JP3486852B2 - 冷媒による大気汚染の防止を集中管理する方法、および同装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば冷凍機のように
冷媒流体を封入して冷凍サイクルを行わせる設備装置を
分解点検，整備する場合、分解に先立って冷凍機内の冷
媒を冷媒タンク内に移す（回収する）装置および同方
法、並びに、上記冷凍機内に漏入した非凝縮性ガスを冷
凍機外に排出する（抽気する）装置および同方法を改良
して、上記非凝縮性ガスの排出に際して、冷媒が随伴し
て大気中に放散されることを徹底的に、かつ経済的に防
止し得るシステムを構成し、運営する方法、および上記
の方法を容易に実施し得るように構成した装置に関する
ものであって、いわゆるフロン公害の防止を合理的に行
ない得るように創作したものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍機は一般に、常温近くに沸点を有す
る冷媒物質（例えばフロン・Ｒ１１）を封入密閉して、
蒸発→圧縮→凝縮→減圧→（蒸発）の冷凍サイクルを行
わせる。この冷凍機を点検，整備するために分解（部分
分解を含む）すると冷媒が大気中に放散されるので、こ
れを防止するため予め冷凍機の冷凍系から冷媒を抜き取
って冷媒タンク内に回収，一時保管しておき、点検，整
備を終えた後、冷媒タンク内の冷媒を冷凍機内に戻すこ
とが行われている。冷凍機内には、冷媒ガスや冷媒液と
共に、漏入した空気などの非凝縮性ガスや水蒸気が混在
しているのが一般的である。冷媒液は比較的容易に冷媒
タンクなどの容器に回収することができ、冷媒ガスの回
収に先立って冷媒液の抜き取りが行われるが、この冷媒
液抜取作業は一般に広く行われているので説明を省略す
る。冷媒ガスは液化して回収し、非凝縮性ガスや水蒸気
は冷媒から分離する必要が有る。図４は従来例の冷媒ガ
スの回収装置を示す系統図である。冷凍機１は凝縮器１
ａと蒸発器１ｂと圧縮機１ｃとによって冷凍系を構成
し、冷媒（例えばフロン・Ｒ１１）を封入，密閉してい
る。上記の冷凍系から冷媒タンク５に冷媒ガスを回収す
るため、冷凍機１内の冷媒ガスを圧縮機２によって吸
入，圧送し、凝縮器３で冷却して液化させる。前記の冷
媒ガスの中には空気などの非凝縮性ガスが混入してお
り、さらに該空気は多少の水蒸気を含んでいる。そこ
で、前記の凝縮器３で液化した冷媒等を気液分離器４に
導いて冷媒液のみをフロート弁４ａから冷媒タンク５に
回収し、凝縮しない気体成分は放出弁４ｂから大気中に
放出する。この気体成分中には、凝縮しなかった冷媒ガ
スが含まれている。Ｗは液化した水分の溜まり具合を観
察するための覗き窓、ｖは排水用の弁である。

【０００３】往時（例えば昭和３０年代の高度経済成長
以前）においては冷媒が高価であったため、これを放散
させることなく回収しようというのが経済・技術の思潮
であった。このため、図４に示した従来例のようにして
冷媒の回収が図られたのであるが、この考え方に立つ限
りにおいては、回収する冷媒よりも高い費用を費してま
で徹底回収するという努力は為されなかった。昭和４０
年代に入って各種の公害が社会問題化し、さらに昭和６
０年代になると、フロンなどの冷媒や溶剤によるオゾン
層破壊という地球規模の環境問題が国際的に論じられる
ようになり、回収フロンの金銭的価値以上の費用をかけ
てでも極限までフロンを回収し、フロンを大気中に放散
させてはならないという時代になった。こうして観点か
ら図４の従来技術を見ると、圧縮機２によって冷凍機１
内の冷媒ガスを精一杯排出しても、機内ガス圧は一般的
には−６５０mmＨｇ程度にしか下がらない。この−６５
０mmＨｇの冷媒ガスは分解整備に際して大気中に放散さ
れてしまう。この機内残留ガス圧を−７５０〜約７６０
mmＨｇまで下げるため、図５に示すように真空ポンプ１
９を用いる技術も公知である。しかしながら、図５の従
来例では機内残留ガス圧を−７６０mmＨｇ近くまで下げ
得る代りに、該真空ポンプ１９の吐出圧が低いので、前
記気液分離器４内上部空間の非凝縮性ガス圧力が０．３
Kgｆ／cm²ｇ程度までしか上がらない。この非凝縮性ガ
スの中には、凝縮器３内の凝縮温度に相当する分圧の未
凝縮冷媒ガスが混在しており、その冷媒ガス濃度は気液
分離器４内の圧力に反比例し、圧力が低いと冷媒ガスの
分圧が相対的に高くなり、未凝縮冷媒ガス濃度が高くな
る。従って、放出弁４ｂから大気中に放出される非凝縮
性ガスに随伴して高濃度の未凝縮冷媒ガスが放散され
る。図４および図５について説明した従来例の不具合を
解消するため、図６に示すように真空ポンプ１９の下流
側に圧縮機２を直列に介挿接続する構成が有効である。
この構成は本発明者らが創作して本出願人によって別途
出願中（特願平４−１５６９１２号）の未公知の先願に
係る発明である。上記先願の発明によれば、冷凍機１内
の残留冷媒ガス圧を理想的に低くし、（約−７６０mmＨ
ｇ）、しかも、気液分離器４内の非凝縮性ガス圧力を高
く（例えば５Kgｆ／cm²ｇ）することができ、従って、
冷凍機内に残留して大気中に放散される冷媒の量と、放
出弁から非凝縮性ガスに随伴して放散される冷媒の量と
の合計量を、実用上零と見なし得る程度に減少せしめる
ことができる。

【０００４】以上に図４〜図６を参照して説明したの
は、冷凍機における冷媒の回収に関する先行技術であっ
て、その技術的なポイントは、冷凍機内に封入されてい
る冷媒を大気中に放散させることなく、冷媒ガス中に漏
入した非凝縮性ガスを大気中に放出することであった。

【０００５】一方、冷凍機のメンティナンスに関して、
前述の回収と並んで重要な抽気という操作が有る。この
抽気について次に述べると、冷凍機に封入された冷媒
が、前述のごとく蒸発→圧縮→凝縮→減圧→（蒸発）の
冷凍サイクルを繰り返す途中で、大気圧に比して負圧に
なる状態を経過する。このため、冷媒ガス中に非凝縮性
ガス（空気など）が混入する虞れが有る。冷媒ガス中に
非凝縮性ガスが混入すると、冷凍機の能力や効率を低下
させたり、冷凍機内の発錆を誘発したりするので、混入
した非凝縮性ガスを分離して大気中に放出する操作（抽
気）が必要となる。この抽気操作における技術的ポイン
トも、大気中に放出する非凝縮性ガスに随伴して大気中
に放散される冷媒ガスの含有率を如何にして減少させる
か、ということである。このように、抽気操作と回収操
作とは技術的に共通する部分が少なくない。図４に示し
た従来例の回収装置において、気液分離器４の底部に溜
まった冷媒液を冷媒タンク５に注入する代りに、該冷媒
液を冷凍機１の蒸発器１ｂに還流せしめるように配管を
改造すると図７のごとくになる。図７において、冷凍機
１内に漏入した非凝縮性ガスは冷媒ガスよりも軽いの
で、凝縮器１ａ内に集まり、冷媒ガスと混合して混合ガ
スとなる。この混合ガスを圧縮機２で吸入，圧送し、凝
縮器３で冷却して気液分離器４に導く。このとき、該気
液分離器４内に流入する流体は、主として冷媒ガスと非
凝縮性ガスと冷媒液との気液混合流であり、これに若干
の水蒸気および微細な水滴などが含まれている。この気
液混合流は気液分離器４で分離され、冷媒液はフロート
弁４ａを経て冷凍機１の蒸発器１ｂに還流せしめられ
る。水分は排水弁ｖから排出され、非凝縮ガスおよび未
凝縮の冷媒ガスは放出弁４ｂから大気中に放出される。

【０００６】図６に示した回収装置および図７に示した
抽気装置において、気液分離器４の上部空間に溜まった
非凝縮性ガスを放出弁４ｂから大気中に放出する場合、
若干の冷媒ガスが随伴して一緒に放出される。その随伴
冷媒ガスの含有率を低下せしめるには、該気液分離器４
内の混合ガス（非凝縮性ガスと冷媒ガスが主成分）を強
冷することが有効である。図８は、図６に示した回収装
置における気液分離器内の混合ガスを強冷するように改
良した１例であって、先願の発明（特願平４−１５６９
１２号）に提案された未公知の先行技術に係る回収装置
の系統図である。この構成を概要的に述べれば、図６の
従来例における気液分離器４に小形冷凍機２２を併設し
たものである。本発明において小形冷凍機とは、冷媒回
収操作の対象である冷凍機１よりも小形，小容量の冷凍
機をいう。本例の気液分離器４′は、その内部に冷却管
４ｃを設けてある。一方、小形冷凍機２２は圧縮機２２
ａ，凝縮器２２ｂおよび膨張弁２２ｃを備えていて、冷
却流体２２ｄを前記の冷却管４ｃに供給して循環させ
る。本例によれば気液分離器４′内で冷媒ガスが強冷さ
れてその蒸気圧が低くなるので、放出弁４ｂから放出さ
れる非凝縮性ガスに随伴する冷媒ガス濃度がいっそう低
くなる。上述のごとく冷媒ガスが強冷されるので、この
冷却温度が水の氷結点以下である場合は、上記冷媒ガス
に水蒸気が含まれていると気液分離器４′内に霜を生
じ、また氷結して弁類の作動を阻害する虞れ無しとしな
い。このため、仮想線で示したように気液分離器４′の
流入側にドライヤ２３を設けて水蒸気を除去することが
望ましい。図８の従来例から容易に理解できるように、
気液分離器４′内の冷却管４ｃ内を循環して冷媒ガスを
強冷する冷却流体は、小形冷凍機２２の併設によらず、
他の冷却装置から供給される冷水，冷媒等の低温流体を
利用することも可能である。

【０００７】図９および図１０は、小形冷凍機２２を併
設して冷媒ガスを強冷するように構成された未公知の先
願（特願平４−１８１０３５号）に係る抽気装置の１例
を示し、模式的な系統図である。本図１０に示した気液
分離器４は冷却ジャケット８を備えており、冷凍機１の
凝縮器１ａからオリフィス２１を介して低温の冷媒を供
給されて該気液分離器４内の混合ガス（冷媒ガス＋非凝
縮性ガス）が冷却され、効率良く非凝縮性ガスと冷媒液
との分離が行なわれる。しかし、この気液分離器４内に
溜まったガスをそのまま大気中に放出せしめることな
く、電磁弁１４，１５を操作して精溜器９に導入し、小
形冷凍機２２から供給される低温流体を冷却管９ａに循
環流通させて強冷する。精溜器９内に導入された混合ガ
スが強冷されると、冷媒ガスの分圧が顕著に低下し、飽
和を越えた冷媒ガスは凝縮し、冷凍機１の蒸発器１ｂに
還流せしめられる。上記精溜器９内の上部空間に溜まっ
たガス（ほとんど純粋の非凝縮性ガス）の圧力は圧力セ
ンサ９ｂによって検出し、所定値に達すると放出ユニッ
ト９ｃから大気中に放出される。

【０００８】上記精溜器９内に導入される混合ガス中に
多量の水蒸気が含まれていると、冷却管９ａに結霜して
熱伝導を妨げたりするので、ドライヤ２３を設けて除湿
されるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたごとく、
フロン公害を防止するため、抽気操作および回収操作に
際して大気中に放出する非凝縮性ガスに冷媒ガスを随伴
させない工夫が為されてきた。本出願人による前記未公
知の発明を含めて、「温度，圧力の制御による冷媒の相
変化」を利用した冷媒ガス放散防止は、極限的に追及さ
れて効果を挙げた。しかし乍ら、社会的要請は更にいっ
そうの改善を求めている。これに応えるためには、前述
した各種の先行技術（温度，圧力制御）に加えて、化学
的ないし分子化学的な方法の併用を考究する必要が有
る。例えば、フロンを大量に使用して洗浄を行なう工場
においては、フロンの吸着剤を収納した複数の吸着塔を
設置し、その一部分を使用して排出ガス中のフロンを吸
着，除去し、フロンを吸着，飽和して吸着性能が衰えた
吸着塔は使用を中止して脱離操作が加えられて再生され
る（前記の脱離とは、吸着の反対語であって、脱着もし
くは離脱とも呼ばれる。本発明においては、機械的な着
脱と紛らわしくないように脱離と呼ぶことにする）。従
来主としてフロン洗浄設備の排気に適用されていた吸着
法を、冷凍機の抽気装置や回収装置に応用しようという
アイデアも提案されているが、冷房用の冷凍機は一般に
狭隘な空間に設置されているので、大形の吸着，脱離設
備を付加設置することは実用性に問題が有るので普及し
ない。現在、本邦における殆ど全部のビルには冷房用の
冷凍機が設置されているが、経済価値の高い階層は収益
性の高い用途（事務室，売場，生産設備，住居など）に
振り当てられ、冷凍機は地下もしくは屋上の狭い空間に
配置されている。しかも、冷凍機の仕様と機械室容積と
は、ビルの建築工事の設計段階で決定されており、フロ
ン公害防止の世論が高まったからと言って、大形の吸
着，脱離装置を追加設置することは現実に受け入れられ
ない。また、今後建築されるビルについても、直接的な
収益性を有しない吸着，脱離設備に大きいスペースを割
くことは種々の困難や抵抗が有る。また、冷凍機が設置
されているビルの機械室ごとに大形の吸着・脱離装置を
設置することは社会的にみて不経済である。本発明者ら
は、既設の冷凍機室内に設置し得る程度の小形吸着・脱
離装置の開発についても試作，実用試験を重ねたが、次
に述べるような不具合があって、理論的には成功しなが
ら実用普及が進まなかった。すなわち、 イ．吸着装置が小形であると、比較的早期に吸着剤が吸
着飽和してしまって吸着性能を喪失する。一方、抽気装
置の作動インターバルは諸種の条件によって変化する
が、比較的短周期で間欠的に作動する場合も少なくな
い。このため、冷媒を吸着した吸着剤を脱離していて未
だ脱離が完了しないうちに、次のサイクルの抽気作動が
始まってしまう。こういう事を繰返していると、常に飽
和に近い状態の吸着剤の中を通過した排ガスが大気中に
放散され、冷媒ガスの随伴を防止できない。 ロ．冷媒を吸着して飽和した吸着剤から冷媒を脱離させ
る操作は高度の技術を要し、これを自動機器で行なわせ
るにしても厳重に管理しなければならない。脱離の圧
力，温度条件が適正でないと脱離が進行しなかったり、
脱離させた冷媒が分解してしまって回収再利用が出来な
くなったりするからである。

【００１０】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であって、先行技術に係る抽気装置や先行技術に係る回
収装置に付加して、排ガス中の冷媒蒸気を略完全に除去
することができ、冷凍機周辺の狭い空間を利用して適用
することができ、しかも経済的に運用することができ
る、システムとしての冷媒公害防止方法、および同装置
を提供し、実用可能な技術によって地球環境の保全に貢
献しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的（実用性を有
する、冷媒公害の完全な防止）を達成するため本発明の
集中管理方法は、ターボ冷凍機用抽気装置のガス放出口
に対して着脱自在に接続される、冷媒吸着剤を収納した
多数の吸着タンクを用い、上記多数の吸着タンクのう
ち、収納している冷媒吸着剤が吸着能力を有している吸
着タンクを、多数のターボ冷凍機のそれぞれに配給して
抽気装置に接続し、上記抽気装置から放出されるガス
を、吸着タンク内の冷媒吸着剤に流通せしめて、該放出
ガス中に含まれている冷媒ガスを吸着除去し、収納して
いる冷媒吸着剤が冷媒を吸着して飽和した吸着タンクを
抽気装置から取り外して、吸着タンク再生工場に搬入
し、上記吸着タンクを、再生工場の脱離炉に入れて加熱
するとともに真空吸引し、冷媒吸着剤から冷媒を脱離せ
しめて吸着タンクを再生し、再生した吸着タンクを冷凍
機サイトに返送して再使用に供し、上記の操作をエンド
レスに循環せしめて遂行することを特徴とする。また、
上記の発明方法を実施するために創作した本発明の、大
気汚染防止を集中管理する装置は、冷凍機の抽気装置に
対して着脱自在に接続される、多数の吸着タンクと、上
記多数の吸着タンクそれぞれの中に収納されている冷媒
吸着剤と、上記吸着タンクを装入して加熱する、少数の
脱離炉と、上記脱離炉内に装入されている吸着タンクを
真空吸引する真空ポンプと、冷媒の液化装置と、より成
ることを特徴とする。この、課題を解決するための手段
の項において、抽気装置に適用するものとして述べた上
述の手段に関して、その基本的技術はそのまま回収装置
に適用することができる。

【００１２】

【作用】前述の手段によると、多数の吸着タンクのう
ち、吸着性能を有しているもの（再生された新たな吸着
タンク）を、冷凍機の抽気装置（もしくは回収装置）に
接続しておくと、非凝縮性ガスと冷媒ガスとの混合ガス
である放出ガスが上記吸着タンク内を通過し、収納され
ている冷媒吸着剤によって混合ガス中の冷媒ガスが選択
的に吸着，除去される。収納されている冷媒吸着剤が冷
媒を吸着して飽和すると、新たな吸着タンクと容易に交
換できるので、抽気装置（回収装置）の放出ガスは常に
吸着機能を有する吸着タンクによって処理される。この
ため、放出ガス中の冷媒ガスは実用上零と見做し得る程
度に完全除去される。

【００１３】そして、冷凍機の抽気装置（回収装置）に
対して装着しなければならない部材は、可搬形の吸着タ
ンク１個のみであるから、すべての既設冷凍機に適用す
ることができ、好ましくは使用済み吸着タンクと未使用
吸着タンクとを保管しておくためのスペースが冷凍機の
近傍に有れば良い。従って、適用スペース不足を理由と
して普及を妨げられる虞れが無い。冷媒を吸着して飽和
した冷媒吸着剤は、吸着タンク内に収納されたままの状
態で取り外され、吸着タンク再生工場の脱離炉に装入さ
れ、真空ポンプで真空引きして脱離され、脱離した冷媒
は液化装置で液化される。この操作は再生工場において
専門技術者による管理の下で、経済的に行なうことがで
きる。

【００１４】以上を総合して、実際の冷凍機についてス
ペースに関する制約を受けないので普及可能性が大き
く、再生工場で脱離操作を集中管理されるので冷媒漏出
の虞れ無く、安価に吸着タンクが再生，再使用に供さ
れ、その上、脱離された冷媒が回収されるので非常に経
済的である。

【００１５】

【実施例】次に、図１および図２を参照して本発明方法
および同装置を説明する。図１は、本発明に係る大気汚
染防止の集中管理方法を実施するために構成した集中管
理システムの装置を模式的に描いた系統図であって、冷
凍機と、再生工場およびその設備機器類と、上記両者の
間で循環搬送される多数の吸着タンクおよびその搬送経
路とを描いてあり、本発明を適用して運営される体系を
表わしている。図２は上記実施例における冷凍機と、抽
気装置もしくは回収装置と、多数の吸着タンクの中の１
個とを示し、シンボルマークを用いて模式的に描いた概
要的な配管系統図である。冷凍機１に、図１に示すごと
く抽気装置３１が接続されている。その詳細は図２に示
すごとくであって、冷凍機１内のガスは圧縮機２によっ
て吸入，圧送され、凝縮機３で冷却されて冷媒ガスの一
部分が液化し、ガス状成分と液状成分とが混合した状態
で気液分離器４に流入し、液化した冷媒は分離された底
部に溜まる。底部に溜まった冷媒液は図２に示すごと
く、回収作業の際は冷媒タンク５に導かれ、抽気作業の
際は冷凍機１に還流せしめられる。回収作業において
も、抽気作業においても、液化しなかったガス状成分は
気液分離器４の上部に溜まる。混合ガス中の冷媒ガスを
液化させるのは、低温であるほど液化しやすく、高圧で
あるほど液化しやすいので、前記気液分離器４内は圧縮
機２の吐出圧によって正圧になっている。従来技術にお
いては、この圧力が所定値まで上昇すると空気中に放出
していたが、本実施例では圧力調整弁３２によって減圧
し、冷媒吸着剤の入った吸着タンク３４に導かれ、飽和
状態検知センサ３４ｂおよび逆止弁３４ａを経て大気中
に放出される。前記の吸着タンク３４と圧力調整弁３２
とは、逆流防止機構としての逆止弁を備えた急速継手３
３を介して接続されている。これは、吸着タンク３４を
着脱自在に接続し、後に述べるような吸着タンクの交換
作業を迅速，容易に行なえるようにするためである。図
示を省略するが、前記吸着タンク３４内には冷媒吸着剤
としての活性炭が装填されるとともに、該活性炭に接せ
しめて伝熱フィンもしくは伝熱パイプが設けられてい
る。活性炭が冷媒（本例ではフロン・Ｒ１１）を吸着す
るときは発熱し、冷媒を離脱させるには熱を与えなけれ
ばならないので、上記吸着・脱離作用を円滑，迅速かつ
均一に進行させるために伝熱手段を設けてあるのであ
る。逆止弁３４ａの役目は、空気中の水蒸気が吸着タン
ク３４内に浸入して活性炭の吸着性能を劣化させること
を防止するためのものである。

【００１６】吸着タンク３４内の活性炭が吸着，飽和し
て冷媒ガスの吸着除去能力を失うと、該吸着タンク３４
を交換（図１について詳細後述）しなければならないの
で、吸着飽和を検出して表示する機能を有するセンサ３
４ｂが設けられている。本例の飽和状態検知センサ３４
ｂは、活性炭と、該活性炭の温度上昇を表示するサーモ
ラベルとによって構成されている。吸着タンク３４の本
体内に収納されている活性炭が充分な冷媒吸着性能を有
しているときは、該吸着タンク３４の本体部を通過し終
えたガス中に冷媒ガスが含まれていないので、飽和状態
検知センサ３４ｂを構成している活性炭は冷媒ガスを吸
着することが無く、従って吸着発熱しないのでサーモラ
ベルが変色しない。吸着タンク３４の本体内の活性炭が
冷媒ガスを吸着して飽和すると、該吸着タンク３４の本
体内では冷媒ガスの吸着除去が行なわれなくなり、冷媒
ガスが吸着タンク３４の本体を通過し、検知センサ３４
ｂ内の活性炭によって吸着される。このため、検知セン
サ３４ｂ内の活性炭が吸着発熱して昇温し、サーモラベ
ルを変色させて飽和警告を発する。単に吸着タンク３４
本体内の活性炭が吸着能力を喪失したことを検知するた
めのみであれば、例えば半導体を利用したガス漏れセン
サの技術を応用して検知することもできるが、本実施例
のごとく活性炭を用いた検知センサ３４ｂを設けておく
と、吸着タンク３４本体内の活性炭が吸着能力を失って
冷媒が素通りするようになっても、該吸着タンク３４本
体を素通りした冷媒ガスは検知センサ３４ｂの活性炭に
捕捉されて大気中に放散されないので、冷媒公害の防止
効果が完全である。

【００１７】図２に示したような吸着タンク３４は、図
１に示すごとく多数準備されている。図１においては説
明の便宜上、抽気装置３１に接続されている吸着タンク
を符号３４で表わし、使用済みの（吸着飽和した）吸着
タンクを符号３５で表わし、未使用の吸着タンク（補給
品）を符号３６で表わしてある。これらの吸着タンク
は、冷媒の吸着状態を異にすることの他は同一の構造・
形状・寸法である。ただし、本発明を実施する場合、可
搬形として実用し得る範囲内で大小各種の吸着タンクを
構成しても良い。複数種類の吸着タンクを用いる場合に
は、急速継手３３が相互に適用するようにしておくこ
と、若しくは適合させるためのアダプタを準備しておく
ことが必要である。図３の実施例は、図２の実施例に比
して次の点が異っている。すなわち、圧縮機２が無く、
冷却ジャケット８を設けてあるため、気液分離器４内の
圧力が低い。このため圧力調整弁３２を省略してある。

【００１８】図１において、吸着タンク３４が抽気装置
３１に接続されて排出ガス中の冷媒ガスを吸着除去して
いる。この吸着タンクが吸着飽和して吸着能力を失う
と、急速継手３３を切り離し、矢印ａのごとく使用済吸
着タンク３５として一時的に保管しておくとともに、準
備してあった未使用の吸着タンク（補給品）３６を矢印
ｂのごとく交換使用する。冷凍機サイトに仮保管してあ
る使用済吸着タンク３５は、輸送車３７が収集に回り、
矢印ｃ，ｃ′，ｄ，ｄ′のごとく吸着タンクの再生工場
に搬入する。本実施例では、冷凍機１００基を受け持つ
吸着タンク再生工場一つと、２台の輸送車３７と、４０
０個の吸着タンクとを設けて運営するシステムを構成し
た。再生工場には、使用済み吸着タンク３５を装入して
加熱する脱離炉３８と、上記脱離炉内で加熱された吸着
タンク３５を真空引きして冷媒を脱離させる真空吸引手
段３９とが設けられている。加熱，真空吸引されて冷媒
を脱離されて吸着タンクは吸着力を回復して再生され、
矢印ｅ，ｅ′のごとく冷凍機サイトン搬送され、補給用
吸着タンク３６として準備保管される。吸着タンクは上
述のごとく、矢印ａ，ｃ，ｃ′，ｄ，ｄ′，ｅ，ｅ′，
ｂのごとくエンドレスに循環使用される。前記の吸着タ
ンク（使用中）３４に導入される混合ガスは、圧力調整
弁３２によって減圧されているので、該吸着タンクは別
段の耐圧性を要せず、軽量に構成できて安価であり、循
環搬送や着脱交換が容易である。真空吸引手段３９によ
り吸引されて脱離せしめられた冷媒ガスは液化装置４１
によって液化せしめられ、液化した冷媒液は冷媒液は回
収タンク４２に貯えられ、再使用に供される。このた
め、本実施例においては冷媒ガスを大気中に放散させな
いという効果が得られるとともに、従来は大気中に放散
させていた冷媒ガスを冷媒液として回収して再使用でき
るという経済効果も得られる。

【００１９】

【発明の効果】本発明を適用すると、多数の吸着タンク
のうち、吸着性能を有しているもの（再生された新たな
吸着タンク）を、冷凍機の抽気装置（もしくは回収装
置）に接続しておくと、非凝縮性ガスと冷媒ガスとの混
合ガスである放出ガスが上記吸着タンク内を通過し、収
納されている冷媒吸着剤によって混合ガス中の冷媒ガス
が選択的に吸着，除去される。収納されている冷媒吸着
剤が冷媒を吸着して飽和すると、新たな吸着タンクと容
易に交換できるので、抽気装置（回収装置）の放出ガス
は常に吸着機能を有する吸着タンクによって処理され
る。このため、放出ガス中の冷媒ガスは実用上零と見做
し得る程度に完全除去される。

【００２０】そして、冷凍機の抽気装置（回収装置）に
対して装着しなければならない部材は、可搬形の吸着タ
ンク１個のみであるから、総べての既設冷凍機に適用す
ることができ、好ましくは使用済み吸着タンクと未使用
吸着タンクとを保管しておくためのスペースが冷凍機の
近傍に有れば良い。従って、適用スペース不足を理由と
して普及を妨げられる虞れが無い。冷媒を吸着して飽和
した冷媒吸着剤は、吸着タンク内に収納されたままの状
態で取り外され、吸着タンク再生工場の脱離炉に装入さ
れ、真空ポンプで真空引きして脱離され、脱離した冷媒
は液化装置で液化される。この操作は再生工場において
専門技術者による管理の下で、経済的に行なうことがで
きる。

【００２１】以上を総合して、実際の冷凍機についてス
ペースに関する制約を受けないので普及可能性が大き
く、再生工場で脱離操作を集中管理されるので冷媒漏出
の虞れ無く、安価に吸着タンクが再生，再使用に供さ
れ、その上、脱離された冷媒が回収されるので非常に経
済的であるという優れた実用的効果を奏し、いわゆるフ
ロン公害の防止に貢献するところ多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る大気汚染防止の集中管理方法を実
施するために構成した集中管理システムの装置を模式的
に描いた系統図であって、冷凍機と、再生工場およびそ
の設備機器類と、上記両者の間で循環搬送される多数の
吸着タンクおよびその搬送経路とを描いてあり、本発明
を適用して運営される体系を表わしている。

【図２】上記実施例における冷凍機と、抽気装置もしく
は回収装置と、多数の吸着タンクの中の１個とを示し、
シンボルマークを用いて模式的に描いた概要的な配管系
統図である。

【図３】上記と異なる実施例の模式的な配管系統図であ
る。

【図４】従来例の冷媒ガスの回収装置を示す系統図であ
る。

【図５】上記と異なる従来例の冷媒ガスの回収装置を示
す系統図である。

【図６】先願の発明（実願平４−１５６９１２号）に係
る冷媒の回収装置を示す系統図である。

【図７】抽気装置の従来例を示す系統図である。

【図８】図６に示した回収装置における気液分離器内の
混合ガスを強冷するように改良した１例であって、先願
の発明（特願平４−１５６９１２号）に提案された未公
知の先行技術に係る回収装置の系統図である。

【図９】小形冷凍機２２を併設して冷媒ガスを強冷する
ように構成された未公知の先願（特願平４−１８１０３
５号）に係る抽気装置の１例を示し、模式的な系統図で
ある。

【図１０】上記未公知の先願に係る抽気装置における、
図９と異なる１例を示す模式的な系統図である。

【符号の説明】

１…冷凍機、１ａ…凝縮器、１ｂ…蒸発器、１ｃ…圧縮
機、２，２′…圧縮機、３…凝縮器、４，４′…気液分
離器、４ａ…フロート弁、４ｂ…放出弁、４ｃ…冷却
管、５…冷媒タンク、６…圧力センサ、８…冷却ジャケ
ット、９…精溜器、９ａ…冷却管、９ｂ…圧力センサ、
９ｃ…放出ユニット、１４，１５…電磁弁、１９…真空
ポンプ、２１…オリフィス、２２…小形冷凍機、２２ａ
…圧縮機、２２ｂ…凝縮器、２２ｃ…膨張弁、２３，２
３′…ドライヤ、３１…抽気装置、３２…圧力調整弁、
３３…急速継手、３４…吸着タンク、３４ａ…逆止弁、
３４ｂ…飽和状態検知センサ、３５…使用済み吸着タン
ク、３６…吸着タンク（補給品）、３７…輸送車、３８
…脱離炉、３９…真空吸引手段、４１…凝縮器、４２…
回収タンク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 壁田 昭 東京都港区高輪２丁目20番36号 日立ビ ル施設エンジニアリング株式会社 フロ ン削減本部内 (72)発明者 大友 毅 東京都港区高輪２丁目20番36号 日立ビ ル施設エンジニアリング株式会社 フロ ン削減本部内 (72)発明者 徳永 政司 東京都港区高輪２丁目20番36号 日立ビ ル施設エンジニアリング株式会社 フロ ン削減本部内 (56)参考文献 特開 平１−281381（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−107824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−129657（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−6375（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−2993（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−26742（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−27451（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−12890（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 45/00 ZAB

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターボ冷凍機用抽気装置のガス放出口に
   対して着脱自在に接続され、冷媒吸着剤を収納した多数
   の吸着タンクを用い、 上記多数の吸着タンクのうち、収納している冷媒吸着剤
   が吸着能力を有している吸着タンクを、多数のターボ冷
   凍機のそれぞれに配給して抽気装置に接続し、 上記抽気装置から放出されるガスを、吸着タンク内の冷
   媒吸着剤に流通せしめて、該放出ガス中に含まれている
   冷媒ガスを吸着除去し、 収納している冷媒吸着剤が冷媒を吸着して飽和した吸着
   タンクを抽気装置から取り外して、吸着タンク再生工場
   に搬入し、 上記吸着タンクを、再生工場の脱離炉に入れて加熱する
   とともに真空吸引し、冷媒吸着剤から冷媒を脱離せしめ
   て吸着タンクを再生し、 再生した吸着タンクを冷凍機サイトに返送して再使用に
   供し、 上記の操作をエンドレスに循環せしめて遂行することを
   特徴とする、冷媒による大気汚染の防止を集中管理する
   方法。
2. 【請求項２】 前記の吸着タンクに、冷媒吸着剤が冷媒
   を吸着して飽和したことを検知するセンサを設けておく
   ことを特徴とする、請求項１に記載した冷媒による大気
   汚染の防止を集中管理する方法。
3. 【請求項３】 前記の吸着タンクに設けたセンサによる
   吸着飽和の検出は、吸着タンク内の冷媒吸着剤を通過し
   たガスが大気中に放出される流路の途中に冷媒吸着剤を
   配置しておき、この冷媒吸着剤の温度上昇によって放出
   ガス中の冷媒ガス含有率の変化を知り、これに基づいて
   飽和の進行状態を推定することを特徴とする、請求項１
   に記載した冷媒による大気汚染の防止を集中管理する方
   法。
4. 【請求項４】 前記の吸着タンクを抽気装置に対して接
   続したり取り外したりする操作は、逆流防止機構を備え
   た急速継手によって行なうことを特徴とする、請求項１
   に記載した冷媒による大気汚染の防止を集中管理する方
   法。
5. 【請求項５】 前記の抽気装置から排出されるガスの圧
   力を、圧力調整弁によって減圧してから吸着タンクに導
   くことを特徴とする、請求項１に記載した冷媒による大
   気汚染の防止を集中管理する方法。
6. 【請求項６】 前記の冷媒吸着剤に接せしめて伝熱部材
   を設けておいて、冷媒を吸着せしめるときは該伝熱部材
   を介して放熱せしめ、冷媒を脱離せしめるときは該伝熱
   部材を介して加熱することを特徴とする、請求項１に記
   載した冷媒による大気汚染の防止を集中管理する方法。
7. 【請求項７】 前記吸着タンク内の冷媒吸着剤を流通し
   たガスを、逆止弁を介して大気中に放出し、大気中の水
   蒸気が吸着タンク中に流入しないようにすることを特徴
   とする、請求項１に記載した冷媒による大気汚染の防止
   を集中管理する方法。
8. 【請求項８】 吸着タンクを脱離炉に入れて真空吸引し
   て脱離させた冷媒を液化させて回収タンクに貯え、冷凍
   機用の冷媒として再使用することを特徴とする、請求項
   １に記載した冷媒による大気汚染の防止を集中管理する
   方法。
9. 【請求項９】 ターボ冷凍機用回収装置のガス放出口に
   対して着脱自在に接続され、冷媒吸収剤を収納した多数
   の吸着タンクを用い、 上記多数の吸着タンクのうち、収納している冷媒吸着剤
   が吸着能力を有している吸着タンクを、多数のターボ冷
   凍機のそれぞれに配給して回収装置に接続し、 上記回収装置から排出されるガスを、吸着タンク内の冷
   媒吸着剤に流通せしめて、該排出ガス中に含まれている
   冷媒ガスを吸着除去し、 収納している冷媒吸着剤が冷媒を吸着して飽和した吸着
   タンクを回収装置から取り外して、吸着タンク再生工場
   に搬入し、 上記吸着タンクを、再生工場の脱離炉に入れて加熱する
   とともに真空吸引し、冷媒吸着剤から冷媒を脱離せしめ
   て吸着タンクを再生し、 再生した吸着タンクを冷凍機サイトに返送して再使用に
   供し、 上記の操作をエンドレスに循環せしめて遂行することを
   特徴とする、冷媒による大気汚染の防止を集中管理する
   方法。
10. 【請求項１０】 前記の吸着タンクに、冷媒吸着剤が冷
    媒を吸着して飽和したことを検知するセンサを設けてお
    くことを特徴とする、請求項９に記載した冷媒による大
    気汚染の防止を集中管理する方法。
11. 【請求項１１】 前記の吸着タンクに設けたセンサによ
    る吸着飽和の検出は、吸着タンク内の冷媒吸着剤を通過
    したガスが大気中に放出される流路中に冷媒吸着剤を配
    置しておき、この冷媒吸着剤の温度上昇によって放出ガ
    ス中の冷媒ガス含有率の変化を知り、これに基づいて飽
    和の進行状態を推定することを特徴とする、請求項９に
    記載した冷媒による大気汚染の防止を集中管理する方
    法。
12. 【請求項１２】 前記の吸着タンクを回収装置に対して
    接続したり取り外したりする操作は、逆流防止機構を備
    えた急速継手によって行なうことを特徴とする、請求項
    ９に記載した冷媒による大気汚染の防止を集中管理する
    方法。
13. 【請求項１３】 前記の回収装置から排出されるガスの
    圧力を、圧力調整弁によって減圧してから吸着タンクに
    導くことを特徴とする、請求項９に記載した冷媒による
    大気汚染の防止を集中管理する方法。
14. 【請求項１４】 前記の冷媒吸着剤に接せしめて伝熱部
    材を設けておいて、冷媒を吸着せしめるときは該伝熱部
    材を介して放熱せしめ、冷媒を脱離せしめるときは該伝
    熱部材を介して加熱することを特徴とする、請求項９に
    記載した冷媒による大気汚染の防止を集中管理する方
    法。
15. 【請求項１５】 前記吸着タンク内の冷媒吸着剤を流通
    したガスを、逆止弁を介して大気中に放出し、大気中の
    水蒸気が吸着タンク中に流入しないようにすることを特
    徴とする、請求項９に記載した冷媒による大気汚染の防
    止を集中管理する方法。
16. 【請求項１６】 吸着タンクを脱離炉に入れて真空吸引
    して脱離させた冷媒を液化させて回収タンクに貯え、冷
    凍機用の冷媒として再使用することを特徴とする、請求
    項９に記載した冷媒による大気汚染の防止を集中管理す
    る方法。
17. 【請求項１７】 ターボ冷凍機の抽気装置に対して着脱
    自在に接続される、多数の吸着タンクと、 上記多数の吸着タンクそれぞれの中に収納されている冷
    媒吸着剤と、 上記吸着タンクを装入して加熱する、少数の脱離炉と、 上記脱離炉内に装入されている吸着タンクを真空吸引す
    る真空ポンプと、 冷媒の液化装置と、より成ることを特徴とする、冷媒に
    よる大気汚染の防止を集中管理する装置。
18. 【請求項１８】 前記多数の吸着タンクのそれぞれは、
    収納している冷媒吸着剤が冷媒を吸着，飽和したことを
    検出して表示する飽和センサを備えたものであることを
    特徴とする、請求項１７に記載した冷媒による大気汚染
    の防止を集中管理する装置。
19. 【請求項１９】 前記の冷媒吸着剤は活性炭であり、上
    記の活性炭に接せしめて伝熱用のフィンないしパイプが
    設けられていることを特徴とする、請求項１７に記載し
    た冷媒による大気汚染の防止を集中管理する装置。
20. 【請求項２０】 ターボ冷凍機の回収装置に対して着脱
    自在に接続される、多数の吸着タンクと、 上記多数の吸着タンクそれぞれの中に収納されている冷
    媒吸着剤と、 上記吸着タンクを装入して加熱する、少数の脱離炉と、 上記脱離炉内に装入されている吸着タンクを真空吸引す
    る真空ポンプと、 冷媒の液化装置と、より成ることを特徴とする、冷媒に
    よる大気汚染の防止を集中管理する装置。
21. 【請求項２１】 前記多数の吸着タンクのそれぞれは、
    収納している冷媒吸着剤が冷媒を吸着，飽和したことを
    検出して表示する飽和センサを備えたものであることを
    特徴とする、請求項２０に記載した冷媒による大気汚染
    の防止を集中管理する装置。
22. 【請求項２２】 前記の冷媒吸着剤は活性炭であり、上
    記の活性炭に接せしめて伝熱用のフィンないしパイプが
    設けられていることを特徴とする、請求項２０に記載し
    た冷媒による大気汚染の防止を集中管理する装置。