(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チラーであって、
凝縮器と、
圧縮機と、
温度コントローラと、
熱交換器と、
ハウジングの側方に延び、前記熱交換器を上方から支持する熱交換器アームと、
前記熱交換器アームに取り付けられ、前記熱交換器アームが上方から支持し、液体、蒸気、または他の媒体が冷却されるように収容する容器と、
を備え、
前記凝縮器、前記圧縮機、前記温度コントローラは、前記ハウジングの内部に含まれ、前記熱交換器は、前記熱交換器アームから支持されて前記ハウジングの外にあり、前記熱交換器は、熱が前記熱交換器によってそこから除去される、前記容器内の液体、蒸気、または他の媒体にさらされるように構成され、
前記熱交換器は、前記ハウジングの外部に位置決めされるが、前記熱交換器アームを介して前記ハウジングに付着され、前記容器内に浸漬または設置されるように構成される、チラー。
【請求項２】
冷却される前記液体、前記蒸気、または前記他の媒体を収容する容器に取付け可能であるように構成されるポンプを更に備え、前記ポンプは、前記容器内で前記液体、前記気体、または前記他の媒体を循環させるように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項３】
真空ポンプ及びコントローラを更に備える、請求項１に記載のチラー。
【請求項４】
前記熱交換器、前記凝縮器、及び前記圧縮機は、冷媒を更に含み、前記熱交換器、前記凝縮器、及び前記圧縮機は、互いに流体連通状態にあり、前記冷媒を循環させるように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項５】
前記熱交換器は、回転蒸発器と共に使用するための凝縮器として構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項６】
前記熱交換器は、循環水槽または反応槽を備える容器内に設置されるように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項７】
チラーであって、
凝縮器と、
圧縮機と、
温度コントローラと、
熱交換器と、
ハウジングの外部のポンプと、を備え、
前記凝縮器、前記圧縮機、前記温度コントローラは、前記ハウジングの内部に含まれ、前記熱交換器は前記ハウジングの外にあり、前記熱交換器は、熱が前記熱交換器によってそこから除去される、容器内の液体、蒸気、または他の媒体にさらされるように構成され、
前記凝縮器、前記圧縮機、前記温度コントローラ、及び前記熱交換器は、単一独立型チラーに統合され、チラーは、冷却される液体、蒸気、または他の媒体を収容する任意の容器と共に普遍的に使用されるように構成され、
前記ポンプは着脱可能な貯留器を装備し、前記ポンプは前記貯留器用の支持構造として構成され、前記熱交換器は前記貯留器内に設置されるように構成されるチラー。
【請求項８】
前記熱交換器を囲む２重壁容器をさらに備える、請求項１に記載のチラー。
【請求項９】
前記熱交換器は蒸発器コイルを備える、請求項１に記載のチラー。
【請求項１０】
前記蒸発器コイルはチタン合金を含む、請求項９に記載のチラー。
【請求項１１】
前記蒸発器コイルはステンレス鋼を含む、請求項９に記載のチラー。
【請求項１２】
前記蒸発器コイルは銅パイプを含む、請求項９に記載のチラー。
【請求項１３】
前記ハウジングの側方に延び、複数の熱交換器を上方から支持する複数の熱交換器アームを備え、前記複数の熱交換器は、前記ハウジングの外にあり、前記ハウジングに付着される、請求項１に記載のチラー。
【請求項１４】
タンクレスであり、前記チラーから取外される容器内の液体、蒸気、または他の媒体に対し接触及び冷却するために構成される熱交換器を有するように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項１５】
前記チラーから取外される容器は、包囲されたタンク、開放されたコンテナ、密閉された容器、２重壁容器、導管、及び／または水槽を備える、請求項１４に記載のチラー。
【請求項１６】
前記チラーから取外される容器は、冷却される前記液体、前記気体、または前記他の媒体が前記熱交換器と接触状態になる限り、任意のサイズ、体積、及び／または構成を備える、請求項１５に記載のチラー。
【請求項１７】
回転蒸発器を更に備え、前記回転蒸発器からの蒸発物を凝縮するように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項１８】
真空オーブンを更に備え、前記真空オーブンに取付けられ、前記真空オーブンを冷却するように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項１９】
遠心濃縮器を更に備え、前記遠心濃縮器に取付けられ、前記遠心濃縮器を冷却するように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項２０】
凍結乾燥機を更に備え、前記凍結乾燥機に取付けられ、前記凍結乾燥機を冷却するように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項２１】
前記熱交換器は、クーラントコイル及び前記クーラントコイルを囲む化学耐性スリーブを備え、前記クーラントコイルは、冷凍システムからのクーラントを循環させ、それにより、前記化学耐性スリーブの表面を冷却するように構成される、請求項１に記載のチラー。
【請求項２２】
前記化学耐性スリーブは、前記クーラントコイルを受取るため第１の端に開口を有する実質的に円筒のスリーブを備える、請求項２１に記載のチラー。
【請求項２３】
チラーであって、
凝縮器と、
圧縮機と、
温度コントローラと、
熱交換器とを備え、
前記凝縮器、前記圧縮機、前記温度コントローラは、ハウジングの内部に含まれ、前記熱交換器は前記ハウジングの外にあり、前記熱交換器は、熱が前記熱交換器によってそこから除去される、容器内の液体、蒸気、または他の媒体にさらされるように構成され、
前記凝縮器、前記圧縮機、前記温度コントローラ、及び前記熱交換器は、単一独立型チラーに統合され、チラーは、冷却される液体、蒸気、または他の媒体を収容する任意の容器と共に普遍的に使用されるように構成され、
前記熱交換器は、クーラントコイル及び前記クーラントコイルを囲む化学耐性スリーブを備え、前記クーラントコイルは、冷凍システムからのクーラントを循環させ、それにより、前記化学耐性スリーブの表面を冷却するように構成され、
前記化学耐性スリーブは、前記クーラントコイルを受取るため第１の端に開口を有する実質的に円筒のスリーブを備え、
前記化学耐性スリーブは、第２の端から延在する内部空洞を備え、前記内部空洞は、前記クーラントコイルが前記実質的に円筒のスリーブ内に存在するときに前記クーラントコイルの内部に延在するように構成される、チラー。
【請求項２４】
前記化学耐性スリーブは、前記化学耐性スリーブの表面から延在する１つまたは複数の構造を備えて、前記熱交換器の冷却表面領域を増加させる、請求項２３に記載のチラー。
【請求項２５】
液体を冷却するように構成されるチラー及び別個の貯留器を備えるチラーシステムであって、
前記チラーは、
凝縮器と、
圧縮機と、
温度コントローラと、
熱交換器と、
ハウジングの側方に延び、前記熱交換器を上方から支持する熱交換器アームと、を備え、
前記凝縮器、前記圧縮機、及び前記温度コントローラは、前記ハウジングの内部に含まれ、前記熱交換器は前記ハウジングの外にあり、前記熱交換器は、熱が前記熱交換器によってそこから除去される液体にさらされるように構成され、
前記別個の貯留器は、液体を収容するように構成される容器を備え、前記貯留器は、前記液体を前記熱交換器と接触状態で設置するように構成され、前記貯留器は、前記チラーから離れ、
前記チラーは、前記別個の貯留器が前記熱交換器と接触状態になるよう前記液体を位置決めしたときに、任意のサイズ、体積、または構成の前記別個の貯留器と共に普遍的に使用されるように構成される、チラーシステム。
【請求項２６】
複数の別個の貯留器を更に備え、前記複数の別個の貯留器は、サイズ及び／または液体容量が異なるが、前記液体を前記熱交換器と接触状態で位置決めするように構成される、請求項２５に記載のチラーシステム。
【請求項２７】
前記貯留器は、前記液体を循環させるように構成されるポンプを更に備える、請求項２５に記載のチラーシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願に対する相互参照］
本出願は、２０１５年６月１１日に出願された米国仮特許出願シリアル番号６２／１７４，０９２の利益及びその優先権を主張し、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組込まれる。
【０００２】
［技術分野］
現在開示されている主題は、コンパクトなチラー及びクーラ装置、デバイス、及びシステムに関する。現在開示されている主題は、同様に、こうしたコンパクトなチラー及びクーラ装置、デバイス、及びシステムの使用に関する。
【０００３】
［背景技術］
冷蔵または冷却デバイスは、半導体機器、医療機器、医療用並びに産業用レーザ、電子顕微鏡、分析機器、及び印刷機器を冷却する等の目的で、世界全体にわたって実験室及び産業において使用される。他の用途としては、プラスチック処理並びに試験、低温試験、生物学的用途、医薬品合成、及び化学合成を含む。更に、チラーは、回転蒸発器、蒸発によって試料から溶媒を除去するための化学実験室や、蒸留物及び抽出物の調製のための分子クッキング（ｃｏｏｋｉｎｇ）において使用されるデバイスの冷却を提供するために使用される。
【０００４】
従来のチラーは、システム統合及び制御に関してオールインワンのパッケージとしてしばしば述べられる。すなわち、全てのコンポーネントが、１つのハウジング内にパッケージされる。残念ながら、オールインワンパッケージのチラーは、かさばり、重く、複雑である可能性があり、広範な使用を制限する。冷却システム、貯留器、及び温度コントローラを統合することは、本質的に同じ冷却機能を提供する多くの種類のチラーをもたらした。
【０００５】
チラーの一部のコンポーネントは、比較的同じままであり得るが、貯留器（またはタンク）の体積及び／またはサイズは、しばしば異なる。そのため、同じ冷却機能を有する従来のチラーは、幅広く異なる貯留器容量を有する可能性があり、異なるチラーモデルの全体サイズ、重量、及び価格に影響を及ぼす。例えば、同じ冷却能力を有する２つのチラーは、サイズ及び重量が著しく異なる可能性があり、例えば、小型タンクチラーの場合の１５０ポンドと比較して、大容量チラーの場合、５５０ポンドである。現在のデザインに基づいて、各チラーについての貯留器容量は固定される。そのため、４．５Ｌモデルを購入するが、後でより大きな容量の貯留器が必要となったユーザは、より大きな貯留器を有し、より高価で、よりかさばり、より重いチラーを購入する以外の選択肢を持たないことになる。これは、特に、冷却機能が本質的に同じままであるとき、経済的でない。
【０００６】
チラーは、実験室及び産業において使用することにとって価値があると証明した。チラーは、一般に、環境に優しく水を節約する、例えば回転蒸発器を冷却する実験室デバイスであると考えられる。しかし、必要とされるものは、費用対効果が良くかつ使用するのが容易である、十分な冷却能力を提供するチラーデザイン及びシステムである。チラーのサイズ、重量、及び複雑さを減少させ、冷却温度範囲及び冷却機能を改善することが有利であることになる。更に、特に機能の改善が実現され得る場合、多機能で柔軟性があり使用するのが容易なチラーデザインが必要とされる。実験室空間は貴重であり、コンパクトでかつ小さなフットプリントを有するチラーデザインが必要とされる。コンパクトでかつ重量が軽いチラーデザインは、制限された作業台空間、及び、実験室内でのまたは実験室から実験室へのチラーの頻繁な移動についての持続的な問題を解決する。こうした利点及び本明細書で開示される他の利点が、本開示によって提供される。
【０００７】
［発明の概要］
現在開示されている主題は、占有する空間がより小さく、効率的に動作するように構成されるコンパクトなチラー及びクーラ装置、デバイス、及びシステムを提供する。
【０００８】
幾つかの実施形態において、液体、蒸気、または他の媒体を冷却するように構成されるチラー装置が提供され、チラー装置は、凝縮器と、圧縮機と、温度コントローラと、熱交換器とを備え、凝縮器、圧縮機、温度コントローラは、ハウジングの内部に含まれ、熱交換器はハウジングの外にあり、熱交換器は、熱が熱交換器によってそこから除去される容器内の液体、蒸気、または他の媒体にさらされるように構成され、凝縮器、圧縮機、温度コントローラ、及び熱交換器は、単一独立型チラー装置に統合され、チラーは、冷却される液体、蒸気、または他の媒体を収容する任意の容器と共に普遍的に使用されるように構成される。幾つかの実施形態において、熱交換器は、ハウジングの外部に位置決めされるが、ハウジングに付着され、容器内に浸漬または設置されるように構成される。幾つかの実施形態において、チラーは、冷却される液体、蒸気、または他の媒体を収容する容器に取付け可能であるように構成されるポンプを更に備え得、ポンプは、容器内で液体、蒸気、または他の媒体を循環させるように構成される。幾つかの実施形態において、チラーは、真空ポンプ及びコントローラを更に備え得る。
【０００９】
幾つかの実施形態において、熱交換器、凝縮器、及び圧縮機は、冷媒を更に含み、熱交換器、凝縮器、及び圧縮機は、互いに流体連通状態にあり、冷媒を循環させるように構成される。幾つかの実施形態において、熱交換器は、回転蒸発器と共に使用するための凝縮器として構成される。幾つかの実施形態において、熱交換器は、循環水槽または反応槽を備える容器内に設置されるように構成される。
【００１０】
幾つかの実施形態において、本明細書で提供されるチラーは、チラーハウジングの外部にポンプを更に備え得、ポンプは着脱可能な貯留器を装備し、ポンプは貯留器用の支持構造として構成され、熱交換器は貯留器内に設置されるように構成される。
【００１１】
幾つかの実施形態において、本明細書で提供されるチラーは、熱交換器を囲む２重壁容器を更に備え得る。幾つかの実施形態において、熱交換器は蒸発器コイルを備える。幾つかの実施形態において、蒸発器コイルはチタン合金を含む。幾つかの実施形態において、蒸発器コイルはステンレス鋼を含む。幾つかの実施形態において、蒸発器コイルは銅パイプを含む。
【００１２】
幾つかの実施形態において、ハウジングの外にあり、ハウジングに付着された複数の熱交換器が設けられ得る。
幾つかの実施形態において、チラーは、タンクレスであり、チラーから取外される容器内の液体、蒸気、または他の媒体に対し接触及び冷却するために構成される熱交換器を有するように構成される。幾つかの実施形態において、容器は、包囲されたタンク、開放されたコンテナ、密封された容器、２重壁容器、導管、及び／または水槽を備える。幾つかの実施形態において、容器は、冷却される液体、蒸気、または他の媒体が熱交換器と接触状態になる限り、任意のサイズ、体積、及び／または構成を備える。
【００１３】
幾つかの実施形態において、本明細書で提供されるチラーは、回転蒸発器を更に備え得、チラーは、回転蒸発器からの蒸発物を凝縮させるように構成される。幾つかの実施形態において、本明細書で提供されるチラーは、真空オーブンを更に備え得、チラーは、真空オーブンに取付けられ、真空オーブンを冷却するように構成される。幾つかの実施形態において、本明細書で提供されるチラーは、遠心濃縮器を更に備え得、チラーは、遠心濃縮器に取付けられ、遠心濃縮器を冷却するように構成される。幾つかの実施形態において、本明細書で提供されるチラーは、凍結乾燥機を更に備え得、チラーは、凍結乾燥機に取付けられ、凍結乾燥機を冷却するように構成される。
【００１４】
幾つかの実施形態において、熱交換器は、クーラントコイル及びクーラントコイルを囲む化学耐性スリーブを備え得、クーラントコイルは、冷凍システムからのクーラントを循環させ、それにより、化学耐性スリーブの表面を冷却するように構成される。幾つかの実施形態において、化学耐性スリーブは、クーラントコイルを受取るため第１の端に開口を有する実質的に円筒のスリーブを備え得る。
【００１５】
幾つかの実施形態において、化学耐性スリーブは、第２の端から延在する内部空洞を備え得、内部空洞は、クーラントコイルが実質的に円筒のスリーブ内に存在するときにクーラントコイルの内部に延在するように構成される。幾つかの実施形態において、化学耐性スリーブは、化学耐性スリーブの表面から延在する１つまたは複数の構造を備えて、熱交換器の冷却表面領域を増加させる。
【００１６】
幾つかの実施形態において、液体を冷却するように構成されるチラー装置及び別個の貯留器を備えるチラーシステムが本明細書で提供され、チラー装置は、凝縮器と、圧縮機と、温度コントローラと、熱交換器とを備え、凝縮器、圧縮機、温度コントローラは、ハウジングの内部に含まれ、熱交換器はハウジングの外にあり、熱交換器は、熱が熱交換器によってそこから除去される液体にさらされるように構成され、別個の貯留器は、液体を収容するように構成される容器を備え、貯留器は、液体を熱交換器と接触状態で設置するように構成され、貯留器は、チラー装置から離れ、チラー装置は、別個の貯留器が熱交換器と接触状態になるよう液体を位置決めすると仮定すると、任意のサイズ、体積、または構成の別個の貯留器と共に普遍的に使用されるように構成される。幾つかの実施形態において、チラーシステムは、複数の別個の貯留器を更に備え得、複数の別個の貯留器は、サイズ及び／または液体容量が異なるが、液体を熱交換器と接触状態で位置決めするように構成される。幾つかの実施形態において、貯留器は、液体を循環させるように構成されるポンプを更に備える。
【００１７】
現在開示されている主題の目的であって、現在開示されている主題によって全体的にまたは部分的に達成される目的が先に述べられたが、他の目的は、以降で最もよく述べられる付随する例に関連して考えると、説明が進むにつれて明らかになる。
【００１８】
現在開示されている主題は、以下の図を参照することによってよりよく理解され得る。図内のコンポーネントは、必ずしも一定比例尺に従わず、代わりに、現在開示されている主題の原理を例証することに主眼が（しばしば、概略的に）置かれる。図において、同様な参照数字は、異なる図全体を通して対応する部分を指定する。現在開示されている主題の更なる理解は、添付図面の例証で述べる実施形態を参照することによって得られ得る。示す実施形態は、現在開示されている主題を実施するためのシステムの例示に過ぎないが、現在開示されている主題の編成及び動作方法は、一般に、その更なる目的及び利点と共に、図面及び以下の説明を参照することによってより容易に理解される場合がある。図面は、添付されるまたは後で修正される特許請求の範囲において詳細に述べられる、現在開示されているこの主題の範囲を制限するのではなく、現在開示されている主題を明確にし、例示することが意図されるだけである。
【００１９】
現在開示されている主題のより完全な理解のために、ここで以下の図面に対して参照が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本明細書で開示されるチラーの一実施形態の斜視図である。
【図２Ａ−２Ｂ】本明細書で開示されるチラー装置の２つの実施形態の断面略図である。
【図３Ａ−３Ｂ】本明細書で開示される水槽デバイスの２つの実施形態の断面略図である。
【図４Ａ−４Ｂ】本明細書で開示されるチラー装置及び水槽デバイスの２つの実施形態の断面略図である。
【図５Ａ−５Ｃ】本明細書で開示される水槽デバイスの実施形態の断面略図である。
【図６Ａ−６Ｄ】本明細書で開示されるチラー装置の複数の実施形態の斜視図である。
【図７Ａ−７Ｄ】本明細書で開示される熱交換器装置のコンポーネントの斜視図及び部分断面図である。
【図８Ａ−８Ｄ】本明細書で開示される熱交換器装置のコンポーネントの斜視図及び部分断面図である。
【図９】本明細書で開示される熱交換器装置の一実施形態の斜視図である。
【図１０】本明細書で開示される熱交換器装置の一実施形態の略図である。
【図１１】本明細書で開示される熱交換器装置の一実施形態の斜視図である。
【図１２】本明細書で開示される熱交換器装置及び凍結乾燥機の一実施形態の斜視図である。
【図１３】本明細書で開示されるチラー装置及び回転蒸発器システムの一実施形態の斜視図である。
【図１４】本明細書で開示されるチラー装置及び真空オーブンシステムの一実施形態の斜視図である。
【図１５】本明細書で開示されるチラー装置及び遠心濃縮器システムの一実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［発明の詳細な説明］
チラーは、圧縮機、凝縮器、蒸発器、ポンプ、貯留器、及び温度コントローラを一般に含む冷凍式冷却システムである。チラーは、１つの要素から熱を除去し、その熱を別の要素に移行させることによって試料またはプロセスを冷やす。チラーは、しばしば、再循環チラーまたはクーラと呼ばれ、冷却されるシステムを通して圧送され、チラーに戻される冷却用液体または媒体（クーラント）を表す。
【００２２】
同様に、再循環チラー、循環クーラ、サーキュレータ等と呼ばれるチラーが本明細書で提供される。幾つかの実施形態において、圧縮機、凝縮器、熱交換器（または蒸発器）、及び／または温度コントローラを備えるチラーが本明細書で提供される。幾つかの実施形態において、こうしたチラーはコンパクトなデザインで構成される。すなわち、幾つかの態様において、本明細書で提供されるチラーは、流体／媒体（クーラント）の再循環のためのタンクまたは貯留器を除いて、コンパクトなデザインで動作するために必要とされる全てのコンポーネントを有する、完全に統合された「タンクレス」チラー装置を備え得る。貯留器は、幾つかの態様において、チラーのハウジング内に含まれるのではなく、代わりに、別個のコンポーネントであり、それにより、チラー自体は、貯留器のサイズ／容量／構成によって制限されない別個でかつ普遍的な独立した機器の一部となり、また、複数の用途において、複数の貯留器のサイズ、構成、及び容量で使用されるように構成され得る。
【００２３】
幾つかの実施形態において、主ハウジングの外部に熱交換器を有するチラーのデザインは、従来の再循環チラーに勝る利点を提供する。例えば、熱交換器がハウジングの内部にある場合、チラーは、制限された使用及び固定された貯留器容量を有する。冷却された液体は、循環されなければならず、反応物を冷却することのような他の活動のために熱交換器を使用できない。こうした構成を、サーキュレータ槽としても使用できない。熱交換器がハウジングの内部にあるとき、このことは、循環チラー、循環槽、浸漬クーラ等のために、別個の器械が必要とされることを意味する。この取り組み方は、高価であり得、貴重な実験室の空間をあまりにも多く占め得ると共に、制限された資源を浪費し得る。
【００２４】
逆に、本明細書で述べるように、ハウジングの外部に熱交換器を持つように構成されるチラーは、回転蒸発器内の凝集器として、及び／または、遠心濃縮器、真空オーブン、凍結乾燥機、ゲル乾燥機、ＤＮＡ試料濃縮、酸試料濃縮等を冷却するために直接使用され得る。例えば、回転蒸発器の場合、クーラントまたは循環水は全く必要とされない。蒸気は、熱交換器上で直接凝縮され得る。幾つかの実施形態において、熱交換器パイプまたは冷却ラインの内部の冷媒は、パイプまたは冷却ラインを冷却するように構成され得、パイプまたは冷却ラインは、次に、熱交換器を囲む環境、例えば、蒸発物から熱を除去する。
【００２５】
更に、タンクレスチラーまたはハウジングの外側に熱交換器を有するチラーは、多数の柔軟性の或る使用を提供し得る。任意のサイズの貯留器、反応容器（実験を冷やすまたは温めるための）、またはサーキュレータ槽（槽内に設置された試料を冷やすまたは温めるための）が、同様に使用され得る。更に、研究者、臨床医、または技術者が、複数のチラー、別個のサーキュレータ槽、及び浸漬クーラ（反応を冷やすために使用される）を購入するのではなく、１つのチラーと共に使用するため、種々のサイズの貯留器、循環槽等を購入することが安価である。熱交換器／蒸発器をハウジングの外部に収容することによって、開示されるチラーは、幾つかの実施形態において、少なくとも４つの機器の部品（循環チラー、循環槽、回転蒸発器凝縮器、及び浸漬クーラ）の代わりに使用され得る。こうした構成は、コスト節約及び実験室の空間の保存において著しい利点を提供する。
【００２６】
幾つかの実施形態において、開示されるチラーは、既存の冷却デバイスに勝って冷却性能を改善し得る。例えば、冷却能力は、例えば回転蒸発器内において、クーラント／循環流体をもはや必要としない用途等において改善され得る。伝統的なチラーにおいて、クーラント／循環流体は、チラーから回転蒸発器凝縮器までホースを通して圧送される。これらのホースを通して輸送されるこうしたクーラントは、周囲環境から熱を吸収するため、凝縮器に達するときまでに温まるまたは少なくとも温かい可能性がある。こうしたことは、開示されるチラーのデザインの場合、当てはまらない。
【００２７】
本明細書で提供されるチラー装置は、幾つかの実施形態において、例えば、冷却システム及びポンプ等の統合された冷却システムを備え得る。こうしたチラー装置は、圧縮機のハウジングの外部に位置決めされた熱交換器／蒸発器を更に備え得るため、熱交換器／蒸発器は、貯留器または槽内に浸漬されまたは浸けられて、貯留器または槽内の液体または媒体から熱を除去し得る、または、他の方法で、クーラント流体、液体、蒸気、または他の冷却媒体にさらされ得る。
【００２８】
幾つかの実施形態において、開示されるチラーは、冷媒、例えば、クロロフルオロカーボンが流れ得る銅ライン等の冷凍ライン、ならびに、受取りタンク、圧縮機、冷凍凝縮器、及び乾燥機を含む冷凍システムを備え得る。冷凍ラインは、凝縮器ユニット内にあり、冷却されることを所望される水槽、貯留器、回転蒸発器、または任意の他の適した環境内で使用するための冷却表面を提供する熱交換器に接続され得、また、熱交換器と接触状態になることが可能である。幾つかの実施形態において露出され得る、または、幾つかの実施形態において、チタン（商用純粋等級チタンを含む）、ステンレス鋼、金属合金、プラスチック、ガラス、ネオプレンゴム等のゴム、及び／またはその組合せで作られる化学耐性蒸気トラップまたはスリーブ内に隠され得る冷却コイルは、冷凍ラインに流体接続され得る。幾つかの実施形態において、チタンは、その頑健な化学耐性によってスリーブ内で使用される。凝縮器ユニットは、幾つかの実施形態において、冷凍ライン内の冷媒の直接膨張によって冷却される冷却コイルチャンバを備え得る。幾つかの実施形態において、熱交換器は、冷却された冷媒がそこを通過し、チタンスリーブ内に収容される銅コイルを備え得る。幾つかの実施形態において、熱交換器は、２重ループ状であり、スリーブに収容されないコイルを備え得、それにより、蒸気または冷却媒体は、冷却されたコイル上の増加した表面領域にさらされる。こうした実施形態において、２重コイルは、ステンレス鋼、チタン、及び／またはその組合せを含み得る。幾つかの実施形態において、機械式冷凍システムを含むチラーは、熱交換器／凝縮器に機械的に結合されて固定され得、それにより、両者は、単一の一体デバイス内に設けられる。
【００２９】
幾つかの実施形態において、熱交換器は、冷凍システムと流体連通した冷却コイルを備え得る。熱交換器は、冷却コイルを囲むチタンスリーブを備え得、それにより、チタンスリーブは、冷却コイルによって冷却され、チタンスリーブの周りの環境、例えば、水槽内の冷却流体または回転蒸発器からの蒸発物が冷却される。凝縮器は、冷却コイルを囲む金属合金スリーブを備え得、それにより、金属合金スリーブは冷却コイルによって冷却される。
【００３０】
幾つかの態様において、幾つかの実施形態においてポンプまたは圧力／循環能力を提供するための他の手段と統合された着脱可能貯留器が設けられ得る。こうした貯留器は、幾つかの実施形態において、ポンプホースまたは導管の一端でポンプホースまたは導管に取付けられ得、ホースまたは導管の他端は、冷却されるシステムに貯留器内の液体または冷却媒体が圧送され得るポイントで貯留器に取付けられ得る。
【００３１】
幾つかの態様において、冷凍システム用の圧縮機及びポンプを含む上記コンポーネントのそれぞれは、１つまたは複数の熱交換器／蒸発器を有する、１つの独立型またはオールインワンシステムに統合され得る。組込み式貯留器または水槽がない状態で、こうした独立型またはオールインワンシステムチラーは、既存のチラーシステムよりコンパクトであり得る。こうしたコンパクト構成は、開示されるチラーを、よりポータブルでかつ空間を節約し得る。
【００３２】
本明細書で開示される独立型チラー装置は、幾つかの実施形態において、１つまたは複数の圧縮機、凝縮器、温度コントローラ、受取りタンク、貯留器液体または他の容器内に位置決めされ得、液体または媒体から熱を除去するように構成される蒸発器、蒸発器がその中に位置決めされ得るまたは浸漬され得る外部の貯留器または容器、及び／または、貯留器内の冷却された液体または他の媒体を冷却されるシステムに圧送するためのまたは真空蒸留のためのポンプまたは他の機械式装置を備え得る。
【００３３】
幾つかの実施形態において、熱交換器／蒸発器は、例えば、参照によりその全体が組込まれる米国特許第９，００５，４０３号に開示されるような回転蒸発器に似た蒸留装置の凝縮器に適合し得る。更に他の実施形態において、チラー装置は、統合された真空ポンプ及びコントローラを備え得る。幾つかの態様において、１つ以上の回転蒸発器が１つのチラーに接続され得る。
【００３４】
幾つかの実施形態において、開示されるチラーについての冷却温度範囲は、約＋４０℃から約−４５℃、約＋４０℃から約−１００℃、または約＋４０℃から約−１５０℃の範囲に及び得る。所望の温度は、冷凍工学及び／または冷媒の選択を通して達成され得る。
【００３５】
ここで図を考えると、図１は、本明細書で開示されるコンパクトな多機能チラー１００の斜視図である。図１に示すように、チラー１００は、熱交換器１０４を有するハウジング１０２を備え得、熱交換器１０４は、ハウジング１０２に接続されるが、ハウジング１０２から延在する。チラー１００及び以下で論じる内部コンポーネントは、動作エリア及び／またはフットプリントを最小にしながら、効果的でかつ効率的な冷却／冷蔵システムを提供するよう要素をコンパクトに配置するように構成される単一デバイスまたは装置に統合されるように構成され得る。例えば、チラー１００のフットプリントまたは動作エリアは、装置の外形の寸法の長さＬ、幅Ｗ、及び／またはその組合せ（例えば、平方インチ単位の面積）によって規定され得る。代替的にまたは付加的に、チラー１００のフットプリントまたは動作エリアは、ハウジング１０２の寸法の長さＸ、幅Ｙ、及び／またはその組合せ（例えば、平方インチ単位の面積）によって規定され得る。制限としてではなく例として、従来のまたは既存のチラーのフットプリントは、約３００〜約５００平方インチであり、一部のデザインは、約３６８平方インチのフットプリントを有する。例えば、一部の既存のチラーは、約１５．８×２２．８×１９．７インチ、約１５．８×２６．０×１９．７インチ、約１９．７×２９．９×２５．２インチ、または約３０．７×３３．５×５８．３インチの寸法（Ｗ×Ｈ×Ｄ）を有し得る。対照的に、現在開示されているチラー装置は、幾つかの実施形態において、約１８．７×１０インチ（図１のＬ×Ｗ）または約１５０平方インチ〜約３５０平方インチの総フットプリントまたは動作面積を含み得る。幾つかの実施形態において、開示されるチラーは、約１２×１０インチ（図１の長さＸ×幅Ｙ）または約１５０平方インチ〜約３５０平方インチのハウジング１０２フットプリントを含み得る。幾つかの実施形態において、本明細書で論じるチラーは、サイズが１２×１０×２６（Ｌ×Ｗ×Ｈ）インチであり得る。
【００３６】
ハウジング１０２は、実質的に長方形か、正方形か、または他の適した形状、４つの側面、上部、及び底部を有する箱状の構造を備え得る。ハウジング１０２は、熱交換器１０４を除いて、チラー１００の機械または作業コンポーネントを完全にまたは実質的に完全に包囲するように構成され得る。幾つかの実施形態において、チラー１００は、ハウジング１０２から実質的に水平に延在し、熱交換器１０４を支持しチラー１００に機械接続するように構成される熱交換器アーム１０６を備え得る。熱交換器１０４は、クランプ、または、他の取付け機構、例えば、ねじ山、ねじ、ボルト、圧力嵌合部等によって熱交換器アーム１０６に取付けられ得る。幾つかの実施形態において、ハウジング１０２は、その構造を維持し、チラー１００を収容し、また同様に、実験室または現場状況における長期使用に耐えるのに十分に硬質な、金属薄板、または、他の適した材料、例えば、プラスチック、ファイバガラス、アルミニウム等を含み得る。
【００３７】
幾つかの実施形態において、ハウジング１０２は、任意選択で、ハウジング１０２の内部で、及び、ハウジング１０２内に収容される冷凍システムの周りで空気循環を可能にするように構成される、換気口１０８、ルーバ、または他の適した換気構造を備え得る。幾つかの態様において、チラー１００は、同様に、ハウジング１０２の外側表面上等に好都合に位置付けられる制御パネル１１０を備え得、それにより、ユーザは、制御パネル１１０を操作して、チラー１００の動作を促進し得る。制御パネル１１０は、幾つかの実施形態において、タッチスクリーンまたは他の電子コントローラを備え得る。制御パネル１１０は、幾つかの実施形態において、媒体及び／または熱交換器の温度を制御及び／または調節するように構成される温度コントローラを備え得る。
【００３８】
図２Ａ及び２Ｂは、チラー１００の内部作業コンポーネントの略図である。チラー１００は、ハウジング１０２内に収容され、熱交換器アーム１０６を通して続く統合された冷凍システムを備え得、冷却済み冷媒を熱交換器コイル１０４に提供し得る。これらの断面図に示すように、チラー１００は、圧縮機１２０、冷凍凝縮器１２２、及びファン１２６を備え得る。幾つかの実施形態において、冷凍乾燥機が、同様に含まれてもよい。幾つかの実施形態において、圧縮機１２０、冷凍凝縮器１２２、及び熱交換器コイル１０４（ならびに任意選択で乾燥機）は、熱交換器アーム１０６を通して送ることによって冷凍ライン１３２（銅チュービング）によって接続され得る。熱交換器１０４は、熱交換器アーム１０６を通して送られた冷凍ライン１３２に接続される単一または２重コイル状ライン１３０を備え得る。そのため、冷凍クーラントは、閉回路または連続回路内で、冷凍システム（例えば、圧縮機１２０、冷凍凝縮器１２２）を通過し、熱交換器１０４のコイル状ライン１３０に入り得、それにより、周囲媒体、例えば、冷却液または蒸気から熱交換器１０４によって吸収される熱は、冷凍システムによって除去され、それにより、周囲媒体を冷却し得る。
【００３９】
図２Ａ及び２Ｂは、同様なチラー１００’及び１００”をそれぞれ示し、両者は、図１のチラー１００のオプションの構成である。図２Ａのチラー１００’はポンプ１２６を含み、一方、チラー１００”は含まない。チラー１００’内等の幾つかの実施形態において、ポンプ１２６は、チラーと共に使用される、貯留器、水槽、または反応容器のための圧送または加圧能力を提供するように構成され得る。ポンプをチラーに対して組込み式にすることは、必要に応じて、貯留器、水槽（図３Ａ）、または反応容器内で冷却媒体を循環させるために使用され得る更なる機能的特徴を提供する。しかし、チラー１００”内等の幾つかの実施形態において、ポンプ１２６は設けられない。その理由は、例えば、回転蒸留装置または組込み式循環能力を有する水槽（図３Ｂ）と共に使用されるとき等の幾つかの実施形態において、ポンプが必要とされないからである。
【００４０】
図３Ａ及び３Ｂは、開示されるチラーと共に使用されるように構成される、例示的な水槽、貯留器、または反応容器を示す。水槽２００（図３Ａ）及び２０２（図３Ｂ）は、幾つかの実施形態において、コンテナを作成するための外壁２０４、例えば、底部、側壁、及び任意選択で上部を有する、閉じた区画、例えば、長方形、正方形、または他の適した形状内に、液体または他の冷却媒体２０６が入るように構成され得る。幾つかの実施形態において、水槽２００及び２０２は、熱交換器１０４を受取る、または他の方法で、熱交換器１０４が水槽２００及び２０２の内部に設置されることを可能にするように構成される開口２０８を備え得る（図４Ａ及び４Ｂ参照）。幾つかの実施形態において、水槽２００及び２０２は、冷却媒体２０６が水槽２００及び２０２内に流入し、そこから流出することを可能にするように構成される入口２１０及び出口２１２を備え得る。幾つかの実施形態において、水槽２００及び２０２は、冷却媒体２０６で一杯であるときでも、ユーザによる水槽の取り扱い及び移動を容易にするハンドル２１４または他の装置を備え得る。
【００４１】
図３Ａに示す水槽２００は、組込み式ポンプを持たず、一方、図３Ｂに示す種類は、統合されたポンプ１２６を実際に持つ。ポンプ１２６は、水槽２００に隣接して及び／またはその下に位置決めされ得ると共に、導管２１４を介して内部に接続され得、水槽２０２から出口２１２までの冷却媒体２０６の圧送を容易にする。
【００４２】
図４Ａ及び４Ｂは、水槽２００（図３Ａ）並びに水槽２０２（図３Ｂ）を有するチラー１００’（図２Ａ）及びチラー１００”（図２Ｂ）の使用をそれぞれ示す。図４Ａは、チラー１００’（図２Ａ）に関する水槽２００（図３Ａ）の使用を示す。熱交換器１０４（コイル状ライン１３０を含む）は、開口２０８を介して水槽２００に挿入され、それにより、冷却媒体２０６は熱交換器１０４と接触状態になる。幾つかの実施形態において、出口２１２は、チラー１００’に組込まれるポンプ１２６に接続され、それにより、冷却媒体２０６は、入口２１０を介して（必要に応じて導管を介して）水槽２００に戻るように循環され得る、または、（必要に応じて導管を介して）別の所望の場所に圧送され得る。
【００４３】
同様に、図４Ｂにおいて、熱交換器１０４（コイル状ライン１３０を含む）は、開口２０８を介して水槽２０２に挿入され、それにより、冷却媒体２０６は熱交換器１０４と接触状態になる。ポンプ１２６が水槽２０２に組込まれるため、冷却媒体２０６を循環させることは、必要に応じて、チラー１００”内のこうしたポンプについての必要性なしで達成され得る。冷却媒体２０６は、入口２１０を介して（必要に応じて導管を介して）水槽２０２に戻るように循環され得る、または、（必要に応じて導管を介して）別の所望の場所に圧送され得る。
【００４４】
図４Ａ及び４Ｂの水槽２００及び２０２を有するチラー１００’及びチラー１００”の向きは、単に例証のためであり、制限的であることは意図されない。機能の観点から、任意のサイズ、形状、またはスタイルの水槽、容器、またはコンテナ内で熱交換器１０４を使用できることは、現在開示されている主題の一態様である。そのため、冷却される水槽または容器の位置決め、向き、または構成は、こうした水槽または容器が熱交換器１０４を受取り得る限り、本開示の範囲から逸脱することなく、必要に応じて異なり得る。
【００４５】
図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃに示すように、水槽２００Ａ、２００Ｂ、及び２００Ｃは、種々のサイズで構成され得、それらの全てがチラー１００と共に利用され得る。固定サイズの統合された水槽を有する現在入手可能な冷却システムと対照的に、現在開示されているチラーは、種々のサイズ及び構成の水槽と共に利用されるように構成される。これは、同じチラーが、複数のチラーの購入を必要とすることなく、複数の用途について使用されることを可能にする。かなりのコスト節約が実現され得る。その理由は、１つの普遍的なチラー及び複数の水槽を買うことが、種々のサイズの水槽を有する複数のチラーを買うことより、著しく安価であるからである。更に、本明細書で開示するように、開示されるチラーは、水槽を冷却すること以外の複数の他の用途に関して使用され得る。図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃに示す水槽２００Ａ、２００Ｂ、及び２００Ｃは、単に例示であり、開示されるチラーに関して依然として使用可能でありながら、そのサイズが異なり得ることを示すために提供される。更に、図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃに示されないが、こうした水槽は、図３Ｂに示す統合されたポンプまたは任意の他の適した構成を備え得る。
【００４６】
チラー１００は、図６Ａ〜６Ｄに示す複数の熱交換器のデザインと共に利用されるように構成される。制限としてではなく例として、図６Ａに示す熱交換器２５０は、熱交換器コイル１３０、コイル１３０を囲み包囲する単一壁包囲器２６０を備える単一壁容器デザインを備え得る。単一壁包囲器２６０は、幾つかの実施形態において、例えば、カラー２５８を含む固定要素による密閉包囲器を形成するため、熱交換器コイル１３０の上を摺動し、熱交換器アーム１０６に確実に取付けられるように構成されるガラスキャニスタを備え得る。単一壁包囲器２６０は、クランプまたは他の取付け機構、例えば、ねじ山、ねじ、ボルト、圧力嵌合部等によって熱交換器アーム１０６に取付けられ得る。１つまたは複数のポート（ｐｏｒｔ）２６２、２６４、及び／または２６６が設けられ得、１つまたは複数の導管あるいは更なる器具／容器の取付けを可能にし、それにより、冷却される及び／または凝縮される化合物／流体用の入口／出口として動作する。単一壁包囲器２６０に入る化合物、蒸気、または流体は、熱交換器コイル１３０またはコイルを囲む冷却スリーブと接触状態になり得、それにより、化合物、蒸気、または流体を冷却する。
【００４７】
制限としてではなく例として、図６Ｂに示す熱交換器２５２は、２重壁包囲器２７０内に包囲される熱交換器コイル１３０を備える２重壁容器デザインを備え得る。２重壁包囲器２７０は、幾つかの実施形態において、例えば、カラー２５８、及び／または他の取付け機構、例えば、ねじ山、ねじ、ボルト、圧力嵌合部等を含む固定要素による密閉包囲器を作成するため、熱交換器コイル１３０の上を摺動し、熱交換器アーム１０６に確実に取付けられるように構成される内側スリーブ２７２を持つように構成されるガラスキャニスタを備え得る。１つまたは複数のポート２６２、２６４、及び／または２６６が設けられ得、１つまたは複数の導管あるいは更なる器具／容器の取付けを可能にし、それにより、冷却される化合物／流体用の入口／出口として動作する。２重壁包囲器２７０に入る化合物、蒸気、または流体は、２重壁包囲器２７０と内側スリーブ２７２との間の空間内で内側スリーブ２７２と接触状態になり得る。熱交換器コイル１３０と接触状態のまたはそれに非常に接近した内側スリーブ２７２は、冷却され得、それにより、２重壁包囲器２７０に導入される化合物、蒸気、または流体を冷却し得る。この構成において、冷却される化合物、蒸気、または流体は、熱交換器コイル１３０と直接接触状態にならない。
【００４８】
幾つかの実施形態において、チラー１００は、１つまたは複数の熱交換器を備え得、冷却能力、及び、複数の用途について同じチラーを同時に使用する能力を増大させ得る。幾つかの実施形態において、図６Ｃの２５４及び２５４’等の１つまたは複数の熱交換器は、図２Ａ及び２Ｂに示すのと同じ冷凍システムを外すように適合し得る。ハウジング１０２から延在する熱交換器２５４及び２５４’の向きは、例えば、図６Ｃに示すようにハウジング１０２の対面する両側から、を含んで、本開示の範囲から逸脱することなく所望に応じて配置され得る。代替的に、図６Ｄに示すように、１つの熱交換器２５６は、熱交換器アーム１０６を介してハウジング１０２の側部から延在し得、一方、第２の熱交換器２５６’は、第２の熱交換器アーム１０６を介してハウジング１０２の前側から延在し得る。任意の他の向きは、２つ以上の熱交換器に関して、本開示の範囲内にある。更に、熱交換器ユニットのタイプは、図６Ｄに示すように、ある熱交換器アーム１０６から他のものにわたって異なる可能性がある。制限としてではなく例として、熱交換器２５６は、コイル１３０を囲むステンレス鋼スリーブ２８０を備え得、一方、熱交換器２５６’は、コイル１３０を囲み、内部空洞を有するステンレス鋼スリーブ２８２を備え得る。適合可能なプラットフォーム（ｐｌａｔｆｏｒｍ）を設けることによって、本明細書で提供されるチラーは、多数のタイプの熱交換器のデザイン及び向きと共に使用するのに適し、それにより、本明細書で更に論じるように、種々の実験室及び現場用途において使用するのに適する。
【００４９】
図７Ａ〜７Ｄは、開示されるチラーと共に使用されるように構成される例示的な熱交換器を示す。例えば図１に示すように、図７Ａに示す熱交換器システムは、冷却された冷媒がそこを通過し得る冷凍ラインに接続され得るコイル状ライン１３０を備え得る。コイル１３０は、コイルを通過するため冷却されたクーラントまたは冷媒の流れを受取るための入力ライン、及び、コイルを通過した後に出て行くクーラントまたは冷媒用の導管として構成される、出力ラインを有し得、熱交換器として動作する。入力ライン及び出力ラインは、チラーの統合された冷凍システムに接続されるように構成される。コイル状ライン１３０は、図７Ａにおいて、単一ループ状コイルとして示されるが、同様に、幾つかの実施形態において、２重、３重、またはそれより多い多重コイルを備え得る。コイル状ライン１３０の冷凍ラインを巻く効果は、コイルと接触状態のまたはコイルに近接する表面と接触状態の媒体を冷却するための表面領域を増加させることである。そのため、コイルを、例えば２重にするまたは３重にすることは、幾つかの実施形態において、熱交換器の冷却能力を増加させ得る。コイル状ライン１３０は、図２Ａ及び２Ｂに示すように、チラーの冷凍システムと共に連続ループを完成するように構成され得る。コイル状ライン１３０は、幾つかの実施形態において、銅チュービング材料、または代替的に、ステンレス鋼、またはチタン等の他の適した金属合金から製造され得る。幾つかの実施形態において、コイル１３０は、銅の内部コーティングと共にチタン材料を含み得る。幾つかの実施形態において、コイル１３０は、ステンレス鋼、チタン、及び／またはその組合せを含み得る。
【００５０】
幾つかの実施形態において、コイル１３０は、媒体または蒸発物（蒸気）の直接冷却のために露出され得るが、幾つかの実施形態において、また、図７Ｂ、７Ｃ、及び７Ｄに示すように、コイル１３０は、化学耐性蒸気トラップを備え得るスリーブ２８０によって隠され得る。化学耐性蒸気トラップは、チタン（商用純粋等級チタンを含む）、ステンレス鋼、金属合金、プラスチック、ガラス、ネオプレンゴム等のゴム、及び／またはその組合せで作られる。スリーブ２８０は、結合要素２５８を有する第１の端を有する円筒ハウジングを備え得、結合要素２５８は、熱交換器アーム１０６（例えば、図１参照）に固定し、ハウジング３００（例えば、図７参照）を固定するためのロック機構２８４及びカラー２８２を含む。対向するまたは第２の端において、スリーブ２８０は、先端部分２８８で終端する円錐のまたはテーパ付きの部分２８６を備え得る。図７Ｃに示すように、スリーブ２８０は、コイル１３０の上を摺動して、コイルと直接接触状態になるまたはそれに非常に接近するように構成され得、それにより、スリーブ２８０は、コイルを通過する冷媒によって冷却され得、それにより、スリーブ２８０と接触状態になる媒体及び／または蒸気に対して熱交換器として動作する。
【００５１】
ハウジング３００は、凝縮器コイル１３０及びスリーブ２８０を含む熱交換器を包囲するガラス容器を備え得る。ハウジング３００は、気密シールを生成するため、スリーブ２８０上の結合要素２５８を含む、クランプまたは他の固定機構によって熱交換器アーム１０６に取付けられ得る。ハウジング３００は、幾つかの実施形態において、回転蒸発器あるいは他の機械、機器、または装置から、蒸発物、蒸気、または他の媒体を受取るためのエントリポート３０４、及び、幾つかの実施形態において、第２のエントリポート３０６を備え得る。真空ポート３０２は、幾つかの実施形態において、真空ポンプから真空ラインを受取り、それにより、ハウジング３００の内部環境に真空をもたらすように（幾つかの場合、上部の近くに）設けられ構成され得る。熱交換器及び特にスリーブ２８０と接触状態になる蒸発物または蒸気は、液体になるよう凝縮され得、その液体は、導管３０８を通過することによって収集フラスコ３１０内に収集され得る。幾つかの実施形態において、継手３１２は、導管３０８上に位置決めされ得、動作中にシステムに対して真空を破ることなく、収集フラスコ（受取りフラスコ）３１０の取外しを可能にするように構成され得る。こうした継手３１２は、収集フラスコ３１０を取外している間に、真空を維持するため弁を備え得る。
【００５２】
そのため、幾つかの実施形態において、本明細書に開示されるチラーと共に使用される熱交換器は、コイル状ライン１３０、スリーブ２８０、及び／またはハウジング３００を備え得る。コイル１３０は、熱交換器または「コールドフィンガー（ｃｏｌｄ  ｆｉｎｇｅｒ）」を形成するため、スリーブ２８０の内部で嵌合または摺動するように構成され得る。コイル状ライン１３０がチラー内の統合された冷凍システムに流体接続され得るため、冷却された冷媒は、コイル１３０を通過し得、スリーブ２８０に対する冷却効果をもたらす。ハウジング３００に入るどんな媒体、蒸発物、または蒸気も、スリーブ２８０の冷たい表面と接触状態になり得、それにより、媒体を冷却させる、及び／または、蒸気を、収集フラスコ３１０内に収集される液体になるように凝縮させる。こうした熱交換器の構成は、全てのまたは実質的に全ての蒸気をトラップし（捉え）、それを凝縮させるための効率的な機構を提供し得、それにより、環境的影響が減じられる。
【００５３】
図２Ａ及び２Ｂに示すように、空間利用を最小にする独立型の完全に統合されたシステムを達成するため、機械的冷凍システムを含むチラー１００は、熱交換器１０４に機械的に結合され、それに固定され得、それにより、その２つは、単一の一体デバイスで提供される。
【００５４】
図８Ａ〜８Ｂは、開示されるチラーと共に使用されるように構成される例示的な熱交換器の代替の実施形態を示す。例えば図１に示すように、例えば、図８Ａに示す熱交換器システムは、冷却された冷媒がそこを通過し得る冷凍ラインに接続され得るコイル状ライン１３０を備え得る。コイル１３０は、コイルを通過するため冷却されたクーラントまたは冷媒の流れを受取るための入力ライン、及び、コイルを通過した後に出て行くクーラントまたは冷媒用の導管として構成される、出力ラインを有し得、熱交換器として動作する。入力ライン及び出力ラインは、チラーの統合された冷凍システムに接続されるように構成される。コイル状ライン１３０は、図８Ａにおいて、単一ループ状コイルとして示されるが、同様に、幾つかの実施形態において、２重、３重、またはそれより多い多重コイルを備え得る。コイル状ライン１３０の冷凍ラインを巻く効果は、コイルと接触状態のまたはコイルに近接する表面と接触状態の媒体を冷却するための表面領域を増加させることである。そのため、コイルを、例えば２重にするまたは３重にすることは、幾つかの実施形態において、熱交換器の冷却能力を増加させ得る。コイル状ライン１３０は、図２Ａ及び２Ｂに示すようにチラーの冷凍システムと共に連続ループを完成するように構成され得る。コイル状ライン１３０は、幾つかの実施形態において、銅チュービング材料、または代替的に、ステンレス鋼、またはチタン等の他の適した金属合金から製造され得る。幾つかの実施形態において、コイル１３０は、銅の内部コーティングと共にチタン材料を含み得る。幾つかの実施形態において、コイル１３０は、ステンレス鋼、チタン、及び／またはその組合せを含み得る。
【００５５】
幾つかの実施形態において、コイル１３０は、媒体または蒸発物（蒸気）の直接冷却のために露出され得るが、幾つかの実施形態において、また、図８Ｂ、８Ｃ、及び８Ｄに示すように、コイル１３０は、化学耐性蒸気トラップを備え得るスリーブ３２０によって隠され得る。化学耐性蒸気トラップは、チタン（商用純粋等級チタンを含む）、ステンレス鋼、金属合金、プラスチック、ガラス、ネオプレンゴム等のゴム、及び／またはその組合せで作られる。スリーブ３２０は、結合要素２５８を有する第１の端を有する円筒ハウジングを備え得、結合要素２５８は、熱交換器アーム１０６（例えば、図１参照）に固定し、ハウジング３００（例えば、図８Ｄ参照）を固定するためのロック機構２８４及びカラー２８２を含む。対向するまたは第２の端において、スリーブ３２０は、内部空洞３２２を形成するため、スリーブ３２０の内部に戻る開口で終端する円錐のまたはテーパ付きの部分を備え得る。内部空洞３２２は、媒体、蒸発物、または蒸気が、スリーブ３２０の冷却表面にさらされるための更なる表面領域を提供し得、それにより、「コールドフィンガー」の冷却能力を増大させ得る。
【００５６】
図８Ｃに示すように、スリーブ３２０は、コイル１３０の上を摺動して、コイルと直接接触状態になるまたはそれに非常に接近するように構成され得、それにより、スリーブ３２０は、コイルを通過する冷媒によって冷却され得、それにより、スリーブ３２０と接触状態になる媒体及び／または蒸気に対して熱交換器として動作する。内部空洞３２２は、図８Ｃに示すように、コイル１３０の開口の内側に入るよう構成され得る。
【００５７】
ハウジング３００は、凝縮器コイル１３０及びスリーブ３２０を含む熱交換器を包囲するガラス容器を備え得る。ハウジング３００は、気密シールを生成するため、スリーブ３２０上の結合要素２５８を含む、クランプまたは他の固定機構によって熱交換器アーム１０６に取付けられ得る。ハウジング３００は、幾つかの実施形態において、回転蒸発器あるいは他の機械、機器、または装置から、蒸発物、蒸気、または他の媒体を受取るためのエントリポート３０４、及び幾つかの実施形態において、第２のエントリポート３０６を備え得る。真空ポート３０２は、幾つかの実施形態において、真空ポンプから真空ラインを受取り、それにより、ハウジング３００の内部環境に真空をもたらすように（幾つかの場合、上部の近くに）設けられ構成され得る。熱交換器及び特にスリーブ３２０と接触状態になる蒸発物または蒸気は、液体になるよう凝縮され得、その液体は、導管３０８を通過することによって収集フラスコ３１０内に収集され得る。幾つかの実施形態において、継手３１２は、導管３０８上に位置決めされ得、動作中にシステムに対して真空を破ることなく、収集フラスコ（受取りフラスコ）３１０の取外しを可能にするように構成され得る。こうした継手３１２は、収集フラスコ３１０を取外している間に、真空を維持するため弁を備え得る。
【００５８】
そのため、幾つかの実施形態において、本明細書に開示されるチラーと共に使用される熱交換器は、図８Ａから８Ｄに示すように、コイル状ライン１３０、スリーブ３２０、及び／またはハウジング３００を備え得る。コイル１３０は、熱交換器または「コールドフィンガー」を形成するため、スリーブ３２０の内部で嵌合または摺動するように構成され得る。コイル状ライン１３０がチラー内の統合された冷凍システムに流体接続され得るため、冷却された冷媒は、コイル１３０を通過し得、スリーブ３２０に対する冷却効果をもたらす。ハウジング３００に入るどんな媒体、蒸発物、または蒸気も、スリーブ３２０の冷たい表面と接触状態になり得、それにより、媒体を冷却させる、及び／または、蒸気を、収集フラスコ３１０内に収集される液体になるように凝縮させる。こうした熱交換器の構成は、全てのまたは実質的に全ての蒸気をトラップし、それを凝縮させるための効率的な機構を提供し得、それにより、環境的影響が減じられる。
【００５９】
図９〜１１は、冷却／熱交換するための表面領域を増加させるため開示される熱交換器と共に使用される種々のデバイスを示す。図９は、スリーブ２８０または３２０（図９〜１１に示すスリーブ２８０）と共に使用されるように構成されるリング構造３３０の図である。リング構造３３０は、例えば、鋼、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の材料で作られ、スリーブ２８０の円筒ハウジングの周りに配置される一連のリング３３２またはディスクに似た構造を備え得る。リング３３２は、垂直ステイ３３４に取付けられ得、スリーブ２８０の円筒ハウジングに沿って所定の場所になるようリング３３２を整列させ保持する。スリーブ２８０の円筒ハウジングに対するリング３３２の接触または近接性によって、リング３３２は、熱交換／冷却のための更なる表面領域を提供する。
【００６０】
図１０は、スリーブ２８０または３２０（図１０に示すスリーブ２８０）と共に使用されるように構成されるフィン構造３４０の図である。フィン構造３４０は、スリーブ２８０の円筒ハウジングに巻付けられる、水平の、実質的に水平の、または角度付きのフィンまたは翼を備え得る。フィン構造３４０は、スリーブ２８０に巻付けられ、第１の端３４２及び第２の端３４４でスリーブ２８０に付着される、例えば、鋼、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の材料の連続的なワイヤ、管材料、または帯状部を備え得る。幾つかの実施形態において、フィン構造３４０は、スリーブ２８０の表面に沿う周期的場所に更に取付けられ得る。スリーブ２８０の円筒ハウジングに対する接触または近接性によって、フィン３４０は、熱交換／冷却のための更なる表面領域を提供する。
【００６１】
図１１は、スリーブ２８０または３２０（図１１に示すスリーブ２８０）と共に使用されるように構成される翼構造３５０の図である。翼構造３５０は、例えば、鋼、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の材料で作られ、スリーブ２８０の円筒ハウジングの周りに配置される一連の垂直な（または実質的に垂直な）翼３５６を備え得る。翼３５６は、上側ディスク３５２及び下側ディスク３５４に取付けられ得、スリーブ２８０の円筒ハウジングに沿って所定の場所になるよう翼３５６を整列させ保持する。スリーブ２８０の円筒ハウジングに対する翼３５６の接触または近接性によって、翼３５６は、熱交換／冷却のための更なる表面領域を提供する。
【００６２】
図１２は、スリーブ２８０または３２０と共に使用されるように構成される凍結乾燥機装置３６０の図である。凍結乾燥機装置３６０は、スリーブ２８０または３２０（図７及び８参照）の上を摺動するように構成されるシリンダ３６２、及び、例えば、鋼、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の材料で作られ、シリンダ３６２の周りに配置される一連のリング３６４またはディスクに似た構造を備え得る。リング３６４は、垂直ステイ３６８に取付けられ得、シリンダ３６２に沿って所定の場所になるようリング３６４を整列させ保持する。スリーブ２８０または３２０に対するリング３６４の接触または近接性によって、リング３６４は、熱交換／冷却のための更なる表面領域を提供する。開口３６６がリング３６４内に設けられ得、リング及び開口は試料容器を保持するように構成され得、試料容器は、凍結乾燥される試料を有し得る。凍結乾燥機装置３６０は、凍結乾燥機真空チャンバ３８０の内部に存在するように構成され得、真空チャンバ３８０は、凍結乾燥される試料を有する１つまたは複数の試料容器に係合するように構成される１つまたは複数のポート３８２を持つように構成され得る。
【００６３】
凍結乾燥機装置３６０及び真空チャンバ３８０は共に、真空下で十分に冷たい環境を提供するように構成され得、それにより、試料内の水は、固相から気相に昇華することになる。リオフィリセーション（ｌｙｏｐｈｉｌｉｓａｔｉｏｎ）、リオフィリゼーション（ｌｙｏｐｈｉｌｉｚａｔｉｏｎ）、またはクリオデシケーション（ｃｒｙｏｄｅｓｉｃｃａｔｉｏｎ）としても知られる凍結乾燥は、脱水方法である。凍結乾燥は、材料を凍結させ、その後、周囲圧力を減少させて、材料内の凍結した水が固相から気相に直接昇華することを可能にすることによって動作する。
【００６４】
幾つかの実施形態において、チラー１００は、図１３に示す回転蒸発器４００と共に使用されるように構成される。回転蒸発器４００は、水槽４１２に浸漬されるように構成される蒸発（試料）フラスコ４１０を備え得る。蒸発フラスコ４１０は、搭載アーム４１４内に収容されるモータを使用して回転し得、モータによって提供される回転力は回転継手（蒸気ダクト）４１６によって蒸発フラスコ４１０に伝達される。回転継手４１６は、搭載アーム４１４を通して進み／続き得る。回転継手４１６は、導管を提供し、その導管を通して、蒸発フラスコ４１０内の試料または溶媒からの蒸発物（蒸気）は、ダミー凝縮器４１８内に、また、蒸気ダクト４２０によって熱交換器１０４内に流れ得る。熱交換器１０４（本明細書で開示される任意の所望の構成の）は、凝縮器として動作するように構成され得る。熱交換器１０４内にあると、蒸気は冷却され得、それにより、蒸気が、再凝縮し、収集フラスコ３１０内に落ちる。収集フラスコ３１０は、幾つかの実施形態において、解除可能継手によって取外され得る。解除可能継手は、幾つかの実施形態において、収集フラスコ３１０が再び取付けられるまで、熱交換器／凝縮器１０４及び／または回転蒸発器４００内で真空を維持するため弁を備え得る。
【００６５】
幾つかの実施形態において、チラー１００は、真空ポンプ５００と同時に回転蒸発器４００と共に使用されて、蒸留システム内に真空を生成するように構成される。例えば、幾つかの実施形態において、真空ライン５０４は、真空システムまたはポンプ５００を、ポンプ上のポート５０２からハウジング３００上の真空ポート３０２まで接続し得る。幾つかの実施形態において、真空システムまたはポンプ５００は、チラー１００のハウジング内に統合され得る、または、図１３に示す独立型の別個のユニットであり得る。真空ポンプ５００内で、真空または負圧は、ハウジング３００の内部環境に関して生成され得る。熱交換器、特にスリーブ２８０と接触状態になる蒸発物又は蒸気は、液体になるよう凝縮され得、その液体は、収集フラスコ３１０内に収集され得る。
【００６６】
幾つかの実施形態において、蒸留器または蒸留装置とも呼ばれる回転蒸発器は、世界中の実験室で使用されて、有機及び無機溶液から溶媒を除去し、それにより、液体または固体生成物をもたらす。一般に、こうした蒸発器または蒸留器は、ラウンドロビンフラスコ（試料フラスコまたは蒸発フラスコと呼ばれる）、通常は西洋ナシ形フラスコ内に試料を設置することによって働き、ラウンドロビンフラスコは、水槽に浸りながら、或る角度にて軸上で回転する。フラスコはモータに取付けられ、モータは回転継手を含み得、回転継手は、蒸発した溶媒が継手（蒸気ダクト）を通って流れ、１つまたは複数の凝縮器と接触状態になることを可能にしながら、フラスコが回転することを可能にする。凝縮器（複数可）は、蒸気を冷却し得、結果として得られる冷却された蒸気（すなわち、液体）は、その後、凝縮器の下のフラスコ（収集フラスコ）まで流れ落ち、そこで、冷却された蒸気が収集され得る。
【００６７】
水槽は、通常、溶媒を蒸発させるのに十分な熱をフラスコに供給するために設けられ得る。通常、ロータ、モータ、回転継手、凝縮器、元の溶媒を保持するために使用されるフラスコ、及び、凝縮された蒸気を、収集されるときに保持するために使用されるフラスコは、ユニットが動作中である間、全て接続される。機械式アームは、フラスコを水槽から取出すため、接続された部品を上げ下げするために、通常設けられる。
【００６８】
回転蒸発器の凝縮器は、水源に接続され得、水は、関心のある溶媒を、特に、溶媒が比較的高い沸点を有する場合、凝縮するために頻繁に受容可能である。ユーザは、頻繁に、水が、一日中、凝縮器を通って流れるままにし、それは、大きな体積の廃棄水をもたらす。更に、溶媒が、特に低い沸点を有する場合、凝縮器が提供し得る水より低い温度まで蒸気を冷却することが有利であり得る。単に水冷式凝縮器を使用することは、かなりの体積の揮発性有機溶媒が、収集されないことになり、代わりに環境に入る可能性があるため、環境問題を生じる場合がある。
【００６９】
特に、低沸点溶媒が使用されるとき、溶媒のかなりの部分をトラップするため、蒸気の凝縮を改善する努力が行われてきた。こうした場合、１つの取り組み方は、ドライアイス凝縮器を使用することであり、ドライアイス凝縮器は、ドライアイス、及び任意選択で、ドライアイスによってスラリーを形成する溶媒が詰められており、所与の温度を維持する（例えば、ドライアイス・アセトンは、−７８℃の温度を維持する）。しかし、ガラスが、劣った熱導体であるため、ドライアイス凝縮器の「コールドフィンガー」ガラスは、蒸気がその上で凝縮される、−７８℃より暖かい冷却表面を提供する。同様に、通常の実験室動作（周囲）温度において、ドライアイスは、非常に早く蒸発し、そのことは、ドライアイス凝縮器におけるドライアイスの絶え間ないまたは頻繁な補充を必要とする。これは、費用がかかり、厄介で、生産性に悪い影響を及ぼす。
【００７０】
本明細書で提供されるチラーは、幾つかの実施形態において、例えば、冷凍式凝縮ユニット等の統合された冷却システムを備え得る。そのため、幾つかの実施形態において、開示されるチラーと共に使用される回転蒸発器は、ドライアイストラップ、水の連続流、及び／または再循環チラーを使用することなく、蒸発した溶媒を冷却することが可能であり得る。溶媒蒸発から生じる蒸気を凝縮することが可能な低温貯留器を設けるために、機械冷凍式冷却／凍結システムまたはチラーを使用することによって、水の連続流の浪費が回避され得、また、ドライアイスならびにアセトン及びイソプロピルアルコール等の相溶性溶媒の使用が回避され得、その両方が、既存の回転蒸発器に対する、より環境に優しい代替手段を提供する。更に、開示されるチラーの構成及びデザインは、特に、複数のコンポーネントを備え、動作するために実質的により多くの空間を必要とする組込み式水槽を有する既存の冷却デバイスと比較して、統合されかつコンパクトなデザインの冷凍冷却／熱交換システムの使用を実現する。
【００７１】
回転蒸発器は、幾つかの実施形態において、回転継手と一体に回転する試料フラスコ等の試料コンテナを備え得る。試料フラスコは、水槽、幾つかの実施形態において、温水槽内に浸けられ得る。試料フラスコは、スリーブを通してモータのロータによって挿入支持され得る蒸気ダクトを通して回転継手の一端に接続され得る。回転継手の他端上に、幾つかの実施形態において、試料フラスコから蒸発した蒸気を受取り、それにより、凝縮させるため、蒸気ダクトによって接続される１つまたは複数の凝縮器が存在し得る。
【００７２】
幾つかの実施形態において、モータの本体は、ステータ及びモータハウジングによって構成され得る。例えば、電流をモータに供給することによってモータが係合するため、回転力が、回転継手を通って水槽内の試料フラスコに印加され得る。幾つかの実施形態において、回転継手は、挿入エリア内でスリーブによって挿入支持され得る。スリーブは、モータのロータと係合状態で固定され得る。更に、スリーブは、軸受等によってその両端でモータ本体によって回転支持され得る。幾つかの態様において、締結部材は、スリーブに対して回転継手（蒸気ダクト）を係合させ締結するためにスリーブ内に配置され得る。締結部材は、スリーブに係合する締結キャップを備え得る。幾つかの態様において、結合部材は、回転継手の外周表面上に摺動可能に搭載される複数のブッシュ、及び、ブッシュの間に配設される弾性変形可能なＯリングを備え得るため、Ｏリングは、ブッシュを通した締結力によって加圧され得、それにより、Ｏリングは、弾性変形によって、回転継手の外周表面及びスリーブの内部表面に緊密に接触され得る。気密シールが、回転継手及び回転モータの接合部に生成され得る。
【００７３】
モータのロータの回転は、回転継手に伝達され得、回転継手を回転させ、したがって、試料コンテナまたは試料フラスコを回転させる。試料フラスコが水加熱式水槽内に少なくとも部分的に浸漬される場合、試料は蒸発し、スチームまたは蒸気が試料コンテナ内で発生し得る。この蒸発物は、その後、回転継手（蒸気ダクト）を通って、凝縮器内に流れ得る。
【００７４】
凝縮器に入ると、蒸発物または蒸気は、例えば、熱交換器等の冷却された表面と接触状態になり得、それにより、蒸発物または蒸気を冷却し、凝縮して液体にする。液体形態になると、凝縮された試料は、重力によって、凝縮器の下に位置決めされる収集フラスコ内に滴る又は落ちる。幾つかの態様において、凝縮器は、凝縮器を収集フラスコに接続するため、継手または他の導管を備え得る。凝縮器は、幾つかの実施形態において同様に、凝縮器を真空ラインに接続するように構成されるポート、管、またはホースを備え得、それにより、関心のある試料または溶媒は、真空下で蒸発され得る。真空は、幾つかの実施形態において、凝縮器の上部の近くに加えられ得、蒸気が冷却されるための最大の機会を提供し、したがって、溶媒蒸気が、真空ポンプまたは真空トラップ等の真空システムまで流れ続けることになる機会を最小にする。
【００７５】
幾つかの実施形態において、チラー１００は、図１４に示す真空オーブン５５０と共に使用されるように構成される。真空オーブン５５０は、真空チャンバ内に試料を受取るように構成されるオーブンを備え得、また、導管５５２によって熱交換器１０４に取付けられ得る。乾燥される試料は、所望の乾燥温度でオーブンチャンバ内に設置される。真空がシステムに加えられ、オーブン内の試料からの蒸気（蒸発物）が熱交換器１０４によって凝縮される。真空オーブンは、試料の更なる乾燥のために使用されて、試料内に残っているいずれの残留溶媒（または望ましくない液体）をも除去する。真空オーブンは、試料が設置される試料加熱チャンバを有し、管材料を凝縮器に接続し、真空を逃がすポートが存在する。蒸発気及び蒸気が、真空ポンプ及び環境に入ることを防止するため、凝縮器（熱交換器１０４）またはチラー１００は、真空オーブンと真空ポンプとの間に接続され得る。真空オーブンからのどんな蒸気も、チラー１００によって凝縮される。幾つかの実施形態において、チラー１００は、真空ポンプ５００と同時に真空オーブン５５０と共に使用されて、システム内に真空を生成するように構成される。例えば、幾つかの実施形態において、真空ライン５０４は、真空システムまたはポンプ５００をポンプ上のポート５０２からハウジング３００上の真空ポート３０２まで接続し得る。幾つかの実施形態において、真空システムまたはポンプ５００は、チラー１００のハウジング内に統合され得る、または、図１４に示す独立型の別個のユニットであり得る。真空ポンプ５００内で、真空または負圧は、ハウジング３００の内部環境に関して生成され得る。
【００７６】
幾つかの実施形態において、チラー１００は、図１５に示す遠心濃縮器５８０と共に使用されるように構成される。遠心濃縮器５８０は、液相から固体を分離するため、遠心力の下で動作するように構成される遠心分離機を備え得、最終体積を減少させる。幾つかの実施形態において、遠心濃縮器５８０は、例えば、タンパク質抽出及び精製、ＤＮＡ濃縮、バッファ交換、及び除タンパクのために使用され得る。遠心濃縮器５８０を導管５８２によって熱交換器１０４に接続することによって、遠心濃縮器５８０内の試料からの蒸気（蒸発物）が凝縮される。遠心濃縮は、真空下で試料容器を回転させることによって試料を濃縮するプロセスであり、真空ポンプによって引き離され、結果として得られる蒸気（蒸発物）は、凝縮器（熱交換器１０４）によって凝縮される（蒸気が液体になる）。幾つかの実施形態において、これは、蒸発物が真空ポンプ及び／または環境に入ることを防止する。
【００７７】
幾つかの実施形態において、チラー１００は、真空ポンプ５００と同時に遠心濃縮器５８０と共に使用されて、システム内に真空を生成するように構成される。例えば、幾つかの実施形態において、真空ライン５０４は、真空システムまたはポンプ５００をポンプ上のポート５０２からハウジング３００上の真空ポート３０２まで接続し得る。幾つかの実施形態において、真空システムまたはポンプ５００は、チラー１００のハウジング内に統合され得る、または、図１４に示す独立型の別個のユニットであり得る。真空ポンプ５００内で、真空または負圧は、ハウジング３００の内部環境に関して生成され得る。
【００７８】
幾つかの実施形態において、チラー１００は、蒸気及び蒸発気が試料から蒸発するときの、蒸気及び蒸発気の腐食作用から付属の真空ポンプを保護するのを助け得る。チラー１００は、低凍結点溶媒からの保護を提供し得る。幾つかの実施形態において、用語「コールドトラップ（ｃｏｌｄ  ｔｒａｐ）」は、遠心力の下での試料から蒸発する蒸気及び蒸発気の凝縮を記述するために使用される。
【００７９】
同様に、幾つかの実施形態において、チラー１００及び本明細書で開示する関連するコンポーネントは、ゲル乾燥機、ＤＮＡ試料濃縮、及び／または酸試料濃縮に関して使用され得る（熱交換器１０４は、酸に対し耐性を有する）。本明細書で開示される他の実施形態と同様に、チラー１００は、これらの用途に、反応物を冷却する及び／または蒸発物（蒸気）を凝縮させるための冷却能力を提供し得る。開示されるチラー１００の普遍的でかつ独立型の特質を考慮すると、チラー１００は、冷却効果及び／または凝縮器能力を必要とする複数の実験室コンポーネント及び／またはシステムと共に使用されるように構成される。
【００８０】
幾つかの実施形態において、本明細書で提供される、チラー、冷却デバイス、及び関連する装置は、材料、液体、蒸気、蒸発物、及び他の媒体を冷却する方法において使用され得る。制限ではなく例として、回転蒸発器から等の蒸発物を凝縮させるための方法が提供され、方法は、チラーを提供すること、回転蒸発器を提供すること、回転蒸発器を介して試料を蒸発させること、ならびに、本明細書に開示されるチラー及び／または冷却システム／装置を使用して蒸発物を凝縮させることを含む。別の例として、本明細書で提供されるタンクレスチラーは、試料または反応を冷却する方法において使用され得、方法は、タンクレスチラーを提供すること、反応冷却に適する所望のサイズ及び構成の別個の水槽を提供すること、水槽がチラーによって冷却され、それにより、試料／反応を冷却するように、チラー（外部熱交換器を有する）及び水槽を整列させることを含む。開示される冷却システム及び付随する実験室／研究機器を使用する同様な方法は、当業者によって認識され理解されるように、本明細書で提供される。
【００８１】
以下の用語は当業者によってよく理解されると思われるが、以下の規定は、現在開示されている主題の説明を促進するために述べられる。
別途規定されない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、現在開示されている主題が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書で述べるものと同様のまたは等価な任意の方法、デバイス、および材料が、現在開示されている主題の実施または試験において使用され得るが、代表的な方法、デバイス、および材料がここで述べられる。
【００８２】
長年の特許法の慣行に従って、用語「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、特許請求の範囲を含む本出願において使用されるとき、「１つまたは複数（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を指す。そのため、例えば、「セル（ｃｅｌｌ）」に対する参照は複数のこうしたセル等を含む。
【００８３】
別途指示しない限り、明細書及び特許請求の範囲において使用される、成分の量、反応条件等を表す全ての数字は、用語「約（ａｂｏｕｔ）」によって全ての事例で修正されるものとして理解される。したがって、逆に指示されない限り、本明細書及び添付特許請求の範囲で述べられる数値パラメータは、現在開示されている主題によって得られることが求められる所望の特性に応じて変動し得る近似である。
【００８４】
本明細書で使用されるように、用語「約」は、組成物、投与量、配列同一性（例えば、２つ以上のヌクレオチドまたはアミノ酸配列を比較するときの）、質量、重量、温度、時間、体積、濃度、パーセンテージ等の値または量を指すとき、指定された量からの、幾つかの実施形態において±２０％、幾つかの実施形態において±１０％、幾つかの実施形態において±５％、幾つかの実施形態において±１％、幾つかの実施形態において±０．５％、及び幾つかの実施形態において±０．１％の変動を包含することを意味される。その理由は、こうした変動が、開示される方法を実施するまたは開示される組成物を使用するために適切であるからである。
【００８５】
「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、または「によって特徴付けられる（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ  ｂｙ）」と同義である用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、包含的であるまたはオープンエンドであり、更なる列挙されない要素または方法ステップを排除しない。「備える」は、特許請求の範囲の言い回しにおいて使用される専門用語であり、挙げた要素が本質的であるが、他の要素が、付加され得、請求項の範囲内の構成を依然として形成し得ることを意味する。
【００８６】
本明細書で使用されるように、フレーズ「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、請求項において指定されない任意の要素、ステップ、または成分を排除する。フレーズ「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ  ｏｆ）」が、プリアンブルにすぐに続くのではなく、請求項の要部の条項に現れるとき、それは、その条項で述べる要素だけを制限する；他の要素は、全体として請求項から排除されない。
【００８７】
本明細書で使用されるように、フレーズ「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、請求項の範囲を、指定された材料またはステップ、加えて、特許が請求される主題の基本的でかつ新規な特性（複数可）に実質上影響を及ぼさない材料またはステップに限定する。
【００８８】
用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」、及び「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」に関して、これら３つの用語のうちの１つが本明細書で使用される場合、現在開示され特許が請求されている主題は、他の２つの用語のいずれかの使用を含み得る。
【００８９】
本明細書で使用されるように、用語「及び／または（ａｎｄ／ｏｒ）」は、実体の一覧の文脈で使用されるとき、単独でまたは組合せて提示される実体を指す。そのため、例えば、フレーズ「Ａ、Ｂ、Ｃ、及び／またはＤ（Ａ、Ｂ、Ｃ、ａｎｄ／ｏｒ  Ｄ）」は、Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤを個々に含むが、同様に、Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤの任意のもの、全ての組合せ、及び部分組合せを含む。
【００９０】
現在開示されている主題の種々の詳細が、現在開示されている主題の範囲から逸脱することなく変更されてもよいことが理解されるであろう。更に、先の説明は、単に例証のためのものであり、制限のためのものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
0006633657.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
0006633657.tif 000012
【図６Ｂ】
0006633657.tif 000013
【図６Ｃ】
0006633657.tif 000014
【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
0006633657.tif 000021
【図８Ｃ】
0006633657.tif 000022
【図８Ｄ】
0006633657.tif 000023
【図９】
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【図１０】
0006633657.tif 000025
【図１１】
0006633657.tif 000026
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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