JPH0797908A - ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ - Google Patents
ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタInfo
- Publication number
- JPH0797908A JPH0797908A JP6201338A JP20133894A JPH0797908A JP H0797908 A JPH0797908 A JP H0797908A JP 6201338 A JP6201338 A JP 6201338A JP 20133894 A JP20133894 A JP 20133894A JP H0797908 A JPH0797908 A JP H0797908A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- diesel particulate
- particulate filter
- exhaust gas
- filter element
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】パティキュレ−トを捕集する通孔を粗目にして
次の空間に通過した小粒子を集合させて次段のフィルタ
にて捕集させ、またニッケルを主成分とするフィルタ材
を用い、その抵抗値に応じて通電を制御する。 【構成】粗目の通孔を有するA〜Dフィルタ21〜24
をそれぞれ空間31〜33を隔てて同心状に配置してフ
ィルタと空間とを互いに組合せ、入口流路11から排気
ガスを流入させる。各フィルタにて捕集した堆積物の焼
却時にはフィルタ抵抗値を一辺としたブリッジ回路の比
較回路43により、抵抗温度係数の大きいフィルタ抵抗
値を検出してリレ−スイッチ42を制御する。なお、上
記フィルタ間の空間にセラミックからなる織布或いは不
織布からなるフィルタを介在させても良い。
次の空間に通過した小粒子を集合させて次段のフィルタ
にて捕集させ、またニッケルを主成分とするフィルタ材
を用い、その抵抗値に応じて通電を制御する。 【構成】粗目の通孔を有するA〜Dフィルタ21〜24
をそれぞれ空間31〜33を隔てて同心状に配置してフ
ィルタと空間とを互いに組合せ、入口流路11から排気
ガスを流入させる。各フィルタにて捕集した堆積物の焼
却時にはフィルタ抵抗値を一辺としたブリッジ回路の比
較回路43により、抵抗温度係数の大きいフィルタ抵抗
値を検出してリレ−スイッチ42を制御する。なお、上
記フィルタ間の空間にセラミックからなる織布或いは不
織布からなるフィルタを介在させても良い。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディ−ゼルエンジンの排
気ガス中のパティキュレ−トを捕集するディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタに関する。
気ガス中のパティキュレ−トを捕集するディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】ディ−ゼルエンジンは断熱圧縮による高
温度の空気中に燃料が噴射され、その燃焼が行われるヘ
トロジニアス燃焼のため、排気ガス中に一酸化炭素や炭
化水素の排出が少ないが、窒素酸化物とパティキュレ−
トの排出量が多いという問題がある。
温度の空気中に燃料が噴射され、その燃焼が行われるヘ
トロジニアス燃焼のため、排気ガス中に一酸化炭素や炭
化水素の排出が少ないが、窒素酸化物とパティキュレ−
トの排出量が多いという問題がある。
【0003】そして、このようなパティキュレ−トの大
気への放出を防ぐため、排気流路にフィルタを取付けて
排気ガスを濾過し、その清浄化を図るパティキュレ−ト
フィルタが開発されている。
気への放出を防ぐため、排気流路にフィルタを取付けて
排気ガスを濾過し、その清浄化を図るパティキュレ−ト
フィルタが開発されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この種のパティキュレ
−トフィルタは通常、多数の微細な通孔を有する多孔質
のフィルタ素材を用い、排気流を該フィルタの通孔に導
いてパティキュレ−トを捕集し、捕集した堆積物を電熱
により焼却することが行われている。
−トフィルタは通常、多数の微細な通孔を有する多孔質
のフィルタ素材を用い、排気流を該フィルタの通孔に導
いてパティキュレ−トを捕集し、捕集した堆積物を電熱
により焼却することが行われている。
【0005】このような場合、細かいパティキュレ−ト
まで捕集するには細かい通孔を用いればよいが、通孔が
細かいと排気抵抗が大になるという問題がある。
まで捕集するには細かい通孔を用いればよいが、通孔が
細かいと排気抵抗が大になるという問題がある。
【0006】また、通電により堆積物を焼却すればフィ
ルタの再生が行えるが、焼却が不十分の場合は通電を繰
返す必要があり、通電時間が長いとフィルタ素子が過熱
され、短寿命となる欠点がある。
ルタの再生が行えるが、焼却が不十分の場合は通電を繰
返す必要があり、通電時間が長いとフィルタ素子が過熱
され、短寿命となる欠点がある。
【0007】本発明はこのような従来の欠点を改善しよ
うとするもので、その目的は粗目の通孔のフィルタを用
いても微細な粒子まで捕集できるようにするとともに、
堆積物の焼却処理時には通電が自動的に制御できるよう
なディ−ゼルパティキュレ−トフィルタを提供すること
にある。
うとするもので、その目的は粗目の通孔のフィルタを用
いても微細な粒子まで捕集できるようにするとともに、
堆積物の焼却処理時には通電が自動的に制御できるよう
なディ−ゼルパティキュレ−トフィルタを提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、ディ−ゼルエンジンの排気ガス中
のパティキュレ−トを捕集し電熱により焼却するディ−
ゼルパティキュレ−トフイルタにおいて、多数の通孔を
有する板状材からなる異径の複数円筒をそれぞれ空間を
隔てて同心上に配置してフィルタ素子を形成せしめ、前
記フィルタ素子の外周部より排気ガスを導入し、中心部
から排気ガスを排出せしめることを特徴とするディ−ゼ
ルパティキュレ−トフィルタが提供され、特にフィルタ
素子とフィルタ素子との間にもセラミック繊維などの不
織布或いは織布からなるフィルタを介在させたものであ
る。
めに本発明によれば、ディ−ゼルエンジンの排気ガス中
のパティキュレ−トを捕集し電熱により焼却するディ−
ゼルパティキュレ−トフイルタにおいて、多数の通孔を
有する板状材からなる異径の複数円筒をそれぞれ空間を
隔てて同心上に配置してフィルタ素子を形成せしめ、前
記フィルタ素子の外周部より排気ガスを導入し、中心部
から排気ガスを排出せしめることを特徴とするディ−ゼ
ルパティキュレ−トフィルタが提供され、特にフィルタ
素子とフィルタ素子との間にもセラミック繊維などの不
織布或いは織布からなるフィルタを介在させたものであ
る。
【0009】
【作用】フィルタ板の通孔を粗目に形成し、これを通過
した微粒子は次の空間にて集合する性質があるため、次
段のフィルタ板にて捕集できるとともに流路抵抗は大に
ならず、またフィルタ板の温度上昇に基づく抵抗値に基
づいて通電を断にするためフィルタ板の過熱が防止でき
る。
した微粒子は次の空間にて集合する性質があるため、次
段のフィルタ板にて捕集できるとともに流路抵抗は大に
ならず、またフィルタ板の温度上昇に基づく抵抗値に基
づいて通電を断にするためフィルタ板の過熱が防止でき
る。
【0010】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図1は本発明にかかるディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタの一実施例の構成ブロック図であ
り、図2は図1のフィルタの縦断面図である。
詳細に説明する。図1は本発明にかかるディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタの一実施例の構成ブロック図であ
り、図2は図1のフィルタの縦断面図である。
【0011】これらの図面において、1は外形が円柱状
のフィルタケ−スで、その外壁端の上方には排気ガスが
流入される入口流路11が、円柱の端面の一方の中央部
分からは浄化された排ガスの出口となる出口流路12が
それぞれ設けられている。
のフィルタケ−スで、その外壁端の上方には排気ガスが
流入される入口流路11が、円柱の端面の一方の中央部
分からは浄化された排ガスの出口となる出口流路12が
それぞれ設けられている。
【0012】図示の21はそれぞれフィルタ素子となる
Aフィルタ、22はBフィルタで、空間31を挟んだ同
心円の円筒状に形成され、ニッケルを主成分とした薄板
の全面には150〜300μmの***がパティキュレ−
ト用のフィルタとして多数穿孔されており、その外面に
は、例えばアルミニウムを被覆してその面を酸化処理し
てAl2 O3 の皮膜を被着させるか、または炭化タング
ステンほ皮膜が覆っている。
Aフィルタ、22はBフィルタで、空間31を挟んだ同
心円の円筒状に形成され、ニッケルを主成分とした薄板
の全面には150〜300μmの***がパティキュレ−
ト用のフィルタとして多数穿孔されており、その外面に
は、例えばアルミニウムを被覆してその面を酸化処理し
てAl2 O3 の皮膜を被着させるか、または炭化タング
ステンほ皮膜が覆っている。
【0013】また、23はCフィルタ、24はDフィル
タであり、それぞれ櫛歯状の凹凸を有する波状板が空間
33を挟んで図示のように同心の円筒状に形成されたも
ので、その素材は前述のAフィルタ21やBフィルタ2
2と同種で、通孔として100〜200μmの通孔のも
のが使われており、Cフィルタ23とBフィルタ22と
の間は空間32により隔てられている。
タであり、それぞれ櫛歯状の凹凸を有する波状板が空間
33を挟んで図示のように同心の円筒状に形成されたも
ので、その素材は前述のAフィルタ21やBフィルタ2
2と同種で、通孔として100〜200μmの通孔のも
のが使われており、Cフィルタ23とBフィルタ22と
の間は空間32により隔てられている。
【0014】13は遮熱材で、耐熱性で電気の絶縁性の
ある断熱材により構成され、A〜Dフィルタ21〜24
の両端部をそれぞれ覆ってフィルタケ−ス1の内部に収
納するもので、収納されるA〜Dフィルタ21〜24の
所定の端部には接続用のリ−ドが溶接され、例えば図示
のように4種のフィルタ素子が直列接続されて、その両
端には端子41、41が凸設されている。
ある断熱材により構成され、A〜Dフィルタ21〜24
の両端部をそれぞれ覆ってフィルタケ−ス1の内部に収
納するもので、収納されるA〜Dフィルタ21〜24の
所定の端部には接続用のリ−ドが溶接され、例えば図示
のように4種のフィルタ素子が直列接続されて、その両
端には端子41、41が凸設されている。
【0015】4は電力を供給する制御装置で、直列接続
された4種のフィルタ素子への通電回路には小抵抗r1
とリレ−スイッチ42が配線されており、該小抵抗r1
と両端子41と41間のフィルタの抵抗値、および抵抗
r2とr3との4種の抵抗値によってブリッジ回路が構
成され、このバランスを検出する比較回路43により所
定の抵抗値対比の場合は指令回路44からの指令によ
り、リレ−スイッチ42がオフとなるように構成されて
いる。
された4種のフィルタ素子への通電回路には小抵抗r1
とリレ−スイッチ42が配線されており、該小抵抗r1
と両端子41と41間のフィルタの抵抗値、および抵抗
r2とr3との4種の抵抗値によってブリッジ回路が構
成され、このバランスを検出する比較回路43により所
定の抵抗値対比の場合は指令回路44からの指令によ
り、リレ−スイッチ42がオフとなるように構成されて
いる。
【0016】つぎに、このように構成された本実施例の
作動を説明する。入口流路11から流入される排気ガス
はまずAフィルタ21の外周に至り、大粒子のパティキ
ュレ−トは通孔を通過できずに捕集され、微細な粒子や
気体成分は通孔を介して空間31に解放される。
作動を説明する。入口流路11から流入される排気ガス
はまずAフィルタ21の外周に至り、大粒子のパティキ
ュレ−トは通孔を通過できずに捕集され、微細な粒子や
気体成分は通孔を介して空間31に解放される。
【0017】この場合、微細な粒子はAフィルタ21を
通過の際や空間31にて他の粒子などと触れ合って静電
気を帯び、この帯電の吸引力によって互いに集合して空
間31では大粒子に成長する。
通過の際や空間31にて他の粒子などと触れ合って静電
気を帯び、この帯電の吸引力によって互いに集合して空
間31では大粒子に成長する。
【0018】ついで、Bフィルタ22では大きく集合し
た粒子は捕集されて他の微細なものは通過するが、次の
空間32では前記と同様に帯電したものは大粒子に成長
する。
た粒子は捕集されて他の微細なものは通過するが、次の
空間32では前記と同様に帯電したものは大粒子に成長
する。
【0019】したがって、このような繰返しにより排気
中のパティキュレ−トは効率よく捕集されることにな
り、それぞれのフィルタ素子に堆積する。
中のパティキュレ−トは効率よく捕集されることにな
り、それぞれのフィルタ素子に堆積する。
【0020】ついで、時間の経過により各フィルタ素子
が目詰りすると、制御回路4はリレ−スイッチ42を閉
じる事により、小抵抗r1を介して直列接続のフィルタ
素子に通電が行われる。
が目詰りすると、制御回路4はリレ−スイッチ42を閉
じる事により、小抵抗r1を介して直列接続のフィルタ
素子に通電が行われる。
【0021】このためニッケルを主成分とするフィルタ
素子の発熱により堆積物が加熱され、温度上昇によって
その焼却が開始される。そして堆積物の焼却熱によりフ
ィルタ素子の温度が上昇するとともに、ニッケル成分の
多いフィルタ素子の電気抵抗値が増大して所定の抵抗値
に到達する。
素子の発熱により堆積物が加熱され、温度上昇によって
その焼却が開始される。そして堆積物の焼却熱によりフ
ィルタ素子の温度が上昇するとともに、ニッケル成分の
多いフィルタ素子の電気抵抗値が増大して所定の抵抗値
に到達する。
【0022】一方、比較回路42に入力されるブリッジ
回路は,r2およびr3との対比と、フィルタ抵抗値お
よびr1との対比でバランスが得られていた状態が、フ
ィルタ抵抗値の増大でバランスが崩れ、これを検知した
比較回路43からの信号により、指令回路44はリレ−
スイッチ42に断信号を送ってフィルタ素子への通電を
断にするため、フィルタ素子の過熱が防止されることに
なる。
回路は,r2およびr3との対比と、フィルタ抵抗値お
よびr1との対比でバランスが得られていた状態が、フ
ィルタ抵抗値の増大でバランスが崩れ、これを検知した
比較回路43からの信号により、指令回路44はリレ−
スイッチ42に断信号を送ってフィルタ素子への通電を
断にするため、フィルタ素子の過熱が防止されることに
なる。
【0023】図3は本発明の第2の実施例を示す構成ブ
ロック図であり、図4は図3のフィルタの縦断面図であ
る。この実施例においては、例えばCフィルタ23とD
フィルタ24との間の空間にセラミックウイスカ等によ
り構成された織布或いは不織布からなる絶縁性のフィル
タAFを介在せしめてある。なお、図3及び図4におい
て、第1の実施例と同じ部分には同じ符号を付し、その
説明は省略する。このように構成することによって、パ
ティキュレ−トの捕捉率が上昇してフィルタ効率が良く
なる。このフィルタAFはCフィルタ23とDフィルタ
24との間の空間に限ることなく、Aフィルタ21とB
フィルタ22間、或いはBフィルタ22とCフィルタ2
3との間の何れかの空間、或いはこれら空間の内選択さ
れた複数の空間に設けることもできる。なお、この実施
例において、フィルタAFに堆積したパティキュレ−ト
は、Aフィルタ21〜Dフィルタ24に堆積したパティ
キュレ−トを焼却する際、類焼により同時に焼却され
る。
ロック図であり、図4は図3のフィルタの縦断面図であ
る。この実施例においては、例えばCフィルタ23とD
フィルタ24との間の空間にセラミックウイスカ等によ
り構成された織布或いは不織布からなる絶縁性のフィル
タAFを介在せしめてある。なお、図3及び図4におい
て、第1の実施例と同じ部分には同じ符号を付し、その
説明は省略する。このように構成することによって、パ
ティキュレ−トの捕捉率が上昇してフィルタ効率が良く
なる。このフィルタAFはCフィルタ23とDフィルタ
24との間の空間に限ることなく、Aフィルタ21とB
フィルタ22間、或いはBフィルタ22とCフィルタ2
3との間の何れかの空間、或いはこれら空間の内選択さ
れた複数の空間に設けることもできる。なお、この実施
例において、フィルタAFに堆積したパティキュレ−ト
は、Aフィルタ21〜Dフィルタ24に堆積したパティ
キュレ−トを焼却する際、類焼により同時に焼却され
る。
【0024】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【0025】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
フィルタ素子のパティキュレ−トの捕集用の通孔を粗目
にし、通過した微粒子が次の空間にて帯電による集合に
より大粒子に成長し、次段の通孔にて捕集されるように
して、細目の通孔を避けたので排気抵抗の小さいフィル
タシステムが得られ、また、フィルタ素子の表面を酸化
アルミニウム或いは炭化タングステンで覆っているの
で、長寿命である。さらにフィルタ素材に抵抗温度係数
の大きいニッケルを主成分とし、その抵抗値に基づき通
電を制御するので、フィルタ素子の過熱以前に通電を断
つことができ、その損粍が防止できるという効果が得ら
れる。さらに、これらフィルタ素子の間に織布或いは不
織布のフィルタを満たしているので、さらにフィルタの
効率が上昇する。
フィルタ素子のパティキュレ−トの捕集用の通孔を粗目
にし、通過した微粒子が次の空間にて帯電による集合に
より大粒子に成長し、次段の通孔にて捕集されるように
して、細目の通孔を避けたので排気抵抗の小さいフィル
タシステムが得られ、また、フィルタ素子の表面を酸化
アルミニウム或いは炭化タングステンで覆っているの
で、長寿命である。さらにフィルタ素材に抵抗温度係数
の大きいニッケルを主成分とし、その抵抗値に基づき通
電を制御するので、フィルタ素子の過熱以前に通電を断
つことができ、その損粍が防止できるという効果が得ら
れる。さらに、これらフィルタ素子の間に織布或いは不
織布のフィルタを満たしているので、さらにフィルタの
効率が上昇する。
【図1】本発明にかかるディ−ゼルパティキュレ−トフ
ィルタの一実施例の構成を示す縦断面図である。
ィルタの一実施例の構成を示す縦断面図である。
【図2】図1に示すフィルタの断面図である。
【図3】本発明にかかるディ−ゼルパティキュレ−トフ
ィルタの第2の実施例の構成を示す縦断面図である。
ィルタの第2の実施例の構成を示す縦断面図である。
【図4】図3に示すフィルタの断面図である。
1…フィルタケ−ス 4…制御装置 11…入口流路 21…Aフィルタ 22…Bフィルタ 23…Cフィルタ 24…Dフィルタ 31、32、33…空間 41…端子 42…リレ−スイッチ 43…比較回路 AF…フィルタ
Claims (9)
- 【請求項1】ディ−ゼルエンジンの排気ガス中のパティ
キュレ−トを捕集し電熱により焼却するディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフイルタにおいて、多数の通孔を有する板
状材からなる異径の複数円筒をそれぞれ空間を隔てて同
心上に配置してフィルタ素子を形成せしめ、前記フィル
タ素子の外周部より排気ガスを導入し、中心部から排気
ガスを排出せしめることを特徴とするディ−ゼルパティ
キュレ−トフィルタ。 - 【請求項2】前記フィルタ素子は耐熱金属板とその外面
にセラミックスを被覆又は積層してなることを特徴とす
る請求項1に記載のディ−ゼルパティキュレ−トフィル
タ。 - 【請求項3】前記金属板の外面にアルミニウムを被覆し
さらにその外表面を酸化処理によるアルミナ層を形成さ
せたことを特徴とする請求項2に記載のディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタ。 - 【請求項4】前記金属板の外面に炭化タングステンを被
覆したことを特徴とする請求項2に記載のディ−ゼルパ
ティキュレ−トフィルタ。 - 【請求項5】前記フィルタ素子を形成する複数の円筒状
フィルタは外側の円筒には粗目の通孔を、内側の円筒に
は細めの通孔を設けたことを特徴とする請求項1又は請
求項2又は請求項3又は請求項4に記載のディ−ゼルパ
ティキュレ−トフィルタ。 - 【請求項6】前記フィルタ素子は多孔質金属材とセラミ
ックス長繊維を積層した織布又は不織布に積層したこと
を特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3又は請
求項4に記載のディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ。 - 【請求項7】前記複数の円筒は排気ガスの流れに対し直
列接続すると共に、その導電性材の端部には通電用のリ
−ド線が溶接されていることを特徴とする請求項1又は
請求項2又は請求項3又は請求項4又は請求項5に記載
のディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ。 - 【請求項8】前記複数の円筒に通電時各円筒の温度上昇
による前記複数の円筒を構成する前記金属板の抵抗値が
所定値に到達時に通電を断制御する制御手段を備えたこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3又は
請求項4又は請求項5又は請求項6に記載のディ−ゼル
パティキュレ−トフィルタ。 - 【請求項9】上記フィルタ素子間にセラミックスの織布
又は不織布からなるフィルタを介在せしめたことを特徴
とする請求項1に記載のディ−ゼルパティキュレ−トフ
ィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6201338A JPH0797908A (ja) | 1993-08-03 | 1994-08-03 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-210977 | 1993-07-23 | ||
JP21097793 | 1993-08-03 | ||
JP6201338A JPH0797908A (ja) | 1993-08-03 | 1994-08-03 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0797908A true JPH0797908A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=26512733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6201338A Pending JPH0797908A (ja) | 1993-08-03 | 1994-08-03 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0797908A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000046492A1 (fr) * | 1999-02-02 | 2000-08-10 | Fumiya Takeuchi | Dispositif reduisant les fumees noires et les particules destine aux moteurs diesel et dispositif auxiliaire servant a reduire les gaz d'echappement |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP6201338A patent/JPH0797908A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000046492A1 (fr) * | 1999-02-02 | 2000-08-10 | Fumiya Takeuchi | Dispositif reduisant les fumees noires et les particules destine aux moteurs diesel et dispositif auxiliaire servant a reduire les gaz d'echappement |
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