒体加熱機を備えていることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、簡易に冷却媒体の加熱を実行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。

関連する発明は、シンプルな構成において初期費用やランニングコストが低く熱回収も併せて実行可能な状態でヒートポンプによる加熱ないし冷却を継続して提供する目的を達成するため、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記ヒートポンプは、冷却媒体追従運転において電着液の冷却負荷量を上回る冷熱量である冷却媒体を供給する状態で運転されることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、更に省エネルギー且つ簡易に冷却媒体の加熱を実行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。

関連する発明は、シンプルな構成ないし動作で冷熱不足並びに過冷却を効果的に防止する目的を達成するため、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、前記冷却側加熱媒体は、要冷却設備における冷却水及び／又は冷水であり、当該冷却水及び／又は冷水を所定温度まで冷却して前記冷却媒体加熱機に供給する冷却機及び機器冷却水温度調節手段を更に備えていることを特徴とするものである。

関連する発明は、複雑な制御をすることなく省エネルギーであるヒートポンプの運転を継続する目的を達成するため、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を備えており、前記冷却側加熱媒体は、空冷ヒートポンプから供給され、当該空冷ヒートポンプは、前期冷却側加熱媒体を所定温度に維持することを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、シンプルな構成や制御において冷却負荷に対応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の熱量を調整する冷却側加熱媒体熱量調節手段が設置されていることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、更に排熱利用による省エネルギー化を図り又簡易に冷却媒体の加熱を実行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、工場に属する排温水、補給水、排気、排ガス、機器の放熱、ワークの放熱、空調の排熱又はコージェネレーションの冷却水を含む排熱の内の少なくとも何れかを含むものであることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、シンプルに冷却媒体の加熱を実行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。

関連する発明は、上記目的に加えて、様々な条件においても自動的に対応して省エネルギー性の優れた運転を継続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供給用ヒートポンプは、複数であり、前記加熱媒体及び／又は前記冷却媒体の状態に応じて、前記複数の冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの運転台数を切替える自動制御装置を有することを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、更にスムーズな自動運転を可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記自動制御装置は、前記冷却媒体に係る負荷が前記加熱媒体に係る負荷に対して減少する場合には、前記複数の冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの一部を動作待機状態とすることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、低コストで様々な規模に対応することができ、エネルギー効率に優れたヒートポンプ利用の電着塗装をより一層適切に導入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及び／又は熱交換機は、複数であることを特徴とするものである。

関連する発明は、上記目的に加えて、冷水負荷の調整や冷水ないし温水の供給不足の防止に関する制御を自動で適切に行うことができ、更に効率が良好で安定した動作を確保する目的を達成するため、上記発明にあって、前記加熱媒体及び／又は前記冷却媒体の状態に応じて、前記複数の冷却媒体加熱機の運転台数及び／又は運転モードを切替える自動制御装置を有することを特徴とするものである。
関連する発明は、上記目的に加えて、消費電力を抑制可能でヒートポンプの運転を継続することができ、より一層省エネルギー性や動作安定性に優れた電着塗装を提供する目的を達成するため、上記発明にあって、前記ヒートポンプの運転モードにつき、暖房モードと冷房モードとで切替可能であることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明にあって、工場で生ずる排気温熱若しくは排熱、各種機器からの放熱、作動油からの熱、塗装乾燥後のワークの放熱、温水洗浄により加温された製品をその後工程である水洗工程で水洗した場合の水洗水に移った熱、工場空調から生じた排熱、又はコージェネレーションの冷却水の排熱のうちの少なくとも何れかの側である工場排熱側と、前記電着液を冷却する前記冷却媒体側とにおいて熱交換量の調整ないし切替をする切替手段を備えていることを特徴とするものである。なお、電着塗装装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽と、前記前処理液及び／又は前記温水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、工場で生ずる排気若しくは排熱、各種機器からの放熱、作動油からの熱、塗装乾燥後のワークの放熱、温水洗浄により加温された製品をその後工程である水洗工程で水洗した場合の水洗水に移った熱、工場空調から生じた排熱、又はコージェネレーションの冷却水の排熱のうちの少なくとも何れかの側である工場排熱側と、前記電着液を冷却する前記冷却媒体側とにおいて熱交換量の調整ないし切替をする切替手段と、前記冷却媒体を冷却する冷房機を備えており、前記前処理液及び／又は前記温水の加熱負荷が比較的に重い一方で前記電着液の冷却負荷が比較的に軽い場合に、前記切替手段によって前記工場排熱側との熱交換量が多くなるように切替え、前記前処理液及び／又は前記温水の加熱負荷が比較的に軽い一方で前記電着液の冷却負荷が比較的に重い場合に、前記切替手段によって前記電着液を冷却する前記冷却媒体側との熱交換量が多くなるように切替えることを特徴とするものと捉えることもできる。
請求項７に記載の発明は、電着塗装装置の起動装置にあって、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、電着液の入った電着槽とを備えた電着塗装装置に対し、前記前処理液及び／又は前記温水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、前記電着槽への前記冷却媒体の冷熱量を調整する冷熱調整手段とを備えており、前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であって、起動時には冷却媒体追従運転を行い、前記電着槽における冷却負荷に関わる所定条件を充足すると、加熱媒体追従運転に切り替えられるものであり、前記所定条件は、前記冷熱調整手段の冷熱調整量が所定量以上になる条件を含むことを特徴とするものである。
関連する発明は、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、前記前処理液及び／又は前記温水を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、工場で生ずる排気若しくは排熱、各種機器からの放熱、作動油からの熱、塗装乾燥後のワークの放熱、温水洗浄により加温された製品をその後工程である水洗工程で水洗した場合の水洗水に移った熱、工場空調から生じた排熱、又はコージェネレーションの冷却水の排熱のうちの少なくとも何れかである工場排熱を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記ヒートポンプの出力を増減する出力増減手段と、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、前記出力増減手段及び前記冷熱温度センサと接続され、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出力増減手段により前記ヒートポンプの出力を増減することで、前記冷却媒体の温度を調整する自動制御装置とを備えたことを特徴とするものである。
関連する発明は、前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、前記前処理液及び／又は前記温水を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、工場で生ずる排気若しくは排熱、各種機器からの放熱、作動油からの熱、塗装乾燥後のワークの放熱、温水洗浄により加温された製品をその後工程である水洗工程で水洗した場合の水洗水に移った熱、工場空調から生じた排熱、又はコージェネレーションの冷却水の排熱のうちの少なくとも何れかである工場排熱を冷却する冷却媒体を冷却する複数のヒートポンプと、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、複数の前記ヒートポンプ及び前記冷熱温度センサと接続され、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ヒートポンプの運転台数を変更することで、前記冷却媒体の温度を調整する自動制御装置とを備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、前処理液の加熱と電着液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等（冷却側加熱媒体）と電着液の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、という効果を奏し、冷却側加熱媒体として排温水を用いた場合には更に排温水の有するエネルギーを有効活用して排温水を冷却することもできる、という効果を奏する。又、本発明によれば、加熱媒体のヒートポンプへの加熱負荷量の調節手段と、冷却媒体がヒートポンプへ戻る際の温度を検知する冷水温度センサと、加熱媒体の加熱を補助する他熱源と、冷水温度センサ及び他熱源と接続され、冷却媒体の戻り温度に応じて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、他熱源による加熱供給量を調整する自動制御装置を備えるため、冷却媒体の加熱や加熱負荷ないし冷却負荷が変動したとしても適切に対応しつつできる限り効率の良好な加熱ないし冷却を行うことができる、という効果を奏する。

本発明の第１形態に係る電着塗装装置のブロック図である。 本発明の第２形態に係る電着塗装装置のブロック図である。 本発明の第３形態に係る電着塗装装置のブロック図である。 本発明の第５形態に係る電着塗装装置の（ａ）冷熱負荷が重い場合のブロック図，（ｂ）冷熱負荷が軽い場合のブロック図，（ｃ）冷熱負荷が小さい場合のブロック図である。 図４の電着塗装装置の（ａ）冷熱負荷がない場合のブロック図，（ｂ）温熱負荷が重い場合のブロック図である。 本発明の第６形態に係る電着塗装装置の（ａ）冷熱負荷が重い場合のブロック図，（ｂ）冷熱負荷が軽い場合のブロック図，（ｃ）冷熱負荷が小さい場合のブロック図である。 （ａ），（ｂ）は図６の電着塗装装置において空冷ヒートポンプが故障した場合のブロック図であり、（ｃ）は本発明の第７形態に係る電着塗装装置の冷熱負荷が小さい場合のブロック図である。 本発明の第８形態に係る電着塗装装置の（ａ）冷熱負荷が重い場合のブロック図，（ｂ）冷熱負荷が軽い場合のブロック図，（ｃ）冷熱負荷が小さい場合のブロック図である。 （ａ），（ｂ）は図８の電着塗装装置において冷熱負荷がない場合のブロック図であり、（ｃ）は本発明の第９形態に係る電着塗装装置の冷熱負荷がない場合のブロック図である。 本発明の第１０形態に係る電着塗装装置のブロック図である。 図１０の電着塗装装置の動作に係るフローチャートである。 本発明の第１１形態に係る電着塗装装置の動作に係るフローチャートである。 本発明の第１２形態に係る電着塗装装置の動作に係るフローチャートである。 本発明の第１３形態に係る電着塗装装置のブロック図である。 図１４の電着塗装装置の動作に係るフローチャートである。 本発明の第１４形態に係る電着塗装装置における空冷ヒートポンプの（ａ）暖房運転時，（ｂ）運転切替時，（ｃ）冷房運転時のブロック図である。 （ａ）は本発明の第１５形態に係る電着塗装装置のブロック図であり、（ｂ）は本発明の第１６形態に係る電着塗装装置のブロック図である。 図１７（ａ）の電着塗装装置の動作を示すフローチャートである。 第１７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る。 第１８形態に係る電着塗装装置の（ａ）ブロック図，（ｂ）動作を示すフローチャートである。 第１９形態に係る電着塗装装置のブロック図である。 第２０形態に係る電着塗装装置のブロック図である。 第２１形態に係る電着塗装装置のブロック図である。

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。

電着塗装の前処理にあっては、塗装の質を確保するため、電着塗装を行う前にボディーを脱脂し、下地の皮膜を化成する。これに応じて、電着塗装装置１は、それぞれボディーが浸漬可能である、脱脂液の入った脱脂槽２、化成液の入った化成槽４、及び電着液の入った電着槽６を備えている。なお、脱脂液及び化成液を併せて前処理液とし、脱脂槽２及び化成槽４を併せて前処理槽とする。

前処理液である脱脂液及び化成液は常温（室温）に比して高温で作用する一方、前処理電着塗装は通電による発熱を抑える必要があるため、脱脂液及び化成液は加熱され、電着液は冷却される。ここでは、脱脂液が摂氏（以下同様）６０度前後、化成液が４０度前後、電着液が３０度前後に保持される。なお、適宜予備洗浄や予備脱脂、表面調整等の工程ないし槽を追加して良く、予備洗浄槽や予備脱脂槽等の加熱も共に行うのであれば、脱脂槽２ないし化成槽４と同様に実行することができる。この場合、前処理液に予備洗浄液や予備脱脂液等が含まれ、前処理槽に予備洗浄槽や予備脱脂槽等が含まれる。

そして、電着塗装装置１は、このような加熱及び冷却を一括して行う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４０度〜７０度程度の温水を同時に供給可能である近時開発されたもの（株式会社神戸製鋼所製高効率高温取出機ＨＥＭ１５０ＨＲ）を用いる。ヒートポンプ１０は、温水・冷水を同時に供給し、温熱・冷熱の利用により十分に吸熱・排熱されて戻ってきた温水・冷水を再度加熱・冷却して供給する特性上、温水・冷水のバランスをとる必要があり、多量の高温水を連続して取り出すには、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９０度の温水を供給可能であるものや、３０度の冷水（排温水）で９５度の温水を供給可能なもの等を用いても良い。

ヒートポンプ１０は、脱脂液及び化成液を加熱するため脱脂槽２ないし化成槽４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、電着液を冷却するため電着槽６に冷却媒体としての冷水を供給するパイプ１６を有する。又、脱脂槽２ないし化成槽４から温水をヒートポンプ１０に戻すパイプ２２を有すると共に、電着槽６から冷水をヒートポンプ１０に戻すパイプ２６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が介装されることがある。又、パイプ１２，２２を脱脂槽２用と化成槽４用に分離ないし分岐させてヒートポンプ１０に接続する等、パイプの配置等を適宜変更して良い。

そして、電着塗装装置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が拠出される。即ち、電着塗装装置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おり、排温水Ｘは工場に属する熱となっている。なお、上記に例示した塗装対象を含め、一般に電着塗装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。

更に、電着塗装装置１における電着槽６からヒートポンプ１０へのパイプ２６には、冷却側加温用の熱交換機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（冷却媒体加熱機）。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、加熱量調節手段として、流量を調節する流量調節手段としての流量調節弁３６の他、吐出量を調整するポンプやインバーター、あるいはこれらの組合せ等を採用しても良い。

又、脱脂槽２ないし化成槽４には、他熱源Ｚ（ここでは蒸気であるが電気ヒーターや空冷ヒートポンプあるいはこれらの組合せ等であっても良い）を導入可能な他熱源熱交換機４２，４４が１個ずつ配置されており、脱脂液ないし化成液を他熱源Ｚによっても加温可能とされている。他熱源Ｚと他熱源熱交換機４２，４４を結ぶパイプ４５，４６には、それぞれ加熱量を調節可能な他熱源加熱量調整手段としての流量調節弁４７，４８が配置されている。

加えて、加熱側の戻りのパイプ２２と、冷却側の戻りのパイプ２６（冷却側加温用の熱交換機３０よりヒートポンプ１０寄り）には、順にポンプ５０，５２が設置されている。又、パイプ２６内の戻り冷水の温度（熱量）を検知する冷熱温度センサとしての冷水温度センサ５４が設置されており、冷水温度センサ５４は、電着塗装装置１を制御する図示しない自動制御装置を介してヒートポンプ１０に電気的に接続されている。自動制御装置は、ヒートポンプ１０の制御手段や各種機器の制御手段と共通であっても良いし、別体のコンピュータであっても良いし、これらの組合せであっても良い。

ポンプ５０，５２は、自動制御装置によりインバーター制御され、温水あるいは冷水の流量を調整する（戻り温熱量調節手段・戻り温水流量調節手段，戻り冷熱量調節手段・戻り冷水流量調節手段）。

このような電着塗装装置１は、例えば次に説明するように動作する。

即ち、自動制御装置は、温熱追従運転においてポンプ５０に対してインバーター制御を行うことで、脱脂槽２及び化成槽４の加温負荷（加熱負荷，温熱負荷）に応じた温水（６０度）を、パイプ１２を介して脱脂槽２や化成層４に供給し、パイプ２２を介してヒートポンプ１０へ戻す。又、自動制御装置は、冷熱追従運転においてポンプ５２に対してインバーター制御を行うことで、電着槽６の冷却負荷（冷熱負荷）に応じた冷水（７度）を、パイプ１６を介して電着槽６に供給し、パイプ２６を介してヒートポンプ１０へ戻す。

自動制御装置は、流量調節弁３６の開度を調整することで排温水Ｘの排熱の冷水に対する熱交換量を調整する（加熱量調節手段）。冷水を排熱により適宜加温することにより、次のような事態を防止することができる。即ち、脱脂槽２や化成槽４の加温負荷が比較的に高い場合に、必要な温熱を生成することで同時に生成される冷熱が冷却負荷に対して過剰となり、そのままではいずれ冷水が過冷却となって温熱に対する冷熱のバランスが崩れてしまい、ヒートポンプ１０が非常停止して運転が継続されない事態を防止する。

更に、自動制御装置は、排温水Ｘの排熱が所定値以下であり、排熱が不足すると判断した場合に、温水の流量（ヒートポンプ１０へ戻る熱量）につき、冷水温度センサ５４により把握した戻り冷水温度に応じ、ポンプ５０を絞って調整し、温水加熱量を減少することで、冷却負荷に対応しつつ戻り冷水の温度を上昇する（温熱追従運転，加熱負荷量調節手段）。温熱は冷却負荷に見合った冷水の生成に応じてヒートポンプ１０により供給される一方、ヒートポンプ１０へ戻る冷水における過度の温度低下が防止され、ヒートポンプ１０の運転は継続される。この場合において加温負荷に対してヒートポンプ１０の供給する温水の熱量が不足するときには、自動制御装置は流量調節弁４７，４８を制御することで加温対象である脱脂槽２や化成槽４の他熱源熱交換機４２，４４に蒸気Ｚを導入し他熱源を作動させ、不足する温熱をバックアップする。なお、自動制御装置は、排温水Ｘの排熱が特定値（所定値と同じでも良い）以上となると、排熱を冷水に適用した温熱追従運転に復帰する。

以上の電着塗装装置１は、排温水Ｘを生ずる工場に設置されており、脱脂液及び化成液の入った脱脂槽２及び化成槽４と、電着液の入った電着槽６と、脱脂液及び化成液を加熱するパイプ１２，２２内の加熱媒体（温水）を加熱すると共に、電着液を冷却するパイプ１６，２６内の冷却媒体（冷水）を冷却するヒートポンプ１０と、加熱媒体のヒートポンプ１０への加熱負荷量を調節するポンプ５０と、冷却媒体がヒートポンプ１０へ戻る際の温度である冷熱戻り温度を検知する冷水温度センサ５４と、加熱媒体の加熱を補助する他熱源Ｚと、冷水温度センサ５４及び他熱源Ｚと接続され、冷水温度センサ５４から得た冷熱戻り温度に応じてポンプ５０における加熱負荷量を制御すると共に、他熱源Ｚによる加熱供給量を調整する自動制御装置を備えている。なお、ポンプ５０の流量調節による熱量調整に代えて、パイプ１２からパイプ２２（ポンプ５０の入口）へ戻すバイパス回路を設置し、当該バイパス回路に調節弁を設け、前処理槽との熱交換量を当該調節弁で調整する（バイパス量を増やすと温水と前処理液との熱交換量が減り温水温度が下がらずにヒートポンプ１０へ戻る）ことで、ヒートポンプ１０の出力を下げ、冷水温度の低下を防止することも可能である。

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却水が冷え過ぎ、加温水と冷却水のバランスが取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、加熱ないし冷却につき極めて効率の良い運転が可能で運転に際する二酸化炭素排出量も少ない一つのヒートポンプ１０でまかなうことができる。そして、他熱源Ｚを備えているため、ヒートポンプ１０による加熱媒体の加熱が変動したり、ヒートポンプ１０の冷却媒体の加熱が不足する中バランスを取り運転を継続するために加熱媒体の加熱が不足しても、他熱源Ｚでバックアップすることができ、動作の安定を図ることができるし、ヒートポンプ１０の加熱能力を抑えて初期導入費用やランニングコストを低減することができる。更に、ポンプ５０により加熱負荷量を調整するという比較的に簡易な作動方式により、前処理槽や電着槽６のそれぞれの負荷に順応する加熱や冷却を効果的に制御することが可能となっている。

又、冷却媒体を排温水Ｘにより加熱する熱交換機３０を備えているため、加熱負荷に対して冷却負荷が軽い場合に排熱により冷却媒体を加温して温熱に対する冷熱のバランスを確保することができ、より一層効率の良好な状態で加熱ないし冷却を提供するヒートポンプ１０における運転を継続することができる。

更に、排温水の熱交換機３０への流量を調節する流量調節弁３６と、パイプ２６内の冷却媒体がヒートポンプ１０へ戻る際の温度である冷水戻り温度を検知する冷水温度センサ５４とを更に備えており、自動制御装置は、冷水温度センサ５４と接続され、冷水戻り温度に応じて流量調節弁３６の開度を制御して流量調節弁３６における流量を制御する。

従って、ヒートポンプ１０にとって適した冷却媒体の戻り温度ないし熱量となるように、工場の排温水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。なお、流量調整につき、ポンプによるものに代えて、ポンプの出口に流量調節弁を設けるものとしても良い。又、ヒートポンプ１０の温水出口からポンプ５０の入口に戻すバイパス回路を設けバイパス流量を調整することで、ヒートポンプ１０への加熱負荷を調整しても良いし、ヒートポンプ１０の冷水出口からポンプ５２の入口に戻すバイパス回路を設けバイパス流量を調整することで、ヒートポンプ１０への冷却負荷を調整しても良い。

［第２形態］
図２は第２形態に係る電着塗装装置８１の模式図であって、電着塗装装置８１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。

電着塗装装置８１は、パイプ２６に流量調節弁８２を有すると共に、流量調整された分岐冷水を熱交換機３０へ導くパイプ８４と、熱交換機３０を通過した冷水をパイプ２６へ戻すパイプ８６を備える。熱交換機３０には、工場に設置された電着乾燥炉８８からの放熱及び／又は排温風Ｙが導入され、分岐した冷水が加温される。

なお、電着塗装装置８１について、次のとおり変更することができる。電着乾燥炉８８から出た（例えば１５０度程度となった）ワークの放熱を熱交換機３０へ導くことにより冷却側を加温する。又、電着槽６の冷却負荷に電着乾燥炉８８の放熱・排風又はワークの放熱を適用しても前処理槽の加熱をヒートポンプ１０だけでは賄えないような冷却負荷に対する加熱負荷のバランスとなっている場合、他熱源で補助的に加温しても良いが、ヒートポンプ４を冷水追従モードで運転し、流量調節弁８２を電着乾燥炉８８側に全開にしても良い。このようにヒートポンプ１０を冷水追従運転すると、冷却負荷に適切に対処することが可能となると共に、加熱負荷に対しても冷却媒体の生成に伴い効率良く生成されるヒートポンプ４の加熱媒体と他熱源で適切に対応することができ、しかもイニシャルコストが低く複雑な制御が不要で運用し易いものとすることが可能となる。

又、電着塗装装置８１について、次のように変更することもできる。即ち、流量調節弁８２が電着乾燥炉８８側で全開の状態でヒートポンプ１０の冷水供給量が不足（冷水温度が上昇）する場合、自動的に流量調節弁８２の電着乾燥炉８８側を閉止する制御を実行可能とし、より効率的で安定した運転を行うようにする。又、ヒートポンプ１０の冷水追従運転において、加熱量が不足する（温水温度が低い）状態や加熱量が過剰となる（温水温度が高い）状態を適正な状態（適正な温度）とするために、自動制御装置により流量調節弁８２の開度を制御して熱交換機３０との熱交換量を制御し、ヒートポンプ１０の出力を制御しても良い。更に、流量調節弁８２に代えてポンプ（及び冷水タンク）を設け、ポンプの流量制御により熱交換機３０における熱交換量を制御しても良い。加えて、冷却側にクーリングタワーを熱交換機を介して接続し、排熱Ｙの熱量が十分に多い場合に当該クーリングタワーの冷却水とヒートポンプ１０の冷水を熱交換することでヒートポンプ１０の冷水を冷却可能とし、ヒートポンプ１０を温水追従運転し、流量調節弁８２を電着乾燥炉８８側へ全開にして冷水を過剰に加温する状態とし、クーリングタワー（他冷熱源）で冷水温度を制御する（冷却負荷に対応する）ようにしても良い。この場合、温水追従運転によりヒートポンプ１０で温水に余剰を生じることなく制御可能であり、且つ低コストで簡易に冷水温度低下によるヒートポンプ１０の停止を回避することができる。

以上の電着塗装装置８１等にあっても、冷水側に工場に属する排熱を適用することで温熱に対する冷熱のバランスを維持し、ヒートポンプ１０の運転を継続させることができる。

［第３形態］
第３形態に係る電着塗装装置１１５１は、図３に示すように、次に説明する点を除き、第１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加熱媒体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。熱交換機１１６４には、加熱媒体供給パイプ１１１２及び加熱媒体戻りパイプ１１１３も接続されており、加熱媒体供給パイプ１１１２には他熱源熱交換機１１０４が配置され、加熱媒体戻りパイプ１１１３には加熱媒体循環用のポンプ１１１５が配置されている。加熱媒体は熱交換機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脱脂槽２及び化成槽４に供給される。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が取り付けられている。

自動制御装置は、例えば、５５度の加熱媒体を熱交換機１１６４に導入させ、５８度に加温（３７４ｋＷ）する。この加熱媒体は更に他熱源Ｚにより６０度に加熱される（加熱負荷２４９ｋＷ）。加熱媒体加熱のための温水は往き７０度・戻り６０度である一方（加熱負荷３７４ｋＷ，ＣＯＰ２．９）、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２４５ｋＷ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の間の加熱媒体供給パイプ１１１２（熱交換機１１６４の直後）における加熱媒体温度を監視し、当該温度が６０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７０度）。

そして、自動制御装置は、冷水温度を監視し、冷却負荷が１２９ｋＷ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７０度から６５度へ下げる。すると、ヒートポンプ１０の加熱量は１８７ｋＷ（加熱側ＣＯＰ３．２）へ軽減され、加熱媒体が５６．５度に昇温されると共に、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（１２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４３６ｋＷにて加熱媒体を加熱し、脱脂槽２及び化成槽４の所望する６０度とする。

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（例えば所望加熱媒体温度＋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。又は、他熱源の加熱量を増やす（加熱温度設定値を下げる）ことにより、ヒートポンプ１０の加熱負荷を下げ、もって冷熱量を下げることも可能である。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。

このような第３形態の電着塗装装置１１５１であっても、第１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。

［第４形態］
第４形態に係る電着塗装装置は、第３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、所定の加熱媒体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。

例えば、４５度の加熱媒体を熱交換機１１６４により３００ｋＷの加熱（ＣＯＰ３．６，温水往き６０度）で５０度とし、冷却負荷２１７ｋＷ（ＣＯＰ２．６）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、加熱媒体温度が５０度となるような温水熱量を有するように運転される。

そして、自動制御装置は、冷却負荷が１９６ｋＷに減少して冷水戻り温度が１６度以下となると、ヒートポンプ１０の温水供給設定温度を７０度に上げる（温水温度往き７０度・戻り６０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３．６から２．９となり、又循環温水量が絞られる。温水供給温度を上げることで、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１７度，ＣＯＰ１．９）、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。

［第５形態］
図４（ａ）は第５形態に係る電着塗装装置２８６１の冷熱負荷が重い場合における模式図、図４（ｂ）は電着塗装装置２８６１の冷熱負荷が比較的軽い場合における模式図、図４（ｃ）は電着塗装装置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５（ａ）は電着塗装装置２８６１の冷熱負荷がない場合における模式図、図５（ｂ）は電着塗装装置２８６１の冷熱負荷がなく温熱負荷が比較的大きい場合（生産ライン立ち上げ時等）における模式図であって、電着塗装装置２８６１は、ヒートポンプ１０と同等のヒートポンプ２００４を用いる等第１形態と同様に成るが、更に複数のヒートポンプ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、電着塗装装置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５（ｂ）参照）。又、電着塗装装置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。

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。又、クーリングタワー２８３２ａ側に切り替えることに代えて、あるいはこれと共に、クーリングタワー２８３２ａの冷却水とヒートポンプ１０の温水とを熱交換しても良い。

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２８４０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、同様に電着槽６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４（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４（ｃ），図５（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、実際には脱脂槽２及び化成槽４と繋がっている。なお、ヒートポンプ２００４ｐ等はヒートポンプ２００４の冷水を直接導入して加熱可能であり、冷水を直接加熱する加熱用ヒートポンプとして動作可能である。これに対し、排熱回収型のヒートポンプの冷水とは異なる媒体を加熱し熱交換機を介して冷水を加熱するヒートポンプは冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプとして動作するものである（例えば後述の図１６（ａ）における暖房運転する空冷ヒートポンプ３１０２）。

このような電着塗装装置２８６１は、第１形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。

即ち、冷熱重負荷時等の図４（ａ）の場合、ヒートポンプ２００４は温水追従モードにて熱回収運転を行っているが、更に電着槽６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。

例えば、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等により冷水が７度で電着槽６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６０度であり、温水戻り温度は５５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。

又、冷熱軽負荷時等の図４（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。

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度で電着槽６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６０度であるものの、温水戻り温度は５５度から５３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６０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。

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４（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による電着槽６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。

例えば、冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等により冷水が７度で電着槽６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６０度に維持される（戻り温度は５５度近辺となる）。

又、生産ライン立ち上げ時等で冷熱が不要である場合、図５（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、電着槽６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。

例えば、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の加熱側は、５５度で戻り、６０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。

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５（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。

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の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。

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。

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、５８度から熱交換機２８６２の加熱により６０度となって供給され、５３度で戻る。

以上の電着塗装装置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。

［第６形態］
図６（ａ）は第６形態に係る電着塗装装置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（例えば夏季や生産ライン停止過程）等における模式図、図６（ｂ）は電着塗装装置２８７１において冷熱負荷が温熱負荷に対して大きい場合（例えば夏季における低タクトタイム）等における模式図、図６（ｃ）は電着塗装装置２８７１において温熱負荷が冷熱負荷に対して大きい場合（例えば冬季）等における模式図、図７（ａ），（ｂ）は電着塗装装置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、電着塗装装置２８７１は、第５形態と同様に成る。

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６，７において、電着槽６とヒートポンプ２００４の間の回路は一部省略されている。

電着塗装装置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。

このような電着塗装装置２８７１は、第５形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。

即ち、夏季の冷熱重負荷時等の図６（ａ）の場合、電着槽６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。

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度で電着槽６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５５度であり、温水戻り温度は５０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。

又、冷熱軽負荷時等の図６（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。

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度で電着槽６の熱交換機に供給され、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５５度であるものの、温水戻り温度は５０度から４８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５５度まで加熱し、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４へ戻して温熱不足を解消する。

更に、冬場や生産状況等により冷熱負荷が少なくなった場合、図６（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。

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度で電着槽６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５５度であり、温水戻り温度は５０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。

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７（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。

以上の電着塗装装置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、脱脂槽２及び化成槽４ないし電着槽６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電着塗装装置２８７１を作動させることができる。

［第７形態］
図７（ｃ）は第７形態に係る電着塗装装置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、電着塗装装置２８８１は、第５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。

電着塗装装置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。

このような電着塗装装置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電着塗装装置２８８１を適切に運転することができる。

［第８形態］
図８（ａ）は第８形態に係る電着塗装装置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８（ｂ）は電着塗装装置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８（ｃ）は電着塗装装置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９（ａ）は電着塗装装置２９０１において冷熱負荷がない場合等における模式図、図９（ｂ）は電着塗装装置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、電着塗装装置２９０１は、第５形態と同様に成る。なお、図８，９においても一部の回路が省略されている。

又、電着塗装装置２９０１は、第５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。

このような電着塗装装置２９０１は、第５形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。

即ち、冷熱重負荷時（例えば夏季高タクトタイム）等の図８（ａ）の場合、電着槽６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。

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度で電着槽６の熱交換機に供給され、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、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。

又、冷熱軽負荷時（例えば夏季低タクトタイム）等の図８（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。

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度で電着槽６の熱交換機に供給され、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５５度であるものの、温水戻り温度は５０度から４８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５５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。

更に、冬季等で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８（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台を冷房運転して電着槽６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。

例えば、ヒートポンプ２００４は５５度の温水を供給して５０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。脱脂槽２及び化成槽４の加熱はヒートポンプ２００４によりまかなわれ、電着槽６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。

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、冷水側を空気圧縮機２８４０の冷却水側に切替え、脱脂槽２及び化成槽４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。

加えて、生産ライン立ち上げ時等で冷熱負荷がない図９（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。

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９（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４８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５３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５５度に加温する。

以上の電着塗装装置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、脱脂槽２及び化成槽４や電着槽６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電着塗装装置２９０１を作動させることができる。

［第９形態］
図９（ｃ）は第９形態に係る電着塗装装置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、電着塗装装置２９１１は、第８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。

このような電着塗装装置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。

［第１０形態］
図１０は第１０形態に係る電着塗装装置３００１の模式図であって、電着塗装装置３００１は、第５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。

電着塗装装置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、脱脂槽２及び化成槽４への温水供給量を調整する第２温熱供給量調節弁２１０９ないし電着槽６への冷水供給量を調整する冷熱供給量調節弁２０４８につき温水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。なお、脱脂槽２及び化成槽４へ供給しない温水は、第２温熱供給量調節弁２１０９からの分岐パイプ２１１０を通される。

このような電着塗装装置３００１は、第５形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。

即ち、図１１に示すように、自動制御装置は、脱脂槽２及び化成槽４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。

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。

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）。

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。

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。

又、ヒートポンプ２００４ａの戻り温水の流量を増やすと、脱脂槽２及び化成槽４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。

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（５６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（５５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）。

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、脱脂槽２及び化成槽４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。

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、脱脂槽２及び化成槽４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。

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５８度に下がるが、温水追従運転により温水温度を６０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、脱脂槽２及び化成槽４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の温水出力が脱脂槽２及び化成槽４での負荷に合っていく。

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。

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。

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（５４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（５５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）。

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。

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、脱脂槽２及び化成槽４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。

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。

以上の電着塗装装置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取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電着塗装を施すことができる。

又、電着塗装装置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。

更に、電着塗装装置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。

［第１１形態］
図１２は第１１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、当該電着塗装装置は、第１０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１３形態（図１４参照）と同様、冷却側に接続されている。

このような電着塗装装置は、第１０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。

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）。

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。

以上の第１１形態に係る電着塗装装置においても、第１０形態に係る電着塗装装置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電着塗装を実行することができる。

［第１２形態］
図１３は第１２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、当該電着塗装装置は、第１１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、当該温水タンクと脱脂槽２及び化成槽４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脱脂槽２及び化成槽４（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。

又、第１２形態の電着塗装装置にあっては、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。

このような電着塗装装置は、第１１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。

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（６０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（５７度）以下である場合にループ４を実行する（ステップＳ１０３３）。

なお、第１２形態の電着塗装装置に係る処理を次のように変更することができる。即ち、ステップＳ１００６において、冷水負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ等の温水温度設定値を上げる（上限の設定可，６０度）。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の出力が自動的に増加し（インバーター出力増）、付随して冷水出力も増加するため、冷水温度が一時的に減少しつつ維持される。又、温水タンク２５０８への温水往き温度が上がって温水タンク２５０８内の温水温度が上がるため、他熱源（温水ボイラー２５０６）の出力を絞り、温熱負荷と温熱供給量がバランスする。他熱源による温熱供給調整により温水温度が所定温度（６０度）に保持され、ヒートポンプ２００４ａ等の温水戻り温度は変わらず、温水往き温度と温水戻り温度の差が変化する。例えば、温水流量毎時４３トンで温度差５度を賄うヒートポンプ２００４ａ等の出力２５０ｋＷと他熱源の出力２００ｋＷで温熱負荷４５０ｋＷを賄っている場合に、温水流量は同じで温度差７度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は３５０ｋＷに増加し、他熱源の出力は１００ｋＷに自動的に減ぜられる。なお、他熱源を用いず温水タンク２５０８内の温水温度を制御しない場合、温水温度を増やしてもヒートポンプ２００４ａ等の出力は変わらない。

一方、ステップＳ１０１２において、冷水負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ等の温水温度設定値を下げる（下限の設定可，５５度）。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の温水出力が自動的に減少し（インバータ出力減）、付随して冷水出力も減少するため、冷水温度が一時的に上昇する。又、温水タンク２５０８への温水戻り温度が下がって温水タンク２５０８内の温水温度が下がるため、他熱源（温水ボイラー２５０６）の出力を上げ、温熱負荷に対する温熱供給量の一時的不足分を賄う。他熱源による温熱供給調整により温水タンク２５０８内の温水温度が所定温度（６０度）に保持され、ヒートポンプ２００４ａ等の温水戻り温度は変わらず、温水往き温度と温水戻り温度の差が変化する。例えば、温水流量毎時４３トンで温度差７度を賄うヒートポンプ２００４ａ等の出力３５０ｋＷで温熱負荷３５０ｋＷを賄っている場合に、温水流量は同じで温度差５度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は２５０ｋＷに減少し、他熱源の出力は１００ｋＷと自動的に増加される。なお、他熱源を用いず温水タンク２５０８内の温水温度を制御しない場合、温水流量を減らしてもヒートポンプ２００４ａ等の出力は変わらない。

他方、ステップＳ１００６において、他熱源としての温水ボイラー２５０６の温水温度設定値を所定値（１度，６２度から６１度）だけ下げることもできる（下限の設定可，５５度）。これにより、一時的に温水供給温度が下がり、温水戻り温度も下がる（５７度から５６度）。又、ヒートポンプ２００４ａ等は温水供給温度を設定値（６０度）に制御するから、温水戻り温度の低下により出力を自動的に増やす（温度差が３度から４度と大きくなることによる）。更に、増加した加熱負荷に応じるためヒートポンプ２００４ａ等の出力を増やした場合には、付随して冷水出力が増加するため、冷水温度が低下して冷水温度が維持される。例えば、温水流量毎時４３トンで温度差３度を賄うヒートポンプ２００４ａ等の出力１５０ｋＷと他熱源の出力２００ｋＷで温熱負荷３５０ｋＷを賄っている場合に、温水流量は同じで温度差４度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は２００ｋＷに増加し、他熱源の出力は１５０ｋＷに自動的に減ぜられる。

一方、ステップＳ１０１２において、他熱源としての温水ボイラー２５０６の温水温度設定値を所定値（１度）だけ上げることもできる（下限の設定可，５５度）。これにより、一時的にヒートポンプ２００４ａ等の温水出力が下がり、冷水出力も下がる。又、前処理槽への温水供給温度が上がって温水戻り温度も上がるところ（５５度から５６度）、ヒートポンプ２００４ａ等は温水供給温度を設定値（６０度）に制御するから、温水戻り温度の上昇により出力を自動的に絞る（温度差が５度から４度と少なくなることによる）。例えば、温水流量毎時４３トンで温度差７度を賄うヒートポンプ２００４ａ等の出力３５０ｋＷを賄っている場合に、他熱源の設定温度を上げることで温水流量は同じながら温度差５度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は２５０ｋＷに絞られ、他熱源の出力は１００ｋＷとされ、更に他熱源の設定温度を上げることで温水流量は同じながら温度差４度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は２００ｋＷに絞られ、他熱源の出力は１５０ｋＷとされる。

以上の第１２形態に係る電着塗装装置においても、第１１形態に係る電着塗装装置と同様、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電着塗装を実行することができる。

［第１３形態］
図１４は第１３形態に係る電着塗装装置３０５１の模式図であって、電着塗装装置３０５１は、第１０形態と同様に成るが、第１２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、電着塗装装置３０５１は、第１０形態と同様の温水タンク３０５８を有する。

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。

電着塗装装置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、脱脂槽２及び化成槽４への温水供給量を調整する第２温熱供給量調節弁２１０９ないし電着槽６への冷水供給量を調整する冷熱供給量調節弁２０４８につき温水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。

このような電着塗装装置３０５１は、第１０，１２形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。

即ち、図１５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５８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（６０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（６２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（６０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。

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２００４ａ，２００４ｂ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（６０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。

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。

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。

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）。

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。

なお、電着塗装装置３０５１における処理を次のように変更することができる。即ち、ステップＳ１０５２において、温水負荷調整機であるヒートポンプ２００４ａ等の冷水温度設定値を下げる。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の出力が自動的に増加し（インバーター出力増）、付随して温水出力も増加するため、温水温度が上昇して温水温度が維持される。又、冷水往き温度が下がり、冷水戻り温度が一時的に下がるため、冷水チラーの出力を減じ（ステップＳ１０５４）、冷却負荷とバランスさせる。一方、ステップＳ１０６３において、温水負荷調整機であるヒートポンプ２００４ａ等の冷水温度設定値を上げる。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の出力が自動的に絞られ（インバータ出力減）、付随して温水出力も減少するため、供給温熱量が減少して温水温度が低下する。又、冷水往き温度が上がり、冷水戻り温度が一時的に上がるため、冷水チラーの出力を増して（ステップＳ１０６５）、冷却負荷とバランスさせる。

以上の電着塗装装置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電着塗装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電着塗装を実施することができる。

又、電着塗装装置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。

更に、電着塗装装置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。

［第１４形態］
図１６は第１４形態に係る電着塗装装置３１０１の模式図であって、電着塗装装置３１０１は、第１形態と同様に成るが、第１３形態の冷水チラーと同様に冷却側に単数又は複数配置される空冷ヒートポンプ３１０２を備える。空冷ヒートポンプ３１０２にあっては、暖房運転ないし冷房運転が可能である。又、冷却側において、パイプ１６，２６と接続される冷水タンク３１０４が設置されている。

冷水タンク３１０４には、更に電着槽６に対するパイプ３１１６，３１２６が接続されており、パイプ３１１６にはポンプ３１５２が介装され、パイプ３１２６には熱交換機３１３０が介装される。空冷ヒートポンプ３１０２には、熱交換機３１３０に媒体を供給する媒体供給パイプ３１６０と、熱交換機３１３０からの媒体を受ける媒体戻りパイプ３１６２が接続されている。媒体供給パイプ３１６０には、第２熱交換機３１６４が介装され、媒体戻りパイプ３１６２には、ポンプ３１６６が介装される。第２熱交換機３１６４には、他補助熱源（ここでは蒸気）Ｈが補助流量調節弁３１８０を経て導入される。

なお、熱交換機３１３０はパイプ２６あるいは冷水タンク３１０４に設置しても良い。又、空冷ヒートポンプ３１０２とタンク３１０４につき専用のポンプを介して互いに接続し、空冷ヒートポンプ３１０２によって直接熱交換しても良い。更に、空冷ヒートポンプ３１０２をパイプ３１２６へ直接接続し、モード切換時の媒体の戻り温度を制御しても良い。加えて、他補助熱源Ｈにつき冷却機としたり冷暖可能機としたりすることができる。

第１４形態に係る電着塗装装置３１０１は、主に暖房ないし冷房の運転切替を円滑に実行するため、例えば次のように動作する。

即ち、図１６（ａ）に示すように、加熱負荷（３５０ｋＷ）が冷却負荷（１７０ｋＷ）に対して重い場合、ヒートポンプ１０は加熱負荷に見合った温水を供給し、更に付随して生成される冷水を供給する（２２０ｋＷ）。そして、温水に対する冷水のバランスを取るために、空冷ヒートポンプ３１０２を暖房運転して加温された媒体（３０度から３５度へ）を冷水加温用の熱交換機３１３０へ供給する（５０ｋＷ）。冷水往き温度の冷水温度（パイプ１６，３１１６内の冷水温度）は２０度であるところ、電着槽６から戻る直後のパイプ３１２６内の冷水温度は２４度となり、熱交換機３１３０通過後の冷水温度やヒートポンプ１０への冷水戻り温度は２５度となって、ヒートポンプ１０の運転が継続される。

これに対し、図１６（ｂ）に示すように、温熱負荷が減少する（２５４ｋＷとなる）等して温熱に対する冷熱のバランスが取れなくなる場合、自動制御装置は冷水往き温度が所定値（２２度）以上となったことの検知等によりこの場合を把握し、空冷ヒートポンプ３１０２を運転切替のため一時的に停止する一方、媒体戻りパイプ３１６２のポンプ３１６６を継続運転する。空冷ヒートポンプ３１０２における暖房モードないし冷房モードの切替は即時に実行可能なものではなく、所定時間（３分間）停止（機器インターロック）後に異なるモードで再起動する必要がある。ポンプ３１６６の継続運転により、媒体と冷水との熱交換機３１３０における熱交換は継続し、加温されていた媒体を冷水により冷却する（媒体３５度から２８度，冷水戻り温度２６度）。運転切替時に媒体が冷却されることで、冷却されない場合と比較してより一層円滑に暖房モードから冷房モードに切り替わり、冷房運転をスムーズに開始することが可能である。

即ち、空冷ヒートポンプ３１０２が冷房モードで運転を開始するためには、ヒートポンプサイクルを成立させるために冷水出口温度が例えば２０度以下でなければならず、媒体が３５度であるとまず例えば３０度まで外部冷却機等により下げ、更に空冷ヒートポンプ３１０２の運転切替用のモードで３０度から２０度まで温度を下げなければならない（およそ３０分間前後を要する）ところ、電着塗装装置３１０１では、外部冷却機に頼らずに、媒体と冷水との熱交換によってまず３０度に素早く下げることができ、更にウォーミング運転への移行も不要とすることができ、結果切替に要する時間を大幅に短縮することができる。なお、冷却可能な他補助熱源を用いて媒体を冷却すれば、更に素早く切替を行うことができる。

そして、図１６（ｃ）に示すように、温熱負荷（２５０ｋＷ）に対して冷熱負荷（１７０ｋＷ）が重い場合、空冷ヒートポンプ３１０２は冷房運転し、１８度に冷却された媒体１３ｋＷを供給する。一方、ヒートポンプ１０は２０度の冷水１５７ｋＷを冷水タンク３１０４へ供給し、冷水タンク３１０４は冷却負荷に応じて２０度の冷水を電着槽６へポンプ３１５２を介し供給する。電着槽６から戻る２４度の冷水は空冷ヒートポンプ３１０２からの媒体（冷熱１３ｋＷ）により２３．６度となり、冷水タンク３１０４を経てヒートポンプ１０へ戻る。こうして電着槽６の冷熱負荷１７０ｋＷは冷水（１５７ｋＷ）及び媒体による冷却（１３ｋＷ）で賄われる。他方、ヒートポンプ１０は冷水供給に係る冷却負荷１５７ｋＷに見合った温熱２５０ｋＷを供給し、温熱負荷に対応する。

なお、この場合から温熱負荷が相対的に増した際ないし冷房から暖房への切替時には、上述の暖房から冷房への切替と丁度逆の動作を行う。即ち、ヒートポンプ１０の冷水温度低下による運転停止を防ぐため、空冷ヒートポンプ３１０２を冷房運転から暖房運転へ切り替える場合、機器インターロックにより再起動に時間がかかるし、媒体温度が所定温度（２５度）以下であるとヒートポンプサイクル成立のため更に暖房モード切替前にウォーミングモードで運転して２５度にする必要がある（およそ３０分間前後を要する）ところ、電着塗装装置３１０１では、媒体と冷水との熱交換によってまず２０度程度に素早く上げることができ、２０度から２５度への昇温は他補助熱源Ｈを用いて媒体を加熱することで、ウォーミングモードにおける運転を省略可能であり、結果切替に要する時間を大幅に短縮することができる。なお、他補助熱源Ｈの加熱のみによっても媒体を２５度へ加温することもでき、更に空冷ヒートポンプ３１０２のモード切換（約３分）の間は他熱源Ｈでヒートポンプ１０の冷水を加温することで、ヒートポンプ１０の停止を防止することができる。

以上の電着塗装装置３１０１では、ヒートポンプ１０の冷却側の空冷ヒートポンプ３１０２の運転切替中においても空冷ヒートポンプ３１０２の媒体を循環させるため、当該媒体が冷房切替時にはヒートポンプ１０の冷水により冷却され、暖房切替時には当該冷水により加温されて、当該媒体に何もなされず温度が変わらない場合に比べ当該媒体温度を切替後のモードに合った状態に積極的に調整することができ、空冷ヒートポンプ３１０２の運転切替や切替後の運転を極めて円滑なものとすることができる。

又、電着塗装装置３１０１では、他補助熱源Ｈにより媒体を暖房（冷房）切替時に加熱（冷却）するため、更に運転切替を素早く行うことが可能となる。

［第１５形態］
図１７（ａ）に示す第１５形態に係る電着塗装装置３２０１は、ヒートポンプ１０に代えてヒートポンプ式給湯器３２０４を用いると共に、脱脂槽２や化成槽４を加熱する加熱媒体に代えて塗装後の洗浄ブース（ここでは純水による湯洗のブースであるが、水洗ブース等であっても良い）への補給水を加熱する他、第３形態と同様に成る。ヒートポンプ式給湯器３２０４は、水熱源であり、好ましくはＣＯ_２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３２０４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（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３２０４を温水生成にそのまま用いると、６０度の温水を生成するために往き温水温度が６５度程度必要となり、戻り温水温度が５５度となって、良好な運転状態とならない。

そこで、第３形態と同様に、温水ポンプ１１６６を温水温度が７０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３２０４の効率良い運転を継続させる。例えば、温水温度を７０度で維持するために温水温度往き７０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、補給水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、熱交換器１１６４について十分に温水戻り温度が下がる容量とする。

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１８等に基づき改めて説明すると、自動制御装置は、まず電着塗装装置３２０１が運転中か否かを把握する（ステップＳ１１０１）。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３２０４を停止して（ステップＳ１１０２，Ｓ１１０３）、処理を終了する。

一方、自動制御装置は、ステップＳ１１０１でＹｅｓであると、ポンプ１１１５が運転中であるか否かを確認し（ステップＳ１１０４）、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Ｓ１１０５，Ｓ１１０６）、処理の最初（ステップＳ１１０１）に戻る。又、ステップＳ１１０４でＹｅｓであれば、ヒートポンプ式給湯器３２０４が停止中である場合にのみこれを起動し（ステップＳ１１０７，Ｓ１１０８）、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Ｓ１１０９，Ｓ１１１０）、ヒートポンプ式給湯器３２０４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Ｓ１１１１）。

自動制御装置は、ヒートポンプ式給湯器３２０４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Ｓ１１１２）。この戻り温水流量を減少するインバーター制御により、ヒートポンプ式給湯器３２０４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Ｓ１１０１）に戻る。

一方、自動制御装置は、ヒートポンプ式給湯器３２０４の温水戻り温度が設定値を上回らない場合（Ｎｏ）、熱交換器１１６４を通過した補給水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Ｓ１１１３）、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Ｓ１１１４）。この戻り温水流量を増加するインバーター制御により、温水温度が低く（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Ｓ１１０１）に戻る。

このような第１５形態の電着塗装装置３２０１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３２０４を温水生成に継続利用することができる。

［第１６形態］
図１７（ｂ）に示す第１６形態に係る電着塗装装置３２２１は、水熱源のヒートポンプ式給湯器３２０４に代えて空気熱源のヒートポンプ式給湯器３２２４を用いる他、第１５形態と同様に成る。この第１６形態にあっても、第１５形態と同様に制御することができ、温水生成のためのヒートポンプ式給湯器３２０４の極めて効率良い運転を継続させることができる。

又、工場に属する排気をヒートポンプ式給湯器３２２４の空気熱交換器に導入すると、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）。

［第１７形態］
図１９に動作の一例を示す第１７形態に係る電着塗装装置は、第１形態と同様に成る。この電着塗装装置は、第１形態と同様に動作する他、次に示すように起動・停止・切替等する。

即ち、前処理電着塗装装置の自動制御装置は、起動ボタンの押下（起動ＰＢ「ＯＮ」）等により起動指令を受けると、まずループ１と、ステップＳ１２０１及びループ２を併行して実行する。

自動制御装置は、ステップＳ１２０１において、電着液の温度が設定値（２８度）より低い場合には（ステップＳ１２０１でＹＥＳ）、電着液を設定温度まで昇温するループ２を実行し、蒸気（を供給する電着槽加温装置）による加温を行う（ステップＳ１２０２）。

同時に、自動制御装置は、ループ１において、前処理液を所定温度（脱脂液５７度・化成液４２度）に達するまで蒸気加熱により昇温する（ステップＳ１２０３）。次に、自動制御装置は、前処理液が所定温度に達したことを確認し（ステップＳ１２０４でＹＥＳ）、前処理工程への順次のワーク投入を開始する（ステップＳ１２０５）。

そして、自動制御装置は、電着槽６における通電が起き、電着槽６へのワークの投入がなされたことを把握すると（ステップＳ１２０６でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０を冷水追従モードで運転し（ステップＳ１２０７）、更に所定時間（３０分間）経過したか（冷却負荷が十分生じたことに関する所定条件を満たしたか）を確認して経過したら（ステップＳ１２０８でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０を温水追従モードへ切り替える（ステップＳ１２０９）。なお、ステップＳ１２０８ないし前記所定条件について、電着槽６への冷却媒体の冷熱量を切り替える冷熱調節手段における冷熱調整量（冷却媒体調節弁の開度）が所定量以上となったこととしても良いし、冷却負荷が所定値以上となったこととしても良い。

このように、ヒートポンプ１０を冷水追従モードで起動し、電着槽６が本格的に稼働し始めてから温水追従モードに切り替えることにより、生産ライン立ち上げ時における冷却負荷が少なく加熱負荷が比較的に大きい状態に冷房運転により対応することができるし、生産ライン立ち上げ時における工場排熱が少ない状態においてヒートポンプ１０の冷却側の排熱による不十分な加温がなされたまま温熱追従運転をして非効率に動作しあるいは運転停止してしまう事態を防止することができ、排熱が十分に存在しヒートポンプ１０の温熱追従運転の継続が十分に可能となったタイミングあるいは電着槽６における冷却が必要とされる状態となったタイミングで省エネルギーである温熱追従運転を開始することが可能となる。

又、自動制御装置は、前処理槽に対するワーク搬入のない状態が特定時間（１０分間）継続したことを把握すると（ステップＳ１２１０でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０を冷水追従モードへ切り替え（ステップＳ１２１１）、更に電着槽６へワークが搬入されない状態が規定時間（５分間）継続した後に（ステップＳ１２１２でＹＥＳ）、前処理電着塗装装置の運転停止指令が発せられたか否かを確認する（ステップＳ１２１３）。停止指令が発せられていなければ（ＮＯ）ステップＳ１２０８に戻り、発せられていれば（ＹＥＳ）、装置を停止して蒸気加温も停止し（ステップＳ１２１４）、更にヒートポンプ１０の停止指令が出ていれば（ステップＳ１２１５でＹＥＳ）ヒートポンプ１０を停止して動作を終了し（ステップＳ１２１６）、ヒートポンプ１０の停止指令が出ていなければ（ステップＳ１２１５でＮＯ）ヒートポンプ１０を冷房モードとして（ステップＳ１２１７でＮＯ，ステップＳ１２１８）動作を終了する。なお、ステップＳ１２１０でＹＥＳとなりワーク搬入が停止された場合でも、電着槽６に残存しているワークがあれば、そのワークが電着塗装されるまで動作は継続される。又、ステップＳ１２１５に関し、図示しない電着液攪拌ポンプの発熱により液温度が上昇する場合においては、ヒートポンプ１０は停止させない。

又、ヒートポンプ１０を冷房モードとしない場合（ステップＳ１２１７）において、ヒートポンプ１０の温水で前処理槽を加温し、生産ライン（前処理電着塗装工程）停止（ワーク連続搬入の停止）や起動時（生産ライン立ち上げ時，ワーク連続搬入開始時）に伴う前処理液の保温や温度低下の防止を行うことが可能である。なお、工場排熱が存在する場合においては、当該工場排熱でヒートポンプ１０の冷水を更に加温することで、冬季等においても前処理液の保温ないし温度低下の防止を行うことができるし、休業（連休）明け等の再稼働時の立ち上げ時間を短縮することができるし、機器立ち上げ時に他熱源により前処理液を加温する場合において他熱源のエネルギー使用量を低減することができる。加えて、生産ライン立ち上げ時に工場排熱の熱量が存在する場合、タイマーを用いて所定時間当該工場排熱により冷水を加温することで、ヒートポンプ１０の冷水負荷を増加させ、もって温水供給量を増加させることが可能となり、効率的に前処理工程を立ち上げることができる。

ヒートポンプ１０を温水追従運転した場合、前処理槽に対するワーク搬入のない状態が生ずると加熱負荷が減少し、ヒートポンプ１０の出力が下がる一方、電着槽６においては前処理工程からのワークが残っていれば通電しており冷却も変わらず必要となる。よって、このままヒートポンプ１０を運転し続けると冷熱供給量が減少して冷却不足となるところ、ステップＳ１２１０，Ｓ１２１１において前処理槽に対するワーク搬入のない状態を察知してヒートポンプを冷水追従モードへ切り替えるため、冷却不足を回避することが可能となる。なお、冷水追従運転時に発生する温熱は、前処理槽における加熱負荷の低下により余るのであれば、クーリングタワー等により放熱させ、ヒートポンプ１０の運転を継続させる。又、冷水追従モードへの切替に代えて、冷房モードへの切替を行っても良い。

第１７形態の電着塗装装置によれば、冷水追従モードで起動し、冷却負荷が生じてきた場合に温水追従モードに切り替えるため、生産ライン立ち上げ時の負荷や排熱の状態に適切に対処しつつ、極めて省エネルギーとなるヒートポンプ１０の温水追従運転による加熱及び冷却を提供することが可能となる。

又、第１７形態の電着塗装装置によれば、前処理槽へのワーク搬入停止時に冷水追従モードへ切り替えるため、前処理工程においてワーク搬入がストップした場合の負荷の状態（加熱負荷の減少等）に適切に対応することも可能である。

［第１８形態］
図２０（ａ）に示す第１８形態に係る電着塗装装置３２５１は、第１形態と同様に成るが、温水タンク３０５８や冷水タンク３１０４を備えていると共に、温水タンク３０５８に他熱源としての蒸気Ｚ（電気ヒータでも良い）が導入されるようになっており、更に冷水タンク３１０４に空冷ヒートポンプ２１５４（クーリングタワー・排熱・加温中の空冷ヒートポンプ等でも良い）が接続されている。この電着塗装装置は、第１形態と同様に動作する他、例えば図２０（ｂ）に示すように動作する。

即ち、ヒートポンプ１０は、冷水追従モードにおいて、冷水供給温度設定値（１２度）で冷水を供給するように運転され、空冷ヒートポンプ２１５４より優先して運転される。又、ヒートポンプ１０は、温水追従モードにおいて、温水供給温度設定値（６０度）で温水を供給するように運転され、蒸気Ｚの導入より優先して運転される。一方、空冷ヒートポンプ２１５４は第１規定温度（１５度，ヒートポンプ１０冷水供給温度設定値より高い値）の冷水を冷水タンク３１０４へ供給し、蒸気Ｚは温水タンク３０５８が第２規定温度（５０度，ヒートポンプ１０温水供給温度設定値より低い値）以下となった場合に供給される。温水はヒートポンプ１０に例えば５５度で戻り、冷水はヒートポンプ１０や空冷ヒートポンプ２１５４に例えば１７度で戻る。

そして、自動制御装置は、まずヒートポンプ１０を温水追従モードで起動し（ステップＳ１３０１）、監視している冷水供給温度が所定温度（７度）未満である場合のみ（ステップＳ１３０２でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０の運転モードを冷水追従モードへ変更する（ステップＳ１３０３）。又、自動制御装置は、監視している温水供給温度が特定温度（６２度）を超える場合のみ（ステップＳ１３０４でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０につき冷水追従モードから温水追従モードへ変更する（ステップＳ１３０５）。なお、自動制御装置は、停止ボタンの押下等によりートポンプ１０の停止指令がない限りステップＳ１３０２からの処理を繰り返し（ステップＳ１３０６でＮＯ）、停止指令があると（ステップＳ１３０６でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０を停止する（ステップＳ１３０７）。

なお、ステップＳ１３０２において、冷水供給温度が所定温度未満となる状態が所定時間継続した場合（自動制御装置と接続されたタイマにより把握する）にモード切換をするようにしても良い。又、ステップＳ１３０４についても同様に変更可能である。

このような第１８形態の電着塗装装置３２５１では、ヒートポンプ１０の運転モードの切替あるいは他熱源（蒸気Ｚ）・他冷熱源（空冷ヒートポンプ２１５４）により、冷却負荷に対して供給冷熱が過剰となる場合に冷水追従モードとして冷却負荷に適切に対応すると共に加熱負荷に温水と他熱源で対応し、加熱負荷に対して供給熱が過剰となる場合に温水追従モードとして加熱負荷に適切に対応すると共に冷却負荷に冷水と他冷熱源で対応する。従って、省エネルギー性能が極めて良好な状態でヒートポンプ１０の運転を継続することが可能となる。

［第１９形態］
図２１に示す第１９形態に係る電着塗装装置３３０１は、熱交換機３０に係る回路を除き、第１形態と同様に成る。電着塗装装置３３０１にあって、熱交換機３０へのパイプ３２は冷却機としてのクーリングタワー３３０２の供給パイプとなっており、熱交換機３０からのパイプ３４は工場に属するコンプレッサー等の冷却を要する要冷却設備としての要冷却機器３３０４へのパイプとなっている。要冷却機器３３０４とクーリングタワー３３０２の間には、前者から後者へ媒体を導くパイプ３３０６が渡されており、パイプ３３０６には媒体熱量調節手段（機器冷却水温度調節手段）としての媒体流量調節弁３３０８が介装されていて、媒体流量調節弁３３０８の分岐側はパイプ３２に接続されている。なお、クーリングタワー３３０２を複数台設置しても良いし、クーリングタワー３３０２に代えて、又はこれと共に冷凍機や空冷ヒートポンプを設置しても良い。又、要冷却機器３３０４を、冷却設備である空調設備や、温度調整が必要な設備（成型機やウレタン等の原液等）に代えても良い。

この電着塗装装置３３０１は、第１形態と同様に動作する他、例えば次に示すように動作する。

即ち、比較的に冷水温度が低い（冷水の冷熱量が多い）場合、ヒートポンプ１０は温水追従運転し、７度の冷水を電着槽６へ供給し、電着槽６から１０度の冷水が出される。クーリングタワー３３０２から熱交換機３０へ所定温度（１５度）の冷媒が供給され、熱交換により冷水温度が１２度に昇温される。熱交換後の媒体温度は１３度に低下し、冷却水として要冷却機器３３０４に導入され、冷却時の熱交換により３１度へ昇温されてクーリングタワー３３０２に適宜導入される。冷却水（媒体）はパイプ３２において所定温度となるよう媒体流量調節弁３３０８によって調整される。

一方、比較的に冷水温度が高い（冷水の冷熱量が少ない）場合、ヒートポンプ１０は温水追従運転し、１８度の冷水を電着槽６へ供給し、電着槽６から２１度の冷水が出される。クーリングタワー３３０２から熱交換機３０へ所定温度の冷媒が供給され、熱交換により冷水温度が１９度に低下される。熱交換後の媒体温度は１７度に上昇し、冷却水として要冷却機器３３０４に導入され、冷却時の熱交換により２５度へ昇温されてクーリングタワー３３０２に適宜導入される。冷却水（媒体）はパイプ３２において所定温度となるよう媒体流量調節弁３３０８によって調整される。

電着塗装装置３３０１では、ヒートポンプ１０の冷却側と、工場に属する要冷却機器３３０４の冷却前の冷却水（媒体）を熱交換し、冷却前の冷却水を媒体流量調節弁３３０８（ないしクーリングタワー３３０２）により所定温度となるように調整するため、冷水が所定温度の媒体より冷たい場合には熱交換により冷水を加熱し、冷水が所定温度の媒体より暖かい場合には熱交換により冷水を冷却することができ、何れにしても冷水を所定温度に近づけることができて、ヒートポンプ１０の冷水戻り温度等を監視する必要がなく、又ヒートポンプ１０の冷水側に調節弁を設けなくても良く、シンプルな構成ないし動作で冷熱不足並びに過冷却を効果的に防止し、ヒートポンプ１０の冷水温度を自然に安定させることが可能となる。

なお、第１９形態を次のように変更しても良い。即ち、熱交換機３０に空冷ヒートポンプのみを接続し、冷却側加熱媒体が空冷ヒートポンプから供給されるようにする。当該空冷ヒートポンプは、冷却側加熱媒体を所定温度（２０度）に維持するように運転される（所定温度未満であれば暖房運転し、所定温度以上であれば冷房運転する）。従って、ヒートポンプ１０の冷水は冷却側加熱媒体との熱交換により所定温度に近づけられ、即ち冷水は所定温度を下回れば冷却側加熱媒体（冷却側媒体）により加熱され、所定温度を上回れば冷却側加熱媒体（冷却側媒体）により冷却されることとなり、空冷ヒートポンプの媒体を所定温度に保持する自動運転のみにより複雑な制御をすることなく省エネルギーであるヒートポンプの運転を継続することが可能である。なお、第１４形態と組み合わせることで、より安定した温度制御を行うことができる。

［第２０形態］
図２２に示す第２０形態に係る電着塗装装置３３５１は、熱交換機３０に係る回路を除き、第１形態と同様に成る。電着塗装装置３３５１にあって、熱交換機３０へのパイプ３２は水洗槽３３５６から延びていると共にポンプ３３５２を備えており、熱交換機３０へのパイプ３４は水洗槽３３５６へ至る。ヒートポンプ１０の冷却側は、水洗槽３３５６の排熱を回収してパイプ３２，３４を流通する媒体により、熱交換機３０を介して加温される。この電着塗装装置３３５１にあっても、第１形態と同様、極めて省エネルギー性の高いヒートポンプ１０の運転を継続することが可能である。なお、熱交換機３０は、水洗槽３３５６のシャワー用ポンプの後に取り付けても良い。又、温水追従モードに限らず冷水追従モードにおいても、洗浄槽３３５６の排熱を有効的に前処理の加温へ用いることができる。

更に、第２０形態を次のように変更することも可能である。即ち、パイプ１２，２２の何れかに熱交換機を設けると共に、当該熱交換機にクーリングタワーを接続して、前処理側の温水を放熱する回路を設置する。そして、ヒートポンプ１０を冷水追従モードで運転し、同時に生成される温水では熱量が不足して蒸気Ｚ（他熱源）を導入している場合（冬季等）に、熱交換機３０による冷水との熱交換量を増やすことで冷却負荷を増やし、これに伴い加熱供給量も増加させて、加熱負荷への対応のため用いられる蒸気Ｚの使用量を低減し、使用エネルギーを節約する。なお、冷水タンクを介装することができる。更に、熱交換機３０における冷水との熱交換は、水洗槽３３５６の排熱によるものに代えて、又は当該排熱と共に、工場に属する熱によるものとしても良い。又、ヒートポンプ１０による加熱が過剰となっていてクーリングタワーによる温水の放熱がなされている場合、あるいは温水温度が設定値（例えば６５度）を超えた場合を条件に、パイプ３２に接続されているポンプ３３５２を停止したりインバーター制御による流量調整をしたりする（流量調節手段を用いた冷却側加熱媒体熱量調節手段）ことで、冷却側加熱媒体の熱量ないし冷水との熱交換量を調整し、もって冷却負荷を調整する。加えて、冷水の戻り温度（パイプ２６）や往き温度（パイプ１６）が上昇して設定値（例えば２２度）を超えた場合に、ポンプ３３５２につき停止したりインバーター制御による流量調整をしたりして良い。更に、工場排熱との熱交換量の調整は、インバーター制御されたポンプによるものに代えて、あるいはこれと共に、流量調節弁によるものとして良い。

［第２１形態］
図２３に示す第２１形態に係る電着塗装装置３４０１は、第１８形態と同様に成るが、冷水タンク３１０４に更に工場排熱源と熱交換機を介し接続されて工場排熱ＸＸをやり取り可能なパイプ３４０２，３４０４が接続され、工場排熱源へのパイプ３４０２にポンプ３４０６が介装されていると共に、空冷ヒートポンプに代えてクーリングタワー３３０２（他冷熱源）が設置されており、更にクーリングタワー３３０２と冷水タンク３１０４の間のパイプ３４にポンプ３４０８と冷熱量調節手段としての流量調節弁３４１０が介装されている。

電着塗装装置３４０１は例えば次のように動作する。即ち、ヒートポンプ１０は冷水追従モードで運転され、冷却負荷２００ｋＷに対しこれを上回る（過剰な）冷水３５０ｋＷを供給する条件をつくることで、ヒートポンプ１０から温水５００ｋＷが供給され、加熱負荷６００ｋＷに対応する。温水では賄えない加熱負荷１００ｋＷについては、他熱源である蒸気Ｚ（１００ｋＷ）の供給により調整する。

自動制御装置により冷水３５０ｋＷを供給するため、ポンプ３４０６を流量最大の状態で動作させ、工場排熱ＸＸと最大限の熱交換を行う（冷水加温３００ｋＷ，冷水１７度から２０度へ昇温）。このままであると電着槽６の冷却負荷への対応と工場排熱ＸＸとの熱交換により１５０ｋＷの加熱が余剰して冷水温度の上昇が継続してしまうので、クーリングタワー３３０２により冷水を冷却する（冷却１５０ｋＷ，冷水１７度から１５度へ温度下降）。自動制御装置は、クーリングタワー３３０２あるいはポンプ３４０８や流量調節弁３４１０の制御により、冷水タンク３１０４内の冷水温度が所定温度（１７度）となるように（冷水の冷熱量が所定量となるように）する。なお、ポンプ３４０６のインバーター制御やこれに代えて設置する流量調節弁等により、工場排熱ＸＸに係る媒体の熱量（工場排熱ＸＸとの熱交換量）を調整しても良い。

そして、自動制御装置は、熱量が変動する工場排熱ＸＸに次のように対応する。即ち、工場排熱ＸＸが多くなれば、その分だけクーリングタワー３３０２における冷却量を増す。一方、工場排熱ＸＸが少なくなれば、その分クーリングタワー３３０２における冷却量を減らす。なお、同様にして電着槽６の冷却負荷にも対応することができる。

電着塗装装置３４０１は、ヒートポンプ１０の冷水と工場排熱ＸＸを導入し熱交換することで冷水を加熱する熱交換機を備えており、ヒートポンプ１０は電着液の冷却負荷量を上回る冷熱量である冷却媒体を供給する状態で冷却媒体追従運転される。余剰する冷熱量は工場排熱ＸＸにあてがわれ、工場排熱ＸＸが多くて冷水による冷却が不足する場合には、冷却媒体による冷却を補助する他冷熱源であるクーリングタワー３３０２により調整される。なお、加熱負荷の変動等には他熱源としての蒸気Ｚで対応する。

従って、シンプルな構成において初期費用（既設の加熱装置・冷却装置をヒートポンプ１０で結び工場排熱ＸＸへの回路を設ける費用）やランニングコストの低い状態でヒートポンプ１０による加熱ないし冷却を継続して提供することができ、しかも工場排熱ＸＸの熱回収をもシンプルに実行して省エネルギー性に優れた電着塗装装置３４０１を提供することができる。

［その他の形態］
以上の形態にあっては、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工場に属する各種の熱（工場排熱等）を用いているが、当該各種の熱に代えて、あるいはこれと共に、次に示すような他の種類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あるいは各種機器からの放熱や作動油からの熱、又は塗装乾燥後のワークの放熱や、温水洗浄により加温された製品をその後工程である水洗工程で水洗した場合の水洗水に移った熱、あるいは工場空調から生じた排熱（冷水戻り）やコージェネレーションの冷却水を含む排熱を用いたり、これらの組合せを用いたりする。又、該各種の熱に代えて、あるいはこれと共に、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の熱を用いて良い。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。更に、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熱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、当該温水及び排熱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。又更に、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。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、冷水の加熱量の調整（加熱量調節手段）につき、熱交換器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器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。

又更に、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媒を直接取り込み加熱してヒートポンプへ戻す別個のヒートポンプ（加熱用ヒートポンプ）を設けても良い。これに加え、ヒートポンプの冷媒を加熱する上述の各種熱交換機を併せて設置することもできる。又、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つき、ヒートポンプからの冷水を排温水と同様に工場で処理すると共に、冷水より高温の排温水を（適宜処理した後）ヒートポンプへ直接戻すようにし、あるいはこのように排温水がヒートポンプへ入るように排温水のパイプを流路切替え可能に配置することができる。

加えて、排熱回収型ヒートポンプに代えて（あるいはこれと共に）空冷式熱回収型ヒートポンプ（空冷ヒートポンプ式・冷温水同時取出型）を用いても、前記と同様の効果を奏することが可能である。即ち、空冷式熱回収型ヒートポンプは、冷水と温水の熱量バランスが崩れた場合、大気（空気）を熱源に自動的にバランスをとる（温熱不足時に大気から熱を奪い、冷熱不足時に大気へ熱を放出する）ものの、大気に対する熱のやり取りであるために効率上の限界がある。そこで、空冷式熱回収型ヒートポンプの冷却側を工場排熱等により加温すれば、空冷式熱回収型ヒートポンプにおける効率の良好な運転を継続させること等前記の効果を奏することが可能となる。特に、外気温度が低い（５度）冬季等において、冷却側を加温しない場合に空気を熱源に７０度の温水を取出す効率はＣＯＰ２．１程度であるが、工場排熱等で冷水を２０度まで加温すると効率がＣＯＰ３．８程度と良好化することができる。

なお、上記のヒートポンプ等の配置や制御等は、それぞれヒートポンプを利用した、塗装乾燥装置（本件出願人による特願２００８−３０５０１７等参照）、空調システム（同特願２００９−２１７６８等参照）、成型機の温度調節システム（同特願２００９−２７６７１３等参照）にも適用することが可能である。

１，８１，１１５１，２８６１，２８７１，２８８１，２９０１，２９１１，３００１，３０５１，３１０１，３２０１，３２２１，３２５１，３３０１，３３５１，３４０１ 電着塗装装置
２ 脱脂槽（前処理槽）
４ 化成槽（前処理槽）
６ 電着槽
１０，２００４ ヒートポンプ（排熱回収型）
３０，２０４０，３１３０ 熱交換機（冷却媒体加熱機）
５４ 冷水温度センサ（冷熱温度センサ）
２１５４，３１０２ 空冷ヒートポンプ
３０５２ 冷水チラー
２５０４，２８３２，３３０２ クーリングタワー

Claims (7)

1. 前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、
   電着液の入った電着槽と、
   前記電着液を撹拌する電着液撹拌ポンプ
   を備えた電着塗装装置に対し、
   前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、
   前記ヒートポンプは、前処理電着塗装工程の停止中に、前記電着液撹拌ポンプの発熱を熱源として動作して前記前処理液及び／又は前記温水を保温する
   ことを特徴とする電着塗装装置の起動停止装置。
2. 前記ヒートポンプは、冷却媒体追従モードで動作する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電着塗装装置の起動停止装置。
3. 前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、
   電着液の入った電着槽と
   を備えた電着塗装装置に対し、
   前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、
   前記ヒートポンプは、前処理電着塗装工程の停止中及び／又は起動時に、工場排熱を熱源として動作することで、前記電着塗装装置の立ち上げ時間を短縮する
   ことを特徴とする電着塗装装置の起動装置。
4. 前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、
   電着液の入った電着槽と
   を備えた電着塗装装置に対し、
   前記前処理液及び／又は前記温水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を備えており、
   前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であって、起動時には冷却媒体追従運転を行い、前記電着槽における冷却負荷に関わる所定条件を充足すると、加熱媒体追従運転に切り替えられるものであり、
   前記所定条件は、前記ヒートポンプの起動時から所定時間が経過したという条件及び／又は前記冷却負荷が所定値以上となったという条件を含む
   ことを特徴とする電着塗装装置の起動装置。
5. 前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、
   電着液の入った電着槽と
   を備えた電着塗装装置に対し、
   前記前処理液及び／又は前記温水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
   を備えており、
   前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であって、加熱媒体追従運転中に前処理槽及び／又は前記洗浄ブースに対するワーク搬入のない場合、冷却媒体追従運転に切り替えられる
   ことを特徴とする電着塗装装置の起動停止装置。
6. 工場で生ずる排気温熱若しくは排熱、各種機器からの放熱、作動油からの熱、塗装乾燥後のワークの放熱、温水洗浄により加温された製品をその後工程である水洗工程で水洗した場合の水洗水に移った熱、工場空調から生じた排熱、又はコージェネレーションの冷却水の排熱のうちの少なくとも何れかの側である工場排熱側と、前記電着液を冷却する前記冷却媒体側とにおいて熱交換量の調整ないし切替をする切替手段を備えている
   ことを特徴とする請求項３に記載の電着塗装装置の起動装置。
7. 前処理液の入った前処理槽及び／又は温水を用いる電着塗装後の洗浄ブースと、
   電着液の入った電着槽と
   を備えた電着塗装装置に対し、
   前記前処理液及び／又は前記温水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、
   前記電着槽への前記冷却媒体の冷熱量を調整する冷熱調整手段と
   を備えており、
   前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であって、起動時には冷却媒体追従運転を行い、前記電着槽における冷却負荷に関わる所定条件を充足すると、加熱媒体追従運転に切り替えられるものであり、
   前記所定条件は、前記冷熱調整手段の冷熱調整量が所定量以上になる条件を含む
   ことを特徴とする電着塗装装置の起動装置。

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