(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に沿って並列配置された管体と、これら管体の長手方向に沿って並列配置されたうえで管体の外面同士を連結する伝熱フィンとを具備しており、管体内を流通する冷媒と管体外を流通する含湿空気との熱交換を実現する熱交換器であって、
伝熱フィンそれぞれの表面上には、親水化処理が施されたフィン基材が有する親水性よりも高い親水性を有し、かつ、熱交換時に発生した凝縮水を導いて流下させる高親水性導水路が上下方向に沿って設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載した熱交換器であって、
高親水性導水路は、伝熱フィンそれぞれの上下方向に沿う少なくとも一方側の外縁位置に設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した熱交換器であって、
高親水性導水路は伝熱フィンそれぞれの上下方向に沿う両側の外縁位置に設けられており、かつ、各伝熱フィンの表面上には外縁位置に設けられた高親水性導水路同士を連続させる高親水性導水路が設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した熱交換器であって、
高親水性導水路は紫外線照射によって高親水性が回復させられるものであり、高親水性導水路に対する紫外線照射の可能な位置には紫外線照射手段が配設されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載した熱交換器であって、
紫外線照射手段は、熱交換器起動後の積算時間、消灯動作後の積算時間、冷媒と含湿空気との温度差、含湿空気の湿度、凝縮水の発生量のいずれかに基づいて点灯動作が制御されるものであることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱交換器にかかり、特には、冷却サイクルを利用してなる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、空気調和機の室内ユニットなどでは冷却サイクルを利用してなる熱交換器によって冷房時の室内空気を冷却することが行われており、図示省略しているが、この熱交換器は、屈曲させられながら上下方向に沿って並列配置された管体と、これら管体の長手方向に沿って並列配置されたうえで管体の外面同士を連結する伝熱フィンとを具備し、管体内を流通する冷媒と管体外を流通する水分を含んだ室内空気、つまり、含湿空気との間で熱交換させるものとなっている。
【０００３】
そして、冷房時における熱交換器は、含湿空気を低温化させる。そのため、低温化に伴って飽和蒸気圧が低下した含湿空気中の水分は凝縮させられて凝縮水、つまり、水滴となったうえで熱交換器の表面上に付着する。そこで、熱交換器の表面上に付着した凝縮水は徐々に成長して大きくなったうえでやがては伝熱フィンの表面上を伝って流下することになり、流下した水滴は熱交換器の下側位置に配置されているドレーンパンによって捕集されたうえでドレーンホースを介して室外へと放出されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の形態にかかる熱交換器が全体として傾斜した向きで配置されていたり、伝熱フィン同士の間隔が狭かったり、凝縮水の発生量が多かったりした際には、発生した凝縮水が複数の伝熱フィン間にわたるブリッジ状となって滞留しやすくなり、流下しがたくなる結果、冷媒が流通している管体の外部を流通して冷却されるべき含湿空気の流通時における圧力損失が増大し、空気流量が低下するため、熱交換効率が低下することになってしまう。そこで、この種の熱交換器においては、伝熱フィンの表面に対する親水化処理を実施し、凝縮水流下作用を確保することにより、凝縮水がブリッジ状となって付着するのを防止することが考えられている。
【０００５】
しかしながら、従来の親水化処理によっては実用上十分な凝縮水流下作用が得られていないのが現状であり、より一層効率的な凝縮水流下作用が得られる構成の提案が求められている。そして、このような提案の一例としては特開平４−２７８１９７号公報で開示された構成、つまり、冷媒流通用管体に対して伝熱フィンとは別体の流水手段、具体的には金属や樹脂、セラミックなどからなる板状の流水手段を取り付けておくことによって凝縮水を除去する構成とされたものがある。ところが、この構成を採用し、ファンなどの送風手段による強制通風を実行している場合には、流水手段そのものが圧力損失を増大させることになり、必ずしも十分な熱交換効率を得られることにはなっていない。
【０００６】
本発明はこれらの不都合に鑑みて創案されたものであり、十分な凝縮水流下作用を確保することが可能であり、流通時における含湿空気の圧力損失が増大することを防止しながら熱交換効率の向上を図ることができる構成とされた熱交換器の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる熱交換器は、上下方向に沿って並列配置された管体と、これら管体の長手方向に沿って並列配置されたうえで管体の外面同士を連結する伝熱フィンとを具備しており、管体内を流通する冷媒と管体外を流通する含湿空気との熱交換を実現する熱交換器であって、伝熱フィンそれぞれの表面上には、親水化処理が施されたフィン基材が有する親水性よりも高い親水性を有し、かつ、熱交換時に発生した凝縮水を導いて流下させる高親水性導水路が上下方向に沿って設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２にかかる熱交換器は請求項１に記載したものであり、高親水性導水路は、伝熱フィンそれぞれの上下方向に沿う少なくとも一方側の外縁位置に設けられていることを特徴とする。本発明の請求項３にかかる熱交換器は請求項１または請求項２に記載したものであって、高親水性導水路は伝熱フィンそれぞれの上下方向に沿う両側の外縁位置に設けられており、かつ、各伝熱フィンの表面上には外縁位置に設けられた高親水性導水路同士を連続させる高親水性導水路が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４にかかる熱交換器は請求項１ないし請求項３のいずれかに記載したものであって、高親水性導水路は紫外線照射によって高親水性が回復させられるものであり、高親水性導水路に対する紫外線照射の可能な位置には紫外線照射手段が配設されていることを特徴とする。本発明の請求項５にかかる熱交換器は請求項４に記載したものであり、紫外線照射手段は、熱交換器起動後の積算時間、消灯動作後の積算時間、冷媒と含湿空気との温度差、含湿空気の湿度、凝縮水の発生量のいずれかに基づいて点灯動作が制御されるものであることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本実施の形態にかかる熱交換器の構成を簡略化して示す説明図、図２は第１の変形例にかかる熱交換器の構成を簡略化して示す説明図、図３は第２の変形例にかかる熱交換器の構成を簡略化して示す説明図であり、図４は熱交換器の要部構成を簡略化して示す説明図である。
【００１２】
本実施の形態にかかる熱交換器は冷却サイクルを利用してなり、かつ、空気調和機の室内ユニットや除湿機などに組み込んで使用されるものであって、図１で示すように、屈曲させられながら上下方向に沿って並列配置された管体１と、これら管体１の長手方向に沿って並列配置されたうえで管体１の外面同士を連結する伝熱フィン２とを具備しており、管体１の内部を流通する冷媒３と管体１の外部を流通する水分を含んだ室内空気４、つまり、含湿空気４との間で熱交換させることによって冷房時の室内空気４を冷却するものとなっている。そして、この際における伝熱フィン２のそれぞれは、平板形状とされたうえで所定の離間間隔を空けながら並列配置され、送風ファンなどのような送風手段（図示省略）によって強制通風される、あるいは、自然通風の含湿空気４が互い同士間を吹き抜ける構成とされたものであり、伝熱フィン２それぞれの表面上には、フィン基材の有する親水性よりも高い親水性を有し、かつ、熱交換時に発生した凝縮水を導いて流下させるための高親水性導水路５が上下方向に沿って設けられている。
【００１３】
なお、図１では伝熱フィン２それぞれの上下方向に沿う両側の外縁位置に対して高親水性導水路５を設けるとしているが、このような位置に限定されることはないのであり、高親水性導水路５が伝熱フィン２それぞれの表面上におけるいずれの位置に設けられていてもよい。また、この際における高親水性導水路５が別体として取り付けられたものであっても、塗布によって形成されたものであってもよいことは勿論である。そして、伝熱フィン２それぞれの表面上に高親水性導水路５を設けておくと、含湿空気４中の水分が凝縮させられるのに伴って熱交換器の表面上に付着した凝縮水は伝熱フィン２の上下方向に沿って設けられた高親水性導水路５によって導かれることになり、この高親水性導水路５によって導かれて流下した凝縮水は熱交換器の下側位置に配置されているドレーンパン６内に流入することとなる。そのため、発生した凝縮水が複数の伝熱フィン２間にわたるブリッジ状となって滞留することは起こらず、含湿空気４の流通時における圧力損失が増大して空気流量が低下することもなくなる。
【００１４】
ところで、本実施の形態においては、熱交換器を構成する管体１が上下方向に沿って並列配置されるとしているが、いわゆる垂直方向に沿って並列配置されている必然性があるわけではなく、図２及び図３で示すように、上下方向でありながらも傾斜した方向に沿って並列配置されていてもよいことは勿論であり、さらには、この際における高親水性導水路５が伝熱フィン２それぞれの上下方向に沿う少なくとも一方側の外縁位置に設けられているだけであってもよいことになっている。また、これらの伝熱フィン２にあっては、図４で示すように、管体１同士間の領域に対し、ルーバーといわれる切り起こし部７を含湿空気４の流通方向とは直交する向きとして設けておくことが行われる場合があるが、このような場合には、伝熱フィン２それぞれの上下方向に沿う両側の外縁位置に設けられた高親水性導水路５同士を、同様にして設けられた高親水性導水路８でもって連続させておくことが行われる。なお、ここではルーバーといわれる切り起こし部７が伝熱フィン２に形成されるとしているが、スリットやボルテックス型といわれる切り起こし部であってもよいことは勿論である。
【００１５】
さらにまた、以上説明した高親水性導水路５が伝熱フィン２の表面上に塗布された光触媒、つまり、紫外線照射によって活性化され、かつ、高親水性が回復させられる光触媒からなるものであってもよく、光触媒からなる高親水性導水路５である際には、伝熱フィン２の表面上に設けられた高親水性導水路５に対する紫外線照射の可能な位置に紫外線ランプなどのような紫外線照射手段（図示省略）を配設しておくことが行われる。そして、高親水性導水路５が光触媒からなるものである際には、熱交換器の表面上に付着した凝縮水をドレーンパン６へと向かって流下させ続けることによって高親水性導水路５の親水性が劣化しても、この高親水性導水路５の親水性を紫外線照射によって回復させ得るため、長期間にわたって高親水性導水路５の親水性を維持しながら凝縮水を確実にドレーンパン６へと流下させることが可能となる。
【００１６】
ところで、紫外線照射手段を常時点灯動作させ続けておく必要がないことは勿論であり、この紫外線照射手段は、熱交換器に内蔵された制御手段であるマイクロコンピュータを利用しながら熱交換器起動後の積算時間、消灯動作後の積算時間、冷媒３と含湿空気４との温度差、含湿空気４の湿度、凝縮水の発生量のいずれかに基づいて点灯動作が制御されるものとなっている。すなわち、このような任意の情報に基づく紫外線照射によって高親水性導水路５の親水性を適宜に回復させる構成であれば、高親水性導水路５の親水性を維持しながら十分に活用できるという利点が確保される。なお、高親水性導水路５の親水性を回復させるための紫外線照射は、熱交換器自体が使用されていない深夜などの時間帯に行わせることが好ましいと考えられる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１ないし請求項３にかかる熱交換器によれば、上下方向に沿って並列配置された管体の長手方向に沿って並列配置されたうえで管体の外面同士を連結する伝熱フィンそれぞれの表面上には、フィン基材の有する親水性よりも高い親水性を有し、かつ、熱交換時に発生した凝縮水を導いて流下させる高親水性導水路が上下方向に沿って設けられているので、凝縮水がブリッジ状として滞留することのない十分な凝縮水流下作用が確保されることになり、流通時における含湿空気の圧力損失が低減して空気流量が増大する結果として熱交換効率の向上を実現することができる。
【００１８】
一方、本発明の請求項４または請求項５にかかる熱交換器によれば、高親水性導水路を紫外線照射によって高親水性が回復させられるものとし、高親水性導水路に対する紫外線照射の可能な位置には紫外線照射手段を配設しているので、長期間にわたって高親水性導水路の親水性を維持し得ることとなり、凝縮水を確実に流下させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる熱交換器の構成を簡略化して示す説明図である。
【図２】第１の変形例にかかる熱交換器の構成を簡略化して示す説明図である。
【図３】第２の変形例にかかる熱交換器の構成を簡略化して示す説明図である。
【図４】熱交換器の要部構成を簡略化して示す説明図である。
【符号の説明】
１    管体
２    伝熱フィン
３    冷媒
４    含湿空気
５    高親水性導水路
【図１】
0003646974.tif 000002
【図２】
0003646974.tif 000003
【図３】
0003646974.tif 000004
【図４】
0003646974.tif 000005