CN101607517B - 通风道打开/关闭装置 - Google Patents

Abstract

一种通风道打开/关闭装置，其包括具有通风道(16，40)的壳体(11)，和具有滑动设置在壳体(11)中以便打开或关闭通风道(16，40)的板部件(51，55)的滑动门(50，54)。壳体(11)具有用于引导所述板部件(51，55)运动的导向槽(53，57)。所述导向槽(53，57)具有沿所述板部件(51，55)的运动方向延伸并且在空气流动方向上位于所述板部件(51，55)上游侧的上游壁(53a，57a)，和与上游壁相对并且在空气流动方向上位于所述板部件(51，55)下游侧的下游壁(53b，57b)。所述板部件(51，55)被构造为当板部件(51，55)布置在壳体(11)中时发生弹性变形。

Description

通风道打开/关闭装置

技术领域

本发明涉及一种用于打开或关闭通风道的打开/关闭装置。该打开/关闭装置可以适用于汽车的空气调节器中。

背景技术

JP-A-2004-136700公开了一种通风道打开/关闭装置，其中限定通风道的壳体具有导向槽。该导向槽在宽度方向上引导滑动门的一端。滑动门沿导向槽往复运动，并且壳体的通风道由滑动门的运动而打开或关闭。

由于所吹空气的风压，滑动门压向壳体的密封面。由此，当通风道关闭时，可以取得密封性。

滑动门的曲率半径制作成等于或大于壳体的密封面的曲率半径。由此，当滑动门布置在壳体中时，滑动门的端部在运动方向上可以轻易接触壳体的密封面。因此，即使风量很小，滑动门也能够在所吹空气的风压下压向壳体的密封面。从而，可以通过滑动门来实现密封性能。

但是，当所吹空气的风压未施加在滑动门上时，滑动门不会压向壳体的密封面。如果壳体在这种状态下振动，则滑动门的端部在运动方向上同样也会振动。因此，滑动门可能产生例如抖动声的噪音。

可以在通风道打开/关闭装置中增加用于将滑动门压向壳体的密封面的垫片。由于垫片的作用，即使所吹空气的风压并未施加在滑动门上，滑动门也可以压向壳体的密封面。但是，垫片的增加提高了装置的成本。

发明内容

鉴于上述以及其他问题，本发明的目的是提供一种通风道打开/关闭装置。

根据本发明的第一实施例，通风道打开/关闭装置包括具有通风道的壳体和具有滑动设置在壳体中的板部件的滑动门。板部件打开或关闭壳体的通风道。壳体具有引导板部件运动的导向槽。导向槽具有沿板部件的运动方向延伸并且在空气流动方向上位于板部件上游侧的上游壁，和与上游壁相对并且在空气流动方向上位于板部件下游侧的下游壁。板部件被构造为当板部件布置在壳体中时发生弹性变形。

因此，滑动门的振动可以减小。

根据本发明的第二实施例，通风道打开/关闭装置包括具有通风道的壳体，和具有滑动设置在壳体中的板部件的滑动门。板部件打开或关闭壳体的通风道。壳体具有引导板部件运动的导向槽，并且导向槽具有两个内壁。板部件具有在多个接触点上与导向槽的两个内壁接触的弯曲形状。当板部件布置在壳体的导向槽中时，板部件在接触点上相对于导向槽的两个内壁具有弹性回弹力。

因此，滑动门的振动可以减小。

附图说明

本发明的上述以及其他目的、特征和优势将从随后参考附图所进行的具体描述而变得更加明显。图中：

图1显示了第一实施例的空气调节单元的横截面视图；

图2显示了沿图1中箭头方向II的空气调节单元的横截面透视图；

图3显示了图1中的空气调节单元的空气混合门和导向槽的放大示意图；

图4显示了空气调节单元实施例中的空气混合门和导向槽的放大示意图；和

图5显示了第二实施例中的空气调节单元的空气混合门和导向槽的放大示意图。

具体实施方式

(第一实施例)

通风道打开/关闭装置用于例如，汽车的空气调节器中。图1显示了汽车的车厢侧面方向上的空气调节器的空气调节单元10的横截面视图。图2是从图1的箭头II方向看时的侧面横截面视图。当空气调节单元10安装在汽车上时，图1和图2中定义了指示上、下、前、后、左和右的箭头。

空气调节单元10设置在位于车厢前部的仪表板的内部区域中。此外，空气调节单元10设置在汽车侧面方向、即汽车宽度方向的大致中心位置上。空气调节单元10包括限定了用于将空气吹往车厢的通风道的壳体11。汽车的侧面方向对应于壳体11的宽度方向。壳体11由具有预定弹性和强度的树脂模制而成。例如，壳体11由聚丙烯制成。

壳体11由在汽车侧面的大致中心位置处分离的两个部分制成。这两个部分通过诸如金属弹簧、夹子或螺钉的连接部分穿过分隔面而彼此连接成整体。下面将要描述的元件，例如空气过滤器14、蒸发器13、加热器芯部15在这两个部分连接成整体之前就已经安装在壳体11中。

如图1的前面和上面侧所示，壳体11具有引导车厢内的内部空气或车厢外的外部空气的开关部分12。开关部分12位于限定在壳体11中的通风道的最上面部分上。开关部分12限定了将内部空气引入壳体11的内部空气入口11a和将外部空气引入壳体11的外部空气入口11b。

开关部分12具有可旋转打开或关闭内部空气入口11a和外部空气入口11b的开关门12a。特别地，通过将门板12c和旋转轴12b连接成整体而构造出开关门12a。旋转轴12b在汽车的侧面方向上延伸，并且连接到门板12c的一端上。开关门12a例如为，悬臂型门。

当旋转轴12b由伺服电机(未显示)旋转时，门板12c旋转移动。由此，内部空气入口11a和外部空气入口11b的打开区域可以持续变化。蒸发器13在空气流动方向上设置在开关部分12的下侧。

蒸发器13是一种已知的蒸汽压缩型制冷循环部件(未显示)。蒸发器13为用于冷却吹入车厢的空气的热交换器，因为在蒸发制冷循环的低压制冷剂时会加快吸热作用。

蒸发器13为扁平状，并且被构造为具有芯部13a和槽13b。芯部13a被构造为具有管子和热交换散热片，槽13b位于芯部13a的两端。蒸发器13的扁平面大致平行于汽车的上-下方向。

这些管子平行于上-下方向设置，并且制冷剂在管子中流动。热交换散热片加快了在管子中和在空气中流动的制冷剂之间的热交换。设置在管子的上端或下端的槽13b将制冷剂配送到管子中，或者从管子中收集制冷剂。槽13b由壳体11支撑。

空气过滤器14为，例如平板形，并且在壳体11内部沿空气流动方向上设置在蒸发器13的上游侧。空气过滤器14从将要引入蒸发器13的空气中去除粉尘。

加热器芯部15在空气流动方向上位于蒸发器13的下游侧，并且位于汽车的后侧和上侧。加热器芯部15为用于将蒸发器13所冷却的空气进行再加热的热交换器。在发动机冷却剂回路(未显示)中循环的高温发动机冷却水流入加热器芯部15，并且在发动机冷却水和由蒸发器13所冷却的冷却空气之间进行热交换。

加热器芯部15为扁平形，并且被构造为具有芯部15a和槽15b，类似于蒸发器13。芯部15a被构造具有管子和热交换散热片，槽15b位于芯部15a的两端。加热器芯部15大致平行于蒸发器13设置，或者设置成在加热器芯部15的扁平面和蒸发器13的扁平面之间具有预定角度。例如，该预定角度小于30°，从而使加热器芯部15的上端比加热器芯部15的下端稍靠近汽车的前侧。

芯部15a的管子以预定角度大致平行于加热器芯部15的上-下方向设置。位于上侧的槽15b将制冷剂配送到管子中，位于下侧的槽15b从管子中收集制冷剂。这些槽15b分别由壳体11支撑。

支路通道16限定在蒸发器13的后侧，并且限定在加热器芯部15的下侧。由于支路通道16的存在，由蒸发器13冷却的空气从加热器芯部15旁边经过。

空气混合门50直接位于蒸发器13的后侧。空气混合门50改变待引入加热器芯部15的冷却空气和待引入支路通道16的冷却空气之间的分隔比率(separating ratio)。空气混合门50相当于滑动门，其包括板部件51和齿轮52。板部件51为在汽车的上-下方向上延伸的拱形形状，齿轮52驱使板部件51在板部件51的弯曲方向上移动。

当混合门50的板部件51向汽车的上方滑动时，支路通道16的开口度增加，同时加热器芯部15的开口度减少。与之相反，当板部件51向汽车的下方滑动时，支路通道16的开口度减少，同时加热器芯部15的开口度增加。

由于混合门50改变了开口度，因此冷却空气和加热空气之间的混合比率也被改变。混合空气将被送往送风机20，以用于将空气送往车厢。由此，可以控制吹向车厢的空气的温度。即，混合门50相当于控制吹入车厢的空气温度的温度控制部分。

齿轮52包括齿条52a和小齿轮52b。齿条52a安装在板部件51上，并在板部件51的滑动方向上延伸。小齿轮52b与齿条52a啮合，并且由伺服电机(未显示)驱动。例如，齿条52a和小齿轮52b沿空气流动方向设置在板部件51的上游侧。

齿条52a和小齿轮52b在宽度方向上靠近板部件51的端部设置。特别地，齿条52a和小齿轮52b在汽车的宽度方向上远离板部件51端部的稍向内的区域中。

壳体11具有引导板部件51运动的导向槽53。导向槽53在汽车的宽度方向上设置在板部件51的两端。另外，导向槽53具有上游壁53a和下游壁53b。导向槽53的上游壁53a在板部件51的运动方向上延伸，并且在空气流动方向上位于板部件51的上游侧。导向槽53的下游壁53b与上游壁53a相对，并且在空气流动方向上位于板部件51的下游侧。

板部件51的端部在汽车的宽度方向上滑动设置于上游壁53a和下游壁53b之间。即，在汽车的宽度方向上，板部件51的从齿条52a向外的周边部分滑动设置在上游壁53a和下游壁53b之间。因此，板部件51的运动由构造为具有上游壁53a和下游壁53b的导向槽53引导。

送风机20设置在壳体11中，并且位于加热器芯部15的下侧。如图1和图2所示，送风机包括电机21、叶轮22、23和卷状壳体24a、24b。电机21在汽车的侧面方向上位于壳体11的大致中心位置上。电机21的旋转轴在汽车的侧面方向上延伸。

例如，叶轮22、23为离心多叶片风扇。叶轮22安装在电机21的旋转轴的左端，并且包括风扇部分22a、22b和分隔风扇部分22a、22b的隔板22c。风扇部分22a具有绕旋转轴设置的叶片，并且在图2的方向KA上从旋转轴的左侧吸入空气。风扇部分22a在径向方向上向外吹空气。风扇部分22b具有绕旋转轴设置的叶片，并且在图2的方向KB上从旋转轴的右侧吸入空气。风扇部分22b在径向方向上向外吹空气。由此，叶轮22从旋转轴的两侧吸入空气，并且在径向方向上向外吹空气。

叶轮23安装在电机21的旋转轴的右端，并且包括风扇部分23a、23b和分隔风扇部分23a、23b的隔板23c。风扇部分23a具有绕旋转轴设置的叶片，并且从旋转轴的左侧吸入空气。风扇部分23a在径向方向上向外吹空气。风扇部分23b具有绕旋转轴设置的叶片，并且从旋转轴的右侧吸入空气。风扇部分23b在径向方向上向外吹空气。由此，叶轮23从旋转轴的两侧吸入空气，并且在径向方向上向外吹空气。

卷状壳体24a分别容纳叶轮22的风扇部分22a、22b，并且限定了从风扇部分22a、22b吹出的空气可以通过的吹出空气通道。卷状壳体24a为卷曲状，从而使吹出空气通道的横截面面积在朝向叶轮22的旋转方向上逐渐增大。卷状壳体24a具有分别位于旋转轴两端的两个空气吸入入口，和一个将空气从叶轮22向上吹出的出口。

卷状壳体24b分别容纳叶轮23的风扇部分23a、23b，并且限定了从风扇部分23a、23b吹出的空气可以通过的吹出空气通道。卷状壳体24b为卷曲状，从而使吹出空气通道的横截面面积在朝向叶轮23的旋转方向上逐渐增大。卷状壳体24b具有分别位于旋转轴两端的两个空气吸入入口，和一个将空气从叶轮23向上吹出的出口。

如图1所示，分隔壁18设置在壳体1中。分隔壁18为弯曲状，并且位于加热器芯部15的后侧。分隔壁18相当于将由加热器芯部15所加热的空气引往送风机20的引导壁。

空气通道40限定在分隔壁18和壳体11的外面后壁之间。空气通道40将加热空气从卷状壳体24a、24b引往出口35、36。出口36限定在壳体11的顶面中，并且位于后侧。出口36对应于面部开口，流动通过空气通道40的空气从该开口中被吹往汽车乘客的上身。

出口35限定在壳体11的顶面中，并且相对于出口36位于前侧。出口35对应于除霜器开口，流动通过空气通道40的空气从该开口中被吹往汽车挡风玻璃的内表面。吹风模式门(blow-mode door)54设置在壳体11的出口35、36的内侧，并且出口35、36位于送风机20的上侧。

吹风模式门54相当于滑动门，类似于混合门50，其包括板部件55和齿轮56。板部件55具有在汽车的前-后方向上延伸的弧形形状，齿轮56驱使板部件55在板部件55的弯曲方向上移动。

当吹风模式门54的板部件55朝汽车的前面方向滑动时，出口36的开口度增加，同时出口35的开口度减少。与之相反，当板部件55朝汽车的后面方向滑动时，出口36的开口度减少，同时出口35的开口度增加。

吹风模式门54的齿轮56包括齿条和小齿轮，类似于混合门50的齿轮52。引导吹风模式门54的板部件55运动的导向槽57具有上游壁57a和下游壁57b，类似于混合门50的导向槽53。上游壁57a在空气流动方向上位于板部件55的上游侧，下游壁57b在空气流动方向上位于板部件55的下游侧。

如图1所示，壳体11的后壁30具有后座脚部开口39，并且流动通过空气通道40的空气通过后座脚部开口39吹往坐在汽车后座的乘客脚部。如图2所示，壳体11具有前座脚部开口41，并且流动通过空气通道40的空气通过前座脚部开口41吹往坐在汽车前座的乘客脚部。脚部开口39、41位于相对于送风机20的上侧。

脚部门42设置在壳体11中，并且位于脚部开口39、41的内侧。脚部门42为，例如节流门，具有旋转轴42a和主板42b。旋转轴42a在汽车的前-后方向上延伸，并且与主板42b的大致中心部分做成整体。旋转轴42a由伺服电机(未显示)驱动旋转，从而使主板42b旋转运动。由此，脚部开口39、41被打开或关闭。

下面描述空气调节单元10的操作。当送风机20的电机21旋转叶轮22时，叶轮22通过卷状壳体24a的两个入口吸入空气，以便从卷状壳体24a的出口吹出空气。

当送风机20的电机21旋转叶轮23时，叶轮23通过卷状壳体24b的两个入口吸入空气，以便从卷状壳体24b的出口吹出空气。因此，空气通过内部空气入口11a和外部空气入口11b中的至少一个被引入壳体11中。

引入的空气通过空气过滤器14进入蒸发器13中。当空气通过蒸发器13时，空气被冷却，这是因为热量在空气和制冷剂之间进行了交换。

当混合门50打开支路通道16和加热器芯部15中的每一个时，来自蒸发器13的一部分冷却空气流入加热器芯部15，并且由加热器芯部15加热。因此，加热空气从加热器芯部15吹出。

加热空气在图1的RA方向上通过分隔板18被引往送风机20。来自蒸发器13的其他冷却空气在图1的RB方向上通过支路通道16。

由此，通过支路通道16的冷却空气和来自加热器芯部15的加热空气流入卷状壳体24a的入口。在冷却空气和加热空气流入卷状壳体24a的入口之前，冷却空气和加热空气以约90°的角度彼此碰撞。此外，通过支路通道16的冷却空气和来自加热器芯部15的加热空气流入卷状壳体24b的入口。在冷却空气和加热空气流入卷状壳体24b的入口之前，冷却空气和加热空气以约90°的角度彼此碰撞。

由于叶轮22、23的运行，由冷却空气和加热空气形成的碰撞空气被吸入叶轮22、23中，并且在径向方向上吹出。由此，空气调节空气可以由冷却空气和加热空气的混合空气形成，并且在径向方向上被吹出。

空气调节空气通过卷状壳体24a、24b被吹入空气通道40。所吹的空气调节空气流动通过空气通道40，并且通过出口36、37及脚部开口39、41中的其中一个被吹入车厢。

图3为显示图1中的空气混合门50和导向槽53的放大示意图。混合门50的板部件51以粗线显示，图3中省略了混合门50的齿轮52。

图3中的双点划线显示了混合门50装配到导向槽53之前的板部件51。即，图3的双点划线显示了未受限制状态下的板部件51。图3中的实线显示了混合门50装配到导向槽53之后的板部件51。即，图3的实线显示了由导向槽53限制的板部件51。

如图3所示，在混合门50装配到导向槽53之前，板部件51的曲率半径设置成大于导向槽53的壁53a、53b的曲率半径。

在混合门50装配到导向槽53之后，板部件51的中间部分在运动方向上在接触点P1处接触上游壁53a。另外，板部件51的两端在运动方向上分别在接触点P2、P3处接触下游壁53b。由此，板部件51弹性弯曲并变形。

由于板部件51要恢复到板部件51受导向槽53限制之前的状态，因此，在接触点P1、P2、P3处产生了弹性回弹力F1、F2、F3。由于弹性回弹力F1、F2、F3的作用，板部件51被压在上游壁53a和下游壁53b上。即，由于板部件51的弹性变形力，板部件51被压在上游壁53a和下游壁53b上。

板部件51可以在板部件51的所有操作范围内被压在上游壁53a和下游壁53b上。板部件51被压在上游壁53a和下游壁53b上的位置不受限制。

根据第一实施例，板部件51被支撑在三个点上，例如，在运动方向上的两个端部和中间部分上。因此，如果整个空气调节单元10振动，同时风压未施加在板部件51上，由于板部件51的两端都受限制，从而可以减少例如抖动声的噪音。

进一步地，由于导向槽53在宽度方向上设置在板部件51的两侧，因此，板部件51的两侧通过三个接触点P1、P2、P3来支撑。因此，板部件51的端部在运动方向上的振动可以被进一步减少。相应地，噪音被进一步减少。

图4为显示作为配置实施例的空气混合门50和导向槽53的放大示意图。板部件51和混合门50的小齿轮52b的节距圆(pitch circle)以实线显示，图4中省略了齿条52a。

如图4所示，当从平行于板部件51的宽度方向上看小齿轮52b时，小齿轮52b的节距圆位于与上游壁53a大致相同的位置上。例如，小齿轮52b节距圆的一部分在板部件51的宽度方向上位于与上游壁53a的下表面大致相同的线上。板部件51的宽度方向对应于小齿轮52b的旋转轴方向。因此，根据板部件51的运行位置，板部件51可能接触小齿轮52b，而不接触上游壁53a。在这种情况下，在板部件51的所有操作范围内，板部件51同样通过三个点由导向槽53支撑。

吹风模式门54的板部件55被支撑在三个点上，例如，在板部件55运动方向上的两个端部和中间部分上，类似于空气混合门50的板部件51。因此，可以减少例如抖动声的噪音，这是因为板部件55的端部在运动方向上的振动可以被减少。

导向槽53可以在宽度方向上位于板部件51的单侧。空气调节单元10可以用在例如除汽车中的空气调节器之外的布置型空气调节器中。

(第二实施例)

在第一实施例中，板部件51的曲率半径设置为大于导向槽53的壁53a、53b的曲率半径。与之相反，在第二实施例中，板部件51的曲率半径设置为小于导向槽53的上游壁53a和下游壁53b的曲率半径。

图5为显示空气混合门50和导向槽53的放大示意图。混合门50的板部件51以粗线显示，图5中省略了混合门50的齿轮52。图5中的双点划线显示了混合门50装配到导向槽53之前的板部件51。即，图5的双点划线显示了未受限制状态下的板部件51。图5中的粗线显示了混合门50装配到导向槽53之后的板部件51。即，图5的粗线显示了受导向槽53限制的板部件51。

在混合门50装配到壳体11中之后，板部件51的中间部分在运动方向上在接触点P4处接触下游壁53b。另外，板部件51的两端在运动方向上分别在接触点P5、P6处接触上游壁53a。由此，板部件51弹性弯曲并变形。

由于板部件51要恢复到板部件51受导向槽53限制之前的状态，因此，在接触点P4、P5、P6处产生了弹性回弹力F4、F5、F6。由于弹性回弹力F4、F5、F6的作用，板部件51被压在上游壁53a和下游壁53b上。

根据第二实施例，板部件51被支撑在三个点上，例如，在运动方向上的两个端部和中间部分上。因此，由于板部件51两端的振动受到限制，从而可以减少例如抖动声的噪音。

导向槽53可以在宽度方向上位于板部件51的单侧。

空气调节单元10可以用在例如除汽车中的空气调节器之外的安装型空气调节器中。

这些改动和变化可以理解为在由所附权利要求所限定的本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通风道打开/关闭装置，包括：

壳体(11)，其具有通风道(16，40)；和

滑动门(50，54)，其具有可滑动设置在所述壳体(11)中的板部件(51，55)，所述板部件(51，55)打开或关闭所述壳体的通风道，其中

所述壳体(11)具有用于引导所述板部件(51，55)运动的导向槽(53，57)，所述导向槽具有

沿所述板部件(51，55)的运动方向延伸并且在空气流动方向上位于所述板部件(51，55)上游侧的上游壁(53a，57a)，和

与所述上游壁相对并且在空气流动方向上位于所述板部件(51，55)下游侧的下游壁(53b，57b)，其中，

处于未受限制状态下的所述板部件(51，55)具有设置成大于所述上游壁(53a，57a)的曲率半径和所述下游壁(53b，57b)的曲率半径的曲率半径，

所述板部件(51，55)在所述板部件的运动方向上具有端部(P2，P3)和中间部分(P1)，当所述板部件布置在所述壳体(11)中时，所述端部(P2，P3)与所述下游壁(53b，57b)接触，并且所述中间部分与所述上游壁(53a，57a)接触，以使所述板部件弹性地变形。

2.一种通风道打开/关闭装置，包括：

壳体(11)，其具有通风道(16，40)；和

滑动门(50，54)，其具有可滑动设置在所述壳体(11)中的板部件(51，55)，所述板部件(51，55)打开或关闭所述壳体的通风道，其中

所述壳体(11)具有用于引导所述板部件(51，55)运动的导向槽(53，57)，所述导向槽具有

沿所述板部件(51，55)的运动方向延伸并且在空气流动方向上位于所述板部件(51，55)上游侧的上游壁(53a，57a)，和

与所述上游壁相对并且在空气流动方向上位于所述板部件(51，55)下游侧的下游壁(53b，57b)，

处于未受限制状态下的所述板部件(51，55)具有设置成小于所述上游壁(53a，57a)的曲率半径和所述下游壁(53b，57b)的曲率半径的曲率半径，

所述板部件(51，55)在所述板部件的运动方向上具有端部(P5，P6)和中间部分(P4)，当所述板部件布置在所述壳体(11)中时，所述端部与所述上游壁(53a，57a)接触，所述中间部分与所述下游壁(53b，57b)接触，以使所述板部件弹性地变形。

3.如权利要求1所述的通风道打开/关闭装置，其特征在于，

所述滑动门(50，54)还具有驱动所述板部件(51，55)的齿轮(52，56)，

所述齿轮(52，56)具有布置在所述板部件(51，55)上的齿条(52a)、和与所述齿条(52a)啮合的小齿轮(52b)，并且

当从平行于所述板部件(51，55)的宽度方向上看所述小齿轮(52b)时，所述小齿轮(52b)具有位于与所述上游壁(53a，57a)大致相同的位置上的节距圆。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的通风道打开/关闭装置，其特征在于，

在所述板部件(51，55)的所有操作范围内，所述板部件(51，55)与所述上游壁(53a，57a)和所述下游壁(53b，57b)接触时发生弹性变形。

5.如权利要求1-3中任意一项所述的通风道打开/关闭装置，其特征在于，

所述导向槽(53，57)在所述板部件(51，55)的宽度方向上布置在所述板部件(51，55)的两侧。

6.如权利要求1或2所述的通风道打开/关闭装置，其特征在于，

相对于所述上游壁从所述板部件所产生的弹性回弹力(F1，F5，F6)的方向与相对于所述下游壁从所述板部件所产生的弹性回弹力(F2，F3，F4)的方向相反。

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