JP2017058035A - 熱交換器散水システム、熱交換器散水方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却水として水道水（再生水）を散水しても、異物を発生（析出）させること無く熱交換器を効率良く冷却することで、熱交換器の性能を一定に維持しつつ、消費電力を大幅に削減可能な低コストの熱交換器散水技術を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、熱交換器散水システムは、酸性水及びアルカリ性水を製造する電解水製造装置４と、熱交換器２ａ,２ｂに散水するときに、酸性水及びアルカリ性水を供給する電解水供給装置と、を有する。電解水供給装置は、酸性水を貯水する酸性水タンクと、アルカリ性水を貯水するアルカリ性水タンクと、酸性水タンクから酸性水を供給する酸性水パイプと、アルカリ性水タンクからアルカリ性水を供給するアルカリ性水パイプと、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、熱交換器に電解水を散水することで、例えば、スケールやバイオフィルム、その他の雑菌などの異物の発生（析出）を防止しつつ、空調の電力消費量を低減させる熱交換器散水技術に関する。

近年、電気使用料の値上りや電力不足などにより、省エネへの関心が高まっている。特に、都心では、オフィスビルの空調の電力消費量が大きい。このため、より効率の良い空調システムが必要とされている。

これに応える対策として、例えば、空調システム自体を省エネ化させる技術、或いは、オフィスビルの屋上に設置された室外機に散水することで、当該室外機自体を冷却させる技術など、を想定することができる。このような技術を適用することで、消費電力を１５％〜２５％削減することが可能とされている。

特開２０００−１８７７１号公報 特開２００５−２６２１９７号公報

ところで、室外機自体を冷却させる技術では、例えば、水道水（再生水）や純水などの冷却水を、室外機の熱交換器に散水する。ここで、水道水（再生水）には、例えば、カルシウムやマグネシウムなどのミネラルが含まれている。このため、散水を続けることで、熱交換器には、例えば、スケールやバイオフィルム、その他の雑菌などの異物が発生（析出）する場合がある。そうなると、熱交換器の性能（例えば、放熱特性）を一定に維持することが困難になってしまう。

これに対して、純水を熱交換器に散水させる場合、純水には、ミネラルが一切含まれない。このため、上記したスケールやバイオフィルムなど異物の発生（析出）を防止することが可能である。しかし、純水の製造には、手間がかかるため、製造コストが上昇してしまう。また、例えば、防錆剤やスケール洗浄剤などを含有させた冷却水を散水する技術も知られている。しかし、かかる冷却水の製造も、純水の場合と同様、製造コストが上昇してしまう。

本発明の目的は、冷却水として水道水（再生水）を散水しても、異物を発生（析出）させること無く熱交換器を効率良く冷却することで、熱交換器の性能を一定に維持しつつ、消費電力を大幅に削減可能な低コストの熱交換器散水技術を提供することにある。

実施形態によれば、熱交換器散水システムは、酸性水及びアルカリ性水を製造する電解水製造装置と、熱交換器に散水するときに、酸性水及びアルカリ性水を供給する電解水供給装置と、を有している。電解水供給装置は、酸性水を貯水する酸性水タンクと、アルカリ性水を貯水するアルカリ性水タンクと、酸性水タンクから酸性水を供給する酸性水パイプと、アルカリ性水タンクからアルカリ性水を供給するアルカリ性水パイプと、を備えている。

一実施形態に係る熱交換器散水システムの模式図。 図１の電解水製造装置の構成を概略的に示すブロック図。 電解水製造装置の動作を示すフローチャート。 散水のサブルーチンを示すフローチャート。

「一実施形態」
本実施形態に係る熱交換器散水システムは、室内を冷却するための冷房装置に適用可能である。冷房装置は、室内機と、室外機と、から構成されている。室外機は、室内機を介して取り込まれた室内の熱を室外に放熱可能に構成されている。室外機は、放熱のための熱交換器を備えている。

図１には室外機の一例が示されている。室外機１は、空気吸込部１ａと、空気吹出部１ｂと、一対の熱交換器２ａ,２ｂと、一対の送風機構３ａ,３ｂと、を有している。空気吸込部１ａは、室外機１の一側面に構成されている。空気吹出部１ｂは、室外機１の頂上面に構成されている。一対の熱交換器２ａ,２ｂは、空気吸込部１ａを覆うように配置されている。一対の送風機構３ａ,３ｂは、空気吹出部１ｂを覆うように配置されている。

かかる構成において、冷房装置の稼働中、送風機構３ａ,３ｂが作動することで、室外機１には一連の空気の流れが形成される。即ち、空気吸込部１ａから吸い込まれた空気は、空気吹出部１ｂから吹き出される。このとき、空気吸込部１ａに吸い込まれた空気と、熱交換器２ａ,２ｂに流れる冷媒との間で熱交換が行われる。そして、熱交換された空気は、一連の空気の流れに従って、空気吹出部１ｂから機外に吹き出される。

ここで、例えば、オフィスビルに構築された冷房装置を想定すると、室外機１は、ビルの屋上に設置される仕様が一般的である。屋上は、夏季には強い日差しにさらされる環境である。このため、室外機１（熱交換器２ａ,２ｂ）自体の温度が上昇する。このとき、熱交換器２ａ,２ｂの冷却には、水道水や再生水などが用いられる。なお、再生水とは、水道水と同等の水質を有していない水である。再生水とは、一度使用された水に対して、通常の下水処理に加えて、さらに高度な処理（例えば、ろ過処理、オゾン処理など）を行うことで得られた水である。

ところで、水道水（再生水）には、ミネラルが含まれる。このため、熱交換器２ａ,２ｂの性能（例えば、放熱特性）を一定に維持すべく、例えば、スケールやバイオフィルム、その他の雑菌などの異物の発生（析出）防止を考慮する必要がある。

「熱交換器散水システムの特徴的ないし機能的概要」
本実施形態では、ミネラルを含んだ冷却水（例えば、水道水、再生水）を散水しても、上記した異物を発生（析出）させること無く、熱交換器２ａ,２ｂの性能（放熱特性）を一定に維持しつつ冷却可能な熱交換器散水システムを想定する。熱交換器散水システムは、図１〜図２に示すように、電解水製造装置４と、電解水濃度調整機構５,６と、電解水供給装置７と、散水機構８と、給水制御装置９と、一対の温度センサ１０ａ,１０ｂと、排水機構４５と、を有している。

電解水製造装置４は、電解水（酸性水、アルカリ性水）を製造可能に構成されている。この場合、給水制御装置９が電解水製造装置４（例えば、後述する給水機構２１）を制御することで、電解水（酸性水、アルカリ性水）の製造状態（例えば、製造量、製造速度など）が調整されている。なお、電解水製造装置４の配置個数は、例えば、室外機１の配置個数や規模などに応じて設定される。このため、当該配置個数について、ここでは特に数値限定はしない。この場合、１台の電解水製造装置４によって、複数の室外機１の全てに対する散水制御を行うように構成してもよい。

電解水濃度調整機構５,６は、電解水製造装置４によって製造された電解水（酸性水、アルカリ性水）の濃度を調整可能に構成されている（図２参照）。図面には一例として、アルカリ性水の濃度を調整するためのアルカリ性水濃度調整機構５と、酸性水の濃度を調整するための酸性水濃度調整機構６と、が示されている。なお、電解水濃度調整機構５,６は、後述する電解水供給装置７の構成としての機能も有している。また、電解水濃度調整機構５,６の配置個数は、例えば、電解水製造装置４の配置個数に応じて設定される。このため、当該配置個数について、ここでは特に数値限定はしない。

電解水供給装置７は、熱交換器２ａ,２ｂに散水するときに、電解水（酸性水、アルカリ性水）を供給可能に構成されている。この場合、供給された酸性水は、散水機構８によって、熱交換器２ａ,２ｂに散水される。これにより、当該熱交換器２ａ,２ｂの冷却、殺菌が行われる。また、供給されたアルカリ性水は、散水機構８によって、熱交換器２ａ,２ｂに散水される。これにより、当該熱交換器２ａ,２ｂの洗浄が行われる。なお、電解水供給装置７の配置個数は、例えば、室外機１の配置個数や規模などに応じて設定される。このため、当該配置個数について、ここでは特に数値限定はしない。

温度センサ１０ａ,１０ｂは、室外機１に取り付けられている。温度センサ１０ａ,１０ｂは、熱交換器２ａ,２ｂの温度を測定可能に構成されている。図面では一例として、一方の温度センサ１０ａによって、一方の熱交換器２ａの温度が測定される。他方の温度センサ１０ｂによって、他方の熱交換器２ｂの温度が測定される。

ここで、冷房装置の稼働中、温度センサ１０ａ,１０ｂは、熱交換器２ａ,２ｂの温度を測定し続ける。そして、測定された温度が、予め設定された基準温度になったとき、或いは、基準温度を上回ったとき、温度センサ１０ａ,１０ｂから、その旨の測定信号が出力される。このとき、電解水供給装置７（散水機構８、後述する散水制御装置５１）は、出力された測定信号に基づいて、熱交換器２ａ,２ｂに対する散水を開始する。なお、基準温度は、例えば、熱交換器２ａ,２ｂの種類や使用環境、使用目的などに応じて設定される。このため、当該基準温度について、ここでは特に数値限定はしない。

この場合、複数の室外機１の全てを１台の電解水製造装置４によって散水制御する仕様において、１つの室外機１に必ずしも２つの温度センサ１０ａ,１０ｂを搭載させる必要はない。例えば、複数の室外機１に対して１つの温度センサを配置させる仕様でもよい。

排水機構４５は、熱交換器２ａ,２ｂに散水された酸性水とアルカリ性水を合流させる。このとき、酸性水とアルカリ性水とが混じり合って互いに中和し、中性の液体が形成される。この後、かかる中性液体が、外部に排水される。

「熱交換器散水システムの具体的仕様」
「電解水製造装置４」
電解水製造装置４は、３室型の電解槽１１を備えている。電解槽１１は、中間室（電解室）１２と、中間室１２の両側に隣接した陽極室１３及び陰極室１４と、を有している。中間室１２と陽極室１３とは、陰イオン交換膜１５で仕切られている。中間室１２と陰極室１４とは、陽イオン交換膜１６で仕切られている。陽極室１３内には、陽極１７が設けられている。陰極室１４内には、陰極１８が設けられている。陽極１７及び陰極１８は、相互に等しい大きさの矩形状を有している。陽極１７及び陰極１８は、中間室１２の両側に配置され、互いに対向している。

電解水製造装置４は、電源１９と、電解液供給機構２０と、給水機構２１と、を備えている。なお、電源１９は、陽極１７に正電圧を印加可能に構成されている。電源１９は、陰極１８に負電圧を印加可能に構成されている。

電解液供給機構２０は、塩水タンク２２と、供給配管２３と、送水ポンプ２４と、排出配管２５と、を有している。塩水タンク２２は、飽和塩水（電解液）を生成可能に構成されている。供給配管２３は、塩水タンク２２と中間室１２の下部とを連結するように延びている。供給配管２３には、送水ポンプ２４が接続されている。排出配管２５は、中間室１２の上部と塩水タンク２２とを連結するように延びている。

給水機構２１は、給水源２６と、給水配管２７と、アルカリ性水配管２８と、酸性水配管２９と、気液分離器３０と、給水バルブ３１と、を有している。なお、給水源２６は、例えば、水道水や再生水などの水（被電解液）を供給可能に構成されている。当該水（被電解液）は、給水配管２７を通って、陽極室１３及び陰極室１４の双方に供給される。

ここで、室外機１が設置されたオフィスビルの屋上には、ポンプ（図示しない）で汲み上げた水道水を一時的に貯水する貯水槽（図示しない）が配置されている場合がある。この場合、当該貯水槽を給水源２６として適用することができる。即ち、既存の設備（貯水槽）を、給水源２６としてそのまま利用することができる。これにより、給水源２６を新たに構築するよりも格段に安価に給水機構２１（電解水製造装置４）を構成することができる。この結果、熱交換器散水システムの低コスト化を図ることができる。

給水配管２７は、給水源２６と、陽極室１３及び陰極室１４の双方の下部と、を連結させるように延びている。アルカリ性水配管２８は、陰極室１４の上部に接続されている。酸性水配管２９は、陽極室１３の上部に接続されている。気液分離器３０は、アルカリ性水配管２８に接続されている。給水バルブ３１は、給水源２６と給水配管２７との間に接続されている。給水バルブ３１は、給水制御装置９によって、開閉制御される。

このような構成において、送水ポンプ２４を駆動させる。これにより、塩水タンク２２で生成された飽和塩水（以下、塩水と言う）が、供給配管２３から中間室１２の下部を通って、中間室１２に流入する。このとき、給水制御装置９によって給水バルブ３１を開制御する。これにより、上記した給水源２６から供給された水が、給水配管２７から陽極室１３及び陰極室１４の双方の下部を通って、陽極室１３及び陰極室１４にそれぞれ流入する。同時に、電源１９から陽極１７に正電圧を、陰極１８に負電圧をそれぞれ印加する。

このとき、中間室１２に流入した塩水中に電離しているナトリウムイオン（陽イオン）は、陰極１８に引き寄せられる。ナトリウムイオン（陽イオン）は、陽イオン交換膜１６を通過して、陰極室１４に流入する。陰極室１４において、陰極１８で水が電気分解される。これにより、水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液が生成される。生成された水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液は、陰極室１４からアルカリ性水配管２８に流出した後、気液分離器３０によって、水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液とに分離される。分離された水酸化ナトリウム水溶液（即ち、アルカリ性水）は、アルカリ性水配管２８を通って、後述するアルカリ性水濃度調整機構５に供給される。

更に、中間室１２に流入した塩水中に電離している塩素イオン（陰イオン）は、陽極１７に引き寄せられる。塩素イオン（陰イオン）は、陰イオン交換膜１５を通過して、陽極室１３に流入する。陽極室１３において、塩素イオン（陰イオン）が還元される。このとき、塩素ガスが発生する。発生した塩素ガスは、陽極室１３内の水と反応する。これにより、次亜塩素酸と塩酸が生成される。生成された次亜塩素酸と塩酸によって、陽極室１３内に酸性水が生成される。生成された酸性水は、酸性水配管２９を通って、後述する酸性水濃度調整機構６に供給される。

なお、中間室１２の下部から中間室１２内に流入した塩水は、中間室１２の上部から流出した後、排出配管２５を通って塩水タンク２２に戻される。これにより、塩水タンク２２から供給配管２３、そして、電解槽１１の中間室１２を経由した後、排出配管２５から再び塩水タンク２２に至る一連の電解液（塩水）循環経路が構成されている。

「電解水濃度調整機構５,６」
アルカリ性水濃度調整機構５は、アルカリ性水タンク５ｔと、第１濃度調整配管３４と、第１濃度調整バルブ３５と、を備えている。
アルカリ性水タンク５ｔは、密閉された貯水空間（図示しない）を有している。アルカリ性水タンク５ｔには、上記したアルカリ性水配管２８が接続されている。かかる構成において、上記したアルカリ性水配管２８を通って供給されたアルカリ性水（電解水）は、アルカリ性水タンク５ｔの貯水空間に一時的に貯水される。

アルカリ性水タンク５ｔには、第１濃度調整配管３４が接続されている。第１濃度調整配管３４には、上記した給水源２６が接続されている。また、給水源２６と第１濃度調整配管３４との間には、第１濃度調整バルブ３５が接続されている。第１濃度調整バルブ３５は、給水制御装置９によって、開閉制御される。

酸性水濃度調整機構６は、酸性水タンク６ｔと、第２濃度調整配管３６と、第２濃度調整バルブ３７と、を備えている。
酸性水タンク６ｔは、密閉された貯水空間（図示しない）を有している。酸性水タンク６ｔには、上記した酸性水配管２９が接続されている。かかる構成において、上記した酸性水配管２９を通って供給された酸性水（電解水）は、酸性水タンク６ｔの貯水空間に一時的に貯水される。

酸性水タンク６ｔには、第２濃度調整配管３６が接続されている。第２濃度調整配管３６には、上記した給水源２６が接続されている。給水源２６と第２濃度調整配管３６との間には、第２濃度調整バルブ３７が接続されている。第２濃度調整バルブ３７は、給水制御装置９によって、開閉制御される。

アルカリ性水タンク５ｔには、第１容量モニタ３８が設けられている。第１容量モニタ３８は、アルカリ性水タンク５ｔ（貯水空間）に貯水されたアルカリ性水（電解水）の容量（貯水量）を監視可能に構成されている。第１容量モニタ３８は、例えば、アルカリ性水タンク５ｔ（貯水空間）内に予め設定された喫水線（図示しない）に対するアルカリ性水（電解水）の容量（貯水量）を監視する。なお、アルカリ性水タンク５ｔの容量（貯水量）は、例えば、上記した室外機１の配置個数や規模、アルカリ性水（電解水）の使用量の多少に応じて設定される。このため、当該容量（貯水量）について、ここでは特に数値限定はしない。

この場合、アルカリ性水（電解水）の容量（貯水量）が、喫水線を下回っているとき、第１容量モニタ３８の出力に基づいて、給水制御装置９が電解水製造装置４を制御する。即ち、給水制御装置９が、給水バルブ３１、及び、第１濃度調整バルブ３５をそれぞれ開制御する。

このとき、給水源２６から供給された水が、給水配管２７を通って陰極室１４に流入する。陰極室１４で生成されたアルカリ性水（電解水）が、アルカリ性水配管２８を通ってアルカリ性水タンク５ｔに供給される。同時に、給水源２６から供給された水が、第１濃度調整配管３４を通ってアルカリ性水タンク５ｔに流入する。これにより、予め設定された濃度のアルカリ性水（電解水）が、自動的に製造され、アルカリ性水タンク５ｔに貯水される。

ここで、アルカリ性水（電解水）は、ナトリウム濃度が、０.１ｐｐｍ〜２５００ｐｐｍの範囲、好ましくは、１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの範囲、更に好ましくは、１０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍの範囲になるように、濃度設定される。

これに対して、アルカリ性水（電解水）の容量（貯水量）が、喫水線を上回っているとき、第１容量モニタ３８の出力に基づいて、給水制御装置９が電解水製造装置４を制御する。即ち、給水制御装置９が、給水バルブ３１、及び、第１濃度調整バルブ３５をそれぞれ閉制御する。これにより、アルカリ性水（電解水）の製造が自動的に停止される。

このように、第１容量モニタ３８の出力に基づいて、給水制御装置９が、給水バルブ３１、及び、第１濃度調整バルブ３５をそれぞれ開閉制御する。これにより、アルカリ性水タンク５ｔ（貯水空間）において、アルカリ性水（電解水）の容量（貯水量）ないし濃度が、常に一定に維持される。

また、酸性水タンク６ｔには、第２容量モニタ３９が設けられている。第２容量モニタ３９は、酸性水タンク６ｔ（貯水空間）に貯水された酸性水（電解水）の容量（貯水量）を監視可能に構成されている。第２容量モニタ３９は、例えば、酸性水タンク６ｔ（貯水空間）内に予め設定された喫水線（図示しない）に対する酸性水（電解水）の容量（貯水量）を監視する。なお、酸性水タンク６ｔの容量（貯水量）は、例えば、上記した室外機１の配置個数や規模、酸性水（電解水）の使用量の多少に応じて設定される。このため、当該容量（貯水量）について、ここでは特に数値限定はしない。

この場合、酸性水（電解水）の容量（貯水量）が、喫水線を下回っているとき、第２容量モニタ３９の出力に基づいて、給水制御装置９が電解水製造装置４を制御する。即ち、給水制御装置９が、給水バルブ３１、及び、第２濃度調整バルブ３７をそれぞれ開制御する。このとき、給水源２６から供給された水が、給水配管２７を通って陽極室１３に流入する。陽極室１３で生成された酸性水（電解水）が、酸性水配管２９を通って酸性水タンク６ｔに供給される。同時に、給水源２６から供給された水が、第２濃度調整配管３６を通って酸性水タンク６ｔに流入する。これにより、予め設定された濃度の酸性水（電解水）が、自動的に製造され、酸性水タンク６ｔに貯水される。

ここで、酸性水（電解水）は、次亜塩素酸濃度が、１０ｐｐｍ〜２００ｐｐｍの範囲、好ましくは、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍの範囲、更に好ましくは、３０ｐｐｍ〜６０ｐｐｍの範囲になるように、濃度設定される。

これに対して、酸性水（電解水）の容量（貯水量）が、喫水線を上回っているとき、第２容量モニタ３９の出力に基づいて、給水制御装置９が電解水製造装置４を制御する。即ち、給水制御装置９が、給水バルブ３１、及び、第２濃度調整バルブ３７をそれぞれ閉制御する。これにより、酸性水（電解水）の製造が自動的に停止される。

このように、第２容量モニタ３９の出力に基づいて、給水制御装置９が、給水バルブ３１、及び、第２濃度調整バルブ３７をそれぞれ開閉制御する。これにより、酸性水タンク６ｔ（貯水空間）において、酸性水（電解水）の容量（貯水量）ないし濃度が、常に一定に維持される。

「電解水供給装置７」
電解水供給装置７は、上記したアルカリ性水タンク５ｔ、及び、酸性水タンク６ｔに加えて、アルカリ性水パイプ４０と、第１開閉弁４１と、酸性水パイプ４２と、第２開閉弁４３と、を備えている。

アルカリ性水タンク５ｔには、アルカリ性水パイプ４０が接続されている。アルカリ性水パイプ４０には、第１開閉弁４１が接続されている。第１開閉弁４１は、給水制御装置９によって、開閉制御される。かかる構成において、給水制御装置９によって第１開閉弁４１を開制御する。これにより、上記の濃度に調整されたアルカリ性水が、アルカリ性水パイプ４０を通って供給可能となる。

酸性水タンク６ｔには、酸性水パイプ４２が接続されている。酸性水パイプ４２には、第２開閉弁４３が接続されている。第２開閉弁４３は、給水制御装置９によって、開閉制御される。かかる構成において、給水制御装置９によって第２開閉弁４３を開制御する。これにより、上記の濃度に調整された酸性水が、酸性水パイプ４２を通って供給可能となる。

「散水機構８」
散水機構８は、少なくとも１本の散水パイプ４６と、少なくとも１つの散水ノズル４７ａ,４７ｂ,４８ａ,４８ｂと、バルブ機構４９と、冷却水通路５０と、散水制御装置５１と、を備えている。

図面には一例として、１本の散水パイプ４６と、４つの散水ノズル４７ａ,４７ｂ,４８ａ,４８ｂが示されている。散水パイプ４６は、その途中から上下２方向に分岐して延びている。散水パイプ４６は、接続パイプ部４６ａと、上側パイプ部４６ｂと、下側パイプ部４６ｃと、を備えている。なお、上側パイプ部４６ｂと、下側パイプ部４６ｃとは、互いに平行に延びている。

上側パイプ部４６ｂは、熱交換器２ａ,２ｂの上部側に沿って平行に延びている。上側パイプ部４６ｂには、２つの散水ノズル４７ａ,４７ｂが間隔を存して接続されている。各々の散水ノズル４７ａ,４７ｂは、上側パイプ部４６ｂに対して傾斜可能かつ旋回可能に構成されている。これにより、一方の散水ノズル４７ａは、一方の熱交換器２ａの上半分に対向可能に構成されている。他方の散水ノズル４７ｂは、他方の熱交換器２ｂの上半分に対向可能に構成されている。

下側パイプ部４６ｃは、熱交換器２ａ,２ｂの下部側に沿って平行に延びている。下側パイプ部４６ｃには、２つの散水ノズル４８ａ,４８ｂが間隔を存して接続されている。各々の散水ノズル４８ａ,４８ｂは、下側パイプ部に４６ｃ対して傾斜可能かつ旋回可能に構成されている。これにより、一方の散水ノズル４８ａは、一方の熱交換器２ａの下半分に対向可能に構成されている。他方の散水ノズル４８ｂは、他方の熱交換器２ｂの下半分に対向可能に構成されている。

上側パイプ部４６ｂ、及び、下側パイプ部４６ｃは、接続パイプ部４６ａの一方側に接続されている。接続パイプ部４６ａの他方側は、上記したアルカリ性水パイプ４０及び酸性水パイプ４２に接続されている。即ち、アルカリ性水パイプ４０及び酸性水パイプ４２は、その延出先で１本に併合されている（図示しない）。この併合部分に、接続パイプ部４６ａの他方側が接続されている。

散水パイプ４６（接続パイプ部４６ａ）には、バルブ機構４９が接続されている。バルブ機構４９は、散水制御装置５１によって、開閉制御される。バルブ機構４９には、冷却水通路５０が接続されている。冷却水通路５０には、上記した給水源２６が接続されている。冷却水通路５０は、給水源２６から冷却水（水道水、再生水）を供給可能に構成されている。

「排水機構４５」
排水機構４５は、ドレンパン（drain pan）５２と、排水通路５３と、排水タンク５４と、を備えている。ドレンパン５２は、室外機１（熱交換器２ａ,２ｂ）の下側全体を覆うように配置されている。ドレンパン５２には、排水通路５３が接続されている。排水通路５３には、排水タンク５４が接続されている。かかる構成において、ドレンパン５２は、排水通路５３を通して、排水タンク５４に接続されている。

「熱交換器散水システムの動作」
図３〜図４のフローチャート（プロセスＳ１〜Ｓ６、Ｔ１〜Ｔ７）を参照しつつ、熱交換器散水システムの動作について説明する。

冷房装置の稼働中、温度センサ１０ａ,１０ｂは、熱交換器２ａ,２ｂの温度を測定し続ける（図３のＳ１）。測定された温度が、予め設定された基準温度になったとき（図３のＳ２）、或いは、基準温度を上回ったとき（図３のＳ３）、温度センサ１０ａ,１０ｂから、その旨の測定信号が出力される（図３のＳ４）。電解水供給装置７（散水機構８、散水制御装置５１）は、出力された測定信号に基づいて、熱交換器２ａ,２ｂに対する散水を開始する（図３のＳ５）。

例えば、電解水製造装置４によって、アルカリ性水、及び、酸性水を製造する（図４のＴ１）。アルカリ性水をアルカリ性水タンク５ｔ内の貯水空間に貯水する（図４のＴ２）。酸性水を酸性水タンク６ｔ内の貯水空間に貯水する（図４のＴ２）。

そして、散水制御装置５１によってバルブ機構４９を制御する。このとき、貯水された酸性水とアルカリ性水がそれぞれ供給される（図４のＴ３）。これにより、散水ノズル４７ａ,４７ｂ,４８ａ,４８ｂから熱交換器２ａ,２ｂに向けて、冷却水（水道水、再生水）、酸性水、アルカリ性水を選択的に散水することができる。

この場合、一方の散水ノズル４７ａから一方の熱交換器２ａの上半分に向けて散水することができる。他方の散水ノズル４７ｂから他方の熱交換器２ｂの上半分に向けて散水することができる。更に、一方の散水ノズル４８ａから一方の熱交換器２ａの下半分に向けて散水することができる。他方の散水ノズル４８ｂから他方の熱交換器２ｂの下半分に向けて散水することができる。この結果、熱交換器２ａ,２ｂ全体の隅々に亘って漏れなく、冷却水（水道水、再生水）、酸性水、アルカリ性水を選択的に散水することができる。

ここで、冷却水（水道水、再生水）を散水する場合、散水制御装置５１によって、バルブ機構４９が開閉制御される。即ち、冷却水通路５０が開口され、上記したアルカリ性水パイプ４０及び酸性水パイプ４２が閉口される。このとき、上記した第１開閉弁４１及び第２開閉弁４３は、共に、給水制御装置９によって閉制御される。

これにより、冷却水通路５０を通って供給された冷却水（水道水、再生水）は、バルブ機構４９を通って接続パイプ部４６ａに流れ込む。冷却水（水道水、再生水）は、上側パイプ部４６ｂ及び下側パイプ部４６ｃに沿って流れる。かくして、冷却水（水道水、再生水）が、散水ノズル４７ａ,４７ｂ,４８ａ,４８ｂから熱交換器２ａ,２ｂに向けて散水される。

また、酸性水を散水する場合、散水制御装置５１によって、バルブ機構４９が開閉制御される。即ち、冷却水通路５０が閉口され、上記したアルカリ性水パイプ４０及び酸性水パイプ４２が開口される。このとき、第１開閉弁４１は、給水制御装置９によって閉制御される。第２開閉弁４３は、給水制御装置９によって開制御される。

これにより、酸性水パイプ４２を通って供給された酸性水は、バルブ機構４９を通って接続パイプ部４６ａに流れ込む。酸性水は、上側パイプ部４６ｂ及び下側パイプ部４６ｃに沿って流れる。かくして、酸性水が、散水ノズル４７ａ,４７ｂ,４８ａ,４８ｂから熱交換器２ａ,２ｂに向けて散水される（図４のＴ４）。

更に、アルカリ性水を散水する場合、散水制御装置５１によって、バルブ機構４９が開閉制御される。即ち、冷却水通路５０が閉口され、上記したアルカリ性水パイプ４０及び酸性水パイプ４２が開口される。このとき、第１開閉弁４１は、給水制御装置９によって開制御される。第２開閉弁４３は、給水制御装置９によって閉制御される。

これにより、アルカリ性水パイプ４０を通って供給されたアルカリ性水は、バルブ機構４９を通って接続パイプ部４６ａに流れ込む。アルカリ性水は、上側パイプ部４６ｂ及び下側パイプ部４６ｃに沿って流れる。かくして、アルカリ性水が、散水ノズル４７ａ,４７ｂ,４８ａ,４８ｂから熱交換器２ａ,２ｂに向けて散水される（図４のＴ５）。

熱交換器２ａ,２ｂに対する散水方法としては、２つのパターンが想定される。
第１パターンは、冷却水（水道水、再生水）、酸性水、アルカリ性水の順に散水する。第１パターンにおいて、冷却水を散水することで、熱交換器２ａ,２ｂを冷却する。この後、酸性水を散水することで、熱交換器２ａ,２ｂを殺菌する（図４のＴ４）。続いて、アルカリ性水を散水することで、熱交換器２ａ,２ｂを洗浄する（図４のＴ５）。

第２パターンは、酸性水を散水した後、アルカリ性水を散水する。第２パターンにおいて、酸性水を散水することで、熱交換器２ａ,２ｂを冷却すると同時に殺菌する（図４のＴ４）。続いて、アルカリ性水を散水することで、熱交換器２ａ,２ｂを洗浄する（図４のＴ５）。

そして、第１及び第２パターンのいずれの散水においても、熱交換器２ａ,２ｂに対する散水（即ち、酸性水による殺菌、アルカリ性水による洗浄）に際し、アルカリ性水を最後に散水する（図３のＳ６）。換言すると、予め設定された一定のルーチン（例えば、一連の冷却プロセス）が終了した後において、最後に（最終的に）アルカリ性水を散水する（図３のＳ６）。これにより、先に散水した酸性水を洗い流すことができる。

かかる散水方法において、冷却水（水道水、再生水）の散水時間や散水量、電解水（酸性水、アルカリ性水）の散水時間や散水量については、特に限定されることはない。
散水時間については、第１パターンにおいて、例えば、冷却水（水道水、再生水）の散水時間を１０秒間〜２０分間、酸性水の散水時間を１０秒間〜１０分間、アルカリ性水の散水時間を１０秒間〜１０分間に設定可能である。同様に、第２パターンにおいて、例えば、酸性水の散水時間を１０秒間〜３０分間、アルカリ性水の散水時間を１０秒間〜１０分間に設定可能である。

散水量については、第１パターンにおいて、例えば、冷却水（水道水、再生水）の散水量を１００ｍｌ／ｍｉｎ〜１０００ｍｌ／ｍｉｎ、酸性水の散水量を１００ｍｌ／ｍｉｎ〜１０００ｍｌ／ｍｉｎ、アルカリ性水の散水量を１００ｍｌ／ｍｉｎ〜１０００ｍｌ／ｍｉｎに設定可能である。同様に、第２パターンにおいて、例えば、酸性水の散水量を１００ｍｌ／ｍｉｎ〜１０００ｍｌ／ｍｉｎ、アルカリ性水の散水量を１００ｍｌ／ｍｉｎ〜１０００ｍｌ／ｍｉｎに設定可能である。

以上、熱交換器２ａ,２ｂに散水された冷却水（水道水、再生水）及び電解水（酸性水、アルカリ性水）は、その全てがドレンパン５２によって収集される。収集された冷却水（水道水、再生水）及び電解水（酸性水、アルカリ性水）は、排水通路５３を流れた後、排水タンク５４に収容される。排水タンク５４において、酸性水とアルカリ性水とが互いに合流して（混じり合って）中和される（図４のＴ６）。これにより、中性の液体が形成される。中性液体は、環境に影響を全く与えない無害の液体である。この後、かかる中性液体を、外部に排水する（図４のＴ７）。

「一実施形態の効果」
本実施形態によれば、熱交換器２ａ,２ｂに対する散水の際、電解水（酸性水、アルカリ性水）を散水する。ここで、ミネラルを含んだ冷却水（水道水、再生水）を散水すると、熱交換器２ａ,２ｂ（例えば、放熱フィン５５ａ,５５ｂ）に、例えば、スケールやバイオフィルム、その他の雑菌などの異物が発生（析出）する場合がある。そうなると、熱交換器２ａ,２ｂの性能（放熱特性）を一定に維持することができなくなる。そこで、本実施形態のように、散水時に、酸性水、アルカリ性水の順に散水する。そうすると、酸性水を散水することで、熱交換器２ａ,２ｂを殺菌することができる。アルカリ性水を散水することで、熱交換器２ａ,２ｂを洗浄することができる。これにより、ミネラルを含んだ冷却水を散水しても、上記した異物が熱交換器２ａ,２ｂ（放熱フィン５５ａ,５５ｂ）に発生（析出）することは無い。この結果、熱交換器２ａ,２ｂの性能（放熱特性）を一定に維持しつつ冷却することができる。

本実施形態によれば、例えば、オフィスビルの屋上に室外機を設置させる場合、当該オフィスビルに構築された既存の設備（貯水槽、水道水配管など）を、給水源２６としてそのまま利用することができる。これにより、給水源２６を新たに構築するよりも格安に給水機構２１（電解水製造装置４）を構成することができる。この結果、熱交換器散水システムの低コスト化を図ることができる。

本実施形態によれば、排水機構４５を有している。これにより、熱交換器２ａ,２ｂに散水された冷却水（水道水、再生水）、及び、電解水（酸性水、アルカリ性水）は、ドレンパン５２によって収集されて、排水タンク５４に流れ込む。排水タンク５４では、酸性水とアルカリ性水とが互いに合流して（混じり合って）中和される。このとき、中性の液体が形成される。中性の液体は、環境に影響を全く与えない無害の液体である。かかる中性液体を外部に排水する。この結果、環境に優しい熱交換器散水システムを実現することができる。

本実施形態によれば、熱交換器２ａ,２ｂに対する散水の際、酸性水を散水した後、アルカリ性水を散水する。アルカリ性水を最後に散水することで、先に散水した酸性水を洗い流すことができる。これにより、散水対象部分（例えば、熱交換器２ａ,２ｂ、放熱フィン５５ａ,５５ｂ）が、残留酸性水により酸化するのを未然に防止することができる。この結果、熱交換器２ａ,２ｂの性能（放熱特性）を長期に亘って一定に維持可能な熱交換器散水システムを実現することができる。

「変形例」
上記した一実施形態では、散水ノズル４７ａ,４７ｂ,４８ａ,４８ｂから、冷却水（水道水、再生水）及び電解水（酸性水、アルカリ性水）の双方を交互に散水している。これに代えて、散水ノズル４７ａ,４７ｂ,４８ａ,４８ｂとは別に、電解水専用のノズルを設けるようにしてもよい。これにより、例えば、水道水（再生水）と酸性水とを混合して散水することができる。

「発明の範囲」
上記した一実施形態、並びに、その変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態やその変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら新規な実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明と均等の範囲に含まれる。

１…室外機、２ａ,２ｂ…熱交換器、４…電解水製造装置、５,６…電解水濃度調整機構、
７…電解水供給装置、８…散水機構、９…給水制御装置、１０ａ,１０ｂ…温度センサ、
４５…排水機構。

Claims (13)

1. 熱交換器に散水する熱交換器散水システムであって、
   酸性水及びアルカリ性水を製造する電解水製造装置と、
   前記熱交換器に散水するときに、前記酸性水及び前記アルカリ性水を供給する電解水供給装置と、を有し、
   前記電解水供給装置は、
   前記酸性水を貯水する酸性水タンクと、
   前記アルカリ性水を貯水するアルカリ性水タンクと、
   前記酸性水タンクから前記酸性水を供給する酸性水パイプと、
   前記アルカリ性水タンクから前記アルカリ性水を供給するアルカリ性水パイプと、を備えている熱交換器散水システム。
2. 前記熱交換器に散水する散水機構を更に有し、
   前記散水機構は、
   前記酸性水パイプ及び前記アルカリ性水パイプに接続された散水パイプと、
   前記散水パイプに接続された散水ノズルと、を備え、
   前記酸性水パイプから前記散水パイプを通って供給された前記酸性水を、前記散水ノズルから前記熱交換器に向けて散水可能であると共に、
   前記アルカリ性水パイプから前記散水パイプを通って供給された前記アルカリ性水を、前記散水ノズルから前記熱交換器に向けて散水可能である請求項１に記載の熱交換器散水システム。
3. 前記熱交換器の温度を測定する温度センサを更に有し、
   測定された温度が予め設定された基準温度になったとき、或いは、前記基準温度を上回ったとき、前記電解水供給装置は、前記熱交換器に対する散水を開始する請求項１に記載の熱交換器散水システム。
4. 排水機構を更に有し、
   前記排水機構は、前記熱交換器に散水された前記酸性水とアルカリ性水を、互いに合流させて中和させた後、外部に排水する請求項１に記載の熱交換器散水システム。
5. 前記散水機構は、
   前記散水パイプに接続されたバルブ機構と、
   前記バルブ機構に接続され、かつ、冷却水を供給する冷却水通路と、
   前記バルブ機構を制御する散水制御装置と、を備え、
   前記散水制御装置によって前記バルブ機構を制御することで、前記散水ノズルから前記熱交換器に向けて、前記冷却水、前記酸性水、前記アルカリ性水を選択的に散水可能である請求項２に記載の熱交換器散水システム。
6. 前記冷却水を散水することで、前記熱交換器を冷却した後、前記酸性水を散水することで、前記熱交換器を殺菌し、続いて、前記アルカリ性水を散水することで、前記熱交換器を洗浄する請求項５に記載の熱交換器散水システム。
7. 前記酸性水を散水することで、前記熱交換器を冷却すると同時に殺菌し、続いて、前記アルカリ性水を散水することで、前記熱交換器を洗浄する請求項５に記載の熱交換器散水システム。
8. 前記熱交換器の殺菌及び洗浄に際し、アルカリ性水を最後に散水する請求項７に記載の熱交換器散水システム。
9. 前記アルカリ性水は、ナトリウム濃度が、０.１ｐｐｍ〜２５００ｐｐｍの範囲に設定されていると共に、
   前記酸性水、次亜塩素酸濃度が、１０ｐｐｍ〜２００ｐｐｍの範囲に設定されている請求項１に記載の熱交換器散水システム。
10. 熱交換器に散水する熱交換器散水方法であって、
    酸性水とアルカリ性水を製造し、
    製造された前記酸性水と前記アルカリ性水をそれぞれ貯水し、
    前記熱交換器に散水するときに、貯水された前記酸性水と前記アルカリ性水をそれぞれ供給する熱交換器散水方法。
11. 供給された前記酸性水によって、前記熱交換器を殺菌し、
    供給された前記アルカリ性水によって、前記熱交換器を洗浄する請求項１０に記載の熱交換器散水方法。
12. 前記熱交換器に散水された前記酸性水と前記アルカリ性水を、互いに合流させて中和させた後、外部に排水する請求項１１に記載の熱交換器散水方法。
13. 前記熱交換器の殺菌及び洗浄に際し、アルカリ性水を最後に散水する請求項１１に記載の熱交換器散水方法。

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