【手続補正書】
【提出日】平成18年3月27日(2006.3.27)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
作動流体で作動する気体圧縮装置であって、
Ａ：前記作動流体の圧力および温度を上げるように動作可能な圧縮器と、
Ｂ：前記作動流体から前記熱を吸収するように動作可能な凝縮器と、
Ｃ：前記作動流体の前記圧力を下げるように動作可能な膨張弁と、
Ｄ：熱を前記作動流体に転換するように動作可能な蒸発器と、
Ｅ：前記作動流体に磁場を発生させるように動作可能な磁気要素と、
を有する気体圧縮装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
気体圧縮システムの作動流体の性能を向上させる方法であって、この方法は、
Ａ．前記作業流動体の前記圧力および温度を上げるために、前記作動流体を圧縮する工程と、
Ｂ．熱を前記作動流体から解放して前記流体を液相に変換するために、前記作動流体を圧縮器へ放出する工程と、
Ｃ．前記動作流流体を液相に変化するために、前記作動流体を前記圧縮器から膨張弁へ放出する工程と、
Ｄ．磁場を前記作動流体に加える工程と、
Ｅ．前記作動流体を前記膨張弁から放出する工程および熱を前記作業流体に移動する工程と、
を有する方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
本発明は気体圧縮システムに関するものであり、具体的には、磁性部品を有する気体圧縮システムであって、熱ポンプおよび冷却装置の性能と気体圧縮システムの効率とを高める方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
現在の最先端においては、種々の環境を冷却するために、気体圧縮システムが多くの装置に使用されている。気体圧縮はエアコン、冷蔵庫、冷凍庫、ブラストフリーザー（急速冷却庫）、およびその他の冷却装置に使用されている。冷却は減圧下で冷却剤または冷却媒体（冷媒）を蒸発させ、前記冷却剤の温度を下げ周囲から熱を吸収することによって達成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
従来の気体圧縮システムでは、沸点の低い冷却剤または冷却剤の混合物が作動流体として使用されている。冷却剤はポンプで圧縮器へ送り込まれ、そこで冷却剤の温度および圧力が上げられる。熱せられた冷却剤は第１の熱交換器（あるいは冷却器）へ送り出されて、冷却剤から熱が奪われる。熱が冷却器の高圧下で奪われる際に冷却剤は液相に変換する。次に、冷却剤は膨張弁へ運ばれ、そこで冷却剤の圧力が急速に下げられる。急速な圧力減少により冷却剤は勢いよく非常に低い温度の液体と蒸気との混合物になる。冷却剤は第２の熱交換器（あるいは蒸発器）へ送り出され、そこで冷却剤は熱を吸収する。加えられた熱により、残留する液相の大部分は気相へ変化する。冷却剤は圧縮器へ循環して戻され、そこで前述の工程が繰り返される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
現在の気体圧縮システムの重要な問題点はその過度な作業費である。気体圧縮は膨大な量のエネルギーを消費する。気体圧縮システムのエネルギー効率は、多くの場合冷却剤の不完全または非効率的な蒸発および凝縮によって制限される。蒸発が不完全であると、冷却剤の幾らかが圧縮器シェルに液相のままで入り込む。圧縮器は圧縮器シェルに入り込んだ液相の冷媒を沸騰させるために追加のエネルギーを消費しなければならない。これによりシステム・コンポーネントの成績係数（ＣＯＰ）およびそのシステムの全体的効率が減少する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第１の態様では、作動流体を効率的に気化し、環境を冷却する気体圧縮装置が提供されている。前記作動流体は圧縮器、凝縮器、膨張弁、および蒸発器へ流体ラインを通って運ばれる。１若しくはそれ以上の磁石を流体ラインへ接続し、前記作動流体に磁場を発生させる。前記磁場は前記作動流体の分子間力を分裂させ、液相の分子が分散することを許容する。前記分散された分子はより容易に気相へと変換されるため、より効率的に気化することができる。前記装置は多様な作動流体を用いることができ、様々な範囲の沸点および凝縮温度で動作可能であり、これに限定されるものではないが、冷却、エアコン、熱ポンプ、急速冷却への応用が可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第２の態様では、気体圧縮システムを動作する方法が提供されている。上述したように、気体圧縮システムの作動流体に磁場が加えられ、前記作動流体の分子間力を分散させる。前記磁場は前記流体が膨張弁に運ばれる前に前記流体に加えられ、前記流体の蒸発を向上させる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図１〜３は全体として、特に図１は、本発明に従った気体圧縮システムの概略図を示し、前記気体圧縮システムは概して２０として指定されている。前記システム２０はこのシステム内を流れる作動流体を凝縮および蒸発するように動作可能である。磁場を前記作動流体に生成し、前記システム２０の性能係数およびエネルギー効率を増加させる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記気体圧縮システム２０は圧縮器２２と、凝縮器２４と、膨張弁２６と、蒸発器２８とを有する。動作条件によって前記システム２０は、気体圧縮に使用される他の機器を組み込むこともできる。例えば、これに限定されるもではないが、前凝縮器（ｐｒｅ−ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）、後凝縮器（ｐｏｓｔ−ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）、前蒸発器（ｐｒｅ−ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、後蒸発器（ｐｏｓｔ−ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、反転弁、吸引蒸圧器およびその他の装置を含む。前記システム２０では前記凝縮器２４および蒸発器２８にあらゆる種類の熱交換器が使用可能であり、これに限定されるものではないが、冷却剤／空気、冷却剤／水、あるいは冷却剤／不凍剤の間の交換器を含む。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記システム２０は気体圧縮システムにおいて、これに限定されるものではないが、純粋な冷却剤および多成分ＨＦＣ混合物などを含む多数の作動流体の性能を高めることを目的としている。作動流体の前記種類は、数ある中でも、望む用途と、前記凝縮器および前記蒸発器の動作温度とに依存する。本発明が凝縮器の温度２０℃〜９０℃間、および蒸発器の温度−８５℃〜２５℃間の作動流体のパフォーマンスを向上させることが発見された。前記システム２０は、これに限定されるものではないが、Ｒ−１２、Ｒ−２２、Ｒ−５０２、Ｒ−１１、Ｒ−１１４、Ｒ−１３４ａ、Ｒ−５０７（Ｒ−１２５／Ｒ−１４３ａ：５０／５０％）、Ｒ−４０４Ａ（Ｒ−１２５／Ｒ−１４３ａ／Ｒ−１３４ａ：４４／５２／４％）、Ｒ−４１０Ａ（Ｒ−３２／Ｒ−１２５：５０／５０％），およびＲ−４０７Ｃ（Ｒ−３２／Ｒ−１２５／Ｒ−１３４ａ：２３／２５／５２％）などを含む純粋な冷却剤あるいは冷却剤混合物で使用される。また、アンモニア、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、および二酸化炭素が本発明において作動流体として用いられる。前述の冷却剤リストは使用される可能性のある幾つかを示しただけであり、すべてを網羅することを目的としたものではなく、明確に言及していない他の冷却剤を除外するものではない。後に続く説明では、前記システム２０は冷却剤を用いたものとして分かり易く説明されるが、これには様々な純粋な冷却剤、多成分ＨＦＣ冷却剤の混合物、および異なる用途に適したその他の作動流体を含むことは理解されるものとする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
冷却媒体の磁気の増強は、多成分ＨＦＣ冷却剤の混合物を用いると最も良く機能することが分かった。これは本発明に好ましく、最も望ましい結果を得たのは三成分冷却剤の混合物である。ただし、二成分混合物およびＲ−１３４Ａのような純粋な冷却剤も使用可能である。システム性能の向上は、前記Ｒ−４０４ＡおよびＲ−４１０Ａの冷却剤の混合物を用いたシステムに磁気増強を加えた場合に顕著に認められた。特に、蒸発器の能力における有意な改善は、磁気増強にＲ−４０４Ａを用いた場合に認められた。凝縮器の能力における有意な改善は、磁気増強にＲ−４１０Ａを用いた場合に認められた。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記磁石３２はあらゆるタイプの接合具若しくは導管の配置により前記流体ライン４０に接続して保持される。例えば、前記磁石を前記流体ラインの周囲に接続する留め金で前記流体ライン４０に固定する。あるいは、前記磁石３２は、連結器、接続器具、若しくは他の技術を用いて前記流体導管４０に沿って接続するように構成された短い導管の周囲に収めてもよい。前記磁気装置３０は、前記流体ラインに直接に接するように前記流体ライン４０に接続することが望ましいが、前記磁気装置と前記流体ラインの間には隙間が存在するであろう。前記磁気装置３０は、前記磁石から発生した前記磁場が前記作動流体に影響を及ぼすのに十分なぐらい、前記流体ライン４０に近接していなければならない。