特許 5774630 冷却システムおよび冷却システムを輸送手段の液冷システムに連結する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5774630

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】冷却システムおよび冷却システムを輸送手段の液冷システムに連結する方法

(51)【国際特許分類】

   F25D 11/00 20060101AFI20150820BHJP

   F25D 9/00 20060101ALI20150820BHJP

   F25D 17/02 20060101ALI20150820BHJP

   F25D 13/00 20060101ALI20150820BHJP

【ＦＩ】

   F25D11/00 101W

   F25D9/00 B

   F25D17/02 303

   F25D13/00 B

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-81906(P2013-81906)

(22)【出願日】2013年4月10日

(62)【分割の表示】特願2011-529244(P2011-529244)の分割

【原出願日】2009年9月25日

(65)【公開番号】特開2013-140011(P2013-140011A)

(43)【公開日】2013年7月18日

【審査請求日】2013年4月10日

(31)【優先権主張番号】61/100,170

(32)【優先日】2008年9月25日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/236,963

(32)【優先日】2009年8月26日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500413696

【氏名又は名称】ビーイー・エアロスペース・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(72)【発明者】

【氏名】ル，シャオ

(72)【発明者】

【氏名】ゴデッカー，ウィリアム

【審査官】 西山 真二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２２５０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０５９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１０２８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６８７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２５７１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２６３９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０２４６８５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００７−５３７０７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｄ ９／００

Ｆ２５Ｄ １１／００

Ｆ２５Ｄ １３／００

Ｆ２５Ｄ １７／０２

Ｂ６４Ｄ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

輸送手段の中央集中液冷システムを用いて、出し入れ可能な物体を冷却、冷凍する冷却システムであって、
物体を出し入れできる隔室と、
輸送手段の中央集中液冷システムから冷媒路を通じて受け取る冷却液が通過する連結部を有する低温冷却液システムと、
前記隔室に近接し、かつ前記冷媒路に沿った前記低温冷却液システムに動作的に連結され、前記隔室からの熱を前記冷却液に伝達する熱交換器と、
熱電装置液冷放熱面側ヒートシンクと、熱電装置冷却面側熱交換器とに連結された熱電装置であって、前記熱電装置冷却面側熱交換器は、熱的に前記隔室に連結され、前記熱電装置液冷放熱面側ヒートシンクは、前記冷媒路に沿った前記低温冷却液システムに連結されており、前記隔室からの前記熱電装置冷却面側熱交換器を介した熱を前記冷却液に伝達する、熱電装置と、を備える冷却システム。

【請求項2】

前記熱交換器は、前記隔室の空気の熱を、前記冷媒路を流れる前記冷却液に伝達するように構成される液体−気体熱交換器を備える、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項3】

前記隔室と前記液体−気体熱交換器及び前記熱電装置冷却面側熱交換器を通じて空気を循環させるファンを有する、請求項２に記載の冷却システム。

【請求項4】

前記隔室内で測定された温度に応じて前記ファンの回転速度を変えるコントローラを有する、請求項３に記載の冷却システム。

【請求項5】

センサデータ出力を有するセンサであって、前記隔室からの空気の温度を測定し、それを表すセンサデータを出力するように位置づけられたセンサと、
前記センサデータ出力、前記低温冷却液システム及び前記熱電装置に連結され、前記低温冷却液システムと前記熱電装置に制御信号を送信することにより、前記センサデータに従って前記隔室の温度を制御するように構成されているコントローラと、をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の冷却システム。

【請求項6】

センサデータ出力を有するセンサであって、前記隔室からの空気の温度を測定し、それを表すセンサデータを出力するように位置づけられたセンサと、
制御入力を有する冷媒調節弁であって、前記低温冷却液システムに連結され、前記制御入力に従って、前記熱交換器への冷却液の流れを制御する冷却液調節弁と、
前記センサデータ出力、前記冷媒調節弁の前記制御入力及び前記熱電装置に連結され、前記冷媒調節弁の前記制御入力及び前記熱電装置に制御信号を送信することにより、前記センサデータに従って前記隔室の温度を制御するように構成されているコントローラと、をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の冷却システム。

【請求項7】

輸送手段の中央集中液冷システムとして請求項１〜６のいずれかに記載の冷却システムを使って冷却隔室を冷却する方法であって、
輸送手段の中央集中液冷システムに連結され、前記冷却隔室に近接された低温液冷システムを、前記中央集中液冷システムに連結された熱電装置と共に用いて、冷却隔室の温度を所望の温度に低下させるステップと、
前記輸送手段の中央集中液冷システムに連結された低温冷却液システムを用いて、前記冷却隔室の温度をおよそ前記所望の温度に保持するステップと、を含む方法。

【請求項8】

輸送手段の中央集中液冷システムを用いて、出し入れ可能な物体を冷却、冷凍する冷却システムであって、
物体を出し入れできる隔室と、
輸送手段の中央集中液冷システムから冷媒路を通じて受け取る冷却液が通過する連結部を有する低温冷却液システムと、
熱電装置液冷放熱面側ヒートシンクと、熱電装置冷却面側熱交換器とに連結された熱電装置であって、前記熱電装置液冷放熱面側ヒートシンクと前記熱電装置冷却面側熱交換器は、共に前記低温冷却液システムに並列的に連結され、前記輸送手段の中央集中液冷システムから冷却液を受け取り、前記熱電装置液冷放熱面側ヒートシンクからの冷却液が前記前記輸送手段の中央集中液冷システムに戻される前に、熱電装置を介した前記熱電装置冷却面側熱交換器を通じて流れる冷却液の熱を、前記熱電装置液冷放熱面側ヒートシンクを通じて流れる冷却液に伝達するように構成されている、熱電装置と、
前記隔室に隣接している隔室熱交換器であって、前記熱電装置冷却面側熱交換器から受け取った冷却液を流す接続を有し、前記隔室の熱を前記冷却液に伝達するように前記隔室と熱的な接続を有しており、前記隔室熱交換器は、前記隔室の空気の熱を、前記冷媒路を流れる前記冷却液に伝達するように構成される液体−気体熱交換器を備える、隔室熱交換器と、を備える冷却システム。

【請求項9】

センサデータ出力を有するセンサであって、前記隔室からの空気の温度を測定し、それを表すセンサデータを出力するように位置づけられたセンサと、
前記センサデータ出力、前記低温冷却液システム及び前記熱電装置に連結され、前記低温冷却液システムと前記熱電装置に制御信号を送信することにより、前記センサデータに従って前記隔室の温度を制御するように構成されているコントローラと、をさらに備える、請求項８に記載の冷却システム。

【請求項10】

第１の制御入力を有する第１の冷媒調節弁であって、輸送手段の中央集中液冷システムと前記熱電装置液冷放熱面側ヒートシンクとの間の冷媒路に沿った前記低温冷却液システムに連結され、前記第１の制御入力に従って、輸送手段の中央集中液冷システムから前記熱電装置液冷放熱面側ヒートシンクへの冷却液の流れを制御する第１の冷却液調節弁と、
第２の制御入力を有する第２の冷媒調節弁であって、輸送手段の中央集中液冷システムと前記熱電装置冷却面側熱交換器との間の冷媒路に沿った前記低温冷却液システムに連結され、前記第２の制御入力に従って、輸送手段の中央集中液冷システムから前記熱電装置冷却面側熱交換器への冷却液の流れを制御する第２の冷却液調節弁と、
センサデータ出力を有するセンサであって、前記隔室からの空気の温度を測定し、それを表すセンサデータを出力するように位置づけられたセンサと、
前記センサデータ出力、前記第１の冷媒調節弁の前記第１の制御入力、前記第２の冷媒調節弁の前記第２の制御入力及び前記熱電装置に連結され、前記第１の冷媒調節弁の前記第１の制御入力、前記第２の冷媒調節弁の前記第２の制御入力及び前記熱電装置に制御信号を送信することにより、前記センサデータに従って前記隔室の温度を制御するように構成されているコントローラと、をさらに備える、請求項８に記載の冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連特許出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、“Galley Refrigerator Connected to Aircraft Supplemental Cooling System”と題し、２００８年９月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／１００，１７０号の優先権を主張し、同仮出願の内容全体を参照により本願に援用する。本願は同様に、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、“A Cascade Thermoelectric Device Cooling System Design for a Vehicle Three-Mode Refrigerator”と題し、２００９年８月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／２３６，９６３号の優先権を主張し、同仮出願の内容全体を引用によって本願に援用する。

【0002】

背景
発明の分野
本発明は、一般に食料品および飲料品を冷却するために輸送手段（航空機等）のギャレーで使用する冷却装置に関する。より詳しくは、本発明は、冷却システムと、これを輸送手段の液冷システムに接続する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

関連技術
当業界で周知のように、たとえば航空機のギャレーで使用される従来の輸送手段用冷却装置と飲料品保冷器は、冷却装置内の内容物からの熱を庫外環境に伝達するために蒸気圧縮式冷却工程（すなわち、蒸気サイクルシステム）を利用する機械的冷却装置を備える。従来の蒸気サイクル式航空機ギャレー用冷却装置は、その所期の目的には適しているが、いくつかの欠点もある。その１つは、従来の冷却装置の蒸気サイクルシステムが大量の電気エネルギーを消費することである。さらに、蒸気サイクルシステムを用いることで、従来の冷却装置に多数の機械的および電気的部品が付加されるため、故障しやすい冷却装置となる。さらに、蒸気サイクルシステムによって重量が増し、同様に、従来の冷却装置が大きなスペースを占める原因にもなっている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

概要
食料品や飲料品等の出し入れ可能な物体を冷却するための冷却システムの一例は、輸送手段の液冷システムを利用してもよい。この冷却システムは、物体を出し入れできる隔室と、輸送手段の液冷システムから受け取る冷却液が通過する連結部を有する低温冷却液システムと、低温冷却液システムおよび隔室に動作的に連結され、隔室からの熱を冷却液に伝達する熱交換器と、を備えていてもよい。

【0005】

食料品や飲料品等の出し入れ可能な物体を冷却するための冷却システムの別の一例は、輸送手段の液冷システムを利用してもよい。この冷却システムは、物体を出し入れできる隔室を備えていてもよい。この冷却システムは同様に、輸送手段の冷却液システムから受け取る第一の冷却液が通過する連結部を有する第一の低温冷却液システムと、第一の低温冷却液システムおよび隔室に動作的に連結されて、隔室からの熱を第一の冷却液に伝達する第一の熱交換器と、を備えていてもよい。この冷却システムは同様に、第二の冷却剤が流れる第二の低温冷却剤システムと、第二の低温冷却剤システムおよび隔室に動作的に連結されて、隔室からの熱を伝達する第二の熱交換器と、を備えていてもよい。

【0006】

輸送手段の液冷システムを使って、冷却隔室を冷却する方法は、輸送手段の液冷システムに連結された第一の低温冷却液システムと、第二の低温冷却剤システムを多段階冷却システムとして一緒に使って、冷却隔室の温度を所望の温度に下げるステップを含んでいてもよい。この方法は同様に、冷却隔室の温度を、所望の温度が約３℃以上である場合には、第二の低温冷却剤システムを使用せずに、輸送手段の液冷システムに連結された第一の低温冷却液システムを使って冷却隔室の温度をおよそ所望の温度に保持するステップを含んでいてもよい。この方法はさらに、所望の温度が約０℃より低い場合に、輸送手段の液冷システムに連結された第一の低温冷却液システムと第二の低温冷却剤システムを多段階冷却システムとして一緒に使って、冷却隔室の温度をおよそ所望の温度に保持するステップを含んでいてもよい。この方法はさらに、所望の温度が約０℃より低く、第二の低温冷却剤システムが、同じく輸送手段の液冷システムに連結された熱電冷却システムを備える場合、輸送手段の液冷システムに連結された第一の低温冷却液システムを使用せずに、第二の低温冷却剤システムを使って、冷却隔室の温度をおよそ所望の温度に保持するステップを備えていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0007】

図面の簡単な説明

【図1】一例としての航空機ギャレー用冷却装置の斜視図である。

【図2】コールドウォール伝導式熱交換器を有する、一例としての航空機ギャレー用冷却装置を示す。

【図3】図２のコールドウォール伝導式熱交換器の構成例を示す。

【図4】液体−気体熱交換器を有する航空機ギャレー用冷却装置の一例を示す。

【図5】液体−気体熱交換器の一例の前面図である。

【図6】多段階冷却システムを有する航空機ギャレー用冷却装置の一例を示す。

【図7】冷却面側気体熱交換器を持つ熱電多段階冷却システムを有する航空機ギャレー用冷却装置の一例を示す。

【図8】冷却面側液体熱交換器を持つ熱電多段階冷却システムを有する航空機ギャレー用冷却装置の一例を示す。

【図9】航空機ギャレー用冷却装置の３つの動作モードにおける冷却能力を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

詳細な説明
航空機等の輸送手段は近年、液冷システム（以下、ＬＣＳという）を搭載するようになってきた。ＬＣＳは一般に中央集中冷却システムとして機能し、これによって、低温冷却剤が中心部分から航空機全体に分散されて、フードワゴン／カートが組み込まれるギャレーの中のプレナムの冷却のほか、機内エンターテインメント用電子機器の冷却に使用される。ＬＣＳは一般に、中央冷却ユニットと、ポンプと、低温冷却液（ＰＧＷ、６０容量％のプロピレングリコール水溶液またはガルデン冷却剤等）を循環させるための冷却液ループ状配管(tubing loop）とを備える。低温冷却液はＬＣＳによって、たとえば−８℃等の低温に保持されてもよい。低温冷却液は一般に、中央冷却ユニットによって冷却された後に、航空機全体を通じてすべてのギャレーとそれぞれの給食ワゴンにポンプで送出される。

【0009】

ＬＣＳに連結されるギャレー用冷却装置は、先行技術のギャレー用冷却装置より有利であろう。この新規な冷却装置は先行技術と比べて、より軽量で、内部部品が少なく、電気エネルギー消費量が少なく、蒸気サイクルシステム（またはその実質的部分）が省かれる分、より多くの内容物を収容できるかもしれない。その結果、ＬＣＳに接続されたギャレー用冷却装置は、信頼性が高く、維持費が安く済むかもしれない。ＬＣＳに接続され、内蔵型の蒸気サイクルシステムを持たないこのような冷却装置においては、冷却器周辺の空気の流れが必要でないかもしれない。従って、ギャレーの中に冷却装置からの熱を排出するためのエアダクトを設置することが不要となるかもしれない。

【0010】

図１は、一例としての航空機ギャレー用冷却装置１００の斜視図である。一例としてのギャレー用冷却装置１００は、ライン交換ユニット（ＬＲＵ）であってもよく、航空機の離陸前および飛行中の両方で冷却機能を提供してもよい。冷却機能は、低温冷却液システム、蒸気サイクルシステムおよび／または熱電冷却システム等の冷却システムを使って提供されてもよい。冷却装置１００は、ＡＲＩＮＣ ８１０規格に従って設計されてもよい。冷却装置１００は、周波数３６０から９００Ｈｚの３相１１５または２００ボルト交流（ＶＡＣ）等の電源を使って動作するように構成されてもよい。冷却装置１００は、ＡＣ−ＤＣ電力変換を用いて、予想可能で一貫した電源をファンモータおよび／またはバルブアクチュエータに提供してもよい。冷却装置１００は同様に、多相変圧器（１５パルス変圧器等）を備え、冷却装置１００から反射されて、冷却装置１００が連結されているかもしれない機体配電システムに戻る電流高調波を低減させるようになっていてもよい。

【0011】

冷却装置１００は、冷却隔室１２０に続くドアを有する筐体１１０（シャシー等）を備える。冷却隔室１２０は、内部ライナと断熱材を備えていてもよい。内部ライナは、ステンレススチールで構成されていてもよい。内部ライナおよび／または筐体１１０は接地され、冷却装置１００への外部電磁干渉（ＥＭＩ）の影響を遮断しながら、内部で発生される高周波エネルギーを閉じ込めるのを助けるファラデーシールドとなっていてもよい。冷却装置１００の各種の実施形態では、ＥＭＩフィルタを備えて、伝導されたＥＭＩに対する感受性が低下し、ＥＭＩの放出が低減されるようになっていてもよい。筐体１１０は、取付レールと、脱着自在のエアフィルタと、ベゼルと、車輪を備えていてもよい。冷却隔室１２０に続くドアは、ドアハンドル１３０を備えていてもよく、これを用いてドアの開閉が行われる。

【0012】

冷却装置１００は同様に、１つまたは複数の入力装置（コントロールボタンまたはスイッチ等）１５０と表示パネル（ＬＣＤディスプレイまたはＬＥＤ等）１６０を有するコントロールパネル１４０を備えていてもよい。表示パネル１６０は、ユーザインタフェースディスプレイであってもよい。表示パネル１６０は、接地されたバックプレーンに取り付け、ＲＦ放出を低減させてもよい。表示パネル１６０のディスプレイガラスの裏に、ポリマに酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を重ねた層を用いて、ＲＦエネルギー放射を遮断または低減させてもよい。冷却装置１００は、入力装置１５０と表示パネル１６０に接続されたコントローラを備えていてもよい。コントローラは、入力装置１５０を通じて使用者からの入力命令を受け取ってもよく、入力命令としては、冷却装置のスイッチのオンまたはオフ、動作モードの選択、および冷却隔室１２０の所望の温度の設定等がある。コントローラは、表示パネル１６０を使って、冷却装置の動作状態（動作モード、除霜サイクルの作動、冷却隔室１２０および／または冷却装置の構成要素の過熱状態によるシャットダウン等）に関する情報を使用者に対して出力してもよい。コントローラは、シールドツイストケーブルを使って入力装置１５０と表示パネル１６０に接続されていてもよく、電気的に堅牢な特性を有するＲＳ−２３２通信プロトコルを使って、入力装置１５０および／または表示パネル１６０と通信してもよい。

【0013】

コントローラは、電気回路と、印刷回路板と、演算処理機と、演算命令を記憶させたメモリ、および／またはデータ通信回路を備えていてもよい。コントローラは、アルミニウム製のシャシーまたはシートメタルの箱体の上に、またはこれを用いて構成されてもよく、シャシーまたは箱体は接地され、高周波数エネルギーの伝達をほとんど通さなくてもよい。高電圧および／または高周波数信号を冷却装置１００に、または冷却装置１００から伝送するワイヤは、撚り線および／またはシールド付のものとして、ＲＦ放射、感受性およびＥＭＩを低減させてもよい。低周波数および低電圧導体ワイヤは一般に、高周波数ノイズをすべてグラウンドにバイパスするために、コントローラの印刷回路板でフィルタ処理されてもよい。

【0014】

コントローラは、航空機に搭載されるような中央コンピュータシステムによって制御されてもよく、またはこれと通信していてもよい。コントローラは、ＡＲＩＮＣ ８１０適合の物理インタフェース上にＡＲＩＮＣ ８１２適合の論理通信インタフェースを実装していてもよい。コントローラは、ギャレーデータバス(Galley Data Bus)（ギャレーネットワークＧＡＮバス等）を通じて通信し、ギャレーネットワークコントローラ（ＡＲＩＮＣ ８１２仕様書に記載されているようなマスターゲインコントロールユニット(Master GAIN Control Unit)等）とデータを交換してもよい。ＡＲＩＮＣ ８１２仕様書に従い、コントローラは、ネットワークモニタ、電源管理、遠隔操作、故障モニタ、およびデータ転送機能を提供してもよい。コントローラは、適切に応答するために、ＧＮＣタッチパネル表示装置上の表示についてギャレーネットワークコントローラ（ＧＮＣ）から受け取ったメニュー定義要求を実行し、関連するボタンが押されるイベントを処理してもよい。コントローラは、ＲＳ−２３２通信インタフェースおよび／または赤外線データポートを使って、たとえばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯情報端末（ＰＤＡ）との通信等、その他の通信を可能にしてもよい。こうしたその他の通信には、冷却装置１００の動作のリアルタイムモニタ、長期間のデータ読み出し、制御システムソフトウェアのアップグレード等が含まれていてもよい。さらに、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）バスを使って、冷却装置１００の中のコントローラとモータコントローラとの間の通信を行ってもよい。

【0015】

冷却装置１００は、冷却隔室１２０の中に入れられた飲料品および／または食料品を冷却するように構成されていてもよい。冷却装置１００は、冷蔵、飲料品冷却、冷凍を含むいくつかのモードのうちの１つまたは複数で動作してもよい。使用者は、コントロールパネル１４０を使って、冷却隔室１２０の所望の温度を選択してもよい。冷却装置１００に搭載されたコントローラは、所望の温度に従って、冷却隔室１２０内の温度を高い精度で制御してもよい。従って、冷却隔室１２０内に貯蔵される食料品の品質は、使用者が選択した冷却装置１００の動作モードに応じて保持されてもよい。

【0016】

各種の実施形態において、冷却装置１００は、事前にプログラムされたいくつかの温度の中の使用者による選択に従って、または使用者が入力した具体的な温度に従って、冷却隔室１２０内の温度を保持してもよい。たとえば、飲料保冷器モードでは、冷却隔室１２０内の温度は使用者による選択可能な約９℃、約１２℃または約１６℃の温度に保持されてもよい。冷蔵庫モードでは、冷却隔室１２０内の温度は使用者による選択可能な約４℃または約７℃の温度に保持されてもよい。冷凍庫モードでは、冷却隔室１２０内の温度は使用者による選択可能な約−１８℃から０℃の温度に保持されてもよい。

【0017】

各種の実施形態において、冷却装置１００はファンアセンブリも備えていてもよく、ファンアセンブリはファンモータと、モータコントローラと、ブロワアセンブリと、過熱サーモスタットとを備えていてもよい。ファンアセンブリは、熱交換器、蒸発器および／または冷却器に動作的に連結されていてもよい。冷却装置１００は同様に、配管システムを備えていてもよく、これは、液体−気体（たとえば強制対流）熱交換器または液体伝導熱交換器、圧力ベゼル、温度調節弁、圧力調節破裂板、温度センサ、および１つまたは複数のクイックディスコネクトを有していてもよい。さらに、冷却装置１００は電源モジュールを備えていてもよく、これは１つまたは複数のプリント配線板（ＰＣＢ）、ワイヤハーネス、ＡＲＩＮＣコネクタおよび／または電源変換ユニットを有する。冷却装置１００は同様に、配管とエアインタフェースの構成要素と、冷却水排出装置の構成要素を備えてもよい。

【0018】

冷却装置１００は、温度センサ等の１つまたは複数のセンサとアクチュエータも備えていてもよい。センサは、気温および冷媒温度を感知し、圧力を感知するように構成されていてもよく、アクチュエータは弁を開閉するように構成されていてもよい。たとえば、蒸発器入口気温センサ“ＲＴ１”は、冷却隔室１２０から蒸気サイクル冷却システムの蒸発器に戻る空気の温度を測定してもよく、蒸発器出口気温センサ“ＲＴ２”は、蒸発器から冷却隔室１２０に供給される空気の温度を測定してもよく、冷却器入口空気または液体温度センサ“ＲＴ３”は、冷却装置１００付近の周辺空気または入口液体の温度を測定してもよく、排出空気または液体温度センサ“ＲＴ４”は、冷却装置１００のリアパネルにおいて、蒸気サイクル冷却システムからの排気または排出液の温度を測定してもよい。コントローラは、センサから供給されるデータに基づき、アクチュエータを使って冷却装置１００の動作を制御してもよい。

【0019】

コントローラは固定の最低レートでセンサをポーリングし、冷却装置１００がその動作の制御に必要なすべてのデータを、冷却装置１００の中の１つまたは複数の冷却システムのリアルタイムの動作に間に合うように取得できるようにしてもよい。ポーリングされた数値は、コントローラによってＲＳ−２３２または赤外線インタフェースを介してパーソナルコンピュータまたはＰＤＡに報告されてもよく、同様にコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスで報告されてもよい。ポーリングされた数値は、コントローラによって制御アルゴリズムにおいて使用されてもよく、後に読み出して分析するために、長期メモリまたはデータ記憶媒体に保存されてもよい。

【0020】

コントローラは、たとえば過熱状態、過大圧力状態、過電流状態等の外部／内部の異常事象による冷却装置１００とこれを構成する構成要素の損傷を防止し、異常事象に応じて冷却装置１００および／またはその構成要素の１つまたは複数をシャットダウンする自己保護機能を果たしてもよい。自己保護機能としては、重要なシステムセンサをモニタし、センサからのモニタ結果のデータが、自己保護動作の作動を必要とする問題が発生したことを示した場合に適切な自己保護動作を実行することであってもよい。このような自己保護動作により、冷却装置１００および／またはその構成要素が損傷を受けること、または安全でない状態を生じさせることが防止されてもよい。自己保護動作は同様に、モニタされた問題、自己保護動作および／またはこれに関連する何らかの必要なメンテナンスに関して、表示パネル１６０を介して適当な通知を行ってもよい。コントローラの自己保護機能は、冷却装置１００の中に同様に配備されていてもよい機械的な保護装置に代わるのではなく、これを補足するものであってもよい。コントローラは、自己保護シャットダウンをトリガした異常事象が解消され、またはその程度が軽減された後に、センサからのモニタ結果データを使用して、インテリジェントに冷却装置１００を再スタートさせ、所望の動作モードを再び作動させてもよい。

【0021】

冷却装置１００は、モジュール式ユニットとして構成されてもよく、航空機内のＡＲＩＮＣサイズ２の配置場所(ARINC size 2 locations)に適合するプラグアンドプレイ方式の嵌め込み式器具(insert)であってもよい。冷却装置１００は、冷蔵庫／オーブンユニット等、他のギャレー用挿入器具（ＧＡＩＮ）と共有される部品を備えていてもよい。いくつかの実施形態において、冷却隔室１２０は、食料品保存のための内部容量が約４０リットルであってもよく、ワインボトルのサイズの瓶入り飲み物１５本を保存できてもよい。実施形態の一例では、冷却装置１００は、重量が空の状態で約１４ｋｇであってよく、外寸は高さ約５６．１ｃｍ、幅２８．５ｃｍ、奥行き５６．９ｃｍであってよい。他の実施形態では、用途に応じて、重量が上記以上または以下であっても、または外寸が上記以外であってもよい。

【0022】

図２は、コールドウォール伝導式熱交換器２１０を備える、一例としての航空機ギャレー用冷却装置２００を示す。コールドウォール伝導式熱交換器２１０は、筐体１１０の中で、少なくとも部分的に冷却隔室１２０を取り囲んでいてもよい。コールドウォール伝導式熱交換器２１０は、航空機液冷システム（ＬＣＳ）２２０からの冷たい冷却液を、クイックディスコネクト２３０から受け取り、冷却隔室１２０からの熱がコールドウォール伝導式熱交換器２１０を流れる間にこの熱を吸収した後に、温められた冷却液を別のクイックディスコネクト２３０からＬＣＳ２２０へと排出する。コールドウォール伝導式熱交換器２１０が冷却隔室１２０のライナと接触するように構成されることによって、冷却隔室１２０の中の食料品や飲料品からの熱が、コールドウォール伝導式熱交換器２１０を流れる冷却液に伝導するのが促進されてもよい。冷却装置はＬＲＵであってもよいため、クイックディスコネクト２３０により、冷却装置をＬＣＳ２２０に容易に素早く接続し、これから取り外すことができ、たとえばメンテナンスのために冷却装置を取り外し、再び取り付ける間などに、冷却液がこぼれない。

【0023】

コントローラ２４０は、冷却剤調節弁（ＣＣＶ）２５０を制御してＬＣＳ２２０からコールドウォール伝導式熱交換器２１０への冷却液の流れを調整し、冷却隔室１２０内の正確な温度が保持されるようになっていてもよい。コントローラ２４０は、１つまたは複数の温度センサを使って、センサモニタ入力２６０から冷却隔室１２０内の気温をモニタしてもよい。コントローラは、データ接続２７０を通じて、外部のコンピューティングシステムにデータを出力し、および／または制御命令とデータを受け取ってもよい。いくつかの実施形態において、ＣＣＶ２５０は、通常は閉じていて、コントローラ２４０から受け取った電気信号の大きさに応じて開いてもよい。電気信号は、冷却隔室１２０内で測定された温度に関係していてもよい。いくつかの実施形態において、電気信号の大きさとＣＣＶ２５０の開放とは略直線関係であってもよい。たとえば、ＣＣＶ２５０は、冷却隔室１２０内の測定温度が所望の閾値温度以下である時には通常は閉じていてもよく、冷却隔室１２０の測定温度と所望の閾値温度との温度差に比例して、ＬＣＳ２２０からの冷却液がコールドウォール伝導式熱交換器２１０の中に流れるように開いてもよい。

【0024】

図３は、図２のコールドウォール伝導式熱交換器２１０の構成の一例を示す。コールドウォール伝導式熱交換器２１０は、冷却隔室１２０の内部に面した側にシートメタルで構成される内部ライナ３１０を備えていてもよい。コールドウォール伝導式熱交換器２１０は同様に、シートメタル等、熱伝導率のよい材料で構成された外表面３２０を備えていてもよい。冷却剤回路３３０が内部ライナ３１０と外表面３２０との間に形成されてもよい。冷却剤回路３３０は、その中をＬＣＳ２２０からの冷却液が流れる溝を有してもよい。冷却剤回路３３０の溝は、ろう付け材料３４０によって分離されてもよい。冷却剤回路３３０は、内部ライナ３１０および／または外表面３２０のシートメタル上に、スタンプ法によりグラファイトで形成してもよく、そして圧延工程で組み立ててもよい。

【0025】

図４は、液体−気体熱交換器４１０を有する、一例としての航空機ギャレー用冷却装置４００を示す。液体−気体熱交換器４１０は、強制対流熱交換器を備えていてもよい。冷却ループが１つの図２に示される冷却装置２００と異なり、冷却装置４００は効果的に２つの冷却ループを有する。第一の冷却ループは、ＬＣＳ２２０によって冷却装置４００に供給される冷却液を含む。第二の冷却ループは、冷却隔室１２０と液体−気体熱交換器４１０を通じて循環する空気４２０を含む。冷却隔室１２０の中の食料品および／または飲料品からの熱は、その中を循環する空気４２０に伝達されてもよい。液体−気体熱交換器４１０は次に、循環する空気４２０からの熱をＬＣＳ２２０からの冷却液に伝達してもよい。

【0026】

コントローラ４３０は、冷却剤調節弁（ＣＣＶ）４４０を制御して、ＬＣＳ２２０から液体−気体熱交換器４１０への冷却液の流れを調節し、冷却隔室１２０の中の正確な温度が保持されるようにしてもよい。この点で、コントローラ４３０は、図２のコントローラ２４０に関して説明したものと同様の方法で機能してもよい。コントローラは空気４２０の温度を、第二の冷却ループの中の１カ所または複数カ所、たとえば空気４２０が液体−気体熱交換器４１０に入る位置、液体−気体熱交換器４１０を出る位置、および／または冷却隔室１２０内を循環する箇所等で測定してもよい。コントローラは、ＣＣＶ４４０を作動させることによって空気４２０の測定位置での空気４２０の温度を直接制御して、これによって冷却隔室１２０内の温度を間接的に制御してもよい。さらに、コントローラ４３０は、ファン４５０を制御し、循環空気４２０を強制的に冷却隔室１２０と液体−気体熱交換器４１０の中で循環させてもよい。コントローラ４３０は、冷却隔室１２０内の測定温度、液体−気体熱交換器４１０を通過する前または後の循環空気４２０および／またはＣＣＶ４４０の状態に応じて、ファン４５０をより高速またはより低速で回転させてもよい。コントローラ４３０は、ＣＣＶ４４０とファン４５０の制御を調整してもよい。コントローラ４３０は同様に、ファン４５０が過熱状態に到達したことを示してもよいファン４５０のサーマルスイッチをモニタしてもよい。ファン４５０が過熱すると、ファン４５０はそのサーマルスイッチによって動作を停止してもよい。コントローラ４３０はその後、過熱状態が修正されるまで、ＣＣＶ４４０を閉じる等によって冷却装置４００の動作を相応に調節してもよく、ファン４５０は再び始動してもよい。

【0027】

ファン４５０は、遠心型のファンであってもよい。遠心ファンの場合、冷却装置４００に必要な気流に関して、他のタイプのファンより空気力学的効率が高いかもしれない。従って、遠心ファンを用いることにより、排出される熱による性能の低下があっても最小限で済むかもしれない。遠心型ファンでは同様に、必要な空間が縮小され、冷却装置の筐体１１０をより小型化できる。エアダクト（図示せず）を筐体１１０の中に設置し、循環空気４２０を冷却隔室１２０から液体−気体熱交換器４１０とファン４５０を通って、冷却隔室１２０に戻るように方向づけてもよい。

【0028】

コントローラ４３０は、冷却装置の除霜サイクルを制御して、除霜サイクルが進行中であることを示す信号を供給してもよい。コントローラ４３０は、差圧式デバイスを使って着氷を感知してもよく、あるいは内部タイマによって計測される定期的間隔で除霜サイクルを実行してもよい。除霜サイクルは、ファン４５０の動作中にＣＣＶ４４０を閉じ、すべての氷が解けるまで空気４２０を循環させるステップを含んでいてもよい。除霜サイクルが完了したら、ファン４５０を約３０秒間停止させ、熱交換器４１０に付着しているかもしれない水が滴下して、排出されるようにしてもよい。除霜サイクル中、冷却水は冷却装置４００の底のトレイに回収され、クリーニングされる。

【0029】

図５は、一例としての液体−気体熱交換器の前面図である。この例の液体−気体熱交換器は、１つの実施形態の液体−気体熱交換器４１０を備えていてもよい。液体−気体熱交換器は、その中を図４に示されるＬＣＳ２２０によって提供されるような冷却液が流れる溝を備える、冷却液回路５１０を備えていてもよい。液体−気体熱交換器は同様に、冷却液回路５１０に連結された複数のプレート／フィン５２０を備えていてもよい。循環空気４２０のような空気は複数のプレート／フィン５２０から吹き込まれ、冷却液回路５１０を流れる冷却液を使って、循環空気４２０を冷却してもよい。プレート／フィン５２０は効率的に熱を伝達し、空気から冷却液への熱の移転を促進する。液体−気体熱交換器がプレート／フィン５２０を有する構成であることから、必要な熱交換器の性能に対して、その大きさと重量が最小限で済むかもしれない。液体−気体熱交換器は、高強度アルミニウム合金等、強力であるが軽量の材料で構成してもよい。液体−気体熱交換器は同様に、冷却液回路５１０の内部通路と外表面の両方に、適当な防食手段を備えていてもよい。防食手段は、民間航空機用として一般的なものであってよい。

【0030】

図６は、多段階(cascade)冷却システムを有する、一例としての航空機ギャレー用冷却装置６００を示す。冷却装置６００は、２つの冷却システムによって提供される３つの冷却ループを効果的に有する。ＬＣＳ２２０によって供給される冷却液を使って冷却される冷却液システムは、３つの冷却ループのうちの第一のループに含まれる液体−気体熱交換器６１０を備える。液体−気体熱交換器６１０は、図５に示される液体−気体熱交換器の実施形態であってもよい。冷媒蒸気サイクルシステムは、３つの冷却ループのうちの第二のループに含まれる圧縮器６２０、冷却器６３０および蒸発器６４０を備える。第三の冷却ループには、冷却隔室１２０、液体−気体熱交換器６１０および蒸発器６４０を流れる循環空気６５０が含まれる。どの時点においても、低温冷却液システムと冷媒蒸発サイクルシステムの一方または両方を使って、循環空気６５０を介し、冷却隔室１２０が冷却されてもよい。液体−気体熱交換器６１０は、図４に関して説明したものと同様の方法で、循環空気６５０からの熱をＬＣＳ２２０によって供給される冷却液に伝達することにより、冷却隔室１２０を冷却してもよい。同様に、蒸発器６４０は、循環空気６５０からの熱を、冷媒蒸気サイクル内を循環する冷媒に伝えることによって、冷却隔室１２０を冷却してもよい。

【0031】

冷媒蒸気サイクルシステム内の冷却器６３０は、ＬＣＳ２２０によって供給される冷却液を用いる液冷式であってもよい。従って、冷却器６３０からの熱は、冷却器冷媒回路６３０Ａの中で冷媒から冷却器６３０に伝達される熱を含め、冷却器二次冷却剤回路６３０Ｂの中の冷却液に伝達され、その後、冷却液がＬＣＳ２２０に戻されてもよい。

【0032】

コントローラ６６０は、冷媒蒸気サイクルシステムと低温冷却液システムの一方または両方の動作を制御して、冷却隔室１２０の中の所望の温度を保持してもよい。コントローラ６６０は同様に、ファン６７０を制御して、循環空気６５０が冷却隔室１２０、液体−気体熱交換器６１０および蒸発器６４０を通過するようにしてもよい。コントローラ６６０は、ファン６７０の制御および、冷媒蒸気サイクルシステムと低温冷却液システムの一方または両方の制御を調整してもよい。

【0033】

コントローラ６６０は、ＣＣＶ６８０とＣＣＶ６８５を制御して、ＬＣＳ２２０から液体−気体熱交換器６１０および／または冷却器二次冷却剤回路６３０Ｂの中への冷却液の流れを、それぞれ図２と図４のコントローラ２４０、４４０に関して説明したものと同様の方法で制御してもよい。たとえば、冷媒蒸気サイクルシステムが蒸発器６４０を使って循環空気６５０を冷却するように制御されていて、低温冷却液システムの液体−気体熱交換器６１０が使用されていない場合、コントローラ６６０は、ＣＣＶ６８５を開き、ＣＣＶ６８０を閉じるように制御し、冷却液がＬＣＳ２２０から冷却器二次冷却剤回路６３０Ｂに流れ、液体−気体熱交換器６１０には流れないようにしてもよい。その一方で、コントローラ６６０は、冷媒膨張弁（ＲＥＶ）６９０を開き、冷媒が冷却器冷媒回路６３０Ａから蒸発器６４０に流れるように制御してもよい。あるいは、低温冷却液システムが液体−気体熱交換６１０を使って循環空気６５０を冷却するように制御され、冷媒蒸気サイクルシステムの蒸発器６４０は使用されていない場合、コントローラ６６０は、ＣＣＶ６８５を閉じ、ＣＣＶ６８０を開いて、ＬＣＳ２２０からの冷却液が液体−気体熱交換器６１０に流れるように制御してもよい。その一方で、コントローラ６６０は、ＲＥＶ６９０を閉じ、冷媒が冷却器冷媒回路６３０Ａまたは蒸発器６４０に流れないように制御してもよい。低温冷却液システムの液体−気体熱交換器６１０と冷媒蒸気サイクルシステムの蒸発器６４０の両方が制御され、循環空気６５０を冷却している場合、コントローラ６６０は、ＣＣＶ６８０を開いて、ＬＣＳ２２０からの冷却液が液体−気体熱交換器６１０に流れるようにし、ＲＥＶ６９０を開いて、冷媒が冷却器冷媒回路６３０Ａから蒸発器６４０に流れるようにしてもよい。コントローラ６６０はＣＣＶ６８５を閉じて、液体−気体熱交換器６１０からの冷却液だけが冷却器二次冷却剤回路６３０Ｂに流れるようにするか、あるいはＣＣＶ６８５を開いて、液体−気体熱交換器６１０とＬＣＳ２２０からの冷却液の混合物が冷却器二次冷却剤回路６３０Ｂに直接流れるように制御してもよい。

【0034】

一例としての冷却装置６００は自立型の嵌め込み式ギャレー冷却装置(a self-contained galley refrigeration insert)として構成してもよく、これはそれぞれ冷却隔室１２０を異なる温度範囲に冷却してもよい複数のモードのうちの１つで動作可能である。飲料保冷器モードでは、冷却隔室１２０が４６から６１°Ｆ（８から１６℃）の温度範囲に冷却されてもよく、冷蔵庫モードでは、冷却隔室１２０が約３９から４５°Ｆ（約４から７℃）の温度範囲に冷却されてもよく、冷凍庫モードでは、冷却隔室１２０が約０から１０°Ｆ（−１８から−１２℃）または１６から３２°Ｆ（−３から０℃）の温度範囲に冷却されてもよい。冷却装置が飲料保冷器モードと冷蔵庫モードで動作するときには、冷却は低温冷却液システムによって行われてもよい。冷却装置６００が冷凍庫モードで動作するときには、低温冷却液システムに加えて冷媒蒸気サイクルシステムを用いて、多段階冷却システムとしてもよい。

【0035】

冷却隔室１２０内の温度が冷却装置６００の動作モードに関する所望の温度より高く、（たとえば、冷却隔室１２０の温度を所望の温度まで急速に低下させるために、冷却能力を全開にする冷却装置６００のプルダウン工程により）冷却隔室１２０内の温度を所望の温度まで引き下げる必要がある場合、低温冷却液システムと冷媒蒸気サイクルシステムの両方を、多段階冷却システムとして一緒に動作させてもよい。このモードでは、冷却隔室１２０からの温かい循環空気６５０は、液体−気体熱交換器６１０を循環し、続いて蒸発器６４０を循環して、冷却されてから、冷却隔室１２０に戻されてもよい。冷却隔室１２０の中の温度が所望の温度に引き下げられたら、冷却装置６００の動作は、ＬＣＳ２２０によって供給される冷却液の温度、冷却隔室１２０および／または循環空気６５０の温度および、冷却装置６００の動作モードに応じて、冷媒蒸気サイクルシステムと低温冷却液システムのいずれかまたは両方によって行われてもよい。

【0036】

たとえば、冷却装置６００が冷凍庫モードで動作していて、蒸発器６４０または液体−気体熱交換器６１０での循環空気６５０の測定温度が−６℃より低い場合、低温冷却液システムはオフにされ、冷媒蒸気サイクルシステムはそのまま動作を続けてもよい（たとえば、ＣＣＶ６８０が閉じ、ＣＣＶ６８５とＲＥＶ６９０が開いてもよい）。

【0037】

別の例として、冷却装置が飲料保冷器モードで動作していて、蒸発器６４０または液体−気体熱交換器６１０から排出される循環空気６５０の測定温度が８℃より低い場合、冷媒蒸気サイクルシステムがオフにされ、低温冷却液システムはそのまま動作を続けてもよい（たとえば、ＣＣＶ６８０が開き、ＲＥＶ６９０とＣＣＶ６８５が閉じてもよい）。しかしながら、この例において、ＬＣＳ２２０から冷却液の温度が約７℃より高ければ、低温冷却液システムに加えて、あるいはその代わりに、冷媒蒸気サイクルシステムもオンにしてもよい。

【0038】

さらに別の例として、ＬＣＳ２２０によって供給される冷却液が約−８℃の温度に保持されるとき、冷蔵庫モードと飲料保冷器モードの両方において、低温冷却液システムをオンにして、冷媒蒸気サイクルシステムをオフにしてもよい。しかしながら、ＬＣＳ２２０によって供給される冷却液の温度が約５℃より高ければ、冷媒蒸気サイクルシステムをオンにしてもよい。ＬＣＳ２２０によって供給される冷却液の温度が約４０℃より高い場合、安全のために、冷媒蒸気サイクルシステムと低温冷却液システムの両方をオフにしてもよい。

【0039】

図７は、冷却面側空気熱交換器７１０を用いた熱電多段階冷却システムを有する、一例としての航空機ギャレー用冷却装置７００を示す。一例としての冷却装置７００は、熱電冷却システム（ＴＥＣＳ）による熱電（ＴＥ）冷却を利用する多段階冷却システムとして動作してもよい。熱電冷却システムは、片側が熱電装置冷却面側空気熱交換器７１０に連結され、もう一方の側が熱電装置放熱面側液冷ヒートシンク(a liquid cooled thermoelectric hot side heat sink)７３０に連結された、１つまたは複数の熱電装置（ＴＥＤ）７２０を備えていてもよい。ＴＥＤ７２０は、熱伝導性材料を使って、熱電装置冷却面側空気熱交換器７１０および／または熱電装置放熱面側液冷ヒートシンク７３０に連結されていてもよい。ＴＥＤ７２０はペルチエ効果で機能してもよく、この場合、電圧またはＤＣ電流が２つの異なる導電体の間に供給されて、電気回路が形成され、これがキャリア移動の方向に熱を伝える。このように、ＴＥＤ７２０は冷却面側空気交換器７１０からの熱をヒートシンク７３０に伝える（すなわち送り出す）。冷却面側空気熱交換器７１０は、冷却隔室１２０、ＬＣＳ２２０に連結された液体−気体熱交換器７５０および、冷却面側空気熱交換器７１０を循環する循環空気７４０からの熱を吸収してもよい。ＴＥＤ７２０は、冷却面側空気熱交換器７１０により吸収された熱をヒートシンク７３０に伝送してもよい。ヒートシンク７３０は、ＴＥＤ７２０から受け取った熱（すなわち、排出された熱）をＬＣＳ２２０により供給された冷却液に伝達する液冷ヒートシンクであってもよい。ヒートシンク７３０は同様に、ＴＥＤ７２０自体が発する熱も冷却液に伝送してよい。ＴＥＤ７２０は筐体１１０の上に設置され、筐体１１０内部の熱がＴＥＤ７２０によって冷却面側空気熱交換器７１０から筐体１１０の外側のヒートシンク７３０に送り出されるようになっていてもよい。冷却面側空気熱交換器７１０はＴＥＤ７２０の内向き面に取り付けてもよく、その一方で、ヒートシンク７３０はＴＥＤ７２０の外向き面に取り付けてもよい。冷却面側空気熱交換器７１０は、ＴＥＤ７２０によって、筐体１１０内の空気（たとえば循環空気７４０）の温度より低い温度に冷却されてもよく、空気が冷却面側空気熱交換器７１０のフィンの間を循環する際に空気からの熱を吸収してもよい。

【0040】

図と文章で説明したように、一例としての冷却装置７００には、３つの熱交換器を備える２つの冷却システムによって提供される３つの冷却ループがある。第一の冷却ループには低温冷却液システムが含まれ、このシステムは、ＬＣＳ２２０に連結され、循環空気７４０からの熱をＬＣＳ２２０によって供給される冷却液に伝送する液体−気体熱交換器７５０を備える。第二の冷却ループには熱電冷却システム（ＴＥＣＳ）が含まれ、このシステムは冷却面側空気熱交換器７１０を備え、これが循環空気７４０からの熱を、ＴＥＤ７２０からヒートシンク７３０に伝え、ヒートシンク７３０がその熱を第三の熱交換手段となるＬＣＳ２２０によって供給される冷却液に伝える。第三の冷却ループは冷却システムの一方または両方と一緒に機能し、この第三の冷却ループには、冷却隔室１２０、液体−気体熱交換器７５０および、冷却面側空気熱交換器７１０を循環する循環空気７４０が含まれる。

【0041】

コントローラ７６０は、ＴＥＣＳと低温冷却液システムの一方または両方の動作を制御して、冷却隔室１２０内の所望の温度を保持してもよい。コントローラ７６０は同様に、ファン７７０を制御して、循環空気７４０が冷却隔室１２０、液体−気体熱交換器７５０および冷却面側空気熱交換器７１０に流れるようにしてもよい。コントローラ７６０は、ファン７７０の制御を、ＴＥＣＳと低温冷却液システムの一方または両方の制御とともに調整してもよい。

【0042】

コントローラ７６０は、ＣＣＶ７８０とＣＣＶ７９０を制御して、冷却液のＬＣＳ２２０から液体−気体熱交換器７５０および／またはヒートシンク７３０への流れを、それぞれ図２、図４、図６のコントローラ２４０、４４０、６６０に関して説明したものと同様の方法で制御してもよい。たとえば、ＴＥＣＳが冷却面側空気熱交換器７１０を使って循環空気７４０を冷却するように制御されていて、低温冷却液システムの液体−気体熱交換器７５０が使用されていない場合、コントローラ７６０は、ＣＣＶ７９０を開き、ＣＣＶ７８０を閉じて、冷却液がＬＣＳ２２０からヒートシンク７３０に流れ、冷却液が液体−気体熱交換器７５０には流れないように制御してもよい。その一方で、コントローラ７６０は、ＴＥＤ７２０を制御して、熱が冷却面側空気熱交換器７１０からヒートシンク７３０に伝達されるようにしてもよい。

【0043】

あるいは、低温冷却液システムが液体−気体熱交換器７５０を使って循環空気７４０を冷却するように制御され、ＴＥＣＳのＴＥＤ７２０が使用されていない場合、コントローラ７６０は、ＣＣＶ７９０を閉じ、ＣＣＶ７８０を開いて、冷却液がＬＣＳ２２０から液体−気体熱交換器７５０に流れるように制御してもよい。その一方で、コントローラ７６０は、ＴＥＤ７２０をオフにして、熱がＴＥＤ７２０の電気的動作によって冷却面側空気熱交換器７１０からヒートシンク７３０に積極的に伝送されないように制御してもよい。低温冷却液システムの液体−気体熱交換器７５０とＴＥＣＳのＴＥＤ７２０の両方が循環空気７４０を冷却するように制御されている場合、コントローラ７６０は、ＣＣＶ７８０を開いて、ＬＣＳ２２０からの冷却液が液体−気体熱交換器７５０に流れるようにし、ＣＣＶ７９０を開いて、冷却液がヒートシンク７３０に流れて、熱をＴＥＣＳから冷却液内に伝え、この冷却液がＬＣＳ２２０に戻るようにしてもよい。

【0044】

コントローラ７６０は、図６の冷却装置６００に関して説明したものと同様の方法で、３つの動作モードの１つで冷却装置７００を動作させてもよいが、相違点として、冷却装置６００の冷媒蒸気サイクルシステムの代わりに図７のＴＥＣＳを使用してもよい。たとえば、飲料保冷器モードと冷蔵庫モードでは、低温冷却液システムを使って動作してもよく、冷凍庫モードではＴＥＣＳを使用してもよい。ＴＥＣＳと低温冷却液システムは、多段階冷却システムとして一緒に動作させてもよい。プルダウン中は、３つのモードのいずれかまたはすべてにおいて、ＴＥＣＳと低温冷却液システムの両方を動作させてもよい。プルダウン後の飲料保冷器モードと冷蔵庫モードでは、ＴＥＣＳをオフにしてもよい。プルダウン後の冷凍庫モードでは、ＴＥＣＳをオンにして、その一方、ＣＣＶ７８０を閉じてＣＣＶ７９０を開くことにより、液体−気体熱交換器７５０を備える低温冷却液システムをオフにしてもよい。

【0045】

コントローラ７６０は、ＤＣ電源を使ってＴＥＤ７２０を動作させてもよい。ＴＥＤ７２０の冷却能力は、ＴＥＤ７２０へのＤＣ電流入力の量によって制御されてもよい。ＴＥＤ２０は、広い範囲の入力電圧および電流を使って動作するように設計してもよい。

【0046】

ＴＥＣＳは、冷媒蒸気サイクルシステムと比較した場合に、特に信頼性、大きさ、および重量が重要な検討事項であるような航空機における用途において、数多くの利点を有する。ＴＥＤ７２０は、可動部品を使用せずに機能するソリッドステート構成を有する電気的デバイスである。従って、ＴＥＤ７２０は、冷媒蒸気サイクルシステムと比較して、事実上メンテナンスフリーであり、信頼性が高い。たとえば、一般的なＴＥＤ７２０の想定寿命は２００，０００時間を超えるかもしれない。さらに、ＴＥＤ７２０は、機械的な冷却システムと異なり、機械音や振動あるいは電気的ノイズを発生しない。従って、ＴＥＤ７２０は、感度の高い電子センサを備えているシステムや音響ノイズが好ましくないシステムにとって理想的であり得る。同様に、ＴＥＤ７２０は小型で、同レベルの機械的システムより小型で軽量な冷却装置を実現し得る。ＴＥＤ７２０は、どの向きでも、および無重力環境でさえも動作可能であり得る。ＴＥＤ７２０は、適当な閉ループ温度制御回路と併用すれば、非常に精密に、たとえば＋／−０．１℃より高い精度で温度を制御し得る。従って、ＴＥＤ７２０は、精密な温度制御が要求される場合に有利であり得る。さらに、ＴＥＤ７２０は、クロロフルオロカーボンや、環境に有害となり得るその他の化学物質を必要とするかもしれない従来の冷却システムと異なり、いかなるガスも使用せず、または発生させないかもしれない。同様に、ＴＥＣＳは、蒸気サイクルシステムより低い成績係数（ＣＯＰ）を有し得る。ＴＥＣＳのＣＯＰは１未満であり得る。参考として、空気調整ユニットの一般的なＣＯＰの範囲は０．４から０．７である。

【0047】

図８は、冷却面側液体熱交換器８１０を有する熱電多段階冷却システムを備える、一例としての航空機ギャレー用冷却装置８００を示す。一例としての冷却装置８００の熱電冷却システム（ＴＥＣＳ）は、片側で熱電装置冷却面側液体熱交換器８１０に連結された１つまたは複数の熱電装置（ＴＥＤ）８２０と、もう一方の側で熱装置放熱面側液冷ヒートシンク８３０を備えていてもよい。一例としての冷却装置８００は図７に示される冷却装置７００と同様であるが、相違点として、図７の冷却面側空気熱交換器７１０の代わりに、図８では冷却面側液体熱交換器８１０が用いられている。冷却面側液体熱交換器８１０は、アルミニウムブロック等、熱を伝導する軽量の材料で構成してもよい。ＬＣＳ２２０によって供給される冷却液は、冷却面側液体熱交換器８１０を通過してから、液体−気体熱交換器８５０を通過してもよい。冷却面側液体熱交換器８１０は、ＴＥＤ８２０によって、ＬＣＳ２２０により供給される冷却液より低い温度まで冷却されてもよい。冷却面側液体熱交換器８１０は次に、冷却液を、冷却液がＬＣＳ２２０によって供給された時の温度より低い温度まで冷却してから、液体−気体熱交換器８５０に入るようにしてもよい。冷却隔室１２０から液体−気体熱交換器８５０を通過する循環空気８４０はその後、液体−気体熱交換器８５０がＬＣＳ２２０から直接冷却液を受け取った場合に可能な温度より低い温度まで冷却されてもよい。

【0048】

コントローラ８６０は、ＴＥＣＳと低温冷却液システムの一方または両方を制御して、冷却隔室１２０内の所望の温度を保持してもよい。コントローラ８６０は同様に、ファン８７０を制御して、循環空気８４０が冷却隔室１２０と液体−気体熱交換器８５０に流れるようにしてもよい。コントローラ８６０は、ファン８７０の制御および、ＴＥＣＳと低温冷却液システムの一方または両方の制御とをともに調整してもよい。

【0049】

コントローラ８６０は、ＣＣＶ８８０とＣＣＶ８９０とを制御して、ＬＣＳ２２０から冷却面側液体熱交換器８１０、液体−気体熱交換器８５０および／またはヒートシンク８３０への冷却液の流れを、それぞれ図２、図４、図６、および図７のコントローラ２４０、４４０、６６０、および７６０に関して説明したものと同様の方法で制御してもよい。たとえば、低温冷却液システムの液体−気体熱交換器８５０とＴＥＣＳのＴＥＤ８２０の両方が、一緒に機能して循環空気８４０を冷却するように制御されている場合、コントローラ８６０は、ＣＣＶ８８０を開いて、ＬＣＳ２２０からの冷却液が冷却面側液体熱交換器８１０と液体−気体熱交換器８５０に流れるようにし、ＣＣＶ８９０を開いて、冷却液がヒートシンク８３０に流れて、熱をＴＥＣＳから冷却液へと伝達し、その後ＬＣＳ２２０に戻るように制御してもよい。その一方で、コントローラ８６０は、ＴＥＤ８２０を制御して、熱を冷却面側液体熱交換器８１０からヒートシンク８３０に伝達し、冷却面側液体熱交換器８１０の中の冷却液を冷却してから液体−気体熱交換器８５０に入るようにしてもよい。

【0050】

あるいは、低温冷却液システムが液体−気体熱交換器８５０を使って循環空気８４０を冷却するように制御され、ＴＥＣＳのＴＥＤ８２０が使用されていない場合、コントローラ８６０は、ＣＣＶ８９０を閉じて、ＣＣＶ８８０を開き、冷却液がＬＣＳ２２０から液体−気体熱交換器８５０に流れるように制御してもよい。その一方で、コントローラ８６０はＴＥＤ８２０をオフにして、熱がＴＥＤ８２０の電気的動作によって冷却面側液体熱交換器８１０からヒートシンク８３０に積極的に伝達されない（すなわち、送り出されない）ように制御してもよい。

【0051】

コントローラ８６０は、図７の冷却装置７００に関して説明したものと同様の方法で、３つの動作モードの１つで冷却装置８００を動作させてもよい。たとえば、飲料保冷器モードと冷蔵庫モードでは、（たとえば、ＣＣＶ８８０を開き、ＣＣＶ８９０を閉め、ＴＥＤ８２０をオフにすることにより）プルダウンの後にＴＥＣＳを使用することなく、低温冷却液システムを使って動作させてもよく、冷凍庫モードでは、（ＣＣＶ８８０およびＣＣＶ８９０を両方とも開き、ＴＥＤ８２０をオンにすることにより）プルダウン後に、低温冷却液システムに加えてＴＥＣＳを使用して、多段階冷却システムとして動作させてもよい。ＴＥＣＳと低温冷却液システムの両方は、３つのモードのいずれかまたは全部におけるプルダウン中に、多段階冷却システムとして動作させてもよい。

【0052】

図では、筐体１１０の中であるが冷却隔室１２０の外に描かれているが、いくつかの実施形態において、図４、図６、図７、および図８のいずれかに描かれた液体−気体熱交換器は、部分的または全体的に、冷却隔室１２０内に囲まれていてもよい。従って、これらの実施形態では、関連する循環空気、配管および／またはファンは、少なくとも部分的に、または全体的に冷却隔室１２０内に囲まれていてもよい。各種の実施形態において、複数の液体−気体熱交換器を、図の単独の液体−気体熱交換器が描かれている箇所に使用してもよい。

【0053】

図９は、航空機ギャレー用冷却装置の一例の３つの動作モードの冷却能力を示すグラフである。冷却能力は、ある範囲の冷却剤流量でのＱ_{Ｃｈｉｌｌｅｒ，ｗ}［ｗ］として表され、単位はリットル／分である。例示的な冷却装置では、通常、気温２９℃、相対湿度７０％の環境で動作し得る。グラフに示されているように、この例の冷却装置は、１７５から３５１Ｗ（６００から１２００Ｂｔｕ／時）の範囲の定常時の熱負荷の「地上」条件で動作する。図のように、各定常時熱負荷において、冷凍庫モードで流量が最も大きく、飲料保冷器モードの流量が最も小さい。この例の冷却装置は、周波数範囲が３６０から９００Ｈｚの３相１１５ＶＡＣ電源を使って動作し得る。この例の冷却装置は、約１４９ＶＡの皮相電力を使用してもよく、消費電力は約０．５アンペアである。

【0054】

この例の冷却装置では、飲料保冷器モードでの平均プルダウン時間は、１２本の瓶の温度を室温から８℃に引き下げるのに約４０分であり得、同様に冷蔵庫モードでは、約５分間の冷蔵庫モードでの平均プルダウン時間は、空の冷却隔室１２０の温度を室温から４℃に引き下げるのに約５分間であり得る。冷凍庫モードにおいて、この冷却装置が空の冷却隔室１２０を室温から−１８°Ｃにする平均プルダウン時間は約１５分であり得る。

【0055】

本明細書で説明した例の冷却装置の機能は、コントローラによってソフトウェアプログラムの命令に従って制御されてもよく、この命令はコントローラのプロセッサによって読み出し、実行される記憶媒体に記録される。ソフトウェアプログラムは、コンピュータプログラミング言語（Ｃ、Ｃ＋＋等）で書かれ、コントローラのプロセッサ上で実行されるようにクロスコンパイルされてもよい。記憶媒体の例としては、磁気記憶媒体（フロッピーディスク、ハードディスクまたは磁気テープ等）、光記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭまたはデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等）、および電子記憶媒体（集積回路（ＩＣ））、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ等）がある。記憶媒体は、ネットワークに接続されたコンピュータシステム上で分配されて、プログラム命令が分散方式で保存され、実行されてもよい。

【0056】

本発明を、機能ブロックの構成要素と各種の処理ステップの点から説明した。このような機能ブロックは、特定の機能を実行するように構成された、いくつのハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素で実行されてもよい。たとえば、本発明は、各種の集積回路の構成要素、たとえばメモリ要素、処理要素、論理要素、ルックアップテーブル等、１つまたは複数のマイクロプロセッサやその他の制御装置の制御の下でさまざまな機能を実行するものを用いてもよい。同様に、本発明の要素がソフトウェアブログラミング要素またはソフトウェア要素を使って実装される場合、本発明は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、アセンブラ等の任意のプログラミングまたはスクリプト言語を用いて実現されもよく、各種のアルゴリズムが、データ構造、オブジェクト、処理、ルーチンまたはその他のプログラミング要素をどのように組み合わせたもので実装されてもよい。さらに、本発明は、電子部品の構成、信号処理および／または制御、データ処理等の任意の数の従来の技術を用いてもよい。用語の仕組みは広い範囲で用いられ、機械的または物理的実施形態に限定されず、プロセッサと組み合わせたソフトウェアルーチン等を含めることができる。

【0057】

本明細書において図または文章で説明された特定の実施態様は、本発明の説明のための例であり、それ以外に本発明の範囲を一切限定するものではない。簡潔さを期して、従来の電子部品、制御システム、ソフトウェア開発およびその他のシステムの機能面（およびシステムの各動作要素の構成要素）については、詳しく説明していないことがある。さらに、添付の各種図面に示されている接続線またはコネクタは、種々の要素の間の機能的関係および／または物理的または論理的連結の例を示すものである。注意すべき点として、実際の装置では、多数の代替または追加の機能関係、物理的接続または論理接続があってもよい。本明細書で用いたあらゆるすべての例または例示を表す文言（「等」など）は、本発明がよりよく理解されるようにするためのものにすぎず、別に主張されていないかぎり、本発明の範囲に対する限定を設けるものではない。さらに、特段に「不可欠」または「重要」と記されている要素を除き、いかなる品目も構成要素も、本発明の実施に不可欠ではない。

【0058】

本発明の上記の実施形態は図に関連して説明されているが、当業者であれば、説明した方法および／または具体的な構造に対する各種の改変や改良が明らかになるかもしれない。本発明の教示に基づいており、それらの教示が当業界の技術を進歩させるようなこれらすべての改変、改良または変更は、本発明の精神と特許請求の範囲に含まれるものとみなす。従って、説明文と図面は限定的な意味で考えるべきではなく、本発明は紹介された実施形態にのみ限定されることはないと理解するべきである。

【0059】

本明細書における「〜を備える」、「〜を含む」、「〜を有する」という用語は、制約のない専門用語として読み取られるべきである。発明の説明箇所で使用される不定冠詞(“a”)、接続詞(“and”)および定冠詞(“the”)の単語は、（特に以下の特許請求の範囲の文脈において）単数と複数の両方を指すものと解釈する。さらに、本明細書において引用した数値の範囲は、本明細書に別段の明記がないかぎり、その範囲内に含まれる個々の数値を個々に引用するための簡略的な方法とされるもので、それぞれの数値は、本明細書に個別に明記されているかのように、本明細書に組み込まれる。最後に、本明細書で説明したすべての方法のステップは、本明細書に別段の明記がなく、文脈上、明確に矛盾しないかぎり、任意の好適な順序で実行してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】