JP6400147B1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器のメンテナンス性を向上させる。
【解決手段】空気調和機（例えば、その室内機２）は、空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器１６と、熱交換器に設けられ、かつ、表面に親水性処理が施された複数のフィン２０と、熱交換器の温度を下げる運転を行い、フィンの表面に霜若しくは氷を付着させる凍結動作を制御する制御部ＣＬと、を有する。制御部は、熱交換器の温度を上げる運転を行い、霜若しくは氷を解凍する解凍動作も制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機に関する。

空気調和機の室内機は、室内空気を内部に吸い込み、吸い込んだ室内空気を熱交換器に通して、加熱、冷却、及び除湿のいずれか任意の処理が施された調和空気を得て、得られた調和空気を室内に吹き出すことにより、室内を空気調和する（例えば、特許文献１参照）。

空気調和機の室内機は、室内空気に含まれている塵埃が内部に侵入しないように、室内空気を吸い込む空気吸込口と熱交換器との間を塞ぐようにフィルタを配置し、フィルタで塵埃の大半を捕集する。しかしながら、フィルタの網目よりも微細な塵埃は、フィルタの網目を潜って室内機の内部に侵入する。

室内機の内部では、吸い込まれた室内空気が熱交換器と衝突する際の摩擦によって、熱交換器の周りに静電気が発生する。また、室内機の内部に侵入した微細な塵埃は、油分を含む場合が多い。そのため、室内機の内部に侵入した塵埃は、静電気や油分によって熱交換器に付着する。

熱交換器に付着した塵埃には、雑菌（カビ類を含む）の栄養分となる成分が含まれている。そして、例えば、夏季時に空気調和機が冷房運転や除湿運転を行うと、空気中の水分が熱交換器のフィンの表面に結露するため、熱交換器の周囲が高湿な状態になる。そのため、熱交換器に塵埃が付着し続けると、雑菌（カビ類を含む）が増殖して、悪臭が発生することがある。したがって、空気調和機は、熱交換器に付着した塵埃を除去して、一年を通して熱交換器を清潔に保つことが望まれている。

特開２０１０−１７６６２号公報

しかしながら、従来の空気調和機は、熱交換器のメンテナンス性を向上させることが望まれていた。

例えば、従来の空気調和機は、利用者が市販の洗浄液を利用して熱交換器を洗浄したり、又は、利用者が掃除業者に熱交換器の洗浄を委託したりする必要があった。
また、例えば、従来の空気調和機は、熱交換器の洗浄作業時に高所作業を行う必要があるため、作業者に負担を強いていた。ここで、高所作業とは、例えば、高所に設置された空気調和機の室内機を設置場所から取り外して分解し、室内機の中から熱交換器を取り出して熱交換器を洗浄するという作業や、高所に空気調和機の室内機を設置したままの状態で洗浄液を熱交換器に塗布して熱交換器を洗浄するという作業等である。従来の空気調和機は、熱交換器の洗浄作業時に高所作業を行う必要があるため、人間の手を介さないと、熱交換器を洗浄することができなかった。そして、高所作業は、特に、高齢者や、体の不自由な方にとって、非常に困難な作業であった。そのため、従来の空気調和機は、作業者に負担を強いていた。

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、熱交換器のメンテナンス性を向上させた空気調和機を提供することを主な目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器に設けられた複数のフィンと、前記熱交換器の温度を下げる運転を行い、前記フィンの表面に霜若しくは氷を付着させる凍結動作を制御する制御部と、を有し、前記熱交換器の設置壁面の法線に対する前方上部の取付角度と後方部の取付角度は５０°±１０°以内であり、前記フィンは表面に親水性処理が施されており、前記フィンには冷媒を流すパイプが挿通されているバーリング孔が形成されており、前記バーリング孔は縁部が立ち上がり加工された孔であり、前記縁部の高さは隣接する前記フィン同士の間隔と略同じであり、隣接する前記フィン間に位置する前記パイプは前記縁部で覆われていることを特徴とする空気調和機とする。
その他の手段は、後記する。

本発明によれば、熱交換器のメンテナンス性を向上させることができる。

実施形態に係る空気調和機の構成図である。 実施形態に係る空気調和機の室内機の断面図である。 実施形態に係る室内機に搭載された熱交換器の概略図である。 実施形態に係る室内機に搭載された熱交換器の取付角度を示す概略図である。 実施形態に係るフィンに形成された凸凹部の一例としてのバーリング孔（穴）の概略図である。 実施形態に係るフィンに形成された凸凹部の一例を示す概略図である。 実施形態に係る凸凹部としての切起こし部が形成されたフィンの概略図である。 親水性処理の一例を示す概略図である。 親水性処理の作用の説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

［実施形態］
＜空気調和機の構成＞
以下、図１乃至図３を参照して、本実施形態に係る空気調和機１の構成につき説明する。図１は、本実施形態に係る空気調和機１の構成図である。図２は、空気調和機１の室内機２の断面図である。図３は、室内機２に搭載された熱交換器１６の取付角度を示す概略図である。図４は、熱交換器１６の取付角度を示す概略図である。

図１に示すように、空気調和機１は、室内に配置された室内機２と、室外に配置された室外機３と、室内の使用者の手元付近に配置されたリモートコントローラ１２とを有している。

室内機２は、室内空気を内部に吸い込み、吸い込んだ室内空気を熱交換器１６（図２参照）に通して、加熱、冷却、及び除湿のいずれか任意の処理が施された調和空気を得て、得られた調和空気を室内に吹き出すことにより、室内を空気調和する。室内機２は、接続配管５を介して室外機３と接続されており、室外機３との間で冷媒を循環させている。室外機３は、循環される冷媒との間で熱交換を行う。

室内機２は、筐体７と化粧枠８とで、送風ファン１４（図２参照）や熱交換器１６（図２参照）等の構造体を内包している。送風ファン１４は、空気吸込口６側から空気吹出口１３側に空気を送る貫流ファンである。熱交換器１６は、冷媒との間で熱交換を行うユニットである。

図１に示す例では、化粧枠８の前面は、上下方向に延びる上側部分と、下側が斜め後ろ方向に延びる下側部分とを備えた形状になっている。化粧枠８の前面の上側部分には、前面パネル９が取り付けられている。前面パネル９は、室内機２の前面を覆う部材である。また、化粧枠８の前面の下側部分には、受信部１０と、上下風向板１８とが取り付けられている。

受信部１０は、リモートコントローラ１２から送信される操作信号を受信する装置である。受信部１０は、室内機２に内蔵された制御部ＣＬと電気的に接続されている。制御部ＣＬは、受信部１０を介して受信されたリモートコントローラ１２からの操作信号に基づいて空気調和機１の運転動作を制御する。

上下風向板１８は、空気吹出口１３から吐き出される調和空気の上下方向の向きを規定する部材である。上下風向板１８は、上側部分が上下方向に開閉するように、下端付近で化粧枠８（又は筐体７）に軸支されているとともに、図示せぬ駆動部によって回動させられる構成になっている。室内機２は、上下風向板１８を開くことにより、空気吹出口１３を形成する。

図２に示すように、室内機２は、内部に、前記した送風ファン１４と前記した熱交換器１６と前記した上下風向板１８とに加えて、フィルタ１５と、ドレンパン１７と、左右風向板１９とを有している。

フィルタ１５は、筐体７の内部への塵埃の侵入を防止する部材である。
ドレンパン１７は、熱交換器１６のフィン２０（図３参照）の表面に結露して落下する水（水滴）を受ける部材である。
左右風向板１９は、空気吹出口１３から吐き出される調和空気の左右方向の向きを規定する部材である。

フィルタ１５は、空気吸込口６と熱交換器１６との間を塞ぐように配置されている。空気調和機１は、フィルタ１５の網目よりも大きな塵埃の筐体７の内部への侵入をフィルタ１５で防止するとともに、フィルタ１５の網目を通過した、フィルタ１５の網目よりも微細な塵埃を後記する凍結洗浄で洗い流す構成になっている。空気調和機１は、好ましくは、フィルタ掃除機構（図示せず）を有する構成とし、フィルタ掃除機構でフィルタ１５を自動的に（さらに好ましくは定期的に）掃除することができるとよい。

送風ファン１４は、空気を空気吸込口６から吸い込んで空気吹出口１３から吹き出すことができるように、室内機２の内部の略中央付近に配置されている。熱交換器１６は、送風ファン１４の上流側（空気吸込口６に近い側）に配置され、送風ファン１４の上流側を覆うように略逆Ｖ字状に形成されている。

図３に示すように、熱交換器１６は、前熱交換器１６Ｆと後熱交換器１６Ｒとで構成されている。前熱交換器１６Ｆと後熱交換器１６Ｒとは、それぞれ、複数のフィン（熱交換板）２０と、各フィン２０を貫通する複数のパイプ４０とを備えている。フィン２０は、冷媒と空気との間で熱交換を行うための長尺な薄い板状の部材である。フィン２０は、例えば、アルミニウム合金によって構成されている。パイプ４０は、冷媒を流動させるための部材である。

前熱交換器１６Ｆは、略中央付近で下向きに屈曲させた厚手の板状の形状を呈している。したがって、前熱交換器１６Ｆの下部１６ＦＬの傾斜角度は、前熱交換器１６Ｆの上部１６ＦＵの傾斜角度よりも大きくなっている。一方、後熱交換器１６Ｒは、厚手の直板状の形状を呈している。

以下、前熱交換器１６Ｆの下部１６ＦＬと上部１６ＦＵとを、それぞれ、「熱交換器１６の前方下部１６ＦＬ」と称し、「熱交換器１６の前方上部１６ＦＵ」と称する場合がある。また、後熱交換器１６Ｒを「熱交換器１６の後方部１６Ｒ」と称する場合がある。

係る構成において、室内機２は、内部に吸い込んだ室内空気中の塵埃の大半をフィルタ１５（図２参照）で捕集する。しかしながら、一部の塵埃は、フィルタ１５で捕集されきれずに、フィルタ１５の網目を潜って室内機２の内部に侵入して、熱交換器１６に付着する。熱交換器１６に塵埃が付着し続けると、雑菌（カビ類を含む）が増殖して、悪臭が発生する可能性がある。したがって、空気調和機１は、熱交換器１６に付着した塵埃を除去する構成にすることが好ましい。そこで、本実施形態では、空気調和機１は、運転制御で、熱交換器１６に対して以下のような洗浄処理を行う。

すなわち、まず、空気調和機１は、熱交換器１６の温度を下げる運転を行い、熱交換器１６を急激に冷却して、熱交換器１６のフィン２０（図３参照）の表面に霜若しくは氷を付着させる動作（以下、「凍結動作」と称する）を行う。本実施形態では、凍結動作を行う運転を「凍結運転」と称する。

なお、凍結運転では、霜（氷を含む）は、空気中の水分が昇華することにより、水滴の状態を経ずに、熱交換器１６のフィン２０の表面に直接付着するものと考えられる。ただし、霜（氷）は、空気中の水分が熱交換器１６のフィン２０の表面に結露し、その結露した水分が凍結することにより、水滴の状態を経て、熱交換器１６のフィン２０の表面に付着する場合もありえる。

なお、凍結運転では、通常の冷房運転とは異なり、空気調和機１は、送風ファン１４を動作させない。これにより、空気調和機１は、熱交換器１６を通過する空気の速度を遅くして、熱交換器１６のフィン２０（図３参照）の表面に霜（氷）を付着させ易くすることができる。また、空気調和機１は、熱交換器１６のフィン２０（図３参照）の表面に結露した水（結露水）に対し、その落下（水垂れ）を抑制して、フィン２０の表面での水（結露水）の滞留時間を長くすることができる。その結果、空気調和機１は、安定した霜（氷）の付着量を確保することができる。

凍結運転の後に、空気調和機１は、熱交換器１６の温度を上げる運転を行い、熱交換器１６を急激に加熱して、霜（氷）を解凍（融解）する動作（以下、「解凍動作」と称する）を行う。本実施形態では、解凍動作を行う運転を「解凍運転」と称する。空気調和機１は、解凍運転を行うことにより、霜（氷）を水に戻す。その際に、空気調和機１は、解凍（融解）された水が落下する勢いを利用して熱交換器１６に付着した微細な塵埃を流し落とす。これにより、空気調和機１は、熱交換器１６のメンテナンス性を向上させて、熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。以下、この洗浄処理（凍結運転と解凍運転とによって行われる洗浄処理）を「凍結洗浄」と称する。

なお、空気調和機１は、解凍運転時に流れ出た水をドレンパン１７で受ける。ドレンパン１７には、排水管が接続されている。空気調和機１は、排水管を介して流れ出た水を筐体７の外部に排水する。

このような空気調和機１は、凍結洗浄を行うことにより、従来行われていた、利用者が市販の洗浄液を利用して熱交換器１６を洗浄したり、又は、利用者が掃除業者に熱交換器１６の洗浄を委託したりことを無くすことができる。

また、このような空気調和機１は、凍結洗浄を行うことにより、従来行われていた高所作業（例えば、高所に設置された空気調和機１の室内機２を設置場所から取り外して分解し、室内機２の中から熱交換器１６を取り出して熱交換器１６を洗浄するという高所作業、又は、高所に空気調和機１の室内機２を設置したままの状態で洗浄液を熱交換器１６に塗布して熱交換器１６を洗浄するという高所作業）を無くすことができる。
そのため、空気調和機１は、熱交換器１６のメンテナンス性を向上させることができる。

＜熱交換器の取付角度＞
空気調和機１は、熱交換器１６を効率よく洗浄するために、凍結洗浄時に流れ出る水の量を増加させること（つまり、熱交換器１６のフィン２０（図３参照）の表面に付着する霜（氷）の付着量を増加させること）が好ましい。

本実施形態では、空気調和機１は、凍結洗浄で流れ出る水の量を増加させるために（つまり、熱交換器１６のフィン２０（図３参照）の表面に付着する霜（氷）の付着量を増加させるために）、熱交換器１６の付け角度が以下のようになっている。

例えば、図４に示すように、空気調和機１の室内機２は、設置壁面９１に据え付けられる。その室内機２では、熱交換器１６は、前方上部（前熱交換器の上部）１６ＦＵと、前方下部（前熱交換器の下部）１６ＦＬと、後方部（後熱交換器）１６Ｒとで、取付角度が異なっている。そして、設置壁面９１の法線９２に対する熱交換器１６の前方上部１６ＦＵの取付角度α１６ＦＵと、前方下部１６ＦＬの取付角度α１６ＦＬと、後方部１６Ｒの取付角度α１６Ｒとは、それぞれ、５０°±１０°以内、８５°±１０°以内、５０°±１０°以内であるとよい。

このような空気調和機１は、前方上部１６ＦＵと後方部１６Ｒの取付角度が４０°以下になる。これにより、空気調和機１は、熱交換器１６のフィン２０（図３参照）の表面に結露した水（結露水）に対し、その落下（水垂れ）を抑制して、フィン２０の表面での水（結露水）の滞留時間を長くすることができる。その結果、空気調和機１は、霜（氷）の付着量を増加させることができる。これにより、空気調和機１は、凍結洗浄時に流れ出る水の量を増加させることができ、熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。

＜凸凹部の構成＞
空気調和機１は、解凍運転時や、冷房運転時、除湿運転時に流れ出た水が空気吹出口１３から落下（水垂れ）しないように、流れ出た水をドレンパン１７の上に適正に落下させる構成にするとよい。そこで、本実施形態では、各フィン２０に水の流れを誘導する流路として機能する凸凹部３０（図５参照）が設けられている。凸凹部３０は、表面が凸凹状に形成された部位である。図５は、フィン２０に形成された凸凹部３０の一例としてのバーリング孔（穴）３１の概略図である。図５（ａ）は、バーリング孔（穴）３１の上方斜視図であり、図５（ｂ）は、バーリング孔（穴）３１の側面図である。

図５に示すように、熱交換器１６のフィン２０には、パイプ４０が挿通されるバーリング孔（穴）３１が形成されている。バーリング孔（穴）３１は、縁部が立ち上がり加工された孔である。バーリング孔（穴）３１の高さＨ３１（図５（ｂ）参照）は、フィン間隔Ｌ２０（図５（ｂ）参照）と略同じになっている。熱交換器１６は、各フィン間隔Ｌ２０が同じになるように、組み立てられている。バーリング孔（穴）３１は、凸凹部３０の一部を構成しており、水の流れをドレンパン１７の方向に誘導する流路として機能する。

このような空気調和機１は、水の流れを誘導する流路である凸凹部３０の一部をバーリング孔（穴）３１で構成することにより、解凍運転時や、冷房運転時、除湿運転時に流れ出た水をドレンパン１７の上に適正に落下させて、水が空気吹出口１３から落下（水垂れ）することを抑制することができる。

また、空気調和機１は、各フィン間隔Ｌ２０が同じになるように、熱交換器１６を組み立てることができるため、外気温度が同じであれば、各フィン２０間で同じ霜（氷）の付着量を確保することができる。そのため、空気調和機１は、安定した霜（氷）の付着量を確保することができる。

なお、空気調和機１は、フィン間隔Ｌ２０（図５（ｂ）参照）を所望の間隔（例えば、５ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下）に設定するとよい。これにより、空気調和機１は、凍結運転時に、熱交換器１６のフィン２０とフィン２０との間で水を橋渡しさせた状態で凍結させることができるため、凍結させた水を落下させ難くすることができる。その結果、空気調和機１は、凍結洗浄時に霜（氷）の付着量を増加させること（つまり、流れ出る水の量を増加させること）ができる。

なお、凸凹部３０は、バーリング孔（穴）３１以外の構成によっても形成することができる（図６参照）。図６は、フィン２０に形成される凸凹部３０の一例を示す概略図である。図６（ａ）は、立ち上がり加工された長孔状の溝３２で凸凹部３０を形成する場合の例を示している。図６（ｂ）は、切起こし部３３で凸凹部３０を形成する場合の例を示している。図６（ｃ）は、リブ３４で凸凹部３０を形成する場合の例を示している。

図６（ａ）に示すように、凸凹部３０は、縁部が立ち上がり加工された長孔状の溝３２によって形成されている。図６（ａ）に示す例では、長孔状の溝３２は、一方向に開口するように、フィン２０の端部に形成されている。パイプ４０は、細長い丸型矩形状の形状を呈しており、長孔状の溝３２に挿入されている。

図６（ｂ）に示すように、凸凹部３０は、切起こし部３３によって形成されている。図６（ｂ）に示す例では、切起こし部３３は、複数の切り込みをフィン２０の表面や端部に形成し、各切り込み間の部位を交互に異なる方向に折り曲げることによって形成されている。なお、図６（ｂ）に示す例では、切起こし部３３がフィン２０の端部に形成されているが、図７に示すように、切起こし部３３はフィン２０の表面に形成することもできる。

図６（ｃ）に示すように、凸凹部３０は、複数のリブ３４によって形成されている。図６（ｃ）に示す例では、リブ３４は、任意の方向（図示例では、縦方向）に延在するように、フィン２０の表面に突起状に形成されている。

図７に、凸凹部３０としての切起こし部３３が形成されたフィン２０の一例を示す。図７は、凸凹部３０としての切起こし部３３が形成されたフィン２０の概略図である。図７（ａ）は、フィン２０の全体の概略構成を示しており、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ１部分を拡大して示しており、図７（ｃ）は、図７（ｂ）のＸ１−Ｘ１線に沿って切断した切起こし部３３の切断面の構成を示しており、図７（ｄ）は、図７（ｂ）のＹ１−Ｙ１線に沿って切断した切起こし部３３の切断面の構成を示している。ここでは、後熱交換器１６Ｒのフィン２０を例にして説明する。

図７（ａ）に示す例では、フィン２０を貫通するように１０本のパイプ４０が配置されており、フィン２０の各パイプ４０間に切起こし部３３が形成されている。図７（ｂ）乃至図７（ｄ）に示すように、切起こし部３３は、例えば、複数の切り込みをフィン２０の表面に所望の方向に沿って形成し、各切り込み間の部位を交互に異なる方向に折り曲げることによって形成されている。図７（ｂ）に示す例では、切起こし部３３は、各部位で突出量（折り曲げ高さ）が異なるように形成されている。

熱交換器１６（図３参照）は、表面に凸凹部３０としての切起こし部３３が形成されたフィン２０を用いることにより、フィン２０の表面と空気とが触れる面積を拡大させることができる。そのため、空気調和機１は、このような熱交換器１６を用いることにより、熱交換器１６の熱伝達率を向上させることができる。その結果、空気調和機１は、熱交換器１６の小型化を実現することができる。

なお、本実施形態では、熱交換器１６は、凍結運転時にフィン２０の表面に水を滞留させ易くして、霜（氷）の付着量を増加させることと、解凍運転時に解凍（溶融）された水を流れ易くすることとを両立された構成にすることを意図されている。これは、以下の理由によるものである。

すなわち、空気調和機１の室内機２では、仮に、熱交換器１６が最適な形状を維持していないと、熱交換器１６に結露した水が送風ファン１４に落下して、空気吹出口１３から室内に水が飛散する現象（水飛び現象）が発生する。

水飛び現象の発生を防止するために、例えば、仮に、熱交換器１６が送風ファン１４の上方に設置されない構成になっている条件と、ドレンパン１７が熱交換器１６に結露して落下する水を受ける構成になっている条件とを満たすように、空気調和機１の室内機２を設計した場合に、そのような室内機２は、設置壁面９１の法線９２（図４参照）の方向に大型化された構成になってしまう。この場合に、設置壁面９１（図４参照）は、片持ち梁構造でその室内機２を支持する必要があるため、負荷がかかり易くなる。

また、水飛び現象の発生を防止するために、例えば、仮に、熱交換器１６が水を流し難い構造になるように、空気調和機１の室内機２を設計した場合に、そのような室内機２は、解凍運転時に解凍（溶融）された水が流れ難くなる。つまり、空気調和機１の室内機２は、単純に解凍運転時に解凍（溶融）された水を流れ易い構成にすると、霜（氷）の付着量を減少させてしまう。そのため、そのような室内機２では、熱交換器１６の洗浄性能が低下する。また、そのような室内機２では、解凍（溶融）された水とともに塵埃がフィン２０（図３参照）の表面に滞留するため、フィン２０が錆びたり、雑菌（カビ類を含む）が増殖して、悪臭が発生する可能性がある。

逆に、仮に、熱交換器１６が水を流し易い構造になるように、空気調和機１の室内機２を設計した場合に、そのような室内機２は、凍結運転時にフィン２０（図３参照）の表面に結露した水を滞留させることができずに直ぐに落下させてしまう。そのため、そのような室内機２では、凍結洗浄用の十分な量の水を確保することができないため、熱交換器１６の洗浄性能が低下する。

そこで、これらの現象の発生を抑制するために、前記したように、本実施形態では、熱交換器１６は、凍結運転時にフィン２０（図３参照）の表面に水を滞留させ易くして、霜（氷）の付着量を増加させることと、解凍運転時に解凍（溶融）された水を流れ易くすることとを両立された構成になっている。

具体的には、例えば図７に示す例では、空気調和機１は、凸凹部３０としての切起こし部３３をフィン２０に形成することによって、水の流れの抵抗を部分的に増大させている。そのため、空気調和機１は、凍結運転時にフィン２０の表面に水を滞留させ易くして、霜（氷）の付着量を増加させることと、解凍運転時に解凍（溶融）された水を流れ易くすることとを両立させることができる。

しかも、空気調和機１は、フィン２０に形成された切起こし部３３によって、フィン２０の表面積が拡大されるため、霜（氷）の付着量を増加させることができる。そのため、空気調和機１は、この点でも、凍結洗浄時に流れ出る水の量を増加させることができ、熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。

＜親水性処理の一例＞
また、本実施形態では、凍結洗浄で流れ出る水の量を増加させるとともに、熱交換器１６の抗菌性能や防臭性能を向上させるために、フィン２０の表面に親水性処理が施されている（図８参照）。図８は、親水性処理の一例を示す概略図である。

図８に示すように、本実施形態では、フィン２０は、金属層２１、下地処理層２２、親水性処理層２３を有する構成になっている。
金属層２１は、例えば、アルミニウム合金によって構成される。
下地処理層２２は、例えば、リン酸塩皮膜、クロメート皮膜等によって構成される。
親水性処理層２３は、親水性樹脂皮膜によって構成される。

親水性処理層２３を構成する親水性樹脂皮膜は、抗菌作用や防臭作用を有する添加剤２４が添加された樹脂材によって形成されている。樹脂材としては、例えば、エポキシ系樹脂材やシリコン系樹脂材を用いることができる。また、添加剤２４としては、例えば、チタンとフッ素とジンクピリチオン（Ｚｉｎｃ ｐｙｒｉｔｈｉｏｎｅ）との中のいずれか１乃至複数種類を用いることができる。なお、ジンクピリチオンは、ピリジンの誘導体の一種であり、化学式Ｃ_１０Ｈ_８Ｎ_２Ｏ_２Ｓ_２Ｚｎで表される有機亜鉛錯体である。

以下、図９を参照して、親水性処理の作用効果につき説明する。図９は、親水性処理の作用の説明図である。図９（ａ）は、比較例に係るフィン１２０に付着した水滴ｗｔの盛り上がり高さＨ１２０ｗｔを示している。比較例に係るフィン１２０は、親水性処理が施されていないフィン（以下、「非親水性のフィン」と称する）である。一方、図９（ｂ）は、本実施形態に係るフィン２０に付着した水滴ｗｔの盛り上がり高さＨ２０ｗｔを示している。本実施形態に係るフィン２０は、親水性処理が施されたフィン（以下、「親水性のフィン」と称する）である。

図９（ａ）に示すように、比較例に係る非親水性のフィン１２０に付着した水滴ｗｔは、フィン１２０の表面に対する縁部分の盛り上がり角度α１２０が例えば４０°よりも大きな値になっている。そして、比較例に係る非親水性のフィン１２０に付着した水滴ｗｔは、比較的大きな盛り上がり高さＨ１２０ｗｔで盛り上がった状態になっている。

これに対して、図９（ｂ）に示すように、本実施形態に係る親水性のフィン２０に付着した水滴ｗｔは、フィン２０の表面に対する縁部分の角度α２０が例えば４０°以下の値になっている。そして、本実施形態に係る親水性のフィン２０に付着した水滴ｗｔは、比較例に係る非親水性のフィン１２０に付着した場合よりも横方向に広がっている。そのため、本実施形態に係る親水性のフィン２０に付着した水滴ｗｔは、比較例に係る非親水性のフィン１２０に付着した場合の盛り上がり高さＨ１２０ｗｔよりも小さな盛り上がり高さＨ２０ｗｔしか盛り上がらない状態になっている。

なお、フィン間隔Ｌ２０は、盛り上がり高さＨ２０ｗｔと同等か又は若干短い値になっているとよい。これにより、空気調和機１は、凍結運転時に、熱交換器１６のフィン２０とフィン２０との間で水を橋渡しさせた状態で凍結させることができるため、凍結させた水を落下させ難くすることができる。その結果、空気調和機１は、凍結洗浄時に霜（氷）の付着量を増加させること（つまり、流れ出る水の量を増加させること）ができる。

空気調和機１は、このような表面に親水性処理が施された親水性のフィン２０を熱交換器１６に用いることにより、フィン２０に滞留させる水の量を増加させることができる。そのため、空気調和機１は、霜（氷）の付着量を増加させることができる。これにより、空気調和機１は、凍結洗浄時に流れ出る水の量を増加させることができ、熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。しかも、空気調和機１は、フィン２０の親水性処理層２３に抗菌作用や防臭作用を有する添加剤２４が含まれているため、熱交換器１６の抗菌性能や防臭性能を向上させることができる。そのため、空気調和機１は、凍結洗浄のみで熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。このような空気調和機１は、熱交換器１６の長期的なメンテナンスフリーを実現することができる。
なお、親水性処理は、熱交換器１６に設けられたパイプ４０の表面にも施すことができる。

＜空気調和機の主な特徴＞
（１）空気調和機１は、熱交換器１６の温度を下げる運転を行い、フィン２０の表面に水を結露させてその水（結露水）を霜（氷）として凍結させる凍結動作を制御する制御部ＣＬ（図１参照）を有している。その制御部ＣＬ（図１参照）は、熱交換器１６の温度を上げる運転を行い、霜（氷）を解凍（溶融）する解凍動作も制御する。また、空気調和機１は、表面に親水性処理が施された複数のフィン２０（図３及び図８参照）を有している。

空気調和機１は、熱交換器１６の温度を下げる運転を行い、フィン２０の表面に霜（氷）を付着させる。その後に、空気調和機１は、熱交換器１６の温度を下げる運転を行い、霜（氷）を解凍（融解）して水に戻す。その際に、空気調和機１は、解凍（融解）された水が落下する勢いを利用して熱交換器１６に付着した微細な塵埃を流し落とす。これにより、空気調和機１は、熱交換器１６を洗浄する。

このような空気調和機１は、フィン２０の表面に親水性処理が施されているため、凍結洗浄を行うのに十分な量の水を確保することができる。そして、空気調和機１は、確保された十分な量の水が落下する勢いを利用して熱交換器１６に付着した塵埃を流し落とすことにより、熱交換器１６のメンテナンス性を向上させて、熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。

なお、従来より、防臭のために、抗菌作用を有する成分を含む皮膜で臭いの基になる物体の表面を覆う技術はある。しかしながら、その技術は、凍結洗浄とは無関係な技術であり、凍結洗浄用の十分な量の水を確保するためのものではなかった。

（２）図４に示すように、熱交換器１６は、前方上部（前熱交換器の上部）１６ＦＵと、前方下部（前熱交換器の下部）１６ＦＬと、後方部（後熱交換器）１６Ｒとで、取付角度が異なっている。設置壁面９１の法線９２に対する熱交換器１６の前方上部１６ＦＵの取付角度α１６ＦＵと、前方下部１６ＦＬの取付角度α１６ＦＬと、後方部１６Ｒの取付角度α１６Ｒとは、それぞれ、５０°±１０°以内、８５°±１０°以内、５０°±１０°以内であるとよい。

このような空気調和機１は、前方上部（前熱交換器の上部）１６ＦＵと後方部（後熱交換器）１６Ｒの取付角度を４０°以下にすることができる。これにより、空気調和機１は、熱交換器１６のフィン２０の表面に結露した水（結露水）の落下（水垂れ）を抑制して、フィン２０の表面での水（結露水）の滞留時間を長くすることができる。その結果、空気調和機１は、霜（氷）の付着量を増加させることができる。これにより、空気調和機１は、凍結洗浄時に流れ出る水の量を増加させることができ、熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。

（３）図９に示すように、隣接するフィン２０同士の間隔（つまり、フィン間隔Ｌ２０（図９（ｂ）参照））は、親水性処理が施されていない状態のフィン２０の表面に結露する水（結露水）の盛り上がり高さＨ１２０ｗｔ（図９（ａ）参照）と比較した場合に、その水（結露水）の盛り上がり高さＨ１２０ｗｔよりも短いとよい。

このような空気調和機１は、凍結運転時に、熱交換器１６のフィン２０とフィン２０との間で水を橋渡しさせた状態で凍結させることができるため、凍結させた水を落下させ難くすることができる。その結果、空気調和機１は、凍結洗浄時に霜（氷）の付着量を増加させること（つまり、流れ出る水の量を増加させること）ができる。

（４）図５乃至図７に示すように、フィン２０の表面には、水の流路として機能する凸凹部３０が形成されている。凸凹部３０は、バーリング孔（穴）３１、立ち上がり加工された長孔状の溝３２、切起こし部３３、リブ３４等によって形成されている。

このような空気調和機１は、凸凹部３０によって、フィン２０の表面と空気とが触れる面積を拡大させることができる。そのため、空気調和機１は、熱交換器１６の熱伝達率を向上させることができる。その結果、空気調和機１は、熱交換器１６の小型化を実現することができる。

また、空気調和機１は、凸凹部３０によって、水の流れの抵抗を部分的に増大させることができる。そのため、空気調和機１は、凍結運転時にフィン２０の表面に水を滞留させ易くして、霜（氷）の付着量を増加させることと、解凍運転時に解凍（溶融）された水を流れ易くすることとを両立させることができる。

しかも、空気調和機１は、凸凹部３０によって、フィン２０の表面積が拡大されるため、霜（氷）の付着量を増加させることができる。そのため、空気調和機１は、この点でも、凍結洗浄時に流れ出る水の量を増加させることができ、熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。

（５）図５に示すように、凸凹部３０がバーリング孔（穴）３１で形成されている場合に、バーリング孔（穴）３１の高さＨ３１（図５（ｂ）参照）は、隣接するフィン２０同士の間隔（つまり、フィン間隔Ｌ２０（図５（ｂ）参照））と略同じになっているとよい。

このような空気調和機１は、各フィン間隔Ｌ２０が同じになるように、熱交換器１６を組み立てることができるため、外気温度が同じであれば、各フィン２０間で同じ霜（氷）の付着量を確保することができる。そのため、空気調和機１は、安定した霜（氷）の付着量を確保することができる。

（６）図８に示すように、親水性処理は、親水性樹脂皮膜（親水性処理層２３）でフィン２０の表面を覆うことによって実現されている。親水性樹脂皮膜（親水性処理層２３）は、抗菌作用や防臭作用を有する添加剤が添加された樹脂材によって形成されている。添加剤としては、例えば、チタンとフッ素とジンクピリチオンとの中のいずれか１乃至複数種類を用いることができる。親水性処理は、熱交換器１６に設けられたパイプ４０の表面にも施されているとよい。

このような空気調和機１は、フィン２０に滞留させる水の量を増加させることができる。そのため、空気調和機１は、霜（氷）の付着量を増加させることができる。これにより、空気調和機１は、凍結洗浄時に流れ出る水の量を増加させることができ、熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。

しかも、空気調和機１は、フィン２０の親水性処理層２３に抗菌作用や防臭作用を有する添加剤２４が含まれているため、熱交換器１６の抗菌性能や防臭性能を向上させることができる。そのため、空気調和機１は、凍結洗浄のみで熱交換器１６を効率よく洗浄することができる。このような空気調和機１は、熱交換器１６の長期的なメンテナンスフリーを実現することができる。

以上の通り、本実施形態に係る空気調和機１によれば、熱交換器１６のメンテナンス性を向上させることができる。

本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。また、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、前記した実施形態では、本発明を室内機２に適用した構成を記載したが、本発明は、室外機３に適用することが可能である。

１ 空気調和機
２ 室内機
３ 室外機
５ 接続配管
６ 空気吸込口
７ 筐体
８ 化粧枠
９ 前面パネル
１０ 受信部
１２ リモートコントローラ
１３ 空気吹出口
１４ 送風ファン
１５ フィルタ
１６ 熱交換器
１６Ｆ 前熱交換器
１６ＦＬ 前熱交換器の下部（熱交換器の前方下部）
１６ＦＵ 前熱交換器の上部（熱交換器の前方上部）
１６Ｒ 後熱交換器（熱交換器の後方部）
１７（１７Ｆ，１７Ｒ） ドレンパン
１８ 上下風向板
１９ 左右風向板
２０ フィン
２１ 金属層（アルミニウム合金）
２２ 下地処理層（リン酸塩皮膜、クロメート皮膜等）
２３ 親水性処理層（親水性樹脂皮膜）
２４ 添加剤（チタン、フッ素、ジンクピリチオン等）
３０ 凸凹部
３１ バーリング孔（穴）
３２ 立ち上がり加工された長孔状の溝
３３ 切起こし部
３４ リブ
４０ パイプ
９１ 設置壁面
９２ 設置壁面の法線
ＣＬ 制御部
Ｈ３１ バーリング孔（穴）の高さ
Ｈ２０ｗｔ 水の盛り上がり高さ
Ｌ２０ フィン間隔
ｗｔ 水
α１６ＦＬ 熱交換器の前方下部（前熱交換器の下部）の取付角度
α１６ＦＵ 熱交換器の前方上部（前熱交換器の上部）の取付角度
α１６Ｒ 熱交換器の後方部（後熱交換器）の取付角度

Claims (11)

1. 空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、
   前記熱交換器に設けられた複数のフィンと、
   前記熱交換器の温度を下げる運転を行い、前記フィンの表面に霜若しくは氷を付着させる凍結動作を制御する制御部と、を有し、
   前記熱交換器の設置壁面の法線に対する前方上部の取付角度と後方部の取付角度は５０°±１０°以内であり、
   前記フィンは表面に親水性処理が施されており、
   前記フィンには冷媒を流すパイプが挿通されているバーリング孔が形成されており、
   前記バーリング孔は縁部が立ち上がり加工された孔であり、
   前記縁部の高さは隣接する前記フィン同士の間隔と略同じであり、隣接する前記フィン間に位置する前記パイプは前記縁部で覆われている
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１に記載の空気調和機において、
   前記制御部は、前記熱交換器の温度を上げる運転を行い、前記霜若しくは氷を解凍する解凍動作を制御する
   ことを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の空気調和機において、
   前記フィンは表面に親水性処理が施されており、
   隣接する前記フィン同士の間隔は、前記親水性処理が施されていない状態のフィンの表面に結露する水の盛り上がり高さと比較した場合に、その水の盛り上がり高さよりも短い
   ことを特徴とする空気調和機。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機において、
   前記フィンの表面には、水の流路として機能する凸凹部が形成されている
   ことを特徴とする空気調和機。
5. 請求項４に記載の空気調和機において、
   前記凸凹部は、前記バーリング孔によって形成されている
   ことを特徴とする空気調和機。
6. 請求項５に記載の空気調和機において、
   前記バーリング孔の高さは、隣接する前記フィン同士の間隔と略同じになっている
   ことを特徴とする空気調和機。
7. 請求項４に記載の空気調和機において、
   前記凸凹部は、冷媒を流すパイプが挿入される立ち上がり加工された長孔状の溝によって形成されている
   ことを特徴とする空気調和機。
8. 請求項４に記載の空気調和機において、
   前記凸凹部は、切起こし部又はリブによって形成されている
   ことを特徴とする空気調和機。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の空気調和機において、
   前記親水性処理は、親水性樹脂皮膜で前記フィンの表面を覆う処理であり、
   前記親水性樹脂皮膜は、抗菌作用を有する添加剤が添加された樹脂材によって形成されている
   ことを特徴とする空気調和機。
10. 請求項９に記載の空気調和機において、
    チタンとフッ素とジンクピリチオンとの中のいずれか１乃至複数種類が、前記添加剤として用いられている
    ことを特徴とする空気調和機。
11. 請求項３又は請求項９に記載の空気調和機において、
    前記親水性処理は、前記熱交換器に設けられたパイプの表面にも施されている
    ことを特徴とする空気調和機。

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