特開 2022-161494 乾燥設備および乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022161494

(43)【公開日】2022-10-21

(54)【発明の名称】乾燥設備および乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法

(51)【国際特許分類】

   F26B 21/04 20060101AFI20221014BHJP

   F26B 21/10 20060101ALI20221014BHJP

【ＦＩ】

F26B21/04

F26B21/10 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021066364

(22)【出願日】2021-04-09

(71)【出願人】

【識別番号】595080887

【氏名又は名称】株式会社ヒートエナジーテック

(71)【出願人】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】富田 正浩

(72)【発明者】

【氏名】加藤 聡根

(72)【発明者】

【氏名】石田 公基

(72)【発明者】

【氏名】迫田 淳壱

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 裕也

【テーマコード（参考）】

3L113

【Ｆターム（参考）】

3L113AA02

3L113AA08

3L113AB02

3L113AC03

3L113AC22

3L113AC35

3L113AC45

3L113AC46

3L113AC48

3L113AC63

3L113AC67

3L113BA32

3L113CA08

3L113CA11

3L113CB14

3L113DA14

(57)【要約】

【課題】大型化や煩雑化を招くことなくＶＯＣ濃度を所定濃度に維持できる乾燥設備およびそのＶＯＣ濃度制御方法を提供する。
【解決手段】実施形態の乾燥設備１０は、ブロア１０１とダンパ１０２を備え燃焼装置５０に空気を導入する燃焼用空気導入管１００と、流量調整弁１１１を備え燃焼装置５０に燃料を導入する燃料導入管１１０と、乾燥用ガスを燃焼装置５０から乾燥炉２０に導入する乾燥用ガス導入管１３０と、排気ファン１４２を備え乾燥炉２０から排ガスを排気する排気管１４０と、排気管１４０内の排ガスに含まれるＶＯＣ濃度を検知するＶＯＣ濃度検知器１４３と、乾燥用ガスの温度を検知するガス温度検知器１３２と、ＶＯＣ濃度検知器１４３の検知信号に基づいて排気ファン１４２、ブロア１０１を制御し、ガス温度検知器１３２の検知信号に基づいてダンパ１０２、流量調整弁１１１を制御する制御部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼装置と、
空気供給機および空気流量調整部を備え、前記燃焼装置に燃焼用空気を導入する燃焼用空気導入管と、
燃料流量調整弁を備え、前記燃焼装置に燃料を導入する燃料導入管と、
前記燃焼装置に希釈用空気を導入する希釈用空気導入管と、
前記希釈用空気導入管を流れる希釈用空気を加熱する加熱用熱交換器を備えたヒートポンプと、
前記空気供給機と前記空気流量調整部との間の前記燃焼用空気導入管から分岐し、前記希釈用空気導入管に連結する分岐管と、
被乾燥物を乾燥させる乾燥装置と、
前記燃焼装置で生成された燃焼ガスと希釈用空気を含む混合ガスを乾燥用ガスとして前記乾燥装置に導入する乾燥用ガス導入管と、
排気送風機を備え、前記乾燥装置から乾燥用ガスを排気する排気管と、
前記乾燥装置から乾燥用ガスを前記希釈用空気導入管へ導入し前記燃焼装置へ循環させる乾燥用ガス循環配管と、
前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスに含まれる揮発性有機化合物の濃度を検知するＶＯＣ濃度検知器と、
前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスの温度を検知するガス温度検知器と、
前記ＶＯＣ濃度検知器からの検知信号に基づいて、前記排気送風機、前記空気供給機を制御し、前記ガス温度検知器からの検知信号に基づいて、前記空気流量調整部、前記燃料流量調整弁を制御する制御部と
を具備することを特徴とする乾燥設備。

【請求項2】

燃焼装置と、
第１の空気供給機を備え、前記燃焼装置に燃焼用空気を導入する燃焼用空気導入管と、
燃料流量調整弁を備え、前記燃焼装置に燃料を導入する燃料導入管と、
前記燃焼装置に希釈用空気を導入する第１の希釈用空気導入管と、
前記第１の希釈用空気導入管を流れる希釈用空気を加熱する加熱用熱交換器を備えたヒートポンプと、
第２の空気供給機を備え、前記第１の希釈用空気導入管に連結する第２の希釈用空気導入管と、
被乾燥物を乾燥させる乾燥装置と、
前記燃焼装置で生成された燃焼ガスと希釈用空気を含む混合ガスを乾燥用ガスとして前記乾燥装置に導入する乾燥用ガス導入管と、
排気送風機を備え、前記乾燥装置から乾燥用ガスを排気する排気管と、
前記乾燥装置から乾燥用ガスを前記第１の希釈用空気導入管へ導入し前記燃焼装置へ循環させる乾燥用ガス循環配管と、
前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスに含まれる揮発性有機化合物の濃度を検知するＶＯＣ濃度検知器と、
前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスの温度を検知するガス温度検知器と、
前記ＶＯＣ濃度検知器からの検知信号に基づいて、前記排気送風機、前記第２の空気供給機を制御し、前記ガス温度検知器からの検知信号に基づいて、前記第１の空気供給機、前記燃料流量調整弁を制御する制御部と
を具備することを特徴とする乾燥設備。

【請求項3】

前記ＶＯＣ濃度検知器は、前記排気管内、前記乾燥用ガス循環配管内および前記乾燥装置内の少なくとも一箇所における乾燥用ガスに含まれる揮発性有機化合物の濃度を検知することを特徴とする請求項１または２記載の乾燥設備。

【請求項4】

前記ガス温度検知器は、前記乾燥用ガス導入管内、前記乾燥装置内および前記乾燥用ガス循環配管内の少なくとも一箇所における乾燥用ガスの温度を検知することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の乾燥設備。

【請求項5】

前記乾燥設備が、
被乾燥物を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置に冷却用空気を導入する冷却用空気導入管と、
前記冷却用空気導入管を流れる冷却用空気を冷却する空気冷却機構と
を備え、
前記空気冷却機構が、
冷媒を循環させる冷媒循環配管と、
前記ヒートポンプに備えられ、前記冷媒循環配管を流れる冷媒を冷却する冷媒冷却用熱交換器と、
前記冷却用空気導入管を流れる冷却用空気を前記冷媒循環配管を流れる冷媒によって冷却する空気冷却用熱交換器と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の乾燥設備。

【請求項6】

燃焼装置と、
空気供給機を備え、前記燃焼装置に燃焼用空気を導入する燃焼用空気導入管と、
前記燃焼装置に燃料を導入する燃料導入管と、
前記燃焼装置に、ヒートポンプで加熱された希釈用空気を導入する希釈用空気導入管と、
前記燃焼用空気導入管から分岐し、前記希釈用空気導入管に連結する分岐管と、
被乾燥物を乾燥させる乾燥装置と、
前記燃焼装置で生成された燃焼ガスと希釈用空気を含む混合ガスを乾燥用ガスとして前記乾燥装置に導入する乾燥用ガス導入管と、
排気送風機を備え、前記乾燥装置から乾燥用ガスを排気する排気管と、
前記乾燥装置から乾燥用ガスを前記希釈用空気導入管へ導入し前記燃焼装置へ循環させる乾燥用ガス循環配管と、
前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスに含まれる揮発性有機化合物の濃度を検知するＶＯＣ濃度検知器と、
前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスの温度を検知するガス温度検知器と
を備える乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法であって、
ＶＯＣ濃度判定部は、揮発性有機化合物の濃度が所定濃度を維持するように、前記ＶＯＣ濃度検知器で検知された揮発性有機化合物の濃度に基づいて、前記排気送風機を制御して前記乾燥装置から排気される乾燥用ガスの流量を調整するとともに、前記空気供給機を制御して前記乾燥装置から排気される乾燥用ガスの流量と同流量の空気を前記燃焼用空気導入管に導入し、
温度判定部は、乾燥用ガスの温度が所定温度を維持するように、前記ガス温度検知器で検知された乾燥用ガスの温度に基づいて、前記燃料導入管から前記燃焼装置に導入される燃料流量を調整するとともに、前記燃料流量に基づいて、前記燃焼用空気導入管に流れる燃焼用空気の流量および前記分岐管に流れる空気の流量を調整することを特徴とする乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法。

【請求項7】

燃焼装置と、
第１の空気供給機を備え、前記燃焼装置に燃焼用空気を導入する燃焼用空気導入管と、
前記燃焼装置に燃料を導入する燃料導入管と、
前記燃焼装置に、ヒートポンプで加熱された希釈用空気を導入する第１の希釈用空気導入管と、
第２の空気供給機を備え、前記第１の希釈用空気導入管に連結する第２の希釈用空気導入管と、
被乾燥物を乾燥させる乾燥装置と、
前記燃焼装置で生成された燃焼ガスと希釈用空気を含む混合ガスを乾燥用ガスとして前記乾燥装置に導入する乾燥用ガス導入管と、
排気送風機を備え、前記乾燥装置から乾燥用ガスを排気する排気管と、
前記乾燥装置から乾燥用ガスを前記第１の希釈用空気導入管へ導入し前記燃焼装置へ循環させる乾燥用ガス循環配管と、
前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスに含まれる揮発性有機化合物の濃度を検知するＶＯＣ濃度検知器と、
前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスの温度を検知するガス温度検知器と
を備える乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法であって、
ＶＯＣ濃度判定部は、揮発性有機化合物の濃度が所定濃度を維持するように、前記ＶＯＣ濃度検知器で検知された揮発性有機化合物の濃度に基づいて、前記排気送風機を制御して前記乾燥装置から排気される乾燥用ガスの流量を調整するとともに、前記第２の空気供給機を制御して前記乾燥装置から排気される乾燥用ガスの流量と同流量の空気を前記第２の希釈用空気導入管に導入し、
温度判定部は、乾燥用ガスの温度が所定温度を維持するように、前記ガス温度検知器で検知された乾燥用ガスの温度に基づいて、前記燃料導入管から前記燃焼装置に導入される燃料流量を調整するとともに、前記燃料流量に基づいて、前記第１の空気供給機を制御して前記燃焼用空気導入管に導入する燃焼用空気の流量を調整することを特徴とする乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法。

【請求項8】

前記ＶＯＣ濃度検知器は、前記排気管内、前記乾燥用ガス循環配管内および前記乾燥装置内の少なくとも一箇所における乾燥用ガスに含まれる揮発性有機化合物の濃度を検知することを特徴とする請求項６または７記載の乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法。

【請求項9】

前記ガス温度検知器は、前記乾燥用ガス導入管内、前記乾燥装置内および前記乾燥用ガス循環配管の少なくとも一箇所における乾燥用ガスの温度を検知することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載の乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、乾燥設備および乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の乾燥設備として、燃焼装置などの熱源で生成された乾燥用ガスを用いて被乾燥物を乾燥させる乾燥炉と、乾燥炉で乾燥された被乾燥物を冷却する冷却炉とを備えた乾燥設備がある。このような乾燥設備において、乾燥炉として、被乾燥物を乾燥した乾燥用ガスの一部を熱源に戻す循環式の乾燥炉が広く使用されている。

【0003】

このような従来の乾燥設備では、乾燥炉には熱風である乾燥用ガスが導入され、冷却炉には冷風である冷却ガスが導入される。そこで、熱風である乾燥用ガスおよび冷風である冷却ガスを利用する従来の乾燥設備では、エネルギ効率を向上させるために、ヒートポンプを備えた設備が検討されている。

【0004】

ヒートポンプを備えた乾燥設備では、例えば、ヒートポンプの凝縮器側熱交換器（加熱側熱交換器）において熱量を得ることで加熱された空気は、燃焼装置に導入される。燃焼装置に導入された空気は、例えば、燃焼ガスの温度を調整する希釈用空気として、また、燃焼装置を冷却する冷却用空気として利用される。そして、燃焼ガスと希釈用空気との混合ガスは、乾燥用ガスとして乾燥炉に導入される。なお、燃焼装置は、燃料との燃焼に使用される燃焼用空気の供給管も備えている。

【0005】

一方、ヒートポンプを備えた乾燥設備では、ヒートポンプの蒸発器において熱量を失うことで冷却された空気は、冷却用空気として冷却炉に導入される。

【0006】

ヒートポンプを備えた乾燥設備では、外気温度によっても流量は異なるが、所定流量の空気を加熱および冷却しつつ、ヒートポンプの成績係数（ＣＯＰ）を最高値に維持している。

【0007】

このような乾燥設備の乾燥炉において、塗装された被乾燥物の塗膜を乾燥する際、塗膜に含まれる揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds、以下ＶＯＣという）が蒸発する。乾燥炉内のＶＯＣ濃度が所定範囲になると爆発することがある。そのため、乾燥炉内のＶＯＣ濃度を所定値（例えば、爆発下限界の１／４）以下に維持する必要がある。

【0008】

乾燥炉内においてＶＯＣ濃度が所定値を超えた場合、ＶＯＣ濃度を減少させる必要がある。このような場合、従来の乾燥設備の乾燥炉では、循環させる乾燥用ガスに含まるＶＯＣを回収して除去し、その乾燥用ガスを乾燥炉に循環するシステムが採用されている。従来の乾燥設備では、このＶＯＣ除去循環システムによって、乾燥炉内のＶＯＣ濃度が所定値以下になるように調整されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１０－５１９３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、上記したようなＶＯＣ除去循環システムを乾燥設備に備えることは、乾燥設備の大型化や煩雑化を招く。

【0011】

また、ＶＯＣを除去する機能を備えていない既存の乾燥設備に、上記したようなＶＯＣ除去循環システムを増設することは、大規模な増設工事が必要となるとともに、乾燥設備の大型化や煩雑化を招く。

【0012】

本発明が解決しようとする課題は、大型化や煩雑化を招くことなく、乾燥炉内のＶＯＣ濃度を所定濃度に維持することができる乾燥設備および乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

実施形態の乾燥設備は、燃焼装置と、空気供給機および空気流量調整部を備え、前記燃焼装置に燃焼用空気を導入する燃焼用空気導入管と、燃料流量調整弁を備え、前記燃焼装置に燃料を導入する燃料導入管と、前記燃焼装置に希釈用空気を導入する希釈用空気導入管と、前記希釈用空気導入管を流れる希釈用空気を加熱する加熱用熱交換器を備えたヒートポンプと、前記空気供給機と前記空気流量調整部との間の前記燃焼用空気導入管から分岐し、前記希釈用空気導入管に連結する分岐管と、被乾燥物を乾燥させる乾燥装置と、前記燃焼装置で生成された燃焼ガスと希釈用空気を含む混合ガスを乾燥用ガスとして前記乾燥装置に導入する乾燥用ガス導入管と、排気送風機を備え、前記乾燥装置から乾燥用ガスを排気する排気管と、前記乾燥装置から乾燥用ガスを前記希釈用空気導入管へ導入し前記燃焼装置へ循環させる乾燥用ガス循環配管と、前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスに含まれる揮発性有機化合物の濃度を検知するＶＯＣ濃度検知器と、前記乾燥装置内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスの温度を検知するガス温度検知器と、前記ＶＯＣ濃度検知器からの検知信号に基づいて、前記排気送風機、前記空気供給機を制御し、前記ガス温度検知器からの検知信号に基づいて、前記空気流量調整部、前記燃料流量調整弁を制御する制御部とを具備する。

【発明の効果】

【0014】

本発明の乾燥設備および乾燥設備のＶＯＣ濃度制御方法によれば、大型化や煩雑化を招くことなく、乾燥炉内のＶＯＣ濃度を所定濃度に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１の実施の形態の乾燥設備の概要を模式的に示した図である。

【図2】第１の実施の形態の乾燥設備において、ＶＯＣ濃度検知器におけるＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための制御を実行する制御部の構成を示すブロック図である。

【図3】第１の実施の形態の乾燥設備における、排ガス中のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための作用を説明するためのフローチャートである。

【図4】第１の実施の形態の乾燥設備における、排ガス中のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための作用のうちの乾燥用ガスの温度調整の作用を説明するためのフローチャートである。

【図5】第２の実施の形態の乾燥設備の概要を模式的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0017】

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の乾燥設備１０の概要を模式的に示した図である。

【0018】

図１に示すように、乾燥設備１０は、乾燥炉２０と、冷却炉３０とを備える。なお、乾燥炉２０は、乾燥装置として機能し、冷却炉３０は、冷却装置として機能する。

【0019】

乾燥炉２０には、例えば、塗装部で表面に塗料が塗装されたワークＷが搬送される。そして、乾燥炉２０では、被乾燥物であるワークＷに乾燥用ガスの熱風を作用させて、例えば、ワークＷの表面に塗布された塗料を乾燥させる。なお、乾燥炉２０における乾燥工程の際、塗料に含まれるＶＯＣが蒸発する。

【0020】

冷却炉３０には、乾燥炉２０で乾燥されたワークＷが搬送される。そして、冷却炉３０では、乾燥炉２０で乾燥されたワークＷに冷却用空気の冷風を作用させて、例えば、ワークＷを冷却する。

【0021】

なお、乾燥炉２０および冷却炉３０におけるワークＷの搬送は、例えば、ワイヤなどに吊り下げた状態で搬送される。

【0022】

また、図示しないが、乾燥炉２０には、例えば、搬送されるワークＷに乾燥用ガスを噴出する噴出ノズルが設けられている。ワークＷに噴出される乾燥用ガスの温度は、例えば、６０～２００℃の温度である。なお、乾燥用ガスの温度は、ワークＷの仕様によって適宜設定される。

【0023】

また、図示しないが、冷却炉３０には、例えば、搬送されるワークＷに冷却用空気を噴出する噴出ノズルが設けられている。ワークＷに噴出される冷却用空気の温度は、例えば、１５～３０℃の温度である。なお、冷却用空気の温度は、ワークＷの仕様によって適宜設定される。

【0024】

このように、乾燥設備１０においては、乾燥炉２０に導入する乾燥用ガス（熱風）、および冷却炉３０に導入する冷却用空気（冷風）を発生させることが必要となる。そこで、乾燥設備１０では、放熱および吸熱の双方の機能が発揮可能なヒートポンプ４０を備えている。ヒートポンプ４０を備えることで、乾燥設備１０のエネルギ効率の向上を図ることができる。

【0025】

ヒートポンプ４０は、図１に示すように、熱媒体としての冷媒が流れる冷媒流路４１を備えている。冷媒流路４１は、環状の循環流路を構成している。冷媒流路４１には、凝縮器４２（放熱部）、蒸発器４３（吸熱部）、圧縮機４４、膨張弁４５が介在している。

【0026】

圧縮機４４は、凝縮器４２の上流側に配置されている。換言すると、圧縮機４４は、凝縮器４２の上流側、かつ凝縮器４２と蒸発器４３との間に配置されている。圧縮機４４は、冷媒流路４１内を流れる冷媒を圧縮して凝縮器４２に送る。

【0027】

膨張弁４５は、蒸発器４３の上流側に配置されている。換言すると、膨張弁４５は、蒸発器４３の上流側、かつ凝縮器４２と蒸発器４３との間に配置されている。膨張弁４５は、冷媒流路４１を全開状態から全閉状態まで調整する機能を有する。膨張弁４５が全閉されていない状態の際、蒸発器４３に冷媒が供給される。

【0028】

このような構成のヒートポンプ４０において、膨張弁４５を閉状態で圧縮機４４を駆動し、冷媒を凝縮器４２に送る。この際、冷媒の流れの多くは、膨張弁４５によって止められている。これによって、冷媒は、圧縮され、凝縮器４２付近の冷媒の温度が上昇する。

【0029】

一方、凝縮器４２付近の冷媒が圧縮されるのに伴って、蒸発器４３付近の冷媒は膨張して低温となる。

【0030】

凝縮器４２には、燃焼装置５０に希釈用空気を導入する希釈用空気導入管６０が配管されている。換言すると、凝縮器４２において、冷媒流路４１を流れる冷媒と希釈用空気導入管６０を流れる空気との間で熱交換が行われる。上記したように、膨張弁４５を閉状態で圧縮機４４を駆動すると、凝縮器４２付近の冷媒の温度が上昇するため、希釈用空気は加熱される。なお、凝縮器４２は、加熱用熱交換器として機能する。

【0031】

蒸発器４３には、冷却炉３０に冷却用空気を導入する空気を冷却する空気冷却機構７０の一部が配管されている。具体的には、空気冷却機構７０における冷媒を循環させる冷媒循環配管７１が配管されている。換言すると、蒸発器４３において、冷媒流路４１を流れる冷媒と冷媒循環配管７１を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。

【0032】

上記したように、膨張弁４５を閉状態で圧縮機４４を駆動すると、蒸発器４３付近の冷媒の温度は低下するため、冷媒循環配管７１を流れる冷媒は冷却される。なお、蒸発器４３は、冷媒循環配管７１を流れる冷媒を冷却する冷媒冷却用熱交換器として機能する。ここで、冷媒循環配管７１を流れる冷媒として、例えば、水が使用される。

【0033】

また、空気冷却機構７０は、冷却用空気導入管８０を流れる冷却用空気を冷媒循環配管７１を流れる冷媒によって冷却する空気冷却用熱交換器７２を備える。また、空気冷却機構７０は、冷媒を循環させる循環ポンプ７３を備える。この循環ポンプ７３は、冷媒循環配管７１に介在している。

【0034】

なお、空気冷却用熱交換器７２を通過した冷媒が流れる冷媒循環配管７１には、図１に示すように、冷媒循環配管７１を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱用熱交換器７４を備えてもよい。例えば、後述する乾燥炉２０の排気管１４０から分岐した分岐排気管１４５の一部は、冷媒加熱用熱交換器７４を通るように配置されている。

【0035】

なお、分岐排気管１４５には、分岐排気管１４５を流れる排ガスの流量を調整するための流量調整弁１４６が備えられている。

【0036】

そして、空気冷却用熱交換器７２を通過した冷媒の温度が所定の温度より低い場合には、冷媒循環配管７１を流れる冷媒は、冷媒加熱用熱交換器７４において、分岐排気管１４５を流れる排ガスによって加熱される。これによって、冷媒は、所定の温度で蒸発器４３に循環され、ヒートポンプ４０において最大の冷却側成績係数（ＣＯＰ）が得られる。

【0037】

冷却用空気導入管８０は、空気冷却用熱交換器７２を通り、冷却炉３０に連結されている。空気冷却用熱交換器７２において、冷媒循環配管７１を流れる冷媒と冷却用空気導入管８０を流れる空気との間で熱交換が行われる。そして、冷却用空気導入管８０を流れる空気は、冷媒循環配管７１を流れる低温の冷媒によって冷却される。この冷却された空気は、冷却用空気として冷却炉３０に導入される。

【0038】

冷却用空気導入管８０には、外気から空気を冷却用空気導入管８０内に取り入れ、冷却用空気を冷却炉３０に導入するファン８１が介在している。なお、ファン８１は、送風機として機能する。送風機として、例えば、ブロアを使用してもよい。

【0039】

また、冷却炉３０においてワークＷを冷却した冷却用空気は、冷却用空気排出管９０を介して排気される。冷却用空気排出管９０には、冷却用空気を冷却炉３０から大気中に排出するための排気ファン９１が介在している。

【0040】

次に、乾燥用ガス（熱風）を乾燥炉２０に導入する構成について説明する。

【0041】

図１に示すように、乾燥設備１０は、燃焼装置５０と、燃焼用空気導入管１００と、燃料導入管１１０と、分岐管１２０と、希釈用空気導入管６０と、乾燥用ガス導入管１３０と、排気管１４０と、乾燥用ガス循環配管１５０とを備える。また、乾燥設備１０は、乾燥設備１０を制御する制御部１６０を備える。

【0042】

燃焼装置５０は、燃料と空気を燃焼させる燃焼ライナ５１と、燃焼ライナ５１を収容するケーシング５２とを備える。燃焼ライナ５１とケーシング５２との間には空隙５３を有する。

【0043】

燃焼用空気導入管１００は、燃焼装置５０に燃焼用空気を導入する。具体的には、燃焼用空気導入管１００は、燃焼ライナ５１に連結され、燃焼ライナ５１内に空気を導入する。燃焼用空気導入管１００には、外気を燃焼用空気導入管１００に導入して燃焼装置５０に導くブロア１０１が備えられている。なお、ブロア１０１は、空気供給機として機能する。空気供給機として、例えば、ファンを使用してもよい。

【0044】

また、燃焼用空気導入管１００には、ダンパ１０２が介在している。ダンパ１０２は、燃焼ライナ５１内に導入する燃焼用空気の流量を調整する。ダンパ１０２は、空気流量調整部として機能する。空気流量調整部は、例えば、バルブなどで構成されてもよい。

【0045】

燃焼用空気導入管１００の一部は、図１に示すように、排気管１４０を流れる乾燥用ガスと熱交換可能に構成されている。なお、排気管１４０を流れる乾燥用ガスは、乾燥炉２０においてワークＷを乾燥させた、外部に排気される乾燥用ガスである。以下において、排気管１４０を流れる乾燥用ガスを排ガスという。

【0046】

燃焼用空気導入管１００は、例えば、排気管１４０に備えられた熱交換器１４１を通るように配管されている。そして、燃焼用空気導入管１００を流れる空気は、熱交換器１４１を介して排ガスによって加熱される。

【0047】

燃料導入管１１０は、燃焼装置５０に燃料を導入する。具体的には、燃料導入管１１０は、燃焼ライナ５１に連結され、燃料供給源（図示しない）から燃焼ライナ５１内に燃料を導入する。燃料としては、特に限定されないが、例えば、炭化水素系の燃料などが使用される。

【0048】

燃料導入管１１０には、燃焼ライナ５１内に導入する燃料の流量を調整する流量調整弁１１１が介在している。また、燃料導入管１１０には、燃焼ライナ５１内に導入する燃料の流量を計測する燃料流量計１１２が介在している。流量調整弁１１１は、バルブなどで構成される。なお、流量調整弁１１１は、燃料流量調整弁として機能する。

【0049】

分岐管１２０は、ブロア１０１とダンパ１０２との間の燃焼用空気導入管１００から分岐し、希釈用空気導入管６０に連結されている。具体的には、分岐管１２０は、熱交換器１４１よりも下流側、かつダンパ１０２よりも上流側の燃焼用空気導入管１００から分岐している。

【0050】

そして、分岐管１２０は、ヒートポンプ４０と燃焼装置５０との間の希釈用空気導入管６０に連結されている。また、分岐管１２０には、希釈用空気導入管６０に導く空気の流量を調整するダンパ１２１が備えられている。なお、ダンパ１２１の代わりに、バルブを備えてもよい。

【0051】

なお、分岐管１２０を流れる空気は、希釈用空気として機能する。そして、分岐管１２０を流れる空気は、希釈用空気導入管６０を流れる希釈用空気とともに、燃焼装置５０に導入される。

【0052】

希釈用空気導入管６０は、前述したとおり、燃焼装置５０に希釈用空気を導入する。具体的には、希釈用空気導入管６０は、例えば、燃焼ライナ５１とケーシング５２との間の空隙５３に希釈用空気を導入する。

【0053】

空隙５３に導入された希釈用空気は、空隙５３を下流側に流れ、燃焼ライナ５１から排出された燃焼ガスと混ざり、乾燥用ガス導入管１３０に流入する。希釈用空気は、例えば、燃焼ライナ５１に形成された希釈孔から燃焼ライナ５１内に流入し、燃焼ガスとともに燃焼ライナ５１から排出される。

【0054】

このように、希釈用空気は、燃焼ライナ５１から排出された燃焼ガスや燃焼ライナ５１内の燃焼ガスと混ざることで、燃焼ガスを希釈して、燃焼ガスの温度を所定温度に調整する。これによって、燃焼ガスの温度は低下する。ここで、所定温度とは、乾燥炉２０で要求される温度である。

【0055】

また、空隙５３を下流側に流れる希釈用空気は、燃焼ライナ５１やケーシング５２を冷却する冷却媒体としても機能する。

【0056】

なお、希釈用空気導入管６０を流れる空気は、加熱用熱交換器として機能する凝縮器４２において、冷媒流路４１を流れる冷媒によって加熱される。なお、希釈用空気導入管６０を流れる空気の流量は、一定流量に調整される。

【0057】

希釈用空気導入管６０には、外気を希釈用空気導入管６０に導入して燃焼装置５０に導くファン６１が備えられている。ファン６１は、例えば、ヒートポンプ４０内に収容されている。なお、ファン６１は、送風機として機能する。送風機として、例えば、ブロアを使用してもよい。

【0058】

乾燥用ガス導入管１３０は、燃焼ライナ５１内で燃料と燃焼用空気が燃焼することで生成された燃焼ガスと希釈用空気導入管６０から導入された希釈用空気を含む混合ガスを乾燥用ガスとして、燃焼装置５０から乾燥炉２０に導入する。すなわち、乾燥用ガス導入管１３０は、燃焼装置５０と乾燥炉２０とを連結する。なお、混合ガスには、乾燥用ガス循環配管１５０を介して希釈用空気導入管６０に導入された、循環される乾燥用ガスも含まれる。

【0059】

乾燥用ガス導入管１３０には、燃焼装置５０から排出された乾燥用ガスを乾燥炉２０に導入するとともに、ワークＷを乾燥させた乾燥用ガスを乾燥炉２０から燃焼装置５０に乾燥用ガス循環配管１５０を介して循環させるファン１３１が備えられている。なお、ファン１３１は、送風機として機能する。送風機として、例えば、ブロアを使用してもよい。

【0060】

例えば、乾燥用ガス導入管１３０には、乾燥用ガス導入管１３０を流れる乾燥用ガスの温度を検知するガス温度検知器１３２が備えられている。この場合、ガス温度検知器１３２は、乾燥用ガス導入管１３０に備えられる。ガス温度検知器１３２は、例えば、熱電対などで構成される。

【0061】

ここで、ガス温度検知器１３２は、乾燥炉２０内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスの温度を検知する。乾燥炉２０内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスとは、乾燥炉２０内の乾燥用ガスと見なせる乾燥用ガスである。

【0062】

乾燥炉２０内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスとして、乾燥炉２０内の乾燥用ガス以外に、上記した乾燥用ガス導入管１３０内の乾燥用ガス、乾燥用ガス循環配管１５０内の乾燥用ガスが挙げられる。

【0063】

すなわち、ガス温度検知器１３２は、上記した乾燥用ガス導入管１３０を流れる乾燥用ガスの温度を検知するように配置される以外に、乾燥炉２０内の乾燥用ガスの温度を検知するように乾燥炉２０に配置されても、乾燥用ガス循環配管１５０を流れる乾燥用ガスの温度を検知するように乾燥用ガス循環配管１５０に配置されてもよい。

【0064】

また、ガス温度検知器１３２は、乾燥用ガス導入管１３０内、乾燥炉２０内および乾燥用ガス循環配管１５０内の少なくとも一箇所における乾燥用ガスの温度を検知するように備えられてもよい。ガス温度検知器１３２がこれらのいずれか複数個所に備えられた場合には、例えば、後述するガス温度閾値との差が最も大きくなる温度に基づいて各制御が実行される。

【0065】

乾燥用ガス循環配管１５０は、乾燥用ガスを乾燥炉２０から希釈用空気導入管６０へ導入する。これによって、乾燥用ガス循環配管１５０を介して希釈用空気導入管６０へ導入された乾燥用ガスは、燃焼装置５０へ循環される。

【0066】

ここで、燃焼装置５０へ循環された乾燥用ガスは、再び乾燥用ガスとして乾燥用ガス導入管１３０を介して乾燥炉２０に導入される。なお、乾燥用ガス循環配管１５０を流れる乾燥用ガスは、乾燥炉２０においてワークＷを乾燥させた乾燥用ガスである。

【0067】

乾燥用ガス循環配管１５０は、乾燥炉２０と、ヒートポンプ４０と燃焼装置５０との間の希釈用空気導入管６０とを連結する。

【0068】

乾燥用ガス循環配管１５０は、例えば、分岐管１２０が希釈用空気導入管６０に連結される位置よりもヒートポンプ４０側で希釈用空気導入管６０に連結される。なお、乾燥用ガス循環配管１５０の希釈用空気導入管６０との連結部は、分岐管１２０の希釈用空気導入管６０との連結部よりも燃焼装置５０側であってもよい。

【0069】

排気管１４０は、排ガスを乾燥炉２０から大気中に排気する。排気管１４０の一端は、乾燥炉２０に連結され、排気管１４０の他端は、例えば、大気に解放されている。

【0070】

排気管１４０には、乾燥炉２０から排ガスを吸い込んで大気に排出するための排気ファン１４２が備えられている。なお、排気ファン１４２は、排気送風機として機能する。排気送風機として、例えば、ブロアを使用してもよい。

【0071】

また、排気管１４０には、前述したように熱交換器１４１が備えられている。燃焼用空気導入管１００を流れる空気は、熱交換器１４１を介して排気管１４０を流れる排ガスによって加熱される。

【0072】

さらに、排気管１４０には、排気管１４０を流れる排ガスに含まれるＶＯＣ濃度を検知するＶＯＣ濃度検知器１４３が備えられている。ＶＯＣ濃度検知器１４３は、例えば、熱交換器１４１と乾燥炉２０との間の排気管１４０に備えられている。

【0073】

ここで、ＶＯＣ濃度検知器１４３は、乾燥炉２０内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスに含まれるＶＯＣ濃度を検知する。乾燥炉２０内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスとは、乾燥炉２０内の乾燥用ガスと見なせる乾燥用ガスである。

【0074】

乾燥炉２０内の乾燥用ガスに係る乾燥用ガスとして、乾燥炉２０内の乾燥用ガス以外に、上記した排気管１４０内の乾燥用ガス、乾燥用ガス循環配管１５０内の乾燥用ガスが挙げられる。

【0075】

すなわち、ＶＯＣ濃度検知器１４３は、上記した排気管１４０を流れる排ガスに含まれるＶＯＣ濃度を検知するように配置される以外に、乾燥炉２０内の乾燥用ガスに含まれるＶＯＣ濃度を検知するように乾燥炉２０に配置されても、乾燥用ガス循環配管１５０を流れる乾燥用ガスに含まれるＶＯＣ濃度を検知するように乾燥用ガス循環配管１５０に配置されてもよい。

【0076】

また、ＶＯＣ濃度検知器１４３は、排気管１４０内、乾燥炉２０内および乾燥用ガス循環配管１５０内の少なくとも一箇所における乾燥用ガス（または排ガス）に含まれるＶＯＣ濃度を検知するように備えられてもよい。ＶＯＣ濃度検知器１４３がこれらのいずれか複数個所に備えられた場合には、例えば、後述するＶＯＣ濃度閾値との差が最も大きくなるＶＯＣ濃度に基づいて各制御が実行される。

【0077】

ＶＯＣ濃度検知器１４３は、例えば、ＦＩＤ法（水素炎イオン化法）、触媒酸化－非分散赤外吸収法などの測定方法を利用した検知器で構成される。ここで、ＶＯＣは、揮発性を有し大気中で気体となる有機化合物の総称であり、ＶＯＣには、トルエン、キシレン、酢酸エチルなどの物質が含まれる。なお、ＶＯＣ濃度検知器１４３は、例えば、ＶＯＣに含まれる所定の有機化合物を検知する検知器で構成されてもよい。この場合、後述するＶＯＣ濃度閾値は、例えば、所定の有機化合物の許容限界濃度に基づいて適宜設定される。

【0078】

制御部１６０は、ＶＯＣ濃度検知器１４３で検知された信号に基づいて、例えば、排気ファン１４２、ブロア１０１を制御する。また、制御部１６０は、ガス温度検知器１３２で検知された信号に基づいて、例えば、ダンパ１０２、１２１、流量調整弁１１１を制御する。

【0079】

ここで、図２は、第１の実施の形態の乾燥設備１０において、ＶＯＣ濃度検知器１４３におけるＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための制御を実行する制御部１６０の構成を示すブロック図である。

【0080】

なお、ＶＯＣ濃度検知器１４３における乾燥用ガス（排ガスを含む）の検知箇所として、上記したように、排気管１４０内、乾燥炉２０内、乾燥用ガス循環配管１５０内などが挙げられる。ここでは、ＶＯＣ濃度検知器１４３における検知箇所を排気管１４０内としたときの一例を示している。

【0081】

図２に示すように、制御部１６０は、入力部１７０、演算部１８０、記憶部１９０、出力部１７１を備える。

【0082】

入力部１７０は、各種検知部や流量計から検知信号を入力する。具体的には、入力部１７０は、例えば、ＶＯＣ濃度検知器１４３、ガス温度検知器１３２、燃料流量計１１２などからの検知信号を入力する。

【0083】

記憶部１９０は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの記憶媒体で構成される。記憶部１９０は、閾値記憶部１９１、流量相関記憶部１９２を備える。

【0084】

閾値記憶部１９１は、演算部１８０の各判定部および各設定部の判定のための基準値を提供する。閾値記憶部１９１は、例えば、ＶＯＣ濃度を所定濃度に維持するためのＶＯＣ濃度調整運転の基準値となるＶＯＣ濃度閾値を格納している。ＶＯＣ濃度閾値は、ＶＯＣガスの爆発下限界の１／４に設定される。なお、爆発下限界は、ＶＯＣガスの爆発範囲の濃度のうちの最も下限の濃度（最低濃度）である。

【0085】

ＶＯＣ濃度閾値を上記した範囲に設定することで、検知されるＶＯＣ濃度が変動した際においても、安全に乾燥設備１０を運転することができる。ここで、ＶＯＣ濃度閾値は、上記した範囲に限られない。ＶＯＣ濃度閾値は、例えば、乾燥炉２０の仕様、乾燥炉２０の運転環境などに基づいて適宜設定可能である。

【0086】

ＶＯＣ濃度調整運転では、検知されたＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値を維持するように制御を行う。検知されたＶＯＣ濃度が、ＶＯＣ濃度閾値より高い場合またはＶＯＣ濃度閾値より低い場合には、例えば、排ガスの流量、燃焼装置５０に導入される燃焼用空気や希釈用空気の流量などを調整する。

【0087】

また、閾値記憶部１９１は、例えば、乾燥炉２０に導入される乾燥用ガスの温度のガス温度閾値を格納している。ガス温度閾値は、例えば、乾燥されるワークＷの種類等によって任意に設定可能である。

【0088】

なお、ガス温度検知器１３２が乾燥炉２０内の乾燥用ガスの温度を検知するように配置された場合には、閾値記憶部１９１は、乾燥炉２０内における乾燥用ガスの温度のガス温度閾値を格納している。また、ガス温度検知器１３２が乾燥用ガス循環配管１５０を流れる乾燥用ガスの温度を検知するように配置された場合には、閾値記憶部１９１は、循環される乾燥用ガスの温度のガス温度閾値を格納している。

【0089】

乾燥炉２０に導入される乾燥用ガスの温度が、ガス温度閾値より高い場合またはガス温度閾値より低い場合には、例えば、燃焼装置５０に導入される、燃焼用空気、燃料、希釈用空気の流量を調整する。

【0090】

流量相関記憶部１９２は、演算部１８０のＶＯＣ濃度判定部１８１および温度判定部１８２の判定のための基準値を提供する。

【0091】

流量相関記憶部１９２は、例えば、ＶＯＣ濃度検知器１４３で検知された排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差に基づいて排気する排ガスの流量を設定するための排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルを格納している。

【0092】

なお、排気する排ガスの流量は、排気ファン１４２の例えば回転数などによって決まる。そのため、具体的には、排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルは、ＶＯＣ濃度検知器１４３で検知された排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差に基づいて排気ファン１４２の回転数を定めた相関データで構成される。

【0093】

また、流量相関記憶部１９２は、例えば、排気ファン１４２によって排気される排ガスの流量と同流量の空気を燃焼用空気導入管１００にブロア１０１から導入するための排ガス流量・空気流量相関テーブルを格納している。

【0094】

具体的には、排ガス流量・空気流量相関テーブルは、排気される排ガスの流量と同流量の空気を吐出するためのブロア１０１の回転数を定めた相関データで構成される。例えば、排ガス流量・空気流量相関テーブルは、排気ファン１４２の回転数とブロア１０１の回転数の対応関係を定めた相関データで構成される。

【0095】

さらに、流量相関記憶部１９２は、例えば、燃料流量に基づいて燃焼用空気の流量を設定するための燃料流量・空気流量相関テーブルを格納している。

【0096】

燃焼装置５０では、燃料流量に対して空気流量が所定の割合になるように調整されている。換言すると、燃焼装置５０では、燃料流量に対して、所定の空燃比または当量比になるように空気流量が調整されている。燃料流量・空気流量相関テーブルは、例えば、燃料流量に対応する空気流量を定めた相関データで構成される。

【0097】

なお、空気流量は、例えば、ブロア１０１の回転数に応じて設定されたダンパ１０２、１２１の開度に関するデータに基づいて設定される。

【0098】

また、流量相関記憶部１９２は、例えば、ガス温度検知器１３２で検知された乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との差に基づいて燃料流量を設定するための燃料流量・ガス温度相関テーブルを格納している。

【0099】

燃料流量・ガス温度相関テーブルは、検知された乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との差（温度差）に比例して燃料流量を定めた相関データで構成される。具体的には、燃料流量・ガス温度相関テーブルは、例えば、ガス温度検知器１３２で検知された乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より低い場合に、温度差に比例して増加させる燃料流量を定めている。また、燃料流量・ガス温度相関テーブルは、例えば、ガス温度検知器１３２で検知された乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高い場合に、温度差に比例して減少させる燃料流量を定めている。

【0100】

演算部１８０は、例えば、記憶部１９０に格納されたプログラムやデータなどを用いて各種の演算処理を実行する。演算部１８０は、ＶＯＣ濃度判定部１８１、温度判定部１８２を備える。

【0101】

ＶＯＣ濃度判定部１８１は、閾値記憶部１９１に格納されたＶＯＣ濃度閾値およびＶＯＣ濃度検知器１４３からの検知信号に基づいて、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値であるか否か、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いか否かまたはＶＯＣ濃度閾値より低いか否かを判定する。

【0102】

そして、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定した場合または排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いと判定した場合には、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２を制御するための信号を出力部１７１に出力する。

【0103】

また、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定した場合または排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いと判定した場合には、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量（例えば、排気ファン１４２の回転数）および排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア１０１を制御するための信号を出力部１７１に出力する。

【0104】

温度判定部１８２は、閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値およびガス温度検知器１３２からの検知信号に基づいて、例えば、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値であるか否かを判定する。また、温度判定部１８２は、例えば、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高いか、または低いかを判定する。

【0105】

そして、例えば、ＶＯＣ濃度判定部１８１によって排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定された場合において、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高いか、または低いと判定した場合には、温度判定部１８２は、検知された乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との差、流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・ガス温度相関テーブルおよび燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ダンパ１０２、１２１、流量調整弁１１１を制御する。

【0106】

例えば、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高いと判定した場合には、温度判定部１８２は、検知された乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との差および燃料流量・ガス温度相関テーブルに基づいて流量調整弁１１１を絞るための信号を出力部１７１に出力するとともに、燃料流量および燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいてダンパ１０２を絞るための信号を出力部１７１に出力する。

【0107】

なお、この際、温度判定部１８２は、ダンパ１２１の開度を調整するための信号を出力部１７１に出力することもある。

【0108】

また、排ガスの温度が排ガス温度閾値より低いと判定した場合には、温度判定部１８２は、検知された乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との差および燃料流量・ガス温度相関テーブルに基づいて流量調整弁１１１を開くための信号を出力部１７１に出力するとともに、燃料流量および燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいてダンパ１０２を開くための信号を出力部１７１に出力する。

【0109】

なお、この際、温度判定部１８２は、ダンパ１２１の開度を調整するための信号を出力部１７１に出力することもある。

【0110】

出力部１７１は、例えば、ＶＯＣ濃度判定部１８１からの制御信号をブロア１０１、排気ファン１４２に出力する。また、出力部１７１は、例えば、温度判定部１８２からの制御信号を流量調整弁１１１、ダンパ１０２、１２１に出力する。

【0111】

ここで、上記した制御部１６０が実行する処理は、例えば、コンピュータ装置などで実現される。

【0112】

ここで、乾燥設備１０の作用について説明する。

【0113】

まず、乾燥炉２０の作用について説明する。

【0114】

図１に示すように、ファン６１によって大気から希釈用空気導入管６０内に引き込まれた希釈用空気は、凝縮器４２を通り加熱される。なお、ヒートポンプ４０における加熱側成績係数（ＣＯＰ）が最大となるように、希釈用空気導入管６０内に導入される希釈用空気の流量や凝縮器４２通過後の希釈用空気の温度などが調整されている。なお、流量などが調整された後には、希釈用空気導入管６０に導入される希釈用空気の流量は、一定流量に設定される。

【0115】

加熱された希釈用空気は、燃焼装置５０に導入される。希釈用空気は、燃焼ライナ５１とケーシング５２との間には空隙５３に導入され、空隙５３内を下流に向かって流れる。

【0116】

燃焼装置５０の燃焼ライナ５１内には、燃料導入管１１０を介して燃料および燃焼用空気導入管１００を介して燃焼用空気が導入される。なお、燃焼用空気導入管１００を流れる燃焼用空気は、熱交換器１４１を介して排気管１４０を流れる排ガスによって加熱される。ここで、排ガスによって加熱された燃焼用空気を燃焼装置５０に導入することで、排ガスの有する熱量を有効利用することができるとともに、燃料流量を削減することができる。

【0117】

燃焼ライナ５１内おいて燃料と燃焼用空気が燃焼し、燃焼ガスを生成する。燃焼ガスと希釈用空気を含む混合ガスは、乾燥用ガスとして、ファン１３１によって燃焼装置５０から乾燥炉２０に導入される。なお、この混合ガスには、乾燥用ガス循環配管１５０、希釈用空気導入管６０を介して燃焼装置５０に循環される乾燥用ガスも含まれる。ここで、燃焼ガスが希釈用空気と混合することで、燃焼ガスの温度は低下する。これによって、燃焼ガスと希釈用空気を含む混合ガスの温度は、乾燥炉２０において要求される温度に調整される。

【0118】

乾燥用ガス導入管１３０を流れる乾燥用ガスの温度は、ガス温度検知器１３２によって検知される。

【0119】

乾燥炉２０に導入された乾燥用ガスは、乾燥炉２０内を移動するワークＷに向けて噴出される。そして、例えば、ワークＷに塗装された塗膜は、乾燥炉２０内を移動する間に乾燥する。

【0120】

ここで、定常運転時において、分岐管１２０に備えられたダンパ１２１は、閉じられた状態である。すなわち、定常運転時においては、燃焼装置５０において燃焼用空気として使用される空気がブロア１０１から燃焼用空気導入管１００に導入され、分岐管１２０を介して希釈用空気導入管６０に燃焼用空気は流れない。

【0121】

ここで、定常運転時とは、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値に維持されている状態での運転時をいう。

【0122】

乾燥炉２０においてワークＷを乾燥させた乾燥用ガスは、排ガスとして、排気ファン１４２によって排気管１４０を介して、大気中に排出される。排気管１４０を流れる排ガスに含まれるＶＯＣ濃度は、ＶＯＣ濃度検知器１４３によって検知される。

【0123】

一方、乾燥炉２０においてワークＷを乾燥させた乾燥用ガスは、ファン１３１によって乾燥用ガス循環配管１５０を介して希釈用空気導入管６０に導入される。そして、循環される乾燥用ガスは、希釈用空気導入管６０を流れる希釈用空気とともに燃焼装置５０に導入される。すなわち、循環される乾燥用ガスは、再び乾燥用ガスとして乾燥炉２０に導入される。

【0124】

次に、冷却炉３０の作用について説明する。

【0125】

ファン８１によって大気から冷却用空気導入管８０内に引き込まれた空気は、空気冷却用熱交換器７２を通り冷却され、冷却用空気となる。

【0126】

なお、ヒートポンプ４０における冷却側成績係数（ＣＯＰ）を最大に維持しつつ、冷却用空気導入管８０を流れる空気を適正に冷却できるように、冷媒循環配管７１を流れる冷媒の流量や温度などが調整されている。

【0127】

冷却用空気は、冷却用空気導入管８０を介して冷却炉３０に導入される。冷却炉３０に導入された冷却用空気は、冷却炉３０内を移動するワークＷに向けて噴出される。なお、乾燥炉２０で乾燥されたワークＷは、図１に示すように、冷却炉３０内に導かれる。

【0128】

冷却炉３０においてワークＷを冷却させた冷却用空気は、排気ファン９１によって冷却用空気排出管９０を介して、大気中に排出される。

【0129】

次に、排気管１４０を流れる排ガス中のＶＯＣ濃度に基づく乾燥設備１０の作用について説明する。

【0130】

図３は、第１の実施の形態の乾燥設備１０における、排ガス中のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための作用を説明するためのフローチャートである。図４は、第１の実施の形態の乾燥設備１０における、排ガス中のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための作用のうちの乾燥用ガスの温度調整の作用を説明するためのフローチャートである。

【0131】

図３に示すように、制御部１６０のＶＯＣ濃度判定部１８１は、入力部１７０において入力されたＶＯＣ濃度検知器１４３からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたＶＯＣ濃度閾値に基づいて、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。

【0132】

ここで、乾燥設備１０の運転時、制御部１６０の入力部１７０は、ＶＯＣ濃度検知器１４３から検知信号を常時入力している。

【0133】

ステップＳ２００の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値であると判定した場合（ステップＳ２００のＹｅｓ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、再度ステップＳ２００の判定を実行する。

【0134】

ステップＳ２００の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値ではないと判定した場合（ステップＳ２００のＮｏ）、ＶＯＣ濃度検知器１４３からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたＶＯＣ濃度閾値に基づいて、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0135】

ステップＳ２０１の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低くないと判定した場合、すなわち、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定した場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、ＶＯＣ濃度検知器１４３で検知された排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差（ＶＯＣ濃度差）および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２を制御するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０２）。そして、出力部１７１は、その信号を排気ファン１４２に出力する（ステップＳ２０２）。

【0136】

この際、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、例えば、ＶＯＣ濃度差および排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２の回転数を増加させるための信号を出力部１７１に出力する。

【0137】

また、ステップＳ２０１の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定した場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量（例えば、排気ファン１４２の回転数）および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア１０１を制御するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０３）。そして、出力部１７１は、その信号をブロア１０１に出力する（ステップＳ２０３）。

【0138】

この際、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量および排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、排ガスの流量と同流量の空気をブロア１０１から吐出するための信号を出力部１７１に出力する。なお、ここでいう流量は、体積流量である。

【0139】

続いて、制御部１６０の温度判定部１８２は、ガス温度検知器１３２からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値に基づいて、乾燥用ガスの温度調整を実行する（ステップＳ２０４）。

【0140】

ここで、ステップＳ２０４（ステップＳ２０４Ａ～ステップＳ２０４Ｅ）の乾燥用ガスの温度調整の作用を図４を参照して説明する。

【0141】

ステップＳ２０３において、ブロア１０１から吐出される空気の流量が増加されると、図４に示すように、制御部１６０の温度判定部１８２は、分岐管１２０のダンパ１２１を開くための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ａ）。そして、出力部１７１は、その信号をダンパ１２１に出力する（ステップＳ２０４Ａ）。

【0142】

ここで、燃焼ライナ５１内に導入される燃焼に必要な燃焼用空気に対して余剰の空気が分岐管１２０を介して希釈用空気導入管６０に流れるように、ダンパ１２１の開度は制御される。なお、定常運転時には、ダンパ１２１は閉じられている。

【0143】

続いて、温度判定部１８２は、ガス温度検知器１３２からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値に基づいて、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値であるか否かを判定する（ステップＳ２０４Ｂ）。

【0144】

ステップＳ２０４Ｂの判定で、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値であると判定した場合（ステップＳ２０４ＢのＹｅｓ）、温度判定部１８２は、再度ステップＳ２０４Ｂの判定を実行する。

【0145】

ステップＳ２０４Ｂの判定で、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値ではないと判定した場合（ステップＳ２０４ＢのＮｏ）、温度判定部１８２は、ガス温度検知器１３２からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値に基づいて、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より低いか否かを判定する（ステップＳ２０４Ｃ）。

【0146】

ステップＳ２０４Ｃの判定で、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より低いと判定した場合（ステップＳ２０４ＣのＹｅｓ）、温度判定部１８２は、乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との温度差を算出する（ステップＳ２０４Ｄ）。そして、温度判定部１８２は、算出した温度差および流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・ガス温度相関テーブルに基づいて、流量調整弁１１１を制御して燃料流量を増加させるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ｄ）。出力部１７１は、その信号を流量調整弁１１１に出力する（ステップＳ２０４Ｄ）。

【0147】

ここで、温度判定部１８２は、入力部１７０で入力された燃料流量計１１２からの出力信号に基づいて、燃料流量に係る情報を得る。

【0148】

また、温度判定部１８２は、燃料流量および流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ダンパ１０２の開度を大きくして燃焼ライナ５１内に導入される燃焼用空気の流量を増加させるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ｄ）。そして、出力部１７１は、その信号をダンパ１０２に出力する（ステップＳ２０４Ｄ）。

【0149】

なお、この際、温度判定部１８２は、燃焼に必要な燃焼用空気が燃焼ライナ５１内に導入されるように、ダンパ１２１の開度を調整する。

【0150】

そして、ステップＳ２０４Ｄを実行後、温度判定部１８２は、再度ステップＳ２０４Ｂの判定を実行する。

【0151】

ステップＳ２０４Ｃの判定で、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より低くないと判定した場合、すなわち、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高いと判定した場合（ステップＳ２０４ＣのＮｏ）、温度判定部１８２は、乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との温度差を算出する（ステップＳ２０４Ｅ）。そして、温度判定部１８２は、算出した温度差および流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・ガス温度相関テーブルに基づいて、流量調整弁１１１を制御して燃料流量を減少させるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ｅ）。出力部１７１は、その信号を流量調整弁１１１に出力する（ステップＳ２０４Ｅ）。

【0152】

ここで、温度判定部１８２は、入力部１７０で入力された燃料流量計１１２からの出力信号に基づいて、燃料流量に係る情報を得る。

【0153】

また、温度判定部１８２は、燃料流量および流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ダンパ１０２の開度を小さくして燃焼ライナ５１内に導入される燃焼用空気の流量を減少させるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ｅ）。そして、出力部１７１は、その信号をダンパ１０２に出力する（ステップＳ２０４Ｅ）。

【0154】

なお、この際、温度判定部１８２は、燃焼に必要な燃焼用空気が燃焼ライナ５１内に導入されるように、ダンパ１２１の開度を調整する。

【0155】

そして、ステップＳ２０４Ｅを実行後、温度判定部１８２は、再度ステップＳ２０４Ｂの判定を実行する。

【0156】

以上のステップＳ２０４（ステップＳ２０４Ａ～ステップＳ２０４Ｅ）の乾燥用ガスの温度調整を実行後、図３に示すように、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、入力部１７０の入力信号に基づいて、乾燥設備１０の運転終了に係る信号があるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

【0157】

ステップＳ２０５の判定で、乾燥設備１０の運転終了に係る信号があると判定した場合（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、乾燥設備１０の運転を終了するための処理を実行する。

【0158】

なお、乾燥設備１０の運転終了に係る処理は、ＶＯＣ濃度判定部１８１以外の他の判定部で実行されてもよい。

【0159】

ステップＳ２０５の判定で、乾燥設備１０の運転終了に係る信号がないと判定した場合（ステップＳ２０５のＮｏ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、再度ステップＳ２００からの処理を実行する。

【0160】

ステップＳ２０１の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いと判定した場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、ＶＯＣ濃度検知器１４３で検知された排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差（ＶＯＣ濃度差）および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２を制御するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０６）。そして、出力部１７１は、その信号を排気ファン１４２に出力する（ステップＳ２０６）。

【0161】

この際、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、例えば、ＶＯＣ濃度差および排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２の回転数を減少させるための信号を出力部１７１に出力する。

【0162】

また、ステップＳ２０１の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いと判定した場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量（例えば、排気ファン１４２の回転数）および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア１０１を制御するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０７）。そして、出力部１７１は、その信号をブロア１０１に出力する（ステップＳ２０７）。

【0163】

この際、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量および排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、排ガスの流量と同流量の空気をブロア１０１から吐出するための信号を出力部１７１に出力する。

【0164】

続いて、制御部１６０の温度判定部１８２は、ガス温度検知器１３２からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値に基づいて、乾燥用ガスの温度調整を実行する（ステップＳ２０８）。

【0165】

なお、ステップＳ２０８では、前述したステップＳ２０４の処理と同じ処理を実行する。すなわち、ステップＳ２０８では、図４に示した、ステップＳ２０４Ａ～ステップＳ２０４Ｅの処理を実行する。

【0166】

この際、温度判定部１８２は、燃焼用空気として必要な空気流量を超える空気がブロア１０１から燃焼用空気導入管１００に導入されている場合には、分岐管１２０のダンパ１２１の開度を適宜調整するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ａ）。一方、温度判定部１８２は、燃焼用空気として必要な空気流量の空気のみがブロア１０１から燃焼用空気導入管１００に導入されている場合には、分岐管１２０のダンパ１２１を閉じるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ａ）。

【0167】

ステップＳ２０８において乾燥用ガスの温度調整を実行後、図３に示すように、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、入力部１７０の入力信号に基づいて、乾燥設備１０の運転終了に係る信号があるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

【0168】

ステップＳ２０９の判定で、乾燥設備１０の運転終了に係る信号があると判定した場合（ステップＳ２０９のＹｅｓ）、乾燥設備１０の運転を終了するための処理を実行する。

【0169】

ステップＳ２０９の判定で、乾燥設備１０の運転終了に係る信号がないと判定した場合（ステップＳ２０９のＮｏ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、再度ステップＳ２００からの処理を実行する。

【0170】

上記したように、第１の実施の形態の乾燥設備１０では、排ガス中のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持することができる。

【0171】

乾燥設備１０において、例えば、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高い場合には、乾燥炉２０から排出する排ガスの流量を増加させ、乾燥炉２０に導入する乾燥用ガスの流量を増加させることができる。

【0172】

一方、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低い場合には、乾燥炉２０から排出する排ガスの流量を減少させ、乾燥炉２０に導入する乾燥用ガスの流量を減少させることができる。

【0173】

また、乾燥設備１０では、排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差に基づいて、乾燥炉２０から排出する排ガスの流量、乾燥炉２０に導入する乾燥用ガスの流量を適正に調整することができる。

【0174】

ここで、ＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高くなる場合として、乾燥炉２０において一度に多くのワークＷを乾燥させるときや、乾燥させるワークＷのサイズが大きいときなどが挙げられる。これらの場合、乾燥炉２０内において、塗膜に含まれるＶＯＣが多量に蒸発するため、ＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高くなる。

【0175】

一方、ＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低くなる場合として、乾燥炉２０において一度に乾燥させるワークＷの数量が少ないときや、乾燥させるワークＷのサイズが小さいときなどが挙げられる。これらの場合、乾燥炉２０内において、発生するＶＯＣが少なく、ＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低くなる。

【0176】

いずれの場合においても、排ガス中のＶＯＣ濃度に応じて、乾燥炉２０から排出する排ガスの流量および乾燥炉２０に導入する乾燥用ガスの流量を調整することで、排ガス中のＶＯＣ濃度、すなわち乾燥炉２０内のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持することができる。

【0177】

乾燥設備１０では、排ガスに含まるＶＯＣを回収して除去する装置などを備えることなく、乾燥炉２０から排出する排ガスの流量および乾燥炉２０に導入する乾燥用ガスの流量を調整することで、排ガス中のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持することができる。

【0178】

また、乾燥設備１０では、排ガスの流量と同流量の空気をブロア１０１から吐出することで、乾燥炉２０から排出された排ガスと同流量の乾燥用ガスを乾燥炉２０に導入することができる。これによって、乾燥炉２０内の圧力を一定に維持できる。

【0179】

また、乾燥設備１０では、分岐管１２０を備え、ダンパ１２１の開度を調整することで、燃焼に必要な空気を燃焼ライナ５１内に導入しつつ、余剰の空気を希釈用空気導入管６０に導入することができる。すなわち、乾燥用ガスの流量を増加しつつ、適正な流量の空気を燃焼ライナ５１内に導入することができる。

【0180】

乾燥設備１０では、ステップＳ２０４（ステップＳ２０４Ａ～ステップＳ２０４Ｅ）、ステップＳ２０８において、温度判定部１８２を備え、燃料流量および燃焼用空気流量を調整することで、乾燥炉２０内のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するために乾燥用ガスの流量が増加または減少されたときにおいても、ガス温度閾値の温度の乾燥用ガスを乾燥炉２０に導入することができる。また、乾燥設備１０では、例えば、乾燥炉２０に導入される乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との差に基づいて、燃焼装置５０に導入する燃料の流量を適正に設定することができる。

【0181】

これらによって、乾燥炉２０内のＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための処理を実行しているときにおいても、ワークＷを適正に乾燥させることができる。

【0182】

乾燥設備１０において、燃焼用空気導入管１００を流れる空気は、熱交換器１４１を介して排気管１４０を流れる排ガスによって加熱される。これによって、排ガスの有する熱量を有効利用することができる。さらに、この加熱された空気が燃焼装置５０に導入されることで、燃焼装置５０に導入する燃料流量を削減することができる。

【0183】

また、乾燥設備１０では、ヒートポンプ４０における成績係数（ＣＯＰ）が最大となる条件を維持しつつ、簡易な構成を備えることで、ＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための処理を実行することができる。

【0184】

また、ＶＯＣを除去する機能を備えていない既存の乾燥設備においても、大規な増設工事をすることなく、第１の実施の形態に示したＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための構成を備えることができる。

【0185】

すなわち、既存の乾燥設備に、例えば、ダンパ１２１を有する分岐管１２０と、制御部１６０とを備えることで、大型化や煩雑化を招くことなく、既存の乾燥設備に第１の実施の形態に示したＶＯＣ濃度をＶＯＣ濃度閾値に維持するための構成を備えることができる。

【0186】

（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態の乾燥設備１１の概要を模式的に示した図である。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態の乾燥設備１０と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。

【0187】

第２の実施の形態の乾燥設備１１において、燃焼用空気の導入系統、および排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値を超えた際に増加した空気（希釈用空気）を第１の希釈用空気導入管６０Ａに導入する導入系統の構成が、第１の実施の形態の乾燥設備１０の構成と異なる。ここでは、この異なる構成について主に説明する。

【0188】

図５に示すように、乾燥設備１０は、乾燥炉２０と、冷却炉３０とを備える。また、乾燥設備１０は、燃焼装置５０と、燃焼用空気導入管３００と、燃料導入管１１０と、第１の希釈用空気導入管６０Ａと、第２の希釈用空気導入管３１０と、乾燥用ガス導入管１３０と、排気管１４０と、乾燥用ガス循環配管１５０とを備える。また、乾燥設備１０は、乾燥設備１０を制御する制御部１６０を備える。

【0189】

なお、第１の希釈用空気導入管６０Ａは、第１の実施の形態の乾燥設備１０における希釈用空気導入管６０と同じ構成である。また、第１の希釈用空気導入管６０Ａにおける作用も、第１の実施の形態の乾燥設備１０における希釈用空気導入管６０の作用と同じである。

【0190】

ここでは、燃焼用空気導入管３００および第２の希釈用空気導入管３１０について主に説明する。

【0191】

燃焼用空気導入管３００は、燃焼装置５０に燃焼用空気を導入する。具体的には、燃焼用空気導入管３００は、燃焼ライナ５１に連結され、燃焼ライナ５１内に空気を導入する。燃焼用空気導入管３００には、外気を燃焼用空気導入管３００に導入して燃焼装置５０に導くブロア３０１が備えられている。なお、ブロア３０１は、第１の空気供給機として機能する。第１の空気供給機として、例えば、ファンを使用してもよい。

【0192】

第２の希釈用空気導入管３１０は、第１の希釈用空気導入管６０Ａに、空気（希釈用空気）を導入可能に備えられている。具体的には、第２の希釈用空気導入管３１０は、ヒートポンプ４０と燃焼装置５０との間の第１の希釈用空気導入管６０Ａに連結されている。

【0193】

第２の希釈用空気導入管３１０には、外気を第２の希釈用空気導入管３１０に導入して第１の希釈用空気導入管６０Ａに導くブロア３１１が備えられている。なお、ブロア３１１は、第２の空気供給機として機能する。第２の空気供給機として、例えば、ファンを使用してもよい。

【0194】

第２の希釈用空気導入管３１０の一部は、図５に示すように、排気管１４０を流れる乾燥用ガスと熱交換可能に構成されている。第２の希釈用空気導入管３１０は、例えば、排気管１４０に備えられた熱交換器１４１を通るように配管されている。そして、第２の希釈用空気導入管３１０を流れる空気は、熱交換器１４１を介して排ガスによって加熱される。

【0195】

なお、第２の希釈用空気導入管３１０を流れる空気は、第１の希釈用空気導入管６０Ａを流れる空気とともに、希釈用空気として燃焼装置５０に導入される。

【0196】

ここで、第２の希釈用空気導入管３１０に備えられたブロア３１１は、排気ファン１４２によって排気される排ガスの流量と同流量の空気を第２の希釈用空気導入管３１０内に導くように作動される。すなわち、乾燥炉２０から排ガスが排気されている運転条件において、ブロア３１１は、常時作動している。

【0197】

ここで、乾燥用ガス循環配管１５０は、例えば、第２の希釈用空気導入管３１０が第１の希釈用空気導入管６０Ａに連結される位置よりもヒートポンプ４０側で第１の希釈用空気導入管６０Ａに連結される。なお、乾燥用ガス循環配管１５０の第１の希釈用空気導入管６０Ａとの連結部は、第２の希釈用空気導入管３１０の第１の希釈用空気導入管６０Ａとの連結部よりも燃焼装置５０側であってもよい。

【0198】

制御部１６０は、ＶＯＣ濃度検知器１４３で検知された信号に基づいて、例えば、排気ファン１４２、ブロア３１１を制御する。また、制御部１６０は、ガス温度検知器１３２で検知された信号に基づいて、例えば、ブロア３０１、流量調整弁１１１を制御する。

【0199】

ここで、第２の実施の形態の乾燥設備１１においても、図２に示された構成と同様に、制御部１６０は、入力部１７０、演算部１８０、記憶部１９０、出力部１７１を備える。

【0200】

ここでは、第２の実施の形態の乾燥設備１１の制御部１６０の各構成部の機能と、第１の実施の形態の乾燥設備１０の制御部１６０の各構成部の機能とで異なる点について主に説明する。

【0201】

前述したように、記憶部１９０は、閾値記憶部１９１、流量相関記憶部１９２を備える（図２参照）。

【0202】

流量相関記憶部１９２は、排気ファン１４２によって排気される排ガスの流量と同流量の空気を第２の希釈用空気導入管３１０にブロア３１１から導入するための排ガス流量・空気流量相関テーブルを格納している。

【0203】

具体的には、排ガス流量・空気流量相関テーブルは、排気される排ガスの流量と同流量の空気を吐出するためのブロア３１１の回転数を定めた相関データで構成される。例えば、排ガス流量・空気流量相関テーブルは、排気ファン１４２の回転数とブロア３１１の回転数の対応関係を定めた相関データで構成される。

【0204】

また、流量相関記憶部１９２は、例えば、燃料流量に基づいて燃焼用空気の流量を設定するための燃料流量・空気流量相関テーブルを格納している。燃料流量・空気流量相関テーブルは、例えば、燃料流量に対応する空気流量を定めた相関データで構成される。具体的には、燃料流量・空気流量相関テーブルは、燃料流量に基づいてブロア３０１の回転数を定めた相関データで構成される。

【0205】

前述したように、演算部１８０は、ＶＯＣ濃度判定部１８１、温度判定部１８２を備える（図２参照）。

【0206】

ＶＯＣ濃度判定部１８１は、閾値記憶部１９１に格納されたＶＯＣ濃度閾値およびＶＯＣ濃度検知器１４３からの検知信号に基づいて、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値であるか否か、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いか否かまたはＶＯＣ濃度閾値より低いか否かを判定する。

【0207】

そして、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定した場合または排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いと判定した場合には、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２を制御するための信号を出力部１７１に出力する。

【0208】

また、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定した場合または排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いと判定した場合には、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量（例えば、排気ファン１４２の回転数）および排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア３１１を制御するための信号を出力部１７１に出力する。

【0209】

温度判定部１８２は、閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値およびガス温度検知器１３２からの検知信号に基づいて、例えば、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値であるか否かを判定する。また、温度判定部１８２は、例えば、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高いか、または低いかを判定する。

【0210】

そして、例えば、ＶＯＣ濃度判定部１８１によって排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定された場合において、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高いか、または低いと判定した場合には、温度判定部１８２は、検知された乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との差、流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・ガス温度相関テーブルおよび燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア３０１、流量調整弁１１１を制御する。

【0211】

例えば、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高いと判定した場合には、温度判定部１８２は、燃料流量・ガス温度相関テーブルに基づいて流量調整弁１１１を絞るための信号を出力部１７１に出力するとともに、燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいてブロア３０１の回転数を減少させるための信号を出力部１７１に出力する。

【0212】

また、排ガスの温度が排ガス温度閾値より低いと判定した場合には、温度判定部１８２は、燃料流量・ガス温度相関テーブルに基づいて流量調整弁１１１を開くための信号を出力部１７１に出力するとともに、燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいてブロア３０１の回転数を増加させるための信号を出力部１７１に出力する。

【0213】

出力部１７１は、例えば、ＶＯＣ濃度判定部１８１からの制御信号を排気ファン１４２、ブロア３１１に出力する。また、出力部１７１は、例えば、温度判定部１８２からの制御信号を流量調整弁１１１、ブロア３０１に出力する。

【0214】

次に、排気管１４０を流れる排ガス中のＶＯＣ濃度に基づく乾燥設備１１の作用について説明する。

【0215】

ここで、第１の実施の形態の乾燥設備１０の作用の説明で示した図３および図４を参照して、第２の実施の形態の乾燥設備１１の作用を説明する。

【0216】

図３に示すように、制御部１６０のＶＯＣ濃度判定部１８１は、入力部１７０において入力されたＶＯＣ濃度検知器１４３からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたＶＯＣ濃度閾値に基づいて、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。

【0217】

ここで、乾燥設備１０の運転時、制御部１６０の入力部１７０は、ＶＯＣ濃度検知器１４３から検知信号を常時入力している。

【0218】

ステップＳ２００の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値であると判定した場合（ステップＳ２００のＹｅｓ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、再度ステップＳ２００の判定を実行する。

【0219】

ステップＳ２００の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値ではないと判定した場合（ステップＳ２００のＮｏ）、ＶＯＣ濃度検知器１４３からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたＶＯＣ濃度閾値に基づいて、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0220】

ステップＳ２０１の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低くないと判定した場合、すなわち、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定した場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、ＶＯＣ濃度検知器１４３で検知された排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差（ＶＯＣ濃度差）および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２を制御するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０２）。そして、出力部１７１は、その信号を排気ファン１４２に出力する（ステップＳ２０２）。

【0221】

この際、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、例えば、ＶＯＣ濃度差および排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２の回転数を増加させるための信号を出力部１７１に出力する。

【0222】

また、ステップＳ２０１の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より高いと判定した場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量（例えば、排気ファン１４２の回転数）および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア３１１を制御するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０３）。そして、出力部１７１は、その信号をブロア３１１に出力する（ステップＳ２０３）。

【0223】

この際、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量および排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、排ガスの流量と同流量の空気をブロア３１１から吐出するための信号を出力部１７１に出力する。

【0224】

続いて、制御部１６０の温度判定部１８２は、ガス温度検知器１３２からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値に基づいて、乾燥用ガスの温度調整を実行する（ステップＳ２０４）。

【0225】

ここで、ステップＳ２０４の乾燥用ガスの温度調整の作用を図４を参照して説明する。

【0226】

乾燥設備１１においては、図４のステップＳ２０４Ａにおける処理は実行されない。したがって、乾燥設備１１においては、図４のステップＳ２０４Ｂからの処理が実行される。

【0227】

温度判定部１８２は、ガス温度検知器１３２からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値に基づいて、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値であるか否かを判定する（ステップＳ２０４Ｂ）。

【0228】

ステップＳ２０４Ｂの判定で、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値であると判定した場合（ステップＳ２０４ＢのＹｅｓ）、温度判定部１８２は、再度ステップＳ２０４Ｂの判定を実行する。

【0229】

ステップＳ２０４Ｂの判定で、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値ではないと判定した場合（ステップＳ２０４ＢのＮｏ）、温度判定部１８２は、ガス温度検知器１３２からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値に基づいて、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より低いか否かを判定する（ステップＳ２０４Ｃ）。

【0230】

ステップＳ２０４Ｃの判定で、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より低いと判定した場合（ステップＳ２０４ＣのＹｅｓ）、温度判定部１８２は、乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との温度差を算出する（ステップＳ２０４Ｄ）。そして、温度判定部１８２は、算出した温度差および流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・ガス温度相関テーブルに基づいて、流量調整弁１１１を制御して燃料流量を増加させるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ｄ）。出力部１７１は、その信号を流量調整弁１１１に出力する（ステップＳ２０４Ｄ）。

【0231】

また、温度判定部１８２は、燃料流量および流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア３０１の回転数を増加して燃焼ライナ５１内に導入される燃焼用空気の流量を増加させるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ｄ）。そして、出力部１７１は、その信号をブロア３０１に出力する（ステップＳ２０４Ｄ）。

【0232】

そして、ステップＳ２０４Ｄを実行後、温度判定部１８２は、再度ステップＳ２０４Ｂの判定を実行する。

【0233】

ステップＳ２０４Ｃの判定で、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より低くないと判定した場合、すなわち、乾燥用ガスの温度がガス温度閾値より高いと判定した場合（ステップＳ２０４ＣのＮｏ）、温度判定部１８２は、乾燥用ガスの温度とガス温度閾値との温度差を算出する（ステップＳ２０４Ｅ）。そして、温度判定部１８２は、算出した温度差および流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・ガス温度相関テーブルに基づいて、流量調整弁１１１を制御して燃料流量を減少させるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ｅ）。出力部１７１は、その信号を流量調整弁１１１に出力する（ステップＳ２０４Ｅ）。

【0234】

また、温度判定部１８２は、燃料流量および流量相関記憶部１９２に格納された燃料流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア３０１の回転数を減少して燃焼ライナ５１内に導入される燃焼用空気の流量を減少させるための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０４Ｅ）。そして、出力部１７１は、その信号をブロア３０１に出力する（ステップＳ２０４Ｅ）。

【0235】

そして、ステップＳ２０４Ｅを実行後、温度判定部１８２は、再度ステップＳ２０４Ｂの判定を実行する。

【0236】

以上のステップＳ２０４（ステップＳ２０４Ｂ～ステップＳ２０４Ｅ）の乾燥用ガスの温度調整を実行後、図３に示すように、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、入力部１７０の入力信号に基づいて、乾燥設備１０の運転終了に係る信号があるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

【0237】

ステップＳ２０５の判定で、乾燥設備１０の運転終了に係る信号があると判定した場合（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、乾燥設備１０の運転を終了するための処理を実行する。

【0238】

なお、乾燥設備１０の運転終了に係る処理は、ＶＯＣ濃度判定部１８１以外の他の判定部で実行されてもよい。

【0239】

ステップＳ２０５の判定で、乾燥設備１０の運転終了に係る信号がないと判定した場合（ステップＳ２０５のＮｏ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、再度ステップＳ２００からの処理を実行する。

【0240】

ステップＳ２０１の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いと判定した場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、ＶＯＣ濃度検知器１４３で検知された排ガス中のＶＯＣ濃度とＶＯＣ濃度閾値との差（ＶＯＣ濃度差）および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２を制御するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０６）。そして、出力部１７１は、その信号を排気ファン１４２に出力する（ステップＳ２０６）。

【0241】

この際、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、例えば、ＶＯＣ濃度差および排ガス流量・ＶＯＣ濃度相関テーブルに基づいて、排気ファン１４２の回転数を減少させるための信号を出力部１７１に出力する。

【0242】

また、ステップＳ２０１の判定で、排ガス中のＶＯＣ濃度がＶＯＣ濃度閾値より低いと判定した場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量（例えば、排気ファン１４２の回転数）および流量相関記憶部１９２に格納された排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、ブロア３１１を制御するための信号を出力部１７１に出力する（ステップＳ２０７）。そして、出力部１７１は、その信号をブロア３１１に出力する（ステップＳ２０７）。

【0243】

この際、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、排ガスの流量および排ガス流量・空気流量相関テーブルに基づいて、排ガスの流量と同流量の空気をブロア３１１から吐出するための信号を出力部１７１に出力する。

【0244】

続いて、制御部１６０の温度判定部１８２は、ガス温度検知器１３２からの検知信号および閾値記憶部１９１に格納されたガス温度閾値に基づいて、乾燥用ガスの温度調整を実行する（ステップＳ２０８）。

【0245】

なお、ステップＳ２０８では、前述したステップＳ２０４の処理と同じ処理を実行する。すなわち、ステップＳ２０８では、図４に示した、ステップＳ２０４Ｂ～ステップＳ２０４Ｅの処理を実行する。

【0246】

ステップＳ２０８において乾燥用ガスの温度調整を実行後、図３に示すように、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、入力部１７０の入力信号に基づいて、乾燥設備１０の運転終了に係る信号があるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

【0247】

ステップＳ２０９の判定で、乾燥設備１０の運転終了に係る信号があると判定した場合、（ステップＳ２０９のＹｅｓ）、乾燥設備１０の運転を終了するための処理を実行する。

【0248】

ステップＳ２０９の判定で、乾燥設備１０の運転終了に係る信号がないと判定した場合、（ステップＳ２０９のＮｏ）、ＶＯＣ濃度判定部１８１は、再度ステップＳ２００からの処理を実行する。

【0249】

なお、第２の実施の形態の乾燥設備１１におけるＶＯＣ濃度調整運転時において、運転条件によっては、排気ファン１４２によって排出される排ガスの流量よりも、乾燥炉２０に導入される乾燥用ガスの流量が多くなることがある。

【0250】

このような場合には、その過剰分の乾燥用ガスは、例えば、乾燥炉２０よりも上流側（ワークＷの搬送方向の上流側）に備えられるセッティングゾーンに導入されてもよい。これによって、乾燥炉２０内の圧力を一定に維持することができる。

【0251】

第２の実施の形態の乾燥設備１１においては、第１の実施の形態の乾燥設備１０の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。

【0252】

また、乾燥設備１１においては、ブロア３１１によって外気から導入された空気が流れる第２の希釈用空気導入管３１０と、燃焼装置５０に燃焼用空気を導入する燃焼用空気導入管３００とを独立した別個の系統で構成している。

【0253】

これによって、第２の希釈用空気導入管３１０を介して第１の希釈用空気導入管６０Ａに導入される空気の流量と、燃焼用空気導入管３００を介して燃焼装置５０に導入される燃焼用空気の流量とを独立して制御することができる。

【0254】

乾燥設備１１において、第２の希釈用空気導入管３１０を流れる空気は、熱交換器１４１を介して排気管１４０を流れる排ガスによって加熱される。これによって、排ガスの有する熱量を有効利用することができる。さらに、この加熱された空気が燃焼装置５０に導入されることで、燃焼装置５０に導入する燃料流量を削減することができる。

【0255】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0256】

１０、１１…乾燥設備、２０…乾燥炉、３０…冷却炉、４０…ヒートポンプ、４１…冷媒流路、４２…凝縮器、４３…蒸発器、４４…圧縮機、４５…膨張弁、５０…燃焼装置、５１…燃焼ライナ、５２…ケーシング、５３…空隙、６０…希釈用空気導入管、６０Ａ…第１の希釈用空気導入管、６１、８１、１３１…ファン、７０…空気冷却機構、７１…冷媒循環配管、７２…空気冷却用熱交換器、７３…循環ポンプ、７４…冷媒加熱用熱交換器、８０…冷却用空気導入管、９０…冷却用空気排出管、９１、１４２…排気ファン、１００、３００…燃焼用空気導入管、１０１、３０１、３１１…ブロア、１０２、１２１…ダンパ、１１０…燃料導入管、１１１…流量調整弁、１１２…燃料流量計、１２０…分岐管、１３０…乾燥用ガス導入管、１３２…ガス温度検知器、１４０…排気管、１４１…熱交換器、１４３…ＶＯＣ濃度検知器、１４５…分岐排気管、１４６…流量調整弁、１５０…乾燥用ガス循環配管、１６０…制御部、１７０…入力部、１７１…出力部、１８０…演算部、１８１…ＶＯＣ濃度判定部、１８２…温度判定部、１９０…記憶部、１９１…閾値記憶部、１９２…流量相関記憶部、３１０…第２の希釈用空気導入管、Ｗ…ワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】