KR20120125415A - 농업용 연탄보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농업용 연관식 연탄보일러에 관한 것으로, 보일러 본체(10)의 연소실 내부에 1차 연관(21)과 2차 연관(21′)이 층층 형식으로 길게 형성되어 있고 그 사이에 수실(23)이 갖추어져 있으며 수실하판(32)은 ‘Ｗ’자로 절곡한 형태로 되어있고 연탄화덕(12) 내 벽면(31)및 1, 2차 연관, 청소구 문(13)은 와이어 메시(38)가 내재 된 캐스타블 재질의 내화재판(22)으로 구비되어 단열성과 내구성을 높일 수 있고 연소된 연탄을 새것으로 갈아줄 때 화덕 여닫이문(31)과 ∪자형 손잡이(33), □자형 사각 파이프(18)위에 원형파이프(19) 형태의 연탄화덕 레일(19)이 보일러본체(10)와 바깥쪽으로 분리형으로 형성되어 있고 연탄화덕(12) 저면에는 연탄을 다층으로 적층하여 연소될 수 있도록 환봉(29)및 재받이(28)가 구성되고 연탄화덕 레일(19)을 따라 연탄화덕(12)이 움직일 수 있도록 하는 연탄화덕 바퀴(20)가 구비된 3PASS 구조의 농업용 연관식 연탄보일러에 관한 것이다.
종래의 기존 연탄보일러에 비교해 시설하우스의 난방면적에 따라서 보일러의 용량에 적합하게 연탄화덕(12)의 수를 선정 할 수 있고 계절에 따른 시설하우스 내부온도에 의해 연탄의 사용량을 조절 할 수 있는 농업용 연관식 연탄보일러를 설치해서 농업용 난방용수를 효율적으로 공급함으로써 연료비를 대폭 절감하여 농가의 연료비 부담을 감소시킴과 동시에 생산량을 증대시키는 효과를 가져 올 수 있다.

Description

농업용 연탄보일러{A briquette boiler for agricultural}

본 발명은 연탄화덕(12) 전면하부에 있는 수동식 공기조절댐퍼(27)를 이용하여 공기량을 조절하여 연탄의 화력을 자유자재로 조절할 수 있고, 연탄 연소실과 내, 외벽 사이에 보온재(11)를 내장하며 연탄화덕 레일(19) 및 재받이(28) 화덕지지대(18)를 구성하며 보일러본체(10)의 내 벽체와 다수의 1차 연관(21), 2차 연관(21') 사이에 수실(23)을 형성하고, 수실(23)과 통하는 난방공급관(14), 난방환수관(15), 드레인관(17)을 각각 형성하며, 그 전면에 '┏┓'(34) 와 같은 개방부를 형성한 보일러본체(10)와 연탄화덕 레일(19)을 따라 보일러본체(10)의 개방부에 결합되며, 연탄을 쌓아서 최상의 조건으로 연소 시킬 수 있는 공기조절 댐퍼(27)와 청소가 용이한 재받이(28)가 구비되어 있고, 보일러본체(10)로부터 분리된 연탄화덕(12)을 한번 더 개폐하는 화덕여닫이 문(31)이 있어 기존의 연탄보일러와 비교하여 연소된 연탄을 새 것으로 갈아주는 작업을 할 때 화상의 위험을 방지하여 안전하고 편리하며 시간을 단축 할 수 있다.

그리고, 연탄화덕(12) 벽체를 분리형 내화재판(22)으로 제작하고 ⊃자형 고정클립(30)을 구성하여 기존의 연탄보일러에서의 내화재 전체를 교체 및 보수하는 것에 비교하여 편리하고 신속하며 수리비용이 저렴하다.

또한, 수실하판(32)은 연탄이 연소할 때 연소불꽃이 직접 닿는 부분이어서 고열에 의한 철판의 팽창률이 가장 심한 부분이므로 이를 방지한 목적으로 또한 전열면적을 높이기 위한 목적으로 Ｗ자 모양으로 절곡을 하여 팽창에 따른 압력을 줄이고 연료를 절감할 수 있다.

이를 통해 본 발명은 저렴한 연탄을 연료로 하여 보다 열효율이 높은 연관식 연탄보일러를 설치해서 농업용 난방용수를 효율적으로 공급함으로써 연료비를 대폭 절감하여 농가의 연료비 부담을 감소시킴과 동시에 생산량을 증대시키는 효과를 가져 올 수 있다.

일반적으로 기존의 연탄보일러는 연소시키는 과정이 자연대류 방식으로 전열면적이 작고 파이프나 철판을 한번 가열 후 연도로 빠져나가는 시간이 빨라서 연료의 연소량에 비해 열효율이 현저히 저하되어 에너지 낭비가 심하였다.

또한 기존 농업용 연탄보일러는 연소된 연탄을 새것으로 갈아주는 작업이 화상의 위험성과 불편함, 공기량을 자유롭게 조절하지 못하여 효율이 좋지 않았고 시간적인 낭비와 연탄가스 유출 등 번거로움이 많았다.

그리고, 기존의 연탄보일러는 시설하우스의 난방면적에 대하여 보일러의 용량에 맞게 연탄화덕(12)의 수와 계절의 온도변화에 의한 시설하우스 내부 온도에 따라 연탄의 사용량을 조절하는데 어려움이 많아 연료의 낭비가 심하였다.

그 결과, 시설하우스 농가의 생산경쟁력은 떨어지고 과도한 연료비 부담으로 농가의 경제를 더욱 어렵게 하였다.

본 발명은 저렴한 연탄을 연료로 하여 기존의 연탄보일러 보다 더 효율적인 3PASS 방식의 연관의 구조로 이루어져 전열면적이 높아 열효율이 좋고 사용하기 편리한 농업용 연관식 연탄보일러를 설치해서 시설하우스 및 온실, 기타 난방이 필요한 곳에 열효율을 극대화함으로써 연료비를 대폭 절감하여 농가의 연료비 부담을 대폭 감소시킴과 동시에 생산량을 증대시킴을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 기존 연탄보일러에서 연소된 연탄을 새것으로 교체할 때 연탄화덕 내부의 구조가 열악하여 고온의 연탄 열에 의한 화상의 위험을 미연에 방지하고 신속하고 편리하게 교체할 수 있게 하고, 연탄화덕의 수와 연탄의 연소량을 조절하여 난방효율을 높이는데 그 목적이 있다.

본 발명은 농업용 연관식 연탄보일러에 관한 것으로, 보일러 본체의 내부 연소실의 후면 1차 연관(21)과 2차 연관(21')이 층층으로 길게 배치되어 있고 그 저면에 횡 방향으로 수실(23)이 구비되어 고온으로 상승 된 연소열을 수실 내에 오래 머무르게 하여 난방효율을 높이고, 연탄화덕(12) 내벽면을 구성하는 와이어메시(38)가 내재 된 내화재판(22)에 의해 열손실이 저하되며, 연소된 연탄을 새것으로 갈아줄 때 화상의 위험을 방지하고 작업의 편리성을 겸비한 연탄화덕(12) 내의 여닫이 문(31)과 원형파이프 형태의 연탄화덕 레일(19)을 구성한다.

그리고, 공기량 조절이 매우 편리한 공기조절댐퍼(27)가 있는 연탄화덕(12)이 구비된 연탄보일러를 설치함으로써, 연료비를 크게 절감하여 농가의 난방비 부담을 감소시키고 농가의 제품 생산량은 증대시킬 수 있다.

본 발명의 농업용 연관식 연탄보일러는 크게 상부의 난방공급관(14), 난방환수관(15), 드레인관(17)을 각각 형성하며, 연도(25), 1차 청소구(13), 2차 청소구(26), 그리고 내벽체와 1차 연관(21), 2차 연관(21’) 사이에 수실(23)을 구비한 3PASS 형태의 직사각형의 연관식 보일러본체(10)와 상기 보일러본체(10) 하부에 구비된 원형파이프 형태의 연탄화덕 레일(19)을 따라 전, 후 이송이 보다 부드러운 화덕바퀴(20)를 장착하고 연탄의 사용량을 조절하여 연소시킬 수 있는 연탄화덕(12)과 공기량 조절이 편리한 공기조절댐퍼(27), 재받이(28)를 구비하며, 여닫이문(31) 내부의 와이어메시(38)가 내재 된 내화재판(22)은 자형 고정클립(30)을 이용하여 탈, 부착이 용이하게 전, 후 좌우측면이 개별적으로 나뉘어져 있고 보일러본체(10) 내부에는 수실(23) 및 다수의 1차연관(21), 2차 연관(21’)을 구비하여 이를 순환하는 물과 난방용 온수를 공급하는 구성을 가지게 한다.

또한, 수실하판(32)은 자 형태로 절곡하여 고열에 의한 높은 압력에도 잘 견디어 보일러 수명을 연장하고 전열면적을 높여 연료를 절감한다.

본 발명은 저렴한 연탄을 연료로 사용하는 3PASS식 구조의 연탄보일러로 농업용 난방용수를 효율적으로 공급함으로써 연료비를 대폭 절감하여 농가의 연료비 부담을 감소시킴과 동시에 생산량을 증대시키는 효과를 가져 올 수 있다.

또한 보일러본체(10) 내부 연소실 중간 측에 1차 연관(21)과 2차 연관(21')이 층층으로 형성되어 있고 그 뒷부분 사이에 가로막은 수실(23)이 있어 고온으로 상승한 공기의 흐름을 연장시키고 수실하판(32)을 Ｗ자로 절곡하여 전열면적을 높여 효율을 극대화 시키고 고온에 따른 보일러의 팽창과 압력에 잘 견딜 수 있게 하고 연탄화덕(12) 내벽면을 구성하는 와이어메시(38)가 삽입된 캐스타블로 구성된 내화재판(22)에 의해 열손실을 최소화하며 내구성을 증대 시키고, 보일러본체(10)의 외벽면에 보온재(29)를 내장하는 등의 구성을 통해 난방효과를 극대화 시키는 효과가 있다.

더욱 본 발명은 보일러본체(10)로부터 연탄화덕(12)을 쉽고 부드럽게 이송할 수 있도록 원형 파이프 형태의 연탄화덕 레일(19)과 연소된 연탄을 새 것으로 교체할 때 작업이 안전하고 빠르고 편리하게 할 수 있도록 자형 고정클립(30)을 겸비한 연탄화덕 여닫이문(31)이 장착되어 있다.

그리고, 연탄의 연소량을 효율적으로 관리 할 수 있도록 수동 공기조절댐퍼(27)를 설치함으로써 연도로 빠져나가는 열을 최소화하여 온도조절을 용이하게 하였고 연탄화덕(31) 내부의 내화재판(22)이 조립식으로 여러 개로 구성되어 자형 고정클립(30)으로 벽체에 고정되어 있어서 전, 후 좌우측면 개별적으로 탈, 부착이 가능하게 하여 연탄보일러의 수명을 늘릴 수 있고 보수 수리가 한층 편리한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 농업용 연관식 연탄보일러의 정면도,
도 2는 본 발명에 의한 화덕 및 연관이 도시된 농업용 연관식 연탄보일러의
사시도,
도 3은 본 발명에 의한 1차 연관, 2차 연관이 도시된 농업용 연관식 연탄보일러의 사시도와 수실하판의 상세도,
도 4는 본 발명에 의한 1차, 2차, 3차 연소과정(3 PASS)과 수실, 연탄화덕 및 재받이가 도시된 농업용 연관식 보일러의 좌측 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 농업용 연관식 연탄보일러의 화덕 및 공기조절댐퍼, 연탄화덕 레일, 재받이, 와이어메시가 내재 된 내화재판, 고정용 자형 클립, 여닫이 문, 연탄화덕 바퀴의 상세도이다.

본 발명을 설명하기위한 참고도로서, 도 1은 본 발명에 의한 농업용 연관식 연탄보일러의 정면도, 도 2는 본 발명에 의한 농업용 연관식 연탄보일러의 화덕 및 연관이 도시된 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 농업용 연관식 연탄보일러의 1차, 2차 연관이 도시된 사시도와 수실하판의 상세도, 도 4는 본 발명에 의한 농업용 연관식 연탄보일러의 1차, 2차, 3차 연소과정(3 PASS)과 수실, 연탄화덕 및 재받이가 도시된 좌측 단면도, 도 5는 본 발명에 의한 농업용 연관식 연탄보일러의 연탄화덕 및 공기조절댐퍼, 재받이, 와이어메시가 내재 된 분리형 내화재판 및 고정용 ⊃자형클립, 여닫이 문, 연탄화덕 레일, 연탄화덕 바퀴 상세도이며 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 농업용 연관식 연탄보일러는 크게 상부의 난방공급관(14), 난방환수관(15), 드레인관(17)을 각각 형성하며, 연도(25), 1차 청소구(13), 2차 청소구(26), 그리고 내벽체와 1차 연관(21), 2차 연관(21) 사이에 수실(23)을 구비한 직사각형의 보일러본체(10)와 상기 보일러본체(10) 하부에 구비된 원형 파이프 형태의 연탄화덕 레일(19)을 따라 전, 후 이송이 가능한 연탄화덕바퀴(20)를 장착하고, 상부가 개방된 내부에 연탄을 쌓아 연소시킬 수 있는 와이어메시(38)가 내재 된 내화재판(22)과 내화재판을 개별적으로 탈? 부착이 가능하게 하는 ⊃자형 클립(30)이 구비된 연탄화덕(12)과 공기량 조절이 편리한 공기조절댐퍼(27), 재받이(28) 등으로 이루어져 있으며 상기 보일러본체(10) 내부에는 수실(23) 및 다수의 1차연관(21), 2차 연관(21’)을 구비하여 이를 순환하는 물과 난방용 온수를 공급하는 구성을 가진다.

먼저 보일러 본체(10)를 살펴보면, 넓은 직사각형으로 외벽체에는 보온재(11)를 삽입하여 케이싱(35) 철판으로 마무리하고 내부에는 상부에 돌출된 연도(25)와, 보일러본체(10)의 내벽체에 일정한 간격을 두어 수실(23)을 형성하며 상부 돌출된 난방공급관(14)과 보일러본체(10) 좌 우 외측에 돌출되어 필요에 따라 선택적으로 사용 가능한 난방환수관(15), 드레인(보일러 퇴수관)(17)이 각각 구비되어 상기 수실(23)과 통하게 구성하며 수실(23) 내부 중앙에는 다수의 1차 연관(21)과 2차 연관(21')을 종 방향으로 구비하여 상부의 돌출된 연도(25)와 전면의 1차 청소구(13), 뒷면의 2차 청소구(26)를 통하게 한다.

보일러본체(10) 저면에는 연료가 연소될 때 1차로 열이 닿는 수실하판(32)이 Ｗ자 모양으로 절곡되어 있으며 그 밑면으로는 중앙이 개방되어 있고 전면 부는 ┏┓ 와 같은 형상으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 보일러본체(10)의 전면 개방부에서 이어지는 내측 공간에 연탄화덕(12)이 구비되는데 연탄화덕은 상부가 개방된 직사각형체로 전면에 손잡이(33)가 부착되어 있다.

또 공기량 조절이 편리한 공기조절댐퍼(27)와 연탄재 가루가 연탄화덕(12) 밑으로 잘 빠지도록 재받이 용 환봉(29), 연탄화덕의 전후 이송, 탈부착을 편리하게 하는 원형파이프 형태의 연탄화덕 레일(19), 연탄화덕 바퀴(20) 등으로 이루어지며, 보일러본체(10)로부터 연탄화덕(12) 이송이 수월하게 해주는 연탄화덕 지지대(18)가 있고 내화재판(22)을 고정시켜주는 ⊃자형클립(30)이 구성되어 진다.

또한, 상기의 연탄화덕 벽체는 철망(와이어 메시)(38)을 삽입한 캐스타블 재질의 내화재판(22)으로 이루어져 내구성이 월등히 뛰어나고 조립식으로 여러 개로 벽면에 ⊃자형 클립(30)으로 고정되어 있어 보수, 교체 시 편리하며 기존 연탄보일러에 비해 비용을 줄일 수 있다.

그리고, 보일러본체(10) 하부에는 베이스판(36)위에 연탄화덕레일(19)이 구비되어 연탄화덕(12)이 보일러본체(10) 전면 개방부를 통해 삽입 결합되는 구조로 되어있다.

위와 같은 본 발명의 연관식 연탄보일러는 연탄화덕(12) 내부에 환봉(29)위로 연탄을 쌓아서 공기조절댐퍼(27)를 열어 놓으면 스스로 가열하여 연소시킴에 따라 내부공기가 데워지고 가열된 공기는 상승하여 보일러 본체의 중앙 공간부의 Ｗ 형태로 이루어진 수실 하판(32)을 1차 가열한 후 연소실의 후면 1차 연관(21)과 2차 연관(21') 사이를 가로막은 수실(23)을 가열하고 1차 연관(21)을 통해 1차 청소구(13) 쪽으로 뜨거운 열이 이동한 후 다시 상부의 2차 연관(21')을 거쳐서 연도(25)를 통해서 가스가 배출되는 3차 연소(3PASS) 구조로 되어 보일러 효율이 더울 높아지고 사후 관리가 편리하게 1차 청소구문(13), 2차 청소구문(26)을 형성한다.

1차 청소구문과 2차 청소구문에도 와이어메시(38)가 삽입된 내화재로 구성되어 단열성과 내구성을 높임으로써 반영구적이다.

가열된 뜨거운 열에 의해 자 형태로 이루어진 수실하판(32)을 1차로 가열하고 2차로 1차연관(21)을 거쳐서 3차로 상부의 2차연관(21')을 가열시켜 수실의 물이 데워지는 구조이다.

가열 된 온수는 콘트롤판넬(24) 센서(37)의 감지에 의해 상부의 난방공급관(14)을 통해 비닐하우스, 유리온실 내부의 난방배관을 순환한 후 다시 보일러본체(10) 하부의 순환펌프를 통해 난방환수관(15)으로 온도를 빼앗긴 물이 재순환 된다.

비닐하우스, 유리온실의 난방방식은 적정온도가 되면 내부의 콘트롤러에 의해서 보일러 순환펌프가 동작을 멈춘다.

기름보일러, 가스보일러, 전기보일러 등은 보일러 자체의 온도가 적정상태로 오르게 되면 기름, 가스, 전기보일러에 공급하는 열원 자체가 차단되어 더 이상 보일러 온수온도가 비교적 과열이 되는 위험요소가 거의 없다고 할 수 있다.

하지만 기존의 연탄보일러는 열원이 연탄, 또는 무연탄이기 때문에 한번 연탄에 불이 붙게 되면 연소가 다돼서 재만 남을 때 까지 꺼지지 않고 계속 보일러온수가 가열이 되고, 보일러 순환펌프가 작동을 하지 않으면 연탄불의 가열이 계속되어 과열현상이 초래되어 화재, 또는 보일러 폭발의 원인이 되기도 한다.

이러한 위험요소를 방지하기 위하여 본 발명에 따른 3PASS 연관식 연탄보일러는 콘트롤러(24)에 과열방지 기능을 추가요소로 접목시켜 어느 일정한 온도를 콘트롤러(24)에 입력시키면 온도센서(37)의 감지에 의해서 순환펌프가 강제로 동작을 하여 과열되어 뜨거워진 난방온수가 난방공급관(14)을 통해 비닐하우스나 유리온실 내부의 난방배관을 통하여 보일러본체(10) 하부의 순환펌프를 통해 난방환수관(15)으로 온도를 빼앗긴 물이 순환을 하여 과열을 방지하는 시스템을 갖추고 있고 비정상적으로 압력이 올라가게 되면 보일러 윗부분의 안전밸브(16)를 통하여 과압이 방출되도록 하는 이중의 안전망을 구비하고 있다.

기존의 연탄보일러에서는 찾아볼 수 없는 고 효율의 3 PASS 구조로 이루어져 연도(25)로 배기되는 열의 손실을 최소화하고 뜨거운 공기 열이 밖으로 빠져나가는 시간을 연장함으로써 난방효율을 높이고 수실 하판(32)을 ‘Ｗ’자로 절곡을 함으로써 열에 의한 팽창과 높은 압력에도 견딜 수 있고 전열면적을 크게 함으로써 열효율을 높일 수 있고, 내구성이 강한 3PASS식 연관식 연탄보일러의 장점들을 극대화 시켰다.

또한, 상기에서 연탄의 연소에 필요한 공기는 공기조절댐퍼(27)에 의해 수동으로 공기량이 조절되어 연탄화덕 하부의 환봉(20)사이로 공급되어지며 타고난 연탄재 부스러기는 연탄화덕 하부의 재받이(28)에 쌓여 수시로 깨끗하게 제거할 수 있다.

그리고 보일러본체(10)로 부터 연탄화덕(12)을 더욱 편리하게 전, 후 이송할 수 있는 원형파이프 형태의 연탄화덕 레일(19)과 연소된 연탄을 새 것으로 갈아주는 작업이 안전하고 편리하며 신속하게 할 수 있도록 화덕 여닫이문(31)과 연탄화덕(12) 벽면은 전, 후, 좌우측면 여러 개로 조립식으로 탈? 부착할 수 있도록 내화재판(22)으로 제작되어 있어 보수, 수리 시 부분적으로 교체할 수 있어 빠르고 저렴한 비용으로 수리할 수 있다.

또한, 연탄화덕(12) 벽체를 와이어메시(38)를 넣은 캐스타블 내화재로 만들어서 단열성과 내구성을 높이는 효과가 있고 연탄보일러의 수명을 늘릴 수 있는 장점이 있다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
10: 보일러 본체 12: 연탄화덕
13: 1차 청소구 14: 난방 공급관
15: 난방 환수관 19: 연탄화덕 레일
20: 연탄화덕 바퀴 21: 1차 연관
22: 내화재판 23: 수실
25: 연도 27: 공기조절댐퍼
28: 재받이 29: 환봉
30: ⊃자형 내화재 고정클립 31: 화덕 여닫이 문
32: 수실하판 38: 와이어메시

Claims (3)

1. 연관식 연탄보일러에 있어서, 공기량 조절이 편리한 공기조절댐퍼(27)와 연탄재 가루가 연탄화덕(12) 밑으로 잘 빠지도록 환봉(29)과, 사후관리가 용이한 재받이(28), 연탄화덕(12) 이송을 편리하게 하는 원형파이프 형태의 연탄화덕 레일(19), 연탄화덕바퀴(20) 등으로 이루어지는 농업용 연관식 연탄보일러.
2. 제1항에 있어서,
   보일러본체(10)로부터 연소된 연탄을 새 것으로 갈아주는 작업이 안전하고 편리하게 할 수 있도록 화덕 여닫이문(31)과 연탄화덕(12)벽면의 내화재판을 여러개로 조립식으로 탈? 부착할 수 있는 ⊃자형 고정클립(30)이 장착되어 있고, 연탄화덕 벽체를 와이어메시(38)를 넣은 캐스타블 내화재로 만들어서 단열성과 내구성을 높이는 효과가 있으며 개별적으로 탈, 부착할 수 있게 구성되어 있어 교환, 보수, 수리가 간단하여 보일러의 내구성을 높일 수 있고 비용이 적게 드는 장점이 있는 농업용 연관식 연탄보일러.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   연탄화덕(12) 내부에 환봉(29)위로 연탄을 쌓아서 가열하여 연소시킴에 따라 내부공기가 데워지고 가열된 공기는 상승하여 보일러 본체(10)의 중앙 공간부의 수실 하판(32)을 가열한 후 연소실 후면 1차 연관(21)과 2차 연관(21') 사이를 가로막은 수실(23)을 가열하고 1차 연관(21)을 통해 1차 청소구(13) 쪽으로 뜨거운 열이 이동한 후 다시 상부의 2차 연관(21')을 거쳐서 연도(25)를 통해서 가스가 배출되는 3차 연소(3 PASS) 구조로 되어 있으며 사후 관리가 편리하게 1차 청소구문(13), 2차 청소구문(26)을 형성하며, 기존의 연탄보일러에서는 찾아볼 수 없는 고 효율의 3 PASS 구조로 이루어져 연도(25)로 배기되는 열의 손실을 최소화하고, 뜨거운 공기 열이 상승되는 시간을 지연시킴으로써 난방효율을 높이고 수실 하판(32)을 Ｗ자로 절곡을 함으로써 고온의 열에 의한 팽창과 높은 압력에도 견딜 수 있게 내구성을 강화하고 전열면적을 높일 수 있는 농업용 연관식 연탄보일러.
   

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