(57)【要約】【課題】エネルギー効率を向上させること。【解決手段】冷却熱交換器（23）および電気ヒータ（24）を有する冷温水の循環回路（11）を備えている。循環回路（11）の送り配管（44）には上部の温水層（31a）および下部の冷水層（31b）を有する温度成層型密閉式の蓄熱タンク（31）が接続されている。冷水を循環させる冷水運転モードから温水を循環させる温水運転モードへ切り換える際に、循環回路（11）の水が蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）に流入すると共に温水層（31a）の温水が循環回路（11）に流出して循環する温水置換運転モードで運転させる。【選択図】図８
2008213164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の冷却手段（23）および加熱手段（24）を有し、印刷機の対象部との間で水を循環させる循環回路（11）を備え、上記冷却手段（23）で冷却した冷水を循環させる冷水運転と上記加熱手段（24）で加熱した温水を循環させる温水運転とを切り換えて行う印刷機の冷温水循環システムであって、
上部の温水層（31a）および下部の冷水層（31b）を有する温度成層型の密閉タンク（31）と、
上記密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）が上記循環回路（11）に連通する状態と上記循環回路（11）と遮断される状態とに切り換える切換手段（32）とを備えている
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環システム。
【請求項２】
請求項１において、
上記切換手段（32）は、冷水運転から温水運転に切り換わる際、上記循環回路（11）の水が冷水層（31b）に流入すると共に温水層（31a）の水が循環回路（11）に流出するように密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）を循環回路（11）に連通させる状態に切り換える
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環システム。
【請求項３】
請求項２において、
上記切換手段（32）は、温水運転から冷水運転に切り換わる際、上記循環回路（11）の水が温水層（31a）に流入すると共に冷水層（31b）の水が循環回路（11）に流出するように密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）を循環回路（11）に連通させる状態に切り換える
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環システム。
【請求項４】
請求項２または３において、
上記切換手段（32）は、密閉タンク（31）の温水層（31a）または冷水層（31b）に流入する循環回路（11）の水温が所定温度になると、密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）を循環回路（11）から遮断する状態に切り換える
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環システム。
【請求項５】
請求項１において、
上記密閉タンク（31）は、温水層（31a）および冷水層（31b）が循環回路（11）における印刷機の対象部への送り配管（43,44）に連通するように配置されている
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環システム。
【請求項６】
水の冷却手段（23）および加熱手段（24）を有し、印刷機の対象部との間で水を循環させる循環回路（11）を備え、冷水および温水を切り換えて循環させる印刷機の冷温水循環方法であって、
上記循環回路（11）に接続される上部の温水層（31a）および下部の冷水層（31b）を有する温度成層型の密閉タンク（31）を備え、
上記冷却手段（23）で冷却した冷水が上記密閉タンク（31）をバイパスして循環する冷水運転モードと、
上記冷水運転モードの後に、上記冷却手段（23）を停止させ、上記循環回路（11）の水が密閉タンク（31）の冷水層（31b）に流入すると共に密閉タンク（31）の温水層（31a）の水が循環回路（11）に流出して循環する温水置換運転モードと、
上記温水置換運転モードの後に、上記加熱手段（24）で加熱した温水が上記密閉タンク（31）をバイパスして循環する温水運転モードとを備えている
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環方法。
【請求項７】
請求項６において、
上記温水置換運転モード時に、上記密閉タンク（31）の冷水層（31b）に流入する循環回路（11）の水温が所定温度になると、上記温水運転モードに切り換わるように構成されている
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環方法。
【請求項８】
請求項６において、
上記温水運転モードの後に、上記加熱手段（24）を停止させ、上記循環回路（11）の水が密閉タンク（31）の温水層（31a）に流入すると共に密閉タンク（31）の冷水層（31b）の水が循環回路（11）に流出して循環する冷水置換運転モードを備え、
上記冷水置換運転モードの後に上記冷水運転モードへ切り換わるように構成されている
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環方法。
【請求項９】
請求項８において、
上記冷水置換運転モード時に、上記密閉タンク（31）の温水層（31a）に流入する循環回路（11）の水温が所定温度になると、上記冷水運転モードに切り換わるように構成されている
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環方法。
【請求項１０】
請求項６において、
上記温水運転モード時の循環回路（11）の循環流量は、上記温水置換運転モード時の循環回路（11）の循環流量より少なくなるように構成されている
ことを特徴とする印刷機の冷温水循環方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷機の冷温水循環システムおよびその冷温水循環方法に関し、特に、冷却ローラなどの結露防止対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、印刷機（例えば、オフセット輪転印刷機）の冷却ローラに冷温水を供給する冷温水循環装置が例えば特許文献１に開示されている。この冷温水循環装置は、印刷機の運転中には冷却ローラへ冷水を供給して印刷紙を冷却する一方、印刷機の停止時には冷却ローラへ温水を供給して該冷却ローラの結露を防止している。
【０００３】
具体的に、特許文献１の冷温水循環装置は、水を冷却する冷熱源と、水を加熱するプレート熱交換器とを備えている。そして、水が冷却ローラおよび冷熱源の間で循環する冷水循環と、水が冷却ローラおよびプレート熱交換器の間で循環する温水循環系統とが切換可能になっている。この冷温水循環装置では、印刷機の運転中において、水が冷水循環系統で循環して、冷水が冷却ローラに供給される。これにより、インキが印刷紙の紙面に固着される。
【０００４】
ここで、紙詰まりやインキ調整のために印刷機が停止すると、冷却ローラには冷水が残存しているため、その冷水と周囲空気との温度差により冷却ローラの表面に結露が生じてしまう。そのため、印刷紙が濡れて紙切れが起こる。そこで、特許文献１の冷温水循環装置では、印刷機が停止すると、水が温水循環系統で循環して、温水が冷却ローラに供給される。これにより、冷却ローラと周囲空気との温度差が小さくなり冷却ローラの結露が防止される。
【特許文献１】特開２００３−２２２４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の上記特許文献１の冷温水循環装置は、エネルギー効率が悪いという問題があった。つまり、冷水循環から温水循環への切換時には、冷却ローラやその付近の配管に残留している冷水をプレート熱交換器で加熱する必要ある。一方、温水循環から冷水循環への切換時には、冷却ローラやその付近の配管に残留している温水を冷熱源で冷却する必要がある。このように、一度冷却した水を加熱しなければならず、または一度加熱した水を冷却しなければならないため、エネルギー効率が悪く、省エネ性に欠けるという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、印刷機の冷却ローラ等の結露防止を図るべく冷温水を循環させる冷温水循環システムにであって、冷水循環および温水循環の切換時のエネルギー効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、水の冷却手段（23）および加熱手段（24）を有し、印刷機の対象部との間で水を循環させる循環回路（11）を備え、上記冷却手段（23）で冷却した冷水を循環させる冷水運転と上記加熱手段（24）で加熱した温水を循環させる温水運転とを切り換えて行う印刷機の冷温水循環システムを前提としている。そして、本発明は、上部の温水層（31a）および下部の冷水層（31b）を有する温度成層型の密閉タンク（31）と、上記密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）が上記循環回路（11）に連通する状態と上記循環回路（11）と遮断される状態とに切り換える切換手段（32）とを備えているものである。
【０００８】
上記の発明では、例えば図１に示すように、オフセット輪転印刷機の冷却ローラ（6）に冷温水が循環される。印刷機の運転中は冷水運転が行われ、印刷機の停止中は温水運転が行われる。これにより、停止中でも、冷却ローラ（6）が温水によって加熱されて周囲空気との温度差が小さくなるので、冷却ローラ（6）の結露が防止される。
【０００９】
冷水運転および温水運転では、密閉タンク（31）と循環回路（11）とを遮断することで、密閉タンク（31）をバイパスして冷水および温水が循環する。ここで、印刷機が停止し、冷水運転から温水運転にいきなり切り換えると、循環回路（11）に残留していた冷水を加熱手段（24）で加熱しなければならない。ところが、本発明では、温水運転に切り換える前に、密閉タンク（31）と循環回路（11）とを連通させることで、循環回路（11）の冷水が密閉タンク（31）の冷水層（31b）に流入し、温水層（31a）から温水が循環回路（11）に流出する。したがって、冷水を温水まで加熱する必要がなくなる。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記切換手段（32）は、冷水運転から温水運転に切り換わる際、上記循環回路（11）の水が冷水層（31b）に流入すると共に温水層（31a）の水が循環回路（11）に流出するように密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）を循環回路（11）に連通させる状態に切り換えるものである。
【００１１】
上記の発明では、温水運転を行う前に、循環回路（11）の冷水が冷水層（31b）に流入し、その分温水層（31a）の温水が循環回路（11）に流出する。したがって、加熱手段（24）を用いなくても、確実に循環回路（11）内の冷水が温水に置換される。
【００１２】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記切換手段（32）は、温水運転から冷水運転に切り換わる際、上記循環回路（11）の水が温水層（31a）に流入すると共に冷水層（31b）の水が循環回路（11）に流出するように密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）を循環回路（11）に連通させる状態に切り換えるものである。
【００１３】
上記の発明では、冷水運転を行う前に、循環回路（11）の温水が温水層（31a）に流入し、その分冷水層（31b）の冷水が循環回路（11）に流出する。したがって、冷却手段（23）を用いなくても、確実に循環回路（11）内の温水が冷水に置換される。
【００１４】
第４の発明は、上記第２または第３の発明において、上記切換手段（32）は、密閉タンク（31）の温水層（31a）または冷水層（31b）に流入する循環回路（11）の水温が所定温度になると、密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）を循環回路（11）から遮断する状態に切り換えるものである。
【００１５】
上記の発明では、冷水運転から温水運転に切り換える場合、密閉タンク（31）の冷水層（31b）に流入する水の温度が所定温度に達すると、温水運転に切り換えられる。つまり、例えばこの所定温度を密閉タンク（31）の温水層（31a）の温度に設定すれば、冷水層（31b）の流入温度が所定温度に達することで、冷水層（31b）の入口部まで温水が循環されたと分かる。したがって、循環回路（11）内が確実に温水に置換されたと判断される。
【００１６】
一方、温水運転から冷水運転に切り換える場合、密閉タンク（31）の温水層（31a）に流入する水の温度が所定温度に達すると、冷水運転に切り換えられる。つまり、例えばこの所定温度を密閉タンク（31）の冷水層（31b）の温度に設定すれば、温水層（31a）の流入温度が所定温度に達することで、温水層（31a）の入口部まで冷水が循環されたと分かる。したがって、循環回路（11）内が冷水に確実に置換されたと判断される。
【００１７】
第５の発明は、上記第１の発明において、上記密閉タンク（31）は、温水層（31a）および冷水層（31b）が循環回路（11）における印刷機の対象部への送り配管（43,44）に連通するように配置されているものである。
【００１８】
上記の発明では、循環回路（11）の送り配管（43,44）、即ち印刷機の対象部の入口側配管に密閉タンク（31）が接続されている。したがって、冷水運転から温水運転に切り換わる際、密閉タンク（31）から温水がいち早く印刷機の対象部へ供給される。
【００１９】
第６の発明は、水の冷却手段（23）および加熱手段（24）を有し、印刷機の対象部との間で水を循環させる循環回路（11）を備え、冷水および温水を切り換えて循環させる印刷機の冷温水循環方法を前提としている。そして、本発明は、上記循環回路（11）に接続される上部の温水層（31a）および下部の冷水層（31b）を有する温度成層型の密閉タンク（31）を備え、上記冷却手段（23）で冷却した冷水が上記密閉タンク（31）をバイパスして循環する冷水運転モードと、上記冷水運転モードの後に、上記冷却手段（23）を停止させ、上記循環回路（11）の水が密閉タンク（31）の冷水層（31b）に流入すると共に密閉タンク（31）の温水層（31a）の水が循環回路（11）に流出して循環する温水置換運転モードと、上記温水置換運転モードの後に、上記加熱手段（24）で加熱した温水が上記密閉タンク（31）をバイパスして循環する温水運転モードとを備えているものである。
【００２０】
上記の発明では、冷水運転モードにおいて、冷水によって印刷機の対象部（例えば、冷却ローラ（6））が冷却される。ここで、印刷機が停止すると、温水置換運転モードに切り換わる。この温水置換運転モードでは、循環回路（11）の冷水が密閉タンク（31）の冷水層（31b）に流入し、その分密閉タンク（31）の温水層（31a）の温水が循環回路（11）に流出する。これにより、加熱手段（24）によって冷水を温水まで加熱しなくても、循環回路（11）内が温水に置換される。置換が完了すると、温水運転モードに切り換わる。この温水運転モードでは、温水によって印刷機の対象部が加熱される。したがって、その対象部と周囲空気との温度差が小さくなり、対象部の結露が防止される。
【００２１】
第７の発明は、上記第６の発明において、上記温水置換運転モード時に、上記密閉タンク（31）の冷水層（31b）に流入する循環回路（11）の水温が所定温度になると、上記温水運転モードに切り換わるように構成されているものである。
【００２２】
上記の発明では、例えば所定温度を密閉タンク（31）の温水層（31a）の温度に設定すれば、冷水層（31b）の流入温度がその所定温度に達することで、冷水層（31b）の入口部まで温水が循環されたと分かる。したがって、循環回路（11）内が確実に温水に置換されたと判断される。
【００２３】
第８の発明は、上記第６の発明において、上記温水運転モードの後に、上記加熱手段（24）を停止させ、上記循環回路（11）の水が密閉タンク（31）の温水層（31a）に流入すると共に密閉タンク（31）の冷水層（31b）の水が循環回路（11）に流出して循環する冷水置換運転モードを備え、上記冷水置換運転モードの後に上記冷水運転モードへ切り換わるように構成されているものである。
【００２４】
上記の発明では、印刷機が運転再開すると、温水運転から冷水置換運転モードに切り換わる。この冷水置換運転モードでは、循環回路（11）の温水が密閉タンク（31）の温水層（31a）に流入し、その分密閉タンク（31）の冷水層（31b）の冷水が循環回路（11）に流出する。これにより、冷却手段（23）によって温水を冷水まで冷却しなくても、循環回路（11）内が冷水に置換される。置換が完了すると、冷水運転モードに切り換わる。
【００２５】
第９の発明は、上記第８の発明において、上記冷水置換運転モード時に、上記密閉タンク（31）の温水層（31a）に流入する循環回路（11）の水温が所定温度になると、上記冷水運転モードに切り換わるように構成されているものである。
【００２６】
上記の発明では、例えば所定温度を密閉タンク（31）の冷水層（31b）の温度に設定すれば、温水層（31a）の流入温度がその所定温度に達することで、温水層（31a）の入口部まで冷水が循環されたと分かる。したがって、循環回路（11）内が冷水に確実に置換されたと判断される。
【００２７】
第１０の発明は、上記第６の発明において、上記温水運転モード時の循環回路（11）の循環流量は、上記温水置換運転モード時の循環回路（11）の循環流量より少なくなるように構成されているものである。
【００２８】
上記の発明では、温水置換運転モードから温水運転モードに切り換わると、循環回路（11）の流量が絞られる。印刷機の対象部と周囲空気との温度差を小さくするためだけなので、流量は少なくてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、温水運転に切り換える前に、循環回路（11）の冷水を密閉タンク（31）の冷水層（31b）に流入させ、その分温水層（31a）から温水を循環回路（11）に流出させるようにした。したがって、冷水を加熱して温水にしなくても、循環回路（11）内を冷水から温水に置換することができる。これにより、加熱手段（24）の消費エネルギーを削減することができ、システム全体の省エネ化を図ることができる。
【００３０】
さらに、第３および第８の発明によれば、冷水運転に切り換える前に、循環回路（11）の温水を密閉タンク（31）の温水層（31a）に流入させ、その分冷水層（31b）から冷水を循環回路（11）に流出させるようにした。したがって、温水を冷却して冷水にしなくても、循環回路（11）内を温水から冷水に置換することができる。これにより、冷却手段（23）の消費エネルギーをも削減することができる。その結果、システム全体の省エネ化を一層図ることができる。
【００３１】
また、第４、第７および第９の発明によれば、密閉タンク（31）の温水層（31a）または冷水層（31b）へ流入する水温が所定温度になると、温水置換運転モードから温水運転モードに、または冷水置換運転モードから冷水運転モードに切り換えるようにした。したがって、確実に循環回路（11）内が温水または冷水に置換された後に、運転モードを切り換えることができる。これにより、冷却手段（23）および加熱手段（24）の消費エネルギーを確実に削減することができる。
【００３２】
また、第５の発明によれば、密閉タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）が循環回路（11）における印刷機の対象部への送り配管（43,44）に連通するように密閉タンク（31）を配置するようにした。したがって、印刷機の対象部からの戻り配管に配置する場合に比べて、密閉タンク（31）から温水をいち早く印刷機の対象部へ供給することができる。これにより、印刷機の対象部の結露を確実に防止することができる。
【００３３】
また、第１０の発明によれば、温水運転モード時の循環回路（11）の循環流量を温水置換運転モード時の循環回路（11）の循環流量より少なくするようにした。その場合でも、印刷機の対象部と周囲空気との温度差を小さくすることができ、結露を防止できる。したがって、循環回路（11）内の余分な搬送エネルギーを削減することができる。その結果、システム全体の省エネ化を一層実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
本実施形態の冷温水循環システム（10）は、オフセット輪転印刷機（以下、単に印刷機とも言う。）に冷水および温水を供給するものである。この印刷機は、図１に示すように、給紙部（1）、印刷部（2）、ドライヤ（4）、冷却部（5）および折り部（7）を備えている。
【００３６】
上記印刷機では、給紙部（1）においてロール状の印刷紙（8）が回転することで、印刷紙（8）が印刷部（2）に順次送られる。印刷部（2）では、色別の数本のインキ振りローラ（3）によって印刷紙（8）が印刷される。印刷された印刷紙（8）は、ドライヤ（4）へ送られて乾燥処理される。この乾燥処理により、印刷紙（8）は、１１０〜１２０℃の温度になる。乾燥後の印刷紙（8）は、冷却部（5）へ送られ、複数（本実施形態では、４本）の冷却ローラ（6）と接触することで冷却される。つまり、冷却ローラ（6）には冷温水循環システム（10）によって冷水が循環しており、印刷紙（8）は冷却ローラ（6）に接触しながら搬送される際に冷却される。これにより、印刷紙（8）の紙面にインキが固着する。冷却された印刷紙（8）は、折り部（7）に送られて、寸断と折込みが行われる。
【００３７】
−冷温水循環システムの構成−
図２に示すように、本実施形態の冷温水循環システム（10）は、印刷機の冷却ローラ（6）に冷水および温水を循環させるように構成されている。この冷温水循環システム（10）は、温調ユニット（20）と、蓄熱ユニット（30）とを備えている。そして、温調ユニット（20）、蓄熱ユニット（30）および冷却ローラ（6）は、戻り配管（41）、第１送り配管（43）および第２送り配管（44）によって接続されている。
【００３８】
上記温調ユニット（20）には、利用側回路（21）と熱源側回路（25）が設けられている。利用側回路（21）は、入口端である一端が戻り配管（41）の一端に接続され、出口端である他端が第１送り配管（43）の一端に接続されている。戻り配管（41）の他端は冷却ローラ（6）の出口部に接続され、第１送り配管（43）の他端は蓄熱ユニット（30）に接続されている。一方、熱源側回路（25）は、温調ユニット（20）の外部に設けられた冷熱源（27）に接続されている。
【００３９】
上記利用側回路（21）には、入口端側から順に、利用側ポンプ（22）と、冷却熱交換器（23）と、電気ヒータ（24）とが設けられている。利用側回路（21）では、利用側ポンプ（22）によって、戻り配管（41）から流入した冷温水が第１送り配管（43）へ流れるようになっている。冷却熱交換器（23）には、熱源側回路（25）も接続されている。また、戻り配管（41）には、冷却ローラ（6）寄りに二方弁（42）が設けられている。
【００４０】
上記熱源側回路（25）には、冷却熱交換器（23）の出口側配管（図２の上側の配管）に三方制御弁（26）が設けられ、冷却熱交換器（23）の入口側配管（図２の下側の配管）に熱源側ポンプ（28）が設けられている。この熱源側回路（25）は、熱源側ポンプ（28）によって、冷却熱交換器（23）と冷熱源（27）との間で熱媒流体（水やブライン）が循環する循環回路（11）を構成している。つまり、熱源側回路（25）は、熱媒流体が冷熱源（27）で冷却されて冷却熱交換器（23）へ供給される。また、熱源側回路（25）には、冷却熱交換器（23）をバイパスするバイパス管（29）が設けられている。つまり、バイパス管（29）の一端は、冷却熱交換器（23）の入口側配管に接続され、他端は、三方制御弁（26）の１つのポートに接続されている。
【００４１】
上記冷却熱交換器（23）は、プレート式熱交換器により構成されている。そして、冷却熱交換器（23）は、利用側回路（21）の水と熱源側回路（25）の熱媒流体とが熱交換して、利用側回路（21）の水を冷却する冷却手段を構成している。電気ヒータ（24）は、利用側回路（21）の水を加温する加熱手段を構成している。利用側ポンプ（22）は、容量可変に構成されている。
【００４２】
上記三方制御弁（26）は、冷却熱交換器（23）とバイパス管（29）とへの分配量を調節可能に構成されている。また、三方制御弁（26）は、熱媒流体の全量を冷却熱交換器（23）へ循環させる状態と、全量をバイパス管（29）へ循環させる状態とに切換可能にも構成されている。
【００４３】
上記蓄熱ユニット（30）には、蓄熱タンク（31）と蓄熱回路（32）とが設けられている。
【００４４】
上記蓄熱タンク（31）は、縦型の温度成層型密閉タンクである。この温度成層型密閉タンクの内部は、上部の温水層（31a）と下部の冷水層（31b）とに分かれている。つまり、蓄熱タンク（31）の内部は、仕切り等が一切ないが、温水の層と冷水の層とに分かれている。
【００４５】
上記蓄熱回路（32）は、第１配管（33）、第２配管（34）、第３配管（35）および第４配管（36）を備えており、本発明に係る切換手段を構成している。
【００４６】
上記第１配管（33）の一端は、蓄熱タンク（31）の頂部に接続されて温水層（31a）に連通している。第１配管（33）の他端は、第１送り配管（43）に接続されている。第２配管（34）の一端は、蓄熱タンク（31）の底部に接続されて冷水層（31b）に連通している。第２配管（34）の他端は、第２送り配管（44）の一端に接続されている。第２送り配管（44）の他端は、冷却ローラ（6）の入口部に接続されている。そして、第１配管（33）および第２配管（34）の途中には、それぞれ第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）が設けられている。また、第２送り配管（44）には、冷却ローラ（6）寄りに二方弁（45）が設けられている。
【００４７】
上記第３配管（35）の一端は、第１配管（33）における第１三方切換弁（37）より蓄熱タンク（31）側に接続されている。第３配管（35）の他端は、第２配管（34）の第２三方切換弁（38）の１つのポートに接続されている。第４配管（36）の一端は、第２配管（34）における第２三方切換弁（38）より蓄熱タンク（31）側に接続されている。第４配管（36）の他端は、第１配管（33）の第１三方切換弁（37）の１つのポートに接続されている。
【００４８】
本実施形態の冷温水循環システム（10）では、上述した利用側回路（21）、蓄熱タンク（31）、蓄熱回路（32）、戻り配管（41）、第１送り配管（43）および第２送り配管（44）が本発明に係る循環回路（11）を構成している。
【００４９】
また、上記冷温水循環システム（10）は、膨張タンク（46）を備えている。膨張タンク（46）は、戻り配管（41）の温調ユニット（20）側に膨張水管（47）を介して接続されている。この膨張タンク（46）は、循環回路（11）における水の膨張収縮に対応して、循環回路（11）との間で水の補給および吸収を行うためのものである。
【００５０】
さらに、上記冷温水循環システム（10）は、温度検出手段としての温度センサ（TS）と、制御手段としてのコントローラ（50）とを備えている。
【００５１】
上記温度センサ（TS）は、蓄熱回路（32）の第１配管（33）における第１三方切換弁（37）より第１送り配管（43）側に設けられている。この温度センサ（TS）は、第１配管（33）を流れる冷温水の温度を検出するように構成されている。
【００５２】
上記コントローラ（50）は、モード切換部（51）と、設定温度変更部（52）と、機器制御部（53）とを備えている。そして、コントローラ（50）は、印刷機からの「電源ＯＮ信号」および「運転ＯＮ信号」と、温度センサ（TS）の検出温度とが入力されるようになっている。ここに、「電源ＯＮ信号」は、印刷機の電源がＯＮされた状態を示すものである。「運転ＯＮ信号」は、印刷機の給紙部（1）から印刷紙（8）が送られている状態を示すものである。
【００５３】
上記モード切換部（51）は、「冷水運転」、「温水運転」、「冷水置換運転」および「温水置換運転」の４つの運転モードの設定を切り換えるように構成されている。「冷水置換運転」モードは、「温水運転」モードから「冷水運転」モードに切り換える際に設定するモードである。「温水置換運転」モードは、「冷水運転」モードから「温水運転」モードに切り換える際に設定するモードである。
【００５４】
上記設定温度変更部（52）は、各運転モード毎に、温度センサ（TS）の検出温度の目標値である設定温度を変更するように構成されている。つまり、「冷水運転」モードでは第１設定温度に、「温水運転」モードでは第２設定温度に、「温水置換運転」モードでは第３設定温度に、「冷水置換運転」モードでは第４設定温度にそれぞれ温度センサ（TS）の設定温度が変更される。
【００５５】
上記機器制御部（53）は、各運転モードに応じて利用側ポンプ（22）および電気ヒータ（24）の発停制御および容量制御を行うように構成されている。また、機器制御部（53）は、各運転モード毎に三方制御弁（26）および各三方切換弁（37,38）の切換制御を行うように構成されている。
【００５６】
上記モード切換部（51）、設定温度変更部（52）および機器制御部（53）の制御動作の詳細については下記で説明する。
【００５７】
−冷温水の循環方法−
次に、上記冷温水循環システム（10）の冷温水の循環方法について、図３〜図８を参照しながら説明する。具体的に、冷温水循環システム（10）では、コントローラ（50）によって図３に示す制御動作が行われる。
【００５８】
先ず、印刷機の電源がＯＮされると、図３のステップＳＴ１で「電源ＯＮ信号」がコントローラ（50）に入力される。そして、ステップＳＴ２へ移行し、機器制御部（53）によって利用側ポンプ（22）および熱源側ポンプ（28）が駆動されると共に、モード切換部（51）によって運転モードが「温水運転」モードに設定される。つまり、冷温水循環システム（10）が「温水運転」モードで運転開始する（図４に示すＡ区間）。
【００５９】
図５にも示すように、「温水運転」モードでは、機器制御部（53）によって電気ヒータ（24）が駆動され、第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）と三方制御弁（26）とが所定状態に切り換えられる。
【００６０】
具体的に、第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）は、第１送り配管（43）から第１配管（33）へ流入した水が第３配管（35）、第２配管（34）を流れて第２送り配管（44）へ流入するように切り換えられる。つまり、「温水運転」モードでは、蓄熱回路（32）において水が蓄熱タンク（31）をバイパスして流れる。さらに言えば、このモードでは、蓄熱タンク（31）が循環回路（11）と遮断される。
【００６１】
一方、三方制御弁（26）は、熱源側ポンプ（28）で搬送された熱媒流体の全量が冷却熱交換器（23）をバイパスして流れるように切り換えられる。また、設定温度変更部（52）が温度センサ（TS）の設定温度を第２設定温度（例えば、３０℃）に設定する。
【００６２】
この「温水運転」モードでは、循環回路（11）および熱源側回路（25）のそれぞれにおいて水および熱媒流体が図５に矢印で示す方向に循環する。循環回路（11）では、電気ヒータ（24）で加熱された温水が蓄熱タンク（31）を経由せずに冷却ローラ（6）に供給される。したがって、冷却ローラ（6）が加温される。電気ヒータ（24）は、温度センサ（TS）の検出温度が第２設定温度になるように機器制御部（53）によって容量制御される。このように、ステップＳＴ２では、スタートアップ運転が行われる。
【００６３】
次に、ステップＳＴ３において、モード切換部（51）により「運転ＯＮ信号」の有無が判断される。そして、有る場合はステップＳＴ４へ移行し、無い場合はそのまま待機して「温水運転」モードの運転が継続される。つまり、ステップＳＴ３において、給紙部（1）から印刷紙（8）が送り出されたか否かが判断される。
【００６４】
ステップＳＴ４では、機器制御部（53）によって電気ヒータ（24）が停止されると共に、モード切換部（51）によって運転モードが「冷水置換運転」モードに設定変更される。つまり、冷温水循環システム（10）が「冷水置換運転」モードで運転される（図４に示すＢの初期区間）。
【００６５】
図６にも示すように、「冷水置換運転」モードでは、機器制御部（53）によって第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）が所定状態に切り換えられる。
【００６６】
具体的に、第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）は、第１送り配管（43）から第１配管（33）へ流入した水が蓄熱タンク（31）の温水層（31a）に流入し、冷水層（31b）の水が第２配管（34）を通って第２送り配管（44）へ流入するように切り換えられる。つまり、「冷水置換運転」モードでは、第１送り配管（43）から蓄熱タンク（31）の温水層（31a）に水が流入すると共に、蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）から冷水が第２送り配管（44）へ流出する。さらに言えば、このモードでは、第１送り配管（43）と蓄熱タンク（31）の温水層（31a）とが連通し、且つ、第２送り配管（44）と蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）とが連通する。
【００６７】
一方、熱源側回路（25）は、「温水運転」モードと同じ状態のままである。また、設定温度変更部（52）が温度センサ（TS）の設定温度を第４設定温度（例えば、２０℃）に設定する。この第４設定温度は、蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）と同程度の値に設定される。
【００６８】
この「冷水置換運転」モードでは、循環回路（11）および熱源側回路（25）のそれぞれにおいて水および熱媒流体が図６に矢印で示す方向に循環する。具体的に、冷却ローラ（6）から流出した水は、冷却熱交換器（23）および電気ヒータ（24）を順に通って第１送り配管（43）へ流れる。第１送り配管（43）の水は、第１配管（33）から蓄熱タンク（31）の温水層（31a）に流入し、その流入した分だけ、冷水層（31b）の冷水が第２配管（34）へ流出する。第２配管（34）の冷水は、第２送り配管（44）を通って冷却ローラ（6）へ流れる。つまり、この運転では、循環回路（11）（特に冷却ローラ（6）およびその付近の配管）に残留している温水が蓄熱タンク（31）の温水層（31a）に回収され、蓄熱タンク（31）の冷水が冷却ローラ（6）に供給される。
【００６９】
そして、ステップＳＴ５において、モード切換部（51）により温度センサ（TS）の検出温度が第４設定温度になったか否かが判断される。第４設定温度になっている場合はステップＳＴ６へ移行し、第４設定温度になっていない場合はそのまま待機して「冷水置換運転」モードで運転が継続される。つまり、温度センサ（TS）の検出温度が第４設定温度になれば、循環回路（11）が温水から冷水に置換されたとして判断される。このように、「冷水置換運転」モードは、循環回路（11）に残留している温水を冷水に置換するための運転である。
【００７０】
ステップＳＴ６では、モード切換部（51）によって運転モードが「冷水運転」モードに設定変更される（図４に示すＢの区間）。
【００７１】
図７にも示すように、「冷水運転」モードでは、機器制御部（53）によって第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）と三方制御弁（26）がそれぞれ所定状態に切り換えられる。
【００７２】
具体的に、第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）は、第１送り配管（43）から第１配管（33）へ流入した水が第４配管（36）、第２配管（34）を流れて第２送り配管（44）へ流入するように切り換えられる。つまり、「冷水運転」モードでは、蓄熱回路（32）において水が蓄熱タンク（31）をバイパスして流れる。さらに言えば、このモードでは、蓄熱タンク（31）が循環回路（11）と遮断される。
【００７３】
一方、三方制御弁（26）は、熱源側ポンプ（28）で搬送された熱媒流体を冷却熱交換器（23）とバイパス管（29）とに分配して流れるように切り換えられる。また、設定温度変更部（52）が温度センサ（TS）の設定温度を第１設定温度（例えば、１５℃）に設定する。
【００７４】
この「冷水運転」モードでは、循環回路（11）および熱源側回路（25）のそれぞれにおいて水および熱媒流体が図７に矢印で示す方向に循環する。循環回路（11）では、冷却熱交換器（23）で冷却された冷水が蓄熱タンク（31）を経由せずに冷却ローラ（6）に供給される。したがって、冷却ローラ（6）が冷却される。その結果、印刷紙（8）が冷却されて、インキを印刷紙（8）に定着させることができる。三方制御弁（26）は、温度センサ（TS）の検出温度が第１設定温度になるように機器制御部（53）によって制御される。つまり、温度センサ（TS）の検出温度が第１設定温度より低い場合は、冷却熱交換器（23）への分配量が増大するように三方制御弁（26）が制御される。また、温度センサ（TS）の検出温度が第１設定温度より高い場合は、冷却熱交換器（23）への分配量が減少するように三方制御弁（26）が制御される。
【００７５】
このように、「冷水置換運転」モードで循環回路（11）の温水を冷水に置換した後で「冷水運転」モードが行われる。したがって、「温水運転」モードから直接「冷水運転」モードへ移行する場合に比べて、温水を冷水まで冷却するためのエネルギが削減される。つまり、「冷水置換運転」モードにおいて、蓄熱タンク（31）の冷水を循環回路（11）に供給するだけで温水を冷水に置換することができるので、その分の冷却負荷が削減される。
【００７６】
次に、ステップＳＴ７において、「運転ＯＮ信号」の有無がモード切換部（51）により判断され、無しと判断された場合はステップＳＴ８へ移行し、有りと判断された場合はそのまま待機して「冷水運転」モードで運転が継続される。つまり、何らかの原因で紙詰まり等の不具合が生じると、給紙部（1）から印刷紙（8）の送り出しが停止する。そうすると、「運転ＯＮ信号」がコントローラ（50）に入力されなくなり、「運転ＯＮ信号」が無しと判断される。逆に、「運転ＯＮ信号」が入力され続けている場合は、順調に給紙部（1）から印刷紙（8）が送り出されているので、継続して「冷水運転」モードで運転される。
【００７７】
ステップＳＴ８では、モード切換部（51）によって運転モードが「温水置換運転」モードに設定変更される。つまり、冷温水循環システム（10）が「温水置換運転」モードで運転される（図４に示すＣの初期区間）。
【００７８】
図８にも示すように、「温水置換運転」モードでは、機器制御部（53）によって第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）と三方制御弁（26）とがそれぞれ所定状態に切り換えられる。
【００７９】
具体的に、第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）は、第１送り配管（43）から第１配管（33）へ流入した水が第４配管（36）および第２配管（34）を通って蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）に流入するように切り換えられる。また、第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）は、蓄熱タンク（31）の温水層（31a）の温水が第１配管（33）、第３配管（35）および第２配管（34）を通って第２送り配管（44）へ流入するように切り換えられる。つまり、「温水置換運転」モードでは、第１送り配管（43）から蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）に水が流入すると共に、蓄熱タンク（31）の温水層（31a）から第２送り配管（44）へ水が流出する。さらに言えば、このモードでは、第１送り配管（43）と蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）とが連通し、且つ、第２送り配管（44）と蓄熱タンク（31）の温水層（31a）とが連通する。
【００８０】
一方、三方制御弁（26）は、熱源側ポンプ（28）で搬送された熱媒流体の全量が冷却熱交換器（23）をバイパスして流れるように切り換えられる。また、設定温度変更部（52）が温度センサ（TS）の設定温度を第３設定温度（例えば、２５℃）に設定する。この第３設定温度は、蓄熱タンク（31）の温水層（31a）の温度と同程度の値に設定される。
【００８１】
この「温水置換運転」モードでは、循環回路（11）および熱源側回路（25）のそれぞれにおいて水および熱媒流体が図８に矢印で示す方向に循環する。具体的に、冷却ローラ（6）から流出した水は、冷却熱交換器（23）および電気ヒータ（24）を順に通って第１送り配管（43）へ流れる。第１送り配管（43）の水は、第４配管（36）および第２配管（34）を順に通って蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）に流入する。その流入した分だけ、蓄熱タンク（31）の温水層（31a）から温水が第１配管（33）へ流出する。第１配管（33）の温水は、第３配管（35）および第２配管（34）を順に通って第２送り配管（44）へ流入し、冷却ローラ（6）へ供給される。つまり、この運転では、循環回路（11）（特に冷却ローラ（6）およびその付近の配管）に残留している冷水が蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）に回収され、蓄熱タンク（31）の温水が冷却ローラ（6）に供給される。
【００８２】
そして、ステップＳＴ９において、モード切換部（51）により温度センサ（TS）の検出温度が第３設定温度になったか否かが判断される。第３設定温度になっている場合はステップＳＴ１０へ移行し、第３設定温度になっていない場合はそのまま待機して「温水置換運転」モードで運転が継続される。つまり、温度センサ（TS）の検出温度が第３設定温度になれば、循環回路（11）が冷水から温水に置換されたとして判断される。このように、「温水置換運転」モードは、循環回路（11）に残留している冷水を温水に置換するための運転である。
【００８３】
ステップＳＴ１０では、モード切換部（51）によって運転モードが「温水運転」モードに設定変更される。つまり、冷温水循環システム（10）が上述した「温水運転」モードで運転される（図４に示すＣの区間）。つまり、この「温水運転」モードでは、上述したように、機器制御部（53）によって電気ヒータ（24）が駆動されると共に、第１三方切換弁（37）および第２三方切換弁（38）が所定状態に切り換えられる。
【００８４】
この「温水運転」モードでは、冷却ローラ（6）に温水が循環され、冷却ローラ（6）が加熱される。したがって、冷却ローラ（6）と周囲空気との温度差が殆どなくなり、冷却ローラ（6）の表面に結露が生じることはない。
【００８５】
また、「温水置換運転」モードで循環回路（11）の冷水を温水に置換した後で「温水運転」モードが行われる。したがって、「冷水運転」モードから直接「温水運転」モードへ移行する場合に比べて、冷水を温水まで加熱するためのエネルギが削減される。つまり、「温水置換運転」モードにおいて、蓄熱タンク（31）の温水を循環回路（11）に供給するだけで冷水を温水に置換することができるので、その分の加熱負荷が削減される。
【００８６】
そして、ステップＳＴ１１において、モード切換部（51）により「運転ＯＮ信号」の有無が判断され、有りと判断された場合はステップＳＴ４へ戻り、無しと判断された場合はそのまま待機して「温水運転」モードで運転が継続される。つまり、不具合が解消して再び給紙部（1）から印刷紙（8）が送り出されると、「運転ＯＮ信号」がコントローラ（50）に入力される。ステップＳＴ４以降においては、上述したように、運転モードが「冷水置換運転」モードから「冷水運転」モードへ変更され（図４に示すＤの区間）、続いて「温水置換運転」モードおよび「温水運転」モードへと随時変更される（図４に示すＥの区間）。
【００８７】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、温水運転モードに切り換える前に、循環回路（11）の冷水を蓄熱タンク（31）の冷水層（31b）に流入させ、その分温水層（31a）から温水を循環回路（11）に流出させる温水置換運転モードを設けるようにした。したがって、冷水を電気ヒータ（24）で加熱しなくても、循環回路（11）内を冷水から温水に置換することができる。これにより、電気ヒータ（24）の消費エネルギーを削減することができ、システム（10）全体の省エネ化を図ることができる。
【００８８】
さらに、冷水運転モードに切り換える前に、循環回路（11）の温水を蓄熱タンク（31）の温水層（31a）に流入させ、その分冷水層（31b）から冷水を循環回路（11）に流出させる冷水置換運転モードを設けるようにした。したがって、温水を冷却熱交換器（23）で冷却しなくても、循環回路（11）内を温水から冷水に置換することができる。これにより、冷熱源（27）の消費エネルギーをも削減することができる。その結果、システム（10）全体の省エネ化を一層図ることができる。
【００８９】
また、本実施形態によれば、蓄熱タンク（31）の温水層（31a）または冷水層（31b）へ流入する水温が所定温度になると、温水置換運転モードから温水運転モードに、または冷水置換運転モードから冷水運転モードに切り換えるようにした。したがって、確実に循環回路（11）内が温水または冷水に置換された後に、運転モードを切り換えることができる。これにより、冷熱源（27）および電気ヒータ（24）の消費エネルギーを確実に削減することができる。
【００９０】
また、本実施形態によれば、蓄熱タンク（31）の温水層（31a）および冷水層（31b）を循環回路（11）における送り配管（43,44）に接続するようにした。したがって、蓄熱タンク（31）を戻り配管（41）に接続する場合に比べて、蓄熱タンク（31）から温水をいち早く冷却ローラ（6）へ供給することができる。これにより、冷却ローラ（6）の結露を確実に防止することができる。
【００９１】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００９２】
例えば、上記実施形態において、温水運転モード時の循環回路（11）の循環流量を温水置換運転モード時の循環回路（11）の循環流量より少なくするようにしてもよい。つまり、温水運転モード時は、利用側ポンプ（22）の容量を温水置換運転モードより低下させるようにしてもよい。その場合でも、冷却ローラ（6）と周囲空気との温度差を小さくすることはでき、結露を防止することができる。したがって、利用側ポンプ（22）の消費エネルギーを削減することができる。その結果、システム（10）全体の省エネ化を一層実現することができる。
【００９３】
また、上記実施形態において、冷水置換運転モードを省略するようにしてもよく、また蓄熱ユニット（30）を循環回路（11）の戻り配管（41）に接続するようにしてもよい。
【００９４】
また、上記実施形態の蓄熱回路（32）では、２つの三方切換弁（37,38）を用いて冷温水の流通路を切り換えるようにしたが、これに代えて、４つの二方弁を用いて切り換えるようにしてもよい。この場合、第３配管（35）および第４配管（36）に二方弁が各１つ設けられる。また、第１配管（33）の第４配管（36）より蓄熱タンク（31）側と、第２配管（34）の第３配管（35）より蓄熱タンク（31）側とに二方弁が各１つ設けられる。
【００９５】
また、上記実施形態では、オフセット輪転印刷機について適用したが、本発明は、冷温水を循環させて運転する印刷機であれば如何なる印刷機に適用するようにしてもよい。
【００９６】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上説明したように、本発明は、冷却ローラやインキ振りローラに冷温水を供給する印刷機の冷温水循環システムおよび冷温水循環方法について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】オフセット輪転印刷機の全体を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係る冷温水循環システム全体構成を示す配管系統図である。
【図３】コントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図４】各種信号と運転モードとの関係を示すタイムチャートである。
【図５】冷温水循環システムの温水運転モード時の動作を示す配管系統図である。
【図６】冷温水循環システムの冷水置換運転モード時の動作を示す配管系統図である。
【図７】冷温水循環システムの冷水運転モード時の動作を示す配管系統図である。
【図８】冷温水循環システムの温水置換運転モード時の動作を示す配管系統図である。
【符号の説明】
【００９９】
6           冷却ローラ（印刷機の対象部）
10          冷温水循環システム
11          循環回路
14          給気経路
15          排気経路
21          循環ダクト
23          冷却熱交換器（冷却手段）
24          電気ヒータ（加熱手段）
31          蓄熱タンク（密閉タンク）
31a         温水層
31b         冷水層
32          蓄熱回路（切換手段）
43,44       第１，第２送り配管
【図１】
2008213164.tif 000003
【図２】
2008213164.tif 000004
【図３】
2008213164.tif 000005
【図４】
2008213164.tif 000006
【図５】
2008213164.tif 000007
【図６】
2008213164.tif 000008
【図７】
2008213164.tif 000009
【図８】
2008213164.tif 000010