KR20240033074A - 배기 가스 정화 장치, 선박 - Google Patents

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KR20240033074A
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신 나카야마
야스노리 도모나가
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미츠비시 조우센 가부시키가이샤
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Abstract

배기 가스 정화 장치는, 케이싱 내에 마련된 정화 장치 본체와, 케이싱 내에 있어서의 정화 장치 본체의 주위에 상하 방향으로 이간하여 설치된 복수의 바닥재와, 상하 방향으로 인접하는 한 쌍의 바닥재끼리의 사이의 계층에 마련되며, 내부 기기를 수용한 유닛 하우징, 유닛 하우징의 외부로부터 내부로 공기를 취입하는 취입구, 및, 유닛 하우징의 내부로부터 외부로 공기를 배출하는 배출구를 가진 가스 센서 유닛을 구비하고, 하측의 바닥재는, 가스 센서 유닛의 하방의 부분에, 바닥재를 상하 방향으로 관통하는 하측 개구부를 가지며, 가스 센서 유닛의 취입구로부터 유닛 하우징 내로 취입되어 내부 기기를 냉각하고, 배출구로부터 배출되는 공기를 상측의 바닥재보다 상방으로 내보내는 송기부를 더 구비한다.

Description

배기 가스 정화 장치, 선박
본 개시는, 배기 가스 정화 장치, 선박에 관한 것이다.
선박에 있어서는, 연료를 연소시킴으로써 발생하는 배기 가스에 포함되는 황 산화물(SOx)이나 질소 산화물(NOx)을 삭감할 것이 요망되고 있다. 특허문헌 1에는, 배기 가스에 포함되는 질소 산화물을 저감하기 위한 배기 가스 정화 시스템을 구비한 선박이 개시되어 있다. 이 특허문헌 1의 배기 가스 정화 시스템은, 선미부(船尾部)의 상갑판 위에 마련된 엔진 케이싱의 측방에 배치되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2017-217982호
그런데, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 배기 가스 정화 시스템에서는, 정화 처리 후의 배기 가스에 있어서의 황 산화물이나 질소 산화물의 잔류량을 검출하기 위한 가스 센서 유닛이 마련되어 있는 경우가 있다. 이와 같은 가스 센서 유닛은, 정화 처리 후의 고온의 배기 가스의 일부를 취입(取入)하고 있다. 그 때문에, 가스 센서 유닛은, 배기 가스를 선외(船外)로 배출하기 위한 굴뚝이나, 배기 가스 정화 시스템의 근방에 배치되는 경우가 많아, 그 주위의 온도가 고온으로 되기 쉽다. 또한, 가스 센서 유닛은, 빗물 등에 의하여 젖지 않도록, 선체에 마련된 건물 내에 배치되어 있다. 그 때문에, 가스 센서 유닛의 주위에는 열이 차기 쉽다. 즉, 가스 센서 유닛은, 고온 환경하에 놓이기 쉽다. 그러나, 가스 센서 유닛에 마련된 센서나 제어 기판 등의 내부 기기는, 고온 환경하에서 오작동이나 고장의 발생 빈도가 높아질 가능성이 있다는 과제가 있다.
본 개시는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 가스 센서 유닛의 오작동이나 고장의 발생을 방지하여, 작동 상태를 계속시키는 것이 가능한 배기 가스 정화 장치, 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시에 관한 배기 가스 정화 장치는, 선박의 내연 기관으로부터 배출되는 배기 가스를 정화하는 배기 가스 정화 장치로서, 정화 장치 본체와, 케이싱과, 가스 센서 유닛을 구비한다. 정화 장치 본체는, 상기 선박에 설치된 케이싱 내에 마련되어, 상기 내연 기관으로부터 배출되는 배기 가스를 정화하는 정화부를 갖는다. 케이싱은, 상기 정화 장치 본체의 주위에 복수의 계층을 형성하도록 상하 방향으로 이간하여 설치된 복수의 바닥재를 갖고, 적어도 상기 정화 장치 본체를 덮는다. 가스 센서 유닛은, 상하 방향으로 인접하는 한 쌍의 상기 바닥재끼리의 사이에 마련되어 있다. 상기 가스 센서 유닛은, 내부 기기와, 유닛 하우징을 구비한다. 유닛 하우징은, 상기 내부 기기를 수용한다. 유닛 하우징은, 외부로부터 내부로 공기를 취입하는 취입구, 및, 내부로부터 외부로 공기를 배출하는 배출구를 갖고 있다. 내부 기기는, 상기 정화 장치 본체로부터 도입되는 배기 가스를 분석한다. 상기 한 쌍의 바닥재 중 상하 방향의 하측의 상기 바닥재는, 상기 가스 센서 유닛의 하방의 위치에, 상기 바닥재를 상하 방향으로 관통하는 하측 개구부를 갖고 있다. 배기 가스 정화 장치는, 송기부를 더 구비한다. 송기부는, 상기 취입구로부터 상기 유닛 하우징 내로 취입되어 상기 내부 기기를 냉각하고, 상기 배출구로부터 배출되는 공기를, 상기 한 쌍의 바닥재 중 상하 방향의 상측의 상기 바닥재보다 상방으로 내보낸다.
본 개시에 관한 선박은, 상기한 바와 같은 배기 가스 정화 장치를 구비한다.
본 개시의 배기 가스 정화 장치, 선박에 의하면, 가스 센서 유닛의 내부 기기가 고온 환경하에 노출되는 것을 억제하여, 배기 가스의 분석을 지장 없이 행할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시형태에 관한 선박의 전체의 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 개시의 실시형태에 관한 배기 가스 정화 장치가 마련된 선박을 선수미(船首尾) 방향에서 본 단면도이다.
도 3은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 배기 가스 정화 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 개시의 제2 실시형태에 관한 배기 가스 정화 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시형태에 관한 배기 가스 정화 장치, 선박에 대하여, 도 1~도 4를 참조하여 설명한다.
<제1 실시형태>
(선박의 구성)
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 선박(1)은, 선체(2)와, 내연 기관(8)과, 배기 가스 정화 장치(20)를 적어도 구비하고 있다. 선박(1)의 선종(船種)은, 특정한 것에 한정되지 않는다. 선박(1)의 선종은, 예를 들면, 액화 가스 운반선, 페리, RORO선(Roll-on/Roll-off선), PCTC(Pure Car & Truck Carrier), 여객선 등을 예시할 수 있다.
선체(2)는, 그 외각(外殼)을 이루는, 한 쌍의 현측(舷側)(3A, 3B)과, 선저(船底)(4)와, 상갑판(5)을 갖고 있다. 현측(3A, 3B)은, 좌우 현측을 각각 형성하는 한 쌍의 현측 외판을 구비한다. 선저(4)는, 이들 현측(3A, 3B)을 접속하는 선저 외판을 구비한다. 이들 한 쌍의 현측(3A, 3B) 및 선저(4)에 의하여, 선체(2)의 외각은, 선수미 방향(Da)에 직교하는 단면에 있어서, U자 형상을 이루고 있다.
선체(2)는, 한 쌍의 현측(3A, 3B)의 사이에, 상갑판(5)과, 저부(底部) 갑판(6)을 더 구비하고 있다. 상갑판(5)은, 외부에 노출되는 전통(全通) 갑판이다. 저부 갑판(6)은, 선체(2) 내에 마련되고, 선저 외판과 함께 이중 바닥을 구성하고 있다. 선체(2)에는, 선미부(2b) 측의 상갑판(5) 상에, 거주구(居住區)를 갖는 상부 구조(7)가 형성되어 있다.
내연 기관(8)은, 선체(2) 내에 마련되어 있다. 내연 기관(8)은, 선체(2)를 추진시키기 위하여 구동력을 발생시키는 주기(主機)나, 선체(2) 내에 전력을 공급하는 발전기를 구동하는 것 등을 예시할 수 있다. 내연 기관(8)은, 연료를 연소시킴으로써 구동된다. 내연 기관(8)은, 연료를 연소시킴으로써 생성되는 배기 가스(G)를 배출한다. 이 실시형태에서 이용되는 내연 기관(8)의 연료는, 황 성분을 많이 포함하는 배기 가스(G)를 배출하는 연료이며, 예를 들면, A 중유, C 중유 등의 중유를 예시할 수 있다.
선박(1)은, 선체(2)의 선미부(2b)의 상부에, 퍼넬(9)을 구비하고 있다. 퍼넬(9)은, 상갑판(5) 상에 마련되어 있다. 퍼넬(9)은, 상하 방향(Dv)으로 뻗는 통 형상이며, 상갑판(5)으로부터 상방으로 돌출되도록 뻗어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 퍼넬(9)은, 연도(12)를 구비하고 있다. 연도(12)는, 퍼넬(9)의 내부에 마련되어 있다. 연도(12)는, 내연 기관(8)에서 연료를 연소시킴으로써 발생하는 배기 가스(G)의 유로를 형성한다. 연도(12)의 하단(下端)에는, 내연 기관(8)으로부터 배기 가스(G)를 배출하기 위한 배기 덕트(13)가 접속되어 있다. 연도(12)의 상단(上端)은, 퍼넬(9)의 상부에 있어서, 상하 방향(Dv)의 상방을 향하여 개구하고 있다.
(배기 가스 정화 장치의 구성)
도 2에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 정화 장치(20)는, 선체(2)의 선미부(2b)에 마련되고, 상기 퍼넬(9)에 인접하여 마련되어 있다. 배기 가스 정화 장치(20)는, 선박(1)의 내연 기관(8)으로부터 배출되는 배기 가스(G)를 정화한다. 배기 가스 정화 장치(20)는, 배기 덕트(13)를 통해 연도(12)로 유도된 배기 가스(G)에 포함되는 황 산화물, 및 질소 산화물을 저감한다. 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 정화 장치(20)는, 배기 가스 도입부(14)와, 정화 장치 본체(21)와, 케이싱(25)과, 가스 센서 유닛(40)과, 송기부(50A)를 구비하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 도입부(14)는, 배기 가스(G)를 취입하는 관로를 형성하고 있다. 배기 가스 도입부(14)의 일단(一端)은, 연도(12)에 접속되어 있다. 즉, 배기 가스 도입부(14)에는, 퍼넬(9)의 연도(12)로부터 배기 가스(G)가 취입된다. 배기 가스 도입부(14)의 타단(他端)은, 정화 장치 본체(21)에 접속되어 있다. 이 실시형태에서 예시하는 배기 가스 도입부(14)는, 정화 장치 본체(21)의 하부로 배기 가스(G)를 보낸다. 그리고, 이 정화 장치 본체(21)로 보내진 배기 가스(G)는, 예를 들면, 정화 장치 본체(21) 내를 하방으로부터 상방을 향하여 흐르는 도중에 정화되어, 정화 장치 본체(21)의 상부로부터 퍼넬(9)을 통하여 방출된다.
(정화 장치 본체의 구성)
정화 장치 본체(21)는, 상하 방향(Dv)으로 뻗는 통 형상을 이루고 있다. 정화 장치 본체(21)는, 정화부(16)를 갖고 있다. 정화부(16)는, 내연 기관(8)으로부터 배출되는 배기 가스(G)를 정화한다. 정화부(16)는, 정화 장치 본체(21)의 내부에 배치되어 있다. 이 실시형태에서 예시하는 정화부(16)는, 급수관(16a)과, 복수의 노즐(16b)을 갖고 있다. 급수관(16a)은, 정화 장치 본체(21) 내에서, 상하 방향(Dv)에 교차하는 방향으로 뻗어 있다. 급수관(16a)에는, 선체(2)의 하부로부터 펌프(도시하지 않음) 등에 의하여 취입한 물(해수)이 송급된다. 복수의 노즐(16b)은, 급수관(16a)에 형성되어 있다. 복수의 노즐(16b)은, 급수관(16a)의 연신 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 각 노즐(16b)은, 급수관(16a)을 통과하여 송급되는 물을, 정화 장치 본체(21) 내로 분사한다. 복수의 노즐(16b)로부터 분사되는 물은, 정화 장치 본체(21) 내를 통과하는 배기 가스(G)에 포함되는 황 산화물, 질소 산화물에 접촉함으로써, 황 산화물, 질소 산화물을 회수한다. 복수의 노즐(16b)로부터 분사된 물은, 복수의 노즐(16b)의 하방에 마련된 물 회수부(도시하지 않음)에 의하여 회수된다.
케이싱(25)은, 배기 가스 도입부(14), 및 정화 장치 본체(21)를 덮도록 마련되어 있다. 이 실시형태에 있어서의 케이싱(25)은, 그 일부가, 퍼넬(9)에 용접 등에 의하여 접합되어, 일체화되어 있다. 또한, 케이싱(25)은, 퍼넬(9)과 일체화된 것에 한정되지 않는다.
케이싱(25)은, 복수의 바닥재(22)를 갖고 있다. 복수의 바닥재(22)는, 케이싱(25) 내에서, 정화 장치 본체(21)의 주위에 배치되어 있다. 복수의 바닥재(22)는, 상하 방향(Dv)으로 이간하여 설치되어 있다. 이들 복수의 바닥재(22)에 의하여, 케이싱(25) 내의 공간이 상하 방향(Dv)으로 구획되고, 상하 방향(Dv)으로 복수의 계층(F)이 형성되어 있다. 각 계층(F)은, 상하 방향(Dv)으로 인접하는 한 쌍의 바닥재(22)끼리의 사이에 형성되어 있다.
(가스 센서 유닛의 구성)
가스 센서 유닛(40)은, 복수의 계층(F) 중 하나의 계층(Fa)에 설치되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 가스 센서 유닛(40)은, 계층(Fa)에 있어서, 상하 방향(Dv)의 상측의 바닥재(22U)와 하측의 바닥재(22B)의 사이(환언하면, 한 쌍의 바닥재(22U, 22B)끼리의 사이)에 배치되어 있다. 가스 센서 유닛(40)은, 계층(Fa)에 있어서 상하 방향(Dv)의 하측의 바닥재(22B)로부터 상방으로 이간하여 설치되어 있다. 가스 센서 유닛(40)은, 예를 들면, 계층(Fa)에 마련된 케이싱(25)의 벽이나, 바닥재(22B) 상에 마련한 지지대(도시하지 않음) 등에 고정되어 있다. 가스 센서 유닛(40)은, 내부 기기(41)와, 유닛 하우징(42)을 갖고 있다.
내부 기기(41)는, 유닛 하우징(42) 내에 마련되어 있다. 내부 기기(41)는, 센서로 검출한 황 산화물이나 질소 산화물 등의 농도를 분석한다. 내부 기기(41)는, 배기 가스(G)에 포함되는 황 산화물이나 질소 산화물 등을 검출하는 센서나, 센서로 검출한 황 산화물이나 질소 산화물 등의 농도를 분석하는 제어 기판 등을 구비하고 있다. 내부 기기(41)에는, 가스 채취관(45)과, 가스 복귀관(46)이 접속되어 있다. 가스 채취관(45)은, 정화 장치 본체(21) 내의 정화부(16)보다 가스 흐름 방향의 하류 측에서, 배기 가스(G)를 채취하여, 내부 기기(41)로 보낸다. 가스 복귀관(46)은, 내부 기기(41)에서 분석된 배기 가스(G)를 정화 장치 본체(21) 내로 되돌린다.
유닛 하우징(42)은, 중공 상자 형상이며, 그 내부에 내부 기기(41)를 수용하고 있다. 유닛 하우징(42)은, 내부 기기(41)를 작동시키기 위한 다른 기기를 수용할 수도 있다. 이 실시형태에 있어서의 유닛 하우징(42)은, 개폐 가능한 문(42d)을 구비하고 있다. 유닛 하우징(42)은, 문(42d)을 개방함으로써, 메인터넌스 등을 위하여, 그 내부의 내부 기기(41)에 액세스 가능하게 되어 있다. 또한, 유닛 하우징(42)에는, 취입구(43)와, 배출구(44)가 형성되어 있다.
이 실시형태에서 예시하는 유닛 하우징(42)의 취입구(43) 및 배출구(44)는, 유닛 하우징(42)의 문(42d)에 형성되어 있다.
취입구(43)는, 유닛 하우징(42)의 하부에 형성되어 있다. 이 취입구(43)는, 유닛 하우징(42)의 내부 공간과 유닛 하우징(42)의 외부 공간을 연통하고 있다. 이 취입구(43)는, 유닛 하우징(42)의 외부 공간으로부터 내부 공간으로 공기를 취입 가능하도록 되어 있다. 이 실시형태의 취입구(43)에는, 급기 팬(48)이 마련되어 있다. 이 급기 팬(48)에 의하여, 유닛 하우징(42)의 외부로부터 내부로 공기가 보내진다.
배출구(44)는, 유닛 하우징(42)의 상부에 형성되어 있다. 배출구(44)는, 유닛 하우징(42)의 내부 공간과 유닛 하우징(42)의 외부 공간을 연통하고 있다. 이 배출구(44)는, 유닛 하우징(42)의 내부로부터 외부로 공기를 배출 가능하도록 되어 있다. 또한, 이 실시형태의 배출구(44)에는, 배기용의 팬 등은 마련되어 있지 않다.
(하측 개구부의 구성)
가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상하에 위치하는 한 쌍의 바닥재(22U, 22B) 중, 하측의 바닥재(22B)에는, 하측 개구부(23)가 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 하측 개구부(23)는, 가스 센서 유닛(40)의 하방의 부분의 바닥재(22B)에 형성되어 있다. 하측 개구부(23)는, 바닥재(22B)를 상하 방향(Dv)으로 관통하고 있다. 이 실시형태에서 예시하는 하측 개구부(23)의 개구 면적은, 가스 센서 유닛(40)의 유닛 하우징(42)의 평 단면적(환언하면, 수평 투영 면적)보다 크게 설정되어 있다.
또, 이 실시형태에 있어서의 하측 개구부(23)는, 유닛 하우징(42)에 형성된 취입구(43)에 대하여, 상하 방향(Dv)의 하방(연직 하방)의 위치를 포함하도록 형성되어 있다. 이 실시형태에 있어서의 하측 개구부(23)에는, 다수의 개구(구멍)를 가진 펀칭 메탈 등의 다공판(23p)이 설치되어 있다. 이와 같은 하측 개구부(23)는, 하측의 바닥재(22B)를 사이에 두고, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)과, 그 하측의 계층(Fc)을 연통하고 있다. 또한, 다공판(23p)은 생략해도 된다.
(송기부의 구성)
송기부(50A)는, 가스 센서 유닛(40)의 유닛 하우징(42) 내의 배출구(44)로부터 배출되는 공기를, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보낸다. 이 실시형태에 있어서의 송기부(50A)는, 상측 개구부(51)를 갖고 있다. 상측 개구부(51)는, 상측의 바닥재(22U)에 형성되어 있다. 상측 개구부(51)는, 상측의 바닥재(22U)를 상하 방향(Dv)으로 관통하고 있다. 상측 개구부(51)는, 가스 센서 유닛(40)의 상방의 위치(예를 들면, 연직 상방 등)에 배치되어 있다. 이 실시형태의 송기부(50A)는, 상측 개구부(51)에 팬 등의 송풍기(52)를 구비하고 있다. 송풍기(52)는, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)으로부터 상측의 바닥재(22U)의 상방의 계층(Fb)을 향하여 공기를 보낸다.
이와 같은 구성에 있어서, 급기 팬(48)을 작동시키면, 가스 센서 유닛(40)의 취입구(43)로부터, 유닛 하우징(42)의 외부의 공기가 내부로 취입된다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)가 냉각된다. 내부 기기(41)를 냉각한 공기는, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된다.
또, 송기부(50A)로서의 송풍기(52)를 작동시키면, 상측 개구부(51)의 하방의 계층(Fa)의 공기가, 상방의 계층(Fb)으로 보내진다. 이로써, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된 공기가, 가스 센서 유닛(40)이 배치된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보내진다.
즉, 취입구(43)로부터 유닛 하우징(42) 내로 취입되어 내부 기기(41)를 냉각하고, 배출구(44)로부터 배출되는 공기는, 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보내진다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기는, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)보다 상방으로 배출된다.
또, 송기부(50A)의 송풍기(52)로 공기를 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보냄으로써, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 분위기가 압력 저하된다. 이 압력 저하에 의하여, 하측 개구부(23)를 통하여, 하측의 바닥재(22B)의 하방의 계층(Fc)의 공기가 취입된다. 이로써, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)에, 하방의 계층(Fc)의, 가열되어 있지 않은 공기가 취입된다.
(작용 효과)
상기 제1 실시형태에서는, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기는, 송기부(50A)에 의하여, 가스 센서 유닛(40)이 배치된 계층(Fa)보다 상방으로 배출되게 된다. 따라서, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것을 억제할 수 있다.
또, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 하측의 바닥재(22B)에 형성된 하측 개구부(23)를 통하여, 하측의 바닥재(22B)의 하방의 계층(Fc)의 공기가 취입된다. 이로써, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)에, 하방의 계층(Fc)의, 가열되어 있지 않은 공기를 취입할 수 있다. 또한, 하측 개구부(23)는, 가스 센서 유닛(40)의 하방(연직 하방)의 위치에 형성되어 있다. 이로써, 하방의 계층(Fc)으로부터 취입된 공기를, 가스 센서 유닛(40)이 배치되어 있는 계층(Fa) 내에서 확산되기 전에, 취입구(43)로부터 유닛 하우징(42) 내로 취입할 수 있다. 따라서, 하방의 계층(Fc)으로부터 취입된 공기를 유닛 하우징(42) 내로 효율적으로 취입할 수 있다.
그 결과, 가스 센서 유닛(40)의 내부 기기(41)가 고온 환경하에 노출되는 것을 억제하여, 배기 가스(G)의 분석을 지장 없이 행하는 것이 가능해진다. 즉, 가스 센서 유닛(40)의 오작동이나 고장의 발생을 방지하여, 배기 가스 정화 장치(20)의 작동 상태를 계속시키는 것이 가능해진다.
또, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된 공기는, 상측 개구부(51)를 통과하여, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보내진다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기를, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)보다 상방의 계층(Fb)으로 원활히 배출시킬 수 있다. 따라서, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것을 억제할 수 있다.
또, 송풍기(52)에 의하여, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된 공기를, 상측 개구부(51)를 통과하여 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 적극적으로 내보낼 수 있다. 그 때문에, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것을, 보다 한층 억제할 수 있다.
또, 급기 팬(48)에 의하여, 하측 개구부(23)를 통과하여 계층(Fa)으로 유입된 공기를, 유닛 하우징(42) 내로 적극적으로 취입할 수 있다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)의 냉각 효율을 높일 수 있다.
<제2 실시형태>
다음으로, 이 개시의 제2 실시형태에 관한 배기 가스 정화 장치, 선박에 대하여 설명한다. 이 제2 실시형태에 있어서는, 제1 실시형태와 송기부의 구성만이 상이하므로, 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙여 설명함과 함께, 중복 설명을 생략한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 선박(1)에 마련된 배기 가스 정화 장치(20)는, 송기부(50B)와, 덕트 설비(80)를 구비하고 있다. 송기부(50B)는, 가스 센서 유닛(40)의 유닛 하우징(42) 내의 배출구(44)로부터 배출되는 공기를, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보낸다. 이 실시형태에 있어서의 송기부(50B)는, 배기 덕트 부재(55)를 구비하고 있다.
배기 덕트 부재(55)는, 덕트 본체(56)와, 마그넷부(57)를 구비하고 있다. 덕트 본체(56)는, 벨로스 형상의 통재(筒材)로 이루어지고, 가요성(可撓性)을 갖고 있다. 또 덕트 본체(56)는, 계층(Fb)과 계층(Fa)에 걸치도록 상하 방향(Dv)으로 뻗어 있다. 마그넷부(57)는, 덕트 본체(56)의 하단에 마련되어 있다. 마그넷부(57)는, 그 자력에 의하여, 배출구(44)의 주위에서, 철판 등의 자성 재료로 이루어지는 유닛 하우징(42)의 문(42d)에 흡착 가능하도록 되어 있다. 이로써, 배기 덕트 부재(55)의 덕트 본체(56)는, 하단이 배출구(44)에 접속 가능하도록 되어 있다.
덕트 설비(80)는, 상측의 바닥재(22U)보다 상방의 계층(Fb)에 마련되어 있다. 덕트 설비(80)는, 케이싱(25) 내의 환기를 위하여, 케이싱(25) 내의 공기를 케이싱(25) 밖인 선외로 배출한다. 덕트 설비(80)는, 계층(Fb)에 설치된 통 형상의 덕트관(81)과, 덕트관(81) 내에서 소정의 배기 방향으로 흐름을 발생시키는 팬(도시하지 않음) 등을 구비하고 있다. 덕트 설비(80)는, 선외를 향하여 개구하는 덕트 배출구(82)를 갖고 있다.
상기의 배기 덕트 부재(55)의 덕트 본체(56)는, 계층(Fb)에 있어서, 덕트 설비(80)의 덕트관(81)에 접속되어 있다.
또, 이 실시형태의 덕트 설비(80)는, 상측 개구부(51)의 상방(예를 들면, 직상)에서 개구하고, 덕트관(81)에 연통하는 흡입 덕트(83)를 구비하고 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 급기 팬(48)을 작동시키면, 가스 센서 유닛(40)의 취입구(43)로부터, 유닛 하우징(42)의 외부의 공기가 내부로 취입된다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)가 냉각된다. 내부 기기(41)를 냉각한 공기는, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된다. 배기 덕트 부재(55)에는, 덕트 설비(80)의 덕트관(81) 내의 흐름에 기인하는 흡인력이 작용하고 있다. 이 흡인력에 의하여, 유닛 하우징(42) 내의 공기는, 배출구(44)로부터 적극적으로 배출되어, 배기 덕트 부재(55)를 통과하여 덕트 설비(80)로 보내진다. 이로써, 배출구(44)로부터 배출되는 공기는, 선박(1) 밖으로 배출된다.
(작용 효과)
상기 제2 실시형태에서는, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기는, 송기부(50B)에 의하여, 가스 센서 유닛(40)이 배치된 계층(Fa)보다 상방으로 배출되게 된다. 따라서, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것을 억제할 수 있다.
또, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 하측의 바닥재(22B)에 형성된 하측 개구부(23)를 통하여, 하측의 바닥재(22B)의 하방의 계층(Fc)의 공기가 취입된다. 이로써, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)에, 하방의 계층(Fc)의, 가열되어 있지 않은 공기를 취입할 수 있다.
따라서, 가스 센서 유닛(40)의 내부 기기(41)가 고온 환경하에 노출되는 것을 억제하여, 배기 가스(G)의 분석을 지장 없이 행하는 것이 가능해진다. 즉, 가스 센서 유닛(40)의 오작동이나 고장의 발생을 방지하여, 배기 가스 정화 장치(20)의 작동 상태를 계속시키는 것이 가능해진다.
또, 배기 덕트 부재(55)의 하단이 배출구(44)에 접속되어 있으므로, 배출구(44)로부터 배출된 공기는, 배기 덕트 부재(55)를 통과하여, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보내진다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기가, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)이 마련된 계층(Fa)으로 배출되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 가스 센서 유닛 (40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것을, 보다 한층 억제할 수 있다.
또, 덕트 본체(56)의 하단에 마그넷부(57)가 마련되어 있으므로, 덕트 본체(56)를, 배출구(44) 주위의 유닛 하우징(42)에 대하여 착탈 가능해진다. 덕트 본체(56)는, 가요성을 갖고 있으므로, 덕트 본체(56)의 하단의 마그넷부(57)를, 유닛 하우징(42)으로부터 분리한 상태에서, 덕트 본체(56)를 유닛 하우징(42)으로부터 떼어낼 수 있다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 메인터넌스 등을 행할 때에, 유닛 하우징(42)의 문(42d)을 용이하게 개폐할 수 있어, 메인터넌스성이 향상된다.
또, 배기 덕트 부재(55)의 상단은, 상측의 상기 바닥재(22U)보다 상방의 계층(Fb)에 마련된 덕트 설비(80)에 접속되어 있다. 이로써, 배출구(44)로부터 배출되는 공기를, 배기 덕트 부재(55)를 통과하여 덕트 설비(80)로 보내어, 선박(1) 밖으로 배출할 수 있다. 따라서, 상측의 바닥재(22U)보다 상방의 계층(Fb)이, 가스 센서 유닛(40)의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기에 의하여, 온도 상승하는 것을 억제할 수 있다.
(그 외의 실시형태)
이상, 본 개시의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 배기 가스 정화 장치(20)를 구비하는 선박(1)을 일례로 하여 설명했지만, 배기 가스 정화 장치(20)의 용도에 대해서는 결코 한정하는 것은 아니다.
<부기(付記)>
각 실시형태에 기재된 배기 가스 정화 장치(20), 선박(1)은, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.
(1) 제1 양태에 관한 배기 가스 정화 장치(20)는, 선박(1)의 내연 기관(8)으로부터 배출되는 배기 가스를 정화하는 배기 가스 정화 장치(20)로서, 상기 선박(1)에 설치된 케이싱(25) 내에 마련되어, 상기 내연 기관(8)으로부터 배출되는 배기 가스(G)를 정화하는 정화부(16)를 갖는 정화 장치 본체(21)와, 상기 정화 장치 본체(21)의 주위에 복수의 계층(F)을 형성하도록 상하 방향(Dv)으로 이간하여 설치된 복수의 바닥재(22)를 갖고, 적어도 상기 정화 장치 본체를 덮는 케이싱과, 상하 방향(Dv)으로 인접하는 한 쌍의 상기 바닥재(22)끼리의 사이에 마련된 가스 센서 유닛(40)을 구비하며, 상기 가스 센서 유닛(40)은, 상기 정화 장치 본체(21)로부터 도입되는 배기 가스를 분석하는 내부 기기(41)와, 상기 내부 기기(41)를 수용하고, 외부로부터 내부로 공기를 취입하는 취입구(43), 및, 내부로부터 외부로 공기를 배출하는 배출구(44)를 가진 유닛 하우징(42)을 구비하며, 상기 한 쌍의 바닥재(22) 중 상하 방향(Dv)의 하측의 상기 바닥재(22B)는, 상기 가스 센서 유닛(40)의 하방의 위치에, 상기 바닥재(22B)를 상하 방향(Dv)으로 관통하는 하측 개구부(23)를 갖고, 상기 취입구(43)로부터 상기 유닛 하우징(42) 내로 취입되어 상기 내부 기기(41)를 냉각하며, 상기 배출구(44)로부터 배출되는 공기를, 상기 한 쌍의 바닥재(22) 중 상하 방향(Dv)의 상측의 상기 바닥재(22U)보다 상방으로 내보내는 송기부(50A, 50B)를 더 구비한다.
이 배기 가스 정화 장치(20)는, 가스 센서 유닛(40)의 취입구(43)로부터, 유닛 하우징(42)의 외부의 공기가 내부로 취입된다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)가 냉각된다. 내부 기기(41)를 냉각한 공기는, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된다. 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된 공기는, 송기부(50A, 50B)에 의하여, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보내진다. 즉, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기는, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)보다 상방으로 배출되게 된다. 따라서, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것이 억제된다.
또, 송기부(50A, 50B)에서 유닛 하우징(42) 내의 공기를, 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보냄으로써, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 분위기에 압력 저하가 발생한다. 이 압력 저하에 의하여, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 하측의 바닥재(22B)에 형성된 하측 개구부(23)를 통하여, 하측의 바닥재(22B)의 하방의 계층(Fc)의 공기가 취입된다. 이로써, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)에, 하방의 계층(Fc)의, 가열되어 있지 않은 공기를 취입할 수 있다. 또한, 하측 개구부(23)는, 가스 센서 유닛(40)의 하방의 위치에 형성되어 있다. 이로써, 하방의 계층(Fc)으로부터 취입된 공기를, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa) 내에서 확산되기 전에, 취입구(43)로부터 유닛 하우징(42) 내로 취입할 수 있다. 따라서, 하방의 계층(Fc)으로부터 취입된 공기를 유닛 하우징(42) 내로 효율적으로 취입할 수 있다.
그 결과, 가스 센서 유닛(40)의 내부 기기(41)가 고온 환경하에 노출되는 것을 억제하여, 배기 가스(G)의 분석을 지장 없이 행하는 것이 가능해진다. 즉, 가스 센서 유닛(40)의 오작동이나 고장의 발생을 방지하여, 배기 가스 정화 장치(20)의 작동 상태를 계속시키는 것이 가능해진다.
(2) 제2 양태에 관한 배기 가스 정화 장치(20)는, (1)의 배기 가스 정화 장치(20)로서, 상기 송기부(50A)는, 상기 한 쌍의 바닥재(22) 중 상하 방향(Dv)의 상측의 상기 바닥재(22U)에 형성되고, 상기 가스 센서 유닛(40)의 상방의 위치에서 상기 바닥재(22)를 상하 방향(Dv)으로 관통하는 상측 개구부(51)를 갖는다.
이로써, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된 공기는, 상측 개구부(51)를 통과하여, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보내진다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기를, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)보다 상방으로 원활히 배출시킬 수 있다. 따라서, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것을 억제할 수 있다.
(3) 제3 양태에 관한 배기 가스 정화 장치(20)는, (2)의 배기 가스 정화 장치(20)로서, 상기 상측 개구부(51)에 마련되고, 상측의 상기 바닥재(22U)의 하방으로부터 상방을 향하여 공기를 보내는 송풍기(52)를 더 구비한다.
이로써, 송풍기(52)에 의하여, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)의 외부로 배출된 공기를, 상측 개구부(51)를 통과하여 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 적극적으로 내보낼 수 있다. 따라서, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것이, 보다 효율적으로 억제된다.
(4) 제4 양태에 관한 배기 가스 정화 장치(20)는, (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 배기 가스 정화 장치(20)로서, 상기 송기부(50B)는, 상기 배출구(44)에 접속되고, 상측의 상기 바닥재(22U)를 관통하여 상측의 상기 바닥재(22U)보다 상방으로 뻗는 통 형상의 배기 덕트 부재(55)를 더 구비한다.
이로써, 배출구(44)로부터 배출되는 공기는, 배기 덕트 부재(55)를 통과하여, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방으로 내보내진다. 그 때문에, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기가, 배출구(44)로부터 유닛 하우징(42)이 마련된 계층(Fa)으로 배출되는 것이 억제된다. 따라서, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)이, 유닛 하우징(42) 내로부터 배출된 공기에 의하여 온도 상승하는 것이, 보다 한층 억제된다.
(5) 제5 양태에 관한 배기 가스 정화 장치(20)는, (4)의 배기 가스 정화 장치(20)로서, 상기 유닛 하우징(42)은, 자성 재료에 의하여 형성되고, 상기 배기 덕트 부재(55)는, 가요성을 가진 덕트 본체(56)와, 상기 덕트 본체(56)의 하단에 마련되며, 상기 배출구(44) 주위에서 상기 유닛 하우징(42)에 흡착 가능한 마그넷부(57)를 구비한다.
이와 같은 구성에 의하면, 덕트 본체(56)의 하단에 마그넷부(57)가 마련되어 있다. 이로써, 덕트 본체(56)를, 배출구(44)의 주위의 유닛 하우징(42)에 대하여 착탈 가능해진다. 덕트 본체(56)는, 가요성을 갖고 있으므로, 덕트 본체(56)의 하단의 마그넷부(57)를, 유닛 하우징(42)으로부터 분리한 상태에서, 덕트 본체(56)를 유닛 하우징(42)으로부터 떼어낼 수 있다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 메인터넌스 등을 행할 때에, 유닛 하우징(42)을 용이하게 개폐할 수 있어, 메인터넌스성이 향상된다.
(6) 제6 양태에 관한 배기 가스 정화 장치(20)는, (4) 또는 (5)의 배기 가스 정화 장치(20)로서, 상기 배기 덕트 부재(55)의 상단은, 상측의 상기 바닥재(22U)보다 상방의 상기 계층(Fb)에 마련되어 상기 선박(1) 내의 공기를 선외로 배출하는 덕트 설비(80)에 접속되어 있다.
이로써, 배출구(44)로부터 배출된 공기를, 배기 덕트 부재(55)를 통과하여 덕트 설비(80)로 보낼 수 있다. 이로써, 배출구(44)로부터 배출되는 공기를, 선박(1) 밖으로 배출할 수 있다. 따라서, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)의 상측의 바닥재(22U)보다 상방의 계층(Fb)이, 가스 센서 유닛(40)의 내부 기기(41)를 냉각함으로써 온도가 상승한 공기에 의하여, 온도 상승하는 것이 억제된다.
(7) 제7 양태에 관한 배기 가스 정화 장치(20)는, (1) 내지 (6) 중 어느 하나의 배기 가스 정화 장치(20)로서, 상기 취입구(43)로부터 상기 유닛 하우징(42)의 내부로 공기를 보내는 급기 팬(48)을 더 구비한다.
이로써, 하측 개구부(23)를 통과하여 하방의 계층(Fc)으로부터, 가스 센서 유닛(40)이 마련된 계층(Fa)으로 유입된 공기를, 급기 팬(48)에 의하여 유닛 하우징(42) 내로 적극적으로 취입할 수 있다. 이로써, 유닛 하우징(42) 내의 내부 기기(41)의 냉각 효율을 높일 수 있다.
(8) 제8 양태에 관한 선박(1)은, (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 배기 가스 정화 장치(20)를 구비한다.
이로써, 환기 설비 등의 증설을 억제하면서, 배기 가스(G)의 분석을 지장 없이 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 선박(1)의 중량이나 비용의 상승을 억제할 수 있음과 함께, 메인터넌스 빈도를 저하시켜 작업자의 부담을 경감할 수 있다.
본 개시의 배기 가스 정화 장치, 선박에 의하면, 가스 센서 유닛의 내부 기기가 고온 환경하에 노출되는 것을 억제하여, 배기 가스의 분석을 지장 없이 행할 수 있다.
1…선박
2…선체
2b…선미부
3A, 3B…현측
4…선저
5…상갑판
6…저부 갑판
7…상부 구조
8…내연 기관
9…퍼넬
12…연도
13…배기 덕트
16…정화부
16a…급수관
16b…노즐
20…배기 가스 정화 장치
21…정화 장치 본체
22…바닥재
22B…하측의 바닥재
22U…상측의 바닥재
23…하측 개구부
23p…다공판
25…케이싱
40…가스 센서 유닛
41…내부 기기
42…유닛 하우징
42d…문
43…취입구
44…배출구
45…가스 채취관
46…가스 복귀관
48…급기 팬
50A, 50B…송기부
51…상측 개구부
52…송풍기
55…배기 덕트 부재
56…덕트 본체
57…마그넷부
80…덕트 설비
81…덕트관
82…덕트 배출구
83…흡입 덕트
Da…선수미 방향
Dv…상하 방향
F, Fa, Fb, Fc…계층
G…배기 가스

Claims (8)

  1. 선박의 내연 기관으로부터 배출되는 배기 가스를 정화하는 배기 가스 정화 장치로서,
    상기 내연 기관으로부터 배출되는 배기 가스를 정화하는 정화부를 갖는 정화 장치 본체와,
    상기 정화 장치 본체의 주위에 복수의 계층을 형성하도록 상하 방향으로 이간하여 설치된 복수의 바닥재를 갖고, 적어도 상기 정화 장치 본체를 덮는 케이싱과,
    상하 방향으로 인접하는 한 쌍의 상기 바닥재끼리의 사이에 마련된 가스 센서 유닛을 구비하고,
    상기 가스 센서 유닛은,
    상기 정화 장치 본체로부터 도입되는 배기 가스를 분석하는 내부 기기와,
    상기 내부 기기를 수용하고, 외부로부터 내부로 공기를 취입하는 취입구, 및, 내부로부터 외부로 공기를 배출하는 배출구를 가진 유닛 하우징을 구비하며,
    상기 한 쌍의 바닥재 중 상하 방향의 하측의 상기 바닥재는, 상기 가스 센서 유닛의 하방의 위치에, 상기 바닥재를 상하 방향으로 관통하는 하측 개구부를 갖고,
    상기 취입구로부터 상기 유닛 하우징 내로 취입되어 상기 내부 기기를 냉각하며, 상기 배출구로부터 배출되는 공기를, 상기 한 쌍의 바닥재 중 상하 방향의 상측의 상기 바닥재보다 상방으로 내보내는 송기부를 더 구비하는 배기 가스 정화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 송기부는, 상기 한 쌍의 바닥재 중 상하 방향의 상측의 상기 바닥재에 형성되고, 상기 가스 센서 유닛의 상방의 위치에서 상기 바닥재를 상하 방향으로 관통하는 상측 개구부를 갖는 배기 가스 정화 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상측 개구부에 마련되고, 상측의 상기 바닥재의 하방으로부터 상방을 향하여 공기를 보내는 송풍기를 더 구비하는 배기 가스 정화 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송기부는,
    상기 배출구에 접속되고, 상측의 상기 바닥재를 관통하여 상측의 상기 바닥재보다 상방으로 뻗는 통 형상의 배기 덕트 부재를 더 구비하는 배기 가스 정화 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 유닛 하우징은, 자성 재료에 의하여 형성되고,
    상기 배기 덕트 부재는,
    가요성을 가진 덕트 본체와,
    상기 덕트 본체의 하단에 마련되며, 상기 배출구의 주위에서 상기 유닛 하우징에 흡착 가능한 마그넷부를 구비하는 배기 가스 정화 장치.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 배기 덕트 부재의 상단은, 상측의 상기 바닥재보다 상방의 상기 계층에 마련되어 상기 선박 내의 공기를 선외로 배출하는 덕트 설비에 접속되어 있는 배기 가스 정화 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 취입구로부터 상기 유닛 하우징의 내부로 공기를 보내는 급기 팬을 더 구비하는 배기 가스 정화 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 배기 가스 정화 장치를 구비한 선박.
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