(57)【要約】【課題】熱交換器のフィン表面に付着した水の滑落を促進することにより、長期間にわたりフィン表面の着霜を抑制することができる熱交換器を提供する。【解決手段】冷媒が流動する冷媒流動管体１、２、３と、冷媒流動管体１、２、３と接触配置されたフィン４と、冷媒流動管体１、２、３又はフィン４の少なくとも一方と接触するように配置され、予め決められた周波数で発振する振動部５を備えている熱交換器Ａ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流動する冷媒流動管体と、
前記冷媒流動管体と接触配置されたフィンと、
前記冷媒流動管体及び（又は）前記フィンの表面に形成され、前記表面に付着した水を流しやすくする表面処理膜と、
前記冷媒流動管体又はフィンの少なくとも一方と接触するように配置され、予め決められた周波数で発振する振動部とを備えていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記振動部が電力を供給することで発振する振動子を備えている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記振動部が周波数１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの振動を発振する請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記表面処理膜は疎水性膜を含む請求項１から３にいずれかに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部を流れる冷媒と外気との間の熱交換を効率よく行うための熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カーエアコンや建物用の空気調和機のヒートポンプは室外側ユニットに、内部を流れる冷媒と外気との熱交換を行う熱交換器を備えている。この手の熱交換器として、複数のヘッダパイプを、内部に冷媒流路を備えた複数の偏平チューブで連通させるとともに、前記偏平チューブの間にフィンを配置したパラレルフロー型の熱交換器がある。前記熱交換器では、前記フィンの間隔を狭くすることで、熱交換効率の向上が図られている（特許平６−２１３５３４号公報等参照）。
【０００３】
例えば、前記空気調和機において、冬季の暖房運転を実施したとき、室外側ユニットに搭載された熱交換器には低温の冷媒が流入する。前記熱交換器に低温の冷媒が流入すると、前記熱交換器のフィン表面に霜が形成される（着霜する）。前記フィンに着霜することで前記フィンの隙間が狭くなり、フィンの隙間を通る空気の抵抗（通風抵抗）が増大する。これにより、前記フィンの間を通過する空気の量が減少し、前記熱交換器における冷媒と空気との熱交換効率が低下する。結果として、前記空気調和機の暖房運転能力の低下を引き起こす。
【０００４】
このような、前記熱交換器への着霜による前記空気調和機の暖房運転能力の低下を抑制するため（又は着霜により低下した熱交換器の熱交換効率を向上させるため）、前記空気調和機では付着した霜を除去するための除霜運転が定期的に実施されている。前記除霜運転を行うことで、前記熱交換器への着霜を予防したり、付着した霜を除去したりすることができる。これにより、前記フィンの隙間の通風抵抗の増大を抑制し、前記空気調和機の暖房能力低下を抑制することができる。
【０００５】
前記空気調和機において、冬季暖房時における除霜運転は、暖房運転と逆運転、すなわち、冷房運転を行い、室外側ユニットの熱交換器に温かい冷媒を流入させ、霜を溶している。
【０００６】
前記空気調和機によって除霜運転のやり方が異なるが、通常の空気調和機では除霜運転を行っている間、暖房運転が休止したり、暖房能力が低下したりする。また、このような、除霜運転時の暖房運転の停止や能力の低下によって、暖房に対する快感度も低下する。その上、前記パラレルフロー型熱交換器は従来型熱交換器よりも熱交換効率が高く、着霜及び除霜運転による熱交換効率の変動が従来型に比べて大きくなる。
【０００７】
そのため、前記パラレルフロー型の熱交換器を空気調和機の室外側ユニットに用いる場合、冬季暖房運転時のフィンの表面への着霜を遅らせること（着霜抑制、すなわち、除霜回数の低減）及びフィンの表面に付着した霜の除去を素早く行うこと（除霜時間短縮）が重要である。
【０００８】
前記熱交換器のフィン表面の着霜を抑制するため、例えば、特開２０１１−９４８７３号公報や特開２０１１−１８５５９０号後方に記載の方法が提案されている。特開２０１１−９４８７３号公報には、フィンの表面を親水化し、前記フィンの表面に水滴が付着し、前記フィンの間に水滴ブリッジが形成されるのを抑制する方法が提案されている。また、特開２０１１０１８５５９０号公報には、フィンの表面を疎水化することで、前記フィンの表面に水滴が付着しにくくし、或いは、付着した水滴を転がりやすく（流れやすく）することで、着霜を抑制する方法が提案されている。また、特開２００７−１２０９３３号公報に示すように、熱交換器に振動などの機械的外力を加え、結露水を除去することで、着霜を抑制する方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許平６−２１３５３４号公報
【特許文献２】特開２０１１−９４８７３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８５５９０号公報
【特許文献４】特開２００７−１２０９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特開２０１１−９４８７３号公報に記載のように、フィンの表面を親水化する方法として、フィン表面に水ガラスなどの無機系被膜塗料、水性樹脂被膜塗料、表面活性剤含有塗料などを塗布し、親水性被膜を形成する方法が一般的に用いられている。これらの方法では、表面に薄い水膜を形成し、定期的に外部へ水を押し流すため、埃などの付着を抑制するが、親水性の経時的な持続性が低いという問題がある。
【００１１】
また、特開２０１１−１８５５９０号公報に記載のように、フィンの表面を疎水化する方法では、疎水面の性能持続性は高いが、フィン表面に埃やゴミが付着しやすい。そして、付着した埃などが水分を吸着し、前記熱交換器が十分に機能を発揮できなくなる場合がある。また、疎水性が劣化すると、表面に付着した液滴の滑落性が悪化し、フィン表面に液滴や霜或いは氷が残ってしまい、その後の着霜を容易にしてしまうという問題がある。
【００１２】
また、特開２００７−１２０９３３号公報に記載のように、単純に機械的な外力を加えるだけでは、近年の微細化が進んだ熱交換器のフィンから結露した水滴を十分に除去することはできない。そのため、加える外力を強くすると、空調機が消費するエネルギーが増加し、消費電力の上昇につながる。
【００１３】
そこで本発明は、フィン表面に付着した水の滑落を促進することにより、長期間にわたりフィン表面の着霜を抑制し熱交換効率の低下を抑えることができる熱交換器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】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、冷媒が流動する冷媒流動管体と、前記冷媒流動管体と接触配置されたフィンと、前記冷媒流動管体及び（又は）前記フィンの表面に形成され、前記表面に付着した水を流しやすくする表面処理膜と、前記冷媒流動管体又はフィンの少なくとも一方と接触するように配置され、予め決められた周波数で発振する振動部とを備えていることを特徴とする熱交換器を提供する。
【００１５】
この構成によると、前記熱交換器の前記フィン等に振動等の機械的エネルギーを加えることで、前記フィン表面に付着した水の滑落性を向上させ、素早く熱交換器の外部に排出することができる。これにより、前記熱交換器での水分の付着を極力抑えることができるので、前記熱交換器の表面における着霜を抑制することができる。また、前記熱交換器では、表面の水が素早く排出されるので除霜時間を短縮することも可能である。
【００１６】
また、前記表面処理膜が形成されていることで、前記熱交換器の表面処理によって水が流れやすくなり、振動部による水の滑落性を高め、着霜を抑制することができる。なお、前記表面処理膜として、疎水性膜を挙げることができる。前記熱交換器の表面に前記疎水性膜を形成することで、付着した水滴の接触角を大きくし、振動部による水の滑落性をより向上させることができる。
【００１７】
上記構成において、前記振動部が電力を供給することで発振する振動子を備えていてもよい。前記振動部が前記振動子を備えることで、周波数の高い振動を容易にフィン等に加えることができる。また、前記振動子を備えることで、周波数の調整が容易である。
【００１８】
上記構成において、前記振動部が周波数１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの振動を発振するものとしてもよい。この構成によると、前記振動部から発振される振動の周波数を上述の範囲に設定することにより、フィン等の表面に付着した液滴を効率よく排出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、熱交換器のフィン表面に付着した水の滑落を促進することにより、長期間にわたりフィン表面の着霜を抑制することができ、熱交換効率の低下を抑制できる熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかる熱交換器の概略図である。
【図２】本発明の熱交換器の排水性能を測定した結果のグラフである。
【図３】本発明にかかる熱交換器の振動周波数を変更したときの排水性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる熱交換器の概略図である。以下の説明では、図１における、水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向として説明する。熱交換器Ａは、内部に流れる熱媒（冷媒）と外部の流体（ここでは、空気）との間で熱の交換を効率よく行うための装置である。
【００２２】
図１に示す熱交換器Ａは、２本のヘッダパイプ（第１ヘッダパイプ１、第２ヘッダパイプ２）と、その間に配置される複数の偏平チューブ３と、複数の偏平チューブ３の間に配置されたフィン４と、振動部５とを備えている。なお、２本のヘッダパイプ１、２及び偏平チューブ３は冷媒が流動可能な管形状に形成されており、冷媒流動管体を構成している）。
【００２３】
熱交換器Ａでは、上述の通り、内部の冷媒と外部の空気との間の熱交換を効率よく行うための装置であり、熱伝導性が高いことが要求されている。そのため、熱交換器Ａにおいて、２本のヘッダパイプ１、２、偏平チューブ３及びフィン４は、高い熱伝導性を有し、安価、加工性が高い等のメリットを有しているアルミニウム又はアルミニウム合金で作製されている。
【００２４】
なお、熱交換器Ａを構成する材料は、アルミニウム、アルミニウム合金に限定されるものではなく、金、銀、銅等、熱伝導性が高く、加工が容易な材料を用いることも可能である。また、それぞれの部材は、その部材によって、要求される性能、強度、加工性、熱伝導性等が異なる場合があり、その場合、それぞれの部材を適切な材料で作製してもよい。この場合、熱交換器Ａは、異種の材料で形成された構成となる場合もある。
【００２５】
図１に示す熱交換器Ａでは、第１ヘッダパイプ１及び第２ヘッダパイプ２はＹ方向に延び、Ｘ方向に間隔を置いて平行に配置されている。第１ヘッダパイプ１及び第２ヘッダパイプ２は、それぞれ、異なる配管に接続されており、一方の配管を介して冷媒が熱交換器Ａに供給され、熱交換器Ａで熱交換したのちの冷媒が他方の配管を介して外部に送られる。
【００２６】
複数の偏平チューブ３はＸ方向に延び、Ｙ方向に所定間隔で配列されている。偏平チューブ３は金属（ここではアルミニウム）を押出成型した細長い管体であり、内部に冷媒を流通させる冷媒流路が形成されている。偏平チューブ３は、図１の奥行方向に幅広くなるように配置されており、Ｙ方向の厚みが薄い。そして、偏平チューブ３は、断面形状及び断面面積が等しい冷媒流路が図１の奥行き方向に複数個並んだ構成である。
【００２７】
そして、偏平チューブ３は、一方の端部（図１中左側）で第１ヘッダパイプ１と、他方の端部（図中右側）で第２ヘッダパイプ２と接続している。すなわち、熱交換器Ａに流入した冷媒は、偏平チューブ３の冷媒流路を通ってヘッダパイプ１からヘッダパイプ２に、或いはその逆に流れる。
【００２８】
そして、熱交換器Ａでは、隣り合う偏平チューブ３同士の間にフィン４が配置される。図１に示すように、フィン４は、平板を波型（コルゲート形状）に形成した部材であり、波型の各稜部は偏平チューブ３と接触するように配置されている。
【００２９】
熱交換器Ａにおいて、第１ヘッダパイプ１、第２ヘッダパイプ２と偏平チューブ３、偏平チューブ３とフィン４とは、ロウ付け処理によって接着されている。なお、接着方法はロウ付けに限定されるものではなく、溶射処理、熱拡張、溶接等の接着手法によって上述の部材同士を接着、固定するようにしてもよい。
【００３０】
第１ヘッダパイプ１及び第２ヘッダパイプ２と偏平チューブ３とがロウ付けによって接続されることで、接続部から冷媒の漏れを抑制することができる。また、偏平チューブ３とフィン４とが接続されていることで、偏平チューブ３の内部を流れる冷媒とフィン４と接触する空気との間で効率よく熱交換することができる。また、フィン４が、波型であることで、空気との接触面積を広くすることができる。
【００３１】
また、図１に示すように、第１ヘッダパイプ１は、上端部の近傍に冷媒が流入する冷媒流入口１１を、下端部の近傍に冷媒が流出する冷媒流出口１２を備えている。そして、冷媒流入口１１及び冷媒流出口１２は、第１ヘッダパイプ１は互いに平行且つ、いずれも第１ヘッダパイプ１と垂直に突出した管形状である。冷媒流入口１１及び冷媒流出口１２は、第１ヘッダパイプ１にロウ付け処理にて接続されている。
【００３２】
そして、第１ヘッダパイプ１には仕切り板１０が２個備えられている。第１ヘッダパイプ１の仕切り板１０は、図１中、上端から長さの１／４の部分と、下端から長さの１／４の部分に配置されている。すなわち、第１ヘッダパイプ１は、冷媒流入口１１を備えた上部１０１と、中間部１０２と、冷媒流出口１２を備えた下部１０３とを有している。
【００３３】
また、第２ヘッダパイプ２の仕切り板２０は中央部分に配置されており、図１中、上部２０１と下部２０１とを有している。そして、熱交換器Ａでは、第１ヘッダパイプ１の上部１０１が３本の偏平チューブ３で第２ヘッダパイプ２の上部２０１と接続されている。また、第２ヘッダパイプ２の上部２０１は上部１０１と接続しているのとは別の３本の偏平チューブ３で第１ヘッダパイプ１の中間部１０２と接続されている。さらに、中間部１０２は上部２０１と接続しているのとは別の３本の偏平チューブ３で第２ヘッダパイプ２の下部２０２と接続され、下部２０２は中間部１０２と接続しているのとは別の３本の偏平チューブ３で第１ヘッダパイプ１の下部１０３と接続されている。
【００３４】
第１ヘッダパイプ１及び第２ヘッダパイプ２がこのように仕切り板１０、２０で仕切られていることで、冷媒流入口１１から流入した冷媒は、第２ヘッダパイプ２の上部２０１に流入し、上部２０１で折り返す。そして、上部２０１で折り返した冷媒は、中間部１０２に流入し中間部で折り返す。さらに、中間部１０２で折り返した冷媒は下部２０２に流入するとともに折り返し下部１０３に流入し、冷媒流出口１２より流出する。なお、熱交換器Ａが接続された熱サイクルの運転が切り替わると、冷媒の流れる方向が切り替わり、冷媒流入口１１と冷媒流出口１２とが入れ替わる。
【００３５】
なお、仕切り板１０、２０の設置位置によって、熱交換器の熱変換効率が変動する。そのため、熱交換効率への影響を正確に評価した上で設置位置を設定することが望ましい。  
【００３６】
熱交換器Ａでは、主に冷媒が偏平チューブ３を通過するとき、外部の空気と熱交換を行う。例えば、熱交換器Ａを蒸発器として用いる場合、偏平チューブ３を流通する冷媒は、外部の空気より熱を奪う。このとき、偏平チューブ３が波型のフィン４と接触しているので、冷媒は偏平チューブ３と直接接触している空気以外にもフィン４と接触している空気との間でも熱交換を行う。
【００３７】
熱交換器Ａは、空気調和機に用いられる熱サイクルの室外側ユニットの熱交換器（蒸発器）や冷却庫の冷却装置の蒸発器として用いられる。このとき、熱交換器Ａの表面の温度が外部の空気の露点よりも低くなると、熱交換器Ａの表面に結露が発生する。さらに、熱交換器Ａの表面の温度がさらに低くなると、結露した水分が凍結し霜が発生する（着霜する）。本発明にかかる熱交換器Ａはこの結露水及び（又は）着霜を抑制し、熱交換効率を高めている。以下の説明では、熱交換器Ａを空気調和機の室外側の熱交換器を例に説明する。
【００３８】
空気調和機を寒冷期に暖房運転する場合、熱交換器Ａの内部に流れる冷媒の温度は外気に比べて低くなる。熱交換器Ａに低温の冷媒が流入すると、第１ヘッダパイプ１、第２ヘッダパイプ２、偏平チューブ３及びフィン４の表面が露点以下の温度となり、表面に結露が発生する。そして、熱交換器Ａの表面温度が結露（すなわち、水）の凝固点以下となると、表面に付着した結露が凍結し霜が付着（着霜）する。このような着霜が発生すると、フィン４の隙間が霜で埋まり、空気の流れが阻害される。これにより、熱交換効率が低下し、暖房性能が低下する。
【００３９】
そこで、本発明にかかる熱交換器Ａでは、結露による水を振るい落とすため、第１ヘッダパイプ１及び第２ヘッダパイプ２に振動部５を取り付けている。本発明にかかる熱交換器Ａでは、振動部５を駆動することで、第１ヘッダパイプ１、第２ヘッダパイプ２、偏平チューブ３及びフィン４に機械的振動を加えることができる。
【００４０】
第１ヘッダパイプ１、第２ヘッダパイプ２、偏平チューブ３及びフィン４がそれぞれ、ロウ付けにて固定されていることで、振動部５からの振動は、第１ヘッダパイプ１及び第２ヘッダパイプ２より、偏平チューブ３を介して或いは直接フィン４に伝播する。この振動によって、第１ヘッダパイプ１、第２ヘッダパイプ２、偏平チューブ３及びフィン４の表面に付着した結露による水の移動（滑落）が推進される。
【００４１】
ここで、振動部５について説明する。振動部５は電流を印加することで、所定の周波数で振動する振動子を備えている。図１に示すように、振動部５は第１ヘッダパイプ１の中央部分と、第２ヘッダパイプ２の中央部分に１個ずつ取り付けられている。なお、振動部５に用いる振動子としては、周波数１００ｋＨｚ程度、サイズ３０ｍｍ２程度のもの（例えばセイコーインスツル社製SSP-T7-FLなど）を挙げることができる。発明の熱交換器Ａでは、発振周波数約３２ｋＨｚ、サイズ１０ｍｍ２の振動子を用いている。
【００４２】
また、振動部５は、第１ヘッダパイプ１及び第２ヘッダパイプ２に１個ずつ取り付けられているが、これに限定されない。例えば、２個ずつ取り付ける構成であってもよいし、冷媒流入口１１及び冷媒流出口１２が形成されていない、すなわち、取り付けスペースが十分ある第２ヘッダパイプ２に第１ヘッダパイプ１よりも多く取り付けられていてもよい。また、第１ヘッダパイプ１又は第２ヘッダパイプ２のいずれか一方に取り付ける構成であってもよく、この場合、１個だけ取り付けるものでもよい。
【００４３】
また、振動部５の取り付け場所及び取り付け個数については、第１ヘッダパイプ１及び第２ヘッダパイプ２に限定されるものではなく、偏平チューブ３に取り付けてもよい。しかしながら、フィン４と接触するように配置すると、フィン４の隙間の空気の流れを妨害し、熱交換効率が低下する場合がある。そのため、振動部５をフィン４と接触するように配置する場合、空気の流れの邪魔にならないように、端部に設けられることが好ましい。また、振動部の大きさ、個数、取付部分は、熱交換器Ａの全体に振動を伝達させることができるものを採用することができる。
【００４４】
このような振動部５の振動による結露水の振るい落とし効果を高めるため、熱交換器Ａでは表面に表面処理膜として疎水性膜を形成している。ここで、疎水性膜について説明する。熱交換器Ａの第１ヘッダパイプ１、第２ヘッダパイプ２、偏平チューブ３及びフィン４の表面には、主に耐食性被膜などの下地膜の上に疎水性を有する疎水性膜が形成されている。これら２つの膜は、成形後の熱交換器Ａを下地塗料、疎水性塗料の各塗料が充填された容器内に浸漬させ、引き上げ、乾燥させることで表面に所望の被膜を形成するディップコート法により実施している。なお、下地塗料のディップコート処理と疎水性塗料のディップコート処理の間には、熱交換器Ａの表面を洗浄する洗浄処理が含まれているものとしているが、含まれていなくてもよい。
【００４５】
下地処理は、フィン４の金属面表面のエッチングや酸化処理、金属蒸着などにより、耐食性、耐錆性などに優れた被膜を形成するための処理である。下地塗料は、例えば化成処理剤（日本パーカライジング製）などを使用することができる。熱交換器Ａは、１００ｎｍの下地膜を形成している。なお、下地処理は、耐食性や耐錆性等を付与する必要がない場合や表面処理塗料が耐食性や耐錆性などの特性を十分に保持している部材を用いている場合には実施しなくてもよい。
【００４６】
洗浄処理は、下地処理で熱交換器Ａの表面に形成した下地膜の表面の洗浄や表面に付着した下地処理液を除去するための処理である。具体的には、洗浄剤として純水を使用し、３分程度浸漬させている。浸漬時間については、表面に付着した下地塗料を除去できる時間を選択する。
【００４７】
疎水性膜成膜工程も同様に、疎水性塗料（マーベルコート：菱江化学など）が充填された槽内に熱交換器Ａを浸漬させることで表面に疎水性塗料の膜を形成する。そして疎水性塗料の膜を乾燥させることで疎水性膜を形成する。本発明の熱交換器Ａでは、疎水性塗料（密度１．２ｇ/ｍｍ３）に浸漬し、膜厚１．０μｍ程度になるように付着液量を調整した。付着液の調整は、塗料内からの引上げ時間やあるいは遠心分離機などの液除去装置を用いて行う。疎水性塗料を付着させた後に、膜化するため、乾燥装置内に導入する。本実施の形態では、疎水性塗料として熱硬化性の塗料（１４０℃、３０分に加熱で膜化する塗料）を用いており、その塗料仕様通りの乾燥を実施した。処理に使用する塗料によって、熱硬化性、光硬化性等あるがどちらの仕様の塗料を使用してもよい。また、乾燥処理は塗料仕様に応じた条件にて行うことが好ましい。以上のようにして、１．０μｍの膜厚の疎水性膜が熱交換器Ａの表面に形成される。
【００４８】
なお、熱交換器Ａの表面に疎水性膜を形成するとき、振動部５を取り付けた状態で成膜を行ってもよく、振動部５は外しておき、疎水性膜が形成された後取り付けてもよい。疎水性膜において、結露による水は弾かれ、液球となる。このとき、液球になった水は、疎水性膜上を滑りやすくなっている。
【００４９】
このような熱交換器Ａにおいて、振動部５から振動を加えると水が移動しやすく（滑落しやすく）なっていることから、振動によって結露の水が排出しやすくなっている。
【００５０】
（実施例）
次に本発明にかかる熱交換器Ａの排水性能について説明する。図２は本発明の熱交換器の排水性能を測定した結果のグラフである。図２に示すグラフは、排水量（ドレイン水量）と測定回数（乾球温度２℃、湿球温度１℃の環境に室外側ユニットを設置し、暖房運転開始〜除霜運転完了までの一連の運転サイクル）との関係を示している。
【００５１】
図２に示す測定結果は、本発明にかかる熱交換器Ａ（第１ヘッダパイプ１、第２ヘッダパイプ２、偏平チューブ３及びフィン４に疎水性膜を形成し、振動部５で振動を加えている）の計測結果と、図１の形状の熱交換器の全体に疎水性膜を形成したものの測定結果を示している。なお、この構成の熱交換器を従来の熱交換器として説明する。
【００５２】
また、実験方法は次のとおりである。空気調和機の室外側ユニットの熱交換器として、本発明にかかる熱交換器Ａ及び従来の熱交換器を取り付けた状態で行った。本実験では、室外側ユニットの熱交換器以外等しい構成の空気調和機を用い、等しい運転条件のもと行った。詳しく説明すると、空気調和機として、シャープ株式会社製既製品（ＡＹ−２５ＳＸ）の室外側ユニットの熱交換器を本発明の熱交換器Ａ或いは従来の熱交換器に交換したものを用い、乾球温度２℃、湿球温度１℃の一定環境内で暖房運転した。そして、６０分の連続運転後、室外ユニットから排出されたドレイン水の量を測定した。なお、本発明の熱交換器Ａでは、振動部５から１０ｋＨｚの振動を出力している。図２に示すように、本発明にかかる熱交換器Ａの方が従来の熱交換器に比べてドレイン水が多くなっている、すなわち、結露による水が多く熱交換器Ａの外部に流出していることがわかる。
【００５３】
このことは、振動部５からの振動が、熱交換器Ａの表面で発生した水の落下（排出）を補助したため、ドレイン水が増加した（熱交換器Ａで保持される水量が減少した）と考えられる。熱交換器Ａは振動部５を備えることで、表面で結露した水を迅速に外部に振り落とす（排出する）ことが可能である。また、表面に付着した結露水を迅速に外部に排出するので、結露水の凍結による霜の付着を抑制し、熱交換効率の低下を抑制できる。
【００５４】
次に、振動部から出力される振動周波数についての実験結果を示す。図３は本発明にかかる熱交換器の振動周波数を変更したときの排水性能を示すグラフである。図３に示す実験では、図２の本発明にかかる熱交換器Ａを用いた空気調和機と同じ構成の空気調和機を用い、熱交換器Ａに備えられた振動部５の発振振動の周波数を変更し、そのときの室外側ユニットのドレイン水量を測定している。
【００５５】
図３に示すように、振動部５から出力される振動の周波数が高いほど、ドレイン水量が増大している。そして、振動周波数が１０ｋＨｚよりも大きくなると、周波数の増加に対してドレイン水量の増加が鈍る傾向を示している。このことから、振動部５の出力周波数を１０ｋＨｚ程度の周波数に設定することで、熱交換器Ａの表面に付着した水を、効率よく排出することができると考えられる。ただし、振動部５は振動周波数が大きくなるほど消費エネルギーも増大するので、熱交換器Ａに加える総エネルギーも増加する。そのため、熱交換器Ａの熱交換によって得られるエネルギーと、振動部５（振動子）が消費するエネルギーとのバランスを勘案し、消費エネルギーを抑えつつ、必要な性能になるように振動部５の出力の振動周波数を調整することが好ましい。
【００５６】
以上のように、本発明にかかる熱交換器を用いることで、熱交換器Ａの表面での水の排出性（滑落性）を向上し、着霜を抑制することが可能である。これにより、本発明の熱交換器を用いることで、着霜によりフィン４の隙間を流れる空気の通風性が悪化し熱交換効率が低下するのを抑制することができる。なお、上述の実施形態において、本発明にかかる熱交換器Ａは、パラレルフロー型の熱交換器としているが、これに限定されるものではない。また、上述の実施形態において、ロウ材フラックスを除去したのちの表面処理膜として、疎水性膜を形成するものを例に挙げているが、これに限定されるものではなく、親水性膜を形成するものであってもよいし、親水性膜及び疎水性膜の両方を形成するものであってもよい。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかる熱交換器は、自動車や居室の空気調和機、冷却庫、乾燥機等、熱サイクルを利用して、熱を発生させる装置の冷媒に熱を吸収させる吸熱側の熱交換器として利用することが可能である。
【００５９】
Ａ  熱交換器
１  第１ヘッダパイプ
２  第２ヘッダパイプ
３  偏平チューブ
４  フィン
５  振動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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