(57)【要約】冷却システム（１０）は、蒸発器（２８）、吸込みライン（７４）、２段圧縮機（２０）、ガス冷却器（２４）、及び毛管（６０）を含む。吸込みラインは、吸込みラインは、蒸発器からガス状冷媒すなわち二相冷媒を受け入れる。圧縮機は、吸込みラインからガス状冷媒すなわち二相冷媒を受け入れる。ガス冷却器は、圧縮機から吐出された圧縮冷媒を冷却する。毛管は、冷媒をガス冷却器から蒸発器へと送る。吸込みラインは、二つの直線部分を含み得、毛管の二つの部分が該二つの直線部分に巻き付く。毛管を迂回するバイパス弁があり、また、吸込みラインの二つの直線部分間にアキュムレータがある。圧縮機の第１及び第２段間に中間冷却器（３８）があり、また、蒸発器の空気側からの凝縮水をパンが集める。冷媒管は、ガス冷却器からの冷却された冷媒をパンに通す。制御部（９２）は、センサー（９４）が検出した温度又は圧力に基づいて圧縮機を選択的にオン及びオフする。
2007512501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却システムであって、
蒸発器と、
蒸発器から出力された冷媒のための吸込みラインと、
吸込みラインからの冷媒を圧縮するようになされた２段圧縮機であって、吸込みラインからガス状冷媒を受け入れ、かつ圧縮したガス状冷媒を中間冷却器へと出力する第１段と、中間冷却器から前記ガス状冷媒を受け入れ、かつ圧縮したガス状冷媒を出力する第２段とを有する２段圧縮機と、
２段圧縮機の第２段から吐出された圧縮した冷媒を冷却するようになされた、前記中間冷却器と一体化したガス冷却器と、
冷却された冷媒をガス冷却器から前記蒸発器へと送るようになされた毛管とを備え、
前記吸込みラインと毛管は、これらの間の熱交換のために互いに隣接して配置される冷却システム。
【請求項２】
前記毛管は吸込みラインに巻き付いている請求項１の冷却システム。
【請求項３】
前記冷媒は二酸化炭素からなる請求項１の冷却システム。
【請求項４】
該冷却システムは遷臨界である請求項１の冷却システム。
【請求項５】
冷却システムであって、
水分凝縮が生じる空気側を有する蒸発器と、
蒸発器の空気側から凝縮水を集めるようになされたパンと、
蒸発器から出力された冷媒のための吸込みラインと、
吸込みラインから冷媒を受け入れると共に、該冷媒を圧縮するようになされた圧縮機と、
圧縮機から吐出された圧縮した冷媒を冷却するようになされたガス冷却器と、
ガス冷却器からの冷却された冷媒を、前記集めた凝縮水と熱交換関係で前記パンに通すように送るようになされた冷媒管と、
冷却された冷媒を前記冷媒管から前記蒸発器へと送るようになされた毛管とを備え、
前記吸込みラインと毛管は、これらの間の熱交換のために互いに隣接して配置される冷却システム。
【請求項６】
前記冷媒は二酸化炭素からなる請求項５の冷却システム。
【請求項７】
該冷却システムは遷臨界である請求項５の冷却システム。
【請求項８】
冷却システムであって、
蒸発器と、
蒸発器から出力された冷媒のための吸込みラインと、
吸込みラインから冷媒を受け入れると共に、該冷媒を圧縮するようになされた圧縮機と、
圧縮機から吐出された圧縮した冷媒を冷却するようになされたガス冷却器と、
冷却された冷媒をガス冷却器から前記蒸発器へと送るようになされた毛管と、
外部空気温度、吸込みライン温度又は吸込みライン圧力の内の一つを検出するようになされたセンサーと、
センサーによって検出された一つの温度又は圧力に基づいて、前記圧縮機を選択的にオン及びオフにするようになされた制御部とを備え、
前記吸込みラインと毛管は、これらの間の熱交換のために互いに隣接して配置される冷却システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記センサーが選択したレベルを上回る外部空気温度を検出した場合にのみ、圧縮機をオンにしてガス状冷媒を圧縮させる請求項８の冷却システム。
【請求項１０】
冷却システムであって、
蒸発器と、
蒸発器から出力された冷媒のための吸込みラインであって、直列に接続された実質上平行な第１及び第２直線円筒部分を含み、これにより、第２直線円筒部分が第１直線円筒部分から冷媒を受け入れる吸込みラインと、
吸込みラインから冷媒を受け入れると共に、該冷媒を圧縮するようになされた圧縮機と、
圧縮機から吐出された圧縮した冷媒を冷却するようになされたガス冷却器と、
冷却された冷媒を前記蒸発器へと送るようになされた毛管であって、直列に接続された第１及び第２螺旋巻部分を含み、これにより、第２螺旋巻部分が第１螺旋巻部分から冷却された冷媒を受け入れ、第１螺旋巻部分が吸込みラインの第２直線円筒部分に巻き付けられ、第２螺旋巻部分が吸込みラインの第１直線円筒部分に巻き付けられる毛管とを備えた冷却システム。
【請求項１１】
毛管の第１螺旋巻部分への入口と毛管の第２螺旋巻部分からの出口との間にバイパス安全弁を更に備え、該バイパス安全弁は、毛管の第１螺旋巻部分への入口と毛管の第２螺旋巻部分からの出口との間の圧力差に応答して開放する請求項１０の冷却システム。
【請求項１２】
前記吸込みラインは、吸込みラインの第１及び第２直線円筒部分を接続するＵ字形部分を含む請求項１０の冷却システム。
【請求項１３】
前記吸込みラインの第１及び第２直線円筒部分間にアキュムレータを更に備えた請求項１０の冷却システム。
【請求項１４】
前記冷媒はＣＯ2であり、前記毛管は、冷却された該ＣＯ2冷媒のための膨張装置である請求項１０の冷却システム。
【請求項１５】
冷却システムであって、
蒸発器と、
蒸発器から出力された冷媒のための吸込みラインと、
吸込みラインからガス状冷媒を受け入れると共に、該ガス状冷媒を圧縮するようになされた圧縮機と、
圧縮機から吐出された圧縮した冷媒を冷却するようになされたガス冷却器と、
冷却された冷媒を前記蒸発器へと送るようになされた毛管とを備え、
前記吸込みラインは、軸線の周りの実質上円筒状の直線部分と、前記蒸発器と該吸込みラインの直線部分との間のアキュムレータとを含み、アキュムレータは、
相分離チャンバであって、蒸発器からの冷媒のための入口と、相分離チャンバにおいてオイル及び液体の小滴が分離されたガス状冷媒のための出口とを有する相分離チャンバと、
前記オイルを該冷却システムに戻すためにオイルを排出するための排出開口を含むアキュムレータハウジングと、
相分離チャンバと該アキュムレータハウジングとの間の垂直管とを含み、
前記毛管は、前記吸込みラインの直線部分の軸線とほぼ一致する中心軸線の周りに螺旋状に巻かれた部分を含み、
前記吸込みラインと毛管は、これらの間の熱交換のために互いに隣接して配置される冷却システム。
【請求項１６】
前記相分離チャンバとアキュムレータハウジングとの間に第２垂直管を更に備え、該第２垂直管は、選択した量の冷媒チャージを保つようになされる請求項１５の冷却システム。
【請求項１７】
冷却システムであって、
蒸発器と、
蒸発器から出力された冷媒のための吸込みラインと、
吸込みラインから冷媒を受け入れると共に、該冷媒を圧縮するようになされた圧縮機と、
圧縮機から吐出された圧縮した冷媒を冷却するようになされたガス冷却器と、
冷却された冷媒をガス冷却器から前記蒸発器へと送るようになされた毛管と、
毛管を迂回するバイパス管であって、ガス冷却器から吐出された冷媒における選択したレベルを上回る圧力差に応答して開放するようになされた中間ブリーディング弁を含むバイパス管とを備え、
前記吸込みラインと毛管は、これらの間の熱交換のために互いに隣接して配置される冷却システム。
【請求項１８】
前記選択したレベルは、通常稼働圧力を上回る請求項１７の冷却システム。
【請求項１９】
前記冷媒は二酸化炭素である請求項１７の冷却システム。
【請求項２０】
冷却システムであって、
水分凝縮が生じる空気側を有する蒸発器と、
蒸発器の空気側から凝縮水を集めるようになされたパンと、
蒸発器から出力された冷媒のための吸込みラインと、
前記冷媒を圧縮するようになされた２段圧縮機であって、吸込みラインから該冷媒を受け入れ、かつ圧縮した冷媒を中間冷却器へと出力する第１段と、中間冷却器から前記冷媒を受け入れ、かつ圧縮した冷媒を出力する第２段とを有する２段圧縮機と、
２段圧縮機の第２段から吐出された圧縮した冷媒を冷却するようになされた、前記中間冷却器と一体化したガス冷却器と、
ガス冷却器からの冷却された冷媒を、前記パンに通すように送るようになされた冷媒管と、
冷却された冷媒をガス冷却器から前記蒸発器へと送るようになされた毛管と、  毛管を迂回するバイパス管であって、冷媒管から吐出された冷媒における選択したレベルを上回る圧力差に応答して開放するようになされた中間ブリーディング弁を含むバイパス管と、
空気温度、吸込みライン温度又は吸込みライン圧力の内の一つを検出するようになされたセンサーと、
センサーによって検出された一つの温度又は圧力に基づいて、前記圧縮機を選択的にオン及びオフにするようになされた制御部とを備え、
前記吸込みラインと毛管は、これらの間の熱交換のために互いに隣接して配置される冷却システム。
【請求項２１】
前記毛管は吸込みラインに巻き付いている請求項２０の冷却システム。
【請求項２２】
前記冷媒は二酸化炭素からなる請求項２０の冷却システム。
【請求項２３】
前記冷却システムは遷臨界である請求項２０の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器に関し、更に詳しくは、遷臨界冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
遷臨界（もしくは超臨界（transcritical））冷却システムは、技術的に知られている。そのようなシステムは、一般に、冷媒を循環的に圧縮し、冷却し、及び蒸発させ、冷媒は、蒸発器の第１側を通って流れ、該第１側において蒸発中に蒸発器の第２側から熱が吸収され、該第２側における流体を冷却する。このようなシステムは、例えば自動車の空調に使用され得る。
【０００３】
模範的なシステムにおいて、圧縮機、凝縮器、蒸発器、及び向流熱交換器が存在し、向流熱交換器は、凝縮器から蒸発器へと流れる流体と蒸発器から圧縮機へと流れる流体との間の熱交換のためのものである。米国特許第５，２４５，８３６号に示されるように、蒸発器と圧縮機の間の閉流体回路において一体型貯蔵セグメント（液体分離器／リシーバー）が必要となる。米国特許第２，４６７，０７８号、同第２，５３０，６４８号及び同第２，９９０，６９８号は、上記のような冷却システムで使用され得る、熱交換器、アキュムレータ及び計量装置の組合せを例示する。
【特許文献１】米国特許第５，２４５，８３６号明細書
【特許文献２】米国特許第２，４６７，０７８号明細書
【特許文献３】米国特許第２，５３０，６４８号明細書
【特許文献４】米国特許第２，９９０，６９８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、そのような遷臨界冷却システムを改良することに向けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、蒸発器、吸込みライン、圧縮機、ガス冷却器、及び毛管を含む冷却システムの改良である。蒸発器は、毛管から液体状態の冷媒を受け入れると共に、該冷媒を気体状態へと蒸発させるようになされる。吸込みラインは、蒸発器から出力された冷媒を受け入れる。圧縮機は、吸込みラインから冷媒を受け入れると共に、該冷媒を圧縮するようになされる。ガス冷却器は、圧縮機から吐出された圧縮した冷媒を冷却するようになされる。該システムはまた、冷却された冷媒をガス冷却器から前記蒸発器へと送るようになされた毛管を含み、吸込みラインと毛管は、これらの間の熱交換のために互いに隣接して配置される。
【０００６】
上述したような冷却システムに関する本発明の一側面において、圧縮機は２段圧縮機であり、該２段圧縮機は、吸込みラインから冷媒を受け入れ、かつ圧縮した冷媒を中間冷却器へと出力する第１段と、中間冷却器から前記冷媒を受け入れ、かつ圧縮した冷媒を出力する第２段とを有する。
【０００７】
本発明のこの側面の異なる有利な形態において、前記毛管は吸込みラインに巻き付いており、及び／又は、冷媒は二酸化炭素であり、及び／又は、該冷却システムは遷臨界である。
【０００８】
上記のような冷却システムに関する本発明の別の側面において、パンが、蒸発器の空気側から凝縮水を集めるようになされ、また、冷媒管が、ガス冷却器からの冷却された冷媒を、前記集めた凝縮水と熱交換関係で前記パンに通すように送るようになされる。
【０００９】
本発明のこの側面の異なる有利な形態において、冷媒は二酸化炭素であり、及び／又は、該冷却システムは遷臨界である。
【００１０】
上記のような冷却システムに関する本発明の更に別の側面において、センサーが、空気温度、吸込みライン温度又は吸込みライン圧力の内の一つを検出するようになされ、また、制御部（コントローラ）が、センサーによって検出された一つの温度又は圧力に基づいて、前記圧縮機を選択的にオン及びオフにするようになされる。
【００１１】
本発明のこの側面の有利な一形態において、前記制御部は、前記センサーが選択したレベルを上回る空気温度を検出した場合にのみ、圧縮機をオンにして冷媒を圧縮させる。
【００１２】
上記のような冷却システムに関する本発明の更に別の側面において、吸込みラインは、直列に接続された実質上平行な第１及び第２直線円筒部分とを含み、また、毛管は、直列に接続された第１及び第２螺旋巻部分を含む。第１螺旋巻部分は、吸込みラインの第２直線円筒部分に巻き付けられ、第２螺旋巻部分は、吸込みラインの第１直線円筒部分に巻き付けられる。
【００１３】
本発明のこの側面の有利な一形態において、毛管の第１螺旋巻部分への入口と毛管の第２螺旋巻部分からの出口との間にバイパス安全弁が設けられる。該バイパス安全弁は、毛管の第１螺旋巻部分への入口と毛管の第２螺旋巻部分からの出口との間の圧力差に応答して開放する。
【００１４】
本発明のこの側面の別の有利な形態において、吸込みラインは、該吸込みラインの第１及び第２直線円筒部分を接続するＵ字形部分を含む。
【００１５】
本発明のこの側面の更に別の有利な形態において、吸込みラインの第１及び第２直線円筒部分間にアキュムレータが設けられる。
【００１６】
本発明のこの側面の一層有利な形態において、冷媒はＣＯ2であり、毛管は、冷却された該ＣＯ2冷媒のための膨張装置である。
【００１７】
上記のような冷却システムに関する本発明の更なる側面において、吸込みラインは、直線円筒部分と、蒸発器と該直線円筒部分との間のアキュムレータとを含む。アキュムレータは相分離チャンバを含み、相分離チャンバは、蒸発器からの冷媒のための入口と、相分離チャンバにおいてオイル及び液体の小滴が分離された冷媒のための出口とを有する。アキュムレータは、上記オイルを該冷却システムに戻すために該オイルを排出するための排出開口を含むアキュムレータハウジングと、相分離チャンバとアキュムレータハウジングとの間の垂直管とを含む。
【００１８】
本発明のこの側面の有利な形態において、相分離チャンバとアキュムレータハウジングとの間に第２垂直管が設けられ、該第２垂直管は、選択された量（容積）の冷媒チャージを保つようになされる。
【００１９】
上記のような冷却システムに関する本発明の更なる側面によれば、毛管を迂回するバイパス管であって、ガス冷却器から吐出された冷媒における選択したレベルを上回る圧力に応答して開放するようになされた中間ブリーディング弁を含むバイパス管が設けられる。
【００２０】
本発明のこの側面の有利な形態において、前記選択したレベルは、通常稼働（通常運転）圧力を上回り、及び／又は、冷媒は二酸化炭素である。
【００２１】
上記のような冷却システムに関する本発明の更に別の側面によれば、本発明の上記の種々の側面は上記冷却システムに共に組み込まれ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
圧縮機２０、向流ガス冷却器２４及び蒸発器２８を含む、本発明を使用する冷却システム１０の模範的な実施形態が図１に示される。
【００２３】
図示の有利な実施形態において、圧縮機２０は、ガス状冷媒が圧縮機２０の該冷媒を圧縮する第１段３４内に入力される２段圧縮機である。圧縮機第１段３４からの圧縮された冷媒は、随意的な中間冷却器３８に出力され、ここで適切に冷却され得る。その後、冷媒は、圧縮機２０の第２段４０に入力され、第２段４０はガス状冷媒を更に圧縮する。圧縮機２０の第１及び第２段３４、４０は、図１において概略的に表される。
【００２４】
特に遷臨界冷却システムにおいて、本発明の有利な一側面に従って二酸化炭素（ＣＯ2）が冷媒として使用され得るが、例えば他の冷媒を含む更に他の作動流体が本発明で使用され得ることも認識されるべきである。
【００２５】
圧縮機２０の第２段４０で圧縮された冷媒は、ガス冷却器２４へと吐出される。ガス冷却器２４は、冷却器２４の管を通過するガスを冷却及び／又は凝縮するためにどのような適切な形態であってもよい。例えば、サーペンタイン管４４及び管４４の走路間のフィン４６を有するガス冷却器２４が、例示目的で図１に概略的に示される。管４４内のガス状冷媒は、概略的に示されるファン４８等によって管４４及びフィン４６の空気側に対して有利に送風され得る周囲空気との熱移動を介して冷却される。しかしながら、円管及び板フィンを有するか、あるいはマイクロチャネル管及びサーペンタインフィンを有する単一路（シングルパス）もしくは複数路（マルチパス）凝縮器構造、並びに、システム１０が、圧縮機から吐出されるガス状冷媒を冷却するために使用されることとなる環境に適した他のどのような熱交換器も、本発明に有利に使用され得ることが理解されるべきである。
【００２６】
中間冷却器３８は、分離冷媒路と共にではあるが、ガス冷却器２４と有利に一体化され得る。これにより、冷媒は、圧縮機第１段３４から吐出される冷媒を含む管（すなわち、中間冷却器３８における管）、及び圧縮機第２段３８から吐出される冷媒を含む管（すなわち管４４）に対して（ファン４８等によって）送風される空気により冷却され得る。有利な構成において、中間冷却器３８及びガス冷却器２４は、マイクロチャネル管及びサーペンタインフィンと共に組み立てられ得る。
【００２７】
ガス冷却器２４から吐出された冷却されたガス状冷媒は、更に後述するように、ガス冷却器２４を出る冷媒の更なる冷却のために、集水パン／冷却器５４における冷媒管５０を通過する。
【００２８】
冷媒管５０は、集水パン５４の後で二つの通路内に分割され、その一方の通路は、毛管６０からなり、他方の通路は、中間ブリーディング弁６４を有する。毛管６０は、冷媒を絞るように小径であり、システム１０を通る冷媒の流量の制御をも行いながら、該冷媒を毛管６０の出口で二相状態へと膨張させる。更に、後述するように、冷媒はまた、毛管６０内で冷却される。
【００２９】
中間ブリーディング弁６４は、システム１０の始動中に生じ得る圧力スパイク等の極端な高圧の間、毛管６０を避けて迂回（バイパス）することを許容するように、システム１０の通常稼働（通常運転）圧力を上回る圧力で開放するように適合される。
【００３０】
毛管６０から吐出される二相冷媒は、次いで、蒸発器２８へと進み、ここで、液体冷媒はガス状状態へと適切に蒸発させられる。例えば、例示されるように、温かい周囲空気がファン７０によって蒸発器２８に対して送風され、これにより、蒸発器２８内のより冷たい冷媒によって空気から熱が吸収され、該冷媒をガス状状態へと蒸発させる。
【００３１】
蒸発器２８に接したより温かい周囲空気中の水の凝縮は、集水パン５４に集められ、この水は、既述したように、パン５４内の水中に沈められた冷媒管５０を通過する冷媒の冷却に役立つ。
【００３２】
ガス状冷媒は、吸込みライン管７４を通って蒸発器２８から吐出される。吸込みライン管７４は、圧縮機２０第１段３４の入力部に接続される。冷媒は、次いで、上記したようにシステム１０を通って循環する。
【００３３】
更に、吸込みライン管７４は、吸込みライン熱交換器７８を形成するために毛管６０と協同する。特に、図１に例示される構成において、毛管６０は、吸込みライン管７４の周囲に螺旋状に巻き付けられ、ここで、熱は、管６０、７４内の冷媒間で有利に交換される。
【００３４】
単一の制御部（コントローラ）９２は、検出した状態に応じて圧縮機２０を単にオン及び／又はオフすることにより、システム１０を制御するように有利に使用され得る。例えば、簡易な熱電対等の適切なセンサー９４が、周囲空気温度を検出するために設けられ得る。制御部９２は、温度が選択したレベルを超えて上昇する際、検出温度に応答して圧縮機２０（及びファン４８、７０）をオンにする。センサー９４は、あるいは、吸込みライン管７４内の温度又は圧力等、異なる状態を検出するために使用され得る。
【００３５】
図２〜７は、本発明に関連して有利に使用され得る種々の有利な吸込みライン熱交換器を更に例示する。
【００３６】
図２〜４に全体的に例示されるように、吸込みライン管７４が軸線９６の周りで円筒状であるほぼ直線（状）部分を含む吸込みライン熱交換器が設けられ得る。毛管６０は、上述したように熱が管７４、６０間で交換されるように、吸込みライン管７４に対して多様に位置付けられ得る。
【００３７】
例えば、図２において、毛管６０Ａは、吸込みライン管７４Ａの周囲に螺旋状に巻き付けられ、ここで、毛管６０Ａの該螺旋状巻付けは、円筒状吸込みライン管７４Ａの軸線９６のほぼ周囲にある。望ましい熱交換を含む適正な稼働が、わずか約２０インチ（５０．８ｃｍ）の吸込みライン管７４Ａの周りに巻き付けられた直径２ｍｍ未満の毛管６０Ａを用いるコンパクトな構成により、本発明の冷却システム１０の典型的な用途に対して提供され得る。
【００３８】
あるいは、図３に示されるように、毛管６０Ｂはまた、螺旋状に巻かれ得るが、該螺旋巻部分は吸込みライン管７４Ｂ内部にある。図４に示す更に別の簡易な選択肢は、毛管６０Ｃがこれも直線状で、吸込みライン管７４Ｃに隣接して（又は内部に）配置される。
【００３９】
図１に示すような冷却システム１０は、図２〜４の吸込みライン熱交換器を使用し得る。しかしながら、種々の有利で新規な吸込みライン熱交換器もここに開示され、他のものと同様に、本発明を用いる冷却システムで有利に使用され得る。
【００４０】
図５は、そのような有利で新規な一吸込みライン熱交換器を開示する。この実施形態において、吸込みライン管７４Ｄは、直列に接続された第１及び第２の実質上平行な直線円筒部分１００、１０２を含む。第１直線部分１００は、蒸発器２８からガス状液体を受け入れ、また、第２直線部分１０２は、Ｕ字形部分１０４を通じて第１直線部分１００からガス状冷媒を受け入れる。ガス状冷媒は、圧縮機２０の第２直線部分１０２から圧縮機へと出力される。
【００４１】
毛管６０Ｄは、冷却された冷媒を蒸発器２８へと搬送し得、また、直列に接続された第１及び第２の螺旋巻部分１１０、１１２を含み、これにより、第２螺旋巻部分１１２は、第１螺旋巻部分１１０から接続毛管部１１４を通じて冷却された冷媒を受け入れる。第１螺旋巻部分１１０は、吸込みライン第２直線円筒部分１０２に巻き付けられ、第２螺旋巻部分１１２は、吸込みライン第１直線円筒部分１００に巻き付けられる。
【００４２】
適切な安全弁１２０が管６０Ｄの入口と出口間に設けられ、ここで、そのような安全弁１２０は、図１に関連して述べたような中間ブリーディング弁６４等として機能し得る。すなわち、安全弁１２０は、極度に高い圧力の間、毛管６０Ｄを避けて迂回することを許容するため、システム１０の通常運転圧力を上回る圧力（例えば１２０バールを超えた場合）で開放するように適合される。
【００４３】
例示の実施形態において、弁１２０は、高側における圧力（すなわち、毛管６０Ｄへの入口での圧力）が少なくとも選択したレベルにある場合を除き、弁１２０を閉状態に維持するのに十分な選択された強度を有するスプリング１２２を含む。上記高側圧力が少なくとも選択したレベルにある場合は、該圧力は、スプリング１２２の力に打ち勝って弁１２０を開状態にするのに十分なものとなる。弁１２０の開放は、上記圧力が選択された最大レベル未満に戻るまで冷媒が毛管６０Ｄを迂回することを可能にする。上記したように、そのような圧力スパイクは、冷却システムの始動中に起こり得る。通常運転中、弁１２０は、閉状態のままである。図５に例示される特定の弁構造は単なる模範的な例であり、上記動作に適したどのような弁構造も図示の実施形態で有利に使用され得ることが理解されるべきである。
【００４４】
図５に示す吸込みライン熱交換器は、比較的不足している（狭い）空間における熱交換を最大にし得るので、多くの用途、特に空間が非常に貴重である用途で有利に使用され得ることが認識されるべきである。
【００４５】
図６は、有利な吸込みライン熱交換器の更に別の実施形態を例示する。この図示の実施形態において、吸込みライン熱交換器は、図５の実施形態と次の点を除き実質上同様である。すなわち、吸込みライン管７４Ｅは、図５のＵ字形部分の代わりに、オイル戻し穴１３２を有するインライン式（直列型）アキュムレータ（蓄圧器）１３０を含む。図５の実施形態と同様に、図６の実施形態も多くの用途、特に空間が非常に貴重な用途で有利に使用され得、図示の熱交換器が比較的不足する（狭い）空間において熱交換を最大にすることが認識されるべきである。
【００４６】
図７は、システム１０の蒸発器２８と圧縮機２０間における吸込みライン熱交換器を含む有利な構造の更に別の実施形態を例示する。特に、熱交換器は、毛管６０Ｆは吸込みライン管７４Ｆの直線部分に螺旋状に巻き付けられる図２に示すようなものとして例示される。しかしながら、図７の実施形態の吸込みライン熱交換器は、図３〜５に示すような更に別の適切な形態であり得る。
【００４７】
アキュムレータ１４０は、吸込みライン熱交換器と蒸発器との間に設けられる。特に、アキュムレータ１４０は、蒸発器から冷媒を受け入れる入口１４４を有する分離チャンバもしくはハウジング１４２を含む。垂直吸込みライン管１４６は、その下端部で、吸込みライン熱交換器（毛管６０Ｆを有する）における吸込みライン管７４Ｆに接続される。垂直吸込みライン管１４６はまた、その上端部１４８において、分離ハウジング１４２内部に開放し、かつハウジング１４２の底から離隔する。従って、蒸発器２８からのガス状冷媒もしくは（すなわち）二相冷媒は、入口１４４で分離ハウジング１４２に入り、冷媒
におけるオイル及び液体の小滴は、冷媒からこぼれ落ちる。これは、吸込みライン管１４６の上端部１４８に入ってハウジング１４２を出る冷媒が、該冷媒に混ざる液滴量が望ましく低減されるようにするためである。
【００４８】
アキュムレータハウジング１５０は、分離ハウジング１４２の下方に配置され、垂直管１５４によってハウジング１４２に接続される。冷媒から分離されたオイル及び液体の小滴は、垂直管１５４を通ってアキュムレーハウジング１５０へと下方に流出し、ここから、アキュムレータハウジング１５０のオイル戻し穴１５６を介して適切に再循環され得る。第２垂直管１６０も、分離ハウジング１４２とアキュムレータハウジング１５０を接続するように図示される。しかしながら、更に多くの垂直管も本発明の範囲に含まれ得ることが認識されるべきである。
【００４９】
垂直管１５４、１６０は、ハウジング１４２、１５０を接続するのみならず、オイル及びシステムチャージのための貯蔵（保管）容積（貯蔵空間）をも提供する。そのような管１５４、１６０を用いることにより、アキュムレータ１４０は、異なる要求に対して容易に適合され得ることが認識されるべきである。例えば、貯蔵量（貯蔵容積）の増加が要求され得る環境において、これは、管１５４、１６０の長さを単に伸長し、これに応じてハウジング１４２、１５０間の空間を拡大することによって提供され得る。これに反して、単位高さ当たりの体積の比率は、より太い材料の使用を必要とし得、そのため、該構造の重量を増やし得る。増加した重量は、重量が受容である用途において、ある構造を受け入れられないようにする。
【００５０】
図７に例示される第２垂直管１６０は直線状である。しかしながら、チャージ及び分離オイルのための貯蔵容積を与える、垂直に延びる他の管構造を使用することも本発明の範囲内となることが認識されるべきである。該他の管構造は、三本以上のそのような管、及び異なる形状の管、例えば、垂直吸込みライン管１４６及び／又はハウジング１４２、１５０間の他の垂直管に螺旋状に巻き付けられる管等を含む。
【００５１】
有利な冷却は、上述したコンパクトな冷却システム１０により、有利な冷却が効率的にかつ容易に提供され得ることが認識されるべきである。これも上述したようなコンパクトで低重量の吸込みライン熱交換器を用いることにより、有利な冷却が効率的にかつ確実に提供され得ることも更に認識されるべきである。
【００５２】
本発明の更に別の側面、目的及び利点は、本明細書、図面及び特許請求の範囲を検討することにより得られる。しかしながら、本発明は、本発明及び既述した好ましい実施形態のすべての目的及び利点までには満たない目的及び利点が得られる別の形態で使用され得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のある側面を具現化する冷却システムの概略図である。
【図２】本発明で使用され得る吸込みライン熱交換器の第１実施形態を例示する。
【図３】本発明で使用され得る吸込みライン熱交換器の第２実施形態を例示する。
【図４】本発明で使用され得る吸込みライン熱交換器の第３実施形態を例示する。
【図５】本発明の別の側面を具現化する吸込みライン熱交換器を例示する。
【図６】アキュムレータを有する改良された吸込みライン熱交換器を例示する。
【図７】別の吸込みライン熱交換器及びアキュムレータを例示する。
【符号の説明】
【００５４】
１０  冷却システム
２０  圧縮機
２４  向流ガス冷却器
２８  蒸発器
３８  中間冷却器
４４  サーペンタイン管
４６  フィン
４８、７０  ファン
５０  冷媒管
５４  集水パン
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｆ  毛管
６４  中間ブリーディング弁
７４、７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ、７４Ｄ、７４Ｅ、７４Ｆ  吸込みライン管
１００  第１直線円筒部分
１０２  第２直線円筒部分
１１０  第１螺旋巻部分
１１２  第２螺旋巻部分
１２０  弁
１２２  スプリング
１３０、１４０  アキュムレータ
１３２、１５６  オイル戻し穴
１４２  分離チャンバ
１４６  垂直吸込みライン
１５４  垂直管
１６０  第２垂直管
【図１】
2007512501.tif 000003
【図２】
2007512501.tif 000004
【図３】
2007512501.tif 000005
【図４】
2007512501.tif 000006
【図５】
2007512501.tif 000007
【図６】
2007512501.tif 000008
【図７】
2007512501.tif 000009
【国際調査報告】
2007512501.tif 000010
2007512501.tif 000011
2007512501.tif 000012
2007512501.tif 000013
2007512501.tif 000014