(57)【要約】  非凝縮性ガスパージシステム１は、ループ冷凍回路内で低圧冷媒を用いるチラーシステム１０で使用されるように構成されている。非凝縮性ガスパージシステム１は、パージタンク５１と、パージタンク５１内に配置されたパージ熱交換器コイル５５とを有する。パージタンク５１は、冷凍回路の凝縮器２４から低圧冷媒を受けるタンク入口５２と、低圧冷媒を冷凍回路の蒸発器２８に戻すためのタンク出口５４と、非凝縮性ガスをパージタンク５１から大気に放出するためのパージ用のパージ出口５６とを有する。パージ熱交換器コイル５５は、チラーシステム１０のループに含まれる低圧冷媒がパージ熱交換器コイル５５を通過できるようにループ冷凍回路に流体接続されている。パージタンク５１内の冷媒は熱交換器コイル５５によって凝縮され、非凝縮性ガスは気体のままである。
2019515230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループを形成するように接続されている圧縮器、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を含む冷凍回路用の非凝縮性ガスパージシステムであって、前記冷凍回路は低圧冷媒を含み、前記非凝縮性ガスパージシステムは、
内部が液凝縮チャンバを画定しているパージタンクであって、前記凝縮器から前記低圧冷媒を受けるためのタンク入口、前記液凝縮チャンバから前記蒸発器に前記低圧冷媒を戻すためのタンク出口、及び前記液凝縮チャンバから周囲大気に非凝縮性ガスをパージするためのパージ出口を有するパージタンクと、
前記パージタンクの前記液凝縮チャンバ内に配置されているパージ熱交換器コイルであって、前記ループ内に含まれる前記低圧冷媒が専用のパージシステム圧縮器を使用せずに前記パージ熱交換器コイルを通過するように、前記冷凍回路に流体接続されるように構成されているパージ熱交換器コイルと、
を備える非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項２】
前記タンク入口は前記パージタンクの上部に設けられ、前記タンク出口は前記パージタンクの下部に設けられ、
内管が、前記液凝縮チャンバ内に設けられ、かつ前記タンク入口に接続されて前記タンク入口から下方に延在している、
請求項１に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項３】
前記内管は、前記内管の底端部が、前記液凝縮チャンバに回収された液体状態の前記低圧冷媒の所定の通常液位に対応する位置よりも下方に配置されるように寸法決めされている、
請求項２に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項４】
前記パージタンクが、前記凝縮器に取り付けられるように構成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項５】
非凝縮性ガスを前記液凝縮チャンバから周囲大気に案内するために前記パージ出口に接続されているパージベントラインと、
前記パージ出口と前記パージベントラインの周囲大気端との間の前記パージベントラインに配置され、前記非凝縮性ガスから前記低圧冷媒を抽出するように構成されているカーボンフィルタと、
前記パージ出口と前記カーボンフィルタとの間で前記パージベントラインに配置されている第１電磁弁と、
前記カーボンフィルタと前記パージベントラインの前記周囲大気端との間で前記パージベントラインに配置されている第２電磁弁と、
をさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項６】
前記第２電磁弁と前記パージベントラインの前記周囲大気端との間で前記パージベントラインに配置される真空ポンプであって、前記非凝縮性ガスを前記液凝縮チャンバから出すように構成されている真空ポンプをさらに備える、
請求項５に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項７】
一端が前記タンク入口に接続され、前記低圧冷媒を前記凝縮器から前記液凝縮チャンバに供給する蒸気供給ラインと、
前記蒸気供給ラインに配置されている第３電磁弁と、
一端が前記タンク出口に接続され、前記低圧冷媒を前記液凝縮チャンバから前記蒸発器に戻すように配置されている液戻りラインと、
をさらに備える、
請求項５に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項８】
前記液凝縮チャンバ内に集められた液体状態の前記低圧冷媒の液位を検出するように構成されている液位検出器と、
前記第１電磁弁、前記第２電磁弁及び前記第３電磁弁に作動可能に結合され、前記低圧冷媒の検出された前記液位を示す信号を前記液位検出器から受信するように配置されたコントローラであって、前記液位検出器によって検出された前記低圧冷媒の前記液位に応じて前記第３電磁弁を開閉するようにプログラムされているコントローラと、
をさらに備える、
請求項７に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項９】
前記液位検出器は、前記液凝縮チャンバ内に集められた前記液体状態の前記低圧冷媒の少なくとも２つの異なる液位を検出するように配置及び構成され、前記２つの液位には、所定の通常液位及び前記所定の通常液位より高い所定の高液位を含み、
前記低圧冷媒の前記検出された液位が前記所定の高液位以上になると、前記コントローラは前記第３電磁弁を閉じ、前記第３電磁弁を閉じた後、前記検出された液位が前記所定の通常液位以下になると前記コントローラは前記第３電磁弁を開く、
請求項８に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記パージ熱交換器コイルから出ていく前記低圧冷媒の過熱温度が所定の過熱温度値よりも低い場合に、前記第３電磁弁を閉じるようにさらにプログラムされている、
請求項９に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項１１】
前記コントローラは、
前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を閉じたままにして前記液凝縮チャンバと前記周囲大気との連通を阻止する通常モード、
前記カーボンフィルタで前記非凝縮性ガスから前記低圧冷媒を抽出しながら、前記非凝縮性ガスを前記液凝縮チャンバから前記周囲大気に排気するために、前記コントローラが前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁を開くパージモード、及び
前記コントローラが前記第１電磁弁を開き、前記第２電磁弁を閉じて、前記抽出された低圧冷媒の少なくとも一部を前記カーボンフィルタから前記液凝縮チャンバに回収する回収モード、
の少なくとも１つのモードで前記非凝縮性ガスパージシステムを作動させるようにプログラムされている、
請求項８に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項１２】
前記液凝縮チャンバ内の前記非凝縮性ガスの圧力を検出するように配置及び構成されている圧力検出器をさらに含み、
前記コントローラは、前記圧力検出器によって検出された前記圧力を示す信号を受信するように配置され、かつ、前記圧力検出器によって検出された前記圧力が第１の所定の圧力以上である場合には前記パージモードで前記非凝縮性ガスパージシステムを作動させるようにプログラムされている、
請求項１１に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項１３】
前記第２電磁弁と前記パージベントラインの前記周囲大気端との間で前記パージベントラインに配置されている真空ポンプをさらに含み、
前記コントローラは、前記圧力検出器によって検出された前記圧力が周囲大気圧に対応する値より低くなった場合に、前記パージモード中に前記真空ポンプを作動させるようにプログラムされている、
請求項１２に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記抽出された低圧冷媒で前記カーボンフィルタが飽和していると判定された場合に、前記非凝縮性ガスパージシステムを前記回収モードで作動させるようにプログラムされている、
請求項１１から１３のいずれか１項に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項１５】
前記カーボンフィルタを加熱するように配置及び構成されている加熱装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記回収モード中に前記加熱装置を作動させるようにプログラムされている、
請求項１４に記載の非凝縮性ガスパージシステム。
【請求項１６】
チラーシステム用の冷凍回路であって、前記冷凍回路は、
相互接続されている圧縮器、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を有するループであって、低圧冷媒を含むループと、
非凝縮性ガスパージシステムであって、
内部が液凝縮チャンバを画定しているパージタンクであって、タンク入口、タンク出口、及びパージ出口を有するパージタンクと、
前記タンク入口に接続され、前記低圧冷媒を前記凝縮器から前記液凝縮チャンバに供給するように配置されている蒸気供給ラインと、
前記タンク出口に接続され、前記低圧冷媒を前記液凝縮チャンバから前記蒸発器に戻すように配置されている液戻りラインと、
前記パージ出口に接続され、非凝縮性ガスを前記液凝縮チャンバから周囲大気に案内するように配置されているパージベントラインと、
前記パージタンクの前記液凝縮チャンバ内に配置されたパージ熱交換器コイルであって、前記ループに含まれる前記低圧冷媒が専用のパージシステム圧縮器を使用せずに前記パージ熱交換器コイルを通過するように、前記ループに流体接続される前記パージ熱交換器コイルと、
を含む非凝縮性ガスパージシステムと、
を備える冷凍回路。
【請求項１７】
前記パージタンクは、前記凝縮器よりも前記冷凍回路の鉛直方向に高く配置され、
前記パージタンクは、前記蒸発器の底部よりも前記鉛直方向に高く配置されている、請求項１６に記載の冷凍回路。
【請求項１８】
前記パージ熱交換器コイルの一端は前記凝縮器の底部に接続され、
前記パージ熱交換器コイルの他端は前記蒸発器に接続されている、
請求項１６又は１７に記載の冷凍回路。
【請求項１９】
前記圧縮器は、第１段及び第２段を有する二段式圧縮器であり、
エコノマイザが、前記二段式圧縮器と前記膨張弁との間で前記冷凍回路に接続され、
前記パージ熱交換器コイルの一端は、前記凝縮器の底部に接続されるか、又は前記エコノマイザと前記膨張弁との間に接続される液ラインに接続され、
前記パージ熱交換器コイルの他端は、前記蒸発器の底部に接続される、
請求項１６又は１７に記載の冷凍回路。
【請求項２０】
前記ループの冷凍サイクルを制御し、かつ前記非凝縮性ガスパージシステムの動作を制御するように配置され、プログラムされているコントローラをさらに備える、
請求項１６から１９のいずれか１項に記載の冷凍回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、冷凍回路から非凝縮性ガスをパージするためのシステム、及びパージシステムを備えた冷凍回路に関する。より詳細には、本発明は、別個の専用圧縮器を必要とせずに低圧タイプの冷媒を使用するチラー回路から非凝縮性ガスをパージするシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
チラーシステム用の冷凍回路は、典型的には、冷媒回路から非凝縮性ガスを除去するためのパージシステムを含む。冷凍回路内に非凝縮性ガスが蓄積されると、チラーシステムの運転効率が低下しかねない。パージシステムは、蓄積された非凝縮性ガスを除去して、このような運転効率の低下を防止又は抑制する。
【０００３】
従来のパージシステムは、凝縮器、膨張弁、熱交換器コイル（蒸発器コイル）、及び専用の圧縮器（これは、チラーシステムの主冷凍回路の圧縮器とは別個である）を含む完全な冷凍回路を有する。また、パージシステムは、凝縮チャンバを画定しパージシステム冷凍回路の熱交換器コイルを収容するパージタンクを含む。パージタンクは、チラーシステムの主冷凍回路から凝縮チャンバへ非凝縮性ガスを含む冷媒を導入するための入口と、凝縮チャンバから主冷凍回路に戻る凝縮冷媒を戻すための出口と、蓄積した非凝縮性ガスを周囲大気にパージするパージ流出口とを有する。周囲大気に連通するパージラインはパージ流出口に接続されており、パージラインにはポンプアウト圧縮器とパージガス中の残留冷媒を除去するカーボンフィルタ等が設けられている。パージラインには、パージラインの様々な部分を開閉するためのバルブも含まれている。
【０００４】
非凝縮性ガスを含む冷媒は、主冷凍回路からパージタンクの凝縮チャンバに導入され、蒸発器コイルによって凝縮される。液冷媒は凝縮チャンバの底部に集まり、非凝縮性ガスは凝縮タンクに蓄積して気体状態に留まる。定期的に、非凝縮性ガスは、パージラインのバルブを開き、ポンプアウト圧縮器を作動させて凝縮チャンバから非凝縮性ガスを汲み出し、非凝縮性ガスを大気に排出することによって、凝縮チャンバからパージされる。非凝縮性ガスがパージされる時、非凝縮性ガスと共に凝縮チャンバから排出される残留冷媒は、冷媒が大気中に放出されないようにカーボンフィルタによって捕捉される。図１４は、従来のパージシステムを備えた従来のチラーシステムの概略図を示す。また、特開２０１０−５３１９７０号公報（国際特許出願公開第２００９−１１４３９８号に対応）には、低圧冷媒を用いるチラーシステムに設置されるパージシステムが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のパージシステムは、上述した専用圧縮器を備える完全な冷凍回路を含むため、比較的大きな設置面積を有する。また、従来のパージシステムは、蓄積された非凝縮性ガスが凝縮チャンバから排出されるとき（例えば、図１４参照）、パージシステム冷凍回路の冷凍サイクル（圧縮器）を制御し、バルブ及びポンプアウト圧縮器を作動させるための専用コントローラを必要とする。その結果、従来のパージシステムは幾分複雑かつ高価である。
【０００６】
したがって、本発明の目的には、低圧冷媒を用いるチラーシステム又は他の冷凍回路のための、比較的小型で、より簡単でより安価なパージシステムを提供することが含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
低圧冷媒（例えば、Ｒ１２３３ｚｄ）がチラーシステムの主冷凍回路に用いられると、主冷媒回路からの冷媒の一部をパージシステムに導き、パージタンクの凝縮チャンバ内で冷媒を凝縮させ得ることがわかっている。換言すれば、主冷凍回路からの冷媒の一部は、パージタンクの熱交換コイルを通過する。このように、パージシステムは、チラーシステムの主冷凍回路に用いられるものと同じ低圧冷媒を共用することができる。その結果、パージシステムに別タイプの冷媒を供給する必要はない。
【０００８】
さらに、パージシステムの構成要素が主冷凍回路の構成要素に対して適切に配置され、且つパージタンクの熱交換器コイルの入口及び出口が主冷凍回路の適切な部分に接続されると、パージシステムの専用圧縮器は不要であることもわかった。したがって、パージシステムは、パージシステムの専用圧縮器及び完全な専用冷凍回路の必要性を排除することによって単純化することができる。その結果、パージシステムのサイズ及びコストを大幅に低減することができる。
【０００９】
熱交換器コイルが主冷凍回路に接続され、従来のパージシステムの専用圧縮器が排除されると、パージシステム用の専用コントローラを必要としないことがさらに発見された。換言すれば、提案のパージシステムには完全な専用冷凍回路を必要としないため、提案のパージシステムをより簡単に作動させることができ、別個のコントローラを不要とすることができる。したがって、例えばチラーシステムの主コントローラは、パージシステムを制御することもできる。
【００１０】
これらの発見に基づいて、上記の目的は、冷凍回路に接続されるように構成されたパージ熱交換器コイルを有する非凝縮性ガスパージシステムを提供することによって基本的に達成することができる。非凝縮性ガスパージシステムは、ループを形成するように接続された圧縮器、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を含む冷凍回路に接続されるように構成される。冷凍回路は低圧冷媒を含む。パージシステムは、パージタンクと、パージ熱交換器コイルと、を備える。パージタンクの内部は、液凝縮チャンバを画定する。パージタンクは、冷凍回路の凝縮器から低圧冷媒を受けるためのタンク入口と、液凝縮チャンバからの低圧冷媒を冷凍回路の蒸発器に戻すためのタンク出口と、非凝縮性ガスを液凝縮チャンバから周囲大気にパージするためのパージ出口と、を有する。パージ熱交換器コイルは、パージタンクの液凝縮チャンバ内に配置される。パージ熱交換器コイルは、ループに含まれる低圧冷媒が専用のパージシステム圧縮器を使用せずにパージ熱交換器コイルを通過できるように、冷凍回路に流体接続されるように構成されている。
【００１１】
さらに、上記の目的は、チラーシステムのための冷凍回路を提供し、ループに含まれるものと同じ冷媒を共有するように、冷凍回路のループに接続されたパージ熱交換器コイルを有する非凝縮性ガスパージシステムを提供することによって基本的に達成することができる。冷凍回路は、ループ及び非凝縮性ガスパージシステムを含む。このループは低圧冷媒を含み、互いに接続されている圧縮器、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を備えている。非凝縮性ガスパージシステムは、パージタンク、蒸気供給管路、液戻りライン、パージベントライン、及びパージ熱交換器コイルを含む。パージタンクは、液凝縮チャンバを画定する内部を有する。また、パージタンクは、タンク入口、タンク出口、及びパージ出口を有する。蒸気供給ラインは、タンク入口に接続され、凝縮器から液凝縮チャンバに低圧冷媒を供給するように配置されている。液戻りラインは、タンク出口に接続され、低圧冷媒を液凝縮チャンバから蒸発器に戻すように配置されている。パージベント管路は、パージ出口に接続され、液凝縮チャンバから非凝縮性ガスを周囲大気に導くように配置される。パージ熱交換器コイルは、パージタンクの液凝縮チャンバ内に配置される。パージ熱交換器コイルは、ループ内に含まれる低圧冷媒が専用のパージシステム圧縮器を使用せずにパージ熱交換器コイルを通過できるように、ループに流体接続される。
【００１２】
本発明のこれら及び他の目的、特徴、態様及び利点は、添付の図面と併せて好ましい実施形態を開示する以下の詳細な説明から当業者に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
ここで、この原開示の一部を形成する添付の図面を参照する。
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による非凝縮性ガスパージシステムを有する単段式チラーシステムを示す概略図である。
【００１５】
【図２】本発明の一実施形態による非凝縮性ガスパージシステムを有する二段式チラーシステム（エコノマイザ付）を示す概略図である。
【００１６】
【図３】図１及び図２に示す非凝縮性ガスパージシステムを示すさらに詳細な概略図である。
【００１７】
【図４】図１〜図３に示す非凝縮性ガスパージシステムの斜視図であり、凝縮チャンバ内の構成要素を示すためにパージタンクシェルの一部が切り取られている。
【００１８】
【図５】図１〜図４に示す非凝縮性ガスパージシステムの側面図であり、パージタンクのシェルを断面として示し、レベルセンサを省略して熱交換器コイル及び内部パイプを露出させている。
【００１９】
【図６】図１〜図５に示す非凝縮性ガスパージシステムを図４とは異なる角度から見た斜視図である。
【００２０】
【図７】図１〜図６に示すパージシステムを備えたチラーシステムの斜視図であり、パージタンクがチラー冷凍回路の圧縮器に取り付けられている。
【００２１】
【図８】凝縮器及び蒸発器に対するパージタンクの垂直方向の位置決めを説明する図７に示されたチラーシステムの側面図（左側）及び端面図（右側）である。
【００２２】
【図９】図７及び図８に示されたチラーシステムの拡大部分側面図であり、冷媒をパージシステムの凝縮チャンバ及び熱交換器コイルにそれぞれ供給する凝縮器及び蒸発器の部分を説明している。
【００２３】
【図１０】非凝縮性ガスパージシステムの動作モードの基本的な流れを示すフローチャートである。
【００２４】
【図１１Ａ】非凝縮性ガスパージシステムの通常モードを説明するフローチャートである。
【００２５】
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、パージ熱交換器コイルから出ていく冷媒の過熱度に基づいて第３電磁弁を制御するステップが省略されていることを除いて、図１１Ａのフローチャートと同様の通常モードを示すフローチャートである。
【００２６】
【図１２Ａ】非凝縮性ガスパージシステムのパージモードを解説するフローチャートである。
【００２７】
【図１２Ｂ】パージ熱交換器コイルから出ていく冷媒の過熱度に基づいて第３電磁弁を制御するステップが省略されていることを除いて、図１２Ａのフローチャートと同様のパージモードを示すフローチャートである。
【００２８】
【図１３Ａ】非凝縮性ガスパージシステムの回収モードを示すフローチャートである。
【００２９】
【図１３Ｂ】パージ熱交換器コイルから出ていく冷媒の過熱度に基づいて第３電磁弁を制御するステップが省略されている点を除いて、図１３Ａのフローチャートと同様の回収モードを示すフローチャートである。
【００３０】
【図１４】従来のパージシステムを備えた冷凍回路を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して、選択された実施形態について説明する。実施形態の以下の説明は例示のためのみに提供され、添付の特許請求の範囲及びその等価物によって定義される本発明を限定する目的のためではないことは、この開示から当業者には明らかであろう。
【００３２】
最初に図１を参照すると、本発明の一実施形態に係るチラーシステム１０が示されている。チラーシステム１０は、好ましくは、従来の方法で冷却水及びチラー水を用いるウオーターチラーである。チラーシステム１０は、本発明に係る非凝縮性ガスパージシステム１（後述する）を含む。図１に示すチラーシステム１０は、単段式チラーシステムである。しかしながら、本開示から、当業者には、チラーシステム１０が、多段式チラーシステム１０’（例えば、図２に示す二段式チラーシステムのような）であり得ることが明らかであろう。チラーシステム１０は、基本的にチラーコントローラ２０、圧縮器２２、凝縮器２４、膨張弁（又はオリフィス）２７、及び蒸発器２８を含み、それらが直列に接続されてループ冷凍回路を形成する。図２に示す二段式チラーシステム１０’は、二段式圧縮器２２’を有し、エコノマイザ２６をさらに備える。加えて、様々なセンサ（図示せず）が回路全体に配置されて、チラーコントローラ２０に検出データを提供する。チラーシステム１０及び１０’は、チラーシステム１０及び１０’が低圧冷媒（例えば、Ｒ１２３３ｚｄ低圧冷媒）を用いる点を除いて従来のものであり、本発明に係る非凝縮性ガスパージシステム１を含む。
【００３３】
図示されたチラーシステム１０の冷却方法は、圧縮器２２内でＲ１２３３ｚｄを含んだ低圧冷媒組成物を圧縮することを含む。圧縮された冷媒は凝縮器２４に送られ、そこで冷媒から媒体（ここでは水）に熱が伝達される。凝縮器２４で冷却された冷媒は、膨張弁２７によって膨張され、蒸発器２８に送られる。蒸発器２８では、冷媒が媒体（ここでは水）から熱を吸収して媒体を冷却する。このようにして、冷却される。その後、冷媒は圧縮器２２に戻され、サイクルは従来の方法で繰り返される。図２に示されたチラーシステム１０’の冷却方法は、図１に示されたチラーシステム１０と基本的に同じであるが、チラーシステム１０’では、単段式圧縮器２２の代わりに二段式圧縮器２２’が使用され、且つエコノマイザ２６も冷凍回路に含まれる。
【００３４】
次に、非凝縮性ガスパージシステム１の構成要素について、図３〜図９を参照して説明する。非凝縮性ガスパージシステム１は、パージタンク５１と、パージタンク５１内に配置されたパージ熱交換器コイル５５と、を備えている。パージタンク５１内には、液凝縮チャンバ５３が形成されている。パージタンク５１は、冷凍回路の凝縮器２４から低圧冷媒を受けるタンク入口５２と、液凝縮チャンバ５３から低圧冷媒を冷凍回路の蒸発器２８に戻すためのタンク出口５４と、液凝縮チャンバ５３から非凝縮性ガスを周囲大気にパージするためのパージ出口５６と、を含む。パージ熱交換器コイル５５は、パージタンク５１の液凝縮チャンバ５３内に配置されている。パージ熱交換器コイル５５は、ループに含まれる低圧冷媒が熱交換器コイル５５を通過できるように、ループ冷凍回路に流体接続されている。図１４に示される従来のパージシステムとは異なり、非凝縮性ガスパージシステム１は、専用のパージシステム冷凍回路又は専用のパージシステム圧縮器を有さない。代わりに、非凝縮性ガスパージシステム１は、チラーシステム１０のループ冷凍回路と同じ低圧冷媒を共用する。
【００３５】
より具体的には、パージ熱交換器コイル５５は、ループ冷凍回路の適切な部分から液体状態の低圧冷媒を受け取り、液冷媒を蒸発器２８に戻すように設定されている。図示の実施形態では、パージ熱交換器コイル５５は、凝縮器２４の底部から液冷媒を受け取るように接続されている（図１の＊Ｃ及び図２の＊Ｃ１参照）。しかしながら、二段式チラーシステム１０’の場合、凝縮器２４の底部から受け取る代わりに、熱交換器５５はエコノマイザ２６の出口に接続された液ラインから液冷媒を受け取ることもできる（図２の＊Ｃ２参照）。パージ熱交換器コイル５５と、液冷媒が受け取られるループ冷凍回路の部分との間に、第３電磁弁ＳＶ３が設けられている。パージ熱交換器コイル５５に入る低圧冷媒の圧力を低下させるために、パージ熱交換器コイル５５と第３電磁弁ＳＶ３との間にオリフィスＯＲを配置してもよい。
【００３６】
一方、パージ熱交換器コイル５５は、低圧液冷媒を蒸発器２８に戻すように配置されている。例えば、図示の実施形態では、パージ熱交換器コイル５５の出口端は、蒸発器２８の底部に接続されている（図１及び図２の＊Ｄを参照）。したがって、非凝縮性ガスパージシステム１のパージ熱交換器コイル５５を流れる冷媒は、チラーシステム１０のループ冷凍回路を流れる低圧冷媒と同じである。
【００３７】
図７〜図９を参照すると、最適な性能のために、パージタンク５１は、凝縮器２４よりも一般に高い位置に配置され、好ましくは、蒸発器２８の少なくとも底部よりも高い位置に配置される。図示された実施形態では、図８においてラインＲによって示すように、パージタンク５１は凝縮器２４の頂面の上方に配置される。図示の実施形態では、パージタンク５１も蒸発器２８の大部分よりも鉛直方向上方に配置されている。
【００３８】
図示の実施形態では、パージタンク５１の上部にタンク入口５２が配置され、パージタンク５１の下部にタンク出口５４が配置されている。また、凝縮チャンバ５３の内部には内管５７が設けられ、タンク入口５２から下方に延在するように配置されている。好ましくは、内管５７は、液凝縮チャンバ５３内に液体状態で集められた低圧冷媒の所定の通常液位（後述する）よりも低い位置まで延在するように寸法決めされている。
【００３９】
さらに図３〜９を参照すると、タンク入口５２は、蒸気供給ライン８０によって凝縮器２４に接続されている（図１及び図２の＊Ａも参照）。図示の実施形態では、蒸気供給ライン８０は、凝縮器２４内部の上部と連通している。蒸気供給ライン８０は、冷媒と非凝縮性ガスを含む蒸気をパージタンク５１に供給する役割を果たす。タンク入口５２と凝縮器２４との間の蒸気供給ライン８０には隔離弁８４が設けられている。タンク入口５２を通ってパージタンク５１に入る冷媒と非凝縮性ガスは、内管５７により液凝縮チャンバの下部に導かれる。非凝縮性ガスの少なくとも一部は、液凝縮チャンバ５３内の液冷媒を通って上昇し、液冷媒の上方にある空間に蓄積する。パージ熱交換コイル５５は、液凝縮チャンバ５３内の非凝縮性ガスと混合された気体冷媒を凝縮させる役割を果たす。
【００４０】
タンク出口５４は、液戻りライン７０（図１及び図２の＊Ｂも参照）によって蒸発器２８に接続されている。図示された実施形態では、液戻りライン７０は、図１に示される単段式チラーシステムにおいて、膨張弁２７の上流、すなわち凝縮器２４と膨張弁２７との間の位置でループ冷凍回路に接続される。液戻りライン７０には、フィルタードライヤー７２、サイトグラス７４、隔離バルブ（例えば、ボールバルブ）７６が設けられている。液凝縮チャンバ５３内の液冷媒は、ヘッド圧力と、凝縮器２４と液凝縮チャンバ５３との間の圧力差との組み合わせに起因して、チラーシステム１０の冷凍回路に回収される。
【００４１】
パージタンク５１のパージ出口５６は、液凝縮チャンバ５３を周囲大気に排気するパージベントライン６０に接続されている。図示された実施形態では、パージベントライン６０には、カーボンフィルタＣＦ及び真空ポンプＶＰが設けられている。カーボンフィルタＣＦは、真空ポンプＶＰとパージ出口５６との間に設けられている。カーボンフィルタＣＦは、パージベントライン６０を介してパージタンク５１から排出される非凝縮性ガスから冷媒を吸着分離によって抽出する役割を果たす（本発明はカーボンフィルタに限定されず、非凝縮性ガスと混合された冷媒を除去するための他の適切な装置を使用してもよい）。ヒータＨＥが、カーボンフィルタＣＦ上に配置され、回収モード（後述する）時にカーボンフィルタを加熱し、吸着した冷媒をカーボンフィルタＣＦから脱着させて液凝縮チャンバ５３に戻す。パージ出口５６とカーボンフィルタＣＦとの間のパージベントライン６０には第１電磁弁ＳＶ１が設けられ、カーボンフィルタＣＦと真空ポンプＶＰの間のパージベントライン６０には第２電磁弁ＳＶ２が設けられている。液凝縮チャンバ５３内の圧力が周囲大気圧よりも低い場合には、真空ポンプＶＰは、液凝縮チャンバ５３に蓄積された非凝縮性ガスがパージ出口５６及びパージベントライン６０を通って流出するように、パージベントライン６０内の圧力を低下させる働きをする。
【００４２】
図３及び図４に示すように、本実施形態では、パージタンク５１の内部にレベルスイッチＬＳを設けて、液凝縮チャンバ５３の底部に溜まった液冷媒の液位を検出するようにしている。レベルスイッチＬＳは、液冷媒の少なくとも２つの液位を検出するように構成されている。図示された実施形態において、レベルスイッチは、液冷媒の液位が通常の液位に達したときと、液冷媒の液位が通常の液位よりも高い液位に達したときと、を検出するように構成される。後述するように、第３電磁弁ＳＶ３の開閉状態の制御には通常の液位と高い液位とが用いられる。本実施形態のレベルスイッチＬＳは、少なくとも２つの異なる液位を検出するように構成されているが、本発明は、２つ以上の液位を検出する設定に限定されるものではない。例えば、単純なレベルスイッチ（例えば、フロートレベルスイッチ）又は他のレベル検出器を使用し、単一の液位のみに基づいて第３電磁弁を制御することも許容される。また、本発明は、図示の実施形態のように通常の液位及び高い液位を検出するためのレベルスイッチＬＳに限定されるものではない。例えば、２つの別個のレベル検出器を使用することができる。
【００４３】
パージタンク５１には、第１の圧力センサＰ１と第１の温度センサＴ１とが設けられ、液凝縮チャンバ５３内の圧力と温度とをそれぞれが測定する。具体的には、センサＰ１及びＴ１は、液凝縮チャンバ５３内の高液位よりも高い位置の圧力と温度を検出し、パージタンク５１内に蓄積された非凝縮性ガスの圧力と温度とを把握することができる。パージ熱交換器コイル５５から出ていく低圧冷媒の圧力と温度を検出するために、第２の圧力センサＰ２と第２の温度センサＴ２も設けられている。第２の圧力センサＰ２と第２の温度センサＴ２の検出値は、パージ熱交換器コイル５５から出ていく低圧冷媒の過熱度を判定するために使用することができる。過熱度は、後述する第３電磁弁ＳＶ３を制御するための任意の条件として用いることができる。第３の温度センサＴ３は、パージベントライン６０内のガスの温度を検出する。
【００４４】
図４〜図６に示すように、図示された実施形態のパージタンク５１は、概ね筒状シェルの上下両端が板状のカバーで閉塞された垂直方向に細長い筒状シェルの形態を有する。パージ熱交換器コイル５５は、パージタンク５１内に配置された螺旋コイルである。パージ熱交換器コイル５５の上端は、シェル壁の上部を通って液供給ライン９０に接続され、パージ熱交換器コイル５５の下端は、シェル壁の下部を通って蒸発器２８に通じる液戻りライン９２に接続する。タンク入口５２及びパージ出口５６は、パージタンク５１の上部板状カバーを貫通して形成され、蒸気供給ライン８０及びパージベントライン６０にそれぞれが接続されている。パージタンク５１の上端には、カーボンフィルタＣＦが取り付けられている。また、パージタンク５１の上端の上方には、第１電磁弁ＳＶ１が配置されている。
【００４５】
非凝縮性ガスパージシステム５１は、別個の専用冷凍回路を有さず、したがって専用の圧縮器を必要としないため、非凝縮性ガスパージシステム１のサイズの大部分は、パージタンク５１及びカーボンフィルタＣＦに由来する（例えば、図４〜図６参照）。その結果、非凝縮性ガスパージシステム５１は、圧縮器付きの専用パージ冷媒回路を含む従来のパージシステムよりも著しく小型でコンパクトにすることができる。例えば、１つのプロトタイプ設計では、円筒形パージタンク５１は、おおよそ６インチ（１５２ｍｍ）の外径とおおよそ２０インチ（５０８ｍｍ）の高さを有する。非低圧冷媒（例えば、Ｒ４０４ａ）を使用する同等な従来のパージシステムは、例えば、２５インチ×２０インチ×１６インチの長さ、幅、及び高さの寸法を有するかもしれない。図示された実施形態による非凝縮性ガスパージシステム１のサイズはより小さいため、非凝縮性ガスパージシステム１の設置場所に関する設計の自由度は、従来のパージシステムよりも大きい。例えば、図７〜９に示すように、パージタンク５１は、カーボンフィルタＣＦと共に、チラーシステム１０の凝縮器２４に取り付けられ、又は、チラーシステム１０の凝縮器２４に据え付けられる。この配置では、パージタンク５１は、凝縮器２４の外部に直接取り付けられてもよいし、ブラケットＢや他の中間支持構造によって凝縮器２４に支持されてもよい（もちろん、本発明はパージタンク５１が凝縮器２４に取り付けられている配置に限定されない）。また、非凝縮性ガスパージシステム１は、従来のパージシステムよりも安価であり、操作が簡単である。
【００４６】
次に、非凝縮性ガスパージシステム１の動作を、図１０〜図１３のフローチャートを参照して説明する。非凝縮性ガスパージシステム５１は別個の専用冷凍回路を有さず、このため専用の圧縮器を必要としないため、非凝縮性パージシステム５１の動作は従来のパージシステムと比較して単純である。したがって、非凝縮性ガスパージシステム１を制御するための別個の専用コントローラを設ける必要はない。図示された実施形態では、非凝縮性ガスパージシステム１は、チラーシステム１０のコントローラ２０によって制御される。勿論、非凝縮性ガスパージシステム１のための別個のコントローラを設けてもよい。
【００４７】
非凝縮性ガスパージシステム１は、基本的に通常モード、パージモード、及び回収モードの３つの運転モードを有している。通常モードは、チラーシステム１０が作動しているときに通常使用されるモードである。通常モードでは、第１電磁弁ＳＶ１及び第２電磁弁ＳＶ２が閉じられ、第３電磁弁ＳＶ３は一般に開状態に保持される。通常モード時には、タンク入口５２を介して液凝縮チャンバ５３に流入する非凝縮性ガスをパージタンク５１に溜めることができる。パージモードは、パージタンク５１内に蓄積された非凝縮性ガスを周囲大気に排気するモードである。パージモードでは、第１電磁弁ＳＶ１及び第２電磁弁ＳＶ２が開かれ、第３電磁弁ＳＶ３が通常モード時と同様に制御される。非凝縮性ガスがパージベントライン６０を通って流出すると、非凝縮性ガスと混合された冷媒がカーボンフィルタＣＦによって吸着される。回収モードは、カーボンフィルタＣＦに吸着された冷媒を脱着させて液凝縮チャンバ５３に戻すモードである。回収モード時には、第１電磁弁ＳＶ１が開状態、第２電磁弁ＳＶ２が閉状態であり、第３電磁弁ＳＶ３が通常モード時と同様に動作する。
【００４８】
次に、通常モード、パージモード、回収モードにおける非凝縮性ガスパージシステム１の動作について、図１１〜図１３を参照して詳細に説明する。通常モード時には、上述のように第１電磁弁ＳＶ１及び第２電磁弁ＳＶ２が閉じられる。一方、第３電磁弁ＳＶ３は、後述するような所定の条件（例えば、液凝縮チャンバ５３の底部に蓄積された液冷媒の液位が高すぎる場合、及び任意に過熱度が低すぎる場合）において第３電磁弁ＳＶ３を閉じることを除き、通常モード時には基本的に開状態に保持される。また、コントローラ２０は、パージタンク５１（液凝縮チャンバ５３）内の状態を監視して、パージタンク５１から溜まった非凝縮性ガスをパージする必要があるか否かを判断する。第１電磁弁ＳＶ１及び第２電磁弁ＳＶ２が閉じられており、パージベントライン６０を介してパージタンク５１からガスが流出していないため、通常モードの間ヒータＨＥ及び真空ポンプＶＰはオフのままである。このように、通常モード時には、基本的に第３電磁弁ＳＶ３を必要に応じて開閉し、パージモードに切り替える必要があるか否かを確認する。
【００４９】
より具体的に、図１１Ａに示すフローチャートを参照して説明すると、先ずステップＳ１００において、コントローラ２０は、第１電磁弁ＳＶ１及び第２電磁弁ＳＶ２を閉じ、第３電磁弁ＳＶ３を開く。また、ヒータＨＥ及び真空ポンプＶＰはオフにされる。次に、ステップＳ１０１において、コントローラ２０は、液凝縮チャンバ５３内の低圧冷媒の液位が上限レベルに達したか否かを判定する。達していれば、コントローラ２０は、ステップＳ１０２に進み、第３電磁弁ＳＶ３を閉じる。ステップＳ１０３において、コントローラ２０は、液凝縮チャンバ５３内の低圧冷媒の液位が正常な液位まで低下したか否かを判断する。低下していれば、コントローラはステップＳ１０４に進み、第３電磁弁ＳＶ３を開く。そうでない場合には、液凝縮チャンバ５３内の低圧冷媒の液位が通常の液位に達するまで、ステップＳ１０２、Ｓ１０３を繰り返す。
【００５０】
一方、コントローラ２０は、ステップＳ１０５を実行して、図３及び図４に示すセンサＴ２とＰ２で検出された温度と圧力に基づいて、パージ熱交換器コイル５５から出ていく低圧冷媒の過熱度（ＳＨ）が低すぎるか否かを判定する。例えば、コントローラ２０は、温度センサＴ２によって検出された温度と、圧力センサＰ２によって検出された圧力に対応する飽和温度とを判定して比較する。過熱度が低すぎる場合（例えば、検出温度が下限温度値以下）、コントローラ２０は、ステップＳ１０６に進み、第３電磁弁ＳＶ３を閉じる。次に、ステップＳ１０７において、コントローラ２０は、パージ熱交換器コイル５５から出ていく低圧冷媒の過熱度が正常に戻ったか否かを判定する（例えば、検出温度が正常温度値以上であるか否かを判定する）。戻っていれば、コントローラはステップＳ１０８に進み、第３電磁弁ＳＶ３を開く。そうでない場合、コントローラは、パージ熱交換器コイル５５から出ていく低圧冷媒の過熱度が正常な度合いに達するまで、ステップＳ１０６及びＳ１０７を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ１０１、Ｓ１０５のいずれかの結果が「Ｎｏ」の場合、コントローラ２０は、ステップＳ１０９に進む。また、コントローラは、ステップＳ１０４、Ｓ１０８のいずれかを実行した後、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９において、コントローラ２０は、液凝縮チャンバ５３内の圧力と低圧冷媒の凝縮温度との差が１ｐｓｉｇより大きいか否かをチェックする。圧力差が１ｐｓｉｇより大きい場合、コントローラ２０はパージモードに切り替わる。そうでない場合、コントローラ２０は、ステップＳ１０１及びＳ１０５に戻る。
【００５２】
任意に、図１１Ｂに示すように、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８を省略してもよい。換言すれば、レベルスイッチＬＳで検出された低圧冷媒の液位のみに基づいて第３電磁弁ＳＶ３を制御するようにしてもよい。
【００５３】
このように、通常モード時には、コントローラ２０は、基本的に、液凝縮チャンバ５３内の低圧冷媒の液位、及び任意にパージ熱交換器コイル５５から出ていく低圧冷媒の過熱度に基づき、必要に応じて第３電磁弁ＳＶ３を開閉させる。また、コントローラ２０は、パージモードに切り替える必要があるかどうかを継続的にチェックする。
【００５４】
ここからは、パージモードについて図１２Ａを参照して説明する。パージモードでは、コントローラ２０は、通常モード時と同様に第３電磁弁ＳＶ３を制御する。したがって、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８は、図１１Ａに示すステップＳ１０１〜Ｓ１０８と同様であるので、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８の説明は省略する。先ず、コントローラ２０は、パージモードに移行するとステップＳ２００に進み、第１及び第２電磁弁ＳＶ１、ＳＶ２を開く。ヒータＨＥ及び真空ポンプＶＰもオフにされる（ただし、ステップＳ２１０に応じてパージモード中に真空ポンプＶＰがオンにされてもよい）。そして、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８と同様に、ステップＳ２０９とステップＳ２１０とが実行される。
【００５５】
ステップＳ２０９において、コントローラ２０は、第１の圧力センサＰ１の検出値に基づいて、液凝縮チャンバ５３内の圧力が１気圧未満であるか否かを判定する。液凝縮チャンバ５３内の圧力が１気圧よりも低い場合、コントローラ２０はステップＳ２１０に進み、真空ポンプＶＰを所定時間だけオンにする。そして、コントローラ２０はステップＳ２１２に進み、パージモードが所定回数（例えば、パージ時間３０分ごとに１０回）実行されたか否かを判定する。あるいは、ステップＳ２１２において、コントローラ２０は、回収モードが最後に実行されてから所定時間（例えば、５時間）が経過したか否かを判定してもよい。パージモードが所定回数実行された場合、コントローラ２０は回収モードに移行する。一方、ステップＳ２０９の結果が「Ｎｏ」である場合、コントローラ２０はステップＳ２１１に進み、液凝縮チャンバ内の圧力（第１の圧力センサＰ１で検出されたもの）が低圧冷媒の凝縮圧力と等しいか否かを判定する。ステップＳ２１１の結果が「Ｙｅｓ」の場合、コントローラ２０はステップＳ２１２に移行する。そうでない場合、コントローラ２０は、ステップＳ２０１、Ｓ２０５、Ｓ２０９に戻る。
【００５６】
任意に、図１２Ｂに示すように、ステップＳ２０５〜Ｓ２０８を省略してもよい。換言すれば、通常モードと同様に、パージモード中にレベルスイッチＬＳにより検出された低圧冷媒の液位のみに基づいて第３電磁弁ＳＶ３を制御するようにしてもよい。
【００５７】
このように、パージモード時には、コントローラ２０は、液凝縮チャンバ５３内の低圧冷媒の液位、及び任意にパージ熱交換器コイル５５から排出される低圧冷媒の過熱度に基づき、必要に応じて第３電磁弁ＳＶ３の開閉を継続する。また、コントローラ２０は、第１の圧力センサＰ１によって検出された圧力に基づいて真空ポンプＶＰを作動させる必要があるか否かを判定する。さらに、コントローラ２０は、回収モードに切り替える必要があるかどうかを継続的にチェックする。
【００５８】
次に、図１３Ａを参照して回収モードを説明する。回収モードでは、コントローラ２０は、通常モード及びパージモードと同様に、第３電磁弁ＳＶ３を制御する。このため、ステップＳ３０１〜Ｓ３０８は、図１１Ａに示すステップＳ１０１〜Ｓ１０８及び図１２Ａに示すステップＳ２０１〜Ｓ２０８と同様であるので、ステップＳ３０１〜Ｓ３０８の説明は省略する。先ず、コントローラ２０は、回収モードに移行するとステップＳ３００に進み、第１電磁弁ＳＶ１を開き、第２電磁弁ＳＶ２を閉じる。ヒータＨＥがオンにされ、真空ポンプＶＰがオフにされる。そして、ステップＳ３０１〜Ｓ３０８と同様にステップＳ３０９が実行される。
【００５９】
ステップＳ３０９において、コントローラ２０は、カーボンフィルタＣＦの温度が所定温度、例えば７０℃に達したか否かを判定する。カーボンフィルタＣＦの温度が所定温度以上であれば、コントローラ２０は通常モードに戻る。そうでない場合、コントローラ２０は、ステップＳ３０１、Ｓ３０５、及びＳ３０９に戻る。
【００６０】
任意に、図１３Ｂに示すように、ステップＳ３０５〜Ｓ３０８を省略してもよい。換言すれば、通常モードと同様に、パージモード中にレベルスイッチＬＳにより検出された低圧冷媒の液位のみに基づいて第３電磁弁ＳＶ３を制御するようにしてもよい。
【００６１】
このように、回収モード時には、コントローラ２０は、液凝縮チャンバ５３内の低圧冷媒の液位、及び任意にパージ熱交換器コイル５５から排出される低圧冷媒の過熱度に基づき、必要に応じて第３電磁弁ＳＶ３の開閉を継続する。また、コントローラ２０は、カーボンフィルタＣＦの温度を監視することにより、カーボンフィルタＣＦからの冷媒の回収が完了したか否かを判定する。回収が完了したと判断すると、カーボンフィルタＣＦは回収モードを終了して通常モードに戻る。
【００６２】
上述したように、本発明では、非凝縮性ガスパージシステムが比較的簡単に動作するので、凝縮性ガスパージシステムを制御するために、チラー冷凍回路を制御するためのものと同じコントローラを使用することもできる（勿論、パージシステム１に別個のコントローラを使用することもできる）。図示した実施形態では、非凝縮性ガスパージシステム１の通常モード、パージモード、及び回収モード動作（図１１〜１３参照）を実行するのに必要なプログラミングを除いて、チラーコントローラ２０は従来のものである。コントローラ２０は、少なくとも１つのマイクロプロセッサ又はＣＰＵ、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、チラーシステム１０又は１０’及び非凝縮性ガスパージシステム１を制御する制御プログラム実行するようにプログラムされたコンピュータ可読媒体を形成する記憶装置を含む。チラーコントローラ２０は、ユーザからの入力を受け取るためのキーパッドなどの入力インタフェースと、ユーザに様々なパラメータを表示するために使用される表示装置とを任意に含んでいてもよい。部品及びプログラミングは従来のものであるため、実施形態を理解するために必要な場合を除いて、ここでは詳細には説明しない。
【００６３】
コントローラ２０は、第１の圧力センサＰ１、第１の温度センサＴ１、第２の圧力センサＰ２、第２の温度センサＴ２、レベルセンサＬＳ、及びその他のセンサ（図示せず）から信号を受信して、チラーシステム１０又は１０’及び非凝縮性ガスパージシステム１を制御する。また、コントローラ２０は、チラーシステム１０（又は１０’）の圧縮器２２（又は２２’）及び、非凝縮性ガスパージシステム１の電磁弁ＳＶ１、ＳＶ２及びＳＶ３、ヒータＨＥ、並びに真空ポンプＶＰに電気信号を送信する。より具体的には、コントローラ２０は、圧縮器２２（又は２２’）の容量を従来の方法で制御するためモータ３８の回転速度を制御するようにプログラムされている。さらに、コントローラ２０は、膨張弁２６の開度を制御して、従来の方法でチラーシステム１０の容量を制御するようにプログラムされている。また、コントローラ２０は、センサＰ１、Ｐ２、Ｔ１、Ｔ２及びレベルスイッチＬＳから得られた情報に基づいて、上述したような非凝縮性ガスパージシステム１を制御するようにプログラムされている。
【００６４】
計算によれば、パージタンクへの非凝縮性ガスの流れは、最低温度−１０℃（４．３７ｐｉｓａ）でチラーシステムの運転中には４．３６ｃｃ／時となり、チラーシステムが機械の周囲温度０℃（６．９４ｐｉｓａ）で停止している間では１．１９ｃｃ／時となるであろうと推定される。また、パージタンクに流入する冷媒に対する非凝縮性ガスの質量比は、５％非凝縮性ガス対９５％冷媒である（すなわち、非凝縮性ガス０．１５Ｅ−３ｋｇ／時対２．８９Ｅ−３ｋｇ／時、総量３．０４Ｅ−３ｋｇ／時）。パージ熱交換器コイルの表面積は、６．６９Ｅ−２ｍ2と推定される。パージモードを実行する推定頻度は１日あたり３０分である。これは、現在使用されている従来のパージシステムよりはるかに小さい。パージタンクから排出される冷媒がカーボンフィルタに吸着される割合は、１．５Ｅ−３ｋｇ／時と推定される。回収モードの実行が必要な頻度は、１００日に１回ほどで低いと推定される。しかし、カーボンフィルタが冷媒で飽和しないように回収モードは１０日に１回実施されることが期待される。
＜一般的な用語の解釈＞
【００６５】
本発明の範囲を理解する上で、本明細書で使用される用語「備える」及びその派生語は、記載された特徴、要素、構成要素、群、整数、及び／又はステップの存在を特定する制限のない用語であることが意図されていて、記載されていない要素、構成要素、群、整数及び／又はステップの存在を排除するものではない。前述は、「含む」、「有する」及びそれらの派生語のような類似の意味を有する単語にも適用される。また、「部品」、「部分」、「一部」、「部材」又は「要素」という用語は、単数で使用される場合、単一の部分又は複数の部分の二重の意味を持ち得る。
【００６６】
構成要素、部分、装置などによって実行される動作や機能を説明するために本明細書で使用される「検出する」という用語は、物理的検出を必要としない構成要素、部分、装置などを含み、むしろ、動作又は機能を実行するための判定、測定、モデリング、予測又は計算などを含む。
【００６７】
本明細書で装置の構成要素、部分又は一部を記述するために使用される「構成された」という用語は、所望の機能を実行するように構築及び／又はプログラムされたハードウェア及び／又はソフトウェアを含む。
【００６８】
本明細書で使用される「実質的に」、「約」及び「およそ」のような度合を表す用語は、最終結果が大きく変化しないように変更される用語の妥当な量の偏差を意味する。
【００６９】
選択された実施形態のみを選んで本発明を説明したが、添付の特許請求の範囲で定義された本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更及び修正を行うことができることは、この開示から当業者には明らかであろう。例えば、パージタンク５１が一般的に凝縮器よりも高く配置されている限り、様々な構成要素のサイズ、形状、配置又は向きを必要に応じて、及び／又は所望に応じて変更することができる。相互に直接接続又は直接接触するように示した構成要素は、それらの間に配置される中間構造を有することができる。１つの要素の機能は２つの要素によって実行することができ、その逆の場合も同様である。一実施形態の構造及び機能は、別の実施形態に適用することもできる。すべての利点が必ずしも同時に特定の態様にもたらされる必要はない。先行技術から区別されるそれぞれの特徴は、それ単独として、あるいは他の特徴との組み合わせとして、そのような特徴により実現される構造的及び／又は機能的な概念を含む出願人によるさらなる発明の別の内容として考慮されるべきである。したがって、本発明に係る実施形態の前述の説明は、例示のみを目的として提供され、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される本発明を限定する目的のためのものではない。
【００７０】
本明細書で使用されるように、「垂直」、「上方」、「下方」、「上部」、「下部」、「より上方に」、「より下方に」、「上側」、「下側」、「上向き」、「下向き」、「頂部」、及び「底部」、並びに他の同様な方向を示す用語は、構成要素及び／又はシステム全体が設置された状態の方向を指す。したがって、非凝縮性ガスパージシステム及びチラーシステム用の冷凍回路を説明するために使用されるこれらの方向を示す用語は、通常設置された状態のチラーシステムに対して解釈されるべきである。
【００７１】
さらに、本明細書で使用される「低圧冷媒」という用語は、低圧チラーシステムの冷凍回路における使用に適した冷媒又は冷媒の混合物を指す。低圧冷媒は、典型的には、大気圧以下の蒸発圧力を有することを特徴とする。図示の実施形態では、低圧冷媒Ｒ１２３３ｚｄが使用されているが、冷凍分野の当業者は、本発明がＲ１２３３ｚｄに限定されないことを認識するであろう。低圧冷媒Ｒ１２３３ｚｄは、冷媒Ｒ１３４ａの現在における主な代替品であるＲ１２３４ｚｅのような他の冷媒と比較して、非可燃性、無毒性、低コスト、及び高いＣＯＰを有するため、ターボチラー用途の候補である。Ｒ１２３３ｚｄは低ＧＷＰ（地球温暖化係数）冷媒でもあり、したがって、ＧＷＰが高い従来の冷媒よりも地球温暖化への影響が少ないという利点がある。
【００７２】
「第１」及び「第２」という用語は、本明細書では様々な構成要素を説明するために使用することができるが、これらの構成要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことも理解されるであろう。これらの用語は、ある構成要素を別の構成要素と区別するためにのみ使用される。したがって、例えば、上述した第１の構成要素は、本発明の教示から逸脱することなく、第２の構成要素と呼ぶことができ、その逆も可能である。本明細書で使用される「取り付けられた」又は「取り付けられている」という用語には、要素が他の要素に直接固定されることによって要素が他の要素に直接固定される構成、要素が中間部材に固定され中間部材が他の要素に固定される事によって他の要素に間接的に固定される構成、及び１つの要素が他の要素と一体である構成、すなわち要素が基本的に他の要素の部分である構成、を含む。この定義は、同様な意味の単語、例えば、「結合」、「接続」、「結合」、「据え付け」、「結合」、「固定」及びそれらの派生語にも適用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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2019515230.tif 000021