KR20170137005A - 열원기 - Google Patents

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KR20170137005A
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Abstract

(과제) 연소 케이싱(2)의 일측 측판(21)에 있어서, 전극(63)과 애자(642)를 구비하는 전극 부품(6)이, 애자(642)의 플랜지부(64a)와 일측 측판(21)의 사이에 패킹(65)을 개재한 상태에서 플랜지부(64a)의 외면에 겹쳐지는 누름판(66)을 일측 측판(21)에 체결함에 의해서 장착되는 열원기에 있어서, 패킹(65)이 압축되었을 때에 벌어지는 것을 억제하여 양호한 밀봉성을 얻을 수 있도록 한다.
(해결수단) 일측 측판(21)에 전극 부품(6)의 장착 개소의 상측과 하측에 위치시켜서 워터 재킷(5)의 일부를 구성하는 상하의 수관(53)이 부착된다. 상하의 수관(53)이 일측 측판(21)의 내면에 부착되는 경우는 일측 측판(21)에 형성된 상기 상하의 수관(53)이 각각 내측에 끼워지도록 외측으로 볼록하게 한 상하의 볼록부(53a, 53a)에, 상하의 수관(53, 53a)이 일측 측판(21)의 외면에 부착되는 경우는 상하의 수관(53, 53a)에 패킹(65)의 상하의 측연부를 맞닿게 한다.

Description

열원기{HEAT SOURCE DEVICE}
본 발명은 버너와, 버너의 연소면에서 분출되는 혼합기(混合氣)의 연소 공간을 둘러싸는 연소 케이싱과, 연소 케이싱 내에 배치되어 물을 가열하는 열교환기를 구비하는 열원기에 관한 것이다.
종래의 이러한 종류의 열원기로서, 연소 케이싱의 일측 측판의 버너와 열교환기의 사이의 부분에, 상기 일측 측판에 형성된 관통구멍을 통해서 연소 케이싱 내로 돌출되는 점화전극이나 플레임 로드 등의 전극과 상기 전극을 내측에 삽입 고정한 애자를 가지는 전극 부품을 장착한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이것에 있어서, 애자는 일측 측판의 관통구멍의 주위 부분의 외면에 겹쳐지는 플랜지부를 가지고 있으며, 이 플랜지부와 일측 측판의 사이에 패킹을 개재한 상태에서 플랜지부의 외면에 겹쳐지는 누름판을 일측 측판에 체결함에 의해서 전극 부품이 일측 측판에 장착된다.
상기 종래예의 것에서 패킹을 사용하는 것은 연소 케이싱 내의 연소가스가 관통구멍을 통해서 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해서이다. 그러나, 종래에는 패킹의 둘레 가장자리부가 구속되어 있지 않기 때문에, 누름판의 체결에 의해서 패킹을 압축하였을 때에 패킹이 주위로 벌어짐으로써 패킹 내부의 압축 응력을 충분히 높게 할 수 없어 밀봉성이 나빠지게 되는 경우가 있다.
또, 종래의 열원기로서, 특허문헌 2에 나타낸 바와 같이, 연소 케이싱의 버너와 열교환기의 사이의 부분에 연소 케이싱을 냉각하기 위해서 열교환기에 접속되는 워터 재킷을 설치한 것도 알려져 있다. 워터 재킷의 일부는 연소 케이싱의 측판에 부착되는 수관(水管)으로 구성되어 있다.
특허문헌 1 : 일본국 실개평3-30056호 공보 특허문헌 2 : 유럽 특허출원공개 제2811141호 명세서
본 발명은 패킹이 압축되었을 때에 벌어지는 것을 연소 케이싱의 측판에 부착되는 워터 재킷용의 수관을 이용하여 억제함으로써 양호한 밀봉성이 얻어지도록 한 열원기를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 버너와, 버너의 연소면에서 분출되는 혼합기의 연소 공간을 둘러싸는 연소 케이싱과, 연소 케이싱 내에 배치되어 물을 가열하는 열교환기(3)를 구비하는 열원기로서, 연소 케이싱의 버너와 열교환기의 사이의 부분에 연소 케이싱을 냉각하기 위해서 열교환기에 접속되는 워터 재킷이 설치됨과 아울러, 연소 케이싱의 일측 측판의 버너와 열교환기의 사이의 부분에 상기 일측 측판에 형성된 관통구멍을 통해서 연소 케이싱 내로 돌출되는 전극과, 전극을 내측에 삽입 고정한 애자를 구비하는 전극 부품이 장착되고, 애자는 일측 측판의 관통구멍의 주위 부분의 외면에 겹쳐지는 플랜지부를 가지고 있고, 상기 플랜지부와 일측 측판의 사이에 패킹을 개재한 상태에서 플랜지부의 외면에 겹쳐지는 누름판(66)을 일측 측판에 체결함에 의해서 전극 부품이 일측 측판에 장착되는 것에 있어서,
본원의 제 1 발명은, 일측 측판에 상기 전극 부품의 장착 개소의 상측과 하측에 위치시켜서 워터 재킷의 일부를 구성하는 상하의 수관이 부착되고, 상하의 수관이 일측 측판의 내면에 부착되는 경우는 일측 측판에 형성된 상기 상하의 수관이 각각 내측에 끼워지도록 외측으로 볼록하게 한 상하의 볼록부에, 상하의 수관이 일측 측판의 외면에 부착되는 경우는 상하의 수관에 패킹의 상하의 측연부가 맞닿는 것을 특징으로 하고,
본원의 제 2 발명은, 일측 측판의 내면에 상기 전극 부품의 장착 개소의 상측과 하측에 위치시켜서 워터 재킷의 일부를 구성하는 상하의 수관이 부착되고, 일측 측판에 상기 상하의 수관이 모두 내측에 끼워지도록 외측으로 볼록하게 한 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부의 상반부에 외측으로 가장 볼록한 상부에서 하측을 향해서 내측으로 경사진 경사부가 형성됨과 아울러, 상기 볼록부의 하반부에 외측으로 가장 볼록한 하부에서 상측을 향해서 내측으로 경사진 경사부가 형성되고, 볼록부에 상기 상반부의 경사부와 하반부의 경사부의 사이에 위치시켜서 전극을 통과시키는 관통구멍이 형성되고, 패킹의 상부와 하부가 각각 상반부와 하반부의 경사부에 접하는 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에 의하면, 패킹의 상하의 측연부가 상하의 볼록부 또는 상하의 수관에 맞닿기 때문에, 누름판의 체결에 의해서 패킹을 압축하였을 때에 패킹이 상하로 벌어지는 것을 억제할 수 있다.
또, 제 2 발명에 의하면, 패킹의 상부와 하부가 볼록부의 상반부와 하반부의 경사부에 접하기 때문에, 누름판의 체결에 의해서 패킹을 압축하였을 때에, 경사부로부터의 압축 반력의 상하방향 성분에 의해서 패킹의 상부에는 하향의 힘이 작용하고 패킹의 하부에는 상향의 힘이 작용함으로써, 패킹이 상하로 벌어지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제 1과 제 2의 어느 발명에서나 패킹 내부의 압축 응력을 충분히 높게 할 수 있기 때문에 양호한 밀봉성을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 열원기의 사시도
도 2는 도 1과는 반대측에서 본 제 1 실시형태의 열원기의 사시도
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선으로 절단한 단면도
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선으로 절단한 단면도
도 5는 제 1 실시형태의 열원기의 주요부의 분해상태의 사시도
도 6은 제 1 실시형태의 열원기의 주요부의 확대 단면도
도 7은 제 2 실시형태의 열원기의 주요부의 확대 단면도
본 발명의 제 1 실시형태의 열원기는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 연소면(1a)을 하측으로 향하게 한 하향 자세의 버너(1)와, 버너(1)의 하측에 위치하며 연소면(1a)에서 분출되는 혼합기의 연소 공간을 둘러싸는 연소 케이싱(2)을 구비하고 있다. 연소 케이싱(2)은 전측과 후측의 측판(21, 22)과 횡방향의 일측과 타측의 측판(23, 24)으로 구성되어 있다. 또, 연소 케이싱(2) 내의 하부에는 물을 가열하는 급탕용 또는 난방용의 열교환기(3)가 수납되어 있다.
버너(1)는 하면을 개방면으로 하는 버너 보디(11)와, 버너 보디(11)의 하면에 장착되며 연소면(1a)을 구성하는 연소판(12)으로 구성된다. 버너 보디(11)에는 혼합기를 공급하는 팬(4)을 접속하는 유입구(111)가 형성되어 있다. 유입구(111)에는 팬(4)의 정지시에 버너 보디(11) 내에 잔류하는 혼합기가 팬(4) 측으로 역류되는 것을 저지하는 역지 밸브(13)가 장착되어 있다. 역지 밸브(13)는 유입구(111)에 끼워지는 밸브 케이싱(131)과, 버너 보디(11) 내를 향하는 밸브 케싱(131)의 개구부에 개폐 가능하게 축지지된 밸브판(132)으로 구성되어 있다. 또, 연소판(12)은 그 중앙부에 큰 개구부를 가지고 있으며, 이 개구부에 내열 섬유의 직포(織布)(121)를 장착함과 아울러 그 위에 다수의 분포 구멍을 형성한 분포판(122)을 겹쳐서, 버너 보디(11) 내의 혼합기가 분포판(122)과 직포(121)를 통해서 분출되어 전 1차 연소되도록 하고 있다.
열교환기(3)는 다수의 핀(31)과 이들 핀(31)을 관통하는 복수의 흡열관(32)을 구비하는 핀 튜브형 열교환기로 구성되어 있다. 연소 케이싱(2)의 횡방향의 일측과 타측의 측판(23, 24)의 외면에는 인접하는 2개의 흡열관(32, 32)의 접속로를 각 측판(23, 24)과의 사이에 구획하는 접속 덮개(33)가 복수 부착되어 있으며, 모든 흡열관(32)이 직렬로 접속된다. 또, 상류단의 흡열관(32)에 접속되는 접속로를 횡방향의 일측 측판(23)과의 사이에 구획하는 접속 덮개(33)에는 입수구(34)가 형성되어 있다.
또, 연소 케이싱(2)의 버너(1)와 열교환기(3)의 사이의 부분에는 연소 케이싱(2)을 냉각하기 위해서 열교환기(3)의 하류측에 접속되는 워터 재킷(5)이 설치되어 있다. 이 워터 재킷(5)은 연소 케이싱(2)의 후측 측판(22)에 설치된 횡방향으로 연장되는 상하 3개의 제 1 수관(51)과, 연소 케이싱(2)의 전측 측판(21)에 설치된 횡방향으로 연장되는 상하 3개의 제 3 수관(53)과, 연소 케이싱(2)의 횡방향의 일측 측판(23)에 설치되며 상기 제 1 수관(51)과 제 3 수관(53)을 접속하는 전후방향으로 연장되는 상하 3개의 제 2 수관(52)과, 연소 케이싱(2)의 횡방향의 타측 측판(24)의 후측 근처 부분에 설치되며 상기 열교환기(3)를 통과한 물을 제 1 수관(51)으로 유도하는 유입측 헤더(5in)와, 연소 케이싱(2)의 횡방향의 타측 측판(24)의 전측 근처 부분에 설치되며 상기 제 3 수관(53)으로부터의 물이 유입되는 유출측 헤더(5out)로 구성되며, 유출측 헤더(5out)의 상부에 급탕로를 접속하는 출탕구(54)가 형성되어 있다. 이것에 의해서, 열교환기(3)를 통과한 물(온수)은 유입측 헤더(5in)에서 제 1 수관(51)과 제 2 수관(52)과 제 3 수관(53)을 통해서 유출측 헤더(5out)로 흐르게 되며, 출탕구(54)에서 급탕로로 공급된다.
또한, 제 1과 제 3의 각 수관(51, 53)은 연소 케이싱(2)의 전측과 후측의 각 측판(21, 22)의 내면에 부착된다. 구체적으로는, 전측과 후측의 각 측판(21, 22)에 상기 제 1과 제 3의 각 수관(51, 53)의 부착 개소에 위치시켜서 외측으로 반원형상으로 볼록하게 한 볼록부(51a, 53a)를 형성하고, 제 1과 제 3의 각 수관(51, 53)을 각 볼록부(51a, 53a)의 내측에 끼워지는 상태가 되도록 전측과 후측의 각 측판(21, 22)의 내면에 부착되어 있다. 또, 제 2 수관(52)은 횡방향의 일측 측판(23)에 형성된 횡방향 내측으로의 오목부(52a)와, 이 오목부(52a)를 덮는 덮개체(52b)로 구성되어 있다.
또, 도 5에 나타낸 바와 같이, 연소 케이싱(2)의 전측 측판(21)의 버너(1)와 열교환기(3)의 사이의 부분에는 점화전극(61), 접지전극(62) 및 플레임 로드(63)로 이루어지는 전극과, 점화전극(61) 및 접지전극(62)을 내측에 삽입 고정한 제 1 애자(641)와, 플레임 로드(63)를 내측에 삽입 고정한 제 2 애자(642)를 구비하는 전극 부품(6)이 장착되어 있다. 점화전극(61) 및 접지전극(62)은 전측 측판(21)에 형성된 가로로 긴 관통구멍(21a)을 통해서 연소 케이싱(2) 내로 돌출되고, 플레임 로드(63)는 전측 측판(21)에 형성된 다른 관통구멍(21b)을 통해서 연소 케이싱(2) 내로 돌출된다. 제 1과 제 2의 각 애자(641, 642)는 전측 측판(21)의 각 관통구멍(21a, 21b)의 주위 부분에 겹쳐지는 플랜지부(64a)를 가지고 있다. 그리고, 제 1과 제 2의 각 애자(641, 642)의 플랜지부(64a, 64a)와 전측 측판(21)의 사이에 가로로 긴 공통의 패킹(65)을 개재한 상태에서, 제 1과 제 2의 각 애자(641, 642)의 플랜지부(64a, 64a)의 외면에 겹쳐지는 가로로 긴 공통의 누름판(66)을 설치하고, 이 누름판(66)을 전측 측판(21)에 체결, 즉 나사(67)로 고정함에 의해서 전극 부품(6)을 측판(21)에 장착하고 있다.
또한, 패킹(65)에는 점화전극(61) 및 접지전극(62)이 관통하는 관통구멍(65a)과 플레임 로드(63)가 관통하는 관통구멍(65b)이 형성되어 있다. 또, 누름판(66)에는 연소 케이싱(2) 내를 보기 위한 투시 창(68)이 부설되어 있고, 전측 측판(21) 및 패킹(65)에 투시 창(68)에 대응하는 관통구멍(21c, 65c)이 형성되어 있다.
그런데, 패킹(65)을 사용하는 것은 연소 케이싱(2) 내의 연소가스가 관통구멍(21a, 21b)을 통해서 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해서이다. 여기서, 누름판(66)의 체결에 의해서 패킹(65)을 압축하였을 때에 패킹(65)이 주위로 벌어지게 되면, 패킹(65) 내부의 압축 응력을 충분히 높게 할 수 없어 밀봉성이 나빠지게 되는 경우가 있다.
그래서, 본 실시형태에서는 도 6에 나타낸 바와 같이, 연소 케이싱(2)의 전측 측판(21)에 형성한 상하의 볼록부(53a, 53a){즉, 전극 부품(6)의 장착 개소의 상측과 하측에 위치하며 상하의 제 3 수관(53, 53)이 각각 내측에 끼워지는 상하의 볼록부(53a, 53a)}에 패킹(65)의 상하의 측연부(側緣部)가 맞닿도록 하고 있다. 이것에 의하면, 누름판(66)의 체결에 의해서 패킹(65)을 압축하였을 때에, 패킹(65)이 상하로 벌어지는 것을 상하의 볼록부(53a, 53a)에 의해서 억제할 수 있다. 따라서, 패킹(65) 내부의 압축 응력을 충분히 높게 할 수 있기 때문에 양호한 밀봉성을 얻을 수 있다.
다음은 도 7에 나타낸 제 2 실시형태에 대해서 설명한다.
제 2 실시형태에서는, 연소 케이싱(2)의 전측 측판(21)에 상기 전극 부품(6)의 장착 개소의 상측과 하측에 위치하는 상하의 제 3 수관(53, 53)이 모두 내측에 끼워지도록 외측으로 볼록하게 한 볼록부(53b)를 형성하고 있다. 상기 볼록부(53b)의 상반부에는 외측으로 가장 볼록한 상부에서 하측을 향해서 내측으로 경사진 경사부(53c)가 형성되어 있고, 상기 볼록부(53b)의 하반부에는 외측으로 가장 볼록한 하부에서 상측을 향해서 내측으로 경사진 경사부(53d)가 형성되어 있다. 또한, 볼록부(53b)에는 상반부의 경사부(53c)와 하반부의 경사부(53d)의 사이에 위치시켜서 전극을 통과시키는 관통구멍{즉, 도 7에 나타낸 플레임 로드(63)를 통과시키는 관통구멍(21b)과 도 7에는 도시하지 않았으나 점화전극(61) 및 접지전극(62)을 통과시키는 관통구멍(21a)}이 형성되어 있다.
그리고, 제 2 실시형태에서는, 패킹(65)의 상부와 하부가 각각 볼록부(53b)의 상반부와 하반부의 경사부(53c, 53d)에 접하도록 하고 있다. 이것에 의하면, 누름판(66)의 체결에 의해서 패킹(65)을 압축하였을 때에, 경사부(53c, 53d)로부터의 압축 반력의 상하방향 성분에 의해서 패킹(65)의 상부에는 하향의 힘이 작용하고 패킹(65)의 하부에는 상향의 힘이 작용함으로써, 패킹(65)이 상하로 벌어지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 패킹(65) 내부의 압축 응력을 충분히 높게 할 수 있기 때문에 양호한 밀봉성을 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 제 1 실시형태에서는 연소 케이싱(2)의 전측 측판(21)의 내면에 제 3 수관(53)을 부착하고 있으나, 이 전측 측판(21)의 외면에 제 3 수관(53)을 부착하는 것도 가능하다. 이 경우는, 전극 부품(6)의 장착 개소의 상하의 제 3 수관(53, 53)에 패킹(65)의 상하의 측연부를 맞닿게 함으로써, 패킹(65)이 상하로 벌어지는 것을 억제할 수 있도록 하면 좋다. 또, 전극 부품(6)을 장착하는 전측 측판은 후측 측판(22)이나 횡방향의 일측이나 타측의 측판(23, 24)이어도 좋고, 또한 워터 재킷(5)은 열교환기(3)의 상류측에 접속되어 있어도 좋다.
1 : 버너 1a : 연소면
2 : 연소 케이싱 21 : 전측 측판(일측 측판)
21a, 21b : 관통구멍 3 : 열교환기
5 : 워터 재킷 53 : 제 3 수관(상하의 수관)
53a : 볼록부
53b : 상하의 수관이 모두 내측에 끼워지는 볼록부
53c : 상반부의 경사부 53d : 하반부의 경사부
6 : 전극 부품 61 : 점화전극(전극)
62 : 접지전극(전극) 63 : 플레임 로드(전극)
641, 642 : 애자 64a : 플랜지부
65 : 패킹 66 : 누름판

Claims (2)

  1. 버너(1)와, 버너(1)의 연소면(1a)에서 분출되는 혼합기의 연소 공간을 둘러싸는 연소 케이싱(2)과, 연소 케이싱(2) 내에 배치되어 물을 가열하는 열교환기(3)를 구비하는 열원기로서,
    연소 케이싱(2)의 버너(1)와 열교환기(3)의 사이의 부분에 연소 케이싱(2)을 냉각하기 위해서 열교환기(3)에 접속되는 워터 재킷(5)이 설치됨과 아울러, 연소 케이싱(2)의 일측 측판(21)의 버너(1)와 열교환기(3)의 사이의 부분에 상기 일측 측판(21)에 형성된 관통구멍(21a, 21b)을 통해서 연소 케이싱(2) 내로 돌출되는 전극(61, 62, 63)과, 전극(61, 62, 63)을 내측에 삽입 고정한 애자(641, 642)를 구비하는 전극 부품(6)이 장착되고, 애자(641, 642)는 일측 측판(21)의 관통구멍(21a, 21b)의 주위 부분의 외면에 겹쳐지는 플랜지부(64a, 64a)를 가지고 있고, 상기 플랜지부(64a, 64a)와 일측 측판(21)의 사이에 패킹(65)을 개재한 상태에서 플랜지부(64a, 64a)의 외면에 겹쳐지는 누름판(66)을 일측 측판(21)에 체결함에 의해서 전극 부품(6)이 일측 측판(21)에 장착되는 것에 있어서,
    일측 측판(21)에 상기 전극 부품(6)의 장착 개소의 상측과 하측에 위치시켜서 워터 재킷(5)의 일부를 구성하는 상하의 수관(53, 53)이 부착되고,
    상하의 수관(53, 53)이 일측 측판(21)의 내면에 부착되는 경우는 일측 측판(21)에 형성된 상기 상하의 수관(53, 53)이 각각 내측에 끼워지도록 외측으로 볼록하게 한 상하의 볼록부(53a, 53a)에, 상하의 수관(53, 53)이 일측 측판(21)의 외면에 부착되는 경우는 상하의 수관(53, 53)에 패킹(65)의 상하의 측연부가 맞닿는 것을 특징으로 하는 열원기.
  2. 버너(1)와, 버너(1)의 연소면(1a)에서 분출되는 혼합기의 연소 공간을 둘러싸는 연소 케이싱(2)과, 연소 케이싱(2) 내에 배치되어 물을 가열하는 열교환기(3)를 구비하는 열원기로서,
    연소 케이싱(2)의 버너(1)와 열교환기(3)의 사이의 부분에 연소 케이싱(2)을 냉각하기 위해서 열교환기(3)에 접속되는 워터 재킷(5)이 설치됨과 아울러, 연소 케이싱(2)의 일측 측판(21)의 버너(1)와 열교환기(3)의 사이의 부분에 상기 일측 측판(21)에 형성된 관통구멍(21a, 21b)을 통해서 연소 케이싱(2) 내로 돌출되는 전극(61, 62, 63)과, 전극(61, 62, 63)을 내측에 삽입 고정한 애자(641, 642)를 구비하는 전극 부품(6)이 장착되고, 애자(641, 642)는 일측 측판(21)의 관통구멍(21a, 21b)의 주위 부분의 외면에 겹쳐지는 플랜지부(64a, 64a)를 가지고 있고, 상기 플랜지부(64a, 64a)와 일측 측판(21)의 사이에 패킹(65)을 개재한 상태에서 플랜지부(64a, 64a)의 외면에 겹쳐지는 누름판(66)을 일측 측판(21)에 체결함에 의해서 전극 부품(6)이 일측 측판(21)에 장착되는 것에 있어서,
    일측 측판(21)의 내면에 상기 전극 부품(6)의 장착 개소의 상측과 하측에 위치시켜서 워터 재킷(5)의 일부를 구성하는 상하의 수관(53, 53)이 부착되고,
    일측 측판(21)에 상기 상하의 수관(53, 53)이 모두 내측에 끼워지도록 외측으로 볼록하게 한 볼록부(53b)가 형성되고, 상기 볼록부(53b)의 상반부에 외측으로 가장 볼록한 상부에서 하측을 향해서 내측으로 경사진 경사부(53c)가 형성됨과 아울러, 상기 볼록부(53b)의 하반부에 외측으로 가장 볼록한 하부에서 상측을 향해서 내측으로 경사진 경사부(53d)가 형성되고, 볼록부(53b)에 상기 상반부의 경사부(53c)와 하반부의 경사부(53d)의 사이에 위치시켜서 전극(61, 62, 63)을 통과시키는 관통구멍(21a, 21b)이 형성되고, 패킹(65)의 상부와 하부가 각각 상반부와 하반부의 경사부(53c, 53d)에 접하는 것을 특징으로 하는 열원기.
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