(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸発器として作動する熱交換器への着霜を、内部の空気通路の閉塞を抑制しつつ確実に検知することが可能な着霜検知装置を提供する。【解決手段】着霜検知装置は、対向する第１側壁11sと第２側壁12sとの間に画定される空気通路APと、両側壁の間を延在する複数の熱交換管20と、複数のフィン30と、を備える熱交換器に適用され、複数のフィンは、空気通路内の流通方向Aにおける下流側端部に複数のエッジを含み、着霜検知装置は、複数のエッジのうち、第１側壁に最も近いエッジ31上の着霜点における着霜を検知するために、発光素子41及び受光素子42を備え、発光素子から受光素子へ至る光路43は、着霜点を通り、かつ、流通方向を基準として熱交換管の延在方向に傾斜している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１側壁と第２側壁との間に画定される空気通路と、
前記第１側壁と前記第２側壁との間を延在する複数の熱交換管と、
前記熱交換管と接触した状態で前記空気通路内に配置される複数のフィンと、
を備える熱交換器の着霜検知装置において、
前記複数のフィンは、前記空気通路内の空気流通方向における下流側端部に複数のエッジを含み、
前記着霜検知装置は、
前記複数のエッジのうち、前記第１側壁に最も近いエッジ上の任意の１点である着霜点における着霜を検知するように構成され、
前記空気流通方向において前記着霜点よりも上流側及び下流側にそれぞれ配置された発光素子及び受光素子、または、
前記空気流通方向において前記着霜点よりも上流側及び下流側にそれぞれ配置された受光素子及び発光素子、を備えると共に、
前記発光素子から前記受光素子へ至る光路は、前記着霜点を通り、かつ、前記空気流通方向を基準として前記熱交換管の延在方向に傾斜している
ことを特徴とする着霜検知装置。
【請求項２】
前記着霜点は、前記複数の熱交換管のうち、その内部を流れる媒体の温度が最も低い熱交換管に近接している
ことを特徴とする、請求項１に記載の着霜検知装置。
【請求項３】
前記熱交換器は、互いに平行に配置された第１ヘッダパイプ及び第２ヘッダパイプを備え、
前記複数の熱交換管は、互いに平行に配置されて前記第１ヘッダパイプと前記第２ヘッダパイプとを並列に連通しており、
前記第１側壁は前記第１ヘッダパイプによって、前記第２側壁は前記第２ヘッダパイプによって、それぞれ形成され、
前記フィンは、前記空気流通方向と垂直な方向に隣接する２つの前記熱交換管の間において、前記第１側壁及び前記第２側壁と離間して配置されたコルゲートフィンである
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の着霜検知装置。
【請求項４】
前記受光素子の受光面、または、前記発光素子の発光面は、前記空気流通方向において前記コルゲートフィンの下流に配置されている
ことを特徴とする、請求項３に記載の着霜検知装置。
【請求項５】
前記発光素子は、前記コルゲートフィンと前記第１側壁との間に配置されている
ことを特徴とする、請求項３または４に記載の着霜検知装置。
【請求項６】
前記熱交換器は、
前記空気流通方向と平行に配向され、互いに平行に配置されたプレート状の前記複数のフィンと、
前記複数のフィンのそれぞれを貫通する複数の直管部と、隣接する前記直管部を前記空気通路外において連結する複数の曲管部とから成り、前記直管部と前記曲管部とが交互に連続して配置されることにより、全体として蛇行形状を形成する媒体管と、
を備え、
前記熱交換管は、前記媒体管の前記直管部によって構成されている
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の着霜検知装置。
【請求項７】
前記発光素子の発光面の側部、及び、前記受光素子の受光面の側部のうち一方または両方に配置された防風板を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の着霜検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空調機等のヒートポンプの構成要素として用いられ、ヒートポンプの運転中に蒸発器として作動する熱交換器への着霜を検知するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば空調機等のヒートポンプは、圧縮機、膨張機構及び第１の熱交換器を収納した室外機と、第２の熱交換器を収納した室内機とを備えており、両者は媒体が流れる管路により接続されている。
【０００３】
冷房機能及び暖房機能を備える空調機のヒートポンプの場合、冷房運転時には、室内機に収納された第２の熱交換器が蒸発器として作動（室外機に収納された第１の熱交換器は凝縮器として作動）し、暖房運転時には、室外機に収納された第１の熱交換器が蒸発器として作動（室内機に収納された第２の熱交換器は凝縮器として作動）する。
【０００４】
ヒートポンプの運転中、蒸発器の内部においては、液相の媒体が周囲の空気から吸熱して蒸発（気化）し、周囲の空気を冷却する。蒸発器内部の液相の媒体は低温となっているため、周囲の空気が水分を含有している場合には、その水分が蒸発器に付着して凍結し、霜となることがある。
【０００５】
このように蒸発器に着霜が発生すると、着霜部分における熱伝導抵抗の増大と、着霜部分の周辺において空気通路が部分的に閉塞されることによる空気流量の減少により、蒸発器の熱交換効率が低下し、ひいてはヒートポンプの成績係数も低下する。
【０００６】
これを防止するため、ヒートポンプにおいては、付着した霜を取り除くための除霜運転が行われるが、除霜運転を効果的に行うためには、着霜の検知を確実に行う必要がある。
【０００７】
蒸発器の着霜検知装置としては、例えば特許文献１及び２のものが知られている。これらは、霜検知孔を有する着霜部材を蒸発器内の空気流通方向と垂直に配置すると共に、霜検知孔の上流側、下流側にそれぞれ受光素子、発光素子を配置し、発光素子から放射された光量と受光素子に到達した光量との差により、霜検知孔の縁部における着霜を検知するように構成されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公昭６２−１９８９９号公報
【特許文献２】実公昭５９−２４９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び２の着霜検知装置においては、発光素子と受光素子の間の光路が蒸発器内の空気流通方向と平行であり、したがって、下流側に配置された発光素子の発光面は、空気流通方向に直交して延在するように（換言すれば、空気流通方向と対向して）配置されている。そのため、蒸発器内を流通する空気と共に飛来する塵埃が発光素子の表面に付着・堆積しやすく、長期間の使用後には、確実な着霜検知が行えなくなるという問題点があった。また、同装置においては、蒸発器内の空気通路に着霜部材を配置しているため、当該着霜部材によって空気通路が部分的に閉塞され、空気流量の減少により、蒸発器の熱交換効率が低下するという問題点もあった。
【００１０】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであって、蒸発器として作動する熱交換器への着霜を、内部の空気通路の閉塞を抑制しつつ確実に検知することが可能な着霜検知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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の着霜検知装置は、対向する第１側壁と第２側壁との間に画定される空気通路と、前記第１側壁と前記第２側壁との間を延在する複数の熱交換管と、前記熱交換管と接触した状態で前記空気通路内に配置される複数のフィンと、を備える熱交換器に適用されるものであって、前記複数のフィンは、前記空気通路内の空気流通方向における下流側端部に複数のエッジを含み、前記着霜検知装置は、前記複数のエッジのうち、前記第１側壁に最も近いエッジ上の任意の１点である着霜点における着霜を検知するように構成され、前記空気流通方向において前記着霜点よりも上流側及び下流側にそれぞれ配置された発光素子及び受光素子、または、前記空気流通方向において前記着霜点よりも上流側及び下流側にそれぞれ配置された受光素子及び発光素子、を備えると共に、前記発光素子から前記受光素子へ至る光路は、前記着霜点を通り、かつ、前記空気流通方向を基準として前記熱交換管の延在方向に傾斜していることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記着霜点は、前記複数の熱交換管のうち、その内部を流れる媒体の温度が最も低い熱交換管に近接している。
【００１３】
好ましくは、前記熱交換器は、互いに平行に配置された第１ヘッダパイプ及び第２ヘッダパイプを備え、前記複数の熱交換管は、互いに平行に配置されて前記第１ヘッダパイプと前記第２ヘッダパイプとを並列に連通しており、前記第１側壁は前記第１ヘッダパイプによって、前記第２側壁は前記第２ヘッダパイプによって、それぞれ形成され、前記フィンは、前記空気流通方向と垂直な方向に隣接する２つの前記熱交換管の間において、前記第１側壁及び前記第２側壁と離間して配置されたコルゲートフィンである。
【００１４】
好ましくは、前記受光素子の受光面、または、前記発光素子の発光面は、前記空気流通方向において前記コルゲートフィンの下流に配置されている。
【００１５】
好ましくは、前記発光素子は、前記コルゲートフィンと前記第１側壁との間に配置されている。
【００１６】
好ましくは、前記熱交換器は、前記空気流通方向と平行に配向され、互いに平行に配置されたプレート状の前記複数のフィンと、前記複数のフィンのそれぞれを貫通する複数の直管部と、隣接する前記直管部を前記空気通路外において連結する複数の曲管部とから成り、前記直管部と前記曲管部とが交互に連続して配置されることにより、全体として蛇行形状を形成する媒体管と、を備え、前記熱交換管は、前記媒体管の前記直管部によって構成されている。
【００１７】
好ましくは、着霜検知装置は、前記発光素子の発光面の側部、及び、前記受光素子の受光面の側部のうち一方または両方に配置された防風板を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の着霜検知装置によれば、着霜の検知が、熱交換器のフィンのエッジ上の着霜点において行われる、換言すれば、着霜の検知のために別途配置される部材がないので、当該部材によって空気通路が閉塞されることがない。また、発光素子の発光面が空気流通方向において下流側を向いているので、空気と共に飛来する塵埃が発光面に付着・堆積する可能性は低い。さらに、受光素子の受光面が空気流通方向に直交する方向に対して傾斜した状態で配置されているので、仮に空気と共に飛来する塵埃が受光面に衝突した場合であっても、そこに付着・堆積する可能性は低い。これらの作用により、コア空気通路の閉塞を抑制しつつ、着霜を確実に検知することができるという優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態の着霜検知装置が適用される熱交換器の正面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】本発明の第２実施形態の着霜検知装置が適用される熱交換器の斜視図である。
【図４】図３の熱交換器の部分拡大下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
第１実施形態の着霜検知装置は、１対のヘッダパイプを並列に連通する複数のチューブの間にコルゲートフィンを配設した形式の熱交換器に適用されるものである。
【００２２】
図１は、第１実施形態の着霜検知装置が適用される熱交換器の正面図である。
【００２３】
熱交換器１は、互いに平行に配置された１対のヘッダパイプ１１，１２と、これらを並列に連通する複数のチューブ２０（熱交換管）と、隣接する２つのチューブ２０の間に配設されたコルゲートフィン３０（フィン）とを備えている。
【００２４】
ヘッダパイプ１１、１２の長手方向両端部には、それぞれキャップ１１ａ、１２ａが取り付けられ、長手方向中間部には、それぞれ仕切板１１ｂ、１２ｂが取り付けられている。これにより、ヘッダパイプ１１の内部は、長手方向に３つの区画Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５に分割され、ヘッダパイプ１２の内部は、長手方向に２つの区画Ｐ２、Ｐ４に分割されている。さらに、ヘッダパイプ１１の両端部近傍には、入口管１１ｃ及び出口管１１ｄが取り付けられている。
【００２５】
複数のチューブ２０（媒体管）は、それぞれがヘッダパイプ１１とヘッダパイプ１２とを連通しており、互いに平行に配置されている。各チューブ２０は、断面形状が扁平に形成されている。
【００２６】
コルゲートフィン３０は、コルゲート（波形）の頂部を、隣接する２つのチューブ２０のそれぞれの側面に接合することにより、これら２つのチューブ２０の間に固着されている。そして、複数のチューブ２０と、それらの間に配設されたコルゲートフィン３０とは、熱交換器１の主要な熱交換領域である熱交換器コアＣを形成している。なお、コルゲートフィン３０とヘッダパイプ１１、１２との間には、それぞれ空間Ｓが形成されている。
【００２７】
このように構成された熱交換器１には、送風ファン（図示省略）が付設されており、当該送風ファンの作動により、ヘッダパイプ１１の側壁１１ｓ（第１側壁）とヘッダパイプ１２の側壁１２ｓ（第２側壁）との間に画定される空気通路を、図１において紙面に垂直な方向に空気が流通する。この空気は、熱交換器コアＣの周囲を通過し、その際、チューブ２０の内部を流れる媒体と熱交換する。チューブ２０の間に配設されたコルゲートフィン３０は、熱交換効率を向上させる作用を有している。
【００２８】
熱交換器１の作動中、媒体は入口管１１ｃからヘッダパイプ１１の区画Ｐ１に流入し、そこから複数のチューブ２０を矢印で示す方向に流れ、ヘッダパイプ１２の区画Ｐ２に流入する。続いて、媒体は、区画Ｐ２内をヘッダパイプ１２の長手方向（図１において上向き）に流れた後、複数のチューブ２０を矢印で示す方向に流れ、ヘッダパイプ１１の区画Ｐ３に流入する。以後同様に、媒体は、複数のチューブ２０を矢印で示す方向に流れてヘッダパイプ１２の区画Ｐ４に流入し、そこからさらに、複数のチューブ２０を矢印で示す方向に流れてヘッダパイプ１１の区画Ｐ５に流入し、最終的に、出口管１１ｄを経て熱交換器１から流出する。
【００２９】
熱交換器１が蒸発器として作動している時、入口管１１ｃから流入した低温の液相媒体は、区画Ｐ１から区画Ｐ２〜Ｐ４を経て区画Ｐ５へ至る過程で、複数のチューブ２０内を流れる際に、周囲を流れる空気から吸熱して蒸発（気化）し、気相媒体として出口管１１ｄから流出する。
【００３０】
なお、以上においては、ヘッダパイプ１１の内部が、２つの仕切板により３つの区画に分割され、ヘッダパイプ１２の内部が、１つの仕切板により２つの区画に分割された例について説明したが、本発明の着霜検知装置が適用される熱交換器の形態は、上記したものに限定されない。各ヘッダパイプの内部の区画数は、上記したものより多くても少なくてもよい。また、各ヘッダパイプの内部の区画数によっては、入口管を一方のヘッダパイプに設け、出口管を他方のヘッダパイプに設けてもよい。
【００３１】
また、以上においては、１対のヘッダパイプ、複数のチューブ及びコルゲートフィンから成る単一の熱交換ユニットを備える熱交換器について説明したが、本発明の着霜検知装置が適用される熱交換器は、複数の熱交換ユニットを、送風ファンによる空気の流通方向に積層配置した形式のものであってもよい。この場合において、空気通路の両側にそれぞれ配置される複数のヘッダパイプは、全体としてヘッダユニットを構成する。
【００３２】
ここで、熱交換器１が蒸発器として作動している時、その内部を流れる媒体の温度は、当該媒体の流れ経路において上流側ほど低い。このため、複数のチューブ２０のうち、そこを流れる媒体の温度が最も低いのは、ヘッダパイプ１１の区画Ｐ１の直下流に位置する部分（図１におけるＦ部）である。したがって、Ｆ部は、送風ファンの作動により流通する空気が水分を含有している場合に、その水分が付着して凍結し霜となる、すなわち着霜が発生する可能性が最も高い部位である。
【００３３】
そこで、第１実施形態の着霜検知装置は、この部分（図１におけるＦ部）に発生する着霜を検知するように構成される。
【００３４】
次に、第１実施形態の着霜検知装置の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。なお、図２においては、コルゲートフィン３０の一部の図示を省略している。
【００３５】
図中の矢印Ａは、熱交換器１に付設された送風ファン（図示省略）の作動により生成される空気の流通方向（空気流通方向）を示している。この空気は、ヘッダパイプ１１の側壁１１ｓ（第１側壁）とヘッダパイプ１２の側壁１２ｓ（第２側壁）の間に形成された空気通路ＡＰ内を流れるが、空気通路ＡＰのうち、熱交換器コアＣが存在する領域をコア空気通路ＡＰｃ、それ以外の領域、すなわち空間Ｓによって形成される空気通路をノンコア空気通路ＡＰｎｃと称することにする。
【００３６】
コルゲートフィン３０は、空気流通方向Ａにおける下流側端部に複数のエッジを有しているが、これら複数のエッジのうち、ヘッダパイプ１１に最も近いエッジをエッジ３１とすると、第１実施形態の着霜検知装置は、エッジ３１上に発生する着霜を検知するように構成されたものである。
【００３７】
そのために、エッジ３１上の任意の１点（着霜点）を通る光路４３が設定され、当該光路４３に沿って光が伝播するように発光素子４１及び受光素子４２が設けられる。
【００３８】
発光素子４１は、コア空気通路ＡＰｃ以外の領域（ノンコア空気通路ＡＰｎｃ内、または、空気通路ＡＰの外部の領域（図２におけるＺ部））の、空気流通方向Ａにおいて着霜点より上流側に、その発光面４１ａを空気流通方向Ａにおいて下流側に向けて設置されている。
【００３９】
また、受光素子４２は、コア空気通路ＡＰｃ内の、空気流通方向Ａにおいて熱交換器コアＣより下流側に、その受光面４２ａを空気流通方向Ａにおいて上流側に向けて設置されている。
【００４０】
そして、発光素子４１から放射された光は、光路４３に沿って直進して受光素子４２に到達する。
【００４１】
上記したように、発光素子４１、受光素子４２は、空気流通方向Ａに平行な方向において、それぞれ上流側、下流側に配置され、空気流通方向Ａに垂直な方向（チューブ２０の延在方向）において、それぞれノンコア空気通路ＡＰｎｃ側、コア空気通路ＡＰｃ側に配置されている。このような配置により、光路４３は、空気流通方向Ａを基準としてチューブ２０の延在方向に傾斜した状態となり、また、受光素子４２の受光面４２ａは、空気流通方向Ａに垂直な方向に対して傾斜した状態となっている。なお、光路４３は、空気流通方向Ａを基準としてヘッダパイプ１１の延在方向（図２において、紙面に垂直な方向）にも傾斜していてよい。
【００４２】
発光素子４１としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができる。また、受光素子４２としては、例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード等を用いることができる。
【００４３】
受光素子４２は、到達した光の強度を電気信号に変換するように構成されており、当該電気信号を解析装置（図示省略）で解析することにより、発光素子４１から放射された光量と受光素子４２に到達した光量との差を把握することができる。
【００４４】
エッジ３１に着霜が発生していない場合、発光素子４１から放射された光は、実質的に弱まることなく受光素子４２に到達する。このとき、発光素子４１から放射された光量と受光素子４２に到達した光量との差は、実質的にゼロである。
【００４５】
一方、エッジ３１に着霜が発生している状態では、発光素子４１から放射された光は、エッジ３１に付着した霜によって少なくとも部分的に遮蔽され、受光素子４２に到達する光は弱まる。発光素子４１から放射された光が光路４３上でどの程度弱まったか、すなわち発光素子４１から放射された光量と受光素子４２に到達した光量との差は、解析装置により把握することができ、その差が予め定めた閾値を上回った場合に、着霜が発生したと判定するよう、解析装置を構成すればよい。
【００４６】
ところで、上記のように構成された着霜検知装置は、
（１）発光素子４１が、コア空気通路ＡＰｃ以外の領域に、その発光面４１ａを空気流通方向Ａにおいて下流側に向けて配置されている。
（２）受光素子４２が、コア空気通路ＡＰｃ内の空気流通方向Ａにおいて熱交換器コアＣより下流側に、その受光面４２ａが空気流通方向Ａに直交する方向に対して傾斜した状態で配置されている。
（３）着霜の検知は、コルゲートフィン３０のエッジ３１（上の着霜点）において行われる。
という３点の特徴を有している。
【００４７】
これに対し、特許文献１及び２の着霜検知装置において、下流側に配置された発光素子の発光面は、空気流通方向に直交して延在するように（換言すれば、空気流通方向と対向して）配置され、発光素子及び受光素子は、いずれも空気通路内かつ熱交換器コア内に配置されている。また、同装置において、着霜の検知は、空気通路内に別途配置された着霜部材の霜検知孔の縁部において行われる。
【００４８】
したがって、第１実施形態の着霜検知装置は、上記した３点において従来の着霜検知装置と相違しており、これらの特徴を有することにより、
（Ａ）発光素子４１が、コア空気通路ＡＰｃ以外の領域に配置されているので、発光素子４１によって熱交換器コアＣより上流のコア空気通路ＡＰｃが閉塞されることがない。また、着霜の検知は、熱交換器コアＣのエッジ部（コルゲートフィン３０のエッジ３１（上の着霜点））において行われる、換言すれば、着霜の検知のために別途配置される部材がないので、当該部材によってコア空気通路ＡＰｃが閉塞されることがない。
（Ｂ）発光素子４１の発光面４１ａが空気流通方向Ａにおいて下流側を向いているので、空気と共に飛来する塵埃が発光面４１ａに付着・堆積する可能性は低い。
（Ｃ）受光素子４２がコア空気通路ＡＰｃ内において空気流通方向Ａにおいて熱交換器コアＣより下流側に配置されているので、空気と共に飛来する塵埃は、熱交換器コアＣのコルゲートフィン３０によって形成された狭隘な通路を通過する際に濾し取られ、受光素子４２の受光面４２ａに付着・堆積する可能性は低い。
（Ｄ）受光素子４２の受光面４２ａが空気流通方向Ａに直交する方向に対して傾斜した状態で配置されているので、仮に空気と共に飛来する塵埃が受光面４２ａに衝突した場合であっても、そこに付着・堆積する可能性は低い。
という作用を奏する。
【００４９】
これらの作用により、第１実施形態の着霜検知装置によれば、コア空気通路の閉塞を抑制しつつ、着霜を確実に検知することができるという優れた効果を得ることができる。
【００５０】
また、発光素子４１をノンコア空気通路ＡＰｎｃ内に配置した場合には、発光素子４１によるノンコア空気通路ＡＰｎｃの部分的閉塞に起因する空気流速の低下により、空気中の水分が凍結し得る条件下において、エッジ３１に着霜を早期にかつ確実に発生させることができるという優れた効果を得ることができる。
【００５１】
また、塵埃が付着・堆積する可能性をさらに低くするために、発光素子４１の発光面４１ａの側部、及び、受光素子４２の受光面４２ａの側部のうち一方または両方に、空気通路ＡＰ内を空気と共に飛来する塵埃を遮るための防風板４１ｂ、４２ｂを設けてもよい。これにより、塵埃が発光素子４１の発光面４１ａ及び受光素子４２の受光面４２ａに衝突することを確実に防止できるので、そこに塵埃が付着・堆積する可能性をさらに低減することができる。
【００５２】
なお、以上においては、発光素子４１、受光素子４２を、空気流通方向Ａに平行な方向において、それぞれ上流側、下流側に配置した実施形態について説明したが、両素子の配置は逆にしてもよい。すなわち、発光素子４１、受光素子４２を、空気流通方向Ａに平行な方向において、それぞれ下流側、上流側に配置した場合であっても、上記と同様の優れた効果を得ることができる。
【００５３】
（第２実施形態）
第２実施形態の着霜検知装置は、フィンアンドチューブ形式の熱交換器に適用されるものである。
【００５４】
図３は、第２実施形態の着霜検知装置が適用される上記形式の熱交換器１０１の斜視図である。また、図４は、当該熱交換器１０１の部分拡大下面図である。
【００５５】
熱交換器１０１は、チューブ１１０（熱交換管）と、複数のプレートフィン１２０（フィン）と、１対の端板１３１、１３２とを備えている。
【００５６】
チューブ１１０は、両端板１３１、１３２の間においてこれらに対し直角に延在する複数の直管部１１０ａと、熱交換器１０１の高さ方向に隣接する直管部１１０ａを両端板１３１、１３２の外側の領域において連結する複数の曲管部１１０ｂと、最上部において熱交換器１０１の奥行方向（後述する空気流通方向Ａ）に隣接する直管部１１０ａを両端板１３１、１３２の外側の領域において連結する連絡管１１０ｃとを含んでいる。直管部１１０ａと曲管部１１０ｂとは、交互に連続して配置されることにより、全体として蛇行管を形成している。図３に示された態様においては、当該蛇行管が、熱交換器１０１の奥行方向における前側（空気流通方向Ａにおける上流側）と後側（空気流通方向Ａにおける下流側）とに配置されており、両蛇行管が最上部において連絡管１１０ｃにより連結されることにより、全体として１本のチューブ１１０を構成している。なお、図３に示された態様においては、熱交換器１０１の高さ方向及び奥行方向（空気流通方向Ａ）に位置をずらして、２本のチューブ１１０が設けられているが、チューブ１１０の数は、１本であっても、３本以上であってもよい。直管部１１０ａは、複数のプレートフィン１２０を貫通して延在しており、その両端部も、１対の端板１３１、１３２のそれぞれを貫通している。
【００５７】
複数のプレートフィン１２０及び１対の端板１３１、１３２は、それぞれが平板として形成されており、互いに平行に配置されている。
【００５８】
このように構成された熱交換器１０１には、送風ファン（図示省略）が付設されており、当該送風ファンの作動により、図において矢印Ａで示す方向（空気流通方向）に空気が流通する。この空気は、チューブ１１０の内部を流れる媒体と熱交換する。複数のプレートフィン１２０は、熱交換効率を向上させる作用を有している。
【００５９】
熱交換器１０１の作動中、媒体は入口１１０ｄにおいてチューブ１１０に流入し、出口１１０ｅにおいてチューブ１１０から流出する。
【００６０】
熱交換器１０１が蒸発器として作動している時、入口１１０ｄから流入した低温の液相媒体は、チューブ１１０内を流れる際に、周囲を流れる空気から吸熱して蒸発（気化）し、気相媒体として出口１１０ｅから流出する。
【００６１】
ここで、熱交換器１０１が蒸発器として作動している時、その内部を流れる媒体の温度は、当該媒体の流れ経路において上流側ほど低い。このため、チューブ１１０のうち、そこを流れる媒体の温度が最も低いのは、入口１１０ｄの直下流に位置する部分（熱交換器１０１の高さ方向における最下部、かつ、空気流通方向Ａにおける下流側。すなわち、図４におけるＦ部。）である。したがって、Ｆ部は、送風ファンの作動により流通する空気が水分を含有している場合に、その水分が付着して凍結し霜となる、すなわち着霜が発生する可能性が最も高い部位である。
【００６２】
そこで、第２実施形態の着霜検知装置は、この部分（図４におけるＦ部）に発生する着霜を検知するように構成される。
【００６３】
熱交換器１０１に付設された送風ファン（図示省略）の作動により生成される空気は、１対の端板１３１（第１側壁）と端板１３２（第２側壁）の間に形成された空気通路ＡＰ内を流れるが、当該空気通路ＡＰのうち、端板１３１と、当該端板１３１と対向する第１のプレートフィン１２０ａの間の領域を端部通路ＡＰｅ、第１のプレートフィン１２０ａと第２のプレートフィン１２０ｂの間の領域を中央部通路ＡＰｍと称することにする。
【００６４】
複数のプレートフィン１２０は、空気流通方向Ａにおける下流側端部に複数のエッジを有しているが、これら複数のエッジのうち、端板１３１に最も近いエッジをエッジ１２１（第１のプレートフィン１２０ａの２つのエッジのうち、端板１３１側に位置するエッジ）とすると、第２実施形態の着霜検知装置は、エッジ１２１上に発生する着霜を検知するように構成されたものである。
【００６５】
そのために、エッジ１２１上の任意の１点（着霜点）を通る光路１４３が設定され、当該光路１４３に沿って光が伝播するように発光素子１４１及び受光素子１４２が設けられる。
【００６６】
発光素子１４１は、端部通路ＡＰｅ内の、空気流通方向Ａにおいてエッジ１２１より上流側に、その発光面１４１ａを空気流通方向Ａにおいて下流側に向けて設置されている。
また、受光素子１４２は、中央部通路ＡＰｍ内の、空気流通方向Ａにおいてエッジ１２１より下流側に、その受光面１４２ａを空気流通方向Ａにおいて上流側に向けて設置されている。
【００６７】
そして、発光素子１４１から放射された光は、光路１４３に沿って直進して受光素子１４２に到達する。
【００６８】
上記したように、発光素子１４１、受光素子１４２は、空気流通方向Ａに平行な方向において、それぞれ上流側、下流側に配置され、空気流通方向Ａに垂直な方向（チューブ１１０の直管部１１０ａの延在方向）において、それぞれ端部通路ＡＰｅ内、中央部通路ＡＰｍ内に配置されている。このような配置により、光路１４３は、空気流通方向Ａを基準としてチューブ１１０の直管部１１０ａの延在方向に傾斜した状態となり、また、受光素子１４２の受光面１４２ａは、空気流通方向Ａに垂直な方向に対して傾斜した状態となっている。なお、光路１４３は、空気流通方向Ａを基準として、図４において紙面に垂直な方向（熱交換器１０１の高さ方向）にも傾斜していてよい。
【００６９】
発光素子１４１としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができる。また、受光素子１４２としては、例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード等を用いることができる。
【００７０】
受光素子１４２は、到達した光の強度を電気信号に変換するように構成されており、当該電気信号を解析装置（図示省略）で解析することにより、発光素子１４１から放射された光量と受光素子１４２に到達した光量との差を把握することができる。
【００７１】
エッジ１２１に着霜が発生していない場合、発光素子１４１から放射された光は、実質的に弱まることなく受光素子１４２に到達する。このとき、発光素子１４１から放射された光量と受光素子１４２に到達した光量との差は、実質的にゼロである。
【００７２】
一方、エッジ１２１に着霜が発生している状態では、発光素子１４１から放射された光は、エッジ１２１に付着した霜によって少なくとも部分的に遮蔽され、受光素子１４２に到達する光は弱まる。発光素子１４１から放射された光が光路１４３上でどの程度弱まったか、すなわち発光素子１４１から放射された光量と受光素子１４２に到達した光量との差は、解析装置により把握することができ、その差が予め定めた閾値を上回った場合に、着霜が発生したと判定するよう、解析装置を構成すればよい。
【００７３】
ところで、上記のように構成された着霜検知装置は、
（１）発光素子１４１が、その発光面１４１ａを空気流通方向Ａにおいて下流側に向けて配置されている。
（２）受光素子１４２が、その受光面１４２ａが空気流通方向Ａに直交する方向に対して傾斜した状態で配置されている。
（３）着霜の検知は、第１のプレートフィン１２０ａのエッジ１２１において行われる。
という３点の特徴を有している。
【００７４】
したがって、第１実施形態と同様、第２実施形態の着霜検知装置も、上記した３点において従来の着霜検知装置と相違しており、これらの特徴を有することにより、
（Ａ）着霜の検知は、第１のプレートフィン１２０ａのエッジ１２１において行われる、換言すれば、着霜の検知のために別途配置される部材がないので、当該部材によって端部通路ＡＰｅが閉塞されることがない。
（Ｂ）発光素子１４１の発光面１４１ａが空気流通方向Ａにおいて下流側を向いているので、空気と共に飛来する塵埃が発光面１４１ａに付着・堆積する可能性は低い。
（Ｃ）受光素子１４２の受光面１４２ａが空気流通方向Ａに直交する方向に対して傾斜した状態で配置されているので、仮に空気と共に飛来する塵埃が受光面１４２ａに衝突した場合であっても、そこに付着・堆積する可能性は低い。
という作用を奏する。
【００７５】
これらの作用により、第２実施形態の着霜検知装置によれば、空気通路の閉塞を抑制しつつ、着霜を確実に検知することができるという優れた効果を得ることができる。
【００７６】
また、発光素子１４１が端部通路ＡＰｅ内に配置されるので、発光素子１４１による端部通路ＡＰｅの部分的閉塞に起因する空気流速の低下により、空気中の水分が凍結し得る条件下において、エッジ１２１に着霜を早期にかつ確実に発生させることができるという優れた効果を得ることができる。
【００７７】
なお、第２実施形態の着霜検知装置において、受光素子１４２の上流側には、チューブ１１０の、中央部通路ＡＰｍ内に配置された複数の直管部１１０ａが存在するため、空気と共に飛来する塵埃がこれらの直管部１１０ａに衝突して偏向され、受光素子１４２の受光面１４２ａに衝突しにくくなるという効果を得ることができる。
【００７８】
しかしながら、上記した複数の直管部１１０ａによる塵埃の濾過作用は、第１実施形態の着霜検知装置における受光素子４２（または発光素子４１）の上流側に配置された熱交換器コアＣのコルゲートフィン３０によるものと比較すると、顕著なものではない。
【００７９】
そこで、受光素子１４２の受光面１４２ａの側部に、中央部通路ＡＰｍ内を空気と共に飛来する塵埃を遮るための防風板１４２ｂを設けてもよい。これにより、塵埃が受光素子１４２の受光面１４２ａに衝突することを防止することができるので、そこに塵埃が付着・堆積する可能性を低くすることができる。
【００８０】
さらに、防風板１４２ｂを設けることに代えて、または、これに加えて、発光素子１４１の発光面１４１ａの側部に防風板１４１ｂを設けてもよい。上記したように、塵埃が発光面１４１ａに付着・堆積する可能性は低いものの、防風板１４１ｂを設けることにより、空気と共に飛来する塵埃が発光素子１４１の受光面１４１ａに衝突することを確実に防止できるので、そこに塵埃が付着・堆積する可能性をさらに低くすることができる。
【００８１】
なお、以上においては、発光素子１４１、受光素子１４２を、空気流通方向Ａに平行な方向において、それぞれ上流側、下流側に配置した実施形態について説明したが、両素子の配置は逆にしてもよい。すなわち、発光素子１４１、受光素子１４２を、空気流通方向Ａに平行な方向において、それぞれ下流側、上流側に配置した場合であっても、上記と同様の優れた効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、１０１                            熱交換器
１１、１２                            ヘッダパイプ
１１ｓ、１２ｓ                        側壁
２０、１１０                          チューブ
３０                                  コルゲートフィン
３１、１２１                          エッジ
４１、１４１                          発光素子
４１ａ、１４１ａ                      発光面
４２、１４２                          受光素子
４２ａ、１４２ａ                      受光面
４３、１４３                          光路
１２０                                プレートフィン
１３１、１３２                        端板
４１ｂ、４２ｂ、１４１ｂ、１４２ｂ    防風板
Ａ                                    空気流通方向
ＡＰ                                  空気通路
Ｓ                                    空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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