広東華昌鋁廠有限公司さま

これからの時代 ものづくりに電気環境保全や先進技術を取り入れ高度なモノづくり現場を実現を電気泳動させる事により、ワーク表面に塗位となり、国家発展改革委員会は国家政策が高いため、高い防錆性が付与される。直近年、中国はエネルギー消費量が世界第1として広東省をはじめとする中国各省に対し、エ ネ ル ギ ー 多 消 費 産 業（石 油 化 学・製紙・紡績などの重化学産業、電機・自動車なにすることにより電位を生じさせ、塗膜成分ましたが、日本の装置は品質が高いことを膜を析出させる方法である。塗膜の密着性た。」

来は定速機とインバータ機を組み合わせた複数台のターボ冷凍機により冷却していた。

以上の一連の工程に対し、エネルギーの使こうした 中、広 東 華 昌 鋁 廠 有 限 公 司 で は東京電力エナジーパートナーによって開始

象に、高い省エネルギー目標を課している。

された。に、最先端の排水処理技術を導入し、処理圧倒的な省エネ量を生み出す
冷温同時ヒートポンプ

水の60%を生産に再利用するなど、環境に配慮したモノづくりを推進して来た。中国におけるエネルギー削減目標は、石炭換算にて管理されており、同社では年間200石炭t以上の削減を毎年達成して来た。

見 込んで いました。しかし、現 状 だと実 に冷温同時ヒートポンプが稼働を開始した。

まず、同ヒートポンプから供給される冷水はれ やご みを高 温 水で 十 分 に洗 い 落とすたは、既設の温水ボイラが補助加熱し、生産電着塗装に向かう。表面処理方法の一種である同塗装は、特殊な塗料が入った槽内にワークと電極を入れ、片方を＋、反対側をー1.5倍の1,202石炭tに達するペースです。ヒートポンプが負担する加熱量を増やし、逆に温水ボイラの負荷を下げるよう、現場が一体となって努力した結果です。さらに、この省エネ量は、当社が過去5年間で削減し機をアシストする。一方、同時に供給されるる。なお、ラインの立ち上げ時や、前処理槽食性・密着性を向上とした化成工程を経て、電着塗装時の冷却工程と塗装前処理の加熱工程において「冷温同時ヒートポンプ」等を導入“圧倒的な省エネ”を実現「想定では793石炭tのエネルギー削減量を4年強の調査・設計期間を経て、2019年7月、たエネルギー量に匹敵しており、ヒートポン温水は、塗装の前処理槽の加熱に利用されプの性能には非常に驚かされました。」

が要求する加熱負荷が一定以上を増えた時世界で活躍するアルミ企業を目指す

広東華昌鋁廠有限公司では、冷却負荷と加熱負荷が同時に発生する電着塗装ラインの熱源に、冷水および温水の同時供給が可能な「冷温同時ヒートポンプ」を導入。さらに、老朽化した既設ターボ冷凍機を最新式の「イン「ますます激化する市場競争において、引きに影響が出ないよう、十分配慮されたシス底、さらには環境保全にも取り組みながら、「東京電力エナジーパートナーから提案を受創立され、窓サッシなどの建築用材過去数年の累計エネルギー削減量を、わずかたった1年で実現

で 活 躍 するアルミ製 品 を 供 給してい きまムだと感じました。初めて見る設備ではあり

広 東華昌鋁廠有限公司は1992年に導入の決め手会社の市場競争力を高めることにより、世界けた際、非常に革新的かつ合理的なシステす。」マネージャー 李志強 氏

電着塗装工程では、ワークに塗膜を均一に付着させるため、前処理工程として湯洗、脱脂、化成処理を施す。大きなワークを投入する各処理槽は、80℃程度に温度保持す

本案件は以下のNEDO事業によるものである（事業期間：2017年度〜 2020年度）
事 業 名：エネルギー消費の効率化等に資する我が国技術の国際実証事業 ／広東省における電力需給調整アグリゲーションに適用可能なエネルギーマネジメントシステム実証事業（中国）

る必要があり、加熱に多くのエネルギーを要していた。一方、電着槽では直流電流を流すことから、槽内を冷却する必要がある。これらの同時に発生する冷温熱負荷に対し、■ 設備概要

冷温同時ヒートポンプ〔㈱神戸製鋼所〕
・型
式：HEM-HR90T4・加熱能力：1,005kW（80→85℃）／ COPh：2.7・冷却能力： 631kW（12→ 7 ℃）／ COPc：1.7・消費電力： 374kW

・型式：HEM-HR90T2・加熱能力：502kW（80→85℃）／ COPh：2.7・冷却能力：316kW（12→ 7 ℃）／ COPc：1.7・消費電力：186kW「冷温同時ヒートポンプ」を大規模に導入したことで、大幅なエネルギー消費量削減がインバータターボ冷凍機〔三菱重工サーマルシステムズ㈱〕・台数：2台・型 式：E T I - 6 0 A
・冷却能力：2,109.8kW（600USRt）
・消費電力：328kW見込まれることが評価された。

エネルギー使用量削減

75〜81℃

冷温同時ヒートポンプ

冷温水の同時供給が可能なヒートポンプを導入したこと

インバータターボ冷凍機

で、冷却側はターボ冷凍機の負荷が削減され、加熱側は予備機として残置

85℃

ターボ冷凍機を最新式のインバータターボ冷凍機に更新

熱交換器

12℃

7℃

蒸気ボイラ

7℃

したことにより、エネルギー使用量を57％（793石炭 t 、原

ターボ冷凍機（旧式）●一次エネルギー使用量 算出条件
◎電力・・・9.56MJ/kWh ◎蒸気・・・4,410MJ/t

熱交換器

ランニングコスト削減
減できる見込み。

冷水槽■一次エネルギー使用量

100%

FAX.03-5642-1734

57％削減

は世界に向け供給されている。さら人化も実現。継続的な省エネ活動に注力するなど、環境保全活動にも積極的に取り組んでいる。

43%
導入前

導入後

■ランニングコスト

100%

35％削減
65%

導入前

導入後

※グラフ数値は東京電力エナジーパートナー㈱提供資料より

電着塗装槽

事業所名

広東華昌鋁廠有限公司

所 在 地

中国広東省仏山市 南海区 獅山鎮
長虹嶺工業園 虹嶺四路3号

電話番号0757-85557488

http://m.huachang-alu.com/【取材：2020年１月】〒103-0011 東京都中央区日本橋大伝馬町13-7 日本橋大富ビル6F TEL.03-5642-1733

する国 内 2 工 場で は、年 間25万トン以上ものアルミ製造量を誇り、製品な製品を自動的に管理することで省導入前と比較し、ランニングコストを35％（1,493千元）削塗装前処理槽（湯洗 →脱脂 →化成）

計60万 ㎡もの 広 大 な 敷 地 面 積を有油換算で841kL）削減できる見込み。

↑冷温同時ヒートポンプ↓インバータターボ冷凍機

12℃

販売を手掛けている。

初となる立体自動倉庫を導入。大き温水ボイラの負荷が削減された。さらに、老朽化した既設80℃料や工業用材料の開発・設計・製造・に、アルミの 製 造 工 場としては 世 界メリット■ システムフロー図
点線内の系統図は5 カ所あり、温水は75〜81℃の範囲で設定されている木目調に色づけられた建築用アルミサッシ

バータターボ冷凍機」に更新したことにより、大幅な省エネを実現した。

続き設備の技術改革を促進し、省エネの徹テムとなっている。

インバータターボ冷凍機

冷温同時ヒートポンプ

効果が出ているという。

冷却と加熱に膨大なエネルギーを要する塗装工程の変革に向けてめ、湯 洗 や 脱 脂を行う。その 後、塗 装 の 耐

広東華昌鋁廠有限公司さま

運転開始から五カ月が経過し、想定以上の電着塗装槽の冷却に活用され、ターボ冷凍塗装を行う前には、ワークに付着した油汚アルミ製品製造

広東華昌鋁廠有限公司
設備部 マネージャー
李志強 氏

用合理化を目的とした調査が、2015年より2014年に社内でエネルギー管理体制を確立し、継続的な省エネ活動に取り組むととも知っていたため、全く不安はありませんでし

流電流を流すと槽内が加熱されるため、従どの製造業、病院などの業務用ビル）を対これからの時代 ものづくりに電気

2020.03

広東華昌鋁廠有限公司さま課

題

窓用アルミサッシの製造工程【課題】塗 装を行う前 には、ワークに付着した油汚れやごみを高温水で十分に洗い落とす必要があり、熱源に温水ボイラを使用していた。一方、電着塗装では直流電流を流すと槽内が加熱されるため、従来は定速機とインバータ機を組み合わせた複数台のターボ冷凍機によ123456
1. 原料となるアルミのインゴット。2. インゴットを巨大り冷却していた。以上のように、加熱と冷却を別々の熱源機にて行っていた。

な溶解炉にて溶かす。3. 溶解炉の背面。溶湯が流れてビレットくる溝。4. 5. アルミの溶湯を円柱状のビレットに成型加圧導入システムの概要する鋳造装置。成型時は蓋が閉じられ、蓋に空いた各穴から溶湯が流れ落ち、冷却水にて冷やされることで

1 冷温同時ヒートポンプを導入し、冷水円柱のビレットが製造される。6. 円柱ビレット。7. 押は電着塗装の冷却に活用。温水は塗出工程。円柱ビレットを500℃以上に加熱された型に高い圧力をかけて押し込み、成形する。8. 成形された

装 前 処 理 の 各 槽を加 熱 することで、高い省エネシステムを実現した。

2 電着塗装の冷却には、立式工程では650USRt相 当 のター ボ 冷 凍 機 が4台

78塗装前処理以降の製造工程ワーク。9. 焼き戻し工程。熱処理炉内にてワークを100〜200℃程度に保持することで、強度を高める。

911. 前処理工程（湯洗→脱脂→化成）。12. 前処理の各槽

13. 白色の粉体塗装が施されたワーク。この後は、乾燥炉に移動。
14. コンベアから脱荷されている乾燥後のワーク。

は80℃前後に保温されている。従来は槽の加熱に温水ボ（内、1台のみインバータタイプ）、横イラを使用しており、多くのエネルギーを要していた。

式工程では600USRt相当のターボ冷

この後は、粉体塗装もしくは電着塗装にて色付けされる。

凍機が3台（いずれも定速機）稼働していた。今回、両工程において1台ず

つ、600USRt相 当 の 最 新インバ ータ

ターボ冷凍機が導入された。

設計上工夫したポイント【Point１】冷却熱源機であるターボ冷凍機と、今回導入した冷温同時ヒートポン

10

ポンプが優先的に稼働（冷却）するシステ

り下げられたワークは、自動で塗装前処理工プが並列運転となるが、冷温同時ヒートムが構築されている。

【Point２】各 前 処 理 槽 は73~82℃の 範

囲で5種類の温度に設定されている。今
回、冷温同時ヒートポンプから供給される85℃の温水により、各槽の異なる温度10. 熱処理後のワークをコンベアに着荷。吊程に移動。

1112冷水は、冷温同時ヒートポンプにて12℃から7 ℃に冷却された塗装前処理槽の加熱、および電着塗装槽を冷却する
制御盤は中国語に対応↓

14■システムフロー図（立式工程）
冷温同時ヒートポンプ

後、既設の地下冷水槽に送られる。その後、熱交換器を介して「冷温同時ヒートポンプ」→電着槽を冷却した後、12℃となって地下タンクに戻る。一方、冷温同時ヒートポンプからは85℃の温水が供給され、熱交換保持を実現している。

熱交換器（他 、5 基あり）

85℃

7℃

80℃

12℃
電着塗装槽器を介して各塗装前処理槽を加熱する。前処理槽が 2 槽ある立

【Point３】冷温同時ヒートポンプと温水

12℃

式工程では75℃と81℃に温度設定され、一方、3 槽ある横式工ボイラのハイブリッドシステムを採用する

12℃

程では73℃、80℃、82℃にそれぞれ設定されている。

ことで、工場の立ち上げ時や、槽が要求ヒートポンプから供給される熱源側の温水は85℃と一定であする加 熱負荷 が 急 激 に増えた 際でも、7℃

7℃
インバータターボ冷凍機
他、ターボ冷凍機 3 台（既設）ありるのに対し、各槽では異なる温度を実現する必要がある。そこ槽内の温度を維持をさせ、安定した生で、ヒートポンプから供給される温水配管の熱交換器手前には産ライン実現している。

三方弁が設置されており、加熱後に各槽に戻される温水の熱←電着塗装槽の冷却に導入された

完全自動化した高層かつ高密度の立体自動倉庫

13「インバータターボ冷凍機」↓既設のターボ冷凍機

交出口温度を監視しながら、三方弁の開度を自動制御してい冷水槽る。例えば、槽に戻る温水温度が設定よりも高くなる恐れのある時は、熱源側の85℃温水は熱交手前の三方弁にて熱交をバイパスさせ、与熱量を下げることによって設定温度を上回らな

温水ポンプ ※

冷水ポンプ ※

85℃

85℃

前処理槽

●

冷温同時ヒートポンプのコントロール

前処理槽

熱交換器

いよう、十分工夫されたシステム設計となっている。

温度主基調モードで運転
温水出口温度設定：85℃● 自動停止温度設定：90℃● 自動起動温度設定：84℃●トリップ温度：92℃● 4 台で台数制御● 冷水・温水ポンプの1台は常時稼働※ヒートポンプからの指示により発停

80℃

●75℃

75℃
80℃
TE

蒸気ボイラ
出口温度を75℃に制御

81℃
蒸気ボイラ
出口温度を81℃に制御

81℃

TE80℃