(57)【要約】【課題】従来の蒸発器は、圧縮機で圧縮、凝縮器で凝縮、減圧装置で減圧された冷媒が供給され、熱交換により冷媒が蒸発する。その蒸発は伝熱による熱交換に伴う蒸発であり、熱交換量の拡大のためには、蒸発器と熱交換媒体との接触面積の拡大、蒸発器と熱交換媒体との接触速度の増加が要求されていた。また蒸発器と熱交換媒体との接触温度差の拡大が要求され、蒸発器温度低下のために減圧量を拡大することにより、凝縮器と蒸発器の冷媒圧力差が増加し、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の圧力差が増加することにより圧縮機の圧縮動力の増加が要求されていた。【解決手段】蒸発器表面に熱交換媒体を循環させる循環機が運転し、冷凍サイクルが運転中に動作する超音波発振器を蒸発器内部に設けることにより、冷媒に超音波による強制振動を与え、強制振動に動的に追従しきれない液冷媒局所部に圧力低下をもたらし、冷媒を強制蒸発させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器及びアキュームレータを配管接続し、前記蒸発器に超音波発振器が設けられているとともに、前記蒸発器表面に熱交換媒体を循環させる循環機の運転を制御する循環機運転信号により前記超音波発振器の入り切りを制御することを特徴とする冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置や冷蔵庫など冷凍機器に使用される冷凍サイクルの性能を向上するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍サイクルは、周知の通り圧縮機で圧縮、凝縮器で凝縮、減圧装置で減圧された冷媒が供給され、空気、水などの熱交換媒体との熱交換により冷媒が蒸発する蒸発器を備えていた。
【０００３】
従来の超音波発振器を蒸発器に使用した例としては、蒸発器の入口に超音波発振器を設け、その振動を調整することにより減圧装置の絞り量を固定したまま蒸発器出口の冷媒が一定の過熱度を持つようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記の構成は周知の可変減圧装置の代わりに、超音波発振器の振動を調整することで冷媒の過熱度を調整するものであり、熱交換能力の増大効果は得られない。
【０００５】
また、蒸発器の分配部に超音波発振器を設け、その振動により冷媒の分配を均等化し、熱交換能力を回復するようにしているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、上記の構成は蒸発器において、冷媒が多数に分配される形状の場合のみに効果が限定される。
【０００７】
また超音波発振器を設けただけでは、冷凍サイクルの運転が停止し、熱交換能力が必要ない場合も蒸発器内部の冷媒の蒸発を促進してしまうという不具合がある。
【特許文献１】特開平５−０１０６３４号公報
【特許文献２】特開平６−１７４３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では蒸発器と熱交換媒体との伝熱による熱交換に伴う蒸発であり、熱交換量の拡大のためには、蒸発器と熱交換媒体との接触面積の拡大、蒸発器と熱交換媒体との接触速度の増加が要求されていた。
【０００９】
また蒸発器と熱交換媒体との接触温度差の拡大が要求され、蒸発器温度低下のために減圧量を拡大することにより、凝縮器と蒸発器の冷媒圧力差が増加し、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の圧力差が増加することにより圧縮機の圧縮動力の増加が要求されていた。
【００１０】
また超音波発振器を設けただけでは、熱交換媒体が任意の設定温度に達し、冷凍サイクルの運転が停止して熱交換能力が必要ない場合も蒸発器内部の冷媒の蒸発を促進してしまうと言う課題を有していた。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蒸発器の熱交換能力の増大が要求される場合にのみ増大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明は、蒸発器に超音波発振器を設けることにより、冷媒に超音波による強制振動を与え、強制振動に動的に追従しきれない液冷媒局所部に圧力低
下をもたらし、冷媒を強制蒸発するものである。
【００１３】
上記強制蒸発の際、液冷媒は蒸発に必要な熱エネルギーを周囲から得ることによって、蒸発器温度が低下することになり、熱交換媒体と蒸発器との熱交換量の増大する効果が得られる。
【００１４】
また前記蒸発器表面に熱交換媒体を循環させる循環機の運転を制御する循環機運転信号から冷凍サイクルの運転を判断することにより、蒸発器の熱交換能力の増大を要求される場合にのみ増大することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の冷凍サイクルは、蒸発器に冷凍サイクルが運転中に動作する超音波発振器が設けられているもので、この構成によれば、冷凍サイクルの運転中に限り、前記超音波発振器による強制蒸発の際、液冷媒は蒸発に必要な熱エネルギーを周囲から得ることによって、蒸発器温度が低下することになり、熱交換媒体と蒸発器との熱交換量を増大する効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における蒸発器を含む構成図である。
【００１８】
図２は本発明の実施の形態１における超音波発振器を内蔵した蒸発器の断面図である。
【００１９】
図１において蒸発器６内を流れる液冷媒中に、その蒸発を促進するための図２に示す超音波振動子９と、循環機運転信号１９から超音波振動子９を制御する制御部１０とから構成されている。
【００２０】
図２において、超音波振動子９は蒸発器６の冷媒配管に形成された淀み部１１の外周に螺合する蓋体１２内に弾性体１３を介して保持されている。
【００２１】
蓋体１２の底部分には、超音波振動子９と可変抵抗器１５とを接続する配線１６を挿通させる挿通穴１７が形成されている。この挿通穴１７には冷媒の漏洩を防止するためのシール材１８が充填されている。
【００２２】
交流電源１４から可変抵抗器１５を介して印加電圧が印加されて、図示上下方向に振動することにより、蒸発器６を流れる液冷媒に加圧加圧減圧を繰り返して、超音波による強制振動を与え、強制振動に動的に追従しきれない液冷媒局所部に圧力低下をもたらし、液冷媒を強制蒸発させ、蒸発器６の熱交換能力を増大させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように、本発明にかかる冷凍サイクルは、冷凍サイクルの運転中に限り、前記超音波発振器による強制蒸発の際、液冷媒は蒸発に必要な熱エネルギーを周囲から得ることによって、蒸発器温度が低下することになり、熱交換媒体と蒸発器との熱交換量を増大することが可能となるので、空気調和装置や冷蔵庫等の冷凍機器の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例を示す蒸発器を含む構成図
【図２】本発明の一実施例を示す蒸発器の断面図
【符号の説明】
【００２５】
１    冷凍サイクル
２    圧縮機
３    凝縮器
４    レシーバー
５    減圧装置
６    蒸発器
７    冷媒配管
８    フィン
９    超音波振動子
１０  制御部
１１  淀み部
１２  蓋体
１３  弾性体
１４  交流電源
１５  可変抵抗器
１６  配線
１７  挿通穴
１８  シール材
１９  循環機運転信号
【図１】
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【図２】
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