(57)【要約】【課題】限られた費用に関して有利な特性を有すると共に環境上の新しい制約に適合した均質な冷媒混合物を最終的に得るように、異なる性質の流体の混合物によって、停止中の冷蔵回路を高速テンポで充填できる充填装置を実現する。【解決手段】本発明は、少なくとも１つの第１冷媒流体28、29および少なくとも１つの無機冷媒流体27を有する冷媒混合物により、停止中の冷蔵回路1を充填する方法および対応する装置に関し、第１冷媒流体28、29は、少なくとも１つのフッ素化炭化水素誘導体28、29を有し、この方法は、−均質な冷媒混合物を得るように、液相の第１冷媒流体28、29を提供し、第１冷媒流体28、29に無機冷媒流体27を追加することによって、混合装置31、32において冷媒混合物を原位置で調合するステップと、混合装置31、32において調合された冷媒混合物を注入することにより、冷蔵回路1を充填するステップと、を有する。【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１冷媒流体と、少なくとも１つの無機冷媒流体と、を有する冷媒混合物によって少なくとも１つの停止中の冷蔵回路を充填する方法であって、前記第１冷媒流体は、少なくとも１つのフッ素化炭化水素誘導体を有し、
−均質な冷媒混合物を得るように、液相の前記第１冷媒流体を提供し、前記無機冷媒流体を前記第１冷媒流体に追加することによって、混合装置において前記冷媒混合物を原位置で調合するステップと、
−前記混合装置において調合された前記冷媒混合物を注入することにより、前記冷蔵回路を充填するステップと、を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１冷媒流体は、少なくとも２つのフッ素化炭化水素誘導体を有し、
前記２つのフッ素化炭化水素誘導体は、液相の前記第１冷媒流体を提供するステップに先行して、事前混合物を得るように、前記冷媒混合物を得るのに必要とされる割合で、原位置でまたはその他で混合される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調合するステップは、前記冷媒混合物の飽和蒸気圧より、少なくとも２バールだけ高い、好ましくは、約５バールのオーダだけ高い、圧力への前記冷媒混合物の遷移を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記調合するステップは、前記冷媒混合物の圧力および温度が調節される、前記冷媒混合物を再循環させるステップを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１冷媒流体と前記無機冷媒流体との前記混合物を調合する前記ステップは、前記冷蔵回路の真空化と並行して実現される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記無機冷媒は、前記第１冷媒流体に追加される際に気相状態にある、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの第１冷媒流体および少なくとも１つの無機冷媒流体を有する冷媒混合物によって少なくとも１つの停止中の冷蔵回路を充填する装置であって、前記第１冷媒流体は、少なくとも１つのフッ素化炭化水素誘導体を有し、
液相の均質な冷媒混合物を得るように、前記第１冷媒流体と前記無機冷媒流体とを混合できるよう適合した混合装置と、
液相の前記第１冷媒流体を前記混合装置に供給できるよう適合した供給回路と、
前記混合装置における前記液相の第１冷媒流体に前記無機冷媒流体を追加できるよう適合した供給回路と、
前記冷蔵回路に前記均質な冷媒混合物を注入できるように、前記冷蔵回路に前記混合装置を接続できるよう適合した少なくとも１つの充填装置と、を有することを特徴とする装置。
【請求項８】
前記液相の第１冷媒流体の前記供給回路は、
フッ素化炭化水素誘導体の少なくとも１つの供給回路と、
他のフッ素化炭化水素誘導体の少なくとも１つの供給回路と、を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記混合装置は、
液体状態の前記第１冷媒流体において気体状態の前記無機冷媒を溶解でき、前記冷媒混合物を前記冷蔵回路に注入する前に前記無機冷媒と前記第１冷媒流体とを混合できるよう適合したリザーバを有する、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
前記混合装置は、
前記リザーバに接続され、前記冷蔵回路に注入される前の前記冷媒混合物の均質性を増大させるように、前記冷媒混合物の圧力および温度を調節することにより、前記リザーバにおける前記気体状態の無機冷媒の溶解を促進できるよう適合した再循環回路を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記再循環回路は、
前記冷媒混合物を、必要とされる温度および圧力において維持するように、それぞれ、調節手段に連結された交換器および加圧手段を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記混合装置は、
前記混合装置における前記冷媒混合物の個々の圧力情報および温度情報を前記調節手段に提供できるよう適合した圧力センサおよび温度センサを有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記冷蔵回路の充填の前に前記冷蔵回路を真空にできるよう適合した真空化ラインを有する、請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記無機冷媒流体の前記供給回路は、前記液相の第１冷媒流体に気相の前記無機冷媒流体を追加できるよう適合した供給回路である、請求項７乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記均質な冷媒混合物を前記冷蔵回路に注入できるように、前記混合装置を複数の冷蔵回路に接続できるよう適合した複数の充填回路を有する、請求項７乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記充填回路または前記充填回路の少なくとも１つは、
対象の１つまたは複数の前記冷蔵回路を充填するための前記混合物の恒久的可用性を保証するように、リザーバを有する、請求項７乃至１５のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停止中の（a` l'arre^t）冷蔵回路（circuit frigorifique）または冷却回路（circuit de re'frige'ration）（例えば、新しい回路）の充填（remplissage）に関する。本発明は、例えば、ヒートポンプなどの固定された機器の冷却回路または組立ライン上の自動車用の空調などの移動する車両の冷却回路などの冷却回路の充填に対して適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般に使用されている冷媒流体（fluides re'frige'rants）には、例えば、自動車およびヒートポンプに関しては、Ｒ１３４ａフッ素化炭化水素誘導体（de'rive's fluore's d'hydrocarbures）が、或いは、冷蔵ユニットおよびヒートポンプに関しては、Ｒ４０７およびＲ４１０などのフッ素化混合物が、含まれる。これらの冷媒は、純粋な生産物（produits purs）であるか、或いは、低圧力（例えば、５バール未満）において分離のリスクを有していない混合物である。
【０００３】
地球温暖化規制（京都プロトコル）の進展は、その「地球温暖化係数」（Global Warming Potential：ＧＷＰ）が１５０以下である代用流体を使用するように、自動車空調回路の製造業者を促している。比較例として、Ｒ１３４ａは、１３００のＧＷＰを有する。
【０００４】
自動車空調回路の場合に検討されるＲ１３４ａの代用流体のうちの１つが、ＨＦＯ１２３４ｙｆである。これは、フッ素化炭化水素誘導体である。しかしながら、ＨＦＯ１２３４ｙｆは、その可燃性、現在の冷媒の価格よりも約１００倍も高価であるその価格、およびその限られた可用性（disponibilite'）などのいくつかの欠点を有する。
【０００５】
より経済的な代替肢は、現在の冷媒の価格により近い価格で新しい規制に準拠したＧＷＰを有する混合物であって、なんらの劣化のリスクを伴うことなく、かつ、少なくとも等しい性能レベルを有する自動車の空調回路の大幅な変更を伴うことなく、使用されうる混合物を得るように、通常の流体を組み合わせるステップから構成される。
【０００６】
２つまたは３つのフッ素化炭化水素誘導体の混合は、特に、ヒートポンプの場合には、一般的である。ただし、これらの混合物は、一般に、混合物の特定の均質性を保証するように、近い熱力学的特性を有すると共に、混合物の特性を、したがって、その混合物が導入される機器の冷蔵性能を、変化させてしまう化合物の分離のリスクを有しない流体に関係している。
【０００７】
また、水、二酸化炭素、またはアンモニアなどの無機冷媒を有する新しい混合物も出現しつつある。これらの混合物は、（可燃性ではないことから）安全性の観点において、ブタン、プロパン、ペンタンなどの可燃性の高い純粋な炭化水素（hydrocarbures purs）に対する良好な代替肢であることが多い。また、これらは、一般に（現在の自動車回路とは物質的に（mate'riellement）整合性を有していない）高圧を使用する純粋な無機冷媒に対する良好な代替肢でもある。しかしながら、これらの混合物は、ストックする（stockage）際に十分な均質性を有しておらず、この結果、その搬送（transfert）において問題が生じることになり、その理由は、冷媒のこれらの操作の際に、割合／組成を維持しなければならないからである。
【０００８】
本明細書の残りの部分においては、本発明の説明を簡潔にするべく、本発明者らは、二酸化炭素を使用する適用例を参照しているが、本発明は、例えば、アンモニアなどのその他の無機冷媒の使用を含むことを理解されたい。
【０００９】
したがって、これらの混合物によって、ＨＦＯ１２３４ｙｆの可燃性を有することなく、熱力学的側面についてＨＦＯ１２３４ｙｆおよびＲ１２４ａに近い特性を得ることが可能であり、この結果、これらの混合物は、設備（installation）のＳＥＶＥＳＯ分類が存在しないこと、行政上および規制上の観点におけるストックの制限が少ないこと、認可を必要としない搬送など、自動車にとって非常に興味深い。
【００１０】
これらの混合物は、非共沸流体（fluide ze'otropique）、摺動流体（fluide a` glissement）または（単一成分のみから構成された流体のように振る舞う）共沸流体（fluide aze'otropique）に至る（conduire a`）ことができる。
【００１１】
これらの混合物は、１つまたは複数のフッ素化炭化水素誘導体と、１つまたは複数の無機化合物と、から構成されてもよい。
【００１２】
特に有利な共沸混合物の一例は、２つのフッ素化炭化水素誘導体とＣＯ２とを組み合わせた混合物である。
【００１３】
このような混合物の使用に伴う難点は、化学者によって推奨される割合および許容誤差（tole'rance）を有すると共に望ましい特性を有する均質な混合物を最終的に得ることを可能にする流体を冷蔵回路に搬送する方法と、この方法を実装した装置と、の定義にある。
【００１４】
実際に、液体フッ素化炭化水素誘導体の混合物がもたらす搬送に伴う難点（例えばＲ１３４ａに関して７バールなどの低圧下における流体の維持）は、多数には上らないが、通常１０％未満という僅かな割合のＣＯ２の追加は、搬送動作をより複雑にすると共に、使用される回路の冷蔵性能を保証するために搬送される混合物の品質を保証するべく投与量の高い精度を必要とする。
【００１５】
更には、この方法は、例えば、自動車の生産ラインなどの、高速テンポ（haute cadence）での使用に従って、および／または、移動する設備上において、装置によって実現されなければならない。
【００１６】
冷蔵回路において、冷媒流体（冷媒）は、気体状態および液体状態のいずれかにあり、その状態の変化によって、望ましい場所におけるその潜在的な熱に対応するエネルギの取得および放出が可能であることを思い起こされたい。
【００１７】
このような回路は、その役割が、冷媒流体が展開（e'voluer）できるように機械的エネルギを冷媒流体に対して供給するコンプレッサと、その内部において、冷媒流体が凝縮すると共に加熱を所望する媒体に対してエネルギを放出する凝縮器と、冷媒流体の沸点の低下を可能にする減圧器と、その内部において、冷媒流体が冷却を所望する媒体から必要なエネルギを取得しつつ蒸発する蒸発器と、を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、本発明は、上述の問題を解決することを目的としている。本発明は、限られた費用に関して有利な特性を有すると共に環境上の新しい制約（nouvelles contraintes environnementales）に適合した均質な冷媒混合物を最終的に得るように、異なる性質の流体の混合物によって、具体的には、ＨＦＣおよびＨＦＯなどのフッ素化炭化水素誘導体流体と二酸化炭素（ＣＯ２またはＲ７４４）との混合物によって、停止中の冷蔵回路を高速テンポで充填できることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的を実現するべく、混合物（フッ素化物および無機物）は、原位置において（in situ）高速テンポで調合される（pre'pare'）。この調合は、化学者によって要求される特性を伴い、バッファストック（stock tampon）のレベルを維持することにより、次第に（au fur et a` mesure）実行され、この調合によって、例えば、相の分離（液体／気体）などに起因した混合物の変化のリスクを回避することができる。
【００２０】
したがって、上記目的のため、第１の態様によれば、本発明は、望ましい温度および圧力において均質な液相の冷媒流体を最終的に得るように、少なくとも１つのフッ素化炭化水素誘導体と、少なくとも１つの無機冷媒と、を有する異なる性質の流体により、冷蔵回路を充填する方法に関する。
【００２１】
この説明の残りの部分においては、１つまたは複数のフッ素化炭化水素誘導体流体は、「第１冷媒流体」という表現を使用して表記される場合がある。したがって、単一のフッ素化炭化水素誘導体が使用される際には、第１冷媒流体は、そのフッ素化炭化水素誘導体に対応する。ただし、複数のフッ素化炭化水素誘導体が使用される際には、第１冷媒流体は、それらのフッ素化炭化水素誘導体の組合せに対応する。
【００２２】
また、更に一般的には、上記目的のため、本発明は、停止中の冷蔵回路を冷媒混合物によって充填する方法に関し、この冷媒混合物は、少なくとも１つの冷媒流体と、少なくとも１つの無機冷媒流体と、を有し、第１冷媒流体は、少なくとも１つのフッ素化炭化水素誘導体を有する。
【００２３】
この方法は、混合装置において冷媒混合物を原位置で調合（pre'paration in situ）するステップを有し、この過程において、
均質な冷媒混合物を得るように、
・第１冷媒流体が少なくとも２つのフッ素化炭化水素誘導体を有する場合には、これらのフッ素化炭化水素誘導体は、事前混合物を得るように、冷媒混合物を得るのに必要とされる割合で、予め混合され、
・第１冷媒流体は、液相で利用可能とされ、
・無機冷媒流体は、液相または気相で第１冷媒流体に追加される。
【００２４】
そして、第１冷媒流体と無機冷媒流体との混合物は、冷蔵回路に注入される。
【００２５】
異なる変形実施形態によれば、本発明による方法は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を有しており、これらの特徴は、単独で、或いは、任意の１つまたは複数の技術的に可能な組合せに従って、考慮されてもよい。
【００２６】
第１冷媒流体および無機冷媒流体は、冷媒混合物が冷蔵回路に注入される前に、混合される。この混合は、混合物の飽和蒸気圧（pression de vapeur saturante）を数バールだけ上回る（好ましくは、約５バールだけ上回る）圧力に遷移することにより、実行される。したがって、無機冷媒は、混合物において迅速に溶解される。
【００２７】
（その調節を伴う）加圧および循環システムを有する混合ループを使用することによって、溶解が促進される。この結果、液相の均質な混合物が得られる。
【００２８】
この混合は、高速充填テンポに到達するように、冷蔵回路の排出（tirage）またはその内部の真空化（mise au vide）と並行して実現されてもよい。
【００２９】
したがって、冷蔵回路は、充填の前に、真空化される。
【００３０】
無機冷媒は、第１冷媒流体に追加される際に、気相または液相状態にある。
【００３１】
本発明によれば、無機冷媒は、二酸化炭素もしくはアンモニアを有するか、または、二酸化炭素もしくはアンモニアである。
【００３２】
この方法は、新しい回路または同様の回路（浄化および排出されて真空化された（purge's et tire's au vide）回路）において使用可能である。この方法は、通常は、組立ライン上における冷蔵ユニットまたは回路の生産の際に、冷蔵回路が（低温生産以外で（hors production de froid））停止されている場合にのみ、使用されうる。
【００３３】
また、上記目的のため、第２の態様によれば、本発明は、上述の方法を実装できるよう適合した、望ましい温度および圧力における均質な液相混合物を最終的に得るように、停止中の冷蔵回路を異なる特性の流体の混合物によって充填する装置に関する。
【００３４】
したがって、これは、冷媒混合物を注入することによって冷蔵回路を充填する装置に関し、この冷媒混合物は、少なくとも第１冷媒流体と、少なくとも１つの無機冷媒流体と、を有し、第１冷媒流体は、少なくとも１つのフッ素化炭化水素誘導体を有する。
【００３５】
この装置は、液相の均質な冷媒混合物を得るように、第１冷媒流体と無機冷媒流体とを混合できるよう適合した混合装置と、液相の第１冷媒流体を混合装置に供給できるよう適合した供給回路と、混合装置内における液相の第１冷媒流体に無機冷媒流体を追加できるよう適合した供給回路と、冷蔵回路に均質な冷媒混合物を注入できるように、冷蔵回路に混合装置を接続できるよう適合した充填装置と、を有する。
【００３６】
異なる代替実施形態によれば、本発明による装置は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を有し、これらの特徴は、単独で、または任意の１つまたは複数の技術的に可能な組合せに従って、考慮されてもよい。
【００３７】
液相の第１冷媒流体の供給回路は、フッ素化炭化水素誘導体の少なくとも１つの供給回路と、他のフッ素化炭化水素誘導体の少なくとも１つの供給回路と、を有する。
【００３８】
混合装置は、液体状態の第１冷媒流体において気体状態の無機冷媒を溶解でき、冷媒混合物を冷蔵回路に注入する前にこれらの成分を混合できるよう適合した少なくとも１つのリザーバを有する。
【００３９】
混合装置は、リザーバに接続され、冷蔵回路に注入される前にその冷媒混合物の均質性を増大させるように、冷媒混合物の圧力および温度を調節することにより、リザーバにおける気体状態の無機冷媒の溶解を促進できるよう適合した再循環回路を有する。
【００４０】
再循環回路は、冷媒混合物を、必要とされる温度および圧力において維持するように、それぞれ、調節手段に連結された交換器および加圧手段を有する。
【００４１】
混合装置は、混合装置における冷媒混合物の個々の圧力情報および温度情報を調節手段に提供できるよう適合した圧力センサおよび温度センサを有する。
【００４２】
充填の前の冷蔵回路を真空にできる（permettre la mise au vide）ように、真空化ライン（ligne de mise au vide）が用意される。
【００４３】
この装置は、均質な冷媒混合物を冷蔵回路に注入できるように、混合装置を複数の冷蔵回路に接続できるよう適合した複数の充填回路を有してもよい。混合の恒久的可用性を保証するべく、充填回路におけるリザーバの追加が使用されてもよい。
【００４４】
したがって、この装置によれば、まず、例えば、質量流量計（massique）などのメータを介して、１つの液相のフッ素化炭化水素誘導体、または複数の液相のフッ素化炭化水素誘導体の事前混合物、から構成された第１液相冷媒流体を注入することができる。そして、この装置によれば、例えば、質量流量計などのメータを介して、気相のＣＯ２などの無機冷媒を注入することができる。
【００４５】
複数のフッ素化炭化水素誘導体の均質な混合物によって形成された第１冷媒流体の取得または入手は、一般に、問題ではなく、その理由は、これらが、近い物質的特性を有することが多いからである。
【００４６】
このような事前混合物と呼称される２つの（または、これ以上の数の）フッ素化炭化水素誘導体の事前混合は、専用の機器を使用することにより、隠れた時間（temps masque'）において、その場で（sur place）実現されてもよい。また、これは、使用する前に、冷媒流体供給装置により、オンサイト（sur site）で届けられてもよい。
【００４７】
フッ素化誘導体供給回路は、有利には、混合の品質を保証するように、凝結不能なトラップ（pie`ge a` incondensables）を有する。
【００４８】
この解決策は、多くの利点を有する。
【００４９】
具体的には、フッ素化炭化水素誘導体の注入後のＣＯ２の注入によって、フッ素化炭化水素誘導体の事前混合物と、それから、ＣＯ２と、がその内部を交互に循環する、冷媒流体の供給パイプラインの共有セグメントを清掃することができ、このセグメント内に残っている事前混合物を回路に注入することができる。そして、パイプラインの共有セグメントは、後続のサイクルを最適化するべく、再度減圧される。
【００５０】
更に、充填回路は、パイプラインの共有セグメント内に存在する流体を再吸入することなく、アダプタによって冷蔵回路に連結されてもよく、その理由は、アダプタを撤去する際の周辺空気中へのＣＯ２の放出が問題とはならないからである（フッ素化炭化水素は、ＣＯ２によって清掃されている）。
【００５１】
また、気相のＣＯ２の充填は、安全上の理由からも、有利である。これは、実際に、限られた圧力下において使用され、漏洩の場合に、これは、操作者に火傷を負わせる液相−気相変換を被らない。また、約９０バールというより高圧力下の液体ではなく、２０バール未満という限られた圧力下の気体のＣＯ２を使用することにより、圧縮のために必要なエネルギを減らし、臨界点の温度（９０バールにおいて３１℃）未満の温度に維持するべく液体ＣＯ２を冷蔵する責務が解消されるので、全体的なエネルギ消費量を減らすことができる。
【００５２】
この解決策によれば、フッ素化誘導体中におけるＣＯ２の溶解は、冷蔵回路内において直接的に得られる。混合物は、回路の動作の際に完全に均質になる。ただし、開始時点における流体の均質性の欠如は、性能の観点においてなんら問題をもたらさない。迅速な準均質化を得るべく、かつ、回路の最適な性能を迅速に（例えば、自動車空調の場合には、１分未満で）得るべく、異なる流体の割合の選択が化学者の選択に委ねられる。
【００５３】
ただし、この解決策は、望ましい投与量の精度が高い場合、かつ、搬送対象の量が少ない場合には、冷蔵回路とフッ素化流体およびＣＯ２の供給回路の遮断弁との間のデッドスペースをほとんど伴わない冷蔵回路に接続するための自動接続システムの使用を促すものであり、その理由は、その結果、回路の容積と比較した場合に、デッドスペースを無視できなくなるからである。
【００５４】
この解決策によれば、共有セグメント内に収容されている流体を再吸入するステップを削除することが可能であり、回路における時間の喪失、漏洩、汚染リスクを引き起こす回路における複数の接続／切断が回避される。
【００５５】
したがって、第１冷媒流体とＣＯ２などの無機冷媒との混合装置は、バッファリザーバ（re'servoir tampon）を有してもよい。
【００５６】
バッファリザーバを使用することにより、冷蔵回路を排出して真空にする隠れた時間において、フッ素化誘導体中でＣＯ２を溶解させることができる。
【００５７】
混合装置は、混合物が、２つのリザーバ間において、往復または連続で循環するように、第２バッファリザーバを有してもよい。ただし、特定の均質性を得るには、集合体（ensemble）を液相に維持し、混合物中におけるＣＯ２の溶解を促進するべく、使用される混合物に応じて、特定の圧力および温度の条件が必要とされる。
【００５８】
代替として、バッファリザーバにおいてフッ素化炭化水素誘導体の混合物に追加される無機冷媒流体は、液体であり、気体ではない。ただし、これは、例えば、ＣＯ２が使用される際には、液相のＣＯ２の注入における安全性および圧力の制約により、あまり有利ではない。
【００５９】
１つのバッファリザーバを、場合によっては２つのバッファリザーバを、使用することにより、更に高速テンポを得ることが可能であり、その理由は、混合物が、その調合後の圧力下の単一ステップにおいて、冷蔵回路を真空にする隠れた時間に、搬送されるからである。
【００６０】
また、冷蔵回路に、液相のいくつかのフッ素化炭化水素誘導体の事前混合物と、それから、液相の無機冷媒と、を連続的に注入することもできる。
【００６１】
本発明者らが予想していたように、液体ＣＯ２などの液体無機冷媒の使用には、特定の予防策が必要である。具体的には、凍結リスクの問題と、約１００バールという高圧の結果としてもたらされる問題と、を管理する必要がある。したがって、特定の実施形態は、特に、無機冷媒がＣＯ２である場合には、あまり有利ではない。
【００６２】
停止中の冷蔵回路内において、冷媒流体は、組成の観点において均質であるが、回路の通常は液体である部分においては液相で、回路の気体部分においては気相で、存在する。フッ素化炭化水素誘導体とＣＯ２との混合物の場合、停止中、後者は、回路の気体部分に向かう部分的なＣＯ２の移動により、回路の通常液体部分において、部分的に気体状態となる。したがって、冷蔵回路が作動する際に、混合物の熱力学的特性に迅速に到達しうるように、冷蔵回路内の流体の混合を迅速に実行可能である必要がある。実際に、ＣＯ２の溶解が実行されない限り、かつ、準均質な混合物が得られない限り、空調の効率が低下することになる。
【００６３】
更には、ＣＯ２分子がフッ素化炭化水素誘導体分子よりも小さい場合には、冷蔵回路は、より高度な密封性を有していなければならない。絶対的な密封性は、実際には可能でないことから、ＣＯ２のより大量の漏洩は、時間の経過に伴う成分間の割合の変化と、混合物のより低い熱力学的効率と、をもたらす。
【００６４】
また、時間の経過に伴う混合物の割合の変化は、冷蔵回路を再充填する際に、特に、自動車の冷蔵回路の再充填がディーラにおいて行われる際に、困難をもたらす。実際、最終的に使用割合が回路内において得られるように、そのＣＯ２とフッ素化誘導体との割合が調節された投与量によって冷蔵回路を充填するべく、冷蔵回路内に残っている混合物の割合を知ることは困難である。この結果、回路を空にしてから、回路を正しい割合で清浄な流体によって直接充填するほうが容易である。
【００６５】
リザーバが空である際には、フッ素化誘導体は、再循環されるように回収されるが、ＣＯ２とオプションとして溶解された空気とは、（好ましくは、建物外での排出によって）雰囲気中に放出されてもよい。冷蔵回路のコンプレッサは、冷蔵回路内において流体によって直接溶解された油を使用して動作することから、油も、冷媒の回収の際に部分的に回収される。流体を再使用することができるように、フッ素化誘導体から油を分離する必要がある。この動作は、混合物からのＣＯ２を抽出する前または後において実行されてもよい。この結果、回収され、いまや清浄である流体は、追加処理を伴うことなく、機械に再注入されうる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態による充填装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
本発明の特徴および利点は、冷蔵回路１の上流において３つの冷媒流体２７、２８、２９を混合し、そして、混合物を冷蔵回路１に注入できるようにする、本発明の一実施形態による充填装置を概略的に示す添付図面を参照して、非限定的な例としてのみ提供される以下の説明を参照することにより、明らかとなろう。
【００６８】
記述対象の例においては、冷蔵回路１を充填するように設計された混合物は、２つのフッ素化炭化水素誘導体流体と、１つの無機流体と、を有する。
【００６９】
装置は、類似のフッ素化炭化水素流体２８および２９を供給する２つのラインを有し、このそれぞれにより、装置を液体状態のフッ素化炭化水素誘導体のうちの１つのフッ素化炭化水素誘導体の供給源に対して接合することができる。
【００７０】
この説明の残りの部分においては、参照符号２８および２９は、液体状態の２つのフッ素化炭化水素誘導体の個々の供給源に対して接合可能な２つの供給ライン２８、２９と、これらのフッ素化炭化水素誘導体２８、２９自体と、の両方を表記するべく使用されている。
【００７１】
装置は、気体状態のＣＯ２の供給源に装置を接合できるようにする、無機流体２７の１つの供給ラインを更に有する。
【００７２】
同様に、この説明の残りに部分においては、参照符号２７は、気体ＣＯ２の供給源に接合されうる供給ライン２７とＣＯ２ ２７自体との両方を表記するべく使用されている。
【００７３】
また、装置は、充填の前に冷蔵回路１を真空にできるようにする真空化ライン３０を有する。
【００７４】
フッ素化炭化水素誘導体２８および２９の供給ラインは、具体的には、それぞれ、第１遮断弁６０と、マノメータ６３と、質量流量計６５と、第２遮断弁６７と、を有する。
【００７５】
ＣＯ２の供給ライン２７は、具体的には、第１遮断弁６１と、流量調節器６２と、マノメータ６４と、質量流量計６６と、第２遮断弁６８と、を有する。
【００７６】
供給ライン２７の上流におけるＣＯ２の供給グリッド上には、気体のＣＯ２を冷蔵回路１の充填のために必要な圧力および温度にすることができる機器が配置されている。
【００７７】
同様に、供給ライン２８および２９の上流におけるフッ素化炭化水素誘導体流体の供給グリッド上には、液相の流体を冷蔵回路１の充填のために必要な圧力および温度にすることができる機器が配置されている。
【００７８】
これらの供給ライン２７〜２９は、その内部において、気体ＣＯ２ ２７の混合および溶解が液体フッ素化誘導体２８、２９中で行われるリザーバ３１に連結されている。
【００７９】
リザーバ３１は、３つの成分の混合に寄与する再循環回路３２を装備している。この再循環回路３２は、ポンプ３３と、遮断弁３４と、混合物を必要な温度に維持できるようにする交換器３５と、を有する。また、このリザーバ３１は、圧力センサ３６および温度センサ３７を装備している。
【００８０】
図には示されていない調節手段は、圧力センサ３６および温度センサ３７からそれぞれ圧力および温度情報を受け取ることが可能であり、具体的には、ポンプ３３、遮断弁３４および交換器３５に作用することにより、その圧力および温度を調節することができる。
【００８１】
リザーバ３１は、具体的には、遮断弁３８、質量流量計４４、マノメータ４５、フィルタ４６、および分配ブロック４７などのメンバを有する充填回路４８を通じて冷蔵回路１に連結されている。
【００８２】
質量流量計４４の上流に配置された弁４２は、排出管４３に接合されている。
【００８３】
分配ブロック４７と冷蔵回路１との間の連結は、冷蔵回路１の高圧部分に接続された導管５０と冷蔵回路１の低圧部分に接続された導管４９と、という２つの別個の導管によって実現されている。
【００８４】
導管４９および５０は、冷蔵回路１のタイプおよび適用の範囲に基づいて、最新技術による通常の手段を使用することにより、冷蔵回路１に接続されてもよい。
【００８５】
混合装置３１、３２内における混合物の調合後の冷媒混合物の冷蔵回路１への注入を可能にする充填回路４８を、混合装置３１、３２から切断することができるように準備できる。
【００８６】
この結果、混合物を調合するフェーズとその混合物の注入による充填フェーズとを非同期化させることができる。
【００８７】
この結果、同じ混合装置３１、３２を使用して、複数の冷蔵回路に注入されるように意図された混合物を調合することが更に可能である。
【００８８】
一例として、本発明が組立ライン上における車両の空調回路の充填に適用された際には、それぞれの車両は、１つの充填回路４８を搭載し、それぞれの充填回路４８は、唯一の（unique）混合装置３１、３２に接続されうる。
【００８９】
この結果、これにより、具体的には、それぞれの車両に搭載される上記装置の部分を減らすことができる。
【００９０】
また、混合装置３１、３２による十分な量の混合物の調合の終了を待つことなく、即時に充填ニーズに対して応答するように、混合装置３１、３２によって供給される、充填対象のそれぞれの冷蔵回路１用のバッファリザーバを追加するステップを用意することも可能である。
【００９１】
本発明は、２つのフッ素化炭化水素誘導体流体と単一の無機流体とを有する混合物が調合され、その混合物によって冷蔵回路１が充填されることに関わる上記説明に限定されるものではないことを思い起こされたい。
【００９２】
したがって、本発明による方法によれば、単一のフッ素化炭化水素誘導体もしくはオプションとして予め事前混合された２つを上回る数のフッ素化炭化水素誘導体を有する、並びに／または、複数の無機流体を有する、混合物を調合し、その混合物によって冷蔵回路１を充填することができる。
【００９３】
本発明に係る装置および方法によれば、混合に必要とされる割合に従って熱力学的パラメータを調節することにより、混合物の均質性および高速充填テンポを維持することができる。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月29日(2015.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１冷媒流体と、少なくとも１つの無機冷媒流体と、を有する冷媒混合物によって少なくとも１つの停止中の冷蔵回路を充填する方法であって、前記第１冷媒流体は、少なくとも１つのフッ素化炭化水素誘導体を有し、
−均質な冷媒混合物を得るように、液相の前記第１冷媒流体を提供し、前記無機冷媒流体を前記第１冷媒流体に追加することによって、混合装置において前記冷媒混合物を原位置で調合するステップと、
−前記混合装置において調合された前記冷媒混合物を注入することにより、前記冷蔵回路を充填するステップと、を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１冷媒流体は、少なくとも２つのフッ素化炭化水素誘導体を有し、
前記２つのフッ素化炭化水素誘導体は、液相の前記第１冷媒流体を提供するステップに先行して、事前混合物を得るように、前記冷媒混合物を得るのに必要とされる割合で、原位置でまたはその他で混合される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調合するステップは、前記冷媒混合物の飽和蒸気圧より少なくとも２バールだけ高い圧力への前記冷媒混合物の遷移を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記調合するステップは、前記冷媒混合物の飽和蒸気圧より約５バールだけ高い圧力への前記冷媒混合物の遷移を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記調合するステップは、前記冷媒混合物の圧力および温度が調節される、前記冷媒混合物を再循環させるステップを有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１冷媒流体と前記無機冷媒流体との前記混合物を調合する前記ステップは、前記冷蔵回路の真空化と並行して実現される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記無機冷媒は、前記第１冷媒流体に追加される際に気相状態にある、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの第１冷媒流体および少なくとも１つの無機冷媒流体を有する冷媒混合物によって少なくとも１つの停止中の冷蔵回路を充填する装置であって、前記第１冷媒流体は、少なくとも１つのフッ素化炭化水素誘導体を有し、
液相の均質な冷媒混合物を得るように、前記第１冷媒流体と前記無機冷媒流体とを混合できるよう適合した混合装置と、
液相の前記第１冷媒流体を前記混合装置に供給できるよう適合した供給回路と、
前記混合装置における前記液相の第１冷媒流体に前記無機冷媒流体を追加できるよう適合した供給回路と、
前記冷蔵回路に前記均質な冷媒混合物を注入できるように、前記冷蔵回路に前記混合装置を接続できるよう適合した少なくとも１つの充填装置と、を有することを特徴とする装置。
【請求項９】
前記液相の第１冷媒流体の前記供給回路は、
フッ素化炭化水素誘導体の少なくとも１つの供給回路と、
他のフッ素化炭化水素誘導体の少なくとも１つの供給回路と、を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記混合装置は、
液体状態の前記第１冷媒流体において気体状態の前記無機冷媒を溶解でき、前記冷媒混合物を前記冷蔵回路に注入する前に前記無機冷媒と前記第１冷媒流体とを混合できるよう適合したリザーバを有する、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
前記混合装置は、
前記リザーバに接続され、前記冷蔵回路に注入される前の前記冷媒混合物の均質性を増大させるように、前記冷媒混合物の圧力および温度を調節することにより、前記リザーバにおける前記気体状態の無機冷媒の溶解を促進できるよう適合した再循環回路を有する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記再循環回路は、
前記冷媒混合物を、必要とされる温度および圧力において維持するように、それぞれ、調節手段に連結された交換器および加圧手段を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記混合装置は、
前記混合装置における前記冷媒混合物の個々の圧力情報および温度情報を前記調節手段に提供できるよう適合した圧力センサおよび温度センサを有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記冷蔵回路の充填の前に前記冷蔵回路を真空にできるよう適合した真空化ラインを有する、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記無機冷媒流体の前記供給回路は、前記液相の第１冷媒流体に気相の前記無機冷媒流体を追加できるよう適合した供給回路である、請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記均質な冷媒混合物を前記冷蔵回路に注入できるように、前記混合装置を複数の冷蔵回路に接続できるよう適合した複数の充填回路を有する、請求項８乃至１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記充填回路または前記充填回路の少なくとも１つは、
対象の１つまたは複数の前記冷蔵回路を充填するための前記混合物の恒久的可用性を保証するように、リザーバを有する、請求項８乃至１６のいずれか一項に記載の装置。
【国際調査報告】
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