KR20060075024A - 냉난방 동시형 멀티 공기조화기 - Google Patents

냉난방 동시형 멀티 공기조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기는 항상 냉방 또는 난방만 필요로 하는 실내에는 냉방전용 또는 난방전용 실내기를 냉난방 겸용 실외기에 직접 냉매배관으로 연결함으로써, 분배기가 삭제되어 구조가 간단해지고 비용이 절감되는 효과가 있다.
공기조화기, 냉난방 동시형, 멀티, 냉방전용, 난방전용, 분배기

Description

냉난방 동시형 멀티 공기조화기{Multiple air conditioner}
도 1은 종래 기술에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기가 도시된 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기가 도시된 구성도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
A: 냉난방 겸용 실외기 B: 분배기
C: 냉난방 겸용 실내기 D: 냉방전용 실내기
E: 난방전용 실내기 50: 사방밸브
51: 실외 열교환기 52: 공용 어큐뮬레이터
53: 제1압축기 54: 제2압축기
55: 제1토출배관 56: 제2토출배관
57: 토출합지배관 58: 제1오일분리기
59: 제2오일분리기 60: 제1오일회수관
61: 제2오일회수관 62: 바이패스배관
64: 액상냉매배관 65: 냉난방겸용 고압냉매배관
66: 냉난방겸용 저압냉매배관 67: 냉난방겸용 액상냉매배관
71: 제1냉난방겸용 실내기 72: 제2냉난방겸용 실내기
73: 제3냉난방겸용 실내기 74: 제1실내열교환기
75: 제2실내열교환기 76: 제3실내열교환기
77: 제1전자팽창밸브 78: 제2전자팽창밸브
79: 제3전자팽창밸브 81: 제1냉방전용 실내기
82: 제2냉방전용 실내기 83: 냉방전용 실내열교환기
84: 냉방전용 전자팽창밸브 85: 냉방전용 액상냉매배관
86: 냉방전용 저압냉매배관 91: 제1난방전용 실내기
92: 제2난방전용 실내기 93: 난방전용 실내열교환기
94: 난방전용 전자팽창밸브 95: 난방전용 고압냉매배관
96: 난방전용 액상냉매배관
본 발명은 멀티 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 냉난방 동시 운전이 가능한 실내에는 냉난방 겸용 실내기와 분배기를 설치하고, 냉방 또는 난방만 필요로 하는 실내에는 냉방전용 실내기 또는 난방전용 실내기를 냉난방 겸용 외기에 직접 연결함으로써, 분배기의 개수가 감소되어 구조가 간단해질 수 있는 냉난방 동시형 멀티 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 냉난방 동시형 공기조화기는 멀티 공기조화기의 일종으로, 냉방과 난방을 동시에 수행하여, 각 룸을 개별적으로 냉방 또는 난방시킬 수 있도록 구성된다.
즉, 냉난방 동시형 공기조화기는 난방을 요하는 룸에 설치된 실내기는 난방모드로 작동되도록 하고, 이와 동시에 냉방을 요하는 룸에 설치된 실내기는 냉방모드로 작동되도록 구성된다.
도 1은 종래 기술에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기가 도시된 구성도이다.
종래 기술에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이, 실외기(A)와 분배기(B)와 그리고 다수개의 실내기(C)로 크게 이루어진다.
상기 실외기(A)에는 압축기(2)와 사방밸브(3)와 실외 열교환기(4)와, 공용 어큐뮬레이터(5) 등이 구비되고, 상기 압축기(2)의 토출배관에는 상기 압축기(2)에서 토출된 냉매를 바이패스시키는 바이패스배관(6)이 연결된다.
상기 다수개의 실내기(C)는 제1~제6실내기(11~16)로 구성되고, 여기서, 상기 제1,2,3실내기(11)(12)(13)는 냉방 또는 난방이 동시에 필요한 실내에 설치되고, 상기 제4,5,6실내기(14)(15)(16)는 항상 냉방만 필요한 실내에 설치된다.
상기 각 실내기(C)에는 제1~제6실내 열교환기(11a~16a)와 제1~제6전자팽창밸브(11b~16b) 등이 각각 설치된다.
상기 분배기(B)는 상기 제1,2,3실내기(11)(12)(13)와 연결되는 제1분배기(B1)와, 상기 제4,5,6실내기(14)(15)(16)와 연결되는 제2분배기(B2)로 이 루어진다.
그리고, 상기 분배기(B)에는 상기 실외기(A)와 실내기(C)사이에 고압 및 저압의 냉매가 유동하도록 형성된 제1~제6고압배관(21a~26a), 제1~제6저압배관(21b~26b)과, 액체 상태의 냉매가 유동하도록 형성된 제1~제6액상냉매배관(21c~26c)이 통과하고, 상기 제1~제6고압배관(21a~26a)과 제1~제6저압배관(21b~26b)에는 각각 제1~제6고압밸브(31a~36a) 및 제1~제6저압밸브(31b~36b)가 설치된다.
상기와 같은 냉난방 동시형 멀티공기조화기는 실외기(A)로부터 유입된 냉매를 냉방전실, 난방전실, 냉방주체동시, 난방주체동시 운전조건에 따라 상기 사방밸브를 절환시켜 상기 분배기(B)를 통해 선택적으로 상기 다수개의 실내기(C)에 분배하면서 냉난방을 실시하게 된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기의 작동을 설명하면 다음과 같다.
상기 제1,2실내기(11)(12)는 냉방 운전됨과 동시에 상기 제3실내기(13)는 난방운전되도록 제어되는 경우, 상기 사방밸브(3)는 냉방주체동시 운전조건에 따라 절환된다.
그리고, 상기 제1,2고압밸브(31a)(32a)는 닫히고, 제3고압밸브(33a)는 열리게 되며, 상기 제1,2저압밸브(31b)(32b)는 열리고, 상기 제3저압밸브(33b)는 닫히게 된다.
따라서, 상기 압축기(2)에서 토출된 냉매 중 일부 냉매는 상기 바이패스배관(6)를 통해 상기 제3고압배관(23a)을 통해 상기 제3실내기(13)로 유입되어, 응축되면서 실내를 난방시키게 되며, 나머지 냉매는 상기 실외 열교환기(4)를 거친 후 상기 제1,2액상냉매배관(21c)(22c)을 통해 상기 제1,2실내기(11)(12)로 각각 유입되어 상기 제1,2실내기(11)(12)에서 증발되면서 실내를 냉방시키게 된다.
여기서, 상기 제3실내기(13)를 통과하면서 응축된 액상 냉매는 상기 제1,2액상냉매배관(21c)(22c)으로 합류되어 상기 제1,2실내기(11)(12)로 유입되고, 상기 제1,2실내기(11)(12)를 통과한 냉매는 상기 제1,2저압배관(21b)(22b)을 통해 상기 실외기(A)측으로 순환된다.
한편, 상기 제4,5,6실내기(14)(15)(16)는 항상 냉방만 필요로 하는 실내에 설치되므로, 상기 제4,5,6고압밸브(34a)(35a)(36a)는 닫히고, 상기 제4,5,6저압밸브(34b)(35b)(36b)는 열리게 된다.
따라서, 상기 실외 열교환기(4)를 통과한 냉매가 상기 제4,5,6액상냉매배관(24c)(25c)(26c)을 통해 상기 제4,5,6실내기(14)(15)(16)로 유입되어 증발되면서 실내를 냉방시키게 된다.
그러나, 종래 기술에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기는 실외기(A)에 실내기(C)를 연결하기 위해서는 분배기(B)가 필요한 바, 항상 냉방만 필요하거나 난방만 필요한 실내에 실내기를 추가로 설치하는 경우에도 항상 분배기를 추가로 설치해야 하는 문제점이 있다.
즉, 상기 제4,5,6실내기(14)(15)(16)와 같이 항상 냉방만 필요한 실내에 설 치되는 경우에도, 상기 제2분배기(B2)가 필요하여 구조가 복잡하고 설치가 까다로운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 항상 냉방이 필요한 실내에는 냉방전용 실내기를 추가하고, 항상 난방이 필요한 실내에는 난방전용 실내기를 설치함으로써 분배기의 개수가 감소되어 구조가 간단하고 비용이 절감될 수 있는 냉난방 동시형 멀티공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티 공기조화기는 압축기와, 사방밸브와, 실외 열교환기가 포함된 냉난방 겸용 실외기와; 실내 열교환기와 전자팽창밸브가 포함된 다수개의 냉난방 겸용 실내기와; 상기 냉난방 겸용 실외기와 냉난방 겸용 실내기 사이에 구비되어, 냉방, 난방, 냉난방 동시 운전조건에 따라 상기 다수개의 실내기에 선택적으로 냉매를 안내하는 분배기와; 상기 냉난방 겸용 실외기에 직접 냉매배관으로 연결되고, 항상 냉방 만 필요로 하는 실내에 설치되는 적어도 하나 이상의 냉방전용 실내기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티 공기조화기가 도시된 구성도이다.
본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티 공기조화기는 도 2에 도시된 바와 같이, 냉난방 겸용 실외기(A)와, 다수개의 냉난방 겸용 실내기(C)와, 상기 냉난방 겸용 실외기(A)와 냉난방 겸용 실내기(C)사이에 구비된 분배기(B)와, 다수개의 냉방전용 실내기(D)와, 다수개의 난방전용 실내기(E)를 포함하여 구성된다.
상기 냉난방 겸용 실외기(A)에는 압축기와 사방밸브(50)와 실외 열교환기(51)가 각각 설치되는 바, 여기서 상기 압축기는 2개의 제1,2압축기(53)(54)로 이루어지고, 상기 제1,2압축기(53)(54)의 흡입부측은 공용 어큐뮬레이터(52)에 의해 서로 연결된다.
상기 제1,2압축기(53)(54)의 토출부에는 제1,2토출배관(55)(56)이 연결되고, 상기 제1,2토출배관(55)(56)은 토출합지배관(57)에 의해 합지되는 바, 상기 제1,2토출배관(55)(56)에는 상기 제1,2압축기(53)(54)에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하도록 제1,2오일분리기(58)(59)가 각각 설치된다.
상기 제1,2오일 분리기(58)(59)에는 상기 제1,2오일분리기(58)(59)로부터 분리된 오일을 상기 제1,2압축기(53)(54)의 흡입부측으로 안내하는 제1,2오일 회수관(60)(61)이 연결된다.
그리고, 상기 토출합지배관(57)에는 상기 제1,2압축기(53)(54)에서 토출된 냉매가 상기 실외 열교환기(51)를 거치지 않도록 바이패스시키는 바이패스배관(62) 이 연결된다.
상기 실외 열교환기(51)는 2개가 구비된 것으로 한정하여 설명하며, 상기 실외 열교환기(51)의 토출부에는 상기 실외 열교환기(51)에서 응축된 액상 냉매를 안내하는 실외기 액상냉매배관(64)이 연결된다.
한편, 다수개의 상기 냉난방 겸용 실내기(C)는 제1~제3냉난방겸용 실내기(71~73)로 구성된다.
상기 제1~제3냉난방겸용 실내기(71~73)에는 제1~제3실내열교환기(74~76)와 제1~제3전자팽창밸브(77~79)가 각각 설치된다.
한편, 상기 분배기(B)는 상기 제1,2압축기(53)(54)로부터 토출된 고압상태의 기체 냉매를 상기 냉난방 겸용 실내기(C)로 안내하는 냉난방겸용 고압냉매배관(65)과, 상기 냉난방 겸용 실내기(C)를 통과한 냉매를 상기 제1,2압축기(53)(54)측으로 안내하는 냉난방겸용 저압냉매배관(66)과, 상기 실외 열교환기(51)로부터 나온 액상 냉매가 상기 냉난방 겸용 실내기(C)로 유동하도록 형성된 냉난방겸용 액상냉매배관(67)과, 상기 냉난방겸용 고압냉매배관(65)과 저압냉매배관(66)을 선택적으로 개폐시키는 밸브수단을 포함하여 구성된다.
상기 냉난방겸용 고압냉매배관(65)은 상기 제1~제3냉난방겸용 실내기(71~73)에 각각 연결되는 제1~제3고압냉매배관(71a~73a)으로 이루어지고, 상기 냉난방겸용 저압냉매배관(66)은 상기 제1~제3냉난방겸용 실내기(71~73)에 각각 연결되는 제1~제3저압냉매배관(71b~73b)으로 이루어지며, 상기 냉난방겸용 액상냉매배관(67)은 상기 제1~제3냉난방겸용 실내기(71~73)에 각각 연결되는 제1~제3액상냉매배관(71c~73c)으로 이루어진다.
여기서, 상기 제1~제3고압냉매배관(71a~73a)은 상기 냉난방 겸용 실외기(A)의 바이패스배관(62)에 연결되고, 상기 제1~제3저압냉매배관(71b~73b)은 상기 제1,2압축기(53)(54)의 흡입부측에 연결되며, 상기 제1~제3액상냉매배관(71c~73c)은 상기 실외기 액상냉매배관(64)에 연결된다.
상기 밸브수단은 상기 제1~제3고압냉매배관(71a~73a)에 각각 설치되어, 난방운전시 개방되고 냉방운전시 밀폐되는 제1~제3고압밸브(71d~73d)와, 상기 제1~제3저압냉매배관(71b~73b)에 각각 설치되어, 난방운전시 밀폐되고 냉방운전시 개방되는 제1~제3저압밸브(71e~73e)로 이루어진다.
한편, 다수개의 상기 냉방전용 실내기(D)는 상기 냉난방 겸용 실외기(A)에 직접 냉매배관으로 연결되고, 항상 냉방만 필요로 하는 실내에 설치된다.
여기서, 상기 냉방전용 실내기(D)는 2개의 제1,2냉방전용 실내기(81)(82)로 이루어진 것으로 한정하여 설명하고, 상기 제1,2냉방전용 실내기(81)(82)에는 항상 증발기로 작용하는 냉방전용 실내열교환기(83)와 전자팽창밸브(84)가 각각 장착된다.
그리고, 상기 제1,2냉방전용 실내기(81)(82)의 일측에는 상기 실외 열교환기(51)로부터 응축된 액상 냉매를 상기 냉방전용 전자팽창밸브(84)측으로 안내하는 냉방전용 액상냉매배관(85)이 각각 연결되고, 타측에는 상기 제1,2냉방전용 실내기(81)(82)를 통과한 냉매를 상기 제1,2압축기(53)(54)의 흡입부측으로 안내하는 냉방전용 저압냉매배관(86)이 연결된다.
한편, 다수개의 상기 난방전용 실내기(E)는 상기 냉난방 겸용 실외기(A)에 직접 냉매배관으로 연결되고, 항상 난방만 필요로 하는 실내에 설치된다.
여기서, 상기 난방전용 실내기(E)는 2개의 제1,2난방전용 실내기(91)(92)로 이루어진 것으로 한정하여 설명하고, 상기 제1,2난방전용 실내기(91)(92)에는 항상 응축기로 작용하는 난방전용 실내열교환기(93)와 전자팽창밸브(94)가 각각 장착된다.
그리고, 상기 제1,2난방전용 실내기(91)(92)의 일측에는 상기 제1,2압축기(53)(54)로부터 토출된 고압상태의 기체 냉매를 상기 난방전용 실내 열교환기(93)로 안내하는 난방전용 고압냉매배관(95)이 각각 연결되고, 타측에는 상기 제1,2난방전용 실내기(91)(92)를 통과한 냉매를 상기 실외 열교환기(51)의 액상냉매배관(64)으로 안내하는 난방전용 액상냉매배관(96)이 연결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 냉난방 겸용 실내기(C)에서 상기 제1,2냉난방겸용 실내기(71)(72)는 냉방운전됨과 동시에 상기 제3냉난방 겸용 실내기(73)는 난방운전되는 경우, 상기 사방밸브(50)는 냉방주체동시운전조건에 따라 절환된다.
상기 제1,2압축기(53)(54)에서 토출된 냉매 중 일부 냉매는 상기 바이패스배관(62)을 통해 토출되고, 나머지 냉매는 상기 실외 열교환기(51)를 통과하면서 응축되어 액체상태로 상기 액상냉매배관(64)을 통해 토출되게 된다.
이 때, 상기 제1,2고압밸브(71d)(72d)는 닫혀서 상기 제1,2고압냉매배관(71a)(72a)을 밀폐시키게 되고, 상기 제3고압밸브(73d)는 열려 상기 제3고압냉매배관(73a)을 개방시키게 되므로, 상기 제1,2압축기(53)(54)에서 상기 바이패스배관(62)을 통해 토출된 고압의 기체 냉매는 상기 제3고압냉매배관(73a)을 통해 상기 제3냉난방겸용 실내기(73)로만 유입되게 된다.
따라서, 상기 제3냉난방겸용 실내기(73)로 유입된 냉매는 실내 공기와의 열교환을 통해 응축되면서 실내를 난방시키고, 상기 제3전자팽창밸브(79)를 거쳐 팽창된 후, 상기 제3액상냉매배관(73c)을 통해 토출되어 상기 액상냉매배관(64)을 통해 유입되는 액체상태의 냉매와 합류된다.
그리고, 상기 액상냉매배관(64)을 통해 토출된 냉매와 상기 제3액상냉매배관(73c)을 통해 토출된 냉매는 상기 제1,2액상냉매배관(71c)(72c)을 통해 상기 제1,2냉난방겸용 실내기(71)(72)로 유입되게 된다.
상기 제1,2냉난방겸용 실내기(71)(72)로 유입된 냉매는 상기 제1,2전자팽창밸브(77)(78)를 거치면서 각각 팽창된후, 상기 제1,2실내열교환기(74)(75)를 거치면서 실내 공기와의 열교환을 통해 증발되면서 실내를 냉방시키게 된다.
이후, 상기 제1,2저압냉매배관(71b)(72b)을 통해 토출되어, 상기 공용 어큐뮬레이터(52)의 흡입부측으로 흡입되어 상기 제1,2압축기(53)(54)순환되게 된다.
한편, 상기 냉방전용 실내기(D)가 작동되면, 상기 실외 열교환기(51)에서 응축되어 상기 액상냉매배관(64)으로 토출된 냉매 중 일부가 상기 냉방전용 액상냉매배관(85)을 통해 상기 제1,2냉방전용 실내기(81)(82)로 유입되게 된다.
상기 제1,2냉방전용 실내기(81)(82)로 각각 유입된 냉매는 각각의 상기 냉방전용 전자팽창밸브(84)에서 팽창된 후, 상기 냉방전용 실내열교환기(83)를 거치면서 실내 공기와의 열교환을 통해 증발되어, 실내를 냉방시키게 된다.
상기 냉방전용 실내 열교환기(83)를 통과한 냉매는 상기 냉방전용 저압냉매배관(86)을 통해 상기 공용 어큐뮬레이터(52)의 흡입부측으로 흡입되어 상기 제1,2압축기(53)(54)순환되게 된다.
또한, 상기 난방전용 실내기(E)가 작동되면, 상기 제1,2압축기(53)(54)에서 상기 바이패스배관(62)을 통해 토출된 고압의 기체상태의 냉매가 상기 난방전용 고압냉매배관(95)을 통해 상기 제1,2난방전용 실내기(91)(92)로 각각 유입된다.
상기 제1,2난방전용 실내기(91)(92)로 각각 유입된 냉매는 각각의 상기 난방전용 실내열교환기(93)를 거치면서 실내 공기와의 열교환을 통해 응축되어, 실내를 난방시키게 된다.
이후, 응축된 액상 냉매는 상기 난방전용 전자팽창밸브(94)를 거치면서 팽창된 후, 상기 난방전용 액상냉매배관(96)을 통해 상기 액상냉매배관(64)으로 합류되어 순환되게 된다.
따라서, 상기 냉방전용 실내기(D) 또는 난방전용 실내기(E)의 사용시에는 분배기가 필요없게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기는 항상 냉방 또는 난방만 필요로 하는 실내에는 냉방전용 또는 난방전용 실내기를 냉난방 겸용 실외기에 직접 냉매배관으로 연결함으로써, 분배기가 삭제되어 구조가 간단해지고 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 항상 냉방 또는 난방이 필요한 실내에 설치되는 실내기를 냉난방 동시운전이 가능한 실내기로 사용할 필요가 없게 되므로 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 압축기와, 사방밸브와, 실외 열교환기가 포함된 냉난방 겸용 실외기와;
    실내 열교환기와 전자팽창밸브가 포함된 다수개의 냉난방 겸용 실내기와;
    상기 냉난방 겸용 실외기와 냉난방 겸용 실내기 사이에 구비되어, 냉방, 난방, 냉난방 동시 운전조건에 따라 상기 다수개의 실내기에 선택적으로 냉매를 안내하는 분배기와;
    상기 냉난방 겸용 실외기에 직접 냉매배관으로 연결되고, 항상 냉방 만 필요로 하는 실내에 설치되는 적어도 하나 이상의 냉방전용 실내기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉난방 동시형 멀티 공기조화기는 상기 냉난방 겸용 실외기에 직접 냉매배관으로 연결되고, 항상 난방만 필요로 하는 실내에 설치되는 적어도 하나 이상의 난방전용 실내기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 공기조화기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 냉방전용 실내기의 일측에는 상기 실외 열교환기로부터 응축된 액상 냉매를 안내하는 냉방전용 액상냉매배관이 연결되고, 타측에는 상기 냉방전용 실내기를 통과한 냉매를 상기 압축기측으로 안내하는 냉방전용 저압냉매배관이 연결된 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 공기조화기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 난방전용 실내기의 일측에는 상기 압축기로부터 토출된 고압상태의 기체 냉매를 안내하는 난방전용 고압냉매배관이 연결되고, 타측에는 상기 난방전용 실내기를 통과한 냉매를 상기 실외 열교환기의 토출부측으로 안내하는 난방전용 액상냉매배관이 연결된 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 공기조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분배기는 상기 압축기로부터 토출된 고압상태의 기체 냉매를 상기 냉난방 겸용 실내기로 안내하는 냉난방겸용 고압냉매배관과, 상기 냉난방 겸용 실내기를 통과한 냉매를 상기 압축기측으로 안내하는 냉난방겸용 저압냉매배관과, 상기 실외 열교환기로부터 나온 액상 냉매가 상기 냉난방겸용 실내기로 유동하도록 형성된 냉난방겸용 액상냉매배관과, 상기 냉난방겸용 고압냉매배관과 저압냉매배관을 선택적으로 개폐시키는 밸브수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉난방 동 시형 멀티 공기조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압축기는 적어도 하나 이상이 구비되고, 공용 어큐뮬레이터에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 공기조화기.
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