JP2020051732A - 熱交換ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】可燃性冷媒を利用する熱交換ユニットであって、信頼性の高い冷媒漏洩検知が可能な熱交換ユニットを提供する。【解決手段】熱交換ユニットは、利用側設備へと送液される液媒体と可燃性の冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う。熱交換ユニットは、熱交換器と、ケーシングと、ケーシングの下部であって熱交換器の下方に配置されるドレンパン８０と、ガス検知センサ７０と、を備える。熱交換器では、冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。ケーシングは、熱交換器を収容する。ドレンパンは、底板８２と、底板から上方に延びる側壁８４と、を有する。第１ガス検知センサは、ドレンパンの底板の上方かつドレンパンの側壁の上端部の下方のドレンパンの内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知する。【選択図】図１０

Description

利用側設備へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させて、液媒体の冷却／加熱を行う熱交換ユニットに関する。

従来、利用側設備へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させて、液媒体の冷却／加熱を行う熱交換ユニットが知られている。例えば、特許文献１（国際公開第２０１４／９７４４０号）には、中継機内に配置された熱交換器においてブライン等を冷媒で冷却し、冷却されたブライン等を利用側設備へと送液する熱交換ユニットが開示されている。

ところで、この熱交換ユニットにおいて、冷媒の種々の特性を考慮した上で可燃性（微燃性を含む）の冷媒が利用される場合がある。しかし、可燃性の冷媒が熱交換ユニットで利用される場合、何らかの原因で冷媒が漏洩すると発火の可能性がある。

そのため、可燃性冷媒を利用する熱交換ユニットでは、信頼性の高い冷媒漏洩検知が望まれている。

第１観点の熱交換ユニットは、利用側設備へと送液される液媒体と可燃性の冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う。熱交換ユニットは、熱交換器と、ケーシングと、ドレンパンと、第１ガス検知センサと、を備える。熱交換器では、冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。ケーシングは、熱交換器を収容する。ドレンパンは、ケーシングの下部であって熱交換器の下方に配置される。ドレンパンは、底板と、底板から上方に延びる側壁と、を有する。第１ガス検知センサは、ドレンパンの底板の上方かつドレンパンの側壁の上端部の下方のドレンパンの内部空間の冷媒のガスの有無を検知する。

冷媒ガスは通常空気よりも重く、冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒ガスは下方へと移動する。そのため、本熱交換ユニットでは、ケーシングの下部に配置され、配管や熱交換器等で生ずる結露水等を受けるドレンパンに、漏れた冷媒ガスが溜まりやすい。

ここでは、漏洩した冷媒ガスが溜まりやすいドレンパンの内部空間の冷媒のガスの有無を検知することで、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

第２観点の熱交換ユニットは、第１観点の熱交換ユニットであって、第１ガス検知センサは、ドレンパンの内部空間に配置される第１検知素子を有し、第１検知素子が配置される場所の冷媒のガスの有無を検知する。

ここでは、漏洩した冷媒ガスが溜まりやすいドレンパンの内部空間に第１ガス検知センサの検知素子を配置することで、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

第３観点の熱交換ユニットは、第２観点の熱交換ユニットであって、ドレンパンの底板は、水平面に対して傾斜する傾斜部を有する。第１検知素子は、傾斜部の下端側に配置される。

ここでは、冷媒ガスが集まりやすい傾斜部の下端側に第１ガス検知センサの検知素子が配置されるため、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

第４観点の熱交換ユニットは、第２観点又は第３観点の熱交換ユニットであって、ドレンパンの底板及び側壁の少なくとも一方には、ドレンパンの内部空間の水を排出するための排水口が設けられている。第１検知素子は、排水口の近傍に設けられる。

ここでは、水が排出されやすい位置に配置されるドレンパンの排水口の近傍に第１ガス検知センサの検知素子が配置されるため、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

第５観点の熱交換ユニットは、第２観点から第４観点のいずれかの熱交換ユニットであって、ドレンパンの内部空間に配置されるフロートを更に備える。第１検知素子は、フロートの上面又は側面に取り付けられる。

ここでは、フロートの上面又は側面に第１ガス検知センサの検知素子が取り付けられるため、ドレンパンに水が溜まっている状態であっても、冷媒の漏洩検知が可能である。

第６観点の熱交換ユニットは、第２観点から第５観点のいずれかの熱交換ユニットであって、第２ガス検知センサを更に備える。第２ガス検知センサは、ケーシング外に配置される第２検知素子を有する。第２ガス検知センサは、第２検知素子の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知する。

ここでは、ケーシング外に冷媒ガスが流出した場合であっても、別途設けられた第２ガス検知センサにより冷媒ガスを検知することができ、安全性が高い。

第７観点の熱交換ユニットは、第２観点から第６観点のいずれかの熱交換ユニットであって、ケーシングにはメンテナンス用の開口部が形成されている。第１検知素子は、開口部の近傍空間に配置される。

ここでは、第１ガス検知センサの検知素子がメンテナンス用の開口部の近傍空間に配置されるため、第１ガス検知センサの検知素子の点検や交換等を容易に行うことができる。

第８観点の熱交換ユニットは、第２観点から第７観点のいずれかの熱交換ユニットであって、ポンプを更に備える。ポンプは、ケーシングの内部に配置される。ポンプは、液媒体を利用側設備へと送液する。ケーシングの内部は、平面視において、ポンプ配置領域と、冷媒側領域と、に少なくとも区画される。ポンプ配置領域には、ポンプが配置される。冷媒側領域には、冷媒が流れる冷媒配管又は熱交換器が配置される。第１検知素子は、平面視において、ポンプ配置領域よりも冷媒側領域の近くに配置される。

ここでは、ケーシングの内部であって、冷媒が流れる冷媒配管や熱交換器の比較的近傍に第１ガス検知センサの検知素子が配置されるため、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

第１実施形態に係る熱交換ユニットの斜視図である。 図１の熱交換ユニットを含む熱負荷処理システムの概略構成図である。 図１の熱交換ユニットの設置場所である機械室の概略平面図である。 図１の熱交換ユニットの概略正面図である。 図１の熱交換ユニットのケーシング内部の下段の概略平面図である。 図１の熱交換ユニットのケーシングの側板を外した状態の概略正面図である。 図１の熱交換ユニットのケーシングの側板を外した状態の概略右側面図である。 図１の熱交換ユニットのドレンパンの概略平面図である。 図１の熱交換ユニットのケーシングの一部及び図８のドレンパンの概略背面図である。 図８のドレンパンの概略右側面図である。 図８のドレンパンの内部空間に設置されるフロートの一例を模式的に描画した図である。 図８のドレンパンの内部空間に設置されるフロートの他の例を模式的に描画した図である。 変形例１Ｂの熱交換ユニットの概略正面図である。 第２実施形態に係る熱交換ユニットの斜視図である。 図１３の熱交換ユニットを含む熱負荷処理システムの概略構成図である。 図１３の熱交換ユニットのケーシング内部の下段の概略平面図である。 図１３の熱交換ユニットのケーシングの側板を外した状態の概略正面図である。 図１３の熱交換ユニットのケーシングの側板を外した状態の概略右側面図である。 図１２の熱交換ユニットのケーシングの一部及び図１２の熱交換ユニットのドレンパンの概略背面図である。 第１実施形態及び第２実施形態の熱交換ユニットで使用される冷媒の具体例である。

以下に、熱交換ユニットの実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
第１実施形態に係る熱交換ユニット１００と、熱交換ユニット１００を含む熱負荷処理システム１について図面を参照して説明する。

図１は、熱交換ユニット１００の斜視図である。図２は、熱交換ユニット１００を含む熱負荷処理システム１の概略構成図である。なお、図２では、４台の熱源ユニット３００のうち１台についてのみ内部構成を描画し、他の３台の内部構成の描画は省略している。図３は、熱交換ユニット１００の設置される機械室Ｒの概略平面図である。図４は、熱交換ユニット１００の概略正面図である。図５は、熱交換ユニット１００のケーシング９０内部の下段の概略平面図である。図６は、熱交換ユニット１００のケーシング９０の側板を外した状態の概略正面図である。図７は、熱交換ユニット１００のケーシング９０の側板を外した状態の概略右側面図である。

なお、以下の説明では、「上」、「下」、「左」、「右」、「前（正面）」、「後（背面）」等の方向を示す表現を用いる場合がある。特に断りのない場合、これらの方向は、図中に矢印で示した方向を示している。

熱負荷処理システム１は、熱交換ユニット１００と、熱源ユニット３００と、利用側設備４１０と、を主に含む。

熱交換ユニット１００は、液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行うユニットである。特に本実施形態の熱交換ユニット１００は、液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の両方を行う。熱交換ユニット１００で液冷媒により冷却又は加熱された液媒体は、利用側設備４１０へと送液される。

なお、本実施形態で使用される液媒体は、例えば、水やブラインなどの熱媒体である。ブラインとして使用される液媒体は、例えば、塩化ナトリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液、エチレングリコール水溶液、プロピレングリコール水溶液等である。なお、液媒体は、ここに例示した種類に限定されるものではなく、適宜選択されればよい。本実施形態では、液媒体としてブラインが使用されるものとする。

本実施形態では、冷媒は可燃性の冷媒である。なお、ここでは、可燃性の冷媒には、米国のＡＳＨＲＡＥ３４ Designation and safety classification of refrigerantの規格又はＩＳＯ８１７ Refrigerants- Designation and safety classificationの規格でＣｌａｓｓ３（強燃性）、Ｃｌａｓｓ２（弱燃性）、Ｓｕｂｃｌａｓｓ２Ｌ（微燃性）に該当する冷媒を含む。例えば、本実施形態で使用される冷媒の具体例を図１９に示す。図１９中の“ASHRAE Number”はＩＳＯ８１７で定められた冷媒のアシュレイ番号を、“成分”は冷媒に含まれる物質のアシュレイ番号を、“質量％”は冷媒に含まれる各物質の質量パーセント濃度を、“Alternative”は、その冷媒によって代替されることの多い冷媒の物質の名称を示す。本実施形態では、使用される冷媒はＲ３２とする。なお、図１９に例示した冷媒は、空気より密度が大きいという特徴を有する。

熱交換ユニット１００は、設置場所を限定するものではないが、例えば室内に設置される。本実施形態では、熱交換ユニット１００は、機械室Ｒに、図３のように他の機器（図３中では機器ＯＤ１〜ＯＤ３）と共に設置される。機器ＯＤ１〜ＯＤ３は、限定するものではないが、例えば、ボイラ、発電機、配電盤等を含む。ただし、機械室Ｒには、熱交換ユニット１００だけが設置されてもよい。また、熱交換ユニット１００は、建物の屋上や建物の周辺等の屋外に設置されてもよい。

熱源ユニット３００は、空気を熱源として、冷媒を冷却又は加熱する機器である。熱源ユニット３００は、液冷媒連絡管５２及びガス冷媒連絡管５４を介して熱交換ユニット１００と接続され、熱交換ユニット１００と共に冷媒回路５０を構成する。冷媒回路５０は、後述する熱源ユニット３００の圧縮機３３０、流路切換機構３３２、熱源側熱交換器３４０、及び第２膨張機構３４４や、後述する熱交換ユニット１００の利用側熱交換器１０及び第１膨張機構２０等を主に有する。熱源ユニット３００は、設置場所を限定するものではないが、例えば屋上や建物の周辺等に設置される。

本実施形態では、熱負荷処理システム１は、４台の熱源ユニット３００を有する（図２参照）。そして、熱交換ユニット１００は、４台の熱源ユニット３００において冷却／加熱された冷媒で、液媒体を冷却／加熱する。ただし、熱源ユニット３００の台数は例示であって、その台数は４台に限定されるものではない。熱源ユニット３００は、１〜３台であってもよいし、５台以上であってもよい。

利用側設備４１０は、熱交換ユニット１００で冷却／加熱された液媒体を、利用又は貯留する設備である。利用側設備４１０は、液媒体連絡配管４２０を介して熱交換ユニット１００と接続され、液媒体回路４００を構成する。液媒体回路４００には、後述する熱交換ユニット１００のポンプ６０により送液される液媒体が循環する。

利用側設備４１０は、例えば、熱交換ユニット１００で冷却／加熱された液媒体と空気とを熱交換させて空調を行う、エアハンドリングユニットやファンコイルユニットである。ただし、利用側設備４１０は、熱交換ユニット１００で冷却／加熱された液媒体を利用して、製造装置や製造物の冷却／加熱を行う製造設備であってもよい。また、利用側設備４１０は、熱交換ユニット１００で冷却／加熱された液媒体を貯留するタンクであってもよい。利用側設備４１０としてのタンクに貯留された液媒体は、例えば、液媒体を利用する機器へと図示しないポンプ等で送液される。

図２では、利用側設備４１０を１つだけ図示している。ただし、熱負荷処理システム１には複数の利用側設備が含まれ、熱交換ユニット１００で冷却／加熱された液媒体は、複数の利用側設備へと送液されてもよい。熱負荷処理システム１に複数の利用側設備が含まれる場合、利用側設備の種類は全て同一であってもよいし、利用側設備には複数種類の設備が含まれてもよい。

（２）詳細構成
熱源ユニット３００と、液冷媒連絡管５２及びガス冷媒連絡管５４と、液媒体回路４００と、熱交換ユニット１００と、について詳細を説明する。

（２−１）熱源側ユニット
図２を参照しながら、熱源ユニット３００について説明する。なお、図２では、４台の熱源ユニット３００のうち１台についてのみ内部構成を描画し、他の３台の内部構成の描画は省略している。描画を省略した熱源ユニット３００も、以下で説明する熱源ユニット３００と同様の構成を有する。

熱源ユニット３００は、主に、ユニット内冷媒配管３５０、圧縮機３３０、流路切換機構３３２、熱源側熱交換器３４０、第２膨張機構３４４、ファン３４２、ガス側閉鎖弁３０４、液側閉鎖弁３０２及び熱源側制御基板３９５を含む。
を有する（図２参照）。

（２−１−１）ユニット内配管
ユニット内冷媒配管３５０は、圧縮機３３０、流路切換機構３３２、熱源側熱交換器３４０、第２膨張機構３４４、ガス側閉鎖弁３０４、及び液側閉鎖弁３０２を含む熱源ユニット３００の構成の間を接続する配管である。ユニット内冷媒配管３５０には、吸入管３５１、吐出管３５２、第１ガス側配管３５３、液側配管３５４、及び第２ガス側配管３５５を含む（図２参照）。

吸入管３５１は、圧縮機３３０の吸入口（図示せず）と、流路切換機構３３２と、を接続する配管である。吸入管３５１には、図示しないアキュムレータが設けられる。吐出管３５２は、圧縮機３３０の吐出口（図示せず）と、流路切換機構３３２と、を接続する配管である。第１ガス側配管３５３は、流路切換機構３３２と、熱源側熱交換器３４０のガス側と、を接続する配管である。液側配管３５４は、熱源側熱交換器３４０の液側と、液側閉鎖弁３０２と、を接続する配管である。液側配管３５４には、第２膨張機構３４４が配置される。第２ガス側配管３５５は、流路切換機構３３２と、ガス側閉鎖弁３０４と、を接続する配管である。

（２−１−２）圧縮機
圧縮機３３０は、吸入管３５１を介して冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入して、圧縮機構（図示せず）により冷媒を圧縮し、吐出管３５２を介して、圧縮後の冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を吐出する。

圧縮機３３０は、例えばスクロール式の圧縮機である。ただし、圧縮機３３０のタイプはスクロール式に限定されるものではなく、スクリュー式、ロータリー式等の圧縮機であってもよい。圧縮機３３０は、例えば容量可変の圧縮機であるが、定容量の圧縮機であってもよい。

（２−１−３）流路切換機構
流路切換機構３３２は、熱負荷処理システム１の運転モードに応じて、冷媒回路５０における冷媒の流れ方向を切り換える機構である。熱負荷処理システム１の運転モードには、液媒体を冷却するモード（以後、冷却モードと呼ぶ）と、液媒体を加熱するモード（以後、加熱モードと呼ぶ）と、を含む。

本実施形態では、流路切換機構３３２は四路切換弁である。ただし、流路切換機構３３２は、四路切換弁に限定されるものではなく、複数の電磁弁及び配管を組み合わせることで、以下のような冷媒の流れ方向の切り換えを実現できるように構成されてもよい。

冷却モードでは、流路切換機構３３２は、圧縮機３３０が吐出する冷媒が熱源側熱交換器３４０に送られるように、冷媒回路５０における冷媒の流向を切り換える。具体的には、冷却モードでは、流路切換機構３３２は、吸入管３５１と第２ガス側配管３５５とを連通させ、吐出管３５２と第１ガス側配管３５３とを連通させる（図２の流路切換機構３３２中の実線参照）。

加熱モードでは、流路切換機構３３２は、圧縮機３３０が吐出する冷媒が熱交換ユニット１００の利用側熱交換器１０に送られるように、冷媒回路５０における冷媒の流向を切り換える。具体的には、加熱モードでは、流路切換機構３３２は、吸入管３５１と第１ガス側配管３５３とを連通させ、吐出管３５２と第２ガス側配管３５５とを連通させる（図２の流路切換機構３３２中の破線参照）。

（２−１−４）熱源側熱交換器
熱源側熱交換器３４０は、熱源ユニット３００の周囲の空気と、熱源側熱交換器３４０の内部を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器である。熱源側熱交換器３４０は、タイプを限定するものではないが、例えばクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。熱源側熱交換器３４０は、熱負荷処理システム１の運転モードが冷却モードにある時には、凝縮器（放熱器）として機能する。また、熱源側熱交換器３４０は、熱負荷処理システム１の運転モードが加熱モードにある時には、蒸発器として機能する。

（２−１−５）第２膨張機構
第２膨張機構３４４は、液側配管３５４を流れる冷媒を膨張させて、冷媒の圧力や流量の調節を行う機構である。本実施形態では、第２膨張機構３４４は、開度調整が可能な電子膨張弁である。なお、第２膨張機構３４４は、電子膨張弁に限定されるものではない。第２膨張機構３４４は、感温筒を有する温度自動膨張弁であってもよいし、キャピラリチューブであってもよい。

（２−１−６）ファン
ファン３４２は、熱源側熱交換器３４０における冷媒と空気との熱交換を促進するため、熱源側熱交換器３４０を空気が通過するように気流を生成する機構である。ファン３４２は、タイプを限定するものではないが、例えばプロペラファンである。

（２−１−７）液側閉鎖弁
液側閉鎖弁３０２は、液冷媒連絡管５２と液側配管３５４との連通／非連通を切り換える弁である。液側閉鎖弁３０２の一端には液冷媒連絡管５２が、液側閉鎖弁３０２の他端には液側配管３５４が接続される（図２参照）。

（２−１−８）ガス側閉鎖弁
ガス側閉鎖弁３０４は、ガス冷媒連絡管５４と第２ガス側配管３５５との連通／非連通を切り換える弁である。ガス側閉鎖弁３０４の一端にはガス冷媒連絡管５４が、ガス側閉鎖弁３０４の他端には第２ガス側配管３５５が接続される（図２参照）。

（２−１−９）熱源側制御基板
熱源側制御基板３９５は、後述する熱交換ユニット１００の熱交換ユニット側制御基板９５と共に制御部９５ａとして機能する。制御部９５ａについては後述する。

熱源側制御基板３９５は、各種電気回路や、ＣＰＵやＣＰＵが実行するプログラムが記憶されたメモリを含むマイクロコンピュータ等を有している。

（２−２）冷媒連絡管
（２−２−１）液冷媒連絡管
液冷媒連絡管５２は、熱源ユニット３００の液側閉鎖弁３０２と、熱交換ユニット１００の液側接続口１００ａとを接続し、熱源ユニット３００の液側配管３５４と、熱交換ユニット１００の熱交換ユニット内液側配管５６とを連通させる。液冷媒連絡管５２と熱交換ユニット１００の液側接続口１００ａとの接続には、例えばフレア継手が利用される。ただし、液冷媒連絡管５２と熱交換ユニット１００の液側接続口１００ａとの接続方法は、フレア継手を利用した接続方法に限定されるものではなく、例えば、フランジ継手を用いた接続方法や、ロウ付け接続が選択されてもよい。

（２−２−２）ガス冷媒連絡管
ガス冷媒連絡管５４は、熱源ユニット３００のガス側閉鎖弁３０４と、熱交換ユニット１００のガス側接続口１００ｂとを接続し、熱源ユニット３００の第２ガス側配管３５５と、熱交換ユニット１００の熱交換ユニット内ガス側配管５８とを連通させる。ガス冷媒連絡管５４と熱交換ユニット１００のガス側接続口１００ｂとは、例えばロウ付け接続される。ただし、ガス冷媒連絡管５４と熱交換ユニット１００のガス側接続口１００ｂとの接続方法は、ロウ付け接続に限定されるものではなく、各種管継手を利用した接続方法が選択されてもよい。

（２−３）液媒体回路
液媒体回路４００は、液媒体が循環する回路である。液媒体回路４００は、熱交換ユニット１００の利用側熱交換器１０と、利用側設備４１０とが配管で接続されて構成される。

液媒体回路４００には、熱交換ユニット１００の利用側熱交換器１０及びポンプ６０と、利用側設備４１０と、熱交換ユニット内第１液媒体配管６６と、熱交換ユニット内第２液媒体配管６８と、熱交換ユニット内連絡配管６７と、第１連絡配管４２２と、第２連絡配管４２４と、を含む。

熱交換ユニット１００の利用側熱交換器１０及びポンプ６０については後ほど説明する。

利用側設備４１０は、上述したように、例えばエアハンドリングユニットやファンコイルユニットである。また、上述したように、利用側設備４１０は、熱交換ユニット１００で冷却／加熱された液媒体を利用して、製造装置や製造物の冷却／加熱を行う製造設備であってもよく、熱交換ユニット１００で冷却／加熱された液媒体を貯留するタンクであってもよい。

熱交換ユニット内第１液媒体配管６６は、熱交換ユニット１００の液媒体入口６２と利用側熱交換器１０（特には、後述する第１熱交換器１０ａ）とを接続する配管である。熱交換ユニット内第１液媒体配管６６には、ポンプ６０が配置される。

熱交換ユニット内第２液媒体配管６８は、利用側熱交換器１０（特には、後述する第２熱交換器１０ｂ）と熱交換ユニット１００の液媒体出口６４とを接続する配管である。

熱交換ユニット内連絡配管６７は、後述する第１熱交換器１０ａと第２熱交換器１０ｂとを接続する配管である。

第１連絡配管４２２は、利用側設備４１０と、熱交換ユニット１００の液媒体入口６２と、を接続する配管である。接続方法を限定するものではないが、第１連絡配管４２２は、例えば、熱交換ユニット１００の液媒体入口６２と、フランジ継手により接続される。なお、第１連絡配管４２２は、熱交換ユニット１００の液媒体入口６２に、ねじ込み接続されてもよく、溶接接続されてもよい。

第２連絡配管４２４は、熱交換ユニット１００の液媒体出口６４と、利用側設備４１０と、を接続する配管である。接続方法を限定するものではないが、第２連絡配管４２４は、例えば、熱交換ユニット１００の液媒体出口６４と、フランジ継手により接続される。なお、第２連絡配管４２４は、熱交換ユニット１００の液媒体出口６４に、ねじ込み接続されてもよく、溶接接続されてもよい。

ポンプ６０が運転されると、液媒体は、液媒体回路４００を以下の様に流れる。

利用側設備４１０から流出した液媒体は、熱交換ユニット１００の液媒体入口６２に向かって第１連絡配管４２２を流れる。液媒体入口６２から熱交換ユニット１００内に流入した液媒体は、熱交換ユニット内第１液媒体配管６６を通過して利用側熱交換器１０へと流入する。液媒体は、利用側熱交換器１０を通過する際、冷媒回路５０を流れる冷媒と熱交換することで冷却／加熱される。利用側熱交換器１０で冷却／加熱された液媒体は、利用側熱交換器１０から流出し、熱交換ユニット内第２液媒体配管６８を液媒体出口６４に向かって流れる。液媒体出口６４から熱交換ユニット１００外に流入した液媒体は、第２連絡配管４２４を流れて利用側設備４１０へと流入する。

（２−４）熱交換ユニット
熱交換ユニット１００は、利用側設備４１０へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行うユニットである。上述のように、本実施形態の熱交換ユニット１００は、利用側設備４１０へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の両方を行うユニットである。

なお、熱交換ユニット１００が液媒体の冷却だけを目的としたユニットである場合、熱源ユニット３００は流路切換機構３３２を有さなくてもよい。また、熱交換ユニット１００が液媒体の加熱だけを目的としたユニットである場合、特には熱源側熱交換器３４０に圧縮機３３０から吐出される冷媒を供給して熱源側熱交換器３４０に付着した霜を除霜する逆サイクルデフロスト運転が行われない場合、熱源ユニット３００は、前述の流路切換機構３３２を有さなくてもよい。

熱交換ユニット１００は、ケーシング９０と、ドレンパン８０と、利用側熱交換器１０と、第１膨張機構２０と、ポンプ６０と、ガス検知センサ７０と、電気品箱９２と、を主に有する（図４〜図７参照）。

熱交換ユニット１００は、熱源ユニット３００と同数の（熱源ユニット３００と熱交換ユニット１００とにより構成される冷媒回路５０と同数の）第１膨張機構２０を有する。本実施形態では、熱交換ユニット１００は、４台の第１膨張機構２０を有する。

本実施形態の熱交換ユニット１００は、液媒体回路４００において直列に接続された２台の利用側熱交換器１０（第１熱交換器１０ａ及び第２熱交換器１０ｂ）を有する。ただし、利用側熱交換器１０の台数は例示であって、２台に限定されるものではない。例えば、熱交換ユニット１００は、液媒体回路４００において直列に接続された、熱源ユニット３００と同数の（ここでは４台の）利用側熱交換器１０を有してもよい。また、例えば、熱交換ユニット１００は、１台だけ利用側熱交換器１０を有し、利用側熱交換器１０が全ての（ここでは４台の）熱源ユニット３００と接続され、熱源ユニット３００と同数の冷媒回路５０を構成してもよい。また、熱交換ユニット１００は、液媒体回路４００において並列に接続された、複数台の利用側熱交換器１０を有してもよい。

また、本実施形態の熱交換ユニット１００は、１台のポンプ６０を有する。ただし、これに限定されるものではなく、熱交換ユニット１００は、液媒体回路４００において直列又は並列に接続された複数台のポンプ６０を有してもよい。

（２−４−１）ケーシング
ケーシング９０は、ドレンパン８０、利用側熱交換器１０、第１膨張機構２０、ポンプ６０、ガス検知センサ７０及び電気品箱９２を含む、熱交換ユニット１００の各種部品や各種機器を収容する。熱交換ユニット１００の天面及び側面は、天板及び側板により囲まれている（図１参照）。

ケーシング９０内の下部には、ドレンパン８０が配置されている（図６参照）。ドレンパン８０の上方には、利用側熱交換器１０及びポンプ６０が配置されている（図６参照）。第１膨張機構２０は、利用側熱交換器１０の前方であって、利用側熱交換器１０の上端近傍に配置されている（図６参照）。電気品箱９２は、ケーシング９０の前面側上部に配置されている（図７参照）。電気品箱９２は、利用側熱交換器１０及びポンプ６０より上方に配置されている（図６参照）。

ケーシング９０の前面には、メンテナンス用の開口部９１ａが設けられている（図６参照）。また、ケーシング９０の背面には、メンテナンス用の開口部９１ｂが設けられている（図９参照）。ケーシング９０の開口部９１ａ，９１ｂは、通常、すなわち熱負荷処理システム１の運転時には、ケーシング９０の側板により閉鎖されている。開口部９１ａ，９１ｂに設けられたケーシング９０の側板を取り外すことで、ケーシング９０の内部の部品や機器のメンテナンスや交換を行うことができる。

ケーシング９０の前面（図４ではケーシング９０右下部）には、熱交換ユニット１００の液側接続口１００ａ及びガス側接続口１００ｂが各４箇所設けられている。各液側接続口１００ａには、液冷媒連絡管５２が接続される（図２参照）。各ガス側接続口１００ｂには、ガス冷媒連絡管５４が接続される（図２参照）。また、ケーシング９０の背面には、熱交換ユニット１００の液媒体入口６２及び液媒体出口６４が設けられている（図５及び図７参照）。液媒体入口６２には、第１連絡配管４２２が接続される（図２参照）。液媒体出口６４には、第２連絡配管４２４が接続される（図２参照）。

なお、液側接続口１００ａ、ガス側接続口１００ｂ、液媒体入口６２及び液媒体出口６４の位置は、図面に描画された位置に限定されるものではなく、適宜変更されればよい。

（２−４−２）ドレンパン
ドレンパン８０について図５〜図１０を参照して説明する。

なお、図８は、ドレンパン８０の概略平面図である。図９は、ケーシング９０の一部（ドレンパン８０の近傍）及び図８のドレンパンの概略背面図である。図１０は、ドレンパン８０の概略右側面図である。

ドレンパン８０は、ケーシング９０の下部に配置される。特に、本実施形態では、ドレンパン８０は、ケーシング９０の最下部に配置される。ドレンパン８０は、利用側熱交換器１０の下方に配置される。また、ドレンパン８０は、ポンプ６０の下方に配置される。ドレンパン８０は、利用側熱交換器１０、ポンプ６０、液媒体や冷媒の流れる配管等で生ずる凝縮水を受ける。また、熱交換ユニット１００が屋外に設置される場合には、雨水等もドレンパン８０に流入する。なお、ドレンパン８０は、ケーシング９０の底板としての機能を有してもよい。

ドレンパン８０は、後述する冷媒配管５７の少なくとも一部と、熱交換ユニット内第１液媒体配管６６、熱交換ユニット内連絡配管６７及び熱交換ユニット内第２液媒体配管６８の少なくとも一部と、利用側熱交換器１０と、ポンプ６０と、の下方に配置されることが好ましい。好ましくは、ドレンパン８０は、熱交換ユニット１００の下方の大半を囲うように配置される。例えば、上面視において、ドレンパン８０は、熱交換ユニット１００の面積（ケーシング９０の底面積）の８０％以上を覆う。

ドレンパン８０は、底板８２と、側壁８４と、を有する。底板８２は、平面視において略矩形状である（図８〜図１０参照）。側壁８４は、底板８２の外周縁から上方に延びる（図９及び図１０参照）。限定するものではないが、底板８２から側壁８４の上端部８４ａまでの高さは、最も高い部分で約８０ｍｍである。つまり、底板８２の後方側の外周縁から側壁８４の上端部８４ａまでの高さは、約８０ｍｍである。

ドレンパン８０の底板８２の上方かつドレンパン８０の側壁８４の上端部８４ａの下方に形成される空間を、ここではドレンパン８０の内部空間Ｓｉと呼ぶ。ドレンパン８０の内部空間Ｓｉは、底板８２と側壁８４とにより下方と側方とを囲まれ、上方が開放している空間である。言い換えれば、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉは、底板８２と、側壁８４と、側壁８４の上端部８４ａを通る仮想平面と、により囲まれた空間である。ドレンパン８０の内部空間Ｓｉへと落下した凝縮水は、内部空間Ｓｉに一旦受けられ、ドレンパン８０に設けられた排水口から排出される。排水口は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉの水を排出するための開口である。排水口は、ドレンパン８０の底板８２及び側壁８４の少なくとも一方に設けられる。本実施形態では、ドレンパン８０の後方側に配置される側壁８４に、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉと連通するように排水パイプ８６が取り付けられ、排水パイプ８６の内部空間Ｓｉ側の端部が排水口８６ａとして機能する（図８参照）。排水口８６ａは、ドレンパン８０の後方側に配置される側壁８４の中央に設けられる。言い換えれば、排水パイプ８６は、ドレンパン８０の後方側に配置される側壁８４の中央に取り付けられる。排水パイプ８６は、ドレンパン８０の後方側に配置される側壁８４の下部に取り付けられる（図９参照）。

なお、本実施形態では、ドレンパン８０に１箇所だけ排水口が設けられるが、これに限定されるものではなく、複数箇所に排水口が設けられてもよい。また、排水口は、ドレンパン８０の底板８２や側壁８４に固定されるパイプにより形成される必要はなく、ドレンパン８０の底板８２や側壁８４に単に穴を形成することで排水口としてもよい。

ドレンパン８０の底板８２は、水平面に対して傾斜する傾斜部８２ａを有する。特に、本実施形態では、底板８２の全体が水平面に対して傾斜しており、底板８２の全体が傾斜部８２ａとして機能する。本実施形態では、傾斜部８２ａは、前方側から後方側に向かって低くなるように傾斜しており、前方側に上端８２ａａを、後方側に下端８２ａｂを有する（図１０参照）。つまり、本実施形態では、底板８２が排水口８６ａの設けられるドレンパン８０の後方側に配置される側壁８４に向かって低くなっており、排水口８６ａを介してドレンパン８０の内部空間Ｓｉから水が排出されやすい。

なお、ドレンパン８０の底板８２は、本実施形態のように、その全体が水平面に対して傾斜していなくてもよい。つまり、底板８２は、一部にだけ傾斜部８２ａを有していてもよい。例えば、ドレンパン８０の底板８２のうち、凝縮水の落下する可能性の少ない領域には、傾斜は設けられなくてもよい。

（２−４−３）利用側熱交換器
利用側熱交換器１０には、第１熱交換器１０ａ及び第２熱交換器１０ｂを含む。

なお、以下の説明では、第１熱交換器１０ａ及び第２熱交換器１０ｂに共通の特徴については、第１熱交換器１０ａ又は第２熱交換器１０ｂと呼び分けずに、利用側熱交換器１０の説明として説明する。

利用側熱交換器１０では、冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。本実施形態では、利用側熱交換器１０はプレート式熱交換器である。ただし、利用側熱交換器１０のタイプは、プレート式熱交換器に限定されるものではなく、冷媒と液媒体との熱交換器に使用可能なタイプの熱交換器が適宜選択されればよい。

第１熱交換器１０ａ及び第２熱交換器１０ｂには、２本の熱交換ユニット内液側配管５６と、２本の熱交換ユニット内ガス側配管５８と、がそれぞれ接続される。また、第１熱交換器１０ａには、熱交換ユニット内第１液媒体配管６６と、熱交換ユニット内連絡配管６７と、が接続される。第２熱交換器１０ｂには、熱交換ユニット内連絡配管６７と、熱交換ユニット内第２液媒体配管６８と、が接続される。熱交換ユニット内連絡配管６７は、第１熱交換器１０ａ内の液媒体流路（図示せず）と、第２熱交換器１０ｂ内の液媒体流路とを連通する配管である。

ポンプ６０が運転されると、液媒体は、第１連絡配管４２２及び熱交換ユニット内第１液媒体配管６６を通過して第１熱交換器１０ａに流入し、第１熱交換器１０ａ内の液媒体流路（図示せず）を通過して、熱交換ユニット内連絡配管６７へと流出する。第１熱交換器１０ａから熱交換ユニット内連絡配管６７へと流出した液媒体は、熱交換ユニット内連絡配管６７を通過して第２熱交換器１０ｂに流入する。第２熱交換器１０ｂに流入した液媒体は、第２熱交換器１０ｂ内の液媒体流路（図示せず）を通過し、更に熱交換ユニット内第２液媒体配管６８及び第２連絡配管４２４を通過して、利用側設備４１０へと送液される。

熱負荷処理システム１の運転モードが冷却モードにある時、各利用側熱交換器１０には、熱交換ユニット内液側配管５６から、各利用側熱交換器１０内の冷媒流路（図示せず）へと冷媒が流入する。各利用側熱交換器１０内の液媒体流路（図示せず）を流れる液媒体は、各利用側熱交換器１０内の冷媒流路（図示せず）を流れる冷媒と熱交換することで冷却される。各利用側熱交換器１０内の冷媒流路（図示せず）を流れた冷媒は、熱交換ユニット内ガス側配管５８へと流入し、ガス冷媒連絡管５４を通過して熱源ユニット３００の第２ガス側配管３５５へと流入する。

一方、熱負荷処理システム１の運転モードが加熱モードにある時、各利用側熱交換器１０には、熱交換ユニット内ガス側配管５８から、各利用側熱交換器１０内の冷媒流路（図示せず）へと冷媒が流入する。各利用側熱交換器１０内の液媒体流路（図示せず）を流れる液媒体は、各利用側熱交換器１０内の冷媒流路（図示せず）を流れる冷媒と熱交換することでされる。各利用側熱交換器１０内の冷媒流路（図示せず）を流れた冷媒は、熱交換ユニット内液側配管５６へと流入し、液冷媒連絡管５２を通過して熱源ユニット３００の液側配管３５４へと流入する。

（２−４−４）第１膨張機構
第１膨張機構２０は、熱交換ユニット内液側配管５６を流れる冷媒を膨張させて、冷媒の圧力や流量の調節を行う機構である。

本実施形態では、第１膨張機構２０は、開度調整が可能な電子膨張弁である。第１膨張機構２０としての電子膨張弁は、利用側熱交換器１０の前方であって、利用側熱交換器１０の上端近傍に配置されている。なお、第１膨張機構２０は、電子膨張弁に限定されるものではない。第１膨張機構２０は、感温筒を有する温度自動膨張弁であってもよく、キャピラリチューブであってもよい。

（２−４−５）ポンプ
ポンプ６０は、液媒体を利用側設備４１０へと送液するポンプである。ポンプ６０は、熱交換ユニット内第１液媒体配管６６に配置される。

ポンプ６０は、例えば定速の渦巻ポンプである。ただし、ポンプ６０は、渦巻きポンプに限定されるものではなく、ポンプ６０のタイプは適宜選択されればよい。また、ポンプ６０は、流量可変のポンプであってもよい。

なお、本実施形態では、ポンプ６０は、液媒体回路４００における液媒体の流れ方向において、利用側熱交換器１０より上流側に、言い換えれば熱交換ユニット内第１液媒体配管６６に、配置されている。ただしこれに限定されるものではなく、ポンプ６０は、液媒体回路４００における液媒体の流れ方向において、利用側熱交換器１０より下流側に、言い換えれば熱交換ユニット内第２液媒体配管６８に、配置されてもよい。

（２−４−６）ガス検知センサ
ガス検知センサ７０は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知するセンサである。好ましくは、ガス検知センサ７０は、検知素子７２を有し、検知素子７２の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知する。

検知素子７２は、例えば半導体方式のセンサ素子である。半導体式の検知素子は、周囲に冷媒のガスが無い状態と、冷媒のガスが有る状態とで電気伝導性が変化する。ガス検知センサ７０は、検知素子７２と電気的に接続されている検出回路（図示せず）を備え、検出回路により検知素子７２の電気伝導性の変化を検出することで冷媒のガスの有無を検知する。

ただし、検知素子７２は、半導体方式の素子に限定されるものではなく、冷媒ガスを検知可能な素子であればよい。例えば、ガス検知センサ７０は、図示しない赤外線光源と、赤外線検知素子を検知素子７２として備え、冷媒ガスの有無により変化する検知素子７２の赤外線の検知量の変化を、検知素子７２と電気的に接続されている検出回路により検出することで、冷媒のガスの有無を検知してもよい。

前述のように、冷媒ガスは空気より密度が大きいことから、熱交換ユニット１００において冷媒が漏洩した場合には、冷媒ガスは低い位置へと移動しやすい。そのため、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉには、漏洩した冷媒ガスが溜まりやすい。特に、本実施形態では、ドレンパン８０は、熱交換ユニット１００の下方の大半、例えば上面視においてケーシング９０の底面積の８０％以上を覆うため、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに漏洩した冷媒ガスが溜まりやすい。そのため、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、ケーシング９０内の下部に位置するドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置されることが好ましい。さらに好ましくは、検知素子７２は、ドレンパン８０の底板８２の傾斜部８２ａの下端８２ａｂ側（本実施形態では、底板８２の後端側）に配置される。また好ましくは、検知素子７２は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉからの水の排出口である排水口８６ａの近傍に配置される。

本実施形態では、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉであって、傾斜部８２ａの下端８２ａｂ側に配置される（図１０参照）。また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、ドレンパン８０の後方側の側壁８４に設けられた排水口８６ａに隣接する位置に配置される（図８〜図１０参照）。検知素子７２がこのような冷媒ガスが溜まりやすい位置に配置されることで、信頼性の高い冷媒漏洩検知が可能である。

なお、ガス検知センサ７０の検知素子７２の配置される位置は、例示であって、図８〜図１０に描画された位置に限定されるものではない。

例えば、ガス検知センサ７０の検知素子７２の配置される位置は、ドレンパン８０の後方側の側壁８４近傍（傾斜部８２ａの下端８２ａｂ側）であって、排水口８６ａから離れた位置であってもよい。

また、例えば、冷媒ガスが漏洩する可能性が比較的高い箇所が特定されているような場合には、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉであって、冷媒ガスが漏洩する可能性が比較的高い箇所の近傍に配置されてもよい。この時、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、傾斜部８２ａの下端８２ａｂ側以外の場所（例えば、傾斜部８２ａの上端８２ａａ側）に配置されてもよい。

また、例えば、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置されなくてもよい。例えば、ガス検知センサ７０は、ドレンパン８０の側壁８４の上端部８４ａより高い位置であって、上端部８４ａのごく近傍に配置される検知素子７２を用いて、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知してもよい。また、ガス検知センサ７０は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉ外であって、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉのガスを検知可能な他の場所に配置される検知素子７２を用いて、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知してもよい。例えば、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉ外であって、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉのガスを検知可能な場所には、排水パイプ８６の排水口８６ａとは逆側の開口部を含む。

また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、着火源となり得る電気部品よりも下方に配置されることが好ましい（図６及び図７参照）。検知素子７２が着火源となり得る電気部品がよりも下方に配置されることで、熱交換ユニット１００において冷媒が漏洩した場合にも、冷媒ガスが、ケーシング９０の底部側から着火源となり得る電気部品の高さ位置まで到達する前に冷媒の漏洩が検知されやすい。

なお、着火源となりうる電気部品には、電気火花が発生する可能性のある電気部品を含む。本実施形態では、着火源となりうる電気部品には、後述する電気品箱９２に収容される電磁開閉器、接触器及びリレー等の電気部品９３や、第１膨張機構２０の一例としての電子膨張弁や、ポンプ６０の端子箱６１を含む。ポンプ６０の端子箱６１には、ポンプ６０のモータ６０ａに電力を供給するための電線６１ａが接続される。

また、本実施形態の熱交換ユニット１００には搭載されていないが、熱交換ユニット１００が寒冷地に設置されるような場合には、熱交換ユニット１００内にはヒータが配置される可能性がある。ヒータは、その仕様によっては、着火源となる程度に高温になり得る可能性がある。このような着火源となる程度に高温になり得る電気部品も、ガス検知センサ７０の検知素子７２よりも上方に配置されることが好ましい。

また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、冷媒の漏洩箇所となる可能性が比較的高い熱交換ユニット１００の液側接続口１００ａ及びガス側接続口１００ｂより下方に配置されることが好ましい（図６及び図７参照）。一方で、着火源となり得る電気部品は、熱交換ユニット１００の液側接続口１００ａ及びガス側接続口１００ｂより上方に配置されることが好ましい。このような配置により、熱交換ユニット１００の液側接続口１００ａ又はガス側接続口１００ｂにおいて冷媒が漏洩した場合にも、冷媒ガスが、ケーシング９０の底部側から着火源となり得る電気部品の高さ位置に到達する前に冷媒の漏洩が検知されやすい。

なお、好ましくは、着火源となり得る電気部品（本実施形態では、電気品箱９２に収容される電磁開閉器、接触器及びリレー等の電気部品９３や、第１膨張機構２０の一例としての電子膨張弁や、ポンプ６０の端子箱６１）は、ケーシング９０の底部から３００ｍｍ以上高い位置に配置される（図６及び図７参照）。このような高さ位置に着火源となり得る電気部品を配置することで、冷媒が漏洩した場合であっても、ケーシング９０内の電気部品を着火源とした発火の可能性が低減される。

また、冷媒が漏洩する場合、冷媒は利用側熱交換器１０や熱交換ユニット内液側配管５６及び熱交換ユニット内ガス側配管５８を含む冷媒配管５７から漏洩する可能性が高いことから、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、以下の位置に配置されることが好ましい。

ケーシング９０の内部は、平面視において、ポンプ６０の配置されるポンプ配置領域Ａ１と、冷媒が流れる冷媒配管５７又は利用側熱交換器１０の配置される冷媒側領域Ａ２と、に少なくとも区画される（図５及び図８参照）。つまり、平面視において、ケーシング９０の内部には、ポンプ配置領域Ａ１と、冷媒側領域Ａ２と、が存在する。ガス検知センサ７０の検知素子７２は、図８のように、ポンプ配置領域Ａ１よりも冷媒側領域Ａ２の近くに配置されることが好ましい。

また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、メンテナンスの観点から、ケーシング９０のメンテナンス用の開口部９１ｂの近傍空間に配置されることが好ましい。なお、開口部９１ｂの近傍空間とは、開口部９１ｂから作業員がアクセス可能な空間である。例えば、開口部９１ｂの近傍空間は、開口部９１ｂから手の届く範囲の空間（例えば、開口部９１ｂから５０ｃｍ以内の空間）である。このような位置にガス検知センサ７０の検知素子７２を配置すれば、開口部９１ｂを閉鎖しているケーシング９０の側板を取り外すことで、検知素子７２の交換や点検を容易に行うことができる。

また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、冷媒ガスを検知するものであることから、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに凝縮水が溜まったとしても、検知素子７２が浸水しにくい位置に配置されるように構成されることが好ましい。

例えば、熱交換ユニット１００は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置され、その上面８８ａ又は側面８８ｂに検知素子７２が取り付けられるフロート８８を有することが好ましい。フロート８８は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに凝縮水が溜まった場合に水面上に浮き上がるように構成された部材である。

より具体的に、フロート８８の構造について説明する。例えば、具体的には、フロート８８は、本体部８８１と、ドレンパン８０の側壁８４又はケーシング９０のフレーム（図示せず）に設けられた支持部（図示せず）に揺動可能に支持される揺動軸８８２と、を有する（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）。本体部８８１は、水に浮くように構成されている。ガス検知センサ７０の検知素子７２は、図１１Ａのようにフロート８８の上面８８ａ（本体部８８１の上面）に取り付けられてもよいし、図１１Ｂのようにフロート８８の側面８８ｂ（本体部８８１の側面）に取り付けられてもよい。ドレンパン８０内に水が無い時、フロート８８の本体部８８１は、第１位置に位置している。限定するものではないが、第１位置に位置しているフロート８８の本体部８８１は、図１１Ａ及び図１１Ｂに実線で示したように、ドレンパン８０の底板８２に接触している。一方、ドレンパン８０内に水が溜まると、フロート８８の本体部８８１は、揺動軸８８２周りで揺動し、図１１Ａ及び図１１Ｂに二点鎖線で示したように、浮力により浮き上がる。このように構成されることで、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに凝縮水が溜まった場合であっても、ガス検知センサ７０の検知素子７２の浸水が抑制されやすい。そのため、例えば何らかの原因で排水パイプ８６が詰まり、排水口８６ａから水が排出されなかった場合であっても、冷媒漏洩時にガス検知センサ７０によりガス冷媒を検知可能である。

なお、熱交換ユニット１００は、フロート８８を有さなくてもよい。そして、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、ドレンパン８０の側壁８４やケーシング９０のフレーム（図示せず）に直接取り付けられてもよい。この際、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、浸水しにくい位置、例えば図９に符号７２ａで示したような、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉであって、排水口８６ａより高い位置に配置されることが好ましい。

（２−４−７）電気品箱
電気品箱９２は、各種電気部品を収容するケースである。電気品箱９２には、熱交換ユニット側制御基板９５や、図示しない電源端子台や、電磁開閉器、接触器やリレー等の電気部品９３が収容されている（図２参照）。なお、電気部品９３には、電磁開閉器、接触器及びリレーの全てを含むものでなくてもよく、電磁開閉器、接触器及びリレーのいずれかを含むものであってもよい。なお、電気品箱９２に収容される電気部品は、例示のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々の電気部品が収容される。

熱交換ユニット側制御基板９５は、熱源ユニット３００の熱源側制御基板３９５と共に制御部９５ａとして機能する。熱交換ユニット側制御基板９５は、各種電気回路や、ＣＰＵやＣＰＵが実行するプログラムが記憶されたメモリを含むマイクロコンピュータ等を有している。

制御部９５ａは、熱負荷処理システム１の各部の動作を制御する。

制御部９５ａは、熱源ユニット３００及び熱交換ユニット１００の各種機器と電気的に接続されている。制御部９５ａと接続される熱源ユニット３００及び熱交換ユニット１００の各種機器には、熱源ユニット３００の圧縮機３３０、流路切換機構３３２、第２膨張機構３４４及びファン３４２や、熱交換ユニット１００の第１膨張機構２０及びポンプ６０を含む。また、制御部９５ａは、熱源ユニット３００及び熱交換ユニット１００が有する各種センサと通信可能に接続され、各種センサ（図示せず）から計測値を受信する。熱交換ユニット１００が有する各種センサは、限定するものではないが、例えば、熱交換ユニット内液側配管５６や熱交換ユニット内ガス側配管５８に設けられた冷媒の温度を計測する温度センサや、熱交換ユニット内液側配管５６に設けられた圧力センサや、熱交換ユニット内第１液媒体配管６６、熱交換ユニット内連絡配管６７及び熱交換ユニット内第２液媒体配管６８に設けられた液媒体の温度を計測する温度センサ等を含む。また、熱源ユニット３００が有する各種センサは、限定するものではないが、例えば、吸入管３５１に設けられた吸入温度を計測する温度センサや、吐出管３５２に設けられた吐出温度を計測する温度センサや吐出圧力を計測する圧力センサを含む。また、制御部９５ａは、熱源ユニット３００のガス検知センサ７０と通信可能に接続されている。

制御部９５ａは、図示しない操作装置から与えられる運転／停止指令に応じて、熱源ユニット３００や熱交換ユニット１００の各種機器の動作を制御する。また、制御部９５ａは、熱負荷処理システム１の運転モード（冷却モード／加熱モード）に応じて、熱源ユニット３００の流路切換機構３３２の状態を制御する。また、制御部９５ａは、液冷媒が、冷却／加熱されて所定の目標温度となって熱交換ユニット１００の液媒体出口６４から流出するように、熱源ユニット３００や熱交換ユニット１００の各種機器の動作を制御する。なお、蒸気圧縮冷凍機の動作原理については一般的によく知られているため、ここでは説明は省略する。また、制御部９５ａは、ガス検知センサ７０により冷媒ガスの漏洩が検知されると、熱源ユニット３００や熱交換ユニット１００の各種機器が所定の漏洩時動作を行うように、各種機器を制御する。

（３）特徴
（３−１）
上記実施形態の熱交換ユニット１００は、利用側設備４１０へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う。熱交換ユニット１００は、熱交換器の一例としての利用側熱交換器１０と、ケーシング９０と、ドレンパン８０と、ガス検知センサ７０と、を備える。ガス検知センサ７０は、第１ガス検知センサの一例である。利用側熱交換器１０では、可燃性の冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。ケーシング９０は、利用側熱交換器１０を収容する。ドレンパン８０は、ケーシング９０の下部であって、利用側熱交換器１０の下方に配置される。ドレンパン８０は、底板８２と、底板８２から上方に延びる側壁８４と、を有する。ガス検知センサ７０は、ドレンパン８０の底板８２の上方かつドレンパン８０の側壁８４の上端部の下方のドレンパン８０の内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知する。

冷媒ガスは通常空気よりも重く、冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒ガスは下方へと移動する。そのため、本熱交換ユニット１００では、ケーシング９０の下部に配置され、配管や熱交換器等で生ずる結露水等を受けるドレンパン８０に、漏れた冷媒ガスが溜まりやすい。

ここでは、漏洩した冷媒ガスが溜まりやすいドレンパン８０の内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知することで、信頼性の高い冷媒ガスの漏洩検知が可能である。

好ましくは、ガス検知センサ７０は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置される、第１検知素子の一例としての検知素子７２を有し、検知素子７２が配置される場所の冷媒のガスの有無を検知する。

ここでは、漏洩した冷媒ガスが溜まりやすいドレンパン８０の内部空間Ｓｉにガス検知センサ７０の検知素子７２を配置することで、信頼性の高い冷媒ガスの漏洩検知が可能である。

（３−２）
上記実施形態の熱交換ユニット１００では、ドレンパン８０の底板８２は、水平面に対して傾斜する傾斜部８２ａを有する。検知素子７２は、傾斜部８２ａの下端側に配置される。

ここでは、冷媒ガスが集まりやすい傾斜部８２ａの下端側にガス検知センサ７０の検知素子が配置されるため、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

（３−３）
上記実施形態の熱交換ユニット１００では、ドレンパン８０の底板８２及び側壁８４の少なくとも一方には、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉの水を排出するための排水口８６ａが設けられている。検知素子７２は、排水口８６ａの近傍に設けられる。

ここでは、水が排出されやすい位置に配置される、言い換えれば水（流体）が流れていきやすいドレンパン８０の排水口８６ａの近傍にガス検知センサ７０の検知素子７２が配置されるため、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

（３−４）
上記実施形態の熱交換ユニット１００では、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置されるフロート８８を備える。検知素子７２は、フロート８８の上面８８ａ又は側面８８ｂに取り付けられる。

ここでは、フロート８８の上面８８ａ又は側面８８ｂにガス検知センサ７０の検知素子７２が取り付けられるため、ドレンパン８０に水が溜まっている状態であっても、冷媒の漏洩検知が可能である。

（３−５）
上記実施形態の熱交換ユニット１００では、ケーシング９０にメンテナンス用の開口部９１ｂが形成されている。検知素子７２は、開口部９１ｂの近傍空間に配置される。

ここでは、ガス検知センサ７０の検知素子７２がメンテナンス用の開口部９１ｂの近傍空間に配置されるため、ガス検知センサ７０の検知素子７２の点検や交換等を容易に行うことができる。

（３−６）
上記実施形態の熱交換ユニット１００は、ポンプ６０を備える。ポンプ６０は、ケーシング９０の内部に配置される。ポンプ６０は、液媒体を利用側設備４１０へと送液する。ケーシング９０の内部は、平面視において、ポンプ配置領域Ａ１と、冷媒側領域Ａ２と、に少なくとも区画される。ポンプ配置領域Ａ１には、ポンプ６０が配置される。冷媒側領域Ａ２には、冷媒が流れる冷媒配管５７又は利用側熱交換器１０が配置される。検知素子７２は、平面視において、ポンプ配置領域Ａ１よりも冷媒側領域Ａ２の近くに配置される。

ここでは、ケーシング９０の内部であって、冷媒が流れる冷媒配管５７や利用側熱交換器１０の比較的近傍にガス検知センサ７０の検知素子７２が配置されるため、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

（４）変形例
（４−１）変形例１Ａ
上記実施形態の熱交換ユニット１００は、ポンプ６０を有するが、これに限定されるものではない。ポンプ６０は、熱交換ユニット１００とは別に、ケーシング９０外に設置されてもよい。

（４−２）変形例１Ｂ
熱交換ユニット１００は、検知素子７２がドレンパン８０の内部空間Ｓｉ内に配置されるガス検知センサ７０に加え、ケーシング９０外に配置される検知素子２７２を有する補助ガス検知センサ２７０を更に有してもよい（図１２参照）。

補助ガス検知センサ２７０は、検知素子２７２の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知するセンサである。補助ガス検知センサ２７０は、検知素子２７２の設置場所を除き、ガス検知センサ７０と同様である。

熱交換ユニット１００が、補助ガス検知センサ２７０を有することで、ケーシング９０外に冷媒ガスが流出した場合であっても、補助ガス検知センサ２７０により冷媒ガスを検知でき安全性が高い。

なお、上述のように冷媒ガスは空気より密度が大きいことから、補助ガス検知センサ２７０の検知素子２７２は、熱交換ユニット１００の設置されるユニット設置空間（例えば機械室Ｒ）の床面ＦＬ近傍に配置されることが好ましい。例えば、検知素子２７２は、機械室Ｒの床面ＦＬから上方３００ｍｍの高さ位置よりも低い位置に配置されることが好ましい。例えば、熱交換ユニット１００は、機械室Ｒにおいて、床面ＦＬに設けた基礎（架台）２上に設置される場合がある（図１２参照）。このような場合、補助ガス検知センサ２７０の検知素子２７２は、好ましくは機械室Ｒの床面ＦＬの近傍に配置される。補助ガス検知センサ２７０の検知素子２７２は、好ましくは機械室Ｒの床面ＦＬの上方３００ｍｍまでの高さ位置に配置される。この時、補助ガス検知センサ２７０の検知素子２７２は、熱交換ユニット１００のケーシング９０の底部より低い位置に配置されてもよい。

（４−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、熱交換ユニット１００により冷却／加熱される液媒体は液媒体回路４００を循環するが、これに限定されるものではない。例えば、冷却／加熱された液媒体自体が直接利用される場合には、利用側設備４１０（例えばタンク）に送液された液媒体は、液媒体回路４００を循環せずにそのまま利用されてもよい。

＜第２実施形態＞
（１）全体構成
第２実施形態に係る熱交換ユニット２００と、熱交換ユニット１００を含む熱負荷処理システム２０１について図面を参照して説明する。

図１３は、熱交換ユニット２００の斜視図である。図１４は、熱交換ユニット２００を含む熱負荷処理システム２０１の概略構成図である。なお、熱交換ユニット２００は、同一の冷媒回路１５０を３系統有するが、図１４はそのうちの１系統の冷媒回路１５０だけを描画している。図１５は、熱交換ユニット２００のケーシング１９０の内部の下段の概略平面図である。図１６は、熱交換ユニット２００のケーシング１９０の側板を外した状態の概略正面図である。図１７は、熱交換ユニット２００のケーシング１９０の側板を外した状態の概略右側面図である。図１８は、熱交換ユニット２００のケーシング１９０の一部（ドレンパン８０の近傍）及びドレンパン８０の概略背面図である。

なお、以下の説明では、「上」、「下」、「左」、「右」、「前（正面）」、「後（背面）」等の方向を示す表現を用いる場合がある。特に断りのない場合、これらの方向は、図中に矢印で示した方向を示している。

初めに、熱負荷処理システム２０１と、第１実施形態の熱負荷処理システム１との違いについて概説する。

熱負荷処理システム１では、熱源側熱交換器３４０において、熱源ユニット３００周りの空気と冷媒とが熱交換をすることで冷媒の冷却／加熱が行われる。これに対し、熱負荷処理システム２０１では、熱源側液媒体回路５００を流れる熱源側液媒体と冷媒との熱交換により、冷媒の冷却／加熱が行われる。なお、本実施例では、熱負荷処理システム２０１は、熱源側液媒体回路５００を流れる冷却水により冷媒が冷却され、利用側設備４１０へと送液される液媒体が熱交換ユニット２００で冷媒により冷却されるシステムである。ただし、これに限定されるものではなく、熱負荷処理システム２０１は、熱源側液媒体回路５００を流れる熱源側液媒体（例えば廃温水等）により冷媒が加熱され、利用側設備４１０へと送液される液媒体が熱交換ユニット２００で冷媒により加熱されるシステムであってもよい。また、熱負荷処理システム２０１は、熱源側液媒体回路５００を流れる比較的低温の熱源側液媒体により冷媒が冷却され、利用側設備４１０へと送液される液媒体が熱交換ユニット２００で冷媒により冷却される冷却モードと、熱源側液媒体回路５００を流れる比較的高温の熱源側液媒体により冷媒が加熱され、利用側設備４１０へと送液される液媒体が熱交換ユニット２００で冷媒により加熱される加熱モードと、を切り換えて実行可能なシステムであってもよい。なお、以下では、熱源側液媒体回路５００を流れる液媒体を熱源側液媒体と呼び、利用側設備４１０へと送液される液媒体を単に液媒体と呼ぶ。

また、熱負荷処理システム１では、熱源ユニット３００と熱交換ユニット１００とにより冷媒回路５０が形成される。これに対し、熱負荷処理システム２０１では、熱交換ユニット２００が冷媒回路１５０全体を有している。なお、本実施形態では、１台の熱交換ユニット２００が、３系統の冷媒回路１５０を有している。ただし、熱交換ユニット２００は、１又は２系統の冷媒回路１５０、あるいは、４系統以上の冷媒回路１５０を有していてもよい。

以下に、熱負荷処理システム２０１の全体構成について説明する。

熱負荷処理システム２０１は、熱交換ユニット２００と、熱源側液媒体回路５００と、利用側設備４１０と、を主に含む。

熱交換ユニット２００は、利用側設備４１０へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う機器である。熱交換ユニット２００で液冷媒により冷却／加熱された液媒体は、利用側設備４１０へと送液される。

なお、図１４に描画されている、例示の熱交換ユニット２００は、液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却だけを行うユニットである。ただし、これに限定されるものではなく、熱交換ユニット２００は、液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の加熱だけを行うユニットであってもよい。また、熱交換ユニット２００は、第１実施形態の熱交換ユニット１００と同様に、液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却／加熱の両方を行うことが可能な機器であってもよい。

なお、本実施形態で使用される液媒体及び冷媒は、第１実施形態で説明した液媒体及び冷媒と同様である。ここでは説明を省略する。本実施形態で使用される熱源側液媒体は、例えば水やブラインである。

熱源側液媒体回路５００は、熱交換ユニット２００において冷媒を冷却する熱源側液媒体が循環する液媒体回路である。熱源側液媒体回路５００には、熱源設備５１０と、熱源側ポンプ５２０と、を主に備える。

熱源設備５１０は、本実施形態では、熱源側液媒体を冷却する設備である。例えば、熱源設備５１０は冷却塔である。冷却塔は、熱源側熱媒体を直接冷却する開放式であってもよいし、熱源側熱媒体を間接冷却する密閉式であってもよい。なお、熱源側液媒体の種類は、冷却塔のタイプ等に応じて適宜決定されればよい。設置場所を限定するものではないが、熱源設備５１０は、例えば屋上や建物の周辺のスペース等に設置される。

熱源側ポンプ５２０は、熱源設備５１０で冷却された熱源側液媒体を、熱交換ユニット２００へと送液するポンプである。熱源側ポンプ５２０は、例えば定速の渦巻ポンプである。ただし、熱源側ポンプ５２０は、渦巻きポンプに限定されるものではなく、熱源側ポンプ５２０のタイプは適宜選択されればよい。また、熱源側ポンプ５２０は、流量可変のポンプであってもよい。設置場所を限定するものではないが、熱源側ポンプ５２０は、例えば熱交換ユニット２００と同じ機械室Ｒに設置される。

利用側設備４１０については、第１実施形態の熱負荷処理システム１における利用側設備４１０と同様である。ただし、第２実施形態では、利用側設備４１０が冷媒により冷却された液媒体を利用する設備である。例えば、限定されるものではないが、利用側設備４１０は、冷房にのみ利用されるエアハンドリングユニットやファンコイルユニットである。なお、利用側設備４１０は、冷媒により冷却された液媒体を利用する設備に限定されるものではない。熱交換ユニット２００において冷媒により液媒体が加熱されるように熱負荷処理システム２０１が構成される場合には、利用側設備４１０が冷媒により加熱された液媒体を利用する設備であってもよい。

なお、図１４では、利用側設備４１０を１つだけ図示している。ただし、第１実施形態と同様に、熱負荷処理システム２０１には複数の利用側設備が含まれてもよい。また、熱負荷処理システム２０１に複数の利用側設備が含まれる場合、利用側設備の種類は全て同一であってもよいし、利用側設備には複数の種類の設備が含まれてもよい。

（２）詳細構成
熱交換ユニット２００について詳細を説明する。

なお、第２実施形態における液媒体回路４００Ａは、第１実施形態の液媒体回路４００と、ポンプ１６０（第１実施形態のポンプ６０と同様の機器）が熱交換ユニット２００の外部（第１連絡配管４２２）に配置される点と、熱交換ユニット２００内の液媒体配管の構成以外は同様である。ここでは、熱交換ユニット２００の説明の中で、熱交換ユニット２００内の液媒体配管について説明し、それ以外の液媒体回路４００Ａについての詳細な説明は省略する。

（２−１）熱交換ユニット
図１３〜図１８を参照しながら、熱交換ユニット２００について説明する。

熱交換ユニット２００は、３系統の冷媒回路１５０を有する。図１４では、３系統のうちの１系統の冷媒回路１５０だけを描画している。他の冷媒回路１５０は、ここで説明する冷媒回路１５０と同様であるので、ここでは説明を省略する。

熱交換ユニット２００の設置場所は、第１実施形態の熱交換ユニット１００の設置場所と同様であるので説明は省略する。

熱交換ユニット２００は、主に、圧縮機１３０、熱源側熱交換器１４０、膨張機構１２０、利用側熱交換器１１０、ケーシング１９０、ドレンパン８０、ガス検知センサ７０及び電気品箱１９２を含む。圧縮機１３０、熱源側熱交換器１４０、膨張機構１２０、及び利用側熱交換器１１０は冷媒配管１５１により接続されて、冷媒回路１５０を構成する。冷媒配管１５１は、圧縮機１３０の吐出側と熱源側熱交換器１４０のガス側とを接続する第１冷媒配管１５１ａを含む。また、冷媒配管１５１は、熱源側熱交換器１４０の液側と利用側熱交換器１１０の液側とを接続する第２冷媒配管１５１ｂを含む。第２冷媒配管１５１ｂには、膨張機構１２０が配置されている。また、冷媒配管１５１は、利用側熱交換器１１０のガス側と圧縮機１３０の吸入側とを接続する第３冷媒配管１５１ｃを含む。なお、第３冷媒配管１５１ｃには、図示しないアキュムレータが配置されてもよい。

なお、本実施形態では、熱交換ユニット２００は、上述のように、冷媒により液媒体を冷却する機器である。熱交換ユニット２００が、冷媒による液媒体の冷却／加熱を切り換えて実施可能な機器である場合には、第１実施形態の冷媒回路５０のように、冷媒回路１５０に流路切換機構が設けられる。

（２−１−１）圧縮機
圧縮機１３０は、利用側熱交換器１１０から戻ってくる冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入して、圧縮機構（図示せず）により冷媒を圧縮し、圧縮後の冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を熱源側熱交換器１４０へと送る。

圧縮機１３０は、例えばスクロール式の圧縮機である。ただし、圧縮機１３０のタイプはスクロール式に限定されるものではなく、スクリュー式、ロータリー式等の圧縮機であってもよい。圧縮機１３０は、例えば容量可変の圧縮機であるが、定容量の圧縮機であってもよい。

（２−１−２）熱源側熱交換器
熱源側熱交換器１４０は、熱源側熱交換器１４０内を流れる熱源側液媒体と、熱源側熱交換器１４０内を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器である。熱源側熱交換器３４０は、タイプを限定するものではないが、例えば二重管式熱交換器である。ただし、熱源側熱交換器３４０のタイプは、二重管式熱交換器に限定されるものではなく、冷媒と熱源側液媒体との熱交換器に使用可能なタイプの熱交換器が適宜選択されればよい。

（２−１−３）膨張機構
膨張機構１２０は、第２冷媒配管１５１ｂを流れる冷媒を膨張させて、冷媒の圧力や流量の調節を行う機構である。本実施形態では、膨張機構１２０は、開度調整が可能な電子膨張弁である。なお、膨張機構１２０は、電子膨張弁に限定されるものではない。膨張機構１２０は、感温筒を有する温度自動膨張弁であってもよいし、キャピラリチューブであってもよい。

（２−１−４）利用側熱交換器
利用側熱交換器１１０では、冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。本実施形態では、利用側熱交換器１１０はプレート式熱交換器である。ただし、利用側熱交換器１１０のタイプは、プレート式熱交換器に限定されるものではなく、冷媒と液媒体との熱交換器に使用可能なタイプの熱交換器が適宜選択されればよい。

利用側熱交換器１１０には、第２冷媒配管１５１ｂと、第３冷媒配管１５１ｃと、第１熱交換ユニット内液媒体配管１６６と、第２熱交換ユニット内液媒体配管１６８と、が接続される。第１熱交換ユニット内液媒体配管１６６は、熱交換ユニット２００の液媒体入口１６２と、利用側熱交換器１１０と、を接続する配管である。第２熱交換ユニット内液媒体配管１６８は、利用側熱交換器１１０と、熱交換ユニット２００の液媒体出口１６４とを接続する配管である。熱交換ユニット２００の液媒体入口１６２には、利用側設備４１０と熱交換ユニット２００の液媒体入口１６２とを接続する第１連絡配管４２２が接続される。熱交換ユニット２００の液媒体出口１６４には、利用側設備４１０と熱交換ユニット２００の液媒体出口１６４とを接続する第２連絡配管４２４が接続される。

圧縮機１３０が運転されると、第２冷媒配管１５１ｂから利用側熱交換器１１０へと冷媒が流入し、利用側熱交換器１１０内の図示しない冷媒流路を流れ、第３冷媒配管１５１ｃへと流出する。また、ポンプ１６０が運転されると、利用側設備４１０から流出した液媒体は、熱交換ユニット２００の液媒体入口１６２に向かって第１連絡配管４２２を流れる。液媒体入口１６２から熱交換ユニット２００内に流入した液媒体は、第１熱交換ユニット内液媒体配管１６６を通過して利用側熱交換器１１０へと流入する。液媒体は、利用側熱交換器１１０の図示しない液媒体流路を通過する際、図示しない冷媒流路を流れる冷媒と熱交換することで冷却される。利用側熱交換器１１０で冷却された液媒体は、第２熱交換ユニット内液媒体配管１６８へと流出し、液媒体出口１６４に向かって流れる。液媒体出口１６４から熱交換ユニット２００外に流入した液媒体は、第２連絡配管４２４を流れて利用側設備４１０へと流入する。

（２−１−５）ケーシング
ケーシング１９０は、圧縮機１３０、熱源側熱交換器１４０、膨張機構１２０、利用側熱交換器１１０、ドレンパン８０、ガス検知センサ７０及び電気品箱１９２を含む、熱交換ユニット２００の各種部品や各種機器を収容する。熱交換ユニット２００の天面及び側面は、天板及び側板により囲まれている（図１３参照）。

ケーシング１９０内の下部には、ドレンパン８０が配置されている（図１８参照）。ドレンパン８０の上方には、熱源側熱交換器１４０が配置されている（図１８参照）。また、ドレンパン８０の上方には、利用側熱交換器１１０が配置されている（図１８参照）。利用側熱交換器１１０は、熱源側熱交換器１４０より上方に配置されている（図１８参照）。膨張機構１２０は、ケーシング１９０の背面側であって、熱源側熱交換器１４０より上方に配置されている（図１８参照）。電気品箱１９２は、ケーシング１９０の前面側上部に配置されている（図１８参照）。電気品箱１９２は、熱源側熱交換器１４０の上方に配置されている（図１８参照）。圧縮機１３０は、熱源側熱交換器１４０の上方に配置される。

ケーシング１９０の少なくとも背面には、メンテナンス用の開口部１９１ｂが設けられている（図１８参照）。ケーシング１９０の開口部１９１ｂは、通常、すなわち熱負荷処理システム２０１の運転時には、ケーシング１９０の側板により閉鎖されている。ケーシング１９０の開口部１９１ｂに設けられたケーシング１９０の側板を取り外すことで、ケーシング１９０の内部の部品や機器のメンテナンスや交換を行うことができる。

ケーシング１９０の背面には、熱源側液媒体の配管が接続される熱源側液媒体入口及び熱源側液媒体出口が設けられる（図示省略）。また、ケーシング１９０の背面には、第１連絡配管４２２が接続される液媒体入口１６２と、第２連絡配管４２４が接続される液媒体出口１６４とが設けられる。接続方式を限定するものではないが、第１連絡配管４２２と液媒体入口１６２とは、ねじ込み接続される。また、接続方式を限定するものではないが、第２連絡配管４２４が接続される液媒体出口１６４とは、ねじ込み接続される。なお、熱源側液媒体入口及び熱源側液媒体出口や、液媒体入口１６２及び液媒体出口１６４の位置は、図面に描画された位置に限定されるものではなく、適宜変更されればよい。

（２−１−６）ドレンパン
ドレンパン８０は、ケーシング１９０の下部に配置される。特に、本実施形態では、ドレンパン８０は、ケーシング１９０の最下部に配置される。ドレンパン８０は、利用側熱交換器１１０の下方に配置される。また、ドレンパン８０は、熱源側熱交換器１４０の下方に配置される。ドレンパン８０は、利用側熱交換器１１０や液媒体の流れる配管等で生ずる凝縮水を受ける。また、熱交換ユニット２００が屋外に設置される場合には、雨水等もドレンパン８０に流入する。なお、ドレンパン８０は、ケーシング１９０の底板としての機能を有してもよい。

ドレンパン８０は、第１熱交換ユニット内液媒体配管１６６及び第２熱交換ユニット内液媒体配管１６８の少なくとも一部と、冷媒配管１５１と、利用側熱交換器１１０と、の下方に配置されることが好ましい。好ましくは、ドレンパン８０は、熱交換ユニット２００の下方の大半を囲うように配置される。例えば、上面視において、ドレンパン８０は、熱交換ユニット２００の面積（ケーシング１９０の底面積）の８０％以上を覆う。

第２実施形態の熱交換ユニット２００のドレンパン８０の構造は、第１実施形態の熱交換ユニット１００のドレンパン８０の構造と同様であるので、ここでは重複を避けるため、説明を省略する。

（２−１−７）ガス検知センサ
ガス検知センサ７０は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知するセンサである。好ましくは、ガス検知センサ７０は、検知素子７２を有し、検知素子７２の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知するセンサである。ガス検知センサ７０は、第１実施形態のガス検知センサ７０と同様のセンサである。

ガス検知センサ７０の検知素子７２は、第１実施形態と同様に、ケーシング１９０内の下部に位置するドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置される。また、第１実施形態と同様に、検知素子７２は、好ましくは、ドレンパン８０の底板８２の傾斜部８２ａの下端８２ａｂ側（本実施形態では、底板８２の後端側）に配置される。また、第１実施形態と同様に、検知素子７２は、好ましくは、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉからの水の排出口である排水口８６ａの近傍に配置される。このような冷媒ガスが溜まりやすい位置に検知素子７２が配置されることで、信頼性の高い冷媒漏洩検知が可能である。

ただし、ガス検知センサ７０の検知素子７２の配置される位置は、第１実施形態と同様に、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉ内の特定の位置に限定されない。また、ガス検知センサ７０の検知素子７２の配置される位置は、第１実施形態と同様に、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉ外であって、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉのガスを検知可能な場所であってもよい。

また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、第１実施形態と同様に、着火源となり得る電気部品よりも下方に配置されることが好ましい。

なお、着火源となりうる電気部品には、電気火花が発生する可能性のある電気部品を含む。本実施形態では、着火源となりうる電気部品には、電気品箱１９２に収容される電磁開閉器、接触器、リレー等の電気部品９３及び圧縮機１３０用のインバータ基板１９４や、膨張機構１２０の一例としての電子膨張弁や、圧縮機１３０の端子箱１３１を含む。圧縮機１３０の端子箱１３１には、圧縮機１３０のモータ１３０ａに電力を供給するための電線（図示省略）が接続される。

また、本実施形態では熱交換ユニット２００には搭載されていないが、熱交換ユニット２００が寒冷地に設置されるような場合には、熱交換ユニット２００内にはヒータが配置される可能性がある。ヒータは、その仕様によっては、着火源となる程度に高温になり得る可能性がある。このような着火源となる程度に高温になり得る電気部品も、ガス検知センサ７０の検知素子７２よりも上方に配置されることが好ましい。

なお、好ましくは、着火源となり得る電気部品（本実施形態では、電気品箱１９２に収容される電磁開閉器、接触器、リレー等の電気部品９３及び圧縮機１３０用のインバータ基板１９４や、膨張機構１２０の一例としての電子膨張弁や、圧縮機１３０の端子箱１３１）は、ケーシング１９０の底部から３００ｍｍ以上の高い位置に配置される（図１６及び図１７参照）。このような高さ位置に着火源となり得る電気部品を配置することで、冷媒が漏洩した場合であっても、ケーシング１９０内の電気部品を着火源とした発火の可能性が低減される。

また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、メンテナンスの観点から、ケーシング１９０のメンテナンス用の開口部１９１ｂの近傍空間に配置されることが好ましい。なお、開口部１９１ｂの近傍空間とは、開口部１９１ｂから作業員がアクセス可能な空間である。例えば、開口部１９１ｂの近傍空間は、開口部１９１ｂから手の届く範囲の空間（例えば、開口部１９１ｂから５０ｃｍ以内の空間）であることが好ましい。このような位置にガス検知センサ７０の検知素子７２を配置すれば、開口部１９１ｂを閉鎖しているケーシング１９０の側板を取り外すことで、検知素子７２の交換や点検を容易に行うことができる。

また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、冷媒ガスを検知するものであることから、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに凝縮水が溜まったとしても、検知素子７２が浸水しにくい構造に構成されることが好ましい。例えば、熱交換ユニット２００は、第１実施形態と同様に、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置されるフロート８８を有することが好ましく、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、フロート８８の上面８８ａ又はフロート８８の側面８８ｂに取り付けられることが好ましい。ここでは、説明の重複を避けるため、フロート８８の説明については省略する。

また、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、ドレンパン８０の側壁８４やケーシング９０のフレーム（図示せず）に直接取り付けられてもよい。この際、ガス検知センサ７０の検知素子７２は、浸水しにくい位置、例えば図１８に符号７２ａで示したような、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉであって、排水口８６ａより高い位置に配置されることが好ましい。

なお、ガス検知センサ７０の検知素子７２の位置や、着火源となり得る電気部品の位置や、ガス検知センサ７０の検知素子７２と着火源となり得る電気部品との位置関係には、矛盾のない範囲で、第１実施形態の（２−４−６）に記載した事項が適用されてもよい。

（２−１−８）電気品箱
電気品箱１９２は、各種電気部品を収容するケースである。電気品箱１９２には、熱交換ユニット側制御基板１９５や、図示しない電源端子台や、圧縮機１３０用のインバータ基板１９４や、電磁開閉器、接触器やリレー等の電気部品９３が収容されている（図１４参照）。なお、電気部品９３には、電磁開閉器、接触器及びリレーの全てを含むものでなくてもよく、電磁開閉器、接触器及びリレーのいずれかを含むものであってもよい。なお、電気品箱１９２に収容される電気部品は、例示のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々の電気部品が収容される。

熱交換ユニット側制御基板１９５は、各種電気回路や、ＣＰＵやＣＰＵが実行するプログラムが記憶されたメモリを含むマイクロコンピュータ等を有している。

熱交換ユニット側制御基板１９５は、熱交換ユニット２００の各部の動作を制御する。

熱交換ユニット側制御基板１９５は、熱交換ユニット２００の各種機器と電気的に接続されている。熱交換ユニット側制御基板１９５と接続される熱交換ユニット２００の各種機器には、圧縮機１３０や膨張機構１２０を含む。また、熱交換ユニット側制御基板１９５は、ポンプ１６０や熱源側ポンプ５２０等に対して制御信号を発信可能であることが好ましい。また、熱交換ユニット側制御基板１９５は、熱交換ユニット２００が有する各種センサと通信可能に接続され、各種センサ（図示せず）から計測値を受信する。熱交換ユニット２００が有する各種センサは、限定するものではないが、例えば、第１冷媒配管１５１ａ及び第３冷媒配管１５１ｃに設けられた冷媒の温度を計測する温度センサや、第１冷媒配管１５１ａに設けられた冷媒の圧力を計測する圧力センサや、第１熱交換ユニット内液媒体配管１６６及び第２熱交換ユニット内液媒体配管１６８に設けられた液媒体の温度を計測する温度センサ等を含む。また、熱交換ユニット側制御基板１９５は、熱交換ユニット２００のガス検知センサ７０と通信可能に接続されている。

熱交換ユニット側制御基板１９５は、図示しない操作装置から与えられる運転／停止指令に応じて、熱交換ユニット２００の各種機器の動作や、ポンプ１６０及び熱源側ポンプ５２０の動作を制御する。また、熱交換ユニット側制御基板１９５は、液冷媒が、冷却されて所定の目標温度となって熱交換ユニット２００の液媒体出口１６４から流出するように、熱交換ユニット２００の各種機器の動作を制御する。なお、蒸気圧縮冷凍機の動作原理については一般的によく知られているため、ここでは説明は省略する。また、熱交換ユニット側制御基板１９５は、ガス検知センサ７０により冷媒ガスの漏洩が検知されると、熱交換ユニット２００の各種機器や、ポンプ１６０及び熱源側ポンプ５２０が所定の漏洩時動作を行うように、機器を制御する。

（３）特徴
（３−１）
上記実施形態の熱交換ユニット２００は、利用側設備４１０へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う。熱交換ユニット２００は、熱交換器の一例としての利用側熱交換器１１０と、ケーシング１９０と、ドレンパン８０と、第１ガス検知センサの一例としてのガス検知センサ７０と、を備える。利用側熱交換器１１０では、可燃性の冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。ケーシング１９０は、利用側熱交換器１１０を収容する。ドレンパン８０は、ケーシング１９０の下部であって、利用側熱交換器１１０の下方に配置される。ドレンパン８０は、底板８２と、底板８２から上方に延びる側壁８４と、を有する。ガス検知センサ７０は、ドレンパン８０の底板８２の上方かつドレンパン８０の側壁８４の上端部の下方のドレンパン８０の内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知する。

冷媒ガスは通常空気よりも重く、冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒ガスは下方へと移動する。そのため、本熱交換ユニット２００では、ケーシング１９０の下部に配置され、配管や熱交換器等で生ずる結露水等を受けるドレンパン８０に、漏れた冷媒ガスが溜まりやすい。

ここでは、漏洩した冷媒ガスが溜まりやすいドレンパン８０の内部空間Ｓｉの冷媒のガスの有無を検知することで、信頼性の高い冷媒ガスの漏洩検知が可能である。

好ましくは、ガス検知センサ７０は、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置される、第１検知素子の一例としての検知素子７２を有し、検知素子７２が配置される場所の冷媒のガスの有無を検知する。

ここでは、漏洩した冷媒ガスが溜まりやすいドレンパン８０の内部空間Ｓｉにガス検知センサ７０の検知素子７２を配置することで、信頼性の高い冷媒ガスの漏洩検知が可能である。

（３−２）
上記実施形態の熱交換ユニット２００では、ドレンパン８０の底板８２は、水平面に対して傾斜する傾斜部８２ａを有する。検知素子７２は、傾斜部８２ａの下端側に配置される。

ここでは、冷媒ガスが集まりやすい傾斜部８２ａの下端側にガス検知センサ７０の検知素子が配置されるため、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

（３−３）
上記実施形態の熱交換ユニット２００では、ドレンパン８０の底板８２及び側壁８４の少なくとも一方には、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉの水を排出するための排水口８６ａが設けられている。検知素子７２は、排水口８６ａの近傍に設けられる。

ここでは、水が排出されやすい位置に配置されるドレンパン８０の排水口８６ａの近傍にガス検知センサ７０の検知素子７２が配置されるため、信頼性の高い冷媒の漏洩検知が可能である。

（３−４）
上記実施形態の熱交換ユニット２００では、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉに配置されるフロート８８を備える。検知素子７２は、フロート８８の上面８８ａ又は側面８８ｂに取り付けられる。

ここでは、フロート８８の上面８８ａ又は側面８８ｂにガス検知センサ７０の検知素子７２が取り付けられるため、ドレンパン８０に水が溜まっている状態であっても、冷媒の漏洩検知が可能である。

（３−５）
上記実施形態の熱交換ユニット２００では、ケーシング１９０にメンテナンス用の開口部１９１ｂが形成されている。検知素子７２は、開口部１９１ｂの近傍空間に配置される。

ここでは、ガス検知センサ７０の検知素子７２がメンテナンス用の開口部１９１ｂの近傍空間に配置されるため、ガス検知センサ７０の検知素子７２の点検や交換等を容易に行うことができる。

（４）変形例
（４−１）変形例２Ａ
上記実施形態の熱交換ユニット２００は、ポンプ１６０及び熱源側ポンプ５２０を有していないが、これに限定されるものではない。熱交換ユニット２００は、ケーシング１９０内に配置される、ポンプ１６０及び／又は熱源側ポンプ５２０を有してもよい。

（４−２）変形例２Ｂ
熱交換ユニット２００は、第１実施形態の変形例１Ｂと同様に、ドレンパン８０の内部空間Ｓｉ内に配置されるガス検知センサ７０に加え、ケーシング９０外に配置される検知素子を有する補助ガス検知センサを更に有してもよい。詳細な説明は省略する。

（４−３）変形例２Ｃ
上記実施形態では、熱交換ユニット２００により冷却／加熱される液媒体は液媒体回路４００を循環するが、これに限定されるものではない。例えば、冷却／加熱された液媒体自体が直接利用される場合には、利用側設備４１０（例えばタンク）に送液された液媒体は、液媒体回路４００を循環せずにそのまま利用されてもよい。

また、同様に、冷媒と熱交換する熱源側液媒体は熱源側液媒体回路５００を循環するが、これに限定されるものではない。例えば、熱源側液媒体は、地下水や温廃水であってもよい。そして、熱負荷処理システム２０１には熱源設備５１０は含まれず、熱源側熱交換器１４０において冷媒と熱交換した熱源側液媒体は、そのまま排水されてもよい。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

可燃性冷媒を利用する熱交換ユニットに広く適用でき有用である。

１０，１１０ 利用側熱交換器（熱交換器）
６０ ポンプ
７０ ガス検知センサ（第１ガス検知センサ）
７２ 検知素子（第１検知素子）
８０ ドレンパン
８２ 底板
８２ａ 傾斜部
８２ａｂ 傾斜部の下端
８４ 底板
８６ａ 排水口
８８ フロート
８８ａ フロートの上面
８８ｂ フロートの側面
９０，１９０ ケーシング
９１ｂ，１９１ｂ ケーシングの開口部
１００，２００ 熱交換ユニット
２７０ 追加ガス検知センサ（第２ガス検知センサ）
２７２ 検知素子（第２検知素子）
４１０ 利用側設備
Ａ１ ポンプ配置領域
Ａ２ 冷媒側領域
Ｓｉ 内部空間

国際公開第２０１４／９７４４０号

Claims (8)

1. 利用側設備（４１０）へと送液される液媒体と可燃性の冷媒とを熱交換させることで、前記液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う熱交換ユニットであって、
   前記冷媒と前記液媒体との間で熱交換が行われる熱交換器（１０，１１０）と、
   前記熱交換器を収容するケーシング（９０，１９０）と、
   底板（８２）と、前記底板から上方に延びる側壁（８４）と、を有し、前記ケーシングの下部であって前記熱交換器の下方に配置されるドレンパン（８０）と、
   前記ドレンパンの前記底板の上方かつ前記ドレンパンの前記側壁の上端部の下方の前記ドレンパンの内部空間（Ｓｉ）の前記冷媒のガスの有無を検知する、第１ガス検知センサ（７０）と、
   を備える、熱交換ユニット（１００，２００）。
2. 前記第１ガス検知センサは、前記ドレンパンの内部空間に配置される第１検知素子を有し、前記第１検知素子の配置される場所の前記冷媒のガスの有無を検知する、
   請求項１に記載の熱交換ユニット。
3. 前記ドレンパンの前記底板は水平面に対して傾斜する傾斜部（８２ａ）を有し、
   前記第１検知素子は、前記傾斜部の下端（８２ａｂ）側に配置される、
   請求項２に記載の熱交換ユニット。
4. 前記ドレンパンの前記底板及び前記側壁の少なくとも一方には、前記ドレンパンの前記内部空間の水を排出するための排水口（８６ａ）が設けられ、
   前記第１検知素子は、前記排水口の近傍に設けられる、
   請求項２又は３に記載の熱交換ユニット。
5. 前記ドレンパンの前記内部空間に配置されるフロート（８８）を更に備え、
   前記第１検知素子は、前記フロートの上面（８８ａ）又は側面（８８ｂ）に取り付けられる、
   請求項２から４のいずれか１項に記載の熱交換ユニット。
6. 前記ケーシング外に配置される第２検知素子（２７２）を有し、前記第２検知素子の配置される場所の前記冷媒のガスの有無を検知する、第２ガス検知センサ（２７０）を更に備える、
   請求項２から５のいずれか１項に記載の熱交換ユニット。
7. 前記ケーシングにはメンテナンス用の開口部（９１ｂ，１９１ｂ）が形成され、
   前記第１検知素子は、前記開口部の近傍空間に配置される、
   請求項２から６のいずれか１項に記載の熱交換ユニット。
8. 前記ケーシング（９０）の内部に配置される、前記液媒体を前記利用側設備へと送液するポンプ（６０）を更に備え、
   前記ケーシングの内部は、平面視において、前記ポンプの配置されるポンプ配置領域（Ａ１）と、前記冷媒が流れる冷媒配管又は前記熱交換器の配置される冷媒側領域（Ａ２）と、に少なくとも区画され、
   前記第１検知素子は、平面視において、前記ポンプ配置領域よりも前記冷媒側領域の近くに配置される、
   請求項２から７のいずれか１項に記載の熱交換ユニット。

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