特許 5651366 空気圧縮機排熱回収システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5651366

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月14日

(54)【発明の名称】空気圧縮機排熱回収システム

(51)【国際特許分類】

   F25B 27/02 20060101AFI20141218BHJP

【ＦＩ】

   F25B27/02 R

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2010-88915(P2010-88915)

(22)【出願日】2010年4月7日

(65)【公開番号】特開2011-220591(P2011-220591A)

(43)【公開日】2011年11月4日

【審査請求日】2013年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000213297

【氏名又は名称】中部電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124420

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 清隆

(72)【発明者】

【氏名】市川 敏広

【審査官】 仲村 靖

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２４６９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４８４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１９５２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００２７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−００４９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１１３６７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−０６９５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１７０７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２０９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８５９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５６９７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気圧縮機の圧縮空気の熱との熱交換により温水を加熱する排熱回収器と、
当該排熱回収器により加熱された前記温水を熱源として蒸気を生成するヒートポンプ式蒸気発生装置と、
当該ヒートポンプ式蒸気発生装置と前記排熱回収器との間に配置される前記温水のための温水配管と、
前記温水の温度である温水温度を測定する温水温度センサと、
前記温水を冷却可能な冷却手段と、
前記温水温度センサ及び前記冷却手段と接続されている制御手段
を備えており、
前記制御手段は、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が所定温度を超えた場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の運転を継続させるように冷却手段により温水を冷却する
ことを特徴とする空気圧縮機排熱回収システム。

【請求項2】

更に、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の運転を継続させるように前記温水を加熱する蒸気及び／又は空冷式あるいは排熱回収型のヒートポンプを有する他熱源を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機排熱回収システム。

【請求項3】

前記ヒートポンプ式蒸気発生装置が発生する蒸気の流量を調整する蒸気流量調整手段を備えており、
前記制御手段は、前記蒸気流量調整手段と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記蒸気流量調整手段により前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の蒸気発生量を絞ることで、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞り、前記温水温度を上昇させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気圧縮機排熱回収システム。

【請求項4】

前記ヒートポンプ式蒸気発生装置は、蒸気供給圧力の設定が可能であり、
前記制御手段は、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の前記蒸気供給圧力を下げるように設定することで、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞り、前記温水温度を上昇させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気圧縮機排熱回収システム。

【請求項5】

前記ヒートポンプ式蒸気発生装置は、蒸気供給温度の設定が可能であり、
前記制御手段は、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の前記蒸気供給温度を下げるように設定することで、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞り、前記温水温度を上昇させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気圧縮機排熱回収システム。

【請求項6】

前記ヒートポンプ式蒸気発生装置は、蒸気供給流量の設定が可能であり、
前記制御手段は、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の前記蒸気供給流量を下げるように設定することで、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞り、前記温水温度を上昇させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気圧縮機排熱回収システム。

【請求項7】

前記制御手段は、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の運転を自動停止する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気圧縮機排熱回収システム。

【請求項8】

前記蒸気及び／又は前記温水は、空調、デシカント空調の再生、塗装の乾燥、食品の乾燥、接着剤の乾燥、化学薬品の乾燥、脱脂層の加熱、洗浄層の加熱、金型の加熱、殺菌加熱の少なくとも何れかに用いられる
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の空気圧縮機排熱回収システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気圧縮機の排熱を有効に利用可能な空気圧縮機排熱回収システムに関する。

【背景技術】

【0002】

空気圧縮機排熱回収システムとして、下記特許文献１に記載の圧縮排熱利用システムが知られている。この圧縮排熱利用システムにおいては、多段空気圧縮機からの圧縮空気との熱交換により加熱された温水が、温水吸収冷凍機に作動用温水として導入され、当該温水吸収冷凍機により生成された冷水が、工場の冷熱負荷の冷却に利用され、排熱が単に排出される場合に比べ、省エネルギーで環境負荷が低いものとなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−１９５２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、空気圧縮機の排熱温度は、空気の圧縮量や圧力の変動あるいは導入外気温度の変化等により安定しておらず、従って、この圧縮排熱利用システムにおける温水吸収冷凍機は、十分に安定して運転することが比較的に困難なものとなっている。

【0005】

そこで、請求項１〜８に記載の発明は、省エネルギーで低環境負荷でありながら、安定した排熱回収が可能である空気圧縮機排熱回収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】

【0006】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、空気圧縮機の圧縮空気の熱との熱交換により温水を加熱する排熱回収器と、当該排熱回収器により加熱された前記温水を熱源として蒸気を生成するヒートポンプ式蒸気発生装置と、当該ヒートポンプ式蒸気発生装置と前記排熱回収器との間に配置される前記温水のための温水配管と、前記温水の温度である温水温度を測定する温水温度センサと、前記温水を冷却可能な冷却手段と、前記温水温度センサ及び前記冷却手段と接続されている制御手段を備えており、前記制御手段は、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が所定温度を超えた場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の運転を継続させるように冷却手段により温水を冷却することを特徴とするものである。

【0007】

上記目的を達成するため、請求項２に記載の発明は、上記発明にあって、更に、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の運転を継続させるように前記温水を加熱する蒸気及び／又は空冷式あるいは排熱回収型のヒートポンプを有する他熱源を備えていることを特徴とするものである。

【0008】

上記目的を達成するため、請求項３に記載の発明は、上記発明にあって、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置が発生する蒸気の流量を調整する蒸気流量調整手段を備えており、前記温水温度センサ、前記蒸気流量調整手段、及び前記制御手段が接続されており、前記制御手段は、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記蒸気流量調整手段により前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の蒸気発生量を絞ることで、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞り、前記温水温度を上昇させることを特徴とするものである。

【0009】

上記目的を達成するため、請求項４に記載の発明は、上記発明にあって、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置は、蒸気供給圧力の設定が可能であり、前記制御手段は、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の前記蒸気供給圧力を下げるように設定することで、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞り、前記温水温度を上昇させることを特徴とするものである。

【0010】

上記目的を達成するため、請求項５に記載の発明は、上記発明にあって、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置は、蒸気供給温度の設定が可能であり、前記制御手段は、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の前記蒸気供給温度を下げるように設定することで、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞り、前記温水温度を上昇させることを特徴とするものである。

【0011】

上記目的を達成するため、請求項６に記載の発明は、上記発明にあって、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置は、蒸気供給流量の設定が可能であり、前記制御手段は、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の前記蒸気供給流量を下げるように設定することで、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞り、前記温水温度を上昇させることを特徴とするものである。
上記目的を達成するため、請求項７に記載の発明は、上記発明にあって、前記制御手段は、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置と接続されており、前記温水温度センサから受信した前記温水温度が特定温度以下に低下した場合、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の運転を自動停止することを特徴とするものである。

【0012】

上記目的を達成するため、請求項８に記載の発明は、上記発明において、前記蒸気及び／又は前記温水は、空調、デシカント空調の再生、塗装の乾燥、食品の乾燥、接着剤の乾燥、化学薬品の乾燥、脱脂層の加熱、洗浄層の加熱、金型の加熱、殺菌加熱の少なくとも何れかに用いられることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、圧縮空気の熱との熱交換により温水を加熱する排熱回収器と、当該温水を熱源として蒸気を生成するヒートポンプ式蒸気発生装置と、これらの間に配置される温水配管を有する。従って、省エネルギーで低環境負荷であり空気圧縮機の排熱を有効活用できる空気圧縮機排熱回収システムを提供することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１形態に係る空気圧縮機排熱回収システムのブロック図である。

【図2】図１の空気圧縮機排熱回収システムの動作を示すフローチャートである。

【図3】本発明の第２形態に係る空気圧縮機排熱回収システムのブロック図である。

【図4】図２の空気圧縮機排熱回収システムの動作を示すフローチャートである。

【図5】本発明の第３形態に係る空気圧縮機排熱回収システムのブロック図である。

【図6】本発明の第４形態に係る空気圧縮機排熱回収システムのブロック図である。

【図7】図６の空気圧縮機排熱回収システムの動作を示すフローチャートである。

【図8】本発明の第５形態に係る空気圧縮機排熱回収システムのブロック図である。

【図9】本発明の第６形態に係る空気圧縮機排熱回収システムのブロック図である。

【図10】本発明の第７形態に係る空気圧縮機排熱回収システムのブロック図である。

【図11】本発明の第８形態に係る空気圧縮機排熱回収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】

【0017】

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。

【0018】

［第１形態］
図１は第１形態に係る空気圧縮機排熱回収システム１の模式図であって、空気圧縮機排熱回収システム１は、工場に設置されており、外気Ａを圧縮して圧縮空気Ｃ２とする空気圧縮機２と、圧縮空気Ｃ２を受け入れるエアレシーバー４と、各種媒体を冷却する冷却手段としてのクーリングタワー（ＣＴ）６，８と、温水を蓄える温水タンク１０と、温水タンク１０に対し供給量調節弁１１を介して蒸気Ｊ（他熱）を供給可能に接続された図示しない蒸気発生手段（他熱源）と、当該温水を加熱利用のため導入可能な、空調装置，デシカント空調の再生，塗装・食品・接着剤・化学薬品等の乾燥，脱脂槽，洗浄槽，成型機等の金型，殺菌の内の少なくとも何れかとして例示される加熱負荷Ｈを備えている。なお、他熱源として、電気ヒーターやヒートポンプ（ＨＰ）、あるいはこれらの組合せ等を採用して良い。

【0019】

空気圧縮機２は、外気Ａの導入口に設置されたエアーフィルター２０と、導入された外気Ａを圧縮して圧縮空気Ｂ１とする第１空気圧縮部２２と、圧縮空気Ｂ１を冷却して圧縮空気Ｂ２とするインタークーラー２４と、圧縮空気Ｂ２を圧縮して圧縮空気Ｃ１とする第２空気圧縮部２６と、圧縮空気Ｃ１の通路に設置され加熱された圧縮空気Ｃ１との熱交換により温水を加熱する排熱回収器２７と、排熱回収器２７通過後の圧縮空気Ｃ１を冷却して圧縮空気Ｃ２とするアフタークーラー２８を有する。なお、第１空気圧縮部２２と第２空気圧縮部２６は直列に接続されている。又、圧縮空気Ｃ１の通路（排熱回収器２７の上流側）には逆止弁３０が配置されている。更に、圧縮段数（空気圧縮部の数）は、１でも良いし、３以上であっても良い。加えて、１段目の圧縮空気の熱を活用するため、インタークーラー２４の前に排熱回収器２７を設置しても良い。

【0020】

ＣＴ６は、空気圧縮機２のインタークーラー２４及びアフタークーラー２８と、それぞれ冷水配管４０，４２により接続されており、それぞれから戻って来た冷水を冷却してそれぞれに供給する。

【0021】

温水タンク１０には、空気圧縮機２の排熱回収器２７により加熱された温水を受ける温水戻り配管５０と、温水供給ポンプ（インバーター制御）５２が介装される加熱負荷Ｈへの温水供給配管５４が接続される。

【0022】

又、ＣＴ８は、冷却量調整手段としての三方弁６０が介装された加熱負荷Ｈからの温水配管６２から温水を受け、これを適宜冷却して、三方弁６０の分岐管（温水配管）６４が合流し排熱回収器２７へ至る温水配管６６へ供給する。

【0023】

なお、各種温度を測定する図示しない各種の温度センサが配置されると共に、これらと電気的に接続された、空気圧縮機排熱回収システム１を制御する図示しない制御手段が設置されている。当該制御手段は、別体の制御装置であっても良いし、ＣＴ８を始めとする何れかの装置の制御手段（ＣＰＵ等）であっても良いし、互いに通信可能な各種装置の制御手段の組合せであっても良いし、これらの組合せであっても良い。

【0024】

このような空気圧縮機排熱回収システム１の動作例は、次の通りである。

【0025】

即ち、空気圧縮機２は、エアーフィルター２０を介して導入した外気Ａを、第１空気圧縮部２２で圧縮して圧縮空気Ｂ１とし、インタークーラー２４に通す。圧縮空気Ｂ１は、圧縮により１５０〜１９０℃に昇温されて排気される。インタークーラー２４は、ＣＴ６で冷却された冷水（３０℃）を、冷水配管４０を通じて受けており、通過する圧縮空気Ｂ１を、当該冷水との熱交換により冷却して圧縮空気Ｂ２とする。当該冷水は、圧縮空気Ｂ１との熱交換により加温され（４０℃）、ＣＴ６に戻って、冷却のうえで循環される。

【0026】

第２空気圧縮部２６は、圧縮空気Ｂ２を導入して更に圧縮し、圧縮空気Ｃ１（１５０〜１９０℃）を生成して、逆止弁３０を介し排熱回収器２７へ送る。排熱回収器２７は、受け入れている温水（６０℃）を、圧縮空気Ｃ１との熱交換により加熱し（７０℃）、温水戻り配管５０を通じて温水タンク１０へ案内する。なお、排熱回収器２７を通過した圧縮空気Ｃ１の温度は、温水との熱交換により低下する。

【0027】

温水タンク１０の温水は、インバーター制御された温水供給ポンプ５２により、温水供給配管５４を通じて加熱負荷Ｈへ供給され、加熱負荷Ｈで加熱に供され温度降下して戻って来た温水配管６２の温水は、分岐管６４や温水配管６６を通じて排熱回収器２７へ供給される。

【0028】

温水配管６２に介装されたＣＴ８は、三方弁６０により分岐されない温水を適宜冷却し、温水配管６６や排熱回収器２７，温水戻り配管５０等における温水が温度制限（８０℃以下）を逸脱しないようにする。三方弁６０は、温水配管６２からの温水（６１℃）を受け、適宜ＣＴ８の運転状況や温水温度（好ましくは排熱回収器２７の温水出口温度）等を参照し、温水分岐量（ＣＴ８で冷却する温水の量あるいは熱量）を制御して、温水配管６６における温水温度（排熱回収器２７への導入温水温度）を所定（範囲内の）温度とする（６０℃）。

【0029】

又、（温水タンク１０内の）温水温度（排熱回収器２７により回収された温水の温度，加熱負荷Ｈへ供給される温水温度）が所定値以下となると、蒸気発生手段が作動し、蒸気Ｊ（１６０℃）を生成して温水タンク１０へ供給し、熱交換により温水を加熱して温水温度を上昇させる。温水の温度上昇量（熱交換に供される蒸気Ｊの熱量）は、供給量調節弁１１により調節される。

【0030】

そして、排熱回収器２７からの圧縮空気Ｃ１は、冷水配管４２より冷水（３０℃）が導入されたアフタークーラー２８を通過し、冷水との熱交換により冷却されて圧縮空気Ｃ２となり、エアーレシーバー４へ向けて出力される。熱交換後の冷水（４０℃）は、冷水配管４２を介してＣＴ６に戻り、冷却後再度アフタークーラー２８へ供給される。

【0031】

この動作例につき主に図２を用いて詳述すると、制御手段は、ステップＳ１（Ｓ１，以下同様）を実行し、空気圧縮機２が運転中であるか否か判断する。運転中でないと（Ｎｏ）、処理を終了し、運転中であると（Ｙｅｓ）、Ｓ２へ移行して、温水供給ポンプ５２が運転中であるか否かを確認する。

【0032】

制御手段は、温水供給ポンプ５２が運転中でなければ（Ｎｏ）、処理を終了し、運転中であると（Ｙｅｓ）、排熱回収器２７から出た温水の温度（出口温度）が設定値（７０℃）より特定値（５℃）だけ高い温度以下であるか否かを判断し（Ｓ３）、当該温度以下でなければ（Ｎｏ）、後述のループ２を実行し、当該温度以下であれば（Ｙｅｓ）、排熱回収器２７出口温度が設定値より既定値（５℃，特定値と異なっても良い）だけ低い温度以下であるか否かを判断して（Ｓ４）、当該温度以下でなければ（Ｎｏ）、Ｓ３に戻り処理を繰り返す。

【0033】

一方、制御手段は、排熱回収器２７出口温度が当該温度以下であれば、次に説明するループ１を実行する。即ち、制御手段は、ＣＴ８に係る三方弁６０につき分岐管６４側を徐々に開放し（Ｓ５）、温水タンク１０内温度が設定温度（７０℃）より所定値（８℃，特定値あるいは規定値と同じでも良い）だけ低い温度以下であるか否かを確認して（Ｓ６）、当該温度以下であると（Ｙｅｓ）、蒸気Ｊの供給量調節弁１１を開放し、当該温度以下でないと（Ｎｏ）、供給量調節弁１１を閉じる。制御手段は、ループ１の実行後、Ｓ３へ移行する。

【0034】

他方、制御手段は、上述のＳ３でＮｏとなると、次に説明するループ２を実行する。即ち、制御手段は、ＣＴ８に係る三方弁６０につきＣＴ８側を徐々に開放する（Ｓ９）。制御手段は、ループ２の実行後、Ｓ３へ移行する。

【0035】

以上の空気圧縮機排熱回収システム１では、圧縮空気Ｃ１の熱との熱交換により温水を加熱する排熱回収器２７と、当該温水を加熱する蒸気発生手段と、当該蒸気発生手段及び／又は排熱回収器２７により加熱された前記温水を使用する加熱負荷Ｈと、加熱負荷Ｈからの前記温水を排熱回収器２７に導く温水配管６２，６４，６６と、温水配管６２における前記温水を冷却可能なＣＴ８を備えている。

【0036】

従って、排熱回収器２７による熱回収が少なく加熱負荷Ｈに供給する温水の温度が十分でない場合に、蒸気Ｊにより温水を加熱することで温水温度を所定温度（７０℃）以上に安定して供給することができ、温水について加熱負荷Ｈに支障の生じない温度とすることができ、ボイラー給水加温は勿論、例えばワークの塗装における脱脂液の加温（４０〜６０℃）や洗浄液の加温（３５〜５０℃）等に用いることができるし、作動に特定温度（５０℃）以上の温水を必要とするものの極めて省エネルギーで低環境負荷（二酸化炭素排出量の低減等）であるＨＰ式蒸気発生装置を使用することもでき、化石燃料で作動する工場のボイラーと置き換えて省エネルギー性や環境性能を向上することが可能となる。

【0037】

又、排熱回収器２７による熱回収が多い場合に、ＣＴ８を作動させて温水を冷却することで、温水温度が所定制限温度（８０℃）を超える事態の発生を防止することができ、加熱負荷Ｈの所望する上限温度に合わせ安定させることができるし、温水戻り配管５０や温水供給ポンプ５２等に係る温水の制限温度（パッキンの使用可能温度等）を守ることができる。

【0038】

なお、蒸気Ｊに代えて、ＨＰを設置して良い。即ち、温水タンク１０の温度が工場空気使用量の減少や導入外気温度の低下、あるいは加熱負荷Ｈの増加等により下がった場合、当該ＨＰによる加熱量を上げ、温水タンク１０の温度が逆に上がった場合、当該ＨＰによる加熱量を下げる。ここで、ＨＰは、空冷式でも良いし、排熱回収型であっても良い。又、ＣＴ６の冷却水（４０℃等）を熱源に排熱回収型ＨＰで温水を加熱しても良いし、工場に冷却負荷がある場合に、冷水を供給しながら温水を供給しても良い。更に、排熱回収器２７の出口温水温度を制御することに代えて、温水タンク１０の温度を監視して三方弁６０を制御しても良い。加えて、三方弁６０による制御に代えて、ＣＴに係るファン回転数の制御あるいはオンオフ制御を行うことができるし、ＣＴ８による冷却に代えて、ＣＴ６の冷却水や井戸水、あるいはヒートポンプによる冷却を採用しても良い。

【0039】

又、加熱負荷Ｈが排熱回収器２７の回収熱量より大きい場合における動作等につき、次の通りに変更することが可能である。即ち、ＣＴ８・三方弁６０・蒸気Ｊに代えて、温水配管５４（温水ポンプ５２の後）に配置され温水配管６２へ分岐する三方弁（温度調節手段）を設け、排熱回収器２７への温水温度を制御する。温水配管６６における温水温度が設定値より低ければ、当該分岐の量を増やすことで加熱負荷Ｈとの熱交換量を少なくし、温水配管６６における温水温度が上がれば、当該分岐量を減らすことで加熱負荷Ｈとの熱交換量を増やす。なお、加熱負荷Ｈへの供給熱量が不足する場合に、加熱負荷Ｈへ別の熱交換器により蒸気等を供給しても良い。

【0040】

［第２形態］
図３は第２形態に係る空気圧縮機排熱回収システム１０１の模式図であって、空気圧縮機排熱回収システム１０１は、第１形態と同様に成るが、加熱負荷Ｈから排熱回収器２７への温水配管が異なる。

【0041】

即ち、加熱負荷Ｈからの温水配管６２が、温水タンク１１０に接続されており、温水タンク１１０から排熱回収器２７へ、温水配管６６が延びていて、温水配管６６にＣＴは無く、排熱回収器２７への温水の供給量を調整する調節手段としての温水回収ポンプ１０２が介装されている。

【0042】

動作例としては、温水温度（排熱回収器２７の出口温度）が設定値（７０℃あるいはその±１℃等）になるように、温水回収ポンプ１０２につきインバーターによる流量制御を行い、温水温度が低い場合、温水流量を絞って（排熱回収量を減らして）温水温度を上昇させ、温水温度が高い場合、流量を増加して（排熱回収量を増やして）温水温度を下げる。

【0043】

この点主に図４に基づいて詳細に説明すると、制御手段は、第１形態と同様にループ１又はループ２の実行の振り分けを行い、ループ１においては、第１形態に係る三方弁６０の分岐側の開放（Ｓ５）に代えて、温水回収ポンプ１０２の流量の減少を行い（Ｓ２１）、ループ２においては、第１形態に係る三方弁６０のＣＴ側の開放（Ｓ９）に代えて、温水回収ポンプ１０２の流量の増加を指令する（Ｓ２２）。

【0044】

空気圧縮機排熱回収システム１０１では、インバーター制御される温水回収ポンプ１０２により、温水温度に応じて排熱回収器２７への温水流量を調節するため、シンプルな構成において制限温度以下所望温度以上で安定した温水の供給を実現することができる。

【0045】

［第３形態］
図５は第３形態に係る空気圧縮機排熱回収システム２０１の模式図であって、空気圧縮機排熱回収システム２０１は、第２形態と同様に成るが、排熱回収型のＨＰ２０２がＣＴ６と温水タンク１１０の間に配置されている点で相違する。ＨＰ２０２は、図示しないＨＰサイクルにおける放熱部からの熱を温水に適用して温水を加熱すると共に、吸熱部からの冷熱を冷水に適用して冷水を冷却する。

【0046】

ＨＰ２０２の温水側には、温水タンク１１０へ温水を供給する温水往き管２０４、及び温水ポンプ２０６を有する温水タンク１１０からの温水戻り管２０８が接続されている。一方、ＨＰ２０２の冷水側には、インタークーラー２４及び、アフタークーラー２８への冷水配管４０に合流する冷水往き管２１０、及びＣＴ６へ戻る冷水配管４０に介装された三方弁２１２の分岐管である冷水戻り管２１４が接続されている。

【0047】

動作例として、加熱負荷Ｈの増大や空気圧縮量の減少、あるいは導入外気吸入温度の低下等により温水温度が下がった場合、ＨＰ２０２を運転し、温水タンク１１０内の温水につき、温水ポンプ２０６の作動した温水戻り管２０８を通じ導入して加熱し、温水往き管２０４を介して温水タンク１１０に戻す。ＨＰ２０２は、温水の加熱に併せて冷水の冷却も行い、三方弁２１２により分岐冷水量（即ち冷水冷却量）を制御されて冷却された冷水は、冷水配管４０へ戻される。なお、ＨＰ２０２による加熱によっても温水温度が（規定値以上に）上がらない場合、補助的に蒸気Ｊを供給して温水温度を上げ、蒸気Ｊによるバックアップを確保する。

【0048】

空気圧縮機排熱回収システム２０１では、空気圧縮機２の冷却水を熱源として稼働し温水を加熱して供給する排熱回収型のＨＰ２０２を備えており、温水の加熱にＨＰサイクルの成り立つＨＰ２０２を用いるため、蒸気Ｊ等による加熱に比べ省エネルギーで低環境負荷とすることができ、更に冷水の冷却も行えて、ＣＴ６の運転量を減少させ、より一層省エネルギーで低環境負荷とすることができる。

【0049】

［第４形態］
図６は第４形態に係る空気圧縮機排熱回収システム３０１の模式図であって、空気圧縮機排熱回収システム３０１は、第２形態と同様に成るが、空気圧縮機２が炉Ｆの有る工場に設置される点や、排熱回収器２７に係る回路の点で相違する。

【0050】

即ち、空気圧縮機２に隣接して炉Ｆ（ここでは塗装の焼付け炉であるが乾燥炉等であっても良い）が配置されており、炉Ｆには、炉Ｆ内の一部の空気を排気Ｄとして排出する排気路３０２及び排気ブロワー３０４と、炉Ｆ内の他の一部の空気を循環させる循環路３０６及び循環ブロワー３０８と、排熱回収器２７からの温風を受ける温風路３１０が接続されている。

【0051】

循環路３０６には、ヒーター３１２（他熱源）が介装されており、ヒーター３１２には、供給量調節弁３１４を介して都市ガスＧが接続されていて、供給量を調整された都市ガスＧにより発熱量を制御されて発熱するヒーター３１２が、熱交換により循環路３０６の空気を加熱する。なお、他熱源につき、下記基エアーや温風、あるいはこれらの組合せを加熱するものとして良い。

【0052】

一方、排熱回収器２７には、ブース空調（工場空調）Ｔからのフレッシュエアーが案内される基エアー通路３２０が接続されており、基エアー通路３２０には、基エアーブロワー３２２と、炉Ｆに対する温風の温度（熱量）を調節する（排熱回収器２７への基エアーの量，排熱回収器２７における基エアーと圧縮空気Ｃ１の熱交換量，排熱回収器２７における温風生成量を調整する）ための排熱交換量調整手段（温風温度調節手段）あるいは調節手段としての三方弁（ダンパー）３２４が介装されている。三方弁３２４には、温風路３１０に達する分岐路３２６も接続されている。

【0053】

三方弁３２４における排熱回収器２７に対するエアーの供給量（ブース空調Ｔからの導入量と分岐量の差）は、図示しない温風温度センサにより把握した温風温度（あるいは炉Ｆの温度やこれらの組合せ等）に基づき制御される。なお、三方弁３２４に代えて、又はこれと共に、２つのブロワーを用いることも可能である。即ち、一方のブロワーを排熱回収器２７側へ送風するように向け、他方のブロワーを分岐路３２６側へ送風するように向けて、それぞれのブロワーの送風量を制御手段により調整する。

【0054】

動作例として、フレッシュエアー（２０℃）が三方弁３２４における調整のうえで排熱回収器２７に導入され、圧縮空気Ｃ１（１５０〜１９０℃）との熱交換により加熱されて温風（１５０℃）となり、分岐路３２４からのフレッシュエアーと適宜混合されたうえで（１４０℃）、炉Ｆに供給される。炉Ｆ内の空気（温風）は、適宜ヒーター３１２から加熱を受けた循環空気を受けることで、所定要求温度（１２０℃，焼付け不足とならない下限温度）以上となる。又、一部の炉Ｆ内の空気は排気路３０２を介して大気へ排気Ｄ（１２０℃）として排出される。

【0055】

制御手段は、圧縮空気Ｃ２の工場使用量の変動等による空気圧縮機２の排熱量の変化に次のように対応する。即ち、排熱量が少なくて排熱回収量が少なくなった場合（工場における圧縮空気の使用量減少あるいは導入外気吸入温度の低下等）、温風供給温度が要求温度に照らし十分でない場合、三方弁３２４の分岐量を減らして排熱回収器２７での熱交換量を増やし、それでも要求温度を満たせそうにないと、要求温度維持のためヒーター（他熱源）３１２の熱量が増加する。一方、排熱回収量が多く、温風供給温度（及び／又は炉Ｆの温度）が管理値（所定上限値，品質劣化等の焼付け不良を防止するため設定する上限温度）を超える場合、三方弁３２４の分岐量を増やして排熱回収器２７での加熱量を減らして管理値以下の温風温度等を維持し、品質劣化等の不具合発生を防ぐ。

【0056】

この点主に図７に基づき一例を詳述すると、制御手段は、ステップＳ４１を実行し、空気圧縮機２が運転中でないと（Ｎｏ）、処理を終了する。又、制御手段は、Ｓ４１でＹｅｓであると、炉Ｆが運転中であるか判断し（Ｓ４２）、運転中でなければ処理を終了する（Ｎｏ）。

【0057】

一方、制御手段は、Ｓ４２でＹｅｓであると、炉Ｆ内の温度が所定の設定値（１２０℃）から特定値（５℃）だけ高い温度（上限値）以下であるか否か確認し（Ｓ４３）、Ｎｏであれば後述のループ２を実行し、Ｙｅｓであれば更に炉Ｆ内の温度が所定の設定値から規定値（５℃，特定値と異なっても良い）だけ低い温度（下限値）以下であるか否か確認して（Ｓ４４）、ＮｏであればＳ４３に移行する。

【0058】

制御手段は、Ｓ４４でＹｅｓであれば、炉Ｆ内温度を設定値に向けて上昇させるためにループ１（Ｓ４５〜Ｓ４７）を実行する。即ち、まず三方弁３２４につき徐々に排熱回収器２７側に開放して分岐側を閉める（Ｓ４５）。次に、三方弁３２４につき排熱回収器２７側に全開となったか否かを判断し（Ｓ４６）、全開である場合（Ｙｅｓ）のみ、都市ガスＧの供給量調節弁３１４を徐々に開いて（Ｓ４７）、ヒーター３１２による加熱量を徐々に増やす。制御手段は、ループ１実行後、Ｓ４３へ戻る。

【0059】

他方、上述のようにＳ４３でＮｏである場合、制御手段は、炉Ｆ内温度を設定値に向けて下降させるためにループ２（Ｓ４８〜Ｓ５０）を実行する。即ち、都市ガスＧの供給量調節弁３１４を閉止しているか否かを判断し（Ｓ４８）、閉止していれば（Ｙｅｓ）、三方弁３２４につき徐々に排熱回収器２７側を絞って分岐量を増やし（Ｓ４９）、閉止していなければ（Ｎｏ）、都市ガスＧの供給量調節弁３１４を徐々に絞ってヒーター３１２による加熱量を徐々に減らす（Ｓ５０）。制御手段は、ループ２実行後、Ｓ４３へ戻る。

【0060】

以上の空気圧縮機排熱回収システム３０１では、基エアーを排熱回収器２７で温風として炉Ｆに導入し、回収排熱が少ない場合は、都市ガスＧのヒーター３１２（他熱源）で炉Ｆの温度を維持し（バックアップ）、又排熱回収器２７への基エアー導入量を増やし、回収排熱が多い場合は、ヒーター３１２を弱める。又、排熱回収器２７への基エアー導入量を増減させるため、炉Ｆの温度を適切に維持しながら、都市ガスＧの使用量を可及的に低減して省エネルギー性能や低環境負荷性能を極めて良好なものとすることができる。

【0061】

なお、三方弁３２４に代えて、ＨＰ（温風発生型や温水から温風を発生するもの，空冷式あるいは排熱回収型等）を配置し、排熱回収器２７への送風温度（基エアー温度）を調整しても良い。即ち、ワーク投入量増加等により炉Ｆ内の温度が下がった場合、当該ＨＰによる基エアーに対する加熱量を多くして基エアー温度を上げ、ワーク投入量減少等により炉Ｆ内の温度が上がった場合、当該ＨＰによる基エアーに対する加熱量を少なくして基エアー温度を下げる。又、ＣＴ６の冷却水（４０℃等）を熱源として排熱回収型ＨＰで温風を生成して良いし、工場に冷却負荷が存在する場合等に当該冷却負荷のために冷水を供給しつつ温風を供給するようにして良い。

【0062】

［第５形態］
図８は第５形態に係る空気圧縮機排熱回収システム４０１の模式図であって、空気圧縮機排熱回収システム４０１は、第４形態と同様に成るが、ＨＰ２０２がＣＴ６と基エアー通路３２０の間に配置されている点で相違する。

【0063】

基エアー通路３２０には温水により基エアーを加熱する熱交換器４０２が配置されており、熱交換器４０２にはＨＰ２０２の温水往き管２０４と温水戻り管２０８が接続されている。又、ＨＰ２０２の冷水側は、第３形態と同様ＣＴ６の冷水回路に組み込まれて成る。

【0064】

動作例として、炉Ｆの温度が下がった場合、ＨＰ２０２を運転し、基エアーを加熱するため熱交換器４０２へ供給する温水につき、温水戻り管２０８を通じ導入して加熱し、温水ポンプ２０６の作動した温水往き管２０４を介して供給する。ＨＰ２０２は、温水の加熱に併せて冷水の冷却も行い、三方弁２１２により分岐冷水量を制御されて冷却された冷水は、冷水配管４０へ戻される。なお、ＨＰ２０２による加熱によっても温水温度が（規定値以上に）上がらない場合でも、ヒーター３１２による追加的加熱により、炉Ｆの温度は維持される。

【0065】

空気圧縮機排熱回収システム４０１では、温水を介した基エアー（温風）の加熱にＨＰ２０２を用いるため、ヒーター３１２による加熱量を低減して省エネルギーで低環境負荷とすることができ、更に冷水の冷却も行えて、ＣＴ６の運転量を減少させ、より一層省エネルギーで低環境負荷とすることができる。

【0066】

［第６形態］
図９は第６形態に係る空気圧縮機排熱回収システム５０１の模式図であって、空気圧縮機排熱回収システム５０１は、第４形態と同様に成り同様に制御されるが、基エアーないし温風の接続に関し変更される。

【0067】

即ち、ブース空調Ｔは基エアー通路３２０及び基エアーブロワー３２２を介して直接炉Ｆに接続されている。一方、循環路３０６に、循環ブロワー３０８と、三方弁３２４と、分岐路３２６と、排熱回収器２７と、（温風路３１０と、）都市ガスＧのヒーター３１２が配置されている。

【0068】

このような空気圧縮機排熱回収システム５０１における配置においても、第４形態と同様、炉Ｆの温度を適切に維持しながら、都市ガスＧの使用量を可及的に低減して省エネルギー性能や低環境負荷性能を極めて良好なものとすることができる。

【0069】

なお、都市ガスＧやヒーター３１２に代えて、ＨＰ（温風発生型や温水から温風を発生するもの，空冷式あるいは排熱回収型等）を設置して良い。即ち、ワーク投入増等による炉Ｆの温度低下時には、当該ＨＰからの送風温度を上げ、ワーク投入減等による炉Ｆの温度上昇時には、当該ＨＰからの送風温度を下げる。又、ＣＴ６の冷却水（４０℃等）を熱源として排熱回収型ＨＰで温風を生成して良いし、工場に冷却負荷が存在する場合等に当該冷却負荷のために冷水を供給しつつ温風を供給するようにして良い。

【0070】

［第７形態］
図１０は第７形態に係る空気圧縮機排熱回収システム６０１の模式図であって、空気圧縮機排熱回収システム６０１は、第１形態と同様に成るが、排熱回収器２７に係る温水回路等が異なる。

【0071】

即ち、排熱回収器２７の温水配管６６には、ＨＰ式蒸気発生装置６０２が接続されると共に温水タンク１１０が介装されており、ＨＰ式蒸気発生装置６０２には、発生した蒸気Ｊ２を工場の加熱負荷Ｈへ送る蒸気供給管６０４と、蒸気Ｊ２の基となる給水Ｗを受ける給水管６０６が接続されている。給水管６０６には、給水Ｗを軟水化する軟水装置６０８が介装されている。又、排熱回収器２７により加熱された冷媒は、温水戻り配管５０・温水タンク１１０・温水供給配管５４を通じてＨＰ式蒸気発生装置６０２へ戻る。なお、温水に代えて、フロンや二酸化炭素等の冷媒を用いても良く、この場合温水配管６６・温水戻り配管５０・温水タンク１１０・温水配管５４・温水ポンプ５２，１０２に代えて、ＨＰ式蒸気発生装置６０２から直接冷媒配管が排熱回収器２７へ接続される。

【0072】

ＨＰ式蒸気発生装置６０２は、ＨＰサイクルにおいて排温水を熱源に蒸気Ｊ２を生成する機械であり、十分な蒸気Ｊ２を作るには当該排温水として所定温度（例えば５０℃）以上の排温水が大量に必要である。又、ＨＰ式蒸気発生装置６０２は、熱源である排温水の温度が高いほど、蒸気Ｊ２の発生量を多くすることができ、又ＣＯＰ（Coefficient of Performance、効率）を良好にすることができるものである。

【0073】

従来、所定温度以上の排温水を大量に排出し且つ蒸気使用先が近接する工場や業種は限られ、従って、ＨＰ式蒸気発生装置は、化石燃料を用いるボイラー等と比べて省エネルギーで低環境負荷であるものの、条件に合う箇所が限られており、その導入は進んでいない。又、空気圧縮機２の外部に至る排熱は所定温度に至ることが稀であり（４０℃以下）、外部への排熱を用いるのでは現存のＨＰ式蒸気発生装置を作動させることができないし、所定温度以下（４０℃以下）で作動可能であるようにＨＰ式蒸気発生装置を設計すると、蒸気生成の効率が犠牲になる。

【0074】

そこで、空気圧縮機２の内部に排熱回収器２７を配置し、生成直後の圧縮空気Ｃ１の排熱を温水と熱交換することで、加熱された温水温度を所定温度以上とし、ＨＰ式蒸気発生装置６０２の作動を可能とし、又効率的に蒸気の生成を行うことを可能とする。特に、複数段の空気圧縮を行う空気圧縮機における２段目以降の圧縮空気Ｃ２の排熱を回収することで、十分に高温となった（十分な熱量を有する）圧縮空気Ｃ２により温水を加熱することができ、ＨＰ式蒸気発生装置６０２の作動が十分に可能となる。

【0075】

動作例として、圧縮空気Ｃ１（１５０〜１９０℃）との熱交換により排熱回収器２７内の温水（８０℃）が加熱され、加熱温水（９０℃）となり、温水タンク１１０内の温水を加温する。一方、ＨＰ式蒸気発生装置６０２は、温水供給配管５４を通じて温水を導入する。他方、ＣＴ６は、排熱回収器２７通過後の圧縮空気Ｃ２をエアーレシーバー４の所望する温度に冷却する冷水につき、冷水配管４２を通じて供給する。

【0076】

ＨＰ式蒸気発生装置６０２は、当該温水を熱源として給水Ｗから蒸気Ｊ２（１２０℃）を生成し、加熱負荷Ｈへ供給する。温水は、蒸気Ｊ２生成時に熱を奪われた後、温水タンク１１０へ送られる。

【0077】

このような空気圧縮機排熱回収システム６０１では、２段目以降の内部の圧縮空気Ｃ１の熱との熱交換により温水を加熱する排熱回収器２７と、排熱回収器２７により加熱された前記温水を熱源として蒸気を生成するＨＰ式蒸気発生装置６０２を備えているため、ＨＰ式蒸気発生装置６０２を空気圧縮機２の排熱により作動させることができ、空気圧縮機２の排熱を有効活用することができ、又省エネルギーで低環境負荷であるＨＰ式蒸気発生装置６０２を高効率状態で利用することが可能となる。

【0078】

なお、工場空気使用量の低下や導入外気温度低下等によって排熱回収器２７との熱交換量が少なくなり、冷媒である温水温度が低下した場合、温水配管６６の温水温度が低下し、所定の下限温度に下がると、ＨＰ式蒸気発生装置６０２が停止してしまう。そこで、対策として、ＨＰ（空冷式でも排熱回収型でも良い）で冷媒である温水を加熱し温度を上げ、ＨＰ式蒸気発生装置６０２の運転を継続させる。又、ＣＴ６の冷却水（４０℃等）を熱源に排熱回収型ＨＰで温水を加熱しても良いし、工場に冷却負荷がある場合に当該冷却負荷を賄う冷水を供給しながら温水を供給しても良い。一方、冷媒である温水の温度が上がりすぎた場合、ＣＴを追加して冷媒温度が一定（９０℃等）になるように温水を冷却するようにして良い。

【0079】

又、ＨＰ式蒸気発生装置６０２の運転を継続するための別の方式として、ＨＰ式蒸気発生装置６０２の出力を絞り、冷媒である温水の温度低下を防止する。即ち、蒸気供給管６０４に蒸気流量調節弁（蒸気熱量調節手段）を設け、工場空気使用量の低下や導入外気温度低下等によって排熱回収器２７との熱交換量が少なくなり、冷媒である温水温度が低下した場合（５５℃以下等）、当該蒸気流量調節弁を絞って蒸気発生量を少なくすることで、ＨＰ式蒸気発生装置６０２の出力が絞られ、温水配管６６内の冷媒温度を上昇させることができる。一方、工場空気使用量の増加や導入外気温度上昇等により排熱回収器２７との熱交換量が増え、温水配管６６の温度が（６０℃以上等に）上昇した場合、当該蒸気流量調節弁を元の開度に戻し、ＨＰ式蒸気発生装置６０２の出力を増加させる。

【0080】

加えて、蒸気流量調節弁によるＨＰ式蒸気発生装置６０２の出力調整に代えて、蒸気供給圧力設定値の下げ（出力減）や上げ（出力増）をしたり、蒸気供給温度設定値の下げ（出力減）や上げ（出力増）をしたり、蒸気供給流量設定値の下げ（出力減）や上げ（出力増）をしたりすることができる。

【0081】

［第８形態］
図１１は第８形態に係る空気圧縮機排熱回収システム７０１の模式図であって、空気圧縮機排熱回収システム７０１は、第７形態に第３形態のＨＰ２０２等を組み合わせて成り、第７形態や第３形態と同様に動作する。即ち、ＨＰ２０２は、温水タンク１１０内の温水を加熱すると共に、ＣＴ６に係る冷水配管４０，４２の冷水を冷却する。

【0082】

又、空気圧縮機排熱回収システム７０１では、空気圧縮機２が複数設けられており、排熱回収器２７が複数存在している。各排熱回収器２７は、温水につき、ＨＰ式蒸気発生装置６０２から温水配管６６を通じて受け取り、温水タンク１１０へ戻す。温水配管６６には、温水タンク１１０は介装されず、ＣＴ７０２が介装される。ＣＴ７０２は、排熱回収器２７への温水が所定温度以上にならないように（排熱回収後の温水温度が規定値以上とならないように）起動され温水冷却運転される。

【0083】

更に、ＨＰ式蒸気発生装置６０２は、蒸気Ｊ２と共に温水を生成可能なものとなっており、当該温水は、温水供給配管７０４を通じ温水負荷Ｈ２に対し供給され、温水ポンプ７０６を有する温水戻り配管７０８により温水負荷Ｈ２から戻される。

【0084】

空気圧縮機排熱回収システム７０１では、温水の加熱及び冷水の冷却に空気圧縮機２の冷却水を熱源として稼働するＨＰ２０２を用い、又複数の排熱回収器２７から排熱を回収するため、極めて省エネルギーで低環境負荷であるものとすることができる。

【0085】

［第９形態］
第９形態に係る空気圧縮機排熱回収システムは、第７形態と同様に成るが、第８形態と同様に、工場に空気圧縮機２が複数（合計３台）配置されており、それらの排熱回収器２７が、それぞれ温水配管６６又はその分岐管から温水を受け、適宜分岐管を経た温水戻り配管５０を介して温水タンク１１０へ温水を戻す。温水タンク１１０は、温水戻り配管５０と温水供給配管５４にのみ接続されており、各排熱回収器２７に共通する（分岐前のＨＰ式蒸気発生装置６０２側の）温水配管６６には、別個の図示しないＣＴが介装される。一方、ＣＴ６の冷水回路は、図示しないオイルクーラーの冷却を行い、その周囲にも配置されており、当該オイルクーラーを含む冷水回路は、第１空気圧縮部２２や第２空気圧縮部２６の冷却のため、それらの周囲を通過して循環するように配置されている。なお、加熱負荷Ｈは、ここでは乾燥炉であり、又ＨＰ式蒸気発生装置６０２は温水も生成して乾燥炉への基エアーの予熱のために循環加温回路へ供給する。加えて、温水タンク１１０を省略することができる。

【0086】

動作の具体例（特開平５−３１４１７号公報の風量や温度を適宜参照）として、各空気圧縮機２は、３０℃・２８２０立方メートル毎時（ｍ^３／ｈ）の外気Ａを導入して、第１空気圧縮部２２により１６０℃の圧縮空気Ｂ１を生成し、インタークーラー２４を経て４０℃の圧縮空気Ｂ２となり、第２空気圧縮部２６により１６０℃の圧縮空気Ｃ１となり、排熱回収器を通過して８５℃に温度低下し、アフタークーラー２８を経て４０℃の圧縮空気Ｃ２となり、エアーレシーバー４へ吐出される。なお、各空気圧縮機２は、ここでは互いに同型機で、常時ベース運転されるものとする。

【0087】

ＣＴ６は、３８℃の冷水を受けて６８キロワット（ｋＷ）の電力による冷却を行い、６℃の温度降下を施して３２℃の冷水を供給し、インタークーラー２４における圧縮空気Ｂ１の冷却（冷水加熱１１３ｋＷ・冷水供給１２．２ｍ^３／ｈ・冷水加熱後４０℃）と、アフタークーラー２８における圧縮空気Ｃ１の冷却（冷水加熱４２ｋＷ・冷水供給１２ｍ^３／ｈ・冷水加熱後３５℃）を行わせる。又、ＣＴ６は、オイルクーラー回路を介し、第２空気圧縮部２６及び第１空気圧縮部２２の合計２６ｋＷの冷却を行う（冷却水流量３ｍ^３／ｈ・冷却水加熱後４０℃）。

【0088】

そして、ＨＰ式蒸気発生装置６０２は、熱源を得るための冷媒につき温水配管６６を介して排熱回収器２７へ供給し、温水配管６６のＣＴ７０２は、導入外気温度の変化による排熱回収器２７の回収熱量変化（温水温度変化）に対応するため（冷媒が所定上限温度以上にならないようにするため）、排熱回収器２７への冷媒が所定供給温度（８０℃）となるように温度調整する（放熱１８ｋＷ）。８０℃で排熱回収器２７へ到達した冷媒は、７１ｋＷの加熱を受け、６．１ｍ^３／ｈ・９０℃で温水タンク１１０へ入る。他の空気圧縮機２に係る排熱回収器２７も同様である。ＨＰ式蒸気発生装置６０２は、温水タンク１１０から１９５ｋＷ・１８．３ｍ^３／ｈの温水を受け（空気圧縮機２の排熱回収器２７の３台分７１ｋＷ×３からＣＴ７０２の放熱１８ｋＷを減じた１９５ｋＷ）、これを熱源として運転し（消費電力２３．２ｋＷ）、蒸気１８８キログラム毎時（ｋｇ／ｈ）・給水２５℃→蒸気１１０℃・１２万キロカロリー毎時（ｋｃａｌ／ｈ）・１４０ｋＷ／ｈと、温水４０℃→９５℃・８５２リットル毎時・４．７万ｋｃａｌ／ｈ・５４ｋＷ／ｈを生成する。なお、ＨＰ式蒸気発生装置６０２への冷媒温度が所定温度（５０℃）以下となると、ＨＰ式蒸気発生装置６０２の運転を自動停止する。

【0089】

このような第９形態に係る空気圧縮機排熱回収システムと、従来例に係るシステムのエネルギー使用量について、次の［表１］に示す。ここで、従来例とは、都市ガスボイラーで加熱負荷Ｈを賄うボイラー給水２５℃（ドレン未回収）のものである。又、ＣＯ_２排出係数は、都市ガスについて、地球温暖化対策の推進に関する法律施行令及び特定排出者の事業活動に伴う温室効果ガスの排出量の算定に関する省令を基に環境省が作成した「算定・報告・公表制度における算定方法・排出係数一覧」からの計算値（１１０００キロカロリー毎ノルマル立方メートル（ｋｃａｌ／Ｎｍ^３），２．３３００キログラム（ＣＯ_２）毎ノルマル立方メートル（ｋｇ−ＣＯ_２／Ｎｍ^３））を用い、電気について、中部電力株式会社の０８年度実績値（８６０キロカロリー毎キロワット時（ｋｃａｌ／ｋＷｈ），０．４５５０ｋｇ−ＣＯ_２／ｋＷｈ）を用いる。

【0090】

【表1】

【0091】

この［表１］によれば、第９形態においてＣＯ_２排出量は従来例の毎年１７５トン（ｔ／年）に比べ５９．８ｔ／年と６６パーセント（％）も削減することができ、極めて環境負荷が低減されていることが分かる。又、第９形態においてエネルギー使用量は原油換算で従来例の８９キロリットル（ｋｌ）に比べ３３ｋｌと６３％も削減することができ、極めて省エネルギーであることが分かる。

【符号の説明】

【0092】

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１ 空気圧縮機排熱回収システム
２ 空気圧縮機
８ ＣＴ（クーリングタワー，冷却手段）
２７ 排熱回収器
６２ 温水配管
６６ 温水配管（冷媒配管）
１０２ 温水回収ポンプ（調節手段）
２０２ （排熱回収型）ＨＰ（ヒートポンプ）
３１２ ヒーター（他熱源）
３２４ 三方弁（調節手段）
６０２ ＨＰ式蒸気発生装置
Ｃ１ 圧縮空気
Ｆ 炉
Ｈ 加熱負荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】