(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界圧力に昇圧された冷媒を放熱する放熱器であって、
上下方向に延在し、所定の間隔で配置される複数のフィンプレートと、前記フィンプレートに多段に挿通される伝熱管群により並列に形成される複数の冷媒流路とを備え、
複数の前記冷媒流路は、それぞれ、前記フィンプレートの上部に設けられる入口伝熱管と、前記フィンプレートの下部に設けられる出口伝熱管と、前記入口伝熱管と前記出口伝熱管との間に設けられる中間伝熱管とを備え、該中間伝熱管が、前記入口伝熱管にＵ字管を介して連なる第１中間伝熱管と、前記出口伝熱管にＵ字管を介して連なる第２中間伝熱管とを備えた構成とし、
一の冷媒流路の前記入口伝熱管及び前記第１中間伝熱管の下方に、他の冷媒流路の前記入口伝熱管及び前記第１中間伝熱管が設けられ、
一の冷媒流路の前記第２中間伝熱管及び前記出口伝熱管の下方に、他の冷媒流路の前記第２中間伝熱管及び前記出口伝熱管が設けられたことを特徴とする放熱器。
【請求項２】
前記冷媒流路は、それぞれ前記冷媒を上段の伝熱管から下段の伝熱管へ流すことを特徴とする請求項１に記載の放熱器。
【請求項３】
上下に区分けされた複数の熱交換部を備え、
前記冷媒流路は、それぞれ上方の熱交換部から下方の熱交換部へ向けて、前記冷媒を順次流すことを特徴とする請求項１または２に記載の放熱器。
【請求項４】
各冷媒流路の前記第１中間伝熱管及び前記第２中間伝熱管がすべて接続される中間ヘッダを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の放熱器。
【請求項５】
前記伝熱管群は、前記フィンプレートに多列多段に挿通され、前記入口伝熱管及び前記第２中間伝熱管は、それぞれ、前記第１中間伝熱管及び前記出口伝熱管よりも風下側の列に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の放熱器。
【請求項６】
前記冷媒は、二酸化炭素冷媒であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の放熱器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の放熱器と、冷媒を超臨界圧力まで昇圧する圧縮機と、減圧装置と、負荷側熱交換器とを配管接続した冷媒回路を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超臨界圧力に昇圧された冷媒を放熱させて冷却する放熱器、及び、放熱器を備える冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷媒にＣＯ２（二酸化炭素）を用いて、この冷媒を超臨界圧力に昇圧する圧縮機と、この圧縮機から吐出された冷媒を放熱させて冷却する放熱器とを備える冷凍サイクル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の冷凍サイクル装置では、放熱器として、所定の間隔で配置される複数のフィンプレートと、フィンプレートに挿通され、内部を冷媒が流れる複数の伝熱管とを備えたフィンアンドチューブ式の熱交換器が用いられ、熱交換の高効率化を図っている。また、従来、フィンアンドチューブ式の熱交換器では、並列に形成された複数の冷媒流路を備え、冷房（暖房）能力の向上を図ったものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３２３６５号公報
【特許文献２】特開平０７−２０８８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷媒が超臨界圧力まで昇圧される構成では、この冷媒は放熱器で冷却されても凝縮することはなく、顕熱変化がなされるガス冷媒として放熱器を流通する。冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を向上させるためには、放熱器の各冷媒流路における冷媒出口温度がより低いことが望ましい。
【０００５】
しかし、従来の構成では、一の冷媒流路の出口伝熱管と自己または他の冷媒流路の入口伝熱管とが隣り合って配置されるため、入口伝熱管を流れる高温の冷媒によって、冷媒出口温度が上昇するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、冷媒流路の冷媒出口温度の上昇を抑制した放熱器、及び、冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、超臨界圧力に昇圧された冷媒を放熱する放熱器であって、上下方向に延在し、所定の間隔で配置される複数のフィンプレートと、フィンプレートに多段に挿通される伝熱管群により並列に形成される複数の冷媒流路とを備え、複数の冷媒流路は、それぞれ、フィンプレートの上部に設けられる入口伝熱管と、フィンプレートの下部に設けられる出口伝熱管と、入口伝熱管と出口伝熱管との間に設けられる中間伝熱管とを備えた。
【０００８】
この構成によれば、複数の冷媒流路は、それぞれフィンプレートの上部側に入口伝熱管が設けられると共に、フィンプレートの下部側に出口伝熱管が設けられるため、一の冷媒流路の出口伝熱管と自己または他の冷媒流路の入口伝熱管とを離間して配置することができる。さらに、入口伝熱管と出口伝熱管との間に中間伝熱管が設けられるため、入口伝熱管と出口伝熱管とが隣り合うこともない。従って、入口伝熱管を流れる高温の冷媒によって、冷媒出口温度が上昇することが抑制されるため、冷凍サイクルの成績係数の向上を図ることができる。
【０００９】
この構成において、冷媒流路は、それぞれ冷媒を上段の伝熱管から下段の伝熱管へ流しても良い。超臨界圧力まで昇圧された冷媒は、放熱器を通過する際に凝縮することはないものの、冷却に伴い冷媒ガスの密度（比重）が大きくなる。このため、冷媒を上段の伝熱管から下段の伝熱管に流すように冷媒流路を構成することにより、重力によって冷媒の流通が促進され、熱交換効率の向上を図ることができる。
【００１０】
また、上下に区分けされた複数の熱交換部を備え、冷媒流路は、それぞれ上方の熱交換部から下方の熱交換部へ向けて、冷媒を順次流しても良い。この構成によれば、上方の熱交換部から下方の熱交換部へ向けて温度が低下する温度勾配が形成されるため、放熱器内の温度むらを抑えることができる。
【００１１】
また、冷媒流路は、それぞれ、入口伝熱管に連なる第１中間伝熱管と、出口伝熱管に連なる第２中間伝熱管とを備え、各冷媒流路の第１中間伝熱管及び第２中間伝熱管がすべて接続される中間ヘッダを備えても良い。この構成によれば、冷媒流路の入口伝熱管での冷媒の分配が不適当であった場合であっても、冷媒が中間ヘッダに一度集約された後、各冷媒流路に再分配されるため、分配を適正とすることができる。
【００１２】
また、伝熱管群は、フィンプレートに多列多段に挿通され、入口伝熱管は、出口伝熱管よりも風下側の列に配置されても良い。この構成によれば、冷媒と熱交換した際に空気が有する熱の影響を抑えることができ、冷媒出口温度の上昇を抑制できる。また、冷媒は、二酸化炭素冷媒であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の冷凍サイクル装置は、上記した放熱器と、冷媒を超臨界圧力まで昇圧する圧縮機と、減圧装置と、負荷側熱交換器とを配管接続した冷媒回路を備える。この構成によれば、放熱器の冷媒出口温度の上昇を抑制できるため、冷凍サイクルの成績係数の向上を図った冷凍サイクル装置を実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の冷媒流路は、それぞれフィンプレートの上部側に入口伝熱管が設けられると共に、フィンプレートの下部側に出口伝熱管が設けられるため、一の冷媒流路の出口伝熱管と自己または他の冷媒流路の入口伝熱管とを離間して配置することができる。さらに、入口伝熱管と出口伝熱管との間に中間伝熱管が設けられるため、入口伝熱管と出口伝熱管とが隣り合うこともない。従って、入口伝熱管を流れる高温の冷媒によって、冷媒出口温度が上昇することが抑制されるため、冷凍サイクルの成績係数の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置の回路構成図である。
【図２】図２は、超臨界圧力に昇圧した冷媒の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る放熱器の模式図である。
【図４】図４は、変形例に係る放熱器の模式図である。
【図５】図５は、別の実施形態に係る放熱器の模式図である。
【図６】図６は、変形例に係る放熱器の模式図である。
【図７】図７は、別の変形例に係る放熱器の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置の回路構成図である。冷凍サイクル装置１０は、図１に示すように、冷凍機ユニット１１と負荷ユニット１２とを備え、これら冷凍機ユニット１１と負荷ユニット１２とが、液冷媒配管１３及びガス冷媒配管１４により連結されて冷凍サイクル運転を行う冷媒回路１５を構成している。冷媒回路１５には、高圧側が超臨界圧力となる二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒が使用されている。二酸化炭素冷媒は、環境への負荷が小さく、毒性、可燃性がなく安全で安価であるという利点を有するため、有用な冷媒である。なお、高圧側が超臨界圧力となるものであれば、他の冷媒を使用できることは勿論である。
【００１８】
冷凍機ユニット１１は、冷媒を圧縮する圧縮機１６を備え、この圧縮機１６の吐出側には、冷媒吐出管１７を介して、オイルセパレータ１８、ガスクーラ（放熱器）１９、膨張弁（減圧装置）２０が順次接続されている。膨張弁２０の出口側には、液化された冷媒が流通する冷凍機側液冷媒配管３０が接続され、この冷凍機側液冷媒配管３０は、上記した液冷媒配管１３に接続されている。また、圧縮機１６の吸込側には、冷媒吸込管２１が接続され、この冷媒吸込管２１は、アキュムレータ（図示略）を介して、上記したガス冷媒配管１４に接続されている。
【００１９】
圧縮機１６は、ケース２２内に圧縮要素２３を備える。この圧縮要素２３は、例えば、低段圧縮要素と高段圧縮要素とを備えた２段圧縮可能な圧縮要素であり、冷媒吸込管２１を通じて吸い込まれた低圧のガス冷媒を圧縮し、超臨界圧力まで昇圧された高温高圧のガス冷媒を冷媒吐出管１７に吐出する。圧縮要素２３は、電動機部（図示略）によって駆動され、この電動機部の運転周波数を変更することにより、圧縮要素２３の回転数を調整可能となっている。また、ケース２２内には、圧縮要素２３の各部（軸受部や摺動部）を潤滑するためのオイルが収容されると共に、ケース２２内のオイル量を検知するセンサ２９が設けられている。
【００２０】
オイルセパレータ１８は、圧縮機１６から吐出された高圧（超臨界圧力）のガス冷媒に含まれるオイルを冷媒から分離して捕捉する。このオイルセパレータ１８は、捕捉したオイルを圧縮機１６のケース２２に戻すオイル戻し管２４を備え、このオイル戻し管２４は、電磁弁２５、キャピラリ管（絞り）２６を介して、冷媒吸込管２１に接続されている。本実施形態では、電磁弁２５は、オイル量を検知する上記センサ２９の信号に基づいて開閉される。
【００２１】
ガスクーラ１９は、圧縮機１６から吐出された高温高圧（超臨界圧力）のガス冷媒と空気との熱交換を行い、該ガス冷媒を放熱して冷却する。ガスクーラ１９は、詳細は後述するが、フィンアンドチューブ式の熱交換器で構成され、ガスクーラ１９の側方にはガスクーラ１９に向けて送風する送風ファン（図示略）が配置されている。膨張弁２０は、冷却されたガス冷媒を減圧（膨張）して液化させる。
【００２２】
一方、負荷ユニット１２は、上記した液冷媒配管１３及びガス冷媒配管１４を接続する負荷側配管２７と、この負荷側配管２７に設けられる蒸発器（負荷側熱交換器）２８とを備える。負荷ユニット１２は、液冷媒配管１３を通じて供給された液冷媒を蒸発器２８で蒸発させることにより、対象物を冷却するものであり、低温冷凍庫やショーケース等として利用される。蒸発器２８は、ガスクーラ１９と同様にフィンアンドチューブ式の熱交換器で構成され、蒸発器２８の側方には蒸発器２８に向けて送風する送風ファン（図示略）が配置されている。蒸発器２８では、送風された空気から熱を奪って液冷媒が蒸発することで空気を冷却する。蒸発器２８で蒸発した低温低圧のガス冷媒は、ガス冷媒配管１４、アキュムレータ、冷媒吸込管２１を通じて、圧縮機１６に吸い込まれ、この圧縮機１６で再度圧縮される。なお、本実施形態では、負荷ユニット１２は、蒸発器２８を１つ設けた構成について説明したが、複数の蒸発器２８を並列に設けた構成としても良い。この場合、各負荷側配管２７における蒸発器２８の入口側（液冷媒配管１３側）にそれぞれ膨張弁２０を設けることが好ましい。
【００２３】
ところで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、冷媒が超臨界圧力まで昇圧されるため、この冷媒はガスクーラ１９で冷却されても凝縮することはなく、顕熱変化がなされるガス冷媒としてガスクーラ１９を流通する。図２は、超臨界圧力に昇圧した冷媒の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。この図２において、点Ａは圧縮機１６の吸込側における冷媒の圧力とエンタルピを示す。同様に、点Ｂはガスクーラ１９の入口側、点Ｃはガスクーラ１９の出口側、点Ｄは蒸発器２８の入口側における冷媒の圧力とエンタルピを示す。また、図２における破線は各等温線を示す。
【００２４】
上述のように、ガスクーラ１９では冷却による顕熱変化がなされる。この場合、図２に示すように、１２０℃から１００℃までのエンタルピ量、１００℃から８０℃までのエンタルピ量、８０℃から６０℃までのエンタルピ量、６０℃から約３５℃までのエンタルピ量をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとすると、このエンタルピ量は、ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄとなり、特に、６０℃から約３５℃までのエンタルピ量ｄは、他の温度帯に比べて大きい。従って、ガスクーラ１９における冷媒出口温度をより低い温度に冷却すれば、その分、冷凍効果を大きくすることができ、成績係数（ＣＯＰ）を向上することができる。以下、冷媒出口温度をより低温に冷却できるガスクーラ１９の構成について説明する。
【００２５】
図３は、本実施形態に係るガスクーラを示す模式図である。ガスクーラ１９は、図３に示すように、上下方向に延在し、互いに間隔を設けて略平行に並べられた複数のフィンプレート３０と、これらフィンプレート３０を貫通する複数の伝熱管からなる伝熱管群３３とを備え、紙面に直交する方向に空気が流れるようになっている。本実施形態では、伝熱管群３３は、フィンプレート３０の上下方向に１列多段（本実施形態では１２段）で配置され、これら伝熱管群３３により、複数（本実施形態では３つ）の冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃが並列に形成されている。冷媒流路を複数形成することにより、冷媒が各冷媒流路に分配されて各冷媒流路を流れる流量が低減すると共に、冷媒流路の流路長が短縮されるため、ガスクーラ１９での冷媒の圧力損失が低減し、成績係数の向上を図ることができる。
【００２６】
ガスクーラ１９は、オイルセパレータ１８を経た入口管３５（冷媒吐出管１７）に接続された入口ヘッダ３６と、膨張弁２０に至る出口管３７（冷媒吐出管１７）に接続された出口ヘッダ３８とを備え、これら入口ヘッダ３６と出口ヘッダ３８との間に３つの冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃが形成されている。冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ４本の伝熱管を接続して形成され、ガスクーラ１９の高さ方向（上下方向）の上方から下方に向けて冷媒が流れるようになっている。
【００２７】
冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ入口ヘッダ３６に接続される入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを備える。これら入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、フィンプレート３０の上部（１段、３段、５段）に配置されている。また、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ出口ヘッダ３８に接続される出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを備える。これら出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、フィンプレート３０の下部（８段、１０段、１２段）に配置されている。
【００２８】
冷媒流路３４Ａは、入口伝熱管４０ＡにＵ字管４３を介して接続される第１中間伝熱管４１Ａ１と、出口伝熱管４２ＡにＵ字管４３を介して接続される第２中間伝熱管４１Ａ２とを備える。第１中間伝熱管４１Ａ１は、入口伝熱管４０Ａの１段下方に配置され、第２中間伝熱管４１Ａ２は、出口伝熱管４２Ａの１段上方に配置される。また、第１中間伝熱管４１Ａ１と第２中間伝熱管４１Ａ２とは中間ヘッダ４４によって連結されている。これにより、冷媒流路３４Ａは、入口伝熱管４０Ａ、第１中間伝熱管４１Ａ１、第２中間伝熱管４１Ａ２、出口伝熱管４２Ａの順に、上段の伝熱管から下段の伝熱管に冷媒が流れる。
【００２９】
同様に、冷媒流路３４Ｂは、入口伝熱管４０ＢにＵ字管４３を介して接続される第１中間伝熱管４１Ｂ１と、出口伝熱管４２ＢにＵ字管４３を介して接続される第２中間伝熱管４１Ｂ２とを備える。第１中間伝熱管４１Ｂ１は、入口伝熱管４０Ｂの１段下方に配置され、第２中間伝熱管４１Ｂ２は、出口伝熱管４２Ｂの１段上方に配置される。また、第１中間伝熱管４１Ｂ１と第２中間伝熱管４１Ｂ２とは上記した中間ヘッダ４４によって連結されている。これにより、冷媒流路３４Ｂは、入口伝熱管４０Ｂ、第１中間伝熱管４１Ｂ１、第２中間伝熱管４１Ｂ２、出口伝熱管４２Ｂの順に、上段の伝熱管から下段の伝熱管に冷媒が流れる。また、冷媒流路３４Ｃは、入口伝熱管４０ＣにＵ字管４３を介して接続される第１中間伝熱管４１Ｃ１と、出口伝熱管４２ＣにＵ字管４３を介して接続される第２中間伝熱管４１Ｃ２とを備える。第１中間伝熱管４１Ｃ１は、入口伝熱管４０Ｃの１段下方に配置され、第２中間伝熱管４１Ｃ２は、出口伝熱管４２Ｃの１段上方に配置される。また、第１中間伝熱管４１Ｃ１と第２中間伝熱管４１Ｃ２とは上記した中間ヘッダ４４によって連結されている。これにより、冷媒流路３４Ｃは、入口伝熱管４０Ｃ、第１中間伝熱管４１Ｃ１、第２中間伝熱管４１Ｃ２、出口伝熱管４２Ｃの順に、上段の伝熱管から下段の伝熱管に冷媒が流れる。
【００３０】
また、ガスクーラ１９は、高さ方向（上下方向）に複数（本実施形態では２つ）に区分けされた上部熱交換部４５と下部熱交換部４６とを備える。冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ上部熱交換部４５及び下部熱交換部４６を順次流通するように形成される。具体的には、冷媒流路３４Ａは、入口伝熱管４０Ａ及び第１中間伝熱管４１Ａ１が上部熱交換部４５に設けられ、中間ヘッダ４４を介して、第２中間伝熱管４１Ａ２及び出口伝熱管４２Ａが下部熱交換部４６に設けられている。同様に、冷媒流路３４Ｂは、入口伝熱管４０Ｂ及び第１中間伝熱管４１Ｂ１が上部熱交換部４５に設けられ、第２中間伝熱管４１Ｂ２及び出口伝熱管４２Ｂが下部熱交換部４６に設けられている。また、冷媒流路３４Ｃは、入口伝熱管４０Ｃ及び第１中間伝熱管４１Ｃ１が上部熱交換部４５に設けられ、第２中間伝熱管４１Ｃ２及び出口伝熱管４２Ｃが下部熱交換部４６に設けられている。
【００３１】
このように、本構成では、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれフィンプレート３０の上部側に入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが設けられると共に、フィンプレート３０の下部側に出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが設けられるため、各冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを自己または他の冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃから離間して配置することができる。さらに、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃと、出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとの間に第１中間伝熱管（中間伝熱管）４１Ａ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１及び第２中間伝熱管（中間伝熱管）４１Ａ２，４１Ｂ２，４１Ｃ２が設けられるため、入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃと出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとが隣り合うこともない。従って、入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを流れる高温（例えば１００〜１２０℃）の冷媒によって、冷媒出口温度が上昇することが抑制されるため、冷凍サイクルの成績係数の向上を図ることができる。
【００３２】
また、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ、第１中間伝熱管４１Ａ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１、第２中間伝熱管４１Ａ２，４１Ｂ２，４１Ｃ２、出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの順に、上段の伝熱管から下段の伝熱管に冷媒が流れる。超臨界圧力まで昇圧された冷媒は、ガスクーラ１９で凝縮することはないものの、冷却に伴い冷媒ガスの密度（比重）が大きくなる。このため、冷媒を上段の伝熱管から下段の伝熱管に流すように冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃを構成することにより、重力によって冷媒の流通が促進され、熱交換効率の向上を図ることができる。
【００３３】
また、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、上段の伝熱管から下段の伝熱管へと徐々に冷媒が冷却されるため、隣り合った伝熱管を流れる冷媒の温度差を所定温度以下にすることができ、隣り合った伝熱管の間での熱移動を抑えることができる。図２のモリエル線図を参照すると、本実施形態では、ガスクーラ１９の出入口温度差が８５℃となっているため、隣り合った伝熱管を流れる冷媒の温度差を２０℃〜２５℃程度に抑えることができる。また、通常、ガスクーラ１９の出入口温度差は６０℃程度であるため、この場合には、隣り合った伝熱管を流れる冷媒の温度差を１５℃程度に抑えることができる。
【００３４】
また、ガスクーラ１９は、上下に区分けされた上部熱交換部４５と下部熱交換部４６とを備え、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ上部熱交換部４５から下部熱交換部４６に向けて順次冷媒が流れる構成となっているため、上部熱交換部４５から下部熱交換部４６に向けて温度が低下する温度勾配が形成され、ガスクーラ１９の温度むらを抑えることができる。
【００３５】
また、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃにそれぞれ連なる第１中間伝熱管４１Ａ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１と、出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃにそれぞれ連なる第２中間伝熱管４１Ａ２，４１Ｂ２，４１Ｃ２とを備え、各冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの第１中間伝熱管４１Ａ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１及び第２中間伝熱管４１Ａ２，４１Ｂ２，４１Ｃ２がすべて接続される中間ヘッダ４４を備えるため、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃでの冷媒の分配が不適当であった場合であっても、冷媒は中間ヘッダ４４に一度集約された後、各冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃに再分配されるため、分配を適正とすることができる。このため、ガスクーラ１９での熱交換を十分に行うことができる。
【００３６】
次に、本実施形態の変形例について説明する。図４は、変形例にかかるガスクーラを示す模式図である。このガスクーラ５０において、上記したガスクーラ１９と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。ガスクーラ５０では、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、第１中間伝熱管４１Ａ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１と第２中間伝熱管４１Ａ２，４１Ｂ２，４１Ｃ２とがそれぞれ連結管４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃを介して接続されている。この構成では、中間ヘッダ４４が不要となるため、ガスクーラ５０の小型化を実現できる。
【００３７】
上記した実施形態では、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、中間伝熱管として、それぞれ第１中間伝熱管４１Ａ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１と第２中間伝熱管４１Ａ２，４１Ｂ２，４１Ｃ２の２本ずつを備える構成としたが、冷媒流量やフィンプレート３０の大きさに応じて本数を適宜変更しても良い。中間伝熱管は少なくとも１本設ければよく、冷媒流路を入口伝熱管、中間伝熱管、出口伝熱管の３本により１往復半して流れる最少構成としても良い。この構成では、冷媒の出口は、伝熱管の延びる方向における冷媒の入口とは反対側に位置する。このように冷媒流路を３パスで構成した場合、ガスクーラ１９の出入口温度差は８５℃となっている（図２）ため、隣り合った伝熱管を流れる冷媒の温度差は、２５℃〜３０℃程度に抑えることができる。この構成では、上記した冷媒流路を４本の伝熱管（４パス）で形成したものに比べて、隣り合った伝熱管を流れる冷媒の温度差が高くなり、３０℃程度になることも考えられる。また、通常、ガスクーラ１９の出入口温度差は６０℃程度であるため、この場合には、隣り合った伝熱管を流れる冷媒の温度差は、２０℃程度に抑えることができる。
【００３８】
また、上記した実施形態では、伝熱管の配置する間隔（ピッチ）を同一にしたが、例えば、上部熱交換部４５と下部熱交換部４６との間、冷媒流路３４Ｃの第１中間伝熱管４１Ｃ１と、冷媒流路３４Ａの第２中間伝熱管４１Ａ２との間を、１本分余計に間隔を広げても良い。この構成では、上部熱交換部４５と下部熱交換部４６との熱伝達が抑制されるため、冷媒出口温度の上昇をより抑えることができる。
【００３９】
次に、別の実施形態にかかるガスクーラについて説明する。図５は、別の実施形態に係るガスクーラを示す模式図である。上記した実施形態では、ガスクーラ１９，５０は、１列の伝熱管群３３を備える構成としたが、この実施形態では、複数列の伝熱管群３３を備える点で構成を異にしている。上記したガスクーラ１９と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
ガスクーラ６０は、多列多段（この実施形態では２列６段）の伝熱管によって形成される伝熱管群３３を備える。伝熱管群３３は、各列の伝熱管の高さ位置を異ならせて形成され、風下側の列の伝熱管の方が風上側の列の伝熱管よりもわずかに上方に配置されている。また、ガスクーラ６０は、伝熱管群３３により並列に形成された３つの冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃを備える。
【００４１】
冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ入口ヘッダ３６に接続される入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを備える。これら入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、フィンプレート３０の風下側の列の上部（１段、２段、３段）に配置されている。また、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ出口ヘッダ３８に接続される出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを備える。これら出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃは、フィンプレート３０の風上側の列の下部（４段、５段、６段）に配置されている。
【００４２】
冷媒流路３４Ａは、入口伝熱管４０ＡにＵ字管（不図示）を介して接続される第１中間伝熱管４１Ａ１と、出口伝熱管４２ＡにＵ字管（不図示）を介して接続される第２中間伝熱管４１Ａ２とを備える。第１中間伝熱管４１Ａ１は、入口伝熱管４０Ａの隣の列（風上側の列）の最上段に配置され、第２中間伝熱管４１Ａ２は、出口伝熱管４２Ａの隣の列（風下側の列）の下部（４段）に配置される。また、第１中間伝熱管４１Ａ１と第２中間伝熱管４１Ａ２とは中間ヘッダ４４によって連結されている。これにより、冷媒流路３４Ａは、入口伝熱管４０Ａ、第１中間伝熱管４１Ａ１、第２中間伝熱管４１Ａ２、出口伝熱管４２Ａの順に、上段の伝熱管から下段の伝熱管に冷媒が流れる。
【００４３】
冷媒流路３４Ｂは、入口伝熱管４０ＢにＵ字管（不図示）を介して接続される第１中間伝熱管４１Ｂ１と、出口伝熱管４２ＢにＵ字管（不図示）を介して接続される第２中間伝熱管４１Ｂ２とを備える。第１中間伝熱管４１Ｂ１は、入口伝熱管４０Ｂの隣の列（風上側の列）の上部（２段）に配置され、第２中間伝熱管４１Ｂ２は、出口伝熱管４２Ｂの隣の列（風下側の列）の下部（５段）に配置される。また、冷媒流路３４Ｃは、入口伝熱管４０ＣにＵ字管（不図示）を介して接続される第１中間伝熱管４１Ｃ１と、出口伝熱管４２ＣにＵ字管（不図示）を介して接続される第２中間伝熱管４１Ｃ２とを備える。第１中間伝熱管４１Ｃ１は、入口伝熱管４０Ｃの隣の列（風上側の列）の上部（３段）に配置され、第２中間伝熱管４１Ｃ２は、出口伝熱管４２Ｃの隣の列（風下側の列）の下部（６段）に配置される。これにより、冷媒流路３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ入口伝熱管４０Ｂ，４０Ｃ、第１中間伝熱管４１Ｂ１，４１Ｃ１、第２中間伝熱管４１Ｂ２，４１Ｃ２、出口伝熱管４２Ｂ，４２Ｃの順に、上段の伝熱管から下段の伝熱管に冷媒が流れる。
【００４４】
また、ガスクーラ６０は、高さ方向（上下方向）に２つに区分けされた上部熱交換部４５と下部熱交換部４６とを備える。冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、それぞれ上部熱交換部４５及び下部熱交換部４６を順次流通するように形成される。具体的には、冷媒流路３４Ａは、入口伝熱管４０Ａ及び第１中間伝熱管４１Ａ１が上部熱交換部４５に設けられ、中間ヘッダ４４を介して、第２中間伝熱管４１Ａ２及び出口伝熱管４２Ａが下部熱交換部４６に設けられている。同様に、冷媒流路３４Ｂは、入口伝熱管４０Ｂ及び第１中間伝熱管４１Ｂ１が上部熱交換部４５に設けられ、第２中間伝熱管４１Ｂ２及び出口伝熱管４２Ｂが下部熱交換部４６に設けられている。また、冷媒流路３４Ｃは、入口伝熱管４０Ｃ及び第１中間伝熱管４１Ｃ１が上部熱交換部４５に設けられ、第２中間伝熱管４１Ｃ２及び出口伝熱管４２Ｃが下部熱交換部４６に設けられている。
【００４５】
この実施形態では、伝熱管群３３は、フィンプレート３０に２列６段に挿通され、各冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃよりも風下側の列に配置されるため、伝熱管を流れる冷媒と熱交換した際に空気が有する熱の影響を抑えることができ、冷媒出口温度の上昇を抑制できる。
【００４６】
次に、この実施形態の変形例について説明する。図６及び図７は、変形例にかかるガスクーラを示す模式図である。これらガスクーラ６５，７０において、上記したガスクーラ１９，６０と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。ガスクーラ６５は、図６に示すように、冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、第１中間伝熱管４１Ａ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１と第２中間伝熱管４１Ａ２，４１Ｂ２，４１Ｃ２とがそれぞれ連結管５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃを介して接続されている。この構成では、中間ヘッダ４４が不要となるため、ガスクーラ６５の小型化を実現できる。
【００４７】
また、入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃと出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとが隣り合わず、各冷媒流路３４Ａ，３４Ｂ，３４がそれぞれ冷媒を上段の伝熱管から下段の伝熱管に流すように構成されていれば、各伝熱管の配置構成は適宜変更が可能である。例えば、ガスクーラ７０では、図７に示すように、入口伝熱管４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが、すべて風下側の列に設けられるわけではなく、１本の入口伝熱管４０Ｂを風上側の列の最上段に設けてもよい。また、出口伝熱管４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃについても、すべて風上側の列に設ける必要はなく、１本の出口伝熱管４２Ｂを風下側の列の最下段に設けてもよい。この変形例に係るガスクーラ７０は、上記したガスクーラ６５と同様に、中間ヘッダ４４を設けることなく、第１中間伝熱管４１Ａ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１と第２中間伝熱管４１Ａ２，４１Ｂ２，４１Ｃ２とを連結管５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃを介して接続されている。この構成においても、連結管５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃの代わりに中間ヘッダ４４を設けても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１０  冷凍サイクル装置
１５  冷媒回路
１６  圧縮機
１９、５０、６０、６５，７０  ガスクーラ（放熱器）
２０  膨張弁（減圧装置）
２８  蒸発器（負荷側熱交換器）
３０  フィンプレート
３３  伝熱管群
３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ  冷媒流路
３６  入口ヘッダ
３８  出口ヘッダ
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ  入口伝熱管
４１Ａ１、４１Ｂ１、４１Ｃ１  第１中間伝熱管（中間伝熱管）
４１Ａ２、４１Ｂ２、４１Ｃ２  第２中間伝熱管（中間伝熱管）
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ  出口伝熱管
４４  中間ヘッダ
４５  上部熱交換部（熱交換部）
４６  下部熱交換部（熱交換部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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