JP2021105512A - 冷媒の回収および再利用 - Google Patents

Abstract

【課題】元の冷媒がそれと異なる冷媒に転換される、冷媒の現場回収および／または再利用を対象とする方法、システムおよび装置を提供する。【解決手段】元の冷媒と異なる冷媒は、元の冷媒よりも比較的低い地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有しうる。回収および／または再利用は、例えば、一般的な冷却および／または加熱の適用先などである冷凍回路で実施されうる。この一般的な冷却および／または加熱の適用先は、暖房、換気、空調（ＨＶＡＣ）システムおよび／またはユニット、輸送用冷凍システムおよび／またはユニット、ならびに、商業用、住宅用および／または産業用の冷却および／または加熱の適用先で具体化されうる。【選択図】図１

Description

本明細書で開示する実施形態は、一般に、冷媒の回収および／または再利用に関する。詳細には、元の冷媒がそれと異なる冷媒に転換される、冷媒の現場回収および／または再利用を対象とする方法、システムおよび装置を開示する。元の冷媒から転換された冷媒は、元の冷媒よりも比較的低い地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有しうる。上記回収および／または再利用は、例えば、一般的な冷却および／または加熱の適用先などである冷凍（冷却）回路で実施されうる。この一般的な冷却および／または加熱の適用先は、暖房、換気、空調（ＨＶＡＣ）システムおよび／またはユニット、輸送用冷凍システムおよび／またはユニット、ならびに、商業用、住宅用および／または産業用の冷却および／または加熱の適用先で具体化されうる。

冷媒は回収された後、処理場に送られ、そこで破壊または再使用されうる。

本明細書で開示する実施形態は、一般に、冷媒の回収および／または再利用に関する。詳細には、元の冷媒がそれと異なる冷媒に転換される、冷媒の現場回収および再利用を対象とする方法、システムおよび装置を開示する。

一実施形態では、元の冷媒から転換された冷媒は、元の冷媒よりも比較的低い地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有しうる。

一実施形態では、元の冷媒からの冷媒の転換は、例えば作動中の冷媒流体回路など元の場所で、回収することによって行われうる。一実施形態では、転換冷媒を得るために、１つ以上の冷媒成分が元の冷媒に追加かつ／または元の冷媒から取り除かれうる。

一実施形態では、元の冷媒からの冷媒の転換は、元の冷媒を例えばボンベなどの容器内に回収することによって行われうる。その容器で、転換冷媒を得るために、１つ以上の冷媒成分が元の冷媒に追加かつ／または元の冷媒から取り除かれる。

一実施形態では、１つ以上の冷媒成分を追加することが、１つ以上の冷媒を、元の冷媒に追加するために、元の場所または上記容器に充填することを含む。

一実施形態では、転換冷媒を含んだ容器が、別のユニットに再利用される。

一実施形態では、転換冷媒を含んだ容器が、別のユニットのドロップイン代替品である。一実施形態では、転換冷媒を含んだ容器が、他のユニットと互換性を有し、必要なら、例えば再利用するなどのために、上記容器を別のユニットに接続するのに適した、さらには上記容器を元のユニットに再接続するのに適した、継手、バルブ、および例えばガスケットなどのシールを含む。

一実施形態では、元の冷媒から転換された冷媒が、元の冷媒における冷媒成分の比と異なる冷媒成分の比を有する。

一実施形態では、元の冷媒から転換された冷媒における冷媒成分の量および／またはタイプが、元の冷媒と異なる。

一実施形態では、転換冷媒が、効果的に、元の冷媒よりもＧＷＰが低下したものになる。

一実施形態では、元の冷媒を転換冷媒に転換するときに、フィルタおよび／または乾燥機が使用される。

一実施形態では、元の冷媒が使用されていた同じユニット、または転換冷媒が再利用される別のユニットにおける、転換済みの冷凍回路の作動を確認、検証するために、ユニット性能試験が行われる。

一実施形態では、冷媒の回収および／または元の冷媒から転換された冷媒の再利用が、例えば、冷凍回路などの冷媒流体回路で実施されうる。

一実施形態では、冷凍回路は、一般的な冷却および／または加熱の適用先でありうる。一実施形態では、一般的な冷却および／または加熱の上記適用先は、暖房、換気、空調（ＨＶＡＣ）システムおよび／またはユニットに含まれる。

一実施形態では、一般的な冷却および／または加熱の上記適用先は、輸送用冷凍システムおよび／またはユニットに含まれる。

一実施形態では、一般的な冷却および／または加熱の上記適用先は、商業用、住宅用および／または産業用の冷却および／または加熱の適用先（それらのシステムを含む）などに含まれる。

以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読むと、本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点についてより一層理解が深まるであろう。

冷媒の回収および再利用の一例を示す概略図である。

本明細書で開示する実施形態は、一般に、冷媒の回収および／または再利用に関する。詳細には、元の冷媒がそれと異なる冷媒に転換される、冷媒の現場回収および／または再利用を対象とする方法、システムおよび装置を開示する。元の冷媒から転換された冷媒は、元の冷媒よりも比較的低い地球温暖化係数（ＧＷＰ：Global warming potential）を有しうる。上記回収および／または再利用は、例えば、一般的な冷却および／または加熱の適用先などである冷凍回路で実施されうる。この一般的な冷却および／または加熱の適用先は、暖房、換気、空調（ＨＶＡＣ：Heating, Venting, and Air Conditioning）システムおよび／またはユニット、輸送用冷凍システムおよび／またはユニット、ならびに、商業用、住宅用および／または産業用の冷却および／または加熱の適用先で具体化されうる。

一実施形態では、冷媒が、作動中または以前に作動していた冷媒流体回路で以前に使用されていた冷媒などの、元の冷媒から転換される。一実施形態では、元の冷媒が、その元の冷媒とは異なる冷媒にどのように転換されうるかを決定するために、試験、分析される。当然ながら、かかる試験および／または分析は、例えば周知の方法を用いるなどして、実験室および／または現場で行われうる。元の冷媒の転換は、１つ以上の冷媒成分を元の冷媒に追加する、かつ／または元の冷媒から取り除くことによって行われうる。転換冷媒は、同じユニットで再使用されても、別のユニットで使用されても、異なる用途に使用されてもよい。

一実施形態では、元の冷媒は、１つ以上の冷媒成分（例えば複数の冷媒タイプなど）で構成されうる。元の冷媒の転換の結果生じる転換冷媒は、１つ以上の冷媒成分で構成されうる。

一実施形態では、元の冷媒からの冷媒の転換は、例えば作動中の冷媒流体回路内など元の場所で行われうる。一実施形態では、転換冷媒を得るために、１つ以上の冷媒成分が元の冷媒に追加かつ／または元の冷媒から取り除かれうる。一実施形態では、元の場所とは現場を意味し、「現場」とは例えば、冷媒が使用されている場所、例えば冷却および／または加熱システムなど冷凍ユニット等の機械の場所を、それが作動中かどうかに関わらず、意味する。

一例として、元の冷媒から転換冷媒への転換は、チラー（chiller）および／またはバス（bus）内のＲ１３４ａ冷媒をＲ５１３Ａに現場で転換することによって行われうる。Ｒ５１３Ａという生成物は、ユニット内部での混合によって実現されうる。

一実施形態では、元の冷媒からの冷媒の転換は、元の冷媒を例えばボンベなどの容器内に回収することによって行われうる。その容器で、転換冷媒を得るために、１つ以上の冷媒成分が元の冷媒に追加かつ／または元の冷媒から取り除かれる。

一例として、元の冷媒から転換冷媒への転換は、Ｒ１３４ａの全てまたは一部分を既存のユニットから例えばボンベなどの容器に回収することで行われうる。この容器には、結果として得られるＲ５１３Ａを構成する量のＲ１２３４ｙｆが含まれている、あるいはすでに追加されているはずである。

一実施形態では、場合によっては混合物である目標または所望の転換冷媒を得るために、容器またはユニットが、適正な量の冷媒（例えばＲ１２３４ｙｆ）で再充填されうる。余剰のＲ１３４ａがあればそれは取り除かれる。

一実施形態では、Ｒ１３４ａのＧＷＰは約１４００以上であるのに対し、Ｒ５１３ＡのＧＷＰは約６３０であり、Ｒ１３４ａのＧＷＰよりもかなり小さく、場合によってはその半分よりも小さい。

図１は、一回収システムを使用した、例えばボンベなどの容器への冷媒回収の一実施形態を示す。

図１に示されているように、冷媒は、例えば一実施形態では排出ポンプ（Ｂ）を利用することなどによって、冷凍ユニット（Ａ）から回収される。一実施形態では、冷媒は例えば保管容器（Ｃ）などの容器に保管される。

一実施形態では、冷媒がポート（Ｄ）を介してサンプリングされる。回収された（例えば元の）冷媒を分析することによって、他の冷媒成分の追加の決定が可能になる。

一実施形態では、他の冷媒成分Ｘ、Ｙ、および／またはＺの追加は、一容器によってもたらされうる。

一実施形態では、新しい混合物を生成して、例えば特定のＲ４００またはＲ５００冷媒系列に適合するように、上記容器からの１つ以上の冷媒成分Ｘ、Ｙ、および／またはＺが容器（Ｃ）に追加される。

当然ながら、図１に示されているシステムには、容器（Ｃ）を、ポンプ（Ｂ）、冷凍ユニット（Ａ）、成分（Ｘ）、（Ｙ）、および／または（Ｚ）を含んだ容器に接続するのに適した継手、バルブ、および、例えばガスケットなどのシール部材が設けられる。図１に示されている矢印は、所望の用途に応じた可能性のある流体の流れの方向を示す。

当然ながら、容器（Ｃ）は、上記容器からの１つ以上の冷媒成分（Ｘ）、（Ｙ）、および／または（Ｚ）を供給するのに適した１つ以上の開口を含む。当然ながら、ポート（Ｄ）はかかる開口として使用されうる。

転換冷媒は、元の冷凍ユニット、別のユニット、または別の用途のいずれかで再使用されうる。例えば、Ｒ１３４ａは、回収システムを介して、Ｒ５１３Ａとして再利用されうる。

一実施形態では、任意のＲ４５２混合物は、そのＲ４５２混合物を使用する他の任意のシステムに再利用されうる。一実施形態では、例えばＲ４１０Ａなどの元の冷媒は、Ｒ４５２混合物に転換されうる。

以下の表は、チラー、バス、および定置装置を含む冷凍システムの各タイプで元の冷媒から転換される冷媒の例である。

例えば水冷式スクリューチラーなどのチラーにおける、Ｒ１３４ａからＲ５１３Ａへの現場転換の生成物：換算表Ｉ。

例えば水冷式スクリューチラーなどのチラーにおける、Ｒ１３４ａからＲ５１３Ａへの現場転換の生成物：換算表ＩＩ。

例えばバスのエアコンなどのバスにおける、Ｒ１３４ａからＲ５１３Ａへの現場転換の生成物：換算表ＩＩＩ。

例えばバスのエアコンなどのバスにおける、Ｒ１３４ａからＲ５１３Ａへの回収（容器）方法：換算表ＩＶ。

表Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶのいずれかに示されている各種転換混合物を実現するために、図１が使用されうる。

定置式エアコンにおける、Ｒ４１０ＡからＲ４５２Ｂへの転換の回収（容器）：換算表Ｖ。

表Ｖに示されている各種転換混合物を実現するために、図１が使用されうる。

当然ながら、上記の元の冷媒および転換冷媒は、例示的な冷媒（例えば混合物など）にすぎない。用途に応じて、例えば他のタイプのＲ４００系列およびＲ５００混合物など、他の元のまたは回収冷媒が、特定の所望のまたは適当な混合物、目標のまたは必要な混合物をベースにした適当な転換冷媒に転換されうる。一実施形態では、上記用途は、例えば全体のＧＷＰを低下させること、かつ／または生成される転換冷媒に対して異なった特性をもたらすことなどでありうる。当然ながら、Ｒ４００／Ｒ５００系列の冷媒混合物は、例えば、２つ以上の冷媒成分で構成される。場合によっては、転換済みの例えば「次世代」の冷媒は、前の世代に１つ以上の新しい冷媒成分を加えた混合物である。元の（例えば前の）冷媒を回収し、適正な比で新しい適切な冷媒成分（複数可）を追加することにより、転換混合物が生成されうる。

上記のように、この例には、Ｒ５１３Ａ（ＧＷＰ＝６３１）の２倍を超えるＧＷＰを有するＲ１３４ａ（ＧＷＰは約１４１０）が含まれる。Ｒ５１３Ａは、回収されたＲ１３４ａに、Ｒ１２３４ｙｆを追加することによって得られうる。

本明細書に記載された概念に従って冷媒を再利用することの利点は、既存の冷媒を再使用すること（例えばリサイクルなど）、関連する発送と時間のコストを伴う、中央リサイクルプラントへの古い冷媒の返還を回避すること、可能であれば信頼できる冷媒の再使用を促進すること、迅速で簡単な方法で低ＧＷＰ規制への適合を可能にすること、を含む。

さらに、本明細書に記載された概念に従って冷媒を再利用することは、時間を節約すること、冷媒の取り扱いを減らすこと、コストを低減すること、大気への温室効果ガス（ＧＨＧ）排出の可能性を低減すること、を含みうる。

ＧＷＰが比較的（相対的に）高い冷媒を使用場所で再利用することによって、ＧＷＰが高いその冷媒を拠点地に戻すコストと複雑性が回避される。さらに、ＧＷＰが比較的高い冷媒を、ＧＷＰがより低い次世代の冷媒の成分として使用でき、これによりコストを節減し、将来の潜在的な温室効果ガス（ＧＨＧ：Greenhouse Gas）の排出を低減できる。

一般に、本明細書の方法、システム、および装置は、再使用、再利用などのために、ＧＷＰがより低い転換冷媒を生成できる。

（態様）
態様１〜９のいずれか１つ以上は、態様１０〜１３のいずれか１つ以上と組み合わせうる。
１．冷媒を転換する方法であって、
排出ポンプを使用して冷凍ユニットから冷媒を回収すること、
上記回収冷媒を容器に収容すること、
上記回収冷媒を上記容器からサンプリングすること、
上記回収冷媒を試験すること、および、
上記回収冷媒を、回収冷媒とは異なる転換冷媒に転換すること、を含む方法。
２．上記転換冷媒を上記冷凍ユニットで使用すること、上記転換冷媒を別の冷凍ユニットで使用すること、および、上記転換冷媒を保管すること、のうちの１つ以上をさらに含む、態様１に記載の方法。
３．上記転換することが、上記転換冷媒を得るために、上記回収冷媒を希釈することを含む、態様１または２に記載の方法であって、上記転換冷媒が、上記回収冷媒よりも低い地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、方法。
４．上記転換することが、フィルタおよび乾燥機のうちの１つ以上を使用することを含む、態様１〜３のいずれか１つ以上に記載の方法。
５．上記転換することが、上記転換冷媒を得るために、上記回収冷媒を含んだ上記容器に１つ以上の他の冷媒成分を追加すること、かつ／または上記回収冷媒から１つ以上の冷媒を取り除くこと、を含む、態様１〜４のいずれか１つ以上に記載の方法。
６．上記転換冷媒が冷媒混合物であり、上記転換することが、上記転換冷媒を得るために、上記回収冷媒を含んだ上記容器に１つ以上の他の冷媒成分を追加することを含む、態様１〜４のいずれか１つ以上に記載の方法。
７．上記転換冷媒が、上記回収冷媒よりも比較的（相対的に）低い地球温暖化係数（ＧＷＰ）を有する、態様１〜６のいずれか１つ以上に記載の方法。
８．上記転換冷媒が冷媒成分の混合物であり、上記回収冷媒が冷媒成分の混合物であり、上記転換冷媒が、上記回収冷媒に存在する冷媒成分比と異なる冷媒成分の比を有する、態様１〜７のいずれか１つ以上に記載の方法。
９．上記冷凍ユニットが、住宅用暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システム、商業用暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システム、産業用冷却および／または加熱システム、または輸送用冷凍システムから選択された冷凍回路である、態様１〜８のいずれか１つ以上に記載の方法。
１０．冷媒を転換するためのシステムであって、:
排出ポンプと、
上記排出ポンプに流体接続された容器と、
を備え、
上記排出ポンプおよび上記容器は、冷凍ユニットから冷媒を回収するように構成され、
上記容器は、
サンプリングポートと、
１つ以上の冷媒容器と、
を含み、
上記１つ以上の冷媒容器は、１つ以上の冷媒成分を含み、
上記１つ以上の容器は、上記排出ポンプおよび上記容器によって回収された冷媒を転換冷媒に転換する量の上記１つ以上の冷媒成分を、上記容器内に送り届けるように、上記容器と流体連通する、システム。
１１．上記１つ以上の冷媒成分が、上記排出ポンプおよび上記容器によって回収された上記冷媒の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を低下させるのに効果的である、態様１０に記載のシステム。
１２．上記１つ以上の冷媒容器が、上記転換冷媒の所望の特性を得るのに効果的な量の上記１つ以上の冷媒を含む、態様１０または１１に記載のシステム。
１３．上記所望の特性が、上記排出ポンプおよび上記容器によって回収された上記冷媒よりも低減された地球温暖化係数（ＧＷＰ）である、態様１２に記載のシステム。

本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明することを意図しており、限定することを意図するものではない。「１つの（a）」、「１つの（an）」および「上記（the）」という語は、別段の明示がない限り、複数形も含む。「含む（comprises）」および／または「含む（comprising）」という語は、本明細書で使用する場合、記載された特徴、完全体、ステップ、動作、要素、および／または構成部品の存在を示すが、１つ以上の他の特徴、完全体、ステップ、動作、要素、および／または構成部品の存在または追加を排除するものではない。

上述の説明に関しては、特に、本開示の範囲から逸脱することなく、使用される構成材料および部品の形状、サイズ、および配置の点で、詳細に変更を加えうることを理解されたい。本明細書で使用する「実施形態」という語は、必ずしもそうではないが、同じ実施形態を示しうる。本明細書および説明した実施形態は単なる例である。他のおよびさらなる実施形態が、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく考案されうる。本開示の真の範囲および趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。

Ａ 冷凍ユニット
Ｂ 排出ポンプ
Ｃ 保管容器
Ｄ サンプリングポート
Ｘ 成分
Ｙ 成分
Ｚ 成分

Claims (12)

1. 冷媒を元の場所で地球温暖化係数の低い冷媒混合物に転換する方法であって、
   排出ポンプを使用して冷凍ユニットから冷媒を回収すること、
   前記回収冷媒を容器に収容すること、ここで、前記回収冷媒は１つ以上の冷媒成分を含み、
   前記回収冷媒を前記容器からサンプリングすること、
   前記回収冷媒を試験すること、および、
   前記回収冷媒を、元の場所で転換冷媒に転換すること、を含み、
   前記転換冷媒は、前記回収冷媒の地球温暖化係数よりも低い地球温暖化係数を有し、前記転換することは、前記容器に前記回収冷媒とともに、前記回収冷媒内の前記１つ以上の冷媒成分のうちのいずれか１つとは異なる１つ以上の追加の冷媒成分を追加することを含み、前記１つ以上の追加の冷媒成分は、前記回収冷媒の地球温暖化係数よりも低い地球温暖化係数を有している、方法。
2. 前記転換冷媒を前記冷凍ユニットで使用すること、前記転換冷媒を別の冷凍ユニットで使用すること、および、前記転換冷媒を保管すること、のうちの１つ以上をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記転換することが、前記転換冷媒を得るために、前記回収冷媒から１つ以上の冷媒を取り除くことを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記冷凍ユニットが、住宅用暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システム、商業用暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システム、産業用冷却および／または加熱システム、または輸送用冷凍システムから選択された冷凍回路である、請求項１に記載の方法。
5. 前記転換冷媒は、Ｒ４００系列の冷媒混合物およびＲ５００系列の冷媒混合物のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
6. 前記１つ以上の追加の冷媒成分は、Ｒ１２３４ｙｆを含んでいる、請求項５に記載の方法。
7. 前記回収冷媒の前記１以上の冷媒成分は、Ｒ１３４ａを含んでいる、請求項５に記載の方法。
8. 冷媒を元の場所で地球温暖化係数の低い冷媒混合物に転換するためのシステムであって、
   排出ポンプと、
   前記排出ポンプに流体接続された第１の容器と、
   前記第１の容器と異なる１つ以上の冷媒容器と、
   を備え、
   前記排出ポンプおよび前記第１の容器は、冷凍ユニットから１つ以上の冷媒成分を含む冷媒を回収するように構成され、
   前記第１の容器は、サンプリングポートを含み、
   前記１つ以上の冷媒容器は、前記回収冷媒の前記１つ以上の冷媒成分のいずれか１つとは異なる１つ以上の追加の冷媒成分を含み、
   前記１つ以上の冷媒容器は、前記排出ポンプおよび前記第１の容器によって回収された前記冷媒を転換冷媒に元の場所で転換する量の前記１つ以上の追加の冷媒成分を、前記第１の容器内に送り届けるように、前記第１の容器と流体連通し、ここで、前記１つ以上の追加の冷媒成分は、前記回収冷媒の地球温暖化係数よりも低い地球温暖化係数を有している、システム。
9. 前記冷凍ユニットが、住宅用暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システム、商業用暖房・換気・空調（ＨＶＡＣ）システム、産業用冷却および／または加熱システム、または輸送用冷凍システムから選択された冷凍回路である、請求項８に記載のシステム。
10. 前記転換冷媒は、Ｒ４００系列の冷媒混合物およびＲ５００系列の冷媒混合物のうちの１つである、請求項８に記載のシステム。
11. 前記１つ以上の追加の冷媒成分は、Ｒ１２３４ｙｆを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記回収冷媒の前記１つ以上の冷媒成分は、Ｒ１３４ａを含む、請求項１０に記載のシステム。

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