(57)【要約】【課題】表面に水を均一に付着させることができ、これにより冷却効率を向上させた冷却器を提供する。【解決手段】本発明の冷却器１００は、内部に冷媒Ｒを流通させる冷媒配管１０１と、冷媒配管１０１の外表面に水を供給する水冷部１０２と、冷媒配管１０１に空気を吹き付ける空冷部１０３とを備え、冷媒配管１０１が、水冷部１０２から水を流下される主配管１１０と、主配管１１０から鉛直方向に対して斜め下方に延設されるとともに水平方向に互いに略平行に配列された複数の冷媒支管１１２とを有し、かつ空冷部１０３による空気Ａの流通方向の上流側から見て主配管１１０が手前側となるように傾いた状態で配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒を流通させる冷媒配管と、前記冷媒配管の外表面に水を供給する水冷部と、前記冷媒配管に空気を吹き付ける空冷部とを備えた冷却器であって、
前記冷媒配管が、前記水冷部から水を流下される主配管と、前記主配管から鉛直方向に対して斜め下方に延設されるとともに水平方向に互いに略平行に配列された複数の冷媒支管とを有し、かつ、前記空冷部による空気の流通方向の上流側から見て前記主配管が手前側となるように傾いた状態で配置されていることを特徴とする冷却器。
【請求項２】
隣接して配置された前記冷媒支管の間に帯状の薄板を蛇行曲げ加工してなるフィンが設けられ、前記フィンが冷媒支管の延在方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
【請求項３】
隣接して配置された前記冷媒支管の間に複数のフィンが設けられ、複数の前記フィンが前記冷媒支管の延在方向に沿って積層配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
【請求項４】
複数の前記フィンが、前記冷媒支管の延在方向と交差する交差方向にも複数配置されており、
前記交差方向において隣接する前記フィン同士が隙間を空けて配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の冷却器。
【請求項５】
前記冷媒配管の鉛直方向に対する傾斜角度が１０°以上３０°以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の冷却器を筐体内に備えることを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
直列又は並列に接続された複数の前記冷媒配管と、各々の前記冷媒配管に対応して設けられた前記水冷部に対して水を供給する給水部とを備え、各々の前記水冷部と前記給水部との間にバルブが設けられており、
複数の前記バルブに対して、前記水冷部に対する給水を所定時間ごとに順次切り替える動作を実行させる制御部を備えることを特徴とする請求項６に記載の冷却装置。
【請求項８】
直列又は並列に接続された複数の前記冷媒配管と、各々の前記冷媒配管に対応して設けられた前記水冷部に対して水を供給する給水部とを備え、
前記水冷部と前記給水部との間に、給水先の前記水冷部を切り替える切替弁が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記筐体内に、前記冷媒配管が配設される階層構造の収容領域が設けられており、前記収容領域の各階にそれぞれ１台以上の前記冷媒配管が配置されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記収容領域のうち上側の階に配置された前記冷媒配管に散布された水を回収し、下側の階のに配置された前記冷媒配管に対応する前記水冷部に対して回収した水を供給する水再利用部を備えることを特徴とする請求項９に記載の冷却装置。
【請求項１１】
請求項１から５のいずれか１項に記載の冷却器を備えたことを特徴とするヒートポンプ。
【請求項１２】
請求項６から１０のいずれか１項に記載の冷却装置を備えたことを特徴とするヒートポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却器、冷却装置、ヒートポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷却塔やヒートポンプに用いられる冷却器としては、複数のプレートフィンを積層配置するとともに、これらのプレートフィンを貫通して横切るように冷媒配管を配設したものが一般的である（例えば特許文献１、２参照）。また本願出願人は、水の蒸発熱を利用したドローンカップ型の凝縮器を提案している（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−０５０６９１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３０９９２号公報
【特許文献３】特開２００５−２９１６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
まず、冷媒配管に水を散布して冷媒を冷却する方式においては、散布水の散布方法や散布箇所についての特段の工夫をしない場合、散布水の分布が偏るため、熱交換器の表面全体を水で濡らすことができず、冷却効率が上がらない。また水を多量に散布すると、水道費によりランニングコストが上昇するのに加えて、熱交換器表面の水膜が厚くなるために冷媒から散布水への熱伝導率が低下し、冷却効率が低下してしまう。そのため、特許文献１，２記載の冷却器では、散水器の形状やプレートフィンの配置及び形状などを工夫している。
【０００４】
一方、特許文献３の図４に記載の凝縮器は、冷媒配管を板状の冷媒支管に分岐させた構造を備え、複数の冷媒支管の表面に水を付着させるようになっている。これにより、水の蒸発熱を効率よく利用することができ、また水の使用量も低減できるものとなっている。しかし、特許文献３記載の構成では冷媒支管の表面に水を伝わせるようになっており、冷媒の冷却効率の点では未だ改良の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであって、表面に水を均一に付着させることができ、これにより冷却効率を向上させた冷却器及び冷却装置、並びにそれらを用いたヒートポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、内部に冷媒を流通させる冷媒配管と、前記冷媒配管の外表面に水を供給する水冷部と、前記冷媒配管に空気を吹き付ける空冷部とを備えた冷却器であって、前記冷媒配管が、前記水冷部から水を流下される主配管と、前記主配管から鉛直方向に対して斜め下方に延設されるとともに水平方向に互いに略平行に配列された複数の冷媒支管とを有し、かつ、前記空冷部による空気の流通方向の上流側から見て前記主配管が手前側となるように傾いた状態で配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、複数の冷媒支管を縦位置に配置するとともに、冷媒配管を傾斜させて配置し、この冷媒配管に対して水を付着させて水冷するようになっており、さらに、冷媒配管を傾けた側（主配管が手前側となる方向）から空冷部により空気を吹き付けるようになっている。これにより、冷媒支管を伝わって下方へ流れる水が、冷媒支管の傾斜と空気の流れによって下方に流れにくくなるので、冷媒支管を鉛直方向に配置している場合に比して冷媒支管の表面に水が付着している時間が長くなる。したがって、冷媒支管の表面において水が濡れ広がりやすくなり、効率よく水を蒸発させることができる。よって本発明によれば、冷却効率が高く、また水冷部における水の使用量を抑えることができる冷却器を提供することができる。
【０００７】
隣接して配置された前記冷媒支管の間に帯状の薄板を蛇行曲げ加工してなるフィンが設けられ、前記フィンが冷媒支管の延在方向に沿って配置されていることが好ましい。
このような構成とすることで、フィンを設けることにより冷媒配管の表面積が増加するので、冷媒配管自体の冷却効率が向上する。また、水冷部から供給される水をフィンに付着させることで、厚い水膜が形成されるのを避けつつ、広範囲に水を付着させることができる。これにより、水冷部から供給される水を効率よく蒸発させることができ、高い冷却効率を得ることができる。
【０００８】
隣接して配置された前記冷媒支管の間に複数のフィンが設けられ、複数の前記フィンが前記冷媒支管の延在方向に沿って積層配置されていることが好ましい。
この構成によれば、水冷部から供給された水が積層されたフィンを順に乗り移るようにして下方に流れるので、冷媒配管の表面に水が滞留する時間を長くすることができ、効率よく水を蒸発させて冷媒を冷却することができる。
【０００９】
複数の前記フィンが、前記冷媒支管の延在方向と交差する交差方向にも複数配置されており、前記交差方向において隣接する前記フィン同士が隙間を空けて配置されていることが好ましい。
このような構成とすることで、フィン同士の隙間に水を入り込ませることができるので、複数のフィンの内部においても水を蒸発させて冷媒配管を介した冷媒の冷却を行うことができる。
【００１０】
前記冷媒配管の鉛直方向に対する傾斜角度が１０°以上３０°以下であることが好ましい。傾斜角度が１０°未満では冷媒配管を傾けることによる効果が十分でない。また、３０°を超えると冷却器の奥行きが大きくなり、また水冷部から供給した水が冷媒支管の表面から真下に落下しやすくなる。
【００１１】
本発明の冷却装置は、先に記載の本発明の冷却器を筐体内に備えることを特徴とする。これにより、冷却効率が高く、かつ小型の冷却装置を構成することができる。
【００１２】
直列又は並列に接続された複数の前記冷媒配管と、各々の前記冷媒配管に対応して設けられた前記水冷部に対して水を供給する給水部とを備え、各々の前記水冷部と前記給水部との間にバルブが設けられており、複数の前記バルブに対して、前記水冷部に対する給水を所定時間ごとに順次切り替える動作を実行させる制御部を備えることを特徴とする。すなわち、複数の冷却器を備えた冷却装置の場合に、給水部から水冷部への水の供給を複数の冷却器に対して順次切り替えて行う構成とすることができる。これにより、各々の冷却器において水冷部からの水の供給と冷媒配管に付着した水の蒸発とを効率よく実施することが可能になる。
【００１３】
直列又は並列に接続された複数の前記冷媒配管と、各々の前記冷媒配管に対応して設けられた前記水冷部に対して水を供給する給水部とを備え、前記水冷部と前記給水部との間に、給水先の前記水冷部を切り替える切替弁が設けられている構成とすることもできる。
すなわち、上記バルブによる給水の切替動作は切替弁によって行うこともできる。これにより、複数のバルブをそれぞれ制御する必要が無くなるため、給水系及びその制御装置の単純化を図ることができ、安価に冷却装置を提供することができる。
【００１４】
前記筐体内に、前記冷媒配管が配設される階層構造の収容領域が設けられており、前記収容領域の各階にそれぞれ１台以上の前記冷媒配管が配置されていることが好ましい。
これにより、冷却器を積み重ねて配置できるようになるので、スペース効率を高め、限られたスペースに好適に設置できる冷却装置となる。
【００１５】
前記収容領域のうち上側の階に配置された前記冷媒配管に散布された水を回収し、下側の階のに配置された前記冷媒配管に対応する前記水冷部に対して回収した水を供給する水再利用部を備えることが好ましい。
このような構成とすることで、筐体内に配設された複数の冷却器で水冷部の水を効率よく利用できるようになり、水の使用量を減らしてランニングコストを低減することができる。
【００１６】
本発明のヒートポンプは、先に記載の本発明の冷却器又は冷却装置を備えたことを特徴としている。これにより、小型で安価なヒートポンプを提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、冷媒配管に対して散布した水の流下速度を抑えて冷媒配管表面における水の濡れ広がりを助長することができ、また空気の流れによって冷媒配管の途中から水が外にこぼれるのを防止することができる。したがって、高い冷却効率を実現でき、しかも水の使用量を節約することができる冷却器を提供することができる。
また本発明によれば、優れた冷却効率が得られる冷却装置を提供することができる。特に複数台の冷却器を備えた構成とした場合には、複数台の冷却器を効率よく動作させることが可能である。
また本発明によれば、冷却器の優れた冷却効率により、効率を高めたヒートポンプを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（冷却器）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である冷却器の正面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ線に沿う断面図である。図３は、図１に示す冷媒配管の断面図である。図４は、冷却器に設けられたフィンの拡大図である。なお、各図面に付したＸ軸及びＹ軸は水平面内の直交する２軸であり、Ｚ軸は鉛直方向を示している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本実施形態の冷却器１００は、冷媒流路を形成する冷媒配管１０１と、冷媒配管１０１に水を散布する水冷部１０２と、冷媒配管１０１を空冷する空冷部１０３（図２参照）とを備えている。
【００２０】
冷媒配管１０１は、水平方向（Ｘ軸方向）に配置された上部主配管１１０（主配管）及び下部主配管１１１と、鉛直方向やや斜め向きに延びる平板状を成す複数の冷媒支管１１２と、隣接する冷媒支管１１２の間にそれぞれ設けられた複数のフィン１１３とを備えている。本実施形態では、図２に示すように、冷媒配管１０１は傾いた状態で配置されて使用される。
【００２１】
平板状の冷媒支管１１２は、内部に断面矩形状の冷媒流路を有しており、長さ方向の両端部に冷媒の流入／流出口を成す開口部が形成されている。複数の冷媒支管１１２は、厚さ方向（Ｘ軸方向）に積層されて互いにほぼ平行に配置されており、隣り合う冷媒支管１１２の開口部同士が接続されている。これにより、冷媒配管１０１の上部側において複数の冷媒支管１１２を水平方向に貫通して形成された冷媒流路が上部主配管１１０を構成している。また、冷媒配管１０１の下部側において、複数の冷媒支管１１２を水平方向に貫通して形成された冷媒流路が下部主配管１１１を構成している。複数の冷媒支管１１２が連結された両端部（Ｘ軸方向の両端部）は２枚の板状部材１１５により支持されている。
【００２２】
図３に示すように、上部主配管１１０及び下部主配管１１１の流路は、それぞれの冷媒支管１１２の流路と接続されており、上部主配管１１０と下部主配管１１１の端部のうち、冷媒Ｒの流入口ないし流出口となる端部と反対側の端部は、冷媒支管１１２と接合された板状部材１１５によって閉塞されている。
この構成により、下部主配管１１１の流入口から配管内に圧送された冷媒Ｒ（冷却水）は、下部主配管１１１と冷媒支管１１２との連結部で分岐されて各々の冷媒支管１１２を上方に流れる分流となり、冷媒支管１１２と上部主配管１１０との連結部で合流して上部主配管１１０内を流通し、上部主配管１１０の流出口から外部に圧送される。
なお、図３では冷媒Ｒの流通状態を見やすくするために冷媒支管１１２やノズル１０２ａの数を減じて表示している。冷媒支管１１２の積層数は冷媒Ｒの流量や必要な冷却効率により適宜変更することができる。
【００２３】
隣り合う冷媒支管１１２の間に設けられたフィン１１３は、２ｍｍピッチ程度で蛇行形状に加工された帯状の金属薄板からなる。具体的には、図４（ａ）に示す側面視矩形波状を成すフィン１１３Ａや、図４（ｂ）に示す側面視波状のフィン１１３Ｂを用いることができる。
【００２４】
図４（ａ）に示すフィン１１３Ａは、大略水平方向に配置される放熱面部１２４Ａと、放熱面部１２４Ａと端部で接続されて冷媒支管１１２との接続部となる取付面部１２３Ａと、を有している。図４（ｂ）に示すフィン１１３Ｂも同様に、放熱面部１２４Ｂと、取付面部１２３Ｂとを有している。
フィン１１３Ａ、１１３Ｂにおけるピッチ（放熱面部１２４Ａ同士、１２４Ｂ同士の間隔）は、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲で適宜変更することができる。ピッチを狭くすると放熱面部１２４Ａ（１２４Ｂ）間で水が伝わりやすくなる一方で、フィンの隙間を空気が流通しにくくなるので、水の伝わりやすさと空気の流れやすさを勘案してピッチを設計する。
【００２５】
フィン１１３Ａあるいはフィン１１３Ｂは、その長さ方向（図４上下方向）が冷媒支管１１２の延在方向に沿うように配置され、取付面部１２３Ａ、１２３Ｂを冷媒支管１１２の側面にろう付け又は溶接することで取り付けられる。このようにして取り付けられたフィン１１３Ａ、１１３Ｂでは、放熱面部１２４Ａ、１２４Ｂが冷媒支管１０２の延在方向に積層された配置となる。
また、図２に示すように、フィン１１３は、冷媒支管１１２の奥行き方向（Ｙ軸方向）に複数（図示では３つ）が並んで配置されている。奥行き方向に並んだフィン１１３同士は隙間を空けて配置されており、それらの間隔は０．１ｍｍ程度である。フィン１１３の間隔は０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲内でフィン１１３の形状やピッチ（放熱面部の間隔）に合わせて適宜変更してもよい。
【００２６】
なお、本実施形態では蛇行曲げ加工された金属薄板をフィン１１３として用いた場合について説明したが、フィン１１３は隣り合う冷媒支管１１２の側面間に架設された板状のものであってもよい。この場合にも板状のフィンはその主面がほぼ水平方向（ＸＹ方向）を向くように取り付けられる。
【００２７】
本実施形態において、冷媒配管１０１（上部主配管１１０、下部主配管１１１、冷媒支管１１２、及びフィン１１３）は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるものとされている。冷媒配管１０１の構成部材は、銅などを用いて製造することもできるが、アルミニウム材はアルカリ−クロム酸塩法や陽極酸化処理による表面処理によって容易に耐食性を向上させることができ、かつ軽量で加工も容易であり、優れた熱伝導率を有しているため、冷却器の構成材として有用である。
【００２８】
水冷部１０２は、上部主配管１１０と略平行に延びる管状の部材であり、上部主配管１１０の鉛直上方に配置されている。水冷部１０２は、配列された冷媒支管１１２の間に露出する上部主配管１１０に対応して設けられた複数のノズル１０２ａを有している。そして、給水部１２２から供給される水Ｗを内部に流通させるとともに、複数のノズル１０２ａから上部主配管１１０の表面に滴下する。
【００２９】
本実施形態の場合、図２に示すように、上部主配管１１０の中心Ｏの鉛直上方にノズル１０２ａの開口端が配置されており、略円筒形の上部主配管１１０の頂点部分に対して、ノズル１０２ａから水Ｗが滴下される。上部主配管１１０に滴下された水Ｗは、冷媒支管１１２及びフィン１１３を伝って下方に流れ、冷媒Ｒを冷却する。水冷部１０２から滴下される水Ｗの量は給水部１２２からの送出圧力（タンク内の水頭値）やノズル１０２ａの大きさ（開口径）によって調整することができる。
【００３０】
空冷部１０３は、複数の冷媒支管１１２に対して側方から空気Ａを吹き付けることにより冷媒Ｒを冷却させるものであり、空気Ａを圧送するためのファンを備えて構成される。またファンに代えて、冷媒配管１０１の近傍に引き回された気送管を用いて空冷部１０３を構成してもよい。空冷部１０３により吹き付けられた空気Ａは、冷媒配管１０１に設けられたフィン１１３の隙間を通って反対側へ通り抜ける際に、フィン１１３及び冷媒支管１１２を冷却するとともに、これらに付着している水Ｗを蒸発させて冷媒Ｒを冷却する。
【００３１】
図２において、空冷部１０３による空気Ａの流通方向は右から左へ向かう方向である。空気Ａの上流側から見て、傾いた状態で配置された冷媒配管１０１の上部主配管１１０が手前側に位置し、下部主配管１１１が奥側に位置するように空気Ａの流通方向と冷媒配管１０１の傾斜方向とが設定されている。
図２に示す冷媒配管１０１の傾斜角度αは、冷媒支管１１２の配列方向（Ｘ軸方向）と冷媒支管１１２の長さ方向とによって規定される冷媒配管１０１の面１０１ｓの鉛直方向に対する傾斜角度である。そして、本実施形態の冷却器１００では、傾斜角度αは、１０°以上３０°以下の範囲に設定さている。傾斜角度αが１０°未満では、冷媒配管１０１を傾けることによる効果がほとんど得られない。一方、３０°以上の傾斜角度とすると、フィン１１３の端部から水Ｗが落下しやすくなり、水Ｗを無駄に消費することになる。また、冷却器１００の奥行きが大きくなるので、スペース効率の面で不利になる。
【００３２】
次に、本実施形態の冷却器の動作及び作用について説明する。
図５は、本実施形態の冷却器の作用説明図であって、水冷部とその近傍の冷媒配管とを、水Ｗの流れとともに示す説明図であり、図５（ａ）は冷却器１００の側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＰ方向矢視図である。
なお、図５では、詳細に説明するために、図４（ａ）に具体的構成を示したフィン１１３Ａが設けられた構成を示しているが、フィン１１３Ｂを用いた場合でも以下に説明する作用は共通である。
【００３３】
まず、図３に示したように、冷却器１００において冷媒Ｒは冷媒配管１０１内を圧送される。具体的には、冷媒Ｒは下部主配管１１１内を圧送され、複数の冷媒支管１１２内に略均等に分流して上方に流れる。冷媒Ｒは冷媒支管１１２内を圧送される際に、冷媒支管１１２の側面に設けられたフィン１１３、水冷部１０２、空冷部１０３により冷媒配管１０１を介して熱を奪われ、冷却される。
【００３４】
水冷部１０２では、タンク等の給水部１２２から供給される水Ｗをノズル１０２ａから上部主配管１１０に向けて滴下する。滴下された水Ｗは、図５に示すように、上部主配管１１０の表面を伝って下方に流れ、フィン１１３Ａ上に滴下される。また一部の水Ｗは冷媒支管１１２の表面に伝わる。そして、フィン１１３Ａ及び冷媒支管１１２の表面を伝わって下方に流れ落ちながら、フィン１１３Ａ及び冷媒支管１１２から熱を吸収して徐々に蒸発する。
【００３５】
より詳細には、水冷部１０２から上部主配管１１０を介してフィン１１３Ａの最上部に滴下された水Ｗは、まず、図５（ａ）に示すように、フィン１１３Ａの最上部の放熱面部１２４Ａを伝わって流れる。本実施形態の冷却器１００では冷媒配管１０１が図示右側に傾いているため、放熱面部１２４Ａも同様に図示右側に向かって下る傾斜面となっており、放熱面部１２４Ａ上の水Ｗは傾斜に沿って伝わってフィン１１３Ａの図示右側の端部に溜まる。そして、図５（ｂ）に示すように、フィン１１３Ａの端部に水Ｗが溜まり、ある程度水滴が大きくなると、２ｍｍ程度の狭い間隔で配置されている下段側の放熱面部１２４Ａに水滴が接触して下段に移動する。このようにして、フィン１１３Ａの端部に伝わった水Ｗが、隣接する放熱面部１２４Ａに順次流れ移りながら、下方に向かって流れるようになっている。
【００３６】
なお、本実施形態では冷媒配管１０１を傾けているため、フィン１１３Ａの端部から水Ｗが落下しやすくなるが、本発明ではこの水Ｗの落下を空冷部１０３によって防止するようになっている。つまり、図５（ａ）に示すように、冷却器１００を傾けた側（図示右側）から空気Ａを吹き付け、フィン１１３Ａの端部を伝わる水Ｗに対して空気Ａの圧力を作用させることで、水Ｗがフィン１１３の端部から落下してしまうのを防止している。
【００３７】
以上に説明した本発明に係る冷却器１００では、冷媒支管１１２の間に概略水平方向の放熱面部１２４Ａを有するフィン１１３Ａを設け、水冷部１０２から滴下された水Ｗをフィン１１３Ａに伝わらせている。したがって、フィン１１３Ａを設けたことにより冷媒配管１０１の表面積が増加し、これにより冷却効率が向上する。
またこれに加えて、フィン１１３Ａに供給された水Ｗは概略鉛直方向に積層配置された放熱面部１２４Ａを順に乗り移るようにして下方に流れるので、フィン１１３Ａに対して均一に水Ｗを付着させることができるとともに、水Ｗが下方に流れる速度が遅くなる。したがって、フィン１１３Ａを流れ落ちる間に水Ｗが蒸発しやすくなり、蒸発せずに冷媒配管１０１の外に垂れ流される水Ｗを減らすことができるので、冷却効率の向上とともにランニングコストの低減も図ることができる。
【００３８】
また、フィン１１３Ａにおける放熱面部１２４Ａの間隔を２ｍｍ程度にしているので、フィン１１３Ａの端部に溜まった水Ｗが放熱面部１２４Ａ間を乗り移りやすく、フィン１１３Ａの外側へは落下しにくい構造となり、水Ｗの無駄が生じないようになっている。
【００３９】
また、冷媒配管１０１を図５（ａ）の右側方向に傾けているため、上部主配管１１０からフィン１１３Ａ上に滴下された水Ｗを放熱面部１２４Ａの傾斜に沿って一方向に流動させることができ、フィン１１３Ａの端部を伝わらせて水Ｗを効率よく下方に流すことができる。これにより、冷媒配管１０１上で水Ｗが滞留するのを防ぎ、また水Ｗが付着しない部分が生じるのを防ぐことができる。
【００４０】
また、冷媒配管１０１を傾けると、フィン１１３Ａの端部から水Ｗが真下に落下しやすくなるが、空冷部１０３によって冷媒配管１０１を傾けた側から空気Ａを吹き付けているので、水Ｗの落下を防ぐことができ、仮に水Ｗが落下してしまっても風圧によりフィン１１３Ａに再度付着させることができる。また、空気Ａは、図５（ａ）に示すように傾斜配置された放熱面部１２４Ａの間を抜けるやや上向きの風になるので、フィン１１３Ａ上の水Ｗが流れる速度を抑えることができる。したがって、水Ｗのフィン１１３Ａ表面での滞留時間が長くなり、蒸発の効率を高めることができる。
【００４１】
また、図５（ａ）に示したように、冷媒支管１１２の奥行き方向（図示左右方向）に複数のフィン１１３Ａが互いに隙間を空けて配置されているため、上部主配管１１０から滴下された水Ｗを、フィン１１３Ａ同士の隙間に流れ込ませ、効率よくフィン１１３Ａが並んだ内部に水Ｗを供給することができる。これにより、複数のフィン１１３Ａのそれぞれに対して水Ｗを確実に付着させることができ、各々のフィン１１３Ａで良好な冷却効果を得ることができる。
【００４２】
また、図５（ａ）に示す複数のフィン１１３Ａの間隔は２ｍｍ以下程度の狭い間隔であるため、複数のフィン１１３Ａの内部において、ほとんどの水Ｗは真下に落下することなく放熱面部１２４Ａ間を乗り移って移動する。また空気Ａは傾斜配置された放熱面部１２４Ａに沿って斜め上方に向かって流れるので、水Ｗを複数のフィン１１３Ａの内部に押しとどめる作用を奏する。また、仮に内部のフィン１１３Ａの端部において水Ｗが真下に落下しても、隣接する他のフィン１１３Ａの放熱面部１２４Ａ上に付着する。このように本実施形態の冷却器１００において、水Ｗがフィン１１３Ａからこぼれ落ちることはほとんどない。
【００４３】
なお、本実施形態では、冷媒支管１１２の間にフィン１１３が設けられた冷媒配管１０１を備えた冷却器１００について説明したが、フィン１１３が設けられていない冷媒配管１０１を備えた構成を採用することもできる。この場合、冷媒支管１１２の表面に水Ｗを伝わらせる構成となり、フィン１１３による効果は得られない。しかし、上部主配管１１０が空気Ａの流動方向の手前側に位置するように冷媒配管１０１を傾けていることで、冷媒支管１１２の表面における水Ｗの流下速度を抑え、滞留時間を長くすることができる。したがって、冷媒配管１０１を傾けない場合よりも、冷媒支管１１２表面において水Ｗが濡れ広がりやすくなり、また水Ｗを効率よく蒸発させることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、冷却器１００をアルミニウム又はアルミニウム合金を用いて作製している。アルミニウム材は表面処理により高い耐久性を容易に得られ、また軽量で加工性にも優れるので、高効率で耐久性に優れた冷却器を安価に製造することができる。
【００４５】
（冷却装置）
次に、本発明に係る冷却器を備えた冷却装置の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態の冷却装置は、先の実施形態の冷却器を複数備えたものであり、先の実施形態と同様の構成については適宜省略しつつ説明する。
【００４６】
図６は、本実施形態の冷却装置を示す断面図である。図７は、図６に示す冷却装置に備えられた冷却器群の１つを示す構成図である。
図６に示すように、本実施形態の冷却装置２００は、内部に冷却器を収容する筐体２１０と、筐体２１０内に空気を流通させるファン２１３と、筐体２１０内に収容された冷却器群１００Ａ〜１００Ｄとを備えている。
【００４７】
筐体２１０は、冷却器群１００Ａ〜１００Ｄをそれぞれ収容する４つの収容領域２００Ａ〜２００Ｄを有している。図６に示す断面視において収容領域２００Ａ〜２００Ｄは左右上下にそれぞれ設けられており、収容領域２００Ａ及び収容領域２００Ｂが、収容領域２００Ｃ及び収容領域２００Ｄの上方に設けられた階層構造を成している。
収容領域２００Ａと収容領域２００Ｃとの間に、収容領域２００Ａから垂れ流された水Ｗを回収するためのドレンパン２１２Ａが設けられており、収容領域２００Ｂと収容領域２００Ｄとの間に、収容領域２００Ｂから垂れ流された水Ｗを回収するためのドレンパン２１２Ａが設けられている。
【００４８】
ファン２１３は、筐体２１０の天井面に設けられた開口部に設置されており、筐体２１０内部の空気Ａを上方に排気する排気装置である。それぞれの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに対応して筐体２１０の側壁には通風口２１１Ａ〜２１１Ｄが設けられており、ファン２１３の排気動作により通風口２１１Ａ〜２１１Ｄから空気Ａが流入し、冷媒配管１０１に吹き付けられる。
【００４９】
冷却器群１００Ａ〜１００Ｄは、それぞれ４台の冷却器１００を並列に接続した構成を備えている。また、４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄも互いに並列に接続されている。したがって、冷却装置２００は、合計１６台の冷却器を備えて構成されている。
これらの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄはいずれも同様の構成であるから、以下では図７に冷却器群１００Ａを例示して説明する。
【００５０】
図７に示すように、収容領域２００Ａに収容されている冷却器群１００Ａは、４台の冷却器１００Ａ１〜１００Ａ４を有している。それぞれの冷却器１００Ａ１〜１００Ａ４は、いずれも図１から図４に示した冷却器１００と同様の構成である。したがって、冷却器１００Ａ１〜１００Ａ４の構成部材を示す符号に付した「Ａ１」「Ａ２」「Ａ３」「Ａ４」の添字は、それらの構成部材が冷却器１００Ａ１〜１００Ａ４に属することを明示するものであり、図１から図４に示したものと構成上の差異はない。
【００５１】
冷却器群１００Ａには４台の冷却器１００Ａ１〜１００Ａ４と、冷却器１００Ａ１〜１００Ａ４とそれぞれ接続された上部共通配管２２０Ａ及び下部共通配管２２１Ａとが設けられている。上部共通配管２２０Ａは、冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４の上部主配管１１０Ａ１〜１１０Ａ４と接続されている。下部共通配管２２１Ａは、下部主配管１１１Ａ１〜１１１Ａ４と接続されている。
【００５２】
冷却装置２００の外部から下部共通配管２２１Ａ内に圧送された冷媒Ｒは、下部共通配管２２１Ａ内で分岐された後、それぞれの下部主配管１１１Ａ１〜１１１Ａ４を介して冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４内に圧送される。冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４内を圧送された冷媒Ｒは、上部主配管１１０Ａ１〜１１０Ａ４を介して上部共通配管２２０Ａに圧送され、その後冷却装置２００の外部に圧送される。
【００５３】
また、冷却器１００Ａ１〜１００Ａ４の水冷部１０２Ａ１〜１０２Ａ４は、共通の給水部１２２と接続されている。具体的には、給水部１２２から給水配管１３１Ａが延びており、給水配管１３１Ａはバルブ１３２Ａを介して水冷部１０２Ａ４と接続されている。さらに、水冷部１０２Ａ１は接続配管１３３を介して水冷部１０２Ａ２と接続され、水冷部１０２Ａ２は接続配管１３４を介して水冷部１０２Ａ３と接続されており、水冷部１０２Ａ３は接続配管１３５を介して水冷部１０２Ａ４と接続されている。したがって、水冷部１０２Ａ１〜１０２Ａ４には、１本の給水配管１３１Ａから水冷部１０２Ａ４に水Ｗが供給され、水冷部１０２Ａ４から水冷部１０２Ａ１の方へ順次水Ｗが送られる。
【００５４】
以上に説明した冷却器群１００Ａでは、複数の冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４と複数の水冷部１０２Ａ１〜１０２Ａ４とを備えているが、冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４は、上部共通配管２２０Ａ、下部共通配管２２１Ａに対して並列に接続されており、水冷部１０２Ａ１〜１０２Ａ４も１つの給水部１２２から水Ｗの供給を受けるようになっているため、実質的には１台の冷却器として動作する。
また、筐体２１０の内部において冷却器群１００Ａ〜１００Ｄも並列に接続されているので、４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄを構成する１６台の冷却器は、実質的には１台の大きな冷却器として動作する。
なお、本実施形態では冷却器１００Ａ１〜１００Ａ４を並列に接続しているが、これらを直列に接続することもでき、冷却器群１００Ａ〜１００Ｄを直列に接続することもできる。
【００５５】
ここで図８は、４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに対する水Ｗの供給動作を説明する図であり、図８（ａ）は給水系の構成を示す図であり、図８（ｂ）は給水動作時のタイミングチャートである。
図８（ａ）において、冷却装置２００には４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄが設けられており、それぞれの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄは、給水配管１３１Ａ〜１３１Ｄを介して共通の給水部１２２と接続されている。給水配管１３１Ａ〜１３１Ｄには、それぞれバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄが設けられており、これらのバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄの開閉動作を制御する給水制御装置２５１がバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄと接続されている。
【００５６】
上記構成を備えた給水系において、給水制御装置２５１は、図８（ｂ）に示すように、バルブ１３２Ａ〜１３２Ｄに対して一定期間ずつ順に開動作を行わせる信号を出力する。より詳細には、まず、バルブ１３２Ａのみを１５秒間オン状態とすることで、給水配管１３１Ａを介して冷却器群１００Ａの水冷部１０２Ａ１〜１０２Ａ４に対する給水を行う。これにより、冷却器群１００Ａを構成する冷媒配管１０１に対する水Ｗの散布が行われる。
【００５７】
冷却器群１００Ａに対する給水開始から１５秒間が経過したならば、給水制御装置２５１は、バルブ１３２Ａに対して閉動作を行わせる信号を出力するとともに、バルブ１３２Ｂに対して開動作を行わせる信号を出力する。これにより、バルブ１３２Ａがオフ状態となって冷却器群１００Ａに対する給水が停止される一方、バルブ１３２Ｂがオン状態となって冷却器群１００Ｂに対する給水が開始される。これにより、冷却器群１００Ｂの冷媒配管１０１に対する水Ｗの散布が行われる。
【００５８】
以後、１５秒経過ごとに、バルブ１３２Ｃ、バルブ１３２Ｄ、バルブ１３２Ａ、…の順にバルブの開動作を周期的に実行することで、それぞれのバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄは、１５秒間の給水と４５秒間の停止を繰り返す。これにより、共通の給水部１２２から複数の冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに対して給水を実行することができる。
【００５９】
なお、バルブ１３２Ａ〜１３２Ｄのオン期間とオフ期間の長さは冷却器群１００Ａ〜１００Ｄの構成に応じて適宜変更することができる。具体的には、以下の点を勘案してバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄのオン期間とオフ期間を設定することが好ましい。
第１に、バルブ１３２Ａ〜１３２Ｄのオン期間の長さは冷媒配管１０１に対する水Ｗの滴下量に対応し、長くするほど水Ｗの滴下量が多くなる。
第２に、バルブ１３２Ａ〜１３２Ｄのオフ期間の長さは冷媒配管１０１に付着させた水Ｗの蒸発量に対応し、長くするほど水Ｗの蒸発量が多くなる。
第３に、バルブのオン期間が短すぎると水Ｗが不足して冷却能力が低下し、長すぎると冷媒配管１０１外へ垂れ流されて無駄になる水Ｗの量が多くなる。
第４に、バルブのオフ期間が短すぎると冷媒配管１０１表面の水Ｗが蒸発しきらないうちにさらに水Ｗを滴下することになるため、水膜が厚くなって冷却能力が低下したり、水Ｗの無駄が生じる。バルブのオフ期間が長すぎると冷媒配管１０１表面に水Ｗが付着していない期間が生じて冷却能力が低下することになる。
そして、以上の第１から第４点を勘案すると、バルブ１３２Ａ〜１３２Ｄのオン期間は、冷媒配管１０１に滴下した水Ｗの先頭が、冷媒支管１１２を通って下部主配管１１１に達するまでの時間とすることが好ましい。また、バルブ１３２Ａ〜１３２Ｄのオフ期間は、冷媒配管１０１に付着させた水Ｗが次回にバルブを開けるときにほぼ蒸発している程度の期間とすることが好ましい。ただし、これらの期間は一例であり、本発明を限定するものではない。例えば、オン期間を、次回のオン期間までに水Ｗの先頭が下部主配管１１１に達する程度の期間としてもよい。
【００６０】
図６に示すように、冷却装置２００の筐体２１０内には、冷却器群１００Ａと冷却器群１００Ｂとが、それらを構成する冷媒配管１０１が大略Ｖ形となるようにそれぞれ傾斜配置されている。また、冷却器群１００Ｃと冷却器群１００Ｄの冷媒配管１０１も同様に大略Ｖ型となるようにそれぞれ傾斜配置されている。
すなわち、冷却器群１００Ａ〜１００Ｄを構成する冷媒配管１０１は、下部主配管１１１よりも上部主配管１１０が筐体２１０の側壁と接近するように傾いた状態で筐体２１０内に収容されている。
冷却器群１００Ａ〜１００Ｄにおいて、それぞれを構成する冷媒配管１０１の傾斜角度はほぼ同一であり、各冷却器群ごとに同じ姿勢で配置されている。
【００６１】
またドレンパン２１２Ａとドレンパン２１２Ｂとは間隔を空けて配置されており、ドレンパン２１２Ａ、２１２Ｂ間の空間である連通部Ｓを介して、収容領域２００Ｃと収容領域２００Ｄとが形成された下層階と、収容領域２００Ａと収容領域２００Ｂとが形成された上層階とが連通している。そして、ファン２１３は、連通部Ｓの鉛直上方に配置されている。
【００６２】
以上の構成を備えた冷却装置２００では、外部装置から供給される冷媒Ｒを４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに圧送し、それぞれの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄで冷却された冷媒Ｒを再び外部装置に戻すようになっている。各々の冷却器群１００Ａ〜１００Ｄでは、先の実施形態に係る冷却器１００と同様の冷却動作が行われる。図７に示した冷却器群１００Ａを例に挙げると、下部共通配管２２１Ａを介して冷媒Ｒがそれぞれの冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４内に圧送され、冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４で冷却された冷媒Ｒは上部共通配管２２０Ａを介して筐体２１０外へ圧送される。
【００６３】
上記冷媒Ｒの圧送に際して、図８に示したように、それぞれの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに対する水Ｗの供給が順次実行される。このとき、図７に示した冷却器群１００Ａでは、給水配管１３１Ａに接続された水冷部１０２Ａ４から順次水冷部１０２Ａ３、１０２Ａ２、１０２Ａ１に水Ｗが供給され、それぞれ対応する冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４に水Ｗが散布される。これにより、冷媒Ｒを圧送中の冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４に付着した水Ｗの蒸発により冷媒配管１０１Ａ１〜１０１Ａ４から熱が奪われ、冷媒Ｒの冷却が行われる。
【００６４】
また、筐体２１０に設けられたファン２１３の排気動作により、冷却器群１００Ａ〜１００Ｄの空冷が行われる。本実施形態では、各冷却器を空冷する空冷部は４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄで共通のファン２１３を用いるようになっている。
ファン２１３を動作させると、筐体２１０内が排気され、筐体２１０の側壁に設けられた通気口２１１Ａ〜２１１Ｄから空気Ａが流入する。筐体２１０の上層階に位置する通気口２１１Ａ、２１１Ｂから流入した空気Ａは、それぞれ冷却器群１００Ａ及び冷却器群１００Ｂの冷媒配管１０１を通過する。この流通する空気Ａへの熱移動及び水Ｗの蒸発により冷媒配管１０１の熱が奪われ、冷媒Ｒが冷却される。冷媒配管１０１を通過した空気Ａは冷媒配管１０１の斜め上方に設けられたファン２１３から排気される。
一方、下層階に位置する通気口２１１Ｃ、２１１Ｄから流入した空気Ａは、それぞれ冷却器群１００Ｃ及び冷却器群１００Ｄの冷媒配管１０１を冷却しつつ通過し、冷媒配管１０１の斜め上方に設けられた連通部Ｓに向かって流れ、連通部Ｓから上層階に流入してファン２１３から排気される。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の冷却装置によれば、先の実施形態と同等の冷却器を複数台並列に接続した冷却器群１００Ａ〜１００Ｄを構成し、これらを筐体２１０内に配設したことで、大量の冷媒Ｒを効率よく冷却することができる。また、冷却効率に優れる本発明の冷却器は、同等の能力であれば従来品よりも小型化することができるため、かかる冷却器を備えた冷却装置についても小型化することができる。例えば、１６台の冷却器を収容する冷却装置により１５冷凍トン程度の冷却塔を製作した場合には、従来品に比して２０〜３０％程度の小型化が可能である。
【００６６】
また、冷却器群１００Ａ〜１００Ｄの筐体２１０への収容に際して、筐体２１０に上層階の収容領域２００Ａ、２００Ｂと、下層階の収容領域２００Ｃ、２００Ｄとを設け、これらの収容領域２００Ａ〜２００Ｄに冷却器群１００Ａ〜１００Ｄを収容しているので、フットプリントが小さく、かつ優れた冷却性能を備える冷却装置を実現している。このように本発明に係る冷却装置２００は、ビルの屋上などの限られたスペースに好適に設置することができる。
【００６７】
また、冷媒配管１０１を鉛直方向に対して傾斜させて配置する本発明に係る冷却器を筐体２１０に収容するに際して、筐体２１０内において大略Ｖ形を成すように冷却器群１００Ａの冷媒配管１０１と冷却器群１００Ｂの冷媒配管１０１とを配置し、冷却器群１００Ｃ、１００Ｄの冷媒配管１０１も同様の配置とした。このように、筐体２１０の上層階と下層階においてそれぞれ冷媒配管１０１を対称配置することで、各階の冷却器群において均等な冷却能力を得ることができる。
【００６８】
また、空冷部について、冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに共通のファン２１３を、上層階の冷却器群１００Ａ、１００Ｂの間の領域と下層階の冷却器群１００Ｃ、１００Ｄの間の領域とを排気するように筐体２１０の天井面に配設する一方、筐体２１０内に空気Ａを取り込む通気口２１１Ａ〜２１１Ｄはそれぞれの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに対応する位置の筐体側壁に形成したので、各階の冷却器群において均等な空気Ａの流れを形成することができ、冷却器群１００Ａ〜１００Ｄのいずれにおいても優れた冷却効率を得ることができる。
【００６９】
また、水冷部については、複数の冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに対して共通の給水部１２２を設けるとともに、かかる給水部１２２から分岐させた給水配管１３１Ａ〜１３１Ｄに対応してバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄを設けた構成としている。そして、給水制御装置２５１によってバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄを所定期間ごとに開／閉動作させるようにしたことで、給水部１２２の給水能力を大きくすることなく効率的に冷却器の水冷を行うことが可能である。
【００７０】
さらに水冷部において、１つの冷却器群１００Ａに設けられた水冷部１０２Ａ１〜１０２Ａ４が接続配管１３３〜１３５を介して互いに接続されているので、給水配管１３１Ａを１本設けるのみで複数の水冷部１０２Ａ１〜１０２Ａ４に対する給水を実施することができる。また、冷却器群１００Ａ内における給水用の配管の引き回しが簡素になり、筐体２１０内のスペースを節約することができる。
【００７１】
上述した冷却装置の実施の形態では、冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに水Ｗを順次供給する手段として、複数のバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄと、これらのバルブを順次オン／オフする給水制御装置２５１とを用いた場合について説明したが、本発明においては、図９に示す給水系を採用することもできる。
【００７２】
図９は、冷却装置２００に適用できる他の給水系を示す説明図である。なお、図８と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
図９に示すように、給水部１２２と４本の給水配管１３１Ａ〜１３１Ｄとの間に、給水部１２２と接続される給水配管１３１Ａ〜１３１Ｄを切り替える切替弁１４２が設けられている。切替弁１４２は、入力１系統、出力４系統のものであり、入力部に給水部１２２が接続され、４つの出力部１４２Ａ〜１４２Ｄにそれぞれ給水配管１３１Ａ〜１３１Ｄが接続されている。切替弁１４２には給水制御装置２５２が接続されている。
【００７３】
上記構成を備えた給水系では、１つの切替弁１４２を用いて給水配管１３１Ａ〜１３１Ｄへの給水を切り替えているので、４つのバルブ１３２Ａ〜１３２Ｄをそれぞれ制御する必要があった図８の構成に比して、給水系の構成を簡素化、小型化することができる。また、給水制御装置２５２についても、切替弁１４２の動作開始／停止、動作条件の入力を行うのみでよいため単純化することができる。
【００７４】
また、本実施形態の冷却装置２００では、４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄを備える構成としたが、冷却器群の数は冷却装置２００の規模に応じて適宜変更することができる。そして、図８及び図９では、４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄに対して効率的に給水できる給水系の構成及び動作について説明したが、本発明は、冷却器群の数を変更した場合にも容易に対応可能である。
【００７５】
ここで図１０は、冷却器群が５系統である場合と、６系統である場合についての給水動作を示すタイミングチャートである。
図１０（ａ）に示す５系統の場合、５つの冷却器群Ａ〜Ｅに対して６０秒間に１回ずつの給水がなされるように設定されている。したがって、冷却器群Ａ〜Ｅに１２秒間ずつの給水が順次なされ、それ以外の４８秒間は給水は停止される。
図１０（ｂ）に示す６系統の場合、６つの冷却器群Ａ〜Ｆに対して６０秒間に１回ずつの給水がなされるように設定されている。したがって、冷却器群Ａ〜Ｅに１０秒間ずつの給水が順次なされ、それ以外の５０秒間は給水は停止される。
【００７６】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示した５系統及び６系統の場合にも、図８に示した構成ではバルブ数を増やすことで、図９に示した構成では出力数の多い切替弁に交換することで、容易に製作することができる。
【００７７】
また本実施形態の冷却装置２００では、階層構造の収容領域を設けているため、さらに水Ｗを有効に利用できる構成が採用できる。
図１１は、上層階の冷却器群１００Ａ、１００Ｂにおいて排出される水Ｗを、下層階の冷却器群１００Ｃ、１００Ｄの水冷部において使用するための水再利用部２４１、２４２を設けた構成の冷却装置２００を示す図である。なお、図１１では、図面を見やすくするために給水部１２２を４つに分けて配置している。
【００７８】
図１１に示すように、冷却装置２００には４つの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄが収容されている。上記の水再利用部２４１は、冷却器群１００Ａに対応するドレンパン２１２Ａと接続されるとともに、冷却器群１００Ｃの水冷部１０２、あるいはこの水冷部１０２と給水部１２２との間に接続されている。水再利用部２４２は、ドレンパン２１２Ｂと接続されるとともに、冷却器群１００Ｄの水冷部１０２、あるいはこの水冷部１０２と給水部１２２との間に接続されている。
水再利用部２４１，２４２としては、ポンプなどを用いてもよいが、ドレンパン２１２Ａ、２１２Ｂと、冷却器群１００Ｃ、１００Ｄの水冷部１０２とをそれぞれ接続する配管であってもよい。
【００７９】
それぞれの冷却器群１００Ａ〜１００Ｄにおいて、給水部１２２から供給された水Ｗは水冷部を介してそれぞれの冷媒配管１０１に滴下され、冷媒Ｒの水冷に供される。
かかる動作において、上層階に配置された冷却器群１００Ａ及び冷却器群１００Ｂで使用され、蒸発することなく冷媒配管１０１の下に流された水Ｗは、それぞれドレンパン２１２Ａ、２１２Ｂに排出される。水再利用部２４１，２４２は、このドレンパン２１２Ａ、２１２Ｂに排出された水Ｗを回収し、回収した水Ｗをそれぞれ下層階の冷却器群１００Ｃ、１００Ｄの水冷部１０２に供給する。
【００８０】
以上説明したように、水再利用部２４１，２４２を設けることで、上層階の冷却器群１００Ａ、１００Ｂで蒸発せずに排出された水Ｗを、下層階の冷却器群１００Ｃ、１００Ｄの水冷に利用することができ、冷却装置２００全体での水Ｗの使用量を抑え、ランニングコストを低減することができる。
【００８１】
なお本実施形態では、ドレンパン２１２Ａ、２１２Ｂから回収された水Ｗのみを再利用することとしているが、冷却器群１００Ｃ、１００Ｄから流れ出た水Ｗを回収するドレンパン２１２に貯まった水Ｗを回収して再利用することも可能である。
【００８２】
（ヒートポンプ）
次に、本発明に係る冷却器又は冷却装置を備えたヒートポンプについて説明する。
図１２は、本発明に係るヒートポンプの一実施形態を示す概念図である。
図１２に示すヒートポンプ３００は、冷却器１００又は冷却装置２００と、膨張弁３１０と、蒸発器３２０と、圧縮器３３０と、これらを接続する配管３４０とを備えており、凝縮、膨張、蒸発、及び圧縮の各工程からなるサイクルにより、低温の物体から熱をくみ上げ、高温の物体に熱を与える。
【００８３】
そして、ヒートポンプ３００では、本発明に係る冷却器１００又は冷却装置２００が用いられるので、高い冷却効率が得られ、スペース効率、低価格のものとすることができる。小型のヒートポンプ３００を構成する場合には、単体の冷却器１００を用いればよく、大規模なヒートポンプ３００を構成する場合には、複数の冷却器が並列に接続された冷却装置２００を用いればよい。
なお、ヒートポンプ３００としては、冷媒Ｒを用いてヒートポンプ３００を循環する第２の冷媒を間接的に冷却する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施形態に係る冷却器の正面図。
【図２】同冷却器の断面図。
【図３】冷媒配管の断面図。
【図４】フィンを示す斜視図。
【図５】冷却器の動作説明図。
【図６】実施形態に係る冷却装置の断面図。
【図７】複数の冷却器からなる冷却器群を示す図。
【図８】複数の冷却器群に対する給水系の構成及び動作を示す説明図。
【図９】給水系の他の例を示す説明図。
【図１０】給水系の動作を示すタイミングチャート。
【図１１】給水装置に備えられた水再利用部を説明するための図。
【図１２】実施形態に係るヒートポンプの概念図。
【符号の説明】
【００８５】
１００  冷却器、１００Ａ〜１００Ｄ  冷却器群、１０１  冷媒配管、１０２  水冷部、１０３  空冷部、１１０  上部主配管（主配管）、１１１  下部主配管、１１２  冷媒支管、１１３  フィン、１２２  給水部、１３２Ａ〜１３２Ｄ  バルブ、１４２  切替弁、２００Ａ〜２００Ｄ  収容領域、２１０  筐体、２１１Ａ〜２１１Ｄ  通風口、２１３  ファン、２４１，２４２  水再利用部、２５１  給水制御装置（制御部）、３００  ヒートポンプ、Ｒ  冷媒
【図１】
2009097817.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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