TWI484133B - 氣體低溫乾燥之裝置及方法 - Google Patents

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TWI484133B
TWI484133B TW100141399A TW100141399A TWI484133B TW I484133 B TWI484133 B TW I484133B TW 100141399 A TW100141399 A TW 100141399A TW 100141399 A TW100141399 A TW 100141399A TW I484133 B TWI484133 B TW I484133B
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Description

氣體低溫乾燥之裝置及方法
本發明係關於氣體低溫乾燥之裝置及方法。
低溫乾燥(cool drying)係應用於例如供應富含水份的高溫壓縮氣體的壓縮機。
此壓縮氣體必須先乾燥，才能供應至氣動網路，因為氣體內的濕氣對於氣動網路內的組件與工具有害，濕氣會造成腐蝕或在工具內累積水份，這並非設計本意。
低溫乾燥的原理在於藉由降低飽含水份或部分含水份的氣體之溫度，隨著濕氣凝結並凝結水排除，濕氣就會從氣體中去除，之後再度加熱氣體，這樣氣體就不再飽含水份而更乾燥。
針對低溫乾燥，使用一種主要由封閉式冷卻迴路構成的裝置，該迴路內含可利用壓縮機在迴路內循環的冷媒，並且依序在該冷媒流動方向內，進一步包括連接至該壓縮機出口的一冷凝器；膨脹裝置；接著連接至前述壓縮機入口的一蒸發器，藉此該蒸發器形成熱交換器的主要部分，而該熱交換器具有一第二部分，將待乾燥的氣體引導通過該第二部分。
已知由於在蒸發器或是熱交換器主要部分內冷媒蒸發，從流過該第二部分的待乾燥氣體中抽取熱量，藉此待乾燥的氣體溫度下降，將凝結水排除之後再度加熱。
這種裝置設計用於在額定負載之下乾燥一般氣流。
在無負載狀態下，換言之沒有待乾燥氣體流過該熱交換器時，該冷卻循環的冷卻能力過高，如此在蒸發器之內或之後會產生結冰現象，這必須絕對避免。
再者，該冷卻迴路內的冷媒在不需要有效利用冷卻迴路內的冷卻能力來乾燥氣體時，持續在冷卻迴路內輸送，這樣浪費許多能源。
此問題的已知解決方案為在封閉式冷卻迴路內提供旁通管，其內有旁通閥，在一方面，該裝置受負載時，換言之，就是待乾燥氣體流過該熱交換器時，該旁通閥關閉，另一方面，該裝置無負載時，因此沒有待乾燥氣體流過該熱交換器時，該旁通閥打開。
在負載情況下，該旁通管因為關閉而不受影響，這樣該冷卻迴路會全功率運轉，同時引導該壓縮機壓縮的所有冷媒流通過該冷凝器與該膨脹裝置，一起確保冷媒的顯著冷卻效果，然後此整個低溫冷媒流也流過該熱交換器內的蒸發器，將待乾燥的氣體冷卻。
另一方面在無負載情況下，打開的閥門確保旁通過該壓縮機，結果由該壓縮機壓縮的至少部分冷媒不會流過該冷凝器與該膨脹裝置，如此不會因膨脹作用冷卻此部分冷媒，使得該蒸發器內溫度沒那麼低，且該蒸發器內或其下游就比較不會有結冰的風險。
下游與上游是以該封閉式冷卻迴路內冷媒的流動方向來考量。
針對能夠滿足前述功能的旁通閥，已知可使用一種稱為「高溫氣體旁通」(hot gas bypass，HGBP)的閥，特別是這種閥為壓力控制式旁通閥，具有閥元件且亦設有壓敏元件，該閥元件在彈簧元件影響之下維持在關閉位置，以將該旁通管關閉，該壓敏元件作用在前述閥元件上，在壓力充分下降時，該閥元件抵抗該彈簧力量將閥打開。
在已知的裝置中，該壓敏元件暴露在控制壓力之下，其透過迴路內一內部控制壓力管，從該蒸發器下游一點分接出來，尤其是從該旁通管進入該冷卻迴路的點。
這種裝置透過突然被驅動通過該熱交換器的待乾燥氣體之量而從無負載狀態改變為負載狀態時，由於熱量從待乾燥氣體轉移至該蒸發器內的較低溫的冷媒，所以該蒸發器內的溫度上升，使得該蒸發器內有更多冷媒蒸發，然後該蒸發器內以及該蒸發器下游的壓力會增加，該旁通閥會感受到此壓力增加，而在壓力充分增加時關閉。
HGBP閥的控制特性之特徵為無負載與負載狀態之間控制壓力的特定壓力差，這在負載狀態下的已知裝置內，造成該冷媒在該蒸發器出口之壓力相當高，如此由於在該冷媒流過該蒸發器時發生的摩擦損耗也會造成該蒸發器內壓力更高。
由於該封閉式冷卻迴路內的該冷媒位於兩相位區，所以該冷媒的壓力與溫度之間有明確的關係：該蒸發器內壓力越高，意味著該蒸發器內溫度越高。
這造成待乾燥氣體沒有被該蒸發器最佳冷卻以便乾燥之缺點，導致該熱交換器第二部分出口較高的氣體壓力露點，如此該出口的目標為最低可能溫度(待乾燥氣體的最低溫度也稱為LAT或「最低氣體溫度」(Lowest Air Temperature)，不過LAT也用於氣體以外的氣體)以及對應的氣體壓力露點，以便有最佳乾燥結果。
本發明的目的為藉由提供一種氣體低溫乾燥裝置，來對前述及/或其他缺點中之一個以上的缺點提供解決方案，該氣體低溫乾燥裝置主要由一封閉式冷卻迴路構成，該迴路內含冷媒，利用一壓縮機在該冷卻迴路內循環，並且進一步在該冷媒的流動方向內依序包括一冷凝器，其連接至該壓縮機的出口；膨脹裝置；接著一蒸發器，連接至該前述壓縮機的入口，藉此該蒸發器構成一熱交換器的主要部分，而該熱交換器具有一第二部分，將待乾燥的氣體引導通過該第二部分，並且藉此該冷卻迴路內有一旁通管，可利用具有一閥元件的一旁通閥關閉，該閥元件在一彈簧元件的作用之下保持在一封閉位置，並且該旁通閥包含一壓敏元件，其作用在該閥元件上，並且其透過一控制壓力管暴露在該迴路內的一局部控制壓力之下，其中該控制壓力管連接至該迴路，藉此該控制壓力管由該蒸發器的該出口之上游連接至該封閉式冷卻迴路。
利用連接該冷卻迴路在該蒸發器出口上游一點上的該控制壓力管，例如在該蒸發器內或該蒸發器的上游，而不是在已知裝置及其他相同裝置的下游，如此可獲得許多重要的優點。
其中一項優點為低溫乾燥機負載時，該冷媒在該蒸發器內及其出口之壓力與溫度低於傳統連接下游者，使得待乾燥氣體能夠更徹底冷卻至較低壓力露點，藉此可透過凝結從待乾燥氣體中去除更多液體，獲得更好的乾燥效果。
如此的附加優點為更小並且更精巧的交換器，就足以乾燥在該熱交換器第二部分出口上，具有一定所要最低氣體溫度(lowest air temperature，LAT)的特定氣體流，或用特定的熱交換器，可將相同流率的氣體冷卻至較低的LAT。
其他優點為從無負載狀態轉換成負載狀態期間，該壓力露點只有稍微提高，這在負載變化不定的情況下，該壓力露點的變化不大，因此更穩定。
在較佳具體實施例內，在該蒸發器的冷卻迴路上游內可加裝額外限制器，尤其是在該蒸發器與該蒸發器的上游內該控制壓力管連接至該冷卻迴路的點之間。
此具有有利的效果，負載狀況下該蒸發器內與該蒸發器出口上的平均壓力大為下降，接近無負載狀態下的壓力，如此可放大前述優點。
本發明也關於一種氣體低溫乾燥方法，其係藉由主要由一封閉式冷卻迴路構成的裝置來進行氣體低溫乾燥，該迴路內含冷媒，利用一壓縮機在該冷卻迴路內循環，並且進一步在該冷媒的流動方向內依序包括一冷凝器，其連接至該壓縮機的出口、膨脹裝置；接著一蒸發器，連接至該前述壓縮機的入口，藉此該蒸發器構成一熱交換器的主要部分，而該熱交換器具有一第二部分，將待乾燥的氣體引導通過該第二部分，並且藉此該冷卻迴路內有一旁通管，可利用含一閥元件的一旁通閥關閉，該閥元件在一彈簧元件的作用之下保持在一封閉位置，在當該裝置受負載時，該封閉式冷卻迴路中在該蒸發器的該出口上游一點的該壓力高於一設定值時，該旁通閥抵抗該彈簧元件的該彈簧力而開啟。
為了更能夠展現出本發明的特性，根據本發明氣體低溫乾燥裝置的較佳具體實施例及以此裝置實施的方法，將在不具限制性本質下參考附圖，藉由範例來做說明。
顯示於第1圖內已知的氣體低溫乾燥裝置1包括一冷卻迴路2，其具有冷媒，冷媒可藉由壓縮機3在該迴路內循環，壓縮機3係由馬達4或類似者所驅動，馬達較佳為定速馬達，但不限於此。
箭頭M表示該循環內冷媒的流動方向，而上游與下游則根據流動方向M來定義。
進一步，冷卻迴路2在冷媒流動方向內依序包括一冷凝器5，其連接至壓縮機3的出口並且例如由風扇6冷卻；例如膨脹閥的形式的膨脹裝置7；一蒸發器8，其連接至前述壓縮機3的入口，並且形成一熱交換器9的一部分，熱交換器9具有由蒸發器8形成的主要部分以及一第二部分，待乾燥氣體受到驅動透過供應管11在箭頭L方向通過該第二部分，以便由蒸發器8冷卻。
在熱交換器8內冷卻的氣體先透過出口管12驅動通過液體分離器13，然後通過熱交換器14以再次加熱該低溫氣體。
在此情況下，此熱交換器14運用供應的待乾燥氣體內含的蓄熱，並且為這目的，此熱交換器14係由併入前述供應管11的主要部分15以及併入出口管12的第二部分16所構成。
液體分離器13與熱交換器14的存在並非必要，在其中已乾燥氣體仍舊部分或完全飽含水份之特定應用內可省略。
冷卻迴路2另配備連接至冷卻迴路2的一旁通管17，以便旁通過壓縮機3，為此該旁通管係設置在壓縮機3的入口與出口之間。
旁通管17可藉由旁通閥18關閉，該閥係設置於旁通管17之第一段17A與第二段17B之間，旁通管17之第一段17A係在壓縮機3出口側連接至冷卻迴路2，而第二段17B係沿著壓縮機3入口側，尤其是蒸發器8的下游，連接至冷卻迴路2。
旁通閥18配備流通通道19，其具有連接至旁通管17的第一段17A之入口20，以及連接至旁通管17的第二段17B之出口21。
如第2圖內更詳細顯示，入口20以通路22與出口21相隔，藉由閥元件23可關閉該通路22。
旁通閥18另包括一封閉式壓力室24，其以具有壁通路26的分隔壁25與流通通道19相隔。
閥元件23具有一閥挺桿27，其局部延伸通過前述壁通路26進入壓力室24，並且在其末端具有彈簧29的彈簧座28，彈簧29在前述分隔壁25與彈簧座28之間壓縮，並且將閥元件23維持在關閉狀態。
壓力室24具有例如為薄膜30形式的壓敏元件，壓敏元件封閉壓力室24並且與前述彈簧座28接觸。
前述薄膜30形成前述壓力室24與第二壓力室31的間隔，該第二壓力室31透過毛細管32連接至「球(bulb)」33。由於此球33對於本發明來說無關緊要，因此未有進一步解釋。
在此情況下，旁通閥18也具有內部控制壓力管34，壓力室24透過內部控制壓力管34連接至出口21，以便透過旁通管17的區段17B，感測冷卻迴路2內蒸發器8下游之壓力。不用說，控制壓力管34也可用外部管路形式建構。
上述已知裝置1在負載狀態下的操作已經根據第1圖和第2圖例示，其中旁通閥18關閉旁通管17。
馬達4驅動壓縮機，將冷卻迴路的冷媒在箭頭方向M循環。
然後在冷凝器5內冷卻經壓縮的氣態冷媒，使得冷媒從氣態改變為液態。
然後藉由膨脹裝置7使冷媒膨脹，使得冷媒的溫度大幅下降。
然後此已冷卻的冷媒流過蒸發器8，在此與流過熱交換器9的第二部分10之待乾燥氣體熱接觸，其中該蒸發器形成熱交換器9的主要部分。
結果，待乾燥氣體溫度下降並且通常飽含水蒸氣，藉此將氣體內的濕氣凝結成水滴，然後透過液體分離器13去除。
藉由在熱交換器14內液體分離器13之後的冷氣體加熱，相對濕度下降並且氣體更乾燥。
在蒸發器8內，由於熱量從待乾燥氣體轉移至冷媒，變成液態的冷媒會蒸發。熱交換器內的熱轉移方向由箭頭W表示。
壓縮機3再度吸入離開蒸發器8的氣體，並且進一步沿著冷卻迴路2泵送，使得冷媒可開始下一個冷卻循環。
由於在蒸發器8內的冷媒蒸發，蒸發器內以及蒸發器8下游的壓力提高，因此透過旁通管的區段17B連接至冷卻迴路2的壓力室24內的壓力也提高。由於壓力室24內的壓力相當高，薄膜30強化或較不抵消彈簧29在閥元件23上之作用。
結果，在負載情況下，閥元件23仍舊關閉通路22，並無冷媒流過旁通管，使得壓縮機3所壓縮的整個冷媒流也流過冷凝器5、膨脹裝置7以及蒸發器8。
因為整個冷媒流都流過蒸發器8，所以由於流動的摩擦損耗，會有相當大跨過蒸發器8的壓降。
沿著冷媒路徑，從位於冷卻迴路2內，第1圖所示蒸發器8入口上的A點、通過蒸發器8內的B點到蒸發器8出口上的C點之平均壓力變化，顯示成第3圖內的曲線35，其中A與C之間的壓力差由蒸發器8內前述壓降所造成。
當負載突然移除並且無其他待乾燥氣體流過熱交換器9時，如第4圖內所示，則無進一步熱量供應給蒸發器8內的冷媒。
冷媒的蒸發因此局部停止，使得蒸發器內的壓力下降，壓力室24內的壓力也隨之下降，實際上此壓力為將薄膜30往內拉入壓力室24的負壓。當該負壓足夠低時，薄膜30上強大的吸力克服彈簧29的力量，並且推開通路22的閥元件23，讓通路打開。
此時旁通管17打開，使得壓縮機3所壓縮的冷媒流有一部分立刻再度受到壓縮機3吸引，不會流過冷凝器5、膨脹閥7和蒸發器8，而剩餘的冷媒流則仍舊流過整個冷卻迴路2。
第3圖內的曲線36顯示無負載狀態下A點與C點間之壓力曲線，其中已經顯示負載狀態下的曲線35。
負載狀態的曲線35完全在無負載狀態的曲線36之上，這是由於負載時熱量從待乾燥氣體轉移至蒸發器8內的冷媒，且由於該閥需要能夠作用在壓力上的特定壓力差Δpref 提高，造成蒸發器8內壓力上升。
根據負載狀態下曲線35的壓力曲線也比無負載狀態下的曲線36還要陡峭，這是因為負載狀態下整個冷媒流都流過蒸發器8，造成蒸發器8內較高負載損耗的結果，而在無負載狀態下，只有一部分冷媒流流過蒸發器8，其他部分則通過旁通管17改道。
旁通閥18的特性在於，無負載狀態與負載狀態之間，分接出控制壓力的點上之壓力差接近定值Δpref 。此值Δpref 取決於許多因素，諸如壓力損耗、壓縮機的相對能力、膨脹及類似因素。為了可旁通一定功率，需要有一定閥位置差異。一定閥位置差異總是需要固定壓力差：也就是Δpref 。
從第3圖上C點可讀取此Δpref ，作為已知裝置從蒸發器8下游分接的情況下之控制壓力。
第3圖也概要顯示「結冰線」37，顯示有結冰風險的壓力。
該裝置一般設定成，無負載狀態下的曲線36就在此水平結冰線37之上。
在負載狀態下，曲線35遠在結冰線之上，造成該蒸發器內溫度相當高而冷卻不足，因此乾燥不足。
此後根據第5圖的裝置來解釋本發明，該裝置與第1圖內已知裝置的差異在於，旁通閥18的壓力室24透過外部控制壓力管38，於蒸發器8上游的A點連接至冷卻迴路2，而非於蒸發器8下游的一點。
在第1圖的傳統裝置之情況下，根據本發明的裝置1設定成在無負載狀態下，蒸發器8內的壓力曲線剛好在結冰線37之上。
針對第5圖的裝置在無負載狀態下之壓力曲線係在第6圖內被顯示為曲線39，藉此在賦予前述設定之下，此曲線39與傳統裝置的曲線36重疊。
在從無負載狀態改變成負載狀態之情況下，可看見將外部控制壓力管38於蒸發器8上游A點連接之效果，此時旁通閥18內的前述特性壓力差Δpref 將在A點上而非第3圖案例的C點上。因此決定負載時A點上的壓力。
負載時蒸發器8內的進一步壓力變化主要由流過蒸發器8的冷媒流造成之負載損耗所決定。
針對具有相同冷媒流的冷卻迴路，負載狀態下A與C之間的壓降將等於第3圖內A與C之間的壓降。
這造成負載時且顯示於在第6圖的曲線40於傳統裝置在負載狀態下會居於對應曲線35之下。
本發明的優點在於，在本發明情況內負載狀態下的曲線39低於類似傳統情況內的曲線35，因此靠近前述的水平結冰線37，這樣冷媒可更強烈冷卻待乾燥氣體，造成更好的乾燥效果。
從第6圖可得知，由於本發明的應用，無負載狀態下的曲線39以及負載狀態下的曲線40靠在一起，顯示降低壓力與溫度差異的點發生在負載狀態與無負載狀態之間，造成更穩定的乾燥氣體壓力露點，此為有利的效果。
本發明並不一定需要第二壓力室31、毛細管32和球33，並且可省略，如第5圖內所示，不過也可存在，並不干擾本發明。
或者，另外關於第5圖的具體實施例，壓力控制管38也可在蒸發器8內一點連接至封閉式冷卻迴路2，就是在蒸發器8入口的一點或在出口與入口之間的一點。在壓力控制管38連接至封閉式冷卻迴路2的點位於蒸發器8出口更上游時，則本發明的有利效果會更大。
獲得本發明有利效果的重點在於，壓力控制管38在蒸發器8出口上游且距此出口一段距離的一點，較佳是在蒸發器8上游，連接至封閉式冷卻迴路2。
第7圖內顯示根據本發明的裝置之變化例，與第5圖裝置的差異在於冷卻迴路2的蒸發器8上游內有一限制器41，尤其是在蒸發器8的入口A與外部控制壓力管38連接至冷卻迴路2的R點之間。
第8圖內清楚顯示這種限制器40的結果，顯示R點與C點之間的壓力曲線，在負載狀態下為曲線42，在無負載狀態下為曲線43。
在負載與無負載狀態下，限制器40的效果可看待成R與A之間大幅壓降，在負載狀態下大於在無負載狀態下，而在負載狀態下，整個壓縮冷媒流都流過限制器41，而在無負載狀態下則只有一部分的冷媒流流過。
跨過蒸發器8，換言之就是A點與C點之間，的壓降類似於第6圖無限制器40之情況。
這次利用由在控制壓力管38連接至冷卻迴路2之R點的旁通閥18上實現之壓力差Δpref ，決定曲線42與43間之距離。
從第8圖可了解，由於有限制器40，曲線42與43比起第6圖中無限制器41情況的曲線39與40更靠近，並且曲線42更接近結冰線37，使得在負載狀態下可讓溫度下降更多。
透過適當選擇限制器40，可確定在蒸發器8出口的C點上，曲線42與43重疊，使得在蒸發器8的出口上，負載與無負載狀態之間並無差異，或甚至可確保在此點上，曲線42低於曲線43，並且負載狀態可確保冷卻至接近結冰狀態。
第9圖顯示本發明的其他變化例，其也呈現出有關第1圖所描述已知裝置的優點。
第9圖的裝置類似於第7圖的裝置，差別在於旁通管17不僅旁通壓縮機3，也旁通蒸發器8，使得相同的冷媒流總是流過蒸發器8，而不管旁通閥18偵測到負載或無負載狀態。
在負載與無負載狀態下，蒸發器內的壓降都一樣，由第10圖內分別代表負載與無負載狀態的曲線44與45所例示。
這顯示限制器40的有利效果，相較於現有情況，讓兩曲線彼此更接近。
很顯然，在任何情況下，若有需要，可例如用調整彈簧力量來調整旁通閥18。
本發明並不限於當成範例說明並且圖式所顯示的具體實施例，而是在不悖離本發明範疇之下，根據本發明的低溫乾燥的裝置與方法可用所有種類的變化例實現。
1．．．裝置
2．．．冷卻迴路
3．．．壓縮機
4．．．馬達
5．．．冷凝器
6．．．風扇
7．．．膨脹裝置
8．．．蒸發器
9．．．熱交換器
10．．．第二部分
11．．．供應管
12．．．出口管
13．．．液體分離器
14．．．熱交換器
15．．．主要部分
16．．．第二部分
17．．．旁通管
17A．．．第一段
17B．．．第二段
18．．．旁通閥
19．．．流通通道
20．．．入口
21．．．出口
22．．．通路
23．．．閥元件
24．．．封閉式壓力室
25．．．分隔壁
26．．．壁通路
27．．．閥挺桿
28．．．彈簧座
29．．．彈簧
30．．．薄膜
31．．．第二壓力室
32．．．毛細管
33．．．球
34．．．內部控制壓力管
35．．．曲線
36．．．曲線
37．．．結冰線
38．．．外部控制壓力管
39．．．曲線
40．．．曲線
41．．．限制器
42．．．曲線
43．．．曲線
44．．．曲線
45．．．曲線
第1圖概要顯示已知類型並且在全負載狀態下之低溫乾燥裝置；
第2圖顯示由第1圖內箭頭F2所示的放大剖面；
第3圖顯示第1圖的蒸發器內冷媒之壓力曲線；
第4圖顯示第1圖的裝置在無負載狀態下；
第5圖概要顯示根據本發明的裝置；
第6圖顯示第5圖的蒸發器內冷媒之壓力曲線；
第7圖顯示根據本發明的裝置之變體；
第8圖顯示第7圖的蒸發器內冷媒之壓力曲線；
第9圖顯示根據本發明的裝置之變體；以及
第10圖顯示第9圖的蒸發器內冷媒之壓力曲線。
1．．．裝置
2．．．冷卻迴路
3．．．壓縮機
4．．．馬達
5．．．冷凝器
6．．．風扇
7．．．膨脹裝置
8．．．蒸發器
9．．．熱交換器
10．．．第二部分
11．．．供應管
12．．．出口管
13．．．液體分離器
14．．．熱交換器
15．．．主要部分
16．．．第二部分
17．．．旁通管
17A．．．第一段
17B．．．第二段
18．．．旁通閥
19．．．流通通道
20．．．入口
21．．．出口
23．．．閥元件
24．．．封閉式壓力室
28．．．彈簧座
30．．．薄膜
38．．．外部控制壓力管

Claims (18)

  1. 一種氣體低溫乾燥裝置，主要由一封閉式冷卻迴路(2)構成，該迴路內含冷媒，利用一壓縮機(3)在該冷卻迴路(2)內循環，並且進一步在該冷媒的流動方向(M)內依序包括一冷凝器(5)，其連接至該壓縮機(3)的出口；膨脹裝置(7)；接著一蒸發器(8)，連接至該壓縮機(3)的入口，藉此該蒸發器(8)構成一熱交換器(9)的主要部分，而該熱交換器(9)具有一第二部分(10)，將待乾燥的氣體引導通過該第二部分(10)，並且藉此該冷卻迴路(2)內有一旁通管(17)，可利用具有一閥元件(23)的一旁通閥(18)關閉，該閥元件(23)在一彈簧元件的作用之下保持在一封閉位置，並且該旁通閥(18)包含一壓敏元件(30)，其作用在該閥元件(23)上，並且其透過一控制壓力管(38)暴露在該冷卻迴路(2)內的一局部控制壓力之下，其中該控制壓力管(38)連接至該冷卻迴路(2)，其特徵在於該控制壓力管(38)在該蒸發器(8)的該出口之上游連接至該封閉式冷卻迴路(2)。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該控制壓力管(38)在該蒸發器(8)的上游連接至該封閉式冷卻迴路(2)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中該旁通管(17)的一端在位於該壓縮機(3)的該出口與該冷凝器(5)間之一點上連接至該冷卻迴路(2)，並且該另一端連接至該冷卻迴路(2)上位於該蒸發器(8)的該出口與該壓縮機(3)的該入口間之一點。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中該旁通管(17) 的一端在位於該壓縮機(3)的該出口與該冷凝器(5)間之一點上連接至該冷卻迴路(2)，並且該另一端連接至該冷卻迴路(2)上，位在該膨脹裝置(7)與該蒸發器(8)的該入口間之一點。
  5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該旁通閥(18)係使得當負載時該閥元件(23)抵抗該彈簧的力量而開啟，到該前述控制壓力的一設定值為止，並且該值是可調整的。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中在該膨脹裝置(7)與該蒸發器(8)的該入口之間該冷卻迴路(2)內有一限制器(40)。
  7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該限制器(40)係選擇成在該負載狀態下，該冷卻迴路(2)中的該冷媒在該蒸發器(8)的該出口上之壓力，約等於無負載狀態下該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之壓力。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之裝置，其中該限制器(40)係選擇成在該負載狀態下，該冷卻迴路(2)中的該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之壓力，約小於或等於無負載狀態下該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之壓力。
  9. 如申請專利範圍第6或7項之裝置，其中該限制器(40)係選擇成在該負載狀態下，該冷卻迴路(2)中的該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之壓力，係選擇成該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之對應溫度等於或約等於0℃。
  10. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中使用的該旁通閥(18)為一「HGBP」閥(高溫氣體旁通)，具備一外部控 制壓力管(38)。
  11. 如申請專利範圍第10項之裝置，其中該旁通閥(18)具有一流通通道(19)，其具有一可關閉的通路(26)以及一封閉式壓力室(24)，其透過該前述控制壓力管(38)連接至該冷卻迴路(2)，並且該壓敏元件(30)為一薄膜，其封閉該壓力室(24)的一開口並且位於該流通通路(19)與該壓力室(24)之間一分隔壁(25)的相對位置上，藉此該閥元件(23)係設置來封閉該前述通路(26)並且具有一閥挺桿(27)，其局部延伸通過該前述分隔壁(25)內一壁通路(26)進入該壓力室(24)，並且其位於該壓力室(24)內的該末端具有一彈簧(29)的一彈簧座(28)，該彈簧在該前述分隔壁(25)與該彈簧座(28)之間壓縮，並且將該閥元件(23)維持在一關閉位置，並且該彈簧座(28)與該壓敏元件(30)接觸。
  12. 如申請專利範圍第10項之裝置，其中使用的該旁通閥(18)為一「HGBP」(高溫氣體旁通)閥，但不具有溫敏球(33)。
  13. 如申請專利範圍第1項中之裝置，其中該壓縮機(3)配備具有定速的一驅動器。
  14. 一種氣體低溫乾燥方法，其係藉由主要由一封閉式冷卻迴路(2)構成的裝置進行氣體低溫乾燥，該迴路內含冷媒，利用一壓縮機(3)在該冷卻迴路(2)內循環，並且進一步在該冷媒的流動方向(M)內依序包括一冷凝器(5)，其連接至該壓縮機(3)的出口；膨脹裝置(7)；接著一蒸發器(8)，連接至該前述壓縮機(3)的入口，藉此該 蒸發器(8)構成一熱交換器(9)的主要部分，而該熱交換器(9)具有一第二部分(10)，將待乾燥的氣體引導通過該第二部分(10)，並且藉此該冷卻迴路(2)內有一旁通管(17)，可利用含一閥元件(23)的一旁通閥(18)關閉，該閥元件(23)在一彈簧元件的作用之下保持在一封閉位置，其特徵在於該裝置受負載時，該封閉式冷卻迴路(2)中在該蒸發器(8)的該出口上游一點的壓力高於一設定值時，該旁通閥(18)抵抗該彈簧元件的該彈簧力而開啟。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該封閉式冷卻迴路(2)中在該蒸發器(8)的上游一點的壓力高於一設定值時，該旁通閥(18)抵抗該彈簧元件的該彈簧力而開啟。
  16. 如申請專利範圍第14或15項之方法，其中該冷卻迴路(2)在位於該膨脹裝置(7)與該蒸發器(8)的該入口間有一限制器(40)，該限制器(40)係選擇成在負載狀態下，該冷卻迴路(2)中的該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之壓力，約等於無負載狀態下該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之壓力。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該限制器(40)係選擇成在該負載狀態下，該冷卻迴路(2)中的該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之壓力，約小於或等於無負載狀態下該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之壓力。
  18. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該限制器(40)係選擇成在該負載狀態下，該冷卻迴路(2)中的該冷媒 在該蒸發器(8)的該出口之壓力係選擇成該冷媒在該蒸發器(8)的該出口之對應溫度等於或約等於0℃。
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