NO342771B1 - Closed type cooler with air coolant and cooling method using the same - Google Patents
Closed type cooler with air coolant and cooling method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- NO342771B1 NO342771B1 NO20060744A NO20060744A NO342771B1 NO 342771 B1 NO342771 B1 NO 342771B1 NO 20060744 A NO20060744 A NO 20060744A NO 20060744 A NO20060744 A NO 20060744A NO 342771 B1 NO342771 B1 NO 342771B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- refrigerant
- cooled
- heat exchanger
- compressor
- expansion turbine
- Prior art date
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 42
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 195
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 41
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 41
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229940127554 medical product Drugs 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/004—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being air
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B9/00—Hand-held gripping tools other than those covered by group B25B7/00
Abstract
En kjøler av lukket type inkluderer en kompressor (3) og en ekspansjonsturbin (4) koblet til henholdsvis endene av en rotasjonsaksel av en motor (2); et kjølemediumsirkulasjonsrør; en første varmeveksler (5) tilveiebrakt i en del av kjølemediumsirkulasjonsrøret fra et utløp av kompressoren til et innløp av ekspansjonsturbinen; og en andre varmeveksler 6 tilveiebrakt i en del av kjølemediumsirkulasjonsrøret fra den første varmeveksleren til innløpet av ekspansjonsturbinen. Kompressoren komprimerer kjølemediet, og den første varmeveksleren utfører varmeveksling mellom det komprimerte kjølemediet og atmosfære til å frembringe et første avkjølt kjølemedium. Den andre varmeveksleren utfører varmeveksling mellom det første avkjølte kjølemediet og et andre avkjølt kjølemedium til å frembringe et tredje avkjølt kjølemedium, og ekspansjonsturbinen ekspanderer adiabatisk det tredje avkjølte kjølemediet til å frembringe det andre avkjølte kjølemediet, som anvendes til å avkjøle et kjølelager (7) og leveres til innløpet av kompressoren. Kjølemediet avfuktes.A closed type cooler includes a compressor (3) and an expansion turbine (4) connected to the ends of a rotary shaft of a motor (2), respectively; a refrigerant circulation tube; a first heat exchanger (5) provided in a portion of the refrigerant circulation tube from an outlet of the compressor to an inlet of the expansion turbine; and a second heat exchanger 6 provided in a portion of the refrigerant circulation tube from the first heat exchanger to the inlet of the expansion turbine. The compressor compresses the refrigerant, and the first heat exchanger performs heat exchange between the compressed refrigerant and atmosphere to produce a first cooled refrigerant. The second heat exchanger performs heat exchange between the first cooled refrigerant and a second cooled coolant to produce a third cooled refrigerant, and the expansion turbine adiabatically expands the third cooled refrigerant to produce the second cooled coolant used is delivered to the inlet of the compressor. The refrigerant was dehumidified.
Description
KJØLER AV LUKKET TYPE MED LUFTKJØLEMEDIUM OG KJØLEMETODE VED ANVENDELSE AV DEN SAMME CLOSED TYPE COOLERS WITH AIR COOLING MEDIUM AND COOLING METHOD USING THE SAME
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION
1. Oppfinnelsens område 1. The scope of the invention
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en luftkjølemedium-kjøler av lukket type, mer spesielt en luftkjølemedium-kjøler av lukket type og en kjølemetode ved anvendelse av den samme. The present invention relates to an air refrigerant cooler of a closed type, more particularly an air refrigerant cooler of a closed type and a cooling method using the same.
2. Beskrivelse av beslektet teknikk 2. Description of Related Art
Det finnes mange konvensjonelle luftkjølemedium-kjølere av en åpen type, hvori luft suges direkte fra atmosfæren inn i kjøleren og den innsugde anvendes som kjølemedium. Figur 1 er et skjematisk diagram som viser en konfigurasjon av den konvensjonelle luftkjølemedium-kjøler av åpen type (direkte-kjøling-type). I den konvensjonelle luftkjølemedium-kjøleren 1 av åpen type komprimerer en kompressor 3 luftkjølemedium sugd fra atmosfæren. En første varmeveksler 5 utfører varmeveksling mellom luften komprimert ved hjelp av kompressoren 3 og en atmosfære, og en andre varmeveksler 6 avkjøler videre luftkjølemediet avkjølt ved hjelp av den første varmeveksleren ved utførelse av varmveksling med et lavtemperatur-luft-kjølemedium ført ut fra et kjølelager. En ekspansjonsturbin 4 ekspanderer adiabatisk den avkjølte luften avkjølt ved hjelp av den andre varmeveksleren 6 og avkjøler videre den avkjølte luften. Kompressoren 3 og ekspansjonsturbinen 4 er festet til en rotasjonsaksel av en motor 2. Som vist i figur 1, i den konvensjonelle luftkjølemedium-kjøleren 1 av åpen type, avkjøles luften som kjølemediet sugd fra atmosfæren direkte og det avkjølte luftkjølemediet holder et kjølemål 7 slik som kjølegjenstander avkjølt. Generelt har kjølemålet 7 en dør 7a, og kjølegjenstander føres inn eller ut gjennom døren 7a. Luft inne i kjølemålet 7 erstattes således med ut-vendig luft etter som det passer. There are many conventional air coolant coolers of an open type, in which air is sucked directly from the atmosphere into the cooler and the sucked in is used as a coolant. Figure 1 is a schematic diagram showing a configuration of the conventional open type (direct cooling type) air refrigerant cooler. In the conventional open-type air refrigerant cooler 1, a compressor 3 compresses air refrigerant sucked from the atmosphere. A first heat exchanger 5 performs heat exchange between the air compressed by means of the compressor 3 and an atmosphere, and a second heat exchanger 6 further cools the air refrigerant cooled by means of the first heat exchanger by carrying out heat exchange with a low-temperature air refrigerant brought out from a cold store. An expansion turbine 4 adiabatically expands the cooled air cooled by means of the second heat exchanger 6 and further cools the cooled air. The compressor 3 and the expansion turbine 4 are attached to a rotation shaft of a motor 2. As shown in Figure 1, in the conventional open-type air refrigerant cooler 1, the air as the refrigerant sucked from the atmosphere is cooled directly and the cooled air refrigerant holds a cooling target 7 such as refrigerated items cooled. In general, the cooling target 7 has a door 7a, and cooling objects are fed in or out through the door 7a. Air inside the cooling target 7 is thus replaced with outside air as appropriate.
Spesielt, umiddelbart etter at luftkjølemediet er tømt ut fra ekspansjonsturbinen 4, danner fuktighet inneholdt i luft-kjølemediet duk og frost og is adherer således til innervegg-overflaten av et rør for å bære luftkjølemediet. Av denne årsak er et filter (defroster) 8 tilføyet i røret for å fjerne frosten og isen. Når filteret tilstoppes på grunn av frosten og isen adhert dertil, eller for å hindre tilstopping av filteret, er det nødvendig å stanse kjøleoperasjonen til kjøleren og fjerne frosten og isen som er akkumulert på filteret (defrosteren) 8. Som et resultat frembringes en tidsperiode hvorunder luftkjølemediet ikke kan leveres til kjølelageret, hvilket derved forårsaket et problem ved at kjøleren er uegnet for lagring av gjenstander slik som spesifikke legemidler og levende legemer som behøver å av-kjøles konstant i kjølelageret. In particular, immediately after the air refrigerant is discharged from the expansion turbine 4, moisture contained in the air refrigerant forms dew and frost and ice thus adheres to the inner wall surface of a pipe to carry the air refrigerant. For this reason, a filter (defroster) 8 is added to the pipe to remove the frost and ice. When the filter is clogged due to the frost and ice adhered thereto, or to prevent clogging of the filter, it is necessary to stop the cooling operation of the cooler and remove the frost and ice accumulated on the filter (defroster) 8. As a result, a period of time is produced during which the air refrigerant cannot be delivered to the cold storage, which thereby caused a problem in that the cooler is unsuitable for storing items such as specific medicines and living bodies that need to be cooled constantly in the cold storage.
I forbindelse med den ovennevnte beskrivelse er den følgende rapport utført. I "Guidelines for the Application and Design of Air Cycle system for Heating, Ventilating, and Air Conditioning in Buildins", er en luftkjølemedium-kjøler 10 av lukket type vist i Figur 2 foreslått. I luftkjølemedium-kj øleren 10 av lukket type, forut for start av kjøleren, tas luft som kjølemedium inn i en sirkulasjonsledning 18 for luftkjølemediet fra atmosfæren via en avstengningsventil 19. In connection with the above description, the following report has been carried out. In "Guidelines for the Application and Design of Air Cycle system for Heating, Ventilating, and Air Conditioning in Buildins", an air refrigerant cooler 10 of the closed type shown in Figure 2 is proposed. In the air coolant cooler 10 of the closed type, prior to starting the cooler, air is taken as coolant into a circulation line 18 for the air coolant from the atmosphere via a shut-off valve 19.
I kjølemedium-kjøleren 10 av lukket type komprimerer en kompressor 13 luftkjølemediet sugd fra atmosfæren. Et først varmevekslingssystem 15 utfører varmeveksling mellom luften komprimert ved hjelp av kompressoren 13 og atmosfæren, og et andre varmevekslingssystem 16 avkjøler videre luftkjølemediet avkjølt ved hjelp av det første varmevekslingssystemet 15 ved utførelse av varmeveksling med lavtemperatur-luftkjølemedium ført ut fra et kjølelager 17. En ekspansjonsturbin 12 ekspanderer adiabatisk luftkjølemediet avkjølt ved hjelp av den andre varmeveksleren 16 og avkjøler luftkjølemediet til omtrent -75°C. Kompressoren 13 og ekspansjonsturbinen 12 roteres med en drivkraft ved hjelp av en motor 11. Som vist i Figur 2, i denne konvensjonelle luftkjølemedium-kjøleren av lukket type vist i Figur 2, tas luftkjølemediet fra atmosfæren inn i en rørledning og lukkes hermetisk i rørledningen 18 slik at den har et trykk svarende til et driftsmiljø. Et kjølelager 17 bevares på grunn av det avkjølte luftkjøle-mediet via et tredje varmevekslingssystem 14. Luftkjøle-medium-kjøleren 10 av lukket type kan således utføre en stabil kjøleoperasjon uten å påvirkes av driftsmiljøet slik som atmosfærisk trykk og forandring i atmosfærisk trykk). In the closed-type refrigerant cooler 10, a compressor 13 compresses the air refrigerant sucked from the atmosphere. A first heat exchange system 15 performs heat exchange between the air compressed by means of the compressor 13 and the atmosphere, and a second heat exchange system 16 further cools the air coolant cooled by means of the first heat exchange system 15 by performing heat exchange with low-temperature air coolant discharged from a cold store 17. An expansion turbine 12 adiabatically expands the air refrigerant cooled by the second heat exchanger 16 and cools the air refrigerant to approximately -75°C. The compressor 13 and the expansion turbine 12 are rotated with a driving force by means of a motor 11. As shown in Figure 2, in this conventional closed-type air refrigerant cooler shown in Figure 2, the air refrigerant is taken from the atmosphere into a pipeline and hermetically sealed in the pipeline 18 so that it has a pressure corresponding to an operating environment. A cold storage 17 is preserved due to the cooled air coolant via a third heat exchange system 14. The closed type air coolant cooler 10 can thus perform a stable cooling operation without being affected by the operating environment such as atmospheric pressure and changes in atmospheric pressure).
EP 0690275 beskriver et kjølesystem som benytter en primær høytrykks lukket kjølesløyfe og en sekundær kjølesløyfe. JP 2004317081 beskriver en luftkjøler. EP 0690275 describes a cooling system which uses a primary high-pressure closed cooling loop and a secondary cooling loop. JP 2004317081 describes an air cooler.
Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en kjøler av lukket type som omfatter: en motor som har en rotasjonsaksel, en kompressor koblet til en ende av rotasjonsakselen, en ekspansjonsturbin koblet til den andre enden av rotasjonsakselen, et kjølemedium-sirkulasjonsrør konfigurert til å sirkulere et kjølemedium fra et utløp av kompressoren og et innløp av ekspansjonsturbinen og fra et utløp av ekspansjonsturbinen til et innløp av kompressoren til å danne en lukket sløyfe for en strømningsrute for kjølemediet; en første varmeveksler tilveiebrakt i en del av kjølemedium-sirkula-sj onsrøret fra utløpet av kompressoren til innløpet av ekspansjonsturbinen; en andre varmeveksler tilveiebrakt i en del av kjølemedium-sirkulasjonsrøret fra den første varmeveksleren til innløpet av ekspansjonsturbinen; og hvori kompressoren komprimerer kjølemediet som er tørr luft eller tørt nitrogen, den første varmeveksleren utfører varmeveksling mellom det komprimerte kjølemediet og atmosfære til å frembringe et første avkjølt kjølemedium, den andre varmeveksleren utfører varmeveksling mellom det første avkjølte kjølemediet og et andre avkjølt kjølemedium til å frembringe et tredje avkjølt kjølemedium, ekspansjonsturbinen ekspanderer adiabatisk det tredje avkjølte kjølemediet til å frembringe det andre avkjølte kjølemediet, som anvendes til å avkjøle et kjølelager og leveres til innløpet av kompressoren, og kjølemediet avfuktes og lukkes hermetisk i kjølemedium-sirkulasjonsrøret slik at kjølemediet ikke kondenserer selv når kjølemediet avkjøles til en minimumstemperatur i kjølemedium-sirkulasjonsrøret,karakterisert veden saltlake-varmeveksler tilveiebrakt i en del av kjøle-medium- sirkulasj onsrøret mellom utløpet av ekspansjonsturbinen og den andre varmeveksleren til å utføre varmeveksling mellom det andre avkjølte kjølemediet og en saltlake i en saltlake-ledning, hvor saltlake-ledningen danner en lukket sløyfe og en del av saltlake-ledningen er anordnet i kjølelageret. The present invention provides a closed type cooler comprising: an engine having a rotary shaft, a compressor connected to one end of the rotary shaft, an expansion turbine connected to the other end of the rotary shaft, a refrigerant circulation pipe configured to circulate a refrigerant from a outlet of the compressor and an inlet of the expansion turbine and from an outlet of the expansion turbine to an inlet of the compressor to form a closed loop for a flow path of the refrigerant; a first heat exchanger provided in a portion of the refrigerant circulation pipe from the outlet of the compressor to the inlet of the expansion turbine; a second heat exchanger provided in a portion of the refrigerant circulation pipe from the first heat exchanger to the inlet of the expansion turbine; and wherein the compressor compresses the refrigerant which is dry air or dry nitrogen, the first heat exchanger performs heat exchange between the compressed refrigerant and atmosphere to produce a first cooled refrigerant, the second heat exchanger performs heat exchange between the first cooled refrigerant and a second cooled refrigerant to produce a third cooled refrigerant, the expansion turbine adiabatically expands the third cooled refrigerant to produce the second cooled refrigerant, which is used to cool a cold store and is supplied to the inlet of the compressor, and the refrigerant is dehumidified and hermetically sealed in the refrigerant circulation pipe so that the refrigerant does not condense itself when the refrigerant is cooled to a minimum temperature in the refrigerant circulation pipe, the characterized wood brine heat exchanger provided in a part of the refrigerant circulation pipe between the outlet of the expansion turbine and the second heat exchanger to perform heat exchange between the second cooled refrigerant and a brine in a brine line, where the brine line forms a closed loop and part of the brine line is arranged in the cold store.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for kjøling av et kjølelager, som omfatter: å komprimere et kjølemedium som er tørr luft eller tørt nitrogen ved hjelp av kompressor, hvori kompressoren er koblet til en ende av en rotasjonsaksel av en motor, og kjølemediet avfuktes og lukkes hermetisk i et kjølemedium-sirkulasjonsrør slik at kjølemediet ikke kondenserer selv når kjølemediet avkjøles til en minimumstemperatur i kjølemedium-sirkulasjonsrøret, å sirkulere det komprimerte kjølemediet i kjølemedium-sirkulasjonsrøret til en første varmeveksler, The present invention also provides a method for cooling a cold storage, which comprises: compressing a cooling medium which is dry air or dry nitrogen by means of a compressor, wherein the compressor is connected to one end of a rotation shaft of a motor, and the cooling medium is dehumidified and is hermetically closed in a refrigerant circulation pipe so that the refrigerant does not condense even when the refrigerant is cooled to a minimum temperature in the refrigerant circulation pipe, to circulate the compressed refrigerant in the refrigerant circulation pipe to a first heat exchanger,
å utføre varmeveksling mellom det komprimerte kjølemediet og atmosfære ved hjelp av den første varmeveksleren til å frembringe et første avkjølt kjølemedium, å sirkulere det første avkjølte kjølemediet i kjølemedium-sirkulasjonsrøret til en andre varmeveksler, å utføre en andre varmeveksling mellom det første avkjølte kjølemediet og et andre avkjølt kjøle-medium ved hjelp av den andre varmeveksleren til å frembringe et tredje avkjølt kjølemedium, å adiabatisk ekspandere det tredje avkjølte kjølemediet ved hjelp av en ekspansjonsturbin til å frembringe det andre avkjølte kjølemediet, hvori ekspansjonsturbinen er koblet til den andre enden av rotasjonsakselen av motoren, å avkjøle et kjølelager ved anvendelse av det andre avkjølte kjølemediet, og å sirkulere det andre avkjølte kjølemediet til kompressoren etter den andre varmevekslingen,karakterisert vedå utføre en saltlake-varmeveksling mellom det andre avkjølte kjølemediet performing heat exchange between the compressed refrigerant and atmosphere using the first heat exchanger to produce a first cooled refrigerant, circulating the first cooled refrigerant in the refrigerant circulation pipe of a second heat exchanger, performing a second heat exchange between the first cooled refrigerant and a second cooled refrigerant using the second heat exchanger to produce a third cooled refrigerant, adiabatically expanding the third cooled refrigerant using an expansion turbine to produce the second cooled refrigerant, wherein the expansion turbine is connected to the other end of the rotation shaft of the engine, cooling a cold storage using the second cooled refrigerant, and circulating the second cooled refrigerant to the compressor after the second heat exchange, characterized by performing a brine heat exchange between the second cooled refrigerant
og en saltlake i en saltlake-ledning mellom ekspansjonsturbinen og den andre varmeveksleren, hvor saltlake-ledningen danner en lukket sløyfe og en del av saltlake-ledningen er anordnet i kjølelageret. and a brine in a brine line between the expansion turbine and the second heat exchanger, where the brine line forms a closed loop and part of the brine line is arranged in the cold store.
Et formål for den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en luftkjølemedium-kjøler av lukket type, som anvender tørr luft eller nitrogengass som ikke inneholder noen fuktighet og har en mekanisme for å hindre kjølemedium fylt i et rør i å komme i direkte kontakt med atmosfære. An object of the present invention is to provide an air refrigerant cooler of a closed type, which uses dry air or nitrogen gas that does not contain any moisture and has a mechanism to prevent refrigerant filled in a pipe from coming into direct contact with atmosphere.
Det beskrives en kjøler av lukket type en motor som har en rotasjonsaksel,- en kompressor koblet til en ende av rotasjonsakselen; en ekspansjonsturbin koblet til den andre enden av rotasjonsakselen; et kjølemedium-sirkulasjonsrør konfigurert til å sirkulere et kjølemedium fra et utløp av kompressoren og et innløp av ekspansjonsturbinen og fra et utløp av ekspansjonsturbinen til et innløp av kompressoren til å danne en lukket sløyfe for en strømningsrute for kjølemediet; en første varmeveksler tilveiebrakt i en del av kjølemedium-sirkulasjonsrøret fra utløpet av kompressoren til innløpet av ekspansjonsturbinen; og en andre varmeveksler tilveiebrakt i en del av kjølemedium-sirkulasjonsrøret fra den første varmeveksleren til innløpet av ekspansjonsturbinen. Kompressoren komprimerer kjølemediet, og den første varmeveksleren utfører varmeveksling mellom det komprimerte kjølemediet og atmosfære til å frembringe et første avkjølt kjølemedium. Den andre varmeveksleren utfører varmeveksling mellom det første avkjølte kjølemediet og et andre avkjølt kjølemedium til å frembringe et tredje avkjølt kjølemedium, og ekspansjonsturbinen ekspanderer adiabatisk det tredje avkjølte kjølemediet til å frembringe det andre avkjølte kjølemediet, som anvendes til å kjøle et kjølelager og leveres til innløpet av kompressoren. Kjøleren avfuktes og lukkes hermetisk i kjølemedium-sirkulasjonsrøret slik at kjølemediet ikke kondenserer selv når kjølemediet avkjøles til en minimumstemperatur i kjølemedium-sirkulasjonsrøret. It describes a cooler of a closed type, an engine having a rotary shaft, - a compressor connected to one end of the rotary shaft; an expansion turbine connected to the other end of the rotation shaft; a refrigerant circulation pipe configured to circulate a refrigerant from an outlet of the compressor and an inlet of the expansion turbine and from an outlet of the expansion turbine to an inlet of the compressor to form a closed loop of a flow path for the refrigerant; a first heat exchanger provided in a portion of the refrigerant circulation pipe from the outlet of the compressor to the inlet of the expansion turbine; and a second heat exchanger provided in a portion of the refrigerant circulation pipe from the first heat exchanger to the inlet of the expansion turbine. The compressor compresses the refrigerant, and the first heat exchanger performs heat exchange between the compressed refrigerant and atmosphere to produce a first cooled refrigerant. The second heat exchanger performs heat exchange between the first cooled refrigerant and a second cooled refrigerant to produce a third cooled refrigerant, and the expansion turbine adiabatically expands the third cooled refrigerant to produce the second cooled refrigerant, which is used to cool a cold store and is supplied to the inlet of the compressor. The cooler is dehumidified and hermetically sealed in the refrigerant circulation pipe so that the refrigerant does not condense even when the refrigerant cools to a minimum temperature in the refrigerant circulation pipe.
Her kan kjølemediet være tørr luft eller tørt nitrogen. Here, the refrigerant can be dry air or dry nitrogen.
I dette tilfelle kan kjøleren av lukket type videre inkluderer en saltlake-varmeveksler tilveiebrakt i en del av kjølemedium-sirkulasjonsrøret mellom utløpet av ekspansjonsturbinen og den andre varmeveksleren for å utføre varmeveksling mellom det andre avkjølte kjølemediet og en saltlake i en saltlake-ledning. En del av saltlake-ledningen er anordnet i kjølelageret. In this case, the closed type cooler may further include a brine heat exchanger provided in a portion of the coolant circulation pipe between the outlet of the expansion turbine and the second heat exchanger to perform heat exchange between the second cooled coolant and a brine in a brine line. Part of the brine line is arranged in the cold store.
En del av kjølemedium-sirkulasjonsrøret fra utløpet av ekspansjonsturbinen til den andre varmeveksleren kan også være anordnet i kjølelageret. A part of the coolant circulation pipe from the outlet of the expansion turbine to the second heat exchanger can also be arranged in the cold store.
Det beskrives også en metode for avkjøling av et kjølelager ved komprimering av et kjølemedium ved hjelp av en kompressor, hvori kompressoren er koblet til en ende av en rotasjonsaksel av en motor, og kjølemediet avfuktes og lukkes hermetisk i et kjølemedium-sirkulasjonsrør slik at kjølemediet ikke kondenserer selv når kjølemediet avkjøles til en minimumstemperatur i kjølemedium-sirkulasjonsrøret; ved sirkulering av det komprimerte kjølemediet i kjølemedium-sirkulasjonsrøret til den første varmeveksler; ved utførelse av varmeveksling mellom det komprimerte kjølemediet og atmosfære ved hjelp av den første varmeveksleren til å frembringe et første avkjølt kjølemedium; ved sirkulering av det første avkjølte kjølemediet i kjølemedium-sirkulasjonsrøret til en andre varmeveksler; ved utførelse av andre varmeveksling mellom det første avkjølte kjølemediet og et andre avkjølt kjølemedium ved hjelp av den andre varmeveksleren til å frembringe et tredje avkjølt kjøle-medium; ved adiabatisk ekspandering av det tredje avkjølte kjølemediet ved hjelp av en ekspansjonsturbin til å frembringe det andre avkjølte kjølemediet, hvori ekspansjonsturbinen er koblet til den andre enden av rotasjonsakselen av motoren; ved avkjøling av et kjølelager ved anvendelse av det andre avkjølte kjølemediet; og ved sirkulering av det andre avkjølte kjølemediet til kompressoren etter den andre varmevekslingen. It also describes a method for cooling a cold storage by compressing a cooling medium by means of a compressor, in which the compressor is connected to one end of a rotary shaft of a motor, and the cooling medium is dehumidified and hermetically sealed in a cooling medium circulation pipe so that the cooling medium does not condenses even when the refrigerant cools to a minimum temperature in the refrigerant circulation pipe; by circulating the compressed refrigerant in the refrigerant circulation pipe of the first heat exchanger; by performing heat exchange between the compressed refrigerant and atmosphere by means of the first heat exchanger to produce a first cooled refrigerant; by circulating the first cooled refrigerant in the refrigerant circulation pipe to a second heat exchanger; by performing second heat exchange between the first cooled refrigerant and a second cooled refrigerant by means of the second heat exchanger to produce a third cooled refrigerant; by adiabatically expanding the third cooled refrigerant by means of an expansion turbine to produce the second cooled refrigerant, wherein the expansion turbine is connected to the other end of the rotation shaft of the engine; by cooling a cold store using the second cooled refrigerant; and by circulating the second cooled refrigerant to the compressor after the second heat exchange.
Her kan kjølemediet være tørr luft eller tørt nitrogen. Here, the refrigerant can be dry air or dry nitrogen.
Kjølingen kan også oppnås ved å utføre en saltlake-varmeveksling mellom det andre avkjølte kjølemediet og en saltlake i en saltlake-ledning mellom ekspansjonsturbinen og den andre varmeveksleren. En del av saltlaken er anordnet i kjøle-lageret . The cooling can also be achieved by carrying out a brine heat exchange between the second cooled refrigerant and a brine in a brine line between the expansion turbine and the second heat exchanger. Part of the brine is arranged in the cold store.
En del av kjølemedium-sirkulasjonsrøret fra ekspansjonsturbinen til den andre varmeveksleren er også anordnet i kjølelageret. A part of the coolant circulation pipe from the expansion turbine to the second heat exchanger is also arranged in the cold store.
Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings
Figur 1 er et skjematisk diagram som viser en konfigurasjon av en konvensjonell luftkjølemedium-kjøler av åpen type; Figur 2 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av en annen luftkjølemedium-kjøler av lukket type; Figur 3 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av en luftkjølemedium-kjøler av lukket type i samsvar med den første utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 4 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av luftkjølemedium-kjøleren av lukket type i samsvar med en andre utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; Figur 5 er en tabell som viser kjøleytelse avhengig av kjølere anvendt i en -3 0°C kjøleoperasjon i luftkjølemedium-kj øleren av lukket type i den første utførelsesformen; Figur 6 er en tabell som viser fysiske verdier for luft inneholdende fuktighet og tørr luft som ikke inneholder noen fuktighet ved -3 0°C og -60°C; og Figur 7 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av luftkjølemedium-kjøleren av lukket type i samsvar med den tredje utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Figure 1 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional open type air refrigerant cooler; Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of another closed type air refrigerant cooler; Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of a closed type air refrigerant cooler according to the first embodiment of the present invention; Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of the closed type air refrigerant cooler according to a second embodiment of the present invention; Figure 5 is a table showing cooling performance depending on coolers used in a -30°C cooling operation in the closed type air refrigerant cooler of the first embodiment; Figure 6 is a table showing physical values for air containing moisture and dry air containing no moisture at -30°C and -60°C; and Figure 7 is a schematic diagram showing the configuration of the closed type air refrigerant cooler according to the third embodiment of the present invention.
Beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer Description of the preferred embodiments
I det etterfølgende vil en luftkjølemedium-kjøler av lukket type i samsvar med den foreliggende oppfinnelse beskrives detaljert med referanse til de vedlagte tegninger. In what follows, a closed-type air coolant cooler in accordance with the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
[Første utførelsesform] [First embodiment]
Figur 3 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonene av luftkjølemedium-kjøleren av lukket type i samsvar med den første utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelse. Luftkjølemedium-kjøleren 20 er utstyrt med en kompressor 3 og en ekspansjonsturbin 4. Kompressoren er 34 koblet til en ende av en aksel av en motor 2 og ekspansjonsturbinen 4 er koblet til den andre enden av akselen. Et kjølemedium-sirkulasjonsrør 21 er forbundet med utløpet av kompressoren 3, og forbinder utløpet av kompressoren 3 med innløpet av ekspansjonsturbinen 4 gjennom en første varmeveksler 5 og en andre varmeveksler 6. Kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 forbinder også utløpet av ekspansjonsturbinen 4 med innløpet av kompressoren 3 gjennom en saltlake-kjøleinnretning (varmeveksler) 22 og den andre varmeveksleren 6. I kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 forsegles tørr luft eller tørt nitrogen hermetisk. Figure 3 is a schematic diagram showing the configurations of the closed type air refrigerant cooler according to the first embodiment of the present invention. The air refrigerant cooler 20 is equipped with a compressor 3 and an expansion turbine 4. The compressor 34 is connected to one end of a shaft of a motor 2 and the expansion turbine 4 is connected to the other end of the shaft. A coolant circulation pipe 21 is connected to the outlet of the compressor 3, and connects the outlet of the compressor 3 to the inlet of the expansion turbine 4 through a first heat exchanger 5 and a second heat exchanger 6. The coolant circulation pipe 21 also connects the outlet of the expansion turbine 4 to the inlet of the compressor 3 through a brine cooling device (heat exchanger) 22 and the second heat exchanger 6. In the coolant circulation pipe 21, dry air or dry nitrogen is hermetically sealed.
Kompressoren 3 komprimerer luftkjølemedium tatt inn i kjøle-medium- sirkulasj onsrøret 21 fra atmosfæren og levert dertil, og fører den komprimerte luften ut til den første varmeveksleren 5. Den første varmeveksleren 5 forsynes med den atmosfæriske luften ved hjelp av en pumpe P og utfører varmeveksling mellom luftkjølemediet komprimert ved hjelp av kompressoren 3 og en atmosfærisk luft til å avkjøle det komprimerte luftkjølemediet. Det komprimerte luftkjølemediet av-kjølt ved hjelp av den første varmeveksleren 5 leveres til den andre varmeveksleren 6. Den andre varmeveksleren 6 ut-fører varmeveksling mellom luftkjølemediet avkjølt ved hjelp av den første varmeveksleren 5 og lavtemperatur-luftkjøle-medium i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 ført ut fra saltlake-kj øleinnretningen 22. Luftkjølemediet avkjølt ved hjelp av den andre varmeveksleren 6 levere til ekspansjonsturbinen 4. Ekspansjonsturbinen 4 ekspanderer adiabatisk luftkjøle-mediet avkjølt ved hjelp av den andre varmeveksleren 6, hvilket resulterer i at luftkjølemediet videre avkjøles til omtrent -80°C. Luftekjølemediet avkjølt ved hjelp av ekspansjonsturbinen 4 leveres til saltlake-kjøleinnretningen 22. Saltlake sirkulert i en saltlake-ledning 23 avkjøles i saltlake-kjøleinnretningen 22 med luftkjølemediet avkjølt ved hjelp av ekspansjonsturbinen 4. Den avkjølte saltlaken sirkuleres i saltlake-ledningen 23 ved av en pumpe P og av-kjøler et kjølelager 7, hvori kjølegjenstander lagres. Luft-kjølemediet ført ut fra saltlake-kjøleinnretningen 22 anvendes til å utføre varmevekslingen i den andre varmeveksleren 6 og leveres deretter til innløpet av kompressoren 3. The compressor 3 compresses air refrigerant taken into the refrigerant circulation pipe 21 from the atmosphere and delivered there, and leads the compressed air out to the first heat exchanger 5. The first heat exchanger 5 is supplied with the atmospheric air by means of a pump P and performs heat exchange between the air refrigerant compressed by the compressor 3 and an atmospheric air to cool the compressed air refrigerant. The compressed air refrigerant cooled by means of the first heat exchanger 5 is delivered to the second heat exchanger 6. The second heat exchanger 6 carries out heat exchange between the air refrigerant cooled by means of the first heat exchanger 5 and low temperature air refrigerant in the refrigerant circulation pipe 21 led from the brine cooling device 22. The air coolant cooled by means of the second heat exchanger 6 is delivered to the expansion turbine 4. The expansion turbine 4 adiabatically expands the air coolant cooled by means of the second heat exchanger 6, which results in the air coolant being further cooled to approximately -80° C. The air coolant cooled by means of the expansion turbine 4 is delivered to the brine cooling device 22. Brine circulated in a brine line 23 is cooled in the brine cooling device 22 with the air coolant cooled by means of the expansion turbine 4. The cooled brine is circulated in the brine line 23 by a pump P and de-cools a cold store 7, in which refrigerated items are stored. The air coolant discharged from the brine cooling device 22 is used to carry out the heat exchange in the second heat exchanger 6 and is then delivered to the inlet of the compressor 3.
I den foreliggende utførelsesformen, forut for start av kjøleren 20, fylles kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 med tørr luft eller tørt nitrogen. Den tørre luften eller det tørre nitrogenet tas inn i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21. På dette tidspunkt avfuktes luften eller nitrogenet i en slik grad at kondensasjon ikke finner sted i kjølemedium-sirku-lasjonsrøret 21 selv når dets temperatur blir lavest. Den tørre luften eller det tørre nitrogenet innføres således i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21. Den følgende metode be-nyttes her samme metode for å erstatte normal luft med den tørre luften eller det tørre nitrogenet i kjølemedium-sirku-lasjonsrøret 21. Det vil si, den tørre luften eller det tørre nitrogenet innføres fra en ventil (ikke vist) tilveiebrakt i en del med lavere trykk av kjølemedium-sirkulasjons-røret 21, f.eks. foran den andre varmeveksleren 6, og sirkuleres i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21. Luft blandet med den tørre luften eller det tørre nitrogenet tømmes deretter ut fra en ventil (ikke vist) tilveiebrakt i en del med høyere trykk av kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21, f.eks. foran et innløp av ekspansjonsturbinen 4. Ved anvendelse av et hygrometer utføres den ovennevnte prosedyre gjentatte ganger inntil en fuktighet i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 når en forutbestemt verdi hvorved kondensasjon ikke finner sted i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 selv under den laveste temperaturen til luften eller nitrogenet. In the present embodiment, prior to starting the cooler 20, the coolant circulation pipe 21 is filled with dry air or dry nitrogen. The dry air or dry nitrogen is taken into the refrigerant circulation pipe 21. At this time, the air or nitrogen is dehumidified to such an extent that condensation does not take place in the refrigerant circulation pipe 21 even when its temperature becomes lowest. The dry air or the dry nitrogen is thus introduced into the refrigerant circulation pipe 21. The following method uses the same method here to replace normal air with the dry air or the dry nitrogen in the refrigerant circulation pipe 21. That is to say, the the dry air or the dry nitrogen is introduced from a valve (not shown) provided in a lower pressure part of the refrigerant circulation pipe 21, e.g. in front of the second heat exchanger 6, and is circulated in the refrigerant circulation pipe 21. Air mixed with the dry air or the dry nitrogen is then discharged from a valve (not shown) provided in a higher pressure part of the refrigerant circulation pipe 21, e.g. . in front of an inlet of the expansion turbine 4. Using a hygrometer, the above procedure is carried out repeatedly until a humidity in the refrigerant circulation pipe 21 reaches a predetermined value whereby condensation does not take place in the refrigerant circulation pipe 21 even under the lowest temperature of the air or nitrogen.
Det skal anføres at i luftkjølemedium-kjøleren 20 av lukket type i den første utførelsesformen, kan kjølelageret 7 være hvilket som helst av de følgende lågere: (A) en kjøler for frysing av kjølegjenstander; (B) en frysetørkingsovn for frysetørking av kjølegjenstander; (C) en kjemisk reaktor for bevaring av spesifikke kjemiske og medisinske produkter; (D) et lavtemperatur-laboratorium; (E) en beholderkasse når luftkjølemedium-kjøleren av lukket It should be noted that in the closed type air refrigerant cooler 20 of the first embodiment, the cold store 7 may be any of the following lower: (A) a cooler for freezing refrigerated items; (B) a freeze-drying oven for freeze-drying refrigerated articles; (C) a chemical reactor for the preservation of specific chemical and medical products; (D) a low-temperature laboratory; (E) a container case when the air refrigerant cooler off closed
type er dannet til å være transporterbar som en type is formed to be transportable as a
refleksbeholder; og reflective container; and
(F) en bilmontert kjøler luftkjølemedium-kjøleren av lukket type er dannet av en bilmontert kjøler. (F) a car mounted cooler the air refrigerant closed type cooler is formed by a car mounted cooler.
Kjøleytelsen når den tørre luften eller det tørre nitrogenet anvendes som kjølemediet vil nå beskrives sammenlignet med den i det konvensjonelle eksempelet hvor luft inneholdende fuktighet anvendes som kjølemediet. The cooling performance when the dry air or the dry nitrogen is used as the cooling medium will now be described compared to that in the conventional example where air containing moisture is used as the cooling medium.
I det etterfølgende vil det beskrives kjøleytelsen når den tørre luften eller det tørre nitrogenet anvendes som kjøle-mediet i luftkjølemedium-kjøleren 2 0 av lukket type for -3 0°C kjølelager 7. Det følgende parameterverdier antas som be-tingelser for vurdering (rørtrykk-tap er ikke vurdert). In what follows, the cooling performance will be described when the dry air or the dry nitrogen is used as the cooling medium in the air cooling medium cooler 2 0 of the closed type for -3 0°C cold storage 7. The following parameter values are assumed as conditions for evaluation (pipe pressure - loss is not considered).
Lagerrom-temperatur: -30 [°C] Storage room temperature: -30 [°C]
Kompressoreffektivitet: 0,80 Compressor efficiency: 0.80
Turbineffektivitet: 0,85 Turbine efficiency: 0.85
Kompressor-innløpstemperatur: 3 6 [°C] Compressor inlet temperature: 3 6 [°C]
Ekspansjonsturbin-innløpstemperatur: -24 [°C] Expansion turbine inlet temperature: -24 [°C]
(Kompressor/ekspansjonsturbin) trykkforhold: 1,99 (Compressor/expansion turbine) pressure ratio: 1.99
De følgende verdier anvendes som verdier av fysiske egenskaper for luft og nitrogen. The following values are used as values of physical properties for air and nitrogen.
[Verdier av fysiske egenskaper for luft] [Values of physical properties of air]
Spesifikk varme: 1,005 [kJ/kgK] Specific heat: 1.005 [kJ/kgK]
Densitet: 1,293 [kg/m<3>] Density: 1.293 [kg/m<3>]
Spesifikk varme-forhold: 1,4 Specific heat ratio: 1.4
[Verdier av fysiske egenskaper for nitrogen] [Values of physical properties for nitrogen]
Spesifikk varme: 1,040 [kJ/kgK] Specific heat: 1.040 [kJ/kgK]
Densitet: 1,250 [kg/m<3>] Density: 1.250 [kg/m<3>]
Spesifikk varme-forhold: 1,4 Specific heat ratio: 1.4
Kompressoreffekt Wc [kw], turbineffekt Wt [kw], kjøleytelse Wc [kW] og turbin-utløpstemperatur Tt [°C] er her represen-tert ved de følgende ligninger (1) til (3). Compressor output Wc [kw], turbine output Wt [kw], cooling output Wc [kW] and turbine outlet temperature Tt [°C] are here represented by the following equations (1) to (3).
En virkningsgrad (COP, Coefficient of Performance) i luft-kjølemedium-kjøleren 20 av lukket type i den første utførel-sesformen er vist i den følgende ligning (4). A coefficient of performance (COP) in the closed-type air-coolant cooler 20 in the first embodiment is shown in the following equation (4).
En kjølemedium-strømningshastighet G som er nødvendig for 10 RT er også vist ved den følgende ligning (5). A refrigerant flow rate G required for 10 RT is also shown by the following equation (5).
(C: spesifikk varme, G: strømningshastighet, k: spesifikk varme-forhold, p: densitet) (C: specific heat, G: flow rate, k: specific heat ratio, p: density)
Når de ovennevnte verdier av fysiske egenskaper for hver kjøler substitueres inn i de ovennevnte ligninger, oppnås beregningsresultater vist i Figur 5. Ved beregning av kjøleytelsen for den tørre luften, antas imidlertid den spesifikke varmen å være konstant. When the above values of physical properties for each cooler are substituted into the above equations, the calculation results shown in Figure 5 are obtained. When calculating the cooling performance for the dry air, however, the specific heat is assumed to be constant.
Kjøleytelsen når luft inneholdende fuktighet som det konvensjonelle kjølemiddel anvendes kan også oppnås ved beregning av en mengde varme som kreves for å senke lufttemperaturen fra -30 [°C] til -62 [°C] og under hensyntagen til varmemengden som nedbrytning i kjøleytelsen. Beregningsresultater vist i Figur 6 oppnås således. Det vil si, varmemengden [per enhet kjølemedium lav hastighet (1 [kg/s])] som kreves for å senke lufttemperaturen fra -30 [°C] til -62 [°C] dersom følger i hver av mettet våt luft og den tørre luften: Mettet våt luft: -29,57 - (-62,29) = 32,72 [kW] The cooling performance when air containing moisture as the conventional refrigerant is used can also be obtained by calculating an amount of heat required to lower the air temperature from -30 [°C] to -62 [°C] and taking into account the amount of heat as degradation in the cooling performance. Calculation results shown in Figure 6 are thus obtained. That is, the amount of heat [per unit of refrigerant low speed (1 [kg/s])] required to lower the air temperature from -30 [°C] to -62 [°C] if follows in each of saturated wet air and the dry air: Saturated wet air: -29.57 - (-62.29) = 32.72 [kW]
Tørr luft: -30,14 - (-62,29) = 32,15 [kW]. Dry air: -30.14 - (-62.29) = 32.15 [kW].
På denne måten er en varmetapmengde i tilfelle med den mettede våte luften 32,72 - 32,15 = 0,57 [kW], hvis sammenlignet med et tap i et tilfelle med den tørre luften. Nedbrytningen i kjøleyteevne er 0,57/32,15 x 100 = 1,78 [%] ved anvendelse av den tørre luften som ved referanse (varme-mengde må fjernes i stor grad). Thus, a heat loss amount in the case of the saturated wet air is 32.72 - 32.15 = 0.57 [kW], if compared to a loss in a case of the dry air. The breakdown in cooling capacity is 0.57/32.15 x 100 = 1.78 [%] when using the dry air as in the reference (amount of heat must be removed to a large extent).
Det vil kunne forstås fra de ovennevnte resultater at selv om luftkjølemediet inneholdende fuktighet anvendt som det konvensjonelle kjølemedium erstattes med den tørre luften eller nitrogenet som ikke inneholder noe fuktighet, er kjøleytelsen nesten uendret. Dessuten, i den første utførelsesformen, ved fjerning av fuktigheten fra kjølemediet, adheres ingen frost til kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 og andre komponenter i kjøleren, idet nedbrytning i funksjoner av kjøleren på grunn av rust derved hindres. Som et resultat kan påliteligheten av luftkjølemedium-kjøleren av lukket type i samsvar med den foreliggende utførelsesform forbedres. It will be understood from the above results that even if the air refrigerant containing moisture used as the conventional refrigerant is replaced with the dry air or nitrogen containing no moisture, the cooling performance is almost unchanged. Moreover, in the first embodiment, when the moisture is removed from the coolant, no frost adheres to the coolant circulation pipe 21 and other components of the cooler, the breakdown in functions of the cooler due to rust is thereby prevented. As a result, the reliability of the closed type air refrigerant cooler according to the present embodiment can be improved.
Som beskrevet ovenfor, har luftekjølemedium-kjøleren i den første utførelsesformen av oppfinnelsen en mekanisme for å hindre kjølemedium fylt i et kjølemedium-sirkulasjonsrør i kjøleren fra direkte å komme i kontakt med atmosfære. Tørr luft eller tørt nitrogen som kjølemediet avfuktes også i den grad at kondensasjon ikke inntreffer i kjølemedium-sirkula- sjonsrøret selv når dets temperatur blir lavest. Det er således unødvendig å installere et filter for fjerning av frost og is frembrakt gjennom kondensasjon av fuktighet inneholdt i luftkjølemediet, som finner sted under kjøleoperasjonen for luftkjølemediet i en konvensjonell luftkjølemedium-kjøler. Produksjons- og vedlikeholdskostnader for luftkjølemedium-kjøleren kan således reduseres. I tillegg, i luftkjøle-medium-kjøleren i henhold til den første utførelsesformen, er det ikke nødvendig å stanse driften av kjøleren på grunn av rengjøring av filteret og avising. Produksjons- og vedlikeholdskostnader for luftkjølemedium-kjøleren kan dessuten reduseres. Av disse årsaker blir en kontinuerlig kjøle-operasjon for kjølemål slik som spesifikke legemidler og levende legemer mulig, som må bevares under kjølebetingelser på ethvert tidspunkt. Dessuten, i den første utførelses-formen, ved anvendelse av kjølemediet som ikke inneholder noe fuktighet, kan frembringelse av brist i kjøleren hindres og påliteligheten av selve kjøleren kan forbedres. As described above, the air refrigerant cooler in the first embodiment of the invention has a mechanism to prevent refrigerant filled in a refrigerant circulation pipe in the cooler from directly contacting atmosphere. Dry air or dry nitrogen as the refrigerant is also dehumidified to the extent that condensation does not occur in the refrigerant circulation pipe even when its temperature becomes lowest. Thus, it is unnecessary to install a filter for removing frost and ice produced through condensation of moisture contained in the air refrigerant, which takes place during the cooling operation of the air refrigerant in a conventional air refrigerant cooler. Production and maintenance costs for the air refrigerant cooler can thus be reduced. In addition, in the air-cooling-medium cooler according to the first embodiment, it is not necessary to stop the operation of the cooler due to cleaning the filter and defrosting. Production and maintenance costs for the air refrigerant cooler can also be reduced. For these reasons, a continuous cooling operation for cooling targets such as specific drugs and living bodies becomes possible, which must be preserved under cooling conditions at all times. Moreover, in the first embodiment, by using the refrigerant that does not contain any moisture, the generation of a crack in the cooler can be prevented and the reliability of the cooler itself can be improved.
[Andre utførelsesform] [Second embodiment]
Figur 4 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av luftkjølemedium-kjøleren av lukket type i samsvar med den andre utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelse. Luftkjølemedium-kjøleren av lukket type i henhold til den andre utførelsesformen er forskjellig fra den i henhold til den første utførelsesformen ved en kjølemetode for kjøle-lageret 7. I den andre utførelsesformen anvendes en saltlake-ledning 24 i tillegg til saltlake-ledningen 23 i den første utførelsesformen. Saltlake-ledningen 24 er forbundet med saltlake-ledningen gjennom avstengningsventiler. Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of the closed type air refrigerant cooler according to the second embodiment of the present invention. The closed-type air refrigerant cooler according to the second embodiment is different from that according to the first embodiment in a cooling method for the cold store 7. In the second embodiment, a brine line 24 is used in addition to the brine line 23 in the first embodiment. The brine line 24 is connected to the brine line through shut-off valves.
Driften av og fordelene ved luftkjølemedium-kjøleren av lukket type i den andre utførelsesformen er de samme som dem for kjøleren i den første utførelsesformen. Beskrivelsen er derfor utelatt. The operation and advantages of the closed-type air refrigerant cooler of the second embodiment are the same as those of the cooler of the first embodiment. The description is therefore omitted.
[Tredje utførelsesform] [Third Embodiment]
Figur 7 er et skjematisk diagram som viser konfigurasjonen av luftkjølemedium-kjøleren 40 av lukket type i samsvar med den tredje utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelse. Den grunnleggende konfigurasjonen og driftsprinsippet for luft-kjølemedium-kjøleren 40 av lukket type i den tredje utførel-sesf ormen er de samme som dem for kjøleren i den første ut-førelsesformen. Beskrivelsen derav er derfor utelatt. I den tredje utførelsesformen er det imidlertid ikke tilveiebrakt saltlake-kjøleren 22 tilveiebrakt i den første utførelses-formen. I stedet er kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 direkte anordnet i kjølelageret 7. Ved sirkulering av det avkjølte luftkjølemediet i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 anbrakt i kjølelageret 7 senkes temperaturen i kjølelageret 7, og be-varer derved kjølegjenstandene lagret i kjølelageret 7 av-kjølte . Figure 7 is a schematic diagram showing the configuration of the closed type air refrigerant cooler 40 in accordance with the third embodiment of the present invention. The basic configuration and operating principle of the closed-type air-refrigerant cooler 40 of the third embodiment are the same as those of the cooler of the first embodiment. The description thereof is therefore omitted. In the third embodiment, however, the brine cooler 22 provided in the first embodiment is not provided. Instead, the coolant circulation pipe 21 is directly arranged in the cold store 7. By circulating the cooled air coolant in the coolant circulation pipe 21 located in the cold store 7, the temperature in the cold store 7 is lowered, thereby keeping the refrigerated items stored in the cold store 7 cool.
I den tredje utførelsesformen, fylles også et kjølemedium i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21 forut for start av kjøleren 40, som i den første utførelsesformen. Den tørre luften eller det tørre nitrogenet anvendes som kjølemediet fylt i kjølemedium-sirkulasjonsrøret 21. I den tredje utførelses-formen, siden innsiden av kjølelageret 7 kjøles direkte, kan produksjons- og vedlikeholdskostnader videre reduseres sammenlignet med den første utførelsesformen. In the third embodiment, a coolant is also filled in the coolant circulation pipe 21 prior to starting the cooler 40, as in the first embodiment. The dry air or the dry nitrogen is used as the refrigerant filled in the refrigerant circulation pipe 21. In the third embodiment, since the inside of the cold store 7 is cooled directly, production and maintenance costs can be further reduced compared to the first embodiment.
I den tredje utførelsesformen, som i den første utførelses-formen er det også unødvendig å installere et filter for fjerning av frost og is frembrakt gjennom kondensasjon av fuktighet inneholdt i luftkjølemediet. Driften av kjøleren stanses således ikke på grunn av rengjøring av filteret og avising. Disse årsaker blir en kontinuerlig kjøleoperasjon for kjølegjenstandene slik som spesifikke legemidler og levende legemer mulig, som må bevares under kjølebetingelser til enhver tid. I tillegg, i den tredje utførelsesformen, kan produksjons- og vedlikeholdskostnader for luftekjøle-medium-kjøleren reduseres. Ved anvendelse av kjølemediet som ikke inneholder noe fuktighet, kan også rust hindres i å forekomme i kjøleren og påliteligheten av selve kjøleren kan således forbedres. In the third embodiment, as in the first embodiment, it is also unnecessary to install a filter for removing frost and ice produced through condensation of moisture contained in the air refrigerant. The operation of the cooler is thus not stopped due to cleaning the filter and de-icing. For these reasons, a continuous cooling operation for the refrigerated items such as specific medicines and living bodies is possible, which must be preserved under cooling conditions at all times. In addition, in the third embodiment, production and maintenance costs of the air cooling medium cooler can be reduced. By using the coolant that does not contain any moisture, rust can also be prevented from occurring in the cooler and the reliability of the cooler itself can thus be improved.
Det skal anføres at i luftkjølemedium-kjøleren 40 av lukket type i samsvar med den tredje utførelsesformen, kan kjøle-lageret 7 være gjenstandene beskrevet i den første utførel-sesf ormen . It should be noted that in the closed-type air coolant cooler 40 in accordance with the third embodiment, the cold storage 7 may be the objects described in the first embodiment.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005261972A JP2007071507A (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Sealed type air-refrigerant freezer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20060744L NO20060744L (en) | 2007-03-12 |
| NO342771B1 true NO342771B1 (en) | 2018-08-06 |
Family
ID=37591519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20060744A NO342771B1 (en) | 2005-09-09 | 2006-02-16 | Closed type cooler with air coolant and cooling method using the same |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1762793B1 (en) |
| JP (1) | JP2007071507A (en) |
| DK (1) | DK1762793T3 (en) |
| NO (1) | NO342771B1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008129599A1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-30 | Earthship K.K. | Air cooling system with automatic defrosting function |
| TWI493144B (en) * | 2012-09-07 | 2015-07-21 | Ind Tech Res Inst | Heat exchange circulatory system |
| CN103743141B (en) * | 2013-01-11 | 2017-03-08 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | Out-phase heat transfer thermodynamic cycle system |
| CN105698434A (en) * | 2016-04-13 | 2016-06-22 | 桂林电子科技大学 | Compressed air refrigerating and hot water producingdevice |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690275A2 (en) * | 1994-06-27 | 1996-01-03 | Praxair Technology, Inc. | Cooling system employing a primary high pressure closed refrigeration loop and a secondary refrigeration loop |
| JP2004317081A (en) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Kobe Steel Ltd | Air refrigerator |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1440000A (en) * | 1920-05-03 | 1922-12-26 | Charles E Bonine | Refrigeration |
| GB557093A (en) * | 1942-09-24 | 1943-11-03 | J & E Hall Ltd | Improvements in or relating to cooling at low temperatures |
| US5644928A (en) * | 1992-10-30 | 1997-07-08 | Kajima Corporation | Air refrigerant ice forming equipment |
| US5462110A (en) * | 1993-12-30 | 1995-10-31 | Sarver; Donald L. | Closed loop air-cycle heating and cooling system |
| JP3390801B2 (en) * | 1995-03-16 | 2003-03-31 | 日本酸素株式会社 | Cooling method of crushed material in low-temperature crushing equipment |
| JPH1047829A (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Nippon Sanso Kk | Method and apparatus for freezing goods to be frozen in freezing warehouse |
-
2005
- 2005-09-09 JP JP2005261972A patent/JP2007071507A/en active Pending
-
2006
- 2006-02-16 NO NO20060744A patent/NO342771B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-02-20 DK DK06003379.2T patent/DK1762793T3/en active
- 2006-02-20 EP EP06003379.2A patent/EP1762793B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690275A2 (en) * | 1994-06-27 | 1996-01-03 | Praxair Technology, Inc. | Cooling system employing a primary high pressure closed refrigeration loop and a secondary refrigeration loop |
| JP2004317081A (en) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Kobe Steel Ltd | Air refrigerator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1762793B1 (en) | 2018-05-30 |
| EP1762793A3 (en) | 2013-12-25 |
| EP1762793A2 (en) | 2007-03-14 |
| DK1762793T3 (en) | 2018-07-02 |
| JP2007071507A (en) | 2007-03-22 |
| NO20060744L (en) | 2007-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8893520B2 (en) | CO2-refrigeration device with heat reclaim | |
| US9945597B2 (en) | Refrigeration system for cooling a container | |
| EP2019272B1 (en) | Combined receiver and heat exchanger for a secondary refrigerant | |
| JP5608356B2 (en) | Cargo chilled state control | |
| JPWO2006011297A1 (en) | Air refrigerant cooling system | |
| RU194719U1 (en) | VEHICLE WITH TWO-STAGE REFRIGERATING UNIT | |
| CN101413748A (en) | Complete machine show cabinet system | |
| JP2001343179A (en) | Drying-cum-refrigerating warehouse | |
| US20110162396A1 (en) | Capacity boosting during pulldown | |
| NO342771B1 (en) | Closed type cooler with air coolant and cooling method using the same | |
| JP4468379B2 (en) | Air refrigerant type refrigeration heating equipment | |
| KR101962878B1 (en) | Chilling system using waste heat recovery by chiller discharge gas | |
| JP6692082B2 (en) | Refrigeration system and refrigeration equipment | |
| RU90018U1 (en) | REFRIGERATING AND HEATING INSTALLATION OF A REFRIGERATOR AND HEATED CONTAINER | |
| JP7315592B2 (en) | Refrigerant vapor compression system | |
| JPH11132582A (en) | Air refrigerant type refrigerator | |
| JP2006125843A (en) | Cooling cycle and refrigerator | |
| JP2014115027A (en) | Freezer for land transportation | |
| KR200458146Y1 (en) | Refrigerator for refrigerating car | |
| CN105308395B (en) | Refrigerating plant | |
| CN102372125A (en) | Storage bin capable of adjusting and controlling temperature | |
| US11813925B2 (en) | Methods and systems for maintaining cargo at an ultra-low temperature over an extended period of time | |
| Banasiak et al. | Experimental investigation of CO2 systems for Indian supermarkets with parallel configuration of multiejectors (INDEE) | |
| RU2757402C1 (en) | Apparatus for indoor cooling and method for cooling | |
| KR20100067324A (en) | A dry·cooling safekeeping system for agriculture and marine products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES THERMAL SYSTEMS, JP |
|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |