KR100269375B1 - scroll in sirocco fan - Google Patents

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KR100269375B1 KR1019980001511A KR19980001511A KR100269375B1 KR 100269375 B1 KR100269375 B1 KR 100269375B1 KR 1019980001511 A KR1019980001511 A KR 1019980001511A KR 19980001511 A KR19980001511 A KR 19980001511A KR 100269375 B1 KR100269375 B1 KR 100269375B1
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Abstract

PURPOSE: A scroll of sirocco fan is provided to obtain a constant air volume even when the rotation frequency of the impeller is decreased, and reduce noise of the fan by increasing the diameter of scroll and impeller. CONSTITUTION: A sirocco fan comprises a scroll(2) forming an outer periphery of the sirocco fan; an impeller(3) installed within the scroll, and which rotates so as to suck and discharge an air; an inlet port(4) formed at the scroll; an outlet port(5) formed at the scroll; a cut-off(7) formed at a side of the outlet port; a suction surface(8) formed at the scroll; and a bottom surface(9) formed to oppose to the suction surface of the scroll. The suction surface and bottom surface of the scroll are formed to be inclined with respect to a vertical line. The outlet port of the scroll has a width with a wide upper portion and narrow lower portion when viewed from the front. The spacing formed between the suction surface and bottom surface of the scroll, gradually increases according to the change of angle from the air outlet direction.

Description

시로코 팬의 스크롤{scroll in sirocco fan}Sirocco fan's scroll {scroll in sirocco fan}

본 발명은 시로코 팬에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 시로코 팬의 스크롤에 관한 것이다.The present invention relates to a sirocco fan, and more particularly to a scroll of a sirocco fan.

일반적으로 시로코 팬은 사하라 사막의 강한 계절풍인 시로코의 이름을 딴 송풍기로써, 덕트를 조합하여 환기나 공기조절에 널리 쓰이며, 이와 같은 것으로는 멀티블래드 팬(multiblade fan)이 있다.In general, the Sirocco fan is named after Sirocco, a strong monsoon of the Sahara Desert, and is widely used for ventilation or air conditioning by combining ducts, such as a multiblade fan.

상기 시로코 팬(1)은 도 1에서 도시한 바와 같이, 외곽에 설치된 스크롤(2)과, 상기 스크롤(2) 내에 설치되어 모터(미도시)의 구동력에 따라 회전되면서 공기를 흡입, 토출시키는 임펠러(3)와, 상기 스크롤(2)에 형성되어 공기가 흡입되는 흡입구(4)와, 상기 스크롤(2)에 형성되어 공기가 토출되는 토출구(5)와, 상기 흡입구(4)측에 설치되어 흡입되는 공기를 안내함과 함께 임펠러(3)를 보호하도록 스크롤(2)에 결합되는 벨마우스(6)와, 상기 스크롤(2)에 형성된 컷오프(cutoff)(7)와, 상기 스크롤(2)에 형성되어 흡입구(4)가 위치하는 흡입면(8)과, 상기 스크롤(2)에 흡입면(8)과 대향되는 위치에 형성된 바닥면(9)으로 구성되어 있다.As illustrated in FIG. 1, the sirocco fan 1 has an impeller that sucks and discharges air while being rotated according to a driving force of a motor (not shown) installed inside the scroll 2 and the scroll 2. (3), an inlet port (4) formed in the scroll (2) to suck air, a discharge port (5) formed in the scroll (2) to discharge air, and provided on the inlet port (4) side A bell mouse 6 coupled to the scroll 2 to guide the air being sucked and to protect the impeller 3, a cutoff 7 formed on the scroll 2, and the scroll 2. The suction surface 8 is formed in the suction surface 8 is located, and the bottom surface 9 formed at a position opposite to the suction surface 8 on the scroll (2).

이와 같이 구성된 종래 시로코 팬(1)은 스크롤(2) 내에 설치된 임펠러(3)가 모터(미도시)의 구동력에 의해 회전되면 상기 임펠러(3)의 회전력에 의해 스크롤(3)의 흡입면(8)에 형성된 흡입구(4)를 통해 공기가 스크롤(2) 내로 흡입되고, 상기 흡입된 공기는 계속해서 회전되는 임펠러(3)의 회전력에 의해 스크롤(2) 내를 유동하면서 상기 스크롤(2)에 형성된 토출구(5)를 통해 스크롤(2)의 외부로 토출된다.In the conventional sirocco fan 1 configured as described above, when the impeller 3 installed in the scroll 2 is rotated by a driving force of a motor (not shown), the suction surface 8 of the scroll 3 is caused by the rotational force of the impeller 3. Air is sucked into the scroll 2 through the suction port 4 formed in the), and the sucked air flows into the scroll 2 by the rotational force of the impeller 3 which is continuously rotated. It is discharged to the outside of the scroll 2 through the formed discharge port 5.

상기 시로코 팬(1)의 설계인자로는 임펠러(3)의 외경과 폭 그리고, 스크롤(2)의 팽창각(αexp)과 스크롤(2)이 시작되는 컷오프(7)의 위치 및 형상이며, 이러한 기본적인 설계인자가 정해지면 작동되는 운전점의 영역이 결정되므로 원하는 용도에 맞추어 설계하고자 하는 경우 이러한 설계인자의 값들이 적절하게 선정되었는지 검토가 필요하다.Design factors of the sirocco fan 1 are the outer diameter and width of the impeller 3, the inflation angle α exp of the scroll 2 and the position and shape of the cutoff 7 at which the scroll 2 starts, Once these basic design factors are determined, the area of the operating point to be operated is determined. Therefore, it is necessary to examine whether the values of these design factors are properly selected when designing for the intended use.

상기 시로코 팬(1)은 스크롤(2)에 형성된 흡입면(8)과 바닥면(9)이 서로 평행하게 즉, 스크롤(2)의 폭(W1)이 일정하게 형성되어 있으므로 상기 임펠러(3)의 회전에 의해 흡입구(4)를 통해 스크롤(2) 내로 흡입되는 공기는 반경방향으로 일정량의 동압을 얻어 토출구(5)를 통해 시로코 팬(1)의 외부로 토출된다.The sirocco fan 1 has the impeller 3 because the suction surface 8 and the bottom surface 9 formed on the scroll 2 are parallel to each other, that is, the width W 1 of the scroll 2 is constant. The air sucked into the scroll 2 through the suction port 4 by the rotation of) is obtained by a predetermined amount of dynamic pressure in the radial direction and is discharged to the outside of the sirocco fan 1 through the discharge port 5.

상기 시로코 팬(1)의 외부로 토출되는 공기는 동압을 정압으로 변화시키는 각도(θ)의 증가에 따라 반경이 증가하는 형태로 된 스크롤(2)을 따라 진행하며 동압의 일부는 정압으로 회복한다.The air discharged to the outside of the sirocco fan 1 travels along the scroll 2 in which the radius increases with the increase of the angle θ that changes the dynamic pressure to the static pressure, and part of the dynamic pressure is restored to the static pressure. .

상기 과정은 절대적으로 ‘각도증가에 따른 반경의 변화율’로 정의되는 스크롤 팽창각 (αexp)에 관계가 있으며, 이 스크롤 팽창각(αexp)은 시로코 팬(1)의 성능에 매우 중요한 영향을 끼치며, 이 값이 실제로 동압을 정압으로 변화시키는 각도(θ)에 따른 유동방향에 수직한 단면적을 정의하는 함수가 되기 때문이다.The process is absolutely and is related to the scroll expansion angle (α exp) is defined as the rate of change of the radius of the angle increasing ", the scroll expansion angle (α exp) is a very important impact on the performance of the sirocco fan 1 This is because this value becomes a function that defines the cross-sectional area perpendicular to the flow direction according to the angle θ that actually changes the dynamic pressure to the static pressure.

일반적으로 대수나선식을 이용한 스크롤(2)의 수학식은 다음과 같다.In general, the equation of the scroll 2 using the algebraic spiral is as follows.

γcutoff는 컷오프와 임펠러 중심간의 거리이고, γimp는 임펠러의 외경이며, θ 는 동압을 정압으로 변화시키는 각도이고, αexp는 스크롤 팽창각이다.γ cutoff is the distance between the cutoff and the impeller center, γ imp is the outer diameter of the impeller, θ is the angle to change dynamic pressure to static pressure, and α exp is the scroll expansion angle.

상기 시로코 팬(1)은 정해진 공간 내에서 임펠러(3)를 스크롤 팽창각(αexp)을 고려한 범위 내에서 최대한 크게 설계하는 것이 결국 동일한 풍량을 내면서 회전수를 낮추게 되는 효과도 있어 저소음화에 절대적으로 유리하다.The sirocco fan 1 is designed to be as large as possible within the range considering the scroll inflation angle α exp in the predetermined space, so that the effect of lowering the number of revolutions while producing the same amount of air is absolute for low noise. It is advantageous.

그러나, 이러한 종래 시로코 팬은 스크롤의 흡입면과 상기 흡입면의 대향위치인 바닥면이 서로 평행하여 형성되어 있으므로 상기 스크롤을 따라 유동이 진행될 때 그 통과면적은 오직 스크롤 팽창각만의 함수가 된다.However, since the suction surface of the scroll and the bottom surface, which are opposite positions of the suction surface, are formed in parallel with each other, the passage area becomes a function of only the scroll expansion angle when the flow progresses along the scroll.

따라서, 스크롤 팽창각이 대개 5∼10도 정도로 설계되므로 인해 정해진 공간 내에서 스크롤과 임펠러의 크기가 제한 받음으로써, 시로코 팬의 고풍량화, 저소음화를 실현하는데 한계가 있다.Therefore, since the scroll inflation angle is generally designed to about 5 to 10 degrees, the size of the scroll and the impeller is limited within a predetermined space, thereby limiting the high air volume and the low noise of the sirocco fan.

본 발명은 종래 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 시로코 팬의 임펠러 직경을 크게 형성하여 상기 임펠러의 적은 회전수에 의해서도 토출구를 통해 토출되는 풍량이 증가되도록 하여 상기 시로코 팬의 고풍량화와 소음이 저감되도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem in the prior art, by increasing the impeller diameter of the sirocco fan to increase the amount of air discharged through the discharge port even with a small number of revolutions of the impeller to increase the high air volume of the sirocco fan The purpose is to reduce noise and noise.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 시로코 팬의 외곽에 설치된 스크롤과, 상기 스크롤 내에 설치되어 공기를 흡입, 토출시키도록 회전되는 임펠러와, 상기 스크롤에 형성된 흡입구와, 상기 스크롤에 형성된 토출구와, 상기 토출구의 일측에 형성된 컷오프와, 상기 스크롤에 형성되어 흡입구가 위치되는 흡입면과, 상기 스크롤에 흡입면과 대향되는 위치에 형성된 바닥면으로 구성된 시로코 팬에 있어서; 상기 스크롤의 폭은 토출구가 형성된 측으로 갈수록 점점 커지도록 한 것을 특징으로 하는 시로코 팬의 스크롤이 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention is a scroll installed on the outside of the sirocco fan, an impeller installed in the scroll to rotate to suck and discharge air, an inlet formed in the scroll, the discharge port formed in the scroll, A sirocco fan comprising a cutoff formed on one side of the discharge port, a suction surface formed on the scroll and a suction port positioned thereon, and a bottom surface formed on a position opposite to the suction surface on the scroll; The scroll of the sirocco fan is provided such that the width of the scroll becomes larger as the discharge port is formed.

도 1a는 종래 시로코 팬을 나타낸 분해사시도.Figure 1a is an exploded perspective view showing a conventional sirocco fan.

도 1b는 종래 시로코 팬을 나타낸 사시도.Figure 1b is a perspective view of a conventional sirocco fan.

도 2a는 종래 시로코 팬의 구조를 나타낸 개략도.Figure 2a is a schematic diagram showing the structure of a conventional sirocco fan.

도 2b 종래 시로코 팬을 나타낸 측면도.Figure 2b is a side view showing a conventional sirocco fan.

도 2c는 도 2a의 I-I 선단면도.FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2A; FIG.

도 3은 본 발명 시로코 팬을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view of the present invention sirocco fan.

도 4a는 본 발명 시로코 팬의 구조를 나타낸 개략도.Figure 4a is a schematic diagram showing the structure of the present invention sirocco fan.

도 4b는 본 발명 시로코 팬을 나타낸 측면도.Figure 4b is a side view showing the present invention sirocco fan.

도 4c는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ 선단면도.4C is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 4A.

도 5은 대수나선을 이용한 시로코 팬의 스크롤 확대각(αexp) 정의를 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram illustrating a scroll magnification angle α exp of a sirocco fan using an algebraic spiral; FIG.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1: 시로코 팬 2: 스크롤1: Sirocco fan 2: scroll

3: 임펠러 4: 흡입구3: impeller 4: inlet

5: 토출구5: discharge port

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면 도 3 내지 도 4c를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 4C.

시로코 팬은 종래의 구성에서 언급한 바 있으므로 중복되는 부분은 그 설명을 생략하고, 동일한 구조에 한해서는 종래와 동일한 부호를 부여키로 한다.Since the sirocco fan has been mentioned in the conventional configuration, overlapping portions thereof will be omitted, and only the same structure will be given the same reference numeral as in the prior art.

도 3은 본 발명 시로코 팬을 나타낸 사시도이고, 도 4a는 본 발명 시로코 팬의 구조를 나타낸 개략도이고, 도 4b는 본 발명 시로코 팬을 나타낸 측면도이고, 도 4c는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ 선단면도로써, 본 발명은 시로코 팬(1)의 외곽에 설치된 스크롤(2)과, 상기 스크롤(2) 내에 설치되어 공기를 흡입, 토출시키도록 회전되는 임펠러(3)와, 상기 스크롤(2)에 형성된 흡입구(4)와, 상기 스크롤(2)에 형성된 토출구(5)와, 상기 토출구(5)의 일측에 형성된 컷오프(7)와, 상기 스크롤(2)에 형성되어 흡입구(4)가 위치하는 흡입면(8)과, 상기 스크롤(2)에 흡입면(8)과 대향되는 위치에 형성된 바닥면(9)으로 구성되어 있다.Figure 3 is a perspective view showing a sirocco fan of the present invention, Figure 4a is a schematic diagram showing the structure of the sirocco fan of the present invention, Figure 4b is a side view showing a sirocco fan of the present invention, Figure 4c is a sectional view II-II of Figure 4a. The present invention is a scroll (2) installed on the outside of the sirocco fan (1), an impeller (3) installed in the scroll (2) rotates to suck and discharge air, and a suction port formed in the scroll (2) (4), a discharge port (5) formed in the scroll (2), a cutoff (7) formed at one side of the discharge port (5), and a suction surface formed in the scroll (2) and the suction port (4) is located (8) and the bottom surface 9 formed in the position which opposes the suction surface 8 to the said scroll 2.

상기 스크롤(2)의 폭(W2)은 토출구(5)가 형성된 측으로 갈수록 점점 커지도록 형성되어 있다.The width W 2 of the scroll 2 is formed to increase gradually toward the side on which the discharge port 5 is formed.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 시로코 팬(1)의 스크롤(2) 내에 설치된 임펠러(3)가 모터(미도시)의 구동력에 의해 회전되면 상기 임펠러(3)의 회전력에 의해 스크롤(2)의 흡입면(8)에 형성된 흡입구(4)를 통해 공기가 스크롤(2) 내로 흡입되고, 상기 흡입된 공기는 계속해서 회전되는 임펠러(3)의 회전력에 의해 스크롤(2) 내를 유동하면서 상기 스크롤(2)에 형성된 토출구(5)를 통해 시로코 팬(1)의 외부로 토출된다.First, when the impeller 3 installed in the scroll 2 of the sirocco fan 1 is rotated by the driving force of a motor (not shown), the suction surface 8 of the scroll 2 is driven by the rotational force of the impeller 3. Air is sucked into the scroll 2 through the formed suction port 4, and the sucked air flows in the scroll 2 by the rotational force of the impeller 3, which is continuously rotated, and the discharge port formed in the scroll 2. Discharged to the outside of the sirocco fan 1 through (5).

이때, 임펠러(3)를 통과하며 얻은 동압의 일정량을 정압으로 회복시키는 스크롤(2)의 폭(W2)이 토출구(5)가 형성된 측으로 갈수로 점점 커지도록 형성되어 있으므로 상기 스크롤(2) 내로 흡입되어 유동하는 공기가 시간에 따라 점차로 확대되는 단면을 통과하면서 감속되어 동압의 일정량이 정압으로 서서히 변화된다.At this time, since the width W 2 of the scroll 2 for restoring a constant amount of dynamic pressure obtained through the impeller 3 to the positive pressure is formed to gradually increase toward the side where the discharge port 5 is formed, into the scroll 2. The air that is sucked in and flows is decelerated while passing through a section gradually expanding with time, so that a certain amount of dynamic pressure is gradually changed to a static pressure.

상기 컷오프(7)를 기점으로 임펠러(3)의 회전방향을 따라 증가하는 값인 스크롤 팽창각(αexp)은 스크롤(2) 내를 유동하는 공기의 진행하는 방향으로 스크롤(2)의 반지름(r)값이 증가되므로 상기 스크롤(2)의 단면적이 서서히 증가하게 된다.The scroll expansion angle α exp , which is a value increasing along the rotational direction of the impeller 3 from the cutoff 7, is the radius r of the scroll 2 in the advancing direction of air flowing in the scroll 2. Value increases, the cross-sectional area of the scroll 2 gradually increases.

상기와 같은, 과정에서 결국 중요한 값은 임의의 각도(θ)에서 스크롤(2)이 가지는 단면적(Aθ)이므로 상기 스크롤(2)의 폭(W1)이 일정한 길이로 형성된 상태에서는 스크롤(2)과 임펠러(3)의 크기에 제약이 따르게 되는데, 그러나 스크롤(2)과 임펠러(3)간의 거리를 줄이고 스크롤(2)의 폭(W2) 즉, 흡입면(8)과 바닥면(9) 사이의 간격을 적당한 값으로 증가시켜 주면 임의의 각도(θ)에서 스크롤(2)이 가지는 단면적(Aθ)은 종래와 동일하게 유지된다.As such, the important value in the process is the cross-sectional area A θ of the scroll 2 at an arbitrary angle θ , so that the scroll 2 in the state where the width W 1 of the scroll 2 is formed to have a constant length ) And the size of the impeller 3, but the distance between the scroll 2 and the impeller 3 is reduced and the width W 2 of the scroll 2 , ie the suction surface 8 and the bottom surface 9. Increasing the spacing between the two to moderate values maintains the cross-sectional area A θ of the scroll 2 at an arbitrary angle θ.

따라서, 임펠러(3)의 크기를 일정하게 유지한 상태에서는 스크롤(2)의 횡방향 길이(L)를 줄일 수 있고 또한, 상기 스크롤(2)의 횡방향 길이(L)가 일정한 상태에서는 상기 임펠러(3)의 크기를 증가시킬 수 있으므로 상기 임펠러(3)의 동일 회전수에서 더 많은 풍량을 얻을 수 있고, 반대로 설명하면 종래와 같은 동일한 풍량을 얻을 때에는 상기 임펠러(3)의 회전수는 감소된다.Therefore, in the state in which the size of the impeller 3 is kept constant, the transverse length L of the scroll 2 can be reduced, and the impeller in the state where the transverse length L of the scroll 2 is constant. Since the size of (3) can be increased, more air volume can be obtained at the same rotational speed of the impeller 3, and conversely, the rotation speed of the impeller 3 is reduced when obtaining the same airflow as in the prior art. .

상기 스크롤(2)의 단면적 즉, 스크롤(2)의 폭(W)은 전체 스크롤(2)에 대하여 일정하지 않을 수도 있고, 일부의 범위에 대해서만 그 값이 변할 수도 있다.The cross-sectional area of the scroll 2, i.e. the width W of the scroll 2, may not be constant with respect to the entire scroll 2, or the value may change only for some ranges.

이러한 방법을 응용하면 대수나선을 이용한 스크롤(2)의 설계 뿐만 아니라 지수나선을 이용한 스크롤(2)에 대해서도 적용하여 동일한 효과를 볼 수 있다.By applying this method, the same effect can be obtained by applying not only the design of the scroll 2 using algebraic spirals but also the scroll 2 using an exponential spiral.

여기서, 상기 시로코 팬(1)은 패키지 공기조화기의 실내기나 창문형 룸 공기조화기의 실내기 또는 천정형(천정카세트 타입 포함)공기조화기 및 공기조화기용 팬코일 유니트, 차량 실내 공기조화기용, 주방기기 및 사무기기에 사용되는 냉각 및 환기용 등 시로코 팬(1)이 사용되는 모든 장치에 사용된다.Here, the sirocco fan 1 is an indoor unit or a ceiling type (including a ceiling cassette type) of an indoor unit of a package air conditioner or a window type air conditioner, an air conditioner and a fan coil unit for an air conditioner, a vehicle indoor air conditioner, and a kitchen appliance. And all devices in which the sirocco fan 1 is used, such as for cooling and ventilation used in office equipment.

이상에서와 같이, 본 발명은 시로코 팬의 스크롤 폭이 토출구가 형성된 측으로 갈수록 점점 커지도록 형성함으로써, 임펠러의 크기를 일정하게 유지한 상태에서는 스크롤의 횡방향 길이를 줄일 수 있고 또한, 상기 스크롤의 횡방향 길이가 일정한 상태에서는 상 임펠러의 크기가 증가되므로 상기 임펠러의 적은 회전수로 동일한 풍량을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 시로코 팬의 소음이 저감되는 효과가 있다.As described above, the present invention is formed such that the scroll width of the sirocco fan becomes larger and larger toward the side on which the discharge port is formed, so that the horizontal length of the scroll can be reduced while the size of the impeller is kept constant, and the horizontal width of the scroll Since the size of the phase impeller is increased in a constant direction length, the same amount of air can be obtained at a low rotational speed of the impeller, and the noise of the sirocco fan is reduced.

Claims (1)

시로코 팬의 외곽에 설치된 스크롤과, 상기 스크롤 내에 설치되어 공기를 흡입, 토출시키도록 회전되는 임펠러와, 상기 스크롤에 형성된 흡입구와, 상기 스크롤에 형성된 토출구와, 상기 토출구의 일측에 형성된 컷오프와, 상기 스크롤에 형성되어 흡입구가 위치되는 흡입면과, 상기 스크롤의 흡입면과 대향되는 위치에 형성된 바닥면을 구비한 시로코 팬에 있어서;A scroll provided on the outside of the sirocco fan, an impeller installed in the scroll to rotate to suck and discharge air, an inlet formed on the scroll, an outlet formed on the scroll, a cutoff formed on one side of the discharge port, A sirocco fan having a suction surface formed on a scroll and a suction port positioned thereon, and a bottom surface formed at a position opposite to the suction surface of the scroll; 상기 스크롤의 흡입면과 바닥면이 서로 평행을 이루지 않고 수직선에 대해 소정의 각도로 기울도록 형성됨과 더불어, 상기 스크롤의 토출구의 폭이 상기 토출구를 전면에서 볼 때 하협상광형(下狹上壙形)을 이루게 되며, 상기 스크롤의 흡입면과 바닥면 사이의 간격폭이 공기의 토출방향으로부터의 각도(θ)변화에 따라 점점 커지도록 한 것을 특징으로 하는 시로코 팬의 스크롤.The suction surface and the bottom surface of the scroll are not parallel to each other and are formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the vertical line, and the width of the discharge port of the scroll is lower than the lower side when the discharge port is viewed from the front. And a gap width between the suction surface and the bottom surface of the scroll becomes larger as the angle (θ) changes from the discharge direction of air.
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