WO2021095131A1 - 熱交換ユニットおよび冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2021095131A1
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heat exchanger
injection port
exchange unit
heat exchange
refrigeration cycle
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PCT/JP2019/044398
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English (en)
French (fr)
Inventor
圭吾 岡島
考倫 松浦
達也 ▲雑▼賀
恭平 沖
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchange unit having a cleaning function and a refrigeration cycle device including the heat exchange unit.
  • Patent Document 1 discloses a cleaning device that cleans the surface of a cooling coil through which the refrigerant of the unit cooler passes. According to the cleaning device of the unit cooler, the entire cleaning area on the surface of the cooling coil is uniformly cleaned by selectively ejecting water from the water supply source for each of the divided regions. be able to.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to stably perform automatic cleaning of the inside of a heat exchange unit.
  • the heat exchange unit includes a first heat exchanger, a blower, and piping.
  • the blower forms an airflow that passes through the first heat exchanger.
  • the pipe is formed with at least one injection port for injecting a liquid.
  • the at least one injection port includes a first injection port for injecting a liquid into the first heat exchanger.
  • the first injection port is arranged on the first side of the first heat exchanger into which the airflow formed by the blower flows.
  • the first injection port is arranged on the first side of the first heat exchanger into which the airflow formed by the blower flows, so that the inside of the heat exchange unit is automatically cleaned. It can be done stably.
  • FIG. 4 is a diagram showing the entire cleaning pipe and drain pan 45 from FIG. 4 with the heat exchanger, header, and fan removed.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. It is a figure which looked at the structure shown in FIG. 4 from the X-axis direction (VII direction) in a plan view.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a refrigeration cycle device 100 including a unit cooler 4, which is an example of a heat exchange unit according to an embodiment.
  • the refrigeration cycle device 100 includes a compressor 1, a heat exchanger 2 (second heat exchanger), an expansion valve 3, a unit cooler 4 (heat exchange unit), and an on-off valve 5.
  • the control device 10 and the remote controller 20 are provided.
  • a refrigerant is sealed in the refrigeration cycle device 100.
  • the refrigerant circulates in the order of the compressor 1, the heat exchanger 2 functioning as a condenser, the expansion valve 3, and the unit cooler 4.
  • the unit cooler 4 includes a cleaning pipe 40, a heat exchanger 41 (first heat exchanger) that functions as an evaporator, a distributor 42, a header 43, a fan 44 (blower), and a drain pan 45. ..
  • the cleaning pipe 40 has a water supply port Win to which cleaning water is supplied, and a plurality of nozzles Nz1 (first injection port), nozzles Nz2 (second injection port), and nozzles Nz3 (third injection port) for injecting cleaning water. , And the nozzle Nz4 (fourth injection port) is formed.
  • the heat exchanger 41 includes a plurality of inflow ports P1 and a plurality of outflow ports.
  • the distributor 42 receives the refrigerant from the expansion valve 3 and distributes the refrigerant to each of the plurality of inflow ports P1.
  • the refrigerants flowing out from the plurality of outflow ports merge at the header 43 and head toward the compressor 1 from the header 43.
  • the fan 44 forms an airflow Wd that passes through the heat exchanger 41.
  • the drain pan 45 receives water droplets from the heat exchanger 41 and the fan 44 and drains the drain pan 45.
  • the on-off valve 5 is connected between the water supply source 30 and the water supply port Win.
  • the on-off valve 5 When the on-off valve 5 is opened, cleaning water is supplied from the water supply source 30 to the cleaning pipe 40, and automatic cleaning of the inside of the unit cooler 4 is started.
  • the on-off valve 5 When the on-off valve 5 is closed, the automatic cleaning is completed.
  • the water supply source 30 includes a pump (not shown) that generates the water pressure required for injecting the washing water from the plurality of nozzles Nz1 to Nz4.
  • the water supply port Win may be connected to a tap.
  • the water supply source 30 does not have to include a pump.
  • the control device 10 controls the drive frequency of the compressor 1 to control the amount of refrigerant discharged by the compressor 1 per unit time.
  • the control device 10 controls the opening degree of the expansion valve 3 so that the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the heat exchanger 41 is within a desired range.
  • the control device 10 controls the amount of air blown per unit time of the fan 44.
  • the control device 10 controls the on-off valve 5.
  • the remote controller 20 receives an operation from the user and transmits a signal indicating the operation to the control device 10.
  • the control device 10 receives a signal from the remote controller 20 and controls the refrigeration cycle device 100.
  • the control device 10 stops the compressor 1 and defrosts (off) the heat exchanger 41 by blowing air from the fan 44. Cycle defrost).
  • frost formation condition a condition that the reference time has elapsed after the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the heat exchanger 41 becomes equal to or less than the reference value can be mentioned.
  • the reference value and the reference time can be appropriately determined by an actual machine experiment or a simulation.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the control device 10 of FIG.
  • the control device 10 includes a processing circuit 11, a memory 12, and an input / output unit 13.
  • the processing circuit 11 may be dedicated hardware or a CPU (Central Processing Unit) that executes a program stored in the memory 12.
  • the processing circuit 11 includes, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA ( Field Programmable Gate Array) or a combination of these is applicable.
  • the processing circuit 11 is a CPU, the function of the control device 10 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software or firmware is described as a program and stored in the memory 12.
  • the processing circuit 11 reads and executes the program stored in the memory 12.
  • the memory 12 includes a non-volatile or volatile semiconductor memory (for example, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), or EPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). )), And includes magnetic discs, flexible discs, optical discs, compact discs, mini discs, or DVDs (Digital Versatile Discs).
  • the CPU is also called a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a processor, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • FIG. 3 is an external perspective view of the unit cooler 4 of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cleaning pipe 40, a heat exchanger 41, a header 43, fans 44A and 44B, and a drain pan 45 housed in the unit cooler 4 of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the entire cleaning pipe 40 and drain pan 45 from which the heat exchanger 41, the header 43, and the fans 44A and 44B are removed from FIG.
  • the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are orthogonal to each other. The same applies to FIGS. 6, 7, and 10 which will be described later.
  • the fans 44A and 44B are juxtaposed in the X-axis direction.
  • the fans 44A and 44B form an air flow in the Y-axis direction.
  • a plurality of fins 411 having a normal line in the X-axis direction are juxtaposed at substantially equal intervals in the X-axis direction to form a ventilation path through which the air flow passes.
  • a plurality of heat transfer tubes 412 penetrate the plurality of fins 411 in the X-axis direction.
  • the drain pan 45 has an inclined surface 452 on which the drain port 451 is formed.
  • the inclined surface 452 is formed with an inclination that descends toward the drain port 451.
  • the cleaning pipe 40 includes cleaning portions 40A to 40C extending in the X-axis direction.
  • the cleaning portions 40A and 40B are arranged between the fans 44A and 44B and the heat exchanger 41 in the Y-axis direction with reference to FIG. 4 as well.
  • the cleaning unit 40B is arranged between the cleaning unit 40A and the drain pan 45 in the Z-axis direction.
  • the cleaning portion 40C is arranged between each of the fans 44A and 44B and the outer edge portion of the drain pan 45 in the Y-axis direction.
  • a plurality of nozzles Nz1, Nz3, Nz4 are formed in the cleaning unit 40A. Since the plurality of nozzles Nz3 are formed on the opposite sides of the plurality of nozzles Nz1 in the cleaning unit 40A, they are not shown in FIG. A plurality of nozzles Nz1 and Nz4 are formed in the cleaning unit 40B. The plurality of nozzles Nz4 are formed at the tips of the cleaning portions 40A and 40B, respectively. A plurality of nozzles Nz2 are formed in the cleaning unit 40C. When the drain pan 45 is viewed in a plan view from the Z-axis direction, the drain pan 45 is arranged so as to overlap the entire cleaning portions 40A to 40C.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG.
  • FIG. 7 is a plan view of the configuration shown in FIG. 4 from the X-axis direction (VII direction).
  • the nozzle Nz1 of the cleaning unit 40A injects cleaning water onto the upper part of the heat exchanger 41.
  • the nozzle Nz1 of the cleaning unit 40B injects cleaning water into the heat exchanger 41 between the drain pan 45 and the cleaning unit 40A.
  • the nozzles Nz1 of each of the cleaning portions 40A and 40B are arranged on the side (second side) of the heat exchanger 41 from which the airflow Wd flows out.
  • the ventilation passage of the heat exchanger 41 is cleaned by the cleaning water injected from the nozzle Nz1. As a result, for example, clogging of the ventilation passage of the heat exchanger 41 and corrosion of the fins and the heat transfer tube of the heat exchanger 41 are suppressed.
  • the nozzle Nz3 of the cleaning unit 40A injects cleaning water onto the fans 44A and 44B.
  • the fans 44A and 44B are washed by the washing water jetted from the nozzle Nz3. As a result, corrosion of the fans 44A and 44B is suppressed.
  • the nozzle Nz2 of the cleaning unit 40C injects the cleaning water onto the inclined surface 452 so that the cleaning water faces the drain port 451.
  • the inclined surface 452 of the drain pan 45 is washed with the washing water sprayed from the nozzle Nz2. Since the accumulation of dust and the like on the inclined surface 452 is suppressed, the cleaning water sprayed from the cleaning pipe 40 can be stably drained. As a result, the inside of the unit cooler 4 can be stably cleaned automatically.
  • the nozzle Nz4 of the cleaning unit 40A and the nozzle Nz4 of the cleaning unit 40B inject cleaning water into the distributor 42 and the plurality of inflow ports P1.
  • a relatively low temperature refrigerant decompressed from the expansion valve 3 flows into the distributor 42. Therefore, water droplets are likely to be generated from the air cooled by the refrigerant in the distributor 42 and the pipes from the distributor 42 to the plurality of inflow ports P1.
  • the distributor 42 and the plurality of inflow ports P1 are often connected by welding pipes. Since the welded portion has low strength, it is likely to break due to corrosion. Therefore, in the unit cooler 4, corrosion of the welded portion is suppressed by injecting cleaning water from the nozzle Nz4 onto the distributor 42 and the plurality of inflow ports P1. As a result, the failure of the unit cooler 4 can be suppressed.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of processing called by the control device 10 of FIG. 1 when the cleaning start condition (specific condition) of the unit cooler 4 is satisfied.
  • the process shown in FIG. 8 is called by a main routine (not shown) that controls the refrigeration cycle apparatus 100 in an integrated manner.
  • the cleaning start condition include a combination of the following conditions C1 to C4 and any number of conditions C1 to C4.
  • C1 A condition that a reference time (second reference time) has elapsed from the start of operation of the refrigeration cycle device 100, or a condition that the reference time has elapsed since the on-off valve 5 was closed (C2) A condition that a specific time has arrived (C2) C3) Condition that the operation indicating the start of cleaning is performed by the user on the remote controller 20 (C4) Frost formation condition
  • condition C1 the cleaning start condition is condition C1
  • the unit cooler 4 is set at reference time intervals from the start of operation of the refrigeration cycle device 100. Cleaning is done.
  • the specific time of condition C2 may be set and changed by the user's operation on the remote controller 20.
  • the defrosting of the heat exchanger 41 can be promoted by the cleaning water by setting the condition C4 as the cleaning start condition. Therefore, the down time of the compressor 1 can be shortened. As a result, the frequency of interruption of operation of the refrigeration cycle device 100 can be reduced.
  • the control device 10 opens the on-off valve 5 in S11 and proceeds to the process in S12.
  • the control device 10 waits for a reference time (first reference time) in S12, and proceeds to the process in S13.
  • the control device 10 closes the on-off valve 5 in S13 and returns the process to the main routine. If the cleaning start condition does not include the condition C4, the fans 44A and 44B may be stopped at the start of cleaning and restarted after the cleaning is completed.
  • the reference time of condition C1 and the reference time of s12 can be appropriately determined by an actual machine experiment or a simulation.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing a configuration of a refrigeration cycle device 100A including a unit cooler 4A, which is an example of the heat exchange unit according to the first modification of the embodiment.
  • the structure of the refrigeration cycle device 100A is such that the unit cooler 4 in FIG. 1 is replaced with 4A.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the unit cooler 4A of FIG.
  • the configuration of the unit cooler 4A is such that the cleaning units 40D and 40E are added to the unit cooler 4 of FIG. Other than these, the description is the same, so the description will not be repeated.
  • each of the cleaning portions 40D and 40E extends in the X-axis direction.
  • a plurality of nozzles Nz1 are formed in each of the cleaning portions 40D and 40E.
  • the nozzle Nz1 of the cleaning unit 40D injects cleaning water onto the upper part of the heat exchanger 41.
  • the nozzle Nz1 of the cleaning unit 40E injects cleaning water into the heat exchanger 41 between the drain pan 45 and the cleaning unit 40D.
  • the nozzles Nz1 of each of the cleaning units 40D and 40E are arranged on the side (first side) of the heat exchanger 41 into which the air flow Wd flows.
  • the unit cooler 4A since a plurality of nozzles Nz1 are arranged on both sides of the heat exchanger 41 in the direction of the air flow Wd (Y-axis direction), cleaning of the heat exchanger 41 is more effective than that of the unit cooler 4. It can be carried out.
  • the nozzle Nz1 may not be arranged on the side of the heat exchanger 41 from which the airflow Wd flows out.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing a configuration of a refrigeration cycle device 100B including a unit cooler 4B, which is an example of the heat exchange unit according to the second modification of the embodiment.
  • the structure of the refrigeration cycle device 100B is such that the unit cooler 4 in FIG. 1 is replaced with 4B. Other than these, the same applies, so the description will not be repeated.
  • the expansion valve 3 may be included in the unit cooler 4B.
  • the heat exchanger included in the heat exchange unit according to the embodiment may be used as a condenser in the refrigeration cycle apparatus.
  • the inside of the heat exchange unit can be stably cleaned automatically.

Abstract

熱交換ユニット（４Ａ）は、第１熱交換器（４１）と、送風装置（４４Ｂ）と、配管（４０Ｄ）とを備える。送風装置（４４Ｂ）は、第１熱交換器（４１）を通過する気流（Ｗｄ）を形成する。配管（４０Ｄ）には、液体を噴射する少なくとも１つの噴射口が形成されている。当該少なくとも１つの噴射口は、第１熱交換器（４１）に液体を噴射する第１噴射口（Ｎｚ１）を含む。第１噴射口（Ｎｚ１）は、送風装置（４４Ｂ）によって形成された気流（Ｗｄ）が流入する第１熱交換器（４１）の第１の側に配置されている。

Description

熱交換ユニットおよび冷凍サイクル装置
　本発明は、洗浄機能を有する熱交換ユニット、および当該熱交換ユニットを備える冷凍サイクル装置に関する。
　従来、洗浄機能を有する熱交換ユニットが知られている。たとえば、特許第５４９６５５５号公報（特許文献１）には、ユニットクーラの冷媒が通過する冷却用コイルの表面を洗浄する洗浄装置が開示されている。当該ユニットクーラの洗浄装置によれば、冷却用コイルの表面の洗浄領域全体を複数に分割した領域毎に給水源からの水を選択的に順次噴出することにより、当該洗浄領域全体を満遍なく洗浄することができる。
特許第５４９６５５５号公報
　熱交換ユニットの内部において、送風装置によって形成される気流が流入する熱交換器の側に粉塵等が集積し易い。しかし、特許文献１に開示されているユニットクーラの洗浄装置においては、当該気流の向きと粉塵等が集積し易い熱交換器の側について考慮されていない。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、熱交換ユニットの内部の自動的な洗浄を安定的に行うことである。
　本発明に係る熱交換ユニットは、第１熱交換器と、送風装置と、配管とを備える。送風装置は、第１熱交換器を通過する気流を形成する。配管には、液体を噴射する少なくとも１つの噴射口が形成されている。当該少なくとも１つの噴射口は、第１熱交換器に液体を噴射する第１噴射口を含む。第１噴射口は、送風装置によって形成された気流が流入する第１熱交換器の第１の側に配置されている。
　本発明によれば、第１噴射口が送風装置によって形成された気流が流入する第１熱交換器の第１の側に配置されていることにより、熱交換ユニットの内部の自動的な洗浄を安定的に行うことができる。
実施の形態に係る熱交換ユニットの一例であるユニットクーラを備える冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１の制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１のユニットクーラの外観斜視図である。 図３のユニットクーラ内に収容されている洗浄配管、熱交換器、ヘッダ、ファン、およびドレンパンを示す図である。 図４から熱交換器、ヘッダ、およびファンが除かれた、洗浄配管およびドレンパン４５の全体を示す図である。 図４のＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図４に示されている構成をＸ軸方向（ＶＩＩ方向）から平面視した図である。 ユニットクーラの洗浄開始条件（特定条件）が成立した場合に図１の制御装置によって呼び出される処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態の変形例１に係る熱交換ユニットの一例であるユニットクーラを備える冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。 図９のユニットクーラの断面図である。 実施の形態の変形例２に係る熱交換ユニットの一例であるユニットクーラを備える冷凍サイクル装置の構成を示す機能ブロック図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。
　図１は、実施の形態に係る熱交換ユニットの一例であるユニットクーラ４を備える冷凍サイクル装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１に示されるように、冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１と、熱交換器２（第２熱交換器）と、膨張弁３と、ユニットクーラ４（熱交換ユニット）と、開閉弁５と、制御装置１０と、リモートコントローラ２０（操作部）とを備える。冷凍サイクル装置１００には、冷媒が封入されている。当該冷媒は、圧縮機１、凝縮器として機能する熱交換器２、膨張弁３、およびユニットクーラ４の順に循環する。
　ユニットクーラ４は、洗浄配管４０と、蒸発器として機能する熱交換器４１（第１熱交換器）と、分配器４２と、ヘッダ４３と、ファン４４（送風装置）と、ドレンパン４５とを含む。洗浄配管４０には、洗浄水が供給される給水口Ｗｉｎ、および洗浄水を噴射する複数のノズルＮｚ１（第１噴射口）、ノズルＮｚ２（第２噴射口）、ノズルＮｚ３（第３噴射口）、およびノズルＮｚ４（第４噴射口）が形成されている。熱交換器４１は、複数の流入ポートＰ１および複数の流出ポートを含む。分配器４２は、膨張弁３からの冷媒を受けて、複数の流入ポートＰ１の各々に当該冷媒を分配する。複数の流出ポートから流出する冷媒は、ヘッダ４３において合流して、ヘッダ４３から圧縮機１に向かう。ファン４４は、熱交換器４１を通過する気流Ｗｄを形成する。ドレンパン４５は、熱交換器４１およびファン４４からの水滴を受けて排水する。
　開閉弁５は、給水源３０と給水口Ｗｉｎとの間に接続されている。開閉弁５が開かれることにより、給水源３０から洗浄水が洗浄配管４０に供給され、ユニットクーラ４の内部の自動洗浄が開始される。開閉弁５が閉じられることにより、当該自動洗浄が終了される。給水源３０は、複数のノズルＮｚ１～Ｎｚ４からの洗浄水の噴射に必要な水圧を発生するポンプ（不図示）を含む。給水口Ｗｉｎは、水道の蛇口に接続されてもよい。なお、給水源３０は、ポンプを含んでいなくてもよい。
　制御装置１０は、圧縮機１の駆動周波数を制御して、圧縮機１が単位時間当たりに吐出する冷媒量を制御する。制御装置１０は、熱交換器４１から流出する冷媒の過熱度が所望の範囲となるように、膨張弁３の開度を制御する。制御装置１０は、ファン４４の単位時間当たりの送風量を制御する。制御装置１０は、開閉弁５を制御する。リモートコントローラ２０は、ユーザからの操作を受けて、制御装置１０に当該操作を示す信号を送信する。制御装置１０は、リモートコントローラ２０からの信号を受けて、冷凍サイクル装置１００を制御する。
　制御装置１０は、熱交換器４１に霜が発生したことを示す条件（着霜条件）が成立した場合、圧縮機１を停止して、ファン４４の送風による熱交換器４１の除霜（オフサイクルデフロスト）を行う。着霜条件としては、熱交換器４１から流出する冷媒の過熱度が基準値以下となってから基準時間が経過したという条件を挙げることができる。基準値および基準時間は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定することができる。
　図２は、図１の制御装置１０の構成を示す機能ブロック図である。図２に示されるように、制御装置１０は、処理回路１１と、メモリ１２と、入出力部１３とを含む。処理回路１１は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ１２に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central　Processing　Unit）であってもよい。処理回路１１が専用のハードウェアである場合、処理回路１１には、たとえば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ(Field　Programmable　Gate　Array)、あるいはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路１１がＣＰＵの場合、制御装置１０の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアあるいはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１２に格納される。処理回路１１は、メモリ１２に記憶されたプログラムを読み出して実行する。メモリ１２には、不揮発性または揮発性の半導体メモリ（たとえばＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、あるいはＥＥＰＲＯＭ（Electrically　Erasable　Programmable　Read　Only　Memory））、および磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、あるいはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）が含まれる。なお、ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいはＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）とも呼ばれる。
　図３は、図１のユニットクーラ４の外観斜視図である。図４は、図３のユニットクーラ４内に収容されている洗浄配管４０、熱交換器４１、ヘッダ４３、ファン４４Ａ，４４Ｂ、およびドレンパン４５を示す図である。図５は、図４から熱交換器４１、ヘッダ４３、およびファン４４Ａ，４４Ｂが除かれた、洗浄配管４０およびドレンパン４５の全体を示す図である。図３～図５に示される座標軸において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交している。後に説明する図６、図７、および図１０においても同様である。
　図４に示されるように、ファン４４Ａ，４４Ｂは、Ｘ軸方向に並置されている。ファン４４Ａ，４４Ｂは、Ｙ軸方向に気流を形成する。熱交換器４１においては、Ｘ軸方向を法線とする複数のフィン４１１がＸ軸方向にほぼ等間隔で並置され、当該気流が通過する通風路が形成されている。複数の伝熱管４１２が、複数のフィン４１１をＸ軸方向に貫通している。Ｚ軸方向からドレンパン４５を平面視したとき、ドレンパン４５は、ファン４４Ａ，４４Ｂ，および熱交換器４１各々の全体と重なるように配置されている。
　図５に示されるように、ドレンパン４５は、排水口４５１が形成された傾斜面４５２を有する。傾斜面４５２には、排水口４５１に向かって下る傾斜が形成されている。洗浄配管４０は、Ｘ軸方向に延在する洗浄部４０Ａ～４０Ｃを含む。図４も併せて参照しながら、洗浄部４０Ａ，４０Ｂは、Ｙ軸方向においてファン４４Ａ，４４Ｂと熱交換器４１との間に配置されている。Ｚ軸方向において洗浄部４０Ｂは、洗浄部４０Ａとドレンパン４５との間に配置されている。洗浄部４０Ｃは、Ｙ軸方向においてファン４４Ａ，４４Ｂ各々とドレンパン４５の外縁部との間に配置されている。
　洗浄部４０Ａには、複数のノズルＮｚ１，Ｎｚ３，Ｎｚ４が形成されている。なお、複数のノズルＮｚ３は、洗浄部４０Ａにおいて複数のノズルＮｚ１の反対側に形成されているため、図５において示されていない。洗浄部４０Ｂには、複数のノズルＮｚ１，Ｎｚ４が形成されている。複数のノズルＮｚ４は、洗浄部４０Ａ，４０Ｂ各々の先端部に形成されている。洗浄部４０Ｃには、複数のノズルＮｚ２が形成されている。Ｚ軸方向からドレンパン４５を平面視したとき、ドレンパン４５は、洗浄部４０Ａ～４０Ｃ各々の全体と重なるように配置されている。
　図６は、図４のＶＩ－ＶＩ線断面図である。図７は、図４に示されている構成をＸ軸方向（ＶＩＩ方向）から平面視した図である。図６および図７に示されるように、洗浄部４０ＡのノズルＮｚ１は、熱交換器４１の上部に洗浄水を噴射する。洗浄部４０ＢのノズルＮｚ１は、ドレンパン４５と洗浄部４０Ａとの間において熱交換器４１に洗浄水を噴射する。洗浄部４０Ａ，４０Ｂ各々のノズルＮｚ１は、気流Ｗｄが流出する熱交換器４１の側（第２の側）に配置されている。ノズルＮｚ１から噴射される洗浄水により、熱交換器４１の通風路が洗浄される。その結果、たとえば、熱交換器４１の通風路の詰まり、ならびに熱交換器４１のフィンおよび伝熱管の腐食が抑制される。
　洗浄部４０ＡのノズルＮｚ３は、ファン４４Ａ，４４Ｂに洗浄水を噴射する。ノズルＮｚ３から噴射される洗浄水により、ファン４４Ａ，４４Ｂが洗浄される。その結果、ファン４４Ａ，４４Ｂの腐食が抑制される。
　図６を参照しながら、洗浄部４０ＣのノズルＮｚ２は、洗浄水が排水口４５１に向かうように洗浄水を傾斜面４５２に噴射する。ノズルＮｚ２にから噴射される洗浄水によりドレンパン４５の傾斜面４５２が洗浄される。傾斜面４５２における粉塵等の堆積が抑制されるため、洗浄配管４０から噴射された洗浄水の排水を安定的に行われる。その結果、ユニットクーラ４の内部の自動的な洗浄を安定的に行うことができる。
　図７を参照しながら、洗浄部４０ＡのノズルＮｚ４および洗浄部４０ＢのノズルＮｚ４は、分配器４２および複数の流入ポートＰ１に洗浄水を噴射する。分配器４２には、膨張弁３から減圧された比較的温度が低い冷媒が流入する。そのため、分配器４２、および分配器４２から複数の流入ポートＰ１までの配管には、冷媒によって冷却された空気から水滴が生じ易い。また、分配器４２と複数の流入ポートＰ１とは、配管の溶接によって接続されることが多い。溶接部分は強度が低いため、腐食による破断が生じ易い。そこで、ユニットクーラ４においては分配器４２および複数の流入ポートＰ１にノズルＮｚ４から洗浄水を噴射することにより、溶接部分の腐食が抑制される。その結果、ユニットクーラ４の故障を抑制することができる。
　図８は、ユニットクーラ４の洗浄開始条件（特定条件）が成立した場合に図１の制御装置１０によって呼び出される処理の流れを示すフローチャートである。図８に示される処理は、冷凍サイクル装置１００を統合的に制御する不図示のメインルーチンによって呼び出される。洗浄開始条件としては、たとえば、以下の条件Ｃ１～Ｃ４および条件Ｃ１～Ｃ４のうちの任意の数の条件が組み合わされた条件を挙げることができる。
　（Ｃ１）冷凍サイクル装置１００の運転開始から基準時間（第２基準時間）が経過したか、または開閉弁５の閉止から当該基準時間が経過したという条件
　（Ｃ２）特定時刻が到来したという条件
　（Ｃ３）洗浄開始を示す操作がリモートコントローラ２０においてユーザによって行われたという条件
　（Ｃ４）着霜条件
　洗浄開始条件が条件Ｃ１である場合、冷凍サイクル装置１００の運転開始から基準時間間隔でユニットクーラ４の洗浄が行われる。条件Ｃ２の特定時刻は、リモートコントローラ２０に対するユーザの操作によって設定および変更されてもよい。ユニットクーラ４が配置されている空間の温度が０℃より高い場合、条件Ｃ４を洗浄開始条件とすることにより、洗浄水によって熱交換器４１の除霜を促進することができる。そのため、圧縮機１の停止時間を短縮することができる。その結果、冷凍サイクル装置１００の運転の中断頻度を低下させることができる。
　図８に示されるように、制御装置１０は、Ｓ１１において開閉弁５を開放し、処理をＳ１２に進める。制御装置１０は、Ｓ１２において基準時間（第１基準時間）待機して、処理をＳ１３に進める。制御装置１０は、Ｓ１３において開閉弁５を閉止して処理をメインルーチンに返す。なお、洗浄開始条件に条件Ｃ４が含まれない場合、ファン４４Ａ，４４Ｂは、洗浄開始時に停止され、洗浄完了後に再起動されてもよい。なお、条件Ｃ１の基準時間およびｓ１２の基準時間は、実機実験あるいはシミュレーションによって適宜決定することができる。
　図９は、実施の形態の変形例１に係る熱交換ユニットの一例であるユニットクーラ４Ａを備える冷凍サイクル装置１００Ａの構成を示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置１００Ａの構成は、図１のユニットクーラ４が４Ａに置き換えられた構成である。図１０は、図９のユニットクーラ４Ａの断面図である。ユニットクーラ４Ａの構成は、図６のユニットクーラ４に、洗浄部４０Ｄ，４０Ｅが追加された構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　図１０に示されるように、洗浄部４０Ｄ，４０Ｅの各々は、Ｘ軸方向に延在している。洗浄部４０Ｄ，４０Ｅの各々には、複数のノズルＮｚ１が形成されている。洗浄部４０ＤのノズルＮｚ１は、熱交換器４１の上部に洗浄水を噴射する。洗浄部４０ＥのノズルＮｚ１は、ドレンパン４５と洗浄部４０Ｄとの間において熱交換器４１に洗浄水を噴射する。洗浄部４０Ｄ，４０Ｅ各々のノズルＮｚ１は、気流Ｗｄが流入する熱交換器４１の側（第１の側）に配置されている。ユニットクーラ４Ａにおいては、複数のノズルＮｚ１が気流Ｗｄの方向（Ｙ軸方向）において熱交換器４１の両側に配置されているため、熱交換器４１の洗浄をユニットクーラ４よりもさらに効果的に行うことができる。なお、ノズルＮｚ１は、気流Ｗｄが流出する熱交換器４１の側に配置されていなくてもよい。
　図１１は、実施の形態の変形例２に係る熱交換ユニットの一例であるユニットクーラ４Ｂを備える冷凍サイクル装置１００Ｂの構成を示す機能ブロック図である。冷凍サイクル装置１００Ｂの構成は、図１のユニットクーラ４が４Ｂに置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。図１１に示されように、膨張弁３は、ユニットクーラ４Ｂに含まれてもよい。
　なお、実施の形態に係る熱交換ユニットに含まれる熱交換器は、冷凍サイクル装置において凝縮器として使用されてもよい。
　以上、実施の形態および変形例１，２に係る熱交換ユニットによれば、熱交換ユニットの内部の自動的な洗浄を安定的に行うことができる。
　今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することも予定されている。今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　圧縮機、２，４１　熱交換器、３　膨張弁、４，４Ａ，４Ｂ　ユニットクーラ、５　開閉弁、１０　制御装置、１１　処理回路、１２　メモリ、１３　入出力部、２０　リモートコントローラ、３０　給水源、４０　洗浄配管、４０Ａ～４０Ｅ　洗浄部、４２　分配器、４３　ヘッダ、４４，４４Ａ，４４Ｂ　ファン、４５　ドレンパン、１００，１００Ｂ　冷凍サイクル装置、４１１　フィン、４１２　伝熱管、４５１　排水口、４５２　傾斜面、Ｎｚ１～Ｎｚ４　ノズル、Ｐ１　流入ポート。

Claims (11)

  1. 　第１熱交換器と、
    　前記第１熱交換器を通過する気流を形成する送風装置と、
    　液体を噴射する少なくとも１つの噴射口が形成された配管とを備え、
    　前記少なくとも１つの噴射口は、前記第１熱交換器に前記液体を噴射する第１噴射口を含み、
    　前記第１噴射口は、前記気流が流入する前記第１熱交換器の第１の側に配置されている、熱交換ユニット。
  2. 　前記第１熱交換器からの水滴を受けて排水するドレンパンをさらに備え、
    　前記ドレンパンは、排水口が形成された傾斜面を有し、
    　前記液体が前記排水口に向かうように前記液体を前記傾斜面に噴射する第２噴射口とを含む、
    　前記第１噴射口は、前記気流が流入する前記第１熱交換器の第１の側および前記気流が流出する前記第１熱交換器の第２の側の少なくとも一方に配置されている、請求項１に記載の熱交換ユニット。
  3. 　前記少なくとも１つの噴射口は、前記第１の側に配置された第１噴射口および前記気流が流出する前記第１熱交換器の第２の側に配置された第１噴射口を含む、請求項２に記載の熱交換ユニット。
  4. 　前記少なくとも１つの噴射口は、前記送風装置に前記液体を噴射する第３噴射口をさらに含む、請求項２または３に記載の熱交換ユニット。
  5. 　前記第１熱交換器は、複数の流入ポートを含み、
    　前記熱交換ユニットは、前記複数の流入ポートの各々に冷媒を分配する分配器をさらに備え、
    　前記少なくとも１つの噴射口は、前記分配器および前記複数の流入ポートの少なくとも一方に前記液体を噴射する第４噴射口をさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱交換ユニット。
  6. 　圧縮機と、
    　請求項５に記載の熱交換ユニットと、
    　膨張弁と、
    　第２熱交換器と、
    　給水源と前記配管との間に接続された開閉弁と、
    　前記開閉弁を制御する制御装置とを備え、
    　前記冷媒は、前記圧縮機、前記第２熱交換器、前記膨張弁、および前記分配器、前記第１熱交換器の順に循環し、
    　前記制御装置は、特定条件が成立する場合に前記開閉弁を開放し、前記開閉弁を開放してから第１基準時間経過後に前記開閉弁を閉止する、冷凍サイクル装置。
  7. 　前記特定条件は、前記冷凍サイクル装置の運転開始から第２基準時間が経過したか、または前記開閉弁の閉止から前記第２基準時間が経過したという条件を含む、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 　前記特定条件は、特定時刻が到来したという条件を含む、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
  9. 　前記冷凍サイクル装置は、ユーザからの操作を受ける操作部をさらに備え、
    　前記特定条件は、前記熱交換ユニットの洗浄開始を示す操作が前記操作部において行われたという条件を含む、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
  10. 　前記特定条件は、前記第１熱交換器に霜が発生したことを示す条件を含む、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
  11. 　前記熱交換ユニットは、前記膨張弁を含む、請求項６～１０のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
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