JP2019132517A - 冷媒分流器及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒分流器においてアルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体の耐食性をムラなく向上させる。【解決手段】冷媒分流器１０は、第１冷媒管２０と複数の第２冷媒管３０と本体４０と第１板５０と第２板６０とを備えている。本体４０は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。第１冷媒管２０から複数の第２冷媒管３０に冷媒を分流する本体４０は、第１冷媒管２０が接続される第１面４１及び複数の第２冷媒管３０が接続される第２面４２を有している。第１板５０は、第１面４１に接合され、大気に曝される外面に、本体４０に対する第１犠牲陽極層５４を有する。第２板６０は、第２面４２に接合され、大気に曝される外面に、本体４０に対する第２犠牲陽極層６４を有する。【選択図】図２

Description

アルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体を備える冷媒分流器及び、当該冷媒分流器を備える空気調和機。

従来の冷媒分流器の中には、例えば特許文献１（国際公開第２０１６／００２２８０号）に記載されているように、アルミニウム製の冷媒分流器がある。特許文献１に記載されているアルミニウム製の冷媒分流器においては、アルミニウムからなる箇所の耐食性が冷媒分流器の耐用年数に影響を与える。例えば、冷媒を分流する本体にアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられているときには、アルミニウムまたはアルミニウム合金の腐食によって本体が損傷して冷媒が漏洩する場合がある。

そこで、本体の耐食性を向上させる方法として、例えば、本体に犠牲陽極部材を溶射によって付着させることが行われている。しかしながら、犠牲陽極層を溶射した場合には、溶射のムラなどによって耐食性にムラが生じる。

本開示の課題は、冷媒分流器においてアルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体の耐食性をムラなく向上させることである。

第１観点の冷媒分流器は、冷媒が流れる第１冷媒管と、冷媒が流れる複数の第２冷媒管と、第１冷媒管が接続される第１面及び複数の第２冷媒管が接続される第２面を有し、第１冷媒管から流入する冷媒を複数の第２冷媒管に分流させる、または複数の第２冷媒管から流入する冷媒を第１冷媒管に合流させるアルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体と、第１面に接合され、大気に曝される外面に、本体に対する第１犠牲陽極層を有する第１板と、第２面に接合され、大気に曝される外面に、本体に対する第２犠牲陽極層を有する第２板とを備える。

このような構成の冷媒分流器では、第１板及び第２板の第１犠牲陽極層及び第２犠牲陽極層によって、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体の腐食をムラなく抑制することができる。

第２観点の冷媒分流器は、第１観点の冷媒分流器であって、第１冷媒管及び複数の第２冷媒管が、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の管状の第１心材及び第２心材と、第１心材及び第２心材に対して第１心材及び第２心材の外周面に形成されている第３犠牲陽極層とを有する、ものである。このような構成の冷媒分流器では、第３犠牲陽極層によって第１冷媒管及び複数の第２冷媒管の耐食性が向上するだけでなく、本体近傍の第３犠牲陽極層の侵食が第１犠牲陽極層及び第２犠牲陽極層によって抑制されるので、第１冷媒管及び複数の第２冷媒管の耐食性のさらなる向上が容易になる。

第３観点の冷媒分流器は、第１観点又は第２観点の冷媒分流器であって、本体が、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の筒状の第１部材と、第１部材が嵌入される凹部を持ち第１部材と同じ材質で形成されている第２部材とを含み、第１部材が凹部に嵌め込まれる側とは反対側に第１面を持ち、第２部材が凹部とは反対側に第２面を持ち、第１部材が嵌め込まれた凹部の中に冷媒を分流する空間が形成されている、ものである。このような構成の冷媒分流器では、第２部材の凹部の周囲の壁を厚くすることによって、第１犠牲陽極層及び第２犠牲陽極層によって延びる耐用年数に合わせて本体の第１面及び第２面以外の面の耐食性を容易に向上させることができる。

第４観点の冷媒分流器は、第３観点の冷媒分流器であって、第１部材及び第２部材には、犠牲陽極層が形成されていない、ものである。このような構成の冷媒分流器では、犠牲陽極層が形成されていない、例えば容易に入手できるアルミニウムブロックまたはアルミニウム合金ブロックで本体を構成できるので、冷媒分流器を安価に提供できる。

第５観点の冷媒分流器は、第３観点又は第４観点の冷媒分流器であって、第１部材及び第１板は、第１面に第１冷媒管の嵌入されている第１嵌入孔を持ち、第２部材及び第２板は、第２面に複数の第２冷媒管の嵌入されている複数の第２嵌入孔を持つ、ものである。このような構成の冷媒分流器では、第１冷媒管の周囲には第１板の第１犠牲陽極層が配置され、複数の第２冷媒管の周囲には第２板の第２犠牲陽極層が配置されるので、第１冷媒管のうちの第１嵌入孔に嵌入されている部分及び第２冷媒管のうちの第２嵌入孔に嵌入されている部分の耐食性を向上させることができ、組み立てが容易で耐食性に優れた冷媒分流器を提供することができる。

第６観点の冷媒分流器は、第１観点から第５観点のいずれかの冷媒分流器であって、第１板及び第２板が、それぞれ第１犠牲陽極層の側及び第２犠牲陽極層の側が第１面及び第２面に接合されるのを妨げるフールプルーフ構造を有する、ものである。このような構成の冷媒分流器では、第１犠牲陽極層が第１面に接合されたり、第２犠牲陽極層が第２面に接合されたりする組み立ての誤りをフールプルーフ構造によって防止でき、組み立ての誤りによって耐食性が付与されないまたは耐食性が低くなるという不具合を防止することができる。

第７観点の冷媒分流器は、第１観点から第６観点のいずれかの冷媒分流器であって、第１板が、第１犠牲陽極層よりも電気化学的に貴な第１板状心材を有し、第１犠牲陽極層が第１板状心材の上に直接形成されており、第２板が、第２犠牲陽極層よりも電気化学的に貴な第２板状心材を有し、第２犠牲陽極層が第２板状心材の上に直接形成されている、ものである。このような構成の冷媒分流器では、第１犠牲陽極層が形成されている第１板の第１板状心材及び第２犠牲陽極層が形成されている第２板の第２板状心材が電気化学的な電位が第１犠牲陽極層よりも高いので、本体を防食しつつ第１板及び第２板の腐食速度を低下させることができる。

第８観点の冷媒分流器は、第７観点の冷媒分流器であって、本体が、アルミニウム合金製であり、第１板状心材及び第２板状心材が、本体と同じ材質からなる、ものである。

このような構成の冷媒分流器では、第１犠牲陽極層が形成されている第１板の第１板状心材及び第２犠牲陽極層が形成されている第２板の第２板状心材が本体と同じ材質であることにより、第１板状心材、第２板状心材及び本体を単一材質の１つの部品とみなしてシンプルに耐食性に係る耐用年数を予測することができる。

第９観点の冷媒分流器は、第１観点から第８観点のいずれかの冷媒分流器であって、第１板と第１面との接合部分にろう材を有し、第２板と第２面との接合部分にろう材を有する、ものである。このような構成の冷媒分流器では、ろう材によって第１板と本体との間及び第２板と本体との間の全面の良好な接合を確保でき、例えば接合されない部分の隙間により本体、第１板状心材及び第２板状心材の表面積が増加することによって防食面積が増加するのを抑制することができ、第１犠牲陽極層及び第２犠牲陽極層による防食効果を効率化することができる。

第１０観点の空気調和機は、第１観点から第９観点のいずれかの冷媒分流器を備えるものである。

このような構成の空気調和機では、冷媒分流器の第１板及び第２板の第１犠牲陽極層及び第２犠牲陽極層によって、冷媒分流器のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体の腐食をムラなく抑制することができる。

冷媒分流器が適用されている熱交換器を示す斜視図。 冷媒分流器の構成の一例を示す断面図。 図２に示されている冷媒分流器の分解斜視図。 第１板の構成の一例を示す断面図。 第２板の構成の一例を示す断面図。

（１）全体構成
図１に示されているように、冷媒分流器１０は、例えば空気調和機が備える熱源側の熱交換器１に適用される。空気調和機は、図示省略されているが、例えば、熱源側の熱交換器１以外にも蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うために熱源側の熱交換器１と対をなす利用側の熱交換器、熱源側の熱交換器１と利用側の熱交換器に流れる冷媒を循環させる圧縮機、冷媒の流れを切り換える四方弁及び熱交換器１に流れる気流を発生する送風ファンなどを備える。空気調和機は、例えば冷房運転と暖房運転とを切り換えて行えるように構成されており、熱交換器１の中を流れる冷媒の向きは、冷房運転時と暖房運転時で反対になる。なお、ここでは、冷媒が、蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、実質的に気体状態の冷媒からなるガス冷媒、実質的に液体状態の冷媒からなる液冷媒、及び気体の状態と液体の状態の冷媒が入り混じっている気液二相状態の冷媒に変化する場合を例に挙げて説明する。また、以下の冷媒分流器１０の説明においては、主に熱交換器１が蒸発器として用いられる場合を例として説明する。このような場合には、後述する第１冷媒管２０が冷媒流入管となり、第２冷媒管３０が冷媒流出管となる。

熱交換器１の熱交換部３は、アルミニウム合金製の伝熱管である複数の扁平管と、アルミニウム合金製の複数の伝熱フィンとを含んでいる。熱交換部３において、複数の扁平管は、風上側と風下側の２列に配置されるとともに、各列の中で複数段に配置されている。伝熱フィンも風上側と風下側の２列に配置にされている。各列の複数の伝熱フィンは、扁平管の長手方向に沿って間隔を空けて並べられており、各伝熱フィンには複数段の扁平管が接合されている。

風上側の複数の扁平管の一端と風下側の複数の扁平管の一端とが連結ヘッダ４によって連結されている。この連結ヘッダ４で、風上側の扁平管と風下側の扁平管を流れる冷媒が折り返される。風下側の複数の扁平管の他端は、アルミニウム合金製の第１ヘッダ集合管５に接続されており、風上側の複数の扁平管の他端は、アルミニウム合金製の第２ヘッダ集合管６に接続されている。第１ヘッダ集合管５は、アルミニウム合金製のガス集合管７に接続されている。第１ヘッダ集合管５及びガス集合管７には、専らガス冷媒が流れる。

冷媒分流器１０は、第２ヘッダ集合管６から延びるアルミニウム合金製の複数の枝管である第２冷媒管３０に接続されている。第２冷媒管３０から第２ヘッダ集合管６に冷媒が流出するのは、例えば、空気調和機の暖房運転時に、熱交換器１が蒸発器として機能しているときである。以下では、冷媒分流器１０については、熱交換器１が蒸発器として機能して、液冷媒が冷媒分流器１０で分流される場合について説明する。しかし、この冷媒分流器１０は、熱交換器１が凝縮器として機能する冷房運転時には、複数の第２冷媒管３０から冷媒が流入する合流器としても機能する。例えば熱交換器１が凝縮器として用いられるなどして、冷媒分流器１０が合流器として機能する場合には、第１冷媒管２０が冷媒流出管となり、第２冷媒管３０が冷媒流入管となる。その場合には、後述する本体４０は、複数の第２冷媒管３０から流入する冷媒を第１冷媒管２０に合流させる。

冷媒分流器１０は、図２及び図３に示されているように、第１冷媒管２０と、複数の第２冷媒管３０と、本体４０と、第１板５０と、第２板６０とを備えている。図２には、組み立てられた冷媒分流器１０の断面が示されている。図３には、冷媒分流器１０の組み立て前の状態が示されている。

第１冷媒管２０には、冷媒分流器１０に流入する冷媒が流れる。流入する冷媒の流れが、図２において矢印Ａｒ１で示されている。複数の第２冷媒管３０には、冷媒分流器１０から流出する冷媒が流れる。流出する冷媒の流れが、図２において矢印Ａｒ２で示されている。本体４０は、第１冷媒管２０が接続される第１面４１と、複数の第２冷媒管３０が接続される第２面４２とを有する。本体４０は、第１冷媒管２０から複数の第２冷媒管３０に冷媒を分流する。この冷媒分流器１０に１０本の第２冷媒管３０が接続されており、流入した冷媒が１０等分されて１０本の第２冷媒管３０を通って流出する。ここでは、第１冷媒管２０が１本だけ接続されている場合について説明しているが、第１冷媒管２０は複数本であってもよい。また、第２冷媒管３０の本数は、１０本に限られるものではなく、第１冷媒管２０の本数よりも多ければよい。また、複数の第２冷媒管３０において均等に分流されるように設計することは必須ではなく、それぞれに流れる冷媒の流量が異なるように設計されてもよい。

第１板５０の一方主面５１は、本体４０の第１面４１に接合されている。第２板６０の一方主面６１は、本体４０の第２面４２に接合されている。第１板５０の他方主面５２は、大気に曝される外面であって、この他方主面５２に本体４０に対する第１犠牲陽極層５４を有している。第２板６０の他方主面６２は、大気に曝される外面であって、この他方主面６２に本体４０に対する第２犠牲陽極層６４を有している。

本体４０は、アルミニウム合金からなる。本体４０に用いられるアルミニウム合金としては、例えば、マンガン（Ｍｎ）が添加されたアルミニウム合金（Ａｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金）がある。Ａｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金としては、例えば、日本工業規格（例えばＪＩＳＨ４０４０）で規定されている合金番号３０００番台のアルミニウム合金がある。本体４０に対する第１犠牲陽極層５４は、本体４０よりも電気化学的に卑な層である。換言すると、本体４０は、電気化学的に第１犠牲陽極層５４よりも貴な金属で構成されている。さらに別の言い方をするならば、本体４０は、電気化学的な電位が第１犠牲陽極層５４よりも高い金属で構成されている、ということである。また、本体４０に対する第２犠牲陽極層６４は、本体４０よりも電気化学的に卑な層である。例えば、本体４０の第１面４１の側に結露水または雨水などが付着した場合、電気化学的に卑な第１犠牲陽極層５４が、アルミニウム合金製の本体４０よりもイオン化傾向が大きいので、第１犠牲陽極層５４の近傍の本体４０に水が付着しても第１犠牲陽極層５４から本体４０に電子が供給されて腐食が防がれる。第１犠牲陽極層５４から電子を本体４０に供給するために、第１犠牲陽極層５４と本体４０とは電気的に接続されている。同様に、第２面４２の側でも、第２犠牲陽極層６４の犠牲陽極効果によって本体４０の腐食が防止される。

（２）詳細構成
（２−１）本体４０
本体４０は、第１部材４３と、第２部材４４とを含んでいる。腐食防止の観点からは、第１部材４３と第２部材４４とが同じ材質であることが好ましい。ここで、第１部材４３及び第２部材４４は、同じアルミニウム合金であるＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金からなる。第１部材４３は、円柱状の部材に第１穴４５が形成された構成を有し、第２部材４４は、有天円筒状の部材の天面に複数の第２穴４７が形成された構成を有する。この第２部材４４は、凹部４６を持っており、この凹部４６に第１部材４３が嵌め込まれている。

本体４０の第１部材４３と第２部材４４には、犠牲陽極層が形成されていない。言い換えると、第１部材４３及び第２部材４４は、単一のＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金からなる部材である。

凹部４６は、凹部４６の浅部に形成されている大径の円形開口部４６ｂと、円形開口部４６ｂに続いて凹部４６の深部に形成されている小径の円形開口部４６ａとからなっている。円形開口部４６ａ，４６ｂの中心軸は、第２部材４４の中心軸と一致する。大径の円形開口部４６ｂは、その直径が第１部材４３の外径と同じかまたは僅かに大きく、第１部材４３が嵌合される箇所になっている。従って、第２部材４４に第１部材４３が嵌合された状態で、小径の円形開口部４６ａは、冷媒を分流する空間ＳＰとなる。第１部材４３の外面が第２部材４４の凹部４６と接触する箇所において、例えばリング状に加工されたろう材であるリングろう材または第１部材４３の外周面にクラッドされたろう材によって炉中ろう付けが行われる。リングろう材及びクラッドされるろう材は、例えばアルミニウム合金からなる。この炉中ろう付けによって、第１部材４３と第２部材４４とが気密に接合される。

第１部材４３には、第１部材４３の中心軸に一致する中心軸を持つ円柱状の第１穴４５が形成されている。第１穴４５は、第１面４１に近い場所に形成されている大径の円形開口部４５ｂと、円形開口部４５ｂに続いて第１面４１から遠い場所に形成されている小径の円形開口部４５ａとを持っている。大径の円形開口部４５ｂには、円筒状の第１冷媒管２０が嵌入される。冷媒分流器１０に流入する冷媒は、第１冷媒管２０から円形開口部４５ａを通って、分流が行われる空間ＳＰである円形開口部４６ａに流れ込む。

第２部材４４には、第２部材４４の中心軸に中心を持つ円周上に等間隔で配置された１０個の第２穴４７が形成されている。各第２穴４７は、円筒状の第２部材４４の中心軸に沿って延びている。各第２穴４７は、第２面４２に近い場所に形成されている大径の円形開口部４７ｂと、円形開口部４７ｂに続いて第２面４２から遠い場所に形成されている小径の円形開口部４７ａとを持っている。大径の各円形開口部４７ｂには、各第２冷媒管３０が嵌入される。冷媒分流器１０から流出する冷媒は、分流が行われる空間ＳＰである円形開口部４６ａから各円形開口部４７ａ及び各第２冷媒管３０を通って流れ出す。

本体４０の円形開口部４５ｂの深さ及び円形開口部４７ｂの深さは、例えば６ｍｍ以上である。第２部材４４の円形開口部４６ａの周囲の円筒壁４６ｃの最も薄い部分の厚みｔ１は、冷媒分流器１０の耐用年数にとって重要な要素の１つである。円筒壁４６ｃの最も薄い部分の厚みｔ１は、例えば、ＳＷＡＡＴ（Sea Water Acidified Test，ASTM G85-A3）を行った場合に、後に説明する第３犠牲陽極層２２，３２のうちの円形開口部４５ｂ，４７ｂの中の部分が腐食されて無くなった時点でも、孔食が円筒壁４６ｃの最も薄い部分を貫通しない厚みに設定される。厚みｔ１は、例えばＳＷＡＡＴの４９００時間経過時点で円筒壁４６ｃに生じる孔食の深さよりも大きくなるように設定されている。そのために、厚みｔ１は、３ｍｍ以上であることが好ましい。

（２−２）第１冷媒管２０
第１冷媒管２０は、アルミニウム合金製の円管状の第１心材２１と、第１心材２１の外周面の全面に形成されている第３犠牲陽極層２２とを有している。防食の観点から、第１心材２１の材質は、本体４０と同じ材質で構成されることが好ましい。ここでは、第１心材２１がＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金で形成されている。第３犠牲陽極層２２に用いられるアルミニウム合金としては、例えば亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）が添加されたアルミニウム合金（Ａｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金）がある。Ａｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金としては、例えばＪＩＳＨ４０８０で規定されている合金番号７０００番台のアルミニウム合金がある。第１心材２１の材質であるＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金と、第３犠牲陽極層２２の材質であるＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金とを比較すると、Ａｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金よりもＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金の方が卑な金属になるように設定されている。

第３犠牲陽極層２２は、第１冷媒管２０の外周面の全面に形成されているクラッド層である。第３犠牲陽極層２２が外周の全面にクラッドされた第１冷媒管２０は、例えば、圧延接合により安価に得ることができる。このような圧延接合は、例えば熱間押出加工により行うことができる。第１冷媒管２０は、本体４０の円形開口部４５ｂにそのまま嵌入される。例えば、第１冷媒管２０が挿入される前に円形開口部４５ｂの中に予め入れられていたリングろう材によって炉中ろう付けが行われ、第１冷媒管２０が本体４０に接合される。従って、第１冷媒管２０の第３犠牲陽極層２２が円形開口部４５ｂの内周面に接合される。

第３犠牲陽極層２２が本体４０の円形開口部４５ｂの中にまで延びているので、第３犠牲陽極層２２が無くなると本体４０から冷媒が漏洩する損傷が発生する可能性が高くなる。円形開口部４５ｂの中に入る部分の第３犠牲陽極層２２を剥がして第１心材２１と本体４０とを直接接合すれば、円形開口部４５ｂの中の第３犠牲陽極層２２の腐食によって冷媒が漏洩し易くなるという不具合を防ぐことはできる。しかしながら、第３犠牲陽極層２２を部分的に剥離させると剥離作業のコストによって第１冷媒管２０が高価なものとなってしまう。そこで、この冷媒分流器１０では、後に説明する第１板５０の第１犠牲陽極層５４が第３犠牲陽極層２２の腐食を抑制することによって上述の不具合の発生を抑制している。

（２−３）第２冷媒管３０
各第２冷媒管３０は、アルミニウム合金製の円管状の第２心材３１と、第２心材３１の外周面の全面に形成されている第３犠牲陽極層３２とを有している。防食の観点から、第２心材３１の材質は、本体４０と同じ材質で構成されることが好ましい。ここでは、第２心材３１がＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金で形成されている。また、ここでは、第２冷媒管３０の第３犠牲陽極層３２は、第１冷媒管２０の第３犠牲陽極層２２と同じ材質で形成されている。各第２冷媒管３０においても第１冷媒管２０と同様に、第２心材３１の材質と第３犠牲陽極層３２の材質とを比較すると、第２心材３１の材質よりも第３犠牲陽極層３２の材質が卑な金属になるように設定されている。

各第３犠牲陽極層３２は、各第２冷媒管３０の外周面の全面に形成されているクラッド層である。各第３犠牲陽極層３２が外周の全面にクラッドされた第２冷媒管３０は、例えば、圧延接合により安価に得ることができる。このような圧延接合は、例えば熱間押出加工により行うことができる。各第２冷媒管３０は、本体４０の各円形開口部４７ｂにそのまま嵌入される。例えば、各第２冷媒管３０が挿入される前に各円形開口部４７ｂの中に予め入れられていたリングろう材によって炉中ろう付けが行われ、各第２冷媒管３０が本体４０に接合される。従って、第２冷媒管３０の第３犠牲陽極層３２が円形開口部４７ｂの内周面に接合される。

各第３犠牲陽極層３２が本体４０の各円形開口部４７ｂの中にまで延びているので、各第３犠牲陽極層３２が無くなると本体４０から冷媒が漏洩する損傷が発生する可能性が高くなる。各円形開口部４７ｂの中に入る部分の各第３犠牲陽極層３２を剥がして第２心材３１と本体４０とを直接接合すれば、各円形開口部４７ｂの中の各第３犠牲陽極層３２の腐食によって冷媒が漏洩し易くなるという不具合を防ぐことはできる。しかしながら、各第３犠牲陽極層３２を部分的に剥離させると剥離作業のコストによって第２冷媒管３０が高価なものとなってしまう。そこで、この冷媒分流器１０では、後に説明する第２板６０の第２犠牲陽極層６４が第３犠牲陽極層３２の腐食を抑制することによって上述の不具合の発生を抑制している。

（２−４）第１板５０
第１板５０は、本体４０と接合される前においては図４に示されているように、一方主面５１と他方主面５２とを有している。第１板５０は、本体４０と接合される前においては、本体４０と同じ材質からなる第１板状心材５３と、第１板状心材５３の上に直接形成されて一方主面５１に配置されている第１犠牲陽極層５４と、他方主面５２の全面に形成されているろう材層５５とを有している。第１板状心材５３の両面に配置されている第１犠牲陽極層５４とろう材層５５は、例えば圧延接合によって第１板状心材５３にクラッドされている。第１板５０の厚みは、例えば１ｍｍ〜２ｍｍである。この第１板５０の一方主面５１が大気に曝され、他方主面５２が本体４０の第１面４１に接合される。

第１板状心材５３の材質は、本体４０と同じ材質で構成されることが好ましい。ここでは、第１板状心材５３がＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金で形成されている。第１犠牲陽極層５４は、例えばＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金で形成されている。第１板状心材５３の材質であるＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金と、第１犠牲陽極層５４の材質とを比較すると、本体４０及び第１板状心材５３の材質よりも第１犠牲陽極層５４の材質の方が卑な金属になるように設定されている。換言すると、第１板状心材５３は、第１犠牲陽極層５４よりも電気化学的に貴な金属で構成されている。さらに別の言い方をするならば、第１板状心材５３は、電気化学的な電位が第１犠牲陽極層５４よりも高い、ということである。良好な犠牲陽極効果を得るには、第１犠牲陽極層５４の表面と本体４０及び第１板状心材５３との電気化学的な電位差が１００ｍＶ以上であることが好ましい。また、第１犠牲陽極層５４は、第３犠牲陽極層２２と同じ材質で形成されている。第１板状心材５３の材質よりも第１犠牲陽極層５４の材質の方が卑な金属になるように設定されることで、本体４０と第１板状心材５３との界面での腐食も抑制される。

ろう材層５５の材質は、アルミニウム合金であることが好ましい。ろう材層５５は、例えば、シリコン（Ｓｉ）が添加されたアルミニウム合金（Ａｌ‐Ｓｉ系アルミニウム合金）からなる。Ａｌ‐Ｓｉ系アルミニウム合金としては、例えばＪＩＳＨ４０００で規定されている合金番号４０００番台のアルミニウム合金がある。

第１板５０には、第１冷媒管２０が嵌入される開口部５６が形成されている。開口部５６の中心軸は、第１穴４５の中心軸と実質的に一致する。開口部５６の直径は、第１穴４５の円形開口部４５ｂの直径と同じかそれよりも大きくなるように設定されている。本体４０の第１部材４３の円形開口部４５ｂと第１板５０の開口部５６は、第１冷媒管２０が嵌入される第１嵌入孔を構成する。第１板５０の第１犠牲陽極層５４による円形開口部４５ｂの中の第３犠牲陽極層２２の腐食を抑制する効果を得るには、開口部５６の直径が小さく、第１板５０が第１冷媒管２０に接触している方が好ましい。しかし、第１板５０が第１冷媒管２０に接触していなくても第１板５０が第１冷媒管２０の近傍にあれば、第３犠牲陽極層２２の腐食を抑制する効果を得ることはできる場合がある。開口部５６の直径が、円形開口部４５ｂの直径より例えば数ミリ程度大きくても第３犠牲陽極層２２の腐食を抑制する効果を十分に得ることができる。

第１板５０は、第１犠牲陽極層５４の側が本体４０の第１面４１に接合されるのを妨げるフールプルーフ構造を有する。この第１板５０は、フールプルーフ構造として、第１犠牲陽極層５４の側に突出した突起５７を持っている。このような突起５７があることにより、第１板５０を本体４０の第１面４１に接合するときに、第１犠牲陽極層５４の側を第１面４１の方に取り付けようとすると、第１面４１に突起５７が突き当たり、第１板５０が本体４０から浮き上がって第１犠牲陽極層５４の側が本体４０の第１面４１に接合されるのを妨げる。ここでフールプルーフ構造とは、作業者が第１板５０及び／または第２板６０の表裏を誤って取り付けたときに、接合できなくする構造、または誤った接合であることを作業者に知らせる構造である。

（２−５）第２板６０
第２板６０は、本体４０と接合される前においては図５に示されているように、一方主面６１と他方主面６２とを有している。第２板６０は、本体４０と接合される前においては、本体４０と同じ材質からなる第２板状心材６３と、第２板状心材６３の上に直接形成されて一方主面６１に配置されている第２犠牲陽極層６４と、他方主面６２の全面に形成されているろう材層６５とを有している。第２板状心材６３の両面に配置されている第２犠牲陽極層６４とろう材層６５は、例えば圧延接合によって第２板状心材６３にクラッドされている。第２板６０の厚みは、例えば１ｍｍ〜２ｍｍである。この第２板６０の一方主面６１が大気に曝され、他方主面６２が本体４０の第２面４２に接合される。

第２板状心材６３の材質は、本体４０と同じ材質で構成されることが好ましい。ここでは、第２板状心材６３がＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金で形成されている。第２犠牲陽極層６４は、例えばＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金で形成されている。第２板状心材６３の材質であるＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金と、第２犠牲陽極層６４の材質とを比較すると、第２板状心材６３の材質よりも第２犠牲陽極層６４の材質の方が卑な金属になるように設定されている。換言すると、第２板状心材６３は、第２犠牲陽極層６４よりも電気化学的に貴な金属で構成されている。さらに別の言い方をするならば、本体４０及び第２板状心材６３は、電気化学的な電位が第２犠牲陽極層６４よりも高い、ということである。良好な犠牲陽極効果を得るには、第２犠牲陽極層６４の表面と本体４０及び第２板状心材６３との電気化学的な電位差が１００ｍＶ以上であることが好ましい。また、この第２犠牲陽極層６４は、第３犠牲陽極層３２と同じ材質で形成されている。第２板状心材６３の材質よりも第２犠牲陽極層６４の材質の方が卑な金属になるように設定されることで、本体４０と第２板状心材６３との界面での腐食も抑制される。

ろう材層６５の材質は、アルミニウム合金であることが好ましい。ろう材層６５は、例えば、シリコン（Ｓｉ）が添加されたアルミニウム合金（Ａｌ‐Ｓｉ系アルミニウム合金）からなる。Ａｌ‐Ｓｉ系アルミニウム合金としては、例えばＪＩＳＨ４０００で規定されている合金番号４０００番台のアルミニウム合金がある。

第２板６０には、１０本の第２冷媒管３０が嵌入される複数の開口部６６が形成されている。各開口部６６の中心軸は、各第２穴４７の中心軸と実質的に一致する。各開口部６６の直径は、各第２穴４７の円形開口部４７ｂの直径と同じかそれよりも大きくなるように設定されている。本体４０の第２部材４４の各円形開口部４７ｂと第２板６０の各開口部６６は、各第２冷媒管３０が嵌入される第２嵌入孔を構成する。第２板６０の第２犠牲陽極層６４による円形開口部４７ｂの中の第３犠牲陽極層３２の腐食を抑制する効果を得るには、開口部６６の直径が小さく、第２板６０が第２冷媒管３０に接触している方が好ましい。しかし、第２板６０が第２冷媒管３０に接触していなくても第２板６０が第２冷媒管３０の近傍にあれば、第３犠牲陽極層３２の腐食を抑制する効果を得ることはできる場合がある。開口部６６の直径が、円形開口部４７ｂの直径よりも例えば数ミリ程度大きくても第３犠牲陽極層３２の腐食を抑制する効果を十分に得ることができる。

第２板６０は、第２犠牲陽極層６４の側が本体４０の第２面４２に接合されるのを妨げるフールプルーフ構造を有する。この第２板６０は、フールプルーフ構造として、第２犠牲陽極層６４の側に突出した突起６７を持っている。このような突起６７があることにより、第２板６０を本体４０の第２面４２に接合するときに、第２犠牲陽極層６４の側を第２面４２の方に取り付けようとすると、第２面４２に突起６７が突き当たり、第２板６０が本体４０から浮き上がって第２犠牲陽極層６４の側が本体４０の第２面４２に接合されるのを妨げる。

（３）特徴
（３−１）
本体４０の第１面４１には第１板５０が接合され、本体４０の第２面４２には第２板６０が接合されている。そして、第１板５０は、大気に曝される外面である一方主面５１に第１犠牲陽極層５４を有しており、第２板６０は、大気に曝される外面である一方主面６１に第２犠牲陽極層６４を有している。ここで、本体４０に対する第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４とは、本体４０よりも電気化学的に卑な層であることを意味する。つまり、冷媒分流器１０の腐食が発生する環境下においては、第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４から本体４０に電子が供給され、本体４０よりも第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４が先に腐食して本体４０の腐食を抑制する犠牲陽極効果を、第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４が発揮する。

第１板５０及び第２板６０に層状に設けられている第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４は、溶射などと異なり、アルミニウム合金製の冷媒分流器１０の耐用年数に応じて容易に所望の層厚に設定できるので、第１板５０及び第２板６０によって耐食性を向上させたい所望の箇所について、設定されている耐用年数に渡ってムラなく本体４０の腐食を抑制することができる。

（３−２）
第１冷媒管２０の第１心材２１及び第２冷媒管３０の第２心材３１がアルミニウム合金製であるが、これら第１心材２１及び第２心材３１の腐食が第３犠牲陽極層２２，３２によって抑制されている。これら第３犠牲陽極層２２，３２は、第１心材２１及び第２心材３１だけでなく、アルミニウム合金製の本体４０の影響も受ける。もし、冷媒分流器１０が第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４を有していなければ、第３犠牲陽極層２２，３２のうちの本体４０の近傍の箇所が本体４０から遠い他の箇所に比べて速く侵食される可能性が高くなる。特に、円形開口部４５ｂ，４７ｂの中の第３犠牲陽極層２２，３２の侵食が速く進むと、円形開口部４５ｂ，４７ｂと第１心材２１及び第２心材３１との間に生じる隙間によって冷媒が漏洩するリスクが高くなる。このような本体４０の近傍の第３犠牲陽極層２２，３２の侵食が第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４によって抑制されるので、第１冷媒管２０及び複数の第２冷媒管３０の耐食性が向上する。

（３−３）
第２部材４４の凹部４６の周囲の円筒壁４６ｃの壁の厚みｔ１が厚くなるほど、円筒壁４６ｃに生じる孔食に起因して冷媒の漏洩が発生するまでの期間が長くなる。そして、本体４０の第１面４１及び第２面４２の腐食が第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４で抑制され、腐食の観点で見たときの耐用年数は第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４によって延ばすことができる。従って、第２部材４４の凹部４６の周囲の円筒壁４６ｃを厚くすることによって、第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４によって延びる箇所の耐用年数に合わせて本体４０の全体の耐食性を容易に向上させることができる。

（３−４）
本体４０のアルミニウム合金製の第１部材４３及び第２部材４４には犠牲陽極層が形成されていない。つまり、アルミニウム合金製のブロック、例えばアルミニウム合金からなる棒状部材を切削加工して第１部材４３及び第２部材４４を形成することができる。容易に入手できるアルミニウムブロックまたはアルミニウム合金ブロックで本体４０を構成できるということは、第１部材４３及び第２部材４４に犠牲陽極層が直接形成されている部材を加工する場合に比べて、安価に冷媒分流器１０を提供できることにつながる。

（３−５）
第１部材４３の円形開口部４５ｂと第１板５０の開口部５６からなる第１嵌入孔に、第３犠牲陽極層２２が外周面に形成されている第１冷媒管２０をそのまま嵌入するようにしたことで組み立て易さを向上させるとともに、第３犠牲陽極層２２の腐食の抑制を第１犠牲陽極層５４により行って耐食性を保たせることができる。同様に、第２部材４４の円形開口部４７ｂと第２板６０の開口部６６からなる第２嵌入孔に、第３犠牲陽極層３２が外周面に形成されている第２冷媒管３０をそのまま嵌入するようにしたことで組み立て易さを向上させるとともに、第３犠牲陽極層３２の腐食の抑制を第２犠牲陽極層６４により行って耐食性を保たせることができる。その結果、組み立てが容易で耐食性に優れた冷媒分流器１０を提供することができる。

（３−６）
上記実施形態では、第１板５０の突起５７及び第２板６０の突起６７がフールプルーフ構造である。突起５７，６７は、第１犠牲陽極層５４が第１面４１に接合されたり、第２犠牲陽極層６４が第２面４２に接合されたりする組み立ての誤りを防止する。これら突起５７，６７は、組み立ての誤りによって耐食性が付与されないまたは耐食性が低くなるという不具合を防止している。

（３−７）
第１板５０の第１板状心材５３が第１犠牲陽極層５４よりも電気化学的に貴であり、第２板６０の第２板状心材６３が第２犠牲陽極層６４よりも電気化学的に貴であるので、本体４０を防食しつつ第１板５０及び第２板６０の腐食速度を低下させることができる。

（３−８）
第１板５０及び第２板６０は、本体４０と同じ材質であるＡｌ-Ｍｎ系アルミニウム合金からなる第１板状心材５３及び第２板状心材６３を有している。このように、第１板５０及び第２板６０が本体４０と同じ材質のアルミニウム合金であることにより、第１板５０及び第２板６０が本体４０と異なる材質で構成される場合に比べて、第１板状心材５３及び第２板状心材６３の上に直接形成された第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４による腐食抑制の作用が複雑にならない。つまり、第１板状心材５３、第２板状心材６３及び本体４０を単一材質の１つの部品とみなしてシンプルに耐食性に係る耐用年数を予測することができる。

（３−９）
第１板５０と第１面４１との接合部分及び第２板６０と第２面４２との接合部分に、上記実施形態ではＡｌ‐Ｓｉ系アルミニウム合金からなるろう材を有している。このろう材によって第１板５０と本体４０との間及び第２板６０と本体４０との間の全面の良好な接合を確保でき、例えば接合されない部分の隙間により本体４０、第１板状心材５３及び第２板状心材６３の表面積が増加することによって防食面積が増加するのを抑制することができ、第１犠牲陽極５４層及び第２犠牲陽極層６４による防食効果を効率化することができる。

（４）変形例
（４−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、本体４０がアルミニウム合金である場合について説明したが、本体４０はアルミニウムで形成されてもよい。アルミニウム製の本体４０に対する第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４は、アルミニウムよりも卑な金属からなる。アルミニウムとしては、例えば、ＪＩＳＨ４０４０で規定されている合金番号１０００番台のアルミニウムがある。このようなアルミニウム製の本体に対しても、Ａｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金からなる層を第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４として用いることができる。同様に、熱交換部３、連結ヘッダ４、第１ヘッダ集合管５、第２ヘッダ集合管６、第１冷媒管２０の第１心材２１及び第２冷媒管３０の第２心材３１は、アルミニウムからなるものであってもよい。アルミニウム製の第１心材２１及び第２心材３１に対する第３犠牲陽極層２２，３２は、アルミニウムよりも電気化学的に卑な金属からなる。

（４−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、本体４０の第１面４１及び第２面４２が平面であることから、第１板５０及び第２板６０も平板である。しかし、第１板５０及び第２板６０は、平板に限られるものではなく、例えば第１面４１及び第２面４２が曲面である場合には、第１面４１及び第２面４２に合わせて第１板５０及び第２板６０を湾曲させてもよい。また、第１面４１に１枚の第１板５０を接合し、第２面４２に１枚の第２板６０を接合する場合について説明したが、第１板５０及び第２板６０は複数に分割されていてもよい。また、本体４０の円筒状の側面にまで、犠牲陽極層が形成された板を接合してもよい。

（４−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０の第３犠牲陽極層２２，３２が互いに同じ材質で構成されている場合について説明した。しかし、第１冷媒管２０と第２冷媒管３０の第３犠牲陽極層３２とが異なる材質で構成されていてもよい。第１冷媒管２０の第３犠牲陽極層２２は、第１心材２１よりも電気化学的に卑な金属で形成されればよく、第２冷媒管３０の第３犠牲陽極層３２は、第２心材３１よりも電気化学的に卑な金属で形成されればよい。

また、上記実施形態では、第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４が第３犠牲陽極層２２，３２と同じ材質で形成されている場合について説明した。しかし、これらが異なる材質で形成されてもよく、例えば、アルミニウム合金で第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４並びに第３犠牲陽極層２２，３２が形成される場合に、合金に含まれるアルミニウム以外の金属の種類及び／または金属の配合比率を異ならせることで異なる材質としてもよい。例えば第１犠牲陽極層５４は第３犠牲陽極層２２よりも電気化学的に卑な材質で形成されてもよく、また第２犠牲陽極層６４は第３犠牲陽極層３２よりも電気化学的に卑な材質で形成されてもよい。

（４−４）変形例１Ｄ
上記実施形態では、本体４０、第１冷媒管２０の第１心材２１及び第２冷媒管３０の第２心材３１が互いに同じ材質で構成されている場合について説明した。しかし、これらが異なる材質で構成されていてもよい。例えば、アルミニウム合金で本体４０、第１心材２１及び第２心材３１が形成される場合に、合金に含まれるアルミニウム以外の金属の種類及び／または金属の配合比率を異ならせることで、本体４０、第１心材２１及び第２心材３１が互いに異なる材質で構成されていてもよい。

（４−５）変形例１Ｅ
上記実施形態では、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０並びに第１心材２１及び第２心材３１が円管である場合について説明したが、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０並びに第１心材２１及び第２心材３１は円管以外の管状であってもよく、例えば冷媒の流れ方向に垂直なそれらの断面の形状が楕円形であってもよい。

（４−６）変形例１Ｆ
上記実施形態では、本体４０が第１部材４３と第２部材４４とで構成されている場合について説明した。しかし、本体４０は、３つ以上の部材から構成されてもよく、また、１つの部材から構成されてもよい。

（４−７）変形例１Ｇ
上記実施形態では、第３犠牲陽極層２２，３２が円形開口部４５ｂ，４７ｂの中にまで挿入されている場合について説明した。しかし、第３犠牲陽極層２２，３２が円形開口部４５ｂ，４７ｂの中にまで挿入されない構成であってもよく、例えば、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０のうちの円形開口部４５ｂ，４７ｂの中に挿入される部分の第３犠牲陽極層２２，３２が削り取られていてもよく、その様な構成であっても、第１犠牲陽極層５４及び第２犠牲陽極層６４によって、本体４０の腐食をムラなく抑制する効果を奏する。

（４−８）変形例１Ｈ
上記実施形態では、第１板５０が第１板状心材５３と第１犠牲陽極層５４とを含んで構成され、第２板６０が第２板状心材６３と第２犠牲陽極層６４とを含んで構成されている場合について説明した。上述のような構成以外に、第１板５０の第１板状心材５３と第１犠牲陽極層５４が単一材質の単一の層で構成され、第２板６０の第２板状心材６３と第２犠牲陽極層６４が単一材質の単一の層で構成されている構成でも、円形開口部４５ｂ，４７ｂの中にまで延びている第３犠牲陽極層２２，３２の腐食を防ぐように構成することができる。

（４−９）変形例１Ｉ
上記実施形態では、フールプルーフ構造として、第１板５０及び第２板６０に形成された突起５７，６７について説明した。しかし、フールプルーフ構造は、これら突起５７，６７に限られるものではない。例えば、第１板５０及び第２板６０の一方主面５１，６１に刻印を施してもよい。「接合面」などの文字を刻印すれば、他方主面５２，６２を本体４０の第１面４１及び第２面４２に誤って合わせれば、必然的に「接合面」などの文字が組み立て作業者の目に留まり、組み立ての誤りを防ぐことができる。また、本体４０の第１面４１及び第２面４２を凸状の曲面とするとともに第１板５０及び第２板６０の一方主面５１，６１を凹状の曲面としてもよい。このようなフールプルーフ構造では、凸状の曲面である第１板５０及び第２板６０の他方主面５２，６２を、凸状の第１面４１及び第２面４２に合わせようとしても一致しないことから第１板５０及び第２板６０が浮き上がり、誤った組み立てが防止される。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１０ 冷媒分流器
２０ 第１冷媒管
２１ 第１心材
２２，３２ 第３犠牲陽極層
３０ 第２冷媒管
３１ 第２心材
４０ 本体
４３ 第１部材
４４ 第２部材
５０ 第１板
５３ 第１板状心材
５４ 第１犠牲陽極層
５７，６７ 突起（フールプルーフ構造の例）
６０ 第２板
６３ 第２板状心材
６４ 第２犠牲陽極層

国際公開第２０１６／００２２８０号

Claims (10)

1. 冷媒が流れる第１冷媒管（２０）と、
   冷媒が流れる複数の第２冷媒管（３０）と、
   前記第１冷媒管が接続される第１面及び前記複数の第２冷媒管が接続される第２面を有し、前記第１冷媒管から流入する冷媒を前記複数の第２冷媒管に分流させる、または前記複数の第２冷媒管から流入する冷媒を前記第１冷媒管に合流させるアルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体（４０）と、
   前記第１面に接合され、大気に曝される外面に、前記本体に対する第１犠牲陽極層（５４）を有する第１板（５０）と、
   前記第２面に接合され、大気に曝される外面に、前記本体に対する第２犠牲陽極層（６４）を有する第２板（６０）と
   を備える、冷媒分流器。
2. 前記第１冷媒管及び前記複数の第２冷媒管は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の管状の第１心材（２１）及び第２心材（３１）と、前記第１心材及び前記第２心材に対して前記第１心材及び前記第２心材の外周面に形成されている第３犠牲陽極層（２２，３２）とを有する、
   請求項１に記載の冷媒分流器。
3. 前記本体は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の筒状の第１部材（４３）と、前記第１部材が嵌入される凹部を持ち前記第１部材と同じ材質である第２部材（４４）とを含み、前記第１部材が前記凹部に嵌め込まれる側とは反対側に前記第１面を持ち、前記第２部材が前記凹部とは反対側に前記第２面を持ち、前記第１部材が嵌め込まれた前記凹部の中に冷媒を分流する空間が形成されている、
   請求項１または請求項２に記載の冷媒分流器。
4. 前記第１部材及び前記第２部材には、犠牲陽極層が形成されていない、
   請求項３に記載の冷媒分流器。
5. 前記第１部材及び前記第１板は、前記第１面に前記第１冷媒管の嵌入されている第１嵌入孔を持ち、
   前記第２部材及び前記第２板は、前記第２面に前記複数の第２冷媒管の嵌入されている複数の第２嵌入孔を持つ、
   請求項３または請求項４に記載の冷媒分流器。
6. 前記第１板及び前記第２板は、それぞれ前記第１犠牲陽極層の側及び前記第２犠牲陽極層の側が前記第１面及び前記第２面に接合されるのを妨げるフールプルーフ構造（５７，６７）を有する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の冷媒分流器。
7. 前記第１板は、前記第１犠牲陽極層よりも電気化学的に貴な第１板状心材（５３）を有し、前記第１犠牲陽極層が前記第１板状心材の上に直接形成されており、
   前記第２板は、前記第２犠牲陽極層よりも電気化学的に貴な第２板状心材（６３）を有し、前記第２犠牲陽極層が前記第２板状心材の上に直接形成されている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の冷媒分流器。
8. 前記本体は、アルミニウム合金製であり、
   前記第１板状心材及び前記第２板状心材は、前記本体と同じ材質からなる、
   請求項７に記載の冷媒分流器。
9. 前記第１板と前記第１面がろう材によって接合され、前記第２板と前記第２面がろう材によって接合されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の冷媒分流器。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の冷媒分流器を備える空気調和機。

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