CN111263576A - 具有热交换模块的显示设备及其换热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有热交换模块的显示设备及其散热方法，该显示设备包括：壳体，内部形成有一密闭空间；置于所述密闭空间内的显示单元；以及安装于所述壳体上的热交换模块，所述热交换模块形成有：第一热交换孔，位于所述密闭空间内，所述第一热交换孔与所述密闭空间之间形成第一循环气流；第二热交换孔，位于所述密闭空间外，所述第二热交换孔与外界连通形成用于与所述第一循环气流进行热交换的第二循环气流。本发明利用在一整体结构的热交换模块上形成的第二热交换孔和第一热交换孔，实现了第二循环气流对第一循环气流进行热交换，相较于现有的散热翅片能够提高热交换效率，达到快速降温的效果，使其对显示单元具有较好的散热效果。

Description

具有热交换模块的显示设备及其换热方法

技术领域

本发明涉及显示设备的技术领域，特指一种具有热交换模块的显示设备及其散热方法。

背景技术

显示设备由于其电子部件本身工作发热，及太阳光透过玻璃的热辐射，运行一段时间后使得该显示设备的温度较高，若不及时进行散热处理，则很容易造成电子部件的损坏。

现有的显示设备通常都设有散热结构，以对显示设备进行降温锤，通常散热结构采用风扇或空调，其中空调的散热效果较好，但空调的体积较大，噪音也较大且功耗高，环保效益差。故，风扇在显示设备的散热中应用较多，申请人的一在先专利(专利申请号为201620556677.8，发明创造的名称为一种密闭型显示终端)公开了一种密闭型显示终端，在该显示终端的内部形成密闭空间，显示模组置于密闭空间内，并在密闭空间内形成循环气流对显示模组进行散热，进一步地，在该技术方案中还于壳体上设置散热翅片，以进行内外的热交换效应对密闭空间内进行降温。但是，散热翅片的散热能力仅能满足一般的显示功能模块，对于大功率部件扩展(比如PC，摄像头等)其散热效果有限。故，亟需提供一种具有较好散热效果的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有热交换模块的显示设备及其换热方法，解决现有的风扇散热方案中存在的散热翅片对于大功率部件的散热效果有限的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种具有热交换模块的显示设备，包括：

壳体，内部形成有一密闭空间；

置于所述密闭空间内的显示单元；以及

安装于所述壳体上的热交换模块，所述热交换模块形成有：

第一热交换孔，所述第一热交换孔位于所述密闭空间内，所述第一热交换孔与所述密闭空间之间形成第一循环气流；

第二热交换孔，所述第二热交换孔位于所述密闭空间外，所述第二热交换孔与外界连通形成用于与所述第一循环气流进行热交换的第二循环气流。

本发明的热交换模块为一整体结构，其在密闭空间内形成第一热交换孔，在密闭空间外形成第二热交换孔，密闭空间内的第一循环气流流经第一热交换孔，由外界空气形成的第二循环气流流经第二热交换孔，进而通过第一热交换孔和第二热交换孔使得第二循环气流对第一循环气流进行热交换，带走第一循环气流的热量，对第一循环气流进行降温，进而经降温的第一循环气流在密闭空间内的循环流动会对显示单元进行降温，避免显示单元因温度较高而影响正常使用。本发明利用在一整体结构的热交换模块上形成的第二热交换孔和第一热交换孔，实现了第二循环气流对第一循环气流进行热交换，相较于现有的散热翅片能够提高热交换效率，达到快速降温的效果，使其对显示单元具有较好的散热效果。

本发明具有热交换模块的显示设备的进一步改进在于，所述显示单元包括用于显示的前部和与所述前部相对的后部；

所述热交换模块位于所述显示单元的后部。

本发明具有热交换模块的显示设备的进一步改进在于，所述热交换模块的第一热交换孔与所述第二热交换孔之间设有换热板。

本发明具有热交换模块的显示设备的进一步改进在于，所述密闭空间内安装有风扇，通过所述风扇于所述密闭空间内形成所述第一循环气流。

本发明具有热交换模块的显示设备的进一步改进在于，所述壳体的内部还形成有靠近所述密闭空间设置的容置空间；

所述壳体对应所述容置空间开设有与外界连通的通风口；

所述热交换模块的第二热交换孔置于所述容置空间内，且通过所述通风口与外界连通。

本发明具有热交换模块的显示设备的进一步改进在于，所述通风口设于所述壳体的顶部和底部，且位于顶部的通风口处安装有通风扇，通过所述通风扇将外界的空气吹入所述第二热交换孔内以形成所述第二循环气流。

本发明具有热交换模块的显示设备的进一步改进在于，所述热交换模块包括多个热交换单元，多个热交换单元拼接连接。

本发明具有热交换模块的显示设备的进一步改进在于，所述热交换单元具有相对设置的第一拼接端和第二拼接端；

所述第一拼接端上设有第一卡接部；

所述第二拼接端上设有与所述第一卡接部相适配的第二卡接部；

相邻的两个热交换单元通过对应的第一卡接部卡设于对应的第二卡接部实现拼接连接。

本发明具有热交换模块的显示设备的进一步改进在于，所述壳体的内部形成的密闭空间有两个，每一密闭空间内均设置一显示单元，两个显示单元以背靠背的方式设置；

所述壳体的内部还形成有位于两个密闭空间之间的容置空间，所述容置空间与外界连通；

所述热交换模块上形成的第二热交换孔位于所述容置空间内，所述热交换模块上形成的第一热交换孔设于所述第二热交换孔的两侧且位于对应的密闭空间内。

本发明还提供了一种具有热交换模块的显示设备的换热方法，包括如下步骤：

提供一壳体，于所述壳体内部设置一密闭空间，将所述显示设备的显示单元置于所述密闭空间内；

在所述壳体上安装一热交换模块，在所述热交换模块上设置第一热交换孔与第二热交换孔；

将所述第一热交换孔置于所述密闭空间内，在所述第一热交换孔与所述密闭空间之间形成第一循环气流；

将所述第二热交换孔置于所述密闭空间外，将所述第二热交换孔与外界连通形成第二循环气流；

通过所述第二循环气流对所述第一循环气流进行热交换。

本发明的换热方法的进一步改进在于，还包括：

在所述热交换模块的第一热交换孔与第二热交换孔之间设置换热板以进行分隔及热交换。

附图说明

图1为本发明具有热交换模块的显示设备的正视图。

图2为图1中的A-A剖视图。

图3为本发明具有热交换模块的显示设备截去部分的立体结构示意图。

图4为本发明具有热交换模块的显示设备的另一实施例截去部分的立体结构示意图。

图5为图4所示实例的剖视图。

图6为本发明具有热交换模块的显示设备中的热交换模块的结构示意图。

图7为本发明的热交换模块的剖视图。

图8为本发明的热交换模块的另一实施例的结构示意图。

图9为本发明的热交换单元拼接形成热交换模块的结构示意图。

图10和图12为本发明的两个热交换单元拼接过程的分解步骤示意图。

图11为图10中B1处的局部放大示意图。

图13为图12中B2处的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种具有热交换模块的显示设备及其换热方法，用于增强显示设备的散热效果。利用热交换模块在放置显示设备的密闭空间内形成第一热交换孔，在密闭空间外形成第二热交换孔，第二热交换孔与外界连通，从而于第二热交换孔内形成第二循环气流，对密闭空间内流经第一热交换孔的第一循环气流进行热交换，以降低密闭空间内的温度，采用第二循环气流与第一循环气流进行热交换，可提高热交换效率，达到快速降温的效果，从而具有较好的散热效果。下面结合附图对本发明具有热交换模块的显示设备及其换热方法进行说明。

参阅图1，显示了本发明具有热交换模块的显示设备的正视图。参阅图2，显示了图1中的A-A剖视图。下面结合图1和图2，对本发明热交换模块的显示设备进行说明。

如图1和图2所示，本发明的具有热交换模块的显示设备20包括壳体21、显示单元22以及热交换模块23，壳体21内部形成有一密闭空间211，显示单元22置于该密闭空间211内；结合图3所示，热交换模块23形成有第一热交换孔231和第二热交换孔232，其中的第一热交换孔231位于密闭空间211内，该第一热交换孔231与密闭空间211之间形成第一循环气流，利用第一循环气流对密闭空间211内的显示单元22进行散热降温；第二热交换孔232位于密闭空间211外，该第二热交换孔232与外界连通形成用于与第一循环气流进行热交换的第二循环气流。第二循环气流通过与第一循环气流进行热交换对第一循环气流进行降温，进而经过降温后该第一循环气流再对显示单元22进行散热降温，实现了对显示单元进行散热。

由于第二循环气流来自外界空气，其相对于密闭空间内第一循环气流温度较低，可称为冷风。密闭空间内的显示单元22在运行时会散发热量，又因显示设备20置于室外，日光照射也会使得密闭空间内的温度升高，所以密闭空间内的第一循环气流的温度较高，可称为热风。第一循环气流在密闭空间211内循环流动，其流经第一热交换孔231时，与流经第二热交换孔的232进行热交换，因第一热交换孔231和第二热交换孔232均形成在热交换模块23上，该热交换模块23为一整体结构，通过热交换模块23结构本体实现第二循环气流和第一循环气流间的热交换，也即冷风与热风进行热交换，对密闭空间内的第一循环气流进行降温，也即对热风进行降温使其变成冷风，在循环过程中能够不断地带走显示单元22的热量，使得对显示单元进行散热降温。

在本发明的一种具体实施方式中，如图2所示，显示单元22包括用于显示的前部221和与前部221相对的后部222。热交换模块23位于显示单元22的后部222。进一步地，在显示单元22的前部221处设有透明玻璃26，该透明玻璃26安装于壳体21上，壳体对应显示单元22形成有与显示单元22相适配的开口，透明玻璃26安装于开口处，从而透明玻璃26既能够保护显示单元22，又能够不遮挡显示单元22显示的画面。

在本发明的一种具体实施方式中，结合图3和图6所示，热交换模块23的第一热交换孔231和第二热交换孔232之间设有换热板233。利用设置的换热板233起到热传导作用，将经过第一热交换孔231的第一循环气流的热量传导给经过第二热交换孔232的第二循环气流，提高第二循环气流与第一循环气流间的热交换效率，加快对第一循环气流的降温速度，提高对显示单元的降温散热效果。另外，换热板233还起到了分隔作用，利用换热板233分隔开第一热交换孔231和第二热交换孔232。较佳地，换热板233采用导热性能较高的材料制成，比如铝材。

进一步地，热交换模块23安装于壳体21上时，将壳体21与热交换模块23的换热板233密封连接，以确保密闭空间211的密闭性，为显示单元22提供洁净且密闭的工作环境。

具体地，壳体21上形成有供安装热交换模块23的安装口，热交换模块23卡入安装口内，且第一热交换孔231位于密闭空间211内，第二热交换孔232位于密闭空间211外而与外界连通，换热板233对应位于安装口处，该换热板233与安装口周缘的壳体21密封连接。在一种较佳的实施方式中，通过在换热板233和壳体21对应部分之间涂覆密封胶实现密封连接。另一种较佳的实施方式中，换热板233的端部均向外凸出以形成一连接端板，壳体21对应的部分形成夹持部，该夹持部夹紧连接端板并与连接端板之间垫设密封垫，从而实现密封连接。

再进一步地，热交换模块23的尺寸与显示单元22的尺寸相适配，是以热交换模块23的散热能力能够实现对显示单元22进行快速的降温散热。

结合图6和图7所示，热交换模块23上形成的第一热交换孔231和第二热交换孔232为贯穿热交换模块23相对两端侧的通孔，且第一热交换孔231和第二热交换孔232均为复数个，以提高散热效果。较佳地，第一热交换孔231和第二热交换孔232以横纵对齐的方式阵列设置，相邻的第一热交换孔231间、相邻的第二热交换孔232间以及相邻的第一热交换孔231和第二热交换孔232间共用一孔壁板，通过共用的孔壁板进行热交换，可将密闭空间内的热量传导至密闭空间外，进而由第二循环气流带走，实现了对显示单元进行散热的效果。在图6和图7所示的实例中，第一热交换孔231和第二热交换孔232的截面形状为方形，且沿着热交换模块23的长度方向设置。在该实例中，各热交换孔的孔壁板可对应的连接形成横纵向的分隔板，该分隔板亦可作为换热板，安装在壳体21上时，可根据散热需要选择某一分隔板作为换热板而与壳体21连接，这样位于密闭空间211内的热交换孔即为第一热交换孔，位于密闭空间211外的热交换孔即为第二热交换孔。从而可实现根据实际需求而自行调整位于密闭空间211内外的热交换孔数量。较佳地，热交换模块23采用挤压成型。

另一较佳实施方式中，第一热交换孔231和第二热交换孔232的截面形状可采用任意形状，比如圆形、三角形、六边形以及其他异形等。在第一热交换孔231和第二热交换孔232之间设置的换热板233呈平直状设置，能够满足与壳体21间的密封连接，以确保密闭空间211的密闭性。

在本发明的一种具体实施方式中，如图8所示，为提高第一循环气流和第二循环气流的热交换效应，热交换模块23上的换热板233的宽度大于除换热板233处的热交换孔的孔壁板的宽度，以实现通过增加分隔处的截面面积，来增加换热处热容，从而使得位于换热板233两侧的第一热交换孔和第二热交换孔间的热交换效果好，进而提高换热效率。

在本发明的一种具体实施方式中，如图9所示，热交换模块23包括多个热交换单元23a，多个热交换单元23a拼接连接形成热交换模块23。通过多个热交换单元23a拼接形成热交换模块23，可根据使用的显示设备20的尺寸适配的选择热交换单元23a的数量，实现了根据实际需要叠加组合使用的效果。

进一步地，结合图10和图12所示，热交换单元23a具有相对设置的第一拼接端23a1和第二拼接端23a2，第一拼接端23a1上设有第一卡接部234，第二拼接端23a2上设有第二卡接部235，第二卡接部235与第一卡接部234相适配，可相互卡合连接，在拼接两个热交换单元23a时，将一个热交换单元23a的第一卡接部234卡设于另一个热交换单元23a的第二卡接部235，从而实现两个热交换单元23a的拼接连接。

具体地，结合图11和图13所示，第一卡接部234为形成于热交换单元23a的第一拼接端23a1的端面两侧的L型卡扣，该两个L型卡扣相对设置，且L型卡扣与第一拼接端23a1的端面之间形成卡槽；第二卡接部235为形成于热交换单元23a的第二拼接端23a2端面上延伸板和形成于延伸板两端侧的凸条，其中的延伸板的尺寸适配于L型卡扣，凸条适配于卡槽。相邻的两个热交换单元23a相互拼接时，将一个热交换单元23a的两个凸条卡入到另一个热交换单元23a的两个卡槽内，延伸板位于两个L型卡扣之间，从而实现了两个热交换单元23a的拼接。

在本发明的一种具体实施方式中，如图2和图3所示，密闭空间211内安装有风扇24，通过风扇24于密闭空间211内形成第一循环气流。因密闭空间211内部的密闭性，将风扇24置于密闭空间211内，利用风扇24的运行即可在密闭空间211内形成第一循环气流。较佳地，将风扇24安装在壳体21上，具体可于壳体21的内壁连接一安装板，将风扇24固定在安装板上。进一步地，风扇24可位于显示单元22的底部，用于向显示单元22的底部吹风，从而形成的第一循环气流的流动方向为从显示单元22的底部至顶部，在到达显示单元22的顶部后，该第一循环气流进而会流入到第一热交换孔231内，从第一热交换孔231的顶部流向底部，进而被风扇24再次吹向显示单元22，如此就形成了呈逆时针循环流动的第一循环气流。该第一循环气流可将显示单元22前部和后部的热量带走，进而在流经第一热交换孔231时经由与第二热交换孔232内的第二循环气流的热交换，实现降温散热，如此往复循环，可实现较好的散热效果。

在本发明的一种具体实施方式中，壳体21的内部还形成有靠近密闭空间211设置的容置空间212，该壳体21对应容置空间212开设有与外界连通的通风口213，热交换模块23的第二热交换孔232置于该容置空间212内，且通过通风口213与外界连通。

较佳地，通风口213设于壳体21的顶部和底部，位于顶部的通风口213处安装有通风扇25，通过该通风扇25将外界的空气吹入第二热交换孔232内以形成第二循环气流。该第二循环气流的流动方向为从第二热交换孔232的顶部至底部，其与第一循环气流的在第一热交换孔231内的流动方向相同。通风扇25将外界的冷空气源源不断地出入到第二热交换孔232内，进入第二热交换孔232内的冷空气经由各散热孔的孔壁板以及换热板与第一循环气流进行热交换，将密闭空间内的热量带走，进而由底部的通风口213排出，如此往复循环，实现了不断地对密闭空间内的第一循环气流进行散热，进而达到了对显示设备进行散热的效果。

在本发明的一种具体实施方式中，壳体21包括前壳板、后壳板以及四个侧壳板，前壳板和后壳板相对设置，四个侧壳板依序对接连接形成一方框并与前壳板和后壳板密封连接。在前壳板上设有开口，开口处密封连接透明玻璃26。在四个侧壳板的内部设有与热交换模块密封连接的连接板，该连接板与热交换模块上的换热板密封连接。

在本发明的一种具体实施方式中，如图4和图5所示，在该实施例中，本发明的显示设备20为双面显示设备，其壳体21的内部形成的密闭空间211有两个，一个是密闭空间211，另一个是密闭空间211＇，在密闭空间211,221＇内均设置一个显示单元22,22＇，显示单元22和显示单元22＇以背靠背的方式设置，其用于显示的一面朝外设置。该壳体21的内部还形成有位于两个密闭空间211,221＇之间的容置空间212，容置空间212与外界连通。热交换模块23上形成的第二热交换孔232位于容置空间212内，热交换模块23上形成的第一热交换孔231，231＇设于第二热交换孔232的两侧且位于对应的密闭空间内211,211＇。

热交换模块23上形成两个换热板，即换热板233和换热板233＇，换热板233和换热板233＇与壳体密封连接进而在壳体内形成密闭空间211和密闭空间211＇，换热板233一侧的第一热交换孔231置于密闭空间211内，换热板233＇一侧的第一热交换孔231＇置于密闭空间211＇内，换热板233和换热板233＇之间的第二热交换孔232置于容置空间212内。

热交换模块23的第二热交换孔232内形成第二循环气流，该第二循环气流可对流经第一热交换孔231,231＇内的第一循环气流进行散热，实现对两个显示单元22,22＇进行散热。

较佳地，在壳体上对应容置空间212的顶部和底部均设置有通风口，在顶部的通风口安装通风扇25，该通风扇25用于在第二热交换孔232内形成第二气流。在密闭空间211内设置有风扇24，密闭空间211＇内设置有风扇24＇，利用风扇24在密闭空间211内形成第一循环气流，所形成的第一循环气流流经第一热交换孔231而与第二循环气流进行热交换实现散热；利用风扇24＇在密闭空间211＇内形成第一循环气流，所形成的第一循环气流流经第一热交换孔231＇而与第二循环气流进行热交换实现散热。

本发明还提供了一种具有热交换模块的显示设备的换热方法，下面对该散热方法进行说明。

本发明的具有热交换模块的显示设备的换热方法，包括如下步骤：

如图2和图3所示，提供一壳体21，于壳体21内部设置一密闭空间211，将显示设备20的显示单元22置于密闭空间211内；

在壳体21上安装一热交换模块23，在热交换模块23上设置第一热交换孔231与第二热交换孔321；

将第一热交换孔231置于密闭空间211内，在第一热交换孔231与密闭空间211之间形成第一循环气流；

将第二热交换孔232置于密闭空间211外，将第二热交换孔232与外界连通形成第二循环气流；

通过第二循环气流对第一循环气流进行热交换。

在热交换模块这一整体结构上设置第一热交换孔和第二热交换孔，并将热交换模块部分置于密闭空间内，部分置于密闭空间外，在密闭空间内的第一热交换孔内有第一循环气流经过，该第一循环气流会将显示单元22运行产生的热量以及太阳照射形成的热量经由热交换模块而传递给第二热交换孔内的第二循环气流，实现第二循环气流对第一循环气流进行热交换，又因第二循环气流来自于外界冷空气，可源源不断地对第一循环气流进行热交换，对其进行散热，从而也就实现了对显示设备进行散热。

在本发明的一种具体实施方式中，该散热方法还包括：

在热交换模块23的第一热交换孔231与第二热交换孔232之间设置换热板233以进行分隔及热交换。

利用换热板起到分隔以及热传导的作用，其可分隔开第一热交换孔和第二热交换孔，而使第一热交换孔和第二热交换孔分别置于密闭空间的内外。其在第一热交换孔和第二热交换孔之间还起到了热传导作用，能够将第一循环气流的热量传递给第二循环气流，从而对第一循环气流进行降温散热，通过第一循环气流实现了对显示单元的降温散热。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种具有热交换模块的显示设备，其特征在于，包括：

壳体，内部形成有一密闭空间；

置于所述密闭空间内的显示单元；以及

安装于所述壳体上的热交换模块，所述热交换模块形成有：

第一热交换孔，所述第一热交换孔位于所述密闭空间内，所述第一热交换孔与所述密闭空间之间形成第一循环气流；

第二热交换孔，所述第二热交换孔位于所述密闭空间外，所述第二热交换孔与外界连通形成用于与所述第一循环气流进行热交换的第二循环气流。

2.如权利要求1所述的具有热交换模块的显示设备，其特征在于，所述显示单元包括用于显示的前部和与所述前部相对的后部；

所述热交换模块位于所述显示单元的后部。

3.如权利要求1或2所述的具有热交换模块的显示设备，其特征在于，所述热交换模块的第一热交换孔与所述第二热交换孔之间设有换热板。

4.如权利要求3所述的具有热交换模块的显示设备，其特征在于，所述密闭空间内安装有风扇，通过所述风扇于所述密闭空间内形成所述第一循环气流。

5.如权利要求1所述的具有热交换模块的显示设备，其特征在于，所述壳体的内部还形成有靠近所述密闭空间设置的容置空间；

所述壳体对应所述容置空间开设有与外界连通的通风口；

所述热交换模块的第二热交换孔置于所述容置空间内，且通过所述通风口与外界连通。

6.如权利要求5所述的具有热交换模块的显示设备，其特征在于，所述通风口设于所述壳体的顶部和底部，且位于顶部的通风口处安装有通风扇，通过所述通风扇将外界的空气吹入所述第二热交换孔内以形成所述第二循环气流。

7.如权利要求1所述的具有热交换模块的显示设备，其特征在于，所述热交换模块包括多个热交换单元，多个热交换单元拼接连接。

8.如权利要求7所述的具有热交换模块的显示设备，其特征在于，所述热交换单元具有相对设置的第一拼接端和第二拼接端；

所述第一拼接端上设有第一卡接部；

所述第二拼接端上设有与所述第一卡接部相适配的第二卡接部；

相邻的两个热交换单元通过对应的第一卡接部卡设于对应的第二卡接部实现拼接连接。

9.如权利要求1所述的具有热交换模块的显示设备，其特征在于，所述壳体的内部形成的密闭空间有两个，每一密闭空间内均设置一显示单元，两个显示单元以背靠背的方式设置；

所述壳体的内部还形成有位于两个密闭空间之间的容置空间，所述容置空间与外界连通；

所述热交换模块上形成的第二热交换孔位于所述容置空间内，所述热交换模块上形成的第一热交换孔设于所述第二热交换孔的两侧且位于对应的密闭空间内。

10.一种具有热交换模块的显示设备的换热方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一壳体，于所述壳体内部设置一密闭空间，将所述显示设备的显示单元置于所述密闭空间内；

在所述壳体上安装一热交换模块，在所述热交换模块上设置第一热交换孔与第二热交换孔；

将所述第一热交换孔置于所述密闭空间内，在所述第一热交换孔与所述密闭空间之间形成第一循环气流；

将所述第二热交换孔置于所述密闭空间外，将所述第二热交换孔与外界连通形成第二循环气流；

通过所述第二循环气流对所述第一循环气流进行热交换。

11.如权利要求10所述的换热方法，其特征在于，还包括：

在所述热交换模块的第一热交换孔与第二热交换孔之间设置换热板以进行分隔及热交换。

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