(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒配管（２０）中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置（６０）であって、
コイル（６２）と、
前記コイル（６２）に対して高周波電流を供給する高周波電流発生部（６３）と、
前記コイル（６２）の電磁誘導に基づいて発熱する第１発熱部（６１ｂ）を含む第１冷媒配管（２０ｂ）と、
前記コイル（６２）の電磁誘導に基づいて発熱する第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）を含む第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）と、
を備え、
前記コイル（６２）は、前記第１発熱部（６１ｂ）と前記第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）とを束ねており、
前記第１冷媒配管（２０ｂ）と前記第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）とは、冷凍サイクルの室内機であって、互いに異なる前記室内機（１ｂ、１ｃ、１ｄ）を対象として冷媒を流す、
冷媒加熱装置（６０）。
【請求項２】
冷媒配管（２０）中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置（６０）であって、
コイル（６２）と、
前記コイル（６２）に対して高周波電流を供給する高周波電流発生部（６３）と、
前記コイル（６２）の電磁誘導に基づいて発熱する第１発熱部（６１ｂ）を含む第１冷媒配管（２０ｂ）と、
前記コイル（６２）の電磁誘導に基づいて発熱する第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）を含む第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）と、
を備え、
前記コイル（６２）は、前記第１発熱部（６１ｂ）と前記第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）とを束ねており、
前記第１冷媒配管（２０ｂ）および前記第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）は、冷凍サイクルの室内機であって、共通した前記室内機を対象として冷媒を流し、
前記第１冷媒配管（２０ｂ）と前記第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）とは、前記共通した前記室内機を対象として並列に冷媒を流すための少なくとも２つの流路を形成している、
冷媒加熱装置（６０）。
【請求項３】
冷媒配管（２０）中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置（６０）であって、
コイル（６２）と、
前記コイル（６２）に対して高周波電流を供給する高周波電流発生部（６３）と、
前記コイル（６２）の電磁誘導に基づいて発熱する第１発熱部（６１ｂ）を含む第１冷媒配管（２０ｂ）と、
前記コイル（６２）の電磁誘導に基づいて発熱する第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）を含む第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）と、
を備え、
前記コイル（６２）は、前記第１発熱部（６１ｂ）と前記第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）とを束ねており、
前記コイル（６２）の少なくとも一部は、前記第１発熱部（６１ｂ）と前記第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）との間を通過している、
冷媒加熱装置（６０）。
【請求項４】
冷媒配管（２０）中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置（６０）であって、
コイル（６２）と、
前記コイル（６２）に対して高周波電流を供給する高周波電流発生部（６３）と、
前記コイル（６２）の電磁誘導に基づいて発熱する第１発熱部（６１ｂ）を含む第１冷媒配管（２０ｂ）と、
前記コイル（６２）の電磁誘導に基づいて発熱する第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）を含む第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）と、
を備え、
前記コイル（６２）は、前記第１発熱部（６１ｂ）と前記第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）とを束ねており、
前記第１発熱部（６１ｂ）と前記第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）とは互いに接触しており、
前記第１冷媒配管（２０ｂ）と前記第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）とは、冷凍サイクルの室内機であって、互いに異なる前記室内機（１ｂ、１ｃ、１ｄ）を対象として冷媒を流す、
冷媒加熱装置（６０）。
【請求項５】
前記冷凍サイクルにおける１つの室外機（１ａ）に対して複数の前記室内機（１ｂ、１ｃ、１ｄ）が接続されている場合において、前記第１冷媒配管および前記第２冷媒配管は、複数の前記室内機（１ｂ、１ｃ、１ｄ）のうちの少なくとも１つの共通した前記室内機を対象として冷媒を流し、
前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管とは、前記共通した前記室内機に対応して用いられる膨張弁（１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を介して１つの流路を形成している、
請求項１に記載の冷媒加熱装置（６０）。
【請求項６】
前記第１冷媒配管（２０ｂ）と前記第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）とは、前記共通した前記室内機を対象として直列に冷媒を流すための流路を１つ形成している、
請求項２に記載の冷媒加熱装置（６０）。
【請求項７】
前記第１冷媒配管（２８）と前記第２冷媒配管（２９）とは、前記共通の室内機に対応して用いられる膨張弁（１２ｂ）を介して前記１つの流路を形成している、
請求項６記載の冷媒加熱装置（６０）。
【請求項８】
前記第１発熱部（６１ｂ）および前記第２発熱部（６１ｃ、６１ｄ）の周囲を取り巻くように覆う第１断熱部（８０）をさらに備えた、
請求項１から７のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６０）。
【請求項９】
前記コイル（６２）は、前記第１冷媒配管（２０ｂ）および前記第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）と、前記第１断熱部（８０）と、の間に配置されている、
請求項８に記載の冷媒加熱装置（６０）。
【請求項１０】
前記コイル（６２）の内側において前記第１冷媒配管（２０ｂ）および前記第２冷媒配管（２０ｃ、２０ｄ）を取り巻くように覆う第１断熱部（８０）をさらに備えた、
請求項１、２、４のいずれか１項に記載の冷媒加熱装置（６０）。
【請求項１１】
前記コイル（６２）の外周を覆う第２断熱部（９０）をさらに備えた、
請求項１０に記載の冷媒加熱装置（６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒加熱装置、特に、冷媒配管中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷媒加熱装置として、例えば特開平５−２２３１９４号公報に示すように、中空の筒体と、この筒体に内蔵された螺旋状のヒータ線とから構成されたものが知られている。このヒータ線は、ニクロム線や半導体セラミックスなどから構成されており、通電時において電気抵抗による発熱を生じ、筒体中を流れる冷媒の加熱を行う。ところが、このような抵抗加熱方式の冷媒加熱装置では、ヒータ線と冷媒との接触面積が小さいことから熱伝導効率が悪く、所定温度に加熱するまでに要する時間が長いという問題がある。
【０００３】
これに対して、磁性体等の発熱体を含む配管にコイルが巻き付けられ、このコイルに対して高周波電流が供給されることにより、磁性体を加熱するという電磁誘導による加熱方式がある。この電磁誘導加熱方式では、コイルに高周波電流が供給されることで生じる磁力線によって磁性体を非接触に加熱することができる。このため、上述したヒータ線による加熱と比べて加熱効率が高く、冷媒を迅速に加熱することが可能である等の利点を有しており、近年、特に注目されている。
【０００４】
このような電磁誘導加熱方式が採用されたものとして、例えば、以下に示す特許文献１に記載のヒータがある。このヒータでは、磁性体を含む配管内周の壁面が軸心に向けて凹凸形状となっており、内部を流れる流体に接触する表面積が拡大されるように工夫されており、加熱性能に優れたヒータを提案している。
【特許文献１】特開２００４−２１４０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この特許文献１に記載のヒータでは、１本の配管を流れる流体について適用される技術を示している。このため、例えば、加熱を要する冷媒が流れる冷媒配管が複数存在する場合には、各冷媒配管それぞれに個別のヒータを設けて対応することになる。
【０００６】
このように、複数の冷媒配管を流れる冷媒について、それぞれ個別のヒータを用いて加熱する場合には、多くの電力が必要となってしまう。
【０００７】
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、冷媒配管の異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合において加熱効率を向上させる冷媒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】
【０００８】
第１発明に係る冷媒加熱装置は、冷媒配管中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置であって、コイルと、高周波電流発生部と、第１冷媒配管と、第２冷媒配管と、を備えている。高周波電流発生部は、コイルに対して高周波電流の供給を行う。第１冷媒配管は、コイルの電磁誘導に基づいて発熱する第１発熱部を含んでいる。第２冷媒配管は、コイルの電磁誘導に基づいて発熱する第２発熱部を含んでいる。そして、コイルは、第１発熱部と第２発熱部とを束ねている。第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、冷凍サイクルの室内機であって、互いに異なる室内機を対象として冷媒を流す。なお、ここでは、発熱部が３つ以上設けられ、各発熱部が束ねられている場合も含まれる。また、電磁誘導に基づいて発熱するものとしては、例えば、磁性体を含む部材や、電導体を含む部材や、抵抗値と比誘磁率の積がある値以上の部材や、冷媒の加熱時の温度がキュリー温度以下である強磁性体を含む部材等が含まれる。
【０００９】
従来の冷媒加熱装置では、複数の冷媒配管を流れる冷媒それぞれについて個別のヒータを設けて加熱を行っており、多くの電力が必要とされている。
【００１０】
これに対して第１発明の冷媒加熱装置では、コイルが、第１発熱部だけでなく第２発熱部も取り巻くことで、第１発熱部と第２発熱部とを束ねている。これにより、コイルに高周波発生部から高周波電流が供給されると、第１発熱部だけでなく第２発熱部においても、電磁誘導に基づいて渦電流が誘起され、第１発熱部と第２発熱部との両方において各発熱部自体の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このため、第１冷媒配管を流れる冷媒と、第２冷媒配管を流れる冷媒と、が共に加熱される。
【００１１】
これにより、第１冷媒配管と第２冷媒配管との異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合であっても、第１冷媒配管の第１発熱部と第２冷媒配管の第２発熱部との両方を対象として１つのコイルで電磁誘導による加熱ができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００１２】
また、ここでは、異なる室内機を対象として冷媒を流している第１冷媒配管と第２冷媒配管とを１つのコイルで電磁誘導加熱している。
【００１３】
これにより、冷媒を流す対象となる室内機が異なる冷媒配管であっても、１つのコイルで加熱できるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、例えば、仮に複数の室内機のうち運転停止の室内機があったとしても、その冷媒配管中の冷媒は流れることなく停滞することで熱をその場で保持している。このため、異なる室内機に対して冷媒を流す各冷媒配管がコイルによって束ねられて電磁誘導加熱され、冷媒が流れていない冷媒配管があっても、停滞している冷媒やその近傍の冷媒配管において保持されている熱は、稼働中の室内機に送られる冷媒によって熱回収される。これにより、熱ロスを低減させることが可能になる。
【００１５】
第２発明に係る冷媒加熱装置は、冷媒配管中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置であって、コイルと、高周波電流発生部と、第１冷媒配管と、第２冷媒配管と、を備えている。高周波電流発生部は、コイルに対して高周波電流の供給を行う。第１冷媒配管は、コイルの電磁誘導に基づいて発熱する第１発熱部を含んでいる。第２冷媒配管は、コイルの電磁誘導に基づいて発熱する第２発熱部を含んでいる。そして、コイルは、第１発熱部と第２発熱部とを束ねている。第１冷媒配管および第２冷媒配管は、冷凍サイクルの室内機であって、共通した室内機を対象として冷媒を流す。第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、共通した室内機を対象として並列に冷媒を流すための少なくとも２つの流路を形成している。なお、ここでは、発熱部が３つ以上設けられ、各発熱部が束ねられている場合も含まれる。また、電磁誘導に基づいて発熱するものとしては、例えば、磁性体を含む部材や、電導体を含む部材や、抵抗値と比誘磁率の積がある値以上の部材や、冷媒の加熱時の温度がキュリー温度以下である強磁性体を含む部材等が含まれる。
【００１６】
従来の冷媒加熱装置では、複数の冷媒配管を流れる冷媒それぞれについて個別のヒータを設けて加熱を行っており、多くの電力が必要とされている。
【００１７】
これに対して第１発明の冷媒加熱装置では、コイルが、第１発熱部だけでなく第２発熱部も取り巻くことで、第１発熱部と第２発熱部とを束ねている。これにより、コイルに高周波発生部から高周波電流が供給されると、第１発熱部だけでなく第２発熱部においても、電磁誘導に基づいて渦電流が誘起され、第１発熱部と第２発熱部との両方において各発熱部自体の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このため、第１冷媒配管を流れる冷媒と、第２冷媒配管を流れる冷媒と、が共に加熱される。
【００１８】
これにより、第１冷媒配管と第２冷媒配管との異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合であっても、第１冷媒配管の第１発熱部と第２冷媒配管の第２発熱部との両方を対象として１つのコイルで電磁誘導による加熱ができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００１９】
また、ここでは、共通の室内機に対して供給される冷媒を異なる部分で流す第１冷媒配管と第２冷媒配管とを１つのコイルで電磁誘導加熱している。
【００２０】
これにより、１つの室内機に供給される冷媒の加熱を異なる部分で行うことにより、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００２１】
また、ここでは、１つの室内機を対象として冷媒を流す場合において、第１冷媒配管と第２冷媒配管とによって、例えば分岐部分を設けること等によって共通した室内機に対して並列に冷媒を流す流路が少なくとも２つ形成されている。そして、これらの２つの流路は１つのコイルによって束ねられ、電磁誘導による加熱が行われる。このため、共通の室内機に対する流路が複数設けられることにより、第１発熱部および第２発熱部から流れる冷媒に対して熱を伝えるための比表面積が拡大する。
【００２２】
これにより、共通した室内機に対して流れる冷媒に対して拡大された比表面積から熱を伝えることができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００２３】
なお、冷媒配管の分岐部分が増えるほど、冷媒に対して熱を伝える比表面積が拡大するため、加熱効率をよりいっそう向上させることが可能になる。
【００２４】
第３発明に係る冷媒加熱装置は、冷媒配管中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置であって、コイルと、高周波電流発生部と、第１冷媒配管と、第２冷媒配管と、を備えている。高周波電流発生部は、コイルに対して高周波電流の供給を行う。第１冷媒配管は、コイルの電磁誘導に基づいて発熱する第１発熱部を含んでいる。第２冷媒配管は、コイルの電磁誘導に基づいて発熱する第２発熱部を含んでいる。そして、コイルは、第１発熱部と第２発熱部とを束ねている。コイルの少なくとも一部は、第１発熱部と第２発熱部との間を通過している。ここでは、例えば、第１発熱部と第２発熱部とがコイルによってたすきがけされて束ねられる場合が含まれる。なお、ここでは、発熱部が３つ以上設けられ、各発熱部が束ねられている場合も含まれる。また、電磁誘導に基づいて発熱するものとしては、例えば、磁性体を含む部材や、電導体を含む部材や、抵抗値と比誘磁率の積がある値以上の部材や、冷媒の加熱時の温度がキュリー温度以下である強磁性体を含む部材等が含まれる。
【００２５】
従来の冷媒加熱装置では、複数の冷媒配管を流れる冷媒それぞれについて個別のヒータを設けて加熱を行っており、多くの電力が必要とされている。
【００２６】
これに対して第１発明の冷媒加熱装置では、コイルが、第１発熱部だけでなく第２発熱部も取り巻くことで、第１発熱部と第２発熱部とを束ねている。これにより、コイルに高周波発生部から高周波電流が供給されると、第１発熱部だけでなく第２発熱部においても、電磁誘導に基づいて渦電流が誘起され、第１発熱部と第２発熱部との両方において各発熱部自体の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このため、第１冷媒配管を流れる冷媒と、第２冷媒配管を流れる冷媒と、が共に加熱される。
【００２７】
これにより、第１冷媒配管と第２冷媒配管との異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合であっても、第１冷媒配管の第１発熱部と第２冷媒配管の第２発熱部との両方を対象として１つのコイルで電磁誘導による加熱ができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００２８】
また、ここでは、コイルによって第１発熱部と第２発熱部とを束ねる場合に、例えばたすきがけする等によってコイルを第１発熱部および第２発熱部の間を通過させることで、第１発熱部および第２発熱部とコイルとの距離が離れている部分を少なくしている。
【００２９】
これにより、コイルに電流を流した際に生ずる磁束を電磁誘導による加熱により効率的に利用することができ、第１発熱部および第２発熱部の発熱量を増大させることが可能になる。
【００３０】
なお、たすきがけ等によって第１発熱部と第２発熱部との間にコイルを通過させて束ねた場合には、コイルを流れる電流の向きが互いに反対方向となる場合がある。このような場合には、コイルに電流を流すことで生じる磁束のうち消し合いが部分的に生じるおそれがある。また、コイルにより生じる磁束密度は、コイルの近傍が高い。以上を考慮しつつ、このように磁束の打ち消し合いが生じる場合であってもなお、コイルと第１発熱部および第２発熱部との距離を短くすることで得られる電磁誘導による発熱量の増大効果が得られるために、冷媒を有効に加熱することが可能になる。また、磁束の打ち消し合いが生じにくい束ね方によって第１発熱部と第２発熱部とを束ねるようにしてもよい。
【００３１】
第４発明に係る冷媒加熱装置は、冷媒配管中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置であって、コイルと、高周波電流発生部と、第１冷媒配管と、第２冷媒配管と、を備えている。高周波電流発生部は、コイルに対して高周波電流の供給を行う。第１冷媒配管は、コイルの電磁誘導に基づいて発熱する第１発熱部を含んでいる。第２冷媒配管は、コイルの電磁誘導に基づいて発熱する第２発熱部を含んでいる。そして、コイルは、第１発熱部と第２発熱部とを束ねている。第１発熱部と第２発熱部とは互いに接触している。なお、ここでは、発熱部が３つ以上設けられ、各発熱部が束ねられている場合も含まれる。また、電磁誘導に基づいて発熱するものとしては、例えば、磁性体を含む部材や、電導体を含む部材や、抵抗値と比誘磁率の積がある値以上の部材や、冷媒の加熱時の温度がキュリー温度以下である強磁性体を含む部材等が含まれる。第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、冷凍サイクルの室内機であって、互いに異なる室内機を対象として冷媒を流す。
【００３２】
従来の冷媒加熱装置では、複数の冷媒配管を流れる冷媒それぞれについて個別のヒータを設けて加熱を行っており、多くの電力が必要とされている。
【００３３】
これに対して第１発明の冷媒加熱装置では、コイルが、第１発熱部だけでなく第２発熱部も取り巻くことで、第１発熱部と第２発熱部とを束ねている。これにより、コイルに高周波発生部から高周波電流が供給されると、第１発熱部だけでなく第２発熱部においても、電磁誘導に基づいて渦電流が誘起され、第１発熱部と第２発熱部との両方において各発熱部自体の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このため、第１冷媒配管を流れる冷媒と、第２冷媒配管を流れる冷媒と、が共に加熱される。
【００３４】
これにより、第１冷媒配管と第２冷媒配管との異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合であっても、第１冷媒配管の第１発熱部と第２冷媒配管の第２発熱部との両方を対象として１つのコイルで電磁誘導による加熱ができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００３５】
また、ここでは、冷媒を流す対象となる室内機が異なる冷媒配管であっても、１つのコイルで加熱できるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００３６】
第５発明に係る冷媒加熱装置は、第１発明の冷媒加熱装置であって、冷凍サイクルにおける１つの室外機に対して複数の室内機が接続されている場合において、第１冷媒配管および第２冷媒配管は、複数の室内機のうちの少なくとも１つの共通した室内機を対象として冷媒を流す。第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、共通した室内機に対応して用いられる膨張弁を介して１つの流路を形成している。なお、第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、複数の室内機のうちの一部の室内機もしくは全ての室内機それぞれに対して個別に設けられている場合も含まれる。
【００３７】
ここでは、第１冷媒配管と第２冷媒配管とが形成する１つの流路において、共通して接続されている室内機の膨張弁が、第１冷媒配管と第２冷媒配管との間に設けられている。すなわち、第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、共通して接続されている室内機の膨張弁の上流側冷媒配管と下流側冷媒配管とのいずれかに対応するように設けられている。そして、第１冷媒配管と第２冷媒配管に相当する上流側冷媒配管と下流側冷媒配管は、コイルによって束ねられている。そして、１つの室外機と複数の室内機とを接続する各冷媒配管のうち、膨張弁を介した冷媒配管を互いに束ねる構成が採用された冷媒配管を、必要に応じて設ける。
【００３８】
これにより、低圧冷媒と高圧冷媒との両方を加熱することが可能な構成を複数の室内機のうち任意の室内機において採用することができ、システム構成に応じた冷媒回路を構築することが可能になる。
【００３９】
第６発明に係る冷媒加熱装置は、第２発明の冷媒加熱装置であって、第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、共通した室内機を対象として直列に冷媒を流すための流路を１つ形成している。
【００４０】
ここでは、１つの室内機を対象として１つの流路を流れる冷媒を加熱する場合において、例えばＵ字形状部分を設けて互いに折り返される等の位置関係にある第１冷媒配管と第２冷媒配管とを１つのコイルで束ねることによって、冷媒を加熱する機会を２回確保している。また、折り返し部分を複数設けることで、冷媒を加熱する機会をさらに増やしてもよい。
【００４１】
これにより、１つの流路を流れる冷媒に与える熱量を増大させることが可能になる。また、これにより、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００４２】
なお、例えば、共通した室内機に対する冷媒配管のうち、分岐された枝配管部分においてＵ字管等の折り返し形状を採用することができる。この場合には、比表面積を拡大しつつ、流れる冷媒に対して熱を与えることのできる機会を増やして熱量を増大できるという相乗効果が得られる。
【００４３】
第７発明に係る冷媒加熱装置は、第６発明の冷媒加熱装置であって、第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、共通の室内機に対応して用いられる膨張弁を介して１つの流路を形成している。
【００４４】
ここでは、第１冷媒配管と第２冷媒配管とが形成する１つの流路において、共通して接続されている室内機の膨張弁が、第１冷媒配管と第２冷媒配管との間に設けられている。すなわち、第１冷媒配管と第２冷媒配管とは、共通して接続されている室内機の膨張弁の上流側冷媒配管と下流側冷媒配管とのいずれかに対応するように設けられている。そして、第１冷媒配管と第２冷媒配管に相当する上流側冷媒配管と下流側冷媒配管は、コイルによって束ねられている。
【００４５】
これにより、膨張弁を通過する前後の冷媒配管を互いに束ねることで、低圧冷媒と高圧冷媒との両方を加熱することが可能になる。
【００４６】
第８発明に係る冷媒加熱装置は、第１発明から第７発明のいずれかの冷媒加熱装置であって、第１発熱部および第２発熱部の周囲を取り巻くように覆う第１断熱部をさらに備えている。
【００４７】
ここでは、電磁誘導による加熱で発熱する第１発熱部および第２発熱部を第１断熱部で覆っている。このため、発熱した第１発熱部および第２発熱部が保持している熱が外部へ漏れ出す程度を抑えることが可能になる。
【００４８】
これにより、冷媒の加熱効率の低下を抑えることが可能になる。
【００４９】
第９発明に係る冷媒加熱装置は、第８発明の冷媒加熱装置であって、コイルは、第１冷媒配管および第２冷媒配管と、第１断熱部と、の間に配置されている。なお、ここでも、例えば、第１冷媒配管と第２冷媒配管とがコイルによってたすきがけされることで一体とされている場合に、これらを第１断熱部で覆うという配置も含まれる。
【００５０】
ここでは、第１冷媒配管および第２冷媒配管と、第１断熱部と、の間にコイルが配置されている。
【００５１】
これにより、コイル部分を含めた第１冷媒配管および第２冷媒配管の全体的な断熱を行うことで、冷媒の加熱効率の低下を効果的に抑えることが可能になる。
【００５２】
第１０発明に係る冷媒加熱装置は、第１発明、第２発明、第４発明のいずれかの冷媒加熱装置であって、コイルより内側において第１冷媒配管および第２冷媒配管を取り巻くように覆う第１断熱部をさらに備えている。
【００５３】
ここでは、第１冷媒配管および第２冷媒配管と、コイルと、の間に第１断熱部が配置されている。
【００５４】
これにより、第１冷媒配管および第２冷媒配管を第１断熱部によって直接的に覆うことが可能になり、保持されている熱が外部へ漏れ出す程度を抑え、断熱性をより向上させることが可能になる。
【００５５】
例えば、内部に配置されたコイルと外部に配置された高周波発生部とを接続させるために第１断熱部と第１冷媒配管および第２冷媒配管との間に隙間を設ける必要がある場合等には、この隙間を介して熱が漏れ出してしまうおそれがある。しかし、ここでは、コイルは第１断熱部の外側を巻いているため、このような隙間を設ける必要がない。また、電磁誘導による加熱は、磁束が届く限り非接触でも可能であるため、第１断熱部を介したとしても、第１発熱部および第２発熱部を加熱することが可能である。
【００５６】
また、何らかの理由で第１冷媒配管および第２冷媒配管とコイルとが直接接触されるという配置を避けたい場合であっても、電磁誘導による加熱によって非接触に発熱部を加熱することができるため、第１発熱部および第２発熱部の加熱および断熱性を確保することが可能になる。
【００５７】
第１１発明に係る冷媒加熱装置は、第１０発明の冷媒加熱装置であって、コイルの外周を覆う第２断熱部をさらに備えている。
【００５８】
ここでは、第１冷媒配管および第２冷媒配管が、第１断熱部によって覆われている。そして、第１冷媒配管、第２冷媒配管が、第１断熱部およびコイルが、第２断熱部によって覆われている。このため、第１冷媒配管および第２冷媒配管は、二重断熱構造が採用されている。
【００５９】
これにより、第１冷媒配管および第２冷媒配管が第１断熱部によって直接覆われ、さらに第２断熱部によって覆われることで、二重の断熱性を確保することが可能になる。
【００６０】
なお、例えば、コイルが第２断熱部によって覆われていることでコイルが外部に対して向き出しにならないようにしてコイルが保護されるため、コイルの耐久性を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００６１】
第１発明に係る冷媒加熱装置では、第１冷媒配管と第２冷媒配管との異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合であっても、第１冷媒配管の第１発熱部と第２冷媒配管の第２発熱部との両方を対象として１つのコイルで電磁誘導による加熱ができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。また、冷媒を流す対象となる室内機が異なる冷媒配管であっても、１つのコイルで加熱できるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００６２】
第２発明に係る冷媒加熱装置では、第１冷媒配管と第２冷媒配管との異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合であっても、第１冷媒配管の第１発熱部と第２冷媒配管の第２発熱部との両方を対象として１つのコイルで電磁誘導による加熱ができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。また、１つの室内機に供給される冷媒の加熱を異なる部分で行うことにより、加熱効率を向上させることが可能になる。また、共通した室内機に対して流れる冷媒に対して拡大された比表面積から熱を伝えることができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００６３】
第３発明に係る冷媒加熱装置では、第１冷媒配管と第２冷媒配管との異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合であっても、第１冷媒配管の第１発熱部と第２冷媒配管の第２発熱部との両方を対象として１つのコイルで電磁誘導による加熱ができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。また、コイルに電流を流した際に生ずる磁束を電磁誘導による加熱により効率的に利用することができ、第１発熱部および第２発熱部の発熱量を増大させることが可能になる。
【００６４】
第４発明に係る冷媒加熱装置では、第１冷媒配管と第２冷媒配管との異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合であっても、第１冷媒配管の第１発熱部と第２冷媒配管の第２発熱部との両方を対象として１つのコイルで電磁誘導による加熱ができるため、加熱効率を向上させることが可能になる。また、冷媒を流す対象となる室内機が異なる冷媒配管であっても、１つのコイルで加熱できるため、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００６５】
第５発明に係る冷媒加熱装置では、低圧冷媒と高圧冷媒との両方を加熱することが可能な構成を複数の室内機のうち任意の室内機において採用することができ、システム構成に応じた冷媒回路を構築することが可能になる。
【００６６】
第６発明に係る冷媒加熱装置では、１つの流路を流れる冷媒に与える熱量を増大させることが可能になる。また、これにより、加熱効率を向上させることが可能になる。
【００６７】
第７発明に係る冷媒加熱装置では、低圧冷媒と高圧冷媒との両方を加熱することが可能になる。
【００６８】
第８発明に係る冷媒加熱装置では、冷媒の加熱効率の低下を抑えることが可能になる。
【００６９】
第９発明に係る冷媒加熱装置では、コイル部分を含めた第１冷媒配管および第２冷媒配管の全体的な断熱を行うことで、冷媒の加熱効率の低下を効果的に抑えることが可能になる。
【００７０】
第１０発明に係る冷媒加熱装置では、第１冷媒配管および第２冷媒配管を第１断熱部によって直接的に覆うことが可能になり、保持されている熱が外部へ漏れ出す程度を抑え、断熱性をより向上させることが可能になる。
【００７１】
第１１発明に係る冷媒加熱装置では、第１冷媒配管および第２冷媒配管が第１断熱部によって直接覆われ、さらに第２断熱部によって覆われることで、二重の断熱性を確保することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７２】
＜発明の概略＞
本発明は、冷媒配管中を流れる冷媒を加熱する冷媒加熱装置を提供する。本発明の冷媒加熱装置では、複数の冷媒配管を一括して加熱する場合や、１本の冷媒配管を流れる冷媒を複数の部分で一括して加熱する場合に、電磁誘導による加熱を行うためのコイルで各加熱部分を束ねている。本発明は、このように加熱部分が複数ある場合であっても、これらを一括して加熱することにより加熱効率を向上させる点に特徴がある。また、加熱部分を複数に増やして、冷媒に熱を伝えるための比表面積を拡大させたり、冷媒に熱を伝えるための機会を増加させることで、加熱効率を向上させる点にも特徴がある。
【００７３】
以下、本発明の一実施形態が採用された冷媒加熱装置について、以下の実施形態を例に挙げて具体的に説明する。また、冷媒加熱装置に関する他の実施形態については、後述する。
【００７４】
＜空気調和装置１の概略構成＞
まず、ヒータ６０が組み込まれた空気調和装置１について、冷媒回路２１を示す図１を参照しつつ説明する。
【００７５】
この空気調和装置１は、１つの室外ユニット１ａに対して複数の室内ユニット（第１室内ユニット１ｂ、第２室内ユニット１ｃ、第３室内ユニット１ｄ）が接続されて構成されるマルチ空気方式の空気調和装置である。そして、冷媒加熱装置としてのヒータ６０は、このマルチ空調方式の冷媒回路中、室外ユニット１ａの内部に組み込まれている。
【００７６】
（冷媒回路２１の概略構成）
空気調和装置１は、１つの室外ユニット１ａと、３つの室内ユニット（第１室内ユニット１ｂ、第２室内ユニット１ｃ、第３室内ユニット１ｄ）と、これらを接続する３つの冷媒配管２０（第１冷媒配管２０ｂ、第２冷媒配管２０ｃ、第３冷媒配管２０ｄ）と、を有している。そして、室外ユニット１ａ内に設けられた圧縮機１０、室外熱交換器１１、ヒータ６０および３つの膨張弁（第１膨張弁１２ｂ、第２膨張弁１２ｃ、第３膨張弁１２ｄ）に対して、各室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄ内に設けられた３つの室内熱交換器（第１室内熱交換器１３ｂ、第２室内熱交換器１３ｃ、第３室内熱交換器１３ｄ）が冷媒配管２０によってそれぞれ並列に接続されることで、冷媒回路２１が構成されている。ここで、各熱交換器１１、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと圧縮機１０とは四路切換弁２２を介して接続されており、暖房運転と冷房運転を切り換えられるようになっている。
【００７７】
図１では、四路切換弁２２を暖房運転側に切り換えた状態を示しており、このとき、各室内熱交換器１３ｂ、３１ｃ、３１ｄは凝縮器として作用し、室外熱交換器１１は蒸発器として作用する。
【００７８】
また、室外ユニット１ａ内には、室外送風機１４が設けられている。また、各室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄ内には、それぞれ第１室内送風機１５ｂ、第２室内送風機１５ｃ、第３室内送風機１５ｄが設けられている。
【００７９】
冷媒加熱装置であるヒータ６０は、図１に示すように、冷媒回路２１中の、各膨張弁１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと室外熱交換器１１との間に配置されている。このヒータ６０は、デフロスト運転時において、室外熱交換器１１に向けて流れる冷媒を急激に加熱する。この室外熱交換器１１には、暖房運転時に室外熱交換器１１の着霜を検出する着霜センサ１７が設けられている。
【００８０】
また、コントローラ１８は、図１において点線で示す通信線を介して、室外送風機１４、各室内送風機１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、ヒータ６０および着霜センサ１７とそれぞれ接続されている。このコントローラ１８は、暖房運転時において、着霜センサ１７から室外熱交換器１１の着霜を検知した旨の信号を受信すると、圧縮機１０の運転を正サイクルで継続しながらヒータ６０を作動させて、デフロスト運転を行うように構成されている。ここで、コントローラ１８は、必要に応じて、各送風機１４、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを停止させ制御を行い、各熱交換器１１、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおける熱交換を停止させることができる。
【００８１】
（ヒータ６０の構成）
次に、図２を参照してヒータ６０の構成について説明する。
【００８２】
ヒータ６０は、電磁誘導加熱方式の加熱装置であって、図２に示すように、コイル６２と、高周波電源６３と、加熱される対象部分の冷媒配管２０である第１発熱部６１ｂ、第２発熱部６１ｃおよび第３発熱部６１ｄと、第１断熱部８０と、第２断熱部９０と、を有している。
【００８３】
この第１発熱部６１ｂは、磁性体材料を含んでおり、室外ユニット１ａと、第１室内ユニット１ｂとを接続する第１冷媒配管２０ｂの一部を構成している。また、同様に、第２発熱部６１ｃは、磁性体材料を含んでおり、室外ユニット１ａと、第２室内ユニット１ｃとを接続する第２冷媒配管２０ｃの一部を構成している。さらに、第３冷媒配管２０ｄも同様に、磁性体材料を含んでおり、室外ユニット１ａと、第１室内ユニット１ｄとを接続する第１冷媒配管２０ｄの一部を構成している。このように、磁性体材料を含んだ各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄはそれぞれ冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの一部を構成しつつ、ヒータ６０の構成要素となっている。
【００８４】
第１断熱部８０は、図２（ａ）に示すように、各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの３本を各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが互いに接触した状態となるようにして覆っている（図２（ａ）参照）。これにより、ヒータ６０によって得られる熱が外部に逃げ出さないようにしている。
【００８５】
コイル６２は、図２（ｂ）に示すように、上述した３本の冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄおよびこれを覆う第１断熱部８０を周囲から巻き付けて束ねている。
【００８６】
第２断熱部９０は、図２（ｃ）に示すように、コイル６２によって束ねられた３本の冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと第１断熱部８０とを周囲から覆い、断熱構造を二重にしている。これにより、第１断熱部８０の外部に漏れ出した熱がさらに外部に逃げ出すことを抑えるようにしている。ここで、コイル６２は、内側の第１断熱部８０と、外側の第２断熱部９０と、で挟まれている。
【００８７】
高周波電源６３は、図２（ｃ）に示すように、コイル６２に対して高周波電流を供給するために、コイル６２に対して接続された高周波電流発生手段である。なお、一般に周波数が高いほど加熱効率を高めることができるが、過度の発熱は不要であるので、高周波電源６３の容量は、冷媒の加熱に必要な熱量や、各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄのサイズや材質等の条件を考慮して、適当な範囲で選定している。
【００８８】
（ヒータ６０による加熱動作）
ここでは、図１および図３を参照しつつ、高周波電源６３からコイル６２に対して高周波電流が供給されて、電磁誘導による加熱が行われる動作について説明する。
【００８９】
まず、上述したように、コントローラ１８が、室外熱交換器１１に取り付けられている着霜センサ１７から着霜を検知した旨の信号を受信すると、デフロスト運転を開始し、高周波電源６３に対して制御信号を送る。
【００９０】
コントローラ１８から制御信号を受信した高周波電源６３は、コイル６２に対して高周波電流を供給する。これにより、コイル６２に高周波の電流が流れることで、コイル６２の周辺に磁力線が生じ、高周波磁界が発生する。
【００９１】
そして、この磁束が、磁性体材料に誘導電流を誘起させる。このため、各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの磁性体材料を含んでいるそれぞれの発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄにおいて無数の渦電流が誘起されることになる。これにより、各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ自体の電気抵抗と渦電流とによってジュール熱が発生することで、各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、瞬時に発熱する。このようにして、コイル６２によって一括して束ねられた３本の冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、同時、且つ、瞬時に加熱される。
【００９２】
加熱された各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄおよびその近傍の各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの熱は、これらの各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを流れる冷媒に対して伝わり、冷媒が加熱される。
【００９３】
また、各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを含む各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄおよび各冷媒配管中の冷媒に保持されている熱は、第１断熱部８０および第２断熱部９０（図３では、第２断熱部９０を省略している）によって二重断熱構造が採用されていることから、外部に熱が漏れ出しにくくなっている。これにより、冷媒の加熱効率の低下を抑えている。
【００９４】
＜冷媒回路の運転動作＞
次に、このマルチ空調方式の空気調和装置１における冷媒回路の動作について、複数の室内ユニットのうち第１室内ユニット１ｂを例に挙げて、図１の冷媒回路図および図４に示すモリエル線図で示す暖房サイクルを参照しながら説明する。
【００９５】
図１に示した暖房運転時には、まず、圧縮機１０内で冷媒が圧縮される（図４に示すＡ点→Ｂ点）。
【００９６】
圧縮機１０を出た高温高圧の冷媒は、第１室内熱交換器１３ｂにおいて、室内空気と熱交換して凝縮し、冷却される（図４に示すＢ点→Ｃ点）。ここでの第１室内熱交換器１３ｂにおける熱交換によって室内に温風が供給され、室内が暖房されることになる。
【００９７】
一方、第１室内熱交換器１３ｂにおける熱交換で凝縮された冷媒は、次に、第１膨張弁１２ｂに入って減圧される（図４で示すＣ点→Ｄ点）。
【００９８】
そして、室外熱交換器１１において、室外空気と熱交換して蒸発し、圧縮機１０に戻る（図４に示すＤ点→Ａ点）。その後は、以上の暖房サイクルが繰り返されることになる。
【００９９】
以上の暖房運転において、着霜センサ１７から室外熱交換器１１に霜が付いている旨の信号を受信すると、コントローラ１８は、通信線を介して接続されている各部に制御信号を送信することで、デフロスト運転を開始させる。
【０１００】
このとき、ヒータ６０のコイル６２に対して高周波電源６３から高周波電流が供給され、第１冷媒配管２０ｂの第１発熱部６１ｂに渦電流が発生して、第１発熱部６１ｂが瞬時に高温になる。これにより、第１冷媒配管２０ｂを流れる冷媒が瞬時に加熱される。
【０１０１】
このようなデフロスト運転時においては、暖房サイクルによる暖房運転を維持したまま圧縮機１０の作動が継続する。このため、膨張弁１２ｂで膨張した冷媒は、図４のモリエル線図に示すように、このヒータ６０によって加熱される（図４に示すＤ点→Ｅ点がヒータによる加熱分に相当）。そして、ヒータ６０により加熱された冷媒が、室外熱交換器１１内に送られ、屋外空気との間で熱交換を行う（図４に示すＥ点→Ａ点）。デフロストは、この加熱された冷媒の熱を利用して、室外熱交換器１１に付いている霜が溶かされることにより行われる。
【０１０２】
ここでは、上述したように、デフロスト運転時において、第１室内送風機１５ｂを作動させて第１室内ユニット１ｂから温風を吹き出す暖房運転を継続しつつ、室外ユニット１ａ側において室外熱交換器１１の霜を溶かすことができる。
【０１０３】
また、このような位置にヒータ６０が設けられた構成では、暖房サイクルによる暖房運転を維持したままでデフロスト運転を行う場合に、ヒータ６０から室外熱交換器１１までの間での圧損が少ないため、霜をより効果的に溶かすことができる。
【０１０４】
なお、コントローラ１８は、デフロスト運転を行う場合には、各送風機１４、１５ｂを停止させるように制御してもよい。これにより、各熱交換器１１、１３ｂにおける熱交換が停止され、各室内熱交換器１３ｂを通過する冷媒は冷却されることなく、ヒータ６０において素早く加熱することができる。
【０１０５】
一方、冷房運転をするときは、四路切換弁２２が冷房側に切り換えられ、冷媒が圧縮機１０から室外熱交換器１１、膨張弁１２ｂ、室内熱交換器１３ｂの順に送られ、室内に冷風を供給できるようになる。
【０１０６】
＜本実施形態のヒータ６０の特徴＞
（１）
従来の冷媒加熱装置としてのヒータは、冷媒配管のうち加熱対象となる部分が複数ある場合には、それぞれの部分に対応させて、複数設けられている。そして、各冷媒配管を流れる冷媒を対象として加熱動作を個別に行っており、多くの電力が必要とされている。
【０１０７】
これに対して、本実施形態におけるヒータ６０では、一組のコイル６２と高周波電源６３とによって、複数の発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを同時に加熱している。
【０１０８】
これにより、複数の冷媒配管を流れる冷媒を加熱する場合であっても、コイル６２と高周波電源６３とが一組で足りるため、システムコストを削減させることができる。また、加熱効率を向上させることができるので消費電力を抑えることができる。さらに、複数の冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを一括して束ねるために、複数の冷媒配管に巻き付けるのに要するコイルの長さを短くすることができる。
【０１０９】
また、複数の冷媒配管を互いに接触させたまま、まとめて加熱しているため、一の冷媒配管が加熱される場合に表面部分から放熱される熱が、他の冷媒配管で回収することができる。また、冷媒配管同士において、この逆も成立している。このため、１本毎にコイルで巻いていた場合に周囲に無駄に放熱されていた従来のヒータと比較して、全体としての熱効率を向上させることができる。
【０１１０】
（２）
上記実施形態におけるヒータ６０では、マルチ空調方式が採用されており、ヒータ６０による加熱は、各室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄの冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに分岐された部分を対象として加熱している。このため、冷媒が通過する合計の断面積が同じであれば、１本の冷媒配管を流れる冷媒を加熱する場合と比較して、３本の冷媒配管を流れる場合は、冷媒に対して熱を伝えるための表面積が拡大されている。このため、冷媒の加熱効率を向上させることができている。
【０１１１】
（３）
本実施形態におけるヒータ６０では、マルチ空調方式が採用されており、冷媒配管２０が第１冷媒配管２０ｂ、第２冷媒配管２０ｃ、第３冷媒配管２０ｄと、３本の冷媒配管が設けられている。ここで、マルチ空調方式であるために、室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄのうち、何れかが稼働していない状態となることがあり、この稼働していない室内ユニットについては冷媒が流れることなく、停滞していることになる。
【０１１２】
ここで、上記実施形態では、第１冷媒配管２０ｂ、第２冷媒配管２０ｃ、第３冷媒配管２０ｄと、３本の冷媒配管が設けられ、コイル６２によって一括して束ねられている。そして、このように束ねられている３本のうちの稼働していない室内ユニットに接続されている冷媒配管の冷媒は、コイル６２によって束ねられている部分においても流れることなく停滞している。
【０１１３】
このため、稼働していない室内ユニットに接続された冷媒配管の冷媒は、コイル６２によって加熱された熱を冷媒配管に沿って流すことなくその場で保持している。そして、他の稼働中の室内ユニットに接続されている冷媒配管およびこの冷媒配管を流れる冷媒は、上述した稼働していないことで停滞している熱を回収する。これにより、ヒータ６０による加熱ロスを低減させることができる。
【０１１４】
（４）
本実施形態におけるヒータ６０では、各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、第１断熱部８０によって直接覆われ、さらに、第２断熱部９０によって二重に覆われている。このため、各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄにおける発熱およびその近傍の各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄおよび冷媒が保持している熱が、外部に漏れ出しにくくなっている。これにより、ヒータ６０によって加熱した冷媒の加熱効率の低下を抑えることができる。
【０１１５】
また、コイル６２を含めた各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの全体的な断熱構造を採用しているため、加熱効率の低下をより効果的に抑えることができる。
【０１１６】
例えば、内部に配置されたコイル６２と外部に配置された高周波電源６３とを接続させるために第１断熱部８０と各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄとの間に隙間を設ける必要がある場合等には、この隙間を介して熱が漏れ出してしまうおそれがある。
【０１１７】
しかし、上記実施形態のヒータ６０では、コイル６２は第１断熱部８０の外側を巻いているため、このような隙間を設ける必要がない。また、電磁誘導による加熱は、磁束が生じている領域では非接触でも可能であり、第１断熱部８０を介したとしても、磁性体材料を含む各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを加熱することができている。
【０１１８】
また、腐食防止や、電気漏れ防止等の観点から、各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄとコイル６２とが直接接触される構造を避けたい場合であっても、電磁誘導による加熱によって非接触に各発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを加熱することができる。
【０１１９】
さらに、発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄとコイル６２との間に第１断熱部８０が介在しているため、発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが高温になってもコイル６２の表面にコーティングされている絶縁体（被覆材）が溶けることにより損傷が生ずることを回避することができる。さらに、コイル６２は、外側の第２断熱部９０によって外側からも覆われているため、コイル６２自体が外部に露出していない。この点からも、コイル６２自体の損傷を効果的に防止することができる。この結果、装置の信頼性を向上させることができる。
【０１２０】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１２１】
（Ａ）
上記実施形態におけるヒータ６０では、３本の冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄをコイル６２によって一括して束ねる場合を例に挙げて説明した。
【０１２２】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、図５に示すように、コイル６２は、各冷媒配管の間を通過するようにして冷媒配管を束ねるようにしてもよい。この場合において、冷媒配管２０とコイル６２との距離を最小にするために、冷媒配管２０とコイル６２とが互いに接するようにしつつ、複数の冷媒配管に対してたすきがけするようにして巻き付けるようにしてもよい。これにより、上記実施形態の束ね方において、コイル６２のうち冷媒配管２０と接触していない部分を無くす、すなわち配管同士の接線部分を無くすことができ、コイル６２のほとんど全ての部分を冷媒配管２０に対して接触させることができる。これにより、コイル６２から生じる高周波磁界を磁性体材料とが近距離になり、電磁誘導が効率的に発生して、加熱効率を一層向上させることができる。
【０１２３】
また、冷媒配管２０に対してコイル６２が接するように巻き付ける場合には、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１断熱部８０を冷媒配管２０およびコイル６２の外側に配置させるようにしてもよい。
【０１２４】
これにより、加熱によって生じる熱が逃げないようにして熱効率を向上させるとともに、コイル６２が外部に直接露出しないため、コイル６２自体を保護することができる。このため、耐久性を向上させることができる。
【０１２５】
なお、例えば、たすきがけによって第１発熱部６１ｂと第２発熱部６１ｃとの間にコイル６２を通過させて束ねた場合には、コイル６２を流れる電流の向きが互いに反対方向となる場合がある。このような場合には、コイル６２に電流を流すことで生じる磁束のうち消し合いが部分的に生じるおそれがある。また、コイル６２により生じる磁束密度は、コイル６２に近いほど高い。これより、このように磁束の打ち消し合いが生じる場合であってもなお、コイル６２と第１発熱部６１ｂおよび第２発熱部６１ｃとの距離を短くすることで得られる電磁誘導による発熱量の増大効果が上回るために、冷媒を有効に加熱することができる束ね方を採用するのが好ましい。また、例えば、束ねる対象となる複数の冷媒配管の太さが互いに異なっている場合等、加熱したい冷媒配管に優先度がある場合がある。すなわち、３本の冷媒配管のうちの１本が太く形成されており多量の冷媒を流す冷媒配管として利用される場合には、コイル６２による束ね方として、この太い冷媒配管に対しては磁束の打ち消し合いの影響が少なくなるようにし、磁束の打ち消し合いが生じてしまう部分については他の細い冷媒配管を割り当てるようにして、束ねるようにしてもよい。これにより、複数の冷媒配管２０を束ねて加熱する場合に、各冷媒配管の間で優先順位を設けて冷媒を加熱することができるようになる。
【０１２６】
（Ｂ）
上記実施形態におけるヒータ６０では、マルチ空調方式の空気調和装置１に対して採用され、各室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄ毎に対応した３本の冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが設けられている場合を例に挙げて説明した。
【０１２７】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、図７に示すように、各室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄに接続されている冷媒配管をヒータ６０通過部分において分岐させるようにしてもよい（図７で示す３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ）。これにより、冷媒に対して熱を伝えることができる表面積が拡大され、加熱効率を向上させることができる。
【０１２８】
また、ヒータ６０は、マルチ空調方式の空気調和装置１に対して用いる場合に限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、１台の室外ユニットに対して１台の室内ユニットが接続されているペア型の空気調和装置において採用してもよい。この場合にも同様に、各室内ユニット１ｂに接続されている冷媒配管２０ｂをヒータ６０通過部分において分岐させて、加熱効率を向上させることができる。
【０１２９】
（Ｃ）
上記実施形態におけるヒータ６０では、マルチ空調方式の空気調和装置１に対して採用され、各室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄ毎に対応した３本の冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが設けられている場合を例に挙げて説明した。
【０１３０】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、図９に示すように、各室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄに接続されている冷媒配管をヒータ６０通過部分においてＵ字管を設ける等により複数回折り返させる構成（図９で示す４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ）にしてもよい。これにより、電磁誘導によって加熱されるエリアを一度だけしか通過しない構成と比較して、冷媒が加熱される機会を増やすことができ、加熱効率を向上させることができる。
【０１３１】
また、ヒータ６０は、マルチ空調方式の空気調和装置１に対して用いる場合に限定されるものではなく、例えば、図１０に示すように、１台の室外ユニットに対して１台の室内ユニットが接続されているペア型の空気調和装置において採用してもよい。この場合にも同様に、各室内ユニット１ｂに接続されている冷媒配管２０ｂをヒータ６０通過部分においてＵ字管を設ける等により複数回折り返させる構成として、加熱効率を向上させることができる。
【０１３２】
（Ｄ）
上記実施形態におけるヒータ６０では、マルチ空調方式の空気調和装置１において採用されたヒータ６０について例に挙げて説明した。
【０１３３】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、上述した他の実施形態（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を両立させた構成としてもよい。
【０１３４】
すなわち、冷媒配管のヒータ６０通過部分を示す図１１のように、ヒータ６０通過部分で冷媒配管を分岐させつつ（３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ）、この分岐された冷媒配管それぞれを複数回折り返すようにした構成（４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ）としてもよい。この場合には、冷媒に熱を与えるための表面積を拡大できるだけでなく、冷媒に対して熱を与えることのできる機会を増やすことができるという相乗効果が得られる。
【０１３５】
また、さらに、冷媒配管を分岐したりＵ字管等を用いて折り返すことにより並列に並んだ冷媒配管をそれぞれ近接させて第１断熱部８０で覆い、この第１断熱部８０の外部からコイル６２を巻いて、このコイル６２をさらに第２断熱部９０で外側から覆うようにしてもよい。また、このように、冷媒配管を分岐したりＵ字管等を用いて折り返すことにより並列に並んだ冷媒配管を束ねる際に、コイル６２をたすきがけするようにしてもよい。
【０１３６】
（Ｅ）
上記実施形態におけるヒータ６０では、ヒータ６０を膨張弁１２と室外熱交換器１１との間に配置し、暖房運転しながらデフロスト運転を行う場合において冷媒の加熱に利用する場合を例に挙げて説明した。
【０１３７】
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に示すように、ヒータ６０の配置は、圧縮機１０と室内熱交換器１３の間であってもよい。
【０１３８】
この図１２に示す冷媒回路の配置においてヒータ６０が加熱運転する場合のモリエル線図は、図１３に示すようになる。
【０１３９】
すなわち、まず、圧縮機１０内で冷媒が圧縮される（図１３に示すＡ点→Ｂ点）。
【０１４０】
圧縮機１０を出た高温高圧の冷媒は、第１室内熱交換器１３ｂにおいて、室内空気と熱交換して凝縮し、冷却される（図１３に示すＢ点→Ｃ点）。ここでの第１室内熱交換器１３ｂにおける熱交換によって室内に温風が供給され、室内が暖房されることになる。
【０１４１】
そして、第１室内熱交換器１３ｂでの熱交換で冷却された冷媒は、ヒータ６０によって加熱される（図１３に示すＣ点→Ｄ点がヒータによる加熱分に相当）。
【０１４２】
ヒータ６０によって加熱された冷媒は、第１膨張弁１２ｂに入って減圧される（図１３で示すＤ点→Ｅ点）。
【０１４３】
その後、ヒータ６０により加熱された冷媒は、室外熱交換器１１内に送られ、室外空気と熱交換して蒸発し、圧縮機１０に戻る（図１３に示すＥ点→Ａ点）。
【０１４４】
なお、デフロストは、このヒータ６０によって加熱された冷媒の熱を利用して、室外熱交換器１１に付いている霜が溶かされることにより行われる。
【０１４５】
以上に示すように、ヒータ６０の配置を、圧縮機１０と室内熱交換器１３との間とした場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１４６】
また、このような位置にヒータ６０が設けられた構成では、逆サイクルでデフロスト運転を行う場合に、ヒータ６０から室外熱交換器１１までの間での圧損が少ないため、霜をより効果的に溶かすことができる。
【０１４７】
（Ｆ）
上記実施形態におけるヒータ６０では、コイル６２によって束ねられて電磁誘導によって加熱される冷媒配管２０として、磁性体材料が含まれた発熱部６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを有しているものを例に挙げて説明した。
【０１４８】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、電磁誘導に基づいて発熱するものとして冷媒配管に含まれる部材としては、例えば、電導体を含む部材や、抵抗値と比誘磁率との積が所定値以上の部材や、冷媒の加熱時の温度がキュリー温度以下である強磁性体を含む部材等であってもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１４９】
（Ｇ）
上記実施形態におけるヒータ６０では、コイル６２によって束ねられる位置の例として、室外熱交換器１１と各膨張弁１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとの間に位置している各冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを束ねる場合を例に挙げて説明した。
【０１５０】
しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図１４に示すように、室外熱交換器１１と第１膨張弁１２ｂとを接続する室外機側冷媒配管２８と、第１室内熱交換器１３ｂと第１膨張弁１２ｂとを接続する第１室内機側冷媒配管２９と、をそれぞれ折り曲げる等して並列に並べ、ヒータ６０のコイル６２によって室外機側冷媒配管２８と第１室内機側冷媒配管２９とを束ねる構成としてもよい。
【０１５１】
これにより、高圧側と低圧側との両方で冷媒を迅速に加熱することができるようになる。また、暖房運転時の正サイクルデフロストを行う場合に冷媒の効果的な加熱が可能になるだけでなく、逆サイクルデフロストを行う場合であっても冷媒の効果的な加熱が可能になる。
【０１５２】
また、上述した膨張弁通過前の冷媒配管と膨張弁通過後の冷媒配管とを束ねる構成は、マルチ空調方式が採用された空気調和装置１であっても同様に適用することができる。この場合、各室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄ毎に接続されている冷媒配管２０ｂ、２０ｃ、２０ｄそれぞれにおいて、膨張弁１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ通過前の冷媒配管（例えば、３本）と、膨張弁１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ通過後の冷媒配管（例えば、３本）と、の全ての部分（この場合、６本）を束ねる構成としてもよい。
【０１５３】
また、必要に応じて、マルチ空調方式が採用された空気調和装置１の複数の室内ユニット１ｂ、１ｃ、１ｄのうちの一部の室内ユニットに接続されている冷媒配管のみにおいて、上述した膨張弁通過前の冷媒配管と膨張弁通過後の冷媒配管とを束ねる構成を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明によれば、冷媒配管の異なる部分を流れる冷媒を加熱する場合において加熱効率を向上させることが可能になるため、冷媒配管中を流れる冷媒を複数箇所において加熱する冷媒加熱装置への適用が特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒータが採用された冷媒回路の構成図。
【図２】３本の冷媒配管の発熱部分をコイルによって束ねた部分拡大図。
【図３】電磁誘導による加熱についての説明図。
【図４】本実施形態が採用された冷媒回路のモリエル線図。
【図５】他の実施形態（Ａ）に係るヒータのたすきがけしたコイルを示す図。
【図６】他の実施形態（Ａ）に係るヒータの断熱材を示す図。
【図７】他の実施形態（Ｂ）に係るヒータの分岐冷媒配管を示す図。
【図８】他の実施形態（Ｂ）に係る分岐冷媒配管が採用された冷媒回路の構成図。
【図９】他の実施形態（Ｃ）に係るヒータのＵ字冷媒配管を示す図。
【図１０】他の実施形態（Ｃ）に係るＵ字冷媒配管が採用された冷媒回路の構成図。
【図１１】他の実施形態（Ｄ）に係るヒータの分岐・折り返し配管を示す図。
【図１２】他の実施形態（Ｅ）に係るヒータが採用された冷媒回路の構成図。
【図１３】他の実施形態（Ｅ）に係るヒータが採用された冷媒回路のモリエル線図。
【図１４】他の実施形態（Ｇ）に係るヒータが採用された冷媒回路の構成図。
【符号の説明】
【０１５６】
１  空気調和装置
１ａ  室外ユニット
１ｂ  第１室内ユニット（室内機）
１ｃ  第２室内ユニット（室内機）
１ｄ  第３室内ユニット（室内機）
１０  圧縮機
１１  室外熱交換器
１２ｂ  第１膨張弁
１２ｃ  第２膨張弁
１２ｄ  第３膨張弁
１３ｂ  第１室内熱交換器
１３ｃ  第２室内熱交換器
１３ｄ  第３室内熱交換器
１４  室外送風機
１５ｂ  第１室内送風機
１５ｃ  第２室内送風機
１５ｄ  第３室内送風機
１７  着霜センサ
１８  コントローラ
２０  冷媒配管
２０ｂ  第１冷媒配管
２０ｃ  第２冷媒配管
２０ｄ  第３冷媒配管
２１  冷媒回路
２２  四路切換弁
２８  室外機側冷媒配管
２９  第１室内機側冷媒配管
６０  ヒータ（冷媒加熱装置）
６１ｂ  第１発熱部
６１ｃ  第２発熱部
６１ｄ  第３発熱部
６２  コイル
６３  高周波電源（高周波電流発生部）
８０  第１断熱部
９０  第２断熱部
【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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