BR112013030750B1

BR112013030750B1 - aleta de trocador de calor, trocador de calor e aparelho de condicionamento de ar

Info

Publication number: BR112013030750B1
Application number: BR112013030750-1A
Authority: BR
Inventors: Takuya Kazusa; Kanji Akai; Daisuke Hiratsuka; Kiyoshi Yamakawa; Yasuhiro Ohkura; Yoshiyuki Matsumoto; Kenji Terano; Masami Suga
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2020-06-30
Also published as: JP2013092351A; ES2585562T3; AU2012263934B2; EP2706319B1; KR101373959B1; US8944153B2; EP2706319A4; AU2012263934A1; WO2012165058A1; US20140083657A1; KR20140007971A; CN103562667A; EP2706319A1; JP5392371B2; CN103562667B; BR112013030750A2

Abstract

"ALETA DE TROCADOR DE CALOR, TROCADOR DE CALOR E DISPOSITIVO DE CONDICIONAMENTO DE AR". A presente invenção refere-se a uma aleta de um trocador de calor, um trocador de calor, e um aparelho de condicionamento de ar pelo que o aumento na resistência do projeto no trocador de calor e difusão de água condensada são suprimidos, e odor pode ser suprimido também. Uma aleta (5) de um trocador de calor (41) de um aparelho de condicionamento de ar (1) inclui um material base de alumínio (8), uma camada hidrofílica (6), e uma camada resistente à corrosão (7) provida entre o material base de alumínio (8) e a camada hidrofílica (6). Um ângulo de contato da superfície da camada hidrofílica (6) com água é 50 graus ou menos, e um teor de água da camada hidrofílica (6) por decímetro quadrado da superfície da camada hidrofílica (6) é 400 mg/dm2 ou menos.

Description

ALETA DE TROCADOR DE CALOR, TROCADOR DE CALOR E APARELHO DE CONDICIONAMENTO DE AR

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a uma aleta de um trocador de calor, a um trocador de calor, e a um aparelho de condicionamento de ar.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] No passado, os aparelhos de condicionamento de ar eram propostos tais como o aparelho revelado na Literatura de Patente 1 (Pedido de Patente Japonês Aberto ao Público No. 2008-215757), por exemplo, no qual a configuração das aletas do trocador de calor é projetada de modo que quando uma operação de resfriamento de ar, e/ou uma operação de desumidificação, é realizada, a água condensada que adere às superfícies da aleta do trocador de calor escoa para baixo eficientemente.

[003] No aparelho de condicionamento de ar revelado na Literatura de Patente 1, quando a água condensada que adere às superfícies da aleta do trocador de calor permanece por um longo tempo nas superfícies da aleta mesmo quando a operação tiver cessado, problemas foram observados em que substâncias poluidoras aderem e/ou bactérias proliferam, e um odor ocorre. Para solucionar tais problemas, não somente são camadas hidrofílicas formadas nas superfícies da aleta, mas a forma empregada para as aletas é uma que inibe a retenção da água condensada, para a proposta de encurtar o tempo durante o qual a água condensada permanece nas superfícies da aleta do trocador de calor.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[004] Com a forma das aletas do trocador de calor revelada na Literatura de Patente 1 antes mencionada, devido à água condensada ser inibida de ser retida nas superfícies da aleta, a adesão de substâncias suspensas ambientais e/ou a proliferação de bactérias pode ser suprimida nas superfícies da aleta e o odor que ocorre é reduzido.

[005] Os inventores do presente pedido verificaram que durante a operação de resfriamento de ar e/ou a operação de desumidificação, o odor é frequentemente percebido após uma alteração ser feita de um estado termo-liga em que o compressor e a ventoinha interior do aparelho de condicionamento de ar são acionados, a um estado termo- desliga em que o compressor cessa, e a ventoinha interior continua a ser acionada (antes de uma transição ser feita de volta ao estado termo-liga).

[006] Baseado no conhecimento acima, acredita-se que o odor que ocorre a partir do aparelho de condicionamento de ar pode ser reduzido mais do que na prática convencional, e a existência de novas causas para o odor ter sido examinado, que são diferentes de causas relacionadas à água condensada nas superfícies da aleta do trocador de calor, tais como a adesão de substâncias suspensas ambientais e/ou a geração de bactérias enquanto que a operação tiver cessado, como foi examinada na Literatura de Patente 1 antes mencionada.

[007] Como um resultado do exame destes pontos, os inventores acreditam que devido ao odor ser frequentemente percebido quando a água condensada tiver evaporado a partir das superfícies da aleta do trocador de calor após uma alteração tiver sido feita ao estado termo- desliga, entre os vários componentes odoríferos, um componente odoríferos específico tendo uma pressão de vapor mais baixa do que a água condensada (isto é, um componente odorífero que tende a gaseificar após a água condensada) é particularmente a causa do odor.

[008] Além disso, como um resultado dos exames realizados, os inventores verificaram que com o componente odorífero específico que causa tal odor, o componente odorífero presente com o componente de água retido nas camadas hidrofílicas das aletas do trocador de calor é mais problemático como um odor percebido após a alteração ao estado termo-desliga, do que o componente odorífero presente com a água condensada nas superfícies das aletas do trocador de calor. Em vista disto, após exame da configuração e/ou características de aletas que influenciam a quantidade do componente odorífero específico retido no trocador de calor, os inventores descobriram que a quantidade de componente de água (o teor de água) retida nas camadas hidrofílicas das aletas do trocador de calor é a causa da variação na quantidade do componente odorífero específico retido nas aletas.

[009] Os inventores, desse modo, verificaram que o odor percebido após a alteração ao estado termo-desliga pode possivelmente ser minimizado pela minimização do teor de água das camadas hidrofílicas das aletas.

[0010] Contudo, quando meramente um baixo teor de água é a unida qualidade das camadas hidrofílicas das aletas do trocador de calor, a hidrofilicidade das superfícies da aleta é reduzida ao mesmo tempo; portanto, a água condensada é repelida pelas superfícies das aletas do trocador de calor antes da difusão no ambiente, e o desempenho diminui devido a um aumento na resistência do projeto entre aletas.

[0011] A presente invenção foi aperfeiçoada após exame adicional em vista do precedente, sendo um objetivo desta proporcionar uma aleta de um trocador de calor, um trocador de calor, e um aparelho de condicionamento de ar pelo qual aumento na resistência do projeto no trocador de calor e difusão de condensada são suprimidos, e odor pode ser suprimido também.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0012] Uma aleta de um trocador de calor, de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é uma aleta de um trocador de calor de um aparelho de condicionamento de ar, e inclui um material base, uma camada hidrofílica, e uma camada resistente à corrosão. A camada resistente à corrosão é proporcionada entre o material base e a camada hidrofílica. Um ângulo de contato de uma superfície da camada hidrofílica com água é 50 graus ou menos. Um teor de água da camada hidrofílica por decímetro quadrado da superfície da camada hidrofílica é 400 mg/dm² ou menos. O termo "teor de água" aqui é um valor obtido por imersão da extremidade de fundo de uma aleta em 1 mm ou mais de água, registrando-se a massa como a massa inicial, submergindo a aleta em uma profundidade pré-determinada de água, e deixando-a submersa por quatorze horas, ajustando a diferença entre a massa inicial e os trinta segundos de massa medida após retorno da aleta para a posição onde a massa inicial foi medida, e dividindo esta diferença pela área da superfície. O "teor de água" é medido em um ambiente tendo uma temperatura atmosférica de 28°C, e a amostra usada na medição é secada for pelo menos dezesseis horas em um secador a 80°C. A área superficial é a área superficial total das superfícies frontal e traseira.

[0013] Com esta aleta de um trocador de calor, baseado no fato que uma correlação foi descoberta entre o teor de água da camada hidrofílica e a quantidade de componente odorífero retida, o teor de água da camada hidrofílica foi ajustado a 400 mg/dm² ou menos, e a quantidade de componente odorífero retida foi bem sucedidamente reduzida. Além disso, com esta aleta de um trocador de calor, um aumento na resistência do projeto e difusão de água condensada no trocador de calor onde bem sucedidamente suprimidos pela manutenção do ângulo de contato da superfície da camada hidrofílica com a água a 50 graus ou menos, mesmo quando o teor de água da camada hidrofílica foi minimizado.

[0014] Conforme descrito acima, com esta aleta de um trocador de calor, é possível suprimir o aumento na resistência do projeto, e difusão de água condensada no trocador de calor, e para suprimir odor também.

[0015] Uma aleta de um trocador de calor, de acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é a aleta de um trocador de calor de acordo com o primeiro aspecto, no qual o ângulo de contato da superfície da camada hidrofílica com água é 30 graus ou menos.

[0016] Com esta aleta de um trocador de calor, diminuições na resistência do projeto entre as aletas do trocador de calor e difusão de água condensada podem ser mais seguramente suprimidas.

[0017] Uma aleta de um trocador de calor, de acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é a aleta de um trocador de calor de acordo com o primeiro ou segundo aspecto, no qual uma espessura de película da camada hidrofílica é 0,1 ㎛ ou maior. A espessura de película da camada hidrofílica aqui é preferivelmente a espessura de película após revestimento e secagem.

[0018] Com esta aleta de um trocador de calor, a hidrofilicidade na superfície da camada hidrofílica pode ser mais seguramente assegurada.

[0019] Uma aleta de um trocador de calor, de acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é a aleta de um trocador de calor, de acordo com qualquer dos primeiro a terceiro aspectos, no qual a camada hidrofílica inclui, como um componente de formação de película de revestimento, ou: um polímero configurado de um monômero tendo um ou pelo menos dois grupos funcionais hidrofílicos selecionados de um grupo consistindo de um grupo de ácido carboxílico, um grupo de ácido sulfônico, um grupo hidróxi, um grupo amida, e uma ligação de éter; um copolímero configurado incluindo o monômero antes mencionado; ou uma mistura do polímero antes mencionado e o copolímero antes mencionado.

[0020] Um trocador de calor, de acordo com um quinto aspecto da presente invenção, inclui a aleta de um trocador de calor, de acordo com qualquer um dos primeiro a quarto aspectos.

[0021] Um aparelho de condicionamento de ar, de acordo com um sexto aspecto da presente invenção, inclui o trocador de calor, de acordo com o primeiro aspecto, uma ventoinha para sopramento de ar no trocador de calor, um compressor, e uma unidade de controle. A unidade de controle realize controle de operação termo-liga para acionamento da ventoinha, enquanto que o acionamento do compressor foi cessado.

[0022] Este aparelho de condicionamento de ar é capaz de minimizar a quantidade do componente odorífero que ocorre, mesmo quando o controle de operação termo-desliga é realizado, enquanto que a água condensada permanece nas superfícies das aletas do trocador de calor.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0023] Com a aleta de um trocador de calor, de acordo com o primeiro, quarto e quinto aspectos da presente invenção, é possível suprimir aumentos na resistência do projeto no trocador de calor e difundir água condensada, e suprimir odor também.

[0024] Com a aleta de um trocador de calor, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, é possível suprimir mais seguramente diminuições na resistência do projeto entre as aletas do trocador de calor e difusão de água condensada.

[0025] Com a aleta de um trocador de calor, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, é possível assegurar mais seguramente a hidrofilicidade na superfície da camada hidrofílica.

[0026] Com o aparelho de condicionamento de ar, de acordo com o sexto aspecto da presente invenção, é possível minimizar a quantidade do componente odorífero que ocorre, mesmo quando o controle de operação termo-desliga é realizado, enquanto que a água condensada permanece nas superfícies das aletas do trocador de calor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0027] A Figura 1 é um diagrama de configuração esquemática de um aparelho de condicionamento de ar, de acordo com uma concretização da presente invenção.

[0028] A Figura 2 é uma vista em corte transversal esquemática mostrando um exemplo de uma configuração da aleta da presente invenção.

[0029] A Figura 3 é uma vista em corte transversal esquemática mostrando outro exemplo de uma configuração da aleta da presente invenção.

[0030] A Figura 4 é um gráfico mostrando os relacionamentos de resistência ao odor e valor integral de um sensor de odor para o teor de ácido acético de uma aleta.

[0031] A Figura 5 é um gráfico mostrando a correlação entre o valor integral do sensor de odor e uma avaliação sensorial.

[0032] A Figura 6 é um gráfico mostrando o relacionamento do teor de componente odorífero de uma aleta para o teor de água da aleta.

[0033] A Figura 7 é um gráfico mostrando o relacionamento do valor integral do sensor de odor para o teor de água da aleta.

[0034] A Figura 8 é uma tabela mostrando os teores de água e valores integrais do sensor de odor em cada um dos exemplos de operação e exemplos comparativos.

[0035] A Figura 9 é uma tabela mostrando o teor de água e o ângulo de contato em cada um dos exemplos de operação e exemplos comparativos.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES

[0036] Um aparelho de condicionamento de ar 1, como uma concretização da presente invenção é descrito abaixo com referência aos desenhos.

[0037] A Figura 1 é um diagrama de circuito de refrigerante mostrando o circuito de refrigerante 10 do aparelho de condicionamento de ar 1.

[0038] (1) Configuração esquemática do aparelho de condicionamento de ar 1

[0039] No aparelho de condicionamento de ar 1, uma unidade exterior 2, usada como um dispositivo lateral de fonte de calor, e uma unidade interior 4, usada como um dispositivo lateral de uso, são ligadas por tubos de refrigerantes, e condicionamento de ar é realizado no espaço onde o dispositivo lateral de uso é disposto. O aparelho de condicionamento de ar 1 tem um circuito de refrigerante 10, vários sensores, e uma unidade de controle 70.

[0040] O circuito de refrigerante 10 inclui um compressor 21, uma válvula de comando de quatro vias 22, um trocador de calor exterior 23, uma válvula de expansão eletromagnética exterior 24, um acumulador 25, ventoinhas exteriores 26, um trocador de calor interior 41, uma ventoinha interior 42, e outros componentes, que são todos ligados. O compressor 21, a válvula de comando de quatro vias 22, o trocador de calor exterior 23, a válvula de expansão eletromagnética exterior 24, o acumulador 25, e as ventoinhas exteriores 26, são acomodados na unidade exterior 2, e o trocador de calor interior 41 e a ventoinha interior 42, são acomodados na unidade interior 4. A quantidade de ar da ventoinha interior 42 é ajustada entre uma pluralidade de níveis por uma unidade de controle 70 descrita daqui por diante, mas, neste caso, a quantidade de ar máxima é 40 a 45 m³/s, e a quantidade de ar mínima é 15 a 20 m³/s. A configuração detalhada do trocador de calor interior 41 é descrita daqui por diante.

[0041] A válvula de comando de quatro vias 22 é capaz de alternar entre um ciclo de operação de resfriamento de ar e um ciclo de operação de aquecimento de ar. Na Figura 1, o estado de ligação quando a operação de resfriamento de ar é realizada é mostrado em linhas sólidas, e o estado de ligação quando a operação de aquecimento de ar é realizada é mostrado em linhas tracejadas. Durante a operação de aquecimento de ar, o trocador de calor interior 41 funciona como um resfriador de refrigerante, e o trocador de calor exterior 23 funciona como um aquecedor de refrigerante. Durante a operação de resfriamento de ar, o trocador de calor exterior 23 funciona como um resfriador de refrigerante, e o trocador de calor interior 41 funciona como um aquecedor de refrigerante.

[0042] Um sensor de temperatura interior 43 é provido dentro da unidade interior 4. Este sensor de temperatura interior 43, que é disposto em um lado tendo um orifício de admissão para ar interior, detecta a temperatura de ar tomado na unidade interior 4 a partir do ambiente, antes do ar passar através do trocador de calor interior 41 (isto é, a temperatura interior).

[0043] A unidade de controle 70 é configurada de uma unidade de controle exterior 72 para controle dos instrumentos dispostos dentro da unidade exterior 2, uma unidade de controle interior 74 para controle dos instrumentos dispostos dentro da unidade interior 4, um controlador 71 para recebimento de várias entradas de ajuste a partir do usuário, e realização de várias entradas de amostragem, e vários sensores, que são todos ligados por uma linha de comunicação 70a. A unidade de controle 70 realiza controle no aparelho de condicionamento de ar 1.

[0044] A unidade de controle 70 recebe a seleção da operação de resfriamento de ar, a operação de aquecimento de ar, e uma operação de desumidificação a partir do usuário, via o controlador 71. Na operação de desumidificação, a unidade de controle 70 coloca a válvula de comando de quatro vias 22 no mesmo estado de ligação como no ciclo de operação de resfriamento de ar, e aciona intermitentemente a ventoinha interior 42. Na operação de resfriamento de ar, a unidade de controle 70 realiza controle de modo que até o preenchimento das condições predeterminadas baseadas na temperatura ajustada admitida ao controlador 71, um estado de termo-liga é implementado em que ambos o compressor 21 e a ventoinha interior 42 continuam a serem acionados, e após as condições predeterminadas serem preenchidas até as condições predeterminadas novamente param de ser preenchidas, um estado de termo-desliga é implementado em que o compressor 21 é cessado, e a ventoinha interior 42 continua a ser acionada.

[0045] (2) Configuração do trocador de calor interior 41

[0046] O trocador de calor interior 41 é um trocador de calor "aleta- tubo" em que um grupo de aletas 5 são dispostas em uma pluralidade em um passo pré-determinado na direção da espessura da placa, e passando através das aletas está um tubo de transferência de calor em que o refrigerante escoa através do interior. A espessura da placa de uma aleta simples 5 é preferivelmente 80 a 120 ㎛, por exemplo. O passo da aleta é preferivelmente 1,0 a 2,5 mm, por exemplo.

[0047] (3) Configuração de aletas 5

[0048] Cada uma das aletas 5 do trocador de calor interior 41 tem um material base de alumínio 8, uma camada resistente à corrosão 7, e uma camada hidrofílica 6, conforme mostrado na Figura 2.

[0049] O material base de alumínio 8 é configurado de alumínio, que é um metal tendo boa condução de calor de modo a aperfeiçoar a eficiência de troca de calor. O material base de alumínio 8 pode ser configurado de alumínio puro, ou de uma liga de alumínio.

[0050] A camada resistente à corrosão 7, que é provida entre o material base de alumínio 8 e a camada hidrofílica 6, tem uma camada resistente à corrosão de resina 7a e camada cromada 7b. Destas camadas, a camada cromada 7b é uma camada resistente à corrosão formada por realização de um tratamento de cromato na superfície do material base de alumínio 8. A camada resistente à corrosão de resina 7a é uma camada resistente à corrosão configurada de uma ou pelo menos duas resinas selecionadas a partir do grupo consistindo de uma resina de epóxi, uma resina acrílica, uma resina de uretano, e uma resina de fenol. A partir do ponto de vista que boa adesão entre o material base de alumínio 8 e a camada hidrofílica 6 é facilmente alcançada, uma resina de epóxi, que é curável por calor, é preferida.

[0051] A camada resistente à corrosão de resina 7a pode ser omitida conforme apropriado, de acordo o ambiente de uso e/ou a aplicação, e uma camada hidrofílica 206 pode ser provida na superfície de uma camada cromada (uma camada resistente à corrosão) 207 para proteção de um material base de alumínio 208, como na aleta 205 mostrada na Figura 3, por exemplo.

[0052] A camada hidrofílica 6 constitui a camada superficial da aleta 5 do trocador de calor interior 41. Os detalhes da camada hidrofílica da presente invenção são dados abaixo.

[0053] (4) Configuração da camada hidrofílica

[0054] Na camada hidrofílica, o ângulo de contato com água na superfície é 50 graus ou menos, e o teor de água da camada hidrofílica por decímetro quadrado da superfície da camada hidrofílica é 400 mg/dm² ou menos.

[0055] O ângulo de contato com água na superfície da camada hidrofílica não é particularmente limitado, considerando-se que ele é 50 graus ou menos, mas, a partir do ponto de vista de minimização adicional da resistência do projeto contra passagem de ar através do trocador de calor e prevenção da água condensada de difundir no ambiente, o ângulo é preferivelmente 40 graus ou menos, e, mais preferivelmente, 30 graus ou menos. O ângulo de contato aqui é um valor medido de acordo com o método apresentado em "JIS R 3257: Wettability test method of substrate glass surfaces".

[0056] O teor de água da camada hidrofílica é a massa do componente de água que pode ser retida em uma porção de espessura (a porção entre a superfície e a camada resistente à corrosão) correspondente a 1 dm² da superfície da camada hidrofílica. Para uma aleta suficientemente seca, a massa quando a extremidade de fundo da aleta é imersa em 1 mm ou mais de água à temperatura ambiente é a massa inicial, a aleta é deixada submersa por quatorze horas em uma profundidade predeterminada de água, a massa é medida trinta segundos após retorno para a posição onde a massa inicial foi medida, e a diferença entre esta massa e a massa inicial é dividida pela área superficial para ajustar o valor do teor de água da camada hidrofílica (referida simplesmente abaixo como "teor de água"). O "teor de água" foi medido em um ambiente de temperatura ambiente a uma temperatura atmosférica de 28°C, e a amostra usada na medição foi secada por dezesseis horas ou mais em um secador a 80°C. A área superficial é a soma total das áreas superficiais de ambas superfícies frontal e traseira. O limite superior do teor de água da camada hidrofílica não é particularmente limitado, considerando-se que ele é 400 mg/dm² ou menos, mas, a partir do ponto de vista de redução do componente odorífero retido, o limite superior é preferivelmente 300 mg/dm² ou menos, mais preferivelmente 240 mg/dm² ou menos, e, mais preferivelmente, 180 mg/dm² ou menos. O limite inferior do teor de água da camada hidrofílica não é particularmente limitado, mas, devido à hidrofilicidade da superfície da camada hidrofílica tender a diminuir quando o teor de água da camada hidrofílica ser muito baixa, o limite inferior é preferivelmente 60 mg/dm² ou maior.

[0057] A combinação do ângulo de contato e o teor de água da camada hidrofílica não é particularmente limitada, considerando-se que ela preenche as condições citadas acima, mas é preferível que o ângulo de contato seja 5 a 40 graus, e o teor de água seja 60 a 240 mg/dm², e é mais preferível que o ângulo de contato seja 5 a 30 graus, e o teor de água seja 90 a 210 mg/dm².

[0058] A espessura de película da camada hidrofílica não é particularmente limitada, mas é preferivelmente 0,1 ㎛ ou maior, de modo a assegurar hidrofilicidade suficiente. O limite superior da espessura de película da camada hidrofílica não é particularmente limitado, mas é preferivelmente 10 ㎛ ou menos a partir do ponto de vista de exibir desempenho de troca de calor suficiente, assegurando espaço entre as aletas, e minimizando a resistência do projeto.

[0059] O material da camada hidrofílica não é particularmente limitado, considerando-se que ele preenche as condições do teor de água e do ângulo de contato, mas, o material pode incluir, como um componente de formação de revestimento de película, ou: (i) um polímero configurado de um monômero tendo um ou pelo menos dois grupos funcionais hidrofílicos selecionados a partir do grupo consistindo de um grupo de ácido carboxílico, um grupo de ácido sulfônico, um grupo hidróxi, um grupo amida, e uma ligação de éter; (ii) um copolímero configurado incluindo o monômero antes mencionado; ou (iii) uma mistura do polímero antes mencionado e o copolímero antes mencionado. Estes grupos funcionais podem ser selecionados conforme apropriado de modo a ajustar a extensão de hidrofilicidade concedida à camada hidrofílica. Destes grupos, alguns ou todos do grupo de ácido carboxílico e/ou do grupo de ácido sulfônico podem ser um sal de metal alcalino. Exemplos do sal de metal alcalino incluem sal de lítio, sal de sódio, sal de potássio, e similares, dos quais o sal de sódio é preferido. Exemplos possíveis da resina contendo o polímero ou copolímero em (i) a (iii) acima incluem, especificamente, uma resina de álcool polivinil (álcool polivinil e um derivado deste), uma resina de amida poliacril (amida poliacril e um derivado deste), uma resina de ácido poliacrílico (ácido poliacrílico e um derivado deste), uma resina de celulose (por exemplo, carboximetil celulose sódio, carboximetil celulose amônia), uma resina de polietileno glicol (por exemplo, polietileno glicol, óxido de polietileno), e similares. As resinas em (i) a (iii) podem incluir sílica dispersível em água (sílica coloidal), silicato de álcali (vidro de água), ou similares, por exemplo.

[0060] (5) Produção da aleta 5 de trocador de calor interior 41

[0061] O método de produção do trocador de calor interior 41 descrito acima não é particularmente limitado.

[0062] Por exemplo, uma aleta pode ser obtida por tratamento de cromato e secagem do material base de alumínio preparado, revestimento da superfície cromada com a resina que constitui a camada resistente à corrosão de resina, secagem do revestimento, em seguida, aplicação de um revestimento da resina que constitui a camada hidrofílica, e secagem do revestimento. Estas etapas de secagem podem ser realizadas por aquecimento.

[0063] O material base de alumínio descrito acima pode ter uma pluralidade de aberturas formadas em avanço em que os tubos de transferência de calor são para serem transpassados. A pluralidade de aberturas pode ser provida após a camada hidrofílica ser formada.

[0064] Uma pluralidade de aletas obtidas dessa maneira é alinhada na direção da espessura da placa, os tubos de transferência de calor são inseridos através das aberturas, em cujo estado os tubos de transferência de calor são tratados para expandirem, pelo que a pluralidade de aletas e tubos de transferência de calor são integrados, e um trocador de calor é obtido.

[0065] O trocador de calor obtido dessa maneira é incorporado como um trocador de calor lateral de uso do ciclo de refrigeração, pelo que o trocador de calor interior 41 descrito acima pode ser obtido.

[0066] (6) Ação

[0067] Conforme descrito acima, quando a operação de resfriamento de ar e/ou a operação de desumidificação está sendo realizada, e a unidade de controle 70 implementa o estado termo-liga de acionamento continuamente ambos do compressor 21 e da ventoinha interior 42, o refrigerante resfriado escoa nos tubos de transferência de calor do trocador de calor interior 41. As aletas 5 são, desse modo, também resfriadas, o componente de água no ar que escoa sobre as superfícies das aletas 5 condensa, e a água condensada adere às superfícies das aletas 5. Devido às superfícies das aletas 5 terem uma hidrofilicidade das camadas hidrofílicas 6, a água condensada assenta sobre as superfícies preferivelmente do que formando gotículas, e não se difundem no ambiente ao longo com o fluxo de ar condicionado. Além disso, devido à água condensada vir a ser difundida sobre as superfícies devido à hidrofilicidade das camadas hidrofílicas 6, aumento na resistência do projeto pode ser suprimido sem estreitamento dos espaços entre as aletas 5, e capacidade de troca de calor suficiente pode ser assegurada. A quantidade de água condensada retida dentro das camadas hidrofílicas 6 é também mantida a um mínimo devido ao teor de água ser ajustado para ser baixo. No estado termo-liga, a água condensada que não pode ser retida nas superfícies das aletas 5 escoa para baixo das superfícies das aletas 5, cai em um recipiente de drenagem (não mostrado), e alcança um canal de drenagem onde ela suporta um tratamento de drenagem. Muita da água condensada em que o componente odorífero se dissolveu suporta um tratamento de água de despejo.

[0068] Após o estado termo-liga ter continuado por algum tempo, quando uma condição pré-determinada é preenchida no ambiente interior, a unidade de controle 70 cessa a operação do compressor 21, e implementa o estado termo-desliga de acionamento continuamente da ventoinha interior 42 até que a condição predeterminada seja uma vez novamente não mais preenchida. Alguma da água condensada nas superfícies das aletas 5 do trocador de calor interior 41 alcança o canal de drenagem a partir do recipiente de drenagem para suportar o tratamento de drenagem, enquanto que o restante é gaseificado. Em seguida, quando as superfícies das camadas hidrofílicas 6 das aletas 5 secam, os interiores das camadas hidrofílicas 6 das aletas 5 começam a secar, e o componente de água retido nos interiores das camadas hidrofílicas 6 é mantido a um mínimo. Portanto, devido à quantidade do componente odorífero dissolvida no componente de água retido nos interiores das camadas hidrofílicas 6 ser também mantida a um mínimo, a quantidade do componente odorífero soprada a partir do trocador de calor interior 41 no ambiente no estado termo-desliga pode também ser suficientemente reduzida.

[0069] (7) Exemplo de aleta

[0070] Abaixo está uma descrição detalhada dos resultados do exame de um exemplo de uma aleta do trocador de calor que pode ser empregada na concretização acima.

[0071] (7-1) Amostras

[0072] Conforme é descrito em seguida, as aletas foram preparadas para amostras correspondentes aos Exemplos de Operação 1 a 3 e Exemplos Comparativos 1 a 4, e a extensão do odor que ocorre de cada amostra foi comparada. Amostras de qualidade diferente foram preparadas pelo ajuste da extensão de tratamento de plasma e/ou tratamento oxidante para hidrofilização das superfícies das camadas hidrofílicas nas amostras preparadas, e ajustando a extensão de aquecimento, a quantidade de agente de reticulação misturada em, e/ou o tipo de agente de reticulação para hidrofobização dos interiores das camadas hidrofílicas.

[0073] (7-2) Componente odorífero a ser avaliado

[0074] Foi uma condição que o componente odorífero em questão seja solúvel em água devido ao componente odorífero poder ser retido junto com a água condensada nos interiores das camadas hidrofílicas. Devido ao componente odorífero em questão ocorrer após a água condensada volatizar nas superfícies das camadas hidrofílicas das ale- tas, foi uma condição que o componente odorífero tenha uma propriedade de ser menos volátil do que a água na temperatura na qual o trocador de calor do aparelho de condicionamento de ar é usado. Na prática convencional, os objetos foram ácidos graxos reportados como objetos incluídos na qualidade do ar, os ácidos graxos sendo exemplos típicos de componentes odoríferos no campo técnico relevante. Devido ao experimento envolver uma avaliação sensorial, outra condição foi que o objeto tem um efeito comparativamente pequeno em uma pessoa. Além disso, concernente ao limite de detecção do sensor de odor sendo usado, foi uma condição que o sensor de odor fosse capaz de detectar o componente mesmo a baixas concentrações de um limiar reconhecível que muitas pessoas seriam concernidas (a quantidade reconhecível mínima de estímulo para qualquer tipo de odor).

[0075] Ácido acético foi empregado aqui como um componente odorífero que preencheu as condições acima descritas.

[0076] A pressão de vapor do ácido acético a 20°C, a 1,5 kPa, é menos do que a pressão de vapor de água sob as mesmas condições, que é 2.3 kPa. O sensor de odor usado neste momento foi capaz de detectar suficientemente o ácido acético no limiar reconhecível (0,006 ppm).

[0077] (7-3) Método de experimento

[0078] Os trocadores de calor dos exemplos de operação e dos exemplos comparativos foram configurados usando aletas modelos, os trocadores de calor foram ajustados em uma temperatura de 25±0,5°C e uma umidade relativa de 70±5%, e o experimento foi realizado por transporte por canal da água de resfriamento no lugar do refrigerante às porções equivalentes aos tubos de transferência de calor. Água fria a 8°C foi usada como a água de resfriamento. Os modelos de trocador de calor aqui configurados têm grupos de aleta alinhados com um passo da aleta de intervalos de 1,2 mm e um total de 250 a 270 mm na direção da espessura da placa, e os tubos de transferência de calor passados através dos grupos de aleta têm um diâmetro de 6 a 8 mm, e um comprimento efetivo total de 400 mm em duas linhas.

[0079] Um ventilador foi disposto a montante de cada trocador de calor, e cada ventilador tem um relacionamento disposto tal que o fluxo de ar passado entre as aletas. A taxa de suprimento de ar para os trocadores de calor foi 1,5 m/s.

[0080] O sensor de odor toma medições do ar que escoa através do trocador de calor em uma posição 0,1 m a jusante do trocador de calor. O sensor de odor aqui usado foi o produto: Indicador de nível de Odor portátil XP-329 III R, produzido por New Cosmos Electric Co., Ltd.

[0081] No teste sensorial, uma percepção da pessoa pelo cheiro foi usada na mesma posição como o sensor de odor.

[0082] Antes de ser usado nos testes, os trocadores de calor foram submersos por duas horas em um reservatório enchido com uma solução aquosa tendo uma concentração de ácido acético de 5 % em peso, após o qual os trocadores de calor foram submersos em um reservatório enchido com água pura de modo a remover a solução aquosa de ácido acético que permanece nas superfícies da aleta dos trocadores de calor. A solução aquosa de ácido acético que permanece nas superfícies da aleta dos trocadores de calor foi, desse modo, substancialmente removida, tornando possível avaliar o ácido acético sozinho retido nas camadas hidrofílicas interiores das aletas.

[0083] Após ter sido submetido à adesão de ácido acético, os trocadores de calor foram supridos com um fluxo de ar para os ventiladores, e água fria (8°C) foi transportada por canal aos tubos de transferência de calor de modo a recriar as condições da operação de termo- liga no caso de um ciclo de refrigeração atual, e este processo foi continuado até que a água condensada que se forma nas superfícies da aleta começou a ser retirada.

[0084] Quando a água condensada é retirada a partir das aletas, o fluxo de água de resfriamento aos tubos de transferência de calor foi cessado, enquanto que o fluxo de ar continua a ser suprido pelos ventiladores de modo a recriar as condições da operação de termo-desliga no caso de um ciclo de refrigeração atual. O sensor de odor e o teste sensorial foram realizados começando no momento em que o fluxo de água de resfriamento aos tubos de transferência de calor foi cessado. As medições do sensor de odor foram completas no momento do valor detectado pelo sensor de odor alcançado 0. O teste sensorial similarmente foi continuado até que a pessoa não mais experimenta o odor.

[0085] (7-4) Confirmação da correlação dos valores

[0086] Antes dos testes dos exemplos de operação e dos exemplos comparativos serem conduzidos, uma pluralidade de amostras tendo teores de ácido acético diferentes foi preparada de modo a confirmar que existe uma correlação entre a quantidade de ácido acético retida nas camadas hidrofílicas e o odor realmente medido. Especificamente, amostras tendo quantidades diferentes de componente odorífero (quantidades de ácido acético remanescente) retidas nas camadas hidrofílicas foram preparadas pela variação da concentração de ácido acético no reservatório para submersão dos trocadores de calor para cada amostra. Estas amostras foram, em seguida, usadas para conduzir o experimento descrito acima, e os valores integrais do componente de odor detectado pelo sensor de odor (a quantidade total a partir da detecção inicial de odor até que o odor não foi mais detectado) foram avaliados como foi a resistência ao odor. A resistência ao odor é uma quantificação numérica de acordo com a resistência de seis estágios ao método de exibição do odor (0: nenhum aroma, 1: um aroma é percebido, 2: o aroma que é fraco, mas o tipo é discernível, 3: o aroma pode ser facilmente experimentado, 4: o aroma é forte, 5: o aroma é intenso), que é um método para avaliação de aromas comuns. A massa de ácido acético contida em 1 g de uma amostra da aleta do trocador de calor foi medida durante um GC-MS. A Figura 4 mostra o relacionamento de resistência ao odor para o teor de ácido acético por grama de aleta das amostras compreendido conforme descrito acima, e o relacionamento do valor detectado do sensor de odor (um índice de odor revelado em uma classificação como o valor medido do sensor de odor) para o mesmo teor de ácido acético. De acordo com o gráfico da Figura 4, o relacionamento de resistência ao odor relativo ao teor de ácido acético por grama de aleta, e o relacionamento do valor detectado do sensor de odor relativo ao teor de ácido acético por grama de aleta foram ambos confirmados para serem relacionamentos proporcionais. Conforme descrito acima, existe uma correlação entre o ácido acético retido pelas camadas hidrofílicas das aletas e a resistência ao odor experimentada por uma pessoa.

[0087] Neste caso, devido a proposta ser basicamente para reduzir o componente odorífero que uma pessoa experimenta, é preferível medir a extensão do odor realmente experimentado por uma pessoa, mas o sensor de odor descrito acima de modo a preservar a objetividade da avaliação. O gráfico da Figura 5 mostra os resultados obtidos pela condução simultaneamente de uma avaliação sensorial e medições de tamanho com o sensor de odor nos tipos diferentes de amostras. Conforme mostrado no gráfico na Figura 5, um relacionamento proporcional é estabelecido entre o valor integral da avaliação sensorial e o valor integral de componente odorífero medido usando o sensor de odor, e foi confirmado a partir do valor detectado do sensor de odor usado neste caso que existe uma presença objetivo de odor experimentado por uma pessoa.

[0088] Além disso, o gráfico da Figura 6 mostra o resultado de encontrar a correlação entre a massa do componente de água que pode ser retida na porção de espessura (a porção entre a superfície e a camada resistente à corrosão) correspondente a 1 dm² da superfície de uma camada hidrofílica de uma aleta do trocador de calor, e o teor de ácido acético por grama de aleta do trocador de calor. O teor de água da aleta foi um valor obtido pela imersão da extremidade de fundo de uma aleta suficientemente secada à temperatura ambiente em 1 mm ou mais de água, registrando a massa como a massa inicial, submergindo a aleta em uma profundidade pré-determinada de água, e deixando-a submersa por quatorze horas, verificando a diferença entre a massa inicial e os trinta segundos de massa medidos após retorno da aleta para a posição onde a massa inicial foi medida, e dividindo esta diferença pela área superficial. O "teor de água" foi medido a um ambiente de temperatura ambiente em uma temperatura atmosférica de 28°C, e a amostra usada na medição foi secada por pelo menos dezesseis horas em um secador a 80°C. A área superficial foi a área superficial total das superfícies frontal e traseira. A massa de ácido acético contida em uma amostra de um grama da aleta do trocador de calor foi medida usando um GC-MS. Conforme mostrado no gráfico da Figura 6 descrita acima, foi confirmado ser um relacionamento proporcional entre o teor de água da aleta e o teor de ácido acético da aleta. Pode, desse modo, ser concluído que quando a aleta tem um alto teor de água, a massa de ácido acético contida na aleta também aumenta.

[0089] Conforme descrito acima, pode ser concluído a partir do relacionamento confirmado nas FIGURAS 4, 5, e 6 que, quando o teor de água da aleta do trocador de calor é alto, o teor de ácido acético como um componente odorífero aumenta, o valor detectado pelo sensor de odor aumenta, e a resistência ao odor experimentada por uma pessoa aumenta.

[0090] Baseado nos relacionamentos descritos acima, após especificação do valor integral do sensor de odor correspondente à condição de concentração do componente odorífero quando foi possível reduzir efetivamente o odor experimentado por uma pessoa, foi claro que o valor integral do sensor de odor deve ser 4000 ou menos. De acordo com o gráfico mostrando o relacionamento entre o teor de água da aleta e o valor integral do sensor de odor na Figura 7, foi claro que na camada hidrofílica da aleta do trocador de calor que preencheu a condição do componente odorífero, a condição do teor de água foi 400 mg/dm² ou menos.

[0091] Exemplos de operação

[0092] Amostras tendo as seguintes condições foram preparadas como as amostras dos exemplos de operação e dos exemplos comparativos.

[0093] (Exemplo de Operação 1)

[0094] Para o Exemplo de Operação 1, uma amostra tendo um teor de água de 155 mg/dm² na camada hidrofílica foi preparada.

[0095] (Exemplo de Operação 2)

[0096] Para o Exemplo de Operação 2, uma amostra tendo um teor de água de 190 mg/dm² na camada hidrofílica foi preparada.

[0097] (Exemplo de Operação 3)

[0098] Para o Exemplo de Operação 3, uma amostra tendo um teor de água de 120 mg/dm² na camada hidrofílica foi preparada.

[0099] (Exemplo Comparativo 1)

[00100] Para o Exemplo Comparativo 1, uma amostra (nome do produto: CC430, produzido por Sumitomo Light Metal Industries, Ltd.) tendo um teor de água de 1300 mg/dm² na camada hidrofílica foi preparada.

[00101] (Exemplo Comparativo 2)

[00102] Para o Exemplo Comparativo 2, uma amostra (nome do produto: CC431, produzido por Sumitomo Light Metal Industries, Ltd.) tendo um teor de água de 850 mg/dm² na camada hidrofílica foi preparada.

[00103] (Exemplo Comparativo 3)

[00104] Para o Exemplo Comparativo 3, uma amostra (nome do produto: KS130B, produzido por Kobe Steel, Ltd.) tendo um teor de água de 480 mg/dm² na camada hidrofílica foi preparada.

[00105] (Exemplo Comparativo 4)

[00106] Para o Exemplo Comparativo 4, uma amostra tendo um teor de água de 120 mg/dm² na camada hidrofílica foi preparada.

[00107] A Figura 8 mostra o teor de água e o valor integral dos sensores de odor nos Exemplos de operação 1 a 3 e Exemplos comparativos 1 a 4. De acordo com os resultados mostrados na Figura 8, o componente odorífero foi um problema devido ao alto teor de água nos Exemplos comparativos 1 a 3, e nos Exemplos de operação 1 a 3 e Exemplo Comparativo 4, o problema do componente odorífero foi bem sucedidamente solucionado devido ao teor de água poder ser mantido a um mínimo.

[00108] Além disso, como para a qualidade das camadas hidrofílicas, a resistência do projeto foi bem sucedidamente mantida a um mínimo quando as aletas foram usadas nos trocadores de calor, e os ângulos de contato foram medidos nos Exemplos de Operação 1 a 3 e Exemplos Comparativos 1 a 4 de modo a examinar os ângulos de contato nos quais a água condensada pode ser mantida da difusão.

[00109] O ângulo de contato na superfície da camada hidrofílica da amostra no Exemplo de Operação 1 foi 15 graus.

[00110] O ângulo de contato na superfície da camada hidrofílica da amostra no Exemplo de Operação 2 foi 27 graus.

[00111] O ângulo de contato na superfície da camada hidrofílica da amostra no Exemplo de Operação 3 foi 13 graus.

[00112] O ângulo de contato na superfície da camada hidrofílica da amostra do Exemplo Comparativo 1 foi 20 graus.

[00113] O ângulo de contato na superfície da camada hidrofílica da amostra do Exemplo Comparativo 2 foi 11,4 graus.

[00114] O ângulo de contato na superfície da amada hidrofílica da amostra do Exemplo Comparativo 3 foi 40 graus.

[00115] O ângulo de contato na superfície da camada hidrofílica da amostra do Exemplo Comparativo 4 foi 77 graus.

[00116] A resistência do projeto dos trocadores de calor aqui foi mantida a um mínimo, e o ângulo de contato das superfícies das camadas hidrofílicas para a água, no qual difusão da água condensada pode ser suprimida, foi 50 graus ou menos. Este valor do ângulo de contato foi estabelecido como o ângulo de contato que preencheu a condição que a razão de resistência do projeto entre uma resistência do projeto A e uma resistência do projeto B abaixo (resistência do projeto B / resistência do projeto A) seja 1,54 ou menos. A resistência do projeto A é a resistência do projeto quando um modelo de trocador de calor tendo um passo da aleta de intervalos de 1,2 foi assentado em um ambiente em que a velocidade do ar na superfície frontal do trocador de calor foi 1,5 m/s, a temperatura de bulbo seco quando as superfícies das camadas hidrofílicas das aletas foram secas foi 21°C, e a temperatura de bulbo seco foi 15°C; e o trocador de calor foi operado por duas horas, enquanto que a temperatura do refrigerante que passa através dos tubos de transferência de calor foi 50°C. A resistência do projeto B é o valor da resistência do projeto quando o modelo de trocador de calor foi ajustado em um ambiente em que a velocidade do ar na superfície frontal do trocador de calor foi 1,5 m/s, a temperatura de bulbo seco quando as superfícies das camadas hidrofílicas das aletas foram secadas foi 27°C, e a temperatura de bulbo seco foi 19,5°C; e o trocador de calor foi operado por oito horas, enquanto que a temperatura do refrigerante que passa através dos tubos de transferência de calor foi 5°C, produzindo água condensada nas superfícies das aletas. O ângulo de contato foi um valor grande; isto é, 90 graus, quando água condensada foi produzida no modelo tendo as condições acima, e difusão de água condensada foi confirmada quando um fluxo de ar foi suprido a uma taxa de ar local de 2,5 m/s ou maior, e foi, portanto, uma condição que o ângulo de contato nas superfícies das camadas hidrofílicas das aletas do trocador de calor na presente invenção seja 50 graus ou menos.

[00117] Baseado nos valores dos exemplos de operação e dos exemplos comparativos descritos acima, a Figura 9 mostra o relacionamento entre o teor de água e o ângulo de contato nos Exemplos de Operação 1 a 3 e nos Exemplos Comparativos 1 a 4. De acordo com os resultados mostrados na Figura 9, os ângulos de contato nos Exemplos de Operação 1 a 3 e nos Exemplos Comparativos 1 a 3 foram todos 50 graus ou menos, preenchendo a condição. Contudo, no Exemplo Comparativo 4, embora o teor de água fosse satisfatório a 400 mg/dm² ou menos, foi claro que a condição não foi preenchida devido ao ângulo de contato ser pelo menos 50 graus.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00118] Com a aleta do trocador de calor, o trocador de calor, e o aparelho de condicionamento de ar da presente invenção, é possível suprimir aumentos na resistência do projeto e/ou difusão de água, e reduzir a ocorrência de odor mesmo quando a água condensada adere às superfícies da aleta, e a presente invenção é, portanto, particularmente útil quando usada em um aparelho de condicionamento de ar que realiza pelo menos uma operação de resfriamento de ar e/ou uma operação de desumidificação.
LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA
1 Aparelho de condicionamento de ar
5 Aleta (aleta de trocador de calor)
6 Camada hidrofílica
7 Camada resistente à corrosão
8 Material base de alumínio (material base)
41 Trocador de calor interior (trocador de calor)

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[00119] Literatura de Patente 1 Pedido de Patente Japonês Aberta à inspeção Pública No. 2008-215757

Claims

Aleta (5) de um trocador de calor (41) de um aparelho de condicionamento de ar (1), a aleta (5) caracterizada pelo fato de que compreende:
um material base (8);
uma camada hidrofílica (6); e
uma camada resistente à corrosão (7) proporcionada entre o material base (8) e a camada hidrofílica (6);
um ângulo de contato de uma superfície da camada hidrofílica (6) com água é ≤ 50°; e
um teor de água da camada hidrofílica (6) é 60-400 mg or dm2 da superfície da camada hidrofílica (6).
Aleta (5), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que
o ângulo de contato da superfície da camada hidrofílica (6) com água é ≤ 30°.
Aleta (5), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que
a camada hidrofílica (6) tem uma espessura de película ≥ 0,1 μm.
Aleta (5), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que
a camada hidrofílica (6) inclui, como um componente de formação de película de revestimento, ou:
- - um polímero configurado de um monômero tendo pelo menos um grupos funcionais hidrofílicos selecionados a partir de um grupo de ácido carboxílico, uma grupo de ácido sulfônico, um grupo hidróxi, um grupo amida, e uma ligação de éter;
- - um copolímero configurado incluindo o monômero; ou
- - uma mistura do polímero e o copolímero.
Trocador de calor (41) caracterizado pelo fato de que compreende a aleta (5) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.
Aparelho de condicionamento de ar (1) caracterizado pelo fato de que compreende:
- - o trocador de calor (41) como definido na reivindicação 5;
- - uma ventoinha para sopramento de ar no trocador de calor (41);
- - um compressor; e
- - uma unidade de controle para realizar controle de operação termo-desliga para acionamento da ventoinha, enquanto que o acionamento do compressor foi cessado.