成型機の温度調節システム
【課題】極めてエネルギー効率が良好な状態で運転を継続することが可能な成型機の温度調節システムを提供する。
【解決手段】成型機の温度調節システム１は、原料が蓄えられるホッパ２、及び当該原料が投入される金型３を有する成型機と、ホッパ２にエアを送るファンと、ホッパ２に設けられた、前記エアを受け入れる温風導入口４０、及び前記エアを排出する排気口４４と、金型３を冷却する冷却用熱交換器と、前記ファンと温風導入口４０の間の前記エアを加熱して供給すると共に、前記冷却用熱交換器に冷水を冷却して供給するヒートポンプ４と、前記冷水を排気口４４からの前記エアによって加熱する冷水加熱用熱交換器３４とを備えている。
【解決手段】成型機の温度調節システム１は、原料が蓄えられるホッパ２、及び当該原料が投入される金型３を有する成型機と、ホッパ２にエアを送るファンと、ホッパ２に設けられた、前記エアを受け入れる温風導入口４０、及び前記エアを排出する排気口４４と、金型３を冷却する冷却用熱交換器と、前記ファンと温風導入口４０の間の前記エアを加熱して供給すると共に、前記冷却用熱交換器に冷水を冷却して供給するヒートポンプ４と、前記冷水を排気口４４からの前記エアによって加熱する冷水加熱用熱交換器３４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形工程等で用いられる成型機の温度調節システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形工程には、成型機のホッパ内に収納された成形材料の温風による乾燥工程と、成型機の金型の冷水による冷却工程とが含まれる。従来、前者の温風は、電気ヒーターや蒸気ヒーターに送風することで作られ、後者の冷水は、冷凍機により作られてきた。しかし、電気ヒーターやボイラーないし冷凍機は別々に運転されるため、効率的でない。又、電気ヒーター及び蒸気ヒーターは入力エネルギー以上に加熱できずＣＯ２排出量が多い。更に、成形材料乾燥後の温風は大気中に放出され、有効利用されていない。
【０００３】
そこで、冷水と温風の発生を効率化するため、冷熱と温熱を同時に供給可能な排熱回収型ヒートポンプ（ヒートポンプ）を用いる金型温調装置が提案されている（下記特許文献１の図３等参照）。この装置では、成形材料乾燥機内の空気を加熱する熱媒体の加熱と、金型を冷却する冷媒体の冷却とを、ヒートポンプにより行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、樹脂成形工程において、成形材料の乾燥が常時行われるのに対し、金型の冷却は金型が所定温度以上になったとき等に断続的に行われるため、特許文献１のヒートポンプでは、乾燥に係る温風供給に追従すると冷熱に余剰が生ずる等、冷熱供給と温熱供給のバランスがとれず、ヒートポンプの運転を継続できなくなる。又、効率やＣＯ２排出量を重視して冷熱に追従させるとしても、温熱のバックアップ機器が別途必要となって結局全体として良好でなくなるか、あるいは冷熱と温熱とのバランスがとれずヒートポンプの運転が緊急停止してしまう。
【０００６】
そこで、請求項１に記載の発明は、極めてエネルギー効率が良好な状態で運転を継続することが可能な成型機の温度調節システムを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、原料が蓄えられるホッパ、及び当該原料が投入される金型を有する成型機と、前記ホッパにエアを送る送風機と、前記ホッパに設けられた、前記エアを受け入れる導入口と、前記金型を冷却する冷却手段と、前記送風機と前記導入口の間の前記エア、又は当該エアを加熱媒体により加熱する加熱手段における当該加熱媒体を加熱して供給すると共に、前記冷却手段に冷却媒体を冷却して供給するヒートポンプと、前記冷却媒体を工場に属する熱によって加熱する冷却媒体加熱用熱交換器とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
なお、本発明において、ヒートポンプは、加熱媒体を直接加熱しても良いし（温水又は加熱用冷媒等の供給）、加熱媒体を、自ら保有する別の加熱媒体（内部加熱媒体）により加熱しても良い。前者の場合、加熱媒体が直接加熱手段に達し、後者の場合、ヒートポンプにおいては内部加熱媒体が加熱され、内部加熱媒体と加熱媒体との熱交換が行われる。同様に、本発明において、ヒートポンプは、冷却媒体を直接冷却しても良いし（冷水又は冷却用冷媒等の供給）、冷却媒体を、自ら保有する別の冷却媒体（内部冷却媒体）により冷却しても良い。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記目的に加えて、更に効率良く無駄のない継続可能なヒートポンプの運転を行う目的を達成するため、上記発明にあって、前記ホッパには、前記エアを排出する排気口が設けられており、前記冷却媒体加熱用熱交換器は、前記冷却媒体を前記排気口からの前記エアによって加熱することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、上記目的に加えて、加熱負荷や冷却負荷等が変動したとしても、これに的確に対応してヒートポンプの運転を継続する目的を達成するため、上記発明において、前記冷却媒体加熱用熱交換器における前記冷却媒体の加熱量を調節する加熱量調節手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
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ってヒートポンプの効率的な運転を継続する目的を達成するため、上記発明において、前記加熱量調節手段は、前記冷却媒体の前記冷却媒体加熱用熱交換器への分岐量を調節する熱交換量調節手段であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、上記目的に加えて、ヒートポンプの運転状態を工程に応じ効率の良い状態に切り替えることでより一層省エネルギー性を高くする目的を達成するため、上記発明において、前記冷却媒体による前記金型の冷却を要せず、且つ前記エアの加熱を要する場合に、前記ヒートポンプにおける前記冷却媒体の供給設定温度が上昇されることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、上記目的に加えて、既設機器を有効利用し、又は冷却に関するパックアップを行い、あるいは冷却専用機を設置して冷却のみ行う工程においてヒートポンプを休止可能とすることで省エネルギー性を更に高める目的を達成するため、上記発明において、前記冷却媒体を冷却する冷却機を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、上記目的に加えて、加熱負荷に応じてヒートポンプの出力を自動的に適切なものとする目的を達成するため、上記発明において、加熱後の前記エアの温度、前記ホッパの温度、あるいは前記加熱媒体の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記ヒートポンプの出力を制御する自動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、上記目的に加えて、冷却負荷に応じてヒートポンプの出力を自動的に適切なものとする目的を達成するため、上記発明において、前記金型の温度あるいは前記冷却媒体の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記ヒートポンプの出力を制御する自動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、上記目的に加えて、加熱状態や冷却状態に適切に対応したヒートポンプの運転を自動的に継続する目的を達成するため、上記発明において、前記金型の温度、前記冷却媒体の温度、あるいは前記冷却媒体加熱用熱交換器の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記冷却媒体の前記加熱量を制御する自動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、上記目的に加えて、ヒートポンプにおける加熱負荷を減じる制御によって簡易に冷却負荷を減じて過冷却を防止しヒートポンプの運転を継続可能とする目的を達成するため、上記発明において、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記ヒートポンプにおける加熱量を減少することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１１，１２，１３に記載の発明は、上記目的に加えて、より簡易に加熱量を減少する目的を達成するため、上記発明において、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、加熱前の前記エアの量を減少し、若しくは前記加熱媒体の供給設定温度を減少し、又は、前記ヒートポンプに戻る際の熱量が一定となる状態で前記加熱媒体を循環させる加熱媒体ポンプを備えており、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記加熱媒体の供給設定温度を上昇することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１４，１５に記載の発明は、上記目的に加えて、既設機器を有効利用し、又は加熱に関するパックアップを行い、あるいはヒートポンプを継続運転可能な状態で容易に起動させる目的を達成するため、上記発明において、前記冷却媒体を加熱する他熱源を備えており、当該他熱源により前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動し、あるいは前記排気口からの前記エアにより前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、原料の乾燥に係る温風の発生のための加熱媒体の加熱と金型の冷却に係る冷却媒体の冷却をヒートポンプで一括して行い、温風使用により必然的に生ずる排気を始めとする工場の熱によって冷却媒体を適宜加熱する。従って、当該加熱により過冷却を防止して加熱媒体の加熱に対する冷却媒体の冷熱の釣り合い（バランス）をとることができ、ヒートポンプの運転につき極めて効率の良い安定した状態で継続させることができると共に排気を有効活用することができて、システム全体としての消費電力やＣＯ２排出量の削減を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図２】図１の温度調節システムの温風側制御に係る動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の温度調節システムの冷水側加熱制御に係る動作を示すフローチャートである。
【図４】図１の温度調節システムの運転切替に係る動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図６】図５の温度調節システムの動作を示すフローチャートである。
【図７】図５の温度調節システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の第３形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図であり、（ｃ）は本発明の第４形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図９】本発明の第６形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第８形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図であり、（ｂ）は本発明の第９形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図１１】図１０（ａ）の温度調節システムの動作を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ），（ｂ）は本発明の第１０形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
［第１形態］
図１は第１形態に係る成型機の温度調節システム１の模式図であって、温度調節システム１は、ここでは工場に設置されており、成形材料（原料，ペレット）を貯蔵する原料タンクとしてのホッパ２、及び成形材料の射出を受けて成形する金型３を備えた成型機（当該２つの部材以外図示せず）と、排熱回収型ヒートポンプ（ヒートポンプ，ＨＰ）４とを有する。なお、当該工場には、冷却機６及びこれと接続された冷却塔８が設置されている。又、温度調節システム１は、ホッパ２内にヒーターＫを有する既設の成型機に対してヒートポンプ４を接続することで形成しても良い。
【００２４】
ヒートポンプ４は、冷熱を生成しながら、その際発生する排熱を利用して温熱を同時に生成し、冷熱につき冷却媒体に載せ冷水として、又温熱につきエアに載せ温風としてそれぞれ外部に供給するものであり、ここでは７度（摂氏、以下同様）〜３０度程度の冷水と６０〜１２０度程度の温風を同時に供給可能であるヒートポンプ式温風発生装置を用いる。ヒートポンプ４は、温風及び冷水が同時に供給される特性上、これらのバランスをとる必要があり、高温熱を多量に取り出すには、高温熱が十分にエアへ吸収され、又冷熱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４として、最高９０度の温水を供給可能であるもの等を用いても良い。
【００２５】
ヒートポンプ４は、生成した温風を供給する送風口１０と、温風を生成するために基エアを導入する導入口１２を備えている。基エアは、ヒートポンプ４の熱交換器１４を通過することにより加熱されて温風となる。熱交換器１４を通過した基エアは、熱交換器１４内におけるヒートポンプ４からの温熱（加熱用の冷媒・加熱媒体）により加熱される。なお、ヒートポンプ４につき加熱用冷媒（加熱媒体）をパイプ等により外部に供給するものとし、当該パイプ等に接続した基エア加熱用の熱交換器１４をヒートポンプ４の外部（後述の通風路４２等）に設置しても良い。
【００２６】
又、ヒートポンプ４には、生成した冷水を供給する冷水供給パイプ２０と、戻ってくる冷水を通す冷水戻りパイプ２２とが接続されており、これらには金型３に設置された図示しない冷却用熱交換器（冷却手段）が接続されている。加えて、冷却機６には、金型３へ冷水を供給する冷水往きパイプ２６と、金型３からの冷水を受ける冷水受けパイプ２８とが接続されている。即ち、ここでは、ヒートポンプ４の冷水側と、冷却機６側とは、互いに独立した金型３冷却用の回路を有している。又、冷水供給パイプ２０ないし冷水戻りパイプ２２の回路には、金型３冷却用の熱交換器へ冷水を導かずに冷水供給パイプ２０からそのまま冷水戻りパイプ２２へ至るショートカットも含まれており、当該熱交換器側とショートカット側とで回路を切替可能な図示しない弁が設置されている。
【００２７】
更に、冷水戻りパイプ２２から、加熱用分岐冷水往きパイプ３０が分岐しており、冷水戻りパイプ２２に対し、加熱用分岐冷水戻りパイプ３２が合流していて、これらには冷水加熱用熱交換器３４が接続されている。冷水戻りパイプ２２と加熱用分岐冷水往きパイプ３０の分岐部には、分岐する冷水の熱量（ここでは流量）を調整する加熱量調節手段としての調節弁３６が配置されている。
【００２８】
又、温度調節システム１は、送風口１０からホッパ２の温風導入口４０へ至る通風路４２に温風を導く送風機としての図示しないファンを有していると共に、ホッパ２の排気口４４から冷水加熱用熱交換器３４を通過して成型機周りあるいは工場の外部へ至る排気路４６を有している。ホッパ２に導入され更に排気口４４から出たエアは、冷水加熱用熱交換器３４内におけるヒートポンプ４への冷水を加熱する。なお、熱交換器１４を通過する前のエアを基エアとし、熱交換器１４通過後（加熱後）のエアを温風とし、排気口４４から出たエア（排気路４６のエア）を排気あるいは排温風とする。又、排気路４６において専用のブロワ（排気機）を設けても良い。
【００２９】
そして、温度調節システム１は、ヒートポンプ４や冷却機６等の各種機器や、各種弁を制御する図示しない自動制御装置を備えており、当該自動制御装置には、図示しない冷水や温風の温度や流量（熱量）を検知する各種のセンサが電気的に接続されている。なお、当該自動制御装置は、単体の独立した装置であっても良いし、ヒートポンプ等に内蔵されていても良いし、各種機器に分散して設置されていても良いし、機器の制御装置を兼ねていても良い。
【００３０】
このような温度調節システム１は、次に説明するように動作する。
【００３１】
自動制御装置は、主に図２に示す処理によりヒートポンプ４の温風側を制御し（温風側制御回路）、主に図３に示す処理によりヒートポンプ４の冷水側における熱交換を制御し（冷水側熱交換制御回路）、主に図４に示す処理によりヒートポンプ４側と冷却機６側の切替を制御する（運転切替回路）。なお、これらの処理は並列して実行されても良いし、順次実行されても良い。
【００３２】
自動制御装置は、図２に示す温風側制御回路において、まずホッパ２における乾燥の運転指令が存在するか否かを判定し（ステップＳ１、以下単に「Ｓ１」等という）、存在する場合（ＹＥＳ）にヒートポンプ４を起動して温風を発生させ（Ｓ２）、存在しない場合（ＮＯ）には処理を終了する。運転指令が存在する場合として、例えばホッパ２に材料が投入されたときや、ホッパ２内の材料が所定量以上となったとき等を挙げることができる。
【００３３】
温風発生（Ｓ２）の後、自動制御装置は、所定の乾燥時間（例えばＡＢＳ樹脂で２〜４時間）に達していないか否かを、乾燥運転指令発生時にリセットされるタイマーの状態により判断する（Ｓ３）。自動制御装置は、乾燥時間に達していれば（ＮＯ）、ヒートポンプ４を停止して処理を終了し（Ｓ４）、乾燥時間に達していなければ（ＹＥＳ）、温風温度Ｔｈ１が材料乾燥設定温度Ｔｈ２（例えばＡＢＳ樹脂で摂氏（以下同様）８０〜９０度）より所定温度（例えば５度）を超えて低くなったか否かを通風路４２に設けられた温度センサにより把握する（Ｓ５）。
【００３４】
自動制御装置は、Ｓ５でＹＥＳと判断すると、温風温度Ｔｈ１が材料乾燥設定温度Ｔｈ２を含む特定範囲内（例えば上下各２度以内）に収まるように、ヒートポンプ４により発生された温風の温度である温風温度Ｔｈ１を徐々に上昇させる処理（Ｓ６）に関するループ１を実行し、Ｓ３に戻る。温風温度Ｔｈ１は、ヒートポンプ４の出力増により上昇される。なお、自動制御装置は、温風温度Ｔｈ１に代えて、又はこれと共に、通風路４２における温風温度やホッパ２内温度あるいはこれらの組合せが所定範囲内となっているかを判断し、又は特定範囲内に収まるように制御して良い。
【００３５】
一方、自動制御装置は、Ｓ５でＮＯと判断すると、温風温度Ｔｈ１が材料乾燥設定温度Ｔｈ２より所定温度（例えば５度，なおＳ５と異なる絶対値でも良い）を超えて高くなったか否かを把握する（Ｓ７）。自動制御装置は、Ｓ７でＹＥＳと判断すると、温風温度を上げるのではなく下げることを除いてＳ６と同様なＳ８に関するループ２を処理してＳ３に戻り、Ｓ７でＮＯと判断すると、そのままＳ３に戻る。なお、ループ１，２を完了するための特定範囲は、ループ１，２を実行するか否かを判断するための所定範囲（Ｓ５，Ｓ７）以内であれは上記例示にかかわらずどのような範囲であっても良い。又、ループ１，２で互いに特定範囲が異なっても良い。
【００３６】
又、自動制御装置は、図３に示す冷水側熱交換制御回路において、まず運転指令が有る（ヒートポンプ４が起動中である）か否かを判断し（Ｓ１１）、無い場合（ＮＯ）には処理を終了し、有る場合（ＹＥＳ）にはヒートポンプ４の冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２より所定温度（例えば３度）を超えて低いか否かを判定する（Ｓ１２）。なお、冷水設定温度Ｔｃ２について、例えば金型３の冷却時には２０度、非冷却時には４０度とする。
【００３７】
自動制御装置は、Ｓ１２でＹＥＳと判断すると、冷水温度を徐々に上げること（Ｓ１３）で冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２を含む特定温度内（例えば上下１度以内）とするループ３を実行し、完了後Ｓ１１へ戻る。冷水温度Ｔｃ１は、調節弁３６について、冷水加熱用熱交換器３４側への流量が増加するように制御し、冷水加熱用熱交換器３４においてホッパ２の排気（例えば７５度）により加熱される量（冷水と排気の熱交換量）が多くなるようにすることで上昇される。
【００３８】
一方、自動制御装置は、Ｓ１２でＮＯと判断すると、ヒートポンプ４の冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２より所定温度（例えば３度，なおＳ１２と異なる絶対値でも良い）を超えて高いか否かを判定する（Ｓ１４）。自動制御装置は、Ｓ１４でＹＥＳと判断すると、冷水温度を徐々に下げること（Ｓ１５）で冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２を含む特定温度内（例えば上下１度以内）とするループ４を実行する。冷水温度Ｔｃ１は、調節弁３６について、冷水加熱用熱交換器３４側への流量が減少するように絞り、冷水加熱用熱交換器３４においてホッパ２の排気により加熱される量（冷水と排気の熱交換量）が少なくなるようにすることで低下される。又、自動制御装置は、Ｓ１４でＮＯと判断すると、そのままＳ１１へ戻る。なお、自動制御装置は、冷水温度Ｔｃ１に代えて、又はこれと共に、金型３の外部や内部の温度あるいは冷水加熱用熱交換器３４の外部や内部の温度が所定範囲内となっているかを判断し、又は特定範囲内に収まるように制御して良い。又、ループ３，４を完了するための特定範囲は、ループ３，４を実行するか否かを判断するための所定範囲（Ｓ１２，Ｓ１４）以内であれは上記例示にかかわらずどのような範囲であっても良く、ループ３，４で互いに異なっても良い。
【００３９】
更に、自動制御装置は、図４に示す運転切替回路において、まず金型３の冷却が必要であるか（樹脂成形工程における冷却工程であるか）否かを判断する（Ｓ２１）。冷却が必要であれば（ＹＥＳ）、乾燥運転指令の有無を調べる（Ｓ２２）。
【００４０】
自動制御装置は、運転指令があれば（ＹＥＳ）、ヒートポンプ４が運転中であるか否かを判定する（Ｓ２３）。ヒートポンプ４が運転中でないとき（ＮＯ）のみヒートポンプ４やファンを起動して温風を発生し（Ｓ２４）、何れにせよＳ２５へ移行してヒートポンプ４の冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１（例えば２０度）に設定する。そして、自動制御装置は、冷却機６が運転中であれば（Ｓ２６でＹＥＳ）冷却機６を停止し（Ｓ２７）、何れにせよＳ２１に戻る。即ち、自動制御装置は、乾燥運転指令が有って金型３の冷却も必要であれば、金型３の冷却につき、冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１に設定したヒートポンプ４の側に切り替える。
【００４１】
一方、自動制御装置は、乾燥運転指令が無ければ（Ｓ２２でＮＯ）、ヒートポンプ４が運転中であるか否かを判定し（Ｓ２８）、運転中であれば（ＹＥＳ）ヒートポンプ４やファンを停止して（Ｓ２９）、何れにせよＳ３０に移行する。Ｓ３０において、冷却機６が運転中でなければ（ＮＯ）冷却機６を起動し（Ｓ３１）、何れにせよ冷却機６の冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１に設定して（Ｓ３２）、Ｓ２１に戻る。即ち、自動制御装置は、乾燥指令が無ければ、金型３の冷却につき、冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１に設定した冷却機６の側に切り替える。
【００４２】
他方、自動制御装置は、金型３の冷却が必要で無ければ（Ｓ２１でＮＯ）、冷却機６が稼働中であると（Ｓ３３でＹＥＳ）これを停止し（Ｓ３４）、何れにせよ乾燥運転指令の有無をチェックする（Ｓ３５）。当該指令が無ければ（ＮＯ）処理を終了し、有れば（ＹＥＳ）ヒートポンプ４の停止中のみヒートポンプ４を起動して（Ｓ３６でＮＯ，Ｓ３７）、ヒートポンプ４の冷水供給設定温度を金型非冷却時設定温度Ｔｋ２（例えば４０度）に設定し（Ｓ３８）、処理を終える。即ち、自動制御装置は、乾燥運転指令が有るものの金型３の冷却が不要である場合、乾燥のためにヒートポンプ４を運転するものの、その冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１より高い金型非冷却時設定温度Ｔｋ２に設定する。なお、自動制御装置は、冷水につき、金型３を冷却する熱交換器に導かず、ヒートポンプ４へ循環するように冷水回路を切り替える。
【００４３】
以上の温度調節システム１は、原料が蓄えられるホッパ２、及び当該原料が投入される金型３を有する成型機と、ホッパ２にエアを送るファンと、ホッパ２に設けられた、前記エアを受け入れる温風導入口４０、及び前記エアを排出する排気口４４と、金型３を冷却する冷却用熱交換器と、前記ファンと温風導入口４０の間の前記エアを加熱して供給すると共に、前記冷却用熱交換器に冷水を冷却して供給するヒートポンプ４と、前記冷水を排気口４４からの前記エアによって加熱する冷水加熱用熱交換器３４とを備えている。よって、ホッパ２内乾燥用の温風をエアから生成するための加熱と、成形工程における金型冷却のための冷水の冷却とを共通のヒートポンプ４によって効率良く行うことができ、更に冷水をホッパ２の排気で加熱することで、金型３の冷却負荷と比較して大きくなるエアの加熱負荷に追従しても冷水の冷却が過大とならず、冷熱と温熱のバランスが失われてヒートポンプ４が緊急停止してしまう事態を防止してヒートポンプ４の運転を継続することができ、しかもその運転の継続につき排気の有効活用により極めて効率良く実行することができる。そして、このような効率が良好で省エネルギー性の高い温度調整により、消費電力やＣＯ２排出量を効果的に抑制することが可能である。
【００４４】
又、温度調節システム１は、冷水加熱用熱交換器３４における前記冷水の加熱量を調節する加熱量調節手段を、前記冷水の冷水加熱用熱交換器３４への分岐量を調節する調節弁３６として有している。従って、分岐量の調整というシンプルな構成によって、冷水の加熱量を適切に制御することができ、加熱負荷や冷却負荷等が変動したとしても、これに的確に対応したヒートポンプ４の運転を継続することができる。
【００４５】
更に、温度調節システム１は、前記冷水による金型３の冷却を要せず、且つ前記エアの加熱を要する場合（Ｓ２１でＮＯ，Ｓ３５でＹＥＳ）に、ヒートポンプ４における前記冷水の供給設定温度を自動制御装置により上昇する（Ｓ３８）。よって、加熱負荷のみ生じている際に、ヒートポンプ４の冷水側の温度設定を金型冷却時設定温度Ｔｋ１から金型非冷却時設定温度Ｔｋ２に上げることでヒートポンプ４を冷水供給温度設定の低い場合に比べ効率の良い状態で運転することができ、更に効率の良好な温度調節システム１を提供することができる。
【００４６】
又更に、温度調節システム１は、前記冷水を冷却する冷却機６を備えているため、加熱負荷が無く冷却負荷が有る場合にヒートポンプ４を起動せず冷却専用の冷却機６を用いることができるし、冷却負荷が一時的に過大になった場合にヒートポンプ４のバックアップを冷却機６の運転によりなすことができる。
【００４７】
加えて、温度調節システム１は、ホッパ２の温度が所定範囲（設定温度の上下５度）外になると、当該温度が特定範囲（設定温度の上下２度）内となるまでヒートポンプ４の出力を制御する自動制御装置を備えたので、加熱状態に応じてヒートポンプ４の出力を自動的に適切なものとすることができる。
【００４８】
又、温度調節システム１は、前記冷水の温度が所定範囲外になると、特定範囲内となるまでヒートポンプ４の出力を制御する自動制御装置を備えたので、冷却状態に応じてヒートポンプ４の出力を自動的に適切なものとすることができる。
【００４９】
更に、温度調節システム１は、前記冷水の温度が所定範囲外になると、特定範囲内となるまで前記冷水の前記加熱量の制御（冷水の冷水加熱用熱交換器３４への分岐量を調整する調節弁３６の制御）をする自動制御装置を備えたため、冷却負荷の増減に応じてヒートポンプ４へ戻る冷水への加熱を自動的に適切に調整することができ、加熱負荷や冷却負荷に適切に対応したヒートポンプ４の運転を自動的に継続することができる。
【００５０】
［第２形態］
図５は第２形態に係る成型機の温度調節システム５１の模式図であって、当該温度調節システム５１の構成は、冷却機（ないし冷水往きパイプや冷水受けパイプ）や冷却塔が用いられず、又温風（通風路４２）をホッパ２側から成型機外部（例えば工場の排気管）側へ切替可能なダンパ５２が設置される他は第１形態と変更例も含め同様である。
【００５１】
このような温度調節システム５１は、第１形態と同様に動作する他、次に説明するように動作する。
【００５２】
即ち、自動制御装置は、図６ないし図７に示すように、乾燥信号（乾燥運転指令）が存在して（Ｓ５０でＹＥＳ）乾燥時間に未達（Ｓ５１でＹＥＳ）ならば、ダンパ５２がホッパ２側でない場合にホッパ２側とし（Ｓ５２でＮＯ，Ｓ５３）、ファンが運転中でなければ運転する（Ｓ５４でＮＯ，Ｓ５５）。そして、ファンの風量を２５立方メートル毎分（ｍ３／ｍｉｎ）といった所定値とし（Ｓ５６）、ヒートポンプ４の運転状態が温風制御モードでなければ当該モードにして（Ｓ５７でＮＯ，Ｓ５８）、金型冷却信号が有ればヒートポンプ４の冷水供給パイプ２０における冷水供給設定温度Ｔｃ２を所定値（７度）とし（Ｓ５９でＹＥＳ，Ｓ６０）、無ければ冷水供給設定温度Ｔｃ２を３０度とする（Ｓ５９でＮＯ，Ｓ６１）。
【００５３】
次に、自動制御装置は、冷水温度の制御と温風温度の制御を併行する。即ち、ヒートポンプ４の冷水供給パイプ２０における実際の冷水温度Ｔｃ１が冷水供給設定温度Ｔｃ２を含む所定範囲（例えば上下３度以内）に収まっていなければ（Ｓ６２でＮＯ）、第１形態における図３のＳ１２〜１５（ループ３，ループ４）と同様な処理を実行し（冷水側熱交換制御回路）、温風温度Ｔｈ１が材料乾燥設定温度Ｔｈ２を含む所定範囲（例えば上下５度以内）に収まっていなければ（Ｓ６３でＮＯ）、第１形態における図２のＳ５〜Ｓ８（ループ１，ループ２）と同様な処理を実行する（温風側制御回路）。
【００５４】
又、Ｓ６２，Ｓ６３でＹＥＳとなるか、冷水側熱交換制御回路や温風側制御回路に係る処理が完了した際には、Ｓ６４へ移行する。Ｓ６４において、自動制御装置は冷水温度Ｔｃ１や温風温度Ｔｈ１がそれぞれ所定範囲内となっているかチェックし、双方とも範囲内となっていればＳ５１に戻り、何れか一方でも範囲内になっていなければＳ６２やＳ６３を再度実行する。
【００５５】
一方、自動制御装置は、上記Ｓ５０やＳ５１でＮＯと判定した場合、Ｓ７０（図７）へ移行する。Ｓ７０では金型冷却信号の有無（金型３の冷却の要否）をチェックし、無ければ（ＮＯ）Ｓ５０やＳ５１で乾燥用の温風も不要と判定されていることから成型機の状況を確認し（Ｓ７１）、停止中なら（ＹＥＳ）ヒートポンプ４やファンの運転を停止する（Ｓ７２，Ｓ７３）と共にダンパ５２をホッパ２側へ切り替えて（Ｓ７４）処理を終え、停止中でなければ（Ｓ７１でＮＯ）処理の最初に戻る。
【００５６】
又、自動制御装置は、Ｓ７０でＹＥＳと判断した場合、金型３の冷却に関する処理を実行する。即ち、まずヒートポンプ４が冷水制御モードでない場合にヒートポンプ４を当該モードとし（Ｓ７５でＮＯ，Ｓ７６）、ダンパ５２の方向が大気側（外部側）でなければ当該方向を大気側とし（Ｓ７７でＮＯ，Ｓ７８）、ファンが運転中でなければファンを運転する（Ｓ７９でＮＯ，Ｓ８０）。そして、自動制御装置は、ファンの風量を上記所定量より大きい特定量（例えば１３３ｍ３／ｍｉｎ）とすると共に（Ｓ８１）、ヒートポンプ４の冷水供給設定温度Ｔｃ２を上記所定値と同じ特定値（７度，所定値と異なっても良い）とし（Ｓ８２）、更に冷水温度Ｔｃ１につき冷水供給設定温度Ｔｃ２を含む所定範囲内（上下３度以内）に入っているかを確認する（Ｓ８３）。なお、自動制御装置は、冷水温度Ｔｃ１に代えて、又はこれと共に、金型３の外部や内部の温度が所定範囲内となっているかを判断し、又は所定範囲内に収まるように制御して良い。
【００５７】
自動制御装置は、Ｓ８３でＹＥＳと判断すると、最初に戻って処理を続ける。一方、自動制御装置は、Ｓ８３でＮＯと判断すると、冷水温度Ｔｃ１をヒートポンプ４の出力の増減によって調節する制御を行う（冷水温度調整回路）。なお、Ｓ５０，５１でＮＯとなったことにより温風を発生しないので、ヒートポンプ４は冷却のために運転され、冷却に伴い発生する温熱は温水を介してエアにより奪われ、熱を受けて温風となったエアはダンパ５２を介して大気に放出される。
【００５８】
即ち、自動制御装置は、冷水供給パイプ２０の冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２より所定値（３度）を超えて低い場合には（Ｓ８４でＹＥＳ）、ヒートポンプ４の出力を下げることで冷水温度Ｔｃ１を徐々に上げ、冷水温度Ｔｃ１が特定範囲（例えば冷水供給設定温度Ｔｃ２の上下１度）内となるようにする（Ｓ８５，ループ５）。又、冷水温度Ｔｃ１が冷水供給設定温度Ｔｃ２より所定値（３度，なおＳ８４と異なる絶対値でも良い）を超えて高い場合には（Ｓ８４でＮＯ，Ｓ８６でＹＥＳ）、ヒートポンプ４の出力を上げることで冷水温度Ｔｃ１を徐々に下げ、冷水温度Ｔｃ１が特定範囲（ループ５と同じでも良いし異なっても良い）内となるようにする（Ｓ８７，ループ６）。そして、何れの場合にも処理の最初に戻る。なお、ループ５，６を完了するための特定範囲は、ループ５，６を実行するか否かを判断するための所定範囲（Ｓ８４，Ｓ８６）以内であれは上記例示にかかわらずどのような範囲であっても良い。
【００５９】
このような温度調節システム５１と、従来方式との消費電力やＣＯ２排出量につき説明する。ここで、従来方式は、ホッパの乾燥に電気ヒータのみを用いる一方、金型の冷却に第１形態と同じ冷却機や冷却塔のみを用いるものとする。又、何れにおいても乾燥時風量は２５ｍ３／ｍｉｎとし、金型冷却負荷は２０キロワット毎時（ｋＷ／ｈ）とする。更に、何れにおいても、各工程の出現率に関し、「乾燥かつ金型冷却」：「乾燥のみ」：「金型冷却のみ」＝２：７：１とし、稼働時間につき、１日当たり１６時間とし、又１年当たり２５０日とする。加えて、従来方式において、２０度のエアを加熱して８０度の温風にする（排気は７５度）ための電気ヒータの能力を３０ｋＷとし、冷水を１２度から７度へ冷却するための冷却機のＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，効率）を３．０とする。
【００６０】
一方、温度調節システム５１において、「乾燥かつ金型冷却」の場合に、２０度のエアを加熱して８０度の温風にする（排気は５０度）と共に冷水を１２度から７度へ冷却するためのヒートポンプ４の加熱ＣＯＰを３．０，冷却ＣＯＰを２．１とし、「乾燥のみ」の場合に、２０度のエアを加熱して８０度の温風にする（これに伴い冷水が３５度から３０度となる、戻り冷水は排気との熱交換により３５度に昇温される、なお排気は５０度）ためのヒートポンプ４の加熱ＣＯＰを３．５，冷却ＣＯＰを２．７とし、「金型冷却のみ」の場合に、冷水を１２度から７度へ冷却する（これに伴い２０度のエアが３０度の温風になる、温風はダンパ５２を経て大気側に放出される）ためのヒートポンプ４の冷却ＣＯＰを３．０（加熱ＣＯＰなし）とする。なお、何れにおいても工場内温度を年間平均２０度とし、ＣＯ２原単位（中部電力株式会社２００８年度ＣＯ２排出係数を参照）を０．４５５キログラム（ＣＯ２）毎ｋＷ（ｋｇ−ＣＯ２／ｋＷ）とする。
【００６１】
まず「乾燥かつ金型冷却」を要する工程に関し、従来方式では、次の［表１］に示すように、乾燥側について消費電力が６．０ｋＷｈで２４１１２ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が１１．０トン（ｔｏｎ）−ＣＯ２であり、冷却側について消費電力が１．３ｋＷｈで５３３３ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が２．４ｔｏｎ−ＣＯ２であり、年間の合計消費電力が２９４４５ｋＷ、合計ＣＯ２排出量が１３．４ｔｏｎ−ＣＯ２である。一方、温度調節システム５１では、次の［表２］に示すように、乾燥側について消費電力が２．０ｋＷｈで８０３７ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が３．７ｔｏｎ−ＣＯ２であり、冷却側について消費電力が０ｋＷｈで０ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が０ｔｏｎ−ＣＯ２であり、年間の合計消費電力が８０３７ｋＷ、合計ＣＯ２排出量が３．７ｔｏｎ−ＣＯ２である。なお、冷却側について、ヒートポンプ４において乾燥側における排熱（冷熱）を利用するため、消費電力等は０になる。
【００６２】
【表１】
【表２】
【００６３】
次に「乾燥のみ」を要する工程に関し、従来方式では、次の［表３］に示すように、乾燥側のみ消費電力等が発生し、消費電力が２１．１ｋＷｈで８４３９１ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が３８．４ｔｏｎ−ＣＯ２である。一方、温度調節システム５１では、次の［表４］に示すように、乾燥側のみ消費電力等が発生し、消費電力が６．１ｋＷｈで２４３８０ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が１１．１ｔｏｎ−ＣＯ２である。
【００６４】
【表３】
【表４】
【００６５】
続いて「金型冷却のみ」を要する工程に関し、従来方式では、次の［表５］に示すように、冷却側のみ消費電力等が発生し、消費電力が０．７ｋＷｈで２６６７ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が１．２ｔｏｎ−ＣＯ２である。一方、温度調節システム５１では、次の［表６］に示すように、冷却側のみ消費電力等が発生し、消費電力が０．７ｋＷｈで２６６７ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が１．２ｔｏｎ−ＣＯ２である。
【００６６】
【表５】
【表６】
【００６７】
そして、以上を合計すると、次の［表７］に示すように、従来方式では、年間消費電力が１１６５０２ｋＷで年間ＣＯ２発生量が５３．０ｔｏｎ−ＣＯ２であるのに対し、温度調節システム５１では、年間消費電力が３５０８３ｋＷで年間ＣＯ２発生量が１６．０ｔｏｎ−ＣＯ２であり、何れも従来方式比で約７０パーセント減となり、年間で８１４１９ｋＷの電力と３１．０ｔｏｎのＣＯ２を削減することができる。
【００６８】
【表７】
【００６９】
以上の第２形態の温度調節システム５１は、第１形態と同様に成るため、加熱や冷却を極めて効率の良好な状態で適切に実行し、排気の有効活用をしながら、運転を（自動的に）継続することができ、消費電力やＣＯ２排出量を上述の通り極めて効果的に抑制することができる。
【００７０】
又、温度調節システム５１は、冷却機を備えず、ヒートポンプ４のみにより金型３の冷却を行うため、冷却機の更新を含む新設の際等に冷却機を導入する必要が無く、初期導入コストやメンテナンスコスト等がかからなくなる。更に、熱交換器１４を通過したエアにつきホッパ２側と外部（大気）側へ切り替えるダンパ５２を有するので、ホッパ２側に切り替えてホッパ２内の乾燥に対応することができるし、外部側に切り替えて冷却だけのためにヒートポンプ４の運転を継続する場合にヒートポンプ４から発生する熱を逃がすことができる。
【００７１】
［第３形態］
図８（ａ）は第３形態に係る成型機の温度調節システム１０１の模式図であって、当該温度調節システム１０１は、ダンパの代わりに送風バイパス弁１０２を備えると共に、他熱源Ｎからの熱が供給される他熱源熱交換器１０４を通風路４２に備える他は、第２形態と変更例も含め同様に成る。他熱源Ｎは、例えば電気ヒーターであり、他熱源熱交換器１０４は、通風路４２における温風を、熱交換により更に加熱する。なお、ホッパ２からの排気を冷却側と熱交換しない（外部に放出する）ようにして良い。
【００７２】
このような温度調節システム１０１は、第２形態と同様に動作する他、次に説明するように動作する。
【００７３】
自動制御装置は、温風温度を把握する図示しないセンサからの信号に基づき、ヒートポンプ４の出力を制御して吐出温風温度を調整する。又、自動制御装置は、冷水温度を把握する図示しないセンサからの信号により冷水温度を監視し、冷却負荷の変動（軽減）により冷熱が変化して（冷水温度が低下して）温風出力に対する冷水供給のバランスの崩れを監視する。
【００７４】
例えば、自動制御装置は、冷水供給のバランスが取れていると判断する場合には、図８（ａ）のように、送風バイパス弁１０２を全量ヒートポンプ４側に切り替えて１５度の基エア１０ｍ３／ｍｉｎをヒートポンプ４に吸わせ、１３ｋＷの加熱により同量で設定温度（８０度）となった温風をホッパ２へ供給する。ここで、他熱源Ｎによる温風の加熱は０ｋＷであり、即ち追加の加熱はなされない。なお、このときの冷水負荷は８．７ｋＷであり、冷水往き温度は７度、冷水戻り温度は１７度である。
【００７５】
一方、自動制御装置は、戻り又は往きの冷水温度の低下（所定温度（１５度）以下となったこと、例えば冷水戻り温度が１７度から１２．７度となったこと）を把握して温風負荷に対する冷水負荷（５ｋＷに減少）のバランスが崩れたと判断すると、図８（ｂ）に示すように、送風バイパス弁１０２により基エアの一部を通風路４２側へ分岐させ、ヒートポンプ４への送風量を少なくする（１０ｍ３／ｍｉｎから５．７ｍ３／ｍｉｎ）。ヒートポンプ４は、温風設定温度を維持するため、温風側の出力を絞り、これに伴い冷熱側も絞る。この冷却出力の低減により、低下した冷却負荷に対応しながら温熱負荷とのバランスを保持可能である。但し、ヒートポンプ４による基エアの加熱量が減少する（分岐させた基エアが温風に混合して温風が１０ｍ３／ｍｉｎで５２度となる）ため、他熱源Ｎにより最終的に加熱調整し（５．６ｋＷ）、温風温度（温風の熱量）を８０度に維持する。
【００７６】
なお、図８（ｂ）の状態となった後で冷却負荷が増加して冷水温度が特定温度（２０度）以上となると、自動制御装置は、徐々に送風バイパス弁１０２の分岐側を絞ってヒートポンプ４への基エアの送風量を増やす。すると、ヒートポンプ４による吐出温風温度を維持した基エアの加熱量が増加して、冷熱も加熱量の増加に従い増えるので、送風量の調節によって増加した冷却負荷に対応することが可能である。
【００７７】
以上の第３形態の温度調節システム１０１は、第２形態と同様に成るため、冷却機の導入が不要であるし、加熱や冷却を極めて効率の良好な状態で適切に実行しながら運転を継続することができ、消費電力やＣＯ２排出量を上述の通り極めて効果的に抑制することができる。
【００７８】
又、温度調節システム１０１は、ヒートポンプ４への基エアの導入量を調節することによって、温熱負荷を調整し、もって冷却負荷を制御する一方、基エアの導入量変化による温風の熱量不足を補う他熱源Ｎを有するため、基エアの送風バイパス弁１０２を設置するというシンプルな構成によって冷却負荷の変動に簡易且つ確実に対応することができる。
【００７９】
［第４形態］
図８（ｃ）は第４形態に係る成型機の温度調節システム１２１の模式図であって、当該温度調節システム１２１は、ホッパ２からの排気の一部が基エア（の一部）として循環する循環方式とされている他は、第３形態と変更例も含め同様に成る。
【００８０】
このような第４形態の温度調節システム１２１であっても、第３形態と同様に、ヒートポンプ４への送風量を増減することで、ヒートポンプ４における温熱と冷熱の供給バランスを維持して運転の継続を可能としながら、冷却負荷の増減に簡易且つ適切に対応することができる。
【００８１】
［第５形態］
第５形態に係る成型機の温度調節システムは、第３形態から送風バイパス弁１０２を除いて構成される。自動制御装置は、冷水温度が下がったと判断すると、ヒートポンプ４に吐出温風温度を下げるように指令する。ヒートポンプ４はこの指令に応じ、よって基エアの導入量を変えなくとも加熱量が減少し、これに伴いヒートポンプ４における冷却量も低下して、冷却負荷の減少から生ずる冷水温度の低下に対応することが可能となる。
【００８２】
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度の基エアをヒートポンプ４による１３ｋＷの温熱で加熱し、８０度として他熱源Ｎの加熱無しでホッパ２に温風を供給する。このとき、冷熱負荷が８．７ｋＷであればバランスが取れているが、５ｋＷに低下したとすると、このままでは冷水温度が１７度から１２．７度となり、１５度以下となる。自動制御装置は、ヒートポンプ４に対し、吐出温風温度を５２度とするように指令し、ヒートポンプ４はこれに基づき加熱量を１３ｋＷから７．４ｋＷへ変更する。変更すべき吐出温風温度の値は、冷却負荷あるいは冷水温度（の低下幅）により自動制御装置が定める。すると、ヒートポンプ４は冷却量も減少し、減少した冷熱量と冷却負荷が釣り合ってヒートポンプ４の運転が継続可能となる。なお、吐出温風温度の値は、吐出温風温度の低下に伴って低減する冷却量の度合といった装置の特性により決定することができる。又、このような吐出温風温度の調整による冷却負荷のバランスの確保は、第４形態のような循環方式においても採用することができる。
【００８３】
このような第５形態の温度調節システムであっても、第３形態と同様に、ヒートポンプ４における温熱と冷熱の供給バランスを維持して運転の継続を可能としながら、冷却負荷の増減に簡易且つ適切に対応することができ、又吐出温風温度の設定変更という簡易な方式によって温熱と冷熱の供給バランスを維持することが可能である。
【００８４】
［第６形態］
第６形態に係る成型機の温度調節システム１５１は、図９に示すように、基エアを吸って温風を出すヒートポンプ４に代えて戻り温水を加熱して温水を供給するヒートポンプ１５４を設置したことを除き、第５形態と同様に成る。ヒートポンプ１５４は、温水供給パイプ１６０及び温水戻りパイプ１６２と接続されており、これらのパイプには温水と基エアとで熱交換を行う熱交換器１６４（加熱手段）が接続されている。基エアは熱交換器１６４を通過することで加熱され、適宜他熱源Ｎによる追加的加熱を受けてホッパ２に温風として供給される。なお、温水戻りパイプ１６２には、温水を一定速で循環させる温水ポンプ１６６（加熱媒体ポンプ）が取り付けられている。
【００８５】
自動制御装置は、例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度の基エアを熱交換器１６４に導入させ、７０度の温風とする。この温風は更に他熱源Ｎにより８０度に加熱される（加熱負荷２ｋＷ）。基エア加熱のための温水は往き８０度・戻り７０度である一方（加熱負荷１１ｋＷ，ＣＯＰ２．０）、この温水供給に伴い冷水も往き７度・戻り１７度で発生し、冷却負荷５．５ｋＷに対してバランスの取れる状態で（丁度冷熱が用いられる状態で）作用する。自動制御装置は、熱交換器１６４と他熱源Ｎの間の通風路４２（熱交換器１６４の直後）における温風温度を監視し、当該温度が７０度となるようにヒートポンプ１５４の温水供給を制御する（温水８０度）。
【００８６】
そして、自動制御装置は、冷水温度を監視し、冷却負荷が４．６ｋＷ（ＣＯＰ２．０）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１５４の温水供給設定温度を８０度から６０度へ下げる。すると、ヒートポンプ１５４の加熱量は７ｋＷ（ＣＯＰ３．０）へ軽減され、基エアから５０度の温風が生成されると共に、冷水に加わる冷熱も減少して冷水戻り温度が所定温度以上に復帰して（１５．７度）、温熱に対する冷熱のバランスが保たれる。なお、他熱源Ｎにより、加熱量６ｋＷにて温風を加熱し、ホッパ２の所望する８０度とする。
【００８７】
なお、ヒートポンプ１５４につき、温水温度に追従して運転しても良く（例えば所望温風温度＋５度）、この場合でも温水温度設定値を下げることで冷熱量を下げることが可能である。又、温水供給温度を一定にしつつ、温水ポンプ１６６の流量をインバーターにより絞っても、加熱量を下げひいては冷熱量を下げることになる。加えて、このようなヒートポンプ１５４の冷熱制御は、第４形態のような温風循環方式においても同様に実行可能であるし、本出願人による別出願に係るヒートポンプ関連の各種技術（特願２００９−２６１２０６「電着塗装装置」，特願２００８−３０５０１７「塗装乾燥装置」，特願２００９−１９３５２８「空調システム」，特願２００９−１２９３８０「媒体温度調整システム」）におけるヒートポンプ制御においても実行可能である。これらの変更例も、他の実施形態（第７〜１０形態等）において採用することができる。
【００８８】
このような第６形態の温度調節システム１５１であっても、第５形態と同様に、ヒートポンプ１５４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。
【００８９】
［第７形態］
第７形態に係る成型機の温度調節システムは、第６形態と同様に成る。自動制御装置は、温水ポンプ１６６につき、流量一定運転に代えて、所定の温風温度を生成する熱量を有する熱量一定運転を行う。温水ポンプ１６６は、熱量を一定にするため、温水の流量を自動調整する。
【００９０】
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度の基エアを熱交換器１６４により９ｋＷの加熱（ＣＯＰ２．５，温水往き７０度）で６０度とし、冷却負荷５．４ｋＷ（ＣＯＰ１．５）にバランスの取れた状態で対応する（冷水往き７度・戻り１７度）。温水ポンプ１６６は、温水循環量につき、温風温度が６０度となるような温水熱量を有するように運転される。
【００９１】
そして、自動制御装置は、冷却負荷が４．５ｋＷに減少して冷水温度が１５度以下となると、ヒートポンプ１５４の温水供給設定温度を８０度に上げる（温水温度往き８０度・戻り７０度）。このとき、温水ポンプ１６６は依然として熱量一定運転を続けるため、ヒートポンプ１５４の加熱ＣＯＰが２．５から２．０となり、又循環温水量が絞られる。よって、ヒートポンプ１５４の発生する冷熱も低減され（冷水戻り温度１５．３度，ＣＯＰ１．０）、冷却負荷の減少に対応しながらヒートポンプ１５４の運転を継続することが可能となる。
【００９２】
［第８形態］
図１０（ａ）に示す第８形態に係る成型機の温度調節システム２０１は、ヒートポンプ１５４に代えてヒートポンプ式給湯器２０４を用いる他、第６形態と同様に成る。ヒートポンプ式給湯器２０４は、水熱源であり、好ましくはＣＯ２冷媒であるが、Ｒ４１０Ａ冷媒等であっても良い。又、ヒートポンプ式給湯器２０４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２０４を温風生成にそのまま用いると、８０度の温風を生成するために往き温水温度が９０度程度必要となり、戻り温水温度が８０度となって、良好な運転状態とならない。
【００９３】
そこで、第６形態と同様に、温水ポンプ１６６を温風温度が８０度となり且つ温水戻り温度が所定温度（３５度）以下となるように自動調整運転させ、ヒートポンプ式給湯器２０４の効率良い運転を継続させる。例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度の基エアから生成される温風温度を８０度で維持するために温水温度往き９０度とし（加熱１３ｋＷ，ＣＯＰ３．０）、他熱源Ｎ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１６６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、基エアの加熱量が不足する際には、他熱源Ｎにより再加熱する。なお、なるべく他熱源Ｎを使用しないために、熱交換器１６４について十分に温水戻り温度が下がる容量とする。
【００９４】
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１１等に基づき改めて説明すると、自動制御装置は、まず成形機が運転中か否かを把握する（Ｓ１０１）。運転中でなければ（Ｎｏ）、温水ポンプ１６６及びヒートポンプ式給湯器２０４を停止して（Ｓ１０２，Ｓ１０３）、処理を終了する。
【００９５】
一方、自動制御装置は、Ｓ１０１でＹｅｓであると、送風ファンが運転中であるか否かを確認し（Ｓ１０４）、運転中でなければ（Ｎｏ）、温水ポンプ１６６の運転中であるときのみこれを停止して（Ｓ１０５，Ｓ１０６）、処理の最初（Ｓ１０１）に戻る。又、Ｓ１０４でＹｅｓであれば、ヒートポンプ給湯器２０４が停止中である場合にのみこれを起動し（Ｓ１０７，Ｓ１０８）、温水ポンプ１６６が運転中でない場合のみこれを最低回転数で起動して（Ｓ１０９，Ｓ１１０）、ヒートポンプ給湯器２０４の温水戻り温度が所定値（３５度）を上回るかを確認する（Ｓ１１１）。
【００９６】
自動制御装置は、ヒートポンプ給湯器２０４の温水戻り温度が設定値を上回る場合（Ｙｅｓ）、温水ポンプ１６６における流量をインバーター制御によって減らす（Ｓ１１２）。この戻り温水流量を減少するインバーター制御により、ヒートポンプ給湯器２０４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（Ｓ１０１）に戻る。
【００９７】
一方、自動制御装置は、ヒートポンプ給湯器２０４の温水戻り温度が設定値を上回らない場合（Ｎｏ）、熱交換器１６４を通過した温風の温度が設定値より５度を超えて低いか否かを確認し（Ｓ１１３）、Ｙｅｓである場合のみ、温水ポンプ１６６における流量をインバーター制御によって増やす（Ｓ１１４）。この戻り温水流量を増加するインバーター制御により、温風温度が低く（温水加熱量が少なく）かつ温水温度が設定値以下で余裕がある場合に温水加熱量を増やすことができる。この後処理の最初（Ｓ１０１）に戻る。
【００９８】
このような第８形態の温度調節システム２０１では、温水ポンプ１６６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２０４を温風生成に継続利用することができる。
【００９９】
［第９形態］
図１０（ｂ）に示す第９形態に係る成型機の温度調節システム２２１は、水熱源のヒートポンプ式給湯器２０４に代えて空気熱源のヒートポンプ式給湯器２２４を用いる他、第８形態と同様に成る。この第９形態にあっても、第８形態と同様に制御することができ、温風生成のためのヒートポンプ式給湯器２０４の極めて効率良い運転を継続させることができる。
【０１００】
又、ホッパ２からの排気をヒートポンプ式給湯器２２４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）。
【０１０１】
［第１０形態］
図１２に示す第１０形態に係る成型機の温度調節システム２５１は、冷水戻りパイプ２２に冷水を循環させる冷水ポンプ２５２が設置されていると共に、冷水供給パイプ２０に冷水戻りパイプ２２への分岐パイプ２５３が接続された冷熱量調整手段としての冷水弁２５４が設置されており、更に冷水戻りパイプ２２の分岐パイプ２５３接続部よりヒートポンプ４側に排気冷水熱交換器２５６が設置されている他、第３形態と同様に成る。排気冷水熱交換器２５６には、ホッパ２の排気口４４から排出された排気の排気路４６も通されており、当該排気と冷水とで熱交換が可能となっている。
【０１０２】
このような温度調節システム２５１にあって、ヒートポンプ４は第３形態と同様に動作する他、次に示すように起動される。
【０１０３】
即ち、図１２（ａ）に示すような、起動前で停止中のヒートポンプ４を起動させる場合、冷水側において熱交換すべき排気が発生していないため、ヒートポンプ４を継続運転可能な状態で起動することができない。従って、ヒートポンプ４を立ち上げる前において、他熱源Ｎでまず温風を作り、排気が発生した後に、ヒートポンプ４を起動する。
【０１０４】
例えば、基エアにつき１０ｍ３／ｍｉｎ・１５度で導入し、停止中のヒートポンプ４をそのまま通過させて他熱源Ｎで８０度まで加熱して（１３ｋＷ）、ホッパ２に導入して排気１０ｍ３／ｍｉｎ・７０度を発生させる。そして、この排気につき、排気冷水熱交換器２５６において冷水を加熱すべく流通させる。熱交換後の排気は、３５度となって排出される。
【０１０５】
そして、自動制御装置は、排気温度が所定値（６０度）まで上昇したことを把握すると、図１２（ｂ）に示すようにヒートポンプ４を起動し、他熱源Ｎを補助熱源とする運転に切り替える。なお、（冷水ポンプ２５２をまず作動させ）冷水温度が所定値（２５度）以上となったことを条件にヒートポンプ４の運転を開始するようにしても良い。
【０１０６】
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎ・１５度の基エアにつき、ヒートポンプ４で１３ｋＷの加熱を行って８０度とし、他熱源Ｎの加熱無しでホッパ２へ温風を導入する。温風の排気は７０度となり、排気冷水熱交換器２５６の通過後は３５度となる。冷却負荷がないので冷水は冷水弁２５４により全量分岐パイプ２５３へ送られ、往き温度２０の冷水が排気との熱交換により２５度となってヒートポンプ４に戻る。
【０１０７】
このような第１０形態の温度調節システム２５１では、他熱源Ｎにより排気を発生させてからヒートポンプ４を起動するため、極めて効率の良好な運転を継続的に行えるヒートポンプ４の起動を極めて円滑に実行することができる。
【０１０８】
［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ホッパの排気（工場に属する熱）を用いているが、ホッパの排気に代えてあるいはこれと共に、次に示すような他の工場に属する熱を用いることができる。即ち、工場で生ずる他の排気や排熱あるいは樹脂成型機からの放熱や樹脂成型機の作動油からの熱、又はスポイラーを始めとする樹脂製品の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樹脂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を用いたり、これらの組合せを用いたりする。加えて、自動制御装置による各種の制御や切替等を、手動により行うことも可能である。又、ホッパの加熱量の調整（加熱量調節手段）につき、冷水の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。
【符号の説明】
【０１０９】
１，５１，１０１，１２１，１５１，２０１，２２１，２５１ （成型機の）温度調節システム
２ ホッパ
３ 金型
４ ヒートポンプ（排熱回収型，温風供給型）
１４ （ヒートポンプの）熱交換器
３４ 冷水加熱用熱交換器（冷却媒体加熱用熱交換器）
４０ 温風導入口（導入口）
４４ 排気口
１５４ ヒートポンプ（排熱回収型，温水供給型）
１６４ 熱交換器（エアの加熱手段）
１６６ 温水ポンプ（加熱媒体ポンプ）
２０４ ヒートポンプ式給湯器
Ｎ 他熱源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形工程等で用いられる成型機の温度調節システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形工程には、成型機のホッパ内に収納された成形材料の温風による乾燥工程と、成型機の金型の冷水による冷却工程とが含まれる。従来、前者の温風は、電気ヒーターや蒸気ヒーターに送風することで作られ、後者の冷水は、冷凍機により作られてきた。しかし、電気ヒーターやボイラーないし冷凍機は別々に運転されるため、効率的でない。又、電気ヒーター及び蒸気ヒーターは入力エネルギー以上に加熱できずＣＯ２排出量が多い。更に、成形材料乾燥後の温風は大気中に放出され、有効利用されていない。
【０００３】
そこで、冷水と温風の発生を効率化するため、冷熱と温熱を同時に供給可能な排熱回収型ヒートポンプ（ヒートポンプ）を用いる金型温調装置が提案されている（下記特許文献１の図３等参照）。この装置では、成形材料乾燥機内の空気を加熱する熱媒体の加熱と、金型を冷却する冷媒体の冷却とを、ヒートポンプにより行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、樹脂成形工程において、成形材料の乾燥が常時行われるのに対し、金型の冷却は金型が所定温度以上になったとき等に断続的に行われるため、特許文献１のヒートポンプでは、乾燥に係る温風供給に追従すると冷熱に余剰が生ずる等、冷熱供給と温熱供給のバランスがとれず、ヒートポンプの運転を継続できなくなる。又、効率やＣＯ２排出量を重視して冷熱に追従させるとしても、温熱のバックアップ機器が別途必要となって結局全体として良好でなくなるか、あるいは冷熱と温熱とのバランスがとれずヒートポンプの運転が緊急停止してしまう。
【０００６】
そこで、請求項１に記載の発明は、極めてエネルギー効率が良好な状態で運転を継続することが可能な成型機の温度調節システムを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、原料が蓄えられるホッパ、及び当該原料が投入される金型を有する成型機と、前記ホッパにエアを送る送風機と、前記ホッパに設けられた、前記エアを受け入れる導入口と、前記金型を冷却する冷却手段と、前記送風機と前記導入口の間の前記エア、又は当該エアを加熱媒体により加熱する加熱手段における当該加熱媒体を加熱して供給すると共に、前記冷却手段に冷却媒体を冷却して供給するヒートポンプと、前記冷却媒体を工場に属する熱によって加熱する冷却媒体加熱用熱交換器とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
なお、本発明において、ヒートポンプは、加熱媒体を直接加熱しても良いし（温水又は加熱用冷媒等の供給）、加熱媒体を、自ら保有する別の加熱媒体（内部加熱媒体）により加熱しても良い。前者の場合、加熱媒体が直接加熱手段に達し、後者の場合、ヒートポンプにおいては内部加熱媒体が加熱され、内部加熱媒体と加熱媒体との熱交換が行われる。同様に、本発明において、ヒートポンプは、冷却媒体を直接冷却しても良いし（冷水又は冷却用冷媒等の供給）、冷却媒体を、自ら保有する別の冷却媒体（内部冷却媒体）により冷却しても良い。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記目的に加えて、更に効率良く無駄のない継続可能なヒートポンプの運転を行う目的を達成するため、上記発明にあって、前記ホッパには、前記エアを排出する排気口が設けられており、前記冷却媒体加熱用熱交換器は、前記冷却媒体を前記排気口からの前記エアによって加熱することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、上記目的に加えて、加熱負荷や冷却負荷等が変動したとしても、これに的確に対応してヒートポンプの運転を継続する目的を達成するため、上記発明において、前記冷却媒体加熱用熱交換器における前記冷却媒体の加熱量を調節する加熱量調節手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
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ってヒートポンプの効率的な運転を継続する目的を達成するため、上記発明において、前記加熱量調節手段は、前記冷却媒体の前記冷却媒体加熱用熱交換器への分岐量を調節する熱交換量調節手段であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、上記目的に加えて、ヒートポンプの運転状態を工程に応じ効率の良い状態に切り替えることでより一層省エネルギー性を高くする目的を達成するため、上記発明において、前記冷却媒体による前記金型の冷却を要せず、且つ前記エアの加熱を要する場合に、前記ヒートポンプにおける前記冷却媒体の供給設定温度が上昇されることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、上記目的に加えて、既設機器を有効利用し、又は冷却に関するパックアップを行い、あるいは冷却専用機を設置して冷却のみ行う工程においてヒートポンプを休止可能とすることで省エネルギー性を更に高める目的を達成するため、上記発明において、前記冷却媒体を冷却する冷却機を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、上記目的に加えて、加熱負荷に応じてヒートポンプの出力を自動的に適切なものとする目的を達成するため、上記発明において、加熱後の前記エアの温度、前記ホッパの温度、あるいは前記加熱媒体の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記ヒートポンプの出力を制御する自動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、上記目的に加えて、冷却負荷に応じてヒートポンプの出力を自動的に適切なものとする目的を達成するため、上記発明において、前記金型の温度あるいは前記冷却媒体の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記ヒートポンプの出力を制御する自動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、上記目的に加えて、加熱状態や冷却状態に適切に対応したヒートポンプの運転を自動的に継続する目的を達成するため、上記発明において、前記金型の温度、前記冷却媒体の温度、あるいは前記冷却媒体加熱用熱交換器の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記冷却媒体の前記加熱量を制御する自動制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、上記目的に加えて、ヒートポンプにおける加熱負荷を減じる制御によって簡易に冷却負荷を減じて過冷却を防止しヒートポンプの運転を継続可能とする目的を達成するため、上記発明において、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記ヒートポンプにおける加熱量を減少することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１１，１２，１３に記載の発明は、上記目的に加えて、より簡易に加熱量を減少する目的を達成するため、上記発明において、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、加熱前の前記エアの量を減少し、若しくは前記加熱媒体の供給設定温度を減少し、又は、前記ヒートポンプに戻る際の熱量が一定となる状態で前記加熱媒体を循環させる加熱媒体ポンプを備えており、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記加熱媒体の供給設定温度を上昇することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１４，１５に記載の発明は、上記目的に加えて、既設機器を有効利用し、又は加熱に関するパックアップを行い、あるいはヒートポンプを継続運転可能な状態で容易に起動させる目的を達成するため、上記発明において、前記冷却媒体を加熱する他熱源を備えており、当該他熱源により前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動し、あるいは前記排気口からの前記エアにより前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、原料の乾燥に係る温風の発生のための加熱媒体の加熱と金型の冷却に係る冷却媒体の冷却をヒートポンプで一括して行い、温風使用により必然的に生ずる排気を始めとする工場の熱によって冷却媒体を適宜加熱する。従って、当該加熱により過冷却を防止して加熱媒体の加熱に対する冷却媒体の冷熱の釣り合い（バランス）をとることができ、ヒートポンプの運転につき極めて効率の良い安定した状態で継続させることができると共に排気を有効活用することができて、システム全体としての消費電力やＣＯ２排出量の削減を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図２】図１の温度調節システムの温風側制御に係る動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の温度調節システムの冷水側加熱制御に係る動作を示すフローチャートである。
【図４】図１の温度調節システムの運転切替に係る動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図６】図５の温度調節システムの動作を示すフローチャートである。
【図７】図５の温度調節システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の第３形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図であり、（ｃ）は本発明の第４形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図９】本発明の第６形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第８形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図であり、（ｂ）は本発明の第９形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【図１１】図１０（ａ）の温度調節システムの動作を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ），（ｂ）は本発明の第１０形態に係る成型機の温度調節システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
［第１形態］
図１は第１形態に係る成型機の温度調節システム１の模式図であって、温度調節システム１は、ここでは工場に設置されており、成形材料（原料，ペレット）を貯蔵する原料タンクとしてのホッパ２、及び成形材料の射出を受けて成形する金型３を備えた成型機（当該２つの部材以外図示せず）と、排熱回収型ヒートポンプ（ヒートポンプ，ＨＰ）４とを有する。なお、当該工場には、冷却機６及びこれと接続された冷却塔８が設置されている。又、温度調節システム１は、ホッパ２内にヒーターＫを有する既設の成型機に対してヒートポンプ４を接続することで形成しても良い。
【００２４】
ヒートポンプ４は、冷熱を生成しながら、その際発生する排熱を利用して温熱を同時に生成し、冷熱につき冷却媒体に載せ冷水として、又温熱につきエアに載せ温風としてそれぞれ外部に供給するものであり、ここでは７度（摂氏、以下同様）〜３０度程度の冷水と６０〜１２０度程度の温風を同時に供給可能であるヒートポンプ式温風発生装置を用いる。ヒートポンプ４は、温風及び冷水が同時に供給される特性上、これらのバランスをとる必要があり、高温熱を多量に取り出すには、高温熱が十分にエアへ吸収され、又冷熱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４として、最高９０度の温水を供給可能であるもの等を用いても良い。
【００２５】
ヒートポンプ４は、生成した温風を供給する送風口１０と、温風を生成するために基エアを導入する導入口１２を備えている。基エアは、ヒートポンプ４の熱交換器１４を通過することにより加熱されて温風となる。熱交換器１４を通過した基エアは、熱交換器１４内におけるヒートポンプ４からの温熱（加熱用の冷媒・加熱媒体）により加熱される。なお、ヒートポンプ４につき加熱用冷媒（加熱媒体）をパイプ等により外部に供給するものとし、当該パイプ等に接続した基エア加熱用の熱交換器１４をヒートポンプ４の外部（後述の通風路４２等）に設置しても良い。
【００２６】
又、ヒートポンプ４には、生成した冷水を供給する冷水供給パイプ２０と、戻ってくる冷水を通す冷水戻りパイプ２２とが接続されており、これらには金型３に設置された図示しない冷却用熱交換器（冷却手段）が接続されている。加えて、冷却機６には、金型３へ冷水を供給する冷水往きパイプ２６と、金型３からの冷水を受ける冷水受けパイプ２８とが接続されている。即ち、ここでは、ヒートポンプ４の冷水側と、冷却機６側とは、互いに独立した金型３冷却用の回路を有している。又、冷水供給パイプ２０ないし冷水戻りパイプ２２の回路には、金型３冷却用の熱交換器へ冷水を導かずに冷水供給パイプ２０からそのまま冷水戻りパイプ２２へ至るショートカットも含まれており、当該熱交換器側とショートカット側とで回路を切替可能な図示しない弁が設置されている。
【００２７】
更に、冷水戻りパイプ２２から、加熱用分岐冷水往きパイプ３０が分岐しており、冷水戻りパイプ２２に対し、加熱用分岐冷水戻りパイプ３２が合流していて、これらには冷水加熱用熱交換器３４が接続されている。冷水戻りパイプ２２と加熱用分岐冷水往きパイプ３０の分岐部には、分岐する冷水の熱量（ここでは流量）を調整する加熱量調節手段としての調節弁３６が配置されている。
【００２８】
又、温度調節システム１は、送風口１０からホッパ２の温風導入口４０へ至る通風路４２に温風を導く送風機としての図示しないファンを有していると共に、ホッパ２の排気口４４から冷水加熱用熱交換器３４を通過して成型機周りあるいは工場の外部へ至る排気路４６を有している。ホッパ２に導入され更に排気口４４から出たエアは、冷水加熱用熱交換器３４内におけるヒートポンプ４への冷水を加熱する。なお、熱交換器１４を通過する前のエアを基エアとし、熱交換器１４通過後（加熱後）のエアを温風とし、排気口４４から出たエア（排気路４６のエア）を排気あるいは排温風とする。又、排気路４６において専用のブロワ（排気機）を設けても良い。
【００２９】
そして、温度調節システム１は、ヒートポンプ４や冷却機６等の各種機器や、各種弁を制御する図示しない自動制御装置を備えており、当該自動制御装置には、図示しない冷水や温風の温度や流量（熱量）を検知する各種のセンサが電気的に接続されている。なお、当該自動制御装置は、単体の独立した装置であっても良いし、ヒートポンプ等に内蔵されていても良いし、各種機器に分散して設置されていても良いし、機器の制御装置を兼ねていても良い。
【００３０】
このような温度調節システム１は、次に説明するように動作する。
【００３１】
自動制御装置は、主に図２に示す処理によりヒートポンプ４の温風側を制御し（温風側制御回路）、主に図３に示す処理によりヒートポンプ４の冷水側における熱交換を制御し（冷水側熱交換制御回路）、主に図４に示す処理によりヒートポンプ４側と冷却機６側の切替を制御する（運転切替回路）。なお、これらの処理は並列して実行されても良いし、順次実行されても良い。
【００３２】
自動制御装置は、図２に示す温風側制御回路において、まずホッパ２における乾燥の運転指令が存在するか否かを判定し（ステップＳ１、以下単に「Ｓ１」等という）、存在する場合（ＹＥＳ）にヒートポンプ４を起動して温風を発生させ（Ｓ２）、存在しない場合（ＮＯ）には処理を終了する。運転指令が存在する場合として、例えばホッパ２に材料が投入されたときや、ホッパ２内の材料が所定量以上となったとき等を挙げることができる。
【００３３】
温風発生（Ｓ２）の後、自動制御装置は、所定の乾燥時間（例えばＡＢＳ樹脂で２〜４時間）に達していないか否かを、乾燥運転指令発生時にリセットされるタイマーの状態により判断する（Ｓ３）。自動制御装置は、乾燥時間に達していれば（ＮＯ）、ヒートポンプ４を停止して処理を終了し（Ｓ４）、乾燥時間に達していなければ（ＹＥＳ）、温風温度Ｔｈ１が材料乾燥設定温度Ｔｈ２（例えばＡＢＳ樹脂で摂氏（以下同様）８０〜９０度）より所定温度（例えば５度）を超えて低くなったか否かを通風路４２に設けられた温度センサにより把握する（Ｓ５）。
【００３４】
自動制御装置は、Ｓ５でＹＥＳと判断すると、温風温度Ｔｈ１が材料乾燥設定温度Ｔｈ２を含む特定範囲内（例えば上下各２度以内）に収まるように、ヒートポンプ４により発生された温風の温度である温風温度Ｔｈ１を徐々に上昇させる処理（Ｓ６）に関するループ１を実行し、Ｓ３に戻る。温風温度Ｔｈ１は、ヒートポンプ４の出力増により上昇される。なお、自動制御装置は、温風温度Ｔｈ１に代えて、又はこれと共に、通風路４２における温風温度やホッパ２内温度あるいはこれらの組合せが所定範囲内となっているかを判断し、又は特定範囲内に収まるように制御して良い。
【００３５】
一方、自動制御装置は、Ｓ５でＮＯと判断すると、温風温度Ｔｈ１が材料乾燥設定温度Ｔｈ２より所定温度（例えば５度，なおＳ５と異なる絶対値でも良い）を超えて高くなったか否かを把握する（Ｓ７）。自動制御装置は、Ｓ７でＹＥＳと判断すると、温風温度を上げるのではなく下げることを除いてＳ６と同様なＳ８に関するループ２を処理してＳ３に戻り、Ｓ７でＮＯと判断すると、そのままＳ３に戻る。なお、ループ１，２を完了するための特定範囲は、ループ１，２を実行するか否かを判断するための所定範囲（Ｓ５，Ｓ７）以内であれは上記例示にかかわらずどのような範囲であっても良い。又、ループ１，２で互いに特定範囲が異なっても良い。
【００３６】
又、自動制御装置は、図３に示す冷水側熱交換制御回路において、まず運転指令が有る（ヒートポンプ４が起動中である）か否かを判断し（Ｓ１１）、無い場合（ＮＯ）には処理を終了し、有る場合（ＹＥＳ）にはヒートポンプ４の冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２より所定温度（例えば３度）を超えて低いか否かを判定する（Ｓ１２）。なお、冷水設定温度Ｔｃ２について、例えば金型３の冷却時には２０度、非冷却時には４０度とする。
【００３７】
自動制御装置は、Ｓ１２でＹＥＳと判断すると、冷水温度を徐々に上げること（Ｓ１３）で冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２を含む特定温度内（例えば上下１度以内）とするループ３を実行し、完了後Ｓ１１へ戻る。冷水温度Ｔｃ１は、調節弁３６について、冷水加熱用熱交換器３４側への流量が増加するように制御し、冷水加熱用熱交換器３４においてホッパ２の排気（例えば７５度）により加熱される量（冷水と排気の熱交換量）が多くなるようにすることで上昇される。
【００３８】
一方、自動制御装置は、Ｓ１２でＮＯと判断すると、ヒートポンプ４の冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２より所定温度（例えば３度，なおＳ１２と異なる絶対値でも良い）を超えて高いか否かを判定する（Ｓ１４）。自動制御装置は、Ｓ１４でＹＥＳと判断すると、冷水温度を徐々に下げること（Ｓ１５）で冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２を含む特定温度内（例えば上下１度以内）とするループ４を実行する。冷水温度Ｔｃ１は、調節弁３６について、冷水加熱用熱交換器３４側への流量が減少するように絞り、冷水加熱用熱交換器３４においてホッパ２の排気により加熱される量（冷水と排気の熱交換量）が少なくなるようにすることで低下される。又、自動制御装置は、Ｓ１４でＮＯと判断すると、そのままＳ１１へ戻る。なお、自動制御装置は、冷水温度Ｔｃ１に代えて、又はこれと共に、金型３の外部や内部の温度あるいは冷水加熱用熱交換器３４の外部や内部の温度が所定範囲内となっているかを判断し、又は特定範囲内に収まるように制御して良い。又、ループ３，４を完了するための特定範囲は、ループ３，４を実行するか否かを判断するための所定範囲（Ｓ１２，Ｓ１４）以内であれは上記例示にかかわらずどのような範囲であっても良く、ループ３，４で互いに異なっても良い。
【００３９】
更に、自動制御装置は、図４に示す運転切替回路において、まず金型３の冷却が必要であるか（樹脂成形工程における冷却工程であるか）否かを判断する（Ｓ２１）。冷却が必要であれば（ＹＥＳ）、乾燥運転指令の有無を調べる（Ｓ２２）。
【００４０】
自動制御装置は、運転指令があれば（ＹＥＳ）、ヒートポンプ４が運転中であるか否かを判定する（Ｓ２３）。ヒートポンプ４が運転中でないとき（ＮＯ）のみヒートポンプ４やファンを起動して温風を発生し（Ｓ２４）、何れにせよＳ２５へ移行してヒートポンプ４の冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１（例えば２０度）に設定する。そして、自動制御装置は、冷却機６が運転中であれば（Ｓ２６でＹＥＳ）冷却機６を停止し（Ｓ２７）、何れにせよＳ２１に戻る。即ち、自動制御装置は、乾燥運転指令が有って金型３の冷却も必要であれば、金型３の冷却につき、冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１に設定したヒートポンプ４の側に切り替える。
【００４１】
一方、自動制御装置は、乾燥運転指令が無ければ（Ｓ２２でＮＯ）、ヒートポンプ４が運転中であるか否かを判定し（Ｓ２８）、運転中であれば（ＹＥＳ）ヒートポンプ４やファンを停止して（Ｓ２９）、何れにせよＳ３０に移行する。Ｓ３０において、冷却機６が運転中でなければ（ＮＯ）冷却機６を起動し（Ｓ３１）、何れにせよ冷却機６の冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１に設定して（Ｓ３２）、Ｓ２１に戻る。即ち、自動制御装置は、乾燥指令が無ければ、金型３の冷却につき、冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１に設定した冷却機６の側に切り替える。
【００４２】
他方、自動制御装置は、金型３の冷却が必要で無ければ（Ｓ２１でＮＯ）、冷却機６が稼働中であると（Ｓ３３でＹＥＳ）これを停止し（Ｓ３４）、何れにせよ乾燥運転指令の有無をチェックする（Ｓ３５）。当該指令が無ければ（ＮＯ）処理を終了し、有れば（ＹＥＳ）ヒートポンプ４の停止中のみヒートポンプ４を起動して（Ｓ３６でＮＯ，Ｓ３７）、ヒートポンプ４の冷水供給設定温度を金型非冷却時設定温度Ｔｋ２（例えば４０度）に設定し（Ｓ３８）、処理を終える。即ち、自動制御装置は、乾燥運転指令が有るものの金型３の冷却が不要である場合、乾燥のためにヒートポンプ４を運転するものの、その冷水供給設定温度を金型冷却時設定温度Ｔｋ１より高い金型非冷却時設定温度Ｔｋ２に設定する。なお、自動制御装置は、冷水につき、金型３を冷却する熱交換器に導かず、ヒートポンプ４へ循環するように冷水回路を切り替える。
【００４３】
以上の温度調節システム１は、原料が蓄えられるホッパ２、及び当該原料が投入される金型３を有する成型機と、ホッパ２にエアを送るファンと、ホッパ２に設けられた、前記エアを受け入れる温風導入口４０、及び前記エアを排出する排気口４４と、金型３を冷却する冷却用熱交換器と、前記ファンと温風導入口４０の間の前記エアを加熱して供給すると共に、前記冷却用熱交換器に冷水を冷却して供給するヒートポンプ４と、前記冷水を排気口４４からの前記エアによって加熱する冷水加熱用熱交換器３４とを備えている。よって、ホッパ２内乾燥用の温風をエアから生成するための加熱と、成形工程における金型冷却のための冷水の冷却とを共通のヒートポンプ４によって効率良く行うことができ、更に冷水をホッパ２の排気で加熱することで、金型３の冷却負荷と比較して大きくなるエアの加熱負荷に追従しても冷水の冷却が過大とならず、冷熱と温熱のバランスが失われてヒートポンプ４が緊急停止してしまう事態を防止してヒートポンプ４の運転を継続することができ、しかもその運転の継続につき排気の有効活用により極めて効率良く実行することができる。そして、このような効率が良好で省エネルギー性の高い温度調整により、消費電力やＣＯ２排出量を効果的に抑制することが可能である。
【００４４】
又、温度調節システム１は、冷水加熱用熱交換器３４における前記冷水の加熱量を調節する加熱量調節手段を、前記冷水の冷水加熱用熱交換器３４への分岐量を調節する調節弁３６として有している。従って、分岐量の調整というシンプルな構成によって、冷水の加熱量を適切に制御することができ、加熱負荷や冷却負荷等が変動したとしても、これに的確に対応したヒートポンプ４の運転を継続することができる。
【００４５】
更に、温度調節システム１は、前記冷水による金型３の冷却を要せず、且つ前記エアの加熱を要する場合（Ｓ２１でＮＯ，Ｓ３５でＹＥＳ）に、ヒートポンプ４における前記冷水の供給設定温度を自動制御装置により上昇する（Ｓ３８）。よって、加熱負荷のみ生じている際に、ヒートポンプ４の冷水側の温度設定を金型冷却時設定温度Ｔｋ１から金型非冷却時設定温度Ｔｋ２に上げることでヒートポンプ４を冷水供給温度設定の低い場合に比べ効率の良い状態で運転することができ、更に効率の良好な温度調節システム１を提供することができる。
【００４６】
又更に、温度調節システム１は、前記冷水を冷却する冷却機６を備えているため、加熱負荷が無く冷却負荷が有る場合にヒートポンプ４を起動せず冷却専用の冷却機６を用いることができるし、冷却負荷が一時的に過大になった場合にヒートポンプ４のバックアップを冷却機６の運転によりなすことができる。
【００４７】
加えて、温度調節システム１は、ホッパ２の温度が所定範囲（設定温度の上下５度）外になると、当該温度が特定範囲（設定温度の上下２度）内となるまでヒートポンプ４の出力を制御する自動制御装置を備えたので、加熱状態に応じてヒートポンプ４の出力を自動的に適切なものとすることができる。
【００４８】
又、温度調節システム１は、前記冷水の温度が所定範囲外になると、特定範囲内となるまでヒートポンプ４の出力を制御する自動制御装置を備えたので、冷却状態に応じてヒートポンプ４の出力を自動的に適切なものとすることができる。
【００４９】
更に、温度調節システム１は、前記冷水の温度が所定範囲外になると、特定範囲内となるまで前記冷水の前記加熱量の制御（冷水の冷水加熱用熱交換器３４への分岐量を調整する調節弁３６の制御）をする自動制御装置を備えたため、冷却負荷の増減に応じてヒートポンプ４へ戻る冷水への加熱を自動的に適切に調整することができ、加熱負荷や冷却負荷に適切に対応したヒートポンプ４の運転を自動的に継続することができる。
【００５０】
［第２形態］
図５は第２形態に係る成型機の温度調節システム５１の模式図であって、当該温度調節システム５１の構成は、冷却機（ないし冷水往きパイプや冷水受けパイプ）や冷却塔が用いられず、又温風（通風路４２）をホッパ２側から成型機外部（例えば工場の排気管）側へ切替可能なダンパ５２が設置される他は第１形態と変更例も含め同様である。
【００５１】
このような温度調節システム５１は、第１形態と同様に動作する他、次に説明するように動作する。
【００５２】
即ち、自動制御装置は、図６ないし図７に示すように、乾燥信号（乾燥運転指令）が存在して（Ｓ５０でＹＥＳ）乾燥時間に未達（Ｓ５１でＹＥＳ）ならば、ダンパ５２がホッパ２側でない場合にホッパ２側とし（Ｓ５２でＮＯ，Ｓ５３）、ファンが運転中でなければ運転する（Ｓ５４でＮＯ，Ｓ５５）。そして、ファンの風量を２５立方メートル毎分（ｍ３／ｍｉｎ）といった所定値とし（Ｓ５６）、ヒートポンプ４の運転状態が温風制御モードでなければ当該モードにして（Ｓ５７でＮＯ，Ｓ５８）、金型冷却信号が有ればヒートポンプ４の冷水供給パイプ２０における冷水供給設定温度Ｔｃ２を所定値（７度）とし（Ｓ５９でＹＥＳ，Ｓ６０）、無ければ冷水供給設定温度Ｔｃ２を３０度とする（Ｓ５９でＮＯ，Ｓ６１）。
【００５３】
次に、自動制御装置は、冷水温度の制御と温風温度の制御を併行する。即ち、ヒートポンプ４の冷水供給パイプ２０における実際の冷水温度Ｔｃ１が冷水供給設定温度Ｔｃ２を含む所定範囲（例えば上下３度以内）に収まっていなければ（Ｓ６２でＮＯ）、第１形態における図３のＳ１２〜１５（ループ３，ループ４）と同様な処理を実行し（冷水側熱交換制御回路）、温風温度Ｔｈ１が材料乾燥設定温度Ｔｈ２を含む所定範囲（例えば上下５度以内）に収まっていなければ（Ｓ６３でＮＯ）、第１形態における図２のＳ５〜Ｓ８（ループ１，ループ２）と同様な処理を実行する（温風側制御回路）。
【００５４】
又、Ｓ６２，Ｓ６３でＹＥＳとなるか、冷水側熱交換制御回路や温風側制御回路に係る処理が完了した際には、Ｓ６４へ移行する。Ｓ６４において、自動制御装置は冷水温度Ｔｃ１や温風温度Ｔｈ１がそれぞれ所定範囲内となっているかチェックし、双方とも範囲内となっていればＳ５１に戻り、何れか一方でも範囲内になっていなければＳ６２やＳ６３を再度実行する。
【００５５】
一方、自動制御装置は、上記Ｓ５０やＳ５１でＮＯと判定した場合、Ｓ７０（図７）へ移行する。Ｓ７０では金型冷却信号の有無（金型３の冷却の要否）をチェックし、無ければ（ＮＯ）Ｓ５０やＳ５１で乾燥用の温風も不要と判定されていることから成型機の状況を確認し（Ｓ７１）、停止中なら（ＹＥＳ）ヒートポンプ４やファンの運転を停止する（Ｓ７２，Ｓ７３）と共にダンパ５２をホッパ２側へ切り替えて（Ｓ７４）処理を終え、停止中でなければ（Ｓ７１でＮＯ）処理の最初に戻る。
【００５６】
又、自動制御装置は、Ｓ７０でＹＥＳと判断した場合、金型３の冷却に関する処理を実行する。即ち、まずヒートポンプ４が冷水制御モードでない場合にヒートポンプ４を当該モードとし（Ｓ７５でＮＯ，Ｓ７６）、ダンパ５２の方向が大気側（外部側）でなければ当該方向を大気側とし（Ｓ７７でＮＯ，Ｓ７８）、ファンが運転中でなければファンを運転する（Ｓ７９でＮＯ，Ｓ８０）。そして、自動制御装置は、ファンの風量を上記所定量より大きい特定量（例えば１３３ｍ３／ｍｉｎ）とすると共に（Ｓ８１）、ヒートポンプ４の冷水供給設定温度Ｔｃ２を上記所定値と同じ特定値（７度，所定値と異なっても良い）とし（Ｓ８２）、更に冷水温度Ｔｃ１につき冷水供給設定温度Ｔｃ２を含む所定範囲内（上下３度以内）に入っているかを確認する（Ｓ８３）。なお、自動制御装置は、冷水温度Ｔｃ１に代えて、又はこれと共に、金型３の外部や内部の温度が所定範囲内となっているかを判断し、又は所定範囲内に収まるように制御して良い。
【００５７】
自動制御装置は、Ｓ８３でＹＥＳと判断すると、最初に戻って処理を続ける。一方、自動制御装置は、Ｓ８３でＮＯと判断すると、冷水温度Ｔｃ１をヒートポンプ４の出力の増減によって調節する制御を行う（冷水温度調整回路）。なお、Ｓ５０，５１でＮＯとなったことにより温風を発生しないので、ヒートポンプ４は冷却のために運転され、冷却に伴い発生する温熱は温水を介してエアにより奪われ、熱を受けて温風となったエアはダンパ５２を介して大気に放出される。
【００５８】
即ち、自動制御装置は、冷水供給パイプ２０の冷水温度Ｔｃ１が冷水設定温度Ｔｃ２より所定値（３度）を超えて低い場合には（Ｓ８４でＹＥＳ）、ヒートポンプ４の出力を下げることで冷水温度Ｔｃ１を徐々に上げ、冷水温度Ｔｃ１が特定範囲（例えば冷水供給設定温度Ｔｃ２の上下１度）内となるようにする（Ｓ８５，ループ５）。又、冷水温度Ｔｃ１が冷水供給設定温度Ｔｃ２より所定値（３度，なおＳ８４と異なる絶対値でも良い）を超えて高い場合には（Ｓ８４でＮＯ，Ｓ８６でＹＥＳ）、ヒートポンプ４の出力を上げることで冷水温度Ｔｃ１を徐々に下げ、冷水温度Ｔｃ１が特定範囲（ループ５と同じでも良いし異なっても良い）内となるようにする（Ｓ８７，ループ６）。そして、何れの場合にも処理の最初に戻る。なお、ループ５，６を完了するための特定範囲は、ループ５，６を実行するか否かを判断するための所定範囲（Ｓ８４，Ｓ８６）以内であれは上記例示にかかわらずどのような範囲であっても良い。
【００５９】
このような温度調節システム５１と、従来方式との消費電力やＣＯ２排出量につき説明する。ここで、従来方式は、ホッパの乾燥に電気ヒータのみを用いる一方、金型の冷却に第１形態と同じ冷却機や冷却塔のみを用いるものとする。又、何れにおいても乾燥時風量は２５ｍ３／ｍｉｎとし、金型冷却負荷は２０キロワット毎時（ｋＷ／ｈ）とする。更に、何れにおいても、各工程の出現率に関し、「乾燥かつ金型冷却」：「乾燥のみ」：「金型冷却のみ」＝２：７：１とし、稼働時間につき、１日当たり１６時間とし、又１年当たり２５０日とする。加えて、従来方式において、２０度のエアを加熱して８０度の温風にする（排気は７５度）ための電気ヒータの能力を３０ｋＷとし、冷水を１２度から７度へ冷却するための冷却機のＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，効率）を３．０とする。
【００６０】
一方、温度調節システム５１において、「乾燥かつ金型冷却」の場合に、２０度のエアを加熱して８０度の温風にする（排気は５０度）と共に冷水を１２度から７度へ冷却するためのヒートポンプ４の加熱ＣＯＰを３．０，冷却ＣＯＰを２．１とし、「乾燥のみ」の場合に、２０度のエアを加熱して８０度の温風にする（これに伴い冷水が３５度から３０度となる、戻り冷水は排気との熱交換により３５度に昇温される、なお排気は５０度）ためのヒートポンプ４の加熱ＣＯＰを３．５，冷却ＣＯＰを２．７とし、「金型冷却のみ」の場合に、冷水を１２度から７度へ冷却する（これに伴い２０度のエアが３０度の温風になる、温風はダンパ５２を経て大気側に放出される）ためのヒートポンプ４の冷却ＣＯＰを３．０（加熱ＣＯＰなし）とする。なお、何れにおいても工場内温度を年間平均２０度とし、ＣＯ２原単位（中部電力株式会社２００８年度ＣＯ２排出係数を参照）を０．４５５キログラム（ＣＯ２）毎ｋＷ（ｋｇ−ＣＯ２／ｋＷ）とする。
【００６１】
まず「乾燥かつ金型冷却」を要する工程に関し、従来方式では、次の［表１］に示すように、乾燥側について消費電力が６．０ｋＷｈで２４１１２ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が１１．０トン（ｔｏｎ）−ＣＯ２であり、冷却側について消費電力が１．３ｋＷｈで５３３３ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が２．４ｔｏｎ−ＣＯ２であり、年間の合計消費電力が２９４４５ｋＷ、合計ＣＯ２排出量が１３．４ｔｏｎ−ＣＯ２である。一方、温度調節システム５１では、次の［表２］に示すように、乾燥側について消費電力が２．０ｋＷｈで８０３７ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が３．７ｔｏｎ−ＣＯ２であり、冷却側について消費電力が０ｋＷｈで０ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が０ｔｏｎ−ＣＯ２であり、年間の合計消費電力が８０３７ｋＷ、合計ＣＯ２排出量が３．７ｔｏｎ−ＣＯ２である。なお、冷却側について、ヒートポンプ４において乾燥側における排熱（冷熱）を利用するため、消費電力等は０になる。
【００６２】
【表１】
【表２】
【００６３】
次に「乾燥のみ」を要する工程に関し、従来方式では、次の［表３］に示すように、乾燥側のみ消費電力等が発生し、消費電力が２１．１ｋＷｈで８４３９１ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が３８．４ｔｏｎ−ＣＯ２である。一方、温度調節システム５１では、次の［表４］に示すように、乾燥側のみ消費電力等が発生し、消費電力が６．１ｋＷｈで２４３８０ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が１１．１ｔｏｎ−ＣＯ２である。
【００６４】
【表３】
【表４】
【００６５】
続いて「金型冷却のみ」を要する工程に関し、従来方式では、次の［表５］に示すように、冷却側のみ消費電力等が発生し、消費電力が０．７ｋＷｈで２６６７ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が１．２ｔｏｎ−ＣＯ２である。一方、温度調節システム５１では、次の［表６］に示すように、冷却側のみ消費電力等が発生し、消費電力が０．７ｋＷｈで２６６７ｋＷ年、年間ＣＯ２排出量が１．２ｔｏｎ−ＣＯ２である。
【００６６】
【表５】
【表６】
【００６７】
そして、以上を合計すると、次の［表７］に示すように、従来方式では、年間消費電力が１１６５０２ｋＷで年間ＣＯ２発生量が５３．０ｔｏｎ−ＣＯ２であるのに対し、温度調節システム５１では、年間消費電力が３５０８３ｋＷで年間ＣＯ２発生量が１６．０ｔｏｎ−ＣＯ２であり、何れも従来方式比で約７０パーセント減となり、年間で８１４１９ｋＷの電力と３１．０ｔｏｎのＣＯ２を削減することができる。
【００６８】
【表７】
【００６９】
以上の第２形態の温度調節システム５１は、第１形態と同様に成るため、加熱や冷却を極めて効率の良好な状態で適切に実行し、排気の有効活用をしながら、運転を（自動的に）継続することができ、消費電力やＣＯ２排出量を上述の通り極めて効果的に抑制することができる。
【００７０】
又、温度調節システム５１は、冷却機を備えず、ヒートポンプ４のみにより金型３の冷却を行うため、冷却機の更新を含む新設の際等に冷却機を導入する必要が無く、初期導入コストやメンテナンスコスト等がかからなくなる。更に、熱交換器１４を通過したエアにつきホッパ２側と外部（大気）側へ切り替えるダンパ５２を有するので、ホッパ２側に切り替えてホッパ２内の乾燥に対応することができるし、外部側に切り替えて冷却だけのためにヒートポンプ４の運転を継続する場合にヒートポンプ４から発生する熱を逃がすことができる。
【００７１】
［第３形態］
図８（ａ）は第３形態に係る成型機の温度調節システム１０１の模式図であって、当該温度調節システム１０１は、ダンパの代わりに送風バイパス弁１０２を備えると共に、他熱源Ｎからの熱が供給される他熱源熱交換器１０４を通風路４２に備える他は、第２形態と変更例も含め同様に成る。他熱源Ｎは、例えば電気ヒーターであり、他熱源熱交換器１０４は、通風路４２における温風を、熱交換により更に加熱する。なお、ホッパ２からの排気を冷却側と熱交換しない（外部に放出する）ようにして良い。
【００７２】
このような温度調節システム１０１は、第２形態と同様に動作する他、次に説明するように動作する。
【００７３】
自動制御装置は、温風温度を把握する図示しないセンサからの信号に基づき、ヒートポンプ４の出力を制御して吐出温風温度を調整する。又、自動制御装置は、冷水温度を把握する図示しないセンサからの信号により冷水温度を監視し、冷却負荷の変動（軽減）により冷熱が変化して（冷水温度が低下して）温風出力に対する冷水供給のバランスの崩れを監視する。
【００７４】
例えば、自動制御装置は、冷水供給のバランスが取れていると判断する場合には、図８（ａ）のように、送風バイパス弁１０２を全量ヒートポンプ４側に切り替えて１５度の基エア１０ｍ３／ｍｉｎをヒートポンプ４に吸わせ、１３ｋＷの加熱により同量で設定温度（８０度）となった温風をホッパ２へ供給する。ここで、他熱源Ｎによる温風の加熱は０ｋＷであり、即ち追加の加熱はなされない。なお、このときの冷水負荷は８．７ｋＷであり、冷水往き温度は７度、冷水戻り温度は１７度である。
【００７５】
一方、自動制御装置は、戻り又は往きの冷水温度の低下（所定温度（１５度）以下となったこと、例えば冷水戻り温度が１７度から１２．７度となったこと）を把握して温風負荷に対する冷水負荷（５ｋＷに減少）のバランスが崩れたと判断すると、図８（ｂ）に示すように、送風バイパス弁１０２により基エアの一部を通風路４２側へ分岐させ、ヒートポンプ４への送風量を少なくする（１０ｍ３／ｍｉｎから５．７ｍ３／ｍｉｎ）。ヒートポンプ４は、温風設定温度を維持するため、温風側の出力を絞り、これに伴い冷熱側も絞る。この冷却出力の低減により、低下した冷却負荷に対応しながら温熱負荷とのバランスを保持可能である。但し、ヒートポンプ４による基エアの加熱量が減少する（分岐させた基エアが温風に混合して温風が１０ｍ３／ｍｉｎで５２度となる）ため、他熱源Ｎにより最終的に加熱調整し（５．６ｋＷ）、温風温度（温風の熱量）を８０度に維持する。
【００７６】
なお、図８（ｂ）の状態となった後で冷却負荷が増加して冷水温度が特定温度（２０度）以上となると、自動制御装置は、徐々に送風バイパス弁１０２の分岐側を絞ってヒートポンプ４への基エアの送風量を増やす。すると、ヒートポンプ４による吐出温風温度を維持した基エアの加熱量が増加して、冷熱も加熱量の増加に従い増えるので、送風量の調節によって増加した冷却負荷に対応することが可能である。
【００７７】
以上の第３形態の温度調節システム１０１は、第２形態と同様に成るため、冷却機の導入が不要であるし、加熱や冷却を極めて効率の良好な状態で適切に実行しながら運転を継続することができ、消費電力やＣＯ２排出量を上述の通り極めて効果的に抑制することができる。
【００７８】
又、温度調節システム１０１は、ヒートポンプ４への基エアの導入量を調節することによって、温熱負荷を調整し、もって冷却負荷を制御する一方、基エアの導入量変化による温風の熱量不足を補う他熱源Ｎを有するため、基エアの送風バイパス弁１０２を設置するというシンプルな構成によって冷却負荷の変動に簡易且つ確実に対応することができる。
【００７９】
［第４形態］
図８（ｃ）は第４形態に係る成型機の温度調節システム１２１の模式図であって、当該温度調節システム１２１は、ホッパ２からの排気の一部が基エア（の一部）として循環する循環方式とされている他は、第３形態と変更例も含め同様に成る。
【００８０】
このような第４形態の温度調節システム１２１であっても、第３形態と同様に、ヒートポンプ４への送風量を増減することで、ヒートポンプ４における温熱と冷熱の供給バランスを維持して運転の継続を可能としながら、冷却負荷の増減に簡易且つ適切に対応することができる。
【００８１】
［第５形態］
第５形態に係る成型機の温度調節システムは、第３形態から送風バイパス弁１０２を除いて構成される。自動制御装置は、冷水温度が下がったと判断すると、ヒートポンプ４に吐出温風温度を下げるように指令する。ヒートポンプ４はこの指令に応じ、よって基エアの導入量を変えなくとも加熱量が減少し、これに伴いヒートポンプ４における冷却量も低下して、冷却負荷の減少から生ずる冷水温度の低下に対応することが可能となる。
【００８２】
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度の基エアをヒートポンプ４による１３ｋＷの温熱で加熱し、８０度として他熱源Ｎの加熱無しでホッパ２に温風を供給する。このとき、冷熱負荷が８．７ｋＷであればバランスが取れているが、５ｋＷに低下したとすると、このままでは冷水温度が１７度から１２．７度となり、１５度以下となる。自動制御装置は、ヒートポンプ４に対し、吐出温風温度を５２度とするように指令し、ヒートポンプ４はこれに基づき加熱量を１３ｋＷから７．４ｋＷへ変更する。変更すべき吐出温風温度の値は、冷却負荷あるいは冷水温度（の低下幅）により自動制御装置が定める。すると、ヒートポンプ４は冷却量も減少し、減少した冷熱量と冷却負荷が釣り合ってヒートポンプ４の運転が継続可能となる。なお、吐出温風温度の値は、吐出温風温度の低下に伴って低減する冷却量の度合といった装置の特性により決定することができる。又、このような吐出温風温度の調整による冷却負荷のバランスの確保は、第４形態のような循環方式においても採用することができる。
【００８３】
このような第５形態の温度調節システムであっても、第３形態と同様に、ヒートポンプ４における温熱と冷熱の供給バランスを維持して運転の継続を可能としながら、冷却負荷の増減に簡易且つ適切に対応することができ、又吐出温風温度の設定変更という簡易な方式によって温熱と冷熱の供給バランスを維持することが可能である。
【００８４】
［第６形態］
第６形態に係る成型機の温度調節システム１５１は、図９に示すように、基エアを吸って温風を出すヒートポンプ４に代えて戻り温水を加熱して温水を供給するヒートポンプ１５４を設置したことを除き、第５形態と同様に成る。ヒートポンプ１５４は、温水供給パイプ１６０及び温水戻りパイプ１６２と接続されており、これらのパイプには温水と基エアとで熱交換を行う熱交換器１６４（加熱手段）が接続されている。基エアは熱交換器１６４を通過することで加熱され、適宜他熱源Ｎによる追加的加熱を受けてホッパ２に温風として供給される。なお、温水戻りパイプ１６２には、温水を一定速で循環させる温水ポンプ１６６（加熱媒体ポンプ）が取り付けられている。
【００８５】
自動制御装置は、例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度の基エアを熱交換器１６４に導入させ、７０度の温風とする。この温風は更に他熱源Ｎにより８０度に加熱される（加熱負荷２ｋＷ）。基エア加熱のための温水は往き８０度・戻り７０度である一方（加熱負荷１１ｋＷ，ＣＯＰ２．０）、この温水供給に伴い冷水も往き７度・戻り１７度で発生し、冷却負荷５．５ｋＷに対してバランスの取れる状態で（丁度冷熱が用いられる状態で）作用する。自動制御装置は、熱交換器１６４と他熱源Ｎの間の通風路４２（熱交換器１６４の直後）における温風温度を監視し、当該温度が７０度となるようにヒートポンプ１５４の温水供給を制御する（温水８０度）。
【００８６】
そして、自動制御装置は、冷水温度を監視し、冷却負荷が４．６ｋＷ（ＣＯＰ２．０）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１５４の温水供給設定温度を８０度から６０度へ下げる。すると、ヒートポンプ１５４の加熱量は７ｋＷ（ＣＯＰ３．０）へ軽減され、基エアから５０度の温風が生成されると共に、冷水に加わる冷熱も減少して冷水戻り温度が所定温度以上に復帰して（１５．７度）、温熱に対する冷熱のバランスが保たれる。なお、他熱源Ｎにより、加熱量６ｋＷにて温風を加熱し、ホッパ２の所望する８０度とする。
【００８７】
なお、ヒートポンプ１５４につき、温水温度に追従して運転しても良く（例えば所望温風温度＋５度）、この場合でも温水温度設定値を下げることで冷熱量を下げることが可能である。又、温水供給温度を一定にしつつ、温水ポンプ１６６の流量をインバーターにより絞っても、加熱量を下げひいては冷熱量を下げることになる。加えて、このようなヒートポンプ１５４の冷熱制御は、第４形態のような温風循環方式においても同様に実行可能であるし、本出願人による別出願に係るヒートポンプ関連の各種技術（特願２００９−２６１２０６「電着塗装装置」，特願２００８−３０５０１７「塗装乾燥装置」，特願２００９−１９３５２８「空調システム」，特願２００９−１２９３８０「媒体温度調整システム」）におけるヒートポンプ制御においても実行可能である。これらの変更例も、他の実施形態（第７〜１０形態等）において採用することができる。
【００８８】
このような第６形態の温度調節システム１５１であっても、第５形態と同様に、ヒートポンプ１５４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。
【００８９】
［第７形態］
第７形態に係る成型機の温度調節システムは、第６形態と同様に成る。自動制御装置は、温水ポンプ１６６につき、流量一定運転に代えて、所定の温風温度を生成する熱量を有する熱量一定運転を行う。温水ポンプ１６６は、熱量を一定にするため、温水の流量を自動調整する。
【００９０】
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度の基エアを熱交換器１６４により９ｋＷの加熱（ＣＯＰ２．５，温水往き７０度）で６０度とし、冷却負荷５．４ｋＷ（ＣＯＰ１．５）にバランスの取れた状態で対応する（冷水往き７度・戻り１７度）。温水ポンプ１６６は、温水循環量につき、温風温度が６０度となるような温水熱量を有するように運転される。
【００９１】
そして、自動制御装置は、冷却負荷が４．５ｋＷに減少して冷水温度が１５度以下となると、ヒートポンプ１５４の温水供給設定温度を８０度に上げる（温水温度往き８０度・戻り７０度）。このとき、温水ポンプ１６６は依然として熱量一定運転を続けるため、ヒートポンプ１５４の加熱ＣＯＰが２．５から２．０となり、又循環温水量が絞られる。よって、ヒートポンプ１５４の発生する冷熱も低減され（冷水戻り温度１５．３度，ＣＯＰ１．０）、冷却負荷の減少に対応しながらヒートポンプ１５４の運転を継続することが可能となる。
【００９２】
［第８形態］
図１０（ａ）に示す第８形態に係る成型機の温度調節システム２０１は、ヒートポンプ１５４に代えてヒートポンプ式給湯器２０４を用いる他、第６形態と同様に成る。ヒートポンプ式給湯器２０４は、水熱源であり、好ましくはＣＯ２冷媒であるが、Ｒ４１０Ａ冷媒等であっても良い。又、ヒートポンプ式給湯器２０４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２０４を温風生成にそのまま用いると、８０度の温風を生成するために往き温水温度が９０度程度必要となり、戻り温水温度が８０度となって、良好な運転状態とならない。
【００９３】
そこで、第６形態と同様に、温水ポンプ１６６を温風温度が８０度となり且つ温水戻り温度が所定温度（３５度）以下となるように自動調整運転させ、ヒートポンプ式給湯器２０４の効率良い運転を継続させる。例えば、１０ｍ３／ｍｉｎで１５度の基エアから生成される温風温度を８０度で維持するために温水温度往き９０度とし（加熱１３ｋＷ，ＣＯＰ３．０）、他熱源Ｎ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１６６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、基エアの加熱量が不足する際には、他熱源Ｎにより再加熱する。なお、なるべく他熱源Ｎを使用しないために、熱交換器１６４について十分に温水戻り温度が下がる容量とする。
【００９４】
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１１等に基づき改めて説明すると、自動制御装置は、まず成形機が運転中か否かを把握する（Ｓ１０１）。運転中でなければ（Ｎｏ）、温水ポンプ１６６及びヒートポンプ式給湯器２０４を停止して（Ｓ１０２，Ｓ１０３）、処理を終了する。
【００９５】
一方、自動制御装置は、Ｓ１０１でＹｅｓであると、送風ファンが運転中であるか否かを確認し（Ｓ１０４）、運転中でなければ（Ｎｏ）、温水ポンプ１６６の運転中であるときのみこれを停止して（Ｓ１０５，Ｓ１０６）、処理の最初（Ｓ１０１）に戻る。又、Ｓ１０４でＹｅｓであれば、ヒートポンプ給湯器２０４が停止中である場合にのみこれを起動し（Ｓ１０７，Ｓ１０８）、温水ポンプ１６６が運転中でない場合のみこれを最低回転数で起動して（Ｓ１０９，Ｓ１１０）、ヒートポンプ給湯器２０４の温水戻り温度が所定値（３５度）を上回るかを確認する（Ｓ１１１）。
【００９６】
自動制御装置は、ヒートポンプ給湯器２０４の温水戻り温度が設定値を上回る場合（Ｙｅｓ）、温水ポンプ１６６における流量をインバーター制御によって減らす（Ｓ１１２）。この戻り温水流量を減少するインバーター制御により、ヒートポンプ給湯器２０４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（Ｓ１０１）に戻る。
【００９７】
一方、自動制御装置は、ヒートポンプ給湯器２０４の温水戻り温度が設定値を上回らない場合（Ｎｏ）、熱交換器１６４を通過した温風の温度が設定値より５度を超えて低いか否かを確認し（Ｓ１１３）、Ｙｅｓである場合のみ、温水ポンプ１６６における流量をインバーター制御によって増やす（Ｓ１１４）。この戻り温水流量を増加するインバーター制御により、温風温度が低く（温水加熱量が少なく）かつ温水温度が設定値以下で余裕がある場合に温水加熱量を増やすことができる。この後処理の最初（Ｓ１０１）に戻る。
【００９８】
このような第８形態の温度調節システム２０１では、温水ポンプ１６６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２０４を温風生成に継続利用することができる。
【００９９】
［第９形態］
図１０（ｂ）に示す第９形態に係る成型機の温度調節システム２２１は、水熱源のヒートポンプ式給湯器２０４に代えて空気熱源のヒートポンプ式給湯器２２４を用いる他、第８形態と同様に成る。この第９形態にあっても、第８形態と同様に制御することができ、温風生成のためのヒートポンプ式給湯器２０４の極めて効率良い運転を継続させることができる。
【０１００】
又、ホッパ２からの排気をヒートポンプ式給湯器２２４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）。
【０１０１】
［第１０形態］
図１２に示す第１０形態に係る成型機の温度調節システム２５１は、冷水戻りパイプ２２に冷水を循環させる冷水ポンプ２５２が設置されていると共に、冷水供給パイプ２０に冷水戻りパイプ２２への分岐パイプ２５３が接続された冷熱量調整手段としての冷水弁２５４が設置されており、更に冷水戻りパイプ２２の分岐パイプ２５３接続部よりヒートポンプ４側に排気冷水熱交換器２５６が設置されている他、第３形態と同様に成る。排気冷水熱交換器２５６には、ホッパ２の排気口４４から排出された排気の排気路４６も通されており、当該排気と冷水とで熱交換が可能となっている。
【０１０２】
このような温度調節システム２５１にあって、ヒートポンプ４は第３形態と同様に動作する他、次に示すように起動される。
【０１０３】
即ち、図１２（ａ）に示すような、起動前で停止中のヒートポンプ４を起動させる場合、冷水側において熱交換すべき排気が発生していないため、ヒートポンプ４を継続運転可能な状態で起動することができない。従って、ヒートポンプ４を立ち上げる前において、他熱源Ｎでまず温風を作り、排気が発生した後に、ヒートポンプ４を起動する。
【０１０４】
例えば、基エアにつき１０ｍ３／ｍｉｎ・１５度で導入し、停止中のヒートポンプ４をそのまま通過させて他熱源Ｎで８０度まで加熱して（１３ｋＷ）、ホッパ２に導入して排気１０ｍ３／ｍｉｎ・７０度を発生させる。そして、この排気につき、排気冷水熱交換器２５６において冷水を加熱すべく流通させる。熱交換後の排気は、３５度となって排出される。
【０１０５】
そして、自動制御装置は、排気温度が所定値（６０度）まで上昇したことを把握すると、図１２（ｂ）に示すようにヒートポンプ４を起動し、他熱源Ｎを補助熱源とする運転に切り替える。なお、（冷水ポンプ２５２をまず作動させ）冷水温度が所定値（２５度）以上となったことを条件にヒートポンプ４の運転を開始するようにしても良い。
【０１０６】
例えば、１０ｍ３／ｍｉｎ・１５度の基エアにつき、ヒートポンプ４で１３ｋＷの加熱を行って８０度とし、他熱源Ｎの加熱無しでホッパ２へ温風を導入する。温風の排気は７０度となり、排気冷水熱交換器２５６の通過後は３５度となる。冷却負荷がないので冷水は冷水弁２５４により全量分岐パイプ２５３へ送られ、往き温度２０の冷水が排気との熱交換により２５度となってヒートポンプ４に戻る。
【０１０７】
このような第１０形態の温度調節システム２５１では、他熱源Ｎにより排気を発生させてからヒートポンプ４を起動するため、極めて効率の良好な運転を継続的に行えるヒートポンプ４の起動を極めて円滑に実行することができる。
【０１０８】
［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ホッパの排気（工場に属する熱）を用いているが、ホッパの排気に代えてあるいはこれと共に、次に示すような他の工場に属する熱を用いることができる。即ち、工場で生ずる他の排気や排熱あるいは樹脂成型機からの放熱や樹脂成型機の作動油からの熱、又はスポイラーを始めとする樹脂製品の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樹脂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を用いたり、これらの組合せを用いたりする。加えて、自動制御装置による各種の制御や切替等を、手動により行うことも可能である。又、ホッパの加熱量の調整（加熱量調節手段）につき、冷水の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。
【符号の説明】
【０１０９】
１，５１，１０１，１２１，１５１，２０１，２２１，２５１ （成型機の）温度調節システム
２ ホッパ
３ 金型
４ ヒートポンプ（排熱回収型，温風供給型）
１４ （ヒートポンプの）熱交換器
３４ 冷水加熱用熱交換器（冷却媒体加熱用熱交換器）
４０ 温風導入口（導入口）
４４ 排気口
１５４ ヒートポンプ（排熱回収型，温水供給型）
１６４ 熱交換器（エアの加熱手段）
１６６ 温水ポンプ（加熱媒体ポンプ）
２０４ ヒートポンプ式給湯器
Ｎ 他熱源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料が蓄えられるホッパ、及び当該原料が投入される金型を有する成型機と、
前記ホッパにエアを送る送風機と、
前記ホッパに設けられた、前記エアを受け入れる導入口と、
前記金型を冷却する冷却手段と、
前記送風機と前記導入口の間の前記エア、又は当該エアを加熱媒体により加熱する加熱手段における当該加熱媒体を加熱して供給すると共に、前記冷却手段に冷却媒体を冷却して供給するヒートポンプと、
前記冷却媒体を工場に属する熱によって加熱する冷却媒体加熱用熱交換器と
を備えたことを特徴とする成型機の温度調節システム。
【請求項２】
前記ホッパには、前記エアを排出する排気口が設けられており、
前記冷却媒体加熱用熱交換器は、前記冷却媒体を前記排気口からの前記エアによって加熱する
ことを特徴とする請求項１に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項３】
前記冷却媒体加熱用熱交換器における前記冷却媒体の加熱量を調節する加熱量調節手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項４】
前記加熱量調節手段は、前記冷却媒体の前記冷却媒体加熱用熱交換器への分岐量を調節する熱交換量調節手段である
ことを特徴とする請求項３に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項５】
前記冷却媒体による前記金型の冷却を要せず、且つ前記エアの加熱を要する場合に、前記ヒートポンプにおける前記冷却媒体の供給設定温度が上昇される
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項６】
前記冷却媒体を冷却する冷却機を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項７】
加熱後の前記エアの温度、前記ホッパの温度、あるいは前記加熱媒体の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記ヒートポンプの出力を制御する自動制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項８】
前記金型の温度あるいは前記冷却媒体の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記ヒートポンプの出力を制御する自動制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項９】
前記金型の温度、前記冷却媒体の温度、あるいは前記冷却媒体加熱用熱交換器の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記冷却媒体の前記加熱量を制御する自動制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項３ないし請求項８の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１０】
前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記ヒートポンプにおける加熱量を減少する
ことを特徴とする請求項７ないし請求項９の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１１】
前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、加熱前の前記エアの量を減少する
ことを特徴とする請求項１０に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１２】
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減少する
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１３】
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
ことを特徴とする請求項１０ないし請求項１２の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１４】
前記冷却媒体を加熱する他熱源を備えており、
当該他熱源により前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１３の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１５】
前記エアを加熱する他熱源を備えており、
前記排気口からの前記エアにより前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動する
ことを特徴とする請求項２ないし請求項１３の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１】
原料が蓄えられるホッパ、及び当該原料が投入される金型を有する成型機と、
前記ホッパにエアを送る送風機と、
前記ホッパに設けられた、前記エアを受け入れる導入口と、
前記金型を冷却する冷却手段と、
前記送風機と前記導入口の間の前記エア、又は当該エアを加熱媒体により加熱する加熱手段における当該加熱媒体を加熱して供給すると共に、前記冷却手段に冷却媒体を冷却して供給するヒートポンプと、
前記冷却媒体を工場に属する熱によって加熱する冷却媒体加熱用熱交換器と
を備えたことを特徴とする成型機の温度調節システム。
【請求項２】
前記ホッパには、前記エアを排出する排気口が設けられており、
前記冷却媒体加熱用熱交換器は、前記冷却媒体を前記排気口からの前記エアによって加熱する
ことを特徴とする請求項１に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項３】
前記冷却媒体加熱用熱交換器における前記冷却媒体の加熱量を調節する加熱量調節手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項４】
前記加熱量調節手段は、前記冷却媒体の前記冷却媒体加熱用熱交換器への分岐量を調節する熱交換量調節手段である
ことを特徴とする請求項３に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項５】
前記冷却媒体による前記金型の冷却を要せず、且つ前記エアの加熱を要する場合に、前記ヒートポンプにおける前記冷却媒体の供給設定温度が上昇される
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項６】
前記冷却媒体を冷却する冷却機を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項７】
加熱後の前記エアの温度、前記ホッパの温度、あるいは前記加熱媒体の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記ヒートポンプの出力を制御する自動制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項８】
前記金型の温度あるいは前記冷却媒体の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記ヒートポンプの出力を制御する自動制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項９】
前記金型の温度、前記冷却媒体の温度、あるいは前記冷却媒体加熱用熱交換器の温度の少なくとも何れかが所定範囲外になると、少なくとも何れかが特定範囲内となるまで前記冷却媒体の前記加熱量を制御する自動制御装置を備えた
ことを特徴とする請求項３ないし請求項８の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１０】
前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記ヒートポンプにおける加熱量を減少する
ことを特徴とする請求項７ないし請求項９の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１１】
前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、加熱前の前記エアの量を減少する
ことを特徴とする請求項１０に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１２】
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減少する
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１３】
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
ことを特徴とする請求項１０ないし請求項１２の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１４】
前記冷却媒体を加熱する他熱源を備えており、
当該他熱源により前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１３の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【請求項１５】
前記エアを加熱する他熱源を備えており、
前記排気口からの前記エアにより前記冷却媒体を加熱した後、前記ヒートポンプを起動する
ことを特徴とする請求項２ないし請求項１３の何れかに記載の成型機の温度調節システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１１６０５７（Ｐ２０１１−１１６０５７Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７６７１３（Ｐ２００９−２７６７１３）
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
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