(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張弁（３）と、蒸発器（１）と、圧縮器とから成る冷却システム内に配置され、前記膨張弁（３）と、前記蒸発器（１）と、前記圧縮器とに対して、冷媒流を有する冷媒通路内で流体的に相互結合された過熱度センサー（５）を較正する方法であって、
前記蒸発器（１）内における液相冷媒の量を増加させ、
前記冷媒の過熱値を示す、１又はそれ以上のパラメータを計測し、
前記パラメータの各々の値を変化させ、
前記計測されたパラメータの前記値が実質的に一定レベルに到達した時、前記実質的に一定レベルに対応する前記過熱度値をＳＨ＝０と定め、
前記定めたＳＨ＝０レベルにより、前記過熱度センサー（５）を較正する、
段階から成ることを特徴とする、過熱度センサーを較正する方法。
【請求項２】
前記蒸発器（１）内の液相冷媒の量を増加させる前記段階は、前記膨張弁（３）の開口度を増加させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記膨張弁（３）の開口度を増加させる前記段階は、前記開口度を漸次増加させることにより実施されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記蒸発器（１）内の液相冷媒の量を増加させる前記段階は、前記蒸発器（１）内の二次流体流量を減少させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記蒸発器（１）内の液相冷媒の量を増加させる前記段階は、前記圧縮器の回転速度を減少させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
１又はそれ以上のパラメータを計測する前記段階は、前記蒸発器（１）を出る冷媒の温度を計測することを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
１又はそれ以上のパラメータを計測する前記段階は、前記蒸発器（１）を出る冷媒の圧力並びに温度に依存する、前記過熱度センサー（５）の第一壁部と第二壁部との間の距離を計測することを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
データベースに前記較正段階の前記結果を記憶する段階を更に含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれ一項に記載の方法。
【請求項９】
前記過熱度センサー（５）を較正する前記段階は、前記データベースに以前に記憶された情報を基に遂行されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記過熱度センサー（５）を較正する前記段階は、一次方程式を解くことを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
１又はそれ以上のパラメータを計測する前記段階は、前記過熱度センサー（５）により遂行されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却システムの過熱度センサーを較正するための方法に関する。較正される過熱度センサーは、冷却システムの冷却通路内に好適に配置することができ、該冷却システムには、その内部に、膨張弁、蒸発器、及び圧縮器が更に配置される。
【背景技術】
【０００２】
冷却システムは、多くの場合、膨張弁の開口度を調整し、及び／又は膨張弁を開閉して蒸発器に供給される液相冷媒の量を制御することにより、作動する。蒸発器に供給される液相冷媒のすべてが蒸発器を出る前に蒸発するように、かつ、混合相の冷媒が蒸発器の出口に存在するか又は出口の直前に存在するように、膨張弁を制御することが望ましい。液相冷媒が蒸発器を出ることができるようにされている場合には、この液相冷媒が圧縮器に到達する危険性があり、これは、場合によっては圧縮器を損傷することになる。一方、液相冷媒が、蒸発器の最初の部分を通過する間に蒸発するような場合には、蒸発器の冷却能力が十分に利用されない。
【０００３】
冷媒の過熱度は、上記した状況が得られているか、いないかという情報を提供する。過熱度は、通常は、流体の実際の温度と、流体の沸点との差として定められる。したがって、過熱度は、流体の温度並びに圧力に依存する。このように、過熱度は、膨張弁の開口度を制御するための適当なパラメータである。冷媒は、低いが、正の過熱度を有することが、通常は望ましい。この場合には、上記した状況、すなわち蒸発器の冷却能力が最大限まで可能な範囲で利用され、蒸発器を通過する液相冷媒によって圧縮器へ損傷を与える危険性が最小となる状況が得られる。
【０００４】
冷媒が最適条件の過熱度を維持することが保証される手法で膨張弁を制御することができるようにするためには、過熱度値の正確な測定値を得るのを可能にすることが必要である。この目的のために、過熱度を測定するために使用されるセンサー、又は過熱度を計算するために使用されるパラメータを較正することが必要である。この較正は、非常に正確であることが好ましい。
【０００５】
従来は、センサーを製造する工場で、各々の過熱度センサーの個々の較正を実施することにより、過熱度センサーの正確な較正を得ることが試みられてきた。これは面倒であり、製造費用を増加させる。更に、較正情報は、正しいセンサーに結合され、正しいセンサーから得られることを確実にすることが極めて重要である。ある場合には、これは、センサーに、例えばセンサーに取り付けられた回路板に、直接較正情報を記憶させることにより行われてきた。これは、センサーの部品の数を増やすこととなり、面倒である。またある場合には、較正情報が、例えば対応するコントローラに別個に記憶されていた。しかしながら、これは、センサーと較正情報との間の食い違いから発生する誤りをもたらす、かなりの危険性を含む。
【０００６】
米国特許第５，８２０，２６２号は、同じ組立体の中で、圧力と温度及び過熱度の測定及び計算を行うようになった冷媒センサーを示している。冷媒センサーは、冷媒材料の圧力を測定するための圧力変換器及び冷媒材料の温度を測定するための温度変換器を含む。圧力及び温度の測定値は、マイクロプロセッサによって利用されて、冷媒材料の過熱度が計算される。冷媒センサーは、自己較正の機能を含むものとすることができる。較正器が、圧力・温度較正データ表に含まれるデータに基づいて、圧力変換器及び温度変換器の測定値を較正する。圧力・温度較正データ表内に、圧力変換器及び温度変換器により得られた測定値を検査する時に機能する圧力値及び温度値がある。圧力・温度較正データ表は、前述した較正を実施するための、温度値の欄と相互に相関した圧力値の欄を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，８２０，２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
正確な較正が得られるような、過熱度センサーを較正するための方法を提供することが本発明の目的である。
【０００９】
従来技術の方法と比較して、誤差を発生する危険性を減少させるような、過熱度センサーを較正するための方法を提供することが本発明の更なる目的である。
【００１０】
実施するのに、従来技術の方法よりも困難さが少ない、過熱度センサーを較正するための方法を提供することが本発明の更なる目的である。
【００１１】
センサーの製造費用を減少させることが可能な、過熱度センサーを較正するための方法を提供することが本発明の更なる目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、上記及び他の目的は、過熱度センサーが、膨張弁、蒸発器及び圧縮器から成る冷却システム内に配置され、該膨張弁、蒸発器、過熱度センサー及び圧縮器は、冷媒流を有する冷媒通路内に流体的に相互結合された、過熱度センサーを較正するための方法であって、
蒸発器内の液相冷媒の量を増加させ、
冷媒の過熱度値を示す、１又はそれ以上のパラメータを計測し、
前記パラメータの各々の値を変化させて、
計測したパラメータの値が実質的に一定のレベルに到達した時、該実質的に一定のレベルに対応する過熱度値をＳＨ＝０と定め、
定めたＳＨ＝０レベルにより過熱度センサーを較正する、
段階を含む方法
を提供することにより実現される。
【００１３】
過熱度センサーを較正することが望まれる場合には、蒸発器内の液相冷媒の量を最初に増加させる。これは、例えば、膨張弁の開口度を増加させるか、圧縮器の回転速度を減少させるか、又は蒸発器の二次流体流量を減少させることにより実施することができる。以下に更なる詳細を述べる。
【００１４】
蒸発器内の液相冷媒の量を増加させる場合には、液相／混合相冷媒と気相冷媒との間の境界が蒸発器の出口の方に移動する。その結果、蒸発器を出る冷媒の過熱度値が減少する。したがって、冷媒の過熱度値を示すパラメータが変化する。
【００１５】
液相／混合相冷媒と気相冷媒との境界が蒸発器の出口に到達すると、わずかな量の液相冷媒が蒸発器の出口を通過し、蒸発器内を出る冷媒の過熱度はゼロとなる。蒸発器内の液相冷媒の量が増加し続けると、蒸発器の出口を通過する液相冷媒の量も増加する。しかしながら、蒸発器を出る冷媒の過熱度値は、ゼロレベルのままである。したがって、冷媒の過熱度値を示すパラメータは、このような状況において、実質的に一定レベルに到達することとなる。
【００１６】
したがって、蒸発器内の液相冷媒の量が増加するときに、過熱度値を示す１又はそれ以上のパラメータがモニターされていれば、次のようなことが観察される。最初に、過熱度値の減少の結果、パラメータが変化し、次に冷媒の過熱度値がゼロレベルに到達することで、パラメータは実質的に一定レベルに到達する。このレベルは、過熱度センサーの較正のために使用することができる。
【００１７】
蒸発器に対して下方向に配置される加熱センサーが液相冷媒を十分に受け取ることができる量にまで、すなわち過熱度センサーが「満水」状態となることができるように、蒸発器内の液相冷媒の量を増加させることが好ましい。
【００１８】
蒸発器を通過することが可能な液相冷媒の量は極めて限定されており、更に、これは非常に限定された時間だけ流れることができるので、圧縮器を損傷する危険性は最小となる。
【００１９】
過熱度センサーが冷却通路内に配置された状態で、本発明の方法が実施されることが、有利な点である。これにより過熱度センサーは、その取付位置で較正することができ、必要とされる時に、いつでも較正を繰り返すことが可能となる。これにより、製造場所で過熱度センサーを較正する必要はなくなり、上記した不都合な点は避けられる。このように、センサーと較正情報の適合する組み合わせが維持されるようにし、発生し得る誤差の主な原因がこれにより確実に排除されるようにするために、較正情報の追跡を行う必要はなくなる。更に、製造ラインはこの処理を行うように設計する必要性が無くなり、更に製造者は較正を実施する必要性が無くなるので、製造費を下げることができる。
【００２０】
更に、本発明の較正方法は、必要と考えられる頻度で、例えば、様々な圧力及び／又は温度の管理規格のもとで、又は、単にセンサーの変動に対処するために、繰り返し実施することができる。これにより、過熱度センサーの比較的正確な較正を得ることができる。
【００２１】
最後に、較正のための基準点として、過熱度値の実質的に一定のゼロレベルを使用することにより、センサーの正確な較正を提供することができる。
【００２２】
蒸発器内の液相冷媒の量を増加する段階は、膨張弁の開口度を増加させることを含むものとすることができる。冷却システムの膨張弁は、蒸発器に供給される冷媒の流量を制御するように、通常は配置される。この場合には、膨張弁の開口度が増加すると、蒸発器に供給される冷媒も増加する。
【００２３】
膨張弁の開口度を増加する段階は、開口度を、次第に、例えば滑らかに増加させることにより、遂行することができる。代替的には、膨張弁の開口度は、急激に増加させることができる。
【００２４】
代替的構成として、蒸発器内の液相冷媒の量を増加する段階は、蒸発器内の二次流体流量を減少させることを含むものとすることができる。冷却システムの蒸発器は熱交換機能を有し、熱交換は、蒸発器を通る冷媒流路を流れる冷媒と、冷媒流路内の流れではない、蒸発器を横切る二次流体流との間で行われる。二次流体流は、液相流又は気相流、例えば蒸発器内に吹き込まれる空気の形態とすることができる。後者の場合には、蒸発器内に気相の流れを発生するように、送風機が通常は配置される。この場合には、蒸発器内の二次流体の流量は、送風機の回転速度を低下させることにより減少することができ、場合によっては完全に停止させることができる。
【００２５】
二次流体流量を減少させると、冷却システムの負荷が減少し、これにより蒸発器内の冷媒の蒸発が減少する。その結果、蒸発器内の液相冷媒の量が増加する。
【００２６】
代替的構成として、蒸発器内の液相冷媒の量を増加させる段階は、圧縮器の回転速度を減少させることを含むものとすることができる。圧縮器の回転速度が減少すると、冷却システムの吸引圧力が増加する。吸引圧力が増加すると、蒸発温度を上げることができ、これにより蒸発器内の冷媒の温度差が減少する。これにより、冷媒の蒸発が減少し、蒸発器内の液相冷媒の量が増加する。
【００２７】
１又はそれ以上のパラメータを計測する段階は、蒸発器を出る冷媒の温度の測定を含むものとすることができる。蒸発器内の液相冷媒の量が上記したように増加すると、蒸発器を出る冷媒の温度は、与えられた圧力で次のように作用する。最初に、液相／混合相冷媒と気相冷媒との間の境界が、蒸発器の出口に向かって移動するので、温度が低下する。これにより気相冷媒の温度は、蒸発後の温度上昇が次第に少なくなり、したがって温度が低下する。蒸発器内の液相冷媒の量が、蒸発器を通過するのに十分な量である場合には、蒸発器を出る冷媒の温度は、冷媒の圧力で冷媒の蒸発温度に対応して、実質的に一定レベルに到達する。このように、計測した温度が実質的に一定レベルに到達すると、蒸発器を出る冷媒の過熱度が、ゼロレベルに到達したことの指標となり、過熱度センサーは、これにしたがって較正することができる。
【００２８】
代替的に、又は追加的に、１又はそれ以上のパラメータを計測する段階は、蒸発器を出る冷媒の圧力並びに温度に依存する過熱度センサーの第一壁部と第二壁部との間の距離を計測することを含むものとすることができる。この実施形態によると、過熱度センサーは、蒸発器を出る冷媒の過熱度に対して、直接的な測定値を得ることができる種類のものである。過熱度センサーは、例えば、冷媒と熱接触するように配置された充填流体を有する空洞と冷媒流路との間のインターフェースを定める可撓壁を含む種類のものとすることができる。すなわち、冷媒の温度は空洞内部の圧力を定め、可撓壁の位置は、冷媒流路内の冷媒の圧力と、空洞内部の圧力との釣り合いにより定められ、空洞内部の圧力は、冷媒の温度により決定される。したがって、可撓壁の位置は、冷媒の過熱度の直接的な測定値である。可撓壁は、例えばダイアフラム又はベローとすることができる。
【００２９】
該方法は、データベースの較正段階の結果を記憶する段階を更に含むことができる。この場合には、過熱度センサーの較正段階は、以前にデータベースに記憶された情報に基づいて、更に遂行することができる。過熱度センサーの較正は、例えば、様々な圧力で実施することができ、その結果は、広い圧力範囲に適用される正確な較正を提供するために使用することができる。
【００３０】
過熱度センサーを較正する段階は、一次方程式を解くことを含むことができる。一次方程式は、例えば、
ＳＨ＝ａ1Ｕp＋ａ2ＵT＋ｂ
の形とすることができる。ここで、ＵPは、冷媒の圧力を示すパラメータであり、ＵTは、冷媒の温度を示すパラメータで、ａ1、ａ2及びｂは、定数である。この場合には、冷媒の圧力及び温度は、別個に得られる。ａ1及びａ2は、多くの場合、ある程度の許容誤差を伴うことが知られているが、ｂは、典型的には、本発明の較正方法を実施することにより定められる。
【００３１】
較正方法が、例えば、３つの異なる圧力レベルで実施される場合には、方程式ＳＨ＝ａ1Ｕp＋ａ2ＵT＋ｂは、３つの未知数を持つ３元連立方程式として解くことができ、これにより３つの定数の全部が定められて、センサーの一層正確な較正を得ることができる。しかしながら、これは、ほとんどの目的に対して満足する較正を得るために、必ずしも必要なものではない。
【００３２】
代替的なものとして、次のような一次方程式をとることができる。
ＳＨ＝ａＵ1＋ｂ
ここで、Ｕ1は、蒸発器を出る冷媒の過熱度を示すパラメータであり、ａ及びｂは定数である。この場合には、計測されたパラメータは、例えば、上記した過熱度センサーの２つの壁部の間の距離という形態の、冷媒の過熱度に対する直接測定値である。
【００３３】
別の代替的なものとして、他の型の方程式、例えば二次方程式を使用することができる。
【００３４】
１又はそれ以上のパラメータを計測する段階は、加熱センサーによって実施することができる。代替的なものとしては、１又はそれ以上のパラメータは、１又はそれ以上の付加的センサー、例えば温度センサーを使用して計測することができる。
【００３５】
本発明は、添付した図面を参照して、更に詳細に述べられるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】通常の作動条件の下での冷却システムの蒸発器の概略図である。
【図２ａ】較正中の図１の蒸発器の図である。
【図２ｂ】較正中の図１の蒸発器の図である。
【図２ｃ】較正中の図１の蒸発器の図である。
【図２ｄ】較正中の図１の蒸発器の図である。
【図３】本発明の方法を使用して較正することができる加熱センサーの様々な実施例を示したものである。
【図４】本発明の方法を使用して較正することができる加熱センサーの様々な実施例を示したものである。
【図５】本発明の方法を使用して較正することができる加熱センサーの様々な実施例を示したものである。
【図６】本発明の方法を使用して較正することができる加熱センサーの様々な実施例を示したものである。
【図７】本発明の方法を使用して較正することができる加熱センサーの様々な実施例を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、冷却システムの冷却通路に配置された蒸発器１の概略図である。蒸発器１は、膨張弁３に流体結合された入口２を含む。膨張弁３の開口度は、蒸発器１への冷媒の供給を定める。蒸発器１は、過熱度センサー５に流体的に結合された出口４を更に含む。
【００３８】
過熱度センサー５は、出口４を介して蒸発器を出る冷媒の過熱度に相当する１又はそれ以上のパラメータを測定する。過熱度センサー５は、蒸発器１を出る冷媒の温度及び圧力に対応する値を測定することができる。代替的には、過熱度センサー５は、蒸発器１を出る冷媒の過熱度を示す単一のパラメータを測定することに適合するものとすることができる。
【００３９】
過熱度センサー５は、このような測定の結果をコントロールユニット６に提供する。受け取った結果に基づいて、コントロールユニット６は、膨張弁３への制御信号を発生し、これにより、小さいが正の過熱度値を得るために、過熱度値による膨張弁３の開口度を制御し、冷却システムの最適条件の作動を得る。コントロールユニット６は、過熱度センサー５により提供された結果に基づいて、蒸発器１を出る冷媒の過熱度を計算し、その後膨張バルブ３を制御するために、計算された過熱度値を使用することができる。代替的には、コントロールユニット６は、過熱度センサー５により遂行された測定を基礎にして、膨張弁３を直接的に制御することができる。
【００４０】
蒸発器１は、液相冷媒、並びに気相冷媒を含むことが、図１より明らかである。入口２に近い位置にある冷媒は、主に液相であり、出口４に近い位置にあう冷媒は、主に気相である。その間では、冷媒が混合された状態、すなわち液相及び気相の冷媒の混合体である。
【００４１】
図１のグラフは、蒸発器１内の位置の関数として、冷媒の過熱度（温度）を示している。冷媒が液相又は混合相である限り、過熱度（温度）は、実質的に一定のゼロレベルを維持することが、グラフから明らかである。しかしながら、冷媒が純粋な気相状態になるとすぐに、過熱度値は増加し始める。
【００４２】
図２ａ−２ｄは、較正中の図１の蒸発器を示している。図２ａにおいては、蒸発器１のほとんどは、気相の冷媒を含む。したがって、図２ａに示されている冷却システムは、効率が悪い状態で作動される。図２ａのグラフは、過熱度センサー５の較正の間の、蒸発器１を出る冷媒の過熱度と時間との相関関係を示している。グラフは、この条件においては、蒸発器１を出る冷媒の過熱度は、比較的高いことを示している。
【００４３】
図２ｂにおいては、例えば、膨張弁３の開口度を増加することにより、蒸発器１内の液相冷媒の量が増加している。液相／混合相冷媒と気相冷媒との間の境界は、出口開口部４に近くなる方向に移動することがわかる。しかしながら、蒸発器１の比較的大部分は、依然として気相冷媒から成る。グラフは、蒸発器１を出る冷媒の過熱度が、図２ａに示された状況と比較して減少していることを示している。しかしながら、過熱度は、依然として比較的高い。
【００４４】
図２ｃにおいては、蒸発器１内の液相冷媒の量は、更に増加している。液相／混合相冷媒と気相冷媒との間の境界は、ちょうど出口開口部４の位置であり、すなわち冷却システムが最適条件の方法で作動していることがわかる。グラフは、この状況における蒸発器１を出る冷媒の過熱度が、ちょうどゼロレベルに到達したことを示している。グラフは、時間に対する過熱度の導関数が、この点で不連続性であることを示している。この不連続性が観察されることにより、最適な作動条件に到達したという正確な指標を与える。少量の液相冷媒が蒸発器１を通過して、過熱度センサー５に入ることができることがわかる。
【００４５】
図２ｄにおいては、蒸発器１内の液相冷媒の量が更に増加し、大量の液相冷媒が蒸発器１を通過して、過熱度センサー５に入ることができるようになる。したがって、過熱度センサー５は液相冷媒により「満水」状態となる。グラフは、蒸発器１を出る冷媒の過熱度が、実質的に一定のゼロレベルに到達したことを示している。この状況において、過熱度センサー５により測定された過熱度値をゼロに設定することができ、これにより過熱度センサー５を較正することができる。較正が遂行されると、蒸発器１内の液相冷媒の量は減少させることができ、システムは、通常の作動状態に戻ることができる。
【００４６】
図３は、冷却システムにおいて使用するための過熱度センサー５の第一の実施例を示している。過熱度センサー５は、充填流体９を内部に有する内部空洞８を囲むベロー７を含む。充填流体９は、冷却システムの冷却通路内を流れる冷媒のサーモスタット特性に類似したサーモスタット特性を、有する利点をもつものとすることができる。充填流体９は、冷媒と同一であることが最も好ましい。
【００４７】
過熱度センサー５は、冷媒流が矢印１０で示される冷媒流路内に配置される。
【００４８】
ベロー７は、熱伝導性であるので、充填流体９の温度は冷媒の温度に適合するものとなる。内部空洞８は、実質的に閉状態であるので、内部空洞８の内部圧力は、この温度により定まる。
【００４９】
ベロー７は、内部空洞８内の圧力及び冷媒流路内の圧力によって、膨張及び収縮する。したがって、第一壁部１１の位置は、これらの２つの圧力の間の釣り合いによって定められ、すなわち該位置は冷媒の温度並びに圧力によって定められる。したがって、第一壁部１１の位置は、冷媒の過熱度の測定値を与える。
【００５０】
永久磁石１２が第一壁部１１上に配置され、ホール素子１３が第二壁部１４上に配置される。第一壁部１１の位置は、第一壁部１１と第二壁部１４との間の距離を定め、この距離は、永久磁石１２が第一壁部１１上に配置されるので、ホール素子１３により測定することができる。このように、図３の過熱度センサー５は、冷媒の過熱度の直接測定値を与えるのに適している。
【００５１】
図４は、冷却システムで使用するための過熱度センサー５の第二の実施例を示している。図４の過熱度センサー５は、図３の過熱度センサー５と類似していて、ベロー７、永久磁石１２及びホール素子１３からなる。しかしながら、図４の過熱度センサー５は、内部空洞８内に配置された圧縮ばね１５を備えている。圧縮ばね１５は、第二壁部１４とは反対の方向に第一壁部１１を付勢する。図４の過熱度センサー５においては、内部空洞８に充填流体を配置することは必ずしも必要ではないが、必要な場合もある。温度センサー１６が、冷媒の温度を測定するために第二壁部１４上に配置される。したがって、永久磁石１２及びホール素子１３を用いて第一壁部１１と第二壁部１４との間の距離を測定することにより、冷媒の圧力を測定することができ、冷媒の温度は、温度センサー１６によって測定することができる。冷媒の過熱度は、これらの２つの測定値を基にして計算することができる。
【００５２】
図５は、冷却システムにおいて使用するための過熱度センサー５の第三の実施例を示している。過熱度センサー５は、充填流体９を収める内部空洞８が冷媒流路内を流れる冷媒から仕切られるような形態で、ハウジング１８内に配置されるダイアフラム１７を含む。ダイアフラム１７は熱伝導性であるので、充填流体９の温度は、流路を流れる冷媒の温度に適合するものとなる。図３を参照して上記した状況に類似して、内部空洞８内の圧力は、冷媒の温度により定められる。ダイアフラム１７の位置は、冷媒流路内の冷媒の圧力と内部空洞８内の圧力との間の釣り合いによって定められる。したがって、ダイアフラム１７の位置は、冷媒の圧力並びに温度によって定められ、これが冷媒の過熱度の測定値となる。
【００５３】
永久磁石１２はダイアフラム１７上に配置され、ホール素子１３は、永久磁石１２とは反対側のハウジング１８の壁部上に配置される。したがって、ダイアフラム１７と、ホール素子１３が上に配置された壁部との間の距離、及びこれによる冷媒の過熱度を、ホール素子１３により計測することができる。
【００５４】
図６は、冷却システムにおいて使用するための過熱度センサー５の第四の実施例を示している。過熱度センサー５は、冷媒流路に取り付けられたシリコンチップ１９を含む。シリコンチップ１９の中央部に、空洞２１が形成される形態でダイアフラム２０が配置される。空洞２１の内部は、実質的に一定の圧力、典型的には非常に小さい圧力か、又は実質的に真空状態が維持される。ダイアフラム２０は、空洞２１内の圧力と冷媒流路内の圧力との間の圧力差に対応して撓む。空洞２１内の圧力は実質的に一定であるので、ダイアフラム２０の撓みは、冷媒流路内に流れる冷媒の圧力の測定値となる。
【００５５】
ダイアフラム２０の撓みを計測するために、ダイアフラム２０上に歪みゲージ（図示されず）が取り付けられる。この歪みゲージは、ワイヤ２２を介して測定ユニットに連結される。冷媒の温度に関する情報を得るために、この歪みゲージは、ダイアフラム２０の位置でシリコンチップ１９の表面にドープされた４つの抵抗器から成るブリッジ回路（図示されず）を含む。冷媒の圧力が増加すると、２つの抵抗器の抵抗値が増加し、残りの２つの抵抗器の抵抗値が減少するように、また、温度が上昇すると、４つのすべての抵抗器の抵抗値が増加（又は減少）するように抵抗器を配列する。したがって、歪みゲージにより遂行された測定値から、冷媒の圧力並びに温度を導出するか、又は少なくとも推定することができ、これにより過熱度の測定値を得ることができる。
【００５６】
図７は、冷却システムで使用するための過熱度センサー５の第五の実施例を示している。図７の過熱度センサー５は、図６の過熱度センサー５と類似している。しかしながら、この場合には、充填流体９が空洞２１内に配置される。充填流体９は、毛細管２４を介して、圧力バルブ２３から与えられる。
【００５７】
充填流体９は、ダイアフラム２０を介して冷媒流路内を流れる冷媒に、熱的に結合される。したがって、図５を参照して上記した状況に類似して、充填流体９の温度は冷媒の温度に適合したものとなり、これにより、空洞２１内の圧力は、この温度により定められる。したがって、歪みゲージにより測定されるダイアフラム２０の撓みが、冷媒の過熱値の直接測定値を与えることになる。
【符号の説明】
【００５８】
１  蒸発器；  ２  入口；  ３  膨張弁；  ４  出口；  ５  過熱度センサー。
【図１】
0005357258.tif 000002
【図２ａ】
0005357258.tif 000003
【図２ｂ】
0005357258.tif 000004
【図２ｃ】
0005357258.tif 000005
【図２ｄ】
0005357258.tif 000006
【図３】
0005357258.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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