JPS62155493A - フイン付熱交換器 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、空調、冷凍、冷蔵機器分野の蒸発器、特に空
気熱源ヒートポンプ（以下単にヒートポンプと呼ぶ）の
室外機用フィン付熱交換器に関するものである。

従来の技術 近年、ルームエアコンやパッケージエアコンにおいては
、ヒートポンプ化が進み、低外気温時における室外機用
フィン付熱交換器への着霜に関する技術開発が盛んであ
る。

以下図面を参照しながら、上述した従来のフィン付熱交
換器の一例について説明する。

第５図は、従来のフィン付熱交換器の部分図であり、１
は平板フィン、２は伝熱管、３は気流方向で、平板フィ
ン１と伝熱管２は、伝熱管２を拡管することにより、固
定されている。平板フィン１の表面には、親水性の表面
処理が施されている。

以上のように構成されたフィン付熱交換器について、以
下、ヒートポンプ室外機用フィン付熱交換器として使用
した場合の動作について説明する。

暖房運転時、伝熱管２内へは、外気温度以下の飽和温度
にまで減圧された冷媒が流れ込む。一方、外気がファン
により気流方向３の方向より平板フィン１間を流れ、外
気と冷媒が熱交換する。これにより、外気の熱は、冷媒
へ移動し、冷媒により室内機へ運ばれ室内の暖房に用い
られる。このとき、外気は露点温度以下に冷却されるこ
とが多く、平板フィン１表面に、空気中の水蒸気が凝縮
する。

このだめ、平板フィン１は親水性の表面処理が施されて
おり、凝縮水が流れ落ち易いようにしである。これは、
親水性表面でない場合には、平板フィン１表面に凝縮水
が滴状で付着したり、また、隣接する平板フィン１間で
ブリッジし、通風抵抗を大きくし、ファンによる送風量
を低下させ、熱交換能力を低下させるためである。また
、平板フィン１の表面温度がＯ’Ｃ以下になると、空気
中の水分は、霜となって平板フィン１の表面に付着する
。この様な場合には、長時間暖房運転を続けると霜はし
だいに平板フィン１の表面にたい積し、隣接する平板フ
ィン１間の風路が挟まり平板フィン間を流れる風量が低
下し、熱交換能力が不足するようになる。このような場
合には、一般的には、暖房運転を止め、伝熱管２内に冷
媒のホットガスを流し除霜する。この時、除霜水が、平
板フィン１表面に残ると、次に暖房運転を再開した時の
風量低下をまねく。この様な場合にも、平板フィン１の
表面を親水性にしておくことは水切れが良く有効である
。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら以上のような構成では、平板フィン１に着
霜するような条件下では、平板フィン１の先端部に霜が
集中し、風量低下が早期に起とてしまう。こうした状況
を第６図にて説明する。第６図は、第６図のフィン付熱
交換器の着霜時の部分乎断面図であゃ、１は平板フィン
、３は気流方向、４は霜である。図において、平板フィ
ン１の風上先端部は熱伝達率が非常に高いことと、気流
と平板フィン１の飽和蒸気圧差が非常に太きいだめに、
着霜が著しい。このため、平板フィン１の風下側では、
隣接する平板フィン１間に充分な風路が確保されている
にもかかわらず、早期に先端部が目詰シを起こし、通過
風量を低下させてしまう。このためヒートポンプとして
暖房運転を止め、除霜運転を行なわなければならず、利
用者に不快感を与えてしまう。

本発明は、上記問題点に鑑み、ヒートポンプ室外機の着
露時の隣接する平板フィン間の゛目詰り時間を延長し、
連続暖房運転時間を延長することにより利用者の快適性
を向上させるためのものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するため、本発明は、平板フィン表面
の風上先端部を撥水性、他の部分を親水性にしたもので
ある。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、着霜が集中する平板フ
ィンの風上先端部における着霜を抑制し、隣接する平板
フィン間の目詰り時間を延長し、ヒートポンプの連続暖
房運転時間を延長することができる。

発明者らの研究によれば、撥水性表面が０°Ｃ以下とな
り、空気中の水分が付着する場合、表面温度がかなり低
い場合でもいきなり霜化せず、一旦、凝縮水として付着
し、滴状の液体水分として長時間保持される。その後、
水分が氷結し、その上に霜が付着し、着霜が進む。この
ため、本発明の構成のように平板フィン表面の風上先端
部を撥水性にすることにより、集中する空気中の水分は
、霜と比・狡し密度が数倍大きい液体水分として平板フ
ィン表面に付着する。この水分もやがては氷結し、その
後、集中してくる空気中の水分は、氷結水上に霜として
付着するものの、それまでの間、隣接する平板フィン間
の風路は大きく確保される。

実施例 以下本発明の一実施例のフィン付熱交換器について、図
面を参照しながら説明する。

第１図において、１１は平板フィン、１２は伝熱管、１
３は気流方向、Ａは平板フィン１１の表面の撥水部、Ｂ
は親水部である。第２図において、１５は伝熱管挿入用
のカラー穴である。フィン付熱交換器は平板フィン１１
と伝熱管１２が固定され、他の部品等の組立もすべて完
成した後、１ずフィン付熱交換器全体をディッピングに
より、親水性無機質を分散させたアクリル系の塗装を施
す。

乾燥硬化の後、平板フィン１１の風上先端部のみを、部
分ディッピングにより、フッ素系樹脂を添加したアクリ
ル系塗料を施し、再度乾燥硬化させる。こうすることに
より、平板フィン１１の風上先端部を、撥水部Ａとし、
他を親水部Ｂとすることができる。本実施例においては
、撥水部への水接触角は約１１００であり、親水部Ｂの
水接触角は約２００である。

以上のように構成されたフィン付熱交換器について、以
下、第３図および第４図を用いてその動作を説明する。

第３図は、第１図に示すフィン付熱交換器のヒートポン
プ室外用として用いた場合における着霜時、気流方向１
３より見た部分拡大図である。第３図において、１１は
平板フィン、１４は霜、１６は滴状または、ブリッジ状
の液体水分である。また第４図は、同じく部分平断面図
である。

第３図および第４図においてヒートポンプの暖房運転を
開始すると、平板フィン１１の表面温度がしだいに下が
り表面には凝縮水が付着してくる。

この間、撥水部Ａにおいては滴状で、親水部Ｂにおいて
は膜状で凝縮が起こる。しかしやがて平板フィン１１０
表面温度がＯ’Ｃを下回るようになると、親水部Ｂの表
面に付着した凝縮水はすみやかに氷結し、その上に霜が
発生し成長しはじめてくる。しかし撥水部においては、
空気中の水分は凝縮し滴状またはブリッジ状液体水分１
６の寸ま保持される。このため隣接する平板フィン１１
間の風上先端部に空気中の水分が集中するものの、風路
は大きく確保されたま捷となる。これは、撥水面上の水
滴は、親水面上の水滴に比較し過冷却度が太きなる現象
を考え合せれば、理解できる現象である。撥水部へ表面
の液体水分もその後は氷結し、その表面に霜が付着して
くるが、隣接する平板フィン１１間が目詰りしてしまう
時間は非常に長い０ また除霜時においては、撥水部Ａ表面の水分はほとんど
親水部Ｂを介して流れ落ちてしまい、滴状またはブリッ
ジ状で残ることはない。

さらにヒートポンプの暖房運転が、平板フィン１１に着
霜するような条件下ではなく、凝縮水が付着するような
条件下で運転される場合でも、上記除霜時と同じような
理由から、フィン付熱交換器の通風抵抗を大きくするよ
うなことはない０以上のように本実施例によれば、平板
フィン１１の風上先端部を撥水部Ａに他の部分を親水部
Ｂにすることにより、フィン付熱交換器の隣接する平板
フィン間の着霜による目詰り時間を延長することが可能
となり、ヒートポンプの連続暖房運転時間を延長するこ
とができる。

発明の効果 以上のように本発明は、平板フィン表面の風上先端部を
撥水性、他の部分を親水性にしたこにより、隣接する平
板フィン間の霜による目詰り時間を延長し、ヒートポン
プの連続暖房運転時間の延長が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるフィン付熱交換器の要
部斜視図、第２図は第１図のフィン付熱交換器に用いら
れている平板フィンの要部平面図、第３図は第１図にお
けるフィン付熱交換器の着霜時における気流方向からの
要部拡大断面図、第４同 図ぽ要部平面断面図、第６図は従来のフィン付熱交換器
の要部斜視図、第６図は第５図における従来のフィン付
熱交換器の着帽時の要部拡大平面断面図でちる。 １１・・・・・・平板フィン、１２・・・・・伝熱管、
１４・・・・・・霜、１６・・・・・・滴状またはプ’
Ｊ　ノジ状液体水分、Ａ・・・・・・撥水部、Ｂ・・・
・・・親水部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定間隔で平行に配置され、その間を気流が流動する
   平板フィンと、この平板フィンに直角に挿入され、内部
   を流体が流動する伝熱管とを備え、前記平板フィン表面
   の風上先端部を撥水性、他の部分を親水性にしたことを
   特徴とするフィン付熱交換器。