(57)【要約】    【課題】熱交換器の表面で水蒸気が過飽和液を経て霜結晶核に成長する前に、予め過飽和液と高濃度不凍液とを混合させて水分を除去することで着霜を防止する熱交換器を提供する。    【解決手段】空気熱源冷却システムに使用される熱交換器において、熱交換器の表面温度が水の氷点である０℃以下に下がる場合に、空気中の水蒸気が熱交換器の表面に着霜することを防止するために、熱交換器の表面に該熱交換器の表面温度より低い氷点温度を有する不凍液を塗布して熱交換器の表面に薄い液膜を形成する不凍液供給装置を含んで構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気熱源冷却システムに使用される熱交換器において、
前記熱交換器の表面温度が水の氷点である０℃以下に下がる場合に、空気中の水蒸気が熱交換器の表面に着霜することを防止するために、前記熱交換器の表面に前記熱交換器の表面温度より低い氷点温度を有する不凍液を塗布して、前記熱交換器の表面に薄い液膜を形成する不凍液供給装置を含んで構成されることを特徴とする着霜防止機能を有する熱交換器。
【請求項２】
前記不凍液は、前記熱交換器の表面に凝縮された過飽和液と混合されるよう所定の濃度を有することを特徴とする請求項１に記載の着霜防止機能を有する熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換器の表面には、前記不凍液が拡散されるように、親水性表面処理が施されることを特徴とする請求項１に記載の着霜防止機能を有する熱交換器。
【請求項４】
前記不凍液供給装置は、前記熱交換器の上部に複数の不凍液供給口を有し、
該複数の不凍液供給口から前記熱交換器の表面に重力を利用して不凍液を落下させて塗布するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の着霜防止機能を有する熱交換器
【請求項５】
前記不凍液供給装置は、前記熱交換器の表面に不凍液を噴射する噴射ノズルを有し、
該噴射ノズルからの噴射により不凍液を塗布するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の着霜防止機能を有する熱交換器。
【請求項６】
前記熱交換器の表面から離脱する不凍液を回収する不凍液回収装置と、
前記不凍液回収装置により回収された不凍液から水分を除去して、不凍液の濃度を高める不凍液再生装置と、
をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の着霜防止機能を有する熱交換器。
【請求項７】
前記熱交換器は、冷凍機に使用される蒸発器であることを特徴とする請求項６に記載の着霜防止機能を有する熱交換器。
【請求項８】
前記熱交換器は、冷凍機に使用される蒸発器であり、
前記不凍液再生装置により除去された水分が、前記冷凍機の加湿に必要な空間に供給するように構成されることを特徴とする請求項６に記載の着霜防止機能を有する熱交換器。
【請求項９】
空気熱源冷却システムに使用される熱交換器において、
前記熱交換器の表面温度が水の氷点である０℃以下に下がる場合に、前記熱交換器の表面に前記熱交換器の表面温度より低い氷点温度を有する不凍液を塗布して、前記熱交換器の表面に前記不凍液の薄い液膜を形成する不凍液塗布工程を含んで構成されることを特徴とする熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１０】
前記不凍液塗布工程で塗布される前記不凍液は、前記熱交換器の表面に凝縮された過飽和液と混合されることを特徴とする請求項９に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１１】
前記不凍液塗布工程では、前記熱交換器の表面に着霜が発生する前から不凍液を塗布することを特徴とする請求項９に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１２】
前記不凍液塗布工程では、連続的に不凍液を塗布することを特徴とする請求項９に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１３】
前記不凍液の塗布は、前記熱交換器の上部に設置された複数の不凍液供給口から、前記熱交換器の表面に重力を利用して落下させることによって行われることを特徴とする請求項９に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１４】
前記不凍液の塗布は、噴射ノズルにより行われることを特徴とする請求項９に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１５】
前記熱交換器の表面で周囲の水分と混合して濃度が低下した不凍液を回収する不凍液回収工程と、
回収された前記不凍液から水分を除去して不凍液の濃度を高める高濃度不凍液形成工程と、
前記高濃度不凍液形成工程で濃度が高められた不凍液を再使用して前記熱交換器の表面に塗布する不凍液再使用段階と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項９に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１６】
前記高濃度不凍液形成工程は、前記不凍液回収工程で回収された不凍液を加熱して水分を蒸発させることによって濃度を高めることを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１７】
前記高濃度不凍液形成工程は、前記不凍液回収工程で回収された不凍液を分離膜を通過させて水分を除去することによって濃度を高めることを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１８】
前記高濃度不凍液形成工程は、前記不凍液回収工程で回収された不凍液を凍結させることにより高濃度不凍液を分離することを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項１９】
前記高濃度不凍液形成工程で得られた水分を加湿が必要な場所に供給して加湿器の役割を行う水分再使用工程をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【請求項２０】
前記熱交換器は、冷凍機に使用される蒸発器であり、
前記高濃度不凍液形成工程は、前記不凍液回収工程で回収された不凍液を前記冷凍機の凝縮器の表面に供給して水分を蒸発させることによって濃度を高めることを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器表面の除霜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着霜防止機能を有する熱交換器及びその除霜方法に関し、より詳しくは、エアコンのような空気熱源冷却（又は冷凍）システムに使用される熱交換器において、熱交換器の表面温度が水の氷点である０℃以下に下がる場合に、空気中の水分が熱交換器の表面に着霜して熱交換の効率が低下することを防止する着霜防止機能を有する熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、生活水準の向上により、冷蔵庫、エアコンなどの冷却サイクルを利用した製品が普及しており、高効率の冷却システムに対する需要が増加してきている。一般に、冷却システムは、冷媒が流れる管の周囲を液体で加熱または冷却させる液体熱源冷却システム(a liquid-source refrigerating system)と、冷媒が流れる管の周囲を空気で加熱または冷却させる空気熱源冷却システム(an air-source refrigerating system)とに分けられる。
【０００３】
空気熱源冷却システムにおいて発生する問題点の一つは、熱交換器である蒸発器の表面上に形成される霜である。より詳しくは、蒸発器の表面温度が水の氷点である０℃以下に下がると、蒸発器周囲の水蒸気が低温の蒸発器の表面に熱を奪われて蒸発器の表面に霜が発生する（着霜する）。この着霜が進行して所定時間が経過すると、霜が成長して霜層が形成され、霜層が冷たい蒸発器の表面と周囲の水蒸気を含んだ空気間で断熱層として作用して熱伝達性能が低下し、続く霜層の成長による空気流路面積の減少により、蒸発器周囲で空気の圧力降下量が増加するようになる。
【０００４】
このような圧力降下量の増加は、蒸発器の周辺に空気を送る送風器の運転特性に影響を及ぼして、空気の流量を減少させる。即ち、熱交換器である蒸発器の表面に発生する着霜により熱伝達抵抗が増加し、その周辺の空気流量が減少すると、蒸発器の熱伝達性能が減少し、最終的には冷却システム全般にわたって大きな損傷を与えるようになる。従って、蒸発器の表面に着霜した霜層を溶かして除去する等の除霜処理を周期的に行う必要が生ずる。
【０００５】
熱交換器の表面に形成される霜層を除去するための研究はこれまでにも行われており、霜層を除去する多様な方法が開発されてきた。その中で広く用いられている方法としては、高温ガス除霜法、電気除霜法及びサイクルリバーシング(cycle reversing)除霜法などがある。このうち、高温ガス除霜法は、圧縮器の吐出部の高温ガスを利用して熱交換器の表面に生成された霜層を除去する方法であり、電気除霜法は、霜層が形成された熱交換器の表面にヒータにより熱を供給することで霜層を除去する方法であり、サイクルリバーシング除霜法は、一般家庭用ヒートポンプに使用する方法であって、暖房サイクルを運転する途中に冷房サイクルに運転を転換するか、その逆に運転を転換する方法である。
【０００６】
しかしながら、高温ガス除霜法には、霜が厚い場合に信頼性の問題が発生するという問題点があり、電気除霜法は、操作及び制御が容易であるという利点はあるが、高温ガス除霜法に比べて除霜時間が長く、低温の熱交換器周辺の温度が過度に上昇する恐れが高いので温度が過度に上昇することを防止するための別途の安全装置が必要であるという問題点がある。また、サイクルリバーシング除霜法には、暖房または冷房運転率の減少により快適感が減少するという問題点があった。
【０００７】
一方、ジョンヨンダク(Jeon Yong-duk)が考案し、大韓民国特許出願公開第１９９９-００５７０４号明細書に開示された冷蔵庫の除霜装置は、高温の不凍液を通過させる熱交換器を設置して加熱する方法に関するものであるが、この方法も、熱交換器周辺の温度が過度に上昇することを防止する安全装置を必要とするという問題点を有する。
【０００８】
また、このような除霜過程では、除霜作業時間の間に冷却システムの運転が中断されるか、または不連続的に運転されることによる蒸発器の温度上昇によって、冷却システムの連続的な冷却効果を得ることができないという冷却性能の側面と、除霜（作業）のための付加的な熱量供給及び冷却サイクルの再運転時に除霜のための熱を除去するためのエネルギーが必要となり、非効率的であるというエネルギー消費の側面とにおいて問題点を有していた。
【０００９】
一般に、低温の熱交換器の周辺に発生する霜層の成長速度は、熱交換器の位置、周囲の空気中に含まれた水蒸気量の変化による熱伝達物性値の変化、周囲空気の温度、熱交換器表面の温度及び状態、周囲空気の流速など、多様な変数により変化するので、適切な除霜時期を予測することは難しい。また、除霜後にも溶けた水が再び蒸発するため、蒸発器のような低温の熱交換器周囲の空気中に蒸発して、再び熱交換器の表面に再結氷するという問題点が発生するので、追加的なエネルギーの損失及び冷凍効率の低減を引き起こすことにもなる。
【００１０】
最近、このような着霜後に除霜を行う方法に代えて、着霜自体を遅延させる方法が提案されている。例えば、圧縮器の廃熱を利用したり、圧縮器出口側の高温冷媒を利用したり、または別途のヒータを設置することで冷媒に熱を加えて冷媒と空気の温度を上昇させたりする方法である。しかしながら、このような方法は、霜を除去するための装置やエネルギーをさらに追加する必要があるので、例えば、冷却システムの１つである冷凍機においてエネルギー効率及び性能を低下させるという問題点を相変らず有している。
【００１１】
また、ユンジョンヨル(Yoon Jum-yul)が考案し、大韓民国特許出願公開第２０００-００７４７０２号明細書に開示されている、吸収剤を利用した無着霜冷蔵庫は、蒸発器に流入する空気中の水分（水蒸気）を固形の吸収剤を使用して吸着する方法に関するものであるが、この方法では吸収剤の吸着及び再生のための装置を追加しなければならず、流入空気と再生に必要な空気とを吸収剤に通過させるために別途の動力が消費されるという問題点、並びにヒートポンプのような吸着装置が大容量の空気を除湿するために大型化する可能性があるという問題点を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、空気熱源冷却システムに使用される熱交換器において、水の氷点である０℃以下に下がる場合に、低温の熱交換器の表面に生成される霜成長の原因となる霜結晶核を、加熱装置を新たに設けることなく、除去することにより、熱交換器の表面に着霜が発生することを根本的に防止して熱交換器の性能が低下することを防止し、除霜に必要なエネルギーを低減できる着霜防止機能を有する熱交換器及びその除霜方法を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の他の目的は、熱交換器の表面に発生する霜層を根本的に防止するために塗布する不凍液を再使用することで不凍液の使用量を減らし、追加的な不凍液の供給を不要にすることで使用の便利性を図ることにある。
【００１４】
さらに、本発明の他の目的は、前記不凍液を再使用する過程で分離された水分が冷却システムの加湿が必要な空間に使用されるようにすることで、加湿装置の役割を兼ねる着霜防止機能を有する熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前述したような目的を達成するために、空気熱源冷却システムに使用される熱交換器において、前記熱交換器の表面温度が水の氷点である０℃以下に下がる場合に、空気中の水蒸気が熱交換器の表面に着霜することを防止するために、前記熱交換器の表面に前記熱交換器の表面温度より低い氷点温度を有する不凍液を塗布し、前記熱交換器の表面に薄い不凍液の液膜を形成する不凍液供給装置を含んで構成されることを特徴とする着霜防止機能を有する熱交換器を提供する。
【００１６】
これは、前記熱交換器の表面に前記水蒸気が過飽和液（過飽和により凝縮した水分）を経て霜結晶核に成長する前に、予め高濃度不凍液と混合させて過飽和液（水分）を除去することで、熱交換器の連続運転を可能にするとともに、霜層の形成を防止することで熱交換効率を向上させ、周囲空気の圧力降下量の減少などによる冷却システムの性能の低下を防止するためである。また、フィン(fin)やチューブ(tube)などにより形成された前記熱交換器の表面に少量の不凍液を供給することにより、不凍液が液膜状に前記熱交換器の表面を流れながら前記熱交換器の表面に薄く塗布されて霜の生成を防止するようになる。即ち、前記熱交換器の表面に不凍液を液膜状に塗布するため、不凍液を噴射して液滴が飛散してしまう従来の方式とは異なって、不凍液の液滴が外部に漏出することがない。従って、前記熱交換器は、不凍液の液滴が外部に漏出することを防止するミスト・エリミネータ(mist eliminator)を必要としないとともに、不凍液による空気の流動抵抗及び熱伝達抵抗を最小化することができる。
【００１７】
ここで、前記不凍液は、前記熱交換器の表面に前記水蒸気が凝縮されて形成された過飽和液と混合され、その混合された不凍液が前記熱交換器の表面から離脱することにより、前記熱交換器の表面から前記過飽和液を除去できる程度の高濃度不凍液であることが好ましい。
また、前記熱交換器の表面には、前記不凍液が表面に容易に拡散されるように、濡れ性が向上する親水性表面処理が施されることが効果的である。
また、前記不凍液供給装置は、前記熱交換器の上部に複数の不凍液供給口を有し、該複数の不凍液供給口から前記熱交換器の表面に重力を利用して不凍液を落下させることより塗布するように構成されることが好ましい。
【００１８】
一方、前記不凍液供給装置は、前記熱交換器の表面に噴射ノズルからの噴射により前記不凍液を塗布するように構成することもできる。
また、前記熱交換器の表面に塗布された前記不凍液を再使用するために、前記熱交換器の表面から離脱する不凍液を回収する不凍液回収装置と、前記不凍液回収装置により回収された前記不凍液から前記過飽和液により形成された水分を除去して、不凍液の濃度を高める不凍液再生装置と、をさらに含んで構成されることが効果的である。
これは、不凍液を再使用して連続運転を可能にすることで、冷却システムの冷却効率を増加させ、冷却システムの寿命を安定的に確保し、不凍液の使用量を減らし追加的な不凍液の供給を不要にすることで、使用の利便性を図るためである。
【００１９】
また、前記不凍液再生装置は、前記不凍液を加熱することで該不凍液から前記水分を蒸発させるように構成されることが好ましい。
ここで、前記不凍液再生装置は、分離膜を利用して前記不凍液から前記水分を分離するように構成したり、水のみを凍結させて高濃度不凍液を分離するように構成したりすることもできる。また、前記熱交換器が冷凍機に使用される蒸発器であり、前記不凍液再生装置が、前記不凍液を前記冷凍機の凝縮器の表面に供給して前記水分を蒸発させることで前記水分を分離するように構成することもできる。
また、前記不凍液再生装置よって分離された前記水分は、加湿を必要とする空間に供給して、加湿を行うように構成することが効果的である。
【００２０】
一方、本発明の他の態様によれば、空気熱源冷却システムに使用される熱交換器において、熱交換器の表面温度が水の氷点である０℃以下に下がる場合に、前記熱交換器表面周囲の空気中の水蒸気が熱交換器の表面に着霜することを防止するために、前記熱交換器の表面に前記熱交換器の表面温度より低い氷点温度を有する不凍液を塗布して、前記熱交換器の表面に薄い不凍液の液膜が形成することを特徴とする熱交換器表面の除霜方法が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、空気熱源冷却システムに使用される熱交換器の表面温度が水の氷点である０℃以下に下がる場合に、空気中の水蒸気が熱交換器の表面に着霜することを防止するために、前記熱交換器の表面に前記熱交換器の表面温度より低い氷点温度を有する高濃度不凍液を塗布する不凍液供給装置を含んで構成され、前記熱交換器の表面に前記水蒸気が過飽和液を経て霜結晶核に成長する前に、予め高濃度不凍液と混合させて過飽和液（水分）を除去するので、熱交換器の連続運転を可能とすると共に、霜層の形成を防止することで熱交換効率を向上させて、周囲空気の圧力降下量の減少などによる冷却システムの性能の低下を防止することができる。
【００２２】
また、フィンやチューブなどにより形成された前記熱交換器の表面に少量の不凍液を供給することにより、不凍液が液膜状に前記熱交換器の表面を流れながら前記熱交換器の表面に薄く塗布されて霜の生成を防止するようになる。即ち、前記熱交換器の表面に不凍液を液膜状に塗布するため、不凍液を噴射して液滴が飛散する従来の方式とは異なって、不凍液の液滴が外部に漏出することがない。従って、前記熱交換器は、不凍液の液滴が外部に漏出することを防止するミスト・エリミネータ(mist eliminator)を必要としないとともに、不凍液による流動抵抗及び熱伝達抵抗を最小化することができる。
【００２３】
また、本発明は、熱交換器周辺の霜層を除去するために加熱する方式を採択していないため、これに必要なエネルギーを低減し、熱交換器の性能を向上させることができる。
また、本発明は、熱交換器の表面に発生する霜層を除去するために塗布する不凍液を再使用して連続運転を可能にすることで、冷却システムの冷却効率を増加させ、冷却システムの寿命を安定的に確保し、不凍液の使用量を減らし追加的な不凍液の供給を不要にすることで、使用の利便性を図ることができる。
また、本発明は、前記不凍液を再使用する過程で分離された水分を冷却システムの加湿が必要な空間に使用されるようにするので、加湿装置の役割を兼ねる着霜防止機能を有する熱交換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図面を参照して本発明を説明する。但し、本発明を説明するにおいて、公知の機能または構成に関する具体的な説明は、本発明の要旨を明瞭にするために省略する。また、前述した構成と同一または相当部分には同一または相当の符号を付し、それに関する詳細な説明は省略する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る着霜防止機能を有する熱交換器の構成を示す概略図である。
一般に、蒸発器３のような低温の熱交換器の表面に形成される霜層の成長は、冷却（された）表面の温度、周囲空気の流速、周囲空気の温度及び湿度などの周辺条件によって大いに異なってくるが、霜層の成長過程は、結晶生成期、霜層成長期及び霜層成熟期の３段階を経て進行される。これをより微視的にみると、周囲の水蒸気分子が気体状態から固体状態への相変化を持続的に行う過程であって、ここには、過飽和という必須な過程が存在する。
即ち、空気中の水蒸気が凝縮されると、過飽和液状態を経て凍結しながら霜結晶核が発生し、霜結晶核を中心に霜層が生成し始める。従って、過飽和液が凍結して霜結晶核になることを止めることで、蒸発器３のような熱交換器の表面での霜の生成及び成長を防止することができる。
【００２６】
一方、不凍液とは、塩化カルシウム、塩化ナトリウムなどの無機質液体と水とを混合するか、またはエチレングリコール、プロピレングリコールなどの有機質液体と水とを混合したものをいう。純粋な水は０℃が氷点であるが、無機質液体または有機質液体が混合された不凍液は、氷点降下現象により水以外の不純物が混合された程度が高いほど氷点はさらに低くなる。従って、無機質液体または有機質液体が多量混合された高濃度不凍液は、少量混合された低濃度不凍液に比べて氷点が低い。また、高濃度不凍液は、低濃度不凍液に比べて、濃度差に起因する拡散効果によって、空気中の水蒸気が凝縮された過飽和液との混合がより容易になされる。
【００２７】
図に示すように、本発明の一実施形態に係る着霜防止機能を有する熱交換器は、前述した原理を利用して低温の熱交換器の表面に生成される霜層の発生初期段階である霜結晶核を除去することによって、霜層の発生を根本的に排除しようと構成されたものであり、冷却システムの熱交換器の一つである蒸発器３と、少量の高濃度不凍液２を蒸発器３の表面全体にわたって液膜が薄く形成されるように塗布する不凍液供給装置１と、蒸発器３の表面で凝縮された水分を吸収し、蒸発器３の下部に落下する低濃度不凍液４を集める（回収する）不凍液回収装置５と、不凍液回収装置５から不凍液再生装置７に低濃度不凍液を移送する低濃度不凍液用移送ポンプ６と、低濃度不凍液４から水分１０を除去して低濃度不凍液４を高濃度不凍液２に変換（再生）する不凍液再生装置７と、不凍液再生装置７から不凍液供給装置１に高濃度不凍液を移送する高濃度不凍液用移送ポンプ８と、低濃度不凍液用移送ポンプ６及び高濃度不凍液用移送ポンプ８の運転を制御する移送ポンプ制御器９と、を含んで構成される。
【００２８】
前記蒸発器３の表面に、微細固体粒子を親水性バインダーと混合してスプレーやディッピング法により塗布した後、キュアリング(curing)過程を経てその表面の濡れ性が向上する（改善する）親水性多孔構造をコーティングすることで、蒸発器３の表面に塗布される高濃度不凍液２の量が少なく塗布面積が少なくても、蒸発器３の表面に高濃度不凍液２が広く拡散できるようにする。このような表面処理を施すことにより、蒸発器３の表面全体にわたって高濃度不凍液２が拡散されることとなり、局部的に霜層が形成されることをも防止できる。
【００２９】
前記不凍液供給装置１は、蒸発器３の表面に高濃度不凍液２を塗布することにより、蒸発器３の表面に着霜することを防止する目的で設置されるものであるが、不凍液自体も蒸発器３の表面で（別の）熱伝達抵抗成分になり得るので、できるだけ薄い不凍液膜が形成されるように塗布することが好ましい。
ここで、蒸発器３の表面にできるだけ薄く高濃度不凍液２を塗布するために、ブライン装置として不凍液供給装置１は、蒸発器３の上部に複数の不凍液供給口を有し、この複数の不凍液供給口から、蒸発器３の表面に重力などにより不凍液２を落下させて均一に塗布する方法が用いられる。一方、不凍液供給装置１として、蒸発器３の表面に噴射ノズルにより高濃度不凍液２を噴射して塗布するように構成することもできる。
【００３０】
前記高濃度不凍液２は、濃度差に起因する拡散効果によって、蒸発器３の表面に水蒸気が凝縮されて形成された過飽和液との混合が容易になされるように、比較的高濃度であることが効果的である。そして、過飽和液と混合されて濃度が低くなった低濃度不凍液４が前記熱交換器の表面から離脱することにより、前記熱交換器の表面から前記過飽和液を除去できる。なお、このような機能を発揮するためには、高濃度不凍液２は、蒸発器３の表面温度より低い氷点温度を有するべきである。
【００３１】
前記不凍液再生装置７は、不凍液回収装置５に集まった低濃度不凍液４を再使用するために形成されたもので、分離膜(separation membrane；図示せず)を利用して、水蒸気であった水分１０を低濃度不凍液４から分離して高濃度不凍液２を生成できるように構成される。一方、不凍液再生装置７は、冷却システム内に別途設けた加熱装置により低濃度不凍液４を加熱して水分１０を蒸発させることで分離することもでき、適切な温度で凍結させて氷点の差を利用して低濃度不凍液２から水分１０を分離して高濃度不凍液４を再生させることもできる。
【００３２】
なお、前記蒸発器３が冷凍機に使用される熱交換器の場合は、蒸発器３に使用される不凍液再生装置７は、前記不凍液４を前記冷凍機の凝縮器の表面に供給して水分１０を蒸発させることで水分１０を分離するように構成することもできる。
【００３３】
このように構成された、本発明の一実施形態に係る着霜防止機能を有する熱交換器は次のように作用する。即ち、蒸発器３の表面に不凍液供給装置１の複数個の不凍液供給口から高濃度不凍液２を塗布させると、蒸発器３の表面温度より氷点温度の低い高濃度不凍液２は、蒸発器３周囲の水蒸気が凝縮して蒸発器３の表面に形成された過飽和液を吸収して、霜結晶核が生成されることを防止するとともに、低濃度不凍液４となる。そして、低濃度不凍液４は、蒸発器３の表面から離脱して重力により不凍液回収装置５に落下する。不凍液回収装置５に集まった（回収された）低濃度不凍液４は、低濃度不凍液移送ポンプ６により不凍液再生装置７に移送され、不凍液再生装置７により低濃度不凍液４から水分１０が分離されて高濃度不凍液２に再生される。その後、再生された高濃度不凍液２は、再び高濃度不凍液供給ポンプ８により不凍液供給装置１に移送されて蒸発器３の表面に供給されることで、連続運転が可能になる。
このとき、不凍液再生装置７から分離された水分１０は、冷凍により乾燥になった冷凍空間や加湿が必要な空間に供給されることにより、加湿機能を行うようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る着霜防止機能を有する熱交換器の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  不凍液供給装置
２  高濃度不凍液
３  蒸発器
４  低濃度不凍液
５  不凍液回収装置
６  低濃度不凍液移送ポンプ
７  不凍液再生装置
８  高濃度不凍液移送ポンプ
９  移送ポンプ制御器
１０  水分
【図１】
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