説明

電磁誘導加熱ユニットおよび空気調和装置

【課題】冷媒配管を電磁誘導によって加熱する場合であっても周囲への磁界の漏れ出しを抑えることが可能な電磁誘導加熱ユニットおよび空気調和装置を提供する。
【解決手段】SUS管F2によって外表面が構成されている冷媒配管Fの加熱を行う電磁誘導加熱ユニット6であって、コイル68と、遮蔽カバー75とを備えている。コイル68は、冷媒配管Fの近傍に配置されている。遮蔽カバー75は、コイル68の冷媒配管F側である内側とは反対側の外側に配置されており、磁性体を含んでいる。遮蔽カバー75は、コイル68の外側を80%以上覆っている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電磁誘導加熱ユニットおよび空気調和装置に関する。
【背景技術】
【0002】
冷凍サイクルには、冷媒の熱を放出させる放熱器や、冷媒に対して熱を与える加熱器等が備えられている。冷凍サイクルを循環する冷媒は、例えば、冷房運転サイクルにおいては室内の空気との間で熱交換を行って熱を得ており、暖房運転サイクルにおいては屋外の空気との間で熱交換を行って熱を得ている。
【0003】
以下に示す特許文献1に記載の空気調和機の冷凍サイクルによると、上述のような室内の空気や屋外の空気から熱を得るだけでなく、別個に冷媒加熱装置によって冷媒が熱を得るシステムが提案されている。この冷媒加熱装置では、冷媒の流れる熱交換器をバーナで加熱させることにより、熱交換器内部を流れる冷媒に熱を与えている。このように、この空気調和機では冷媒加熱装置を採用しているため、冷媒が熱を必要とする場合において、室内や屋外の気温等の制約を受けることなく、冷媒を加熱することを可能にしている。
【特許文献1】特開平8−210720号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のような冷媒加熱装置として、バーナ等の火を用いる方式の加熱ではなく、電気的な方式として電磁誘導加熱方式を採用することもできる。例えば、磁性体材料を含む冷媒配管の周りに電磁誘導コイルを巻き、この電磁誘導加熱コイルに対して電流を流すことで生じた磁束に起因して冷媒配管を発熱させることができる。そして、この冷媒配管における発熱を用いて、冷媒を加熱することができる。
【0005】
しかし、冷媒配管を電磁誘導によって加熱する場合に、冷媒配管以外の部分においても磁界が生じてしまう。
【0006】
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、冷媒配管を電磁誘導によって加熱する場合であっても周囲への磁界の漏れ出しを抑えることが可能な電磁誘導加熱ユニットおよび空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1発明に係る電磁誘導加熱ユニットは、冷媒配管および/または冷媒配管中を流れる冷媒と熱的接触をする部材を加熱する電磁誘導加熱ユニットであって、コイルと、外部部材とを備えている。コイルは、冷媒配管の近傍に配置されている。外部部材は、コイルの冷媒配管側である内側とは反対側の外側に配置されており、磁性体を含んでいる。外部部材は、コイルの外側を80%以上覆っている。ここで、「冷媒配管」には、内側表面を構成している部分、外側表面を構成している部分および内側表面と外側表面との間に位置している部分のいずれについても含まれるものとする。すなわち、電磁誘導によって渦電流が発生する部材が、冷媒配管の外表面を構成していてもよく、冷媒配管の内側表面を構成していてもよく、冷媒配管の外表面と内側表面との間に位置していてもよい。また、「冷媒配管中を流れる冷媒と熱的接触をする部材」には、例えば、配管内の冷媒通路上に配置されて冷媒に直接接触する部材や、冷媒配管の外側に配置されて冷媒配管を加熱する部材等が含まれる。また、「冷媒配管」および「冷媒配管中を流れる冷媒と熱的接触をする部材」は、少なくとも1部に磁性体を含有しているものもしくはその合金であることが好ましい。なお、消費電力に対する効率的な加熱を行う観点からは、磁性体は強磁性体であることが好ましい。また、ここでの磁性体を含んでいる外部部材としては、例えば、少なくとも樹脂よりも透磁率の高い材料を含んでいてもよい。
【0008】
電磁誘導を生じさせるためにコイルに電流を流すと、コイルに対して冷媒配管側とは反対側の位置にも磁界が生じる。この場合において、仮に、電磁誘導加熱ユニットの周囲に磁性体材料が存在すると、意図しない発熱を生じさせてしまうおそれがある。
【0009】
これに対して、この電磁誘導加熱ユニットでは、コイルに対して冷媒配管側とは反対側の位置に磁性体を含んだ外部部材を配置している。このため、冷媒配管以外の部分で生じる磁束は、この外部部材を通過しやすくなる。これにより、磁界の漏れ出しを低減させることが可能になる。
【0010】
第2発明の電磁誘導加熱ユニットは、第1発明の電磁誘導加熱ユニットにおいて、コイルは、冷媒配管の少なくとも一部の回りを取り巻いている。
【0011】
この電磁誘導加熱ユニットでは、コイルに電流を流すことで生じる磁束の一部を、冷媒配管が伸びている方向に沿わせることができる。このため、冷媒配管に含まれている磁性体の長手方向と冷媒配管の軸方向とが略同一である場合に、電磁誘導による加熱効率を向上させることができる。
【0012】
第3発明の電磁誘導加熱ユニットは、第1発明または第2発明の電磁誘導加熱ユニットにおいて、外部部材は、人間の手がコイルに触れることを遮る形状を有している。なお、「人間の手がコイルに触れることを遮る形状」とは、例えば、コイルの径方向から見た場合に、外部部材に開口や隙間が設けられている場合であっても、当該開口や隙間が、例えば人間の一般的な指先の断面広さよりも狭い1cm2以下となるように形成されている場合等が含まれる。
【0013】
この電磁誘導加熱ユニットでは、作業者等がコイルに接触してしまうおそれを低減させることができる。
【0014】
第4発明の電磁誘導加熱ユニットは、第1発明から第3発明のいずれかの電磁誘導加熱ユニットにおいて、外部部材は、1つの部材によって構成されている。外部部材の外縁同士の接触部分が無いように位置決めされている。
【0015】
この電磁誘導加熱ユニットでは、外部部材は、外縁同士の接触部分が無いように位置決めされているため、局所的な接触部分が存在しない。このため、電磁誘導のためにコイルに電流を流したとしても、磁束の集中が生じにくい。これにより、磁束の集中に起因する部分的な温度上昇を抑えることができる。
【0016】
第5発明の電磁誘導加熱ユニットは、第1発明から第3発明のいずれかの電磁誘導加熱ユニットにおいて、外部部材は、第1外部部材と第2外部部材とを有している。第1外部部材および第2外部部材は、第1外部部材の外縁と第2外部部材の外縁との接触部分が無いように位置決めされている。
【0017】
この電磁誘導加熱ユニットでは、第1外部部材および第2外部部材は、第1外部部材の外縁と第2外部部材の外縁との接触部分が無いように位置決めされているため、局所的な接触部分が存在しない。このため、電磁誘導のためにコイルに電流を流したとしても、磁束の集中が生じにくい。これにより、磁束の集中に起因する部分的な温度上昇を抑えることができる。
【0018】
第6発明の電磁誘導加熱ユニットは、第1発明から第5発明のいずれかの電磁誘導加熱ユニットにおいて、少なくともコイルの外側であって外部部材の内側に配置された部分を有しており、磁性体を含んでいる磁性体部をさらに備えている。
【0019】
この電磁誘導加熱ユニットでは、電磁誘導加熱のためにコイルに電流を流した際に周囲へ漏れだそうとする磁界は、外部部材内だけでなく磁性体部内にも通過させるように誘導される。これにより、磁界の漏れを効果的に抑えることが可能になる。
【0020】
第7発明の電磁誘導加熱ユニットは、第6発明の電磁誘導加熱ユニットにおいて、磁性体部は、フェライトを含んでいる。
【0021】
この電磁誘導加熱ユニットでは、電磁誘導加熱のためにコイルに電流を流した際に周囲へ漏れだそうとする磁界は、効率的にフェライトに誘導される。そして、フェライトは電気抵抗が小さいために、内部を電流が流れても発熱しにくい。これにより、外部への磁界の漏れを抑えつつ、周辺部材の発熱を抑えて機器の信頼性を向上させることができる。
【0022】
第8発明の電磁誘導加熱ユニットは、第6発明または第7発明の電磁誘導加熱ユニットにおいて、冷媒配管の延びる方向に対して垂直な面上において冷媒配管を外側から見た場合に、磁性体部は、少なくとも、外部部材が存在していない位置に配置されている。
【0023】
この電磁誘導加熱ユニットでは、電磁誘導加熱のためにコイルに電流を流した際に、外部部材の外縁同士の隙間から冷媒配管の外側の方向へ漏れだそうとする磁界は、磁性体部内に誘導される。これにより、冷媒配管の外側への磁界の漏れ出しを効果的に抑えることが可能になる。
【0024】
第9発明の電磁誘導加熱ユニットは、第6発明から第8発明のいずれかの電磁誘導加熱ユニットにおいて、外部部材と、磁性体部とは、冷媒配管の延びる方向に対して垂直な面上において冷媒配管を外側から見た場合に、互いに重なる位置に配置されている部分を有している。
【0025】
この電磁誘導加熱ユニットでは、電磁誘導加熱のためにコイルに電流を流した際に周囲へ漏れだそうとする磁界は、外部部材内だけでなく磁性体部内にも通過させるように誘導される。これにより、二重の磁界誘導部材によって効果的に抑えることが可能になる。
【0026】
第10発明の電磁誘導加熱ユニットは、第6発明から第9発明のいずれかの電磁誘導加熱ユニットにおいて、磁性体部と外部部材とは、直接接触する部分が無いように位置決めされている。
【0027】
この電磁誘導加熱ユニットでは、磁性体部と外部部材とが接触しないように配置されているため、局所的な接触部分が存在しない。このため、電磁誘導のためにコイルに電流を流したとしても、磁束の集中が生じにくい。これにより、磁束の集中に起因する部分的な温度上昇を抑えることができる。
【0028】
第11発明の電磁誘導加熱ユニットは、第1発明から第10発明のいずれかの電磁誘導加熱ユニットにおいて、外部部材は、内側から外側に向かう方向が厚み方向である板状部材であって、厚み方向に貫通した開口を有している。なお、この開口は、複数設けられていてもよい。
【0029】
電磁誘導加熱によって冷媒配管が加熱され、例えば、コイルに対して熱が伝わってきた場合には、コイル自体の電気抵抗が増大してしまい、磁界の発生を効率的に行うことが妨げられるおそれがある。
【0030】
これに対して、この電磁誘導加熱ユニットでは、外部部材に開口が設けられているため、この開口を介して熱を外側に放出することができる。これにより、コイル周辺での熱の滞留を抑えて磁界の発生効率の低下を抑えることが可能になる。
【0031】
第12発明の空気調和装置は、第1発明から第11発明のいずれかの電磁誘導加熱ユニットと、冷媒配管に冷媒を流す部分を含む冷凍サイクルとを備えている。
【0032】
この空気調和装置では、空気調和装置において電磁誘導加熱を行う場合であっても、磁界の漏れ出しを低減させることが可能になる。
【発明の効果】
【0033】
第1発明の電磁誘導加熱ユニットでは、磁界の漏れ出しを低減させることが可能になる。
【0034】
第2発明の電磁誘導加熱ユニットでは、冷媒配管に含まれている磁性体の長手方向と冷媒配管の軸方向とが略同一である場合に、電磁誘導による加熱効率を向上させることができる。
【0035】
第3発明の電磁誘導加熱ユニットでは、作業者等がコイルに接触してしまうおそれを低減させることができる。
【0036】
第4発明の電磁誘導加熱ユニットでは、磁束の集中に起因する部分的な温度上昇を抑えることができる。
【0037】
第5発明の電磁誘導加熱ユニットでは、磁束の集中に起因する部分的な温度上昇を抑えることができる。
【0038】
第6発明の電磁誘導加熱ユニットでは、磁界の漏れを効果的に抑えることが可能になる。
【0039】
第7発明の電磁誘導加熱ユニットでは、外部への磁界の漏れを抑えつつ、周辺部材の発熱を抑えて機器の信頼性を向上させることができる。
【0040】
第8発明の電磁誘導加熱ユニットでは、冷媒配管の外側への磁界の漏れ出しを効果的に抑えることが可能になる。
【0041】
第9発明の電磁誘導加熱ユニットでは、二重の磁界誘導部材によって効果的に抑えることが可能になる。
【0042】
第10発明の電磁誘導加熱ユニットでは、磁束の集中に起因する部分的な温度上昇を抑えることができる。
【0043】
第11発明の電磁誘導加熱ユニットでは、コイル周辺での熱の滞留を抑えて磁界の発生効率の低下を抑えることが可能になる。
【0044】
第12発明の空気調和装置では、空気調和装置において電磁誘導加熱を行う場合であっても、磁界の漏れ出しを低減させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0045】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態における電磁誘導加熱ユニット6およびこれを備えた空気調和装置1について、例に挙げて説明する。
【0046】
<1−1>空気調和装置1
図1に、空気調和装置1の冷媒回路10を示す冷媒回路図を示す。
【0047】
空気調和装置1は、熱源側装置としての室外機2と、利用側装置としての室内機4とが冷媒配管によって接続されて、利用側装置が配置された空間の空気調和を行うものであって、圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、室外電動膨張弁24、アキュームレータ25、室外ファン26、室内熱交換器41、室内ファン42、ホットガスバイパス弁27、キャピラリーチューブ28および電磁誘導加熱ユニット6等を備えている。
【0048】
圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、室外電動膨張弁24、アキュームレータ25、室外ファン26、ホットガスバイパス弁、キャピラリーチューブ28および電磁誘導加熱ユニット6は、室外機2内に収容されている。室内熱交換器41および室内ファン42は、室内機4内に収容されている。
【0049】
冷媒回路10は、吐出管A、室内側ガス管B、室内側液管C、室外側液管D、室外側ガス管E、アキューム管F、吸入管G、ホットガスバイパス回路H、分岐配管Kおよび合流配管Jを有している。室内側ガス管Bおよび室外側ガス管Eは、ガス状態の冷媒が多く通過するものではあるが、通過する冷媒をガス冷媒に限定しているものではない。室内側液管Cおよび室外側液管Dは、液状態の冷媒が多く通過するものではあるが、通過する冷媒を液冷媒に限定しているものではない。
【0050】
吐出管Aは、圧縮機21と四路切換弁22とを接続している。
【0051】
室内側ガス管Bは、四路切換弁22と室内熱交換器41とを接続している。
【0052】
室内側液管Cは、室内熱交換器41と室外電動膨張弁24とを接続している。
【0053】
室外側液管Dは、室外電動膨張弁24と室外熱交換器23とを接続している。
【0054】
室外側ガス管Eは、室外熱交換器23と四路切換弁22とを接続されている。
【0055】
アキューム管Fは、四路切換弁22とアキュームレータ25とを接続しており、室外機2の設置状態で鉛直方向に伸びている。アキューム管Fの一部に対して、電磁誘導加熱ユニット6が取り付けられている。アキューム管Fのうち、少なくとも電磁誘導加熱ユニット6によって覆われている被加熱部分は、銅管F1の周囲をSUS(Stainless Used Steel:ステンレス鋼)管F2が覆って構成されている(図7参照)。冷媒回路10を構成する配管のうちSUS管以外の部分は、銅管で構成されている。なお、上記銅管の周囲を覆う管の材質はSUSに限定されるものではなく、例えば、鉄、銅、アルミ、クロム、ニッケル等の導体およびこれらの群から選ばれる少なくとも2種以上の金属を含有する合金等とすることができる。また、SUSとしては、例えば、フェライト系、マルテンサイト系、オーステナイト系の3種およびこれらの種類を組み合わせたものが例として挙げられる。また、ここでのアキューム管Fは、磁性体および磁性体を含有する材料を備えていなくてもよく、誘導加熱が行われる対象となる材質を含有するものであればよい。なお、磁性体材料は、例えば、アキューム管Fのすべてを構成していてもよいし、アキューム管Fの内側表面のみに形成されていてもよく、アキューム管F配管を構成する材料中に含有されることで存在していてもよい。このように電磁誘導加熱を行うことで、アキューム管Fを電磁誘導によって加熱させることができ、アキュームレータ25を介して圧縮機21に吸入される冷媒を暖めることができる。これにより、空気調和装置1の暖房能力を向上させることができる。また、例えば、暖房運転の起動時においては、圧縮機21が十分に暖まっていない場合であっても、電磁誘導加熱ユニット6による迅速な加熱によって起動時の能力不足を補うことができる。さらに、四路切換弁22を冷房運転用の状態に切り換えて、室外熱交換器23等に付着した霜を除去するデフロスト運転を行う場合には、電磁誘導加熱ユニット6がアキューム管Fを迅速に加熱することで、圧縮機21は迅速に暖められた冷媒を対象として圧縮することができる。このため、圧縮機21から吐出するホットガスの温度を迅速に上げることができる。これにより、デフロスト運転によって霜を解凍させるのに必要とされる時間を短縮化させることができる。これにより、暖房運転中に適時デフロスト運転を行うことが必要となる場合であっても、できるだけ早く暖房運転に復帰させることができ、ユーザの快適性を向上させることができる。
【0056】
吸入管Gは、アキュームレータ25と圧縮機21の吸入側とを接続している。
【0057】
ホットガスバイパス回路Hは、吐出管Aの途中に設けられた分岐点A1と室外側液管Dの途中に設けられた分岐点D1とを接続している。ホットガスバイパス回路Hは、途中に冷媒の通過を許容する状態と許容しない状態とを切換可能なホットガスバイバス弁27が配置されている。
【0058】
分岐配管Kは、室外熱交換器23の一部を構成しており、熱交換を行うための有効表面積を増大させるために、室外熱交換器23のガス側出入口23eから伸びる冷媒配管が後述する分岐合流点23kで複数本に分岐した配管である。この分岐配管Kは、分岐合流点23kから合流分岐点23jまで伸びており、合流分岐点23jで合流している。
【0059】
合流配管Jは、室外熱交換器23の一部を構成しており、合流分岐点23jから室外熱交換器23の液側出入口23dまで伸びている配管である。合流配管Jは、冷房運転時に室外熱交換器23から流れ出る冷媒の過冷却度を統一させることができるとともに、暖房運転時に室外熱交換器23の下端近傍に着霜した氷を解凍させることができる。
【0060】
四路切換弁22は、冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとを切換可能である。図1では、暖房運転を行う際の接続状態を実線で示し、冷房運転を行う際の接続状態を点線で示している。暖房運転時には、室内熱交換器41が冷媒の冷却器として、室外熱交換器23が冷媒の加熱器として機能する。冷房運転時には、室外熱交換器23が冷媒の冷却器として、室内熱交換器41が冷媒の加熱器として機能する。
【0061】
室外熱交換器23は、ガス側出入口23e、液側出入口23d、分岐合流点23k、合流分岐点23j、分岐配管K、合流配管Jおよび熱交フィン23zを有している。ガス側出入口23eは、室外熱交換器23の室外側ガス管E側の端部に位置しており、室外側ガス管Eと接続される。液側出入口23dは、室外熱交換器23の室外側液管D側の端部に位置しており、室外側液管Dと接続される。分岐合流点23kは、ガス側出入口23eから伸びる配管を分岐させており、流れる冷媒の方向に応じて冷媒を分岐もしくは合流させることができる。分岐配管Kは、分岐合流点23kにおける各分岐部分から複数本伸びている。合流分岐点23jは、分岐配管Kを合流させており、流れる冷媒の方向に応じて冷媒を合流もしくは分岐させることができる。合流配管Jは、合流分岐点23jから液側出入口23dまで伸びている。熱交フィン23zは、板状のアルミフィンが板厚方向に複数枚並んで、所定の間隔で配置されて構成されている。分岐配管Kおよび合流配管Jは、いずれも、熱交フィン23zを共通の貫通対象としている。具体的には、分岐配管Kおよび合流配管Jは、共通の熱交フィン23zの異なる部分で板圧方向に貫通して配置されている。
【0062】
室外機2内に配置される機器を制御する室外制御部12と、室内機4内に配置されている機器を制御する室内制御部13とが、通信線11aによって接続されることで、制御部11を構成している。この制御部11は、空気調和装置1を対象とした種々の制御を行う。
【0063】
<1−2>室外機2
図2に、室外機2の正面側の外観斜視図を示す。図3に、室外機2の背面側の外観斜視図を示す。図4に、室外熱交換器23および室外ファン26との位置関係についての斜視図を示す。図5に、室外熱交換器23および底板2bとの位置関係についての斜視図を示す。
【0064】
室外機2は、天板2a、底板2b、フロントパネル2c、左側面パネル2d、右側面パネル2fおよび背面パネル2eによって構成される略直方体形状の室外機ケーシングによって外表面を構成している。
【0065】
室外機2は、室外熱交換器23および室外ファン26等が配置されており左側面パネル2d側である送風機室と、圧縮機21や電磁誘導加熱ユニット6が配置されており右側面パネル2f側である機械室と、に図示しない仕切り板を介して区切られている。なお、電磁誘導加熱ユニット6は、機械室のうちの左側面パネル2dおよび天板2aの近傍である上方の位置に配置されている。ここで、上述した室外熱交換器23の熱交フィン23zは、略水平方向に板厚方向が向くようにしつつ、板厚方向に複数並んで配置されている。合流配管Jは、室外熱交換器23の熱交フィン23zのうち最も下の部分において、熱交フィン23zを厚み方向に貫通することで配置されている。ホットガスバイパス回路Hは、室外ファン26および室外熱交換器23の下方を沿うように配置されている。
【0066】
<1−3>電磁誘導加熱ユニット6
図6に、電磁誘導加熱ユニット6の概略斜視図を示す。図7に、電磁誘導加熱ユニット6の断面図を示す。図8に、電磁誘導加熱ユニット6から遮蔽カバー75を取り除いた状態の外観斜視図を示す。
【0067】
電磁誘導加熱ユニット6は、アキューム管Fのうち被加熱部分を径方向外側から覆うように配置されており、電磁誘導加熱によって被加熱部分を加熱する。このアキューム管Fの被加熱部分は、内側の銅管F1と外側のSUS管F2とを有する二重管構造となっている。なお、電磁誘導加熱ユニット6をアキューム管Fへ固定する前に、電磁誘導加熱ユニット6をアキューム管Fに対して位置決めさせるため、図11に示すようなビィンディング97が用いられる。これにより、電磁誘導加熱ユニット6のアキューム管Fに対する位置が定まったままで、後述する固定作業を行うことができ、作業性がよい。
【0068】
電磁誘導加熱ユニット6は、第1六角ナット61、第2六角ナット66、C型リング62、第1ボビン蓋63、第2ボビン蓋64、ボビン本体65、第1フェライトケース71、第2フェライトケース72、第3フェライトケース73、第4フェライトケース74、第1フェライト98、第2フェライト99、コイル68、遮蔽カバー75、サーミスタ14およびヒューズ15を備えている。
【0069】
第1六角ナット61は、樹脂製であって、電磁誘導加熱ユニット6をアキューム管Fに対して上端近傍で固定する。第2六角ナット66は、樹脂製であって、電磁誘導加熱ユニット6をアキューム管Fに対して下端近傍で固定する。
【0070】
C型リング62は、樹脂製であって、第1六角ナット61および第1ボビン蓋63と協同して、アキューム管Fに対して面接触して固定される。なお、図示しないが、第2六角ナット66および第2ボビン蓋64とも協同して、アキューム管Fに対して面接触して固定される。
【0071】
第1ボビン蓋63は、樹脂製であって、電磁誘導加熱ユニット6においてアキューム管Fとコイル68との相対位置を決める部材の1つであり、電磁誘導加熱ユニット6の上方でアキューム管Fを周囲から覆う。第2ボビン蓋64は、樹脂製であって、第1ボビン蓋63と同一形状であって、電磁誘導加熱ユニット6の下方でアキューム管Fを周囲から覆う。図13に、第1ボビン蓋63の上面図を示す。図14に、第1ボビン蓋63の下面図を示す。第1ボビン蓋63は、アキューム管Fを貫通させつつ、第1六角ナット61およびC型リング62と協同してアキューム管Fと電磁誘導加熱ユニット6とを固定させるための配管用筒状部63cを有している。第1ボビン蓋63は、コイル第1部分68bおよびコイル第2部分68cを通過させつつ保持するために、外周部分から内側に向けて形成された略T字形状のフック形状部63aを有している。第1ボビン蓋63は、ボビン本体65とSUS管F2との間に滞留している熱を外部に放出させるために上下方向に貫通した放熱開口65bを複数有している。第1ボビン蓋63は、第1〜第4フェライトケース71〜74をネジ69を介して螺着させるための、ネジ69用の螺着孔63dを4つ有している。さらに、第1ボビン蓋63は、ヒューズ差し込み開口63eおよびサーミスタ差し込み開口63fを有している。このヒューズ差し込み開口63dは、図16に示すヒューズ15を取り付ける際の開口であって、ヒューズ15の差し込み方向視における外縁形状に沿った形状の開口である。サーミスタ差し込み開口63fは、図15に示すサーミスタ14を取り付ける際の開口であって、サーミスタ14の差し込み方向視における外縁形状に沿った形状の開口である。なお、サーミスタ14およびヒューズ15は、電磁誘導加熱ユニット6の下方から取り付けられるため、第1ボビン蓋63のサーミスタ差し込み開口63fおよびヒューズ差し込み開口63dは、放熱開口63bと同様の放熱機能を発揮することになる。ここで、放熱しようとする暖かい空気はボビン本体65内の上方の空間に溜まるため、上方の放熱開口を下方よりも多く設けておくことで効率的な放熱を行うことが可能となっている。そして、第2ボビン蓋64のサーミスタ差し込み開口63fにはサーミスタ14が挿入され、第2ボビン蓋64のヒューズ差し込み開口63dにはヒューズ15が挿入され、それぞれ取り付けられる。図14に示すように、第1ボビン蓋63の下面側には、ボビン本体65の上端円筒部(後述する)の内側に位置することでボビン本体65と嵌り合うボビン用筒上部65gが下方に延びている。このボビン用筒上部65gは、上述した放熱開口63b、螺着孔63d、ヒューズ差し込み開口63eおよびサーミスタ差し込み開口63fの貫通状態を閉ざすことないように、各開口の外縁に沿った部分から貫通方向に延びて形成されている。なお、第1ボビン蓋63が有している開口や形状は、第2ボビン蓋64についても同様であり、第1ボビン蓋63における63番台の各部材番号は第2ボビン蓋64における64番台の部材番号にそれぞれ対応させて示し、説明は省略する。
【0072】
ボビン本体65は、図9に示すように、コイル68が巻き付けられる。ボビン本体65は、図10に示すように、円筒状の形状である円筒部65aを有している。ボビン本体65は、上端からわずかに下がった部分で径方向に突出して形成される第1巻き止め部65sと、下端からわずかに上がった部分で径方向に突出して形成される第2巻き止め部65tと、を有している。第1巻き止め部65sより上方には、上端円筒部65xが延びている。第2巻き止め部65tより下方には、下端円筒部65yが延びている。第1巻き止め部65sは、径方向外側にさらに突出した第1コイル保持部65bを有している。この第1コイル保持部65bは、コイル第1部分68bを挟み込むために径方向内側に窪んで形成されたコイル保持溝65cと、コイル第2部分68cを挟み込むために径方向内側に窪んで形成されたコイル保持溝65dと、を有している。第2巻き止め部65tは、第1巻き止め部65sと同様に、コイル保持溝65f、65gが形成された第2コイル保持部65eを有している。図12の電磁誘導加熱ユニット6の下面図に示すように、ボビン本体65に形成されているコイル保持溝65f、65gは、アキューム管Fが延びる方向からみた場合に、第2ボビン蓋64のフック形状部64aによって外側が覆われることで、コイル第1部分68bおよびコイル第2部分68cをより確実に保持することができている。また、コイル保持溝65f、65gと、フック形状部64aとは、アキューム管Fが延びている方向にずれて配置されるため、コイル第1部分68bおよびコイル第2部分68cが延びている方向の複数箇所において保持することができるたえ、コイル68に対して局所的な負荷が生じにくいようにすることができている。ボビン本体65には、アキューム管F側の内側において、アキューム管Fとの間に空間が形成されており、コイル68に電流が流れた際に生じる磁束がより効率的にアキューム管FのSUS管F2を通過するように距離をとっている。
【0073】
第1フェライトケース71は、第1ボビン蓋63と第2ボビン蓋64とをアキューム管Fの延びている方向から挟み込む。また、第1フェライトケース71は、後述する第1フェライト98および第2フェライト99を収容する部分を有している。第2フェライトケース72、第3フェライトケース73、第4フェライトケース74についても、第1フェライトケース71と同様であって、これらは、ボビン本体65、第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64を外側4方向から覆う位置に配置される。図6、図8および図12に示すように、第1ボビン蓋63は、第1〜第4フェライトケース71〜74それぞれと、金属製のネジ69を介して螺着され、固定される。
【0074】
第1フェライト98は、透磁率の高い素材であるフェライトによって構成されており、コイル68に電流を流した際に、SUS管F2以外の部分にも生じる磁束を集めて磁束の通り道を形成する。この第1フェライト98は、特に、電磁誘導加熱ユニット6の上端近傍および下端近傍の第1〜第4フェライトケース71〜74の収容部に収容される。第2フェライト99についても、配置位置および形状以外は上記第1フェライト98と同様であり、第1〜第4フェライトケース71〜74の収容部のうちボビン本体65の外側近傍の位置に配置される。ここで、第1フェライト98および第2フェライト99が設けられていない場合には、例えば、図17に示すように、周囲に磁束が漏れ出してしまうことになる。これに対して、本実施形態の電磁誘導加熱ユニット6では、コイル68の外側に第1フェライト98および第2フェライト99が設けられているために、図18に示すように磁束が流れ、漏れ磁束を低減させることができている。
【0075】
コイル68は、ボビン本体65の外側においてアキューム管Fの延びる方向を軸方向として螺旋状に巻き付けられているコイル巻き付け部分68a、コイル巻き付け部分68aに対してコイル68の一端側に延びているコイル第1部分68bと、コイル68の一端側とは反対側である他端側に延びているコイル第2部分68cと、を有している。このコイル68は、第1〜第4フェライトケース71〜74の内側に位置している。コイル第1部分68bおよびコイル第2部分68cは、図11に示すように、制御用プリント基板18と接続されている。そして、コイル68は、この制御用プリント基板18から高周波電流の供給を受ける。制御用プリント基板18は、制御部11によって制御されている。高周波電流の供給を受けると、コイル巻き付け部分68aが磁束を生じさせる。具体的には、図18において点線で示すように、SUS管F2のコイル巻き付け部68aからの最寄り部分と、第1フェライト98、第2フェライト99および遮蔽カバー75のコイル巻き付け部68aからの最寄り部分と、をアキューム管Fに対する径方向であってかつ軸方向に広がっている面上において略楕円形状となるように磁束が生じる。このようにして生じた磁束によって、SUS管F2は、電磁誘導によって電流(渦電流)が生じる。ここでSUS管F2を電流が流れる際に電気抵抗となる部分で発熱が生じることになる。なお、ここでは、コイル68の材料として、効率よく磁束を生じさせる観点から、良導体である銅線を用いている。なお、コイル68の材料としては、電気を流せるものであれば特に限定されるものではない。
【0076】
遮蔽カバー75は、図6と図8を比較すると分かるように、電磁誘導加熱ユニット6の最外周部分に配置されており、第1フェライト98および第2フェライト99だけでは呼び込みきれない磁束を集める。図6に示すように、遮蔽カバー75は、第1フェライトケース71に対して、ネジ70a、70b、70c、70dを介して螺着されることで固定されている。これにより、電磁誘導加熱ユニット6においては、この遮蔽カバー75の外側にはほとんど漏れ磁束が生じず、磁束の発生場所について自決することができている。
【0077】
サーミスタ14は、図15に示すように、アキューム管Fの外表面に対して直接接触するように取り付けられ、サーミスタ検知部14a、外側突起14b、側面突起14cおよびサーミスタ配線14dを有している。サーミスタ検知部14aは、アキューム管Fの外表面の湾曲形状に沿うような形状を有しており、実質的な接触面積を有している。外側突起14bは、サーミスタ14の取り付け状態において、アキューム管Fから離れる方向に突出した状態となる突起であって、第2ボビン蓋64のサーミスタ差し込み開口63fの縁に沿った形状となっている。側面突起14cも、外側突起14bと同様に第2ボビン蓋64のサーミスタ差し込み開口63fの縁に沿った形状となっており、外側突起14bから離れる向きに延びている。サーミスタ配線14dは、サーミスタ検知部14aの検知結果を信号にして制御部11まで伝える。なお、サーミスタ14は、図15において上方に向けて挿入されるが、外側突起14bおよび側面突起14cを有しているため、サーミスタ差し込み開口63fと同様に、挿入方向からみて非対称な形状となっている。このため、サーミスタ14の取り付け作業において間違いが生じないようにすることができており、取り付け作業性が向上している。
【0078】
ヒューズ15は、図16に示すように、アキューム管Fの外表面に対して直接接触するように取り付けられ、ヒューズ検知部15a、非対称形状15bおよびヒューズ配線15dを有している。ヒューズ検知部15aは、アキューム管Fの外表面の湾曲形状に沿うように湾曲した窪み形状を有しており、実質的な接触面積を有している。非対称形状15bは、上述したサーミスタ14と同様に、図16において上方に向けて挿入されるが、ヒューズ差し込み開口63dと同様に、挿入方向からみて非対称な形状となっている。このため、ヒューズ15の取り付け作業において間違いが生じないようにすることができており、取り付け作業性が向上している。
【0079】
<1−4>第1フェライトケース71
以下、フェライトケースの詳細を説明する。
【0080】
図19に、第1フェライト98および第2フェライト99が取り付けられた第1フェライトケース71の概略斜視図を示す。なお、第1〜第4フェライトケース71〜74は、いずれも同様の形状を有している。
【0081】
第1フェライトケース71は、樹脂製であって、図8に示すように、第1ボビン蓋63と第2ボビン蓋64とをアキューム管Fの延びている方向から挟み込んで固定する機能と、第1フェライト98および第2フェライト99を収容して保持する機能を有している。
【0082】
第1フェライトケース71は、底面部71j、側面部71h、第1蓋螺着部71a、第1蓋螺着孔71b、第2蓋螺着部71f、第2蓋螺着孔71g、遮蔽カバー螺着部71cおよび遮蔽カバー螺着孔71dを有している。
【0083】
底面部71jは、第1フェライトケース71の底面を構成している。この底面部71jには、後述するように、第1フェライト98および第2フェライト99が接着される。底面部71jは、電磁誘導加熱ユニット6に固定された状態では、面が径方向を向く位置に設けられ、長手方向がアキューム管Fの伸びる方向に沿うように設けられる。この底面部71jは、第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64の径方向の外縁のうち4つの対称的に設けられた略直線形状の辺のいずれかに取り付けられる。これにより、底面部71jの背面側と、第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64のそれぞれの略直線形状の辺とが当接した状態で固定される。これにより、第1フェライトケース71は、周方向への移動が規制された構造となっている。
【0084】
側面部71hは、底面部71jの長手方向と直交する方向の両端それぞれから、底面部71jから離れる方向に伸びている面を有している。
【0085】
第1蓋螺着部71aは、第1フェライトケース71と第1ボビン蓋63とを螺着させるために設けられており、2つの側面部71hに挟まれる径方向に広がる仮想空間からはずれた位置に設けられている。これにより、第1フェライト98をSUS管F2の近傍まで配置させることができるようになっており、磁力の漏れを低減させることができている。
【0086】
第2蓋螺着部71fは、第1フェライトケース71と第2ボビン蓋64とを螺着させるために設けられており、2つの側面部71hに挟まれる径方向に広がる仮想空間から、第1蓋螺着部71aとは反対側にはずれた位置に設けられている。これにより、第1フェライト98をSUS管F2の近傍まで配置させることができるようになっており、磁力の漏れを低減させることができている。なお、第1蓋螺着部71aと第2蓋螺着部71fとが、2つの側面部71hに挟まれており径方向に広がる仮想空間に対して、一方側と、他方側とに配置されているため、単に磁力の漏れを低減させるだけでなく、第1フェライトケース71と第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64との固定をより強固にしている。
【0087】
第2蓋螺着孔71gは、第1フェライトケース71と第2ボビン蓋64とを互いに螺着させて、固定させる。具体的には、上述の第1蓋螺着孔71bと同様に、金属製のネジ69によって、第1フェライトケース71の第2蓋螺着孔71gと、第2ボビン蓋64のネジ69用の螺着孔64d(図示せず)と、を合わせて螺着することで固定する。
【0088】
遮蔽カバー螺着部71cは、側面部71h同士が向き合っている内側とは反対側である外側に向けて膨出して形成されており、上方に2カ所、下方に2カ所設けられている。
【0089】
遮蔽カバー螺着孔71dは、各遮蔽カバー螺着部71cに設けられている開口であり、図6に示すように、遮蔽カバー75が取り付けられた状態で、ネジ70a、70b、70c、70dによってそれぞれ螺着される。これにより、第1フェライトケース71と遮蔽カバー75とが固定される。なお、この遮蔽カバー螺着部71cおよび遮蔽カバー螺着孔71dは、第2〜第4フェライトケース72〜74についても設けられているが、実際に遮蔽カバー75が固定されるのはこれらのうちの1つであり、本実施形態では第1フェライトケース71となっている。
【0090】
<1−5>遮蔽カバー75
以下、遮蔽カバー75の詳細について説明する。
【0091】
遮蔽カバー75は、図20の上面断面図において示すように、第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64に対して第1〜第4フェライトケース71〜74が取り付けられた際の平面視外縁形状に沿うように、略8角形状を有しており、磁性体材料を含んだ板金である。そのうち、一辺の中央近傍は、互いに接触することのないように、8角形の辺の一部が欠落した形状となっている。すなわち、上面視において、遮蔽カバー75の外縁の一端を形成する第1端部75aと、遮蔽カバー75の外縁の他端を形成する第2端部75bとは、互いに接触しにくいように、離れるように形成されており、8角形のうちの第1端部75aと第2端部75bとの合計の辺の長さは、他の辺の長さよりも短くなっている。なお、この第1端部75aと第2端部75bとの最短距離は、4.0mm〜4.5mmとなるように形成されている。
【0092】
図20の矢視A方向から見た遮蔽カバー75の側面図を、図21に示す。図20の矢視B方向から見た遮蔽カバー75の側面図を、図22に示す。
【0093】
図21および図6に示すように、遮蔽カバー75は、板厚方向に貫通して複数形成される放熱開口75xを有している。この放熱開口75xは、外部からの作業者の指等がコイル68に触れることができないように、1つ当たりの開口部分の面積が1cm2程度となるように形成されている。これにより、高周波電流が流れているコイル68を作業者が触れてしまうことがないようにしている。このように、高周波電流を流すコイル68の周囲を覆うように配置される遮蔽カバー75に放熱開口75xが形成されていることで、コイル68周囲に滞留する熱を、放熱開口75xを通じて径方向外側へ逃がしてやることができる。このため、コイル68に高周波電流を流した際に、コイル68の温度が上昇している場合には自身の電気抵抗が増大してしまい、SUS管F2部分への磁界の発生効率を低下させてしまうおそれがあるが、このような放熱開口75xによってコイル68周辺の熱の滞留が抑えられている。これにより、コイル68周辺での熱の滞留を抑えて、効率的な磁界の発生を促すことができるようになっている。なお、この放熱開口75xは、上述した8角形の辺のうち、第1端部75aおよび第2端部75bが位置している部分には、設けられていない。これは、この部分は、上述したように、互いに離れた部分が設けられているため、放熱を行うのに十分だからである。
【0094】
また、図22に示すように、遮蔽カバー75は、第1端部75aが設けられている辺の長手方向上端近傍にネジ穴75c、長手方向下端近傍にネジ穴75dがそれぞれ設けられている。遮蔽カバー75は、第2端部75bが設けられている辺の長手方向上端近傍にネジ穴75e、長手方向下端近傍にネジ穴75fがそれぞれ設けられている。これらのネジ穴は、図6に示すように、第1フェライトケース71に対して遮蔽カバー75を固定させる場合に、ネジ70a、70b、70c、70dを通す穴としての機能を有している。
【0095】
そして、遮蔽カバー75のネジ穴75c、ネジ穴75c、ネジ穴75eおよびネジ穴75fは、それぞれ遮蔽カバー螺着孔71dに対応する位置に位置合わせが行われ、それぞれネジ70a、70b、70c、70dによって螺着されることで、遮蔽カバー75が取り付けられる。これにより、電磁誘導加熱ユニット6においては、磁性体を含んだ遮蔽カバー75が第1フェライト98および第2フェライト99だけでは集めきれない磁束を集めることができるため、この遮蔽カバー75の外側にはほとんど漏れ磁束が生じず、磁束の発生場所を自決させることができている。
【0096】
この状態では、まず、第1フェライトケース71の底面部71jの背面側が、第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64のそれぞれの略直線形状の辺に当接した状態で固定されることで、周方向への移動が規制された構造となっている。また、第1フェライトケース71と第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64とが互いに螺着されることで、固定がより強固になされている。そして、このように第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64に対して移動しないように強固に固定されている第1フェライトケース71に対して、遮蔽カバー75が螺着されることで強固に固定されている。
【0097】
そして、遮蔽カバー75は、第1端部75aはネジ穴75cおよびネジ穴75cによって、第2端部75bはネジ穴75dおよびネジ穴75fによって、それぞれ位置決めされており、略固定端となっている。これにより、第1端部75aおよび第2端部75bは、振動等が電磁誘導加熱ユニット6に生じたとしても、互いに接触することがないように配置されている。このように、遮蔽カバー75の外縁に接触部分が無いため、遮蔽カバー75の部分同士の局所的な接触部分も存在しない。このため、電磁誘導のためにコイルに電流を流したとしても、磁束の集中が生じにくく、磁束の集中に起因する部分的な温度上昇を抑えることができる。
【0098】
また、第1フェライトケース71は、樹脂によって形成されているため、遮蔽カバー75が金属製のネジ70a、70b、70c、70dによって第1フェライトケース71に螺着されることがあっても、第1フェライト98および第2フェライト99と、遮蔽カバー75と、は直接接触しない。このため、第1フェライト98および第2フェライト99と遮蔽カバー75とが接触しないような配置構造が採用されているため、当然、第1フェライト98および第2フェライト99と遮蔽カバー75との局所的な接触部分が存在しない。このため、電磁誘導のためにコイル68に電流を流したとしても、第1フェライト98および第2フェライト99と遮蔽カバー75との接触部分が存在することに起因する磁束の集中が生じにくい。これにより、磁束の集中に起因する部分的な温度上昇を抑えることができている。
【0099】
また、第1フェライト98および第2フェライト99は、コイル68の近くに配置されている。そして、電磁誘導加熱のためにコイル68に高周波電流を流した際に周囲へ漏れだそうとする磁界は、透磁率が高い第1フェライト98および第2フェライト99に効率的に誘導される。そして、フェライトは電気抵抗が小さいために、内部を電流が流れても発熱しにくい。これにより、外部への磁界の漏れを抑えるだけでなく、コイル68周辺での熱の発生を小さくすることができ、機器の信頼性を向上させることができている。
【0100】
また、上記電気抵抗の増大箇所が局所的に生じることを避けるために遮蔽カバー75の隙間部分には、互いに接触しない位置に第1フェライトおよび第2フェライト99が位置している。このため、遮蔽カバー75の隙間部分から漏れだそうとする磁束が、第1フェライト98および第2フェライト99側に接触的に導かれる。これにより、電気抵抗の増大箇所が局所的に生じることを回避しつつ、磁束の漏れ出しを抑えることができている。
【0101】
また、遮蔽カバー75の隙間部分以外の位置で遮蔽カバー75によって径方向外側から覆われている第2〜第4フェライトケース72〜74のフェライトは、磁性体を含んだ遮蔽カバー75と第2〜第4フェライトケース72〜74に収容された第1フェライト98および第2フェライト99とによって、磁束の漏れ出しを抑える二重構造を採用することができている。これにより、磁束の漏れ出しをより効率的におさえることができている。
【0102】
<本実施形態の空気調和装置1の特徴>
本実施形態の電磁誘導加熱ユニット6では、磁性体を含む遮蔽カバー75がコイル68を径方向外側から80%以上覆っている。このため、SUS管F2を電磁誘導加熱させるために、コイル68に対して高周波電流を流し、磁束を生じさせた場合に、SUS管F2以外の部分に生じる磁界を、遮蔽カバー75と、遮蔽カバー75の径方向内側に配置されている第1フェライト98、第2フェライト99とに集めることができる。これにより、遮蔽カバー75の外側に漏れ出す磁束を小さく抑えることができる。
【0103】
これにより、室外機2内の電磁誘導加熱ユニット6が配置されている部分の近傍に、磁性体材料を含む他の部材や部品が配置されていたとしても、当該部材や部品に対して磁束が与える影響を小さく抑えることができる。
【0104】
また、遮蔽カバー75は、樹脂製の第1フェライトケース71に螺着されており、外縁が他の磁性体材料と接触することが無いように考慮された配置がなされている。また、遮蔽カバー75自体についても、外縁同士の接触部分が生じないように考慮された配置固定がなされている。このため、製造時の寸法誤差や、設置時の誤差、電磁誘導加熱ユニット6の振動等が多少生じても、局所的な接触部分が生じない。これにより、局所的な接触部分に磁束が作用することで電気抵抗の高い局所接触部分に電流が流れ、予期しない発熱が生じてしまう、というおそれを低減させることができる。これにより、機器の信頼性を向上させることができている。
【0105】
<他の実施形態>
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、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【0106】
(A)
上記実施形態では、遮蔽カバー75が1つの板金によって構成されている場合について例に挙げて説明した。
【0107】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【0108】
図23および図24に示すように、例えば、第1遮蔽カバー176、第2遮蔽カバー177、第3遮蔽カバー178および第4遮蔽カバー179の4つの板金によって構成された遮蔽カバー175であってもよい。これらの遮蔽カバー176、177、178、179には、いずれも上記遮蔽カバー75と同様に放熱開口175xが設けられている。
【0109】
そして、第1遮蔽カバー176の第1端部176aおよび第2端部176bを有している。第2遮蔽カバー177の第1端部177aおよび第2端部177bを有している。第3遮蔽カバー178の第1端部178aおよび第2端部178bを有している。第4遮蔽カバー179の第1端部179aおよび第2端部179bを有している。
【0110】
そして、第1遮蔽カバー176の第1端部176aおよび第4遮蔽カバー179の第2端部179bは、第1フェライトケース71の遮蔽カバー螺着部71cと螺着されることで固定される。第1遮蔽カバー176の第2端部176bおよび第2遮蔽カバー177の第1端部177aは、第2フェライトケース72の遮蔽カバー螺着部72cと螺着されることで固定される。第2遮蔽カバー177の第2端部177bおよび第3遮蔽カバー178の第1端部178aは、第3フェライトケース73の遮蔽カバー螺着部73cと螺着されることで固定される。第3遮蔽カバー178の第2端部178bおよび第4遮蔽カバー179の第1端部179aは、第4フェライトケース74の遮蔽カバー螺着部74cと螺着されることで固定される。
【0111】
このようにして、第1遮蔽カバー176、第2遮蔽カバー177、第3遮蔽カバー178および第4遮蔽カバー179は、それぞれの隣接する遮蔽カバーとの間で隙間を確保する構造が採用されている。このような遮蔽カバー175であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0112】
(B)
上記実施形態では、冷媒回路10のうち、アキューム管Fに対して電磁誘導加熱ユニット6が取り付けられる場合について説明した。
【0113】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【0114】
例えば、アキューム管F以外の他の冷媒配管に設けられていてもよい。この場合には、電磁誘導加熱ユニット6を設ける冷媒配管部分にSUS管F2等の磁性体を設ける。
【0115】
(C)
上記実施形態では、アキューム管Fは、銅管F1とSUS管F2との二重管として構成されている場合を挙げて説明した。
【0116】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【0117】
図25に示すように、例えば、被加熱部材F2aと、2つのストッパーF1aと、がアキューム管Fや加熱対象となる冷媒配管の内部に配置されていてもよい。ここで、被加熱部材F2aは、磁性体材料を含有しており、上記実施形態における電磁誘導加熱によって発熱を生じる部材である。ストッパーF1aは、銅管F1の内側二カ所において、冷媒の通過を常時許容するが、被加熱部材F2aの通過は許容しない。これにより、被加熱部材F2aは、冷媒が流れても移動しない。このため、アキューム管F等の目的の加熱位置を加熱させることができる。さらに、発熱する被加熱部材F2aと冷媒とが直接接触するため、熱伝達効率を向上させることができる。
【0118】
(D)
上記他の実施形態(C)で説明した被加熱部材F2aは、ストッパーF1aを用いることなく配管に対して位置が定まるようにしてもよい。
【0119】
図26に示すように、例えば、銅管F1に二カ所で曲げ部分FWを設け、当該二カ所の曲げ部分FWの間の銅管F1の内側に被加熱部材F2aを配置させてもよい。このようにしても、冷媒を通過させつつ、被加熱部材F2aの移動を抑制させることができる。
【0120】
(E)
上記実施形態では、コイル68がアキューム管Fに対して螺旋状に巻き付けられている場合について説明した。
【0121】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【0122】
例えば、図27に示すように、ボビン本体165に巻き付けられたコイル168が、アキューム管Fに巻き付くことなく、アキューム管Fの周囲に配置されていてもよい。ここでは、ボビン本体165は、軸方向がアキューム管Fの軸方向に対して略垂直となるように配置されている。また、ボビン本体165およびコイル168は、アキューム管Fを挟むように2つに別れて配置されている。
【0123】
この場合には、例えば、図28に示すように、アキューム管Fを貫通させている第1ボビン蓋163および第2ボビン蓋164が、ボビン本体165に対して勘合した状態で配置されていてもよい。
【0124】
さらに、図29に示すように、第1ボビン蓋163および第2ボビン蓋164が、第1フェライトケース171および第2フェライトケース172によって挟み込まれて固定されていてもよい。図29では、2つのフェライトケースがアキューム管Fを挟み込むように配置されている場合を例にあげたが、上記実施形態と同様に、4方向に配置されていてもよい。また、上記実施形態とどうように、フェライトを収容させていてもよい。
【0125】
そして、遮蔽カバー75は、このようにして固定された電磁誘導加熱ユニット6の最外周部分を覆うように設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0126】
本発明を利用すれば、冷媒配管を電磁誘導によって加熱する場合であっても周囲への磁界の漏れ出しを抑えることが可能なため、電磁誘導を用いて冷媒を加熱させる電磁誘導加熱ユニットおよび空気調和装置において特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0127】
【図1】本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の冷媒回路図である。
【図2】室外機の正面側を含む外観斜視図である。
【図3】室外機の内部配置構成斜視図である。
【図4】室外機の底板と室外熱交換器との位置関係等を示す斜視図である。
【図5】室外機の背面側を含む外観斜視図である。
【図6】電磁誘導加熱ユニットの外観斜視図である。
【図7】電磁誘導加熱ユニットの断面構成図である。
【図8】電磁誘導加熱ユニットから遮蔽カバーを取り除いた状態を示す外観斜視図である。
【図9】コイルが巻き付けられたボビン本体の外観斜視図である。
【図10】ボビン本体の正面図である。
【図11】電磁誘導加熱ユニットへの電力供給を示す概念図である。
【図12】電磁誘導加熱ユニットの遮蔽カバーが取り外された状態での下面図である。
【図13】第1ボビン蓋の外側に位置する部分を示す上面図である。
【図14】第1ボビン蓋の内側に位置する部分を示す下面図である。
【図15】サーミスタの外観斜視図である。
【図16】ヒューズの外観斜視図である。
【図17】遮蔽カバーが無い状態で生じる磁束の様子を示す図である。
【図18】遮蔽カバーを設けた状態で生じる磁束の様子を示す図である。
【図19】フェライトを備えた状態の第1フェライトケースの外観斜視図である。
【図20】遮蔽カバーの上面断面図である。
【図21】図20の矢視A方向から見た遮蔽カバーの側面図である。
【図22】図20の矢視B方向から見た遮蔽カバーの側面図である。
【図23】他の実施形態(A)の遮蔽カバーの上面図である。
【図24】他の実施形態(A)の遮蔽カバーを備える電磁誘導加熱ユニットの外観斜視図である。
【図25】他の実施形態(B)の冷媒配管の説明図である。
【図26】他の実施形態(C)の冷媒配管の説明図である。
【図27】他の実施形態(D)のコイルと冷媒配管との配置例を示す図である。
【図28】他の実施形態(D)のボビン蓋の配置例を示す図である。
【図29】他の実施形態(D)のフェライトケースの配置例を示す図である。
【符号の説明】
【0128】
1 空気調和装置
6 電磁誘導加熱ユニット
10 冷媒回路
21 圧縮機
22 四路切換弁
23 室外熱交換器
24 電動膨張弁
25 アキュームレータ
41 室内熱交換器
61 第1六角ナット(位置決め部)
62 C型リング(位置決め部)
63 第1ボビン蓋(位置決め部)
64 第2ボビン蓋
65 ボビン本体
66 第2六角ナット
68 コイル
71 第1フェライトケース
72 第2フェライトケース
73 第3フェライトケース
74 第4フェライトケース
75 遮蔽カバー
98 第1フェライト
99 第2フェライト
A 吐出管、冷媒配管
B 室内側ガス管、冷媒配管
C 室内側液管
D 室外側液管
E 室外側ガス管、冷媒配管
F アキューム管、冷媒配管
G 吸入管、冷媒配管
H ホットガスバイパス回路
J 過冷却回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷媒配管(F)および/または前記冷媒配管(F)中を流れる冷媒と熱的接触をする部材を加熱する電磁誘導加熱ユニット(6)であって、
前記冷媒配管(F)の近傍に配置されたコイル(68)と、
前記コイル(68)の前記冷媒配管(F)側である内側とは反対側の外側に配置されており、磁性体を含んでいる外部部材(75、175)と、
を備え、
前記外部部材(75、175)は、前記コイルの外側を80%以上覆っている、
電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項2】
前記コイル(68)は、前記冷媒配管(F)の少なくとも一部の回りを取り巻いている、
請求項1に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項3】
前記外部部材(75)は、人間の手が前記コイル(68)に触れることを遮る形状を有している、
請求項1または2に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項4】
前記外部部材(75)は、1つの部材によって構成されており、
前記外部部材(75)の外縁同士の接触部分が無いように位置決めされている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項5】
前記外部部材(175)は、第1外部部材(176)と第2外部部材(177)とを有しており、
前記第1外部部材(175)および前記第2外部部材(176)は、前記第1外部部材(175)の外縁と前記第2外部部材(176)の外縁との接触部分が無いように位置決めされている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電磁誘導加熱ユニット(106)。
【請求項6】
少なくとも前記コイル(68)の外側であって前記外部部材(75)の内側に配置された部分を有しており、磁性体を含んでいる磁性体部(71、72、73、74)をさらに備えた、
請求項1から5のいずれか1項に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項7】
前記磁性体部(71、72、73、74)は、フェライトを含んでいる、
請求項6に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項8】
前記冷媒配管(F)の延びる方向に対して垂直な面上において前記冷媒配管(F)を外側から見た場合に、前記磁性体部(71、72、73、74)は、少なくとも、前記外部部材(75)が存在していない位置に配置されている、
請求項6または7に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項9】
前記外部部材(75)と、前記磁性体部(71、72、73、74)とは、前記冷媒配管(F)の延びる方向に対して垂直な面上において前記冷媒配管(F)を外側から見た場合に、互いに重なる位置に配置されている部分を有している、
請求項6から8のいずれか1項に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項10】
前記磁性体部(71、72、73、74)と前記外部部材(75)とは、直接接触する部分が無いように位置決めされている、
請求項6から9のいずれか1項に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項11】
前記外部部材(75)は、内側から外側に向かう方向が厚み方向である板状部材であって、前記厚み方向に貫通した開口(75x)を有している、
請求項1から10のいずれか1項に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)。
【請求項12】
請求項1から11のいずれか1項に記載の電磁誘導加熱ユニット(6)と、
前記冷媒配管(F)に冷媒を流す部分を含む冷凍サイクル(10)と、
を備えた空気調和装置(1)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【公開番号】特開2010−71532(P2010−71532A)
【公開日】平成22年4月2日(2010.4.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−238740(P2008−238740)
【出願日】平成20年9月17日(2008.9.17)
【出願人】(000002853)ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Fターム(参考)】