(57)【要約】【課題】ヒートポンプにおける室外側熱交換器において、暖房運転を停止させることなく着霜を防止し、暖房性能を向上させる。【解決手段】ヒートポンプにおける室外側熱交換器１００は、例えば、ヒートポンプ式空調機の暖房運転時における蒸発器として機能するもので、熱媒体が流通するチューブ１と、チューブ１に熱的に接続された複数のフィン２と、を有する熱交換器本体３と、複数のフィン２に付着した水滴４を吸水性繊維１２によって吸着する吸着装置１０と、吸水性繊維１２の脱水を行う脱水装置２０とを備えて構成される。吸着装置１０は、複数のフィンに付着した水滴４が霜となる前に、水滴４を吸水性繊維１２によって吸着除去する。【選択図】図１
2019078417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流通するチューブと、前記チューブに熱的に接続された複数のフィンと、を有する熱交換器本体と、
前記複数のフィンに付着した水滴を吸水性繊維によって吸着する吸着装置と、
前記吸水性繊維の脱水を行う脱水装置と、を備えることを特徴とするヒートポンプにおける室外側熱交換器。
【請求項２】
前記吸着装置は、吸水性繊維が巻き付けられた吸水ローラと、前記吸水性樹脂を前記複数のフィンの端部に当接させながら、前記吸水ローラを回転移動させる回転移動装置と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプにおける室外側熱交換器。
【請求項３】
前記脱水装置は、前記熱交換器本体に隣接して配置され、前記回転移動装置によって前記熱交換器本体の外に移動した前記吸水ローラを両側から挟んで押圧し、且つ回転することで前記吸水ローラの脱水を行う一対の脱水ローラを備えることを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプにおける室外側熱交換器。
【請求項４】
前記吸水性繊維は、該吸水性繊維の外周面に前記複数のフィンの端部の間に係合する複数の突起を有していることを特徴とする請求項２または３に記載のヒートポンプにおける室外側熱交換器。
【請求項５】
前記吸着装置は、前記熱交換器本体の両側に配置された一対の回転ローラと、
前記一対の回転ローラに掛け渡され、前記一対の回転ローラの回転に伴って前記複数のフィンの端部に当接しながら回動する吸水性繊維を有した吸水ベルトと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプにおける室外側熱交換器。
【請求項６】
前記脱水装置は、前記一対の回転ローラのうち、一方の回転ローラを押圧することで前記吸水ベルトの脱水を行う脱水ローラを備えることを特徴とする請求項３に記載のヒートポンプにおける室外側熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプにおける室外側熱交換器に関し、特にフィンの着霜を防止した室外側熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヒートポンプ式空調機は、その暖房運転時において、室外側熱交換器を蒸発器とし、室内側熱交換器を凝縮機として機能させて室内に温風を供給するようにしている。ところが、このような暖房運転において、外気温度が低い場合には、外気中の水分が水滴となって室外側熱交換器のフィンに付着し、これが凍ることで着霜が発生する。すると、室外側熱交換器に風が流れなくなり、熱交換効率が低下して暖房運転能力が大幅に低下してしまうことがある。
【０００３】
そこで、従来、このような着霜が発生した場合には、一時的に除霜運転を行うようにしている。この除霜運転としては、ヒートポンプサイクルを反転させて、圧縮機からの吐出ガス（ヒートガス）を室外側熱交換器に導入することよって、フィンに付着した霜（氷）を溶かすことが行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３２２３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した除霜運転を行うと、その間は暖房運転が停止されることになるため、暖房性能の低下を招いていた。また、霜を溶かすために、大きな熱を外気に捨てることになり、無駄にエネルギーが消費されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヒートポンプにおける室外側熱交換器は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、熱媒体が流通するチューブと、前記チューブに熱的に接続された複数のフィンと、を有する熱交換器本体と、前記複数のフィンに付着した水滴を吸水性繊維によって吸着する吸着装置と、前記吸水性繊維の脱水を行う脱水装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のヒートポンプにおける室外側熱交換器によれば、複数のフィンに付着した水滴を吸水性繊維によって吸着する吸着装置と、吸水性繊維の脱水を行う脱水装置を備えているので、暖房運転を停止させることなく着霜を防止し、暖房性能の向上に大きく寄与することができる。
【０００８】
また、本発明のヒートポンプにおける室外側熱交換器によれば、フィンに付着した水滴が霜となる前に、該水滴を吸水性繊維で吸着除去するので、従来のような霜を溶かすものに比べてエネルギー消費を大幅に少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態によるヒートポンプにおける室外側熱交換器の斜視図である。
【図２】吸着装置の正面図である。
【図３】他の吸着装置の平面図である。
【図４】吸水ローラの平面図である。
【図５】脱水装置の動作を説明する平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるヒートポンプにおける室外側熱交換器の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の第１の実施形態によるヒートポンプにおける室外側熱交換器１００を図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、ヒートポンプにおける室外側熱交換器１００の斜視図である。図２は、吸着装置１０の正面図、図３は他の吸着装置１０Ａの平面図、図４は  吸水ローラの平面図、図５は脱水装置２０の動作を説明する平面図である。
【００１１】
ヒートポンプにおける室外側熱交換器１００は、例えば、ヒートポンプ式空調機の暖房運転時における蒸発器として機能するもので、熱媒体が流通するチューブ１と、チューブ１に熱的に接続された複数のフィン２と、を有する熱交換器本体３と、複数のフィン２に付着した水滴４を吸水性繊維１２によって吸着する吸着装置１０と、吸水性繊維１２の脱水を行う脱水装置２０とを備えて構成される。吸着装置１０は、複数のフィンに付着した水滴４が霜となる前に、水滴４を吸水性繊維１２によって吸着除去する。
【００１２】
複数のフィン２は、外気と熱媒体との熱交換を促進するための部材で、複数の金属板をチューブ２の周囲に取り付けたものである。複数のフィン２の端部は吸水性繊維１２との当接面になっている。
【００１３】
吸着装置１０は、ローラ軸１１の周りに吸水性繊維１２が円筒状に巻き付けられた吸水ローラ１３と、吸水性樹脂１２の外周面を複数のフィン２の端部に当接させながら、熱交換器本体３の一方の端５から他方の端６まで吸水ローラ１３を回転移動させる回転移動装置１４と、を備える。吸水性繊維１２は、ポリウレタン、ポリオレフィン等からなり、水を吸着し、保水するための細かい穴が多数形成されている。
【００１４】
図２に示すように、回転移動装置１４は、熱交換器本体３に沿って、水平に延びた支軸１５と、第１の歯車１６と、第２の歯車１７と、を備える。第１の支軸１５は長手方向に沿ってテーパ雌ネジ部１５ａを有している。第１の歯車１６の軸穴１６ａに支軸１５が挿通され、支軸１５のテーパ雌ネジ部１５ａに係合すべく、第１の歯車１６の軸穴１６ａの内面にテーパ雄ネジ部が刻設されている。なお、テーパ雌ネジ部１５ａは、支軸１５における第１の歯車１６の移動範囲の全体に渡って刻設されているが、図２においては、図面を見やすくするために、その一部分のみを示してある。
【００１５】
吸水ローラ１３のローラ軸１１は、垂直に立っており、このローラ軸１１の上端部は第２の歯車１７の軸穴１７ａに挿通され、第２の歯車１７に接続されている。第１の歯車１６と第２の歯車１７とは、直交軸（ローラ軸１１と支軸１５）の回転に使用される、いわゆるマイタ歯車である。
【００１６】
第１の歯車１６を不図示の回転駆動機構により回転させると、第１の歯車１６は支軸１５に沿って水平移動するとともに、第２の歯車１７が回転する。この第２の歯車１７の回転に伴ってローラ軸１１が回転し、ローラ軸１１に巻き付けられた吸水性繊維１２が回転する。すなわち、吸水ローラ１３は回転しながら支軸１５に沿って水平移動するようになっている。
【００１７】
次に、他のタイプの吸着装置１０Ａの構成を図３に基づいて説明する。この吸着装置１０Ａは、ローラ軸１１を挟んで、吸水ローラ１３の水平移動をガイドするガイドレール１８と、ローラ軸１１を水平駆動する駆動装置（不図示）とを、備えた回転移動装置１４Ａを備えている。
【００１８】
この場合、円筒状に成形された吸水性繊維１２は、ローラ軸１１に対して、ローラ軸１１を中心に回転自在に係合されている。また、吸水性繊維１２の外周面が複数のフィン２の端部に当接するように配置され、ローラ軸１１を水平移動させると、吸水性繊維１２は複数のフィン２の端部に当接し、回転するようになっている。
【００１９】
上述した吸着装置１０，１０Ａを構成する吸水ローラ１３において、図４に示すように、吸水性繊維１２は、その外周面に複数のフィン２の端部の間に係合する、吸着性繊維１２からなる複数の突起１９を有していることが好ましい。このように構成することで、各突起１９が隣接する一対のフィン２の端部の隙間に入り込み、フィン２の端面だけでなく、この隙間に付着した水滴４も吸着することができる。
【００２０】
次に、脱水装置２０の構成を図１及び図５に基づいて説明する。上述のように、吸着装置１０，１０Ａは、複数のフィン２に付着した水滴４を吸水性繊維１２によって吸着するが、水滴４を吸着して水分を多く含んだ吸水性繊維１２は吸水性能が低下し、繰り返し使用することができなくなる。そこで、吸水性繊維１２の脱水を行う脱水装置２０が設けられている。
【００２１】
脱水装置２０は、熱交換器本体３に隣接して配置され、回転移動装置１４，１４Ａによって熱交換器本体３の外に移動した吸水ローラ１３を両側から挟んで押圧し、且つ回転することで吸水ローラ１３に巻き付けられた吸水性繊維１２の脱水を行う一対の脱水ローラ２１，２２を備える。これにより、吸水性繊維１２の吸水性能を復活させ、繰り返し使用することが可能になる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態によるヒートポンプにおける室外側熱交換器１００Ａを図６に基づいて説明する。ヒートポンプにおける室外側熱交換器１００Ａは、例えば、ヒートポンプ式空調機の暖房運転時における蒸発器として機能するもので、熱媒体が流通するチューブ１と、チューブ１に熱的に接続された複数のフィン２と、を有する熱交換器本体３と、複数のフィン２に付着した水滴４を吸水性繊維１２によって吸着する吸着装置３０と、吸水性繊維１２の脱水を行う脱水装置４０とを備えて構成される。
【００２３】
吸着装置３０は、熱交換器本体３の上下に回転軸を水平にして配置された一対の回転ローラ３１，３２と、一対の回転ローラ３１，３２に垂直方向に掛け渡され、一対の回転ローラ３１，３２の回転に伴って複数のフィン２の端部に当接しながら回動する吸水性繊維を有した吸水ベルト３３と、を備えて構成される。吸着装置３０は、複数のフィンに付着した水滴４が霜となる前に、水滴４を吸水ベルト３３によって吸着除去する。
【００２４】
この場合、一対の回転ローラ３１，３２の一方のローラ軸は、不図示の回転駆動装置によって回転される。吸水ベルト３３は、膜状の吸水性繊維によって構成してもよいし、ベルト本体の表面に膜状の吸水性樹脂を接着して構成してもよい。また、一対の回転ローラ３１，３２は、熱交換器本体３の左右に回転軸を垂直にして配置し、吸水ベルト３３を水平方向に掛け渡してもよい。
【００２５】
上述のように、吸着装置３０は、複数のフィン２に付着した水滴４を吸水ベルト３３によって吸着するが、水滴４を吸着して水分を多く含んだ吸水ベルト３３は吸水性能が低下し、繰り返し使用することができなくなる。
【００２６】
そこで、吸水ベルト３３の脱水を行う脱水装置４０が設けられている。脱水装置４０は、一対の回転ローラ３１，３２のうち、一方の回転ローラを押圧することで吸水ベルト３３の脱水を行う脱水ローラ４１を備える。これにより、吸水ベルト３３の吸水性能を復活させ、繰り返し使用することが可能になる。
【００２７】
また、図６のように、一対の回転ローラ３１，３２を熱交換器本体３の上下に隣接して配置する場合、脱水ローラ４１は、熱交換器本体３の下側に配置された回転ローラ３２の下側に配置することで、吸水ベルト３３が吸着した水滴４が落下して再び複数のフィン２に付着することがなく、熱交換器本体３の下方に落下させることができる。
【００２８】
以上説明したように、この室外側熱交換器１００，１００Ａによれば、複数のフィン２に付着した水滴４を吸水性繊維１２によって吸着する吸着装置１０，１０Ａ，３０と、吸水性繊維１２の脱水を行う脱水装置２０，３０を備えているので、暖房運転を停止させることなく着霜を防止し、暖房性能の向上に大きく寄与することができる。
【００２９】
また、この室外側熱交換器１００，１００Ａによれば、複数のフィン２に付着した水滴４が霜となる前に、水滴４を吸水性繊維で吸着除去するので、従来のような霜を溶かすものに比べてエネルギー消費を大幅に少なくすることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  チューブ
２  フィン
３  熱交換器本体
４  水滴
５  一方の端
６  他方の端
１０，１０Ａ  吸着装置
１１  ローラ軸
１２  吸水性繊維
１３  吸水ローラ
１４，１４Ａ  回転移動装置
１５  支軸
１５ａ  テーパ雌ネジ部
１６  第１の歯車
１６ａ  軸穴
１７  第２の歯車
１７ａ  軸穴
１８  ガイドレール
１９  突起
２０  脱水装置
２１，２２  脱水ローラ
３０  脱水装置
３１，３２  回転ローラ
３３  吸水ベルト
４０  脱水装置
４１  脱水ローラ
１００，１００Ａ  ヒートポンプにおける室外側熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019078417.tif 000007
【図６】
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