CN104870891B - 具有空气传导表面的灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灯具，该灯具具有一个光源(2)，该所述光源具有具体是LED形式的若干发光元件(3)。该灯具在一个第一侧(re)上具有与该光源(2)相邻的多个第一通道开口(5)，并且在一个第二侧(li)上具有与该光源(2)相邻的多个第二通道开口(7)。这些通道开口(5，7)是针对冷却该光源(2)的空气流来设计的。该灯具还在该第一侧(re)上具有与这些第一通道开口(5)相邻的一个第一导风表面(6)并且在该第二侧(li)上并且在该光源(2)下方具有与这些第二通道开口(7)相邻的一个第二导风表面(8)，其中，这两个导风表面(6，8)的设计方式为使得这两个导风表面形成远离该光源(2)展开的一个空气引入区域(A)。因而，可以用尤其有针对性的方式将空气引导至这些通道开口(5，7)。以此方式，迫使流动穿过这些通道开口(5，7)，并且因此使得能够特别有效地将热量从通道开口(5，7)的表面释放到环境中。

Description

具有空气传导表面的灯具

本发明涉及一种灯具，该灯具具有一个光源和为对光源进行冷却的空气流形成在该光源旁边的一个通道开口。

当发光元件(例如白炽灯、荧光灯管、LED(LED：发光二极管)等)正处于其中它们发出光的状态时，它们通常产生热损失形式的热量。具体地，如果灯的光源具有作为发光元件的LED，为了确保灯具可靠地运行，就有必要确保使这种热量被有效地传送出去。否则，例如，有可能对LED造成损害和/或使LED发光性能发生所不期望的改变。

为了适当地冷却LED，通常使用高导热地连接到LED上的散热器。例如从DE 102010 002 235 A1的说明书已知具有此类散热器的LED射灯。这一射灯的散热器具有竖直配置的冷却肋，其结果是该散热器的表面特别大，并且因此有可能将热量特别好地释放到环境中。这些冷却肋片在LED的旁边侧向延伸，从而使得空气能沿着LED旁边的冷却肋片流动，以此方式来迫使热量从冷却肋片释放到环境中。

当灯具具有很强的光源时，非常有效的散热尤为重要。典型地，在为照亮大房间或大厅提供的灯具(例如“高架灯(high-bay lamps)”)中就是这种情况。高架灯被提供成悬吊在很高处，例如在大厅地板上方约12m处。存在相应的产生超过10,000lm的光通量输出的灯具。

本发明所基于的目的是详细说明一种相应的改进型灯具。具体地，本发明的安排是以节约材料的方式配置灯具，并且与众不同之处为一种改进的热性能。

根据本发明，这是通过独立权利要求中陈述的主题来实现的。从属权利要求中说明了本发明具体类型的实施例。

本发明提供了一种灯具，该灯具具有一个光源，该光源带有多个光输出元件，该灯具在一个第一侧上具有与该光源相邻的多个第一通道开口并且在一个第二侧上具有与该光源相邻的多个第二通道开口。该第一和第二通道开口是针对冷却该光源的空气流来设计的。该灯具还在该第一侧上具有与这些第一通道开口相邻的一个第一导风表面并且在该第二侧上并且在该光源下方具有与这些第二通道开口相邻的一个第二导风表面，其中，这两个导风表面的设计方式为使得它们形成远离该光源展开的一个空气引入区域。

由这两个导风表面形成的这种空气引入区域意味着使空气以尤其有针对性的方式转向至这些通道开口。以此方式，迫使流动通过这些通道开口，并且因此使得有可能从这些通道开口的表面将热量尤其密集地排放到环境。以此方式，实现了对该光源尤其有效的冷却。

优选地，该灯具的构型方式为使得该第一导风表面直接邻接这些第一通道开口，和/或使得该第二导风表面直接邻接这些第二通道开口。以此方式，将空气以尤其有针对性的方式通过这些导风表面传送至这些相应的通道开口。

优选地，该第一导风表面被构型成至少就一种第一近似而言是平面状或曲面状的，并且同时具体具有一个第一表面法线，该第一表面法线与一个竖直线包围一个第一角度，该第一角度在20°与85°之间，优选在30°与70°之间，特别优选在35°与60°之间。以此方式，使得有可能尤其有效地传送空气。此外，该第二导风表面被构型成至少就一种第一近似而言是平面状或曲面状的，并且同时具体具有一个第二表面法线，该第二表面法线与该竖直线包围一个第二角度，该第二角度在20°与85°之间，优选在30°与70°之间，特别优选在35°与60°之间。以此方式，也使得有可能尤其有效地传送空气。

如果这些第一通道开口和/或该第一导风表面被构型为一个散热器的部分，就使得有可能实现尤其良好的热传导以及同时实现简单的构型。

优选地，该散热器具有竖直延伸的多个冷却肋片，具体是在与该第一导风表面相反的一侧上。如果该散热器构型的方式为使得在这些冷却肋片之间仅仅形成多个连接区域，这些连接区域的表面相对于水平面倾斜至少30°，优选倾斜至少40°的话，就可以有效地减少在灯具运行期间灰尘或类似物可能的沉积。

该第一导风表面和/或该第二导风表面被有利地构型成是反射性的，优选地为白色的，具体是涂成白色的。以此方式，它们可作为针对光源发出的光的反射物。具体是，以这种方式可以影响或限制灯具的发光范围。

优选地，该第二导风表面是由一个壳体的外表面形成的，该壳体优选地是针对安装该灯具的一个工作装置来构型的。以此方式，该灯具可以用尤其节约材料的方式并且同时热学上有利地进行构型。该灯具被进一步优选热学上有利地构型，其方式为使得该壳体具有一个内部，该内部的竖直投影是在该光源的竖直投影之外延伸的。

该壳体在制造技术方面和热学方面被有利地构型成一种型材的形式。

如果壳体是以一种仅藉由螺纹连接来机械固持的方式连接到该散热器上的话，就可以在一方面为壳体或位于该壳体中的工作装置与另一方面为该光源之间实现特别合适的热隔离。

该灯具优选还具有一个进一步的光源，该进一步的光源是在该第二侧上与该壳体相邻地安排的，其中，该进一步的光源优选是以与该首先命名的光源相似或相同的方式来构型的。同时，该灯具优选还具有用于冷却该进一步的光源的一个进一步的散热器，该进一步的散热器是在该第二侧上与该壳体相邻地安排的，其中，该进一步的散热器优选是以与该首先命名的散热器相似或相同的方式来构型的。

如果该灯具是相对于一个竖直对称平面对称地构型的话，就可以实现在输出和制造技术方面尤其有利的灯具。该对称平面优选地贯穿该壳体。

在下文中通过使用一个示例性实施例并且参考附图来更详细地说明本发明，在附图中：

图1从下方倾斜地示出了根据本发明的灯具的透视简图，

图2从上方倾斜地示出了相应的简图，

图3示出了仰视图，

图4示出了截面简图并且

图5以分解展示的方式示出了关于散热器上的光源的结构和安装的简图。

在图1中，从下方倾斜地简图示出了根据本发明的灯具的示例性实施例。在此示出的灯具是“高架灯”，换言之是提供照亮大房间或大厅且相应强力的一种内部灯具。在所示出的实例中，该灯具是一种悬吊的灯具，这种灯具被提供成在从天花板上悬吊时在一个悬摆或类似悬吊元件上运行。相应地，可以想象将这种灯具安排成房间内工作，其方式为使得其在所有侧上都被室内空气所环绕。

灯具具有一个光源2，该光源具有LED形式的若干发光元件3。这些LED优选安排在一个LED电路板25上。

在图3中，简图示出了灯具从下方的视图。所示实例中的光源2被构型成是长形的，从而使得它沿着纵向轴线L延伸。

光源2的这些LED是以阵列或矩阵的方式安排的。具体是，光源2可以包括多个LED，优选多于30个LED，特别优选多于50个LED。以此方式，可通过灯具产生适当高的光通量。

这些LED延伸过一个在水平LED区域，该区域在纵向轴线L的方向上具有长度l并且在横向于纵向轴线的方向上具有宽度b。比率l:b可在例如4:1和20:1之间，尤其优选在5:1和15:1之间。

参照光源2和纵向轴线L，灯具具有水平地在第一侧re(在此是靠近光源2的右侧)上的多个第一通道开口5，以及在第二侧li(在此是靠近光源2的左侧)的多个第二通道开口7。具体是，第二侧li是与第一侧re恰好相反地取向的。

第一通道开口5和第二通道开口7是针对冷却光源2的空气流来构型的。第一通道开口5和第二通道开口7可以是由槽缝形成的。优选地第一通道开口5和第二通道开口7被构型成多个使得空气流过的速度增加的喷嘴。以此方式，就可增强冷却效果。

这种构型优选使得第一通道开口5与纵向轴线L平行地延伸，并且同时优选地延伸过LED区域的整个长度l。在所示实例中，这些第一通道开口5是成排地形成的，换言之说上来是成一排的。

进一步优选地，这些第一通道开口5说上来是紧邻光源2形成的；例如，可以提供的是使得在这些LED与第一通道开口5之间的横向于纵向轴线L的距离d小于LED区域的宽度b。

这些第一通道开口5的具体构型方式为使得空气可以通过它们从底部流至顶部。这些第一通道开口5的优选构型方式为使得在水平横截面中观察，它们的所有侧都是封闭的。该构型还优选地使得在水平截面中观察对于各个第一通道开口5而言，相对于纵向轴线L横向的内直径e小于LED区域的宽度b。第一通道开口5的截面形状可以就第一近似而言是圆形或矩形的，具体是纵向轴线L方向上的内直径f与横向于纵向轴线的内直径e的比是在0.3和3之间，尤其优选在0.5和2之间。

这些第二通道开口7也优选是平行于纵向轴线L延伸的，并且同时说上来是紧邻光源2的；例如，可以提供的是以与上述类似的方式使得在这些LED与第二通道开口7之间的横向于纵向轴线L的距离d'小于LED区域的宽度b。

在图2中，从上方倾斜地简图示出了灯具的透视图，在图4中，示出了垂直于纵向轴线L的一个截面。如图4所指明的并且如上文所已经提到的，这些LED或该LED区域优选安排在水平平面E中。

该灯具还在第一侧re或在紧邻这些第一通道开口5的右侧上并且在光源2和平面E下方具有一个第一导风表面6，并且在在第二侧li或紧邻第二通道开口7的左侧上并且同样在光源2和平面E下方具有一个第二导风表面8。这两个导风表面6、8构型的方式为使得它们形成远离光源2展开的空气引入区域A。具体是，这些导风表面6、8可以被构型成其方式为它们在远离光源2的方向上发散，具体是向下发散。由这两个导风表面6、8形成的空气引入区域A是漏斗状的-具体是在与纵向轴线L相垂直的截面中观察时，是向上朝着光源2变窄的。

这两个导风表面6、8使得从下方进入空气引入区域A的空气能够特别地偏转至第一通道开口5和第二通道开口7。因此，显著地迫使来自这些通道开口5，7的内壁的热量排放到环境中。

在所示实例中，这两个导风表面6、8被构型成各自平行于纵向轴线L而延伸的型材件形式。如在图3中通过实例的方式简图示出的，第一导风表面8在纵向轴线L的方向上优选地具有一个纵向范围λ，该纵向范围至少与LED区域长度l的一半一样大；纵向范围λ优选地至少是长度l的四分之三。如图3所揭示的，在所示实例中，λ>l。这同样适用于第二导风表面8的相应纵向范围。

第一导风表面6具有的表面尺寸优选是与LED区域表面尺寸的一半一样大的，尤其优选是至少与LED区域的表面积一样大的。这同样适用于第二导风表面8的表面尺寸。

如图4所示，第一导风表面6向下延伸至以竖直落差Δh位于平面E下方的水平；其中，优选正确的是这一竖直落差Δh至少是与LED区域的宽度b的一半一样大的，也就是说，Δh>0.5b。优选地，Δh>0.9b。类似地，这再次同样适用于第二导风表面8。

在所示实例中，这种构型是使得第一导风表面6与第一通道开口5直接邻接。以此方式，空气被直接传导至这些第一通道开口5。类似地，这适用于第二导风表面8和第二通道开口7。

第一导风表面6被优选构型成至少就第一近似而言是平面状或曲面状的，具体是凹曲面状的，具有一个第一表面法线N1，该第一表面法线与竖直线V成20°和85°之间的第一角度α。优选地，第一角度α是在30°和70°之间，在所示实例中大约是45°。这再次同样适用于第二导风表面8，该第二导风表面相应地具有一个第二表面法线N2，该第二表面法线与竖线V成对应大的第二角度β。

如果将这些第一通道开口5构型成散热器4(该散热器4被具体构型成用于冷却光源2)的部分，那么就可以实现一种特别简单的构型。如固有地从现有技术所已知的，散热器4是与光源2高度热传导地相连接的。

图5中以分解展示的方式示出的是代表略加修改的实施例的简图。借助于此图中的实例可以看出，散热器4优选具有向下指向的一个水平平面49，在该水平平面上安排了光源2或ELD电路板25。

在光学上，可以在LED之后提供一个光学元件27来影响由LED发出的光以及/或者一个透明覆盖元件来保护这些LED。光学元件27和覆盖元件优选被构型的方式为使得它们朝向第一侧re最多延伸到这些第一通道开口5、并且朝向第二侧li最多延伸到这些第二通道开口7。

为了对LED电路板25以及光学元件27或覆盖元件(如果合适的话)进行机械固位，优选地提供了一个固位元件29，该固位元件通过从下方在周围接合来固持上述部件。固位元件29优选地具有多个闩锁元件28，这些闩锁元件被设计用于机械连接至散热器4上。

在所示的实例中，第一导风表面6也有利地是由散热器4形成的。散热器4优选是一体构成的，因此优选地是一个件。例如，散热器是由铝构成。

此外，散热器4有利地具有多个冷却肋片41(图4中通过示例的方式标出)，这些冷却肋片具体位于与第一导风表面6相反的一侧上，也就是说，位于第一侧re上或者位于第一导风表面6的右侧。以此方式，有可能以节省材料的方式单独地通过散热器4来在这些冷却肋片41之间形成多个具有表面42的连接区域，所述表面相对于水平面倾斜，优选倾斜至少30°，特别优选倾斜至少40°。在所示的实例中，第一导风表面6右侧的这些表面42是以尤其节省材料的方式大体与第一导风表面6一样呈大幅度倾斜的，也就是说，倾斜约45°。在灯具工作期间，借助适当倾斜的表面42(与相应水平表面构型相比较)就能够特别有效地避免灰尘或污垢的沉积。

所示实例中的冷却肋片41是彼此平行地形成的，具体是在相对于纵向轴线L的方向垂直取向的平面上形成的。

有利地，散热器4另外具有进一步的、具体是竖直的多个却肋片43，这些冷却肋片构型的方式为使得它们被设计成在第一侧re或右侧上以及第二侧li或左侧上伸出超过光源2。这些进一步的冷却肋片43的在第二侧li上伸出的区域44可以被构型成形成这些第二通道开口7，一个在第一侧re上伸出的区域可以被构型成形成这些第一通道开口5。与这些首先命名的冷却肋片41类似，这些进一步的冷却肋片41在所示实例中也是相互平行地形成的，尤其是在相对于纵向轴线L的方向垂直取向的多个平面上形成的。

优选地，第一导风表面6被构型成是反射性的，例如白色，具体是涂成白色。以此方式，可以有利地影响从灯具发射的光。具体是，根据第一导风表面6的倾斜度，可以实现对朝向第一侧re的光发射的侧向限制。这同样适用于第二侧li上的第二导风表面8。换句话说，以这种方式就有可能限定出从灯具发射的光所覆盖的角度范围。

通过这两个导风表面6、8的一种适当的白色构型，另外实现的是当从下方观察时，灯具展现出相对大的、明亮的发光表面，光是经由该表面发射出的。

优选地，第二导风表面8是由壳体9的外表面形成的。具体地，壳体9可以被构型成用于安装工作装置10，例如灯具变流器形式的装置。以此方式，有利地有可能使得工作装置10侧向与光源2相邻安排，在此是安排在与光源2相邻的第二侧li上。这是有利的，因为工作装置10说上来因此可以被安排成与光源2热隔离。具体地，这种构型可以使得工作装置10安排在光源2的竖直投影之外，具体优选是在散热器4的竖直投影之外。

为此目的，壳体9可以具有一个内部19，该内部的竖直投影是在光源2的投影之外延伸的。

工作装置10和光源2之间的良好热隔离是重要的，因为工作装置对高温总体上会相对敏感地作出反应。

在所示实例中，光源2和工作装置10之间的热隔离通过将散热器4单独地通过作于一点的连接件11(说上来例如是螺纹连接)以机械固持方式连接到壳体9上而得以进一步加强。例如，为此目的可以仅提供两个螺钉12(在图2中通过实例示出)。为此，壳体10优选地具有朝第一侧re伸出的凸缘区14，在该凸缘区上形成连接件11，凸缘区14位于工作装置10或内部19的竖直投影之外。

散热器4的这些进一步的冷却肋片43的在第二侧li上伸出的区域44优选为此目的构型的方式为在光源2的水平处，它并不延伸得和壳体10一样远，而是与所述壳体具有优选在1mm和10mm之间的距离h。因此，第二通道开口7一方面可以是通过散热器4来构型的，更精确地一方面是通过这些进一步的冷却肋片43来构型的，而另一方面是通过壳体9来构型的。

凸缘区14或连接件11优选地形成在平面E上方的水平处，具体是形成在光源2上方。散热器4有利地成形的方式为使得它在第二侧li上具有一个向上伸出的区域45，在该区域的上部末端形成连接件11。

就流动而言有利的是，散热器4在第一侧re上另外具有一个向上伸出的进一步的区域46，通过该区域可以形成这些第一通道开口5的具体一个上部末端区域。此外，可以通过该向上伸出的进一步的区域46形成这些首先命名的冷却肋片41的一个上部末端区域。

在所示实例中，散热器4具有类似型材地成形的一个部分48，该部分沿纵向轴线L延伸，并且在与纵向轴线L垂直的截面中观察时，具有两个分肢，即下部分肢48’和上部分肢48”)；这里，第一导风表面6是由下部分肢48’形成的。上部分肢48”向上延伸(具体是竖直地形成的)，并且形成散热器4向上伸出的这个进一步的区域46的最高点。以此方式，就实现了第一通道开口5具体就流动而言有利的一个实施例。

壳体9被有利地构型为一个成型零件，该成型零件与纵向轴线L平行地延伸。这使得制作壳体9尤其简单。此外，通过这种构型，就有可能实现以下的情况，即，为了在壳体9中安装工作装置10，可以将工作装置10简单地在纵向轴线L的方向上滑入壳体9中。

如果在第二侧li或在壳体9旁边的左侧上提供一个进一步的光源2’，优选地在与首先命名的光源2相同的水平处)，则可以实现功率尤其大的灯具。具体是，可以用与首先命名的光源2相似或相同的方式来构型该进一步的光源2’。因此，进一步有利的是，该灯具具有一个进一步的散热器4’以用于冷却该进一步的光源2’，该进一步的散热器是以与首先命名的散热器4相似或相同的方式来构型的。

尤其优选地，该灯具是相对于竖直的对称平面S对称地构型的，该对称平面S具体是平行于纵向轴线L延伸并且同时贯穿壳体9的。

因此，该灯具可以是模块式地构造的，说上来是将工作装置10包括在壳体9内的一个中央模块，以及带有在中央模块旁边的这两个侧re，li上对应地安排的相关联的散热器4，4’的一个LED模块。所述这些模块优选地以一种仅由上述螺纹连接件来机械固持的方式相互连接。

通过使用根据本发明的灯具，可以产生超过10,000lm的光通量。同时，该灯具也例如适合于与另一盏相同的灯具相连，从而使得这两个灯具在纵向轴线L方向上前后对齐地安排。这两个灯具一起输出的光通量于是相应地是来自这两个灯具之一的光通量的两倍。

Claims (24)

1.一种灯具，具有

-一个光源(2)，该光源带有多个光输出元件(3)，

-一个散热器(4)，该散热器用于冷却所述光源(2)，

-一个壳体(9)，该壳体(9)被构型成安装该灯具的一个工作装置(10)，

该灯具在一个第一侧(re)上具有与该光源(2)相邻的多个第一通道开口(5)并且在一个第二侧(li)上具有与该光源(2)相邻的多个第二通道开口(7)，

该第一通道开口(5)和第二通道开口(7)是针对冷却该光源(2)的空气流来设计的，

其特征在于，

该灯具是一种悬吊的灯具，

该灯具还在该第一侧(re)上具有与这些第一通道开口(5)相邻的一个第一导风表面(6)并且在该第二侧(li)上并且在该光源(2)下方具有与这些第二通道开口(7)相邻的一个第二导风表面(8)，

其中，该第一通道开口(5)和该第二通道开口(7)是紧邻该光源形成的，并且这两个导风表面(6，8)的设计方式为使得它们形成远离该光源(2)展开的一个空气引入区域(A)，以及

其中，该第一通道开口(5)和第一导风表面(6)被构型为所述散热器(4)的一部分，该散热器(4)在与该第一导风表面(6)相反的一侧上具有竖直延伸的多个冷却肋片(41)，

其中，所述第二通道开口(7)一方面可以是通过所述散热器(4)来构型的，而另一方面是通过所述壳体(9)来构型的，所述第二导风表面(8)是由所述壳体(9)的外表面形成的。

2.根据权利要求1所述的灯具，

该灯具的构型方式为使得该第一导风表面(6)直接邻接这些第一通道开口(5)，和/或使得该第二导风表面(8)直接邻接这些第二通道开口(7)。

3.根据权利要求1或2所述的灯具，

其中，该第一导风表面(6)被构型成至少就一种第一近似而言是平面状或曲面状的。

4.根据权利要求3所述的灯具，

其中，该第二导风表面(8)被构型成至少就一种第一近似而言是平面状或曲面状的。

5.根据权利要求1所述的灯具，

其中，该散热器(4)构型的方式为使得在这些冷却肋片(41)之间仅仅形成多个连接区域，这些连接区域的表面(42)相对于水平面倾斜至少30°。

6.根据权利要求1所述的灯具，

其中，该第一导风表面(6)和/或该第二导风表面(8)被构型成是反射性的。

7.根据权利要求1所述的灯具，

该灯具的构型方式为使得该壳体(9)具有一个内部(19)，该内部的竖直投影是在该光源(2)的竖直投影之外延伸的。

8.根据权利要求7所述的灯具，

其中，该壳体(9)是以一种型材的形式构型的。

9.根据权利要求7至8中任一项所述的灯具，

其中，该壳体(9)是以一种仅藉由螺纹连接来机械固持的方式连接到该散热器(4)上的。

10.根据权利要求7所述的灯具，

进一步具有

一个进一步的光源(2’)，该进一步的光源是在该第二侧(li)上与该壳体(9)相邻地安排的。

11.根据权利要求10所述的灯具，

进一步具有

用于冷却该进一步的光源(2’)的一个进一步的散热器(4’)，该进一步的散热器是在该第二侧(li)上与该壳体(9)相邻地安排的。

12.根据权利要求10或11所述的灯具，

该灯具是相对于一个竖直对称平面(S)对称地构型的。

13.根据权利要求3所述的灯具，

其中，该第一导风表面(6)具有一个第一表面法线(N1)，该第一表面法线与一个竖直线(V)包围一个第一角度(α)，该第一角度在20°与85°之间。

14.根据权利要求13所述的灯具，

其中，该第一角度在30°与70°之间。

15.根据权利要求13所述的灯具，

其中，该第一角度在35°与60°之间。

16.根据权利要求4所述的灯具，

其中，该第二导风表面(8)具有一个第二表面法线(N2)，该第二表面法线与该竖直线(V)包围一个第二角度(β)，该第二角度在20°与85°之间。

17.根据权利要求16所述的灯具，

其中，该第二角度在30°与70°之间。

18.根据权利要求16所述的灯具，

其中，该第二角度在35°与60°之间。

19.根据权利要求5所述的灯具，

其中，这些连接区域的表面(42)相对于水平面倾斜至少40°。

20.根据权利要求6所述的灯具，

其中，该第一导风表面(6)和/或该第二导风表面(8)被构型成是白色的。

21.根据权利要求6所述的灯具，

其中，该第一导风表面(6)和/或该第二导风表面(8)被构型成是涂成白色的。

22.根据权利要求10所述的灯具，

其中，该进一步的光源(2’)是以与该首先命名的光源(2)相似或相同的方式来构型的。

23.根据权利要求11所述的灯具，

其中，该进一步的散热器(4’)是以与该首先命名的散热器(4)相似或相同的方式来构型的。

24.根据权利要求12所述的灯具，

其中，该对称平面(S)贯穿该壳体(9)而延伸。

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