DE202023106674U1

DE202023106674U1 - Heat pump device

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Publication number: DE202023106674U1
Application number: DE202023106674.7U
Authority: DE
Original assignee: Viessmann Climate Solutions SE
Current assignee: Viessmann Climate Solutions SE
Priority date: 2022-11-24
Filing date: 2023-11-14
Publication date: 2024-01-29
Anticipated expiration: 2033-11-15

Abstract

Wärmepumpenvorrichtung, umfassend ein Außenwandteile (1.1) aufweisendes Gehäuse (1), einen im Gehäuse (1) angeordneten, einerseits von Gehäuseumgebungsluft und andererseits von einem Kältemittel durchströmten Wärmeübertrager (2) und einen im Gehäuse (1) angeordneten, zum Verdichten des Kältemittels dienenden Verdichter (3), wobei der Verdichter (3) in einem gegenüber dem Wärmeübertrager (2) abgegrenzten Verdichterraum (3.1) angeordnet ist, der einen mindestens zwischen dem Wärmeübertrager (2) und dem Verdichter (3) angeordneten Verdichterraumwandabschnitt (3.1.1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichterraum (3.1) zu seinen Seiten einerseits mindestens von dem Verdichterraumwandabschnitt (3.1.1) und andererseits von einem der Außenwandteile (1.1) begrenzt ausgebildet ist.

Heat pump device, comprising a housing (1) having outer wall parts (1.1), a heat exchanger (2) arranged in the housing (1) through which ambient air flows on the one hand and a refrigerant flows through on the other hand, and a compressor arranged in the housing (1) and used to compress the refrigerant (3), wherein the compressor (3) is arranged in a compressor chamber (3.1) which is delimited from the heat exchanger (2) and which comprises a compressor chamber wall section (3.1.1) arranged at least between the heat exchanger (2) and the compressor (3), characterized in that the compressor chamber (3.1) is delimited on its sides on the one hand by at least the compressor chamber wall section (3.1.1) and on the other hand by one of the outer wall parts (1.1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a heat pump device according to the preamble of claim 1.

Eine Wärmepumpenvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus dem Patentdokument CN 208238057 U bekannt. Diese Wärmepumpenvorrichtung besteht aus einem Außenwandteile aufweisenden Gehäuse, einem im Gehäuse angeordneten, einerseits von Gehäuseumgebungsluft und andererseits von einem Kältemittel durchströmten Wärmeübertrager und einem im Gehäuse angeordneten, zum Verdichten des Kältemittels dienenden Verdichter, wobei der Verdichter in einem gegenüber dem Wärmeübertrager abgegrenzten Verdichterraum angeordnet ist, der einen mindestens zwischen dem Wärmeübertrager und dem Verdichter angeordneten Verdichterraumwandabschnitt umfasst.A heat pump device of the type mentioned is from the patent document CN 208238057 U known. This heat pump device consists of a housing having outer wall parts, a heat exchanger arranged in the housing, through which ambient air flows on the one hand and a refrigerant flows through on the other hand, and a compressor arranged in the housing and used to compress the refrigerant, the compressor being arranged in a compressor space that is delimited from the heat exchanger, which comprises a compressor chamber wall section arranged at least between the heat exchanger and the compressor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmepumpenvorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll eine möglichst leise, gleichzeitig aber auch einen möglichst einfachen Aufbau aufweisende Wärmepumpenvorrichtung geschaffen werden.The invention is based on the object of improving a heat pump device of the type mentioned at the outset. In particular, the aim is to create a heat pump device that is as quiet as possible but at the same time has the simplest possible structure.

Diese Aufgabe ist mit einer Wärmepumpenvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This task is achieved with a heat pump device of the type mentioned by the features listed in the characterizing part of claim 1.

Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass der Verdichterraum zu seinen Seiten einerseits mindestens von dem Verdichterraumwandabschnitt und andererseits von einem der Außenwandteile begrenzt ausgebildet ist.According to the invention it is therefore provided that the compressor chamber is delimited on its sides on the one hand by at least the compressor chamber wall section and on the other hand by one of the outer wall parts.

Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit dadurch aus, dass der den schallemittierenden Verdichter aufnehmende Verdichterraum (auch Maschinenraum genannt) nicht einfach (wie beim eingangs genannten Stand der Technik) als Zusatzgehäuse im Gehäuse ausgebildet ist, sondern, dass auch Außenwandteile des Gehäuses zur Ausbildung des Verdichterraums verwendet werden. Während der Verdichter beim Stand der Technik also mindestens teilweise „doppelschalig“ eingekapselt ist, ist erfindungsgemäß eine grundsätzlich „einschalige“ Bauweise vorgesehen, die, wie Versuche gezeigt haben, erheblich leichter zu montieren ist, gleichzeitig aber dennoch einen sehr guten Schallschutz gewährleistet.In other words, the solution according to the invention is characterized in that the compressor room (also called machine room) accommodating the sound-emitting compressor is not simply designed as an additional housing in the housing (as in the prior art mentioned at the beginning), but that outer wall parts of the housing are also used Formation of the compressor room can be used. While the compressor in the prior art is at least partially encapsulated in a “double-shell” manner, according to the invention a fundamentally “single-shell” construction is provided, which, as tests have shown, is considerably easier to install, but at the same time still ensures very good sound insulation.

Die im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 verwendete Maßgabe „zu seinen Seiten“ bedeutet dabei, dass letztlich Seitenwände des Verdichterraums (also solche, die sich im wesentlichen vertikal erstrecken) gemeint sind. Dabei ist allerdings weiterhin (etwas genauer betrachtet) bevorzugt vorgesehen, dass der Verdichterraum nach unten von einem Boden des Gehäuses begrenzt ausgebildet ist. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass der Verdichterraum nach oben von einem Deckelelement begrenzt ausgebildet ist, wobei weiterhin bevorzugt vorgesehen ist, dass ein oberer Abschluss des Gehäuses und das besagte Deckelelement als unterschiedliche Bauteile ausgebildet sind.The requirement “on its sides” used in the characterizing part of claim 1 means that ultimately side walls of the compressor chamber (i.e. those that extend essentially vertically) are meant. However, it is still preferred (viewed a little more closely) that the compressor chamber is designed to be delimited at the bottom by a bottom of the housing. In addition, it is preferably provided that the compressor chamber is designed to be delimited at the top by a cover element, with it also preferably being provided that an upper end of the housing and said cover element are designed as different components.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen.Other advantageous developments of the heat pump device according to the invention result from the dependent protection claims.

Die erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Schutzansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.The heat pump device according to the invention, including its advantageous developments according to the dependent claims, is explained in more detail below using the graphic representation of various exemplary embodiments.

Es zeigt schematisch

1 in Draufsicht die erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung mit dem besonders gut schallgedämmten Maschinenraum;
2 in Draufsicht eine Wärmepumpenvorrichtung mit einem (einzigen) Maschinenraum, aber zwei Wärmeübertragern mit jeweils einem Lüfterrad;
3 im Schnitt einen Wandungsbereich mit einer Öffnungsfläche zur Durchführung einer Leitung noch ohne schälldämmendes Material; und
4 im Schnitt der Wandungsbereich gemäß 3 mit schalldämmenden Material.

It shows schematically

1 in plan view the heat pump device according to the invention with the particularly well sound-insulated machine room;
2 in plan view a heat pump device with a (single) machine room, but two heat exchangers, each with a fan wheel;
3 in section a wall area with an opening area for the passage of a line without sound-absorbing material; and
4 in section the wall area according to 3 with soundproofing material.

Die in den Figuren dargestellte Wärmepumpenvorrichtung besteht aus einem Außenwandteile 1.1 aufweisenden Gehäuse 1, einem im Gehäuse 1 angeordneten, einerseits von Gehäuseumgebungsluft und andererseits von einem Kältemittel durchströmten Wärmeübertrager 2 und einem im Gehäuse 1 angeordneten, zum Verdichten des Kältemittels dienenden Verdichter 3, wobei der Verdichter 3 in einem gegenüber dem Wärmeübertrager 2 abgegrenzten Verdichterraum 3.1 angeordnet ist, der einen mindestens zwischen dem Wärmeübertrager 2 und dem Verdichter 3 angeordneten Verdichterraumwandabschnitt 3.1.1 umfasst. Darüber hinaus können auch noch weitere Wärmepumpenkomponenten wie eine Expansionseinrichtungen, ein Umschaltventil oder dergleichen im Verdichterraum 3.1 angeordnet sein.The heat pump device shown in the figures consists of a housing 1 having outer wall parts 1.1, a heat exchanger 2 arranged in the housing 1, through which ambient air flows on the one hand and a refrigerant flows through on the other, and a compressor 3 arranged in the housing 1 and used to compress the refrigerant, the compressor 3 is arranged in a compressor chamber 3.1 which is delimited from the heat exchanger 2 and which comprises a compressor chamber wall section 3.1.1 arranged at least between the heat exchanger 2 and the compressor 3. In addition, other heat pump components such as expansion devices, a changeover valve or the like can also be arranged in the compressor chamber 3.1.

Die im vorstehenden Absatz verwendete Maßgabe „abgegrenzt“ bringt dabei zum Ausdruck, dass der Wärmeübertrager 2 und der Verdichter 3 im Grunde in unterschiedlichen Räumen angeordnet sind, diese Räume aber, wo erforderlich (zum Beispiel für Rohre und Leitungen), durchaus über Öffnungen (nachfolgend Öffnungsflächen genannt) an einer Trennwand zwischen den Räumen (nachfolgend Wandung genannt) miteinander verbunden sein können. Darüber hinaus können solche Öffnungsflächen auch an der Wandung zwischen dem Maschinenraum und der Umgebung der Wärmepumpenvorrichtung vorhanden sein.The term “delimited” used in the previous paragraph expresses the fact that the heat exchanger 2 and the compressor 3 are basically arranged in different rooms However, where necessary (for example for pipes and lines), these rooms can be connected to one another via openings (hereinafter referred to as opening areas) on a partition wall between the rooms (hereinafter referred to as walls). In addition, such opening surfaces can also be present on the wall between the machine room and the surroundings of the heat pump device.

Wie aus 1 ersichtlich, ist bei alledem in bekannter Weise bevorzugt vorgesehen, dass dem Wärmeübertrager 2 zur Luftförderung ein Lüfterrad 2.1 zugeordnet ist. Darüber hinaus ist mit Verweis auf 2 bevorzugt vorgesehen, dass im Gehäuse 1 mehr als ein (nämlich zum Beispiel zwei) Wärmeübertrager 2 (mit jeweils einem Lüfterrad 2.1) angeordnet ist. Dabei ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass mehrere Wärmeübertrager 2 wahlweise übereinander (nicht extra dargestellt) und/oder nebeneinander im Gehäuse 1 angeordnet sind. Sofern die Wärmeübertrager 2 dabei übereinander angeordnet sind, ist ferner noch bevorzugt vorgesehen, dass der Verdichter 3 auf Höhe des am tiefsten im Gehäuse 1 angeordneten Wärmeübertragers 2 angeordnet ist.How out 1 As can be seen, it is preferably provided in a known manner that a fan wheel 2.1 is assigned to the heat exchanger 2 for conveying air. In addition, with reference to 2 It is preferably provided that more than one (namely, for example, two) heat exchangers 2 (each with a fan wheel 2.1) are arranged in the housing 1. It is also preferably provided that several heat exchangers 2 are arranged either one above the other (not shown separately) and/or next to one another in the housing 1. If the heat exchangers 2 are arranged one above the other, it is also preferably provided that the compressor 3 is arranged at the level of the heat exchanger 2 arranged lowest in the housing 1.

Sofern die Wärmepumpenvorrichtung im sogenannten Heizbetrieb arbeitet, handelt es sich bei dem Wärmeübertrager 2, insbesondere ein sogenannter Rundrohrwärmetauscher, im übrigen bevorzugt um einen Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels. Arbeitet die Wärmepumpenvorrichtung dagegen im sogenannten Kühlbetrieb, arbeitet der Wärmeübertrager 2 vorzugsweise als Kondensator. Je nach Konstruktionsprinzip (Monoblock- bzw. Splitwärmepumpe) befindet sich der Kondensator für den Heizbetrieb bzw. der Verdampfer für den Kühlbetrieb dabei wahlweise im Verdichterraum 3.1 oder außerhalb des Gehäuses 1, insbesondere in einem benachbarten Gebäude.If the heat pump device works in the so-called heating mode, the heat exchanger 2, in particular a so-called round tube heat exchanger, is preferably an evaporator for evaporating the refrigerant. If, on the other hand, the heat pump device works in the so-called cooling mode, the heat exchanger 2 preferably works as a condenser. Depending on the design principle (monoblock or split heat pump), the condenser for heating operation or the evaporator for cooling operation is located either in the compressor chamber 3.1 or outside the housing 1, in particular in an adjacent building.

Wesentlich für die erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung ist nun, dass der Verdichterraum 3.1 zu seinen Seiten einerseits mindestens von dem Verdichterraumwandabschnitt 3.1.1 und andererseits von einem der Außenwandteile 1.1 begrenzt ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine deutliche Erhöhung bzw. Verbesserung der Luftschalldämmung der Wärmepumpenvorrichtung möglich.What is essential for the heat pump device according to the invention is that the compressor chamber 3.1 is delimited on its sides on the one hand by at least the compressor chamber wall section 3.1.1 and on the other hand by one of the outer wall parts 1.1. In this way, a significant increase or improvement in the airborne sound insulation of the heat pump device is possible.

Ganz besonders bevorzugt ist dabei insbesondere mit Verweis auf die 3 und 4 weiterhin vorgesehen, dass ein den Verdichterraum 3.1 gegenüber seiner Umgebung abgrenzender Wandungsbereich 3.2 Öffnungsflächen 3.3 gegenüber der Umgebung von weniger als 0,03% seiner Gesamtfläche, besonders bevorzugt weniger als 0.02%, ganz besonders bevorzugt weniger als 0,01 %, aufweist. Der besagte Wandungsbereich 3.2 umschließt dabei den gesamten Verdichterraum 3.1, und zwar sowohl seitlich als auch nach oben und nach unten.Particularly preferred is in particular with reference to 3 and 4 Furthermore, it is provided that a wall region 3.2 delimiting the compressor chamber 3.1 from its surroundings has opening surfaces 3.3 relative to the surroundings of less than 0.03% of its total area, particularly preferably less than 0.02%, very particularly preferably less than 0.01%. The said wall area 3.2 encloses the entire compressor chamber 3.1, both laterally as well as upwards and downwards.

Darüber hinaus ist wahlweise alternativ oder zusätzlich bevorzugt vorgesehen, dass einzelne, in eine Raumrichtung weisende Wandungsbereichsabschnitte des Verdichterraums 3.1 Öffnungsflächen 3.3 gegenüber der Umgebung von weniger als 0,3%, vorzugsweise weniger als 0,2%, besonders bevorzugt weniger als 0,1%, seiner Gesamtfläche aufweisen.In addition, it is optionally alternatively or additionally preferably provided that individual wall area sections of the compressor chamber 3.1 pointing in a spatial direction have opening areas 3.3 relative to the surroundings of less than 0.3%, preferably less than 0.2%, particularly preferably less than 0.1% , its total area.

Um die Luftschalldämmung noch weiter zu verbessern, ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass mindestens eine der Öffnungsflächen 3.3 am Wandungsbereich 3.2 mindestens teilweise mit einem schälldämmenden, insbesondere nichtmetallischen, Material 3.4 verschlossen ausgebildet ist. Als ein solches Material kommt dabei insbesondere ein gummiartiges oder schaumförmiges in Betracht.In order to further improve the airborne sound insulation, it is also preferably provided that at least one of the opening surfaces 3.3 on the wall area 3.2 is at least partially closed with a sound-absorbing, in particular non-metallic, material 3.4. A rubber-like or foam-like material is particularly suitable as such a material.

Ferner ist - wiederum mit Verweis auf die 3 und 4 - bevorzugt vorgesehen, dass wahlweise ein Rohr und/oder eine Leitung 4 durch mindestens eine der Öffnungsflächen 3.3 hindurch geführt ausgebildet ist. In den 3 und 4 soll dabei eine Leitung, insbesondere eine elektrische Leitung, dargestellt sein. Genauso sähe es aber im Grunde aus, wenn in den besagten Figuren ein Rohr dargestellt wäre. Bei dem besagten Rohr bzw. bei der besagten Leitung handelt es sich dabei im übrigen insbesondere um ein solches bzw. eine solche das bzw. die zwischen dem Wärmeübertrager 2 und dem Verdichterraum 3.1 verläuft.Furthermore - again with reference to the 3 and 4 - Preferably it is provided that either a pipe and/or a line 4 is designed to be guided through at least one of the opening surfaces 3.3. In the 3 and 4 A line, in particular an electrical line, should be shown. But that's basically how it would look if a pipe were shown in the figures in question. The pipe or line in question is in particular one that runs between the heat exchanger 2 and the compressor chamber 3.1.

Noch etwas genauer betrachtet, ist dabei weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass wahlweise ein durch die Öffnungsfläche 3.3 hindurch geführtes Rohr oder eine durch die Öffnungsfläche 3.3 hindurch geführte Leitung 4 von dem schalldämmenden Material 3.4 umschlossen ausgebildet ist. Der vorstehend verwendete Begriff „Öffnungsfläche 3.3“ versteht sich dabei, wie ersichtlich, als der zum Beispiel ringförmige Bereich, der verbleibt, wenn eine Leitung durch eine Öffnung an einer Wandung hindurch geführt ist. Diese Öffnungsfläche 3.3 kann dann zur weiteren Schalldämmung mit dem besagten Material 3.4 (weiter) abgedichtet werden.Looking a little more closely, it is further preferably provided that either a pipe guided through the opening surface 3.3 or a line 4 guided through the opening surface 3.3 is designed to be surrounded by the sound-absorbing material 3.4. As can be seen, the term “opening area 3.3” used above is understood to be the, for example, annular area that remains when a line is guided through an opening on a wall. This opening area 3.3 can then be (further) sealed with said material 3.4 for further sound insulation.

Um die Luftschalldämmung noch weiter zu verbessern, ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass wahlweise mindestens eines der Außenwandteile 1.1 und/oder der Verdichterraumwandabschnitt 3.1.1 aus einem mehr als 1,5 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, dicken Blech, insbesondere Stahlblech, gebildet sind bzw. ist.In order to further improve the airborne sound insulation, it is also preferably provided that at least one of the outer wall parts 1.1 and / or the compressor chamber wall section 3.1.1 are formed from a sheet metal, in particular sheet steel, that is more than 1.5 mm, preferably at least 2 mm, thick or is.

Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, aber nicht extra dargestellt, dass wahlweise mindestens eines der Außenwandteile 1.1 und/oder der Verdichterraumwandabschnitt 3.1.1 mit einem schalldämmenden Element, insbesondere einer Schalldämmmatte, versehen ist bzw. sind.In addition, it is preferably provided, but not shown separately, that optionally at least one of the outer wall parts 1.1 and / or the compressor room wall section 3.1.1 is or are provided with a sound-absorbing element, in particular a sound insulation mat.

Ebenfalls nicht extra dargestellt, aber dennoch (wie eingangs erläutert) bevorzugt vorgesehen ist, dass der Verdichterraum 3.1 wahlweise nach unten von einem Boden des Gehäuses 1 und/ oder nach oben von einem Deckelelement begrenzt ausgebildet ist. Dabei ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass ein oberer Abschluss des Gehäuses 1 und das Deckelelement als unterschiedliche Bauteile ausgebildet sind. Dabei gilt schließlich bevorzugt, dass der Wandungsbereich 3.2 wahlweise aus dem Verdichterraumwandabschnitt 3.1.1, einem der Außenwandteile 3.1, dem Boden und/oder dem Deckelelement gebildet ist.Also not shown separately, but nevertheless (as explained at the beginning) it is preferably provided that the compressor chamber 3.1 is either delimited at the bottom by a bottom of the housing 1 and / or at the top by a cover element. It is further preferably provided that an upper end of the housing 1 and the cover element are designed as different components. Finally, it is preferred that the wall region 3.2 is optionally formed from the compressor chamber wall section 3.1.1, one of the outer wall parts 3.1, the base and/or the cover element.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: GehäuseHousing
1.11.1: AußenwandteileExterior wall parts
22: WärmeübertragerHeat exchanger
2.12.1: LüfterradFan wheel
33: Verdichtercompressor
3.13.1: Verdichterraumcompressor room
3.1.13.1.1: VerdichterraumwandabschnittCompressor room wall section
3.23.2: WandungsbereichWall area
3.33.3: ÖffnungsflächeOpening area
3.43.4: schalldämmendes Materialsoundproofing material
44: LeitungLine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CN 208238057 U [0002]

Claims

Heat pump device, comprising a housing (1) having outer wall parts (1.1), a heat exchanger (2) arranged in the housing (1) through which ambient air flows on the one hand and a refrigerant flows through on the other hand, and a compressor arranged in the housing (1) and used to compress the refrigerant (3), wherein the compressor (3) is arranged in a compressor chamber (3.1) which is delimited from the heat exchanger (2) and which comprises a compressor chamber wall section (3.1.1) arranged at least between the heat exchanger (2) and the compressor (3), characterized in that the compressor chamber (3.1) is delimited on its sides on the one hand by at least the compressor chamber wall section (3.1.1) and on the other hand by one of the outer wall parts (1.1).

Heat pump device Claim 1 , characterized in that a wall region (3.2) delimiting the compressor chamber (3.1) from its surroundings has opening areas (3.3) relative to the surroundings of less than 0.03% of its total area.

Heat pump device Claim 2 , characterized in that at least one of the opening surfaces (3.3) on the wall area (3.2) is at least partially closed with a sound-absorbing material (3.4).

Heat pump device Claim 2 or 3 , characterized in that a pipe and/or a line (4) is optionally designed to be guided through at least one of the opening surfaces (3.3).

Heat pump device Claim 3 and 4 , characterized in that either a pipe guided through the opening surface (3.3) or a line (4) guided through the opening surface (3.3) is designed to be enclosed by the sound-absorbing material (3.4).

Heat pump device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that at least one of the outer wall parts (3.1) and / or the compressor chamber wall section (3.1.1) are or is formed from a sheet metal more than 1.5 mm thick.

Heat pump device according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that at least one of the outer wall parts (1.1) and / or the compressor chamber wall section (3.1.1) is or are provided with a sound-absorbing element.

Heat pump device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the compressor chamber (3.1) is designed to be limited either downwards by a bottom of the housing (1) and/or upwards by a cover element.

Heat pump device according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that more than one heat exchanger (2) is arranged in the housing (1).

Heat pump device Claim 9 , characterized in that several heat exchangers (2) are arranged either one above the other and/or next to one another in the housing (1).