WO2006025169A1

WO2006025169A1 - 冷凍装置

Info

Publication number: WO2006025169A1
Application number: PCT/JP2005/013954
Authority: WO
Inventors: Toshimitsu Kamada; Shun Yoshioka; Haruo Nakata; Shinichirou Kobayashi; Teruo Kido
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2006-03-09
Also published as: CN1989388A; ATE534878T1; EP1780492A4; JP2006046694A; EP1780492A1; US20080035318A1; AU2008207451A1; AU2008207452A1; EP1780492B1; AU2008207453A1; AU2005278722B2; AU2005278722A1; KR20070026835A

Abstract

　空気調和装置は、表面に滑水性及び撥水性処理が施されたプレートフィンを有する室外熱交換器と、該室外熱交換器の下方に配置されるドレンパンとを備える。室外熱交換器の下端部とドレンパンの上面との間には、その全体にわたって間隙が設けられている。室外熱交換器が蒸発器として動作しているときに凝縮する水滴は、プレートフィンの下端部からドレンパンに落下する。プレートフィンとドレンパンとが接触していないので、接触部分に氷が付着することがなく、接触部分に付着した氷から霜が成長することが防止される。

Description

明細書

冷凍装置

技術分野

[0001] 本発明は、熱交換面を備える熱交を用いて構成される冷凍装置に関する。

背景技術

[0002] 一般的に、熱交を蒸発器として動作させる冷凍装置では、熱交^^と熱交換を行う空気の温度が低い場合、又は蒸発器での蒸発温度が低い場合、熱交換器の熱交換面上に霜が発生する。霜の発生により熱交換器の熱交換能力が低下し、その結果、冷凍装置の冷凍能力も低下する。

[0003] 例えば、冷凍装置の一種であるヒートポンプ方式の空気調和装置では、その暖房運転時に外気温度が低下すると、蒸発器として動作している室外熱交換器における蒸発温度が低下し、この室外熱交換器に着霜する。この着霜により室外熱交換器の蒸発能力が低下し、その結果、空気調和装置の暖房能力が低下する。そのため、空気調和装置では、室外熱交換器に付着した霜を取り除くための除霜運転が適宜行われる。し力しながら、除霜運転が行われると、その除霜運転の方式によって異なることがあるが、空気調和装置の暖房運転が休止されたり、空気調和装置の暖房能力が低下したりすることから、暖房快感度が低下するという問題がある。そのため、熱交換器における着霜を遅らせて冷凍運転 (冷凍装置の代表例であるヒートポンプ方式の空気調和装置の場合は特に暖房運転)の延長を図ること、及び除霜運転時間の短縮を図ることが課題となって、る。

[0004] このような課題に応えるものとして、着霜防止層が熱交換面に設けられることによつて、蒸発器として動作して！/ヽる熱交換器の着霜量を低減する方法が提案されて!ヽる

。この着霜防止層が設けられる方法は、熱交換面の滑水性及び撥水性を大きくして着霜を防止する方法である。

[0005] 着霜防止層が設けられる方法として、例えば特許文献 1には、特定のオルガノポリシロキサンの 100重量部に対して、シラノール基を有す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が、熱交換面に塗布されて硬化することによって塗膜が形成される方法が開示されている。このように着霜防止層が設けられると、熱交換面の滑水性及び撥水性が大きくなる。この状態で熱交換器が蒸発器として動作する際には、凝縮した水滴が熱交換面上を速やかに流れ落ちることから、熱交換面における着霜量が低減され得る。

[0006] 図 15は、熱交^^の構成の概略を示す断面図である。熱交^^ 42は、いわゆるクロスフィンアンドチューブ型熱交換器であり、多数のプレートフィン 43と、熱交換パイプ 45とを備えている。各プレートフィン 43は熱交換面を形成し、互いに間隔が空いた状態で、空気の流通方向 44に直交する方向に沿って並設される。各プレートフィン 4 3は、それらの長手方向が上下方向に沿ってそれぞれ延びように配置され、フィン列が形成されている。図 15において、フィン列は流通方向 44に沿って 2列配列されている。従来、熱交換パイプ 45は、蛇行して配置されるとともに各プレートフィン 43を貫通しており、熱交換パイプ 45の内部には冷媒が流通している。熱交換パイプ 45は、空気の流通方向 44に直交する方向に沿って延びる複数の箇所を有する。前記各箇所は、プレートフィン 43の下端部力上端部にわたって配置され、且つプレートフィン 43の長手方向に沿って等間隔に配置されている。プレートフィン 43の表面には例えば上述した着霜防止層が設けられており、プレートフィン 43の滑水性及び撥水性が大きくなつている。

[0007] 熱交翻42の下方には、熱交翻42から流下する水滴を受けて排出するためのドレンパン 46が配置されている。ドレンパン 46の上面 46aは、水を排出するために傾斜している。上面 46aが傾斜したドレンパン 46に対して熱交換器 42はほぼ水平に配置されることから、熱交の下端部、即ちプレートフィン 43の下端部とドレンパン 46の上面 46aとは、部分的に接触している。

[0008] このような熱交換器 42では、熱交換器 42が蒸発器として動作する際、プレートフィン 43上で凝縮する水滴 48は、矢印 47で示すように流下する。このとき、プレートフィン 43の下端部とドレンパン 46の上面 46aとの接触部分では、流下した水滴 48がたまつて凍ることがある。プレートフィン 43の下端部に氷 49ができてしまうと、氷 49上に流下した水滴 48が凍ることによって、矢印 50で示すように、霜 51がプレートフィン 43の下端部から上方に成長する。このように、熱交翻42の下端部にできた氷 49から霜 51が成長することから、従来の熱交換器 42を用いた冷凍装置には、プレートフィン 4 3の表面の滑水性及び撥水性を大きくしたことによる着霜量の低減効果が充分に得られないという問題がある。

特許文献 1：特開 2002— 323298号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本発明は、熱交を蒸発器として動作させるときの着霜量を低減することができる冷凍装置を提供するものである。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明の一態様では、熱交^^と、ドレンパンとを備える冷凍装置が提供される。

前記熱交換器は熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う。前記ドレンパンは、前記熱交換器の下方に配置される。前記熱交換器の下端部と前記ドレンパンの上面との間には、その全体にわたつて間隙が設けられている。

[0011] 本発明の別の態様では、熱交^^と、ドレンパンとを備える冷凍装置が提供される

。前記熱交換器は熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う。前記ドレンパンは、前記熱交換器の下方に配置される。前記熱交換器は、その下端部が前記ドレンパンの上面に対して部分的に接触するように配置されている。前記熱交^^の下端部には突出部が設けられ、前記熱交^^の下端部と前記ドレンパンの上面との部分的な接触は、前記突出部の先端が前記ドレンパンの上面に接触することによって行われている。

[0012] 本発明の更に別の態様では、熱交換器を備える冷凍装置が提供される。前記熱交換器は熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う。前記熱交換器の下部には、該熱交換器が蒸発器として動作したときに、前記熱交換面上で凝縮して流下する水滴の温度を 0度以上に上昇させる高温部が設けられている。

[0013] 本発明の更に別の態様では、熱交換器を備える冷凍装置が提供される。前記熱交換器は熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う。前記熱交換器は、前記熱交換面を形成する複数のフィンと、内部を前記熱媒体が流通する熱交換パイプとを備えるクロスフィンアンドチューブ型熱交換器である。前記複数のフィンの内の一部のフィンの下端部には突出部が設けられ、該突出部は、残余のフィンの下端部に比べて下方へ突出している。

[0014] 本発明の更に別の態様では、熱交^^と、ドレンパンとを備える冷凍装置が提供される。前記熱交換器は熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う。前記ドレンパンは、前記熱交換器の下方に配置される。前記ドレンパンの上面には滑水性及び撥水性処理が施されて、る。

[0015] 本発明の更に別の態様では、熱交^^と、ドレンパンとを備える冷凍装置が提供される。前記熱交換器は熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う。前記ドレンパンは、前記熱交換器の下方に配置される。前記ドレンパンの上面には親水処理が施されて、る。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]第 1の実施形態に係る空気調和装置に用いられる室外熱交換器の一部分を示す断面図。

[図 2]空気調和装置の冷媒回路を示す回路図。

[図 3]第 2の実施形態に係る室外熱交換器の一部分を示す断面図。

[図 4]室外熱交換器を空気の流通方向の下流から見た状態を示す背面図。

[図 5] (a)は、室外熱交換器に形成される傾斜部を示す断面図、（b)及び (c)は、室外熱交換器に形成される突出部を示す断面図。

[図 6]第 3の実施形態に係る室外熱交換器の一部分を流通方向の下流力見た状態を示す背面図。

[図 7]第 4の実施形態に係る室外熱交換器の一部分を示す断面図。

[図 8]室外熱交^^に備えられる高温部を示す断面図。

[図 9]高温部の第 1の変更例を示す断面図。

[図 10]高温部の第 2の変更例を示す断面図。

[図 11]高温部の第 3の変更例における冷媒回路を示す回路図。

[図 12]室外熱交換器の一部分を示す断面図。 [図 13]第 5の実施形態に係る室外熱交換器を空気の流通方向の下流から見た状態を示す背面図。

[図 14]第 5の実施形態に係る室外熱交換器の一部分を示す断面図。

[図 15]従来の熱交翻の一部分を示す断面図。

発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下、本発明を冷凍装置の一種であるヒートポンプ方式の空気調和装置に具体ィ匕した一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

[0018] (第 1の実施形態）

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る空気調和装置 1に用いられる室外熱交換器 2の一部分を示す断面図であり、図 2は空気調和装置 1の冷媒回路を示す回路図である。

[0019] 空気調和装置 1では、図 2に示すように、室外熱交換器 2、膨張弁 9、室内熱交換器 10、四路切換弁 11、及び圧縮機 12が冷媒配管により接続されることによって、冷媒回路が構成されている。空気調和装置 1の冷房運転時には、四路切換弁 11は、図 2中に実線で示されるように設定される。この状態で、圧縮機 12から吐出された熱媒体としての冷媒は、四路切換弁 11、室外熱交換器 2、膨張弁 9、室内熱交換器 10 、及び四路切換弁 11の順番で循環して圧縮機 12に吸入される。このような冷媒の循環によって、室外熱交換器 2は凝縮器として動作し、室内熱交換器 10は蒸発器として動作する。凝縮器として動作する室外熱交換器 2では、ガス冷媒が室外空気と熱交換を行って液冷媒になり、これによつて冷媒は室外空気に対して放熱する。蒸発器として動作する室内熱交では、液冷媒が室内空気と熱交換を行って蒸発してガス冷媒になり、これによつて室内空気が冷媒により吸熱されて冷却される。

[0020] 一方、空気調和装置 1の暖房運転時には、四路切換弁 11は、図 2中に破線で示されるように設定される。この状態で、圧縮機 12から吐出された冷媒は、四路切換弁 1 1、室内熱交換器 10、膨張弁 9、室外熱交換器 2、及び四路切換弁 11の順番で循環して圧縮機 12に吸入される。このような冷媒の循環によって、室内熱交 10が凝縮器として動作し、室外熱交換器 2が蒸発器として動作する。凝縮器として動作する室内熱交^^ 10では、ガス冷媒が室内空気と熱交換を行って凝縮し、これによつて室内空気は冷媒の放熱により加熱される。蒸発器として動作する室外熱交換器 2では、液冷媒が室外空気と熱交換を行って蒸発してガス冷媒になり、これによつて冷媒は室外空気から吸熱する。

[0021] 室外熱交^^ 2は、図 1に示すように、いわゆるクロスフィンアンドチューブ型熱交換器であり、多数のプレートフィン 3と、一つの熱交換パイプ 5とを備えている。各プレ一トフイン 3は熱交換面を形成し、互いに間隔が空いた状態で、空気の流通方向 4に直交する方向に沿って並設される。熱交換パイプ 5は、蛇行して配置されるとともに各プレートフィン 3を貫通しており、熱交換パイプ 5の内部には冷媒が流通して!/、る。

[0022] 室外熱交換器 2において、各プレートフィン 3は、それらの長手方向が上下方向に沿って延びるように配置され、フィン列を構成している。図 1において、フィン列は流通方向 4に沿って 2列配列されている力フィン列の数は、 1列でもよいし、 3列以上でもよい。熱交換パイプ 5は、空気の流通方向 4に直交する方向に沿って延びる複数の箇所を有する。前記各箇所は、プレートフィン 3の下端部から上端部にわたって配置され、且つプレートフィン 3の長手方向に沿って等間隔に配置されている。プレートフイン 3の表面には、滑水性及び撥水性を有する塗膜が形成されており、プレートフィン 3の表面の滑水性及び撥水性が大きくなつている。プレートフィン 3は、例えばフラットフィン、スリットフィン、及びワッフルフィンのような板状のフィンを全て含む。

[0023] 室外熱交 2の下方には、室外熱交 2から流下する水滴を受けて外部へ排出するためのドレンパン 6が配置されている。ドレンパン 6の上面 6aは、室外熱交換器 2から流下した水 7を排出するために傾斜して、る。上面 6aが傾斜したドレンパン 6 に対して、室外熱交 2はほぼ水平に配置される。

[0024] 第 1の実施形態では、室外熱交換器 2の下端部、即ちプレートフィン 3の下端部 3a とドレンパン 6の上面 6aとの間には、その全体にわたって隙間が設けられている。したがって、室外熱交換器 2が蒸発器として動作する際に凝縮した水滴 8は、プレートフィン 3の表面上を流下してプレートフィン 3の下端部 3aからドレンパン 6の上面 6a上に落下する。このように室外熱交翻2とドレンパン 6との接触部分がないことから、流下した水滴 8が室外熱交 2とドレンパン 6との接触部分にたまることがなぐよつて水滴による霜がプレートフィン 3の下端部 3aから上方に成長することが防止される。 [0025] 第 1の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

(1)第 1の実施形態では、室外熱交翻 2とドレンパン 6との接触部分がないことから、プレートフィン 3の表面上を流下した水滴 8が前記接触部分にたまることがなぐよつて水滴による霜がプレートフィン 3の下端部 3aから上方に成長することが防止される。これによつて、室外熱交翻2の着霜量を低減することができる。

[0026] 第 1の実施形態は以下のように変更してもよい。

• 第 1の実施形態では、室外熱交 2とドレンパン 6との間の全体にわたって隙間が設けられていることから、この隙間を空気が流通することにより室外熱交 2の熱交換効率が低下する可能性がある。したがって、前記隙間を流通する空気量を低減するために、ドレンパン 6の上面に遮蔽部材が設けられてもよい。遮蔽部材は、プレートフィン 3に接触しないように、プレートフィン 3の外方に設けられる。

[0027] (第 2の実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態を、図 3〜図 5を参照しながら説明する。第 2の実施形態の構成は、室外熱交換器 2の形状と、室外熱交換器 2及びドレンパン 6の位置関係とを変更した以外は第 1の実施形態の構成と同様であることから、第 1の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

[0028] 図 3は、本発明の第 2の実施形態に係る室外熱交換器 2の一部分を示す断面図であり、図 4は室外熱交換器 2を空気の流通方向 4の下流力見た状態を示す背面図である。

図 4に示すように、第 2の実施形態に係る室外熱交換器 2は、その下端部がドレンパン 6の上面 6aに対して部分的に接触するように配置されている。そのため、室外熱交換器 2の下端部は、ドレンパン 6により支持されている。ドレンパン 6の上面 6aは傾斜しており、この上面 6aの上部に室外熱交換器 2が接触している。図 4においては、その左方の領域 Rの部分で、室外熱交 2とドレンパン 6とが接触してヽる。

[0029] さらに第 2の実施形態では、室外熱交 2の下端部、即ちプレートフィン 3の下端部とドレンパン 6の上面 6aとの部分的な接触は、プレートフィン 3の下端部に形成された突出部としての傾斜部 3bの先端がドレンパン 6の上面 6aに接触することによって行われる。即ち、ドレンパン 6の上面 6aは水を排出するために傾斜すると共に、室外熱交 2がほぼ水平に設置されていることから、室外熱交 2の下端部はドレンパン 6の上面 6aに対して部分的に接触する。傾斜部 3bは、空気の流通方向 4に沿つて傾斜している。図 3に示すように、左側の列のプレートフィン 3の傾斜部 3bは、外側力も中央に向かって下方へ傾斜し、右側の列のプレートフィン 3の傾斜部 3bは、中央力も外側に向力つて上方へ傾斜している。傾斜部 3bは、プレートフィン 3の下端部が斜めに切断されることによって形成され得る。

[0030] 図 3に示される室外熱交換器 2では、空気流の上流側、即ち左側のプレートフィン 3 の形状と、空気流の下流側、即ち右側のプレートフィン 3の形状とが同じであり、上流の傾斜部 3bと下流の傾斜部 3bとは、傾斜面が互いに反対方向を向くように配置されている。

[0031] このように第 2の実施形態では、プレートフィン 3の下端部の傾斜部 3bがその先端にてドレンパン 6の上面 6aに接触して!/、ることから、プレートフィン 3の平坦な下端部力 Sドレンパン 6の上面 6aに接触する場合に比べて、プレートフィン 3とドレンパン 6の上面 6aとの接触面積が小さくなる。そして、室外熱交 2が蒸発器として動作する際に凝縮した水滴 8は、図 3に矢印 A1で示されるように流下した後、そのままドレンパン 6に落下するか、矢印 A2で示されるように傾斜部 3bの傾斜面に沿って移動してその途中でドレンパン 6に落下する力又は傾斜部 3bの先端まで移動してドレンパン 6 に到達する。したがって、室外熱交^^ 2とドレンパン 6との接触部分にたまる水の量が減少し、これによつて接触部分の氷の量も減少する。

[0032] 図 5 (a)〜 (c)は、室外熱交換器 2に形成される突出部の別の形状を示す断面図である。図 5 (a)に示される突出部は、流通方向 4の上流側のプレートフィン 3の傾斜部 3cと、下流側のプレートフィン 3の傾斜部 3cとが 1つの連結した傾斜部を構成するように形成されている。つまり、上流側の傾斜部 3cの傾斜面と、下流側の傾斜部 3cの傾斜面とが同一平面上に位置するように、 2つの傾斜部 3cが形成されている。この別例では、下流方向のプレートフィン 3の傾斜部 3cの先端力ドレンパン 6の上面 6aに接触している。

[0033] 図 5 (b)に示される突出部 3dは、各プレートフィン 3において流通方向 4の下流側に位置し、矩形状をなしている。このような突出部 3dは、各プレートフィン 3の下端部から該プレートフィン 3の一部が矩形状に切除されることによって形成されている。このような突出部 3dの場合、室外熱交 2とドレンパン 6との接触部分における流通方向 4に沿った長さが短くなることによって、プレートフィン 3とドレンパン 6の上面 6aとの接触面積を小さくすることができる。

[0034] 図 5 (c)に示される突出部 3eは、各プレートフィン 3の下端部に形成された断面半円形状をなしている。

第 2の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

[0035] (1)第 2の実施形態では、室外熱交換器 2の傾斜部 3b, 3c及び突出部 3d, 3eがドレンパン 6の上面 6aに接触して、ることから、従来のように室外熱交 2の下端部がその全体にわたって平坦であり、且つ該下端部がドレンパン 6の上面 6aに接触する場合に比べて、プレートフィン 3とドレンパン 6の上面 6aとの接触面積を小さくすることができる。これによつて、室外熱交^^ 2の下端部とドレンパン 6の上面 6aとの接触部分にできる氷の量が減少し、該接触部分から上方に成長する霜の量を減少させることができる。

[0036] (2)突出部としての傾斜部 3b, 3cは、プレートフィン 3の下端部を斜めに切断することにより形成されることから、容易に形成することができる。

[0037] (第 3の実施形態）

次に、本発明の第 3の実施形態を、図 6を参照しながら説明する。第 3の実施形態の構成は、室外熱交換器 2の形状を変更した以外は第 2の実施形態の構成と同様であることから、第 2の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

[0038] 図 6は、本発明の第 3の実施形態に係る室外熱交換器 2の一部分を、空気の流通方向 4の下流力見た状態を示す背面図である。

第 3の実施形態では、一部のプレートフィン 3Lの下端部に、残余のプレートフィン 3 Sの下端部に比べて下方へ突出する突出部が形成されている。具体的には、上下方向の長さが異なる 2種類のプレートフィン 3L, 3S (2種類のプレートフィンを総称するときは、参照符号「3」を用いる。）を用いて、予め定められた枚数の上下方向の長さが短いプレートフィン 3Sごとに、 1枚の上下方向の長さが長いプレートフィン 3Lが配列される。図 6では、プレートフィン 3Sとプレートフィン 3Lとが交互に配列されている。 [0039] このように第 3の実施形態では、一部のプレートフィン 3Lの下端部に形成された突出部の先端、つまり上下方向の長さが長いプレートフィン 3Lの下端部の先端がドレンパン 6の上面 6aに接触することによって、第 2の実施形態と同様に、室外熱交換器 2とドレンパン 6との部分的な接触を実現している。これによつて、接触領域 R内の全てのプレートフィン 3がドレンパン 6に接触する場合に比べて、室外熱交^^ 2とドレンパン 6との接触面積を小さくすることができる。したがって、室外熱交 2とドレンパン 6との接触部分にたまる水の量が減少し、これによつて該接触部分に付着する氷 13の量も減少する。

[0040] また、第 3の実施形態では、隣接するプレートフィン 3Lの下端部間にプレートフィン 3Sが存在して、な、ことから、室外熱交 2の下端部での空気が流通する通路が大きくなる。これによつて、通路の通風抵抗が小さくなつて風速が上がり、その結果、プレートフィン 3の表面温度が上がる。したがって、プレートフィン 3の下部で凝縮水が凍結し難くなる。さらに、プレートフィン 3の下端部で凝縮水が凍結して氷 13がプレートフイン 3に付着しても、空気が流通する通路が大き、ので通路が閉塞しな!、。

[0041] 第 3の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

(1)第 3の実施形態では、接触領域 R内で上下方向の長さが長いプレートフィン 3L の下端部のみがドレンパン 6の上面 6aに接触している。そのため、従来のように接触領域 R内の全てのプレートフィンがドレンパン 6に接触する場合に比べて、室外熱交翻 2とドレンパン 6との接触面積を小さくすることができる。これによつて、室外熱交 2の下端部とドレンパン 6の上面 6aとの接触部分に付着する氷 13の量が減少するので、該接触部分力も上方に成長する霜の量を減少させることができる。さらに、突出部は、上下方向の長さが異なる 2種類のプレートフィン 3L, 3Sを用いることによつて形成されてヽることから、容易に形成することができる。

[0042] (2)第 3の実施形態では、隣接するプレートフィン 3Lの下端部間にプレートフィン 3 Sが存在していないことから、室外熱交 2の下端部での空気が流通する通路が大きくなり、これによつて通路の通風抵抗が小さくなつて風速が上がり、その結果、プレートフィン 3の表面温度が上がる。したがって、プレートフィン 3の下部で凝縮水が凍結しにくくなつて霜の発生が抑制され、室外熱交 2の着霜量を減少させることができる。

[0043] (3)第 3の実施形態では、室外熱交換器 2の下端部での空気が流通する通路が大きくなることから、上下方向の長さが長いプレートフィン 3Lの下端部で凝縮水が凍結して氷 13がプレートフィン 3Lに付着しても通路が閉塞されず、通風抵抗の増加を緩禾ロすることができる。

[0044] 第 3の実施形態は以下のように変更してもよ、。

• フィンピッチが大きい部分、即ち上下方向の長さが長いプレートフィン 3Lの突出部の表面に親水処理が施されてもよい。プレートフィン 3Lの突出部とは、プレートフィン 3Lにお!/、て、上下方向の長さが短、プレートフィン 3Sよりも下方へ突出して!/、る部分である。親水処理は、例えばプレートフィン 3がアルミニウムにより形成されているときはポリアクリル酸などの親水処理剤のプレートフィン 3への塗布によって行われることができる。また、プレートフィン 3に滑水性及び撥水性処理と親水処理とが施される場合、親水処理が施されてから滑水性及び撥水性処理が施されてもよいし、その逆でもよい。このように突出部の表面に親水処理が施されていることから、凝縮水はプレ一トフイン 3の表面に対して薄く広がる。また、凝縮水が凍結したときでも、該凍結によつて形成される氷は、プレートフィン 3の表面からの高さが低い氷、つまり隣接するプレートフィン 3に向力つて成長する量が小さい氷になる。したがって、空気が流通する通路が閉塞されず、通風抵抗の増加を緩和できる。

[0045] · 第 3の実施形態では、室外熱交換器 2がドレンパン 6に接触している場合について説明されているが、第 1の実施形態と同様に、室外熱交翻 2とドレンパン 6との間には、その全体にわたって隙間が設けられてもよい。

[0046] (第 4の実施形態）

次に、本発明の第 4の実施形態を、図 7〜図 12を参照しながら説明する。第 4の実施形態の構成は、室外熱交換器 2の構造を変更した以外は第 2の実施形態の構成と同様であることから、第 2の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

[0047] 図 7は、第 4の実施形態に係る室外熱交換器 2の一部分を示す断面図である。

第 4の実施形態では、室外熱交換器 2は、その下部に高温部 14を備えている。高温部 14は、室外熱交翻2が蒸発器として動作しているときに、プレートフィン 3の表面上を流下する凝縮した水滴 8の温度を 0度以上に上昇させる。高温部 14では、室外熱交^^ 2のプレートフィン 3の下部に熱交換パイプ 5が設けられておらず、プレートフイン 3のみで形成されている。このようなプレートフィン 3のみで形成される高温部 1 4は、抜管構造、即ち熱交換パイプ 5がプレートフィン 3を貫通するためにプレートフィン 3に形成されてヽる貫通孔 15に熱交換パイプ 5が揷通されなヽことで形成される。

[0048] 図 7に示す構成例では、各プレートフィン 3の下端部から 1番目及び 2番目の 2つの貫通孔 15に熱交換パイプ 5が挿通されていない。したがって、室外熱交 2では、プレートフィン 3の下端部から、熱交換パイプ 5が揷通されていない貫通孔 15の内、最も上方に位置する貫通孔 15の近傍までの領域 W1が高温部 14として機能し、領域 W1を除いた残余の領域 W2で主に熱交換が行われる。高温部 14には熱交換パイブ 5が設けられて、な、ことから、室外熱交翻2が蒸発器として動作して、るとき、熱交換パイプ 5が設けられている上部の領域 W2に比べて高温部 14の温度は高くなる。このとき、少なくともプレートフィン 3の下端部の温度が 0度以上になるように、熱交換パイプ 5が設けられない領域 W1の大きさが適当に設定される。

[0049] このように高温部 14が設けられることによって、室外熱交 2が蒸発器として動作しているときに凝縮した水滴 8が下方に流下したとき、下部の高温部 14によって水滴 8の温度は 0度以上になる。したがって、流下した水滴 8が室外熱交換器 2の下端部で凍ることはない。

[0050] 図 8は、高温部の他の構成例を説明するための断面図である。図 8に示す高温部 1 4aでは、プレートフィン 3における高温部 14aに相当する領域 W1の表面に親水処理が施されている。このように高温部 14aの表面に親水処理が施されることによって、上方力も流下して高温部 14aに到達した水滴 8は高温部 14aの表面で薄く広がり、隣接する水滴 8どうしが集合して高温部 14aの表面に薄く広がり、水の薄膜 7となる。これによって高温部 14aの表面で水滴 8が成長することが抑えられることから、通風抵抗の増大を抑制することができ、高温部 14aの表面温度を上昇させることが可能となる

[0051] 図 9は、高温部のさらに他の構成例を示す背面図である。図 9に示す高温部 14bは、プレートフィン 3の下端と、最も下方に位置する熱交換パイプ 5との距離を、熱交換パイプ 5のピッチ（プレートフィン 3の長手方向に沿ったパイプ 5の間隔）に比べて大きくすることによって、プレートフィン 3のみで形成されている。高温部 14bにおいて、プレートフィン 3の領域 W1には貫通孔が形成されていない。この高温部 14bは、図 7に示される高温部 14と同様に機能する。高温部 14bにおいても、図 8に示される高温部 14aと同様に、表面に親水処理が施されてもよい。

[0052] 図 10は、高温部のさらに他の構成例を示す断面図である。図 10の例では、室外熱交 2の下端面に接触した状態でヒータ 16が配置され、プレートフィン 3の下部がそのヒータ 16によって加熱される。ヒータ 16により 0度以上に加熱される領域 W1が高温部 14cになる。この高温部 14cも、図 7に示す高温部 14と同様に機能する。ただし、ヒータ 16により積極的に加熱されていることから、図 10の高温部 14cの温度は他の高温部 14, 14a, 14bよりも高くすることが可能である。高温部 14cにおいても、図 8 に示される高温部 14aと同様に、表面に親水処理が施されてもよい。

[0053] 図 11は、高温部のさらに他の構成例における冷媒回路図を示す回路図であり、図 12は室外熱交換器 2の一部分を示す断面図である。室外熱交換器 2は、上側熱交換部 2aと下側熱交換部 2bとに区分され、上側熱交換部 2aと下側熱交換部 2bとが膨張弁 9を介して接続されている。そして、下側熱交換部 2b、膨張弁 9、上側熱交換部 2aの順番で冷媒が供給されることによって、下側熱交換部 2bが凝縮器として動作すると共に、上側熱交換部 2aが蒸発器として動作する。図 11に示される高温部 14dは、凝縮器として動作する下側熱交換部 2bで構成されて、る。

[0054] 図 11に示される空気調和装置 1では、圧縮機 12、四路切換弁 11、室内熱交換器 10、下側熱交換部 2b、膨張弁 9、及び上側熱交換部 2aが冷媒配管で接続されて冷媒回路が構成されている。空気調和装置 1の暖房運転時には、四路切換弁 11は図 11中に実線で示されるように設定される。この状態で、圧縮機 12から吐出された冷媒は、四路切換弁 11、室内熱交換器 10、下側熱交換部 2b、膨張弁 9、上側熱交換部 2a、及び四路切換弁 11の順番で循環して圧縮機 12に吸入される。このような冷媒の循環によって、室内熱交及び下側熱交換部 2bが凝縮器として動作し、上側熱交換部 2aが蒸発器として動作する。凝縮器として動作する室内熱交換器 10 では、ガス冷媒が室内空気と熱交換を行って凝縮され、これによつて室内空気は冷媒の放熱によって加熱される。また、凝縮器として動作する下側熱交換部 2bでも冷媒が放熱することから、下側熱交換部 2bは高温部 14dとして機能する。蒸発器として動作する上側熱交換部 2aでは、液冷媒は室外空気と熱交換を行って蒸発してガス冷媒になり、これによつて冷媒は室外空気から吸熱する。

[0055] 一方、空気調和装置 1の冷房運転時には、四路切換弁 11は図 11中に破線で示されるように設定される。この状態で、圧縮機 12から吐出された冷媒は、四路切換弁 1 1、上側熱交換部 2a、膨張弁 9、下側熱交換部 2b、室内熱交換器 10、及び四路切換弁 11の順番で循環して圧縮機 12〖こ吸入される。このような冷媒の循環によって、上側熱交換部 2aは凝縮器として動作し、下側熱交換部 2b及び室内熱交は蒸発器として動作する。凝縮器として動作する上側熱交換部 2aでは、ガス冷媒が室外空気と熱交換を行って液冷媒になり、これによつて冷媒は室外空気に対して放熱する。蒸発器として動作する室内熱交換器 10では、液冷媒が室内空気と熱交換を行つて蒸発してガス冷媒になり、これによつて室内空気は冷媒によって吸熱されて冷却される。蒸発器として動作する下側熱交換部 2bでは、液冷媒が室外空気と熱交換を行って蒸発してガス冷媒となることから、室外空気を冷却する。このように、下側熱交換部 2bでは無駄な熱交換が行われるものの、空気調和装置 1は冷房運転を行うことができる。

[0056] この高温部 14dは、図 7に示される高温部 14と同様に機能する。この高温部 14d、即ち下側熱交換部 2bにおいても、図 8に示す高温部 14aと同様に、表面に親水処理が施されてもよい。

[0057] 第 4の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

(1)第 4の実施形態では、室外熱交 2が蒸発器として動作しているときに凝縮した水滴 8力 S下方に流下したとき、高温咅 14a, 14b, 14c, 14dによって水滴 8 は 0度以上に加熱されることから、室外熱交翻2の下端部で水滴 8が凍ることがない。これによつて、室外熱交 2の下端部力上方に霜が成長することを防止することができるので、室外熱交換器 2の着霜量を低減することができる。

[0058] (2)プレートフィン 3のみで形成された高温部 14, 14bは、抜管構造、又はプレートフィン 3の下端と、最も下方に位置する熱交換パイプ 5との距離を変更することによつて、容易に実施されることができる。

[0059] (3)表面に親水処理が施された高温部 14aでは、高温部 14aの表面で水滴 8が成長することが抑えられ、通風抵抗の増大が抑制されるので、高温部 14aの表面温度を上昇させることが可能となる。これによつて、高温部 14aでの水滴 8の温度上昇をより促進することができる。

[0060] (4)ヒータ 16で室外熱交^^ 2の下部を加熱することにより形成される高温部 14c は、室外熱交 2にヒータ 16が設置されるだけでよいことから、容易に実施できる。更に、プレートフィン 3のみで形成される高温部 14, 14a, 14b〖こ比べて、高温部 14c の温度を高くすることが可能であることから、速やかに水滴を 0度以上に加熱することができる。

[0061] (5)室外熱交 2を上下に区分して得られた下側熱交換部 2bによって構成される高温部 14dは、プレートフィン 3のみで形成される高温部 14, 14a, 14bに比べて、高温部 14dの温度を高くすることが可能であることから、速やかに水滴を 0度以上にカロ熱することがでさる。

[0062] 第 4の実施形態は以下のように変更してもよ、。

• 高温部 14は抜管構造によってプレートフィン 3のみで形成されている力プレートフイン 3において高温部とすべき部位に熱交換パイプ 5を貫通させた状態で、この熱交換パイプ 5に冷媒を流通させないことで高温部が形成されてもよい。この場合、熱交換パイプ 5がプレートフィン 3を貫通して、ることから、室外熱交 2の構造の強度を向上させることができる。

[0063] (第 5の実施形態）

次に、本発明の第 5の実施形態を、図 13及び図 14を参照しながら説明する。第 5 の実施形態の構成は、ドレンパン 6の構成を変更した以外は第 1の実施形態の構成と同様であることから、第 1の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

[0064] 第 5の実施形態では、ドレンパン 6の上面 6aに滑水性及び撥水性処理が施されている。滑水性及び撥水性処理は、滑水性及び撥水性を有する塗膜がドレンパン 6の上面 6aに形成されることによって行われる。したがって、室外熱交 2から流下した水はドレンパン 6の上面 6aにたまることなぐ該上面 6a上をスムーズに流れる。

[0065] 図 13に示されるドレンパン 6では、室外熱交換器 2の長手方向の中央部に排水口 1 7が形成され、上面 6aはドレンパン 6の長手方向の両端部から中央部の排水口 17に向かって傾斜している。中央部に排水口 17が形成されたことによって、ドレンパン 6 の長手方向の端部に排水口が形成される場合に比べて、傾斜している上面 6aの最上部から排水口 17までの距離が短くなり、スムーズに排水することができる。この上面 6aに滑水性及び撥水性処理が施されることによって、より速やかに排水することができる。

[0066] また、図 14に示されるドレンパン 6の上面 6aは、空気の流通方向 4の下流側が低くなるように、上流から下流に向力つて傾斜している。上面 6aが流通方向 4に沿って傾斜することによって、上面 6aが流通方向 4に直交する方向に沿って傾斜する場合に比べて、傾斜している上面 6aの最上部力も最下部までの距離が短くなり、スムーズに排水することができる。この上面 6aに滑水性及び撥水性処理が施されることによって、より速やかに排水することができる。

[0067] 第 5の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

(1)ドレンパン 6の上面 6aに滑水性及び撥水性処理が施されることによって、室外熱交^^ 2から流下した水はドレンパン 6の上面 6aにたまることなくスムーズに流れるので、速やかに排水することができる。また、ドレンパン 6の上面 6aに滑水性及び撥水性処理が施されると共に、上面 6aの最上部から最下部までの距離を短くすることによって、より速やかに排水することができる。

[0068] (第 6の実施形態）

次に、本発明の第 6の実施形態を説明する。第 6の実施形態の構成は、ドレンパン 6の構成を変更した以外は第 5の実施形態の構成と同様であることから、第 5の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

[0069] 第 6の実施形態では、ドレンパン 6の上面 6aに親水処理が施されている。親水処理は、例えばドレンパン 6がアルミニウムにより形成されている場合、ポリアクリル酸などの親水処理剤の上面 6aへの塗布によって行われる。したがって、室外熱交換器 2から流下した水はドレンパン 6の上面 6a上をスムーズに流れる。

[0070] 第 6の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

(1)ドレンパン 6の上面 6aに親水処理が施されることによって、室外熱交^^ 2から流下した水はドレンパン 6の上面 6a上をスムーズに流れるので、速やかに排水することができる。また、ドレンパン 6の上面 6aに親水処理が施されると共に、上面 6aの最上部から最下部までの距離を短くすることによって、より速やかに排水することができる。

[0071] 上記各実施形態では、本発明は、冷凍装置の一種であるヒートポンプ方式の空気調和装置を例にとって説明されているが、例えば冷蔵庫又は冷凍庫に適用されてもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う熱交換器と、

前記熱交換器の下方に配置されるドレンパンとを備える冷凍装置において、前記熱交換器の下端部と前記ドレンパンの上面との間には、その全体にわたって間隙が設けられていることを特徴とする冷凍装置。

[2] 熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う熱交換器と、

前記熱交^^の下方に配置されるドレンパンとを備え、

前記熱交換器は、その下端部が前記ドレンパンの上面に対して部分的に接触するように配置されて、る冷凍装置にぉ、て、

前記熱交^^の下端部には突出部が設けられ、前記熱交^^の下端部と前記ドレンパンの上面との部分的な接触は、前記突出部の先端が前記ドレンパンの上面に接触することによって行われていることを特徴とする冷凍装置。

[3] 前記熱交換器は、前記熱交換面を形成する複数のフィンと、内部を前記熱媒体が流通する熱交換パイプとを備えるクロスフィンアンドチューブ型熱交^^であり、前記突出部は前記各フィンの下端部に設けられ、且つ前記空気の流通方向に対して傾斜する傾斜部であることを特徴とする請求項 2に記載の冷凍装置。

[4] 前記熱交換器は、前記熱交換面を形成する複数のフィンと、内部を前記熱媒体が流通する熱交換パイプとを備えるクロスフィンアンドチューブ型熱交^^であり、前記突出部は、前記複数のフィンの内の一部のフィンの下端部に設けられ、且つ残余のフィンの下端部に比べて下方へ突出していることを特徴とする請求項 2に記載の冷凍装置。

[5] 前記突出部の表面に親水処理が施されていることを特徴とする請求項 4に記載の冷凍装置。

[6] 熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う熱交を備える冷凍装置において、

前記熱交換器の下部には、該熱交換器が蒸発器として動作したときに、前記熱交換面上で凝縮して流下する水滴の温度を 0度以上に上昇させる高温部が設けられて Vヽることを特徴とする冷凍装置。

[7] 前記熱交換器は、前記熱交換面を形成する複数のフィンと、内部を前記熱媒体が流通する熱交換パイプとを備えるクロスフィンアンドチューブ型熱交^^であり、前記高温部は、前記フィンのみで形成されて、ることを特徴とする請求項 6に記載の冷凍装置。

[8] 前記熱交はヒータを備え、該ヒータは、前記熱交^^の下端面に接触した状態で配置され、前記ヒータが前記熱交換器の下部を加熱することにより前記高温部が形成されて、ることを特徴とする請求項 6に記載の冷凍装置。

[9] 前記熱交は、上側熱交換部と下側熱交換部とに区分されると共に、膨張弁を備え、前記上側熱交換部と前記下側熱交換部とが前記膨張弁を介して接続され、前記下側熱交換部、前記膨張弁、及び前記上側熱交換部の順番で熱媒体が供給されることによって、前記下側熱交換部が凝縮器として動作すると共に、前記上側熱交換部が蒸発器として動作し、

前記高温部は、凝縮器として動作する前記下側熱交換部で形成されて、ることを特徴とする請求項 6に記載の冷凍装置。

[10] 前記高温部の表面に親水処理が施されて、ることを特徴とする請求項 6〜9の、ずれか 1項に記載の冷凍装置。

[11] 熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う熱交を備える冷凍装置において、

前記熱交換器は、前記熱交換面を形成する複数のフィンと、内部を前記熱媒体が流通する熱交換パイプとを備えるクロスフィンアンドチューブ型熱交^^であり、前記複数のフィンの内の一部のフィンの下端部には突出部が設けられ、該突出部は、残余のフィンの下端部に比べて下方へ突出していることを特徴とする冷凍装置。

[12] 前記熱交^^の下部の表面に親水処理が施されて、ることを特徴とする請求項 11 に記載の冷凍装置。

[13] 熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器の下方に配置されるドレンパンとを備える冷凍装置において、前記ドレンパンの上面に滑水性及び撥水性処理が施されていることを特徴とする冷凍装置。

[14] 熱交換面を備え、該熱交換面上を流通する空気、及び内部を流通する熱媒体の間で熱交換を行う熱交換器と、

前記熱交換器の下方に配置されるドレンパンとを備える冷凍装置において、前記ドレンパンの上面に親水処理が施されていることを特徴とする冷凍装置。

[15] 前記熱交換面が滑水性及び撥水性を有する請求項 1〜14のいずれか 1項に記載の冷凍装置。