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JP2013071220A - Production line system - Google Patents

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JP2013071220A
JP2013071220A JP2011213206A JP2011213206A JP2013071220A JP 2013071220 A JP2013071220 A JP 2013071220A JP 2011213206 A JP2011213206 A JP 2011213206A JP 2011213206 A JP2011213206 A JP 2011213206A JP 2013071220 A JP2013071220 A JP 2013071220A
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JP
Japan
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cooling
refrigerant
production line
heat pump
line system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011213206A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Kashiwamoto
学 栢本
Shigemitsu Shiba
茂光 柴
Yoshiro Shiba
芳郎 柴
Takuya Kinoshita
琢也 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Zeneral Heatpump Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Zeneral Heatpump Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd, Zeneral Heatpump Industry Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Priority to JP2011213206A priority Critical patent/JP2013071220A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production line system capable of continuing the cooling of an object even if a cooling interlock mechanism is actuated and high in energy efficiency.SOLUTION: On a cooling side of a heat pump 20 in a production line system 10, a cutting fluid is cooled with cold water that circulates a cooling system, and the cold water is cooled by the heat pump 20. When the cold water reaches a predetermined lower limit cooling value or lower to turn on a cooing interlock, the cooling of the cold water by the heat pump 20 is stopped, and when there is a request for cooling the cutting fluid, a cold water pump 32 is actuated to circulate the cold water in the cooling system.

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルを利用して少なくとも冷却対象を冷却する冷却処理工程を含む生産ラインシステムに関する。   The present invention relates to a production line system including a cooling process step of cooling at least a cooling target using a heat pump cycle.

従来からエネルギーの有効活用という点でさまざまな技術が開発されてきたが、近年さらに環境問題を踏まえた省エネルギー化が求められている。そのため、エネルギー効率の高い生産ラインシステムの要望が高まっている。そこで、エネルギー効率を高めるために、加熱対象と冷却対象の熱を交換して加熱と冷却を同時に行うヒートポンプを利用した生産ラインシステムが提案されている。   Conventionally, various technologies have been developed in terms of effective use of energy, but in recent years, further energy saving has been demanded based on environmental issues. Therefore, there is an increasing demand for energy efficient production line systems. Therefore, in order to increase energy efficiency, a production line system using a heat pump that simultaneously performs heating and cooling by exchanging heat of a heating target and a cooling target has been proposed.

この種の生産ラインシステムとして、例えば、特許文献1に記載された塗装乾燥装置がある。この塗装乾燥装置では、温風生成用の加熱媒体の加熱と冷風生成用の冷却媒体の冷却をヒートポンプで一括して行い、工場の排温水や別個のヒートポンプの温水あるいは各炉の排気等(冷却側加熱媒体)と冷却媒体とで熱交換を行うようになっている。そして、冷却側加熱媒体の冷媒への適用により加熱量に応じた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ようになっている。   As this type of production line system, for example, there is a paint drying apparatus described in Patent Document 1. In this paint drying device, the heating medium for generating hot air and the cooling medium for generating cold air are collectively cooled by a heat pump, and the waste water from the factory, hot water from a separate heat pump, exhaust from each furnace, etc. Heat exchange is performed between the side heating medium) and the cooling medium. Then, by applying the cooling side heating medium to the refrigerant, it is possible to prevent overcooling according to the amount of heating, and to ensure an extremely efficient and stable operation of the heat pump.

ここで、上記した装置を含め、一般的にヒートポンプでは、冷却対象を冷却するための冷却媒体温度が設定値以下になると、ヒートポンプ内に備わる熱交換器の凍結防止のために、ヒートポンプサイクルによる冷却対象の冷却を強制的に停止させる機構(冷却インターロック機構)が設けられている。そして、冷却媒体温度が規定値まで上昇すると、ヒートポンプサイクルによる冷却対象の冷却が再開されるようになっている。なお、冷却インターロック機構が作動しても、加熱要求に応じてヒートポンプサイクルによる加熱対象の加熱は行われるようになっている。   Here, in general, including the above-described devices, in the heat pump, when the temperature of the cooling medium for cooling the object to be cooled falls below a set value, cooling by the heat pump cycle is performed to prevent the heat exchanger provided in the heat pump from freezing. A mechanism (cooling interlock mechanism) for forcibly stopping the cooling of the target is provided. Then, when the cooling medium temperature rises to a specified value, cooling of the cooling target by the heat pump cycle is resumed. Even when the cooling interlock mechanism is activated, the heating target is heated by the heat pump cycle according to the heating request.

特開2010−151437号公報JP 2010-151437 A

しかしながら、上記した特許文献1に記載の装置を含め、冷却インターロック機構が設けられている装置では、冷却インターロック機構が作動すると、冷却対象の冷却要求があっても、冷却媒体の温度が規定値に上昇するまでは、ヒートポンプサイクルによる冷却対象の冷却が行われないという問題があった。そのため、冷却対象の冷却を効率的に行うことができなかった。   However, in the apparatus provided with the cooling interlock mechanism, including the apparatus described in Patent Document 1 described above, when the cooling interlock mechanism is activated, the temperature of the cooling medium is regulated even if there is a cooling request for the cooling target. There is a problem that the cooling target is not cooled by the heat pump cycle until the value is increased. Therefore, the cooling target cannot be efficiently cooled.

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、冷却インターロック機構が作動しても、冷却対象の冷却を継続して行うことができるエネルギー効率の高い生産ラインシステムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention was made to solve the above-described problems, and an energy-efficient production line system capable of continuously cooling an object to be cooled even when a cooling interlock mechanism is activated. The purpose is to provide.

上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、冷却対象をヒートポンプサイクルにより冷却する冷却処理工程を少なくとも有する生産ラインシステムにおいて、前記冷却処理工程では、冷却系を循環する冷媒で前記冷却対象を冷却し、前記冷媒を前記ヒートポンプサイクルで冷却し、前記冷媒が所定の下限値以下になった場合、前記ヒートポンプサイクルによる前記冷媒の冷却を停止し、前記冷却対象の冷却要求があるときは、前記冷媒を前記冷却系に循環させることを特徴とする。   One form of this invention made | formed in order to solve the said subject WHEREIN: In the production line system which has at least the cooling process process which cools the cooling object by a heat pump cycle, in the said cooling process process, the said cooling is carried out with the refrigerant | coolant which circulates in a cooling system. When the target is cooled, the refrigerant is cooled by the heat pump cycle, and when the refrigerant falls below a predetermined lower limit value, the cooling of the refrigerant by the heat pump cycle is stopped, and when there is a cooling request for the cooling target The refrigerant is circulated through the cooling system.

この生産ラインシステムでは、冷媒が所定の下限値以下になった場合、ヒートポンプサイクルによる冷却処理工程を停止する。つまり、冷却インターロック機構を作動させて、ヒートポンプサイクルでの熱交換による冷媒の冷却を停止する。
ここで、冷却対象の冷却要求があるときには、冷媒を冷却系に循環させる。つまり、熱交換による冷媒の冷却は行わないが、冷媒を冷却系に循環させる。このとき、冷媒は所定の下限値以下であって低温(数℃程度)であるから、この低温の冷媒を冷却系に循環させることにより、冷却対象を冷媒で冷却することができる。従って、冷却インターロック機構が作動しても、冷却対象の冷却を継続して行うことができる。
また、低温の冷媒を冷却系に循環させることにより冷媒の温度上昇を速めることができる。従って、冷却インターロック状態から通常運転への回復までの時間を短縮することもできる。
これらのことにより、冷却対象の冷却を効率的に行うことができ、エネルギー効率の高い生産ラインシステムを実現することができる。
In this production line system, when the refrigerant falls below a predetermined lower limit value, the cooling process step by the heat pump cycle is stopped. That is, the cooling interlock mechanism is operated to stop the cooling of the refrigerant by heat exchange in the heat pump cycle.
Here, when there is a cooling request to be cooled, the refrigerant is circulated in the cooling system. That is, the refrigerant is not cooled by heat exchange, but the refrigerant is circulated in the cooling system. At this time, since the refrigerant is not more than a predetermined lower limit and has a low temperature (about several degrees Celsius), the object to be cooled can be cooled with the refrigerant by circulating the low-temperature refrigerant in the cooling system. Therefore, even if the cooling interlock mechanism is activated, the cooling target can be continuously cooled.
Moreover, the temperature rise of a refrigerant | coolant can be accelerated | stimulated by circulating a low-temperature refrigerant | coolant to a cooling system. Therefore, the time from the cooling interlock state to the normal operation can be shortened.
By these things, the cooling object can be efficiently cooled and a production line system with high energy efficiency can be realized.

上記した生産ラインシステムにおいて、前記冷却処理工程では、ヒートポンプ冷媒との熱交換により冷却された前記冷媒を冷媒ポンプで前記冷却系に循環させ、前記冷却系を循環する前記冷媒で前記冷却対象を冷却し、前記冷媒が所定の下限値以下になった場合、前記ヒートポンプ冷媒による前記冷媒の冷却を停止し、前記冷却対象の冷却要求があるときは、前記冷媒ポンプを作動させて前記冷媒を前記冷却系に循環させれば良い。   In the production line system described above, in the cooling processing step, the refrigerant cooled by heat exchange with the heat pump refrigerant is circulated to the cooling system by a refrigerant pump, and the cooling target is cooled by the refrigerant circulating in the cooling system. When the refrigerant falls below a predetermined lower limit value, the cooling of the refrigerant by the heat pump refrigerant is stopped, and when there is a cooling request for the cooling target, the refrigerant pump is operated to cool the refrigerant. It only has to be circulated in the system.

このように、冷媒が所定の下限値以下になった場合、冷却インターロック機構を作動させて、ヒートポンプ冷媒との熱交換(ヒートポンプ)による冷媒の冷却を停止する一方、冷却対象の冷却要求があるときは、冷媒ポンプを作動させて冷媒を冷却系に循環させることにより、冷却インターロック機構が作動しても、冷却対象の冷却を継続して行うことができる。従って、冷却対象の冷却を効率的に行うことができ、エネルギー効率の高い生産ラインシステムを実現することができる。   As described above, when the refrigerant becomes equal to or lower than the predetermined lower limit value, the cooling interlock mechanism is operated to stop the cooling of the refrigerant by heat exchange with the heat pump refrigerant (heat pump), while there is a cooling request for the cooling target. When the cooling pump is operated and the refrigerant is circulated through the cooling system, the cooling target can be continuously cooled even when the cooling interlock mechanism is operated. Therefore, the cooling target can be efficiently cooled, and a production line system with high energy efficiency can be realized.

上記した生産ラインシステムにおいて、前記冷却対象は、ワークを加工する機械加工機へ供給するためにクーラント槽内に蓄えられたクーラントであり、前記クーラント槽が複数設置されていることが望ましい。   In the production line system described above, the object to be cooled is coolant stored in a coolant tank for supplying to a machining machine that processes a workpiece, and it is preferable that a plurality of the coolant tanks are installed.

クーラントには機械加工により切粉などが混入したりして汚れていくため、冷媒との熱交換率が低下し易く冷媒が過冷却となる確率が高い。また、冷却要求のあるクーラント槽が減少すると(例えば、設置台数中の1台のみが冷却要求を出す場合など)、熱交換される熱量(クーラントからの受熱量)が少なくなるため、冷媒が過冷却となりやすい。従って、このような生産ラインシステムでは、冷却インターロック機構が作動する回数が多くなる傾向にあるため、本発明を適用するのに好適である。   Since the coolant is contaminated by cutting or the like due to machining, the heat exchange rate with the coolant is likely to decrease, and the coolant is likely to be overcooled. In addition, when the number of coolant tanks that require cooling decreases (for example, when only one of the installed units issues a cooling request), the amount of heat exchanged (the amount of heat received from the coolant) decreases, so that the amount of refrigerant is excessive. Easy to cool. Therefore, in such a production line system, the number of times that the cooling interlock mechanism operates tends to increase, which is suitable for applying the present invention.

上記した生産ラインシステムにおいて、加熱対象を加熱する加熱処理工程を有し、前記加熱処理工程と前記冷却処理工程とを一つのヒートポンプで実施し、前記ヒートポンプは、冷却・加熱同時運転、冷却単独運転あるいは加熱単独運転が可能である3モード式ヒートポンプであることが好ましい。   In the production line system described above, it has a heat treatment process for heating the object to be heated, and the heat treatment process and the cooling treatment process are performed by one heat pump, and the heat pump is a cooling / heating simultaneous operation and a cooling single operation. Or it is preferable that it is a 3 mode type heat pump in which heating independent operation is possible.

このように加熱処理工程と冷却処理工程とを一つのヒートポンプで行うことにより、加熱及び冷却を、互いの相手から奪ったあるいは奪われた熱を熱源として行うことができ、エネルギー効率を極めて高いものとすることができる。そして、3モード式ヒートポンプを用いるため、冷却負荷や加熱負荷がどのように出現しあるいは変化しても、運転状態を切替えることで柔軟に対応し適切に各工程を処理することができる。   By performing the heat treatment step and the cooling treatment step with a single heat pump in this way, heating and cooling can be performed using heat deprived or deprived from each other as a heat source, and energy efficiency is extremely high. It can be. Since the three-mode heat pump is used, it is possible to flexibly cope with each process appropriately by switching the operation state regardless of how the cooling load or the heating load appears or changes.

このように3モード式ヒートポンプを用いる場合、前記冷媒が所定の下限値以下になった場合には、前記ヒートポンプは、前記加熱対象の加熱要求があるときは、前記冷却対象の冷却要求に関わらず加熱単独運転を行い、前記冷却対象の冷却要求があるときは、前記冷媒ポンプを作動させて前記冷媒を前記冷却系に循環させるようにすれば良い。   When the three-mode heat pump is used in this way, when the refrigerant is equal to or lower than a predetermined lower limit value, the heat pump, when there is a heating request for the heating target, regardless of the cooling request for the cooling target. When the single heating operation is performed and there is a cooling request for the cooling target, the refrigerant pump may be operated to circulate the refrigerant to the cooling system.

このようにすることにより、冷却負荷や加熱負荷の状態に応じて、柔軟に対応し適切に各工程を処理することができるともに、冷却インターロック機構が作動しても、冷却対象の冷却を継続して行うことができる。従って、エネルギー効率をより高めることができる。   In this way, each process can be processed flexibly and appropriately according to the state of the cooling load and heating load, and even if the cooling interlock mechanism is activated, cooling of the object to be cooled continues. Can be done. Therefore, energy efficiency can be further increased.

上記した生産ラインシステムにおいて、前記加熱対象は、ワークの加工前あるいは加工後にワークの洗浄を行う洗浄液であることが望ましい。   In the production line system described above, the heating target is preferably a cleaning liquid that cleans the workpiece before or after the workpiece is processed.

このような構成にすることにより、機械加工機における冷却処理工程の前又は後に洗浄液の加熱処理工程を隣接させることができ、冷却処理工程と加熱処理工程を一連のものとすることが可能となる。その結果、ヒートポンプから冷却処理工程あるいは加熱処理工程への距離が短くなって、配管等の短縮化により低コストとなるし、伝送ロス等が低減されてさらに省エネルギー化を図ることができる。
また、工場内において一連の加工ライン毎に加熱冷却システムを完結させることができ、フレキシブル性を極めて良好なものとすることができる。
そして、一連の加工ラインにおいてヒートポンプを使用しているので、生産中は常に冷却と加熱を同時に必要とされ、よって長時間の冷暖同時運転とすることができ、エネルギー効率の高い生産ラインとすることができる。
By adopting such a configuration, the heat treatment step of the cleaning liquid can be adjacent to or after the cooling treatment step in the machining machine, and the cooling treatment step and the heat treatment step can be made a series. . As a result, the distance from the heat pump to the cooling treatment step or the heat treatment step is shortened, the cost is reduced by shortening the piping and the like, transmission loss is reduced, and further energy saving can be achieved.
In addition, the heating and cooling system can be completed for each series of processing lines in the factory, and the flexibility can be made extremely good.
And since a heat pump is used in a series of processing lines, cooling and heating are always required at the same time during production, so that long-time simultaneous cooling and heating operations can be achieved, and an energy-efficient production line should be made. Can do.

本発明に係る生産ラインシステムによれば、上記した通り、冷却インターロック機構が作動しても、冷却対象の冷却を継続して行うことができるため、冷却対象の冷却を効率的に行うことができ、エネルギー効率の高い生産ラインを実現することができる。   According to the production line system of the present invention, as described above, even if the cooling interlock mechanism is operated, the cooling target can be continuously cooled, so that the cooling target can be efficiently cooled. And an energy-efficient production line can be realized.

実施の形態に係る生産ラインシステムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the production line system which concerns on embodiment. 生産ラインシステムにおけるヒートポンプサイクルの動作内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement content of the heat pump cycle in a production line system. 冷却インターロックの処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of a cooling interlock. 生産ラインシステムにおけるヒートポンプサイクルを構成する各部位の作動状態(運転状態)を示す図である。It is a figure which shows the operation state (operation state) of each site | part which comprises the heat pump cycle in a production line system.

以下、本発明の生産ラインシステムを具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。以下の実施の形態では、本発明を機械加工部品の製造ラインに適用した場合を例示する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying a production line system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiment, the case where this invention is applied to the manufacturing line of a machined component is illustrated.

そこで、実施の形態に係る生産ラインシステムについて、図1を参照しながら説明する。図1は、実施の形態に係る生産ラインシステムの概略構成を示す図である。
図1に示すように、生産ラインシステム10は、機械加工部品製造の切削工程における切削液の冷却及びその後の洗浄工程における洗浄液の加熱を行うために配備されており、切削液を蓄える複数の切削液槽11と、洗浄液を蓄える洗浄液槽12と、切削液を冷却し洗浄液を加熱するためのヒートポンプ20とを備えている。
Therefore, the production line system according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a production line system according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, the production line system 10 is provided for cooling the cutting fluid in the cutting process of machining part manufacture and heating the cleaning fluid in the subsequent cleaning process, and a plurality of cuttings for storing the cutting fluid. A liquid tank 11, a cleaning liquid tank 12 for storing the cleaning liquid, and a heat pump 20 for cooling the cutting liquid and heating the cleaning liquid are provided.

ヒートポンプ20は、3モード式ヒートポンプであり、切削液を冷却するための冷媒である冷水を熱交換により冷却する冷却用熱交換器21と、洗浄液を熱交換により加熱する加熱用熱交換器22と、ヒートポンプ冷媒と空気(大気)との熱交換を行う空気熱交換器23と、ヒートポンプ冷媒を圧縮する圧縮機24とを備えている。これらの各熱交換器21,22,23と圧縮機24は、ヒートポンプサイクルに組み込まれている。そして、ヒートポンプ20では、各熱交換器21,22,23の運転を切り替えることにより、冷却・加熱(冷暖)同時運転、冷却単独運転あるいは加熱単独運転を行うことができるようになっている。   The heat pump 20 is a three-mode heat pump, and a cooling heat exchanger 21 that cools cold water, which is a coolant for cooling the cutting fluid, by heat exchange, and a heating heat exchanger 22 that heats the cleaning liquid by heat exchange, And an air heat exchanger 23 that performs heat exchange between the heat pump refrigerant and air (atmosphere), and a compressor 24 that compresses the heat pump refrigerant. Each of these heat exchangers 21, 22, 23 and the compressor 24 is incorporated in a heat pump cycle. In the heat pump 20, by switching the operation of each of the heat exchangers 21, 22, and 23, simultaneous cooling / heating (cooling / heating) operation, single cooling operation, or single heating operation can be performed.

冷却用熱交換器21には、冷水を受け入れる冷水戻り配管30及び冷水を出す冷水供給配管31が接続されており、冷水供給配管31には冷水を送る冷水ポンプ32が取り付けられている。そして、冷水ポンプ32が作動することにより、冷水戻り配管30、冷却用熱交換器21、冷水供給配管31、及び熱交換器33により構成される冷却系を冷水が循環するようになっている。
また、冷水供給配管31には、切削液槽11毎に配置された投げ込み式の熱交換器33が接続されており、各熱交換器33へ分岐した冷水供給配管31には比例弁34が設置されている。熱交換器33は、切削液槽11に投入されて冷却系を循環する冷水が通過することで、熱交換により切削液槽11内の切削液を冷却するようになっている。なお、図1には、2台の切削液槽11を図示しているが、切削液槽11を3台以上設置して冷却用熱交換器21に接続することもできる。
The cooling heat exchanger 21 is connected to a chilled water return pipe 30 that receives chilled water and a chilled water supply pipe 31 that discharges chilled water. A chilled water pump 32 that sends chilled water is attached to the chilled water supply pipe 31. When the cold water pump 32 is operated, the cold water is circulated through a cooling system constituted by the cold water return pipe 30, the cooling heat exchanger 21, the cold water supply pipe 31, and the heat exchanger 33.
In addition, a throw-in type heat exchanger 33 arranged for each cutting fluid tank 11 is connected to the cold water supply pipe 31, and a proportional valve 34 is installed in the cold water supply pipe 31 branched to each heat exchanger 33. Has been. The heat exchanger 33 cools the cutting fluid in the cutting fluid tank 11 by heat exchange by passing cold water that is introduced into the cutting fluid tank 11 and circulates through the cooling system. In FIG. 1, two cutting fluid tanks 11 are illustrated, but three or more cutting fluid tanks 11 may be installed and connected to the cooling heat exchanger 21.

一方、加熱用熱交換器22には、洗浄液を受け入れる洗浄液戻り配管40及び洗浄液を出す洗浄液供給配管41が接続されている。洗浄液戻り配管40の他端には、洗浄液を洗浄液槽12から送り出す洗浄液ポンプ42が取り付けられている。そして、加熱用熱交換器22は、洗浄液戻り配管40から導入された洗浄液を熱交換により加熱して洗浄液供給配管41に導出し、加熱された洗浄液を洗浄液槽12に戻すようになっている。   On the other hand, the heating heat exchanger 22 is connected to a cleaning liquid return pipe 40 that receives the cleaning liquid and a cleaning liquid supply pipe 41 that discharges the cleaning liquid. A cleaning liquid pump 42 for sending the cleaning liquid from the cleaning liquid tank 12 is attached to the other end of the cleaning liquid return pipe 40. The heating heat exchanger 22 heats the cleaning liquid introduced from the cleaning liquid return pipe 40 by heat exchange, leads it to the cleaning liquid supply pipe 41, and returns the heated cleaning liquid to the cleaning liquid tank 12.

このように、生産ラインシステム10では、切削液の冷却処理工程の前又は後に洗浄液の加熱処理工程を隣接させることができ、冷却処理工程と加熱処理工程を一連のものとすることが可能となる。従って、ヒートポンプ20から冷却処理工程あるいは加熱処理工程への距離が短くなって、配管30,31,40,41等の短縮化により低コストとなるとともに、伝送ロス等が低減されてさらに省エネルギー化を図ることができる。また、工場内において一連の加工ライン毎に加熱冷却システムを完結させることができ、フレキシブル性を極めて良好なものとすることができる。さらに、一連の加工ラインにおいて生産中は常に冷却と加熱が同時に必要とされるため、加熱及び冷却をヒートポンプ20において、互いの相手から奪ったあるいは奪われた熱を熱源として利用することができるので、長時間の冷暖同時運転を行うことができ、エネルギー効率の高い生産ラインとすることができる。さらにまた、ヒートポンプ20として3モード式ヒートポンプを用いているため、冷却負荷や加熱負荷がどのように出現しあるいは変化しても、運転状態を切替えることで柔軟に対応し適切に各工程を処理することができ、エネルギー効率を極めて高いものとすることができる。   As described above, in the production line system 10, the cleaning liquid heat treatment process can be adjacent to or after the cutting liquid cooling treatment process, and the cooling treatment process and the heat treatment process can be made into a series. . Accordingly, the distance from the heat pump 20 to the cooling process or the heat treatment process is shortened, the cost is reduced by shortening the piping 30, 31, 40, 41, etc., and transmission loss is reduced, thereby further saving energy. Can be planned. In addition, the heating and cooling system can be completed for each series of processing lines in the factory, and the flexibility can be made extremely good. Further, since cooling and heating are always required at the same time during production in a series of processing lines, the heat pump 20 can use the heat taken or taken away from each other as a heat source in the heat pump 20. In addition, long-time simultaneous cooling and heating operations can be performed, and a production line with high energy efficiency can be obtained. Furthermore, since a three-mode heat pump is used as the heat pump 20, no matter how the cooling load or the heating load appears or changes, it is possible to flexibly cope with each process by switching the operation state. And energy efficiency can be extremely high.

そして、ヒートポンプ20は、図示しない制御手段に接続されている。制御手段には、冷却用熱交換器21の出口における冷水温度(冷水供給配管31内の冷水温度)を把握して送信する図示しない冷水温度センサと、洗浄液槽12内の洗浄液温度を把握して送信する図示しない洗浄液温度センサが接続されている。また、制御手段には、各比例弁34が、制御手段の発する開度指令に基づき開度調節可能に接続されている。さらに、制御手段には、各切削液槽11内の切削液温度を把握して送信する図示しない切削液槽温度センサがそれぞれ接続されている。   The heat pump 20 is connected to control means (not shown). The control means grasps the chilled water temperature at the outlet of the cooling heat exchanger 21 (the chilled water temperature in the chilled water supply pipe 31) and transmits the chilled water temperature sensor (not shown) and the cleaning liquid temperature in the cleaning liquid tank 12. A cleaning liquid temperature sensor (not shown) for transmission is connected. Each proportional valve 34 is connected to the control means so that the opening degree can be adjusted based on an opening degree command issued by the control means. Further, a cutting fluid tank temperature sensor (not shown) for grasping and transmitting the cutting fluid temperature in each cutting fluid tank 11 is connected to the control means.

ここで、制御手段は、ヒートポンプ20の加熱側につき、運転条件に温度幅を持たせた状態で運転する。すなわち、加熱運転条件において洗浄液温度の下限値(例えば50℃)と上限値(例えば60℃)を設け、制御手段が洗浄液温度につき上限値を超えるとヒートポンプ20による加熱量を直前より減らして洗浄液温度の下降を許容し、下限値を下回るとヒートポンプ20による加熱量を直前より増やして洗浄液温度を上昇させる。なお、温度幅W(上限値と下限値の差)は、好ましくは2〜10℃である。そして、洗浄液温度の下降は、部品洗浄数(洗浄量)が急激に増加した場合や、洗浄液を補給注入した場合などに起こる。   Here, the control means operates on the heating side of the heat pump 20 with the operating condition having a temperature range. That is, a lower limit value (for example, 50 ° C.) and an upper limit value (for example, 60 ° C.) of the cleaning liquid temperature are provided in the heating operation condition, and when the control means exceeds the upper limit value for the cleaning liquid temperature, the amount of heating by the heat pump 20 is reduced from the previous time. Is lowered, and if the lower limit is not reached, the amount of heating by the heat pump 20 is increased from immediately before to raise the cleaning liquid temperature. The temperature width W (difference between the upper limit value and the lower limit value) is preferably 2 to 10 ° C. The decrease in the cleaning liquid temperature occurs when the number of cleaning parts (cleaning amount) increases rapidly or when the cleaning liquid is replenished and injected.

また、制御手段は、ヒートポンプ20の冷却側についても、運転条件に温度幅を持たせた状態で運転する。すなわち、冷却運転条件において切削液温度の冷却下限値(例えば20℃)と冷却上限値(例えば30℃)を設け、制御手段が切削液温度につき冷却下限値を下回るとヒートポンプ20による冷却量を直前より減らして切削液の温度上昇を許容し、冷却上限値を上回るとヒートポンプ20による冷却量を直前より増やして切削液温度を下降させる。なお、温度幅(冷却上限値と冷却下限値の差)は、好ましくは2〜10℃である。
また、制御手段は、切削液槽温度センサから得た個別の切削液槽11内の切削液温度や別途得た冷水温度に応じ、対応する比例弁34の開度をそれぞれ調節する。
The control means also operates on the cooling side of the heat pump 20 with the operating condition having a temperature range. That is, a cooling lower limit value (for example, 20 ° C.) and a cooling upper limit value (for example, 30 ° C.) are provided in the cooling operation condition, and when the control means falls below the cooling lower limit value for the cutting fluid temperature, the cooling amount by the heat pump 20 is immediately before Further, the temperature of the cutting fluid is allowed to rise, and when the cooling upper limit value is exceeded, the cooling amount by the heat pump 20 is increased from immediately before to lower the cutting fluid temperature. The temperature width (difference between the cooling upper limit value and the cooling lower limit value) is preferably 2 to 10 ° C.
Further, the control means adjusts the opening degree of the corresponding proportional valve 34 according to the cutting fluid temperature in the individual cutting fluid tank 11 obtained from the cutting fluid tank temperature sensor or the separately obtained cold water temperature.

さらに、制御手段は、ヒートポンプ20の冷却側において、冷却用熱交換器21の凍結防止のために、冷水温度の冷却下限値(本実施の形態では7℃)を設け、冷水温度が冷却下限値以下になると冷却インターロック機構を作動させる(インターロックON)。すなわち、ヒートポンプ20において、冷却用熱交換器21による熱交換を止めて冷水の冷却(ヒートポンプの冷却運転)を停止する。但し、切削液の冷却要求がある場合には、制御手段は、冷水ポンプ32を作動させて冷却系に冷水を循環させる。この詳細については後述する。なお、冷水温度の低下は、冷却要求のある切削液槽11の数が設置した切削液槽11の数よりも少ない場合や、熱交換器33が汚れて熱交換の能力が低下した場合などに起こる。   Further, on the cooling side of the heat pump 20, the control means provides a cooling lower limit value (7 ° C. in the present embodiment) of the chilled water temperature in order to prevent the cooling heat exchanger 21 from freezing, and the chilled water temperature is lower than the cooling lower limit value. The cooling interlock mechanism is activated when the following occurs (interlock ON). That is, in the heat pump 20, heat exchange by the cooling heat exchanger 21 is stopped, and cooling of the cold water (cooling operation of the heat pump) is stopped. However, when there is a cooling request for the cutting fluid, the control means operates the cold water pump 32 to circulate the cold water in the cooling system. Details of this will be described later. The cooling water temperature decreases when the number of cutting fluid tanks 11 requiring cooling is smaller than the number of installed cutting fluid tanks 11 or when the heat exchanger 33 becomes dirty and the heat exchange capability decreases. Occur.

続いて、上記した生産ラインシステム10の動作について、図2〜図4を参照しながら説明する。図2は、生産ラインシステムにおけるヒートポンプサイクルの動作内容を示すフローチャートである。図3は、冷却インターロックの処理内容を示すフローチャートである。図4は、生産ラインシステムにおけるヒートポンプサイクルを構成する各部位の作動状態(運転状態)を示す図である。なお、図2及び図3に示す処理は、数msecサイクルで繰り返し行われる。   Next, the operation of the production line system 10 described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing the operation content of the heat pump cycle in the production line system. FIG. 3 is a flowchart showing the processing contents of the cooling interlock. FIG. 4 is a diagram showing the operating state (operating state) of each part constituting the heat pump cycle in the production line system. Note that the processes shown in FIGS. 2 and 3 are repeatedly performed in a cycle of several msec.

図2に示すように、生産ラインシステム10では、まず、洗浄液の加熱要求の有無(ON/OFF)が判断される(ステップS10)。このとき、加熱要求がONである場合には(S10:ON)、加熱用熱交換器22がONされ(ステップS11)、洗浄液ポンプ42がONされる(ステップS12)。   As shown in FIG. 2, in the production line system 10, it is first determined whether or not there is a heating request for the cleaning liquid (ON / OFF) (step S10). At this time, if the heating request is ON (S10: ON), the heat exchanger 22 for heating is turned ON (Step S11), and the cleaning liquid pump 42 is turned ON (Step S12).

次に、切削液の冷却要求の有無(ON/OFF)が判断される(ステップS13)。このとき、冷却要求がONである場合には(S13:ON)、冷却インターロックのON/OFFが判断される(ステップS14)。   Next, it is determined whether or not there is a cooling fluid cooling request (ON / OFF) (step S13). At this time, if the cooling request is ON (S13: ON), ON / OFF of the cooling interlock is determined (step S14).

ここで、冷却インターロックのON/OFFの判断処理について簡単に説明する。この判断処理は、図3に示すように、冷却用熱交換器21の出口付近における冷水温度Tcout が7℃以下であるか否かが判断される(ステップS80)。このとき、冷水温度Tcout が7℃以下である場合には(S80:Yes)、冷却インターロックがONされる(ステップS81)。これにより、冷却要求がある場合であっても、ヒートポンプ20(冷却用熱交換器21)による冷水の冷却が停止される。   Here, the ON / OFF determination process of the cooling interlock will be briefly described. In this determination processing, as shown in FIG. 3, it is determined whether or not the chilled water temperature Tcout in the vicinity of the outlet of the cooling heat exchanger 21 is 7 ° C. or less (step S80). At this time, when the cold water temperature Tcout is 7 ° C. or less (S80: Yes), the cooling interlock is turned on (step S81). Thereby, even if it is a case where there exists a cooling request | requirement, cooling of the cold water by the heat pump 20 (heat exchanger 21 for cooling) is stopped.

一方、冷水温度Tcout が7℃より高い場合には(S80:No)、現在の冷却インターロックのON/OFF状態が判断される。このとき、冷却インターロックがONであれば(S82:)ON)、冷水温度Tcout が15℃以上であるか否かが判断される(ステップS83)。そして、冷水温度Tcout が15℃以上の場合には(S83:Yes)、冷却インターロックがOFFされる(ステップS84)。   On the other hand, when the chilled water temperature Tcout is higher than 7 ° C. (S80: No), the current ON / OFF state of the cooling interlock is determined. At this time, if the cooling interlock is ON (S82: ON), it is determined whether or not the chilled water temperature Tcout is 15 ° C. or higher (step S83). When the cold water temperature Tcout is 15 ° C. or higher (S83: Yes), the cooling interlock is turned off (step S84).

なお、ステップS82において冷却インターロックがOFFの場合、又はステップS83において冷水温度Tcout が15℃より低い場合には、一旦この処理を終了する。
その後、上記したステップS80〜S84の処理が繰り返し実行されることにより、本実施の形態では、冷水温度Tcout が7℃以下になると冷却インターロックがONになり、冷却インターロックがONになった後に冷水温度Tcout が15℃以上になると冷却インターロックがOFFにされる。
If the cooling interlock is OFF in step S82, or if the chilled water temperature Tcout is lower than 15 ° C. in step S83, the process is temporarily terminated.
Thereafter, by repeatedly executing the processes of steps S80 to S84 described above, in the present embodiment, the cooling interlock is turned on when the chilled water temperature Tcout is 7 ° C. or less, and the cooling interlock is turned on. When the cold water temperature Tcout becomes 15 ° C. or higher, the cooling interlock is turned off.

図2に戻って、ステップS14において、冷却インターロックがONである場合には(S14:ON)、冷却用熱交換器21はOFFされるが(ステップS15)、冷水ポンプ32はONされる(ステップS16)。次いで、空気熱交換器23がONされ(ステップS17)、圧縮機24がONされる(ステップS18)。   Returning to FIG. 2, when the cooling interlock is ON in step S14 (S14: ON), the cooling heat exchanger 21 is turned OFF (step S15), but the cold water pump 32 is turned ON (step S15). Step S16). Next, the air heat exchanger 23 is turned on (step S17), and the compressor 24 is turned on (step S18).

これにより、冷却インターロックがONであっても、冷水ポンプ32によって冷水が冷却系を循環する。このとき、冷却系を循環する冷水の温度は7℃以下であるから、熱交換器33を介して冷水により切削液を冷却することができる。従って、冷却インターロックがONになっても、切削液の冷却を継続して行うことができる。また、冷水を冷却系に循環させることにより、冷水の温度上昇を速めることができるため、冷却インターロックがOFFになるまでの時間を短縮することができる。このように生産ラインシステム10では、切削液の冷却を効率的に行うことができ、エネルギー効率の高い生産ラインシステムを実現することができる。   Thereby, even if the cooling interlock is ON, the cold water circulates through the cooling system by the cold water pump 32. At this time, since the temperature of the cold water circulating through the cooling system is 7 ° C. or less, the cutting fluid can be cooled by the cold water via the heat exchanger 33. Therefore, even if the cooling interlock is turned on, the cutting fluid can be continuously cooled. Moreover, since the temperature rise of the cold water can be accelerated by circulating the cold water to the cooling system, the time until the cooling interlock is turned off can be shortened. Thus, in the production line system 10, the cutting fluid can be efficiently cooled, and a production line system with high energy efficiency can be realized.

また、生産ラインシステム10では冷却対象が切削液であり、切削液には機械加工により切粉などが混入して汚れていくため、熱交換器33における熱交換の効率が低下していき冷水が過冷却となる確率が高く、インターロックがONになる頻度が高い。さらに、切削液槽11の設置数を増やした場合には、冷却要求のある槽が減少すると(例えば、設置台数中の1台のみが冷却要求を出す場合など)、熱交換器33で熱交換される熱量(切削液からの受熱量)が少なくなるため、冷水が過冷却となりやすい。このような本実施の形態における生産ラインシステム10では、冷却インターロックがONになる回数が多くなる傾向にあるが、切削液の冷却を効率的に行うことができるため省エネルギー化を図ることができる。   Further, in the production line system 10, the cooling target is a cutting fluid, and the cutting fluid is contaminated by machining, so that the efficiency of heat exchange in the heat exchanger 33 decreases and the cold water is generated. The probability of overcooling is high, and the frequency with which the interlock is turned on is high. Furthermore, when the number of cutting fluid tanks 11 is increased and the number of tanks requiring cooling decreases (for example, when only one of the installed units issues a cooling request), the heat exchanger 33 performs heat exchange. Since the amount of heat (the amount of heat received from the cutting fluid) is reduced, cold water tends to be overcooled. In such a production line system 10 according to the present embodiment, the number of times the cooling interlock is turned on tends to increase. However, since the cutting fluid can be efficiently cooled, energy saving can be achieved. .

ここで、ステップS13において、冷却要求がOFFである場合には(S13:OFF)、冷却用熱交換器21がOFFされ(ステップS20)、冷水ポンプ32もOFFされる(ステップS21)。次いで、空気熱交換器23がONされ(ステップS22)、圧縮機24がONされる(ステップS23)。これにより、ヒートポンプ20では加熱単独運転が実施される。なお、冷却要求がOFFである場合、冷却用熱交換器21はOFFされるため、冷却インターロックのON/OFF判断は行われない。   If the cooling request is OFF in step S13 (S13: OFF), the cooling heat exchanger 21 is turned OFF (step S20), and the chilled water pump 32 is also turned OFF (step S21). Next, the air heat exchanger 23 is turned on (step S22), and the compressor 24 is turned on (step S23). Thereby, in the heat pump 20, a heating single operation is implemented. When the cooling request is OFF, the cooling heat exchanger 21 is turned OFF, and the ON / OFF determination of the cooling interlock is not performed.

また、ステップS14において、冷却インターロックがOFFである場合には(S14:OFF)、冷却用熱交換器21がONされ(ステップS30)、冷水ポンプ32がONされる(ステップS31)。次いで、空気熱交換器23がOFFされ(ステップS32)、圧縮機24がONされる(ステップS33)。これにより、ヒートポンプ20では冷却・加熱同時運転が実施される。   In Step S14, when the cooling interlock is OFF (S14: OFF), the cooling heat exchanger 21 is turned ON (Step S30), and the chilled water pump 32 is turned ON (Step S31). Next, the air heat exchanger 23 is turned off (step S32), and the compressor 24 is turned on (step S33). Thereby, in the heat pump 20, the cooling and heating simultaneous operation is performed.

一方、加熱要求がOFFである場合には(S10:OFF)、洗浄液ポンプ42がOFFされ(ステップS40)、加熱用熱交換器22がOFFされる(ステップS41)。次に、冷却要求の有無(ON/OFF)が判断される(ステップS42)。このとき、冷却要求がONである場合には(S42:ON)、冷却インターロックのON/OFFが判断される(ステップS43)。このとき、冷却インターロックがONである場合には(S43:ON)、冷却用熱交換器21はOFFされるが(ステップS44)、冷水ポンプ32はONされる(ステップS45)。次いで、空気熱交換器23がOFFされ(ステップS46)、圧縮機24がOFFされる(ステップS47)。   On the other hand, when the heating request is OFF (S10: OFF), the cleaning liquid pump 42 is turned OFF (Step S40), and the heating heat exchanger 22 is turned OFF (Step S41). Next, it is determined whether or not there is a cooling request (ON / OFF) (step S42). At this time, when the cooling request is ON (S42: ON), ON / OFF of the cooling interlock is determined (step S43). At this time, when the cooling interlock is ON (S43: ON), the cooling heat exchanger 21 is turned off (step S44), but the chilled water pump 32 is turned on (step S45). Next, the air heat exchanger 23 is turned off (step S46), and the compressor 24 is turned off (step S47).

これにより、冷却インターロックがONであっても、冷水ポンプ32が作動するため7℃以下の冷水が冷却系を循環するので、熱交換器33を介して冷水により切削液を冷却することができる。従って、切削液の冷却を継続して行うことができるとともに、冷水の温度上昇を速めて冷却インターロックがOFFになるまでの時間を短縮することができる。   Thereby, even if the cooling interlock is ON, since the cold water pump 32 operates, cold water of 7 ° C. or less circulates in the cooling system, so that the cutting fluid can be cooled by the cold water via the heat exchanger 33. . Accordingly, the cooling of the cutting fluid can be continuously performed, and the time until the cooling interlock is turned off by increasing the temperature rise of the cold water can be shortened.

ここで、ステップS42において、冷却要求がOFFである場合には(S42:OFF)、冷却用熱交換器21がOFFされ(ステップS50)、冷水ポンプ32もOFFされる(ステップS51)。次いで、空気熱交換器23がOFFされ(ステップS52)、圧縮機24がOFFされる(ステップS53)。これにより、ヒートポンプ20は停止状態となる。なお、冷却要求がOFFである場合、冷却用熱交換器21はOFFされるため、冷却インターロックのON/OFF判断は行われない。   If the cooling request is OFF in step S42 (S42: OFF), the cooling heat exchanger 21 is turned OFF (step S50), and the chilled water pump 32 is also turned OFF (step S51). Next, the air heat exchanger 23 is turned off (step S52), and the compressor 24 is turned off (step S53). As a result, the heat pump 20 is stopped. When the cooling request is OFF, the cooling heat exchanger 21 is turned OFF, and the ON / OFF determination of the cooling interlock is not performed.

また、ステップS43において、冷却インターロックがOFFである場合には(S43:OFF)、冷却用熱交換器21がONされ(ステップS60)、冷水ポンプ32がONされる(ステップS61)。次いで、空気熱交換器23がONされ(ステップS62)、圧縮機24がONされる(ステップS63)。これにより、ヒートポンプ20では冷却単独運転が実施される。   In step S43, when the cooling interlock is OFF (S43: OFF), the cooling heat exchanger 21 is turned ON (step S60), and the chilled water pump 32 is turned ON (step S61). Next, the air heat exchanger 23 is turned on (step S62), and the compressor 24 is turned on (step S63). Thereby, in the heat pump 20, a cooling single operation is implemented.

上記した運転パターンについて、加熱要求の有無、冷却要求の有無、及び冷却インターロックのオン・オフ状態の組み合わせにより、図4に示すパターンA〜Hに分類することができる。以下、パターン毎に、上記処理との関係について簡単に説明する。   The operation patterns described above can be classified into patterns A to H shown in FIG. 4 depending on the combination of the presence / absence of a heating request, the presence / absence of a cooling request, and the on / off state of a cooling interlock. Hereinafter, the relationship with the above processing will be briefly described for each pattern.

[パターンA]
パターンAでは、加熱要求及び冷却要求がともにONであって冷却インターロックがOFFになっている。従って、ステップS10〜S14,S30〜S33の処理が順次実施される。その結果、圧縮機24がON、空気熱交換器23がOFF、加熱用熱交換器22がON、冷却用熱交換器21がON、洗浄液ポンプ42がON、冷水ポンプ32がONされ、ヒートポンプ20では冷却・加熱同時運転が実施される。
[Pattern A]
In pattern A, both the heating request and the cooling request are ON, and the cooling interlock is OFF. Accordingly, the processes of steps S10 to S14 and S30 to S33 are sequentially performed. As a result, the compressor 24 is turned on, the air heat exchanger 23 is turned off, the heating heat exchanger 22 is turned on, the cooling heat exchanger 21 is turned on, the cleaning liquid pump 42 is turned on, the cold water pump 32 is turned on, and the heat pump 20 Then, cooling and heating simultaneous operation is carried out.

[パターンB]
パターンBでは、加熱要求がON、冷却要求がOFFであって冷却インターロックがOFFになっている。従って、ステップS10〜S13,S20〜S23の処理が順次実施される。その結果、圧縮機24がON、空気熱交換器23がON、加熱用熱交換器22がON、冷却用熱交換器21がOFF、洗浄液ポンプ42がON、冷水ポンプ32がOFFされ、ヒートポンプ20では加熱単独運転が実施される。
[Pattern B]
In pattern B, the heating request is ON, the cooling request is OFF, and the cooling interlock is OFF. Accordingly, the processes of steps S10 to S13 and S20 to S23 are sequentially performed. As a result, the compressor 24 is turned on, the air heat exchanger 23 is turned on, the heating heat exchanger 22 is turned on, the cooling heat exchanger 21 is turned off, the cleaning liquid pump 42 is turned on, the cold water pump 32 is turned off, and the heat pump 20 Then, a single heating operation is performed.

[パターンC]
パターンCでは、加熱要求がOFF、冷却要求がONであって冷却インターロックがOFFになっている。従って、ステップS10,S40〜S43,S60〜S63の処理が順次実施される。その結果、圧縮機24がON、空気熱交換器23がON、加熱用熱交換器22がOFF、冷却用熱交換器21がON、洗浄液ポンプ42がOFF、冷水ポンプ32がONされ、ヒートポンプ20では冷却単独運転が実施される。
[Pattern C]
In pattern C, the heating request is OFF, the cooling request is ON, and the cooling interlock is OFF. Accordingly, steps S10, S40 to S43, and S60 to S63 are sequentially performed. As a result, the compressor 24 is turned on, the air heat exchanger 23 is turned on, the heating heat exchanger 22 is turned off, the cooling heat exchanger 21 is turned on, the cleaning liquid pump 42 is turned off, the cold water pump 32 is turned on, and the heat pump 20 Then, the cooling single operation is carried out.

[パターンD]
パターンDでは、加熱要求及び冷却要求がともにOFFであって冷却インターロックがOFFになっている。従って、ステップS10,S40〜S42,S50〜S53の処理が順次実施される。その結果、圧縮機24がOFF、空気熱交換器23がOFF、加熱用熱交換器22がOFF、冷却用熱交換器21がOFF、洗浄液ポンプ42がOFF、冷水ポンプ32がOFFされ、ヒートポンプ20は停止状態となる。
[Pattern D]
In pattern D, both the heating request and the cooling request are OFF, and the cooling interlock is OFF. Accordingly, steps S10, S40 to S42, and S50 to S53 are sequentially performed. As a result, the compressor 24 is turned off, the air heat exchanger 23 is turned off, the heating heat exchanger 22 is turned off, the cooling heat exchanger 21 is turned off, the cleaning liquid pump 42 is turned off, the cold water pump 32 is turned off, and the heat pump 20 Is stopped.

[パターンE]
パターンEでは、加熱要求及び冷却要求がともにONであって冷却インターロックがONになっている。従って、ステップS10〜S18の処理が順次実施される。その結果、圧縮機24がON、空気熱交換器23がON、加熱用熱交換器22がON、冷却用熱交換器21がOFF、洗浄液ポンプ42がON、冷水ポンプ32がONされ、ヒートポンプ20では加熱単独運転が実施される。つまり、冷却要求がONであっても冷却インターロックがONになっているため、ヒートポンプ20による切削液の冷却(冷水を介した間接冷却)は行わないが、冷水ポンプ32により冷水を冷却系に循環させて切削液の冷却を行うのである。これにより、冷却インターロックがONであっても、切削液の冷却を継続して行うことができる。
[Pattern E]
In pattern E, both the heating request and the cooling request are ON, and the cooling interlock is ON. Accordingly, the processes of steps S10 to S18 are sequentially performed. As a result, the compressor 24 is turned on, the air heat exchanger 23 is turned on, the heating heat exchanger 22 is turned on, the cooling heat exchanger 21 is turned off, the cleaning liquid pump 42 is turned on, the cold water pump 32 is turned on, and the heat pump 20 Then, a single heating operation is performed. That is, even if the cooling request is ON, since the cooling interlock is ON, the coolant is not cooled by the heat pump 20 (indirect cooling via the cold water), but the cold water is supplied to the cooling system by the cold water pump 32. Circulation is performed to cool the cutting fluid. Thereby, even if the cooling interlock is ON, the cutting fluid can be continuously cooled.

[パターンF]
パターンFでは、加熱要求がON、冷却要求がOFFであって冷却インターロックがONになっている。従って、ステップS10〜S13,S20〜S23の処理が順次実施される。その結果、圧縮機24がON、空気熱交換器23がON、加熱用熱交換器22がON、冷却用熱交換器21がOFF、洗浄液ポンプ42がON、冷水ポンプ32がOFFされ、ヒートポンプ20では加熱単独運転が実施される。
[Pattern F]
In pattern F, the heating request is ON, the cooling request is OFF, and the cooling interlock is ON. Accordingly, the processes of steps S10 to S13 and S20 to S23 are sequentially performed. As a result, the compressor 24 is turned on, the air heat exchanger 23 is turned on, the heating heat exchanger 22 is turned on, the cooling heat exchanger 21 is turned off, the cleaning liquid pump 42 is turned on, the cold water pump 32 is turned off, and the heat pump 20 Then, a single heating operation is performed.

[パターンG]
パターンGでは、加熱要求がOFF、冷却要求がONであって冷却インターロックがONになっている。従って、ステップS10,S40〜S47の処理が順次実施される。その結果、圧縮機24がOFF、空気熱交換器23がOFF、加熱用熱交換器22がOFF、冷却用熱交換器21がOFF、洗浄液ポンプ42がOFF、冷水ポンプ32がONされ、ヒートポンプ20は停止状態となる。つまり、冷却要求がONであっても冷却インターロックがONになっているため、ヒートポンプ20による切削液の冷却(冷水を介した間接冷却)は行わないが、冷水ポンプ32により冷水を冷却系に循環させて切削液の冷却を行うのである。これにより、冷却インターロックがONであっても、切削液の冷却を継続して行うことができる。
[Pattern G]
In pattern G, the heating request is OFF, the cooling request is ON, and the cooling interlock is ON. Accordingly, the processes of steps S10 and S40 to S47 are sequentially performed. As a result, the compressor 24 is turned off, the air heat exchanger 23 is turned off, the heating heat exchanger 22 is turned off, the cooling heat exchanger 21 is turned off, the cleaning liquid pump 42 is turned off, the cold water pump 32 is turned on, and the heat pump 20 Is stopped. That is, even if the cooling request is ON, since the cooling interlock is ON, the coolant is not cooled by the heat pump 20 (indirect cooling via the cold water), but the cold water is supplied to the cooling system by the cold water pump 32. Circulation is performed to cool the cutting fluid. Thereby, even if the cooling interlock is ON, the cutting fluid can be continuously cooled.

[パターンH]
パターンHでは、加熱要求及び冷却要求がともにOFFであって冷却インターロックがONになっている。従って、ステップS10,S40〜S42,S50〜S53の処理が順次実施される。その結果、圧縮機24がOFF、空気熱交換器23がOFF、加熱用熱交換器22がOFF、冷却用熱交換器21がOFF、洗浄液ポンプ42がOFF、冷水ポンプ32がOFFされ、ヒートポンプ20は停止状態となる。
[Pattern H]
In the pattern H, both the heating request and the cooling request are OFF, and the cooling interlock is ON. Accordingly, steps S10, S40 to S42, and S50 to S53 are sequentially performed. As a result, the compressor 24 is turned off, the air heat exchanger 23 is turned off, the heating heat exchanger 22 is turned off, the cooling heat exchanger 21 is turned off, the cleaning liquid pump 42 is turned off, the cold water pump 32 is turned off, and the heat pump 20 Is stopped.

以上、詳細に説明したように、本実施の形態に係る生産ラインシステム10によれば、冷水温度が冷却下限値(本実施の形態では7℃)以下になった場合、冷却インターロックをONしてヒートポンプ20による冷水の冷却を停止する。このとき、切削液の冷却要求がある場合、冷水ポンプ32をONして冷水を冷却系に循環させる。これにより、切削液を低温の冷水で冷却することができる。従って、冷却インターロックがONであっても、切削液の冷却を継続して行うことができる。また、冷水の温度上昇を速めることができるため、冷水の温度上昇を速めて冷却インターロックがOFFになるまでの時間を短縮することができる。これらのことにより、切削液の冷却を効率的に行うことができ、生産ラインシステム10におけるエネルギー効率を高めることができる。   As described above in detail, according to the production line system 10 according to the present embodiment, when the chilled water temperature is equal to or lower than the cooling lower limit (7 ° C. in the present embodiment), the cooling interlock is turned on. Then, cooling of the cold water by the heat pump 20 is stopped. At this time, when there is a cooling request for the cutting fluid, the cold water pump 32 is turned on to circulate the cold water to the cooling system. Thereby, cutting fluid can be cooled with low-temperature cold water. Therefore, even if the cooling interlock is ON, the cutting fluid can be continuously cooled. Moreover, since the temperature rise of cold water can be accelerated, the time until the temperature rise of cold water is accelerated and the cooling interlock is turned off can be shortened. By these things, cooling of a cutting fluid can be performed efficiently and the energy efficiency in the production line system 10 can be improved.

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、ヒートポンプ20として3モード式のものを例示したが、ヒートポンプ20はこれに限られることはなく、少なくとも冷却運転を行うものであれば良い。   It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, a three-mode type heat pump 20 is illustrated, but the heat pump 20 is not limited to this, and may be any one that performs at least a cooling operation.

また、上記した実施の形態では、機械加工部品の製造ラインに本発明を適用した場合を例示したが、その他の生産ライン(例えば、冷却炉を備える塗装ラインなど)にも適用することができる。   Moreover, although the case where this invention was applied to the manufacturing line of machined components was illustrated in the above-mentioned embodiment, it can be applied also to other production lines (for example, a painting line provided with a cooling furnace, etc.).

10 生産ラインシステム
11 切削液槽
12 洗浄液槽
20 ヒートポンプ
21 冷却用熱交換器
22 加熱用熱交換器
23 空気熱交換器
24 圧縮機
30 冷水戻り配管
31 冷水供給配管
32 冷水ポンプ
33 熱交換器
34 比例弁
40 洗浄液戻り配管
41 洗浄液供給配管
42 洗浄液ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Production line system 11 Cutting fluid tank 12 Cleaning fluid tank 20 Heat pump 21 Cooling heat exchanger 22 Heating heat exchanger 23 Air heat exchanger 24 Compressor 30 Chilled water return piping 31 Chilled water supply piping 32 Chilled water pump 33 Heat exchanger 34 Proportional Valve 40 Cleaning liquid return pipe 41 Cleaning liquid supply pipe 42 Cleaning liquid pump

Claims (6)

冷却対象をヒートポンプサイクルにより冷却する冷却処理工程を少なくとも有する生産ラインシステムにおいて、
前記冷却処理工程では、冷却系を循環する冷媒で前記冷却対象を冷却し、前記冷媒を前記ヒートポンプサイクルで冷却し、
前記冷媒が所定の下限値以下になった場合、前記ヒートポンプサイクルによる前記冷媒の冷却を停止し、前記冷却対象の冷却要求があるときは、前記冷媒を前記冷却系に循環させる
ことを特徴とする生産ラインシステム。
In a production line system having at least a cooling process step for cooling an object to be cooled by a heat pump cycle,
In the cooling treatment step, the cooling object is cooled by a refrigerant circulating in a cooling system, the refrigerant is cooled by the heat pump cycle,
When the refrigerant falls below a predetermined lower limit value, the cooling of the refrigerant by the heat pump cycle is stopped, and when there is a cooling request for the cooling target, the refrigerant is circulated through the cooling system. Production line system.
請求項1に記載する生産ラインシステムにおいて、
前記冷却処理工程では、ヒートポンプ冷媒との熱交換により冷却された前記冷媒を冷媒ポンプで前記冷却系に循環させ、前記冷却系を循環する前記冷媒で前記冷却対象を冷却し、
前記冷媒が所定の下限値以下になった場合、前記ヒートポンプ冷媒による前記冷媒の冷却を停止し、前記冷却対象の冷却要求があるときは、前記冷媒ポンプを作動させて前記冷媒を前記冷却系に循環させる
ことを特徴とする生産ラインシステム。
In the production line system according to claim 1,
In the cooling treatment step, the refrigerant cooled by heat exchange with the heat pump refrigerant is circulated to the cooling system with a refrigerant pump, the cooling object is cooled with the refrigerant circulating in the cooling system,
When the refrigerant falls below a predetermined lower limit value, the cooling of the refrigerant by the heat pump refrigerant is stopped, and when there is a cooling request for the cooling target, the refrigerant pump is operated to bring the refrigerant into the cooling system. A production line system characterized by circulation.
請求項2に記載する生産ラインシステムにおいて、
前記冷却対象は、ワークを加工する機械加工機へ供給するためにクーラント槽内に蓄えられたクーラントであり、
前記クーラント槽が複数設置されている
ことを特徴とする生産ラインシステム。
In the production line system according to claim 2,
The cooling object is a coolant stored in a coolant tank for supplying to a machining machine that processes a workpiece,
A production line system comprising a plurality of the coolant tanks.
請求項3に記載する生産ラインシステムにおいて、
加熱対象を加熱する加熱処理工程を有し、
前記加熱処理工程と前記冷却処理工程とを1つのヒートポンプで実施し、
前記ヒートポンプは、冷却・加熱同時運転、冷却単独運転あるいは加熱単独運転が可能である3モード式ヒートポンプである
ことを特徴とする生産ラインシステム。
In the production line system according to claim 3,
Having a heat treatment step of heating the object to be heated;
The heat treatment step and the cooling treatment step are performed with one heat pump,
The production line system according to claim 3, wherein the heat pump is a three-mode heat pump capable of simultaneous cooling / heating operation, single cooling operation, or single heating operation.
請求項4に記載する生産ラインシステムにおいて、
前記冷媒が所定の下限値以下になった場合には、
前記ヒートポンプは、前記加熱対象の加熱要求があるときは、前記冷却対象の冷却要求に関わらず加熱単独運転を行い、
前記冷却対象の冷却要求があるときは、前記冷媒ポンプを作動させて前記冷媒を前記冷却系に循環させる
ことを特徴とする生産ラインシステム。
In the production line system according to claim 4,
When the refrigerant is below a predetermined lower limit,
When there is a heating request for the heating target, the heat pump performs a heating single operation regardless of the cooling request for the cooling target,
When there is a cooling request for the cooling target, the production line system is characterized in that the refrigerant pump is operated to circulate the refrigerant through the cooling system.
請求項4又は請求項5に記載する生産ラインシステムにおいて、
前記加熱対象は、ワークの加工前あるいは加工後にワークの洗浄を行う洗浄液である
ことを特徴とする生産ラインシステム。
In the production line system according to claim 4 or 5,
The production line system according to claim 1, wherein the heating target is a cleaning liquid for cleaning the workpiece before or after the workpiece is processed.
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