WO2021235557A1 - 熱交換器、熱交換器の製造方法、および冷媒サイクル装置 - Google Patents

熱交換器、熱交換器の製造方法、および冷媒サイクル装置 Download PDF

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WO2021235557A1
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友紘 長野
宏和 藤野
健 佐藤
起洋剛 豊山
拓也 鵜飼
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ダイキン工業株式会社
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    • F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
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    • F28F2245/04—Coatings; Surface treatments hydrophobic

Definitions

  • This disclosure relates to heat exchangers, heat exchanger manufacturing methods, and refrigerant cycle devices.
  • a heat exchanger used as a refrigerant evaporator in a refrigerant cycle device such as an air conditioner is known.
  • the ventilation resistance of the heat exchanger increases in this way, the heat exchange efficiency of the heat exchanger will decrease. Therefore, when the amount of frost adhered increases, the ventilation resistance in the heat exchanger can be reduced by performing an operation for melting the frost (defrost operation) or the like.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-173265
  • a heat exchanger having a surface structure capable of separating the condensed droplets after the coalescence by the energy generated by the coalescence of condensed water (water droplets) having a droplet diameter capable of maintaining the above. Since the heat exchanger disclosed in Patent Document 1 can separate (scatter) the condensed water after coalescence and suppress frost formation, it is possible to suppress the inhibition of heat load processing due to frequent defrost operation.
  • Patent Document 1 can suppress frost formation to a certain extent, there is room for further improvement in the dimensions of the convex portions formed on the surface.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned points, and is a heat exchanger and heat exchange having a surface structure capable of effectively suppressing frost formation by scattering condensed water in a frost formation environment. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a vessel and a refrigerant cycle device.
  • the heat exchanger of the first aspect is a heat exchanger having a portion provided with a water-repellent coating film on the surface.
  • the surface provided with the water-repellent coating film has a surface structure including a plurality of convex portions, and has a surface structure.
  • L Average pitch of multiple protrusions
  • D Average diameter of multiple protrusions
  • H Average height of multiple protrusions
  • ⁇ Water contact angle on a smooth plane of a water-repellent coating film
  • the heat exchanger of the second aspect is the heat exchanger of the first aspect, and the surface on which the water-repellent coating film is provided is further covered.
  • the heat exchanger of the third aspect is the heat exchanger of the first aspect or the second aspect, and the surface provided with the water-repellent coating film is further further.
  • the heat exchanger according to the fourth aspect is any of the heat exchangers from the first aspect to the third aspect, and is a heat transfer tube fixed to a plurality of heat transfer fins and a plurality of heat transfer fins and through which a refrigerant flows. And have.
  • the above-mentioned surface structure is provided on the surface of the heat transfer fin.
  • the refrigerant cycle device includes a refrigerant circuit having a heat exchanger and a compressor according to any one of the first to fourth aspects, normal operation in which the heat exchanger functions as a refrigerant evaporator, and a heat exchanger. It is provided with a defrost operation for melting the frost adhering to the refrigerant and a control unit for executing the operation in the refrigerant circuit. The control unit switches to the defrost operation when a predetermined frost formation condition is satisfied during the normal operation.
  • this refrigerant cycle device adopts a specific surface structure in the heat exchanger, it is possible to suppress the adhesion of condensed water, so that the adhesion of frost can also be suppressed. This makes it possible to suppress the frequency of defrost operation and to execute normal operation for a long time.
  • the refrigerant cycle device includes a heat exchanger according to any one of the first aspect to the fourth aspect, and a blower fan for supplying an air flow to the heat exchanger.
  • the air supplied from the blower fan to the heat exchanger is sent horizontally.
  • This refrigerant cycle device makes it possible to disperse the condensed water in a specific surface structure of the heat exchanger even when the air flow is supplied in the horizontal direction (the direction other than the direction of the condensed water's own weight).
  • the method for manufacturing the heat exchanger according to the seventh aspect is the method for manufacturing the heat exchanger according to any one of the first to fourth aspects, and is a step of forming the surface structure of the heat exchanger by using the anodic oxidation treatment. Has.
  • the eighth aspect of the heat exchanger manufacturing method is the seventh aspect of the heat exchanger manufacturing method, in which the etching treatment is performed after the anodizing treatment in the step of forming the surface structure.
  • the method for manufacturing a heat exchanger according to the ninth aspect is a step of forming a plate-shaped material into a predetermined shape by press working, and after the pressing step, a surface structure including a plurality of convex portions is formed on the surface of the material. It has a step of performing surface treatment.
  • the heat exchanger manufacturing method since the convex portion is suppressed from being destroyed after the surface treatment, the heat exchanger that can effectively suppress frost formation by scattering the condensed water is efficient. Can be manufactured.
  • the method for manufacturing the heat exchanger from the tenth viewpoint is the method for manufacturing the heat exchanger from the ninth viewpoint, and the surface structure promotes the scattering of the condensed droplets on the surface of the material.
  • the method for manufacturing the heat exchanger according to the eleventh aspect is the method for manufacturing the heat exchanger according to the ninth aspect or the tenth aspect, and the surface treatment is anodizing treatment and etching.
  • the heat exchanger of the twelfth aspect is a heat exchanger that scatters droplets that condense on the surface.
  • the first particle size which is the maximum particle size of the droplets scattered from the surface, is the minimum particle size of the droplets, which starts freezing under a predetermined first condition in which the droplets condense on the surface. It is less than the particle size.
  • the heat exchanger of the thirteenth aspect is the heat exchanger of the twelfth aspect, and the first condition is that the relative humidity of the surrounding air is 83% and the temperature of the surface is ⁇ 8.0 ° C. including.
  • the heat exchanger of the 14th viewpoint is the heat exchanger of the 12th viewpoint or the 13th viewpoint, and the first particle size is 95 ⁇ m.
  • the heat exchanger of the fifteenth viewpoint is the heat exchanger of the fourteenth viewpoint, and the first particle size is 64 ⁇ m.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigerant cycle device 100 according to an embodiment.
  • the refrigerant cycle device 100 is a device that harmonizes the air in the target space by performing a vapor compression type refrigerant cycle (refrigerant cycle).
  • the refrigerant cycle device 100 mainly includes an outdoor unit 2, an indoor unit 50, a liquid refrigerant connecting pipe 6 and a gas refrigerant connecting pipe 7 connecting the outdoor unit 2 and the indoor unit 50, and a plurality of input devices and output devices. It has a remote controller 50a and a controller 70 that controls the operation of the refrigerant cycle device 100.
  • a refrigerant cycle is performed in which the refrigerant enclosed in the refrigerant circuit 10 is compressed, cooled or condensed, depressurized, heated or evaporated, and then compressed again.
  • the refrigerant circuit 10 is filled with R32 as a refrigerant for performing a vapor compression type refrigerant cycle.
  • Outdoor unit 2 The outdoor unit 2 is connected to the indoor unit 50 via the liquid refrigerant connecting pipe 6 and the gas refrigerant connecting pipe 7, and constitutes a part of the refrigerant circuit 10.
  • the outdoor unit 2 mainly includes a compressor 21, a four-way switching valve 22, an outdoor heat exchanger 23, an outdoor expansion valve 24, an outdoor fan 25, a liquid side closing valve 29, and a gas side closing valve 30. , And an outdoor casing 2a.
  • the outdoor unit 2 has a discharge pipe 31, a suction pipe 34, an outdoor gas side pipe 33, and an outdoor liquid side pipe 32, which are pipes constituting the refrigerant circuit 10.
  • the discharge pipe 31 connects the discharge side of the compressor 21 to the first connection port of the four-way switching valve 22.
  • the suction pipe 34 connects the suction side of the compressor 21 to the second connection port of the four-way switching valve 22.
  • the outdoor gas side pipe 33 connects the third port of the four-way switching valve 22 and the gas side closing valve 30.
  • the outdoor liquid side pipe 32 extends from the fourth port of the four-way switching valve 22 to the liquid side closing valve 29 via the outdoor heat exchanger 23 and the outdoor expansion valve 24.
  • the compressor 21 is a device that compresses a low-pressure refrigerant in a refrigerant cycle until it reaches a high pressure.
  • a compressor having a closed structure in which a positive displacement compression element (not shown) such as a rotary type or a scroll type is rotationally driven by a compressor motor M21 is used as the compressor 21 .
  • the compressor motor M21 is for changing the capacity, and the operating frequency can be controlled by an inverter.
  • the four-way switching valve 22 is a cooling operation connection that connects the suction side of the compressor 21 and the gas side closing valve 30 while connecting the discharge side of the compressor 21 and the outdoor heat exchanger 23 by switching the connection state.
  • the state (and the defrost operation state) is switched between the heating operation connection state in which the suction side of the compressor 21 and the outdoor heat exchanger 23 are connected while connecting the discharge side of the compressor 21 and the gas side closing valve 30. be able to.
  • the outdoor heat exchanger 23 is a heat exchanger that functions as a radiator for high-pressure refrigerant in the refrigerant cycle during cooling operation and as an evaporator for low-pressure refrigerant in the refrigerant cycle during heating operation.
  • the outdoor fan 25 is a blower fan that sucks outdoor air into the outdoor unit 2, exchanges heat with the refrigerant in the outdoor heat exchanger 23, and then creates an air flow for discharging to the outside.
  • the outdoor fan 25 is rotationally driven by the outdoor fan motor M25.
  • the outdoor expansion valve 24 is an electric expansion valve capable of controlling the valve opening degree, and is provided between the outdoor heat exchanger 23 and the liquid side closing valve 29 in the middle of the outdoor liquid side piping 32.
  • the liquid side closing valve 29 is a manual valve arranged at the connection portion between the outdoor liquid side pipe 32 and the liquid refrigerant connecting pipe 6.
  • the gas side closing valve 30 is a manual valve arranged at a connection portion between the outdoor gas side pipe 33 and the gas refrigerant connecting pipe 7.
  • a suction temperature sensor 35 that detects the suction temperature, which is the temperature of the refrigerant on the suction side of the compressor 21, and the pressure of the refrigerant on the suction side of the compressor 21 are used.
  • a suction pressure sensor 36 that detects a certain suction pressure and a discharge pressure sensor 37 that detects a discharge pressure that is the pressure of the refrigerant on the discharge side of the compressor 21 are arranged.
  • the outdoor heat exchanger 23 is provided with an outdoor heat exchange temperature sensor 38 that detects the temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 23.
  • an outside air temperature sensor 39 for detecting the temperature of the outdoor air sucked into the outdoor unit 2 is arranged around the outdoor heat exchanger 23 or the outdoor fan 25.
  • the outdoor unit 2 has an outdoor unit control unit 20 that controls the operation of each unit constituting the outdoor unit 2.
  • the outdoor unit control unit 20 has a microcomputer including a CPU, a memory, and the like.
  • the outdoor unit control unit 20 is connected to the indoor unit control unit 57 of each indoor unit 50 via a communication line, and transmits and receives control signals and the like. Further, the outdoor unit control unit 20 is electrically connected to the suction temperature sensor 35, the suction pressure sensor 36, the discharge pressure sensor 37, the outdoor heat exchange temperature sensor 38, and the outside air temperature sensor 39, respectively, and signals from each sensor. To receive.
  • Each element constituting the outdoor unit 2 is housed in the outdoor casing 2a as shown in the external perspective view shown in FIG. 3 and the top view layout configuration diagram shown in FIG.
  • the outdoor casing 2a is divided into a blower room S1 and a machine room S2 by a partition plate 2c.
  • the outdoor heat exchanger 23 is provided in a vertically erected posture so that its main surface extends in the blower chamber S1 on the back surface of the outdoor casing 2a and the side surface opposite to the machine room S2. There is.
  • the outdoor fan 25 is a propeller fan whose rotation axis direction is the front-rear direction, and takes in air substantially horizontally from the back surface of the outdoor casing 2a of the blower chamber S1 and the side surface opposite to the machine chamber S2 to the inside. , An air flow that blows out in a substantially horizontal direction toward the front through a fan grill 2b provided on the front of the blower chamber S1 of the outdoor casing 2a is formed (see the arrow of the two-point chain line in FIG. 4). With the above configuration, the air flow formed by the outdoor fan 25 passes so as to be orthogonal to the main surface of the outdoor heat exchanger 23.
  • the indoor unit 50 is installed on the wall surface, ceiling, or the like of the room, which is the target space.
  • the indoor unit 50 is connected to the outdoor unit 2 via the liquid refrigerant connecting pipe 6 and the gas refrigerant connecting pipe 7, and constitutes a part of the refrigerant circuit 10.
  • the indoor unit 50 has an indoor expansion valve 51, an indoor heat exchanger 52, and an indoor fan 53.
  • the indoor unit 50 has an indoor liquid refrigerant pipe 58 connecting the liquid side end of the indoor heat exchanger 52 and the liquid refrigerant connecting pipe 6, and a gas side end of the indoor heat exchanger 52 and a gas refrigerant connecting pipe 7. It has an indoor gas refrigerant pipe 59 to be connected.
  • the indoor expansion valve 51 is an electric expansion valve capable of controlling the valve opening degree, and is provided in the middle of the indoor liquid refrigerant pipe 58.
  • the indoor heat exchanger 52 is a heat exchanger that functions as an evaporator of low-pressure refrigerant in the refrigerant cycle during cooling operation and as a radiator of high-pressure refrigerant in the refrigerant cycle during heating operation.
  • the indoor fan 53 sucks indoor air into the indoor unit 50, exchanges heat with the refrigerant in the indoor heat exchanger 52, and then generates an air flow for discharging to the outside.
  • the indoor fan 53 is rotationally driven by the indoor fan motor M53.
  • Various sensors are arranged in the indoor unit 50.
  • an indoor air temperature sensor 54 that detects the air temperature in the space where the indoor unit 50 is installed and an indoor heat that detects the temperature of the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 52.
  • the AC temperature sensor 55 and the like are arranged inside the indoor unit 50.
  • the indoor unit 50 has an indoor unit control unit 57 that controls the operation of each unit constituting the indoor unit 50.
  • the indoor unit control unit 57 has a microcomputer including a CPU, a memory, and the like.
  • the indoor unit control unit 57 is connected to the outdoor unit control unit 20 via a communication line, and transmits and receives control signals and the like.
  • the indoor air temperature sensor 54 and the indoor heat exchange temperature sensor 55 are electrically connected to each other, and receive signals from each sensor.
  • the remote controller 50a is an input device for the user of the indoor unit 50 to input various instructions for switching the operating state of the refrigerant cycle device 100.
  • the remote controller 50a also functions as an output device for performing a predetermined notification of the operating state of the refrigerant cycle device 100.
  • the remote controller 50a is connected to the indoor unit control unit 57 via a communication line, and transmits and receives signals to and from each other.
  • the controller 70 that controls the operation of the refrigerant cycle device 100 is configured by connecting the outdoor unit control unit 20 and the indoor unit control unit 57 via a communication line. ing.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a schematic configuration of the controller 70 and each part connected to the controller 70.
  • the controller 70 has a plurality of control modes, and controls the operation of the refrigerant cycle device 100 according to the control modes.
  • the controller 70 has a cooling operation mode, a heating operation mode, and a defrost operation mode as control modes.
  • the controller 70 includes each actuator (specifically, a compressor 21 (compressor motor M21), an outdoor expansion valve 24, and an outdoor fan 25 (outdoor fan motor M25)) included in the outdoor unit 2 and various sensors (suction). It is electrically connected to the temperature sensor 35, the suction pressure sensor 36, the discharge pressure sensor 37, the outdoor heat exchange temperature sensor 38, the outside air temperature sensor 39, etc.). Further, the controller 70 is electrically connected to an actuator (specifically, an indoor fan 53 (indoor fan motor M53), an indoor expansion valve 51) included in the indoor unit 50. Further, the controller 70 is electrically connected to the indoor air temperature sensor 54, the indoor heat exchange temperature sensor 55, and the remote controller 50a.
  • the controller 70 mainly has a storage unit 71, a communication unit 72, a mode control unit 73, an actuator control unit 74, and an output control unit 75. Each of these parts in the controller 70 is realized by the functions of each part included in the outdoor unit control unit 20 and / or the indoor unit control unit 57 integrally.
  • the storage unit 71 is composed of, for example, a ROM, a RAM, a flash memory, or the like, and includes a volatile storage area and a non-volatile storage area.
  • the storage unit 71 stores a control program that defines processing in each unit of the controller 70. Further, in the storage unit 71, predetermined information (for example, a detection value of each sensor, a command input to the remote controller 50a, etc.) is appropriately stored in a predetermined storage area by each unit of the controller 70.
  • the communication unit 72 is a functional unit that serves as a communication interface for transmitting and receiving signals to and from each device connected to the controller 70.
  • the communication unit 72 receives a request from the actuator control unit 74 and transmits a predetermined signal to the designated actuator. Further, the communication unit 72 receives signals output from various sensors 35 to 39, 54, 55 and the remote controller 50a and stores them in a predetermined storage area of the storage unit 71.
  • the mode control unit 73 is a functional unit that switches the control mode and the like.
  • the mode control unit 73 switches between the cooling operation mode, the heating operation mode, and the defrost operation mode according to the input from the remote controller 50a and the operation status.
  • Actuator control unit 74 controls the operation of each actuator (for example, the compressor 21 or the like) included in the refrigerant cycle device 100 according to the situation according to the control program.
  • the actuator control unit 74 has the rotation speed of the compressor 21, the connection state of the four-way switching valve 22, the rotation speed of the outdoor fan 25, and the rotation speed of the indoor fan 53 according to the set temperature, the detection values of various sensors, the control mode, and the like.
  • the valve opening degree of the outdoor expansion valve 24, the valve opening degree of the indoor expansion valve 51, and the like are controlled in real time.
  • Output control unit 75 is a functional unit that controls the operation of the remote controller 50a as a display device.
  • the output control unit 75 causes the remote controller 50a to output predetermined information in order to display the information related to the operating state and the situation to the user.
  • the mode control unit 73 switches the control mode to the cooling operation mode, so that the actuator control unit 74 changes the connection state of the four-way switching valve 22 to the discharge side of the compressor 21.
  • the outdoor heat exchanger 23 are connected to each other, and the suction side of the compressor 21 and the gas side closing valve 30 are connected to each other in a cooling operation connection state.
  • the refrigerant filled in the refrigerant circuit 10 circulates mainly in the order of the compressor 21, the outdoor heat exchanger 23, the outdoor expansion valve 24, the indoor expansion valve 51, and the indoor heat exchanger 52.
  • the refrigerant is sucked into the compressor 21 and compressed in the refrigerant circuit 10 and then discharged.
  • the gas refrigerant discharged from the compressor 21 flows into the gas side end of the outdoor heat exchanger 23 via the discharge pipe 31 and the four-way switching valve 22.
  • the gas refrigerant that has flowed into the gas side end of the outdoor heat exchanger 23 exchanges heat with the outdoor air supplied by the outdoor fan 25 in the outdoor heat exchanger 23, dissipates heat and condenses, and becomes a liquid refrigerant. It flows out from the liquid side end of the outdoor heat exchanger 23.
  • the liquid refrigerant flowing out from the liquid side end of the outdoor heat exchanger 23 flows into the indoor unit 50 via the outdoor liquid side pipe 32, the outdoor expansion valve 24, the liquid side closing valve 29, and the liquid refrigerant connecting pipe 6.
  • the outdoor expansion valve 24 is controlled to be fully open.
  • the refrigerant that has flowed into the indoor unit 50 flows into the indoor expansion valve 51 via a part of the indoor liquid refrigerant pipe 58.
  • the refrigerant flowing into the indoor expansion valve 51 is decompressed by the indoor expansion valve 51 until it reaches a low pressure in the refrigerant cycle, and then flows into the liquid side end of the indoor heat exchanger 52.
  • the valve opening degree of the indoor expansion valve 51 is controlled so that the degree of superheat of the intake refrigerant of the compressor 21 becomes a predetermined degree of superheat in the cooling operation mode.
  • the degree of superheat of the suction refrigerant of the compressor 21 is calculated by the controller 70 using the temperature detected by the suction temperature sensor 35 and the pressure detected by the suction pressure sensor 36.
  • the refrigerant flowing into the liquid side end of the indoor heat exchanger 52 exchanges heat with the indoor air supplied by the indoor fan 53 in the indoor heat exchanger 52 and evaporates to become a gas refrigerant, which becomes the indoor heat exchanger 52.
  • the gas refrigerant flowing out from the gas side end of the indoor heat exchanger 52 flows to the gas refrigerant connecting pipe 7 via the indoor gas refrigerant pipe 59.
  • the mode control unit 73 switches the control mode to the heating operation mode, so that the actuator control unit 74 changes the connection state of the four-way switching valve 22 to the discharge side of the compressor 21.
  • the gas side closing valve 30, and the suction side of the compressor 21 and the outdoor heat exchanger 23 are connected to each other in a heating operation connection state.
  • the refrigerant filled in the refrigerant circuit 10 circulates mainly in the order of the compressor 21, the indoor heat exchanger 52, the indoor expansion valve 51, the outdoor expansion valve 24, and the outdoor heat exchanger 23.
  • the refrigerant is sucked into the compressor 21 and compressed in the refrigerant circuit 10 and then discharged.
  • the gas refrigerant discharged from the compressor 21 flows through the discharge pipe 31, the four-way switching valve 22, the outdoor gas side pipe 33, and the gas refrigerant connecting pipe 7, and then flows into the indoor unit 50 via the indoor gas refrigerant pipe 59. do.
  • the refrigerant that has flowed into the indoor unit 50 flows into the gas side end of the indoor heat exchanger 52 via the indoor gas refrigerant pipe 59.
  • the refrigerant that has flowed into the gas side end of the indoor heat exchanger 52 exchanges heat with the indoor air supplied by the indoor fan 53 in the indoor heat exchanger 52, dissipates heat and condenses, and becomes liquid refrigerant as indoor heat. It flows out from the liquid side end of the exchanger 52.
  • the refrigerant flowing out from the liquid side end of the indoor heat exchanger 52 flows to the liquid refrigerant connecting pipe 6 via the indoor liquid refrigerant pipe 58 and the indoor expansion valve 51.
  • the valve opening degree of the indoor expansion valve 51 is controlled so as to be fully open in the heating operation mode.
  • the refrigerant flowing through the liquid-refrigerant connecting pipe 6 flows into the outdoor expansion valve 24 via the liquid-side closing valve 29 and the outdoor liquid-side piping 32.
  • the refrigerant flowing into the outdoor expansion valve 24 is depressurized until it reaches a low pressure in the refrigerant cycle, and then flows into the liquid side end of the outdoor heat exchanger 23.
  • the valve opening degree of the outdoor expansion valve 24 is controlled so that the degree of superheat of the intake refrigerant of the compressor 21 becomes a predetermined degree of superheat in the heating operation mode.
  • the refrigerant flowing in from the liquid side end of the outdoor heat exchanger 23 exchanges heat with the outdoor air supplied by the outdoor fan 25 in the outdoor heat exchanger 23 and evaporates to become a gas refrigerant, which becomes the outdoor heat exchanger 23. Outflow from the gas side end of.
  • the refrigerant flowing out from the gas side end of the outdoor heat exchanger 23 is sucked into the compressor 21 again via the four-way switching valve 22 and the suction pipe 34.
  • the predetermined frost formation condition is not particularly limited, but for example, the state in which the detection temperature of the outside air temperature sensor 39 and the detection temperature of the outdoor heat exchange temperature sensor satisfy the predetermined temperature condition continues for a predetermined time or longer. It can be said that it continues.
  • the actuator control unit 74 sets the connection state of the four-way switching valve 22 to the same as the connection state during the cooling operation, and drives the compressor 21 with the drive of the indoor fan 53 stopped.
  • a predetermined defrost end condition is satisfied after starting the defrost operation mode (for example, when a predetermined time has elapsed from starting the defrost operation mode)
  • the actuator control unit 74 sets the four-way switching valve 22.
  • the connection state is returned to the connection state at the time of heating operation, and the heating operation mode is restarted.
  • the outdoor heat exchanger 23 includes a plurality of heat transfer tubes 41 extending in the horizontal direction and the ends of the heat transfer tubes 41, as shown in the front schematic view of the outdoor heat exchanger 23 of FIG. It has a plurality of U-shaped tubes 42 for connecting the portions, and a plurality of fins 43 (heat transfer fins) extending vertically and in the air flow direction.
  • the heat transfer tube 41 is made of copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, or the like, and is provided on the fin 43 as shown in the schematic external view of the main surface of the fin 43 in FIG. It is fixed to the fin 43 and used so as to penetrate the insertion port 43a.
  • a U-shaped tube 42 is connected to the end of the heat transfer tube 41 in order to return and flow the refrigerant flowing inside.
  • the fin 43 is shown in a schematic cross-sectional view in the vicinity of the surface of the fin 43 when the convex portion 61 in FIG. 7 has a truncated cone shape, and a schematic view of the fin 43 in the plate thickness direction in FIG. As shown, it has a substrate 62 and a plurality of protrusions 61 provided on the surface of the substrate 62. Both the convex portion 61 and the substrate 62 have a water-repellent coating film on the surface layer.
  • the substrate 62 is a plate-shaped member, preferably 70 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and preferably 90 ⁇ m or more and 110 ⁇ m or less. Examples of the material used for the substrate 62 include aluminum, aluminum alloy, silicon and the like.
  • the surface of the substrate 62 where the convex portion 61 is not formed is formed of a water-repellent coating film.
  • the protrusions 61 are formed on both surfaces of the substrate 62.
  • the convex portion 61 is not particularly limited, but may have, for example, a structure in which aluminum, an aluminum alloy, silicon, or the like is covered with a water-repellent coating film.
  • L is the average pitch of the plurality of convex portions 61
  • D is the average diameter of the plurality of convex portions 61
  • H is the average height of the plurality of convex portions 61
  • ⁇ is the smooth flat surface of the water-repellent coating film. It is formed so as to satisfy the relationship of Equation 1 when the contact angle of water is set above.
  • FIG. 9 is a graph showing a region satisfying the relationship of Equation 1 by hatching, with the average diameter D of the convex portions 61 on the vertical axis and the gap (LD) between the convex portions 61 on the horizontal axis. (Number 1) D / L ⁇ 0.36 ...
  • FIG. 10 is a graph showing a region satisfying the relationship of Equation 2 by hatching, with the average diameter D of the convex portion 61 on the vertical axis and the gap (LD) of the convex portion 61 winding on the horizontal axis.
  • Number 2 0> 1.28 ⁇ D ⁇ 10 -2 + 2.77 ⁇ (L-D) ⁇ 10 -3 -1.1 ⁇ D 2 ⁇ 10 -5 -5.3 ⁇ (L-D) 2 ⁇ 10 -7 -9.8 ⁇ D ⁇ (L-D ) ⁇ 10 -6 -1.9 ⁇ (2-1)
  • the plurality of convex portions 61 are further formed so as to satisfy the relationship of the following equation (3).
  • the shape of the convex portion 61 is not particularly limited, and for example, a frustum such as a frustum (a shape obtained by cutting a cone in a plane parallel to the bottom surface and excluding a small conical portion), a frustum, or the like as shown in FIG.
  • a frustum such as a frustum (a shape obtained by cutting a cone in a plane parallel to the bottom surface and excluding a small conical portion), a frustum, or the like as shown in FIG.
  • the average pitch L of the plurality of convex portions 61 and the average diameter D of the plurality of convex portions 61 can be measured by the following method using a scanning electron microscope (hereinafter abbreviated as SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • S-4800 type FE-SEM (TypeII) manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd. was used for the measurement.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a method of measuring the average pitch L of the plurality of convex portions 61 and the average diameter D of the plurality of convex portions 61.
  • a gray scale image obtained by observing the surface of the fin 43 having a plurality of convex portions 61 from a direction orthogonal to the substrate 62 by SEM.
  • the observation conditions are an acceleration voltage of 5.0 kV, an emission current of 10 ⁇ A, a working distance (distance from the lower surface of the objective lens to the focus surface) of 8.0 nm, a stage tilt angle of 0 °, and the secondary electron detector is Upper. It was used as a detector.
  • the brightness and contrast are adjusted as appropriate. May be done.
  • the resolution of the captured image is not particularly limited, but is preferably 350 ⁇ 500 pixels or more.
  • FIG. 11A is an example of an observed SEM image.
  • a black-and-white binarized image is obtained by performing a binarization process on the obtained SEM image.
  • the binarization process generates a black-and-white binarized image with 30% from the upper limit of the RGB values of the pixels constituting the SEM image as a threshold value, white pixels brighter than the threshold value, and black pixels other than the threshold value.
  • FIG. 11B is a black-and-white binarized image obtained from the SEM image of FIG. 11A.
  • the periphery of the top of the convex portion 61 which is displayed brightly on the SEM image because it is close to the objective lens, is shown in white, and the area other than the top of the convex portion 61 away from the objective lens is black. Since it is represented, the boundary between the top of the convex portion 61 and the other region becomes clear.
  • the above threshold value is an example, and the threshold value can be appropriately set according to the shape of the plurality of convex portions 61 and the like.
  • the average pitch L of the plurality of convex portions 61 and the average diameter D of the plurality of convex portions 61 are measured. Specifically, a plurality of line profiles LP1, LP2, LP3 ... LPn extending in the same direction are drawn at equal intervals on the obtained black-and-white binarized image, and the pitch L1 of the convex portion 61 is drawn from each line profile LP. L2, L3 ... Ln and diameters D1, D2, D3 ... Dn are obtained, and based on this, the average pitch L of the plurality of convex portions 61 and the average diameter D of the plurality of convex portions 61 are calculated.
  • the number of line profile LPs is not particularly limited, but in the case of an image having the above-mentioned resolution, it is preferably 350 or more.
  • 11 (c) is a schematic diagram showing how the black-and-white binarized image of FIG. 11 (b) is used to measure the average pitch L of the plurality of convex portions 61 and the average diameter D of the plurality of convex portions 61. be.
  • the average height H of the plurality of convex portions 61 is measured by observing the cross section of the fin 43 by SEM.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of measuring the average height H of the convex portion 61 using an image obtained by observing a cross section of the fin 43.
  • the average height H of the plurality of convex portions 61 can be read from the image obtained by observing the cross section of the fin 43, and the convex portion between the top of the convex portion 61 and the surface of the substrate 62. It is calculated based on the distances H1, H2, H3 ... Hn along the stretching direction of 61.
  • the average height H of the plurality of convex portions 61 can also be observed under the same conditions as the average pitch L of the plurality of convex portions 61 and the average diameter D of the plurality of convex portions 61.
  • the water-repellent coating film constitutes the surface layer portion of the convex portion 61 and the substrate 62, and since the film thickness is very thin, the surface structure of the fin 43 by the convex portion 61 is affected. Do not give.
  • the film thickness of the water-repellent coating film constituting the surface layer of the convex portion 61 and the substrate 62 is, for example, 0.3 nm or more and 20 nm or less, and preferably 1 nm or more and 17 nm or less.
  • a water-repellent coating film can be configured as, for example, a monolayer of a water-repellent agent.
  • the bonding force between the convex portion 61 or the substrate 62 and the molecule of the water-repellent paint is larger than the bonding force between the molecules of the water-repellent paint, and the convex portion 61 and the substrate 62 have a bonding force.
  • it after applying the water-repellent paint, it may be formed by a method of removing excess paint by performing a treatment such as breaking only the bonds between the molecules of the water-repellent paint.
  • the contact angle ⁇ of water W on the smooth plane of the water-repellent coating film is 90 ° ⁇ ⁇ 120 °. This makes it possible to keep the contact area between the droplet (water droplet) and the fin 43 small. From the viewpoint of keeping the contact area between the droplet and the fin 43 sufficiently small, 114 ° ⁇ w ⁇ 120 ° is more preferable.
  • the above water-repellent coating film is not particularly limited, but is preferably an organic monomolecular film containing at least one of fluorine, silicone, and a hydrocarbon, and among them, an organic single molecule containing fluorine. It is more preferably a membrane.
  • a conventionally known compound can be selected, and for example, a silane coupling agent having various fluoroalkyl groups or perfluoropolyether groups can be used.
  • fluorine-containing monomolecular film for example, 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyltrimethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), Optool DSX ( Daikin Industries, Ltd.) and the like.
  • the outdoor heat exchanger 23 of the present embodiment employs a plurality of convex portions 61 that satisfy the relationship of several 1 to 3 in the surface structure of the fin 43, and further has specific water repellency on the surface. A water-based coating is provided. Therefore, even when condensed water is generated, the enlarged droplet can spontaneously jump (scatter) from the fin 43 by releasing excess surface energy regardless of gravity by the mechanism described later. .. Therefore, the outdoor heat exchanger 23 provided with the fins 43 can effectively suppress frost formation by scattering the condensed water in a frost formation environment.
  • the outdoor heat exchanger 23 of the present embodiment receives the air flow flowing in the horizontal direction from the outdoor fan 25 (it does not receive the air flow flowing in the vertical direction in order to promote the fall of the droplets).
  • a structure having a specific microstructure and water repellency it is possible to sufficiently remove droplets from the surface of the fin 43 even if a horizontal air flow is supplied.
  • the above-mentioned surface structure and water repellency it is possible to make the droplets jump by themselves even in places where there is no air flow or where the air flow is weak, so frost It is possible to effectively suppress adhesion.
  • the mechanism by which the droplet can spontaneously jump by releasing excess surface energy regardless of gravity when the droplet becomes large on the surface of the fin 43 is not particularly limited, but is considered as shown in FIG. 13, for example. Be done.
  • the kinetic energy Ek for the droplet to jump spontaneously is expressed as follows when modeling the mechanical relationship when m is the mass of the droplet and U is the moving speed of the jumping droplet. can.
  • ⁇ E s indicates the amount of change in surface free energy when the droplets coalesce
  • E w indicates the constraining energy that the droplet receives from the solid surface
  • ⁇ E h indicates the change in position energy.
  • the amount is shown (the fin 43 of the present embodiment is substantially 0 because it spreads parallel to the plane orthogonal to the horizontal direction), and ⁇ E vis indicates the viscous resistance when the liquid flows. There is.
  • the binding force of the surface of the fin 43 on the droplet is suppressed for the following reason, and the droplet is finned. It can be easily scattered from 43.
  • the distance between the adjacent convex portions 61 does not become too wide. Therefore, the generation of adhesive force with the substrate 62 due to the condensate water entering between the adjacent convex portions 61 is suppressed.
  • the distance between the tip of the convex portion 61 and the substrate 62 is secured, so that the convex portions 61 adhere to the tip of the convex portion 61. It is suppressed that the condensed water is in contact with the substrate 62. Therefore, the generation of adhesive force with the substrate 62 due to the condensate water entering between the adjacent convex portions 61 is suppressed.
  • the generation of the capillary force and the adhesive force which are the binding forces on the surface of the fin 43, and the particle size of the droplets. And the increase is suppressed. Therefore, in the fin 43 formed so that the plurality of convex portions 61 satisfy the relationship of Equation 1, the droplets generated on the surface can be easily scattered.
  • the condensed water entering between the adjacent convex portions 61 becomes smaller. Therefore, in the fin 43 formed so that the plurality of convex portions 61 satisfy the relationship of Equation 2, the increase in the particle size of the droplets is further suppressed, and the droplets generated on the surface are more easily scattered. Can be done.
  • the distance between the tip of the convex portion 61 and the substrate 62 is further secured, so that the tip of the convex portion 61 is formed. It is more reliably suppressed that the condensed water adhering to the substrate 62 comes into contact with the substrate 62. Therefore, even in the fin 43 formed so that the plurality of convex portions 61 satisfy the relationship of the number 3, the generation of the binding force on the droplets on the surface of the fin 43 is further suppressed, and the condensed water is more easily scattered. can do.
  • the particle size of the droplets scattered from the surface of the fin 43 can be controlled.
  • the first particle size which is the maximum particle size of the droplets scattered from the surface of the fin 43, freezes on the surface of the fin 43 under a predetermined first condition in which the droplet condenses on the surface of the fin 43. It can be equal to or less than the second particle size, which is the minimum particle size of the starting droplet. As a result, the droplet having the first particle size by condensing and growing on the surface of the fin 43 can be scattered (jumped) by the above-mentioned mechanism.
  • the first condition is a condition in which droplets are condensed on the surface of the fin 43 when the refrigerating cycle device 100 performs a refrigerant cycle.
  • the first condition includes, for example, the relative humidity of the air around the fin 43 and the temperature of the surface of the fin 43 when the refrigeration cycle device 100 is in the heating operation mode and the outdoor heat exchanger 23 functions as an evaporator.
  • the first condition is that the relative humidity of the air around the fin 43 is 83% and the temperature of the surface of the fin 43 is ⁇ 8.0 ° C.
  • the first particle size is the maximum particle size that condenses and scatters the grown droplets on the surface of the fin 43. As described above, it is controlled by adjusting the average pitch, the average diameter, and the average height of the plurality of protrusions 61. Specifically, the first particle size is 95 ⁇ m, preferably 64 ⁇ m.
  • the second particle size is the minimum particle size of the droplet that begins to freeze on the surface of the fin 43.
  • a droplet has a property that the smaller the particle size, the higher the degree of supercooling (difficult to freeze). Therefore, the droplets condensed on the surface of the fin 43 grow and the degree of supercooling decreases as the particle size increases, and the droplets tend to freeze. Therefore, when condensed droplets are grown under a predetermined temperature condition, the droplets having a particle size exceeding a predetermined critical value begin to freeze.
  • the second particle size is the minimum particle size of the droplet that starts freezing when the condensed droplet is grown under the first condition. Specifically, the second particle size is 117 ⁇ m.
  • the first particle size which is the maximum particle size of the droplet scattered from the surface of the fin 43
  • the second particle size which is the diameter
  • FIG. 14 is a schematic view showing a method of manufacturing the outdoor heat exchanger 23.
  • the method for manufacturing the outdoor heat exchanger 23 according to the present embodiment includes an uncoiling step, a pressing step, a step of forming the convex portion 61, an assembly step, and a brazing step.
  • the strip-shaped metal plate wound in a coil shape is uncoiled and sent to the press process.
  • the metal plate is made of, for example, an aluminum alloy.
  • a metal plate which is a plate-shaped material, is pressed by a press machine to form a substrate 62 in the shape of fins 43 shown in FIG.
  • the substrate 62 is sent to the step of forming the convex portion 61.
  • the surface treatment is performed to form a surface structure including the plurality of convex portions 61 on the surface of the substrate 62.
  • the substrate 62 becomes fins 43.
  • the fin 43 is sent to the assembly process. Details of the surface treatment in this step will be described later.
  • the heat transfer tube 41 is inserted into the insertion port 43a and expanded to assemble the fin 43 and the heat transfer tube 41.
  • the assembled fin 43 and heat transfer tube 41 are sent to the brazing process.
  • the fin 43 and the heat transfer tube 41 are brazed. Further, a U-shaped tube 42 is brazed to the end of the heat transfer tube 41. The header may be brazed instead of the U-shaped tube 42. As a result, the outdoor heat exchanger 23 is completed.
  • FIG. 15 is an SEM image of the surface structure formed on the surface of the fin 43.
  • FIG. 15A is an image of the surface of the fin 43 manufactured by the method for manufacturing the heat exchanger according to the present embodiment, from a vertical viewpoint and a 30 ° tilted viewpoint.
  • FIG. 15B is an image of a vertical viewpoint of the surface of the fin 43 which has been pressed after the step of performing the surface treatment for forming the surface structure including the convex portion 61.
  • FIG. 15B is formed by exchanging the order of the pressing step and the forming step of the convex portion 61 in the manufacturing method of the outdoor heat exchanger 23 according to the present embodiment shown in FIG. It is an image of the surface of the fin 43.
  • the convex portion 61 is performed after the surface treatment. Is suppressed from being destroyed. Therefore, according to the method for manufacturing this heat exchanger, it is possible to efficiently manufacture a heat exchanger capable of effectively suppressing frost formation by scattering condensed water.
  • the method for manufacturing a heat exchanger having a press process after the surface treatment process a metal plate that has not been formed into a shape only by being uncoiled is sent to the surface treatment process.
  • the substrate 62 formed into a predetermined shape by the pressing step is sent to the step of performing surface treatment. Therefore, the method for manufacturing the heat exchanger according to the present embodiment is different from the method for manufacturing the heat exchanger having the press step after the step of performing the surface treatment, and the method of manufacturing the metal plate to be treated in the step of performing the surface treatment is different from the method of manufacturing the heat exchanger.
  • the amount is small. Therefore, when a chemical solution is used as in the anodizing treatment or etching treatment described later in the surface treatment step, the amount of the chemical solution used can be reduced.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a surface treatment in the step of forming the convex portion 61.
  • plasma etching treatment is used as the surface treatment.
  • a substrate 62 which is a plate-shaped member having a smooth surface, is prepared.
  • a layer having a specific film thickness is formed on the surface of the substrate 62.
  • the layer is composed of an aluminum alloy, silicon, or the like.
  • the layer formed in (2) is masked at specific intervals and irradiated with plasma.
  • the average pitch L is controlled by the masking interval, and the convex shape including the average diameter d of the convex portion 61 is controlled by the masking shape.
  • the shape of the convex portion 61 is such that the area of the cut surface on the surface perpendicular to the protruding direction of the convex portion 61 includes at least one minimum value in the protruding direction, the irradiation amount and irradiation of plasma are used.
  • the shape of the pillar forming the convex portion 61 is controlled.
  • etching is performed to form a projecting shape having a specific shape and a specific pattern.
  • the height of the convex portion 61 is controlled by the etching time.
  • the shape of the convex portion 61 is not limited to the plasma etching treatment, and for example, known methods such as anodizing treatment, boehmite treatment, and alumite treatment can be used.
  • a water-repellent coating film is formed on the surface of the substrate 62 on which the convex portion 61 and the convex portion 61 are not formed.
  • the water-repellent paint for forming the water-repellent coating film select one in which the bonding force between the convex portion 61 or the substrate 62 and the molecules of the water-repellent paint is larger than the bonding force between the molecules of the water-repellent paint.
  • a specific fine convex portion 61 and a water-repellent coating film may be provided at other places where condensed water may adhere.
  • the surface of the heat transfer tube 41 constituting the outdoor heat exchanger 23 and the surface of the U-shaped tube 42 may also be provided with the above-mentioned specific fine protrusions 61 and a water-repellent coating film. In this case, it is possible to suppress the adhesion of condensed water at the relevant location and suppress the adhesion of frost due to freezing of the condensed water.
  • the plasma etching process is used to form the convex portion 61, but the anodizing process and the etching process may be used as the method for forming the convex portion 61.
  • the formation of the convex portion 61 using the anodizing treatment and the etching treatment can be performed, for example, as follows.
  • an aluminum material can be used for the substrate 62.
  • the stainless steel material and the substrate 62 are immersed in a chemical solution prepared by adjusting a predetermined chemical solution type to a predetermined concentration and temperature.
  • anodizing is performed by applying a voltage to the stainless steel material and the substrate 62 with a DC power supply for a predetermined processing time.
  • the type of chemical solution used for the anodic oxidation treatment is not limited, but phosphoric acid, pyrophosphoric acid, oxalic acid, malonic acid, etidronic acid, or a mixed solution thereof is used.
  • the concentration of the chemical solution type in the chemical solution is 10 mmol / L or more and 1.0 mol / L or less, preferably 50 mmol / L or more and 1.0 mol / L or less, and more preferably 80 mmol / L or more and 1.0 mol / L or less.
  • the temperature of the chemical solution is not limited, but is room temperature (15 ° C. or higher and lower than 30 ° C.).
  • the voltage applied during the anodizing treatment needs to be 40 V or more, preferably 100 V or more, and more preferably 200 V or more and 300 V or less.
  • the treatment time for performing the anodizing treatment needs to be 10 minutes or more, preferably 30 minutes or more.
  • the upper limit of the processing time is not limited, but can be less than 120 minutes from the viewpoint of production.
  • the etching treatment is performed by immersing the anodized substrate 62 in the chemical solution prepared by adjusting the predetermined chemical solution type to a predetermined concentration and temperature for a predetermined treatment time. ..
  • the type of chemical solution used for the etching treatment is not limited, but phosphoric acid, pyrophosphoric acid, oxalic acid, malonic acid, ethidronic acid, or a mixed solution thereof is used.
  • the concentration of the chemical solution type in the chemical solution is 10 wt% or more and 60 wt% or less, preferably 30 wt% or more and 60 wt% or less, and more preferably 40 wt% or more and 60 wt% or less.
  • the temperature of the chemical solution is not limited, but is 20 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.
  • the processing time for performing the etching treatment is 5 minutes or more and 30 minutes or less, preferably 10 minutes or more and 25 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 20 minutes or less.
  • a water-repellent coating film is formed on the surface of the substrate 62 on which the convex portion 61 and the convex portion 61 are not formed, as in the above embodiment.
  • Example 1 As the evaluation plate according to the first embodiment, after forming the convex portion 61 by performing plasma etching treatment for a predetermined time, C8 fluorine-based water repellent using chemical vapor deposition (hereinafter abbreviated as CVD). A 30 mm ⁇ 30 mm silicon substrate having a water-repellent coating film containing the material was used.
  • CVD chemical vapor deposition
  • Example 2 As the evaluation plate according to Example 2, a convex portion 61 was formed by performing anodizing treatment and etching treatment under predetermined conditions, and then a water-repellent coating film containing a C8 fluorine-based water-repellent material was formed by using CVD. A 30 mm ⁇ 30 mm silicon substrate was used.
  • the chemical solution used for the anodizing treatment had a chemical solution type of etidronic acid, a concentration of 0.1 mol / L, and a temperature of 20 ° C.
  • a DC voltage of 240 V was applied for 30 minutes.
  • the chemical solution used for the etching treatment had a chemical solution type of phosphoric acid, a concentration of 50 wt%, and a temperature of 50 ° C.
  • the etching treatment was performed for 14 minutes.
  • Comparative Example 1 As the evaluation plate according to Comparative Example 1, a 30 mm ⁇ 30 mm aluminum substrate without a convex portion and a water-repellent coating film was used.
  • the contact angle (static contact angle) of water on the smooth plane of the water-repellent coating film was set to 2 ⁇ l of water droplet volume using a contact angle meter Drop Master 701, and a C8 fluorine-based water-repellent material was used by CVD. This was performed by measuring 5 points on the sample on which the water-repellent coating film contained was formed.
  • the contact angle of water on the flat surface of the water-repellent coating film formed in Example 1 and Comparative Examples 2 to 13 was 114 °.
  • the frost formation start time is the time from the start of evaluation to the start of frost adhesion on the other surface.
  • the amount of water adhering is the amount of frost adhering to the other surface after the evaluation is completed.
  • the frost height is a change in the height of the frost adhering to the other surface in the plate thickness direction of the evaluation plate within 2 hours from the start of the evaluation.
  • the evaluation plate was cooled under the following conditions.
  • the amount of water adhered was obtained by measuring the weight difference of the evaluation plate before and after the evaluation with an electronic balance.
  • the frost height was measured using a laser displacement meter.
  • Table 1 shows the shapes (average pitch LD, average diameter D, average height H) of the plurality of protrusions of the evaluation plates according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 13 and the measurement results (frost formation start time). , Moisture adhesion amount). Further, the evaluation plates according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 to 4, 6, 8, 10 and 12 are plotted and shown on the graphs of FIGS. 9 and 10.
  • the frost formation start time of the evaluation plate according to Example 1 was 54.5 minutes, and the frost formation start time of the evaluation plate according to Example 2 was 35.0 minutes. Both of the evaluation plates according to Examples 1 and 2 required a longer time to start frost formation than the evaluation plates according to Comparative Examples 1 to 13.
  • the amount of water adhering to the evaluation plate according to Example 1 was 0.406 g, and the amount of water adhering to the evaluation plate according to Example 2 was 0.455 g.
  • Both of the evaluation plates according to Examples 1 and 2 had a smaller amount of water adhesion than the evaluation plates according to Comparative Examples 1 to 13. From the above evaluation results, it was confirmed that the evaluation plate according to Example 2 can effectively suppress frost formation. Further, it was confirmed that the evaluation plate according to Example 1 can suppress frost formation more effectively.
  • FIG. 17 shows changes in the frost formation height of the evaluation plates according to Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 8, and Examples 1 and 2 2 hours after the start of evaluation. It is an image which photographed the surface of the evaluation plate which concerns on Comparative Example 8.
  • Evaluation 2 Using the evaluation plate prepared in Evaluation 1, Evaluation 2 was performed to confirm the relationship between frost formation and the particle size of the droplets.
  • evaluation method For this evaluation, the evaluation plate of Example 1 and the evaluation plate of Comparative Example 8 were used. For each evaluation plate, the size of droplets generated on the other surface was measured when one surface was cooled and the other surface was exposed to air flowing in a direction parallel to the surface. The size of the droplet was measured by analyzing the image obtained by photographing the other surface from the front with a microscope.
  • the evaluation plate was cooled under the following conditions.
  • the following conditions correspond to the above-mentioned first condition (conditions of humidity and temperature in the fin 43 when the outdoor heat exchanger 23 functions as an evaporator).
  • the particle size of the droplets generated on the evaluation plate according to Example 1 was 28.4 ⁇ m in average particle size and 64.1 ⁇ m in maximum particle size.
  • the particle size of the droplets generated on the evaluation plate according to Comparative Example 8 was an average particle size of 38.2 ⁇ m and a maximum particle size of 95.1 ⁇ m. From the above evaluation, it was confirmed that the evaluation plate according to Example 1, which was confirmed to be able to effectively suppress frost formation in Evaluation 1, was able to scatter droplets having a particle size larger than 64.1 ⁇ m.
  • Outdoor unit 10 Refrigerant circuit 20: Outdoor unit control unit 21: Compressor 23: Outdoor heat exchanger 24: Outdoor expansion valve 25: Outdoor fan 41: Heat transfer tube 42: U-shaped tube 43: Fin 50: Indoor unit 51 : Indoor expansion valve 52: Indoor heat exchanger 53: Indoor fan 57: Indoor unit control unit 61: Convex part 62: Board 70: Controller (control unit) 100: Refrigerant cycle device

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Abstract

着霜環境下において着霜を効果的に抑制することが可能な表面構造を有する熱交換器および冷媒サイクル装置を提供する。表面に撥水性塗膜が設けられた部分を有する熱交換器（２３）であって、撥水性塗膜が設けられている表面は、複数の凸部（６１）を含む表面構造を有し、複数の凸部の平均ピッチＬ、複数の凸部の平均径Ｄ、複数の凸部の平均高さＨ、撥水性塗膜の平滑平面上での水の接触角θ、とした場合に、Ｄ／Ｌ＜０．３６，Ｄ／Ｌ＞０．４×（Ｌ／Ｈ），Ｈ＞７００ｎｍ，０＞１．２８×Ｄ×１０－２＋２．７７×（Ｌ－Ｄ）×１０－３－１．１×Ｄ２×１０－５－５．３×（Ｌ－Ｄ）２×１０－７－９．８×Ｄ×（Ｌ－Ｄ）×１０－６－２．０，９０°＜θ＜１２０°の全ての関係を満たす。

Description

熱交換器、熱交換器の製造方法、および冷媒サイクル装置
　本開示は、熱交換器、熱交換器の製造方法、および冷媒サイクル装置に関する。
　空気調和装置などの冷媒サイクル装置において冷媒の蒸発器として用いられる熱交換器が知られている。
　この熱交換器が、温度や湿度が特定の条件を満たす環境下で用いられた場合には、表面において霜が付着し、当該霜が成長することにより熱交換器の通風抵抗が増大してしまうことがある。
　このように熱交換器の通風抵抗が増大すると、熱交換器における熱交換効率が低下してしまう。このため、霜の付着量が増大した場合には、当該霜を融解させるための運転（デフロスト運転）等を行うことで、熱交換器における通風抵抗を低減させることができる。
　しかし、当該霜を融解させるためのデフロスト運転が頻繁に行われてしまうと、熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させて熱負荷の処理を行うという本来の運転が阻害されてしまう。
　このような課題に関して、特許文献１（特開２０１８－１７３２６５号公報）は、所定形状の複数の凸部と撥水性塗膜とを備えることで、所定の凍結条件下であっても過冷却状態を維持可能な液滴径である凝縮水（水滴）同士が合体することによるエネルギによって合体後の液滴を離脱させることができる表面構造を備える熱交換器を開示している。特許文献１に開示された熱交換器は合体後の凝縮水を離脱（飛散）させて着霜を抑制できるため、頻繁なデフロスト運転により熱負荷の処理が阻害されることを抑制できる。
　特許文献１に開示された熱交換器は一定程度の着霜の抑制が可能であるものの、表面に形成される凸部の寸法についてはさらなる改善の余地がある。
　本開示は上述した点に鑑みてなされたものであり、着霜環境下において、凝縮水を飛散させることで着霜を効果的に抑制することが可能な表面構造を有する熱交換器、熱交換器の製造方法、および冷媒サイクル装置を提供することを目的とする。
　第１観点の熱交換器は、表面に撥水性塗膜が設けられた部分を有する熱交換器である。撥水性塗膜が設けられている表面は、複数の凸部を含む表面構造を有し、
　Ｌ：複数の凸部の平均ピッチ、
　Ｄ：複数の凸部の平均径、
　Ｈ：複数の凸部の平均高さ、
　θ：撥水性塗膜の平滑平面上での水の接触角、
とした場合に、
　Ｄ／Ｌ＜０．３６，
　Ｄ／Ｌ＞０．４×（Ｌ／Ｈ），
　Ｈ＞７００ｎｍ，
　０＞１．２８×Ｄ×１０－２＋２．７７×（Ｌ－Ｄ）×１０－３－１．１×Ｄ２×１０－５－５．３×（Ｌ－Ｄ）２×１０－７－９．８×Ｄ×（Ｌ－Ｄ）×１０－６－２．０，
　９０°＜θ＜１２０°
の全ての関係を満たす。
　第２観点の熱交換器は、第１観点の熱交換器であって、撥水性塗膜が設けられている表面は、さらに、
　０＞１．２８×Ｄ×１０－２＋２．７７×（Ｌ－Ｄ）×１０－３－１．１×Ｄ２×１０－５－５．３×（Ｌ－Ｄ）２×１０－７－９．８×Ｄ×（Ｌ－Ｄ）×１０－６－１．９
の関係を満たす。
　第３観点の熱交換器は、第１観点又は第２観点の熱交換器であって、撥水性塗膜が設けられている表面は、さらに、
　Ｈ＞２７００ｎｍ，
の関係を満たす。
　これらの熱交換器は、着霜環境下において、凝縮水を飛散させることができるため、着霜を効果的に抑制することができる。
　第４観点の熱交換器は、第１観点から第３観点のいずれかの熱交換器であって、複数の伝熱フィンと、複数の伝熱フィンに固定され、内部を冷媒が流れる伝熱管と、を備えている。そして、上述の表面構造が、伝熱フィンの表面において設けられている。
　第５観点の冷媒サイクル装置は、第１観点から第４観点のいずれかの熱交換器および圧縮機を有する冷媒回路と、熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させる通常運転と、熱交換器に付着した霜を融解させるためのデフロスト運転と、を冷媒回路において実行させる制御部と、を備える。制御部は、通常運転中に所定の着霜条件を満たした場合にデフロスト運転に切り換える。
　この冷媒サイクル装置は、熱交換器において特定の表面構造が採用されているため、凝縮水の付着を抑制できるため、霜の付着も抑制できる。これにより、デフロスト運転が行われる頻度を抑えて、通常運転を長く実行することが可能になる。
　第６観点の冷媒サイクル装置は、第１観点から第４観点のいずれかの熱交換器と、熱交換器に空気流れを供給する送風ファンと、を備える。送風ファンから熱交換器へ供給される空気は、水平方向に送られる。
　この冷媒サイクル装置は、水平方向（凝縮水の自重方向ではない方向）に空気流れを供給する場合であっても、熱交換器の特定の表面構造において凝縮水を飛散させることが可能になる。
　第７観点の熱交換器の製造方法は、第１観点から第４観点のいずれかの熱交換器の製造方法であって、陽極酸化処理を用いて熱交換器の表面構造が形成される工程を有する。
　第８観点の熱交換器の製造方法は、第７観点の熱交換器の製造方法であって、表面構造が形成される工程において、陽極酸化処理の後、エッチング処理が行われる。
　第９観点の熱交換器の製造方法は、プレス加工により板状の素材が所定の形状に形成される工程と、プレス工程の後、素材の表面に複数の凸部を含む表面構造を形成する表面処理を行う工程とを有する。
　この熱交換器の製造方法によれば、表面処理後に凸部が破壊されることが抑制されるため、凝縮水を飛散させることで着霜を効果的に抑制することができる熱交換器を効率的に製造できる。
　第１０観点の熱交換器の製造方法は、第９観点の熱交換器の製造方法であって、表面構造は、素材の表面に凝縮した液滴の飛散を促進する。
　第１１観点の熱交換器の製造方法は、第９観点又は第１０観点の熱交換器の製造方法であって、表面処理は、陽極酸化処理およびエッチングである。
　第１２観点の熱交換器は、表面に凝縮する液滴を飛散させる熱交換器である。当該熱交換器は、表面から飛散する液滴の最大粒径である第１粒径が、表面に液滴が凝縮する所定の第１条件において凍結を始める液滴の最小粒径である第２粒径以下である。
　この熱交換器によれば、表面に凝縮し成長する液滴を、凍結する前に飛散させることができることから、着霜を効果的に抑制することができる。
　第１３観点の熱交換器は、第１２観点の熱交換器であって、第１条件は、周囲の空気の相対湿度が８３％であり、前記表面の温度が－８．０℃であることを含む。
　第１４観点の熱交換器は、第１２観点又は第１３観点の熱交換器であって、第１粒径は、９５μｍである。
　第１５観点の熱交換器は、第１４観点の熱交換器であって、第１粒径は、６４μｍである。
冷媒サイクル装置の冷媒回路を含む概略構成図である。 冷媒サイクル装置の概略ブロック構成図である。 室外ユニットの外観斜視図である。 室外ユニットの上面視配置構成図である。 室外熱交換器の正面概略図である。 フィンの主面の法線方向視の概略外観図である。 凸部が円錐台の形状である場合のフィンの表面近傍における概略断面図である。 フィンの板厚方向視における概略図である。 数１の関係を示したグラフである。 数２の関係を示したグラフである。 複数の凸部の平均ピッチＬおよび平均径Ｄの測定方法を説明する図である。 複数の凸部の平均高さＨの測定方法を説明する図である。 液滴がジャンプする現象のメカニズムを説明する図である。 室外熱交換器の製造方法を示す概略図である。 フィンの表面に形成される表面構造を撮影したＳＥＭ画像である。 フィンの製造例を説明する図である。 実施例１、比較例１、比較例８に係る評価プレートの着霜高さの変化を示した図および評価開始から２時間経過後の実施例１、比較例８に係る評価プレート表面を撮影した画像である。
　（１）冷媒サイクル装置１００
　図１は、一実施形態に係る冷媒サイクル装置１００の概略構成図である。冷媒サイクル装置１００は、蒸気圧縮式の冷媒サイクル（冷凍サイクル）を行うことで、対象空間の空気を調和させる装置である。
　冷媒サイクル装置１００は、主として、室外ユニット２と、室内ユニット５０と、室外ユニット２と室内ユニット５０を接続する液冷媒連絡管６およびガス冷媒連絡管７と、入力装置および出力装置としての複数のリモコン５０ａと、冷媒サイクル装置１００の動作を制御するコントローラ７０と、を有している。
　冷媒サイクル装置１００では、冷媒回路１０内に封入された冷媒が、圧縮され、冷却又は凝縮され、減圧され、加熱又は蒸発された後に、再び圧縮される、という冷媒サイクルが行われる。本実施形態では、冷媒回路１０には、蒸気圧縮式の冷媒サイクルを行うための冷媒としてＲ３２が充填されている。
　（１－１）室外ユニット２
　室外ユニット２は、液冷媒連絡管６およびガス冷媒連絡管７を介して室内ユニット５０と接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室外ユニット２は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、室外膨張弁２４と、室外ファン２５と、液側閉鎖弁２９と、ガス側閉鎖弁３０と、室外ケーシング２ａと、を有している。
　また、室外ユニット２は、冷媒回路１０を構成する配管である吐出管３１、吸入管３４、室外ガス側配管３３、室外液側配管３２を有している。吐出管３１は、圧縮機２１の吐出側と四路切換弁２２の第１接続ポートとを接続している。吸入管３４は、圧縮機２１の吸入側と四路切換弁２２の第２続ポートとを接続している。室外ガス側配管３３は、四路切換弁２２の第３ポートとガス側閉鎖弁３０とを接続している。室外液側配管３２は、四路切換弁２２の第４ポートから室外熱交換器２３および室外膨張弁２４を介して液側閉鎖弁２９まで伸びている。
　圧縮機２１は、冷媒サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。ここでは、圧縮機２１として、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示省略）が圧縮機モータＭ２１によって回転駆動される密閉式構造の圧縮機が使用されている。圧縮機モータＭ２１は、容量を変化させるためのものであり、インバータにより運転周波数の制御が可能である。
　四路切換弁２２は、接続状態を切り換えることで、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３とを接続しつつ圧縮機２１の吸入側とガス側閉鎖弁３０とを接続する冷房運転接続状態（およびデフロスト運転状態）と、圧縮機２１の吐出側とガス側閉鎖弁３０とを接続しつつ圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３とを接続する暖房運転接続状態と、を切り換えることができる。
　室外熱交換器２３は、冷房運転時には冷媒サイクルにおける高圧の冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には冷媒サイクルにおける低圧の冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。
　室外ファン２５は、室外ユニット２内に室外の空気を吸入して、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出するための空気流れを生じさせる送風ファンである。室外ファン２５は、室外ファンモータＭ２５によって回転駆動される。
　室外膨張弁２４は、弁開度制御が可能な電動膨張弁であり、室外液側配管３２の途中の室外熱交換器２３と液側閉鎖弁２９との間に設けられている。
　液側閉鎖弁２９は、室外液側配管３２と液冷媒連絡管６との接続部分に配置された手動弁である。
　ガス側閉鎖弁３０は、室外ガス側配管３３とガス冷媒連絡管７との接続部分に配置された手動弁である。
　室外ユニット２には、各種センサが配置されている。
　具体的には、室外ユニット２の圧縮機２１周辺には、圧縮機２１の吸入側における冷媒の温度である吸入温度を検出する吸入温度センサ３５と、圧縮機２１の吸入側における冷媒の圧力である吸入圧力を検出する吸入圧力センサ３６と、圧縮機２１の吐出側における冷媒の圧力である吐出圧力を検出する吐出圧力センサ３７と、が配置されている。
　また、室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３を流れる冷媒の温度を検出する室外熱交温度センサ３８が設けられている。
　さらに、室外熱交換器２３又は室外ファン２５の周辺には、室外ユニット２内に吸入される室外の空気の温度を検出する外気温度センサ３９が配置されている。
　室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外ユニット制御部２０を有している。室外ユニット制御部２０は、ＣＰＵやメモリ等を含むマイクロコンピュータを有している。室外ユニット制御部２０は、各室内ユニット５０の室内ユニット制御部５７と通信線を介して接続されており、制御信号等の送受信を行う。また、室外ユニット制御部２０は、吸入温度センサ３５、吸入圧力センサ３６、吐出圧力センサ３７、室外熱交温度センサ３８、外気温度センサ３９とそれぞれ電気的に接続されており、各センサからの信号を受信する。
　なお、以上の室外ユニット２を構成する各要素は、図３に示す外観斜視図、図４に示す上面視配置構成図に示すように、室外ケーシング２ａ内に収容されている。室外ケーシング２ａは、仕切板２ｃによって送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２に区画されている。室外熱交換器２３は、その主面が、送風機室Ｓ１において、室外ケーシング２ａの背面および機械室Ｓ２とは反対側の側面において広がるようにして、鉛直方向に立設された姿勢で設けられている。室外ファン２５は、回転軸方向を前後方向とするプロペラファンであり、送風機室Ｓ１のうち室外ケーシング２ａの背面および機械室Ｓ２とは反対側の側面から内部に向けて略水平方向に空気を取りこみ、室外ケーシング２ａの送風機室Ｓ１における正面に設けられたファングリル２ｂを介して正面に向けて略水平方向に吹き出す空気流れを形成する（図４の二点鎖線の矢印参照）。以上の構成により、室外ファン２５によって形成される空気流れは、室外熱交換器２３の主面に対して直交するように通過することになる。
　（１－２）室内ユニット５０
　室内ユニット５０は、対象空間である室内の壁面や天井等に設置されている。室内ユニット５０は、液冷媒連絡管６およびガス冷媒連絡管７を介して室外ユニット２と接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。
　室内ユニット５０は、室内膨張弁５１と、室内熱交換器５２と、室内ファン５３と、を有している。
　また、室内ユニット５０は、室内熱交換器５２の液側端と液冷媒連絡管６とを接続する室内液冷媒管５８と、室内熱交換器５２のガス側端とガス冷媒連絡管７とを接続する室内ガス冷媒管５９と、を有している。
　室内膨張弁５１は、弁開度制御が可能な電動膨張弁であり、室内液冷媒管５８の途中に設けられている。
　室内熱交換器５２は、冷房運転時には冷媒サイクルにおける低圧の冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒サイクルにおける高圧の冷媒の放熱器として機能する熱交換器である。
　室内ファン５３は、室内ユニット５０内に室内の空気を吸入して、室内熱交換器５２において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出するための空気流れを生じさせる。室内ファン５３は、室内ファンモータＭ５３によって回転駆動される。
　室内ユニット５０には、各種センサが配置されている。
　具体的には、室内ユニット５０の内部には、室内ユニット５０が設置されている空間における空気温度を検出する室内空気温度センサ５４と、室内熱交換器５２を流れる冷媒の温度を検出する室内熱交温度センサ５５と、が配置されている。
　また、室内ユニット５０は、室内ユニット５０を構成する各部の動作を制御する室内ユニット制御部５７を有している。室内ユニット制御部５７は、ＣＰＵやメモリ等を含むマイクロコンピュータを有している。室内ユニット制御部５７は、室外ユニット制御部２０と通信線を介して接続されており、制御信号等の送受信を行う。
　室内ユニット制御部５７は、室内空気温度センサ５４、室内熱交温度センサ５５がそれぞれ電気的に接続されており、各センサからの信号を受信する。
　（１－３）リモコン５０ａ
　リモコン５０ａは、室内ユニット５０のユーザが冷媒サイクル装置１００の運転状態を切り換えるための各種指示を入力するための入力装置である。また、リモコン５０ａは、冷媒サイクル装置１００の運転状態や所定の報知を行うための出力装置としても機能する。リモコン５０ａは、室内ユニット制御部５７と通信線を介して接続されており、相互に信号の送受信を行っている。
　（２）コントローラ７０の詳細
　冷媒サイクル装置１００では、室外ユニット制御部２０と室内ユニット制御部５７が通信線を介して接続されることで、冷媒サイクル装置１００の動作を制御するコントローラ７０が構成されている。
　図２は、コントローラ７０の概略構成と、コントローラ７０に接続される各部と、を模式的に示したブロック図である。
　コントローラ７０は、複数の制御モードを有し、制御モードに応じて冷媒サイクル装置１００の運転を制御する。例えば、コントローラ７０は、制御モードとして、冷房運転モードと、暖房運転モードと、デフロスト運転モードと、を有している。
　コントローラ７０は、室外ユニット２に含まれる各アクチュエータ（具体的には、圧縮機２１（圧縮機モータＭ２１）、室外膨張弁２４、および室外ファン２５（室外ファンモータＭ２５））と、各種センサ（吸入温度センサ３５、吸入圧力センサ３６、吐出圧力センサ３７、室外熱交温度センサ３８、および外気温度センサ３９等）と、電気的に接続されている。また、コントローラ７０は、室内ユニット５０に含まれるアクチュエータ（具体的には、室内ファン５３（室内ファンモータＭ５３）、室内膨張弁５１）と電気的に接続されている。また、コントローラ７０は、室内空気温度センサ５４、室内熱交温度センサ５５と、リモコン５０ａと、電気的に接続されている。
　コントローラ７０は、主として、記憶部７１と、通信部７２と、モード制御部７３と、アクチュエータ制御部７４と、出力制御部７５と、を有している。なお、コントローラ７０内におけるこれらの各部は、室外ユニット制御部２０および／又は室内ユニット制御部５７に含まれる各部が一体的に機能することによって実現されている。
　（２－１）記憶部７１
　記憶部７１は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部７１には、コントローラ７０の各部における処理を定義した制御プログラムが格納されている。また、記憶部７１は、コントローラ７０の各部によって、所定の情報（例えば、各センサの検出値、リモコン５０ａに入力されたコマンド等）が、所定の記憶領域に適宜格納される。
　（２－２）通信部７２
　通信部７２は、コントローラ７０に接続される各機器と、信号の送受信を行うための通信インターフェースとしての役割を果たす機能部である。通信部７２は、アクチュエータ制御部７４からの依頼を受けて、指定されたアクチュエータに所定の信号を送信する。また、通信部７２は、各種センサ３５～３９、５４、５５、リモコン５０ａから出力された信号を受けて、記憶部７１の所定の記憶領域に格納する。
　（２－３）モード制御部７３
　モード制御部７３は、制御モードの切り換え等を行う機能部である。モード制御部７３は、リモコン５０ａからの入力や運転状況に応じて、冷房運転モードと暖房運転モードとデフロスト運転モードとを切り換えて実行する。
　（２－４）アクチュエータ制御部７４
　アクチュエータ制御部７４は、制御プログラムに沿って、状況に応じて、冷媒サイクル装置１００に含まれる各アクチュエータ（例えば圧縮機２１等）の動作を制御する。
　例えば、アクチュエータ制御部７４は、設定温度、各種センサの検出値、制御モード等に応じて、圧縮機２１の回転数、四路切換弁２２の接続状態、室外ファン２５、室内ファン５３の回転数、室外膨張弁２４の弁開度、室内膨張弁５１の弁開度等をリアルタイムに制御する。
　（２－５）出力制御部７５
　出力制御部７５は、表示装置としてのリモコン５０ａの動作を制御する機能部である。
　出力制御部７５は、運転状態や状況に係る情報をユーザに対して表示すべく、リモコン５０ａに所定の情報を出力させる。
　（３）各種運転モード
　以下では、冷房運転モード、暖房運転モード、デフロスト運転モード時の冷媒流れを説明する。
　（３－１）冷房運転モード
　冷凍サイクル装置１００では、モード制御部７３が制御モードを冷房運転モードに切り換えることにより、アクチュエータ制御部７４が四路切換弁２２の接続状態を圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３とを接続しつつ圧縮機２１の吸入側とガス側閉鎖弁３０とを接続する冷房運転接続状態とする。これにより、冷媒回路１０に充填されている冷媒は、主として、圧縮機２１、室外熱交換器２３、室外膨張弁２４、室内膨張弁５１、室内熱交換器５２の順に循環する。
　より具体的には、冷房運転モードに切り換わると、冷媒回路１０内において、冷媒が圧縮機２１に吸入されて圧縮された後に吐出される。
　圧縮機２１から吐出されたガス冷媒は、吐出管３１、四路切換弁２２を経て、室外熱交換器２３のガス側端に流入する。
　室外熱交換器２３のガス側端に流入したガス冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン２５によって供給される室外側空気と熱交換を行って放熱して凝縮し、液冷媒となって室外熱交換器２３の液側端から流出する。
　室外熱交換器２３の液側端から流出した液冷媒は、室外液側配管３２、室外膨張弁２４、液側閉鎖弁２９、および液冷媒連絡管６を経て、室内ユニット５０に流入する。なお、冷房運転モードでは、室外膨張弁２４は全開状態となるように制御されている。
　室内ユニット５０に流入した冷媒は、室内液冷媒管５８の一部を経て、室内膨張弁５１に流入する。室内膨張弁５１に流入した冷媒は、室内膨張弁５１によって冷媒サイクルにおける低圧になるまで減圧された後、室内熱交換器５２の液側端に流入する。なお、室内膨張弁５１の弁開度は、冷房運転モードでは、圧縮機２１の吸入冷媒の過熱度が所定の過熱度となるように制御される。ここで、圧縮機２１の吸入冷媒の過熱度は、吸入温度センサ３５による検出温度と吸入圧力センサ３６による検出圧力とを用いてコントローラ７０により算出される。室内熱交換器５２の液側端に流入した冷媒は、室内熱交換器５２において、室内ファン５３によって供給される室内空気と熱交換を行って蒸発し、ガス冷媒となって室内熱交換器５２のガス側端から流出する。室内熱交換器５２のガス側端から流出したガス冷媒は、室内ガス冷媒管５９を介して、ガス冷媒連絡管７に流れていく。
　このようにして、ガス冷媒連絡管７を流れる冷媒は、ガス側閉鎖弁３０、室外ガス側配管３３、四路切換弁２２、および吸入管３４を経て、再び、圧縮機２１に吸入される。
　（３－２）暖房運転モード
　冷凍サイクル装置１００では、モード制御部７３が制御モードを暖房運転モードに切り換えることにより、アクチュエータ制御部７４が四路切換弁２２の接続状態を圧縮機２１の吐出側とガス側閉鎖弁３０とを接続しつつ圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３とを接続する暖房運転接続状態とする。これにより、冷媒回路１０に充填されている冷媒は、主として、圧縮機２１、室内熱交換器５２、室内膨張弁５１、室外膨張弁２４、室外熱交換器２３の順に循環する。
　より具体的には、暖房運転モードに切り換わると、冷媒回路１０内において、冷媒が圧縮機２１に吸入されて圧縮された後に吐出される。
　圧縮機２１から吐出されたガス冷媒は、吐出管３１、四路切換弁２２、室外ガス側配管３３、ガス冷媒連絡管７を流れた後、室内ガス冷媒管５９を介して室内ユニット５０に流入する。
　室内ユニット５０に流入した冷媒は、室内ガス冷媒管５９を経て、室内熱交換器５２のガス側端に流入する。室内熱交換器５２のガス側端に流入した冷媒は、室内熱交換器５２において、室内ファン５３によって供給される室内空気と熱交換を行って放熱して凝縮し、液冷媒となって室内熱交換器５２の液側端から流出する。室内熱交換器５２の液側端から流出した冷媒は、室内液冷媒管５８、室内膨張弁５１を介して、液冷媒連絡管６に流れていく。なお、室内膨張弁５１の弁開度は、暖房運転モードでは全開状態となるように制御される。
　このようにして、液冷媒連絡管６を流れる冷媒は、液側閉鎖弁２９、室外液側配管３２を介して、室外膨張弁２４に流入する。
　室外膨張弁２４に流入した冷媒は、冷媒サイクルにおける低圧になるまで減圧された後、室外熱交換器２３の液側端に流入する。なお、室外膨張弁２４の弁開度は、暖房運転モードでは、圧縮機２１の吸入冷媒の過熱度が所定の過熱度となるように制御される。
　室外熱交換器２３の液側端から流入した冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン２５によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発し、ガス冷媒となって室外熱交換器２３のガス側端から流出する。
　室外熱交換器２３のガス側端から流出した冷媒は、四路切換弁２２、および吸入管３４を経て、再び、圧縮機２１に吸入される。
　（３－３）デフロスト運転モード
　以上のように暖房運転モードが実行されている場合において、所定の着霜条件を満たした場合には、モード制御部７３が暖房運転モードを一時的に中断し、制御モードを室外熱交換器２３に付着した霜を融解させるためのデフロスト運転モードに切り換える。
　なお、所定の着霜条件としては、特に限定されないが、例えば、外気温度センサ３９の検出温度と室外熱交温度センサの検出温度とが所定の温度条件を満たしている状態が所定時間以上継続して続いていること、とすることができる。
　デフロスト運転モードでは、アクチュエータ制御部７４が四路切換弁２２の接続状態を冷房運転時の接続状態と同様とし、室内ファン５３の駆動を停止させた状態で、圧縮機２１を駆動させる。デフロスト運転モードを開始した後、所定のデフロスト終了条件を満たした場合（例えば、デフロスト運転モードを開始してから所定時間が経過した場合等）には、アクチュエータ制御部７４が四路切換弁２２の接続状態を再び暖房運転時の接続状態に戻して、暖房運転モードを再開させる。
　（４）室外熱交換器２３の構造
　室外熱交換器２３は、図５の室外熱交換器２３の正面概略図に示すように、水平方向に伸びる複数の伝熱管４１と、伝熱管４１の端部同士を接続する複数のＵ字管４２と、上下および空気流れ方向に広がった複数のフィン４３（伝熱フィン）と、を有している。
　伝熱管４１は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等により構成されており、図６のフィン４３の主面の法線方向視の概略外観図に示すように、フィン４３に設けられている挿入口４３ａに貫通するようにして、フィン４３に対して固定されて用いられる。なお、伝熱管４１の端部には、内部を流れる冷媒を折り返して流すために、Ｕ字管４２が接続されている。
　（５）フィン４３の構造
　フィン４３は、図７の凸部６１が円錐台の形状である場合のフィン４３の表面近傍における概略断面図、図８のフィン４３の板厚方向視における概略図に示すように、基板６２と、基板６２の表面に設けられた複数の凸部６１と、を有している。なお、凸部６１も基板６２も、いずれも表層において撥水性塗膜を有している。
　（５－１）基板６２
　基板６２は、板状部材であり、７０μｍ以上２００μｍ以下であり、９０μｍ以上１１０μｍ以下であることが好ましい。また、基板６２に用いられる材質としては、アルミニウム、アルミニウム合金、シリコン等が挙げられる。なお、基板６２のうち、凸部６１が形成されていない箇所の表面は、撥水性塗膜によって構成されている。
　（５－２）凸部６１
　凸部６１は、基板６２の両表面に形成されている。凸部６１は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、シリコン等が撥水性塗膜によって覆われた構造とすることができる。
　複数の凸部６１は、Ｌを複数の凸部６１の平均ピッチ、Ｄを複数の凸部６１の平均径、Ｈを複数の凸部６１の平均高さ、θを撥水性塗膜の平滑平面上での水の接触角とした場合に、数１の関係を満たすように形成されている。図９は縦軸に凸部６１の平均径Ｄ、横軸に凸部６１間の隙間（Ｌ－Ｄ）をとり、数１の関係を満たす領域をハッチングで示したグラフである。
　（数１）
　Ｄ／Ｌ＜０．３６　・・・（１－１），
　Ｄ／Ｌ＞０．４×（Ｌ／Ｈ）　・・・（１－２），
　Ｈ＞７００ｎｍ　・・・（１－３），
　０＞１．２８×Ｄ×１０－２＋２．７７×（Ｌ－Ｄ）×１０－３－１．１×Ｄ２×１０－５－５．３×（Ｌ－Ｄ）２×１０－７－９．８×Ｄ×（Ｌ－Ｄ）×１０－６－２．０　　・・・（１－４），
　９０°＜θ＜１２０°　　・・・（１－５）
　複数の凸部６１は、さらに、以下の数２の関係を満たすように形成されていることが好ましい。図１０は縦軸に凸部６１の平均径Ｄ、横軸に凸部６１巻の隙間（Ｌ－Ｄ）をとり、数２の関係を満たす領域をハッチングで示したグラフである。
　（数２）
　０＞１．２８×Ｄ×１０－２＋２．７７×（Ｌ－Ｄ）×１０－３－１．１×Ｄ２×１０－５－５．３×（Ｌ－Ｄ）２×１０－７－９．８×Ｄ×（Ｌ－Ｄ）×１０－６－１．９　　・・・（２－１）
　複数の凸部６１は、さらに、以下の数３の関係を満たすように形成されていることが好ましい。
　（数３）
　Ｈ＞２７００ｎｍ　　・・・（３－１）
　凸部６１の形状は、特に限定されず、例えば、図７に示すような円錐台（円錐を底面に平行な平面で切断して小さい円錐の部分を除いた形状）、角錐台等の錐台（Ｆｒｕｓｔｕｍ）、円錐、角錐、四角錐等の錐体（ｃｏｎｉｃ　ｓｏｌｉｄ）、円柱、角柱、四角柱等の柱体（合同な二つの平面を底面および天面として持つ筒状体）、くびれ形状（例えば、円柱の側面の一部が取り除かれた形状、角柱の側面の一部が取り除かれた形状、円錐台の側面の一部が取り除かれた形状等のように、凸部６１の突出方向に対して垂直な面での切断面の面積が突出方向において極小値を持つ形状）、が挙げられる。
　複数の凸部６１の平均ピッチＬおよび複数の凸部６１の平均径Ｄは、走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：以下、ＳＥＭと略する。）を用いた次の方法により測定することができる。本開示では、株式会社日立ハイテク製のＳ－４８００形ＦＥ－ＳＥＭ（ＴｙｐｅＩＩ）が測定に用いられた。図１１は複数の凸部６１の平均ピッチＬおよび複数の凸部６１の平均径Ｄの測定方法を説明する図である。
　初めに、ＳＥＭにより、複数の凸部６１を有するフィン４３の表面を基板６２に対して直交する方向から観察したグレースケール画像が得られる。観察条件は、加速電圧が５．０ｋＶ、エミッション電流が１０μＡ、ワーキングディスタンス（対物レンズ下面からフォーカス面までの距離）が８．０ｎｍ、ステージの傾き角が０°とし、二次電子検出器はＵｐｐｅｒ検出器とした。
　観察されたＳＥＭ画像に、明るい箇所の階調が失われて白くなった白飛びや、暗い箇所の階調が失われて黒くなった黒つぶれが生じた場合は、適宜、輝度およびコントラストが調整されてもよい。撮影画像の解像度は、特に限定されないが３５０×５００ピクセル以上が好ましい。図１１の（ａ）は観察されたＳＥＭ画像の例である。
　次に、得られたＳＥＭ画像に二値化処理を行うことで白黒二値化画像が得られる。二値化処理は、ＳＥＭ画像を構成する画素のＲＧＢ値の上限から３０％を閾値として、閾値より明るい画素を白、それ以外の画素を黒として白黒二値化画像を生成する。図１１の（ｂ）は図１１の（ａ）のＳＥＭ画像から得られた白黒二値化画像である。
　ＳＥＭ画像を二値化処理することにより、対物レンズに近いためＳＥＭ画像上で明るく表示される凸部６１の頂部周辺が白で表され、対物レンズから離れた凸部６１の頂部以外が黒色で表されるため、凸部６１の頂部とそれ以外の領域との境界が明確になる。
　なお、上述の閾値は一例であり、閾値は複数の凸部６１の形状などに応じて適宜設定できる。
　次に、得られた白黒二値化画像のラインプロファイルを読み取ることにより、複数の凸部６１の平均ピッチＬ、複数の凸部６１の平均径Ｄが測定される。具体的には、得られた白黒二値化画像に同一方向に伸びる複数のラインプロファイルＬＰ１、ＬＰ２、ＬＰ３・・・ＬＰｎを等間隔に描いて、各ラインプロファイルＬＰから凸部６１のピッチＬ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｎおよび径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・・・Ｄｎを求め、これに基づいて複数の凸部６１の平均ピッチＬ、複数の凸部６１の平均径Ｄが算出される。ラインプロファイルＬＰの数は特に限定されないが、上述の解像度の画像の場合、３５０本以上であることが好ましい。図１１の（ｃ）は図１１の（ｂ）の白黒二値化画像を用いて複数の凸部６１の平均ピッチＬ、複数の凸部６１の平均径Ｄを測定する様子を示す概略図である。
　二値化処理により白黒二値化画像における凸部６１の頂部とそれ以外の領域との境界が明確になっているため、凸部６１のピッチＬ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｎおよび径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・・・Ｄｎのラインプロファイルを用いた読み取りは、ＳＥＭ画像から読み取る場合と比べて容易である。
　複数の凸部６１の平均高さＨはＳＥＭによりフィン４３の断面を観察した画像を用いて測定される。図１２は、フィン４３の断面を観察した画像を用いて凸部６１の平均高さＨの測定方法を説明する図である。
　複数の凸部６１の平均高さＨは、図１２に示されるように、フィン４３の断面を観察した画像から読み取ることができる、凸部６１の頂部と基板６２の表面との間の凸部６１の延伸方向に沿った距離Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・Ｈｎに基づいて算出される。
　なお、複数の凸部６１の平均高さＨも、複数の凸部６１の平均ピッチＬおよび複数の凸部６１の平均径Ｄと同じ条件で観察できる。
　（５－３）撥水性塗膜
　撥水性塗膜は、凸部６１および基板６２の表層部分を構成しており、非常に膜厚が薄いため、凸部６１によるフィン４３の表面構造に影響を与えない。
　具体的には、凸部６１および基板６２の表層を構成する撥水性塗膜の膜厚は、例えば、０．３ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、１ｎｍ以上１７ｎｍ以下であることが好ましい。このような撥水性塗膜は、例えば、撥水剤の単分子膜として構成することができる。
　撥水性塗膜の形成方法としては、例えば、凸部６１や基板６２と撥水性塗料の分子との結合力が、撥水性塗料の分子間の結合力よりも大きく、凸部６１および基板６２に対して撥水性塗料を塗布した後に、撥水性塗料の分子間の結合のみを切断させるような処理を行って余分な塗料を排除する方法によって形成することが挙げられる。
　図７に示されるように、撥水性塗膜の平滑平面上での水Ｗの接触角θは、９０°＜θ＜１２０°である。これにより、液滴（水滴）とフィン４３との接触面積を小さく抑えることが可能になる。なお、液滴とフィン４３との接触面積を十分に小さく抑える観点からは、１１４°＜θｗ＜１２０°であることがより好ましい。
　以上の撥水性塗膜は、特に限定されないが、フッ素、シリコーン、炭化水素の少なくともいずれかを含有している有機単分子膜であることが好ましく、なかでも、フッ素を含有している有機単分子膜であることがより好ましい。フッ素を含有している単分子膜としては、従来公知の化合物の中から選択できるが、例えば、種々のフルオロアルキル基、またはパーフルオロポリエーテル基を有するシランカップリング剤を用いることができる。なお、フッ素を含有している単分子膜を形成させるための製品としては、例えば、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン（東京化成工業（株）製）、オプツールＤＳＸ（ダイキン工業（株）製）などが挙げられる。
　（６）特徴
　本実施形態の室外熱交換器２３では、フィン４３の表面構造において数１～数３の関係を満たす複数の凸部６１を採用しつつ、さらに表面に特定の撥水性を備える撥水性塗膜が設けられている。このため、凝縮水が生じた場合であっても、後述するメカニズムにより、大きくなった液滴が重力によらず余分な表面エネルギの放出によって自発的にフィン４３からジャンプ（飛散）することができる。したがって、フィン４３を備える室外熱交換器２３は、着霜環境下において、凝縮水を飛散させることで着霜を効果的に抑制することができる。
　このため、室外熱交換器２３が着霜環境下で用いられる場合であっても、凝縮水を飛散させることで着霜を抑制し、デフロスト運転が開始されるまでの暖房運転時間を長期化させることが可能になる。また、これによりデフロスト運転が頻繁に行われてしまい、空調対象空間の温度が低下してしまうという快適性の悪化を抑制することが可能になる。
　また、本実施形態の室外熱交換器２３は、室外ファン２５から水平方向に流れる空気流れを受けているが（液滴の落下を促進させるために鉛直方向に流れる空気流れを受けているわけではないが）、特定の微細構造および撥水性を備えた構造を採用したことで、水平方向の空気流れが供給されただけでも十分にフィン４３表面から液滴を除去することが可能になる。特に、上述の表面構造および撥水性を採用したことで、特段、空気流れが生じていない箇所や空気流れが弱い箇所であっても、液滴を自らジャンプさせることが可能になるため、霜の付着を効果的に抑制することが可能になっている。
　フィン４３の表面で液滴が大きくなった際に、重力によらず余分な表面エネルギの放出によって自発的に液滴がジャンプできるメカニズムは、特に限定されないが、例えば、図１３に示すように考えられる。
　まず、（ａ）に示すように、冷媒の蒸発器として機能している室外熱交換器２３のフィン４３の表面において、核となる微細な液滴（直径が数ｎｍ程度）が凝縮して発生する。次に、（ｂ）に示すように、発生した核が成長し、凝縮した液滴の粒径が増大する。その後、（ｃ）に示すように、液滴がさらに成長し、フィン４３の凸部６１同士の間の凹部を液で満たしつつ隣接する凸部６１に付着している状態となる。さらに、（ｄ）に示すように、複数の隣接する凸部６１の間にまたがるように液滴が成長し、（ｅ）に示すように、隣接する液滴同士が合体する。この液滴の合体の際に表面自由エネルギが変化することで、フィン４３表面への液滴の拘束力を上回り、（ｆ）に示すように、液滴が自発的にジャンプする。
　なお、液滴が自発的にジャンプするための運動エネルギＥｋは、ｍを液滴の質量、Ｕをジャンプする液滴の移動速度とした場合の力学的関係をモデル化すると、次のように表現できる。
　Ｅｋ＝０．５ｍＵ２＝△Ｅｓ－Ｅｗ－△Ｅｈ－△Ｅｖｉｓ
　ここで、△Ｅｓは液滴が合体する際の表面自由エネルギの変化量を示しており、Ｅｗは液滴が固体表面から受ける拘束エネルギを示しており、△Ｅｈは位置エネルギの変化量を示しており（本実施形態のフィン４３は水平方向対して直交する面に平行に広がっているため実質的に０となる）、△Ｅｖｉｓは液体が流動する際の粘性抵抗を示している。
　以上の関係式において液滴が小さい場合には、合体時に発生する表面自由エネルギが小さいため、自発的なジャンプには至らないことになる。なお、この段階では、液滴の大きさが小さいため、周囲温度が０℃以下となっても、凍結することなく過冷却状態で維持されやすい。そして、液滴の合体時に生じる表面自由エネルギが表面への拘束力を上回った場合に自発的なジャンプが生じると考えられる。このように、液滴の大きさが大きくなることで液滴が過冷却状態を維持しにくくなり凍結が始まりやすい状況になっても、その場合には、液滴の合体時に生じる表面自由エネルギにより液滴がジャンプして、表面に残りにくく、着霜を抑制できると考えられる。
　ここで、複数の凸部６１が数１～数３の関係を満たすように形成されることにより、次に述べる理由から、フィン４３の表面の液滴に対する拘束力が抑制され、液滴はフィン４３から容易に飛散することができる。
　換言すると、複数の凸部６１が（１－１）の関係を満たすように形成されている場合、隣り合う凸部６１の間隔が狭くなり過ぎない。このため、隣り合う凸部６１の間での毛管力の発生が抑制される。
　複数の凸部６１が（１－２）の関係を満たすように形成されている場合、隣り合う凸部６１の間隔が広くなり過ぎない。このため、隣り合う凸部６１の間に凝縮水が入り込むことによる基板６２との間の付着力の発生が抑制される。
　複数の凸部６１が（１－３）の関係を満たすように形成されている場合、凸部６１の先端と基板６２との間の距離が確保されることにより、凸部６１の先端に付着した凝縮水が基板６２に接することが抑制される。このため、隣り合う凸部６１の間に凝縮水が入り込むことによる基板６２との間の付着力の発生が抑制される。
　そして、複数の凸部６１が（１－４）を満たすように形成されている場合、隣接する凸部６１間に入る液滴の粒径の増大が抑制される。
　このように、複数の凸部６１が数１の関係を満たすように形成されることにより、フィン４３の表面の液滴に対する拘束力である毛管力および付着力の発生と、液滴の粒径の増大とが抑制される。このため、複数の凸部６１が数１の関係を満たすように形成されたフィン４３においては、表面に生じた液滴は容易に飛散することができる。
　また、複数の凸部６１が（２－１）の関係を満たすように形成されている場合、隣接する凸部６１間に入る凝縮水がより小さくなる。このため、複数の凸部６１が数２の関係を満たすように形成されたフィン４３においては、液滴の粒径の増大がさらに抑制され、表面に生じた液滴はより容易に飛散することができる。
　さらに、複数の凸部６１が（３－１）の関係を満たすように形成されている場合、凸部６１の先端と基板６２との間の距離がより確保されるため、凸部６１の先端に付着した凝縮水が基板６２に接することがより確実に抑制される。このため、複数の凸部６１が数３の関係を満たすように形成されたフィン４３においても、フィン４３の表面の液滴に対する拘束力の発生がさらに抑制されて、凝縮水はより容易に飛散することができる。
　このように、複数の凸部６１の平均ピッチ、平均径、および平均高さを調整することにより、フィン４３の表面から飛散する液滴の粒径を制御できる。本実施形態では、フィン４３の表面から飛散する液滴の最大粒径である第１粒径は、フィン４３の表面に液滴が凝縮する所定の第１条件において、フィン４３の表面で凍結を始める液滴の最小粒径である第２粒径以下とすることができる。これにより、フィン４３の表面で凝縮し成長することで粒径が第１粒径となった液滴を、上述したメカニズムにより飛散（ジャンプ）させることができる。
　第１条件は、冷凍サイクル装置１００が冷媒サイクルを行った際に、フィン４３の表面に液滴が凝縮する条件である。第１条件は、例えば、冷凍サイクル装置１００が暖房運転モードにあり、室外熱交換器２３が蒸発器として機能する際の、フィン４３周囲の空気の相対湿度およびフィン４３表面の温度を含む。具体的には、第１条件は、フィン４３周囲の空気の相対湿度が８３％であり、フィン４３の表面の温度が－８．０℃にある状態である。
　第１粒径は、フィン４３の表面に凝縮し成長した液滴を飛散させる最大粒径である。上述のように、複数の凸部６１の平均ピッチ、平均径、および平均高さを調整することにより制御される。具体的には、第１粒径は、９５μｍであり、好ましくは６４μｍである。
　第２粒径は、フィン４３の表面で凍結を始める液滴の最小粒径である。一般に液滴は、粒径が小さいほど過冷却度が高くなる（凍結し難くなる）性質を有する。このため、フィン４３の表面で凝縮した液滴は、成長して粒径が大きくなるにしたがって過冷却度が低下して凍結しやすくなる。したがって、所定の温度条件において、凝縮した液滴を成長させた場合、粒径が所定の臨界値を超えた液滴は凍結を始める。第２粒径は、第１条件において、凝縮した液滴を成長させた場合に凍結を始める液滴の最小粒径である。具体的には、第２粒径は、１１７μｍである。
　液滴は、粒径が小さいほど過冷却度が高くなる（凍結し難くなる）性質を有するため、フィン４３表面での着霜を抑制するには、発生した液滴を粒径が小さい間にフィン４３の表面から飛散させる必要がある。本実施形態では、フィン４３の表面から飛散する液滴の最大粒径である第１粒径を、フィン４３の表面に液滴が凝縮する所定の第１条件において凍結を始める液滴の最小粒径である第２粒径以下とした。これにより、フィン４３を用いた室外熱交換器２３によれば、第１条件においてフィン４３の表面に凝縮し成長する液滴を、凍結する前に飛散させることができることから、着霜を効果的に抑制することができる。
　（７）室外熱交換器２３の製造方法
　次に室外熱交換器２３の製造方法について説明する。図１４は、室外熱交換器２３の製造方法を示す概略図である。本実施形態に係る室外熱交換器２３の製造方法は、アンコイル工程と、プレス工程と、凸部６１の形成工程と、組立工程と、ろう付け工程とを含む。
　アンコイル工程では、コイル状に巻かれた帯状の金属板がアンコイルされ、プレス工程へ送られる。金属板は、例えば、アルミニウム合金を材料とする。
　プレス工程では、板状の素材である金属板がプレス機によってプレスされることで、図６に示されたフィン４３の形状に形成され基板６２となる。基板６２は、凸部６１の形成工程へ送られる。
　凸部６１の形成工程では、表面処理によって、基板６２の表面に複数の凸部６１を含む表面構造を形成する表面処理が行われる。本表面処理により基板６２は、フィン４３となる。フィン４３は、組立工程へ送られる。本工程における表面処理の詳細については、後述する。
　組立工程では、伝熱管４１が挿入口４３ａに挿入され、拡管されることによりフィン４３および伝熱管４１が組立てられる。組立てられた、フィン４３および伝熱管４１は、ろう付け工程へ送られる。
　ろう付け工程では、フィン４３と伝熱管４１とがろう付けされる。また、伝熱管４１の端部にＵ字管４２がろう付けされる。Ｕ字管４２に代えてヘッダがろう付けされてもよい。この結果、室外熱交換器２３が完成する。
　図１５は、フィン４３の表面に形成される表面構造を撮影したＳＥＭ画像である。図１５の（ａ）は、本実施形態に係る熱交換器の製造方法で製造されたフィン４３表面の、鉛直視点および３０°傾斜視点の画像である。これに対して、図１５の（ｂ）は、凸部６１を含む表面構造を形成する表面処理を行う工程の後に、プレス工程を行ったフィン４３の表面の鉛直視点の画像である。言い換えると、図１５の（ｂ）は、図１４に示された、本実施形態に係る室外熱交換器２３の製造方法の、プレス工程と凸部６１の形成工程との順序を入れ換えて形成されたフィン４３の表面の画像である。
　図１５の（ａ）に示された画像では、凸部６１が直立した形状を保持していることが確認される。これに対して、図１５の（ｂ）に示された画像では、多くの凸部６１が倒れて、その形状が保持されていないことが確認される。これは、凸部６１を含む表面構造を形成する表面処理を行う工程の後に、プレス工程を行うことで、プレス工程において凸部６１が押しつぶされて表面構造が破壊されることによる。凸部６１が押しつぶされて表面構造が破壊されたフィン４３では、上述した液滴を飛散させる機能は限定的なものとなる。
　このように、本実施形態に係る熱交換器の製造方法によれば、プレス工程の後に、凸部６１を含む表面構造が形成される表面処理を行う工程を有するため、表面処理後に凸部６１が破壊されることが抑制される。したがって、本熱交換器の製造方法により、凝縮水を飛散させることで着霜を効果的に抑制することができる熱交換器を効率的に製造できる。
　また、表面処理を行う工程の後にプレス工程を有する熱交換器の製造方法では、アンコイルされただけで形状が形成されていない金属板が表面処理を行う工程に送られる。これに対して、本実施形態に係る熱交換器の製造方法では、プレス工程により所定の形状に形成された基板６２が表面処理を行う工程に送られる。このため、本実施形態に係る熱交換器の製造方法は、表面処理を行う工程の後にプレス工程を有する熱交換器の製造方法と比べて、表面処理を行う工程において処理対象となる金属板の量が少ない。したがって、表面処理を行う工程において、後述する陽極酸化処理やエッチング処理のように薬液を用いる場合には、薬液の使用量を低減できる。
　（７－１）凸部６１の形成工程における表面処理
　次に、凸部６１の形成工程における表面処理について説明する。図１６は、凸部６１の形成工程における表面処理を示す断面図である。本実施形態では、表面処理としてプラズマエッチング処理が用いられる。
　まず（１）において示すように、表面が平滑な板状の部材である基板６２を用意する。
　次に（２）において示すように、基板６２の表面に特定の膜厚の層を形成させる。当該層は、アルミニウム合金やシリコン等で構成される。
　そして、（３）において示すように、（２）で形成した層に対して特定間隔でマスキングを行い、プラズマを照射する。マスキングの間隔により平均ピッチＬ、マスキングの形状により凸部６１の平均径ｄをはじめとする凸部形状をそれぞれ制御する。なかでも、凸部６１の形状を、凸部６１の突出方向に垂直な面での切断面の面積が突出方向において少なくともひとつの極小値を含む形状とする場合には、プラズマの照射量と照射時間をそれぞれ調整することにより、凸部６１を形成する柱の形状をそれぞれ制御することになる。
　次に、（４）において示すように、エッチングを行い、特定形状であって特定のパターンの突出形状を形成させる。ここで、エッチング時間により凸部６１の高さを制御する。
　なお、凸部６１の形状の形成においては、プラズマエッチング処理に限られず、例えば、陽極酸化処理、ベーマイト処理、アルマイト処理等の公知の方法を用いることができる。
　最後に、（５）において示すように、凸部６１および凸部６１の形成されていない基板６２表面に対して、撥水性塗膜を形成する。なお、撥水性塗膜を形成するための撥水性塗料は、凸部６１や基板６２と撥水性塗料の分子との結合力が、撥水性塗料の分子間の結合力よりも大きいものを選定し、撥水性塗料を塗布した後に表層以外の余分な塗料を洗い流すことで塗布前の凸部６１の形状を実質的に維持することができる。
　（８）変形例
　上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。
　（８－１）変形例Ａ
　上記実施形態では、室外熱交換器２３のフィン４３の表面において特定の微細な凸部６１および撥水性塗膜を備えさせた場合を例に挙げて説明した。
　しかし、凝縮水が付着しうる他の箇所においても、特定の微細な凸部６１および撥水性塗膜を備えさせるようにしてもよい。例えば、室外熱交換器２３を構成する伝熱管４１の表面や、Ｕ字管４２の表面においても、上述した特定の微細な凸部６１および撥水性塗膜を備えさせるようにしてもよい。この場合には、当該箇所における凝縮水の付着を抑制し、凝縮水が凍結することによる霜の付着を抑制することが可能になる。
　（８－２）変形例Ｂ
　上記実施形態では、凸部６１の形成にプラズマエッチング処理が用いられたが、凸部６１の形成方法として、陽極酸化処理およびエッチング処理が用いられてもよい。陽極酸化処理およびエッチング処理を用いた凸部６１の形成は、例えば、次のようにして行なうことができる。
　初めに、直流電源に接続された陰極にステンレス材を取り付け、陽極に、基板６２を取り付ける。この場合、基板６２には、アルミニウム材を用いることがきる。
　次に、所定の薬液種を所定の濃度および温度に調整した薬液中に、上記のステンレス材および基板６２を浸漬させる。
　次に、直流電源によりステンレス材および基板６２に所定の処理時間にわたり電圧を印加することで、陽極酸化処理を行う。
　陽極酸化処理に用いられる薬液の薬液種としては、限定するものではないが、リン酸、ピロリン酸、シュウ酸、マロン酸、エチドロン酸、またはこれらの混合溶液が用いられる。薬液における薬液種の濃度は、１０ｍｍｏｌ／Ｌ以上１．０ｍｏｌ／Ｌ以下、好ましくは５０ｍｍｏｌ／Ｌ以上１．０ｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは８０ｍｍｏｌ／Ｌ以上１．０ｍｏｌ／Ｌ以下である。薬液の温度は、限定するものではないが、室温（１５℃以上３０℃未満）である。
　陽極酸化処理時に印加される電圧は、４０Ｖ以上である必要があり、好ましくは１００Ｖ以上、より好ましくは２００Ｖ以上３００Ｖ以下の直流電圧である。
　陽極酸化処理を行う処理時間は、１０分以上である必要があり、好ましくは３０分以上である。処理時間の上限は、限定されないが、生産上の観点から１２０分未満とすることができる。
　陽極酸化処理が終わると、次に、所定の薬液種を所定の濃度および温度に調整した薬液中に、陽極酸化処理を行った基板６２を所定の処理時間にわたり浸漬することで、エッチング処理を行う。
　エッチング処理に用いられる薬液の薬液種としては、限定するものではないが、リン酸、ピロリン酸、シュウ酸、マロン酸、エチドロン酸、またはこれらの混合溶液が用いられる。薬液における薬液種の濃度は、１０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下、好ましくは３０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下、より好ましくは４０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下である。薬液の温度は、限定するものではないが、２０℃以上６０℃以下、好ましくは３０℃以上６０℃以下、より好ましくは４０℃以上６０℃以下である。
　エッチング処理を行う処理時間は、５分以上３０分以下、好ましくは１０分以上２５分以下、より好ましくは１０分以上２０分以下である。
　説明は省略するが、この後、上記実施形態と同様に、凸部６１および凸部６１の形成されていない基板６２表面に対して、撥水性塗膜が形成される。
　＜評価１＞
　実施例および比較例に係る評価プレートを製造して、着霜を抑制する効果を確認する評価１を行った。以下、実施例および比較例を示すが、本開示内容はこれらに限定されるものではない。
　（実施例１）
　実施例１に係る評価プレートとして、所定時間のプラズマエッチング処理を施すことにより凸部６１を形成した後、化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：以下、ＣＶＤと略する。）を用いてＣ８フッ素系撥水材を含む撥水性塗膜を形成した３０ｍｍ×３０ｍｍのシリコンの基板を用いた。
　（実施例２）
　実施例２に係る評価プレートとして、所定の条件で陽極酸化処理およびエッチング処理を施すことにより凸部６１を形成した後、ＣＶＤを用いてＣ８フッ素系撥水材を含む撥水性塗膜を形成した３０ｍｍ×３０ｍｍのシリコンの基板を用いた。
　陽極酸化処理に用いた薬液は、薬液種がエチドロン酸であり、濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌであり、温度が２０℃であった。陽極酸化処理では、２４０Ｖの直流電圧を３０分間にわたり印加した。
　エッチング処理に用いた薬液は、薬液種がリン酸であり、濃度が５０ｗｔ％であり、温度が５０℃であった。エッチング処理は、１４分間にわたり行った。
　（比較例１）
　比較例１に係る評価プレートとして、凸部および撥水性塗膜を設けない３０ｍｍ×３０ｍｍのアルミニウムの基板を用いた。
　（比較例２～１３）
　比較例２～１３に係る評価プレートとして、実施例１とは異なる時間エッチング処理を施すことにより凸部を形成した後、ＣＶＤを用いてＣ８フッ素系撥水材を含む撥水性塗膜を形成した３０ｍｍ×３０ｍｍのシリコンの基板を用いた。（凸部の形状）
　各評価プレートについて、株式会社日立ハイテク製のＳ－４８００形ＦＥ－ＳＥＭ（ＴｙｐｅＩＩ）を用いて、上述の方法により複数の凸部の、平均ピッチＬ、平均径Ｄおよび平均高さＨを測定した。
　（接触角）
　撥水性塗膜の平滑平面上における水の接触角（静的接触角）は、接触角計Ｄｒｏｐ　Ｍａｓｔｅｒ　７０１を用いて、水の液滴体積２μｌとし、ＣＶＤを用いてＣ８フッ素系撥水材を含む撥水性塗膜を形成したサンプルに対して５点測定をすることにより行った。
　実施例１および比較例２～１３に形成した撥水性塗膜の平坦面における水の接触角は、１１４°であった。
　（評価方法）
　各評価プレートについて、一方の面を冷却しながら、他方の面に、面に平行な方向へ流れる空気を当てた場合における「着霜開始時間」および「水分付着量」を測定し、実施例１、比較例１および比較例８に係る評価プレートについて「霜高さ」を測定した。
　着霜開始時間は評価の開始から他方の面に霜が付着し始めるまでの時間である。水分付着量は評価終了後に他方の面に付着した霜の付着量である。霜高さは評価の開始から２時間が経過するまでに他方の面に付着した霜の、評価プレートの板厚方向における高さの変化である。
　評価プレートは以下の条件で冷却した。
　乾球温度：２℃
　湿球温度：１℃
　風速：２．５ｍ／ｓｅｃ
　評価プレートの冷却面の温度：－８．０℃
　評価プレートはペルチェ素子を用いて冷却し、評価プレートとペルチェ素子との間に設けた熱流束センサにより熱流束を測定した。
　水分付着量は評価の前後における評価プレートの重量差を電子天秤による測定することにより得た。
　霜高さはレーザー変位計を用いて測定した。
　（結果）
　表１に、実施例１、２および比較例１～１３に係る評価プレートの複数の凸部の形状（平均ピッチＬ－Ｄ、平均径Ｄ、平均高さＨ）および測定結果（着霜開始時間、水分付着量）を示す。また、実施例１、２および比較例２～４、６、８、１０、１２に係る評価プレートを、図９および図１０のグラフ上にプロットして示す。
　表１に示されるように、実施例１に係る評価プレートの着霜開始時間は５４．５分であり、実施例２に係る評価プレートの着霜開始時間は３５．０分であった。実施例１、２に係る評価プレートはどちらも、比較例１～１３に係る評価プレートよりも着霜開始までに長い時間を要した。また、実施例１に係る評価プレートの水分付着量は０．４０６ｇであり、実施例２に係る評価プレートの水分付着量は０．４５５ｇであった。実施例１、２に係る評価プレートはどちらも、比較例１～１３に係る評価プレートよりも水分付着量が少なかった。以上の評価結果から、実施例２に係る評価プレートにより着霜を効果的に抑制できることが確認された。また、実施例１に係る評価プレートにより着霜をより効果的に抑制できることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図１７は、実施例１、実施例２、比較例１、比較例８に係る評価プレートの着霜高さの変化を示した図および評価開始から２時間経過後の実施例１、実施例２、比較例８に係る評価プレート表面を撮影した画像である。
　図１７に示されるように、実施例１、２に係る評価プレートは比較例１、８に係る評価プレートと比べて２時間経過した後においても着霜が少ないことが確認された。特に、実施例１に係る評価プレートは、実施例２に係る評価プレートと比べても２時間経過した後における着霜が少ないことが確認された。
　＜評価２＞
　評価１で作成した評価プレートを用いて、着霜と液滴の粒径との関係を確認する評価２を行った。
　（評価方法）
　本評価には、実施例１の評価プレートと比較例８の評価プレートとを用いた。各評価プレートについて、一方の面を冷却しながら、他方の面に、面に平行な方向へ流れる空気を当てた場合に、他方の面に発生した液滴の大きさを測定した。液滴の大きさの測定は、他方の面を正面からマイクロスコープで撮影して得られた画像を解析することにより行った。
　評価プレートは以下の条件で冷却した。なお、以下の条件は、上述した第１条件（室外熱交換器２３が蒸発器として機能する際の、フィン４３における湿度および温度の条件）に相当する。
　乾球温度：２℃
　風速：２．５ｍ／ｓｅｃ
　相対湿度：８３％
　評価プレートの冷却面の温度：－８．０℃
　評価プレートはペルチェ素子を用いて冷却した。
　（結果）
　以上の評価の結果、実施例１に係る評価プレートに発生した液滴の粒径は、平均粒径が２８．４μｍで、最大粒径が６４．１μｍであった。また、比較例８に係る評価プレートに発生した液滴の粒径は、平均粒径が３８．２μｍで、最大粒径が９５．１μｍであった。以上の評価から、評価１において着霜を効果的に抑制できることが確認された実施例１に係る評価プレートでは、６４．１μｍより大きい粒径の液滴を飛散させることができることが確認された。また、評価１において限定的にしか着霜を抑制できないことが確認された比較例８に係る評価プレートでは、９５．１μｍより大きい粒径の液滴を飛散させることができることが確認された。これにより、飛散する液滴の粒径を小さく制御することにより、着霜を効果的に抑制できることが確認された。
　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
　２　　　：室外ユニット
１０　　　：冷媒回路
２０　　　：室外ユニット制御部
２１　　　：圧縮機
２３　　　：室外熱交換器
２４　　　：室外膨張弁
２５　　　：室外ファン
４１　　　：伝熱管
４２　　　：Ｕ字管
４３　　　：フィン
５０　　　：室内ユニット
５１　　　：室内膨張弁
５２　　　：室内熱交換器
５３　　　：室内ファン
５７　　　：室内ユニット制御部
６１　　　：凸部
６２　　　：基板
７０　　　：コントローラ（制御部）
１００　　：冷媒サイクル装置
特開２０１８－１７３２６５号公報

Claims (15)

  1. 　表面に撥水性塗膜が設けられた部分を有する熱交換器（２３）であって、
    　前記撥水性塗膜が設けられている表面は、複数の凸部（６１）を含む表面構造を有し、
    　Ｌ：前記複数の凸部の平均ピッチ、
    　Ｄ：前記複数の凸部の平均径、
    　Ｈ：前記複数の凸部の平均高さ、
    　θ：前記撥水性塗膜の平滑平面上での水の接触角、
    とした場合に、
    　Ｄ／Ｌ＜０．３６，
    　Ｄ／Ｌ＞０．４×（Ｌ／Ｈ），
    　Ｈ＞７００ｎｍ，
    　０＞１．２８×Ｄ×１０－２＋２．７７×（Ｌ－Ｄ）×１０－３－１．１×Ｄ２×１０－５－５．３×（Ｌ－Ｄ）２×１０－７－９．８×Ｄ×（Ｌ－Ｄ）×１０－６－２．０，
    　９０°＜θ＜１２０°
    の全ての関係を満たす、
    熱交換器。
  2. 　前記撥水性塗膜が設けられている表面は、さらに、
    　０＞１．２８×Ｄ×１０－２＋２．７７×（Ｌ－Ｄ）×１０－３－１．１×Ｄ２×１０－５－５．３×（Ｌ－Ｄ）２×１０－７－９．８×Ｄ×（Ｌ－Ｄ）×１０－６－１．９
    の関係を満たす、
    請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記撥水性塗膜が設けられている表面は、さらに、
    　Ｈ＞２７００ｎｍ，
    の関係を満たす、
    請求項１又は２に記載の熱交換器。
  4. 　複数の伝熱フィン（４３）と、
    　複数の前記伝熱フィンに固定され、内部を冷媒が流れる伝熱管（４１）と、
    を備えており、
    　前記表面構造が、前記伝熱フィンの表面において設けられている、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器および圧縮機（２１）を有する冷媒回路（１０）と、
    　前記熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させる通常運転と、前記熱交換器に付着した霜を融解させるためのデフロスト運転と、を前記冷媒回路において実行させる制御部（７０）と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記通常運転中に所定の着霜条件を満たした場合に前記デフロスト運転に切り換える、
    冷媒サイクル装置（１００）。
  6. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器と、
    　前記熱交換器に空気流れを供給する送風ファン（２５）と、
    を備え、
    　前記送風ファンから前記熱交換器へ供給される前記空気は、水平方向に送られる、
    冷媒サイクル装置。
  7. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法であって、
    　　陽極酸化処理を用いて前記熱交換器の表面構造が形成される工程を有する、
    熱交換器の製造方法。
  8. 　前記表面構造が形成される工程において、
    　　前記陽極酸化処理の後、エッチング処理が行われる、
    請求項７に記載の熱交換器の製造方法。
  9. 　プレス加工により板状の素材が所定の形状に形成される工程と、
    　前記プレス工程の後、前記素材の表面に複数の凸部を含む表面構造を形成する表面処理を行う工程と
    を有する、
    熱交換器の製造方法。
  10. 　前記表面構造は、
    　　前記素材の前記表面に凝縮した液滴の飛散を促進する、
    請求項９に記載の熱交換器の製造方法。
  11. 　前記表面処理は、
    　　陽極酸化処理およびエッチングである、
    請求項９又は１０に記載の熱交換器の製造方法。
  12. 　表面に凝縮する液滴を飛散させる熱交換器であって、
    　前記表面から飛散する前記液滴の最大粒径である第１粒径が、
    　　前記表面に前記液滴が凝縮する所定の第１条件において凍結を始める前記液滴の最小粒径である第２粒径以下である、
    　熱交換器。
  13. 　前記第１条件は、
    　周囲の空気の相対湿度が８３％であり、前記表面の温度が－８．０℃であることを含む、
    　請求項１２に記載の熱交換器。
  14. 　前記第１粒径は、９５μｍである、
    　請求項１２又は１３に記載の熱交換器。
  15. 　前記第１粒径は、６４μｍである、
    　請求項１４に記載の熱交換器。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04178472A (ja) * 1990-11-13 1992-06-25 Matsushita Refrig Co Ltd 撥水性コーティング用組成物及び撥水性コーティング用組成物を塗布した熱交換器
JP2011122769A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器用の伝熱材及び伝熱面の加工方法
JP2014214368A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 日本パーカライジング株式会社 親水化表面処理金属材及び熱交換器
JP2015183926A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 三菱重工業株式会社 親水化する表面微細構造並びにその製造方法、および熱交換器
WO2016021367A1 (ja) * 2014-08-07 2016-02-11 シャープ株式会社 表面が殺菌作用を備えたフィンを有する熱交換器、殺菌作用を備えた表面を有する金属部材、熱交換器のフィンの表面または金属部材の表面を用いたカビの発生を抑制する方法および殺菌方法、ならびに、金属部材を有する電気湯沸かし器、飲料供給器および弁当箱のふた
JP2017015377A (ja) * 2015-07-07 2017-01-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 基材およびその基材を用いた機器
JP2017115219A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社デンソー 撥水性基材とその製造方法
JP2018173265A (ja) 2017-03-31 2018-11-08 ダイキン工業株式会社 熱交換器および空気調和装置
JP2019002587A (ja) * 2017-06-12 2019-01-10 株式会社デンソー フィン基材、および熱交換器の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3714507B2 (ja) * 1996-08-26 2005-11-09 日本電信電話株式会社 多孔性陽極酸化アルミナ膜の作製方法
JP2002071295A (ja) 2000-08-30 2002-03-08 Hitachi Ltd 蒸発器
JP3816363B2 (ja) * 2001-08-28 2006-08-30 三菱アルミニウム株式会社 耐食性に優れる表面処理アルミニウム材及びその製造方法
WO2011096124A1 (ja) * 2010-02-08 2011-08-11 住友軽金属工業株式会社 フィン・アンド・チューブ式熱交換器
JP2012228670A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Denso Corp 撥水性基材、撥水性基材を用いた熱交換器、および撥水性基材の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04178472A (ja) * 1990-11-13 1992-06-25 Matsushita Refrig Co Ltd 撥水性コーティング用組成物及び撥水性コーティング用組成物を塗布した熱交換器
JP2011122769A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器用の伝熱材及び伝熱面の加工方法
JP2014214368A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 日本パーカライジング株式会社 親水化表面処理金属材及び熱交換器
JP2015183926A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 三菱重工業株式会社 親水化する表面微細構造並びにその製造方法、および熱交換器
WO2016021367A1 (ja) * 2014-08-07 2016-02-11 シャープ株式会社 表面が殺菌作用を備えたフィンを有する熱交換器、殺菌作用を備えた表面を有する金属部材、熱交換器のフィンの表面または金属部材の表面を用いたカビの発生を抑制する方法および殺菌方法、ならびに、金属部材を有する電気湯沸かし器、飲料供給器および弁当箱のふた
JP2017015377A (ja) * 2015-07-07 2017-01-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 基材およびその基材を用いた機器
JP2017115219A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社デンソー 撥水性基材とその製造方法
JP2018173265A (ja) 2017-03-31 2018-11-08 ダイキン工業株式会社 熱交換器および空気調和装置
JP2019002587A (ja) * 2017-06-12 2019-01-10 株式会社デンソー フィン基材、および熱交換器の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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