KR102500288B1 - 유체이송관 연결장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체이송관 연결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동으로 인한 너트 풀림 현상을 억제하여 이송대상유체의 누출 및 누수를 방지할 수 있는 유체이송관 연결장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유체이송관 연결장치는 커넥터 본체와 유니온 너트부를 나사 결합시킬 때, 상호간 초기 체결 여부를 작업자의 손 감각이나 소리로 쉽게 인지할 수 있고, 톱니형 결합구조를 가져 타이트하게 체결된 상태에서는 외부 진동이 가해지더라도 유니온 너트부의 풀림 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 장점이 있다.

Description

유체이송관 연결장치{Pipe joint drvice}
본 발명은 유체이송관 연결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동으로 인한 너트 풀림 현상을 억제하여 이송대상유체의 누출 및 누수를 방지할 수 있는 유체이송관 연결장치에 관한 것이다.
반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 적게 차지하는 평판 디스플레이 장치의 사용이 급격히 증대되고 있다. 평판 디스플레이로는 다양한 종류가 있으며, 이들 중 전력 소모와 부피가 작으며 저전압 구동형인 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)가 널리 사용되고 있다.
이러한 액정 디스플레이를 제조하기 위해 증착, 식각, 세정 등의 다양한 기판처리 공정들이 수행되며, 이러한 공정들 중에는 약액이 사용되는 공정이 포함된다. 약액이 사용되는 공정 장치에 약액을 공급하는 구조는 약액이 흐르는 배관과 배관을 연결하는 구조인 피팅기구(fitting device)를 포함하여 구성된다. 피팅기구는 내열성, 고순수성이 뛰어나며 초순수와 고순도 약액을 사용하는 반도체 및 첨단기술 산업분야에 기계조립 용도로 사용된다.
피팅기구는 메일 커넥터와 너트를 포함하여 구성된다. 메일 커넥터는 약액이 흐르는 배관을 삽입하기 위한 중공을 갖고 외주면에 나사부가 형성된 것이다. 메일 커넥터의 중공에 삽입된 배관은 너트와 메일 커넥터의 나사결합을 통해 고정된다.
고정된 배관을 통해 공급되는 약액은 메일 커넥터의 타측 개구를 통해 다른 배관 등에 연결된다. 그러나, 종래의 피팅기구에 있어서는 메일 커넥터와 너트가 별도의 잠금장치 없이 수나사와 암나사로만 결합된다.
따라서, 반도체 장비에 사용시 약액 공급 모터의 진동 등에 의해 너트 풀림 현상이 발생할 수 있으며, 너트가 풀리면 커넥터와 너트 사이의 틈새로 약액이 누출될 수 있기 때문에 종래의 피팅기구를 사용하는 경우에는 너트 풀림 여부를 수시로 점검하여 너트를 조여줘야 하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 10-2015-0019500 대한민국 등록특허 10-1644596 대한민국 등록특허 10-1887676
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 진동으로 인한 너트 풀림 현상을 억제하여 이송대상유체의 누출 및 누수를 방지할 수 있는 유체이송관 연결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치는 내부에 유체가 흐를 수 있도록 메인유로가 마련된 몸체와, 상기 몸체에 적어도 둘 이상 구비되고 유체이송관의 단부에 마련된 플랜지부가 밀착 및 접속되며 내부에 상기 메인유로와 연통되는 접속유로가 각각 마련된 접속부를 포함하는 커넥터 본체와; 상기 커넥터 본체의 접속부에 나사 결합되면서 상기 유체이송관의 플랜지부를 상기 접속부의 단부에 밀착되도록 가압하여 결합시키는 유니온 너트부;를 구비하는 유체이송관 연결장치에 있어서, 상기 접속부는 상기 몸체로부터 연장되고 상기 유니온 너트부와 나사 결합될 수 있도록 원주면에 제1나사결합부가 형성된 분기결합관과, 상기 분기결합관보다 확장된 외경을 가지도록 상기 분기결합관의 일 측으로부터 연장되는 확장관을 포함하고, 상기 유니온 너트부는 상기 분기결합관의 제1나사결합부에 나사 결합될 수 있도록 내주면에 제2나사결합부가 형성된 나사체결관부과, 상기 나사체결관부의 일 측 단부로부터 상기 나사체결관부의 중심을 향해 연장되고 내부에 상기 유체이송관이 통과할 수 있게 삽입구멍이 형성되며 상기 유체이송관의 플랜지부를 상기 접속부에 밀착되게 가압하는 가압부를 포함하고, 상기 커넥터 본체와 상기 유니온 너트부에는 진동에 의해 상기 유니온 너트부가 상기 커넥터 본체에서 풀리는 것을 방지하는 록킹부;가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 록킹부는 상기 나사체결관부를 상기 분기결합관에 나사 체결시 상기 확장관 외측에 위치하도록 상기 분기결합관을 향하는 상기 나사체결관부의 타 측 단부로부터 일정 길이 연장되고, 상기 나사체결관부의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되며, 외력에 의해 상기 나사체결관부의 외측 방향으로 휘어질 수 있도록 플렉시블한 소재로 형성되는 복수의 록킹날개와, 상기 나사체결관부를 상기 분기결합관에 나사 체결시 상기 록킹날개들에 간섭될 수 있도록 상기 확장관의 외주면으로부터 상기 확장관의 외측 반경 방향으로 일정 두께를 가지도록 돌출되고 상기 록킹날개들 사이의 간격에 대응되는 좌우 폭을 가지도록 연장되는 록킹돌기를 포함하고, 상기 록킹돌기의 두께방향 상면에는 상기 록킹돌기의 폭 방향 중앙을 따라 하방으로 일정 깊이 인입된 걸림홈이 형성되고, 상기 록킹날개의 내주면에는 상기 걸림홈으로 진입되어 상기 걸림홈에 걸릴 수 있도록 상기 록킹날개의 폭 방향 중앙을 따라 일정 두께로 돌출된 걸림돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 걸림홈은 일정 간격 서로 이격되고 서로 대향되는 방향으로 경사지게 형성되며 상기 록킹돌기의 상면에 대해 45° 각도로 기울어지게 형성되는 좌측경사면 및 우측경사면과, 상기 좌측경사면과 상기 우측경사면 사이에 연장되는 바닥면에 의해 형성되며, 상기 걸림홈은 상기 록킹돌기의 내부로 인입될수록 좁아지게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 록킹날개는 상기 나사체결관부의 원주방향을 따라 일정 폭으로 연장되고 상기 록킹날개의 종단 측에 형성되는 종단면과, 상기 종단면의 폭 방향 양측 단부로부터 상기 나사체결관부의 단부를 향해 경사지게 연장된 제1사면 및 제2사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유체이송관 연결장치는 커넥터 본체와 유니온 너트부 사이에 진동으로 인한 유니온 너트의 풀림 현상을 억제 및 방지할 수 있는 톱니형 결합구조의 록킹부를 구비하여 진동으로 인한 이송대상유체의 누출 및 누수를 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 유체이송관 연결장치는 커넥터 본체와 유니온 너트부를 나사 결합시킬 때, 상호간 초기 체결 여부를 작업자의 손 감각이나 소리로 쉽게 인지할 수 있고, 톱니형 결합구조를 가져 타이트하게 체결된 상태에서는 외부 진동이 가해지더라도 유니온 너트부의 풀림 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치를 나타낸 분리사시도.
도 3은 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치의 록킹돌기를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치의 록킹날개를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치의 록킹날개가 록킹돌기에 결합된 상태를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유체이송관 연결장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치(1)는 커넥터 본체(10)와, 유니온 너트부(20) 및 록킹부를 포함하여 구성된다.
커넥터 본체(10)는 일 측에 결합되는 유체이송관(5)에서 공급되는 유체를 타 측에 결합되는 유체이송관(5)으로 전달하거나, 여러 유체이송관(5)에서 공급되는 유체를 하나의 유체이송관(5)으로 전달하거나, 하나의 유체이송관(5)에서 공급되는 유체를 여러 유체이송관(5)으로 분기시키는 부분으로 몸체(110)와, 복수의 접속부(120)를 포함하여 구성된다.
몸체(110)는 내부에 유체가 흐를 수 있도록 메인유로가 마련된다. 본 실시 예에서 몸체(110)는 'T'자 형으로 형성된 구조를 적용하였으나, 이와 다르게 '一'자 형이나 '十'자 형으로 형성된 것을 적용할 수도 있다. 몸체(110)의 형상에 따라 메인유로의 형상 또한 이와 대응되는 구조로 연장된다.
접속부(120)는 몸체(110)에 적어도 둘 이상 구비되고, 유체이송관(5)의 단부에 마련된 플랜지부(5b)가 밀착 및 접속되며, 내부에 메인유로와 연통되는 접속유로(123)가 각각 마련된다. 본 실시 예에서는 몸체(110)를 'T'자 형으로 형성한 것을 적용하였으므로, 접속부(120)는 3개가 구비된다.
여기서, 유체이송관(5)은 내부에 유로가 마련된 관체(5a)와, 관체(5a)의 단부로부터 방사상으로 확장되어 관체(5a)보다 확장된 외경을 갖는 플랜지부(5b)로 구성된 것을 적용하였다.
접속부(120)는 각각 분기결합관(121)과, 확장관(125)을 포함하여 구성된다.
분기결합관(121)은 몸체(110)의 각 단부로부터 몸체(110)보다 직경이 확장되게 연장되고 후술하는 유니온 너트부(20)와 나사 결합될 수 있도록 원주면에 제1나사결합부(122)가 형성된다. 또한, 분기결합관(121) 내부에는 접속유로(123)가 각각 구비되며, 복수의 접속유로(123)는 메인유로와 각각 연통된다.
확장관(125)은 분기결합관(121)보다 확장된 외경을 가지도록 분기결합관(121)으로부터 각각 연장된다. 확장관(125)은 2개의 부분으로 구성된다.
확장관(125)은 후술하는 유니온 너트부(20)가 접속부(120)에 체결될 시, 유니온 너트부(20)에 구비된 록킹날개(320)가 위치되는 제1확장부(126)와, 제1확장부(126)의 단부로부터 외경이 확장되게 연장된 제2확장부(127)를 포함하여 구성된다.
유니온 너트부(20)는 커넥터 본체(10)의 접속부(120)에 결합되어 유체이송관(5)의 플랜지부(5b)를 접속부(120)의 단부에 밀착되게 가압하여 결합시키는 것으로서, 나사체결관부(210)와, 가압부(220)를 포함하여 구성된다.
나사체결관부(210)는 분기결합관(121)에 나사 결합될 수 있도록 내주면에 제2나사결합부(212)가 형성된다.
가압부(220)는 나사체결관부(210)의 일 측 단부로부터 나사체결관부(210)의 중심을 향해 연장되고, 내부에 유체이송관(5)이 통과할 수 있게 삽입구멍(211)이 형성되며, 나사체결관부(210)를 접속부(120)에 나사 체결시 유체이송관(5)의 플랜지부(5b)를 접속부(120)에 밀착되게 가압한다.
록킹부는 커넥터 본체(10)와 유니온 너트부(20)에는 진동에 의해 유니온 너트부(20)가 커넥터 본체(10)에서 풀리는 것을 방지하는 것으로서 록킹돌기(310)와, 록킹날개(320)를 포함하여 구성된다.
록킹날개(320)는 나사체결관부(210)를 분기결합관(121)에 나사 체결시 확장관 외측에 위치할 수 있게 분기결합관(121)을 향하는 나사체결관부(210)의 타 측 단부로부터 일정 길이 연장되고, 나사체결관부(210)의 원주 방향을 따라 복수가 일정 간격 이격되게 형성된다. 록킹날개(320)는 록킹돌기(310)와 선택적으로 체결된다.
록킹날개(320)는 외력, 더욱 상세하게는 후술하는 록킹돌기(310)에 접촉 및 간섭시 나사체결관부(210)의 외측 방향으로 휘어질 수 있도록 플렉시블한 소재로 형성된다.
록킹돌기(310)는 나사체결관부(210)를 분기결합관(121)에 나사 체결시 록킹날개(320)들에 접촉 및 간섭될 수 있도록 확장관(125), 더욱 상세하게는 제1확장부(126)와 제2확장부(127) 사이 경계 부근의 제1확장부(126) 외주면으로부터 제1확장부(126)의 외측 반경 방향으로 일정 두께를 가지도록 돌출되고, 록킹날개(320)들 사이의 간격에 대응되는 좌우 폭을 가지도록 연장된다.
록킹돌기(310)는 제1확장부(126)의 원주면에 제1확장부(126)의 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1확장부(126)의 원주 방향을 따라 서로 동일한 간격으로 이격되게 배치되는 것이 바람직하다
그리고, 록킹돌기(310)는 그 두께방향 상면에 록킹돌기(310)의 폭 방향 중앙을 따라 하방으로 일정 깊이 인입된 걸림홈(315)이 형성된다.
그리고, 록킹날개(320)의 내주면에는 걸림홈(315)으로 진입되어 걸림홈(315)에 걸릴 수 있도록 록킹날개(320)의 폭 방향 중앙을 따라 일정 두께로 돌출된 걸림돌기(325)가 형성된다.
즉, 나사체결관부(210)를 분기결합관(121)에 나사 체결되게 회전시키면 록킹날개(320)가 록킹돌기(310) 측으로 점점 접근하게 되고, 록킹날개(320)가 록킹돌기(310)에 접촉 및 간섭되면 록킹날개(320)가 외측으로 벌어지게 된다. 그리고, 록킹날개(320)가 벌어진 상태에서 나사체결관부(210)가 더 회전되면 록킹날개(320)의 걸림돌기(325)가 록킹돌기(310)의 걸림홈(315) 측으로 진입된다.
걸림홈(315)은 걸림홈(315)은 록킹돌기(310)의 내부로 인입될수록 좁아지게 형성되며 좌측경사면(312), 우측 경사면, 바닥면(311)에 의해 형성된다.
좌측경사면(312)과 우측경사면(313)은 록킹돌기(310)의 상면 일정 간격 서로 이격되는 지점에서 각각 록킹돌기(310) 내측을 향해 서로 대향되는 방향으로 경사지게 형성되며, 록킹돌기(310)의 상면에 대해 45° 각도로 기울어지게 형성되는다. 좌측경사면(312)과 우측경사면(313)은 서로 90°로 벌어진 구조를 가진다.
바닥면(311)은 좌측경사면(312)과 우측경사면(313) 사이에 연장되며, 제1확장부의 원주면과 나란하고, 록킹날개(320)의 단부측에 형성된 종단면(321)과 나란한 방향으로 형성된다.
록킹돌기(310)에 형성된 걸림홈(315)은 바닥면(311)이 좌측경사면(312)의 상단과 우측경사면(313)의 상단 사이의 거리보다 짧은 사다리꼴 구조를 가지며, 걸림홈(315)으로 진입되는 록킹날개(320)의 걸림돌기(325) 또한 이와 대응되는 구조를 가진다. 일 예로, 걸림돌기(325)와 걸림홈(315)은 톱니 결합 구조를 가진다.
한편, 록킹날개(320)는 종단면(321)과 제1사면(322) 및 제2사면(323)을 구비한다.
종단면(321)은 록킹날개(320)의 종단 측을 이루는 부분으로서, 나사체결관부(210)의 원주방향을 따라 일정 폭으로 연장된다. 그리고, 제1사면(322)과 제2사면(323)은 각각 종단면(321)의 폭 방향 양측 단부로부터 나사체결관부(210)의 단부를 향해 경사지게 연장된다.
록킹날개(320)는 나사체결관부(210)를 분기결합관(121)에 나사 체결하여 돌릴 때 외측으로 휘어져 록킹돌기(310)를 타고 넘어가야 하는 구조이므로 제1사면(322)과 제2사면(323)은 록킹날개(320)가 외측으로 쉽게 휘어질 수 있도록 한다.
제1사면(322)과 제2사면(323)은 나사체결관부(210)의 단부와 일정 경사도를 가지며, 나사체결관부(210)의 단부에 대해 제1사면(322)과 제2사면(323)의 경사도를 크게 할수록 록킹날개(320)의 제1사면(322)이나 제2사면(323)이 록킹돌기(310)에 접촉 및 간섭될 때 록킹날개(320)를 더 큰 힘으로도 돌려야 하고, 나사체결관부(210)의 단부에 대해 제1사면(322)과 제2사면(323)의 경사도를 작게 할수록 록킹날개(320)의 제1사면(322)이나 제2사면(323)이 록킹돌기(310)에 접촉 및 간섭될 때 록킹날개(320)를 더 적은 힘으로도 돌릴 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치는 커넥터 본체와 유니온 너트부를 나사 결합시킬 때, 록킹날개(320)가 록킹돌기(310)를 지나 넘어가는 구조를 가지므로 상호간 초기 체결 여부를 작업자의 손 감각이나 소리로 쉽게 인지할 수 있고, 타이트하게 체결된 상태에서는 외부 진동이 가해지더라도 록킹날개(320)의 걸림돌기(325)가 톱니형 결합구조를 가져 록킹돌기(310)의 걸림홈(315)에 진입 및 구속된 상태를 유지하므로 유니온 너트부의 풀림 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 유체이송관 연결장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1 : 연결장치
10 : 커넥터 본체
110 : 몸체 120 : 접속부
121 : 분기결합관 125 : 확장관
126 : 제1확장부 127 : 제2확장부
20 : 유니온 너트부
210 : 나사체결관부 220 : 가압부
310 : 록킹돌기
315 : 걸림홈 311 : 바닥면
312 : 좌측경사면 313 : 우측경사면
320 : 록킹날개 325 : 걸림돌기

Claims (4)

  1. 내부에 유체가 흐를 수 있도록 메인유로가 마련된 몸체와, 상기 몸체에 적어도 둘 이상 구비되고 유체이송관의 단부에 마련된 플랜지부가 밀착 및 접속되며 내부에 상기 메인유로와 연통되는 접속유로가 각각 마련된 접속부를 포함하는 커넥터 본체와; 상기 커넥터 본체의 접속부에 나사 결합되면서 상기 유체이송관의 플랜지부를 상기 접속부의 단부에 밀착되도록 가압하여 결합시키는 유니온 너트부;를 구비하는 유체이송관 연결장치에 있어서,
    상기 접속부는 상기 몸체로부터 연장되고 상기 유니온 너트부와 나사 결합될 수 있도록 원주면에 제1나사결합부가 형성된 분기결합관과, 상기 분기결합관보다 확장된 외경을 가지도록 상기 분기결합관의 일 측으로부터 연장되는 확장관을 포함하고,
    상기 유니온 너트부는 상기 분기결합관의 제1나사결합부에 나사 결합될 수 있도록 내주면에 제2나사결합부가 형성된 나사체결관부과, 상기 나사체결관부의 일 측 단부로부터 상기 나사체결관부의 중심을 향해 연장되고 내부에 상기 유체이송관이 통과할 수 있게 삽입구멍이 형성되며 상기 유체이송관의 플랜지부를 상기 접속부에 밀착되게 가압하는 가압부를 포함하고,
    상기 커넥터 본체와 상기 유니온 너트부에는 진동에 의해 상기 유니온 너트부가 상기 커넥터 본체에서 풀리는 것을 방지하는 록킹부;가 더 구비되고,
    상기 록킹부는
    상기 나사체결관부를 상기 분기결합관에 나사 체결시 상기 확장관 외측에 위치하도록 상기 분기결합관을 향하는 상기 나사체결관부의 타 측 단부로부터 일정 길이 연장되고, 상기 나사체결관부의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되며, 외력에 의해 상기 나사체결관부의 외측 방향으로 휘어질 수 있도록 플렉시블한 소재로 형성되는 복수의 록킹날개와,
    상기 나사체결관부를 상기 분기결합관에 나사 체결시 상기 록킹날개들에 간섭될 수 있도록 상기 확장관의 외주면으로부터 상기 확장관의 외측 반경 방향으로 일정 두께를 가지도록 돌출되고 상기 록킹날개들 사이의 간격에 대응되는 좌우 폭을 가지도록 연장되는 록킹돌기를 포함하고,
    상기 록킹돌기의 두께방향 상면에는 상기 록킹돌기의 폭 방향 중앙을 따라 하방으로 일정 깊이 인입된 걸림홈이 형성되고,
    상기 록킹날개의 내주면에는 상기 걸림홈으로 진입되어 상기 걸림홈에 걸릴 수 있도록 상기 록킹날개의 폭 방향 중앙을 따라 일정 두께로 돌출된 걸림돌기가 형성되며,
    상기 록킹날개는 상기 나사체결관부의 원주방향을 따라 일정 폭으로 연장되고 상기 록킹날개의 종단 측에 형성되는 종단면과, 상기 나사체결관부를 상기 분기결합관에 체결시 외측으로 쉽게 휘어지면서 상기 록킹돌기를 타고 넘어갈수 있도록 상기 종단면의 폭 방향 양측 단부로부터 상기 나사체결관부의 단부를 향해 경사지게 연장된 제1사면 및 제2사면을 포함하고,
    상기 확장관은 상기 유니온 너트부가 상기 접속부에 체결될 시, 상기 록킹날개가 위치되는 제1확장부와, 상기 제1확장부의 단부로부터 외경이 확장되게 연장된 제2확장부를 포함하고,
    상기 록킹돌기는 상기 록킹날개들에 접촉 및 간섭될 수 있도록 상기 제1확장부와 상기 제2확장부 사이 경계 부근의 상기 제1확장부 외주면으로부터 상기 제1확장부의 외측 반경 방향으로 일정 두께를 가지도록 돌출되고, 상기 록킹날개들 사이의 간격에 대응되는 좌우 폭을 가지도록 연장되며, 상기 제1확장부의 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상 구비된 것을 특징으로 하는 유체이송관 연결장치.
  2. 삭제
  3. 1항에 있어서,
    상기 걸림홈은 일정 간격 서로 이격되고 서로 대향되는 방향으로 경사지게 형성되며 상기 록킹돌기의 상면에 대해 45° 각도로 기울어지게 형성되는 좌측경사면 및 우측경사면과, 상기 좌측경사면과 상기 우측경사면 사이에 연장되는 바닥면에 의해 형성되며,
    상기 걸림홈은 상기 록킹돌기의 내부로 인입될수록 좁아지게 형성된 것을 특징으로 하는 유체이송관 연결장치.
  4. 삭제
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