水滴放出装置及装载它的空调机的制作方法

专利名称：水滴放出装置及装载它的空调机的制作方法
技术领域：
本发明涉及水滴放出装置及装栽它的空调机，涉及防止憎水性的下降且实 现促进水滴飞散的水滴放出装置。
技术背景作为使微细的水滴飞散的现有技术，例如，在专利文献1中(特开2004 -232902号公报)，公开了通过将实施憎水处理的冷却板冷却并使其凝结而使 在憎水处理面上产生的微细凝缩水滴飞散的技术，将该水滴放出装置用于电冰 箱的蔬菜室内的顶棚部。根据该专利文献1，将在电冰箱内回收的凝缩水作为微细的凝缩水滴而再 次放出到蔬菜室内，并用于防止蔬菜的干燥。在实施该憎水处理的冷却板的表 面上，例如为了防止因蔬菜等接触而使憎水性下降，具备格子状的防止接触部 件。如上所述，专利文献1中公开的现有技术的实施憎水处理的冷却板其表面 由较细的凹凸覆盖。若手指等接触该表面，则冷却板表面的微细的凹凸被破坏 而使憎水性下降。因此，实施憎水处理的冷却板在制造过程中需要注意不接触 憎水处理面，存在难以操作的问题。此外，不仅在制造过程中，即使在产品的 使用时，也需要设置防止接触部件以令使用者不会使手和蔬菜接触冷却板。但是，由于该冷却板可使凝缩水成为微细水滴而放出，所以在将冷却板装 载于空调机的室内机中时，空调机可使向室内供给的空气中含有微细水滴。这 样，在制冷运转时，可通过微细水滴的蒸发潜热而使冷风的体感温度下降。但是，由于空调机使水滴飞散的空间比电水箱内的空间宽敞，所以为取得 效果，需要增加放出的水滴的量。在通过将冷却板扩大而增加水滴的放出量的 情况下，冷却板变大，存在不能装载于空调机上的可能性。因此，在装载于空 调机上时，需要尽可能不增大冷却板地更多放出水滴。 发明内容本发明的目的是提供保持憎水处理面的憎水性的水滴放出装置或具备该 水滴放出装置的空调机。此外，可提供促进水滴的飞散的水滴放出装置或具备 该水滴放出装置的空调机。为解决上述问题，本发明主要采用以下的结构。在具备生成凝缩水滴的金属部件和冷却上述金属部件的冷却构件的水滴 放出装置中，构成为，上述金属部件具有互相面对的相对面，在上述相对面上 实施通过凹凸面形成和化学蒸镀所形成的憎水处理。此外，在上述水滴放出装置中，实施了上述憎水处理的面采用的是水滴的 接触角为170。以上的构成。再有，在上述水滴放出装置中，上述金属部件采 用的是矩形管状的金属部件的结构。再有，在上述水滴放出装置中，上述金属 部件采用的是具有一组相对面的3形形状的金属部件的结构。还有，在上述水 滴放出装置中，上述金属部件采用的是使实施了憎水处理的板材介于具有一组相对面的:i形形状的金属部件之间的梳齿形状的结构，且上述梳齿的间隔为手指不能插入的尺寸。再有，在上述水滴放出装置中，上述金属部件采用的是板 材和在上述板材上纵横设置多个圆柱或棱柱的销形状的结构。根据本发明，可防止憎水性的下降。此外，可促进在憎水处理面上产生的 凝缩水滴的飞散，并可增加水滴的放出量。此外，在将本发明的水滴放出装置 应用于空调机时，可向室内供给含有微细水滴的空气。


图1是表示本发明第一实施方式的水滴放出装置的构成的立体图。图2是表示与本实施方式相关的憎水处理的工序的流程图。图3是表示与本实施方式相关的憎水处理金属板的表面和水滴的接触角所形成的憎水性的图。图4是表示与本发明相关的凝缩水滴的飞散特性的图。图5是表示本发明第二实施方式的水滴放出装置的结构的立体图。图6是表示本发明第三实施方式的水滴放出装置的结构的立体图。图7是表示将本发明实施方式的水滴放出装置装载于空调机上的一个构成例的图。图8是表示将本发明实施方式的水滴放出装置装载于空调机上的另一构成例的图。图9是表示图8所示的水滴放出装置的结构的立体图。 图中10 -矩形管状金属部件；11 -梳齿形金属部件；12 -销状翅片型金属部件； 13-憎水处理面；14-平面；15-憎水处理面；16-水滴；17-水滴；18-水 滴；19-隔热材料；20-帕耳帖元件；30-电源；40-散热片；41-散热板； 50-栅格；60-吹出口； 70-百叶窗；80-水滴放出单元；81-送风构件；82 -隔板；90-换热器；100-通风路。
具体实施方式
下面参照图1 ~图9来对本发明实施方式的水滴放出装置进行详细说明。 图l是表示本发明第一实施方式的水滴放出装置的结构的立体图。图2是表示 与本实施方式相关的憎水处理的工序的流程图。图3是表示与本实施方式相关 的憎水处理金属板的表面和水滴的接触角所形成的憎水性的图。图4是表示与 本发明相关的凝缩水滴的飞散特性的图。此外，图5是表示本发明第二实施方式的水滴放出装置的结构的立体图。 图6是表示本发明第三实施方式的水滴放出装置的结构的立体图。图7是表示 将本发明实施方式的水滴放出装置装载于空调机上的一个构成例的图。图8 是表示将本发明实施方式的水滴放出装置装载于空调机上的另 一构成例的图。 图9是表示图8所示的水滴放出装置的结构的立体图。 (第一实施方式)使用图1来说明本发明第一实施方式的水滴放出装置的结构。在本实施方 式中，使用矩形管状的金属部件10来作为金属部件，所以在其内侧具备两组 相对面。在这两组相对面的表面实施憎水处理(在后面的图2中说明)，相对 的憎水处理面间的距离分别为5mm,各憎水处理面的长边为25mm,短边为 5mm。顺便提一下，在如现有技术那样在金属部件中使用板材的情况下，在制 造过程和使用时必须注意以防手指等接触表面的憎水处理面。与之相对，通过如本实施方式那样在金属部件上具有相对面，而可难以触 及憎水面。再有，在金属部件中使用矩形管且在内面实施憎水处理的情况下， 例如即使在制造过程中，在保持金属部件时保持管外面即可，且难以触及管内面的憎水处理面，因而易于操作。此外，由于使憎水处理面间的距离为5mm, 所以难以使指尖进入金属部件的开口部，且本实施方式的水滴放出装置可不需 要现有技术那样的防止接触部件。
此外，在本实施方式中，使用帕耳帖(Peltier)元件20来作为金属部件 的冷却构件。在帕耳帖元件20上连接直流电源30，在电流流过时，在一个面 上形成冷却面，在其背面一侧形成散热面。在本实施方式中，使帕耳帖元件 20的冷却面与矩形管状的金属部件10接触，并使散热面与散热片40接触。 在各接触面上涂抹导热性的硅脂，使换热容易。再有，由于将矩形管状的金属 部件10的外周面用隔热材料19覆盖，所以在由帕耳帖元件20冷却时，仅在 金属部件10的内侧面上产生凝结。
其次，使用图2来对在金属部件10的内侧面实施的憎水处理进行说明。 在本实施方式中，进行图2所示的处理工序，在铝合金的金属部件IO上，通 过蚀刻处理以及水合氧化处理(水和酸化処理)而在表面上设置微细的凹凸， 并在该表面上通过化学蒸镀而形成具有憎水性的氟化合物的单分子膜。在本实 施例中，虽然在铝合金的金属部件10上施行该憎水处理，但也可在铝的金属 部件中进行处理。换言之，在金属部件的内侧表面上通过凹凸形成和化学蒸镀 处理而实施憎水处理(图2的流程本身是一直以来^^知的)。
在对憎水性进行说明时，通常，以在固体表面上滴上水滴并在达到平衡时 的液体表面和固体表面所成的角度来评价憎水性。将该角度称为接触角(即， 接触角是在水滴接触金属表面的接触点上水滴所形成的接线和金属表面所成 的角度)，如果接触角e为90°以上，则视为具有憎水性，在接触角e为15。以 上的情况下憎水性更高且成为超憎水。在本实施方式中所使用的憎水处理面
上，可使接触角e为no。以上。
图3是在本实施方式中所使用的进行憎水处理的金属板13的表面上拍摄 的使0.5ml的水滴16静止时的照片。通过该照片，可知，测量到接触角6为 170。以上，且本实施方式中使用的憎水处理具有较高的憎水性。在此类具有高 憎水性的表面上，由于表面张力的影响小，所以处于水滴易于离开表面的状态。 通过微细的水滴接触并合体，而使总计的表面积减小，且表面自由能量减少。 该减少量转换为运动能量，由此产生合体的微细水滴从表面飞散的现象。即，在作为水滴的接点的接线和金属表面所成的角度的接触角为90。以上时，水滴
具有易于从金属表面脱离的倾向，再有，通过水滴合而为一而使总计的表面自 由能量减少，所以该减少的量转变为运动能量且该能量成为水滴飞散的能量 (这已在上述专利文献l中记载)。
的金属部件10使用帕耳帖元件20来冷却的构成。在通过冷却而使金属部件 IO的内侧面为周围空气的露点温度以下时，金属部件IO的内侧面凝结水滴， 且被无数的微细凝缩水滴覆盖。在这些凝缩水滴随着时间的经过而成长时，通 过与附近的凝缩水滴接触并合体而从表面飞散。此外，在观察飞散时的水滴的 直径时，由于取决于与相邻的水滴的距离等，所以存在波动，但大概在直径 30mm以下。
此外，使用图4来说明凝缩水滴的飞散距离。图4是观察从相对于平面 14垂直地配置的憎水处理面15飞散的凝缩水滴17(合体后的水滴)的轨迹的 图。憎水处理面15由帕耳帖元件20冷却，在高度25mm的位置处产生凝缩水 滴17。凝缩水滴17飞散并从憎水处理面15和平面14的接点在约30mm的地 点到达平面14 (根据实验结果)。凝缩水滴17的粒径在本实施方式的金属部 件10中产生的凝缩水滴中较大(在易于观察的情况下，取粒径大的来作为对 象)，所以通常，可推测到在憎水加工面上产生的凝缩水滴(30mm以下的水 滴)的飞散距离比凝缩水滴17飞散的距离远。
在本实施方式中，在矩形管状的金属部件10的内侧面，相对的两组憎水 处理面间的距离皆在30mm以内，所以从一个面飞散的凝缩水滴碰撞到在相对 的面上产生的其它凝缩水滴而合体并成为一个凝缩水滴而再次飞散。虽然通常 在与相邻的凝缩水滴接触之前不成长也不飞散，但通过向相对面上的直径小的 凝缩水滴碰撞，相对面上的直径小的凝缩水滴也可飞散，所以本实施方式可通 过将憎水处理面相对地配置而促进凝缩水滴的飞散。即，虽然通常同一表面上 的相邻的各水滴逐渐成长变大并合体而飞散，但如果与来自相对面的水滴碰撞 而合体，则通过碰撞合体而使合体水滴变大并飞散。
但是，憎水处理面上凝缩水滴随着时间的经过而使粒径逐渐变大且覆盖金 属，并使金属部件和周围的空气的接触面积缩小。虽然在凝结的面积减小时产生的凝缩水滴的量也减小，但在本实施方式中，可促进凝缩水滴的飞散，所以 可防止在憎水处理面上覆盖较大的水滴，并可增加凝缩水滴即放出的水滴的 量。此外，在本实施方式中，用帕耳帖元件20冷却矩形管状的金属部件10。 本实施方式对一个冷却构件将在内侧具有四个憎水处理面的矩形管状的金属 部件10冷却，所以与用相同冷却构件将一个金属板冷却的现有技术相比，凝 缩水滴凝结的表面积扩大，且可增加飞散的微细凝缩水滴的放出量。此外，可 在扩大表面积时将多个金属部件排列，且可通过例如使多个本实施方式的金属 部件IO接触并排列(将图1所示的矩形管状金属部件IO在附图中横向排列而 设置在帕耳帖元件上)，可防止向憎水处理面接触且可扩大凝缩水滴所产生的 表面积。另外，可使本实施方式的矩形管状的金属部件IO成为圆筒状的金属部件。 通过在圓筒状的金属部件的内侧面实施憎水处理，即使接触外侧面，憎水性也 不会下降。此外，如果使该圆筒状金属部件的内径为直径5mm以下则更好， 这样便难以使手指进入金属部件的内径，且憎水处理面可不设置防止接触部 件，并可保护憎水处理面。另外，可使金属部件lO为-形(n形的开口部在图1实例中可在上方或 侧方)，即使是该形状，由于具备相对的一组憎水处理面，所以也是有效的。 此时，如果使相对的憎水处理面的距离为5mm以下，则难以使手指进入金属 部件的开口部，即使不设防止接触部件，也可防止憎水处理面的憎水性的下降。 此外，该金属部件的相对的面不必一定是平行的。 (第二实施方式)其次，使用图5来说明本发明的第二实施方式的水滴放出装置。本实施方 式的金属部件11以与作为上述第一实施方式的变形例的-形金属部件所具备 的一组相对面平行的方式增设两个金属制的板材，并成为在该各板材的两面实 施憎水处理的梳齿形的形状(在3形空间的内部设置的两个梳齿是金属制板 材)。通过^f吏金属部件11为梳齿形，而可构成多组相对的面，所以可与矩形管 的情况同样地得到促进水滴的飞散效果。此外，梳齿形的金属部件11具有两 个实施了憎水处理的板材2，所以表面积扩大，可容易地促进水滴的飞散。再有，本实施方式的梳齿形的金属部件11通过使梳齿间的间隔分别为5mm以下而成为不能使手指从开口部进入的构造，且制造时等的操作变容易。 此外，通过使梳齿间的间隔变窄，即使在使金属部件11整体的大小增大的情 况下，也不能从开口部接触内部的憎水处理面，所以可不需要防止接触部件地 扩大金属部件11的尺寸，且易于增加飞散的水滴的量。此外，在本实施方式中，通过将水滴放出装置以梳齿形向下的方式配置金 属部件ll( -形开口部向下)，而成为促进凝缩水滴的飞散(水滴的重力效果)， 并增加飞散的水滴的量的构造。通过将梳齿形的金属部件11如图5所示那样 朝向垂直方向(-形的底部配置在上方)，可防止在金属部件11的内侧面积存 凝缩水滴。换言之，在本实施方式中，rr形开口部向下，且两个板材以使其敞 开端部向下且水滴不会积存在该板材上的方式配置。 (第三实施方式)其次，参照图6对本发明第三实施方式的水滴放出装置进行说明。在本实 施方式中，作为水滴放出装置的金属部件为销状翅片(pinfm)形。图示的销 状翅片形状通过设置多个销(不限于圆柱形状，也可以是棱柱形状)而由销彼 此构成多组相对的面，所以可与图1所示的矩形管和图6所示的梳齿形的情况 同样地得到促进水滴飞散的效果。此外，通过缩短相邻的销和销的距离，可防止接触憎水加工面并扩大产生 凝缩水滴的表面积。这样，易于增加飞散的凝缩水滴的量。再有，在图5所示 的梳齿形的金属部件11中，通过设置的方向而阻止在金属部件内流通的空气 (如桌构成为空气沿梳齿形成的凹部流动，则不能阻止空气，但在以与空气的 流动相对的方式形成梳齿平面的情况下可以阻止空气)，所以在金属部件表面 上附着的凝缩水滴存在不飞散而积存于内部的可能。与之相对，图6所示的销状翅片形的金属部件(冷却部件)12由一张板 材(图示的顶棚板)和多个尖形部构成，所以不会使空气在金属部件内停止， 即使不考虑流动的空气的流路，也可抑制凝缩水滴不飞散而积存在内部。 (第四实施方式)其次，参照图7来对将本发明的实施方式的水滴放出装置装载于空调机中 的一个构成例进行说明。水滴放出装置由矩形管状的金属部件10、将其冷却的帕耳帖元件20、在帕耳帖元件20的散热面上设置的散热片40构成(参照 图1)。
与本实施方式相关的空调机从栅格50取入室内空气，在换热器90换热并 冷却后，从吹出口 60放出到室内。在本实施方式中，在换热器90的附近具备 水滴放出单元80,该单元80由上述水滴放出装置、向散热片40输送室内空 气的送风构件81、将从送风构件81输送的空气的流路分为两个的隔板82、用 于将由散热片40加热的空气向水滴放出单元80外放出的开口部(未图示)构 成。隔板82为了将来自送风构件81的空气如箭头所示那样向散热片40 —侧 和金属部件10 —侧流动，而将流^各分为两个。
在水滴放出单元80工作时，矩形管状的金属部件10的内侧面凝结水滴， 其被无数的凝缩水滴覆盖，且飞散。该凝缩水滴通过来自送风构件81的空气 而向吹出口 60放出，与从吹出口 60放出的已换热的空气混合，并向室内空间 放出。水滴放出装置如图1中说明那样通过使憎水处理面相对而促进凝缩水滴 的飞散。在本实施方式中，通过使从送风构件81送出的室内的空气在憎水处 理面上流动，不仅促进相对面的凝缩水滴的飞散而且使同一平面上的凝缩水滴 彼此碰撞，从而促进凝缩水滴的飞散，并可进一步增加凝缩水滴的放出量。
虽然在与本实施方式相关的空调机上装载的水滴放出装置的空间中放出 的水分量因空调机的设置环境而不同，但可从下面的实验来观察到。实验使用 使矩形管状的各边为25mm的金属部件，且在室温20。C、相对湿度60%的环 境下进行。此时，通过实验确认到在每小时内将2000mg的水分放出到空间中。 这样，本实施方式的水滴放出装置的内侧的相对的憎水处理面间的距离分别为 5mm,各憎水处理面长边为25mm,短边为5mm,所以单从憎水处理面的面 积比，便可推测出每小时可放出约80mg的水分。
实际上，水分的放出量除了憎水处理面的面积比之外还因风速而不同。如 果憎水处理面的面积增加，则存在增加的倾向，如果憎水处理面的面积减小， 则存在减小的倾向。此外，如果风速大，则带走水滴的量增加，所以水分的放 出量存在增加的倾向。如果缩小矩形管的截面积(空气通过的部分)，则这里 的风速变大。
这里，鉴于向空调^L的装载性，使憎水处理面间的距离为15mm (士2mm左右)，且使各憎水处理面的短边为15mm (±2mm左右)较理想，此时，各 憎水处理面的长边为15 25mm左右。如果没有到每小时约2000mg，则通过 憎水处理面的减小所产生的水分的放出量的减少和风速的增加所产生的水分 的放出量的增加的平衡，而可得到适度的水分放出量。
虽然与本实施方式相关的空调机向室内空间提供的空气是凝缩水滴混合 的空气，但该凝缩水滴的粒径小到大约30mm,且凝缩水滴的质量轻，所以易 于与已换热的空气一同飞远。这样，凝缩水滴在吹出口 60附近落下，并可防 止将室内弄湿的不利情况。此外，凝缩水滴混合的空气在制冷循环时具有易于 使使用者感觉到的制冷效果。在制冷运转时，已换热的冷风和微细的凝缩水滴 放出到室内。由于放出到室内的凝缩水滴蒸发时吸取潜热，所以易于使使用者 感觉到制冷效果。再有，适用于空调机的水滴放出装置并不限于图1中实例， 也可使用-形、梳齿形、销状翅片形(后述的第五实施方式也同样)。
(第五实施方式)
其次，参照图8和图9来说明将本发明实施方式的水滴放出装置装载于空 调机中的其它构成例。图8是与本实施方式相关的空调机的纵剖视图，水滴放 出装置设置于吹出口 60上。图9是在与本实施方式相关的空调机上装载的水 滴放出装置的详细情况。
水滴放出装置使散热构件为金属制的板材41,并利用在吹出口 60流动的 空气来进行散热。此外，空气的一部分通过矩形管状的金属部件IO的内侧面， 促进凝缩水滴的飞散，并向从吹出口 60放出的已换热的空气放出凝缩水滴。 从吹出口 60放出的冷风的风量大，流动也快。因此，在本实施方式中，通过 在吹出口 60附设水滴放出装置，而可不设置散热用的送风机地进行散热。此 外，从吹出口 60放出的空气温度低且相对湿度高，所以在金属部件中通过的 空气易于凝结。
如上所述，本发明实施方式的水滴放出装置通过向金属部件的互相相对的 相对面施行憎水处理，而可防止接触憎水处理面所产生的憎水性的下降，并且 具备可促进凝缩水滴的飞散并增加微细水滴的产生量的主要特征。
权利要求
1. 一种水滴放出装置，具备生成凝缩水滴的金属部件和冷却上述金属部件的冷却构件，其特征在于，上述金属部件具有互相面对的相对面，在上述相对面上实施通过凹凸面形成和化学蒸镀所形成的憎水处理。
2. 根据权利要求1所述的水滴放出装置，其特征在于， 实施了上述憎水处理的面采用水滴的接触角为170°以上。
3. 根据权利要求1或2所述的水滴放出装置，其特征在于， 上述金属部件是矩形管状的金属部件。
4. 根据权利要求1或2所述的水滴放出装置，其特征在于， 上述金属部件是具有一组相对面的-形形状的金属部件。
5. 根据权利要求1或2所述的水滴放出装置，其特征在于， 上述金属部件是使实施了憎水处理的板材介于具有一组相对面的3形形状的金属部件之间的^f危齿形状，且上述梳齿的间隔为手指不能插入的尺寸。
6. 根据权利要求1或2所述的水滴放出装置，其特征在于， 上述金属部件是板材和在上述板材上纵横设置的多个圓柱或棱柱的销形状。
7. 根据权利要求l、 2、 3或4所述的水滴放出装置，其特征在于， 实施了上述憎水处理的面的间隔是从一个面飞散的凝缩水滴可碰撞到相对的面的凝缩水滴上的尺寸。
8. 根据权利要求l、 2、 3或4所述的水滴放出装置，其特征在于， 实施了上述憎水处理的面的间隔是手指不能插入的5mm以下。
9. 根据权利要求l、 2、 3或4所述的水滴放出装置，其特征在于， 使用帕耳帖元件来作为上述冷却构件。
10. —种空调机，其特征在于， 具备权利要求1 ~6中任一项所述的水滴放出装置。
11. 根据权利要求IO所述的空调机，其特征在于，在上述空调机的室内机的空气吹出口设置上述水滴放出装置，从上述空气吹出口放出的空气在上述金属部件的相对面间的空间流动。
12. 根据权利要求11所述的空调机，其特征在于，使用帕耳帖元件来作为上述冷却构件，将上述帕耳帖元件的散热面或设置 在上述散热面上的散热板配置在上述空气吹出口 。
13. 根据权利要求IO所述的空调机，其特征在于，在上述空调机的室内机的空气吹出口附近设置上述水滴放出装置，并且， 与上述空调机所具备的第一送风构件分开设置用于向上述金属部件的相对面 间的空间供给空气的第二送风构件，来自上述第二送风构件的空气通过上述相对面间的空间并导向上述空气吹出口 。
全文摘要
本发明提供促进水滴的飞散并且具有可不接触增水处理面的构造的水滴放出装置或具备该水滴放出装置的空调机。在具备生成凝缩水滴的金属部件(10)、冷却金属部件的冷却构件(帕耳帖元件)(20)、散热片(40)的水滴放出装置中，金属部件(10)具有互相面对的相对面，在相对面上实施通过凹凸面形成和化学蒸镀所形成的憎水处理，实施了憎水处理的面的间隔为手指不能插入的尺寸。实施了憎水处理的面的接触角为170°以上。金属部件是矩形管状的形状，且是具有一组相对面的コ形形状的金属部件，或者是在コ形形状的金属部件之间存在多个板材的梳齿形状。根据该构造，可促进金属部件的憎水处理面的凝缩水滴的飞散，防止憎水处理面的手指接触。
文档编号F24F1/00GK101285614SQ200810081828
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月8日 优先权日2007年4月9日
发明者关谷祯夫, 国眼阳子, 秋山雄二 申请人:日立空调·家用电器株式会社