JP6969197B2 - Air supply control system for stores - Google Patents
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Description
本発明は、コンビニエンスストア等の店舗向け給気量制御システムに関するものである。 The present invention relates to an air supply amount control system for stores such as convenience stores.
コンビニエンスストア等の店舗では、オープンショーケース、コーヒーマシンなどの設備からの排熱を換気扇などで外部へ排出していることから店舗内は負圧状態になっており、この状態で入口のドアが開放されると外気が侵入し、店舗内温度と店舗外温度の差が大きい季節は店舗内空調機の負荷が増大してしまっていた。 In stores such as convenience stores, the inside of the store is in a negative pressure state because the waste heat from equipment such as open showcases and coffee machines is discharged to the outside by ventilation fans, etc., and the entrance door is in this state. When it was opened, outside air invaded, and the load on the in-store air conditioner increased during the season when the difference between the in-store temperature and the out-of-store temperature was large.
この外気侵入を抑制する手段として、従来、例えば店舗内と店舗外の気圧差を差圧計で測定し店舗内を正圧に保つように制御していた(例えば、特許文献1参照)。しかし、差圧計による正圧制御では風等の外乱により測定値が急激に変動してしまい、制御が不安定になるという課題があった。 As a means for suppressing this intrusion of outside air, conventionally, for example, the pressure difference between the inside and outside of the store is measured by a differential pressure gauge and controlled so as to keep the inside of the store at a positive pressure (see, for example, Patent Document 1). However, in the positive pressure control by the differential pressure gauge, there is a problem that the measured value suddenly fluctuates due to the disturbance such as wind, and the control becomes unstable.
この課題を解決する手段として、クリーンルームでの差圧計による正圧制御システムで使用される大がかりな中空管による基準圧伝達装置を用いた技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 As a means for solving this problem, a technique using a reference pressure transmission device using a large-scale hollow tube used in a positive pressure control system using a differential pressure gauge in a clean room is disclosed (see, for example, Patent Document 2).
ところで、上述した大がかりな中空管による基準圧伝達装置は、装置全体の大型化・コストアップになるという課題があり店舗向け空調システムでは採用できなかった。 By the way, the above-mentioned reference pressure transmission device using a large-scale hollow pipe has a problem of increasing the size and cost of the entire device, and cannot be adopted in an air conditioning system for stores.
本発明は、上記実情に鑑みて、装置の大型化・コストアップを抑制し店舗内を正圧に制御可能な店舗向け給気量制御システムを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an air supply amount control system for a store, which can suppress the increase in size and cost of the device and can control the inside of the store to a positive pressure.
上記目的を達成するために、本発明に係る店舗向け給気量制御システムは、店舗内の空気を店舗外に排出する換気手段と、外気を店舗内へ供給する給気手段と、店舗内の温度を検知する店舗内温度検知手段と、店舗外の外気温度を検知する店舗外温度検知手段と、店舗内外に連通し、店舗内の気圧が店舗外の気圧より低い負圧のときは外気が店舗内に流入することにより店舗外の温度に近くなる一方、店舗内の気圧が店舗外の気圧より高い正圧のときは店舗内の空気が外部へ流出することにより店舗内の温度に近くなるところの通風口内に設置され、当該通風口内の温度を検知する通風口内温度検知手段と、前記給気手段により外気を店舗内へ供給する給気量を制御する給気量制御手段と、を備え、前記給気量制御手段は、前記各温度検知手段より収集した温度情報より基準温度差を算出し、該基準温度差により給気量を制御して店舗内を正圧に保つことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the air supply amount control system for a store according to the present invention includes a ventilation means for discharging the air in the store to the outside of the store, an air supply means for supplying the outside air to the inside of the store, and an air supply means in the store. The inside-store temperature detecting means that detects the temperature, the outside-store temperature detecting means that detects the outside air temperature outside the store, and the outside air are communicated inside and outside the store, and when the pressure inside the store is lower than the pressure outside the store, the outside air is released. The temperature inside the store approaches the temperature outside the store by flowing into the store, while when the pressure inside the store is higher than the temperature outside the store, the air inside the store flows out to the outside and becomes close to the temperature inside the store. However, it is provided with a ventilation port temperature detecting means installed in the ventilation port and detecting the temperature in the ventilation port, and an air supply amount control means for controlling the amount of air supplied to the store by the air supply means. The air supply amount control means is characterized in that a reference temperature difference is calculated from the temperature information collected from each temperature detection means, and the supply air amount is controlled by the reference temperature difference to keep the inside of the store at a positive pressure. do.
また、本発明に係る店舗向け給気量制御システムは、前記基準温度差を次式から算出することを特徴とする。基準温度差=店舗内温度+店舗外温度−2×通風口内温度 Further, the air supply amount control system for stores according to the present invention is characterized in that the reference temperature difference is calculated from the following equation. Reference temperature difference = temperature inside the store + temperature outside the store-2 x temperature inside the ventilation port
また、本発明に係る店舗向け給気量制御システムは、前記給気量制御手段が、店舗内温度と店舗外温度の差が第3閾値未満であれば、給気手段を停止させることを特徴とする。 Further, the air supply amount control system for stores according to the present invention is characterized in that the air supply amount control means stops the air supply means when the difference between the temperature inside the store and the temperature outside the store is less than the third threshold value. And.
本発明によれば、店舗内の空気を店舗外に排出する換気手段と、外気を店舗内へ供給する給気手段と、店舗内の温度を検知する店舗内温度検知手段と、店舗外の外気温度を検知する店舗外温度検知手段と、店舗内外に連通し、店舗内の気圧が店舗外の気圧より低い負圧のときは外気が店舗内に流入することにより店舗外の温度に近くなる一方、店舗内の気圧が店舗外の気圧より高い正圧のときは店舗内の空気が外部へ流出することにより店舗内の温度に近くなるところの通風口内に設置され、当該通風口内の温度を検知する通風口内温度検知手段と、前記給気手段により外気を店舗内へ供給する給気量を制御する給気量制御手段を備え、前記給気量制御手段は、前記各温度検知手段より収集した温度情報より基準温度差を算出し、該基準温度差により給気量を制御して店舗内を正圧に保つことにより、風等の外乱により制御が不安定になることがなく店舗内を正圧に保つことができ空調の省エネ化が可能になり、しかも給気量制御システム全体の大型化・コストアップが抑制できるという効果を奏する。 According to the present invention, a ventilation means for discharging the air inside the store to the outside of the store, an air supply means for supplying the outside air to the inside of the store, a temperature detecting means inside the store for detecting the temperature inside the store, and an outside air outside the store. When the air pressure inside the store is lower than the air pressure outside the store, the outside air flows into the store and becomes closer to the temperature outside the store. , When the air pressure inside the store is higher than the air pressure outside the store, it is installed in the ventilation port where the temperature inside the store is close to the temperature inside the store due to the outflow of the air inside the store, and the temperature inside the ventilation port is detected. The air supply port temperature detecting means and the air supply amount controlling means for controlling the amount of air supplied to the store by the air supply means are provided, and the air supply amount controlling means is collected from each of the temperature detecting means. By calculating the reference temperature difference from the temperature information and controlling the amount of air supply by the reference temperature difference to keep the inside of the store at a positive pressure, the inside of the store is positive without the control becoming unstable due to disturbance such as wind. It is possible to maintain the air pressure, which makes it possible to save energy in air conditioning, and also has the effect of suppressing the increase in size and cost of the entire air supply amount control system.
また、前記給気量制御手段が、店舗内温度と店舗外温度の差が所定の値より小さければ、給気手段の運転を停止させることにしているため、更なる省エネ化が可能となる効果も奏する。 Further, if the difference between the temperature inside the store and the temperature outside the store is smaller than a predetermined value, the air supply amount control means stops the operation of the air supply means, so that further energy saving is possible. Also plays.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る店舗向け給気量制御システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the air supply amount control system for stores according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<実施形態1>
図1は、本発明の実施の形態1における店舗向け給気量制御システムの概略構成図である。ここで例示する店舗向け給気量制御システムは、換気扇10と、給気ファン20と、インバータ制御装置30と、第1計測部41、第2計測部42と、第3計測部43と、入力部50、を備えて構成している。
<
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air supply amount control system for stores according to the first embodiment of the present invention. The air supply amount control system for stores exemplified here includes a
換気扇10は、店舗内に溜まっているオープンショーケース(図示せず)などから排出される排熱を、排気ダクト11を通して店舗外へ排気するものである。給気ファン20は、給気ダクト21を通して外気を店舗内へ取り入れるものである。インバータ制御装置30は、特許請求の範囲で記載している給気量制御手段に相当するもので、給気ファン20の回転数を任意に変更させることができる。例えば、インバータ制御装置30により給気ファン20の回転数を上げると給気ファン風量が増加し、店舗内に取り入れる給気量が増加し店舗内の圧力が高くなる。一方、給気ファン20の回転数を下げると給気ファン風量が減少し、店舗内に取り入れる給気量が減少し店舗内の圧力が低くなるものである。
The
第1計測部41は、コンビニエンスストア1の店舗内に設けられており、店舗内温度(以降、店舗内温度C1という)を計測する。第2計測部42は、コンビニエンスストア1の店舗外に設けられており、店舗外温度(以降、店舗外温度C2という)を計測する。第3計測部43は、通風口70の内部に設けられており、通風口内温度(以降、通風口内温度C3という)を計測する。
The
入力部50は、後述する第1閾値(暖房用、冷房用)、第2閾値(暖房用、冷房用)、第3閾値を入力するもので、例えば、キーボードである。
The
図2は、給気ファン風量と店舗内・通風口内・店舗外の温度の関係(暖房時)を示すグラフである。店舗内温度と店舗外温度が、ほぼ一定である状態で、給気ファン風量を増加させると、通風口内温度は次第に高くなっていくことがわかる。 FIG. 2 is a graph showing the relationship (during heating) between the air volume of the air supply fan and the temperature inside the store, inside the ventilation port, and outside the store. It can be seen that when the air supply fan air volume is increased while the temperature inside the store and the temperature outside the store are almost constant, the temperature inside the ventilation port gradually increases.
これは店舗内が負圧つまり店舗外気圧より低いときは、外気が通風口70を通って店舗内に流入するため通風口内温度C3は店舗外温度に近くなり、店舗内が正圧つまり店舗外気圧より高いときは、店舗内の空気が通風口70を通って外部へ流出するため通風口内温度C3は店舗内温度に近くなる原理があるといえる。そして、店舗内と店舗外気圧が同じであれば、通風口内温度C3は、店舗内温度と店舗外温度のほぼ中間値になる。
This is because when the inside of the store has a negative pressure, that is, when the air pressure is lower than the outside air pressure, the outside air flows into the store through the
冷房時の給気ファン風量と店舗内・通風口内・店舗外の温度の関係を示すグラフは、図示していないが、冷房時、店舗外温度は店舗内温度より高いので上記原理より、給気ファン風量を増加させると、通風口内温度は次第に低くなっていく、つまり低い店舗内温度に近づいていくものである。本発明は、上記の原理を利用して給気量を制御し、店舗内を正圧に保つものである。 The graph showing the relationship between the air volume of the air supply fan during cooling and the temperature inside the store, inside the ventilation port, and outside the store is not shown, but since the temperature outside the store is higher than the temperature inside the store during cooling, the air supply is based on the above principle. When the fan air volume is increased, the temperature inside the ventilation port gradually decreases, that is, it approaches the low temperature inside the store. The present invention controls the amount of air supply by using the above principle to keep the inside of the store at a positive pressure.
図3は、給気ファン風量と基準温度差の関係(暖房時)を示すグラフである。ここで、基準温度差(以降、基準温度差Caという)とは、次の式で算出した数値のことである。この数値の大きさにより、店舗内が正圧であるか負圧であるかを判断し、給気ファン風量を増減させるものである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the air supply fan air volume and the reference temperature difference (during heating). Here, the reference temperature difference (hereinafter referred to as the reference temperature difference Ca) is a numerical value calculated by the following formula. Based on the magnitude of this numerical value, it is determined whether the pressure inside the store is positive or negative, and the air volume of the air supply fan is increased or decreased.
(算出式1)
基準温度差Ca=店舗内温度C1+店舗外温度C2−2×通風口内温度C3
図4は、本発明の実施形態1のインバータ制御装置の概略構成図である。インバータ制御装置30は、温度情報取得部31と、温度差算出部32と、温度差比較部33と、給気ファン回転数調整部34と、閾値記憶部35と、入力処理部36を備えて構成している。
(Calculation formula 1)
Reference temperature difference Ca = Store temperature C1 + Store outside temperature C2-2 x Ventilation port temperature C3
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the inverter control device according to the first embodiment of the present invention. The
温度情報取得部31は、例えばサーミスタを用いて温度を計測する温度センサで構成された第1計測部41、第2計測部42、および第3計測部43と通信可能に構成されている。そして、温度情報取得部31は、第1計測部41、第2計測部42、および第3計測部43それぞれから温度取得結果として、店舗内温度C1、店舗外温度C2、通風口内温度C3を取得するものである。
The temperature
温度差算出部32は、温度情報取得部31が取得した温度測定結果をもとに算出式1により基準温度差Caを算出するものである。また、温度差算出部32は、温度情報取得部31が取得した温度測定結果をもとに店舗内外温度差Cb(=|店舗内温度C1−店舗外温度C2|)を算出するものである。
The temperature
温度差比較部33は、後述する閾値記憶部35に記憶されている第1閾値(暖房用、冷房用)あるいは第2閾値(暖房用、冷房用)と温度差算出部32で算出した基準温度差Caとを比較するものである。また、温度差比較部33は、後述する閾値記憶部35に記憶されている第3閾値と温度差算出部32で算出した店舗内外温度差Cbとを比較するものである。
The temperature
給気ファン回転数調整部34は、暖房時、温度差比較部33の比較結果で基準温度差Caが第1閾値(暖房時)以上である場合は給気ファン回転数を所定数増加させるものである。また、給気ファン回転数調整部34は、温度差比較部33の比較結果で基準温度差Caが第2閾値(暖房時)未満である場合は給気ファン回転数を所定数減少させるものである。また、給気ファン回転数調整部34は、温度差比較部の比較結果で店舗内外温度差Cbが、第3閾値未満であれば、給気ファンを停止させるものである。
The supply air fan rotation
給気ファン回転数調整部34は、冷房時、温度差比較部33の比較結果で基準温度差Caが第1閾値(冷房時)以下である場合は給気ファン回転数を所定数増加させるものである。また、給気ファン回転数調整部34は、温度差比較部33の比較結果で基準温度差Caが第2閾値(冷房時)を超える場合は給気ファン回転数を所定数減少させるものである。また、給気ファン回転数調整部34は、温度差比較部の比較結果で店舗内外温度差Cbが、第3閾値未満であれば、給気ファンを停止させるものである。
The supply air fan rotation
閾値記憶部35は、第1閾値(暖房用、冷房用)と、第2閾値(暖房用、冷房用)および第3閾値を記憶するものである。初期値としてあらかじめ記憶されているが、入力部50から変更することも可能である。入力処理部36は、入力部50から入力された第1閾値(暖房用、冷房用)と、第2閾値(暖房用、冷房用)および第3閾値を処理して閾値記憶部35の値を書き換えるものである。
The threshold
図5は、図2に示したインバータ制御装置が実施する給気量制御処理(暖房時)の処理内容を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the processing contents of the supply air amount control processing (during heating) performed by the inverter control device shown in FIG.
この給気量制御処理において、インバータ制御装置30は、温度情報取得部31を通じて第1計測部41、第2計測部42および第3計測部43からの温度情報を取得した場合(ステップS1:Yes)、すなわち店舗内温度C1、店舗外温度C2および通風口内温度C3を取得したものとして、温度差算出部32は基準温度差Caおよび店舗内外温度差Cbを算出する処理を実施する(ステップS2)。
In this air supply amount control process, when the
次に、温度差比較部33は、温度差算出部32で算出した店舗内外温度差Cbと第3閾値とを比較する(ステップS3)。温度差算出部32で算出した店舗内外温度差Cbが第3閾値以上である場合(ステップS3:Yes)、温度差比較部33は、温度差算出部32で算出した基準温度差Caと第1閾値(暖房時、例えば、1℃)とを比較する(ステップS4)。一方、温度差算出部32で算出した店舗内外温度差Cbが第3閾値未満である場合(ステップS3:No)である場合は、給気ファンを停止する処理を実施し(ステップS9)、その後リターンし処理を終了する。
Next, the temperature
次に、温度差算出部32で算出した基準温度差Caが第1閾値(暖房時)以上である場合(ステップS4:Yes)、給気ファン回転数調整部34は、給気ファン回転数を所定数増加させる(ステップS5)。その後、一定時間経過後(ステップS6:Yes)、次の温度情報取得処理(ステップS1)へ戻る。一方、温度差算出部32で算出した基準温度差Caが第1閾値(暖房時)未満である場合(ステップS4:No)、温度差比較部33は、温度差算出部32で算出した基準温度差Caと第2閾値(暖房時、例えば、−1℃)とを比較する(ステップS7)。温度差算出部32で算出した基準温度差Caが第2閾値(暖房時)未満である場合(ステップS7:Yes)、給気ファン回転数調整部34は、給気ファン回転数を所定数減少させた(ステップS8)後、ステップS6へ進む。一方、温度差算出部32で算出した基準温度差Caが第2閾値(暖房時)以上である場合(ステップS7:No)、給気ファン回転数調整部34は、増減処理を行わずにリターンさせて給気量制御処理を終了する。つまり、現状の給気ファンの回転数を維持する。
Next, when the reference temperature difference Ca calculated by the temperature
冷房時の給気量制御処理内容を示すフローチャートは図示しないが、図5のステップS4とステップS7の符号の向きが逆になるのみで、その他は同じである。 Although the flowchart showing the contents of the air supply amount control process during cooling is not shown, the directions of the reference numerals in steps S4 and S7 in FIG. 5 are reversed, and the rest is the same.
このように本発明の実施の形態1であるインバータ制御装置によれば、基準温度差Caにより店舗内が正圧か負圧かを判断して、給気ファンの回転数増減させることにより給気量を調整して店舗内を正圧に保つことができる。
<実施の形態2>
図6は、本発明の実施の形態2における店舗向け給気量制御システムの概略構成図である。ここで例示する店舗向け給気量制御システムは、実施形態1の給気量制御システムの構成の中で、インバータ制御装置30に替えてダンパー制御装置60を備えて構成している。なお、ダンパー制御装置60以外の実施形態1と同様である構成には同一符号を付して説明を省略する。
As described above, according to the inverter control device according to the first embodiment of the present invention, it is determined whether the pressure inside the store is positive or negative based on the reference temperature difference Ca, and the air supply is increased or decreased by increasing or decreasing the rotation speed of the air supply fan. The amount can be adjusted to keep the inside of the store at a positive pressure.
<
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an air supply amount control system for stores according to the second embodiment of the present invention. The air supply amount control system for stores exemplified here is configured to include a
ダンパー制御装置60は、特許請求の範囲で記載している給気量制御手段に相当するもので、給気ダクト21内にダンパー61を設けて、このダンパー61の角度を任意に変更させることでダクト抵抗を増減させ給気量を制御するものである。たとえば、ダンパー61の角度がダクト開口面と並行(0度)であれば、ダクト口が閉じられた状態であり、ダクト開口面に直角(90度)であればダクト抵抗がゼロの開放された状態となる。つまり、ダクト角度を大きくしていくに従いダクト抵抗が小さくなるので店舗内に取り入れる給気量が増加し店舗内の圧力が高くなる。一方、ダクト角度を小さくしていくに従いダクト抵抗が大きくなり店舗内に取り入れる給気量が減少し店舗内の圧量が低くなるものである。
The
図7は、図6に示したダンパー制御装置の概略構成図である。ここで例示するダンパー制御装置60の構成は、実施形態1でのインバータ制御装置30の給気ファン回転数調整部34に替えてダンパー角度調整部37を備えて構成している。なお、ダンパー角度調整部37以外の実施形態1と同様である構成には同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the damper control device shown in FIG. The configuration of the
図8は、図7に示したダンパー制御装置が実施する給気量制御処理(暖房時)の処理内容を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the processing contents of the supply air amount control processing (during heating) performed by the damper control device shown in FIG. 7.
この給気量制御処理において、ダンパー制御装置60は、温度情報取得部31を通じて第1計測部41、第2計測部42および第3計測部43からの温度情報を取得した場合(ステップS11:Yes)、すなわち店舗内温度C1、店舗外温度C2および通風口内温度C3を取得したものとして、温度差算出部32は基準温度差Caおよび店舗内外温度差Cbを算出する処理を実施する(ステップS21)。
In this air supply amount control process, the
次に、温度差比較部33は、温度差算出部32で算出した店舗内外温度差Cbと第3閾値とを比較する(ステップS31)。温度差算出部32で算出した店舗内外温度差Cbが第3閾値以上である場合(ステップS31:Yes)、温度差比較部33は、温度差算出部32で算出した基準温度差Caと第1閾値(暖房時)とを比較する(ステップS41)。一方、温度差算出部32で算出した店舗内外温度差Cbが第3閾値未満である場合(ステップS31:No)である場合は、給気ファンを停止する処理を実施する(ステップS91)。
Next, the temperature
次に、温度差算出部32で算出した基準温度差Caが第1閾値(暖房時)以上である場合(ステップS41:Yes)、ダンパー角度調整部37は、ダンパー角度を所定角度大きくさせる(ステップS51)。そして、一定時間経過後した後(ステップS61:Yes),次の温度情報取得処理(ステップS11)へ戻る。一方、温度差算出部32で算出した基準温度差Caが第1閾値(暖房時)未満である場合(ステップS41:No)、温度差比較部33は、温度差算出部32で算出した基準温度差Caと第2閾値(暖房時)とを比較する(ステップS71)。温度差算出部32で算出した基準温度差Caが第2閾値(暖房時)未満である場合(ステップS71:Yes)、ダンパー角度調整部34は、ダンパー角度を所定角度小さくさせる(ステップS81)。一方、温度差算出部32で算出した基準温度差Caが第2閾値(暖房時)以上である場合(ステップS71:No)、ダンパー角度調整部34は、ダンパー角度の変更を行わずにリターンさせて給気量制御処理を終了する。つまり、現状のダンパー角度を維持する。
Next, when the reference temperature difference Ca calculated by the temperature
冷房時の給気量制御処理内容を示すフローチャートは図示しないが、図8のステップS41とステップS71の符号の向きが逆になるのみで、その他は同じである。 Although the flowchart showing the contents of the air supply amount control process during cooling is not shown, the directions of the reference numerals in step S41 and step S71 in FIG. 8 are reversed, and the rest is the same.
このように本発明の実施の形態2であるダンパー制御装置によれば、基準温度差Caにより店舗内が正圧か負圧かを判断して、ダンパー角度を変えてダクト抵抗を増減させることにより給気量を調整して店舗内を正圧に保つことができる。 As described above, according to the damper control device according to the second embodiment of the present invention, it is determined whether the pressure inside the store is positive or negative by the reference temperature difference Ca, and the damper angle is changed to increase or decrease the duct resistance. The amount of air supply can be adjusted to keep the inside of the store at a positive pressure.
以上、本発明の好適な実施の形態1及び2について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができ、給気量を制御できる装置であればどのような制御装置でも良い。
Although the
10 換気扇
20 給気ファン
30 インバータ制御装置
31 温度情報取得部
32 温度差算出部
33 温度差比較部
34 給気ファン回転数調整部
35 閾値記憶部
36 入力処理部
37 ダンパー角度調整部
41 第1計測部
42 第2計測部
43 第3計測部
50 入力部
60 ダンパー制御装置
10
Claims (5)
(算出式):基準温度差=店舗内温度+店舗外温度−2×通風口内温度 The air supply amount control system for stores according to claim 1, wherein the reference temperature difference is calculated from the following formula.
(Calculation formula): Reference temperature difference = In-store temperature + Out-of-store temperature-2 x Ventilation port temperature
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