JPS597023B2 - 内燃機関用燃料調量装置 - Google Patents
内燃機関用燃料調量装置Info
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- JPS597023B2 JPS597023B2 JP50092457A JP9245775A JPS597023B2 JP S597023 B2 JPS597023 B2 JP S597023B2 JP 50092457 A JP50092457 A JP 50092457A JP 9245775 A JP9245775 A JP 9245775A JP S597023 B2 JPS597023 B2 JP S597023B2
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- Japan
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- fuel
- intake pipe
- air
- conduit
- internal combustion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
- F02M31/135—Fuel-air mixture
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/0015—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
- F02D35/0046—Controlling fuel supply
- F02D35/0053—Controlling fuel supply by means of a carburettor
- F02D35/0076—Controlling fuel supply by means of a carburettor using variable venturi carburettors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M7/14—Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle
- F02M7/16—Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle operated automatically, e.g. dependent on exhaust-gas analysis
- F02M7/17—Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle operated automatically, e.g. dependent on exhaust-gas analysis by a pneumatically adjustable piston-like element, e.g. constant depression carburettors
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- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
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- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/14—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating by using heat from working cylinders or cylinder heads
- F02M31/145—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating by using heat from working cylinders or cylinder heads with particular constructional means
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃料槽と該燃料槽から吸気管へ延びる燃料導
管を有する内燃機関用燃料調量装置に関する。
管を有する内燃機関用燃料調量装置に関する。
その場合この燃料調量装置は、吸気管内を通過する空気
の量に応じて燃料の量を調量する。
の量に応じて燃料の量を調量する。
またこの燃料量は、一方では燃料槽内の圧力により、他
方では吸気管内の圧力によって調整される。
方では吸気管内の圧力によって調整される。
さらに燃料量の調量は、その断面積が制御可能な空気導
管を用いて燃料槽内の空気室の圧力を変化させることに
よって、エンジンの特性量に応じて調整される。
管を用いて燃料槽内の空気室の圧力を変化させることに
よって、エンジンの特性量に応じて調整される。
この場合、その断面積が制御可能な空気導管は、吸気管
内に設けられた燃料調量箇所の前後で吸気管と結合され
ている。
内に設けられた燃料調量箇所の前後で吸気管と結合され
ている。
現在の技術水準において、この種の燃焼機関用燃料調量
装置の目的はすべての作動条件下でも最適の燃料一空気
一混合気を形成することにあり、それによって燃料をで
きるだけ完全に燃焼させ、また内燃機関の最大出力ない
し最低の燃料消費のもとて有害排ガスの発生を低減させ
ることにある。
装置の目的はすべての作動条件下でも最適の燃料一空気
一混合気を形成することにあり、それによって燃料をで
きるだけ完全に燃焼させ、また内燃機関の最大出力ない
し最低の燃料消費のもとて有害排ガスの発生を低減させ
ることにある。
このために燃料量を内燃機関の各作動状態に相応して非
常に正確に調量しなければならない。
常に正確に調量しなければならない。
このように空気量と燃料量との間の最適な比を機関特性
量、例えば排ガス値に依存して変える必要があり、これ
は冒頭に述べた燃料調量装置の場合燃料槽の圧力変化に
よって行なわれる。
量、例えば排ガス値に依存して変える必要があり、これ
は冒頭に述べた燃料調量装置の場合燃料槽の圧力変化に
よって行なわれる。
この種の公知の燃料調量装置の場合、小さな負荷ないし
回転数の範囲内で制御振動が生じ、その振幅は触媒反応
器で処理可能な基準を越える．この原因として絞りフラ
ップ上および絞りフラップ前方の吸気管部分の壁土に形
成される燃料滴が考えられる。
回転数の範囲内で制御振動が生じ、その振幅は触媒反応
器で処理可能な基準を越える．この原因として絞りフラ
ップ上および絞りフラップ前方の吸気管部分の壁土に形
成される燃料滴が考えられる。
これら燃料滴は流入速度が変っても僅かな遅延時間の後
に、通過する燃料一空気一混合気の方向へ移行する。
に、通過する燃料一空気一混合気の方向へ移行する。
本発明の課題は前述の要求を考慮して公知の燃料調量装
置を、このような燃料滴が形成されないように改善する
ことにある。
置を、このような燃料滴が形成されないように改善する
ことにある。
本発明によれば、この課題は次のようにして解決される
。
。
即ち、燃料一空気混合気の組成を調整する際に燃料の凝
結によって生じる制御振動を防止するために、ポジスタ
材料から成る加熱素子によって絞りフラップを加熱し、
かつこの絞りフラップの直前にある吸気管部分を排気ガ
スを導く導管によって加熱するのである。
結によって生じる制御振動を防止するために、ポジスタ
材料から成る加熱素子によって絞りフラップを加熱し、
かつこの絞りフラップの直前にある吸気管部分を排気ガ
スを導く導管によって加熱するのである。
本発明の有利な実施例において、正の温度係数を有する
抵抗（ポジスタ）を電気加熱素子として使用し、絞り弁
フラップの直前の吸気管部分に排ガスを案内する導管を
設け、その際空気測定部材を収容する吸気管部分と絞り
フラップを収容する吸気管部分との間に熱絶縁リングを
配置する。
抵抗（ポジスタ）を電気加熱素子として使用し、絞り弁
フラップの直前の吸気管部分に排ガスを案内する導管を
設け、その際空気測定部材を収容する吸気管部分と絞り
フラップを収容する吸気管部分との間に熱絶縁リングを
配置する。
絞りフラップとその前方の吸気管部分の加熱は、液状燃
料から霧状燃料ひいては燃料一空気一混合気への相変換
を加速する。
料から霧状燃料ひいては燃料一空気一混合気への相変換
を加速する。
絞り弁前方の加熱は燃料一空気一混合気の分布を単に改
善するだけであるので所望の成果を挙げることにはなら
ない。
善するだけであるので所望の成果を挙げることにはなら
ない。
以下図示の実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
第１図に示す燃料調量装置において燃焼空気は吸気管１
内を矢印の方向に流入している。
内を矢印の方向に流入している。
この吸気管１内に空気測定部材２が配置され、また吸気
管部分１ａに任意に操作可能な絞りフラップ３が配置さ
れている。
管部分１ａに任意に操作可能な絞りフラップ３が配置さ
れている。
空気測定部材２は燃料調量個所の開口横断面５（導管６
と連通している）を針４によって調整するようにしてい
る。
と連通している）を針４によって調整するようにしてい
る。
導管＆Ｖｉ燃料槽７内へ入り、燃料調量個所５と反対側
の端部で燃料内に浸されている。
の端部で燃料内に浸されている。
燃料上方の空気室８ぱ導管９および弁１０を介して導管
１１，１２に連結できるようになっている。
１１，１２に連結できるようになっている。
導管１１は弁１０がら空気測定部材前方の吸気管内の個
所に連結され、導管１２は空気測定部材の後方、但し絞
りフランプ３の前方の個所に連結されている。
所に連結され、導管１２は空気測定部材の後方、但し絞
りフランプ３の前方の個所に連結されている。
弁１０はダイヤフラム磁石弁として構成され、磁石コイ
ル１３を介して接極子１４（少くともダイヤフラム１５
の一部である）が作動されている。
ル１３を介して接極子１４（少くともダイヤフラム１５
の一部である）が作動されている。
ダイヤフラム１５は２つの弁座１６と１７との間に配置
され、これら弁座は導管１１，１２の端部に存在する．
ダイヤフラム１５内に開口１８が設けられ、導管１１か
らの空気を開口１８を通して導管９へ円滑に流入させる
ことができる。
され、これら弁座は導管１１，１２の端部に存在する．
ダイヤフラム１５内に開口１８が設けられ、導管１１か
らの空気を開口１８を通して導管９へ円滑に流入させる
ことができる。
第１図に詳細に図示してないが、磁石コイル１３ぱ自動
車の排気系に配置された測定ゾンデの増幅電流によって
制御されている。
車の排気系に配置された測定ゾンデの増幅電流によって
制御されている。
励磁の強度に応じて、接極子１４（休止時に弁座１７を
閉じる）は弁座１６に向って吸引され、その際導管１１
は開かれ、導管１２は多少閉じられる。
閉じる）は弁座１６に向って吸引され、その際導管１１
は開かれ、導管１２は多少閉じられる。
接極子１４の動作を可動弁部分が交互に弁座１６ないし
１７を閉じるクロツク方式にすることも考えられる。
１７を閉じるクロツク方式にすることも考えられる。
いかなる場合でも燃料槽７の空気室８は吸気管１におい
て調量個所５の前後で支配する圧力を多少とも定める。
て調量個所５の前後で支配する圧力を多少とも定める。
絞りフラップ３および吸気管部分１ａの燃料が絞りフラ
ップ３の直前で沈着することを防止するために、絞りフ
ラップは電気加熱素子３２（ポジスタ〔正の温度係数を
有する抵抗〕として構成すると有利である）によって加
熱され、また吸気管部分１ａは排ガスによって加熱され
るようになっている。
ップ３の直前で沈着することを防止するために、絞りフ
ラップは電気加熱素子３２（ポジスタ〔正の温度係数を
有する抵抗〕として構成すると有利である）によって加
熱され、また吸気管部分１ａは排ガスによって加熱され
るようになっている。
そのために吸気管部分１ａに導管３３が配置され、この
導管を通って内燃機関の排ガス管から排ガスが供給され
るようになっている。
導管を通って内燃機関の排ガス管から排ガスが供給され
るようになっている。
この排ガスー加熱は安定している、なぜなら加熱の強さ
と低減すべき燃料量との比は流入量が異なっても等しい
からである。
と低減すべき燃料量との比は流入量が異なっても等しい
からである。
ポジスタを電気加熱素子３２として使用することによシ
次のような利点が得られる、すなわち加熱素子３２の温
度は一定に保持され、ひいては燃料のコークス化ないし
不十分な加熱を惹起しない点である。
次のような利点が得られる、すなわち加熱素子３２の温
度は一定に保持され、ひいては燃料のコークス化ないし
不十分な加熱を惹起しない点である。
許容できない加熱を回避するために、吸気管部分１と１
ａとの間に熱絶縁リング３４が設けられている。
ａとの間に熱絶縁リング３４が設けられている。
第２図に示す実施例の場合、第１図に比べて燃料調量装
置から燃料槽７へ連結された導管９、ならびに吸気管１
に連結された制御導管１１，１２のみを示す。
置から燃料槽７へ連結された導管９、ならびに吸気管１
に連結された制御導管１１，１２のみを示す。
この実施例の場合、導管１１，１２は磁石弁２０，２１
によって制御され、これら磁石弁を交互かつ同時に開閉
できる。
によって制御され、これら磁石弁を交互かつ同時に開閉
できる。
排ガス管２２に測定ゾンデ２３が配置されている。
測定ゾンデは一方の閉じられた小管２４から成り、この
小管は固体電解質、例えば２酸化ジルコニウムを焼結に
よって製作されている。
小管は固体電解質、例えば２酸化ジルコニウムを焼結に
よって製作されている。
小管２４の両側は細かい多孔性白金層２５で蒸着され、
これら白金層に図示してない接点（電位を有する）が設
けられている。
これら白金層に図示してない接点（電位を有する）が設
けられている。
小管は一方で外気に接触し、他方で自動車の排ガスに接
触している。
触している。
固体電解質は、排ガス流に支配する高温度の際酸素−イ
オン伝導となる。
オン伝導となる。
排ガスの酸素分圧と外気の酸素分圧とがずれた場合、両
白金層間ないし図示してない外部端子間に電位差が生じ
、その特性曲線は空気過剰率λに相応する。
白金層間ないし図示してない外部端子間に電位差が生じ
、その特性曲線は空気過剰率λに相応する。
この電位差は固体電解質の両側の酸素一分圧の商に対数
的に依存する。
的に依存する。
従って酸素一測定検知器の出力電圧は空気過剰率λ−１
．０の範囲において急激に変化する。
．０の範囲において急激に変化する。
λが１．０より大きい場合、排ガスに突然不燃焼の酸素
が生ずる。
が生ずる。
測定検知器の出力電圧が空気過剰率に著しく依存するた
めに、酸素一測定検知器は上述の磁石弁の良好な制御の
ために使用される。
めに、酸素一測定検知器は上述の磁石弁の良好な制御の
ために使用される。
０２−ゾンデ電圧はλが１よりも小さい範囲内で増大し
、またλが１よりも大きい範囲内で低下する。
、またλが１よりも大きい範囲内で低下する。
磁石弁の制御のために、所定の限界値からの大きい電圧
と小さい電圧が使用される。
と小さい電圧が使用される。
このように燃料槽７の空気室８内の圧力はほぼ１に等し
い空気過剰率λ（特に最適と見做され、しかも空気量と
燃量量から成る化学量論的混合気に相応する）となる迄
、変化する。
い空気過剰率λ（特に最適と見做され、しかも空気量と
燃量量から成る化学量論的混合気に相応する）となる迄
、変化する。
所望の制御を得るために、磁石弁２０は下方限界値以下
の低電圧によって制御され、磁石弁２１は上方限界値以
上の高電圧によって制御されるようになっている。
の低電圧によって制御され、磁石弁２１は上方限界値以
上の高電圧によって制御されるようになっている。
このように弁２０の制御の際燃料槽７内の圧力および供
給燃料が増大し、他方磁石弁２１の制御の際供給燃料は
減少する。
給燃料が増大し、他方磁石弁２１の制御の際供給燃料は
減少する。
ゾンデ２３と磁石弁２０，２１との間の切換回路に限界
値増幅器２６，２γが配置されている。
値増幅器２６，２γが配置されている。
これら限界値増幅器は超過ないし不足電圧のみに応動す
るが、しかしこれらの電圧を磁石弁の制御のために相応
に増幅することができる。
るが、しかしこれらの電圧を磁石弁の制御のために相応
に増幅することができる。
限界値増幅器にパルス成形段２８を前置接続し、このパ
ルス成形段によってゾンデ電圧の急激な曲線変化から鮮
明な矩形変化を生じさせ、この矩形波を積分制御段２９
を介して均一に上昇および降下する曲線部分に分割し、
これら曲線部分から限界値増幅器により超過ないし不足
電圧を分離するようにすると有利である。
ルス成形段によってゾンデ電圧の急激な曲線変化から鮮
明な矩形変化を生じさせ、この矩形波を積分制御段２９
を介して均一に上昇および降下する曲線部分に分割し、
これら曲線部分から限界値増幅器により超過ないし不足
電圧を分離するようにすると有利である。
限界値電圧が積分制御器２９により過度に上方に向って
、且つ過度に下方に向っても越えないようにするため、
電圧限界を積分制御器の１つの構成ブロックによって定
めると有利である。
、且つ過度に下方に向っても越えないようにするため、
電圧限界を積分制御器の１つの構成ブロックによって定
めると有利である。
それによって良好な制御特性が得られ、磁石弁２０，２
１Ｈゾンデ電圧の反転後迅速に再び遮断される。
１Ｈゾンデ電圧の反転後迅速に再び遮断される。
積分制御器２９ぱ付加的に１つの構成ブロックで構成さ
れ、電田方向の反転の際急峻な電圧変化を供給し、それ
によって限界値増幅器のヒステリシスを超過することが
できる。
れ、電田方向の反転の際急峻な電圧変化を供給し、それ
によって限界値増幅器のヒステリシスを超過することが
できる。
空気導管１１，１２の絞り個所３０，３１を任意に変え
て配置することもできる。
て配置することもできる。
追加の関係
原特許第１１４４１６７号（特公昭５７−３４４４９
）の発明は燃料槽の空気室が横断面制御可能の空気導管
により、吸気管内に設けられた１つの絞り個所の前方及
び後方の吸気管部分と結合されており、横断面が測定ゾ
ンデの出力信号に関連して制御可能にしたことを提案し
たが、本発明は燃料調量装置内の制御振動を回避するた
めに絞りフラップが加熱素子によって電気的に加熱され
、また吸気管部分は絞りフラップの直前で排ガスにより
加熱されるようにすることによって、絞りフラップおよ
び吸気管部分の加熱を絞りフラップの前方で液体燃料か
ら霧状燃料ひいては燃料一空気一混合気へ相変換を加速
するように改善したものである。
）の発明は燃料槽の空気室が横断面制御可能の空気導管
により、吸気管内に設けられた１つの絞り個所の前方及
び後方の吸気管部分と結合されており、横断面が測定ゾ
ンデの出力信号に関連して制御可能にしたことを提案し
たが、本発明は燃料調量装置内の制御振動を回避するた
めに絞りフラップが加熱素子によって電気的に加熱され
、また吸気管部分は絞りフラップの直前で排ガスにより
加熱されるようにすることによって、絞りフラップおよ
び吸気管部分の加熱を絞りフラップの前方で液体燃料か
ら霧状燃料ひいては燃料一空気一混合気へ相変換を加速
するように改善したものである。
第１図は空気導管の制御用ダイヤフラム制御弁を有する
本発明による第１実施例の装置の断面略図、第２図は空
気導管内の磁石弁で動作する本発明による第２実施例の
装置の略線図とブロック図を示す。 ２・・・・・・空気測定部材、３・・・・・・絞りフラ
ップ、１５・・・・・・ダイヤフラム、２３・・・・・
・測定ゾンデ、２６，２７・・・・・・限界値増幅器、
２８・・・・・・パルス成形段、２９・・・・・・積分
制御段。
本発明による第１実施例の装置の断面略図、第２図は空
気導管内の磁石弁で動作する本発明による第２実施例の
装置の略線図とブロック図を示す。 ２・・・・・・空気測定部材、３・・・・・・絞りフラ
ップ、１５・・・・・・ダイヤフラム、２３・・・・・
・測定ゾンデ、２６，２７・・・・・・限界値増幅器、
２８・・・・・・パルス成形段、２９・・・・・・積分
制御段。
Claims (1)
- １ 燃料槽と、該燃料槽から吸気管へ延びる燃料導管を
有し、また吸気管内を流れる空気の量に応じて燃料の量
を調量し、該燃料量が一方では燃料槽内の圧力により、
他方では吸気管内の圧力によって調整され、その際、そ
の断面積が制御可能な複数の空気導管を用いて燃料槽内
の空気室の圧力を変化させることによって、エンジンの
特性量に依存して燃料の調量を調整し、また前記空気導
管が、吸気管内に設けられた燃料調量箇所の前および後
で該吸気管と結合されている、内燃機関用燃料調量装置
において、燃料一空気混合気の組成を調整する際に燃料
の凝結により生じる制御振動を回避するためにポジスタ
材料から成る加熱素子３２によって絞りフラップ３を加
熱し、かつ該絞りフラップ３の直前にある吸気管部分１
ａが排気ガスを導く導管３３によって加熱されることを
特徴とする、内燃機関用燃料調量装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2436558 | 1974-07-30 | ||
| DE19742436558 DE2436558A1 (de) | 1972-08-29 | 1974-07-30 | Kraftstoffzumessanlage fuer brennkraftmaschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5137330A JPS5137330A (ja) | 1976-03-29 |
| JPS597023B2 true JPS597023B2 (ja) | 1984-02-16 |
Family
ID=5921881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50092457A Expired JPS597023B2 (ja) | 1974-07-30 | 1975-07-29 | 内燃機関用燃料調量装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4007720A (ja) |
| JP (1) | JPS597023B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10989449B2 (en) | 2018-05-10 | 2021-04-27 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly with radial supports |
| US11009282B2 (en) | 2017-03-28 | 2021-05-18 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Refrigerator appliance with a caloric heat pump |
| US11015842B2 (en) | 2018-05-10 | 2021-05-25 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Magneto-caloric thermal diode assembly with radial polarity alignment |
| US11015843B2 (en) | 2019-05-29 | 2021-05-25 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Caloric heat pump hydraulic system |
| US11022348B2 (en) | 2017-12-12 | 2021-06-01 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Caloric heat pump for an appliance |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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