【手続補正書】
【提出日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２相の冷媒と、圧縮器／凝縮器ループと、を利用する温度制御システムであって、
当該圧縮器／凝縮器ループは、入力端子および出力端子ならびに既知の熱容量を有する負荷蒸発器からおよび負荷蒸発器へ冷媒を制御可能な温度下で循環させるための入力及び出力を有し、
当該温度制御システムは、前記２相の冷媒の異なる熱エネルギ伝達特性を利用することによりシステムの動作を促進するための補助熱交換ループを有し、
前記圧縮器／凝縮器ループの前記出力から前記負荷蒸発器の入力までの流れの間に結合された補助熱交換器であって、前記負荷蒸発器の前記既知の熱容量よりも小さい熱容量を有し、前記圧縮器／凝縮器ループからの入力を受ける流れと前記負荷蒸発器の入力に結合する前記圧縮器／凝縮器ループからの出力とを有する第１の流路を有し、前記第１の流路の長さに沿った対向流の熱交換関係にある第２の流路を有し、当該第２の流路は、前記負荷蒸発器の出力からの入力を受ける流れを有し、前記圧縮器／凝縮器ループへの前記入力に逆連結する出力の流れを供給する、補助熱交換器と、
前記補助熱交換器の前に前記第一の流路への入力を有する直列回路における少なくとも一の温度調整装置であって、前記補助熱交換器から出力し前記負荷蒸発器に入力する前記流れの温度を低下させ、前記補助熱交換器から前記蒸発器への前記流れのかさ密度を増加させることにより、前記負荷蒸発器に供給される前記冷媒の混合の液体の比率が部分的に減らされても、前記負荷蒸発器内を移動する質量の前記かさ密度が増加し前記負荷蒸発器の低効率領域における熱伝達ロスを最小限にする、温度調整装置と、を備え、
前記補助熱交換器は、前記２つの流路の間の熱エネルギを伝達し、前記第２の流路内を流動する前記冷媒が気体の状態で前記圧縮器／凝縮器ループへと戻るよう構成される、
温度制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記少なくとも一の温度調整装置は前記補助熱交換器の前の前記第１の流路に熱膨張装置を有し、当該熱膨張装置は、前記圧縮器への入力ライン内の圧力に反応する圧力検知装置を備えるとともに当該圧力検知装置に反応し、前記システムは、前記補助熱交換器の後であって前記蒸発器の前に前記第１の流路に圧力降下装置をさらに備え、当該圧力降下装置は、前記補助熱交換器を通る前記第１及び第２の流路内の液体の対向流を動かす圧力差をもたらす、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記システムはさらに、前記圧縮器／凝縮器ループ内に前記蒸発器に制御可能な温度下で合成した流れを供給するためのサブシステムを備え、当該サブシステムは、前記圧縮器からの高温の気体の流れの選択された比率を供給するための第１の直接流れ制御装置と、前記凝縮器からの選択的に膨張されかつ冷却された流れを供給するための第２の派生的な流れ制御装置とを有し、当該第１の直接流れ制御装置により供給される前記比率と、前記第１および第２の流れを受けて合成された流れを前記補助熱交換器を介して前記蒸発器に供給する混合回路と、に影響される、システム。
【請求項４】
２相の冷媒の異なる熱伝達特性を使用し、冷却すべき負荷を含む蒸発器と熱的に連結している状態で、圧縮器、凝縮器、および膨張装置を順序通りに組み込んだ動作要素の冷媒ループを備えた熱制御システムであって、前記蒸発器は、局部的な冷媒品質の変化に応じた非線形の熱伝達係数を有し、品質は、総質量に対する蒸気の質量の比率で表される、熱制御システムにおいて、前記膨張装置と前記蒸発器の間に配置され、一方の側では前記膨張装置を前記蒸発器に結合し、他方の側では前記蒸発器からの出力を前記圧縮器に結合する対向流熱交換器を含む補助熱交換ループを備えた改善であって、前記ループはさらに、前記対向流熱交換器出力と前記蒸発器入力との間の結合において差動圧力装置を含み、当該蒸発器入力は、前記蒸発器への流れの前記温度を前記蒸発冷媒と前記冷却される負荷との差を近接する程度まで低下させるよう選択され、前記ループは前記対向流熱交換器から前記圧縮器入力までの前記出力ライン内の圧力に反応する圧力検知装置をさらに備え、前記冷媒ループにおける前記差動圧力装置の動作を制御する、改善。
【請求項５】
請求項４に記載の組合せにおいて、前記冷媒ループは、前記熱交換器から前記圧縮器に戻る前記冷媒の温度に応答する蒸気閉込め検知球状部を含む熱膨張装置を備え、前記検知球状部は、冷却サイクルで使用される前記冷媒の圧力に近づくように選ばれた蒸気圧を有するように選択された内部流体を有する、組合せ。
【請求項６】
請求項４に記載のシステムにおいて、前記対向流熱交換器出力と前記蒸発器入力との間の結合における前記差動圧力装置は、前記蒸発器の過熱に近い温度変化をもたらすように選択された、システム。
【請求項７】
請求項４に記載の熱制御システムにおいて、前記冷媒システムは、凝縮後の膨張した少なくとも部分的に気相である冷却媒体と加圧された気相である同じ冷媒とを混合するためのシステムを備え、所定の熱容量の前記蒸発器に加えるために前記２つの異なる相を混合する機構を備え、前記補助熱交換ループは、前記混合機構及び前記蒸発器の間に配置された、熱制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記加圧された気相は、前記膨張した蒸気相よりも実質的に大きなエネルギ含量を有し、相対的に小さな増加の温度変化をもたらすために、前記補助熱交換ループが前記熱制御システム全体を安定化させる、システム。
【請求項９】
選択可能な流動速度に調整された供給源からの高圧高温ガスの流れと、冷媒の蒸気／流体の凝縮物に冷却された前記供給源からの派生的な残りの流れとを合成することにより、既知の熱容量の負荷蒸発器の温度を制御するために２相の冷媒を使用する圧縮／凝縮温度制御システムにおいて、
前記高温ガスの流れを変化させることにより、前記合成の前に前記派生的な流れを変化させるコマンドソースと、
前記合成された流れを前記負荷蒸発器に結合する第１の流路を有し、また前記負荷からの流れを前記圧縮／凝縮システムに戻るように結合する第２の対向流の流路を有し、前記負荷蒸発器の熱容量に対して熱容量が小さい対向流熱交換器と、
０より大きい選択された範囲内に前記２相の冷媒の品質を維持しつつ前記負荷蒸発器を通って前記圧縮／凝縮システムへ戻る循環を確実にするために、前記蒸発器へと運ばれた前記合成された流れの圧力を選択された量だけ低下させるための、前記熱交換器と前記負荷蒸発器との間の前記第１の流路内の装置と、を備えた、改善。
【請求項１０】
既知の熱容量を有し、その温度を制御すべき熱負荷に直接接触して流れる冷媒を使用する熱制御システムであって、
前記システムに適用可能な選択された動作温度および動作圧力の範囲内で、２相の特性および液体／ガス遷移を有する熱媒体の供給源と、
前記熱媒体を受け、第１の上昇温度および第１の上昇圧力下で圧縮されたガス出力を供給する圧縮器と、
前記圧縮されたガス出力を受け、上昇した温度下で第１の可変質量の流れを供給する第１の流れ制御装置と、
前記第１の可変質量の流れが前記第１の流れ制御装置から供給され、液体圧出力が第２の低温レベル下で残った部分から供給される際に残る、前記圧縮されたガス出力の第１の部分を受ける媒体凝縮器と、
前記媒体凝縮器からの前記液体圧出力を受け、減圧状態で選択的に冷却された膨張出力として第２の流れを供給する、外部で安定化された膨張装置を備える第２の流れ制御装置と、
前記熱媒体の前記第１及び第２の流れの間の選択された比率関係を確立するための前記第１の流れ制御装置を作動させるように結合された制御装置と、
前記第１の流れおよび第２の流れを受け、合成された出力を前記負荷に供給する混合回路と、
対向流経路、すなわち、前記混合回路からの前記合成された出力を受ける、前記第２の流れ制御装置と前記負荷との間の第１の経路と、前記負荷から戻る流れを受ける、前記負荷と前記媒体圧縮器との間の第２の経路とを有し、前記負荷の前記既知の熱容量に対して低い熱容量を有する補助熱交換器と、
制御される前記熱負荷に加えられる前記流れの圧力および温度を低下させるための、前記補助熱交換器と前記負荷との間の圧力降下バルブと、を備えた、
熱制御システム。
【請求項１１】
２相の冷媒と、ループ内に圧縮器／凝縮器の列と、を利用する温度制御システムであって、冷却され膨張した２相の流れを前記ループ内の負荷蒸発器に供給するために前記冷媒を冷却するための膨張バルブをさらに備える温度制御システムにおいて、
前記圧縮器／凝縮器の列と前記負荷蒸発器との間の前記ループ内の補助対向流熱交換器であって、当該補助熱交換器は前記２相の状態の入力流れを前記圧縮器／凝縮器の列から第１の側の前記負荷蒸発器へ通過させ、前記第２の側の前記負荷蒸発器からの２相の状態の戻る流れを通過させ、前記補助熱交換器の熱容量は前記負荷蒸発器の熱容量よりも小さい、補助対向流熱交換器と、
前記補助熱交換器の前記第１の側の前記入力経路内の温度降下装置であって、前記２相の冷媒が蒸発するために変化する際の割合を低減することにより、前記蒸発器を通る冷媒の流れおよび熱エネルギの伝達を確実にして前記蒸発器内の熱伝達ロスを低減するために前記２つの側の間の温度差を十分なものにする、温度降下装置と、を備え、
前記膨張バルブは、前記補助熱交換器の前の前記第１の側の経路内に結合され、前記温度降下装置は、前記補助熱交換器と前記負荷蒸発器との間の前記第１の経路内に結合され、前記蒸発する冷媒と冷却される前記負荷との間の差を近接させる温度低下をもたらす圧力降下バルブを有する、改善。
【請求項１２】
請求項１１に記載の温度制御システムの改善において、前記膨張バルブは、前記補助熱交換器から出力される第２の経路における温度に反応するセンサを含む熱膨張バルブである、改善。