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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024016544
(43)【公開日】2024-02-07
(54)【発明の名称】水中用熱交換装置及び熱交換システム
(51)【国際特許分類】
F24V 50/00 20180101AFI20240131BHJP
【ＦＩ】
F24V50/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022118757
(22)【出願日】2022-07-26
(71)【出願人】
【識別番号】500575972
【氏名又は名称】株式会社リビエラ
(74)【代理人】
【識別番号】110000626
【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】今 喜代美
(72)【発明者】
【氏名】今 修一郎
(72)【発明者】
【氏名】今 祐治郎
(57)【要約】
【課題】 水中に適した熱交換器の提供と課題とする
【解決手段】本発明は、水中熱交換部２１１と側壁部４と水流発生部３を備え、
前記水中熱交換部２１１は、管２１を有し、前記管２１を曲げることで中央に水流通過空間となる中空部２２を作ったものであり、前記管２１は、熱媒体を流されることで熱交換経路２４となるものであり、前記側壁部４は、前記水中熱交換部２１１を外から囲んでおり、前記水流発生部３は、前記側壁部４内に水流を発生させる水中用熱交換装置２とすることで課題を解決した。
【選択図】図２
【解決手段】本発明は、水中熱交換部２１１と側壁部４と水流発生部３を備え、
前記水中熱交換部２１１は、管２１を有し、前記管２１を曲げることで中央に水流通過空間となる中空部２２を作ったものであり、前記管２１は、熱媒体を流されることで熱交換経路２４となるものであり、前記側壁部４は、前記水中熱交換部２１１を外から囲んでおり、前記水流発生部３は、前記側壁部４内に水流を発生させる水中用熱交換装置２とすることで課題を解決した。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水中熱交換部と側壁部と水流発生部を備え、
前記水中熱交換部は、
管を有し、
前記管を曲げることで中央に水流通過空間となる中空部を作ったものであり、
前記管は、熱媒体を流されることで熱媒体経路となるものであり、
前記側壁部は、前記水中熱交換部を外から囲んでおり、
前記水流発生部は、前記側壁部内に水流を発生させる
水中用熱交換装置。
前記水中熱交換部は、
管を有し、
前記管を曲げることで中央に水流通過空間となる中空部を作ったものであり、
前記管は、熱媒体を流されることで熱媒体経路となるものであり、
前記側壁部は、前記水中熱交換部を外から囲んでおり、
前記水流発生部は、前記側壁部内に水流を発生させる
水中用熱交換装置。
【請求項2】
さらに、制御部を備え、
前記水中熱交換部は、独立した複数の熱交換経路を備えており、
前記熱交換経路の各々は、独立した熱媒体循環装置を備えており、
前記制御部は、各々熱媒体循環装置の駆動を制御している
請求項１記載の水中用熱交換装置。
前記水中熱交換部は、独立した複数の熱交換経路を備えており、
前記熱交換経路の各々は、独立した熱媒体循環装置を備えており、
前記制御部は、各々熱媒体循環装置の駆動を制御している
請求項１記載の水中用熱交換装置。
【請求項3】
請求項１または２に記載の水中用熱交換装置を水中に沈め、
地上熱交換部を備え、
前記地上熱交換部は、前記水中熱交換部を流通した前記熱媒体と熱交換するものであることを特徴とする熱交換システム。
地上熱交換部を備え、
前記地上熱交換部は、前記水中熱交換部を流通した前記熱媒体と熱交換するものであることを特徴とする熱交換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、海などを熱源として利用するための水中用熱交換装置及び熱交換システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１のように、海水熱を利用するための装置があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０００－１１１２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、海水特有の問題、たとえば、海中生物の付着などの問題があり、海中に投入される熱交換装置の開発は遅れていた。
水、特に、海水を熱源とする水中に適した熱交換器の提供を課題とする。
水、特に、海水を熱源とする水中に適した熱交換器の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
このような課題に鑑みて、本発明は、水中熱交換部と側壁部と水流発生部を備え、前記水中熱交換部は、管を有し、前記管を曲げることで中央に水流通過空間となる中空部を作ったものであり、前記管は、熱媒体を流されることで熱媒体経路となるものであり、前記側壁部は、前記水中熱交換部を外から囲んでおり、前記水流発生部は、前記側壁部内に水流を発生させる水中用熱交換装置とすることで課題を解決した。
【発明の効果】
【0006】
複数の冷熱源や温熱源を１つの熱交換器にまとめることで、利用する熱媒体や熱源を簡単に切り替え利用できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
【0009】
以下の実施例は、海水を熱源とする例に関する。また、本明細書で熱源という場合、温熱源と冷熱源の双方を意味する。熱資源も同様であり、熱資源は温熱資源と冷熱資源の双方を意味する。例えば、海水は、冬季に温熱源となり得るし、夏季には冷熱源となり得る。本明細書では、どちらの場合も単に熱源ということとする。
【0010】
（実施例）
図１は熱交換システム１の全体図である。熱交換システム１は、大きく分けて水中熱交換部２１１と地上熱交換部１５で構成される。水中熱交換部２１１と地上熱交換部１５は、水中熱交換部２１１で熱交換された熱媒体を地上熱交換部１５へと運ぶ熱回収管１１と熱交換を終えて地上熱交換部１５から熱媒体を戻す戻し管１２で繋がれている。水中熱交換部２１１の詳細な構造は後述するが、水中熱交換部２１１は、モータで駆動するプロペラから成る水流発生部３が設けられており、海水と熱媒体の熱交換を促進している。
図１は熱交換システム１の全体図である。熱交換システム１は、大きく分けて水中熱交換部２１１と地上熱交換部１５で構成される。水中熱交換部２１１と地上熱交換部１５は、水中熱交換部２１１で熱交換された熱媒体を地上熱交換部１５へと運ぶ熱回収管１１と熱交換を終えて地上熱交換部１５から熱媒体を戻す戻し管１２で繋がれている。水中熱交換部２１１の詳細な構造は後述するが、水中熱交換部２１１は、モータで駆動するプロペラから成る水流発生部３が設けられており、海水と熱媒体の熱交換を促進している。
【0011】
（熱媒体）
熱回収管１１と戻し管１２を循環する熱媒体は、不凍液などであり、万が一漏れても環境への影響が少ない材料が選ばれている。海水を直接汲み上げる従来の装置では、汲み上げ管内部にゴミが詰まったり、腐食したり、場合によっては塩分が析出して塞ぐなどメンテナンスのコストが高くなる。実施例の熱媒体は、腐食性がなく安全性の高い不凍液が用いられているため、熱回収管１１、戻し管１２、水中熱交換部２１１などの熱媒体と接触する部材の内部にトラブルが起きにくい。
熱回収管１１と戻し管１２を循環する熱媒体は、不凍液などであり、万が一漏れても環境への影響が少ない材料が選ばれている。海水を直接汲み上げる従来の装置では、汲み上げ管内部にゴミが詰まったり、腐食したり、場合によっては塩分が析出して塞ぐなどメンテナンスのコストが高くなる。実施例の熱媒体は、腐食性がなく安全性の高い不凍液が用いられているため、熱回収管１１、戻し管１２、水中熱交換部２１１などの熱媒体と接触する部材の内部にトラブルが起きにくい。
【0012】
（施設）
図１に図示された実施例の施設８は、比較的海岸から近い場所に建設された大きなホテルなどを想定している。施設８は、簡単に海水を熱資源として利用できる立地にあるなら、どのような施設８であってもよい。
施設８は、大きくなると、それに比例して大量の熱資源を必要とする。海水は、季節の影響を受けやすく、一定の水温を保つ地下水と比較して熱資源の質としては劣るものの、熱資源の量は無限に近い。熱資源を大量に必要とする施設８にとって、海水は利用価値の高い熱資源となり得る。
また、大量の熱資源を必要とする、道路や駐車場などの施設８の消雪においもて、海水の利用価値は高い。
特に、寒冷地では冬季に大量の熱資源を求めることが難しい。実施例の水中用熱交換装置２は、外気温が０℃以下となるような寒冷地であっても、海底付近の海水が０℃以下とならないという特性に注目し、外気温より高い無限に近く存在する海水を熱資源として利用できる。
図１に図示された実施例の施設８は、比較的海岸から近い場所に建設された大きなホテルなどを想定している。施設８は、簡単に海水を熱資源として利用できる立地にあるなら、どのような施設８であってもよい。
施設８は、大きくなると、それに比例して大量の熱資源を必要とする。海水は、季節の影響を受けやすく、一定の水温を保つ地下水と比較して熱資源の質としては劣るものの、熱資源の量は無限に近い。熱資源を大量に必要とする施設８にとって、海水は利用価値の高い熱資源となり得る。
また、大量の熱資源を必要とする、道路や駐車場などの施設８の消雪においもて、海水の利用価値は高い。
特に、寒冷地では冬季に大量の熱資源を求めることが難しい。実施例の水中用熱交換装置２は、外気温が０℃以下となるような寒冷地であっても、海底付近の海水が０℃以下とならないという特性に注目し、外気温より高い無限に近く存在する海水を熱資源として利用できる。
【0013】
（地上熱交換部）
実施例の地上熱交換部１５は、ヒートポンプとなっている。海水の熱を運ぶ熱媒体は、熱回収管１１で地上熱交換部１５（ヒートポンプ）まで運ばれ、施設８内を巡る別の熱媒体を所定の温度まで加熱するための熱源として使用される。施設８内には、熱利用機器８１があり、施設内を巡る熱媒体を通して、最終的に熱が消費される。さらに、不凍液などの海水の熱を運ぶ熱媒体を施設内の熱利用機器８１に直接送り、そこで熱交換を行ってもよい。特に夏季など、気温が非常に高いとき、海底近くの海水温は低く、水中用熱交換装置２で冷却された熱媒体をそのまま冷房として使うことも可能となる。
実施例の地上熱交換部１５は、ヒートポンプとなっている。海水の熱を運ぶ熱媒体は、熱回収管１１で地上熱交換部１５（ヒートポンプ）まで運ばれ、施設８内を巡る別の熱媒体を所定の温度まで加熱するための熱源として使用される。施設８内には、熱利用機器８１があり、施設内を巡る熱媒体を通して、最終的に熱が消費される。さらに、不凍液などの海水の熱を運ぶ熱媒体を施設内の熱利用機器８１に直接送り、そこで熱交換を行ってもよい。特に夏季など、気温が非常に高いとき、海底近くの海水温は低く、水中用熱交換装置２で冷却された熱媒体をそのまま冷房として使うことも可能となる。
【0014】
（制御部）
制御部５は、熱回収管１１と戻し管１２内の熱媒体を循環させるポンプＰ（熱媒体循環装置）、水中用熱交換装置２及び水流発生部３、地上熱交換部１５、熱利用機器８１などと接続されており、流路の切り替えやモータなどの駆動を制御する。
制御部５は、熱回収管１１と戻し管１２内の熱媒体を循環させるポンプＰ（熱媒体循環装置）、水中用熱交換装置２及び水流発生部３、地上熱交換部１５、熱利用機器８１などと接続されており、流路の切り替えやモータなどの駆動を制御する。
【0015】
（熱回収管と戻し管）
熱回収管１１は海水から冷熱または温熱を受け取り、地上熱交換部１５まで熱媒体を運ぶ管である。熱回収管１１から熱が逃げないように、熱回収管１１は断熱材で包まれていることが好ましい。他方、戻し管１２は、断熱材で包まれている必要はなく、地上から水中用熱交換装置２まで熱媒体が戻る間に、海水から冷熱または温熱を受け取ることができる。
また、水中用熱交換装置２をメンテナンスのため地上に引き上げることがあるため、熱回収管１１と戻し管１２は、柔軟な材料で作られていることが好ましい。
熱回収管１１は海水から冷熱または温熱を受け取り、地上熱交換部１５まで熱媒体を運ぶ管である。熱回収管１１から熱が逃げないように、熱回収管１１は断熱材で包まれていることが好ましい。他方、戻し管１２は、断熱材で包まれている必要はなく、地上から水中用熱交換装置２まで熱媒体が戻る間に、海水から冷熱または温熱を受け取ることができる。
また、水中用熱交換装置２をメンテナンスのため地上に引き上げることがあるため、熱回収管１１と戻し管１２は、柔軟な材料で作られていることが好ましい。
【0016】
（水中熱交換部）
図２は水中用熱交換装置２の説明図であり、図２（Ａ）は水中用熱交換装置２の斜視図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に付したＡ－Ａ間の断面図である。図２は概念図であり、説明のため部材の縮尺は実際のものと異なる。また、熱交換経路２４に接続される熱回収管１１と戻し管１２は図示されていないなど、一部の部材は省略されている。
水中用熱交換装置２は、水中熱交換部２１１を有しており、水中熱交換部２１１は管２１をコイル状に曲げたものである。管２１はその一端を図示していない戻し管１２に接続され、その他端に熱回収管１１が接続され、内部に地上に設置されたポンプＰ（熱媒体循環装置）から送られる熱媒体が流されている。
コイル状に形成された水中熱交換部２１１は、コイルを上下に貫く中空部２２を有している。
実施例の水中熱交換部２１１は、上から観て円形となるコイルのように形成したが、中空部２２ができるのであれば、上から観て四角形になるように管２１を曲げたものでもよい。上から観た水中熱交換部２１１形状は、適宜である。
水中熱交換部２１１を構成する金属材料は、ステンレスやチタンなど耐腐食性の高いものが好ましい。
図２は水中用熱交換装置２の説明図であり、図２（Ａ）は水中用熱交換装置２の斜視図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に付したＡ－Ａ間の断面図である。図２は概念図であり、説明のため部材の縮尺は実際のものと異なる。また、熱交換経路２４に接続される熱回収管１１と戻し管１２は図示されていないなど、一部の部材は省略されている。
水中用熱交換装置２は、水中熱交換部２１１を有しており、水中熱交換部２１１は管２１をコイル状に曲げたものである。管２１はその一端を図示していない戻し管１２に接続され、その他端に熱回収管１１が接続され、内部に地上に設置されたポンプＰ（熱媒体循環装置）から送られる熱媒体が流されている。
コイル状に形成された水中熱交換部２１１は、コイルを上下に貫く中空部２２を有している。
実施例の水中熱交換部２１１は、上から観て円形となるコイルのように形成したが、中空部２２ができるのであれば、上から観て四角形になるように管２１を曲げたものでもよい。上から観た水中熱交換部２１１形状は、適宜である。
水中熱交換部２１１を構成する金属材料は、ステンレスやチタンなど耐腐食性の高いものが好ましい。
【0017】
（側壁部）
水中熱交換部２１１は、側壁部４で周囲を覆われている。側壁部４はいくつかの役割を果たす。側壁部４は基礎部７に支えられている。側壁部４は、水中熱交換部２１１を図示していない支持具で動かぬように支える支持する機能を有している。
また、側壁部４は、水中熱交換部２１１の保護を兼ねた部材である。側壁部４は、水中熱交換部２１１を周囲から覆っている。海中に水中用熱交換装置２を設置しようとする際横倒しになったとしても、傷つきやすく曲がりやすい水中熱交換部２１１が海底と直接接触することを防止する。
側壁部４と水中熱交換部２１１は直接接触しておらず、その間に隙間２３が設けられている。そのため、設置時に側壁部４が岩と当たるなどして凹んでも、水中熱交換部２１１に影響が及ぶことはない。
水中熱交換部２１１は、側壁部４で周囲を覆われている。側壁部４はいくつかの役割を果たす。側壁部４は基礎部７に支えられている。側壁部４は、水中熱交換部２１１を図示していない支持具で動かぬように支える支持する機能を有している。
また、側壁部４は、水中熱交換部２１１の保護を兼ねた部材である。側壁部４は、水中熱交換部２１１を周囲から覆っている。海中に水中用熱交換装置２を設置しようとする際横倒しになったとしても、傷つきやすく曲がりやすい水中熱交換部２１１が海底と直接接触することを防止する。
側壁部４と水中熱交換部２１１は直接接触しておらず、その間に隙間２３が設けられている。そのため、設置時に側壁部４が岩と当たるなどして凹んでも、水中熱交換部２１１に影響が及ぶことはない。
【0018】
（水流発生部）
水流発生部３より下に記載された矢印は、代表的な水流を表している。水流発生部３は、たとえば、プロペラであり、水中熱交換部２１１の直上に設けられており、図示しない支持具により側壁部４に取り付けられている。水流発生部３（プロペラ）が回転すると、水中熱交換部２１１に向かって水流が発生する。その水流は、大きく開いた中空部２２に流れ込み、図２（Ｂ）で図示されているように、水中熱交換部２１１を構成する管２１と管２１の間を通って、中空部２２から隙間２３へと流れ込む。
実施例の水流発生部３（プロペラ）の径は、側壁部４とほぼ同径かやや小さい。水流発生部３（プロペラ）は、その外周側から発生する水流がもっとも速く中央に行くに従い緩やかになる。そのため、側壁部４と水中熱交換部２１１との間にできた隙間２３に強い水流が当たり、隙間２３内に強い水流が生じる。また、中空部２２にも水中熱交換部２１１に沿って水流が生じる。隙間２３と中空部２２内で水流速度差のある水流がコイル状の水中熱交換部２１１に当たることで、水流が管２１と管２１の間を通り熱交換が促される。また、水流が乱れることで乱流が生じ、熱交換が促される。
水流発生部３より下に記載された矢印は、代表的な水流を表している。水流発生部３は、たとえば、プロペラであり、水中熱交換部２１１の直上に設けられており、図示しない支持具により側壁部４に取り付けられている。水流発生部３（プロペラ）が回転すると、水中熱交換部２１１に向かって水流が発生する。その水流は、大きく開いた中空部２２に流れ込み、図２（Ｂ）で図示されているように、水中熱交換部２１１を構成する管２１と管２１の間を通って、中空部２２から隙間２３へと流れ込む。
実施例の水流発生部３（プロペラ）の径は、側壁部４とほぼ同径かやや小さい。水流発生部３（プロペラ）は、その外周側から発生する水流がもっとも速く中央に行くに従い緩やかになる。そのため、側壁部４と水中熱交換部２１１との間にできた隙間２３に強い水流が当たり、隙間２３内に強い水流が生じる。また、中空部２２にも水中熱交換部２１１に沿って水流が生じる。隙間２３と中空部２２内で水流速度差のある水流がコイル状の水中熱交換部２１１に当たることで、水流が管２１と管２１の間を通り熱交換が促される。また、水流が乱れることで乱流が生じ、熱交換が促される。
【0019】
水流発生部３（プロペラ）は、回転数を上げることで水流を強くし、熱交換効率を上げることができる。大量の熱資源を必要とする場合、熱媒体の循環速度を向上させると同時に、水流発生部３（プロペラ）の回転数を上げることで対応することができる。
【0020】
（変形例）
上述の実施例の水流発生部３（プロペラ）の径は、側壁部４とほぼ同径かやや小さいものとしたが、変形例の水流発生部３（プロペラ）の径は、中空部２２と同径かそれより小さいものとしてもよい。水流発生部３による水流は、少なくとも側壁部内に発生させればよく、中空部２２内にのみ発生させてもよい。
水流の流れやメンテナンス性を損ねない程度に、中空部２２内に水中熱交換部２１１へと水流の向きを変える小片を設置してもよい。
実施例では、水中熱交換部２１１は平面視で円形であり、側壁部４の形状もそれに合わせて円形となっている。本発明の水中熱交換部２１１は、平面視で円形でなくてもよく、たとえば、矩形でもよい。水流発生部３は、方形に水流を流せる遠心羽根車などでもよく、適宜である。
吸引タイプの水流発生部３を側壁部４の海底側に設けてもよい。
上述の実施例の水流発生部３（プロペラ）の径は、側壁部４とほぼ同径かやや小さいものとしたが、変形例の水流発生部３（プロペラ）の径は、中空部２２と同径かそれより小さいものとしてもよい。水流発生部３による水流は、少なくとも側壁部内に発生させればよく、中空部２２内にのみ発生させてもよい。
水流の流れやメンテナンス性を損ねない程度に、中空部２２内に水中熱交換部２１１へと水流の向きを変える小片を設置してもよい。
実施例では、水中熱交換部２１１は平面視で円形であり、側壁部４の形状もそれに合わせて円形となっている。本発明の水中熱交換部２１１は、平面視で円形でなくてもよく、たとえば、矩形でもよい。水流発生部３は、方形に水流を流せる遠心羽根車などでもよく、適宜である。
吸引タイプの水流発生部３を側壁部４の海底側に設けてもよい。
【0021】
（水中用熱交換装置の設置位置と水流発生部の関係）
海水を温熱源や冷熱源として利用するにはかなり深い海底に水中用熱交換装置２が設置される必要がある。海水の表層は、気温の影響を受けやすいため、好ましくない。十分深い海底付近の海水は夏季には冷たく、冬季には温かい（海水は０℃以下となることはなく、数度を保つ）ため、設置位置としてふさわしい。海水は、特に外気が０℃以下となる寒冷地の熱資源として、利用価値が高い。
十分深い海底付近の海水は、波風の影響を受けないし、潮の流れも表層に比べて緩やかである。実施例は、熱交換を促すため水流発生部３（プロペラ）を設けた。
さらに、海水が全く動かなくなったとき、水流発生部３（プロペラ）がないと、対流による熱交換を期待する他なくなり、著しく熱交換効率が下がる。実施例の水中用熱交換装置２は、十分広い排水間隙２５を設けて設置されている。そのため水流発生部３（プロペラ）で生じた排水は、勢いを保ったまま水中用熱交換装置２から排水される。熱交換を終えた海水は、水中用熱交換装置２から遠くへと送り出される。これにより、常に新鮮な海水が、水流発生部３（プロペラ）により水中熱交換部２１１に送られる。
海水を温熱源や冷熱源として利用するにはかなり深い海底に水中用熱交換装置２が設置される必要がある。海水の表層は、気温の影響を受けやすいため、好ましくない。十分深い海底付近の海水は夏季には冷たく、冬季には温かい（海水は０℃以下となることはなく、数度を保つ）ため、設置位置としてふさわしい。海水は、特に外気が０℃以下となる寒冷地の熱資源として、利用価値が高い。
十分深い海底付近の海水は、波風の影響を受けないし、潮の流れも表層に比べて緩やかである。実施例は、熱交換を促すため水流発生部３（プロペラ）を設けた。
さらに、海水が全く動かなくなったとき、水流発生部３（プロペラ）がないと、対流による熱交換を期待する他なくなり、著しく熱交換効率が下がる。実施例の水中用熱交換装置２は、十分広い排水間隙２５を設けて設置されている。そのため水流発生部３（プロペラ）で生じた排水は、勢いを保ったまま水中用熱交換装置２から排水される。熱交換を終えた海水は、水中用熱交換装置２から遠くへと送り出される。これにより、常に新鮮な海水が、水流発生部３（プロペラ）により水中熱交換部２１１に送られる。
【0022】
（網）
網６は、側壁部４の真下に取り付けられ、海草などのゴミを捕獲する。水流により運ばれた海草片などは、水中用熱交換装置２から排水された後、再び水流発生部３（プロペラ）により舞い上がり、中空部２２内を流れることがあり得る。海草片が水中用熱交換装置２の管２１に絡みついたりすると、熱交換効率が減るため、海草片などのゴミが水中用熱交換装置２に舞い戻らないようにしている。
網６は、側壁部４の真下に取り付けられ、海草などのゴミを捕獲する。水流により運ばれた海草片などは、水中用熱交換装置２から排水された後、再び水流発生部３（プロペラ）により舞い上がり、中空部２２内を流れることがあり得る。海草片が水中用熱交換装置２の管２１に絡みついたりすると、熱交換効率が減るため、海草片などのゴミが水中用熱交換装置２に舞い戻らないようにしている。
【0023】
（メンテナンス）
水中用熱交換装置２は、海底や湖底などで使われるため、メンテナンスが定期的に必要となる。特に海底に設置した場合、フジツボや貝類などの付着生物が水中用熱交換装置２に付着し、熱交換効率を著しく妨げることが起こる。
実施例の水中用熱交換装置２は、前述したように非常にシンプルであり、分解も容易である。さらに、水中熱交換部２１１は、中空部２２があるので付着生物を取り除くことが非常に容易にできる。
水中熱交換部２１１を構成する管２１にフィンなどを設けることで熱交換効率を更に向上できるが、メンテナンスを妨げないようなフィンの配置にすることが好ましい。また、メンテナンス上、フィンは、簡単に曲がるようなものではなく、付着生物を除去するため強い水流を当てるなどしても変形しないような材料で作られていることが好ましい。
水中用熱交換装置２は、海底や湖底などで使われるため、メンテナンスが定期的に必要となる。特に海底に設置した場合、フジツボや貝類などの付着生物が水中用熱交換装置２に付着し、熱交換効率を著しく妨げることが起こる。
実施例の水中用熱交換装置２は、前述したように非常にシンプルであり、分解も容易である。さらに、水中熱交換部２１１は、中空部２２があるので付着生物を取り除くことが非常に容易にできる。
水中熱交換部２１１を構成する管２１にフィンなどを設けることで熱交換効率を更に向上できるが、メンテナンスを妨げないようなフィンの配置にすることが好ましい。また、メンテナンス上、フィンは、簡単に曲がるようなものではなく、付着生物を除去するため強い水流を当てるなどしても変形しないような材料で作られていることが好ましい。
【0024】
（熱交換経路）
実施例の水中用熱交換装置２は、水中熱交換部２１１を構成する熱交換経路２４が複数セット設けられている。図２（Ｂ）の熱交換経路２４は、第１熱交換経路２４１、第２熱交換経路２４２および第３熱交換経路２４３の３セットある。これらの熱交換経路（２４１～２４３）は、各々独立した熱媒体経路と接続されており、地上熱交換部１５と接続されている。
これは、水中用熱交換装置２が故障した時、海底に設置されているため簡単に修理ができない。実施例は、熱交換経路２４を切り替えることで対応できる。また、厳冬期のように大量の熱資源を必要とする場合、第１～３熱交換経路（２４１～２４３）は、その全てを使うことで需要に応えることができる。
さらに、熱交換経路２４内の洗浄や熱媒体の交換などのメンテナンスも、熱交換経路２４を切り替えることで対応できる。
実施例の水中用熱交換装置２は、水中熱交換部２１１を構成する熱交換経路２４が複数セット設けられている。図２（Ｂ）の熱交換経路２４は、第１熱交換経路２４１、第２熱交換経路２４２および第３熱交換経路２４３の３セットある。これらの熱交換経路（２４１～２４３）は、各々独立した熱媒体経路と接続されており、地上熱交換部１５と接続されている。
これは、水中用熱交換装置２が故障した時、海底に設置されているため簡単に修理ができない。実施例は、熱交換経路２４を切り替えることで対応できる。また、厳冬期のように大量の熱資源を必要とする場合、第１～３熱交換経路（２４１～２４３）は、その全てを使うことで需要に応えることができる。
さらに、熱交換経路２４内の洗浄や熱媒体の交換などのメンテナンスも、熱交換経路２４を切り替えることで対応できる。
【0025】
（制御）
制御部５は、水中用熱交換装置２、地上熱交換部１５、熱利用機器８１などを制御する。水中用熱交換装置２及び地上熱交換部１５は、全体として熱交換システム１を構成している。制御部５は、熱源から熱の消費地までの全てを制御でき、最も効率的な熱資源の運用を行うことができる。
制御部５は、水中用熱交換装置２、地上熱交換部１５、熱利用機器８１などを制御する。水中用熱交換装置２及び地上熱交換部１５は、全体として熱交換システム１を構成している。制御部５は、熱源から熱の消費地までの全てを制御でき、最も効率的な熱資源の運用を行うことができる。
【0026】
（熱交換システム）
前述したように、施工者は、水中用熱交換装置２を海中に沈め、地上熱交換部１５を施設８近くに配置し、地上熱交換部１５は、水中熱交換部２１１を流通した熱媒体と熱交換することで、熱交換システム１を簡単に構築することができる。
前述したように、施工者は、水中用熱交換装置２を海中に沈め、地上熱交換部１５を施設８近くに配置し、地上熱交換部１５は、水中熱交換部２１１を流通した熱媒体と熱交換することで、熱交換システム１を簡単に構築することができる。
【0027】
以上、本発明に係る実施の態様を、実施例に沿って詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施の態様に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、前述の各実施の態様は、その目的および構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
また、前述の各実施の態様は、その目的および構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0028】
１ 熱交換システム
１１ 熱回収管
１２ 戻し管
１５ 地上熱交換部（ＨＰ）
２ 水中用熱交換装置
２１ 管
２１１ 水中熱交換部
２２ 中空部
２３ 隙間
２４ 熱交換経路
２４１ 第１熱交換経路
２４２ 第２熱交換経路
２４３ 第３熱交換経路
２５ 排水間隙
３ 水流発生部（プロペラ）
４ 側壁部
５ 制御部
６ 網
７ 基礎部
８ 施設
８１ 熱利用機器
Ｐ ポンプ（熱媒体循環装置）
１１ 熱回収管
１２ 戻し管
１５ 地上熱交換部（ＨＰ）
２ 水中用熱交換装置
２１ 管
２１１ 水中熱交換部
２２ 中空部
２３ 隙間
２４ 熱交換経路
２４１ 第１熱交換経路
２４２ 第２熱交換経路
２４３ 第３熱交換経路
２５ 排水間隙
３ 水流発生部（プロペラ）
４ 側壁部
５ 制御部
６ 網
７ 基礎部
８ 施設
８１ 熱利用機器
Ｐ ポンプ（熱媒体循環装置）
【図1】
【図2】