(57)【要約】【課題】暖房運転を継続して除霜運転を行う空気調和機に搭載する高効率加熱器を提供する。【解決手段】ヒートポンプ式冷凍サイクル上に搭載し、冷媒あるいは水をヒータ部８により加熱する加熱器１であって、加熱器１は、内部に電熱式のヒータ部８とその周囲を螺旋状に巻回させた配管１３，１４を持ち、ヒータ部８と配管１３，１４の周囲に金属を充填あるいは金属で個々に覆って、かつ、金属で充填した筐体と筐体を連結した加熱器１の熱伝導率を向上させると共に、２段階に制御可能な加熱器１をコンパクトにすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ式冷凍サイクル上に搭載し、冷媒または水をヒータにより加熱する加熱器であって、前記加熱器は、内部に電熱式のヒータ部とその周囲を螺旋状に巻回させ、内部を冷媒または水が流動する配管を複数個持ち、且つ、前記ヒータ部と前記複数個の配管の周囲に金属を充填あるいは金属で覆ったことを特徴とする空気調和機の加熱器。
【請求項２】
内部を冷媒または水が流動する配管を個々に、周囲に金属を充填あるいは金属で覆ったことを特徴とし、且つ、前記金属で充填した筐体と筐体を連結したことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の加熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ式空気調和機に搭載した加熱器であって、冷媒または水を加熱し、暖房能力を向上することが出来る加熱器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱器を搭載したヒートポンプ式空気調和器の除霜方式は、四方弁を切り換え、冷凍サイクルの冷媒を逆方向に流す除霜方式に比べ、高暖房能力が得られるものとして実施されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は従来の空気調和装置の冷凍サイクルの構成図である。同図に示すように、圧縮機１０１、四方弁１０２、室内熱交換器１１０、膨張機構１０５および室外熱交換器１０３を冷媒回路で連結してなるヒートポンプ式冷凍サイクルにおいて、この冷凍サイクルにおける膨張機構１０５と室外熱交換器１０３の間と、圧縮機１０１の吸入側とを連結し、加熱器１０４を有する冷媒加熱回路と、前記冷凍サイクルにおける圧縮機１の吐出側と、室外熱交換器１０３と四方弁１０２の間とを連結する除霜用回路１０９とを備え、前記冷凍サイクルのヒートポンプ運転時において室外熱交換器１０３の除霜を行う際、加熱器１０４によって加熱された冷媒が、圧縮機１０１を通った後、室内熱交換器１１０を通る流れと除霜用回路１０９から室外熱交換器１０３を通る流れとに分岐され、これらの分岐した冷媒の流れが冷媒加熱回路の入口で合流し、再び加熱器１０４によって加熱されるように構成されている発明が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１８２９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この冷凍サイクルの方式では、次のような課題が発生する。すなわち、この冷凍サイクルの構成は、除霜運転を行う際に、二方弁１０９ａを開放にして、室外熱交換器１０３と四方弁１０２との間に圧縮機１０１の吐出冷媒が流れることになる。そしてこのような冷凍サイクル構成で、暖房運転を継続しつつ除霜を行なうには、加熱器が大型になってしまうという構造的課題があった。
【０００５】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたもので、空気調和機の暖房性能を向上することが出来る加熱器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の加熱器は、内部に電熱式のヒータ部とその周囲を螺旋状に巻回させた配管を複数個持ち、且つ、前記ヒータ部と前記配管個々の周囲に金属を充填あるいは金属で覆い、且つ、前記金属で充填した筐体と筐体を連結した事を特徴とするものである。これによって、ヒータ部と配管間の熱伝導率が向上し、配管中を流動する冷媒に効率良く熱を伝えることができ、冷媒温度が十分に上昇し暖房能力を向上することが出来る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の加熱器は、コンパクトにして且つ二段階に制御でき得る十分な冷媒加熱能力をもち、搭載した冷凍サイクルの暖房能力を向上することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、ヒートポンプ式冷凍サイクル上に搭載し、冷媒または水をヒータにより
加熱する加熱器であって、前記加熱器は、内部に電熱式のヒータ部とその周囲を螺旋状に巻回させ、内部を冷媒または水が流動する配管を複数個持ち、且つ、前記ヒータ部と前記配管の周囲に金属を充填あるいは金属で覆ったものである。これによって、ヒータ部と配管間の熱伝導率が向上し、配管中を流動する冷媒に効率良く熱を伝えることができ、冷媒温度が十分に上昇し暖房能力を向上することが出来る。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明の加熱器において、内部を冷媒または水が流動する配管を個々に、周囲に金属を充填あるいは金属で覆って、且つ、前記金属で充填した筐体と筐体を連結したものである。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本願発明にかかる加熱器の構成図である。同図において、（ａ）は加熱器の正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同側面図である。図２は、本発明の加熱器を搭載した空気調和機の冷凍サイクルの構成図である。
【００１２】
加熱器１の筐体２及び筐体３は金属で構成されている。そして、その内部は同一金属で充填されていても良いし、複数種類の金属で充填されていても良い。筐体２と筐体３は、連結部４及び連結部５でつながっている。筐体２の端面６及び筐体３の端面７からはヒータ部８が延出しており、筐体２内部及び筐体３内部へと続いている。そして、ヒータ部８は筐体２内部で曲折部９および曲折部１０で折曲げられて筐体２内部に収納されている。また、ヒータ部８は筐体３内部で曲折部１１および曲折部１２で折曲げられて筐体３内部に収納されており、筐体２と筐体３を連結する連結部４の内部にも収納されている。
【００１３】
また、ヒータ部８の周囲であって筐体２の内部には冷媒または水が流動し熱を得る配管１３が螺旋状に巻回されて配置されている。そして、ヒータ部８の周囲であって筐体２と連結部４及び連結部５で、連結されている筐体３の内部には冷媒または水が流動し熱を得る配管１４が螺旋状に巻回されて配置されている。
【００１４】
冷媒または水は、配管１３の入口管１５から流入し、出口管１６から流出する。また、配管１４の入口管１７から流入し、出口管１８から流出する。また、ヒータ部８には電気エネルギーが入力され、発熱する。この時、ヒータ部８から発生した熱により筐体２及び筐体３が加熱され、その加熱された筐体２及び筐体３の金属部分あるいは流体部分に密着する配管１３及び配管１４を加熱し、さらに配管１３及び配管１４の内部を流動する冷媒または水を加熱する。すなわち、入口管１５から出口管１６及び入口管１７から出口管１８まで流動する間に、冷媒または水は所定の温度に加熱される。
【００１５】
図２は、本発明の加熱器を搭載した空気調和機の冷凍サイクルの構成図である。空気調和機のヒ−トポンプ式冷凍サイクルは、圧縮機１９、四方弁２０、室内熱交換器２１、膨張機構２２及び室外熱交換器２３を冷媒回路で連結し、膨張機構２２によって冷媒の流れを調整する。また、膨張機構２２の入口側と、圧縮機１９の吸入側との間を冷媒加熱器１を備えた冷媒加熱回路２４を連結し、ニ方弁２５及びニ方弁２６によって冷媒加熱回路を開閉する。
【００１６】
以上のように構成された加熱器は、ヒータ部８と配管１３、配管１４の周囲を金属または流体で充填しているため、熱伝導率が大きく加熱効率が向上できる。また、金属部分には熱エネルギーを蓄積することが出来るため、ヒータ部８が発停したときの冷媒または水の時間的温度変化を小さく抑えることができ、起動時や除霜後の立上り性を増し、暖房能
力の向上に寄与することが出来る。このように、加熱器１は内部にヒータ部８を備えており、ヒータ部８の周囲を配管１３、配管１４を螺旋状に巻回させること、かつ、筐体を２つにすることにより、熱容量が大幅に増えることにより、除霜時間の短縮が図れる。
【００１７】
暖房運転サイクルにおいて、室外熱交換器２３の間と、前記圧縮機１９の吸入側の間を連結し、冷媒加熱器１を有する冷媒加熱回路２４を備えた冷媒加熱回路２４のニ方弁２５及び二方弁２６を開閉することにより、暖房運転を止めることがなく、室外熱交換器２３の除霜を行うことができる。また、前記二方弁２５の開閉のみ場合、前記二方弁２５及び前記二方弁２６の両方を開閉することができるため、暖房能力の２段階制御ができ、熱容量が大幅に増えることにより、除霜時間の短縮が図れ、快適性の向上が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
以上のように本発明の加熱器は効率良く冷媒あるいは水を加熱することができるので、他の流体用の加熱器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における空気調和機の加熱器の正面図、（ｂ）同平面図、（ｃ）同側面図
【図２】本発明の加熱器を搭載した空気調和機の冷凍サイクルの構成図
【図３】従来の加熱器を搭載した空気調和機の冷凍サイクルの構成図
【符号の説明】
【００２０】
１  加熱器
２  筐体
３  筐体
４  連結部
５  連結部
８  ヒータ部
９  曲折部
１０  曲折部
１１  曲折部
１２  曲折部
１３  配管
１４  配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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