(57)【要約】【課題】シャッタにより熱交換面を車輌の走行により発生する通風に対して遮蔽可能であり熱交換面に発生した液滴を除去可能な熱交換装置を提供する。【解決手段】室外熱交換器９０は、車輌の走行により発生する通風と内部を流通する内部流体とを熱交換可能なコア部９０ａを備える。シート１６は、コア部９０ａの熱交換面９０ｂを上記通風に対して遮蔽する閉位置と熱交換面９０ｂを上記通風に対して開放する開位置との間で、ブラシ１５と一体に可変である。シート１６は、ブラシ１５を熱交換面９０ｂに対して移動させることにより、ブラシ１５を熱交換面９０ｂに生じた液滴９５に接触させて液滴９５を除去する。【選択図】図４
2014152972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌に搭載される熱交換装置であり、
車輌の走行により発生する通風と内部を流通する内部流体とを熱交換可能なコア部（９０ａ）を備える熱交換器（９０）と、
前記コア部（９０ａ）の熱交換面（９０ｂ）を前記通風に対して遮蔽可能であるシャッタ装置（１０，２０，３０，４０）と、
を備え、
前記シャッタ装置（１０，２０，３０，４０）は、シャッタ（１６，２６）および液滴除去部（１５，３５）を備え、
前記シャッタ（１６，２６）は、前記熱交換面（９０ｂ）を前記通風に対して遮蔽する閉位置と前記熱交換面（９０ｂ）を前記通風に対して開放する開位置との間で、前記液滴除去部（１５，３５）と一体に可変であり、
前記シャッタ（１６，２６）は、前記液滴除去部（１５，３５）を前記熱交換面（９０ｂ）に対して移動させることにより、前記液滴除去部（１５，３５）を前記熱交換面（９０ｂ）に生じた液滴（９５）に接触させて前記液滴（９５）を除去することを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記液滴除去部（１５）は、前記熱交換面（９０ｂ）に沿って摺動可能なブラシ（１５）であり、
前記シャッタ（１６，２６）は、前記閉位置より前記開位置に変位するとともに前記ブラシ（１５）を前記熱交換面（９０ｂ）に沿って移動させることを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記シャッタ（１６）は軟質材料によりシート状に形成され、
前記シャッタ装置（１０）は、前記シャッタ（１６）を巻き取り可能なローラ（１８ｂ）を更に備え、
前記シャッタ（１６）は、前記ローラ（１８ｂ）に巻き取られることにより前記閉位置より前記開位置に変位するとともに、前記ブラシ（１５）を前記熱交換面（９０ｂ）に沿って移動させることを特徴とする請求項２に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記シャッタ（２６）は硬質材料により板状に形成され、前記閉位置より前記開位置へ移動するとともに前記ブラシ（１５）を前記熱交換面（９０ｂ）に沿って移動させることを特徴とする請求項２に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記シャッタ（１６，２６）は矩形状であり、
前記シャッタ（１６，２６）は、前記開位置にある状態で、前記熱交換器（９０）の一端側に位置し、また前記熱交換器（９０）の前記一端側に位置する端部を有し、
前記ブラシ（１５）は前記端部に沿って帯状に配置されていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一つに記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記液滴除去部（３５）は、前記熱交換面（９０ｂ）に接触可能なパッド（３５）であり、
前記シャッタ（１６，２６）は、前記閉位置にある状態で、前記パッド（３５）を前記熱交換面（９０ｂ）に接触させることにより、前記パッド（３５）に前記液滴（９５）を吸収させることを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項７】
前記シャッタ（１６）は軟質材料によりシート状に形成され、
前記シャッタ装置（３０）は、前記シャッタ（１６）を巻き取り可能なローラ（１８ｂ）を更に備え、
前記シャッタ（１６）、前記ローラ（１８ｂ）に巻き取られることにより前記閉位置より前記開位置に変位可能であり、
前記シャッタ（１６）は、前記閉位置にある状態で、前記パッド（３５）を前記熱交換面（９０ｂ）に接触させることを特徴とする請求項６に記載の熱交換装置。
【請求項８】
前記シャッタ（２６）は硬質材料により板状に形成され、前記閉位置にある状態で、前記パッド（３５）を前記熱交換面（９０ｂ）に接触させることを特徴とする請求項６に記載の熱交換装置。
【請求項９】
前記シャッタ（１６，２６）は矩形状であり、
前記パッド（３５）は前記シャッタ（１６，２６）の全面に配置されていることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一つに記載の熱交換装置。
【請求項１０】
前記熱交換器（９０）の内部を流通する前記内部流体の温度を上昇させることにより、前記熱交換面（９０ｂ）で凍結した液滴（９５）を融解する運転を行う制御装置（１００）を更に備え、
前記制御装置（１００）は、前記運転の際に、前記シャッタ（１６，２６）を閉位置に操作して前記熱交換面（９０ｂ）を前記通風に対して遮蔽することにより前記内部流体と前記通風との熱交換を制限し、
前記制御装置（１００）は、前記運転が完了した後に、前記シャッタ（１６，２６）を開位置に操作して前記熱交換面（９０ｂ）を前記通風に対して開放することにより前記内部流体と前記通風との熱交換を許容することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一つに記載の熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１に開示された車輌用熱交換装置が知られている。この熱交換装置は冷凍サイクルに用いられるエバポレータであり、冷凍サイクルを循環する冷媒とエバポレータを通過する通風とを熱交換する。この熱交換によって通風は冷媒から気化熱を奪い冷媒を気化させる。冷凍サイクルの運転に伴い、エバポレータの表面温度が低下してエバポレータの表面に霜が発生する。このため特許文献１の冷凍サイクルでは、除霜運転を実施してエバポレータの内部に高温の冷媒を流通させて霜を除去し、更に通気ファンを逆回転させてファンブローを行い、エバポレータの上方より通風する。このファンブローによって、除霜運転により発生した液滴を熱交換器より落下させて除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９４３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで近年、熱交換器の高性能化に伴い、熱交換器のフィンピッチを小さく設定してフィンを高密度に集積した熱交換器を採用する傾向にある。このような熱交換器においてフィンの間に液滴が発生した場合、微細な間隔で離間するフィンの間に発生した液滴には表面張力が作用する。このため、特許文献１のファンブローによる間接的な通風では効果的に液滴を除去できない事態が懸念される。
【０００５】
また従来のヒートポンプに使用される熱交換器には、車輌の走行に伴うラム圧により発生する通風と熱交換器の内部を流通する内部流体とを熱交換して内部流体を冷却するものがある。このような構成においても熱交換器には霜の発生が想定され、除霜運転が必要となる。しかし除霜運転の最中においても車輌の走行に伴い通風が発生して熱交換器を通過することにより、熱交換器の内部を流通する内部流体が冷却される。このため、除霜運転が阻害され効果的に行えない事態が想定される。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、シャッタにより熱交換面を車輌の走行により発生する通風に対して遮蔽可能であり、更に熱交換面に発生した液滴を除去可能な熱交換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る熱交換装置は車輌に搭載される熱交換装置であり、車輌の走行により発生する通風と内部を流通する内部流体とを熱交換可能なコア部を備える熱交換器を有する。熱交換装置は更に、コア部の熱交換面を上記通風に対して遮蔽可能であるシャッタ装置を備える。シャッタ装置はシャッタおよび液滴除去部を備える。シャッタは、熱交換面を上記通風に対して遮蔽する閉位置と熱交換面を上記通風に対して開放する開位置との間で、液滴除去部と一体に可変である。シャッタは、液滴除去部を熱交換面に対して移動させることにより、液滴除去部を熱交換面に生じた液滴に接触させて液滴を除去することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、例えば熱交換器に高温の内部流体を流通させて凍結した液滴を融解する際に、熱交換面をシャッタにより遮蔽して通風を制限できる。したがって高温の内部流体が通風により冷まされないため、凍結した液滴の融解が短時間で実施できる。更にシャッタと一体に可変である液滴除去部を用いて融解した液滴を直接的に除去できる。したがって、液滴除去部をシャッタとは別に設ける必要がなく、装置の構成を簡略化できる。更に融解した液滴を液滴除去部により直接的に除去することにより、熱交換面に生じた液滴を効果的に除去できる。したがって、液滴の融解を実施する間隔を長く設定できる。
【０００９】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るヒートポンプ装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係るシャッタ装置および室外熱交換器を示す概略側面図である。
【図３】第１実施形態に係るシャッタ装置および室外熱交換器を示す概略斜視図である。
【図４】第１実施形態に係るシャッタ装置が閉位置にある状態を示す概略側面図である。
【図５】第１実施形態に係るシャッタ装置が開位置にある状態を示す概略側面図である。
【図６】第１実施形態に係るヒートポンプ装置の暖房運転および除霜運転を示すタイムチャートである。
【図７】第２実施形態に係るシャッタ装置および室外熱交換器を示す概略斜視図である。
【図８】第２実施形態に係るシャッタ装置および室外熱交換器を示す概略側面図である。
【図９】第３実施形態に係るシャッタ装置および室外熱交換器を示す概略斜視図である。
【図１０】第４実施形態に係るシャッタ装置および室外熱交換器を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。
【００１２】
（第１実施形態）
図１に示すヒートポンプ装置２は、車輌に搭載されて熱サイクルを構成する。本実施形態において、ヒートポンプ装置２はバスに設置されバスの車室内の冷暖房に用いられる。ヒートポンプ装置２は、圧縮機１０１、ロータリーバルブ１０３、室内熱交換器１０５、膨張弁１０７、室外熱交換器９０、およびセパレータ１０９が配管により接続され、図中ＲＦで示されるようにＣＯ２等の冷媒を循環させる。
【００１３】
圧縮機１０１は冷媒を圧縮して吐出する。ロータリーバルブ１０３は冷房運転および暖房運転に応じて冷媒の流路を切り替える。室内熱交換器１０５は、例えば複数のチューブおよびフィンを高密度に積層して構成されるフィン＆チューブ型熱交換器であり、チューブの内部に形成される冷媒と熱交換面１０５ｂを流通する空気とを熱交換する。膨張弁１０７は、内部を流通する冷媒を断熱膨張させる。室外熱交換器９０も室内熱交換器１０５と同様のフィン＆チューブ型熱交換器であり、チューブの内部に形成される冷媒と熱交換面９０ｂを流通する空気とを熱交換する。セパレータ１０９は冷媒を気液分離して気相冷媒を圧縮機１０１の吸入口に供給する。室内熱交換器１０５は車室内に設置され、室外熱交換器９０は後述するようにバスのルーフ３より上側に設置される。
【００１４】
室内熱交換器１０５および室外熱交換器９０には、それぞれファン１０６、１１が設置され、図中ＡＩＲで示されるように熱交換面１０５ｂ、９０ｂを通風して熱交換を促進する。更に室内熱交換器１０５および室外熱交換器９０には、それぞれ温度センサ１０８、１２が設置され、これら熱交換器１０５、１０を通過した空気の温度を検出する。
【００１５】
制御装置１００は圧縮機１０１、ロータリーバルブ１０３、膨張弁１０７、およびファン１０６、１１に電気的に接続され、圧縮機１０１の容量、ロータリーバルブ１０３の位置、膨張弁１０７の絞り、およびファン１０６、１１の回転数を制御する。制御装置１００は更に温度センサ１０８、１２に電気的に接続され、温度センサ１０８、１２により検出された通風の温度が入力される。制御装置１００は更に後述するシャッタ装置のモータに電気的に接続され、シャッタ装置を操作可能に構成される。ロータリーバルブ１０３は実線で示す暖房位置と破線で示す冷房位置の２位置に切り替え可能である。室外熱交換器９０、シャッタ装置１０、制御装置１００は、熱交換装置１を構成する。
【００１６】
ロータリーバルブ１０３が実線で示される暖房位置にある状態において、冷媒は実線矢印で示される経路を循環する。すなわち、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、ロータリーバルブ１０３を通過して室内熱交換器１０５に流入し、室内熱交換器１０５で空気と熱交換を行い冷却される。冷媒は更に膨張弁１０７で断熱膨張し、室外熱交換器９０で空気と熱交換を行い吸熱する。冷媒は更にセパレータ１０９を通過して圧縮機１０１の吸入口へ流入する。室内熱交換器１０５で冷媒と熱交換を行い吸熱した空気は図示しないブロアを用いて室内に供給されて室内を暖房する。室外熱交換器９０で冷媒と熱交換を行い冷却された空気はファン１１を用いて車輌のルーフ３より排出される。
【００１７】
ロータリーバルブ１０３が破線で示される冷房位置にある状態において、冷媒は破線矢印で示される経路を循環する。すなわち、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、室外熱交換器９０で空気と熱交換を行い冷却される。冷媒は更に膨張弁１０７で断熱膨張し、室内熱交換器１０５で空気と熱交換を行い吸熱する。冷媒は更にロータリーバルブ１０３およびセパレータ１０９を通過して圧縮機１０１の吸入口へ流入する。室外熱交換器９０で冷媒と熱交換を行い吸熱した空気はファン１１を用いて車輌のルーフ３より排出される。室内熱交換器１０５で冷媒と熱交換を行い冷却された空気は図示しないブロアを用いて室内に供給されて室内を冷房する。
【００１８】
図２に示すように、車輌のルーフ３より更に上側に天板３ａ，３ｂが設けられる。天板３ａ，３ｂには室外熱交換器９０のファン１１が設置される。ルーフ３と天板３ａ，３ｂは通風路４を形成する。通風路４には室外熱交換器９０が設置される。車輌が図示前方向に移動するに伴いラム圧が発生し、外気が通気口５を通過し通風路４に流入する。
【００１９】
室外熱交換器９０のコア部９０ａの中心を通過する中心線Ｃは、ルーフ３および外気の通風方向に平行な水平線Ｈに対して角度θだけ傾斜して設置される。このような構成においては、車輌が走行することにより外気が通風路４を通過し、外気は更に室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂを通過する。この状態で、更にファン１１を運転して外気を破線矢印で示すように図示上方に通過させることにより、外気は室外熱交換器９０を効果的に通過する。これにより、室外熱交換器９０による熱交換が効果的に促進される。
【００２０】
室外熱交換器９０にはシャッタ装置１０が設置される。シャッタ装置１０は図示しない支持部材を介して車輌のルーフ３により固定されることにより、図２に示すような状態で車輌のルーフ３に支持される。次に本実施形態のシャッタ装置１０を、図３〜図５を参照して説明する。
【００２１】
図３は展開斜視図であり、室外熱交換器９０とシャッタ装置１０を互いに離れた位置に示している。ローラ１８ｂはシャフト１８ｃにより回転可能に支持され、シャフト１８ｃはモータ１８ａに接続される。モータ１８ａはシャフト１８ｃを駆動してローラ１８ｂを図示時計回りに回転させることにより、ローラ１８ｂはシート１６を巻き取り可能である。
【００２２】
シート１６の図示後方の幅方向両端には、それぞれ円筒状のガイド１３ａ，１３ｂが設置される。ガイド１３ａ，１３ｂはレール１７ａ，１７ｂに沿ってそれぞれスライド可能に構成される。ガイド１３ａ，１３ｂはそれぞれワイヤ１２ａ，１２ｂを介してそれぞれプーリ１１ｂ，１１ｄに接続される。ワイヤ１２ａ，１２ｂはそれぞれプーリ１１ｂ，１１ｄにより巻き取り可能に構成される。プーリ１１ｂ，１１ｄはシャフト１１ｃにより結合され、モータ１１ａにより駆動されてシート１６を図示後方に牽引可能である。シート１６の図示後方にはブラシ１５が設置される。ブラシ１５はシート１６の幅方向に沿って帯状に延びるよう配置される。
【００２３】
このようにして構成されるシャッタ装置１０において、モータ１８ａが回転する事によりローラ１８ｂを図示時計回りに回転させて、シート１６をローラ１８ｂに巻き取る。またモータ１１ａが回転する事によりプーリ１１ｂ，１１ｄを図示反時計回りに回転させて、ワイヤ１２ａ，１２ｂを介してシート１６をローラ１８ｂより牽引して展開する。この状態で、シート１６はシャッタとして機能する。シート１６は軟質材料、例えばポリエチレン等の高い可とう性を有する樹脂により形成される。ブラシ１５も、例えばシート１６と同様に軟質材料により形成される。シート１６およびブラシ１５は一体成形されてもよく、あるいは別々に成形されて溶融等により一体化されてもよい。
【００２４】
図３、４はシート１６を展開して閉位置とした状態を示し、この状態では室外熱交換器９０のコア部９０ａの熱交換面９０ｂは遮蔽される。したがって、図４に示すように車輌の走行に伴い通風路４の内部に通風が発生しても、通風はシート１６によって遮られ、熱交換面９０ｂを通過せず通風路４（図２）を素通りする。
【００２５】
図５はシート１６を巻き取り収容して開位置とした状態を示す。シート１６が図４に示した閉位置より図５に示した開位置へ変位する際、ブラシ１５は室外熱交換器９０のコア部９０ａの熱交換面９０ｂに沿って移動する。これにより、ブラシ１５は液滴９５に接触しながら移動する。このようにして、ブラシ１５は熱交換面９０ｂに堆積した塵埃および後述する除霜運転により熱交換面９０ｂに発生した液滴９５を除去する。除去された液滴９５は、図示しないドレインに流れ落ちる。
【００２６】
ここでブラシ１５は熱交換面９０ｂの近傍を、熱交換面９０ｂに接触しないように、液滴９５に接触しながら移動する。これにより熱交換面９０ｂがブラシ１５により擦過されないため、熱交換面９０ｂを形成するフィンが擦過より保護される。あるいはブラシ１５によるフィンの擦過が問題なければ、ブラシ１５は熱交換面９０ｂと接触しながら移動して液滴９５を除去してもよい。この場合、液滴９５を熱交換面９０ｂより更に確実に除去できる。
【００２７】
ここで、ヒートポンプ装置２が暖房運転を実施中、膨張弁１０７で断熱膨張した冷媒は室外熱交換器９０に流入し、通風路４を通過する空気と熱交換して吸熱する。この際、室外熱交換器９０を通過する空気が冷却されて結露し、コア部９０ａの熱交換面９０ｂで凍結して霜が発生する。このように霜が発生した状態では室外熱交換器９０の熱交換性能が低下するため、ヒートポンプ装置２は次に説明する除霜運転を実施する。
【００２８】
図１に戻り除霜運転について説明する。ロータリーバルブ１０３は暖房運転中、図１において実線で示す位置にあり、膨張弁１０７を通過して断熱圧縮された低温の冷媒が室外熱交換器９０のチューブを通過する。これにより低温の冷媒は室外熱交換器９０を通過する空気と熱交換して吸熱する。この暖房運転において、シャッタ装置１０は図１および図２に示す収容位置（開位置）にある。この状態でファン１１を運転することにより、通風路４を通過する空気を室外熱交換器９０に案内して通過させ、車輌の上方へ導き排出する。この暖房運転中、例えば温度センサ１２（図１）により検出された空気の温度が所定温度より低くなった状態が所定時間継続した場合、制御装置１００は室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂに霜が発生したと判断し、除霜運転を開始する。
【００２９】
次に除霜運転におけるヒートポンプ装置の各機器の動作について図６を参照して説明する。Ｔ１において、制御装置１００は除霜運転を開始する。まず制御装置１００はロータリーバルブ１０３を図１において破線で示す冷房位置に操作し、ファン１１を停止する。これにより、圧縮機１０１で加圧された高温の冷媒が室外熱交換器９０のチューブへ直接供給されて室外熱交換器９０が加熱される。更に制御装置１００はシャッタ装置１０のモータ１１ａを操作してプーリ１１ｂ，１１ｄを回転させてワイヤ１２ａ，１２ｂを巻き取る。このようにしてシート１６はローラ１８ｂより引き出されて室外熱交換器９０より下側に展開する。
【００３０】
図６のＴ２においてシート１６の展開が完了して、シャッタ装置１０は図４に示した展開位置（閉位置）に設定される。このＴ２において、図４を参照して上述したように、シート１６はコア部９０ａの熱交換面９０ｂを遮蔽し、更にファン１１を停止して室外熱交換器９０の通風を遮断している。したがって室外熱交換器９０のチューブに供給した高温の冷媒が通風により冷まされることなく、通風により除霜運転が阻害される事態を回避でき、除霜運転に要する時間を短縮できる。
【００３１】
このようにして除霜運転を行うことにより、熱交換面９０ｂに発生した霜が溶解し図４に示す液滴９５となって熱交換面９０ｂに滞留する。この状態では、液滴９５には表面張力が作用するため、液滴９５の多くは熱交換面９０ｂより落下せず熱交換面９０ｂに滞留する。
【００３２】
次に図６のＴ３において、制御装置１００はシャッタ装置１０のモータ１８ａを操作しローラ１８ｂを回転させてシート１６を巻き取ることによりシート１６を収容して熱交換面９０ｂより下側を開放する。この際、図５に示すように、ブラシ１５は熱交換面９０ｂに沿って移動する事により、除霜運転により発生した液滴９５を熱交換面９０ｂより落下させて熱交換面９０ｂより除去する。ただし図２を参照して上述したように、室外熱交換器９０は水平線Ｈに対して角度θだけ傾斜して設置される。そのため、シート１６が巻き取られてブラシ１５が図示上方に移動した際に、一部の液滴９５は熱交換面９０ｂより落下せずに熱交換面９０ｂに沿って図示下方へ垂れ、熱交換面９０ｂの図示下部に滞留する事態が想定される。
【００３３】
このような事態を想定し、制御装置１００はシート１６の展開および収容を再度実施する。すなわち図６のＴ４において、シート１６が完全に収容され収容位置（開位置）に設定された状態で、制御装置１００は再度シャッタ装置１０のモータ１１ａを操作してシート１６をローラ１８ｂより引き出して熱交換面９０ｂより図示下側に展開する。更にＴ５において、シート１６が完全に展開され展開位置（閉位置）に設定された状態で、制御装置１００は再度シャッタ装置１０のモータ１８ａを操作してローラ１８ｂを回転させる。これによりローラ１８ｂはシート１６を巻き取り、熱交換面９０ｂの下側を開放する。Ｔ６においてシート１６が完全に収容され収容位置（開位置）に設定された状態で、制御装置１００は除霜運転を完了して暖房運転を再開する。すなわち、制御装置１００はロータリーバルブ１０３を図１において実線で示す暖房位置に操作し、ファン１１を運転する。
【００３４】
以上説明した本実施形態によると、車輌に搭載される熱交換装置１は、車輌の走行により発生する通風と内部を流通する冷媒（内部流体）とを熱交換可能なコア部９０ａを備える熱交換器９０を備える。熱交換装置１は更に、コア部９０ａを上記通風に対して遮蔽可能であるシャッタ装置１０を備える。シャッタ装置１０は、シート（シャッタ）１６およびブラシ（液滴除去部）１５を備える。シート（シャッタ）１６は、熱交換面９０ｂを上記通風に対して遮蔽する閉位置と熱交換面９０ｂを上記通風に対して開放する開位置との間で、ブラシ（液滴除去部）１５と一体に可変である。シート（シャッタ）１６は、ブラシ（液滴除去部）１５を熱交換面９０ｂに対して移動させることにより、ブラシ（液滴除去部）１５を熱交換面９０ｂに生じた液滴９５に接触させて液滴９５を除去する。
【００３５】
ここでシート１６が閉位置と開位置の間で可変とは、本実施形態において、シート１６がローラ１８ｂに巻き取られ変位することにより、シート１６の展開および収納が可能である構成を意味する。また後述の実施形態においてシャッタが板状である場合において、閉位置と開位置の間で可変とは、シャッタが閉位置と開位置の間で移動することによりシャッタの展開および収納が可能である構成を意味する。
【００３６】
このような構成において、本実施形態で例示した除霜運転の際にはシート（シャッタ）１６により室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂを遮蔽する。したがって、室外熱交換器９０に供給した高温の冷媒が通風により冷まされることなく、高温である状態を維持可能できる。このため、通風により除霜運転が阻害される事態を回避できる。更に除霜運転により熱交換面９０ｂに発生した霜が溶解して液滴が発生しても、ブラシ（液滴除去部）１５を熱交換面９０ｂに対して移動させることにより熱交換面９０ｂに生じた液滴９５を直接的に除去できる。つまり本実施形態の構成では、熱交換面９０ｂを通風より遮蔽するシート（シャッタ）１６を、熱交換面９０ｂに発生した液滴の除去にも兼用できるため、構成を簡略化できる。
【００３７】
またこのようにしてブラシ（液滴除去部）１５を用いて液滴を直接的かつ効果的に除去できるため、熱交換面９０ｂにおける液滴の滞留を防止出来る。したがって、次に除霜運転を行う間隔を長くできる。
【００３８】
本実施形態において、ブラシ（液滴除去部）１５は、熱交換面９０ｂに沿って摺動可能である。シート（シャッタ）１６は、閉位置より開位置に変位するとともにブラシ１５を熱交換面９０ｂに沿って移動させる。このような構成では、熱交換面９０ｂを通風より遮蔽するシート（シャッタ）１６を変位させて熱交換面９０ｂを開放させる操作により、ブラシ（液滴除去部）１５により熱交換面９０ｂに発生した液滴の除去が同時に実施できる。
【００３９】
本実施形態において、シート（シャッタ）１６は軟質材料によりシート状に形成される。シャッタ装置１０は、シート（シャッタ）１６を巻き取り可能なローラ１８ｂを備える。シート（シャッタ）１６はローラ１８ｂに巻き取られることにより閉位置より開位置に変位するとともに、ブラシ１５を熱交換面９０ｂに沿って移動させる。このような構成では、シャッタ装置１０が開位置にある状態ではシート１６がローラ１８ｂに巻き取られるため、シャッタ装置１０が占有するスペースを低減できる。
【００４０】
本実施形態において、シート（シャッタ）１６は矩形状である。シート（シャッタ）１６は、開位置にある状態で、熱交換器９０の一端側に位置し、また熱交換器９０の一端側に位置する端部を有する。ブラシ１５は端部に沿って帯状に配置されている。
【００４１】
このような構成では、シャッタ装置１０が図４に示す閉位置にある状態でシート（シャッタ）１６が熱交換面９０ｂを遮蔽する。この状態で、ブラシ１５は通風に対して熱交換器９０の下流側（熱交換器９０の他端側）に位置する。この状態よりシャッタ装置１０が図５に示す開位置に変位することにより、ブラシ１５は通風に対して熱交換器９０の上流側（熱交換器９０の上記一端側）に移動し、熱交換面９０ｂに発生した液滴を除去可能となる。更にシャッタ装置１０が開位置にある状態で熱交換器９０の上流側（熱交換器９０の上記一端側）に位置することにより、この状態で熱交換面９０ｂより落下した液滴９５がシャッタ装置１０に降りかかる事態を回避できる。
【００４２】
本実施形態において、熱交換装置１は制御装置１００を備える。制御装置１００は、熱交換器９０の内部を流通する冷媒（内部流体）の温度を上昇させることにより、熱交換面９０ｂで凍結した液滴９５を融解する運転（除霜運転）を行う。制御装置１００は、上記運転（除霜運転）の際に、シート（シャッタ）１６を閉位置に操作して熱交換面９０ｂを通風に対して遮蔽することにより冷媒（内部流体）と通風との熱交換を制限する。制御装置１００は、上記運転（除霜運転）が完了した後に、シート（シャッタ）１６を開位置に操作して熱交換面９０ｂを通風に対して開放することにより冷媒（内部流体）と通風との熱交換を許容する。
【００４３】
このような構成では、上述した構成を有する熱交換装置１の機器を制御装置１００により上述した除霜運転を実施することにより、除霜運転時の熱交換面９０ｂの遮蔽および除霜運転完了後の液滴９５の除去を効果的に実施できる。
【００４４】
（第２実施形態）
上述した第１実施形態において、シャッタ装置１０はローラ１８ｂによりシート１６を巻き取る構成であった。これに対し第２実施形態のシャッタ装置２０は、板状のシャッタ２６をワイヤ１２ａ，１２ｂ、２２ａ，２２ｂおよびプーリ１１ｂ，１１ｄ，２１ｂ，２１ｄを用いて牽引して移動させる点が異なる。この際シャッタ２６は、第１実施形態とは異なり、実質的な形状の変化なしに、つまり実質的に形状を維持した状態で牽引され移動する。
【００４５】
本実施形態のシャッタ２６は、硬質材料により板状に形成される。硬質材料とは比較的高い剛性を有する材料であり、例えばポリプロピレンやＡＢＳ等の樹脂、あるいはアルミ合金等の金属材料等である。シャッタ２６は、十分な剛性を備える程度に板厚を有し、例えば矩形状に形成される。
【００４６】
図７に示すように、シャッタ２６の図示後方の幅方向両端には、それぞれ円筒状のガイド１３ａ，１３ｂが設置される。またシャッタ２６の図示前方の幅方向両端には、それぞれ円筒状のガイド２３ａ，２３ｂが設置される。ガイド１３ａ，１３ｂ、２３ａ，２３ｂはレール２７ａ，２７ｂに沿ってスライド可能である。ガイド１３ａ，１３ｂはそれぞれワイヤ１２ａ，１２ｂを介してプーリ１１ｂ，１１ｄに接続される。ワイヤ１２ａ，１２ｂはプーリ１１ｂ，１１ｄにより巻き取り可能に構成される。またガイド２３ａ，２３ｂはそれぞれワイヤ２２ａ，２２ｂを介してプーリ２１ｂ，２１ｄに接続される。ワイヤ２２ａ，２２ｂはプーリ２１ｂ，２１ｄにより巻き取り可能に構成される。
【００４７】
プーリ１１ｂ，１１ｄはシャフト１１ｃにより結合され、モータ１１ａにより駆動されてワイヤ１２ａ，１２ｂを巻き取る事によりシャッタ２６を図示後方に牽引可能である。プーリ２１ｂ，２１ｄはシャフト２１ｃにより結合され、モータ２１ａにより駆動されてワイヤ２２ａ，２２ｂを巻き取る事によりシャッタ２６を図示前方に牽引可能である。シャッタ２６の図示後方にはブラシ１５が設けられる。ブラシ１５はシャッタ２６の幅方向に沿って帯状に延びるように配置される。
【００４８】
このようにして構成されるシャッタ装置２０においては、モータ１１ａが回転してプーリ１１ｂ，１１ｄを図示反時計回りに回転させてワイヤ１２ａ，１２ｂを巻き取る。これにより、シャッタ２６を図示後方に移動させて室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂを遮蔽する。あるいはモータ２１ａが回転してプーリ２１ｂ，２１ｄを図示時計回りに回転させてワイヤ２２ａ，２２ｂを巻き取る。これにより、シャッタ２６を図示前方に移動させて室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂを開放するとともに熱交換面９０ｂに発生した液滴９５をブラシ１５で除去する。
【００４９】
本実施例のレール２７ａ，２７ｂは中央部で角θだけ屈曲している。図８に示すように、シャッタ２６は実線で示される収容位置（開位置）と点線で示される展開位置（閉位置）との間で移動可能である。このような構成により、シャッタ２６が実線で示される収容位置（開位置）にある状態では、シャッタ２６の中心線Ｃｓは水平線Ｈとほぼ並行となる。あるいはシャッタ２６が点線で示される展開位置（閉位置）にある状態では、シャッタ２６の中心線Ｃｓは室外熱交換器９０の中心線Ｃとほぼ並行となる。
【００５０】
本実施形態において、シャッタ２６は硬質材料により板状に形成され、展開位置（閉位置）より収容位置（開位置）へ移動するとともにブラシ１５を熱交換面９０ｂに沿って移動させる。このような構成では板状のシャッタ２６を用いるため、シャッタ２６の厚さを十分にとることができ、堅牢なシャッタ２６を採用できる。また第１実施形態に示したシート１６を巻き取る構成と比較して、シャッタ２６には巻取りおよび展開に伴う繰り返し応力が作用しない。このため本実施形態の構成では、繰り返し応力に起因するシャッタ２６の疲労破壊を回避できる。
【００５１】
更に本実施形態の構成では、シャッタ２６を案内するレール２７ａ，２７ｂが角θだけ屈曲している。このため、図８を参照して説明したように、シャッタ２６が実線で示される収容位置（開位置）にある状態では、シャッタ２６の中心線Ｃｓは水平線Ｈとほぼ並行となる。あるいはシャッタ２６が点線で示される展開位置（閉位置）にある状態では、シャッタ２６の中心線Ｃｓは室外熱交換器９０の中心線Ｃとほぼ並行となる。
【００５２】
ここで、レール２７ａ，２７ｂが直線状に延びる構成を想定した場合、シャッタ２６が収容位置（開位置）に移動した際に通風路４の前方に位置する天板３ａに干渉する。この干渉を回避するためには天板３ａを図示上方に設置する必要が発生するため、天板３ａ，３ｂの位置が必要以上に高くなる。これに対して本実施形態では、レール２７ａ，２７ｂが角θだけ屈曲しているため、シャッタ２６が収容位置（開位置）にある状態では、シャッタ２６はほぼ水平に位置する。このため、天板３ａにより室外熱交換器９０の前方に形成される空間を利用して、シャッタ２６を水平に収容できる。更にシャッタ２６が収容位置（開位置）にある状態では、シャッタ２６が天板３ａの内側に位置する空間４ａと通風路４を水平に区画する。このため、シャッタ２６により通風路４を通過する通風を室外熱交換器９０およびファン１１に案内する整流効果を期待できる。
【００５３】
（第３実施形態）
上述した第１実施形態では、シャッタ装置１０は巻き取り可能なシート１６にブラシ１５を備え、ブラシ１５を用いて室外熱交換器９０に発生した液滴９５を除去する構成であった。これに対し第３実施形態のシャッタ装置３０は、ブラシ１５に代えてパッド３５を備え、パッド３５を用いて室外熱交換器９０に発生した液滴９５を除去する点で異なる。本実施形態のシャッタ装置３０を、図１０を参照して説明する。図１０は展開斜視図であり、室外熱交換器９０とシャッタ装置３０を互いに離れた位置に示している。
【００５４】
第１実施形態のシャッタ装置１０と同様に、ローラ１８ｂはシート１６を巻き取り可能に構成される。ただし本実施形態では、シート１６の全面にパッド３５が形成される。パッド３５は吸水性を有する材料、例えば不織布あるいは発泡樹脂により形成される。更にプーリ１１ｂ，１１ｄにはリフト機構３６が設けられる。リフト機構３６はモータ３１ａ，プーリ３１ｂ，およびワイヤ３２ａにより構成され、プーリ１１ｂ，１１ｄを車輌の上下方向に移動可能である。また更にシート１６の上面と下面には、それぞれローラ３９ａ，３９ｂが設置される。
【００５５】
図９は、除霜運転の際にシート１６を展開して室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂを遮蔽する展開位置（閉位置）にある状態を示す。除霜運転が完了した後、プーリ３１ｂはワイヤ３２ａを巻き上げて、支点３７を中心にレール１７ａ，１７ｂを回転させることにより、シート１６を持ち上げる。これにより、パッド３５が室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂに接触し押圧される。このようにして、パッド３５は室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂに発生した液滴９５を吸収して除去する。
【００５６】
暖房運転に戻る際、プーリ３１ｂはワイヤ３２ａを巻き戻すことにより、支点３７を中心にレール１７ａ，１７ｂを回転させてシート１６を降下させる。更にローラ１８ｂはシート１６を巻き戻して収容位置（開位置）に移動させる。この際、ローラ３９ａ，３９ｂによりシート１６が搾られることにより、パッド３５に吸収された液滴９５がパッド３５より搾り取られて除去され、図示しないドレインに流れ落ちる。
【００５７】
本実施形態において、シート（シャッタ）１６は、熱交換面９０ｂに接触可能なパッド（液滴除去部）３５を備える。シート（シャッタ）１６は、閉位置にある状態で、パッド（液滴除去部）３５を熱交換面９０ｂに接触させる。このような構成では、室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂに発生した液滴９５を除去する際に、パッド３５を熱交換面９０ｂに沿って移動させる必要がない。したがって、熱交換面９０ｂのフィン上を擦過せず、つまりフィンを傷つけることなく液滴９５を除去することが可能となる。
【００５８】
本実施形態において、シート（シャッタ）１６は軟質材料によりシート状に形成される。シャッタ装置３０は、シート（シャッタ）１６を巻き取り可能なローラ１８ｂを備える。シート（シャッタ）１６はローラ１８ｂに巻き取られることにより閉位置より開位置に変位可能である。シート（シャッタ）１６は、閉位置にある状態で、パッド３５を熱交換面９０ｂに接触させる。このような構成では、シャッタ装置３０が開位置にある状態ではシート１６がローラ１８ｂに巻き取られるため、シャッタ装置３０が占有するスペースを低減できる。
【００５９】
本実施形態において、シート（シャッタ）１６は矩形状である。パッド（液滴除去部）３５はシート（シャッタ）１６の全面に配置されている。このような構成では、パッド３５を熱交換面９０ｂに接触させることにより、熱交換面９０ｂに発生した液滴９５を広範囲にわたって除去可能となる。
【００６０】
（第４実施形態）
上述した第２実施形態では、シャッタ装置２０は板状のシャッタ２６にブラシ１５を備え、ブラシ１５を用いて室外熱交換器９０に発生した液滴９５を除去する構成であった。これに対し第４実施形態のシャッタ装置４０は、ブラシ１５に代えてパッド３５を備え、パッド３５を用いて室外熱交換器９０に発生した液滴９５を除去する点で異なる。本実施形態のシャッタ装置４０を、図１０を参照して説明する。図１０は展開斜視図であり、室外熱交換器９０とシャッタ装置４０を互いに離れた位置に示している。
【００６１】
シャッタ２６は、第２実施形態のシャッタ装置４０と同様に、プーリ１１ｂ，１１ｄ、２１ｂ，２１ｄおよびワイヤ１２ａ，１２ｂ、２２ａ，２２ｂにより移動可能に構成される。ただし本実施形態では、シャッタ２６の全面にパッド３５が形成される。パッド３５は吸水性を有する材料、例えば不織布あるいは発泡樹脂により形成される。本実施形態では、第３実施形態と同様に、プーリ１１ｂ，１１ｄにはリフト機構３６が設けられ、また図示を省略しているがシート１６の上面と下面にはそれぞれローラ３９ａ，３９ｂ（図９参照）が設置される。
【００６２】
図１０は、除霜運転の際にシート１６を展開して室外熱交換器９０の熱交換面９０ｂを遮蔽する展開位置（閉位置）にある状態を示す。除霜運転が完了した後、プーリ３１ｂはワイヤ３２ａを巻き上げることにより、支点３７を中心にレール２７ａ，２７ｂを回転させてシート１６を持ち上げる。これによりパッド３５が熱交換面９０ｂに接触し押圧される。このようにして、パッド３５は熱交換面９０ｂに発生した液滴９５を吸収して除去する。
【００６３】
暖房運転に戻る際、プーリ３１ｂはワイヤ３２ａを巻き戻すことにより、支点３７を中心にレール２７ａ，２７ｂを回転させてシート１６を降下させる。更にプーリ２１ｂ，２１ｄはワイヤ２２ａ，２２ｂを巻き戻してシャッタ２６を牽引し、収容位置（開位置）に移動させる。
【００６４】
本実施形態において、シャッタ２６は硬質材料により板状に形成される。シャッタ２６は、閉位置にある状態で、パッド３５を熱交換面９０ｂに接触させる。この構成においても、第３実施形態と同様に、熱交換面９０ｂのフィンを傷つけることなく液滴９５を除去することが可能となる。更に板状のシャッタ２６を採用することにより、第２実施形態と同様に、堅牢な構成とできる。
【００６５】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００６６】
第１および第２実施形態において、ブラシ１５をシート１６あるいはシャッタ２６の端部に形成する例を示したが、これに限らない。ブラシ１５をシート１６あるいはシャッタ２６の全面に形成してもよい。
【００６７】
第３および第４実施形態において、パッド３５をシート１６あるいはシャッタ２６の全面に形成する例を示したが、これに限らない。パッド３５をシート１６あるいはシャッタ２６の一部、例えばブラシ１５と同様に、通風方向の下流（図９および図１０における後方）の端面に帯上に形成してもよい。
【００６８】
第２および第４実施形態において、レール１７ａ，１７ｂは屈曲せず直線状に延びる形状でもよい。
【００６９】
第３および第４実施形態において、シャッタ装置１０はローラ３ａ，３９ｂを備えなくともよい。この場合、パッド３５を自然乾燥させてパッド３５が吸収した液滴９５を除去してもよい。
【００７０】
第１実施形態において、図６を参照して説明した例において、シャッタ装置１０を一端開位置に操作した（Ｔ４）後に、再度閉位置に操作して（Ｔ５）更に開位置に操作した（Ｔ６）が、これに限らない。液滴９５の垂れを考慮する必要が無い場合には、図６に示したＴ４〜Ｔ６の閉操作および開操作を再度行う操作を省略してもよい。特に第３および第４実施形態において液滴９５をパッド３５に吸収させるため液滴９５の垂れを考慮する必要がないと判断される場合には、上述した閉操作および開操作を再度行う操作を行う必要はない。
【符号の説明】
【００７１】
９０…室外熱交換器（熱交換器）、９０ａ…コア部、９０ｂ…熱交換面
１６…シート（シャッタ）、２６…シャッタ
１５…ブラシ（液滴除去部）、３５…パッド（液滴除去部）
１００…制御装置
【図１】
2014152972.tif 000003
【図２】
2014152972.tif 000004
【図３】
2014152972.tif 000005
【図４】
2014152972.tif 000006
【図５】
2014152972.tif 000007
【図６】
2014152972.tif 000008
【図７】
2014152972.tif 000009
【図８】
2014152972.tif 000010
【図９】
2014152972.tif 000011
【図１０】
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