(57)【要約】【課題】エネルギー効率が極めて良好な状態で運転を継続可能であり、様々な負荷条件に適応可能である加熱冷却装置を提供する。【解決手段】加熱冷却装置１では、ヒートポンプ１０の運転モードの切替あるいは他熱源Ｚ・他冷熱源（空冷ヒートポンプ２１５４）により、冷却負荷Ｃに対して供給冷熱が過剰となる場合に冷水追従モードとして冷却負荷Ｃに適切に対応すると共に加熱負荷Ｈに温水と他熱源Ｚで対応し、加熱負荷Ｈに対して供給熱が過剰となる場合に温水追従モードとして加熱負荷Ｈに適切に対応すると共に冷却負荷Ｃに冷水と他冷熱源で対応する。【選択図】図２９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１加熱負荷を加熱する第１加熱媒体を加熱する第１ヒートポンプと、
第２加熱負荷を加熱する第２加熱媒体を加熱する第２ヒートポンプと、
前記第１ヒートポンプ及び前記第２ヒートポンプを制御する自動制御装置と
を備えており、
前記自動制御装置は、前記第２ヒートポンプを前記第１ヒートポンプより先に運転すると共に、前記第１ヒートポンプの運転開始に当たり、前記第２加熱媒体の排熱を熱源として、前記第１加熱媒体を予め所定温度以上に昇温する
ことを特徴とする加熱冷却装置。
【請求項２】
第１加熱負荷を加熱する第１加熱媒体を加熱する第１ヒートポンプと、
前記第１ヒートポンプを制御する自動制御装置と
を備えており、
前記自動制御装置は、前記第１ヒートポンプの運転開始に当たり、工場の排温水、機器冷却水、コージェネレーションの冷却水、第２加熱負荷を加熱する第２加熱媒体を加熱する第２ヒートポンプにおける当該第２加熱媒体の少なくとも何れかを前記第１加熱媒体の一部として導入することで、前記第１加熱媒体を予め所定温度以上に昇温する
ことを特徴とする加熱冷却装置。
【請求項３】
加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱するヒートポンプと、
加熱負荷を加熱する他熱源と、
前記第１ヒートポンプ及び前記他熱源を制御する自動制御装置と
を備えており、
前記自動制御装置は、前記ヒートポンプの運転開始に当たり、前記他熱源によって前記加熱負荷を昇温し、昇温された前記加熱負荷によって、前記加熱媒体を所定温度以上に昇温する
ことを特徴とする加熱冷却装置。
【請求項４】
加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱するヒートポンプと、
前記加熱媒体と前記加熱負荷を熱交換する熱交換機と、
前記熱交換機により前記加熱負荷と熱交換されることなく前記加熱媒体を前記ヒートポンプに戻す分岐路と、
前記熱交換機及び／又は前記分岐路に係る、前記加熱媒体の熱量を調節する熱量調節手段と、
前記ヒートポンプ、前記熱交換機、及び前記熱量調節手段を制御する自動制御装置と
を備えており、
前記自動制御装置は、前記ヒートポンプの運転開始に当たり、前記熱量調節手段により、前記熱交換機及び／又は前記分岐路に係る前記加熱媒体の熱量を、前記加熱媒体が所定温度以上に昇温するように調整する
ことを特徴とする加熱冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプを利用した、加熱負荷に対する加熱と、冷却負荷に対する冷却を行う加熱冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ利用の加熱冷却装置として、下記特許文献１に記載のものが知られている。この液体の加熱冷却装置においては、一般的なヒートポンプでは加熱熱量と冷却熱量が連動し且つ冷却能力は加熱能力より小さいことから、ヒートポンプから独立した第２の冷却器が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６７５２６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、この加熱冷却装置では、加熱負荷が冷却負荷に対して過大となる場合に対処が困難である等、負荷に対する許容範囲が比較的に狭く、柔軟な運転を行うことが難しく、適用対象や設置箇所を選ぶものである。又、この加熱冷却装置では、加熱負荷が冷却負荷に対して過大となる場合に運転を継続しようとしても、過冷却となってヒートポンプに低温の冷却媒体が戻ることとなり、ヒートポンプの運転が故障回避のための緊急停止により継続不可能となる事態を生じ得る。更に、この加熱冷却装置では、独立した冷却器を作動するための冷熱源を運用するエネルギーが必要となる。
【０００５】
そこで、請求項１〜４に記載の発明は、エネルギー効率が極めて良好な状態で継続可能な運転を低コストにて円滑に開始する加熱冷却装置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】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するため、第１加熱負荷を加熱する第１加熱媒体を加熱する第１ヒートポンプと、第２加熱負荷を加熱する第２加熱媒体を加熱する第２ヒートポンプと、前記第１ヒートポンプ及び前記第２ヒートポンプを制御する自動制御装置とを備えており、前記自動制御装置は、前記第２ヒートポンプを前記第１ヒートポンプより先に運転すると共に、前記第１ヒートポンプの運転開始に当たり、前記第２加熱媒体の排熱を熱源として、前記第１加熱媒体を予め所定温度以上に昇温することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、上記目的を達成するため、第１加熱負荷を加熱する第１加熱媒体を加熱する第１ヒートポンプと、前記第１ヒートポンプを制御する自動制御装置とを備えており、前記自動制御装置は、前記第１ヒートポンプの運転開始に当たり、工場の排温水、機器冷却水、コージェネレーションの冷却水、第２加熱負荷を加熱する第２加熱媒体を加熱する第２ヒートポンプにおける当該第２加熱媒体の少なくとも何れかを前記第１加熱媒体の一部として導入することで、前記第１加熱媒体を予め所定温度以上に昇温することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、上記目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱するヒートポンプと、加熱負荷を加熱する他熱源と、前記第１ヒートポンプ及び前記他熱源を制御する自動制御装置とを備えており、前記自動制御装置は、前記ヒートポンプの運転開始に当たり、前記他熱源によって前記加熱負荷を昇温し、昇温された前記加熱負荷によって、前記加熱媒体を所定温度以上に昇温する
ことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、上記目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱するヒートポンプと、前記加熱媒体と前記加熱負荷を熱交換する熱交換機と、前記熱交換機により前記加熱負荷と熱交換されることなく前記加熱媒体を前記ヒートポンプに戻す分岐路と、前記熱交換機及び／又は前記分岐路に係る、前記加熱媒体の熱量を調節する熱量調節手段と、前記ヒートポンプ、前記熱交換機、及び前記熱量調節手段を制御する自動制御装置とを備えており、前記自動制御装置は、前記ヒートポンプの運転開始に当たり、前記熱量調節手段により、前記熱交換機及び／又は前記分岐路に係る前記加熱媒体の熱量を、前記加熱媒体が所定温度以上に昇温するように調整することを特徴とするものである。
【００１０】
尚、エネルギー効率が極めて良好な状態で運転を継続可能であり、様々な付加条件に適応可能であって、運転状態の切替というシンプルな制御によって省エネルギー性能が極めて良好な状態でヒートポンプの運転を継続する目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記加熱媒体の加熱を補助する他熱源及び前記冷却媒体の冷却を補助する他冷熱源の双方を備えており、前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転及び冷却媒体追従運転可能であり、前記冷却媒体が所定温度未満となると前記加熱媒体追従運転から前記冷却媒体追従運転に切り替え、前記加熱媒体が特定温度を超えると前記冷却媒体追従運転から前記加熱媒体追従運転に切り替えることが好ましい。
【００１１】
又、バランス確保のため冷却媒体を加熱可能であると共に冷却負荷の相対的増大時には冷却媒体を冷却することも可能である空冷ヒートポンプを配備し、更にその空冷ヒートポンプにおける運転切替をスムーズ且つ省エネルギーとなる状態で行う目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷却媒体を加熱し又は冷却する媒体を供給する空冷ヒートポンプを備えており、当該空冷ヒートポンプの前記媒体を前記冷却媒体により冷却し又は加熱した後、前記空冷ヒートポンプの前記媒体に対する加熱又は冷却を切り替えることが好ましい。
【００１２】
更に、上記目的に加えて、運転切替を一層円滑に実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記媒体を加熱し又は冷却する他補助熱源を備えており、前記冷却媒体による前記媒体の冷却又は加熱に合わせて、前記他補助熱源による冷却又は加熱を行うことが好ましい。
【００１３】
加えて、上記目的に加えて、更に省エネルギーに冷却媒体の加熱を実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体を加熱する冷却媒体加熱機を備えていることが好ましい。
【００１４】
又、エネルギー効率が極めて良好な状態で運転を継続可能であり、様々な付加条件に適応可能である加熱冷却装置を提供する目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷却媒体を加熱する冷却媒体加熱機とを備えることが好ましい。
【００１５】
更に、エネルギー効率が極めて良好な状態で運転を継続可能であり、様々な付加条件に適応可能である加熱冷却装置を提供する目的を達成するため、冷却負荷を冷却する第１冷却媒体と、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、前記第１冷却媒体を冷却する第２冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記第１冷却媒体を第３冷却媒体により冷却する冷却装置と、前記第２冷却媒体を加熱する冷却媒体加熱機とを備えることが好ましい。
【００１６】
又更に、上記目的に加えて、自動的に効率の良好な運転がなされる加熱冷却装置を提供する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却側加熱媒体及び／又は前記冷却媒体の前記冷却媒体加熱機への熱量を調節する第１熱量調節手段と、前記第２冷却媒体の温度である冷水温度を検知する温度センサと、前記冷却装置からの前記第３冷却媒体の熱量を調節する第２熱量調節手段と、前記温度センサと接続され、前記冷水温度に応じて前記第１熱量調節手段及び第２熱量調節手段における熱量を制御する自動制御装置とを備えることが好ましい。
【００１７】
加えて、上記目的に加えて、加熱冷却性能を確保しながら全体としての効率をより一層向上する目的を達成するため、上記発明にあって、前記ヒートポンプが複数台設置されており、前記自動制御装置は、少なくとも一部の所定の前記ヒートポンプにおける、前記加熱媒体が前記ヒートポンプから供給される際の温度である温水供給温度を検知する温水供給温度センサ、前記加熱媒体が前記ヒートポンプへ戻る際の温度である温水戻り温度を検知する温水戻り温度センサ、及び前記第２冷却媒体が前記ヒートポンプから供給される際の温度である冷水供給温度を検知する冷水供給温度センサ、並びに前記加熱媒体の熱量を検知する熱量計と接続されており、前記温水供給温度センサから得た前記温水供給温度と前記温水戻り温度センサから得た前記温水戻り温度の差、及び前記熱量計から得た前記熱量から把握した現在の加熱能力と、前記冷水供給温度センサから得た前記冷水供給温度から把握した定格運転時の加熱能力とから、当該ヒートポンプにおける負荷率を把握して、当該負荷率が設定値以下である場合に、前記ヒートポンプの一部につき運転を停止する制御を行い、当該ヒートポンプの運転停止後、前記温水供給温度センサから得た前記温水供給温度が設定値以下である場合に、停止した前記ヒートポンプにつき運転を再開する制御を行うことが好ましい。
【００１８】
又、上記目的に加えて、ヒートポンプをより効率の良い運転に切り替え可能として、全体としての効率を一層向上する目的を達成するため、上記発明にあって、前記第１冷却媒体の温度である冷却媒体温度を検知する、前記自動制御装置と接続された冷却媒体温度センサを更に備え、前記自動制御装置は、前記第２熱量調節手段における熱量が設定値以下であり、且つ前記冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度が設定値以下である場合に、前記ヒートポンプの第２冷却媒体に係る冷却後の温度を上昇することが好ましい。
【００１９】
更に、上記目的に加えて、ヒートポンプを状況に応じて効率の良好な運転モードに切り替え可能として、全体としての効率をも一層向上する目的を達成するため、上記発明にあって、前記加熱負荷を加熱する第２加熱媒体を供給可能な加熱装置を更に備え、前記ヒートポンプは、前記加熱媒体を冷却可能な冷却機と接続されており、前記自動制御装置は、前記冷却媒体温度センサから得た前記冷却媒体温度が所定値以上であり且つ／又は前記第２熱量調節手段における流量が設定値以上である場合に、前記加熱媒体を前記冷却機に供給して冷却された前記加熱媒体を受けると共に、前記加熱装置により前記第２加熱媒体を供給して前記加熱媒体に代わり前記加熱負荷の加熱を行うことが好ましい。
【００２０】
又更に、上記目的に加えて、簡易に冷却媒体の加熱を実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体加熱機は、加熱用ヒートポンプであることが好ましい。
【００２１】
加えて、シンプルな構成において初期費用やランニングコストが低く熱回収も併せて実行可能な状態でヒートポンプによる加熱ないし冷却を継続して提供する目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷却媒体を加熱する冷却媒体加熱機を備えており、前記ヒートポンプは、冷却媒体追従運転において冷却負荷量を上回る冷熱量である冷却媒体を供給する状態で運転されることが好ましい。
【００２２】
又、上記目的に加えて、更に省エネルギー且つ簡易に冷却媒体の加熱を実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体加熱機は、前記冷却媒体と冷却側加熱媒体とを導入し熱交換することで前記冷却媒体を当該冷却側加熱媒体により加熱する熱交換機であることが好ましい。
【００２３】
更に、シンプルな構成ないし動作で冷熱不足並びに過冷却を効果的に防止する目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷却媒体と冷却側加熱媒体とを導入し熱交換することで前記冷却媒体を当該冷却側加熱媒体により加熱する熱交換機を備えており、前記冷却側加熱媒体は、要冷却設備における冷却水及び／又は冷水であり、当該冷却水及び／又は冷水を所定温度まで冷却して前記冷却媒体加熱機に供給する冷却機及び機器冷却水温度調節手段を更に備えていることが好ましい。
【００２４】
又更に、複雑な制御をすることなく省エネルギーであるヒートポンプの運転を継続する目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷却媒体と冷却側加熱媒体とを導入し熱交換することで前記冷却媒体を当該冷却側加熱媒体により加熱する熱交換機を備えており、前記冷却側加熱媒体は、空冷ヒートポンプから供給され、当該空冷ヒートポンプは、前記冷却側加熱媒体を所定温度に維持することが好ましい。
【００２５】
加えて、上記目的に加えて、シンプルな構成や制御において冷却負荷に対応する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却側加熱媒体の熱量を調整する冷却側加熱媒体熱量調節手段が設置されていることが好ましい。
【００２６】
又、上記目的に加えて、更に排熱利用による省エネルギー化を図り又簡易に冷却媒体の加熱を実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却側加熱媒体は、工場に属する排温水、補給水、排気、排ガス、洗浄水の排水、機器の放熱、ワークの放熱、空調機の排熱や、空調冷却媒体の戻り又はコージェネレーションの冷却水を含む排熱の内の少なくとも何れかを含むものであることが好ましい。
【００２７】
更に、上記目的に加えて、シンプルに冷却媒体の加熱を実行する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却側加熱媒体は、冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプから供給されることが好ましい。
【００２８】
又更に、上記目的に加えて、低コストで様々な規模に対応することができ、エネルギー効率に優れたヒートポンプ利用の加熱冷却をより一層適切に導入可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却媒体加熱機及び／又は熱交換機は、複数であることが好ましい。
【００２９】
加えて、上記目的に加えて、冷水負荷の調整や冷水ないし温水の供給不足の防止に関する制御を自動で適切に行うことができ、更に効率が良好で安定した動作を確保する目的を達成するため、上記発明にあって、前記加熱媒体及び／又は前記冷却媒体の状態に応じて、前記複数の冷却媒体加熱機の運転台数及び／又は運転モードを切替える自動制御装置を有することが好ましい。
【００３０】
更に、上記目的に加えて、様々な条件においても自動的に対応して省エネルギー性の優れた運転を継続する目的を達成するため、上記発明にあって、前記冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプは、複数であり、前記加熱媒体及び／又は前記冷却媒体の状態に応じて、前記複数の冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの運転台数を切替える自動制御装置を有することが好ましい。
【００３１】
又、上記目的に加えて、更にスムーズな自動運転を可能とする目的を達成するため、上記発明にあって、前記自動制御装置は、前記冷却媒体に係る負荷が前記加熱媒体に係る負荷に対して減少する場合には、前記複数の冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの一部を動作待機状態とすることが好ましい。
【００３２】
又更に、エネルギー効率が極めて良好な状態で運転を継続可能であり、様々な付加条件に適応可能である加熱冷却装置を提供する目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記加熱媒体の前記ヒートポンプへの加熱負荷量を調節する加熱負荷量調節手段と、前記冷却媒体の温度である冷熱温度を検知する冷熱温度センサと、前記加熱媒体の加熱を補助する他熱源と、前記冷熱温度センサ及び前記他熱源と接続され、当該冷熱温度センサから得た前記冷熱温度に応じて前記加熱負荷量調節手段における加熱負荷量を制御すると共に、前記他熱源による加熱供給量を調整する自動制御装置とを備えることが好ましい。
【００３３】
又、エネルギー効率が極めて良好な状態で運転を継続可能であり、様々な付加条件に適応可能である加熱冷却装置を提供する目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプと、前記冷却媒体の前記ヒートポンプへの冷却負荷量を調節する冷却負荷量調節手段と、前記加熱媒体の温度である温熱温度を検知する温熱温度センサと、前記冷却媒体の冷却を補助する他冷熱源と、前記温熱温度センサ及び前記他冷熱源と接続され、当該温熱温度センサから得た前記温熱温度に応じて前記冷却負荷量調節手段における冷却負荷量を制御すると共に、前記他冷熱源による冷熱供給量を調整する自動制御装置とを備えることが好ましい。
【００３４】
加えて、上記目的に加えて、更にシンプルながら効果的に制御を行う目的を達成するため、上記発明にあって、前記自動制御装置は、前記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したり、前記加熱媒体の温度が上昇すると、前記ヒートポンプにおける冷却量を減少したりすることが好ましい。
【００３５】
又、上記目的に加えて、更に簡易でありながら円滑且つ的確に制御を行う目的を達成するため、上記発明にあって、前記自動制御装置は、前記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したり、前記加熱媒体の温度が上昇すると、前記冷却媒体の供給設定温度を上昇したりすることが好ましい。
【００３６】
更に、上記目的に加えて、更にシンプルながら効果的に制御を行う目的を達成するため、上記発明にあって、前記ヒートポンプに戻る際の熱量が一定となる状態で前記加熱媒体を循環させる加熱媒体ポンプを備えており、前記自動制御装置は、前記冷却媒体の温度が低下すると、前記加熱媒体の供給設定温度を上昇することが好ましい。
【００３７】
又更に、上記目的に加えて、消費電力を抑制可能でヒートポンプの運転を継続することができ、より一層省エネルギー性や動作安定性に優れた加熱冷却を提供する目的を達成するため、上記発明にあって、前記ヒートポンプの運転モードにつき、加熱媒体追従モードと冷却媒体追従モードで切替可能としたり、前記ヒートポンプにつき、まず前記冷却媒体追従運転を開始し、その後前記加熱媒体追従運転へ切換えたりすることが好ましい。
【００３８】
上記請求項１〜４に係る発明と同様に、ヒートポンプの継続可能な運転を低コストにて円滑に開始する目的を達成するため、前記冷却負荷が所定量以上発生した場合に、前記ヒートポンプの運転を開始したり、前記ヒートポンプの運転開始前に、前記ヒートポンプの前記加熱媒体を、工場排熱で加熱したり、前記ヒートポンプの運転開始前に、前記他熱源で予熱した前記加熱負荷により前記ヒートポンプの前記加熱媒体を加熱したりすることが好ましい。
【００３９】
又、上記目的に加えて、更に加熱負荷の温度変化に対する追従性を良好にしながら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、上記発明にあって、前記ヒートポンプの加熱負荷量を調整しながら、前記加熱媒体の温度を制御することが好ましい。
【００４０】
更に、上記目的に加えて、加熱冷却性能を確保しながら全体としての効率をより一層向上する目的を達成するため、上記発明にあって、前記ヒートポンプが複数台設置されており、前記自動制御装置は、少なくとも一部の所定の前記ヒートポンプにおける、前記加熱媒体が前記ヒートポンプから供給される際の温度である温水供給温度を検知する温水供給温度センサ、前記加熱媒体が前記ヒートポンプへ戻る際の温度である温水戻り温度を検知する温水戻り温度センサ、及び前記冷却媒体が前記ヒートポンプから供給される際の温度である冷水供給温度を検知する冷水供給温度センサ、並びに前記加熱媒体の熱量を検知する熱量計と接続されており、前記温水供給温度センサから得た前記温水供給温度と前記温水戻り温度センサから得た前記温水戻り温度の差、及び前記熱量計から得た前記熱量から把握した現在の加熱能力と、前記冷水供給温度センサから得た前記冷水供給温度から把握した定格運転時の加熱能力とから、当該ヒートポンプにおける負荷率を把握して、当該負荷率が設定値以下である場合に、前記ヒートポンプの一部につき運転を停止する制御を行い、当該ヒートポンプの運転停止後、前記温水供給温度センサから得た前記温水供給温度が設定値以下である場合に、停止した前記ヒートポンプにつき運転を再開する制御を行うことが好ましい。
【００４１】
又更に、上記目的に加えて、ヒートポンプを状況に応じて効率の良好な運転モードに切り替え可能として、全体としての効率をも一層向上する目的を達成するため、上記発明にあって、前記加熱負荷を加熱する第２加熱媒体を供給可能な加熱装置を更に備え、前記ヒートポンプは、前記加熱媒体を冷却可能な冷却機と接続されており、前記自動制御装置は、前記冷熱温度センサから得た前記冷熱温度が所定値以上である場合に、前記加熱媒体を前記冷却機に供給して冷却された前記加熱媒体を受けると共に、前記加熱装置により前記第２加熱媒体を供給して前記加熱媒体に代わり前記加熱負荷の加熱を行うことが好ましい。
【００４２】
加えて、上記目的に加えて、ヒートポンプを消費電力に応じて効率の良い運転に切り替え可能として、工場あるいは事務所等の消費電力が契約電力等を上回らないようにする目的を達成するため、上記発明にあって、前記加熱負荷を加熱する第２加熱媒体を供給可能な加熱装置と、消費電力を検知する消費電力計とを更に備え、前記ヒートポンプは、前記加熱媒体を冷却可能な冷却機と接続されており、前記自動制御装置は、前記消費電力計と接続されており、前記消費電力計から得た消費電力が設定値以上である場合に、前記加熱媒体を前記冷却機に供給して冷却された前記加熱媒体を受けると共に、前記加熱装置により前記第２加熱媒体を供給して前記加熱媒体に代わり前記加熱負荷の加熱を行うことが好ましい。
【００４３】
又、上記目的に加えて、ヒートポンプからの加熱媒体による加熱が不足しても加熱手段によりこれを補充可能とすることで全体としての加熱不足が防止されるようにする目的を達成するため、上記発明にあって、前記ヒートポンプからの前記加熱媒体を貯蔵する温水タンクと、当該温水タンク内の前記加熱媒体を加熱する加熱手段とを備え、前記温水タンクからの前記加熱媒体により前記加熱負荷を加熱する第２加熱媒体が加熱されることが好ましい。
【００４４】
更に、上記目的に加えて、ヒートポンプの他に自動制御装置を設けることなく、排温水等を用いた極めて効率の良好な加熱ないし冷却を、低コスト・低設備投資にて導入する目的を達成するため、上記発明にあって、前記ヒートポンプを複数備えていると共に、前記冷却負荷を冷却する第４冷却媒体を供給可能な第２冷却機を備えており、更に一部の前記ヒートポンプの供給する前記冷却媒体につき、前記冷却側加熱媒体との熱交換機側と前記冷却負荷の冷却側とで切り替え可能とし、前記加熱負荷が比較的に軽い一方前記冷却負荷が比較的に重い場合に、前記一部のヒートポンプの前記冷却媒体で前記冷却負荷を冷却する一方、残余の前記ヒートポンプの冷却媒体に前記冷却側加熱媒体を適用して、全ての前記ヒートポンプで前記加熱負荷を加熱し、前記加熱負荷が比較的に重い一方前記冷却負荷が比較的に軽い場合に、前記一部のヒートポンプの前記冷却媒体にも前記冷却側加熱媒体を適用して、全ての前記ヒートポンプで前記加熱負荷を加熱し、前記第２冷却機の前記第４冷却媒体で冷却負荷を冷却することが好ましい。
【００４５】
加えて、ヒートポンプ式蒸気発生装置について省エネルギーである運転を継続する目的を達成するため、工場排熱（排気ガス）との熱交換によりにより生成した排温水を熱源として、ヒートポンプ式蒸気発生装置を運転したり、工場排熱の熱量が低下した場合に、前記ヒートポンプ式蒸気発生装置の出力を絞ったりすることが好ましい。
【００４６】
又、ダブルバンド仕様の排熱回収型ヒートポンプについて、様々な負荷条件に適応可能としながら、省エネルギーである運転を継続する目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却し、更に冷却水を供給するダブルバンド仕様の排熱回収型ヒートポンプと、前記冷却水を冷却する冷却水冷却機とを備えたり、前記排熱回収型ヒートポンプは、冷水追従運転中、その出力が所定値以上となり、及び／又は、前記冷却媒体の温度が特定値以上となると、加熱媒体の供給を停止したり、前記排熱回収型ヒートポンプを温水追従運転中、冷却負荷に対して冷却不足となることを把握すると、前記冷却水冷却機及び／又は冷却装置により、前記排熱回収型ヒートポンプの前記加熱媒体を冷却したりすることが好ましい。
【００４７】
更に、複数のヒートポンプに係る加熱媒体間の熱のやり取りを可能として、全体としてより効率の良好な運転あるいはその継続を可能とする目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプを複数備えており、少なくとも２つ以上の前記加熱媒体同士で熱交換可能な熱交換用加熱媒体連絡回路を有することが好ましい。
【００４８】
又、加熱媒体の温熱量と冷却媒体の冷熱量のバランスを維持して極めて省エネルギーであるヒートポンプの運転を継続させる目的を達成するため、加熱負荷を加熱する加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷を冷却する冷却媒体を冷却するヒートポンプを備えており、前記ヒートポンプは、加熱媒体追従運転可能であり、当該加熱媒体追従運転中の前記ヒートポンプの前記冷却媒体の温度を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、加熱と冷却をヒートポンプで一括して行い、工場排熱や別個のヒートポンプの温水等（冷却側加熱媒体）と冷却媒体とで熱交換を行う。従って、冷却側加熱媒体の冷水への適用により過冷却を防止することができ、極めて効率の良い安定したヒートポンプの動作を確保することができる、という効果を奏し、冷却側加熱媒体として工場排熱を用いた場合には更に排熱の有するエネルギーを有効活用して排熱を冷却することもできる、という効果を奏する。又、自動制御装置は、第２ヒートポンプを第１ヒートポンプより先に運転すると共に、第１ヒートポンプの運転開始に当たり、第２加熱媒体の排熱を熱源として、第１加熱媒体を予め昇温するので、エネルギー効率が極めて良好な状態で継続可能な運転を低コストにて円滑に開始することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図２】図１の加熱冷却装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図４】図３の加熱冷却装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３形態に係る加熱冷却装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第５形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図７】図６の加熱冷却装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第６形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図９】図８の加熱冷却装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第７形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図１１】図１０の加熱冷却装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第８形態に係る加熱冷却装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第９形態に係る加熱冷却装置を示すブロック図であり、（ａ）は夏季等におけるものであって、（ｂ）は冬季等におけるものである。
【図１４】本発明の第１０形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図１５】本発明の第１１形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図１６】本発明の第１３形態に係る加熱冷却装置の（ａ）冷熱負荷が重い場合のブロック図，（ｂ）冷熱負荷が軽い場合のブロック図，（ｃ）冷熱負荷が小さい場合のブロック図である。
【図１７】図１６の加熱冷却装置の（ａ）冷熱負荷がない場合のブロック図，（ｂ）温熱負荷が重い場合のブロック図である。
【図１８】本発明の第１４形態に係る加熱冷却装置の（ａ）冷熱負荷が重い場合のブロック図，（ｂ）冷熱負荷が軽い場合のブロック図，（ｃ）冷熱負荷が小さい場合のブロック図である。
【図１９】（ａ），（ｂ）は図１８の加熱冷却装置において空冷ヒートポンプが故障した場合のブロック図であり、（ｃ）は本発明の第１５形態に係る加熱冷却装置の冷熱負荷が小さい場合のブロック図である。
【図２０】本発明の第１６形態に係る加熱冷却装置の（ａ）冷熱負荷が重い場合のブロック図，（ｂ）冷熱負荷が軽い場合のブロック図，（ｃ）冷熱負荷が小さい場合のブロック図である。
【図２１】（ａ），（ｂ）は図２０の加熱冷却装置において冷熱負荷がない場合のブロック図であり、（ｃ）は本発明の第１７形態に係る加熱冷却装置の冷熱負荷がない場合のブロック図である。
【図２２】本発明の第１８形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図２３】図２２の加熱冷却装置の動作に係るフローチャートである。
【図２４】本発明の第１９形態に係る加熱冷却装置の動作に係るフローチャートである。
【図２５】本発明の第２０形態に係る加熱冷却装置の動作に係るフローチャートである。
【図２６】本発明の第２１形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図２７】図２６の加熱冷却装置の動作に係るフローチャートである。
【図２８】本発明の第２２形態に係る加熱冷却装置における空冷ヒートポンプの（ａ）暖房運転時，（ｂ）運転切替時，（ｃ）冷房運転時のブロック図である。
【図２９】本発明の第２３形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図３０】図２３の加熱冷却装置の動作を示すフローチャートである。
【図３１】本発明の第２４形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図３２】本発明の第２５形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図３３】本発明の第２６形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図３４】本発明の第２７形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図３５】本発明の第２８形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図３６】図３５の加熱冷却装置の動作に係るフローチャートである。
【図３７】本発明の第２９形態に係る加熱冷却装置のブロック図である。
【図３８】図３６の加熱冷却装置の動作に係るフローチャートである。
【図３９】本発明の（ａ）実施例１−１，（ｂ）実施例１−２に係る殺菌装置のブロック図である。
【図４０】本発明の実施例２−１に係るデシカント空調装置の（ａ）夏季等，（ｂ）冬季等におけるブロック図である。
【図４１】本発明の実施例３−１に係る原液温度調節装置のブロック図である。
【図４２】本発明の実施例４−１に係る濃縮凝縮装置のブロック図である。
【図４３】本発明の実施例４−２に係る濃縮凝縮装置のブロック図である。
【図４４】本発明の実施例５−１に係る洗浄装置の冬季等のブロック図である。
【図４５】本発明の実施例５−１に係る洗浄装置のブロック図である。
【図４６】本発明の実施例６−１に係る乾燥装置のブロック図である。
【図４７】本発明の実施例６−２に係る乾燥装置のブロック図である。
【図４８】本発明の実施例６−３に係る乾燥装置のブロック図である。
【図４９】本発明の実施例６−４に係る乾燥装置のブロック図である。
【図５０】従来例及び図４９の乾燥装置のシミュレート例を示す表である。
【図５１】（ａ），（ｂ）は本発明の実施例７−１に係る塗装装置のブロック図である。
【図５２】（ａ），（ｂ）は本発明の実施例７−２に係る塗装装置のブロック図である。
【図５３】本発明の（ａ）実施例７−３，（ｂ）実施例７−４に係る塗装装置のブロック図である。
【図５４】本発明の実施例７−５に係る塗装装置のブロック図である。
【図５５】本発明の実施例７−６に係る塗装装置のブロック図である。
【図５６】本発明の実施例７−７に係る塗装装置のブロック図である。
【図５７】本発明の（ａ）実施例８−１に係る乾燥冷却装置，（ｂ）実施例８−２に係る電着塗装装置のブロック図である。
【図５８】本発明の実施例８−３に係る乾燥冷却装置のブロック図である。
【図５９】（ａ）は本発明の実施例８−４におけるヒートポンプ停止中のブロック図、（ｂ）は同実施例におけるヒートポンプ運転中のブロック図である。
【図６０】本発明の（ａ）実施例８−５に係る乾燥冷却装置，（ｂ）実施例８−６に係る電着塗装装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
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。
【００５２】
［第１形態］
図１は第１形態に係る加熱冷却装置１の模式図であって、加熱冷却装置１は、加熱負荷（加熱対象）と冷却負荷（冷却対象）が共に存在し得る工場等に設置されている。
【００５３】
加熱冷却装置１は、加熱負荷Ｈに対する加熱及び冷却負荷Ｃに対する冷却を一括して行う排熱回収型のヒートポンプ１０を備えている。ヒートポンプ１０は、冷水を生成しながらその際発生する排熱を利用して温水を同時に生成しそれぞれ外部に供給するものであり、例えば７度〜３０度程度の冷水と４０度〜７０度程度の温水を同時に供給可能である近時開発されたもの（株式会社神戸製鋼所製高効率高温取出機ＨＥＭ１５０ＨＲ）を用いる。ヒートポンプ１０は、温冷水が同時に供給され十分に吸熱されて戻り再度温冷水とされる特性上、温冷水のバランスをとる必要があり、高温水を多量に取り出すには、高温水の熱が十分に対象へ吸収されて戻り、又低温水も多量に取り出された上で十分に熱を受けて戻る必要がある。なお、ヒートポンプ１０として、最高９０度の温水を供給可能であるものや、３０度の冷水（排温水）で９５度の温水を供給可能なもの等を用いても良い。又、このような変更例は、他の実施形態や実施例においても適用することができる。
【００５４】
ヒートポンプ１０は、加熱負荷Ｈに加熱媒体としての温水を供給するパイプ１２を有すると共に、冷却負荷Ｃに冷却媒体としての冷水を供給するパイプ１６を有する。又、加熱負荷Ｈから温水をヒートポンプ１０に戻すパイプ２２を有すると共に、冷却負荷Ｃから冷水をヒートポンプ１０に戻すパイプ２６を有する。なお、各パイプには、図示しない熱交換機やタンクが介装されることがある。又、パイプの配置等を適宜変更して良い。
【００５５】
そして、加熱冷却装置１は、ここでは工場に属する熱あるいは冷却側加熱媒体としての工場排熱Ｘ（工場に属する排熱）を生ずる工場に設置されている。工場排熱Ｘとして、排温水、補給水、排気、排ガス、機器の放熱、ワークの放熱、空調の排熱（冷却水）又はコージェネレーションの排熱の内の少なくとも何れか、あるいは各種機器からの放熱（ファンコイル等で熱回収）や作動油からの熱、又は乾燥後等におけるワークの放熱や、温水洗浄により加温された製品をその後工程である水洗工程で水洗した場合の水洗水に移った熱、あるいは工場空調から生じた排熱（冷水戻り）、ないしこれらの組合せを例示することができる。
【００５６】
更に、加熱冷却装置１における冷却負荷Ｃからヒートポンプ１０へのパイプ２６には、熱交換機３０が設置され、この熱交換機３０には、工場排熱Ｘを導入するパイプ３２と、熱交換後の工場排熱Ｘを導出するパイプ３４とが接続されている。パイプ３２には、冷却側加熱量調節手段あるいは流量調節手段としての流量調節弁３６が設けられる。なお、冷却側加熱量調節手段あるいは流量調節手段として、流量調節弁３６の他、吐出量を調整するポンプやインバーター、あるいはこれらの組合せ等を採用しても良い。
【００５７】
又、加熱負荷Ｈにおいては、他熱源Ｚ（蒸気、電気ヒーターや空冷ヒートポンプあるいはこれらの組合せ等）を導入可能な他熱源熱交換機４２が配置されており、他熱源Ｚによっても加温可能とされている。他熱源Ｚと他熱源熱交換機４２を結ぶパイプ４６には、加熱量を調節可能な他熱源加熱量調整手段としての流量調節弁４８が配置されている。
【００５８】
加えて、加熱側の戻りのパイプ２２と、冷却側の戻りのパイプ２６（冷却側加温用の熱交換機３０よりヒートポンプ１０寄り）には、順にポンプ５０，５２が設置されている。又、パイプ２６内の戻り冷水の温度（熱量）を検知する冷熱温度センサとしての冷水温度センサ５４が設置されており、冷水温度センサ５４は、加熱冷却装置１を制御する図示しない自動制御装置を介してヒートポンプ１０に電気的に接続されている。自動制御装置は、ヒートポンプ１０の制御手段や各種機器の制御手段と共通であっても良いし、別体のコンピュータであっても良いし、これらの組合せであっても良い。又、冷水温度センサ５４は、冷水の温度を測定すれば良く、供給側のパイプ１６（冷熱供給温度の測定）や図示しない冷水タンク（冷水タンク温度の測定）に配置して良いし、これらを組合せて配置しても良い。
【００５９】
ポンプ５０，５２は、自動制御装置によりインバーター制御され、温水あるいは冷水の流量を調整する（戻り温熱量調節手段・戻り温水流量調節手段，戻り冷熱量調節手段・戻り冷水流量調節手段）。
【００６０】
このような加熱冷却装置１は、次に説明するように動作する。
【００６１】
例えば加熱負荷Ｈが併せて８００ｋＷ（キロワット）であり、冷却負荷Ｃが３００ｋＷであったとする。この場合、ヒートポンプ１０からは温水８００ｋＷの供給が必要であるが、この供給のため電気入力に２００ｋＷを要し、又冷水６００ｋＷが同時に供給される。温水８００ｋＷはパイプ１２を通じ加熱負荷Ｈに対して供給され、加熱対象を必要十分に加熱し、温度低下のうえでパイプ２２からヒートポンプ１０に循環する。一方、冷水６００ｋＷはパイプ１６を通じ冷却負荷Ｃに対して供給され、冷却対象を十分に冷却するが、なお３００ｋＷの冷却が可能な状態でパイプ２６に入る。そして、この冷水は熱交換機３０内で工場排熱Ｘのパイプ３２の周囲に達し、熱交換機３０の作用によって工場排熱Ｘの熱を３００ｋＷ分奪い、加温された状態でヒートポンプ１０に循環する。このような熱交換により工場排熱Ｘも冷却される。
【００６２】
又、加熱負荷Ｈや冷却負荷Ｃの変動には、ヒートポンプ１０や流量調節弁３６の調整によって対処する。これらの調整は、パイプ２６のヒートポンプ１０接続部付近の温度（冷水戻り温度）を検知する冷水温度センサ５４や、パイプ２２のヒートポンプ１０接続部付近の温度（温水戻り温度）を把握するセンサと接続された自動制御装置により自動的に行われる。なお、各種温度センサは、他のパイプ（パイプ１６，３４等）や熱交換機３０、冷水タンクの少なくとも何れかに配して良いし、パイプ２６の冷却負荷Ｃ側に配して良い。更に、温度センサは、ヒートポンプ１０の温水負荷追従運転に具備されたものとする代わりに、冷水負荷追従運転では加熱負荷Ｈ側に配しても良い。
【００６３】
即ち、図２に示すように、加熱負荷Ｈを基準に温水に追従するように冷水を出し排温水の熱を回収する運転を許可していると自動制御装置がパイプ２６の冷水温度センサ５４を監視する（ステップＳ１でＹｅｓ）。この監視において、冷水戻り温度が設定値を下回ると（ステップＳ２でＹｅｓ）、冷却負荷Ｃが比較的に軽くなっているので、パイプ２６の冷水温度が設定値に上がるまで流量調節弁３６を徐々に開放する（ステップＳ３〜Ｓ５）。一方、冷水戻り温度が設定値を上回ると（ステップＳ２でＮｏ、ステップＳ６でＹｅｓ）、冷却負荷Ｃが比較的に重くなっているので、パイプ２６の冷水温度が設定値に下がるまで流量調節弁３６を徐々に絞る（ステップＳ７〜Ｓ９）。
【００６４】
例えば、夏季等で加熱負荷Ｈが比較的に軽い（６００ｋＷ）場合、自動制御装置はパイプ２２の温度センサによる温度上昇によってこれを把握し、ヒートポンプ１０から出る温水の熱量を少なくする（６００ｋＷ）。又、これに応じて冷水の熱量が減ると（４５０ｋＷ）、上述のように流量調節弁３６が絞られて排温水との熱交換量（１５０ｋＷ）が相応に減らされる。
【００６５】
一方、冬季等で加熱負荷Ｈが比較的に重い場合、自動制御装置はパイプ２２の温度センサによる所定値からの温度不足によってこれを把握し、ヒートポンプ１０から出る温水の熱量を増やし、これに応じて冷水の熱量も増えるので、上述のように流量調節弁３６を開放して熱交換機３０の熱交換の量を増やす。
【００６６】
なお、加熱負荷Ｈとヒートポンプ１０の温水との熱交換量を調整する図示しない加熱側調節弁（三方弁）と、冷却負荷Ｃとヒートポンプ１０の冷水との熱交換量を調整する冷却側調節弁（三方弁）により、必要な温冷水をそれぞれ供給する。又は、自動制御装置は、温熱追従運転においてポンプ５０に対してインバーター制御を行うことで、脱脂槽２及び化成槽４の加熱負荷Ｈ（加温負荷，温熱負荷）に応じた温水（６０度）を、パイプ１２を介して供給し、パイプ２２を介してヒートポンプ１０へ戻す。又、自動制御装置は、ポンプ５２に対してインバーター制御を行うことで、冷却負荷Ｃ（冷熱負荷）に応じた冷水（７度）を、パイプ１６を介して供給し、パイプ２６を介してヒートポンプ１０へ戻しても良い。
【００６７】
自動制御装置は、流量調節弁３６の開度を調整することで工場排熱Ｘの排熱の冷水に対する熱交換量を調整する（冷却側加熱量調節手段）。冷水を工場排熱Ｘにより適宜加温することにより、次のような事態を防止することができる。即ち、加熱負荷Ｈが比較的に高い場合に、必要な温熱を生成することで同時に生成される冷熱が冷却負荷Ｃに対して過剰となり、そのままではいずれ冷水が過冷却となって温熱に対する冷熱のバランスが崩れてしまい、ヒートポンプ１０が非常停止して運転が継続されない事態を防止する。
【００６８】
更に、自動制御装置は、工場排熱Ｘが所定値以下であり、排熱が不足すると判断した場合に、温水の流量（ヒートポンプ１０へ戻る熱量）につき、冷水温度センサ５４により把握した戻り冷水温度に応じ、ポンプ５０を絞って調整し、温水加熱量を減少することで、冷却負荷Ｃに対応しつつ戻り冷水の温度を上昇する（温熱追従運転，加熱負荷量調節手段）。温熱は冷却負荷Ｃに見合った冷水の生成に応じてヒートポンプ１０により供給される一方、ヒートポンプ１０へ戻る冷水における過度の温度低下が防止され、ヒートポンプ１０の運転は継続される。この場合において加熱負荷Ｈに対してヒートポンプ１０の供給する温水の熱量が不足するときには、自動制御装置は流量調節弁４８を制御することで加温対象の他熱源熱交換機４２に蒸気等を導入し他熱源Ｚを作動させ、不足する温熱をバックアップする。なお、自動制御装置は、工場排熱Ｘが特定値（所定値と同じでも良い）以上となると、工場排熱Ｘを冷水に適用した温熱追従運転に復帰する。
【００６９】
以上の加熱冷却装置１は、工場排熱Ｘを生ずる工場に設置されており、加熱負荷Ｈに対応するための加熱媒体を加熱すると共に、冷却負荷Ｃに対応するための冷却媒体を冷却するヒートポンプ１０と、冷却媒体を工場排熱Ｘにより加熱する冷却媒体加熱機としての熱交換機３０とを備えている。
【００７０】
従って、加熱負荷Ｈに合わせてヒートポンプ１０を作動させようとするが、冷却負荷Ｃが軽すぎて冷水が規定温度に上がらず、温水と冷水のバランスがとれずにヒートポンプ１０が停止してしまう事態を回避することができ、加熱ないし冷却をひとつのヒートポンプ１０で賄うことができる。
【００７１】
なお、工場排熱Ｘを加熱に用いる方式が考えられなくもないが、温度が低く有効に加熱することができない。これに対し、加熱冷却装置１では、温度の低い冷水に対して冷却側加熱媒体としての工場排熱Ｘを適用するので、有効に工場排熱Ｘを利用することができる。
【００７２】
更に、加熱冷却装置１は、工場排熱Ｘを生ずる工場に設置されており、加熱負荷Ｈを加熱するパイプ１２，２２内の加熱媒体（温水）を加熱すると共に、冷却負荷Ｃを冷却するパイプ１６，２６内の冷却媒体（冷水）を冷却するヒートポンプ１０と、加熱媒体のヒートポンプ１０への加熱負荷量を調節するポンプ５０と、冷却媒体がヒートポンプ１０へ戻る際の温度である冷熱戻り温度を検知する冷水温度センサ５４と、加熱媒体の加熱を補助する他熱源Ｚと、冷水温度センサ５４及び他熱源Ｚと接続され、冷水温度センサ５４から得た冷熱戻り温度に応じてポンプ５０における加熱負荷量を制御すると共に、他熱源Ｚによる加熱供給量を調整する自動制御装置を備えている。なお、ポンプ５０の流量調節による熱量調整に代えて、パイプ１２からパイプ２２（ポンプ５０の入口）へ戻すバイパス回路を設置し、当該バイパス回路に調節弁を設け、加熱負荷Ｈとの熱交換量を当該調節弁で調整する（バイパス量を増やすと温水と加熱負荷Ｈとの熱交換量が減り温水温度が下がらずにヒートポンプ１０へ戻る）ことで、ヒートポンプ１０の出力を下げ、冷水温度の低下を防止することも可能である。なお、温水タンクの温度が設定温度より低い場合は、他熱源Ｚでバックアップする制御は排熱回収型ヒートポンプを運転させるのに効果的である。即ち、排熱回収型ヒートポンプは、冷水供給温度により温水の供給上限温度と下限温度が決まっている。例として、冷水１５度供給時は、温水の供給温度は３２度以上としないと運転が出来ない。また機器によっては、温水温度が低い場合ウォーミング運転となり温水温度が上昇するまで標準運転ができず生産ラインの立ち上げに時間を要する。
【００７３】
従って、加熱負荷Ｈに合わせてヒートポンプ１０を作動させようとするが、冷却負荷Ｃが軽すぎで冷水が冷え過ぎ、温水と冷水のバランスが取れずにヒートポンプ１０が停止してしまう事態を回避することができ、加熱ないし冷却につき極めて効率の良い運転が可能で運転に際する二酸化炭素排出量も少ない一つのヒートポンプ１０でまかなうことができる。そして、他熱源Ｚを備えているため、ヒートポンプ１０による加熱媒体の加熱が変動したり、ヒートポンプ１０の冷却媒体の加熱が不足する中バランスを取り運転を継続するために加熱媒体の加熱が不足しても、他熱源Ｚでバックアップすることができ、動作の安定を図ることができるし、ヒートポンプ１０の加熱能力を抑えて初期導入費用やランニングコストを低減することができる。更に、ポンプ５０により加熱負荷量を調整するという比較的に簡易な作動方式により、加熱負荷Ｈや冷却負荷Ｃに順応する加熱や冷却を効果的に制御することが可能となっている。
【００７４】
加えて、工場排熱Ｘの熱交換機３０への流量を調節する流量調節弁３６と、パイプ２６内の冷却媒体がヒートポンプ１０へ戻る際の温度である冷水戻り温度を検知する冷水温度センサ５４とを更に備えており、自動制御装置は、冷水温度センサ５４と接続され、冷水戻り温度に応じて流量調節弁３６の開度を制御して流量調節弁３６における流量を制御する。なお、冷水温度センサー５４により把握する温度につき、冷水戻り温度に代えて、又はこれと共に、冷水タンクを設置した場合の冷水タンクの温度や、冷水供給温度として良い。
【００７５】
従って、ヒートポンプ１０にとって適した冷却媒体の戻り温度ないし熱量となるように、工場排熱Ｘとの熱交換量を自動的に調整することができ、効率の良い加熱ないし冷却を自動的に行うことができる。なお、流量調整につき、ポンプによるものに代えて、ポンプの出口に流量調節弁を設けるものとしても良い。又、ヒートポンプ１０の温水出口からポンプ５０の入口に戻すバイパス回路を設けバイパス流量を調整することで、ヒートポンプ１０への加熱負荷を調整しても良いし、ヒートポンプ１０の冷水出口からポンプ５２の入口に戻すバイパス回路を設けバイパス流量を調整することで、ヒートポンプ１０への冷却負荷を調整しても良い。
【００７６】
［第２形態］
図３は第２形態に係る加熱冷却装置１０１の模式図であって、加熱冷却装置１０１は、冷却負荷Ｃとヒートポンプ１０の間の構成以外は第１形態と同様である。
【００７７】
加熱冷却装置１０１は、パイプ１６に流量調節弁１０２を有すると共に、パイプ１６，２６を結ぶ熱交換機１０４を備える。熱交換機１０４には、冷却負荷Ｃの冷却部からのパイプ１１６が導入されるとともに、熱交換後の冷却水を冷却負荷Ｃの冷却部へ導出するパイプ１２６が配置されている。パイプ１２６には、熱交換機１３０が介装され、熱交換機１３０には、冷却側冷却機（冷却装置）としての冷水チラー１３１からのパイプ１３２と、冷水チラー１３１へ戻るパイプ１３４とが接続されている。又、パイプ１３２には、流量調節弁１３６が介装されている。なお、冷却側冷却機として、クーリングタワーを用いても良い。
【００７８】
加熱冷却装置１０１の自動制御装置は、パイプ２６の冷水温度センサ５４の監視に応じて工場排熱Ｘの流量調節弁３６あるいは流量調節弁１０２を開閉可能であり、パイプ１２６の図示しない温度センサの監視に応じて流量調節弁１０２を開閉可能である。なお、パイプ１２６の温度センサは、熱交換機１０４側に設けても良いし、冷却負荷Ｃ側に設けても良い。
【００７９】
このような加熱冷却装置１０１は、次に説明するように動作する。
【００８０】
加熱冷却装置１０１では、ヒートポンプ１０の他に冷水チラー１３１が設けられると共に、それぞれに冷却負荷Ｃに対するパイプ回路、熱交換機３０，１３０及び温度センサが設けられ、ヒートポンプ１０の冷水が優先的に冷却負荷Ｃに適用され、その後冷水チラー１３１の冷水が冷却負荷Ｃに適用される。
【００８１】
加熱冷却装置１０１の自動制御装置は、第１形態と同様に流量調節弁３６，１０２を制御してヒートポンプ１０への冷水の戻り温度（熱量）を制御すると共に、図４に示すように、流量調節弁１３６を制御してパイプ１２６の冷却負荷Ｃ側の冷水温度を制御する。
【００８２】
即ち、自動制御装置は、冷却負荷Ｃに対する冷却運転中であれば（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、パイプ１２６における冷水戻り温度を温度センサにより把握し、当該温度が設定値未満であれば（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、流量調節弁１３６を徐々に絞り（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）、冷水チラー１３１による冷却量を減らして当該温度が設定値に近づくようにする。
【００８３】
一方、冷水戻り温度が設定値を上回れば（ステップＳ１０２でＮｏ、Ｓ１０６でＹｅｓ）、流量調節弁１３６を徐々に開放し（ステップＳ１０７〜Ｓ１０９）、冷水チラー１３１による冷却量を増やして当該温度が設定値に近づくようにする。
【００８４】
例えば、加熱負荷Ｈの加温のためヒートポンプ１０はパイプ１２に７０度の温水を供給し、加熱後パイプ２２から６５度で戻っている一方、冷水がパイプ１６において２０度で供給され、熱交換機１０４，３０を経て２５度で戻っているとすると、パイプ１１６で冷却水は２９度であるが、熱交換機１０４を介したヒートポンプ１０の冷水の適用により当該冷水が冷却され、更に熱交換機１３０を介した冷水チラー１３１の冷水の適用により当該冷水が冷却されて、２７度となり冷却負荷Ｃに戻り、冷却対象が２８度±１度の範囲に保持される。このとき、ヒートポンプ１０の冷水を優先して冷却対象の冷水に適用すると共に、ヒートポンプ１０による温水の効率良い供給のため冷水を工場排熱Ｘで加温することで、ヒートポンプ１０の効率につき優先的に配慮した状態での運転がなされる。又、最終的に冷却対象の冷水は冷水チラー１３１の冷水により冷却度合を調整され、冷却対象の温度を適正な範囲に保持する。
【００８５】
以上の加熱冷却装置１０１では、工場排熱Ｘを生ずる工場に設置されており、冷却負荷Ｃを冷却するパイプ１１６，１２６内の第１冷却媒体と、加熱負荷Ｈを加熱する加熱媒体を加熱すると共に、第１冷却媒体を冷却するパイプ１６，２６内の第２冷却媒体を（熱交換機１０４を介して）冷却するヒートポンプ１０と、第１冷却媒体をパイプ１３２内の第３冷却媒体により（熱交換機１３０を介して）冷却する冷水チラー１３１と、第２冷却媒体を工場排熱Ｘにより加熱する熱交換機３０とを備えている。
【００８６】
従って、ヒートポンプ１０側と冷水チラー１３１側とで個別に冷水温度を設定することができ、ヒートポンプ１０の冷水をまず優先して適用し、補助的に冷水チラー１３１の冷水を適用することで、ヒートポンプ１０にとって効率の良い状態での運転を確保することができる。又、加熱・冷却を個別に行っていた従来の加熱冷却装置からの置き換えの際余る冷水チラーを、前述のきめ細かい冷却制御のために有効活用することができる。
【００８７】
又、工場排熱Ｘの熱交換機３０への流量を調節する第１の流量調節弁３６と、パイプ２６内の第２冷却媒体がヒートポンプ１０へ戻る際の温度である冷水戻り温度を検知する冷水温度センサ５４と、冷水チラー１３１からのパイプ１３２内の第３冷却媒体の流量を調節する第２の流量調節弁１３６と、冷水温度センサ５４と接続され、冷水戻り温度に応じて第１の流量調節弁３６及び第２の流量調節弁１３６の開度を制御して第１の流量調節弁３６及び第２の流量調節弁１３６における流量を制御する自動制御装置とを更に備えている。
【００８８】
従って、ヒートポンプ１０にとって適した冷却媒体の戻り温度ないし熱量となるように、工場排熱Ｘとの熱交換量を自動的に調整することができ、更に冷水チラー１３１による第１冷却媒体の調整的な冷却を実現して、ヒートポンプ１０の運転を極めて効率の良い安定したものとしながら冷却対象の確実な冷却を図ることができる。
【００８９】
［第３形態］
図５は第３形態に係る加熱冷却装置の動作を示すフローチャートであって、当該加熱冷却装置の構成は、第２形態の加熱冷却装置１０１と同様であり、流量調節弁１３６の制御のみ相違する（図４に示す制御が図５に示す制御に代わる）。
【００９０】
即ち、自動制御装置は、温水追従熱回収モードで運転中であれば（ステップＳ１５１でＹｅｓ）、流量調節弁１３６の開度が上側設定値（例えば７０％）を上回るかを判定し（ステップＳ１５２）、上回れば（Ｙｅｓ）、冷水温度センサ５４により把握したヒートポンプ１０の冷水戻り温度が下限値（例えば１７度）を上回るか否か判定する（ステップＳ１５３）。下限値を上回れば（Ｙｅｓ）、流量調節弁１３６を開度６５％以下となるまでヒートポンプ１０の冷水供給温度を下げ、冷水チラー１３１の冷水量を減らす（ステップＳ１５４〜Ｓ１５７）。自動制御装置は、ヒートポンプ１０の冷水戻り温度が下限設定値を上回る限り、流量調節弁１３６を徐々に絞るように動作させる（ステップＳ１５６）。
【００９１】
一方、自動制御装置は、ステップＳ１５２で流量調節弁１３６の開度が上側設定値を上回らない（Ｎｏ）と判定すると、流量調節弁１３６の開度が下側設定値（例えば４０％）未満であるかを判定し（ステップＳ１５８）、下側設定値未満であれば（Ｙｅｓ）、ヒートポンプ１０の冷水戻り温度が上限値（例えば３５度）未満か否か判定する（ステップＳ１５９）。上限値未満であれば、流量調節弁１３６を開度５５％以上となるまで徐々にヒートポンプ１０の冷水温度を上げ、冷水チラー１３１の冷却量を増やす（ステップＳ１６０〜Ｓ１６３）。自動制御装置は、ヒートポンプ１０の冷水戻り温度が上限設定値未満である限り、流量調節弁１３６を徐放する（ステップＳ１６２）。
【００９２】
以上の第３形態の加熱冷却装置は、第２形態と同様に成り、特にヒートポンプ１０の冷水戻り温度を用いて流量調節弁３６のみならず流量調節弁１３６をも制御している。
【００９３】
従って、第２形態の加熱冷却装置１０１と同様の効果を奏し、特にヒートポンプ１０の運転状態（冷水戻り温度）に応じて冷水チラー１３１の冷却水に係る流量調節弁１３６の開度を制御して、冷却負荷Ｃを確実に冷却しながら、ヒートポンプ１０の良好な状態（冷水戻り温度が適正な範囲となる状態）を冷水チラー１３１の流量調節弁１３６の調整により自動的に確保することができる。
【００９４】
［第４形態］
第４形態に係る加熱冷却装置は、第２形態・第３形態と同様に成るが、冷水チラー１３１に余力がある場合に、ヒートポンプ１０をより効率の良い運転に切り替える動作が異なる。
【００９５】
即ち、自動制御装置は、流量調節弁１３６の開度が所定値（例えば４０％、以下同様）以下であり、冷却媒体戻り温度が所定範囲（２８度±１度）内に収まっている状態が所定時間（３０分間以上）継続していることを把握すると、ヒートポンプ１０の冷水温度が上昇するように（１５度から２０度）制御し、ヒートポンプ１０の加熱能力やＣＯＰ（Coefficient of Performance、効率）が上昇するようにする（加熱能力３７３ｋＷから４２６ｋＷ、ＣＯＰ２．９４から３．３７）。このとき、例えば冷却対象の冷却ないし工場排熱Ｘの調整された適用を経て２０度でヒートポンプ１０へ戻っていたのが、２５度で戻るようになる。又、ヒートポンプ１０の冷水温度が上昇し、ヒートポンプ１０の効率が良くなるものの冷却対象の冷却度合が低下するので、その分流量調節弁１３６の開度を上げて（６０％）、冷水戻り温度がなお所定範囲に収まるように制御する。
【００９６】
以上の第４形態の加熱冷却装置は、第２形態や第３形態と同様に成り、特に自動制御装置は、冷水チラー１３１に余力がある場合に、ヒートポンプ１０につき冷水供給温度（第２冷却媒体の冷却後の温度）を上げる制御を行う。
【００９７】
従って、第２形態や第３形態と同様の効果を奏し、特にヒートポンプ１０につき一層効率良く温水を送出する運転となるよう状況に応じて切り替えることができて、加熱冷却装置の冷却・加熱性能を十分なものとしながら、全体の効率を良好なものとすることができる。
【００９８】
［第５形態］
図６に示すように、第５形態に係る加熱冷却装置２０１は、第１形態に対しヒートポンプを１台追加して複数としたものとなっている。
【００９９】
即ち、ヒートポンプ２１０，２１１が設置されており、ヒートポンプ２１０から加熱負荷Ｈに対して温水供給用のパイプ２１２が配置されると共に、ヒートポンプ２１１から冷却負荷Ｃに対して温水供給用のパイプ２１４が配置される。又、加熱負荷Ｈからヒートポンプ２１０へ至る温水戻り用のパイプ２２２が配置されると共に、加熱負荷Ｈからヒートポンプ２１１へ至る温水戻り用のパイプ２２４が配置される。
【０１００】
更に、ヒートポンプ２１０から冷却負荷Ｃに対して冷水供給用のパイプ２１６が配され、ヒートポンプ２１１から冷却負荷Ｃに対して冷水供給用のパイプ２１７が配される。又、冷却負荷Ｃからヒートポンプ２１０に対して冷水戻り用のパイプ２２６が配され、冷却負荷Ｃからヒートポンプ２１１に対して冷水戻り用のパイプ２２７が配される。そして、パイプ２２６には、工場排熱Ｘ案内用のパイプ３２に対して熱交換をする熱交換機２３０が設けられ、パイプ２２７には、パイプ３２と同様に設けられた別系統に係る工場排熱Ｘ案内用のパイプ２３２に対して熱交換をする熱交換機２３１が設けられる。なお、パイプ３２から熱交換機２３０を経た工場排熱Ｘはパイプ３４へ至り、パイプ２３２から熱交換機２３１を経た工場排熱Ｘはパイプ２３４へ至る。又、パイプ３２には流量調節弁３６が設けられ、パイプ２３２には流量調整弁２３６が設けられる。
【０１０１】
図７は、加熱冷却装置２０１の動作を示すフローチャートである。加熱冷却装置２０１の自動制御装置は、双方のヒートポンプ２１０，２１１の運転中、一方のヒートポンプ２１１の負荷率を取得し、設定値（５０％）以下であって運転効率が悪いと判断すると、ヒートポンプ２１０の負荷率が上昇するように運転すると共にヒートポンプ２１１の運転を停止して減台をする動作を実行する。
【０１０２】
即ち、温水に追従するように冷水を出す運転を許可していると（ステップＳ２５１でＹｅｓ）、自動制御装置は、ヒートポンプ２１１の負荷率を算出し、設定値未満であるか判断する（ステップＳ２５２）。
【０１０３】
ここで、負荷率の算出は、次のように行う。即ち、負荷率は現在の加熱能力を定格（１００％）運転時の加熱能力で割ることで得られるところ、定格加熱能力については冷水供給温度から対応表により取得する。冷水供給温度は自動制御装置と接続され各パイプ２１６，２１７に配置されたセンサにより把握し、対応表は自動制御装置の有する記憶装置にデータベースとして記憶される。対応表の例として、１２度で３４９ｋＷ、１５度で３７３ｋＷ、２０度で４２６ｋＷ、２５度で４８５ｋＷ、３０度で５５６ｋＷというものが挙げられ、対応表における温度に把握した温度がない場合には、最も近い温度におけるものを定格加熱能力とする等する。そして、例えば冷水が１２度で供給され１５度で戻っているとすると、加熱能力は１２度に対応する３４９ｋＷであるとされる。
【０１０４】
一方、現在の加熱能力については、温水の出入口温度差と温水流量を把握し、これらの値を乗ずることで算出する。温水の出入口温度は、パイプ２１４，２２４に配置した温度センサにより把握し、温水流量は、同様に配置した流量計により把握する。例えば、温水の出口温度（供給温度）はパイプ２１４の温度センサにより７０度と把握され、温水の入口温度（戻り温度）はパイプ２２４の温度センサにより６７度と把握されたとすると、出入口温度差は７０−６７＝３度と把握される。又、温水流量は例えば１０００立方メートル毎分であるとする。
【０１０５】
すると、現在の加熱能力は、３（度）×１０００（立方メートル毎分）×６０（分）／８６０（キロカロリー／ｋＷ）＝２０９（ｋＷ）となる。よって、負荷率は２０９／３４９＝６０％と算出される。
【０１０６】
このように算出された負荷率が設定値未満であると判断されると（ステップＳ２５２でＹｅｓ）、他のヒートポンプ２１０が運転中であるか否かを判断し（ステップＳ２５３）、運転中であれば（Ｙｅｓ）、ヒートポンプ２１１の運転優先順位がヒートポンプ２１０より下位かを判断する（ステップＳ２５４）。ここではヒートポンプ２１１の運転優先順位が下位であるため、ステップＳ２５５に移行し、ヒートポンプ２１１の負荷率が低く効率が比較的に悪いためにその運転を停止する。
【０１０７】
ヒートポンプ２１１が停止すると、温水加熱が停止した分だけ不足し、このことが自動制御装置により把握されるため、自動制御装置はヒートポンプ２１０の運転状態につき温水を高温で供給するものとする。よって、ヒートポンプ２１０の運転状態は負荷率が高く効率の良いものとなる。
【０１０８】
又、自動制御装置は、ヒートポンプ２１１の停止中、設定時間毎（５分毎）に、運転中のヒートポンプ２１０の温水出口温度が所定値（設定値−１度）未満であるか確認する（ステップＳ２５６〜Ｓ２５８）。所定値未満でなければ（ステップＳ２５７でＮｏ）、温水加熱が不足しているものとして、停止中のヒートポンプ２１１を再起動する（ステップＳ２５９）。
【０１０９】
以上の第５形態の加熱冷却装置では、ヒートポンプ２１０，２１１が複数台設置されており、自動制御装置は、少なくとも一部の所定のヒートポンプ２１１における、加熱媒体がヒートポンプ２１１から供給される際の温度である温水供給温度（温水出口温度）を検知する温水供給温度センサ、加熱媒体がヒートポンプ２１１へ戻る際の温度である温水戻り温度（温水入口温度）を検知する温水戻り温度センサ、及び冷却媒体（パイプ２１７内の冷水）がヒートポンプ２１１から供給される際の温度である冷水供給温度を検知する冷水供給温度センサ、並びに前記加熱媒体の流量（熱量）を検知する流量計（熱量計）と接続されており、温水供給温度センサから得た温水供給温度と温水戻り温度センサから得た温水戻り温度の差、及び流量計から得た流量から把握した現在の加熱能力と、冷水供給温度センサから得た冷水供給温度から把握した定格運転時の加熱能力とから、ヒートポンプ２１１における負荷率を把握して、当該負荷率が設定値以下である場合に、ヒートポンプ２１１につき運転を停止し、ヒートポンプ２１１の運転停止後、温水供給温度センサから得た温水供給温度が設定値以下である場合に、停止したヒートポンプ２１１につき運転を再開する。
【０１１０】
従って、加熱負荷Ｈを十分に加熱し、且つ冷却負荷Ｃを十分に冷却しながら、複数のヒートポンプで負荷率が各々低くなるが故に全体としての効率に劣る場合に、一部のヒートポンプ２１１の運転を停止する減台制御を行うことができ、又温水供給温度が不足しそうな場合には減台制御に係るヒートポンプ２１１を自動で復帰させることができ、加熱冷却性能を確保しながら全体としての効率をより一層向上することができる。
【０１１１】
［第６形態］
図８に示すように、第６形態に係る加熱冷却装置３０１は、第２形態に対し、加熱側冷却機としてのクーリングタワー３０２と、加熱側加熱機（加熱装置）としてのボイラ３０４とを追加して成る。ヒートポンプ１０とクーリングタワー３０２の間には、パイプ３０６，３０８が配されて温水回路が形成され、パイプ１２，２２の温水回路と切換可能とされている。又、ボイラ３０４から、加熱負荷Ｈを加温するための蒸気（第２加熱媒体）を供給する蒸気供給路３１０が形成されている。なお、加熱側冷却機（冷却装置）としてチラーやこれらの組合せを採用して良く、加熱側加熱装置として電気ヒーターや温水タンクやこれらの組合せを採用して良い。
【０１１２】
そして、加熱冷却装置３０１の自動制御装置は、加熱負荷Ｈに応じて運転されているヒートポンプ１０について、夏場で加熱負荷Ｈが比較的に低いとき等、冷却負荷Ｃが比較的に多く冷却が追いつかない場合に、クーリングタワー３０２と接続して冷却専用の冷房モードでの運転に切り替え、加熱負荷Ｈに対してはボイラ３０４で賄うように制御する。
【０１１３】
即ち、図９に示すように、自動制御装置は、ヒートポンプ１０が運転中であれば（ステップＳ３５１でＹｅｓ）、流量調節弁１３６の開度が設定値を上回るかを確認し（ステップＳ３５２）、上回ればヒートポンプ１０の温水回路をクーリングタワー３０２側（パイプ３０６，３０８側）へ切り替えて（ステップＳ３５３）、ヒートポンプ１０を冷房モードで運転させる。又、自動制御装置は、ステップＳ３５３において、ボイラ３０４からの蒸気を導入するため、パイプ３１０における蒸気の通過を許容する（図示しないパイプ３１０の弁を開く）。
【０１１４】
例えば、夏季にヒートポンプ１０が加熱負荷Ｈに合わせ負荷率６０％（冷却能力１４８ｋＷ，定格２４６ｋＷ）で運転されている場合に、流量調節弁１３６の開度が８５％以上となれば、十分に冷却できない状態が生じる可能性があることとなるので、自動制御装置は、冷水温度が所定範囲内にあることを確認し（２８度）、ヒートポンプ１０につき冷房モードに切り替え、ボイラ３０４の蒸気を加熱負荷Ｈに適用する。このとき、温水が十分冷却されて戻ってくるため、ヒートポンプ１０の冷却能力は４５０ｋＷに増加し、冷却対象の冷媒（第１冷却媒体）が十分に冷却されることとなり、適宜第２流量調節弁１３６の開度が絞られる。
【０１１５】
なお、本形態においてもヒートポンプを複数設置することができ、この場合各々単独で冷房モードと通常モード（熱回収モード）が切り替え可能となるように、自動制御装置を形成し、個別の温水回路や温度センサを設けることができる。又、ヒートポンプ毎に予め順位を付しておき、下位のものから順に冷房モードに切り替えて良い。このとき、下位のヒートポンプのモードを切り替える前に、他のヒートポンプが（通常モードで）運転中であるか確認しても良い。
【０１１６】
以上の第６形態の加熱冷却装置では、加熱負荷Ｈを加熱する蒸気を供給可能なボイラ３０４を更に備え、ヒートポンプ１０は、温水を冷却可能なクーリングタワー３０２と接続されており、自動制御装置は、流量調節弁１３６の開度が設定値以上である場合に、温水をクーリングタワー３０２に供給して冷却された温水を受けると共に、ボイラ３０４により蒸気を供給して温水に代わり加熱負荷Ｈの加熱を行う。
【０１１７】
従って、加熱負荷Ｈに合わせると冷却負荷Ｃが不足する夏季等において、ヒートポンプ１０を冷却につき効率の良い冷房モードで運転する一方、加温には工場に従来から存在するボイラ３０４を有効利用することができ、又加熱負荷Ｈと冷却負荷Ｃが釣り合う中間季等においてはヒートポンプ１０を熱回収モードで加熱と冷却とを効率良く行うことができ、更に加熱負荷Ｈに合わせると冷却過剰となり得る冬季等においてはヒートポンプ１０の冷水で工場の工場排熱Ｘを冷却して加熱と冷却のバランスの取れた効率の良い状態でヒートポンプ１０を運転することができ、装置全体として状況に応じ適切なモードを自動選択して極めて効率良い運転を実施することができる。
【０１１８】
［第７形態］
図１０に示す第７形態に係る加熱冷却装置４０１は、第６形態と同様に成るが、自動制御装置は更に、工場に設置された受電電力量（あるいは装置全体の消費電力量）を監視する電力計付きコンピュータであるデマンドコントローラ（消費電力計）と接続されており、又ヒートポンプ１０を冷水専用運転に切り替えることを指令する冷水専用運転切り替えスイッチを備えている。
【０１１９】
加熱冷却装置４０１は、ヒートポンプ（ＨＰ）１０と加熱負荷Ｈの間に介装される他熱源Ｚで加温可能な温水タンク４０２（例えば温水６０度）と、加熱側に配置されたクーリングタワー（ＣＴ）４０４と、ヒートポンプ１０と冷却負荷Ｃの間に介装される冷水タンク４０６（例えば冷水１７度）と、冷水タンク４０６内の冷水を冷却する空冷ヒートポンプ（空冷ＨＰ）４０８を備えている。加熱側のパイプ１２には、温水の温水タンク４０２あるいはクーリングタワー４０４への流量を調整する三方弁４１０が介装されている。
【０１２０】
又、本形態においてヒートポンプ１０は複数設置され、各々単独で冷水追従モードと温水追従モードが切り替え可能となるように自動制御装置が形成され、個別の温水回路や温度センサが設けられている。又、ヒートポンプ１０毎に予め順位を付しておき、下位のものから順に冷房モードに切り替える。このとき、後述のように、下位のヒートポンプ１０のモードを切り替える前に、他のヒートポンプ１０が（通常モードで）運転中であるか確認する。なお、ヒートポンプ１０を１台としても良い。
【０１２１】
そして、動作としては、自動制御装置がヒートポンプ１０を冷水専用運転とする条件につき、消費電力が所定値以上となり工場の受電能力を超えることが予測される場合とすることが第６形態と相違する。なお、冷水専用運転切り替えスイッチは、温水追従モードとの間でモードを順に繰り返し遷移させるモード遷移スイッチであっても良い。又、デマンドコントローラとの接続、あるいはスイッチの設置のうちの一方を省略しても良い。更に、第６形態と本形態との動作を併せて行って良い。
【０１２２】
即ち、図１０（ａ）ないし図１１に示すように、自動制御装置は、ヒートポンプ１０が熱回収モードで運転中であるかを確認し（ステップＳ３８１）、運転中であれば（Ｙｅｓ）、消費電力が設定値（契約電力あるいはこれより若干（０〜５％程度分）少ない値）以上である際に発信される信号がデマンドコントローラから出力されているか確認する（ステップＳ３８２）。消費電力が設定値以上である旨を示す信号がデマンドコントローラから出力されていれば（Ｙｅｓ）、他のヒートポンプ１０が温水追従モードで運転中であるか確認し（ステップＳ３８３）、運転中であれば（Ｙｅｓ）、運転優先順位が他のヒートポンプ１０より下位かを確認する（ステップＳ３８４）。
【０１２３】
自動制御装置は、運転優先順位が下位であれば（Ｙｅｓ）、図１０（ｂ）に示すように、ヒートポンプ１０につき温水追従モードから冷水追従モードへ変更すると共に（ステップＳ３８５）、温水回路をクーリングタワー４０４側へ三方弁４１０の制御により自動で切り替え、更にクーリングタワー４０４の温水温度設定値を例えば６０度から３２度へ変更する（ステップＳ３８６）。又、当該信号がデマンドコントローラから出力されていなければ（ステップＳ３８２でＮｏ）、冷水専用運転切り替えスイッチに入力があったかを判断し（ステップＳ３８７）、入力があれば（Ｙｅｓ）、やはり温水回路の切り替え及び冷水追従モードへの移行とクーリングタワー４０４の設定変更を行う（ステップＳ３８６）。
【０１２４】
例えば、ヒートポンプ１０が温水追従モードで運転中、温水を７０度で供給して６５度で回収し、これに伴い冷水温度１５度・冷水供給量２４６ｋＷで供給し消費電力１２７ｋＷ（冷水側ＣＯＰ１．９４）となっている際に、消費電力が所定値を超えているためこれを抑制しようとすると、自動制御装置は、ヒートポンプ１０を冷水専用運転へ切り替え、冷水供給量２４６ｋＷを維持しつつ消費電力を３４．５ｋＷ（冷水側ＣＯＰ７．１４）とする。一方、自動制御装置は、加熱負荷Ｈにつき、ボイラ３０４の蒸気で加熱させる。
【０１２５】
なお、ヒートポンプ１０が冷水追従モードである際に、デマンドコントローラから消費電力が同一のあるいは別の所定値以下となって、工場の受電能力に余裕ができた場合には、自動制御装置が温水回路の切替と温水追従モードへの切り替えとを自動で行って良い。又、温水追従モード切換スイッチを設け、これに対する入力があると温水回路の切替と温水追従モードへの切り替えが行われるようにしても良い。
【０１２６】
以上の第７形態の加熱冷却装置では、加熱負荷Ｈを加熱する蒸気を供給可能なボイラ３０４と、消費電力を検知する消費電力計とを更に備え、ヒートポンプ１０は、温水を冷却可能なクーリングタワー３０２と接続されており、自動制御装置は、消費電力計と接続されており、消費電力計から得た消費電力が設定値以上である場合に、温水をクーリングタワー３０２に供給して冷却された温水を受けると共に、ボイラ３０４により蒸気を供給して温水に代わり加熱負荷Ｈの加熱を行う。
【０１２７】
従って、ヒートポンプ１０で加熱と冷却を行うと消費電力が契約電力等を超えてしまう場合に、自動制御装置によりヒートポンプを消費電力に応じた運転に切り替え可能として、装置全体の消費電力が契約電力等を上回らないようにすることができる。
【０１２８】
［第８形態］
第８形態に係る加熱冷却装置は、第５形態と同様にヒートポンプ２１０，２１１を複数備えて成り、更にヒートポンプ２１０，２１１からの温水を貯蔵可能な温水タンクと、当該温水タンク内の温水を加熱するために当該温水タンクに蒸気を投入する加熱側加熱手段としてのボイラと、加熱負荷Ｈを加熱する第２加熱媒体及びそのパイプと、温水タンクからの温水（加熱媒体）のパイプと第２加熱媒体のパイプとに介在された熱交換機とを備えている。第２加熱媒体は、当該熱交換機を介し、温水により加熱される。又、温水タンク内には、自動制御装置と接続された、タンク内の温水の温度を検知する温水タンク温度センサが設置されている。通常はヒートポンプ２１０を主に用い、ヒートポンプ２１１は予備機として優先順位の低い状態で運転される。なお、加熱手段として、蒸気ヒータや電気ヒータ、あるいは空冷ヒートポンプを用いて良い。
【０１２９】
そして、本形態の加熱冷却装置では、内部を加温可能な温水タンクを介して加熱負荷Ｈの加温を行うことにより、加熱量が不足したとしても他熱源Ｚによりバックアップすることで加温を継続することが可能である。
【０１３０】
即ち、図１２に示すように、自動制御装置は、加熱負荷Ｈが存在すれば（ステップＳ４０１でＹｅｓ）、温水タンク温度センサから得た温水タンク温度が設定値（６８度）未満であるかを確認し（ステップＳ４０２）、設定値を下回れば（Ｙｅｓ）、ヒートポンプ２１０，２１１が温水追従モードで１台以上運転中であるか確認する（ステップＳ４０３）。そうであれば（Ｙｅｓ）、更に予備機としてのヒートポンプ２１１が停止しているか判断し（ステップＳ４０４）、停止していれば（Ｙｅｓ）、ヒートポンプ２１１を温水追従モードで追加的に自動起動させる（ステップＳ４０５）。
【０１３１】
一方、自動制御装置は、ヒートポンプ２１０，２１１が双方とも運転中でないか（ステップＳ４０３でＮｏ）、あるいはヒートポンプ２１１が停止中でない場合には（ステップＳ４０４でＮｏ）、温水タンク温度が前記設定値を下回る別の設定値（６７度）をも下回るか判断し（ステップＳ４０６）、下回れば（Ｙｅｓ）、温水タンク温度が前記設定値（６８度）になるまでボイラから蒸気（他熱源Ｚ）を導入して温水を加温する（ステップＳ４０７〜Ｓ４０９）。
【０１３２】
以上の第８形態の加熱冷却装置では、ヒートポンプ２１０，２１１からの温水（加熱媒体）を貯蔵する温水タンクと、温水タンク内の温水を加熱するボイラとを備え、温水タンクからの温水により加熱負荷Ｈを加熱する第２加熱媒体を加熱する。
【０１３３】
従って、ヒートポンプ２１０，２１１からの温水が不足してもボイラによりこれを加温可能とすることで全体としての加熱不足を防止することができ、加温に関するバックアップ回路を設けて安定した加熱状態を提供することができる。
【０１３４】
［第９形態］
図１３に示すように、第９形態に係る加熱冷却装置５０１は、第５形態と同様ヒートポンプ５１０，５１１を複数備えて成り、更に冷却負荷Ｃに対し、いずれも（第２）冷却側冷却機としての冷水チラー５１２ないしクーリングタワー５１３が、いずれかによる各冷媒を介した冷却のため、切り替え可能に設置されている。ヒートポンプ５１０の冷水側には、第１形態等と同様、工場の工場排熱Ｘとの熱交換機が設置され、温水側には、第１形態と同様、加熱負荷Ｈを加熱するための温水のパイプが配されている。一方、ヒートポンプ５１１の冷水側には、冷却負荷Ｃを冷却するパイプと、ヒートポンプ５１０と同様の工場排熱Ｘとの熱交換機を有するパイプとが切り替え可能に配され、温水側はヒートポンプ５１０と同様に成る。
【０１３５】
そして、加熱冷却装置５０１は、自動制御装置を用いず、ヒートポンプの加熱負荷に追従する運転をもって、工場の工場排熱Ｘを利用した加熱負荷Ｈの加熱と冷却負荷Ｃの冷却を、状況に応じ実行する。
【０１３６】
即ち、図１３（ａ）に示すように、夏季等において加熱負荷Ｈが比較的に穏やかであり（９００ｋＷ）、冷却負荷Ｃが比較的に重い場合には（３００ｋＷ）、ヒートポンプ５１０を工場排熱Ｘ（４３０ｋＷ）により冷水温度を上げて運転し（３０度を３５度に上げる）、温水（５５０ｋＷ）を供給する一方、ヒートポンプ５１１の冷水（１２度、２２０ｋＷ）を冷却負荷Ｃの冷却に用いる（１７度で戻る）。なお、冷却負荷Ｃの冷却につき、冷水チラー５１２を適用して不足する冷却能力（８０ｋＷ）を補い、又冷却負荷Ｃの変動に対応する（ヒートポンプ５１１の冷水の戻り温度につき冷水チラー５１２の適用により一定にしてヒートポンプ５１１の運転状態を安定させる）。
【０１３７】
一方、図１３（ｂ）に示すように、冬季等において加熱負荷Ｈが比較的に重く（１１００ｋＷ）、冷却負荷Ｃが比較的に穏やかである場合には、ヒートポンプ５１０，５１１を加熱専用とする。即ち、ヒートポンプ５１１の冷水側回路を工場排熱Ｘとの熱交換機側に切り替え、ヒートポンプ５１０，５１１双方の冷水を工場排熱Ｘにより昇温し（双方とも３０度から３５度へ）、温水（双方とも５５０ｋＷ）を冷却負荷Ｃに供給する。なお、冷却負荷Ｃの冷却は、クーリングタワー５１３に切り替えて適用することにより、専らクーリングタワー５１３のみにて賄う。又、夏季等と冬季等との動作の切り替えは、手動により季節毎（年２回）に行うことができる。
【０１３８】
以上の第９形態の加熱冷却装置５０１では、ヒートポンプ５１０，５１１を複数備えていると共に、冷却負荷Ｃを冷却する（第４）冷却媒体を供給可能な冷水チラー５１２ないしクーリングタワー５１３を備えており、更に一部のヒートポンプ５１１の供給する冷却媒体につき、工場排熱Ｘとの熱交換機側と冷却負荷Ｃの冷却側とで切り替え可能とし、加熱負荷Ｈが比較的に軽い一方冷却負荷Ｃが比較的に重い場合に、一部のヒートポンプ５１１の冷却媒体で冷却負荷Ｃを冷却する一方、残余のヒートポンプ５１０の冷却媒体に工場排熱Ｘを適用して、全てのヒートポンプ５１０，５１１で加熱負荷Ｈを加熱し、加熱負荷Ｈが比較的に重い一方冷却負荷Ｃが比較的に軽い場合に、一部のヒートポンプ５１１の冷却媒体にも工場排熱Ｘを適用して、全てのヒートポンプ５１０，５１１で加熱負荷Ｈを加熱し、冷水チラー５１２ないしクーリングタワー５１３で冷却負荷Ｃを冷却する。
【０１３９】
従って、ヒートポンプの他に自動制御装置を設けることなく、工場排熱Ｘを用いた極めて効率の良好な加熱ないし冷却を、低コスト・低設備投資にて導入することができる。又、従来工場に設置されている冷水チラー５１２やクーリングタワー５１３を有効に活用することができる。
【０１４０】
［第１０形態］
図１４は第１０形態に係る加熱冷却装置６０１の模式図であって、加熱冷却装置６０１は、冷却負荷Ｃとヒートポンプ１０の間の構成以外は第１形態と同様である。
【０１４１】
加熱冷却装置６０１は、パイプ２６に流量調節弁６０２を有すると共に、流量調整された分岐冷水を熱交換機３０へ導くパイプ６０４と、熱交換機３０を通過した冷水をパイプ２６へ戻すパイプ６０６を備える。熱交換機３０には、工場に設置された乾燥炉６０８からの放熱及び／又は排温風Ｙ（工場排熱）が導入され、分岐した冷水が加温される。
【０１４２】
なお、加熱冷却装置６０１について、次のとおり変更することができる。乾燥炉６０８から出た（例えば１５０度程度となった）ワークの放熱を熱交換機３０へ導くことにより冷却側を加温する。又、冷却負荷Ｃに乾燥炉６０８の放熱・排風又はワークの放熱を適用しても加熱負荷Ｈの加熱をヒートポンプ１０だけでは賄えないような冷却負荷Ｃに対する加熱負荷Ｈのバランスとなっている場合、他熱源で補助的に加温しても良いが、ヒートポンプ１０を冷水追従モードで運転し、流量調節弁６０２を乾燥炉６０８側に全開にしても良い。このようにヒートポンプ１０を冷水追従運転すると、冷却負荷Ｃに適切に対処することが可能となると共に、加熱負荷Ｈに対しても冷却媒体の生成に伴い効率良く生成されるヒートポンプ１０の加熱媒体と他熱源で適切に対応することができ、しかもイニシャルコストが低く複雑な制御が不要で運用し易いものとすることが可能となる。
【０１４３】
又、加熱冷却装置６０１について、次のように変更することもできる。即ち、流量調節弁６０２が乾燥炉６０８側で全開の状態でヒートポンプ１０の冷水供給量が不足（冷水温度が上昇）する場合、自動的に流量調節弁６０２の乾燥炉６０８側を閉止する制御を実行可能とし、より効率的で安定した運転を行うようにする。又、ヒートポンプ１０の冷水追従運転において、加熱量が不足する（温水温度が低い）状態や加熱量が過剰となる（温水温度が高い）状態を適正な状態（適正な温度）とするために、自動制御装置により流量調節弁６０２の開度を制御して熱交換機３０との熱交換量を制御し、ヒートポンプ１０の出力を制御しても良い。更に、流量調節弁６０２に代えてポンプ（及び冷水タンク）を設け、ポンプの流量制御により熱交換機３０における熱交換量を制御しても良い。加えて、冷却側にクーリングタワーを熱交換機を介して接続し、排温風Ｙ等の熱量が十分に多い場合に当該クーリングタワーの冷却水とヒートポンプ１０の冷水を熱交換することでヒートポンプ１０の冷水を冷却可能とし、ヒートポンプ１０を温水追従運転し、流量調節弁６０２を乾燥炉６０８側へ全開にして冷水を過剰に加温する状態とし、クーリングタワー（他冷熱源）で冷水温度を制御する（冷却負荷Ｃに対応する）ようにしても良い。この場合、温水追従運転によりヒートポンプ１０で温水に余剰を生じることなく制御可能であり、且つ低コストで簡易に冷水温度低下によるヒートポンプ１０の停止を回避することができる。
【０１４４】
以上の加熱冷却装置６０１等にあっても、冷水側に工場に属する排熱を適用することで温熱に対する冷熱のバランスを維持し、ヒートポンプ１０の運転を継続させることができる。
【０１４５】
［第１１形態］
第１１形態に係る加熱冷却装置１１５１は、図１５に示すように、次に説明する点を除き、第１形態と同様に成る。ヒートポンプ１０は、温水供給パイプ１１６０及び温水戻りパイプ１１６２と接続されており、これらのパイプには温水と加熱媒体とで熱交換を行う熱交換機１１６４（加熱側加熱手段）が接続されている。熱交換機１１６４には、加熱媒体供給パイプ１１１２及び加熱媒体戻りパイプ１１１３も接続されており、加熱媒体供給パイプ１１１２には他熱源熱交換機１１０４が配置され、加熱媒体戻りパイプ１１１３には加熱媒体循環用のポンプ１１１５が配置されている。加熱媒体は熱交換機１１６４を通過することで加熱され、適宜他熱源Ｚによる追加的加熱を受けて加熱負荷Ｈに供給される。なお、温水戻りパイプ１１６２には、温水ポンプ１１６６が取り付けられている。
【０１４６】
自動制御装置は、例えば、５５度の加熱媒体を熱交換機１１６４に導入させ、５８度に加温（３７４ｋＷ）する。この加熱媒体は更に他熱源Ｚにより６０度に加熱される（加熱負荷２４９ｋＷ）。加熱媒体加熱のための温水は往き７０度・戻り６０度である一方（加熱負荷３７４ｋＷ，ＣＯＰ２．９）、この温水供給に伴い冷水も往き７度・戻り１７度で発生し、冷却負荷２４５ｋＷに対してバランスの取れる状態で（丁度冷熱が用いられる状態で）作用する。自動制御装置は、熱交換機１１６４と他熱源Ｚの間の加熱媒体供給パイプ１１１２（熱交換機１１６４の直後）における加熱媒体温度を監視し、当該温度が６０度となるようにヒートポンプ１０の温水供給を制御する（温水７０度）。
【０１４７】
そして、自動制御装置は、冷水温度を監視し、冷却負荷が１２９ｋＷに低下して冷水温度が所定温度以下となった場合には、ヒートポンプ１０の温水供給設定温度を７０度から６５度へ下げる。すると、ヒートポンプ１０の加熱量は１８７ｋＷ（加熱側ＣＯＰ３．２）へ軽減され、加熱媒体が５６．５度に昇温されると共に、冷水に加わる冷熱も減少して冷水戻り温度が所定温度以上に復帰して（１２度）、温熱に対する冷熱のバランスが保たれる。なお、他熱源Ｚにより、加熱量４３６ｋＷにて加熱媒体を加熱し、加熱負荷Ｈの所望する６０度とする。
【０１４８】
なお、ヒートポンプ１０につき、温水温度に追従して運転しても良く（例えば所望加熱媒体温度＋５度）、この場合でも温水温度設定値を下げることで冷熱量を下げることが可能である。又は、他熱源の加熱量を増やす（加熱温度設定値を下げる）ことにより、ヒートポンプ１０の加熱負荷を下げ、もって冷熱量を下げることも可能である。又、温水供給温度を一定にしつつ、温水ポンプ１１６６の流量をインバーターにより絞っても、加熱量を下げひいては冷熱量を下げることになる。
【０１４９】
このような第３形態の加熱冷却装置１１５１であっても、第１形態と同様に、ヒートポンプにおける温熱と冷熱の供給バランスを簡易な方式によって維持して運転の継続が可能となる。
【０１５０】
［第１２形態］
第１２形態に係る加熱冷却装置は、第１１形態と同様に成る。自動制御装置は、温水ポンプ１１６６につき、流量一定運転に代えて、所定の加熱媒体温度を生成する熱量を有する熱量一定運転を行う。温水ポンプ１１６６は、熱量を一定にするため、温水の流量を自動調整する。
【０１５１】
例えば、４５度の加熱媒体を熱交換機１１６４により３００ｋＷの加熱（ＣＯＰ３．６，温水往き６０度）で５０度とし、冷却負荷２１７ｋＷ（ＣＯＰ２．６）にバランスの取れた状態で対応する（冷水往き７度・戻り１７度）。温水ポンプ１１６６は、温水循環量につき、加熱媒体温度が５０度となるような温水熱量を有するように運転される。
【０１５２】
そして、自動制御装置は、冷却負荷が１９６ｋＷに減少して冷水戻り温度が１６度以下となると、ヒートポンプ１０の温水供給設定温度を７０度に上げる（温水温度往き７０度・戻り６０度）。このとき、温水ポンプ１１６６は依然として熱量一定運転を続けるため、ヒートポンプ１０の加熱ＣＯＰが３．６から２．９となり、又循環温水量が絞られる。温水供給温度を上げることで、ヒートポンプ１０の発生する冷熱も低減され（冷水戻り温度１７度，ＣＯＰ１．９）、冷却負荷の減少に対応しながらヒートポンプ１０の運転を継続することが可能となる。
【０１５３】
［第１３形態］
図１６（ａ）は第１３形態に係る加熱冷却装置２８６１の冷熱負荷（冷却負荷Ｃ）が重い場合における模式図、図１６（ｂ）は加熱冷却装置２８６１の冷熱負荷が比較的軽い場合における模式図、図１６（ｃ）は加熱冷却装置２８６１の温熱負荷（加熱負荷Ｈ）が冷熱負荷を上回る場合における模式図、図１７（ａ）は加熱冷却装置２８６１の冷熱負荷がない場合における模式図、図１７（ｂ）は加熱冷却装置２８６１の冷熱負荷がなく温熱負荷が比較的大きい場合（生産ライン立ち上げ時等）における模式図であって、加熱冷却装置２８６１は、ヒートポンプ１０と同等のヒートポンプ２００４を用いる等第１形態と同様に成るが、更に複数のヒートポンプ２００４ｐ，２００４ｑ，２００４ｒ等を用いており、又空気圧縮機２８４０が配備されている。なお、加熱冷却装置２８６１は、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４における温水を加温する熱交換機２８６２と、熱交換機２８６２に蒸気（温水）ＳＴ（他熱源Ｚ）を供給可能な図示しないボイラーと、当該蒸気ＳＴの供給量を調整可能な温熱供給量調節弁２８６４を備えている（図１７（ｂ）参照）。又、加熱冷却装置２８６１は、空気圧縮機２８４０の冷却水を冷却するクーリングタワー２８３２ａと、冷却量を調整するための冷熱供給調節弁２８６６を備えている。
【０１５４】
ヒートポンプ２００４ｐ等の加熱側には、供給側のモーター弁２０４７ｐ等や戻り側のモーター弁２０４９ｐ等を介してクーリングタワー２８３２ｐ等が接続されている。又、ヒートポンプ２００４ｐ等の加熱供給パイプ２０３４ｐにあっては、モーター弁２０４７ｐによりヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４側へ切替（ないし流量調整）可能であり、ヒートポンプ２００４ｐ等の加熱戻りパイプ２０３６ｐは、モーター弁２０４９ｐによりヒートポンプ２００４の加熱側戻りパイプ２０３６側へ切替（ないし流量調整）可能である。なお、クーリングタワー２８３２ｐ等の何れかとクーリングタワー２８３２ａとは共通であっても良い。又、クーリングタワー２８３２ａ側に切り替えることに代えて、あるいはこれと共に、クーリングタワー２８３２ａの冷却水とヒートポンプ２００４の温水とを熱交換しても良い。
【０１５５】
更に、ヒートポンプ２００４ｐ等の冷却側のモーター弁２０４３ｐ，２０４５ｐ等により、当該冷却側の回路につきヒートポンプ２００４の冷却側と空気圧縮機２８４０側とで切替（ないし流量調整）可能とされている。空気圧縮機２８４０側に切替えられた場合には空気圧縮機２８４０の冷却水と熱交換可能である。又、ヒートポンプ２００４の冷却側供給パイプ２０３０及び冷却側戻りパイプ２０３２にも順にモーター弁２０４３，２０４５が設置されており、同様に冷却負荷Ｃ側と空気圧縮機２８４０側とで切替（ないし流量調整）可能とされている。なお、図１６（ａ），（ｂ）においてはヒートポンプ２００４ｐの回路が省略されており、図１６（ｃ），図１７（ａ）においてはヒートポンプ２００４ｐの加熱側回路が省略されている。これらの加熱側回路は、実際には加熱負荷Ｈと繋がっている。
【０１５６】
このような加熱冷却装置２８６１は、第１形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
【０１５７】
即ち、冷熱重負荷時等の図１６（ａ）の場合、ヒートポンプ２００４は温水追従モードにて熱回収運転を行っているが、更に冷却負荷Ｃへ冷熱を供給する必要があり、冷熱負荷に応じた台数におけるヒートポンプ２００４ｐ等の冷房運転を行う。このとき、ヒートポンプ２００４ｐ等の冷却側はヒートポンプ２００４の冷却側に切り替わっており、ヒートポンプ２００４ｐ等の加熱側はクーリングタワー２８３２ｐ等側に切り替わっている。又、複数のヒートポンプ２００４ｐ等が冷房運転していれば、全てのヒートポンプ２００４ｐ等につき冷房運転又は冷房運転待機の状態とする。ただし、全体としての冷却能力に余裕があれば、１台を暖房待機状態とする。
【０１５８】
例えば、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等により冷水が７度で冷却負荷Ｃに供給され、ヒートポンプ２００４には１２度で戻る。このとき、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は６０度であり、温水戻り温度は５５度である。又、ヒートポンプ２００４ｐ等の温水供給温度は３５度であり、温水戻り温度はクーリングタワー２８３２ｐ等の冷却により３０度である。当該冷却により、ヒートポンプ２００４ｐ等は冷房運転を継続することができる。
【０１５９】
又、冷熱軽負荷時等の図１６（ｂ）の場合、冷却負荷Ｃに応じて冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等が１台となったら、他の１台につき冷房待機を行い、残りのヒートポンプ２００４ｐ等につき温水追従運転（暖房運転）の待機を行う。温水追従待機中のヒートポンプ２００４ｐ等の加熱側は、クーリングタワー２８３２ｐ等側からヒートポンプ２００４の加熱側に切替えられ、冷却側は、ヒートポンプ２００４の冷却側から空気圧縮機２８４０側へ切替えられる。そして、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４の温水戻り温度あるいは温水出口温度が所定値以下となる等、温熱の不足を検知したら、温水追従待機中のヒートポンプ２００４ｐ等を運転する。なお、ヒートポンプ２００４ｐ等の内１台でも温水追従運転が開始されると、冷房待機中のヒートポンプ２００４ｐ等を温水追従待機状態に切替える。
【０１６０】
例えば、ヒートポンプ２００４や冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等により冷水が７度で冷却負荷Ｃに供給され、ヒートポンプ２００４には１２度で戻る。ここで、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は６０度であるものの、温水戻り温度は５５度から５３度以下となったら、温水追従待機中のヒートポンプ２００４ｐ等を運転し、冷水を３０度で空気圧縮機２８４０に供給し、冷却水との熱交換により３５度で戻らせる。又、温水追従運転中のヒートポンプ２００４ｐ等は、ヒートポンプ２００４へ戻る温水を６０度まで加熱し、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４へ戻す。温水追従運転中のヒートポンプ２００４ｐ等に空気圧縮機２８４０の排熱を適用することにより、ヒートポンプ２００４ｐ等は暖房運転を継続することができる。
【０１６１】
更に、冷熱負荷が少なく、ヒートポンプ２００４の冷却最低出力（あるいはこれを上回る所定出力）未満となった場合、図１６（ｃ）に示すように、ヒートポンプ２００４の冷却側を空気圧縮機２８４０側に切替え、ヒートポンプ２００４による冷却負荷Ｃに対する冷熱供給を停止する。当該冷熱供給は、冷房運転する１台のヒートポンプ２００４ｐ等により行われる。
【０１６２】
例えば、冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等により冷水が７度で冷却負荷Ｃに供給され、ヒートポンプ２００４には１２度で戻る。冷房運転するヒートポンプ２００４ｐ等の加熱側は、クーリングタワー２８３２ｐ等で運転継続可能に冷却される。又、ヒートポンプ２００４の冷水供給温度は３０度であり、冷水戻り温度は空気圧縮機２８４０の冷却水との熱交換により３５度とされ、ヒートポンプ２００４による温水供給の継続を可能としている。一方、ヒートポンプ２００４の温水側は温水追従運転中のヒートポンプ２００４ｐ等により適宜加温され、供給温度が６０度に維持される（戻り温度は５５度近辺となる）。
【０１６３】
又、生産ライン立ち上げ時等で冷熱が不要である場合、図１７（ａ）に示すように、ヒートポンプ２００４ｐ等は温熱負荷に応じて温水追従運転又は待機状態とされ、ヒートポンプ２００４も含めて冷却側が空気圧縮機２８４０側に切替えられる。ただし、自動制御装置は、冷却側の温度や各種モーター弁の開度あるいは生産状況ないしこれらの関係から、冷却負荷Ｃにおいて冷水が必要になりそうであると判断すると、ヒートポンプ２００４ｐ等の内の１台を冷房待機状態とする。
【０１６４】
例えば、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の加熱側は、５５度で戻り、６０度で供給される。又、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側は、空気圧縮機２８４０の冷却水により３０度から３５度に加温され、空気圧縮機２８４０の排熱を利用してヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の運転を継続することができる。
【０１６５】
加えて、冬季の生産ライン立ち上げ時等で冷熱が不要であり温熱負荷が大きい場合、図１７（ｂ）に示すように、ヒートポンプ２００４ｐ等は温水追従運転され、ヒートポンプ２００４も含めて冷却側が空気圧縮機２８４０側に切替えられる。又、温熱負荷により、ボイラーから蒸気ＳＴ等を温熱供給量調節弁２８６４による調整のうえで供給し、熱交換機２８６２を介して温水を加熱する。
【０１６６】
更に、空気圧縮機２８４０の排熱量が工場の空気消費量の減少等により低下して、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側の加温が十分に行えなくなる場合、そのままではヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷水戻り温度が低下し、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等が停止する温度（例えば５度）となってしまう。そこで、冷水が所定温度（例えば２０度）以下となった場合、自動制御装置はヒートポンプ２００４ｐ等を１台ずつ停止して温水追従待機状態とし、空気圧縮機２８４０の冷却水温度を保持する。ヒートポンプ２００４ｐ等の停止による加熱量の減少は、熱交換機２８６２による加熱により補われる。なお、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の出力をインバーター等により絞ることで空気圧縮機２８４０の冷却水温度の低下を防止しても良いし、温水の流量を温水ポンプのインバーター等により絞ることでヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の出力を絞って空気圧縮機２８４０の冷却水温度の低下を防止しても良いし、熱交換機２８６２における加熱量を増すことでヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の負担を減らして運転継続に必要な冷水の加熱量を減らし、空気圧縮機２８４０の冷却水温度の低下を防止しても良いし、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の温水供給温度設定値を下げて、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の出力を絞って空気圧縮機２８４０の冷却水温度の低下を防止しても良い。
【０１６７】
又、空気圧縮機２８４０の排熱量が工場の空気消費量の増加等により上昇して、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側の加温が過剰となる場合、そのままではヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷水戻り温度が上昇し、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等が停止する温度となってしまう。そこで、自動制御装置は、冷水が所定温度以上となるかあるいは空気圧縮機２８４０の冷却水温度が所定温度（例えば３５度）以上となった場合、蒸気ＳＴにより温水を加温していて温水追従待機中のヒートポンプ２００４ｐ等があればそのヒートポンプ２００４ｐ等を運転して冷却水の冷却を行い、あるいはクーリングタワー２８３２ａを運転し、冷却水温度が上昇しないよう保持する。
【０１６８】
例えば、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側は、３０度で供給され、３５度で戻る。又、ヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の加熱側は、５８度から熱交換機２８６２の加熱により６０度となって供給され、５３度で戻る。
【０１６９】
以上の加熱冷却装置２８６１では、加熱負荷Ｈや冷熱負荷Ｃに応じてヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷却側を自動で空気圧縮機２８４０側に切替え、空気圧縮機２８４０の冷却水との熱交換によりヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の冷水を加温するため、冷却水を利用してヒートポンプ２００４，２００４ｐ等の運転を継続させることができ、省エネルギー性の高い状態で作動させることができる。
【０１７０】
［第１４形態］
図１８（ａ）は第１４形態に係る加熱冷却装置２８７１において冷熱負荷が温熱負荷に対して極めて大きい場合（例えば夏季の昼間）等における模式図、図１８（ｂ）は加熱冷却装置２８７１において冷熱負荷が温熱負荷に対して大きい場合（例えば夏季の夜間）等における模式図、図１８（ｃ）は加熱冷却装置２８７１において温熱負荷が冷熱負荷に対して大きい場合（例えば冬季）等における模式図、図１９（ａ），（ｂ）は加熱冷却装置２８７１において空冷ヒートポンプが故障した場合等における模式図であって、加熱冷却装置２８７１は、第１３形態と同様に成る。
【０１７１】
加えて、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の回路は、モーター弁２０４３ａ等やモーター弁２０４５ａ等により、ヒートポンプ２００４の加熱側と冷却側とで切替可能である。なお、図１８，１９において、冷却負荷Ｃとヒートポンプ２００４の間の回路は一部省略されている。又、ヒートポンプ２００４ｐ等はヒートポンプ２００４の冷水を直接導入して加熱可能であり、冷水を直接加熱する加熱用ヒートポンプとして動作可能である。これに対し、排熱回収型のヒートポンプの冷水とは異なる媒体を加熱し熱交換機を介して冷水を加熱するヒートポンプは冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプとして動作するものである。
【０１７２】
加熱冷却装置２８７１では、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等による冷却を見込み、ヒートポンプ２００４の最大冷熱出力を当該最低冷熱負荷より小さくしている。
【０１７３】
このような加熱冷却装置２８７１は、第１３形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
【０１７４】
即ち、夏季の冷熱重負荷時等の図１８（ａ）の場合、冷却負荷Ｃへ冷熱を供給する必要があり、冷熱負荷に応じた台数における空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の冷房運転を行う。このとき、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の冷却側はヒートポンプ２００４の冷却側に切り替わっている。又、複数の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等が冷房運転していれば、全ての空冷ヒートポンプ２１５４ａ等につき冷房運転又は冷房運転待機の状態とする。ただし、全体としての冷却能力に余裕があれば、１台を暖房待機状態とする。
【０１７５】
例えば、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却負荷Ｃに供給され、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等には１２度で戻る。このとき、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は５５度であり、温水戻り温度は５０度である。又、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等による戻り冷水の冷却ないし冷却側供給パイプ２０３０への供給により、冷水温度ないし冷熱量を制御する。温水については、ヒートポンプ２００４を温水追従モードで運転（熱回収運転）することにより、温水温度ないし加熱量を制御する。
【０１７６】
又、冷熱軽負荷時等の図１８（ｂ）の場合、負荷に応じて冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等が所定台数（１台）以下となったら、他の所定台（１台）につき冷房待機を行い、残りの空冷ヒートポンプ２１５４ａ等につき暖房運転の待機を行う。暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の加熱側は、ヒートポンプ２００４の冷却側から加熱側に切替えられる。そして、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４の温水戻り温度が所定値以下となる等温熱の不足を検知したら、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転する。なお、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の内所定台（１台）以上において暖房運転が開始されると、冷房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を暖房待機状態に切替える。
【０１７７】
例えば、ヒートポンプ２００４や冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却負荷Ｃの熱交換機に供給され、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等には１２度で戻る。ここで、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は５５度であるものの、温水戻り温度は５０度から４８度以下となったら、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転し、ヒートポンプ２００４へ戻る温水を空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により５５度まで加熱し、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４へ戻して温熱不足を解消する。
【０１７８】
更に、冬場や生産状況等により冷熱負荷が少なくなった場合、図１８（ｃ）に示すように、ヒートポンプ２００４による冷却は続行すると共に、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等（の１台）を冷房運転して冷熱負荷を調整する。又、温熱負荷に応じて暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転し、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転すると、冷房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を暖房待機状態に切替える。なお、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等において冷房待機機を（１台）設けても良い。
【０１７９】
例えば、ヒートポンプ２００４や冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却負荷Ｃに供給され、ヒートポンプ２００４には１２度で戻る。ヒートポンプ２００４や暖房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等による温水供給温度は５５度であり、温水戻り温度は５０度とされ、ヒートポンプ２００４による温水ないし冷水の供給の継続を可能としている。
【０１８０】
加えて、冷房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等がトリップ等により故障した場合、図１９（ａ）に示すように、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を冷房モードに切替え冷房運転して冷熱不足を防止する。
【０１８１】
以上の加熱冷却装置２８７１では、加熱負荷Ｈや冷却負荷Ｃに応じて空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の状態を切替え、ヒートポンプ２００４による加熱や冷却を補助するため、加熱負荷Ｈないし冷却負荷Ｃにつき年間を通じて的確に加熱ないし冷却することができ、ヒートポンプ２００４の運転を継続させて、省エネルギー性の高い状態で加熱冷却装置２８７１を作動させることができる。
【０１８２】
［第１５形態］
図１９（ｃ）は第１５形態に係る加熱冷却装置２８８１において温熱負荷が冷熱負荷に対して大きい場合等における模式図であって、加熱冷却装置２８８１は、第１３形態と同様に成るが、ヒートポンプ２００４の最大冷熱出力を当該最低冷熱負荷以上にしている点で相違する。
【０１８３】
加熱冷却装置２８８１においては、温水追従運転中のヒートポンプ２００４にあって、冷熱負荷が少ないことから冷熱が十分に利用されないで冷水が戻り、このままでは温熱と冷熱のバランスが崩れて運転が停止してしまうような場合、暖房運転中の（１台の）空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の温水を熱交換機２０４０側に切替えて、ヒートポンプ２００４の冷水を熱交換により加熱し、ヒートポンプ２００４の冷水の冷熱を奪って温熱とのバランスを保ち、ヒートポンプ２００４の運転を継続させる。なお、ヒートポンプ２００４の加熱側の回路を熱交換機２０４０側に分岐可能とし、この分岐回路ないし熱交換機２０４０によってヒートポンプ２００４の冷水側を加熱しても良い。
【０１８４】
このような加熱冷却装置２８８１にあっても、ヒートポンプ２００４の冷熱と温熱のバランスが維持されてヒートポンプ２００４の運転を継続させることができ、省エネルギー性に優れた状態で加熱冷却装置２８８１を適切に運転することができる。
【０１８５】
［第１６形態］
図２０（ａ）は第１６形態に係る加熱冷却装置２９０１において冷熱負荷が温熱負荷に対して極めて大きい場合等における模式図、図２０（ｂ）は加熱冷却装置２９０１において冷熱負荷が温熱負荷に対して大きい場合等における模式図、図２０（ｃ）は加熱冷却装置２９０１において温熱負荷が冷熱負荷に対して大きい場合等における模式図、図２１（ａ）は加熱冷却装置２９０１において冷熱負荷がない場合等における模式図、図２１（ｂ）は加熱冷却装置２９０１において冷熱負荷がなく温熱負荷が比較的に大きい場合等における模式図であって、加熱冷却装置２９０１は、第１３形態と同様に成る。なお、図２０，２１においても一部の回路が省略されている。
【０１８６】
又、加熱冷却装置２９０１は、第１３形態と同様に、空気圧縮機２８４０を備えていると共に、ヒートポンプ２００４の冷却側を空気圧縮機２８４０の冷却水（排温水）側に切替えるモーター弁２０４３，２０４５ないし回路を有している。
【０１８７】
このような加熱冷却装置２９０１は、第１３形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
【０１８８】
即ち、冷熱重負荷時等の図２０（ａ）の場合、冷却負荷Ｃへ冷熱を供給する必要があり、冷熱負荷に応じた台数における空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の冷房運転を行う。このとき、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の冷却側はヒートポンプ２００４の冷却側に切り替わっている。又、複数の空冷ヒートポンプ２１５４ａが冷房運転していれば、全ての空冷ヒートポンプ２１５４ａ等につき冷房運転又は冷房運転待機の状態とする。ただし、全体としての冷却能力に余裕があれば、１台を暖房待機状態とする。
【０１８９】
例えば、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却負荷Ｃの熱交換機に供給され、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等には１２度で戻る。このとき、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は６５度であり、温水戻り温度は６０度である。又、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等による戻り冷水の冷却ないし冷却側供給パイプ２０３０への供給により、ヒートポンプ２００４の冷熱負荷が軽減され、ヒートポンプ２００４は運転を継続することができる。
【０１９０】
又、冷熱軽負荷時等の図２０（ｂ）の場合、負荷に応じて冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等が１台となったら、他の１台につき冷房待機を行い、残りの空冷ヒートポンプ２１５４ａ等につき暖房運転の待機を行う。暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の加熱側は、ヒートポンプ２００４の冷却側から加熱側に切替えられる。そして、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４の温水戻り温度が所定値以下となる等温熱の不足を検知したら、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転する。なお、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の内１台でも暖房運転が開始されると、冷房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を暖房待機状態に切替える。
【０１９１】
例えば、ヒートポンプ２００４や冷房運転する空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水が７度で冷却負荷Ｃに供給され、ヒートポンプ２００４や空冷ヒートポンプ２１５４ａ等には１２度で戻る。ここで、ヒートポンプ２００４の温水供給温度は５５度であるものの、温水戻り温度は５０度から４８度以下となったら、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転し、ヒートポンプ２００４へ戻る温水を５５度まで加熱し、ヒートポンプ２００４の加熱側供給パイプ２０３４へ戻して温水不足を解消する。
【０１９２】
更に、冬季等で冷熱負荷が少なくなり、冷房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の出力が所定値（最大出力の所定割合（２５％）に応じた値）以下となるか、あるいは冷水戻り温度が所定値（１０度）以下となった場合、図２０（ｃ）に示すように、ヒートポンプ２００４の冷却側を空気圧縮機２８４０側に切替えると共に、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の１台を冷房運転して冷却負荷Ｃに対応する。又、温熱負荷に応じて暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転し、暖房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を運転すると、冷房待機中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を暖房待機状態に切替える。なお、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等において冷房待機機を（１台）設けても良い。
【０１９３】
例えば、ヒートポンプ２００４は５５度の温水を供給して５０度の戻り温水を受ける一方、空気圧縮機２８４０側に３０度の冷水を供給して冷却水との熱交換により３５度の戻り冷水を受ける。加熱負荷Ｈの加熱はヒートポンプ２００４によりまかなわれ、冷却負荷Ｃの冷却は冷房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等によりまかなわれる（供給７度，戻り１２度）。ヒートポンプ２００４の冷却側に空気圧縮機２８４０の排温水を適用することで、ヒートポンプ２００４の運転が継続される。
【０１９４】
一方、冷房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の出力が所定値（最大出力の所定割合（８５％）に応じた値）以上となるか、あるいは冷水戻り温度が所定値（１５度）以上となった場合、ヒートポンプ２００４を一旦停止し、冷水側を空気圧縮機２８４０の冷却水側に切替え、加熱負荷Ｈの温水を空冷ヒートポンプ２１５４ａ等でまかなった後、ヒートポンプ２００４を温水追従運転して冷温水を供給する。
【０１９５】
加えて、生産ライン立ち上げ時等で冷熱負荷がない図２１（ａ）のような場合、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を加熱負荷に応じた台数で暖房運転し、残りを暖房待機状態とする。又、冷熱供給量調節弁２０４８の開度が所定値以上となるか、あるいは生産状況が所定のものとなったら、冷水の供給再開に対応するため、（１台の）空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を冷房待機状態に切替える。
【０１９６】
又、冬季の生産ライン立ち上げ時等で温熱負荷が大きい図２１（ｂ）のような場合、温水の熱量が加熱負荷に対して少なければ、その分ヒートポンプ２００４の加熱側がボイラーからの蒸気ＳＴとの熱交換により加温され、加熱不足を防止する。例えば、ヒートポンプ２００４の温水戻り温度が４８度で温水供給温度が暖房運転中の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等によっても５３度にしか昇温しない場合、自動制御装置は温度センサ等によりこの場合を把握して温熱供給量調節弁２８６４を作動させ、蒸気ＳＴにより供給する温水を５５度に加温する。
【０１９７】
以上の加熱冷却装置２９０１では、加熱負荷Ｈや冷却負荷Ｃに応じて空冷ヒートポンプ２１５４ａ等の状態を切替え、ヒートポンプ２００４による加熱や冷却を補助すると共に、冷熱負荷がない場合にはヒートポンプ２００４の冷却側を排温水側に切替えると共に必要に応じて空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を冷房待機させるため、加熱負荷Ｈや冷却負荷Ｃにつき的確に加熱ないし冷却しながら、ヒートポンプ２００４の運転を継続させて、省エネルギー性の高い状態で加熱冷却装置２９０１を作動させることができる。
【０１９８】
［第１７形態］
図２１（ｃ）は第１７形態に係る加熱冷却装置２９１１において冷熱負荷がない場合等における模式図であって、加熱冷却装置２９１１は、第８形態と同様に成るが、冷却側回路の切替えにつき、モーター弁２０４３，２０４５で行うのではなく、熱交換機２０４０で空気圧縮機２８４０の冷却水との熱交換を行いつつ流量調節弁２０４６により行うものとしている。
【０１９９】
このような加熱冷却装置２９１１にあっても、例えば空気圧縮機２８４０の４０度の冷却水によってヒートポンプ２００４の２５度の冷水を３０度に昇温できる（空気圧縮機２８４０の冷却水は３５度となる）ため、温熱と冷熱のバランスを保持して省エネルギー性に優れたヒートポンプ２００４の運転を継続させることができる。
【０２００】
［第１８形態］
図２２は第１８形態に係る加熱冷却装置３００１の模式図であって、加熱冷却装置３００１は、第１３形態と同様に成るが、温水ボイラー２５０６及び温水タンク２５０８が加熱側戻りパイプ２０３６側に配置されていると共に、冷却側戻りパイプ２０３２ａ〜２０３２ｄないし加熱側戻りパイプ２０３６ａ〜２０３６ｄのそれぞれに冷水ポンプ３００２ａ〜３００２ｄあるいは温水ポンプ３００６ａ〜３００６ｄが設置されている。又、ヒートポンプ２００４ａは、冷熱負荷調整機として位置づけられている。なお、冷熱負荷調整機はここでは１台とされているが、複数台配置しても良い。
【０２０１】
加熱冷却装置３００１の自動制御装置は、例えばヒートポンプ２００４ｂ等につき自身の温水供給温度に基づいて制御し、冷熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａにつき自身の温水供給温度及び冷水供給温度に基づいて制御し、温水ボイラー２５０６につき温水タンク２５０８の温度あるいは加熱側戻りパイプ２０３６の温水戻り温度に基づいて制御し、冷水戻り温度を調整する流量調節弁２０４６につき冷水戻り温度に基づいて制御し、加熱負荷Ｈへの温水供給量を調整する温熱供給量調節弁２１０９（第２温熱供給量調節手段）ないし冷却負荷Ｃへの冷水供給量を調整する冷熱供給量調節弁２０４８につき温水温度に基づいて制御する。これらの温度は、それぞれの温度センサにより検知され、自動制御装置により把握される。なお、加熱負荷Ｈへ供給しない温水は、温熱供給量調節弁２１０９からの分岐パイプ２１１０を通される。
【０２０２】
このような加熱冷却装置３００１は、第１３形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
【０２０３】
即ち、図２３に示すように、自動制御装置は、加熱負荷Ｈの停止指令があれば（ステップＳ１００１でＮＯ）、ヒートポンプ２００４ａ等や温水ボイラー２５０６を停止して（ステップＳ１００２，１００３）、処理を終了する。
【０２０４】
一方、停止指令がなければ（ステップＳ１００１でＹＥＳ）、流量調節弁２０４６の開度が６０％以下であるかを判定し（ステップＳ１００４）、ＹＥＳであれば、冷水を加温する工場排熱Ｘの熱量に余裕があるので、温水ボイラー２５０６が運転中でなければ最初に戻る（ステップＳ１００５でＮＯ）。なお、初期状態において、ヒートポンプ２００４ａは運転していると共に、ヒートポンプ２００４ｂ等は停止している。
【０２０５】
他方、温水ボイラー２５０６が運転中であれば（ステップＳ１００５でＹＥＳ）、流量調節弁２０４６の開度を上げるためのループ１の処理に移る。即ち、まず冷熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａの温水ポンプ３００６ａにおける流量を増加する（ステップＳ１００６）。すると、一時的にヒートポンプ２００４ａの温水供給温度が下がるので、ヒートポンプ２００４ａは、温水が設定温度（６０度）となるように、出力を自動的に増加する（温熱追従運転，インバーター出力増）。
【０２０６】
温水出力が増加すると、これに伴い冷水出力も増加して、そのままでは冷水温度が低下していくので、自動制御装置は、流量調節弁２０４６の開度が所定値（７０％）に上昇し、工場排熱Ｘ（３５度）との熱交換量が増加して冷水戻り温度（１７度，供給温度１０度）が維持される状態で落ち着くように、ヒートポンプ２００４ａ等や温水ボイラー２５０６を次のように制御する。
【０２０７】
即ち、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４ａの負荷が最大負荷に対して所定割合（９５％）以下であるか否か確認する（ステップＳ１００７）。ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定割合以下でなければ（ＮＯ）、ヒートポンプ２００４ｂ等のうち運転していないものを（１台）起動し（ステップＳ１００８）、ステップＳ１００９に移行する。又、ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定割合以下であれば（ステップＳ１００７でＹＥＳ）、ステップＳ１００８を実行せずにステップＳ１００９に移行する。
【０２０８】
又、ヒートポンプ２００４ａの戻り温水の流量を増やすと、加熱負荷Ｈへの温水流量も増加し、温水戻り温度が上昇するため、他熱源としての温水ボイラー２５０６の出力を絞ることで、温水戻り温度を適切な温度差（ヒートポンプ２００４ａの最大出力時のもの，差分５度）が確保されるようにする。
【０２０９】
即ち、自動制御装置は、ステップＳ１００９において、温水戻り温度が所定値（５６度）以上となったか否か監視する。温水戻り温度が所定値以上であれば温水戻り温度を所定値（５５度）まで下げるためのループ２を実行し、そうでなければループ１の先頭（ステップＳ１００７）若しくは処理の先頭（流量調節弁４６の開度が所定値に達した場合，ステップＳ１００１）に戻る。ループ２では、温水ボイラー２５０６の出力を減じていく（ステップＳ１０１０）。
【０２１０】
例えば、４５０ｋＷの温熱負荷を賄う場合、温水流量毎時４３トンで温度差５度となるヒートポンプ２００４ａでは２５０ｋＷ（４３×１０００×５を８６０ｋＷ／ｋｃａｌで除する）を賄い、又温水ボイラー２５０６では２００ｋＷを賄っている状態から、温水流量を毎時６０．２トンに増加すると、一時的にヒートポンプ２００４ａの温水供給温度が下がり、当該温度を設定値まで回復するためインバーターで３５０ｋＷ（６０．２×１０００×５／８６０）に増加され、加熱負荷Ｈからの温水戻り温度が上昇するものの、これに従い温水ボイラー２５０６の出力を１００ｋＷに絞るので、ヒートポンプ２００４ａでの温水供給・戻り温度差を保持しながら、４５０ｋＷの温熱負荷に対応することができる。
【０２１１】
なお、以上に対し、温水ボイラー２５０６によって温水戻り温度を調整しないとすると、戻り温水の流量を増やしても一時的にヒートポンプ２００４ａの温水供給温度が下がるので、温水追従運転をするヒートポンプ２００４ａは出力を増して温水供給温度を設定値（７０度）とする。すると、一時的に設定温度における温水の流量が増えて熱量が増えるが、加熱負荷Ｈにおける熱消費量は変わらない程度の時間経過であるため、温水戻り温度が上昇して供給温度との差が少なくなり、温水追従運転によりヒートポンプ２００４ａの出力が絞られるため、結局ヒートポンプ２００４ａの加熱出力は変わらないとみることができ、よって冷却出力も増加しないことになる。
【０２１２】
例えば、４５０ｋＷの温熱負荷を賄う場合、ヒートポンプ２００４ａにおいて温水流量毎時７７．４トンで温度差５度のところ流量を毎時１２９トンに増加しても温度差が３度となり、加熱出力は４５０ｋＷで変わらない。即ち、流量を増すと一時的に温水供給温度が５８度に下がるが、温水追従運転により温水温度を６０度とするためインバーター出力が増加され、一時的に７５０ｋＷの高出力となる。しかし、加熱負荷Ｈでの負荷が４５０ｋＷであるため温熱が用いられず温水戻り温度が上がることとなり、温水供給温度との温度差が縮まって結局ヒートポンプ２００４ａの温水出力が加熱負荷Ｈに合っていく。
【０２１３】
一方、流量調節弁２０４６の開度が所定値（６０％）以下でなければ（ステップＳ１００４でＮＯ）、更に当該開度がこれを上回る特定値（８０％）以上であるかをチェックし（ステップＳ１０１１）、そうでなければ、処理の先頭（ステップＳ１００１）に戻り、そうであれば、工場排熱Ｘの熱量が不足するものとして、流量調節弁２０４６の開度を当該所定値と特定値の間の値（７０％）に下げるためのループ３を実行する。
【０２１４】
ループ３では、ヒートポンプ２００４ａの温水ポンプ３００６ａにおける流量を減らし（ステップＳ１０１２）、ヒートポンプ２００４ａの負荷が最大負荷に対して所定割合（５０％）以上であるか否か確認する（ステップＳ１０１３）。自動制御装置は、ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定割合以上でなければ、ヒートポンプ２００４ｂ等のうち運転中のものを（１台）停止し（ステップＳ１０１４）、ステップＳ１０１５に移行する。又、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定割合以上であれば、ステップＳ１０１４を実行せずにステップＳ１０１５に移行する。
【０２１５】
自動制御装置は、ステップＳ１０１５において、温水戻り温度が所定値（５４度）以下となったか否か監視する。温水戻り温度が所定値以下であれば温水戻り温度を所定値（５５度）まで上げるためのループ４を実行し、そうでなければループ３の先頭（ステップＳ１０１２）若しくは処理の先頭（流量調節弁２０４６の開度が所定値に達した場合，ステップＳ１００１）に戻る。ループ４では、温水ボイラー２５０６が自動運転モードでなければ当該モードとしたうえで（ステップＳ１０１６，Ｓ１０１７）、温水ボイラー２５０６の出力を増していく（ステップＳ１０１８）。
【０２１６】
このようなループ３等の実行により、温水ポンプ３００６ａの流量を減らすと共に他熱源としての温水ボイラー２５０６による加温量を調整して、ヒートポンプ２００４ａにおける温水側の温度差を適切に保持し、冷熱負荷に適切に対応することができる。
【０２１７】
例えば、３５０ｋＷの温熱負荷を賄う場合、温水流量毎時６０．２トンで温度差５度となるヒートポンプ２００４ａでは３５０ｋＷを賄っている状態から、温水流量を毎時４３トンに減少すると、一時的にヒートポンプ２００４ａの温水供給温度が上がり、当該温度を設定値へ下げるためインバーターで２５０ｋＷに絞られて、加熱負荷Ｈからの温水戻り温度が下がるものの、これに伴い温水ボイラー２５０６による１００ｋＷの加熱を開始するので、ヒートポンプ２００４ａでの温水供給・戻り温度差を差分５度に保持しながら、３５０ｋＷの温熱負荷に対応することができる。
【０２１８】
なお、以上に対し、温水ボイラー２５０６によって温水戻り温度を調整しないとすると、例えば温水流量を毎時６０．２トンから毎時４３トンに絞っても、結局温度差が７度に広がって加熱出力が３５０ｋＷから変わらない。
【０２１９】
以上の加熱冷却装置３００１では、流量調節弁２０４６の開度が所定値以上となって工場排熱Ｘの熱量が不足し温熱負荷に対する冷熱のバランスが取れなくなってヒートポンプ２００４が停止しそうになると、適宜ヒートポンプ２００４の一部を停止したり、温水ボイラー２５０６の出力を増したりし、又流量調節弁２０４６の開度が所定値以下（かつ温水ボイラー２５０６運転中）となって工場排熱Ｘの熱量に余裕がありヒートポンプ２００４による運転が可能な状況になると、順次ヒートポンプ２００４の運転を開始するので、温熱負荷に適切に対応しつつ運転の継続可能な状態で最大数のヒートポンプ２００４を稼働させることができ、運転に影響のない範囲でなるべくヒートポンプ２００４の他熱源に対する運転比率を向上して、温熱負荷が変動しても省エネルギー性の高い状態で加熱冷却を施すことができる。
【０２２０】
又、加熱冷却装置３００１では、工場排熱Ｘや温水ボイラー２５０６という他熱源が設置されると共に、冷水ポンプ３００２ａ等や温水ポンプ３００６ａ等によってヒートポンプ２００４に対する媒体の流量を調整するため、流量の調整によって媒体温度ないし媒体熱量を制御することができる。
【０２２１】
更に、加熱冷却装置３００１では、複数のヒートポンプ２００４のうちの一部を冷水負荷調整機とし、その負荷に応じて他のヒートポンプ２００４の追加起動や停止を行うため、単数あるいは複数のヒートポンプ２００４を負荷が過剰とならない範囲で負荷の高く効率の良好な状態で運転することができ、又このような適切な運転を冷熱負荷調整機の負荷というシンプルな指標に基づいて簡便に実行することができる。
【０２２２】
［第１９形態］
図２４は第１９形態に係る加熱冷却装置の動作を示すフローチャートであって、当該加熱冷却装置は、第１８形態と同様に成るが、冷却側戻りパイプ２０３２（冷却側戻りパイプ３２ａに分岐する手前・上流側）に冷水タンクを備えている。又、図示しない冷水チラーが、後述の第２１形態（図２６参照）と同様、冷却側に接続されている。
【０２２３】
このような加熱冷却装置は、第１８形態と同様に動作するが、流量調節弁２０４６の開度の代わりに、冷水タンク等における冷水戻り温度に基づいて、ヒートポンプ２００４の運転台数を変更したり、他熱源の出力を増減したりする。
【０２２４】
即ち、冷水戻り温度が特定値（１７度）以上であって（ステップＳ１０２１でＹＥＳ）、温水ボイラー２５０６が運転中であれば（ステップＳ１００５でＹＥＳ）、冷水戻り温度を所定値（１５度）まで下げるためにループ１を実行する。なお、温水ボイラー２５０６が運転中でなければ（ステップＳ１００５でＮＯ）、冷水チラーを運転する（ステップＳ１０２２）。
【０２２５】
又、冷水戻り温度が特定値（１３度）以下であれば（ステップＳ１０２３でＹＥＳ）、冷水戻り温度を所定値（１５度、下げる場合の所定値と異なっても良い）まで上げるためにループ３を実行する。なお、ステップＳ１０１２の手前において、冷水チラーが運転中か否かを確認し（ステップＳ１０２４）、運転中であれば（ＹＥＳ）、冷水チラーを１台停止して（ステップＳ１０２５）ループ３の末尾に移行し、運転中でなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０１２を実行する。
【０２２６】
以上の第１９形態に係る加熱冷却装置においても、第１８形態に係る加熱冷却装置３００１と同様、温熱負荷に適切に対応しつつ運転の継続可能な状態で最大数のヒートポンプ２００４を稼働させることができ、運転に影響のない範囲でなるべくヒートポンプ２００４の他熱源に対する運転比率を向上して、温熱負荷が変動しても省エネルギー性の高い状態で加熱冷却を実行することができる。
【０２２７】
［第２０形態］
図２５は第２０形態に係る加熱冷却装置の動作を示すフローチャートであって、当該加熱冷却装置は、第１９形態と同様に成るが、温水ボイラー２５０６と接続された温水タンクが、加熱側供給パイプ２０３４及び加熱側戻りパイプ２０３６の双方（合流分岐部と温熱供給量調節弁２１０９の間）において介装されており、当該温水タンクと加熱負荷Ｈの間における加熱側供給パイプ２０３４には、当該温水タンクから温水を加熱負荷Ｈ（温熱供給量調節弁２１０９）に供給するためのポンプが設置されている。
【０２２８】
又、第２０形態の加熱冷却装置にあっては、冷水を直接冷却しあるいは冷水を冷却するための媒体を冷却する冷水チラーが、１台又は複数台設置されている。当該冷水チラーの冷水側は、ヒートポンプ２００４と同様に接続されている。又、冷水チラーには、冷却時に発生した熱を冷却するため、ヒートポンプ２００４の温水回路から独立しているクーリングタワーが接続されているが、クーリングタワーを必要としない空冷式としても良い。なお、排熱回収型ヒートポンプ（の予備機）を冷水チラーとして用いても良い。
【０２２９】
このような加熱冷却装置は、第１９形態と同様に動作するが、冷水温度をヒートポンプ２００４の台数の増減に加えて（増減をする前に）冷水チラーにより制御することが可能である。
【０２３０】
即ち、冷水戻り温度が特定値（１７度）以上であって（ステップＳ１０２１でＹＥＳ）、温水ボイラー２５０６が運転中でなければ（ステップＳ１００５でＮＯ）、冷水チラーを運転する（ステップＳ１０３１）。なお、温水ボイラー２５０６が運転中であれば（ステップＳ１００５でＹＥＳ）、冷水戻り温度を所定値（１５度）まで下げるためにループ１を実行するが、ループ１においては、温水タンク内の温水の温度が所定値（６０度）以上である場合にループ２を実行する（ステップＳ１０３２）。又、ループ３においても、温水タンク温度が所定値（５７度）以下である場合にループ４を実行する（ステップＳ１０３３）。
【０２３１】
なお、第２０形態の加熱冷却装置に係る処理を次のように変更することができる。即ち、ステップＳ１００６において、冷水負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ等の温水温度設定値を上げる（上限の設定可，６０度）。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の出力が自動的に増加し（インバーター出力増）、付随して冷水出力も増加するため、冷水温度が一時的に減少しつつ維持される。又、温水タンク２５０８への温水往き温度が上がって温水タンク２５０８内の温水温度が上がるため、他熱源（温水ボイラー２５０６）の出力を絞り、温熱負荷と温熱供給量がバランスする。他熱源による温熱供給調整により温水温度が所定温度（６０度）に保持され、ヒートポンプ２００４ａ等の温水戻り温度は変わらず、温水往き温度と温水戻り温度の差が変化する。例えば、温水流量毎時４３トンで温度差５度を賄うヒートポンプ２００４ａ等の出力２５０ｋＷと他熱源の出力２００ｋＷで温熱負荷４５０ｋＷを賄っている場合に、温水流量は同じで温度差７度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は３５０ｋＷに増加し、他熱源の出力は１００ｋＷに自動的に減ぜられる。なお、他熱源を用いず温水タンク２５０８内の温水温度を制御しない場合、温水温度を増やしてもヒートポンプ２００４ａ等の出力は変わらない。
【０２３２】
一方、ステップＳ１０１２において、冷水負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ等の温水温度設定値を下げる（下限の設定可，５５度）。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の温水出力が自動的に減少し（インバータ出力減）、付随して冷水出力も減少するため、冷水温度が一時的に上昇する。又、温水タンク２５０８への温水戻り温度が下がって温水タンク２５０８内の温水温度が下がるため、他熱源（温水ボイラー２５０６）の出力を上げ、温熱負荷に対する温熱供給量の一時的不足分を賄う。他熱源による温熱供給調整により温水タンク２５０８内の温水温度が所定温度（６０度）に保持され、ヒートポンプ２００４ａ等の温水戻り温度は変わらず、温水往き温度と温水戻り温度の差が変化する。例えば、温水流量毎時４３トンで温度差７度を賄うヒートポンプ２００４ａ等の出力３５０ｋＷで温熱負荷３５０ｋＷを賄っている場合に、温水流量は同じで温度差５度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は２５０ｋＷに減少し、他熱源の出力は１００ｋＷと自動的に増加される。なお、他熱源を用いず温水タンク２５０８内の温水温度を制御しない場合、温水流量を減らしてもヒートポンプ２００４ａ等の出力は変わらない。
【０２３３】
他方、ステップＳ１００６において、他熱源としての温水ボイラー２５０６の温水温度設定値を所定値（１度，６２度から６１度）だけ下げることもできる（下限の設定可，５５度）。これにより、一時的に温水供給温度が下がり、温水戻り温度も下がる（５７度から５６度）。又、ヒートポンプ２００４ａ等は温水供給温度を設定値（６０度）に制御するから、温水戻り温度の低下により出力を自動的に増やす（温度差が３度から４度と大きくなることによる）。更に、増加した加熱負荷に応じるためヒートポンプ２００４ａ等の出力を増やした場合には、付随して冷水出力が増加するため、冷水温度が低下して冷水温度が維持される。例えば、温水流量毎時４３トンで温度差３度を賄うヒートポンプ２００４ａ等の出力１５０ｋＷと他熱源の出力２００ｋＷで温熱負荷３５０ｋＷを賄っている場合に、温水流量は同じで温度差４度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は２００ｋＷに増加し、他熱源の出力は１５０ｋＷに自動的に減ぜられる。
【０２３４】
一方、ステップＳ１０１２において、他熱源としての温水ボイラー２５０６の温水温度設定値を所定値（１度）だけ上げることもできる（下限の設定可，５５度）。これにより、一時的にヒートポンプ２００４ａ等の温水出力が下がり、冷水出力も下がる。又、加熱負荷Ｈへの温水供給温度が上がって温水戻り温度も上がるところ（５５度から５６度）、ヒートポンプ２００４ａ等は温水供給温度を設定値（６０度）に制御するから、温水戻り温度の上昇により出力を自動的に絞る（温度差が５度から４度と少なくなることによる）。例えば、温水流量毎時４３トンで温度差７度を賄うヒートポンプ２００４ａ等の出力３５０ｋＷを賄っている場合に、他熱源の設定温度を上げることで温水流量は同じながら温度差５度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は２５０ｋＷに絞られ、他熱源の出力は１００ｋＷとされ、更に他熱源の設定温度を上げることで温水流量は同じながら温度差４度となったとすると、ヒートポンプ２００４ａ等の出力は２００ｋＷに絞られ、他熱源の出力は１５０ｋＷとされる。
【０２３５】
以上の第２０形態に係る加熱冷却装置においても、第１９形態に係る加熱冷却装置と同様、温熱負荷に適切に対応しつつ運転の継続可能な状態で最大数のヒートポンプ２００４を稼働させることができ、又冷水チラーを配備することによりヒートポンプ１０の台数を減じる前に冷水温度を調整することができ、運転に影響のない範囲でなるべくヒートポンプ２００４の他熱源に対する運転比率をよりきめ細かく向上して、温熱負荷が変動しても省エネルギー性の高い状態で加熱冷却を実行することができる。
【０２３６】
［第２１形態］
図２６は第２１形態に係る加熱冷却装置３０５１の模式図であって、加熱冷却装置３０５１は、第１８形態と同様に成るが、第２０形態の冷水チラーと同様の冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂが複数設置されている。冷水チラー３０５２ａ等には、温熱渡しパイプ３０５４ａ等と温熱戻りパイプ３０５６ａ等を介してクーリングタワー２５０４ｃ等と接続されている。温熱戻りパイプ３０５６ａ等には、ポンプ３０５７ａ等が配置されている。なお、冷水チラーは、単数でも良い。又、加熱冷却装置３０５１は、第１８形態と同様の温水タンク３０５８を有する。
【０２３７】
更に、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂは、冷水の温度あるいは冷熱が一定となるような冷水追従運転が可能であり、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂは温熱負荷調整機として位置づけられているが、全台を温熱負荷調整機としなくても良いし、ヒートポンプ２００４につき単数あるいは３台以上としても良い。
【０２３８】
加熱冷却装置３０５１の自動制御装置は、例えば温熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂにつき自身の冷水供給温度及び温水供給温度に基づいて制御し、温水ボイラー２５０６につき温水タンク３０５８の温度あるいは加熱側供給パイプ２０３４の温水供給温度に基づいて制御し、加熱負荷Ｈへの温水供給量を調整する温熱供給量調節弁２１０９ないし冷却負荷Ｃへの冷水供給量を調整する冷熱供給量調節弁２０４８につき温水温度に基づいて制御する。これらの温度は、それぞれの温度センサにより検知され、自動制御装置により把握される。
【０２３９】
このような加熱冷却装置３０５１は、第１８，２０形態と同様に動作し、例えば次のように動作する。
【０２４０】
即ち、図２７に示すように、自動制御装置は、ヒートポンプ２００４の温水供給温度が５８度以下であれば（ステップＳ１０５１でＹＥＳ）、温水供給温度を所定温度（６０度）に上げるためのループ１を実行し、ヒートポンプ２００４の温水供給温度が特定温度（６２度）以上であって温水ボイラー２５０６が停止中であれば（ステップＳ１０５１でＮＯ、ステップＳ１０６０，Ｓ１０６１で共にＹＥＳ）、温水供給温度を所定温度（６０度）に下げるためのループ３を実行する。なお、ステップＳ１０６１でＮＯであれば、温水ボイラー５０６の出力を減じ（ステップＳ１０６２）、処理の最初に戻る。
【０２４１】
自動制御装置は、ループ１において、温熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水ポンプ３００２ａの流量を増し（ステップＳ１０５２）、冷水供給温度が特定温度（７度）以下であれば（ステップＳ１０５３でＹＥＳ）、冷水供給温度を所定温度（１０度）とするために冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂの出力を減ずる（台数を減らすことを含む、ステップＳ１０５４）ループ２を実行して、ヒートポンプ２００４の温水供給温度が所定温度（６０度）から所定温度幅内に収まるか否か判断する（ステップＳ１０５５）。一方、ステップＳ１０５３でＮＯであれば、ループ２を実行せずにステップＳ１０５５に移行する。
【０２４２】
ステップＳ１０５５でＹＥＳであれば、温水ボイラー２５０６の出力を減じ（ステップＳ１０５６）、ループ１の最初に戻る。一方、ステップＳ１０５５でＮＯであれば、ヒートポンプ２００４ａの負荷が所定値（最大負荷の９５％）以下であるか確認し（ステップＳ１０５７）、ＹＥＳであればループ１の最初に戻り、ＮＯであれば温水ボイラー２５０６の出力を増して（ステップＳ１０５８）、処理の最初に戻る。
【０２４３】
即ち、ループ１では、温熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水ポンプ３００２ａの流量を増やすと、一時的にヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水供給温度が上昇し、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水供給温度を所定温度（１０度）にするようにヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂが出力を自動的に増やす（インバーター出力増）。ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水出力が増加すれば、温水出力も増加するため、温水温度を所定値に維持させる。
【０２４４】
一方、自動制御装置は、ループ３において、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水ポンプ３００２ａの流量を減じ（ステップＳ１０６３）、冷水供給温度が特定温度（１３度）以上であるか否か判断する（ステップＳ１０６４）。ＹＥＳであれば冷水供給温度を所定温度（１０度）に下げるためのループ４を実行し、ＮＯであればループ４を実行せずループ３の最初に戻る。ループ４においては、冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂの出力を増し、あるいは台数を増やす（ステップＳ１０６５）。
【０２４５】
即ち、ループ３では、温熱負荷調整機としてのヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水ポンプ３００２ａの流量を減らすと、一時的にヒートポンプ２００４ａの冷水供給温度が下がり、ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水供給温度を所定温度（１０度）にするようにヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂが出力を自動的に絞る（インバーター出力減）。ヒートポンプ２００４ａ，２００４ｂの冷水出力が減少すれば、温水出力も減少するため、冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂにより冷熱の不足分を補う。
【０２４６】
なお、加熱冷却装置３０５１における処理を次のように変更することができる。即ち、ステップＳ１０５２において、温水負荷調整機であるヒートポンプ２００４ａ等の冷水温度設定値を下げる。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の出力が自動的に増加し（インバーター出力増）、付随して温水出力も増加するため、温水温度が上昇して温水温度が維持される。又、冷水往き温度が下がり、冷水戻り温度が一時的に下がるため、冷水チラーの出力を減じ（ステップＳ１０５４）、冷却負荷とバランスさせる。一方、ステップＳ１０６３において、温水負荷調整機であるヒートポンプ２００４ａ等の冷水温度設定値を上げる。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の出力が自動的に絞られ（インバータ出力減）、付随して温水出力も減少するため、供給温熱量が減少して温水温度が低下する。又、冷水往き温度が上がり、冷水戻り温度が一時的に上がるため、冷水チラーの出力を増して（ステップＳ１０６５）、冷却負荷Ｃとバランスさせる。
【０２４７】
又、ステップＳ１０５２において、温水負荷調整機であるヒートポンプ２００４ａ等の冷水戻りパイプ２０３２ａを工場排熱Ｘで加温する。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の出力が自動的に増加し（インバーター出力増）、付随して温水出力も増加するため、温水温度が上昇して温水温度が維持される（冷却負荷量調整手段）。なお、ヒートポンプ２００４ａ等冷水負荷が変わるものの、冷却負荷Ｃへの冷水供給量（冷水温度）は変わらないため、冷水チラーの出力も変わらない（ステップＳ１０５３でＮｏ）。一方、ステップＳ１０６３において、温水負荷調整機であるヒートポンプ２００４ａ等の冷水戻りパイプ２０３２ａを工場排熱Ｘにより加熱している状況で、排熱との熱交換量を少なくする。これにより、ヒートポンプ２００４ａ等の出力が自動的に絞られ（インバーター出力減）、付随して温水出力も減少するため、供給温熱量が減少して温水温度が低下する（冷却負荷量調整手段）。なお、ヒートポンプ２００４ａ等の冷水負荷が変わるものの、冷却負荷Ｃへの冷水供給量（冷水温度）は変わらないため、冷水チラーの出力も変わらない（ステップＳ１０６４でＮｏ）。
【０２４８】
以上の加熱冷却装置３０５１では、冷水追従運転するヒートポンプ２００４と、冷水チラー３０５２ａ，３０５２ｂを備えているため、年間を通じて冷熱負荷がある加熱冷却において温熱負荷に適切に対応しながら冷水追従運転を行うことができ、極めて省エネルギー性の高い状態で加熱冷却を実施することができる。
【０２４９】
又、加熱冷却装置３０５１では、冷水ポンプ３００２ａ等によってヒートポンプ２００４に対する媒体の流量を調整するため、流量の調整によって媒体温度ないし媒体熱量を制御することができる。
【０２５０】
更に、加熱冷却装置３０５１では、複数のヒートポンプ２００４を温熱負荷調整機とし、その負荷に応じて温水ボイラー２５０６等の起動や停止を行うため、温水ボイラー２５０６等を効率の良好な状態で運転することができ、又このような適切な運転を冷熱負荷調整機の負荷というシンプルな指標に基づいて簡便に実行することができる。
【０２５１】
［第２２形態］
図２８は第２２形態に係る加熱冷却装置３１０１の模式図であって、加熱冷却装置３１０１は、第１形態と同様に成るが、第２１形態の冷水チラーと同様に冷却側に単数又は複数配置される空冷ヒートポンプ３１０２を備える。空冷ヒートポンプ３１０２にあっては、暖房運転ないし冷房運転が可能である。又、冷却側において、パイプ１６，２６と接続される冷水タンク３１０４が設置されている。
【０２５２】
冷水タンク３１０４には、更に冷却負荷Ｃに対するパイプ３１１６，３１２６が接続されており、パイプ３１１６にはポンプ３１５２が介装され、パイプ３１２６には熱交換機３１３０が介装される。空冷ヒートポンプ３１０２には、熱交換機３１３０に媒体を供給する媒体供給パイプ３１６０と、熱交換機３１３０からの媒体を受ける媒体戻りパイプ３１６２が接続されている。媒体供給パイプ３１６０には、第２熱交換機３１６４が介装され、媒体戻りパイプ３１６２には、ポンプ３１６６が介装される。第２熱交換機３１６４には、他熱源Ｚとしての他補助熱源（ここでは蒸気）ＨＨが補助流量調節弁３１８０を経て導入される。
【０２５３】
なお、熱交換機３１３０はパイプ２６あるいは冷水タンク３１０４に設置しても良い。又、空冷ヒートポンプ３１０２とタンク３１０４につき専用のポンプを介して互いに接続し、空冷ヒートポンプ３１０２によって直接熱交換しても良い。更に、空冷ヒートポンプ３１０２をパイプ３１２６へ直接接続し、モード切換時の媒体の戻り温度を制御しても良い。加えて、他補助熱源ＨＨにつき冷却機としたり冷暖可能機としたりすることができる。
【０２５４】
第２２形態に係る加熱冷却装置３１０１は、主に暖房ないし冷房の運転切替を円滑に実行するため、例えば次のように動作する。
【０２５５】
即ち、図２８（ａ）に示すように、加熱負荷Ｈ（３５０ｋＷ）が冷却負荷Ｃ（１７０ｋＷ）に対して重い場合、ヒートポンプ１０は加熱負荷Ｈに見合った温水を供給し、更に付随して生成される冷水を供給する（２２０ｋＷ）。そして、温水に対する冷水のバランスを取るために、空冷ヒートポンプ３１０２を暖房運転して加温された媒体（３０度から３５度へ）を冷水加温用の熱交換機３１３０へ供給する（５０ｋＷ）。冷水往き温度の冷水温度（パイプ１６，３１１６内の冷水温度）は２０度であるところ、冷却負荷Ｃから戻る直後のパイプ３１２６内の冷水温度は２４度となり、熱交換機３１３０通過後の冷水温度やヒートポンプ１０への冷水戻り温度は２５度となって、ヒートポンプ１０の運転が継続される。
【０２５６】
これに対し、温熱負荷が減少する（２５４ｋＷとなる）等して温熱に対する冷熱のバランスが取れなくなる場合、自動制御装置は冷水往き温度が所定値（２２度）以上となったことの検知等によりこの場合を把握し、空冷ヒートポンプ３１０２を運転切替のため一時的に停止する一方、媒体戻りパイプ３１６２のポンプ３１６６を継続運転する。空冷ヒートポンプ３１０２における暖房モードないし冷房モードの切替は即時に実行可能なものではなく、所定時間（３分間）停止（機器インターロック）後に異なるモードで再起動する必要がある。ポンプ３１６６の継続運転により、媒体と冷水との熱交換機３１３０における熱交換は継続し、加温されていた媒体を冷水により冷却する（媒体３５度から２８度，冷水戻り温度２６度）。運転切替時に媒体が冷却されることで、冷却されない場合と比較してより一層円滑に暖房モードから冷房モードに切り替わり、冷房運転をスムーズに開始することが可能である。
【０２５７】
即ち、空冷ヒートポンプ３１０２が冷房モードで運転を開始するためには、ヒートポンプサイクルを成立させるために冷水出口温度が例えば２０度以下でなければならず、媒体が３５度であるとまず例えば３０度まで外部冷却機等により下げ、更に空冷ヒートポンプ３１０２の運転切替用のモード（ウォーミング運転）で３０度から２０度まで温度を下げなければならない（およそ３０分間前後を要する）ところ、加熱冷却装置３１０１では、外部冷却機に頼らずに、媒体と冷水との熱交換によってまず３０度に素早く下げることができ、更にウォーミング運転への移行も不要とすることができ、結果切替に要する時間を大幅に短縮することができる。なお、冷却可能な他補助熱源を用いて媒体を冷却すれば、更に素早く切替を行うことができる。
【０２５８】
そして、図２８（ｃ）に示すように、温熱負荷（２５０ｋＷ）に対して冷熱負荷（１７０ｋＷ）が重い場合、空冷ヒートポンプ３１０２は冷房運転し、１８度に冷却された媒体１３ｋＷを供給する。一方、ヒートポンプ１０は２０度の冷水１５７ｋＷを冷水タンク３１０４へ供給し、冷水タンク３１０４は冷却負荷Ｃに応じて２０度の冷水を冷却負荷Ｃへポンプ３１５２を介し供給する。冷却負荷Ｃから戻る２４度の冷水は空冷ヒートポンプ３１０２からの媒体（冷熱１３ｋＷ）により２３．６度となり、冷水タンク３１０４を経てヒートポンプ１０へ戻る。こうして冷熱負荷１７０ｋＷは冷水（１５７ｋＷ）及び媒体による冷却（１３ｋＷ）で賄われる。他方、ヒートポンプ１０は冷水供給に係る冷却負荷Ｃ（１５７ｋＷ）に見合った温熱２５０ｋＷを供給し、温熱負荷に対応する。
【０２５９】
なお、図２８（ｂ）の場合から温熱負荷が相対的に増した際ないし冷房から暖房への切替時には、上述の暖房から冷房への切替と丁度逆の動作を行う。即ち、ヒートポンプ１０の冷水温度低下による運転停止を防ぐため、空冷ヒートポンプ３１０２を冷房運転から暖房運転へ切り替える場合、機器インターロックにより再起動に時間がかかるし、媒体温度が所定温度（２５度）以下であるとヒートポンプサイクル成立のため更に暖房モード切替前にウォーミングモードで運転して２５度にする必要がある（およそ３０分間前後を要する）ところ、加熱冷却装置３１０１では、媒体と冷水との熱交換によってまず２０度程度に素早く上げることができ、２０度から２５度への昇温は他補助熱源ＨＨを用いて媒体を加熱することで、ウォーミングモードにおける運転を省略可能であり、結果切替に要する時間を大幅に短縮することができる。なお、他補助熱源ＨＨの加熱のみによっても媒体を２５度へ加温することもでき、更に空冷ヒートポンプ３１０２のモード切換（約３分）の間は他補助熱源ＨＨでヒートポンプ１０の冷水を加温することで、ヒートポンプ１０の停止を防止することができる。
【０２６０】
以上の加熱冷却装置３１０１では、ヒートポンプ１０の冷却側の空冷ヒートポンプ３１０２の運転切替中においても空冷ヒートポンプ３１０２の媒体を循環させるため、当該媒体が冷房切替時にはヒートポンプ１０の冷水により冷却され、暖房切替時には当該冷水により加温されて、当該媒体に何もなされず温度が変わらない場合に比べ当該媒体温度を切替後のモードに合った状態に積極的に調整することができ、空冷ヒートポンプ３１０２の運転切替や切替後の運転を極めて円滑なものとすることができる。
【０２６１】
又、加熱冷却装置３１０１では、他補助熱源ＨＨにより媒体を暖房（冷房）切替時に加熱（冷却）するため、更に運転切替を素早く行うことが可能となる。
【０２６２】
［第２３形態］
図２９に示す第２３形態に係る加熱冷却装置３２５１は、第１形態と同様に成るが、温水タンク３０５８や冷水タンク３１０４を備えていると共に、温水タンク３０５８に他熱源Ｚ（蒸気や電気ヒータ等）が導入されるようになっており、更に冷水タンク３１０４に空冷ヒートポンプ２１５４（クーリングタワー・井戸水による冷却装置・排熱・加温中の空冷ヒートポンプ等でも良い）が接続されている。又、ヒートポンプ１０と温水タンク３０５８の間には、第７形態と同様、クーリングタワー４０４や三方弁４１０が配置されている。この加熱冷却装置３２５１は、第１形態と同様に動作する他、例えば図３０に示すように動作する。
【０２６３】
即ち、ヒートポンプ１０は、冷水追従モードにおいて、冷水供給温度設定値（１２度）で冷水を供給するように運転され、空冷ヒートポンプ２１５４より優先して運転される。又、ヒートポンプ１０は、温水追従モードにおいて、温水供給温度設定値（６０度）で温水を供給するように運転され、他熱源Ｚの導入より優先して運転される。一方、空冷ヒートポンプ２１５４は第１規定温度（１５度，ヒートポンプ１０冷水供給温度設定値より高い値）の冷水を冷水タンク３１０４へ供給し、他熱源Ｚは温水タンク３０５８が第２規定温度（５０度，ヒートポンプ１０温水供給温度設定値より低い値）以下となった場合に供給される。温水はヒートポンプ１０に例えば５５度で戻り、冷水はヒートポンプ１０や空冷ヒートポンプ２１５４に例えば１７度で戻る。
【０２６４】
そして、自動制御装置は、まずヒートポンプ１０を温水追従モード（冷水追従モードでも良い）で起動し（ステップＳ１３０１）、監視している冷水供給温度が第１所定温度（１０度）未満である場合のみ（ステップＳ１３０２でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０の運転モードを冷水追従モードへ変更する（ステップＳ１３０３）。又、自動制御装置は、監視している温水供給温度が特定温度（６２度）を超える場合のみ（ステップＳ１３０４でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０につき冷水追従モードから温水追従モードへ変更する（ステップＳ１３０５）。なお、自動制御装置は、停止プッシュボタン（停止ＰＢ）の押下等によりヒートポンプ１０の停止指令がない限りステップＳ１３０２からの処理を繰り返し（ステップＳ１３０６でＮＯ）、停止指令があると（ステップＳ１３０６でＹＥＳ）、ヒートポンプ１０を停止する（ステップＳ１３０７）。
【０２６５】
なお、ステップＳ１３０２において、冷水供給温度が所定温度未満となる状態が所定時間継続した場合（自動制御装置と接続されたタイマにより把握する）にモード切換をするようにしても良い。又、ステップＳ１３０４についても同様に変更可能である。加えて、冷水供給温度の監視に代えて、冷水戻り温度や冷水タンク３１０４の温度あるいはこれらの組合せの監視としても良く、温水温度に関しても同様に変更可能である。
【０２６６】
更に、自動制御装置は、ステップＳ１３０２でＮＯとなると、冷水供給温度が第２所定温度（１５度）未満であるか確認し（ステップＳ１３０８）、第２所定温度未満であれば（ＹＥＳ）ステップＳ１３０４に移行し、第２所定温度以上であれば（ＮＯ）温水追従モードから冷水追従モードへ切替える（ステップＳ１３０９）。
【０２６７】
続いて、自動制御装置は、冷水供給温度が第２所定温度（１５度）を上回るか確認し（ステップＳ１３１０）、第２所定温度を上回る場合のみ（ＹＥＳ）、ヒートポンプ１０による温水供給を停止すると共に（ステップＳ１３１１）、クーリングタワー４０４の温水温度設定値を第１温水冷却設定温度（６５度）から第２温水冷却設定温度（３２度）へ変更する（ステップＳ１３１２）。そして、停止ＰＢがＯＮにならない限り処理を繰り返す（ステップＳ１３１３）。
【０２６８】
このような第２３形態の加熱冷却装置３２５１では、ヒートポンプ１０の運転モードの切替あるいは他熱源Ｚ・他冷熱源（空冷ヒートポンプ２１５４）により、冷却負荷Ｃに対して供給冷熱が過剰となる場合に冷水追従モードとして冷却負荷Ｃに適切に対応すると共に加熱負荷Ｈに温水と他熱源Ｚで対応し、加熱負荷Ｈに対して供給熱が過剰となる場合に温水追従モードとして加熱負荷Ｈに適切に対応すると共に冷却負荷Ｃに冷水と他冷熱源で対応する。従って、省エネルギー性能が極めて良好な状態でヒートポンプ１０の運転を継続することが可能となる。
【０２６９】
［第２４形態］
図３１に示す第２４形態に係る加熱冷却装置３３０１は、熱交換機３０に係る回路を除き、第１形態と同様に成る。加熱冷却装置３３０１にあって、熱交換機３０へのパイプ３２は排熱の冷却機としてのクーリングタワー３３０２の供給パイプとなっており、熱交換機３０からのパイプ３４は工場に属するコンプレッサー等の冷却を要する要冷却設備としての要冷却機器３３０４へのパイプとなっている。要冷却機器３３０４とクーリングタワー３３０２の間には、前者から後者へ媒体を導くパイプ３３０６が渡されており、パイプ３３０６には媒体熱量調節手段（機器冷却水温度調節手段）としての媒体流量調節弁３３０８が介装されていて、媒体流量調節弁３３０８の分岐側はパイプ３２に接続されている。なお、クーリングタワー３３０２を複数台設置しても良いし、クーリングタワー３３０２に代えて、又はこれと共に冷凍機や空冷ヒートポンプ、井戸水による冷却装置を設置しても良い。又、要冷却機器３３０４を、冷却設備である空調設備や、温度調整が必要な設備（成型機やウレタン等の原液等）に代えても良い。
【０２７０】
この加熱冷却装置３３０１は、第１形態と同様に動作する他、例えば次に示すように動作する。
【０２７１】
即ち、比較的に冷水温度が低い（冷水の冷熱量が多い）場合、ヒートポンプ１０は温水追従運転し、７度の冷水を冷却負荷Ｃへ供給し、冷却負荷Ｃから１０度の冷水が出される。クーリングタワー３３０２から熱交換機３０へ所定温度（１５度）の冷媒が供給され、熱交換により冷水温度が１２度に昇温される。熱交換後の媒体温度は１３度に低下し、冷却水として要冷却機器３３０４に導入され、冷却時の熱交換により３１度へ昇温されてクーリングタワー３３０２に適宜導入される。冷却水（媒体）はパイプ３２において所定温度となるよう媒体流量調節弁３３０８によって調整される。
【０２７２】
一方、比較的に冷水温度が高い（冷水の冷熱量が少ない）場合、ヒートポンプ１０は温水追従運転し、１８度の冷水を冷却負荷Ｃへ供給し、冷却負荷Ｃから２１度の冷水が出される。クーリングタワー３３０２から熱交換機３０へ所定温度の冷媒が供給され、熱交換により冷水温度が１９度に低下される。熱交換後の媒体温度は１７度に上昇し、冷却水として要冷却機器３３０４に導入され、冷却時の熱交換により２５度へ昇温されてクーリングタワー３３０２に適宜導入される。冷却水（媒体）はパイプ３２において所定温度となるよう媒体流量調節弁３３０８によって調整される。
【０２７３】
加熱冷却装置３３０１では、ヒートポンプ１０の冷却側と、工場に属する要冷却機器３３０４の冷却前の冷却水（媒体）を媒体流量調節弁３３０８（ないしクーリングタワー３３０２）により所定温度となるように調整するため、冷水が所定温度の媒体より冷たい場合には熱交換により冷水を加熱し、冷水が所定温度の媒体より暖かい場合には熱交換により冷水を冷却することができ、何れにしても冷水を所定温度に近づけることができて、ヒートポンプ１０の冷水戻り温度等を監視する必要がなく、又ヒートポンプ１０の冷水側に調節弁を設けなくても良く、シンプルな構成ないし動作で冷熱不足並びに過冷却を効果的に防止し、ヒートポンプ１０の冷水温度を自然に安定させることが可能となる。
【０２７４】
なお、第２４形態を次のように変更しても良い。即ち、熱交換機３０に空冷ヒートポンプのみを接続し、冷却側加熱媒体が空冷ヒートポンプから供給されるようにする。当該空冷ヒートポンプは、冷却側加熱媒体を所定温度（２０度）に維持するように運転される（所定温度未満であれば暖房運転し、所定温度以上であれば冷房運転する）。従って、ヒートポンプ１０の冷水は冷却側加熱媒体との熱交換により所定温度に近づけられ、即ち冷水は所定温度を下回れば冷却側加熱媒体（冷却側媒体）により加熱され、所定温度を上回れば冷却側加熱媒体（冷却側媒体）により冷却されることとなり、空冷ヒートポンプの媒体を所定温度に保持する自動運転のみにより複雑な制御をすることなく省エネルギーであるヒートポンプの運転を継続することが可能である。なお、第２２形態と組み合わせることで、より安定した温度制御を行うことができる。
【０２７５】
［第２５形態］
図３２に示す第２５形態に係る加熱冷却装置３３５１は、熱交換機３０に係る回路を除き、第１形態と同様に成る。加熱冷却装置３３５１にあって、熱交換機３０へのパイプ３２は水洗槽３３５６から延びていると共にポンプ３３５２を備えており、熱交換機３０へのパイプ３４はワークＷを温水洗浄する水洗槽３３５６へ至る。ヒートポンプ１０の冷却側は、水洗槽３３５６の排熱を回収してパイプ３２，３４を流通する媒体により、熱交換機３０を介して加温される。この加熱冷却装置３３５１にあっても、第１形態と同様、極めて省エネルギー性の高いヒートポンプ１０の運転を継続することが可能である。なお、熱交換機３０は、水洗槽３３５６のシャワー用ポンプの後に取り付けても良い。又、温水追従モードに限らず冷水追従モードにおいても、洗浄槽３３５６の排熱を有効的に加熱負荷Ｈの加温へ用いることができる。
【０２７６】
更に、第２５形態を次のように変更することも可能である。即ち、パイプ１２，２２の何れかに熱交換機を設けると共に、当該熱交換機にクーリングタワーを接続して、加熱側の温水を放熱する回路を設置する。そして、ヒートポンプ１０を冷水追従モードで運転し、同時に生成される温水では熱量が不足して他熱源Ｚを導入している場合（冬季等）に、熱交換機３０による冷水との熱交換量を増やすことで冷却負荷Ｃを増やし、これに伴い加熱供給量も増加させて、加熱負荷Ｈへの対応のため用いられる他熱源Ｚの使用量を低減し、使用エネルギーを節約する。なお、冷水タンクを介装することができる。更に、熱交換機３０における冷水との熱交換は、加熱負荷Ｈの排熱によるものに代えて、又は当該排熱と共に、工場に属する熱によるものとしても良い。又、ヒートポンプ１０による加熱が過剰となっていてクーリングタワーによる温水の放熱がなされている場合、あるいは温水温度が設定値（例えば６５度）を超えた場合を条件に、パイプ３２に接続されているポンプ３３５２を停止したりインバーター制御による流量調整をしたりする（流量調節手段を用いた冷却側加熱媒体熱量調節手段）ことで、冷却側加熱媒体の熱量ないし冷水との熱交換量を調整し、もって冷却負荷Ｃを調整する。加えて、冷水の戻り温度（パイプ２６）や往き温度（パイプ１６）が上昇して設定値（例えば２２度）を超えた場合に、ポンプ３３５２につき停止したりインバーター制御による流量調整をしたりして良い。更に、加熱負荷Ｈや工場排熱との熱交換量の調整は、インバーター制御されたポンプによるものに代えて、あるいはこれと共に、流量調節弁によるものとして良い。
【０２７７】
［第２６形態］
図３３に示す第２６形態に係る加熱冷却装置３４０１は、第２３形態と同様に成るが、冷水タンク３１０４に更に工場排熱源と熱交換機を介し接続されて工場排熱Ｘをやり取り可能なパイプ３４０２，３４０４が接続され、工場排熱源へのパイプ３４０２にポンプ３４０６が介装されていると共に、空冷ヒートポンプに代えてクーリングタワー３３０２（他冷熱源）が設置されており、更にクーリングタワー３３０２と冷水タンク３１０４の間のパイプ３４にポンプ３４０８と冷熱量調節手段としての流量調節弁３４１０が介装されている。
【０２７８】
加熱冷却装置３４０１は例えば次のように動作する。即ち、ヒートポンプ１０は冷水追従モードで運転され、冷却負荷２００ｋＷに対しこれを上回る（過剰な）冷水３５０ｋＷを供給する条件をつくることで、ヒートポンプ１０から温水５００ｋＷが供給され、加熱負荷６００ｋＷに対応する。温水では賄えない加熱負荷１００ｋＷについては、他熱源である他熱源Ｚ（１００ｋＷ）の供給により調整する。
【０２７９】
自動制御装置により冷水３５０ｋＷを供給するため、ポンプ３４０６を流量最大の状態で動作させ、工場排熱Ｘと最大限の熱交換を行う（冷水加温３００ｋＷ，冷水１７度から２０度へ昇温）。このままであると冷却負荷Ｃへの対応と工場排熱Ｘとの熱交換により１５０ｋＷの加熱が余剰して冷水温度の上昇が継続してしまうので、クーリングタワー３３０２により冷水を冷却する（冷却１５０ｋＷ，冷水１７度から１５度へ温度下降）。自動制御装置は、クーリングタワー３３０２あるいはポンプ３４０８や流量調節弁３４１０の制御により、冷水タンク３１０４内の冷水温度が所定温度（１７度）となるように（冷水の冷熱量が所定量となるように）する。なお、ポンプ３４０６のインバーター制御やこれに代えて設置する流量調節弁等により、工場排熱Ｘに係る媒体の熱量（工場排熱Ｘとの熱交換量）を調整しても良い。
【０２８０】
そして、自動制御装置は、熱量が変動する工場排熱Ｘに次のように対応する。即ち、工場排熱Ｘが多くなれば、その分だけクーリングタワー３３０２における冷却量を増す。一方、工場排熱Ｘが少なくなれば、その分クーリングタワー３３０２における冷却量を減らす。なお、同様にして冷却負荷Ｃにも対応することができる。
【０２８１】
加熱冷却装置３４０１は、ヒートポンプ１０の冷水と工場排熱Ｘを導入し熱交換することで冷水を加熱する熱交換機を備えており、ヒートポンプ１０は冷却負荷Ｃの量を上回る冷熱量である冷却媒体を供給する状態で冷却媒体追従運転される。余剰する冷熱量は工場排熱Ｘにあてがわれ、工場排熱Ｘが多くて冷水による冷却が不足する場合には、冷却媒体による冷却を補助する他冷熱源であるクーリングタワー３３０２により調整される。なお、加熱負荷の変動等には他熱源Ｚで対応する。
【０２８２】
従って、シンプルな構成において初期費用（既設の加熱装置・冷却装置をヒートポンプ１０で結び工場排熱Ｘへの回路を設ける費用）やランニングコストの低い状態でヒートポンプ１０による加熱ないし冷却を継続して提供することができ、しかも工場排熱Ｘの熱回収をもシンプルに実行して省エネルギー性に優れた加熱冷却装置３４０１を提供することができる。なお、クーリングタワー３３０２に代えて、又はこれと共に井戸水による冷却装置を用いても良い。
【０２８３】
［第２７形態］
図３４に示す第２７形態に係る加熱冷却装置３５０１は、第１形態と同様になるが、加熱側において、温水温度（温水戻り温度・温水供給温度・温水タンク設置時の温水タンク温度等）を測定する図示しない温水温度センサを備えると共に、クーリングタワー４０４と、その冷却水及びヒートポンプ１０の温水を熱交換する熱交換機３５０２を備える点で異なる。
【０２８４】
又、ヒートポンプ１０は、冷水追従モードで運転される。例えば、加熱負荷Ｈに見合う温水８００ｋＷを供給するため、冷却負荷Ｃ３００ｋＷに加えて、熱交換機３０において工場排熱Ｘ（３５度）で冷水に対する３００ｋＷの加温を行う（電気入力２００ｋＷ）。自動制御装置は、温水供給温度が７０度となるように、冷却側の流量調節弁３６の開度（熱交換機３０へ導入する工場排熱Ｘの熱量）を調整する。ヒートポンプ１０の冷水供給温度はここでは１０度であり、冷却負荷Ｃから１５度で出るが、熱交換機３０を通過して２０度に加温される。
【０２８５】
そして、自動制御装置は、温水温度（温水温度センサにより監視される）が７２度に上昇すると、流量調節弁３６の開度を絞って（工場排熱Ｘによる冷水の加温量を下げて）冷水戻り温度を下げ、ヒートポンプ１０の出力が絞られるようにして温水温度を設定値（７０度）まで下げるようにする。一方、温水温度が６８度に下がると、流量調節弁３６の開度を増やして（工場排熱Ｘによる冷水の加温量を増して）冷水戻り温度を上げ、ヒートポンプ１０の出力が増すようにして温水温度を設定値（７０度）まで上げるようにする。
【０２８６】
加熱冷却装置３５０１では、ヒートポンプ１０を冷水追従モードで運転するため、冷水供給温度はヒートポンプ１０において制御される。よって、冷水温度低下によるヒートポンプ１０の緊急停止の発生は稀である。又、温水温度が上昇し過ぎると、ヒートポンプ１０は緊急停止するが、このような運転停止の事態を防止するため、自動制御装置はクーリングタワー４０４を制御して温水温度の過剰な上昇を抑える。
【０２８７】
なお、流量調節弁３６による熱量調整に代えて、又はこれと共に、ポンプ（インバーター制御）による流量調整として良い。又、冷水側に冷水タンクを介装し、冷水タンク内の冷水と工場排熱Ｘを熱交換しても良い。更に、温水温度を制御せず、加熱負荷Ｈを所定温度にするように（例えば乾燥炉における温風を６０度とするように）工場排熱Ｘとの熱交換量を調整して良い。この場合、温水の加熱負荷Ｈに対する供給量の調整手段を省略することができる。
【０２８８】
［第２８形態］
図３５に示す第２８形態に係る加熱冷却装置３６０１は、第７形態と同様に成るが、ヒートポンプ１０に代えて、ダブルバンド仕様の排熱回収型ヒートポンプ３６１０を用いる点で異なる。即ち、ヒートポンプ３６１０は、温水回路を２個備える。
【０２８９】
温水回路の一方は、温水タンク４０２に接続される。当該回路には、三方弁３６１２や温水ポンプ３６１３が設けられる。温水回路の他方（冷却水回路でもある）は、冷却水冷却機としてのクーリングタワー４０４に接続される。当該回路には、三方弁３６１４や冷却水ポンプ３６１６が設けられる。
【０２９０】
動作としては、温水追従モードの場合、図３５（ａ）に示すように、ヒートポンプ３６１０は６５度の温水を温水タンク４０２に供給し、温水タンク４０２内の温水温度を６０度に維持する。温水タンク４０２からの温水は、温水ポンプ３６１３の駆動によりヒートポンプ３６１０へ戻る。一方、ヒートポンプ３６１０による冷水供給と、空冷ヒートポンプ４０８の運転により、冷水タンク４０６内の冷水温度が１７度に制御される。なお、他熱源Ｚは基本的には用いられず、流量調節弁４８は閉じられている。又、クーリングタワー４０４側の冷却水回路に対して温水は供給されない。
【０２９１】
一方、冷水追従モードで温水の供給がある場合、図３５（ｂ）に示すように、クーリングタワー４０４側の冷却水回路に対しても、冷却水ポンプ３６１６の駆動により冷却水として温水が供給され、三方弁３６１４（温水温度調節手段，温水熱量調節手段）により温水温度が所定値（６５度）に制御される。冷水タンク４０６には１０度の冷水が供給され、空冷ヒートポンプ４０８により冷水タンク４０６内の冷水温度が１７度に制御される。なお、温水タンク４０２には６５度の温水が送られる。
【０２９２】
他方、冷水追従モードで温水の供給が無い場合、図３５（ｃ）に示すように、温水タンク４０２が切り離されるよう、三方弁３６１２により温水タンク４０２側の温水回路において温水（３２度）が温水タンク４０２に至らずにヒートポンプ３６１０へ戻るようなバイパス側に切り替えられ、ヒートポンプ３６１０に係る温水ポンプ３６１３は停止され、温水タンク４０２内の温水温度は他熱源Ｚにより６０度に維持されるようにする。クーリングタワー４０４側の温水回路（冷却水回路）における温水温度（冷却水温度）も、三方弁３６１４によりヒートポンプ３６１０側で３２度となるようにされる。なお、温水温度を６５度から３２度とする場合、温度変化率がヒートポンプ３６１０の許容する制限値（例えば毎分１度降下）以内となるようにする。
【０２９３】
これらの場合の切り替え制御等は、図３６に示すように行われる。即ち、自動制御装置は、ヒートポンプ３６１０が温水追従モードで運転中であるか否かを判断し（ステップＳ１４０１）、運転中でなければ（Ｎｏ）、更に温水温度を６５度とする制御中であるか否かを判断して（ステップＳ１４０２）、制御中であれば（Ｙｅｓ）、冷水追従モードで温水温度をクーリングタワー４０４で制御していると判断して、後述のステップＳ１４０９に移行し、そうでなければ（Ｎｏ）冷房モードとして処理を終了する。
【０２９４】
一方、ステップＳ１４０１で温水追従運転中と判断すると（Ｙｅｓ）、冷熱不足であるか（ここでは冷水温度が２０度以上であるか）を判定する（ステップＳ１４０３）。冷熱不足でなければ（Ｎｏ）、更に冷水追従モード切替の許可入力（ここでは切替ボタンの押下）が有ったかを確認し（ステップＳ１４０４）、入力があれば（Ｙｅｓ）冷熱不足であると判定した場合（ステップＳ１４０３でＹｅｓ）と同様に次のステップＳ１４０５の処理に移行し、入力がなければ（ステップＳ１４０４でＮｏ）処理の最初（ステップＳ１４０１）に戻る。
【０２９５】
ステップＳ１４０５では、クーリングタワー４０４側の冷却水回路の冷却水ポンプ３６１６やクーリングタワー４０４の運転を行う。更に、自動制御装置（三方弁３６１４）は、温水温度を６５度とする制御を開始する（ステップＳ１４０６）。温水温度は冷却水温度と同じとなることから、三方弁３６１４は冷却水温度を６５度に制御すれば温水温度は６５度となる。加えて、ヒートポンプ３６１０につき、温水追従モードから冷水追従モードへ切り替える（ステップＳ１４０７，図３５（ａ）から図３５（ｂ）へ）。又、モード切替時、所定時間（１分）をかけて出力を安定させる（ループ１，ステップＳ１４０８）。
【０２９６】
ステップＳ１４０９では、ヒートポンプ３６１０の出力が設定値（９０％）以上であるか否かを判断し、Ｙｅｓでない限り次のステップＳ１４１０（ループ２）に進まないようにする。つまり、冷水不足となるか判断している。
【０２９７】
更に冷水が不足すると予想された場合、ステップＳ１４１０（ループ２）では、温水回路において温水タンク４０２を切り離すように切り替えられ（図３５（ｂ）から図３５（ｃ）へ）、温水タンクの温度が低下し、蒸気により温水タンクが加温される。更にこの後、ループ３（ステップＳ１４１１）が実行され、三方弁３６１４の制御を温水温度が６５度から３２度となるようなものとする。即ち、三方弁３６１４により冷却水を３２度に制御すれば、温水温度は３２度となる。これにより冷水供給熱量は更に増え冷水不足を防止することができる。
【０２９８】
このようにして、三方弁３６１４に係る温水の温度は３２度に変えられる。この後、温水ポンプ３６１３を停止する（ステップＳ１４１３）。
【０２９９】
第２８形態に係る加熱冷却装置３６０１では、ダブルバンド仕様の排熱回収型ヒートポンプ３６１０を用いるため、ヒートポンプ３６１０の運転モード切換をスムーズに行うことができ、冷水供給不足を防止できる。又、加熱冷却装置３６０１では、冷水追従モードで更に冷水供給の不足がある場合に、温水タンク４０２を切り離し、あるいは温水温度を（徐々に）特定値まで下げるため、冷却負荷Ｃの変動にも対応可能でありながら、効率良い運転をさせることができる。
【０３００】
［第２９形態］
図３７に示す第２９形態に係る加熱冷却装置３７０１は、第２８形態と同様に成るが、三方弁３６１２，３６１４が省略されている。動作も第２８形態と同様であり、以下異なる点を中心に主に図３８に基づいて説明する。
【０３０１】
自動制御装置は、ヒートポンプ３６１０が冷水追従モードに切替えられた場合、冷熱量（冷水温度）を監視し、所定値を超える（冷水温度が２０度以上となる）ことを判断すると（ステップＳ１４５１でＹｅｓ）、以下のループ４を実行する。なお、自動制御装置は、冷水追従モード運転後、特定時間（３分間）を経過していない場合には、ループ４を実行しない（ステップＳ１４５１でＮｏ）。
【０３０２】
自動制御装置は、ループ４において、冷却水ポンプ３６１６を定格出力にするため、まず冷却水ポンプ３６１６をインバーター制御してその流量を徐々に増す（ステップＳ１４５２）。次に、温水タンク４０２内の温水温度がヒートポンプ３６１０の温水供給温度以上となっているかを確認し（ステップＳ１４５３）、なっている場合（Ｙｅｓ）、温水ポンプ３６１３の動作を停止する。即ち、ヒートポンプ３６１０の温熱は、全て、冷却水ポンプ及びクーリングタワー４０４により放熱される。なお、温水タンク４０２を省き、ヒートポンプ３６１０の温水を直接加熱負荷Ｈと熱交換しても良い。
【０３０３】
第２９形態に係る加熱冷却装置３７０１では、温水タンク４０２内の温水温度がヒートポンプ３６１０の温水供給温度以上であると、温水ポンプ３６１３を停止するため、冷水追従モードにおける温水タンク４０２の切り離しを簡易に行うことができ、加熱と冷却につき、それぞれの負荷に適切に対応しながら、極めて省エネルギーである状態で実行することができる。
【０３０４】
なお、第２８形態や第２９形態に係るダブルバンド仕様の排熱回収型ヒートポンプは、上記の他の実施形態における（シングルバンド仕様の）ヒートポンプの代わりに、あるいはこれと併せて用いることができる。特に、第７形態・第２３形態・第２７形態では、クーリングタワー４０４を第２温水回路（冷却水回路）側に接続することで、（三方弁４１０を省略しつつ）、当該形態と同様の効果を奏することができる。
【０３０５】
［第３０形態］
第３０形態に係る加熱冷却装置は、第２８形態と同様に成り、動作が若干異なる。以下主に図３５（ａ），（ｂ）に基づきその動作例を説明する。ヒートポンプ３６１０を温水追従モードで運転し、空冷ヒートポンプ４０８で冷水が不足する分を補わせる。８００ｋＷの加熱負荷Ｈに対してヒートポンプ３６１０は８００ｋＷの温水を供給し、同時に６００ｋＷの冷水を供給する。そして、冷却負荷Ｃに対応するため、空冷ヒートポンプ４０８は４００ｋＷの冷水を供給する。
【０３０６】
この状態から、加熱負荷Ｈが６００ｋＷに減少したとすると、ヒートポンプ３６１０はこれに追従して６００ｋＷの温水を供給するようになり、これに伴い冷水の出力が４５０ｋＷに減少する。すると、１０００ｋＷの冷却負荷Ｃに対応するため、冷水不足分の１５０ｋＷを更に追加して供給する必要が出てくる。しかし、空冷ヒートポンプ４０８の冷却能力が（最大）５００ｋＷとすると、１００ｋＷしか追加できず、結局５０ｋＷの冷水が不足して、このままでは冷水タンクの温度が上昇してしまう。
【０３０７】
そこで、冷水温度が設定値（２０度）を超え（て所定時間が経過し）たことを条件として、クーリングタワー４０４と冷却水ポンプ３６１６を作動し、三方弁３６１４によってヒートポンプ３６１０の温熱を大気へ６７ｋＷ程放熱させる。すると、ヒートポンプ３６１０の温熱は６００ｋＷの温水と６７ｋＷの冷却分とで６６７ｋＷとなり、冷水は５００ｋＷ出力することで、空冷ヒートポンプ４０８の冷水５００ｋＷと合わせて１０００ｋＷの冷却負荷Ｃに対応することが可能となる。即ち、三方弁３６１４を制御する自動制御装置は、冷水タンクの温度を監視し、冷水が不足する場合、ヒートポンプ３６１０の温熱をクーリングタワー４０４で冷却する（大気に放出する）ことで、冷水出力を増やして冷却負荷Ｃに対応させる。なお、ヒートポンプ３６１０の温熱を冷却する専用の装置（冷却装置）を、クーリングタワー４０４（ないし三方弁３６１４）に代えて、又はこれと共に設けても良い。
【０３０８】
第３０形態に係る加熱冷却装置では、ヒートポンプ３６１０を温水追従運転中、冷却負荷Ｃが冷却不足となることを冷水温度が所定値未満となること等により把握すると、クーリングタワー４０４（冷却水冷却機）により、ヒートポンプ３６１０の温水（加熱媒体）を冷却する。従って、加熱負荷Ｈに対して冷却負荷Ｃが比較的に大きくなった場合でも、当該冷却負荷Ｃに対応することができ、極めて省エネルギーであるヒートポンプ３６１０の運転を継続することができる。
【０３０９】
［その他の形態］
以上の形態にあっては、加熱と冷却とを行うヒートポンプの冷却側に適用する冷却側加熱媒体として工場に属する各種の熱（工場排熱等）を用いているが、当該各種の熱に代えて、あるいはこれと共に、次に示すような他の種類の工場に属する熱を用いることができる。即ち、工場で生ずる他の排気や排熱あるいは各種機器からの放熱や作動油からの熱、又は乾燥後のワークの放熱や、温水洗浄により加温された製品をその後工程である水洗工程で水洗した場合の水洗水に移った熱、あるいは工場空調から生じた排熱（冷水戻り）やコージェネレーションの冷却水を含む排熱を用いたり、これらの組合せを用いたりする。又、該各種の熱に代えて、あるいはこれと共に、別個のヒートポンプ（冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプ）により生成した温水の熱を用いて良い。この場合、冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの稼働分だけ使用するエネルギーが増加するが、その増加分は加熱冷却用ヒートポンプの温水の熱を捨てる場合のエネルギーに比べ少なくて済み、総合しても効率の良好な加熱冷却装置とすることが可能である。更に、冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの温水及び工場の排熱と加熱冷却用ヒートポンプの冷水とを熱交換機に導入し、当該温水及び排熱を併せて加熱冷却用ヒートポンプの冷水に適用しても良い。又更に、冷却側加熱媒体として、ボイラの蒸気や電気ヒータ等又はこれと工場に属する各種の熱（排温水）ないし冷却側加熱媒体供給用ヒートポンプの温水との組合せを用いることができる。加えて、自動制御装置による各種の制御や切替等を、手動により行うことも可能である。又、冷水の加熱量の調整（加熱量調節手段）につき、熱交換器への分岐量の調節によるものに代えて、冷却媒体加熱用熱交換器に当たる排気の量の調節によるものや、これらの組合せによるもの等として良い。更に、冷水の分岐量の調整（熱交換量調節手段）において、インバーターポンプを用いても良い。又、ヒートポンプや冷却機を複数台組み合わせて構成する等、各要素の数を適宜変更して良い。
【０３１０】
又更に、加熱と冷却とを行うヒートポンプの冷媒を直接取り込み加熱してヒートポンプへ戻す別個のヒートポンプ（加熱用ヒートポンプ）を設けても良い。これに加え、ヒートポンプの冷媒を加熱する上述の各種熱交換機を併せて設置することもできる。又、加熱と冷却とを行うヒートポンプの冷水側につき、ヒートポンプからの冷水を排温水と同様に工場で処理すると共に、冷水より高温の排温水を（適宜処理した後）ヒートポンプへ直接戻すようにし、あるいはこのように排温水がヒートポンプへ入るように排温水のパイプを流路切替え可能に配置することができる。
【０３１１】
加えて、排熱回収型ヒートポンプに代えて（あるいはこれと共に）空冷式熱回収型ヒートポンプ（空冷ヒートポンプ式・冷温水同時取出型）を用いても、前記と同様の効果を奏することが可能である。即ち、空冷式熱回収型ヒートポンプは、冷水と温水の熱量バランスが崩れた場合、大気（空気）を熱源に自動的にバランスをとる（温熱不足時に大気から熱を奪い、冷熱不足時に大気へ熱を放出する）ものの、大気に対する熱のやり取りであるために効率上の限界がある。そこで、空冷式熱回収型ヒートポンプの冷却側を工場排熱等により加温すれば、空冷式熱回収型ヒートポンプにおける効率の良好な運転を継続させること等前記の効果を奏することが可能となる。特に、外気温度が低い（５度）冬季等において、冷却側を加温しない場合に空気を熱源に７０度の温水を取出す効率はＣＯＰ２．１程度であるが、工場排熱等で冷水を２０度まで加温すると効率がＣＯＰ３．８程度と良好化することができる。又、上記形態（特に第２２形態ないし第２７形態）は、特開平５−３１４１７等に開示されるような塗装設備にも適用することができる。
【実施例１】
【０３１２】
次いで、本発明の上記形態等に係る実施例につき、適宜図面に基づいて説明する。なお、当該実施例は、下記に限定されない。又、逐一の説明は省略するが、各実施例について、上記各形態を適用したものが含まれ得る。更に、適用対象も下記に限定されず、例えば施設栽培、養殖、酪農、食品製造、化学製品製造、メッキ加工等の各種工場や事業所等を挙げることができる。
【０３１３】
本発明の実施例１は、加熱冷却装置を殺菌工程に適用し殺菌装置として使用するものである。加工食品や飲料等の被処理流体（液体・乳状体・流動体等）を殺菌する殺菌工程では、製造ラインにおける容器への充填前に行う加熱殺菌と、この加熱後の冷却が行われ、当該加熱及び冷却を行うため加熱冷却装置を殺菌装置として構成する。なお、従来例に係る文献として、特開２００７−２０２４４６が例示される。
【０３１４】
［実施例１−１］
図３９（ａ）は実施例１−１に係る殺菌装置４００１の模式図であって、殺菌装置４００１は、被処理流体（ウーロン茶等）を加熱・冷却する加熱用熱交換器４００１Ｈ・冷却用熱交換器４００１Ｃを備えている。そして、加熱用熱交換器４００１Ｈには、複数（ここでは２台）の直列接続されたヒートポンプ１０の温水側が接続され、冷却用熱交換器４００１Ｃには直列接続されたヒートポンプ１０の冷水側が第２冷水回路を介して接続される。ヒートポンプ１０の冷水の回路（第１冷水回路）と第２冷水回路は熱交換器４００２を介して隣接されている。又、第１冷水回路には、クーリングタワー３３０２の冷却水との熱交換を行う熱交換機４００４が配置されている。なお、衛生管理を重視する場合等において、水道水等により冷却用熱交換機４００１Ｃを介して被処理流体を冷却し、温度上昇した水道水等につき熱交換機４００２を介した第１冷水の加温後に排水しても良い。又、温水出入口温度差が１０度以内となるように温水追従モードで運転するため、特にヒートポンプ１０の温水側につき直列に接続している。
【０３１５】
自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき、温水温度を８８度に制御する。温水は他熱源Ｚ（２６７ｋＷの加熱）により９７度に昇温され、加熱用熱交換器４００１Ｈに導入されて、熱交換による被処理流体の加熱殺菌に用いられ、６８度となって加熱用熱交換器４００１Ｈから導出されて、温水タンク３０５８を介しヒートポンプ１０へ戻る（被処理流体毎時１０トン，ヒートポンプ１０の加熱負荷各２９７ｋＷ・１０度ずつの昇温，平均加熱側ＣＯＰ３）。被処理流体は２０度から９４度に昇温される（８６０ｋＷの加熱負荷Ｈ）。
【０３１６】
一方、自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき、冷水温度を１８度に制御する。毎時２７トンの第１冷水が熱交換機４００２を通過し、５０度となって熱交換機４００４に至り、クーリングタワーの３５度の冷却水（負荷２３２ｋＷ，４８度に昇温）により３８度となってヒートポンプ１０に戻る（冷却負荷各１９８ｋＷ・１０度ずつの冷却，平均冷却側ＣＯＰ２）。第２冷水は毎時１２．９トンの流量で熱交換機４００２において６２度から２０度に冷却され、冷却用熱交換器４００１Ｃでの６２８ｋＷの冷却負荷Ｃに対応し、６２度に昇温される。被処理流体は９４度から４０度に冷却される。
【０３１７】
［実施例１−２］
図３９（ｂ）は実施例１−２に係る殺菌装置４１０１の模式図であって、殺菌装置４１０１は、実施例１−１と同様に成るが、温水側も冷水側と同様に第２温水ないし熱交換機４１０２を設けた構成と、クーリングタワー３３０２の冷却水回路に工場排熱源としての空気圧縮機２８４０を挿入した構成が異なる。前者の構成によれば、ヒートポンプ１０の冷媒内の潤滑油等の不純物が万一にも第１温水に浸入し更に被処理流体へ浸入する事態を防止することができる。なお、他熱源Ｚはここでは第２温水回路に組み込まれる。
【０３１８】
又、後者の構成等に関し、加熱負荷Ｈ（８７２ｋＷ，被処理流体温度１０度→８５度）が冷却負荷Ｃ（４０７ｋＷ，被処理流体温度８５度→５０度）に対して大きい場合の動作を説明する。
【０３１９】
自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき、第１温水温度を９０度に制御する。第１温水は熱交換機４１０２を通過し、７０度となってヒートポンプ１０へ戻る（加熱各４３６ｋＷ）。第２温水は熱交換機４１０２において５６度から８８度に加熱され、加熱用熱交換器４００１Ｈでの加熱を経て５６度で熱交換機４１０２に戻る。
【０３２０】
一方、自動制御装置は、ヒートポンプ１０につき、第１冷水温度を１８度に制御する。毎時１７．５トンの第１冷水が熱交換機４００２を通過し、３２度となって熱交換機４００４に至るが、このまま３２度で戻ると過冷却となりヒートポンプ１０の運転の継続が困難となる。そこで空気圧縮機２８４０の冷却水温度を４０度に制御し、第１冷水を熱交換により３８度に加温して（１７４ｋＷの加熱）、過冷却による運転停止を防止する。なお、第１冷水温度が（４０度に）昇温した場合に、空気圧縮機２８４０の冷却水温度を（３５度へ）下げて、第１冷水の温度を安定させることができる。
【０３２１】
又、自動制御装置は、空気圧縮負荷の減少等により空気圧縮機２８４０の冷却水温度が低下して第１冷水の十分な加温が不能となった場合に、ヒートポンプ１０の第１温水供給設定温度を９０度から下げることでヒートポンプ１０の出力を絞り、冷水供給量を下げて冷水温度低下による運転停止を防止する。なお、加熱負荷Ｈに対する供給温熱の不足は他熱源Ｚで賄う。又、クーリングタワー３３０２と空気圧縮機２８４０に代わり、空冷ヒートポンプで温水（４０度）を作って第１冷水温度を制御しても良い。更に、食品工場は一般にクリーンルームを備えているため、空調熱源として冷水や温水を同時に送っても良い。加えて、高温水を発生させる排熱回収型ヒートポンプに代えて、又はこれと共に、蒸気と高温水を発生させるヒートポンプ式蒸気・温水発生装置を活用しても良い。この場合、発生した高温水を熱交換機４１０２で加熱し、発生した蒸気を他熱源Ｚとミキシングして使うか、ヒートポンプの蒸気単独で加温する。又、蒸気だけ発生させるヒートポンプを用いても良い。
【実施例２】
【０３２２】
本発明の実施例２は、加熱冷却装置をデシカント空調に適用しデシカント空調装置として使用するものである。デシカント空調では、処理側及び再生側に亘って設置される除湿ローターの再生側流体（外気等）等の加熱と、処理側流体（外気及び屋内リターン空気等）等の冷却が行われ、当該加熱及び冷却を行うため加熱冷却装置をデシカント空調装置として構成する。デシカント空調は、ドライエア雰囲気における空調に適しており、リチウムイオン電池製造工場のドライルーム等に対して行われる。なお、従来例に係る文献として、特開２００９−１３３５９４が例示される。
【０３２３】
［実施例２−１］
図４０（ａ）は実施例２−１に係るデシカント空調装置５００１の夏季等における模式図であり、図４０（ｂ）はデシカント空調装置５００１の冬季等における模式図であって、デシカント空調装置５００１は、処理用外気及び屋内リターン空気のミックスエアが流れる処理側流路５００２と、再生用外気が流れる再生側流路５００４と、処理側流路５００２及び再生側流路５００４に亘り回転可能に設置されており除湿剤が塗布された除湿ローター５００６を備えている。処理側流路５００２と再生側流路５００４の方向は互いに逆となっており、順に処理側ファン５００８，再生側ファン５００９が設置されている。
【０３２４】
処理側流路５００２のミックスエアは、まず流路内に設置された処理側コイル５０１０を通過する。処理側コイル５０１０は、図４０（ａ）の場合においてヒートポンプ１０の冷却側と接続されて冷却負荷Ｃ（の一部）となっており、図４０（ｂ）の場合においてヒートポンプ１０の加熱側に切り替えて接続され加熱負荷Ｈ（の一部）となっている。なお、処理側コイル５０１０の回路には熱量調節手段としての三方弁５０１１が配置されている。又、冷却側回路には、空冷ヒートポンプ４０８が配置されている。
【０３２５】
次に、ミックスエアは、除湿ローター５００６を通過し、除湿剤によるエア中の水分の吸着を受けて除湿される。除湿ローター５００６は、水分の吸着により水分を保持することとなると共に発熱する。そして、ミックスエアは、処理側調節コイル５０１２を通過されたうえで空調のため屋内に導入される。処理側調節コイル５０１２は、図４０（ａ）の場合においてヒートポンプ１０の冷却側と接続されて冷却負荷Ｃ（の一部）となっており、図４０（ｂ）の場合においてヒートポンプ１０の加熱側に切り替えて接続され加熱負荷Ｈ（の一部）となっている。なお、処理側調節コイル５０１２の回路には熱量調節手段としての三方弁５０１３が配置されている。又、図４０（ｂ）の場合において他熱源Ｚを導入可能な熱交換機５０１４が設置されており、温水を他熱源Ｚにより加熱可能となっている。更に、除湿ローター５００６と処理側調節コイル５０１２の間には加湿器５０１６が配置されており、図４０（ｂ）の場合においてミックスエアを加湿可能とされている。
【０３２６】
一方、再生側流路５００４の外気は、まず流路内に設置された再生側コイル５０２０を通過する。再生側コイル５０２０は、図４０（ａ）の場合においてヒートポンプ１０の加熱側と接続されて加熱負荷Ｈとなっている。なお、図４０（ｂ）の場合において、ヒートポンプ１０の冷却側は熱交換機５０２２を介して工場排熱Ｘと接続されるよう切り替えられており、冷却負荷Ｃが工場排熱Ｘの冷却についてのものとなっている一方、加熱側は処理側に切り替えられているため、再生側コイル５０２０に冷水や温水は供給されない。
【０３２７】
図４０（ａ）の場合において、外気は、再生側コイル５０２０により加熱され、除湿ローター５００６に至る。外気の加熱量は、他熱源Ｚを導入可能な再生側調節コイル５０２４により適宜補助される。
【０３２８】
そして、図４０（ａ）の場合も含め、除湿ローター５００６に達した外気は、除湿ローター５００６が保持した水分を飛ばす等して除湿ローター５００６につき再度水分を十分に吸着可能に再生する。外気は、除湿ローター５００６を通過した後、排気として排出される。再生された除湿ローター５００６（の部分）は、回転により処理側へ送られ、ミックスエアの処理に使用された除湿ローター５００６（の部分）は、回転により再生側に送られてくる。
【０３２９】
なお、処理側調節コイル５０１２や再生側調節コイル５０２４、空冷ヒートポンプ４０８、加湿器５０１６、工場排熱Ｘ、他熱源Ｚは、それぞれ省略したり、各種ヒートポンプや冷水チラー、クーリングタワー等に代えたり、各種ヒートポンプや冷水チラー、クーリングタワー等に単独あるいは共通に接続したりして良い。
【０３３０】
デシカント空調装置５００１は、例えば次のように動作する。図４０（ａ）の夏季等の場合で屋内温度２５度・湿度５０％に制御する。再生側の外気は流量毎時９０００立方メートル（ｍ３／ｈ）・温度３５度・水蒸気量外気１キログラム当たり０．０１９０キログラム（ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ））で導入され、再生側コイル５０２０における４７．０ｋＷの加熱負荷Ｈにより５０度に昇温されて除湿ローター５００６の再生に用いられ、導入量と同量で排出される。ヒートポンプ１０は加熱負荷Ｈのため６０度の温水（ＣＯＰ３．６）を供給する。
【０３３１】
処理側のミックスエアは外気４２００ｍ３／ｈ・３５度・０．０１９０ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）及びリターン空気１８００ｍ３／ｈ・２６度・０．０１０５ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）の合計６０００ｍ３／ｈ・３２．３度・０．０１６５ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）で導入され、処理側コイル５０１０における３８．３ｋＷの冷却負荷Ｃにより２０度に冷却されて（０．０１４０ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ））、除湿ローター５００６で除湿され（０．０１００ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）・３５度）、更に処理側調節コイル５０１２における２１．２ｋＷの冷却負荷Ｃにより２５度に冷却されて（相対湿度５０％）、空調として導入量と同量で屋内へ供給される。ヒートポンプ１０は冷却負荷Ｃのため３４．０ｋＷの冷水（ＣＯＰ２．６）を供給する。なお、空冷ヒートポンプ４０８により冷水の２５．５ｋＷの冷却を行う。
【０３３２】
又、この状態から外気が温度２７度・湿度７０％となった場合、加熱負荷Ｈに対する冷却負荷Ｃが低すぎ、温水追従運転が継続不能となる可能性があるため、冷水温度が設定値以下となったことの検知等により当該可能性を把握し、次に示すような動作を行う。
【０３３３】
即ち、ヒートポンプ１０を冷水追従運転に切り替える。あるいは、ヒートポンプ１０の供給に関する冷温水のバランスを保持するため、温水追従運転のまま温水供給設定温度を下げ、出力を絞って冷水温度の低下を防止し、不足する温熱は他熱源で対応する。又は、図４０（ａ）の空冷ヒートポンプ４０８を暖房運転し、冷水を加温する。例えば、再生側外気９０００ｍ３／ｈ・２７度・０．０１５９ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）（７０％）で加熱負荷Ｈ７１．４ｋＷ（５０度へ加熱・温水６０度）に対し、処理側のミックスエアは外気４２００ｍ３／ｈ・２７度・０．０１５９ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）及びリターン空気１８００ｍ３／ｈ・２６度・０．０１０５ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）の合計６０００ｍ３／ｈ・２６．７度・０．０１４３ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）で導入され、処理側コイル５０１０における２．９ｋＷの冷却負荷Ｃ及び処理側調節コイル５０１２における２１．２ｋＷの冷却負荷Ｃにより上記と同様に処理される。冷却負荷Ｃ全体は２４．１ｋＷであるが、ヒートポンプ１０における７１．４ｋＷの加熱は５１．６ｋＷの冷却を伴うので、空冷ヒートポンプ４０８により冷水を２７．５ｋＷだけ加熱し、温水に対する冷水のバランスを取る。
【０３３４】
一方、図４０（ｂ）の冬季等の場合で屋内温度２５度・湿度５０％に制御する。冬季においては、冷却と除湿は不要で、処理側における加熱と加湿が必要となる。加湿は加湿器５０１６で行い、加熱はヒートポンプ１０の加熱側を処理側コイル５０１０に接続することで行い、加熱に伴う冷熱は工場排熱Ｘの冷却に用いる。例えば、処理側のミックスエアは外気４２００ｍ３／ｈ・０度・０．００２３ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）及びリターン空気１８００ｍ３／ｈ・２６度・０．０１０５ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）の合計６０００ｍ３／ｈ・７．８度・０．００４８ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）で導入され、処理側コイル５０１０における５２．７ｋＷの加熱負荷Ｈにより３３．７度に加熱されて（０．００４８ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ））、加湿器５０１６で加湿され（０．００９９ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）・２１度）、更に処理側調節コイル５０１２における８．２ｋＷの加熱負荷Ｈにより２５度に加熱される（相対湿度５０％）。ヒートポンプ１０は加熱負荷Ｈのため６０．９ｋＷの温水（ＣＯＰ５．９）を供給する。一方、５０．６ｋＷ・２５度の冷水は、４０度の工場排熱Ｘ（コンプレッサーの冷却水等）を３５度に冷却し、３５度となって戻る（冷水ＣＯＰ４．９）。
【０３３５】
この場合、ヒートポンプ１０の消費電力は毎時１０．３キロワット（ｋＷｈ）で、二酸化炭素（ＣＯ２）排出量は毎時４．７トン（ｔｏｎ／ｈ）である。一方、従来通り、同じ加熱負荷Ｈをボイラーで賄うと、ボイラー効率を８０％とし、その他のロスを２０％とすると、都市ガス使用量は７．０ｍ３／ｈとなり、ＣＯ２排出量は毎時１６．３トン（ｔｏｎ／ｈ）である。従って、本発明のデシカント空調装置５００１では、従来に対して７割以上もＣＯ２使用量を削減することができる。なお、ＣＯ２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／Ｎｍ３），２．３３００キログラム（ＣＯ２）毎ノルマル立方メートル（ｋｇ−ＣＯ２／Ｎｍ３））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−ＣＯ２／ｋＷｈ）を用いた。
【０３３６】
なお、工場立ち上げ時等の工場排熱Ｘが十分でない場合（冷水温度が設定値以下の場合）に、ヒートポンプ１０の温水供給温度設定値を下げて出力を絞り、ヒートポンプ１０の温冷水バランスを確保して、不足温熱は他熱源Ｚで対応するようにして良い。又、同様の場合に、ヒートポンプ１０を冷水追従運転して、不足温熱は他熱源Ｚで対応し、工場排熱Ｘが十分となったら（工場排熱Ｘの温度や熱量あるいは温水温度が所定値以上となったら）温水追従運転を行うようにして良い。あるいは、冷水追従運転を継続し、温水供給温度が特定値以上となると温水温度が上がらないように工場排熱Ｘの供給量を減じたり、冷水供給設定温度を制御して温水温度を調整したりして良い。
【０３３７】
又、ヒートポンプ１０の冷却側につき、冷水を加温する空冷ヒートポンプ４０８に接続しても良い（加温５０．６ｋＷ・ＣＯＰ５．０）。この場合の空冷ヒートポンプ４０８の消費電力は１０．１ｋＷｈであり、ヒートポンプ１０の消費電力と合わせても２０．４ｋＷｈとなり、ＣＯ２排出量は９．３ｔｏｎ／ｈとなって、従来比で４割以上も削減することができる。
【０３３８】
なお、工場排熱Ｘとして、ボイラーの放熱（ボイラー室温５０度）、コージェネレーションの冷却水（４５度）や排ガス（１７０度）、機器冷却水（３５度）、溶接機冷却水（３５度）、油圧装置冷却水（３５度）、乾燥後のワークの放熱（８０度）、乾燥工程からの放熱（炉周り６０度）を例示することができる。各放熱の熱回収（冷水の加温）は、既存の空調設備（冷水配管やエアハンドリングユニット等）を用いて冷水加温しても良い。又、冷水につき、補給水や井戸水（１５度）から補充したり、金型の冷却（２５度）に用いたり、工場空調や事務所空調の屋内空調に用いたりすることが可能である。更に、温水につき、洗浄工程（８０度）や、乾燥工程（熱風８０度）、金型の加温（４０度）に用いたりすることが可能である。
【実施例３】
【０３３９】
本発明の実施例３は、加熱冷却装置を原液の温度維持に適用し原液の温度調節装置として使用するものである。原液温度調整では、原液を所定温度範囲に保持するために特定温度範囲の媒体を原液タンクに供給するところ、当該媒体を温水と冷水で調整し、それら温水と冷水の加熱と冷却のため加熱冷却装置を原液温度調節装置として構成する。なお、従来例に係る文献として、特開平１０−１１００５６・特開平８−１３１０９１・特開平６−７９２２１が例示される。
【０３４０】
［実施例３−１］
図４１は実施例３−１に係る原液温度調節装置６００１の模式図であって、原液温度調節装置６００１は、主に第２３形態を利用し、更に第２６形態のように冷水タンク３１０４に工場排熱Ｘを接続して成る。温水タンク３０５８と冷水タンク３１０４の冷水が共に調整手段６００２に導入されて適宜の量ずつ混合されることで、特定温度範囲の媒体として原液タンク６００４（の熱交換機）へ供給され、原料の温度保持に用いられた後、適宜冷水タンク３１０４や温水タンク３０５８に戻される。なお、原料として、化学薬品（発泡剤・塗料）、食品（小麦粉・そば粉）を例示することができる。又、空冷ヒートポンプ２１５４に代えて又はこれと共にクーリングタワーを設置して良い。更に、ヒートポンプ１０の冷却側を工場排熱Ｘや空冷ヒートポンプ２１５４で加温して良い。
【０３４１】
動作例としては、温水設定値３２度・冷水設定値１７度で、調整手段６００２により媒体温度が２４度（±１度）に調整されて原料タンク６００４に供給され、原料が２４度（±１度）に保持される。温水タンク３０５８の温水温度が３０度（ヒートポンプ１０の温水供給温度設定値より低い値）以下になると他熱源Ｚで加温し、４５度以上にならないようにクーリングタワー４０４で冷却する。冷水は空冷ヒートポンプ２１５４でも冷却され（１７度・ヒートポンプ１０の冷水供給設定温度より高い値）、温熱が不足する冬季等には、冷水を工場排熱Ｘ（２０度・加温利用後１７度）等で加温することでヒートポンプ１０の加熱量を増やし、他熱源Ｚによる加温がなるべく少なく済むようにする。
【０３４２】
ヒートポンプ１０は温水追従モード（冷水追従モードでも良い）で起動され、冷水温度が所定値（１２度）以下となると冷水追従モード（冷水供給設定温度１７度・空冷ヒートポンプ２１５４より優先した運転）に切り替えられ、他熱源Ｚにより加熱がバックアップされる。又、冷水追従運転中に温水温度が所定値（４０度）以上となると、温水追従運転（温水供給設定温度３５度・他熱源Ｚより優先運転）に切り替えられ、空冷ヒートポンプ２１５４で冷却がバックアップされる。
【実施例４】
【０３４３】
本発明の実施例４は、加熱冷却装置を濃縮凝縮装置として使用するものである。濃縮や凝縮のための原料の加熱と、蒸発した原料をコンデンサーにより凝縮液とするための冷却を加熱冷却装置で行うことで、濃縮凝縮装置として構成する。なお、従来例に係る文献として、特開２００５−１１１３２０が例示される。
【０３４４】
［実施例４−１］
図４２は実施例４−１に係る濃縮凝縮装置７００１の模式図であって、濃縮凝縮装置７００１は、原料タンク７００２と、原料タンク７００２から送られた原料を蒸気により加熱する加熱缶７００４と、原料タンク７００２や加熱缶７００４と接続され原料を蒸発させる蒸発缶７００６と、蒸発缶７００６と接続され蒸発した原料を受けるコンデンサー７００８と、コンデンサー７００８と接続され気体と液体を分離する分離手段７０１０と、分離手段７０１０と接続され分離された気体を送出する真空ポンプ７０１２と、真空ポンプ７０１２と接続され送られた気体を排出する排気手段７０１４を備えている。
【０３４５】
ヒートポンプ１０は、加熱側において原料タンク７００２から蒸発缶７００６への原料をプレヒートする熱交換機１１６４（加熱負荷７００１Ｈ）と接続されており、冷却側においてコンデンサー７００８を冷却する冷却水を予冷却する熱交換機１０４（冷却負荷７００１Ｃ）と接続されている。なお、コンデンサー７００８を冷却する冷却水回路には、クーリングタワー３３０２が配備されている。又、加熱缶７００４は、他熱源Ｚと接続されている。
【０３４６】
動作例としては、原料タンク７００２内の液温２０度・含水率８９％の原料を毎時１０００キログラム（ｋｇ／ｈ）で送るところ、温水追従運転されるヒートポンプ１０の４７ｋＷの加熱により原料が６０度に加温されて蒸発缶７００６に至る（温水往き７０度・戻り６０度，加熱側ＣＯＰ３．５）。加熱缶７００４は他熱源Ｚによる５８３ｋＷの加熱により蒸気を生成し、蒸発缶７００６に対し循環させる。蒸発缶７００６では、真空雰囲気により６５度で原料が蒸発し、蒸発した原料はコンデンサー７００８に送られる。蒸発缶７００６に対し予め加熱された原料を投入することで、他熱源Ｚの熱量が削減される。なお、蒸発缶７００６に蓄積された液体は、濃縮液（６０度）として、濃縮液パイプ７０１６を通じ取り出される。
【０３４７】
真空であるコンデンサー７００８では、冷却水での冷却により蒸発原液が凝縮され液体（６４度）となり、又コンデンサー７００８内の真空が保持される。冷却水は、ヒートポンプ１０の３３ｋＷの冷却（冷水往き３０度・戻り３５度）、及びクーリングタワー３３０２の５４７ｋＷの冷却により、往き３５度・戻り４０度とされ、コンデンサー７００８の冷却に用いられる。ヒートポンプ１０の冷却によりクーリングタワー３３０２の冷却量が節減される。コンデンサー７００８からの液体は、凝縮液（６０度）として、凝縮液パイプ７０１８を通じ取り出される。
【０３４８】
濃縮凝縮装置７００１では、加熱缶７００４（蒸発缶７００６）側とクーリングタワー３３０２側とをヒートポンプ１０の加熱側ないし冷却側で結ぶため、クーリングタワー３３０２で捨てられている熱を回収することができ、他熱源Ｚの投入量を削減することができる。なお、濃縮凝縮装置７００１の起動時においてクーリングタワー３３０２及び他熱源Ｚで立ち上げ、クーリングタワー３３０２の冷却水温度が所定温度以上となったらヒートポンプ１０を温水追従運転させても良い。又、温水供給温度を８０度とし、原液を８０度に加温しても良い。
【０３４９】
［実施例４−２］
図４３は実施例４−２に係る濃縮凝縮装置７１０１の模式図であって、濃縮凝縮装置７１０１は、濃縮凝縮装置７００１と同様に成るが、冷水タンク３１０４を具備すると共に、ヒートポンプ１０の接続先を変えている。
【０３５０】
ヒートポンプ１０の加熱側は、加熱缶７００４に接続されている。温水を供給するパイプ１２は、他熱源Ｚとの熱交換を行う熱交換機７１０２を備えている。一方、ヒートポンプ１０の冷却側は、冷水タンク３１０４と接続されており、冷水タンク３１０４は、濃縮液パイプ７０１６に設けた熱交換機７１１６、凝縮液パイプ７０１８に設けた熱交換機７１１８、クーリングタワー３３０２、及びコンデンサー７００８と接続されている。なお、熱交換機７１１６，７１１８の一方あるいは双方を省略して良い。
【０３５１】
動作例としては、原料タンク７００２内の液温２０度・含水率８９％の原料が１０００ｋｇ／ｈで蒸発缶７００６に投入され、温水追従運転されるヒートポンプ１０の６３０ｋＷの加熱により加熱缶７００４が加熱される（温水往き９０度・戻り８０度，加熱側ＣＯＰ３．２）。加熱缶７００４への温水は他熱源Ｚによるバックアップを受け９０度に保持される。濃縮凝縮装置７００１と同様に原料が蒸発され、コンデンサー７００８に達する。コンデンサー７００８は冷水タンク３１０４から３５度の冷水を受け（戻り４０度）、同様に原料の凝縮がなされる。ヒートポンプ１０からは４３３ｋＷの冷熱が供給され、クーリングタワー３３０２では１４７ｋＷの冷却がなされる。又、冷水タンク３１０４から熱交換機７１１６，７１１８へ３５度の冷水が供給され（戻り５０度）、６０度の濃縮液や凝縮液の冷却がなされる。
【０３５２】
そして、原料の投入量が増加した場合、ヒートポンプ１０の出力も増加するが、冷熱が余る（コンデンサー７００８における熱交換が遅れる）ため、熱交換機７１１６，７１１８での熱交換量を増やす。なお、冷却側に工場排熱Ｘを熱交換可能に接続し、冷水や冷却水を加温しても良い。一方、原料の投入量が減少した場合、ヒートポンプ１０の出力も減少するところ、その減少分はクーリングタワー３３０２の冷却量増加で賄う。
【０３５３】
なお、立ち上げ時、工場排熱Ｘや濃縮液・凝縮液の熱量が十分でないため、ヒートポンプ１０を冷水追従運転し、加熱側はヒートポンプ１０の温水と他熱源Ｚで対応する。そして、ヒートポンプ１０の温水のみで加熱が賄えるようになると（温水が所定温度以上となると）、温水追従運転に切替える。又、排熱回収型ヒートポンプにつき、高温水発生型に代えて、又はこれと共に、蒸気と高温水を発生させるヒートポンプ式蒸気・温水発生装置を用いても良い。この場合、発生した温水を原料の加温（熱交換機７００１Ｈ）に使い、発生した蒸気を加熱缶７００４の熱源として使う。不足する蒸気はボイラー等の他熱源Ｚにて賄う。このようにすると、既設の濃縮装置を更新することなく導入できるため、コストダウンが可能となる。
【実施例５】
【０３５４】
本発明の実施例５は、加熱冷却装置を洗浄装置として使用するものである。洗浄液の加熱と、洗浄後回収した洗浄液を（新洗浄液と共に）洗浄に用いるため再生する際の冷却を行うため、加熱冷却装置を洗浄装置として構成する。なお、従来例に係る文献として、特開２００４−１８６２０８が例示される。
【０３５５】
［実施例５−１］
図４４は実施例５−１に係る洗浄装置８００１の冬季等（加熱負荷Ｈが冷却負荷Ｃより大きい場合等）の模式図であり、図４５は洗浄装置８００１における加熱負荷Ｈが冷却負荷Ｃより大きい場合から冷却負荷Ｃが加熱負荷Ｈより大きくなる場合への切替え時等（中間季等）の模式図であって、洗浄装置８００１は、洗浄液をワークＷ（半導体製品（基板・ガラス基板・ウェハー）等）へ吹き付ける洗浄ノズル８００２あるいはプレ洗浄ノズル８００４を有する洗浄槽８００６あるいはプレ洗浄槽８００８と、ワークＷを搬送するコンベア８０１０と、洗浄後のワークＷに付着した洗浄液を各槽に落下させる（ワークＷにおける洗浄液の残留を抑制する）ため空気圧縮機２８４０からのエアーを吹き付ける送風部としてのエアーナイフ８０１２及びプレ送風部としてのプレエアーナイフ８０１４と、プレ洗浄槽８００８からの回収洗浄液を貯蔵する回収タンク８０１６と、新しい洗浄液の入った新液タンク８０１８と、洗浄槽８００６からの回収洗浄液を再生する再生装置８０２０を備えている。
【０３５６】
回収タンク８０１６や新液タンク８０１８には、加熱用の熱交換機８０１６ｈ，８０１８ｈが備え付けられており、熱交換機８０１６ｈ，８０１８ｈには、他熱源としてのヒーター３０５８ｚを有する温水タンク３０５８が接続されている。回収タンク８０１６は、洗浄ノズル８００２と接続されている。熱交換機８０１６ｈは、回収液を液化するために加熱する。熱交換機８０１８ｈは、新液を固化しないように加熱する。
【０３５７】
再生装置８０２０は、回収洗浄液（原液）を貯蔵する原液タンク８０２２と、原液タンク８０２２からの原液を処理する第１処理管８０２４及び第２処理管８０２６と、処理された原液の脱気を行う脱気処理管８０２８と、脱気処理された処理液を貯蔵するプレ洗浄ノズル８００４と接続された処理液タンク８０３０を備える。
【０３５８】
原液タンク８０２２や第１処理管８０２４には、冷却用の熱交換機８０２２ｃ，８０２４ｃが設置されており、熱交換機８０２２ｃ，８０２４ｃには、冷水タンク３１０４が接続されていて（図４５）、冷水タンク３１０４には、複数の空冷ヒートポンプ２１５４が接続されている（図４５）。熱交換機８０２２ｃは、原液が固化せず又再生に適した温度となるように原液を冷却する。熱交換機８０２４ｃは、例えばガスの溶解度を高め又ガスの分解を防ぐため一定温度に保持するように冷却する。
【０３５９】
一方、脱気処理管８０２８や処理液タンク８０３０には、加熱用の熱交換機８０２８ｈ，８０３０ｈが配置されており、熱交換機８０２８ｈ，８０３０ｈには温水タンク３０５８が接続されている。熱交換機８０２８ｈは、洗浄液の予備加熱ないしガスの分解や脱気の促進のため加熱をし、熱交換機８０３０ｈは、処理した洗浄液を供給に適した状態とするため加熱をする。
【０３６０】
そして、ヒートポンプ１０が、温水タンク３０５８と冷水タンク３１０４（図４５）の間に設置されている。なお、冷却側において、熱交換機３０を介し、工場排熱Ｘとしての空気圧縮機２８４０の冷却水の熱を適用可能となっている（図４４）。空気圧縮機２８４０には、冷却水を供給するクーリングタワー３３０２が接続されている。更に、温水タンク３０５８と冷水タンク３１０４の間において、空調用の冷温水供給手段８０４０が介装されている。
【０３６１】
動作例として、冬季等で加熱負荷Ｈが冷却負荷Ｃより多い場合等には、図４４に示すように、ヒートポンプ１０を温水追従運転し、温水温度を９０度に制御する。温水は温水タンク３０５８を介して空調を含む各装置に供給され、回収タンク８０１６内温度は８０度に、新液タンク８０１８内温度は４５度に、再生装置８０２０の脱気処理管８０２８内温度は６０度に、処理液タンク８０３０内温度は８０度に制御される。洗浄液やプレ洗浄液は８０度とされる。なお、各装置の少なくとも何れかを省略して良い。
【０３６２】
一方、冷水は空調を含む各装置に１０度で供給され、原液タンク８０２２や第１処理管８０２４の内部温度は４５度とされる。更に、（戻り）冷水に空気圧縮機２８４０の冷却水（１８度）の熱が適用され（１６度で戻る）、１５度から１７度に昇温される。例えば半導体工場では年間を通じて一定の温度や湿度に保たれるクリーンルームが備えられており、その保持のために冷水が必要であるものの、加熱負荷Ｈが大きいと必要な冷水を賄ってもなお冷熱が余り、そのままでは冷水が過冷却となって温水追従運転するヒートポンプ１０が緊急停止してしまうところ、空気圧縮機２８４０の冷却水で冷水を加温することにより、加熱負荷Ｈに対する冷却負荷Ｃのバランスを取り、ヒートポンプ１０が緊急停止する事態を防止して、加熱及び冷却に適切に対応しながらヒートポンプ１０の運転を継続することができる。
【０３６３】
なお、一時的に冷却負荷Ｃが加熱負荷Ｈを上回っても、空気圧縮機２８４０の所定温度（１８度）の冷却水でヒートポンプ１０の冷水側を冷却することから、冷熱供給不足は発生しない。又、冷水（戻り）温度が所定温度以上に上昇した場合、当該冷却水の温度を特定温度（１５度）に下げることで、冷水温度が安定するように制御することが可能である。
【０３６４】
他方、加熱負荷Ｈが冷却負荷Ｃより小さくなる場合に対応するための切替え（あるいはその逆の切替え）を行う場合、図４５に示すように、加熱負荷Ｈが冷却負荷Ｃより大きい場合（冬季等）において冷却側を暖房運転される空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により加熱して、ヒートポンプ１０の運転停止を防止することができる。又、冷却負荷Ｃが加熱負荷Ｈより大きくなる場合（夏季等）、冷房運転される空冷ヒートポンプ２１５４ａ等により冷水を冷却することが可能である。
【０３６５】
更に、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等に関し、それぞれにおいては冷房運転から暖房運転への切替えに（少なくとも３分間程）時間を要するため、空冷ヒートポンプ２１５４ａ等を複数設置して、冷房運転中のものが１台となったら他の空冷ヒートポンプ２１５４ａ等（予備機）を暖房待機状態として、冷房から暖房への切替を極めて円滑に行えるようにする。又、暖房運転のものが１台である場合には、予備機を冷房待機とする。
【０３６６】
加えて、冷房から暖房への切替に遅れが生じそうである場合、そのままであると冷水温度が低下しヒートポンプ１０が停止してしまうため、温水追従運転するヒートポンプ１０の冷水温度が所定値以下となったことの監視により当該場合を把握し、温水供給設定温度を下げ（９０度から８８度）、ヒートポンプ１０の出力を絞って冷水温度低下を防止する。温水温度が低下した場合は、他熱源としての電気ヒーター３０５８ｚによりバックアップする。
【実施例６】
【０３６７】
本発明の実施例６は、加熱冷却装置を乾燥装置として使用するものである。乾燥炉内に（循環）導入するエアーにつき、除湿のための冷却コイルによる冷却と、乾燥温度とするための加熱コイルによる加熱を行うため、加熱冷却装置を乾燥装置として構成する。なお、乾燥対象は乾燥の必要があればどのようなものでも良いが、例えば木材、魚、海草、野菜、衣類、繊維、ゼラチン、植物、果実、発酵醸造品、印刷物、泥炭、汚泥、ゴム製品、樹脂、接着剤、陶器、タイル、液晶材料、半導体、フィルム、医薬品、化学薬品、紙、パルプ、ワーク（自動車のパーツや、建設土木機械、特殊車両、鋼製家具、鋼製建具、自動販売機、電気機器、通信機器、配電盤、空調機等あるいはこれらの部品）に対する塗装の乾燥を挙げることができる。なお、従来例に係る文献として、特開２００６−７８０１５が例示される。
【０３６８】
［実施例６−１］
図４６は実施例６−１に係る乾燥装置９００１の模式図であり、乾燥装置９００１は、ワークを乾燥する乾燥炉９００２と、ブロワー９００３を有しており乾燥炉９００２のエアー導出口等から乾燥炉９００２のエアー導入口へ至るエアー流路９００４と、エアー流路９００４に配置されたエアーを冷却する冷却コイル９０１０と、冷却コイル９０１０後のエアー流路９００４に配置されたエアーを加熱する第１加熱コイル９０１２ないし第２加熱コイル９０１４を備えている。
【０３６９】
そして、ヒートポンプ１０の冷却側が冷却コイル９０１０に接続され、加熱側が第１加熱コイル９０１２に接続されており、第２加熱コイル９０１４には蒸気等の他熱源Ｚが接続されている。又、ヒートポンプ１０の冷却側には、工場排熱Ｘを適用するための熱交換機３０が設置されている。なお、熱交換機３０には空冷ヒートポンプ又はこれらの組合せを接続して良い。
【０３７０】
更に、ヒートポンプ１０の冷却側には、冷却コイル９０１０への供給冷熱量（冷水の流量）を調整してエアーの冷却度合ないし除湿度合を調整する冷熱供給量調整弁２０４８が配置されている。又、ヒートポンプ１０の加熱側には、第１加熱コイル９０１２への供給温熱量（温水の流量）を調整してエアーの加熱度合を調整する温熱供給量調節弁２１０９が配置されている。加えて、第２加熱コイル９０１４に対する他熱源Ｚの導入熱量を調整する流量調節弁４８が配置されている。
【０３７１】
動作例として、ヒートポンプ１０を温水追従運転し、第１加熱コイル９０１２に７０度の温水を供給すると共に、冷却コイル９０１０に冷水を供給する。冷熱が余る場合、工場排熱Ｘや空冷ヒートポンプに関する熱交換機３０により冷水を加温し、冷温水のバランスを保ってヒートポンプ１０の運転の継続を可能とする。冷却コイル９０１０によりエアーは２０度に冷却され、相対湿度９５％とされて水蒸気含有量を減らされる。そして、エアーは第１加熱コイル９０１２及び他熱源Ｚ（例えば５ｋｇ／ｍ３の蒸気）を導入した第２加熱コイル９０１４により６０度に加熱され、相対湿度が下げられた状態（１５％）で乾燥炉９００２へ導入される。
【０３７２】
又、工場排熱Ｘがなくあるいは空冷ヒートポンプが設置できない場合、冷水供給設定温度を下げ、あるいは冷熱供給量調節弁２０４８により供給量（冷水（戻り）温度）を調整し、又は第１加熱コイル９０１２の出口温度設定を下げ加熱負荷Ｈを下げてヒートポンプ１０の出力を絞ることで対応し、ヒートポンプ１０の運転を継続可能とする。
【０３７３】
更に、立ち上げ時、ヒートポンプ１０を温水追従モードで起動しても乾燥炉９００２が冷えているため、冷却負荷Ｃが少なく、又工場排熱Ｘも少ない。従って、そのまま温水追従モードで起動すると冷温水のバランスを取り難いため、ヒートポンプ１０を冷水追従モード（あるいは冷房モード）で起動し、加熱は他熱源Ｚで賄い、冷却負荷Ｃが設定値（乾燥炉９００２からの送風温度やヒートポンプ１０の負荷率、冷水の出入口温度や温度差等）以上となった場合、あるいはヒートポンプ１０の加熱負荷Ｈが設定値（温水温度や温度差、温熱供給量調節弁２１０９の調整量（開度）や温風温度等）に達した場合に、温水追従モードへ切替える。なお、電力デマンドカット信号等の信号に基づき、使用電力を下げるため、ヒートポンプ１０を冷水追従モードへ切替え、温水をクーリングタワーで冷却するようにして良い。
【０３７４】
［実施例６−２］
図４７は実施例６−２に係る乾燥装置９１０１の模式図であり、乾燥装置９１０１は、乾燥装置９００１と同様に成るが、第１加熱コイル９０１２に他熱源Ｚが接続され、第２加熱コイル９０１４にヒートポンプ１０の加熱側が接続される点で異なる。
【０３７５】
動作例として、ヒートポンプ１０を温水追従運転し、第２加熱コイル９０１４に７０度の温水を供給すると共に、冷却コイル９０１０に冷水を供給する。冷熱が余る場合、乾燥装置９００１と同様の動作に代えて、あるいはその動作の少なくとも何れかと共に、温水の入る第２加熱コイル９０１４の入口におけるエアーの温度を他熱源Ｚにより上昇させ（他熱源Ｚ供給量を増し）、第２加熱コイル９０１４の負荷を下げることでヒートポンプ１０の加熱負荷Ｈを下げて、冷温熱のバランスを取る。
【０３７６】
［実施例６−３］
図４８は実施例６−３に係る乾燥装置９２０１の模式図であり、乾燥装置９２０１は、乾燥装置９１０１と同様に成るが、第２加熱コイル９０１４に代えて加熱コイル９２０２が設置され、第１加熱コイル９０１２が省略されると共に、他熱源Ｚにつき熱交換機４２を介して温水を加熱するものとした点で異なる。
【０３７７】
動作例として、ヒートポンプ１０を温水追従運転し、加熱コイル９２０２に７０度の温水を供給すると共に、冷却コイル９０１０に冷水を供給する。冷熱が余る場合、乾燥装置９１０１と同様の動作に代えて、あるいはその動作の少なくとも何れかと共に、ヒートポンプ１０の温水戻り温度を他熱源Ｚで上昇させ（他熱源Ｚ供給量を増し）、ヒートポンプ１０の出力を絞って、冷温熱のバランスを取る。なお、ヒートポンプ１０の温水供給温度を上昇し冷水能力を下げることでバランスを保っても良い。又、冷熱や温熱の供給量は、流量調節弁による調整に代えて、又はこれと共に、ポンプをインバーターで流量調整するものとして良い。更に、冷水側に冷水タンクを配置し、冷水タンク内の冷水を工場排熱Ｘ等により加熱して良いし、温水側に温水タンクを配置し、温水タンクに対して他熱源Ｚを適用するようにして良い。
【０３７８】
［実施例６−４］
図４９（ａ）は実施例６−４に係る乾燥装置９４０１の模式図であって、乾燥装置９４０１は、既存の設備として、工場において共用される他熱源Ｚ（主蒸気）を乾燥炉９００２におけるエアー（９０度）加熱用の乾燥用熱交換機９４１６に導入する蒸気管９４０７が設置され、ないしは蒸気管９４０７に温風温度調節弁９４０８が介装され、あるいはエアー（２０度）を導入するエアーダクト９４０９も設置されており、乾燥装置９４０１はこれら既存の設備に追加することで形成されるものである。温風温度調節弁９４０８は、乾燥用熱交換機９４１６に導入する蒸気の量を調整することで、乾燥炉９００２におけるエアーの温度を調節する。
【０３７９】
そして、乾燥装置９４０１は、工場排熱Ｘにより熱せられた熱源媒体を導入してその熱を熱源とし、別途給水した水（媒体）により蒸気及び温水を発生するヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０を備えている。工場排熱Ｘの通路には、熱交換機９４１１が設置されていると共に、熱交換機９４１１とヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０との間に、熱源媒体（５０〜９５度）を後者に供給するパイプ９４１２ないし熱源媒体（４５〜９０度）を前者に戻すパイプ９４１４が設けられており、熱交換機９４１１は工場排熱Ｘと熱源媒体の熱とを交換する。又、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０は、給水を導入する軟水管９４１７及び給水管９４１８と接続されている。
【０３８０】
更に、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０は、熱源媒体（５０〜９５度）の熱を用いて軟水管９４１７及び給水管９４１８からの給水（２５度）を加熱する運転により、蒸気（１００〜１２０度）及び／又は高温水（８５〜９５度）を発生するところ、その発生した蒸気を提供する蒸気管９４２０と、高温水を提供する温水管９４２１が接続されている。蒸気管９４２０は、蒸気管９４０７に介装されたエゼクター９４２４に接続され、エゼクター９４２４は、主蒸気（例えば５キログラム（ｋｇ）毎平方センチ）とヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０により供給される蒸気とを混合して乾燥用熱交換機９４１６に蒸気を供給する。
【０３８１】
一方、温水管９４２１は、給水管９４１８へ戻るように配置されており（戻り温度４０度）、温水管９４２１ないしエアーダクト９４０９には、高温水とエアーとの熱交換を行うことでエアーを予熱する熱交換機９４２６が介装されている。なお、乾燥炉９００２内のエアーはブロワ付きのパイプ９４２８により一部エアダクト９４０９（熱交換機９４２６より乾燥炉９００２側）に戻される（８０度）。なお、図４９（ｂ）に示すように、蒸気管９４０７，９４２０のそれぞれに乾燥用熱交換機９４１６，９４１６ａを設け、乾燥用熱交換機９４１６で最終的にエアーを加熱する前に乾燥用熱交換機９４１６ａでエアーを加熱するようにし、エゼクター９４２４を省略するようにしても良い。又、図４９（ｂ）に示す乾燥装置において、蒸気管９４０７（の温風温度調節弁９４０８より乾燥用熱交換機９４１６側）と蒸気管９４２０を別途パイプにより接続し、当該パイプにバックアップ弁を設けても良い。この場合、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０が停止した際に当該バックアップ弁を開放することによって、乾燥用熱交換機９４１６ａにも蒸気管９４０７の熱を導入することができ、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０の停止に備えて乾燥用熱交換機９４１６の容量を大きくする必要が無く、乾燥用熱交換機９４１６の容量を少なくすることができる。
【０３８２】
このような乾燥装置９４０１にあっては、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０について工場排熱Ｘを利用して乾燥炉９００２のエアー加熱用の蒸気と高温水とを生成する運転を継続することができ、更に高温水を熱交換機９４２６によりエアーのプレヒートに用いて熱の奪われた状態でヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０の給水に戻すことができ、全体として極めてエネルギー効率の良好な乾燥装置９４０１を提供することができる。
【０３８３】
例えば、上述の例で、従来例（乾燥用熱交換機９４１６に対し都市ガスボイラーで生成した蒸気のみを導入する例）と共にエネルギー使用に係るシミュレーションを行い、それぞれの年間エネルギー使用量を把握してこれらの対比を行うと、図５０や以下に説明するように、乾燥装置９４０１のエネルギー使用量の少なさ（効率の良好さ）が表れる。
【０３８４】
即ち、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０（図４９ではＨＰ式蒸気・温水発生装置，ＨＰ，熱源媒体約８０度）の消費電力を２０ｋＷｈ（ｋＷ時）とし、従来例の都市ガスボイラーの効率を９０パーセント（％）とする。又、電気の効率を８６０キロカロリー毎キロワット時（ｋｃａｌ／ｋＷｈ）とし、二酸化炭素（ＣＯ２）の排出係数や各自の効率を上述の通りとする。
【０３８５】
そして、まず１時間当たりで考えると、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０の負荷は１４６８８０ｋｃａｌ／ｈとなり、併用するボイラーの負荷は３９２０４ｋｃａｌ／ｈとなる。よって、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０の電気使用量は２０ｋＷｈとなり、ボイラーの都市ガス使用量は４．０Ｎ立方ｍとなって、ＣＯ２排出量は電気の使用に基づく９．１ｋｇ／ｈ及び都市ガスの使用に基づく９．２ｋｇ／ｈの合計１８．３ｋｇ／ｈとなる。一方、従来例のボイラーの負荷は１８５８６８ｋｃａｌ／ｈとなり、都市ガス使用量は１８．８Ｎ立方ｍとなって、ＣＯ２排出量は都市ガスの使用に基づく４３．７ｋｇ／ｈとなる。
【０３８６】
次に、１年間の総計を考える。ここで、１日当たりの運転時間を１６時間とし、年間操業日数を２５０日とする。すると、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０の電気使用量は８００００ｋＷｈとなり、併用するボイラーの都市ガス使用量は１５８４０Ｎ立方ｍとなって、ＣＯ２排出量は電気の使用に基づく３６．４トン（ｔ）及び都市ガスの使用に基づく３６．９ｔの合計７３．３ｔとなる。一方、従来例のボイラーの都市ガス使用量は７５０９８Ｎ立方ｍとなって、ＣＯ２排出量は都市ガスの使用に基づく１７５．０ｔとなる。
【０３８７】
このようなシミュレーションに基づくエネルギー使用状況の把握結果によれば、乾燥装置９４０１では、従来例と比べて、年間のＣＯ２の排出量を５８％削減することができている。又、年間のエネルギー使用量につき原油に換算すると、乾燥装置９４０１で３９キロリットル（ｋｌ）となる一方、従来例で８９ｋｌとなり、５６％の削減効果が現れている。
【０３８８】
そして、乾燥装置９４０１にあっては、蒸気管９４０７等の既存の設備を利用することが可能であり、既存の設備が無駄にならず、又導入コストを低減することができる。なお、乾燥炉からの戻り温風（のためのパイプ９４２８）の無いオールフレッシュエアー（温風）による乾燥炉にも適用することができる。
【０３８９】
又、工場排熱Ｘの熱量が低下した場合、パイプ９４１２の温水温度が低下し、ある設定温度に下がると、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０が停止してしまう。この場合、蒸気管９４２０に蒸気流量調節弁を設け、パイプ９４１２の温度が低下（例えば５５度以下に低下）すると、蒸気流量調節弁を絞り蒸気発生量を少なくすることで、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０の出力が絞られ、パイプ９４１２の温度を上昇させることができる（第１９形態と同様の制御）。又、工場排熱Ｘの熱量が増え、パイプ９４１２の温水温度が上昇（例えば６５度以上に上昇）した場合、蒸気流量調節弁を元の開度に戻すことで、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０の出力が増える。加えて、蒸気流量調節弁によるヒートポンプの出力調整に代えて、蒸気供給圧力設定値の下げ（出力減）上げ（出力増）や、蒸気供給温度設定値の下げ（出力減）上げ（出力増）や、蒸気供給流量設定値の下げ（出力減）上げ（出力増）により、ヒートポンプの出力を調整しても良い。
【０３９０】
更に、ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０として蒸気のみを発生させる機器を用いて良い。又、工場排熱Ｘから熱交換機９４１１にて温水を作りヒートポンプを動かしているが、工場に属する排熱でヒートポンプ式蒸気・温水発生装置９４１０を動かしても良い。又、工場排熱Ｘから熱交換機９４１１にて温水を作る方法に代えて、又はこれと共に、排熱回収型ヒートポンプや空冷ヒートポンプで温水を作っても良い。
【０３９１】
このように、冷水と温水を同時に活用できる工程について、排熱回収型ヒートポンプを活用し、冷温水の供給バランスを保つことで、省エネルギーな運転を継続することができる。なお、特開２０１０−８０００の空気圧縮機とヒートポンプに関するものについても、有効に活用でき、更に省エネルギーで年間を通じて安定した運転が可能となる。
【実施例７】
【０３９２】
本発明の実施例７は、加熱冷却装置を塗装装置として使用するものである。塗装装置は、塗装工場において用いられるもので、前処理槽における前処理液及び乾燥炉へのエアの加熱と、空調・冷却炉・電着槽に係る冷却を行うため、加熱冷却装置を塗装装置として構成する。なお、複数の加熱対象に供給する温水に温度差が有れば、塗装工場以外の工場に属する加熱に用いることができ、例えば高温・低温の乾燥や空調、食品等の加熱、ないしこれらの組合せに用いることが可能である。
【０３９３】
［実施例７−１］
図５１（ａ），（ｂ）は実施例７−１に係る塗装装置Ａ００１の模式図であり、塗装装置Ａ００１は、複数（ここでは２台）の排熱回収型のヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂを備えている。図５１（ｂ）は通常考えられる排熱回収型ヒートポンプの使い方であり、図５１（ａ）は供給温度が異なる排熱回収型ヒートポンプの効率的な使い方である。
【０３９４】
図５１（ａ），（ｂ）について、塗装装置Ａ００１は、その温水回路側において、前処理液の入った前処理槽Ａ００３（加熱負荷Ｈ）、ワークの塗装を乾燥するための乾燥炉Ａ００４（加熱負荷Ｈ）、及び温水タンクＡ００５と、前処理液を加熱する温水導入可能な前処理側熱交換機Ａ００６と、乾燥炉Ａ００４へのフレッシュエアーを加熱する温水導入可能な乾燥側熱交換機Ａ００７を備えている。図５１（ａ）の塗装装置は、図５１（ｂ）のものと異なり、更に、ヒートポンプＡ００２ａ（の戻りパイプ）と温水タンクＡ００５（の熱交換用に設けた回路）の間に介装される連絡回路側熱交換機Ａ００８を備えている。
【０３９５】
又、図５１（ａ），（ｂ）について、ヒートポンプＡ００２ａと乾燥側熱交換機Ａ００７が温水回路で接続されており、ヒートポンプＡ００２ｂと温水タンクＡ００５が別の温水回路で接続されている。又、温水タンクＡ００５と前処理側熱交換機Ａ００６が別の温水回路で接続されており、ヒートポンプＡ００２ａへの温水戻りパイプと温水タンクＡ００５の間に別の温水回路（熱交換用温水連絡回路Ａ０５５）が設置されている。
【０３９６】
なお、前処理槽Ａ００３には、他熱源（ここでは蒸気）による加熱を可能とするため、前処理側他熱源熱交換器としての蒸気熱交換器Ａ００９が蒸気を導入可能に接続されており、乾燥炉Ａ００４には、そのエアー導出口等からエアー導入口へ至るエアーに対する他熱源（ここでは蒸気）による加熱を可能とするため、乾燥側他熱源熱交換器としての蒸気熱交換器Ａ０１０が蒸気を導入可能に接続されている。又、次の箇所には、ポンプが設置されている。即ち、温水タンクＡ００５から前処理側熱交換機Ａ００６への温水往きパイプ、及びヒートポンプＡ００２ｂの温水戻りパイプ（温水タンクＡ００５から見ると往きのパイプ）である。なお、図５１（ａ）のものでは、更に、ヒートポンプＡ００２ａの温水往きパイプ、及び温水タンクＡ００５の熱交換用温水連絡回路Ａ０５５における連絡回路側熱交換機Ａ００８への温水往きパイプ（ここでのポンプは熱交換用温水連絡ポンプＡ０５６である）が設置される。
【０３９７】
一方、図５１（ａ），（ｂ）の各塗装装置Ａ００１は、その冷水回路側において、塗装工場に係る空調や冷却炉・電着槽の冷却に関する冷却負荷Ｃと、空冷ヒートポンプＡ０１１を備えている。
【０３９８】
ヒートポンプＡ００２ａの冷却負荷Ｃへの往きパイプにヒートポンプＡ００２ｂの往きパイプが接続され、ヒートポンプＡ００２ｂの往きパイプに空冷ヒートポンプＡ０１１の往きパイプが接続され、ヒートポンプＡ００２ａの冷却負荷Ｃからの戻りパイプにヒートポンプＡ００２ｂの戻りパイプが接続され、ヒートポンプＡ００２ｂの戻りパイプに空冷ヒートポンプＡ０１１の戻りパイプが接続され、これらの戻りパイプには冷水ポンプが介装されている。
【０３９９】
以下、塗装装置Ａ００１の動作例を説明する。前処理槽Ａ００３（脱脂工程・化成工程）に対する加熱対象（前処理液）の設定温度は通常３５〜６０度であり、その加熱のための温水の温度は当該設定温度より２〜２０度高く設定される。ここでは前処理槽Ａ００３（前処理液設定温度４５度）に対する温水の設定温度を５７度とする。一方、乾燥炉Ａ００４の炉内設定温度は工程により６０〜１８０度であり、その加熱のための温水の温度は当該設定温度より１０度程度高く設定される。ここでは乾燥炉Ａ００４へのフレッシュエアーに対する温水の設定温度を９０度とする。
【０４００】
塗装装置Ａ００１の自動制御装置は、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂを運転し、前者（機器能力：加熱２７０ｋＷ／台・冷却１７０ｋＷ／台）により９０度の温水を乾燥側熱交換機Ａ００７に供給し、後者（機器能力：加熱３５０ｋＷ／台・冷却２５０ｋＷ／台）により５５度の温水を温水タンクＡ００５に供給する。温水タンクＡ００５からは、５７度の温水が前処理側熱交換機Ａ００６に供給される。
【０４０１】
図５１（ｂ）では、温水タンクＡ００５の加熱熱源はヒートポンプＡ００２ｂのみであり、連絡回路側熱交換機Ａ００８・熱交換用温水連絡ポンプＡ０５６・熱交換用温水連絡回路Ａ０５５は無い。図５１（ｂ）のものにあっては、前処理側熱交換機Ａ００６での熱交換（加熱３５０ｋＷ）により、前処理液が４５度に保持され、温水は温水タンクＡ００５へ戻る。なお、ヒートポンプＡ００２ｂの加熱能力は３５０ｋＷのため、加熱不足分７０ｋＷは、蒸気熱交換機Ａ００９への蒸気の投入により賄う。又、温水は温水タンクＡ００５からヒートポンプＡ００２ｂへ戻る。このとき、ヒートポンプＡ００２ｂは、冷却２５０ｋＷで運転している。
【０４０２】
一方、乾燥側熱交換機Ａ００７での熱交換（加熱２００ｋＷ）により、エアー（外気）が８０度に加熱され、乾燥炉Ａ００４からの循環温風と混合され、更に適宜蒸気の熱を受け、乾燥炉Ａ００４への温風が９０度に保持される。そして、８２．５度になった温水がヒートポンプＡ００２ｂへ戻る。そして、ヒートポンプＡ００２ａは、加熱能力が２７０ｋＷであり、７０ｋＷの余力を残して運転されている（７４％運転）。一方、前処理槽Ａ００３へは蒸気が投入されている。従って、全体として、ヒートポンプＡ００２ａが余力を残しながら、他熱源が投入される状態となっており、エネルギー消費量の減少を行える余地があるものとなっている。又、ヒートポンプＡ００２ａは冷水１２６ｋＷの出力となり、４４ｋＷの余力を残しており、その分空冷ヒートポンプＡ０１１（冷水１２４ｋＷ）の出力が多くなっていて、同様にエネルギー消費量の減少を行える余地がある。
【０４０３】
これに対し、図５１（ａ）の塗装装置Ａ００１では、熱交換用温水連絡ポンプＡ０５６は、温水タンクＡ００５内の温水温度が所定値（５６度）以下となった場合、当該温水温度が特定値（５７度）以上となるようにするために駆動される。例えば、連絡回路側熱交換機Ａ００８に入る温水タンクＡ００５側の温水は、５６度であると、連絡回路側熱交換機Ａ００８に入る乾燥側熱交換機Ａ００７側の８２．５度の温水により加熱され、乾燥側熱交換機Ａ００７側の温水は８０度となってヒートポンプＡ００２ａへ戻る。連絡回路側熱交換機Ａ００８における熱交換により、高温を必要とする乾燥炉Ａ００４側の戻り温水を、比較的に低温である温水タンクＡ００５側（前処理側）の温水により温度低下させ加熱負荷Ｈを増やすことで、その分だけヒートポンプＡ００２ａの冷水出力を向上させて（１２６ｋＷから１７０ｋＷへ）、空冷ヒートポンプＡ０１１による冷却が１２４ｋＷから８０ｋＷに減少し、冷却負荷Ｃにより効率的に対応させることが可能となる。又、温水タンクＡ００５の温水温度が上昇するので、乾燥炉Ａ００４に対する余力ある温熱源を前処理槽Ａ００３側に回すことができ、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂの運転の連係がとれ、又省エネルギーとなる。
【０４０４】
一方、乾燥炉Ａ００４の加熱負荷Ｈが増大して乾燥炉Ａ００４側に余力がなく、前処理槽Ａ００３側に加熱の余力がある場合は、（ヒートポンプＡ００２ｂの温水温度設定を上げることにより）温水タンクの温度を９０度に上げて、熱交換用温水連絡回路Ａ０５５により丁度逆の熱交換が行われて、余力のある前処理槽Ａ００３側（温水タンクＡ００５側）から余力のない乾燥炉Ａ００４側への熱移動が発生し、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂの運転の連係がとれ、省エネルギーとなる。
【０４０５】
なお、熱交換用温水連絡ポンプＡ０５６をインバーター制御することにより、温水タンクＡ００５側の温水流量を調節して、連絡回路側熱交換機Ａ００８における熱交換量を調節するようにして良いし、ポンプに代えて、あるいはポンプと共に三方弁を設置し、連絡回路側熱交換機Ａ００８に入る温水の量を調節して、連絡回路側熱交換機Ａ００８における熱交換量を調節するようにして良い。
【０４０６】
他方、冷却側に関しては、補助的・調整的な運転をする空冷ヒートポンプＡ０１１により７度・８０ｋＷの冷水が供給され、ヒートポンプＡ００２ｂにより７度・２５０ｋＷの冷水が供給されて当該冷水と合わせられ、ヒートポンプＡ００２ａにより７度・１７０ｋＷの冷水が供給されてこれらの冷水と合わせられて、冷却負荷Ｃに供給される。
【０４０７】
なお、熱交換用温水連絡ポンプＡ０５６の運転条件につき、次のように変更して良い。即ち、ヒートポンプＡ００２ａに余力がある場合に運転することとし、例えば、温水往き温度と戻り温度の差ΔＴｈが設定値（１０度）以内となっているとき、あるいは温水戻り温度が設定温度（８０度）以上となっているときとする。又は、ヒートポンプＡ００２ａの冷水温度や、冷水往き温度と戻り温度の差ΔＴｃを温水同様監視しても良い。あるいは、ヒートポンプＡ００２ａの負荷率が所定値以下となっていることを判断するようにしても良い。
【０４０８】
以上の塗装装置Ａ００１では、加熱負荷Ｈへの供給温水温度（ないし熱量）の高い側（乾燥炉Ａ００４）と低い側（前処理槽Ａ００３）を連絡する熱交換用温水連絡回路Ａ０５５（熱交換用温水連絡ポンプＡ０５６，連絡回路側熱交換機Ａ００８）が設けられている。従って、図５１（ｂ）に示すような、熱交換用温水連絡回路Ａ０５５が設けられず、各ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂが個別に加熱負荷Ｈを賄う場合と比べて、次に詳述するように省エネルギーとなる。
【０４０９】
即ち、個別に加熱負荷Ｈを賄う場合、それぞれの加熱対象に合った温度の温水を供給するところ、一方では余力があり、他方では余力がなく温熱不足で蒸気によるバックアップが多くなる状態が発生して、少なくともバックアップの分エネルギーを消費する。これに対し、塗装装置Ａ００１では、余力のある側の温水により余力のない側の温水が加熱され、その分だけバックアップを不要とし、あるいは冷水負荷調整用ヒートポンプ（ここでは空冷ヒートポンプＡ０１１）の出力を抑えることができ、省エネルギーとなる。又、排熱回収型ヒートポンプの部分負荷特性は、１００％運転より悪いのが一般的であり、ヒートポンプＡ００２ａの負荷率が７４％から１００％運転となることで効率が２〜１０％程度向上し、更に省エネルギーとなる。
【０４１０】
なお、ヒートポンプＡ００２ａの温水温度が何らかの原因（例えば故障や加熱負荷Ｈの増加）で低下し、温水タンクＡ００５の温水温度を冷やしてしまう場合、保護回路として熱交換用温水連絡ポンプＡ０５６を停止することができる。又、温水タンクＡ００５の温水温度が設定温度（例えば５３度）まで下がった場合に、保護回路として熱交換用温水連絡ポンプＡ０５６を停止するようにして良い。更に、加熱対象として、前処理槽Ａ００３と乾燥炉Ａ００４に代えて、又はこれら（の何れか）と共に、ブース空調（レヒート・プレヒート）や、ブース空調の第１レヒート（例えば加温温水５０度）・第２レヒート（例えば加温温水６０度）とすることができる。加えて、温水タンクＡ００５を設けず、直接、ヒートポンプＡ００２ｂの温水とヒートポンプＡ００２ａの温水を熱交換しても良い。又、連絡回路側熱交換機Ａ００８の代わりに、ヒートポンプＡ００２ａをダブルバンド仕様にして、第２９形態における冷却水回路（クーリング側）へ熱交換用温水連絡回路Ａ０５５を設けても良い。ダブルバンド仕様では、冷水追従モードでの熱回収運転において、クーリングタワーで排熱回収型ヒートポンプの温水温度を制御するのではなく、温水タンクＡ００５の温水で排熱回収型ヒートポンプの温水を９０度に設定しても良く、クーリングタワーで大気へ放熱するより無駄なく有効に温水を使用することができる。
【０４１１】
［実施例７−２］
図５２（ａ），（ｂ）は実施例７−２に係る塗装装置Ａ１０１の模式図であり、塗装装置Ａ１０１は、実施例７−１に係る塗装装置Ａ００１に対し、加熱対象として空調装置Ａ１０２のレヒータ（加熱コイル）Ａ１０３を加えて成る。塗装装置Ａ１０１では、更に排熱回収型のヒートポンプＡ００２ｃ及び温水タンクＡ１０５が追加される。なお、実施例７−１に係る塗装装置Ａ００１の変更例は実施例７−２に係る塗装装置Ａ１０１にも適用できる。図５２（ｂ）は通常考えられる排熱回収型ヒートポンプの使い方であり、図５２（ａ）は加熱対象に対する温水温度が異なる排熱回収型ヒートポンプのより効率的な使い方である。
【０４１２】
ヒートポンプＡ００２ｃの温水往きパイプ及び温水戻りパイプ（ポンプ付き）は温水タンクＡ１０５に接続され、温水タンクＡ１０５からはレヒータＡ１０３への温水往きパイプ（ポンプ付き）が延び、又レヒータＡ１０３から温水タンクＡ１０５への温水戻りパイプが延びる。なお、温水タンクＡ１０５には、バックアップとして他熱源（蒸気）による加熱を行うための他熱源熱交換機Ａ１０６が設置されている。
【０４１３】
更に、図５２（ａ）のものでは、温水タンクＡ１０５，Ａ００５の間に第２の熱交換用温水連絡回路Ａ１５５を構成する２本の温水連絡パイプ（それぞれ熱交換用温水連絡ポンプＡ１５６，Ａ１５７付き）が設けられる。
【０４１４】
一方、冷水側においては、ヒートポンプＡ００２ｃの冷水往きパイプ・戻りパイプ（ポンプ付き）が、ヒートポンプＡ００２ｂの冷水往きパイプ・戻りパイプに接続されている。
【０４１５】
図５２（ｂ）のものの動作例であるが、ヒートポンプＡ００２ａ（機器能力：加熱２７０ｋＷ／台・冷却１７０ｋＷ／台）は、温水９０度（２００ｋＷ・７４％運転）で乾燥炉Ａ００４のフレッシュエアーを加熱し、冷水出力は１２６ｋＷに調整されている。ヒートポンプＡ００２ｂ（機器能力：加熱３５０ｋＷ／台・冷却２５０ｋＷ／台）は、温水５５度（３００ｋＷ・８６％運転）で、温水タンクＡ００５を介して前処理槽Ａ００３を加熱し、冷水出力２１４ｋＷで運転されている。ヒートポンプＡ００２ｃ（機器能力：加熱５００ｋＷ／台・冷却４００ｋＷ／台）は、温水４５度（５００ｋＷ・１００％運転）を温水タンクＡ１０５へ供給し、冷水出力４００ｋＷで運転されている。冷却負荷Ｃ（９００ｋＷ）に対応するため、空冷ヒートポンプＡ０１１を冷水１６０ｋＷで運転している。ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂは１００％運転ではなく余力があるが、ヒートポンプＡ００２ｃは１００％運転となっており、加熱負荷Ｈに対応するため蒸気（１００ｋＷ）にて温水タンクＡ１０５を加熱する状態となっていて、エネルギー消費を抑える余地のあるものとなっている。
【０４１６】
これに対し、図５２（ａ）の塗装装置Ａ１０１の動作例であるが、塗装装置Ａ００１と同様に、ヒートポンプＡ００２ａ（機器能力：加熱２７０ｋＷ／台・冷却１７０ｋＷ／台，消費電力１００ｋＷ）から９０度の温水が乾燥側熱交換機Ａ００７に供給され、２５度のエアーが８０度の温風となる。乾燥側熱交換機Ａ００７で２００ｋＷ消費され、温水は８２．５度となって連絡回路側熱交換機Ａ００８へ入り５０ｋＷ消費され、８０．７度となってヒートポンプＡ００２ａへ戻る（合計２５０ｋＷ）。このとき、ヒートポンプＡ００２ａから７度・１５７ｋＷの冷水が冷却負荷Ｃへ供給される（９３％運転）。
【０４１７】
又、ヒートポンプＡ００２ｂ（機器能力：加熱３５０ｋＷ／台・冷却２５０ｋＷ／台，消費電力１００ｋＷ）から温水タンクＡ００５へ５５度・３５０ｋＷの温水が供給され、温水タンクＡ００５から５５度・３００ｋＷの温水が前処理側熱交換機Ａ００６へ供給される。このとき、ヒートポンプＡ００２ｂから７度・２５０ｋＷの冷水が冷却負荷Ｃへ供給される。
【０４１８】
更に、ヒートポンプＡ００２ｃ（温水追従モード，機器能力：加熱５００ｋＷ／台・冷却４００ｋＷ／台・消費電力１００ｋＷ）から温水タンクＡ１０５へ４５度・５００ｋＷの温水が供給され、温水タンクＡ１０５から４７度の温水が空調装置Ａ１０２のレヒータＡ１０３へ供給し６００ｋＷ消費され、４０度となって戻る。このとき、ヒートポンプＡ００２ｃから７度・４００ｋＷの冷水が冷却負荷Ｃへ供給される。なお、空調装置Ａ１０２のクーラー（冷却コイル）Ａ１０７に、冷水回路から冷水が供給される。
【０４１９】
塗装装置Ａ１０１では、第２の熱交換用温水連絡回路Ａ１５５によって、ヒートポンプＡ００２ｂの発生した前処理槽Ａ００３側の温熱と空調装置Ａ１０２側の温熱とを熱交換（５０ｋＷ）することができるため、ヒートポンプＡ００２ｂの出力を８６％から１００％に上げた状態で運転させることができ、ヒートポンプＡ００２ｂによる冷水供給量を（２１４ｋＷから２５０ｋＷへ）増加させることができる。
【０４２０】
更に、第１の熱交換用温水連絡回路Ａ０５５が加わることによって、温風発生用の温熱を空調装置Ａ１０２側へ回して空調用の温水を加熱（５０ｋＷ）することができ、当該加熱によりヒートポンプＡ００２ａへの戻り温水温度が低下して加熱負荷を増やし、ヒートポンプＡ００２ａの出力が増え（７４％から９３％へ）、ヒートポンプＡ００２ａによる冷水供給量も増える（１２６ｋＷから１５７ｋＷへ）。
【０４２１】
そして、冷水供給量が増えることにより、冷熱のバックアップ装置としての空冷ヒートポンプＡ０１１の出力が、図５２（ｂ）に示すような熱交換用温水連絡回路Ａ０５５，Ａ１５５の無い場合と比べて下がり（１６０ｋＷから９３ｋＷへ）、省エネルギーとなるし、用意すべき空冷ヒートポンプＡ０１１の機器容量を少なくすることができ、コストを低減することができる。
【０４２２】
又、一般に排熱回収型ヒートポンプは温水温度が低いほど加熱能力や効率が良好となるところ、ヒートポンプＡ００２ａは温水温度が高く温水側ＣＯＰ２．７となり、ヒートポンプＡ００２ｂは温水温度が中温で温水側ＣＯＰ３．５となり、ヒートポンプＡ００２ｃは温水温度が低く温水側ＣＯＰ５．０となる。これに応じ、塗装装置Ａ１０１では、なるべくヒートポンプＡ００２ｃやヒートポンプＡ００２ｂの出力を高くするようにしてこれらを優先的に運転させることができ、このように運転しても、熱交換用温水連絡回路Ａ０５５，Ａ１５５を用いた温熱の移動により、それぞれの加熱対象に対して適切な温熱を供給することができる。即ち、塗装装置Ａ１０１では、効率に優れるヒートポンプＡ００２ｂが優先して運転されるように、熱交換用温水連絡回路が配置されている。
【０４２３】
なお、ヒートポンプＡ００２ａ〜Ａ００２ｃの冷水回路を共通にせず、前処理槽に対する冷水回路（冷水往き１５度等）を独立させる等、冷水回路を個別に設定することができる。又この場合、冷水温度が高いほど機器効率や冷却・加熱能力が高くなることに鑑み、冷水温度（及び温水温度）に基づいて運転の優先度を決定するようにして良い。
【０４２４】
［実施例７−３］
図５３（ａ）は実施例７−３に係る塗装装置Ａ２０１の模式図であり、塗装装置Ａ２０１は、図５２（ｂ）の塗装装置から前処理槽ないしその温水回路やヒートポンプを取り除いた構成、あるいは図５２（ａ）の塗装装置Ａ１０１から前処理槽Ａ００３ないしその温水回路やヒートポンプＡ００２ｂ並びに熱交換用温水連絡回路Ａ０５５，Ａ１５５を取り除いた構成となっており、冷却側の制御に特徴を有する。
【０４２５】
即ち、まず図５２（ｂ）のような塗装装置では、各排熱回収型ヒートポンプを効率良く運転するために温水追従運転させている。しかし、温水追従運転のため冷却状況が加熱状況に左右されて冷水温度が安定しないものとなっている。特に、ブース空調用やリサイクル空調用の空調装置における冷却や、冷却炉の冷却については、冷水供給温度の精度が求められるため、冷水温度の不安定さは好ましくないものとなる。例えば、ブース空調の設定温度は夏季２８度・中間季２５度・冬季２０度と変化し、これに応じ温熱供給量が変動し、冷熱供給量が変化するし、リサイクル空調の負荷も季節に応じ変化する。
【０４２６】
そこで、排熱回収型のヒートポンプの冷水供給温度を安定させるため、自動制御装置は、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂの冷水戻り温度（及び／又は冷水往き温度）を監視し、それぞれの冷水戻りパイプにおける冷水ポンプＡ２０２，Ａ２０３における流量（各ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂに戻る冷水量）をインバーター制御等により制御して、各ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｂにおける冷水供給温度を安定させる。なお、一般にヒートポンプでは冷水流量の上限値・下限値が存在するため、冷水ポンプＡ２０２，Ａ２０３の特性（流量に対する電流の関係）から、ポンプインバーターの入力に対して当該上限値・下限値に応じた上限・下限を設け、流量調整により当該上限・下限を超えることによるヒートポンプの停止を防止する。又、ポンプの特性につき、流量に対する電流の関係に代えて、流量計を設置し、この流量計により流量調整しても良い。
【０４２７】
例えば、ヒートポンプＡ００２ｃは、温水追従運転により夏季に５００ｋＷの加熱をして４００ｋＷの冷水を発生し、冬季に３５０ｋＷの加熱をして２８０ｋＷの冷水を発生する。
【０４２８】
ここで、夏季において、冷却負荷Ｃが大きく、冷水戻り温度が１７度となれば、冷水供給温度を７度とするため、冷水ポンプＡ２０３の流量を毎分５７３リットルとする。一方、冷却負荷Ｃが小さく、冷熱が比較的に少ししか奪われないため冷水戻り温度が１５度となれば、冷水供給温度を７度に維持するため、冷水ポンプＡ２０３の流量を毎分７１７リットルとする。
【０４２９】
又、ヒートポンプＡ００２ａは、冬季において２０度のエアーから８０度の温風を発生すべく９０度の温水を供給し、温水追従運転により２７０ｋＷの加熱をして１７０ｋＷの冷水を発生する。
【０４３０】
このとき、ヒートポンプＡ００２ａへの冷水戻り温度は冷却負荷Ｃにより変化するが、冷水ポンプＡ２０２の流量をインバーター制御により調整して対応する。例えば、冷却負荷Ｃが大きく冷水戻り温度が１７度となった場合、流量を毎分２４４リットルとする。一方、冷却負荷Ｃが小さく冷水戻り温度が１５度となった場合、流量を毎分３０５リットルとする。なお、何れの場合においても冷水往き温度を７度とする。
【０４３１】
塗装装置Ａ２０１では、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃへ戻る冷水量を調整するため、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃの冷水供給温度が安定し、省エネルギーを図りつつ冷却負荷Ｃを的確に冷却することができる。
【０４３２】
なお、リサイクル空調の場合、冷却負荷Ｃと加熱負荷Ｈが比較的に安定していることから、ブース空調の設定温度・湿度や季節により、手動で各排熱回収型ヒートポンプの冷水流量を調整しても良く、例えばポンプインバーターの手動での切替や、手動による弁の開度変更等により調整することができる。
【０４３３】
［実施例７−３−１］
実施例７−３に係る塗装装置Ａ２０１の変更例として、冷水温度制御を別のものとした実施例７−３−１の塗装装置を説明する。実施例７−３−１の塗装装置の構成は、図５３（ａ）に示される実施例７−３に係る塗装装置Ａ２０１の構成と同等である。
【０４３４】
ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃに係る各冷水ポンプの流量を一定とし、空冷ヒートポンプＡ０１１の冷水温度を自動で上げ下げして、冷却負荷Ｃへ送る冷水温度を７度に制御する。例として、ヒートポンプＡ００２ｃに関し冷水戻り温度が１２度で冷水往き温度が９度（４７８リットル／分・１００ｋＷ）で運転され、ヒートポンプＡ００２ａに関し冷水戻り温度が１２度で冷水往き温度が８度（７１７リットル／分・２００ｋＷ）で運転されている場合、空冷ヒートポンプＡ０１１の１２度で戻る冷水を５度で供給すれば（８３７リットル／分・４０９ｋＷ）、７０９ｋＷの冷却負荷Ｃに対して７度・２０３２リットル／分の冷水を供給し対応することができる。又、ヒートポンプＡ０００２ａ，Ａ００２ｃの冷水供給温度が７度より低い場合、空冷ヒートポンプＡ０１１の冷水供給温度を上げることで、冷却負荷Ｃへ７度の冷水を供給することができる。
【０４３５】
なお、実施例７−３のように、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃの冷水流量に上下限の制限がある場合であって、その制限のため冷水流量を変化させて冷水温度を目標値にできないときに、実施例７−３−１のように、空冷ヒートポンプＡ０１１の冷水温度を変化させることで冷却負荷Ｃへの目標温度の冷水を供給することができ、制御の範囲を広げることが可能となる。
【０４３６】
［実施例７−４］
図５３（ｂ）は実施例７−４に係る塗装装置Ａ３０１の模式図であり、塗装装置Ａ３０１は、実施例７−３の塗装装置Ａ２０１と同様に成るが、空冷ヒートポンプＡ０１１に代えて、調整用冷凍機としての２台の空冷ヒートポンプＡ３０２，Ａ３０３を、順にヒートポンプＡ００２ａの往きパイプ，ヒートポンプＡ００２ｃの往きパイプに設けている。
【０４３７】
塗装装置Ａ３０１では、基本的には実施例７−３と同様に動作するが、空冷ヒートポンプＡ３０２，Ａ３０３を設けることで、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃから出る冷水の温度が設定温度（７度）より高くなっていたとしても、冷水をその温度まで冷却することが可能となり、冷却負荷Ｃに対する冷水供給温度が安定する。
【０４３８】
又、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃから出る冷水の温度が設定温度より高くても冷却負荷に対応可能となるため、その分冷水戻り温度を高くすることができ、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃの加熱能力や効率をその分向上することが可能となる。例えば、ヒートポンプＡ００２ｃにおいて、４５度・５６６ｋＷの温水を作っているときに、７度・４５６ｋＷの冷水を出すとすると、消費電力は１１０ｋＷとなるところ、９度・４８６ｋＷの冷水を出すようにすれば消費電力は１０９ｋＷに下がる。９度の冷水は、空冷ヒートポンプＡ３０３により、７度に降下される。
【０４３９】
［実施例７−５］
図５４は実施例７−５に係る塗装装置Ａ４０１の模式図であり、塗装装置Ａ４０１は、実施例７−３の塗装装置Ａ２０１と同様に成るが、更に冷却回路側に冷水タンクＡ４０２が設置されている。冷水タンクＡ４０２は、ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃや空冷ヒートポンプＡ０１１、冷却負荷Ｃの間に配置されている。
【０４４０】
ヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃから出た冷水は、冷水タンクＡ４０２の供給部Ａ４０３に一旦貯められ、ポンプにより流量調整され、更に空冷ヒートポンプＡ０１１により冷水往き温度を調整されたうえで冷却負荷Ｃへ供給される。なお、空冷ヒートポンプＡ０１１は、バックアップとしてではなく、冷水タンクＡ４０２から冷却負荷Ｃへの冷水供給温度の調整に用いられている（調整用冷凍機）。
【０４４１】
又、冷却負荷Ｃにより冷熱を用いられ奪われて戻ってきた冷水は、一旦冷水タンクＡ４０２の戻り部Ａ４０４に貯められ、冷水ポンプＡ２０２，Ａ２０３により流量調整されてヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃへ戻る。
【０４４２】
実施例７−５に係る塗装装置Ａ４０１では、冷水タンクＡ４０２が設けられるため、冷却負荷Ｃに対する冷水供給温度が安定する。又、冷水流量を空冷ヒートポンプＡ０１１に合致したものに調整することができ、流量がヒートポンプＡ００２ａ，Ａ００２ｃと空冷ヒートポンプＡ０１１で合わなくても動作可能となる。
【０４４３】
［実施例７−６］
図５５は実施例７−６に係る塗装装置Ａ５０１の模式図であり、塗装装置Ａ５０１は、上記実施例と同様の乾燥炉Ａ００４や空調装置Ａ１０２を有する他、乾燥炉Ａ００４からの排気の脱臭を行う脱臭炉Ａ５０２と、脱臭された排気（の内熱量調整された一部）との熱交換により温水を加熱する排気熱交換機Ａ５０３と、温水を熱源として蒸気を発生する蒸気発生ヒートポンプＡ５０４と、蒸気を熱源として冷水を生成する蒸気吸収式冷凍機Ａ５０５と、蒸気のバックアップとしての蒸気ボイラーＡ５０６と、温水タンクＡ５０７を備える。なお、ここでは空調装置Ａ１０２はリサイクル空調に係るものとなっている。
【０４４４】
温水タンクＡ５０７の低温部Ａ５０８（例えば８５度の温水の貯蔵部）から、ポンプを通じ排気熱交換機Ａ５０３へ温水（８５度）が送られ、９５度に熱せられて、温水タンクＡ５０７の高温部Ａ５０９（例えば９５度の温水の貯蔵部）に貯められる。なお、例えば、乾燥炉Ａ００４から出た排気は１８０度であるし、脱臭炉Ａ５０２から出た排気は４００度であり、温水の加熱により降温される。
【０４４５】
高温部Ａ５０９からは、ポンプや三方弁（流量調節弁・供給熱量調節手段）を介して９５度の温水が空調装置Ａ１０２のレヒータＡ１０３へ送られ、レヒータＡ１０３から出た８５度となった温水が低温部Ａ５０８へ戻される。
【０４４６】
又、高温部Ａ５０９の温水は、ポンプを介して流量調整のうえ蒸気発生ヒートポンプＡ５０４へ送られ、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４は、この温水を用いて蒸気を生成し、蒸気路に供給する。蒸気路は、蒸気吸収式冷凍機Ａ５０５や乾燥炉Ａ００４の蒸気熱交換器Ａ０１０に通じており、蒸気ボイラーＡ５０６を有している。なお、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４が蒸気生成時に出す温排水は、温水タンクＡ５０７の低温部Ａ５０８へ戻される。又、蒸気路には、蒸気の一部を温水として温水タンクＡ５０７（の高温部Ａ５０９）へ戻すパイプが接続されている。
【０４４７】
乾燥炉Ａ００４に対して、ブース空調から２５度のエアーが案内され、蒸気熱交換器Ａ０１０を通されて９０度の温風とされ、導入される。一方、蒸気吸収式冷凍機Ａ５０５は、蒸気を用いて冷水を冷却する（７度）。冷水は、空調装置Ａ１０２のクーラーＡ１０７に供給され、空調に冷熱として用いられて蒸気吸収式冷凍機Ａ５０５へ戻る。
【０４４８】
塗装装置Ａ５０１では、温水タンクＡ５０７（の高温部Ａ５０９）における温水温度が所定値（例えば８０度）以下に低下した場合、ブース空調の加熱能力（レヒート）が低下して空調不能となるおそれがあるとして、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４の出力を絞りあるいは停止をすることで、温熱使用量を減らして温水温度を維持ないし上昇させる。
【０４４９】
換言すれば、塗装装置Ａ５０１では、排気熱により加熱した温水につき、空調に支障のない範囲で蒸気発生ヒートポンプＡ５０４による蒸気の発生に用いることができ、排気から回収した熱を無駄なく使い切ることが可能となる。
【０４５０】
なお、レヒータＡ１０３に係る三方弁のレヒータＡ１０３側開度が所定値（９０％）以上となると（レヒータＡ１０３への供給熱量が所定値以上となると）、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４の出力低下・停止をし、特定値（７０％）以下となると、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４の出力復帰（増加）・運転再開をするようにしても良い。
【０４５１】
又、塗装装置Ａ５０１では、蒸気吸収式冷凍機Ａ５０５が用いられるため、蒸気路（蒸気発生ヒートポンプＡ５０４）が存在する中で冷水を簡便に生成することができる。ここで、比較例として、温水吸収式冷凍機により冷水を供給するものを考える。この比較例では、温水吸収式冷凍機の機器効率がＣＯＰ０．６５と低く、省エネルギーであるとは言い辛い。又、この比較例では、温水吸収式冷凍機への温水配管を新たに敷設する必要がある。これに対し、塗装装置Ａ５０１では、ＣＯＰ１．３５と効率の良好な蒸気吸収式冷凍機Ａ５０５を利用して冷水を生成できる。又、塗装工場に既設の蒸気配管を利用することができ、コストの面でも有利である。
【０４５２】
［実施例７−７］
図５６は実施例７−７に係る塗装装置Ａ６０１の模式図であり、塗装装置Ａ６０１は、実施例７−６に係る塗装装置Ａ５０１から蒸気吸収式冷凍機Ａ５０５を除いたものに、実施例７−２に係る塗装装置Ａ１０１の構成を付加したものとなっている。
【０４５３】
即ち、空調装置Ａ１０２には、温水タンクＡ１０５を介して排熱回収型のヒートポンプＡ００２ｃが接続されている。又、前処理槽Ａ００３には、温水タンクＡ００５を介して排熱回収型のヒートポンプＡ００２ｂが接続されている。温水タンクＡ００５は、温水タンクＡ５０７と接続されており（高温部Ａ５０９から温水タンクＡ００５へ、及び温水タンクＡ００５から低温部Ａ５０８へ）、又蒸気により温水タンクＡ００５内の温水が加熱可能となっている。更に、温水タンクＡ５０７は、温水タンクＡ１０６とも接続されている（高温部Ａ５０９から温水タンクＡ１０６へ、及び温水タンクＡ１０６から低温部Ａ５０８へ）。なお、主に乾燥炉Ａ００４のエアー加熱用の排熱回収型のヒートポンプＡ００２ａは無く、代わりに蒸気発生ヒートポンプＡ５０４等が配置されている。
【０４５４】
蒸気は、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４とバックアップ用の蒸気ボイラーＡ５０６により発生され、前処理槽Ａ００３の蒸気熱交換器Ａ００９，乾燥炉Ａ００４の蒸気熱交換器Ａ０１０，温水タンクＡ００５，温水タンクＡ１０５の他熱源熱交換機Ａ１０６に供給される。
【０４５５】
ヒートポンプＡ００２ｂ，Ａ００２ｃの冷却側は、往きと戻りでそれぞれまとめられており、更に実施例７−２に係る塗装装置Ａ１０１と同様に、冷水冷却バックアップ用の空冷ヒートポンプＡ０１１が組み込まれている。冷水は、ブース空調に係る空調装置Ａ１０２のクーラーＡ１０７や、図示しない冷却炉等に供給される（冷却負荷Ｃ）。
【０４５６】
塗装装置Ａ６０１の動作例であるが、蒸気加湿や乾燥炉Ａ００４の蒸気熱交換器Ａ０１０によるエアーの加熱を重視して、自動制御装置は、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４を優先的に運転させる。なお、一般に蒸気発生ヒートポンプＡ５０４は、熱源温水温度が５０度以上で運転可能となるため、熱源となる温水タンクＡ００５内の温水の温度を高くする。
【０４５７】
排気熱により加熱された温水は、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４の運転の他、前処理槽Ａ００３の前処理液加熱等のための温水タンクＡ００５の温水温度上昇や、空調装置Ａ１０２のレヒータＡ１０３のための温水タンクＡ１０５の温水温度上昇に用いられ、これにより、ヒートポンプＡ００２ｂ，Ａ００２ｃの運転が抑えられる。例えば、空調用の温水タンクＡ１０５の温水温度が５０度以下となると、ポンプを駆動し、排熱を回収した温水タンクＡ５０７から温水タンクＡ１０５へ温水を送る。又、温水タンクＡ１０５の温水温度が８０度以上となると、当該ポンプを停止し、温水の移動を止める。一方、前処理用の温水タンクＡ００５の温水温度が６０度以下となると、ポンプを駆動し、排熱を回収した温水タンクＡ５０７から温水タンクＡ００５へ温水を送る。又、温水タンクＡ００５の温水温度が８０度以上となると、当該ポンプを停止し、温水の移動を止める。
【０４５８】
又、自動制御装置は、温水タンクＡ５０７（の高温部Ａ５０９）の温水温度が所定値以下となり、熱量不足と判断すると、全体的な効率に鑑み、温水タンクＡ５０７から温水タンクＡ１０５へ温水を送るためのポンプにより温水の流量を絞り、あるいは当該ポンプの運転を停止して温水の送水を止める。
【０４５９】
更に、自動制御装置は、温水タンクＡ５０７（の高温部Ａ５０９）の温水温度が上記所定値より低い特定値以下となり、より一層の熱量不足と判断すると、次に効率の良い前処理用のヒートポンプＡ００２ｂの出力を上げ、ヒートポンプＡ００２ｂの稼働率を上げるように制御する。即ち、自動制御装置は、温水タンクＡ５０７から温水タンクＡ００５へ温水を送るためのポンプにより温水の流量を絞り、あるいは当該ポンプの運転を停止して温水の送水を止める。このように脱臭炉Ａ５０２の排気熱量が少ないとき、温水タンクＡ１０５，Ａ００５と温水タンクＡ５０７との熱交換を少なくし、高温部Ａ５０９の温水温度を高く維持することで、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４の運転を継続し、余剰の高温部Ａ５０９の温水をブース空調あるいは前処理で使い切ることが可能となる。
【０４６０】
実施例７−７に係る塗装装置Ａ６０１では、排気から回収した熱を持つ温水につき、熱量が十分である場合には、蒸気発生ヒートポンプＡ５０４の熱源として優先的に利用し、余剰分を前処理や空調における加熱に利用するため、排気から回収した熱を使い切ることができ、極めて省エネルギーとなる。又、排気の熱量が不足する場合には、温水の熱をやりとりすることで、前処理用ないし空調用の温水の熱量や、ヒートポンプＡ００２ｂ，Ａ００２ｃの出力を適切に調整することができ、熱量の変動に的確に対応することが可能である。
【実施例８】
【０４６１】
本発明の実施例８は、加熱冷却装置を乾燥冷却装置として使用するものである。乾燥冷却装置は、塗装工場等において用いられるもので、乾燥炉へのエア（温風）の加熱と、冷却炉へのエア（冷風）の冷却を行うため、加熱冷却装置を乾燥冷却装置として構成する。なお、加熱対象（加熱負荷）として温風以外のものを採用しあるいは追加しても良いし、冷却対象（冷却負荷）として冷風以外のものを採用しあるいは追加しても良い。又、他の実施例と同様に、本実施例についても電着塗装装置等の他の装置に適用可能であり、以下の一部の実施例では当該他の装置についてのものが含まれる。
【０４６２】
［実施例８−１］
図５７（ａ）は実施例８−１に係る乾燥冷却装置Ｂ００１の模式図であり、乾燥冷却装置Ｂ００１は、排熱回収型のヒートポンプ１０を備えると共に、乾燥炉Ｂ００２と冷却炉Ｂ００４を備えている。乾燥冷却装置Ｂ００１において、例えば塗装後のワークが乾燥炉Ｂ００２の温風により乾燥され、その後昇温したワークが冷却炉Ｂ００４に搬送されて冷風により冷却される。なお、乾燥炉Ｂ００２あるいは冷却炉Ｂ００４において別々のワークを加熱あるいは冷却しても良い。
【０４６３】
ヒートポンプ１０の温水側は、乾燥炉Ｂ００２における温風循環路Ｂ００６に配置される熱交換機Ｂ００８が設置されており、温風が温水との熱交換により加熱されるようになっている。又、温風循環路Ｂ００６には、他熱源熱交換機４２が配置されており、他熱源熱交換機４２には、パイプ４６や流量調節弁４８を介して、他熱源Ｚとしての蒸気ＳＴが接続されている。温風は、例えば戻り（温風循環路Ｂ００６導入直後）７０度から供給（温風循環路Ｂ００６導出直前）８０度に加熱され、温水は、例えば供給温度９０度に設定される。なお、温風循環路Ｂ００６に、フレッシュエアを所定のあるいは制御された量（割合）で混合しても良いし、フレッシュエアのみを導入しても良い。
【０４６４】
一方、ヒートポンプ１０の冷水側には、空調用ヒートポンプＢ０１０が配置されており、その供給パイプＢ０１２には、冷却負荷Ｃへの分岐パイプと、ヒートポンプ１０からのパイプ１６と、冷熱調節手段としての三方弁Ｂ０１６が配置されていて、戻りパイプＢ０２０には、ヒートポンプ１０へのパイプ２６と、三方弁Ｂ０１６からの分岐パイプと、冷却負荷Ｃからのパイプと、冷水ポンプＢ０２２が配置されている。そして、供給パイプＢ０１２と戻りパイプＢ０２０の間には、冷却炉Ｂ００４における冷風循環路Ｂ０２６に配置される熱交換機Ｂ０２８が設置されている。そして、冷水供給温度が例えば７度に設定される。なお、冷風循環路Ｂ０２６に、フレッシュエアを所定のあるいは制御された量（割合）で混合しても良いし、フレッシュエアのみを導入しても良い。又、空調用ヒートポンプＢ０１０に代えて、あるいはこれと共に、水冷式ヒートポンプや排熱回収型ヒートポンプ、空冷ヒートポンプ若しくはこれらの組合せを配置しても良い。
【０４６５】
このような乾燥冷却装置Ｂ００１において、乾燥の後工程に冷却がなされる場合、乾燥開始後ワークが冷却炉Ｂ００４に達するまでの間、冷却負荷Ｃが極めて軽いか全くない状態となり、この間にヒートポンプ１０を単に運転しようとしても、温水加熱に対する冷水冷却のバランスがとれずに運転継続不能となる。又、例えば冬季のように、環境温度（室温）が冷却にとって十分であるため、冷却負荷Ｃが発生しない場合も考えられ、このような場合にヒートポンプ１０を単に運転しようとしても、やはり運転継続不能となる。
【０４６６】
更に、冷却負荷Ｃの有無にかかわらず、空調用ヒートポンプＢ０１０との関係で運転継続不能となる事態が発生することが考えられる。即ち、放熱による温水や冷水のエネルギーロスを少なくするため、ヒートポンプ１０は乾燥炉Ｂ００２ないし冷却炉Ｂ００４に隣接して配置することが考えられ、空調用ヒートポンプＢ０１０とヒートポンプ１０が離れることが考えられる。すると、ヒートポンプ１０からの冷水は、配管が冷却炉Ｂ００４（熱交換機Ｂ０２８）側より長い故に配管抵抗が比較的に大きい空調側（図５７（ａ）の冷却負荷Ｃ側）に流れ難く、熱交換機Ｂ０２８側に優先的に流れることとなる。冷水が冷却炉Ｂ００４へ優先的に流れるために冷熱が十分に使われることなくヒートポンプ１０へ戻る事態の発生が考えられ、温熱と冷熱のバランスが崩れて運転継続不能となる事態が発生する可能性がある。
【０４６７】
そこで、乾燥冷却装置Ｂ００１では、次のように運転する。即ち、立ち上げ後ワークが冷却炉Ｂ００４に達するまでの間、温風は蒸気ＳＴにより加熱し、ワークが冷却炉Ｂ００４に達して、熱交換機Ｂ０２８に係る冷熱負荷が（所定量以上）発生したら、ヒートポンプ１０の運転を開始する。冷水と共に生成される温水は、乾燥炉Ｂ００２（熱交換機Ｂ００８）に供給され、温風が所定温度（範囲内）になるように蒸気ＳＴによる加熱量が減少するよう制御される。このようにヒートポンプ１０の運転を開始することで、ヒートポンプ１０の冷水側の負荷が十分となった状態でヒートポンプ１０を運転することができ、温水の温熱供給量に対して冷水の冷熱供給量が過剰となりヒートポンプ１０の運転の継続が不能となる事態を防止することができる。ここで、運転開始には、ヒートポンプ１０の起動が含まれるし、あるいはヒートポンプ１０が起動準備を終えて温水ないし冷水が供給され始めることが含まれる。
【０４６８】
なお、冷熱負荷の（所定量以上の）発生に代えて、あるいはこれと共に、冷却炉Ｂ００４の戻り冷風温度（冷風循環路Ｂ０２６内のエア温度）が所定値（例えば２５度）以上となることや、冷風供給温度と冷風戻り温度の差が所定値（例えば温度差５度）以上となること、冷却炉Ｂ００４に係る冷水戻り温度が所定値（例えば１２度）以上となること、冷却炉Ｂ００４に係る冷水供給温度と冷水戻り温度の差が所定値（例えば温度差５度）以上となること、若しくはこれらの組合せをヒートポンプ１０の運転開始条件としても良い。
【０４６９】
又、冷却炉Ｂ００４において冷熱負荷の発生が見込まれる時間あるいは時刻を把握可能なタイマーが、当該時間あるいは時刻を把握すると、ヒートポンプ１０の運転が開始するようにしても良い。
【０４７０】
更に、ヒートポンプ１０の運転につき、次のようにすることもできる。即ち、工場立ち上げ時（乾燥工程開始時）ではヒートポンプ１０を冷水追従モードで運転し、温水が所定温度（例えば７０度）以上となったら、温水追従モードに切換える。乾燥開始後ワークが冷却炉Ｂ００４に達するまでの間は、冷却炉Ｂ００４に係る冷却負荷が少ないので、ヒートポンプ１０は比較的に低出力で運転され、ワークが冷却炉Ｂ００４に達すると、冷却炉Ｂ００４に係る冷却負荷が増え、その分冷水追従モードのヒートポンプ１０の出力が増し、これに応じて温水出力も増え、温水温度が上がり、温水追従モードとしても運転継続可能な状態となるので、温水追従モードに切換える。なお、温水が所定温度以上となることの把握に代え、あるいはこれと共に、乾燥炉Ｂ００２の温風循環路Ｂ００６内の温風が所定温度以上となることや、供給温風と戻り温風の温度差が所定値以上となること、供給温水と戻り温水と戻り温風の温度差が所定値以上となること、若しくはこれらの組合せとして良い。
【０４７１】
以上の乾燥冷却装置Ｂ００１では、冷却炉Ｂ００４に係る冷却負荷が生じてから乾燥用のヒートポンプ１０を運転し、乾燥炉Ｂ００２における加熱負荷には適宜他熱源で対応するため、乾燥工程が冷却工程の前にあっても、あるいは空調用ヒートポンプＢ０１０の冷却負荷Ｃにかかわらず、ヒートポンプ１０の運転を継続することができる。
【０４７２】
［実施例８−２］
図５７（ｂ）は実施例８−２に係る電着塗装装置Ｂ１０１の模式図であり、電着塗装装置Ｂ１０１は、実施例８−１の乾燥冷却装置Ｂ００１を電着塗装装置に適用したものである。
【０４７３】
即ち、生産前に前処理槽Ｂ１０２（湯洗槽・脱脂槽・化成槽等、例えば前処理液４５度）を蒸気ＳＴで加温し、昇温完了後にワークを流す。前処理工程後に電着槽Ｂ１０４における電着工程があり、電着槽Ｂ１０４にワークが入って電着液に電流が流れる際にジュール熱が発生し電着液が加温されるが、電着槽Ｂ１０４や冷水タンクは通常保水量が多いため、通電開始から電着液が昇温するまでに比較的時間を要する。従って、電着槽Ｂ１０４に係る冷却負荷の発生は前処理開始から遅れるが、ヒートポンプ１０を実施例８−１と同様に運転すれば（例えば温水供給温度６５度・温水タンク温度６０度・冷水タンク温度１５度・電着液温度３０度）、ヒートポンプ１０が温熱と冷熱のアンバランスにより停止する事態を防止することができ、省エネルギーであるヒートポンプ１０の運転を継続することが可能である。
【０４７４】
［実施例８−３］
図５８は実施例８−３に係る乾燥冷却装置Ｂ２０１の模式図であり、乾燥冷却装置Ｂ２０１は、実施例８−１の乾燥冷却装置Ｂ００１と同様に成るが、温水側の熱交換機Ｂ００８がフレッシュエア路Ｂ２０２に配置されていると共に、パイプ１２に熱量調節手段としての流量調整弁Ｂ２０４が配置されており、更に流量調整弁Ｂ２０４の手前でパイプ１２がパイプ２２に向けて分岐しており、その分岐パイプＢ２０６に流量調整弁Ｂ２０８が配置されている点が異なる。
【０４７５】
乾燥冷却装置Ｂ２０１において、実施例８−１で説明したように、冷却炉Ｂ００４に係る冷却負荷が生じてからヒートポンプ１０の運転を開始しようとすると、乾燥炉Ｂ００２が既に作動中であるため、フレッシュエア（例えば２５度）が流れている状態で運転を開始することとなる。しかし、この状態においては、運転開始中に温水がフレッシュエアにより冷やされることとなり、ヒートポンプ１０の通常運転条件である温水温度の下限値（温水供給温度が例えば最大７０度以上と高い場合において例えば４０度）を下回って、昇温できないまま運転できない事態が生じる可能性がある。なお、温水温度の下限値未満でも短時間であれば運転可能である場合があるが、温水温度が低いとヒートポンプ１０の加熱能力が通常運転時より（例えば１０分の１程度まで）少なくなることから、フレッシュエアによる冷却量がヒートポンプ１０の加熱量を上回るため温水温度が上がることはなく、ヒートポンプ１０を通常運転にすることができない。
【０４７６】
このような事態に対する対策として、流量調整弁Ｂ２０４，Ｂ２０８・分岐パイプＢ２０６を省いた図５８の乾燥冷却装置において、温水を供給するパイプ１２に他熱源Ｚとしての電気ヒータを設置し、ヒートポンプ１０の起動前に電気ヒータで温水を加温しておくことが考えられる。しかし、他熱源Ｚを追加する必要があり、しかもその能力はフレッシュエアによる冷却量に対応可能である程度に大きい必要があり、装置が大型化し、導入コストを始めとするコストが嵩むこととなる。
【０４７７】
そこで、乾燥冷却装置Ｂ２０１において、次のように制御することで、ヒートポンプ１０の運転継続を可能とする。即ち、流量調整弁Ｂ２０４，Ｂ２０８の制御により、乾燥工程開始時（ヒートポンプ１０運転前）において、分岐パイプＢ２０６に対する通水量を増やし、熱交換機Ｂ００８への温水量を減らして、温水がフレッシュエアとの熱交換により全量冷却されてヒートポンプ１０に戻らないようにする。そして、温水温度が（下限値以上の）所定値（例えば５０度）以上となったら、分岐パイプＢ２０６に対する通水量を減らし、熱交換機Ｂ００８への温水量を増やして、フレッシュエアに対する加熱量を（徐々に）増やし、ヒートポンプ１０の運転を継続可能とする。
【０４７８】
なお、温水の熱交換機Ｂ００８に対する供給量を減らすことに代えて、あるいはこれと共に、乾燥工程開始時（ヒートポンプ１０運転前）において、フレッシュエアの導入を行わず風量０としても良い（僅かに導入を行い若干の風量を生じている場合を含む）。この状態で、ヒートポンプ１０の運転を開始し、温水がフレッシュエアにより（過剰に）冷却されないようにして温水を昇温可能とし、（温水が下限値以上となると通常運転をして）ヒートポンプ１０の運転を継続させる。そして、温水温度が（下限値以上の）所定値（例えば５０度）に達したら、フレッシュエアを（徐々に）導入して、ヒートポンプ１０の運転を継続可能とする。
【０４７９】
又、フレッシュエア導入用のファンをインバーター制御すること等により、フレッシュエアの導入量を減らし、熱交換機Ｂ００８における熱交換量を減らしても良い。この場合も、温水温度が所定値となったら、フレッシュエアの導入量を（徐々に）増やす。更に、導入したフレッシュエアがダンパー等により熱交換機Ｂ００８を通らないようにする迂回路を設け、温水温度が所定値となるまではフレッシュエアを迂回させるようにし、所定値以上となるとダンパーの切替等により熱交換機Ｂ００８を通って加熱されるようにしても良い。
【０４８０】
以下、乾燥冷却装置Ｂ２０１のより詳細な動作例を説明する。まず、フレッシュエアのファンと温風循環路Ｂ００６のファンの運転を開始し、蒸気ＳＴを投入して、乾燥炉Ｂ００２の運転を開始する。次に、冷風循環路Ｂ０２６のファンの運転を開始し、冷却炉Ｂ００４の運転を（その冷却負荷は０であるが）開始する。
【０４８１】
続いて、ワークを流し始め、乾燥炉Ｂ００２内で乾燥させた後、冷却炉Ｂ００４に流す。すると、冷却炉Ｂ００４の冷却負荷が発生し、温水戻り温度の上昇の検知等により冷却負荷の発生を把握して、ヒートポンプ１０の運転を開始する。このとき、２０度の温水は分岐パイプＢ２０６側を通るようにし、ヒートポンプ１０による加熱により徐々に４５度（特定値）に昇温する。
【０４８２】
温水が４５度以上となったら、流量調整弁Ｂ２０４を徐々に開け、温水を熱交換機Ｂ００８側へ徐々に通水する。流量調整弁Ｂ２０４，Ｂ２０８は、温水温度が７０度（所定値）となるように流量を調節される。そして、温水が７０度以上となったら、分岐パイプＢ２０６の流量調整弁Ｂ２０８を徐々に閉止し、流量調整弁Ｂ２０４，Ｂ２０８の制御について、温水温度を所定（範囲）値とするものから、フレッシュエアの温度を設定（範囲）値に収めるものに切換える。なお、ヒートポンプ１０を温水追従モードで運転すれば、制御切替を行わなくても、フレッシュエアの温度を所定値（例えば温水＋１０度程度）に収めることができる。
【０４８３】
このようにして、８０度のフレッシュエアを温風循環路Ｂ００６に供給し、又温水温度も通常値（例えば９０度）に達して通常運転が継続される。
【０４８４】
以上の乾燥冷却装置Ｂ２０１では、温水温度及び／又は加熱対象が所定温度（所定熱量）以上となるまで、加熱対象（加熱負荷・フレッシュエア）との熱交換量を、加熱対象及び／又は温水をバイパスすることにより減少するので、運転開始時に加熱負荷Ｈが比較的に多く、ヒートポンプ１０の温水温度が上がらず、ヒートポンプ１０が停止してしまう事態を防止することができ、ヒートポンプ１０の運転を円滑に開始することができ、運転開始後は熱交換量を通常（最大）の状態として省エネルギーである加熱を冷却と共に継続することができる。
【０４８５】
なお、運転開始時以外（通常運転中）において、フレッシュエアの供給温度低下や風量増加等によりヒートポンプ１０の加熱負荷が増えて温水温度が低下したときは、流量調節弁Ｂ２０８を開き、熱交換機Ｂ００８への通水量を減らす（熱交換量を減らす）ことで、温水温度低下を防止し、ヒートポンプ１０の運転を継続させることができる。
【０４８６】
［実施例８−４］
図５９（ａ）は実施例８−４に係る乾燥冷却装置Ｂ３０１におけるヒートポンプ１０停止中の模式図であり、図５９（ｂ）は乾燥冷却装置Ｂ３０１におけるヒートポンプ１０運転中の模式図であって、乾燥冷却装置Ｂ３０１は、実施例８−３の乾燥冷却装置Ｂ２０１に、更にクーリングタワーＢ３０２等を追加して成る。
【０４８７】
即ち、空調用ヒートポンプＢ０１０の温水供給パイプＢ３０４は、分岐してヒートポンプ１０の冷水戻りのパイプ２６と接続されており、温水戻りパイプＢ３０６には、クーリングタワーＢ３０２への導入パイプＢ３１０と導出パイプＢ３１２、及び熱量調整手段としての流量調整弁Ｂ３１４とポンプＢ３１５が接続されており、導入パイプＢ３１０には熱量調整手段としての流量調整弁Ｂ３１６が配置されている。流量調整弁Ｂ３１４，Ｂ３１６及び／又はクーリングタワーＢ３０２の運転の有無により、空調用の温水（排熱）の冷却量が調整される。
【０４８８】
又、冷水戻りのパイプ２６からは、温水戻りのパイプ２２（ポンプ５０より熱交換機Ｂ００８側）への分岐パイプＢ３２０が出ており、分岐パイプＢ３２０には熱量調整手段としての流量調整弁Ｂ３２２が配置されている。更に、パイプ２６における分岐パイプＢ３２０の接続点より熱交換機Ｂ００８側に、熱量調整手段としての流量調整弁Ｂ３２４が配置されている。又更に、パイプ２２における流量調整弁Ｂ３２４より熱交換機Ｂ００８側から、冷水往きのパイプ１６への分岐パイプＢ３３０が出ており、分岐パイプＢ３３０には熱量調整手段としての流量調整弁Ｂ３３２が配置されている。なお、パイプ１６は、温水戻りパイプＢ３０６に対し、クーリングタワーＢ３０２の導入パイプＢ３１０より上流側において接続されている。
【０４８９】
このような乾燥冷却装置Ｂ３０１は、以下に例示する自動制御装置等による動作により、ヒートポンプ１０の運転開始に当たり、排熱（排温水）を熱源として、予めヒートポンプ１０の温水を昇温することで、ヒートポンプ１０の運転継続のための運転開始を行うことができる。
【０４９０】
即ち、図５９（ａ）に示すように、まず空調用ヒートポンプＢ０１０を運転し、空調機に対し温水５０度（加熱負荷Ｈの内の空調レヒート加熱）と冷水７度（冷却負荷Ｃの内の空調の冷却コイル冷却）を供給する。そして、流量調整弁Ｂ３２２と流量調整弁Ｂ３３２を全開し、流量調整弁Ｂ３２４を全閉して、空調用温水（５０度）をヒートポンプ１０の温水戻りのパイプ２２に通水する。空調用温水は、停止中のヒートポンプ１０を通ってパイプ１２から熱交換機Ｂ００８に至り、分岐パイプＢ３３０を通じてパイプ１６を介し空調用の温水戻りパイプＢ３０６へ戻る。この空調用温水の通水により、ヒートポンプ１０の温水温度が通常運転条件の下限値（４０度）以上となる。ヒートポンプ１０の温水が当該下限値以上とな（って所定時間経過す）ると、乾燥炉Ｂ００２の運転を開始し、即ちフレッシュエア及び温風のファンと、蒸気ＳＴの投入を行う。なお、乾燥炉Ｂ００２を運転してから空調用ヒートポンプＢ０１０を運転し、ヒートポンプ１０へ空調用ヒートポンプＢ０１０の温水を通水しても良い。
【０４９１】
次いで、図５９（ｂ）に示すように、ヒートポンプ１０（ないしポンプ５０，５２）の運転を開始し、流量調整弁Ｂ３２４を徐々に全開まで開放する。ヒートポンプ１０は、温水を空調用温水（クーリングタワーＢ３０２で適宜放出している排熱）により下限値以上とした状態で運転を開始されるため、円滑に起動され、運転の継続が図られる。なお、流量調整弁Ｂ３２４の開放を、ヒートポンプ１０の運転前に行っても良い。
【０４９２】
続いて、流量調整弁Ｂ３２２と流量調整弁Ｂ３３２を全閉まで徐々に閉止し、フレッシュエア（８０度）を供給する。すると、熱交換機４２へ投入している蒸気量が減り、省エネルギーの運転が可能となる。なお、空調用ヒートポンプＢ０１０の温水に代えて、工場に属する排熱（排温水・機器冷却水・コージェネレーション冷却水あるいはこれらの組合せ等）を用いても良い。
【０４９３】
以上の乾燥冷却装置Ｂ３０１では、運転開始前のヒートポンプ１０の温水側に対し、既に発生している排熱（空調用温水）を導入するため、ヒートポンプ１０が温水の温度不足により運転を円滑に開始できない事態を防止することができる。
【０４９４】
［実施例８−５］
図６０（ａ）は実施例８−５に係る乾燥冷却装置Ｂ４０１の模式図であって、乾燥冷却装置Ｂ４０１は、実施例８−１の乾燥冷却装置Ｂ００１の冷却側が冷却炉Ｂ００４のみとなり、フレッシュエア路Ｂ２０２が加わって成る。なお、冷却側は乾燥冷却装置Ｂ００１と同様のもの等であって良いし、フレッシュエア路Ｂ２０２はなくても良い。
【０４９５】
乾燥冷却装置Ｂ４０１の動作例であるが、ヒートポンプ１０が停止した状態で、乾燥炉Ｂ００２（温風循環路Ｂ００６・フレッシュエア路Ｂ２０２のファン）を運転し、蒸気ＳＴを投入して温風を加温する。次いで、ポンプ５０を運転し、ヒートポンプ１０の温水が温風循環路Ｂ００６のエアにより熱交換機Ｂ００８を介して加温されるようにする。続いて、温水温度が通常運転条件下限値以上の所定値以上とな（り所定時間か経過す）ると、ヒートポンプ１０の運転を開始し、温水を設定温度（９０度）となるまで加温して熱交換機Ｂ００８に供給し、温風を熱交換により加熱する。そして、温風温度等により把握した温水による温風の加熱量に応じ、蒸気ＳＴの投入を控える。
【０４９６】
このような乾燥冷却装置Ｂ４０１では、例えば次に説明する装置と比べ、下記のメリットがある。即ち、温水戻りのパイプ２２に蒸気ＳＴとの熱交換機を別途設け、蒸気ＳＴで温水を加温してからヒートポンプ１０を立ち上げて乾燥路Ｂ００２の運転を開始する装置との対比を考える。ヒートポンプ１０の温水側の配管が１２５Ａで総延長４０ｍとすると、約４５０リットルの温水が入っていることになり、初期温水温度１０度から通常運転条件の下限値４０度まで蒸気ＳＴで昇温するために必要な熱量は１５．７ｋＷとなる。当該装置では、昇温（蒸気ＳＴ投入）開始から２０分で加熱を完了するようにするためには、４７．１ｋＷの加熱能力をもつ他熱源（蒸気ＳＴ・その配管・熱交換機・蒸気流量調節弁・制御装置）が必要となり、装置の導入コストやメンテナンスコストが嵩み、その設置のためのスペースも必要となる。乾燥冷却装置Ｂ４０１では、当該装置におけるコストやスペースが必要でなくなることがメリットとなる。
【０４９７】
乾燥冷却装置Ｂ４０１では、他熱源（蒸気ＳＴ）で予熱した加熱対象（加熱負荷・温風）で温水を加熱し、温水を所定温度以上とした後、ヒートポンプ１０の運転を開始する。従って、加熱対象及びヒートポンプ１０の温水に係る初期加熱を他熱源で行うことができ、加熱対象を素早く加熱しながら、ヒートポンプ１０をスムーズに起動してその省エネルギーである運転を継続させることができる。
【０４９８】
［実施例８−６］
図６０（ｂ）は実施例８−６に係る電着塗装装置Ｂ５０１の模式図であり、電着塗装装置Ｂ５０１は、実施例８−５の乾燥冷却装置Ｂ４０１を電着塗装装置に適用したものである。
【０４９９】
即ち、ヒートポンプ１０の起動前において、蒸気ＳＴで前処理槽Ｂ１０２ないしその加熱用の温水を加熱し（ポンプ作動）、熱交換機Ｂ００８を介して当該温水との熱交換によりヒートポンプ１０の温水（ポンプ５０作動）を加熱する。そして、ヒートポンプ１０の温水が下限値以上の所定値となったら、ヒートポンプ１０の運転を開始する。
【０５００】
以上の電着塗装装置Ｂ５０１においても、乾燥冷却装置Ｂ４０１と同様、ヒートポンプ１０を円滑に起動して、省エネルギーである運転を継続させることができる。
【符号の説明】
【０５０１】
１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，１１５１，２８６１，２８７１，２８８１，２９０１，２９１１，３００１，３０５１，３１０１，３２５１，３３０１，３３５１，３４０１，３５０１，３６０１，３７０１    加熱冷却装置
１０，２１０，２１１，５１０，５１１，２００４，Ａ００２    ヒートポンプ
３０，２３０，２３１，６６０，６６１，６６２，６６３    熱交換機
３６，２３６，６３０    （第１）流量調節弁
１３１，３０５２    冷水チラー（冷却装置）
１３６    （第２）流量調節弁
３０２，４０４，５１３，２５０４，２８３２，３３０２    クーリングタワー
４０８，２１５４    空冷ヒートポンプ
Ｃ    冷却負荷
Ｈ    加熱負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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