JPH0886537A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH0886537A JPH0886537A JP21999894A JP21999894A JPH0886537A JP H0886537 A JPH0886537 A JP H0886537A JP 21999894 A JP21999894 A JP 21999894A JP 21999894 A JP21999894 A JP 21999894A JP H0886537 A JPH0886537 A JP H0886537A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は蒸発器及び凝縮器を加振することによ
り伝熱効率を高める熱交換器において、加振する場合と
加振周波数を制御することにより、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る。 【構成】フィンと伝熱管を支持する枠体に加振器を取り
付けるとともに伝熱管の入口と出口に温度検出器を設
け、圧縮機の動作中、入口と出口の温度差が所定の値に
達しない場合、冷凍サイクルの初期運転立ち上がり時、
及び冷蔵庫に適用した場合においては庫内の温度が設定
温度よりも所定の値以上に高くなった場合等伝熱効率を
特に高める必要がある場合にのみ加振器を作動させ、且
つ伝熱効率が最もよくなる加振周波数を自動的に選択す
る機能を有する制御装置を備えた熱交換器。
り伝熱効率を高める熱交換器において、加振する場合と
加振周波数を制御することにより、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る。 【構成】フィンと伝熱管を支持する枠体に加振器を取り
付けるとともに伝熱管の入口と出口に温度検出器を設
け、圧縮機の動作中、入口と出口の温度差が所定の値に
達しない場合、冷凍サイクルの初期運転立ち上がり時、
及び冷蔵庫に適用した場合においては庫内の温度が設定
温度よりも所定の値以上に高くなった場合等伝熱効率を
特に高める必要がある場合にのみ加振器を作動させ、且
つ伝熱効率が最もよくなる加振周波数を自動的に選択す
る機能を有する制御装置を備えた熱交換器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍又はヒートポンプ
用熱交換器を用いた冷凍及び空気調和器に関するもので
ある。
用熱交換器を用いた冷凍及び空気調和器に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】熱交換器を用いた一般的な冷凍サイクル
システムの構成例を図７に示す。蒸発器１０と凝縮器３
０を主要素とするものである。蒸発器１０と凝縮器３０
はそれぞれ多数のフィン１１、３１と伝熱管１２、３２
とから構成されている。同図に示すように冷凍サイクル
システムは、この蒸発器１０と凝縮器３０に加えて圧縮
機２０と膨張弁４０とからなっている。この構成の冷凍
サイクルシステムの動作は次のようになっている。
システムの構成例を図７に示す。蒸発器１０と凝縮器３
０を主要素とするものである。蒸発器１０と凝縮器３０
はそれぞれ多数のフィン１１、３１と伝熱管１２、３２
とから構成されている。同図に示すように冷凍サイクル
システムは、この蒸発器１０と凝縮器３０に加えて圧縮
機２０と膨張弁４０とからなっている。この構成の冷凍
サイクルシステムの動作は次のようになっている。
【０００３】蒸発器１０において、矢印１３に示すよう
に熱を奪って気化した冷媒ＣＡは矢印ＰＡの方向に送ら
れ、圧縮機２０によって高温・高圧の状態になる。この
冷媒ＣＢは、凝縮器３０において矢印３３に示すように
熱を放出し、常温・高圧の液体ＣＣとなる。これが矢印
ＰＢの方向に送られ、膨張弁４０によって減圧されて低
温・低圧の状態ＣＤとなって蒸発器１０に送られる。以
上の動作が繰り返されて熱交換が行われることになる。
に熱を奪って気化した冷媒ＣＡは矢印ＰＡの方向に送ら
れ、圧縮機２０によって高温・高圧の状態になる。この
冷媒ＣＢは、凝縮器３０において矢印３３に示すように
熱を放出し、常温・高圧の液体ＣＣとなる。これが矢印
ＰＢの方向に送られ、膨張弁４０によって減圧されて低
温・低圧の状態ＣＤとなって蒸発器１０に送られる。以
上の動作が繰り返されて熱交換が行われることになる。
【０００４】この種の冷凍サイクルシステムの蒸発器１
０及び凝縮器３０において、伝熱管１２、３２やフィン
１１、３１とそれらに接する空気との間の熱交換を促進
するため、蒸発器１０及び凝縮器３０に加振器１００、
１１０を取り付けたものが特開昭４８−３８５５５号公
報で提案されている。
０及び凝縮器３０において、伝熱管１２、３２やフィン
１１、３１とそれらに接する空気との間の熱交換を促進
するため、蒸発器１０及び凝縮器３０に加振器１００、
１１０を取り付けたものが特開昭４８−３８５５５号公
報で提案されている。
【０００５】又、図８に示すように、伝熱管１２、３２
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６１−６６００号公報で提案されている。これ
は、伝熱管１２、３２の外壁に沿って管内の冷媒の振動
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１１５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１３０に振
動子１１５への駆動命令を送るものである。
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６１−６６００号公報で提案されている。これ
は、伝熱管１２、３２の外壁に沿って管内の冷媒の振動
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１１５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１３０に振
動子１１５への駆動命令を送るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように蒸発器１
０及び凝縮器３０に加振器１００、１１０を取り付ける
ものでは、圧縮機２０の動作時、非動作時にかかわら
ず、常に加振を行う構成となっている。又、蒸発器及び
凝縮器それぞれの伝熱管の入口と出口における温度の差
が大きい場合（熱交換器の伝熱効率がよい場合に相当）
にも加振を続けていた。さらに加振周波数も一定である
ため、熱交換器の最も効率のよい加振状態に常時保つこ
とはできなかった。又、冷凍サイクルの初期運転立ち上
がり時や、この熱交換器を用いた冷蔵庫に熱容量が大き
く温度の高い物体を入れて庫内温度が設定温度よりも大
幅に高くなった場合のように、熱交換器の伝熱効率を特
に高める必要がある場合にのみ加振器を作動させ、それ
以外の定常運転時には加振器を停止させることにより、
過剰なエネルギーの消費を抑えるといった省エネルギー
対策も採られていなかった。
０及び凝縮器３０に加振器１００、１１０を取り付ける
ものでは、圧縮機２０の動作時、非動作時にかかわら
ず、常に加振を行う構成となっている。又、蒸発器及び
凝縮器それぞれの伝熱管の入口と出口における温度の差
が大きい場合（熱交換器の伝熱効率がよい場合に相当）
にも加振を続けていた。さらに加振周波数も一定である
ため、熱交換器の最も効率のよい加振状態に常時保つこ
とはできなかった。又、冷凍サイクルの初期運転立ち上
がり時や、この熱交換器を用いた冷蔵庫に熱容量が大き
く温度の高い物体を入れて庫内温度が設定温度よりも大
幅に高くなった場合のように、熱交換器の伝熱効率を特
に高める必要がある場合にのみ加振器を作動させ、それ
以外の定常運転時には加振器を停止させることにより、
過剰なエネルギーの消費を抑えるといった省エネルギー
対策も採られていなかった。
【０００７】尚、本発明が対象とする熱交換器では、伝
熱管１２、３２内を冷媒が音速に近い速度で流通するた
め、管内の流れは充分に乱流であるので、伝熱管１２、
３２を加振してもその壁面と冷媒の間の熱伝達を促進す
る効果はほとんどないと考えられる。
熱管１２、３２内を冷媒が音速に近い速度で流通するた
め、管内の流れは充分に乱流であるので、伝熱管１２、
３２を加振してもその壁面と冷媒の間の熱伝達を促進す
る効果はほとんどないと考えられる。
【０００８】本発明は、蒸発器１０及び凝縮器３０を加
振す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
を図った熱交換器を提供することを目的とする。
振す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
を図った熱交換器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、平行に配置され、その間を気体が流通す
る多数のフィンと、前記多数のフィンを貫通し、その内
部を冷媒が流動する伝熱管と、少なくとも前記フィンを
加振するための加振器と、前記冷媒を圧縮するための圧
縮機の作動時のみ前記加振器を作動させる制御装置とを
有する熱交換器を提供するものである。
に本発明では、平行に配置され、その間を気体が流通す
る多数のフィンと、前記多数のフィンを貫通し、その内
部を冷媒が流動する伝熱管と、少なくとも前記フィンを
加振するための加振器と、前記冷媒を圧縮するための圧
縮機の作動時のみ前記加振器を作動させる制御装置とを
有する熱交換器を提供するものである。
【００１０】又、本発明ではこれに加えて、上記伝熱管
の入口及び出口に取り付けた複数個の温度検出器を備
え、上記制御装置は前記伝熱管の入口及び出口において
検出した温度に基づいてその入口と出口の温度差が所定
の値に達しない場合に前記加振器を作動させる熱交換器
を提供するものである。
の入口及び出口に取り付けた複数個の温度検出器を備
え、上記制御装置は前記伝熱管の入口及び出口において
検出した温度に基づいてその入口と出口の温度差が所定
の値に達しない場合に前記加振器を作動させる熱交換器
を提供するものである。
【００１１】又、本発明では、上記加振器は加振周波数
が上記制御装置によって変化させることができるもので
あって、前記制御装置は前記加振器の加振周波数を所定
の時間間隔毎に変化させ、上記伝熱管の入口及び出口の
温度の差が最大になる加振周波数を選択した後、その周
波数で前記加振器を作動させる熱交換器を提供するもの
である。
が上記制御装置によって変化させることができるもので
あって、前記制御装置は前記加振器の加振周波数を所定
の時間間隔毎に変化させ、上記伝熱管の入口及び出口の
温度の差が最大になる加振周波数を選択した後、その周
波数で前記加振器を作動させる熱交換器を提供するもの
である。
【００１２】さらに本発明では、上記制御装置は冷凍サ
イクルの初期運転立ち上がり時において、庫内または室
内温度が所定の温度に達し冷凍サイクルが定常運転状態
になるまで上記加振器を作動させる熱交換器を提供する
ものである。
イクルの初期運転立ち上がり時において、庫内または室
内温度が所定の温度に達し冷凍サイクルが定常運転状態
になるまで上記加振器を作動させる熱交換器を提供する
ものである。
【００１３】尚、本発明では、冷蔵庫に適用されるもの
であって、上記制御装置は定常運転時には上記加振器を
作動させず、庫内温度が設定温度よりも所定の値以上に
高い場合に前記加振器を作動させる熱交換器をも提供す
るものである。
であって、上記制御装置は定常運転時には上記加振器を
作動させず、庫内温度が設定温度よりも所定の値以上に
高い場合に前記加振器を作動させる熱交換器をも提供す
るものである。
【００１４】
【作用】上記構成によると、圧縮機の作動時のみ蒸発器
及び凝縮器に取り付けた加振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、省エ
ネルギー化を図ることができる。
及び凝縮器に取り付けた加振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、省エ
ネルギー化を図ることができる。
【００１５】又、本発明では蒸発器又は凝縮器それぞれ
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
発器又は凝縮器に取り付けた加振器を作動させるもので
あるから、蒸発器又は凝縮器の伝熱効率が良くない状態
にある時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。
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
発器又は凝縮器に取り付けた加振器を作動させるもので
あるから、蒸発器又は凝縮器の伝熱効率が良くない状態
にある時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。
【００１６】又、本発明によれば、蒸発器及び凝縮器を
蒸発器又は凝縮器の入口と出口の温度差が最大になる最
適周波数で加振することができる。
蒸発器又は凝縮器の入口と出口の温度差が最大になる最
適周波数で加振することができる。
【００１７】又、本発明では、冷凍サイクルの初期運転
立ち上がり時において蒸発器及び凝縮器を加振して伝熱
効率を高めることにより、庫内または室内温度が所定の
温度に達し冷凍サイクルが定常運転状態になるまでの時
間を短縮することができる。
立ち上がり時において蒸発器及び凝縮器を加振して伝熱
効率を高めることにより、庫内または室内温度が所定の
温度に達し冷凍サイクルが定常運転状態になるまでの時
間を短縮することができる。
【００１８】又、本発明を適用した冷蔵庫では、庫内温
度が急激に高くなった場合などに、蒸発器及び凝縮器を
加振して伝熱効率を高めることにより、定常運転状態に
なるまでの時間短縮を図ることができる。
度が急激に高くなった場合などに、蒸発器及び凝縮器を
加振して伝熱効率を高めることにより、定常運転状態に
なるまでの時間短縮を図ることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２０】図１は本発明の実施例にかかる熱交換器を
用いた冷凍サイクル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システムは冷蔵庫及び空
気調和器に適用できるが、ここでは冷蔵庫に適用した例
を示す。同図において、説明の都合上図７に示した従来
の加振器付き熱交換器を用いた冷凍サイクルシステムと
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口と出口に設けた温度検出器、
加振器及び制御装置を除いて一般的な冷蔵庫の構成と同
様である。
用いた冷凍サイクル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システムは冷蔵庫及び空
気調和器に適用できるが、ここでは冷蔵庫に適用した例
を示す。同図において、説明の都合上図７に示した従来
の加振器付き熱交換器を用いた冷凍サイクルシステムと
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口と出口に設けた温度検出器、
加振器及び制御装置を除いて一般的な冷蔵庫の構成と同
様である。
【００２１】基本的には図７に示した冷凍サイクルシス
テムの構成と同じく、蒸発器１０、凝縮器３０に加振器
１００、１１０を取り付けたものであるが、蒸発器１０
及び凝縮器３０それぞれの伝熱管の入口及び出口に温度
検出器５０、５１及び６０、６１が取り付けられてい
る。
テムの構成と同じく、蒸発器１０、凝縮器３０に加振器
１００、１１０を取り付けたものであるが、蒸発器１０
及び凝縮器３０それぞれの伝熱管の入口及び出口に温度
検出器５０、５１及び６０、６１が取り付けられてい
る。
【００２２】又、冷凍サイクルシステムの各部と制御装
置８０が接続されている。制御装置８０に入力信号を与
えるものとしては、圧縮機２０、蒸発器入口温度検出器
５０、蒸発器出口温度検出器５１、凝縮器入口温度検出
器６０、凝縮器出口温度検出器６１、冷蔵庫内温度検出
器９０があり、制御装置８０が出力信号を与えるものと
しては蒸発器用加振器１００、凝縮器用加振器１１０及
び庫内ファン１２０がある。
置８０が接続されている。制御装置８０に入力信号を与
えるものとしては、圧縮機２０、蒸発器入口温度検出器
５０、蒸発器出口温度検出器５１、凝縮器入口温度検出
器６０、凝縮器出口温度検出器６１、冷蔵庫内温度検出
器９０があり、制御装置８０が出力信号を与えるものと
しては蒸発器用加振器１００、凝縮器用加振器１１０及
び庫内ファン１２０がある。
【００２３】以下、本発明の各実施例についてフローチ
ャートを参照して説明する。
ャートを参照して説明する。
【００２４】先ず、第１実施例について図１及び２に従
って説明する。図２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９０により冷蔵庫の庫
内温度を検出する。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＃７０で圧縮機
２０を作動させず、同時にステップ＃８０で加振器１０
０、１１０も停止させる。反対に庫内温度が設定温度よ
りも高ければ、ステップ＃５０で圧縮機の運転を開始す
るとともに、ステップ＃６０で加振器１００、１１０を
作動させる。
って説明する。図２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９０により冷蔵庫の庫
内温度を検出する。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＃７０で圧縮機
２０を作動させず、同時にステップ＃８０で加振器１０
０、１１０も停止させる。反対に庫内温度が設定温度よ
りも高ければ、ステップ＃５０で圧縮機の運転を開始す
るとともに、ステップ＃６０で加振器１００、１１０を
作動させる。
【００２５】尚以下の説明において、図２中フローチャ
ートの点線で囲まれた部分Ａ以外は以降の各実施例にお
いても共通であるので以降のフローチャートにおいては
Ａに代わる部分のみ描かれている。
ートの点線で囲まれた部分Ａ以外は以降の各実施例にお
いても共通であるので以降のフローチャートにおいては
Ａに代わる部分のみ描かれている。
【００２６】次に、第２実施例について図１及び３に従
って説明する。冷蔵庫の庫内温度が所定の温度以下の場
合に圧縮機２０及び加振器１００、１１０を停止させ、
逆に庫内温度が所定の温度以上の場合に圧縮機２０の運
転を開始し、蒸発器１０と凝縮器３０それぞれの入口と
出口の温度差を測定するところまでは第１実施例の動作
と同じである。そして、圧縮機２０が作動している場合
に、ステップ＃９０で蒸発器１０、凝縮器３０それぞれ
の伝熱管１２、３２の入口と出口にそれぞれ設けられて
いる温度検出器５０、５１と６０、６１により、それぞ
れの入口と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。ス
テップ＃１００で蒸発器１０の伝熱管１２の入口と出口
の温度差が所定の値を超えるかどうかを判定し、超える
場合にはステップ＃１１０で蒸発器１０に取り付けられ
た加振器１００を停止させる。又、伝熱管１２の入口と
出口の温度差が所定の値を超えない場合にはステップ＃
１２０で加振器１００を作動させる。同様にステップ＃
１３０で凝縮器３０の伝熱管の入口と出口の温度差が一
定値以上であるか以下であるかを判定することにより、
ステップ＃１４０、＃１５０で凝縮器３０に取り付けた
加振器１１０を停止／作動させる。その後は再びステッ
プ＃２０において庫内温度の検出処理を行い、ステップ
＃２０からステップ＃１５０までのループを繰り返す。
って説明する。冷蔵庫の庫内温度が所定の温度以下の場
合に圧縮機２０及び加振器１００、１１０を停止させ、
逆に庫内温度が所定の温度以上の場合に圧縮機２０の運
転を開始し、蒸発器１０と凝縮器３０それぞれの入口と
出口の温度差を測定するところまでは第１実施例の動作
と同じである。そして、圧縮機２０が作動している場合
に、ステップ＃９０で蒸発器１０、凝縮器３０それぞれ
の伝熱管１２、３２の入口と出口にそれぞれ設けられて
いる温度検出器５０、５１と６０、６１により、それぞ
れの入口と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。ス
テップ＃１００で蒸発器１０の伝熱管１２の入口と出口
の温度差が所定の値を超えるかどうかを判定し、超える
場合にはステップ＃１１０で蒸発器１０に取り付けられ
た加振器１００を停止させる。又、伝熱管１２の入口と
出口の温度差が所定の値を超えない場合にはステップ＃
１２０で加振器１００を作動させる。同様にステップ＃
１３０で凝縮器３０の伝熱管の入口と出口の温度差が一
定値以上であるか以下であるかを判定することにより、
ステップ＃１４０、＃１５０で凝縮器３０に取り付けた
加振器１１０を停止／作動させる。その後は再びステッ
プ＃２０において庫内温度の検出処理を行い、ステップ
＃２０からステップ＃１５０までのループを繰り返す。
【００２７】次に第３実施例について図１及び４に基づ
いて説明する。この場合制御装置８０は所定の時間間隔
毎に蒸発器用加振器１００、凝縮器用加振器１１０の加
振周波数をそれぞれ段階的に変化させて、蒸発器１０の
入口と出口の温度差または凝縮器３０の入口と出口の温
度差が最大になる最適な加振周波数の組み合せを選択す
る。ここでは一例として、蒸発器１０の入口と出口の温
度差が最大になる加振器１００、１１０の周波数の組み
合せを選択するものとする。先ず、ステップ＃１６０で
蒸発器用及び凝縮器用加振器１００、１１０をそれぞれ
一番低い周波数で作動させる。次にステップ＃１７０で
所定の時間が経過したかどうかを判定する。時間が経過
していなければ図２のステップ＃２０にジャンプする。
時間が経過していれば、ステップ＃１８０で時間を初期
化し、ステップ＃１９０で凝縮器用加振器１１０の加振
周波数が最高値を超えているかどうかを判定する。最高
値を超えていなければ、ステップ＃２００で蒸発器用加
振器１００の加振周波数が最高値を超えているかどうか
を判定する。超えている場合はステップ＃２５０で凝縮
器用加振器１１０の加振周波数を一段階上げるととも
に、ステップ＃２６０で蒸発器用加振器１００の加振周
波数を最低値に設定する。ステップ＃２００で蒸発器用
加振器１００の加振周波数が最高値を超えていなけれ
ば、ステップ＃２１０で蒸発器の入口と出口の温度差を
検出し、ステップ＃２２０でこれまでに記憶している蒸
発器１０の入口と出口の温度差の最大値を呼び出して比
較する。そして今回の方が温度差が大きければステップ
＃２３０で今回の蒸発器用及び凝縮器用加振器１００、
１１０の加振周波数と蒸発器１０の入口と出口の温度差
を記憶するとともに、ステップ＃２４０で蒸発器用加振
器１１０の加振周波数を１段階上げる。逆に今回の方が
凝縮器１０の入口と出口の温度差が小さければ、ステッ
プ＃２４０へジャンプして蒸発器用加振器１００の加振
周波数を１段階上げるのみにとどまる。又、ステップ＃
１９０で凝縮器用加振器１１０の加振周波数が最高値を
超えている場合は、蒸発器用及び凝縮器用加振器１０
０、１１０の加振周波数の組み合せをすべて当てはめて
みた結果であるので、蒸発器の入口と出口の温度差が最
大になった加振周波数の組み合せを呼び出し、その後は
その周波数の組み合せで蒸発器用及び凝縮器用加振器１
００、１１０を作動させる。
いて説明する。この場合制御装置８０は所定の時間間隔
毎に蒸発器用加振器１００、凝縮器用加振器１１０の加
振周波数をそれぞれ段階的に変化させて、蒸発器１０の
入口と出口の温度差または凝縮器３０の入口と出口の温
度差が最大になる最適な加振周波数の組み合せを選択す
る。ここでは一例として、蒸発器１０の入口と出口の温
度差が最大になる加振器１００、１１０の周波数の組み
合せを選択するものとする。先ず、ステップ＃１６０で
蒸発器用及び凝縮器用加振器１００、１１０をそれぞれ
一番低い周波数で作動させる。次にステップ＃１７０で
所定の時間が経過したかどうかを判定する。時間が経過
していなければ図２のステップ＃２０にジャンプする。
時間が経過していれば、ステップ＃１８０で時間を初期
化し、ステップ＃１９０で凝縮器用加振器１１０の加振
周波数が最高値を超えているかどうかを判定する。最高
値を超えていなければ、ステップ＃２００で蒸発器用加
振器１００の加振周波数が最高値を超えているかどうか
を判定する。超えている場合はステップ＃２５０で凝縮
器用加振器１１０の加振周波数を一段階上げるととも
に、ステップ＃２６０で蒸発器用加振器１００の加振周
波数を最低値に設定する。ステップ＃２００で蒸発器用
加振器１００の加振周波数が最高値を超えていなけれ
ば、ステップ＃２１０で蒸発器の入口と出口の温度差を
検出し、ステップ＃２２０でこれまでに記憶している蒸
発器１０の入口と出口の温度差の最大値を呼び出して比
較する。そして今回の方が温度差が大きければステップ
＃２３０で今回の蒸発器用及び凝縮器用加振器１００、
１１０の加振周波数と蒸発器１０の入口と出口の温度差
を記憶するとともに、ステップ＃２４０で蒸発器用加振
器１１０の加振周波数を１段階上げる。逆に今回の方が
凝縮器１０の入口と出口の温度差が小さければ、ステッ
プ＃２４０へジャンプして蒸発器用加振器１００の加振
周波数を１段階上げるのみにとどまる。又、ステップ＃
１９０で凝縮器用加振器１１０の加振周波数が最高値を
超えている場合は、蒸発器用及び凝縮器用加振器１０
０、１１０の加振周波数の組み合せをすべて当てはめて
みた結果であるので、蒸発器の入口と出口の温度差が最
大になった加振周波数の組み合せを呼び出し、その後は
その周波数の組み合せで蒸発器用及び凝縮器用加振器１
００、１１０を作動させる。
【００２８】次に第４実施例について図１及び５に基づ
いて説明する。冷蔵庫の初期運転立ち上がり時において
は、庫内温度が非常に高い状態になっているので、加振
器１００、１１０を作動させて伝熱効率を高めることに
より庫内温度を設定温度に早く到達させることが有効で
ある。この場合プログラム開始後、ステップ＃２８０で
圧縮機２０の初期運転立ち上がり時かどうかを判定す
る。初期運転立ち上がり時であればステップ＃２９０で
設定温度に達したかどうかを判定し、達していなければ
ステップ＃３２０で加振器１００、１１０を作動させ
る。又、一旦庫内温度が設定温度に到達すれば、ステッ
プ＃３００で加振器１００、１１０を停止させ、ステッ
プ＃３１０で立ち上がりフラグをセットし、その後は定
常運転を行う。
いて説明する。冷蔵庫の初期運転立ち上がり時において
は、庫内温度が非常に高い状態になっているので、加振
器１００、１１０を作動させて伝熱効率を高めることに
より庫内温度を設定温度に早く到達させることが有効で
ある。この場合プログラム開始後、ステップ＃２８０で
圧縮機２０の初期運転立ち上がり時かどうかを判定す
る。初期運転立ち上がり時であればステップ＃２９０で
設定温度に達したかどうかを判定し、達していなければ
ステップ＃３２０で加振器１００、１１０を作動させ
る。又、一旦庫内温度が設定温度に到達すれば、ステッ
プ＃３００で加振器１００、１１０を停止させ、ステッ
プ＃３１０で立ち上がりフラグをセットし、その後は定
常運転を行う。
【００２９】最後に、第５実施例について図１及び６に
基づいて説明する。ステップ＃３３０で庫内温度が設定
温度よりも高いか低いかを判定し、庫内温度が設定温度
よりも高い場合にはステップ＃３４０で圧縮機２０を作
動させる。このときステップ＃３５０で庫内温度が設定
温度よりも所定の値以上に高いかどうかを判断し、高く
なければステップ＃３８０で加振器１００、１１０を停
止させて定常運転を行う。しかし冷蔵庫の運転中、例え
ば熱容量が大きく温度の高い物体が庫内に入れられた場
合などにおいては庫内の温度が急激に上昇する。このよ
うな場合、ステップ＃３５０で庫内温度が設定温度より
も所定の値以上に高くなったと判定し、ステップ＃３６
０で加振器１００、１１０を作動させて、蒸発器１００
及び凝縮器１１０の熱交換を促進し、庫内温度が設定値
に至るまでの時間を短縮する。又、庫内温度と設定温度
の差が所定の値よりも小さくなれば、加振器１００、１
１０を停止させる。
基づいて説明する。ステップ＃３３０で庫内温度が設定
温度よりも高いか低いかを判定し、庫内温度が設定温度
よりも高い場合にはステップ＃３４０で圧縮機２０を作
動させる。このときステップ＃３５０で庫内温度が設定
温度よりも所定の値以上に高いかどうかを判断し、高く
なければステップ＃３８０で加振器１００、１１０を停
止させて定常運転を行う。しかし冷蔵庫の運転中、例え
ば熱容量が大きく温度の高い物体が庫内に入れられた場
合などにおいては庫内の温度が急激に上昇する。このよ
うな場合、ステップ＃３５０で庫内温度が設定温度より
も所定の値以上に高くなったと判定し、ステップ＃３６
０で加振器１００、１１０を作動させて、蒸発器１００
及び凝縮器１１０の熱交換を促進し、庫内温度が設定値
に至るまでの時間を短縮する。又、庫内温度と設定温度
の差が所定の値よりも小さくなれば、加振器１００、１
１０を停止させる。
【００３０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、圧縮機の作動
時のみ蒸発器及び凝縮器に取り付けた加振器を作動させ
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、省エネルギー化を図ることができる。
時のみ蒸発器及び凝縮器に取り付けた加振器を作動させ
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、省エネルギー化を図ることができる。
【００３１】請求項２の発明によれば、蒸発器又は凝縮
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又は凝縮器に取り付けた加振器
を振動させるものであるから、熱交換器の伝熱効率が良
くない状態にある時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。
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又は凝縮器に取り付けた加振器
を振動させるものであるから、熱交換器の伝熱効率が良
くない状態にある時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。
【００３２】請求項３の発明によれば、蒸発器又は凝縮
器の伝熱管の入口と出口の温度差が最大になる最適周波
数で蒸発器及び凝縮器を加振することができるので、冷
凍サイクルの省エネルギー運転が可能になる。
器の伝熱管の入口と出口の温度差が最大になる最適周波
数で蒸発器及び凝縮器を加振することができるので、冷
凍サイクルの省エネルギー運転が可能になる。
【００３３】請求項４の発明によれば、冷凍サイクルの
初期運転立ち上がり時においてのみ蒸発器及び凝縮器を
加振して伝熱効率を高めることにより、庫内または室内
温度が所定の温度に達し冷凍サイクルが定常運転状態に
なるまでの時間を短縮することができるとともに過剰な
エネルギー消費を抑えることができる。
初期運転立ち上がり時においてのみ蒸発器及び凝縮器を
加振して伝熱効率を高めることにより、庫内または室内
温度が所定の温度に達し冷凍サイクルが定常運転状態に
なるまでの時間を短縮することができるとともに過剰な
エネルギー消費を抑えることができる。
【００３４】請求項５の発明を適用した冷蔵庫では、庫
内温度が急激に高くなった場合にのみ、蒸発器及び凝縮
器を加振して伝熱効率を高めることにより、定常運転状
態になるまでの時間短縮を図ることができるだけでな
く、過剰なエネルギー消費を抑えることができる。
内温度が急激に高くなった場合にのみ、蒸発器及び凝縮
器を加振して伝熱効率を高めることにより、定常運転状
態になるまでの時間短縮を図ることができるだけでな
く、過剰なエネルギー消費を抑えることができる。
【図１】 本発明に係る熱交換器を備えた冷蔵庫の構成
図。
図。
【図２】 本発明の第１実施例における制御装置の動作
を表すフローチャート。
を表すフローチャート。
【図３】 本発明の第２実施例における制御装置の動作
を表すフローチャート。
を表すフローチャート。
【図４】 本発明の第３実施例における制御装置の動作
を表すフローチャート。
を表すフローチャート。
【図５】 本発明の第４実施例における制御装置の動作
を表すフローチャート。
を表すフローチャート。
【図６】 本発明の第５実施例における制御装置の動作
を表すフローチャート。
を表すフローチャート。
【図７】 従来の熱交換器を備えた冷凍サイクルの構成
図。
図。
【図８】 伝熱管の内壁と冷媒の間の熱伝達を促進した
従来の伝熱管の構成図。
従来の伝熱管の構成図。
１０ 蒸発器 １１ フィン １２ 伝熱管 ２０ 圧縮機 ３０ 凝縮器 ３１ フィン ３２ 伝熱管 ４０ 膨張弁 ５０ 蒸発器入口温度検出器 ５１ 蒸発器出口温度検出器 ６０ 凝縮器入口温度検出器 ６１ 凝縮器出口温度検出器 ７０ 電源 ８０ 制御装置 ９０ 庫内温度検出器 １００ 蒸発器用加振器 １１０ 凝縮器用加振器 １２０ 庫内ファン
Claims (5)
- 【請求項１】 平行に配置され、その間を気体が流通す
る多数のフィンと、前記多数のフィンを貫通し、その内
部を冷媒が流動する伝熱管と、少なくとも前記フィンを
加振するための加振器と、前記冷媒を圧縮するための圧
縮機の作動時のみ前記加振器を作動させる制御装置とを
有することを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 上記伝熱管の入口及び出口に取り付けた
複数個の温度検出器を備え、上記制御装置は前記伝熱管
の入口及び出口において検出した温度に基づいてその入
口と出口の温度差が所定の値に達しない場合に前記加振
器を作動させることを特徴とする請求項１に記載の熱交
換器。 - 【請求項３】 上記加振器は加振周波数が上記制御装置
によって変化させることができるものであって、前記制
御装置は前記加振器の加振周波数を所定の時間間隔毎に
変化させ、上記伝熱管の入口及び出口の温度の差が最大
になる加振周波数を選択した後、その周波数で前記加振
器を作動させることを特徴とする請求項２に記載の熱交
換器。 - 【請求項４】 上記制御装置は、冷凍サイクルの初期運
転立ち上がり時において庫内または室内温度が設定温度
に達し冷凍サイクルが定常運転状態になるまで上記加振
器を作動させることを特徴とする請求項１又は２に記載
の熱交換器。 - 【請求項５】 冷蔵庫に適用されるものであって、上記
制御装置は定常運転時には上記加振器を作動させず、庫
内温度が設定温度よりも所定の値以上に高い場合に前記
加振器を作動させることを特徴とする請求項１又は２に
記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21999894A JPH0886537A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21999894A JPH0886537A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886537A true JPH0886537A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16744335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21999894A Pending JPH0886537A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886537A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011227175A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Ricoh Co Ltd | 冷却装置及び画像形成装置 |
| CN107421160A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-01 | 华北电力大学（保定） | 一种高效可控冷却装置 |
| CN107976100A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 株式会社东芝 | 热交换器和空气调节器 |
| US11156654B2 (en) | 2017-08-23 | 2021-10-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device inspection apparatus, semiconductor device inspection method, program thereof, semiconductor apparatus, and manufacturing method therefor |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP21999894A patent/JPH0886537A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011227175A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Ricoh Co Ltd | 冷却装置及び画像形成装置 |
| CN107976100A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 株式会社东芝 | 热交换器和空气调节器 |
| US11156654B2 (en) | 2017-08-23 | 2021-10-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device inspection apparatus, semiconductor device inspection method, program thereof, semiconductor apparatus, and manufacturing method therefor |
| CN107421160A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-01 | 华北电力大学（保定） | 一种高效可控冷却装置 |
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