KR100676919B1 - 복합식 환풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합식 환풍기에 관한 것으로서, 축 방향의 흡기량을 증대시키고 흡기가 원활히 이루어지도록 벨 마우스 형상을 하고 있는 유선형의 1차 가이드 베인이 형성되어 있는 전면커버, 환풍이 이루어지는 실내 쪽을 향하여 설치되고, 회전에 의하여 환풍이 이루어지는 실내의 공기가 흡입되도록 설치가 된 축류형 팬, 상기 축류형 팬에 바로 인접하고, 상기 축류형 팬의 회전에 의해 흡입된 공기를 환풍이 이루어지는 실내의 외부로 고속으로 토출하는 동시에 상기 축류형 팬이 환풍이 이루어지는 실내의 공기를 흡입하는 작용을 도와 전체적으로 흡입되는 공기의 양을 증가시키기 위해 상기 축류형 팬의 회전방향과 동일한 회전방향을 가지도록 설치된 원심형 팬, 상기 원심형 팬의 중앙으로부터 원주방향으로 공기의 흡입량과 원활한 토출을 위해 중앙판은 중앙이 높고 원주방향으로 갈수록 낮아지는 종 모양으로 형성되어 있는 2차 가이드 베인, 상기 축류형 팬과 원심형 팬을 구동하기 위해 결합된 전동기 및 상기 축류형 팬과 상기 원심형 팬의 외주면을 둘러싸고 토출되는 공기를 외부로 유동하기 위한 유동로 및 유동로를 통과한 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 밖으로 토출하기 위해 상기 유동로에 연결된 토출구와 이러한 구성을 둘러싸고 있는 하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

복합식, 환풍, 축류형, 원심형, 벨 마우스, 다익형, 유동로, 토출구, 가이드 베인

Description

복합식 환풍기{DUPLEX ELECTRIC FAN}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 주요부분의 구성을 도시한 도면

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 주요부분의 단면을 도시한 도면

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 구성부품이 결합될 때의 배치를 도시한 도면

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기에 의해 공기의 흐름 방향을 도시한 도면

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 토출구의 상대적인 방향을 도시한 도면

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 유동로의 기하학적 구조의 상태를 도시한 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 축류형 팬

20: 원심형 팬

22: 2차 가이드 베인

30: 전동기

40: 유동로

50: 하우징

51: 1차 가이드 베인

52: 전면커버

54: 후면커버

56: 토출구

본 발명은 복합식 환풍기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡기량을 많게 하고 고속으로 토출되도록 하기 위하여 축류형 팬과 원심형 팬을 결합하고, 유동로와 토출구를 기하학적으로 구성한 복합식 환풍기에 관한 것이다.

환풍기는 환풍이 이루어지는 실내 공간을 음압으로 유지하거나 공기를 순환할 목적으로 사용하는 것으로서, 축류형 환풍기나 원심형 환풍기가 필요에 따라 쓰인다.

이들 환풍기에 사용되는 축류형 팬과 원심형 팬은 각기 장단점이 있다. 즉, 축류형 팬은 다량의 흡기를 신속하게 하여 토출시키는 장점이 있으나 필요 이상의 소음이 발생하여 생활인에게 스트레스를 주는 문제가 있다. 반면에, 원심형 팬의 소음은 축류형 팬에 비해 상대적으로 작으나 토출되는 공기의 양이 적어 효율이 떨어지는 문제가 지적되어 왔으며, 고풍량의 환풍을 위해서는 대형으로 제작해야 할 필요성에 따라 소요되는 원가와 구동에 필요한 에너지가 높은 문제가 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 통하여 종래의 단일형 환풍기의 장점들을 융합하여 새로운 방식의 복합식 환풍기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 그렇게 함으로써 배출 풍량이 크고 배출시간이 신속한 환풍기의 구조를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 소음이 작고 내외부 차단이 우수한 환풍기를 제시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 삶의 질 향상에 따른 쾌적한 생활환경에 대한 요구 증대를 충족시키는 동시에 실내 공간의 오염으로 인한 새집 증후군 등 다양한 질병 유발의 원인을 제거하는 데 기여를 하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 축 방향의 흡기량을 증대시키고 흡기가 원활히 이루어지도록 벨 마우스 형상을 하고 있는 유선형의 1차 가이드 베인이 형성되어 있는 전면커버, 환풍이 이루어지는 실내 공간을 향하는 쪽을 향하여 설치되고, 회전에 의하여 환풍이 이루어지는 실내 공간의 공기가 흡입되도록 설치가 된 축류형 팬, 상기 축류형 팬에 바로 인접하고, 상기 축류형 팬의 회전에 의해 흡입된 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 외부로 고속으로 토출하는 동시에 상기 축류형 팬이 실내의 공기를 흡입하는 작용을 도와 전체적으로 흡입되는 공기의 양을 증가시키기 위해 상기 축류형 팬의 회전방향과 동일한 회전방향을 가지도록 설치된 원심형 팬, 상기 원심형 팬의 중앙으로부터 원주방향으로 공기의 흡입량과 원활한 토출을 위해 중앙판은 중앙이 높고 원주방향으로 갈수록 낮아지는 종 모양으로 형성되어 있는 2차 가이드 베인, 상기 축류형 팬과 원심형 팬을 구동하기 위해 결합된 전동기, 상기 축류형 팬과 상기 원심형 팬을 둘러싸고 토출되는 공기를 외부로 유동하기 위한 유동로 및 상기 유동로를 통과한 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 밖으로 토출하기 위해 상기 유동로에 연결된 토출구가 성형에 의해 일체로 형성되고, 이들의 외부를 둘러싼 하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합식 환풍기를 발명하기에 이른 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 축방향의 흡기량을 증대시키고 흡기가 원활히 이루어지도록 구성된다. 이러한 목적을 위하여 벨 마우스 형상을 하고 있는 유선형의 1차 가이드 베인이 형성되어 있는 전면커버 뒤에 환풍이 이루어지는 실내 공간을 향하는 쪽을 향하여 설치되고, 회전에 의하여 실내의 공기가 흡입되도록 축류형 팬이 설치된다.

이렇게 설치가 된 축류형 팬과 상기 축류형 팬에 바로 인접하고, 상기 축류형 팬의 회전에 의해 흡입된 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 외부로 고속으로 토출하는 작용을 하는 동시에, 상기 축류형 팬이 환풍이 이루어지는 실내 공간 내부의 공기를 흡입하는 작용을 돕고 전체적으로 흡입되는 공기의 양을 증가시키기 위해 상기 축류형 팬의 회전방향과 동일한 회전방향을 가지도록 설치된 원심형 팬을 포함한다.

상기 원심형 팬의 중앙으로부터 원주방향으로 공기의 흡입량과 원활한 토출을 위해 중앙판은 중앙이 높고 원주방향으로 갈수록 낮아지는 종 모양의 2차 가이드 베인이 형성되어 있다.

상기 축류형 팬과 원심형 팬을 구동하기 위해 결합된 전동기와 상기 축류형 팬과 상기 원심형 팬을 둘러싸고 토출되는 공기를 외부로 유동하기 위한 유동로 및 유동로를 통과한 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 밖으로 토출하기 위해 상기 유동로에 연결된 토출구가 성형에 의해 일체로 형성되고, 이들을 외부 하우징이 둘러싸고 있다.

이하 본 발명에 대한 상세한 설명은 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 구조에 대해 도시한 도면이다.

도 1을 참조하여 보면, 환풍이 이루어지는 실내 공간을 향하여 축류형 팬(10)이 설치되어 있고 이에 연이어 원심형 팬(20)이 설치되어 있다. 원심형 팬(20)은 달리 익형 또는 다익형 팬이라고도 불리고 있으며 또한, 시로코형 팬이라고도 불리고 있다.

상기 축류형 팬(10)과 원심형 팬(20)이 전동기의 동일축에 연이어서 구성되는 것이며 이는 축류형 팬(10)에 의해 축방향으로 공기를 대량으로 유입시키고 원심형 팬(20)으로는 이러한 축류형 팬(10)이 유입한 공기의 토출을 도와주기 위한 것이다.

이와 동시에 이 공기의 토출방향을 원주방향으로 유도하고 이 원심형 팬(20)의 주위로 설치되어 있는 나선형의 유동로(40)를 따라 흡입된 공기가 배출될 수 있도록 하는 역할을 한다.

원심형 팬(20)의 아래에 형성되는 중앙판은 중앙에서 바깥으로 갈수록 경사가 낮아지는 종 모양의 2차 가이드 베인(22)이 형성되어 있다.

이러한 2차 가이드 베인(22)이 형성되어 후면에서 바라보았을 때는 이 안으로 전동기(30)를 용이하게 인입시킬 수 있는 공간을 동시에 형성해주는 것이다.

이 2차 가이드 베인(22)은 공기가 축 방향으로 들어와서 원주방향으로 자연스럽고 신속하게 토출될 수 있도록 구성한 것이며 이를 통하여 배출되는 공기는 유동로(40)를 따라 토출구(56)를 향해서 빠져나가게 된다.

유동로(40)는 나선형으로 형성되어 있는데, 이는 공기의 배출 속도를 높이고 공기의 배출이 이루어지면서 필요 이상의 고압을 형성하거나 고온을 형성하는 일을 방지하기 위한 것이다.

이러한 유동로(40)가 나선형의 방향으로 한 바퀴 돌기 전에 유동방향을 전환시켜주기 위하여 토출구(56)의 방향이 최종적으로는 실외의 방향을 향하도록 형성할 수 있다. 이렇게 토출구(56)의 방향을 형성하는 이유는, 종래의 환풍구에서 행인을 향하여 토출되는 공기로 인하여 종래의 환풍기가 상대적으로 낮은 위치에 설치되었을 때는 행인에게 불쾌감을 초래하기도 하고, 이에 놀란 행인에게 작은 사고를 일으키는 요인이 되었던 것을 방지하기 위한 것이다.

도 1을 참조하여 보면, 최종 토출구(56)의 방향이 지면을 향하고 있는 것을 볼 수 있으며 이 방향은 좌우측 방향으로도 향할 수 있도록 구성하는 것도 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 주요구성의 단면도를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하여 보면, 축류형 팬(10)의 전방에 설치되어 있는 전면커버(52)의 입구에는 유입되는 풍량의 크기를 더욱더 크게 하고 원활하게 보조하기 위하여 1차 가이드 베인(51)이 형성되어 있다.

여기에 형성되어 있는 1차 가이드 베인(51)은 유체의 흐름을 원활하게 하기 위한 것으로서, 벨 마우스 형상을 한 유선형으로 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 원심형 팬(20)의 중앙판에는 2차 가이드 베인(22)이 설치되어 있는데, 축방향으로 유입된 공기를 원주방향으로 전향하여 흐르게 하도록 중앙이 높고 바깥으로 갈수록 매끄럽게 낮아지는 종 모양을 형성한 것이다.

이러한 원심형 팬(20)을 유동로(40)가 감싸고 있고 원심형 팬(20)을 지나는 공기가 유동하는 통로가 되는 것으로서,

도 2를 참조하여 보면, 도면의 상하부에서 살펴 볼 수 있는 바와 같이, 유동로(40)와 원심형 팬(20)의 중앙과의 거리는 가깝고 하부는 이보다 더 먼 것을 볼 수 있다.

이것은 유동로(40)의 형상이 나선형임을 보이기 위해 도시한 것으로서 공기가 돌아 나가면서 고압이 형성되거나 고온이 형성되는 현상을 방지할 목적으로 이러한 형상을 형성하는 것이다.

이 유동로(40)를 지나는 공기의 흐름을 실외 쪽 좌우 방향이나 지면 방향으로 향하게 하기 위해 유동로(40)의 끝 부분에서 휘어지도록 관을 구성하고 여기에 토출구(56)를 연결하며 이 토출구의 끝은 지면을 향하도록 한 것이다.

최종 토출구(56)의 방향은 지면이 아니라 필요에 따라서는 측면을 향하는 것도 바람직하다.

후면커버(54)는 곤충이나 다른 이물질의 유입을 방지하도록 밀폐된 형상의 하우징(50)이 둘러싸고 있는데 이러한 구성은 종래에 축류형 환풍기에서 곤충 등 이물질의 유입으로 인해 입었던 피해를 줄일 수 있는 것이며, 벽면에 붙박이로 설치할 때에도 이러한 구성은 토출구(56)가 후면을 향하도록 돌출되어 있기 때문에 붙박이 형식으로 본 발명을 벽에 설치하기에도 용이하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 주요구성품의 조립도를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하여 보면, 전면커버(52)에 유입구가 형성되어 있으며, 이 유입구는 환풍량을 크게 하고 원활하게 유도하기 위해 벨 마우스 형상을 하고 있는 유선형의 1차 가이드 베인(51)으로 형성해 놓는 것이 바람직하다.

상기 전면커버(52) 뒤에는 축류형 팬(10)이 배치되는 것이며, 그 뒤로는 원심형 팬(20)과 전동기(30)가 배치되고 상기 원심형 팬(20)의 주위에는 유동로(40)가 설치된다.

도 3을 참조하여 보면, 유동로(40)가 원심형 팬(20)의 외주면 주위를 둘러싸도록 구성한 다음 전체를 다시 외부 하우징(50)에 의해 둘러싸는 것도 바람직하다. 상기 유동로(40)는 유입되는 공기가 원활하고 신속하게 토출이 이루어지도록 유선형으로 형성하도록 구성하는 것이 바람직하며, 최초 유입구를 통하여 유입된 공기는 다른 요소에 의해 난류들을 회피할 수 있는 부드러운 곡선의 형상으로 설계하는 것이 바람직하다.

도 4에는 축류형 팬(10)과 원심형 팬(20)에 의해 최초로 유입되어 유동되고 종국에는 어떻게 배출이 되는지가 화살표의 방향에 의하여 도시되어 있다.

도 4를 참조하여 보면, 최초 축류형 팬(10)과 원심형 팬(20)에 의해 축 방향으로 유입이 이루어진다. 물론, 유입구 주위에서 원심형의 유입도 이루어지는 것이며, 이렇게 유입된 공기는 원심형 팬(20)에 형성되어 있는 2차 가이드 베인(22)에 의하여 원주방향으로 빠져나가게 되며, 화살표로 도시한 바와 같이 유동로(40)를 따라 토출구(56)를 향하여 토출이 이루어진다.

통상적으로 환풍기를 설치할 때는, 환풍이 이루어지는 실내 공간의 벽에 붙박이 형식으로 설치를 하게 되는데, 도 4를 참조하여 보면 토출되는 공기의 방향은 벽을 향하고 있음을 알 수 있다.

이와 같이, 토출되는 공기의 방향으로 인해 종래 원심형의 환풍기를 벽면에 설치하기는 어려운 문제점이 있었으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 유동로에 연결된 최종 토출구(56)의 방향이 실외방향을 향하도록 구성하였다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 복합식 환풍기의 외부 하우징(50)과 토출구의 방향을 보여주기 위해 도시한 도면이다.

도 5를 참조하여 보면, 토출구(56)의 방향은 벽을 향하고 있는 것이 아니라 실외를 향하고 있으며, 이렇게 구성함으로써 벽면에 붙박이 형식으로 설치하기가 용이하도록 하고, 또한 최종적으로 토출되는 공기의 방향도 좌우측으로 향하도록 구성하기 용이함은 물론이고, 이러한 방향을 조정할 수 있는 것이 더욱더 자유로워 진다.

이렇게 함으로써 종래의 환풍기에 의해 행인의 통행을 방해하거나 토출구를 통해 배출되는 공기에 의한 불쾌감을 줄일 수 있도록 구성하였다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유동로(40)의 기하학적 형상을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하여 보면, 유동로(40)의 전체적인 형상은 나선형으로서, 고온과 고압이 형성되는 현상을 저지하기 위하여 중심에서 멀어질 수로 내경이 확대되고 1회전이 이루어지기 직전에서 토출되는 공기가 실외방향으로 향할 수 있도록 토출구(56)가 일체로 연결되어 있다.

상기 토출구(56)에는 나사를 결합하는 봐와 같이 결합식 파이프의 구조를 형성해 놓을 수도 있는 것이며, 이렇게 연결된 토출구의 최종 단부는 필요에 따라 좌우측 또는 지면을 향하도록 선택하기가 자유로워진다.

이와 같은 구성에 따른 본 발명은, 축 방향의 흡기량을 증대시키고 흡기가 원활히 이루어지도록 벨 마우스 형상을 하고 있는 유선형의 1차 가이드 베인이 형성되어 있는 전면커버, 환풍이 이루어지는 실내 공간을 향하는 쪽을 향하여 설치되고, 회전에 의하여 환풍이 이루어지는 실내 공간의 공기가 흡입되도록 설치가 된 축류형 팬, 상기 축류형 팬에 바로 인접하고, 상기 축류형 팬의 회전에 의해 흡입된 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 외부로 고속으로 토출하는 동시에 상기 축류형 팬이 환풍이 이루어지는 실내 공간 내부의 공기를 흡입하는 작용을 도와 전체적으로 흡입되는 공기의 양을 증가시키기 위해 상기 축류형 팬의 회전방향과 동일한 회전방향을 가지도록 설치된 원심형 팬, 상기 원심형 팬의 중앙으로부터 원주방향으로 공기의 흡입량과 원활한 토출을 위해 중앙판은 중앙이 높고 원주방향으로 갈수록 낮아지는 종 모양으로 형성되어 있는 2차 가이드 베인, 상기 축류형 팬과 원심형 팬을 구동하기 위해 결합된 전동기, 상기 축류형 팬과 상기 원심형 팬을 둘러싸고 토출되는 공기를 외부로 유동하기 위한 유동로 및 유동로를 통과한 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 밖으로 토출하기 위해 상기 유동로에 일체로 연결된 토출구가 형성되어 있고, 이들을 둘러싸는 하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른다면 환풍량을 대량으로 하여 신속하게 토출 시킬 수 있는 환풍 시설을 구성할 수 있을 것이며, 이러한 환풍 시설은 유해가스를 신속히 배출해 내어야 하거나 신속한 환풍이 필요한 산업현장의 실내 환경을 비롯하여 메탄가스 등의 발생이 많은 축사 등 여러 산업현장의 환경을 개선하는 데 크게 이바지 할 것이다.

또한, 토출구가 후면을 향하도록 하여 벽면에 붙박이 형식으로 환풍기를 설치하기에도 용이하도록 하고 최종적으로 토출되는 공기의 방향을 지면을 향하도록 구성하기가 용이해지며, 이러한 구조는 환풍기로부터 직접 토출되는 일을 방지하여 그로 인한 불쾌감을 방지하고 직접 배출되는 공기에 의해 놀라거나 그로 인한 사고를 방지할 수 있을 것이다.

또한, 실내 오염도가 심하거나 배출이 요구되는 공기 등의 환기 또는 환풍시설에 적용하면 환풍이 이루어지는 실내 공간의 공기를 신속하고 다량으로 환풍기 및 환풍 배관을 통해 배출하도록 하여 그렇게 유해한 요소가 있는 공기들이 실외의 부적절한 곳으로 새어나가지 않도록 할 수 있을 것이며, 이로 인해서 실외로 유해가스나 악취 등이 새어나가는 것을 방지하여 실외의 생활환경에 끼치는 악영향을 최소화할 수 있을 것이며, 이는 실내외 생활인의 작업 효율 또는 생산성으로 직접 연결될 수 있을 것이다.

또한, 삶의 질 향상에 따른 쾌적한 생활환경에 대한 요구 증대를 충족시키는 동시에 실내 공간의 오염으로 인한 새집 증후군 등 다양한 질병 유발의 원인을 제거하는 데 기여를 할 수 있을 것이다.

이와 같은 예들은, 본 발명의 일실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 얼마든지 변경실시가 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 축 방향의 흡기량을 증대시키고 흡기가 원활히 이루어지도록 벨 마우스 형상을 하고 있는 유선형의 1차 가이드 베인이 형성되어 있는 전면커버;

   환풍이 이루어지는 실내 공간을 향하는 쪽을 향하여 설치되고, 회전에 의하여 환풍이 이루어지는 실내 공간의 공기가 흡입되도록 설치가 된 축류형 팬;

   상기 축류형 팬에 바로 인접하고, 상기 축류형 팬의 회전에 의해 흡입된 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 외부로 고속으로 토출하는 동시에 상기 축류형 팬이 환풍이 이루어지는 실내 공간 내부의 공기를 흡입하는 작용을 도와 전체적으로 흡입되는 공기의 양을 증가시키기 위해 상기 축류형 팬의 회전방향과 동일한 회전방향을 가지도록 설치된 원심형 팬;

   상기 원심형 팬의 중앙으로부터 원주방향으로 공기의 흡입량과 원활한 토출을 위해 중앙판은 중앙이 높고 원주방향으로 갈수록 낮아지는 종 모양으로 형성되어 있는 2차 가이드 베인;

   상기 축류형 팬과 원심형 팬을 구동하기 위해 이들 팬에 결합된 전동기;

   상기 축류형 팬과 상기 원심형 팬을 둘러싸고 토출되는 공기를 외부로 유동하기 위한 유동로; 및

   상기 유동로를 통과한 공기를 환풍이 이루어지는 실내 공간 밖으로 토출하기 위해 상기 유동로에 연결된 토출구;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합식 환풍기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유동로는 원심형 팬의 외주면을 둘러싸고 있으면서 토출되는 공기가 기압에 의한 저항을 형성하지 않으면서 고속으로 토출되도록 내경이 점점 확대되는 나선형으로 형성되어 있고, 상기 유동로에 연결되고 상기의 환풍이 이루어지는 실내 공간 외로 흡입된 공기를 토출하기 위한 토출구는 공기가 원활하게 배출될 수 있도록 상기 유동로에 일체형의 곡선을 이루는 관으로 성형되어 있고, 상기 유동로를 둘러싸고 있는 하우징의 후면커버는 곤충 등의 진입이 차단될 수 있도록 막혀 있는 것을 특징으로 하는 복합식 환풍기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 복합식 환풍기는 실내 공간의 벽면에 복합식 환풍기의 하우징을 붙박이 형식으로 용이하게 설치할 수 있도록 토출구가 실외를 향하도록 하되, 상기 토출구의 설치 방향은 복합식 환풍기를 가동할 때 발생되는 토출공기로 인하여 행인들이 불쾌감을 갖지 않도록 지면을 향하도록 한 것을 특징으로 하는 복합식 환풍기.

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