(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と室外側熱交換器と膨張装置及び室内側熱交換器等から成る冷凍サイクルに介装され、暖房運転時に前記室外側熱交換器と膨張装置をバイパスして循環する冷媒を圧縮機に吸入する前段で加熱させる冷媒加熱機において、
前記冷媒加熱機は、燃焼流体を上下方向に通す通路を形成する縦型とした器体ケースの外面に冷媒管を取着し、燃焼流体との熱交換により前記冷媒管内の通流冷媒を加熱させる熱交換器と、この熱交換器の下部に装備したバーナーを含む燃焼装置とより構成されると共に、前記熱交換器の器体ケースと前記燃焼装置のバーナーを収容する筐体とは、前記器体ケースの形成材であるアルミ材の押出し成形によって前後方向に扁平であって左右側面が開放の角筒状に一体成形された本体ケース部と成し、かつ、この本体ケース部には、前記バーナーを収容する部分よりも上方位置の前後両外面に、前記冷媒管が燃焼流体の流れ方向と異なる方向に蛇行すべくその冷媒管を取着する管支持部が、前記前後両外面の上下方向に間隔を開けて複数組突設されていることを特徴とする冷媒加熱機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、冷凍サイクルを循環する冷媒を、暖房時には加熱して室外側熱交換器と減圧装置をバイパスして室内側熱交換器に流すことで、暖房能力を得るようにした冷房と暖房が可能な空気調和装置に装備されるその冷媒を加熱するための冷媒加熱機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷媒加熱式で、暖房運転を行うようにしたこの種の空気調和装置は、例えば実公平２−１８４６０号公報に示されるように、冷媒を加熱するための冷媒加熱機が冷凍サイクルの室内側熱交換器とアキュームレータとの間に配備され、その冷媒加熱機は、加熱手段であるガスバーナーや石油バーナーと、被加熱媒体である冷媒が通る冷媒管を表面側に取着すると共に、内側に燃焼空気が流通する通路が形成され、その通路内面に並設した多数のフィンにより燃焼熱を冷媒管に伝達する熱交換部材である熱交換器とから成る構造となっている。
【０００３】
ここで、図６、図７に、従来一般に用いられている冷媒加熱機１０の一例としての全体図を示す。冷媒加熱機１０は冷媒を加熱するための加熱手段であるガスバーナーを含む燃焼装置２と、冷媒管３を取着し、その冷媒管３内を流れている冷媒が燃焼熱を利用して間接的に加熱させる熱交換器４とを主たる構成部としている。
【０００４】
燃焼装置２は、下部に燃焼用送風機５を備えると共に、燃焼装置２のカバー部となる横長な箱状をした筐体６の中にバーナー７を内蔵している。
【０００５】
実施例のバーナー７は石油バーナーで、灯油が灯油口８より図示しない灯油タンクから送給されて燃焼するものであるが、石油バーナーに限らずガスバーナー等適宜のものを使用できることは言うまでもない。また、筐体６は鉄板材で形成されている。
【０００６】
一方、熱交換器４は、前記燃焼装置２の筐体６の上部に連設される。９はその熱交換器４の器体ケースにして、該器体ケース９は燃焼装置２によって発生した燃焼流体（燃焼空気）を下から取り入れ、上端の前面に形成した排気口１１から排気する断面形状が矩形状の通路１２を形成するように、金属材、例えばアルミ材による押出し成形によって形成される。
【０００７】
また器体ケース９の外面、すなわち幅広な前面と後面には冷媒管３を蛇行状に取着している。よって、器体ケース９の通路１２内を燃焼空気が流通し、その熱が冷媒管３に伝達することで、冷媒管３内を流通する冷媒が加熱されるように熱交換を行う熱交換器となっている。また熱交換器４の器体ケース９には、前記冷媒管３の直線管部分３ａを嵌め入れて冷媒管３を保持できるように受け溝を設けた管支持部１６が一体に形成されていると共に、前記冷媒管３は冷媒入口１７ａと冷媒出口１７ｂを共に下に位置させ、冷媒入口１７ａは図示しない室内側熱交換器に配管接続され、また冷媒出口１７ｂは図示しないアキュームレータに配管接続されて、加熱冷媒を圧縮機に流入させている。
【０００８】
ところで、上述した冷媒加熱機１０にあっては、従来熱交換器４とバーナー７を内蔵する燃焼装置２は、別々に組み立てられ、そして燃焼装置２の上部に熱交換器４の下部を接合させて組み立てる構造となっていた。従って、熱交換器４の下部と燃焼装置２の上部とにそれぞれ接合用の取付フランジ１９ａ、１９ｂを形成させ、また組立て時には、互いの取付フランジ１９ａ、１９ｂの間にはパッキン２０を介在させて燃焼空気が漏れない措置を施していた。そして、最後にボルトやネジ等で互いの取付フランジ１９ａ、１９ｂを結合することで一体化した冷媒加熱機を製作するようにしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような別体物の熱交換器と燃焼装置とを組立て結合する従来の冷媒加熱機であると、結合するという手間のかかる作業や工程数が多く、またパッキン等の部材を必要とするコスト高の問題があった。更に組立て後に、結合部の漏れ検査を必要とする等、製作が捗らないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑みて成されたもので、熱交換器を構成する器体ケースとバーナーを収容させる筐体とを一体に形成することにより、組立て性の向上、部品点数の削減が図れ、コストを低減し生産性を高めまた軽量化を図れる冷媒加熱機を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の冷媒加熱機は、圧縮機と室外側熱交換器と膨張装置及び室内側熱交換器等から成る冷凍サイクルに介装され、暖房運転時に前記室外側熱交換器と膨張装置をバイパスして循環する冷媒を圧縮機に吸入する前段で加熱させる冷媒加熱機において、前記冷媒加熱機は、燃焼流体を上下方向に通す通路を形成する縦型とした器体ケースの外面に冷媒管を取着し、燃焼流体との熱交換により前記冷媒管内の通流冷媒を加熱させる熱交換器と、この熱交換器の下部に装備したバーナーを含む燃焼装置とより構成されると共に、前記熱交換器の器体ケースと前記燃焼装置のバーナーを収容する筐体とは、前記器体ケースの形成材であるアルミ材の押出し成形によって前後方向に扁平であって左右側面が開放の角筒状に一体成形された本体ケース部と成し、かつ、この本体ケース部には、前記バーナーを収容する部分よりも上方位置の前後両外面に、前記冷媒管が燃焼流体の流れ方向と異なる方向に蛇行すべくその冷媒管を取着する管支持部が、前記前後両外面の上下方向に間隔を開けて複数組突設されていることを特徴とする。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【作用】
上述のように構成した本発明の冷媒加熱機では、熱交換器の器体ケースと燃焼装置のバーナーを収容する筐体とが、器体ケースの形成材であるアルミ材の押出し成形によって前後方向に扁平であって左右側面が開放の角筒状に一体成形された本体ケース部とした構成であるから、この本体ケース部に冷媒管を取着し、また、本体ケース部の左右側面の開放部分からバーナーを組み込めば、冷媒加熱機をほぼ完成でき、従来のような別部品となっていた熱交換器と燃焼装置を結合する手間が省け、生産が効率化すると共に、従来行われていた熱交換器の器体ケースとバーナーを収容する燃焼装置の筐体との接合部のパッキンが不要になり、漏れ検査も省略できる等、コストの低減が図れる。
【００１５】
また、熱交換器の器体ケースとバーナーを収容する燃焼装置の筐体を一体化した本体ケース部とする時、バーナーを収容する部分も冷媒加熱の能力に影響する器体ケースの形成材としてのアルミ材で形成するので、熱交換性能を高く維持できる。また燃焼装置での火熱は本体ケース部の下部から上部へと良好に熱伝導が行われて、バーナー部の温度を下げることができ、安全性が高まる。
【００１６】
また、熱交換器の器体ケースとバーナーを収容する燃焼装置の筐体が一体化する本体ケース部を、器体ケースの形成材のアルミで作製することにより、熱交換性能、及び冷媒の加熱能力をアップでき、そして軽量化が図れる。しかも、本体ケース部には、前記バーナーを収容する部分よりも上方位置の前後両外面に、前記冷媒管が燃焼流体の流れ方向と異なる方向に蛇行すべくその冷媒管を取着する管支持部が、前後両外面の上下方向に間隔を開けて複数組突設されているから、冷媒管の本体ケース部への組み付けが容易で燃焼流体と冷媒との熱交換性能も良好である。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、図６、図７で説明した従来装置と同一又は同等の構成部については同一番号を付す。
【００１８】
図１は、部屋を冷暖房する空気調和装置のシステム図で、部屋に設置する室内機２１と屋外に設置する室外機２２とを冷媒配管２３で接続している。室内機２１には、内部に室内側熱交換器２４と送風ファン２５が設けられ、送風ファン２５により前面の吸込口２６ａより吸込んだ室内空気を熱交換器２４で熱交換し、その熱交換空気を下部に形成した吹出口２６ｂより室内に吐出している。
【００１９】
室外機２２は、その本体２２Ａ内に圧縮機２７、室外側熱交換器２８、絞り装置２９、気液分離装置としてのアキュームレータ３０、四方切換弁３１そして冷媒加熱機１０等を収容している。四方切換弁３１は冷房時と暖房時とに切換操作するもので、冷房時は実線矢印の通路となり、圧縮機２７から吐出した冷媒が四方切換弁３０→室外側熱交換器２８→絞り装置２９→逆止弁３２→室内側熱交換器２４→四方切換弁３１→アキュームレータ３０→圧縮機２７と循環する冷房サイクルが形成され，液冷媒が室内側熱交換器２４で蒸発して冷房が行われると共に、暖房時は破線矢印の通路となり、圧縮機２７から吐出した冷媒が四方切換弁３１→室内側熱交換器２４→バイパス回路３３の電磁弁３４、冷媒加熱機１０の熱交換器における冷媒管３→四方切換弁３１→アキュームレータ３０→圧縮機２７と循環する暖房サイクルが形成され、冷媒加熱機１０で加熱された冷媒が室内側熱交換器２４で放熱して暖房が行われる。
【００２０】
さて図２に示すように、室外機２２の本体内には、圧縮機（図示せず）、室外側熱交換器２８、その熱交換器冷却用ファン３５等からなる凝縮ユニットが設けられると共に、該凝縮ユニットと並置して冷媒加熱機１０が設けられる。そして、本発明ではこの冷媒加熱機１０の本体が、図３乃至図５に示すように、従来の熱交換器の縦型とした器体ケースとバーナー部（燃焼装置）の筐体６とが一体に形成された本体ケース部４０としている。すなわちこの本体ケース部４０は、図５等より理解できるように、横幅Ｂ、縦寸法Ｃ（横幅に比し相当に長い）でもって形成された左右の両側を開放した空間幅Ａの角筒状の形成物である。そして、この本体ケース部４０は、前後方向に扁平な角筒状であり、その形成材としては、従来の熱交換器の器体ケースの形成材であるアルミ材を用い、押出し成形によって成したものである。
【００２１】
また、この本体ケース部４０の前面と後面（前後両外面）において、前記バーナー７を収容する部分よりも上方位置の区域部分４１Ａには、冷媒管３が燃焼ガス（燃焼流体）の流れ方向と異なる方向に蛇行すべく蛇行状にその冷媒管３を取着するための嵌合溝を有する管支持１６部が、複数組（図５に示す実施例では７組）互いに等しい間隔で上下方向に一体に突設形成されている。また本体ケース部４０の前面と後面のそれぞれ裏側には突出長さの異なる熱交換用のフィン４２が一体形成されていると共に、管支持部１６の形成されていない下方部分の前面と後面のそれぞれ裏側には、バーナー７を収容する時にバーナー７を保持して位置決めするための位置決めガイド４３が上下に一対づつ設けられている。なお、４４は点火用ターミナル、４５は燃焼状態確認用ターミナルである。更に排気トップ部には前方に排気口１１が設けられている。
【００２２】
次に、上記本体ケース部４０を使用して、冷媒加熱機１０を組み立てる組み立て方について説明する。バーナー７を本体ケース部４０における左右側面の開口４０ａのいずれかより挿入し、位置決めガイド４３によって位置決め固定する。
【００２３】
一方、本体ケース部４０の前面と後面に、冷媒管３を管支持部１６に嵌合して蛇行状に取り着ける。これにより冷媒加熱機１０を形成するバーナー７と熱交換器４の主要な部品は本体ケース部４０部に組み付けられる。そして、本体ケース部４０の左右側面開口４０ａを、別部材の側板５０、５０で塞ぐように装着する。本体ケース部４０における側面開口の口縁の複数個所にはネジ取付部４６が設けられており、このネジ取付部４６に螺着されるネジによって前記側板５０、５０は取り付け固定される。こうして、冷媒加熱機１０の本体部が形成され、その下方部に燃焼用送風器機５を装着して、組立てを完了する。
【００２４】
このように、熱交換器の本体部とバーナー部の本体部とを一体化した冷媒加熱機の本体ケース部４０とすると、組立ては熱交換器４とバーナー７を順次本体ケース部４０に組み付ければ良く、従来別々に組み立てていた熱交換器４とバーナー（燃焼装置）７を結合しなくてもよくなり、工程数が減り、組立てが容易になる。また熱交換器４とバーナー７の継ぎ目もなくなり、従来の接合部に介在させるパッキン２０が不要となり、また接合部の検査も必要としなくなる。
【００２５】
また、従来は、バーナー７の筐体６が鉄材で、熱交換器の器体ケース９がアルミ材という異質材の本体ケース部４０なので、バーナー７の火熱が効率良く熱交換器４の器体ケース９に伝熱しないという懸念があったが、本発明では、本体ケース部４０がアルミ材の一体物なので熱伝導率に優れ、熱交換性能を向上できる。またバーナー７から熱交換器４への熱伝導が良いので、バーナー７の表面温度を下げることができ、本体ケース部４０における内面の酸化膜の発生を抑制でき、耐久性が向上して安全性を高めることができる。またバーナー７の表面温度が下がることにより、耐熱性の要求がゆるくなり、材質の薄い部材を使用できるようになり、軽量化も図れる。
【００２６】
さらに、熱交換器とバーナー部分のつながり部分がない分、その部分にも冷媒管を延長させて付設できるようになり、熱交換能力を高められる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の冷媒加熱機は以上のように構成されているので、本体ケース部に冷媒管を取着し、また、本体ケース部の左右側面の開放部分からバーナーを組み込めば、冷媒加熱機をほぼ完成でき、従来のような別部品となっていた熱交換器と燃焼装置を結合する手間が省け、生産が効率化すると共に、従来行われていた熱交換器の器体ケースとバーナーを収容する燃焼装置の筐体との接合部のパッキンが不要になり、漏れ検査も省略できる等、コストの低減が図れる。また、熱交換器の器体ケースとバーナーを収容する燃焼装置の筐体を一体化した本体ケース部とする時、バーナーを収容する部分も冷媒加熱の能力に影響する器体ケースの形成材としてのアルミ材で形成するので、熱交換性能を高く維持できる。また燃焼装置での火熱は本体ケース部の下部から上部へと良好に熱伝導が行われて、バーナー部の温度を下げることができ、安全性が高まる。また、熱交換器の器体ケースとバーナーを収容する燃焼装置の筐体とが一体化する本体ケース部を、器体ケースの形成材であるアルミ材で作製することにより、熱交換性能、及び冷媒の加熱能力をアップでき、そして軽量化が図れる。しかも、本体ケース部には、前記バーナーを収容する部分よりも上方位置の前後両外面に、前記冷媒管が燃焼流体の流れ方向と異なる方向に蛇行すべくその冷媒管を取着する管支持部が、前後両外面の上下方向に間隔を開けて複数組突設されているから、冷媒管の本体ケース部への組み付けが容易で燃焼流体と冷媒との熱交換性能も良好である。
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【図面の簡単な説明】
【図１】冷媒加熱機を備えた空気調和装値の冷凍サイクル図。
【図２】本発明の冷媒加熱機を備えた室外交換器の正面図。
【図３】本発明の熱交換器のケース部と燃焼装置のケース部とを一体とした本体ケース部を備える冷媒加熱機の正面図。
【図４】本発明の同冷媒加熱機の側面図。
【図５】本発明の同冷媒加熱機の本体ケース部の斜視図。
【図６】従来の熱交換器と燃焼装置とが別体のケース構成となっている冷媒加熱機の正面図。
【図７】同従来の冷媒加熱機の側面図。
【符号の説明】
２  燃焼装置
３  冷媒管
４  熱交換器
６  筐体
７  バーナー
９  器体ケース
１０  冷媒加熱機
１６  管支持部
４０  本体ケース部
【図１】
0003583830.tif 000002
【図２】
0003583830.tif 000003
【図３】
0003583830.tif 000004
【図４】
0003583830.tif 000005
【図５】
0003583830.tif 000006
【図６】
0003583830.tif 000007
【図７】
0003583830.tif 000008