JP5458673B2 - 水冷凝縮器ユニット - Google Patents

Description

本発明は、水冷凝縮器に接続される水流入管ユニット及び水流出管ユニットと水冷凝縮器とを備えた水冷凝縮器ユニットに関するものである。

従来より、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。この冷凍装置は例えば室内を空調する空気調和装置や庫内を冷却する冷却装置等に広く適用されている。

この種の冷凍装置として、特許文献１には、船舶の室内等の空調を行う空気調和装置が開示されている。この空気調和装置は、冷媒が充填される冷媒回路を備えている。冷媒回路には、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器等が接続されている。空気調和装置の運転時には、圧縮機で圧縮された冷媒が凝縮器で放熱し、膨張弁で減圧された後に、蒸発器で蒸発する。これにより、蒸発器では、空気が冷媒によって冷却される。冷却された空気は、送風機によって室内等へ搬送され、室内の冷房が行われる。

また、特許文献１の凝縮器は、冷媒と水とを熱交換させる水冷凝縮器で構成されている。この水冷凝縮器の内部には、冷媒が流れる冷媒流路と水が流れる水配管とが隣接するように形成されている。これにより、水冷凝縮器では、冷媒が水と熱交換して冷却され、この冷媒が凝縮する。

また、空気調和装置には、各水冷凝縮器へ水を供給するための水流入管ユニットと、各水冷凝縮器を流出した水が流れる水流出管ユニットとが設けられている。ここで、特許文献１の空気調和装置では、複数（例えば２台）の水冷凝縮器が設けられている。このため、水流入管ユニットでは、主流入管から複数の流入分岐管が分岐しており、各流入分岐管が各水冷凝縮器の水配管の流入端と接続している。また、水流出管ユニットにおいても、主流出管から複数の流出分岐管が分岐しており、各流出分岐管が各水冷凝縮器の水配管の流出端と接続している。これにより、空気調和装置の運転時には、主流入管より各流入分岐管に分流した水が各水冷凝縮器に送られ、各水冷凝縮器を流出した水は、各流出分岐管より主流出管で合流する。

特開２００８−８５４３号公報

上述したように、水流入管ユニットでは、主流入管に複数の流入分岐管が接続される。このため、例えば主流入管において、多数の流入分岐管を軸方向に並設するようにすると、主流入管の全長が長くなってしまう。この点は、上述した水流出管ユニットについても同様である。ところが、このようにして主流入管や主流出管の全長が比較的長くなってしまうと、これらの配管内部のメンテナンス性が損なわれてしまうという問題が生じる。

具体的には、例えば水流入管ユニットの主流入管の全長が長くなってしまうと、主流入管の流入端よりも奥側内部まで充分に手が届きにくくなる。従って、主流入管の奥側内部の洗浄作業や清掃作業が煩雑となってしまう。

このような問題は、上述した水流出管ユニットの主流出管に多数の流出分岐管を並設した場合も同様に生じる。また、これらの水流入管ユニットと水流出管ユニットと複数の水冷凝縮器をユニット化して水冷凝縮器ユニットを構成した場合にも、水流入管ユニットと水流出管ユニットとの双方において、同様の問題が生じてしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、水流入管ユニットや水流出管ユニット、及び複数の水冷凝縮器を有する水冷凝縮器ユニットにおいて、配管内部のメンテナンス性の向上を図ることである。

第１の発明は、複数の水冷凝縮器（31）と、一端から水が流入する１本の主流入管（51）と該主流入管（51）から分岐して複数の水冷凝縮器（31）の各水配管の流入端にそれぞれ接続される複数の流入分岐管（56）とを有する水流入管ユニット（50）と、一端から水が流出する１本の主流出管（71）と該主流出管（71）から分岐して複数の水冷凝縮器（31）の各水配管の流出端にそれぞれ接続される複数の流出分岐管（76）とを有する水流出管ユニット（70）とを備えた水冷凝縮器ユニットを対象とする。そして、この水冷凝縮器ユニットは、上記水流入管ユニット（50）の複数の流入分岐管（56）は、該主流入管（51）の一端と他端との間の中間部位に並設され、上記主流入管（51）の他端には、補助開口（53）が形成され、上記水流入管ユニット（50）は、上記主流入管（51）の補助開口（53）を閉塞するように該主流入管（51）に着脱自在に取り付けられる流入側閉塞部材（57）を更に備え、上記水流出管ユニット（70）の複数の流出分岐管（76）は、該主流出管（71）の一端と他端との間の中間部位に並設され、上記主流出管（71）の他端には、補助開口（73）が形成され、上記水流出管ユニット（70）は、上記主流出管（71）の補助開口（73）を閉塞するように該主流出管（71）に着脱自在に取り付けられる流出側閉塞部材（77）を更に備え、上記水流入管ユニット（50）は、上記主流入管（51）の最下流位置の流入分岐管（56）から取り付け状態の流入側閉塞部材（57）までの間の距離Ｌ１が、上記主流出管（71）の最上流位置の流出分岐管（76）から取り付け状態の流出側閉塞部材（77）までの間の距離Ｌ２よりも長くなるように、構成されていることを特徴とする。

第１の発明の水流入管ユニット（50）には、主流入管（51）から分岐する複数の流入分岐管（56）が設けられる。このため、これらの流入分岐管（56）を各水冷凝縮器（31）の水配管の流入端にそれぞれ接続することで、主流入管（51）に流入した水を各流入分岐管（56）に分流させて各水冷凝縮器（31）へ送ることができる。

本発明の水流入管ユニット（50）では、主流入管（51）の一端に水の流入口が形成され、主流入管（51）の他端に補助開口（53）が形成される。そして、主流入管（51）の一端と他端との間の中間部位に複数の流入分岐管（56）が並設される。

このようにして複数の流入分岐管（56）を主流入管（51）の中間部位に並設すると、主流入管（51）の配管長さが比較的長くなってしまう。しかしながら、本発明では、主流入管（51）の流入口と反対側（主流入管（51）の他端側）に補助開口（53）を形成し、この補助開口（53）を閉塞する流入側閉塞部材（57）を主流入管（51）に着脱可能としている。このため、主流入管（51）から流入側閉塞部材（57）を取り外すことで、補助開口（53）を通じて主流入管（51）の内部のメンテナンスを行うことができる。つまり、本発明では、主流入管（51）の一端側（流入口側）だけでなく、主流入管（51）の他端側（補助開口（53）側）からも主流入管（51）の内部のメンテナンス等を行うことができる。

また、主流入管（51）に流入側閉塞部材（57）を取り付けることで、補助開口（53）を閉塞することができる。従って、この状態では、主流入管（51）に流入した水は、補助開口（53）を通じて外部に漏れることなく各流入分岐管（56）から各水冷凝縮器（31）へ供給される。

第１の発明の水流出管ユニットには、主流出管（71）から分岐する複数の流出分岐管（76）が設けられる。このため、これらの流出分岐管（76）を各水冷凝縮器（31）の水配管の流出端にそれぞれ接続することで、各水冷凝縮器（31）を通過した水を各流出分岐管（76）を通じて主流出管（71）に合流させて、所定の排水ライン等に送ることができる。

本発明の水流出管ユニットでは、主流出管（71）の一端に水の流出口が形成され、主流出管（71）の他端に補助開口（73）が形成される。そして、主流出管（71）の一端と他端との間の中間部位に複数の流出分岐管（76）が並設される。

このようにして複数の流出分岐管（76）を主流出管（71）の中間部位に並設すると、主流出管（71）の配管長さが比較的長くなる。しかしながら、本発明では、主流出管（71）の流出口と反対側（主流出管（71）の他端側）に補助開口（73）を形成し、この補助開口（73）を閉塞する流出側閉塞部材（77）を主流出管（71）に着脱可能としている。このため、主流出管（71）から流出側閉塞部材（77）を取り外すことで、補助開口（73）を通じて主流出管（71）の内部のメンテナンスを行うことができる。つまり、本発明では、主流出管（71）の一端側（流出口側）だけでなく、主流出管（71）の他端側（補助開口（73）側）からも主流出管（71）の内部のメンテナンス等を行うことができる。

また、主流出管（71）に流出側閉塞部材（77）を取り付けることで、補助開口（73）を閉塞することができる。従って、この状態では、各流出分岐管（76）から主流出管（71）で合流した水は、補助開口（73）を通じて外部に漏れることなく所定の排水ライン等へ送られる。

第１の発明では、水流入管ユニット（50）の複数の流入分岐管（56）が各水冷凝縮器（31）にそれぞれ接続され、且つ水流出管ユニット（70）の複数の流出分岐管（76）が各水冷凝縮器（31）にそれぞれ接続されることで、水冷凝縮器ユニットが構成される。水流入管ユニット（50）では、主流入管（51）の他端に補助開口（53）が形成され、この補助開口（53）に流入側閉塞部材（57）が着脱自在に取り付けられる。このため、上述したように、補助開口（53）側から主流入管（51）の内部のメンテナンス等を行うことができる。また、水流出管ユニット（70）では、主流出管（71）の他端に補助開口（73）が形成され、この補助開口（73）に流出側閉塞部材（77）が着脱自在に取り付けられる。このため、上述したように、補助開口（73）側から主流出管（71）の内部のメンテナンス等を行うことができる。

第１の発明では、上記複数の流入分岐管（56）のうち主流入管（51）の最下流位置の流入分岐管（56）から取り付け状態の流入側閉塞部材（57）までの間の距離Ｌ１が、上記複数の流出分岐管（76）のうち主流出管（71）の最上流位置の流入分岐管（56）から取り付け状態の流出側閉塞部材（77）までの間の距離Ｌ２よりも大きくなっている。これにより、本発明では、水流入管ユニット（50）において、複数の流入分岐管（56）へ送られる水量が偏ってしまうことを防止している。この点について詳細に説明する。

水流入管ユニット（50）において、主流入管（51）に複数の流入分岐管（56）を並設し、且つ主流入管（51）の他端に補助開口（53）を形成してこの補助開口（53）に流入側閉塞部材（57）を取り付けるようにすると、最下流位置の流入分岐管（56）から流入側閉塞部材（57）の閉塞面に至るまでの間に空間（以下、無効空間という）が形成されてしまう。従って、水流入管ユニット（50）を小型化する観点からすると、最下流位置の流入分岐管（56）から流入側閉塞部材（57）までの間の距離Ｌ１はできるだけ短い方が良い。しかしながら、このようにして距離Ｌ１を短くし過ぎると、主流入管（51）を流れた水が流入側閉塞部材（57）の閉塞面にあたることで無効空間内で乱流が生じた際、最下流位置の流入分岐管（56）に流入する水がこの乱流の影響を受け易くなる。その結果、最下流位置の流入分岐管（56）に流入する水の量が減少し、全ての流入分岐管（56）、ひいては全ての水冷凝縮器（31）に均等に水を送ることができないという問題が生じてしまう。

そこで、本発明では、水流出管ユニット（70）での最上流位置の流出分岐管（76）から流出側閉塞部材（77）までの無効空間の距離Ｌ２よりも、水流入管ユニット（50）での無効空間の距離Ｌ１を長くするようにしている。これにより、水流入管ユニット（50）では、主流入管（51）を流れた水が流入側閉塞部材（57）にあたることで無効空間で乱流が生じても、最下流位置の流入分岐管（56）に流入する水はこの乱流の影響を受けにくくなる。その結果、最下流位置の流入分岐管（56）に流入する水の量が減少してしまうことを回避できる。

一方、水流出管ユニット（70）では、各流出分岐管（76）を流出した後の水が主流出管（71）に送られるため、水流出管ユニット（70）の無効空間の距離Ｌ２を比較的短くしても、乱流の影響により、最上流位置の流出分岐管（76）を流れる水の量が減少してしまうことはほとんどない。

第１の発明によれば、水流入管ユニット（50）において、主流入管（51）の他端に補助開口（53）を形成し、この補助開口（53）を覆うように主流入管（51）に閉塞部材（57）を着脱自在に取り付けている。このため、閉塞部材（57）を取り外すことで、主流入管（51）の他端側（補助開口（53）側）からも配管内部のメンテナンスを行うことができる。従って、主流入管（51）の内部の清掃作業や洗浄作業の効率を向上できる。

また、水流入管ユニット（50）では、配管内壁に表面コーティングを施すことがある。このような場合においても、主流入管（51）の他端側の補助開口（53）を開放させることで、主流入管（51）の内壁を容易且つ速やかにコーティングすることができる。また、主流入管（51）の内壁に均一に塗膜を形成し易くなり、配管内の腐食対策を充分に行うことができる。

第１の発明によれば、水流出管ユニット（70）において、主流出管（71）のメンテナンス性の向上を図ることができ、且つ内面コーティングの作業効率及び塗装精度の向上を図ることができる。

第１の発明によれば、水冷凝縮器ユニットにおいて、水流入管ユニット（50）と水流出管ユニット（70）との双方における配管内部のメンテナンス性の向上できる。また、水流入管ユニット（50）と水流出管ユニット（70）との双方について、配管内部の表面コーティングの作業効率及び塗装精度を向上できる。

第１の発明によれば、水流入管ユニットにおいては、最下流位置の流入分岐管（56）と流入側閉塞部材（57）との間の無効空間で生じる乱流の影響により、複数の流入分岐管（56）を流れる水の量が不均等になってしまうことを防止できる。従って、各水冷凝縮器（31）にそれぞれ均等に水を供給することができるので、各水冷凝縮器（31）において、所望とする冷媒の放熱効果を得ることができる。

また、水流出管ユニットでは、最上流位置の流出分岐管（76）と流出側閉塞部材（77）との間の無効空間の距離を必要最小限に抑えることができる。従って、水流出管ユニット（70）のコンパクト化を図ることができる。

図１は、実施形態に係る空気調和装置の全体を示す概略構成図である。 図２は、実施形態に係る水冷凝縮器ユニットの上面図である。 図３は、実施形態に係る水冷凝縮器ユニットの立面図である。 図４は、実施形態に係る水流入管ユニットの上面図である。 図５は、実施形態に係る水流入管ユニットの正面図である。 図６は、実施形態に係る水流入管ユニットの側面図である。 図７は、実施形態に係る水流出管ユニットの上面図である。 図８は、実施形態に係る水流出管ユニットの正面図である。 図９は、実施形態に係る水流出管ユニットの側面図である。

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。なお、以下の実施形態は、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。

本発明に係る水冷凝縮器ユニット（30）は、空気調和装置（10）に搭載されている。空気調和装置（10）は、いわゆる舶用式の空気調和装置であり、船舶のデッキ等に設置されて船室等を空調するように構成されている。

《全体構成》
図１に示すように、空気調和装置（10）は、外形が略直方体状のケーシング（11）を備えている。また、ケーシング（11）の下側には、該ケーシング（11）が設置されるベース部（12）が設けられている。ケーシング（11）は、正面板（11a）と背面板（11b）と上面板（11c）とを有している。背面板（11b）には、ケーシング（11）内へ空気を吸い込むための吸込口（13）が形成されている。上面板（11c）には、ケーシング（11）内の空気を外部へ吹き出すための吹出口（14）が形成されている。ケーシング（11）の内部には、吸込口（13）から吹出口（14）に至るまでの間に空気通路（図示省略）が形成されている。また、ケーシング（11）の下部には、該ケーシング（11）とベース部（12）との間に収容空間（15）が区画されている。

空気調和装置（10）は、冷媒が充填されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる冷媒回路（図示省略）を備えている。この冷媒回路には、複数の圧縮機（21）と、複数の水冷凝縮器（31）と、膨張弁（図示省略）と、蒸発器（22）とが接続されている。なお、複数の圧縮機（21）及び複数の水冷凝縮器（31）は、それぞれ冷媒回路に並列に接続されている。

圧縮機（21）は、例えばスクロール式の圧縮機で構成されている。圧縮機（21）は、ケーシング（11）の正面板（11a）の前方において、ベース部（12）に設置されている。なお、図示しないが、本実施形態では、空気調和装置（10）に６台の圧縮機（21）が設けられている。これらの圧縮機（21）は、ケーシング（11）の側面方向に所定の間隔を置いて配列されている。

複数の水冷凝縮器（31）は、上述の収容空間（15）に設置されている。本実施形態では、空気調和装置（10）に３台の水冷凝縮器（31）が設けられている。これらの水冷凝縮器（31）は、収容空間（15）において、前後方向に所定の間隔を置いて配列されている。なお、複数の水冷凝縮器（31）の数量は３台に限らず、２台以上であれば如何なる数量であっても良い。

蒸発器（22）は、例えばプレートフィン式の熱交換器で構成されている。蒸発器（22）は、ケーシング（11）内の空気通路において、吹出口（14）の近傍に配置されている。なお、ケーシング（11）内の空気通路には、蒸発器（22）の下流側に送風機（図示省略）も設けられている。

《水冷凝縮器ユニット》
図２及び図３に示すように、水冷凝縮器ユニット（30）は、上述した複数の水冷凝縮器（31）と水流入管ユニット（50）と水流出管ユニット（70）とを備えている。

〈水冷凝縮器〉
水冷凝縮器（31）は、上述の冷媒回路を流れる冷媒と水とを熱交換させることで、冷媒を凝縮させる凝縮器を構成している。なお、本実施形態では、水冷凝縮器（31）に用いられる水として海水が用いられている。水冷凝縮器（31）は、略円筒の横長形状の凝縮器本体部（32）を有している。凝縮器本体部（32）は、筒状の胴部（32a）と、胴部（32a）の一端を閉塞する略椀状の第１鏡板部（32b）と、胴部（32a）の他端を閉塞する略椀状の第２鏡板部（32c）とを有している。

図３に示すように、第１鏡板部（32b）の内部空間と胴部（32a）の内部空間とは、円形の第１仕切板（33）によって仕切られている。また、第２鏡板部（32c）の内部空間と胴部（32a）の内部空間とは、円形の第２仕切板（34）によって仕切られている。更に、第１鏡板部（32b）の内部空間は、横仕切板（35）によって上下に２つの空間に仕切られている。

凝縮器本体部（32）の内部には、複数の冷却管（36,37）が胴部（32a）の軸方向に延びて形成されている。具体的に、凝縮器本体部（32）の内部には、第１鏡板部（32b）の下側の内部空間と第２鏡板部（32c）の内部空間とを連通させる複数の第１冷却管（36）が設けられている。これらの第１冷却管（36）は、第１仕切板（33）の下部及び第２仕切板（34）の下部を貫通するように略水平方向に延びている。また、凝縮器本体部（32）の内部には、第１鏡板部（32b）の上側の内部空間と第２鏡板部（32c）の内部空間とを連通させる複数の第２冷却管（37）が設けられている。これらの第２冷却管（37）は、第２仕切板（34）の下部及び第１仕切板（33）の下部を貫通するように略水平方向に延びている。

水冷凝縮器（31）は、冷媒流入管（41）と冷媒流出管（42）とを備えている。

冷媒流入管（41）は、凝縮器本体部（32）の胴部（32a）における長手方向の略中央の上部に接続されている。冷媒流入管（41）は、一端が圧縮機（21）の吐出側の冷媒配管（図示省略）と連通し、他端が胴部（32a）の内部空間と連通している。冷媒流出管（42）は、第１冷媒流出部（42a）と第２冷媒流出部（42b）と合流部（42c）とを有している。

第１冷媒流出部（42a）は、凝縮器本体部（32）の胴部（32a）における第１鏡板部（32b）側寄りの下部に接続されている。また、第２冷媒流出部（42b）は、凝縮器本体部（32）の胴部（32a）における第２鏡板部（32c）側寄りの下部に接続されている。第１冷媒流出部（42a）の一端と第２冷媒流出部（42b）の一端とは、それぞれ胴部（32a）の内部空間と連通している。合流部（42c）は、一端が第１冷媒流出部（42a）及び第２冷媒流出部（42b）と接続し、他端が膨張弁側の冷媒配管（図示省略）と連通している。

水冷凝縮器（31）は、水導入管（43）と水排出管（44）とを有している。これらの水導入管（43）及び水排出管（44）は、水冷凝縮器（31）の水配管を構成している。

水導入管（43）は、第１鏡板部（32b）の下部に接続されている。つまり、水導入管（43）は、一端が第１鏡板部（32b）の下側の内部空間と連通している。水導入管（43）の他端側には、フランジ（43a）が形成されている。水排出管（44）は、第１鏡板部（32b）の下部に接続されている。つまり、水排出管（44）は、一端が第１鏡板部（32b）の上側の内部空間と連通している。水排出管（44）は、水排出管（44）の他端側には、フランジ（44a）が形成されている。

〈水流入管ユニット〉
図１〜図６に示す水流入管ユニット（50）は、所定の給水ラインの水を各水冷凝縮器（31）へ供給するための配管ユニットを構成している。水流入管ユニット（50）は、複数の水冷凝縮器（31）と隣り合うように配設されている（図１を参照）。また、水流入管ユニット（50）は、水流出管ユニット（70）の下側に位置するようにベース部（12）の近傍に配置されている。

水流入管ユニット（50）は、主流入管（51）と、複数の流入分岐管（56）とを有している。主流入管（51）及び各流入分岐管（56）は、配管用炭素鋼鋼管（ＳＧＰ）で構成されている。また、主流入管（51）及び各流入分岐管（56）の内壁は、所定の樹脂（例えば塩化ビニル）で表面コーティングされている。

主流入管（51）は、給水ラインから送られた水が流通する主配管を構成している。主流入管（51）の一端には、給水ラインからの水が流入する流入口（52）が形成されている。また、主流入管（51）の一端には、流入口（52）の外周縁部にフランジ（52a）が形成されている。一方、主流入管（51）の他端には、詳細は後述する流入側補助開口（53）が形成されている。

主流入管（51）は、曲げ配管部（54）と直管部（55）とを有している。曲げ配管部（54）は、主流入管（51）の一端側に設けられている。曲げ配管部（54）は、いわゆるエルボー配管であり、略円弧状に約９０°屈曲している。直管部（55）は、曲げ配管部（54）の流出端から主流入管（51）の他端（流入側補助開口（53））に亘って直線状に延びている。本実施形態において、主流入管（51）の直管部（55）は、複数の水冷凝縮器（31）の配列方向（ケーシング（11）の前後方向）に延びている。また、上述の曲げ配管部（54）は、流入口（52）がケーシング（11）の側方（ケーシング前方を向いた場合の左側）を向くように折れ曲がっている。

本実施形態の水流入管ユニット（50）には、主流入管（51）に３本の流入分岐管（56）が接続されている。なお、流入分岐管（56）の本数はこれに限らず、２本以上であれば如何なる本数であっても良い。複数の流入分岐管（56）は、主流入管（51）の直管部（55）において、軸方向に所定の間隔を置くように並設されている。本実施形態では、隣り合う流入分岐管（56）の距離が概ね等しくなっている。３本の流入分岐管（56）は、それぞれ３本の水冷凝縮器（31）に対応しており、各水冷凝縮器（31）の水配管の流入側と繋がっている。

より詳細には、流入分岐管（56）は、直管部（55）における水冷凝縮器（31）寄りの側部から分岐するように水平方向に延びている。流入分岐管（56）の配管径は、主流入管（51）の配管径よりも小さくなっている。各流入分岐管（56）の流出口の外周縁部には、フランジ（56a）がそれぞれ形成されている。各流入分岐管（56）のフランジ（56a）と、上述した水導入管（43）のフランジ（43a）とが、ボルト／ナットにより締結されることで、流入分岐管（56）が水冷凝縮器（31）の水配管の流入端と接続される。

流入側補助開口（53）は、主流入管（51）の直管部（55）の端部に形成されている。流入側補助開口（53）は、主流入管（51）の内部の清掃や洗浄を行うためのメンテナンス用の開口となる。加えて、流入側補助開口（53）は、主流入管（51）の内壁に表面コーティングを行う際、コーティング剤（塗料）を主流入管（51）の内部に供給するためにも利用される。また、主流入管（51）には、流入側補助開口（53）の外周縁部に流入側フランジ部（53a）が設けられている。

水流入管ユニット（50）は、閉塞板としての第１仕切フランジ（57）を更に備えている。第１仕切フランジ（57）は、流入側補助開口（53）を閉塞するように主流入管（51）の他端部に着脱自在に取り付けられる、流入側閉塞部材を構成している。第１仕切フランジ（57）は、流入側フランジ部（53a）と外径が概ね等しい中実の円板状に形成されている。第１仕切フランジ（57）と流入側フランジ部（53a）とがボルト／ナット（58）により締結されることで、流入側補助開口（53）が第１仕切フランジ（57）によって閉塞される。また、第１仕切フランジ（57）と流入側フランジ部（53a）との締結を解除して、第１仕切フランジ（57）を取り外すと、流入側補助開口（53）を通じて主流入管（51）の内部が露出されることになる。なお、第１仕切フランジ（57）と流入側フランジ部（53a）との間には、水の漏れを防止するためのパッキン（いわゆるガスケット）が介設される。

また、水流入管ユニット（50）の主流入管（51）や流入分岐管（56）には、複数のプラグ・ソケット（59）も設けられている。

〈水流出管ユニット〉
図１〜図３及び図７〜図９に示すように、水流出管ユニット（70）は、各水冷凝縮器（31）を流出した水を所定の排水ラインを送るための配管ユニットを構成している。水流出管ユニット（70）は、複数の水冷凝縮器（31）と隣り合うように配設されている（図１を参照）。また、水流出管ユニット（70）は、水流入管ユニット（50）の上側に配置されている。

水流出管ユニット（70）は、主流出管（71）と、複数の流出分岐管（76）とを有している。主流出管（71）及び各流出分岐管（76）は、配管用炭素鋼鋼管（ＳＧＰ）で構成されている。また、主流出管（71）及び各流出分岐管（76）の内壁は、所定の樹脂（例えば塩化ビニル）で表面コーティングされている。

主流出管（71）は、各水冷凝縮器（31）から流出した水を所定の排水ラインに送るための主配管を構成している。主流出管（71）の一端には、排水ラインへ水を流出させるための流出口（72）が形成されている。また、主流出管（71）の一端には、流出口（72）の外周縁部にフランジ（72a）が形成されている。一方、主流出管（71）の他端には、詳細は後述する流出側補助開口（73）が形成されている。

主流出管（71）は、上記の主流入管（51）と同様にして、曲げ配管部（74）と直管部（75）とを有している。ただし、主流出管（71）は、曲げ配管部（74）と直管部（75）の配置関係が、上記の主流入管（51）の曲げ配管部（54）及び直管部（55）と逆の配置関係となるように配設されている。曲げ配管部（74）は、主流出管（71）の一端側に設けられている。曲げ配管部（74）は、いわゆるエルボー配管であり、略円弧状に約９０°屈曲している。直管部（75）は、曲げ配管部（74）の流入端から主流出管（71）の他端（流出側補助開口（73））に亘って直線状に延びている。本実施形態において、主流出管（71）の直管部（75）は、複数の水冷凝縮器（31）の配列方向（ケーシング（11）の前後方向）に延びている。また、上述の曲げ配管部（74）は、流出口（72）がケーシング（11）の側方（ケーシング前方を向いた場合の左側）を向くように折れ曲がっている。

本実施形態の水流出管ユニット（70）には、主流出管（71）に３本の流出分岐管（76）が接続されている。なお、流出分岐管（76）の本数はこれに限らず、２本以上であれば如何なる本数であっても良い。複数の流出分岐管（76）は、主流出管（71）の直管部（75）において、軸方向に所定の間隔を置くように並設されている。本実施形態では、隣り合う流出分岐管（76）の距離が概ね等しくなっている。３本の流出分岐管（76）は、それぞれ３本の水冷凝縮器（31）に対応しており、各水冷凝縮器（31）の水配管の流出側と繋がっている。

より詳細には、流出分岐管（76）は、直管部（75）の下端部から分岐し、水冷凝縮器（31）側に向かって屈曲した後に略水平に延びている（図９を参照）。流出分岐管（76）の配管径は、主流出管（71）の配管径よりも小さくなっている。各流出分岐管（76）のフランジ（76a）と、上述した水排出管（44）のフランジ（44a）とが、ボルト／ナットにより締結されることで、流出分岐管（76）が水冷凝縮器（31）の水配管の流出端と接続されている。

流出側補助開口（73）は、主流出管（71）の直管部（75）の端部に形成されている。流出側補助開口（73）は、上述した流入側補助開口（53）と同様にして、主流出管（71）の内部の清掃や洗浄を行うためや、主流出管（71）の内壁をコーティングするために利用される。また、主流出管（71）には、流出側補助開口（73）の外周縁部に流出側フランジ部（73a）が設けられている。

水流出管ユニット（70）は、閉塞板としての第２仕切フランジ（77）を更に備えている。第２仕切フランジ（77）は、流出側補助開口（73）を閉塞するように主流出管（71）の他端部に着脱自在に取り付けられる、流出側閉塞部材を構成している。第２仕切フランジ（77）は、流出側フランジ部（73a）と外径が概ね等しい中実の円板状に形成されている。第２仕切フランジ（77）と流出側フランジ部（73a）とがボルト／ナット（78）により締結されることで、流出側補助開口（73）が第２仕切フランジ（77）によって閉塞される。また、第２仕切フランジ（77）と流出側フランジ部（73a）との締結を解除して、第２仕切フランジ（77）を取り外すと、流出側補助開口（73）を通じて主流出管（71）の内部が露出されることになる。なお、第２仕切フランジ（77）と流出側フランジ部（73a）との間には、水の漏れを防止するためのパッキン（いわゆるガスケット）が介設される。

また、水流入管ユニット（50）には、複数のプラグ・ソケット（79）も設けられている。

〈分岐管から仕切フランジまでの距離Ｌ１，Ｌ２について〉
図４に示すように、水流入管ユニット（50）では、複数の流入分岐管（56）のうち最も下流側に位置する流入分岐管（図４における流入分岐管（56b））と、取り付け状態の第１仕切フランジ（57）との間に無効空間（S1）が形成される。また、図８に示すように、水流出管ユニット（70）では、複数の流出分岐管（76）のうち最も上流側に位置する流出分岐管（図８における流出分岐管（76b））と、取り付け状態の第２仕切フランジ（77）との間に無効空間（S2）が形成される。

ここで、本実施形態の水流入管ユニット（50）は、最下流位置の流入分岐管（56b）から第１仕切フランジ（57）までの間の距離（即ち、無効空間（S1）の軸方向長さ（図４に示す長さＬ１））が、水流出管ユニット（70）における最上流位置の流出分岐管（76b）から第２仕切フランジ（77）までの間の距離（即ち、無効空間（S2）の軸方向長さ（図８に示す長さＬ２））よりも長くなっている。これにより、水流入管ユニット（50）では、主流入管（51）から各流入分岐管（56）へ分流する水の水量が偏ってしまうことを防止している（詳細は後述する）。

−運転動作−
次に、実施形態の空気調和装置（10）の運転動作について説明する。空気調和装置（10）の運転時には、ケーシング（11）の送風機が運転される。これにより、ケーシング（11）の吸込口（13）に空気が吸い込まれる。また、圧縮機（21）が運転されることで、冷媒回路では冷凍サイクルが行われる。

具体的には、圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、複数の水冷凝縮器（31）に分流する。水冷凝縮器（31）では、冷媒と水とが熱交換して冷媒が冷却される。なお、水冷凝縮器ユニット（30）での冷媒及び水の流れの詳細は後述する。

各水冷凝縮器（31）で冷却されて凝縮した冷媒は、膨張弁を通過し、所定の圧力まで減圧される。膨張弁で減圧された冷媒は、蒸発器（22）を流れる。蒸発器（22）には、吸込口（13）からケーシング（11）内に取り込まれた空気が流れている。このため、蒸発器（22）では、空気と冷媒とが熱交換し、冷媒が空気から吸熱して蒸発する。蒸発器（22）で蒸発した冷媒は、圧縮機（21）に吸入されて圧縮される。一方、蒸発器（22）で冷却された空気は、吹出口（14）よりケーシング（11）の外部へ送られる。この空気は、例えばダクト等を通じて船室等へ供給される。

次に、水冷凝縮器ユニット（30）の詳細な動作について説明する。所定の給水ラインの水は、水流入管ユニット（50）に供給される。具体的には、給水ラインの水は、流入口（52）から主流入管（51）に流入する。主流入管（51）を流れる水は、３本の流入分岐管（56）に分流する。各流入分岐管（56）に分流した水は、水導入管（43）より各水冷凝縮器（31）に供給される。

水導入管（43）を流出した水は、第１鏡板部（32b）の下側の内部空間を通じて、複数の第１冷却管（36）へ送られる。各第１冷却管（36）を流出した水は、第２鏡板部（32c）の内部空間を通じて、複数の第２冷却管（37）へ送られる。

一方、凝縮器本体部（32）の胴部（32a）の内部空間では、第１冷却管（36）や第２冷却管（37）の周囲を冷媒が流れている。具体的には、上述したように圧縮機（21）で圧縮された冷媒が各水冷凝縮器（31）へ供給されると、まず、冷媒は冷媒流入管（41）を通じて胴部（32a）の内部空間へ送られる。胴部（32a）の内部空間を流れる冷媒は、第２冷却管（37）の周囲、第１冷却管（36）の周囲を順に通過して下方へ送られる。これにより、第２冷却管（37）や第１冷却管（36）を流れる水が、これらの冷却管（36,37）を介して冷媒と熱交換する。以上のようにして、各水冷凝縮器（31）では、冷媒が水によって冷却されて凝縮する。胴部（32a）の底部に流下した冷媒は、第１冷媒流出部（42a）及び第２冷媒流出部（42b）を通じて合流部（42c）に流出し、その後に上述した膨張弁側へ送られる。

第２冷却管（37）を流出した水は、第１鏡板部（32b）の上側の内部空間を通じて、水排出管（44）へ送られる。各水排出管（44）を流出した水は、各流出分岐管（76）を通じて、主流出管（71）で合流する。主流出管（71）で合流した水は、流出口（72）より排水ラインに送られる。

〈水流入管ユニットでの水の偏流防止効果について〉
上記のようにして水流入管ユニット（50）の内部を水が流れる際には、主流入管（51）を流れる水の一部が上記の無効空間（S1）側に流れてしまい、取り付け状態の第１仕切フランジ（57）にあたってしまうことがある。その結果、無効空間（S1）において、水が乱流化されることがある。

ここで、図４に示す距離Ｌ１が比較的短くなると、最下流位置の流入分岐管（56b）に送られる水が、無効空間（S1）内の乱流の影響を受け易くなり、これにより、流入分岐管（56b）に流入する水の量が減少してしまう。その結果、水流入管ユニット（50）において、各流入分岐管（56）に送られる水の量が偏ってしまい、ひいては各水冷凝縮器（31）に送られる水の量も偏ってしまう。そうなると、各水冷凝縮器（31）で所望とする冷媒の放熱効果を得ることができず、空気調和装置（10）の運転効率が低下してしまう虞がある。

そこで、本実施形態では、水流入管ユニット（50）の無効空間（S1）の長さＬ１を、水流出管ユニット（70）の無効空間（S2）の長さＬ２よりも長くすることで、各流入分岐管（56）での偏流を防止している。

このようにして第１仕切フランジ（57）と最下流位置の流入分岐管（56b）との間の距離を比較的長めに設定すると、無効空間（S1）で乱流が生じても、最下流位置の流入分岐管（56b）に流入する水は、この乱流の影響を受けにくくなる。このため、最下流位置の流入分岐管（56b）に流入する水の量が減少してしまうことを防止でき、これにより各流入分岐管（56）に均等に水を流入させることができる。その結果、各水冷凝縮器（31）に均等に水を供給でき、空気調和装置（10）の性能を充分に発揮させることができる。

一方、水流出管ユニット（70）では、水流入管ユニット（50）と比較して、無効空間（S2）の距離Ｌ２が短めに設定される。しかしながら、水流出管ユニット（70）では、各流出分岐管（76）を流出した後の水が主流出管（71）を流れるため、無効空間（S2）の乱流の影響を受けて最上流位置の流出分岐管（76）を流れる水量が減少することはほとんどない。

〈水流入管ユニット及び水流出管ユニットの補助開口について〉
水流入管ユニット（50）や水流出管ユニット（70）には、補助開口（53,73）が形成されている。このため、これらの配管ユニット（50,70）のメンテナンスを容易に行うことができる。

具体的には、水流入管ユニット（50）のメンテナンス時には、第１仕切フランジ（57）と流入側フランジ部（53a）との間のボルト／ナット（58）の締結を解除し、第１仕切フランジ（57）を主流入管（51）から取り外す。これにより、流入側補助開口（53）が開放状態となり、この流入側補助開口（53）を通じて主流入管（51）の内壁が露出される。従って、流入側補助開口（53）を通じて、主流入管（51）の内部の清掃作業や洗浄作業を容易に行うことができる。

同様に、水流出管ユニット（70）のメンテナンス時には、第２仕切フランジ（77）と流出側フランジ部（73a）との間のボルト／ナット（78）の締結を解除し、第２仕切フランジ（77）を主流出管（71）から取り外す。これにより、流出側補助開口（73）が開放状態となり、この流出側補助開口（73）を通じて、主流出管（71）の内部の清掃作業や洗浄作業を容易に行うことができる。

また、水流入管ユニット（50）や水流出管ユニット（70）では、仕切フランジ（57,77）を取り外すことで、配管内部の表面コーティングの容易化や迅速化、並びに表面コーティングの塗装精度を向上できる。

具体的には、例えば図７に示す状態の水流入管ユニット（50）において、第１仕切フランジ（57）を取り外すようにすると、流入口（52）や各流入分岐管（56）の開口だけでなく、流入側補助開口（53）からもコーティングのための塗料（樹脂塗料）を配管内部へ吹き込むことができる。このため、仮に流入側補助開口（53）が形成されていない場合と比較すると、主流入管（51）の内壁の表面コーティングを容易且つ迅速に行うことができる。また、このようにすると、主流入管（51）の内壁全域に亘って均一にコーティング膜を形成することができ、塗装精度が高まり、所望とするコーティング効果（例えば耐腐食効果）を得ることができる。

同様に、水流出管ユニット（70）においても、第２仕切フランジ（77）を取り外すようにすることで、主流出管（71）の内壁の表面コーティングを容易且つ迅速に行うことができ、且つ表面コーティングの精度も向上できる。

−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、水流入管ユニット（50）において、主流入管（51）の他端に流入側補助開口（53）を形成し、流入側補助開口（53）に第１仕切フランジ（57）を着脱自在に取り付けている。このため、第１仕切フランジ（57）を取り外すことで、主流入管（51）の他端側からも配管内部のメンテナンスを行うことができる。従って、主流入管（51）の内部の清掃作業や洗浄作業の効率を向上できる。

また、水流入管ユニット（50）において、流入側補助開口（53）を開放させることで、主流入管（51）の内壁を容易且つ速やかにコーティングすることができる。また、主流入管（51）の内壁に均一に塗膜を形成し易くなり、配管内の腐食対策を充分に行うことができる。

また、主流入管（51）の一端側に曲げ配管部（54）を形成することで、水流入管ユニット（50）と所定の給水ラインとの配管の取り回しの自由度が向上する。一方、このように主流入管（51）の一端側に曲げ配管部（54）を形成すると、主流入管（51）の流入口（52）側からメンテナンスを行ったり、表面コーティングを行うことが困難となってしまう。しかしながら、上記のように主流入管（51）の他端側に流入側補助開口（53）を形成することで、主流入管（51）の他端側から配管内部のメンテナンスや表面コーティングを容易に行うことができる。また、主流入管（51）の他端から曲げ配管部（54）までに亘っては、直線状の直管部（55）を形成しているため、直管部（55）の内部の清掃や洗浄、並びに表面コーティングを一層容易に行うことができる。

また、主流入管（51）における流入側補助開口（53）の外周縁部に流入側フランジ部（53a）を形成し、流入側フランジ部（53a）に第１仕切フランジ（57）を締結する構造としている。このため、流入側補助開口（53）の開閉を容易に行うことができる。また、流入側補助開口（53）を第１仕切フランジ（57）で確実に閉塞できるので、主流入管（51）を流れる水が流入側補助開口（53）を通じて外部へ漏れてしまうことを確実に防止できる。

なお、水流出管ユニット（70）についても、水流入管ユニット（50）と同様の効果を奏することができる。

また、水冷凝縮器ユニット（30）では、水流入管ユニット（50）の無効空間（S1）の長さＬ１を水流出管ユニット（70）の無効空間（S2）の距離Ｌ２よりも長くしている（図４４及び図８を参照）。このため、水流入管ユニット（50）においては、無効空間（S1）で生じる乱流の影響により、複数の流入分岐管（56）を流れる水の量が不均等になってしまうことを防止できる。従って、各水冷凝縮器（31）にそれぞれ均等に水を供給することができるので、各水冷凝縮器（31）において、所望とする冷媒の放熱効果を得ることができる。

また、水流出管ユニット（70）では、無効空間（S2）の長さＬ２を必要最小限に抑えることができる。従って、水流出管ユニット（70）のコンパクト化を図ることができる。

《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。

上記実施形態では、補助開口（53,73）のフランジ部（53a,73a）と仕切フランジ（57,77）とをボルト／ナット（58,78）で締結するようにしているが、ボルト／ナット（58,78）以外の留め具を用いてフランジ部（53a,73a）と仕切フランジ（57,77）とを固定するようにしても良い。

また、本実施形態では、空気調和装置（10）について、本発明に係る水冷凝縮器ユニット（30）、水流入管ユニット（50）、及び水流出管ユニット（70）を適用している。しかしながら、冷媒回路を備えて冷凍サイクルを行う冷凍装置であれば、他の冷凍装置に本発明を適用するようにしても良い。

以上説明したように、本発明は、水冷凝縮器に接続される水流入管ユニット及び水流出管ユニットと水冷凝縮器とを備えた水冷凝縮器ユニットについて有用である。

50 水流入管ユニット
51 主流入管
53 補助開口
53a 流入側フランジ部（フランジ部）
54 曲げ配管部
55 直管部
56 流入分岐管
57 第１仕切フランジ（流入側閉塞部材）
70 水流出管ユニット
71 主流出管
73 補助開口
73a 流出側フランジ部（フランジ部）
74 曲げ配管部
75 直管部
76 流出分岐管
77 第２仕切フランジ（流出側閉塞部材）

Claims (1)

1. 複数の水冷凝縮器（31）と、一端から水が流入する１本の主流入管（51）と該主流入管（51）から分岐して複数の水冷凝縮器（31）の各水配管の流入端にそれぞれ接続される複数の流入分岐管（56）とを有する水流入管ユニット（50）と、一端から水が流出する１本の主流出管（71）と該主流出管（71）から分岐して複数の水冷凝縮器（31）の各水配管の流出端にそれぞれ接続される複数の流出分岐管（76）とを有する水流出管ユニット（70）とを備えた水冷凝縮器ユニットであって、
   上記水流入管ユニット（50）の複数の流入分岐管（56）は、該主流入管（51）の一端と他端との間の中間部位に並設され、
   上記主流入管（51）の他端には、補助開口（53）が形成され、
   上記水流入管ユニット（50）は、上記主流入管（51）の補助開口（53）を閉塞するように該主流入管（51）に着脱自在に取り付けられる流入側閉塞部材（57）を更に備え、
   上記水流出管ユニット（70）の複数の流出分岐管（76）は、該主流出管（71）の一端と他端との間の中間部位に並設され、
   上記主流出管（71）の他端には、補助開口（73）が形成され、
   上記水流出管ユニット（70）は、上記主流出管（71）の補助開口（73）を閉塞するように該主流出管（71）に着脱自在に取り付けられる流出側閉塞部材（77）を更に備え、
   上記水流入管ユニット（50）は、上記主流入管（51）の最下流位置の流入分岐管（56）から取り付け状態の流入側閉塞部材（57）までの間の距離Ｌ１が、上記主流出管（71）の最上流位置の流出分岐管（76）から取り付け状態の流出側閉塞部材（77）までの間の距離Ｌ２よりも長くなるように、構成されていることを特徴とする水冷凝縮器ユニット。

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