JPH10508370A

JPH10508370A - 冷却システム

Info

Publication number: JPH10508370A
Application number: JP7527232A
Authority: JP
Inventors: カヴェントリー、アンドリュー
Original assignee: エメラルドエンタープライズイズプロプライエタリリミテッド
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1998-08-18
Also published as: WO1995029372A1; EP0754283A1; EP0754283B1; AUPM523894A0; EP0754283A4; ATE256848T1; CA2188402C; IN190282B; US5881565A; CA2188402A1; DE69532324D1; NZ284393A

Abstract

(57)【要約】圧縮された冷媒の供給部（１６）に各導管（３０）を介して平行に接続可能な三つの膨張ユニット（１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ）を有する冷却システム（１２）。各膨張ユニットは、膨張チャンバ（２２）と、三つの一連に接続された二次チャンバ（２４，２６および２８）とを有する。膨張チャンバ（２２）と二次チャンバ（２４，２６および２８）とは、次第に容積が減少するように形成してある。それぞれの第２の二次チャンバ（２６）から離れた第３の二次チャンバ（２８）の各端部は、共通のブリードチューブ（２９）に接続してあり、そのチューブは、冷媒を排気するためのブリード孔（３４）を持つ。ブリード孔（３４）は、膨張ユニット（１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ）を内蔵するハウジング（１５）の外部に開口する。ハウジング（１５）の内部は、所定温度で液体から固体に相が変化するゲルで満たされている。バルブ装置（３２）が膨張ユニット（１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ）に接続してあり、圧縮された冷媒を供給するようになっている。ハウジング（１５）は、冷媒の供給部（１６）と共に、クーリングボックス内に装着することができ、その内部を冷却し、クーリングボックスの内部の内容物も冷却するようになっている。これは、膨張ユニット（１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ）への所定容積の圧縮された冷媒を間欠的に供給するバルブ機構により達成される。このような供給により、圧縮された冷媒は、最初に膨張チャンバ（２２）内で膨張する。これにより、周囲のゲルから熱を吸収し、そして、クーリングボックス内の空間から熱を吸収する。二次チャンバを通しての膨張冷媒の流れは、次第に減少する容積の二次チャンバが存在することにより生成される背圧により阻害される。このことは、圧縮された冷媒の少ない容積の消費にも拘らず、長時間にわたり、ゲルを冷凍状態に維持することを許容する。

Description

【発明の詳細な説明】冷却システム発明の技術分野本発明は、冷却システムに関する。発明の背景従来の閉鎖冷却システムとして、コンプレッサにより冷媒がエバポレータとコンデンサとを循環するものが知られている。このような冷却システムは、コンプレッサとコンデンサとの存在により、本質的に嵩ばり、また、電源に接続することによりコンプレッサに電力を供給させる必要があることから携帯性が制限されている。さらに、このタイプの冷却システムは、冷媒を膨張および圧縮させる通常の冷却サイクルを提供する必要があることから効率に制限があり、負荷が大きくなれば成るほど、サイズが大きくなり、増大する負荷の冷却を可能にならしめるために必要とされる電力も大きくなる。本発明の目的は、その動作のために外部電力源の接続を必要とせず、その動作を維持するためのエネルギーを最小限にすることが可能であり、コンデンサを必要としない冷却システムを提供することにある。発明の概要本発明では、冷却システムであって、圧縮された冷媒の供給部に接続されるように適合された膨張ユニットであり、当該膨張ユニットが、膨張チャンバと、少なくとも一連に接続された二次チャンバとを有し、前記二次チャンバが、前記膨張チャンバから前記少なくとも一つの二次チャンバのうちの最終の二次チャンバへ向けて累進的に容積が減少する空間を持ち、前記最終の二次チャンバが、前記システムから冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているように構成してある膨張ユニットと、前記膨張ユニットと周囲空間との間での熱伝達を行う熱移送媒体であり、前記膨張チャンバへ圧縮された冷媒が供給された時に、前記冷媒が膨張して前記熱移送媒体から熱を吸収し、前記熱移送媒体を冷却し、引続き前記周囲空間を冷却するところの熱移送媒体とを有する冷却システムを提供する。好ましくは、前記二次チャンバの容積が、前記熱移送媒体を所定温度以下の温度に維持することができるように、前記冷媒の排出速度を制限することができるように配列してある。好ましくは、前記熱移送媒体が、前記所定温度で液体から固体に相が変化する材料で構成してある。さらに好適には、前記熱移送媒体はゲルである。好ましくは、前記ブリード孔は、前記周囲空間に連通し、使用に際しては、前記周囲空間に排出された冷媒は、膨張して前記周囲空間から熱を吸収する。好ましくは、前記膨張チャンバと二次チャンバは、連続した複数の導管の形態である。さらに好適には、前記複数の導管は、長さが同じである。好ましくは、前記膨張ユニットは、圧縮された冷媒の供給部に平行に接続可能な複数の膨張ユニットのうちの一つである。本発明の一形態では、各膨張ユニットが、三つの二次チャンバを有する。好ましくは、前記冷却システムは、前記膨張ユニットを保持し、前記熱移送媒体を内部に収容するためのハウジングをさらに有する。好ましくは、前記冷却システムは、圧縮された冷媒の供給部に前記膨張ユニットを連結するためのバルブ手段をさらに有し、当該バルブ手段が、前記供給部から前記膨張ユニットへ所定の選択された時間で、所定容積の圧縮された冷媒を移動させることを許容するように動作する。好ましくは、前記バルブ手段は、バルブと、所定の間隔で所定時間、前記バルブを開くための制御部と、を有する。本発明の別の観点では、周囲空間を冷却するための冷却システムであって、当該冷却システムが、圧縮された冷媒の供給部に接続されるように適合された膨張ユニットであり、当該膨張ユニットが、膨張チャンバと、少なくとも一連に接続された二次チャンバとを有し、前記二次チャンバが、前記膨張チャンバから前記少なくとも一つの二次チャンバのうちの最終の二次チャンバへ向けて累進的に容積が減少する空間を持ち、前記最終の二次チャンバが、前記膨張ユニットから前記周囲空間へ冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているように構成してある膨張ユニットと、前記膨張ユニットと周囲空間との間での熱伝達を行う熱移送媒体とを有し、使用に際しては、前記膨張チャンバへ圧縮された冷媒が供給された時に、前記冷媒が前記膨張チャンバで膨張して前記熱移送媒体から熱を吸収することにより、そして、前記ブリード孔から前記周囲空間内に冷媒が排出されて膨張することにより、前記周囲空間が冷却されるところの冷却システムを提供する。図面の簡単な説明以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照として一実施例の形態で説明する。この場合において、図１は本発明の好ましい実施形態に係る冷却システムを用いたクーリングボックスの概略斜視図、および図２は図１の好ましい実施形態に係る冷却システムの概略斜視図である。好ましい実施形態の詳細な説明図１には、本発明に係る冷却システム１２が組み込まれたクーリングボックス１０が示されている。この冷却システム１２は、周囲空間１７に設置されるクーリングボディ１４を有し、圧縮二酸化炭素が収容された２つの容器１６のような圧縮冷媒の供給源に接続されている。図２に示されるように、クーリングボディ１４は矩形のハウジング状１５に形成されている。このハウジング１５の内部には、隔壁２０を互いに平行に、一連の間隔をもって設けることによりワーキングチャンバ１８が形成されており、隔壁２０は、膨張ユニット１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ（以下、一般的には膨張ユニット１９という）が保持されて設けられる孔を有している。各膨張ユニット１９は、膨張チャンバ２２と２次膨張チャンバ２４，２６，２８を有している。図２に示されるように、第１の、第２の、および第３の２次膨張チャンバ（それぞれ２４，２６，２８）は、体積容量が徐々に減少するようにその直径が徐々に減少するよう形成されている。チャンバ２２，２４，２６，２８は、隣接する等しい長さの導管またはチューブから形成されている。各膨張ユニット１９の最後の導管またはチャンバ２８は、一般的なＴ字状のブリードチューブ２９を介してブリード孔３４に接続されている。このブリード孔３４は、冷媒を周囲空間１５へ吐出するために、ハウジング１５の外面に開口されている。ワーキングチャンバ１８内のその他の空間は、所定温度で液体から固体へ状態が変化するゲルのような熱移送媒体で満たされている。各膨張チャンバ２２は、それぞれ導管３０を介してバルブ手段３２に接続されている。そして、このバルブ手段３２は、適切な方法によって、圧縮二酸化炭素が収容された２つの容器１６に接続され、圧縮二酸化炭素が容器１６から膨張ユニット１９へ選択された時間に入れられる。バルブ手段３２は、バルブ（図示はしない）を有し、機械的または電気的なタイマーのようなコントローラ（図示しない）を有し、このコントローラは、クーリングボックス１０の内容物の冷凍かまたは冷却かの必要性に応じて、予め選択された時間だけ予め選択された時間にバルブを開く。さらに詳しくは、バルブ手段３２は、ゲルの物理的状態が液体から固体へ変化する、すなわちゲルが冷凍を維持するに必要とされる温度以下に当該ゲルを維持するために操作することができる。好ましくは、クーリングボディ１４は、冷媒供給源１６から取り外し可能に形成し、必要とされるまで隔離された独立の冷却室に貯蔵する。この場合、ゲルが予備冷却された状態であるため、冷却システム１２は、ゲルの冷凍を維持するためだけに動作することもできる。もちろん、本実施形態の冷却システム１０は、通常の操作中にゲル自体を冷凍することもできる。しかしながら、ゲルを冷凍するためには、二酸化炭素を最主成分として噴出させることが必要となる（そうすることで、もっと多くの二酸化炭素が使用される）。膨張ユニットの寸法は、膨張ユニットまたはチャンバの数と同様に、冷却空間の大きさによって決定される。本実施形態において、クーリングボックス１０を通常の寸法とするために、チャンバは長さがそれぞれ４００ｍｍ程度、膨張チャンバは約１３ｍｍ、第１、第２および第３の２次チャンバはそれぞれ６ｍｍ、５ｍｍ、および０．００２ｍｍ程度の寸法とされている。また、ブリードチューブ２９は、直径０．００２ｍｍである。したがって、ブリード孔３４（ブリードチューブ２９の開口端に設けられている）は、各チャンバを通過する適切な背圧を提供するには充分に小さいサイズであり、熱移送媒体を冷凍状態に維持するのに消費されるガスの量を最小にすることができる。理想的には、ハウジング１５は、アルミニウムや鋼などのような高熱伝達性の金属により形成される。好ましいゲルとしては、冷凍するかまたは少なくとも極低温を維持できるタイプのものであり、外部からの冷却の付加なく、室温環境温度において４８時間以上、周囲から熱を吸収し続け得るものである。さらに、冷却媒体の凝固点は、好ましくは−２から２℃の範囲である。そのようなゲルの一つとして、チルパック冷媒ゲル（CHILLPAK REFRIGERANT GEL）１ＴＳＧ−１５Ｌがある。バルブ手段３２を操作して多量の圧縮二酸化炭素を膨張ユニット１９内へ入れると、二酸化炭素は膨張チャンバ２２内で膨張し、チャンバの壁を介して直接隣接して設けられたゲルから熱を吸収する。この二酸化炭素ＣＯ₂の膨張による熱の吸収によって、温度は一般的にはさらに低下するものの、ゲルは少なくとも冷凍する温度まで低下する。そして、この膨張した二酸化炭素ＣＯ₂は、第１の２次チャンバ２４に入ってここを通過する。この２次チャンバの体積容量は、膨張チャンバからの膨張二酸化炭素ＣＯ₂の体積流れ率が、膨張ガスが周囲から熱を最大限に吸収できるように、充分にゆっくりなるように設計されている。この工程は、次の２つの２次チャンバ２６，２８を通過する際も継続し、各ステージでは、二酸化炭素ＣＯ₂の熱吸収容量がゲルをその凝固点以下に維持するのに充分なように、二酸化炭素ＣＯ₂の流路抵抗がさらに大きく設けられている。２次チャンバ（第３の２次チャンバ２８）の最小径と同じ、ブリードチューブ２９内のブリード孔３４を有することにより、チャンバを通過する膨張冷媒の体積流れ率は制御され、冷媒の熱吸収容量を最大に利用することができる。ゲルは、ハウジング１５を介して、クーリングボディ１４の周囲の空間１７に熱的に接続されており、したがって熱伝達によってこの空間が冷却される。本実施形態において、冷却システム１２は、標準的なクーラボックス（商品名「Ｅｓｋｙ」で知られているタイプのようなもの）に装着されている。この形では、ブリード孔３４によって、膨張ガスがクーリングボックス１０の空間１７へ排出され、この第３の２次チャンバ内では、膨張ガスはその圧力が維持されているので、ブリード孔３４を通過するときの追い出しによってさらなるガスの膨張が生じ、クーリングボックスの空間１７内でのさらなる冷却が提供される。これは、クーリングボックスの上方にある暖かい空気を、クーリングボックスに設けられるべき排気部（図示しない）から噴出させる力を生じせしめる。周囲空間１７においてこれは余分な冷却を提供する補助的なものであるため、特にクーリングボックスの空間１７への膨張ガスの排気は、本質的なものではない。このように、熱はクーリングボックス１０の空間１７内からクーリングボディ１４とゲルとを介して冷媒に吸収され、ここで熱が再び膨張二酸化炭素に移送される。定期的に膨張二酸化炭素を排気することで、そこに移送される熱はシステムから噴出される。冷媒を膨張させたのち圧縮し、これを繰り返す従来の冷却技術と比較すると、上述した実施形態では、膨張冷媒はシステムから排出または排気される。徐々に体積容量が減少するチャンバをたくさん設けることにより、冷媒が各２次チャンバを通過する際に膨張チャンバ内の膨張冷媒に作用する背圧は維持される。したがって、たとえ各２次チャンバを通過するのがわずかに徐減であったとしても、膨張冷媒の熱吸収容量もまた維持されることとなり、冷媒は、２次チャンバを移動する際に、ゲルの周囲から熱を吸収する機能を発揮する。上述したように、本発明の冷却システムには多くの用途がある。特に、本システムは外部の電源への接続が不要であり、操作するためには圧縮冷媒に蓄積されたエネルギによる。これにより、当該システムは、特に娯楽の冷却（キャラバン、ボートでの遠方への行事、キャンプ、スポーツ活動等）その他の移動性が要求される状況（例えば医学上または病理学上の輸送、食料の運搬、移動軍隊の用途）に好ましく適用されることとなる。最後に、基本的な発明概念から逸脱しない限りにおいて、既述したものに加えて種々に変更または改変しても良いことは明らかである。例えば、冷媒供給源に平行に接続される膨張ユニット１９の数には限定されず、また各膨張ユニット１９は、体積容量が徐々に減少する連続的な２次チャンバをいくつ含んでも良い。また、冷媒は、窒素などの他の圧縮（および液化）ガスを含んでも良い。このような全ての変更と改変とは、本発明の範囲内とみなすことができ、本発明の特質は前述した説明と添付した請求の範囲により決定される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年３月７日【補正内容】明細書冷却システム発明の技術分野本発明は、冷却システムに関する。発明の背景従来の閉鎖冷却システムとして、コンプレッサにより冷媒がエバポレータとコンデンサとを循環するものが知られている。このような冷却システムは、コンプレッサとコンデンサとの存在により、本質的に嵩ばり、また、電源に接続することによりコンプレッサに電力を供給させる必要があることから携帯性が制限されている。さらに、このタイプの冷却システムは、冷媒を膨張および圧縮させる通常の冷却サイクルを提供する必要があることから効率に制限があり、負荷が大きくなれば成るほど、サイズが大きくなり、増大する負荷の冷却を可能にならしめるために必要とされる電力も大きくなる。本発明の目的は、その動作のために外部電力源の接続を必要とせず、その動作を維持するためのエネルギーを最小限にすることが可能であり、コンデンサを必要としない冷却システムを提供することにある。発明の概要本発明では、冷却システムであって、圧縮された冷媒の供給部に接続されるように適合された膨張ユニットであり、当該膨張ユニットが、前記システムから冷媒を排出するためのブリード孔に連通する膨張チャンバを有するところの膨張チャンバと、前記膨張ユニットと周囲空間との間での熱伝達を行う熱移送媒体であり、前記膨張チャンバへ圧縮された冷媒が供給された時に、前記冷媒が膨張して前記熱移送媒体から熱を吸収し、前記熱移送媒体を冷却し、引続き前記周囲空間を冷却するところの熱移送媒体とを有する冷却システムを提供する。好ましくは、前記膨張ユニットは、少なくとも一連に接続された二次チャンバをさらに有し、前記二次チャンバが、前記膨張チャンバから前記少なくとも一つの二次チャンバのうちの最終の二次チャンバへ向けて累進的に容積が減少する空間を持つ。そして、前記最終の二次チャンバが、前記システムから冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているように構成してあることが好ましい。好ましくは、前記二次チャンバの容積が、前記熱移送媒体を所定温度以下の温度に維持することができるように、前記冷媒の排出速度を制限することができるように配列してある。好ましくは、前記熱移送媒体が、前記所定温度で液体から固体に相が変化する材料で構成してある。さらに好適には、前記熱移送媒体はゲルである。好ましくは、前記ブリード孔は、前記周囲空間に連通し、使用に際しては、前記周囲空間に排出された冷媒は、膨張して前記周囲空間から熱を吸収する。好ましくは、前記膨張チャンバと二次チャンバは、連続した複数の導管の形態である。さらに好適には、前記複数の導管は、長さが同じである。好ましくは、前記膨張ユニットは、圧縮された冷媒の供給部に平行に接続可能な複数の膨張ユニットのうちの一つである。本発明の一形態では、各膨張ユニットが、三つの二次チャンバを有する。好ましくは、前記冷却システムは、前記膨張ユニットを保持し、前記熱移送媒体を内部に収容するためのハウジングをさらに有する。好ましくは、前記冷却システムは、圧縮された冷媒の供給部に前記膨張ユニットを連結するためのバルブ手段をさらに有し、当該バルブ手段が、前記供給部から前記膨張ユニットへ所定の選択された時間で、所定容積の圧縮された冷媒を移動させることを許容するように動作する。好ましくは、前記バルブ手段は、バルブと、所定の間隔で所定時間、前記バルブを開くための制御部と、を有する。本発明の別の観点では、周囲空間を冷却するための冷却システムであって、当該冷却システムが、圧縮された冷媒の供給部に接続されるように適合された膨張ユニットであり、当該膨張ユニットが、膨張チャンバを有し、前記膨張ユニットから周囲空間へ冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているところの膨張ユニットと、前記膨張ユニットと周囲空間との間での熱伝達を行う熱移送媒体とを有し、使用に際しては、前記膨張チャンバへ圧縮された冷媒が供給された時に、前記冷媒が前記膨張チャンバで膨張して前記熱移送媒体から熱を吸収することにより、そして、前記ブリード孔から前記周囲空間内に冷媒が排出されて膨張することにより、前記周囲空間が冷却されるところの冷却システムを提供する。図面の簡単な説明以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照として一実施例の形態で説明する。この場合において、請求の範囲１．冷却システムであって、圧縮された冷媒の供給部に接続されるように適合された膨張ユニットであり、当該膨張ユニットが、前記システムから冷媒を排出するためのブリード孔に連通する膨張チャンバを有するところの膨張チャンバと、前記膨張ユニットと周囲空間との間での熱伝達を行う熱移送媒体であり、前記膨張チャンバへ圧縮された冷媒が供給された時に、前記冷媒が膨張して前記熱移送媒体から熱を吸収し、前記熱移送媒体を冷却し、引続き前記周囲空間を冷却するところの熱移送媒体とを有する冷却システム。２．前記膨張ユニットが、少なくとも一連に接続された二次チャンバをさらに有し、前記二次チャンバが、前記膨張チャンバから前記少なくとも一つの二次チャンバのうちの最終の二次チャンバへ向けて累進的に容積が減少する空間を持ち、前記最終の二次チャンバが、前記システムから冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているように構成してある請求項１に記載の冷却システム。３．前記二次チャンバの容積が、前記熱移送媒体を所定温度以下の温度に維持することができるように、前記冷媒の排出速度を制限することができるように配列してある請求項２に記載の冷却システム。４．前記熱移送媒体が、前記所定温度で液体から固体に相が変化する材料で構成してある請求項３に記載の冷却システム。５．前記熱移送媒体がゲルである請求項４に記載の冷却システム。６．前記膨張チャンバと二次チャンバが、連続した複数の導管の形態である請求項５に記載の冷却システム。７．前記複数の導管は、長さが同じである請求項６に記載の冷却システム。８．前記膨張ユニットは、圧縮された冷媒の供給部に平行に接続可能な複数の膨張ユニットのうちの一つである請求項７に記載の冷却システム。９．各膨張ユニットの最終の二次チャンバの最終端に接続するブリードチューブをさらに有し、当該ブリードチューブが、前記ブリード孔を構成する開口端を有する請求項８に記載の冷却システム。１０．前記膨張ユニットを保持し、前記熱移送媒体を内部に収容するためのハウジングをさらに有する請求項８に記載の冷却システム。１１．圧縮された冷媒の供給部に前記膨張ユニットを連結するためのバルブ手段をさらに有し、当該バルブ手段が、前記供給部から前記膨張ユニットへ所定の選択された時間で、所定容積の圧縮された冷媒を移動させることを許容するように動作する請求項１０に記載の冷却システム。１２．前記バルブ手段が、バルブと、所定の間隔で所定時間、前記バルブを開くための制御部と、を有する請求項１１に記載の冷却システム。１３．各膨張ユニットが、三つの二次チャンバを有する請求項１２に記載の冷却システム。１４．前記ブリード孔が、前記周囲空間に連通しており、使用に際しては、前記周囲空間に排出された冷媒が膨張して前記周囲空間から熱を吸収する請求項１３に記載の冷却システム。１５．周囲空間を冷却するための冷却システムであって、当該冷却システムが、圧縮された冷媒の供給部に接続されるように適合された膨張ユニットであり、当該膨張ユニットが、膨張チャンバを有し、前記膨張ユニットから周囲空間へ冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているところの膨張ユニットと、前記膨張ユニットと周囲空間との間での熱伝達を行う熱移送媒体とを有し、使用に際しては、前記膨張チャンバへ圧縮された冷媒が供給された時に、前記冷媒が前記膨張チャンバで膨張して前記熱移送媒体から熱を吸収することにより、そして、前記ブリード孔から前記周囲空間内に冷媒が排出されて膨張することにより、前記周囲空間が冷却される冷却システム。１６．前記膨張ユニットが、少なくとも一連に接続された二次チャンバをさらに有し、前記二次チャンバが、前記膨張チャンバから前記少なくとも一つの二次チャンバのうちの最終の二次チャンバへ向けて累進的に容積が減少する空間を持ち、前記最終の二次チャンバが、前記システムから冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているように構成してある請求項１５に記載の冷却システム。１７．前記二次チャンバの容積が、前記熱移送媒体を所定温度以下の温度に維持することができるように、前記冷媒の排出速度を制限することができるように配列してある請求項１４に記載の冷却システム。１８．前記熱移送媒体が、前記所定温度で液体から固体に相が変化する材料で構成してある請求項１５に記載の冷却システム。１９．前記熱移送媒体がゲルである請求項１６に記載の冷却システム。２０．前記膨張チャンバと二次チャンバが、連続した複数の導管の形態である請求項１９に記載の冷却システム。２１．前記複数の導管は、長さが同じである請求項２０に記載の冷却システム。２２．前記膨張ユニットは、圧縮された冷媒の供給部に平行に接続可能な複数の膨張ユニットのうちの一つである請求項２１に記載の冷却システム。２３．各膨張ユニットの最終の二次チャンバの最終端に接続するブリードチューブをさらに有し、当該ブリードチューブが、前記ブリード孔を構成する開口端を有する請求項２２に記載の冷却システム。２４．前記膨張ユニットを保持し、前記熱移送媒体を内部に収容するためのハウジングをさらに有する請求項２３に記載の冷却システム。２５．圧縮された冷媒の供給部に前記膨張ユニットを連結するためのバルブ手段をさらに有し、当該バルブ手段が、前記供給部から前記膨張ユニットへ所定の選択された時間で、所定容積の圧縮された冷媒を移動させることを許容するように動作する請求項２４に記載の冷却システム。２６．前記バルブ手段が、バルブと、所定の間隔で所定時間、前記バルブを開くための制御部と、を有する請求項２５に記載の冷却システム。２７．各膨張ユニットが、三つの二次チャンバを有する請求項２６に記載の冷却システム。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＳ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ【要約の続き】き、その内部を冷却し、クーリングボックスの内部の内容物も冷却するようになっている。これは、膨張ユニット（１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ）への所定容積の圧縮された冷媒を間欠的に供給するバルブ機構により達成される。このような供給により、圧縮された冷媒は、最初に膨張チャンバ（２２）内で膨張する。これにより、周囲のゲルから熱を吸収し、そして、クーリングボックス内の空間から熱を吸収する。二次チャンバを通しての膨張冷媒の流れは、次第に減少する容積の二次チャンバが存在することにより生成される背圧により阻害される。このことは、圧縮された冷媒の少ない容積の消費にも拘らず、長時間にわたり、ゲルを冷凍状態に維持することを許容する。

Claims

【特許請求の範囲】１．冷却システムであって、圧縮された冷媒の供給部に接続されるように適合された膨張ユニットであり、当該膨張ユニットが、膨張チャンバと、少なくとも一連に接続された二次チャンバとを有し、前記二次チャンバが、前記膨張チャンバから前記少なくとも一つの二次チャンバのうちの最終の二次チャンバへ向けて累進的に容積が減少する空間を持ち、前記最終の二次チャンバが、前記システムから冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているように構成してある膨張ユニットと、前記膨張ユニットと周囲空間との間での熱伝達を行う熱移送媒体であり、前記膨張チャンバへ圧縮された冷媒が供給された時に、前記冷媒が膨張して前記熱移送媒体から熱を吸収し、前記熱移送媒体を冷却し、引続き前記周囲空間を冷却するところの熱移送媒体とを有する冷却システム。２．前記二次チャンバの容積が、前記熱移送媒体を所定温度以下の温度に維持することができるように、前記冷媒の排出速度を制限することができるように配列してある請求項１に記載の冷却システム。３．前記熱移送媒体が、前記所定温度で液体から固体に相が変化する材料で構成してある請求項２に記載の冷却システム。４．前記熱移送媒体がゲルである請求項３に記載の冷却システム。５．前記膨張チャンバと二次チャンバが、連続した複数の導管の形態である請求項４に記載の冷却システム。６．前記複数の導管は、長さが同じである請求項５に記載の冷却システム。７．前記膨張ユニットは、圧縮された冷媒の供給部に平行に接続可能な複数の膨張ユニットのうちの一つである請求項６に記載の冷却システム。８．各膨張ユニットの最終の二次チャンバの最終端に接続するブリードチューブをさらに有し、当該ブリードチューブが、前記ブリード孔を構成する開口端を有する請求項７に記載の冷却システム。９．前記膨張ユニットを保持し、前記熱移送媒体を内部に収容するためのハウジングをさらに有する請求項７に記載の冷却システム。１０．圧縮された冷媒の供給部に前記膨張ユニットを連結するためのバルブ手段をさらに有し、当該バルブ手段が、前記供給部から前記膨張ユニットへ所定の選択された時間で、所定容積の圧縮された冷媒を移動させることを許容するように動作する請求項９に記載の冷却システム。１１．前記バルブ手段が、バルブと、所定の間隔で所定時間、前記バルブを開くための制御部と、を有する請求項１０に記載の冷却システム。１２．各膨張ユニットが、三つの二次チャンバを有する請求項１１に記載の冷却システム。１３．前記ブリード孔が、前記周囲空間に連通しており、使用に際しては、前記周囲空間に排出された冷媒が膨張して前記周囲空間から熱を吸収する請求項１２に記載の冷却システム。１４．周囲空間を冷却するための冷却システムであって、当該冷却システムが、圧縮された冷媒の供給部に接続されるように適合された膨張ユニットであり、当該膨張ユニットが、膨張チャンバと、少なくとも一連に接続された二次チャンバとを有し、前記二次チャンバが、前記膨張チャンバから前記少なくとも一つの二次チャンバのうちの最終の二次チャンバへ向けて累進的に容積が減少する空間を持ち、前記最終の二次チャンバが、前記膨張ユニットから前記周囲空間へ冷媒を排出するためのブリード孔に連通しているように構成してある膨張ユニットと、前記膨張ユニットと周囲空間との間での熱伝達を行う熱移送媒体とを有し、使用に際しては、前記膨張チャンバへ圧縮された冷媒が供給された時に、前記冷媒が前記膨張チャンバで膨張して前記熱移送媒体から熱を吸収することにより、そして、前記ブリード孔から前記周囲空間内に冷媒が排出されて膨張することにより、前記周囲空間が冷却されるところの冷却システム。１５．前記二次チャンバの容積が、前記熱移送媒体を所定温度以下の温度に維持することができるように、前記冷媒の排出速度を制限することができるように配列してある請求項１４に記載の冷却システム。１６．前記熱移送媒体が、前記所定温度で液体から固体に相が変化する材料で構成してある請求項１５に記載の冷却システム。１７．前記熱移送媒体がゲルである請求項１６に記載の冷却システム。１８．前記膨張チャンバと二次チャンバが、連続した複数の導管の形態である請求項１７に記載の冷却システム。１９．前記複数の導管は、長さが同じである請求項１８に記載の冷却システム。２０．前記膨張ユニットは、圧縮された冷媒の供給部に平行に接続可能な複数の膨張ユニットのうちの一つである請求項１９に記載の冷却システム。２１．各膨張ユニットの最終の二次チャンバの最終端に接続するブリードチューブをさらに有し、当該ブリードチューブが、前記ブリード孔を構成する開口端を有する請求項２０に記載の冷却システム。２２．前記膨張ユニットを保持し、前記熱移送媒体を内部に収容するためのハウジングをさらに有する請求項２１に記載の冷却システム。２３．圧縮された冷媒の供給部に前記膨張ユニットを連結するためのバルブ手段をさらに有し、当該バルブ手段が、前記供給部から前記膨張ユニットへ所定の選択された時間で、所定容積の圧縮された冷媒を移動させることを許容するように動作する請求項２２に記載の冷却システム。２４．前記バルブ手段が、バルブと、所定の間隔で所定時間、前記バルブを開くための制御部と、を有する請求項２３に記載の冷却システム。２５．各膨張ユニットが、三つの二次チャンバを有する請求項２４に記載の冷却システム。