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JP4029628B2 - Anti-frosting member and heat exchanger - Google Patents

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JP4029628B2
JP4029628B2 JP2002042565A JP2002042565A JP4029628B2 JP 4029628 B2 JP4029628 B2 JP 4029628B2 JP 2002042565 A JP2002042565 A JP 2002042565A JP 2002042565 A JP2002042565 A JP 2002042565A JP 4029628 B2 JP4029628 B2 JP 4029628B2
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    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F19/006Preventing deposits of ice
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着霜防止部材及び熱交換器に係り、特に霜の成長を抑制する着霜防止部材及び熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
空気を冷却する熱交換器が気温零度以下で動作すると、熱交換器の伝熱面に空気中の水分が着霜する。従来、熱交換器に霜が付着するのを防止するために様々な技術が提案されている。
【0003】
金属表面への霜の付着を防止する技術としては、金属表面に撥水材料を塗布して、金属素地よりも水に対して疎水性のある性状とする技術がある。撥水材料については、特開平5−115845号公報、特開平5−1177号公報において、基本材料としてフッ素系、シリコーン系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系及び樹脂を用い、それらに粗さを付与することによって撥水性を増加させる発明が提案されている。
【0004】
熱交換器は、このような撥水材料が塗布されると、霜初期の成長を遅らせることができる。これにより、霜の急成長による急激な熱交換の性能低下を防止すると共に、長時間動作することが可能になる。
【0005】
また、撥水材料は、熱交換器の着霜し易い部位を対象に塗布されることが多い。これは、熱交換器全体を一様に着霜させて熱交換器として全体を利用しようとするためであり、また熱交換器全体の霜保有可能量を増加させるためである。
【0006】
このように、従来の様々な技術は、霜を一様に成長させると共にその成長速度を遅らせるものであった。すなわち、霜の付着による熱交換器の動作不良、具体的には被冷却流体の通過阻害(圧力損失の増大)をなるべく遅らせようとするものであった。
【0007】
しかし、活発な着霜は熱交換を活発化させるので、撥水膜によって着霜を防止しようとすると、熱交換器の性能が低下してしまう問題があった。したがって、着霜防止による熱交換器の長時間動作と、熱交換性能の維持とは両立することができなかった。
【0008】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、霜の成長を抑制することができる着霜防止部材、及びそれを用いて熱交換性能の低下を防止する熱交換器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、所定の方向に複数の溝が平行に形成された第1の溝列と、前記第1の溝列よりも親水性が高く、かつ、前記第1の溝列に交差する方向に前記第1の溝列の各溝の密度よりも低い密度の複数の溝が形成された第2の溝列と、を備えた着霜防止部材である。
【0010】
撥水部及び親水部は、両者の相対的な性質によって決まる。ここで、撥水性は、例えば親水膜、金属素地、撥水膜の順に高くなる。逆に、親水性は、例えば撥水膜、金属素地、親水膜の順に高くなる。したがって、撥水部は、親水部より相対的に撥水性が高ければ、撥水膜であってもよいし、金属素地であってもよい。同様に、親水部は、撥水部より相対的に親水性が高ければ、親水膜であってもよいし、金属素地であってもよい。
【0011】
撥水部は相対的に撥水性が高いため、霜が付着しにくい。一方、親水部は霜が付着し易い。したがって、撥水部では霜は大きく成長しないが、親水部では霜は大きく成長する。親水部の霜は、大きく成長した後、空気の流れに抗しきれなくなると崩壊する。そして、再び成長・崩壊を繰り返す。
【0012】
このように、所定の方向に複数の溝が平行に形成された第1の溝列と、前記第1の溝列よりも親水性が高く、かつ、前記第1の溝列に交差する方向に前記第1の溝列の各溝の密度よりも低い密度の複数の溝が形成された第2の溝列と、を備えることにより、霜の成長・崩壊の繰り返しを促進して霜の成長を抑制することができる
【0013】
請求項2記載の発明は、所定の方向に複数の溝が平行に形成され、かつ撥水皮膜が施された第1の溝列と、前記第1の溝列に交差する方向に、前記第1の溝列の凸部の撥水皮膜の一部を除去することにより形成された親水部と、を備えた着霜防止部材である。このような構成により、霜の成長・崩壊の繰り返しを促進して霜の成長を抑制することができる。
【0015】
請求項3記載の発明は、請求項1に記載の着霜防止部材であって、前記親水部は、前記撥水皮膜の一部が溶解することにより形成されたことを特徴とする
【0019】
請求項5記載の発明は、伝熱面を請求項1に記載の着霜防止部材で構成すると共に、前記第2の溝列の方向が前記伝熱面上の風向きに直交又は傾斜するように前記着霜防止部材を配置した熱交換器である。
【0020】
熱交換器の伝熱面は、請求項1に記載の着霜防止部材で構成されている。さらに、第2の溝列の方向は、前記伝熱面上の風向きに直交又は傾斜している。これにより、第2の溝列に付着する霜は、伝熱面上の空気に強く当たるようになり、成長・崩壊のサイクルが速くなる。この結果、熱交換器に付着する霜を全体的に抑制することができる。また、第2の溝列以外の部分によって耐着霜性を確保する一方で、第2の溝列に繰り返し着霜させて熱交換効率の低下を抑制することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0022】
[第1の実施の形態]
図1は、フィンチューブタイプ熱交換器(以下「熱交換器」という。)1の概略的な斜視図である。熱交換器1は、低温低圧の冷媒が通るチューブ10と、所定の風向きの空気から熱を奪って冷たい空気を得るためのフィン20と、を備えている。
【0023】
フィン20は、空気から熱を奪う際に空気の除湿も行うため、凝縮した水分が付着し易く、また空気の温度によっては霜が付着する。そこで、フィン20の伝熱面は、霜の成長を抑制する着霜防止アルミ部材で構成されている。
【0024】
第1の実施の形態に係る着霜防止アルミ部材は、例えば次のような第1工程から第3工程までの製造方法によって製造される。
【0025】
第1工程では、板状のアルミ部材31の表面に対して所定方向(X軸方向)に耐水ペーパー掛けを行う。
【0026】
図2(A)は第1工程後におけるアルミ部材31の斜視図であり、(B)はアルミ部材31をX軸方向からみたときの断面図である。第1工程によって、アルミ部材31の表面(以下「凹凸面34」という。)には、X軸に平行な切り溝32が形成されると共に、各切り溝32の間に凸部33が形成される。なお、表面粗さRs=20μmとする。
【0027】
凹凸面34の加工方法は、上述した耐水ペーパー掛けのほか、例えば、切削加工、レーザー加工、エッチングのいずれであってもよく、特に限定されるものではない。また、表面粗さRsは、μm〜mmであればよく、特に限定されるものではない。
【0028】
第2工程では、凹凸面34に撥水膜を塗布し、必要に応じて撥水膜を焼成固着させる。
【0029】
第3工程では、凹凸面34に対してX軸に直交するY軸方向に耐水ペーパー掛けを行う。ここでは、第1工程で用いた耐水ペーパーよりも細かい耐水ペーパーを使用する必要があり、表面粗さRs<20μmとする。
【0030】
図3(A)は第3工程後における第1の実施の形態に係る着霜防止アルミ部材の斜視図であり、(B)は着霜防止アルミ部材をY軸方向からみたときの断面図である。第3工程によって、凸部33の上部がY軸方向に切削され、切欠部35が形成される。すなわち、凹凸面34上には、アルミ素地の新鮮面である複数の切欠部35が離散的に現れる。
【0031】
なお、第3工程における切削方向は、Y軸方向に限定されるものではなく、その他斜め方向であってもよい。すなわち、切欠部35が離散的に現れれば、第3工程における切削方向は特に限定されない。また、表面粗さRs<20μmとしたのも、凹凸面34上に切欠部35を離散的に出現させるためである。
【0032】
このように、アルミ部材31の表面を2方向に切削したことにより、2つの効果が得られる。
【0033】
第1に、第1工程で凹凸面34を形成し、さらに第2工程で撥水膜を塗布することにより、撥水効果を向上させることができる。これは、撥水膜と微細な粗さとによってWenzel効果が生じるためである。したがって、凹凸面34は、mm以下の細かいほどよい。
【0034】
第2に、第3工程で凸部33の上部をY軸方向に切削することで、容易に、離散した格子状パターンの切欠部35を形成することができる。切欠部35は、本実施の形態では20μmであり、後述するようにμm以上であるのが好ましい。
【0035】
なお、凹凸面34上の撥水膜の面(以下「撥水面」という。)の面積に対する切欠部35の総面積の割合は、0%〜100%で任意に決定することができる。本実施の形態では、
(撥水面):(切欠部)=5:1
とした。
【0036】
つぎに、着霜防止アルミ部材と風向きとの関係について説明する。
【0037】
撥水面と新鮮面とでは、霜の成長速度、特に初期の成長速度が異なる。ここで、新鮮面は、撥水面との相対的な関係により、親水面のように機能する。撥水面の霜の成長速度は、親水面の霜の成長速度よりも遅い。したがって、撥水面には小さな霜が形成される一方、親水面には大きな霜が形成される。これは、親水面上に腰の弱い霜が林立した状態である。成長した霜が風力に抗しきれなくなると、霜は崩壊する。そして、霜は、再び成長し、風に抗しきれなくなると崩壊することを繰り返す。
【0038】
霜の成長・崩壊を繰り返すためには、霜が可能な限りの風を受けるようにする必要がある。図3(A)では、X軸方向の切欠部35間の距離が長いので、霜の畝の方向はY軸方向になる。これに対して風向きはX軸方向である。したがって、この霜は、風を受けやすくなっているので、成長・崩壊のサイクルが速くなっている。
【0039】
図4は、着霜防止アルミ部材の時間に対する着霜高さを示す図である。試験条件は零℃、相対湿度85%の条件下で、表面温度は−10℃である。撥水材はエチレン基を疎水とした。なお、比較のため、「無処理面」(何も処理されていないアルミ部材)、「撥水面」(撥水材が塗布されたアルミ部材)についても図示した。また、「風向きに直交」とは霜の畝の向きが風向きに直交することを示し、「風向きに平行」とは霜の畝の向きが風向きに平行であることを示している。なお、後述する図5でも同様である。
【0040】
図4に示すように、「撥水面」の霜の成長速度は「無処理面」の霜に比較して遅く、時間の経過と共にその成長の差が大きくなった。「風向きに平行」の場合、その霜の成長速度は「撥水面」の霜に比較してあまり差がなかった。しかし、「風向きに直交」の場合、その霜の成長速度は「撥水面」の霜よりも遅くなった。すなわち、霜の畝の向きと風向きとを考慮することにより、霜の成長速度を変えることができ、霜の畝の向きが風向きに直交する場合に、霜の成長速度が最も遅くなった。つまり、最も霜の成長を抑制することができた。
【0041】
図5は、着霜防止アルミ部材の時間に対する着霜高さを示す図である。なお、撥水材としてフッ素基を疎水としたことを除き、試験条件等は図4と同様である。図5に示すように、「風向きに直交」の場合、霜の成長速度が最も遅くなり、顕著な効果を得ることができた。
【0042】
この場合、特に表面より0.878mm上方の霜検出点においては、実験開始から3時間後であっても更なる霜の到達が見られず、霜の成長・崩壊を間接的に確認することができた。また、図4の実験結果を比較すると、撥水効果が優れているものほど、霜の成長を抑制することができることが分かった。
【0043】
以上のように、本実施の形態に係る着霜防止アルミ部材を用いた熱交換器1は、撥水面と親水面における霜の成長速度の差を利用し、親水面における霜が成長・崩壊を繰り返すように撥水面及び親水面のパターン形成をすることにより、全体的な霜の成長を抑制することができる。さらに、霜の畝の方向を風向きにほぼ直交するように配置することによって、霜の成長・崩壊のサイクルを促進することができ、この結果、霜の成長を大きく抑制することができる。この結果、一定高さへの霜の成長を遅らせることで、フィン間に霜が埋まって空気が通過できなくなる状況を回避して、長時間動作することができる。
【0044】
また、撥水面によって耐着霜性を確保する一方で、親水面に繰り返し着霜させることで熱交換効率の低下を抑制することができる。
【0045】
すなわち、熱交換器1は、伝熱面への霜の成長を抑制するだけではなく、従来に比べて熱交換率を向上させると共に、連続的稼働を可能にする。
【0046】
なお、着霜防止アルミ部材の製造方法は、上述した方法に限定されるものではなく、撥水面の中に撥水効果を減じた独立する領域が存在すれば、他の方法を用いてもよい。例えば、超撥水材が塗布された凹凸面34上を、離散的に金属素地が現れるように超撥水膜を溶解してもよい。
【0047】
また、例えば、第1工程を除いて、金属素地のままのアルミ部材31に親水膜を離散的に塗布してもよい。これにより、金属素地と親水膜の相対的な関係により、金属素地が撥水膜のように機能することができる。
【0048】
[第2の実施の形態]
つぎに、第2の実施の形態に係る着霜防止アルミ部材について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0049】
図6は、第2の形態に係る着霜防止アルミ部材を示す斜視図である。この着霜防止アルミ部材は、第1の実施の形態で説明した製造方法とほぼ同様に製造されたものであるが、第3工程において、第1の実施の形態よりも微細な耐水ペーパーが掛けられている。したがって、同図に示すように、凸部33には、第1の実施の形態より微細な複数の切欠部35が形成されている。
【0050】
X軸上の隣り合う切欠部35の間隔は短いため、切欠部35はX軸方向に沿って配列され、霜の畝もX軸方向に形成される。そこで、霜の畝が効率よく風に当たるようにするため、風向きがY軸方向になるように着霜防止アルミ部材を配置する。これにより、上記着霜防止アルミ部材は、第1の実施の形態と同様に霜の成長を抑制することができる。
【0051】
なお、本実施の形態においても、着霜防止アルミ部材の製造方法は特に限定されないのは勿論である。
【0052】
[第3乃至第14の実施の形態]
以下、第3乃至第14の実施の形態に係る着霜防止金属部材について、製造方法を例示しながら説明する。
【0053】
図7(A)は第3の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。第3の実施の形態に係る着霜防止金属部材は、例えば次の製造方法によって製造される。
【0054】
最初に、板状の金属部材41の表面に撥水材を塗布して撥水膜42を形成する。次に、断面が矩形であって直線状の溝43を所定方向に所定間隔毎に形成して、撥水膜42の一部を除去する。
【0055】
以上のように構成された着霜防止金属部材は、断面が矩形の溝43を有しているので、金属素地の面積を広くすることができる。したがって、風力が大きい場合には大きな霜の成長・崩壊を更に促進することができ、また、熱交換量を大きくすることができる。
【0056】
図8(A)は第4の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。第4の実施の形態に係る着霜防止金属部材は、例えば次の製造方法によって製造される。
【0057】
最初に、板状の金属部材41の表面に撥水材を塗布して撥水膜42を形成する。次に、断面が台形であって直線状の溝43を所定方向に所定間隔毎に形成して、撥水膜42の一部を除去する。
【0058】
以上のように構成された着霜防止金属部材は、断面が台形の溝43を有しているので、金属素地の面積を広くすることができる。したがって、風力が大きい場合には大きな霜の成長・崩壊を更に促進することができ、また、熱交換量を大きくすることができる。さらに、台形形状(上底や下底のそれぞれの長さ、上底から下底までの長さ)を調整することによって、撥水膜42と金属素地の割合を任意に設定することができる。
【0059】
図9(A)は第5の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。第5の実施の形態に係る着霜防止金属部材は、例えば次の製造方法によって製造される。
【0060】
最初に、板状の金属部材41の表面に撥水材を塗布して撥水膜42を形成する。次に、断面が円弧状であって直線状の溝43を所定方向に所定間隔毎に形成して、で撥水膜42の一部を除去する。
【0061】
以上のように構成された着霜防止金属部材は、断面が円弧状の溝43を有しているので、溝43上に形成される霜を互いに干渉させる。これにより、霜は、あまり風を受けなくても崩壊するようになる。したがって、風向きの依存性を少なくして、設置向きの自由度を上げることができる。
【0062】
図10(A)は第6の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。金属部材51の表面(以下「凹凸面52」という。)には、所定方向に沿ってそれぞれ平行な溝53が形成される。なお、溝53の断面は楔状になっている。第6の実施の形態に係る着霜防止金属部材は、例えば次の製造方法によって製造される。
【0063】
最初に、金属部材51の凹凸面52に撥水膜54を塗布する。次に、所定個おきに溝53に形成された撥水膜54を除去する。なお、本実施の形態では、1つおきに溝53に形成された撥水膜54を除去する。
【0064】
以上のように構成された着霜防止金属部材は、撥水効果を強化することができ、また、溝53に形成される霜を共に互いに干渉させて、霜の全体的な成長を抑制することができる。
【0065】
図11(A)は第7の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。なお、金属部材51は、第6の実施の形態と同様に構成されている。また、隣り合う溝53によって構成される凸部の頂角θは90度以内とする。第7の実施の形態に係る着霜防止金属部材は、例えば次の製造方法によって製造される。
【0066】
最初に、金属部材51の凹凸面52に撥水膜54を塗布する。次に、各溝53の側面の一方側に形成された撥水膜54を除去する。
【0067】
以上のように構成された着霜防止金属部材は、溝53の一方の側面に成長する霜を他方の側面に衝突させるので、霜の成長を抑制することができる。
【0068】
図12(A)は第8の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。第7の実施の形態とほぼ同様であるが、隣り合う溝53によって構成される凸部の頂角θが90度以上であることのみが異なっている。
【0069】
以上のように構成された着霜防止金属部材は、溝53の一方の側面に付着した霜を他方の側面に衝突させることなく成長させる。そして風圧によってその霜を崩壊させることによって、霜の成長を抑制することができる。
【0070】
図13は、第9の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図である。本実施の形態に係る着霜防止金属部材は、次のように製造される。最初に、板状の金属部材61に撥水材を塗布して撥水膜62を形成する。次に、サンドブラストのようにして、撥水膜62で覆われた金属部材61の表面を削り取る。
【0071】
以上のように構成された着霜防止金属部材は、2次元的に均一に分布された金属素地63を得ることができるので、風向きを問わずに任意の向きに設置することができる。
【0072】
図14は、第10の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。上記着霜防止金属部材は次のように製造される。最初に、金属素地が現れている金属部材71の表面に、撥水材を塗布して撥水膜72を形成する。次に、所定のパターンで(所定間隔毎に)撥水膜72を除去する。これにより、着霜防止金属部材は、第1の実施の形態と同様に、霜の全体的な成長を抑制することができる。
【0073】
図15は、第11の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。上記着霜防止金属部材は次のように製造される。最初に、金属素地が現れている金属部材71の表面に、撥水材を塗布して撥水膜72を形成する。次に、所定のパターンで(所定間隔毎に)撥水膜72を除去する。最後に、撥水膜の除去された部分を親水化して、親水膜73を形成する。これにより、着霜防止金属部材は、第1の実施の形態と同様に、霜の全体的な成長を抑制することができる。
【0074】
図16は、第12の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。上記着霜防止金属部材は次のように製造される。最初に、金属素地が現れている金属部材71の表面に親水膜73を形成する。次に、所定のパターンで(所定間隔毎に)親水膜73を除去する。このとき、金属素地と親水膜73の相対的な関係により、金属素地は撥水膜のように機能する。これにより、着霜防止金属部材は、親水膜73を除去する割合を調整することにより、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0075】
図17は、第13の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。上記着霜防止金属部材は次のように製造される。最初に、金属素地が現れている金属部材71の表面に親水膜73を形成し、更にその上に撥水膜72を形成する。そして、所定パターンで撥水膜73を除去する。上記着霜防止金属部材は、第12の実施の形態に比べて容易に親水化処理が施される。なお、撥水膜72と親水膜73との界面には、連結可能な緩衝層を設けてもよい。
【0076】
図18は、第14の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。上記着霜防止金属部材は次のように製造される。最初に、金属素地が現れている金属部材71の表面に撥水膜72を形成し、更にその上に親水膜73を形成する。そして、所定パターンで親水膜72を除去する。上記着霜防止金属部材は、第13の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、撥水膜72と親水膜73との界面には、連結可能な緩衝層を設けてもよい。
【0077】
以上のように第1乃至第14の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で種々の設計上の変更を行うことができる。
【0078】
例えば、第1及び第2の実施の形態では金属部材としてアルミを例に挙げて説明したが、銅などのその他の金属を用いてもよい。第3乃至第14の実施の形態でも、金属部材は特に限定されるものではない。また、撥水膜や親水膜の具体的な材料や、着霜防止金属部材の製造方法についても特に限定されないのは勿論である。
【0079】
【発明の効果】
本発明に係る着霜防止部材は、親水部に付着する霜の成長・崩壊を促して、霜の全体的な成長を抑制することができる。
【0081】
本発明に係る熱交換器は、伝熱面を着霜防止部材で構成すると共に、第2の溝列の方向が伝熱面上の風向きに直交又は傾斜させることにより、第2の溝列に付着する霜を伝熱面上の空気に強く当てて、その霜の成長・崩壊のサイクルを速くし、これにより霜の全体的な成長を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フィンチューブタイプ熱交換器の概略的な斜視図である。
【図2】(A)は第1工程後におけるアルミ部材の斜視図であり、(B)はアルミ部材をX軸方向からみたときの断面図である。
【図3】(A)は第3工程後における第1の実施の形態に係る着霜防止アルミ部材の斜視図であり、(B)は着霜防止アルミ部材をY軸方向からみたときの断面図である。
【図4】着霜防止アルミ部材の時間に対する着霜高さを示す図である。
【図5】着霜防止アルミ部材の時間に対する着霜高さを示す図である。
【図6】第2の形態に係る着霜防止アルミ部材を示す斜視図である。
【図7】(A)は第3の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。
【図8】(A)は第4の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。
【図9】(A)は第5の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。
【図10】(A)は第6の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。
【図11】(A)は第7の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。
【図12】(A)は第8の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図であり、(B)は着霜防止金属部材の拡大断面図である。
【図13】第9の実施の形態に係る着霜防止金属部材の斜視図である。
【図14】第10の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。
【図15】第11の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。
【図16】第12の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。
【図17】第13の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。
【図18】第14の実施の形態に係る着霜防止金属部材の断面図である。
【符号の説明】
31 アルミ部材
32 切り溝
33 凸部
34,52 凹凸面
35 切欠部
41,51,61,71 金属部材
42,54,62,72 撥水膜
43,53 溝
63 金属素地
73 親水膜
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a frost prevention member and a heat exchanger, and more particularly to a frost prevention member and a heat exchanger that suppress frost growth.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
When the heat exchanger that cools the air operates at a temperature of zero degrees or less, moisture in the air frosts on the heat transfer surface of the heat exchanger. Conventionally, various techniques have been proposed in order to prevent frost from adhering to the heat exchanger.
[0003]
As a technique for preventing adhesion of frost to the metal surface, there is a technique in which a water-repellent material is applied to the metal surface to make it more hydrophobic to water than the metal substrate. Regarding water-repellent materials, in JP-A-5-115845 and JP-A-5-1177, a fluorine-based material, a silicone-based material, a polypropylene-based material, a polyethylene-based material, and a resin are used as basic materials, and roughness is imparted to them. An invention for increasing water repellency has been proposed.
[0004]
The heat exchanger can delay the initial growth of frost when such a water repellent material is applied. As a result, it is possible to prevent a rapid deterioration in the performance of heat exchange due to the rapid growth of frost and to operate for a long time.
[0005]
In addition, the water repellent material is often applied to a portion of the heat exchanger where frost formation is likely to occur. This is for the purpose of uniformly frosting the entire heat exchanger and using the entire heat exchanger as a heat exchanger, and for increasing the amount of frost that can be retained in the entire heat exchanger.
[0006]
As described above, various conventional techniques allow frost to grow uniformly and slow the growth rate. That is, the operation failure of the heat exchanger due to frost adhesion, specifically, the passage inhibition (increase in pressure loss) of the fluid to be cooled is to be delayed as much as possible.
[0007]
However, since active frosting activates heat exchange, there is a problem that the performance of the heat exchanger deteriorates when trying to prevent frosting by the water repellent film. Therefore, it has been impossible to achieve both the long-time operation of the heat exchanger by preventing frost formation and the maintenance of the heat exchange performance.
[0008]
This invention is proposed in order to solve the subject mentioned above, the frost formation prevention member which can suppress the growth of frost, and the heat exchanger which prevents the fall of heat exchange performance using it. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the first groove row in which a plurality of grooves are formed in parallel in a predetermined direction, and the hydrophilicity is higher than the first groove row, and the first groove row And a second groove row in which a plurality of grooves having a density lower than the density of each groove of the first groove row is formed in the intersecting direction .
[0010]
The water repellent part and the hydrophilic part are determined by their relative properties. Here, the water repellency increases in the order of, for example, a hydrophilic film, a metal substrate, and a water repellent film. Conversely, the hydrophilicity increases in the order of, for example, a water-repellent film, a metal substrate, and a hydrophilic film. Therefore, the water repellent part may be a water repellent film or a metal substrate as long as the water repellent part has a relatively higher water repellency than the hydrophilic part. Similarly, the hydrophilic part may be a hydrophilic film or a metal substrate as long as the hydrophilic part is relatively more hydrophilic than the water repellent part.
[0011]
Since the water repellent part has a relatively high water repellency, frost hardly adheres. On the other hand, frost tends to adhere to the hydrophilic portion. Therefore, frost does not grow greatly in the water repellent part, but frost grows greatly in the hydrophilic part. The frost in the hydrophilic part grows large and then collapses when it cannot resist the flow of air. And it repeats growth and collapse again.
[0012]
As described above, the first groove row in which a plurality of grooves are formed in parallel in a predetermined direction, and the hydrophilicity is higher than that of the first groove row, and the direction intersects the first groove row. And a second groove row formed with a plurality of grooves having a density lower than the density of each groove of the first groove row, thereby promoting frost growth by promoting repeated frost growth and collapse. Can be suppressed .
[0013]
According to a second aspect of the present invention, a first groove row in which a plurality of grooves are formed in parallel in a predetermined direction and a water repellent film is applied, and the first groove row in a direction intersecting the first groove row. And a hydrophilic portion formed by removing a part of the water-repellent film on the convex portion of one groove row. With such a configuration of this, the growth of frost can be suppressed to promote the repetition of frost growth and collapse.
[0015]
A third aspect of the present invention is the frost prevention member according to the first aspect, wherein the hydrophilic portion is formed by dissolving a part of the water-repellent film .
[0019]
According to a fifth aspect of the invention, together constitute at frost formation prevention member according to the heat transfer surface to claim 1, such that the direction of the second groove array is perpendicular or inclined to the wind direction on the heat transfer surface It is the heat exchanger which has arrange | positioned the said frost prevention member.
[0020]
Heat transfer surface of the heat exchanger is constituted by a frost formation prevention member according to claim 1. Furthermore, the direction of the second groove row is orthogonal or inclined with respect to the wind direction on the heat transfer surface. Thereby, the frost adhering to the second groove row comes into strong contact with the air on the heat transfer surface, and the growth / collapse cycle is accelerated. As a result, frost adhering to the heat exchanger can be suppressed as a whole. Moreover, while ensuring frost resistance by parts other than a 2nd groove row , it can be made to frost repeatedly on a 2nd groove row, and the fall of heat exchange efficiency can be suppressed.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a fin tube type heat exchanger (hereinafter referred to as “heat exchanger”) 1. The heat exchanger 1 includes a tube 10 through which a low-temperature and low-pressure refrigerant passes, and fins 20 for removing heat from air in a predetermined wind direction to obtain cold air.
[0023]
Since the fin 20 also dehumidifies the air when taking heat from the air, the condensed moisture is easily attached thereto, and frost is attached depending on the temperature of the air. Therefore, the heat transfer surface of the fin 20 is composed of a frost-preventing aluminum member that suppresses frost growth.
[0024]
The frost prevention aluminum member according to the first embodiment is manufactured by the following manufacturing method from the first step to the third step, for example.
[0025]
In the first step, water-resistant paper is hung in a predetermined direction (X-axis direction) on the surface of the plate-like aluminum member 31.
[0026]
2A is a perspective view of the aluminum member 31 after the first step, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the aluminum member 31 as viewed from the X-axis direction. Through the first step, kerfs 32 parallel to the X axis are formed on the surface of the aluminum member 31 (hereinafter referred to as “uneven surface 34”), and convex portions 33 are formed between the kerfs 32. The The surface roughness Rs = 20 μm.
[0027]
The processing method of the concavo-convex surface 34 may be any of cutting, laser processing, and etching in addition to the above-described water-resistant paper hanging, and is not particularly limited. Further, the surface roughness Rs is not particularly limited as long as it is μm to mm.
[0028]
In the second step, a water repellent film is applied to the uneven surface 34, and the water repellent film is baked and fixed as necessary.
[0029]
In the third step, water-resistant paper is hung on the uneven surface 34 in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis. Here, it is necessary to use a water-resistant paper finer than the water-resistant paper used in the first step, and the surface roughness Rs <20 μm.
[0030]
FIG. 3A is a perspective view of the frost prevention aluminum member according to the first embodiment after the third step, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the frost prevention aluminum member viewed from the Y-axis direction. is there. By the third step, the upper portion of the convex portion 33 is cut in the Y-axis direction, and the cutout portion 35 is formed. That is, on the uneven surface 34, a plurality of cutout portions 35 that are fresh surfaces of the aluminum substrate appear discretely.
[0031]
The cutting direction in the third step is not limited to the Y-axis direction, and may be other oblique directions. That is, if the notches 35 appear discretely, the cutting direction in the third step is not particularly limited. The reason for setting the surface roughness Rs <20 μm is to make the notches 35 appear discretely on the uneven surface 34.
[0032]
Thus, by cutting the surface of the aluminum member 31 in two directions, two effects can be obtained.
[0033]
First, the water-repellent effect can be improved by forming the uneven surface 34 in the first step and applying a water-repellent film in the second step. This is because the Wenzel effect is generated by the water repellent film and the fine roughness. Therefore, the uneven surface 34 is preferably as fine as possible.
[0034]
Second, by cutting the upper portion of the convex portion 33 in the Y-axis direction in the third step, the notched portions 35 having a discrete lattice pattern can be easily formed. The notch 35 is 20 μm in the present embodiment, and is preferably μm or more as will be described later.
[0035]
The ratio of the total area of the notches 35 to the area of the surface of the water-repellent film on the uneven surface 34 (hereinafter referred to as “water-repellent surface”) can be arbitrarily determined from 0% to 100%. In this embodiment,
(Water repellent surface): (Notch) = 5: 1
It was.
[0036]
Next, the relationship between the frost prevention aluminum member and the wind direction will be described.
[0037]
The water repellent surface and the fresh surface have different frost growth rates, particularly the initial growth rate. Here, the fresh surface functions like a hydrophilic surface due to a relative relationship with the water repellent surface. The growth rate of frost on the water repellent surface is slower than the growth rate of frost on the hydrophilic surface. Therefore, small frost is formed on the water repellent surface, while large frost is formed on the hydrophilic surface. This is a state in which weak frost is planted on the hydrophilic surface. When the grown frost can't resist the wind, it collapses. And frost grows again and repeats to collapse when it can't resist the wind.
[0038]
In order to repeat frost growth and collapse, it is necessary to receive as much wind as possible. In FIG. 3A, since the distance between the notches 35 in the X-axis direction is long, the direction of the frost haze is the Y-axis direction. On the other hand, the wind direction is the X-axis direction. Therefore, this frost is susceptible to wind, so the growth / collapse cycle is faster.
[0039]
FIG. 4 is a diagram illustrating the frost formation height with respect to time of the frost prevention aluminum member. The test conditions are 0 ° C. and a relative humidity of 85%, and the surface temperature is −10 ° C. The water repellent material has an ethylene group that is hydrophobic. For comparison, the “non-treated surface” (aluminum member not subjected to any treatment) and the “water repellent surface” (aluminum member coated with a water repellent material) are also illustrated. Further, “orthogonal to the wind direction” indicates that the direction of the frost haze is orthogonal to the wind direction, and “parallel to the wind direction” indicates that the direction of the frost haze is parallel to the wind direction. The same applies to FIG. 5 described later.
[0040]
As shown in FIG. 4, the growth rate of frost on the “water repellent surface” was slower than that on the “untreated surface”, and the difference in the growth increased with time. In the case of “parallel to the wind direction”, the growth rate of the frost was not significantly different from that of the “water repellent surface”. However, in the case of “perpendicular to the wind direction”, the growth rate of the frost was slower than that of the “water repellent surface”. That is, by considering the direction of the frost haze and the wind direction, the frost growth rate can be changed, and when the direction of the frost haze is orthogonal to the wind direction, the frost growth rate is the slowest. That is, the growth of frost was most suppressed.
[0041]
FIG. 5 is a view showing the frost formation height with respect to time of the frost prevention aluminum member. The test conditions and the like are the same as in FIG. 4 except that the water repellent material is a hydrophobic fluorine group. As shown in FIG. 5, in the case of “perpendicular to the wind direction”, the growth rate of frost was the slowest and a remarkable effect could be obtained.
[0042]
In this case, especially at the frost detection point 0.878 mm above the surface, no further frost arrives even after 3 hours from the start of the experiment, and it is possible to indirectly confirm frost growth and collapse. did it. Moreover, when the experimental result of FIG. 4 was compared, it turned out that the growth of frost can be suppressed, so that the water-repellent effect is excellent.
[0043]
As described above, the heat exchanger 1 using the frost-preventing aluminum member according to the present embodiment uses the difference in frost growth rate between the water-repellent surface and the hydrophilic surface, and the frost on the hydrophilic surface grows and collapses. By repeating the pattern formation of the water repellent surface and the hydrophilic surface, the overall frost growth can be suppressed. Furthermore, by arranging the direction of the frost haze so as to be substantially orthogonal to the wind direction, the cycle of frost growth / collapse can be promoted, and as a result, frost growth can be greatly suppressed. As a result, by delaying the growth of frost to a certain height, it is possible to operate for a long time while avoiding the situation where frost is buried between fins and air cannot pass therethrough.
[0044]
Moreover, while ensuring frost resistance by a water repellent surface, the fall of heat exchange efficiency can be suppressed by making it frost repeatedly on a hydrophilic surface.
[0045]
That is, the heat exchanger 1 not only suppresses the growth of frost on the heat transfer surface but also improves the heat exchange rate as compared with the conventional one and enables continuous operation.
[0046]
In addition, the manufacturing method of an anti-frosting aluminum member is not limited to the above-described method, and other methods may be used as long as an independent region with reduced water-repellent effect exists in the water-repellent surface. . For example, the super water-repellent film may be dissolved so that the metal substrate appears discretely on the uneven surface 34 coated with the super water-repellent material.
[0047]
In addition, for example, a hydrophilic film may be discretely applied to the aluminum member 31 with a metal base except the first step. Thereby, the metal substrate can function like a water-repellent film due to the relative relationship between the metal substrate and the hydrophilic film.
[0048]
[Second Embodiment]
Next, a frost prevention aluminum member according to the second embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0049]
FIG. 6 is a perspective view showing an anti-frosting aluminum member according to the second embodiment. This anti-frosting aluminum member is manufactured in substantially the same manner as the manufacturing method described in the first embodiment, but in the third step, a water resistant paper finer than the first embodiment is applied. It has been. Therefore, as shown in the figure, the convex portion 33 is formed with a plurality of cutout portions 35 that are finer than those of the first embodiment.
[0050]
Since the interval between the adjacent notch portions 35 on the X axis is short, the notch portions 35 are arranged along the X axis direction, and frost is also formed in the X axis direction. Therefore, in order to allow the frost haze to efficiently hit the wind, the frost prevention aluminum member is arranged so that the wind direction is the Y-axis direction. Thereby, the said frost prevention aluminum member can suppress the growth of frost similarly to 1st Embodiment.
[0051]
Of course, in the present embodiment, the method for manufacturing the frost-preventing aluminum member is not particularly limited.
[0052]
[Third to Fourteenth Embodiments]
Hereinafter, the frosting prevention metal member according to the third to fourteenth embodiments will be described with reference to a manufacturing method.
[0053]
FIG. 7A is a perspective view of a frost prevention metal member according to the third embodiment, and FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member. The frost prevention metal member according to the third embodiment is manufactured, for example, by the following manufacturing method.
[0054]
First, a water repellent film 42 is formed by applying a water repellent material to the surface of the plate-like metal member 41. Next, a straight groove 43 having a rectangular cross section is formed at predetermined intervals in a predetermined direction, and a part of the water repellent film 42 is removed.
[0055]
Since the frost prevention metal member comprised as mentioned above has the groove | channel 43 whose cross section is a rectangle, it can enlarge the area of a metal base. Therefore, when wind power is large, the growth / collapse of large frost can be further promoted, and the amount of heat exchange can be increased.
[0056]
FIG. 8A is a perspective view of a frost prevention metal member according to the fourth embodiment, and FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member. The frost prevention metal member according to the fourth embodiment is manufactured by, for example, the following manufacturing method.
[0057]
First, a water repellent film 42 is formed by applying a water repellent material to the surface of the plate-like metal member 41. Next, a trapezoidal and straight groove 43 is formed at predetermined intervals in a predetermined direction, and a part of the water repellent film 42 is removed.
[0058]
Since the frost prevention metal member configured as described above has the trapezoidal groove 43 in cross section, the area of the metal substrate can be increased. Therefore, when wind power is large, the growth / collapse of large frost can be further promoted, and the amount of heat exchange can be increased. Furthermore, the ratio of the water-repellent film 42 and the metal substrate can be arbitrarily set by adjusting the trapezoidal shape (the length of each of the upper base and the lower base, the length from the upper base to the lower base).
[0059]
FIG. 9A is a perspective view of a frost prevention metal member according to the fifth embodiment, and FIG. 9B is an enlarged sectional view of the frost prevention metal member. The frost prevention metal member according to the fifth embodiment is manufactured by, for example, the following manufacturing method.
[0060]
First, a water repellent film 42 is formed by applying a water repellent material to the surface of the plate-like metal member 41. Next, a groove 43 having a circular arc shape and a straight line is formed at predetermined intervals in a predetermined direction, and a part of the water repellent film 42 is removed.
[0061]
Since the frosting prevention metal member comprised as mentioned above has the groove | channel 43 whose cross section is circular arc shape, the frost formed on the groove | channel 43 mutually interferes. This causes the frost to collapse even if it receives less wind. Therefore, the dependence on the wind direction can be reduced, and the degree of freedom in the installation direction can be increased.
[0062]
FIG. 10A is a perspective view of a frost prevention metal member according to the sixth embodiment, and FIG. 10B is an enlarged sectional view of the frost prevention metal member. On the surface of the metal member 51 (hereinafter referred to as “uneven surface 52”), parallel grooves 53 are formed along a predetermined direction. The cross section of the groove 53 is wedge-shaped. The frost prevention metal member according to the sixth embodiment is manufactured by, for example, the following manufacturing method.
[0063]
First, the water repellent film 54 is applied to the uneven surface 52 of the metal member 51. Next, the water repellent film 54 formed in the groove 53 is removed every predetermined number. In this embodiment, every other water-repellent film 54 formed in the groove 53 is removed.
[0064]
The anti-frosting metal member configured as described above can reinforce the water-repellent effect, and the frost formed in the groove 53 interferes with each other to suppress the overall growth of frost. Can do.
[0065]
FIG. 11A is a perspective view of a frost prevention metal member according to the seventh embodiment, and FIG. 11B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member. The metal member 51 is configured similarly to the sixth embodiment. Further, the apex angle θ of the convex portion constituted by the adjacent grooves 53 is set to be within 90 degrees. The frost prevention metal member according to the seventh embodiment is manufactured by, for example, the following manufacturing method.
[0066]
First, the water repellent film 54 is applied to the uneven surface 52 of the metal member 51. Next, the water repellent film 54 formed on one side surface of each groove 53 is removed.
[0067]
Since the frost prevention metal member comprised as mentioned above makes the other side surface collide the frost growing on one side surface of the groove | channel 53, it can suppress the growth of frost.
[0068]
FIG. 12A is a perspective view of a frost prevention metal member according to the eighth embodiment, and FIG. 12B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member. Although it is substantially the same as 7th Embodiment, it differs only in that apex angle (theta) of the convex part comprised by the adjacent groove | channel 53 is 90 degree | times or more.
[0069]
The frost prevention metal member configured as described above grows without causing frost attached to one side surface of the groove 53 to collide with the other side surface. And the growth of frost can be suppressed by collapsing the frost with a wind pressure.
[0070]
FIG. 13 is a perspective view of a frost prevention metal member according to the ninth embodiment. The frost prevention metal member according to the present embodiment is manufactured as follows. First, a water repellent film 62 is formed by applying a water repellent material to the plate-shaped metal member 61. Next, the surface of the metal member 61 covered with the water repellent film 62 is scraped off like sandblast.
[0071]
The anti-frosting metal member configured as described above can obtain the metal substrate 63 that is uniformly distributed two-dimensionally, and can be installed in any direction regardless of the wind direction.
[0072]
FIG. 14 is a sectional view of a frost prevention metal member according to the tenth embodiment. The said frost prevention metal member is manufactured as follows. First, a water repellent film 72 is formed by applying a water repellent material on the surface of the metal member 71 on which the metal substrate appears. Next, the water repellent film 72 is removed in a predetermined pattern (every predetermined interval). Thereby, the frost formation prevention metal member can suppress the overall growth of frost similarly to 1st Embodiment.
[0073]
FIG. 15 is a cross-sectional view of a frost prevention metal member according to the eleventh embodiment. The said frost prevention metal member is manufactured as follows. First, a water repellent film 72 is formed by applying a water repellent material on the surface of the metal member 71 on which the metal substrate appears. Next, the water repellent film 72 is removed in a predetermined pattern (every predetermined interval). Finally, the part from which the water repellent film has been removed is hydrophilized to form a hydrophilic film 73. Thereby, the frost formation prevention metal member can suppress the overall growth of frost similarly to 1st Embodiment.
[0074]
FIG. 16 is a cross-sectional view of a frost prevention metal member according to the twelfth embodiment. The said frost prevention metal member is manufactured as follows. First, the hydrophilic film 73 is formed on the surface of the metal member 71 on which the metal substrate appears. Next, the hydrophilic film 73 is removed in a predetermined pattern (every predetermined interval). At this time, the metal substrate functions like a water-repellent film due to the relative relationship between the metal substrate and the hydrophilic film 73. Thereby, the frosting prevention metal member can acquire the effect similar to 1st Embodiment by adjusting the ratio which removes the hydrophilic film | membrane 73. FIG.
[0075]
FIG. 17 is a sectional view of a frost prevention metal member according to a thirteenth embodiment. The said frost prevention metal member is manufactured as follows. First, the hydrophilic film 73 is formed on the surface of the metal member 71 on which the metal substrate appears, and the water repellent film 72 is further formed thereon. Then, the water repellent film 73 is removed in a predetermined pattern. The frosting prevention metal member is easily subjected to hydrophilic treatment as compared with the twelfth embodiment. A connectable buffer layer may be provided at the interface between the water repellent film 72 and the hydrophilic film 73.
[0076]
FIG. 18 is a cross-sectional view of a frost prevention metal member according to the fourteenth embodiment. The said frost prevention metal member is manufactured as follows. First, the water repellent film 72 is formed on the surface of the metal member 71 on which the metal substrate appears, and the hydrophilic film 73 is further formed thereon. Then, the hydrophilic film 72 is removed in a predetermined pattern. The frosting prevention metal member can obtain the same effects as those of the thirteenth embodiment. A connectable buffer layer may be provided at the interface between the water repellent film 72 and the hydrophilic film 73.
[0077]
Although the first to fourteenth embodiments have been described above, the present invention is not limited to these descriptions, and various design changes are made within the scope described in the claims. be able to.
[0078]
For example, although the first and second embodiments have been described by taking aluminum as an example of the metal member, other metals such as copper may be used. Also in the third to fourteenth embodiments, the metal member is not particularly limited. Of course, specific materials for the water-repellent film and the hydrophilic film and the method for producing the anti-frost metal member are not particularly limited.
[0079]
【The invention's effect】
Frost prevention member according to the present invention can encourage the growth and collapse of the frost adhering to the parent water portion, to suppress the overall growth of the frost.
[0081]
Heat exchanger according to the present invention is to constitute the heat transfer surface in the frost prevention member, by the direction of the second groove row is orthogonal or inclined wind direction on the heat transfer surface, the second groove array The frost that adheres to the heat transfer surface is strongly applied to the air on the heat transfer surface, thereby speeding up the cycle of the growth and collapse of the frost, thereby suppressing the overall growth of the frost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a fin tube type heat exchanger.
2A is a perspective view of an aluminum member after the first step, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the aluminum member as viewed from the X-axis direction.
3A is a perspective view of the frost prevention aluminum member according to the first embodiment after the third step, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the frost prevention aluminum member when viewed from the Y-axis direction. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a frost formation height with respect to time of a frost prevention aluminum member.
FIG. 5 is a diagram showing the frost formation height with respect to time of a frost prevention aluminum member.
FIG. 6 is a perspective view showing a frost prevention aluminum member according to a second embodiment.
7A is a perspective view of a frost prevention metal member according to a third embodiment, and FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member.
FIG. 8A is a perspective view of a frost prevention metal member according to a fourth embodiment, and FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member.
FIG. 9A is a perspective view of a frost prevention metal member according to a fifth embodiment, and FIG. 9B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member.
10A is a perspective view of a frost prevention metal member according to a sixth embodiment, and FIG. 10B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member.
11A is a perspective view of a frost prevention metal member according to a seventh embodiment, and FIG. 11B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member.
12A is a perspective view of a frost prevention metal member according to an eighth embodiment, and FIG. 12B is an enlarged cross-sectional view of the frost prevention metal member.
FIG. 13 is a perspective view of a frost prevention metal member according to a ninth embodiment.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a frost prevention metal member according to a tenth embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a frost prevention metal member according to an eleventh embodiment.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a frost prevention metal member according to a twelfth embodiment.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a frost prevention metal member according to a thirteenth embodiment.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a frost prevention metal member according to a fourteenth embodiment.
[Explanation of symbols]
31 Aluminum member 32 Cut groove 33 Convex part 34, 52 Uneven surface 35 Notch part 41, 51, 61, 71 Metal member 42, 54, 62, 72 Water repellent film 43, 53 Groove 63 Metal substrate 73 Hydrophilic film

Claims (4)

所定の方向に複数の溝が平行に形成された第1の溝列と、
前記第1の溝列よりも親水性が高く、かつ、前記第1の溝列に交差する方向に前記第1の溝列の各溝よりも浅い複数の溝が形成された第2の溝列と、
を備えた着霜防止部材。
A first groove row in which a plurality of grooves are formed in parallel in a predetermined direction;
A second groove array in which a plurality of grooves having a higher hydrophilicity than the first groove array and shallower than each groove of the first groove array are formed in a direction intersecting the first groove array. When,
The frost prevention member provided with .
所定の方向に複数の溝が平行に形成され、かつ撥水皮膜が施された第1の溝列と、
前記第1の溝列に交差する方向に、前記第1の溝列の凸部の撥水皮膜の一部を除去することにより形成された親水部と、
を備えた着霜防止部材。
A first groove row in which a plurality of grooves are formed in parallel in a predetermined direction and a water repellent film is applied;
A hydrophilic portion formed by removing a part of the water-repellent film on the convex portion of the first groove row in a direction intersecting the first groove row;
The frost prevention member provided with .
前記親水部は、前記撥水皮膜の一部が溶解することにより形成されたこと
を特徴とする請求項2に記載の着霜防止部材。
The hydrophilic portion was formed by dissolving a part of the water repellent film.
The frost prevention member according to claim 2 .
伝熱面を請求項1に記載の着霜防止部材で構成すると共に、前記第2の溝列の方向が前記伝熱面上の風向きに直交又は傾斜するように前記着霜防止部材を配置した熱交換器。Together comprise a frost formation prevention member according to the heat transfer surface to claim 1, placing the frost prevention member such that the direction of the second groove array is perpendicular or inclined to the wind direction on the heat transfer surface Heat exchanger.
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