JP4259572B2

JP4259572B2 - 熱交換器

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Publication number: JP4259572B2
Application number: JP2006333683A
Authority: JP
Inventors: 隆司土井; 昌昭北澤; 淳司野尻; 幸子山口
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2026-12-11
Also published as: TW200835890A; JP2008145064A; WO2008072594A1

Description

本発明は、空気調和装置の熱交換器に関する。

従来、空気調和装置の熱交換器では、表面にカビや細菌等が付着することにより、運転時に不快な臭いや、目に見えない細菌が空気中に散乱するという不具合が生じている。特に、室内機が冷媒の蒸発器として機能する場合には、熱交換器に水分が付着しやすく、熱交換器が乾く前に水滴が付着した状態で運転が停止され、長期間運転が再開されない場合には、熱交換器のフィンの表面において、カビや細菌等が繁殖しやすい。

これに対して、例えば、以下に示す特許文献１では、熱交換器のフィンに抗菌剤を塗布することで、カビや細菌の繁殖を抑えている。また、この特許文献１に記載の熱交換器では、フィンに塗布される抗菌剤の粒径を所定の大きさ以下のものに厳選しつつ、水への溶解性が低い抗菌剤を用いることで、抗菌剤が徐々に溶け出すようにして溶出速度を低くし、長期に渡る抗菌・抗カビ効果を持続的に得ることができるように構成している。

また、例えば、以下に示す特許文献２に記載の熱交換器では、抗菌剤を、熱交換器のフィンの表面である親水層に設けるのではなく、下層の耐食層に設けることで、水に対して直接的に接触する度合いを低減させて、溶出量を調節して、抗菌・抗カビ効果を持続的に長期間得ることができるように構成している。

以上のように、熱交換器のフィンの表面を改良することで、上述した問題を改善させている。
特開２００６−１８５２号公報特開２００６−７８１３４号公報

しかし、上記特許文献１や特許文献２に記載の空気調和装置の熱交換器では、熱交換器のフィン表面にホコリ、カビや細菌等が付着してしまうことを前提として、付着したこれらのホコリ、カビや細菌を除去する技術が示されているだけで、ホコリ、カビや細菌等の付着自体を抑制する技術については、何ら示されていない。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、ホコリ、カビや細菌の付着を低減させることが可能な空気調和装置の熱交換器を提供することにある。

第１発明に係る空気調和装置の熱交換器は、フィン基板と、抗菌防カビ層と、被膜層とを備えている。抗菌防カビ層は、フィン基板の表層側に形成され、水溶性の抗菌剤、防カビ剤、抗菌防カビ剤のいずれか１つを含んでいる。被膜層は、抗菌防カビ層の表面側に形成され、親水性を持つ親水基および親水性を持たない非親水基を有するスイッチング剤が含有された防汚加工剤を含んでいる。そして、防汚加工剤のスイッチング剤は、被膜層の表面に水が無い状態では親水基よりも非親水基が表面側に位置し、被膜層の表面に水がある状態では非親水基よりも親水基が表面側に位置することで空気中を舞う浮遊汚染物質に対する結合力が水に対する結合力よりも低くなる。ここで、空気中を舞う浮遊汚染物質とは、例えば、ホコリ、細菌、カビ、タンパク質等を含む油煙、タバコの煙、化学物質等が含まれる。

ここでは、最も表層に設けられた被膜層は、浮遊汚染物質が付着しにくい。このため、熱交換器のフィンの表面に汚れがない状態とすることができる。このため、抗菌防カビ剤の溶出を遮る汚れが無いため、安定的に抗菌抗カビ剤が溶出することができる。さらに、皮膜層は、空気中を舞う浮遊汚染物質との結合力が水との結合力よりも低い防汚加工剤を含んでいる。このため、例え、浮遊汚染物質が表層に付着したとしても、熱交換器が冷媒の蒸発器として機能した場合等に水が来ると、防汚加工剤は、浮遊汚染物質との結合よりも水との結合を優先するため、浮遊汚染物質は表層から離れていく。このため、熱交換器のフィンの表面に汚れが無い状態を常時的に維持できるため、抗菌防カビ剤の溶出を安定的に行わせることができる。

これにより、表面に汚れが滞在することを回避して、抗菌防カビ剤を露出させておくことで、抗菌防カビ剤の溶出を安定的に維持させることが可能になる。

さらに、被膜層に汚れが付着した状態で水が来ると、非親水基と親水基とがスイッチングすることで、親水基が表層に現れて水と結合して、表層を親水状態とすることができ、汚れを剥がすことができる。

これにより、表面を汚れにくくすることができる。

第２発明に係る空気調和装置の熱交換器は、第１発明に係る空気調和装置の熱交換器であって、スイッチング剤の非親水基は、フルオロアルキル基である。

ここでは、被膜層に汚れが付着した状態で水が来ると、フルオロアルキル基と親水基とがスイッチングすることで、表層を親水状態とすることができ、汚れを剥がすことができる。

これにより、表面を汚れにくくすることができる。

第３発明に係る空気調和装置の熱交換器は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置の熱交換器であって、被膜層は、フッ素加工が施されており、表面にフッ素が位置するように構成されている。

第４発明に係る空気調和装置の熱交換器は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置の熱交換器であって、スイッチング剤は、フルオロアルキル基を含有する（メタ）アクリル酸エステルと親水性基含有化合物との共重合体、この共重合体に対してさらに水酸基を含有させた（メタ）アクリル酸エステル、および、アルキル（メタ）アクリレートからなる共重合体、からなる群から選ばれる少なくとも１つである。

ここでは、被膜層では、汚れと水との関係より、汚れ脱離性、撥水性、撥油性、および撥水性の耐久性がすぐれている。

これにより、長期に渡って、表面に汚れが付着しにくい状態を維持することが可能になる。

第５発明に係る空気調和装置の熱交換器は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置の熱交換器であって、スイッチング剤は、フルオロアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステル、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステル、および、アルキル（メタ）アクリレートまたはブタジエンから誘導される構成単位を含有する共重合体、からなる群から選ばれる少なくとも１つである。

第６発明に係る空気調和装置の熱交換器は、第１発明または第２発明に係る空気調和装置の熱交換器であって、スイッチング剤は、フルオロアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル、ポリアルキレングリコールアクリレート、ポリアルキレングリコールメタクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、および、グリセロールモノアクリレートまたはグリセロールモノメタクリレートから誘導される構成単位を含有する分子量１０００〜５０００００の共重合体、からなる群から選ばれる少なくとも１つである。

第７発明に係る空気調和装置の熱交換器は、第１発明から第６発明のいずれかの空気調和装置の熱交換器であって、抗菌防カビ剤は、少なくともジンクピリチオンを含んでいる。

ここでは、抗菌防カビ剤としてジンクピリチオンを含んだ薬剤を用い、凝縮水に対して溶出させることで、最小発育阻止濃度を超える状態にすることにより、ホコリ、カビや細菌の付着を低減させることが可能になる。

第１発明の空気調和装置の熱交換器では、表面に汚れが滞在することを回避して、抗菌防カビ剤を露出させておくことで、抗菌防カビ剤の溶出を安定的に維持させることが可能になる。

第２発明の空気調和装置の熱交換器では、表面を汚れにくくすることができる。

第３発明の空気調和装置の熱交換器では、表面を汚れにくくすることができる。

第４発明の空気調和装置の熱交換器では、長期に渡って、表面に汚れが付着しにくい状態を維持することが可能になる。

第５発明の空気調和装置の熱交換器では、長期に渡って、表面に汚れが付着しにくい状態を維持することが可能になる。

第６発明の空気調和装置の熱交換器では、長期に渡って、表面に汚れが付着しにくい状態を維持することが可能になる。

第７発明の空気調和装置の熱交換器では、最小発育阻止濃度を超える状態にすることにより、ホコリ、カビや細菌の付着を低減させることが可能になる。

以下、図面に基づいて、本発明に係る空気調和装置の実施形態について説明する。

＜空気調和装置の概略構成＞
本発明の一実施形態が採用された空気調和装置１００は、図１に示すように、室内の壁面に設置される室内機１と、室外に設置される室外機２とを備えており、コントローラ３０が室内機１の制御基板部分（図示せず）に信号を送信できるようになっている。

室内機１内および室外機２内にはそれぞれ熱交換器が収納されており、各熱交換器が冷媒配管５により接続されることにより冷媒回路を構成している。

＜空気調和装置１００の冷媒回路の構成概略＞
空気調和装置１００の冷媒回路の構成を図２に示す。

この冷媒回路は、主として室内熱交換器１０、アキュムレータ２１、圧縮機２２、四路切換弁２３、室外熱交換器２０および膨張弁２４で構成される。

（室内機１）
室内機１に設けられている室内熱交換器１０は、接触する空気との間で熱交換を行う。ここでは、室内熱交換器１０は、室内機１の側面図である図３に示すように、フィンアンドチューブ型であって、室内機１の前方に配置される前方熱交換器１０ｆと、後方に配置される後方熱交換器１０ｂによって構成されている。

また、室内機１には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器１０に通し熱交換が行われた後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン１１が設けられている。クロスフローファン１１は、室内機１内に設けられる１つの室内ファンモータ１２によって回転駆動される。図３に示すように、室内熱交換器１０やクロスフローファン１１等は、室内機ケーシング４内に配置されている。

この室内機ケーシング４には、前方、上方に吸込口４２が設けられ、下方に吹出口４９が設けられている。この室内機ケーシング４には、図３に示すように、前面側においてフロントパネル４１が、背面側において据付板４３が、それぞれ設けられている。この据付板４３の内側には、後方熱交換器１０ｂやクロスフローファン１１の回転軸部等を支持する背面フレーム４４が配置されている。

室内熱交換器１０の前方熱交換器１０ｆと後方熱交換器１０ｂとは、室内機ケーシング４内において、吸込口との間に位置し、クロスフローファン１１を取り囲むように、互いに多段曲げされて配置されている。

室内機１は、クロスフローファン１１が回転駆動すると、室内空気（空気中に浮遊している浮遊汚染物質の一部は図示しないプレフィルタで除去）が前方、上方の吸込口４２を介して室内熱交換器１０を通過するように取り込まれ、熱交換された調和空気を再び室内に戻すことにより、対象となる空間を空調する。

なお、前方熱交換器１０ｆの前方下端部の下方には、室内熱交換器１０が冷凍サイクルにおいて冷媒の蒸発器として機能する場合に、表面に空気中の水分が冷却されて凝縮水が付着するため、前方熱交換器１０ｆにおいて生じた空気中の水分の凝縮水を捕らえる前方ドレンパン４５が設けられている。また、後方熱交換器１０ｂの後方下端部の下方には、後方熱交換器１０ｂにおいて生じた空気中の水分の凝縮水を捕らえる後方ドレンパン４６が設けられている。

（室外機２）
室外機２には、圧縮機２２と、圧縮機２２の吐出側に接続される四路切換弁２３と、圧縮機２２の吸入側に接続されるアキュムレータ２１と、四路切換弁２３に接続されたフィンアンドチューブ型の室外熱交換器２０と、室外熱交換器２０に接続された膨張弁２４とが設けられている。膨張弁２４は、液閉鎖弁２６を介して配管に接続されており、この配管を介して室内熱交換器１０の一端と接続される。また、四路切換弁２３は、ガス閉鎖弁２７を介して配管に接続されており、この配管を介して室内熱交換器１０の他端と接続されている。また、室外機２には、室外熱交換器２０での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン２８が設けられている。このプロペラファン２８は、室外ファンモータ２９によって回転駆動される。

＜コントローラ３０＞
コントローラ３０は、図１に示すように、室内機１の制御基板（図示せず）に対して各種運転モード等についての信号を送信するように設けられている。この室内機１の制御基板にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が設けられ（図示せず）、同様にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが設けられた室外機２の制御基板（図示せず）に対して接続されており、両制御基板によって、制御部８が構成されている。このコントローラ３０は、上述した冷媒回路を流れる冷媒を送出する各構成機器を制御することで冷房運転、暖房運転を行うように、また、後述する抗菌処理制御等の各種制御を行うように、ユーザからの指令を受け付けるための入力ボタン３１が設けられている。

＜熱交換器のフィン＞
本実施形態の室内熱交換器１０のフィンＦの概略構成を図４に示す。フィンＦは、図４の概略断面図に示すように、アルミ素材５０に対して、クロメート耐食層６０、樹脂系親水層７０、防汚加工層８０の順で積層されることで構成されている。

ここで、従来の熱交換器のフィンの問題点について述べる。

（従来のフィンの問題点）
図５（ａ）に、従来の熱交換器のフィンの構成を示す。

従来の熱交換器は、アルミ素材９５０に対してクロメート耐食層９６０、樹脂系親水層９７０が順に積層されて構成されている。本実施形態の防汚加工層８０は設けられていない。ここで、従来の抗菌防カビ剤９７１は、図５（ａ）に示すように、樹脂系親水層９７０に担持させる場合に、一次凝集、二次凝集、三次凝集・・・を起こしてしまい、平均粒径が増大してしまっている。このため、抗菌防カビ剤９７１は、表層において、表面積が大きく露出しており、熱交換器が冷媒の蒸発器として機能して凝縮水がフィンに付着すると、一気に溶出してしまっている。このため、長期的に、安定して溶出させることで抗菌防カビ機能を発揮させることができない。さらに、図６（ａ）に示すように、樹脂系親水層９７０の下層側に抗菌防カビ剤９７１を担持させた構成の場合であっても、図６（ｂ）に示すように樹脂系親水層９７０のうち、スポンジのような吸湿性の機能を有する部分を介して水が染みこめる部分の抗菌防カビ剤９７１が、一気に溶出してしまう。これにより、図６（ｃ）に示すように、親水性の機能を有しない部分に存在する抗菌防カビ剤９７１のみが残ってしまい、やはり、長期的に抗菌防カビ機能を発揮させることができない。

また、図５（ｂ）に示すように、樹脂系親水層９７０および抗菌防カビ剤９７１の表層に汚れの膜Ｐが形成されてしまうと、例え凝縮水Ｗがその上層に付着しても、抗菌防カビ剤９７１にまで水が届かないために、抗菌防カビ剤９７１は、溶出することができない。ここで、汚れの膜Ｐは、例えば、室内の空気中を浮遊しているホコリ、細菌、カビ、タンパク質等を含む油煙、タバコの煙、化学物質等がある。

このため、図５（ｃ）に示すように、抗菌防カビ剤９７１が効果的に作用することができず、油煙等に含まれるタンパク質を栄養源にして、カビや細菌等が繁殖してしまう。これにより、室内機１を運転した場合に、室内に向けて不快な臭気が送り出されてしまうことがある。

（室内熱交換器１０のフィンＦの構成）
以下、フィンアンドチューブ型である室内熱交換器１０のフィンＦの表面近傍の構成について説明する。

図７に、フィンＦの概略断面構成を示す。

フィンＦの樹脂系親水層７０は、樹脂系親水剤としてアクリル系の樹脂等を用いて構成されている。そして、この樹脂系親水層７０のアクリル系の樹脂等には、抗菌防カビ剤７１としてのジンクピリジオンを含有する薬剤が担持されている。なお、樹脂系親水層７０の膜厚は、約１．０マイクロメートルとなるように形成されている。

なお、この樹脂系親水剤は、アクリル系の樹脂に限られるものではなく、例えば、ゼオライト、ポリビニルアルコールもしくはナイロン等であってもよい。また、抗菌防カビ剤７１は、二次凝集しないように（３次凝集・・・しないように）調製されて、アクリル系の樹脂等の中に担持された状態となっている。

また、抗菌防カビ剤７１は、ジンクピリチオンを含有する薬剤に限られるものではなく、例えば、ナトリウムジンクピリチオンを含有する薬剤等を用いてもよいし、アルコール系、フェノール系、アルデヒド系、カルボン酸系、エステル系、エーテル系、ニトリル系、過酸化物、・エポキシ系、ハロゲン系、ピリジン・キノリン系、トリアジン系、イソチアゾロン系、イミダゾール・チアゾール系、アニリド系、ヒグアナイド系、ジスルフィド系、チオカーバネート系、糖質系、トロポロン系、界面活性剤系および有機金属系等を含有する薬剤を用いてもよい。

なお、クロメート層６０は、抗菌防カビ剤７１が担持されている樹脂系親水層７０を、アルミ素材５０に対して定着させるために設けられている。

防汚加工層８０は、樹脂系親水層７０の表層側に設けられ、汚れが付着しにくく、汚れが付着しても水によって洗い流せる性質を有する。防汚加工層８０には、汚れが付着しにくくするために、フッ素加工等が施され、表面にフッ素が位置するように構成されている。具体的には、汚れ脱離性、撥水性および撥油性が良好である、防汚加工層８０には、フルオロアルキル基を含有する（メタ）アクリル酸エステルと親水性基含有化合物との共重合体や、さらに水酸基を含む（メタ）アクリル酸エステル、必要に応じてアルキル（メタ）アクリレートからなる共重合体等が設けられる。また、好ましくは、汚れ脱離性および撥水性の耐久性ですぐれている、フルオロアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステル、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステル、およびアルキル（メタ）アクリレートまたはブタジエンから誘導される構成単位を含有する共重合体が設けられている。

さらに、汚れ脱理性および撥水性の耐久性について改良された、フルオロアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル、ポリアルキレングリコールアクリレートまたはポリアルキレングリコールメタクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルアクリレートまたは３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、および、グリセロールモノアクリレートまたはグリセロールモノメタクリレートから誘導される構成単位を含有する分子量１０００〜５０００００の共重合体が設けられている。これは、例えば、ＣＦ ₃ ＣＦ ₂ (ＣＦ ₂ ＣＦ ₂ ) _n ＣＨ ₂ ＣＨ ₂ ＯＣＯＣ(ＣＨ ₃ )＝ＣＨ ₂ (n＝３、４、５の化合物の重量比５:３:１の混合物)で示される化合物：２０g、ＣＨ ₂ ＝Ｃ(ＣＨ ₃ )ＣＯＯ(ＣＨ ₂ ＣＨ ₂ Ｏ) ₉ ＣＨ ₃ ：１０g、ＣＨ ₂ ＝Ｃ(ＣＨ ₃ )ＣＯＯ(ＣＨ ₂ ＣＨ(ＣＨ ₃ )Ｏ) ₁₂ Ｈ：５g、ＣＨ ₂ ＝Ｃ(ＣＨ ₃ )ＣＯＯＣＨ ₂ ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ ₂ Ｃl：４g、ＣＨ ₂ ＝Ｃ(ＣＨ ₃ )ＣＯＯＣＨ ₂ ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ ₂ ＯＨ：１g、イソプロパノール：６０g、を四ツ口フラスコ中に入れ、系内の酸素を窒素で充分に置換した後、アゾビスイソブチロニトリル０．１gを入れ、７０℃で１０時間撹拌しながら共重合反応を行うことで得られる（例えば、本出願人による先行出願の特開平６−１１６３４０号公報、実施例１等参照）。

また、防汚加工層８０に付着した汚れが離れ易いのは、防汚加工層８０の表面に汚れが付着した状態で凝縮水が来ると、防汚加工層８０の塩基（アミノ基、フルオロアルキル基等）と水酸基とがスイッチングすることで、水酸基が表層に集まりつつ現れて凝縮水と結合し、表層を親水状態とすることができ、汚れを剥がして、凝縮水と伴に浮かせて流れ落とすことができる。

具体的には、図８（ａ）に示すように、防汚加工層８０の表面に汚れが付着したとしても、汚れよりも水を選択して結合する性質を有するために、図８（ｂ）に示すように、室内熱交換器１０に凝縮水が付着した場合に、図８（ｃ）に示すように、防汚加工層８０は凝縮水を取り込んで汚れを離すことで、汚れを洗い流す。これにより、防汚加工層８０は、汚れが付きにくく、一旦付着した汚れも落ちやすくなっている。

（フィンＦの温度特性）
また、本実施形態のフィンＦは、抗菌防カビ剤７１の水に対する溶出量について、温度依存性を有するものを選定している。さらに、本実施形態のフィンＦは、２０℃以下における溶出量ができるだけ少なく、４０℃以上における溶出量ができるだけ多くなる薬剤を選定している。

図９に、温度による抗菌防カビ剤７１の水に対する溶出量（ｇ／ｌ）について、従来の抗菌防カビ剤（点線で示す）と本実施形態の抗菌防カビ剤７１（実線で示す）との相違を示す。

従来の抗菌防カビ剤は、水溶液の温度が違っても、溶出量がほとんど変化しない。これに対して、本実施形態の抗菌防カビ剤７１は、２０℃での溶出量と、４０℃での溶出量とでは、約１．５〜１．７倍の局所的な増加となっている。

また、２０℃における従来の抗菌防カビ剤の溶出量と本実施形態の抗菌防カビ剤の溶出量とを比較すると、本実施形態の抗菌防カビ剤７１では従来より、溶出量を低く抑えることができている。さらに、４０℃における、従来の抗菌防カビ剤の溶出量と本実施形態の抗菌防カビ剤の溶出量とを比較すると、本実施形態の抗菌防カビ剤７１では、２０℃における差が大幅に縮まっている。

さらに、上述した樹脂系親水層７０では、２０℃から４０℃に温度上昇した場合に、抗菌防カビ剤７１を担持している孔の大きさが膨張して大きくなる。このため、抗菌防カビ剤７１独自の温度依存性による溶出量の増加だけでなく、樹脂系親水層７０の性質に基づく溶出量の増加との相乗効果によって、２０℃における溶出量と４０℃における溶出量とに明白な差が設けられるように、それぞれ選定および調製している。

以下、フィンＦ上における抗菌防カビ剤７１の溶出濃度の制御（抗菌処理制御）について説明する。

＜抗菌処理制御＞
ユーザは、上述したコントローラ３０の入力ボタン３１を押すことで、抗菌処理制御を開始させることができる。すなわち、制御部８は、コントローラ３０から抗菌処理制御を行うという指示を受け取ると、室内機１および室外機２を制御することで、抗菌処理制御を開始する。

ここで、抗菌処理制御の流れ（フィンＦの表面における状態や、各種構成機器の状態の時間変化）を、図１０に示す。また、時間変化に対応した熱交換器の温度変化を示すグラフを、図１１（ａ）に、フィンＦ表面の凝縮水量の変化を示すグラフを、図１１（ｂ）に、フィンＦ表面の抗菌防カビ剤７１の濃度変化を示すグラフを、図１１（ｃ）に、それぞれ示す。

ここでは、冷房運転を行うことで室内熱交換器１０が冷凍サイクルにおける冷媒の蒸発器として機能し、室内熱交換器１０の表面に凝縮水が付着している状態から開始する場合について説明する。この抗菌処理制御のスタートでは、凝縮水に対して溶出した抗菌防カビ剤７１の多くは、凝縮水として洗い流されてしまい、図１１（ｃ）に示すように、フィンＦ表面の濃度が低い状態となっている。

そして、抗菌処理制御では、制御部８は、まず、送風運転を行うことで、室内ファン１１の風量がＷ２となるように制御しつつ、圧縮機２２の運転は停止させる。

次に、制御部８は、室内ファン１１の運転を停止し、圧縮機２２の運転を始めて、室内熱交換器１０の温度が４３〜４５℃程度になるように暖房運転を行う。ここで、室内ファン１１の運転を止めるのは、抗菌処理制御を行うまで冷房運転をしていたような環境であり、ユーザは室内が冷えることを望んでいたと推測され、送風することで暖かい空気を室内に送り出す必要がないからである。なお、ここで、室内熱交換器１０の温度が４３〜４５℃に上昇したことで、図１１（ｂ）に示すようにフィンＦ表面の凝縮水量が急速に減少し、図１１（ｃ）に示すように抗菌防カビ剤７１の溶出量が急速に増大し、溶出濃度が急速に高まる。

そして、制御部８は、室内ファン１３の運転および圧縮機２２の運転を停止し、停止状態を保つ制御を行う。

停止制御を終えると、制御部８は、再度暖房運転を行い、室内ファン１１の運転を停止しつつ、圧縮機２２を運転させて、室内熱交換器１０の温度が４３〜４５℃になるように２分間制御する。ここでも、室内熱交換器１０の温度が４３〜４５℃に上昇したことで、再度、図１１（ｂ）に示すようにフィンＦ表面の凝縮水量が急速に減少し、図１１（ｃ）に示すように抗菌防カビ剤７１の溶出量が急速に増大し、溶出濃度が急速に高まりＭＩＣ値（最小発育素子濃度）を超える。これによって、フィンＦ表面における細菌やカビを死滅させることができる。

そして、制御部８は、再度室内ファン１１および圧縮機２２の運転を止めて、停止制御を行う。これにより、フィンＦ表面における凝縮水が蒸発していき、溶出濃度が少しずつ上昇していく。

ここで、制御部８は、圧縮機２２を運転して、室内熱交換器１０の温度が５１〜５８℃となるように暖房運転にしつつ、室内ファン１１を風量Ｌ〜Ｍの弱いレベルで運転する。これにより、フィンＦ表面の凝縮水は一気に蒸発し、溶出濃度はさらに上がり、フィンＦ表面における細菌およびカビはほとんど存在しない状態となる。なお、ここでは、室内ファン１１を運転して暖かい空気を室内に送出するため、室内温度が上昇してしまうが、二度目の送風運転の時間を長くする等によって、暖房空気送出運転を止めるようにしてもよい。

＜室内熱交換器１０のフィンＦの特徴＞
上記実施形態の空気調和装置１００の室内熱交換器１０のフィンＦでは、最も表層に設けられた防汚加工層８０は、空気中に浮遊する浮遊汚染物質が付着しにくいフッ素加工が施されている。このため、室内熱交換器１０のフィンＦの表面に汚れがない状態とすることができる。このため、抗菌防カビ剤７１の溶出を遮る汚れが無いため、安定的に抗菌抗カビ剤７１が溶出することができる。

さらに、防汚加工層８０は、空気中を舞う浮遊汚染物質との結合力が水との結合力よりも低い防汚加工剤を含んでいる。このため、例え、浮遊汚染物質が表層に付着したとしても、室内熱交換器１０が冷媒の蒸発器として機能した場合等に水が来ると、防汚加工剤は、浮遊汚染物質との結合よりも水との結合を優先するため、浮遊汚染物質は表層から離れていく。このため、室内熱交換器１０のフィンＦの表面に汚れが無い状態を常時的に維持できるため、抗菌防カビ剤７１の溶出を安定的に行わせることができる。

これにより、表面に汚れが滞在することを回避して、抗菌防カビ剤７１を露出させておくことで、抗菌防カビ剤７１の溶出を安定的に維持させることができる。

また、表層に付着する汚染物質が少なくなるため、消費される抗菌防カビ剤７１の量が少なくて済み、少量の抗菌防カビ剤７１で長期に渡る抗菌防カビ機能を持続させ、長期間の間メンテナンスが不要になる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、以下のように、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、空気調和装置１００の室内機１に設けられた室内熱交換器１０におけるフィンＦの構成について、例を挙げて説明した。

しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、上述した熱交換器の構成は、例えば、室外機２の室外熱交換器２０のフィンＦについても適用するようにしてもよい。

（Ｂ）
上記実施形態の空気調和装置１００の室内熱交換器１０のフィンＦでは、図４に示すように、抗菌防カビ剤７１を樹脂系親水層７０においてのみ含有させた構成のフィンＦを例に挙げて説明した。

しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図１２に示すように、抗菌防カビ剤７１は、樹脂系親水層７０だけでなく、より表層に設けられる樹脂系潤滑剤９０の層においても含有された構成としてもよい。この樹脂系潤滑剤９０を含んだ層は、２枚のフィンＦが互いに接触した状態での滑りを確保して、熱交換器の製造性を高めることができる。

本発明を利用すれば、空気調和装置に適用することができる。

本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。空気調和装置の冷媒回路図である。室内機の側断面図である。熱交換器のフィン構成を示す図である。（ａ）従来の熱交換器のフィン表面近傍の構成を示す図である。（ｂ）従来の熱交換器の表面が汚染された様子を示す図である。（ｃ）従来の熱交換器の表面において細菌が繁殖する様子を示す図である。（ａ）従来の熱交換器のフィンの樹脂系親水層の構成を示す図である。（ｂ）従来の熱交換器のフィンの樹脂系親水層における初期状態を示す図である。（ｃ）従来の熱交換器のフィンの樹脂系親水層の中期以降の構成を示す図である。本実施形態の抗菌防カビ剤の粒子分布を示す図である。（ａ）本実施形態の防汚加工層の構成を示す図である。（ｂ）本実施形態の防汚加工層に汚れが付着した状態を示す図である。（ｃ）本実施形態の防汚加工層に付着した汚れを洗い流す様子を示す図である。熱交換器のフィンの抗菌防カビ剤の溶出量の違いを示すグラフである。抗菌処理制御の流れを示す図である。（ａ）熱交換器の温度変化を示すグラフである。（ｂ）フィン表面の凝縮水量の変化を示すグラフである。（ｃ）フィン表面の抗菌防カビ剤の濃度変化を示すグラフである。変形例（Ｂ）に係る熱交換器のフィン構成を示す図である。

符号の説明

１室内機
２室外機
５冷媒連絡配管
８制御部
１０室内熱交換器
１１室内ファン（送風ファン）
２０室外熱交換器
１００空気調和装置

Claims

空気調和装置（１００）の熱交換器（１０、２０）であって、
フィン基板（５０）と、
前記フィン基板の表層側に形成され、水溶性の抗菌剤、防カビ剤、抗菌防カビ剤のいずれか１つ（７１）を含む抗菌防カビ層（７０）と、
前記抗菌防カビ層の表面側に形成され、親水性を持つ親水基および前記親水性を持たない非親水基を有するスイッチング剤が含有された防汚加工剤を含む被膜層（８０）と、
を備え、
前記防汚加工剤の前記スイッチング剤は、前記被膜層（８０）の表面に水が無い状態では前記親水基よりも前記非親水基が表面側に位置し、前記被膜層の表面に水がある状態では前記非親水基よりも前記親水基が表面側に位置することで空気中を舞う浮遊汚染物質に対する結合力が水に対する結合力よりも低くなる、
空気調和装置（１００）の熱交換器（１０，２０）。
前記スイッチング剤の前記非親水基は、フルオロアルキル基である、
請求項１に記載の空気調和装置の熱交換器（１０，２０）。
前記被膜層（８０）は、フッ素加工が施されており、表面にフッ素が位置するように構成されている、
請求項１または２に記載の空気調和装置の熱交換器（１０，２０）。
前記スイッチング剤は、フルオロアルキル基を含有する（メタ）アクリル酸エステルと親水性基含有化合物との共重合体、前記共重合体に対してさらに水酸基を含有させた（メタ）アクリル酸エステル、および、アルキル（メタ）アクリレートからなる共重合体、からなる群から選ばれる少なくとも１つである、
請求項１または２に記載の空気調和装置の熱交換器（１０，２０）。
前記スイッチング剤は、フルオロアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステル、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステル、および、アルキル（メタ）アクリレートまたはブタジエンから誘導される構成単位を含有する共重合体、からなる群から選ばれる少なくとも１つである、
請求項１または２に記載の空気調和装置の熱交換器（１０，２０）。
前記スイッチング剤は、フルオロアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル、ポリアルキレングリコールアクリレート、ポリアルキレングリコールメタクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、および、グリセロールモノアクリレートまたはグリセロールモノメタクリレートから誘導される構成単位を含有する分子量１０００〜５０００００の共重合体、からなる群から選ばれる少なくとも１つである、
請求項１または２に記載の空気調和装置の熱交換器（１０，２０）。
前記抗菌防カビ剤は、少なくともジンクピリチオンを含んでいる、
請求項１から６のいずれか１項に記載の空気調和装置の熱交換器（１０、２０）。