JPS6030683Y2

JPS6030683Y2 - 冷媒ヒ−タ

Info

Publication number: JPS6030683Y2
Application number: JP1977125325U
Authority: JP
Inventors: 秀司太田; 博満田原; 能章片山; 晴夫大西; 弘治進藤; 学村上; 睦雄井上
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1985-09-13
Also published as: JPS5450855U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は冷媒ヒータに係り、特に冷媒を加熱する電気ヒ
ータの取付は取外しを容易にできるようにしたものに関
する。

この種の冷媒ヒータは、主としてヒートポンプ式暖房装
置の補助ヒータとして用いられ、本出願人によっても各
種形式のものが提案され実用に供されているところであ
るが、従来多用されるものとしては、第９図に示す如く
圧力容器１８′内に冷凍系とは独立したフロン冷媒の相
域を形成して、この圧力容器１８′内に電気ヒータ３と
冷凍系の伝熱管２とを気密に嵌挿し、前記フロン冷媒を
熱媒体として冷凍系の冷媒を加熱させる構造のものであ
る。

か）る構造の冷媒ヒータは、電気ヒータ３を前記圧力容
器１８′内に嵌挿しているため、断線等のために電気ヒ
ータ３を交換しようとする場合に容器内のフロン冷媒が
漏出する問題がある。

本考案はか）る事実に鑑み、その改善をはかるべく種々
検討を加えた結果案出されるに至ったものであって、目
的は、複数本の伝熱管を流れる冷媒を複数個の電気ヒー
タで均一に加熱することができるようにした構造の冷媒
ヒータにおけるその電気ヒータを断線等により交換する
必要が生じた場合に電気ヒータの取付は取外し作業が容
易にできるようにする点にある。

本考案の構成は、面合わせによる密接結合可能に複数個
に分割した金属熱媒体の合わせ面部の対向位置に、互い
に平行な複数個の断面半丸形状の凹溝を凹設し、外径が
前記凹溝の直径と略々等しい丸棒状の電気ヒータをこれ
ら凹溝に着脱可能に介挿する一方、前記金属熱媒体の充
実部に、複数個の貫通孔を前記凹溝と平行で、かつ、凹
溝から最も近い直線距離が互いに等しくなる位置に穿設
し、各貫通孔に冷媒用の伝熱管を夫々密貫挿し、前記各
伝熱管への各電気ヒータからの熱伝導を略々均一にする
ことが可能な一体形ヒータに形成したものである。

そして本考案の構成を技術的に限定して具体化したもの
としては、金属熱媒体が平板状体の結合になる板体であ
るもの、金属熱媒体が断面形状を等分円環となした板状
体の結合になる中空円柱体であるもの、合わせ面部が凸
状の反り面であり、接合により略々直平面に変形して電
気ヒータを弾圧的に密接挾持するものまたはさらに金属
熱媒体が平板状体の結合になる板体であるもの、外径が
凹溝の直径に比し僅かに大きい電気ヒータであり、合わ
せ面部の隣り合う凹溝間にスリットを有していて、接合
により電気ヒータを弾圧的に密着挾持するものまたはさ
らに金属熱媒体が平板状体の結合になる板体であるもの
、金属熱媒体が放熱用壁を表面部に有するもの、である
。

以下本考案の実施例につき添付図面を参照しつつ以下詳
説する。

第１図は本考案冷媒ヒータを使用した空気調和機を示し
たものであり、該空気調和機はケーシング８内を上・中
・下の３室に区画して、王室をプレナム室９、中室をフ
ァンコイル室１０、下室を機械室１１に夫々形威し、プ
レナム室９は前面に吹出口１２を設け、吸込口１３を前
面下部に開口したファンコイル室１０の内部には室内コ
イル１４および室内ファン１５を内蔵させている。

また、機械室１１の内部には圧縮機１６等の冷凍機器を
内蔵させている。

この空気調和機には、ファンコイル室１０内の適当位置
例えば室内コイル１４直下に本考案冷媒ヒータ１７を配
設し、室内還気の流れを基準にして室内コイル１４の風
上側で冷媒を加熱するようにしている。

上記空気調和機は冬期の暖房運転時には室内コイル１４
が凝縮器として作用し、室内還気と熱交換して過半量が
凝縮した状態のフラッシュ冷媒は前記冷媒ヒータ１７で
加熱し再蒸発した後再び室内還気と熱交換して凝縮を行
い、このようにして暖房能力の増大がはかれる。

前記冷媒ヒータ１７はその各側が第２図乃至第８図に略
本されるが、各側の冷媒ヒータ１７はアルミニウム等の
熱伝導性の良好な金属を素材とした金属熱媒体１と、凝
縮器となる室内コイル１４の伝熱管に直列接続する伝熱
管２，２・・・と丸棒状の電気ヒータ３，３・・・を要
素となしており、金属熱媒体１は面合わせによる密接結
合可能な複数個に分割した分割体に形成して、その充実
部には、前記分割方向に延びる複数個の貫通孔４，４・
・・を穿設して有すると共に、合わせ面部には、前記貫
通孔４，４・・・と同方向に延びる凹溝５，５・・・を
対向位置に夫々凹設して有している。

貫通孔４，４・・・は丸孔を威し、一方、凹溝５゜５・
・・は断面半丸形状を威している。

次に伝熱管２，２・・・は例えば凝縮器となる室内コイ
ル１４の中間部即ちフラッシュ冷媒が流通する部分の伝
熱管の一部を形成するように冷凍配管系中に介設するが
、該伝熱管２，２・・・は前記貫通孔４，４・・・に比
して稍々小径の鋼管を貫通孔４゜４・・・内に夫々遊嵌
挿した後、拡管処理して金属熱媒体１との機械的、熱的
な密着度を高めた組付けが好ましい。

上述の拡管処理の他、鋳込み等の手段によっても行うこ
とができる。

一方、電気ヒータ３，３・・・は例えば両端に端末部を
有する丸棒状のシーズヒータが使用されるが、保護管を
兼ねる外套管を金属熱媒体１と同材料質例えばアルミニ
ウムによって形成することにより、温度変化に対する膨
張度が同等となり、前記凹溝５，５・・・との密着度は
最良状態となるし、電蝕を防止する上にも好ましいこと
である。

この電気ヒータ３，３・・・は外径が前記断面半丸形状
の凹溝５，５・・・の直径と略々等しい丸棒状のものが
使用されるが、これは前記各凹溝５，５・・・に各電気
ヒータ３，３・・・を取付けあるいは取外しする過程に
おいて、各凹溝５，５・・・の開口部先端両側辺のうち
の一方の側辺を各電気ヒータ３，３・・・の外面に沿っ
て線接触の状態でスライドさせることができるようにし
て前記電気ヒータ３，３・・・の取付は取外し作業を容
易とするためである。

しかして第２図および第３図の例は、金属熱媒体１が２
枚の平板状体の結合になる板体であって、伝熱管２，２
・・・相互、電気ヒータ３，３・・・相互は夫々等間隔
に配置し、かつ伝熱管２，２・・・群と電気ヒータ３，
３−７群とは適宜間隔を保持した平行に配設してなる構
造であるので、薄形の冷媒ヒータとする場合に有利であ
る。

但し、第２図々示例は伝熱管２，２・・・を片側の平板
状体のみに挿設したものであり、また、第３図々示例は
両平板状体に夫々挿設したものである点が異なるのみで
、何れも伝熱管２，２・・・と電気ヒータ３，３・・・
の間の熱伝導状態が均一になるよう配慮した構成であり
、この点に関しては第４図乃至第８図の各側についても
同様である。

次に第４図々示例は金属熱媒体１が外表面部に放熱用壁
６を有した構造であり、この冷媒ヒータ１７を流通空気
中に配設することにより周囲の空気中へ放熱効果を高め
る機能を備えさせている。

この例は冷房運転中クーラとして、また、暖房運転中空
気加熱器として使用でき熱効率向上をはかり得るし、さ
らにデフロスト運転中は冷媒加熱器として使用できるこ
とは言う迄もない。

また、第５図々示例は金属熱媒体１の各分割体の合わせ
面部を凸状の反り面に形成させた構造を特徴とするもの
であって、電気ヒータ３，３・・・を取付ける際ビスや
ボルトなどの締付力で反り面を平坦面に変形させ固着す
ることによって、電気ヒータ３，３・・・を弾圧的に密
着挾持すると共に、合わせ面部の密着度も高めて電気ヒ
ータ３，３・・・と伝熱管２，２・・・との間の熱伝導
性能をより一層向上させる利点がある。

次に、第６図々示例は、外径が凹溝５，５・・・の直径
より僅かに大きい電気ヒータ３，３・・・を使用する金
属熱媒体１の分割体で、合わせ面部には隣り合う凹＃！
１５．５・・・間に先細りのスリット７・・・を削設し
てなる構造を特徴としており、第５図々示例と同様電気
ヒータ３，３・・・を取付けるに際して、ビスやボルト
の締付けによって、凹溝５，５・・・がスリット７・・
・の余裕間隙の方に向かって電気ヒータ３，３・・・の
表面に密着するように拡げられるため、金属熱媒体１が
電気ヒータ３，３・・・を弾圧的に密着挾持し、かつ合
わせ面部の密着度を良好となり、熱伝導性能の向上がは
かられるものである。

上述の各側の冷媒ヒータ１７が金属熱媒体１を板体に形
成してなるものであるのに対して、第７図々示例は金属
熱媒体１を中空円柱体に形成してなる構造であって、断
面形状が等分円環例えば３分の１円環をなす板状体の結
合になる縦割り形中空円柱体を威して、バンド締めなど
の手段によって一体化を行わせる。

か）る構造となした冷媒ヒータ１７は、金属熱媒体１が
同材質９等熱容量である場合に第１図乃至第５図のもの
に比して表面積を最小となすことが可能となり、換言す
れば最もコンパクトな形状となって据付スペースを取ら
ないし、前記ケーシング８内への取付けが容易となる特
徴があり、さらに中空部を過熱防止器など安全装置の収
納部として利用できて、まとまりの良い冷媒ヒータ１７
を提供し得る。

なお、上記冷媒ヒータ１７は第４図図示例と同様な周方
向又は軸線方向に延びる放熱用壁を設けることもできる
。

次に第８図々示例は、前記第３図のものの変形例であっ
て、第３図図示の２分割された金属熱媒体１の各分割体
を伝熱管貫挿用のものと、電気ヒータ介挿用のものとに
夫々独立して使用されるように区分した構造であり、電
気ヒータ３，３・・・の交換時に伝熱管２，２・・・は
動かさずに、電気ヒータ３，３・・・と、これを挾持す
る部材とを一体に挿脱することができるので、作業性が
改善される。

上述の各実施例において共通する構造であるが、複数個
の貫通孔４，４・・・と、複数個の凹溝５，５・・・と
の位置関係は次の通りである。

すなわち、貫通孔４，４・・・と凹溝５，５・・・とは
互いに平行をなし、かつ各貫通孔４，４・・・は最も近
い凹溝５，５・・・に対する直線距離が互いに等しくな
るような位置に定めて設けていることである。

かかる位置関係をとらせることによって、貫通孔４，４
・・・に布置挿した伝熱管２，２・・・に対して凹溝５
，５・・・に介挿した電気ヒータ３，３・・・からの熱
伝導を略々均一にすることが可能となるのである。

上述の各構成になる冷媒ヒータ１７を配設するに際し伝
熱管２，２・・・を室内コイル１４の伝熱管と接続する
には、冷媒ヒータ１７内に液冷媒が溜り易いように配慮
することが望ましい。

そして冷媒ヒータ１７における伝熱管２，２・・・の本
数は室内コイル１４の伝熱管の本数と同じにして室内コ
イル１４製作時に前記伝熱管同士を接続すれば従来の冷
媒ヒータのように２個ずつの分流器およびヘッダーが不
要で各１個ずつあれば良い。

特に冷媒ヒータ１７が第２図および第３図に示す如き小
形の構造である場合には、第１図破線図示の冷媒ヒータ
１７′の如く、室内コイル１４の最下端近傍に配設する
ようにしても勿論差支えないものである。

本考案は、成上の如く、冷媒ヒータにおける熱媒体とし
てＲ−１１などフロン冷媒を用いず、面合わせによる密
接結合可能に複数個に分割した金属熱媒体１の合わせ面
部に対向位置に、互いに平行な複数個の断面半丸形状の
凹溝５，５・・・を凹設し、外径が前記凹溝５，５・・
・の直径と略々等しい丸棒状の電気ヒータ３，３・・・
をこれら凹溝５，５・・・に着脱可能に介挿する一方、
前記金属熱媒体１の充実部に、複数個の貫通孔４，４・
・・を前記凹溝５．５・・・と平行で、かつ、凹溝５，
５・・・から最も近い直線距離が互いに等しくなる位置
に穿設し、各貫通孔４，４・・・に冷媒用の伝熱管２，
２・・・を夫々布置挿し、前記各伝熱管２，２・・・へ
の各電気ヒータ３，３・・・からの熱伝導を略々均一す
ることが可能な一体形ヒータに形成したので、 ■ 各凹溝５，５・・・に各電気ヒータ３，３・・・を
取付けあるいは取外しする過程においては、各凹溝５，
５・・・の開口部先端両側辺のうちの一方の側辺を各電
気ヒータ３，３・・・の外面に沿って線接触の状態でス
ライドさせることができ、最終取付は状態でスライドさ
せることができ、最終取付は状態のみ面接触状態とする
ことができるので、電気ヒータ３，３・・・の取付は取
外し作業が容易となる。

■ 電気ヒータ３，３・・・を取付けあるいは取外しす
る過程において、伝熱管２，２・・・は常に貫通孔４，
４・・・に布置挿され固着された状態であるので、電気
ヒータ３，３・・・の交換作業がきわめて容易となると
ともに、電気ヒータ３，３・・・の交換においても、伝
熱管２，２・・・ど電気ヒータ３．３とを、熱伝導が略
々均一とできる位置に確実に配設できる。

■ 各伝熱管２，２・・・への各電気ヒータ３，３・・
・からの熱伝導を略々均一にできる位置に前記各伝熱管
２，２・・・および電気ヒータ３，３・・・を配置した
ので、各伝熱管２，２・・・内を流れる冷媒を均一に加
熱することができる。

このため、通常、冷媒ヒータには安全上、温度ヒユーズ
、過熱防止器等の保護装置を取付けるが、前記冷媒の加
熱が均一に行われないと前記保護装置が保護の役目を果
たさない、従って安全面に欠ける等の欠点が生ずるのに
対し、前記保護装置の取付位置が限定されない、しかも
保護装置を安全面に欠けることなく本来の機能を発揮さ
せることができる。

なお、実用新案登録請求の範囲第２項に記載のごとく、
金属熱媒体１が平板状体の結合になる板体であれば、薄
形構造の冷媒ヒータとすることができる。

また、同第３項記載のごとく、金属熱媒体１が断面形状
を等分円環となした板状体の結合になる中空円柱体であ
れば、全体にコンパクトな形状のものとすることができ
据付スペースを小さくできる点で有利である。

また、同第４項記載のごとく、合わせ面が凸状の反り面
であり、接合により略々直平面に変形して電気ヒータ３
，３・・・を弾圧的に密着挾持すれば、各電気ヒータ３
，３・・・の各凹溝５，５・・・への密着度が増し、こ
れにより熱伝導性能の向上がはかれる。

また、同第５項に記載のごとく、外径が凹溝５．５・・
・の直径に比し僅かに大きい電気ヒータ３，３・・・で
あり、さらに合わせ面部の隣り合う凹溝５，５・・・間
にスリット７・・・を有していて、接合により電気ヒー
タ３，３・・・を弾圧的に密着挾持すれば、電気ヒータ
３，３・・・が凹溝５，５・・・をスリット７・・・側
に拡げるように作用するので、各電気ヒータ３，３・・
・の各凹溝５，５・・・への密着度が増し、これにより
熱伝導性能の向上がはかれる。

また、同第６項に記載のごとく、金属熱媒体１が放熱用
壁６を表面部に有すれば、この放熱用壁６からの放熱に
より、冷媒加熱と空気加熱との両方が可能となるので、
電気ヒータの熱源の有効利用がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例に係る空気調和機の側断面図
、第２図乃至第８図は本考案冷媒ヒータの各側を第２図
および第７図は斜視図で、その他は断面図で示した概略
構造図、第９図は従来の冷媒ヒータの略本構造図である
。１・・・・・・金属熱媒体、２・・・・・・伝熱管、３
・・・・・・電気ヒータ、４・・・・・・貫通孔、５・
・・・・・凹溝、６・・・・・・放熱用壁、７・・・・
・・スリット。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１面合わせによる密接結合可能に複数個に分割した金
属熱媒体１の合わせ面部の対向位置に、互いに平行な複
数個の断面半丸形状の凹溝５゜５・・・を凹設し、外径
が前記凹溝５，５・・・の直径と略々等しい丸棒状の電
気ヒータ３，３・・・をこれら凹溝５，５・・・に着脱
可能に介挿する一方、前記金属熱媒体１の充実部に、複
数個の貫通孔４．４・・・を前記凹溝５，５・・・と平
行で、かつ、凹溝５，５・・・から最も近い直線距離が
互いに等しくなる位置に穿設し、各貫通孔４，４・・・
に冷媒用の伝熱管２，２・・・を夫々密貫挿し、前記各
伝熱管２，２・・・への各電気ヒータ３，３・・・から
の熱伝導を略々均一にすることが可能な一体形ヒータに
形成したことを特徴とする冷媒ヒータ。２金属熱媒体１が平板状体の結合になる板体である実
用新案登録請求の範囲第１項記載の冷媒ヒータ。３金属熱媒体１が断面形状を等分円環となした板状体
の結合になる中空円柱体である実用新案登録請求の範囲
第１項記載の冷媒ヒータ。４合わせ面部が凸状の反り面であり、接合により略々
直平面に変形て電気ヒータ３，３・・・を弾圧的に密着
挾持する実用新案登録請求の範囲第１項記載または第２
項に記載の冷媒ヒータ。５外径が凹溝５，５・・・の直径に比し僅かに大きい
電気ヒータ３，３・・・であり、さらに合わせ面部の隣
り合う凹溝５，５・・・間にスリット７・・・を有して
いて、接合により電気ヒータ３，３・・・を弾圧的に密
着挾持する実用新案登録請求の範囲第１項記載または第
２項に記載の冷媒ヒータ。６金属熱媒体１が放熱用壁６を表面部に有する実用新
案登録請求の範囲第１項記載の冷媒ヒータ。