(57)【要約】【課題】  空調器に供給する水と海洋深層水との熱交換を行う熱交換器の長寿命化を期すことができ、ランニングコストの低減をも図ることができる空調装置を提供する。【解決手段】  空調器２の空気通路内に設けた冷却コイル５に海洋深層水との熱交換によって冷却した水を供給して冷房運転を行う海洋深層水による空調装置において、空調装置の通常運転時においては空調負荷に応じて前記海洋深層水と水との熱交換を行う熱交換器６に供給する海洋深層水の供給量を調節するが、空調装置の冷房運転停止時には前記熱交換器に海洋深層水を予め設定した最大量供給して熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるように構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調器の空気通路内に設けた冷却コイルに海洋深層水との熱交換によって冷却した水を供給して冷房運転を行う海洋深層水による空調装置において、空調装置の通常運転時においては空調負荷に応じて前記海洋深層水と水との熱交換を行う熱交換器に供給する海洋深層水の供給量を調節するが、空調装置の冷房運転停止時には前記熱交換器に海洋深層水を予め設定した最大量供給して熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるように構成してなる海洋深層水による空気調和装置。
【請求項２】
前記熱交換器は、一日のうち少なくとも冷房空調負荷の小なる時間帯に海洋深層水が予め設定した最大量供給されて、熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるように構成してなる請求項１に記載の海洋深層水による空気調和装置。
【請求項３】
前記熱交換器の海洋深層水入口側と同出口側における海洋深層水の差圧を検出し、この差圧が予め設定した値を超えると海洋深層水を熱交換器に予め設定した最大量供給して、熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるように構成してなる請求項１に記載の海洋深層水による空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海洋深層水を冷熱源とする空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
海洋深層水は表層の海水温度変化に関わりなくほぼ一定の低温であるので、この海洋深層水の冷熱エネルギーを利用する技術が各種提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
海洋深層水の冷熱を空調（冷房）に利用する場合、海洋深層水を機械室に設けた空調器の空気−水熱交換器に直接供給し、同熱交換器にて冷却された空気をダクトを介して被空調室に供給する全空気方式と、海洋深層水を水−水熱交換器に供給して真水を冷却し、冷却された真水（冷水）を各被空調室に設けた空調器の空気−水熱交換器に供給して各被空調室の空気を冷却する水方式とがある。
【０００４】
上述した水方式においては、被空調室の冷房空調負荷に応じて前記水−水熱交換器への海洋深層水の供給量を調節しているが、冷房空調負荷が小である場合には水−水熱交換器内を流れる海洋深層水の量が小となり、したがって海洋深層水中の夾雑物が汚れとなって熱交換器内に付着し、また、熱交換器内に錆が生じ、これらの汚れや錆によって熱交換効率の低下や海洋深層水を送るポンプへの負荷の増大し、熱交換器の寿命が短くてメンテナンスを頻繁に行わなければならず、またランニングコストの増大という問題がある。
【特許文献１】特開２０００−８７５７９（第１〜７頁および図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的とするところは、空調器に供給する水と海洋深層水との熱交換を行う熱交換器の長寿命化を期すことができ、ランニングコストの低減をも図ることができる空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る空調装置は、空調器の空気通路内に設けた冷却コイルに海洋深層水との熱交換によって冷却した水を供給して冷房運転を行う海洋深層水による空調装置において、空調装置の通常運転時においては空調負荷に応じて前記海洋深層水と水との熱交換を行う熱交換器に供給する海洋深層水の供給量を調節するが、空調装置の冷房運転停止時には前記熱交換器に海洋深層水を予め設定した最大量供給して熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるように構成したものとしてある。
【０００７】
本発明の請求項２に係る空調装置は、前記熱交換器は、一日のうち少なくとも冷房空調負荷の小なる時間帯に海洋深層水が予め設定した最大量供給されて、熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるように構成したものとしてある。
【０００８】
本発明の請求項３に係る空調装置は、前記熱交換器の海洋深層水入口側と同出口側における海洋深層水の差圧を検出し、この差圧が予め設定した値を超えると海洋深層水を熱交換器に予め設定した最大量供給して、熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるように構成したものとしてある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空調器へ送る水と海洋深層水との熱交換を行う熱交換器内に、海洋深層水中の夾雑物が汚れとして付着したり、あるいは錆が生じたりしてプレート熱交換器内における海洋深層水の流通が妨げられるのが防止されるとともに熱交換器内の腐食も防止され、したがって海洋深層水の冷熱を有効に利用することができ、しかも上記熱交換器のメンテナンスを頻繁に行う必要がなくて熱交換器の長寿命化も期すことができ、ランニングコストの低減も図ることができる。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明に係る空調装置の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
被空調室１に設けた空調器２の空気通路内には、空気入口２ａ側から同出口２ｂ側に向かってエアフィルタ３、送風機４および空気−水熱交換器たる冷却コイル５を備えていて、この冷却コイル５の冷水入口５ａには水−水熱交換器たるプレート熱交換器６からの水送り管７が接続されており、また冷水出口５ａには前記プレート熱交換器に至る水戻り管８が接続されている。
【００１１】
前記プレート熱交換器６は、海洋深層水と水との熱交換を行うものとしてあり、同プレート熱交換器の１次側には海洋深層水の送り管９と同戻り管１０が接続され、２次側には前記水送り管７と水戻り管８が接続されている。
【００１２】
しかして、前記水送り管７と水戻り管８の途中には、これら水送り管と水戻り管を連通するバイパス管１１を接続してあって、このバイパス管の水送り管または水戻り管との分岐部（図１においては水戻り管８側の分岐部）に、第１の制御弁機構１２を設けてある。
【００１３】
また、前記海洋深層水の送り管９と同戻り管１０の途中にも、これら送り管と戻り管を連通するバイパス管１４を接続してあって、このバイパス管における海洋深層水の送り管９または戻り管１０との分岐部（図１においては戻り管１０側の分岐部）に、第２の制御弁機構１５を設けてある。
【００１４】
上記制御弁機構１２、１５は、いずれも例えば三方流量制御弁で構成されていて、各第１入口ポート１２ａ、１５ａと出口ポート１２ｃ、１５ｃとの間と、第２入口ポート１２ｂ、１５ｂと出口ポート１２ｃ、１５ｃとの間の流量を制御できるものとしてあり、したがって前記冷却コイル５に送る水の量およびプレート熱交換器６に送る海洋深層水の量を任意に制御できるようになっている。
【００１５】
また、前記送風機４はインバータ１３によって送風量を調節できるものとしてあって、空調器２の空気入口２ａから吸入し、冷却コイル経て空気出口２ｂから送出する空気量を任意に制御できるようになっている。
【００１６】
そして、前記制御弁機構１２、１５とインバータ１３は、それぞれ信号線によって制御回路１６に接続されていて、この制御回路からの信号に基づいて第１の制御弁機構１２においては冷却コイル５への送水量を、第２の制御弁機構１５においてはプレート熱交換器６への海洋深層水の送水量を、インバータ１３においては送風機の送風量をそれぞれ調節できるようになっている。
【００１７】
また上記制御回路１６には、被空調室１内に設けた温度センサ１７と湿度センサ１８が接続されていて、これら温度センサと湿度センサにより検出される被空調室内の温度および湿度に基づいて前記制御弁機構１２、１５とインバータ１３の制御を行うように構成されている。
【００１８】
具体的には、被空調室１内の湿度が予め設定された所定の湿度、例えば６０％ＲＨ以下である場合には、制御回路はインバータ１３に対して送風機の送風量を予め設定された所定の値に一定に保つよう制御を行い、制御弁機構１２に対しては、温度センサにて検出される温度に基づいて冷却コイル５への冷水供給量およびプレート熱交換器６への海洋深層水の供給量を調節する温度制御運転が行われる。
【００１９】
より詳しくは、被空調室１内の温度が設定温度よりもある程度高い場合には第１の制御弁機構１２における水送り管７から冷却コイル５側への冷水供給量を増加し、バイパス管１１側への冷水送り量を小ならしめ、被空調室内の温度が設定温度よりもある程度低い場合には第１の制御弁機構１２における水送り管７から冷却コイル側への冷水供給量を減少し、バイパス管１１側への冷水送り量を大ならしめる。
【００２０】
また、さらに空調負荷が大である場合には、第２の制御弁機構１５における海洋深層水の送り管９からプレート熱交換器６へ供給する海洋深層水の量を増加し、バイパス管１４側への海洋深層水の送り量を小ならしめ、一方、空調負荷が小である場合には、第２の制御弁機構１５における海洋深層水の送り管９からプレート熱交換器への海洋深層水の送り量を減少し、バイパス管１４側への海洋深層水の送り量を大ならしめる。
【００２１】
また、被空調室内の湿度が予め設定された所定の湿度、例えば６０％ＲＨ未満である場合には、制御回路はインバータ１３に対して送風機の送風量を予め設定された最小値に保つよう制御を行い、制御弁機構１２に対しては冷却コイル側へ冷水を全量供給するように制御を行う除湿運転が行われる。
【００２２】
この除湿運転においては、送風量が最小値、冷却コイルへの冷水供給量が最大となるので、空気通路内の空気は露点よりも低温に冷却されて除湿され、被空調室内に供給される。なお、冷却コイル５の表面にて結露したドレンは図示省略のドレンパンとドレンパイプを経て空調器外に排出される。
【００２３】
ところで、制御回路１６にはタイマ１６ａを設けてあって、上述した除湿運転が開始するとＯＮとなり、予め設定された時間が経過するとＯＦＦとなり、このタイマがＯＦＦとされることによって除湿運転が停止されて除湿運転から前述した温度制御運転が行われるようにしてある。
【００２４】
より詳しくは、被空調室内の空気の空調顕熱負荷が大であって、除湿運転による除湿が所定時間内に終了しなかった場合、被空調室内の温度制御を再開して温度制御を優先できるようにしてある。
【００２５】
しかして、冷房運転停止時においては前記プレート熱交換器６に送る海洋深層水の量を予め設定した最大量供給して熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるようにしてある。
【００２６】
また、冷房空調負荷の小なる夜間のような時間帯には、冷房運転停止時と同様に、前記プレート熱交換器６に送る海洋深層水の量を予め設定した最大量供給して熱交換器内の汚れが流し出されるとともに熱交換器内の腐食が防止されるようにしてある。
【００２７】
さらに、前記プレート熱交換器６における海洋深層水の入口と出口における海洋深層水の送り管と戻り管には、それぞれ圧力計２９、３０とを設けてあり、これら圧力計で検出される海洋深層水の送水圧力値は制御回路１６に送られるようになっていて、圧力差が予め設定された値を超えると、プレート熱交換器６内における海洋深層水の流路内に汚れが付着したものと判断し、制御回路が第２の制御弁機構１５に対して海洋深層水を予め設定した最大量、例えば送り管９からの全量をプレート熱交換器に送り、熱交換器内の汚れを流し出すように構成してある。
【００２８】
また、圧力差が設定値を超えたまま変化しない場合や、さらに圧力差が増大して予め設定された上限値に達した場合には、音声やランプ等による警報出力がなされるように構成してあり、この警報出力が発せられると、監視員やサービスマンによるプレート熱交換器の清掃等の保守作業や点検作業を行なうようにする。
【００２９】
なお、前記圧力計はプレート熱交換器６の入口と出口にそれぞれ設けるのではなく、入口と出口に導圧管を接続した差圧計とする場合もある。
【００３０】
上述した実施例においては、１つの被空調室に設けた１つの空調器に冷水を供給する構成としてあるが、実際には複数の被空調室に設けた各空調器に、１つの冷水循環ラインに各空調器を並列に接続して冷水を供給し、各被空調室の温度、湿度を個別に制御する構成とし、この場合、温度センサ１７および湿度センサ１８は各被空調室内に設け、制御回路１６も各被空調器ごとに設けるか、１つの制御回路にて各被空調室に対する個別の制御を集中制御する場合もある。
【００３１】
また、上述した実施例においては海洋深層水を水と熱交換して空調器の冷却コイルに供給する構成としてあるが、図２に示されるように冷水と海洋深層水の両方を用いる構成とする場合もある。
【００３２】
具体的には、空調器１９の空気通路内に、エアフィルタ２０、第１冷却コイル２１、第２冷却コイル２２および送風機２３を空気の流れ方向上流側からこの順に設け、第１冷却コイル２１には図１に示した実施例のものと同様に冷水を供給し、第２冷却コイル２２には海洋深層水を直接供給する。
【００３３】
しかして、第１冷却コイル２１への冷水供給と、送風機２３に対する風量制御は第１実施例と同様に行われるが、第２冷却コイル２２への海洋深層水の送り管２４と同戻り管２５との間にも第１冷却コイルにおける水送り管７と同戻り管８における場合と同様に、バイパス管２６および第３の制御弁機構２７を設け、この第３の制御弁機構２７も第１実施例のものと同様に制御される。
【００３４】
上述した第２実施例のものは、各被空調室へダクト２８によって冷却空気を供給する全空気方式に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る装置の実施例を示す構成図。
【図２】本発明に係る装置の他の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
【００３６】
１  被空調室                  ２  空調器
３  エアフィルタ              ４  送風機
５  冷却コイル                ６  プレート熱交換器
７  水送り管                  ８  水戻り管
９  海洋深層水の送り管      １０  海洋深層水の戻り管
１１  バイパス管              １２  第１の制御弁機構
１３  インバータ              １４  バイパス管
１５  第２の制御弁機構        １６  制御回路
１７  温度センサ              １８  湿度センサ
１９  空調器                  ２０  エアフィルタ
２１  第１冷却コイル          ２２  第２冷却コイル
２３  送風機                  ２４  海洋深層水の送り管
２５  海洋深層水の戻り管      ２６  バイパス管
２７  第３の制御弁機構        ２８  ダクト
２９、３０  圧力計
【図１】
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【図２】
2005308314.tif 000004