(57)【要約】【課題】船舶用空気調和装置において蒸気ヒータ（70）に故障が生じた場合に、短期間で暖房運転を再開できるようにする。【解決手段】蒸気ヒータ（70）の伝熱管（73）により形成される蒸気の流路を、通常運転時に蒸気を流す第１パス（P1）と、第１パス（P1）に異常が生じたときに行うバックアップ運転時にのみ蒸気を流す第２パス（P2）とから構成し、蒸気の流路を第１パス（P1）と第２パス（P2）とで切り換える切り換え部材（80）を設ける。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船室（104）へ供給される空気と船舶のエンジンから排出される蒸気とが熱交換をする蒸気ヒータ（70）を備えた船舶用空気調和装置であって、
上記蒸気ヒータ（70）の伝熱管（73）により形成される蒸気の流路は、通常運転時に蒸気を流すための第１パス（P1）と、該第１パス（P1）に異常が生じたときに行うバックアップ運転時にのみ蒸気を流すための第２パス（P2）とを含み、
上記蒸気ヒータ（70）は、蒸気の流路を上記第１パス（P1）と第２パス（P2）とに切り換える切り換え部材（80）を有していることを特徴とする船舶用空気調和装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記蒸気ヒータ（70）は、上記第１パス（P1）に連通する第１入口ポート（75a）及び第１出口ポート（76a）と、上記第２パス（P2）に連通する第２入口ポート（75b）及び第２出口ポート（76b）とを有し、
上記切り換え部材（80）は、上記第１入口ポート（75a）に対する接続と遮断が可能な第１入口継手（83a）と上記第２入口ポート（75b）に対する接続と遮断が可能な第２入口継手（83b）とを有する入口側接続パイプ（81）と、上記第１出口ポート（76a）に対する接続と遮断が可能な第１出口継手（84a）と上記第２出口ポート（76b）に対する接続と遮断が可能な第２出口継手（84b）とを有する出口側接続パイプ（82）とを有することを特徴とする船舶用空気調和装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記入口側接続パイプ（81）は、第１入口継手（83a）と第２入口継手（83b）の一方が接続状態になって他方が遮断状態になるように構成されるとともに、上記出口側接続パイプ（82）は、第１出口継手（84a）と第２出口継手（84b）の一方が接続状態になって他方が遮断状態になるように構成され、
第１入口継手（83a）が接続状態のときに第１出口継手（84a）が接続状態になり、第１入口継手（83a）が遮断状態のときに第１出口継手（84a）が遮断状態になるように構成されるとともに、第２入口継手（83b）が接続状態のときに第２出口継手（84b）が接続状態になり、第２入口継手（83b）が遮断状態のときに第２出口継手（84b）が遮断状態になるように構成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項３において、
上記蒸気ヒータ（70）は、第１入口ポート（75a）と第２入口ポート（75b）が互いに同じ高さに設けられ、第１出口ポート（76a）と第２出口ポート（76b）が互いに同じ高さに設けられ、
上記入口側接続パイプ（81）の第１入口継手（83a）と第２入口継手（83b）は該入口側接続パイプ（81）の円周方向に９０°または１８０°異なる位置に設けられ、
上記出口側接続パイプ（82）の第１出口継手（84a）と第２出口継手（84b）は該出口側接続パイプ（82）の円周方向に９０°または１８０°異なる位置に設けられていることを特徴とする船舶用空気調和装置。
【請求項５】
請求項２において、
上記入口側接続パイプ（81）は、第１入口継手（83a）が第１入口ポート（75a）に接続されるときに第２入口継手（83b）が第２入口ポート（75b）に接続されるように構成されるとともに、第１入口継手（83a）を開閉する第１入口開閉弁（87a）と第２入口継手（83b）を開閉する第２入口開閉弁（87b）とを有し、
上記出口側接続パイプ（82）は、第１出口継手（84a）が第１出口ポート（76a）に接続されるときに第２出口継手（84b）が第２出口ポート（76b）に接続されるように構成されるとともに、第１出口継手（84a）を開閉する第１出口開閉弁（88a）と第２出口継手（84b）を開閉する第２出口開閉弁（88b）とを有していることを特徴とする船舶用空気調和装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１つにおいて、
上記蒸気ヒータ（70）は、上記第１パス（P1）に接続されている入口側接続パイプ（81）及び出口側接続パイプ（82）の接続先を第２パス（P2）に切り換えるときに、第１パス（P1）が使用済みであることを表示する使用済み表示部（78）を備えていることを特徴とする船舶用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶用空気調和装置に関し、特に、暖房に用いられる蒸気ヒータを有する船舶用空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船室の空調を行う船舶用空気調和装置として、デッキに配置されるケーシング内に圧縮機と凝縮器と膨張機構と蒸発器とが順に接続された構成の冷媒回路を設け、蒸発器を通過した空気をダクトで船室へ供給するもの（いわゆるデッキユニット）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この船舶用空気調和装置の冷媒回路は、凝縮器が水冷式の凝縮器であり、冷媒回路で冷房と暖房を行えるようにしようとすると圧縮機への冷媒の液バックが生じるため、冷房専用として構成されている。
【０００３】
船舶用空気調和装置は、一般に、暖房時には、冷媒回路を用いずに、船舶のエンジンから排出される蒸気を伝熱管に流す蒸気ヒータ（クロスフィンコイル型熱交換器）を用いるように構成されている。具体的には、暖房時には、蒸気ヒータの伝熱管の内部を流れる蒸気で伝熱管の周囲を流れる空気を加熱して、その加熱した空気をダクトで船室に供給する。蒸気ヒータは、デッキユニットのケーシング内に、冷媒回路の蒸発器と並設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３６１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、蒸気構成では、蒸気ヒータを使用しているうちに伝熱管の内部にドレン水が溜まると、冷房運転時にドレン水が凍結することで伝熱管が損傷するような異常が生じるおそれがある。また、蒸気ヒータの伝熱管に蒸気と一緒に水が流入した場合に、水の流速が速いために伝熱管が損傷するような異常が生じるおそれもある。
【０００６】
蒸気ヒータの伝熱管に異常が生じた場合は、蒸気ヒータを交換することになる。しかしながら、航行中の船舶において交換用の新たな蒸気ヒータを手配するには長い時間がかかり、船舶が着港している間にしかサービスマンが作業を行えないため、蒸気ヒータに異常が生じてから交換までに１〜２ヶ月ほどの長期間を要することがあり、蒸気ヒータに異常が生じている間は船室の暖房を行えなくなる。
【０００７】
また、欧州の一部の港では、船室温度が規定値以上でなければ着港できない規則があるため、蒸気ヒータに異常が生じていて船室温度が低いとときには、船舶が着港できなくなる問題もある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、船舶用空気調和装置において蒸気ヒータに異常が生じた場合に、短期間で暖房運転を再開できるようにし、ひいては船室温度が低くて船舶が長期にわたって着港できない問題が生じるのを解消できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、船室（104）へ供給される空気と船舶のエンジンから排出される蒸気とが熱交換をする蒸気ヒータ（70）を備えた船舶用空気調和装置を前提としている。
【００１０】
そして、この船舶用空気調和装置は、上記蒸気ヒータ（70）の伝熱管（73）により形成される蒸気の流路が、通常運転時に蒸気を流すための第１パス（P1）と、該第１パス（P1）に異常が生じたときに行うバックアップ運転時にのみ蒸気を流すための第２パス（P2）とを含み、上記蒸気ヒータ（70）が、蒸気の流路を上記第１パス（P1）と第２パス（P2）とに切り換える切り換え部材（80）を有していることを特徴としている。
【００１１】
この第１の発明では、暖房の通常運転時には第１パス（P1）が蒸気の流路として用いられ、そのときに第１パス（P1）に異常が生じると、切り換え部材（80）を用いて蒸気の流路が第１パス（P1）から第２パス（P2）へ切り換えられる。そして、第２パス（P2）を蒸気の流路としてバックアップ運転が行われる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、上記蒸気ヒータ（70）が、上記第１パス（P1）に連通する第１入口ポート（75a）及び第１出口ポート（76a）と、上記第２パス（P2）に連通する第２入口ポート（75b）及び第２出口ポート（76b）とを有し、上記切り換え部材（80）が、上記第１入口ポート（75a）に対する接続と遮断が可能な第１入口継手（83a）と上記第２入口ポート（75b）に対する接続と遮断が可能な第２入口継手（83b）とを有する入口側接続パイプ（81）と、上記第１出口ポート（76a）に対する接続と遮断が可能な第１出口継手（84a）と上記第２出口ポート（76b）に対する接続と遮断が可能な第２出口継手（84b）とを有する出口側接続パイプ（82）とを有することを特徴としている。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、上記入口側接続パイプ（81）が、第１入口継手（83a）と第２入口継手（83b）の一方が接続状態になって他方が遮断状態になるように構成されるとともに、上記出口側接続パイプ（82）が、第１出口継手（84a）と第２出口継手（84b）の一方が接続状態になって他方が遮断状態になるように構成され、第１入口継手（83a）が接続状態のときに第１出口継手（84a）が接続状態になり、第１入口継手（83a）が遮断状態のときに第１出口継手（84a）が遮断状態になるように構成されるとともに、第２入口継手（83b）が接続状態のときに第２出口継手（84b）が接続状態になり、第２入口継手（83b）が遮断状態のときに第２出口継手（84b）が遮断状態になるように構成されていることを特徴としている。
【００１４】
上記第２，第３の発明では、第１パス（P1）を用いる場合は、入口側接続パイプ（81）の第１入口継手（83a）を第１入口ポート（75a）に接続するとともに、第２入口継手（83b）を第２入口ポート（75b）から遮断し、出口側接続パイプ（82）の第１出口継手（84a）を第１出口ポート（76a）に接続するとともに、第２出口継手（84b）を第２出口ポート（76b）から遮断する。また、第２パス（P2）を用いる場合は、入口側接続パイプ（81）の第２入口継手（83b）を第２入口ポート（75b）に接続するとともに、第１入口継手（83a）を第１入口ポート（75a）から遮断し、出口側接続パイプ（82）の第２出口継手（84b）を第２出口ポート（76b）に接続するとともに、第１出口継手（84a）を第１出口ポート（76a）から遮断する。こうすることにより、第１パス（P1）と第２パス（P2）が切り換えられる。
【００１５】
第４の発明は、第３の発明において、上記蒸気ヒータ（70）は、第１入口ポート（75a）と第２入口ポート（75b）が互いに同じ高さに設けられ、第１出口ポート（76a）と第２出口ポート（76b）が互いに同じ高さに設けられ、上記入口側接続パイプ（81）の第１入口継手（83a）と第２入口継手（83b）は該入口側接続パイプ（81）の円周方向に９０°または１８０°異なる位置に設けられ、上記出口側接続パイプ（82）の第１出口継手（84a）と第２出口継手（84b）は該出口側接続パイプ（82）の円周方向に９０°または１８０°異なる位置に設けられていることを特徴としている。
【００１６】
この第４の発明では、入口側接続パイプ（81）を９０°または１８０°回転させることにより、第１入口継手（83a）と第２入口継手（83b）のどちらか一方を接続状態にして他方を遮断状態にすることができ、出口側接続パイプ（82）を９０°または１８０°回転させることにより、第２出口継手（84b）と第２出口継手（84b）のどちらか一方を接続状態にして他方を遮断状態にすることができる。したがって、第１パス（P1）と第２パス（P2）を容易に切り換えることができる。
【００１７】
第５の発明は、第２の発明において、上記入口側接続パイプ（81）が、第１入口継手（83a）が第１入口ポート（75a）に接続されるときに第２入口継手（83b）が第２入口ポート（75b）に接続されるように構成されるとともに、第１入口継手（83a）を開閉する第１入口開閉弁（87a）と第２入口継手（83b）を開閉する第２入口開閉弁（87b）とを有し、上記出口側接続パイプ（82）が、第１出口継手（84a）が第１出口ポート（76a）に接続されるときに第２出口継手（84b）が第２出口ポート（76b）に接続されるように構成されるとともに、第１出口継手（84a）を開閉する第１出口開閉弁（88a）と第２出口継手（84b）を開閉する第２出口開閉弁（88b）とを有していることを特徴としている。
【００１８】
この第５の発明では、第１入口継手（83a）を第１入口ポート（75a）に接続するとともに第２入口継手（83b）を第２入口ポート（75b）に接続した状態で第１入口開閉弁（87a）と第２入口開閉弁（87b）の一方を「開（接続）」状態にして他方を「閉（遮断）」状態にし、第１出口継手（84a）を第１出口ポート（76a）に接続するとともに第２出口継手（84b）を第２出口ポート（76b）に接続した状態で第１出口開閉弁（88a）と第２出口開閉弁（88b）の一方を「開（接続）」状態にして他方を「閉（遮断）」状態にすることにより、第１パス（P1）と第２パス（P2）を容易に切り換えることができる。
【００１９】
第６の発明は、第２から第５の発明の何れか１つにおいて、上記蒸気ヒータ（70）は、上記第１パス（P1）に接続されている入口側接続パイプ（81）及び出口側接続パイプ（82）の接続先を第２パス（P2）に切り換えるときに、第１パス（P1）が使用済みであることを表示する使用済み表示部（78）を備えていることを特徴としている。
【００２０】
この第６の発明では、入口側接続パイプ（81）及び出口側接続パイプ（82）の接続先を上記第１パス（P1）から第２パス（P2）に切り換えると、使用済み表示部（78）により、第１パス（P1）が使用済みであることが表示される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、蒸気ヒータ（70）が、蒸気の流路を通常運転時の第１パス（P1）とバックアップ運転時の第２パス（P2）とに切り換える切り換え部材（80）を有しているので、蒸気ヒータ（70）の第１パス（P1）に異常が生じたときには、第２パス（P2）に切り換えて暖房運転を再開することができる。したがって、船舶用空気調和装置において、従来であれば蒸気ヒータ（70）に異常が生じてから交換までに１〜２ヶ月ほどの長期間を要することがあり、蒸気ヒータ（70）に異常が生じている間は長期にわたって船室（104）の暖房を行えなくなる場合があったのに対して、本発明によれば、乗組員の作業により数時間程度の短期間で暖房運転を再開することが可能になる。そして、欧州の一部の港であっても、船室（104）温度が低くて船舶が長期にわたって着港できない問題が生じるのを解消できる。
【００２２】
上記第２，第３の発明によれば、第１入口継手（83a）及び第２入口継手（83b）と第１入口ポート（75a）及び第２入口ポート（75b）との接続状態及び遮断状態と、第１出口継手（84a）及び第２出口継手（84b）と第１出口ポート（76a）及び第２出口ポート（76b）との接続状態及び遮断状態を切り換えることにより、蒸気ヒータ（70）における蒸気の流路を第１パス（P1）と第２パス（P2）とに切り換えることにより、暖房の通常運転とバックアップ運転を容易に切り換えることができる。したがって、蒸気ヒータ（70）を用いた船舶用空気調和装置において、長期にわたって暖房を行えなくなる問題が生じるのを簡単且つ確実に抑えることができる。
【００２３】
上記第４の発明によれば、入口側接続パイプ（81）を９０°または１８０°回転させることにより、第１入口継手（83a）と第２入口継手（83b）のどちらか一方を接続状態にして他方を遮断状態にすることができ、出口側接続パイプ（82）を９０°または１８０°回転させることにより、第２出口継手（84b）と第２出口継手（84b）のどちらか一方を接続状態にして他方を遮断状態にすることができるから、第１パス（P1）と第２パス（P2）を容易に切り換えることができる。したがって、蒸気ヒータ（70）を用いた船舶用空気調和装置において、長期にわたって暖房を行えなくなる問題が生じるのをより簡単に抑えることができる。
【００２４】
上記第５の発明によれば、第１入口継手（83a）を第１入口ポート（75a）に接続するとともに第２入口継手（83b）を第２入口ポート（75b）に接続した状態で第１入口開閉弁（87a）と第２入口開閉弁（87b）の一方を「開（接続）」状態にして他方を「閉（遮断）」状態にし、第１出口継手（84a）を第１出口ポート（76a）に接続するとともに第２出口継手（84b）を第２出口ポート（76b）に接続した状態で第１出口開閉弁（88a）と第２出口開閉弁（88b）の一方を「開（接続）」状態にして他方を「閉（遮断）」状態にすることにより、第１パス（P1）と第２パス（P2）を容易に切り換えることができる。したがって、第４の発明と同様に、蒸気ヒータ（70）を用いた船舶用空気調和装置において、長期にわたって暖房を行えなくなる問題が生じるのを簡単に抑えることができる。
【００２５】
上記第６の発明によれば、第１パス（P1）を使用していて蒸気ヒータ（70）に異常が発生したために蒸気の流路を第２パス（P2）に切り換えた後に、入口側接続パイプ（81）や出口側接続パイプ（82）を誤ってもう一度第１パス（P1）に接続してしまうような問題が発生するのを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る船舶用空気調和システムの概略構成図である。
【図２】図２は、船舶用空気調和装置の概略構成図である。
【図３】図３は、蒸気ヒータの正面図である。
【図４】図４は、蒸気ヒータの左側面図である。
【図５】図５は、切り換え部材である入口側接続パイプの斜視図である。
【図６】図６は、蒸気ヒータの斜視図である。
【図７】図７は、蒸気ヒータの蒸気の流路を第１パスから第２パスへ切り換える第１の工程を示す図である。
【図８】図８は、蒸気ヒータの蒸気の流路を第１パスから第２パスへ切り換える第２の工程を示す図である。
【図９】図９は、蒸気ヒータの蒸気の流路を第１パスから第２パスへ切り換える第３の工程を示す図である。
【図１０】図１０は、蒸気ヒータの蒸気の流路を第１パスから第２パスへ切り換える第４の工程を示す図である。
【図１１】図１１は、蒸気ヒータの蒸気の流路を第１パスから第２パスへ切り換える第５の工程を示す図である。
【図１２】図１２は、蒸気ヒータの蒸気の流路を第１パスから第２パスへ切り換える第６の工程を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態２に係る船舶用空気調和装置の蒸気ヒータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態の船舶用空気調和システム（100）は、船舶用空気調和装置（10）で生成した調和空気を、船舶内の部屋である船室（104）に供給するように構成されている。
【００２９】
図１に示すように、船舶用空気調和装置（10）のケーシング（11）には、吸込ダクト（101）と給気ダクト（102）とが接続されている。吸込ダクト（101）及び給気ダクト（102）は、ケーシング（11）内に形成されて吸込ダクト（101）及び給気ダクト（102）に連通する空間とともに、空気が流れる空気通路を構成している。吸込ダクト（101）には、船室（104）内の室内空気と、屋外の室外空気とが取り込まれる。船舶用空気調和装置（10）には、室内空気と室外空気の混合空気が吸込ダクト（101）を通って送られる。給気ダクト（102）は、各船室（104）に開口する吹出口（103）に接続されている。船舶用空気調和装置（10）から吹き出された空気は、給気ダクト（102）を通って複数の船室（104）に分配される。
【００３０】
図２に示すように、船舶用空気調和装置（10）は、冷媒回路（20）と、蒸気回路（60）の蒸気ヒータ（70）と、送風機（15）と、制御器（16）とを備えている。冷媒回路（20）、蒸気ヒータ（70）、送風機（15）、及び制御器（16）は、ケーシング（11）内に収容されている。ケーシング（11）内では、吸込ダクト（101）及び給気ダクト（102）に連通する空間に、上記送風機（15）と、蒸気ヒータ（70）と、後述する冷媒回路（20）の蒸発器（50）とが配置されている。制御器（16）は、冷房運転時の冷媒回路（20）の動作を制御する。
【００３１】
冷媒回路（20）には、圧縮機ユニット（30）と、凝縮器（放熱器）（40）と、膨張弁（45）と、蒸発器（50）とが設けられている。冷媒回路（20）には、冷媒が充填されている。冷媒回路（20）は、圧縮機ユニット（30）と、凝縮器（40）と、膨張弁（45）と、蒸発器（50）とを順に配管で接続して構成された閉回路である。
【００３２】
圧縮機ユニット（30）は、第１乃至第３の圧縮機（31,32,33）を備えている。なお、圧縮機ユニット（30）に設けられた圧縮機（31,32,33）の台数は、単なる一例であり、これに限定するものではない。各圧縮機（31,32,33）は、全密閉型のスクロール式の圧縮機（31,32,33）である。また、各圧縮機（31,32,33）は、回転速度を変更できない容量固定型となっている。
【００３３】
圧縮機ユニット（30）において、三台の圧縮機（31,32,33）は、第２の圧縮機（32）と第３の圧縮機（33）が並列に接続され、第１の圧縮機（31）が第２の圧縮機（32）及び第３の圧縮機（33）と並列に接続されている。そして、各圧縮機（31,32,33）の吸入管（31a,32a,33a）は、後述する蒸発器（50）の出口配管（52）に接続されている。また、各圧縮機（31,32,33）の吐出管（31b,32b,33b）は、凝縮器（40）の冷媒入口（冷媒入口管（21））に接続されている。各圧縮機（31,32,33）は、吸入管（31a,32a,33a）から吸い込んだ冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を吐出管（31b,32b,33b）から吐出する。
【００３４】
圧縮機ユニット（30）の運転容量は、圧縮機（31,32,33）の運転台数を変更することによって調節される。一般には、インバータを用いて各圧縮機（31,32,33）の回転速度を変更し、それによって圧縮機ユニット（30）の運転容量を調節することが考えられる。ところが、インバータを用いると電磁波ノイズが発生し、救難通信等の無線通信に悪影響を及ぼす可能性がある。また、インバータで生じる逆相電流によって発電機の能力が低下するおそれもある。このため、船舶用空気調和装置（10）では、圧縮機ユニット（30）の運転容量を調節するためにインバータを用いようとすると、上述したような弊害を解消するための対策が必要となり、その製造コストが大幅に増大してしまう。従って、本実施形態の圧縮機ユニット（30）は、圧縮機（31,32,33）の運転台数を変更することで運転容量を調節するように構成されている。
【００３５】
凝縮器（40）は、いわゆるシェル・アンド・チューブ型の熱交換器であって、凝縮器（40）のシェルの上部には、冷媒入口管（21）が接続されている。また、シェルの下部には、冷媒出口管（22）が接続されている。これにより、冷媒入口管（21）からシェル内に流入した冷媒は、シェル（41）内を通って冷媒出口管（22）から流出する。冷媒出口管（22）は、膨張弁（45）を介して蒸発器（50）に接続されている。
【００３６】
膨張弁（45）は、いわゆる温度自動膨張弁である。膨張弁（45）の感温筒（45a）は、蒸発器（50）の出口配管（52）に取り付けられ、出口配管（52）の表面と接している。
【００３７】
蒸発器（50）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であって、銅製の伝熱管（56）とアルミニウム製のフィン（51）とによって構成されている。この蒸発器（50）は、冷媒を空気と熱交換させる。
【００３８】
次に、蒸気回路（60）について説明する。蒸気回路（60）は、入口側蒸気配管（61）と出口側蒸気配管（62）とを有し、入口側蒸気配管（61）と出口側蒸気配管（62）の間に蒸気ヒータ（70）が接続された回路である。蒸気ヒータ（70）は、船室へ供給される空気と船舶のエンジンから排出される蒸気とを熱交換させる熱交換器であり、空気が蒸気で加熱される。また、入口側蒸気配管（61）と出口側蒸気配管（62）には、それぞれ、入口側開閉弁（63）と出口側開閉弁（64）が接続されている。
【００３９】
図３，４に示すように、蒸気ヒータ（70）は、入口ヘッダ（71）及び出口ヘッダ（72）と、入口ヘッダ（71）と出口ヘッダ（72）の間に接続された伝熱管（73）と、伝熱管（73）に装着された放熱フィン（74）とを有し、各伝熱管（73）と入口ヘッダ（71）及び出口ヘッダ（72）が管板（77）に保持されている。なお、図３においては、伝熱管（73）と放熱フィン（74）は左右の管板（77）の間の全面に設けられているが、図は部分的にのみ示している。入口ヘッダ（71）は第１入口ヘッダ（71a）と第２入口ヘッダ（71b）とから構成され、出口ヘッダ（72）は第１出口ヘッダ（72a）と第２出口ヘッダ（72b）とから構成されている。
【００４０】
上記伝熱管（73）により形成される蒸気の流路は、暖房の通常運転時に蒸気を流すための第１パス（P1）と、該第１パス（P1）に異常が生じたときに行うバックアップ運転時にのみ蒸気を流すための第２パス（P2）とを有している。第１パス（P1）の伝熱管（73）が第１入口ヘッダ（71a）と第１出口ヘッダ（72a）の間に接続され、第２パス（P2）の伝熱管が第２入口ヘッダ（71b）と第２出口ヘッダ（72b）の間に接続されている。なお、この実施形態の蒸気ヒータ（70）において、図４に示すように伝熱管（73）は前後方向に４列に配列されており、後ろ２列が第１パス（P1）を、前の２列が第２パス（P2）を構成している。なお、各パス（P1,P2）において、それぞれの伝熱管（73）は管板（77）の外側においてＵ字管で接続されているが、図ではＵ字管の部分を省略している。
【００４１】
蒸気ヒータ（70）は、上記第１パス（P1）に連通する第１入口ポート（75a）及び第１出口ポート（76a）と、上記第２パス（P2）に連通する第２入口ポート（75b）及び第２出口ポート（76b）とを有している。第１入口ポート（75a）は第１入口ヘッダ（71a）に設けられ、第１出口ポート（76a）は第１出口ヘッダ（72a）に設けられている。また、第２入口ポート（75b）は第２入口ヘッダ（71b）に設けられ、第２出口ポート（76b）は第２出口ヘッダ（72b）に設けられている。
【００４２】
図５及び図６に示すように、この船舶用空気調和装置（10）は、蒸気ヒータ（70）の蒸気の流路を上記第１パス（P1）と第２パス（P2）とに切り換える切り換え部材（80）を有している。切り換え部材は、入口側接続パイプ（81）と出口側接続パイプ（82）とから構成されている。入口側接続パイプ（81）は、上記第１入口ポート（75a）に対する接続と遮断が可能な第１入口継手（83a）と、上記第２入口ポート（75b）に対する接続と遮断が可能な第２入口継手（83b）とを有している。出口側接続パイプ（82）は、上記第１出口ポート（76a）に対する接続と遮断が可能な第１出口継手（84a）と、上記第２出口ポート（76b）に対する接続と遮断が可能な第２出口継手（84b）とを有している。
【００４３】
蒸気ヒータ（70）では、第１入口ポート（75a）と第２入口ポート（75b）が互いに同じ高さ（例えば、第１入口ヘッダ（71a）と第２入口ヘッダ（71b）の上端から各ヘッダ（71a,71b）の全長の１／６程度下方の位置）に設けられ、第１出口ポート（76a）と第２出口ポート（76b）が互いに同じ高さ（第１出口ヘッダ（72a）と第２出口ヘッダ（72b）のほぼ下端の位置）に設けられている。
【００４４】
上記入口側接続パイプ（81）の第１入口継手（83a）と第２入口継手（83b）は、該入口側接続パイプ（81）の円周方向に９０°異なる位置（この角度は１８０°でもよい）に設けられている。また、上記出口側接続パイプ（82）の第１出口継手（84a）と第２出口継手（84b）は、該出口側接続パイプ（82）の円周方向に９０°異なる位置（この角度は１８０°でもよい）に設けられている。
【００４５】
このことにより、図６に示すように、上記入口側接続パイプ（81）は、第１入口継手（83a）と第２入口継手（83b）の一方が接続状態になって他方が遮断状態になるように構成されるとともに、上記出口側接続パイプ（82）は、第１出口継手（84a）と第２出口継手（84b）の一方が接続状態になって他方が遮断状態になるように構成されている。また、第１入口継手（83a）が接続状態のときに第１出口継手（84a）が接続状態になり、第１入口継手（83a）が遮断状態のときに第１出口継手（84a）が遮断状態になるように構成されるとともに、第２入口継手（83b）が接続状態のときに第２出口継手（84b）が接続状態になり、第２入口継手（83b）が遮断状態のときに第２出口継手（84b）が遮断状態になるように構成されている。
【００４６】
第１入口継手（83a）、第２入口継手（83b）、第１出口継手（84a）、及び第２出口継手（84b）は、短管と食い込み継手により構成されている。食い込み継手はユニオンタイプのものであり、各食い込み継手には、非接続状態になるときに開口側がプラグで閉塞される。
【００４７】
また、入口側接続パイプ（81）と出口側接続パイプ（82）は、それぞれ、両端に固定用のフランジ（85）を有している。このフランジはＪＩＳ規格のフランジであり、規格で定められたピッチ円周上に９０°ピッチで４箇所にボルト穴を有している。各フランジ（85）は、図２に示した入口側蒸気配管（61）及び出口側蒸気配管（62）が接続されているケーシング（11）のフランジ（図示せず）に接続される。ケーシング（11）のフランジは、入口側接続パイプ（81）が接続される２つのフランジと、出口側接続パイプ（82）が接続される２つのフランジからなり、入口側接続パイプ（81）用の２つのフランジの一方と、出口側接続パイプ（82）用の２つのフランジの一方は閉塞されている。そして、図６において、入口側接続パイプ（81）の右側に接続されるケーシング（11）のフランジが閉塞され、出口側接続パイプ（82）の左側に接続されるケーシング（11）のフランジが閉塞されているとすると、入口側蒸気配管（61）及び出口側蒸気配管（62）のどちらも、蒸気が実線で示す矢印の向きに流れるようになっている。
【００４８】
−運転動作−
次に、本実施形態の船舶用空気調和装置の運転動作を説明する。
【００４９】
冷房運転時は、圧縮機（31,32,33）を起動して、冷媒回路（20）において冷凍サイクルの動作を行う。冷媒回路（20）では、圧縮機（31,32,33）から吐出された高温高圧の冷媒が凝縮器（放熱器）（40）で水に放熱し、膨張機構（45）で減圧されて低圧の二相冷媒になる。この冷媒は蒸発器（50）へ流入し、室内へ供給される空気と熱交換して蒸発し、そのときに空気が冷却される。冷却された空気は送風機（15）によりダクト（102）を通って船室（104）へ供給され、船室（104）が冷房される。また、蒸発器（50）で蒸発した冷媒は圧縮機（31,32,33）に吸入されて圧縮され、高温高圧の冷媒になって凝縮器（放熱器）（40）へ向かって吐出される。冷媒回路（20）では以上の動作が繰り返される。
【００５０】
一方、暖房運転時は、冷媒回路（20）が動作を停止した状態になり、船舶のエンジンから排出される蒸気が蒸気ヒータ（70）に供給される。暖房の通常運転時は、蒸気ヒータ（70）の第１パス（P1）を蒸気が流れ、室内（104）へ供給される空気が蒸気で加熱されて高温になる。そして、高温の空気が送風機（15）によりダクト（102）を通って船室（104）へ供給されて船室（104）の暖房が行われる。
【００５１】
−蒸気ヒータのメンテナンス−
暖房の通常運転時に第１パス（P1）の伝熱管（73）に異常が生じると、蒸気の流路を、第１パスから、バックアップ用のパスである第２パス（P2）に切り換える操作を行う。この操作について、図７〜図１２を参照して説明する。
【００５２】
まず、図７において、入口側接続パイプ（81）と出口側接続パイプ（82）の４つのフランジ（85）をケーシング（11）のフランジに締結しているビスを外し、入口側接続パイプ（81）をケーシング（11）から取り外す。また、出口側接続パイプ（82）も同様にしてケーシング（11）から取り外す。そして、蒸気ヒータ（70）を、入口側接続パイプ（81）及び出口側接続パイプ（82）も含めてケーシング（11）の外に取り出す。次に、図８に示すように、第１入口継手（83a）を第１入口ヘッダ（71a）の第１入口ポート（75a）から外し、同様に、第１出口継手（84a）を第１出口ヘッダ（72a）の第１出口ポート（76a）から外す。この状態で、入口側接続パイプ（81）及び出口側接続パイプ（82）が蒸気ヒータ（70）の本体部分から分離する。
【００５３】
次に、図９に示すように、入口側接続パイプ（81）について、第２入口継手（83b）の食い込み継手に取り付けられていたプラグ（86）を外し、このプラグ（86）を第１入口継手（83a）へ付け替える。こうすることにより、第２入口継手（83b）が配管接続可能な状態となり、第１入口継手（83a）が閉塞される。プラグ（86）の付け替えが完了すると、図９から図１０に示すように、入口側接続パイプ（81）を該入口側接続パイプ（81）の長手方向の中心線の周りで９０°回転させ、第２入口継手（83b）を第２入口ヘッダ（71b）の第２入口ポート（75b）に接続する。
【００５４】
また、上記と同様にして、図１１に示すように、出口側接続パイプ（82）についてもプラグ（86）を第２出口継手（84b）から取り外して第１出口継手（84a）に付け替え、第２出口継手（84b）を第２出口ヘッダ（72b）の第２出口ポート（76b）に接続する。
【００５５】
その後、入口側接続パイプ（81）と出口側接続パイプ（82）が第２パス（P2）に接続された蒸気ヒータ（70）をケーシング（11）内に戻し、図１２に示すように、入口側接続パイプ（81）と出口側接続パイプ（82）の４つのフランジ（85）をケーシング（11）のフランジにビスで締結して固定する。以上の操作を行うことにより、蒸気ヒータ（70）の第２パスを使って暖房運転を行えるようになる。
【００５６】
−実施形態１の効果−
本実施形態によれば、蒸気ヒータ（70）が、蒸気の流路を通常運転時の第１パス（P1）とバックアップ運転時の第２パス（P2）とに切り換える切り換え部材（80）を有しているので、蒸気ヒータ（70）の第１パス（P1）に異常が生じたときには、第２パス（P2）に切り換えて暖房運転を再開することができる。したがって、船舶用空気調和装置において、従来であれば蒸気ヒータ（70）に異常が生じてから交換までに１〜２ヶ月ほどの長期間を要することがあり、蒸気ヒータ（70）に異常が生じている間は長期にわたって船室（104）の暖房を行えなくなる場合があったのに対して、本発明によれば、乗組員の作業により数時間程度の短期間で暖房運転を再開することが可能になる。そして、欧州の一部の港であっても、船室（104）温度が低くて船舶が長期にわたって着港できない問題が生じるのを解消できる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、第１入口継手（83a）及び第２入口継手（83b）と第１入口ポート（75a）及び第２入口ポート（75b）との接続状態及び遮断状態と、第１出口継手（84a）及び第２出口継手（84b）と第１出口ポート（76a）及び第２出口ポート（76b）との接続状態及び遮断状態を、入口側接続パイプ（81）及び出口側接続パイプ（82）を９０°または１８０°回転させて切り換えることにより、蒸気ヒータ（70）における蒸気の流路を第１パス（P1）と第２パス（P2）とに切り換えることができる。このように、本実施形態によれば、暖房の通常運転とバックアップ運転を容易に切り換えることができるから、長期にわたって暖房を行えなくなる問題が生じるのを簡単に抑えることができる。
【００５８】
−実施形態１の変形例−
上記実施形態１において、上記蒸気ヒータ（70）には、上記第１パス（P1）に接続されている入口側接続パイプ（81）及び出口側接続パイプ（82）の接続先を第２パス（P2）に切り換えるときに、第１パス（P1）が使用済みであることを表示する使用済み表示部（78）を、図８〜図１０に示すように例えば第１入口ポート（75a）に設け、同様に第２入口ポート（76a）にも設けておくことが好ましい。
【００５９】
このように構成すると、第１パス（P1）を使用していて蒸気ヒータ（70）に異常が発生したために蒸気の流路を第２パス（P2）に切り換えた後に、入口側接続パイプ（81）や出口側接続パイプ（82）を誤ってもう一度第１パス（P2）に接続してしまうような問題が発生するのを抑えられる。
【００６０】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。
【００６１】
図１３に示すように、この実施形態２では、上記入口側接続パイプ（81）は、第１入口継手（83a）が第１入口ポート（75a）に接続されるとともに第２入口継手（83b）が第２入口ポート（75b）に接続され、且つ、第１入口継手（83a）を開閉する第１入口開閉弁（87a）と第２入口継手（83b）を開閉する第２入口開閉弁（87b）とを有している。
【００６２】
また、上記出口側接続パイプ（82）は、第１出口継手（84a）が第１出口ポート（76a）に接続されるとともに第２出口継手（84b）が第２出口ポート（76b）に接続され、且つ、第１出口継手（84a）を開閉する第１出口開閉弁（88a）と第２出口継手（84b）を開閉する第２出口開閉弁（88b）とを有している。
【００６３】
そして、第１入口ポート（75a）と第２入口ポート（75b）の両方を入口側接続パイプ（81）と接続して入口開閉弁（第１入口開閉弁（87a）と第２入口開閉弁（87b））の一方を開いて他方を閉じることにより、第１入口ポート（75a）と第２入口ポート（75b）の一方が開かれる。また、第１出口ポート（76a）と第２出口ポート（76b）の両方を出口側接続パイプ（82）と接続して出口開閉弁（第１出口開閉弁（88a）と第２出口開閉弁（88b））の一方を開いて他方を閉じることにより、第１出口ポート（76a）と第２出口ポート（76b）の一方が開かれる。第１入口ポート（75a）が開かれた場合は第１パス（P1）を蒸気の流路にする場合であるので第１出口ポート（76a）が開かれ、第２入口ポート（75b）が開かれた場合は第２パス（P2）を蒸気の流路にする場合であるので第２出口ポート（76b）が開かれる。
【００６４】
この構成においても、第１パス（P1）と第２パス（P2）を切り換えて用いることができる。したがって、実施形態１と同様に、第１パス（P1）に異常が生じた場合に第２パス（P2）でバックアップ運転を行うことができるから、長期間にわたって暖房できない状態が続くのを抑制できる。
【００６５】
なお、この実施形態２では、例えば船室（104）の暖房負荷が大きいときなど、場合によっては、第１パス（P1）と第２パス（P2）の両方を使って暖房運転を行うことも可能である。
【００６６】
《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。
【００６７】
例えば、上記実施形態においては、１つの蒸気ヒータ（70）で２系統の蒸気の流路を切り換えるために伝熱管（73）が２つのパスを有するように構成しているが、それぞれが１つのパスを有する２つの蒸気ヒータを重ねて用いるようにしてもよい。その場合、各蒸気ヒータの伝熱管やフィンが空気の流れ方向に重ならないように配置して、空気抵抗が大きくなるのを抑えるようにするとよい。
【００６８】
また、上記実施形態においては、入口側接続パイプ（81）における第１パス（P1）から第２パス（P2）への切り換えと、出口側接続パイプ（82）における第１パス（P1）から第２パス（P2）の切り換えを手動で別々に行うようにしているが、入口側接続パイプ（81）における第１パス（P1）から第２パス（P2）への切り換えと、出口側接続パイプ（82）における第１パス（P1）から第２パス（P2）の切り換えが、連動して行われるようにしてもよい。
【００６９】
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】
【００７０】
以上説明したように、本発明は、暖房に用いられる蒸気ヒータを有する船舶用空気調和装置について有用である。
【符号の説明】
【００７１】
10    船舶用空気調和装置
70    蒸気ヒータ
73    伝熱管
75a   第１入口ポート
75b   第２入口ポート
76a   第１出口ポート
76b   第２出口ポート
78    使用済み表示部
80    切り換え部材
81    入口側接続パイプ
82    出口側接続パイプ
83a   第１入口継手
83b   第２入口継手
84a   第１出口継手
84b   第２出口継手
87a   第１入口開閉弁
87b   第２入口開閉弁
88a   第１出口開閉弁
88b   第２出口開閉弁
104   船室
P1    第１パス
P2    第２パス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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