(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブの搬送方向に沿って、印刷機、熱風乾燥機、予熱装置を有する脱臭装置、及び、冷却装置を備えた１組のオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システムにおいて、
前記熱風乾燥機は、ウェブの搬送経路を開口した箱型の乾燥室内に、前記ウェブの搬送経路を挟んで上下所定の間隔を開けて配置された熱風供給路と、吸込口及び送風口を前記乾燥室内に開放した送風機と、該送風機の送風口から送られた熱気を加熱して前記熱風供給路に誘導する加熱装置とで構成されており、前記熱風供給路は、前記加熱装置で加熱された熱気を導入する導入口と、前記ウェブの搬送経路に面した開口部から熱風を噴射するノズルとを有し、
前記乾燥室には排気口が設けられており、該排気口が排気ファンと接続し、前記排気ファンは、排気予熱用熱交換器と接続し、排気を送っており、該排気口を起点として前記熱風乾燥機から排出される熱風の流路上には、前記排気ファン、互いに接触する受熱通路及び放熱通路を有する前記排気予熱用熱交換器、及び前記脱臭装置が直列に接続され、
前記脱臭装置の下流には返送ダクトが取り付けられ、該返送ダクトから排気ダクトが分岐し、前記排気ダクトは前記排気予熱用熱交換器の前記放熱通路に接続し、該放熱通路の下流側には、前記排気温水熱交換器が接続し、
前記返送ダクトから分岐したバイパスダクトを介して前記ノズルに熱風を還流させ、
前記排気温水熱交換器における熱交換で得られた温水を熱源として冷水を製造する冷凍機を備え、前記排気温水熱交換器は、熱風の流路上に脱着可能な状態で設けられたアルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器を含み、
前記排気温水熱交換器は、前記脱臭装置から排出される熱風の流路上に並行流が形成されるよう複数のアルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器を対向配置して構成しており、前記アルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器の間隔は、上流側が狭く下流に向かうにつれて広がっており、前記アルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器が交換可能な構造であり、
前記排気温水熱交換器は、１組のオフセット輪転印刷機につき、一対一で対応するように設けられ、
前記アルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器は、放熱フィンと、内部に複数の並行流路を形成した冷媒管と、該冷媒管と連通する冷水導管および温水導管とを備え、
前記冷水導管および前記温水導管は、前記冷媒管に対して直交するように該冷媒管の両側に設けられ、
前記冷水導管および前記温水導管の同じ側の端部にフランジ構造が設けられているオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システム。
【請求項２】
前記排気予熱用熱交換器と前記排気温水熱交換器の間に切替ダンパーを設け、該切替ダンパーを切り替えることにより、排気を大気開放することを特徴とする請求項１に記載のオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システム。
【請求項３】
前記排気温水熱交換器と冷凍機との間で温水を循環させる温水循環配管を備え、この温水循環配管のうち冷凍機に温水を供給する配管の途中に温水を一時貯留するタンクを備え、温水循環配管のうち冷凍機を通った温水を排気温水熱交換器に返送する配管の一部が分岐して前記タンクに接続し、前記冷凍機が、吸着式冷凍機であることを特徴とする請求項１又は２に記載のオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセット輪転印刷機の排熱回収利用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なオフセット輪転印刷機は、ロール紙（ウェブ）を供給する紙送りを起点として、ロール紙の搬送方向に沿って、墨、藍、紅、黄各色インクの印刷を割り当てられた４台１組の印刷部、インクを熱風乾燥及び脱臭する乾燥脱臭部、ロール紙を冷却する冷却部、折り・断裁を行う折部で構成されており、印刷機で印刷された紙は、ドライヤで熱風乾燥され、冷却ローラで冷却され、折り、断裁後、製本等の次工程に送られる。
【０００３】
ドライヤで熱風乾燥された空気は、気化したインク由来の有機溶媒や悪臭物質を含むことから、酸化触媒を通して処理するのが一般的である。この酸化触媒を通過した後の排気ガスは２５０℃〜３５０℃程度と高温であるが、その熱は利用されることなくそのまま排出されていた。
【０００４】
排気ガスの熱を有効利用する試みとして、例えば特許文献１や特許文献２には、複数のオフセット輪転印刷機から乾燥脱臭装置を通って排出された高温度排ガスをダクトによって１本の煙道に集約し、この集約された煙道から１台の熱交換器で排熱回収し、回収した排熱で温水を製造し、この温水により冷凍機を用いて冷水を製造し、冷却ローラの冷却に利用する構成が提案されている。しかし、複数のダクトを取り回して１本にまとめて熱交換することから、熱交換器としては、大型のオーダーメイド品を採用せざるを得ず、定期的なメンテナンスにコストもかかるうえ、１台の熱交換器に蓄積するスケールの洗浄除去のために複数のオフセット輪転印刷機の排熱回収を全停止しなければならないという問題がある。
【０００５】
特許文献３には、材料ウェブを冷却ローラによって冷却する装置が提案されているが、蒸気発生器によって発生する水蒸気が蒸気噴射真空ノズルに通され、狭くなった断面を有している地点で真空が形成され、冷媒が入っている真空室に供給され、冷媒が気化し、冷媒は気化熱を奪われることで冷却されて、冷却ローラに送られるので、冷却コストが高くなり、冷却装置が複雑化し、エネルギー効率は十分とはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案第３０４９４９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８４８３４号公報
【特許文献３】特開２００３−２８５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、設備稼働率を維持しつつメンテナンスコストを低減することが可能なオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題に鑑みて、本発明は、ウェブの搬送方向に沿って、印刷機、熱風乾燥機、予熱装置を有する脱臭装置、及び、冷却装置を備えた１組のオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システムにおいて、前記熱風乾燥機は、ウェブの搬送経路を開口した箱型の乾燥室内に、前記ウェブの搬送経路を挟んで上下所定の間隔を開けて配置された熱風供給路と、吸込口及び送風口を前記乾燥室内に開放した送風機と、該送風機の送風口から送られた熱気を加熱して前記熱風供給路に誘導する加熱装置とで構成されており、前記熱風供給路は、前記加熱装置で加熱された熱気を導入する導入口と、前記ウェブの搬送経路に面した開口部から熱風を噴射するノズルとを有し、前記乾燥室には排気口が設けられており、該排気口が排気ファンと接続し、前記排気ファンは、排気予熱用熱交換器と接続し、排気を送っており、該排気口を起点として前記熱風乾燥機から排出される熱風の流路上には、前記排気ファン、互いに接触する受熱通路及び放熱通路を有する前記排気予熱用熱交換器、及び前記脱臭装置が直列に接続され、前記脱臭装置の下流には返送ダクトが取り付けられ、該返送ダクトから排気ダクトが分岐し、前記排気ダクトは前記排気予熱用熱交換器の前記放熱通路に接続し、該放熱通路の下流側には、前記排気温水熱交換器が接続し、前記返送ダクトから分岐したバイパスダクトを介して前記ノズルに熱風を還流させ、前記排気温水熱交換器における熱交換で得られた温水を熱源として冷水を製造する冷凍機を備え、前記排気温水熱交換器は、熱風の流路上に脱着可能な状態で設けられたアルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器を含み、前記排気温水熱交換器は、前記脱臭装置から排出される熱風の流路上に並行流が形成されるよう複数のアルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器を対向配置して構成しており、前記アルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器の間隔は、上流側が狭く下流に向かうにつれて広がっており、前記アルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器が交換可能な構造であり、前記排気温水熱交換器は、１組のオフセット輪転印刷機につき、一対一で対応するように設けられ、前記アルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器は、放熱フィンと、内部に複数の並行流路を形成した冷媒管と、該冷媒管と連通する冷水導管および温水導管とを備え、前記冷水導管および前記温水導管は、前記冷媒管に対して直交するように該冷媒管の両側に設けられ、前記冷水導管および前記温水導管の同じ側の端部にフランジ構造が設けられているオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システムである。脱臭装置は熱風乾燥機に一体的に取り付けられていることが好ましく、熱風乾燥機から排出される熱風が脱臭装置で脱臭された後、脱臭装置から排出されることが好ましい。これにより、熱交換器に蓄積するスケールの洗浄除去による排熱回収装置の全停止が回避でき、オフセット輪転印刷機の設備稼働率を維持しつつ、メンテナンスコストを低減することが可能なオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システムを提供できる。前記排気予熱用熱交換器と前記排気温水熱交換器の間に切替ダンパーを設け、該切替ダンパーを切り替えることにより、排気を大気開放することを特徴とする。
【０００９】
本構成では、比較的安価なアルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器を脱着可能な状態で設けたことにより、熱交換器においてスケールが蓄積した際は交換すれば足りることから、従来使用のオーダーメイドの熱交換器において必要であった洗浄人員によるスケールの除去作業が不要になり、メンテナンスコストを大幅に低減することができる。なお、アルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器としては、自動車エアコン用の熱交換器に含まれるものが挙げられるが、自動車用でもエアコン以外の他の用途のものでもよい。また、その他アルミ板フィンを組み合わせたフィン及びチューブ熱交換器など材質・形式を問わず、空冷式熱交換器（表面式熱交換器）であれば良い。
【００１０】
上記システムにおいて、前記排気温水熱交換器は、前記脱臭装置から排出される熱風の流路上に並行流が形成されるよう複数の熱交換器を対向配置して構成しており、前記熱交換器の間隔は、上流側が狭く下流に向かうにつれて広がっていることが好ましい。本構成により、放熱フィンをダクトに対して垂直に配置する場合に比べてダクトを小型化できるとともに効率的な熱交換が可能となる。また、風の流れは、下から上で、Ｖ方向の上流側は狭く、下流側が広い流れになる。熱交換器は複数でもよく、２枚に限定されず、３枚以上でも良い。
【００１１】
本発明では、熱交換器からの駆動熱源温水を温水タンクに貯留し、温水ゾーンと冷水ゾーンの境界に位置する排熱回収冷凍機で、温水を駆動熱源として冷水を作る構成であり、排熱回収冷凍機を吸着式とすることにより吸収式冷凍機を使用した場合より、下記利点が付加される。温熱源温度流量条件としては、例えば、吸収式８０℃以上にて定格５０％の能力に対し吸着式６５℃以上で定格５０％の能力の確保が可能である。よって、温熱源の回収変動に対し広条件にて追随運転が可能である。立上・停止時間条件としては、吸収式では立上時間が約３０分程度で停止即停止し、吸着式では立上時間が約１０分程度で停止１５分程度である。よって、印刷機の稼働に合わせた供給が可能である。
【００１２】
また、本発明により、温水タンクを介し、熱交換器からの排熱源を回収系と供給系とに独立することにより、例えば、熱交換器からの流量確保が難しい場合においても、温水タンクを介し、供給ラインが独立している為、温熱源の駆動流量は安定され、温度も保有タンクにより、均一化の方向となる。
【００１３】
なお、吸収式と吸着式冷凍機のいずれも採用可能である。吸着式機器単体での効能として、吸着式の方が吸収式より温熱源条件の幅が広いので、効果をより生かせる設備となっている。
【００１４】
上記システムにおいて、熱交換器と冷凍機との間を循環する温水循環配管を備え、この温水循環配管のうち、冷凍機に温水を供給する配管の途中に温水を一時貯留するタンクを備え、熱交換器に温水を返送する配管の一部が分岐して前記タンクに接続していることが好ましい。本構成により、熱交換器からの熱源回収ラインと冷凍機への熱源供給ラインとが独立して稼働可能になるので、熱交換器からの流量確保が難しい場合でも温熱源の駆動流量が安定化され、温水温度も均一化される。
【００１５】
上記冷凍機は、吸着式冷凍機であることが好ましい。従来、冷凍方式において低温水吸収式を採用している都合、駆動熱源として安定的に一定量以上の熱が供給されることを要求するため、複数のオフセット輪転印刷機の同時駆動や、熱風乾燥機温度が高温である必要があったが、温熱源の改修変動に対して広範囲に対応して追随運転が可能となる。また、冷凍機の立ち上げ時間及び停止時間が短縮し、印刷機の稼働期間に合わせた冷水供給が可能になる。
【００１６】
本発明の具体的態様において、温水タンクのみ付加する場合は以下の通りの構成が好ましい。オフセット輪転印刷機の排熱回収再利用システムは、オフセット輪転印刷機の熱風乾燥機に脱臭装置を一体的に取り付け、前記脱臭装置の出口配管から乾燥・脱臭した熱風を排出すること、前記出口配管にアルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器を脱着可能に配設し、熱風を利用して、前記熱交換器で水を温水に変換する構成であること、前記熱交換器からの温水を温水タンクに貯留し、温水ゾーンと冷水ゾーンの境界に位置する排熱回収冷凍機で、温水を駆動熱源として冷水を作る構成であり、駆動熱源の恒常化の為、温水タンクを介し、温水保有水量及び温度を平均化させ温度、圧力のハンチングを抑え、安定的に温水源を循環させることにより、温水ゾーンと冷水ゾーンとの均整化を図ることができる。この場合、排熱回収式冷凍機から排出される冷水で前記オフセット輪転印刷機の冷却ローラーを冷却する構成であることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明の具体的態様において、吸着式冷凍機に温水タンクを付加する場合の構成は以下の通りである。オフセット輪転印刷機の排熱回収再利用システムは、オフセット輪転印刷機の熱風乾燥機に脱臭装置を一体的に取り付け、前記脱臭装置の出口配管から乾燥・脱臭した熱風を排出すること、前記出口配管にアルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型熱交換器を脱着可能に配設し、熱風を利用して、前記熱交換器で水を温水に変換する構成であること、前記熱交換器からの駆動熱源温水を温水タンクに貯留し、温水ゾーンと冷水ゾーンの境界に位置する排熱回収冷凍機で、温水を駆動熱源として冷水を作る構成であり、排熱回収冷凍機を吸着式とすることにより、吸収式冷凍機を使用した場合より下記利点が付加される。
【００１８】
すなわち、温熱源の温度流量条件としては、吸収式では８０℃以上にて定格５０％能力に対し、吸着式では、６５℃以上で定格５０％の能力の確保ができる。よって、温熱源の回収変動に対し 広条件にて追随運転が可能である。立上・停止時間の条件は、吸収式では、立上時間が約３０分程度で停止即停止であり、吸着式では、立上時間が約１０分程度で停止に１５分程度かかる。よって、印刷機の働に合わせた供給が可能である。温水タンクを介し、温水保有水量及び温度を平均化させることでより温熱源の変動を抑え、温度、圧力のハンチングを抑え、安定的に温水源を循環させることにより、温水ゾーンと冷水ゾーンとの均整化を図ることができる。前記排熱回収冷凍機から排出される冷水で前記オフセット輪転印刷機の冷却ローラーを冷却する構成であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システムの一実施形態を示す概略図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、本実施形態の排気温水熱交換器に使用する並行流型熱交換器の表側と裏側から見た斜視図である。
【図３】（ａ）は本実施形態の排気温水熱交換器と切替ダンパーを示す概略図、（ｂ）は（ａ）の変更形態である。
【図４】本実施形態の排気温水熱交換器と切替ダンパーの接続構造を示す正面図である。
【図５】本実施形態の排気温水熱交換器と切替ダンパーの接続構造を示す背面面図である。
【図６】本実施形態の排気温水熱交換器と切替ダンパーの接続構造を示す平面側面図である。
【図７】本実施形態の排気温水熱交換器と切替ダンパーの接続構造を示す左側面図である。
【図８】本実施形態における熱交換器からの温水のフロー及び冷凍機からの冷水のフローを示す配管図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の好適な実施形態１であるオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システム１について、図１〜図８を参照して以下に説明する。
【００２１】
オフセット輪転印刷機の排熱回収利用システム１は、図１に示すように、オフセット輪転印刷機２と、１組のオフセット輪転印刷機につき、一対一で対応するように設けられた熱風乾燥機１３と、熱風乾燥機１３に一体的に取り付けられた脱臭装置４、及び排気温水熱交換器６と、この排気温水熱交換器６における熱交換で得られた温水を熱源として冷水を製造する冷凍機８とで構成される。なお、図１では熱風の流れを分かり易くするために、熱風乾燥機１３と脱臭装置４とは、便宜上分離しているが、これらは一体形成されている。
【００２２】
オフセット輪転印刷機２は、ロール紙の回転によって連続的に繰り出されるウェブＷに対して、各色印刷、インク乾燥、インク定着及び冷却を順次行う機械であり、ウェブＷの搬送方向に沿って、印刷機１１、熱風乾燥機１３、冷却装置１５及び折部（図示略）を備えている。
【００２３】
印刷機１１は、墨、藍、紅、黄各色インクの印刷を割り当てられた４台の印刷ユニット１２をウェブＷの搬送方向に沿って直列に配置することで構成されている。各印刷ユニット１２は、図示しないインキつぼから版面へとインキを練りながら供給する複数のインキローラを備えている。複数のインキローラのうち所定のローラには、内部に冷水を通すための循環路が形成されている。
【００２４】
熱風乾燥機１３は、ウェブＷの搬送経路１４を開口した箱型の乾燥室１６内に、ウェブＷの搬送経路１４を挟んで上下所定の間隔を開けて配置された熱風供給路１７と、吸込口１８及び送風口１９を乾燥室１６内に開放した送風機２１と、送風機２１の送風口１９から送られた熱気を加熱して熱風供給路１７に誘導する加熱装置２３とで構成されており、熱風供給路１７は、加熱装置２３で加熱された熱気を導入する導入口２４と、ウェブＷの搬送経路１４に面した開口部２５から熱風を噴射するノズル２６とを有している。なお、熱風乾燥機１３の内部には図示は略すが熱交換器を設けている。
【００２５】
乾燥室１６の上部には、排気口２７が設けられており、この排気口２７を起点として熱風乾燥機１３から排出される熱風の流路上には、排気ファン２８、互いに接触する受熱通路３１及び放熱通路３２を有する排気予熱用熱交換器３３、脱臭装置４が直列に接続され、図３（ａ）に示す通り、排気予熱用熱交換器３３から切替ダンパー３９を介して排気温水熱交換器６が接続している。図３（ａ）中において、矢印は熱風の流れである。
【００２６】
脱臭装置４は、排気予熱用熱交換器３３の受熱通路３１の下流側に設置されており、排気流れに沿って、臭気を触媒反応に適した温度まで加熱する予熱装置３４、白金系の金属触媒を多孔質担体に担持させた酸化触媒３５を備えている。酸化触媒３５の両側領域には熱電対３５ａ，３５ｂが配置されて、熱風の温度を計測する。熱電対３５ａ，３５ｂの計測結果は温度調整制御部（図示略）に入力されて、風量制御を行うとともに、温度調整を行う。
【００２７】
酸化触媒３５の下流には、返送ダクト３６が取り付けられ、返送ダクト３６は、排気予熱用熱交換器３３の放熱通路３２に接続し、放熱通路３２の下流側には、排気温水熱交換器６が接続している。返送ダクト３６からバイパスダクト３８が分岐し、ノズル２６に熱風を還流させている。ダクト放熱通路３２から排気温水熱交換器６に向かう排気ダクト３７は、熱風乾燥機１３から延び、排気ファン２８と接続し、排気ファン２８は、排気予熱用熱交換器３３と接続し、排気を送っている。
【００２８】
排気温水熱交換器６は、図２（ａ）（ｂ）に示す通り、概ね板状の外観を有する並行流型熱交換器６１を、排気ダクト３７内に２枚１組で配置したものを採用している。これら２枚の並行流型熱交換器６１の間隔は、上流側が狭く下流に向かうにつれて広くなっており、図３（ａ）に示す通り、正面視で概ねＶ字型に配置されている。並行流型熱交換器６１は、伝熱効果を高めるために波形に加工したアルミニウム製又はアルミニウム合金製の放熱フィン６２と、内部に複数の並行流路を形成した冷媒管６４とを交互に積層して、冷媒管６４の並行流路と連通する冷水導管６６及び温水導管６７を冷媒管６４に対して直交するように、その両側に形成したものである。冷水導管６６から冷水が供給され、この冷水が複数の冷媒管６４に分流し流れ込む。冷媒管６４に流れる冷水と、放熱フィン６２を通過する高温ガスとの間で熱交換が行われ、冷水が温水となるとともに、高温ガスの温度が低下しながら放熱フィン６２を通過する。そして、温水導管６７から温水が排出される。このように、冷水導管６６、冷媒管６４、温水導管６７の流れは、一方向の水の流れとなる。なお、フランジ構造６８が冷水導管６６、温水導管６７の同じ側の端部に設けてある。冷媒管６４はアルミニウム製又はアルミニウム合金製である。冷水導管６６及び温水導管６７もアルミニウム製又はアルミニウム合金製である。なお、並行流型熱交換器６１は複数組で配置してもよい。たとえば、並行流型熱交換器６１に対して、図３（ｂ）に示す通り、左右（又は前後）の領域に追加的に単数または複数の組の並行流型熱交換器６１を配置してもよい。盲板を設けて、並行流型熱交換器６１を実質的に奇数個としてもよい。
【００２９】
本実施形態の熱交換器６としては、熱風量と温水回収量の観点から、基本的には、アルミニウム製又はアルミニウム合金製並行流型のカーエアコン用（空調用）の汎用品を採用している。自動車用アルミニウム熱交換器は標準では配管接続であるが、本実施形態では、水・温水の取り合い部分については、図２（ａ）（ｂ）に示すようなフランジ構造６８に改良している。排気温水熱交換器６としては、オフセット輪転印刷機２から得られる熱風量と温水回収量に応じて、適宜、フィン及びチューブ熱交換器など材質・形式を問わず空冷式熱交換器であれば様々なタイプの熱交換器を採用することも可能である。交換器の現状については、「社団法人日本アルミニウム協会編：アルミ圧延品ポケットブック２００９  熱交換器の現状」に記載があるので、参照されたい。
【００３０】
この熱交換器６は、図４〜図７に示す通り、並行流型熱交換器６１を交換可能な構造となっている。両端部がフランジ仕様の配管６９ａ〜６９ｄを用いて、並行流型熱交換器６１のフランジ構造６８及び排気ダクト３７と、それぞれ、接続可能としている。交換の際は、接続部の締結部を解除し、配管６９ａ〜６９ｄを取り外し、並行流型熱交換器６１を引き出し、新品と交換した後、接続部の締結部を締結することにより、フランジ構造６８及び排気ダクト３７を、配管６９ａ〜６９ｄを介して、接続する。人の作業性を考慮した高さに並行流型熱交換器６１を配置している。
【００３１】
冷却装置１５は、所定の間隔を開けて配置された複数のチルローラ５１と複数のガイドローラ５２とで構成されており、チルローラ５１，ガイドローラ５２は、外周面の少なくとも一部にウェブＷを接触させながら次のチルローラ５１，ガイドローラ５２に向けてウェブＷを案内するようにいずれも等速で回転する。チルローラ５１の内部には、中心軸方向に沿って、冷水を通すための貫通路（図示せず）が延びている。
【００３２】
次に、本実施形態における排気温水熱交換器６からの温水のフロー及び冷凍機８からの冷水のフローを示す配管図を図８に示す。温水循環配管９１は、冷凍機８に温水を排気温水熱交換器６から供給する配管９２と、冷凍機８を通った温水を排気温水熱交換器６に返送する配管９３とで構成され、排気温水熱交換器６と冷凍機８との間を温水が循環可能となっている。冷凍機８に温水を供給する配管９２と排気温水熱交換器６に返送する配管９３は、温水を一時貯留する温水タンク９５を介して、配管９４で連結されている。
【００３３】
さらに、排気温水熱交換器６と温水タンク９５との間にある配管９３には、一次温水ポンプ９６、温水タンク９５の下流側にある配管９２に二次温水ポンプ９８が、それぞれ設置されている。一次温水ポンプ９６と二次温水ポンプ９８とは独立に作動可能になっており、これらを同時に作動させることも可能である。
【００３４】
冷凍機８は、排気温水熱交換器６における熱交換で得られた温水を熱源として冷水を製造するものであり、温水は、上述した温水循環配管９２から供給され、また、排気温水熱交換器６に適宜返送される。冷凍機８は、冷却水循環系統と、冷水系統の２つの系統に個別に接続されている。このように製造された冷水は、冷水循環配管９７によって外部に供給する。温水循環配管９１は１組のオフセット輪転印刷機につき１系統で、排気温水熱交換器６における水・温水の取り合い部分に接続している。冷水循環配管９７は、図１のチルローラ５１の内部に形成された貫通路に接続する系統と、各印刷ユニット１２の所定のインキローラの内部に形成された循環路に接続している。なお、配管９２、９３、９７、１００にはそれぞれバルブ９９ａ〜９９ｌが設置されている。
【００３５】
本実施形態では冷凍機８として、吸着式冷凍機を採用している。吸着式冷凍機は、シリカゲルや活性炭などの吸着材が収容された２つの吸着脱離室と、ダンパーの開閉を介してこの吸着脱離室と連通したり隔離されたりする蒸発室及び凝縮室と、吸着材に吸着可能な作動媒体とを備え、２つの吸着脱離室にはそれぞれ真空ポンプが接続され気圧操作が可能になっている。凝縮室内には、内部を水が流れる配管１００が挿入され、その下方には凝縮水受け皿があり、受け皿の下部にはドレインが設けられ、蒸発室のシャワーと連絡している。２つの吸着脱離室における吸着と脱離は所定時間ごとに切り換えられるようになっている。
【００３６】
以上のオフセット輪転印刷機の排熱回収利用システム１の構成に基づく作用効果を説明する。
【００３７】
まず、熱風乾燥機１３の送風機２１が稼働すると、乾燥室１６内の空気が吸込口１８から取り込まれて送風口１９を出て加熱装置２３によって加熱されて導入口２４から熱風供給路１７に送り込まれる。上下の熱風供給路１７に充満した熱気は、ノズル２６から所定の圧力をもってウェブＷの両面に噴射される。ウェブＷに吹き付けられた熱風により蒸発したインク溶剤を含む有害な臭気は、対流効果によって乾燥室１６内を上昇し排気口２７から排出される。排出された臭気は、排気ファン２８によって排気予熱用熱交換器３３の受熱通路３１を通過し、臭気の温度が低い場合は予熱装置３４が作動し適切な温度に加熱されたうえで多孔質の酸化触媒３５内を通る。この過程で臭気は、触媒酸化反応によって分解され無害化されるが、同時に反応熱（燃焼熱）を発生することから無害化された排気自体の温度も上昇する。
【００３８】
高温の無害化排気は、返送ダクト３６を通って排気予熱用熱交換器３３の放熱通路３２を通り、接触する受熱通路３１内を通る臭気を帯びた排気に熱を一部受け渡す。これが臭気を帯びた排気にとっては予熱となるので、酸化触媒３５の前段に設けた予熱装置３４の稼働を早期に終了させることができる。その後、無害化排気は、鉛直上方に延びる配管に沿って運ばれ、伝熱効果が高いアルミ製の排気温水熱交換器６のフィン６２と冷媒管６４との間の隙間を通過する。排気の熱は、アルミ製の冷媒管６４を介して内部を通る熱容量の大きい水によって奪われ、そのまま大気に放出される。
【００３９】
一方、排気温水熱交換器６を通った水は、無害化排気から熱を奪い、温水となる。温水は、排気温水熱交換器６からの充分な流量確保が可能な場合、温水ポンプ９６と９８を作動させることで排気温水熱交換器６→配管９２→二次温水ポンプ９８→冷凍機８→配管９３→一次温水ポンプ９６→排気温水熱交換器６という経路で循環し、温水回収系として運用される。一方、排気温水熱交換器６からの充分な流量確保が難しい場合、一次温水ポンプ９６を停止し、二次温水ポンプ９８のみを作動させることで、温水タンク９５→配管９４→配管９２→冷凍機８→配管９３→配管９４→温水タンク９５という経路で循環し、温水タンク９５に貯留された温水の供給のみを行う。
【００４０】
このような２系統の温水フロー系を独立して又は適宜組み合わせて運用することによって、温水タンク９５を介して温水保有水量及び温度が平均化され、温熱源の変動を抑え、温度、圧力のハンチングを抑え、安定的に温水源を循環させることができ、温水ゾーンと冷水ゾーンとの均整化を図ることができる。
【００４１】
温水回収系又は温水供給系における温水タンク９５からの温水は、冷凍機８内において熱源となる。まず一方の吸着脱離室の吸着材に吸着したアルコールや水などの作動媒体は温水循環配管９１からの温水の熱によって吸着材から脱離し、作動媒体の蒸気の圧力によって凝縮室との境界にあるダンパーが開き、凝縮室内に流れ込む。流れ込んだ作動媒体は、配管１００の表面で液化され受け皿に流下する。この過程で他方の吸着脱離室は減圧によって蒸発室との境界にあるダンパーが開き蒸発室と連通する。
【００４２】
この状態で、凝縮室で液化された作動媒体がドレインを介して減圧された蒸発室に融通されて、シャワーで冷水循環配管９７の表面に滴下されると、減圧下であるために直ちに揮発し、揮発熱によって冷水循環配管９７内部を流通する水が冷却される。吸着脱離室における吸着と脱離とは所定時間間隔で切り換えられ、冷水を連続的に供給することができるようになっている。
【００４３】
このようにして冷凍機８で製造された冷水は、冷水循環配管９７によって各印刷ユニット１２の所定のインキローラ及びチルローラ５１の内部を通り、これらのローラ表面を冷却する。これにより、インキローラ上のインキは所定の粘度に保たれ、熱風乾燥機１３によって加熱されたウェブＷはチルローラ５１の外周面との接触の際に冷却される。
【００４４】
熱交換器は、熱風乾燥機１３から排出される熱風の流路上に風の流れに対向してＶ字型に２枚配置されていることにより、風の流れに対して垂直になるように配置する場合に比べて排気ダクト３７の断面積が小さくて済み、熱交換後の排気ダクト３７を集合した場合でもダクトの小型化を達成している。また、並行流型熱交換器６１は小型であるため、交換作業の労力や時間を大幅に低減できる。また、並行流型熱交換器６１にスケールが蓄積したとしても、これを単に新品に交換するだけでよいので、蓄積するスケールの洗浄除去による排熱回収装置の全停止が回避でき、オフセット輪転印刷機２の設備稼働率を維持しつつ、メンテナンスコストを低減することが可能である。
【００４５】
また冷凍機８として、吸着式冷凍機を採用することにより、６５℃以上で定格５０％能力を確保することができる結果、温熱源の回収変動に対し広条件にて追随運転が可能となるとともに、立上時間が約１０分程度、停止時間が１５分程度と短縮し、印刷機１１の稼働期間に合わせた冷水供給が可能となる。
【００４６】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当該技術的範囲に属する限り種々の改変等の形態を採り得る。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、冷凍機として吸着式冷凍機を採用したが、これに代えて、吸収式冷凍機を採用してもよい。また、オフセット輪転印刷機が湿式印刷方式である場合、印刷機は、湿し水を冷却するための恒温装置を備えており、この恒温装置における湿し水の冷却のために冷水循環配管が使用されてもよい。１組のオフセット輪転印刷機につき、一対一で設けられた、熱風乾燥機１３、脱臭装置４及び排気温水熱交換器６としたが、一対複数で設けても良い。複数組のオフセット輪転印刷機につき、熱風乾燥機１３、脱臭装置４及び排気温水熱交換器６の１組を対応させて設けても良い。
【符号の説明】
【００４８】
Ｗ  ウェブ
１  排熱回収利用システム
２  オフセット輪転印刷機
４  脱臭装置
６  排気温水熱交換器
８  冷凍機
１１  印刷機
１２  印刷ユニット
１３  熱風乾燥機
１４  搬送経路
１５  冷却装置
１６  乾燥室
１７  熱風供給路
１８  吸込口
１９  送風口
２１  送風機
２３  加熱装置
２４  導入口
２５  開口部
２６  ノズル
２７  排気口
２８  排気ファン
３１  受熱通路
３２  放熱通路
３３  排気予熱用熱交換器
３４  予熱装置
３５  酸化触媒
３６  返送ダクト
３７  排気ダクト
６１  並行流型熱交換器
６２  放熱フィン
６４  冷媒管
６６  冷水導管
６７  温水導管
６８  フランジ構造
５１  チルローラ
５２  ガイドローラ
９１  温水循環配管
９２、９３，９４、９７、１００  配管
９５  温水タンク
９６  一次温水ポンプ
９８  二次温水ポンプ
【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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