KR20130002144U - Propeller for Ship - Google Patents

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    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
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    • B63H1/14—Propellers
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    • B63H1/18—Propellers with means for diminishing cavitation, e.g. supercavitation

Abstract

본 고안은 선박용 프로펠러에 관한 것으로, 선박에 추진력을 발생시키기 위한 선박용 프로펠러로, 구동 축에 연결되는 허브와, 소정의 피치각을 갖도록 상기 허브에 설치되는 복수의 날개를 포함하며, 상기 날개의 소정된 위치에는 루버 핀 형태의 돌출 구조물이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 실시예에 따른 선박용 프로펠러에 의하면 프로펠러 회전날개를 지난 유체가 다시 돌출구조물의 안내깃에 접하여 2차 양력을 발생시킴과 동시에 돌출구조물에 제공된 유체유입 홀로 버려지는 유체 흐름을 유도 및 재회수하여 2차 추력을 제공할 수 있도록 함으로써 선박의 추력과 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 고안은 루버핀 구조를 통해 유입되는 유체가 프로펠러 표면에 생성되는 캐비테이션을 분리시킴으로써 선체진동을 줄이며, 동시에 추진기의 수명을 연장시킬 수 있도록 한다.The present invention relates to a ship propeller, a ship propeller for generating a propulsion force on the ship, comprising a hub connected to the drive shaft, and a plurality of wings installed on the hub to have a predetermined pitch angle, the predetermined of the wing The projected position is characterized in that the protrusion structure in the form of a louver pin.
According to the ship propeller according to the embodiment of the present invention, the fluid passing the propeller rotary blades again in contact with the guide vane of the projecting structure to generate a second lift and at the same time induces and reclaims the fluid flow that is discarded into the fluid inlet hole provided in the projecting structure By providing secondary thrust, the ship's thrust and energy efficiency can be greatly improved.
In addition, the present invention reduces the hull vibration by separating the cavitation generated by the fluid flowing through the louver fin structure on the propeller surface, and at the same time to extend the life of the propeller.

Figure P2020110008684
Figure P2020110008684

Description

선박용 프로펠러{Propeller for Ship}Propeller for Ship

본 고안은 선박용 프로펠러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박이나 항공기 등의 추력을 위해 사용하는 스크루 타입의 프로펠러에 루버 핀(Louver Fin) 형태의 돌출구조를 적용하여 추력과 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 선박용 프로펠러에 관한 것이다.The present invention relates to a propeller for ships, and more particularly, by applying a louver fin type protrusion structure to a screw type propeller used for thrust of a ship or an aircraft, so as to improve thrust and energy efficiency. It relates to a marine propeller.

선박은 프로펠러가 회전하면서 발생되는 추진력을 이용하여 운항하게 된다. 프로펠러가 회전하게 되면, 그 전후의 압력의 차이로 인해, 프로펠러 주변의 해수를 밀어냄으로써, 선박을 추진하는데 필요한 추력을 발생시키게 된다.The ship will operate using propulsion generated as the propeller rotates. When the propeller rotates, due to the difference in pressure before and after, it pushes the seawater around the propeller, thereby generating the thrust required for propulsion of the ship.

프로펠러가 회전하면 프로펠러 블레이드의 단면은 받음각을 가지게 되고, 이 때, 블레이드 전후에서 발생되는 압력 차이에 의해 양력과 항력이 발생된다. 이러한 블레이드의 단면의 양력과 항력의 합력이 프로펠러의 추력과 토오크로 작용하게 된다. When the propeller rotates, the cross section of the propeller blade has an angle of attack. At this time, lift and drag are generated by the pressure difference generated before and after the blade. The combined force of lift and drag of the cross section of the blade acts as thrust and torque of the propeller.

일반적으로 프로펠러의 회전으로 후방으로 분사되는 물은 원추형으로 확산된다. 상기와 같이 물이 원추 형태로 확산되는 것은 추력을 감소시키고 고속에서는 배와 수면이 만나는 선(수선) 위로 물보라를 일으킴으로써 선박용 스크루 프로펠러의 효율, 즉 샤프트의 회전력을 추진력으로 바꾸는 비율을 떨어뜨린다. 뿐만 아니라 수선 위로 솟구치는 물보라는 선체 후미에 부딪혀 선체에 진동이 발생되도록 한다.In general, water sprayed backward by the rotation of the propeller diffuses in a conical shape. As described above, the diffusion of water in the form of a cone decreases the thrust and, at high speeds, causes the spray on the line (waterline) where the ship meets the water surface, thereby reducing the efficiency of the ship screw propeller, that is, the rate of changing the rotational force of the shaft into thrust. In addition, a spray of water that rises above the waterline strikes the hull's tail, causing vibrations in the hull.

상기와 같은 제반 문제점들을 해결하고 프로펠러의 추진효율을 향샹시키기 위한 구조의 선행기술로는 특허출원 제10-2000-0075154호(발명의 명칭: 고효율 프로펠러) 및 특허출원 제10-2002-0030848호(발명의 명칭: 선박용 수평날개 프로펠러)가 공지되고 있지만 이들 역시 그 효과가 제한적이고 극히 미미하여 만족한 결과를 얻지 못하는 문제점이 있게 되었다.As a prior art of the structure to solve the above problems and improve the propulsion efficiency of the propeller, Patent Application No. 10-2000-0075154 (name of the invention: high efficiency propeller) and Patent Application No. 10-2002-0030848 ( Name of the invention: ship's horizontal wing propellers) are known, but these also have a problem that the effect is limited and extremely insignificant to obtain a satisfactory result.

특허출원 제10-2000-0075154호(발명의 명칭: 고효율 프로펠러)Patent application No. 10-2000-0075154 (name of the invention: high efficiency propeller) 특허출원 제10-2002-0030848(발명의 명칭: 선박용 수평날개 프로펠러)Patent Application No. 10-2002-0030848 (Invention name: horizontal wing propeller for ship)

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 선박이나 항공기 등의 추력을 위해 사용하는 스크루 타입의 프로펠러에 루버 핀 형태의 돌출구조를 적용하여 추력과 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 선박용 프로펠러를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, by applying a louver pin-shaped protrusion structure to the screw type propeller used for the thrust of ships or aircrafts to greatly improve the thrust and energy efficiency It is an object to provide a propeller for ships.

상기와 같은 목적하에 제안된 본 고안은 선박에 추진력을 발생시키기 위한 선박용 프로펠러로, 구동 축에 연결되는 허브와, 소정의 피치각을 갖도록 상기 허브에 설치되는 복수의 날개를 포함하며, 상기 날개의 소정된 위치에는 루버 핀 형태의 돌출 구조물이 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention proposed for the purpose as described above is a ship propeller for generating a propulsion force on the ship, and includes a hub connected to the drive shaft, a plurality of wings installed on the hub to have a predetermined pitch angle, The predetermined position is characterized in that the protrusion structure in the form of a louver pin is provided.

본 고안에 있어 상기 날개의 소정된 위치에 구비되는 루버 핀 형태의 돌출 구조물은 안내깃과 유체유입 홀로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the louver pin-shaped protruding structure provided at a predetermined position of the wing is characterized in that the guide feather and the fluid inlet hole.

본 고안에 있어 상기 날개의 소정된 위치에 구비되는 루버 핀 형태의 돌출 구조물은 날개의 소정된 위치를 ㄷ형상으로 절결하고 그 절결선단을 선수방향으로 돌출시켜되, 그 절결선단이 유체유입 홀의 선단보다 돌출되어 유체가 유입 홀로 안내되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the louver pin-shaped protruding structure provided at a predetermined position of the blade cuts the predetermined position of the blade into a c shape and protrudes the cut edge in the bow direction, and the cut edge is inflow of fluid. It is characterized by consisting of a structure protruding from the tip of the hole to guide the fluid to the inlet hole.

본 고안에 있어 상기 날개에 구비되는 루버 핀 형태의 돌출 구조물의 설치 위치는 날개의 반경을 기준으로 안쪽 또는 바깥쪽 소정된 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the installation position of the louver pin-shaped protruding structure provided on the wing is characterized in that it is provided at a predetermined position inside or outside relative to the radius of the wing.

본 고안의 실시예에 따른 선박용 프로펠러에 의하면 프로펠러 회전날개를 지난 유체가 다시 돌출구조물의 안내깃에 접하여 2차 양력을 발생시킴과 동시에 돌출구조물에 제공된 유체유입 홀로 버려지는 유체 흐름을 유도 및 재회수하여 2차 추력을 제공할 수 있도록 함으로써 선박의 추력과 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.According to the ship propeller according to the embodiment of the present invention, the fluid passing the propeller rotary blades in contact with the guide vane of the projecting structure again generates a second lift and at the same time induces and reclaims the fluid flow that is discarded into the fluid inlet hole provided in the projecting structure By providing secondary thrust, the ship's thrust and energy efficiency can be greatly improved.

또한, 본 고안은 루버핀 구조를 통해 유입되는 유체가 프로펠러 표면에 생성되는 캐비테이션을 분리시킴으로써 선체진동을 줄이며, 동시에 추진기의 수명을 연장시킬 수 있도록 한다.In addition, the present invention reduces the hull vibration by separating the cavitation generated by the fluid flowing through the louver fin structure on the propeller surface, and at the same time to extend the life of the propeller.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 선박용 프로펠러의 측면도 및 정면도.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 선박용 프로펠러의 날개에 작용하는 유체흐름을 예시한 도면.1 is a side view and a front view of a ship propeller according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a fluid flow acting on the wing of the ship propeller according to an embodiment of the present invention.

상기와 같은 본 고안에 따른 선박용 프로펠러의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.Preferred embodiments of the ship propeller according to the present invention as described above will be described in detail by the accompanying drawings.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 선박용 프로펠러의 측면도와 정면도이다.1 is a side view and a front view of a ship propeller according to an embodiment of the present invention.

본 고안의 실시예에 따른 선박용 프로펠러는 선박에 추진력을 발생시키기 위한 선박용 프로펠러로, 엔진 또는 모터의 구동 축(도시하지 않음)에 연결되는 허브(1)와, 소정의 피치각을 갖도록 상기 허브(1)에 설치되는 복수의 날개(2)를 포함하며, 상기 날개(2)의 소정된 위치에는 절결부를 구부려서 올린 루버 핀 형태의 돌출 구조물(10)이 구비된다.Ship propeller according to an embodiment of the present invention is a ship propeller for generating a propulsion force on the vessel, the hub (1) connected to the drive shaft (not shown) of the engine or motor, and the hub (H) to have a predetermined pitch angle ( It includes a plurality of wings (2) installed in the 1, the predetermined position of the wing (2) is provided with a projecting structure (10) in the form of a louver pin raised by bending the notch.

상기 날개의 소정된 위치에 구비되며 날개의 절결부를 구부려서 올린 루버 핀 형태의 돌출 구조물(10)은 안내깃(11)과 유체유입 홀(12)로 이루어지는데, 이 경우, 상기 안내깃(11)과 유체유입 홀(12)은 각각의 프로펠러 날개(2)에 회전운동방향으로 유체흐름에 의한 양력이 형성되는 구조로 적용된다. The louver pin-shaped protruding structure 10 provided at a predetermined position of the wing and raised by bending a cutout portion of the wing comprises a guide feather 11 and a fluid inlet hole 12, in which case the guide feather 11 ) And the fluid inlet hole 12 is applied to the structure in which the lift force due to the fluid flow in the direction of rotational movement is formed in each propeller blade (2).

여기서, 날개(2)의 소정된 위치에 구비되는 상기 루버 핀 형태의 돌출 구조물(10)은 날개(2)의 일정한 위치를 ㄷ형상으로 절결하고 그 절결선단을 선수방향으로 돌출시켜 안내깃(11)을 형성하되, 그 안내깃(11)의 절결선단이 유체유입 홀(12)의 선단보다 돌출되어 유체가 상기 안내깃(11)의 안내에 따라 유체유입 홀(12)로 안내되는 구조로 이루어진다.Here, the louver pin-shaped protruding structure 10 provided at a predetermined position of the blade 2 cuts a predetermined position of the blade 2 in a c shape and protrudes the cut edge in a bow direction to guide the blade ( 11), wherein the cutting edge of the guide blade 11 protrudes from the tip of the fluid inlet hole 12 so that the fluid is guided to the fluid inlet hole 12 according to the guide of the guide blade 11. Is made of.

이 경우, 안내깃(11)에 대한 적용 수, 크기, 그리고 모양은 프로펠러의 구조적 강도와 추진효율을 만족시키기 위해 소정된 계산 및 실험을 거쳐 다양하게 적용하는 것이 바람직하며 특히, 안내깃(11)과 유체유입 홀(12)로 이루어지는 상기 돌출 구조물(10)의 설치위치는 선박용 프로펠러의 추력의 대부분이 날개의 바깥쪽, 부연하면 날개의 직경 70% 부근에서 발생함을 감안할 때 상대적으로 추력이 약한 날개 안쪽부분의 추력을 보강하기 위하여 날개의 반경 안쪽 위치에 설치될 수 있다.In this case, the number, size, and shape of the guide vane 11 is preferably applied variously through predetermined calculations and experiments to satisfy the structural strength and propulsion efficiency of the propeller, and in particular, the guide vane 11 The installation position of the protruding structure 10, which consists of a fluid inlet hole 12, is relatively weak in view of the fact that most of the thrust of the propeller for ships is generated at the outer side of the wing, near 70% of the diameter of the wing. In order to reinforce the thrust of the inner portion of the wing can be installed in the radial position of the wing.

또한, 안내깃(11)은 날개회전시 유체가 유체유입 홀(12)로 안내될 수 있도록 선수방향으로 돌출되는 상태에서 그 경사각을 적절히 변경하여 적용할 수 있고, 날개(2)의 크기에 따라 안내깃(11)과 유체유입 홀(12)의 크기 또한 변경적용할 수 있다.In addition, the guide feather 11 may be applied by appropriately changing the inclination angle in the state protruding in the bow direction so that the fluid is guided to the fluid inlet hole 12 during the rotation of the blade, according to the size of the blade (2) The size of the guide feather 11 and the fluid inlet hole 12 may also be changed.

그리고, 유체유입 홀(12)의 폭(d)에 대한 안내깃(12)의 폭도 유체유입 홀(12)의 넓이 폭(d)과 동일하거나 더 크게 변경적용할 수 있고, 경우에 따라서는 안내깃(11)의 폭을 유체유입 홀(12)의 폭(d)에 비하여 작게도 적용할 수 있으며, 날개의 소정된 위치에 유체유입 홀을 형성하고 별도의 안내깃을 제작하여 적절한 위치에 부착하는 기술 또한 적용할 수 있다.In addition, the width of the guide vane 12 with respect to the width d of the fluid inlet hole 12 may also be changed to be equal to or larger than the width d of the fluid inlet hole 12. The width of the feather 11 can be applied even smaller than the width d of the fluid inlet hole 12. A fluid inlet hole is formed at a predetermined position of the wing, and a separate guide feather is manufactured to be attached at an appropriate position. The technique can also be applied.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 선박용 프로펠러의 날개에 작용하는 유체흐름을 예시한 도면이다.2 is a view illustrating a fluid flow acting on the wing of the ship propeller according to an embodiment of the present invention.

상기 도면에서 알 수 있는 바와 같이 본 고안에 따르면 프로펠러 날개 소정된 위치에 루버 핀 형태의 돌출 구조물(10) 즉, 날개(2)를 ㄷ형상으로 절결하고 그 절결선단을 선수방향으로 돌출시켜 안내깃(11)을 형성하되, 안내깃(11)의 절결선단이 유체유입 홀(12)의 선단보다 돌출되어 유체가 유체유입 홀(12)로 안내될 수 있도록 함으로써 프로펠러가 회전하는 동안 발생하는 주위의 유체 흐름을 재회수할 수 있도록 한다.As can be seen in the drawings according to the present invention propeller blades guide the projection structure 10 of the louver pin shape, that is, the wing (2) in the c shape at a predetermined position and protrudes the cutting edge in the bow direction. The blade 11 is formed, and the cutting edge of the guide blade 11 protrudes more than the tip of the fluid inlet hole 12 so that the fluid can be guided to the fluid inlet hole 12. Allow the surrounding fluid flow to be recovered.

부연하면, 프로펠러 날개(2)를 지난 유체가 다시 돌출구조의 안내깃(11)에 접하여 2차 양력을 발생시킴과 동시에 돌출구조의 안내깃(11)에 제공된 유체유입 홀(12)로 버려지는 유체 흐름을 유도 및 재회수하여 2차 추력을 제공할 수 있도록 한다. 따라서, 날개의 양력이 증가하고 항력이 감소되어 선박용 프로펠러의 추력이 증가하고 추진효율이 향상될 수 있도록 한다.In other words, the fluid passing through the propeller blades 2 again contacts the guide vanes 11 of the protruding structure to generate a second lift and is discarded into the fluid inlet hole 12 provided in the guide vanes 11 of the protruding structure. Induce and recirculate fluid flow to provide secondary thrust. Therefore, the lift of the wing is increased and the drag is reduced so that the thrust of the ship propeller can be increased and the propulsion efficiency can be improved.

상기와 같은 본 고안의 실시예에 따른 선박용 프로펠러에 의하면 프로펠러 회전날개를 지난 유체가 다시 돌출구조물의 안내깃에 접하여 2차 양력을 발생시킴과 동시에 돌출구조물에 제공된 유체유입 홀로 버려지는 유체 흐름을 유도 및 재회수하여 2차 추력을 제공할 수 있도록 함으로써 선박의 추력과 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.According to the ship propeller according to the embodiment of the present invention as described above, the fluid passing the propeller rotary blades in contact with the guide blade of the projecting structure again generates a second lift and at the same time induces a fluid flow to be discarded into the fluid inlet hole provided in the projecting structure And by reclaiming it to provide secondary thrust, which greatly improves the thrust and energy efficiency of the ship.

또한, 본 고안은 루버핀 구조를 통해 유입되는 유체가 프로펠러 표면에 생성되는 캐비테이션을 분리시킴으로써 선체진동을 줄이며, 동시에 추진기의 수명을 연장시킬 수 있도록 한다.In addition, the present invention reduces the hull vibration by separating the cavitation generated by the fluid flowing through the louver fin structure on the propeller surface, and at the same time to extend the life of the propeller.

지금까지 실시예들을 통하여 본 고안에 따른 선박용 프로펠러에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 고안의 기술 내용을 쉽게 설명하고 고안의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형이 가능 하다는 것이 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이라 할 수 있다.So far it has been described with respect to the ship propeller according to the present invention through the embodiments. In the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms are used, these are merely used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. In addition to the embodiments disclosed herein, it can be said to those skilled in the art that various substitutions and modifications are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention.

예를 들어, 전술한 실시예에 있어서는 프로펠러 날개 소정된 위치에 루버 핀 형태의 돌출 구조물을 구비함에 있어 날개의 소정된 위치를 ㄷ형상으로 절결하고 그 절결선단을 선수방향으로 돌출시켜 안내깃과 유체유입 홀을 형성하는 구조를 적용하고 있으나, 일정 구격의 유입 홀을 형성하고 별도로 설계 제작된 안내깃을 상기 유입 홀의 근접하는 소정된 위치에 부착하는 구조를 적용하여도 무방하다 할 것이다.
For example, in the above-described embodiment, in the case where the propeller blades are provided with a louver pin-shaped protruding structure at a predetermined position, the predetermined positions of the blades are cut into a c-shape and the cutting edges protrude in the bow direction to guide the blades. Although a structure for forming a fluid inlet hole is applied, a structure in which an inlet hole of a predetermined distance is formed and a separately designed guide feather is attached to a predetermined position adjacent to the inlet hole may be applied.

1: 허브 2: 날개
10: 돌출 구조물 11: 안내깃
12: 유체유입 홀1: hub 2: wings
10: protrusion structure 11: guide feather
12: fluid inlet hole

Claims (5)

선박에 추진력을 발생시키기 위한 선박용 프로펠러로, 구동 축에 연결되는 허브와, 소정의 피치각을 갖도록 상기 허브에 설치되는 복수의 날개를 포함하며, 상기 날개의 소정된 위치에는 루버 핀 형태의 돌출 구조물이 구비되는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러.
A ship propeller for generating propulsion force on a ship, comprising a hub connected to a drive shaft and a plurality of wings installed on the hub to have a predetermined pitch angle, wherein the wing has a louver pin-shaped protruding structure Ship propeller characterized in that it is provided.
청구항 1에 있어서,
상기 날개의 소정된 위치에 구비되는 루버 핀 형태의 돌출 구조물은 안내깃과 유체유입 홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러.
The method according to claim 1,
Protruding structure of the louver pin shape provided at a predetermined position of the wing is a propeller for ships, characterized in that consisting of a guide feather and a fluid inlet hole.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 날개의 소정된 위치에 구비되는 루버 핀 형태의 돌출 구조물은 날개의 소정된 위치를 ㄷ형상으로 절결하고 그 절결선단을 선수방향으로 돌출시켜되, 그 절결선단이 유체유입 홀의 선단보다 돌출되어 유체가 유입 홀로 안내되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러.The method according to claim 1 or 2,
The louver pin-shaped protruding structure provided at a predetermined position of the blade cuts the predetermined position of the blade into a c shape and protrudes the cut edge in the bow direction, and the cut edge protrudes from the tip of the fluid inlet hole. The propeller for ships, characterized in that the fluid is made of a structure that is guided to the inlet hole. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 날개에 구비되는 루버 핀 형태의 돌출 구조물의 설치 위치는 날개의 반경을 기준으로 안쪽 또는 바깥쪽 소정된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러.
The method according to claim 1 or 2,
The installation position of the louver pin-shaped protruding structure provided on the wing is a propeller for ships, characterized in that it is provided at a predetermined position inside or outside relative to the radius of the wing.
청구항 2에 있어서,
상기 날개의 소정된 위치에 구비되는 루버 핀 형태의 돌출 구조물에 있어 안내깃의 폭은 유체유입 홀의 폭에 비하여 동일하거나 큰 폭으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러.







The method according to claim 2,
The propeller for ships, characterized in that the width of the guide blades is the same or larger than the width of the fluid inlet hole in the louver pin-shaped protruding structure provided at the predetermined position of the wing.







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