(57)【要約】【課題】ワークコイルに対して供給される電力を応答性よく利用することが可能な冷媒配管の加熱装置を提供する。【解決手段】  冷媒配管６９を電磁誘導によって発熱させる冷媒配管加熱装置６であって、ワークコイル６４ａ、二次コイル６７ａおよび誘導加熱制御部７６を備えている。ワークコイル６４ａは、電力の供給を受けて磁束を生じさせる。二次コイル６７ａは、ワークコイル６４ａが生じさせる磁束によって電流が流れる。誘導加熱制御部７６は、二次コイル６７ａにかかる電圧を利用して、例えば、ＬＥＤ７６ａを発光させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒配管（６９、７６９）を電磁誘導によって発熱させる冷媒配管の加熱装置（６）であって、
電力が供給されるワークコイル（６４ａ）と、
前記ワークコイル（６４ａ）が生じさせる磁束によって電流が流れる二次コイル（６７ａ、４６７ａ、５６７ａ、６６７ａ）と、
前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、５６７ａ、６６７ａ）にかかる電圧を利用する利用部（７６）と、
を備えた冷媒配管の加熱装置（６）。
【請求項２】
前記利用部（７６）は、前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、５６７ａ、６６７ａ）にかかる電圧を把握して、前記ワークコイル（６４ａ）への供給電力を制御する、
請求項１に記載の冷媒配管の加熱装置（６）。
【請求項３】
前記利用部（７６）による制御によって前記ワークコイル（６４ａ）に流そうとする電流もしくは前記ワークコイル（６４ａ）へかけようとする電圧のいずれかの値と、前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、５６７ａ、６６７ａ）に流れる電流もしくは前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、５６７ａ、６６７ａ）にかかる電圧のいずれかとして把握される値と、の比較に基づいて異常の有無を判断する異常判断部（７６ｂ）をさらに備えた、
請求項２に記載の冷媒配管の加熱装置（６）。
【請求項４】
前記利用部（７６）は、前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、５６７ａ、６６７ａ）にかかる電圧を、前記ワークコイル（６４ａ）の動作状態を報知するために必要なエネルギとして用いる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の冷媒配管の加熱装置（６）。
【請求項５】
前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、５６７ａ、６６７ａ）にかかる電圧を前記利用部（７６）が利用することにより光る発光素子（７６ａ、８７６ａ）をさらに備えた、
請求項４に記載の冷媒配管の加熱装置（６）。
【請求項６】
前記ワークコイル（６４ａ）および前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、６６７ａ）は、前記冷媒配管（６９、７６９）の径方向外側に巻き付けられており、
前記ワークコイル（６４ａ）の軸方向および前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、６６７ａ）の軸方向は、前記冷媒配管（６９、７６９）のうち前記ワークコイル（６４ａ）および前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ、６６７ａ）が巻き付けられている部分における軸方向と略平行となるように配置されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の冷媒配管の加熱装置（６）。
【請求項７】
前記ワークコイル（６４ａ）と前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ）とは、互いに隣接してまとまって配置されている、
請求項６に記載の冷媒配管の加熱装置（６）。
【請求項８】
前記冷媒配管（６９）の周囲を覆うボビン（６１ｃ）をさらに備え、
前記ワークコイル（６４ａ）と前記二次コイル（６７ａ、４６７ａ）とは、いずれも、前記ボビン（６１ｃ）に対して巻き付けられることでユニット化されている、
請求項７に記載の冷媒配管の加熱装置（６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒配管の加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１（特開２００７−１７８１１４号公報）に記載されているように、コイルによる電磁誘導で対象物を加熱させる技術を用いた空気調和システムが提案されている。この空気調和システムでは、ドレン水の凍結防止のために、ドレンパンを誘導加熱させる渦巻き状のコイルが配置されており、ドレンパン温度センサによってドレン水の温度の検出が行われる構成となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の特許文献１（特開２００７−１７８１１４号公報）に記載されているような空気調和システムでは、ドレン水の温度をドレンパン温度センサによって把握しているが、ドレンパンの誘導加熱が開始された後、実際にドレン水の温度が上昇するまでに時間を要している。このため、誘導加熱の出力を迅速に把握することが困難になっている。
【０００４】
本発明の課題は、ワークコイルに対して供給される電力を応答性よく利用することが可能な冷媒配管の加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明の冷媒配管の加熱装置は、冷媒配管を電磁誘導によって発熱させる冷媒配管の加熱装置であって、ワークコイル、二次コイルおよび利用部を備えている。ワークコイルは、電力の供給を受けて磁束を生じさせる。二次コイルは、ワークコイルが生じさせる磁束によって、電流が流れる。利用部は、二次コイルにかかる電圧を利用する。
【０００６】
この冷媒配管の加熱装置は、ワークコイルに電力が供給されることで、冷媒配管の周囲に磁束を生じさせる。この磁束によって冷媒配管に渦電流を生じさせることができ、冷媒配管の温度を上昇させることができる。そして、このように電力が供給されたワークコイルが生じさせた磁束によって、二次コイルに起電力が生じ、二次コイルに電流が流れ始める。ここで、ワークコイルへの電力供給開始から二次コイルに電流が流れ始めるまでに要する時間は、例えばワークコイルへの電力供給開始から冷媒配管の温度上昇を確認できるまでに要する時間よりも、短い。このため、ワークコイルへの電力供給が開始されてから、二次コイルにかかる電圧の利用を開始するまでに要する時間を短くすることができるため、ワークコイルに対して供給される電力を応答性よく利用することが可能になる。
【０００７】
第２発明の冷媒配管の加熱装置は、第１発明の冷媒配管の加熱装置において、利用部は、二次コイルにかかる電圧を把握して、ワークコイルへの供給電力を制御する。
【０００８】
例えば、冷媒配管の温度を把握して、把握温度に基づいてワークコイルへの供給電力を制御しようとすると、冷媒配管の加熱対象部分の内部を冷媒が流れている場合と流れていない場合、流れている冷媒の状態が変化した場合等によって、把握される温度が変化してしまう。このため、冷媒配管の温度上昇が、純粋にワークコイルが生じさせた磁束に起因するものであるか否かを把握することができない。
【０００９】
これに対して、この冷媒配管の加熱装置では、利用部は、冷媒配管の温度上昇を把握してワークコイルへの供給電力を制御するのではなく、二次コイルにかかる電圧を把握してワークコイルへの供給電力を制御する。このため、実際にワークコイルが生じさせる磁束を、ワークコイルに供給する供給電力の応答性のよい制御によって調節することが可能になる。
【００１０】
第３発明の冷媒配管の加熱装置は、第２発明の冷媒配管の加熱装置において、異常判断部をさらに備えている。異常判断部は、利用部による制御によってワークコイルに流そうとする電流もしくはワークコイルへかけようとする電圧のいずれかの値と、二次コイルに流れる電流もしくは二次コイルにかかる電圧のいずれかとして把握される値と、の比較に基づいて異常の有無を判断する。
【００１１】
この冷媒配管の加熱装置は、ワークコイルに流れる電流もしくはワークコイルにかかる電圧のいずれかの値と、二次コイルに流れる電流もしくは二次コイルにかかる電圧のいずれかとして把握される値とは、適切な出力制御と出力把握が行われている場合には、本来対応して変動するものである。そこで、これらの値を比較することで対応が取れているか否かを判断することが可能になる。これにより、ワークコイルに対する電力供給が意図する値で行えていないこと、または、二次コイルに流れる電流もしくは二次コイルにかかる電圧を適切に把握できていないこと、を異常として認識することが可能になる。
【００１２】
第４発明の冷媒配管の加熱装置は、第１発明から第３発明のいずれかの冷媒配管の加熱装置において、利用部は、二次コイルにかかる電圧を、ワークコイルの動作状態を報知するために必要なエネルギとして用いる。
【００１３】
この冷媒配管の加熱装置は、二次コイルにかかる電圧をエネルギとして利用して、ワークコイルの動作状態の報知を行うことができる。このため、ワークコイルの作動状態を報知させるために必要なエネルギ源を別途用意する必要を無くすることができる。
【００１４】
第５発明の冷媒配管の加熱装置は、第４発明の冷媒配管の加熱装置において、発光素子をさらに備えている。この発光素子は、二次コイルにかかる電圧を利用部が利用することにより光る。ここでの発光素子としては、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザダイオード等が含まれ、二次コイルにかかる電圧によって発光させることが可能なものであれば、特に限定されない。
【００１５】
この冷媒配管の加熱装置は、ワークコイルに対する電力供給状況を容易に視認することが可能になる。
【００１６】
第６発明の冷媒配管の加熱装置は、第１発明から第５発明のいずれかの冷媒配管の加熱装置において、二次コイルおよびワークコイルは、冷媒配管の径方向外側に巻き付けられている。二次コイルの軸方向およびワークコイルの軸方向は、冷媒配管のうち二次コイルおよびワークコイルが巻き付けられている部分における軸方向と略平行となるように配置されている。
【００１７】
この冷媒配管の加熱装置は、ワークコイルの軸方向と二次コイルの軸方向が、巻き付けられている冷媒配管の軸方向と略平行になっているため、ワークコイルが生じさせる磁束を、より確実に二次コイルの内側に通過させることが可能になる。
【００１８】
第７発明の冷媒配管の加熱装置は、第６発明の冷媒配管の加熱装置において、ワークコイルと二次コイルとは、互いに隣接してまとまって配置されている。
【００１９】
この冷媒配管の加熱装置は、ワークコイルと二次コイルとを互いに隣接してまとまって配置させる構造が採用されることで、冷媒配管へのワークコイルおよび二次コイルの取付作業を容易化させることが可能になる。
【００２０】
第８発明の冷媒配管の加熱装置は、第７発明の冷媒配管の加熱装置において、ボビンをさらに備えている。ボビンは、冷媒配管の周囲を覆うように設けられている。ワークコイルと二次コイルとは、いずれも、ボビンに対して巻き付けられることでユニット化されている。
【００２１】
この冷媒配管の加熱装置は、ワークコイルと二次コイルとがボビンに巻き付けられてユニット化されているため、このユニットを冷媒配管への取り付けることで、ワークコイルと二次コイルの冷媒配管への取付作業をより容易にすることが可能になる。
【発明の効果】
【００２２】
第１発明の冷媒配管の加熱装置では、ワークコイルに対して供給される電力を応答性よく利用することが可能になる。
【００２３】
第２発明の冷媒配管の加熱装置では、実際にワークコイルが生じさせる磁束を、ワークコイルに供給する供給電力の応答性のよい制御によって調節することが可能になる。
【００２４】
第３発明の冷媒配管の加熱装置では、ワークコイルに対する電力供給が意図する値で行えていないこと、または、二次コイルに流れる電流もしくは二次コイルにかかる電圧を適切に把握できていないこと、を異常として認識することが可能になる。
【００２５】
第４発明の冷媒配管の加熱装置では、ワークコイルの作動状態を報知させるために必要なエネルギ源を別途用意する必要を無くすることができる。
【００２６】
第５発明の冷媒配管の加熱装置では、ワークコイルに対する電力供給状況を容易に視認することが可能になる。
【００２７】
第６発明の冷媒配管の加熱装置では、ワークコイルが生じさせる磁束を、より確実に二次コイルの内側に通過させることが可能になる。
【００２８】
第７発明の冷媒配管の加熱装置では、冷媒配管へのワークコイルおよび二次コイルの取付作業を容易化させることが可能になる。
【００２９】
第８発明の冷媒配管の加熱装置では、ワークコイルと二次コイルの冷媒配管への取付作業をより容易にすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる冷媒配管加熱装置が採用された冷媒回路の概略構成図である。
【図２】冷媒配管加熱装置の外観斜視図である。
【図３】板金カバーを取り除いた冷媒配管加熱装置の外観斜視図である。
【図４】ボビンの外観斜視図である。
【図５】ワークコイルが生じさせる磁束についての説明断面図である。
【図６】電気回路の概略構成図である。
【図７】他の実施形態（Ａ）にかかる電気回路の概略図である。
【図８】他の実施形態（Ｂ）にかかる電気回路の概略図である。
【図９】他の実施形態（Ｃ）にかかる二次コイルの配置を示す概略断面図である。
【図１０】他の実施形態（Ｄ）にかかる二次コイルの配置を示す概略断面図である。
【図１１】他の実施形態（Ｅ）にかかる二次コイルの配置を示す概略断面図である。
【図１２】他の実施形態（Ｆ）にかかる二次コイルの配置を示す概略断面図である。
【図１３】他の実施形態（Ｇ）にかかるＬＥＤの配置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態が採用された冷媒配管加熱装置６が採用された空気調和装置１を説明する。
【００３２】
＜１＞
＜１−１＞空気調和装置の概略構成
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。
【００３３】
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および冷媒配管加熱装置６等を備えている。
【００３４】
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２７、キャピラリーチューブ２８および冷媒配管加熱装置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。
【００３５】
冷媒回路１０は、被加熱管６９を有している。
【００３６】
被加熱管６９は、四路切換弁２２とアキュームレータ２５とを接続する冷媒配管の一部を構成しており、室外機２の設置状態で鉛直方向に伸びている。被加熱管６９に対して、冷媒配管加熱装置６が取り付けられている。被加熱管６９のうち少なくとも後述するワークコイル６４ａによって周囲を覆われる部分は、内側の銅管６９ａと外側の磁性体管６９ｂによって二重配管を構成している（図５参照）。この磁性体管６９ｂは、ＳＵＳ（Stainless Used Steel：ステンレス鋼）４３０によって構成されている。このＳＵＳ４３０は、強磁性体材料であって、磁界に置かれると渦電流を生じつつ、自己の電気抵抗によって生ずるジュール熱により発熱する。冷媒回路１０を構成する配管のうち磁性体管６９ｂ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ＳＵＳ４３０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、磁性体材料としては、例えば、フェライト系、マルテンサイト系の２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が、強磁性体であって電気抵抗が比較的高いものであり使用温度範囲よりもキュリー温度が高い材料が好ましい。なお、ここでの被加熱管６９は、より多くの電力が必要とされるが、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ってもよい。なお、被加熱管６９の全体が磁性体材料で構成されていてもよく、被加熱管６９の内側表面のみが磁性体材料で構成されていてもよい。このように電磁誘導加熱を行うことで、被加熱管６９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、例えば、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圧縮機２１が十分に暖まっていない段階であっても、冷媒配管加熱装置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、冷媒配管加熱装置６が被加熱管６９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、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。
【００３７】
冷媒回路１０は、ホットガスバイパス回路を有している、ホットガスバイパス回路は、圧縮機２１の吐出側と四路切換弁２２との間の分岐点Ｈ１から分岐して、室外熱交換器２３と室外電動膨張弁２４との間の分岐点Ｈ２とを接続する回路である。ホットガスバイパス回路は、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。なお、ホットガスバイパス回路は、ホットガスバイバス弁２７と分岐点Ｈ２との間に、通過する冷媒圧力を下げるキャピラリーチューブ２８が設けられている。このキャピラリーチューブ２８は、暖房運転時の室外電動膨張弁２４による冷媒圧力の低下後の圧力に近づけることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
冷媒加熱装置６を制御する誘導加熱制御部７６、室外機２内に配置される機器を制御する室外制御部７２、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７４、および、ユーザからの各種設定入力を受け付けたり各種表示出力を行ったりするコントローラ７１が、通信線７０ａによって接続されることで、制御部７０を構成している。この制御部７０は、空気調和装置１を対象とした種々の制御を行う。なお、誘導加熱制御部７６には、異常判断部７６ｂが設けられている。この異常判断部７６ｂは、後述するように、ワークコイル６４ａへの印加電圧として実際に交流電源６５に制御信号を送った内容と、把握した二次コイル６７ａの起電力と、を比較することで、磁性体管６９ｂにおいて意図した発熱量が確保されているか否かを判断し、意図していない発熱量となっていた場合に、制御部７０のコントローラ７１の表示画面によって、異常を報知表示させる。
【００４０】
＜１−２＞冷媒配管加熱装置６
図２に、被加熱管６９に取り付けられた冷媒配管加熱装置６概略斜視図を示す。図３に、冷媒配管加熱装置６から遮蔽カバー６３を取り除いた状態の外観斜視図を示す。図４に、ボビン本体６１ｃの外観斜視図を示す。図５に、被加熱管６９に取り付けられ、遮蔽カバー６３を取り除いた状態の冷媒配管加熱装置６の断面図を示す。
【００４１】
冷媒配管加熱装置６は、被加熱管６９のうち発熱部分である磁性体管６９ｂ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磁性体管６９ｂを発熱させる。この被加熱管６９の発熱部分は、内側の銅管６９ａと外側の磁性体管６９ｂとを有する二重管構造となっている。
【００４２】
冷媒配管加熱装置６は、第１六角ナット６１ａ、第１ボビン蓋６１ｂ、ボビン本体６１ｃ、第２ボビン蓋６１ｄ、第２六角ナット６１ｅ、４つのフェライトケース６１ｆ、複数のフェライト６２、遮蔽カバー６３、サーミスタ１４、ヒューズ１５、ワークコイル６４ａを有する誘導加熱回路６０、および、二次コイル６７ａを有する検出回路６７等を備えている。
【００４３】
第１六角ナット６１および第２六角ナット６１ｅは、図２および図３に示すように、冷媒配管加熱装置６の上下部分で、被加熱管６９に固定させている樹脂製部材である。
【００４４】
第１ボビン蓋６１ｂおよび第２ボビン蓋６１ｄは、図２および図３に示すように、被加熱管６９をそれぞれ上端位置および下端位置において径方向外側から覆っている樹脂製部材である。
【００４５】
ボビン本体６１ｃは、図４に示すように、内部に空洞部分を有する筒状に形成されている樹脂製部材である。このボビン本体６１ｃには、ワークコイル６４ａおよび二次コイル６７ａが巻き付けられる。図３および図５等に示すように、ワークコイル６４ａおよび二次コイル６７ａの軸中心が延びる方向は、被加熱管６９の軸中心が延びる方向と、略共通するように位置している。ワークコイル６４ａは、ボビン本体６１ｃの大部分に対して、上方寄りの位置で巻き付けられている。二次コイル６７ａは、ボビン本体６１ｃの下端の一部分において巻き付けられている。ワークコイル６４ａの下端と二次コイル６７ａ上端とは、互いに接するようにしてまとまって配置されている。このようにして、ボビン本体６１ｃと、ワークコイル６４ａと、二次コイル６７ａとは、互いに一体化されたユニットを構成している。なお、このボビン本体６１ｃの上端側には、ワークコイル６４ａをまとめて通じて取り出すための凹部６１ｃｂ、６１ｃｃを有するワークコイル支持部６１ｃａが設けられている。また、このボビン本体６１ｃの下端側には、二次コイル６７ａをまとめて通じて取り出すための凹部６１ｃｆ、６１ｃｇを有する二次コイル支持部６１ｃｄが設けられている。
【００４６】
４つのフェライトケース６１ｆは、被加熱管６９の延びている方向外側から第１ボビン蓋６１ｂと第２ボビン蓋６１ｄとを挟み込み、ネジによって螺着固定されている。これらのフェライトケース６１ｆには、透磁率の高い素材である複数のフェライト６２を収容している。フェライト６２は、図５の磁束説明断面図で示すように、上下端部近傍において配管中心側に延びるように配置されることで、ワークコイル６４ａによって生じた磁束を取り込んで、自らの配置ライン上に導くことで、磁界の外部への漏れ出しを低減させている。
【００４７】
遮蔽カバー６３は、冷媒配管加熱装置６の最外周部分に配置された板金部材である。この遮蔽カバー６３は、フェライト６２だけでは取り込みきれない磁束を集める。
【００４８】
サーミスタ１４およびヒューズ１５は、それぞれ磁性体管６９ｂの外表面に取り付けられる。サーミスタ１４の検知結果およびヒューズ１５の検知結果は、制御部７０まで伝えられる。制御部７０は、ヒューズ１５から所定制限温度を超えた温度検知の知らせを受けると、ワークコイル６４ａへの電力供給を停止させる制御を行って、機器を熱損傷から保護する。
【００４９】
＜１−３＞誘導加熱回路６０
図６に、ワークコイル６４ａに電力を供給するために設けられた誘導加熱回路６０の回路構成を示す。
【００５０】
誘導加熱回路６０は、上述のワークコイル６４ａと、交流電源６５と、ワークコイル６４ａと交流電源６５とを接続する接続配線６４ｂ、６４ｃを有している。
【００５１】
ワークコイル６４ａの一端は、ボビン本体６１ｃにおける巻き付け部分から、ワークコイル支持部６１ｃａで支持されつつ、第１ボビン蓋６１ｂの上面側に設けられた通過口から取り出されるようにして延びており、接続配線６４ｂを介して交流電源６５と電気的に接続されている。ワークコイル６４ａの他端は、同様に、ボビン本体６１ｃにおける巻き付け部分から、ワークコイル支持部６１ｃａで支持されつつ、第１ボビン蓋６１ｂの上面側に設けられた通過口から取り出されるようにして延びており、接続配線６４ｃを介して交流電源６５と電気的に接続されている。
【００５２】
交流電源６５は、誘導加熱制御部７６に接続されており、誘導加熱制御部７６からの制御信号を受けて、ワークコイル６４ａへの交流電流の供給を行う。後述するように、誘導加熱制御部７６は、検出回路６７の平滑回路６８を通じて、二次コイル６７ａで生じた起電力を把握することができる。そして、誘導加熱制御部７６は、この把握した二次コイル６７ａでの起電力に基づいて、交流電源６５からワークコイル６４ａへ印加させる電圧や周波数を調節することができる。例えば、二次コイル６７ａの起電力が大きいと判断した誘導加熱制御部７６は、ワークコイル６４ａに印加させる電圧が下がるように交流電源６５を制御する。また、例えば、二次コイル６７ａの起電力が小さいと判断した誘導加熱制御部７６は、ワークコイル６４ａに印加させる電圧が上がるように交流電源６５を制御する。交流電源６５は、誘導加熱制御部７６からの制御信号に応じて、交流電圧や周波数を適宜調節し、出力を停止したり開始したりすることができる。これによって、ワークコイル６４ａが生じさせる磁束が変化し、被加熱管６９（特に、磁性体管６９ｂ）に渦電流を生じさせて、発熱させることができる。ワークコイル６４ａは、交流電源６５から受ける電圧の変化に応じて、生じさせる磁束を変化させる。なお、図４において矢印付きの点線で示すように、ワークコイル６４ａが生じさせた磁束は、被加熱管６９の磁性体管６９ｂおよび複数のフェライト６２を主として通過させることができ、漏れ磁束を低減させることで、ワークコイル６４ａに供給された電力を磁性体管６９ｂの加熱に効果的に利用することができている。
【００５３】
＜１−４＞検出回路６７
図６に、ワークコイル６４ａに電力を供給するために設けられた誘導加熱回路６０の回路構成を示す。
【００５４】
検出回路６０は、上述の二次コイル６７ａと、平滑回路６８と、二次コイル６７ａと平滑回路６８とを接続する接続配線６７ｂ、６７ｃを有している。
【００５５】
二次コイル６７ａの一端は、ボビン本体６１ｃにおける巻き付け部分から、二次コイル支持部６１ｃｄで支持されつつ、第２ボビン蓋６１ｄの下面側に設けられた通過口から取り出されるようにして延びており、接続配線６７ｂを介して平滑回路６８と電気的に接続されている。二次コイル６７ａの他端は、同様に、ボビン本体６１ｃにおける巻き付け部分から、二次コイル支持部６１ｃｄで支持されつつ、第２ボビン蓋６１ｂの下面側に設けられた通過口から取り出されるようにして延びており、接続配線６７ｃを介して平滑回路６８と電気的に接続されている。この二次コイル６７ａの内側には、上述したワークコイル６４ａによって生じた磁束が通過しており、ワークコイル６４ａに供給される電圧の変化によって、二次コイル６７ａの内側を通過する磁束も変化している。このように、内側を通過する磁束が変化することで、二次コイル６７ａには起電力が生じるようになっている。
【００５６】
平滑回路６８は、接続配線６７ｃ側に接続されたダイオード６８ａと、二次コイル６７ａに対して並列接続された平滑コンデンサ６８ｂを有している。ダイオード６８ａは、上述した二次コイル６７ａで生じた起電力によって流れる電流のうち、二次コイル６７ａから遠ざかる側に向かう電流のみを通過させる。平滑コンデンサ６８ｂは、ダイオード６８ａよりもさらに二次コイル６７ａから遠ざかる側において、二次コイル６７ａに対して並列接続されており、二次コイル６７ａに生じる起電力を一時的に蓄えることができる。
【００５７】
二次コイル６７ａの起電力を利用してダイオード６８ａを通過して流れた電流は、誘導加熱制御部７６まで流れることで、二次コイル６７ａで生じた起電力を誘導加熱制御部７６に対して知らせることができる。
【００５８】
さらに、平滑回路６８は、誘導加熱制御部７６を介してＬＥＤ（発光ダイオード）７６ａと電気的に接続されており、二次コイル６７ａで生じた起電力を利用して、ＬＥＤ７６ａを点灯させることができる。このＬＥＤ７６ａは、室外機２の内部に配置されており、点灯状態をユーザやサービスエンジニアに視認させることができる。そして、このようなＬＥＤ７６ａの点灯を視認させることにより、冷媒配管加熱装置６のワークコイル６４ａに電圧が印加されていること、すなわち、誘導加熱運転を実行中であることを知らせることができるようになっている。
【００５９】
＜１−５＞本実施形態の特徴
（１）
本実施形態では、ワークコイル６４ａを用いた誘導加熱によって被加熱管６９の磁性体管６９ｂを発熱させることで冷媒を加熱させることができるため、ジュール熱等を利用したヒータによる冷媒の加熱と比較して、加熱開始からの温度上昇に要する時間を短縮化させることができる。
【００６０】
（２）
従来技術では、磁性体管６９ｂの発熱度合いを上記実施形形態のサーミスタ１４に相当する温度センサでワークコイルへの印加電圧の制御を行っている。この場合には、実際にワークコイルに電圧を印加させて磁束を変化させた後、磁性体管６９ｂに渦電流が生じて磁性体管６９ｂが発熱し、さらにその磁性体管６９ｂの温度上昇を温度センサが検出し、制御部等に信号を送信することでようやくフィードバック制御を行うことが可能になっている。このため、ワークコイル６４ａに電圧を印加させ初めてからの制御応答性が短い良好なものとすることができていない。特に、上述のように、ヒータ等による加熱よりも温度上昇が迅速である誘導加熱の技術を用いた加熱装置では、制御の応答性が短いことがよりいっそう求められる。
【００６１】
これに対して、上述の実施形態では、ワークコイル６４ａへ電圧が印加されて生じる磁束の変化が二次コイル６７ａに起電力を生じさせ、検出回路６７の平滑回路６８を通じて誘導加熱制御部７６が二次コイル６７ａの起電力を把握することで、実際の磁性体管６９ｂの温度上昇等を待たずに、すぐにフィードバック制御を行うことが可能になっている。これにより、上記実施形態では、ワークコイル６４ａに電圧を印加させ初めてからの制御応答性を良好にすることができ、比較的迅速に温度が上昇する誘導加熱方式を採用しているにも関わらず、冷媒加熱制御を迅速かつ適切に行うことができている。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、二次コイル６７ａとは別に、サーミスタ１４が設けられているため、制御部７０は、二次コイル６７ａでの起電力とサーミスタ１４での検知温度とを比較することで、誘導加熱運転により被加熱管６９を誘導加熱させつつも、その発熱した熱の一部が被加熱管６９を通過する冷媒に奪われることで、被加熱管６９の温度上昇が穏やかになっていることを確認することができる。これにより、制御部７０は、誘導加熱運転中において、被加熱管６９内に冷媒が流れており、空焚き状態になっていないことを確認することができる。さらに、制御部７０は、二次コイル６７ａでの起電力とサーミスタ１４での検知温度とを比較することで、ワークコイル６４ａへの印加電圧によって生じるはずの被加熱管６９の発熱程度と、実際に被加熱管６９を通過した冷媒が取得した熱量と、を比較でき、通過冷媒量や通過冷媒状態（気液二相成分が多い、少ない等）を把握することができる。
【００６３】
また、誘導加熱制御部７６は、異常判断部７６ｂを有しているため、ワークコイル６４ａへの印加電圧として実際に交流電源６５に制御信号を送った内容と、把握した二次コイル６７ａの起電力と、を比較して、磁性体管６９ｂにおいて意図した発熱量が確保されているか否かを把握することができる。この磁性体管６９ｂでの意図した発熱量が確保されているか否かの判断は、磁性体管６９ｂを流れる冷媒量に影響を受けることなく正確に行うことができる。
【００６４】
なお、ワークコイル６４ａに流れている電流を測定するための回路や器具を設けることも可能ではあるが、電源電圧の変動が検出精度に悪影響を与えて誤差が生じることがあり、検知精度を良好にすることができなかった。これに対して、上記実施形態では、このようなワークコイル６４ａを流れる電流の測定回路や器具等を別途設ける必要を無くすることができ、さらに、検知精度も向上させることができている。
【００６５】
（３）
ワークコイル６４ａが生じさせる磁束を内側に通過させるように二次コイル６７ａが配置されており、その磁束を変化させているため、二次コイル６７ａに起電力を生じさせることができる。
【００６６】
この二次コイル６７ａに生じた起電力は、平滑回路６８を介してＬＥＤ７６ａの点灯のためのエネルギとして利用することができる。そして、二次コイル６７ａに起電力が生じるのは、ワークコイル６４ａに対して電圧が印加されることで誘導加熱運転が実行されている状態であるため、誘導加熱運転が行われている時と、ＬＥＤ７６ａが点灯している時とが一致する。これにより、ユーザやサービスエンジニアは、ＬＥＤ７６ａの点灯を視認することで、誘導加熱運転が実行中であることを把握することができるようになる。さらに、この誘導加熱運転中であることを示すＬＥＤ７６ａの点灯のためのエネルギは、他の電源を利用するのではなく、ワークコイル６４ａが生じさせた磁束変化による二次コイル６７ａでの起電力を利用することができている。このため、誘導加熱運転中であることを示すＬＥＤ７６ａの点灯に要する電源を、別途設ける必要を無くすることができている。
【００６７】
そして、二次コイル６７ａ等を用いずに、誘導加熱運転時に、誘導加熱制御部７６が独立して、ＬＥＤ７６ａを点灯させる構成の場合には、誘導加熱制御部７６が故障状態であったり適切な制御が行えない暴走状態である場合には、ＬＥＤ７６ａの点灯と誘導加熱運転とが同時に行われない恐れがある。しかし、ここでは、誘導加熱運転時にワークコイル６４ａが必ず生じさせている磁束によって、二次コイル６７ａに生じた起電力を利用してＬＥＤ７６ａを点灯させることができている。このため、誘導加熱制御部７６が故障状態になったり暴走状態になったとしても、誘導加熱運転時にＬＥＤ７６Ａを点灯させることができるため、誘導加熱運転時の報知の信頼性を向上させることができている。また、二次コイル６７ａに生じる起電力を利用して直流電源を作り出すことで、誘導加熱制御部７６が故障状態になったり暴走状態になったり供給される電力が途絶えたとしても、各種制御に直流電源からの電力を利用することができ、誘導加熱運転によって異常に高い温度まで昇温された場合等に保護することも可能になる。
【００６８】
（４）
平滑回路６８は、二次コイル６７ａで生じた起電力を、誘導加熱制御部７６に対して知らせることができるようになっている。これにより、誘導加熱制御部７６は、この把握した二次コイル６７ａでの起電力に基づいて、交流電源６５からワークコイル６４ａへ印加させる電圧や周波数を迅速かつ適切に調節することができるようになっている。
【００６９】
（５）
二次コイル６７ａは、ボビン本体６１ｃにおいてワークコイル６４ａと接しつつ一体化するように配置されており、軸中心が略同一となるように設けられている。このため、ワークコイル６４ａで生じさせた磁束のできるだけ多くを、二次コイル６７ａの内側に通過させることが可能になっており、二次コイル６７ａでの起電力をより多く確保することが可能になっている。
【００７０】
これにより、検出回路６７を介して利用できる二次コイル６７ａでの起電力を、より大きくすることができる。また、ワークコイル６４ａへの印加電圧を、二次コイル６７ａを介して誘導加熱制御部７６により適切に把握させることができる。
【００７１】
また、二次コイル６７ａにおいて生じる起電力が大きくなることで、小さい場合と比較して、誘導加熱制御部７６が、交流電源６５のワークコイル６４ａへの印加電圧制御を行いやすくなる。
【００７２】
さらに、ボビン本体６１ｃと、ワークコイル６４ａと、二次コイル６７ａとは、互いに一体化されたユニットを構成するように設けられているため、被加熱管６９に対して取り付けるときに、これらを別々に取り付ける場合と比較して、取付作業を簡単化させすることができている。
【００７３】
（６）
交流電源６５がワークコイル６４ａに印加される電圧の強弱によって、二次コイル６７ａの内側を通過する磁束密度が変化する。このため、二次コイル６７ａに生じる起電力もそれにともなって変化することにより、ＬＥＤ７６ａの輝度を変化させることができる。この輝度の変化を利用して、ユーザやサービスエンジニアは、誘導加熱運転において誘導加熱制御部７６が制御している出力レベルを、ＬＥＤ７６ａの輝度によって容易に把握することができる。
【００７４】
（７）
なお、上記二次コイル６７ａを流れる電流についても、わずかに変化が生じるため、二次コイル６７ａが生じさせる磁束についても、わずかに変化が生じる。これにより、ワークコイル６４ａによる磁性体管６９ｂの発熱をさらに補助することが可能になる。
【００７５】
＜２＞他の実施形態
（Ａ）
上記実施形態では、交流電源６５が設けられている冷媒配管加熱装置６を例に挙げて説明した。
【００７６】
しかし、本発明はこれに限られず、交流電源６５の代わりに、例えば、図７に示すような基本回路２６５を備えたものであってもよい。
【００７７】
この基本回路２６５は、直流電源９１、インバータ回路９４および共振回路９７を有している。直流電源９１は、接続配線６４ｂ、６４ｃを介して、ワークコイル６４ａに並列に接続されている。インバータ回路９４は、直流電源９１の負のライン側と接続配線６４ｂとの間に設けられている。インバータ回路９４は、スイッチング素子としてのＩＧＢＴ（絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ：Insulated gate bipolar transistor）９５、および、整流素子としてのフリーホイールダイオード９６が設けられている。誘導加熱制御部７６は、ＩＧＢＴ９５のゲートに対して、スイッチング動作に適したレベルの駆動信号を出力し、スイッチング素子としてのオンオフ制御が行われる。フリーホイールダイオード９６は、ＩＧＢＴ９５とは逆並列に接続されている。共振回路９７は、接続配線６４ｂ、６４ｃを介して、ワークコイル６４ａに並列に接続されており、直流電源９１の正のライン側、および、接続配線６４ｂとインバータ回路９４との間を接続している。共振回路９７は、共振コンデンサ９８を有している。
【００７８】
誘導加熱制御部７６からゲートＯＮ信号が出力されると、ＩＧＢＴ９５はＯＮ動作を行い、ワークコイル６４ａには徐々に電流値が増大するように電流が流れるようになる。
【００７９】
そして、次に、誘導加熱制御部７６からゲートＯＦＦ信号が出力されると、ＩＧＢＴ９５はＯＦＦ動作を行って、ワークコイル６４ａにおける電流を遮断するようになる。ここでワークコイル６４ａを流れている電流は、自己誘導によって、急激には遮断できず、共振回路９７の共振コンデンサ９８に流れ込む。共振コンデンサ９８の電圧が所定電圧に達すると、今度はワークコイル６４ａを逆方向に電流が流れはじめる。ここでＩＧＢＴ９５の端子電圧が低下し、再び、ＩＧＢＴ９５の端子電圧がゼロになり、共振コンデンサ９８の電圧からワークコイル６４ａへ流れる電流がゼロになった後に、誘導加熱制御部７６は、ゲートＯＮ信号を再度出力し、ＩＧＢＴ９５がＯＮ動作を行うことで、ワークコイル６４ａに通電させる。以下、このような動作を繰り返すことで、ワークコイル６４ａに高周波電流が供給されることになり、被加熱管６９の磁性体管６９ｂには渦電流が生じて発熱する。なお、ここでは、誘導加熱制御部７６は、二次コイル６７ａの起電力に応じて、ＩＧＢＴ９５へのゲートＯＮ信号の出力頻度を調節することになる。
【００８０】
この実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８１】
（Ｂ）
上記実施形態では、交流電源６５が設けられている冷媒配管加熱装置６を例に挙げて説明した。
【００８２】
しかし、本発明はこれに限られず、交流電源６５の代わりに、例えば、図８に示すような基本回路３６５を備えたものであってもよい。
【００８３】
この基本回路３６５は、直流電源回路９３、インバータ回路９４および共振回路９７を有している。直流電源回路９３は、平滑コンデンサ９２、交流電源９３ａ、チョークコイル９３ｂおよびブリッジ回路９３ｃを有しており、接続配線６４ｂ、６４ｃを介して、ワークコイル６４ａに並列に接続されている。平滑コンデンサ９２は、ワークコイル６４ａ側において、ワークコイル６４ａと並列に設けられている。平滑コンデンサ９２の一端側は、チョークコイル９３ｂを介して、ブリッジ回路９３ｃの第１端と接続されている。平滑コンデンサ９２の他端側は、ブリッジ回路９３の第１端と向かい合う側に接続されている。交流電源９３ａからは、２本の接続配線が延びており、それぞれブリッジ回路９３の残りの端部に接続されている。インバータ回路９４および共振回路９７については、他の実施形態（Ａ）と同様であり、説明を割愛する。なお、誘導加熱制御部７６は、二次コイル６７ａの起電力に応じて、ＩＧＢＴ９５へのゲートＯＮ信号の出力頻度を調節することになる点も同様である。
【００８４】
この実施形態においても、上記実施形態と実質的に同様の効果を奏することができる。
【００８５】
（Ｃ）
上記実施形態では、二次コイル６７ａの全体がワークコイル６４ａの下方に配置される場合を例に挙げて説明した。
【００８６】
しかし、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、図９の二次コイルの配置を示す概略断面図に示すように、ワークコイル６４ａの外側を取り巻くように設けられた二次コイル４６７ａを採用してもよい。
【００８７】
この場合には、被加熱管６９の軸方向の大型化を回避することが可能になるか、もしくは、磁性体管６９ｂの軸方向に対してワークコイル６４ａをより多く設けることが可能になる。
【００８８】
なお、この例とは反対に、二次コイル４６７ａは、ワークコイル６４ａと磁性体管６９ｂとの間に配置されていてもよい。
【００８９】
（Ｄ）
上記実施形態では、二次コイル６７ａの軸方向とワークコイル６４ａの軸方向とが略共通した配置を例に挙げて説明した。
【００９０】
しかし、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、図１０の二次コイルの配置を示す概略断面図に示すように、フェライト６２に巻き付けるようにして設けられた二次コイル５６７ａであってもよい。フェライト６２は磁束を導きやすいため、フェライト６２に巻き付けられた二次コイル５６７ａは、内部に多くの磁束を通過させることが可能になる。
【００９１】
（Ｅ）
上記実施形態では、二次コイル６７ａとワークコイル６４ａとが略同心円となるように設けた場合を例に挙げて説明した。
【００９２】
しかし、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、図１１の二次コイルの配置を示す概略断面図に示すように、ワークコイル６４ａによって磁束が生じやすい被加熱管６９において、磁性体管６９ｂの外周面に接するように巻き付けられて設けられた二次コイル６６７ａであってもよい。
【００９３】
（Ｆ）
上記実施形態では、被加熱管６９が銅管６９ａと磁性体管６９ｂとからなる二重配管である場合を例に挙げて説明した。
【００９４】
しかし、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、図１２の配置を示す概略断面図に示すように、磁性体管６９ｂの代わりに、同材料から構成された内部攪拌部材７６９ａを設けた被加熱管７６９であってもよい。この内部攪拌部材７６９ａは、被加熱管７６９の上流側および下流側において折り曲げられたり、通過抵抗構造を設ける等により、ワークコイル６４ａによって生じる磁界の範囲内の位置を維持できるようにしてもよい。この内部攪拌部材７６は、誘導加熱によって発熱し、冷媒を加熱するだけでなく、通過する冷媒を攪拌しながら加熱することができるため、壁面に沿って流れることで加熱状態に隔たりができる場合と比較して加熱効率を上げることができる。
【００９５】
（Ｇ）
上記実施形態では、ＬＥＤ７６ａを図８等に示す態様で接続する場合を例に挙げて説明した。
【００９６】
しかし、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、図１３のＬＥＤの配置構成図に示すように、検知回路８６７の平滑コイル８６８ｂに対して並列に接続したＬＥＤ８７６ａとしてもよい。このＬＥＤ８７６ａでは、上記実施形態と同様の作動において、点滅させることが可能になる。
【００９７】
（Ｈ）
上記実施形態では、ＬＥＤ７６ａを用いた場合を例に挙げて説明した。
【００９８】
しかし、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、レーザダイオードや、豆電球等、二次コイル６７ａの生じる起電力によって発光させることが可能なものであれば、代わりに用いてもよい。
【００９９】
（Ｉ）
上記実施形態では、冷媒配管加熱装置６を空気調和装置１に用いた場合を例に挙げて説明した。
【０１００】
しかし、本発明は、これに限られるものではなく、冷媒配管加熱装置６は、例えば、冷凍装置、給湯器等において、配管を流れる流体を加熱するために配管を発熱させる目的で利用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の冷媒配管の加熱装置は、ワークコイルに対して供給される電力を応答性よく利用することが可能になるため、冷媒配管の加熱を電磁誘導によって行う冷媒配管の加熱装置において特に有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  空気調和装置
２  室外機
３  室内機
１０  冷媒回路
２１  圧縮機
６  冷媒配管加熱装置（冷媒配管の加熱装置）
１４  温度センサ
１５  ヒューズ
６０  誘導加熱回路
６１ｃ  ボビン本体（ボビン）
６４ａ  ワークコイル
６７  検出回路
６７ａ  二次コイル
６８  平滑回路
６９  被加熱管（冷媒配管）
７０  制御装置
７１  コントローラ
７２  室外制御部
７４  室内制御部
７６  誘導加熱制御部（利用部、出力制御部）
７６ａ  ＬＥＤ（発光素子）
７６ｂ  異常判断部
４６７ａ、５６７ａ、６６７ａ  二次コイル
７６９  被加熱管
７６９ａ  内部体攪拌部材
８７６ａ  ＬＥＤ（発光素子）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０３】
【特許文献１】特開２００７−１７８１１４号公報
【図１】
2011089709.tif 000003
【図２】
2011089709.tif 000004
【図３】
2011089709.tif 000005
【図４】
2011089709.tif 000006
【図５】
2011089709.tif 000007
【図６】
2011089709.tif 000008
【図７】
2011089709.tif 000009
【図８】
2011089709.tif 000010
【図９】
2011089709.tif 000011
【図１０】
2011089709.tif 000012
【図１１】
2011089709.tif 000013
【図１２】
2011089709.tif 000014
【図１３】
2011089709.tif 000015