KR0137914B1 - 저온 열교환 시스템 및 냉동 건조기 - Google Patents

저온 열교환 시스템 및 냉동 건조기

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KR0137914B1 KR1019940028303A KR19940028303A KR0137914B1 KR 0137914 B1 KR0137914 B1 KR 0137914B1 KR 1019940028303 A KR1019940028303 A KR 1019940028303A KR 19940028303 A KR19940028303 A KR 19940028303A KR 0137914 B1 KR0137914 B1 KR 0137914B1
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씨. 리 론
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래리 알. 카세트
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Abstract

본 발명은 저온 열교환 시스템 및 이를 이용한 냉동 건조기에 관한 것이다. 저온 열교환 시스템은 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 하나이상의 통로를 갖는 열교환기를 갖는다. 이러한 저온 열교환 시스템에는, 열교환기상에 얼음이 불균일하게 축적되는 것을 방지하기 위해 하나이상의 통로증 저온 열전달 유체의 유동 방향을 역전시키는 가역 회로가 제공된다. 추가적으로, 하나이상의 통로를 통과한 사용된 저온 열전달 유체의 일부는 재순환된다. 재순환중에, 사용된 저온 열전달 유체는 유입되는 냉동제와 혼합되어 저온 열전달 유체를 형성한다. 이러한 저온 열전단 유체는 형성된 다음 유동 가역 회로 및 열교환기의 하나이상의 통로증으로 유입된다. 정노 열전달 유체의 나머지 부분은 배출된다. 이러한 재순환으로 인하여 열교환기중 열전달 온도가 상승하여 균일한 얼음의 축적을 촉진시킨다. 이러한 열교환기는 냉동 건조 공정에서 승화된 수증기를 냉동시키기 위한 냉동 건조기중에 사용되는 응축기일 수 있다. 또한, 본 발명의 적절한 적용에 있어서, 재순환 및 혼합과 연관된 가역 작용이 저온 열교환 시스템에 자가-해동 작용을 제공하는데 사용될 수 있다.

Description

저온 열교환 시스템 및 냉동 건조기
첨부된 도면은 본 발명에 따른 냉동 건조기의 응축부에 사용되는, 본 발명의 저온 열교환 시스템의 개략도이다.
본 발명은 열부하를 냉각시키기 위해서 열교환기의 하나이상의 통로를 통해 저온 열전달 유체가 순환되는 저온 열교환 시스템에 관한 것이다. 또한 본 발명은 승화된 수증기를 응축시키는데 사용되는 응축리를 통해 저온 열전달 유체가 순환되는 저온 열교환 시스템을 이용한 냉동 건조기에 관한 것이다.
저온 열교환기는 환경적으로 피해를 주는 냉매를 사용하지 않고, 대신에 액화된 대기 가스와 같은 저온 열전달 유체를 사용한다는 관점에서 매력적인 대체 장치이다. 또한, 이러한 저온 열교환기는 냉각량에 있어서 더욱 큰 신축성을 제공하고 통상적인 냉매를 사용하는 열교환기보다 더욱 저온으로 냉각시킬 수 있다. 그러나, 저온 열전달 유체가 열교환기로 공급됨에 따라, 이러한 저온 열전달 유체가 유입되는 열교환기의 측면상에 더욱 많은 얼음이 축적되기 때문에, 이러한 열교환기를 밀집된 형태로 구성하기는 어렵다는 것이 밝혀졌다. 얼음이 축적된 열교환기의 부분은 열교환기의 다른 부분에 비하여 효율이 낮다, 이러한 얼음 그 자체는 냉각액과 같은 몇몇의 경우에 허용불가능할 수도 있고, 열교환기를 차단할 수도 있다. 또다른 문제는 열교환기의 온도를 조절하기 어렵다는 것이다. 저온 열전달 유체로서 액상 질소를 사용할 경우, 열교환기의 유입구는 약 77 K로 냉각될 수도 있다. 이러한 냉각은 특정한 형태의 식품에 나쁜 영향을 줄 수도 있고, 경우에 따라서는 냉각되는 제품을 물의 빙점 부근에서 냉각시킬 필요가 있어 비효율적일 수도 있다.
하기 논의되는 바와 같이, 본 발명은 저온 열교환 시스템내에 사용된 열교환기상에 축적된 얼음이 저온 열교환 유체를 사용하는 선행 기술의 열교환기와 비교하여 더욱 균일한 (경우에 따라 완전히 방지할 수 있는) 저온 열교환 시스템을 제공한다. 또한, 본 발명은 열전달되는 온도를 조절할 수 있는 저온 열교환 시스템을 제공한다.
본 발명은 저온 열교환 시스템을 제공한다. 저온 열교환 시스템은 저온 열교환 유체를 수용하는 하나이상의 통로를 갖는 열교환기를 포함한다. 하나이상의 통로에 가역 회로가 연통되어 있고, 이 가역 회로는 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 유입구를 갖고 있다. 또한, 이러한 가역 회로는 저온 열전달 유체를 하나이상의 통로내로 우입하여 저온 열전달 유체가 하나이상의 통로를 통해서 하나의 유동 방향으로 유동한 다음 반대방향으로 유동하도록 저온 열전달 유체의 유동 방향을 역전시키기 위한 수단을 갖추고 있다. 또한 이러한 가역 회로는 사용된 (spent) 저온 열교환 유체로서 하나이상의 통로를 통과한 저온 열전달 유체의 일부를 수용하기 위한 유출구를 구비하고 있다. 가역 회로의 유출구에는, 사용된 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 제순환 수단이 연통되어 있다. 재순환 수단은 사용된 저온 열전달 유체와 냉동제를 혼합하여 저온 열교환 유체를 형성시킴으로써 저온 열교환 유체의 엔탈피를 냉동제의 엔찰피보다 증가시키기 위한 혼합 챔버를 갖추고 있다. 본원 명세서 및 측허청구범위에 사용된 용어 냉동제는 주위 대기 조건에서 통상적인 온도보다 낮은 온도에서 액체 도는 고체로서 존재하는 물질을 의미한다. 냉동제의 예로는 질소, 산소, 아르곤, 이산화탄소 등과 같은 액화된 대기 가스가 있다. 저온 열전달 유체를 가역 회로내로 유입시키기 위해서 가역 회로의 유입구와 연통되어 있는 혼합 챔버 유출구가 제공되어 있다. 저온 열전달 유체를 가역 회로로 보내어 열교환기의 하나이상의 통로를 통과시키고 사용된 저온 열교환 유체로서 혼합 챔버내로 다시 유입시켜 순환시키기 위한 수단이 제공되어 있다. 또한 열교환기의 하나이상의 통로를 통과한 저온 열전달 유체의 나머지 부분을 배출시키기 위한 배출수단이 제공되어 있다.
저온 열전달 유체의 유동 방향을 역진시킴으로써 적어도 열교환기의 말단상에서 얼음이 균일하게 축적된다. 열교환기의 말단 사이의 중간 지점에서, 열교환기의 말단상에서보다 더욱 많은 양의 얼음이 축적될 수도 있다. 열교환기의 말단 사이에 축적되는 얼음의 양을 최소화시키기 위해서는, 사용된 저온 열전달 유체의 일부를 재순환시키고 이를 유입되는 저온 액체와 혼합시켜 열이 전달되는 평균 온도를 상승시킴으로써, 유입되는 저온 열전달 유체의 엔탈피를 증가시킨다. 본 발명의 적절한 적용에 있어서, 엔탈피 상승으로 인한 가역 유동은 축적된 얼음의 양이 허용불가능할 경우 자가-해동을 휘해서 사용할 수 있다.
얼름 축적 또는 서리에 대한 열교환기의 논의가 본 발명의 용도 분야를 물을 낸동시키는 경우로 제한하려는 것이 아님을 이해하여야 한다.
예를 들면, 식품의 냉각 또는 냉동과 같은 다른 용도에 있어서의 얼음 또는 서리는 이산화탄소 뿐만 아니라 본 발명의 특정 용도와 연관된 기타 얼음 또는 서리 형성물질일 수도 있다.
또다른, 양태에서 본 발명은 물질을 냉동 건조 처리하여 물질중에 함유된 수분을 냉동시키고 증기로 승화시키기 위한 냉동 건조 챔버를 포함하는 냉동 건조기를 제공한다. 방출된 증기를 냉동시키고 냉동된 증기를 얼음으로서 축적시키기 위한 응축기가 냉동 챔버와 연통되어 있다. 이러한 응축기는 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 하나이상의 통로를 갖는다. 이러한 응축기에는 가역 회로가 연통되어 있으며, 이러한 가역 회로는 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 유입구를 갖는다. 또한, 가역 회로에는 저온 열전달 유체를 응축기의 하나이상의 통로내로 유입시키고 저온 열전달 유체가 하나이상의 통로를 통해서 하나의 유동 방향으로 유동한 다음 반대 방향으로 유동하도록 저온 열전달 유체의 유동 방향을 역전시키기 위한 수단이 제공되어 있다. 유동방향의 역전은 응축기상에 얼음이 균일한 축적을 촉진시킨다. 또한, 가역 회로에는 응축기로부터 저온 열전달 유체의 일부를 사용된 저온 열교환 유체로서 수용하기 위한 유출구가 제공되어 있다. 가역 회로의 유출구에는 사용된 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 재순환 수단이 연통되어 있다. 재순화 수단은 사용된 저온 열전달 유체를 냉동제와 혼합함으로써 저온 열전달 유체를 형성시켜 저온 열전달 유체의 엔탈피를 냉도제의 엔탈피 이상으로 증가시키기 위한 혼합 챔버를 갖고 있다.
저온 열전달 유체를 가역 회로내로 유입시키기 위해서 가역 회로의 유입구와 연통되어 있는 혼합 챔버 유출구가 제공되어 있다. 저온 열전달 유체를 가역 회로로 보내어 응축기의 하나이상의 통로를 통과시키고 사용된 저온 열교환 유체로서 혼합 챔버로 다시 유입시켜 재순환시키기 위한 수단이 제공되어 있다. 또한, 응축기의 하나이상의 통로를 통과한 저온 열전달 유체의 나머지 부분을 배출시키기 위한 배출 수단이 제공되어 있다.
본 명세서는 본 출원인이 그의 발명으로 간주하는 사항들을 명확하게 지적한 특허청구번위로 종결되지만, 본 발명은 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
도면에는, 물질을 낸동 건조 처리하는 냉동 건조 챔버(10) 및 저온열전달 시스템의 일부를 형성하는 응축기(12)를 사용한 냉동 건조기(1)이 도시되어 있다. 냉동 건조 공정에서, 물질은 낸동 건조 챔버(10)내에 위치한다. 냉동 건조 공정에서, 물질은 냉매를 선반들내에 제공된 통로를 통해서 순환시킴으로써 선반상에서 냉동된다. 이어서, 냉동 건조기내의 압력을 냉동된 수분이 증기로 승화될 때까지 충분히 감소시킨다. 증기는 증기가 냉동된 응축기(12)로 회수된다.
응축기(12)에는 저온 열전달 유체가 통과하는 하나 통로(14)가 제공된다. 관련분야의 술련인이라면 이해할 수 있듯이 응축기(12) 또는 본 발명과 연관되어 사용되는임의의 다른 열교환기는 통로를 하나이상 포함할 수도 있다. 냉동 건조기(1)내에서, 저온 열전달 유체는 질소 증기이다.
질소 증기는 저온 열전달 시스템의 가역 회로(16)을 사용하므로써 응축기(12)내로 유입된다. 가역 회로(16)은 유입구(18) 및 유출구(20)를 갖는다. 제1, 제2, 제3 및 제4 전자 솔레노이드 밸브(22), (24), (26) 및 (28)의 트리(tree)가 제공된다. 제 1 밸브(22) 및 제 2 밸브(24)가 열리면, 질소 증기는 유입구(18)로 유입되어 제 1 밸브(22)를 통해 통로(14)를 통해서 다시 제 2 밸브(24)를 통과하여 유출구(20)으로 배출된다. 제 1 밸브(22) 및 제 2 밸브(24)가 닫히고 제 3 밸브(26) 및 제 4 밸브(28) 가 열리면, 질소 증기는 반대의 유동 방향으로 유이부(26) 및 제 4 밸브(26) 및 응축기(12)의 통로 (14)를 통해서 다시 제 4 밸브(28)을 통과하여 유출구(20)으로 배출된다. 삼방 밸브와 같은 또다른 다양한 밸브 형태를 사용할 수도 있다.
질소 증기의 일부는 재순환되지만, 질소 증기의 나머지 부분은 조정가능한 감압 밸브(30)을 통해서 배출되는 것이 바람직하다. 감압 밸브(30)은 저온 열교환 시스템내에 증가된 압력을 유지시킴으로써 열교환기내의 압력 강하 및 유동 속도를 최소화시키도록 조정된다. 압력을 유지시키면 폐(exhaust) 질소 증기가 충분히 높은 송출압력에서 유도될 수 있어 냉동 건조기 (1) 또는 본 발명에 따른 저온 열교환 시스템을 사용하는 장치내의 다른 곳에서도 사용될 수 있다. 관련분야의 숙련인이라면 이해할 수 있는 바와 같이, 배출도 또한 조절 밸브 또는 압력 스위치/밸브 조합과 같은 다른 밸브 장치에 의해 제어될 수 있다.
저온 열교환 시스템은 또한 저온 열전달 유체로서 작용하는 질소 증기를 재순환시키기 위해서 배출기(32)를 구비하고 있다. 배출기(32)는 고압 유입구(34) 및 저압 유입구(36)을 갖는다. 또한 , 배출기 (32)에는 추가적으로 압력 회수를 위한 확산부(37)이 제공되어 있다. 확산부(37)은 저온 열전달 유체를 배출시키기 위한 유출구(38)에서 종결된다. 저온 유체의 재순환된 부분은 배출기(32)내에 형성된 저압 영역에 의해서 배출기(32)의 저압 유입구(36)내로 회수된다. 도시되지 않았지만, 이러한 저압 영역은 냉동제가 고압 유입구(34)를 통해서 배출기(32)로 유입됨으로써 발생하는 벤츄리(venturi) 효과에 의해 형성된다. 고압 및 저압 유입구, 혼합을 위한 저압 영역, 및 고압 유출구를 갖지만, 반드시 배출기라고 불리지는 않는, 다른 형태의 벤츄리형 장치를 배출기(32)와 동일한 목적으로 사용할 수도 있다. 도시된 실시양태에서, 유입되는 냉동제는 약 1035 킬로파스칼의 게이지 압력 및 약 -185℃에서 공급되는 액상 질소이다. 고압 유입구(34)의 저압 유입구(36) 및 확산부(37)은 모두 (40)으로 표시된 저압 영역과 연통되어 있다. 저압 영역(40)은, 사실상 증기 형채일 수도 있는 유입되는 냉동제가, 응축기(12)를 통과함으로써 저온 열전달 유체를 형성하는 사용된 열전들 유체, 즉 질소 증기의 일부 중에 혼합되는 혼합 챔버로서 작용한다. 저온 열전달 유체의 압력은 확산부(37)중에서 어느 정도 회복된 다음 혼합 챔버의 유출구로서 작용하는 고압 유출구(38)로 배출된다. 고압 유출구(38)은 가역 회로(16)의 유입구(18)에 연통되어 있다.
이해할 수 있듯이, 이렇게 혼합하면 순환되는 저온 열전달 유체의 엔탈피를 유입되는 액상 질소의 엔탈피 이상으로 증가시킬 수도 있다, 상기 언급된 바와 같이, 유동의 역전에 수반되는 엔탈피의 증가는 응축기 (12)상의 균일한 얼음의 형성을 촉진시킨다. 본 발명의 적절한 적용에 있어서, 저온 열교환기에 자가-해동 기능을 제공하기 위해서 동일한 원리를 사용할 수도 있다.
배출기(32)는 움직이는 부분을 갖지 않으며 유입되는 냉동제와 저온 열전달 유체 사이에 열전달이 효율적으로 수행되기 때문에 바람직하다. 관련분야의 숙련인이라면 이해할 수 있듯이, 분리형 펌프 및 혼합 챔버와 같이 배출기(32)와 동일한 기능을 갖는 장치로 대체할 수 있다. 그러나 본 발명의 이러한 다른 가능한 실시양태는 더욱 복잡해지고 예시된 실시양태보다 비용이 증가될 수도 있다.
순환 용량을 최대화하기 위해서는, 저온 열교환 시스템은 또한 유입되는 액상 질소를 재순환되는 저온 열전달 유체의 일부와 열교환시킴으로써 가열하는 재순환 열교환기(42)를 구비할 수도 있다. 열이 시스템의 외부로 전달되지 않기 때문에, 냉동제의 전체 냉각 용량은 보존된다. 재순환 열교환기(42)는 제 1 통로(44) 및 제 2 통로(46)을 갖는다. 제 1 통로(44)는 고압 유입구(34)와 연통되어 있고 제 2 통로(46)은 저압 유입구(36)과 가역 회로(16)의 유출구(20) 사이에 연통되어 있다. 도시된 실시양태에서는, 제 1 통로(44) 및 제 2 통로(46)이 동일한 방향으로 연장되어 있지만, 재순환된 저온 열전달 유체의 일부 및 유입되는 액상 질소로부터 최대의 열을 전달하기 위해서는 서로 반대 방향으로 위치하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 열전달로 인하여 액상 질소의 엔탈피가 증가하여 그의 운동 용량이 증가함으로써 저온 열교환 시스템내에 재순환된 유동 속도가 증가한다. 순환도 및 이로 인한 저온 열전달 유체의 온도 제어는 비례)proportional) 밸브(48)에 의해서 수행할 수 있다.
이해할 수 있듯이, 응축기(12), 가역 회로(16), 배출기(32), 연통 파이핑 등은 모두 본 발명에 따른 임의의 저온 열교환 시스템에 대한 논의에 일반적으로 사용되는 것들이다. 본 발명의 임의의 저온 열교환 시스템은 선행 기술상의 요소들과 동일한 배치를 가질 수 있지만 냉동 건조 외의 다른 용도로 사용할 수 있다. 예를 들면, 하나이상의 통로를 갖는 열교환기는 하나이상의 냉동관을 통과하는 식품을 냉각시키 위해서 가역 회로 (16) 및 배출기(30)과 같은 배출기에 연통될 수도 있다. 감압 밸브(30) 및 재순환 열교환기(42)는 선택적으로 구비할 수도 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시양태에 대해 논의하였지만, 관련분야의 숙련인이라면 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 다양한 추가, 변화 및 생략이 가능하다는 것을 이해할 것이다.

Claims (10)

  1. (A) 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 하나이상의 통로를 갖는 열교환기; (B)(a) 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 유입구, (b) 저온 열전달 유체를 하나이상의 통로내로 유입시켜 저온 열교환 유체가 하나이상의 통로를 통해서 하나의 유동 방향으로 유동한 다음 반대 방향으로 유동하도록 저온 열전달 유체의 유동 방향을 역전시키기 위한 수단, 및 (c) 사용된 저온 열교환 유체가 통과된 후 하나이상의 통로로부터 저온 열전달 유체의 일부를 배출시키기 위한 유출구를 가지며, 상기 하나이상의 통로와 연통되어 있는 가역 회로; (C)(a) 사용된 저온 열전달 유체를 냉동제와 혼합하여 저온 열교환 유체를 형성시킴으로써 저온 열전달 유체의 엔탈피를 냉동제의 엔탈피 이상으로 증가시키기 위한 혼합 챔버, (b) 저온 열전달 유체를 가역 회로내로 유입시키기 위해서 가역 회로의 유입구와 연통되어 있는 혼합 챔버 유출구, 및 (c) 저온 열전달 유체를 가역 회로로 보내어 하나이상의 통로를 통과시키고 사용된 저온 열교환 유체로서 다시 혼합 챔버로 순화시키기 위한 수단를 가지며, 사용된 저온 열전달 유체를 수용하기 위해 상기 가역 회로의 유출구와 연통되어 있는 재순환 수단; 및 (D) 상기 하나이상의 열교환기중의 하나이상의 통로를 통과한 후 남아있는 저온 열전달 유체를 배출시키기 위한 배출 수단을 포함하는 저온 열교환 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 재순환 수단이 저온 액체를 수용하기 위한 고압 유입구, 사용된 저온 열전달 유체를 회수하기 위해 가역 회로의 유출구에 연통되어 있는 저압 유입구, 혼합 챔버로서 작용하고 상기 고압 및 저압 유입구와 연통되어 있는 저압 영역, 및 혼합 챔버 유출구로서 작용하고 저온 열전달 유체를 가역 회로중으로 배출시키기 위해 가역 회로의 유입구에 연통되어 있는 고압 유출구를 갖는 벤츄리형 장치를 포함하는 저온 열교환 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 가역 회로가 제 1 및 제 2 밸브가 열리면 저온 열전달 유채가 하나이상의 통로를 통해서 하나의 유동 방향으로 유동할 수 있도록 재순환 수단의 유입구와 유출구 사이에서 하나이상의 통로에 연통되어 있는 한쌍의 제 1 및 제 2 밸브; 및 제 1 및 제 2 밸브가 닫히고 제 3 및 제 4 밸브가 열리면 저온 열전달 유체가 하나이상의 통로를 통해서 반대의 유동 방향으로 유동할 수 있도록 재순환 수단의 유입구와 유출구 사이에서 하나이상의 통로에 또한 연통되어 있는 한쌍의 제 3 및 제 4 밸브를 포함하는 저온 열교환 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 재순환 수단이 저온 액체를 수용하기 위한 고압 유입구, 사용된 저온 열전달 유체를 회수하기 위해 가역 회로의 유출구에 연통되어 있는 저압 유입구, 혼합 챔버로서 작용하고 상기 고압 및 저압 유입구와 연통되어 있는 저압 영역, 및 혼합 챔버 유출구로서 작용하고 저온 열전달 유체를 가역 회로중으로 배출시키기 위해 가역 회로의 유입구에 연통되어 있는 고압 유출구를 갖는 벤츄리형 장치를 포함하는 저온 열교환 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 배출기의 고압 유입구에 연통되어 있는 제 1 통로; 및 배출기의 엔탈피를 증가시키기 위해서 배출기 전에 냉동제와 사용된 저온 열전달 유체 사이에 열교환시키기 위해서 가역 회로의 유출구와 배출기의 저압 유입구 사이를 연통하는 제 2 통로를 갖는 재순환 열교환기를 추가로 포함하는 저온 열교환 시스템.
  6. (A) 물질을 냉동 건조 처리하여 물질중에 함유된 수분을 냉동시키고 증기로 승화시키기 위한 냉동 챔버; (B) 저온 열전달 유체를 수용하여 상기 증기를 냉동시키기 위한 하나이상의 통로를 가지며 상기 증기를 냉동시켜 얼음으로서 축적시키기 위해서 상기 냉동 챔버와 연통되어 있는 응축기; (C)(a) 저온 열교환 유체를 수용하기 위한 유입구, (b) 저온 열전달 유체를 응축기의 하나이상의 통로내로 유입시켜 저온 열전달 유체가 하나이상의 통로를 통해서 하나의 유동 방향으로 유동한 다음 반대 방향으로 유동함으로써 응축기상에 얼음을 균일하게 축적시킬 수 있도록 저온 열전달 유체의 유동 방향을 역전시키기 위한 수단, 및 (c) 응축기로부터 사용된 저온 열교환 유체로서 저온 열전달 유체의 일부를 수용하기 위한 유출구를 가지며, 상기 응축기에 연통되어 있는 가역 회로; (D)(a) 사용된 저온 열전달 유체를 냉동제와 혼합하여 저온 열전달 유체를 형성시키으로써 저온 열전달 유체의 엔탈피를 냉동체의 엔탈피 이상으로 증가시키기 위한 혼합 챔버, (b) 저온 열전달 유체를 가역 회로내로 유입시키기 위해서 가역 회로의 유입구에 연통되어 있는 혼합 챔버 유출구, 및 (c) 저온 열전달 유체를 가역 회로로 보내어 응축기의 하나이상의 통로를 통과시키고 사용된 저온 열교환 유체로서 다시 혼합 챔버로 순환시키기 위한 수단을 가지며, 사용된 저온 열전달 유체를 수용하기 위해 상기 가역 회로의 유출구와 연통되어 있는 재순환 수단; 및 (E) 상기 응축기의 하나이상의 통로를 통과한 후 남아있는 저온 열전달 유체를 배출시키기 위한 배출 수단을 포함하는 냉동 건조기.
  7. 제6항에 있어서, 재순환 수단이 저온 액체를 수용하기 위한 고압 유입구, 사용된 저온 열전달 유체를 회수하기 위해 가역 회로의 유출구에 연통되어 있는 저압 유입구, 혼합 챔버로서 작용하고 상기 고압 및 저압 유입구와 연통되어 있는 저압 영역, 및 상기 저압 영역과 연통되어 있고, 저온 열전달 유체를 가역 회로중으로 배출시키기 위해 가역회로의 유입구에 연통되어 있으며 혼합 챔버 유출구로서 작용하는 고압 유출구로 종결되는 확산부를 갖는 배출기를 포함하는 냉동 건조기.
  8. 제6항에 있어서, 가역 회로가 제 1 및 제 2 밸브가 열리면 저온 열전달 유체가 하나이상의 통로를 통해서 하나의 유동 방향으로 유동할 수 있도록 제순환 수단의 유입구와 유출구 사이에서 하나이상의 통로에 연통되어 있는 한쌍의 제 1 및 제 2 밸브; 및 제 1 및 제 2 밸브가 닫히고 제 3 및 제 4 밸브가 열리면 저온 열전달 유체가 하나이상의 통로를 통해서 반대의 유동 방향으로 유동할 수 있도록 재순환 수단의 유입구와 유출구 사이에서 하나이상의 통로에 또한 연통되어 있는 한쌍의 제 3 및 제 4 밸브를 포함하는 냉동 건조기.
  9. 제8항에 있어서, 재순환 수단이 저온 액체를 수용하기 위한 고압 유입구, 사용된 저온 열전달 유체를 회수하기 위해 가역 회로의 유출구에 연통되어 있는 저압 유입구, 혼합 챔버로서 작용하고 상기 고압 및 저압 유입구와 연통되어 있는 저압 영역, 및 혼합 챔버 유출구로서 작용하고 저온 열전달 유체를 가역 회로중으로 배출시키기 위해 가역 회로의 유입구에 연통되어 있는 고압 유출구를 갖는 벤츄리형 장치를 포함하는 내동 건조기.
  10. 제9항에 있어서, 배출기의 고압 유입구에 연통되어 있는 제 1 통로; 및 배출기의 엔탈피를 증가시키기 위해서 배출기 전에 냉동제와 사용된 저온 열전달 유체 사이에 열교환시키기 위해서 가역 회로의 유출구와 배출기의 저압 유입구 사이를 연통하는 제 2 통로를 갖는 재순환 열교환기를 추가로 포함하는 냉동 건조기.
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