KR20210012673A - 무필터 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무필터 집진장치에 관한 것으로, 그 목적은 필터의 사용 없이 분진의 포집이 가능한 무필터 집진장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 유입 공기의 선회류에 의해 분진을 분리하고 분리되는 분진을 물로 포집하도록 이루어진 집진모듈; 및 상기 집진모듈의 하부에 결합되어 공기를 유동시키는 송풍모듈;을 포함하는 것으로 이루어지되, 상기 집진모듈은, 일정량의 물을 저장하도록 이루어진 용기; 상기 용기의 바닥을 관통하며, 용기의 바닥으로부터 상부 방향으로 돌출되게 형성되어 공기가 유동하는 통로를 형성하도록 이루어지며, 용기 내에 분산되게 형성된 다수의 돌출형 유동구; 상부는 폐쇄되고 하부는 개방된 원통으로 상기 돌출형 유동구의 외주면으로부터 이격된 내주면을 포함하여 돌출형 유동구를 내부에 수용하도록 용기의 바닥으로부터 세워지게 설치되며, 공기의 흡입을 위한 공기흡입구가 상단 일측의 편심된 위치에서 수평방향으로 연장되면서 용기의 외측으로 돌출되게 형성된 것으로 이루어진 다수의 공기흡입캡;으로 구성된 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치를 제공한다.

Description

무필터 집진장치{Filterless dust collector}

본 발명은 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유입 공기의 선회에 의해 분진을 분리하고 분리되는 분진을 물로 포집하도록 이루어진 집진모듈과, 상기 집진모듈의 하부에 결합되는 송풍모듈로 구성되어 필터의 사용 없이 분진의 포집이 가능하며, 단순한 구조로 사용 및 유지관리가 편리한 무필터 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 집진장치는 공기 중에 부유하고 있는 분진을 모아서 제거하는 장치로써, 필터나 거름망을 이용하여 분진을 포집하는 건식 집진장치, 세정액을 이용하는 습식 집진장치, 전기적인 성질을 이용하는 전기식 집진장치가 사용되고 있다.

상기 건식 집진장치와 습식 집진장치 및 전기식 집진장치에 있어서, 전기식 집진장치의 효율이 가장 좋지만, 전기식 집진장치는 집진전극에 고전압을 걸고 이들 사이에 공기를 통과시켜 공기 중의 분진을 전기에 의해 집진하도록 구성됨에 따라 설비비가 비싼 단점이 있다.

상기 습식 집진장치는 분진이 포함된 공기에 세정액을 분사하여 분진을 제거하는 것으로, 건식 집진장치에 비해 효율이 좋지만, 유지관리가 용이하지 않고 잔류 세정액으로 인해 세균번식의 위험이 큰 단점이 있다.

상기 건식 집진장치는 사용 시간이 늘어감에 따라 필터나 거름망이 분진이 쌓이면서 공기의 유동저항을 증가시키고, 더불어 분진의 포집효율도 저하시키게 되므로, 필터나 거름망의 잦은 교체가 요구되는 단점이 있다.

이처럼 종래에는 다양한 방식의 집진장치가 사용되고 있으나, 전체적인 구조가 복잡하고, 유지관리에 어려움이 따르며, 부품의 잦은 교체가 요구되는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1955861호(2019.03.08.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 필터의 사용 없이 물을 이용하여 분진의 포집이 가능한 무필터 집진장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 집진모듈의 분리 세척이 가능하도록 이루어진 무필터 집진장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 단순한 구조로 이루어져 사용 및 유지관리가 편리한 무필터 집진장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 유입 공기의 선회류에 의해 분진을 분리하고 분리되는 분진을 물로 포집하도록 이루어진 집진모듈; 및 상기 집진모듈의 하부에 결합되어 공기를 유동시키는 송풍모듈;을 포함하는 것으로 이루어지되, 상기 집진모듈은, 일정량의 물을 저장하도록 이루어진 용기; 상기 용기의 바닥을 관통하며, 용기의 바닥으로부터 상부 방향으로 돌출되게 형성되어 공기가 유동하는 통로를 형성하도록 이루어진 하나 이상의 돌출형 유동구; 및 상부는 폐쇄되고 하부는 개방된 원통으로 상기 돌출형 유동구의 외주면으로부터 이격된 내주면을 포함하고, 상단 일측의 편심된 위치에 공기의 흡입을 위한 공기흡입구가 형성된 것으로 이루어지며, 상기 용기의 바닥으로부터 띄워진 채로 돌출형 유동구의 상단 일부를 내부에 수용하도록 배치되는 하나 이상의 공기흡입캡;으로 구성된 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치를 제공한다.

한편 상기 무필터 집진장치에 있어서, 상기 돌출형 유동구와 공기흡입캡은 다수개로 구성되되, 다수개의 돌출형 유동구가 용기 내에 분산되게 형성되고, 돌출형 유동구 각각에 공기흡입캡이 배치될 수 있다.

한편 상기 무필터 집진장치에 있어서, 상기 다수의 공기흡입캡과 연결되고, 상기 송풍모듈의 상단에 결합되어 다수의 공기흡입캡을 지지하도록 이루어지며, 상기 공기흡입구가 외부로 노출되게 형성된 지지체;가 더 포함될 수 있다.

한편 상기 무필터 집진장치에 있어서, 상기 공기흡입캡의 원주방향으로 서로 이격되고, 공기흡입캡의 저면으로부터 하부로 돌출되게 형성되어 공기흡입캡을 용기의 바닥으로부터 띄우면서 공기흡입캡과 용기의 바닥 사이에 물이 유동하는 공간을 형성하는 다수의 돌출부;가 더 포함될 수 있다.

한편 상기 무필터 집진장치에 있어서, 상기 돌출부를 용기의 바닥에 고정시키는 고정수단;이 더 포함될 수 있다.

한편 상기 무필터 집진장치에 있어서, 상기 고정수단은, 상기 돌출부의 일부가 삽입되도록 용기의 바닥으로부터 함몰되게 형성된 다수의 홈으로 구성될 수 있다.

한편 상기 무필터 집진장치에 있어서, 상기 송풍모듈은 상단 일부가 집진모듈의 하단부로 삽입되어 분리 가능한 구조로 집진모듈의 하단부에 결합되게 이루어질 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 공기의 선회류를 이용하여 분진을 분리하고, 분리되는 분진을 물로 포집하도록 이루어짐에 따라 필터의 사용이 요구되지 않으며, 이에 따라 유지관리비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 집진모듈과 송풍모듈의 분리 그리고 용기와 공기흡입캡의 분리가 용이하므로, 용기와 공기흡입캡의 세척이 자유롭고, 유지관리의 편의성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무필터 집진장치의 사시도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무필터 집진장치의 평면도,
도 3 은 A-A` 단면도,
도 4 는 본 발명에 따른 집진모듈의 사시도를, 도 5는 본 발명에 따른 송풍모듈의 사시도,
도 6 은 본 발명에 따른 공기흡입캡으로 유입되는 공기가 선회하는 상태를 보인 예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 무필터 집진장치의 작동에 의해 분진이 포집되는 상태를 보인 예시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무필터 집진장치의 사시도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무필터 집진장치의 평면도를, 도 3은 A-A` 단면도를, 도 4는 본 발명에 따른 집진모듈의 사시도를, 도 5는 본 발명에 따른 또 다른 구조의 집진모듈의 내부 구조를 보인 사시도를, 도 6은 도 5에 도시된 집진모듈이 송풍모듈에 장착된 상태를 보인 사시도를, 도 8은 도 5에 도시된 집진모듈이 송풍모듈에 장착된 상태를 보인 단면도를, 도 6은 본 발명에 따른 송풍모듈의 사시도를, 도 7은 본 발명에 따른 공기흡입캡으로 유입되는 공기가 선회하는 상태를 보인 예시도를, 도 8은 본 발명에 따른 무필터 집진장치의 작동에 의해 분진이 포집되는 상태를 보인 예시도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 무필터 집진장치는 집진모듈(100)과 송풍모듈(200)로 구성되며, 상기 송풍모듈(200)의 작동에 의해 집진모듈(100)로 공기가 흡입되고, 집진모듈(100)로 흡입되는 공기가 집진모듈(100)의 내부에서 선회하면서 분진이 분리되며, 분리된 분진은 물에 흡착 포집되는 것과 함께 분진이 제거된 공기는 송풍모듈(200)을 통해 배출되도록 이루어진다.

상기 집진모듈(100)은 흡입되는 공기가 선회류를 형성하도록 유도하고, 공기의 선회에 의해 분리되는 분진을 물을 이용하여 포집하는 것으로, 용기(110)와 돌출형 유동구(120) 및 공기흡입캡(130)으로 구성된다.

상기 용기(110)는 분진의 포집을 위한 물을 저장하는 것으로, 수직한 자세의 원통으로 이루어지되, 상부는 개방되고 하부는 폐쇄되게 형성된 것으로 구성된다.

이처럼 형성된 용기(110)의 상단부에는 공기흡입캡(130)에 형성되는 공기흡입구(131)가 거치되는 다수의 거치홈(111)이 원주둘레를 따라 분산된 구조로 형성될 수 있으며, 도 1 및 2에는 용기(110)의 상단부에 3개의 거치홈(111)이 분산되게 형성된 구조가 도시되어 있다.

참고로, 도 5에 도시된 바와 같이, 후술될 지지체(140)에 공기흡입캡(130)이 일체형으로 구조로 형성되고, 공기흡입캡(130)에 형성되는 공기흡입구(131)과 지지체(140)를 통해 외부로 노출되게 형성될 경우, 상기 거치홈(111)은 용기(110)에 형성되지 않는다.

상기 돌출형 유동구(120)는 집진모듈(100)로 흡입되는 공기가 집진모듈(100)을 관통하여 유동할 수 있도록 하는 통로를 형성하는 것으로, 용기(110)의 바닥을 관통하고, 용기(110)의 바닥으로부터 상부 방향으로 돌출되는 구조를 갖도록 용기(110)에 일체형으로 형성되어 공기가 유동하는 통로를 형성하도록 이루어진다.

이러한 돌출형 유동구(120)는 상부와 하부가 모두 개방된 원통형의 관으로 이루어지며, 하나 이상의 돌출형 유동구(120)가 용기(110)에 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 다수의 돌출형 유동구(120)가 용기(110)의 내부에 수평 방향으로 분산되게 형성된다.

상기 공기흡입캡(130)은 공기를 흡입하고 흡입되는 공기의 선회를 통해 분진의 분리가 이루어지게 하는 것으로, 상부는 폐쇄되고 하부는 개방된 원통으로 이루어지며, 상단부에는 공기흡입구(131)가 형성된 것으로 구성된다.

한편, 상기 공기흡입캡(130)은 돌출형 유동구(120)의 외주면(120a)과 마주한 채로 이격된 내주면(130a)을 포함하는 것으로 구성되어 공기흡입캡(130)의 내주면(130a)과 돌출형 유동구(120)의 외주면(120a) 사이에 빈 공간이 형성되도록 이루어지며, 이처럼 형성된 빈 공간에는 용기(110)에 저장되는 물이 유입되어 채워지게 된다.

또한, 상기 공기흡입캡(130)의 천장(130b)은 돌출형 유동구(120)의 상단으로부터 이격되어 공기흡입캡(130)의 천장(130b)과 돌출형 유동구(120)의 상단 사이에도 빈 공간이 형성되도록 공기흡입캡(130)의 높이는 돌출형 유동구(120)의 높이에 비해 충분히 높게 형성되며, 이처럼 형성된 빈 공간은 공기흡입캡(130)으로 흡입되는 공기가 선회하면서 분진의 분리가 이루어지는 공간으로 활용된다.

또한, 상기 공기흡입캡(130)의 상단부에 형성되는 공기흡입구(131)는 공기흡입캡(130)의 중심으로부터 벗어나 일측의 편심된 곳에 위치하도록 형성되며, 이러한 공기흡입구(131)는 공기흡입캡(130)으로부터 수평방향으로 연장되면서 용기(110)의 외측으로 돌출되게 형성되거나, 후술될 지지체(140)를 통해 외부로 노출되게 형성된다.

이처럼 공기흡입구(131)가 공기흡입캡(130)의 중심으로부터 벗어난 편심된 위치에 형성됨에 따라 공기흡입구(131)를 통해 공기흡입캡(130)의 내부로 흡입되는 공기는 공기흡입캡(130)의 내부에서 선회하면서 선회류를 형성하게 되며, 이때 분진은 공기의 선회에 의해 발생되는 원심력에 의해 외측으로 밀려나 공기흡입캡(130)의 내주면(130a)에 모이면서 공기로부터 분리되며, 분리되는 분진은 공기흡입캡(130)의 내주면(130a)을 따라 하강하여 물에 포집된다.

이와 같이 구성된 공기흡입캡(130)은 용기(110)의 바닥으로부터 띄워진 채로 돌출형 유동구(120)의 상단 일부를 내부에 수용하도록 배치되며, 이처럼 공기흡입캡(130)을 용기(110)의 바닥으로부터 띄운 채로 고정하기 위하여 공기흡입캡(130)의 하단부에 돌출부(132)가 더 형성되거나, 송풍모듈(200)의 상단부에 안착되는 형태로 송풍모듈(200)과 결합되도록 이루어지는 지지체(140)에 공기흡입캡(130)이 일체형의 구조로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 돌출부(132)는 다수개로 이루어지며, 다수의 돌출부(132)는 공기흡입캡(130)의 저면으로부터 하부로 돌출되며, 공기흡입캡(130)의 원주방향으로 서로 이격된 구조를 갖도록 형성된다.

이러한 돌출부(132)에 의하면, 공기흡입캡(130)의 저면은 돌출부(132)의 높이만큼 용기(110)의 바닥으로부터 이격되며, 다수의 돌출부(132)가 서로 이격된 구조로 형성됨에 따라 이웃한 두 돌출부(132)의 사이에 형성된 공간을 통해 물의 자유로운 유동이 가능하게 된다.

한편, 상기 돌출부(132)를 용기(110)에 고정하여 공기흡입캡(130)의 유동을 방지하는 고정수단(150)이 더 포함될 수 있다.

상기 고정수단(150)은 돌출부(132)의 하단을 용기(110)의 바닥에 볼트로 체결하여 고정하도록 구성되거나, 돌출부(132)의 하단을 용기(110)의 바닥에 접착하여 고정하도록 구성되거나, 돌출부(132)의 하단이 삽입되어 결합되는 홈(151)을 용기(110)의 바닥에 형성한 것으로 구성될 수 있으며, 도 4에는 용기(111)의 바닥에 다수의 홈(151)이 형성된 구조가 도시되어 있다.

한편, 상기 홈(151)은 용기(110)의 바닥으로부터 일정한 깊이로 함몰된 구조로 형성되며, 공기흡입캡(130)에 형성된 다수의 돌출부(132)에 대응하여 다수의 홈(151)이 돌출형 유동구(120)의 둘레에 분산되게 형성된다.

이때 상기 홈(151)의 깊이는 돌출부(132)의 하단 일부만이 삽입되어 결합되게 형성된다.

한편, 상기 지지체(140)는 공기흡입캡(130)과 일체형의 구조로 형성되어 공기흡입캡(130)을 지지하는 것으로, 하단부가 개방된 원통형의 구조로 이루어지며, 내측에 하나 이상의 공기흡입캡(130)이 일체형의 구조로 형성되며, 공기흡입캡(130)으로부터 연장되는 공기흡입구(131)가 외주면으로 노출되게 형성된 것으로 구성된다.

이러한 지지체(140)는 하단 둘레가 용기(110)의 상단 둘레에 마주하며, 용기(110)의 상단 일부가 내측으로 삽입되는 형태로 용기(110)와 결합되도록 구성된다.

상기 송풍모듈(200)은 집진모듈(100)의 하단부에 분리가능한 구조로 조립되며, 집진모듈(100)에 형성된 돌출형 유동구(120)와 연결되어 집진모듈(100)의 공기를 흡입하는 방식으로 공기를 유동시키도록 이루어진다.

이러한 송풍모듈(200)은 상단 일부분이 집진모듈(100)의 하단부로 삽입되어 집진모듈(100)과 결합되도록 이루어진 원통형 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 내측에 설치되어 공기를 상부에서 하부 방향으로 유동시키는 팬유닛(220)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 무필터 집진장치에 있어서, 송풍모듈(200)이 지면으로부터 충분히 이격되어 공기의 원활한 순환이 이루어질 수 있도록 송풍모듈(200)을 하부에서 지지하는 받침모듈(300)이 더 포함될 수 있다.

상기 받침모듈(300)은 원통형의 구조로써 상단 일부분이 송풍모듈(200)의 하부로 삽입되어 분리 가능한 구조로 송풍모듈(200)과 결합되도록 이루어지며, 하단 둘레에 다수의 송풍구(301)가 형성된 것으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 무필터 집진장치는 용도에 맞추어 크기를 달리함으로써 가정용으로부터 산업용 등 광범위하게 사용될 수 있다.

한편, 이하에서는 본 발명에 따른 무필터 집진장치가 분진을 포집하는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.

송풍모듈(200)의 팬유닛(220)이 작동하게 되면, 송풍모듈(200)과 집진모듈(100) 사이의 공기가 집진모듈(100)의 하부로 배출되며, 이에 따라 송풍모듈(200)과 집진모듈(100)을 연결하는 돌출형 유동구(120)에 부압이 형성되면서 공기흡입캡(130)을 통한 공기의 흡입이 이루어지게 된다.

상기 공기흡입캡(130)으로 흡입되는 공기는 편심된 위치에 형성된 공기흡입구(131)를 통해 공기흡입캡(130)의 내부로 유입되므로, 자연스럽게 선회류를 형성하게 되며, 분진이 공기와 함께 선회하는 과정에서 발생되는 원심력에 의해 분진은 공기흡입캡(130)의 내주면(130a)으로 모이게 되며, 공기흡입캡(130)의 내주면(130a)을 타고 하강하여 물에 포집된다.

한편, 분진이 분리된 공기는 돌출형 유동구(120)를 통해 집진모듈(100)로부터 배출되며 송풍모듈(200)에 의해 외부로 배출된다.

이처럼 본 발명에 따른 무필터 집진장치는 단순한 구조로써 필터의 사용없이 공기 중의 분진을 제거할 수 있게 된다.

한편, 포집된 분진에 의해 용기(110)와 공기흡입캡(130)이 오염된 경우, 집진모듈(100)만을 들어 올림으로써 집진모듈(100)을 송풍모듈(200)로부터 분리할 수 있으며, 마찬가지로 용기(110)에 결합된 다수의 공기흡입캡(130) 또는 지지체(140)를 들어 올리는 방식으로 다수의 공기흡입캡(130) 또는 지지체(140)를 용기(110)로부터 분리할 수 있다.

이처럼 집진모듈(100)과 공기흡입캡(130)의 분리작업을 쉽게 할 수 있으므로, 세척을 통해 용기(110)와 공기흡입캡(130) 및 지지체(140)에 잔류한 오염물을 깨끗하게 제거할 수 있으며, 유지관리 작업에 요구되는 시간 및 인력을 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 집진모듈 110: 용기
120: 돌출형 유동구 130: 공기흡입캡
131; 공기흡입구 132: 돌출부
140: 지지체 150: 고정수단
151: 홈 200: 송풍모듈

Claims (7)

1. 유입 공기의 선회류에 의해 분진을 분리하고 분리되는 분진을 물로 포집하도록 이루어진 집진모듈(100); 및
   상기 집진모듈(100)의 하부에 결합되어 공기를 유동시키는 송풍모듈(200);을 포함하는 것으로 이루어지되,
   상기 집진모듈(100)은,
   일정량의 물을 저장하도록 이루어진 용기(110);
   상기 용기(110)의 바닥을 관통하며, 용기(110)의 바닥으로부터 상부 방향으로 돌출되게 형성되어 공기가 유동하는 통로를 형성하도록 이루어진 하나 이상의 돌출형 유동구(120); 및
   상부는 폐쇄되고 하부는 개방된 원통으로 상기 돌출형 유동구(120)의 외주면(120a)으로부터 이격된 내주면(130a)을 포함하고, 상단 일측의 편심된 위치에 공기의 흡입을 위한 공기흡입구(131)가 형성된 것으로 이루어지며, 상기 용기(110)의 바닥으로부터 띄워진 채로 돌출형 유동구(120)의 상단 일부를 내부에 수용하도록 배치되는 하나 이상의 공기흡입캡(130);으로 구성된 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 돌출형 유동구(120)와 공기흡입캡(130)은 다수개로 구성되되, 다수개의 돌출형 유동구(120)가 용기(120) 내에 분산되게 형성되고, 돌출형 유동구(120) 각각에 공기흡입캡(130)이 배치된 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 다수의 공기흡입캡(130)과 연결되고, 상기 송풍모듈(200)의 상단에 결합되어 다수의 공기흡입캡(130)을 지지하도록 이루어지며, 상기 공기흡입구(131)가 외부로 노출되게 형성된 지지체(140);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기흡입캡(130)의 원주방향으로 서로 이격되고, 공기흡입캡(130)의 저면으로부터 하부로 돌출되게 형성되어 공기흡입캡(130)을 용기(110)의 바닥으로부터 띄우면서 공기흡입캡(130)과 용기(110)의 바닥 사이에 물이 유동하는 공간을 형성하는 다수의 돌출부(132);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 돌출부(132)를 용기(110)의 바닥에 고정시키는 고정수단(150);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 고정수단(150)은, 상기 돌출부(132)의 일부가 삽입되도록 용기(110)의 바닥으로부터 함몰되게 형성된 다수의 홈(151)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 송풍모듈(200)은 상단 일부가 집진모듈(100)의 하단부로 삽입되어 분리 가능한 구조로 집진모듈(100)의 하단부에 결합되게 이루어진 것을 특징으로 하는 무필터 집진장치.

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