KR20090124879A - Vacuum pump for fire fighting car - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소방차용 진공펌프에 관한 것으로, 상세하게는 원활한 윤활성과 기밀성 확보를 위해 사용되는 작동유 대신 점도가 낮은 물을 사용하게 되어 환경오염이 방지되고, 진공도 향상을 위한 5개의 베인 타입으로 진공펌프를 구성하고, 5개의 베인에 적절한 직경의 프레스 링을 구비하여 진공기밀성 및 내구성을 확보하도록 구성한 것이다.The present invention relates to a vacuum pump for a fire engine, and in particular, low viscosity water is used instead of the working oil used to ensure smooth lubrication and airtightness, thereby preventing environmental pollution, and vacuum pump with five vane types for improving the degree of vacuum. It is configured to provide a press ring of the appropriate diameter on the five vanes to ensure the vacuum tightness and durability.
일반적으로 소화용수를 방수하여 화재를 진압하는 소방차는 강한 토출압력을 갖는 소방펌프를 사용하여 소화용수를 방수하게 된다. 이러한 소방차에 사용되는 소방펌프는 그 용량이 매우 크기 때문에 소방펌프를 구동시킬 때는 소화용수를 흡입하기 위한 마중물이 필요하다. 이러한 마중물을 흡입하기 위해서는 진공펌프로 관로상에 있는 공기를 흡입하여 진공도를 높임으로써 초기에 소화용수가 빨려올라 올 수 있도록 하는 구성된 것이다.In general, fire trucks that extinguish fire by waterproofing fire extinguishing water use a fire pump having a strong discharge pressure to waterproof fire extinguishing water. The fire pump used in such a fire truck has a very large capacity, so when a fire pump is driven, a pick-up material for sucking fire extinguishing water is required. In order to inhale these objects, it is configured to suck the air in the pipeline with a vacuum pump to increase the degree of vacuum so that the extinguishing water can be sucked up initially.
이와 같은 진공펌프에 대하여 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.Such a vacuum pump will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 소방차용 진공펌프가 설치된 상태의 소방펌프 구조도이고, 도 2 및 도 3은 종래 소방차용 진공펌프의 구조를 도시한 요부 단면도이다.1 is a structural view of a fire pump in a state where a conventional fire pump vacuum pump is installed, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating main parts of a conventional fire pump.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 소방펌프는 주펌프(100), 전자 클러치(200), 진공펌프(300), 지수변밸브(400) 및 역류방지밸브(500)로 구성된다.As shown in Figures 1 to 3, the conventional fire pump is composed of the
상기 진공펌프(300)는 흡입구(311)와 배출구(312)가 형성된 원통형의 하우징(310)과; 하우징(310) 내부에 편심되게 축설된 편심축(320)에 의해 고정되는 회전자(330)와; 상기 회전자(330) 외주면에 편심축(320)과 일체로 회전할 수 있도록 삽입된 다수개의 베인(340)으로 이루어진다.The
상기 회전자(330)는 중앙에서 방사상으로 다수의 절개홈(331)이 형성되고, 이 절개홈(331)에는 직사각 형상의 베인(340)이 삽입된다. 이때, 회전자(330)는 하우징(310)과 동일한 재질로 형성되는데, 중앙 영역에 편심축(320)이 삽입될 수 있도록 축공이 관통 형성된다. 그리고, 절개홈(331)을 제외한 회전자(330)의 내부에는 공간부(332)가 형성되어 회전자(330)의 자체 중량을 경감시키게 된다.The
이때, 회전자(330)는 하우징(310) 내부에 편심축(320)으로써 고정되되, 회전자(330) 외주연과 하우징(310) 내주연이 점접촉 될 수 있도록 형성된다.At this time, the
이와 같은 종래 소방펌프에 대한 동작 상태를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 소방차 엔진의 동작으로 주펌프(100)를 구성하는 임펠라(110)가 회전하여 외부의 물이 내부로 유입된다. 이와 동시에 메인축(120)이 회전하여 메인축(120) 일측에 축설된 전자 클러치(200)의 클러치기어(210)가 회전하게 되고, 클러치기어(210)에 치합된 구동기어(333)가 회전하게 된다.Referring to the operation of the conventional fire pump as follows. First, the
이에 따라 진공펌프(300)를 구성하는 회전자(330)가 편심축(320)을 따라 편심되게 회전하게 되고, 다수개의 베인(340)이 원심력에 의해서 회전자(330)의 절개 홈(331)을 순차적으로 튀어나오면서 회전하게 된다.Accordingly, the
이와 동시에 하우징(310)에 형성되고, 소방펌프의 임펠러(110) 측의 흡입관(111)과 연결된 흡입구(311)를 통하여 상기한 임펠라(110) 내부의 일정량의 물이 하우징(310) 내부로 투입되고, 하우징(310)의 내벽과 베인(340)에 의해서 나눠진 공간부(332)의 공기가 편심회전으로 인해 공간이 좁아지면서 배출구(312)로 밀려나게 되면서 소방펌프 내부의 진공도를 순간적으로 높이게 된다.At the same time, a predetermined amount of water in the
이에 따라 임펠라(110) 내부의 물이 진공 압력차이에 의해 상기한 지수변밸브(400) 및 역류방지밸브(500) 측을 통하여 외부로 압출되어 사용되는 것이다.Accordingly, the water inside the
이와 같이 소방펌프 내부의 진공도가 순간적으로 높아지게 되면, 상기한 전자 클러치(200)가 자동으로 분리되어 클러치(200)의 클러치 기어(210)가 구동기어(3)로부터 이탈됨에 따라 진공펌프(300)의 동작이 중단된다.As such, when the degree of vacuum inside the fire fighting pump is momentarily increased, the
그러나, 이와 같은 종래의 진공펌프는 편심축에 의해 하우징 내부에 편심되게 축설된 회전자 외주연의 절개홈과 이에 삽입된 베인(날개)이 4개 타입으로 이루져 있어, 진공압 형성, 사용 오일량 분석, 진공도 도달 최고압 분석, 초기 방수 시작 시간 분석 실험 등에서 개선되지 않은 결과치가 발생 되었고, 또한, 내구 시험후 분해 결과에서도 진공펌프의 마모량이 많고, 내구성이 저하되는 문제점이 발생되었다.However, such a conventional vacuum pump is composed of four types of cutting grooves of the outer circumference of the rotor eccentrically arranged inside the housing by the eccentric shaft and vanes (wings) inserted therein, thereby forming vacuum pressure and using oil. The result of the analysis of the amount, the maximum pressure attainment of the degree of vacuum analysis, and the initial waterproof start time analysis experiments resulted in unsatisfactory results. Also, in the decomposition results after the endurance test, the wear of the vacuum pump was large and the durability was deteriorated.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 진공펌프를 하우징에 편심되게 결합되는 회전자와 이에 결합되는 베인을 5개의 베인 타입으로 구성하고, 베인의 단부를 반원형으로 구성한 소방차용 진공펌프를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the present invention consists of a vane coupled to the rotor and the vane coupled to the eccentrically coupled vacuum pump to the housing, the end of the vane in a semi-circular The present invention provides a vacuum pump for a fire engine.
본 발명의 과제 해결 수단은 흡입구와 배출구가 형성되고, 앞,뒤덮개로써 마감된 원통형의 하우징과; 상기 하우징 내부에 편심되게 수평으로 축설된 편심축에 의해 고정되는 회전자와; 상기 회전자 외주면에 편심축과 일체로 회전할 수 있도록 삽입된 베인으로 구성된 진공펌프에 있어서, 상기 회전자는 정중앙 영역에서 방사상으로 5개의 절개홈이 형성되고, 상기 절개홈에는 직사각 형상으로 이루어진 5개의 베인이 출몰 가능하게 각각 삽입된 것을 특징으로 한다.The problem solving means of the present invention is the inlet and outlet is formed, the cylindrical housing closed with a front, rear cover; A rotor fixed by an eccentric shaft eccentrically arranged horizontally inside the housing; In the vacuum pump consisting of vanes inserted to rotate integrally with the eccentric shaft on the outer circumference of the rotor, the rotor is formed in five radially in the central region, the incision is five rectangular It is characterized in that the vanes are respectively inserted so that the vanes.
또한, 상기 베인은 상기 하우징 내주연과 진공 기밀성 작동의 윤활성 확보가 용이하도록 반경이 5mm인 접촉부가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the vane is characterized in that the contact portion having a radius of 5mm is formed to facilitate the lubricity of the housing inner periphery and vacuum hermetic operation.
그리고, 상기 회전자 양단에는 외경이 55mm로 이루어진 진 프레스 링이 구비되어, 상기 베인의 회전시 베인 움직임을 제한하여 밀리는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.And, both ends of the rotor is provided with a jin press ring made of an outer diameter of 55mm, it is characterized in that to prevent the pushing by limiting the vane movement during rotation of the vane.
본 발명의 소방차용 진공펌프에 따르면, 진공펌프를 5개의 베인 타입으로 구성고, 베인의 단부의 반경을 5mm로 구성하여 진공압 형성실험, 사용 오일량 분석실험, 진공도 도달 최고압 분석실험, 초기 방수 시작시간 분석 실험 등에서 개선된 결과치가 발생 되었고, 또한 내구 시험후 분해 결과에서도 진공펌프의 마모량이 적 고 내구성이 향상되어 진공도를 향상시키는 효과가 제공된다.According to the vacuum pump for a fire truck of the present invention, the vacuum pump is composed of five vane types, and the radius of the end of the vane is composed of 5 mm, the vacuum pressure forming experiment, the oil amount analysis experiment, the vacuum degree reaching maximum pressure analysis experiment, the initial stage Improved results were generated in the waterproof start time analysis experiments, and the durability of the vacuum pump was reduced and the durability was improved in the decomposition result after the endurance test, thereby improving the degree of vacuum.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a specific content for the practice of the present invention.
첨부된 도면중 도 4는 본 발명에 따른 소방차용 진공펌프가 설치된 상태의 소방펌프 구조도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소방차용 진공펌프의 사시도이며, 도 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 소방차용 진공펌프의 요부 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 소방차용 진공펌프의 베인구조를 도시한 정면도이다.Figure 4 of the accompanying drawings is a fire pump structure of the fire pump vacuum pump according to the present invention is installed, Figure 5 is a perspective view of a fire engine vacuum pump according to the present invention, Figures 6 and 7 according to the present invention Fig. 8 is a front view showing the vane structure of the vacuum pump for fire truck according to the present invention.
도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 소방펌프는 주펌프(10), 전자 클러치(20), 진공펌프(30), 지수변밸브(80) 및 역류방지밸브(90)로 구성된다.4 to 8, the fire pump according to the present invention is composed of the
상기 진공펌프(30)는 흡입구(40a)와 배출구(40b)가 형성되고, 앞,뒤덮개(42)(42)로써 마감된 원통형의 하우징(40)과; 하우징(40) 내부에 편심되게 수평으로 축설된 편심축(44)에 의해 고정되는 회전자(50)와; 상기 회전자(50) 외주면에 편심축(44)과 일체로 회전할 수 있도록 삽입된 다수개의 베인(60)으로 이루어진다.The
상기 회전자(50)는 정중앙 영역에서 방사상으로 다수의 절개홈(52)이 형성되고, 이 절개홈(52)에는 직사각 형상의 베인(60)이 출몰 가능하게 각각 삽입된다.The
이때, 회전자(50)는 하우징(40)과 동일한 재질로 이루어지고, 그 중앙 영역에는 편심축(44)이 삽입될 수 있도록 축공(54)이 관통 형성된다. 그리고, 상기한 절개홈(52)을 제외한 회전자(50)의 내부에는 공간부(56)가 형성되어 회전자(50)의 자체 중량을 경감시키게 된다.At this time, the
한편, 회전자(50)는 하우징(40) 내부에 편심축(44)으로써 고정되되, 회전자(50)의 외주연과 하우징(40) 내주연이 점접촉될 수 있도록 형성된다.On the other hand, the
상기 회전자(50)의 양단에는 그 외경이 55mm로 이루어진 프레스 링(70)이 구비되어 베인(60)의 회전시 베인(60)의 움직임을 제한하여 밀리는 것을 방지하게 된다.Both ends of the
한편, 상기 절개홈(52)은 회전자(50) 외주연에 등간격을 유지하여 5개가 형성되고, 이 절개홈(52)에는 5개의 상기 베인(60)이 출몰 가능하게 삽입되어 종래 4개의 베인 타입에 비하여 효과가 뛰어난 것이다. On the other hand, five
이때, 베일(60)은 각각의 단부가 절개홈(5)의 스킨면과 동일하거나 약간 돌출되게 삽입되고, 하우징(40) 내주연과 진공기밀성 작동의 윤활성 확보가 용이하도록 반원형의 접촉부(62)가 형성된다. 이러한 접촉부(6)는 그 반경이 5mm가 유지될 때 최대의 효과가 나타난다.At this time, the
이와 같은 구성된 본 발명에 따른 소방펌프에 대한 동작 상태를 설명하면 다음과 같다. Referring to the operating state of the fire pump according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 소방차 엔진의 동작으로 주펌프(10)를 구성하는 임펠라(11)가 회전하여 외부의 물이 내부로 유입된다. 이와 동시에 메인축(12)이 회전하여 메인축(12) 일측에 축설된 전자 클러치(20)의 클러치기어(21)가 회전하게 되고, 클러치기어(21)에 치합된 편심축(44) 일단의 구동기어(46)가 회전하게 된다.First, the
이에 따라 진공펌프(30)를 구성하는 회전자(50)가 편심축(44)을 따라 편심되게 회전하게 되고, 다수개의 베인(60)이 원심력에 의해서 회전자(50)의 절개홈(52) 을 순차적으로 튀어나오면서 회전하게 된다.Accordingly, the
이와 동시에 하우징(40)에 형성되고, 소방펌프의 임펠러(11) 측의 흡입관(11a)과 연결된 흡입구(40a)를 통하여 상기한 임펠라(11) 내부의 일정량의 물이 하우징(40) 내부로 투입되고, 하우징(40)의 내벽과 베인(60)에 의해서 나눠진 공간부(56)의 공기가 편심회전으로 인해 공간이 좁아지면서 배출구(40b)로 밀려나게 되면서 소방펌프 내부의 진공도를 순간적으로 높이게 된다.At the same time, a predetermined amount of water in the
이에 따라 임펠라(11) 내부의 물이 진공 압력차이에 의해 상기한 지수변밸브(80) 및 역류방지밸브(90) 측을 통하여 외부로 압출되어 사용되는 것이다.Accordingly, the water inside the
이와 같이 소방펌프 내부의 진공도가 순간적으로 높아지게 되면, 상기한 전자 클러치(20)가 자동으로 분리되어 클러치(20)의 클러치 기어(21)가 구동기어(46)로부터 이탈됨에 따라 진공펌프(30)의 동작이 중단된다.As such, when the degree of vacuum in the fire pump is momentarily increased, the
한편, 이와 같이 동작되는 본 발명의 5개 타입 베인의 진공펌프와 기존의 4개 타입 베인의 진공펌프에 대한 시험을 비교하기로 한다.On the other hand, the test of the vacuum pump of the five types of vanes of the present invention operated as described above and the conventional four types of vanes will be compared.
1. 5개 타입의 베인과 4개 타입의 베인 비교1.Compare 5 Types of Vanes and 4 Types of Vanes
○ 실험조건; ○ experimental conditions;
-구동모터를 1500RPM으로 30분간 연속 작동하면서 5분단위로 기본성능측정(내구전후 중요부위 변화 분석: 하우징 및 베인 치수 변화 분석)-Basic performance measurement every 5 minutes while driving motor is continuously operated at 1500 RPM for 30 minutes (Analysis of critical parts after durability: Analysis of housing and vane dimensional change)
-내구시험중 소방펌프 중요부위 누설 유무 측정-Measurement of leakage of critical parts of fire pump during durability test
○ 5개 타입 베인 진공펌프(물 적용)○ 5 type vane vacuum pump (applied to water)
<실험측정결과>Experimental Measurement Results
<< 실험후After the experiment 분석 결과> Analysis result>
○ 4개 타입 베인 진공펌프(물 적용)○ 4 type vane vacuum pump (applied to water)
<실험측정결과>Experimental Measurement Results
<실험후 분석 결과><Analysis result after experiment>
○ 실험결론○ Experimental conclusion
실험결과에 따르면 5개 타입 베인 진공펌프(물 적용) 소방펌프 시스템이 4개 타입 베인 진공펌프(물 적용) 소방 물펌프 시스템을 적용한 것보다, 진공압 형성 실험, 사용오일량 분석 실험, 진공도 도달최고압 분석실험, 초기방수 시작 시간분석 실험 등에서 개선된 실험결과를 나타내고 있음.According to the test results, the five-type vane vacuum pump (water application) fire pump system was compared to the four-type vane vacuum pump (water application) fire water pump system. The results were improved in the peak pressure test and the initial waterproof start time analysis.
또한, 내구시험후 분해 결과에서도 4타입 베일 진공펌프 보다도 5타입 베인 진공펌프가 마모량 적고 내구성이 우수함.In addition, even after disassembly after durability test, 5 type vane vacuum pump has less wear and durability than 4 type bale vacuum pump.
2. 5개 타입의 베인 단품과 4개 타입의 베인 단품비교2. Comparison of 5 types of vane unit and 4 types of vane unit
실험조건;Experimental conditions;
-구동 Motor를 1500RPM으로 30분간 연속 작동하면서 5분단위로 기본성능측정(내구전후 중요부위 변화 분석 : 하우징 및 베인 치수 변화 분석)-Basic performance measurement every 5 minutes while driving motor is continuously operated at 1500 RPM for 30 minutes.
-내구시험중 소방물펌프 중요부위 누설유무 측정 -Measurement of leakage of critical parts of fire water pump during durability test
○ 5개 타입 베인 ○ 5 type vanes 단품single
<실험측정결과>Experimental Measurement Results
<< 실험후After the experiment 분석 결과> Analysis result>
○ 4개 타입 베인 ○ 4 type vanes 단품single
<실험측정결과>Experimental Measurement Results
<< 실험후After the experiment 분석결과> Analysis result>
○ 실험결론○ Experimental conclusion
실험결과에 따르면 하우징과 베인의 진공기밀성과 작동의 윤활성 확보를 위해서는 하우징과 접촉하는 베인 끝단 형상이 5mm의 반원형을 유지하는 것이 이점이 있음.According to the test results, the vane tip contacting the housing has a semi-circle of 5mm in order to secure the vacuum tightness and lubricity of operation of the housing and vanes.
3. 프레스 링 외경과 베인 전장의 합과 하우징 내경의 최적 틈새 상관 특성 비교3. Comparison of Optimum Clearance Correlation Characteristics between the Sum of Press Ring Outer Diameter and Vane Electric Field and the Housing Inner Diameter
1) 실험 시료1) Experimental sample
위와 그림은 최적 틈새의 상관 특성을 분석하기 위해 펌프 프레스 링의 외경을 ø54mm, ø55mm으로 한 실험 시료 제작. (vane 끝단의 형상은 반경 5mm 형상을 적용한 시료 제작)Above and figure show the test sample fabrication with the outer diameter of the pump press ring of ø54mm and ø55mm to analyze the correlation characteristics of the optimum clearance. (The shape of vane end is made of sample with 5mm radius)
○ 실험조건;○ experimental conditions;
-구동 모터를 1500RPM으로 30분간 연속 작동하면서 5분단위로 기본성능측정(내구전후 중요부위 변화 분석: 하우징 및 베인 치수 변화 분석)-Basic performance measurement every 5 minutes while driving motor is continuously operated at 1500 RPM for 30 minutes (Analysis of critical part change after endurance: analysis of housing and vane dimensional change)
-내구시험 중 소방물펌프 중요부위 누설유무 측정 -Measurement of leakage of critical parts of fire water pump during durability test
3)프레스 링의 외경(ø54mm)의 시제품3) Prototype of outer diameter (ø54mm) of press ring
<실험측정결과>Experimental Measurement Results
<실험후 분석 결과><Analysis result after experiment>
2) 프레스 링 외경(ø55mm)의 시제품2) Prototype with press ring outer diameter (ø55mm)
<실험측정결과>Experimental Measurement Results
<실험후 분석 결과><Analysis result after experiment>
○ 실험결론○ Experimental conclusion
진공펌프의 진공기밀성과 작동의 윤활성 및 내구성 확보를 위해서는 진공펌프 프레이스 링 외경과 베인 전장의 합과 하우징 내경의 최적 틈새 결정이 필요함(프레스 링 외경ø55mm가 최적 조건임). Of vacuum pump In order to ensure vacuum tightness and lubricity and durability of operation, it is necessary to determine the optimum clearance between the sum of the outer diameter of the vacuum pump and the total length of the vane and the inner diameter of the housing.
도 1은 종래 소방차용 진공펌프가 설치된 상태의 소방펌프 구조도.1 is a structural view of a fire pump in a state where a conventional fire pump vacuum pump is installed.
도 2 및 도 3은 종래 소방차용 진공펌프의 구조를 도시한 요부 단면도.2 and 3 is a sectional view showing the main part of the structure of a conventional fire pump vacuum pump.
도 4는 본 발명에 따른 소방차용 진공펌프가 설치된 상태의 소방펌프 구조도.Figure 4 is a fire pump structure diagram of the fire pump vacuum pump is installed in accordance with the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 소방차용 진공펌프의 사시도.5 is a perspective view of a fire engine vacuum pump according to the present invention.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 소방차용 진공펌프의 요부 단면도.6 and 7 is a cross-sectional view of the main part of the vacuum pump for a fire engine according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 소방차용 진공펌프의 베인구조를 도시한 정면도.Figure 8 is a front view showing the vane structure of the vacuum pump for a fire engine according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
30 : 진공펌프 40 : 하우징30: vacuum pump 40: housing
50 : 회전자 52 : 절개홈50: rotor 52: incision groove
60 : 베인 62 : 접촉부60: vane 62: contact portion
70 : 프레스 링70: press ring
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080051212 | 2008-05-30 | ||
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20090124879A true KR20090124879A (en) | 2009-12-03 |
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KR1020080055606A KR20090124879A (en) | 2008-05-30 | 2008-06-13 | Vacuum pump for fire fighting car |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20090124879A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103939336A (en) * | 2014-05-18 | 2014-07-23 | 余文凌 | Portable fire pump |
-
2008
- 2008-06-13 KR KR1020080055606A patent/KR20090124879A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103939336A (en) * | 2014-05-18 | 2014-07-23 | 余文凌 | Portable fire pump |
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