JPH0942805A - Freezing cycle - Google Patents

Freezing cycle

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JPH0942805A
JPH0942805A JP19478695A JP19478695A JPH0942805A JP H0942805 A JPH0942805 A JP H0942805A JP 19478695 A JP19478695 A JP 19478695A JP 19478695 A JP19478695 A JP 19478695A JP H0942805 A JPH0942805 A JP H0942805A
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JP
Japan
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piston
vibration
heat exchanger
refrigerant
refrigeration cycle
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Application number
JP19478695A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Shimizu
克美 清水
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH0942805A publication Critical patent/JPH0942805A/en
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a heat transfer efficiency further and save energy by a method wherein a heat exchanger is vibrated by a vibration applying device under utilization of pressure of refrigerant of a freezing cycle. SOLUTION: Refrigerant flowing from a compressor passes through a pipe 57, passes through a high pressure side refrigerant passage 55 within a piston, passes through a piston driving bypass pipe 59, reaches a pressure chamber 54 and then causes a force to move a piston 52 in a rightward direction. Then, the refrigerant passes in a refrigerant passage 55 at a high pressure side within the piston due to a rightward motion of the piston 52, the refrigerant passes through a piston driving bypass pipe 61, reaches a pressure chamber 53 to cause a force to push the piston 52 in a leftward direction. Accordingly, since either an evaporator or a condenser is operated under utilization of a cylinder piston and a vibration transferring angle acting as a vibration applying device, it is possible to increase a heat transfer efficiency of a heat exchanger. In addition, since a power source for improving a heat transfer efficiency is not used, it is possible to attain an energy saving.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍・空調用装置に広
く用いられている、冷凍と空気等の流体間で熱の授受を
行う冷凍またはヒートポンプ用熱交換器の冷凍サイクル
に関し、熱交換器に振動を印加することで空気と熱交換
器との熱伝達率の向上をより効果的に行うようにした冷
凍サイクルに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerating cycle of a heat exchanger for a refrigerating machine or a heat pump, which is widely used for refrigerating and air-conditioning devices and which transfers heat between a fluid such as refrigerating machine and air. The present invention relates to a refrigeration cycle in which the heat transfer coefficient between air and a heat exchanger is improved more effectively by applying vibration to the refrigeration cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の熱交換器を用いた一般的な冷凍サ
イクルの構成例を図7に示す。図7において、冷凍サイ
クルは圧縮機10、凝縮器20、膨張弁ないしキャピラ
リーチューブ30、及び蒸発器40とからなり、制御装
置130により庫内温度検出器120で検出した庫内温
度状態により、圧縮機10及び庫内ファン等を制御して
いる。
2. Description of the Related Art An example of the structure of a general refrigeration cycle using a conventional heat exchanger is shown in FIG. In FIG. 7, the refrigeration cycle includes a compressor 10, a condenser 20, an expansion valve or a capillary tube 30, and an evaporator 40. The control unit 130 compresses the refrigeration cycle according to the internal temperature state detected by the internal temperature detector 120. The machine 10 and the internal fan etc. are controlled.

【0003】この種の冷凍サイクルの蒸発器40及び凝
縮器20おいて、熱交換器の伝熱管や伝熱フィン(図示
せず)とそれらに接する空気との間の熱交換を促進する
ために、蒸発器40及び凝縮器20に加振器を取り付け
たものが特開昭48−38555号公報にて提案されて
いる。
In the evaporator 40 and the condenser 20 of this type of refrigeration cycle, in order to promote heat exchange between the heat transfer tubes or heat transfer fins (not shown) of the heat exchanger and the air in contact with them. Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-38555 proposes an evaporator 40 and a condenser 20 to which a vibrator is attached.

【0004】また、図8に示すように伝熱管とその内側
を流通する冷媒との間の熱伝達率を高めるために伝熱管
12,32に振動子115を取り付けたものが特開昭6
1−6600号公報にて提案されている。これは、伝熱
管12,32の外壁に沿って管内冷媒の振動を検出する
作用と冷媒に振動を与える作用をかねた多数の振動子1
15が設けられ、演算制御回路140が一定時間間隔毎
に管内冷媒の振動による振動子115からの出力を計測
し、その計測値から大きな熱伝達率を得るために最適な
振動強度を演算した後、直流電源に振動子115への駆
動命令を送るものである。
Further, as shown in FIG. 8, a vibrator 115 is attached to the heat transfer tubes 12 and 32 in order to increase the heat transfer coefficient between the heat transfer tube and the refrigerant flowing inside thereof.
It is proposed in Japanese Patent Publication No. 1-6600. This is a large number of vibrators 1 that have the function of detecting the vibration of the refrigerant in the pipes along the outer wall of the heat transfer tubes 12 and 32 and the function of giving the vibration to the refrigerant.
15 is provided, and after the arithmetic control circuit 140 measures the output from the vibrator 115 due to the vibration of the refrigerant in the pipe at regular time intervals and calculates the optimum vibration intensity to obtain a large heat transfer coefficient from the measured value. The drive command for the vibrator 115 is sent to the DC power supply.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
従来のものでは、熱交換器の伝熱効率の改善のため熱交
換器に振動を与えて熱交換器の放熱フィン部に発生する
空気の境界層を破壊することになるが、その振動はコン
プレッサーの動作中に外部からの電源の供給が必要であ
った。また、熱交換器の放熱フィンに主流速度1m/s
ecの空気を与えた場合、放熱フィンの後縁部(先端か
ら約30mmの位置)に発生する空気の境界層は約3m
m程度となり、この空気の境界層を破壊するためには3
mm以上の振幅を与えるため、外部からの印加エネルギ
ーは大きなものとなる。我々の実験によれば、超音波振
動子を用いた実験では0.5mmの振幅を与えるのに高
周波出力は約100W必要であり、また、この程度の振
幅では熱伝達率の向上の効果はなかった。
In the conventional device constructed as described above, in order to improve the heat transfer efficiency of the heat exchanger, the heat exchanger is vibrated to generate air generated in the radiating fins of the heat exchanger. Although it would destroy the boundary layer, the vibration required external power supply during operation of the compressor. In addition, a mainstream velocity of 1 m / s is applied to the radiation fins of the heat exchanger.
When ec air is applied, the boundary layer of air generated at the trailing edge of the radiating fin (position about 30 mm from the tip) is about 3 m.
It is about m, and 3 is required to destroy this boundary layer of air.
Since an amplitude of mm or more is applied, the energy applied from the outside becomes large. According to our experiment, a high frequency output of about 100 W is required to give an amplitude of 0.5 mm in the experiment using the ultrasonic transducer, and at such an amplitude, there is no effect of improving the heat transfer coefficient. It was

【0006】尚、本発明が対象とする熱交換器では、伝
熱管内を冷媒が音速に近い状態で流通するため、管内の
流れは十分に乱流であるので、伝熱管の壁面と冷媒との
間の熱伝達を促進する効果はほとんどないものと考えら
れる。本発明の目的は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、蒸発器及び凝縮器に振動を与えることにより伝熱効
率を向上させる熱交換器において、伝熱効率をより一層
高めるとともに、省エネルギー化を図った冷凍サイクル
を提供することにある。
In the heat exchanger targeted by the present invention, since the refrigerant flows in the heat transfer tube in a state close to the speed of sound, the flow in the tube is sufficiently turbulent. It is believed that there is little effect in promoting heat transfer between the two. The object of the present invention has been made in view of the above problems, and in a heat exchanger that improves heat transfer efficiency by applying vibration to an evaporator and a condenser, the heat transfer efficiency is further enhanced and energy saving is achieved. To provide a refrigeration cycle.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の冷凍サイクルは
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は一定
間隔で平行に並べられ、相互間を気体が流動するフィン
と前フィンを貫通し、内部を流体が流動する伝熱管から
構成される熱交換器と、コンプレッサー・配管等からな
る冷凍サイクルにおいて、冷凍サイクルの冷媒の圧力を
利用した振動印加装置により熱交換器に振動を与え、熱
交換器の熱交換効率を高めるものである。
In order to achieve the above object, the refrigerating cycle of the present invention is characterized in that the invention according to claim 1 has fins and front fins which are arranged in parallel at regular intervals and through which a gas flows. In a refrigeration cycle consisting of a heat exchanger tube that penetrates and a fluid flows inside, and a refrigeration cycle that consists of a compressor, piping, etc., vibration is applied to the heat exchanger by a vibration applying device that uses the pressure of the refrigerant in the refrigeration cycle. The heat exchange efficiency of the heat exchanger is increased.

【0008】また、請求項2記載の発明は請求項1記載
の発明の構成に加えて、上記振動印加装置としてシリン
ダー及びピストン及び振動伝達用アングルを用いるもの
である。そして、請求項3記載の発明は請求項2記載の
発明の構成に加えて、上記振動印加装置の熱交換器加振
用のシリンダーの材質にアルミニウム等の非磁性体材料
を使用してなるものである。
In addition to the configuration of the invention described in claim 1, the invention described in claim 2 uses a cylinder, a piston and a vibration transmitting angle as the vibration applying device. In addition to the configuration of the invention according to claim 2, the invention according to claim 3 uses a non-magnetic material such as aluminum as a material of a cylinder for vibrating the heat exchanger of the vibration applying device. Is.

【0009】そしてまた、請求項4記載の発明は請求項
2記載の発明は構成に加えて、上記振動印加装置の熱交
換器加振用のピストンの材質に永久磁石を使用してなる
ものである。さらに、請求項5記載の発明は請求項2記
載の発明の構成に加えて、上記振動印加装置の熱交換器
加振用のシリンダー内のピストンに対し、これをシリン
ダー外から強磁性体にて作られた加振用アングルにて被
い、当該アングルにて熱交換器に振動を加えるものであ
る。
In addition to the structure of the invention described in claim 2, the invention described in claim 4 uses a permanent magnet as a material of a piston for vibrating the heat exchanger of the vibration applying device. is there. Further, in addition to the configuration of the invention according to claim 2, the invention according to claim 5 uses a ferromagnetic material from outside the cylinder for the piston in the cylinder for vibrating the heat exchanger of the vibration applying device. The vibration is applied to the heat exchanger, and the heat exchanger is vibrated at the angle.

【0010】さらにまた、請求項6記載の発明は請求項
1記載の構成に加えて、熱交換器の入り口及び出口に複
数の温度検出器を備え、入り口及び出口において検出し
た温度差に基づき、冷凍サイクル内の熱交換器の熱交換
状態により加振用の絞り弁の絞り量を変化させて振動周
波数を可変させるものである。
Furthermore, in addition to the structure of claim 1, the invention of claim 6 is provided with a plurality of temperature detectors at the inlet and outlet of the heat exchanger, and based on the temperature difference detected at the inlet and outlet, According to the heat exchange state of the heat exchanger in the refrigeration cycle, the throttling amount of the vibration throttling valve is changed to change the vibration frequency.

【0011】上記構成によると、圧縮器の作動時のみ冷
凍サイクルの冷媒の圧力を利用し、振動印加装置として
シリンダー・ピストン及び振動伝達用アングルを用いて
蒸発器または凝縮器を作動させるので、熱交換器の伝熱
効率を高めることができるだけでなく、伝熱効率改善用
の電源を用いることがないので省エネルギー化をはかる
ことができる。
According to the above structure, the pressure of the refrigerant in the refrigeration cycle is utilized only when the compressor is operating, and the cylinder or piston and the vibration transmitting angle are used as the vibration applying device to operate the evaporator or the condenser. Not only can the heat transfer efficiency of the exchanger be improved, but also because a power source for improving the heat transfer efficiency is not used, energy can be saved.

【0012】また、本発明では蒸発器または凝縮器それ
ぞれの入り口及び出口の温度差が所定の値に達しない場
合に冷凍サイクルの冷媒の圧力を利用して蒸発器及び凝
縮器に振動を与えるので、蒸発器及び凝縮器の伝熱効率
が良くない状態にあるときにその伝熱効率を改善するこ
とができるとともに、省エネルギー化を図ることができ
る。
Further, in the present invention, when the temperature difference between the inlet and the outlet of the evaporator or the condenser does not reach a predetermined value, the pressure of the refrigerant in the refrigeration cycle is used to give vibration to the evaporator and the condenser. When the heat transfer efficiency of the evaporator and the condenser is not good, the heat transfer efficiency can be improved and energy saving can be achieved.

【0013】そして、本発明では蒸発器または凝縮器の
入り口及び出口の温度差の度合いによって可変膨張弁の
開き具合を変化させられるため、蒸発器及び凝縮器の伝
熱状態に応じたきめ細かい伝熱制御が行える。
Further, according to the present invention, since the opening degree of the variable expansion valve can be changed according to the temperature difference between the inlet and the outlet of the evaporator or the condenser, a fine heat transfer depending on the heat transfer state of the evaporator and the condenser. You can control.

【0014】[0014]

【発明の実施形態】以下、本発明の冷凍サイクルの実施
例を図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明の熱交
換器を用いた冷凍サイクルのシステムの構成図である。
本発明の熱交換器を用いた冷凍サイクルは冷蔵庫,空気
調和機等に適用できるが、ここでは冷蔵庫に適用した例
を示す。
Embodiments of the refrigeration cycle of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle system using the heat exchanger of the present invention.
The refrigeration cycle using the heat exchanger of the present invention can be applied to a refrigerator, an air conditioner, etc., but here, an example applied to a refrigerator is shown.

【0015】そのため、加振装置(振動印加装置)の接
続についても本発明の冷凍サイクルの実施例では蒸発器
のみに加振装置を接続しているが、空気調和機の場合に
おいては室外側の凝縮器側に加振装置が設置されること
もあるが、ここでは説明を冷蔵庫に限定しているため省
略する。
Therefore, regarding the connection of the vibrating device (vibration applying device), the vibrating device is connected only to the evaporator in the embodiment of the refrigeration cycle of the present invention, but in the case of the air conditioner The vibration device may be installed on the condenser side, but the description is omitted here because it is limited to the refrigerator.

【0016】図1において、説明の都合上図7に示した
従来の熱交換器を用いた冷凍サイクルのシステムの構成
図と同一部分には同一符号を付している。尚、本実施例
における構成は熱交換器の入り口および出口に設けた温
度検出器、加振装置及び加振装置用可変膨張弁を除いて
一般的な冷蔵庫の構成と同様である。
In FIG. 1, for convenience of explanation, the same parts as those in the configuration diagram of the refrigeration cycle system using the conventional heat exchanger shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals. The configuration of this embodiment is the same as that of a general refrigerator except for the temperature detectors provided at the inlet and outlet of the heat exchanger, the vibration device, and the variable expansion valve for the vibration device.

【0017】基本的には図7に示した冷凍サイクルのシ
ステムの構成と同じく、ここでは蒸発器40に加振装置
50を取り付け、蒸発器40の伝熱管の入り口及び出口
に温度検出器80及び90が取り付けられている。ま
た、冷凍サイクルシステムの各部と制御装置130が接
続されている。
Basically, like the configuration of the refrigerating cycle system shown in FIG. 7, here, a vibration device 50 is attached to the evaporator 40, and a temperature detector 80 and an outlet are provided at the inlet and outlet of the heat transfer tube of the evaporator 40. 90 is attached. Further, each unit of the refrigeration cycle system and the control device 130 are connected.

【0018】制御装置130に入力信号を与えるものと
しては、蒸発器入口温度検出器80、蒸発器出口温度検
出器90、冷蔵庫内温度検出器120があり、制御装置
130が出力信号を与えるものとしては、圧縮機10、
蒸発器加振用可変膨張弁100及び庫内ファン110が
ある。
There are an evaporator inlet temperature detector 80, an evaporator outlet temperature detector 90, and a refrigerator internal temperature detector 120 that provide an input signal to the control device 130, and the control device 130 provides an output signal. Is the compressor 10,
There is an evaporator-exciting variable expansion valve 100 and an internal fan 110.

【0019】図2は本発明の冷凍サイクルにおける加振
装置の外観図であり、図3は該加振装置の要部横断面図
である。図2において、57は圧縮機10の吐出側配管
を経て加振装置用可変膨張弁100に接続される高圧側
配管、58は圧縮機10の吸入側配管に接続される低圧
側配管である。60は振動伝達用アングル、200はシ
リンダの外筒、210及び220は振動伝達用アングル
のストッパーである。また、図3において51はシリン
ダー内壁、52はピストン、59・61・62・63は
加振装置のピストン駆動用のバイパス管である。また、
図4及び図5は図3の振動装置の動作説明用図面であ
る。55はピストン内の高圧側冷媒通路。また、56は
低圧側冷媒通路である。
FIG. 2 is an external view of a vibrating device in the refrigerating cycle of the present invention, and FIG. 3 is a lateral cross-sectional view of the essential parts of the vibrating device. In FIG. 2, 57 is a high-pressure side pipe connected to the variable expansion valve 100 for a vibration device via the discharge-side pipe of the compressor 10, and 58 is a low-pressure side pipe connected to the suction-side pipe of the compressor 10. Reference numeral 60 is a vibration transmitting angle, 200 is a cylinder outer cylinder, and 210 and 220 are vibration transmitting angle stoppers. Further, in FIG. 3, 51 is an inner wall of the cylinder, 52 is a piston, and 59.61.62.63 are bypass pipes for driving the piston of the vibration device. Also,
4 and 5 are drawings for explaining the operation of the vibration device of FIG. 55 is a high pressure side refrigerant passage in the piston. Reference numeral 56 is a low pressure side refrigerant passage.

【0020】以下、本発明の冷凍サイクルの各実施例の
動作について説明する。まず、第1及び第2の実施例
(請求項1及び請求項2の構成に対応)の発明について
図1、図4及び図5を用いて説明する。冷凍サイクルの
説明については、一般的な冷蔵庫のサイクルと同様であ
るので、ここでは詳細な説明は省略する。
The operation of each embodiment of the refrigeration cycle of the present invention will be described below. First, the inventions of the first and second embodiments (corresponding to the configurations of claims 1 and 2) will be described with reference to FIGS. 1, 4 and 5. The description of the refrigeration cycle is the same as that of a general refrigerator, and therefore detailed description thereof is omitted here.

【0021】図1において、圧縮機10が運転を開始し
たならば、冷媒は圧縮機10によって加圧され圧縮機1
0の吐出側圧力が上昇し、冷媒は凝縮器20、膨張弁3
0、蒸発機40を通って圧縮機10の吸収口へ戻る。ま
た、このとき同時に圧縮機10の吐出側から出た冷媒
は、一部が加振装置用可変膨張弁100を通って熱交換
器加振用シリンダーへ分流されることになる。
In FIG. 1, when the compressor 10 starts to operate, the refrigerant is pressurized by the compressor 10 and the compressor 1
The discharge side pressure of 0 rises, and the refrigerant is condensed in the condenser 20 and the expansion valve 3
0, passing through the evaporator 40 and returning to the absorption port of the compressor 10. At this time, a part of the refrigerant discharged from the discharge side of the compressor 10 at the same time is diverted to the heat exchanger vibration cylinder through the vibration device variable expansion valve 100.

【0022】次に図4及び図5を用いて加振装置の動作
説明を行う。まず、図4において、圧縮機10からの冷
媒は、配管57を通ってピストン内高圧側冷媒通路55
を通り、ピストン駆動用バイパス管59を通り圧力室5
4へ至り、ピストン52を右側へ押す力が働く。このと
き、圧力室53はピストン駆動用バイパス管63、ピス
トン内低圧側冷媒通路56および低圧側配管58を通っ
て圧縮機10の吸入側に接続されているので、圧力室5
3は低圧状態におかれている。従って、ピストン52は
低圧側へ引かれるので右方向へ移動することになる(図
5の状態)。
Next, the operation of the vibrating device will be described with reference to FIGS. 4 and 5. First, in FIG. 4, the refrigerant from the compressor 10 passes through the pipe 57 and the high pressure side refrigerant passage 55 in the piston.
Through the bypass pipe 59 for driving the piston and the pressure chamber 5
4, the force that pushes the piston 52 to the right acts. At this time, the pressure chamber 53 is connected to the suction side of the compressor 10 through the piston driving bypass pipe 63, the low pressure side refrigerant passage 56 in the piston, and the low pressure side pipe 58.
3 is under low pressure. Therefore, the piston 52 is pulled to the low pressure side and moves to the right (state of FIG. 5).

【0023】次に、図5の状態からの動きについて説明
する。圧縮機10からの冷媒は、高圧側配管57を通
り、先の図4の状態からピストンが右側に移動している
ため、ピストン内高圧側冷媒通路55を通り、ピストン
駆動用バイパス管61を通り圧力室53へ至り、ピスト
ン52を左側へ押す力が働く。このとき、圧力室54は
ピストン駆動用バイパス管62、ピストン内低圧側冷媒
通路56および低圧側配管58を通って圧縮機10の吸
入側に接続されているので、圧力室54は低圧状態にお
かれている。従って、ピストン52は左方向へ移動する
ことになる(図4の状態に戻る)。
Next, the movement from the state shown in FIG. 5 will be described. The refrigerant from the compressor 10 passes through the high-pressure side pipe 57, and the piston moves to the right side from the state of FIG. 4 described above. Therefore, the refrigerant passes through the in-piston high-pressure side refrigerant passage 55 and the piston drive bypass pipe 61. A force that reaches the pressure chamber 53 and pushes the piston 52 to the left acts. At this time, since the pressure chamber 54 is connected to the suction side of the compressor 10 through the piston driving bypass pipe 62, the low pressure side refrigerant passage 56 in the piston and the low pressure side pipe 58, the pressure chamber 54 is in a low pressure state. Has been. Therefore, the piston 52 moves to the left (returns to the state of FIG. 4).

【0024】以上のように、圧縮機10の動作中におい
ては、図4及び図5の状態を繰り返すことになる。この
振動を以下の請求項にて説明する振動伝達用アングルを
用いて熱交換器(ここでは、蒸発器)を図4ないし図5
に示す方向に振動させることになる。またこのとき、高
圧側配管を通る冷媒量によってピストンの振動速度が変
わり熱交換器への振動周波数が変化することになる。
As described above, the states of FIGS. 4 and 5 are repeated during the operation of the compressor 10. The vibration is transmitted to the heat exchanger (here, the evaporator) by using the vibration transmitting angle described in the following claims.
It will vibrate in the direction shown in. Further, at this time, the vibration speed of the piston changes depending on the amount of the refrigerant passing through the high pressure side pipe, and the vibration frequency to the heat exchanger also changes.

【0025】次に、第3乃至第5の実施例(請求項3乃
至請求項5の構成に対応の発明)について説明する。加
振装置の動作については、前述の通りであるが、図4及
び図5の状態では、ピストンは稼働するが振動は熱交換
器には伝わらない。また、振動を伝えるためにピストン
に加振用アングルを直接接続すればよいが、ピストン部
については高圧の冷媒が充填されており、気密性を十分
にしなければ冷媒が漏れ冷凍サイクルの機能を損ねるこ
とになる。
Next, third to fifth embodiments (inventions corresponding to the configurations of claims 3 to 5) will be described. The operation of the vibrating device is as described above, but in the state of FIGS. 4 and 5, the piston operates but the vibration is not transmitted to the heat exchanger. Also, in order to transmit the vibration, it is sufficient to directly connect the vibration angle to the piston, but the piston part is filled with high-pressure refrigerant, and if the airtightness is not sufficient, the refrigerant will leak and impair the function of the refrigeration cycle. It will be.

【0026】図3において、シリンダー内壁51及び外
筒200をアルミニウム等の非磁性体材料にて作成し、
内部に永久磁石にて作られたピストン52を使用し、シ
リンダー外筒を取り囲むように強磁性体にて作られた加
振用アングルにて被うことにより、サイクル的には密閉
された状態となり、該ピストンの振動を磁力を介して加
振用アングルに伝えることが可能となる。また、ピスト
ンの高速振動に対して加振アングルがオーバーラインし
ないようにストッパー210および220が設けられて
いる。
In FIG. 3, the cylinder inner wall 51 and the outer cylinder 200 are made of a non-magnetic material such as aluminum,
A piston 52 made of a permanent magnet is used inside, and by covering it with a vibration angle made of a ferromagnetic material so as to surround the cylinder outer cylinder, it becomes a closed state in a cycle. The vibration of the piston can be transmitted to the vibration angle through the magnetic force. Further, stoppers 210 and 220 are provided so that the vibration angle does not over-line with the high-speed vibration of the piston.

【0027】以上の加振装置により、冷媒の漏洩もな
く、新たな加振用エネルギーを加えることなく加振装置
ができるので省エネルギーにつながる。
The vibrating device described above can save energy because the vibrating device can be formed without leaking refrigerant and without adding new vibrating energy.

【0028】次に、第6の実施例(請求項6の構成に対
応の発明)について図6をもとに説明する。図6におい
てプログラムスタート後、ステップ#10でRAMクリ
ア及び各種初期設定を行い、ステップ#20で冷蔵庫の
制御処理を行う。そしてステップ#30で冷蔵庫内温度
検出器120により冷蔵庫の庫内温度を検出する。
Next, a sixth embodiment (an invention corresponding to the structure of claim 6) will be described with reference to FIG. In FIG. 6, after the program is started, the RAM is cleared and various initial settings are performed in step # 10, and the refrigerator control process is performed in step # 20. Then, in step # 30, the refrigerator internal temperature detector 120 detects the refrigerator internal temperature.

【0029】このときステップ#40で庫内温度が所定
の温度以上であるか以下であるかを判定し、庫内温度が
設定温度よりも低ければステップ#60で圧縮機10を
動作させず、また、圧縮機の停止に伴ってステップ#7
0で加振用可変膨張弁を閉じ、加振装置50への冷媒供
給が停止されるので熱交換器の振動が停止する。反対に
庫内温度が設定温度よりも高ければ、ステップ#50で
圧縮機10の運転を開始する。
At this time, in step # 40, it is determined whether the internal cold storage temperature is equal to or higher than a predetermined temperature or lower, and if the internal cold storage temperature is lower than the set temperature, the compressor 10 is not operated in step # 60. Also, as the compressor is stopped, step # 7
At 0, the variable expansion valve for vibration is closed and the supply of the refrigerant to the vibration device 50 is stopped, so that the vibration of the heat exchanger is stopped. On the contrary, if the internal temperature is higher than the set temperature, the operation of the compressor 10 is started in step # 50.

【0030】ここで、圧縮機10が作動している場合
に、ステップ#80で蒸発器40の伝熱管の入口と出口
にそれぞれ設けられている温度検出器80、90によ
り、蒸発器40の入口及び出口の温度差を検出する。こ
の温度差が大きいことは、熱交換器の伝熱効率が良好な
ことを示す。
Here, when the compressor 10 is operating, the inlets of the evaporator 40 are controlled by the temperature detectors 80 and 90 provided at the inlet and outlet of the heat transfer tube of the evaporator 40 in step # 80. And the temperature difference at the outlet is detected. The large temperature difference indicates that the heat transfer efficiency of the heat exchanger is good.

【0031】ステップ#90で蒸発器40の伝熱管の入
口及び出口の温度差が所定の値(たとえば5℃)を超え
たかどうかを判断し、超える場合にはステップ#100
で加振用可変膨張弁100を閉じて振動装置50への冷
媒を遮断し、蒸発器40の振動を停止させる。また、伝
熱管の入口と出口の温度差が所定の値を超えない場合
(たとえば5℃)には、ステップ#110、#120に
よりそれぞれ温度差(たとえば、2度及び4度)を測定
しステップ#130、#140及び#150にて加振装
置用の可変絞り弁の開度を決定し振動量を最適化する。
In step # 90, it is judged whether or not the temperature difference between the inlet and the outlet of the heat transfer tube of the evaporator 40 exceeds a predetermined value (for example, 5 ° C.).
Then, the excitation variable expansion valve 100 is closed to shut off the refrigerant to the vibration device 50, and the vibration of the evaporator 40 is stopped. Further, when the temperature difference between the inlet and the outlet of the heat transfer tube does not exceed the predetermined value (for example, 5 ° C.), the temperature difference (for example, 2 degrees and 4 degrees) is measured in steps # 110 and # 120, respectively. At # 130, # 140 and # 150, the opening of the variable throttle valve for the vibration exciter is determined to optimize the vibration amount.

【0032】ここでの使用した温度差及び設定値につい
ては、あくまでも参考例であって、実際には実験により
算出される最適値及び温度差の値を使用することにな
る。
The temperature difference and the set value used here are merely reference examples, and the optimum value and the temperature difference value calculated by experiments are actually used.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の冷凍サイクルは上記のような構
成であるから、請求項1及び請求項2記載の発明によれ
ば、熱交換器の熱伝達率改善のため冷媒の圧力差により
加振用ピストンを作動させるため、新たな加振用エネル
ギーをくわえることなく加振装置ができるので、能力改
善だけでなく、省エネルギー化を図ることができる。
Since the refrigeration cycle of the present invention is constructed as described above, according to the inventions of claims 1 and 2, the refrigerating cycle is applied by the pressure difference of the refrigerant in order to improve the heat transfer coefficient of the heat exchanger. Since the vibrating piston is operated, the vibrating device can be formed without adding new vibrating energy, so that not only the ability can be improved but also energy saving can be achieved.

【0034】また、請求項3乃至請求項5記載の発明に
よれば、熱交換器加振用のシリンダーの材質をアルミニ
ウム等の非磁性体材料及びピストンの材質を永久磁石で
構成し、さらには加振用のシリンダー内のピストンに対
し、これをシリンダー外から強磁性体にて作られた加振
用アングルにて被い、該アングルにて熱交換器に振動を
加える構造にすることにより、サイクル的には密閉され
た状態であるが、ピストンの振動が磁力を介して加振用
アングルに伝えられるため、冷媒の漏れがなく、新たな
加振用エネルギーを加えることなく加振装置ができるの
で省エネルギー化を図ることができる。
According to the inventions of claims 3 to 5, the heat exciter cylinder is made of a non-magnetic material such as aluminum and the piston is made of a permanent magnet. By covering the piston in the vibration cylinder from the outside of the cylinder with a vibration angle made of a ferromagnetic material, and applying a vibration to the heat exchanger at the angle, Although it is in a closed state in a cycle, the vibration of the piston is transmitted to the vibration angle via magnetic force, so that there is no refrigerant leakage and the vibration device can be created without adding new vibration energy. Therefore, energy saving can be achieved.

【0035】さらには、請求項6記載の発明によれば、
蒸発器または凝縮器それぞれの伝熱管の入口及び出口の
温度差が所定の値に達しない場合に蒸発器または凝縮器
に取り付けた加振装置を振動させ、また、その温度差の
状態によって振動用可変膨張弁の絞り量を変化させるた
め、熱交換器の伝熱効率が良くない状態にあるときにそ
の温度差の状態によって効率的な伝熱状態が作り出せる
ため、熱効率の改善とともに、省エネルギー化を図るこ
とができる。
Further, according to the invention of claim 6,
If the temperature difference between the inlet and outlet of the heat transfer tubes of the evaporator or condenser does not reach the specified value, vibrate the vibration device attached to the evaporator or condenser, and vibrate depending on the temperature difference. Since the amount of throttling of the variable expansion valve is changed, an efficient heat transfer state can be created depending on the temperature difference state when the heat transfer efficiency of the heat exchanger is not good, so thermal efficiency is improved and energy saving is achieved. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の冷凍サイクルの一実施例の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a refrigeration cycle of the present invention.

【図2】図1の加振装置の外観図である。FIG. 2 is an external view of the vibration device of FIG.

【図3】図2の加振装置の要部横断面図である。FIG. 3 is a lateral cross-sectional view of a main part of the vibration device of FIG.

【図4】図3の加振装置の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory view of the vibration device of FIG.

【図5】図4の加振装置の動作説明図である。5 is an operation explanatory view of the vibration device of FIG.

【図6】本発明の冷凍サイクルの動作をと示すフローチ
ャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the refrigeration cycle of the present invention.

【図7】従来の冷凍サイクルの構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional refrigeration cycle.

【図8】従来の冷凍サイクルの伝熱管の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a heat transfer tube of a conventional refrigeration cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 圧縮機 20 凝縮器 30 膨張弁 40 蒸発器 50 加振装置 51 シリンダー内壁 52 ピストン 53・54 圧力室 55 ピストン内高圧側冷媒通路 56 ピストン内低圧側冷媒通路 57 高圧側配管 58 低圧側配管 59・61・62・63 ピストン駆動用バイパス管 60 加振用アングル 70 バネ 80 蒸発器入口温度検出器 90 蒸発器出口温度検出器 100 加振装置用可変膨張弁 110 庫内ファン 120 庫内温度検出器 130 制御装置 140 電源 200 シリンダー外筒 210・220 ストッパー 10 Compressor 20 Condenser 30 Expansion valve 40 Evaporator 50 Vibrating device 51 Cylinder inner wall 52 Piston 53/54 Pressure chamber 55 High pressure side refrigerant passage in piston 56 Low pressure side refrigerant passage in piston 57 High pressure side pipe 58 Low pressure side pipe 59 / 61/62/63 Piston driving bypass pipe 60 Excitation angle 70 Spring 80 Evaporator inlet temperature detector 90 Evaporator outlet temperature detector 100 Exciter variable expansion valve 110 Internal fan 120 Internal chamber temperature detector 130 Control device 140 Power supply 200 Cylinder outer cylinder 210/220 Stopper

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定間隔で平行に並べられ、相互間を気
体が流動するフィンと前記フィンを貫通し、内部を流体
が流動する伝熱管から構成される熱交換器と、圧縮機・
配管等からなる冷凍サイクルにおいて、冷凍サイクルの
冷媒の圧力を利用した振動印加装置を用いて熱交換器に
振動を与え、熱交換器の熱交換効率を高めることを特徴
とする冷凍サイクル。
1. A heat exchanger, which is arranged in parallel at a constant interval and comprises a fin through which gas flows between the fins and a heat transfer tube through which the fin flows and through which a fluid flows, and a compressor.
A refrigerating cycle comprising pipes and the like, wherein a vibration applying device utilizing the pressure of the refrigerant of the refrigerating cycle is used to vibrate the heat exchanger to enhance the heat exchange efficiency of the heat exchanger.
【請求項2】 上記振動印加装置としてシリンダー、ピ
ストン及び振動伝達用アングルを用いることを特徴とす
る請求項1記載の冷凍サイクル。
2. The refrigerating cycle according to claim 1, wherein a cylinder, a piston and a vibration transmitting angle are used as the vibration applying device.
【請求項3】 上記シリンダーの材質をアルミニウム等
の非磁性体材料にて構成してなることを特徴とする請求
項2記載の冷凍サイクル。
3. The refrigeration cycle according to claim 2, wherein the cylinder is made of a non-magnetic material such as aluminum.
【請求項4】 上記ピストンの材質を永久磁石にて構成
してなることを特徴とする請求項2記載の冷凍サイク
ル。
4. The refrigeration cycle according to claim 2, wherein the piston is made of a permanent magnet.
【請求項5】 上記シリンダー内のピストンに対し、こ
れをシリンダー外から強磁性体にて作られた加振用アン
グルにて被い、該アングルにて熱交換器に振動を加える
ことを特徴とする請求項2記載の冷凍サイクル。
5. The piston in the cylinder is covered from outside the cylinder with a vibration angle made of a ferromagnetic material, and vibration is applied to the heat exchanger at the angle. The refrigeration cycle according to claim 2.
【請求項6】 上記熱交換器の入り口及び出口に複数の
温度検出器を備え、入り口及び出口において検出した温
度差に基づき、冷凍サイクル内の熱交換器の熱交換状態
により加振用の絞り弁の絞り量を変化させることを特徴
とする請求項1記載の冷凍サイクル。
6. An inlet and an outlet of the heat exchanger are provided with a plurality of temperature detectors, and based on a temperature difference detected at the inlet and the outlet, a vibrating diaphragm is used depending on a heat exchange state of the heat exchanger in the refrigeration cycle. The refrigeration cycle according to claim 1, wherein the throttle amount of the valve is changed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111867463A (en) * 2018-03-23 2020-10-30 住友重机械工业株式会社 Cryogenic refrigerator system and vibrator unit

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