(57)【要約】  特に、航空機の機内食冷却用に向いた、冷凍装置（１２）と、少なくとも１つの冷却ステーション（１４）に冷凍装置（１２）によって生成された冷却エネルギーを供給するように構成された第1の冷却回路（１６）とを具えた冷却システム（１０）である。冷凍装置（１２）は、第1の冷却回路（１６）とは別系統として形成されているものの第1の冷却回路（１６）とは熱的に結合されている第２の冷却回路（２０）を具える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍装置（１２）と、少なくとも１つの冷却ステーション（１４）に前記冷凍装置（１２）によって生成された冷却エネルギーを供給するように構成された第1の冷却回路（１６）とを具え、前記冷凍装置（１２）は、第1の冷却回路（１６）とは別系統として形成されているものの第1の冷却回路（１６）とは熱交換器（１８）を介して熱的に結合されている第２の冷却回路（２０）を具えた、航空機の機内食冷却用途を含む冷却システムにおいて、
前記第1の冷却回路（１６）内を循環する第１の冷媒は、その冷却エネルギーが少なくとも１つの冷却ステーション（１４）に供給されるとき液体から気体状態に変化することができるとともに第1の冷却回路（１６）における圧力と温度との制御下で再び液体に戻ることができるように選択されたものであることを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
前記第１の冷却回路（１６）内の第１の冷媒を循環させる第１の供給装置（２８）が、前記第１の冷却回路（１６）内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
第１の冷媒を一時的に貯留する第１の貯留タンク（３０）が、前記第1の冷却回路（１６）内に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却システム。
【請求項４】
スロットル弁（３１）が、前記第1の冷却回路（１６）内に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項５】
前記第２の冷却回路（２０）内の第２の冷媒を循環させる第２の供給装置（２８）が、前記第２の冷却回路（２０）内に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項６】
第２の冷却回路（２０）に冷却装置（３６）が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項７】
第２の冷却回路（２０）には第２の熱交換器（３８）が設けられ、この第２の熱交換器（３８）は、第２の冷却回路（２０）の、冷却装置（３６）の上流側に延在する部分を、冷却装置（３６）の下流側に延在する部分に熱的に結合させていることを特徴とする冷却システム。
【請求項８】
第２の冷媒を一時的に貯留する第２の貯留タンク（４０）が、前記第２の冷却回路（２０）内に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項９】
前記冷却ステーション（１４）が、第1の冷却回路（１６）とは別系統として形成されているものの第1の冷却回路（１６）とは熱的に結合されている第３の冷却回路（３２）を具えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項１０】
第３の冷却回路（３２）は、蒸発装置として形成されているものを含む第３の熱交換器（３３）を介して第1の冷却回路（１６）と熱的に結合していることを特徴とする請求項９に記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置と、少なくとも１つの冷却ステーションに前記冷凍装置によって生成された冷却エネルギーを供給するように構成された第1の冷却回路とを具え、前記冷凍装置は、第1の冷却回路に別系統として熱的に結合されている第２の冷却回路を具え、第２の冷却回路には冷却装置が設けられた、航空機の機内食冷却用途を含む冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような冷却システムは独国特許第4,340,317号明細書に開示されていて、例えば、旅客機の機内に貯蔵され乗客に配られるようになっている食品を冷却するのに用いられる。乗客に供給される食品は特に移動コンテナに収容される。このような移動コンテナは機外で準備され予備冷却され、そして、機内に持ち込まれたあと、航空機の乗客室の適当な一時待機位置、例えば、機内キッチンにセットされる。
【０００３】
食品を乗客に配るまで新鮮に保つため、移動コンテナ待機位置付近に冷却ステーションが設けられ、これらのステーションには、中央冷凍装置から冷却エネルギーが供給され、そして、このエネルギーは、その中に食品が貯蔵されている移動コンテナに分配される。個々の移動コンテナ待機位置に配置された冷凍ユニットと比較した場合、中央冷凍装置を有する冷却システムは、より少ない重量と設置容積とをより少なくすることができるという特長がある他、組立と保守の費用をより少なくすることができる。さらに、乗客室の外に中央冷凍装置を設置した場合には、移動コンテナ待機位置付近に配置された冷凍ユニットによって発生する機械音が、乗客室の中でうるさく聞こえてしまうのを避けることができる。
【０００４】
独国特許第4,340,317号明細書に開示されている冷却システムの場合、中央冷凍装置は個々の冷却ステーションと冷却回路を介して熱的に結合している。この冷却回路は、冷媒が循環する供給ラインと回収ラインとを具える。供給ラインは、中央冷凍装置と個々の冷却ステーションとを繋ぎ中央冷凍装置によって適度な低温に冷却された冷媒、したがって、冷却エネルギーを冷却ステーションに供給する。これに対して、冷却ステーションに冷却エネルギーを付与することによって熱せられた冷媒は、回収ラインを介して、冷却ステーションから中央冷凍装置に戻る。この場合、供給ラインと回収ラインとは直接、中央冷凍装置に連結しており、その結果、冷却回路のラインシステムは自動的に中央冷凍装置に充填された圧力を受けることになる。
【０００５】
特に、冷却システムが２相間操作を利用するよう設計されたものである場合、すなわち、冷却エネルギーが冷却ステーションに付与される際冷媒が液相から気相に変化し、それから再び、冷却回路内の適当な圧力と温度制御によって液相に戻るように設計されたものである場合、このような圧力と温度との差が、冷却回路の、中央冷凍装置に直結したライシステムの中で発生する。ラインシステムは、その結果著しい熱的および機械的負荷をうけることになるので、このことを考慮した設計になっていなくてはならない。このことは、ラインの容積とともに重量の増加を招き、このことは、冷却システム航空機の機内で用いられる場合には特に不利な結果をもたらすことになる。これに加えて、冷却回路内に高圧が充填されているような冷却システムは安全面においても不利である。最終的に、この種のシステムでは、その保守に、さらなる時間、従ってコストがかかってしまうことになる。
【０００６】
米国特許出願第2003/0042361号公開公報には、航空機の機内キッチンの移動トロリに保存された食品を冷却システムが開示されている。第１の冷媒を流す熱交換器とともにファンが機内キッチンに設けられる。ファンによって、エアが、この熱交換にの上方に導かれるとともにその過程で冷却され、そして、冷却されるべき食品に供給される。第１の冷媒は第１の冷却回路の中を循環しそして冷媒器によって所望の低温にまで冷却される。第１の冷却回路と分離された第２の冷却回路は、前記冷媒器内に設けられる。前記冷媒器で生成された冷却エネルギーは、他の熱交換器によって第２の冷却回路から第１の冷却回路に移される。
【０００７】
仏国特許第2,737,000号明細書には、中央タンクから個々の冷却ステーションに冷媒が供給される冷却システムが記載されている。冷媒器の冷却回路と熱的に接触する熱交換器が中央タンクの冷媒を冷却するよう作用する。
【０００８】
独国特許第1,601,874号明細書には、冷却コンテナが第１の熱交換器を介して外部の冷却源の接続されている冷却システムが開示されている。外部の冷却源は、回収器とともに、凝縮器、圧縮機、蒸発器を具えている。冷却エネルギーは、パイプラインを通して第１の熱交換器に接続された他の熱交換器によって回収器に移される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の目的は、安全面で改良された、そして少ない占有容積とともに少ない重量の、特に航空機の機内の食品を冷却するのに最適な冷却システム提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を達成するために、本発明の冷却システムは、冷凍装置と、少なくとも１つの冷却ステーションに前記冷凍装置によって生成された冷却エネルギーを供給するように構成された第１の冷却回路とを具え、前記冷凍装置は、第１の冷却回路とは別系統として形成されている第２の冷却回路を具える。前記冷凍装置の第２の冷却回路は、冷却システムの第1の冷却回路と熱的に結合されている。言い換えれば、本発明に係る冷却システムの場合、少なくとも１つの冷却ステーションに前記冷凍装置によって生成された冷却エネルギーを供給するため、例えば、第1の冷媒が循環するように構成された第1の冷却回路はもはや直接、中央冷凍装置には接続されていない。その代わり、第１の冷却回路と冷凍装置内に形成された第２の冷却回路とは単に熱的に結合されているだけである。このことによって、第1の冷却回路のラインシステムが中央冷凍装置に充填された、多分非常に高いであろう圧力を受けるのを効果的に防止することができる。この結果、第１の冷却回路のラインシステム内で発生する圧力差および温度差を大幅に低減することができる。
【００１１】
本発明に冷却システムにおいて、第1の冷却回路のラインシステムが冷却システムの稼働中に受ける熱的および機械的負荷はその結果、従来技術において知られているシステムに比べて大幅に低減することができる。このラインシステムの熱的および機械的負荷の低減を意図した冷却回路の設計は、その結果、重量と容積との低減に繋がり、このことは、特に、本発明の冷却システムが航空機の機内用として用いられる場合には生産および運転におけるコストを削減することになる。さらに、従来技術で知られているシステムに対比して、本発明に係る冷却システムは、第１の冷却回路内の圧力の低減により操業の安全性が向上するという違いをもたらす。最後に、第１の冷却回路と第２の冷却回路とは互いに独立して形成されているので、本発明に係るシステムは、組立と保守の作業を単純かさせることができる。
【００１２】
本発明に係る冷却システムの第１の冷却回路は、例えば、航空機の乗客室の機内キッチン付近に配置された１つの冷却ステーションだけに繋がっているようにすることもできる。しかし、本発明に係る冷却システムの第１の冷却回路は、航空機の客室内に分散された複数の冷却ステーションに冷凍装置で生成された冷却エネルギーを供給するように構成することもできる。後者の場合、第１の冷却回路は、冷凍装置によって所定の温度まで冷却された第１の冷媒を個々の冷却ステーションに向かって行くよう導く供給ラインと、冷却エネルギーを冷却ステーションに移すことによって加熱された第１の冷媒が冷凍装置の方に再び戻るための回収ラインとを具えるのが好ましい。個々の冷却ステーションは、第１の冷却回路の供給ラインもしくは回収ラインに、例えばそれらの枝配管を介して接続されていてもよい。
【００１３】
本発明に係る冷却システムの場合、第２の冷却回路を循環する第２の冷媒の温度を下げるための冷却装置は、第２の冷却回路内に配置される。この冷却装置としては、種々のタイプのクーラを用いることができる。例えば、周囲の（動力学的な）空気をヒートシンクとする装置がある。
【００１４】
熱交換器が冷凍装置の第２の冷却回路内に配設される。この熱交換器は、第２の冷却回路の、冷却装置の上流側に延在する部分を、冷却装置の下流側に延在する部分に熱的に結合させている。
【００１５】
第２の冷却回路内の冷媒を循環させる供給装置は、本発明に係る冷却システムの冷凍装置の第２冷却回路内に配置されているのが好ましい。この供給装置は、例えば、圧縮機の形態をとることができ、例えば、第２の冷媒としてCO2あるいはR134A(CH3-CF3)が好ましく用いられる。一般的に、同じ冷媒、すなわち、CO2あるいはR134A(CH3-CF3)は、第１の冷媒および第２の冷媒として用いることができる。しかし、第１の冷却回路および第２の冷却回路を異なる冷媒で稼動させることもできる。
【００１６】
第２の冷却回路から第１の冷却回路に冷却エネルギーを移すことによって加熱される第２の冷媒は、供給装置および冷却装置に入る前にまず熱交換器を流れる。冷却装置および供給装置の上流側に延在する第２の冷却回路部分を通って流れる第２の冷媒は、それが熱交換器を通過するとき熱を吸収する、すなわち、温度がさらに上昇する。このことによって、特に第２の冷媒としてCO2が用いられた場合には、第２の冷媒は、冷却装置および供給装置に気体状態で供給されることを確実にすることができる。
【００１７】
熱交換器から出た後、熱交換器で加熱された第２の冷媒は、供給装置によって冷却装置に送られそこで所望の温度に冷却される。最後に、冷却装置から出て冷却装置の下流側を流れる第２の冷媒は、第１の冷却回路に熱的接触する前に熱交換器を通過する。この熱交換器において、冷却装置の下流側に延在する第２の冷却回路部分を流れる第２の冷媒は、冷却装置および供給装置の上流側に延在する第２の冷却回路部分を流れる第２の冷媒への熱移動によってさらに冷却される。この熱交換器は、したがって、冷却装置の下流側に延在する第２の冷却回路部分を流れる第２の冷媒が、その中に蓄えられている冷却エネルギーが第１の冷却回路に移動する前に所望の低温になることを確実にする。
【００１８】
本発明に係る冷却システムの好ましい実施形態において、第２の冷却回路は、別の熱交換器を介して第1の冷却回路と熱的に結合している。別の熱交換器は、冷凍装置の第２の冷却回路から冷却システムの第１の冷却回路への最適な冷却エネルギーの移動を可能にする。この別の熱交換器は、冷凍装置と一体的に形成されていてもよいし、別のものとして形成されていてもよい。
【００１９】
本発明に係る冷却システムの他の好ましい実施形態において、前記第1の冷却回路内を循環する第１の冷媒は、その冷却エネルギーが少なくとも１つの冷却ステーションに供給されるとき液体から気体状態に変化するとともに第1の冷却回路における圧力と温度との制御下で再び液体に戻ることができるように選択されたものである。第１の冷媒としてCO2あるいはR134A(CH3-CF3)を用いることができる。本発明に係る冷却システムのこの種の２相間操作は、エネルギーの観点から特に好ましく、本発明の冷却システムの構成を、第１の冷却回路とは別に形成された第２の冷凍装置冷却回路を有するものとすることによって問題なくこれを設けることができる。
【００２０】
前記第１の冷却回路内の第１の冷媒を循環させる供給装置が、本発明に係る冷却システムの第１の冷却回路内に配置されているのが好ましい。この供給装置は、ポンプの形態をとり、冷凍装置によって所定の温度に冷却された第１の冷媒が１もしくは複数の冷却ステーションに向かう第１の冷却回路の供給ラインに組み込まれているのが好ましい。
【００２１】
本発明に係る冷却システムの好ましい実施形態において、第１の冷媒を一時的に貯留する第１の貯留タンクが、前記第1の冷却回路内に配置されているのが好ましい。貯留タンクは、第１の冷却回路の供給ライン内の供給装置の上流側に位置しているのが好ましい。本発明の冷却システムが稼動している間、第１の冷媒を、第１の貯留タンクから供給装置によって供給することが可能となる。第１の貯留タンクは、第１の貯留タンク内に蓄えられる第１の冷媒を所望の温度に保持するため、適切な保温材を配設するのが好ましい。そのほか、第１の貯留タンクは、また、第１の冷媒が例えば特定の圧力レベルに保たれるのが好ましい。
【００２２】
第１の冷却回路にスロットル弁が配置されているのが好ましい。スロットル弁は、第1の冷却回路を流れる第１の冷媒の流量を調整する。このスロットル弁は、圧力を、したがって、第1の冷却回路内の第1の冷媒の蒸発温度調整するものとしても用いることができる。
【００２３】
本発明に係る冷却システムがただ１つの冷却ステーションを具えているならば、第１の冷却回路内に１つのスロットル弁を配置するのが好ましい。このとき、スロットル弁は、例えば、冷凍装置によって適当な温度に冷却された第１の冷媒を冷却ステーションに送るための第１の冷却回路の供給ラインにおける供給装置の下流側に配置するのが好ましい。この場合、スロットル弁は、第１の冷媒の対応する冷却ステーションへの流量を調節するよう機能する。さらに、スロットル弁は、圧力、したがって、冷却エネルギーが冷却ステーションに移された際の第１の冷媒の蒸発温度を調整するよう機能してもよい。
【００２４】
これに対して、発明に係る冷却システムが複数個の冷却ステーションを具えているならば、冷却ステーションの数に対応する数のスロットル弁を設けるのが好ましい。この場合、スロットル弁は、個々の冷却ステーションへの第１の冷媒の流量を調整するものとなり、例えば、第１の冷却回路の供給ラインに接続される、それぞれの冷却ステーションに対応した枝配管に配設される。スロットル弁は、圧力、したがって、冷却エネルギーが冷却ステーションに移された際の第１の冷媒の蒸発温度を調整するように使うこともできる。
【００２５】
１または複数のスロットル弁は、スロットル弁を流れる第１の冷媒の流量を完全に抑えることができるように形成することもできる。このことによって、単にスロットル弁を閉じたり開けたりするだけで第１の冷媒の対応する冷却ステーションへの供給を簡単に妨げたり元に戻したりすることができる。このことは、特に、複数の冷却ステーションを有する冷却システムの場合には有利であり、これは、第１の冷媒、したがって、冷却エネルギーを、ある冷却ステーションに供給し、他の冷却ステーションには第１の冷却回路から簡単に隔離させておくことができるからである。
【００２６】
冷凍装置の第２の冷却回路に、第２の冷媒を一時的に貯留する第２の貯留タンクを設けることが好ましい。第２の貯留タンクは、例えば、第２の冷却回路の第２の供給装置の上流側に位置させるとよく、このことによって、供給装置は、第２の貯留タンクに貯留されていた第２の冷媒を、第２の貯留タンクから供給することができる。
【００２７】
本発明に係る冷却システムの好ましい実施形態において、前記冷却ステーションが、第1の冷却回路とは別系統として形成されているものの第1の冷却回路とは熱的に結合されている第３の冷却回路を具えている。この種の設計の場合、第３の冷却回路を、第１の冷却回路に充填されている圧力から有利に隔離することができる。さらに、システムの個々の要素に対する保守作業を容易にすることができる。
【００２８】
本発明に係る冷却システムの好ましい実施形態において、第３の冷却回路は、第３の熱交換器を介して第1の冷却回路に熱的に接続しているのが好ましい。第３の熱交換器が、冷却システムの第1の冷却回路から冷却ステーションの第３の冷却回路への最適な冷却エネルギー移動を可能にするからである。
【００２９】
第３の熱交換器は、蒸発装置として形成されているのが好ましい。こうすれば、第１の冷却回路を流れる第１の冷媒は、冷却エネルギーを冷却ステーションに移動させるとき、液体から気体に変化する。そして、第１の冷媒は、第１の冷却回路の適切な圧力と温度の制御下で、再び液体に戻る。２相間操作は、エネルギーの観点から特に好ましく、本発明の冷却システムの構成を、第１の冷却回路とは別に形成された第２の冷凍装置冷却回路を有するものとすることによって問題なくこれを設けることができる。
【００３０】
発明に係る冷却システムが複数個の冷却ステーションを具えているならば、これらの冷却ステーションには、各場合において、それぞれ対応する、好ましくは蒸発装置として形成されている第３の熱交換器を介して第１の冷却回路に熱的に結合している第３の冷却回路が設けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明に係る冷却システムの好ましい実施形態について以下に、付属する系統図に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
図１は、乗客に配るために旅客機の機内で供給される食品を冷却するのに提供される冷却システム１０を示す。冷却システム１０は、航空機の客室内の機内キッチン付近のそれぞれの移動コンテナ待機位置に分散配置された複数の冷却ステーション１４と中央冷却装置１２とを具える。冷却ステーション１４に冷却エネルギーを供給するため、第１の冷却回路１６が設けられ、第1の冷媒が、この回路内を矢印Ｐで表されるように反時計回りにCO2が第1の冷媒として用いられている。
【００３３】
冷却システム１０の第１の冷却回路１６は、熱交換器１８を介して、冷凍装置１２に第２の冷却回路２０に熱的に結合している。このほか、第１および第２の冷却回路１６、２０は互いに離れて形成されていて、このことによって、第１の冷却回路は、冷却システム１０が稼動している間、非常に高いかもしれない、第２の冷却回路の圧力の影響を受けることがない。
【００３４】
第１の冷却回路１６は、供給ライン２２、回収ライン２４、および、複数の枝配管２６を具え、これらの枝配管２６は、どの場合も個々の冷却ステーション１４を、第１の冷却回路１６の供給およびラ回収ライン２２、２４に連結させるよう機能する。
【００３５】
ポンプの形態をとっている第１の供給装置２８が、第１の冷却回路１６の供給ライン２２に配設され、第１の冷却回路１６の第１の供給装置２８の上流側に配置された第１の貯留タンク３０から第１の冷媒を送り出し第１の冷却回路１６内を循環させるよう機能する。第１の貯留タンク３０には、最適な保温層が設けられ、このことによって、第１の貯留タンク３０内に一時的に貯留された第１の冷媒を所望の低温に保持することができる。
【００３６】
スロットル弁３１が、第１の冷却回路１６の供給ライン２２を個々の冷却ステーション１４に連結している各枝配管２６に配設されていて、このスロットル弁３１は、冷却ステーション１４の上流の第１の冷媒の圧力とともに各冷却ステーション１４へ流れる第１の冷媒のの流量を調節するよう機能する。必要ならば、各スロットル弁３１は、対応する枝配管２６を流れる第１の冷媒の流れを完全に遮断することもでき、このことによって、スロットル弁３１の下流側に配置された冷却ステーション１４への冷媒の供給を止めることができる。これによって、各冷却ステーション１４は、他の冷却ステーション１４への冷却エネルギーの供給を継続したまま、第１の冷却回路１６から切り離すことができる。
【００３７】
各冷却ステーション１４は、第１の冷却回路１６から切り離されているが熱的には熱交換器３３を介して第１の冷却回路１６に結合している第３の冷却回路３２を有する。熱交換器３３は、蒸発器として形成され、その結果、第１の冷却回路１６を流れる第１の冷媒は、その冷却エネルギーが冷却ステーション１４に渡されるとき液体から気体に変化することができる。熱交換器３３から出た後、第１の冷媒は、第１の冷却回路１６における適当な温度と圧力との制御下で再び液体に戻る。
【００３８】
付属する図面の図２から分かるように、圧縮機の形態をとる第２の供給装置３４が冷凍装置１２の第２の冷却回路２０内に配設され、これは、第２の冷媒を第２の冷却回路２０内で循環させるよう機能する。CO2が第２の冷媒として用いられる。ガスクーラで構成された冷却装置３６が冷凍装置１２のの第２の冷却回路内の第２の供給装置３４の下流側に配置される。ヒートシンクとして周囲のダイナミックなエアが用いられる冷却装置３６は、第２の冷却回路２０内を循環する第２の冷媒を必要な温度まで冷却するよう機能する。
【００３９】
第２の熱交換器３８もまた、冷凍装置１２の第２の冷却回路２０の中に配置される。第２の熱交換器３８は、第２の供給装置３４の上流側に延在する第２の回路部分を冷却装置３６の下流側に延在する第２の回路部分に熱的に結合する。第２の熱交換器３８を第２の冷却回路２０に配置した結果、第１の熱交換器１８内でにおける第２の冷却回路２０から第１の冷却回路への冷却エネルギーの移動によって加熱された第２の冷媒は、第２の供給装置３４および冷却装置３６にはいる前に、まず、第２の熱交換器３８を通過する。第２の冷媒が第２の熱交換器３８を通過する際、第２の供給装置の上流側に延在する第２の冷却回路部分を流れる第２の冷媒は、熱を吸収し、そして温度が上昇することになる。このことによって、第２の冷媒として用いられているCO2が圧縮機で構成された第2の供給装置３４に確実に気体の状態で供給されることになる。
【００４０】
第２の供給装置３４の上流側に延在する第２の冷却回路２０の部分を流れる第２の冷媒は、第２の熱交換器３８の中で、冷却装置３６の下流側に延在する第２の冷却回路２０の部分を流れる第２の冷媒と熱的に接触する状態に置かれる。冷却装置３６の下流側に延在する第２の冷却回路２０の部分を流れる第２の冷媒は、したがって、第２の供給装置３４の上流側に延在する第２の冷却回路２０の部分を流れる第２の冷媒への熱移動によって第２の熱交換器３８の中でさらに冷却される。第２の冷媒はこのようにして、第１の熱交換器１６内での、冷却システム１０の第１の冷却回路１６を流れる第１の冷媒を冷却するのに必要な冷却能力を得るため、第２の熱交換器３８の下流側において、所定の低い温度にまで下げられる。
【００４１】
最後に、一時的に第２の冷媒を貯留する第２の貯留タンク４０、およびスロットル弁４２が冷凍装置１２の第２の冷却回路２０内に配置される。第２の貯留タンク４０は、第２の冷却回路２０内の第２の供給装置３４の上流側に位置させるとよい。一方、スロットル弁４２は、第２の熱交換器３８の下流側に配置される。第２の供給装置３４は、このように、第２の貯留タンク４０に貯留された第２の冷媒を第２の貯留タンク４０から送り出すことができる。スロットル弁４２は、第２の冷却回路２０を流れる第２の冷媒の流量を調節する。さらに、スロットル弁４２は、第２の冷却回路２０の圧力、したがって、第２の冷媒の蒸発温度を制御するのにも用いられる。
【００４２】
図３は、例えば独国特許4,340,317号明細書にあるような従来の冷却システムにおける冷却過程の制御を、第1の冷媒としてCO2を用いた際の圧力−エンタルピ線図で示す。従来の冷却システムの場合、第1の冷媒第１の冷却回路は中央冷凍装置に直接繋がっていて、その結果、周囲温度約30℃の冷凍装置で発生しているにおいて約95バールの高圧が第１の冷却回路の供給ライン（ポイントＡ、Ｂ）に加わることになる。第1の冷媒の圧力が枝配管に位置するスロットル弁を作動させることにより、約30バールの圧力まで下げることができるのは、第1の冷却回路を対応する冷却ステーションに繋ぐ枝配付近においてである。冷却ステーションの直接上流にあるポイントＣと、冷却ステーションの下流側の枝配管（または第1の冷媒の回収ライン）にあるポイントＤおよびＥとの間で、第1の冷媒は、発器で構成されている冷却ステーションの蒸熱交換器によって気体に変化する。最後に、第１の冷媒は、冷凍装置を通過する際、約95バールへ圧力が上昇する。
【００４３】
図４は、例えば図１および図２によって例示された冷却システムにおける冷却過程の制御を、第1の冷媒としてCO2を用いた際の圧力−エンタルピ線図で示す。図３および図４の線図を比較して明らかなように、図１および図２による冷却システムの第1冷却回路における圧力レベルは、従来のシステムよりずっと低い。これに加えて、図１および図２による冷却システムの冷却過程の制御と、従来の冷却システムの冷却過程の制御とは、図１および図２による冷却システムの第１の冷却回路は右周りの循環プロセス、すなわち時計回りに移動する循環プロセスであるのに対して、従来の冷却システムの冷却回路は左手周りの循環プロセス、すなわち反時計回りに移動する循環プロセスである点において異なっている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る冷却システムを示す。
【図２】図１に示した本発明の冷却システムに用いられる冷凍装置の拡大図である。
【図３】第１の冷媒としてCO2を使用したときの従来の冷却システムにおける冷凍プロセスを示す圧力／エンタルピ線図である。
【図４】第１の冷媒としてCO2を使用したときの本発明の冷却システムにおける冷凍プロセスを示す圧力／エンタルピ線図である。
【図１】
2009525453.tif 000003
【図２】
2009525453.tif 000004
【図３】
2009525453.tif 000005
【図４】
2009525453.tif 000006
【国際調査報告】
2009525453.tif 000007
2009525453.tif 000008
2009525453.tif 000009