KR101783624B1 - 청정운전이 가능한 공기순환장치 - Google Patents

청정운전이 가능한 공기순환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케이스 내부에 열교환소자를 구비하고, 실내공기를 배출하기 위한 환기부와, 상기 환기부를 통해 흡기한 실내공기를 외부로 배출하기 위한 송풍팬을 구비하는 배기부(112)와, 외기를 흡기하기 위한 흡기부와, 상기 흡기부를 통해 흡기한 외기를 실내에 급기하기 위한 송풍팬을 구비하는 급기부를 포함하는 공기순환장치에 있어서,
상기 환기부에서 유입되는 실내 공기가 열교환소자를 거치지 않고 흡기부와 배기부로 배출될 수 있도록 케이스 내부 일측면에 설치되는 유로형성구와, 상기 유로형성구에는 환기부와 연통되는 흡기통공, 흡기부에 연통되는 환기통공, 배기부에 연통되는 배기통공이 형성되도록 하되, 상기 배기통공과 환기통공 어느 한쪽에는 개폐댐퍼장치를 설치하여 유로형성구를 통해 유입된 실내 공기가 급기부를 통해 다시 실내로 배출되거나 또는 실외로 배출될 수 있도록 구성되는 청정운전이 가능한 공기순환장치에 관한 것이다.

Description

청정운전이 가능한 공기순환장치{Heat exchange unit for air cleaning}
본 발명은 청정운전이 가능한 공기순환장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환소자를 구비하는 공기순환장치의 내부 일측면에 흡기공과 배기공을 구비하는 유로형성구를 형성하되 상기 유로형성구의 배기공에 댐퍼를 형성하여 실내의 공기가 유로형성구와 필터, 열교환소자를 통해 실내로 다시 유입되어 청정운전되도록 하거나 실외로 곧바로 바이패스시켜 실내 공기를 신속하게 배출할 수 있도록 하는 공기순환장치에 관한 것이다.
일반적으로, 최근 지어지는 건물은 에너지 절감을 위해 단열에 많은 노력을 기울이고 있으며, 건강을 위해 환기에 매우 많은 주의를 기울이고 있다.
따라서 단열과 환기를 모두 만족시키기 위해 실내공기와 외부공기를 환풍팬을 통해 강제로 흡입, 배출하도록 하고, 필터 또는 열교환소자를 이용해 공기의 청정 및 에너지 절감을 가능하게 하는 건물용 공기순환장치(공조장치)가 사용되는데, 상기한 건물용 공기순환장치는 공간의 효율적 활용을 위해 대개 천정에 설치되며 덕트를 통해 실내 공기와 실외 공기를 흡배기하도록 하고 있다.
그런데 이러한 종래 공기순환장치는 케이스 중간부에 내장된 열교환소자를 통해 공기의 흡입과 배출이 이루어지므로 에너지의 절약은 가능하나 황사 등이 심한 경우 공기를 환기할 수 없게 되어 실내공기가 오염되거나 또 여러가지 원인으로 인해 악취 등이 발생한 경우 이를 해결할 마땅한 방법이 없는 것이다.
따라서 종래에는 실내의 공기를 신속하게 외부로 배출하기 위해서 바이패스통로를 형성하여 열교환소자를 거치지 않고 배출하는 공기순환장치가 공개된 바 있는데, 상기와 같은 종래의 공기순환장치는 도 1에 도시한 바와 같이 "열교환소자(E)가 내장되는 열교환소자내장공간부(1100e)를 구비하는 케이스(1100)와, 상기 케이스(1100)의 일단에 배기구를 구비하는 배기팬내장공간부(1100b)와, 외기흡기통공(C)를 구비하는 외기흡입공간부(1100c)와, 그 타단에 형성되고 내기흡기통공(A)를 구비하는 내기흡입공간부(1100a) 및 외기급기구(D)를 구비하는 급기팬내장공간부(1100d)로 이루어지는 공기순환장치에 있어서, 상기 케이스(1100)의 배기팬내장공간부(1100b)와 외기흡입공간부(1100c), 내기흡입공간부(1100a), 급기팬내장공간부(1100d)의 상부를 개방시켜 통기공(1110)을 형성하고, 상기 각각의 통기공(1110)을 십자형상의 연결관(1300)과 상기 연결관(1300)의 끝단에 형성되는 통기관(1200)에 의해 서로 연통되도록 하되, 상기 연결관(1300)의 내측에는 모터(1340)에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 배기방향조절부재(1330)를 형성하여 연결관(1300)을 통과하는 공기의 방향을 바꾸거나 흐름 등을 조절할 수 있도록 하는 구조"로 이루어진다
그러나 이와 같이 실내의 공기를 바이패스 장치에 의해 신속하게 배출하여 실내 공기의 청정 및 악취의 제거라는 목적은 달성할 수 있으나, 결과적으로 실내 공기가 배출된 만큼 다시 실외의 외부 공기가 실내로 유입됨으로 인해 에너지 낭비는 불가피한 단점을 갖는다.
[선행기술문헌]
1. 등록특허 10-0675771호
2. 실용신안등록 20-0054122
3. 특허등록 10-1236422
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 열교환소자를 구비하는 공기순환장치의 케이스 내부 일측면에 유로형성구를 형성하되 상기 유로형성구의 배기공에는 댐퍼를 형성하여 흡입공으로 유입된 실내의 공기가 필터를 거쳐 다시 열교환소자를 통해 실내로 유입되도록 하여 청전운전을 가능하도록 하거나 또는 실외로 곧바로 바이패스시켜 실내 공기를 신속하게 배출할 수 있도록 함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해결수단을 살펴보면, 본 발명은 케이스 내부에 열교환소자를 구비하고, 실내공기를 배출하기 위한 환기부와, 상기 환기부를 통해 흡기한 실내공기를 외부로 배출하기 위한 송풍팬을 구비하는 배기부와, 외기를 흡기하기 위한 흡기부와, 상기 흡기부를 통해 흡기한 외기를 실내에 급기하기 위한 송풍팬을 구비하는 급기부를 포함하는 공기순환장치에 있어서, 상기 환기부에서 유입되는 실내 공기가 열교환소자를 거치지 않고 흡기부와 배기부로 배출될 수 있도록 케이스 내부 일측면에 설치되는 유로형성구와, 상기 유로형성구에는 환기부와 연통되는 흡기통공, 흡기부에 연통되는 환기통공, 배기부에 연통되는 배기통공이 형성되도록 하되, 상기 배기통공과 환기통공 어느 한쪽에는 개폐댐퍼장치를 설치하여 유로형성구를 통해 유입된 실내 공기가 급기부를 통해 다시 실내로 배출되거나 또는 실외로 배출될 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유로형성구는 환기부와 열교환소자공간부를 커버하기 위한 커버판과, 상기 커버판의 측면에서 하부로 연장되어 실내공기가 배기통공과 환기통공 외에 다른 곳으로 유출되는 것을 방지하기 위한 측면차단부로 이루어지되, 상기 환기부에 흡기통공이 천공되고, 측면차단부에 배기통공과 환기통공이 천공되도록 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 개폐댐퍼장치의 축은 수평 또는 수직으로 형성되어 댐퍼판이 상하 또는 좌우로 여닫히도록 하되 상기 댐퍼판이 배기통공 또는 환기통공을 차단할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 흡기통공는 환기부에 설치되는 바이패스장치의 하단에 연결되어 서로 연통되도록 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 바이패스장치는 원통형의 열교환 통기관과, 상기 열교환 통기관과 일체로 이루어지되 열교환 통기관의 하측에 형성된 바이패스 통기관으로 이루어지되, 상기 열교환 통기관과 바이패스 통기관의 내측에는 각각 통기를 차단하기 위한 댐퍼가 형성되도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 효과로는 흡기공과 배기공을 구비하는 유로형성구와 댐퍼를 이용함으로써 실내의 공기를 활성탄 필터 및 미세필터를 통해 악취 및 먼지를 거른 다음 다시 유입시킴으로써 실내 공기를 청정하게 할 수 있는 것이다.
또 본 발명은 심하게 오염된 실내공기는 열교환소자를 거치지 않고 바로 바이패스 통로를 통해 신속하게 배출되도록 함으로써 불필요하게 열교환소자가 더러워지는 것을 방지하고, 열교환소자의 교체주기를 길게 가져갈 수 있도록 하여 비용 및 사용의 편리를 도모할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 종래의 공기순환장치의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기순환장치의 분리사시도.
도 3은 본 발명 공기순환장치에 있어서 유로형성구를 케이스에 결합한 상태를 보이기 위한 참고도.
도 4는 도 2의 결합된 상태의 사시도.
도 5는 V-V선 단면도.
도 6은 본 발명의 공기 청정 운전상태에서 공기흐름을 보이기 위한 참고도.
도 7은 본 발명에 있어서 유로형성구의 일실시예를 보이기 위한 분리사시도.
도 8은 도 7의 결합된 상태의 사시도.
도 9는 본 발명에 있어서 유로형성구의 다른 실시예를 보이기 위한 분리사시도.
도 10은 도 9의 결합된 상태의 사시도.
도 11은 본 발명의 사용상태 참고도로써, (가)도는 실내공기를 정화시키기 위한 통기상태를 보이기 위한 참고 종단면도이고, (나)도는 실내공기를 실외로 바이패스하기 위한 참고 종단면도이다.
도 12는 본 발명에 있어서 바이패스장치의 분리사시도.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.
이하, 본 발명에 따른 청정운전이 가능한 공기순환장치에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기순환장치의 분리사시도이고, 도 3은 본 발명 공기순환장치에 있어서 유로형성구를 케이스에 결합한 상태를 보이기 위한 참고도이며, 도 4는 도 2의 결합된 상태의 사시도이고, 도 5는 V-V선 단면도이며, 도 6은 본 발명의 공기 청정 운전상태에서 공기흐름을 보이기 위한 참고도이고, 도 7은 본 발명에 있어서 유로형성구의 일실시예를 보이기 위한 분리사시도이며, 도 8은 도 7의 결합된 상태의 사시도이고, 도 9는 본 발명에 있어서 유로형성구의 다른 실시예를 보이기 위한 분리사시도이며, 도 10은 도 9의 결합된 상태의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 사용상태 참고도로써, (가)도는 실내공기를 정화시키기 위한 통기상태를 보이기 위한 참고 종단면도이고, (나)도는 실내공기를 실외로 바이패스하기 위한 참고 종단면도이며, 도 12는 본 발명에 있어서 바이패스장치의 분리사시도이다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 공기순환장치(100)의 기술적 구성은 다음과 같다.
즉 케이스(110,130) 내부에 열교환소자(120)를 구비하고, 실내공기를 배출하기 위한 환기부(111)와, 상기 환기부(111)를 통해 흡기한 실내공기를 외부로 배출하기 위한 송풍팬을 구비하는 배기부(112)와, 외기를 흡기하기 위한 흡기부(113)와, 상기 흡기부(113)를 통해 흡기한 외기를 실내에 급기하기 위한 송풍팬을 구비하는 급기부(114)를 포함하는 공기순환장치에 있어서, 상기 환기부(111)에서 유입되는 실내 공기가 열교환소자를 거치지 않고 흡기부(113)와 배기부(112)로 배출될 수 있도록 케이스 내부 일측면에 설치되는 유로형성구(122)와, 상기 유로형성구(122)에는 환기부(111)와 연통되는 흡기통공(121c), 흡기부(113)에 연통되는 환기통공(122c), 배기부(112)에 연통되는 배기통공(122d)이 형성되도록 하되, 상기 배기통공(122d)과 환기통공(122c) 어느 한쪽에는 개폐댐퍼장치(180)가 설치되어 유로형성구(122)를 통해 유입된 실내 공기를 필터(160,170)에 의해 정화시켜 다시 실내로 배출하거나 또는 실외로 곧바로 배출될 수 있도록 한다.
이처럼 본 발명은 배기통공(122d)과 환기통공(122c) 어느 한쪽에 설치된 개폐댐퍼장치(180)를 여닫음으로 인해 실내공기를 정화시켜 다시 실내로 보내는 청정 운전 및 실내의 공기를 빠르게 실외로 바이패스하기 위한 환기 운전이 가능하게 된다.
즉 개폐댐퍼장치(180)가 환기통공(122c)에만 설치된 경우에는 평상시에 환기통공(122c)을 막고 있는 개폐댐퍼장치(180)의 댐퍼판을 열게되면 실내의 공기가 환기통공(122c)을 통해 흡기부(113)로 배출되고 이처럼 흡기부(113)로 배출된 공기는 급기부(114)에 형성된 송풍팬의 송풍압력에 의해 필터(160,170)와 열교환소자를 거친 후 다시 실내로 배출되고, 개폐댐퍼장치(180)가 배기통공(122d)에만 설치된 경우에는 청정운전시 개폐댐퍼장치(180)의 댐퍼판으로 배기통공(122d)을 막게 되면 이때는 유로형성구(122) 내로 유입된 실내의 공기가 환기통공(122c)을 통해 흡기부(113)로 배출되고 또 이처럼 흡기부(113)로 배출된 공기는 급기부(114)에 형성된 송풍팬의 송풍흡입압력에 의해 필터(160,170)와 열교환소자를 거친 후 다시 실내로 배출되어 된다.
상기 개폐댐퍼장치(180)는 축(181)과, 축(181)의 일단에 형성되는 댐퍼판(182)과, 상기 축(181)에 결합되어 댐퍼판(182)을 회전구동하기 위한 모터(183)와, 상기 축(181)을 지지하기 위한 브라켓(184)으로 구성되는데, 상기 축(181)은 배기통공(122d) 또는 환기통공(122c) 일측에 수평 또는 수직으로 형성되어 댐퍼판(182)이 상하 또는 좌우로 여닫힐 수 있도록 한다. 이때 수직으로 축(181)이 형성되는 구조의 개폐댐퍼장치(180)는 댐퍼판(182)이 좌우로 회전하면서 환기통공(122c)과 배기통공(122d)을 번갈아 가면서 막을 수 있도록 구성할 수도 있고, 또는 환기통공(122c)과 배기통공(122d) 양쪽에 모두 개폐댐퍼장치(180)를 설치하여 이를 통해 청정 운전과 환기 운전을 가능하게 구성할 수도 있다.
또 본 발명 개폐댐퍼장치(180)는 제어수단(미도시)에 의해 공기순환장치의 환기부(111)와 배기부(112), 흡기부(113), 급기부(114)에 설치된 각각의 댐퍼장치들과 연동하여 청정 운전과 환기 운전을 가능하게 구성할 수도 있다.
또한 본 발명은 청정 운전을 위해서는 반드시 필터(160,170)를 필요로 하고 상기 필터는 활성탄과 같은 악취 및 가스제거필터(160) 또는 미세먼지 집진을 위한 고청정필터(170)으로 이루어진다. 이때 상기 악취 및 가스제거필터(160)는 흡기부(113) 바닥에 형성하는 것이 바람직하고, 고청정필터(170)는 흡기부(113)와 연통되는 열교환소자(120)의 일측면에 형성되도록 함이 바람직하다.
본 발명에서 매우 중요한 구성은 유로형성구(122)인데, 상기 유로형성구(122)는 환기부(111)와 열교환소자공간부(115)를 커버하기 위한 커버판(121a,122a)과, 상기 커버판(121a,122a)의 가장자리로 부터 하부로 연장되어 실내공기가 환기통공(122c)과 배기통공(122d) 외에 다른 곳으로 유출되는 것을 방지하기 위한 측면차단부(121b,122b)가 형성되되, 상기 환기부(111)에 위치하는 커버판(121a)에는 흡기통공(121c)이 천공되고, 측면차단부(121b,122b)에 배기통공(122d)과 환기통공(122c)이 천공되도록 구성된다.
이때 커버판(121a,122a)은 환기부(111)에 위치하는 커버판(121a)과 열교환소자공간부(115)를 커버하기 위한 커버판(122a)으로 구분되는데, 이는 도 2에 도시된 가상선(A)에 의해 구분된다.
상기 유로형성구(122)는 케이스(110) 일측면에 결합되도록 하는데, 결합은 나사 및 걸림돌기, 억지끼움 등 다양한 결합방법에 의해 이루어진다.
또한 본 발명 공기순환장치(100)는 실내공기를 배출함에 있어 열교환소자(120)를 통과시킬 것인지 아니면 열교환소자(120)를 통과시키지 않고 바이패스 시킬 것인지를 결정하기 위한 바이패스장치(150)를 구비할 수도 있는데, 이 경우 유로형성구(122)의 흡기통공(121c)은 환기부(111)에 설치되는 상기 바이패스장치(150)의 하단, 즉 바이패스 통기관(152)에 연결되도록 구성될 수도 있다.
상기 바이패스장치(150)는 원통형의 열교환 통기관(151)과, 상기 열교환 통기관(151)과 일체로 이루어지되 열교환 통기관(151) 일측에 형성된 바이패스 통기관(152)과, 상기 열교환 통기관(151)과 바이패스 통기관(152)의 내측에 통기를 차단 및 개방하기 위한 댐퍼(153,154)가 형성된다. 이때 상기 댐퍼(153,154)는 구동모터(155,156)에 의해 구동되는데, 열교환 통기관(151)에 형성된 댐퍼판(153)이 닫히고 바이패스 통기관(152)에 형성된 댐퍼판(154)이 오픈되면 실내 공기는 열교환소자(120)를 거치지 않고 유로형성구(122)를 통과하게 된다.
반대로 열교환 통기관(151)에 형성된 댐퍼판(153)이 열리고 바이패스 통기관(152)에 형성된 댐퍼판(154)이 닫히게 되면 실내 공기는 열교환소자(120)를 거쳐 실외로 배출되어진다.
이처럼 본 발명은 바이패스장치(150)에 의해 실내공기를 유로형성구(122)로 유입시킬 수 있게 되고, 이로 인해 유로형성구(122)로 유입된 실내 공기를 청정운전에 의해 실내로 다시 배출시키거나, 환기운전에 의해 실외로 바이패스시킬 수 있게 된다.
상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
100: 공기순환장치
110, 130: 케이스 120: 열교환소자
122: 유로형성구 150: 바이패스장치
160, 170: 필터 180: 개폐댐퍼장치

Claims (5)

  1. 케이스 내부에 열교환소자를 구비하고, 실내공기를 배출하기 위한 환기부와, 상기 환기부를 통해 흡기한 실내공기를 외부로 배출하기 위한 송풍팬을 구비하는 배기부(112)와, 외기를 흡기하기 위한 흡기부와, 상기 흡기부를 통해 흡기한 외기를 실내에 급기하기 위한 송풍팬을 구비하는 급기부를 포함하는 공기순환장치에 있어서,
    상기 환기부에서 유입되는 실내 공기가 열교환소자를 거치지 않고 흡기부와 배기부로 배출될 수 있도록 케이스 내부 일측면에 유로형성구를 설치하되,
    상기 유로형성구는 환기부와 열교환소자공간부를 커버하기 위한 커버판과, 상기 커버판의 측면에서 하부로 연장되어 실내공기가 배기통공과 환기통공 외에 다른 곳으로 유출되는 것을 방지하기 위한 측면차단부와, 상기 환기부에 천공된 흡기통공과, 측면차단부에 천공된 배기통공과 환기통공과, 상기 환기부와 연통되는 흡기통공과, 상기 흡기부에 연통되는 환기통공과, 상기 배기부에 연통되는 배기통공을 구비하되, 상기 배기통공과 환기통공 어느 한쪽에 개폐댐퍼장치를 설치하여 유로형성구를 통해 유입된 실내 공기가 급기부를 통해 다시 실내로 배출되거나 또는 실외로 배출될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 청정운전이 가능한 공기순환장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 개폐댐퍼장치의 축은 수평 또는 수직으로 형성되어 댐퍼판이 상하 또는 좌우로 여닫히도록 하되 상기 댐퍼판이 배기통공 또는 환기통공을 차단할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 청정운전이 가능한 공기순환장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 흡기통공은 환기부에 설치되는 바이패스장치의 하단에 연결되어 서로 연통되도록 하되, 상기 바이패스장치는 원통형의 열교환 통기관과, 상기 열교환 통기관과 일체로 이루어지고 열교환 통기관의 하측에 형성되는 바이패스 통기관과, 상기 열교환 통기관과 바이패스 통기관의 내측에 형성되어 각각 통기를 차단하기 위한 댐퍼로 구성됨을 특징으로 하는 청정운전이 가능한 공기순환장치.
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