(57)【要約】      （修正有）【課題】給湯用水とＣＯ２などの熱媒体との熱交換性能を低下させることなく、コンパクト化及び低コスト化を図ることができるガスクーラを提供する。【解決手段】ガスクーラ１０は、熱媒体が流れる熱媒体内部流路と給水が流れる給水内部流路とを含み、コイル形状に形成された複数の熱交換管１２を備え、前記複数の熱交換管のうち前記熱交換管が２以上の異なる径を有し同心状に直列に接続された伝熱ユニット１８（１８ａ、１８ｂ）を含む。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる熱媒体内部流路と給水が流れる給水内部流路とを含み、コイル形状に形成された複数の熱交換管を備え、
前記複数の熱交換管のうち前記熱交換管が２以上の異なる径を有し同心状に直列に接続された伝熱ユニットを含むことを特徴とするガスクーラ。
【請求項２】
主熱媒体供給管と、
複数の前記伝熱ユニットの各々の入口で前記熱媒体内部流路に接続される複数の熱媒体供給管と、
該主熱媒体供給管及び前記複数の熱媒体供給管が接続された第１ディストリビュータと、
主熱媒体排出管と、
複数の前記伝熱ユニットの各々の出口で前記熱媒体内部流路に接続される複数の熱媒体排出管と、
前記主熱媒体排出管及び前記複数の熱媒体排出管が接続された第２ディストリビュータと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスクーラ。
【請求項３】
前記複数の伝熱ユニットを水平方向に沿って収納可能な枠体を備え、
前記枠体の内部で、前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の入口及び前記熱媒体内部流路の入口に接続される前記熱媒体供給管は互いに同じ向きに配置されると共に、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の出口及び前記熱媒体内部流路の出口に接続される前記熱媒体排出管は互いに同じ向きに配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスクーラ。
【請求項４】
前記枠体の内部で、前記第１ディストリビュータ及び前記第２ディストリビュータは、前記複数の伝熱ユニットに対して相対的に同一側に配置され、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の入口は前記第１ディストリビュータに向けて配置され、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の出口は前記第２ディストリビュータに向けて配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載のガスクーラ。
【請求項５】
前記熱媒体内部流路は、前記熱交換管の横断面の外周側領域で互いに間隔をおいて配置された複数の流路を形成し、前記給水内部流路は、前記熱媒体内部流路以外の前記横断面で流路を形成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のガスクーラ。
【請求項６】
前記コイル形状に形成された複数の熱交換管は、前記コイル形状の軸方向の径が前記軸方向と直交する方向の径より小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のガスクーラ。
【請求項７】
前記熱媒体がＣＯ２であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のガスクーラ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えばヒートポンプユニットなどに用いられるガスクーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人等は、先に、圧縮機、ガスクーラ、膨張弁及び蒸発器を備え、ＣＯ２を熱媒体としてヒートポンプサイクルを構成し、熱媒体としてＣＯ２を圧縮機の吐出側で超臨界状態とすることで、９０℃程度の高温水を供給可能な給湯装置を提案している（特許文献１）。
また、本出願人は、ヒートポンプサイクルを構成する給湯装置をユニット化しコンパクト化した給湯ユニットを提案している（特許文献２）。
特許文献２（図３及び図４）に記載されたガスクーラは、ケーシング内にコイル状に形成された熱交換管群を備え、給湯用水はこの熱交換管群でＣＯ２と熱交換し、９０℃程度の高温水に加熱され、出湯管から需要先に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０３８０７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８１５５２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスクーラにおいては、上述のように、熱交換管群で給湯用水とＣＯ２などの熱媒体とが熱交換されるため、熱交換性能を良くするためには熱交換管を長くする必要がある。そのため、熱交換管を収納する枠体の容積が増加し、給湯ユニットのコンパクト化を妨げる問題がある。
【０００５】
本開示は、かかる従来技術の課題に鑑み、給湯用水とＣＯ２などの熱媒体との熱交換性能を低下させることなくガスクーラのコンパクト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）少なくとも一実施形態に係るガスクーラは、
熱媒体が流れる熱媒体内部流路と給水が流れる給水内部流路とを含み、コイル形状に形成された複数の熱交換管を備え、
前記複数の熱交換管のうち前記熱交換管が２以上の異なる径を有し同心状に直列に接続された伝熱ユニットを含む。
上記（１）の構成によれば、コイル形状に形成された複数の熱交換管が、２以上の異なる径を有し同心状に直列に接続された伝熱ユニットを含むことで、熱交換管の長さが長くなっても、伝熱ユニットの径方向の巻き数を増やすことで、伝熱ユニットの容積増加を抑制できる。これによって、熱交換性能を低下させることなくガスクーラのコンパクト化を達成できる。
また、上記伝熱ユニットの数を増やすことで、温水の需要増大に対応できると共に、伝熱ユニットの数が増えても、共通の部品で製造できるので、部品の種類は増加しない。そのため、伝熱ユニットの製造工程を簡素化かつ低コスト化できる。
【０００７】
（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
主熱媒体供給管と、
複数の前記伝熱ユニットの各々の入口で前記熱媒体内部流路に接続される複数の熱媒体供給管と、
該主熱媒体供給管及び前記複数の熱媒体供給管が接続された第１ディストリビュータと、
主熱媒体排出管と、
複数の前記伝熱ユニットの各々の出口で前記熱媒体内部流路に接続される複数の熱媒体排出管と、
前記主熱媒体排出管及び前記複数の熱媒体排出管が接続された第２ディストリビュータと、
を備える。
【０００８】
本明細書において、「ディストリビュータ」とは、一般に分配器と言われるものを含むと共に、一般に高圧ヘッダと言われるものも含むものとする。
【０００９】
上記（２）の構成によれば、伝熱ユニットの数に対応した数の熱媒体供給管は第１ディストリビュータによって主熱媒体供給管に集約される。また、伝熱ユニットの数に対応した数の熱媒体排出管は第２ディストリビュータによって主熱媒体排出管に集約される。
これによって、配管の数を大幅に低減できるため、ガスクーラをコンパクト化かつ低コスト化できる。
【００１０】
（３）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
前記複数の伝熱ユニットを水平方向に沿って収納可能な枠体を備え、
前記枠体の内部で、前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の入口及び前記熱媒体内部流路の入口に接続される前記熱媒体供給管は互いに同じ向きに配置されると共に、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の出口及び前記熱媒体内部流路の出口に接続される前記熱媒体排出管は互いに同じ向きに配置される。
【００１１】
上記（３）の構成によれば、上記枠体の内部で、複数の伝熱ユニットの熱媒体内部流路の入口及び該入口に接続される熱媒体供給管を同じ向きに配置することで、複数の熱媒体供給管を無理なく整列して配置できるため、枠体の省スペース化が可能になり、枠体をコンパクト化できる。
また、枠体の内部で、複数の伝熱ユニットの熱媒体内部流路の出口及び該出口に接続される熱媒体排出管を同じ向きに配置することで、複数の熱媒体排出管を整列して配置できるため、枠体の省スペース化が可能になり、枠体をコンパクト化できる。  
【００１２】
（４）一実施形態では、前記（２）又は（３）の構成において、
前記枠体の内部で、前記第１ディストリビュータ及び前記第２ディストリビュータは、前記複数の伝熱ユニットに対して相対的に同一側に配置され、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の入口は前記第１ディストリビュータに向けて配置され、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の出口は前記第２ディストリビュータに向けて配置される。
【００１３】
上記（４）の構成によれば、枠体の内部で、第１ディストリビュータ及び第２ディストリビュータを複数の伝熱ユニットに対して相対的に同一側に配置することで、２つのディストリビュータを１つの領域に集約して配置できる。
また、複数の伝熱ユニットの各々の熱媒体内部流路の入口が第１ディストリビュータに向けて配置され、さらに、複数の伝熱ユニットの各々の熱媒体排出管の出口が第２ディストリビュータに向けて配置されることで、ディストリビュータ及び配管類を１つの領域に集約して配置できる。これによって、ガスクーラをコンパクト化できる。
【００１４】
（５）一実施形態では、前記（１）〜（４）の何れかの構成において、
前記熱媒体内部流路は、前記熱交換管の横断面の外周側領域で互いに間隔をおいて配置された複数の流路を形成し、前記給水内部流路は、前記熱媒体内部流路以外の前記横断面で流路を形成する。
上記（５）の構成によれば、熱媒体内部流路は、熱交換管の横断面の外周側領域で互いに間隔をおいて配置された複数の流路を形成しているので、熱媒体内部流路と給水内部流路との接触面積を増大でき、これによって、熱媒体と給水との熱交換性能を向上できる。
【００１５】
（６）一実施形態では、前記（１）〜（５）の何れかの構成において、
前記コイル形状に形成された複数の熱交換管は、前記コイル形状の軸方向の径が前記軸方向と直交する方向の径より小さくなるように形成されている。
上記（６）の構成によれば、コイル形状に形成された熱交換管の軸方向の径が前記軸方向と直交する方向の径より小さくなるように形成されているので、巻き数に対して軸方向の長さを低減できる。これによって、熱交換性能を低下させることなく、伝熱ユニットの容積を低減できるため、ガスクーラをコンパクト化できる。
【００１６】
（７）一実施形態では、前記（１）〜（６）の何れかの構成において、
前記熱媒体がＣＯ２である。
ＣＯ２は、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプユニットに熱媒体として用いられると、圧縮機の吐出側で高圧高温となるため、ガスクーラで９０℃程度の高温水を生成できる。
【考案の効果】
【００１７】
少なくとも一実施形態によれば、給湯用水とＣＯ２などの熱媒体との熱交換性能を低下させることなくガスクーラのコンパクト化と低コスト化とを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係るガスクーラの平面図である。
【図２】一実施形態に係るガスクーラの正面図である。
【図３】一実施形態に係るガスクーラの側面図である。
【図４】一実施形態に係る熱交換管の横断面図である。
【図５】一実施形態に係るヒートポンプユニットの斜視図である。
【図６】一実施形態に係るヒートポンプユニットの系統図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本考案の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本考案の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２０】
図１〜図３は、一実施形態に係るガスクーラ１０の平面図、正面図及び側面図である。
図１〜図３において、ガスクーラ１０はコイル形状に形成された複数の熱交換管１２を備える。図４は一実施形態に係る熱交換管１２の横断面を示す。図４に示すように、熱交換管１２は、熱媒体が流れる熱媒体内部流路１４と給水が流れる給水内部流路１６とを有する。
複数の熱交換管１２のうち熱交換管１２が２以上の異なる径を有し同心状に直列に接続された伝熱ユニット１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ）を含む。
【００２１】
この実施形態によれば、熱交換管１２が、２以上の異なる径を有し同心状に直列に接続された伝熱ユニット１８（１８ａ〜１８ｆ）を含むため、熱交換管１２の長さが長くなっても、伝熱ユニット１８の径方向の巻き数を増やすことで、伝熱ユニット１８の容積増加を抑制できる。これによって、伝熱ユニット１８の熱交換性能を低下させることなく、伝熱ユニット１８の容積増加を抑制でき、ガスクーラ１０のコンパクト化を達成できる。
また、伝熱ユニット１８の数を増やすことで、温水の需要増大に対応できると共に、伝熱ユニット１８の数が増えても、共通の部品で製造できるので、部品の種類は増加しない。従って、伝熱ユニット１８の数が増えても部品の種類は増加しないので、伝熱ユニット１８の製造工程を簡素化かつ低コスト化できる。
【００２２】
一実施形態では、各伝熱ユニット１８において、径方向に同心状に配置されるコイル形状の数は、熱媒体と給水との熱交換量に基づいて調整される。
一実施形態では、各伝熱ユニット１８を構成するコイル形状の段数は、熱媒体と給水との熱交換量に基づいて調整される。
一実施形態では、図１〜図３に示すように、６個の伝熱ユニット１８（１８ａ〜１８ｆ）が設けられ、2組ずつ水平方向に沿って配置され、上下方向に３段に配置されている。
【００２３】
一実施形態では、図１〜図３に示すように、主熱媒体供給管２４及び主熱媒体排出管２６を備え、主熱媒体供給管２４は第１ディストリビュータ３２に接続され、主熱媒体排出管２６は第２ディストリビュータ３４に接続される。また、複数の伝熱ユニット１８の各々の熱媒体内部流路入口２０で熱媒体内部流路１４に接続される複数の熱媒体供給管２８が設けられ、複数の熱媒体供給管２８は第１ディストリビュータ３２に接続される。また、複数の伝熱ユニット１８の各々の熱媒体内部流路出口２２で熱媒体内部流路１４に接続される複数の熱媒体排出管３０が設けられ、複数の熱媒体排出管３０は第２ディストリビュータ３４に接続される。
【００２４】
こうして、主熱媒体供給管２４からガスクーラ１０に供給される熱媒体は、第１ディストリビュータ３２で複数の熱媒体供給管２８に分配され、その後、複数の伝熱ユニット１８に供給される。複数の伝熱ユニット１８で給水との熱交換を終えた熱媒体は、熱媒体内部流路出口２２から複数の熱媒体排出管３０に流出し、その後第２ディストリビュータ３４を経て主熱媒体排出管２６に流出する。
【００２５】
この実施形態によれば、複数の伝熱ユニット１８の数に対応した数の熱媒体供給管２８は第１ディストリビュータ３２によって主熱媒体供給管２４に集約される。また、伝熱ユニット１８の数に対応した数の熱媒体排出管３０は第２ディストリビュータ３４によって主熱媒体排出管２６に集約される。これによって、配管の数を大幅に低減できるため、ガスクーラ１０をコンパクト化かつ低コスト化できる。
【００２６】
一実施形態では、各伝熱ユニット１８において、熱媒体供給管２８は内側コイル形状の最下段の熱交換管１２に熱媒体内部流路入口２０を介して接続され、かつ熱媒体排出管３０はコイル外側形状の最下段の熱交換管１２に熱媒体内部流路出口２２を介して接続される。そして、内側コイル形状の熱交換管１２と外側コイル形状の熱交換管１２とは最上段で互いに直列に接続される。
この実施形態によれば、熱媒体内部流路入口２０、熱媒体内部流路出口２２及び内側コイル形状と外側コイル形状との接続部を同一領域に混在させずに分離して配置できるため、伝熱ユニット１８、熱媒体供給管２８及び熱媒体排出管３０の組立てが容易である。
【００２７】
一実施形態では、主給水供給管３６及び主給水排出管３８を備える。主給水供給管３６は伝熱ユニット１８の数に応じた数の給水供給管４０に分岐し、各給水供給管４０は各伝熱ユニット１８の熱媒体内部流路出口２２で給水内部流路１６に接続する。主給水排出管３８は伝熱ユニット１８の数に応じた数の給水排出管４２に分岐し、各給水排出管４２は各伝熱ユニット１８の熱媒体内部流路入口２０に接続する。
この実施形態によれば、熱交換管１２で、熱媒体と給水とは交流に流れるので、熱交換管１２の長手方向全長に亘り熱媒体と給水との温度差を保持でき、これによって、熱交換効率を向上できる。
【００２８】
一実施形態では、図１〜図３に示すように、複数の伝熱ユニット１８を水平方向に沿って収納可能な枠体４４を備える。枠体４４の内部で、複数の伝熱ユニット１８の各々の熱媒体内部流路１４の入口２０及び熱媒体内部流路１４の入口２０に接続される熱媒体供給管２８は互いに同じ向きに配置される。また、複数の伝熱ユニット１８の各々の熱媒体内部流路１４の出口２２及び熱媒体内部流路１４の出口２２に接続される熱媒体排出管３０は互いに同じ向きに配置される。
【００２９】
この実施形態によれば、枠体４４の内部で、複数の熱媒体供給管２８を整列して配置できると共に、複数の熱媒体排出管３０を整列して配置できるため、枠体４４を省スペース化でき、枠体４４をコンパクト化できる。
【００３０】
一実施形態では、図１〜図３に示すように、枠体４４は、上下方向に３段の支持部４４ａ、４４ｂ及び４４ｃを有する。各支持部４４ａ〜４４ｃは２個の伝熱ユニット１８を支持する。また、各伝熱ユニット１８は固定具４６で支持部４４ａ〜４４ｃに固定される。
【００３１】
一実施形態では、図１に示すように、各伝熱ユニット１８は長円形を有し、複数の伝熱ユニット１８の長辺が互いに並列に並ぶように配置される。
この実施形態によれば、複数の伝熱ユニット１８の長辺が互いに並列に並ぶように配置されるので、枠体４４を省スペース化でき、これによって、ガスクーラ１０をコンパクト化できる。
【００３２】
一実施形態では、図１に示すように、枠体４４の内部で、第１ディストリビュータ３２及び第２ディストリビュータ３４は、複数の伝熱ユニット１８に対して相対的に同一側に配置される。そして、複数の伝熱ユニット１８の各熱媒体内部流路１４の入口２０は第１ディストリビュータ３２に向けて配置され、複数の伝熱ユニット１８の各熱媒体内部流路１４の出口２２は第２ディストリビュータ３４に向けて配置される。
この実施形態によれば、上記構成により、ディストリビュータ３２、３４及び伝熱ユニット１８に熱媒体を供給及び排出する配管類を１つの領域に集約して配置できる。従って、枠体４４を省スペース化でき、これによって、ガスクーラ１０をコンパクト化できる。
【００３３】
一実施形態では、上記実施形態の構成に加えて、主給水供給管３６及び主給水排出管３８も複数の伝熱ユニット１８に対してディストリビュータ３２、３４と同一側に配置されるので、ディストリビュータ３２、３４及び熱媒体及び給水を伝熱ユニット１８に供給及び排出する配管類一式を１つの領域に集約して配置できるので、枠体４４をさらに省スペース化でき、従って、ガスクーラ１０をコンパクト化できる。
【００３４】
一実施形態では、図４に示すように、熱媒体内部流路１４は、熱交換管１２の横断面の外周側領域で互いに間隔をおいて配置された複数の流路を形成し、給水内部流路１６は熱媒体内部流路１４以外の横断面で流路を形成する。
この実施形態によれば、熱媒体内部流路１４は、熱交換管１２の横断面の外周側領域で互いに間隔をおいて配置された複数の流路を形成しているので、熱媒体内部流路１４と給水内部流路１６との接触面積を増大でき、これによって、熱媒体と給水との熱交換効率を向上できる。
【００３５】
一実施形態では、図４に示すように、熱媒体内部流路１４は、熱交換管１２の横断面の外周側で互いに間隔をおいて配置された３個の流路を形成する。従って、図１〜図３に示す実施形態では、熱媒体供給管２８及び熱媒体排出管３０の数は、１個の伝熱ユニット当たり３本となり、ガスクーラ全体では１８本となる。従って、１８本の熱媒体供給管２８が第１ディストリビュータ３２に接続され、１８本の熱媒体排出管３０が第２ディストリビュータ３４に接続される。
【００３６】
一実施形態では、複数の熱媒体内部流路１４及び給水内部流路１６は、夫々別々の配管で形成され、給水内部流路１６を形成する配管は、熱媒体内部流路１４を形成する配管を収納する凹部４８が形成され、熱媒体内部流路１４を形成する配管は凹部４８に篏合されている。
この実施形態では、熱媒体内部流路１４及び給水内部流路１６を有する熱交換管１２の製造が容易になる。
【００３７】
一実施形態では、熱媒体内部流路１４を形成する配管及び給水内部流路１６を形成する配管は、熱伝導率が良い銅製である。
【００３８】
一実施形態では、図４に示すように、コイル形状に形成された複数の熱交換管１２は、コイル形状の軸方向（図４中のａ方向）の径が該軸方向と直交する方向（図４中ｂ方向）の径より小さくなるように形成されている。
この実施形態によれば、熱交換管１２は巻き数に対して軸方向の長さを低減できる。これによって、伝熱ユニット１８の容積を低減できるため、枠体４４をコンパクト化できる。
【００３９】
一実施形態では、熱媒体内部流路１４を流れる熱媒体がＣＯ２である。ＣＯ２は、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプユニットに熱媒体として用いられると、圧縮機の吐出側で高圧高温となるため、ガスクーラで９０℃程度の高温水を生成できる。
【００４０】
図５及び図６は、一実施形態に係るガスクーラを備えるヒートポンプユニットの一例を示す。
図５において、ヒートポンプユニット５０は、箱形ケーシング５２内の上部領域に熱交換ユニット５４が設けられ、下部領域にヒートポンプサイクルを構成する機器５６が設けられる。熱交換ユニット５４は、箱形ケーシング５２に設けられたファン５８とパネル状熱交換器６０とを備えている。パネル状熱交換器６０は複数の伝熱管がパネル状に配列された熱交換器である。
箱形ケーシング５２は、一つ以上の側面（上面及び底面を除く面）に空気取込口６２が形成され、上面に空気流出口６４が形成されている。空気流出口６４にファン５８が設けられ、ファン５８が稼働することで、空気取込口６２から流入し、空気流出口６４から流出する空気流ｃが形成される。
【００４１】
パネル状熱交換器６０は、少なくとも一方がパネル状熱交換器である一対の板状部材を含む。これら一対の板状部材は夫々上下方向に沿って配置され、これら板状部材の間隔は下方に向かうにつれて小さくなるように配置される。これら一対の板状部材は、箱形ケーシング５２の内部で空気流ｃに面して設けられる。
箱形ケーシング５２の内部に、空気取込口６２から箱形ケーシング５２の内部に流入した空気流ｃがパネル状熱交換器６０を通り抜け空気流出口６４から流出する空気流路が形成される。
【００４２】
一実施形態では、図５に示すように、箱形ケーシング５２の正面５２ａ及び背面５２ｂの上部領域に空気取込口６２が形成される。箱形ケーシング５２の内部に一対のパネル状熱交換器６０が設けられる。一対のパネル状熱交換器６０は２つの空気取込口６２に対面して設けられると共に、一対のパネル状熱交換器６０の間隔は下方に向かうにつれて小さくなるようにＶ字形に配置される。
箱形ケーシング５２の内部に、正面５２ａ及び背面５２ｂに設けられた空気取込口６２から流入し、一対のパネル状熱交換器６０を通り抜け、空気流出口６４に至る空気流ｃが形成される。
【００４３】
この実施形態では、一対のパネル状熱交換器６０を設けることで、１個のパネル状熱交換器６０を設ける場合と比べて、熱交換量を２倍にすることができる。また、一対のパネル状熱交換器６０をＶ字形に配置することで、空気取込口６２から流入した空気がパネル状熱交換器６０を通り抜けて空気流出口６４に流入しやすい空気流路を形成できる。
【００４４】
図６において、ヒートポンプユニット５０は、熱媒体循環路６６に圧縮機６８などのヒートポンプサイクル構成機器が設けられている。圧縮機６８で圧縮された熱媒体はガスクーラ１０で冷却水路７０を流れる冷却水によって冷却される。冷却水路７０には冷却水をガスクーラ１０に送るポンプ７２が設けられる。ガスクーラ１０で冷却された熱媒体は内部熱交換器７４でパネル状熱交換器６０から送られる熱媒体と熱交換して加熱された後、膨張弁７６を経て減圧される。
【００４５】
その後、熱媒体はパネル状熱交換器６０で空気を熱源として気化する。ファン５８の稼働によってパネル状熱交換器６０を構成する複数の伝熱管７８の間を通る空気流ｃが形成される。パネル状熱交換器６０で気化した熱媒体は、内部熱交換器７４でガスクーラ１０から送られる熱媒体と熱交換して冷却された後、再び圧縮機６８に送られて圧縮される。
【００４６】
ガスクーラ１０の下流側で分岐し、膨張弁７６の下流側で熱媒体循環路６６に接続されるバイパス路８０が設けられている。バイパス路８０には熱媒体タンク８２が設けられ、熱媒体タンク８２の上流側及び下流側に電磁弁８４及び８６が設けられている。熱媒体循環路６６の熱媒体の一部を熱媒体タンク８２に貯留し、あるいは熱媒体タンク８２に貯留された熱媒体を熱媒体循環路６６に戻すことで、熱媒体循環路６６を流れる熱媒体量を調整できる。
このヒートポンプユニット５０では、ガスクーラ１０で加熱された温水を熱源として需要先に供給できる。
【００４７】
この実施形態によれば、ガスクーラ１０をコンパクト化かつ低コスト化できるので、ガスクーラ１０が収納されるヒートポンプユニット５０のコンパクト化かつ低コスト化が可能になる。
【００４８】
一実施形態では、熱交換媒体がヒートポンプサイクル構成機器に含まれる圧縮機６８の出口側で超臨界状態となる熱媒体（例えばＣＯ２）が用いられる。かかる熱媒体を用いることで、９０℃程度の温水を生成できる。
【００４９】
一実施形態では、枠体４４の内部で、少なくとも伝熱ユニット１８、熱媒体供給管２８及び給水排出管４２は保温材で被覆される。これによって、ガスクーラ１０の熱効率の低下を抑制できる。
一実施形態では、第１ディストリビュータ３２及び第２ディストリビュータ３４の代わりに、高圧ヘッダを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
少なくとも一実施形態によれば、ガスクーラにおいて、給湯用水とＣＯ２などの熱媒体との熱交換性能を低下させることなくガスクーラのコンパクト化及び低コスト化が可能になる。
【符号の説明】
【００５１】
１０    ガスクーラ
１２    熱交換管
１４    熱媒体内部流路
１６    給水内部流路
１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ）    伝熱ユニット
２０    熱媒体内部流路入口
２２    熱媒体内部流路出口
２４    主熱媒体供給管
２６    主熱媒体排出管
２８    熱媒体供給管
３０    熱媒体排出管
３２    第１ディストリビュータ
３４    第２ディストリビュータ
３６    主給水供給管
３８    主給水排出管
４０    給水供給管
４２    給水排出管
４４    枠体
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ    支持部
４６    固定具
４８    凹部
５０    ヒートポンプユニット
５２    箱形ケーシング
５４    熱交換ユニット
５６    ヒートポンプサイクル構成機器
５８    ファン
６０    パネル状熱交換器
６２    空気取込口
６４    空気流出口
６６    熱媒体循環路
６８    圧縮機
７０    冷却水路
７２    ポンプ
７４    内部熱交換器
７６    膨張弁
７８    伝熱管
８０    バイパス路
８２    熱媒体タンク
８４、８６    電磁弁
ｃ      空気流
【図１】
0003210909.tif 000003
【図２】
0003210909.tif 000004
【図３】
0003210909.tif 000005
【図４】
0003210909.tif 000006
【図５】
0003210909.tif 000007
【図６】
0003210909.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月5日(2017.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる熱媒体内部流路と給水が流れる給水内部流路とを含み、コイル形状に形成された複数の熱交換管を備え、
前記複数の熱交換管のうち前記熱交換管が２以上の異なる径を有し同心状に直列に接続された伝熱ユニットを含むことを特徴とするガスクーラ。
【請求項２】
主熱媒体供給管と、
複数の前記伝熱ユニットの各々の入口で前記熱媒体内部流路に接続される複数の熱媒体供給管と、
該主熱媒体供給管及び前記複数の熱媒体供給管が接続された第１ディストリビュータと、
主熱媒体排出管と、
複数の前記伝熱ユニットの各々の出口で前記熱媒体内部流路に接続される複数の熱媒体排出管と、
前記主熱媒体排出管及び前記複数の熱媒体排出管が接続された第２ディストリビュータと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスクーラ。
【請求項３】
前記複数の伝熱ユニットを水平方向に沿って収納可能な枠体を備え、
前記枠体の内部で、前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の入口及び前記熱媒体内部流路の入口に接続される前記熱媒体供給管は互いに同じ向きに配置されると共に、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の出口及び前記熱媒体内部流路の出口に接続される前記熱媒体排出管は互いに同じ向きに配置されることを特徴とする請求項２に記載のガスクーラ。
【請求項４】
前記枠体の内部で、前記第１ディストリビュータ及び前記第２ディストリビュータは、前記複数の伝熱ユニットに対して相対的に同一側に配置され、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の入口は前記第１ディストリビュータに向けて配置され、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の出口は前記第２ディストリビュータに向けて配置されることを特徴とする請求項３に記載のガスクーラ。
【請求項５】
前記熱媒体内部流路は、前記熱交換管の横断面の外周側領域で互いに間隔をおいて配置された複数の流路を形成し、前記給水内部流路は、前記熱媒体内部流路以外の前記横断面で流路を形成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のガスクーラ。
【請求項６】
前記コイル形状に形成された複数の熱交換管は、前記コイル形状の軸方向の径が前記軸方向と直交する方向の径より小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のガスクーラ。
【請求項７】
前記熱媒体がＣＯ２であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のガスクーラ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（３）一実施形態では、前記（２）の構成において、
前記複数の伝熱ユニットを水平方向に沿って収納可能な枠体を備え、
前記枠体の内部で、前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の入口及び前記熱媒体内部流路の入口に接続される前記熱媒体供給管は互いに同じ向きに配置されると共に、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の出口及び前記熱媒体内部流路の出口に接続される前記熱媒体排出管は互いに同じ向きに配置される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（４）一実施形態では、前記（３）の構成において、
前記枠体の内部で、前記第１ディストリビュータ及び前記第２ディストリビュータは、前記複数の伝熱ユニットに対して相対的に同一側に配置され、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の入口は前記第１ディストリビュータに向けて配置され、
前記複数の伝熱ユニットの各々の前記熱媒体内部流路の出口は前記第２ディストリビュータに向けて配置される。