KR100457495B1 - Heater Core for an Air Conditioning System of a Car - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 공조장치용 열교환기인 히터 코어에 관한 것으로, 그 기술적 구성은, 한 쌍을 이루는 상·하부의 탱크와, 상기 상·하부 탱크에 각각 연결되어 있는 상·하부 헤더와, 냉각수를 유입·배출하는 유입파이프 및 배출파이프와, 상기 상·하부 헤더에 끼워져 고정되고 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브와, 상기 튜브들 사이에 구비되는 방열핀들과, 상기 상·하부 헤더 사이에 고정되며 상기 튜브들의 양측에 구비되는 서포트를 포함하는 히터코어에 있어서, 상기 하부탱크 및 하부헤더의 일측 중앙부위를 돌출시켜 파이프 고정공을 형성하고 상기 유입파이프를 상기 고정공을 통해 상기 튜브의 길이방향과 나란하게 결합하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater core that is a heat exchanger for a vehicle air conditioner. The technical configuration includes a pair of upper and lower tanks, upper and lower headers respectively connected to the upper and lower tanks, and cooling water. Inlet and outlet pipes to be introduced and discharged, a plurality of tubes fitted to the upper and lower headers and fixed to form a flow path of the cooling water, heat dissipation fins provided between the tubes, and the upper and lower headers. In the heater core is fixed and comprises a support provided on both sides of the tube, protruding the central portion of one side of the lower tank and the lower header to form a pipe fixing hole and the inlet pipe length of the tube through the fixing hole It is characterized by combining in parallel with the direction.
Description
본 발명은 자동차의 공기조화장치에 사용되는 열 교환기인 히터 코어 (Heater Core)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 하부 탱크 및 하부헤더의 일측 중앙부위를 돌출시켜 상기 돌출부위에 파이프 고정공을 형성하고 상기 고정공을 통해 유입파이프를 튜브의 길이 방향과 나란하게 결합시킴으로써 히터코어의 길이 조정을 용이하게 할 수 있고 히터코어를 콤팩트화 하여 히터코어의 탑재성을 향상 시킬 수 있도록 한 히터코어에 관한 것이다.The present invention relates to a heater core (heater core) that is a heat exchanger used in an air conditioner of an automobile, and more particularly, protrudes a central portion of one side of the lower tank and the lower header to form a pipe fixing hole in the protruding portion. It relates to a heater core that can facilitate the adjustment of the length of the heater core by coupling the inlet pipe parallel to the longitudinal direction of the tube through the fixing hole and to improve the mountability of the heater core by compactizing the heater core. .
자동차의 공기조화장치에 사용되는 히터 코어는, 엔진을 순환하며 연소시 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수를 이용하여 자동차의 실내에 더운 공기를 공급해주는 열교환기로서, 일반적으로 온수를 유입하고 배출하는 유입 및 배출파이프, 상·하부 탱크, 상·하부 헤더, 튜브, 핀 및 서포트 등으로 이루어져 있다. 즉, 엔진의 열에 의해 가열된 고온의 냉각수를 히터코어의 튜브 및 핀을 통과시켜 외부에서 공급된 공기와 열교환을 하고 이로 인해 따뜻해진 공기를 자동차의 실내로 공급하는 역할을 하는 장치이다.A heater core used in an automobile air conditioner is a heat exchanger that supplies hot air to an interior of a vehicle by using high temperature cooling water that circulates an engine and absorbs heat generated during combustion. It consists of inlet and outlet pipes, upper and lower tanks, upper and lower headers, tubes, pins and supports. In other words, the high temperature cooling water heated by the engine heat passes through the tubes and fins of the heater core to exchange heat with the air supplied from the outside, thereby supplying the warmed air to the interior of the vehicle.
예컨대, 종래기술에 따른 자동차 공조장치용 히터 코어(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 유입파이프 및 배출파이프(13)(14)와, 한 쌍을 이루는 상·하부 탱크(11)(12)와, 냉각수가 통과하는 튜브(15)와 결합되며 상기 상·하부 탱크에 연결된 상·하부 헤더(11a)(12a)와, 상기 튜브(15)사이에 구비되는 핀(16) 및 상기 튜브(15)와 핀(16)을 측면에서 지지하는 서포트(17)로 구성되어 있다.For example, the heater core 10 for a vehicle air conditioner according to the prior art, as shown in Figure 1, the inlet pipe and the discharge pipe 13, 14, a pair of upper and lower tanks 11, 12 And the upper and lower headers 11a and 12a coupled to the tube 15 through which the coolant passes and connected to the upper and lower tanks, and between the tube 15 and the fin 16 and the tube 15. It consists of the support 17 which supports 15 and the pin 16 from the side.
상기와 같은 구조의 히터코어는, U-턴식 히터코어로 불리우는 것으로 상부탱크(11) 및 상부헤더(11a)가 칸막이(미도시)로 나뉘어 입구측 헤더와 출구측 헤더가 서로 분리되어 있다. 이와 같은 구조의 히터코어에서는, 상기 입구측헤더로 유입된 온수가 좌측의 튜브(15)를 통해 하부의 탱크로 흐른뒤 다시 우측의 튜브를 통해 상부의 탱크로 흐른다음 배출파이프를 통해 배출되므로 온수의 흐름이 U 자 형태를 이루게 된다. 따라서, 상기와 같은 U-턴방식 히터코어에서는 튜브(15)의 절반이 온수의 유입통로로 사용되고 다른 절반이 온수의 귀환통로로 사용되고 있어 압력손실이 커져 히터코어의 방열성능을 저하시키게 되는 문제점을 가지고 있다.The heater core having the above structure is called a U-turn heater core, and the upper tank 11 and the upper header 11a are divided into partitions (not shown) so that the inlet header and the outlet header are separated from each other. In the heater core of such a structure, the hot water flowing into the inlet header flows to the lower tank through the tube 15 on the left side and then flows to the upper tank through the tube on the right side and then discharged through the discharge pipe. The flow of U forms a U shape. Therefore, in the U-turn type heater core as described above, half of the tube 15 is used as an inflow passage for hot water and the other half is used as a return passage for hot water, so that the pressure loss is increased, thereby reducing the heat dissipation performance of the heater core. Have.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 한쪽의 헤더를 온수의 입구측 헤더로 하고 다른 한쪽의 헤더를 온수의 출구측 헤더로 하는 이른바 One-Way 방식의 히터코어를 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 One-Way방식의 히터코어는 온수의 유량을 늘려 방열성능을 향상시킬 수는 있으나 온수의 유입파이프와 배출파이프가 서로 반대방향에 위치하게 되어 배관이 복잡하게 되고 결과적으로 히터코어의 탑재성을 저하시키게 되는 단점이 있다.In order to solve this problem, a so-called One-Way heater core having one header as an inlet header of hot water and the other header as an outlet header of hot water can be considered. However, this one-way heater core can improve the heat dissipation performance by increasing the flow rate of the hot water, but the inlet and discharge pipes of the hot water are located in opposite directions, resulting in complicated piping and consequently mounting of the heater core. There is a drawback to deterioration.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 히터코어로서, 도2에 도시된 바와 같은 구조의 One-Way방식 히터코어가 제안된 바 있다. 이와 같은 형식의 히터코어(20)는 유입파이프(23)및 배출파이프(24)가 동일한 방향으로 배치되어 있어 상기 유입파이프(23)로 유입된 고온의 냉각수가 하부탱크(22)로 흐른뒤 다시 배출파이프(24)로 배출되는 구조를 가지고 있다. 이러한 구조의 히터코어는 온수가 튜브(25)의 일방향으로만 흐르기 때문에 온수통로의 단면적이 증가하여 방열성능이 향상되고 온수의 유입파이프와 배출파이프가 동일방향으로 배치되어 있어 히터코어의 탑재가 용이하다는 장점을 지니고 있다.As a heater core for solving the above problems, a one-way heater core having a structure as shown in FIG. 2 has been proposed. In this type of heater core 20, the inlet pipe 23 and the outlet pipe 24 are arranged in the same direction, so that the high temperature coolant flowing into the inlet pipe 23 flows to the lower tank 22 and then again. It has a structure discharged to the discharge pipe (24). Since the heater core of such a structure flows hot water only in one direction of the tube 25, the cross-sectional area of the hot water passage is increased to improve heat dissipation performance, and the inlet and discharge pipes of the hot water are arranged in the same direction so that the heater core can be easily mounted. It has the advantage of being.
그러나, 상기와 같은 구조에서는 상부헤더의 일단에 나란하게 설치되는 상기 유입파이프와 배출파이프를 연결하기 위해 별도의 연결부재를 필요로 하는 문제점이 있었다. 또한, 방열성능을 높이기 위해 히터코어의 크기를 키우기 위해서는 양 파이프간의 거리를 늘이거나 탱크의 크기를 키워야 하는데, 이런 경우 탱크와 탱크를 연결하는 튜브 및 핀의 수가 증가되어 작업공수를 증가시키고 제작원가를 상승시키는 문제점이 있었다. 또한, 히터코어의 크기를 키우게 되면 상기 유입파이프와 배출파이프간의 거리가 멀어지게 되어 히터코어의 탑재시 많은 공간을 차지하게 되는 문제점을 지니고 있었다.However, in the above structure, there is a problem in that a separate connecting member is required to connect the inlet pipe and the outlet pipe installed side by side at the upper header. In addition, to increase the size of the heater core in order to increase the heat dissipation performance, it is necessary to increase the distance between both pipes or increase the size of the tank. In this case, the number of tubes and fins connecting the tank to the tank increases, which increases the labor cost and production cost. There was a problem to raise. In addition, increasing the size of the heater core has a problem that the distance between the inlet pipe and the discharge pipe is far away and takes up a lot of space when mounting the heater core.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, One-Way 방식의 히터코어에 있어서 별도의 연결부재 없이 유입파이프와 배출파이프를 동일방향으로 나란히 고정될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems described above, in the one-way heater core to enable the inlet pipe and the discharge pipe can be fixed side by side in the same direction without a separate connection member. There is this.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 히터코어의 크기가 증가되더라도 증가되는 부품수를 최소화 하여 작업공수를 줄이고 제작원가를 낮추도록 하는 데 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to minimize the number of parts to be increased even if the size of the heater core is increased to reduce the labor and manufacturing cost.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 히터 코어의 부피를 콤팩트화 하여 히터코어의 탑재성을 향상시키고 기존의 쿨링 및 히팅 유닛의 레이아웃(Layout)을 크게 변경하지 않고도 히터코어를 간편하게 장착 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to compact the volume of the heater core to improve the mountability of the heater core, so that the heater core can be easily mounted without significantly changing the layout of the existing cooling and heating units. Its purpose is to.
도 1은 종래 기술에 의한 U턴 방식 히터 코어의 사시도이고,1 is a perspective view of a U-turn heater core according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 의한 One-Way 방식 히터코어의 단면도이며,2 is a cross-sectional view of a conventional one-way heater core,
도 3은 본 발명에 의한 자동차의 공조장치용 히터 코어의 사시도이고,3 is a perspective view of a heater core for an air conditioner of an automobile according to the present invention;
도 4은 본 발명에 의한 히터코어의 정면도이며,4 is a front view of the heater core according to the present invention;
도 5는 도3의 A-A선 단면도이고,5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 6은 본 발명에 따른 히터 코어의 설치 상태를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an installation state of a heater core according to the present invention.
** 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of the drawing **
100...히터 코어 110...상부 탱크100 ... heater core 110 ... top tank
110a...상부 헤더 112...제 1씨일부재110a ... upper header 112 ... first seal member
113...제 2씨일부재 120...하부 탱크113 second seal member 120 lower tank
120a...하부 헤더 120b...파이프 고정공120a ... lower header 120b ... pipe fastener
130...유입 파이프 140...배출 파이프130 ... inlet pipe 140 ... outlet pipe
150...튜브 152...방열핀150 ... tube 152 ... heat sink
160...서포트 C...케이스160 ... Support C ... case
H...쿨링 및 히팅 유닛 E...증발기H ... cooling and heating unit E ... evaporator
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 자동차 공조장치용 히터 코어는, 한 쌍을 이루는 상·하부의 탱크와, 상기 상·하부 탱크에 각각 연결되어 있는 상·하부 헤더와, 온수를 유입·배출하는 유입파이프 및 배출파이프와, 상기 상·하부 헤더에 끼워져 고정되고 온수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브와, 상기 튜브들 사이에 구비되는 핀과, 상기 상·하부 헤더 사이에 고정되며 상기 튜브들의 양측에 구비되는 서포트를 포함하는 히터코어에 있어서, 상기 하부탱크 및 하부헤더의 일측 중앙부위를 돌출시켜 유입파이프 고정공을 형성하고 상기 유입파이프를 상기 고정공을 통해 상기 튜브의 길이방향과 나란하게 설치하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the heater core for an automotive air conditioner of the present invention includes a pair of upper and lower tanks, upper and lower headers respectively connected to the upper and lower tanks, and hot water. Inlet and outlet pipes to be introduced and discharged, a plurality of tubes fitted to the upper and lower headers and fixed to form a flow path of hot water, pins provided between the tubes, and fixed between the upper and lower headers. In the heater core comprising a support provided on both sides of the tube, protruding one central portion of the lower tank and the lower header to form an inlet pipe fixing hole and the inlet pipe through the fixing hole length of the tube It is characterized by the installation in parallel with the direction.
또한, 히터코어가 쿨링 및 히팅유닛 케이스 내부로 조립된 후에는 공기의 누설을 막기 위해 상기 케이스와 유입파이프 사이에는 제 1씨일부재를, 상기 케이스와 상부탱크 사이에는 제 2씨일부재를 설치하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the heater core is assembled into the cooling and heating unit case, a first seal member is installed between the case and the inlet pipe and a second seal member is installed between the case and the upper tank to prevent leakage of air. It features.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3는 본 발명에 의한 자동차의 공조장치용 히터 코어의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 히터코어의 정면도이며, 도 5는 도3의 A-A선 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 히터코어를 쿨링 및 히팅 유닛에 설치한 상태를 도시한 단면도이다.3 is a perspective view of a heater core for a vehicle air conditioner according to the present invention, Figure 4 is a front view of the heater core according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 3, Figure 6 is a heater according to the present invention It is sectional drawing which shows the state which installed the core in the cooling and heating unit.
즉, 본 발명에 따른 자동차의 공조장치용 히터 코어(100)는, 한 쌍을 이루는 상·하부 탱크(110)(120)와, 상기 상·하부 탱크(110)(120)에 연결되는 상·하부 헤더(110a)(120a)와, 고온의 냉각수를 유입·배출하는 유입파이프(130) 및 배출파이프(140)와, 상기 상·하부 헤더(110a)(120a)에 각각 끼워져 고정되고 냉각수의 유동경로를 형성하는 다수의 튜브(150)와, 상기 튜브(150)들 사이에 구비되는 방열핀(152)들과, 상기 상·하부 헤더(110a)(120a)의 사이에 고정되며 상기 튜브(150)들의 양측에 구비되는 서포트(160)를 포함하는 히터코어에 있어서, 상기 상부탱크(110)의 중앙부위에 배출파이프(140)를 형성하고, 하부탱크(120) 및 하부헤더(120a)의 일측 중앙부위를 돌출시켜 파이프 고정공(120b)을 형성하여 상기 유입파이프(130)를 상기 고정공을 통해 상기 튜브(150)의 길이방향과 나란하게 결합하는 것을 특징으로 한다.That is, the heater core 100 for a vehicle air conditioner according to the present invention is connected to a pair of upper and lower tanks 110 and 120 and upper and lower tanks 110 and 120. The lower headers 110a and 120a, the inlet pipe 130 and the discharge pipe 140 for inflowing and discharging high-temperature cooling water and the upper and lower headers 110a and 120a, respectively, are fitted and fixed to each other to flow the cooling water. The tube 150 is fixed between the plurality of tubes 150 forming a path, the heat dissipation fins 152 provided between the tubes 150, and the upper and lower headers 110a and 120a. In the heater core including the support 160 provided on both sides of the field, the discharge pipe 140 is formed in the central portion of the upper tank 110, the center of one side of the lower tank 120 and the lower header (120a) Protruding the portion to form a pipe fixing hole (120b) and the inlet pipe 130 parallel to the longitudinal direction of the tube 150 through the fixing hole Characterized in that the coupling.
본 발명에 의한 히터코어는 도 3내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하부탱크(120) 및 하부헤더(120a)의 중앙부 일측에 유입파이프(130) 고정공(120b)이 구비된 돌출부를 형성하고 상기 유입파이프 고정공에 유입파이프를 끼워 용접한 것을 그 특징으로 하고 있는 것이다. 한편, 상기 히터코어를 쿨링 및 히팅유닛의 케이스(C)(도5 및 도6참조)에 조립시에는 히터코어와 상기 케이스(C)간의 공기 누설을 막기 위해 상기 유입파이프(130)와 히팅유닛의 케이스(C)(제5도 참조)가 접하는 부위에는 제 1씨일부재(112)를 설치하고, 상부탱크(110)와 상기 쿨링 및 히팅유닛 케이스(C)가 접하는 부위에는 제 2 씨일부재(113)를 설치한다. 또한, 상기 히터코어를 수용하는 상기 쿨링 및 히팅유닛 케이스 내부는 상기 히터코어의 돌출된 외관 형상을 감안하여 상기 히터코어의 삽입이 용이하도록 형성하는 것이 바람직하다.3 to 5, the heater core according to the present invention forms a protrusion having an inlet pipe 130 and a fixing hole 120b at one side of a central portion of the lower tank 120 and the lower header 120a. It is characterized in that the inlet pipe is welded to the inlet pipe fixing hole. Meanwhile, when assembling the heater core to the case C (see FIGS. 5 and 6) of the cooling and heating unit, the inflow pipe 130 and the heating unit to prevent air leakage between the heater core and the case C. The first seal member 112 is installed at the portion where the case C (see FIG. 5) is in contact, and the second seal member is disposed at the portion where the upper tank 110 is in contact with the cooling and heating unit case C. 113). In addition, the inside of the cooling and heating unit case accommodating the heater core is preferably formed to facilitate insertion of the heater core in view of the protruding exterior shape of the heater core.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 작용을 도 5및 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
본 발명에 의한 자동차의 공조장치용 히터 코어(100)에 의하면, 유입파이프(130)를 통해 화살표 방향으로 유입된 고온의 냉각수가 하부탱크(120)를 거쳐 튜브(150)를 통과하면서 외부의 공기와 열교환을 하고 배출파이프(140)를 통해 배출된다. 따라서, 외부로 부터 공급된 공기는 상기 히터코어를 통과하면서 튜브와 핀의 열교환에 의해 데워진 뒤 자동차의 실내로 공급되는 것이다.According to the heater core 100 for a vehicle air conditioner according to the present invention, the hot air flowing in the direction of the arrow through the inlet pipe 130 passes through the tube 150 through the lower tank 120 to the outside air Heat exchange with and is discharged through the discharge pipe 140. Therefore, the air supplied from the outside is heated by heat exchange between the tube and the fin while passing through the heater core and then supplied to the interior of the vehicle.
본 실시예에서는 편의상 상기 배출파이프(140)돠 연결된 탱크(110)를 상부탱크로, 유입파이프(130)와 연결된 탱크(120)를 하부탱크로 하여 설명 하였으나, 상기 히터코어는 횡방향으로 설치될 수 있음은 물론이다. 또한, 도5에서 좌측의 파이프를 유입파이프로, 우측의 파이프를 배출파이프로 하여 설명 하였지만 도 5에서의 화살표와는 반대로 즉, 우측의 파이프를 유입파이프로 하여 고온의 냉각수를 공급할 수도 있다.In the present embodiment, for convenience, the discharge pipe 140 is connected to the tank 110 connected to the upper tank, and the tank 120 connected to the inflow pipe 130 is described as the lower tank. However, the heater core may be installed in the transverse direction. Of course it can. In FIG. 5, the pipe on the left side is used as the inlet pipe and the pipe on the right side is the discharge pipe. However, in contrast to the arrow in FIG. 5, that is, the right pipe is used as the inlet pipe.
도 6은 일반적으로 사용되고 있는 쿨링 및 히팅유닛의 단면을 도시한 것으로E는 증발기를 표시한 것이고 화살표는 공기의 흐름을 나타낸 것이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 히터코어는 유입 및 배출파이프간의 거리가 짧으므로 상기 쿨링 및 히팅유닛의 내부구조를 약간만 변경하면 용이하게 상기 히터코어를 장착할 수가 있다. 도 2와 같은 종래의 One-Way방식에 의하면 히터코어의 크기가 증가할 때 배출파이프 고정부를 포함한 히터코어 전체폭(W)이 증가하게 되나, 본 발명에 의하면 순수하게 튜브와 핀의 수만 증가하게 되므로 상기 쿨링 및 히팅유닛에의 탑재성을 크게 향상시킬 수가 있는 것이다.6 is a cross-sectional view of a cooling and heating unit that is generally used, where E is an evaporator and an arrow is a flow of air. As shown in FIG. 6, the heater core according to the present invention has a short distance between the inlet and the outlet pipes, so that the heater core can be easily installed by only slightly changing the internal structure of the cooling and heating unit. According to the conventional One-Way method as shown in FIG. 2, when the size of the heater core is increased, the total width of the heater core including the discharge pipe fixing part is increased, but according to the present invention, only the number of tubes and fins is increased. Therefore, the mountability to the cooling and heating unit can be greatly improved.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 공조장치용 히터 코어에 의하면, 별도의 연결부재 없이도 유입파이프와 배출파이프를 동일한 방향으로 나란히 배치할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, according to the heater core for a vehicle air conditioner according to the present invention, there is an effect that the inlet pipe and the outlet pipe can be arranged side by side in the same direction without a separate connecting member.
그리고, 본 발명의 다른 효과는, 히터코어의 크기가 증가되더라도 증가되는 부품수를 최소화하여 작업공수를 줄이고 제작원가를 낮출 수 있다는 데 있다.In addition, another effect of the present invention is that even if the size of the heater core is increased, it is possible to minimize the number of parts to be increased, thereby reducing the labor and manufacturing cost.
또한, 본 발명의 다른 효과는 One-Way방식 히터코어의 장점을 살리면서 히터코어의 부피를 콤팩트화 하여 히터코어의 탑재성을 향상시키고, 기존 히팅유닛의 레이아웃을 크게 변경하지 않고서도 히터코어를 간편하게 장착할 수가 있는 것이다.In addition, another effect of the present invention is to improve the mountability of the heater core by compactizing the volume of the heater core while taking advantage of the One-Way heater core, the heater core without significantly changing the layout of the existing heating unit It can be easily attached.
Claims (2)
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