JP2010060182A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】、逆サイクルデフロスト運転に起因して暖房性能の低下が生じる頻度を低くすることのできる空気調和機を提供する。
【解決手段】空気調和機の室外側熱交換器の熱交換面であるプレートフィンの表面には、滑水性及び撥水性を大きくする塗膜が施されている。そして、プレートフィンの表面の霜を取り除く場合、外気温度が基準温度Ｙより大きい温度領域Ｒ１において、空気調和機は、正サイクルデフロスト運転を行う。一方、外気温度が基準温度Ｙ以下の温度領域Ｒ２において、空気調和機は、逆サイクルデフロスト運転を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、室外側熱交換器の熱交換面に滑水性及び撥水性を有する塗膜が設けられ、室外側熱交換器をデフロストするデフロスト運転を行う空気調和機に関する。

一般に、空気調和機には、その構成要素が室内と室外の両側に分離されて設置される分離型空気調和機が多く用いられている。そして、この分離型空気調和機は、室内に設置される室内ユニット及び室外に設置される室外ユニットから構成される。

また、空気調和機は、暖房運転時に熱交換器を蒸発器として動作させる。ここで、熱交換器との間で熱交換を行う空気の温度が低い場合や蒸発温度が低い場合に、熱交換器の熱交換面に霜が発生する。霜が発生すると熱交換器の熱交換能力が低下し、その結果、空気調和機の冷凍能力も低下する。

特に、空気調和機の室外ユニットでは、室外空気の影響を直接的に受けるため、暖房運転時に室外空気の温度が低下すると蒸発器として動作している室外側熱交換器の蒸発能力が低下し、空気調和機の暖房能力の低下を招く。そのため、空気調和機では、室外側熱交換器に付着した霜を取り除く（以下、「デフロスト」という。）ための除霜運転（以下、「デフロスト運転」という。）が適宜行われることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、一般的には、外気温度が「０℃」よりも大きいときには、デフロスト運転として正サイクルデフロスト運転が行われ、外気温度が「０℃」以下のときには、デフロスト運転として逆サイクルデフロスト運転が行われる。
特開１０―２３８９１０号公報

ところで、滑水性及び撥水性を有する塗膜が熱交換面に設けられた空気調和機Ａと、この塗膜が熱交換面に設けられない空気調和機Ｂとにおいては、着霜の態様が互いに異なることが本願発明者により確認されている。即ち、空気調和機Ｂにおいて、外気温度が「０℃」以下になると着霜が開始され易くなるのに対し、空気調和機Ａにおいては外気温度が「０℃」以下であっても空気調和機Ｂと比較して、着霜し難い温度領域が存在している。

したがって、空気調和機Ａにおいても空気調和機Ｂと同様に「０℃」を基準に正サイクルデフロスト運転と逆サイクルデフロスト運転とを切り替えた場合には、逆サイクルデフロスト運転でなくとも着霜を抑制することができるにもかかわらず、逆サイクルデフロスト運転がなされることになる。しかしながら、この点についても考慮の上、デフロスト運転を制御する空気調和機は、今のところ提案されていない。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、逆サイクルデフロスト運転に起因して暖房性能の低下が生じる頻度を低くすることのできる空気調和機を提供することである。

請求項１に記載の発明は、室外側熱交換器の熱交換面に滑水性及び撥水性を有する塗膜が設けられ、前記室外側熱交換器をデフロストする正サイクルデフロスト運転及び逆サイクルデフロスト運転を行う空気調和機において、外気温度の変化方向に対する前記熱交換面の着霜度合の変化方向が切り替わるときの「０℃」未満の外気温度を基準温度として、外気温度がこの基準温度よりも大きいときには、これに基づいて正サイクルデフロスト運転を行い、外気温度が前記基準温度以下のときには、これに基づいて逆サイクルデフロスト運転を行うことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、外気温度が前記基準温度よりも大きいときに限り正サイクルデフロスト運転を行い、外気温度が前記基準温度以下のときに限り逆サイクルデフロスト運転を行うことを要旨とする。

本願発明者によれば、滑水性及び撥水性を有する塗膜が熱交換面に設けられた空気調和機においては、外気温度が「０℃」未満であっても基準温度よりも大きいときには正サイクルデフロスト運転により着霜を抑制できることが確認されている。上記発明では、この点に着目し、外気温度が基準温度よりも大きいときには、正サイクルデフロスト運転を通じて熱交換面への着霜を抑制するようにしているため、即ち、逆サイクルデフロスト運転でなくとも着霜の抑制が可能な領域においての逆サイクルデフロスト運転の実行頻度を低減するようにしているため、逆サイクルデフロスト運転に起因して暖房性能の低下が生じる頻度を低くすることができる。

請求項３に記載の発明は、室外側熱交換器の熱交換面に滑水性及び撥水性を有する塗膜が設けられ、前記室外側熱交換器をデフロストする正サイクルデフロスト運転を行う空気調和機において、当該空気調和機の暖房運転中に正サイクルデフロスト運転を一定時間毎に繰り返し行うことを要旨とする。

本願発明者によれば、熱交換面への着霜に伴い室外側熱交換器の熱交換性能の著しい低下が生じてから逆サイクルデフロスト運転を通じてデフロストを行う運転方式と、熱交換面に着霜が生じていない状態を維持するため、またはわずかに着霜してもこれを早期にデフロストするために正サイクルデフロスト運転を繰り返し行う運転方式とを比較した場合、後者の方が暖房能力の低下の度合が小さくなることが確認されている。上記発明では、この点に鑑み、空気調和機の暖房運転中に正サイクルデフロスト運転を一定時間毎に繰り返し行うようにしているため、逆サイクルデフロスト運転に起因して暖房性能の低下が生じる頻度を低くすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の空気調和機において、外気温度の変化方向に対する前記熱交換面の着霜度合の変化方向が切り替わるときの「０℃」未満の外気温度を基準温度として、外気温度がこの基準温度以下のときには、逆サイクルデフロスト運転を行うことを要旨とする。

本願発明者によれば、外気温度が基準温度未満の温度領域のときには、塗膜が設けられている熱交換面であっても着霜の度合が比較的大きくなるため、一定時間毎の正サイクルデフロスト運転の実行では着霜を十分に抑制できないことが確認されている。上記発明では、この点に鑑み、外気温度が基準温度以下のときには、逆サイクルデフロスト運転を行うようにしているため、熱交換面の着霜量が過度に増大することを抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の空気調和機において、外気温度の変化方向に対する前記熱交換面の着霜度合の変化方向が切り替わるときの「０℃」未満の外気温度を基準温度として、外気温度がこの基準温度よりも大きいときに限り前記一定時間毎の正サイクルデフロスト運転を行うことを要旨とする。

本願発明者によれば、本願発明者によれば、滑水性及び撥水性を有する塗膜が熱交換面に設けられた空気調和機においては、外気温度が「０℃」未満であっても基準温度よりも大きいときには正サイクルデフロスト運転により着霜を抑制できることが確認されている。上記発明では、この点に着目し、外気温度が基準温度よりも大きいときには、正サイクルデフロスト運転を通じて熱交換面への着霜を抑制するようにしているため、即ち、逆サイクルデフロスト運転でなくとも着霜の抑制が可能な領域においての逆サイクルデフロスト運転の実行頻度を低減するようにしているため、逆サイクルデフロスト運転に起因して暖房性能の低下が生じる頻度を低くすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の空気調和機において、前記一定時間毎に行う正サイクルデフロスト運転について、その周期は、逆サイクルデフロスト運転の周期よりも短いことを要旨とする。

上記発明によれば、正サイクルデフロスト運転の周期を逆サイクルデフロスト運転の周期より短くなるように形成することにより、熱交換面の霜の形成を短時間にて繰り返し抑制するため、熱交換面の着霜量が少ない状態にて、霜の形成を抑制することができる。

本発明によれば、逆サイクルデフロスト運転に起因して、暖房性能の低下が生じる頻度を低くすることができる。

図１乃至図４を参照して、本発明の空気調和機を室内側熱交換器及び室外側熱交換器を備える分離型空気調和機として具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、空気調和機１では、室外側熱交換器２、膨張弁３、室内側熱交換器４、四路切換弁５及び圧縮機６が冷媒配管によって接続されることにより、冷媒回路が構成されている。また、室外側熱交換器２及び室内側熱交換器４には、室外ファン及び室内ファンがそれぞれ配置される。この空気調和機１は、次のように暖房運転及び冷房運転を行う。

暖房運転では、四路切換弁５は、図１中の破線側に設定される。この四路切換弁５の状態において、圧縮機６から吐出した冷媒は、四路切換弁５の破線側、室内側熱交換器４、膨張弁３、室外側熱交換器２、四路切換弁５の破線側の順番で循環して圧縮機６に吸入される。このような冷媒の循環によって、室内側熱交換器４は、凝縮器として動作し、室外側熱交換器２は、蒸発器として動作する。ここで、室内側熱交換器４では、冷媒が室内空気と熱交換を行って凝縮することによって、冷媒は室内空気に対して放熱する。また、室外側熱交換器２では、冷媒は室外空気と熱交換を行って蒸発することによって、冷媒は室外空気から吸熱する。

冷房運転では、四路切換弁５は、図１中の実線側に設定される。この四路切換弁５の状態において、圧縮機６から吐出した冷媒は、四路切換弁５の実線側、室外側熱交換器２、膨張弁３、室内側熱交換器４、四路切換弁５の実線側の順番で循環して圧縮機６に吸入される。このような冷媒の循環によって、室外側熱交換器２は、凝縮器として動作し、室内側熱交換器４は、蒸発器として動作する。ここで、室外側熱交換器２では、冷媒が室外空気と熱交換を行って凝縮することによって、冷媒は室外空気に対して放熱する。また、室内側熱交換器４では、冷媒が室内空気と熱交換を行って蒸発することによって、室内空気は冷媒によって吸熱されて冷却される。

次に、図１及び図２を参照して、正サイクルデフロスト運転及び逆サイクルデフロスト運転について説明する。まず、正サイクルデフロスト運転について説明する。
図１に示すように、正サイクルデフロスト運転では、四路切換弁５は、図１中の破線側に設定される。この四路切換弁５の状態において、圧縮機６の出力を小さくするとともに、膨張弁３を全開にする。そして、室内ファンは、低速回転に制御される。一方、室外ファンは、暖房運転時と同様に運転される。

この正サイクルデフロスト運転は、暖房運転を継続しながらデフロストを行うものである。即ち、暖房運転時と比較して低圧の状態で、圧縮機６から吐出した冷媒は、室内側熱交換器４において、室内空気と熱交換させることにより、室内の暖房を行うとともに凝縮する。そして、室内側熱交換器４を通過した冷媒は、膨張弁３を介して、室外側熱交換器２に流れ込む。このとき、室外側熱交換器２に流れ込む冷媒により、室外側熱交換器２の熱交換面２１であるプレートフィン２２の表面に付着した水滴Ｗが氷結して氷及び霜の形成が抑制されるとともに、プレートフィン２２の表面に既に形成された氷及び霜が融解される。

次に逆サイクルデフロスト運転について説明する。
図１に示すように、逆サイクルデフロスト運転では、四路切換弁５は、図１中の実線側に設定される。この四路切換弁５の状態において、圧縮機６の出力を増大させるとともに、膨張弁３を全開にする。そして、室外ファン及び室内ファンはそれぞれ停止する。

この逆サイクルデフロスト運転では、暖房運転時の冷媒の循環方向と比較して、冷媒の循環方向が逆転する。即ち、圧縮機６から吐出した冷媒は、四路切換弁５の実線側、室外側熱交換器２、膨張弁３、室内側熱交換器４、四路切換弁５の実線側の順番で循環して圧縮機６に吸入される。

より具体的には、圧縮機６から吐出した高温の冷媒は、室外側熱交換器２に流れ込む。そして、高温の冷媒により、室外側熱交換器２の熱交換面２１であるプレートフィン２２の表面に付着した氷及び霜が融解される。そして、室外側熱交換器２を通過した冷媒は、室内側熱交換器４に流れた後、四路切換弁５の実線側を介して、圧縮機６に吸入される。また、逆サイクルデフロスト運転時では、暖房運転が停止されている。

図２に示すように、室外側熱交換器２は、いわゆるクロスフィンアンドチューブ型熱交換器として構成されている。具体的には、室外側熱交換器２は、外気との熱交換を行う熱交換面２１が互いに対向して配置される複数のプレートフィン２２、即ち、熱交換面２１間に一定の間隔が形成される状態で並列に配置される複数のプレートフィン２２と、このプレートフィン２２の配列方向において、複数のプレートフィン２２を貫通する熱交換パイプ２４とにより構成されている。プレートフィン２２同士の間に形成された空間は、空気を流通させる通路をなし、この通路を通過する空気により熱交換面２１にて空気と冷媒との間で熱交換が行われる。以降では、プレートフィン２２間における空気の流通方向を空気流通方向Ｘとする。なお、本実施形態において、熱交換面２１は、各プレートフィン２２の面のうち、熱交換パイプ２４を挿入する孔が形成された面を示す。

室外側熱交換器２では、各プレートフィン２２は、長手方向が上下方向に平行になるように配置されている。また、プレートフィン２２は、プレートフィン２２の配列方向において配列されるフィン列が、空気流通方向Ｘにおいて１列配列されている。また、プレートフィン２２の表面には、滑水性及び撥水性を有する塗膜２３が形成されている。このため、上記塗膜２３が形成されていない熱交換面（以下、「無処理の熱交換面」という。）と比較して、滑水性及び撥水性が大きくなっている。塗膜２３は、シリコーン樹脂であるオルガノポリシロキサン１００重量部に対して、シラノール基を有するシリコーンオイルである特定のオルガノポリシロキサンを３〜７０重量部の割合にて含有する組成物により構成される。なお、プレートフィン２２としては、フラットフィン、スリットフィン、ワッフルフィンなど、板状のフィンであればいずれのタイプのフィンであってもよい。

ところで、本願発明者によれば、塗膜２３を設けた熱交換面２１と無処理の熱交換面とでは、着霜の態様が互いに異なることが確認されている。ここでの着霜の態様とは、具体的には、着霜していない状態の熱交換面に霜が付着し始めるまでの時間（以下、「フロスト時間」という。）と外気温度との関係であり、これは塗膜２３の有無によって大きく異なったものとなる。なお、フロスト時間は、上記にて定義されるものであるため、換言すれば、任意の外気温度において、熱交換面に霜が形成される度合（以下、「着霜度合」という。）を示すものといえる。ここで、フロスト時間が短くなるにつれて、即ち、着霜度合が大きくなるにつれて熱交換面は霜が形成され易い状態にあり、反対にフロスト時間が長くなるにつれて、即ち、着霜度合が小さくなるにつれて熱交換面は霜が形成され難い状態にあることを示す。

図３を参照して、塗膜２３を設けた熱交換面（一点鎖線）及び無処理の熱交換面（実線）のそれぞれについて、外気温度とフロスト時間との関係について説明する。
図３に示すように、外気温度が「０℃」未満である基準温度Ｙ℃（以下、単に「基準温度Ｙ」という。）よりも大きい温度領域Ｒ１において、フロスト時間は、無処理の熱交換面よりも塗膜２３を設けた熱交換面２１の方が長くなることが分かる。即ち、温度領域Ｒ１において、熱交換面への着霜度合は、無処理の場合よりも塗膜２３を設ける場合の方が小さくなる。一方、外気温度が「基準温度Ｙ」以下の温度領域Ｒ２において、塗膜２３を設けた熱交換面２１と無処理の熱交換面とのフロスト時間の差は、温度領域Ｒ１のときより小さい。

また、塗膜２３を設けた熱交換面２１では、温度領域Ｒ１において、外気温度の上昇に対してフロスト時間が増大する傾向を示し、また温度領域Ｒ２において、外気温度の低下に対してフロスト時間が増大する傾向を示す。これに対して、無処理の熱交換面では、温度領域Ｒ１及びＲ２のそれぞれにおいて、外気温度の変化方向に対するフロスト時間の変化方向は、上記と異なったものとなる。

即ち、塗膜２３を設けた熱交換面２１では、「基準温度Ｙ」を基準として、外気温度の変化方向に対する着霜度合の変化方向が切り替わることに対し、無処理の熱交換面では、「０℃」またはその付近を基準として、外気温度の変化方向に対する着霜度合の変化方向が切り替わるようになる。即ち、無処理の熱交換面の場合、「０℃」より大きい温度領域において、外気温度の上昇に対してフロスト時間が増大する傾向を示し、また「０℃」以下の温度領域において、外気温度の低下に対してフロスト時間が増大する傾向を示す。

そして、以上のように外気温度に対するフロスト時間が異なることにより、塗膜２３を設けた熱交換面２１と無処理の熱交換面との間においては、熱交換面にて霜の成長が著しくなる外気温度が次のように異なる。

塗膜２３を設けた熱交換面２１の場合、外気温度が「基準温度Ｙ」より大きい温度領域Ｒ１において、熱交換面２１に付着した水滴Ｗ（図２参照）の一部は、凍ることなく過冷却水として、熱交換面２１の上方から下方に向けて流下するため、霜が著しく成長することはない。一方、外気温度が「基準温度Ｙ」以下の温度領域Ｒ２には、熱交換面２１に付着した水滴Ｗが氷結することにより、氷及び霜として著しく成長するようになる。

また、無処理の熱交換面の場合、外気温度が「０℃」より大きい温度領域において、熱交換面に付着した水滴が凍ることなく、熱交換面の上方から下方に向けて流下するため、霜が著しく成長することはない。一方、外気温度が「０℃」以下の温度領域において、熱交換面に付着した水滴が氷結することにより、氷及び霜として著しく成長するようになる。

このように、塗膜２３が設けられた熱交換面２１において、霜の成長度合が大きくなる外気温度は、無処理の熱交換面において、霜の成長度合が大きくなる外気温度よりも低い値となっている。

したがって、塗膜２３が熱交換面２１に設けられた空気調和機１において、外気温度が「０℃」未満であっても「基準温度Ｙ」より大きいときには、正サイクルデフロスト運転により、着霜を抑制することが可能となる。そして、本実施形態の空気調和機１では、以上にて説明した事項に鑑み、外気温度が「基準温度Ｙ」よりも大きいときには、正サイクルデフロスト運転を通じて熱交換面への着霜を抑制することにより、逆サイクルデフロスト運転でなくとも着霜の抑制が可能な領域において、逆サイクルデフロスト運転の実行頻度を低減するようにしている。以下、空気調和機１における正サイクルデフロスト運転及び逆サイクルデフロスト運転の詳細な態様について説明する。

図４（ａ）に示すように、空気調和機１において、暖房運転中、且つ外気温度が「基準温度Ｙ」よりも大きい温度領域Ｒ１のとき、一定時間毎に正サイクルデフロスト運転を繰り返し実行する。即ち、熱交換面２１に着霜が生じているか否かとは関係なく、上記の条件が満たされるときであれば常に一定の周期をもって正サイクルデフロスト運転を繰り返し実行する。また、正サイクルデフロスト運転における冷媒の温度の上昇幅Ｈ１は、逆サイクルデフロスト運転における冷媒の温度の上昇幅Ｈ２と比較して、小さくなるように形成されている。さらに、正サイクルデフロスト運転における冷媒の温度を上昇させる期間Ｔ１は、逆サイクルデフロスト運転における冷媒の温度を上昇させる期間Ｔ２と比較して、短くなるように形成されている。また、正サイクルデフロスト運転の周期は、逆サイクルデフロスト運転の周期を比較して、短くなるように形成される。特に、本実施形態の正サイクルデフロスト運転では、冷媒の温度を上昇させる期間Ｔ１は、約１分である。また、本実施形態の正サイクルデフロスト運転の周期は、１時間当たり４回である。

図４（ｂ）に示すように、空気調和機１において、暖房運転中、且つ外気温度が「基準温度Ｙ」以下の温度領域Ｒ２のとき、正サイクルデフロスト運転の周期より十分に大きい周期にて逆サイクルデフロスト運転を繰り返し実行する。即ち、熱交換面２１に着霜が生じているか否かとは関係なく、上記の条件が満たされるときであれば常に一定の周期をもって逆サイクルデフロスト運転を繰り返し実行する。また、逆サイクルデフロスト運転は、正サイクルデフロスト運転の冷媒の温度の上昇幅Ｈ１と比較して、冷媒の温度の上昇幅Ｈ２が大きいため、室外側熱交換器２の熱交換面２１であるプレートフィン２２の表面（図２参照）を確実にデフロストすることができる。また、本実施形態の逆サイクルデフロスト運転では、冷媒の温度を上昇させる期間Ｔ２は、約１０分である。また、本実施形態の逆サイクルデフロスト運転の周期は、１時間当たりに１回である。

上記のように正サイクルデフロスト運転及び逆サイクルデフロスト運転の周期を設定した場合において、正サイクルデフロスト運転を単位時間（例えば、１時間）にわたり継続したときと、逆サイクルデフロスト運転を同単位時間にわたり継続したときとでは、図４（ｃ）に示すように前者の方が暖房性能の低下の度合は小さくなる。これにより、外気温度が「基準温度Ｙ」よりも大きい温度領域Ｒ１のときには、熱交換面２１への着霜の抑制と暖房性能の低下の抑制との両立を図ることができる。

本実施形態の空気調和機によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）デフロスト運転方式においては、外気温度にかかわらず、熱交換面への着霜量が暖房性能の著しい低下を招く限界量に達してから、これに基づいて逆サイクルデフロスト運転を実行し、これにより熱交換面をデフロストするようにしているものもある。これに対して、本実施形態のデフロスト運転方式では、外気温度が「基準温度Ｙ」よりも大きい温度領域Ｒ１では、正サイクルデフロスト運転の繰り返しを通じて、熱交換面２１に霜が付着することを予め抑制する、または、着霜が生じたとしてもその量が微量な状態にてこれをデフロストするようにしている。このため、上記のデフロスト運転方式と比較して、外気温度が「基準温度Ｙ」よりも大きい温度領域Ｒ１のときの逆サイクルデフロスト運転の実行頻度を低減することができる。また、デフロスト運転に伴い生じる暖房性能の低下度合について比較した場合は、上記従来のデフロスト運転方式よりも本実施形態のデフロスト運転方式の方が低下度合は小さくなることが本願発明者により確認されている。

（２）本実施形態の空気調和機では、熱交換面２１に滑水性及び撥水性を大きくする塗膜２３が設けられるとともに、外気温度が「基準温度Ｙ」より大きい温度領域Ｒ１において、正サイクルデフロスト運転される。ここで、無処理の熱交換面と比較して塗膜２３が設けられた熱交換面２１はフロスト時間が長いため、即ち、着霜度合が小さいため、温度領域Ｒ１において、熱交換面２１に霜が形成され難い、即ち、熱交換面２１の着霜量が少ない。したがって、熱交換面２１の着霜量が少ない状態において、デフロスト運転を行えばよいため、逆サイクルデフロスト運転と比較してデフロスト能力の低い正サイクルデフロスト運転を行っても、熱交換面２１の霜の形成を容易に抑制するとともに、熱交換面２１に付着した霜の成長を容易に抑制することができる。

（３）さらに、正サイクルデフロスト運転は、逆サイクルデフロスト運転と比較して、冷媒の温度の上昇幅が低く設定されるとともに、冷媒の温度の上昇の時間も短く設定される。したがって、逆サイクルデフロスト運転と比較して、正サイクルデフロスト運転は、空気調和機１の能力低下を抑えることができる。特に、無処理の熱交換面と比較して塗膜２３が設けられた熱交換面２１は、外気温度の上昇に対してフロスト時間が長くなる度合が大きいため、即ち、無処理の熱交換面と比較して塗膜２３が設けられた熱交換面２１は、わずかな外気温度の上昇に対してフロスト時間の大幅な延長が可能であるため、正サイクルデフロスト運転による熱交換面２１のデフロストの効果を顕著なものにすることができる。

（４）本実施形態の空気調和機では、塗膜２３が設けられた熱交換面２１において、外気温度が「基準温度Ｙ」までは、熱交換面２１に付着した水滴Ｗは、氷結せず、過冷却水となる。これにより、外気温度が「基準温度Ｙ」より大きい温度領域Ｒ１において、熱交換面２１の着霜量が少ないため、正サイクルデフロスト運転により着霜を抑制できる。一方、無処理の熱交換面では、外気温度が０℃において、水滴が氷結するため、正サイクルデフロスト運転は、「０℃」を超える温度範囲にて行われる。したがって、本実施形態の空気調和機１では、無処理の熱交換面と比較して、塗膜２３が設けられた熱交換面２１では、正サイクルデフロスト運転の温度領域を広げることができる。その結果、逆サイクルデフロスト運転が行われる頻度が低くなるため、空気調和機１の能力低下を抑制することができる。

（５）本実施形態の空気調和機では、外気温度が基準温度Ｙ以下の温度領域Ｒ２において、逆サイクルデフロスト運転が行われる。したがって、外気温度が基準温度Ｙ以下の温度領域Ｒ２では、塗膜２３が設けられた熱交換面２１は、霜の成長が著しいため、正サイクルデフロスト運転と比較して、デフロスト能力の高い逆サイクルデフロスト運転を行うことにより、確実に熱交換面２１をデフロストできる。したがって、室外側熱交換器２の熱交換能力の低下を抑制することができる。

（６）本実施形態の空気調和機では、正サイクルデフロスト運転時におけるデフロスト運転の周期が、逆サイクルデフロスト運転時におけるデフロスト運転の周期より短くなるように形成されている。これにより、熱交換面２１を頻繁にデフロストすることができる。したがって、熱交換面２１の着霜量が少ない状態において、熱交換面２１をデフロストするため、正サイクルデフロスト運転を行っても霜が成長することを容易に抑制することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の空気調和機の実施態様は、上記実施形態に例示した実施態様に限られることなく、以下の変更も可能である。

・上記実施形態では、正サイクルデフロスト運転の周期を１時間当たり４回としたが、正サイクルデフロスト運転の周期はこれに限られるものではない。要するに、逆サイクルデフロスト運転の周期より短いものであればよく、その範囲内であれば１時間当たりの回数は限定されない。例えば、逆サイクルデフロスト運転の周期を１時間当たり２回とした場合、正サイクルデフロスト運転の周期としては、１時間当たり３回以上であれば適宜の周期を設定することができる。

・上記実施形態では、正サイクルデフロスト運転として膨張弁３を全開にする方式の運転を行うようにしたが、正サイクルデフロスト運転の方式はこれに限られるものではない。他に例えば、圧縮機６及び室外側熱交換器２を連結するバイパス回路を設け、圧縮機６にある高温の冷媒をこのバイパス回路により室外側熱交換器２に供給し、これによりデフロストを行う正サイクルデフロスト運転を採用することもできる。この構成により、正サイクルデフロスト運転と暖房運転とを同時に行うことが可能であるため、暖房快感度の低下を抑制すること、及び室外側熱交換器２の熱交換面２１の霜の形成が抑制されるとともに、熱交換面２１に付着した霜の成長を抑制することの両方を達成することができる。

・上記実施形態では、空気調和機１の暖房運転中、且つ外気温度が「基準温度Ｙ」より大きい温度領域Ｒ１のときには、正サイクルデフロスト運転を一定周期にて繰り返し実行するようにしたが、正サイクルデフロスト運転の実行条件を例えば次のように変更することもできる。即ち、空気調和機１の暖房運転中において、熱交換面２１に霜が付着しはじめたこと、または空気調和機１の暖房運転中において、熱交換面２１への着霜が生じていないことのいずれか、またはこれら例示した各条件の組み合わせについて、これらを正サイクルデフロスト運転の実行条件とすることもできる。この場合においても、正サイクルデフロスト運転により熱交換面２１への着霜が予防されるため、また、あるいは熱交換面２１に付着した霜が微量の段階にてその除去が図られるため、逆サイクルデフロスト運転に起因して暖房運転の低下が生じる頻度を低減することはできる。

・上記実施形態では、空気調和機１の暖房運転中、且つ外気温度が「基準温度Ｙ」以下の温度領域Ｒ２のときには、逆サイクルデフロスト運転を一定周期にて繰り返し実行するようにしたが、逆サイクルデフロスト運転の実行条件を例えば次のように変更することもできる。即ち、空気調和機１の暖房運転中、且つ外気温度が「基準温度Ｙ」以下の温度領域Ｒ２のときにおいて、熱交換面２１に霜が付着しはじめたこと、または空気調和機１の暖房運転中、且つ外気温度が「基準温度Ｙ」以下のときにおいて、熱交換面２１への着霜量が暖房性能の低下を招く規定量に達したことのいずれか、またはこれら例示した各条件の組み合わせについて、これらを逆サイクルデフロスト運転の実行条件とすることもできる。この場合においても、熱交換面２１に付着した霜の確実な除去が図られるため、着霜量が過度に多くなることを抑制することはできる。

・上記実施形態では、「基準温度Ｙ」を基準にデフロスト運転の方式を切り替える制御と、正サイクルデフロスト運転を一定周期にて繰り返し実行する制御とを併せて実行するようにしたが、これら制御のいずれか一方のみを実行することもできる。その場合においても、上記制御のいずれか一方のみを通じて、逆サイクルデフロスト運転に起因して暖房性能の低下が生じる頻度を低減することはできる。

・上記実施形態では、塗膜２３としては、シリコーン樹脂であるオルガノポリシロキサン１００重量部に対して、シラノール基を含むシリコーンオイルであるオルガノポリシロキサン３〜７０重量部の割合にて含有する組成物からなるものを想定したが、塗膜としての成分はこれに限られるものではない。要するに、滑水性及び撥水性を有する塗膜であって、無処理の熱交換面に対して、これよりも滑水性及び撥水性を増大させる塗膜であれば、適宜の成分からなる塗膜を用いることができる。またその場合、デフロスト運転の方式を切り替えるための基準となるが息温度については、外気温度の変化方向に対する熱交換面の着霜度合の変化方向が切り替わるときの「０℃」未満の温度を設定することができる。

本発明の空気調和機を具体化した一実施形態について、その冷媒回路を示す回路図。 （ａ）同実施形態の空気調和機について、そのプレートフィンの熱交換面に沿う断面構造を示す断面図。（ｂ）同実施形態の室外側熱交換器について、その正面構造を示す正面図。 同実施形態の塗膜を設けた熱交換面、無処理の熱交換面のそれぞれについて、外気温度とフロスト時間との関係を示すグラフ。 （ａ）正サイクルデフロスト運転の運転時間と冷媒温度との関係を示すグラフ。（ｂ）逆サイクルデフロスト運転の運転時間と冷媒温度との関係を示すグラフ。（ｃ）正サイクルデフロスト運転及び逆サイクルデフロスト運転において、空気調和機の能力の低下度合との関係を示すグラフ。

符号の説明

１…空気調和機、２…室外側熱交換器、２１…熱交換面、２２…プレートフィン、２３…塗膜、２４…熱交換パイプ、３…膨張弁、４…室内側熱交換器、５…四路切換弁、６…圧縮機、７…室外ファン、８…室内ファン。

Claims (6)

1. 室外側熱交換器の熱交換面に滑水性及び撥水性を有する塗膜が設けられ、前記室外側熱交換器をデフロストする正サイクルデフロスト運転及び逆サイクルデフロスト運転を行う空気調和機において、
   外気温度の変化方向に対する前記熱交換面の着霜度合の変化方向が切り替わるときの「０℃」未満の外気温度を基準温度として、外気温度がこの基準温度よりも大きいときには、これに基づいて正サイクルデフロスト運転を行い、外気温度が前記基準温度以下のときには、これに基づいて逆サイクルデフロスト運転を行うこと
   を特徴とする空気調和機。
2. 請求項１に記載の空気調和機において、
   外気温度が前記基準温度よりも大きいときに限り正サイクルデフロスト運転を行い、外気温度が前記基準温度以下のときに限り逆サイクルデフロスト運転を行うこと
   を特徴とする空気調和機。
3. 室外側熱交換器の熱交換面に滑水性及び撥水性を有する塗膜が設けられ、前記室外側熱交換器をデフロストする正サイクルデフロスト運転を行う空気調和機において、
   当該空気調和機の暖房運転中に正サイクルデフロスト運転を一定時間毎に繰り返し行うこと
   を特徴とする空気調和機。
4. 請求項３に記載の空気調和機において、
   外気温度の変化方向に対する前記熱交換面の着霜度合の変化方向が切り替わるときの「０℃」未満の外気温度を基準温度として、外気温度がこの基準温度以下のときには、逆サイクルデフロスト運転を行うこと
   を特徴とする空気調和機。
5. 請求項３または請求項４に記載の空気調和機において、
   外気温度の変化方向に対する前記熱交換面の着霜度合の変化方向が切り替わるときの「０℃」未満の外気温度を基準温度として、外気温度がこの基準温度よりも大きいときに限り前記一定時間毎の正サイクルデフロスト運転を行うこと
   を特徴とする空気調和機。
6. 請求項５に記載の空気調和機において、
   前記一定時間毎に行う正サイクルデフロスト運転について、その周期は、逆サイクルデフロスト運転の周期よりも短いこと
   を特徴とする空気調和機。

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