本稿では、空気源ヒートポンプのフィンチューブ熱交換器表面の霜層成長特性について実験的に検討した。赤外線サーモグラフィーを用いて霜層の表面温度を測定し、熱電対による直接測定装置で検証を行った。平ピン、波形ピン、スリットピンの3種類のフィンタイプおよびフィンピッチが霜層の厚さ、結霜量、熱交換量に及ぼす影響を分析し、霜層-湿空気界面条件などを熱・質量伝達の駆動力として霜層成長の法則性を解析した。実験結果は、波形ピンおよびスリットピンの熱交換器界面における熱・質量伝達の駆動力が平ピンより高く、それにより表面の霜層成長速度が平ピンより大きくなり、結霜後期にスリットピンの霜層成長速度が著しく加速することを示す。3種類のフィンのうち、スリットピンの表面結霜周期が最短であり、平ピンの周期が最長である。波形ピン熱交換器の平均熱交換量は最大で、スリットピンおよび平ピンの熱交換器よりそれぞれ0.61％、2.67％高い。フィンピッチが界面の熱・質量伝達駆動力に与える影響は小さいが、ピッチが大きくなるほど表面霜層の厚さの増加速度が速くなり、結霜周期も長くなり、大ピッチフィン熱交換器の表面霜層は比較的疎らである。除霜-融氷周期における熱交換器の平均熱交換量と空気側抵抗を総合的に考慮すると、結霜条件下での波形ピン熱交換器の最適フィンピッチは約2.2 mである。

空気源ヒートポンプ;フィンタイプ;フィンピッチ;霜層表面温度