专利名称：空调系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及适用于空调、冷冻和冷藏领域以空气为动作媒体的空气循环冷冻装置，特别涉及附加除湿装置的冷却装置。
背景技术：
现有技术中一般的冷冻循环是使用氟里昂和氨等冷媒而构成，将这些冷媒采用闭式循环而循环使用。最广泛使用的氟里昂系的冷媒是污染环境物质，且为形成冷冻循环必须有15～20kg/cm2的高压。从而，构成以防止系统整体泄漏和耐压为重点的规格的冷冻机和热泵单元，采用这种规格的各种型号的冷冻装置。
另外，现在也有不使用氟里昂这样污染环境物质的冷媒，而通过压缩空气并冷却然后再使其绝热膨胀而得到低温空气的技术。例如，作为实现此目的对压缩机和膨胀机进行改进的装置，在特开平5-113258号公报、特开平6-213521号公报、特公昭59-52343号公报中公开。对分离处理空气中水份进行改进的装置在特开平6-34212号公报，特开平5-223377号公报中公开。涉及装置的控制，在特开昭63-315866号公报，特开平5-231732号公报，特开平5-223375号公报，特开平2-97850号公报中公开，另外，涉及热回收，在特开平6-207755号公报、特开平6-213521号公报中公开。
本申请发明领域的装置的空气循环冷冻机，如文献1所示，压缩空气，并将其用外部气体的热源冷却后，用现有技术的板式热交换器回收冷却室的低温热量。其构成借助齿轮等连结电机驱动压缩机和膨胀机。
另外，如文献2所示，例如存在使用由空气循环冷冻机产生的高温排热用于作为干燥除湿空调装置的除湿转子的再生热能，克服在空气循环冷冻机的空调温度领域比现有技术的蒸气压缩式冷冻机效率低的方案。作为回收高温排热利用作为除湿空调装置的除湿转子的热源的方法，在文献2中，说明了以下方案，即是使用把由膨胀机制成低温的空气供给室内的空气循环冷冻机的压缩机出口的高温空气，把从室内返回的空气在热交换器进行加热而制成高温空气对除湿转子进行干燥。
专利文献1特开平9-210484号公报专利文献2特开平2000-257968号公报在文献1所公开的发明中，在必须改变冷却室(负荷)的温度时，通过改变原动机的转速，由齿轮等改变与该原动机直接连结的离心式空气压缩机和离心式空气膨胀机的转速，进一步再改变该压缩机和该膨胀机的压力比，从而实现改变膨胀机排出温度而得到希望的冷却室的温度(参照文献1的图3)。此时，该压缩机和该膨胀机以原动机转速确定的转速转动，用与此对应的压力比决定空气流量。但是，由于该压缩机和该膨胀机在原有的规定的转速确定成为最高效率的压力比和流量，所以在文献1的方式中，由原动机的转速使压缩机和膨胀机中的任何一个在任何情况下都不能在最佳效率的工作点工作，结果，使空气循环冷冻机的制冷系数下降。
在文献1所公开的发明中，为在外界空气温度发生变化时改变从水与空气热交换器导入空气与空气热交换器的空气的温度，要改变膨胀机入口的温度。这样，由于改变了膨胀的排气温度，也改变了作为冷却对象的冷却室的温度。为避免这种情况，通过改变原动机的转速，改变压缩机和膨胀机的压力比，使膨胀机排出温度改变，从而得到理想的室内温度。但这样如上所述产生使空气循环冷冻机的制冷系数下降的结果。
在文献2所公开的发明中，在使用通常的热交换器用压缩机出口的高温空气对从室内返回的空气进行加热时，为对应空调室的负荷变动，通过增减供给空气循环冷冻机的电机的电力使压缩机的转速变化，增减压力比和空气流量，控制空调室的温度保持一定。此时，通过空气流量的增减，从室内返回的空气也增减，所以由热交换而得到的膨胀机入口空气温度和送向除湿转子的再生空气温度变化。
膨胀机入口空气温度变化时膨胀机出口空气温度也增减，伴随着压缩机转动的增减，与此直接连结的膨胀机的转速也改变，所以膨胀机出口温度也变化。从而不能使供给空调室内空气的温度保持一定。由于再生空气温度变化时除湿转子的除湿量增减，所以具有不能使供给空调室内的空气的湿度保持一定的缺点。
另外，该系统由于把进行除湿处理的空气全部导入除湿转子，所以必须采用大的除湿转子，使装置变大，不仅存在成本高的缺点，也难以如前所述针对空调负荷的变动调整湿度。
另外，本装置只能用于空调中，不能提供冷冻冷藏方面等更低温的冷却。
在冷冻仓库和冷藏仓库中，由于在工作中开关门而使比仓库内温度高的空气进入，在比摄氏零度高的温度的冷藏室产生结露，而在零度以下的冷冻冷藏仓库产生结冰。为防止发生上述情况，在现有技术中，采用在由热驱动的干燥空调机等把比仓库内温度的干燥空气送进室内的方式。为此，为制成干燥空气需要更多的能量，进一步还存在为提供高温度的干燥空气的显热负荷必须提高冷冻机能力的缺点。
发明内容
本申请发明的目的在于提供一种即使在外界气温变化的情况下，在使冷却室得到规定的温度和湿度时不降低冷冻机效率的冷却系统。
本申请发明的目的还在于提供一种即使在冷藏仓库从门和缝隙进入含湿气成份的外部空气的情况下，室内不结露不结冰的冷却系统。
为解决这些问题，为得到与对应要求的冷却室的负荷的变动对应、不因外部空气的变动而得到理想温度和湿度的空气循环冷冻空调装置，采用下述装置。
在本申请发明中，把空气循环冷冻机的各个压缩机和膨胀机设计为可自由转动。这可以通过把驱动空气循环冷冻机的压缩机和膨胀机的电动机用发电机马达实现。
另外，在本申请发明中，通过使接受由膨胀机产生的动力同时又驱动压缩机的电机作成双重结构，可以通过物理方式分开膨胀机的轴和压缩机的轴而实现。例如，膨胀机的轴形成发电机部的转子，压缩机的轴形成为电动机的转子。进而，也可以装备发电机，其把发电机部和电动机部的定子形成一体，把由膨胀机的动力产生的电力与从外部供给的电力供给电动机部。
通过这些方式，为得到所要求的冷却室的温度，不用从外部供给电力，通过使压缩机和膨胀机以最佳效率的转速转动，各自在具有最佳效率的工作点工作，结果，不会降低空气循环冷冻机的制冷系数。
另外，在本申请发明中，在空气循环冷冻机的低温热量回收热交换器和排热回收热交换器中以中间热媒体为媒介控制热交换量。通过在低温热量回收热交换器和排热回收热交换器/冷却热交换器中以中间媒体为媒介，即使作为冷却流体的外部空气或从冷却室返回的空气温度变动，通过使中间媒体的流量变化，在低温热量回收热交换器中，控制由负荷变化而改变流量和温度的膨胀机入口的空气温度，与膨胀机的转速无关，使膨胀机排出温度成为所希望的值，从而控制供给空调室的空气温度；而在排热回收热交换器中，即使外部气体温度变化，也可以冷却或热回收温度变化的压缩机出口的高温空气，与压缩机的转速无关，通过把一定温度的空气送到低温热量回收热交换器及把最理想温度的空气送到膨胀机，从而得到膨胀机最佳效率的转速，控制供给冷却室的空气湿度。
在本申请的发明中，在空气循环冷冻机中设置控制再生温度可控制除湿量的除湿器(除湿转子)和通过开闭控制挡板控制除湿量的除湿机进行冷却室的湿度控制。理想的是在压缩机的上游设置除湿转子且在膨胀机的下游设置除湿机的空气循环冷冻机中，在由外部空气冷却热回收或冷却从压缩机排出的高温空气的排热回收热交换器/冷却热交换器设有中间媒体，通过改变中间媒体的流量使交换热量变化，从由负荷变动及外部空气温度变动而改变流量和温度的压缩机出口的高温空气中回收热量，与压缩机的转速无关，通过得到除湿转子的理想再生空气温度控制供给冷却室的空气湿度；另外，在膨胀机的出口空气温度达到以零下产生雪和冰时可由带旁通机构的具有过滤器的除湿机除去一部分雪和冰，把理想湿度的空气送到冷却室，从而控制冷却室的湿度。
然而，在除湿转子可以吸收在位于配置该除湿机的低湿空气中露点以下的水份时，可以不设置该除湿机。作为这样高性能的除湿转子可以举出使用沸石的多级吸附转子。
使应流入空气压缩装置的外部空气或与外部空气混合从室内回收的空气中的一部分旁通除湿转子而在空气压缩装置的上游混合，可使大型除湿转子小型化，实现降低装置的尺寸和成本。
在本发明中，在空气循环冷冻机中设置控制再生温度可控制除湿量的除湿转子和控制除湿量的除湿机，把得到的干燥空气送到仓库。在向冷冻冷藏仓库导入低温空气的空气循环冷冻机中，为与上述同样地承受仓库的负荷变动，装备具有控制流量的中间媒体作为热交换媒体的低温热量回收热交换器，并装备由压缩机得到的高温度的空气加热外部空气的、具有控制流量的中间媒体作为热交换媒体的排热回收热交换器，利用加热的空气作为除湿转子的再生热源，把得到的低湿度空气送到由进入外部空气而容易发生结露的高温度的冷冻冷藏仓库而供给湿度负荷。另外，使从空气循环冷冻机排出的低温空气通过可控制除湿量的除湿机，并将该低温空气送入容易结冰的低温度的冷冻冷藏库中，防止结冰。
更具体的是，本申请的发明的空调系统具有导入第一空气的压缩机；导入由压缩机压缩的第一空气的热交换器；导入由热交换器进行了热交换的第一空气，并用连接机构与压缩机连接的膨胀机。该空调系统内还具有除湿器，通过由热交换器与第一空气进行热交换的第二空气降低除湿器的除湿剂的水份。在此，除湿器(除湿转子)的设置位置没有特别限定，设在压缩机导入前，压缩机导入后热交换器导入前、热交换器导入后膨胀机导入前、膨胀机导入后中的任何位置均可，理想的是压缩机导入前，压缩机导入后热交换器导入前，热交换器导入后膨胀导入前。最理想的是由除湿器除湿的第一空气导入压缩机。另外除湿器(除湿转子)的设置数量也不限定为一处，也可以设置多处。
另外，本申请的发明的空调系统具有导入第一空气的压缩机；导入由压缩机压缩的第一空气的热交换器；导入由热交换器进行了热交换的第一空气，并用连接机构与压缩机连接的膨胀机。该空调系统内还具有除湿器，在第一空气导入所述压缩机前混合比第一空气温度低的空气。在此，理想的是由除湿器除湿的第一空气导入压缩机。
另外，本申请的发明的空调系统具有导入第一空气的压缩机；导入由压缩机压缩的第一空气的热交换器；导入由热交换器进行了热交换的第一空气，并用连接机构与压缩机连接的膨胀机。该空调系统内还具有除湿器，具有切换阀，其有选择地把由热交换器与第一空气进行热交换的第二空气和由膨胀机排出的第一空气中的任何一个导入作为空调对象的空间。在此，理想的是由除湿器除湿的第一空气导入压缩机。
本申请的发明的空调系统具有导入第一空气的第一压缩机；导入由所述第一压缩机压缩的所述第一空气的第一热交换器；导入由所述第一热交换器进行了热交换的所述第一空气，并用连接机构与所述第一压缩机连接的第一膨胀机。该空调系统内还具有导入第三空气的第二压缩机；导入由所述第二压缩机压缩的所述第三空气的第二热交换器；导入由所述第二热交换器进行了热交换的所述第三空气，并用连接机构与所述第二压缩机连接的第二膨胀机；第一及第二除湿冻结装置，其可导入由所述第一膨胀机膨胀的所述第一空气和由所述第二膨胀机膨胀的所述第三空气，构成可以凝固所述第一空气和所述第三空气混合的结果的该混合空气中含有的水份；切换阀，其设置在所述第一和第二除湿冻结装置内，可使其中任一个动作。在此，理想的是利用所述空调系统产生的热，融解凝固在处于非工作状态的除湿冻结装置内的水份。另外，理想的是在所述空调系统内还具有除湿器，通过由所述第一热交换器与所述第一空气进行热交换的第二空气降低所述除湿器中的除湿剂的水份。另外，在融解除湿冻结装置内的凝固水份时，可以利用空调系统内产生的热量(理想的是排热)。例如，利用由所述第一热交换器与所述第一空气进行热交换的第二空气的热量或由所述第二热交换器与所述第三空气进行热交换的空气的热量。另外，在以后的最佳实施方式中，是利用从低温热量回收热交换器的排热，也可以利用从排热回收热交换器的排热。另外，除湿冻结装置也可以设置两个以上。
本申请的发明的所述空调系统中的连接机构理想的是具有压缩机和膨胀机共用的定子，插入定子中的压缩机的第一轴，插入定子中以与第一轴不同转速转动的膨胀机的第二轴。另外，由第二轴的转动在定子上产生的电力中的至少一部分供给用于使第一轴转动的定子。
另外，本申请的基础申请的日本国特愿2003-409964的内容全部记入本说明书中。
图1是本申请发明的第一实施方式的带控制功能的空气循环冷冻空调系统图；图2是本申请发明的第二实施方式的带除湿功能的空气循环空调系统(除湿制冷时)的流程图；图3是本申请发明的第三实施方式的带除湿功能的空气循环空调系统(除湿制冷时)的流程图；图4是本申请发明的第三实施方式的带除湿功能的空气循环空调系统(加湿采暖时)的流程图；图5是本申请发明的第四实施方式的带除湿功能的空气循环冷冻冷藏空调系统的流程图；图6是本申请发明的第四实施方式的带除湿功能的空气循环冷冻冷藏空调系统的流程图；图7是本申请发明的第五实施方式的带除湿功能的空气循环冷冻冷藏空调系统的流程图；图8是本申请发明的第五实施系统安装在冷冻系统时的模式图；图9是本申请发明的第二实施的变形例带除湿功能的空气循环冷冻冷藏空调系统的流程图；图10是本申请发明的第六实施系统带除湿功能的空气循环冷冻冷藏空调系统的流程图；图11是本申请发明的第六实施的变形例带除湿功能的空气循环冷冻冷藏空调系统的流程图。
具体实施例方式
图1是本申请发明的第一实施方式带控制功能的空气循环冷冻空调系统的流程图。
导入除湿转子2的处理侧2a除湿过的外部空气1经压缩机6、多个热交换器、膨胀机4和除湿器18进入冷却室14。在本实施方式，也可以使外部空气11经过排热回收热交换器10。排热回收热交换器10由外部空气11回收其热量。另外，在本实施方式，也可以使外部空气经过低温热量回收热交换器13。低温热量回收热交换器13通过从冷却室14排出的空气进行热回收。
在本实施方式，压缩机6和膨胀机4共用定子3，由发电机部5和电动机部7构成的机构连接。该发电机部5把膨胀机4的转轴4a与转子4b连接；该电动机部7把压缩机6的转轴6a与转子6b连接。由发电机部5产生的电力5a与从外部供给的电力7a由通过同步控制进行控制的电力控制器8a进行调整，作为驱动电力(调整电力)7b使发电机马达8转动。发电机马达8通过驱动压缩机6压缩空气使其成为高温高压。
排热回收热交换器10以可改变流量的中间媒体(中间热媒体)9为热媒体。通过改变中间媒体9的流量控制交换热量，同时把供给排热回收热交换器10的外部空气11加热到所要求的温度。通过被加热的高温外部空气导入除湿转子2的再生侧2b，可使除湿转子2干燥。进而，该排气送向热水器21产生热水22。
在排热回收热交换器10中冷却的空气导入通过改变中间媒体(中间热媒体)12的流量可控制交换热量的低温热量回收热交换器13中，由冷却室14返回的空气冷却成所希望的温度，进入膨胀机4中。空气在此膨胀成为低温低压，通过具有旁通机构16的过滤器17经可控制除湿量的除湿机18进入冷却室14，形成规定的温度和湿度，供给热负荷和湿度负荷。
根据本实施方式，由于空气循环冷冻机的压缩机6的转轴6a和膨胀机4的转轴4a以物理方式分开，所以各自可以独立的转速转动。这样，即使冷却室所求的温度和热负荷变化，各个压缩机和膨胀机可以最高效率的转速运行，实现节省电力和提高冷却效率。
根据本实施形式，由于把相当于膨胀机4和压缩机6的转速差的发电电力5a与外部供给电力7a一起供给驱动压缩机的电动机，所以可节约驱动压缩机的电量，实现再利用膨胀机4的能量。
根据本实施方式，由于可调整中间热媒体9，12的流量，所以不管改变冷却室的设定温度和外部气温变化，可以灵活地进行作业条件的调整，从而高效得到所希望的温度。另外，由于可改变交换热量，所以，即使在热负荷和外部气温度变化时也可以很容易使冷却室的温度保持一定。
根据本实施例，通过以中间热媒体为媒介控制空气循环冷冻机的低温热量回收热交换器和排热回收热交换器中的热交换热量，不管冷却室的温度和负荷，可得到发挥最高效率的压缩机和膨胀机的转速。通过其中之一或其组合，可对应较宽的冷却温度，即使冷却室的温度和外部空气温度的热负荷中一个以上的因素怎样变动，都可以构筑可保持高效率的空气循环冷冻冷藏空调装置。
另外，作为本实施方式的变形例，举出作为除湿转子2，使用采用沸石的多级吸附转子，且不使用除湿机18的形态。此时，由于该转子具有极高的吸水能力，所以可以吸附导入压缩机6中的空气中所含的大部分水份。结果，此时的空气中所含的水份量成为从膨胀机4放出的低温空气中的露点以下。从而，即使此时的空气从膨胀4放出，也不会产生在此时的低温空气中形成雪的问题。其结果当然可以不要除湿机18。
本实施方式的几个特征，可单独发挥效果，如果合起来能进一步发挥效果。
图2是把适用于本发明的带控制功能的空气循环冷冻空调系统作为制冷空调装置动作的、本发明的第二实施方式的流程图。
把从空调室101返回的空气102作为排气空气103排出的同时，把其中的一部分空气104与导入的外部空气108混合。混合后的空气109送到除湿除子105的处理侧105a除湿。由与实施方式1相同机构的发电机马达113驱动的膨胀机115连动驱动压缩机117，除湿的空气110导入该压缩机117中，经压缩成为高温高压的空气118。该空气理想的是导入以可控制流量的中间媒体119作为热交换器媒体的排热回收热交换器120中，通过加热导入此的外部空气121使温度下降。更理想的是也可以把该空气送到以可控制流量的中间媒体129作为热交换媒体的由外部空气122冷却的冷却热交换器123中。空气经冷却成为比外界空气温度稍高的空气124送到膨胀机115中。
空气124保持高的压力，经过膨胀机115其温度和压力下降，形成控制成所希望温度和湿度的空气125，供给空调室101。
由排热回收热交换器120加热的外部空气121成为高温空气126，送到除湿转子105的再生侧105b中，使除湿转子105干燥，排出。用于冷却冷却热交换器123的外部空气122成为高温排出。
另外，也可以取代此时适用的发电机马达113，使用其他形式的电机和发动机。在此，使用发动机时，也可以构成使排气透平和压缩机和/或膨胀机同轴连结。(在把两者同轴连结时，例如，如图9所示设置另外的压缩机；在只把其中任一个同轴连结时，例如，另一个由其他的转动方式(例如电动机)转动。)根据本实施方式，由于把用排热回收热交换器120加热的外部空气126用于干燥除湿转子105，所以可节约用于除湿的能量。另外，通过把用于热回收的热交换器与冷却热交换器和排热回收热交换器分离，可以用与冷却循环系统的空气独立的外部空气冷却其一部分。通过在热交换器中以可控制流量的中间热媒体为媒介，可以供给空调室不改变温度和湿度的空气。
根据本实施方式，由于从冷却室排出的空气的一部分再次作为冷却的空气返回，所以从冷却室排出的空气的温度比外部空气低，所以可用少量的能量进行冷却，通过对应冷却负荷调整返回量可以实现最佳条件下的工作。
通过其中一个或其组合，可以构筑具有可承受负荷变化和外部空气温度改变的优点的空气循环空调装置。
图3是本发明第三实施方式的带控制功能空气循环冷冻空调系统的制冷空调装置。在本实施方式，除湿转子105中具有旁通路径106是其特点。
与图2相同的要素采用相同编号并省略其说明。在本实施方式中，从空调室101全部返回空气102的一部分作为排出空气103排出，剩下的空气作为返回空气104，其中一部分作为除湿转子105的旁通空气106，剩下的返回空气107与导入的外部空气108混合作为除湿处理空气109送到除湿转子105的处理侧105a除湿。除湿后的空气110温度上升，但与除湿转子旁通空气106混合，湿度稍微上升，成为温度下降的混合空气111，经过在第二实施方式中已经说明的压缩机和热交换器及膨胀机，导入空调室。
根据本实施方式，由于旁通空气106导入除湿后的空气110中，所以传送到处理侧105a的空气流量变小，在系统中可以使作为大部件的除湿转子105变小，从而可实现系统小型化并降低成本。另外，由于通过混入旁通空气使导入压缩机117中的空气温度下降，所以可以减少压缩机的动力，节省冷冻机的能量。
图4是本发明第二或第三实施方式的变形例，是把这些实施方式(图2、图3)中的带除湿功能的空气循环空调系统作为采暖加湿系统工作的流程图。在本变形例，除去以下各点，与图2或图3中第二或第三实施方式的系统工作相同。
第二或第三实施方式，是使作为对象的室的温度降低同时进行除湿的除湿制冷系统。与此相对，在本变形例，是使作为对象的室的温度上升同时进行加湿的加湿采暖系统。为实现与前述不同的功能，在本变形例，不采用排出除湿冷却的膨胀机出口空气125而是使其经过热交换器120变暖，经过除湿转子105加湿了的出口空气127导入空调室101，提供加湿供暖。另外也可以把不经过除湿转子105的出口空气126导入空调室。
也可以把第三实施方式与本变形例结合起来。此时，可设置一个切换阀(图中未示出)，其可以把膨胀机115出口的除湿冷却空气125和除湿转子105的经加湿变暖的出口空气127有选择地导入冷却室101。该切换阀只要是具有可选择从两个输入路径输入的空气中的任意一种，或者具有以适当比率混合的功能的通用的切换阀就可以。另外，作为用阀切换的对象的空气，也可以使用不经过除湿转子105的出口空气126。
图5是本发明第四实施方式带除湿功能空气循环空调冷冻装置作为冷冻冷藏装置工作时的流程图。
从冷冻冷藏仓库501返回的空气502导入以可控制流量的中间热媒体503为热交换媒体的低温热量回收热交换器504中，成为温度上升的空气505。空气505导入压缩机511，进一步压缩成为高温度高压力的空气512。该压缩机511通过轴510与由本发明实施方式1的发电机马达或通常的电机、发动机506等驱动的膨胀机509连动而被驱动。该空气导入以可控制流量的中间媒体513作为热交换器媒体的排热回收热交换器514，通过加热外部空气515使自身温度下降。另外，理想的是该空气送入以可控制流量的中间热媒体503为热交换媒体的，由返回空气502冷却的低温热量回收热交换器504并被冷却。空气成为比冷冻仓库501中的温度稍高的空气516，送入膨胀机509中。空气516保持高的压力驱动膨胀机509，温度和压力都下降。此后，理想的是空气经过可控制除湿量的除湿机507，供给冷冻仓库501，提供冷冻。
在排热回收热交换器514加热的外部空气515成为高温空气518，送到除湿转子519的再生侧519b中使除湿转子519干燥再排出。由冷却热交换器504加热的返回空气502成为高温空气返回压缩机511中。
在与冷冻仓库相邻的比冷冻仓库温度高的前室520中，用供气风扇522供给来自冷冻仓库501的冷气521。这样，吸收热负荷成为换气523用换气风扇524驱动返回冷冻仓库1。其中，所谓热负荷是指每单位时间可冷却的热量，例如每小时3000千卡。从前室520返回的空气525的大部分导入除湿转子处理空气侧519a被除湿。其结果，成为低湿度的空气526。该空气把可控制流量的中间热媒体527作为热交换媒体，导入以外部空气528冷却的冷却热交换器529，以比外部空气温度稍高的温度导入前室520。这样，该空气由冷气521冷却同时提供湿负荷(单位时间可除湿的水份量)。
根据本实施方式，由于湿度低的空气导入前室520，所以即使湿气从外部进入或由操作人员出汗而产生水份，都可以抑制室内湿度上升，可使室内湿度总保持一定。其结果，可以防止室内结露。
根据本实施方式，可以由与冷却循环系统的空气相独立的外部空气冷却排热回收热交换器。另外，根据本实施方式，在低温热量回收热交换器和排热回收热交换器中可控制流量的中间热媒体作为热交换媒体存在。由此，不改变温度的空气送到冷冻冷藏室，不改变湿度的空气送到冷冻冷藏室的前室等，可以构筑可灵活对应负荷变动和外部空气温度变动的空气循环冷冻冷藏装置。
根据本实施例，可以得到不结露、不结冰的湿度和适应不同种类负荷的湿度。根据本实施例，由于可以用排热回收的热干燥除湿转子519，从而可以得到高效率合适的湿度。
图6是第四实施方式的变形例。在该实施方式中，其特征是将冷却热交换器525变更为转动式的显热转子530。低湿空气525送到显热转子530的高温侧530a中，把外界空气528送到显热转子530的低温侧530b进行热交换。
一般的显热转子比冷却热交换器效率高。根据本变形例，可以使被冷却空气的温度更低。
图7是本发明第五实施方式的冷却系统。在本实施方式中，把第一实施方式(参照图1)的系统用于冷却冷藏仓库的同时，作为排热回收热交换器710和低温热量回收热交换器713的中间媒体，采用具有在高温侧蒸发在低温侧凝缩的媒体的热管719、720。这样，可使系统简单，实现降低装置价格及小型化。另外，图中702表示压缩机，704表示膨胀机，708是发电机马达，711表示外部空气、冷却水和给水，714表示冷冻仓库，718表示除湿器。
图8表示本实施方式的图7的冷却系统用于冷冻冷藏集装箱时的模式图。本实施方式例如以图8左图所示的方式配置在集装箱内。图8右图表示集装箱的剖面图。其特征是，排出的低温空气排向在冷冻冷藏集装箱的里面设置的冷气排出通路820，冷气不直接排向箱内，低温热量传送给低温热量辐射板821，从冷却的低温热量辐射板821向箱内的冷冻冷藏物品822传递低温热量。另外，图中，804、806及808是发电机马达驱动空气压缩膨胀机单元，810是热管空气冷却器，813是热管低温热量回收热交换器。
根据本实施方式，由于冷气不直接接触冷冻冷藏物品，所以可以均匀冷却物品。
图9表示本发明第二实施方式(参照图2)系统的变形例。在该系统，其特点不是如第二实施方式那样把冷却对象空气直接导入压缩机117中，而是把空气在增压器114中进行预备压缩再导入压缩机117中。也就是，在该变形例通过由增压器114和压缩机117组成的两级空气压缩装置112进行两级压缩。增压器114由通用的电机或发动机113驱动，压缩机117由膨胀机115驱动。
所述两级空气压缩装置也可以用于第三乃至第六实施方式中。
通过实行本实施方式的两级空气压缩，可以直接连结压缩机117和膨胀机115，从而简化机构。此时，压缩机117由于以与膨胀机115相同的转速转动，所以使膨胀机以最佳转速工作时不一定发出最佳效率，而因为增压器114能够以与压缩机117不同的转速转动，所以可在最佳效率转动。其结果两级空气压缩装置112整体得到最佳效率。
以下，参照图10详细说明本发明第六实施方式的冷却系统。通常，急速冷冻食品时要吹进冷风。此时，在冷冻对象含有油脂成份时，油脂微粒会混进吹进的冷风中。而且，把该冷风送进冷却系统时，会使风扇和配管中附着油脂成份，成为产生霉变和细菌的原因。在本冷却系统中，可以形成不把冻结库中的冷却空气送到系统中同时也可以得到极低温的干燥空气的结构。在此，图中，901及941表示外部空气，903表示除湿转子，905和927表示压缩机，907和929表示与实施方式1相同机构的发电机马达，909及931表示膨胀机，911表示排热回收热交换器，913表示低温热量回收热交换器，915及917表示除湿冻结装置，919，921，923及925表示切换阀，933表示热交换器，935表示冻结库。另外，关于冻结库中的冷却空气不送到系统内这一点的特征在以下详细说明，而其他的构成要素(例如除湿转子，压缩机，热交换器和膨胀机等)由于与前述的其他的实施方式相比没变化，所以省略这些构成要素的说明。
首先，本系统的第一特点是设置可以把出自膨胀机909的低温空气进一步冷却至极低温的除湿冻结装置915及917。在此，该除湿冻结装置915及917构成通过导入在空气循环冷冻机(循环X)中循环的极低温空气(例如在膨胀机931出来的温度-80℃)，通过热交换冷却出自膨胀机909的低温空气(例如为0℃，3.5g(水)/kg(空气))。在此，在把低温空气冷却为超低温的过程中，低温空气中含有的水中超过露点的水份，作为雪积蓄在该除湿冻结装置915或917中。这样，从该除湿冻结装置915或917排出的超低温空气(例如-70℃)成为只含有该温度的露点以下的水份的干燥空气(例-70℃0.003g(水)/kg(空气))。
另外，本系统的第二特点是如上所述具有多个(例如两个)编号为915和917的除湿冻结装置，且这些装置可互相切换。如所述第一特点说明的那样，通过在除湿冻结装置内把空气冷却到极低温而在该除湿冻结装置内把超过露点的水份冻结。由于采用这种原理，持续工作时在该除湿冻结装置中雪冰积蓄的结果会使路径堵塞而不能正常工作。为在这种状态下可继续工作，在本系统中，设置多个除湿冻结装置(除湿冻结装置915及917)，形成在一个除湿冻结装置工作后，其内部积蓄冰时把冷却线路切换到另一个不积蓄冰的除湿冻结装置中的结构。具体地是该切换由切换阀919、921、923及925的操作进行，通过这些阀的切换，从膨胀机931排出的极低温空气可以导入除湿冻结装置915及917中任何一方。
以下，图11表示第六实施方式的变形例。在一个除湿冻结装置处于动作状态期间，另一个除湿冻结装置为准备下次使用必须融解内部的冰。在本变形例，构成利用冷却系统内的热交换器的排热除霜的装置。根据这样的构成，由于在更短时间可以融解除湿冻结装置内的冰，而达到可切换的状态，同时也可以缩小除湿冻结装置的尺寸。另外，压缩机905压缩的空气在热交换器913中由于可与除湿冻结装置内的超低温空气进行热交换，所以可以使导入膨胀机909之前的空气的温度变得非常低。
在此，图中937及939是切换阀，通过切换该阀，在低温热量回收热交换器913中进行了热交换的空气导入除湿冻结装置915及917中处于非动作状态的除湿冻结装置中。
另外，在图10及图11中表示的形态，导入压缩机(第二压缩机)927的空气(第三空气)是从除湿冻结装置915或917返回的空气。例如，空气也可以是外部空气。此时，通过组合多个(例如五个)由压缩机、热交换器和膨胀机构成的单元，可以得到极低温空气(通常每一个单元可以下降25～30℃左右)。另外，在图10及图11中表示的形态，采用与实施方式1相同机构的发电机马达907和929。也可以把这两个电机中的一个或全部换成图9的两级压缩装置(增压器114和压缩机117等)。
在本说明书中，讲述了几种实施方式都是适用于空调系统的改进。通过适当组合这些实施方式的特点可以得到具有多个特点的空调系统。所述空调系统是在本发明的目标范围中。另外，在本说明书，为叙述方便，讲述了各实施方式的效果。即使是不具备该效果的部分当然也属于本发明。
权利要求
1.一种空调系统，其具有导入第一空气的压缩机；导入由所述压缩机压缩的所述第一空气的热交换器；导入由所述热交换器进行了热交换的所述第一空气，并用连接机构与所述压缩机连接的膨胀机，其特征在于，在所述空调系统内还具有除湿器，通过由所述热交换器与所述第一空气进行热交换的第二空气降低所述除湿器的除湿剂的水份。
2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，由所述除湿器除湿的所述第一空气导入压缩机。
3.一种空调系统，其具有导入第一空气的压缩机；导入由所述压缩机压缩的所述第一空气的热交换器；导入由所述热交换器进行了热交换的所述第一空气，并用连接机构与所述压缩机连接的膨胀机，其特征在于，在所述空调系统内还具有除湿器，所述第一空气导入压缩机前混合比所述第一空气温度低的空气。
4.如权利要求3所述的空调系统，其特征在于，由所述除湿器除湿的第一空气导入压缩机。
5.如权利要求3或4所述的空调系统，其特征在于，所述低温空气从所述空调系统空调的对象的空间导入。
6.一种空调系统，其具有导入第一空气的压缩机；导入由所述压缩机压缩的所述第一空气的热交换器；导入由所述热交换器进行了热交换的所述第一空气，并用连接机构与所述压缩机连接的膨胀机，其特征在于，在所述空调系统内还具有除湿器，还具有切换阀，其有选择地把由所述热交换器与所述第一空气进行热交换的第二空气和由所述膨胀机排出的所述第一空气中的任何一个导入作为空调对象的空间。
7.如权利要求6所述的空调系统，其特征在于，由所述除湿器除湿的所述第一空气导入压缩机。
8.如权利要求6或7所述的空调系统，其特征在于，所述第二空气是导入所述除湿器降低除湿剂的水份后的空气。
9.一种空调系统，其具有导入第一空气的第一压缩机；导入由所述第一压缩机压缩的所述第一空气的第一热交换器；导入由所述第一热交换器进行了热交换的所述第一空气，并用连接机构与所述第一压缩机连接的第一膨胀机，其特征在于，其还具有导入第三空气的第二压缩机；导入由所述第二压缩机压缩的所述第三空气的第二热交换器；导入由所述第二热交换器进行了热交换的所述第三空气，并用连接机构与所述第二压缩机连接的第二膨胀机；第一及第二除湿冻结装置，其可导入由所述第一膨胀机膨胀的所述第一空气和由所述第二膨胀机膨胀的所述第三空气，构成可以凝固所述第一空气和所述第三空气混合的结果的、该混合空气中含有的水份；切换阀，其设置在所述第一和第二除湿冻结装置内，可使其中任一个动作。
10.如权利要求9所述的空调系统，其特征在于，利用所述空调系统产生的热融解凝固在处于非工作状态的除湿冻结装置内的水份。
11.如权利要求10所述的空调系统，其特征在于，所述热量是利用由所述第一热交换器与所述第一空气进行热交换的第二空气的热量或由所述第二热交换器与所述第三空气进行热交换的空气的热量。
12.如权利要求9～11中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统内还具有除湿器，通过由所述第一热交换器与所述第一空气进行热交换的第二空气降低所述除湿器中的除湿剂的水份。
13.如权利要求9～12中任一项所述的空调系统，其特征在于，由所述除湿器除湿的所述第一空气导入压缩机。
14.如权利要求1～13中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述连接机构具有所述压缩机和所述膨胀机共用的定子；插入所述定子中的所述压缩机的第一轴；插入所述定子中以与所述第一轴不同转速转动的所述膨胀机的第二轴。
15.如权利要求14所述的空调系统，其特征在于，由所述第二轴的转动在所述定子上产生的电力中的至少一部分供给用于使所述第一轴转动的所述定子。
16.如权利要求1～13中任一项所述的空调系统，其特征在于，至少具有两个所述压缩机，并构成所述连接机构，以使一个所述压缩机与所述膨胀机以相同转速转动。
17.如权利要求1～16中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述热交换器含有可控制流量的中间媒体。
18.一种空调系统，其具有空调机构，该空调机构具有导入第一空气的压缩机；导入由所述压缩机压缩的所述第一空气的热交换器；导入由所述热交换器进行了热交换的所述第一空气，并用连接机构与所述压缩机连接的膨胀机，其特征在于，所述空调系统内还具有除湿器，还具有向适用该空调系统的空调室中，至少温度或湿度不同相互交换空气的至少两个区域至少一个区域供给除湿了空气的装置。
19.如权利要求18所述的空调系统，其特征在于，由所述除湿器除湿的所述第一空气导入压缩机。
全文摘要
一种即使在外界气温变化的情况下，在使冷却室得到规定的温度和湿度时不降低冷冻机效率的冷却系统。该空调系统具有除湿器；导入第一空气的压缩机；导入由压缩机压缩的第一空气的热交换器；导入由热交换器进行了热交换的第一空气，并用连接机构与压缩机连接的膨胀机。该空调系统通过由热交换器与第一空气进行热交换的第二空气降低除湿器的除湿剂的水份。
文档编号H02K16/02GK1839283SQ20048002405
公开日2006年9月27日 申请日期2004年11月30日 优先权日2003年12月9日
发明者二階勋, 三轮浩, 确正典 申请人:株式会社地球船