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CN112610882A - 一种固态金属合金储氢瓶 - Google Patents

一种固态金属合金储氢瓶 Download PDF

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CN112610882A
CN112610882A CN202011393728.7A CN202011393728A CN112610882A CN 112610882 A CN112610882 A CN 112610882A CN 202011393728 A CN202011393728 A CN 202011393728A CN 112610882 A CN112610882 A CN 112610882A
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hydrogen
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邹波
明长友
罗敏
吴长宇
雒川
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Chengdu Craer Cryogenic Equipment Co ltd
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Abstract

本发明涉及储存设备技术领域，具体涉及一种固态金属合金储氢瓶,包括瓶体，瓶体上设置有输送氢气的集气装置和提供循环换热介质的换热装置，瓶体内设置有若干储氢合金，储氢合金之间还设置有若干连接至集气装置的分流拉管，分流拉管上设置有分流口以将氢气均匀出流至各处储氢合金。本发明通过改进瓶体内储氢合金的存放结构，使瓶体内的储氢壳程以及换热壳程得到合理布置，氢气进入和释放以及换热介质的流向均能够得到有效引导，实现氢气的充分吸收与释放，热量的快速交换与转移。整个储氢瓶的结构更为合理，在氢气的吸收和释放过程中减少了内外应力，氢气的吸收和释放过程更为高效和充分，热量的转移也更为均匀，且提高了储氢质量比例。

Description

一种固态金属合金储氢瓶
技术领域
本发明涉及储存设备技术领域，具体涉及一种固态金属合金储氢瓶。
背景技术
储氢合金具有很强的捕捉氢的能力，在一定的温度和压力条件下，氢分子在合金中先分解成单个的氢原子，氢原子可进入合金原子之间的间隙中，与合金进行化学反应生成大量的金属氢化物，并向外释放出大量的热量；而对金属氢化物进行加热时，会发生分解反应，氢原子能够结合成氢气分子进行释放，同时进行吸热。利用这一原理可通过储氢合金实现氢气的存储。
现有技术中有采用储氢钢瓶进行氢气压缩储存的办法，但采用储氢合金进行氢气存储时，采用重量为储氢钢瓶1/3的储氢合金，同时体积不到储氢钢瓶的1/10，在相同的温度和压力情况下，储氢合金的储氢量是储氢钢瓶的1000倍。可见，采用储氢合金来储氢，不仅具有储氢量大、能耗低，工作压力低、使用方便的特点，而且可免去庞大的钢制容器，从而使存储和运输方便而且安全。
而实际进行运用时，却因为储氢的吸收、释放的循环过程未能实现良好的控制，导致利用储氢合金进行储氢的技术未能得到良好的开发和应用。
因此，现有储氢合金的储氢技术存在可改进之处，需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。
发明内容
为了克服上述内容中提到的现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种固态金属合金储氢瓶，旨在利用储氢合金制成储氢结构，方便氢气的吸收和释放的循环，为储氢并进行利用带来便利。
为了实现上述目的，本发明具体采用的方法的技术方案是：
一种固态金属合金储氢瓶，包括瓶体，瓶体上设置有输送氢气的集气装置和提供循环换热介质的换热装置，瓶体内设置有若干储氢合金，储氢合金之间还设置有若干连接至集气装置的分流拉管，分流拉管上设置有分流口以将氢气均匀出流至各处储氢合金。
上述公开的储氢瓶，通过设置在瓶体内的储氢合金进行氢气的储存和释放，瓶体为密封体，在通过集气装置提供对应压力的空气，并通过换热装置对瓶体内的温度进行调节，具体为吸收储氢合金存储氢时释放的热量，并在储氢合金释放氢时提供所需的热量。由于瓶体为长管形结构，通过分流拉管对氢气进行引导，使其均匀分布在瓶体内的各处，便于储氢合金对氢进行均匀吸收和存储。
进一步的，瓶体内设置储氢合金的方式并不唯一确定，此处对储氢合金的方式进行改进，以便于提供气体压力，具体举出如下一种可行的方案：所述的瓶体内设置有若干套管，套管的两端管口分别设置用于气密的管口塞，位于套管进出气端的管口塞上设置有气孔且气孔与集气装置连通；所述的分流拉管设置于套管内，套管内还设置有用于固定分流拉管的支架。这样设置时，分流拉管在套管内相对固定设置，分流拉管上的多个分流口将氢气输送至套管内的各个位置，使得多处储氢合金能够充分均匀吸收氢气；在进行氢气的释放时，套管内各个位置的氢气均能够及时进入分流拉管被输送至套管外部。
再进一步，合理设置储氢合金可增加氢储存能力，在本发明中对此进行优化，举出如下一种具体可行的方案：所述的分流拉管上套设有若干用于存放储氢合金的固定盘，相邻固定盘之间设置有分隔件。固定盘沿分流拉管的长度方向依次间隔设置，这样设置时，从分流拉管内释放出的氢气与储氢合金充分结合，有助于提高储存效率；同时，分隔件用于保持相邻两个固定盘的距离，可采用圆筒套件并套设在分流拉管上，圆筒套件上设置有缝隙或通孔以允许氢气从分流拉管中释放。
进一步的，在储氢合金处发生化学反应时，无论是氢气的吸收或释放都涉及大量的热量转移，为及时转移或提供这部分热量，在套管外侧设置对应的传导结构，具体的，此处举出如下具体可行的方案：所述的瓶体内设置有填充件，填充件上设置有若干用于安装套管的安装口，套管穿过安装口并与填充件紧密贴合。所述的传导件外侧表面贴合瓶体的内壁面，而安装口与套管紧密贴合，能够实现与套管间的热量交换；由于瓶体设置有换热装置，当套管内的热量通过填充件传导出来时，经过换热装置将热量转移，帮助维持瓶体内部的温度稳定。
进一步的，当瓶体内外发生氢气的输送交换时，通过集气装置实现氢气的输入和输出，此处对集气装置的结构进行说明，举出如下一种具体可行的方案：所述的集气装置包括集气体，集气体内部为容纳气体的空腔，且集气体上设置有若干连通至分流拉管的汇气支管；集气体上还设置有连通氢气输送管路的气源部件。这样设置时，通过气源部件连通外部的氢气输送装置，氢气通过气源部件进入集气体或从集气体排出，与集气体连接的汇气支管连通至瓶体内的各个套管，实现氢气的均匀散布吸收和排出。
再进一步，集气体内的空腔能够暂存氢气并提供气压补强，在氢气进出瓶体时，通过空腔进行中转；此处对集气体的结构进行优化，举出如下一种具体可行的方案：所述的集气体包括集气座和集气盖，气源部件包括设置在集气盖上的进出气口和滤芯部件。集气盖设置在集气座上，二者之间形成空腔，集气盖上的进出气口连通外部的氢气输送装置，滤芯部件作为氢气净化的部件，确保进入瓶体内的氢气清洁干燥。汇气支管均连接在集气座上，实现空腔内的氢气中转。
进一步的，所述的换热装置与填充件配合实现热量的转移，则填充件与换热装置之间设置有配合结构，具体的，此处举出如下一种可行的方案：所述的填充件上还设置有与换热装置配合的换热孔。
再进一步，换热装置对瓶体内的温度进行调节以维持瓶体的温度，此处举出一种可行的换热装置方案：所述的换热装置包括分配器，分配器包括用于输送循环换热介质的汇集口，还包括若干在瓶体内循环布设的分配支管，循环换热介质沿汇集口进入分配支管后在瓶体内循环流动。
再进一步，所述的分配支管在瓶体内布设，将瓶体内的热量吸收转移，分配支管内的循环换热介质可采用水或油等导热流体介质。
进一步的，瓶体的结构并不唯一确定，此处对瓶体的结构进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的瓶体包括筒形的瓶身，瓶身的两端口处均设置有封板，封板外通过封罩进行封闭。设置封板和封罩是为了保持瓶体内部的相对密闭，避免外部空气进入瓶体，或瓶体内外发生直接的热量交换。
进一步的，集气装置和换热装置可设置在瓶身上的适宜位置，此处进行优化设置，举出如下具体可行的方案：所述的集气装置和换热装置分别位于瓶身的两端并位于封板与封罩之间，集气装置和换热装置分别穿过封罩进行物质输送。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
本发明通过改进瓶体内储氢合金的存放结构，使瓶体内的储氢壳程以及换热壳程得到合理布置，氢气进入和释放以及换热介质的流向均能够得到有效引导，实现氢气的充分吸收与释放，热量的快速交换与转移。整个储氢瓶的结构更为合理，在氢气的吸收和释放过程中减少了内外应力，氢气的吸收和释放过程更为高效和充分，热量的转移也更为均匀，且提高了储氢质量比例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为储氢瓶的整体结构示意图及局部结构放大示意图。
图2为储氢瓶的侧视结构示意图及局部结构放大示意图。
图3为储氢瓶的纵向剖视结构示意图及局部结构放大示意图。
图4为图3中A处的局部结构放大示意图。
图5为储氢瓶的横向剖视结构示意图及局部结构放大示意图。
图6为储氢瓶集气装置处的整体结构示意图。
图7为储氢瓶集气装置处的侧视结构示意图。
图8为储氢瓶换热装置处的整体结构示意图。
图9为填充件的整体结构示意图。
图10为集气体的侧视结构示意图。
图11为集气体的剖视结构示意图。
图12为分配器的侧视结构示意图。
上述附图中，各标记的含义是：1、瓶体；2、封罩；3、瓶身；4、气源部件；401、滤芯部件；402、进出气口；5、封板；6、套管；7、填充件；701、安装口；702、换热孔；703、凸缘；8、支架；9、分流拉管；10、分隔件；11、管口塞；12、固定盘；13、集气体；1301、集气座；1302、集气盖；14、汇气支管；15、分配支管；16、汇集口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
实施例
本实施例针对现有技术中的储氢钢瓶储氢质量比例低下，且存在储存和运输的安全隐患，而通过储氢合金进行氢气存储的方案并不完善的现状，提出了一种采用储氢合金的储氢瓶，以合理的分流引导结构实现氢气的流向引导，促进氢气与储氢合金的接触吸收，并能够快速均匀实现热交换，提高氢气的储存质量比例。
具体的，本实施例采用的方案如下：
如图1所示，一种固态金属合金储氢瓶，包括瓶体1，瓶体1上设置有输送氢气的集气装置和提供循环换热介质的换热装置，瓶体1内设置有若干储氢合金，储氢合金之间还设置有若干连接至集气装置的分流拉管9，分流拉管9上设置有分流口以将氢气均匀出流至各处储氢合金。
优选的，本实施例中储氢瓶为圆形，总长1.9m，瓶体1直径350mm，容积100L，采用铝材料制成，储氢壳程压力0～5.0Mpa，换热壳程压力0～0.4Mpa；工作温度-60～80℃。
上述公开的储氢瓶，通过设置在瓶体1内的储氢合金进行氢气的储存和释放，瓶体1为密封体，在通过集气装置提供对应压力的空气，并通过换热装置对瓶体1内的温度进行调节，具体为吸收储氢合金存储氢时释放的热量，并在储氢合金释放氢时提供所需的热量。由于瓶体1为长管形结构，通过分流拉管9对氢气进行引导，使其均匀分布在瓶体1内的各处，便于储氢合金对氢进行均匀吸收和存储。
瓶体1内设置储氢合金的方式并不唯一确定，本实施例对储氢合金的方式进行改进，以便于提供气体压力，具体举出如下一种可行的方案：如图2、图3和图4所示，所述的瓶体1内设置有若干套管6，套管6的两端管口分别设置用于气密的管口塞11，位于套管6进出气端的管口塞11上设置有气孔且气孔与集气装置连通；所述的分流拉管9设置于套管6内，套管6内还设置有用于固定分流拉管9的支架8。这样设置时，分流拉管9在套管6内相对固定设置，分流拉管9上的多个分流口将氢气输送至套管6内的各个位置，使得多处储氢合金能够充分均匀吸收氢气；在进行氢气的释放时，套管6内各个位置的氢气均能够及时进入分流拉管9被输送至套管6外部。
优选的，所述的套管6均为圆管，套管6在瓶体1内均匀布置。套管6的管口塞11采用金属材料制成，且管口塞11的边缘处设置有密封胶圈。
合理设置储氢合金可增加氢储存能力，在本实施例中对此进行优化，举出如下一种具体可行的方案：如图5所示，所述的分流拉管9上套设有若干用于存放储氢合金的固定盘12，相邻固定盘12之间设置有分隔件10。固定盘12沿分流拉管9的长度方向依次间隔设置，这样设置时，从分流拉管9内释放出的氢气与储氢合金充分结合，有助于提高储存效率；同时，分隔件10用于保持相邻两个固定盘12的距离，可采用圆筒套件并套设在分流拉管9上，圆筒套件上设置有缝隙或通孔以允许氢气从分流拉管9中释放。
优选的，如图3、图4所示，固定盘12的中间设置有与分流拉管9配合的通孔，固定盘12的盘身上设有若干气隙。分隔件10的内径大于分流拉管9的外径，如此使分隔件10与分流拉管9之间形成环隙，氢气可通过分隔件10上的缝隙或通孔在套管6与环隙之间流动，同时同过分流拉管9上的气口在环隙与分流拉管9内腔之间流动。在进行氢气的接触吸收存储过程中，氢气由分流拉管9进入环隙再进入到套管6内，与储氢合金接触后被吸收；再氢气释放的过程中，则通过相反的路径流动。
在储氢合金处发生化学反应时，无论是氢气的吸收或释放都涉及大量的热量转移，为及时转移或提供这部分热量，在套管6外侧设置对应的传导结构，具体的，本实施例举出如下具体可行的方案：所述的瓶体1内设置有填充件7，填充件7上设置有若干用于安装套管6的安装口701，套管6穿过安装口701并与填充件7紧密贴合。所述的传导件外侧表面贴合瓶体1的内壁面，而安装口701与套管6紧密贴合，能够实现与套管6间的热量交换；由于瓶体1设置有换热装置，当套管6内的热量通过填充件7传导出来时，经过换热装置将热量转移，帮助维持瓶体1内部的温度稳定。
如图9所示，在本实施例中，填充件7为圆盘形，且填充件7上设置若干圆形的安装口701，填充件7在瓶体1内部沿瓶体1的长度方向依次紧密排列，每根套管6依次穿过多个填充件7，通过填充件7对套管6提供支撑可保持套管6的稳定。
优选的，填充件7的圆周边缘处设置有凸缘703，相邻两个填充件7通过凸缘703相互接触并抵紧，以使两个填充件7之间形成空隙，可作为换热装置进行热量交换的空间。
当瓶体1内外发生氢气的输送交换时，通过集气装置实现氢气的输入和输出，此处对集气装置的结构进行说明，举出如下一种具体可行的方案：如图6、图7、图10和图11所示，所述的集气装置包括集气体13，集气体13内部为容纳气体的空腔，且集气体13上设置有若干连通至分流拉管9的汇气支管14；集气体13上还设置有连通氢气输送管路的气源部件4。这样设置时，通过气源部件4连通外部的氢气输送装置，氢气通过气源部件4进入集气体13或从集气体13排出，与集气体13连接的汇气支管14连通至瓶体1内的各个套管6，实现氢气的均匀吸收和排出。
如图11所示，集气体13内的空腔能够暂存氢气并提供气压补强，在氢气进出瓶体1时，通过空腔进行中转；此处对集气体13的结构进行优化，举出如下一种具体可行的方案：所述的集气体13包括集气座1301和集气盖1302，气源部件4包括设置在集气盖1302上的进出气口402和滤芯部件401。集气盖1302设置在集气座1301上，二者之间形成空腔，集气盖1302上的进出气口402连通外部的氢气输送装置，滤芯部件401作为氢气净化的部件，确保进入瓶体1内的氢气清洁干燥。汇气支管14均连接在集气座1301上，实现空腔内的氢气中转。
所述的换热装置与填充件7配合实现热量的转移，则填充件7与换热装置之间设置有配合结构，具体的，如图9所示，本实施例举出如下一种可行的方案：所述的填充件7上还设置有与换热装置配合的换热孔702。
换热装置对瓶体1内的温度进行调节以维持瓶体1的温度，本实施例举出一种可行的换热装置方案：如图8、图12所示，所述的换热装置包括分配器，分配器包括用于输送循环换热介质的汇集口16，还包括若干在瓶体1内循环布设的分配支管15，循环换热介质沿汇集口16进入分配支管15后在瓶体1内循环流动。
所述的分配支管15在瓶体1内布设，可在填充件7之间的空隙内设置，以将瓶体1内的热量吸收转移，分配支管15内的循环换热介质可采用水或油等导热流体介质。
瓶体1的结构并不唯一确定，此处对瓶体1的结构进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的瓶体1包括筒形的瓶身3，瓶身3的两端口处均设置有封板5，封板5外通过封罩2进行封闭。设置封板5和封罩2是为了保持瓶体1内部的相对密闭，避免外部空气进入瓶体1，或瓶体1内外发生直接的热量交换。
优选的，在本实施例中的瓶体1为铝材料制成，其连接处采用焊接进行连接密封。
集气装置和换热装置可设置在瓶身3上的适宜位置，此处进行优化设置，举出如下具体可行的方案：所述的集气装置和换热装置分别位于瓶身3的两端并位于封板5与封罩2之间，集气装置和换热装置分别穿过封罩2进行物质输送。
以上即为本发明列举的实施方式，但本发明不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种固态金属合金储氢瓶，其特征在于：包括瓶体(1)，瓶体(1)上设置有输送氢气的集气装置和提供循环换热介质的换热装置，瓶体(1)内设置有若干储氢合金，储氢合金之间还设置有若干连接至集气装置的分流拉管(9)，分流拉管(9)上设置有分流口以将氢气均匀出流至各处储氢合金。
2.根据权利要求1所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的瓶体(1)内设置有若干套管(6)，套管(6)的两端管口分别设置用于气密的管口塞(11)，位于套管(6)进出气端的管口塞(11)上设置有气孔且气孔与集气装置连通；所述的分流拉管(9)设置于套管(6)内，套管(6)内还设置有用于固定分流拉管(9)的支架(8)。
3.根据权利要求2所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的分流拉管(9)上套设有若干用于存放储氢合金的固定盘(12)，相邻固定盘(12)之间设置有分隔件(10)。
4.根据权利要求2所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的瓶体(1)内设置有填充件(7)，填充件(7)上设置有若干用于安装套管(6)的安装口(701)，套管(6)穿过安装口(701)并与填充件(7)紧密贴合。
5.根据权利要求4所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的填充件(7)上还设置有与换热装置配合的换热孔(702)。
6.根据权利要求1所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的集气装置包括集气体(13)，集气体(13)内部为容纳气体的空腔，且集气体(13)上设置有若干连通至分流拉管(9)的汇气支管(14)；集气体(13)上还设置有连通氢气输送管路的气源部件(4)。
7.根据权利要求6所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的集气体(13)包括集气座(1301)和集气盖(1302)，气源部件(4)包括设置在集气盖(1302)上的进出气口(402)和滤芯部件(401)。
8.根据权利要求1所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的换热装置包括分配器，分配器包括用于输送循环换热介质的汇集口(16)，还包括若干在瓶体(1)内循环布设的分配支管(15)，循环换热介质沿汇集口(16)进入分配支管(15)后在瓶体(1)内循环流动。
9.根据权利要求1所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的瓶体(1)包括筒形的瓶身(3)，瓶身(3)的两端口处均设置有封板(5)，封板(5)外通过封罩(2)进行封闭。
10.根据权利要求8所述的固态金属合金储氢瓶，其特征在于：所述的集气装置和换热装置分别位于瓶身(3)的两端并位于封板(5)与封罩(2)之间，集气装置和换热装置分别穿过封罩(2)进行物质输送。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116146886A (zh) * 2023-03-03 2023-05-23 海德威科技集团(青岛)有限公司 一种指形管换热的固态储氢罐

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6376997A (ja) * 1986-09-18 1988-04-07 Nippon Sanso Kk 水素吸蔵合金用容器
CN106151869A (zh) * 2015-04-15 2016-11-23 石家庄安瑞科气体机械有限公司 固态高压混合储氢装置
CN106594518A (zh) * 2016-11-28 2017-04-26 北京有色金属研究总院 一种具有高效换热的金属氢化物储氢装置
KR20170062785A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 현대모비스 주식회사 고체 수소 저장 장치
KR20180014144A (ko) * 2018-01-29 2018-02-07 한국기초과학지원연구원 기둥형상의 수소저장금속을 이용한 수소 저장 장치
CN111322519A (zh) * 2020-03-30 2020-06-23 深圳市佳华利道新技术开发有限公司 固态储氢容器
CN214093989U (zh) * 2020-12-03 2021-08-31 成都科瑞尔低温设备有限公司 一种固态金属合金储氢瓶

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6376997A (ja) * 1986-09-18 1988-04-07 Nippon Sanso Kk 水素吸蔵合金用容器
CN106151869A (zh) * 2015-04-15 2016-11-23 石家庄安瑞科气体机械有限公司 固态高压混合储氢装置
KR20170062785A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 현대모비스 주식회사 고체 수소 저장 장치
CN206259440U (zh) * 2015-11-30 2017-06-16 现代摩比斯株式会社 固体氢储存装置
CN106594518A (zh) * 2016-11-28 2017-04-26 北京有色金属研究总院 一种具有高效换热的金属氢化物储氢装置
KR20180014144A (ko) * 2018-01-29 2018-02-07 한국기초과학지원연구원 기둥형상의 수소저장금속을 이용한 수소 저장 장치
CN111322519A (zh) * 2020-03-30 2020-06-23 深圳市佳华利道新技术开发有限公司 固态储氢容器
CN214093989U (zh) * 2020-12-03 2021-08-31 成都科瑞尔低温设备有限公司 一种固态金属合金储氢瓶

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116146886A (zh) * 2023-03-03 2023-05-23 海德威科技集团(青岛)有限公司 一种指形管换热的固态储氢罐

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