JP3678175B2 - Refrigerant recovery device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、空気調和機を解体あるいは破砕する前に行われる冷媒回収作業の時使用する冷媒回収装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、鉄、アルミニウム、銅、プラスチック等およびこれらの複合材からなる産業廃棄物は破砕機等を使用して破砕した後、分離・選別することによってリサイクルを行っていた。
【0003】
また、空気調和機等の廃棄物は内部に冷媒、オイルが封入されているため、そのままの状態で破砕機に投入すると、冷媒が噴出、オイルが漏洩し、環境破壊と危険性が高いことから、冷媒回収と製品リサイクル化が義務づけられている。
空気調和機からの冷媒回収はまず冷媒を単独もしくはオイルとともに排出させて蒸発部で気化させ、オイルセパレータもしくは冷媒オイル分離タンクにて十分分離した後、再度圧縮機にて吸入、圧縮を繰り返した後、凝縮部にて液冷媒化させて、耐圧ボンベに回収している。ここでの圧縮機としては、耐久性および汎用性を考慮して通常の空気調和機で使用されている圧縮機を転用することが多いため、冷媒との相互溶解性が良好で、運転中には圧縮機からわずかずつ充填されたオイルが吐出されることになる。そのため圧縮機と凝縮部との間にはオイルセパレータを介在させて、吐出したオイルの液戻り回路が設けられている。しかしながら、多くの廃製品を処理している内にオイルは徐々に減少しているため、オイルセパレータを複数個配設する方法も特開平5−280835号公報で提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オイルセパレータを単に複数個配設する方法も十分とは言えず、冷媒に溶け込み易いオイルを使用している場合にはオイル吐出量低減と、吐出したオイルをいかに上手く分離して再度圧縮機側へ戻すかが大きな課題となっていた。
【0005】
本発明は、従来技術の有する問題点を鑑みてなされたものであり、廃製品から解体処理する前に冷媒の回収作業を行うために使用する圧縮機のオイル吐出量を極力抑えることにより、圧縮機内部のオイルを日常管理することが容易となる冷媒回収装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、少なくとも蒸発部、圧縮機、凝縮部を具備し、冷媒を前記蒸発部、圧縮機、凝縮部を順次通過させて冷媒回収を行う冷媒回収装置において、前記圧縮機の作動油として回収する前記冷媒と非相溶のオイルが充填されている冷媒回収装置である。
【0007】
上記構成によって、装置の圧縮機からオイルが吐出する量を極力抑制することができるので、オイルの日常管理が容易となり、頻繁にオイルを追加充填することなく圧縮機の信頼性を長期間にわたって保証することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するための請求項1記載の発明は、少なくとも蒸発部、圧縮機、凝縮部を具備し、冷媒を前記蒸発部、圧縮機、凝縮部を順次通過させて冷媒回収を行う冷媒回収装置において、前記圧縮機の作動油として回収する前記冷媒と非相溶のオイルが充填されている冷媒回収装置である。
【0009】
請求項2記載の発明は、前記圧縮機と前記凝縮部との間にオイルセパレータを配設している冷媒回収装置である。
【0010】
請求項3記載の発明は、前記のオイルセパレータにヒータが配設されている冷媒回収装置である。
【0011】
請求項4記載の発明は、CFC系、HCFC系またはHFC系冷媒を単独もしくは混合で含む前記冷媒に対して、前記作動油としてパラフィン系オイルを充填する冷媒回収装置である。
【0012】
請求項5記載の発明は、前記冷凍機油の40℃における動粘度が100〜400mm2/sである冷媒回収装置である。
【0013】
請求項6記載の発明は、前記冷媒と前記冷凍機油との相互溶解度が、25℃において5wt%以下である冷媒回収装置である。
【0014】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参考に詳細な説明を行う。
【0015】
(実施例1)
図1は冷媒回収装置の概略構成図である。Aは内部にR22残存冷媒が封入された被冷媒回収物すなわち廃製品であり、例えば分離型空気調和機の室外ユニット等が相当する。1は耐圧ホースであり、室外ユニットAの接続バルブとなる2方弁A−1、3方弁A−2に接続され、室外ユニットAからR22冷媒を取り入れる接続部となる。2はフィルター部で、前記耐圧ホース1から取込んだ室外ユニットAからのR22冷媒に混入している不純物の流入を防止するものである。
【0016】
3は冷媒回収の開始および完了時点のタイミングを知らせるための圧力スイッチである。室外ユニットAに接続後、既定値以上であることを確認し、冷媒回収装置の運転を開始し、また前記フィルター部2の出口側の圧力を測定し、既定値に達した時にOFF動作して冷媒回収装置の運転を停止し、冷媒回収を完了する。4は室外ユニット内の冷媒圧力を表示する圧力計で、前記フィルター部2の出口側の圧力を測定する。5はドライヤーで、前記フィルター部2の出口側に接続され、回収途上にあるR22冷媒中に含まれる水分を除去するためのものである。6は前記ドライヤー5の出口側に接続されたキャピラリチューブで、前記室外ユニットAより回収しつつある気液混合冷媒を充分に減圧状態とする。7は前記キャピラリチューブ6の出口側に接続された蒸発部となる第1熱交換器7で、前記キャピラリチューブ6で減圧された冷媒を気化させる。8はプロペラファンで、ファンモータ9によって駆動され、前記第1熱交換器7の表面に風を送って、蒸発部での冷媒の気化を促進する。
【0017】
10は冷媒オイル分離タンクであり、前記第1熱交換器7の出口側に接続され、蒸発部で気化された冷媒と室外ユニット内の圧縮機オイルとが混合状態で供給され、ここで十分に分離される。その補助手段として加熱用ヒータ11が配設され、回収する冷媒の廃製品オイルへの溶け込み量低減と冬場等外気温が低下してきた時の温度コントロールに加熱用ヒータ11を利用して、冷媒オイル分離特性を向上させる。前記加熱用ヒータ11の底部にはオイル排出口が設けられ、逆止弁12を介してオイル貯留タンク13へと回収されるよう接続されている。前記オイル貯留タンク13の下部にもオイル排出口が設けられ、定期的にオイルを排出できるようにバルブ14が配設されている。
【0018】
15は第1のオイルセパレータで、前記冷媒オイル分離タンク10の出口側に接続され、気化されたR22冷媒に随伴する少量のオイルをさらに十分分離するためのものである。第1のオイルセパレータ15にもオイル排出口が設けられ、逆止弁16を介してオイル貯留タンク13へと分離されたオイルが回収されるようになっている。
【0019】
17は前記第1のオイルセパレータ15の出口側に接続された逆止弁で、第1のオイルセパレータ15へ逆流する冷媒の流れを阻止する。18は前記逆止弁17を介して第1のオイルセパレータ15に接続されたアキュームレータで、回収しつつある冷媒を液成分とガス成分とに分離し、圧縮機の吸入口に液冷媒が入り込まないようにするための分離用タンクである。
【0020】
19は圧縮機で、前記アキュームレータ18にて分離されたガス状の冷媒を吸入口より吸入し、内部でガス状の冷媒を圧縮し、高温高圧のガスとして吐出口より吐出する。前記圧縮機は密閉型高圧タイプであり、その作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は65mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約3.3wt%であった。
【0021】
20は第2のオイルセパレータで、前記圧縮機19より吐出された冷媒中のオイルを分離するためのものである。21は戻り管路で、途上には逆止弁22が配設され、前記第2のオイルセパレータ20の底部に溜まったオイル分を前記アキュームレータ18の入口へ戻すものである。これにより、再びオイルは圧縮機19側へ流入し、圧縮機19の潤滑油切れに伴う焼付きが防止される。
【0022】
23は凝縮器となる第2熱交換器であり、圧縮機19で圧縮されたガス冷媒を液化させる。24はプロペラファンであり、モータ25によって駆動され、前記第2熱交換器23の表面に風を送って冷媒の熱を放熱させ、凝縮器でのR22冷媒の液化を促進する。26は第2熱交換器23の出口部とアキュームレータ18の入口部を接続する圧縮機19の冷却回路で、27は圧縮機19を冷却する際に開く、切り換え操作弁である。28は逆止弁で、前記第2熱交換器23の出口側に接続され、第2熱交換器23側への冷媒の逆流を阻止する。耐圧ホース29を介して冷媒回収用ボンベ30が前記逆止弁28と接続され、前記第2熱交換器23により液化されたR22冷媒を貯蔵する。前記逆止弁28は、冷媒回収用ボンベ30に充填された液状の冷媒が気化して第2熱交換器23側に逆流するのを防ぐためのものである。
【0023】
31は圧力計で、前記逆止弁28と耐圧ホース29の間に設けられ、前記冷媒回収用ボンベ30内の圧力を表示する。32は安全弁で、前記圧力計31と同一圧力個所に設けられており、前記冷媒回収用ボンベ30内の圧力が異常に上昇した場合に、自動的にR22冷媒を排出するためのものである。33はロードセル重量計で、前記冷媒回収ボンベ30を載置し、前記室外ユニットAから回収した冷媒の重量を管理するためのものである。
【0024】
このように構成されている冷媒回収装置において、室外ユニットAからのR22冷媒を回収する場合、まず冷媒回収装置の耐圧ホース1を前記室外ユニットAの2方弁A−1、3方弁A−2に接続する。そして、弁バルブを開放することにより、室外ユニットA内のR22冷媒が冷媒回収装置内へ流入する。
【0025】
この時、前記室外ユニットA内の冷媒圧力が圧力スイッチ3によって既定値以上であることを確認し、圧縮機19が運転される。前記圧縮機19の運転により、前記室外ユニットA内の冷媒は、フィルター部2にて不純物が取り除かれ、ドライヤー5、キャピラリチューブ6、第1熱交換器7、冷媒オイル分離タンク10、第1のオイルセパレータ15、逆止弁17、アキュムレータ18を順次流れ、圧縮機19内へ流入する。
【0026】
圧縮機19へ流入した冷媒は、圧縮されて高温・高圧のガス冷媒となり、吐出されて第2のオイルセパレータ20へ流れ、ここで圧縮機作動オイルが分離される。残るガス冷媒は、第2熱交換器23へ流れ、この第2熱交換器23によって液化され、逆止弁28および耐圧ホース29を介して冷媒回収用ボンベ30内に貯留される。
【0027】
本冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約60gであった。
【0028】
(実施例2)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は100mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約2.4wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約38gであった。
【0029】
(実施例3)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は200mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約1.7wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約29gであった。
【0030】
(実施例4)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は300mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約1.2wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約24gであった。
【0031】
(実施例5)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は400mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約0.8wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約20gであった。
【0032】
(実施例6)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は300mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約1.2wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様であるが、第2のオイルセパレータ20に加熱用ヒータ34を配設した構成とし、図2に配管系統図を示した。この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約15gであった。
【0033】
(実施例7)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は400mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約0.8wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例6と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約8gであった。
【0034】
(実施例8)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は100mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約5.0wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約70gであった。
【0035】
(実施例9)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は200mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約4.0wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約53gであった。
【0036】
(実施例10)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は300mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約3.3wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約45gであった。
【0037】
(実施例11)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は100mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約2.4wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1とほぼ同様であるが、本実施例では圧縮機と凝縮部との間のオイルセパレータを省略した。図3に配管系統図を示した。この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約130gであった。
【0038】
(実施例12)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は200mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約1.7wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1とほぼ同様であるが、本実施例では圧縮機と凝縮部との間のオイルセパレータを省略した。図2に配管系統図を示した。この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約80gであった。
【0039】
(実施例13)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は300mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約1.2wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1とほぼ同様であるが、本実施例では圧縮機と凝縮部との間のオイルセパレータを省略し、図3に配管系統図を示した。この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約58gであった。
【0040】
(実施例14)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は400mm2/sであり、25℃においてR22冷媒との相互溶解性は約0.8wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1とほぼ同様であるが、本実施例では圧縮機と凝縮部との間のオイルセパレータを省略した。この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約46gであった。
【0041】
(比較例1)
圧縮機の作動油として25℃でR22冷媒と二層分離しないナフテン系オイルが充填され、40℃での動粘度は65mm2/sとした。冷媒回収装置の構成は実施例9と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを200台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約120gであった。
【0042】
(比較例2)
圧縮機の作動油として25℃でR22冷媒と二層分離しないナフテン系オイルが充填され、40℃での動粘度は65mm2/sとした。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを300台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約130gであった。
【0043】
(比較例3)
圧縮機の作動油として25℃でR22冷媒と二層分離しないナフテン系オイルが充填され、40℃での動粘度は65mm2/sとした。冷媒回収装置の構成は実施例1とほぼ同様であるが圧縮機と凝縮部との間にオイルセパレータを連続で2個使用し、図4に配管系統図を示し、35が第3のオイルセパレータである。この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを300台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約90gであった。
【0044】
(実施例15)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は200mm2/sであり、25℃においてR410A冷媒との相互溶解性は約2.4wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約47gであった。
【0045】
(実施例16)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は300mm2/sであり、25℃においてR410A冷媒との相互溶解性は約1.6wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約35gであった。
【0046】
(実施例17)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は400mm2/sであり、25℃においてR410A冷媒との相互溶解性は約1.2wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例1と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約29gであった。
【0047】
(実施例18)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は300mm2/sであり、25℃においてR410A冷媒との相互溶解性は約1.6wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例6と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約28gであった。
【0048】
(実施例19)
圧縮機の作動油としてパラフィン系オイルを使用し、40℃での動粘度は400mm2/sであり、25℃においてR410A冷媒との相互溶解性は約1.2wt%であった。冷媒回収装置の構成は実施例6と同様とし、この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを1000台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約17gであった。
【0049】
(比較例4)
圧縮機の作動油として25℃でR410A冷媒と二層分離しないエステル系オイルが充填され、40℃での動粘度は65mm2/sとした。冷媒回収装置の構成は実施例1とほぼ同様であるが圧縮機と凝縮部との間にオイルセパレータを連続で2個使用した。この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを300台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約110gであった。
【0050】
(比較例5)
圧縮機の作動油として25℃でR410A冷媒と二層分離しないエーテル系オイルが充填され、40℃での動粘度は65mm2/sとした。冷媒回収装置の構成は実施例1とほぼ同様であるが圧縮機と凝縮部との間にオイルセパレータを連続で2個使用した。この冷媒回収装置を使用して室外ユニット内に平均約700g冷媒が残留しているものを300台連続に、1台あたり90秒の作業速度で冷媒回収した。その結果圧縮機からのオイル減少量は約115gであった。
【0051】
実施例1〜14から明らかなように、R22と非相溶系のオイルであるパラフィン系を使用することで圧縮機からのオイル吐出量を極めて少量に抑制でき、オイルセパレータを省略した場合にも従来の相溶系オイルと比べると圧縮機からのオイル減少量を低減できた。非相溶系オイルを使用することで吸入圧縮時に通過する冷媒の溶け込みも少ないため、圧縮機からの持ち出しも小さくできた。また圧縮機としては密閉型低圧タイプよりも高圧タイプのほうが高圧側と低圧側の圧力差が大きいためオイルの持ち出し量を小さくできる。その結果圧縮機に対する日常管理が容易となり、オイルを追加で補充する作業回数も低減できた。そのためには25℃における相互溶解度が5wt%以下のパラフィン系オイルを使用することが望ましく、相互溶解度が小さすぎて悪影響を及ぼすことはなかった。相互溶解度が大きくなると本発明で意図するような非相溶系のオイルとは言えず、オイルの吐出量も溶解度が増大するにしたがって急激に多くなってしまった。また、同じ溶解度特性であってもオイルの動粘度を上昇させることで圧縮機からのオイル吐出量を低減可能であった。圧縮機用の作動油としては通常40℃での動粘度で管理され、好ましい動粘度範囲は100〜400mm2/sであった。100mm2/s以下では圧縮機駆動系の攪拌効果によって吐出量が急激に多くなってしまい、好ましくなかった。また400mm2/s以上では冬場の冷媒回収作業を考慮すると圧縮機起動時に駆動系への負荷も大きいし、メカ摺動部の潤滑性を安定して保持させる意味でも好ましくなかった。
【0052】
また圧縮機と凝縮部との間にオイルセパレータを設ける場合であっても、従来のように冷媒と二層分離しない相互溶解性に優れたオイルを使用するよりは、回収すべき冷媒と非相溶系のオイルを使用したほうが分離効率も向上してオイル戻り性を改善することができた。
【0053】
また実施例11〜14においては圧縮機と凝縮部との間のオイルセパレータを省略したが、非相溶系の高粘度なオイルを使用しているため、オイル吐出量はそれほど多くはならなかった。
【0054】
実施例ではHCFC系冷媒の代表としてR22を示したがその他の冷媒ともパラフィン系オイルは非相溶特性を示すので、本発明で意図する効果を十分期待できる。またHFC系冷媒の代表としてR410Aを示したがその他R407C、R134a等の冷媒ともパラフィン系オイルは非相溶特性を示すので、本発明で意図する効果を十分期待できる。さらにCFC系冷媒のR12ともパラフィン系オイルは非相溶特性を示すので、本発明で意図する効果を十分期待できる。したがってHFC系、HCFC系、CFC系を任意に混合した冷媒についてもパラフィン系オイルは本発明で意図する効果を十分期待できる。
【0055】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項1記載の発明によれば、装置の圧縮機からオイルが吐出する量を極力抑制することができるので、オイルの日常管理が容易となり、オイルを追加充填することなく圧縮機の信頼性を長期間にわたって保証することができる。
【0056】
また、請求項2記載の発明によれば、圧縮機充填オイルとして非相溶系を使用することでオイルセパレータの分離効果も向上して、分離効率が格段に改善した。
【0057】
また、請求項3記載の発明によれば、圧縮機吐出後のオイルセパレータに加熱用ヒータを配設することによって高粘度のオイル、たとえば40℃における動粘度が200mm2/sに対してもオイル戻り性を格段に向上させることができ、長期間にわたってオイルを補充する必要のない冷媒回収装置とすることが可能であった。
【0058】
また、請求項4記載の発明によれば、CFC系、HCFC系、HFC系と言った冷媒に対してパラフィン系オイルを使用することで常温の相互溶解性を非常に小さくでき、圧縮機からのオイル吐出量を極力小さく抑制できた。
【0059】
また、請求項5記載の発明によれば、オイルの40℃における動粘度が100〜400mm2/sとすることで通常冷凍サイクルで使用するオイルよりも粘度グレードを上げたものを冷媒回収用途に使用することで、圧縮機からのオイル吐出量を極力小さく抑制できた。
【0060】
また、請求項6記載の発明は、冷媒とオイルとの相互溶解度を25℃、5wt%以下とすることで冷媒とオイルとの分離状態が向上して、圧縮機からのオイル吐出量を極力小さく抑制できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に示す室外ユニットから冷媒回収する冷媒回収装置の配管系統図
【図2】本発明の実施例6に示す室外ユニットから冷媒回収する冷媒回収装置の配管系統図
【図3】本発明の実施例11に示す室外ユニットから冷媒回収する冷媒回収装置の配管系統図
【図4】比較例3に示す室外ユニットから冷媒回収する冷媒回収装置の配管系統図
【符号の説明】
2 フィルター部
4 圧力計
5 ドライヤー
7 第1熱交換器
8 プロペラファン
10 冷媒オイル分離タンク
11 加熱用ヒータ
13 オイル貯留タンク
15 第1のオイルセパセータ
18 アキュームレータ
19 圧縮機
20 第2のオイルセパレータ
23 第2熱交換器
24 プロペラファン
30 冷媒回収用ボンベ
31 圧力計
34 加熱用ヒータ
35 第3のオイルセパレータ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a refrigerant recovery apparatus that is used during a refrigerant recovery operation performed before dismantling or crushing an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, industrial waste made of iron, aluminum, copper, plastics, and the like and composite materials thereof have been recycled by crushing them using a crusher, etc., and separating and sorting them.
[0003]
Also, since waste such as air conditioners contains refrigerant and oil inside, if it is put into the crusher as it is, refrigerant will blow out, oil will leak, and environmental damage and risk are high. Refrigerant recovery and product recycling are obligatory.
For refrigerant recovery from the air conditioner, first exhaust the refrigerant alone or with oil, evaporate it in the evaporation section, sufficiently separate it in the oil separator or refrigerant oil separation tank, and then repeat the suction and compression in the compressor again The liquid refrigerant is collected in the condensing part and collected in a pressure cylinder. As the compressor here, in consideration of durability and versatility, the compressor used in ordinary air conditioners is often diverted, so the mutual solubility with the refrigerant is good and during operation In this case, oil that is slightly filled is discharged from the compressor. Therefore, an oil separator is interposed between the compressor and the condensing part, and a liquid return circuit for the discharged oil is provided. However, since oil is gradually decreasing while many waste products are being processed, a method of disposing a plurality of oil separators is also proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-280835.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of simply arranging a plurality of oil separators is not sufficient, and if oil that is easy to dissolve in the refrigerant is used, the amount of oil discharged is reduced, and how well the discharged oil is separated and recompressed. Returning to the side was a major issue.
[0005]
The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and by compressing the oil discharge amount of a compressor used for performing refrigerant recovery work before disassembling from waste products, compression is performed as much as possible. An object of the present invention is to provide a refrigerant recovery device that facilitates daily management of oil inside the machine.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a refrigerant recovery apparatus that includes at least an evaporator, a compressor, and a condenser, and performs refrigerant recovery by sequentially passing the refrigerant through the evaporator, the compressor, and the condenser. The refrigerant recovery device is filled with oil that is incompatible with the refrigerant recovered as hydraulic fluid for the compressor.
[0007]
With the above configuration, the amount of oil discharged from the compressor of the device can be suppressed as much as possible, facilitating daily management of the oil and ensuring the reliability of the compressor for a long period without frequent additional oil filling. can do.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to
[0009]
The invention according to claim 2 is a refrigerant recovery apparatus in which an oil separator is disposed between the compressor and the condensing unit.
[0010]
A third aspect of the present invention is a refrigerant recovery apparatus in which a heater is disposed in the oil separator.
[0011]
A fourth aspect of the present invention is a refrigerant recovery apparatus for filling a paraffinic oil as the working oil with respect to the refrigerant containing a CFC, HCFC or HFC refrigerant alone or in a mixture.
[0012]
As for invention of
[0013]
The invention according to
[0014]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
(Example 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigerant recovery apparatus. A is a recovered material, that is, a waste product, in which R22 residual refrigerant is sealed, and corresponds to, for example, an outdoor unit of a separation type air conditioner.
[0016]
[0017]
A refrigerant
[0018]
A
[0019]
A
[0020]
A
[0021]
[0022]
[0023]
A
[0024]
In the refrigerant recovery apparatus configured as described above, when recovering the R22 refrigerant from the outdoor unit A, first, the
[0025]
At this time, it is confirmed by the
[0026]
The refrigerant that has flowed into the
[0027]
Using this refrigerant recovery apparatus, the refrigerant with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit was continuously recovered at a working speed of 90 seconds per 1000 units. As a result, the amount of oil reduction from the compressor was about 60 g.
[0028]
(Example 2)
Paraffin oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 100mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 2.4 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 38 g.
[0029]
(Example 3)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 200 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 1.7 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the amount of oil reduction from the compressor was about 29 g.
[0030]
(Example 4)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 300 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 1.2 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the amount of oil reduction from the compressor was about 24 g.
[0031]
(Example 5)
Paraffin oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 400 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 0.8 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 20 g.
[0032]
(Example 6)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 300 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 1.2 wt%. The configuration of the refrigerant recovery device is the same as that of the first embodiment, but the
[0033]
(Example 7)
Paraffin oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 400 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 0.8 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of Example 6. Using this refrigerant recovery apparatus, 1000 units with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit are continuously used at a working speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 8 g.
[0034]
(Example 8)
Paraffin oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 100mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 5.0 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 70 g.
[0035]
Example 9
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 200 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 4.0 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the amount of oil decrease from the compressor was about 53 g.
[0036]
(Example 10)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 300 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 3.3 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 45 g.
[0037]
(Example 11)
Paraffin oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 100mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 2.4 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but the oil separator between the compressor and the condensing unit is omitted in this embodiment. FIG. 3 shows a piping system diagram. Using this refrigerant recovery apparatus, the refrigerant with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit was continuously recovered at a working speed of 90 seconds per 1000 units. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 130 g.
[0038]
(Example 12)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 200 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 1.7 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but the oil separator between the compressor and the condensing unit is omitted in this embodiment. FIG. 2 shows a piping system diagram. Using this refrigerant recovery apparatus, the refrigerant with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit was continuously recovered at a working speed of 90 seconds per 1000 units. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 80 g.
[0039]
(Example 13)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 300 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 1.2 wt%. The configuration of the refrigerant recovery device is substantially the same as that of the first embodiment, but in this embodiment, the oil separator between the compressor and the condensing unit is omitted, and a piping system diagram is shown in FIG. Using this refrigerant recovery apparatus, the refrigerant with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit was continuously recovered at a working speed of 90 seconds per 1000 units. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 58 g.
[0040]
(Example 14)
Paraffin oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 400 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R22 refrigerant at 25 ° C. was about 0.8 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but the oil separator between the compressor and the condensing unit is omitted in this embodiment. Using this refrigerant recovery apparatus, the refrigerant with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit was continuously recovered at a working speed of 90 seconds per 1000 units. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 46 g.
[0041]
(Comparative Example 1)
The compressor oil is filled with naphthenic oil that does not separate into two layers of R22 refrigerant at 25 ° C. The kinematic viscosity at 40 ° C is 65mm. 2 / S. The configuration of the refrigerant recovery device is the same as that of Example 9. Using this refrigerant recovery device, 200 units with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit are continuously used at a working speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 120 g.
[0042]
(Comparative Example 2)
The compressor oil is filled with naphthenic oil that does not separate into two layers of R22 refrigerant at 25 ° C. The kinematic viscosity at 40 ° C is 65mm. 2 / S. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment. Using this refrigerant recovery apparatus, 300 units with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit are continuously connected at a working speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 130 g.
[0043]
(Comparative Example 3)
The compressor oil is filled with naphthenic oil that does not separate into two layers of R22 refrigerant at 25 ° C. The kinematic viscosity at 40 ° C is 65mm. 2 / S. The configuration of the refrigerant recovery device is almost the same as that of the first embodiment, but two oil separators are used continuously between the compressor and the condensing unit, a piping system diagram is shown in FIG. 4, and 35 is a third oil separator. It is. Using this refrigerant recovery apparatus, the refrigerant with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit was continuously recovered at a working speed of 90 seconds per 300 units. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 90 g.
[0044]
(Example 15)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 200 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R410A refrigerant at 25 ° C. was about 2.4 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the amount of oil reduction from the compressor was about 47 g.
[0045]
(Example 16)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 300 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R410A refrigerant at 25 ° C. was about 1.6 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the amount of oil reduction from the compressor was about 35 g.
[0046]
(Example 17)
Paraffin oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 400 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R410A refrigerant at 25 ° C. was about 1.2 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of the first embodiment, and using this refrigerant recovery apparatus, an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit is continuously 1000 units at a work speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the amount of oil reduction from the compressor was about 29 g.
[0047]
(Example 18)
Paraffinic oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 300 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R410A refrigerant at 25 ° C. was about 1.6 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of Example 6. Using this refrigerant recovery apparatus, 1000 units with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit are continuously used at a working speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 28 g.
[0048]
(Example 19)
Paraffin oil is used as the hydraulic fluid for the compressor, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 400 mm. 2 / S, and the mutual solubility with the R410A refrigerant at 25 ° C. was about 1.2 wt%. The configuration of the refrigerant recovery apparatus is the same as that of Example 6. Using this refrigerant recovery apparatus, 1000 units with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit are continuously used at a working speed of 90 seconds per unit. The refrigerant was recovered. As a result, the amount of oil reduction from the compressor was about 17 g.
[0049]
(Comparative Example 4)
The compressor oil is filled with ester oil that does not separate into R410A refrigerant and two layers at 25 ° C, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 65mm. 2 / S. The configuration of the refrigerant recovery device is almost the same as that of Example 1, but two oil separators were used continuously between the compressor and the condenser. Using this refrigerant recovery apparatus, the refrigerant with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit was continuously recovered at a working speed of 90 seconds per 300 units. As a result, the oil reduction amount from the compressor was about 110 g.
[0050]
(Comparative Example 5)
The compressor oil is filled with ether oil that does not separate into R410A refrigerant at 25 ° C at 25 ° C, and the kinematic viscosity at 40 ° C is 65mm. 2 / S. The configuration of the refrigerant recovery device is almost the same as that of Example 1, but two oil separators were used continuously between the compressor and the condenser. Using this refrigerant recovery apparatus, the refrigerant with an average of about 700 g of refrigerant remaining in the outdoor unit was continuously recovered at a working speed of 90 seconds per 300 units. As a result, the amount of oil decrease from the compressor was about 115 g.
[0051]
As is clear from Examples 1 to 14, the oil discharge amount from the compressor can be suppressed to a very small amount by using a paraffinic oil that is incompatible with R22, and even when the oil separator is omitted, it is conventional. Compared with the other compatible oil, the amount of oil decrease from the compressor could be reduced. By using immiscible oil, the amount of refrigerant passing through during suction compression is small, so the take-out from the compressor can be reduced. As the compressor, the high pressure type has a larger pressure difference between the high pressure side and the low pressure side than the sealed low pressure type, so the amount of oil taken out can be reduced. As a result, daily management of the compressor became easier and the number of operations for replenishing the oil could be reduced. For that purpose, it is desirable to use a paraffinic oil having a mutual solubility at 25 ° C. of 5 wt% or less, and the mutual solubility is too small to cause adverse effects. When the mutual solubility increases, it cannot be said that it is an incompatible oil as intended in the present invention, and the amount of oil discharged increases rapidly as the solubility increases. Moreover, even if the solubility characteristics are the same, the oil discharge amount from the compressor can be reduced by increasing the kinematic viscosity of the oil. As hydraulic fluid for a compressor, it is normally managed by a kinematic viscosity at 40 ° C., and a preferable kinematic viscosity range is 100 to 400 mm. 2 / S. 100mm 2 / S or less, the discharge amount increased rapidly due to the stirring effect of the compressor drive system, which was not preferable. 400mm 2 When the refrigerant recovery operation in winter is taken into consideration, the load on the drive system is large when the compressor is started, which is not preferable in terms of stably maintaining the lubricity of the mechanical sliding portion.
[0052]
Even when an oil separator is provided between the compressor and the condensing unit, the refrigerant and the non-phased refrigerant should be recovered rather than using oil having excellent mutual solubility that does not separate into two layers from the refrigerant as in the past. Using dissolved oil improved separation efficiency and improved oil return.
[0053]
Moreover, in Examples 11-14, although the oil separator between a compressor and a condensation part was abbreviate | omitted, since the incompatible high viscosity oil was used, the oil discharge amount did not increase so much.
[0054]
In the examples, R22 is shown as a representative of the HCFC refrigerant, but the paraffinic oil exhibits incompatible characteristics with other refrigerants, so that the effect intended by the present invention can be sufficiently expected. In addition, although R410A is shown as a representative HFC refrigerant, paraffinic oil exhibits incompatible characteristics with other refrigerants such as R407C and R134a, and thus the effect intended by the present invention can be sufficiently expected. Furthermore, since the paraffinic oil exhibits incompatible characteristics with R12 of the CFC refrigerant, the effect intended by the present invention can be sufficiently expected. Therefore, the paraffinic oil can sufficiently expect the effect intended by the present invention even for a refrigerant in which HFC, HCFC, and CFC are arbitrarily mixed.
[0055]
【The invention's effect】
As apparent from the above embodiment, according to the invention described in
[0056]
Further, according to the invention described in claim 2, by using an incompatible system as the compressor filling oil, the separation effect of the oil separator is also improved, and the separation efficiency is remarkably improved.
[0057]
Further, according to the invention described in
[0058]
Further, according to the invention described in claim 4, the mutual solubility at room temperature can be extremely reduced by using paraffinic oil for the refrigerants such as CFC, HCFC, and HFC, The oil discharge amount was reduced as much as possible.
[0059]
Moreover, according to invention of
[0060]
In the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a piping system diagram of a refrigerant recovery apparatus for recovering refrigerant from an outdoor unit according to
FIG. 2 is a piping system diagram of a refrigerant recovery apparatus for recovering refrigerant from an outdoor unit according to
FIG. 3 is a piping system diagram of a refrigerant recovery apparatus for recovering refrigerant from an outdoor unit according to Embodiment 11 of the present invention.
FIG. 4 is a piping diagram of a refrigerant recovery apparatus that recovers refrigerant from an outdoor unit shown in Comparative Example 3;
[Explanation of symbols]
2 Filter section
4 Pressure gauge
5 Hair dryer
7 First heat exchanger
8 Propeller fan
10 Refrigerant oil separation tank
11 Heating heater
13 Oil storage tank
15 First oil separator
18 Accumulator
19 Compressor
20 Second oil separator
23 Second heat exchanger
24 propeller fan
30 Refrigerant recovery cylinder
31 Pressure gauge
34 Heating heater
35 Third oil separator
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