(57)【要約】【課題】循環配管からの熱媒体の漏水を抑制することができる循環システムを提供する。【解決手段】循環システムは、熱媒体を循環させる循環配管に加えて、第１バルブを介して循環配管に接続された真空配管と、真空配管に接続された真空ポンプと、を含む真空系統と、循環配管からの熱媒体の漏水を検知する漏水検知システムと、を備えている。熱媒体の漏水が漏水検知システムによって検知されない間は、真空系統の第１バルブが閉鎖されている。一方、熱媒体の漏水が漏水検知システムによって検知されると、真空系統の第１バルブが開放される。これによって、循環配管内の圧力を大気圧未満にすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷水又は温水の少なくとも一方を含む熱媒体を循環させる循環システムであって、
熱媒体を循環させる循環流路を構成する循環配管と、前記循環配管に接続された循環ポンプと、を含む循環系統と、
第１バルブを介して前記循環配管に接続された真空配管と、前記真空配管に接続された真空ポンプと、を含む真空系統と、
前記循環配管からの前記熱媒体の漏水を検知する漏水検知システムと、を備え、
前記熱媒体の漏水が前記漏水検知システムによって検知されない間、前記真空系統の前記第１バルブは閉鎖されており、
前記熱媒体の漏水が前記漏水検知システムによって検知されると、前記真空系統の前記第１バルブが開放され、これによって、前記循環配管内の圧力が大気圧未満になることを特徴とする循環システム。
【請求項２】
前記真空系統は、前記真空配管に接続された真空タンクをさらに含み、
前記熱媒体の漏水が前記漏水検知システムによって検知されない間、前記真空タンク内の圧力は、前記真空ポンプによって大気圧未満に維持される、請求項１に記載の循環システム。
【請求項３】
第２バルブを介して前記循環配管に接続された、熱媒体用の補給配管と、前記補給配管に接続された、熱媒体用の補給タンクと、を含み、前記循環系統に前記熱媒体を補給する補給系統をさらに備え、
少なくとも、前記熱媒体の漏水が前記漏水検知システムによって検知されてから前記熱媒体の漏水が治まるまでの間、前記補給系統の前記第２バルブは閉鎖されている、請求項１または２に記載の循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷水又は温水からなる熱媒体を循環させる循環システムに関する。本発明による循環システムは、例えば、冷水又は温水からなる熱媒体との間での熱放射に基づいて被空調室の環境を制御するための空調システムとして利用される。
【背景技術】
【０００２】
近年、人体やＯＡ機器との間での放射熱の交換に基づいて、被空調室の環境を制御する空調設備が提案されている。例えば特許文献１においては、被空調室の天井に配置された放射パネルと、放射パネルに沿って設けられた循環配管と、を備えた空調設備が開示されている。この空調設備においては、冷水または温水からなる熱媒体を循環配管に循環させることにより、放射パネルが冷却または加熱される。そして、放射パネルと人体やＯＡ機器とが熱放射に基づいて熱交換を行うことにより、被空調室の環境が調整される。
【０００３】
ところで、上述のような放射熱を利用した空調システムにおいては、熱媒体を循環させる循環配管が腐食などによって破断したり、循環配管の継ぎ手が緩んで抜けてしまったりすると、循環配管から熱媒体が漏水し、被空調室に被害を及ぼすことが考えられる。特に、循環配管には一般に、循環配管へ熱媒体を補給するための補給系統が接続されているので、循環配管からの漏水が発生すると、循環配管内に存在していた熱媒体だけでなく、補給系統からの液体の熱媒体も被空調室へ漏れ続けることが考えられる。従って、放射熱を利用した空調システムにおいては、漏水時の被害を抑制することが重大な課題の１つである。
【０００４】
漏水の発生を防止するため、例えば上述の特許文献１に記載の空調システムにおいては、循環配管を含む循環系統に、真空ポンプおよび真空タンクを含む真空系統を接続し、これによって、空調システムの系全体の圧力を常に大気圧未満に維持することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
空調システムの系全体の圧力が常に大気圧未満になっている場合、循環系統内を循環する熱媒体が、気泡などのエアを多く含むようになり、この結果、熱媒体が循環する際に生じる騒音が大きくなってしまうことが考えらえる。このため、強制対流を利用した空調システムと比較した場合の、放射熱を利用した空調システムの特徴である「低騒音」という利点が、損なわれてしまうことが懸念される。
【０００７】
本発明は、このような課題を効果的に解決し得る循環システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、冷水又は温水の少なくとも一方を含む熱媒体を循環させる循環システムであって、熱媒体を循環させる循環流路を構成する循環配管と、前記循環配管に接続された循環ポンプと、を含む循環系統と、第１バルブを介して前記循環配管に接続された真空配管と、前記真空配管に接続された真空ポンプと、を含む真空系統と、前記循環配管からの前記熱媒体の漏水を検知する漏水検知システムと、を備え、前記熱媒体の漏水が前記漏水検知システムによって検知されない間、前記真空系統の前記第１バルブは閉鎖されており、前記熱媒体の漏水が前記漏水検知システムによって検知されると、前記真空系統の前記第１バルブが開放され、これによって、前記循環配管内の圧力が大気圧未満になることを特徴とする循環システムである。
【０００９】
本発明において、前記真空系統は、前記真空配管に接続された真空タンクをさらに含み、前記熱媒体の漏水が前記漏水検知システムによって検知されない間、前記真空タンク内の圧力は、前記真空ポンプによって大気圧未満に維持されてもよい。
【００１０】
本発明において、前記循環系統の前記循環配管は、少なくとも部分的に、環境が制御されるべき被空調室の内部に配置されており、または被空調室に隣接して配置されていてもよい。この場合、前記循環システムは、前記被空調室内に配置されるとともに前記循環配管に隣接する放射パネルなどの放熱装置をさらに備えていてもよい。
【００１１】
本発明において、前記漏水検知システムは、漏水の存在を直接的に検知するよう被空調室内に設置された装置であってもよく、もしくは、循環配管内の圧力の低下を感知して漏水の発生を判断する装置であってもよい。
【００１２】
本発明による循環システムは、第２バルブを介して前記循環配管に接続された、熱媒体用の補給配管と、前記補給配管に接続された、熱媒体用の補給タンクと、を含み、前記循環系統に前記熱媒体を補給する補給系統をさらに備えていてもよい。この場合、少なくとも、前記熱媒体の漏水が前記漏水検知システムによって検知されてから前記熱媒体の漏水が治まるまでの間、前記補給系統の前記第２バルブは閉鎖されている。なお、補給タンクが前記第２バルブよりも低所に設置される場合、前記補給系統は、前記補給配管に接続された補給ポンプをさらに含んでいてもよい。一方、補給タンクが前記第２バルブよりも高所に設置される場合、前記補給系統は、補給ポンプを含んでいなくてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による循環システムは、熱媒体を循環させる循環配管に加えて、第１バルブを介して循環配管に接続された真空配管および真空配管に接続された真空ポンプを含む真空系統と、循環配管からの熱媒体の漏水を検知する漏水検知システムと、を備えている。本発明による循環システムにおいて、熱媒体の漏水が漏水検知システムによって検知されない間は、すなわち通常時は、真空系統の第１バルブが閉鎖されている。このため通常時は、循環配管内の圧力が、概ね大気圧よりも高い圧力に維持されている。従って、熱媒体が循環配管を循環する際に発生する騒音を抑制することができる。また、熱媒体の漏水が漏水検知システムによって検知されると、真空系統の第１バルブが開放される。これによって、循環配管内の圧力を大気圧未満にすることができ、このことにより、循環配管からの熱媒体の漏水を低減することができる。このように本発明によれば、通常時には、循環配管内の圧力を高く維持することによって騒音を抑制し、漏水時には、循環配管内の圧力を大気圧未満にすることによって漏水を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、被空調室の環境を制御するための空調システムとして利用されている、本発明による循環システムの循環系統を示す図。
【図２】図２は、本発明による循環システムを示す図。
【図３】図３は、漏水検知システムの一例として、漏水を直接的に検知するタイプの漏水検知装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
循環システム
以下、本発明の実施の形態について説明する。ここでは、図１に示すように、本発明の一実施形態による循環システム１０が、被空調室１１の環境を制御するための空調システムとして利用される例について説明する。なお、循環システム１０の用途が空調システムに限られることはなく、循環配管からの熱媒体の漏水が発生し得る様々な用途において、循環システム１０が利用され得る。
【００１６】
図１に示すように、循環システム１０のうち被空調室１１に配置される構成要素としては、冷水又は温水の少なくとも一方を含む熱媒体を循環させる循環配管２１と、循環配管２１に隣接して設けられる放射パネル２６と、を挙げることができる。なお図１においては、循環配管２１および放射パネル２６が被空調室１１の天井に沿って配置される例が示されているが、これに限られることはない。例えば図示はしないが、循環配管２１および放射パネル２６は、被空調室１１の床や壁に沿って配置されていてもよい。
【００１７】
次に図２を参照して、本実施の形態による循環システム１０全体について説明する。循環システム１０は、熱媒体を循環させる循環配管２１を含む循環系統２０と、循環配管２１内の熱媒体との間で熱交換するための熱交換系統１５と、循環配管２１からの漏水を検知する漏水検知システム３０と、循環系統２０に接続された真空系統４０と、循環系統２０に接続された補給系統５０と、を備えている。各系統は、制御装置１２によって制御される。以下、各構成要素について説明する。
【００１８】
（循環系統）
図２に示すように、循環系統２０は、熱媒体を循環させる上述の循環配管２１と、循環配管２１に接続された循環ポンプ２３と、を含んでいる。循環ポンプ２３は、後述する第１バルブ４２が閉鎖されている間は、循環配管２１内の圧力がほぼ大気圧にまたは大気圧よりも高い圧力に維持されるよう、膨張タンク６１により加圧される。例えば、第１バルブ４２が閉鎖されている間、循環配管２１内の圧力は０．０２ＭＰａ〜１．０ＭＰａの範囲内になっている。なお被空調室１１が複数存在する場合、循環ポンプ２３が複数設置され、循環配管２１も複数に系統分けされていてもよい。また循環配管２１には、開閉可能な制御弁６２が設けられていてもよい。
【００１９】
（熱交換系統）
熱交換系統１５は、循環配管２１内の熱媒体が、配管１７内の第２熱媒体との間で熱交換器１９において熱交換を行うことができるように構成されている。図２に示すように、配管１７には、配管１７内を循環する第２熱媒体の温度を制御する熱源機１６と、配管１７内に第２熱媒体を循環させるポンプ１８と、が接続されている。循環システム１０が冷房用の空調システムとして利用される場合、熱源機１６は、被空調室１１の目標温度よりも低温の第２熱媒体を熱交換器１９に向けて供給し、これによって、循環配管２１内の熱媒体を冷却する。この結果、冷水からなる熱媒体が循環配管２１内を循環するようになる。循環システム１０が暖房用の空調システムとして利用される場合、熱源機１６は、被空調室１１の目標温度よりも高温の第２熱媒体を熱交換器１９に向けて供給し、これによって、循環配管２１内の熱媒体を加熱する。この結果、温水からなる熱媒体が循環配管２１内を循環するようになる。なお図２に示す例においては、説明の簡略化のため、冷水または温水のいずれか一方のための第２熱媒体が準備される場合のシステムを示しているが、これに限られることはない。例えば、熱源機１６として、冷水用のものと温水用のものとを各々設け、そして、配管１７のうち熱交換器１９に接続される部分で、熱交換器１９に、冷水用の第２熱媒体または温水用の第２熱媒体のどちらを供給するかを切り替えるようにしてもよい。また、熱源機１６として、冷水用のものと温水用のものとを各々設け、また、配管１７、熱交換器１９、循環配管２１および循環ポンプ２３についても、冷水用のものと温水用のものとを各々設け、そして、温水からなる熱媒体または冷水からなる熱媒体のどちらを放射パネル２６に供給するかを切り替えるようにしてもよい。切り替えのための手段としては、自動制御弁などを用いることができる。
【００２０】
（真空系統）
真空系統４０は、漏水発生時に循環系統２０の循環配管２１内の熱媒体を引き込むためのものである。図２に示すように、真空系統４０は、第１バルブ４２を介して循環配管２１に接続された真空配管４１と、真空配管４１に接続された真空ポンプ４３および真空タンク４４と、を含んでいる。好ましくは、真空タンク４４の容量は、循環配管２１内を循環する熱媒体の容量よりも大きくなっている。これによって、漏水発生時、循環配管２１内の熱媒体の全てを真空タンク４４内に引き込むことが可能になる。
【００２１】
（補給系統）
補給系統５０は、循環配管２１内の熱媒体の量を適切に維持するよう、循環配管２１へ熱媒体を補給するためのものである。図２に示すように、補給系統５０は、第２バルブ５２を介して循環配管２１に接続された補給配管５１と、補給配管５１に接続された補給タンク５４と、を含んでいる。なお、補給タンク５４が第２バルブ５２よりも低所に設置される場合、補給系統５０は、補給配管５１に接続された補給ポンプ５３をさらに含んでいてもよい。この場合、第２バルブ５２を開放し、かつ補給ポンプ５３を駆動することにより、補給タンク５４内の熱媒体を循環配管２１へ送ることができ、これによって循環配管２１内に熱媒体を補充することができる。一方、図示はしないが、補給タンク５４が第２バルブ５２よりも高所に設置される場合、補給系統５０は、補給ポンプを含んでいなくてもよい。この場合、第２バルブ５２を開放することで、補給タンク５４内の熱媒体を循環配管２１へ送ることができ、これによって循環配管２１内に熱媒体を補充することができる。第２バルブ５２を開放するタイミングは、循環配管２１内の熱媒体の減少速度等に応じて適切に定められる。例えば、一日のうち夜間空調停止時の３０分間程度、第２バルブ５２が開放され、これによって熱媒体が補給系統５０から循環系統２０へ送られ、その他の時間帯には第２バルブ５２が閉鎖される。
【００２２】
（漏水検知システム）
循環配管２１からの熱媒体の漏水を検知することができる限りにおいて、漏水検知システム３０の構成が特に限られることはない。例えば漏水検知システム３０は、図３に示すように、一対の導線３１と、一対の導線３１をそれぞれ覆う第１被覆３２と、を含むワイヤ状のものであってもよい。ワイヤ状の漏水検知システム３０は、循環配管２１のうち漏水が生じた場合に感知しやすい箇所、例えば被空調室１１の床面などに敷設される。この場合、循環配管２１において熱媒体の漏水が発生すると、熱媒体が第１被覆３２に浸み込み、この結果、一対の導線３１の間の電気抵抗値が低下する。このような電気抵抗値の低下を検出することにより、循環配管２１における漏水の発生を検知することができる。図３に示すように、ワイヤ状の漏水検知システム３０は、第１被覆３２によって覆われた一対の導線３１の両方を覆う第２被覆３３をさらに含んでいてもよい。
【００２３】
また図３に示す例においては、漏水検知システム３０が、循環配管２１からの熱媒体の漏水を直接的に検知するタイプのものである例を示したが、これに限られることはない。例えば、漏水検知システムは、図２において符号３５で示すように、循環配管２１内の圧力の変化に基づいて、循環配管２１からの熱媒体の漏水を間接的に検知するタイプのものであってもよい。
例えば、循環配管２１が密閉配管として構成されている場合、循環配管２１の一部が破断したり継ぎ手が抜けたりして循環配管２１に開口部が形成されると、この開口部を通じて循環配管２１内の圧力と大気圧とが平衡することになる。このため、通常時の循環配管２１の圧力が大気圧よりも大きい場合、循環配管２１に開口部が形成されることにより、循環配管２１内の圧力が低下することになる。従って、循環配管２１内の圧力の低下を検出することにより、循環配管２１からの熱媒体の漏水を間接的に検知することが可能である。
【００２４】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。ここでは、通常時、すなわち循環配管２１からの漏水が発生していない時の循環システム１０の動作、並びに、循環配管２１からの漏水が発生した時（漏水時）の循環システム１０の動作についてそれぞれ説明する。
【００２５】
（通常時）
はじめに、熱媒体の漏水が漏水検知システム３０によって検知されない間の循環システム１０の動作について説明する。循環システム１０の制御装置１２は、被空調室１１の温度および湿度を測定する温度湿度センサ１３からの情報に基づいて、被空調室１１内の温度および湿度が目標値となるよう、制御弁６２を制御する。制御弁６２が閉方向となると、循環ポンプ２３の出力が低下するので、熱媒体の流量を制御することができる。
【００２６】
循環系統２０は、第２バルブ５２から供給される熱媒体の圧力設定により、ほぼ大気圧にまたは大気圧よりも高い圧力に維持される。これによって、大きな騒音を生じさせることなく、循環配管２１内で熱媒体を循環させることができる。
【００２７】
通常時、真空系統４０の第１バルブ４２は閉鎖されている。この時、真空ポンプ４３は、真空配管４１内および真空タンク４４内の圧力を大気圧未満に維持するよう、駆動されていてもよい。
【００２８】
補給系統５０は、必要に応じて熱媒体を補給タンク５４から循環配管２１に供給するよう、第２バルブ５２および補給ポンプ５３を制御する。例えば上述のように、一日のうち３０分間程度、第２バルブ５２を開放して、循環配管２１内に熱媒体を補充する。
【００２９】
（漏水時）
次に、漏水時の循環システム１０の動作について説明する。循環配管２１の一部に開口部が形成され、これによって循環配管２１からの熱媒体の漏水が漏水検知システム３０若しくは後述する漏水検知システム３５によって検知されると、制御装置１２は、真空系統４０の第１バルブ４２が開放されるように第１バルブ４２を制御する。これによって、真空配管４１内および真空タンク４４内に形成されている、大気圧未満の環境が、循環配管２１内の環境に連通する。従って、循環配管２１内の圧力を迅速に大気圧未満にすることができる。また、循環配管２１が、起動した真空系統４０の真空ポンプ４３に連通するようになるので、循環配管２１内の圧力をその後も大気圧未満に維持することができる。
【００３０】
循環配管２１内の圧力が大気圧未満であれば、被空調室１１内の空気が循環配管２１の開口部から循環配管２１内に侵入することになるので、循環配管２１から熱媒体が漏水してしまうことを抑制することができる。また、真空系統４０が真空タンク４４を含む場合、循環配管２１内の熱媒体を真空タンク４４内に引き込むこともできる。これによって、循環配管２１から熱媒体が漏水してしまうことをさらに抑制することができる。また、循環配管２１に形成された開口部を修復する作業をより容易に実施できるようになる。
【００３１】
好ましくは、少なくとも、循環配管２１からの熱媒体の漏水が漏水検知システム３０によって検知されてから熱媒体の漏水が治まるまでの間、例えば循環配管２１の開口部が修復されるまでの間、補給系統５０の第２バルブ５２は閉鎖される。すなわち、漏水時に上述の一日のうちの３０分間の第２バルブ５２の開放のタイミングが到来したとしても、制御装置１２は、第２バルブ５２が閉鎖され続けるように第２バルブ５２を制御する。これによって、漏水が拡大してしまうことを防ぐことができる。
【００３２】
本実施の形態によれば、通常時には、循環配管２１内の圧力を高く維持することによって騒音を抑制し、漏水時には、循環配管２１内の圧力を大気圧未満にすることによって漏水を低減することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  循環システム              １１  被空調室
１２  制御装置                  １５  熱交換系統
１６  熱源機                    １７  配管
１８  ポンプ                    １９  熱交換器
２０  循環系統                  ２１  循環配管
２３  循環ポンプ                ２６  放射パネル
３０，３５  漏水検知システム    ３１  導線
３２  第１被覆                  ３３  第２被覆
４０  真空系統                  ４１  真空配管
４２  第１バルブ                ４３  真空ポンプ
４４  真空タンク                ５０  補給系統
５１  補給配管                  ５２  第２バルブ
５３  補給ポンプ                ５４  補給タンク
６１  膨張タンク
【図１】
2015224841.tif 000003
【図２】
2015224841.tif 000004
【図３】
2015224841.tif 000005