JPH04353373A

JPH04353373A - 熱交換器およびその除霜方法

Info

Publication number: JPH04353373A
Application number: JP12598891A
Authority: JP
Inventors: Mitsutaka Shizutani; 静谷　光隆; Hiroshi Kusumoto; 寛楠本; Masaaki Ito; 正昭伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-05-29
Filing date: 1991-05-29
Publication date: 1992-12-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫またはエアコン
室外機等に用いられる熱交換器およびその除霜方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】冷凍冷蔵庫の蒸発器や暖房運転時のヒ−
トポンプ式エアコンの室外熱交換器は、空気流にほぼ直
交するように配列された１列以上の平面状に並列された
伝熱管群と、この伝熱管群と一体化され相互間に良好な
空気流路が形成されるように規則的に並列されたフィン
群とから主要部が構成され、伝熱管内を流れる冷媒と伝
熱管外やフィン間を流れる空気との間で熱交換（空気が
冷却され、冷媒は熱を得る）を行うようになっている。

【０００３】このような熱交換器を、流入する空気温度
が氷点以下の条件または流入する空気温度が氷点以上で
も伝熱管やフィンの表面温度が氷点以下の条件で使用す
る場合には、空気中の水滴や氷晶がより低温な伝熱管や
フィンの表面に凝結・付着して霜が生成される（特に、
熱交換器の上流側端面とその近傍が多い）。そして、霜
の成長に伴い霜層による付加熱抵抗の増加や空気流路の
閉塞が起こって熱交換器の性能が次第に低下するので、
これを防ぐために、冷蔵庫の蒸発器では電気ヒ−タによ
り、エアコンの室外熱交換器ではサイクルの逆運転によ
り、それぞれ霜を融解させる除霜が一般に行なわれてい
る。

【０００４】上記の除霜法では、完全な除霜ができるも
のの、除霜時には通常の運転が中断されるという欠点が
あるとともに、霜を完全に解かすには多大な電力を余計
に消費する（通常運転も含めた全電力の約１０％に相当
）という大きな欠点がある。

【０００５】このような融解による一般的な除霜法に代
わり、実現性がありより省電力な除霜法がいくつか考案
されている。その一つとして、コロディルナヤ・テクニ
カ，２（１９８５年）第３３頁から３７頁（Ｋｈｏｌｏ
ｄ．　Ｔｅｋｈ．　２（１９８５）ｐｐ３３−３７）お
よびコロディルナヤ・テクニカ，１（１９８６年）第４
１頁から４４頁（Ｋｈｏｌｏｄ．　Ｔｅｋｈ．１（１９
８６）ｐｐ４１−４４）に示されたような、冷却面への
着霜に対する電場の静電的効果（電場の印加により無電
場に比べ冷却面への着霜量は増加するが、その着霜は自
重や送風である程度除去できるような脆弱な糸状結晶に
なる）を利用する方法がある。これは、ソ連特許ＳＵ−
９４９３００（１９８２年）、ソ連特許ＳＵ−１２００
０９１（１９８５年）、およびソ連特許ＳＵ−１２１９
８８５（１９８６年）に具体的に示されている。これら
３件のソ連特許はどれも規模の大きい冷凍室や冷凍倉庫
の空気冷却器を主に対象としているが、第３のものはエ
アコンの室外熱交換器とほぼ同一の構成のものである。

【０００６】上記ソ連特許のうち第１のものは、多孔状
のジャケット内にそれぞれ正極と負極に印加された線状
の荷電極と、針状面をもつ冷却器（荷電極からコロナ放
電を生ずるよう、数ｋＶ／ｃｍ程度の平均電場強度の直
流高電圧がかけられる）とが交互に並べて配置され、ジ
ャケット上部の冷凍室への排出口に連続運転された吸引
用の送風機を備えている。そして、ジャケット側面から
流入した空気に含まれる水分は、電場の作用を受けて荷
電極から冷却器へのコロナ放電の経路にほぼ沿った形で
、双方の表面、特に低温な冷却器表面に多く糸状結晶の
霜として付着するが、その結晶は接触面積が僅かな表面
の針先端から発生するため、霜はある程度成長すると流
入空気自体により容易に剥がされ送風機へ吸い出される
。

【０００７】第２のものは、一方の側面が案内つば付き
の多孔板になった函体の中に伝熱管群が縦に配列され、
それらの伝熱管の表面に沿って網状の荷電極が少し離し
て設置され、また伝熱管群の最上部・最下部にそれぞれ
送風機と受け皿が設置されている。通常は送風機を動作
させず、伝熱管表面で空気が冷却されることで発生する
自然対流で空気を循環させる。多孔板から流入した空気
に含まれる水分は、前記第１のものと同様に多くが伝熱
管表面に糸状結晶の霜として付着するが、自然対流で空
気をゆっくりと循環させているために霜は非常に脆弱と
なり、ある程度着霜した時点で送風機を動作させれば、
霜は簡単に受け皿に脱落する。

【０００８】第３のものは、線・網状の荷電極とア−ス
された冷却器および連続運転された吸引用の送風機とが
空気流に対して順に並べられており、冷却器から送風機
までの外周は整流のためカバ−されている。前記第１・
第２のものと同様に、流入空気に含まれる水分は、冷却
器表面に糸状結晶の霜として付着するが、整流カバ−に
より冷却器内部を通過する空気の速度を大きく保てるの
で、特殊な冷却器表面にしなくとも霜は空気流により剥
がされ送風機へ吸い出される。

【０００９】以上のような電場利用の除霜法では、コロ
ナ放電の発生のために高電圧をかけるが、放電電流は小
さく、除霜のために消費する電力は融解による一般的な
方法に比べてはるかに少なくて済むという利点がある。

【００１０】上記の電場利用の方法とは別に、実現性が
ありより省電力な他の除霜法として、特開昭５７−１２
２１７１号公報や特開昭６４−６３７６４号公報に示さ
れた、着霜伝熱面に衝撃や振動を加えるようにしたもの
、特開平２−４３９９６号公報や特開平２−２９５６２
号公報（ただし、後者の対象は水との熱交換器表面の汚
れ除去装置である）に示された、ブラシ状の部材で伝熱
面を磨いたりまたは引っ掻いたりして霜を掻き落とすよ
うにしたものなど機械的な方式を用いた方法が提案され
ている。

【００１１】また、熱交換器に直接対策を施すのではな
く、熱交換器の上流側で対策を施した除霜法として、実
開昭５９ー１５５４８１号公報に示されているように、
空気中の氷等の粒子をろ過または着霜させて捕捉するた
めの金網状の捕集器を熱交換器上流に設けたものがある
。金網状の部分は連続的または間欠的に垂直方向に移動
可能であり、下部に固定されたブラシで氷等の粒子を取
り除くことができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コロデ
ィルナヤ・テクニカの前記した２論文、およびコールド
・リージョンズ・サイエンス・アンド・テクノロジー，
４，１（１９８１年）第１５頁から２５頁（Ｃｏｌｄ　
Ｒｅｇ．　Ｓｃｉ．　Ｔｅｃｈｎｏｌ．　４，１（１９
８１）ｐｐ１５−２５）によれば、電場の静電的効果に
より霜を脆弱化できるといっても、自重・送風のみでか
なりの霜を自動的に除去するには、伝熱管・フィンの間
隔をかなり広げる必要があること（コロディルナヤ・テ
クニカの２論文では供試冷却器のフィン間隔は１０ｍｍ
前後と広いものであり、また第１・第２のソ連特許の実
施例では伝熱用フィンのないまばらな配列の伝熱管から
なる冷却器となっている）、また送風を強めると霜の脆
弱化の効果が弱まること（有電場の霜の密度が無電場に
比べ、無送風条件では１９８５年のコロディルナヤ・テ
クニカの値１／４のように小さいが、送風条件ではコー
ルド・リージョンズ・サイエンス・アンド・テクノロジ
ーの値１／２のようにそれ程小さくならない。密度と共
に付着強度も増加するため、常時送風して使用する冷却
器では送風速度を上げて使用しても徐々にしか除去性能
は上がらない）が明らかにされている。

【００１３】したがって、上記３件のソ連特許の構成で
は、着霜に対する電場の有利な効果を発揮させるため、
熱交換器（冷却器）の内部・外周構造を熱交換性能ばか
りでなく電場形成や霜の除去・排出も考慮して設計しな
ければならないという大きな制約がでてくる。また通常
の冷蔵庫・エアコン用熱交換器に近い構成である第３の
ソ連特許の構成では、冷却器外周がカバ−され送風速度
も大きいことにより、吹き飛ばされて脱落した霜（電場
の効果で密度が小さくなると共に無電場よりも全体量が
増加している）の大部分が冷却器と送風機の間だけでな
く送風機の外にまで飛散・堆積してしまうという問題が
ある。

【００１４】また、機械的な方式を用いた除霜法は、伝
熱管・フィンの配列が密な通常の冷蔵庫・エアコン用熱
交換器にも原理的に対応でき、除霜のための消費電力も
一般的な融解による方法よりもある程度小さくてすむと
いう長所をもつが、無電場条件で生成される霜は密度・
付着強度が大きいため、簡易・小規模な装置では十分な
除去性能をあげることができない。除去性能を向上させ
るには機械的な駆動力や各部品の強度（熱交換器本体や
伝熱面の強度）を大きくするなど対策が必要になり、装
置のコスト・信頼性の面で不利である。

【００１５】さらに、熱交換器の上流側で対策を施した
除霜法では、上流側では氷等の粒子は小さく（熱交換器
へ着霜し脱落したものの方がはるかに大きい）、無電場
のため着霜も金網の細線の上流側表面を上流方向に成長
するだけである。そのため、熱交換器への十分な着霜防
止効果をあげるには金網を密にせざるをえず、通風抵抗
の増大や熱交換性能の変動・低下に対処した設計が必要
となる。またこの除霜法では、機械的な方式を用いた上
記４件の除霜法と同様に、消費電力が融解による方法よ
りもある程度小さいという長所をもつが、無電場のため
霜の密度・付着強度が大きくなるという不利な点は、機
械的な方式を用いた除霜法の場合と同様である。

【００１６】本発明の目的は、除霜のための消費電力が
小さく、伝熱管・フィンの配列が密な通常の冷蔵庫・エ
アコン用熱交換器にほぼ制約や問題がなく適用でき、し
かも十分な除霜能力をもつ熱交換器と、その除霜方法を
提供することである。

【００１７】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明の熱交換器は、空気流中に配設され空気流
との間で熱交換を行う熱交換部と、空気流に対して前記
熱交換部の上流側近傍または下流側近傍に設けられ、空
気流中の水滴または氷晶を帯電させるための荷電極と、
前記熱交換部または荷電極への着霜量が多くなったとき
、その着霜を機械的に除去する除霜手段と、除去した霜
を収集する収集手段と、を具備したものである。

【００１８】また、本発明の熱交換器は、空気流中に配
設され空気流との間で熱交換を行う熱交換部と、空気流
に対して前記熱交換部の上流側近傍または下流側近傍に
設けられ、空気流中の水滴または氷晶を帯電させるため
の荷電極と、前記熱交換部または荷電極への着霜量が多
くなったとき、その着霜面に沿って移動しながら加圧空
気を噴出することにより霜を除去する除霜手段と、除去
した霜を収集する収集手段と、を具備したものである。

【００１９】また、本発明の熱交換器は、空気流中に配
設され空気流との間で熱交換を行う熱交換部と、空気流
に対して前記熱交換部の上流側近傍または下流側近傍に
設けられ、空気流中の水滴または氷晶を帯電させるため
の荷電極と、前記熱交換部または荷電極への着霜量が多
くなったとき、空気流路断面積を絞ることにより、熱交
換部および荷電極への空気流速を部分的に増加させ霜を
除去する除霜手段と、除去した霜を下方へ案内する案内
手段と、下方へ案内された霜を収集する収集手段と、を
具備したものである。

【００２０】また、本発明の熱交換器は、空気流中に配
設され空気流との間で熱交換を行う熱交換部と、空気流
に対して前記熱交換部の上流側近傍または下流側近傍に
設けられ、空気流中の水滴または氷晶を帯電させるため
の荷電極と、前記熱交換部または荷電極への着霜量が多
くなったとき、熱交換部および荷電極への空気流速を増
加させ霜を除去する除霜手段と、除去した霜を前記熱交
換部および荷電極の下流側で捕捉して下方へ搬送する捕
捉搬送手段と、下方へ搬送した霜を収集する収集手段と
、を具備したものである。

【００２１】さらに、本発明の除霜方法は、空気流との
間で熱交換を行う熱交換部と、該熱交換部の前後に設け
られ空気流中の水滴または氷晶を帯電させるための荷電
極とを有する熱交換器に対して、前記熱交換部または荷
電極に衝撃または振動を加えることにより、前記熱交換
部または荷電極に付着した霜を除去することである。

【００２２】また、本発明の除霜方法は、空気流との間
で熱交換を行う熱交換部と、該熱交換部の前後に設けら
れ空気流中の水滴または氷晶を帯電させるための荷電極
とを有する熱交換器に対して、前記熱交換部または荷電
極の表面をブラシ状または櫛歯状部材で引っ掻くことに
より、前記熱交換部または荷電極に付着した霜を除去す
ることである。

【００２３】また、本発明の除霜方法は、空気流との間
で熱交換を行う熱交換部と、該熱交換部の前後に設けら
れ空気流中の水滴または氷晶を帯電させるための荷電極
とを有する熱交換器に対して、前記熱交換部または荷電
極の面に沿って移動しながら加圧空気を噴出することに
より、前記熱交換部または荷電極に付着した霜を除去す
ることである。

【００２４】また、本発明の除霜方法は、空気流との間
で熱交換を行う熱交換部と、該熱交換部の前後に設けら
れ空気流中の水滴または氷晶を帯電させるための荷電極
とを有する熱交換器に対して、前記空気流の流路断面積
を絞って前記熱交換部または荷電極への空気流速を部分
的に増加させることにより、前記熱交換部または荷電極
に付着した霜を除去することである。

【００２５】また、本発明の除霜方法は、空気流との間
で熱交換を行う熱交換部と、該熱交換部の前後に設けら
れ空気流中の水滴または氷晶を帯電させるための荷電極
とを有する熱交換器に対して、前記熱交換部に空気を送
る送風機の回転を高くして前記熱交換部または荷電極へ
の空気流速を増加させることにより、前記熱交換部また
は荷電極に付着した霜を除去することである。

【００２６】

【作用】上記構成によれば、荷電極と熱交換部との間に
形成される電場の静電的効果により、荷電極または熱交
換部の表面に生成される霜は脆弱な糸状結晶となり、あ
る程度着霜した時点で除霜手段を機械的に動作させるこ
とにより、荷電極または熱交換部の表面から霜を効果的
に除去することができる。このような電場利用の除霜法
では霜が脆弱化されるため、機械的な除霜法でも無電場
よりも消費電力を小さくでき、全体の消費電力は融解に
よる一般的な方法よりはるかに小さくて済む。

【００２７】また、空気流の流路断面積を絞ったり送風
機の回転を高くしたりして空気流速を増加させ、この流
速が増加した空気を荷電極または熱交換部に当てること
によっても、荷電極または熱交換部に生成された脆弱な
糸状結晶の霜を容易に除去す

【００２８】ることが可能となる。

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に従って説明す
る。（第１実施例）図１は本発明の第１実施例に係る熱交換
器の外観を示し、図２はその熱交換器の中間部の縦断面
を示している。図に示すように、熱交換部１の主要部は
、１列以上の平面状に並列された複数の伝熱管２と、伝
熱管２と一体化され相互間に良好な空気流路が形成され
るように規則的に並列された複数のフィン３とから構成
されている（伝熱管のみによる構成もある）。この熱交
換部１は空気流４にほぼ直交するように配置され、電気
的にアースされている。空気流４に対して熱交換部１の
上流側には、外周が電極枠５に固定された線状の荷電極
６が複数設置されており、この荷電極６は直流電源７に
より高電圧が印加されている。

【００２９】一方、熱交換部１と電極枠５の上部（衝撃
または振動が効果的に伝わるなら別の場所でよい）には
、衝撃または振動を発生または伝達して霜を除去する除
去部８，９がそれぞれ取り付けられている。着霜量の多
い熱交換部１のみに除去部８を取り付けるようにしても
よい。また荷電極６と熱交換部１の下部および下流には
、受け皿状（漏斗状でもよい）の容器（排出通路でもよ
い）である収集部１０が配設されている。

【００３０】空気流４に対して熱交換部１の下流側（上
流側でもよい）にある送風機（図示せず）により流入さ
せられる空気流４の温度が氷点以下の条件、またはその
空気流４の温度が氷点以上でも伝熱管２やフィン３の表
面温度が氷点以下の条件で熱交換部１が空気流４を冷却
する形で使用される場合には、空気流４中の水滴や氷晶
１１がより低温な伝熱管２やフィン３の表面に凝結・付
着して霜１２が生成される。荷電極６からコロナ放電を
生ずるよう印加電圧を調整・保持すれば帯電した水滴や
氷晶１１’が生成され、既に説明した電場の静電的効果
により、霜１２は無電場より脆弱な糸状結晶構造をもつ
ものとなる。

【００３１】このような霜１２はコロナ放電の経路にほ
ぼ沿った方向に表面から成長し、除去が特に行われず伝
熱管２とフィン３の配列が比較的密な場合には、自重や
送風で脱落する以前に空気流路を閉塞させ熱交換性能を
低下させてしまう。そこで本実施例では、着霜量がある
程度増えた時点で除去部８，９を動作させ（常時動作さ
せてもよい、また動作時に脱落した霜が飛散しないよう
送風を弱めてもよい）、既に脆弱化された霜を除去部８
，９からの衝撃または振動で容易に脱落させて、流路閉
塞を防止する。さらに、脱落させた霜１２の大部分は下
部の受け皿状容器の収集部１０に集められ外部へ排出さ
れる。

【００３２】このように本実施例は、電場の効果により
霜１２が予め脆弱化され、衝撃または振動という機械的
な方式で容易に除霜を行うことができるので、伝熱管２
とフィン３の配列が密な通常の冷蔵庫・エアコン用熱交
換器にも十分に適用可能である。また、電場利用の除霜
法の消費電力は、融解による一般的な方法よりはるかに
小さく、しかも衝撃または振動方式による機械的な除霜
法も霜の脆弱化により無電場の場合よりかなり小さくで
きるので、本実施例での熱交換器の消費電力は全体とし
てはるかに小さく抑えることができる。

【００３３】（第２実施例）図３は本発明の第２実施例
を示している。本実施例の構成は前述した第１実施例と
ほぼ同一であるが、本実施例では、荷電極６と熱交換部
１の間にこれらの双方に接するブラシまたは櫛歯状部材
をもつ除去部１３（荷電極６の上流側から荷電極６と熱
交換部１に届くような構造にしてもよい）を設け、この
除去部１３によって熱交換部１または荷電極６の表面を
磨くまたは引っ掻くようにして霜を掻き落とす方式とな
っている点が異なっている。

【００３４】上記のような構成によれば、熱交換部１に
着霜する条件で運転される場合に、生成される霜１２は
電場による静電的効果で脆弱化されながら、荷電極６お
よび熱交換部１の表面に付着する。着霜量がある程度増
えた時点で、荷電極５と熱交換器３の間に設置された除
去部１３を上下動させると、既に脆弱化されている霜１
２はまず一部分が脱落し、やがて大部分が一緒に脱落す
る。着霜量は熱交換部１の上流側端面とその近傍が多い
ので、それらの部分に届き十分掻き落とせるように除去
部１３のブラシまたは櫛歯状部材の寸法・素材を適正化
すれば、十分な除去性能をあげることができる。脱落し
た霜１２の大部分は、前述の実施例と同一構造の収集部
１０に集められ、あまり飛散することなく外部へ排出さ
れる。

【００３５】本実施例によれば、除去部１３の移動方向
を熱交換部１のフィン３の配列と一致させれば、伝熱管
２とフィン３の配列が密な熱交換器にも適用できる。ま
た除霜のための全体の消費電力も、除去部１３の駆動を
効率よく行えるようにすれば、前述の実施例と同様に、
融解による一般的な方法よりはるかに小さくすることが
できる。

【００３６】（第３実施例）図４は本発明の第３実施例
を示している。本実施例の構成は前述した第１・第２実
施例とほぼ同一であるが、本実施例では、荷電極６と熱
交換部１の上流側端面に空気を噴出する整流ノズルから
なる除去部１４が設置されている。

【００３７】上記のような構成によれば、熱交換部１に
着霜する条件で運転されると、電場の効果で生成される
霜１２は脆弱化される。そして、着霜量がある程度増え
た時点で、除去用空気１５を噴出する整流ノズルを上下
動させて除去部１４を動作させると、除去用空気１５の
噴出速度がそれ程大きくなくとも脆弱化されている霜１
２の大部分を脱落させることができる。整流ノズルの方
向を斜め下向きにすれば、霜１２をあまり飛散させるこ
となく受け皿状容器である収集部１０に効果的に集めて
、外部へ排出することができる。

【００３８】なお、着霜量の多い熱交換部１の上流側端
面の霜除去を重視して除去部１４を荷電極６と熱交換部
１の間に設置してもよく、また上下方向に長い整流ノズ
ルを紙面の垂直方向へ移動させるようにしてもよい。

【００３９】本実施例の除去部１４は明らかに伝熱管２
とフィン３の配列が密な熱交換器にも適用できる。また
本実施例によれば、除霜のための全体の消費電力も、除
去用空気１５の発生や整流ノズルの駆動を効率よく行え
ば、前述の２つの実施例と同様に、融解による一般的な
方法よりはるかに小さくすることができる。

【００４０】（第４実施例）図５は本発明の第４実施例
を示している。本実施例では、前記第３実施例と同様に
送風を部分的に強めて霜を吹き飛ばす方式の除去部１６
（ただし、整流板による）が設置され、さらに、熱交換
部１の下流側に整流板からなる補助収集部１７と、荷電
極６と熱交換部１の下部および下流側に配置された漏斗
状の容器からなる収集部１８が設けられている。

【００４１】上記の構成によれば、電場の効果で脆弱化
された霜１２の付着量がある程度増えた時点で、荷電極
６と熱交換部１の上流側に設置された整流板からなる除
去部１６を一部分のみ開口するよう動作させ、開口部の
下流部分の送風を通常運転より強めて霜１２を効果的に
吹き飛ばして脱落させる。この場合、開口部が上下方向
に順次移動するように除去部１６の整流板の動作を制御
して、荷電極６と熱交換部１の全面の霜１２を除去する
とともに、熱交換部１の下流側に設けられた補助収集部
１７の整流板により、脱落した霜１２を荷電極６と熱交
換部１の下部および下流に向かわせ、あまり飛散させず
に漏斗状の容器の収集部１８に効果的に集めることがで
きる。

【００４２】なお、除去部１６の動作と共に、最下流に
ある送風機１９の能力を除去・収集の双方に最適となる
ように調節するとよい。

【００４３】本実施例は、同じ送風方式である前記第３
実施例と同様に、伝熱管２とフィン３の配列が密な熱交
換器にも適用できる。また本実施例によれば、除霜のた
めの消費電力も、除去部１６と補助収集部１７の駆動を
効率よく行えば、前述の３つの実施例と同様に、融解に
よる一般的な方法よりはるかに小さくすることができる
。

【００４４】（第５実施例）図６は本発明の第５実施例
を示している。本実施例は、第３・第４実施例と同様に
送風を強めて霜を吹き飛ばす方式であるが、特定の追加
要素によらず送風機１９の能力を除霜時のみ大きくして
送風を全体的に強くすることにより霜を除去し、その除
去した霜を、熱交換部１下流の金網状の捕集器による補
助収集部２０と、荷電極６と熱交換部１の下部および下
流の受け皿状容器の収集部１０とで収集し、外部へ排出
するようにしたものである。

【００４５】上記の構成によれば、電場の効果で脆弱化
された霜１２の付着量がある程度増えた時点で、まず送
風機１９の能力を大きくして送風を通常運転より全体的
に強め、脆弱化した霜１２を吹き飛ばして脱落させる。脱落した霜１２は全体的に送風が強められているためか
なりの部分が熱交換部１を通過して下流側まで運ばれる
が、熱交換部１の下流に設置された金網状の捕集器によ
る補助収集部２０により効果的に捕捉され、移動機構２
１により下部に運ばれ、除去用ブラシ２２で収集部１０
に飛散することなく効果的に集められ、外部へ排出され
る。

【００４６】なお、補助収集部２０の金網部は、除霜時
のみが空気流路に曝されるように制御して、通常運転時
の通風抵抗の余分な増加を防いだ方がよい。

【００４７】本実施例は、同じ送風方式である上記の第
３・第４実施例と同様に、伝熱管２とフィン３の配列が
密な熱交換器にも適用できる。また本実施例によれば、
除霜のための消費電力も、送風機１９の能力増大は霜の
融解よりはるかに省電力であり、補助収集部２０の駆動
を効率よく行えば、前述の全ての実施例と同様に、融解
による一般的な方法よりはるかに小さくすることができ
る。

【００４８】第１実施例から第５実施例で示した除去部
、補助収集部および収集部は、除去・収集性能を良好に
保てる範囲でそれぞれ組み合わせて使用することができ
る。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
荷電極と熱交換器間に形成される電場の効果により、生
成される霜を脆弱化するとともに、その脆弱化した霜を
物理的な力で除去するようにしているので、十分な霜の
除去・収集性能を得ることができる。

【００５０】また、本発明は伝熱管・フィンの配列が密
な通常の冷蔵庫・エアコン用熱交換器に適用でき、適用
範囲は非常に広い。さらに、除霜のための消費電力も、
省電力な２つの除霜法を用いているため、融解による除
霜法よりはるかに小さくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す熱交換器の斜視図で
ある。

【図２】図１の中間部の縦断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す熱交換器の断面図で
ある。

【図４】本発明の第３実施例を示す熱交換器の断面図で
ある。

【図５】本発明の第４実施例を示す熱交換器の断面図で
ある。

【図６】本発明の第５実施例を示す熱交換器の断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　熱交換部２　　伝熱管３　　フィン４　　空気流５　　荷電極６　　電極枠７　　直流電源８，９，１３，１４，１６　　除去部１０，１８　　収集部１１，１１’　　水滴または氷晶１２　　霜１９　　送風機１７，２０　　補助収集部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　空気流中に配設され空気流との間で熱
交換を行う熱交換部と、空気流に対して前記熱交換部の
上流側近傍または下流側近傍に設けられ、空気流中の水
滴または氷晶を帯電させるための荷電極と、前記熱交換
部または荷電極への着霜量が多くなったとき、その着霜
を機械的に除去する除霜手段と、除去した霜を収集する
収集手段と、を具備する熱交換器。
【請求項２】　　請求項１記載の熱交換器において、前
記除霜手段は、前記熱交換部または荷電極に衝撃または
振動を加えることにより着霜を除去することを特徴とす
る熱交換器。
【請求項３】　　請求項１記載の熱交換器において、前
記除霜手段は、前記熱交換部または荷電極の表面をブラ
シ状または櫛歯状部材で引っ掻くことにより着霜を除去
することを特徴とする熱交換器。
【請求項４】　　空気流中に配設され空気流との間で熱
交換を行う熱交換部と、空気流に対して前記熱交換部の
上流側近傍または下流側近傍に設けられ、空気流中の水
滴または氷晶を帯電させるための荷電極と、前記熱交換
部または荷電極への着霜量が多くなったとき、その着霜
面に沿って移動しながら加圧空気を噴出することにより
霜を除去する除霜手段と、除去した霜を収集する収集手
段と、を具備する熱交換器。
【請求項５】　　空気流中に配設され空気流との間で熱
交換を行う熱交換部と、空気流に対して前記熱交換部の
上流側近傍または下流側近傍に設けられ、空気流中の水
滴または氷晶を帯電させるための荷電極と、前記熱交換
部または荷電極への着霜量が多くなったとき、空気流路
断面積を絞ることにより、熱交換部および荷電極への空
気流速を部分的に増加させ霜を除去する除霜手段と、除
去した霜を下方へ案内する案内手段と、下方へ案内され
た霜を収集する収集手段と、を具備する熱交換器。
【請求項６】　　請求項５記載の熱交換器において、前
記案内手段は、熱交換部および荷電極の下流側に設けら
れた整流板であり、該整流板は少なくとも除霜時には、
空気流に対して上流側を上に下流側を下にして傾斜する
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項７】　　空気流中に配設され空気流との間で熱
交換を行う熱交換部と、空気流に対して前記熱交換部の
上流側近傍または下流側近傍に設けられ、空気流中の水
滴または氷晶を帯電させるための荷電極と、前記熱交換
部または荷電極への着霜量が多くなったとき、熱交換部
および荷電極への空気流速を増加させ霜を除去する除霜
手段と、除去した霜を前記熱交換部および荷電極の下流
側で捕捉して下方へ搬送する捕捉搬送手段と、下方へ搬
送した霜を収集する収集手段と、を具備する熱交換器。
【請求項８】　　請求項７記載の熱交換器において、前
記捕捉搬送手段は、下方へ移動自在な金網であることを
特徴とする熱交換器。
【請求項９】　　請求項１，４，５，７のいずれかに記
載の熱交換器において、前記収集手段は、前記熱交換部
および荷電極の下方に配置された受け皿状または漏斗状
の容器であり、該容器には収集した霜を外部へ排出する
ための手段が設けられていることを特徴とする熱交換器
。
【請求項１０】　　請求項１〜５，７のいずれかに記載
の熱交換器において、前記除霜手段は、間欠的または連
続的に動作することを特徴とする熱交換器。
【請求項１１】　　空気流との間で熱交換を行う熱交換
部と、該熱交換部の前後に設けられ空気流中の水滴また
は氷晶を帯電させるための荷電極とを有する熱交換器に
対して、前記熱交換部または荷電極に衝撃または振動を
加えることにより、前記熱交換部または荷電極に付着し
た霜を除去することを特徴とする熱交換器の除霜方法。
【請求項１２】　　空気流との間で熱交換を行う熱交換
部と、該熱交換部の前後に設けられ空気流中の水滴また
は氷晶を帯電させるための荷電極とを有する熱交換器に
対して、前記熱交換部または荷電極の表面をブラシ状ま
たは櫛歯状部材で引っ掻くことにより、前記熱交換部ま
たは荷電極に付着した霜を除去することを特徴とする熱
交換器の除霜方法。
【請求項１３】　　空気流との間で熱交換を行う熱交換
部と、該熱交換部の前後に設けられ空気流中の水滴また
は氷晶を帯電させるための荷電極とを有する熱交換器に
対して、前記熱交換部または荷電極の面に沿って移動し
ながら加圧空気を噴出することにより、前記熱交換部ま
たは荷電極に付着した霜を除去することを特徴とする熱
交換器の除霜方法。
【請求項１４】　　空気流との間で熱交換を行う熱交換
部と、該熱交換部の前後に設けられ空気流中の水滴また
は氷晶を帯電させるための荷電極とを有する熱交換器に
対して、前記空気流の流路断面積を絞って前記熱交換部
または荷電極への空気流速を部分的に増加させることに
より、前記熱交換部または荷電極に付着した霜を除去す
ることを特徴とする熱交換器の除霜方法。
【請求項１５】　　空気流との間で熱交換を行う熱交換
部と、該熱交換部の前後に設けられ空気流中の水滴また
は氷晶を帯電させるための荷電極とを有する熱交換器に
対して、前記熱交換部に空気を送る送風機の回転を高く
して前記熱交換部または荷電極への空気流速を増加させ
ることにより、前記熱交換部または荷電極に付着した霜
を除去することを特徴とする熱交換器の除霜方法。