JPH09509732A - タンデム型冷却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 第１のエバポレータ（２）および第２のエバポレータ（６０）を利用する二つ以上の室を冷却する冷却システム。冷却サイクルの初期運転中、冷凍室（４）より高い温度に維持される生鮮食品室（８）を冷却するために冷却剤が利用される。生鮮食品室（８）の冷却が達成された後、システム内の冷却剤は冷凍室（４）を冷却するのに適した状態に到達し、冷凍室（４）用のファン１２が起動される一方、生鮮食品室（８）内のファン（１４）が停止される。生鮮食品用ファン（１４）の運転と、エバポレータ用ファン（１２）およびコンプレッサ（１８）の停止とにより霜取りサイクルを達成することができる。霜取り中、冷却剤が生鮮食品用エバポレータ（６）内で蒸発するので、熱サイフォン効果がエバポレータ間において冷却剤の交換を生じさせる。それにより、霜取りヒータを必要とすることなく霜取りが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 タンデム型冷却システム 技術分野 この発明は、冷却システムに関し、特に、異なる温度に冷却され、または維持 される二つ以土の室を有する冷却システムに関する。 背景技術 異なる温度に維持される二つ以上の室を有する冷却システムは、家庭（世帯） 用と商業（例えば、レストラン、商店、その他）用との両者について知られてい る。一般的には、各種の物を適切な温度に維持することができるよう、一つの室 を一つ以上の他の室よりも低温に維持することが望ましい。例えば、第１の室は 、冷凍食品のようなものを低温で貯蔵するために利用され、第２の室は第１の室 より高温で、例えば生鮮食品に適した温度で貯蔵するために設けられる。 各室を異なる温度にするために、各室に冷気を供給する単一のエバポレータを 利用することができる。その場合には、各室の温度が各室に供給される冷気の量 に基づいて決定される。しかしながら、そのような装置で各室の温度を適切に制 御することは困難である。周囲の状態が変化した場合や、各室の温度負荷（ドア の開放、あるいは暖かい食品の導入）が変化した場合には特に困難である。 冷却システムは、各室にエバポレータが設けられた２室冷却装置用に構成され ている。Ｊａｓｔｅｒの米国特許第５１５０５８３号には、一対のエバポレータ が冷凍室と生鮮食品室とにそれぞれ設けられた装置の一例が開示されている。し かしながら、そのような装置は、各エバポレータの状態を制御しなければならな いという点において複雑化し、その結果冷却システムの製造と使用との両者のコ ストを増大させると同様に、冷却システムの複雑さを増大させる。そこで、二つ 以上の室を経済的に、かつ効率的に信頼性よく冷却することができる改良された 冷却システムが要望されている。 発明の開示 したがって、二つ以上の室を所望の温度に信頼性よく維持することができる改 良された冷却システムを提供することがこの発明の一つの目的である。 冷却システムが相対的に簡単な構造を有し、かつ製造費と維持費との両者の点 で経済的であるにも拘わらず、二つ以上のエバポレータが二つ以上の室を所望の 温度に維持するために利用される冷却システムを提供することがこの発明の他の 目的である。 これらと他の目的および有利性は、第１および第２のエバポレータが第１およ び第２の室にそれぞれ設けられるこの発明によって達成される。この場合、二つ のエバポレータが、二つの室内の温度を所望の温度範囲に維持する。便宜上、冷 却システムは、第１の冷凍室と第２の食品または生鮮食品室との二つの室を有す る標準的な家庭用冷却装置に関して記載されるであろう。しかしながら、この発 明は、各種の冷却システム、例えば二つより多い室を有する冷却システム、ある いは複数の室のうちの一つの室の温度が凍結温度より低い温度に維持する必要の ない冷却システムに対してさえも適用可能であることを理解すべきである。 この発明の重要な面によれば、冷却システムの初期運転中（すなわち、コンプ レッサが動作し始めたとき）には、たとえ冷却剤の状態が冷凍室を冷却するのに 十分でなかったとしても、冷却剤は温度がより高い室（例えば、生鮮食品室）を 冷却するために利用することができることがわかる。かくて、コンプレッサの初 期運転中、生鮮食品室は冷却システムが安定状態に到達するまで冷却される。一 旦、食品室が適切に冷却され、冷却システムが安定状態になると、その後冷凍室 が冷却される。その結果、冷却システムが安定状態になる前でさも冷却が行われ るから、冷却システムはより効率的である。さらに、食品室用のエバポレータが 冷凍室用のエバポレータに直列に直接に接続され、かつ各エバポレータを通る冷 却剤の流れを変化させるための制御が不必要であるから、冷却システムは比較的 簡単な構造である。（勿論、必要であれば、この発明の冷却システムに冷却剤の 流れを制御する手段を加えることも可能である。）この明細書中でさらに詳細に 記載されているように、この冷却システムは便利かつ効率的な霜取りサイクルを も提供する。 公知の冷却システムに比べたこの発明の重要な利点は、省エネルギー（標準的 な単一ステージの冷却システムに比べて約１０〜２０％の省エネルギー）にある 。省エネルギーは、（１）単一のコンプレッサで冷却システムを動作させること 、（２）二つのエバポレータを直列に設けること、（３）どのようなときにおい ても二つのエバポレータを同一の圧力レベルで動作させること（圧力レベルは、 変化するかもしれないが、両方のエバポレータで同一である。）、および（４） 一度に一方のエバポレータ用送風ファンだけを動作させることによって達成され る。この発明の他の面および有利性は、この明細書中で明らかになる。 図面の簡単な説明 この発明のより一層完全な理解と多くの付随した有利性が次の詳細な説明によ って、特に添付の図面と共に熟考されることによって容易に明らかになるであろ う。ここにおいて、 図１はこの発明の冷却システムの実施例の概略図、 図２はこの発明の冷却システムの他の実施例の概略図、 図３は図２に示す実施例の生鮮食品用エバポレータとして使用されるインター クーラー型エバポレータを描いた図、および 図４はこの発明の冷却システムのための制御装置を概略的に示す図である。 この発明を実施するための最良の形態 図１を参照して、この発明の代表的な第１の実施例を説明する。この発明の代 表的な実施例を、二つの冷却された貯蔵室を有する冷却装置について記載するが 、前述したように、この発明が二以上の別々の冷却室を有する装置に適用可能で あることを理解すべきである。さらに、この発明を、冷凍室と生鮮食品室とにつ いて説明する。それらの室は、家庭用の冷却装置に関して最も一般的な別々の室 である。しかしながら、この発明が家庭用の冷却装置に関するもの以外の冷却シ ステムにも適用可能であり、別々の室が冷凍室と生鮮食品に関連する温度に維持 することが要求されないことをも理解すべきである。 図１に示すように、冷却システムは、第１および第２の熱交換器２，６を有す る。第１の熱交換器は、冷凍室４を冷却するための第１のエバポレータ２として 構成されている。第２の熱交換器は、エバポレータ６として構成され、生鮮食品 室８を冷却するためにエバポレータ２に直列に接続されている。生鮮食品用エバ ポレータ６がエバポレータ２の下流に図示されているが、もし必要であれば、冷 凍用エバポレータを生鮮食品用エバポレータの下流に配置することも可能である 。冷却剤が冷凍用エバポレータ２を通過した後、全ての冷却剤が生鮮食品用エバ ポレータ６に流入するよう、適切な導管１０が二つのエバポレータを相互に接続 している。符号１２，１４に概略的に示されるように、エバポレータ２，６を横 切って空気を送るためのファンも設けられている。冷却剤は、生鮮食品用エバポ レータから出た後、熱交換器１６を通って流れ、続いてコンプレッサ１８とコン デンサ２０を流れる。大多数の家庭用冷却システムは吸入管タイプの熱交換器を 有しているので、冷却システムが熱交換器１６を有するものとして図示されてい る。しかしながら、もし必要であれば、熱交換器１６は省くことが可能である。 冷却システムにもよるが、コンデンサ２０はこれに関連するファンを有していて もよく、有していなくてもよい。両方のタイプが普通に使用されている。 冷却剤は、コンデンサ２０を通過した後、熱交換器１６を再び通過し、それか ら細管２２を通過する。細管(capillary)２２は、一般的には長さが約６フィー トで細長く薄い管の構造のものであり、普通その管は収容空間にコイル状に設け られている。細管２２の目的は、この後でさらに説明するように、冷却剤の流れ を制限することである。しばしば、細管２２は熱交換器１６と組み合わされる。 その場合、細管は熱交換器内にコイル状に配置される。最も一般的には、細管は 熱交換器内の吸入管（すなわち、熱交換器内の吸入側の管）に接続される。細管 は、必要であれば、膨張弁で置き換えてもよい。 符号２４で示すように、設置が任意であるバイパス通路を設け、冷凍用エバポ レータ２の入口２６を生鮮食品用エバポレータ６の出口２８に接続してもよい。 通路が通常の動作中には閉じられ、霜取り動作中には選択的に開かれるよう、通 路２４に弁３０が設けられている。 冷却システムが運転されていないとき（すなわち、コンプレッサとエバポレー タ用の各ファンが停止しているとき）、エバポレータ内の冷却剤は、コンプレッ サの動作中に達成された圧力より高い圧力を有している。しかも、コンプレッサ が一旦動作し始めると、一定の時間（例えば３分間）が経過するまで圧力は変化 し、その後安定状態の圧力が最終的に達成される。これは、主として冷却剤の流 れを制限する細管の機能による。例えば、冷却剤Ｒ１２に関するならば、コンプ レッサが動作し始める前、冷却剤は約３０ｐｓｉの圧力を有している。この圧力 でのＲ１２は、冷凍室の冷却に適していない。というのは、この圧力では、冷却 剤の熱が冷凍室を暖めてしまうか、あるいは少なくとも効率的に冷却することが できない可能性があるからである。しかしながら、この発明にしたがえば、冷却 システムの初期運転中においても冷却剤が食品室を冷却するのに適しており、し たがって冷却システムが安定状態に達するまでの期間中、エネルギーを浪費する 必要がないことが認識されている。それ故、この発明では、冷凍用および生鮮食 品用のエバポレータが直列に配置され、冷却剤の状態が変化している間の冷却サ イクルの初期運転中、生鮮食品室のファンが回転する。冷却剤は、生鮮食品室を 冷却した後、安定状態に到達しているかまたはそれに近い状態になっている。そ して、冷凍室用のファン１２が動作し始める一方、ファン１４が停止され、冷凍 室の冷却が行われる。 いま、冷却システムの動作を、単なる一例としての冷却剤Ｒ１２の一般的な温 度と圧力を引用しながら説明する。他の冷却剤を利用してもよいこと、および冷 却システムが異なる圧力／温度の範囲で動作するように操作され、または設計し てもよいことを理解すべきである。冷凍室と生鮮食品室との各々が所望の温度で あるとき、冷却システムが停止しており、各エバポレータ用のファンとコンプレ ッサとが動作していない。細管（または膨張弁）２２の働きにより、冷却システ ムの細管から下流の部分とコンプレッサの上流の部分とは、低圧側または吸入側 と称され、残りの部分は高圧側と称される。冷却システムが停止しているときの 吸入側または低圧側の圧力は、約３０ｐｓｉである。一旦、生鮮食品室内の温度 が所定の温度を越えて上昇すると、冷却が必要であることを示す信号が温度セン サまたはサーモスタットによって供給される。圧力が３０ｐｓｉであるときの冷 却剤の温度は冷凍室の冷却に適さないけれども、この発明によれば、コンプレッ サの初期運転期間中、生鮮食品室８に対して冷却が行われる。初期運転期間中に 、冷却が必要であることを示す信号を受け取ると、冷凍室のファンは停止したま ま であるが、生鮮食品室のファン１４は起動される。 冷却剤は、初期運転中、気体と流体とからなる２相流体となって冷凍用エバポ レータから出る。その２相流体は、約２０％の気体と３０ｐｓｉの圧力とを有し ている。冷却剤は生鮮食品室を通過するときに蒸発し、生鮮食品室はファン１４ が空気をエバポレータ６を横切って送るので冷却される。その後、冷却剤はエバ ポレータ６から気体の状態で出、熱交換器１６を通過するときに暖められる。冷 却剤は、コンプレッサ１８を通過した後、高圧かつ高温（約１４０°〜１８０° Ｆ）になっている。冷却剤がコンデンサ２０を通過するとき、熱が自然対流およ び／またはもしファンが設けられているならば強制対流によって取り除かれる。 その後、冷却剤はほぼ同じ圧力でコンデンサから出る。しかし、冷却剤は、約９ ０°Ｆの温度（または周囲より約１０°Ｆ高い温度）で完全に液化されている。 その後、冷却剤は熱交換器１６を通過して、周囲より約２０°〜３０°Ｆ低い温 度に冷却される。 次に、冷却剤は、細管２２を通過する。細管は、エバポレータに流入する冷却 剤が効率的に冷却するのに適した状態になっていることを保証する。しかしなが ら、コンプレッサ１８が動作し始めるときには、低圧側または吸入側の圧力が約 ３０ｐｓｉであり、細管から出る量より多い冷却剤が細管に流入する。したがっ て、低圧側で圧力が瞬時に低下することはなく、むしろ動作当初の３０ｐｓｉか ら徐々に低下する。３０ｐｓｉのとき、冷却剤は冷凍室を効率的に冷却するのに 十分な低温になっていない。ある時間の経過後、冷却システムが安定状態に到達 し、低圧側の圧力が約１０〜２０ｐｓｉになる。このとき、および生鮮食品室の 十分な冷却が行われたとき、ファン１４が停止され、冷凍用エバポレータ２のフ ァン１２が起動され、冷凍室の冷却が行われる。 上述の内容から既に明らかになっているように、この発明は、比較的簡単な冷 却システムを提供する。その冷却システムにおいては、冷凍室および生鮮食品室 用の各エバポレータが前後に（in tandem）配列されて動作し、生鮮食品室用の エバポレータとファンとが冷却サーモスタットの初期段階中で動作し、それに引 き続き、一旦冷却システムが安定状態または少なくともそれに近い状態になると 、冷凍室のファン／エバポレータが動作する。冷却剤としてＲ１２を用いた実験 結 果によれば、標準的な単一段階の冷却システムの必要エネルギーに比べて、この 発明の冷却システムの方が約１０〜２０％のエネルギーを節約することが示され ている。 生鮮食品用エバポレータは、一般的には内部容積と同様に全熱交換器の占有空 間の点で冷凍用エバポレータより大きい。これは、生鮮食品室は一般的には冷凍 室より大きいので、一般的には生鮮食品室と冷凍室との相対寸法に依存している からである。さらに、比較的小さい冷凍用エバポレータは、生鮮食品室の冷却中 において、暖められつつある状態の冷却剤が冷凍用エバポレータを通過するとき に発生する自然対流または自由対流を最小にすることを助ける。 この発明によれば、効果的かつ効率的な霜取りサイクルを達成する点において も有利性が認められる。この運転モードの間、コンプレッサ１８と冷凍用ファン １２とが停止し、生鮮食品エバポレータ用ファン１４が起動している。さらに、 バイパス弁３０が開かれ、冷凍用エバポレータの入口が生鮮食品用エバポレータ の出口に連通する。ファン１４が動作すると、食品室からの熱が生鮮食晶用エバ ポレータに供給され、それにより両方のエバポレータに積もっている霜を溶かす 。この間、コンプレッサは動作していないが、それにも拘わらず冷却剤が生鮮食 品室において加熱され、かつ蒸発させられ、冷凍用エバポレータ２において液化 される結果として冷却剤の移動が発生する。したがって、霜取り運転中、冷却剤 が生鮮食品用エバポレータ６内で加熱され、かつ蒸発するときに熱サイフォン効 果が発生する。その後、冷却剤の蒸気はバイパス通路２４を通過することができ るようになり、その蒸気は冷凍用エバポレータに流入し、そして霜取りまたは冷 凍用エバポレータに積もった氷の解凍を行う。蒸気が冷凍用エバポレータ２に流 入するので、冷凍用エバポレータの液体が通路１０を通って生鮮食品用エバポレ ータ６に流入する。生鮮食品用エバポレータと冷凍用エバポレータとの配置関係 によっては、冷却剤が前の説明と逆に流れるかもしれない。その場合、蒸気は通 路１０に沿って流れ、液体の冷却剤は通路２４を通って生鮮食品用エバポレータ ６に流入する。バイパス通路２４および弁３０は設置が任意であり、エバポレー タ２，６間における蒸気と液体との交換が単一の通路１０内で発生するようにし てもよいことを理解すべきである。しかしながら、より効果的な霜取りのために は、 もし冷却システムがバイパス通路なしに動作されるならば、通路１０内において 液体（エバポレータ２からエバポレータ６へ移動）と蒸気（エバポレータ６から エバポレータ２へ移動）との交換を許容するために、より直径の大きい通路１０ を設けることが望ましい。 この発明によって提供される霜取りは、氷の溶解または霜取りを達成するのに 独立したヒータを必要としないという点において有利である。その結果、従来の 電気霜取りシステムより約５％のエネルギーが節約される。特に、エバポレータ 間にバイパス通路と弁とを設けることにより、霜取りモードの間、冷却剤が熱サ イフォン効果によって循環させることができる。このような霜取りは、霜取りが 実行されている間、冷凍室の温度をより低温に維持することができるという点に おいて有利である。従来の電気霜取りでは、冷凍室がしばしばより暖かくなり、 ときには冷凍温度を越える。そのため、アイスクリームのようなものの軟化また は溶解が発生することがある。この発明の霜取りシステムでは、エバポレータを 通過する冷却剤が霜取りを行い、冷凍室内の温度を低レベルに維持することがで きる。 いま、図２を参照してこの発明の他の実施例を説明する。図２において、図１ の実施例に対応する部材は上記の数字で示され、かつ対応する部材の説明は省略 する。図２の冷却システムは、冷凍室４′と生鮮食品室８′とをそれぞれ冷凍す るために一対のエバポレータが直列に設けられている点において図１の冷却シス テムと本質的に同一である。しかしながら、図２の装置では、生鮮食品室にイン タークーラー型エバポレータ２６が設けられている。インタークーラー型エバポ レータを用いると、充填処理をよりよく行うことができるとともに、細管２２′ の下流側における蒸気の割合を、生鮮食品室に標準的なエバポレータが利用され たときの蒸気割合のほぼ半分に減少させることができる（すなわち、細管２２′ の下流側における蒸気の割合は図１の実施例における蒸気の割合のほぼ半分であ る。）。充填処理の改良に加え、インタークーラー型エバポレータによって行わ れる冷却剤の予備冷却により、エネルギーのより一層の節約がもたらされる。細 管２２を熱交換器１６に取り入れることができる図１の装置に比べ、細管２２′ は、図２に示すように、インタークーラー型エバポレータ２６より下流に設けな ければならない。他の点において、図２の冷却システムは図１のそれと同様に動 作する。図１の実施例と同様に、霜取り動作を助けるために、バイパス通路２４′ とバイパス弁３０′とが任意に設けることができる。 図３を簡単に参照するに、これには図２の実施例のインタークーラー型エバポ レータ２６の拡大図が示されている。図３に示すように、熱交換器１６′から出 た液体は、エバポレータ２６に流入し、符号２９で示す内管を通過する。その後 、液体は内管を通過し、符号３１で示すところから出、その後細管２２′に進む 。追加的な導管または管３３が内管を取り囲んでいる。外管３３は、冷凍用エバ ポレータから出た符号１０′で示される２相冷却剤を受け入れる。冷却剤を利用 して生鮮食品室８′を冷却しているので、冷却剤は蒸発し、符号２８′で示すよ うに蒸気として管３３から出る。インタークーラー装置を用いた結果、冷凍用エ バポレータから出てエバポレータ１６に流入する２相の冷却剤は、生鮮食品室８ ′の冷却のみならず、熱交換器１６から出る液体の冷却剤を予備冷却する。それ により、予備冷却された冷却剤を細管２２′に供給する。この結果、細管から出 る冷却剤の蒸気の割合がより低くなり、冷却剤の充填処理(charge m anagem ent )が改良され、冷却装置の効率が改良される。 図４を参照するに、この図にはこの発明冷却システムを操作するための制御シ ステムが示されている。制御ユニット１は、冷却が必要であるということを表す 指示を食品室に配置されたセンサまたはサーモスタット７から受け取る。その指 示に応答して、制御ユニット１は、食品用エバポレータのファン１４を起動する 。しかし、冷凍用エバポレータのファン１２は停止している。制御器は、ファン １２，１４を連続的に動作させるか、同時にではなく動作させるようになってい る。したがって、一度には一方のファンだけしか運転されない。このように、制 御器は、冷却サイクル期間中、ファンに対して２路開閉スイツチとして動作する 。勿論、ファンを動作させるための２路開閉スイッチは制御器から独立して設け てもよい。その場合には、制御器が２路開閉スイツチを動作させる。食品室のサ ーモスタット７からの冷却が必要であるという指示に応答して、制御ユニット１ はコンデンサ用のファン２１（もし、コンデンサーがファンを備えているならば ）と同様にコンプレッサ１８の運転を開始する。食品室が十分に冷却されたと判 断さ れた後、サーモスタットによって供給される信号と、ある時間の経過とのいずれ かにより、食品室のファン１４が停止され、冷凍室のファンが起動され、冷凍室 が十分に冷却されたと判断されるまで冷凍室の冷却が行われ、その判断のときに 冷凍用ファン、コンプレッサおよびコンデンサのファン（もし、設けられている ならば）が停止される。このようにして、コンプレッサの初期運転期間中、食品 室の冷却が行われる。そのとき、エバポレータを通って流れる冷却剤の相状態が 変化する。一方、冷凍室は、食品室の冷却の後に冷却される。したがって、冷凍 室の冷却は、冷却剤が冷凍室の冷却により一層適した状態に到達したときに行わ れる。 霜取り運転中、コンプレッサと冷凍用エバポレータのファンとは停止している が、食品用エバポレータのファン１４が回り、（もしあるならば）バイパス弁３ ０が開いている。霜取りサイクルの運転は、周期的にまたは所定の時間に（例え ば、一般的には冷凍装置が閉じられている夜間に）行うこともでき、あるいは霜 取りが必要であるということを指示するセンサまたは論理回路に基づいて行うよ うにしてもよい。 冷却が必要であることを冷凍用サーモスタットが指示しているが、冷却が必要 であることを食品サーモスタットが指示していない状況では、冷却システムを上 の説明と同様に運転することができる。その場合、食品室の初期冷却に続いて冷 凍室の冷却が行われる。それに代えて、冷凍室だけの冷却のために別の手順で行 うことも可能である。これは、コンプレッサが運転を開始した後でしかも、冷凍 用エバポレータのファン１２の運転の前に発生するある時間の経過という条件の 下で可能性がある。 前述の内容から既に明らかなように、この発明は、別々の温度に維持される二 つ以上の室を冷却するのに特に適した比較的簡単であるが効率的な冷却システム を提供する。この発明は、各室に設けられた熱交換器またはエバポレータに積も った氷の溶解または霜取りのための補助的なヒータの使用を必要としない信頼性 が高くかつ効率的な霜取り動作も提供する。 明らかに、この発明の多数の改良例および変形例が上記の説明に基づいて可能 である。それ故、この発明は、請求の範囲の範囲内において、ここに特に記載さ れた内容以外の方法で実行してもよいことを理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 キム，クワンギル アメリカ合衆国 メリーランド 20783 ハイアッツヴィル 3404 チューレイン ドライヴ ＃31 (72)発明者 コプコ，ウィリアム レスリー アメリカ合衆国 ヴァージニア 22151― 1728 スプリングフィールド ロンザデイ ル ドライヴ 5207 (72)発明者 パノック，ジュルゲン アメリカ合衆国 ミシガン 49127 ステ ィーヴンズヴィル 4419 レッド アロー ハイウェイ ＃Ｄ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．コンプレッサと、 コンデンサと、 第１の熱交換器およびこれと協働する第１のファンを含む冷却されるべき第１ の室と、 第２の熱交換器およびこれと協働する第２のファンを含む冷却されるべき第２ の室と、 コンプレッサ、第１のファンおよび第２のファンを制御するための制御システ ムとを備え、 上記第１の室が上記第２の室より低温に維持され、 上記制御システムが、上記第１および第２の室の一方に冷却が必要であること を指示する信号に応答して上記第２のファンおよび上記コンプレッサを起動し、 上記第２の室の冷却が達成された後、上記制御システムが上記第２のファンを停 止し、かつ上記第１の室を冷却するために上記第１のファンを起動する少なくと も二つの室を冷却することを特徴とする冷却システム。 ２．上記第１および第２の熱交換器の一方が上記第１および第２の熱交換器の他 方の土流に位置するよう、上記第１および第２の熱交換器が直列に配置され、上 記熱交換器の上記一方から出た冷却剤が上記熱交換器の上記他方に直接に、かつ 完全に流入するよう、上記第１および第２の熱交換器が互いに接続されているこ とを特徴とする請求項１の冷却システム。 ３．上記第１および第２の熱交換器がそれぞれ第１および第２のエバポレータを 備えていることを特徴とする請求項２の冷却システム。 ４．上記第１および第２の室にそれぞれ配置され、上記第１および第２の室を所 望の温度範囲に維持するために上記制御システムに信号を供給する第１および第 ２のサーモスタットをさらに含み、上記第１のサーモスタットが上記第１の室を 上記第２の室より低温に維持するように設定されていることを特徴とする請求項 １の冷却システム。 ５．上記第１の熱交換器の冷却剤入口と上記第２の熱交換器の冷却剤出口との間 にバイパス通路が配置され、さらに上記バイパス通路に弁が配置されていること を特徴とする請求項１の冷却システム。 ６．上記制御システムが霜取り運転のために上記弁を開き、さらに上記制御シス テムが上記霜取り運転のために上記第２のファンを起動する一方、上記第１のフ ァンおよび上記コンプレッサを停止させておくことを特徴とする請求項５の冷却 システム。 ７．上記第２の熱交換器がインタークーラー型エバポレータであり、上記インタ ークーラー型エバポレータが、冷却剤が上記コンデンサから出た後、上記冷却剤 を受け入れる第１の導管を含み、上記第１の導管が上記第１の熱交換器の冷却剤 入口に接続され、上記インタークーラー型エバポレータが、上記第１の熱交換器 の冷却剤出口に接続され、かつ上記第１の熱交換器から出た２相冷却剤を受け入 れる第２の導管をさらに含み、それにより上記第２の導管内の２相冷却剤が上記 第１の導管内の上記液体冷却剤を冷却することを特徴とする請求項１の冷却シス テム。 ８．上記第１の熱交換器の上記入口と上記インタークーラー型エバポレータの上 記第１の導管との間に膨張弁と細管との一方が配置されていることを特徴とする 請求項７の冷却システム。 ９．第１の室を第２の室より低温に維持するようにして、第１および第２の室を 異なる温度に維持するように第１および第２の室を冷却する方法であって、 上記第１の室を冷却するために第１のエバポレータと第１のファンとを用意し 、 上記第２の室を冷却するために第２のエバポレータと第２のファンとを用意し 、 上記第１および第２の室の少なくとも一方の冷却が必要であるという判断に応 答して冷却サイクルを、その冷却サイクルの間、当初上記第２のファンが運転さ れる一方、上記第１のファンが停止され、その後上記第２のファンが停止される とともに、上記第１のファンが起動されるように運転することを特徴とする冷却 方法。 １０．上記冷却サイクルの開始時にコンプレッサを運転することをさらに含み、 上記コンプレッサの初期運転中、上記第２のファンが動作し、上記第２のファン の運転中、上記第１および第２のエバポレータを通過する冷却剤の相が変化状態 にあり、上記第１のファンの運転中、上記冷却剤が安定状態にあることを特徴と する請求項９の冷却方法。 １１．上記第１および第２のエバポレータを直列に配置することをさらに含み、 上記第１および第２のエバポレータの一方が上記第１および第２のエバポレータ の上流に配置され、上記エバポレータの上記一方から出た全ての冷却剤を上記エ バポレータの他方に流入するように流すことをさらに具備することを特徴とする 請求項９の冷却方法。 １２．上記第１のエバポレータの冷却剤入口と上記第２のエバポレータの冷却剤 出口との間にバイパス通路を用意し、上記バイパス通路に弁を配置することをさ らに含み、冷却運転中には上記弁を閉状態に維持し、霜取り運転のために上記弁 を開くことをさらに具備することを特徴とする請求項９の冷却方法。 １３．上記霜取り運転中、上記第２のファンを起動する一方、上記第１のファン およびコンプレッサを停止することをさらに具備することを特徴とする請求項１ ２の冷却方法。 １４．上記第２のエバポレータとしてインタークーラー型エバポレータを用意し 、冷却剤が上記第１のエバポレータに流入する前に冷却剤を冷却するために上記 インタークーラー型エバポレータを利用することをさらに具備することを特徴と す る請求項９の冷却方法。 １５．膨張弁と細管との少なくとも一方を用意し、これを上記インタークーラー 型エバポレータと上記第１のエバポレータとを接続する導管に配置することをさ らに具備することを特徴とする請求項１４の冷却方法。 １６．第１のエバポレータと、 上記第１のエバポレータと直列に接続された第２のエバポレータと、 上記第１および第２のエバポレータとそれぞれ協働する第１および第２のファ ンと、 上記第１および第２のファンに接続され、一度に上記ファンの一方だけを動作 させる２路開閉スイッチとを備えたことを特徴とする冷却システム。 １７．上記第１のエバポレータから出た冷却剤が上記第２のエバポレータに直接 にかつ完全に流入するよう、上記第１のエバポレータの出口が上記第２のエバポ レータの入口に接続されていることを特徴とする請求項１６の冷却システム。 １８．第１および第２の室をさらに含み、上記第１のエバポレータが上記第１の 室を冷却し、上記第２のエバポレータが上記第２の室を冷却し、冷却サイクル中 、上記第２のファンが当初運転され、それに続いて上記第１のファンが運転され るように上記２路開閉スイッチを操作する制御手段をさらに具備することを特徴 とする請求項１７の冷却システム。 １９．上記制御手段がコンプレッサの運転も制御し、上記制御手段が上記冷却サ イクルの当初に上記コンプレッサを起動し、上記コンプレッサの初期運転中に上 記第２のファンが動作し、上記制御手段が上記コンプレッサおよび上記第１のフ ァンを停止状態に維持している間、上記制御手段が霜取りサイクルをもたらし、 霜取り効果をもたらすために上記制御手段が上記第２のファンを起動させること を特徴とする請求項１８の冷却システム。 ２０．上記第１のエバポレータの入口と上記第２のエバポレータの出口との間を 接続するバイパス通路をさらに含み、上記バイパス通路がそれに沿って配置され た弁を含み、上記制御手段が霜取り運転中に上記弁を開くことを特徴とする請求 項１９の冷却システム。