JP2719004B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気調和機の室外機に用いる熱交換器に関
するものである。

従来の技術 近年、空気調和機における、空気熱源ヒートポンプ式
空気調和機（以下単にヒートポンプと呼ぶ）のしめる割
合は急増してきており、家庭用ルームエアコン、業務用
ルームエアコン等については、半数以上を占めている。
又、これらヒートポンプに用いられる熱交換器の大部分
は、アルミフィンと、これに直行する冷媒管から構成さ
れている、フィンチューブ型熱交換器である。第２図に
従来の室外機用のフィアンドチューブ式熱交換器の一例
を示す。第２図において、従来の熱交換器は一定間隔で
並べられたフィン７に伝熱管挿通孔８を穿設すると共に
伝熱管９を挿通後、拡管等の手段によりフィン７に密着
固定した構成をしている。フィン７は、結露時の通風抵
抗の増加を低減するために一般的に親水性表面処理が施
されている。そして、外気温が低い場合には、結露した
凝縮水が凍結し霜11となる。霜11は、気体上流側のフィ
ン７先端部に集中し、目詰まりに至る。この場合、暖房
運転を停止し、逆サイクルの手段などで除霜する。これ
により、暖房能力の低下を招く。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、フィン表面を親水化すると結露水が膜
状となるため、外気温度が低い場合には結露水が氷結し
霜が成長するのが速い。そのために、暖房能力の低下を
引き起こし、又、目詰まりに至る時間が短くなる。従っ
て、フィン表面を撥水化し、結露水を液滴状で保持し結
露水が氷結に至るまでの時間を延長し暖房能力の低下を
防ぎ、目詰まりに至るまでの時間を延長することが可能
であると考えられる。しかし、この場合、外気温度が比
較的高く着霜に至らない条件の時、結露による通風抵抗
が上がり、能力の低下を引き起こす。従って、親水性、
撥水性いずれも満足の行く性能を得ることは不可能であ
る。

そこで、外気温度の低い時に着霜を抑え、かつ、外気
温度が低くない場合でも結露水のよる通風抵抗の増加が
見られない高性能な熱交換器を開発する必要がある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための本発明の熱交換器は、空気
上流側のフィンの長さを２種類にして交互に積み重ねか
つ、長いフィンに撥水性表面処理を施し、短いフィンに
親水性表面処理を施した構成をとっているものである。

作用 上記の構成により、外気温度が低い場合、撥水性表面
処理を施し空気上流側に長いフィンの先端に凝縮水を集
中させ、凝縮水を滴状で保持し凍結までの時間を延長し
着霜を抑制することにより、従来よりも目づまりを起こ
すまでの時間を延長することができる。しかも、親水性
表面処理を施したフィンを隣接させているので、着霜し
ない条件の時も親水性表面と水滴との相互作用により結
露水がブリッジを形成することもない。

実施例 以下本発明の一実施例について説明する。

第１図は、実施例の熱交換器の一断面図を示すもので
ある。第１図において、一定間隔で交互に並び、撥水性
処理を施した空気上流側に長いフィン１と親水性処理を
施した空気上流側に短いフィン２に、伝熱管挿通孔３を
穿設するとともに、伝熱管４を挿通後、拡管等の手段に
より撥水性処理を施した空気上流側に長いフィン１と親
水性処理を施した空気上流側に短いフィン２に密着固定
し、本体を構成している。以上のように構成された熱交
換器について、以下にその動作を説明する。

熱交換器の空気上流側から流入してくる気体５の温度
は、熱交換器の内部を流動する冷媒の蒸発温度よりも高
いため、除湿されてフィン表面や伝熱管の周りのフィン
カラー部が気体５の露点温度以下になると結露現象が起
こる。この場合、空気上流側のフィンの長さを長短２種
類設け、これらを交互に並べることにより、撥水性処理
を施した空気上流側に長いフィン１先端部に集中して結
露する。

本発明の熱交換器は、撥水性処理を施した空気上流側
に長いフィン１と親水性処理を施した空気上流側に短い
フィン２を交互に並べた構造をしているので撥水性処理
を施した空気上流側に長いフィン１の先端部分に結露が
集中するがフィン間隔は中心部分のフィン間隔の実質２
倍であるので通風抵抗の増加が抑制される。さらに本発
明の熱交換器は撥水性処理を施した空気上流側に長いフ
ィン１の表面の撥水性のために表面に滞留した結露水に
より通風抵抗が高くなることが考えられるが、これに隣
接して親水性処理を施した空気上流側に短いフィン２を
配置しているので、撥水性表面処理を施した空気上流側
に長いフィン１に滞留した水滴が大きく成長し、親水性
フィンと接触した時、親水性処理を施した空気上流側に
短いフィン２の表面の相互作用により水滴が引き寄せら
れ、親水性表面を流れ落ちる。従って、水滴がフィン間
でブリッジを作ることなく通風抵抗の増加は抑制され
る。

また、撥水性処理を施した空気上流側に長いフィン１
上の結露水６が凍結して着霜が起こる場合でも撥水性表
面上の結露水は滴状で保持され、凍結に至るまでの時間
が長く霜が発生するまでに時間を要する。

以上のような構成により、結露または着霜による通風
抵抗の増加とそれに伴う能力の低下を抑制することがで
きる。

発明の効果 熱交換器において、空気上流側のフィンの長さを２種
類にして交互に積み重ねかつ、長いフィンに撥水性表面
処理を施し、短いフィンに親水性表面処理を施したこと
により結露時及び着霜時の通風抵抗の増加抑えることが
できヒートポンプとして冷房能力、暖房力の低下を減少
させると共に、暖房時室外機熱交換器の除霜間隔を延長
することができ、快適性を向上させることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における熱交換器の断面図、
第２図は従来例における熱交換器の断面図である。 １……撥水性処理を施した長いフィン、２……親水性処
理を施した短いフィン、３……伝熱管挿通孔、４……伝
熱管、５……流入気体、６……結露水。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換器において、空気上流側のフィンの
   長さを２種類にして交互に積み重ねかつ、長いフィンに
   撥水性表面処理を施し、短いフィンに親水性表面処理を
   施したことを特徴とする熱交換器。