(57)【要約】【課題】電磁誘導加熱ユニットを備える冷凍装置において、電磁誘導コイルの取り外し作業を簡単に行えるようにする。【解決手段】戻り配管３Ｆは、入口と出口の間が湾曲している湾曲管部３Ｆ２を有している。さらに、戻り配管３Ｆは、湾曲管部３Ｆ２の入口から伸びる直管部３Ｆ１と、湾曲管部３Ｆ２の出口から伸びる直管部３Ｆ１を有している。一方、電磁誘導加熱ユニット６Ａは、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を電磁誘導加熱するための電磁誘導コイル６８を有している。電磁誘導加熱コイル６８は、直管部３Ｆ１，３Ｆ３の周囲に巻かれる。そして、電磁誘導コイル６８は、湾曲管部３Ｆ２の方から引き抜いて戻り配管３Ｆから分離可能に取り付けられる。【選択図】図２
2011002189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定冷媒流路（３Ｆ）を流れる冷媒と熱的接触をする部材（３Ｆ１，３Ｆ３，３Ｆ４，３Ｆ６，３Ｆ８，３Ｆ９，３Ｆ１０，３Ｆ１１，３Ｆ１２，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂ）と、
前記部材を加熱するための電磁誘導加熱ユニット（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ）とを備え、
前記所定冷媒流路は、冷媒の入口と出口とを持っていて前記入口と前記出口の間が湾曲している湾曲部（３Ｆ２，３Ｆ５，３Ｆ８，３Ｆ１１，３Ｆ１４ａ，３Ｆ１４ｂ）、前記湾曲部の前記入口から伸びる第１延伸部（３Ｆ１，３Ｆ４，３Ｆ７，３Ｆ１０，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ）及び前記湾曲部の前記出口から伸びる第２延伸部（３Ｆ３，３Ｆ６，３Ｆ９，３Ｆ１２，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂ）を有し、
前記部材は、少なくとも前記第１延伸部及び前記第２延伸部を通過する冷媒に熱を伝達するように配置され、
前記電磁誘導加熱ユニットは、前記部材の周囲に巻かれ、前記部材を電磁誘導加熱するための電磁誘導コイル（６８，６８Ｃ１，６８Ｃ２）を有し、
前記電磁誘導コイルは、前記湾曲部の方から引き抜いて前記所定冷媒流路から分離可能に取り付けられている、冷凍装置。
【請求項２】
前記部材は、冷媒配管および／または前記冷媒配管とは別に設けられた被加熱部材である、請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記部材は、前記電磁誘導コイルが周囲に巻かれた筒状の磁性体（Ｃｏ３，Ｃｏ４）を含み、前記電磁誘導コイルとともに前記湾曲部の方から引き抜いて前記所定冷媒流路から分離可能に取り付けられている、請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記部材は、前記湾曲部を通過する冷媒にも熱を伝達するように配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記電磁誘導コイル（６８Ｃ１，６８Ｃ２）は、複数であって、前記第１延伸部及び前記第２延伸部の両方を覆う領域の外部と、前記第１延伸部及び前記第２延伸部に挟まれた領域の内部とに少なくとも配置されている、請求項１から４のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記所定冷媒流路は、前記第２延伸部（３Ｆ３，３Ｆ６）よりも前記湾曲部（３Ｆ２，３Ｆ５）が下になるように配置されている、請求項１から５のいずれかに記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記所定冷媒流路は、前記部材と熱的に接触する接触部分（３Ｆ１，３Ｆ４，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ）を含み、
前記接触部分は、冷媒の液体層に熱的に接触するように配置されている、請求項１から６のいずれかに記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を循環させることにより熱の授受を行わせる冷凍装置に関し、特に循環する冷媒を電磁誘導加熱により加熱する冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置には、冷凍サイクルにおいて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などが備えられている。一般的な蒸気圧縮冷凍サイクルでは、冷媒は、例えば冷房のために室内に設けられた加熱器において室内空気との間で熱交換を行って熱を得ており、暖房のために屋外に設けられた加熱器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】
ところで、特許文献１（特開平１１‐２１１１９５号公報）には、室内や屋外の空気から熱を得る蒸気圧縮冷凍サイクルの加熱器とは別に設けられた石油冷媒加熱機によって、冷媒が熱を得るシステムが提案されている。この石油冷媒加熱機では、石油を燃焼して、石油冷媒加熱機内に流れる冷媒を加熱する。このような大気中の空気が持つ熱エネルギー以外のエネルギーの供給を受ける石油冷媒加熱機やガスバーナなどの加熱ユニットを採用すると、冷媒が熱を必要とする場合に、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が可能になる。また、加熱ユニットとしては、電気的なエネルギーの供給を受ける電磁誘導加熱方式を冷媒の加熱に採用することもできる。このように、大気の熱エネルギー以外のエネルギー供給を受ける加熱ユニットでは、エネルギーの投入量を増やせば急速な加熱も容易になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような電磁誘導加熱方式により加熱する加熱ユニットを冷凍装置において採用すると、パイプ（冷媒配管）内を流れる冷媒を加熱しなければならず、例えば特許文献２（特開平８‐３２６９９７号公報）に記載されているように電磁誘導加熱により加熱された部材を加熱対象である冷媒に熱的に接触させて加熱しなければならない。冷媒を加熱する際、通常は、熱的に冷媒に接触するのは冷媒配管の内面であるから、冷媒配管が加熱される。そのため、引用文献２にも記載されているように、電磁誘導加熱ユニットの電磁誘導コイルは冷媒配管の周囲に螺旋状に巻きつけられる。
【０００５】
電磁誘導コイルが冷媒配管の周囲に螺旋状に巻きつけられていることから、メンテナンスなどの目的で電磁誘導加熱ユニットの電磁誘導コイルを冷媒配管から取外そうとすると、ロウ付けされている冷媒配管のロウを取り除いて冷媒配管を分解する必要が出てくる。メンテナンス時にこのような作業が必要になると、冷凍装置の維持のためのコストが増加することにもなる。
【０００６】
本発明の課題は、電磁誘導加熱ユニットを備える冷凍装置において、電磁誘導コイルの取り外し作業を簡単に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る冷凍装置は、所定冷媒流路を流れる冷媒と熱的接触をする部材と、部材を加熱するための電磁誘導加熱ユニットとを備えている。所定冷媒流路は、冷媒の入口と出口とを持っていて入口と出口の間が湾曲している湾曲部、湾曲部の入口から伸びる第１延伸部及び湾曲部の出口から伸びる第２延伸部を有している。部材は、少なくとも第１延伸部及び第２延伸部を通過する冷媒に熱を伝達するように配置されている。電磁誘導加熱ユニットは、部材の周囲に巻かれ、部材を電磁誘導加熱するための電磁誘導コイルを有している。そして、電磁誘導コイルは、湾曲管部の方から引き抜いて所定冷媒流路から分離可能に取り付けられている。
【０００８】
本発明によれば、電磁誘導コイルを、第１延伸部及び第２延伸部が伸びる方向に沿って引き抜いて所定冷媒流路から分離でき、逆に組み付けるときも所定冷媒流路が組み上がった後に作業することができる。それにより、電磁誘導コイルを連続的な所定冷媒流路から取外したり取り付けたりするために従来必要であった作業、つまり所定冷媒流路を構成する冷媒配管などを分解する作業を省くことができ、製造時における電磁誘導加熱ユニットの組み付けやメンテナンス時の電磁誘導コイルの着脱が容易になる。
【０００９】
第２発明に係る冷凍装置は、第１発明の冷凍装置であって、部材は、冷媒配管および／または冷媒配管とは別に設けられた被加熱部材である。
【００１０】
本発明によれば、冷媒配管自身が被加熱部材となる場合には、冷媒配管とは別に被加熱部材を設ける必要がなくなることから冷凍装置をコンパクトに設計し易くなる。また、冷媒配管自身が被加熱部材であるから熱伝達のロスが減り加熱効率が向上する。一方、冷媒配管とは別に設けられた被加熱部材が電磁誘導により加熱される場合には、例えば冷媒配管などに必要な耐食性などの仕様が緩和されるため電磁誘導加熱に適した材料に特化して選択することができるため、加熱効率などの電磁誘導加熱に係る性能を向上させ易くなる。
【００１１】
第３発明に係る冷凍装置は、第１発明の冷凍装置であって、部材は、電磁誘導コイルが周囲に巻かれた筒状の磁性体を含む。この磁性体が、電磁誘導コイルとともに湾曲管部の方から引き抜いて所定冷媒流路から分離可能に取り付けられている。
【００１２】
本発明によれば、磁性体も電磁誘導コイルと同時に引き抜けることから、さらにメンテナンス作業を容易に行える構成になる。
【００１３】
第４発明に係る冷凍装置は、第１発明から第３発明のいずれかの冷凍装置であって、部材は、湾曲部を通過する冷媒にも熱を伝達するように配置されている。
【００１４】
本発明によれば、第１延伸部および第２延伸部に加えて湾曲管部でも冷媒が加熱されるため、冷媒を加熱する領域が広がって冷媒の加熱時間を長くとることができ、冷媒の加熱が容易になる。
【００１５】
第５発明に係る冷凍装置は、第１発明から第４発明のいずれかの冷凍装置であって、電磁誘導コイルは、複数であって、第１延伸部及び第２延伸部の両方を覆う領域の外部と、第１延伸部及び第２延伸部に挟まれた領域の内部とに少なくとも配置されている。
【００１６】
本発明によれば、同体積のスペースに収納される電磁誘導加熱ユニットを比較したときに、第１延伸部と第２延伸部に挟まれた領域に電磁誘導コイルが配置されることで、電磁誘導コイルの配置される密度が高くなることから、電磁誘導加熱ユニットのコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
第６発明に係る冷凍装置は、第１発明から第５発明のいずれかの冷凍装置であって、所定冷媒流路は、第２延伸部よりも湾曲部が下に配置されている。
【００１８】
本発明によれば、冷媒の液体層が気体層よりも密度が高く、第１延伸部から湾曲管部を通って第２延伸部へと冷媒が上方に向かって流れるため液体層が下に溜まり易く、下に溜まった液体層の熱伝導率が高いことから第１延伸部で液体層が加熱されて加熱効率が向上する。同様に、第２延伸部から上方に冷媒が流れる場合には、第２延伸部でも加熱効率が向上する。
【００１９】
第７発明に係る冷凍装置は、第１発明から第６発明のいずれかの冷凍装置であって、所定冷媒流路は、部材と熱的に接触する接触部分を含み、接触部分は、冷媒の液体層に熱的に接触するように配置されている。
【００２０】
本発明によれば、電磁誘導加熱により加熱される部材と熱的に接触する接触部分が冷媒の液体層に熱的に接触するから、熱伝導率の高い冷媒の液体層を効率良く加熱することができる。
【発明の効果】
【００２１】
第１発明に係る冷凍装置では、電磁誘導コイルを所定冷媒流路からメンテナンスのために分離し、メンテナンス後に取り付けるのが容易であるから、メンテナンス性が向上するので、製造コストや維持のためのコストを削減することができる。
【００２２】
第２発明に係る冷凍装置では、性能の高い冷凍装置の設計が容易になる。
【００２３】
第３発明に係る冷凍装置では、メンテナンス作業をさらに容易に行え、装置の維持が容易になる。
【００２４】
第４発明に係る冷凍装置では、冷媒の加熱が容易で、装置をコンパクトに設計することが容易になる。
【００２５】
第５発明に係る冷凍装置では、同一の加熱性能を持つ装置を小型化することができる。
【００２６】
第６発明に係る冷凍装置では、加熱効率を向上させ、加熱後の液冷媒の割合を少なくすることが容易になる。それにより、例えば液バックなどの不具合を防止し易くなる。
【００２７】
第７発明に係る冷凍装置では、加熱効率を向上させることがきる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の冷凍装置を構成する冷媒回路を示す概略図。
【図２】電磁誘導加熱ユニットの一例に係る概念を説明するための斜視図。
【図３】電磁誘導加熱ユニットの外観の一例を示す斜視図。
【図４】図３の電磁誘導加熱ユニットの断面図。
【図５】電磁誘導加熱ユニットへの電力供給を示す概念図。
【図６】冷媒回路の制御部の構成を説明するためのブロック図。
【図７】第２実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図８】第３実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図９】第４実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１０】第４実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す断面図。
【図１１】第５実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１２】第２実施形態の変形例の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１３】（ａ）第２実施形態の変形例の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。（ｂ）図１１（ａ）のはめ合い部材１０２の他の例を示す斜視図。
【図１４】第５実施形態の変形例電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１５】第１実施形態の変形例電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔第１実施形態〕
〔空気調和装置の概要〕
本発明の第１実施形態に係る空気調和装置の構成の概要について図１を用いて説明する。図１は、空気調和装置１の冷媒回路１０を示す冷媒回路図である。空気調和装置１は、室外機２と室内機４とが冷媒配管によって接続された冷媒回路１０を備えており、熱源側装置の室外機２から供給される熱エネルギーを使って、利用側装置の室内機４が配置された空間の空気調和を行うものである。
【００３０】
空気調和装置１は、室外機２内に収容されている圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、室外電動膨張弁２４、アキュムレータ２５、室外ファン２６、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などや、室内機４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などの各種の機器を備えている。
【００３１】
圧縮機２１は、圧縮機モータ（図示省略）により回転駆動される。圧縮機モータには、インバータを介して商用電源から電力が供給されている。その際、商用電源からインバータによって所望の周波数の交流に変換される。そして、圧縮機２１は、供給する交流の周波数を変更することによって圧縮機モータの回転数が変更され、これによって圧縮機２１の吐出量が変更されるよう構成されている。
【００３２】
図１の空気調和装置１においては、上述の各種の機器を接続するため、吐出管３Ａ、室内側ガス管３Ｂ、室内側液管３Ｃ、室外側液管３Ｄ，室外側ガス管３Ｅ、戻り配管３Ｆ，吸入管３Ｇおよびホットガスバイパス回路３Ｈを冷媒回路１０が有している。冷媒を通過させるこれら配管のうち、室内側ガス管３Ｂおよび室外側ガス管３Ｅは、ガス状態のガス冷媒が多く通過するものであるが、通過する冷媒をガス冷媒に限っているものではない。また、室内側液管３Ｃおよび室外側液管３Ｄは、液状態の液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っているものではない。
【００３３】
上述の配管による冷媒回路１０の各機器の接続について説明する。吐出管３Ａは、圧縮機２１の吐出口と四路切換弁２２の第１ポートを接続する。室内側ガス管３Ｂは、四路切換弁２２の第２ポートと室内熱交換器４１の一端とを接続する。室内側液管３Ｃは、室内熱交換器４１の他端と室外電動膨張弁２４の一端とを接続する。室外側液管３Ｄは、室外電動膨張弁２４の他端と室外熱交換器２３の一端とを接続する。室外側ガス管３Ｅは、室外熱交換器２３の他端と四路切換弁２２の第３ポートを接続する。戻り配管３Ｆは、四路切換弁２２の第４ポートとアキュムレータ２５の流入口とを接続する。吸入管３Ｇは、アキュムレータ２５の流出口と圧縮機２１の吸入口とを接続する。ホットガスバイパス回路３Ｈは、吐出管３Ａの途中に設けられた分岐点Ａ１と室外側液管３Ｄの途中に設けられた分岐点Ｄ１とを接続する。ホットガスバイパス回路３Ｈには、その途中に、冷媒の通過を許容する状態と許容しない状態とを切り換えるためのホットガスバイパス弁２７が配置されている。
【００３４】
戻り配管３Ｆは、直管部３Ｆ１と、直管部３Ｆ１に続くＵ字状の湾曲管部３Ｆ２と、湾曲管部３Ｆ２に続く直管部３Ｆ３とからなる。直管部３Ｆ１，３Ｆ３には電磁誘導加熱ユニット６が取り付けられている。また、直管部３Ｆ３には、電磁誘導加熱ユニット６の下流側に戻り配管温度センサ３９が取り付けられている。
【００３５】
空気調和装置１は、四路切換弁２２により、冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとを切り換えることができる。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。即ち、暖房運転時には、四路切換弁２２の第ポートと第２ポートの間および第３ポートと第４ポートの間に冷媒が通り、室内熱交換器４１が冷媒の冷却器（凝縮器）として機能し、室外熱交換器２３が冷媒の加熱器（蒸発器）として機能する。一方、冷房運転時には、四路切換弁２２の第１ポートと第３ポートの間および第２ポートと第４ポートの間に冷媒が通り、室外熱交換器２３が冷媒の冷却器（凝縮器）として機能し、室内熱交換器４１が冷媒の加熱器（蒸発器）として機能する。
【００３６】
空気調和装置１には、その制御を行うための制御部１１が備わっている。制御部１１は、通信線１１ａによって接続された室外制御部１２と室内制御部１３とで構成され、室外制御部１２が室外機２内に配置される機器を制御し、室内制御部１３が室内機４内に配置される機器を制御する。制御部１１を含む制御系統については後述する。
【００３７】
〔電磁誘導加熱ユニットの構成〕
図２は電磁誘導加熱ユニットの構成を説明するための概念図である。図２には、電磁誘導加熱ユニット６Ａと、その周辺の戻り配管３Ｆの構成を示している。戻り配管３Ｆの直管部３Ｆ１，３Ｆ３の外周には、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２が取り付けられている。電磁誘導加熱ユニット６Ａが取り付けられているところの戻り配管３Ｆの直管部３Ｆ１，３Ｆ３の部分は、例えば、銅管からなっており、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２はＳＵＳ（Stainless  Used  Steel）管からなっている。つまり、ＳＵＳ管の中で銅管を拡管して結合された二重管構造となっている。磁性を有するＳＵＳ管は、例えばフェライト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼などで形成される。
【００３８】
電磁誘導加熱ユニット６Ａの電磁誘導コイル６８は、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３の周囲に巻回され、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の部分を径方向外側から覆うように配置されている。磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２は、電磁誘導加熱の際に磁束がその内部に集中するので、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２を通過する磁束を包むように渦電流が発生して磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２が発熱する。磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の外側には電流の流れる部材がないため、磁性体Ｃｏ１、Ｃｏ２が被加熱部材になる。ここで、被加熱部材とは、電磁誘導によって流れる電流で直接加熱される部材をいう。このとき、加熱量Ｐ（Ｗ）は、渦電流Ｉ（Ａ）と磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２自体の抵抗値Ｒ（Ω）により、Ｐ＝ＲＩ2で与えられる。そのために必要な電力は、高周波電源Ｓｏから電磁誘導コイル６８に供給される。
【００３９】
図２から分かるように、戻り配管３ＦがＵ字状の湾曲管部３Ｆ２を有しているので、電磁誘導コイル６８は、矢印Ｄｉｒの方向に抜差しすることができる。そのため、電磁誘導加熱ユニット６Ａの電磁誘導コイル６８を空気調和装置１に組み付ける際やメンテナンス時に取外す際に、ロウ付けされている部分を外して戻り配管３Ｆを分解することなく、連続する冷媒配管である戻り配管３Ｆから分離することができる。
【００４０】
ここで、電磁誘導加熱ユニット６Ａの取り付けやメンテナンスの作業の改善効果を感得し易くするために、電磁誘導加熱ユニット６Ａの構成をもう少し具体的に示す。図３は電磁誘導加熱ユニットの外観を示す斜視図であり、図４は電磁誘導加熱ユニットの構成を示す断面図である。
【００４１】
電磁誘導加熱ユニット６Ａは、第１六角ナット６１、第２六角ナット６６、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、電磁誘導コイル６８、遮蔽カバー７５、サーミスタ（図示省略）およびヒューズ（図示省略）を備えている。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６Ａを直管部３Ｆ１，３Ｆ３に対して電磁誘導加熱ユニット６Ａの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６Ａを直管部３Ｆ１，３Ｆ３に対して電磁誘導加熱ユニット６Ａの下端近傍で固定する。
【００４２】
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６Ａにおいて直管部３Ｆ１，３Ｆ３と電磁誘導コイル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６Ａの上方でＳＵＳ管である磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２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６Ａの下方でＳＵＳ管である磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２を周囲から覆う。
【００４３】
第１ボビン蓋６３は、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を貫通させつつ、第１六角ナット６１と協同して直管部３Ｆ１，３Ｆ３と電磁誘導加熱ユニット６Ａ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と磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２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６３ｂを複数有している。
【００４４】
第１ボビン蓋６３には、第１〜第４フェライトケース７１〜７４がネジ６９で螺着されている。第１ボビン蓋６３からは、サーミスタおよびヒューズが差し込めるようになっている。サーミスタは、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の外表面に対して直接接触するように取り付けられ、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の外表面の温度に応じた抵抗値を示す。ヒューズは、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の外表面に対して直接接触するように取り付けられ、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の表面温度が所定値を超えると電磁誘導加熱を停止させるため導通を遮断する。
【００４５】
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６３ｇが下方に延びている。このボビン用筒上部６３ｇは、上述した放熱開口６３ｂなど必要な開口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。
【００４６】
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。
【００４７】
ボビン本体６５は、図３に示すように、電磁誘導コイル６８が巻き付けられる円筒状の円筒部６５ａを有している。また、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（図示省略）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（図示省略）とを有している。ボビン本体６５の内側には、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２との間に空間が形成されている。
【００４８】
電磁誘導コイル６８が有しているコイル巻き付け部分６８ａ（図４参照）には、ボビン本体６５の外側において直管部３Ｆ１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。コイル第１部分６８ｂは、コイル巻き付け部分６８ａに対して電磁誘導コイル６８の一端側に延び、コイル第２部分６８ｃは電磁誘導コイル６８の一端側とは反対側である他端側に延びている。
【００４９】
コイル第１部分６８ｂおよびコイル第２部分６８ｃは、図４に示すように、制御用プリント基板１８と接続されている。この制御用プリント基板１８は、例えば周波数が数十ｋＨｚ程度、出力が数ｋＷ程度の高周波電源から供給を受ける。電磁誘導コイル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。そして、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。
【００５０】
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および第４フェライトケース７４は、平面視において外側４方向から覆う位置に配置されかつ磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の延びている方向に沿って延びるように配置され、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の延びる方向で第１ボビン蓋６３と第２ボビン蓋６４とを挟み込む。第１フェライトケース７１は、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と同様である。
【００５１】
この電磁誘導コイル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。これら第１〜第４フェライトケース７１〜７４の第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磁束の通り道を形成しており、電磁誘導コイル６８に電流を流した際に、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２および電磁誘導コイル６８の外側を通る磁束が集中する。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。電磁誘導加熱ユニット６Ａでは、電磁誘導コイル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、電磁誘導コイル６８の外側を回る磁束の多くが流れので、漏れ磁束を低減させることができている。
【００５２】
電磁誘導コイル６８が制御用プリント基板１８から高周波電流の供給を受けると、コイル巻き付け部分６８ａで磁束を生じる。具体的には、コイル巻き付け部分６８ａの内側においては、磁束の大部分が強磁性体である磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の中を通り、コイル巻き付け部分６８ａの外側においては、磁束の大部分が第１フェライト９８、第２フェライト９９および遮蔽カバー７５の中を通る。そして、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２から出て第１フェライト９８、第２フェライト９９および遮蔽カバー７５を通り再び磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２に戻る磁束は、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２と第１フェライト９８および遮蔽カバー７５が近接している空気中を通る。例えば、図３に示すような第１フェライトケース７１および第３フェライトケース７３を含む断面で見ると、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２から出て左右に広がった磁束は、空気中を横切って先ず第１ボビン蓋６３側の第１フェライト９８に入り、第１フェライト９８から第２フェライト９９を通って第２ボビン蓋６４側の第１フェライト９８から空気中に出る。第２ボビン蓋６４側の第１フェライト９８から空気中に出た磁束の大部分は再び磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の中を通って第１ボビン蓋６３の方に向かう。図３の平面において略楕円形状となるように閉じた磁束が生じる。このようにして生じた磁束によって、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２には、電磁誘導による電流（渦電流）が生じ、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の表面近くで多く発熱が生じ、熱伝導性の高い磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２から銅管３Ｆｂ１内を流れる冷媒に熱が伝達される。
【００５３】
遮蔽カバー７５は、電磁誘導加熱ユニット６Ａ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２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６Ａ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、周囲への磁気の影響を防止することができる。
【００５４】
〔制御系統〕
図５は制御系統の構成の概略を説明するためのブロック図である。制御部１１の室外制御部１２と室内制御部１３は、通信線１１ａで接続されており（図１参照）、互いにデータの送受信を行っている。これら室外制御部１２や室内制御部１３は、各種センサの検出結果を受けて空気調和装置１の状態や周囲の状況や設定条件に応じて室外機２や室内機４を構成する機器に対して種々の指令を出力するために、マイクロコンピュータ（図示省略）やメモリ（図示省略）を内蔵している。
【００５５】
制御部１１の室外制御部１２には、吸入側圧力センサ３１、吐出側圧力センサ３２、吸入側温度センサ３３、吐出側温度センサ３４、熱交温度センサ３５、液側温度センサ３６、室外温度センサ３７および戻り配管温度センサ３９など各種のセンサが接続され、各センサにおける検出結果が入力される。
【００５６】
吸入側圧力センサ３１は、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力を検出する。吐出側圧力センサ３２は、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力を検出する。吸入側温度センサ３３は、圧縮機２１の吸入側の冷媒の温度を検出する。吐出側温度センサ３４は、圧縮機２１の吐出側の冷媒の温度を検出する。熱交温度センサ３５は、室外熱交換器２３内を流れる冷媒の温度を検出する。液側温度センサ３６は、室外熱交換器２３と室外電動膨張弁２４との間にあって、室外熱交換器２３の液側において冷媒の温度を検出する。室外温度センサ３７は、室外機２のユニットの吸入口側に設けられ、ユニット内に流入した外気の温度を検出する。戻り配管温度センサ３９は、直管部３Ｆ３の電磁誘導加熱ユニット６Ａよりも下流側に設けられ、直管部３Ｆ３の冷媒の温度を検出する。
【００５７】
また、室外制御部１２には、２台の制御用プリント基板１８、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外電動膨張弁２４、室外ファン２６などの機器あるいは機器の制御端末が接続され、室外機２の各種の機器が室外制御部１２の制御の下で動作する。
【００５８】
室外制御部１２から制御用プリント基板１８には、電磁誘導加熱ユニット６Ａの出力を指示する信号が与えられ、室外制御部１２の指示に応じて制御用プリント基板１８から電磁誘導コイル６８に供給される高周波電流が増減する。それにより、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２で発生する渦電流が増減して直管部３Ｆ１，３Ｆ３に流れる冷媒の加熱量が制御される。このとき、２台の電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱量を同じにする必要はない。例えば、上流側の直管部３Ｆ１を通る冷媒の方が液冷媒の割合が多いことから加熱され易いため、電磁誘導加熱ユニット６Ａの方の加熱量を多くすることができる。また、直管部３Ｆ１，３Ｆ３において電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱される区間長を同じにする必要はない。例えば、下流側の直管部３Ｆ１を通る冷媒の方がガス冷媒の割合が多くなることから加熱され難くなるため、電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱区間の方を長く設定することができる。
【００５９】
室外制御部１２にはインバータ回路（図示省略）が設けられており、インバータ回路の出力の周波数によって圧縮機２１や室外ファン２６の回転数が制御される。四路切換弁２２は駆動部を有しており、室外制御部１２は、暖房運転と冷房運転との切り換えにおいて四路切換弁２２の接続を切り換えるときに四路切換弁２２の駆動部に対して切換の指令を出力する。また、室外制御部１２は、室外電動膨張弁２４の弁の開度を調整するため、開度を指示する制御信号を出力する。
【００６０】
室内制御部１３には、液側温度センサ４３、ガス側温度センサ４４および室内温度センサ４５が接続され、各センサにおける検出結果が入力される。液側温度センサ４３は、室内熱交換器４１の他端側に設けられ、室内熱交換器４１の液側において冷媒の温度を検出する。ガス側温度センサ４４は、室内熱交換器４１の一端側に設けられ、室内熱交換器４１のガス側において冷媒の温度を検出する。室内温度センサ４５は、室内機４のユニットの吸入口側に設けられ、ユニット内に流入した室内空気の温度を検出する。
【００６１】
また、室内制御部１３には、室内ファン４２、風向調節機構４６および表示部４７などが接続され、室内機４の各種の機器が室内制御部１３の制御の下で動作する。室内制御部１３にはインバータ回路（図示省略）が設けられており、インバータ回路の出力の周波数によって室内ファン４２の回転数が制御される。風向調節機構４６が室内機４に設けられたルーバー（図示省略）などの角度を変更することにより室内に吹き出す風の向きを調節することから、室内制御部１３はルーバーの角度や動作などの制御信号を出力する。室内制御部１３は、各種の表示を行うため表示部４７に対して表示を指示する信号を出力する。例えば、表示部４７に電磁誘導加熱ユニット６Ａの状態を表示させることもできる。
【００６２】
〔冷媒回路の動作の概要〕
（暖房運転）
暖房運転時は、四路切換弁２２が図１の実線で示される状態になる。即ち、圧縮機２１の吐出側から吐出された冷媒は、順次、四路切換弁２２、室内熱交換器４１、室外電動膨張弁２４、室外熱交換器２３、四路切換弁２２、アキュムレータ２５を廻り、圧縮機２１の吸入側から吸入される。このとき、戻り配管３Ｆを通る冷媒は、直管部３Ｆ１，３Ｆ３において、電磁誘導加熱ユニット６Ａによる加熱を受ける。冷媒回路１０を循環する冷媒は、例えば二酸化炭素やＨＦＣやＨＣＦＣなどである。
【００６３】
まず、圧縮機２１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して、室内熱交換器４１に送られる。このとき、圧縮機２１の吸入側では、吸入側圧力センサ３１により吸入される冷媒の圧力が検知され、吐出側では、吐出側圧力センサ３２により吐出される冷媒の圧力が検知される。このとき同時に、圧縮機２１の吸入側では、吸入側温度センサ３３により吸入される冷媒の温度が検知され、吐出側では、吐出側温度センサ３４により吐出される冷媒の温度が検知される。
【００６４】
効率の良い暖房を行うため、圧縮機２１の回転数は、例えばリモートコントローラなどによる設定温度と室内温度との差を暖房負荷として求め、あるいは圧縮機２１から吐出される冷媒の温度と室内熱交換器４１の冷媒の温度とを用いるなどして暖房負荷を求め、暖房負荷に応じて制御される。また、空気調和装置１の故障などを防ぐために、吸入側圧力センサ３１および吐出側圧力センサ３２の検知結果に基づき、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力は所定低圧圧力よりも高く、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力は所定高圧圧力よりも低い範囲に入るように制御される。所定高圧圧力を超えた場合には、圧縮機２１の回転数を落として圧縮機２１の吐出圧力を低下させる。同様の理由から、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度が所定高温より高くらないよう吐出側温度センサ３４によりモニターされている。このように温度や圧力が十分に管理されなければならないことから、電磁誘導加熱ユニット６Ａにより精度よく安定して加熱を行うことによって前述の圧力や温度の制御が行い易くなることは、効率の良い暖房や空気調和装置１の故障の防止に良い影響を与える。特に、運転開始時には、電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱量による温度上昇が主体的になるため、応答速度が速く、安定的で、精度の高い加熱量の制御が可能な電磁誘導加熱ユニット６Ａを用いると有利である。
【００６５】
室内熱交換器４１に入る前に、ガス側温度センサ４４により圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒の入口温度が検出される。そして、室内熱交換器４１で冷媒と室内空気との間の熱交換が行われて冷媒は冷却される。例えば、冷媒がＨＦＣなどの場合、ガス冷媒から気液二相の状態または液冷媒に変化する。このとき室内熱交換器４１は凝縮器として機能しており、室内ファン４２の回転数を制御することで、室内熱交換器４１における冷媒の熱交換の状況が変わる。室内熱交換器４１を出る冷媒の温度は、液側温度センサ４３で検出されている。
【００６６】
室内熱交換器４１を出た冷媒は、室外電動膨張弁２４で減圧される。暖房負荷に応じて室外電動膨張弁２４の開度が調整され、また減圧された冷媒が所定の過熱度を有するように、室外電動膨張弁２４の開度が調整される。冷媒の過熱度は、例えば熱交温度センサ３５により検出される室外熱交換器２３の冷媒の温度と、吸入側温度センサ３３により検出される圧縮機２１に吸入される冷媒の温度との差に基づいて求められる。
【００６７】
室外電動膨張弁２４で減圧されて気液二相状態になった冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。室外熱交換器２３では、室外空気との間の熱交換により冷媒が加熱されてガス冷媒となる。このとき室外熱交換器２３が蒸発器として機能しており、室外ファン２６により室外空気の気流を発生して室外空気と冷媒との間の熱交換が促進されるが、室外ファン２６の回転数はＣＯＰが高くなるような熱交換が行えるように制御される。
【００６８】
室外熱交換器２３では、冷媒の蒸発温度が０℃以下になると着霜を生じる可能性があるので、液側温度センサ３６と室外温度センサ３７で検出した室外熱交換器２３の流入冷媒温度と外気温に基づいて着霜の有無を判断する。着霜があると熱交換の効率が低下して消費電力の増加や快適性の低下を招くので、着霜があるときには除霜運転を行う。
【００６９】
室外熱交換器２３で蒸発したガス冷媒は、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２５に送られる。そして、アキュムレータ２５の入る前の戻り配管３Ｆにおいて、冷媒は、順次直管部３Ｆ１、湾曲管部３Ｆ２および直管部３Ｆ３を通過する。直管部３Ｆ１で電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱された冷媒は、ガス冷媒の密度が小さく液冷媒の密度が高いため湾曲管部３Ｆ２で攪拌され、さらに直管部３Ｆ３で電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱される。そのため、直管部３Ｆ３において管内面の熱伝達を受ける部分にガス冷媒が集中するのを避けることができ、直管部３Ｆ１に比べて直管部３Ｆ３における加熱効率が大幅に低下するのを防止できる。この電磁誘導加熱ユニット６Ａで加熱された後の冷媒の温度は、戻り配管温度センサ３９により検出される。電磁誘導加熱ユニット６Ａにおける加熱量の制御は、戻り配管温度センサ３９により検出される温度が目標温度になるように、電磁誘導加熱ユニット６Ａの出力によってフィードバック制御される。例えば、冷媒循環量と戻り配管温度センサ３９の検出温度と目標温度について、電磁誘導加熱ユニット６Ａの最適な加熱量の組み合わせを制御部１１に予め記憶させておくことによって、エネルギー消費を抑えた効率的な加熱が行える。
【００７０】
戻り配管３Ｆを通過してアキュムレータ２５に流入した冷媒は、アキュムレータ２５において気液分離されて、圧縮機２１に液冷媒が戻らないようになっている。それにより、圧縮機２１で液圧縮が起こって圧縮機２１が故障するのを防いでいる。
【００７１】
（冷房運転）
冷房運転時は、四路切換弁２２が図１の点線で示される状態になる。即ち、圧縮機２１の吐出側から吐出された冷媒は、順次、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、室外電動膨張弁２４、室内熱交換器４１、四路切換弁２２、アキュムレータ２５を廻り、圧縮機２１の吸入側から吸入される。
【００７２】
冷房運転の場合には、室外熱交換器２３が凝縮器として機能し、室内熱交換器４１が蒸発器として機能する。このように冷房運転の場合は、暖房運転に対して室外熱交換器２３と室内熱交換器４１の機能が入れ替わった状態になる。
【００７３】
まず、圧縮機２１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して、室外熱交換器２３に送られる。このとき、圧縮機２１の吸入側では、吸入側圧力センサ３１により吸入される冷媒の圧力が検知され、吐出側では、吐出側圧力センサ３２により吐出される冷媒の圧力が検知される。このとき同時に、圧縮機２１の吸入側では、吸入側温度センサ３３により吸入される冷媒の温度が検知され、吐出側では、吐出側温度センサ３４により吐出される冷媒の温度が検知される。
【００７４】
例えばリモートコントローラなどによる設定温度と室内温度との差を冷房負荷として求め、あるいは圧縮機２１から吐出される冷媒の温度と室外熱交換器２３の冷媒の温度とを用いるなどして冷房負荷を求め、冷房負荷に応じて圧縮機２１の回転数が制御される。また、空気調和装置１の故障を防止するため、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力や温度が制限されるのは暖房運転の場合と同様である。
【００７５】
室外熱交換器２３において、冷媒と室外空気との間の熱交換が行われて冷媒が冷却される。例えば冷媒がＨＦＣの場合には、ガス冷媒から気液二相の状態または液冷媒に変化する。このとき、熱交温度センサ３５により室外熱交換器２３の内部を流れる冷媒の温度が検出される。また、室外ファン２６の回転数を制御することで、室外熱交換器２３における冷媒の熱交換の状況が変わる。そして、室外熱交換器２３から室外電動膨張弁２４に送られる冷媒の温度が液側温度センサ３６により検出される。
【００７６】
室外熱交換器２３から送られてきた冷媒は、室外電動膨張弁２４で減圧される。このとき、冷房負荷に応じて室外電動膨張弁２４の開度が調整され、また減圧された冷媒が所定の過熱度を有するように、室外電動膨張弁２４の開度が調整される。冷媒の過熱度は、例えば熱交温度センサ３５により検出される室外熱交換器２３の冷媒の温度と、吸入側温度センサ３３により検出される圧縮機２１に吸入される冷媒の温度との差に基づいて求められる。
【００７７】
室外電動膨張弁２４で減圧されて気液二相状態になった冷媒は、室内熱交換器４１に送られる。室内熱交換器４１では、室内空気との間の熱交換により冷媒が加熱されてガス冷媒となる。室内ファン４２により室内空気の気流を発生して室内空気と冷媒との間の熱交換が促進される。
【００７８】
室内熱交換器４１で蒸発したガス冷媒は、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２５に送られる。そして、アキュムレータ２５の入る前の戻り配管３Ｆにおいて、電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱されるのは暖房運転の場合と同様である。戻り配管３Ｆを通過してアキュムレータ２５に流入した冷媒は、アキュムレータ２５において気液分離されて、圧縮機２１に液冷媒が戻らないようになっている。それにより、圧縮機２１で液圧縮が起こって圧縮機２１が故障するのを防いでいる。
【００７９】
冷房においては、熱を室外に放出するような運転を行うため、電磁誘導加熱ユニット６から空気調和のための熱を供給する必要はない。しかし、空気調和装置１の故障を防止するなど目的で液バックの防止や冷媒循環量の確保を行うため、正確で安定した加熱が要求される場面がある。
【００８０】
（除霜運転）
暖房運転時において、外気温度が低下すると室外熱交換器２３に着霜を生じる場合が出てくる。室外熱交換器２３に着霜すると、室外熱交換器２３における熱交換の効率が低下するため除霜運転が必要になる。そこで、暖房運転時において、例えば、室外熱交換器２３の温度を熱交温度センサ３５により検出し、検出された温度が所定温度以下になって着霜を生じていると判断されたときには、通常の暖房運転から除霜運転に切り換える。
【００８１】
加熱ユニットを持たない冷凍装置では、例えば室外熱交換器２３を凝縮器として機能させ、圧縮機２１から高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器２３に供給することにより、室外熱交換器２３を加熱して除霜を行う。加熱ユニットを持つ場合にも、同様に、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させるように四路切換弁２２を切り換え、電磁誘導加熱ユニット６Ａを補助的に用いて室内熱交換器４１において室内空気と冷媒との間の熱交換能力を抑えつつ、凝縮器である室外熱交換器２３を加熱することもできる。
【００８２】
電磁誘導加熱ユニット６Ａを補助的に用いて除霜を行う場合には、冷房運転時と同様に、四路切換弁２２の点線の接続で冷媒が供給される。圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３に入り、室外熱交換器２３に付着した霜との間で熱交換を行って冷却される。室外電動膨張弁２４で減圧された冷媒が室内熱交換器４１に入るが、暖房運転時に行う除霜運転では、室内を冷却しない方が好ましいため、室内熱交換器４１での熱交換量が小さくなるように、室外電動膨張弁２４の開度と圧縮機２１の回転数が調整され、室内ファン４２の回転数も下げられる。圧縮機２１の吸入側で所定の過熱度を持つように、冷房運転時に比べて室内熱交換器４１における熱交換量が低下した分だけ電磁誘導加熱ユニット６Ａにおける加熱量を上げる。このとき、電磁誘導加熱ユニット６Ａが戻り配管３Ｆに分流された冷媒を加熱するため、加熱量の制御性と応答性が高く、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させる暖房運転時の除霜運転に十分に対応することができる。
【００８３】
また、電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱能力が十分に大きい場合には、暖房運転を行いながら室外熱交換器２３の除霜を行うこともできる。暖房を行いながらの除霜運転の場合には、四路切換弁２２が実線の経路に切り換えられる。また、ホットガスバイパス弁２７を開いてホットガスバイパス回路３Ｈが開通されると共に室外電動膨張弁２４が絞られて、室内熱交換器４１から戻った冷媒と圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒との混合冷媒が室外熱交換器２３に供給される。それにより、室外熱交換器２３についた霜を溶かすことができる。一方、分岐点Ａ１で分岐して室内熱交換器４１に流れた高温高圧のガス冷媒によって、通常の暖房運転と同様に室内機４では暖房が行われる。
【００８４】
このとき、室外熱交換器２３は蒸発器としては機能しないため、室外熱交換器２３および室内熱交換器４１で消費される熱量は電磁誘導加熱ユニット６Ａから供給される。このときも、戻り配管温度センサ３９が所定温度になるように、電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱量が調整される。
【００８５】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る空気調和装置も、図１に示す第１実施形態の空気調和装置１の構成と概略同じ構成を有している。第２実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、電磁誘導加熱ユニットの構成である。
【００８６】
図７は、第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂの構成を説明するための概念図である。図７に示す戻り配管３Ｆは、図１に示す戻り配管３Ｆと同じ構成を有している。そして、第２実施形態でも第１実施形態と同様に、戻り配管３Ｆに電磁誘導加熱ユニット６Ｂが設けられている。しかし、第１実施形態では戻り配管３Ｆの２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３に２つの磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２を設けたのに対し、第２実施形態では、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３に対して一つの磁性体Ｃｏ３が設けられているのみである。
【００８７】
戻り配管３Ｆの中の２つの直管部３Ｆ１，３Ｆ３とＵ字状の湾曲管部３Ｆ２とからなる部分の全体に対して、電磁誘導加熱ユニット６Ｂの電磁誘導コイル６８と磁性体Ｃｏ３が矢印Ｄｉｒ1の方向に抜差し可能に装着されている。そのため、磁性体Ｃｏ３は、平面視で略楕円状の開口部ＣＡを備えている。図７の電磁誘導加熱ユニット６Ｂにおいて、磁性体Ｃｏ３が加熱されることから磁性体Ｃｏ３が戻り配管３Ｆの２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３に熱的に接するように設けられている。熱伝導の効果を上げるためには、磁性体Ｃｏ３と直管部３Ｆ１，３Ｆ３の接触面積が大きい方が好ましいため、開口部ＣＡは直管部３Ｆ１，３Ｆ３に外接するように形成されて配置されている。なお、熱伝導の効率を上げるため、磁性体Ｃｏ１の開口部ＣＡに熱伝導率の高いセラミックや金属などを嵌め込んでもよい。
【００８８】
このように、電磁誘導加熱ユニット６Ｂの電磁誘導コイル６８が戻り配管３Ｆに対して抜差し可能に装着できるため、メンテナンスが容易に行える。また、磁性体Ｃｏ１も電磁誘導コイル６８と一緒に抜差しできるため一層メンテナンスし易くなっている。
【００８９】
この電磁誘導加熱ユニット６Ｂは高周波電源Ｓｏから電力の供給を受ける。電磁誘導加熱ユニット６Ｂで加熱された冷媒の温度について、戻り配管温度センサ３９による検知結果が、目標温度範囲に対し、目標温度範囲以下または目標温度範囲以上となった場合には高周波電源Ｓｏの出力を制御部１１により制御するのは、第１実施形態と同様である。第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂでは、１台で２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３を加熱するため、第１実施形態のように直管部３Ｆ１，３Ｆ３ごとに加熱量を調整することはできない。しかし、電磁誘導加熱ユニット６Ｂが一つ省けるため、コストを削減することができる。なお、直管部３Ｆ１，３Ｆ３ごとに磁性体Ｃｏ３との接触面積を異ならせることで、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３の加熱量を異ならせることができる。
【００９０】
この戻り配管３Ｆを流れる冷媒は、矢印Ｆｌに示すように、左から流れてきて直管部３Ｆ１の入口から下に向かって直管部３Ｆ１を流れる。そして、湾曲管部３Ｆ２で急激にＵターンして上に向かって流れる。この湾曲管部３Ｆ２で流れの向きが変わるときに、ガス冷媒と液冷媒の密度差により冷媒の攪拌が起こる。それにより、直管部３Ｆ３の管内面に接触する液冷媒の割合が減少するのを抑制して、直管部３Ｆ３において直管部３Ｆ１よりも熱伝達の効率が低下さするのを防止できる。
【００９１】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る空気調和装置も、電磁誘導加熱ユニットの周辺を除いて、図１に示す第１実施形態の空気調和装置１の構成と概略同じ構成を有している。まず、第３実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、電磁誘導加熱ユニットの構成であり、第３実施形態の空気調和装置は第２実施形態の空気調和装置と同じ電磁誘導加熱ユニット６Ｂを用いている。また、第３実施形態と第１実施形態とが相違する点は戻り配管３Ｆの形状である。
【００９２】
図８は、第３実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂとその周辺構造を示す概念図である。図８において、図の上方が空気調和装置の上方と一致している。つまり、図８の戻り配管３Ｆは、水平に配置された直管部３Ｆ４，３Ｆ６と、上下に並んだ２本の直管部３Ｆ４，３Ｆ６を上下に繋ぐＵ字状の湾曲管部３Ｆ５とを有している。
【００９３】
戻り配管３Ｆの中の２つの直管部３Ｆ４，３Ｆ６とＵ字状の湾曲管部３Ｆ５とからなる部分の全体に対して、電磁誘導加熱ユニット６Ｂが矢印Ｄｉｒ２の方向（水平方向）に抜差し可能に装着されている。そのため、電磁誘導加熱ユニット６Ｂは、平面視で略楕円状の開口部ＣＡを備える磁性体Ｃｏ３と磁性体Ｃｏ３の周囲に巻回された電磁誘導コイル６８とを備え、高周波電源Ｓｏから電力の供給を受ける点およびそれによる効果も第２実施形態で説明した通りである。
【００９４】
図８の電磁誘導加熱ユニット６Ｂにおいて、磁性体Ｃｏ３が加熱されることから磁性体Ｃｏ３が戻り配管３Ｆの２本の直管部３Ｆ４，３Ｆ６に熱的に接するように設けられているのは第２実施形態と同様である。熱伝導の効果を上げるためには、磁性体Ｃｏ３と直管部３Ｆ４，３Ｆ６の接触面積が大きい方が好ましいため、磁性体Ｃｏ３は直管部３Ｆ４，３Ｆ６に外接するように形成されて取り付けられている。
【００９５】
この戻り配管３Ｆを流れる冷媒は、矢印Ｆｌに示すように、上から下に直管部３Ｆ４の入口に向かって流れ、直管部３Ｆ４で水平方向へ流れの向きを変える。そして、直管部３Ｆ４から湾曲管部３Ｆ５に向かって上向きに冷媒が流れる。このとき、直管部３Ｆ４では液体層（液冷媒）は下に形成され、加熱された気体層（ガス冷媒）は上部に流れるような流れを構成する。そして、直管部３Ｆ４の管内面に熱的に接触して加熱されることによりガス化した冷媒は、湾曲管部３Ｆ５で液冷媒と攪拌されるため、直管部３Ｆ６の管内面に熱的に接触する部分にガス冷媒が多く偏在するのを防げ、直管部３Ｆ６における加熱効率が直管部３Ｆ４に比べ大幅に低下するのを防止できる。
【００９６】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係る空気調和装置も、図１に示す第１実施形態の空気調和装置１の構成と概略同じ構成を有している。第４実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、電磁誘導加熱ユニットの構成である。
【００９７】
図９および図１０は、第４実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｃと戻り配管３Ｆの構成を説明するための概念図である。図９および図１０に示す戻り配管３Ｆは、図１に示す配管と同じ配管である。そして、第４実施形態でも第１実施形態と同様に、戻り配管３Ｆに電磁誘導加熱ユニット６Ｃが設けられている。第４実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｃは、第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂにさらに工夫を加えたものである。そのため、電磁誘導加熱ユニット６Ｃは、電磁誘導加熱ユニット６Ｂの電磁誘導コイル６８と磁性体Ｃｏ３と高周波電源Ｓｏに相当する、電磁誘導コイル６８Ｃ１と磁性体Ｃｏ４と高周波電源Ｓｏ１とを備えている。
【００９８】
第４実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｃは、さらに、はめ合い部材１００と、はめ合い部材１００のキャビティ１００ａ内に取り付けられる磁性体Ｃｏ５と、磁性体Ｃｏ５の周囲に巻回される電磁誘導コイル６８Ｃ２と、高周波電源Ｓｏ２とを備えている。磁性体Ｃｏ４が戻り配管３Ｆの湾曲管部３Ｆ２の方から差し込まれるので、はめ合い部材１００は、磁性体Ｃｏ４が差し込まれる方とは反対側から、この磁性体Ｃｏ４の開口部ＣＡ１に差し込まれる。はめ合い部材１００は、磁性体Ｃｏ４に差し込まれた状態で、磁性体Ｃｏ４の内周面および直管部３Ｆ１，３Ｆ３の外周面に当接している。はめ合い部材１００は、高い熱伝導率を有しており、磁性体Ｃｏ４で発生した熱を直管部３Ｆ１，３Ｆ３に伝える。このはめ合い部材１００は、磁性体Ｃｏ４と直管部３Ｆ１，３Ｆ３の固定にも寄与している。磁性体Ｃｏ４，Ｃｏ５に磁束を集中するため、はめ合い部材１００は非磁性体で形成され、例えば電磁誘導による電流を流さないようにするために窒化アルミニウムなどのセラミックを用いることができる。
【００９９】
また、図１０に示すように、はめ合い部材１００のキャビティ１００ａには、磁性体Ｃｏ５が当接しており、電磁誘導コイル６８Ｃ２の発生する交流磁界により発熱する磁性体Ｃｏ５から熱が伝達される。磁性体Ｃｏ５からはめ合い部材１００に伝達される熱で、さらに直管部３Ｆ１，３Ｆ３が加熱される。そのため、磁性体Ｃｏ３だけを用いた第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂに比べ、磁性体Ｃｏ５の分だけ加熱量を増やすことができる。特に、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３が対向する部分は、磁性体Ｃｏ５からの距離が近いため、磁性体Ｃｏ５により効率よく加熱される。なお、磁性体Ｃｏ５がキャビティ１００ａの内周面に当接するためには、電磁誘導コイル６８Ｃ２が障害になる。そのため、例えばはめ合い部材１００のキャビティ１００ａ内周面にネジ溝を切って、螺旋状のネジ溝内に電磁誘導コイル６８Ｃ２を収納するようにすることができる。この場合には、キャビティ１００ａの内周面のネジ溝とネジ溝の間の山の部分が磁性体Ｃｏ５に当接する。ここに示すのは一例であって、電磁誘導コイル６８Ｃ２と磁性体Ｃｏ５を、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３の間に配し、これらを用いた電磁誘導加熱により２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３を加熱できればよく、この構造に限られるものではない。
【０１００】
電磁誘導加熱ユニット６Ｃで加熱された冷媒の温度について、戻り配管温度センサ３９による検知結果が、目標温度範囲に対し、目標温度範囲以下または目標温度範囲以上となった場合には高周波電源Ｓｏ１、Ｓｏ２の出力を制御部１１により制御する。なお、直管部３Ｆ１，３Ｆ３ごとに磁性体Ｃｏ４，Ｃｏ５との接触面積を異ならせることで、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３の加熱量を異ならせることができるのは、第２実施形態と同様である。また、この戻り配管３Ｆを流れる冷媒が、湾曲管部３Ｆ２で攪拌されるのは第２実施形態と同様である。さらに、戻り配管３Ｆを第３実施形態のように直管部が水平になるように配置することができ、そのように戻り配管３Ｆを形成した場合の効果は第３実施形態と同様になる。
【０１０１】
〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態に係る空気調和装置も、電磁誘導加熱ユニットの周辺を除いて、図１に示す第１実施形態の空気調和装置１の構成と概略同じ構成を有している。基本的には、第５実施形態では、図１１に示すように、第２実施形態と異なる電磁誘導加熱ユニット６Ｄを用いている。第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂが磁性体Ｃｏ３の内周面から直管部３Ｆ１，３Ｆ３に熱を伝導させたのに対し、電磁誘導加熱ユニット６Ｄでは磁性体Ｃｏ６の外周面から戻り配管３Ｆに熱を伝導させている。そのため、戻り配管３Ｆは、導入管部３Ｆ７と、磁性体Ｃｏ６の外周面に巻きついた螺旋管部３Ｆ８と、磁性体Ｃｏ６の内周面に沿って戻る導出管部３Ｆ９とを有している。この場合、螺旋管部３Ｆ８は隣接するもの同士を絶縁して磁性体Ｃｏ６を発熱させることができる。また、磁性体Ｃｏ６だけでなく、螺旋管部３Ｆ８に渦電流を発生させて、螺旋管部３Ｆ８が発熱するようにしてもよい。
【０１０２】
第５実施形態においても、電磁誘導コイル６８を湾曲管部である螺旋管部３Ｆ８の方から抜差し可能に構成されている。そのため、上記各実施形態と同様に、冷凍装置の組立作業やメンテナンス作業などが簡単に行えるようになる。
【０１０３】
＜変形例＞
（ａ）
上記第１実施形態乃至第５実施形態においては、戻り配管３Ｆに電磁誘導加熱ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが設けられ、戻り配管３Ｆにおいて冷媒を電磁誘導により加熱する場合について説明したが、電磁誘導により過熱する箇所は、冷凍回路の戻り配管３Ｆのある場所に限られるものではなく、他の箇所であってもよい。他の箇所で電磁誘導により加熱する場合には、その箇所に電磁誘導加熱ユニットを取り付けるための湾曲管部や直管部が設けられる。
【０１０４】
（ｂ）
上記第１実施形態乃至第６実施形態においては、戻り配管３Ｆに電磁誘導加熱ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが設けられ、戻り配管３Ｆにおいて冷媒を電磁誘導により加熱し、電磁誘導加熱を制御するために戻り配管温度センサ３９を用いる場合について説明したが、他のセンサの検出結果に基づいて電磁誘導加熱ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを制御することもできる。特に、戻り配管３Ｆ以外のところに電磁誘導加熱ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを設ける場合には、その設けた場所の近くにあるセンサを用いることが好ましい。
【０１０５】
（ｃ）
上記第１実施形態では、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を通過する冷媒を電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱する場合について説明したが、さらに湾曲管部３Ｆ２を通過する冷媒を電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱するように構成してもよい。そのために、例えば図１２に示すように、湾曲管部３Ｆ２にまで磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の形成領域を延長する。図１２の斜線で示した領域が延長された部分である。電磁誘導加熱により磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２が発熱することから、湾曲管部３Ｆ２においても冷媒を加熱することができる。
【０１０６】
（ｄ）
上記第２実施形態では、磁性体Ｃｏ３を一体のものとしたが、図１３（ａ）に示すように、磁性体を組み立てるようにすることもできる。外環部材１０１に磁性体Ｃｏ７，Ｃｏ８の一部を形成し、はめ合い部材１０２に磁性体Ｃｏ７，Ｃｏ８の残りの部分を形成している。そして、外環部材１０１にはめ合い部材１０２を嵌め込むことで、直管部３Ｆ１，３Ｆ３の周囲にそれぞれ密接する磁性体Ｃｏ７，Ｃｏ８が完成する。例えば、外環部材１０１およびはめ合い部材１０２のうち、完成することにより円筒状の磁性体Ｃｏ７，Ｃｏ８となる部分の材料にはフェライトを用い、他の部分の材料にはジルコニアなどの熱伝導率の低い材料を用いることができる。それにより、直管部３Ｆ１，３Ｆ３に近いところで発熱させて効率よく直管部３Ｆ１，３Ｆ３を加熱することができる。なお、分割部分の抵抗値が高くなるのを防止するため磁性体Ｃｏ７、Ｃｏ８の材料よりも抵抗値の低い金属を磁性体Ｃｏ７、Ｃｏ８の継ぎ目の端面にメッキするなどしてもよい。
【０１０７】
（ｅ）
上記各実施形態では、一つの管部に対して磁性体が一つの円筒又は円柱状をしたものについて説明したが、複数の離散的な部材で過熱することもできる。図１３（ｂ）にははめ合い部材１０４を示しているが、細い円柱状の磁性体１０５が直管部３Ｆ１，３Ｆ３の周囲に配置されるようになっている。離散的なものであっても、磁性体１０５中の磁束密度が変化することによって各々の磁性体１０５の外周面に渦電流が発生するので、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を加熱することができる。
【０１０８】
（ｆ）
上記第５実施形態では、円筒状の磁性体Ｃｏ６の外周面に螺旋状に戻り配管３Ｆを巻きつける例を示したが、図１４に示すように、円柱状の磁性体Ｃｏ９の外周面に、磁性体Ｃｏ９の軸方向に折り返しながら巻きつけてもよい。このような巻つけ方をすると、複数の直管部３Ｆ１０の両端に湾曲管部３Ｆ１１，３Ｆ１２が繋がる。このような電磁誘導加熱ユニット６Ｅの場合であっても湾曲管部３Ｆ１１の方から電磁誘導コイル６８を引き抜くことができる。このような構成の場合、湾曲管部３Ｆ１１，３Ｆ１２においても冷媒の加熱が行われる。
【０１０９】
（ｇ）
例えば、上記第１実施形態では、湾曲管部３Ｆ２を単に曲げた場合について説明したが、図１５の電磁誘導加熱ユニット６Ｆの直管部３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂと湾曲管部３Ｆ１４ａ，３Ｆ１４ｂのように、複数に分岐して曲げることもできる。複数に分岐させることにより、管を曲げ易くなり、製造時において管に亀裂などが入り難くなる。このように分岐させる場合、圧力損失の発生などを防止するために、例えば第１実施形態の１本の直管部３Ｆ１の断面積と、この変形例の２本の直管部３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂの断面積の和とを同じにすることが好ましい。このように断面積が同じになるようにしたときには、直管部３Ｆ１の内周面の面積よりも直管部３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂの内周面の面積の和の方が大きくなり、冷媒に熱を伝達するには分岐する方が有利であることが分かる。
【０１１０】
＜特徴＞
（１）
空気調和装置１（冷凍装置）の電磁誘導加熱ユニット６Ａ〜６Ｆは、直管部３Ｆ１，３Ｆ４，３Ｆ６，３Ｆ１０，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂ、湾曲管部３Ｆ２，３Ｆ１１，３Ｆ１２および螺旋管部３Ｆ８（冷媒と熱的に接触する部材）を加熱する。電磁誘導加熱ユニット６Ａ〜６Ｆによる加熱は、直管部３Ｆ１，３Ｆ４，３Ｆ６，３Ｆ１０，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂ、湾曲管部３Ｆ２，３Ｆ１１，３Ｆ１２および螺旋管部３Ｆ８に対する直接的な加熱および、磁性体Ｃｏ１〜Ｃｏ９を介して行われる間接的な加熱を含む。ここで、部材は、磁性体Ｃｏ１〜Ｃｏ９も含む概念である。
【０１１１】
これらの部材は、戻り配管３Ｆ（所定冷媒流路）の一部を構成し、ひいては冷媒回路１０の一部を構成するため連続する冷媒流路の一部である。例えば、湾曲管部３Ｆ２では、直管部３Ｆ１との境界が湾曲管部３Ｆ２の入口になり、直管部３Ｆ３との境界が湾曲管部３Ｆ２の出口になる。ここで境界とは、直管部３Ｆ１，３Ｆ３の終わりであって、管が曲がり始めるところである。電磁誘導加熱ユニット６Ａ〜６Ｆの電磁誘導コイル６８，６８Ｃ１は、このような連続する冷媒流路の一部をなす部材の周囲に巻回しているにも拘らず、湾曲管部３Ｆ２，３Ｆ５，３Ｆ１０または湾曲管部の一種である螺旋管部３Ｆ８の方から分離することができる。それにより、電磁誘導加熱ユニット６Ａ〜６Ｆの空気調和装置１への組付けやメンテナンス時の着脱作業が容易になる。また、電磁誘導加熱ユニット６Ｂ，６Ｃ，６Ｅにおいては電磁誘導コイル６８，６８Ｃ１とともに磁性体Ｃｏ３，Ｃｏ４，Ｃｏ７，Ｃｏ８を引き抜くことができる。それにより、さらにメンテナンス作業や空気調和装置１の組み立てが容易になる。
【０１１２】
例えば、第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂは、直管部３Ｆ１（第１延伸部）および直管部３Ｆ３（第２延伸部）を通過する冷媒に熱的に接触する部材である直管部３Ｆ１および直管部３Ｆ３を、磁性体Ｃｏ３を介して間接的に加熱している。この場合に、磁性体Ｃｏ１を取り除いて、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を磁性体で構成すれば、直管部３Ｆ１，３Ｆ３が電磁誘導加熱ユニットにより直接的に加熱される部材になる。ここで、第１延伸部および第２延伸部は、直管部である場合が示されており、直線状に延びていることが性能やコストや取り扱いなどの点で好ましいが、必ずしも直線状に延びていることが必須の要件ではない。
【０１１３】
図１２に示したように、できるだけ短い冷媒流路の区間でできるだけ長く冷媒配管（直管部３Ｆ１．３Ｆ３および湾曲管部３Ｆ２）の内周面から熱を受け続けるように構成することで、電磁誘導加熱ユニット６Ｂのコンパクト化が行える。
【０１１４】
（２）
戻り配管３Ｆの上下左右の配置は任意に行いえるが、湾曲管部３Ｆ２，３Ｆ５を直管部３Ｆ３，３Ｆ６（第２延伸部）よりも下に配置する場合には、冷媒の液体層が気体層よりも下に溜まり易いことから、下に溜まった液体層を加熱できるようになるため加熱効率がよい。
【０１１５】
例えば図８に示すような場合には、直管部３Ｆ４の下方の部分に密度の高い液体層（液冷媒の流れ）が形成され、上方に気体層（ガス冷媒に流れ）が形成され易くなっている。そのため、電磁誘導加熱により発熱する磁性体Ｃｏ３を直管部３Ｆ４の下方（接触部分）に当接するに配置することで効率よく熱を冷媒に伝達できる。また、例えば図１に示すような場合には、戻り配管３Ｆが水平な状態から垂直な直管部３Ｆ１に流れるため、水平な配管で下方の部分に密度の高い液体層が形成され、その液体層が垂直な直管部３Ｆ１の壁面に沿って下に向け流れる。そのため、電磁誘導加熱により発熱する磁性体Ｃｏ１を直管部３Ｆ１の下方（接触部分）に当接するに配置することで効率よく熱を冷媒に伝達できる。
【符号の説明】
【０１１６】
２  室外機
４  室内機
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ  電磁誘導加熱ユニット
１０  冷媒回路
１１  制御部
２１  圧縮機
３Ｆ  戻り配管
３Ｆ１，３Ｆ４，３Ｆ７，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ  直管部（第１延伸部）
３Ｆ３，３Ｆ６，３Ｆ９，３Ｆ１０，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂ  直管部（第２延伸部）
３Ｆ２，３Ｆ５，３Ｆ１１，３Ｆ１２，３Ｆ１４ａ，３Ｆ１４ｂ  湾曲管部（湾曲部）
３Ｆ８  螺旋管部（湾曲部）
１０１  外環部材
Ｃｏ１〜Ｃｏ９  磁性体
６８，６８Ｃ１，６８Ｃ２  電磁誘導コイル
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１７】
【特許文献１】特開平１１‐２１１１９５号公報
【特許文献２】特開平８‐３２６９９７号公報
【図１】
2011002189.tif 000003
【図２】
2011002189.tif 000004
【図３】
2011002189.tif 000005
【図４】
2011002189.tif 000006
【図５】
2011002189.tif 000007
【図６】
2011002189.tif 000008
【図７】
2011002189.tif 000009
【図８】
2011002189.tif 000010
【図９】
2011002189.tif 000011
【図１０】
2011002189.tif 000012
【図１１】
2011002189.tif 000013
【図１２】
2011002189.tif 000014
【図１３】
2011002189.tif 000015
【図１４】
2011002189.tif 000016
【図１５】
2011002189.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月22日(2010.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を循環させることにより熱の授受を行わせる冷凍装置に関し、特に循環する冷媒を電磁誘導加熱により加熱する冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置には、冷凍サイクルにおいて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などが備えられている。一般的な蒸気圧縮冷凍サイクルでは、冷媒は、例えば冷房のために室内に設けられた加熱器において室内空気との間で熱交換を行って熱を得ており、暖房のために屋外に設けられた加熱器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】
ところで、特許文献１（特開平１１‐２１１１９５号公報）には、室内や屋外の空気から熱を得る蒸気圧縮冷凍サイクルの加熱器とは別に設けられた石油冷媒加熱機によって、冷媒が熱を得るシステムが提案されている。この石油冷媒加熱機では、石油を燃焼して、石油冷媒加熱機内に流れる冷媒を加熱する。このような大気中の空気が持つ熱エネルギー以外のエネルギーの供給を受ける石油冷媒加熱機やガスバーナなどの加熱ユニットを採用すると、冷媒が熱を必要とする場合に、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が可能になる。また、加熱ユニットとしては、電気的なエネルギーの供給を受ける電磁誘導加熱方式を冷媒の加熱に採用することもできる。このように、大気の熱エネルギー以外のエネルギー供給を受ける加熱ユニットでは、エネルギーの投入量を増やせば急速な加熱も容易になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような電磁誘導加熱方式により加熱する加熱ユニットを冷凍装置において採用すると、パイプ（冷媒配管）内を流れる冷媒を加熱しなければならず、例えば特許文献２（特開平８‐３２６９９７号公報）に記載されているように電磁誘導加熱により加熱された部材を加熱対象である冷媒に熱的に接触させて加熱しなければならない。冷媒を加熱する際、通常は、熱的に冷媒に接触するのは冷媒配管の内面であるから、冷媒配管が加熱される。そのため、引用文献２にも記載されているように、電磁誘導加熱ユニットの電磁誘導コイルは冷媒配管の周囲に螺旋状に巻きつけられる。
【０００５】
電磁誘導コイルが冷媒配管の周囲に螺旋状に巻きつけられていることから、メンテナンスなどの目的で電磁誘導加熱ユニットの電磁誘導コイルを冷媒配管から取外そうとすると、ロウ付けされている冷媒配管のロウを取り除いて冷媒配管を分解する必要が出てくる。メンテナンス時にこのような作業が必要になると、冷凍装置の維持のためのコストが増加することにもなる。
【０００６】
本発明の課題は、電磁誘導加熱ユニットを備える冷凍装置において、電磁誘導コイルの取り外し作業を簡単に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る冷凍装置は、所定冷媒流路を流れる冷媒と熱的接触をする部材と、部材を加熱するための電磁誘導加熱ユニットとを備えている。所定冷媒流路は、冷媒の入口と出口とを持っていて入口と出口の間が湾曲している湾曲部、湾曲部の入口から伸びる第１延伸部及び湾曲部の出口から伸びる第２延伸部を有している。部材は、少なくとも第１延伸部及び第２延伸部を通過する冷媒に熱を伝達するように配置されている。電磁誘導加熱ユニットは、部材の周囲に巻かれ、部材を電磁誘導加熱するための電磁誘導コイルを有している。そして、電磁誘導コイルは、湾曲部の方から引き抜いて所定冷媒流路から分離可能に取り付けられている。
【０００８】
本発明によれば、電磁誘導コイルを、第１延伸部及び第２延伸部が伸びる方向に沿って引き抜いて所定冷媒流路から分離でき、逆に組み付けるときも所定冷媒流路が組み上がった後に作業することができる。それにより、電磁誘導コイルを連続的な所定冷媒流路から取外したり取り付けたりするために従来必要であった作業、つまり所定冷媒流路を構成する冷媒配管などを分解する作業を省くことができ、製造時における電磁誘導加熱ユニットの組み付けやメンテナンス時の電磁誘導コイルの着脱が容易になる。
【０００９】
第２発明に係る冷凍装置は、第１発明の冷凍装置であって、部材は、冷媒配管および／または冷媒配管とは別に設けられた被加熱部材である。
【００１０】
本発明によれば、冷媒配管自身が被加熱部材となる場合には、冷媒配管とは別に被加熱部材を設ける必要がなくなることから冷凍装置をコンパクトに設計し易くなる。また、冷媒配管自身が被加熱部材であるから熱伝達のロスが減り加熱効率が向上する。一方、冷媒配管とは別に設けられた被加熱部材が電磁誘導により加熱される場合には、例えば冷媒配管などに必要な耐食性などの仕様が緩和されるため電磁誘導加熱に適した材料に特化して選択することができるため、加熱効率などの電磁誘導加熱に係る性能を向上させ易くなる。
【００１１】
第３発明に係る冷凍装置は、第１発明の冷凍装置であって、部材は、電磁誘導コイルが周囲に巻かれた筒状の磁性体を含む。この磁性体が、電磁誘導コイルとともに湾曲部の方から引き抜いて所定冷媒流路から分離可能に取り付けられている。
【００１２】
本発明によれば、磁性体も電磁誘導コイルと同時に引き抜けることから、さらにメンテナンス作業を容易に行える構成になる。
【００１３】
第４発明に係る冷凍装置は、第１発明から第３発明のいずれかの冷凍装置であって、部材は、湾曲部を通過する冷媒にも熱を伝達するように配置されている。
【００１４】
本発明によれば、第１延伸部および第２延伸部に加えて湾曲部でも冷媒が加熱されるため、冷媒を加熱する領域が広がって冷媒の加熱時間を長くとることができ、冷媒の加熱が容易になる。
【００１５】
第５発明に係る冷凍装置は、第１発明から第４発明のいずれかの冷凍装置であって、電磁誘導コイルは、複数であって、第１延伸部及び第２延伸部の両方を覆う領域の外部と、第１延伸部及び第２延伸部に挟まれた領域の内部とに少なくとも配置されている。
【００１６】
本発明によれば、同体積のスペースに収納される電磁誘導加熱ユニットを比較したときに、第１延伸部と第２延伸部に挟まれた領域に電磁誘導コイルが配置されることで、電磁誘導コイルの配置される密度が高くなることから、電磁誘導加熱ユニットのコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
第６発明に係る冷凍装置は、第１発明から第５発明のいずれかの冷凍装置であって、所定冷媒流路は、第２延伸部よりも湾曲部が下に配置されている。
【００１８】
本発明によれば、冷媒の液体層が気体層よりも密度が高く、第１延伸部から湾曲部を通って第２延伸部へと冷媒が上方に向かって流れるため液体層が下に溜まり易く、下に溜まった液体層の熱伝導率が高いことから第１延伸部で液体層が加熱されて加熱効率が向上する。同様に、第２延伸部から上方に冷媒が流れる場合には、第２延伸部でも加熱効率が向上する。
【００１９】
第７発明に係る冷凍装置は、第１発明から第６発明のいずれかの冷凍装置であって、所定冷媒流路は、部材と熱的に接触する接触部分を含み、接触部分は、冷媒の液体層に熱的に接触するように配置されている。
【００２０】
本発明によれば、電磁誘導加熱により加熱される部材と熱的に接触する接触部分が冷媒の液体層に熱的に接触するから、熱伝導率の高い冷媒の液体層を効率良く加熱することができる。
【発明の効果】
【００２１】
第１発明に係る冷凍装置では、電磁誘導コイルを所定冷媒流路からメンテナンスのために分離し、メンテナンス後に取り付けるのが容易であるから、メンテナンス性が向上するので、製造コストや維持のためのコストを削減することができる。
【００２２】
第２発明に係る冷凍装置では、性能の高い冷凍装置の設計が容易になる。
【００２３】
第３発明に係る冷凍装置では、メンテナンス作業をさらに容易に行え、装置の維持が容易になる。
【００２４】
第４発明に係る冷凍装置では、冷媒の加熱が容易で、装置をコンパクトに設計することが容易になる。
【００２５】
第５発明に係る冷凍装置では、同一の加熱性能を持つ装置を小型化することができる。
【００２６】
第６発明に係る冷凍装置では、加熱効率を向上させ、加熱後の液冷媒の割合を少なくすることが容易になる。それにより、例えば液バックなどの不具合を防止し易くなる。
【００２７】
第７発明に係る冷凍装置では、加熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の冷凍装置を構成する冷媒回路を示す概略図。
【図２】電磁誘導加熱ユニットの一例に係る概念を説明するための斜視図。
【図３】電磁誘導加熱ユニットの外観の一例を示す斜視図。
【図４】図３の電磁誘導加熱ユニットの断面図。
【図５】電磁誘導加熱ユニットへの電力供給を示す概念図。
【図６】冷媒回路の制御部の構成を説明するためのブロック図。
【図７】第２実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図８】第３実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図９】第４実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１０】第４実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１１】第５実施形態の冷凍装置の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１２】第２実施形態の変形例の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１３】（ａ）第２実施形態の変形例の電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。          （ｂ）図１３（ａ）のはめ合い部材１０２の他の例を示す斜視図。
【図１４】第５実施形態の変形例電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【図１５】第１実施形態の変形例電磁誘導加熱ユニット周辺を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔第１実施形態〕
〔空気調和装置の概要〕
本発明の第１実施形態に係る空気調和装置の構成の概要について図１を用いて説明する。図１は、空気調和装置１の冷媒回路１０を示す冷媒回路図である。空気調和装置１は、室外機２と室内機４とが冷媒配管によって接続された冷媒回路１０を備えており、熱源側装置の室外機２から供給される熱エネルギーを使って、利用側装置の室内機４が配置された空間の空気調和を行うものである。
【００３０】
空気調和装置１は、室外機２内に収容されている圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、室外電動膨張弁２４、アキュムレータ２５、室外ファン２６、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６Ａなどや、室内機４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などの各種の機器を備えている。
【００３１】
圧縮機２１は、圧縮機モータ（図示省略）により回転駆動される。圧縮機モータには、インバータを介して商用電源から電力が供給されている。その際、商用電源からインバータによって所望の周波数の交流に変換される。そして、圧縮機２１は、供給する交流の周波数を変更することによって圧縮機モータの回転数が変更され、これによって圧縮機２１の吐出量が変更されるよう構成されている。
【００３２】
図１の空気調和装置１においては、上述の各種の機器を接続するため、吐出管３Ａ、室内側ガス管３Ｂ、室内側液管３Ｃ、室外側液管３Ｄ，室外側ガス管３Ｅ、戻り配管３Ｆ，吸入管３Ｇおよびホットガスバイパス回路３Ｈを冷媒回路１０が有している。冷媒を通過させるこれら配管のうち、室内側ガス管３Ｂおよび室外側ガス管３Ｅは、ガス状態のガス冷媒が多く通過するものであるが、通過する冷媒をガス冷媒に限っているものではない。また、室内側液管３Ｃおよび室外側液管３Ｄは、液状態の液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っているものではない。
【００３３】
上述の配管による冷媒回路１０の各機器の接続について説明する。吐出管３Ａは、圧縮機２１の吐出口と四路切換弁２２の第１ポートを接続する。室内側ガス管３Ｂは、四路切換弁２２の第２ポートと室内熱交換器４１の一端とを接続する。室内側液管３Ｃは、室内熱交換器４１の他端と室外電動膨張弁２４の一端とを接続する。室外側液管３Ｄは、室外電動膨張弁２４の他端と室外熱交換器２３の一端とを接続する。室外側ガス管３Ｅは、室外熱交換器２３の他端と四路切換弁２２の第３ポートを接続する。戻り配管３Ｆは、四路切換弁２２の第４ポートとアキュムレータ２５の流入口とを接続する。吸入管３Ｇは、アキュムレータ２５の流出口と圧縮機２１の吸入口とを接続する。ホットガスバイパス回路３Ｈは、吐出管３Ａの途中に設けられた分岐点Ａ１と室外側液管３Ｄの途中に設けられた分岐点Ｄ１とを接続する。ホットガスバイパス回路３Ｈには、その途中に、冷媒の通過を許容する状態と許容しない状態とを切り換えるためのホットガスバイパス弁２７が配置されている。
【００３４】
戻り配管３Ｆは、直管部３Ｆ１と、直管部３Ｆ１に続くＵ字状の湾曲管部３Ｆ２と、湾曲管部３Ｆ２に続く直管部３Ｆ３とからなる。直管部３Ｆ１，３Ｆ３には電磁誘導加熱ユニット６Ａが取り付けられている。また、直管部３Ｆ３には、電磁誘導加熱ユニット６Ａの下流側に戻り配管温度センサ３９が取り付けられている。
【００３５】
空気調和装置１は、四路切換弁２２により、冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとを切り換えることができる。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。即ち、暖房運転時には、四路切換弁２２の第ポートと第２ポートの間および第３ポートと第４ポートの間に冷媒が通り、室内熱交換器４１が冷媒の冷却器（凝縮器）として機能し、室外熱交換器２３が冷媒の加熱器（蒸発器）として機能する。一方、冷房運転時には、四路切換弁２２の第１ポートと第３ポートの間および第２ポートと第４ポートの間に冷媒が通り、室外熱交換器２３が冷媒の冷却器（凝縮器）として機能し、室内熱交換器４１が冷媒の加熱器（蒸発器）として機能する。
空気調和装置１には、その制御を行うための制御部１１が備わっている。制御部１１は、通信線１１ａによって接続された室外制御部１２と室内制御部１３とで構成され、室外制御部１２が室外機２内に配置される機器を制御し、室内制御部１３が室内機４内に配置される機器を制御する。制御部１１を含む制御系統については後述する。
【００３６】
〔電磁誘導加熱ユニットの構成〕
図２は電磁誘導加熱ユニットの構成を説明するための概念図である。図２には、電磁誘導加熱ユニット６Ａと、その周辺の戻り配管３Ｆの構成を示している。戻り配管３Ｆの直管部３Ｆ１，３Ｆ３の外周には、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２が取り付けられている。電磁誘導加熱ユニット６Ａが取り付けられているところの戻り配管３Ｆの直管部３Ｆ１，３Ｆ３の部分は、例えば、銅管からなっており、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２はＳＵＳ（Stainless  Used  Steel）管からなっている。つまり、ＳＵＳ管の中で銅管を拡管して結合された二重管構造となっている。磁性を有するＳＵＳ管は、例えばフェライト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼などで形成される。
【００３７】
電磁誘導加熱ユニット６Ａの電磁誘導コイル６８は、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３の周囲に巻回され、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の部分を径方向外側から覆うように配置されている。磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２は、電磁誘導加熱の際に磁束がその内部に集中するので、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２を通過する磁束を包むように渦電流が発生して磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２が発熱する。磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の外側には電流の流れる部材がないため、磁性体Ｃｏ１、Ｃｏ２が被加熱部材になる。ここで、被加熱部材とは、電磁誘導によって流れる電流で直接加熱される部材をいう。このとき、加熱量Ｐ（Ｗ）は、渦電流Ｉ（Ａ）と磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２自体の抵抗値Ｒ（Ω）により、Ｐ＝ＲＩ2で与えられる。そのために必要な電力は、高周波電源Ｓｏから電磁誘導コイル６８に供給される。
【００３８】
図２から分かるように、戻り配管３ＦがＵ字状の湾曲管部３Ｆ２を有しているので、電磁誘導コイル６８は、矢印Ｄｉｒの方向に抜差しすることができる。そのため、電磁誘導加熱ユニット６Ａの電磁誘導コイル６８を空気調和装置１に組み付ける際やメンテナンス時に取外す際に、ロウ付けされている部分を外して戻り配管３Ｆを分解することなく、連続する冷媒配管である戻り配管３Ｆから分離することができる。
【００３９】
ここで、電磁誘導加熱ユニット６Ａの取り付けやメンテナンスの作業の改善効果を感得し易くするために、電磁誘導加熱ユニット６Ａの構成をもう少し具体的に示す。図３は電磁誘導加熱ユニットの外観を示す斜視図であり、図４は電磁誘導加熱ユニットの構成を示す断面図である。
【００４０】
電磁誘導加熱ユニット６Ａは、第１六角ナット６１、第２六角ナット６６、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、電磁誘導コイル６８、遮蔽カバー７５、サーミスタ（図示省略）およびヒューズ（図示省略）を備えている。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６Ａを直管部３Ｆ１，３Ｆ３に対して電磁誘導加熱ユニット６Ａの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６Ａを直管部３Ｆ１，３Ｆ３に対して電磁誘導加熱ユニット６Ａの下端近傍で固定する。
【００４１】
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６Ａにおいて直管部３Ｆ１，３Ｆ３と電磁誘導コイル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６Ａの上方でＳＵＳ管である磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２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６Ａの下方でＳＵＳ管である磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２を周囲から覆う。
【００４２】
第１ボビン蓋６３は、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を貫通させつつ、第１六角ナット６１と協同して直管部３Ｆ１，３Ｆ３と電磁誘導加熱ユニット６Ａ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と磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２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６３ｂを複数有している。
【００４３】
第１ボビン蓋６３には、第１〜第４フェライトケース７１〜７４がネジ６９で螺着されている。第１ボビン蓋６３からは、サーミスタおよびヒューズが差し込めるようになっている。サーミスタは、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の外表面に対して直接接触するように取り付けられ、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の外表面の温度に応じた抵抗値を示す。ヒューズは、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の外表面に対して直接接触するように取り付けられ、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の表面温度が所定値を超えると電磁誘導加熱を停止させるため導通を遮断する。
【００４４】
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６３ｇが下方に延びている。このボビン用筒上部６３ｇは、上述した放熱開口６３ｂなど必要な開口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。
【００４５】
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。
【００４６】
ボビン本体６５は、図３に示すように、電磁誘導コイル６８が巻き付けられる円筒状の円筒部６５ａを有している。また、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（図示省略）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（図示省略）とを有している。ボビン本体６５の内側には、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２との間に空間が形成されている。
【００４７】
電磁誘導コイル６８が有しているコイル巻き付け部分６８ａ（図４参照）には、ボビン本体６５の外側において直管部３Ｆ１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。コイル第１部分６８ｂは、コイル巻き付け部分６８ａに対して電磁誘導コイル６８の一端側に延び、コイル第２部分６８ｃは電磁誘導コイル６８の一端側とは反対側である他端側に延びている。
【００４８】
コイル第１部分６８ｂおよびコイル第２部分６８ｃは、図４に示すように、制御用プリント基板１８と接続されている。この制御用プリント基板１８は、例えば周波数が数十ｋＨｚ程度、出力が数ｋＷ程度の高周波電源から供給を受ける。電磁誘導コイル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。そして、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。
【００４９】
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および第４フェライトケース７４は、平面視において外側４方向から覆う位置に配置されかつ磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の延びている方向に沿って延びるように配置され、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の延びる方向で第１ボビン蓋６３と第２ボビン蓋６４とを挟み込む。第１フェライトケース７１は、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と同様である。
【００５０】
この電磁誘導コイル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。これら第１〜第４フェライトケース７１〜７４の第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磁束の通り道を形成しており、電磁誘導コイル６８に電流を流した際に、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２および電磁誘導コイル６８の外側を通る磁束が集中する。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。電磁誘導加熱ユニット６Ａでは、電磁誘導コイル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、電磁誘導コイル６８の外側を回る磁束の多くが流れるので、漏れ磁束を低減させることができている。
【００５１】
電磁誘導コイル６８が制御用プリント基板１８から高周波電流の供給を受けると、コイル巻き付け部分６８ａで磁束を生じる。具体的には、コイル巻き付け部分６８ａの内側においては、磁束の大部分が強磁性体である磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の中を通り、コイル巻き付け部分６８ａの外側においては、磁束の大部分が第１フェライト９８、第２フェライト９９および遮蔽カバー７５の中を通る。そして、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２から出て第１フェライト９８、第２フェライト９９および遮蔽カバー７５を通り再び磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２に戻る磁束は、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２と第１フェライト９８および遮蔽カバー７５が近接している空気中を通る。例えば、図３に示すような第１フェライトケース７１および第３フェライトケース７３を含む断面で見ると、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２から出て左右に広がった磁束は、空気中を横切って先ず第１ボビン蓋６３側の第１フェライト９８に入り、第１フェライト９８から第２フェライト９９を通って第２ボビン蓋６４側の第１フェライト９８から空気中に出る。第２ボビン蓋６４側の第１フェライト９８から空気中に出た磁束の大部分は再び磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の中を通って第１ボビン蓋６３の方に向かう。図３の平面において略楕円形状となるように閉じた磁束が生じる。このようにして生じた磁束によって、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２には、電磁誘導による電流（渦電流）が生じ、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の表面近くで多く発熱が生じ、熱伝導性の高い磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２から銅管３Ｆｂ１内を流れる冷媒に熱が伝達される。
【００５２】
遮蔽カバー７５は、電磁誘導加熱ユニット６Ａ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２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６Ａ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、周囲への磁気の影響を防止することができる。
【００５３】
〔制御系統〕
図５は制御系統の構成の概略を説明するためのブロック図である。制御部１１の室外制御部１２と室内制御部１３は、通信線１１ａで接続されており（図１参照）、互いにデータの送受信を行っている。これら室外制御部１２や室内制御部１３は、各種センサの検出結果を受けて空気調和装置１の状態や周囲の状況や設定条件に応じて室外機２や室内機４を構成する機器に対して種々の指令を出力するために、マイクロコンピュータ（図示省略）やメモリ（図示省略）を内蔵している。
【００５４】
制御部１１の室外制御部１２には、吸入側圧力センサ３１、吐出側圧力センサ３２、吸入側温度センサ３３、吐出側温度センサ３４、熱交温度センサ３５、液側温度センサ３６、室外温度センサ３７および戻り配管温度センサ３９など各種のセンサが接続され、各センサにおける検出結果が入力される。
【００５５】
吸入側圧力センサ３１は、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力を検出する。吐出側圧力センサ３２は、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力を検出する。吸入側温度センサ３３は、圧縮機２１の吸入側の冷媒の温度を検出する。吐出側温度センサ３４は、圧縮機２１の吐出側の冷媒の温度を検出する。熱交温度センサ３５は、室外熱交換器２３内を流れる冷媒の温度を検出する。液側温度センサ３６は、室外熱交換器２３と室外電動膨張弁２４との間にあって、室外熱交換器２３の液側において冷媒の温度を検出する。室外温度センサ３７は、室外機２のユニットの吸入口側に設けられ、ユニット内に流入した外気の温度を検出する。戻り配管温度センサ３９は、直管部３Ｆ３の電磁誘導加熱ユニット６Ａよりも下流側に設けられ、直管部３Ｆ３の冷媒の温度を検出する。
【００５６】
また、室外制御部１２には、制御用プリント基板１８、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外電動膨張弁２４、室外ファン２６などの機器あるいは機器の制御端末が接続され、室外機２の各種の機器が室外制御部１２の制御の下で動作する。
【００５７】
室外制御部１２から制御用プリント基板１８には、電磁誘導加熱ユニット６Ａの出力を指示する信号が与えられ、室外制御部１２の指示に応じて制御用プリント基板１８から電磁誘導コイル６８に供給される高周波電流が増減する。それにより、磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２で発生する渦電流が増減して直管部３Ｆ１，３Ｆ３に流れる冷媒の加熱量が制御される。このとき、直管部３Ｆ１，３Ｆ３において電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱される区間長を同じにする必要はない。例えば、下流側の直管部３Ｆ１を通る冷媒の方がガス冷媒の割合が多くなることから加熱され難くなるため、電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱区間の方を長く設定することができる。
【００５８】
室外制御部１２にはインバータ回路（図示省略）が設けられており、インバータ回路の出力の周波数によって圧縮機２１や室外ファン２６の回転数が制御される。四路切換弁２２は駆動部を有しており、室外制御部１２は、暖房運転と冷房運転との切り換えにおいて四路切換弁２２の接続を切り換えるときに四路切換弁２２の駆動部に対して切換の指令を出力する。また、室外制御部１２は、室外電動膨張弁２４の弁の開度を調整するため、開度を指示する制御信号を出力する。
【００５９】
室内制御部１３には、液側温度センサ４３、ガス側温度センサ４４および室内温度センサ４５が接続され、各センサにおける検出結果が入力される。液側温度センサ４３は、室内熱交換器４１の他端側に設けられ、室内熱交換器４１の液側において冷媒の温度を検出する。ガス側温度センサ４４は、室内熱交換器４１の一端側に設けられ、室内熱交換器４１のガス側において冷媒の温度を検出する。室内温度センサ４５は、室内機４のユニットの吸入口側に設けられ、ユニット内に流入した室内空気の温度を検出する。
【００６０】
また、室内制御部１３には、室内ファン４２、風向調節機構４６および表示部４７などが接続され、室内機４の各種の機器が室内制御部１３の制御の下で動作する。室内制御部１３にはインバータ回路（図示省略）が設けられており、インバータ回路の出力の周波数によって室内ファン４２の回転数が制御される。風向調節機構４６が室内機４に設けられたルーバー（図示省略）などの角度を変更することにより室内に吹き出す風の向きを調節することから、室内制御部１３はルーバーの角度や動作などの制御信号を出力する。室内制御部１３は、各種の表示を行うため表示部４７に対して表示を指示する信号を出力する。例えば、表示部４７に電磁誘導加熱ユニット６Ａの状態を表示させることもできる。
【００６１】
〔冷媒回路の動作の概要〕
（暖房運転）
暖房運転時は、四路切換弁２２が図１の実線で示される状態になる。即ち、圧縮機２１の吐出側から吐出された冷媒は、順次、四路切換弁２２、室内熱交換器４１、室外電動膨張弁２４、室外熱交換器２３、四路切換弁２２、アキュムレータ２５を廻り、圧縮機２１の吸入側から吸入される。このとき、戻り配管３Ｆを通る冷媒は、直管部３Ｆ１，３Ｆ３において、電磁誘導加熱ユニット６Ａによる加熱を受ける。冷媒回路１０を循環する冷媒は、例えば二酸化炭素やＨＦＣやＨＣＦＣなどである。
【００６２】
まず、圧縮機２１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して、室内熱交換器４１に送られる。このとき、圧縮機２１の吸入側では、吸入側圧力センサ３１により吸入される冷媒の圧力が検知され、吐出側では、吐出側圧力センサ３２により吐出される冷媒の圧力が検知される。このとき同時に、圧縮機２１の吸入側では、吸入側温度センサ３３により吸入される冷媒の温度が検知され、吐出側では、吐出側温度センサ３４により吐出される冷媒の温度が検知される。
【００６３】
効率の良い暖房を行うため、圧縮機２１の回転数は、例えばリモートコントローラなどによる設定温度と室内温度との差を暖房負荷として求め、あるいは圧縮機２１から吐出される冷媒の温度と室内熱交換器４１の冷媒の温度とを用いるなどして暖房負荷を求め、暖房負荷に応じて制御される。また、空気調和装置１の故障などを防ぐために、吸入側圧力センサ３１および吐出側圧力センサ３２の検知結果に基づき、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力は所定低圧圧力よりも高く、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力は所定高圧圧力よりも低い範囲に入るように制御される。所定高圧圧力を超えた場合には、圧縮機２１の回転数を落として圧縮機２１の吐出圧力を低下させる。同様の理由から、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度が所定高温より高くらないよう吐出側温度センサ３４によりモニターされている。このように温度や圧力が十分に管理されなければならないことから、電磁誘導加熱ユニット６Ａにより精度よく安定して加熱を行うことによって前述の圧力や温度の制御が行い易くなることは、効率の良い暖房や空気調和装置１の故障の防止に良い影響を与える。特に、運転開始時には、電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱量による温度上昇が主体的になるため、応答速度が速く、安定的で、精度の高い加熱量の制御が可能な電磁誘導加熱ユニット６Ａを用いると有利である。
【００６４】
室内熱交換器４１に入る前に、ガス側温度センサ４４により圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒の入口温度が検出される。そして、室内熱交換器４１で冷媒と室内空気との間の熱交換が行われて冷媒は冷却される。例えば、冷媒がＨＦＣなどの場合、ガス冷媒から気液二相の状態または液冷媒に変化する。このとき室内熱交換器４１は凝縮器として機能しており、室内ファン４２の回転数を制御することで、室内熱交換器４１における冷媒の熱交換の状況が変わる。室内熱交換器４１を出る冷媒の温度は、液側温度センサ４３で検出されている。
【００６５】
室内熱交換器４１を出た冷媒は、室外電動膨張弁２４で減圧される。暖房負荷に応じて室外電動膨張弁２４の開度が調整され、また減圧された冷媒が所定の過熱度を有するように、室外電動膨張弁２４の開度が調整される。冷媒の過熱度は、例えば熱交温度センサ３５により検出される室外熱交換器２３の冷媒の温度と、吸入側温度センサ３３により検出される圧縮機２１に吸入される冷媒の温度との差に基づいて求められる。
【００６６】
室外電動膨張弁２４で減圧されて気液二相状態になった冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。室外熱交換器２３では、室外空気との間の熱交換により冷媒が加熱されてガス冷媒となる。このとき室外熱交換器２３が蒸発器として機能しており、室外ファン２６により室外空気の気流を発生して室外空気と冷媒との間の熱交換が促進されるが、室外ファン２６の回転数はＣＯＰが高くなるような熱交換が行えるように制御される。
【００６７】
室外熱交換器２３では、冷媒の蒸発温度が０℃以下になると着霜を生じる可能性があるので、液側温度センサ３６と室外温度センサ３７で検出した室外熱交換器２３の流入冷媒温度と外気温に基づいて着霜の有無を判断する。着霜があると熱交換の効率が低下して消費電力の増加や快適性の低下を招くので、着霜があるときには除霜運転を行う。
【００６８】
室外熱交換器２３で蒸発したガス冷媒は、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２５に送られる。そして、アキュムレータ２５の入る前の戻り配管３Ｆにおいて、冷媒は、順次直管部３Ｆ１、湾曲管部３Ｆ２および直管部３Ｆ３を通過する。直管部３Ｆ１で電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱された冷媒は、ガス冷媒の密度が小さく液冷媒の密度が高いため湾曲管部３Ｆ２で攪拌され、さらに直管部３Ｆ３で電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱される。そのため、直管部３Ｆ３において管内面の熱伝達を受ける部分にガス冷媒が集中するのを避けることができ、直管部３Ｆ１に比べて直管部３Ｆ３における加熱効率が大幅に低下するのを防止できる。この電磁誘導加熱ユニット６Ａで加熱された後の冷媒の温度は、戻り配管温度センサ３９により検出される。電磁誘導加熱ユニット６Ａにおける加熱量の制御は、戻り配管温度センサ３９により検出される温度が目標温度になるように、電磁誘導加熱ユニット６Ａの出力によってフィードバック制御される。例えば、冷媒循環量と戻り配管温度センサ３９の検出温度と目標温度について、電磁誘導加熱ユニット６Ａの最適な加熱量の組み合わせを制御部１１に予め記憶させておくことによって、エネルギー消費を抑えた効率的な加熱が行える。
【００６９】
戻り配管３Ｆを通過してアキュムレータ２５に流入した冷媒は、アキュムレータ２５において気液分離されて、圧縮機２１に液冷媒が戻らないようになっている。それにより、圧縮機２１で液圧縮が起こって圧縮機２１が故障するのを防いでいる。
【００７０】
（冷房運転）
冷房運転時は、四路切換弁２２が図１の点線で示される状態になる。即ち、圧縮機２１の吐出側から吐出された冷媒は、順次、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、室外電動膨張弁２４、室内熱交換器４１、四路切換弁２２、アキュムレータ２５を廻り、圧縮機２１の吸入側から吸入される。
【００７１】
冷房運転の場合には、室外熱交換器２３が凝縮器として機能し、室内熱交換器４１が蒸発器として機能する。このように冷房運転の場合は、暖房運転に対して室外熱交換器２３と室内熱交換器４１の機能が入れ替わった状態になる。
【００７２】
まず、圧縮機２１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して、室外熱交換器２３に送られる。このとき、圧縮機２１の吸入側では、吸入側圧力センサ３１により吸入される冷媒の圧力が検知され、吐出側では、吐出側圧力センサ３２により吐出される冷媒の圧力が検知される。このとき同時に、圧縮機２１の吸入側では、吸入側温度センサ３３により吸入される冷媒の温度が検知され、吐出側では、吐出側温度センサ３４により吐出される冷媒の温度が検知される。
【００７３】
例えばリモートコントローラなどによる設定温度と室内温度との差を冷房負荷として求め、あるいは圧縮機２１から吐出される冷媒の温度と室外熱交換器２３の冷媒の温度とを用いるなどして冷房負荷を求め、冷房負荷に応じて圧縮機２１の回転数が制御される。また、空気調和装置１の故障を防止するため、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力や温度が制限されるのは暖房運転の場合と同様である。
【００７４】
室外熱交換器２３において、冷媒と室外空気との間の熱交換が行われて冷媒が冷却される。例えば冷媒がＨＦＣの場合には、ガス冷媒から気液二相の状態または液冷媒に変化する。このとき、熱交温度センサ３５により室外熱交換器２３の内部を流れる冷媒の温度が検出される。また、室外ファン２６の回転数を制御することで、室外熱交換器２３における冷媒の熱交換の状況が変わる。そして、室外熱交換器２３から室外電動膨張弁２４に送られる冷媒の温度が液側温度センサ３６により検出される。
【００７５】
室外熱交換器２３から送られてきた冷媒は、室外電動膨張弁２４で減圧される。このとき、冷房負荷に応じて室外電動膨張弁２４の開度が調整され、また減圧された冷媒が所定の過熱度を有するように、室外電動膨張弁２４の開度が調整される。冷媒の過熱度は、例えば熱交温度センサ３５により検出される室外熱交換器２３の冷媒の温度と、吸入側温度センサ３３により検出される圧縮機２１に吸入される冷媒の温度との差に基づいて求められる。
【００７６】
室外電動膨張弁２４で減圧されて気液二相状態になった冷媒は、室内熱交換器４１に送られる。室内熱交換器４１では、室内空気との間の熱交換により冷媒が加熱されてガス冷媒となる。室内ファン４２により室内空気の気流を発生して室内空気と冷媒との間の熱交換が促進される。
【００７７】
室内熱交換器４１で蒸発したガス冷媒は、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２５に送られる。そして、アキュムレータ２５の入る前の戻り配管３Ｆにおいて、電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱されるのは暖房運転の場合と同様である。戻り配管３Ｆを通過してアキュムレータ２５に流入した冷媒は、アキュムレータ２５において気液分離されて、圧縮機２１に液冷媒が戻らないようになっている。それにより、圧縮機２１で液圧縮が起こって圧縮機２１が故障するのを防いでいる。
【００７８】
冷房においては、熱を室外に放出するような運転を行うため、電磁誘導加熱ユニット６から空気調和のための熱を供給する必要はない。しかし、空気調和装置１の故障を防止するなど目的で液バックの防止や冷媒循環量の確保を行うため、正確で安定した加熱が要求される場面がある。
【００７９】
（除霜運転）
暖房運転時において、外気温度が低下すると室外熱交換器２３に着霜を生じる場合が出てくる。室外熱交換器２３に着霜すると、室外熱交換器２３における熱交換の効率が低下するため除霜運転が必要になる。そこで、暖房運転時において、例えば、室外熱交換器２３の温度を熱交温度センサ３５により検出し、検出された温度が所定温度以下になって着霜を生じていると判断されたときには、通常の暖房運転から除霜運転に切り換える。
【００８０】
加熱ユニットを持たない冷凍装置では、例えば室外熱交換器２３を凝縮器として機能させ、圧縮機２１から高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器２３に供給することにより、室外熱交換器２３を加熱して除霜を行う。加熱ユニットを持つ場合にも、同様に、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させるように四路切換弁２２を切り換え、電磁誘導加熱ユニット６Ａを補助的に用いて室内熱交換器４１において室内空気と冷媒との間の熱交換能力を抑えつつ、凝縮器である室外熱交換器２３を加熱することもできる。
【００８１】
電磁誘導加熱ユニット６Ａを補助的に用いて除霜を行う場合には、冷房運転時と同様に、四路切換弁２２の点線の接続で冷媒が供給される。圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２３に入り、室外熱交換器２３に付着した霜との間で熱交換を行って冷却される。室外電動膨張弁２４で減圧された冷媒が室内熱交換器４１に入るが、暖房運転時に行う除霜運転では、室内を冷却しない方が好ましいため、室内熱交換器４１での熱交換量が小さくなるように、室外電動膨張弁２４の開度と圧縮機２１の回転数が調整され、室内ファン４２の回転数も下げられる。圧縮機２１の吸入側で所定の過熱度を持つように、冷房運転時に比べて室内熱交換器４１における熱交換量が低下した分だけ電磁誘導加熱ユニット６Ａにおける加熱量を上げる。このとき、電磁誘導加熱ユニット６Ａが戻り配管３Ｆに分流された冷媒を加熱するため、加熱量の制御性と応答性が高く、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させる暖房運転時の除霜運転に十分に対応することができる。
【００８２】
また、電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱能力が十分に大きい場合には、暖房運転を行いながら室外熱交換器２３の除霜を行うこともできる。暖房を行いながらの除霜運転の場合には、四路切換弁２２が実線の経路に切り換えられる。また、ホットガスバイパス弁２７を開いてホットガスバイパス回路３Ｈが開通されると共に室外電動膨張弁２４が絞られて、室内熱交換器４１から戻った冷媒と圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒との混合冷媒が室外熱交換器２３に供給される。それにより、室外熱交換器２３についた霜を溶かすことができる。一方、分岐点Ａ１で分岐して室内熱交換器４１に流れた高温高圧のガス冷媒によって、通常の暖房運転と同様に室内機４では暖房が行われる。
【００８３】
このとき、室外熱交換器２３は蒸発器としては機能しないため、室外熱交換器２３および室内熱交換器４１で消費される熱量は電磁誘導加熱ユニット６Ａから供給される。このときも、戻り配管温度センサ３９が所定温度になるように、電磁誘導加熱ユニット６Ａの加熱量が調整される。
【００８４】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る空気調和装置も、図１に示す第１実施形態の空気調和装置１の構成と概略同じ構成を有している。第２実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、電磁誘導加熱ユニットの構成である。
【００８５】
図７は、第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂの構成を説明するための概念図である。図７に示す戻り配管３Ｆは、図１に示す戻り配管３Ｆと同じ構成を有している。そして、第２実施形態でも第１実施形態と同様に、戻り配管３Ｆに電磁誘導加熱ユニット６Ｂが設けられている。しかし、第１実施形態では戻り配管３Ｆの２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３に２つの磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２を設けたのに対し、第２実施形態では、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３に対して一つの磁性体Ｃｏ３が設けられているのみである。
【００８６】
戻り配管３Ｆの中の２つの直管部３Ｆ１，３Ｆ３とＵ字状の湾曲管部３Ｆ２とからなる部分の全体に対して、電磁誘導加熱ユニット６Ｂの電磁誘導コイル６８と磁性体Ｃｏ３が矢印Ｄｉｒ1の方向に抜差し可能に装着されている。そのため、磁性体Ｃｏ３は、平面視で略楕円状の開口部ＣＡを備えている。図７の電磁誘導加熱ユニット６Ｂにおいて、磁性体Ｃｏ３が加熱されることから磁性体Ｃｏ３が戻り配管３Ｆの２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３に熱的に接するように設けられている。熱伝導の効果を上げるためには、磁性体Ｃｏ３と直管部３Ｆ１，３Ｆ３の接触面積が大きい方が好ましいため、開口部ＣＡは直管部３Ｆ１，３Ｆ３に外接するように形成されて配置されている。なお、熱伝導の効率を上げるため、磁性体Ｃｏ１の開口部ＣＡに熱伝導率の高いセラミックや金属などを嵌め込んでもよい。
【００８７】
このように、電磁誘導加熱ユニット６Ｂの電磁誘導コイル６８が戻り配管３Ｆに対して抜差し可能に装着できるため、メンテナンスが容易に行える。また、磁性体Ｃｏ１も電磁誘導コイル６８と一緒に抜差しできるため一層メンテナンスし易くなっている。
【００８８】
この電磁誘導加熱ユニット６Ｂは高周波電源Ｓｏから電力の供給を受ける。電磁誘導加熱ユニット６Ｂで加熱された冷媒の温度について、戻り配管温度センサ３９による検知結果が、目標温度範囲に対し、目標温度範囲以下または目標温度範囲以上となった場合には高周波電源Ｓｏの出力を制御部１１により制御するのは、第１実施形態と同様である。第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂでは、１台で２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３を加熱するため、第１実施形態のように直管部３Ｆ１，３Ｆ３ごとに加熱量を調整することはできない。しかし、電磁誘導加熱ユニット６Ｂが一つ省けるため、コストを削減することができる。なお、直管部３Ｆ１，３Ｆ３ごとに磁性体Ｃｏ３との接触面積を異ならせることで、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３の加熱量を異ならせることができる。
【００８９】
この戻り配管３Ｆを流れる冷媒は、矢印Ｆｌに示すように、左から流れてきて直管部３Ｆ１の入口から下に向かって直管部３Ｆ１を流れる。そして、湾曲管部３Ｆ２で急激にＵターンして上に向かって流れる。この湾曲管部３Ｆ２で流れの向きが変わるときに、ガス冷媒と液冷媒の密度差により冷媒の攪拌が起こる。それにより、直管部３Ｆ３の管内面に接触する液冷媒の割合が減少するのを抑制して、直管部３Ｆ３において直管部３Ｆ１よりも熱伝達の効率が低下するのを防止できる。
【００９０】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る空気調和装置も、電磁誘導加熱ユニットの周辺を除いて、図１に示す第１実施形態の空気調和装置１の構成と概略同じ構成を有している。まず、第３実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、電磁誘導加熱ユニットの構成であり、第３実施形態の空気調和装置は第２実施形態の空気調和装置と同じ電磁誘導加熱ユニット６Ｂを用いている。また、第３実施形態と第１実施形態とが相違する点は戻り配管３Ｆの形状である。
【００９１】
図８は、第３実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂとその周辺構造を示す概念図である。図８において、図の上方が空気調和装置の上方と一致している。つまり、図８の戻り配管３Ｆは、水平に配置された直管部３Ｆ４，３Ｆ６と、上下に並んだ２本の直管部３Ｆ４，３Ｆ６を上下に繋ぐＵ字状の湾曲管部３Ｆ５とを有している。
【００９２】
戻り配管３Ｆの中の２つの直管部３Ｆ４，３Ｆ６とＵ字状の湾曲管部３Ｆ５とからなる部分の全体に対して、電磁誘導加熱ユニット６Ｂが矢印Ｄｉｒ２の方向（水平方向）に抜差し可能に装着されている。そのため、電磁誘導加熱ユニット６Ｂは、平面視で略楕円状の開口部ＣＡを備える磁性体Ｃｏ３と磁性体Ｃｏ３の周囲に巻回された電磁誘導コイル６８とを備え、高周波電源Ｓｏから電力の供給を受ける点およびそれによる効果も第２実施形態で説明した通りである。
【００９３】
図８の電磁誘導加熱ユニット６Ｂにおいて、磁性体Ｃｏ３が加熱されることから磁性体Ｃｏ３が戻り配管３Ｆの２本の直管部３Ｆ４，３Ｆ６に熱的に接するように設けられているのは第２実施形態と同様である。熱伝導の効果を上げるためには、磁性体Ｃｏ３と直管部３Ｆ４，３Ｆ６の接触面積が大きい方が好ましいため、磁性体Ｃｏ３は直管部３Ｆ４，３Ｆ６に外接するように形成されて取り付けられている。
【００９４】
この戻り配管３Ｆを流れる冷媒は、矢印Ｆｌに示すように、上から下に直管部３Ｆ４の入口に向かって流れ、直管部３Ｆ４で水平方向へ流れの向きを変える。そして、直管部３Ｆ４から湾曲管部３Ｆ５に向かって上向きに冷媒が流れる。このとき、直管部３Ｆ４では液体層（液冷媒）は下に形成され、加熱された気体層（ガス冷媒）は上部に流れるような流れを構成する。そして、直管部３Ｆ４の管内面に熱的に接触して加熱されることによりガス化した冷媒は、湾曲管部３Ｆ５で液冷媒と攪拌されるため、直管部３Ｆ６の管内面に熱的に接触する部分にガス冷媒が多く偏在するのを防げ、直管部３Ｆ６における加熱効率が直管部３Ｆ４に比べ大幅に低下するのを防止できる。
【００９５】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係る空気調和装置も、図１に示す第１実施形態の空気調和装置１の構成と概略同じ構成を有している。第４実施形態の空気調和装置が第１実施形態の空気調和装置と異なる点は、電磁誘導加熱ユニットの構成である。
【００９６】
図９および図１０は、第４実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｃと戻り配管３Ｆの構成を説明するための概念図である。図９および図１０に示す戻り配管３Ｆは、図１に示す配管と同じ配管である。そして、第４実施形態でも第１実施形態と同様に、戻り配管３Ｆに電磁誘導加熱ユニット６Ｃが設けられている。第４実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｃは、第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂにさらに工夫を加えたものである。そのため、電磁誘導加熱ユニット６Ｃは、電磁誘導加熱ユニット６Ｂの電磁誘導コイル６８と磁性体Ｃｏ３と高周波電源Ｓｏに相当する、電磁誘導コイル６８Ｃ１と磁性体Ｃｏ４と高周波電源Ｓｏ１とを備えている。
【００９７】
第４実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｃは、さらに、はめ合い部材１００と、はめ合い部材１００のキャビティ１００ａ内に取り付けられる磁性体Ｃｏ５と、磁性体Ｃｏ５の周囲に巻回される電磁誘導コイル６８Ｃ２と、高周波電源Ｓｏ２とを備えている。磁性体Ｃｏ４が戻り配管３Ｆの湾曲管部３Ｆ２の方から差し込まれるので、はめ合い部材１００は、磁性体Ｃｏ４が差し込まれる方とは反対側から、この磁性体Ｃｏ４の開口部ＣＡ１に差し込まれる。はめ合い部材１００は、磁性体Ｃｏ４に差し込まれた状態で、磁性体Ｃｏ４の内周面および直管部３Ｆ１，３Ｆ３の外周面に当接している。はめ合い部材１００は、高い熱伝導率を有しており、磁性体Ｃｏ４で発生した熱を直管部３Ｆ１，３Ｆ３に伝える。このはめ合い部材１００は、磁性体Ｃｏ４と直管部３Ｆ１，３Ｆ３の固定にも寄与している。磁性体Ｃｏ４，Ｃｏ５に磁束を集中するため、はめ合い部材１００は非磁性体で形成され、例えば電磁誘導による電流を流さないようにするために窒化アルミニウムなどのセラミックを用いることができる。
【００９８】
また、図１０に示すように、はめ合い部材１００のキャビティ１００ａには、磁性体Ｃｏ５が当接しており、電磁誘導コイル６８Ｃ２の発生する交流磁界により発熱する磁性体Ｃｏ５から熱が伝達される。磁性体Ｃｏ５からはめ合い部材１００に伝達される熱で、さらに直管部３Ｆ１，３Ｆ３が加熱される。そのため、磁性体Ｃｏ３だけを用いた第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂに比べ、磁性体Ｃｏ５の分だけ加熱量を増やすことができる。特に、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３が対向する部分は、磁性体Ｃｏ５からの距離が近いため、磁性体Ｃｏ５により効率よく加熱される。なお、磁性体Ｃｏ５がキャビティ１００ａの内周面に当接するためには、電磁誘導コイル６８Ｃ２が障害になる。そのため、例えばはめ合い部材１００のキャビティ１００ａ内周面にネジ溝を切って、螺旋状のネジ溝内に電磁誘導コイル６８Ｃ２を収納するようにすることができる。この場合には、キャビティ１００ａの内周面のネジ溝とネジ溝の間の山の部分が磁性体Ｃｏ５に当接する。ここに示すのは一例であって、電磁誘導コイル６８Ｃ２と磁性体Ｃｏ５を、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３の間に配し、これらを用いた電磁誘導加熱により２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３を加熱できればよく、この構造に限られるものではない。
【００９９】
電磁誘導加熱ユニット６Ｃで加熱された冷媒の温度について、戻り配管温度センサ３９による検知結果が、目標温度範囲に対し、目標温度範囲以下または目標温度範囲以上となった場合には高周波電源Ｓｏ１、Ｓｏ２の出力を制御部１１により制御する。なお、直管部３Ｆ１，３Ｆ３ごとに磁性体Ｃｏ４，Ｃｏ５との接触面積を異ならせることで、２本の直管部３Ｆ１，３Ｆ３の加熱量を異ならせることができるのは、第２実施形態と同様である。また、この戻り配管３Ｆを流れる冷媒が、湾曲管部３Ｆ２で攪拌されるのは第２実施形態と同様である。さらに、戻り配管３Ｆを第３実施形態のように直管部が水平になるように配置することができ、そのように戻り配管３Ｆを形成した場合の効果は第３実施形態と同様になる。
【０１００】
〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態に係る空気調和装置も、電磁誘導加熱ユニットの周辺を除いて、図１に示す第１実施形態の空気調和装置１の構成と概略同じ構成を有している。基本的には、第５実施形態では、図１１に示すように、第２実施形態と異なる電磁誘導加熱ユニット６Ｄを用いている。第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂが磁性体Ｃｏ３の内周面から直管部３Ｆ１，３Ｆ３に熱を伝導させたのに対し、電磁誘導加熱ユニット６Ｄでは磁性体Ｃｏ６の外周面から戻り配管３Ｆに熱を伝導させている。そのため、戻り配管３Ｆは、導入管部３Ｆ７と、磁性体Ｃｏ６の外周面に巻きついた螺旋管部３Ｆ８と、磁性体Ｃｏ６の内周面に沿って戻る導出管部３Ｆ９とを有している。この場合、螺旋管部３Ｆ８は隣接するもの同士を絶縁して磁性体Ｃｏ６を発熱させることができる。また、磁性体Ｃｏ６だけでなく、螺旋管部３Ｆ８に渦電流を発生させて、螺旋管部３Ｆ８が発熱するようにしてもよい。
【０１０１】
第５実施形態においても、電磁誘導コイル６８を湾曲管部である螺旋管部３Ｆ８の方から抜差し可能に構成されている。そのため、上記各実施形態と同様に、冷凍装置の組立作業やメンテナンス作業などが簡単に行えるようになる。
【０１０２】
＜変形例＞
（ａ）
上記第１実施形態乃至第５実施形態においては、戻り配管３Ｆに電磁誘導加熱ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが設けられ、戻り配管３Ｆにおいて冷媒を電磁誘導により加熱する場合について説明したが、電磁誘導により加熱する箇所は、冷凍回路の戻り配管３Ｆのある場所に限られるものではなく、他の箇所であってもよい。他の箇所で電磁誘導により加熱する場合には、その箇所に電磁誘導加熱ユニットを取り付けるための湾曲管部や直管部が設けられる。
【０１０３】
（ｂ）
上記第１実施形態乃至第６実施形態においては、戻り配管３Ｆに電磁誘導加熱ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが設けられ、戻り配管３Ｆにおいて冷媒を電磁誘導により加熱し、電磁誘導加熱を制御するために戻り配管温度センサ３９を用いる場合について説明したが、他のセンサの検出結果に基づいて電磁誘導加熱ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを制御することもできる。特に、戻り配管３Ｆ以外のところに電磁誘導加熱ユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを設ける場合には、その設けた場所の近くにあるセンサを用いることが好ましい。
【０１０４】
（ｃ）
上記第１実施形態では、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を通過する冷媒を電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱する場合について説明したが、さらに湾曲管部３Ｆ２を通過する冷媒を電磁誘導加熱ユニット６Ａにより加熱するように構成してもよい。そのために、例えば図１２に示すように、湾曲管部３Ｆ２にまで磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２の形成領域を延長する。図１２の斜線で示した領域が延長された部分である。電磁誘導加熱により磁性体Ｃｏ１，Ｃｏ２が発熱することから、湾曲管部３Ｆ２においても冷媒を加熱することができる。
【０１０５】
（ｄ）
上記第２実施形態では、磁性体Ｃｏ３を一体のものとしたが、図１３（ａ）に示すように、磁性体を組み立てるようにすることもできる。外環部材１０１に磁性体Ｃｏ７，Ｃｏ８の一部を形成し、はめ合い部材１０２に磁性体Ｃｏ７，Ｃｏ８の残りの部分を形成している。そして、外環部材１０１にはめ合い部材１０２を嵌め込むことで、直管部３Ｆ１，３Ｆ３の周囲にそれぞれ密接する磁性体Ｃｏ７，Ｃｏ８が完成する。例えば、外環部材１０１およびはめ合い部材１０２のうち、完成することにより円筒状の磁性体Ｃｏ７，Ｃｏ８となる部分の材料にはフェライトを用い、他の部分の材料にはジルコニアなどの熱伝導率の低い材料を用いることができる。それにより、直管部３Ｆ１，３Ｆ３に近いところで発熱させて効率よく直管部３Ｆ１，３Ｆ３を加熱することができる。なお、分割部分の抵抗値が高くなるのを防止するため磁性体Ｃｏ７、Ｃｏ８の材料よりも抵抗値の低い金属を磁性体Ｃｏ７、Ｃｏ８の継ぎ目の端面にメッキするなどしてもよい。
【０１０６】
（ｅ）
上記各実施形態では、一つの管部に対して磁性体が一つの円筒又は円柱状をしたものについて説明したが、複数の離散的な部材で加熱することもできる。図１３（ｂ）にははめ合い部材１０４を示しているが、細い円柱状の磁性体１０５が直管部３Ｆ１，３Ｆ３の周囲に配置されるようになっている。離散的なものであっても、磁性体１０５中の磁束密度が変化することによって各々の磁性体１０５の外周面に渦電流が発生するので、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を加熱することができる。
【０１０７】
（ｆ）
上記第５実施形態では、円筒状の磁性体Ｃｏ６の外周面に螺旋状に戻り配管３Ｆを巻きつける例を示したが、図１４に示すように、円柱状の磁性体Ｃｏ９の外周面に、磁性体Ｃｏ９の軸方向に折り返しながら巻きつけてもよい。このような巻つけ方をすると、複数の直管部３Ｆ１０の両端に湾曲管部３Ｆ１１，３Ｆ１２が繋がる。このような電磁誘導加熱ユニット６Ｅの場合であっても湾曲管部３Ｆ１１の方から電磁誘導コイル６８を引き抜くことができる。このような構成の場合、湾曲管部３Ｆ１１，３Ｆ１２においても冷媒の加熱が行われる。
【０１０８】
（ｇ）
例えば、上記第１実施形態では、湾曲管部３Ｆ２を単に曲げた場合について説明したが、図１５の電磁誘導加熱ユニット６Ｆの直管部３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂと湾曲管部３Ｆ１４ａ，３Ｆ１４ｂのように、複数に分岐して曲げることもできる。複数に分岐させることにより、管を曲げ易くなり、製造時において管に亀裂などが入り難くなる。このように分岐させる場合、圧力損失の発生などを防止するために、例えば第１実施形態の１本の直管部３Ｆ１の断面積と、この変形例の２本の直管部３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂの断面積の和とを同じにすることが好ましい。このように断面積が同じになるようにしたときには、直管部３Ｆ１の内周面の面積よりも直管部３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂの内周面の面積の和の方が大きくなり、冷媒に熱を伝達するには分岐する方が有利であることが分かる。
【０１０９】
＜特徴＞
（１）
空気調和装置１（冷凍装置）の電磁誘導加熱ユニット６Ａ〜６Ｆは、直管部３Ｆ１，３Ｆ４，３Ｆ６，３Ｆ１０，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂ、湾曲管部３Ｆ２，３Ｆ１１，３Ｆ１２および螺旋管部３Ｆ８（冷媒と熱的に接触する部材）を加熱する。電磁誘導加熱ユニット６Ａ〜６Ｆによる加熱は、直管部３Ｆ１，３Ｆ４，３Ｆ６，３Ｆ１０，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂ、湾曲管部３Ｆ２，３Ｆ１１，３Ｆ１２および螺旋管部３Ｆ８に対する直接的な加熱および、磁性体Ｃｏ１〜Ｃｏ９を介して行われる間接的な加熱を含む。ここで、部材は、磁性体Ｃｏ１〜Ｃｏ９も含む概念である。
【０１１０】
これらの部材は、戻り配管３Ｆ（所定冷媒流路）の一部を構成し、ひいては冷媒回路１０の一部を構成するため連続する冷媒流路の一部である。例えば、湾曲管部３Ｆ２では、直管部３Ｆ１との境界が湾曲管部３Ｆ２の入口になり、直管部３Ｆ３との境界が湾曲管部３Ｆ２の出口になる。ここで境界とは、直管部３Ｆ１，３Ｆ３の終わりであって、管が曲がり始めるところである。電磁誘導加熱ユニット６Ａ〜６Ｆの電磁誘導コイル６８，６８Ｃ１は、このような連続する冷媒流路の一部をなす部材の周囲に巻回しているにも拘らず、湾曲管部３Ｆ２，３Ｆ５，３Ｆ１０または湾曲管部の一種である螺旋管部３Ｆ８の方から分離することができる。それにより、電磁誘導加熱ユニット６Ａ〜６Ｆの空気調和装置１への組付けやメンテナンス時の着脱作業が容易になる。また、電磁誘導加熱ユニット６Ｂ，６Ｃ，６Ｅにおいては電磁誘導コイル６８，６８Ｃ１とともに磁性体Ｃｏ３，Ｃｏ４，Ｃｏ７，Ｃｏ８を引き抜くことができる。それにより、さらにメンテナンス作業や空気調和装置１の組み立てが容易になる。
【０１１１】
例えば、第２実施形態の電磁誘導加熱ユニット６Ｂは、直管部３Ｆ１（第１延伸部）および直管部３Ｆ３（第２延伸部）を通過する冷媒に熱的に接触する部材である直管部３Ｆ１および直管部３Ｆ３を、磁性体Ｃｏ３を介して間接的に加熱している。この場合に、磁性体Ｃｏ１を取り除いて、直管部３Ｆ１，３Ｆ３を磁性体で構成すれば、直管部３Ｆ１，３Ｆ３が電磁誘導加熱ユニットにより直接的に加熱される部材になる。ここで、第１延伸部および第２延伸部は、直管部である場合が示されており、直線状に延びていることが性能やコストや取り扱いなどの点で好ましいが、必ずしも直線状に延びていることが必須の要件ではない。
【０１１２】
図１２に示したように、できるだけ短い冷媒流路の区間でできるだけ長く冷媒配管（直管部３Ｆ１．３Ｆ３および湾曲管部３Ｆ２）の内周面から熱を受け続けるように構成することで、電磁誘導加熱ユニット６Ｂのコンパクト化が行える。
【０１１３】
（２）
戻り配管３Ｆの上下左右の配置は任意に行いえるが、湾曲管部３Ｆ２，３Ｆ５を直管部３Ｆ３，３Ｆ６（第２延伸部）よりも下に配置する場合には、冷媒の液体層が気体層よりも下に溜まり易いことから、下に溜まった液体層を加熱できるようになるため加熱効率がよい。
【０１１４】
例えば図８に示すような場合には、直管部３Ｆ４の下方の部分に密度の高い液体層（液冷媒の流れ）が形成され、上方に気体層（ガス冷媒に流れ）が形成され易くなっている。そのため、電磁誘導加熱により発熱する磁性体Ｃｏ３を直管部３Ｆ４の下方（接触部分）に当接するに配置することで効率よく熱を冷媒に伝達できる。また、例えば図１に示すような場合には、戻り配管３Ｆが水平な状態から垂直な直管部３Ｆ１に流れるため、水平な配管で下方の部分に密度の高い液体層が形成され、その液体層が垂直な直管部３Ｆ１の壁面に沿って下に向け流れる。そのため、電磁誘導加熱により発熱する磁性体Ｃｏ１を直管部３Ｆ１の下方（接触部分）に当接するに配置することで効率よく熱を冷媒に伝達できる。
【符号の説明】
【０１１５】
２  室外機
４  室内機
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ  電磁誘導加熱ユニット
１０  冷媒回路
１１  制御部
２１  圧縮機
３Ｆ  戻り配管
３Ｆ１，３Ｆ４，３Ｆ７，３Ｆ１３ａ，３Ｆ１３ｂ  直管部（第１延伸部）
３Ｆ３，３Ｆ６，３Ｆ９，３Ｆ１０，３Ｆ１５ａ，３Ｆ１５ｂ  直管部（第２延伸部）
３Ｆ２，３Ｆ５，３Ｆ１１，３Ｆ１２，３Ｆ１４ａ，３Ｆ１４ｂ  湾曲管部（湾曲部）
３Ｆ８  螺旋管部（湾曲部）
１０１  外環部材
Ｃｏ１〜Ｃｏ９  磁性体
６８，６８Ｃ１，６８Ｃ２  電磁誘導コイル
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特開平１１‐２１１１９５号公報
【特許文献２】特開平８‐３２６９９７号公報
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011002189.tif 000018
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2011002189.tif 000019
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2011002189.tif 000020