(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、
凝縮器と、
膨張弁と、
熱交換器とを備える冷却システムであって、前記熱交換器は、
冷媒を含有するための容器であって、該容器は、容器壁の閉塞面によって囲まれた内部空間を有し、該容器は、前記容器壁を通る前記内部空間の内外への冷媒の移送用の入口及び出口を備える容器と、
少なくとも部分的に前記内部空間内に存在する管であって、該管の第一の端部が、前記容器壁の第一のオリフィスに固定され、該管の第二の端部が、前記容器壁の第二のオリフィスに固定され、前記第一のオリフィス及び前記第二のオリフィスからの該管の内へ及び／又は外への流体連通を可能にする管と、
目標温度に基づいて前記内部空間内の圧力を制御するように構成された圧力制御手段とを備え、
前記内部空間は、部分的に液状及び部分的にガス状である冷媒を含有し、前記出口は、前記液状冷媒の最も高い水位よりも上に位置し、前記管は、少なくとも部分的に前記液状冷媒の浴内に位置し、
前記熱交換器の前記容器は、前記入口及び出口によって前記圧縮機、前記凝縮器、及び前記膨張弁に接続され、前記熱交換器が蒸発器である少なくとも一つの冷却サイクルを形成する冷却システム。
【請求項２】
前記熱交換器の前記容器壁の前記閉塞面は、前記容器を貫通する孔を示しており、前記管は、前記容器壁の壁部分の周囲に少なくとも一巻きし、前記壁部分は前記孔を画定する請求項１の冷却システム。
【請求項３】
前記孔を示す前記閉塞面はトーラスである請求項２の冷却システム。
【請求項４】
前記圧力制御手段は、温度値を対応する冷媒圧力値に関連付けるテーブル及びマッピングを備える請求項１の冷却システム。
【請求項５】
前記管内の流体の温度を測定するように構成された温度センサを更に備える請求項１の冷却システム。
【請求項６】
前記管の前記第一の端部から前記管の前記第二の端部へ前記管を通って流体を移動させるポンプを備える請求項５の冷却システム。
【請求項７】
第一の温度センサが、前記管の前記第一の端部における前記管内の前記流体の温度を測定するために前記管の前記第一の端部に配置され、及び／又は、第二の温度センサが、前記管の前記第二の端部における前記管内の前記流体の温度を測定するために前記管の前記第二の端部に配置される請求項６の冷却システム。
【請求項８】
前記容器内の前記冷媒の圧力を測定するために圧力センサを更に備える請求項１の冷却システム。
【請求項９】
前記圧力制御手段は、
前記管内の前記流体の目標温度を受信し、
前記目標温度に基づいて前記容器内の前記冷媒の目標圧力を決定し、且つ
前記目標圧力に基づいて前記容器内の圧力を制御するように構成される請求項１の冷却システム。
【請求項１０】
前記容器内の前記冷媒の前記目標圧力は、前記目標温度における前記冷媒の蒸気圧である請求項９の冷却システム。
【請求項１１】
前記圧力制御手段は、前記管内の前記液体を冷却する熱交換需要における高まりを検出し、且つ
前記検出された熱交換需要における高まりに応じて前記容器内の前記圧力を低下させるように制御するように構成される請求項９の冷却システム。
【請求項１２】
前記圧力制御手段は、前記管の前記第一の端部における前記管内の前記流体の測定温度及び／又は前記容器から前記圧縮機に向かって移動するガス冷媒の量に基づいて熱交換需要における高まりを検出するように構成される請求項１１の冷却システム。
【請求項１３】
前記圧力制御手段は、
前記圧縮機の吸引力、及び
前記膨張弁の設定のうちの少なくとも一方を制御することにより前記容器内の前記冷媒の圧力を制御するように構成される請求項１の冷却システム。
【請求項１４】
前記内部空間内の前記管の部分は、前記管の前記第二の端部における前記流体が、前記容器内の前記冷媒の温度に実質的に等しい温度を有するように構成された長さ、直径、及び壁厚を有し、ポンプは、前記管の前記第二の端部における前記流体が、前記容器内の前記冷媒の温度に実質的に等しい温度を有するように構成された流体のスループットを有する請求項５の冷却システム。
【請求項１５】
冷却システムにおいて流体を冷却するための熱交換器であって、
冷媒を含有するための容器であって、該容器は、内壁及び外壁を備え、前記内壁及び前記外壁は同心であり、該容器は、少なくとも前記内壁及び前記外壁によって囲まれた内部空間を有し、前記容器は、前記内部空間の内外への冷媒の移送用の入口及び出口を備える容器と、
前記内壁の周りに少なくとも一巻きして配置された前記内部空間内の管と、
目標温度に基づいて前記容器内の圧力を制御するように構成された圧力制御手段であって、該制御手段は、温度値を対応する冷媒圧力値に関連付けるテーブル又はマッピングを備える制御手段とを備え、
前記内部空間は、部分的に液状及び部分的にガス状である冷媒を含有し、前記出口は、前記液状冷媒の最も高い水位よりも上に位置し、前記管は、少なくとも部分的に前記液状冷媒の浴内に位置する熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却システムに関する。特に、本発明は、圧力制御手段を備える冷却システム関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水又は他の流体を冷却するために流体冷却器が使用されている。かかる流体冷却器は、工業、家庭用電気製品、飲酒店、例えばファストフード店等のレストラン、ケータリング業界等で広く採用されている。流体冷却器によって冷却された流体は、例えばグラスに入れて提供されることが多いはずである。この種類の業界では、冷却容器の内部を通る冷媒を含有する管を含む冷却容器を含む流体冷却器を使用することが知られている。このように、冷却対象の流体が冷却容器の内部に保存されることができ、管を流れる冷媒が流体を冷却することが出来る。しかしながら、通常、かかる種類の流体冷却器の寸法は大きく、従って、流体冷却器が使用される場所において大きな空間を使用する。これらの流体冷却器の他の欠点は、エネルギー効率が悪いことである。
【０００３】
より一般的には、熱交換器は、冷却システムで使用されることが知られている。しかしながら、改善した熱交換器の必要性があるだろう。
【０００４】
英国特許出願公開第１２４７５８０号明細書（特許文献１）は、圧縮機、凝縮器、流体ライン、及び冷却ユニットを含む冷却システムを開示しており、この冷却ユニットは、冷媒を含有する環状の冷媒室を含んでいる。
【０００５】
独国特許出願公開第１０２０１２２０４０５７号明細書（特許文献２）は、更に、冷媒を凝縮器に送る前に冷媒の温度を調整するために蒸発器から出てくる冷媒を充填する空洞を含む熱交換器を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】英国特許出願公開第１２４７５８０号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１２２０４０５７号明細書
【発明の概要】
【０００７】
流体を冷却する改良した方法を有することは有利であろう。この問題により良好に対処するため、本発明の第一の態様は、
圧縮機と、
凝縮器と、
膨張弁と、
熱交換器とを備える冷却システムであって、前記熱交換器は、
冷媒を含有するための容器であって、該容器は、容器壁の閉塞面によって囲まれた内部空間を有し、該容器は、前記容器壁を通る前記内部空間の内外への冷媒の移送用の入口及び出口を備える容器と、
少なくとも部分的に前記内部空間内に存在する管であって、該管の第一の端部が、前記容器壁の第一のオリフィスに固定され、該管の第二の端部が、前記容器壁の第二のオリフィスに固定され、前記第一のオリフィス及び前記第二のオリフィスからの該管の内へ及び／又は外への流体連通を可能にする管と、
目標温度に基づいて前記内部空間内の圧力を制御するように構成された圧力制御手段とを備え、
前記熱交換器の前記容器は、前記入口及び出口によって前記圧縮機、前記凝縮器、及び前記膨張弁に接続され、前記熱交換器が蒸発器である少なくとも一つの冷却サイクルを形成する冷却システムを提供する。
【０００８】
この冷却システムは、前記圧力制御手段が、前記内部空間内の前記冷媒の圧力を制御することにより前記管内の前記流体の温度を直接制御することが出来るため、より効率的である。
【０００９】
前記熱交換器の前記容器壁の前記閉塞壁は、前記容器を貫通する孔を示してもよく、前記管は、前記容器壁の壁部分の周囲に少なくとも一巻きし、前記壁部分は前記孔を画定する。これは、前記容器内で必要な冷媒の量の低減を示している。更に、前記管が前記孔の周囲に巻き付くことで、前記管においてあまり急な折り返しが必要ではなくなり、従って前記管を通る流体があまり波立たなくなる一方で、なお前記容器の大きな体積分率を大きな体積の配管で満たし、それによって前記容器を満たすのにより少ない冷媒で済む。
【００１０】
前記孔を示す前記閉塞面はトーラスでもよい。このトーラスの円形状は特に効率的である。
【００１１】
前記圧力制御手段は、温度値を対応する冷媒圧力値に関連付けるテーブル及びマッピングを備えてもよい。このようにして、前記圧力は、対応する温度値に対応するように調整又は微調整されることが出来る。
【００１２】
前記冷却システムは、前記管内の流体の温度を測定するように構成された温度センサを備えてもよい。これにより、前記測定された温度に基づいて前記容器内の前記冷媒の圧力を調整することが出来る。
【００１３】
前記冷却システムは、前記管の前記第一の端部から前記管の前記第二の端部へ前記管を通って流体を移動させるポンプを備えてもよい。これにより、流体の連続的な供給が前記管を通って冷却されることが出来る。
【００１４】
前記冷却システムでは、第一の温度センサが、前記管の前記第一の端部における前記管内の前記流体の温度を測定するために前記管の前記第一の端部に配置されてもよく、及び／又は、第二の温度センサが、前記管の前記第二の端部における前記管内の前記流体の温度を測定するために前記管の前記第二の端部に配置されてもよい。前記第一の温度センサは、前記容器内の前記管部分に流入する流体の温度を測定し、前記第二の温度センサは、前記容器内の前記管部分から流出する前記流体の温度を測定する。これにより、前記容器内の前記冷媒の圧力を制御することが支援される。
【００１５】
前記冷却システムは、前記容器内の前記冷媒の圧力を測定するために圧力センサを備えてもよい。前記圧力制御手段は、前記測定された圧力が目標圧力から逸れた時に前記冷却サイクルの特定の構成要素を制御することにより前記圧力を調整してもよい。
【００１６】
前記圧力制御手段は、
前記管内の前記流体の目標温度を受信し、
前記目標温度に基づいて前記容器内の前記冷媒の目標圧力を決定し、且つ
前記目標圧力に基づいて前記容器内の圧力を制御するように構成されてもよい。
【００１７】
これにより、効率的な冷却システムを得ることが出来る。
【００１８】
前記容器内の前記冷媒の前記目標圧力は、前記目標温度における前記冷媒の蒸気圧に等しくなるように設定されてもよい。これにより、所望の目標温度を実現するために物理的な性質が実用化される。
【００１９】
前記圧力制御手段は、前記管内の前記液体を冷却する熱交換需要における高まりを検出し、且つ前記検出された熱交換需要における高まりに応じて前記容器内の前記圧力を低下させるように制御するように構成されてもよい。
【００２０】
これにより、期待される熱交換の増大を予期することが支援され、従って、前記第二の端部における前記管内の前記流体の望ましくない温度上昇が回避される。
【００２１】
前記圧力制御手段は、前記管の前記第一の端部における前記管内の前記流体の測定温度及び／又は前記容器から前記圧縮機に向かって移動するガス冷媒の量に基づいて熱交換需要における高まりを検出するように構成されてもよい。これらは、冷却需要の良好な指標である。
【００２２】
前記圧力制御手段は、
前記圧縮機の吸引力、及び
前記膨張弁の設定
のうちの少なくとも一方を制御することにより前記容器内の前記冷媒の圧力を制御するように構成されてもよい。
【００２３】
これらは、前記圧力を制御する方法の一例である。
【００２４】
前記内部空間内の前記管の部分は、前記管の前記第二の端部における前記流体が、前記容器内の前記冷媒の温度に実質的に等しい温度を有するように構成された長さ、直径、及び壁厚を有し、ポンプは、前記管の前記第二の端部における前記流体が、前記容器内の前記冷媒の温度に実質的に等しい温度を有するように構成された流体のスループットを有してもよい。このようにして、前記冷媒は、前記目標温度よりも（より一層）低温に冷却されなくてもよく、より効率的な冷却システムを提供する。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、冷却システムにおいて流体を冷却するための熱交換器は、
冷媒を含有するための容器であって、該容器は内壁及び外壁を有し、前記内壁及び前記外壁は同心であり、該容器は、少なくとも前記内壁及び前記外壁によって囲まれた内部空間を有し、前記容器は、前記内部空間の内外への冷媒の移送用の入口及び出口を備える容器と、
前記内壁の周りに少なくとも一巻きして配置された前記内部空間内の管と、
目標温度に基づいて前記容器内の圧力を制御するように構成された圧力制御手段であって、該制御手段は、温度値を対応する冷媒圧力値に関連付けるテーブル又はマッピングを備える圧力制御手段とを備える。
【００２６】
当業者は、上記の特徴が、有用であると考えられる任意の方法で組み合わされてもよいことを理解するだろう。更に、システムに関して記載された修正及び変更は、同様に方法及びコンピュータプログラム製品に適用されてもよく、逆に、方法に関して記載された修正及び変更は、同様にシステム及びコンピュータプログラム製品に適用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】流体を冷却するための熱交換器の部分的に加工されて開かれた図を示す。
【図１Ｂ】図１Ａの流体を冷却するための熱交換器の長手方向の断面図を示す。
【図２Ａ】流体を冷却するための別の熱交換器の部分的に加工されて開かれた図を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの流体を冷却するための熱交換器の長手方向の断面図を示す。
【図３】流体を冷却するための別の熱交換器を示す。
【図４】図３の流体を冷却するための熱交換器の部分的に加工されて開かれた図を示す。
【図５】冷却システムを示す。
【図６】冷却システムの概略図を示す。
【図７】流体を冷却するための装置の部分的に加工されて開かれた図を示す。
【図８】流体を冷却する方法のフローチャートを示す。
【図９】圧力制御手段を含む冷却システムの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明のこれらの態様及びその他の態様は、図面において以下で説明される実施形態から明らかになり、これらの実施形態を参照して説明される。図面を通して、同様の部分は、同一の符号によって指示されている。図面は、説明のために概略的に描かれており、一定の比率に縮小して描かれていない可能性がある。
【００２９】
本明細書にて検討される図面及び本特許文献において本開示の原理を説明するために用いられる様々な実施形態は一例に過ぎず、決して本開示の範囲を制限するものと解釈されるべきではない。当業者は、本開示の原理が、任意の適切な方法又は任意の適切に設計されたシステム又はデバイスにおいて実施されてもよいことを理解するだろう。
【００３０】
図１Ａは、流体を冷却するための容器の部分的に加工されて開かれた図を示す。この容器は、内壁１０５及び外壁１０２を備える。内壁１０５及び外壁１０２は同心でもよい。この容器は、少なくとも内壁１０５及び外壁１０２によって囲まれている内部空間１０３を更に備える。内壁の上端と外壁の上端は、上壁によって接続されてもよい。同様に、内壁の下端と外壁の下端は、下壁によって接続されてもよい。上／下壁と内／外壁の間には明確な境界は必要ないことが理解されるだろう。これは、特に、図１Ａおよび図１Ｂに示す円形の断面を有する内部空間の場合に当てはまる。この内部空間は、冷媒が冷却システムから漏出しないように流体閉塞されてもよい。内部空間１０３は、実質的にリング形を有してもよい。或いは、内部空間１０３は、任意のその他の適当な形状を有してよい。この容器は、内部空間１０３の内外への流体、典型的には冷媒の移送用の入口及び出口（図示せず）を含んでもよい。出口は、圧縮機（図示せず）に接続可能でもよく、入口は、凝縮器（図示せず）に接続可能でもよい。容器は、二つ以上の入口及び／又は二つ以上の出口を有してもよい。容器は、内部空間１０３内に管１０７を更に備える。管１０７は、内壁１０５の周りを少なくとも一巻きするように配置されてもよい。しかしながら、管１０７は、内壁１０５の周りを複数回巻かれてコイル状に配置されてもよい。複数回の巻きは、管が内部空間１０３の所定量の容積を占めるように配置されるように、任意の適切な数でよい。しかしながら、これは制限事項ではない。例えば、この管は、内部空間の少なくとも三分の二の容積を占めるように配置されてもよい。或いは、この管は任意の大きさを有してもよい。
【００３１】
図１Ｂは、図１Ａの流体を冷却するための熱交換器の一部の長手方向の断面図を示す。内壁１０５の周りに数回巻かれた状態で内部空間１０３を通る管１０７が示されている。内部空間１０３には、１０９として図１Ｂに示す高さまで液体冷媒が充填されてもよい。内部空間１０３の残りには、ガス冷媒が充填されてもよい。内部空間１０３は、ｈとして図１Ｂに示され、図１Ａの外壁１０２と内壁１０５の同心軸について測定される高さを有してもよい。例えば、この同心軸は、熱交換器の稼働中は、縦に向けられてもよい。しかしながら、これは制限事項ではない。
【００３２】
図２Ａは、流体を冷却するための装置用の容器の部分的に加工されて開かれた図を示す。この容器は、内壁２０５及び外壁２０２を備える。内壁２０５及び外壁２０２は同心でもよい。この容器は、少なくとも内壁２０５及び外壁２０２によって囲まれている内部空間２０３を更に備える。内壁２０５と外壁２０２は円筒形を有してもよい。この容器は、内部空間２０３の内外への流体、典型的には冷媒の移送用の入口及び出口（図示せず）を含んでもよい。出口は、圧縮機（図示せず）に接続可能でもよく、入口は、凝縮器（図示せず）に接続可能でもよい。容器は、二つ以上の入口及び／又は二つ以上の出口を有してもよい。容器は、内部空間２０３内に管２０７を更に備える。管２０７は、内壁２０５の周りを少なくとも一巻きするように配置される。しかしながら、管２０７は、内壁２０５の周りを複数回巻かれて配置されてもよい。例えば、複数回の巻きは、この管が、内部空間２０３の所定量の容積を占めるように配置されるように、任意の適切な数でよい。例えば、この管は、内部空間の少なくとも三分の二の容積を占めるように配置されてもよい。
【００３３】
図２Ｂは、図２Ａの流体を冷却するための熱交換器の一部の長手方向の断面図を示す。内部空間２０３を通る管２０７が示されている。内部空間２０３には、冷媒が完全に充填されてもよい。冷媒は、２０９として図２Ｂに示す高さまで液状であってもよい。しかしながら、液体冷媒の高さは様々に選択されてよい。図示の高さは一例に過ぎない。２０９によって示す高さよりも上の内部空間２０３の残りには、ガス冷媒が充填されてもよい。
【００３４】
図３は、流体を冷却するための熱交換器の他の実施形態を示す。この容器は、内壁３０５及び外壁３０２を備える。内壁３０５及び外壁３０２は同心であってもよい。この容器は、少なくとも内壁３０５及び外壁３０２によって囲まれている内部空間（図示せず）を更に備える。内部空間は、直線部分３１８を備えるリング形を有する。この容器は、内部空間の内外への流体、典型的には冷媒の移送用の入口及び出口（図示せず）を備えてもよい。出口は、圧縮機（図示せず）に接続可能でもよく、入口は、凝縮器（図示せず）に接続可能でもよい。容器は、二つ以上の入口及び／又は二つ以上の出口を有してもよい。この容器は、内部空間内に配置された第一の管及び第二の管を更に備える。第一の管及び第二の管は、夫々、内壁３０５の周りを少なくとも一巻きして配置されてもよい。第一の管及び第二の管は、内壁３０５の周りに複数回巻かれて配置されてもよい。複数回の巻きは任意の適当な数でよい。例えば、巻き数は、第一の管及び／又は第二の管が、内部空間の所定量の容積を占めるように配置されるようなものでもよい。例えば、第一及び／又は第二の管は、内部空間の少なくとも三分の二の容積を占めるように配置されてもよい。この容器は、二つの導入オリフィスと二つの導出オリフィスを含んでもよい。第一の管３１９は、第一の導入オリフィス３１５から容器に入ってもよく、第一の導出オリフィス３１７から容器を出てもよい。第二の管３２０は、第二の導入オリフィス３１３から容器に入ってもよく、第二の導出オリフィス３１１から容器を出てもよい。管の数は、一つ又は二つに制限されない。容器の他の実施形態は、内部空間を通る任意の数の管を備えてもよい。容器は、容器の任意の部分にオリフィスを備えてもよい。管は、これらのオリフィスのいずれかを通って容器から出る及び／又は容器に入ってよい。管は、冷媒がオリフィスを通って容器から漏出しないように、オリフィスに対して、容器が管の周囲を流体閉塞するように固定されてもよい。
【００３５】
図４は、図３に示す熱交換器が加工されて開かれた図を示す。内部空間４２５を通る第一の管４２１及び第二の管４２３が図示されている。容器の内部空間を通る異なる管は、互いに交差してもよいし、任意の適切な形態に配置されてよい。
【００３６】
図５は冷却システムを示す。この冷却システムは、冷媒を含有するための容器５０１を備えてもよい。図５の実施形態では、容器５０１は、容器５０１の内部空間内の管を流れる流体を冷却するために使用される気化器である。容器５０１は、内壁５０５及び外壁５０３を備えてもよい。内壁５０５及び外壁５０３は同心でもよい。容器５０１は、少なくとも内壁５０５及び外壁５０３によって囲まれている内部空間を備えてもよい。容器５０１は、内部空間に、内壁の周りを少なくとも一巻きして配置された管（図示せず）を備えてもよい。この管は、内壁の周りに複数回巻かれて配置されてもよい。例えば、容器５０１の内部空間はトロイド形状を有してもよい。内部空間内の管はコイル形状を有してもよい。容器５０１は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３、及び図４のいずれかの装置の容器と同様でもよい。
【００３７】
この容器は、第一のオリフィス５１３及び第二のオリフィス５１１を備えてもよい。第一のオリフィス５１３及び第二のオリフィス５１１は、容器５０１の外壁５０３に存在してもよい。第一のオリフィス５１３は、高さの三分の二以上の高さに配置されてもよい。第二のオリフィス５１１は、高さの三分の一以下の高さに配置されてもよい。或いは、第一のオリフィス５１３は、内部空間１０３にガス冷媒が充填される１０９として図１Ｂに示す高さよりも上に位置してもよい。第二のオリフィス５１１は、内部空間１０３に液体冷媒が充填される１０９として図１Ｂに示す高さよりも下に位置してもよい。第一のオリフィス５１３及び第二のオリフィス５１１は、容器５０１の任意の適当な箇所に位置してよい。管は、第一の端部及び第二の端部を備えていてもよい。第一のオリフィス５１３及び第二のオリフィス５１１からの管の内へ及び／又は外への流体連通を可能にするために、管の第一の端部は、容器５０１の第一のオリフィス５１３に固定されてもよく、管の第二の端部は、第二のオリフィス５１１に固定されてもよい。容器及び管は、管の内部と内部空間の残りの部分の間に流体連通がないように構成されてもよい。しかしながら、管の材料は、内部空間における冷媒と管内の流体の間の熱の交換が発生するように選択されてもよい。
【００３８】
管の第一の端部は、更なる配管５４０によって流体容器５３０に接続されてもよい。更なる配管５４０の少なくとも一部と内部空間内の管は、一つの一体的な管を形成してもよい。或いは、更なる配管５４０と内部空間内の管は、互いに動作可能に接続されてもよい。いずれの場合も、更なる配管は、流体容器５３０から内部空間内の管部への冷却対象の流体の流れを可能にすることが出来る。管の第二の端部は、例えば更なる配管５４１を介してタップ５３５に動作可能に接続されてもよく、内側の管からタップへの冷却された流体の流れが可能になるように配置されてもよい。更なる配管５４０と同様に、更なる配管５４１の少なくとも一部は、内部空間内の管と一体的な管を形成してもよい。或いは、更なる配管５４１と内部空間内の管は、例えばオリフィス５１１において互いに動作可能に接続されてもよい。
【００３９】
容器５０１は、入口５２１及び出口５１９を更に備えてもよい。図５の冷却システムは、冷媒導入管５１７及び冷媒導出管５１５を更に備えてもよい。冷媒導入管５１７は、入口５２１に接続され、冷媒導入管５１７から容器５０１の内部空間への冷媒の流れを可能にするように配置されてもよい。冷媒導出管５１５は、出口５１９に接続され、容器５０１の内部空間から冷媒導出管５１５への冷媒の流れを可能にするように配置されてもよい。
【００４０】
図５の冷却システムは、圧縮機５２７及び凝縮器５２３を更に備えてもよい。冷媒導出ライン５１５は、容器５０１の内部空間を圧縮機５２７と流体接続してもよい。圧縮機５２７は、導出ライン５１５から冷媒を受容し且つ冷媒を圧縮するように配置されてもよい。圧縮機５２７は、圧縮機５２７に動作可能に接続され、圧縮機５２７からの圧縮された冷媒の流れを可能にするように配置された排出ライン５２５を備えてもよい。排出ライン５２５は、凝縮器５２３に更に動作可能に接続されてもよい。凝縮器５２３は、排出ライン５２５から圧縮された冷媒を受容するように配置されてもよい。凝縮器５２３は、圧縮機５２７から圧縮された冷媒を受容するように配置されてもよい。凝縮器５２３は、冷媒を凝縮するように更に配置されてもよい。凝縮器５２３は、容器５０１へ向かう導入ライン５１７へ圧縮及び凝縮された冷媒を送るように配置されてもよい。
【００４１】
図５の冷却システムは、目標温度に基づいて容器５０１内の冷媒の圧力を制御するように配置された圧力制御手段（図示せず）を含んでもよい。この冷却システムは、内部空間６０７内の熱交換器又は管６３１内の流体の温度を測定するように構成された温度センサを更に備えてもよい。その代わりに、又はそれに加えて、このシステムは、内部空間６０７内の冷媒の圧力を測定するように構成された圧力センサを備えてもよい。この制御手段は、温度値を対応する冷媒圧力値に関連付けるテーブル又はその他の種類のマッピングを備えてもよい。
【００４２】
この冷却システムは、この冷却システムに並列に接続された二つ以上の容器（図示せず）を備えてもよい。この冷却システムは、更に二つ以上のタップを備えてもよく、各タップは、異なる容器の内側管に接続される。この冷却システムは、二つ以上の流体容器を更に備え、夫々が冷却対象の流体を含有し、夫々が異なる容器の内側の管に接続されてもよい。各容器は、上述の個別の圧力／温度制御手段を有してもよい。
【００４３】
図５の冷却システムの凝縮器は、例えば、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３、及び図４に示す容器を備えてもよい。
【００４４】
図６は、冷却システムの概略図を示す。図６の冷却システムは、蒸発器５５１、圧縮機５５７、および凝縮器５６１を備える。蒸発器５５１は、図５に示すものとしての容器５０１を含んでもよい。蒸発器５５１は、同様に、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３、及び図４に示すものとしての容器を備えてもよい。或いは、蒸発器５５１は、当技術で既知の任意の蒸発器でよい。図６の冷却システムは、流体が蒸発器５５１によって冷却されることを可能にするために、蒸発器５５８に動作可能に接続されてもよい流体導入管５５８を更に備えてもよい。図６の冷却システムは、同様に、蒸発器からの流体の流出を可能にするために、蒸発器５５１に動作可能に接続されてもよい流体導出管５７０を備えてもよい。この冷却システムは、吸引ライン５５５を更に備えもよい。吸引ライン５５５の端部の一方は、蒸発器５５１に流体接続され、蒸発器５５１からの冷媒の流れを可能にするように配置されてもよい。吸引ライン５５５の他端は、圧縮機５５７に更に動作可能に接続されてもよい。圧縮機５５７は、蒸発器５５１から吸引ライン５５５を通って圧縮機５５７へ向かう冷媒の流れを生じるように配置されてもよい。圧縮機５５７は、吸引ライン５５５から受容した冷媒を圧縮するように配置されてもよい。この冷却システムは、圧縮機５５７を凝縮器５６１に流体接続し、圧縮機５５７から凝縮器５６１への圧縮された冷媒の流れを可能にするように配置された排出ライン５５９を更に備えてもよい。凝縮器５６１は、圧縮機から受容した圧縮された冷媒を凝縮するように配置されてもよい。凝縮器５６１は、当技術で既知の任意の適切な凝縮器でよい。或いは、凝縮器５６１は、図５に示すものと同様の容器５０１、又は図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３、及び図４に示すものと同様の容器を備えてもよい。このような場合、冷媒は、容器の内部空間内で凝縮されてもよい。冷媒を更に冷却するために、冷却流体がこの管又は複数の管に流れるように配置されてもよい。
【００４５】
この冷却システムは、凝縮器５６１を蒸発器５５１に流体接続し、凝縮器から蒸発器５５１への凝縮された冷媒の流れを可能にするように配置されたライン５６３を更に備えてもよい。本明細書にて例示された実施形態では、装置は、管の内側が冷媒から流体隔離されるように構成されている。熱交換は管の内側と外側の間で生じる。しかしながら、冷媒は、通常、管の内側に流入することが出来ない。しかしながら、これは制限事項ではない。
【００４６】
図７は、流体を冷却するための装置の部分的に加工されて開かれた図を示す。図７の装置は、熱交換器６０１を備えてもよい。熱交換器６０１は、内壁６０５及び外壁６０３を備えてもよい。内壁６０５及び外壁６０３は同心でもよい。熱交換器６０１は、少なくとも内壁６０５及び外壁６０３によって囲まれている内部空間６０７を更に備えてもよい。熱交換器６０１は、内部空間６０７内部に、内壁６０５の周りを少なくとも一巻きして配置された管６３１を備えてもよい。この管６３１は、内壁６０５の周りに複数回巻かれて配置されてもよい。内部空間６０１は、トロイド又はドーナツの形状を有してもよい。熱交換器６０１は、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４及び図５に示す装置のいずれかと同様でもよい。熱交換器６０１は、この装置の気化器及び冷却要素として使用されてもよい。
【００４７】
この熱交換器は、第一のオリフィス及び第二のオリフィス（図示せず）を備えてもよい。第一のオリフィス及び第二のオリフィスは、熱交換器６０１の外壁６０３に存在してもよい。例えば、第一のオリフィスは、熱交換器６０１の高さの三分の二以上の高さに配置されてもよい。例えば、第二のオリフィスは、その高さの三分の一以下の高さに配置されてもよい。或いは、第一のオリフィス及び第二のオリフィスは、熱交換器６０１の任意の適切な場所に位置してよい。管６３１は、第一の端部及び第二の端部（図示せず）を備える。第一のオリフィス及び第二のオリフィスからの管６３１の内へ及び／又は外への流体連通を可能にするために、管の第一の端部は、第一のオリフィスに固定されてもよく、管の第二の端部は、第二のオリフィスに固定されてもよい。
【００４８】
管の第一の端部は、流体容器（図示せず）に動作可能に接続され、流体容器（図示せず）から管６３１への冷却対象の流体の流れが可能になるように配置されてもよい。例えば、流体容器は、水、ソーダ飲料、ビール等の飲料に適した消費可能な液体を含有する。例えば、消費可能な液体は炭酸飲料である。管の第二の端部は、タップ（図示せず）に動作可能に接続され、内側の管６３１からタップへの冷却された流体の流れが可能になるよう配置されてもよい。
【００４９】
熱交換器６０１は、入口６２１及び出口６１９を更に備えてもよい。図７の冷却システムは、冷媒導入管及び冷媒導出管（図示せず）を更に備えてもよい。冷媒導入管は、入口６２１に接続され、冷媒導入管から内部空間６０７への冷媒の流れを可能にするように配置されてもよい。冷媒導出管は、出口６１９に接続され、内部空間６０７から冷媒導出管への冷媒の流れを可能にするように配置されてもよい。
【００５０】
図７の冷却システムは、圧縮機（図示せず）及び凝縮器６２３を更に備えてもよい。冷媒導出ラインは、圧縮機に入ってもよい。圧縮機は、導出ラインから冷媒を受容し且つ冷媒を圧縮するように配置されてもよい。圧縮機は、圧縮機に動作可能に接続され、圧縮機からの圧縮された冷媒の流れを可能にするように配置された排出ライン（図示せず）を備えてもよい。排出ラインは、凝縮器６２３に更に動作可能に接続されてもよい。凝縮器６２３は、排出ラインからの圧縮された冷媒を受容するように配置されてもよい。凝縮器６２３は、圧縮機からの圧縮された冷媒を直接受容するように配置されてもよい。凝縮器６２３は、冷媒を凝縮するように更に配置されてもよい。凝縮器６２３は、圧縮された冷媒を導入ラインへ送るように配置されてもよい。
【００５１】
図７の冷却装置は、冷却装置の電気部品に電気を提供するための電源６２９を更に備えてもよい。
【００５２】
内壁６１９は、任意のその他の適当な要素又は材料を包囲してもよい。例えば、冷却システムの部品が、容器の開放した中心部に配置されることが出来る。或いは、その中心部及び／又は熱交換器６０１の周囲に、隔離材料が配置されてもよい。
【００５３】
図８は、流体を冷却する方法のフローチャートを示す。流体を冷却する方法は、容器の内部空間に流体接続された導入管を介して前記導入管を通って前記内部空間へ入る冷媒の流れを制御することと、前記内部空間から前記内部空間に接続された導出管への前記冷媒の流れを制御することとを含むステップ７０１を含んでもよく、前記容器は内壁及び外壁を含み、前記内壁及び前記外壁は同心であり、前記内部空間は、少なくとも前記内壁及び前記外壁によって囲まれ、前記容器は、前記内壁の周りに少なくとも一巻きして配置された前記内部空間の内外への冷媒の移送用の入口及び出口を含む。
【００５４】
この方法は、ステップ７０２を更に含んでもよい。ステップ７０２は、冷却対象の流体の流れが前記内部の管を通るように制御することを含む。
【００５５】
この制御方法は、目標温度に基づいて容器内の圧力を制御することを含む更なるステップ（図示せず）を含んでもよい。
【００５６】
冷却された液体の途切れない供給が行われるように、上述の三つのステップは同時に行われてもよいことが理解されるだろう。
【００５７】
図９は、圧力制御手段９２０を備える冷却システムの図を示す。この冷却システムは、圧縮機９２２、凝縮器９２３、及び膨張弁９２４を含む冷却サイクルを備える。これらの部品は、本質的に当技術で既知のものである。この冷却システムは熱交換器９０１を備える。図９では、この熱交換器は、部分的に加工されて開かれて示されている。この熱交換器は、この冷却サイクルの蒸発器として作用する。熱交換器９０１は、管９０９内の流体と熱を交換する。管９０９は、例えば、一端が、ビールの樽等の流体源９１３に接続され、他端が、タップ等の流体流出管９１５に接続される。
【００５８】
熱交換器９０１の構造及び機能は、本明細書を通して熱交換器に関して開示された構造及び機能と同一又は類似でもよい。しかしながら、その他の構成の一つ以上の熱交換器も可能である。一つの熱交換器９０１を備える構成が図示されているが、この冷却システムは、一つの熱交換器に関して本明細書で説明された原理に従う任意の数の熱交換器によって拡張されてもよい。
【００５９】
熱交換器９０１は、冷媒を含有するための容器９３１を備えてもよく、容器９３１は、容器壁９１７の閉塞面によって囲まれた内部空間９０７を有し、容器９３１は、容器壁９１７を通る内部空間９０７の内外への冷媒の移送用の入口９０３及び出口９０５を備える。内部空間９０７内には少なくとも部分的に管９０９が配置されている。管９０９の第一の端部９０３は、容器壁９１７の第一のオリフィスに固定され、管の第二の端部９３５は、容器壁９１７の第二のオリフィスに固定され、第一のオリフィス及び第二のオリフィスからの容器内の管９０７の部分の内へ及び／又は外への流体連通を可能にしている。
【００６０】
熱交換器９０１の容器９３１は、容器の入口９０３及び出口９０５によって圧縮機９２２及び凝縮器９２３及び膨張弁９２４と接続される、これにより、熱交換器９０１が蒸発器である少なくとも一つの冷却サイクルが形成される。
【００６１】
熱交換器９０１の容器壁９１７の閉塞面は、容器を貫通する孔９３７を示し、管９０９は、前記容器壁の壁部分の周囲に少なくとも一巻きしており、この壁部分が前記孔を画定している。この孔を示す閉塞面は、本開示の別の箇所で説明したように、トーラスでもよいし、他の形状を有してもよい。
【００６２】
この冷却システムは、圧力制御手段９２０を備えてもよい。この圧力制御手段９２０は、例えば、プロセッサ及びメモリ（図示せず）を備えてもよい。このメモリでは、プロセッサによって実行される時に、圧力制御手段に所定の方法で冷却システムを制御させるプログラムコードが記憶されていてもよい。更に、圧力制御手段９２０は、センサ入力を受信し且つ制御信号を送信する一つ以上の電子インターフェースを有してもよい。図９では、三つのセンサが示されており、例えば電子ワイヤを介して圧力制御手段９２０に検出データへの送信を提供する。一つ目に、熱交換器９０１の容器９３１内の冷媒の圧力を測定するために圧力ゲージ９１１が配置される。圧力ゲージ９１１は、測定した圧力値を圧力制御手段９２０に送信するために配置される。二つ目に、第一の端部９３３における管９０９内の流体の温度を測定するために第一の温度センサ９４０が設置される。三つ目に、第二の端部９３５における管９０９内の流体の温度を測定するために第二の温度センサ９４１が設置される。圧力ゲージ９１１、第一の温度センサ９４０、及び第二の温度センサ９４１は、圧力制御手段９２０に測定値を送信するために設置される。
【００６３】
更に、図示の例では、圧力制御手段９２０は、圧縮機９２２に接続されている。例えば、圧力制御手段９２０は、圧縮機９２２の動力を制御することが出来る。好ましくは、圧力制御手段は、段階的に圧縮機９２２の電力を制御することが出来、即ち、単なるオン／オフスイッチを越えて、むしろ、この圧力制御手段は、幾つかの異なる動力レベルのうちの一つを選択することが出来、或いは、連続的な電力レベルの範囲から一つの値を選択することさえも可能である。例えば、圧力制御手段９２０は、圧縮機９２２の回転速度を制御する。圧力制御手段９２０は、膨張弁９２４に更に接続されている。例えば、圧力制御手段９２０は、膨張弁９２４を開くこと又は閉じることが可能である。場合によっては、更に細かい制御が可能である（即ち、制御手段９２０は、膨張弁９２４がどの程度開くかを制御することが出来る）。これらの接続が一例として開示されていることは理解されるだろう。その他の実施例では、これらの接続のいくつかが省略されてもよく、或いは、その他の接続、センサ、及び被制御装置が追加されてもよい。例えば、管９０９を通る流体の流れを測定するためのフローセンサが設けられることが出来、圧縮機９２２に向かって流れる流体の量を測定するフローセンサが設けられることが出来る。
【００６４】
圧力制御手段９２０は、目標温度に基づいて内部空間９０７内の圧力を制御するように構成される。この目的のため、圧力制御手段は、温度値を対応する冷媒圧力値に関連付けるテーブル又はマッピングを含んでもよい。既知の冷媒Ｒ４０４ａと共に使用されることが出来る例示的なテーブルは、以下の通りである。以下のテーブルは、温度値をＲ４０４ａの対応するゲージ圧力値に対応付けている。
Ｒ４０４ａゲージ圧力        温度
１バール                    −３０℃
２バール                    −２０℃
３バール                    −１２℃
４バール                    −５．５℃
５バール                    ０℃
１０バール                  ３５℃
中間値は、例えば内挿によって得ることが出来る。実際の用途では、その用途に必要な温度範囲に関するテーブルが用意されてもよい。
【００６５】
冷却システムは、管の第一の端部から管の第二の端部へと管の中で流体を移動させるポンプ（図示せず）を更に備えてもよい。このポンプは、流体源９１３と流体流出管９１５の間の任意の箇所に位置してもよい。或いは、流体が、流体源９１３と流体流出管９１５の間で圧力差によって管の中を移動することも出来る。
【００６６】
圧力制御手段は、管内の流体の目標温度を受信するように構成されてもよい。この目標温度は、メモリに記憶されていてもよく、例えば、工場で予め構成されてもよいし、ユーザインタフェースを介してエンドユーザによって設定されてもよい。次に、圧力制御手段９２０は、目標温度に基づいて容器内の冷媒の目標圧力を決定してもよい。これは、マッピングによって行われてもよい。次に、圧力制御手段９２０は、目標温度に基づいて容器９３１内の冷媒の圧力を制御してもよい。
【００６７】
例えば、容器内の冷媒の目標温度は、目標温度における冷媒の蒸気圧である。この蒸気圧は、冷媒の既知の物理的性質でもよく、異なる温度に関してテーブル化してもよく、或いは、目標圧力は、適当な公式、例えば、ボイル及びゲイ・リュサックの理想気体の状態方程式を使用して目標温度から計算してもよく、これは、式ｐＶ＝ｎＲＴによって、圧力、体積、温度、及び粒子の数の影響下での理想気体の挙動を特定するものであり、ｐはＰａ単位の圧力（Ｎ／ｍ２）であり，Ｖは立方メートル単位の体積（ｍ３）であり、ｎはモル単位のガス量であり、Ｒは気体定数（８.３１４４７２Ｊ・Ｋ−１ｍｏｌ−１）であり、ＴはＫ単位の絶対温度である。
【００６８】
圧力制御手段９２０は、管内の液体を冷却する熱交換需要における高まりを検出するように構成され、検出された熱交換需要における高まりに応じて容器９３１内の冷媒の圧力を低下するように制御してもよい。熱需要の高まりによって、冷媒は目標温度を下回るように冷却される必要がある場合があるので、圧力は、以前に決定した「目標温度」を下回るように低下させてもよい。
【００６９】
圧力制御手段９２０は、管の第一の端部における管内の流体の測定された温度に基づいて熱交換需要における高まりを検出するように構成されてもよい。これにより、導入された流体の温度と目標温度の間の差を決定し、なすべき冷却量に影響を及ぼすことが出来る。圧力制御手段９２０は、容器から圧縮機の方へ移動するガス冷媒の量に基づいて熱交換需要における高まりを検出するように構成されてもよい。これは、管内の流体から抽出された熱の量の指標であり、従って、管を流れる流体の量に関連付けられている。両方の測定の組み合わせにより、手遅れになる前に（即ち、目標温度を上回る温度で管の第二の端部にいかなる流体が到達する前に）高まった熱交換需要を予期することが出来る。
【００７０】
この圧力制御手段は、圧縮機の吸引力と膨張弁の設定の少なくとも一方を制御することにより、容器内の冷媒の圧力を制御するように構成されてもよい。これらのパラメータは、容器内の圧力に影響を及ぼすことが出来る。圧縮機が容器から吸引する量が多いほど、容器内の圧力が下がる。冷媒が容器に射出されることが出来るように膨張弁が制御されるほど、圧力が高くなることが出来る。
【００７１】
内部空間内の管の部分は、管の第二の端部における流体が、容器内の冷媒の温度に実質的に等しい温度を有するように構成された長さ、直径、及び壁厚を有し、ポンプは、管の第二の端部における流体が、容器内の冷媒の温度に実質的に等しい温度を有するように構成された流体のスループットを有する。これは、流体源９１３からの流体の温度値の範囲及び／又は管を通る流体のスループット速度の範囲等の冷却システムの仕様も考慮に入れてもよい。
【００７２】
冷却システムにおいて流体を冷却するための熱交換器は、
冷媒を含有するための容器（５０１，６０１）であって、該容器は、内壁（５０５，６０５）及び外壁（５０３，６０３）を含み、前記内壁及び外壁は同心であり、前記容器は、少なくとも前記内壁及び外壁によって囲まれた内部空間を有し、該容器は、前記内部空間（６０７）の内外への冷媒の移送用の入口（５２１，６２１）及び出口（５１９，６１９）を備える容器と、
前記内壁の周りに少なくとも一巻きして配置された内部空間（６０７）内の管（６３１）と、
目標温度に基づいて前記容器内の圧力を制御するように構成された圧力制御手段であって、該制御手段は、温度値を対応する冷媒圧力値に関連付けるテーブル又はマッピングを備える圧力制御手段を備えることが出来る。
【００７３】
流体又は液体を冷却する方法は、本明細書にて説明された冷却システムの管に流体又は液体を通し、冷却対象の液体又は流体に関して適切な目標温度を設定することにより実現できることが理解されるだろう。
【００７４】
一例によれば、冷却システムおいて流体を冷却するための熱交換器は、
冷媒を含有するための容器であって、該容器は、内壁及び外壁を備え、前記内壁及び外壁は同心であり、前記容器は、少なくとも前記内壁及び外壁によって囲まれた内部空間を有し、該容器は、前記内部空間の内外への冷媒の移送用の入口及び出口を備える容器と、
前記内壁の周りに少なくとも一巻きして配置された前記内部空間内の管を備える。
【００７５】
この構成により、管は、その管の急な回転又は捻じれがない状態で前記内部空間に延在することが出来るため、流体は、波立つことなく管を流れることが出来る。例えば、前記管は、一巻きして、又はコイル状に前記内壁の周りに一回以上巻かれて配置されてもよい。
【００７６】
例えば、前記管は剛性でもよい。
【００７７】
前記管と前記内部空間の壁の間には空間が維持されてもよい。また、前記管の異なる部分間に空間が維持されてもよい。このように、前記冷媒は、より良好に前記管に接触し、前記管内の流体と熱を交換することが出来る。
【００７８】
前記容器は蒸発器を含んでもよい。これにより、改善した冷却システムが提供される。例えば、前記内部空間は蒸発器である。例えば、前記容器には、液相及び／又は気相の冷媒が充填されることが出来る。冷却対象の流体は、前記管を流れることが出来、従って、前記容器内で前記管を包囲する前記冷媒によって冷却される。該熱交換器は、このようにして、前記管内の前記流体の効率的な冷却を行う。該熱交換器の形状は、該熱交換器をコンパクトにするものであり、従って、該熱交換器は、前記冷却システムを小型且つ省スペースにすることが出来る。前記管を通る前記冷却対象の流体の循環により、前記流体の効率的な冷却が可能になり、従って、エネルギーを節約することが出来る。前記容器内の前記管の長さを含む該熱交換器の寸法を選択し、前記流体が前記内部空間内の前記管を流れる時間を考慮することにより、前記流体が、前記内部空間内の前記管を出る時に前記冷媒の温度によって決まる所定の温度を有する熱交換器が作られることが出来る。
【００７９】
前記容器は、第一のオリフィス及び第二のオリフィスを含んでもよく、前記管は、第一の端部及び第二の端部を含んでもよく、前記第一のオリフィス及び前記第二のオリフィスから前記管の内へ及び／又は外への流体連通を可能にするために、前記管の前記第一の端部は、前記容器壁の前記第一のオリフィスに固定されるように配置され、前記管の前記第二の端部は、前記容器壁の前記第二のオリフィスに固定されるように配置される。これにより、前記容器内の前記管を通る冷却対象の流体の流れが促進される。前記容器内の前記管の長さを含む該熱交換器の寸法を選択し、前記管を通る前記流体の平均速度を考慮することにより、前記流体が前記第一又は第二のオリフィスを通って前記管及び前記容器を出る時に所定の温度を有する熱交換器が作られることが出来る。前記管は、部分的にのみ前記容器内に配置されてもよいことは理解されるだろう。特に、「第一の端部」及び「第二の端部」という用語は、前記管が前記容器壁と交差する前記管の部分を指していてもよい。
【００８０】
該熱交換器は、前記容器の前記入口に接続された冷媒導入管であって、該冷媒導入管を通って前記内部空間へ入る冷媒の流れを可能にするように配置された冷媒導入管と、前記容器の前記出口に接続された冷媒導出管であって、前記内部空間から該冷媒導出管への冷媒の流れを可能にするように配置された冷媒導出管とを含んでもよい。これにより、前記容器の内外への冷媒の流れが促進される。
【００８１】
前記内部空間は、部分的に液状及び部分的にガス状である冷媒を含有してもよい。前記出口は、前記液体冷媒の最も高い水位よりも上に位置してもよい。これにより、前記冷媒がガス状である前記容器のより高い部分で前記冷媒が前記容器から出ることが出来、従って、前記容器から圧縮機への液状の冷媒の流れを回避するのに寄与するため、圧縮機が誤動作から保護されることが出来る。尚、液状の冷媒は、圧縮機を損傷する可能性がある。前記入口も、液状の冷媒の最も高い水位よりも上に位置してもよい。これにより、液状の冷媒が逆流することが防止されるだろう。
【００８２】
前記第一のオリフィスは、前記容器の高さの三分の二以上の高さに配置されてもよく、前記第二のオリフィスは、前記容器の高さの三分の一以下の高さに配置されてもよく、前記高さは、同心軸に沿って測定される。これにより、前記流体は、前記冷媒の温度が前記容器のより高い部分よりも低い前記容器の低い部分で冷却された後に前記容器を出ることができるため、流体を冷却することに対して利点がもたらされる。
【００８３】
前記管は、前記内壁の周りに複数回巻かれて配置されてもよい。このようにして、前記管は、前記管内の前記流体が、所望の熱交換の観点から必要な回数だけ前記冷媒を通るように設計されることが出来る。更に、特に、前記管が前記内壁の周りに複数回巻かれて配置される構成により、前記管を滑らかな形にすることが出来るため、前記冷却対象の流体は、前記管を円滑に流れることが出来る。これにより、前記管を流れる前記流体は、より波立たなくなるため、例えばビール等のソーダ飲料を冷却することに対して利点がもたらされる。
【００８４】
前記管は、前記内部空間の容積の少なくとも三分の二を占めるように配置されてもよい。これにより、前記冷却対象の流体が、より長い時間、前記管の内部ひいては前記冷媒を通り、従って、同じ圧力でより低い温度に到達し、エネルギーを節約するため、該熱交換器の効率が上がる。更に、前記内部空間を満たすのに、より少ない冷媒で済む。
【００８５】
該熱交換器は、目標温度に基づいて前記容器内の圧力を制御するように構成された圧力制御手段を更に含んでもよい。このようにして、目標温度が効率的に得られる。
【００８６】
該熱交換器は、前記内部空間内の前記冷媒及び／又は前記管内の前記流体の温度を測定するように構成された温度センサを更に含んでもよい。これにより、前記冷却対象の流体の温度の制御を改善することが出来る。例えば、前記圧力制御手段は、前記目標温度及び前記測定温度に基づいて前記圧力を制御するように構成されてもよい。
【００８７】
前記内部空間はトロイド形状を有してもよい。これにより、該熱交換器のコンパクトな構造が可能になり、従って空間が節約される。
【００８８】
前記管の第一の端部が、流体容器に動作的に接続されてもよく、前記流体容器から前記管への冷却対象の流体の流れを可能にするように配置されてもよく、前記管の第二の端部が、タップに動作的に接続されてもよく、前記内部空間から前記タップへの冷却された流体の流れを可能にするように配置されてもよい。これにより、冷却された流体の供給の効率的な方法が可能になる。
【００８９】
他の例は、流体を冷却する方法であって、容器の内部空間に流体接続された導入管を介して前記導入管を通って前記内部空間へ入る冷媒の流れと、前記内部空間から前記内部空間に接続された導出管への冷媒の流れとを制御するステップであって、前記容器は内壁及び外壁を含み、前記内壁及び前記外壁は同心であり、前記内部空間は、少なくとも前記内壁及び前記外壁によって囲まれ、前記容器は、前記内部空間の内外への冷媒の移送用の入口及び出口を含み、前記容器は、前記内部空間内に、前記内壁の周りに少なくとも一巻きして配置された管を更に備えるステップと、
前記内部の管を通る冷却対象の流体の流れを制御するステップを備える方法を提供する。
【００９０】
当業者は、上記の特徴が、有用であると考えられる任意の方法で組み合わされてもよいことを理解するだろう。更に、前記システムに関して記載された修正及び変更は、同様に前記方法に適用されてもよく、逆に、前記方法に関して記載された修正及び変更は、前記システムに適用されてもよい。
【００９１】
尚、上述の実施形態は、本発明を制限するものではなく本発明を例示するものであり、当業者は、添付の特許請求の範囲内から逸脱することなく、多くの別の実施形態を設計することが出来るだろう。本特許請求の範囲において、括弧内の符号は、本特許請求の範囲を制限するものと解釈されてはならない。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という動詞及びその活用形の使用は、一つの請求項において述べられた要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除しない。一つの要素に先行する「一つの（ａ）」又は「一つの（ａｎ）」という冠詞は、当該要素が複数存在することを排除しない。特定の手段が互いに異なる従属請求項において記載されているというだけでは、それらの手段の組み合わせが有利に使用されることが出来ないということを示すことにはならない。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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