(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）ガスを検出する方法であって、
ＨＦＣガスを分解してフッ化水素（ＨＦ）ガスおよび１つまたは複数のイオン化した粒子を形成するのに十分な条件で、ガス試料に放射性元素からの放射線を照射する工程と、
帯電した粒子フィルターを使用して、前記１つまたは複数のイオン化した粒子を濾過する工程と、
ＨＦセンサーを使用して、前記ＨＦガスを検出する工程とを含み、前記ＨＦガスの存在はＨＦＣガスの存在を示す、方法。
【請求項２】
前記ＨＦガスの検出に応答してアラームを起動する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＨＦガスの検出に応答してＨＦＣ除去デバイスを起動する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＨＦＣガスが、テトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、トリフルオロエタンおよびジフルオロエタンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＨＦセンサーが、半導体ガスセンサーまたは二酸化スズ薄膜センサーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記放射性元素がアルファ線放出化合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
アルファ線放出化合物がアメリシウムである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記帯電した粒子フィルターが帯電した金属グリッドである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
フッ化水素（ＨＦ）ガスおよび１つまたは複数のイオン化した粒子を形成するのに十分な条件で、ガス試料に放射性元素からの放射線を照射して、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）ガスを分解するように構成された分解コンポーネントと、
前記１つまたは複数のイオン化した粒子を濾過するように構成された帯電した粒子フィルターと、
前記ＨＦガスを検出するように構成された感知コンポーネントと
を備える、ＨＦＣ検出デバイス。
【請求項１０】
前記ＨＦガスの検出に応答してアラームを起動するように構成されたトリガーコンポーネントをさらに備える、請求項９に記載のＨＦＣ検出デバイス。
【請求項１１】
前記ＨＦガスの検出に応答してＨＦＣ除去デバイスを起動するように構成されたトリガーコンポーネントをさらに備える、請求項９に記載のＨＦＣ検出デバイス。
【請求項１２】
前記ＨＦＣガスが、テトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、トリフルオロエタン、およびジフルオロエタンのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のＨＦＣ検出デバイス。
【請求項１３】
前記放射性元素がアメリシウムを含む、請求項９に記載のＨＦＣ検出デバイス。
【請求項１４】
前記帯電した粒子フィルターが帯電した金属グリッドを含む、請求項９に記載のＨＦＣ検出デバイス。
【請求項１５】
ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）ガスを検出するように構成されたＨＦＣ検出器を具備する冷却デバイスであって、前記ＨＦＣ検出器が、
ＨＦＣガスをフッ化水素（ＨＦ）ガスおよび１つまたは複数のイオン化した粒子を含む組成物へと分解するのに十分な条件で、ＨＦＣガス試料にアメリシウムからの放射線を照射するように構成された分解コンポーネントと、
前記１つまたは複数のイオン化した粒子を濾過するように構成された帯電した粒子フィルターと、
前記ＨＦガスを検出するように構成された感知コンポーネントとを備える、
冷却デバイス。
【請求項１６】
ＨＦＣガスを代替組成物へと変換するように構成されたＨＦＣ除去デバイスをさらに備える、請求項１５に記載の冷却デバイス。
【請求項１７】
前記ＨＦＣ検出器が、前記ＨＦガスの検出に応答して前記ＨＦＣ除去デバイスを作動するように構成されたトリガーコンポーネントをさらに備える、請求項１６に記載の冷却デバイス。
【請求項１８】
前記代替組成物が前記ＨＦＣガスより低い地球温暖化係数値を有し、前記代替組成物がフッ化カルシウムまたはフッ化ナトリウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の冷却デバイス。
【請求項１９】
前記ＨＦＣ検出器がさらに、前記ＨＦガスの検出に応答してアラームを起動するように構成されたトリガーコンポーネントを備える、請求項１５に記載の冷却デバイス。
【請求項２０】
冷媒コイルおよび圧縮機をさらに備え、前記ＨＦＣ検出器は前記冷媒コイルによって包囲された領域内にある、または前記圧縮機内にある、請求項１５に記載の冷却デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
以下の説明は、理解を助けるために提供される。提供される情報または引用される文献はいずれも従来技術とは認められない。
【０００２】
ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）は、冷蔵庫および空調装置などの家庭用冷却デバイスで冷媒として広く使用されている。ＨＦＣは一般に安全、安価であり、化学的に安定し、効率的、非毒性、非オゾン破壊性である。しかし、多くのＨＦＣは地球温暖化係数（ＧＷＰ）の値が高い。ＧＷＰ値の高い気体は一般に、ＧＷＰ値の低い気体より速い速度で地球温暖化を進行させると考えられている。ＨＦＣの多くの利点により、同様の安全性、毒性、および化学的安定性を有する適切な代替冷媒は容易に入手可能ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在使用されている多くの冷却デバイスは、ＨＦＣが漏洩しやすい。そのような漏洩はＨＦＣを大気へと放出させ、したがって地球温暖化をさらに促進する。したがって、そのような漏洩が起きた場合、ＨＦＣの放出を検出し、防止するデバイスおよびシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本技術は、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）ガスを検出するための例示的な方法を提供する。方法は、ＨＦＣガスを分解してフッ化水素（ＨＦ）ガスおよび１つまたは複数のイオン化した粒子を形成するのに十分な条件で、ガス試料に放射性元素を照射する工程を含む。方法はさらに、帯電した粒子フィルターを使用して、１つまたは複数のイオン化した粒子を濾過する工程と、ＨＦセンサーを使用して、ＨＦガスを検出する工程とを含み、ＨＦガスの存在はＨＦＣガスの存在を示す。
【０００５】
本技術はまた、分解コンポーネント、帯電した粒子フィルターおよび感知コンポーネントを含む、例示的なハイドロフルオロカーボン検出デバイスも提供する。分解コンポーネントは、フッ化水素（ＨＦ）ガスおよび１つまたは複数のイオン化した粒子を形成するのに十分な条件で、ガス試料に放射性元素を照射してＨＦＣガスを分解するように構成されている。帯電した粒子フィルターは１つまたは複数のイオン化した粒子を濾過するように構成され、感知コンポーネントはＨＦガスを検出するように構成されている。
【０００６】
本技術はまた、ＨＦＣガスを検出するように構成されたハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）検出器を含む例示的な冷却デバイスを含む。ＨＦＣ検出器は、分解コンポーネント、帯電した粒子フィルターおよび感知コンポーネントを含む。分解コンポーネントは、ＨＦＣガスをフッ化水素（ＨＦ）ガスおよび１つまたは複数のイオン化した粒子を含む組成物へと分解するのに十分な条件で、ＨＦＣガス試料にアメリシウムを照射するように構成されている。帯電した粒子フィルターは１つまたは複数のイオン化した粒子を濾過するように構成され、感知コンポーネントはＨＦガスを検出するように構成されている。
【０００７】
上記の概要は例示にすぎず、どのようにも制限するものではない。上記で説明された例示的な態様、実施形態および特徴に加えて、以下の図面および詳細な説明を参照することによって、他の態様、実施形態および特徴が明らかになるであろう。
【０００８】
本開示の前述および他の特徴は、添付の図面と併せて以下の説明および添付の特許請求の範囲を読めば、より十分に明らかになるであろう。これらの図面は本開示によるいくつかの実施形態を示しているにすぎず、したがってその範囲を制限すると見なされるべきではないことを理解した上で、本開示は、添付の図面を使用しながら、さらなる専門性および詳細とともに説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的な実施形態によるハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）検出デバイスの図である。
【図２】例示的な実施形態による図１のＨＦＣ検出デバイスを使用して空気中のＨＦＣを検出する方法を示す図である。
【図３】例示的な実施形態によるＨＦＣ検出および除去システムを示す図である。
【図４】例示的な実施形態によるハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）除去デバイスの図である。
【図５】例示的な実施形態による図４のＨＦＣ除去デバイスの断面図である。
【図６】例示的な実施形態による図３のＨＦＣ検出および除去システムを使用してＨＦＣを検出し除去する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面では、別段の記載がない限り、同様の記号は一般に同様の部品を示す。詳細な説明、図面および特許請求の範囲で説明される例示的な実施形態は、制限的な意味を有するものではない。本明細書に示された主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態を使用することもでき、他の変更を行うこともできる。本明細書で一般に説明され、図において例示される本開示の態様は、多種多様な異なる構成に配置し、置換し、組み合わせ、設計することができ、それらはすべて明示的に企図され、本開示の一部を形成することができることが容易に理解されよう。
【００１１】
ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）の漏洩は、ＨＦＣを冷媒として使用するどのようなタイプの冷却デバイス（たとえば、冷蔵庫、空調装置など）にも起こることがある。ＨＦＣは高い地球温暖化係数値を有し、したがってＨＦＣの大気中への放出は地球温暖化を促進することがある。従来のＨＦＣ検出器は一般に、たとえば５０ｐｐｍの範囲またはそれより高い、高濃度のＨＦＣガスを検出できるにすぎない。さらに、従来のＨＦＣ検出器は一般に高価であり、かさばる。
【００１２】
本明細書では、より低い濃度の周囲の気体ＨＦＣ組成物を検出するための例示的なデバイスおよびシステムが説明される。そのような検出デバイスおよびシステムは、１０ｐｐｔの範囲のＨＦＣ組成物を検出することができる。これらのＨＦＣ検出デバイスは、試料に電離放射線を照射することによってＨＦＣガスの試料を分解するように構成された分解コンポーネントを含む。ＨＦＣガスの試料への照射によって、ＨＦＣガスはフッ化水素（ＨＦ）および１つまたは複数のイオン化した粒子を形成する。ＨＦＣ検出デバイスはさらに、１つまたは複数のイオン化した粒子を濾過するように構成された帯電した粒子フィルターおよびＨＦガスを検出するように構成された感知コンポーネントを含む。（感知コンポーネントによって検出された）ＨＦガスの存在は、ＨＦＣガスの存在を示す。以下で説明するＨＦＣ除去デバイスおよび方法は、安全、費用効果的、および効率的な方法で、微量の周囲のＨＦＣ組成物を検出することができる。
【００１３】
図１は、例示的な実施形態によるハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）検出デバイス１００を示す。ＨＦＣ検出デバイス１００は、分解コンポーネント１１０、帯電した粒子フィルター１２０および感知コンポーネント１３０を含む。分解コンポーネント１１０は、ＨＦＣガスの試料を分解するために使用される電離放射線を放出するように選択された化合物を含む。ＨＦＣガスを含む、または含まない可能性のある空気を、ファンまたはポンプを介して分解コンポーネント１１０へと分配することができる。代替実施形態では、分解コンポーネント１１０は、周囲の空気の流れに開口した容積を含むことができる。そのような実施形態では、空気を分解コンポーネント１１０へと移動させるための特別な機器は必要ない。したがって、空気は、当業者には既知であり家庭用煙検出器で一般に使用される、選択された化合物によって生成される電離放射線の近傍内へと分配される。
【００１４】
例示的な実施形態では、電離放射線を放出するために選択される化合物は、アメリシウム２４１などのアルファ線放出放射性元素である。代替実施形態では、化合物は、当業者には知られているように、電離放射線を介してＨＦＣガスを分解することができる低エネルギーアルファ線放出放射性元素を含むことができる。例示的な実施形態では、０．２８マイクログラム（μｇ）のアメリシウム２４１が使用されているが、より多量またはより少量のアメリシウムを使用することもできる。一実施形態では、アメリシウムは、アメリシウム２４１からの電離放射線を放出して分解コンポーネント１１０に収集された周囲の空気を照射することができるピンホールを含む容器内に封入されている。一実施形態では、ピンホールは直径０．５〜４ｍｍの円形構成を有する。代替実施形態では、ピンホールは、設計上の必要に応じて当業者には既知の任意の構成を有することができる。代替実施形態では、セシウム１３７などの低エネルギーガンマ放射体を使用することができる。分解コンポーネント１１０は、ＨＦＣガスの試料を照射し、それによりＨＦＣガスをフッ化水素へと分解するように構成されている。例示的な実施形態では、ＨＦＣガスの試料は周囲の空気からの酸素および窒素と混合される。その結果、照射によるＨＦＣガスの試料の分解は、酸素、窒素、および周囲の空気内の他の粒子への照射ももたらす。したがって、照射によって、フッ化水素だけでなく、イオン化した酸素、イオン化した窒素および、微量のアルゴン、二酸化炭素、メタン、オゾン、水蒸気など、他のイオン化した粒子も生成される。
【００１５】
帯電した粒子フィルター１２０は、感知コンポーネント１３０がこれらの粒子の存在を感知しないように、照射によって生成された様々なイオン化した粒子を濾過するように構成されている。様々なイオン化した粒子を帯電した粒子フィルター１２０で濾過しないと、様々なイオン化した粒子によって感知コンポーネント１３０が大きなノイズ信号を読み取るようになり、したがってフッ化水素の測定値が不明瞭になる。例示的な実施形態では、帯電した粒子フィルター１２０は、ＨＦＣガスの試料が分解されるＨＦＣ検出デバイス１００の領域と感知コンポーネント１３０との間に配置された、帯電した金属グリッドまたはメッシュを含む。代替実施形態では、帯電した粒子フィルター１２０は、らせん構造を有するグリッドを含むことができる。
【００１６】
一実施形態では、帯電した粒子フィルター１２０は、１ｃｍ３未満のサイズを有することができ、約５０μｍの直径の開口を有することができる。いくつかの実施形態では、帯電した粒子フィルター１２０および感知コンポーネント１３０は、分解コンポーネント１１０の１インチ内に置くことができる。感知コンポーネント１３０は、０．５〜５ｍｍの帯電した粒子フィルター１２０内に配置することができる。代替実施形態では、設計上の必要に応じて、代替スペーシングを使用することができる。
【００１７】
帯電した粒子フィルター１２０は、フッ化水素などの中性化合物を通過させる。しかし、帯電した金属グリッドはイオン化した粒子を反発し、または引き寄せ、したがってイオン化した粒子が感知コンポーネント１３０を通過しないようにする。帯電した粒子フィルター１２０は、イオン化した粒子などを反発し、引き寄せることができる任意の材料から形成することができる。たとえば、帯電した粒子フィルター１２０は、タングステン、レニウム、タンタル、白金、銅または当業者には既知の同様の材料を含むことができる。このようにして、イオン化した粒子によって感知コンポーネント１３０で発生するノイズ信号が、大幅に低減される。
【００１８】
感知コンポーネント１３０はＨＦＣガスの分解によって生成されるフッ化水素ガスの存在を検出するように構成されている。感知コンポーネント１３０によるフッ化水素ガスの検出は、ＨＦＣガスの存在を示す。例示的な実施形態では、感知コンポーネント１３０は、二酸化スズ薄膜センサーである。二酸化スズ薄膜センサーは、たとえば約５０ｐｐｂなど、非常に少量のフッ化水素の存在を検出することができる。Ｐｉｃａｒｒｏ社製の半導体「ＷＳ−ＣＲＤＳ」フッ化水素検出器など、様々な他のフッ化水素検出器は、約１０ｐｐｔまでのフッ化水素濃度検出することができる。様々な実施形態では、感知コンポーネント１３０は、たとえば半導体センサー、赤外線センサーなど、当業者には既知の任意のフッ化水素検出器とすることができる。Ｐｉｃａｒｒｏ社製の「ＷＳ−ＣＲＤＳ」フッ化水素検出器など、様々な他のフッ化水素検出器は、約１０ｐｐｔまでのフッ化水素濃度検出することができる。
【００１９】
図２は、例示的な実施形態による図１のＨＦＣ検出システム１００を使用して空気中の周囲のＨＦＣ組成物を検出する方法２００を示す。工程２００では、ＨＦＣ検出デバイス１００は、ＨＦＣガスの試料に分解コンポーネントを介して電離放射線を照射する。一実施形態では、２．４×１０１８ｅＶ／ｇｈのアメリシウム２４１を使用してＨＦＣガスの試料に照射することができる。代替実施形態では、設計上の必要に応じて様々な濃度のアメリシウム２４１を使用することができる。代替実施形態では、限定はされないが、セシウム１３７、または電離放射線を介してＨＦＣガスを分解することができる当業者には既知の任意の他の放射性元素などのガンマ放射体をＨＦＣガスに照射することができる。ＨＦＣガスの試料の照射によって、ＨＦＣガスはフッ化水素ガスおよび１つまたは複数のイオン化した粒子へと分解される。例示的な実施形態では、ＨＦＣガスの試料は酸素、窒素、および様々な他の粒子を含むことがある周囲の空気と混合され、または周囲の空気中に存在することがある。その結果、ＨＦＣガスの試料への照射によって、ＨＦＣガスの試料に含まれる周囲の空気中の他の粒子も照射され、（ＨＦＣガスの分解から）フッ化水素および（周囲の空気の照射から）イオン化した酸素、窒素、および他の粒子が生成される。
【００２０】
工程２１０では、帯電した粒子フィルターを使用してイオン化した粒子を濾過する。例示的な実施形態では、金属グリッドなどの金属フィルターが帯電される。帯電した金属グリッドは、フッ化水素などの中性化合物を通過させる。帯電した粒子フィルターは、（イオン化した粒子およびフィルターの多孔性によって）様々なイオン化した粒子を反発し、または引き寄せ、イオン化した粒子が感知コンポーネント付近の領域へと移動しないようにする。様々なイオン化した粒子を帯電した粒子フィルターによって濾過しないと、様々なイオン化した粒子は感知コンポーネントで大きなノイズ信号を発生させる可能性が高く、したがってフッ化水素の測定値が不明瞭になる。
【００２１】
工程２３０では、二酸化スズ薄膜センサーまたは当業者には既知の他のフッ化水素検出器などの感知コンポーネントが、ＨＦＣガスの試料の分解によって生成されたフッ化水素を検出する。したがって、フッ化水素ガスの検出はＨＦＣガスの存在を示すと考えられる。一実施形態では、感知コンポーネントによって検出されたフッ化水素ガスの濃度に基づいて、空気中のＨＦＣガスの濃度を測定することができる。照射されると、様々なタイプのＨＦＣガスが様々な量のフッ化水素ガスを生成するので、検出されたフッ化水素ガスの濃度とＨＦＣガスとの関係は、空気中のＨＦＣガスのタイプによって異なる。一実施形態では、空気中のＨＦＣガスの濃度は、感知コンポーネントによって検出されたＨＦガスの量を生成するのに必要な（およびＨＦＣガスを照射化合物で照射したことによって生じる）ＨＦＣガスの量を計算することによって測定される。そのような実施形態では、感知コンポーネントは、そのような計算を行うように構成されたマイクロプロセッサを含むことができる。あるいは、感知コンポーネントは、計算を行うように構成された外部マイクロプロセッサと通信可能に接続することができる。一実施形態では、ＨＦＣガスの量の測定に適正な計算が確実に使用されるように、検出デバイスによって検出されると予想されるＨＦＣガスのタイプがマイクロプロセッサに手動で入力される（および／または、あらかじめプログラムされる）。
【００２２】
工程２４０では、フッ化水素の陽性または陰性検出に対して適切な応答が実行される。例示的な実施形態では、フッ化水素の陽性検出に応答してアラームが起動される。上記で述べたように、１０ｐｐｔまでの濃度のフッ化水素の検出はアラームを起動するのに十分とすることができる。しかし、アラームを起動するのに必要な閾値量は、ＨＦＣセンサーによって検出することができる任意の量とすることができる。したがって、より感度の高いＨＦＣセンサーが開発されると、より低い閾値量をアラームの起動に使用することができる。
【００２３】
アラームは当業者には既知の任意のアラームとすることができる。たとえば、アラームは可聴アラーム、可視アラームまたは組合せとすることができる。一実施形態では、感知コンポーネントを、アラームを提供するように構成されたコンピュータと通信可能に接続することができる。代替実施形態では、コンピュータは、フッ化水素の陽性検出を通信するために、当業者には知られているように、ワイヤレス出力および読出し値を提供するように構成することができる。代替実施形態では、コンピュータは、周囲のＨＦＣガスを除去するために、フッ化水素の陽性検出に応答してＨＦＣ除去デバイスを起動するように構成することができる。コンピュータは、当業者には知られているように、配線接続またはワイヤレス接続によってＨＦＣ除去デバイスと通信することができる。コンピュータはさらに、フッ化水素の陰性検出に応答して、ＨＦＣガスがないこと、または検出可能な量より少ない量のＨＦＣガスが現在空気中に存在することを示す適切な信号（たとえば、可聴または可視信号）を伝達するように構成することができる。たとえば、測定値をディスプレイに表示し、ＨＦＣガスがないことを示すことができる。
【００２４】
図３は、例示的な実施形態によるＨＦＣ検出および除去システム３００を示す。システム３００は、通信チャンネル３３０によってＨＦＣ除去デバイス３２０に通信可能に接続されるＨＦＣ検出デバイス３１０を含む。一実施形態では、ＨＦＣ検出デバイス３１０は、上記で述べたように、分解コンポーネント、帯電した粒子フィルターおよび感知コンポーネントを含む。分解コンポーネントは、アメリシウムまたは電離放射線を生成するように構成された任意の他の放射線放出化合物を周囲の空気に照射するように構成されている。周囲の空気がＨＦＣ組成物を含む場合、照射されたアメリシウムによって、ＨＦＣ組成物はフッ化水素ガスおよび１つまたは複数のイオン化した粒子を含む組成物へと分解される。ＨＦＣ検出デバイス３１０の感知コンポーネントは、フッ化水素ガスの存在を検出するように構成されている。したがって、感知コンポーネントは、アメリシウムの照射による周囲の空気中のＨＦＣ組成物の分解によって生じたいかなるフッ化水素ガスの存在も検出する。フッ化水素ガスを感知すると、ＨＦＣ検出デバイス３１０はＨＦＣ組成物の存在を示す電気信号を出力する。帯電した粒子フィルターは、１つまたは複数のイオン化した粒子を反発し、または引き寄せ、それによって１つまたは複数のイオン化した粒子が、ＨＦＣ組成物が分解される場所から感知コンポーネントへと移動しないようにする。その結果、帯電した粒子フィルターは、イオン化した粒子の感知に起因した感知コンポーネントで過剰なノイズが発生しないようにする。
【００２５】
ＨＦＣ除去デバイス３２０は、周囲のＨＦＣガスを除去することができる、当業者には既知の任意のデバイスとすることができる。一実施形態では、ＨＦＣ除去デバイス３２０は、図４および図５に関して以下で説明するように、外部ケースに形成された外部ガラス面および外部ケース内に配置された内部加熱素子を含む。ＨＦＣ検出デバイス３１０からの電気信号に反応して、ＨＦＣ除去デバイス３２０の内部加熱素子は、周囲のＨＦＣ組成物と接触すると、以下でさらに詳細に説明するようにＨＦＣ組成物が分解されるように、ガラス面を加熱するように構成されている。
【００２６】
図４は、例示的な実施形態によるハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）除去デバイス４００を示す。ＨＦＣ除去デバイス４００は、コンポーネント４１０および加熱素子４３０を含む（図４には示さず）。加熱素子４３０は、電気加熱コイル、電気加熱ロッド、または当業者には既知の任意の他の加熱デバイスを含むことができる。一実施形態では、加熱素子４３０は、図５に示すように、コンポーネント４１０内に配置される。コンポーネント４１０は、金属、ガラス、または加熱素子４３０とガラス面４２０との間で熱を伝達することができる、当業者には既知の任意の他の製品から形成することができる。ガラス面４２０はコンポーネント４１０の表面に形成される。ガラス面４２０は、４５Ｓ５バイオガラス、ソーダ石灰ガラス、または以下に述べるようにＨＦＣと反応可能な当業者には既知の任意の他のガラスを含むことができる。ガラス面４２０は、１つまたは複数のガラスビーズを含むことができる。一実施形態では、ガラス面４２０は複数のガラスビーズを含む。別の実施形態では、ガラス面４２０は、ガラスフリット、すなわち、ガラスの作製に使用されるセラミック、砂、粉などの粒状組成物を含むことができる。様々な他の実施形態では、加熱されたガラスと周囲の空気とを接触させる、当業者には既知の任意のガラス構成を使用することができる。
【００２７】
図５は、例示的な実施形態によるＨＦＣ除去デバイス４００の断面図を示す。上記で説明したように、ＨＦＣ除去デバイス４００は、コンポーネント４１０内に配置された加熱素子４３０を含む。代替実施形態では、加熱素子４３０がガラス面４２０を十分に加熱することができるように、コンポーネント４１０の近傍に配置されている限り、加熱素子４３０は、コンポーネント４１０内に配置されていなくてもよい。たとえば、例示的な実施形態では、コンポーネント４１０はガラス面を有する金属板を含むことができ、加熱素子４３０はコンポーネント４１０の後方であるがガラス面を加熱するのに十分な近傍に配置することができる。
【００２８】
周囲の気体ＨＦＣ組成物の存在を示すＨＦＣセンサーからの信号に応答して、加熱素子４３０はガラス面４２０を加熱する。ＨＦＣセンサーは、酸化スズ半導体センサー、赤外線センサー、または当業者には既知の任意の他のＨＦＣセンサーとすることができる。例示的な実施形態では、ＨＦＣセンサーは、加熱素子を制御するように構成されたマイクロプロセッサのアナログまたはデジタル入力と接続されている。様々な実施形態では、ＨＦＣセンサーは、当業者には既知の配線で接続されたまたはワイヤレスの通信チャンネルを介して、マイクロプロセッサと接続することができる。
【００２９】
代替実施形態では、加熱素子４３０を周期的にオンおよびオフするように構成することができる。ガラス面４３０は、放射加熱工程によって加熱され、それによって加熱素子４３０から放出される熱が外向きに放射され、ガラス面４２０によって吸収される。加熱されたガラス面４２０は、周囲の気体ＨＦＣ組成物と接触すると、ＨＦＣ組成物と反応して、周囲の気体ＨＦＣ組成物より低い地球温暖化係数値を有する様々な非毒性の追跡不能な副生成物を形成する。
【００３０】
加熱されたガラス面４２０は、アルカリイオンがガラス面４２０から引き出されて周囲の気体ＨＦＣ組成物と反応する脱アルカリ工程を通して、周囲の気体ＨＦＣ組成物と反応する。ガラス面４２０のアルカリイオンは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）を含む。周囲の気体ＨＦＣ組成物が加熱されたガラス面４２０の酸化ナトリウムおよび酸化カルシウムと反応すると、ＨＦＣ組成物が分解され、非毒性の追跡不能なレベルのフッ化ナトリウムおよびフッ化カルシウムが形成される。代替実施形態では、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）および塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を生成することができる。Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｐ．  Ｍａｈｏｎｅｙの米国特許第３，２４９，２４６号では、食品および薬品用途でソーダ石灰ガラスコンテナの表面を脱アルカリ化するために同様の化学反応を使用し、参照によってその全体を本明細書に援用する。
【００３１】
例示的な実施形態では、システム３００は、冷蔵庫または空調デバイスなどの冷却デバイスの一部として実装される。そのような冷却デバイスは、ＨＦＣ組成物を含む冷媒が中を通過する冷媒コイルを含むことができる。冷却デバイスはまた、冷媒を圧縮するための圧縮機を含むことができる。ＨＦＣ検出デバイス３１０および／またはＨＦＣ除去デバイス３２０は、冷媒デバイスの冷媒コイルの内部、冷媒コイルによって囲まれている領域内、または冷媒コイルの近傍に配置することができる。代替実施形態では、ＨＦＣ検出デバイス３１０および／またはＨＦＣ除去デバイス３２０は、圧縮機内または圧縮機付近に配置することができる。他の実施形態では、ＨＦＣ検出デバイス３１０および／またはＨＦＣ除去デバイス３２０は、当業者には知られているようにＨＦＣ組成物の漏洩が起きる可能性がある、冷却デバイスの任意のコンポーネントの近傍に配置することができる。
【００３２】
通信チャンネル３３０は、ＨＦＣ検出デバイス３１０がＨＦＣ除去デバイス３２０へと信号を通信することができるように構成された、当業者には既知の任意のタイプの通信チャンネルとすることができる。一実施形態では、ＨＦＣ検出デバイス３１０は、ＨＦＣ除去デバイス３２０と配線接続することができる。代替実施形態では、通信チャンネル３３０はワイヤレス通信路とすることができる。そのような実施形態によれば、ＨＦＣ検出デバイス３１０はまた、ＨＦＣ検出デバイス３１０からＨＦＣ除去デバイス３２０のワイヤレス受信機へと信号を送るように構成されたワイヤレス送信機も含む。
【００３３】
図６は、例示的な実施形態による図３のＨＦＣ検出および除去システム３００を使用して周囲のＨＦＣ組成物を検出し除去する方法を示す。工程６００では、ＨＦＣ検出デバイスは、周囲のＨＦＣ組成物を検出する。周囲のＨＦＣ組成物の検出に応答して、ＨＦＣ検出デバイスは工程６１０でトリガー信号をＨＦＣ除去デバイスへと通信し、それにより周囲のＨＦＣ組成物の存在を示す。一実施形態では、周囲のＨＦＣ組成物の存在は、冷蔵庫または空調装置などの冷却デバイスの冷却システム内の漏洩を示すことができる。工程６２０では、トリガー信号を受け取ることに応答して、当業者には知られているように、周囲のＨＦＣ組成物を除去するためにＨＦＣ除去デバイスを作動することができる。例示的な実施形態では、ＨＦＣ除去デバイスの内部加熱素子が、ＨＦＣ除去デバイスのガラス面を、加熱されたガラス面と接触すると周囲のＨＦＣ組成物を分解させるのに十分な温度に加熱する。１つの可能な実施形態では、ガラス面は２００℃から２５０℃の間の温度に加熱される。
【００３４】
工程６３０では、加熱されたガラス面は、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）のＮａ＋およびＣａ２＋などのアルカリイオンがそれぞれガラス面から引き出されて周囲のＨＦＣ組成物と反応する脱アルカリ工程を通して、周囲のＨＦＣ組成物と反応する。ガラス面は、高レベルの酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）を含むことができる。周囲のＨＦＣ組成物が加熱されたガラス面の酸化ナトリウムおよび酸化カルシウムと反応すると、周囲のＨＦＣ組成物は分解され、非毒性、非追跡可能なレベルのフッ化ナトリウムおよびフッ化カルシウムが形成される。代替実施形態では、反応から塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）および塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を生成することができる。このようにして、周囲のＨＦＣ組成物は分解され、周囲のＨＦＣ組成物より低い地球温暖化係数値を有する非毒性副生成物を形成する。
【００３５】
代替実施形態では、当業者に既知の任意のＨＦＣ除去デバイスを使用することができる。したがって、使用される特定の実施形態によって、工程６２０および６３０を変更または削除することができる。
【００３６】
本明細書では、１つまたは複数のフローチャートを使用することができる。フローチャートの使用は、実施される工程の順序に関して制限的な意味を有するものではない。本明細書に記載された主題は、様々なコンポーネントをしばしば例示しており、これらのコンポーネントは、他の様々なコンポーネントに包含されるか、または他の様々なコンポーネントに接続される。そのように図示されたアーキテクチャは、単に例示にすぎず、実際には、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャが実装可能であることが理解されよう。概念的な意味で、同じ機能を実現するコンポーネントの任意の構成は、所望の機能が実現されるように効果的に「関連付け」される。したがって、特定の機能を実現するために組み合わされた、本明細書における任意の２つのコンポーネントは、アーキテクチャまたは中間のコンポーネントにかかわらず、所望の機能が実現されるように、お互いに「関連付け」されていると見ることができる。同様に、そのように関連付けされた任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付け可能な任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に結合できる」と見なすこともできる。動作可能に結合できる場合の具体例には、物理的にかみ合わせ可能な、および／もしくは物理的に相互作用するコンポーネント、ならびに／またはワイヤレスに相互作用可能な、および／もしくはワイヤレスに相互作用するコンポーネント、ならびに／または論理的に相互作用する、および／もしくは論理的に相互作用可能なコンポーネントが含まれるが、それらに限定されない。
【００３７】
本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。様々な単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。
【００３８】
通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ  ｂｕｔ  ｉｓ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む発明に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、通常、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、通常、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ  ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、通常、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、など���有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ  ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。
【００３９】
例示的な実施形態の上記の説明は、例示および説明する目的のために示されている。これは開示された詳細な形態について包括的または制限的なものではなく、修正形態および変形形態が上記の教示に照らして可能であり、または開示された実施形態の実施から取得することができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義されるものである。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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