NO338893B1 - Kjølesystem med luftkjølemedium og backup-metode i det samme - Google Patents

Description

KJØLESYSTEM MED LUFTKJØLEMEDIUM OG BACKUP-METODE I DET SAMME

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et luftkjølemedium-kjølesystem, og mer spesielt et luftkjølemedium-kjølesystem som har en backup-funksjon, og en backup-metode i luftkjølemedium-kj ølesystemet.

2. Beskrivelse av beslektet teknikk

I et konvensjonelt kjølesystem (f.eks. et kjølesystem dannet fra HFC-kjølere), er hoved-kjølerne IA og 4A og backup-kjølerne 2A og 5A henholdsvis forbundet i parallell for kjøletemperaturer på -30°C og -60°C, som vist i Figurer IA og IB. I dette tilfellet må backup-kjølerne 2A og 5A ha de samme kjøleeffekter som henholdsvis hoved-kjølerne IA og 4A. Det konvensjonelle kjølesystem har således to ganger mer kjøleeffekt enn den kjøleeffekt som faktisk behøves.

I et annet konvensjonelt kjølesystem vist i Figurer 1C og ID, har hver av hoved-kjølerne IB og 2B en halvpart av kjøle-ef fekten til hoved-kjøleren vist i Figur IA, og de er forbundet til hverandre i parallell, og hver av hoved-kjølerne 4B og 5B har en halvpart av kjøleeffekten til hoved-kjøleren vist i Figur IB, og de er forbundet til hverandre i parallell. I dette systemet, selv når den ene eller andre av den hoved-kjølerne svikter, er kjøleoperasjonen til kjølelageret 3 eller 6 mulig. Varmebelastning i tilfelle med svikten er imidlertid begrenset til 50% av en vanlig maksimal varmebelastning.

Årsaken til at backup-HFC-kjøleren må ha den samme kjøle-ef f ekt som hoved-HFC-kjøleren i Figurer IA og IB er i et kjøletemperaturområde til HFC-kjøleren. Som vist i Figur 2, i kjøleoperasjonen ved hjelp av den konvensjonelle HFC-kj øler, varieres kjølemediet som skal brukes avhengig av kjøletemperaturområdet. Spesielt er det umulig for HFC-

kjøleren å anvende en samme type kjølemedium i kjøletemperaturområdet på -50°C til -55°C. For å avkjøle kjølelageret i kjøletemperaturområdet, må et konvensjonelt kjølesystem således være utstyrt med en hoved-kjøler som anvender to typer kjølemedier. Av denne årsak, i et slikt konvensjonelt kjøle-system, er minst en backup-kjøler tilveiebrakt for hvert kj ølemedium.

Som beskrevet ovenfor, i kjølesystemet dannet fra de konven-sjonell HFC-kjølere, er kjøleren som har kjøleeffekten på minst to ganger mer enn kjøleeffekten som faktisk kreves tilveiebrakt. Reduksjon i produksjons- og vedlikeholdsskostnad-er for systemet har således i sterk grad vært påkrevet.

I forbindelse med den ovennevnte beskrivelse, er "Standby Apparatus of Compressor for Refrigerator" omhandlet i Japanese Laid Open Patent Application (JP-P2000-292024A). I dette konvensjonelle eksempel, er et reserve/erstatnings-apparat av en kompressor for en kjøler utstyrt med en aktiv kompressorenhet for levering av en kjølemediumgass til en kjøleenhet og en reserve/erstatnings-kompressorenhet, som arbeider når den aktive kompressorenhet stanser og leverer en kjølemediumgass til kjøleenheten.

WO 9620109 Al beskriver et dobbelpaknings-reguleringssystem for flymiljø som har hver pakning dedikert til å tilveiebringe en temperatur-regulert lufttilførsel til et korresponderende kammer, enten mannskapet eller passasjeren, av luftfartøyet.

Oppsummering av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et kjølesystem,karakterisert vedat det omfatter: en flerhet av kjølelagere henholdsvis innstilt til forskjellige kjøletemperaturer,

en flerhet av luftkjølemedium-kjølere, og

en rørseksjon tilveiebrakt mellom flerheten av hoved-luftkjølemedium-kjølere og flerheten av kjølelagere,

hvori rørseksjonen omfatter en ventilseksjon konfigurert til termisk å forbinde hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kjøler til minst en av flerheten av kjølelagere i en normal driftsmodus; og å termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøler til en spesifikk av flerheten av kjølelagere svarende til en som har sviktet av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren, i stedet for luftkjølemedium-kjøleren som har sviktet i en svikt-driftsmodus.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for kjøling av en flerhet av kjølelagere henholdsvis innstilt til forskjellige kjøletemperaturer,karakterisert vedat den omfatter: å frembringe avkjølt kjølemedium i hver av en flerhet av luftkjølemedium-kjølere annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kj øler i en normal driftsmodus,

å termisk forbinde hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kjøler med minst en av nevnte flerhet av kjølelagere som skal avkjøles, gjennom en ventilseksjon i den normale driftsmodusen, og å termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren med en spesifikk av flerheten av kjølelagere svarende til en som har sviktet av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren, i stedet for luftkjølemedium-kjøleren som har sviktet i en svikt-driftsmodus.

Ytterligere utførelsesformer av kjølesystemet og fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Et formål for den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et kjølesystem som har en backup-funksjon.

I et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse, inkluderer kjølesystemet en flerhet av kjølelagere henholdsvis innstilt til forskjellige kjøletemperaturer; en flerhet av luftkjølemedium-kj ølere; og en rørseksjon tilveiebrakt mellom flerheten av hoved-luftkjølemedium-kjølere og flerheten av kjølelagere. Rørseksjonen omfatter en ventilseksjon konfigurert til termisk å forbinde hver av flerheten av luftkjølemiddel-kjølere annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kjøler til minst en av flerheten av kjølelageret i en normal driftsmodus; og til å termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kj øler til en spesifikk en av flerheten av kjøle-lageret svarende til en som har sviktet av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kj øler, i stedet for den sviktede luftkjølemedium-kj øler i en svikt-driftsmodus.

Her kan rørseksjonen termisk frakoble den sviktede luftkjølemedium-kj øler fra det spesifikke kjølelager i svikt-driftsmodusen, og termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøler til det spesifikke kjølelager i svikt-driftsmodusen.

Den spesifikke luftkjølemedium-kjøler kan også være termisk forbundet med minst en av flerheten av luftkjølemedium-kjølere i den normale driftsmodus.

Rørseksjonen kan også videre inkludere en flerhet av felles rørseksjoner henholdsvis tilveiebrakt for kjøletemperaturene og forbundet med flerheten av kjølelagere. Ventilseksjonen forbinder termisk hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kjøler til en av flerheten av felles rørseksjoner.

Den spesifikke luftkjølemedium-kjøler kan også være termisk forbundet med en av flerheten av felles rørseksjoner svarende til den sviktede luftkjølemedium-kjøler.

I dette tilfelle kan hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere inkludere en saltlake-varmeveksler, som er forbundet med en spesifikk en av flerheten av felles rørseksjoner som en saltlake-rørseksjon gjennom ventilseksjonen.

I dette tilfelle kan hver av flerheten av felles rørseksjoner være termisk forbundet med en saltlaketank som er termisk forbundet med en av flerheten av kjølelageret.

Saltlake-varmeveksleren i hver av flerheten av luftkjølemedium-kj ølere kan også være termisk forbindbare med flerheten av felles rørseksjoner annet enn den spesifikke felles rørseksjon gjennom ventilseksjonen.

Hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere kan også inkludere en flerhet av saltlake-varmevekslere, som henholdsvis er forbundet med flerheten av felles rørseksjoner gjennom ventilseksj onen.

I dette tilfelle kan hver av flerheten av felles rørseksjoner være termisk forbundet med en saltlaketank som er termisk forbundet med en av flerheten av kjølelageret.

En strømningsrute av avkjølt kjølemedium i hver av flerheten av luftkjølemedium-kjøleren kan også være forbundet med flerheten av felles rørseksjoner gjennom ventilseksjonen. Hver av flerheten av felles rørseksjoner strekker seg inn i en av flerheten av kjølelageret.

Flerheten av luftkjølemedium-kjølere er også foretrukket av lukket-type luftkj ølemedium-kj ølere.

Minst en av flerheten av luftkjølemedium-kjølere kan også være en åpen-type luftkjølemedium-kjøler.

I et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse oppnås en metode for avkjøling av en flerhet av kjølelagere henholdsvis innstilt til forskjellige kjøletemperaturer ved frembringelse av avkjølt kjølemedium i hver av en flerhet av luftkjølemedium-kjølere annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kj øler i en normal driftsmodus; ved termisk å forbinde hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kjøler med minst en av flerheten av kjølelagere som skal avkjøles, gjennom en ventilseksjon i en normal driftsmodus; og ved termisk å forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøler med en spesifikk en av flerheten av kjølelagere svarende til en som er sviktet av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kj øler, i stedet for den sviktede luftkjølemedium-kj øler i en svikt-driftsmodus.

Den termiske forbindelse av den spesifikke luftkjøler-kjøler kan her oppnås ved å termisk frakoble den sviktede luftkjølemedium-kj øler fra det spesifikke kjølelager i svikt-driftsmodusen; og ved termisk å forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kj øler med det spesifikke kjølelager i svikt-driftsmodusen.

Metoden kan også oppnås ved videre å termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøler med minst en av flerheten av luft-kjølemedium-kjølere i den normale driftsmodus.

I dette tilfelle kan hver av de termisk forbindende trinn oppnås ved termisk å forbinde hver av flerheten av luftkjølemedium-kj ølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kjøler til en av en flerhet av felles rørseksjoner, som er termisk forbundet med flerheten av kjølelagere.

Kort beskrivelse av tegningene

Figurer IA og IB er skjematiske diagrammer som viser konfigurasjonen av et konvensjonelt kjølesystem som har en backup-funksjon ved anvendelse av HFC-kjølere; Figurer 1C og ID er skjematiske diagrammer som viser konfigurasjonen av et annet konvensjonelt kjølesystem som har en backup-funksjon ved anvendelse av HFC-kjølere; Figur 2 er en tabell som viser et forhold av kjølemedium og kj øletemperaturområdet; Figur 3 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av en luftkjølemedium-kjøler; Figur 4 er en graf som viser et forhold av kjøletemperaturen til en kjølelagring og kjøleeffekt i luftkjølemedium-kjøler-en; Figur 5A er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av et kjølesystem i samsvar med en første utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 5B er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den første utførelsesformen i tilfellet med svikt i en -60°C kj øler; Figur 5C er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den første utførelsesformer i tilfelle med svikt i en -60°C kj øler; Figur 6A er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av kjølesystemet i samsvar med en andre utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 6B er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den andre utførelsesformen i tilfelle med en svikt i en -60°C kj øler; Figur 6C er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den andre utførelsesformen i tilfelle med svikt i en -30°C kj øler; Figur 7A er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av kjølesystemet i samsvar med en tredje utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 7B er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den tredje utførelsesformen i tilfelle med svikt i en -60°C kj øler; Figur 7C er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den andre utførelsesformen i tilfelle med svikt i en -30°C kj øler; Figur 8 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av kjølesystemet i samsvar med en fjerde utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 9A er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den fjerde utførelsesformen i tilfelle med en normal drift; Figur 9B er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den fjerde utførelsesformen i tilfelle med svikt i en -30°C kj øler; Figur 9C er et skjematisk diagram som viser kjølesystemet i den fjerde utførelsesformen i tilfelle med svikt i en -60°C kj øler; Figur 10 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av kjølesystemet i samsvar med en femte utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; og Figur 11 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av kjølesystemet i samsvar med en sjette utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse.

Beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer

I det etterfølgende vil et kjølesystem og en backup-metode i kjølesystemet i samsvar med den foreliggende oppfinnelse beskrives detaljert med referanse til de vedlagte tegninger.

For å avkjøle gjenstander til en flerhet av forskjellige temperaturområder, har kjølesystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelse kjølelagere lik antallet av kjøletempe-raturområdene. Hvert kjølelager er forsynt med en hoved-luftkjølemedium-kjøler av en lukket type for å avkjøle kjøle-lageret. I tillegg er minst en backup-luftkjølemedium-kjøler installert over kjølelagrene.

Med referanse til Figur 3, vil konfigurasjon og driftsprinsipp for luftkjølemedium-kjøleren anvendt i kjølesystemet i henhold til den foreliggende beskrivelse her beskrives. Luftkjølemedium-kjøleren 60 er av en lukket type i dette eksempelet og er forsynt med en turbin enhet 40 som har en motor 31, en kompressor 38 og en ekspansjonsturbin 32; en første varmeveksler 34; en andre varmeveksler 35; og en defroster 36. Det avkjølte lufkjølemedium leveres til et kjølelager 37.

Kompressoren 38 er direkte koblet til en ende av en aksel i motoren 31 og ekspansjonsturbinen 32 er koblet til den andre enden av akselen i motoren 31. Kompressoren og ekspansjonsturbinen 32 drives således til å rotere ved hjelp av motoren 31. Luft sirkuleres i motoren 31 ved hjelp av en vifte F til å avkjøle motoren 31. I luftkjølemedium-kjøleren 60 kompri-meres luftkjølemedium ved hjelp av kompressoren 38, og av-kjøles ved hjelp av den første varmeveksler 34 gjennom varmeveksling med atmosfære. Det avkjølte luftkjølemedium leveres til den andre varmeveksler 35 og utsettes for varmeveksling ved hjelp av den andre varmeveksler 35 med avkjølt luftkjølemedium levert gjennom kjølelageret 37, og det ytterligere av-kjølte luftkjølemedium leveres til ekspansjonsturbinen 32. Ekspansjonsturbinen 32 ekspanderer adiabatisk det ytterligere avkjølte luftkjølemedium for således å avkjøles til en lavere temperatur (opp til omtrent -80°C), og leverer til kjøle-lageret 37 gjennom defroster 36. Dette luftkjølemedium med lavere temperatur holder produkter lagret i kjølelageret 37 ved en lavere temperatur. I luftkjølemedium-kjøleren 60 vist i Figur 3 er defrosteren 36 tilveiebrakt i en strømningsrør-seksjon som forbinder ekspansjonsturbinen 32 med kjølelageret 37 for å fjerne frost frembrakt gjennom fuktighetskondense-ring i luftkjølemediet.

Det skal anføres at selv om den første varmeveksler 34 i

Figur 3 er beskrevet som en luftkjølings-type varmeveksler, kan den være en vannkjølings-type varmeveksler. Defrosteren 36 kan også utelates når tørr luft eller tørt nitrogen anvendes som luftkjølemediet, siden frosten ikke frembringes.

I luftkjølemedium-kjølesystemet 30, som vist i Figur 4, kan produktene lagret i kjølelageret 37 holdes i kjøletemperaturområdet -20°C til -100°C ved å variere kjøleeffekt (kW) for en varmebelastning fra kjølelageret per en luftkjølemedium-kj øler.

I luftkjølemedium-kjølesystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, kunne det forstås fra et slikt prinsipp for luftkjølemedium-kjøleren at hoved-luftkjølemedium-kjølerne henholdsvis kan være tilveiebrakt for kjøletemperaturområdene og minst en backup-luftkjølemedium-kjøler kan være tilveiebrakt for hoved-luftkjølemedium-kjølerne. Backup-hoved-luftkjølemedium-kjøleren kan hjelpe (back up) en hvilken som helst som har sviktet av hoved-luftkjølemedium-kjølerne ved innstilling av kjøletemperaturområdet til backup-kjøleren til et kjøletemperaturområde for kjøleren som har sviktet i temperaturområdet -20°C til -100°C. I den foreliggende oppfinnelse, siden antallet av backup-kjølerne er begrenset til å være minimum, kan således produksjons- og vedlikeholdskostnader for systemet reduseres.

[Første utførelsesform]

Figur 5A viser skjematisk konfigurasjon av et luftkjølemedium-kj ølesystem i samsvar med den første utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelse. Kjølesystemet i den første utførelsesformen har et -30°C kjølelager 53 for avkjøling av produkter til -30°C og et -60°C kjølelager 54 for avkjøling av produkter til -60°C. Luftkjølerne 50 til 52 er forbundet

med kjølelagrene 53 og 54 gjennom en rørseksjon 101 som inne-holder avstengningsventiler 55a til 55d. En -30°C luftkjølemedium-kj øler 50 er forbundet med -30°C kjølelageret 53 gjennom avstengningsventilen 55a i rørseksjonen 101. En -60°C

luftkjølemedium-kjøler 52 er forbundet med -60°C kjølelageret 54 gjennom avstengningsventilen 55d i rørseksjonen 101. I tillegg, i den første utførelsesformen, er en backup-luftkjølemedium-kjøler 51 forbundet med -30°C kjølelageret 53 og -60°C kjølelageret 54 gjennom henholdsvis avstengningsventilene 55b og 55c i rørseksjonen 101.

Som vist i Figur 5A, i tilfelle med en normal driftsmodus for luftkjølemedium-kjølesystemet i den første utførelsesformen, er avstengningsventilene 55b og 55c lukket og avstengningsventilene 55a og 55d er åpnet. -30°C luftkjølemedium-kjøler-en 50 er således forbundet med -30°C kjølelageret 53 gjennom rørseksjonen 101. -60°C luftkjølemedium-kjøleren 52 er også forbundet med -60°C kjølelageret 54 gjennom rørseksjonen 101.

Som vist i Figur 5B, antas det at -60°C luftkjølemedium-kjøleren 52 svikter etter start av luftkjølemedium-kjøle-systemet i den første utførelsesformen. I dette tilfelle, stanser hoved-luftkjølemedium-kjøleren 52 umiddelbart sin drift. Deretter lukkes avstengningsventilen 55d og backup-luftkjølemedium-kjøleren 51 startes. Deretter åpnes avstengningsventilen 55c. I stedet for -60°C hoved-kjøleren 52 som har sviktet, drives backup-kjøleren 51 som en -60°C kjøler for å opprettholde kjølefunksjonen for -60°C kjølelageret 54.

På den annen side som vist i Figur 5C, antas det at -30°C luftkjølemedium-kjøleren 50 svikter etter start av luftkjøle-mediumkjølesystem i den første utførelsesformen. I dette tilfelle, stanser hoved-kjøleren 50 umiddelbart sin drift. Deretter lukkes avstengningsventilen 55a og backup-luftkjølemedium-kj øleren 51 startes. Deretter åpnes avstengningven-tilen 55b. I stedet for -30°C hoved-kjøleren 50 som har sviktet, drives således backup-kjøleren 51 som en -30°C kjøler for å opprettholde kjølefunksjonen for -30°C kjøle-lageret 53.

I den første utførelsesformen, er hoved-luftkjølemedium-kj ølerne 50 og 52 tilveiebrakt for å avkjøle -30°C kjøle-lageret 53 og -60°C kjølelageret 54. Backup-luftkjølemedium-kj øleren 51 er tilveiebrakt parallelt med hver av -30°C hoved-luftkjølemedium-kjøleren 50 og -60°C hoved-kjølemedium-kj øleren 52. Backup-luftkjølemedium-kjøleren 51 kan utligne både svikten i -30°C hoved-luftkjølemedium-kjøleren 50 og svikten i -60°C hoved-kjølemedium-kjøleren 52. Av denne årsak, i den første utførelsesformen, selv når hvilken eller hvilke som helst av kjølerne svikter, kan kjølelageret svarende til kjøleren som har sviktet holdes kald til et forut-bestemt temperaturområde mens en konstant kjøleeffekt opprettholdes til enhver tid, ved videre å tilveiebringe en backup-kjøler til tross for de to kjølelagrene 53 og 54. Kjølelageret kan således lagre medisinske prøver og levende legemer, eller sjeldne/enestående produkter som absolutt krever kontinuerlig kjøling slik som verdifulle frosne prøv-er. I den første utførelsesformen, kan dessuten produksjons-og vedlikeholdskostnader for kjølesystemet som har backup-funksjonen reduseres.

[Andre utførelsesform]

Figur 6A er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av luftkjølemedium-kjølesystemet i samsvar med den andre ut-førelsesformen av den foreliggende oppfinnelse. Den andre utførelesesformen har en lignende konfigurasjon som den i henhold til den første utførelsesformen. I den andre ut-førelsesformen anvendes ikke backup-kjøleren i den første utførelsesformen. -30°C luftkjølemedium-kjølerne 50 og 51 anvendes i den normale driftsmodus og en av dem fungerer som backup-kjøleren i en svikt-modus. Det vil si, i luftkjølemedium-kjølesystemet i den andre utførelsesformen er -30°C luftkjølemedium-kjølerne 50 og 51 forbundet med -30°C kjøle-lageret 53 gjennom henholdsvis avstengningsventilene 55a og 55b i rørseksjonen 101. -60°C luftkjølemedium-kjøleren 52 er forbundet med -60°C kjølelageret 54 ved hjelp av avstengningsventilen 55d i rørseksjonen 101. I den andre utførel-sesf ormen er videre -30°C luftkjølemedium-kjøleren 51 for-bindbar med -60°C luftkjølemedium-lageret 54 gjennom avstengningsventilen 55c i rørseksjonen 101.

Som vist i Figur 6A, i tilfellet med den normale driftsmodus for luftkjølemedium-kjølesystemet i den andre utførelses-formen, er avstengningsventilen 55c lukket og avstengningsventilene 55a, 55b og 55d er åpne. -30°C luftkjølemedium-kj ølerne 50 og 51 er således forbundet med -30°C kjølelageret 53 gjennom henholdsvis avstengningsventilene 55a og 55b. -60°C luftkjølemedium-kjøleren 52 er også forbundet med -60°C kjølelageret 54 gjennom avstengningsventilen 55d. I den andre utførelsesformen er det mulig å utligne varmebelastning på to ganger mer enn varmebelastningen når en kjøler er forbundet .

Deretter, som vist i Figur 6B, antas det at -60°C luftkjølemedium-kjøleren 52 svikter etter start av luftkjølemedium-kj ølesystemet i den andre utførelsesformen. I dette tilfellet stanser hoved-kjøleren 52 umiddelbart sin drift, og deretter lukkes avstengningsventilen 55d. Så lukkes avstengningsventilen 55b og avstengningsventilen 55c åpnes. I stedet for -60°C hoved-kjøleren 52 som har sviktet, fungerer således -30°C luftkjølemedium-kjøleren 51 som en -60°C kjøler for å opprettholde kjølefunksjonen for -60°C kjølelageret 54.

På den annen side, som vist i Figur 6C, antas det at -30°C luftkjølemedium-kjøleren 51 svikter etter start av luftkjølemedium-kj ølesystemet i den andre utførelsesformen. I dette tilfelle stanser hoved-kjøleren 51 umiddelbart sin drift. Deretter lukkes avstengningsventilen 55b. -30°C hoved-kjøl-eren 51 som har sviktet separeres derved fra -30°C kjøle-lageret 53. I den andre utførelsesformen, ved å redusere kjølefunksjonen til -30°C kjølelageret 53 til halvparten, reduseres således varmebelastningen til -30°C kjølelageret 53 til det halve sammenlignet med varmebelastningen før svikten av -30°C hoved-kjøleren 51. Selv om det ikke er tilveiebrakt noen backup-kjøler, opprettholdes likevel kjølefunksjonen til

-30°C kjølelageret 53.

I den andre utførelsesformen er hoved-luftkjølemedium-kjøl-erne 50, 51 og 52 tilveiebrakt for å avkjøle -30°C kjøle-lageret 53 og -60°C kjølelageret 54 for forskjellige varme-belastninger. Hoved-luftkjølemedium-kjølerne 50, 51 og 52 er forbundet med hverandre i parallell ved hjelp av rørseksjonen 101, og rørseksjonen 101 er forbundet med -30°C kjølelageret 53 og -60°C kjølelageret 54. I luftkjølemedium-kjølesystem i den andre utførelsesformen, selv når hvilken som helst av hoved-luftkjølemedium-kjølerne svikter, ved å forandre åpen/ lukket-tilstander for avstengningsventilene etter som det passer, er hoved-luftkjølemedium-kjølere som ikke har sviktet forbundet med kjølelagrene. Avkjølingstemperaturene til gjenstandene lagret i kjølelagrene kan således opprettholdes.

I den andre utførelsesformen er luftkjølemedium-kjølerne mer enn antallet av kjølelagere for forskjellige temperaturområder tilveiebrakt, og avkjølingstemperaturene i alle kjølelagere kan opprettholdes uten noen spesifikk backup-luftkjølemedium-kjøler ved å forandre åpen/lukket-tilstandene til avstengningsventilene. Av denne årsak, som i den første ut-førelsesformen, kan kjølelageret lagre medisinske prøver og levende legemer, eller sjeldne/enestående produkter som absolutt krever kontinuerlig kjøling slik som verdifulle frosne prøver. I den andre utførelsesformen, siden det er unødvendig å tilveiebringe backup-luftkjølemedium-kjøleren, kan dessuten produksjons- og vedlikeholdskostnader for systemet videre reduseres.

[Tredje utførelsesform]

Figur 7A er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av luftkjølemedium-kjølesystemet i samsvar med den tredje utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelse. Den vesentlige konfigurasjonen av luftkjølemedium-kjølesystemet i den tredje utførelsesformen er den samme som den i den andre utførelsesformen. Den tredje utførelsesformen er imidlertid forskjellig fra den andre utførelsesformen ved at varmebelastningen til -60°C kjølelageret 54 er innstilt til å være to ganger mer enn varmebelastningen til -30°C kjølelageret 53.

I den tredje utførelsesformen er -60°C luftkjølemedium-kjøl-erne 51 og 52 forbundet med -60°C kjølelageret 54 gjennom henholdsvis avstengningsventilene 55c og 55d i rørseksjonen 101. -30°C luftkjølemedium-kjøleren 50 er forbundet med - 30°C kjølelageret 53 gjennom avstengningsventilen 55a i rørseksjonen 101. I den tredje utførelsesformen er videre - 60°C luftkjølemedium-kjøleren 51 forbundet parallelt med - 60°C luftkjølemedium-kjøleren 51 ved hjelp av avstengningsventilen 55b i rørseksjonen 101.

Siden driftsprinsippet i henhold til den tredje utførelses-formen er det samme som det beskrevet i den andre utførelses-formen som vist i Figurer 7B og 7C, er beskrivelsen derav utelatt.

I den tredje utførelsesformen, lik den andre utførelses-formen, er luftkjølemedium-kjølerne mer enn antallet av kjølelagere 53 og 54 for forskjellige temperaturområder tilveiebrakt, og kjøletemperaturområdene for alle kjøle-lagrene 53 og 54 kan opprettholdes uten backup-kjølemedium-kj øleren ved å forandre åpen/lukket-tilstandene til avstengningsventilene. Av denne årsak, som i den første utførelses-formen, kan kjølelageret anvendes for lagring av medisinske prøver og levende legemer, eller sjeldne/enestående produkter som absolutt krever kontinuerlig kjøling slik som verdifulle frosne prøver. I den tredje utførelsesformen, siden det er unødvendig å tilveiebringe backup-luftkjølemedium-kjøleren, kan dessuten produksjons- og vedlikeholdskostnader for systemet reduseres.

[Fjerde utførelsesform]

Figur 8 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av luftkjølemedium-kjølesystemet i samsvar med den fjerde ut-førelsesformen av den foreliggende oppfinnelse. Den grunnleggende konfigurasjonen i den fjerde utførelsesformen er den i den samme utførelsesformen. Siden konfigurasjonene av luftkjølemedium-kjølere 80 til 83 allerede er blitt beskrevet skjematisk med referanse til Figur 3, er beskrivelsen derav utelatt her. Luftkjølemedium-kjølerne 80, 81 og 83 og backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 kan forbindes termisk med kjølelagrene 53 og 54 gjennom en rørseksjon 102. I den fjerde utførelsesformen er imidlertid luftkjølemedium-kj ølerne utstyrt med henholdsvis saltlake-kjøleinnretninger (saltlake-varmevekslere) 80f, 81f, 82f og 83f. Rørseksjonen inkluderer også en -30°C felles saltlake-rørseksjon 102-1 og en -60°C felles saltlake-rørseksjon 102-2. Rørseksjonen 102 inkluderer avstengningsventiler 80g og 80i og retnings-reguleringsventiler 80h og 80j for kjøleren 80, avstengningsventiler 81g og 81i og retnings-reguleringsventiler 81h og 81j for kjøleren 81, avstengningsventiler 82g og 82i og retnings-reguleringsventiler 82h og 82j for backup-kjøleren 82, og avstengningsventiler 83g og 83i og retnings-reguleringsventiler 83h og 83j for kjøleren 83. Saltlake-kjøle-innretningen 80f kan således være forbundet med en -30°C saltlaketank 84 gjennom avstengningsventilene 80g og 80i, retnings-reguleringsventilene 80h og 80j og den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Saltlake-kjøleinnretningen 81f kan være forbundet med -30°C saltlaketanken 84 gjennom avstengningsventilene 81g og 81i, retnings-reguleringsventilene 81h og 81j og den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Saltlake-kjøleinnretningen 82f kan være forbundet med -30°C saltlaketanken 84 gjennom avstengningventilene 82g og 82i, retnings-reguleringsventilene 82h og 82j og den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Saltlake-kjøleinnretningen 83f kan være forbundet med -30°C saltlaketanken 84 gjennom avstengningsventilene 83g og 83i, retnings-reguleringsventilene 83h og 83j og den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Saltlake-kjøleinnretningen 80f kan også være forbundet med en -60°C saltlaketank 85 gjennom avstengningventilene 80g og 80i, retnings-reguleringsventilene 80h og 80j og den -60°C felles saltlake-rørseksjonen 102-2. Saltlake-kjøleinnret-ningen 82f kan være forbundet med -60°C saltlaketanken 85 gjennom avstengningsventilene 81g og 81i, retnings-reguleringsventilene 81h og 81j og den -60°C felles saltlakerørseksjonen 102-2. Saltlake-kjøleinnretningen 82f kan være forbundet med -60°C saltlaketanken 85 gjennom avstengningsventilene 82g og 82i, retnings-reguleringsventilene 82h og 82j og den -60°C felles saltlake-rørseksjonen 102-2. Saltlake-kjøleinnretningen 83f kan være forbundet med -60°C saltlaketanken 85 gjennom avstengningsventilene 83g og 83i, retnings-reguleringsventilene 83h og 83j og den -60°C felles saltlake-rørseksjonen 102-2. Saltlaken i -30°C saltlaketanken 84 sirkuleres gjennom -30°C kjølelageret 53 ved hjelp av en pumpe 84b. Saltlaken i -60°C saltlaketanken 85 sirkuleres også gjennom -60°C kjølelageret 54 ved hjelp av en pumpe 85b.

I den fjerde utførelsesformen avkjøles luftkjølemediene til kjølerne 80 til 83 gjennom første og andre varmevekslere og adiabatisk ekspansjon og utsettes for varmeveksling med en felles saltlake ved hjelp av henholdsvis saltlake-kjøleinn-retninger (saltlake-varmeveksler) 80f til 83f. I tilfellet med den -30°C felles saltlake, fylles den felles saltlaken avkjølt ved hjelp av luftkjølemediene til luftkjølemedium-kjølerne 80 til 83 i -30°C saltlaketanken 84a ved hjelp av en pumpe 84a. Saltlaken fylt i -30°C saltlaketanken 84a sirkuleres i -30°C kjølelageret 53 ved hjelp av pumpen 84b for å holde den innvendige temperaturen til -30°C kjølelageret 53. På den annen side, avkjøles en -60°C felles saltlake ved hjelp av saltlake-kjøleinnretningene (saltlake-varmeveksler) 80f til 83f og fylles i -60°C saltlaketanken 85 ved hjelp av en pumpe 85a. Saltlaken fylt i -60°C saltlaketanken 85 sirkuleres deretter i -60°C kjølelageret ved hjelp av pumpen 85b for å holde den innvendige temperaturen til kjølelageret 54.

Driftsprinsippet for luftkjølemedium-kjølesystemet i den fjerde utførelsesformen er grunnleggende det samme som det i henhold til den andre utførelsesformen. Det substantielle driftsprinsipp når backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 er tilveiebrakt i den fjerde utførelsesformen vil beskrives her. I Figurer 9A til 9C indikerer en sort ventil en lukket tilstand og en hvit ventil indikerer en åpnet tilstand.

Som vist i Figur 9A, i tilfellet med en normal driftsmodus i den fjerde utførelsesformen, er avstengningsventilene 82g og 82i lukket og de andre avspenningsventilene er åpnet. Backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 er således separert fra hver av -30°C kjølelageret 53 og -60°C kjølelageret 54. Retnings-reguleringsventilene 80h og 80j, 81h og 81j, og 82h og 82j reguleres for å forbinde saltlake-kjøleinnretningene 80f og 81f til den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Retnings-reguleringsventilene 83h og 83j reguleres også for å forbinde saltlake-kjøleinnretningen 83f med den -60°C felles saltlake-rørseksjonen 102-2. I den fjerde utførelsesformen, i den normale driftsmodus, ved å forbinde de to -30°C luftkj ølemedium-kj ølerne 80 og 81 med -30°C kjølelageret 53, er det mulig å overkomme varmebelastning to ganger mer enn varmebelastningen når en kjøler er forbundet.

Deretter, som vist i Figur 9B, antas det at -30°C luftkjølemedium-kjøleren 81 svikter etter start av luftkjølemedium-kj ølesystemet i den foreliggende utførelsesformen. I dette tilfelle stanser hoved-kjøleren 80 umiddelbart sin drift, og retnings-reguleringsventilene 81g og 81i lukkes. -30°C luftkjølemedium-kjøleren 81 separeres således fra kjølelagrene 53 og 54. Backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 startes deretter, og så åpnes avstengningsventilene 82g og 82i. I stedet for -30°C hoved-kjøleren 81 som har sviktet, fungerer backup-luf tkj ølemedium-kj øleren 82 som en -30°C kjøler. På dette tidspunkt opprettholdes kjølefunksjonen for -30°C kjølelager-et 53 som det dobbelte, sammenlignet med et tilfelle hvor en luftkjølemedium-kjøler som har normal varmebelastning er forbundet.

På den annen side, som vist i Figur 9C, antas det at -60°C hoved-kjøleren 83 svikter etter start av luftkjølemedium-kj ølesystemet i den fjerde utførelsesformen. I dette tilfelle stanser hoved-kjøleren 83 umiddelbart sin drift, og deretter lukkes avstengningsventilene 83g og 83i. -60°C luftkjøle-hovedkjøleren 83 som har sviktet separeres således hovedsakelig fra -60°C kjølelageret 54. Deretter startes backup-luftkjølemedium-kjøleren 82. Avstengningsventilene 82g og 82i åpnes deretter og retnings-reguleringsventilene 82h og 82j reguleres for kjøleren 82 som skal forbindes med lageret 54. I stedet for -60°C hovedkjøleren 83 som har sviktet, fungerer således backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 som en -60°C kjøler for å opprettholde kjølefunksjonen for

-60°C kjølelageret 54.

I den fjerde utførelsesformen, ved anvendelse av de felles saltlake-rørseksjoner 102-1 og 102-2, og å forandre for-bindelser med kjølelagrene 53 og 54 gjennom regulering av avstengningsventilene og retnings-reguleringsventilene, kan backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 anvendes under de samme varmebelastningsbetingelser, selv når hvilken eller hvilke som helst av kjølerne har sviktet.

I beskrivelsen ovenfor, selv om tilfellet hvor backup-kjøler-en er tilveiebrakt beskrevet, i det fjerne utførelsesformen, lik den andre utførelsesformen, selv når backup-luftkjølemedium-kj øleren 82 ikke er tilveiebrakt, kan avkjølings-temperaturene til kjølelagrene opprettholdes ved å forandre avkjølingsfunksjonen til kjøleren 83 til kjølelagrene etter som det passer.

I den fjerde utførelsesformen, når luftkjølemedium-kjølerne mer enn antallet av kjølelagere med forskjellige avkjølings-temperaturer er tilveiebrakt, inkluderende backup-luftkjølemedium-kj øleren, siden de alminnelige saltlake-rørseksjoner anvendes, kan avkjølingstemperaturene til alle kjølelagrene opprettholdes ved å regulere retnings-reguleringsventilene installert i rørseksjonene etter som det passer, selv om en innretning for å separere saltlakene avhengig av temperaturområdet ikke er tilveiebrakt. Av denne årsak kan kjølelager-et lagre medisinske prøver og levende legemer, eller sjeldne/ enestående produkter som absolutt krever kontinuerlig kjøling slik som verdifulle frosne prøver. I den foreliggende ut-førelsesformen, siden antallet av luftkjølemedium-kjølerne som komponenter av systemet er begrenset til minimum, kan dessuten produksjons- og vedlikeholdskostnader for systemet reduseres.

[Femte utførelsesform]

Figur 10 viser en skjematisk konfigurasjon av luftkjølemedium-kj ølesystemet i samsvar med den femte utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelse. Den grunnleggende konfigurasjonen i den femte utførelsesformen er den samme som den i den fjerde utførelsesformen. I den femte utførelsesformen anvendes imidlertid forskjellige saltlaker (kaldt fluid) for avkjøling av -30°C kjølelageret 53 og -60°C kjølelageret 54. For dette formål har hver av luftkjølemedium-kjølerne 80 til 83 i den foreliggende utførelsesformen en -30°C saltlake-kj øleinnretning (saltlake-varmeveksler) 80m, 81m, 82m eller 83m for å utføre varmeveksling med -30°C saltlaken og en - 60°C saltlake-kjøleinnretning (saltlake-varmeveksler) 80n,

81n, 82n eller 83n for å utføre varmeveksling med 60°C saltlaken, i stedet for saltlake-kjøleinnretningene (saltlake-varmevekslere) 80f til 83f i den fjerde utførelsesformen. -30°C saltlake-kjøleinnretningen 80m, 8lm, 82m eller 83m og -60°C saltlake-kjøleinnretningen 80n, 81n, 82n eller 83n er også forbundet i parallell mellom to retnings-reguleringsventiler 80k og 801, 81k og 811, 82k og 821, eller 83k og 831. Rørseksjonen 102 inkluderer en -30°C felles saltlake-rørseksjon 102-1 og en -60°C felles saltlakerørseksjon 102-2. Rørseksjonen 102 inkluderer avstengningsventiler 80o, 80p, 80q og 80r for kjøleren 80, avstengningsventiler 81o, 81p, 81q og 81r for kjøleren 81, avstengningsventiler 82o, 82p, 82q og 82r for backup-kjøleren 82, og avstengningsventiler 83o, 83p, 83q og 83r for kjøleren 83. Saltlake-kjøleinnretningen 80m er således forbundet med en -30°C saltlaketank 84 gjennom avstengningsventilene 80o og 80p, og den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Saltlake-kjøleinnretningen 81m er forbundet med -30°C saltlaketanken 84 gjennom avstengningsventilene 81o og 81p, og den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Saltlake-kj øleinnretningen 82m er forbundet med -30°C saltlaketanken 84 gjennom avstengningsventilene 82o og 82p, og den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Saltlake-kj øleinnretningen 83m er forbundet med -30°C saltlaketanken 84 gjennom avstengningsventilene 83o og 83p, og den -30°C felles saltlake-rørseksjonen 102-1. Saltlake-kjøleinnret-ningen 80n er også forbundet med en -60°C saltlaketank 85 gjennom avstengningsventilene 80q og 80r og den

-60°C felles saltlake-rørseksjonen 102-2. Saltlake-kjøle-innretningen 82n er forbundet med -60°C saltlaketanken 85 gjennom avstengningsventilene 81q og 81r, og den -60°C felles saltlake-rørseksjonen 102-2. Saltlake-kjøleinnretningen 82n er forbundet med -60°C saltlaketanken 85 gjennom avstengningsventilene 82q og 82r, og den -60°C felles saltlake-rørseks j onen 102-2. Saltlake-kjøleinnretningen 83n kan forbindes med -60°C saltlaketanken 85 gjennom avstengningsventilene 83q og 83r, og den -60°C felles saltlake-rørsek-sjonen 102-2. Saltlaken i -30°C saltlaketanken 84 sirkuleres

gjennom -30°C kjølelageret 53 ved hjelp av en pumpe 84b. Saltlaken i -60°C saltlaketanken 85 sirkuleres også gjennom

-60°C kjølelageret 54 ved hjelp av en pumpe 85b.

I den fjerde utførelsesformen, avkjøles luftkjølemediene til kjølerne 80 til 83 gjennom første og andre varmevekslere og adiabatisk ekspansjon og utsettes for varmeveksling med en felles saltlake ved hjelp av henholdsvis saltlake-kjøleinn-retninger (saltlake-varmeveksler) 80m til 83m eller 80n til 83n. I tilfellet med den -30°C felles saltlaken, fylles den felles saltlaken avkjølt ved hjelp av luftkjølemediene til luftkjølemedium-kjølerne 80 til 83 i -30°C saltlaketanken 84a ved hjelp av en pumpe 84a. Saltlaken fylt i -30°C saltlaketanken 84a sirkuleres i -30°C kjølelageret 53 ved hjelp av pumpen 84b for å holde den innvendige temperaturen til -30°C kjølelageret 53. På den annen side, avkjøles en -60°C felles saltlake ved hjelp av saltlake-kjøleinnretningene (saltlake-varmeveksler) 80f til 83f og fylles i -60°C saltlaketanken 85 ved hjelp av en pumpe 85a. Deretter sirkuleres saltlaken fylt i -60°C saltlaketanken 85 i -60°C kjølelageret ved hjelp av pumpen 85b for å holde den innvendige temperaturen til kjølelageret 54.

Siden driftsprinsippet i den femte utførelsesformen er det samme som det i den fjerde utførelsesformen, er beskrivelsen derav utelatt.

I den femte utførelsesformen kan rimeligere saltlake anvendes for den -30°C felles rørseksjon 102-1 ved å separat anvende den forskjellige saltlake for hver felles rørseksjon, sammenlignet med den fjerde utførelsesformen. Anskaffelses- og vedlikeholdskostnader for saltlaken kan således reduseres. Som i den fjerde utførelsesformen, selv når en kjøler i hvilket som helst kjøletemperaturområde svikter, kan også backup ved anvendelse av backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 utføres under de samme varmebelastningsbetingelser ved å forandre forbindelse mellom kjølelageret 53 eller 54 og hvilken eller hvilke som helst av luftkjølemedium kjølere 80 til 83 i hver temperatur etter som det passer gjennom reguleringer av åpen/lukket-tilstandene til avstengningsventilene og retningene til retnings-reguleringsventilene 80k og 801, 81k og 811 og 82k og 821, eller 83k og 831 forbundet til hver saltlake-kj øleinnretning . Selv når backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 ikke er tilveiebrakt, kan dessuten avskjølingstemperaturen i kjølelagrene opprettholdes ved å forandre avkjølingsfunksjon-en til backup-kjøleren 82 etter som det passer.

I den femte utførelsesformen er luftkjølemedium-kjølerne 80 til 83 flere enn antallet av kjølelagrene med forskjellige kjøletemperaturområder, inkluderende backup-luftkjølemedium-kj øleren. De vandige saltlakene anvendes også for kjølerne for hvert kjøletemperaturområde, selv om en innretning for å separere saltlakene spesielt avhengig av temperaturområdet ikke er tilveiebrakt. Temperaturene til kjølelagrene kan således opprettholdes ved å regulere åpen/lukket-tilstandene til avstengningsventilene og retningene til retnings-reguleringsventilene installert i rørene etter som det passer. Av denne årsak kan kjølelageret lagre medisinske prøver og levende legemer, eller sjeldne/enestående produkter som absolutt krever kontinuerlig kjøling slik som verdifulle frosne prøver. I den foreliggende utførelsesformen, siden antallet av luftkjølemedium kjølere som komponenter av systemet er begrenset til minimum, kan dessuten produksjons-og vedlikeholdskostnader for systemet reduseres.

[Sjette utførelsesform]

Figur 11 viser den skjematiske konfigurasjon av luftkjølemedium-kj ølesystemet i samsvar med den sjette utførelsesform-en av den foreliggende oppfinnelse. Skjønt den grunnleggende konfigurasjon i den sjette utførelsesformen er den samme som dem i de fjerde og femte utførelsesformene. Den sjette ut-førelsesformen er imidlertid forskjellig fra den femte ut-førelsesformen ved at saltlake-kjøleinnretningene ikke anvendes. I den sjette utførelsesformen anvendes de avkjølte luftkjølemedier til direkte å avkjøle kjølelagrene 53 og 54 uten anvendelse av noe saltlake som et kjølemedium.

Luftkjølemedium-kjølesystemet i den sjette utførelsesformen har -30°C kjølelageret 53 og -60°C kjølelageret 54. -30°C luftkjølemedium-kjøleren 80 og -30°C luftkjølemedium-kjøleren 81 er forbundet med -30°C kjølelageret 53 gjennom retnings-reguleringsventilene 80s og 80t, og 81s og 81t, den -30°C felles rørseksjon 102-1, og henholdsvis avstengningsventilene 80u og 80v og 81u og 81v. -30°C luftkjølemedium-kjøleren 83 er forbundet med -60°C kjølelageret 54 gjennom retnings-reguleringsventilene 83s og 83t, den -60°C felles rørseksjon-en 102-2, og avstengningsventilene 83u og 83v. I den sjette utførelsesformen er dessuten backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 forbundet med -30°C kjølelageret 53 eller -60°C kjølelageret 54 gjennom retnings-reguleringsventilene 82s og 82t, den -30°C felles rørseksjonen 102-1 eller den -60°C felles rørseksjonen 102-2, og avstengningsventilene 83u og 83v eller 82w og 82x.

I den sjette utførelsesformen sirkuleres luftkjølemediene av-kjølt ved hjelp av luftkjølemedium-kjølerne 80 til 83 gjennom kjølelageret 53 og 54 gjennom rørseksjonen 102. Kjølelagrene 53 og 54 kan derfor avkjøles ved å overføre avkjølt luftkj ølemedium til kjølelagrene 53 og 54. I dette tilfellet kan den avkjølte -30°C eller -60°C luftkjølemedium innføres direkte i kjølelageret, eller kan anvendes for en luft-til-luft varmeveksler. I tilfellet med innføringen, er kjøleren av en åpen type.

Det skal anføres at når kjølelageret 53 avkjøles, hvis den avkjølte gjenstand avkjøles direkte ved hjelp av luftkjøle-mediet direkte innført i kjølelageret, er den foreliggende utførelsesformen effektiv med hensyn til fremragende varmeeffektivitet. På den annen side, når kjølelageret 53 av-kjøles via luft-til-luft varmeveksleren, avkjøles ikke den avkjølte gjenstanden direkte ved hjelp av luftkjølemediet. Fuktigheten i kjølelageret 53 er således vanskelig å forandre og den er spesielt effektiv for den avkjølte gjenstanden som behøver å holde fuktighetsbevarende fuktighet konstant. Kjølelageret 54 kan likeledes avkjøles ved å føre det av-kjølte -60°C luftkjølemedium til -60°C kjølelageret 54 og å direkte innføre luftkjølemediet i kjølelageret. -60°C kjøle-lageret 54 kan alternativt avkjøles via luft-til-luft varmeveksleren. Når -60°C kjølelageret 54 avkjøles ved innføring av luftkjølemediet deri avkjøles likeledes den avkjølte gjenstanden direkte, hvilket er effektivt på grunn av fremragende varmeeffektivitet. På den annen side når -60°C kjølelageret 54 avkjøles via luft-til-luft varmeveksleren, avkjøles ikke den avkjølte gjenstand direkte ved hjelp av luftkjølemediet. Fuktigheten i -60°C kjølelageret 54 er således vanskelig å forandre og den er spesielt effektiv for den avkjølte gjenstanden som behøver å holde fuktighetsbevarende fuktighet konstant.

Siden driftsprinsippet i den foreliggende utførelsesformen er de samme som det i de fjerde og femte utførelsesformene, er beskrivelsen derav utelatt.

I den sjette utførelsesformen, siden saltlaken ikke anvendes, kan anskaffelses- og vedlikeholdskostnader for saltlaken reduseres sammenlignet med de fjerde og femte utførelsesform-er. Som i de fjerde og femte utførelsesformene, selv når hvilken eller hvilke som helst av kjølerne i hvilket som helst temperaturområde svikter, kan dessuten backup ved anvendelse av backup-luftkjølemedium-kjøleren 82 utføres under de samme varmebelastningsbetingelser, ved å forandre forbindelse mellom kjølelagrene 53 og -60°C kjølelageret 54 og luftkjølemedium-kjølerne 80 til 83 i hvert kjøletemperatur-område etter som det passer gjennom reguleringer av åpen/ lukket-tilstandene til avstengningsventilene og retningene til retnings-reguleringsventilene. Når backup-luftkjølemedium-kj øleren 82 ikke er tilveiebrakt, kan således avkjøl-ingstemperaturen til kjølelageret opprettholdes ved å forandre avkjølingsfunksjonen til de avkjølende kjølelagere 53 og -60°C kjølelageret 54 etter som det passer. I den sjette utførelsesformen, skjønt avstengningsventilene 80u og 80v, 81u og 81v, 82u og 82v, og 83u og 83v er installert mellom henholdsvis retnings-reguleringsventilene 80s og 80t, 81s og 81t, 82s og 82t, og 83s og 83t, og kjølelageret. Avstengningsventilene kan være installert mellom den tilsvarende luftkjølemedium-kjøler og de tilsvarende retnings-reguleringsventilene. I den sjette utførelsesformen er luftkjølemedium-kj ølerne som er flere enn antallet av kjølelagere tilveiebrakt, inkluderende backup-luftkjølemedium-kjøleren. Temperaturene til kjølelagrene kan således opprettholdes ved å regulere retnings-reguleringsventilene. Av denne årsak kan kjølelageret lagre medisinske prøver og levende legemer, eller sjeldne/enestående produkter som absolutt krever kontinuerlig kjøling slik som verdifulle frosne prøver. I den foreliggende utførelsesformen, siden antallet av luftkjølemedium-kjølerne som komponenter av systemet er begrenset til minimum, kan dessuten produksjons- og vedlikeholdskostnader for systemet reduseres.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse kan luftkjølemedium-kj ølesystemet som har backup-funksjonen tilveiebring-es. I samsvar med den foreliggende oppfinnelse kan spesielt et luftkjølemedium-kjølesystem som har backup-funksjonen ved anvendelse av det nødvendige minimumsantall av kjølere over et ekstremt stort temperaturområde realiseres. Det blir således mulig å senke produksjonskostnader for kjølesystemet og vedlikeholdskostnader på grunn av reduksjon i antall system-komponenter.

Claims (17)

1. Kjølesystem, karakterisert vedat det omfatter: en flerhet av kjølelagere (53, 54) henholdsvis innstilt til forskjellige kjøletemperaturer, en flerhet av luftkjølemedium-kjølere (50-52, 80-83), og en rørseksjon (101, 102) tilveiebrakt mellom flerheten av hoved-luftkjølemedium-kjølere og flerheten av kjølelagere, hvori rørseksjonen omfatter en ventilseksjon konfigurert til termisk å forbinde hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kjøler til minst en av flerheten av kjølelagere i en normal driftsmodus; og å termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøler til en spesifikk av flerheten av kjølelagere svarende til en som har sviktet av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren, i stedet for luftkjølemedium-kjøleren som har sviktet i en svikt-drif tsmodus .

2. Kjølesystem som angitt i krav 1, hvori rørseksjonen (101, 102) termisk frakobler luftkjølemedium-kjøleren som har sviktet fra det spesifikke kjølelageret i svikt-drif tsmodusen, og termisk forbinder den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren til det spesifikke kjølelageret i svikt-driftsmodusen.

3. Kjølesystem som angitt i krav 1 eller 2, hvori den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren er termisk forbundet med minst en av flerheten av luftkjølemedium-kjølere (50-52, 80-83) i den normale driftsmodusen.

4. Kjølesystem som angitt i ett eller flere av kravene 1 til 3, hvori rørseksjonen videre omfatter: en flerhet av felles rørseksjoner (102-1, 102-2) henholdsvis tilveiebrakt for kjøletemperaturene og forbundet med flerheten av kjølelagere, og ventilseksjonen forbinder termisk hver av flerheten av luftkj ølemedium-kj ølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kjøler til en av flerheten av felles rørseksjoner.

5. Kjølesystem som angitt i krav 4, hvori den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren er termisk forbundet med en av flerheten av felles rørseksjoner (102-1, 102-2) svarende til luftkjølemedium-kjøleren som har sviktet.

6. Kjølesystem som angitt i krav 4 eller 5, hvori hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere (50-52, 80-83) omfatter en saltlake-varmeveksler (80f, 81f, 82f, 83f), som er forbundet med en spesifikk av flerheten av felles rørseksjoner som en saltlake-rørseksjon gjennom ventilseksj onen.

7. Kjølesystem som angitt i krav 6, hvori hver av flerheten av felles rørseksjoner er termisk forbundet med en saltlaketank (84, 85) som er termisk forbundet med en av flerheten av kj ølelagere.

8. Kjølesystem som angitt i krav 6 eller 7, hvori saltlake-varmeveksleren (80f, 81f, 82f, 83f) i hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere kan forbindes termisk med flerheten av felles rørseksjoner annet enn den spesifikke felles rørseksjonen gjennom ventilseksjonen.

9. Kjølesystem som angitt i krav 4 eller 5, hvori hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere omfatter en flerhet av saltlake-varmevekslere (80f, 81f, 82f, 83f), som henholdsvis er forbundet med flerheten av felles rørseksjoner gjennom ventilseksj onen.

10. Kjølesystem som angitt i krav 9, hvori hver av flerheten av felles rørseksjoner (102-1, 102-2) er termisk forbundet med en saltlaketank (84, 85) som er termisk forbundet med en av flerheten av kjølelagere.

11. Kjølesystem som angitt i krav 4, hvori en strømningsrute for avkjølt kjølemedium i hver av flerheten av luftkjølemedium-kj ølere er forbundet med flerheten av felles rørsek-sjoner (102-1, 102-2) gjennom ventilseksjonen, og hver av flerheten av felles rørseksjoner strekker seg inn i en av flerheten av kjølelagere.

12. Kjølesystem som angitt i ett eller flere av kravene 1 til 11, hvori flerheten av luftkjølemedium-kjølere (50-52, 80-83) er luftkjølemedium-kjølere av lukket type.

13. Kjølesystem som angitt i ett eller flere av kravene 1 til 11, hvori minst en av flerheten av luftkjølemedium-kjølere (50-52, 80-83) er en luftkjølemedium-kjøler av åpen type.

14. Fremgangsmåte for kjøling av en flerhet av kjølelagere (53, 54) henholdsvis innstilt til forskjellige kj øletemperaturer, karakterisert vedat den omfatter: å frembringe avkjølt kjølemedium i hver av en flerhet av luftkjølemedium-kjølere (50-52, 80-83) annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kjøler i en normal driftsmodus, å termisk forbinde hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn en spesifikk luftkjølemedium-kjøler med minst en av nevnte flerhet av kjølelagere som skal avkjøles, gjennom en ventilseksjon i den normale driftsmodusen, og å termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren med en spesifikk av flerheten av kjølelagere svarende til en som har sviktet av flerheten av luftkjølemedium-kjølere annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren, i stedet for luftkjølemedium-kjøleren som har sviktet i en svikt-drif tsmodus .

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 14, hvori den termiske forbindelse av den spesifikke luftkjølemedium-kjøler omfatter : å termisk frakoble luftkjølemedium-kjøleren som har sviktet fra det spesifikke kjølelageret (53, 54) i svikt-drif tsmodusen, og å termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren med det spesifikke kjølelageret i svikt-driftsmodusen.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 14 eller 15, som videre omfatter: å termisk forbinde den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren med minst en av flerheten av luftkjølemedium-kjølere (50-52, 80-83) i den normale driftsmodusen.

17. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av kravene 14 til 16, hvori hver av de termisk forbindende trinnene omfatter : å termisk forbinde hver av flerheten av luftkjølemedium-kjølere (50-52, 80-83) annet enn den spesifikke luftkjølemedium-kjøleren med en av en flerhet av felles rørseksjoner, som er termisk forbundet med flerheten av kjølelagere (53, 54).