JP7668771B2

JP7668771B2 - 冷媒排出方法

Info

Publication number: JP7668771B2
Application number: JP2022132519A
Authority: JP
Inventors: 史渡辺; 学坂口; 啓相馬; 祐太塩屋; 美則福岡
Original assignee: Chemical Grouting Co Ltd; Mayekawa Manufacturing Co
Current assignee: Chemical Grouting Co Ltd; Mayekawa Manufacturing Co
Priority date: 2022-08-23
Filing date: 2022-08-23
Publication date: 2025-04-25
Anticipated expiration: 2042-08-23
Also published as: JP2024030003A

Description

本開示は、冷媒排出方法に関する。

例えば冷媒にＣＯ_２を用いた冷凍サイクル装置において、メンテナンス時や設備の撤去時にＣＯ_２冷媒を外部に排出することができるように構成された冷凍サイクル装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
このような冷凍サイクル装置において、メンテナンス時のように冷媒循環系統からＣＯ_２冷媒を排出させようとすると、冷媒循環系統内でＣＯ_２冷媒が固化してしまうおそれがある。比較的大型の装置では、冷媒循環系統内でＣＯ_２冷媒が固化してしまうと、冷媒循環系統のメンテナンスに支障をきたすおそれがあったり、固化したＣＯ_２冷媒が溶解又は気化するまで作業を止めることになり排出に時間が掛かったりしてしまうおそれがある。

そこで、ＣＯ_２冷媒を外部に排出する際の固化を防止するために、補助熱交換器にて外気とＣＯ_２冷媒との間で熱交換を行いながらＣＯ_２冷媒を外部に排出するように構成された冷凍サイクル装置が存在する（例えば特許文献２参照）。

特開２００９－２９９９８１号公報特許第５６９３２４７号公報

しかし、例えば特許文献２に記載の冷凍サイクル装置では、冬季のように外気温が低い環境下では補助熱交換器にて外気とＣＯ_２冷媒との間で十分な熱交換ができず、ＣＯ_２冷媒を外部に排出する際にＣＯ_２冷媒が固化するおそれがある。

本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、冷媒循環系統からの冷媒の排出時に冷媒循環系統内における冷媒の固化を抑制することを目的とする。

（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る冷媒排出方法は、
冷媒循環系統内を加圧するステップと、
前記加圧するステップで前記冷媒循環系統内を加圧しながら前記冷媒循環系統内の冷媒を前記冷媒循環系統の外部に排出するステップと、
を備える。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、冷媒循環系統からの冷媒の排出時に冷媒循環系統内における冷媒の固化を抑制できる。

幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法が適用される冷凍サイクル装置の一例としての土壌凍結装置の全体構成図である。幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法が適用される冷凍サイクル装置の他の一例としての土壌凍結装置の全体構成図である。幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法の実施に際し、制御装置において実施される処理の流れを示すフローチャートである。幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法の実施に際し、制御装置において実施される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１Ａは、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法が適用される冷凍サイクル装置の一例としての土壌凍結装置の全体構成図である。
図１Ｂは、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法が適用される冷凍サイクル装置の他の一例としての土壌凍結装置の全体構成図である。
幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置１は、一次冷媒循環系統３を有する冷凍機５と、一次冷媒循環系統３と熱交換器７を介して接続される二次冷媒循環系統１０とを備えている。

幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統１０は、二次冷媒循環系統１０の冷媒循環路２１に、熱交換器７からの冷媒を受け入れることができるレシーバタンク１１と、レシーバタンク１１内の冷媒を二次冷媒循環系統で循環させるためのポンプ１３と、土壌３０を凍結させるために土壌に埋設された複数の凍結管１５とが設けられている。幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統１０は、冷媒循環路２１に、複数の凍結管１５に液相の冷媒を分配するための液ヘッダ１７と、複数の凍結管１５から気相の冷媒を集めるためのガスヘッダ１９とが設けられている。
幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統１０では、冷媒（二次冷媒）は、例えばＣＯ_２冷媒である。

幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統１０は、ガスヘッダ１９とレシーバタンク１１とを接続する冷媒流路２３に後述する制御装置５０によって制御される電磁弁３１が設けられている。
冷媒流路２３には、ガスヘッダ１９と電磁弁３１との間にパージ流路２５が接続されている。パージ流路２５には、パージ弁３３が設けられている。パージ弁３３は、例えば後述する制御装置５０によって制御される電磁弁である。
パージ流路２５の出口には、後述するように二次冷媒循環系統１０の外部に二次冷媒を排出する際の消音のためのサイレンサ２７が設けられていてもよい。

図１Ａに示す二次冷媒循環系統１０は、後述するように二次冷媒循環系統１０に気体（窒素）を供給するための気体の供給源（窒素源）としての窒素ボンベ４１が接続可能に構成されている。すなわち、図１Ａに示す二次冷媒循環系統１０では、窒素ボンベ４１からの窒素ガスを二次冷媒循環系統１０に供給するための供給流路２９が冷媒流路２３内の電磁弁３１とレシーバタンク１１との間に接続されている。
図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０には、後述するように二次冷媒循環系統１０に気体（圧縮空気）を供給するための気体の供給源（圧縮空気源）としてのエアコンプレッサ４３と、エアコンプレッサ４３からの圧縮空気を除湿するためのエアドライヤ４５とが接続されている。すなわち、図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０では、エアコンプレッサ４３からの圧縮空気を二次冷媒循環系統１０に供給するための供給流路２９が冷媒流路２３内の電磁弁３１とレシーバタンク１１との間に接続されている。
なお、図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０では、エアコンプレッサ４３に代えて、ＰＳＡ式（圧力スイング吸着：ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）や、膜式の窒素ガス発生装置を用いてもよい。
供給流路２９には、供給弁３５が設けられている。供給弁３５は、例えば後述する制御装置５０によって制御される電磁弁である。

図１Ａに示す二次冷媒循環系統１０によれば、比較的高い圧力の気体を容易に得られることや、気体を供給するための動力源が不要であり、装置構成を簡素化できる等の利点がある。
図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０によれば、気体を供給するためのボンベが不要であり、ボンベ交換等の手間を省くことができることや、パージ流量が多くなった場合にボンベ内の気体によってパージする場合と比べてコストを抑制できる等の利点がある。
なお、図１Ａに示す二次冷媒循環系統１０において、窒素ボンベ４１は、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０内から外部に排出する場合にだけ用意することとしてもよい。
また、図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０において、エアコンプレッサ４３やエアドライヤ４５は、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０内から外部に排出する場合にだけ用意することとしてもよい。

幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統１０には、レシーバタンク１１内の圧力を検出するための圧力センサ６１と、レシーバタンク１１内の二次冷媒の液面レベルを検出するためのレベルセンサ６２とが設けられている。
幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統１０には、パージ流路２５におけるパージ弁３３の上流の圧力及び二次冷媒の濃度を検出するための圧力センサ６５及び濃度センサ６６が設けられている。なお、濃度センサ６６は、パージ弁３３の下流に設けられていてもよい。濃度センサ６６は、常設されていてもよいし、簡易式（ハンディタイプ）のものであってもよい。
幾つかの実施形態に係る二次冷媒循環系統１０には、供給流路２９における気体の供給圧力を検出するための圧力センサ６７が設けられている。

幾つかの実施形態に係る土壌凍結装置１は、土壌凍結装置１の各部を制御するための制御装置５０を備えている。
幾つかの実施形態に係る制御装置５０は、各種演算処理を実行するプロセッサ５１と、プロセッサ５１によって処理される各種データを非一時的または一時的に記憶するメモリ５３とを備える。プロセッサ５１は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、これら以外の各種演算装置、又はこれらの組み合わせなどによって実現される。メモリ５３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラシュメモリ、またはこれらの組み合わせなどによって実現される。
以下の説明では、制御装置５０の制御内容について、主に二次冷媒循環系統１０における二次冷媒の排出に関して説明する。なお、制御装置５０の制御内容については、後で詳述する。

このように構成される土壌凍結装置１では、熱交換器７を介して冷凍機５で冷却された二次冷媒は、ポンプ１３によって液ヘッダ１７に供給され、液ヘッダ１７から複数の凍結管１５に供給される。
複数の凍結管１５に供給された二次冷媒は、複数の凍結管１５内で蒸発する際に複数の凍結管１５の周囲の土壌から熱を奪う。これにより、複数の凍結管１５の周囲の土壌は凍結する。

複数の凍結管１５内で蒸発した気相の二次冷媒は、ガスヘッダ１９で集められてレシーバタンク１１に戻る。
レシーバタンク内の気相の二次冷媒は、熱交換器７で冷却されて液化し、液相の二次冷媒としてレシーバタンク１１に戻る。

このように構成される土壌凍結装置１において、例えば二次冷媒循環系統１０のメンテナンスを行う場合や、凍結管１５を撤去する場合等には、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０内から外部に排出する必要がある。
しかし、二次冷媒の排出に際し、二次冷媒循環系統１０内の圧力が三重点（ＣＯ_２冷媒：０．４１７ＭＰａ）以下の圧力まで低下すると、二次冷媒循環系統１０内で二次冷媒が固化するおそれがある。
二次冷媒循環系統１０内で二次冷媒が固化してしまうと、固化した二次冷媒が気化又は液化するまで不図示のストレーナの交換等のメンテナンスや凍結管の撤去等を実施できない。また、二次冷媒循環系統１０内で二次冷媒が固化してしまうと、固化した二次冷媒が気化又は液化するまでポンプ１３を運転できなくなる。
そこで、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出する際の固化を防止するため、例えばヒータで二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を加熱する方法が考えられる。しかし、この方法では、二次冷媒の固化の防止に加熱に必要な熱量が比較的多くなるため、ヒータによる加熱が二次冷媒の排出に追い付かず、二次冷媒が固化するおそれがある。また、ヒータでの加熱による二次冷媒の圧力の急上昇を検知することが難しい等の技術的な課題もある。

そこで、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、二次冷媒循環系統１０内を加圧しながら二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出するようにした。
すなわち、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法は、後述する、二次冷媒循環系統１０内を加圧するステップＳ１００と、後述する、加圧するステップＳ１００で二次冷媒循環系統１０内を加圧しながら二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出するステップＳ２００と、を備える。
これにより、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出する過程で二次冷媒循環系統１０内の圧力低下を抑制できるので、二次冷媒循環系統１０内における二次冷媒の固化を抑制できる。

幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、加圧するステップＳ１００では、後述するように二次冷媒循環系統１０内の圧力が二次冷媒の三重点以上の圧力を保つように二次冷媒循環系統１０内を加圧する。
これにより、二次冷媒循環系統１０内の圧力を二次冷媒の三重点以上の圧力に保つことで二次冷媒循環系統１０内における二次冷媒の固化を防止できる。

図２Ａ及び図２Ｂは、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法の実施に際し、制御装置５０において実施される処理の流れを示すフローチャートである。図２Ａ及び図２Ｂのフローチャートに示す処理を実行するためのプログラムは、二次冷媒の排出処理の開始信号をプロセッサ５１が受信すると、プロセッサ５１がメモリ５３から読み込んで実行する。

幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法は、加圧するステップＳ１００と、排出するステップＳ２００と、を備える。
幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、加圧するステップＳ１００には、後述するステップＳ１、ステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ１５、及び、ステップＳ１７が含まれる。
なお、以下の説明では、特に言及しない限り、図１Ａ及び図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０の何れについても当てはまるものである。

図２Ａに示すように、ステップＳ１では、プロセッサ５１は、冷凍機５の運転開始と、ポンプ１３の運転開始と、パージ弁３３の開動作をするための制御信号を出力する。
これにより、冷凍機５で冷却された二次冷媒の二次冷媒循環系統１０内での循環が開始される。すなわち、ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内が加圧（昇圧）されることで、加熱によらず、二次冷媒循環系統１０内が加圧（昇圧）される。
また、ステップＳ１が実施されることで、二次冷媒循環系統１０内を循環する二次冷媒の一部がパージ流路２５を介して二次冷媒循環系統１０の外部に排出される。
なお、ステップＳ１が実施される時点では、電磁弁３１は開であり、供給弁３５は閉である。また、ステップＳ１が実施される時点では、図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０では、エアコンプレッサ４３及びエアドライヤ４５は停止中であるが、運転していてもよい。

ステップＳ３では、プロセッサ５１は、圧力センサ６１で検出されるレシーバタンク１１内の圧力Ｐｒが規定圧力Ｐ１以下となるまで待機する。プロセッサ５１は、レシーバタンク１１内の圧力Ｐｒが規定圧力Ｐ１以下となったと判断すると、ステップＳ５へ進み、レベルセンサ６２で検出されるレシーバタンク１１内の二次冷媒の液面レベルＬｒが下限Ｌ１以下となるまで待機する。プロセッサ５１は、レシーバタンク１１内の二次冷媒の液面レベルが下限Ｌ１以下となったと判断すると、ステップＳ７へ進み、ポンプ１３を停止するための制御信号を出力する。これにより、ポンプ１３が停止する。
ここで、規定圧力Ｐ１は、二次冷媒が三重点に達しないまでの任意の圧力であり、液面レベルＬｒの下限Ｌ１は、ポンプ１３の吸込み揚程が確保され、かつ適正な運転が継続できる任意の液面レベルである。

ステップＳ９では、プロセッサ５１は、圧力センサ６５で検出されるパージ流路２５におけるパージ弁３３の上流の圧力Ｐｐが０．５ＭＰａ以下となるまで待機する。プロセッサ５１は、パージ流路２５におけるパージ弁３３の上流の圧力Ｐｐが０．５ＭＰａ以下となったと判断すると、ステップＳ１１へ進み、電磁弁３１の閉動作をするための制御信号を出力する。これにより、電磁弁３１が閉じられる。電磁弁３１を閉じることにより、この後に実施するステップＳ１５において窒素ボンベ４１からの窒素ガスの供給が行われる際、又は、エアコンプレッサ４３からの圧縮空気の供給が行われる際に、窒素ガス又は圧縮空気が電磁弁３１を介してパージ流路２５に流入することを防止できる。

図２Ｂに示すように、ステップＳ１３では、プロセッサ５１は、圧力センサ６５で検出されるパージ流路２５におけるパージ弁３３の上流の圧力Ｐｐが０．５ＭＰａ以下となるまで待機する。プロセッサ５１は、パージ流路２５におけるパージ弁３３の上流の圧力Ｐｐが０．５ＭＰａ以下となったと判断すると、ステップＳ１５へ進み、供給弁３５の開動作をするための制御信号を出力する。なお、図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０では、ステップＳ１５、又はステップＳ１５に至る前の時点において、プロセッサ５１は、エアコンプレッサ４３及びエアドライヤ４５の運転を開始する制御信号をエアコンプレッサ４３及びエアドライヤ４５に出力するとよい。
これにより、供給弁３５が開かれて、二次冷媒循環系統１０内に窒素ガス又は圧縮空気が供給されることで加熱によらず二次冷媒循環系統１０内が加圧（昇圧）される。

ステップＳ１７では、プロセッサ５１は、圧力センサ６５で検出されるパージ流路２５におけるパージ弁３３の上流の圧力Ｐｐが０．５５ＭＰａ以上となるまで待機する。プロセッサ５１は、パージ流路２５におけるパージ弁３３の上流の圧力Ｐｐが０．５５ＭＰａ以上となったと判断すると、ステップＳ１９へ進み、供給弁３５の閉動作をするための制御信号を出力する。これにより、供給弁３５が閉じられて、二次冷媒循環系統１０内への窒素ガス又は圧縮空気の供給が停止する。なお、図１Ｂに示す二次冷媒循環系統１０では、ステップＳ１９において、プロセッサ５１は、エアコンプレッサ４３及びエアドライヤ４５を停止する制御信号をエアコンプレッサ４３及びエアドライヤ４５に出力してもよい。

ステップＳ２１では、プロセッサ５１は濃度センサ６６にてパージ流路２５から排出される二次冷媒の濃度Ｃｐを検知し、該濃度Ｃｐが基準値Ｃ１以下であるか否かを判断する。
ステップＳ２１では、プロセッサ５１は、該濃度Ｃｐが基準値Ｃ１を超えていると判断すると、ステップＳ１３に戻る。
ステップＳ２１では、プロセッサ５２は、該濃度Ｃｐが基準値Ｃ１以下であると判断すると、ステップＳ２３に進む。
なお、上記基準値Ｃ１は、例えば二次冷媒がＣＯ_２冷媒であれば、該濃度Ｃｐがパージ作業を行う前の周囲におけるＣＯ_２の濃度と同等と見なせるような値としてもよい。
上記によれば、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒がすべて排出され内部が窒素ガス又は空気に置換された、すなわちＣＯ_２固化のおそれがないと容易に判断することができる。

ステップＳ２３では、プロセッサ５１は、圧力センサ６１で検出されるレシーバタンク１１内の圧力Ｐｒ、及び、圧力センサ６５で検出されるパージ流路２５におけるパージ弁３３の上流の圧力Ｐｐが大気圧Ｐａ以下になるまで待機する。
プロセッサ５１は、これらの圧力Ｐｒ、及び圧力Ｐｐが大気圧Ｐａ以下となったと判断すると、本プログラムによる処理を終了する。

このように、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、加圧するステップＳ１００では、排出するステップＳ２００の第１期間Ｐｅｒ１において、ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧するとよい。加圧するステップＳ１００では、第１期間Ｐｅｒ１よりも後の排出するステップＳ２００の第２期間Ｐｅｒ２において、二次冷媒循環系統１０内に二次冷媒循環系統１０の外部から窒素ガス又は圧縮空気を供給することで二次冷媒循環系統１０内を加圧するとよい。

これにより、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒量が比較的多い第１期間Ｐｅｒ１においてポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧するようにすれば、第１期間Ｐｅｒ１及び第２期間Ｐｅｒ２において二次冷媒循環系統１０内に二次冷媒循環系統１０の外部から窒素ガス又は圧縮空気を供給することで二次冷媒循環系統１０内を加圧する場合と比べて、窒素ガス又は圧縮空気の供給量（窒素ガスの消費量又はエアコンプレッサ４３における電力消費量）を低減できる。
また、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法によれば、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒量が比較的少ない第２期間Ｐｅｒ２において液相の二次冷媒が少なくなってポンプ１３による二次冷媒循環系統１０内の加圧が難しくなっても、窒素ガス又は圧縮空気によって二次冷媒循環系統１０内を加圧できる。

幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、第１期間Ｐｅｒ１は、レシーバタンク１１内の液相の二次冷媒の量が規定量より多い、すなわち液面レベルＬｒが下限Ｌ１以上である期間であるとよい。第２期間Ｐｅｒ２は、液相の二次冷媒の量が規定量以下、すなわち液面レベルＬｒが下限Ｌ１以下である期間であるとよい。
これにより、上記規定量、すなわち下限Ｌ１を適切に設定することで、窒素ガス又は圧縮空気の供給量を効果的に抑制できる。また、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法によれば、上記規定量を適切に設定することで、ポンプ１３が気相の二次冷媒を吸引することで生じるキャビテーションを抑制でき、ポンプ１３の破損を防止できる。

幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、加圧するステップＳ１００では、第１期間Ｐｅｒ１において、一次冷媒循環系統３を備える冷凍機５を運転しながらポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧するとよい。
これにより、冷凍機５を運転することで、レシーバタンク１１内の気相の二次冷媒を液相の二次冷媒とすることができ、第１期間Ｐｅｒ１を長くすることができる。すなわち、冷凍機５を運転することで、ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧しながら二次冷媒循環系統１０の外部に排出する二次冷媒の量を増やすことができる。これにより、窒素ガス又は圧縮空気の消費量を抑制できる。

幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、排出の対象となる冷媒は、二次冷媒であってもよく、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法が適用される冷媒循環系統は、二次冷媒循環系統１０であってもよい。
これにより、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出する際に、二次冷媒循環系統１０内における二次冷媒の固化を抑制できる。

上述した幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法において、加圧するステップＳ１００では、ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧すること、及び、二次冷媒循環系統１０内に二次冷媒循環系統１０の外部から気体（窒素ガス又は圧縮空気）を供給することで二次冷媒循環系統１０内を加圧すること、の双方を実施した。
しかし、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法において、加圧するステップＳ１００では、ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧すること、又は、二次冷媒循環系統１０内に二次冷媒循環系統１０の外部から気体を供給することで二次冷媒循環系統１０内を加圧すること、の何れか一方だけを実施してもよい。
すなわち、加圧するステップＳ１００では、ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧すること、又は、二次冷媒循環系統１０内に二次冷媒循環系統１０の外部から気体を供給することで二次冷媒循環系統１０内を加圧すること、の少なくとも何れか一方を実施することで二次冷媒循環系統１０内を加圧するとよい。
これにより、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出する際の、二次冷媒循環系統１０内における二次冷媒の固化を、比較的容易に抑制できる。

幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、排出の対象となる冷媒は、ＣＯ_２冷媒であってもよい。
これにより、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出する際に、二次冷媒循環系統１０内における二次冷媒の固化が比較的生じ易いＣＯ_２冷媒であっても、二次冷媒循環系統１０内におけるＣＯ_２冷媒の固化を抑制できる。

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法は、直膨方式の冷凍装置に適用してもよい。
また、幾つかの実施形態に係る冷媒排出方法では、上述した図２Ａ及び図２Ｂのフローチャート上のステップＳ１からステップＳ２７までの少なくとも一部のステップを作業員が実施するようにしてもよい。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る冷媒排出方法は、冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内を加圧するステップＳ１００と、加圧するステップＳ１００で冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内を加圧しながら冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内の冷媒を冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）の外部に排出するステップＳ２００と、を備える。

上記（１）の方法によれば、冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内の冷媒（二次冷媒）を冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）の外部に排出する過程で冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内の圧力低下を抑制できるので、冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内における冷媒の固化を抑制できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の方法において、加圧するステップＳ１００では、冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内の圧力が冷媒（二次冷媒）の三重点以上の圧力を保つように冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内を加圧するとよい。

上記（２）の方法によれば、冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内の圧力を冷媒（二次冷媒）の三重点以上の圧力に保つことで冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内における冷媒（二次冷媒）の固化を防止できる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の方法において、冷媒は、二次冷媒であってもよく、冷媒循環系統は、二次冷媒循環系統１０であってもよい。

上記（３）の方法によれば、二次冷媒循環系統１０内の冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出する際に、二次冷媒循環系統１０内における二次冷媒の固化を抑制できる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の方法において、加圧するステップＳ１００では、二次冷媒循環系統１０内で冷媒を循環させるためのポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧すること、又は、二次冷媒循環系統１０内に二次冷媒循環系統１０の外部から気体（窒素ガス又は圧縮空気）を供給することで二次冷媒循環系統１０内を加圧すること、の少なくとも何れか一方を実施することで二次冷媒循環系統１０内を加圧するとよい。

上記（４）の方法によれば、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒を二次冷媒循環系統１０の外部に排出する際の、二次冷媒循環系統１０内における二次冷媒の固化を、比較的容易に抑制できる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の方法において、加圧するステップＳ１００では、排出するステップＳ２００の第１期間Ｐｅｒ１において、上記ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧するとよい。加圧するステップＳ１００では、第１期間Ｐｅｒ１よりも後の、排出するステップＳ２００の第２期間Ｐｅｒ２において、二次冷媒循環系統１０内に二次冷媒循環系統１０の外部から気体（窒素ガス又は圧縮空気）を供給することで二次冷媒循環系統１０内を加圧するとよい。

上記（５）の方法によれば、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒量が比較的多い第１期間Ｐｅｒ１においてポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧するようにすれば、第１期間Ｐｅｒ１及び第２期間Ｐｅｒ２において二次冷媒循環系統１０内に二次冷媒循環系統１０の外部から気体（窒素ガス又は圧縮空気）を供給することで二次冷媒循環系統１０内を加圧する場合と比べて、気体の供給量（気体の消費量）を低減できる。
また、二次冷媒循環系統１０内の二次冷媒量が比較的少ない第２期間Ｐｅｒ２において液相の二次冷媒が少なくなってポンプ１３による二次冷媒循環系統１０内の加圧が難しくなっても、二次冷媒循環系統１０内に気体（窒素ガス又は圧縮空気）を供給することによって加圧できる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の方法において、二次冷媒循環系統１０は、熱交換器７を介して一次冷媒循環系統３と接続されていてもよい。第１期間Ｐｅｒ１は、上記熱交換器７からの二次冷媒を受け入れることができる、二次冷媒循環系統１０に設けられたレシーバタンク１１内の液相の二次冷媒の量が規定量より多い期間であるとよい。第２期間Ｐｅｒ２は、液相の二次冷媒の量が規定量以下である期間であるとよい。

上記（６）の方法によれば、上記規定量を適切に設定することで、気体（窒素ガス又は圧縮空気）の供給量を効果的に抑制できる。また、上記（６）の方法によれば、上記規定量を適切に設定することで、ポンプ１３が気相の二次冷媒を吸引することで生じるキャビテーションを抑制でき、ポンプ１３の破損を防止できる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の方法において、加圧するステップＳ１００では、第１期間Ｐｅｒ１において、一次冷媒循環系統３を備える冷凍機５を運転しながら上記ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧するとよい。

上記（７）の方法によれば、冷凍機５を運転することで、レシーバタンク１１内の気相の二次冷媒を液相の二次冷媒とすることができ、第１期間Ｐｅｒ１を長くすることができる。すなわち、冷凍機５を運転することで、上記ポンプ１３によって二次冷媒循環系統１０内を加圧しながら二次冷媒循環系統１０の外部に排出する二次冷媒の量を増やすことができる。これにより、気体（窒素ガス又は圧縮空気）の消費量を抑制できる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れかの方法において、冷媒（二次冷媒）は、ＣＯ_２冷媒であってもよい。

上記（８）の方法によれば、冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内の冷媒（二次冷媒）を冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）の外部に排出する際に、冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内における冷媒（二次冷媒）の固化が比較的生じ易いＣＯ_２冷媒であっても、冷媒循環系統（二次冷媒循環系統１０）内におけるＣＯ_２冷媒の固化を抑制できる。

１土壌凍結装置
３一次冷媒循環系統
５冷凍機
７熱交換器
１０二次冷媒循環系統
１１レシーバタンク
１３ポンプ

Claims

冷媒循環系統内を加圧するステップと、
前記加圧するステップで前記冷媒循環系統内を加圧しながら前記冷媒循環系統内の冷媒を前記冷媒循環系統の外部に排出するステップと、
を備え、
前記冷媒は、二次冷媒であり、
前記冷媒循環系統は、二次冷媒循環系統であり、
前記加圧するステップでは、
前記排出するステップの第１期間において、前記二次冷媒循環系統内で前記冷媒を循環させるためのポンプによって前記二次冷媒循環系統内を加圧し、
前記第１期間よりも後の、前記排出するステップの第２期間において、前記二次冷媒循環系統内に前記二次冷媒循環系統の外部から気体を供給することで前記二次冷媒循環系統内を加圧する
冷媒排出方法。
前記二次冷媒循環系統は、熱交換器を介して一次冷媒循環系統と接続され、
前記第１期間は、前記熱交換器からの前記冷媒を受け入れることができる、前記二次冷媒循環系統に設けられたレシーバタンク内の液相の前記冷媒の量が規定量以上である期間であり、
前記第２期間は、液相の前記冷媒の量が前記規定量未満である期間である、
請求項１に記載の冷媒排出方法。
前記加圧するステップでは、前記第１期間において、前記一次冷媒循環系統を備える冷凍機を運転しながら前記ポンプによって前記二次冷媒循環系統内を加圧する、
請求項２に記載の冷媒排出方法。
前記加圧するステップでは、前記冷媒循環系統内の圧力が前記冷媒の三重点以上の圧力を保つように前記冷媒循環系統内を加圧する、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の冷媒排出方法。
前記冷媒は、ＣＯ_２冷媒である、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の冷媒排出方法。