JP6603125B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸発器及び凝縮器として用いられる熱交換器を備える冷暖房機等の空気調和装置に関する。

昨今、冷暖房機能を有する空気調和装置が普及している。空気調和装置にて冷房が行われる場合、冷媒は圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器の順に循環する。冷媒は圧縮機によって圧縮され、凝縮器にて凝縮する。凝縮した冷媒は膨張弁によって減圧され、蒸発器にて蒸発する。蒸発した冷媒は圧縮機によって再び圧縮される。

空気調和装置の冷暖房効率を向上させるには、熱交換器における熱交換効率を向上させることが重要である。例えば特許文献１には、室外機の熱交換器の表面に霧状の水分を含む空気を供給し、供給される空気そのものを水の蒸発潜熱により冷却させると共に、熱交換器に付着した水分の蒸発潜熱により冷媒の冷却効率を向上させる空気調和装置が記載されている。

特許文献１に記載された空気調和装置の熱交換器で蒸発潜熱を効率的に利用するには、表面に錆が発生したり、ゴミ、油分等の付着物が付着したりすることがないように表面処理を施しておくことが好ましい。これに対し、特許文献２には、アルミニウム合金を用いたプレートフィン又はプレートの表面にフッ素樹脂を含む塗料の皮膜を形成させることにより、耐食性を向上させた熱交換器が記載されている。

一方、室外機の熱交換器を冷房のために使用する場合、熱交換器の表面に付着又は凝縮した水滴が熱交換器を通流する空気の空気抵抗を増加させるため、熱交換器の熱交換効率が低下するという側面がある。また、室外機の熱交換器を暖房のために使用する場合、熱交換器の表面の水滴が霜となって凍り付くことにより、通風抵抗が増大したり風量が減少したりして熱交換効率が著しく低下する。これらの不都合を解消し、且つ、熱交換器の表面に水分を適当に付着させて蒸発潜熱を効率的に利用するには、熱交換器の表面が水分との親和性に優れた状態に保持されていることが好ましい。

特開２００５−２２６９５５号公報 特許第５１８９８２３号公報

しかしながら、特許文献２に記載された熱交換器は、錆が発生し難い特性を有するものの、水分に対する親和性や油分に対する撥油性が考慮されたものではなかった。また、熱交換器の表面に親水性を付与する表面処理が施された場合であっても、撥油性に乏しい場合は、油分が付着して水分に対する親和性が劣化し、更に付着した油分にゴミや他の汚れが吸着されるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面への汚れの付着を抑えて熱交換効率を向上させることが可能な熱交換器を備える空気調和装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、室内機及び室外機を備える空気調和装置において、親水性及び撥油性を有する膜が表面に成膜されており、該表面の異なる部位に水を流下させる複数の流下部を有する伝熱部を介して空気との間で熱交換を行う熱交換器を前記室外機に搭載してあり、冷房運転が可能であり、前記室内機に搭載された第２の熱交換器と、該第２の熱交換器にて空気中の水蒸気が凝縮したドレイン水を前記流下部に向けて導く導水部と、前記導水部により導かれるドレイン水を貯水するタンクと、該タンクに貯水されたドレイン水を前記複数の流下部に供給する複数の第１及び第２給水管とを備え、各第１給水管は、管路を開閉する開閉弁を有し、各第２給水管は、管路を開閉する第２の開閉弁を有し、前記第１給水管よりも前記タンクにおける水位の高い位置からドレイン水を供給するようにしてあり、前記開閉弁を開閉する制御、及び前記第２の開閉弁の何れかを開く制御を行う制御部を備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、暖房運転が可能であり、前記制御部は、暖房運転を開始及び停止する制御が可能であり、冷房運転の停止後に暖房運転を開始及び停止する制御を行い、暖房運転を停止する制御の後に前記開閉弁を開く制御を行うことを特徴とする。

上記によれば、流下部から流下した水で伝熱部の表面に付着する油分や汚れが剥離して除去されると共に、伝熱部が効果的に冷却される。
従って、表面への汚れの付着を抑えて熱交換効率を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置で室外熱交換器にドレイン水を導く構成を説明するための説明図である。 流下部の外観を示す三面図である。 伝熱部に施された表面処理を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置で室外熱交換器にドレイン水を導く構成を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置で開閉弁を開閉する制御部の処理手順を示すフローチャートである 本発明の実施の形態３に係る空気調和装置で室外熱交換器にドレイン水を導く構成を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和装置で第２の開閉弁を順次開閉する制御部の処理手順を示すフローチャートである。 冷房運転の運転時間を計時する制御部の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１の要部構成を示すブロック図である。空気調和装置１は、屋内に設置される室内機２、屋外に設置される室外機３及びリモートコントローラ（以下、リモコンという）４を備える。室内機２は、室内制御部２０と、室内送風機２１と、室内センサ２２と、室内熱交換器（第２の熱交換器に相当）２３と、を有する。室外機３は、室外制御部３０と、室外送風機（送風機に相当）３１と、室外センサ３２と、室外熱交換器（熱交換器に相当）３３と、圧縮機３４と、四方弁３５と、膨張弁３６とを有する。

室内制御部２０は、室内送風機２１と、室内センサ２２と、室外制御部３０とに接続されている。室外制御部３０は、室外送風機３１と、室外センサ３２と、圧縮機３４と、四方弁３５と、膨張弁３６とに接続されている。室内熱交換器２３は、室外機３の四方弁３５と膨張弁３６との間に配管を用いて（以下同様）連結されている。四方弁３５は、また、圧縮機３４の吸込み口及び吐出口と室外熱交換器３３とに連結されている。室外熱交換器３３は更に膨張弁３６に連結されている。室内熱交換器２３、四方弁３５、圧縮機３４、室外熱交換器３３及び膨張弁３６を連結する配管中を冷媒が循環する。

室内制御部２０及び室外制御部３０夫々は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、固定的な情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory ）及び一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory ）を備え、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、装置内の各部の動作を制御する。

室内送風機２１は、室内の空気を吸込み、吸込んだ空気を室内熱交換器２３に向けて送る。室内送風機２１の回転速度は、室内制御部２０により制御される。室外送風機３１は、室外の空気を吸込み、吸込んだ空気を室外熱交換器３３に向けて送る。室外送風機３１の回転速度は、室外制御部３０により制御される。

室内センサ２２は、温度センサを有し、室内送風機２１によって吸い込まれた室内の空気の温度を計測して、計測結果を室内制御部２０に与える。室外センサ３２は、温度センサを有し、室外送風機３１によって吸い込まれた室外の空気の温度を計測して、計測結果を室外制御部３０に与える。

室内熱交換器２３は、冷媒と室内送風機２１によって送られた室内の空気との間で熱交換を行う。室外熱交換器３３は、冷媒と室外送風機３１によって送られた室外の空気との間で熱交換を行う。

圧縮機３４は、室外制御部３０が回転数を制御する不図示のモータによって駆動される。圧縮機３４は、四方弁３５からの冷媒を吸込み口から吸い込み、吸込んだ冷媒を高温高圧の気体に圧縮し、圧縮した冷媒を吐出口から吐出して四方弁３５へ送り出す。

四方弁３５は、室外制御部３０によって配管中の冷媒の向きが切り替えられる。四方弁３５により、圧縮機３４の吸込み口及び吐出口の一方及び他方夫々が、室内熱交換器２３及び室外熱交換器３３の一方及び他方に連結される。圧縮機３４の吸込み口が室内熱交換器２３に連結される場合、圧縮機３４の吐出口が室外熱交換器３３に連結される。圧縮機３４の吸込み口が室外熱交換器３３に連結される場合、圧縮機３４の吐出口が室内熱交換器２３に連結される。図１では、圧縮機３４の吸込み口及び吐出口夫々が室内熱交換器２３及び室外熱交換器３３に連結されている状態が実線で示されており、圧縮機３４の吸込み口及び吐出口夫々が室外熱交換器３３及び室内熱交換器２３に連結されている状態が破線で示されている。

膨張弁３６は、図示しない開口を有し、この開口を通じて冷媒が室内熱交換器２３又は室外熱交換器３３に向けて噴出される。開口の大きさ、即ち、開度は室外制御部３０によって調整される。

リモコン４は、不図示の操作スイッチ及び赤外線通信器を有しており、使用者によって操作スイッチが操作される。リモコン４は、例えば冷房運転又は暖房運転の開始又は停止を指示する操作信号を、室内制御部２０が有する不図示の赤外線通信器に送信する。

上述の構成において。室内制御部２０と室外制御部３０とは通信を行い、室内センサ２２及び室外センサ３２の計測値や運転に関する情報を交信している。室内制御部２０は、リモコン４から受信した操作信号に応じて室内機２の各部を制御すると共に、室外制御部３０に室外機３の各部を制御するのに必要な情報を送信する。このように、室内制御部２０及び室外制御部３０が協調して冷房運転及び暖房運転を制御する。

冷房運転が行われる場合、室内制御部２０は、室内送風機２１を作動させる。一方、室外制御部３０は、四方弁３５を制御して圧縮機３４の吸込み口及び吐出口夫々を室内熱交換器２３及び室外熱交換器３３に連結させると共に、室外送風機３１を作動させ、更にモータによる圧縮機３４の駆動を制御する。圧縮機３４は、吸込み口から吸込んだ冷媒を高温高圧の気体に圧縮し、圧縮した冷媒を吐出口から室外熱交換器３３に向けて吐出する。凝縮器として機能する室外熱交換器３３では、室外送風機３１によって送られた室外の空気により、冷媒が熱を奪われて低温高圧の液体に凝縮される。

室外熱交換器３３で凝縮された冷媒が流れ込む膨張弁３６は、室内熱交換器２３に向けて冷媒を霧状に噴出する。これによって冷媒は減圧され、低温低圧の液体となって室内熱交換器２３に流れ込む。蒸発器として機能する室内熱交換器２３では、膨張弁３６によって減圧された冷媒が、室内送風機２１によって送られた室内の空気から熱を奪って蒸発し、低温低圧の気体となる。冷媒によって熱が奪われた冷たい空気は室内へ吹出される。室内熱交換器２３で蒸発した冷媒は、圧縮機３４の吸込み口から吸込まれ、圧縮機３４によって再び高温高圧の気体に圧縮される。

暖房運転が行われる場合、室内制御部２０は、室内送風機２１を作動させる。一方、室外制御部３０は、四方弁３５を制御して圧縮機３４の吸込み口及び吐出口夫々を室外熱交換器３３及び室内熱交換器２３に連結させると共に、室外送風機３１を作動させ、更にモータによる圧縮機３４の駆動を制御する。圧縮機３４は、吸込み口から吸込んだ冷媒を高温高圧の気体に圧縮し、圧縮した冷媒を吐出口から室内熱交換器２３に向けて吐出する。凝縮器として機能する室内熱交換器２３では、室内送風機２１によって送られた室内の空気により、冷媒が熱を奪われて低温高圧の液体に凝縮される。冷媒から熱を奪った暖かい空気は室内へ吹出される。

室内熱交換器２３で凝縮された冷媒が流れ込む膨張弁３６は、室外熱交換器３３に向けて冷媒を霧状に噴出する。これによって冷媒は減圧され、低温低圧の液体となって室外熱交換器３３に流れ込む。蒸発器として機能する室外熱交換器３３では、膨張弁３６によって減圧された冷媒が、室外送風機３１によって送られた室外の空気から熱を奪って蒸発し、低温低圧の気体となる。蒸発した冷媒は、圧縮機３４の吸込み口から吸込まれ、圧縮機３４によって再び高温高圧の気体に圧縮される。

上述の説明から明らかなように、冷房運転が行われる場合、室外熱交換器３３では、冷媒が空気に放熱する際に表面が高温になるのに対し、室内熱交換器２３では、冷媒が空気から吸熱する際に空気中の水蒸気が凝縮することにより、ドレイン水が生成される。本実施の形態１では、このドレイン水を室外機３に導いて室外熱交換器３３の冷却及び洗浄に利用する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１で室外熱交換器３３にドレイン水を導く構成を説明するための説明図である。空気調和装置１は、室内熱交換器２３で生成されたドレイン水を受けるドレインパン２３０と、ドレインパン２３０から室外熱交換器３３に向けてドレイン水を導く導水管２３１とを更に備える。ドレインパン２３０及び導水管２３１が導水部に相当する。図２では、室内熱交換器２３からドレインパン２３０に滴下するドレイン水を破線の矢印で示し、導水管２３１により導かれるドレイン水の流れを実線の矢印で示す。

室外熱交換器３３は、正面視の外形が矩形をなす前後方向に薄型の伝熱部３３ａと、該伝熱部３３ａに上方から水を流下させる流下部３３ｂとを有する。室外熱交換器３３は、伝熱部３３ａを介して空気との間で熱交換を行う。

室外熱交換器３３が所謂フィンアンドチューブ型である場合、伝熱部３３ａは、内部を冷媒が流れるチューブと、該チューブに取り付けられた複数のフィンとを有する。伝熱部３３ａが平板状の放熱板を有する構成であってもよい。

流下部３３ｂは横長の形状をなしており、伝熱部３３ａの上端部に沿って水平に設けられている。導水管２３１を通じて導かれたドレイン水は、流下部３３ｂの中央部に供給されるようになっている。

図３は、流下部３３ｂの外観を示す三面図であり、図３のＡ、Ｂ及びＣ夫々が平面図、正面図及び側面図である。流下部３３ｂは、平面視が矩形の深皿状をなしており、複数の流下孔３３０，３３０，・・３３０が開口する底壁３３１と、平面視で長辺側に位置する前壁３３２及び後壁３３３と、短辺側に位置する２つの側壁３３４及び３３５とを有する。底壁３３１の奥行きの長さは、伝熱部３３ａの前後方向の厚みと同等である。

流下孔３３０，３３０，・・３３０は、例えば前壁３３２及び後壁３３３から等距離の位置に、伝熱部３３ａの上端部の全長をカバーする長さの範囲内で等間隔に開口している。流下孔３３０，３３０，・・３３０の位置は上記に限定されない。導水管２３１から導かれたドレイン水は、流下部３３ｂの底壁３３１上に広がり、流下孔３３０，３３０，・・３３０から伝熱部３３ａの表面に沿って流下する。これにより、伝熱部３３ａが冷却されると共に、伝熱部３３ａの表面に付着した汚れが洗い流される。

次に、伝熱部３３ａの表面の汚れを効果的に洗い流すための構成について説明する。
図４は、伝熱部３３ａに施された表面処理を説明するための説明図である。ここでは伝熱部３３ａがフィン３３ｘを有するものとする。フィン３３ｘの表面には、リン酸クロメート処理等の化成処理による下地層３３ｙが形成されている。化成処理はリン酸クロメート処理に限定されず、耐食性及び塗膜の密着性を向上させるものであれば他の化成処理であってもよい。

下地層３３ｙの上には、親水性を有するシリカ系の材料、又は親水性を有する樹脂系の材料を含む塗料を焼き付け塗装した塗膜３３ｚが成膜されている。本実施の形態１における上記塗料は、ケイ酸ソーダにポリアクリル酸を添加したものであるが、これに限定されるものではなく、例えば親水撥油剤を含む塗料であってもよい。

塗膜３３ｚは、表面にサブミクロン間隔の凹凸を有している。この凹凸に水がよく馴染み、表面の油の下側に水が回り込むことから撥油性が発揮されて、油が表面に付着することなく剥離する。このように、伝熱部３３ａは、表面が油等で汚染された場合であっても親水性が損なわれることがなく、少量の水で汚れが除去される。このため、水が存在する限り伝熱部３３ａの表面が濡れた状態に保持されて、伝熱部３３ａから水の気化熱が効率的に奪われることとなる。

以上のように本実施の形態１によれば、空気との間で熱交換を行うための伝熱部３３ａの表面に親水性及び撥油性を有する塗膜３３ｚが成膜されており、伝熱部３３ａの表面に沿って流下部３３ｂからの水を流下させる。
これにより、流下部３３ｂから流下した水で伝熱部３３ａの表面に付着する油分や汚れが剥離して除去されると共に、伝熱部３３ａが効果的に冷却される。
従って、伝熱部３３ａの表面への汚れの付着を抑えて熱交換効率を向上させることが可能となる。

また、実施の形態１によれば、冷房運転中の室内熱交換器２３にて空気中の水蒸気が凝縮して生成されたドレイン水を流下部３３ｂに向けて導くようにする。
従って、冷房運転の際に空気に放熱する室外熱交換器３３を、流下部３３ｂからの水により効果的に冷却することが可能となる。また、流下部３３ｂが伝熱部３３ａに流下させる水が室内機２で生成されるため、外部からの水の供給を不要にすることが可能となる。

（実施の形態２）
実施の形態１が、ドレインパン２３０から導水管２３１を通じて導かれるドレイン水を直接的に流下部３３ｂに供給する形態であるのに対し、実施の形態２は、導水管２３１を通じて導かれるドレイン水を一旦タンクに貯水し、貯水したドレイン水を流下部３３ｂに供給する形態である。実施の形態２に係る空気調和装置１の要部構成は実施の形態１と同様であるため、ブロック図を用いた説明を省略する。以下では、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１で室外熱交換器３３にドレイン水を導く構成を説明するための説明図である。空気調和装置１は、導水管２３１により導かれるドレイン水を貯水するタンク２３２と、タンク２３２に貯水されたドレイン水を流下部３３ｂに供給する第１給水管２３３と、第１給水管２３３の管路を開閉する開閉弁２３４と、第１給水管２３３よりもタンク２３２における水位の高い位置からドレイン水を流下部３３ｂに供給する第２給水管２３５とを更に備える。ドレインパン２３０、導水管２３１、タンク２３２、第１給水管２３３、開閉弁２３４及び第２給水管２３５が導水部に相当する。

タンク２３２は、中空の直方体状をなしているが、形状がこれに限定されるものではない。第１給水管２３３は、タンク２３２の一側部の下部から流下部３３ｂの一側部にドレイン水を供給する。第２給水管２３５は、タンク２３２の他側部の上部から流下部３３ｂの中央部にドレイン水を供給する。ドレイン水の供給経路がこれらに限定されるものではない。開閉弁２３４は、室外制御部３０によって開閉が制御される。

本実施の形態２では、冷房運転中が開始されたときに開閉弁２３４が閉じられる。その後、タンク２３２内のドレイン水の水位がタンク２３２における第２給水管２３５の位置より高くなった場合、溢れ出したドレイン水が第２給水管２３５から流下部３３ｂに供給される。これにより、一定量のドレイン水がタンク２３２内に確保された状態で、流下部３３ｂから伝熱部３３ａにドレイン水が流下されることとなる。

その後、冷房運転が停止した場合、例えば一定時間だけ暖房運転が行われる。これは、室内熱交換器２３の表面を高温にして乾燥させると共に、室外熱交換器３３の伝熱部３３ａに空気中の水蒸気を凝縮させ、発生した水分で伝熱部３３ａの表面の油分や汚れを剥離させることが目的である。この暖房運転を省略して、後述する伝熱部３３ａの洗浄を実施してもよい。

更に、暖房運転が停止した場合、開閉弁２３４が開かれて、タンク２３２内のドレイン水が一斉に第１給水管２３３から流下部３３ｂに供給される。これは、伝熱部３３ａの表面の油分や汚れを大量のドレイン水で洗い流すことが目的である。

その後、室外送風機３１の運転を開始して伝熱部３３ａに空気を通流させることにより、伝熱部３３ａの乾燥が促進されるため、カビの発生が防止される。室外送風機３１の運転を開始せずに、伝熱部３３ａを自然乾燥させてもよい。

以下では、上述した空気調和装置１の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。暖房運転の制御は、室内制御部２０及び室外制御部３０が協調して行うため、室内制御部２０及び室外制御部３０を併せて制御部という（以下同様）。
図６は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１で開閉弁２３４を開閉する制御部の処理手順を示すフローチャートである。図６に示す処理は、冷房運転が開始された場合に起動される。先ず、実線で示されるフローについて説明する。

図６の処理が起動された場合、制御部は、開閉弁２３４を閉じる制御を行い（Ｓ１１）、冷房運転が停止されたか否かを判定する（Ｓ１２）。冷房運転が停止されていない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、停止されるまで待機する。冷房運転が停止された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部は、暖房運転を開始する制御を行い（Ｓ１３）、所定の第１時間だけ待機した（Ｓ１４）後に、暖房運転を停止する制御を行う（Ｓ１５）。

次いで、制御部は、開閉弁２３４を開く制御を行い（Ｓ１６）、所定の第２時間だけ待機した（Ｓ１７）後に、開閉弁２３４を閉じる制御を行う（Ｓ１８）。

その後、制御部は、室外送風機３１の運転を開始する制御を行い（Ｓ１９）、所定の第３時間だけ待機した（Ｓ２０）後に、室外送風機３１の運転を停止する制御を行って（Ｓ２１）図６の処理を終了する。

以上が実線で示されたフローの説明であるが、暖房運転を行わずに開閉弁２３４を開いてタンク２３２内のドレイン水を一斉に流下部３３ｂに供給する場合は、破線で示すようにステップＳ１３からＳ１５までの処理をスキップして、ステップＳ１２（：ＹＥＳ）からステップＳ１６に処理を移せばよい。また、室外送風機３１による乾燥を省略する場合は、ステップＳ１９からＳ２１までの処理をスキップして、ステップＳ１８の実行後に図６の処理を終了すればよい。

以上のように本実施の形態２によれば、流下部３３ｂに向けて導かれたドレイン水を一旦タンク２３２に貯水し、管路が開閉弁２３４で開閉される第１給水管２３３でタンク２３２から流下部３３ｂにドレイン水を供給すると共に、第１給水管２３３よりもタンク２３２における水位の高い位置から第２給水管２３５で流下部３３ｂにドレイン水を供給する。
従って、開閉弁２３４を閉じている間にタンク２３２内の水位がタンク２３２における第２給水管２３５の位置より高くなったときに、溢れ出したドレイン水を第２給水管２３５から流下部３３ｂに供給することが可能となる。また、開閉弁２３４を開いたときに、タンク２３２における第１給水管２３３の位置に対応する水位を超える分のドレイン水を第１給水管２３３から流下部３３ｂに一斉に供給することが可能となる。

また、実施の形態２によれば、冷房運転の停止後に暖房運転を開始し、例えば第１時間後に暖房運転を停止する。そして、暖房運転の停止後に、第１給水管２３３の開閉弁２３４を開く。
従って、室内熱交換器２３の表面を高温にして乾燥させ、同時に室外熱交換器３３の伝熱部３３ａに空気中の水蒸気が凝縮して発生した水分で伝熱部３３ａの表面の油分や汚れを剥離させることが可能となる。そして、伝熱部３３ａの表面の油分や汚れを大量のドレイン水で洗い流すことが可能となる。

（実施の形態３）
実施の形態２が、流下部３３ｂを１つ備え、第２給水管２３５の管路を開閉する弁を備えていない形態であるのに対し、実施の形態３は、横長の伝熱部３３ａに対して複数の流下部３３ｂを備え、第２給水管２３５の管路を開閉する弁を更に備える形態である。実施の形態３に係る空気調和装置１の要部構成は実施の形態１及び２と同様であるため、ブロック図を用いた説明を省略する。以下では、実施の形態３について、実施の形態１及び２と異なる点を中心に説明し、実施の形態１及び２に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置１で室外熱交換器３３にドレイン水を導く構成を説明するための説明図である。空気調和装置１は、２つの流下部３３ｂ，３３ｂと、タンク２３２に貯水されたドレイン水を各流下部３３ｂ，３３ｂに供給する第１給水管２３３，２３３と、第１給水管２３３，２３３の管路を開閉する開閉弁２３４，２３４と、第１給水管２３３，２３３よりもタンク２３２における水位の高い位置からドレイン水を流下部３３ｂ，３３ｂに供給する第２給水管２３５，２３５と、第２給水管２３５，２３５の管路を開閉する第２の開閉弁２３６，２３６とを備える。

流下部３３ｂ，３３ｂの夫々は、伝熱部３３ａにおける横方向に異なる部位に対応している。ドレインパン２３０、導水管２３１、タンク２３２、第１給水管２３３，２３３、開閉弁２３４，２３４、第２給水管２３５，２３５及び第２の開閉弁２３６，２３６が導水部に相当する。

第１給水管２３３は、タンク２３２の一側部（又は他側部）の下部から流下部３３ｂの一側部（又は他側部）にドレイン水を供給する。第２給水管２３５は、タンク２３２の一側部（又は他側部）の上部から流下部３３ｂの一側部（又は他側部）にドレイン水を供給する。ドレイン水の供給経路がこれらに限定されるものではない。一の流下部３３ｂにドレイン水を供給する一の第１給水管２３３及び第２給水管２３５は、下部が連通しているが、下部が分離されていてもよい。流下部３３ｂ及び該流下部３３ｂにドレイン水を供給する第１給水管２３３及び第２給水管２３５の夫々を３つ以上備えていてもよい。開閉弁２３４，２３４及び第２の開閉弁２３６，２３６は、室外制御部３０によって開閉が制御される。

本実施の形態３では、冷房運転が開始されたときに開閉弁２３３，２３３が閉じられ、第２の開閉弁２３６，２３６の何れか一方が開かれる。その後、タンク２３２内のドレイン水の水位がタンク２３２における第２給水管２３５，２３５の位置より高くなった場合、溢れ出したドレイン水が、開かれている第２の給水弁２３６を通じて第２給水管２３５から流下部３３ｂに供給される。これにより、一定量のドレイン水がタンク２３２内に確保された状態で、何れか一方の流下部３３ｂから伝熱部３３ａの一部にドレイン水が流下されることとなる。このように何れかの流下部３３ｂから伝熱部３３ａの一部にドレイン水を流下させるのは、ドレイン水の生成量が十分ではない場合であっても、伝熱部３３ａの表面の一部にドレイン水を集中的に流下させるためである。

その後、冷房運転された時間が所定時間を超える毎に、異なる第２の開閉弁２３６が開かれる。具体的には、それまで開かれていた一の第２の開閉弁２３６が閉じられ、他の第２の開閉弁２３６が開かれる。このように開く制御の対象となる第２の開閉弁２３６が切り替えられるのは、ドレイン水が集中的に供給される流下部３３ｂを順次切り替えることにより、伝熱部３３ａの一部から他の一部へと、ドレイン水が順次流下されるようにするためである。

以下では、上述した空気調和装置１の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。
図８は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置１で第２の開閉弁２３６，２３６を順次開閉する制御部の処理手順を示すフローチャートであり、図９は、冷房運転の運転時間を計時する制御部の処理手順を示すフローチャートである。図８に示す処理は、冷房運転が開始された場合に起動される。図９に示す処理は、冷房運転の停止中に適時起動される。

図８の処理では、図９の処理でセットされるタイマフラグを参照する。制御部の初期化処理では、第２の開閉弁２３６，２３６が閉じられ、変数Ｊが１に初期化され、更にタイマフラグが０にクリアされる。図９の処理で用いられるタイマも初期化される。図８の処理で用いられる常数Ｎは、流下部３３ｂの数を示すものであり、ここではＮ＝２である。

図８の処理が起動された場合、制御部は、開閉弁２３４，２３４を閉じる制御を行い（Ｓ３１）、Ｊ番目の第２の開閉弁２３６を開く制御を行う（Ｓ３２）。その後、制御部は、冷房運転が停止されたか否かを判定し（Ｓ３３）、停止された場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、図８の処理を終了する。

一方、冷房運転が停止されていない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、タイマフラグが１であるか否か、即ち冷房運転の運転時間が所定時間に達したか否かを判定し（Ｓ３４）、タイマフラグが１ではない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、再び冷房運転の停止を監視するために、ステップＳ３３に処理を移す。ここでの運転時間は、冷房運転の連続時間であってもよいし、積算時間であってもよい。

タイマフラグが１である場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、制御部は、タイマフラグを０にクリアし（Ｓ３５）、Ｊ番目の第２の開閉弁２３６を閉じる制御を行った（Ｓ３６）後に、変数Ｊを１だけインクリメントする（Ｓ３７）。

次いで、制御部は、変数ＪがＮ＋１（ここでは３）であるか否かを判定し（Ｓ３８）、Ｎ＋１ではない場合（Ｓ３８：ＮＯ）、次なる第２の開閉弁２３６を開くためにステップＳ３２に処理を移す。一方、変数ＪがＮ＋１である場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、制御部は、変数Ｊを１に初期化して（Ｓ３９）ステップＳ３２に処理を移す。

さて、図９の処理が起動された場合、制御部は、冷房運転が開始されたか否かを判定し（Ｓ４１）、開始されていない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、冷房運転が開始されるまで待機する。冷房運転が開始された場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、制御部は、不図示のタイマを用いて計時を開始する（Ｓ４２）。なお、後述する処理にてタイマを初期化せずに図９の処理を終えた場合は、ステップＳ４２でタイマの計時を再開することとなる。

次いで、制御部は、タイマにて所定時間を計時したか否かを判定し（Ｓ４３）、所定時間を計時した場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、タイマによる計時を停止して（Ｓ４４）タイマを初期化する（Ｓ４５）。その後、制御部は、タイマフラグを１にセットし（Ｓ４６）、再び冷房運転の運転時間を監視するためにステップＳ４２に処理を移す。

ステップＳ４３で所定時間を計時しなかった場合（Ｓ４３：ＮＯ）、制御部は、冷房運転が停止されたか否かを判定し（Ｓ４７）、停止されていない場合（Ｓ４７：ＮＯ）、ステップＳ４３に処理を移す。一方、冷房運転が停止された場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、制御部は、タイマによる計時を停止し（Ｓ４８）、タイマを初期化して（Ｓ４９）図９の処理を終了する。

以上の図９に示す処理では、冷房運転の連続時間が所定時間に達した場合にタイマフラグが１にセットされる。冷房運転が断続的に行われる場合、冷房運転の積算時間が所定時間に達したときにタイマフラグを１にセットするには、ステップＳ４９の処理を実行しないようにすればよい。なお、第２の開閉弁２３６，２３６の開閉を切り替える制御を、冷房運転の運転時間とは関わりなく、適宜のタイミングで実行するようにしてもよい。

本実施の形態３にあっては、開閉弁２３４，２３４を開く制御を行わなかったが、実施の形態２の場合と同様に、冷房運転が停止された後に暖房運転を開始及び停止する制御を行ったり、開閉弁２３４，２３４を開く制御を行ったり、室外送風機３１の運転を開始及び停止する制御を行ったりする場合は、図８及び９に示す処理と並列的に、図６に示す処理を実行すればよい。

以上のように本実施の形態３によれば、伝熱部３３ａの表面の異なる部位に対応する複数の流下部３３ｂ，３３ｂ・・夫々に各別の第１給水管２３３及び第２給水管２３５でドレイン水を供給する。各第２給水管２３５は第２の開閉弁２３６で管路が開閉される。制御部は、各第１給水管２３３について開閉弁２３４を開閉し、且つ、何れかの第２給水管２３５について第２の開閉弁２３６を開く。
従って、第１給水管２３３，２３３について開閉弁２３４，２３４を閉じている間にタンク２３２内の水位がタンク２３２における第２給水管２３５，２３５の位置より高くなったときに、ドレイン水が溢れて何れかの第２給水管２３５から対応する流下部３３ｂに供給される。このため、ドレイン水の生成量が十分ではない場合であっても、伝熱部３３ａの表面の一部にドレイン水を集中的に流下させることが可能となる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。

以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

本発明の一態様に係る熱交換器は、伝熱部（３３ａ）を介して空気との間で熱交換を行う熱交換器において、前記伝熱部（３３ａ）は、親水性及び撥油性を有する膜が表面に成膜されており、前記伝熱部（３３ａ）の表面に水を流下させる流下部（３３ｂ）を備えることを特徴とする。

本願にあっては、空気との間で熱交換を行うための伝熱部の表面に親水性及び撥油性を有する膜が成膜されており、この伝熱部の表面に沿って流下部からの水を流下させる。
これにより、流下部から流下した水で伝熱部の表面に付着する油分や汚れが剥離して除去されると共に、伝熱部が効果的に冷却される。

本発明の一態様に係る熱交換器は、前記膜は、化成処理された下地（３３ｙ）の上に、シリカ系又は樹脂系の親水性の材料を含む塗膜（３３ｚ）を焼き付けて成膜されていることを特徴とする。

本願にあっては、伝熱部の表面処理の下地として化成処理が施されており、この下地の上にシリカ系又は樹脂系の親水性を有する材料を含む塗料が焼き付け塗装されている。
これにより、耐食性及び塗膜の密着性を向上させるための下地の上に、親水性の塗膜が成膜され、表面の微細な凹凸に基づく撥油性が発揮される。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、室内機（２）及び室外機（３）を備える空気調和装置において、前述の熱交換器（３３）を前記室外機（３）に搭載してあり、冷房運転が可能であることを特徴とする。

本願にあっては、前述の熱交換器が室外機に搭載されているため、冷房運転の際に空気に放熱する熱交換器が流下部からの水により効果的に冷却される。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、前記室内機（２）に搭載された第２の熱交換器（２３）と、該第２の熱交換器（２３）にて空気中の水蒸気が凝縮したドレイン水を前記流下部（３３ａ）に向けて導く導水部（２３０，２３１）とを備えることを特徴とする。

本願にあっては、冷房運転中の室内機側の第２の熱交換器にて空気中の水蒸気が凝縮して生成されたドレイン水を流下部に向けて導く。
これにより、流下部が伝熱部に流下させる水が室内機で生成されるため、外部からの水の供給が不要となる。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、前記導水部（２３０，２３１）により導かれるドレイン水を貯水するタンク（２３２）と該タンク（２３２）に貯水されたドレイン水を前記流下部（３３ｂ）に供給する第１及び第２給水管（２３３及び２３５）とを備え、前記第１給水管（２３３）は、管路を開閉する開閉弁（２３４）を有し、前記第２給水管（２３５）は、前記第１給水管（２３３）よりも前記タンク（２３２）における水位の高い位置からドレイン水を供給するようにしてあることを特徴とする。

本願にあっては、流下部に向けて導かれたドレイン水を一旦タンクに貯水し、管路が開閉弁で開閉される第１給水管でタンクから流下部にドレイン水を供給すると共に、第１給水管よりもタンクにおける水位の高い位置から第２給水管で流下部にドレイン水を供給する。
これにより、開閉弁が閉じられた場合は、タンク内の水位がタンクにおける第２給水管の位置より高くなったときに、溢れ出したドレイン水が第２給水管から流下部に供給される。また、開閉弁が開かれた場合は、タンクにおける第１給水管の位置に対応する水位を超える分のドレイン水が第１給水管から流下部に一斉に供給される。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、前記流下部（３３ｂ）並びに該流下部（３３ｂ）にドレイン水を供給する第１及び第２給水管（２３３及び２３５）を複数備え、各流下部（３３ｂ）は、前記伝熱部（３３ａ）の表面の異なる部位に対応しており、各第２給水管（２３５）は、管路を開閉する第２の開閉弁（２３６）を有し、前記開閉弁（２３４）を開閉する制御、及び前記第２の開閉弁（２３６）の何れかを開く制御を行う制御部（３０）を備えることを特徴とする。

本願にあっては、伝熱部の表面の異なる部位に対応する複数の流下部夫々に各別の第１及び第２給水管でドレイン水を供給する。各第２給水管は第２の開閉弁で管路が開閉される。制御部は、各第１給水管について開閉弁を開閉し、且つ、何れかの第２給水管について第２の開閉弁を開く。
これにより、全ての第１給水管について開閉弁が閉じられた場合は、タンク内の水位がタンクにおける第２給水管の位置より高くなったときに、ドレイン水が溢れて何れかの第２給水管から対応する流下部に供給される。このため、ドレイン水の生成量が十分ではない場合であっても、伝熱部の表面の一部にドレイン水が集中的に流下される。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、前記制御部（３０）は、冷房運転の運転時間が所定時間を超える毎に、異なる第２の開閉弁（２３６）を開く制御を行うことを特徴とする。

本願にあっては、冷房運転された時間が所定の連続時間又は積算時間を超える毎に、開く制御の対象となる第２の開閉弁を切り替える。
これにより、タンクからのドレイン水が集中的に供給される流下部が、所定時間毎に順次切り替わる。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、暖房運転が可能であり、前記制御部（３０）は、暖房運転を開始及び停止する制御が可能であり、冷房運転の停止後に暖房運転を開始及び停止する制御を行うことを特徴とする。

本願にあっては、冷房運転の停止後に暖房運転を開始し、例えば一定時間後に暖房運転を停止する。
これにより、室内機側の第２の熱交換器の表面が高温になって乾燥し、同時に室外機の熱交換器の伝熱部に空気中の水蒸気が凝縮して発生した水分で伝熱部の表面の油分や汚れが剥離する。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、前記制御部（３０）は、冷房運転の停止後又は暖房運転を停止する制御の後に前記開閉弁（２３４）を開く制御を行うことを特徴とする。

本願にあっては、冷房運転の停止後又は冷房運転に続く暖房運転の停止後に、第１給水管の開閉弁を開く。
これにより、伝熱部の表面の油分や汚れが大量のドレイン水で洗い流される。

本発明の一態様に係る空気調和装置は、前記室外機（３）は、前記伝熱部（３３ａ）に空気を通流させる送風機３１を有し、前記制御部（３０）は、前記送風機（３１）の運転を開始する制御が可能であり、前記開閉弁（２３４）を開く制御の後に前記送風機（３１）の運転を開始する制御を行うことを特徴とする。

本願にあっては、第１給水管の開閉弁を開いた後に、送風機の運転を開始して熱交換器の伝熱部に空気を通流させる。
これにより、伝熱部の表面が乾燥するため、カビの発生が抑制される。

１ 空気調和装置
２ 室内機
２０ 室内制御部
２３ 室内熱交換器
２３０ ドレインパン
２３１ 導水管
２３２ タンク
２３３ 第１給水管
２３４ 開閉弁
２３５ 第２給水管
２３６ 第２の開閉弁
３ 室外機
３０ 室外制御部
３１ 室外送風機
３３ 室外熱交換器
３３ａ 伝熱部
３３ｙ 下地層
３３ｚ 塗膜
３３ｂ 流下部
３３０ 流下孔
３４ 圧縮機
４ リモコン

Claims (2)

1. 室内機及び室外機を備える空気調和装置において、
   親水性及び撥油性を有する膜が表面に成膜されており、該表面の異なる部位に水を流下させる複数の流下部を有する伝熱部を介して空気との間で熱交換を行う熱交換器を前記室外機に搭載してあり、
   冷房運転が可能であり、
   前記室内機に搭載された第２の熱交換器と、
   該第２の熱交換器にて空気中の水蒸気が凝縮したドレイン水を前記流下部に向けて導く導水部と、
   前記導水部により導かれるドレイン水を貯水するタンクと、
   該タンクに貯水されたドレイン水を前記複数の流下部に供給する複数の第１及び第２給水管と
   を備え、
   各第１給水管は、管路を開閉する開閉弁を有し、
   各第２給水管は、管路を開閉する第２の開閉弁を有し、前記第１給水管よりも前記タンクにおける水位の高い位置からドレイン水を供給するようにしてあり、
   前記開閉弁を開閉する制御、及び前記第２の開閉弁の何れかを開く制御を行う制御部を備える
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 暖房運転が可能であり、
   前記制御部は、
   暖房運転を開始及び停止する制御が可能であり、
   冷房運転の停止後に暖房運転を開始及び停止する制御を行い、
   暖房運転を停止する制御の後に前記開閉弁を開く制御を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。

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