JP2015512022A - 冷蔵装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1及び第2流体リザーバ20a、20bのすべての水は、最初、周囲温度又はその付近にあることが想定され得る。装置1は、電力が冷却要素28に供給され、これにより、冷却要素28が、一般に、水の氷点、例えば−30℃程度、より十分下の温度まで冷却されるように作動される。これは、次いで、第1流体リザーバ20a内の冷却要素28に隣接する周囲の水を冷却する。水が冷却されるにつれ、その密度が増長する。次いで、該冷却水は、第1流体リザーバ20aの底に向かって沈み、より暖かい水をずらし、この暖かい水は、第1流体リザーバ20aの上方領域に向かって上昇する。
10 ケーシング
12 ペイロード室
14 流体容積
16 熱伝導壁
18 扉
20a 第1流体リザーバ
20b 第2流体リザーバ
22 熱バリア又は壁
24 スロット又は開口
26 上方領域又は液体混合領域又は熱移動領域
28 冷却要素
Claims (80)
- 装置であって、
第1及び第2流体リザーバと、
第1及び第2流体リザーバそれぞれの上方領域間に配置された熱移動領域とを備え、
該装置は、使用中、冷却手段が前記上方領域の流体と熱連通し、これにより前記流体を冷却するように配置されることを可能にするように構成され、
該装置は、第1リザーバ内の流体の臨界温度未満の温度にある第1流体リザーバ内の流体が第1流体リザーバの上方領域へと上昇することを可能にすると共に、第2リザーバ内の流体の臨界温度以上の温度にある第2流体リザーバ内の流体が第2流体リザーバの上方領域へと上昇することを可能にし、これにより、第1リザーバ内で上昇した流体と第2リザーバ内で上昇した流体との間に熱移動領域で熱移動が生じることを可能にするように構成され、
該装置は、熱移動領域において臨界温度にある流体が少なくとも第2流体リザーバへと沈下することを可能にするように更に構成される装置。 - 前記第1及び第2流体リザーバは容器によって少なくとも一部が規定され、該容器は、該容器を前記第1及び第2流体リザーバに区分する堰手段を有する請求項1に記載の装置。
- 前記堰手段は、前記容器の容積へと延びる壁又は他の構造からなり、第1及び第2流体リザーバは、壁又は他の構造のいずれかの側にそれぞれの容積によって規定される請求項2に記載の装置。
- 前記堰手段は、低熱伝導率を有する材料又は断熱材から形成される請求項2又は3に記載の装置。
- 前記堰手段は、比較的高い熱伝導率を有するように形成され、該堰手段は、随意的に、金属材料から形成される請求項2又は3に記載の装置。
- 前記堰手段は、前記容器の下壁から上壁に向かって延びる請求項2〜5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記堰手段の上端は容器の上壁から離隔し、これらの間に空隙、孔又はスロットを規定する請求項6に記載の装置。
- 前記間隔は、弁手段等の調整手段により調整可能である請求項7に記載の装置。
- 前記堰手段の下端は容器の下壁から離隔し、これらの間に空隙、孔又はスロットを規定する請求項2〜5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記下壁からの間隔は、弁手段等の調整手段により調整可能である請求項9に記載の装置。
- 前記堰手段は、容器の上壁と下壁との間に延び、容器の上方領域に設けられた一つ又は複数の孔又はスロットを含む請求項2〜6のいずれか1項に記載の装置。
- 前記一つ又は複数の孔又はスロットの寸法又は数は調整可能であり得、これにより、第2リザーバ内の流体の温度の制御を可能にする請求項11に記載の装置。
- 流体が一方のリザーバから他方のリザーバへと通過し得るように前記堰手段の下方領域に一つ又は複数の孔又はスロットが設けられる請求項2〜12のいずれか1項に記載の装置。
- 前記堰手段の下方領域における前記一つ又は複数の孔又はスロットの寸法又は数は調整可能である請求項13に記載の装置。
- 前記第1及び第2流体リザーバは、前記熱移動領域を介して流体連通する請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1及び第2流体リザーバは、相互に流体分離状態である請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1及び第2流体リザーバの上方領域間に配置された液密熱伝導バリアを備える請求項16に記載の装置。
- 前記第1及び第2流体リザーバの下方領域間に配置された液密熱伝導バリアを備える請求項16又は17に記載の装置。
- 前記熱移動領域は、
前記堰手段の上端における又は該上端に隣接する領域;
前記堰手段の一つ又は複数の孔又はスロットにおける又は該孔又はスロットに隣接する領域;及び、
前記熱伝導バリアにおける又は該バリアに隣接する領域;
のうちの一つ又は複数によって少なくとも一部が規定される請求項7〜18のいずれか1項に記載の装置。 - 前記熱移動領域は、第1及び第2流体リザーバからの流体の制限された混合を許容するように構成される請求項1〜19のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1及び第2流体リザーバの一方又は両方は、使用中、臨界温度未満で負の温度係数の熱膨張を有しかつ臨界温度以上で正の温度係数の熱膨張を有する流体を収容するように構成される請求項1〜20のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1及び第2流体リザーバは、実質的に同じ流体を収容する請求項1〜21のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1及び第2流体リザーバは、異なる流体を収容する請求項1〜22のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1及び第2流体リザーバに収容された流体は、異なる臨界温度を有する請求項23に記載の装置。
- 前記流体は、水又は水に類似の熱的性質を有する流体からなる請求項1〜24のいずれか1項に記載の装置。
- 冷却手段を備える請求項1〜25のいずれか1項に記載の装置。
- 前記冷却手段は、第1流体リザーバ内の流体をその臨界温度未満の温度へと冷却するように構成される請求項1〜26のいずれか1項に記載の装置。
- 前記冷却手段は、前記上方領域の下方に配置された第1流体リザーバの領域の流体をその臨界温度未満の温度へと冷却するよう構成され、前記臨界温度未満に冷却される第1流体リザーバの流体が、前記上方領域に向かって第1流体リザーバ内を上昇する請求項1〜27のいずれか1項に記載の装置。
- 臨界温度以上又は未満の温度の第1流体リザーバ内の流体は、臨界温度の流体により、第1流体リザーバの上方領域に向けてずらされる請求項27又は28に記載の装置。
- 使用中に第1流体リザーバの上方領域にずらされた、臨界温度未満の温度の第1流体リザーバ内の流体は、熱移動領域において、臨界温度以上の温度の第2流体リザーバからの流体により熱移動を受け、随意的に更に混合を経る請求項27〜29のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2流体リザーバの上方領域の流体は、第1流体リザーバからの流体により、随意的に混合により、熱移動領域において臨界温度に向けて冷却される請求項1〜30のいずれか1項に記載の装置。
- 前記熱移動領域に配置された臨界温度の流体は、第2流体リザーバの下方流域へと沈下する請求項31に記載の装置。
- 前記冷却手段は、第1流体リザーバ内の流体を冷却するように構成される冷凍ユニット又は冷凍要素を備え、随意的に、前記冷凍ユニットに電力を供給するための電源ユニットを更に備える請求項1〜32のいずれか1項に記載の装置。
- 所定の温度未満の流体を検出するや否や、前記冷却手段による冷却を中断するように動作可能なセンサーを備える請求項33に記載の装置。
- 実質的に凍った流体を検出するや否や、前記冷却手段による冷却を中断するように動作可能なセンサーを備える請求項33又は34に記載の装置。
- 前記電源ユニットを備え、該電源ユニットは、
ソーラー電源及び商用電源の少なくとも一つを備える請求項33に記載の装置。 - 前記冷却手段は、使用中、少なくも初期に、流体の臨界温度未満の温度にある熱的塊を備える請求項1〜36のいずれか1項に記載の装置。
- 前記熱的塊は氷の塊である請求項37に記載の装置。
- 前記堰手段は、
円筒壁にして、該円筒壁内に第1流体リザーバが規定され、かつ該円筒壁外に第2流体リザーバが規定される円筒壁;及び、
ほぼ平坦な壁にして、第1及び第2流体リザーバが該壁の両側に並列構成でそれぞれ配置される該壁;
の少なくとも一つを備える請求項3に記載の又は請求項3に従属するいずれか1項に記載の装置。 - 前記第1流体リザーバに収容された流体と第2流体リザーバに収容された流体との間の熱移動を妨げるか又は防ぐための弁手段を備える請求項1〜39のいずれか1項に記載の装置。
- 前記弁手段は、第1流体リザーバに収容された流体と第2流体リザーバに収容された流体を断熱及び/又は流体分離するように選択的に動作可能である請求項40に記載の装置。
- 前記弁手段は、堰手段を少なくとも部分的に囲む拡張可能なスリーブを備える請求項40又は41に記載の装置。
- 前記弁手段は堰手段を含み、堰手段は、第1及び/又は第2流体容積の上方領域の容積及び/又は形状を変えて、そこを通る流体の動きを制限するように移動可能である請求項40又は41に記載の装置。
- 第3流体リザーバを更に備え、前記第1流体リザーバは、冷却手段が設けられるように構成され、かつ第2及び第3流体リザーバ間に配置され、前記熱移動領域は、第1、第2及び第3流体リザーバに収容される流体間の熱移動を許容するために第1、第2及び第3流体リザーバのそれぞれの上方領域間に配置される請求項1〜43のいずれか1項に記載の装置。
- 物品を冷却するための請求項1〜44のいずれか1項に記載の装置であって、熱交換器部分を備え、熱交換器部分は、使用中、熱交換器部分上方に配置される流体リザーバから流体が供給されるように構成され、流体リザーバは、該流体リザーバ内の流体を冷却するための冷却手段を含み、該流体は、前記物品を冷却するため、重力下、熱交換器部分へと流れる装置。
- 熱交換器部分上を又は熱交換器部分内を通って、前記物品に向けて又は物品上へ又は物品の周りへと空気を通過させるための手段を備える請求項45に記載の装置。
- 前記手段は、随意的にダクト系統を介して熱交換器部分と流体連通するファン又は圧縮機を備える請求項46に記載の装置。
- 前記熱交換器部分は、前記ダクト系統と流体連通するハウジング内に配置され、前記ハウジングは、一つ又は複数の孔を備え、熱交換器部分上又は熱交換器部分内を通過する空気が、前記孔を通って、ハウジングから前記物品に向けて又は物品上へ又は物品の周りへと吐出される請求項47に記載の装置。
- 前記ハウジングは、好ましくは又は比較的小さい直径の複数の孔を備える請求項48に記載の装置。
- 前記熱交換器部分は、複数の熱交換面を有する容器を備える請求項45〜49のいずれか1項に記載の装置。
- 前記熱交換面は、空気が熱交換器部分を通過することを可能にするように構成された複数の孔を備える請求項50に記載の装置。
- 前記第2流体リザーバと熱連通するように設けられた熱交換器部分を備え、該装置は、冷却剤気体を熱交換器部分に通過させ、冷却剤気体と第2リザーバの流体との間の熱交換を可能にし、その後、冷却剤気体を前記物品に向けて又は物品上へ又は物品の周りへ向けるように構成される請求項45〜47のいずれか1項に記載の装置。
- 前記熱交換器部分は、第2流体リザーバ内の流体と熱連通する一つ又は複数の導管を備える請求項52に記載の装置。
- 前記一つ又は複数の導管は、第2流体リザーバ内の流体に浸漬されるように構成される請求項53に記載の装置。
- 前記熱交換器部分は、第2流体リザーバ内に、複数の導管、随意的に実質的に互いに平行な随意的に離隔した導管のアレイを備える請求項53又は54に記載の装置。
- 冷却剤気体をポンプ送りして熱交換器部分に通すため、熱交換器部分と流体連通するファン又は圧縮機を備える請求項45〜55のいずれか1項に記載の装置。
- 前記熱交換器部分は、熱伝達材料から形成される請求項45〜56のいずれか1項に記載の装置。
- 前記物品はバッテリーである請求項45〜57のいずれか1項に記載の装置。
- 一つ又は複数の流体パイプラインを備え、使用中、冷却される流体が前記流体パイプラインを通って流れるように構成される請求項1〜58のいずれか1項に記載の装置。
- 前記流体パイプラインは、第2流体リザーバを通って流れるように構成される請求項59に記載の装置。
- 前記流体パイプラインは、第1流体リザーバを通って流れるように構成される請求項59又は60に記載の装置。
- 前記流体パイプラインは、飲料分配供給装置に連結されるように構成される請求項59〜61のいずれか1項に記載の装置。
- 分配供給される飲料は、随意的にポンプを用いて及び/又は重力下で、前記流体パイプラインに通され得る請求項62に記載の装置。
- 請求項1〜63のいずれか1項に記載の装置であって、温度管理貯蔵のために物品が配置され得る少なくとも一つのレセプタクルを備え、前記又は各レセプタクルは、前記装置の壁に配置される孔によって規定される開口を有する管又はポーチを備え、管又はポーチは、第2流体リザーバに沈められるように第2流体リザーバ内の内側へと延びる装置。
- 前記又は各管又はポーチは、前記開口から末端のその端部で閉じられる請求項64に記載の装置。
- 前記又は各レセプタクルは、エラストマー材料から形成される請求項64又は65に記載の装置。
- 前記又は各レセプタクルは、前記開口に対する基端のその端部から開口に対する末端のその端部に向かって先細る請求項64〜66のいずれか1項に記載の装置。
- 少なくとも二つのレセプタクルを備え、前記又は各レセプタクルのそれぞれの開口に対する末端が連結される請求項64〜67のいずれか1項に記載の装置。
- 前記又は各レセプタクルは、そこに保持された飲料容器から第2流体リザーバに収容された流体への熱の移動を可能にするように構成される請求項64〜68のいずれか1項に記載の装置。
- 請求項1〜69に記載の装置と冷却される一つ又は複数の物体又は物品を収容するためのペイロード容積とを備える冷蔵庫であって、ペイロード容積は、第2流体リザーバと熱連通するように配置される冷蔵庫。
- 飲料容器を冷却するためのクーラー;
飲料を分配供給するための流体パイプライン;
バッテリークーラー;
のうちの一つ又は複数を備える請求項70に記載の冷蔵庫。 - 請求項70又は71に記載された冷蔵庫にして、慣用の冷蔵庫又は同種のものの内に配置されるように構成された冷蔵庫であって、前記冷却手段は、前記冷蔵庫の既存の冷却要素又は冷却システムによって与えられ、前記装置は、前記冷蔵庫内に位置付けられるように構成され、第1流体リザーバは第1流体リザーバ内の流体を冷却するように前記既存の冷却要素又は冷却システムと熱連通する冷蔵庫。
- 第1流体リザーバの下方領域における流体を冷却するステップと、
第1リザーバ内の流体の臨界温度未満の温度にある第1流体リザーバ内の流体が第1流体リザーバの上方領域へと上昇することを許容するステップと、
第2リザーバ内の流体の臨界温度以上の温度にある第2流体リザーバ内の流体が第2流体リザーバの上方領域へと上昇することを許容するステップと、
第1リザーバ内で上昇した流体と第2リザーバ内で上昇した流体との間の熱移動領域において熱移動が発生することを許容するステップにして、前記熱移動領域が第1及び第2流体リザーバのそれぞれの上方領域間に設けられるステップと、
熱移動領域において臨界温度にある流体が少なくとも第2流体リザーバへと沈下することを許容するステップとを含む方法。 - 前記第1流体リザーバ内の第1流体は液体であり、第1流体は、第1流体の臨界温度において温度の関数としての最大の密度を有する請求項73に記載の方法。
- 前記第2流体リザーバ内の第2流体は液体であり、第2流体は、第2流体の臨界温度において温度の関数としての最大の密度を有する請求項73又は74に記載の方法。
- 前記第1及び第2流体は実質的に同じ流体である請求項74に従属する請求項75に記載の方法。
- 冷凍装置であって、
ケーシングと、
前記ケーシング内に配された流体容積にして、該流体容積を中央の第1流体リザーバと外側の第2及び第3流体リザーバとに区分する堰手段を備える流体容積と、
第1流体リザーバ内に収容された流体を冷却するために第1流体リザーバに配置された冷却手段と、
第1流体リザーバに収容される流体と第2及び第3流体リザーバに収容される流体との間に熱移動を許容するために、前記第1、第2及び第3流体リザーバそれぞれの上方領域によって少なくとも部分的に規定される熱移動領域と、
前記ケーシング内に配置され、第2及び第3流体リザーバと熱連通する第1及び第2ペイロード室とを備える冷凍装置。 - 冷凍装置であって、
ケーシングと、
前記ケーシング内に配された流体容積にして、該流体容積を内側の第1流体リザーバと外側の第2及び第3流体リザーバとに区分する円筒堰手段を備える流体容積と、
第1流体リザーバ内に収容された流体を冷却するために第1流体リザーバに配置された冷却手段と、
第1流体リザーバに収容される流体と第2及び第3流体リザーバに収容される流体との間に熱移動を許容するために、前記第1、第2及び第3流体リザーバそれぞれの上方領域によって少なくとも部分的に規定される熱移動領域と、
前記ケーシング内に配置されるペイロード室にして、前記流体容積を少なくとも部分的に囲み、かつ第2流体リザーバと熱連通するペイロード室とを備える冷凍装置。 - 第1流体リザーバの下方領域における流体を冷却するステップと、
第1流体リザーバ内の流体の臨界温度未満の温度にある第1流体リザーバ内の流体が第1流体リザーバの上方領域へと上昇することを許容するステップと、
前記臨界温度未満の温度にある前記流体と第2流体リザーバからの臨界温度以上の温度にある流体とを、第1及び第2流体リザーバそれぞれの上方領域間に配置された熱移動領域で混合するステップと、
熱移動領域で臨界温度にある流体が、第2流体リザーバと熱連通するペイロード室を冷却するように少なくとも第2流体リザーバへと沈下することを許容するステップとを含む方法。 - 添付図面を参照してここに実質的に記述したように構成及び/又は配置される装置、冷蔵庫又は方法。
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