R22制冷剂回收装置及其方法

专利名称：R22制冷剂回收装置及其方法
技术领域：
本发明涉及在将供住宅或大楼使用而设置的空调机废弃时所进行的R22(CHCIF2)制冷剂回收的装置及其方法。
背景技术：
以往，由铁、铝、铜、塑料等及其复合材料所构成的工业废弃物是在采用粉碎机等进行粉碎之后通过分离和选别进行再利用。
又，空调机等的废弃物因内部封入有制冷剂和油，故在现场先使泵停止作业，将冷冻循环系统内的制冷剂临时回收至室外机本体内，然后搬送至设备完整的工厂等进行解体。此时，若将其原封不动地投入粉碎机内，则会使制冷剂喷出，油泄漏，破坏环境，危险性大，为此，有义务将制冷剂和油的回收分离进行。为此目的，作为制冷剂回收的动力通常是采用压缩机，并采用强制性吸引的回收机器。
然而，市场上存在着各式各样的空调机，有时会出现已设置的空调机的压缩机故障而不能运转、或者供给电源已经停止的情况。在这种场合下，要求在不使用电源的情况下也能进行制冷剂的充分回收。
本发明鉴于以往技术中存在的问题，其目的在于提供一种即使在现场无电源等设备的情况下也能从废弃处理的空调机中快速地进行制冷剂回收的R22制冷剂回收装置及其方法。
本

发明内容
为解决上述课题，本发明的R22制冷剂回收装置，具有在耐压容器内充填有酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂、在所述耐压容器内部将R22制冷剂导入所述有机溶剂液中的导入部；以及对所述有机溶剂与R22制冷剂的反应热进行冷却用的冷却机构部。
采用上述结构，由于R22制冷剂被酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂充分溶解吸收，此时发生的反应热由冷却机构部充分冷却，因此，耐压容器内压不至于那么高，可获得高回收率。
为解决上述课题的本发明技术方案1所述的R22制冷剂回收装置，具有在耐压容器内充填有酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂、在所述耐压容器内部将R22制冷剂导入所述有机溶剂液中的导入部；以及对所述有机溶剂与制冷剂的反应热进行冷却用的冷却机构部。
本发明技术方案2所述的R22制冷剂回收装置，具有将所述R22制冷剂从所述导入部混合扩散至所述有机溶剂液中的扩散机构部，所述扩散机构部由具有多个连通孔的陶瓷、金属、树脂的成形体或树脂的管状物构成。
本发明技术方案3所述的R22制冷剂回收装置，所述冷却机构部是将冷却水通过内部的管子或管子与散热用的散热片的组合件用铜或铝单独或复合化而构成。
本发明技术方案4所述的R22制冷剂回收方法，通过将R22制冷剂放出到酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂的液相中，在所述有机溶剂中一边使R22制冷剂溶解吸收，一边进行制冷剂回收。
本发明技术方案5所述的R22制冷剂回收方法，通过将连接室外机与连接配管的阀关闭，然后将残留在室内机内部和连接配管内部中的R22制冷剂放出到酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂的液相中，在所述有机溶剂中一边使R22制冷剂溶解吸收，一边进行制冷剂回收。
本发明技术方案6所述的R22制冷剂回收方法，在使R22制冷剂向充填有水的耐压容器内放出之后进行制冷剂回收，本发明技术方案7所述的R22制冷剂回收方法，所述R22制冷剂以1～5L/min的速度向所述酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂的液相中放出。
本发明技术方案8所述的R22制冷剂回收装置，所述酰胺系有机溶剂由N·N二甲基甲酰胺、N·N二甲基乙酰胺、N·N二甲基丙酰胺、N·N二乙基甲酰胺的至少1种或这些材料的混合物组成。
本发明技术方案9所述的R22制冷剂回收装置，所述乙二醇醚系有机溶剂由乙二醇二丁醚、二甘醇甲基醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚的至少1种或这些材料的混合物组成。
本发明技术方案10所述的R22制冷剂回收装置，在将R1、R2、R3分别独立地表示氢基、烃基、苯基时，在有机溶剂液中添加有磷化物化合物(R1O)(R2O)(R3O)P、磷酸盐化合物(R1O)(R2O)(R3O)P(O)或膦酸脂化合物(R1O)(R2O)R3O(O)。
本发明技术方案11所述的R22制冷剂回收装置，磷化物化合物、磷酸盐化合物或膦酸脂化合物相对于有机溶剂的添加量为磷浓度的0.05～0.5重量％。
采用技术方案1所述的发明，R22制冷剂被充分溶解吸收在酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂中，此时发生的反应热在冷却机构部充分地冷却，故耐压容器内压也不会那么高。
又，采用技术方案2所述的发明，由于采用在扩散机构部上具有多个连通孔的金属、陶瓷、树脂的成形体或者树脂的管状物，可使制冷剂作为小的气体粒子充分地与有机溶剂进行混合扩散反应，因此，可提高溶解吸收的速度。
又，采用技术方案3所述的发明，由于在冷却机构部中具有冷却水通过内部的管子或管子与散热用的散热片组合的构件，该构件采用由铜或铝单独或者复合化的结构，因此，制冷剂的反应热可充分地散热，可抑止回收容器的温度上升。
又，采用技术方案4所述的发明，可提供即使在无电源等设备的场合也能在该现场从空调机中快速回收制冷剂的简易方法。
又，采用技术方案5所述的发明，可提供对从废弃处理的空调机中需要回收的制冷剂量进行限定、并在该现场可靠地从空调机中快速回收制冷剂的简易方法。
又，采用技术方案6所述的发明，由于先通过水中起泡将存在于残留部的冷冻机油在与水分离的同时，仅残留在容器内的这些制冷剂再在有机溶剂中起泡而被溶解吸收，可防止因有机溶剂的冷冻机油引起的污染，因此，可抑止因冷冻机油造成的溶解吸收性能的降低。
又，采用技术方案7所述的发明，通过以适当的速度来控制制冷剂与有机溶剂的混合反应，可平稳地进行制冷剂回收的作业。
又，采用技术方案8所述的发明，通过选择合适的材料来作为溶解吸收的酰胺系有机溶剂，可用少量的有机溶剂进行更多的制冷剂回收。
又，采用技术方案9所述的发明，通过选择合适的材料来作为溶解吸收的乙二醇醚系有机溶剂，可用少量的有机溶剂进行更多的制冷剂回收。
又，采用技术方案10所述的发明，通过在有机溶剂中添加磷化物化合物、磷酸盐化合物或膦酸脂化合物，虽然在回收的有机溶剂与R22制冷剂分离时进行加热处理，但可抑止此时因有机溶剂的分解而生成杂物，故可多次精炼再利用。
又，采用技术方案11所述的发明，由于添加在有机溶剂中的磷化物化合物、磷酸盐化合物或膦酸脂化合物的量通过磷浓度最佳化，因此，可有效地发挥添加剂的效果。
附图简单说明

图1为本发明一实施例中表示的已成为废弃品的空调机的主要结构图。
图2为本发明实施例1中使用的制冷剂回收用的耐压容器的剖视图。
图3为表示本发明实施例1中从废弃品中回收制冷剂的制冷剂回收装置的配管系统图。
图4为本发明实施例3中使用的制冷剂回收用的耐压容器的剖视图。
图5为表示本发明实施例5中从废弃品中回收制冷剂的制冷剂回收装置的配管系统图。
具体实施例方式
实施例下面，参照附图具体说明本发明的一实施例。
实施例1图1为空调机的主要结构图。本实施例是设想以1台室外机中采用1台室内机的R22的空调机在压缩机出现故障而不能动作时的场合进行说明。空调机的主要部分由室内机1、连接配管2、3和室外机4构成，连接配管2、3由R22配管盖子5盖住。具体地说是采用了将从室内机引出的辅助配管(未图示)与连接配管2、3喇叭式连接的结构，但这与本发明的目的和效果无特别的关系。在此场合，首先，通过六角板手的转动将位于室外机4本体侧面的二通阀6、三通阀7的阀关闭，可将其固定成即使从室外机本体上卸下连接配管2、3也不会向大气放出室外机本体内部的R22制冷剂的状态。由此，在将二通阀6、三通阀7的阀关闭时，其后需要回收制冷剂的部分就是残留在连接配管2、3内部和室内机1内部的R22制冷剂。本制冷剂回收装置适用于残留在该部分的R22制冷剂。制冷剂回收的作业操作采用通过三通阀7的检修口部分与制冷剂残留部连结来实施。
图2表示R22制冷剂回收装置。在大致圆筒形的约2升的耐压容器8内部充填有1升二甘醇甲基醚(以下称为DEGDME)9。在DEGDME中以磷浓度0.3重量％添加有二甲基磷化物。耐压容器的下部作为制冷剂气体的扩散机构部10，在φ6mm铜管上沿圆周状配设有多个φ1mm孔，从耐压容器外部导入的制冷剂气体从设在铜管上的多个孔中放出。又，作为冷却机构部11在中央部配设有将铜管卷绕为螺旋状的热交换器部，从耐压容器外部导入的冷却水经由螺旋状的铜管向外部排出。图3表示与制冷剂回收装置的室外机的关系的配管系统图。耐压容器8内部的扩散机构部10通过铜配管12与外部连结，再通过铜配管13与室外机的三通阀检修口部分连结。在该路径上配设有阀14。冷却机构部11的铜管的一方通过橡胶软管15与自来水道口16连接，而另一方与橡胶软管17连结并引向排水口18。
下面简单说明R22制冷剂回收的作业操作。先在阀14关闭的状态下与室外机的三通阀检修口部分连结，将自来水道口16打开。然后慢慢地将阀14打开，将R22制冷剂引向扩散机构部10。此时，将R22制冷剂气体和供给量调节为约3L/min。于是，通过R22制冷剂气体在DEGDME的液相中起泡进行混合反应而被溶解吸收。此时产生的热通过将自来水导入冷却机构部11而得到充分冷却。溶解吸收的混合反应在耐压容器内部与残留部例如室内机本体内部的压力差消失时因达到平衡而停止，因此，耐压容器的充分冷却和残留部的加热是提高制冷剂回收率的一项重要因素。空调机的废弃虽然是全年进行的，但回收作业的高峰期是夏季。即使夏季自来水也不会超过20℃，室内机及其连接配管因在30℃左右，故冷却回收率可在90％以上。
R22制冷剂回收后的DEGDME的混合溶液被送到再利用工厂或所定处理工厂，通过加热处理只有制冷剂能从有机溶剂中分离。在本实施例中，通过在约130℃中加热处理而使制冷剂分离，成为重新精炼的DEGDME溶剂，可多次重复使用。此时，若不添加二甲基磷化物，结果是由加热精炼作业而将DEGDME分解，随着精炼次数的增加而使制冷剂吸收能力慢慢降低。
在本实施例中，本发明可使用DEGDME的有机溶剂不局限于此，也可单独或混合使用其它乙二醇二丁醚(EGDBE)、三甘醇二甲醚(T3EGDME)以及四甘醇二甲醚(TEGDME)乙二醇醚。一般认为，这些有机溶剂容易与R22制冷剂形成氢结合，有助于提高制冷剂的溶解力。
实施例2在本实施例中，将N·N二甲基甲酰胺(DMF、二乙基磷化物添加0.2重量％)充填在耐压容器内，通过与实施例1同样的作业操作实施制冷剂回收。在此场合，制冷剂回收率也可在90％以上。
在本实施例中，本发明可使用DMF的有机溶剂不局限于此，也可单独可混合使用其它N·N二甲基乙酰胺(DMA)、N·N二甲基丙酰胺(DMP)N·N二乙基甲酰胺(DEF)。一般认为，这些有机溶剂容易与R22制冷剂形成氢结合，有助于提高制冷剂的溶解力。
实施例3本实施例是一种如图4所示的耐压容器19内的冷却机构部的结构。相对于处于纵向平行关系位置上的扩散机构部20、21，沿横向配设有多个铜管22，以将其连结，在所述铜管22之间配设有散热用的铜散热片23。在本实施例中，由于是将与通常汽车的散热器相关的热交换器部结构用作冷却机构部结构，可积极地促进冷却，因此，将R22制冷剂的供给量调节为约5L/min。冷却能力比实施例1中使用的螺旋状的冷却机构部优良，即使更多的制冷剂流速量，也能溶解吸收。
实施例4在本实施例中，对在制冷剂回收用的耐压容器溶解吸收之前进行的冷冻机油分馏的场合进行说明。图5为表示此时的制冷剂回收装置与室外机关系的配管系统图。制冷剂回收用的耐压容器的结构与实施例1中使用的结构相同，在实施构成方面，省略了重复部分的说明。将所定量的水25充填在耐压容器24内，经由铜配管13导入的R22制冷剂气体及其冷冻机油经过供给口管26后，在水中起泡。此时的冷冻机油与水形成混浊状态，但若静置片刻后即可分离而处于水的上层。又，制冷剂气体在水中起泡后再经过排出口管27排出，通过铜配管28被导入充填有有机溶剂的R22制冷剂回收用的耐压容器。制冷剂气体在那里一边与有机溶剂EGDBE混合反应，一边溶解吸收。与静置后变成清洁的水分离的冷冻机油只对上层的冷冻机油进行分馏，也可容易地对冷冻机油进行再利用处理。
在实施例1-4中，本发明可使用二甲基磷化物和二乙基磷化物的添加剂，但并不局限于此，也可使用其它三甲基磷化物、三乙基磷化物、二异丙基磷化物等。并且，磷化物化物采用化学式(R1O)(R2O)(R3O)P表示，磷酸盐化合物采用化学式(R1O)(R2O)(R3O)P(O)表示，膦酸脂化合物采用化学式(R1O)(R2O)R3O(O)表示，式中的R1、R2、R3可各自独立地表示氢基、烃基、苯基来使用。这些添加剂在超过磷浓度1重量％时开始产生不良影响，不能期望获得与添加量相符的效果。又，磷浓度为0.5～1重量％时，因不同添加物的分子量及其构造会出现相当大的差异，甚至会产生不良效果。因此，以0.05～0.5重量％的磷浓度范围为宜，可望获得充分的稳定效果。特别是在0.05～02重量％时显示出明显的效果。
在这些实施例中，作为制冷剂气体的扩散机构部是采用在铜管上配设有多个孔的结构，也可采用在其它陶瓷、树脂、金属粒子的成形体上具有多个连通孔的结构，也可使用在陶瓷、树脂的管子上配设有多个孔的结构。如何使制冷剂气体在有机溶剂中作为微小的气体粒子而起泡具有重要的作用。
在这些实施例中表示的是铜管卷绕成螺旋状的场合以及由铜管和铜散热片形成了通常称为散热器结构形状的场合，但若采用热传导性优良的材料，则不局限于此，也可单独采用铝、或者使用铝与铜的复合化的材料。
在这些实施例中，制冷剂气体流量为3～5L/min，但本发明可适用的制冷剂气体流量在1～5L/min范围。1L/min以下时，太费作业时间，制冷剂回收的作业效率不高，而在5L/min以上时，则会加大反应热，难以适应冷却的要求以及也不能适应溶解反应速度，容易引起耐压容器内部的压力上升，故并不适当。
权利要求
1.一种R22制冷剂回收装置，其特征在于，具有在耐压容器(8)内充填有酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂、在所述耐压容器(8)内部将R22制冷剂导入所述有机溶剂液中的导入部(12)；以及对所述有机溶剂与R22制冷剂的反应热进行冷却用的冷却机构部(11)。
2.如权利要求1所述的R22制冷剂回收装置，其特征在于，还具有将所述R22制冷剂从所述导入部(12)混合扩散至所述有机溶剂液中的扩散机构部(10)，所述扩散机构部(10)由具有多个连通孔的陶瓷、金属、树脂的成形体或树脂的管状物构成。
3.如权利要求1或2所述的R22制冷剂回收装置，其特征在于，所述冷却机构部(11)是将冷却水通过内部的管子(22)或管子(22)与散热用的散热片(23)的组合件用铜或铝单独或复合化而构成。
4.一种R22制冷剂回收方法，其特征在于，通过将R22制冷剂放出到酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂的液相中，在所述有机溶剂中一边使R22制冷剂溶解吸收，一边进行制冷剂回收。
5.如权利要求4所述的R22制冷剂回收方法，其特征在于，将连接室外机(4)与连接配管(2、3)的阀(6、7)关闭，然后对残留在室内机(1)内部和连接配管(2、3)内部中的R22制冷剂进行回收。
6.如权利要求4所述的R22制冷剂回收方法，其特征在于，在使R22制冷剂向充填有水的耐压容器(24)内放出之后进行制冷剂回收，
7.如权利要求4所述的R22制冷剂回收方法，其特征在于，使所述制冷剂以1～5L/min的速度向所述酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂的液相中放出。
8.如权利要求1所述的R22制冷剂回收装置，其特征在于，所述酰胺系有机溶剂由N·N二甲基甲酰胺、N·N二甲基乙酰胺、N·N二甲基丙酰胺、N·N二乙基甲酰胺的至少1种或这些材料的混合物组成。
9.如权利要求1所述的R22制冷剂回收装置，其特征在于，所述乙二醇醚系有机溶剂由乙二醇二丁醚、二甘醇甲基醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚的至少1种或这些材料的混合物组成。
10.如权利要求1所述的R22制冷剂回收装置，其特征在于，在将R1、R2、R3分别独立地表示氢基、烃基、苯基时，在有机溶剂液中添加有磷化物化合物(R1O)(R2O)(R3O)P、磷酸盐化合物(R1O)(R2O)(R3O)P(O)或膦酸脂化合物(R1O)(R2O)R3O(O)。
11.如权利要求10所述的R22制冷剂回收装置，其特征在于，所述磷化物化合物、磷酸盐化合物或膦酸脂化合物相对于有机溶剂的添加量为磷浓度的0.05～0.5重量％。
全文摘要
提供一种在废弃产品时高效地从废弃品中回收制冷剂的制冷剂回收装置及其方法，该R22制冷剂回收装置构成为配设有在耐压容器(8)内充填酰胺系或乙二醇醚系有机溶剂、在内部将R22制冷剂导入所述有机溶剂液中的导入部(12)；以及对所述有机溶剂与R22制冷剂的反应热进行冷却用的冷却机构部(11)。
文档编号B01D17/00GK1395076SQ0214125
公开日2003年2月5日 申请日期2002年6月26日 优先权日2001年6月27日
发明者沼本浩直, 佐藤成广, 泽井清 申请人:松下电器产业株式会社