CN111977832A - 具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器 - Google Patents
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Abstract
本发明是具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器,装有多组蓄水罐单元,每组蓄水罐单元由1个二口蓄水罐(15)、1个后置滤芯(13)和x个纯水龙头(14)组成,每个蓄水罐由隔离膜(17)分成非纯水区域(19)和纯水区域(18)两部分,该反渗透净水器有必备件外另有逆止阀(12)、非纯水罐(11)、自来水龙头组/卫生间水箱阀门(21)和自来水常断电磁阀龙头(22)等;该反渗透净水器适用于单位、学园和家庭使用,系列设计适用于水质较好地区、水质较差地区和水质很差的地区;本发明以自来水压力做功放纯水、净水和自来水,具有无废水、大流量,体积小、结构简单、成本低、反渗透膜(5)使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明属于反渗透净水器技术领域,涉及反渗透净水器有无废水、流量大小和是否能连续放纯水的技术问题,特别是涉及反渗透净水器如何使用蓄水罐解决无废水的技术问题和自来水动力驱动如何实现大流量连续放纯水的技术问题。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人们开始注意饮水卫生,市面上出现了各式各样的净水器,当前反渗透净水器生产在我国发展异常迅速,在整个净水器中的比例也越来越大,2019年已超过90%,并且有继续增长的趋势。2020年前反渗透净水器流量小,反渗透净水器大多配套有蓄水罐。
2020年前RO反渗透净净水器蓄水罐是气囊式蓄水罐,在制水过程中纯水进入纯水区域18压缩气囊中的气体,放水过程,空气体积膨胀释放势能将纯水区域18的纯水排出,其在使用中存在很多问题:
气囊式反渗透净水器在制水过程中75%以上的水没有被使用,当废水排到废水沟里,造成水的浪费。气囊式蓄水罐空气占有罐体积的50%以上的空间,罐的体积利用率较小。
气囊式蓄水罐在排出纯水过程中气体压强会逐渐减小,纯水流量随之减小。比不带气囊式蓄水罐的反渗透净水器的流量好一些,还是不均匀,流量减少较快。
气囊式蓄水罐必须安装气门嘴,出厂前必须给气囊式蓄水罐打一定压强的空气,蓄水罐如果不打气,蓄水室有空气,气囊式蓄水罐不能使用。打气压强没有达到要求,也会影响流量和出水率。
气囊式蓄水罐开始放水,放出30%的水,为了保持较高流量,净水器高压泵4启动,使罐中总是存有70%以上的水,蓄水罐的进出口又在桶的最高点,死水较多,容易滋生细菌。
气囊式压力罐体积大,抗压性差,空气高压蓄能量较多,一旦高压开关出现故障,爆破破坏性极大,常有气囊式蓄水罐爆炸事件报道。气囊式蓄水罐启动频繁,故障多,损坏率高,使用寿命短只有两年。
气囊式蓄水罐高压泵4在制水过程中,不仅要克服反渗透膜5的阻力做功,而且要克服蓄水罐空气压力做功,蓄水罐中的空气势能是在这个过程中蓄存起来的。由于蓄水罐中的压强逐渐增大,高压泵4的实际功率也逐渐增大,要求高压泵4的额定功率大于最大的实际功率,使得高压泵4的额定功率远大于平均功率。
2020年以来市场趋势向大流量反渗透膜5,双反渗透膜5,无蓄水罐发展。大流量反渗透膜5的使用,体积减小,能连续放纯水,气囊式压力罐逐渐被淘汰。但是反渗透膜5再大的流量也无法与自来水流量相比,停电就无法放纯水,并且反渗透膜5流量大了带来新问题,制水同时放纯水,反渗透膜5初始制水两分钟之内纯水的TDS值很高,产品成本提高了,纯水质量降低了,制水同时放纯水,开机频率过高对增压泵质量有更高要求,再有无蓄水罐解决不了浓水的合理使用问题,水的浪费依然存在。
发明内容
本发明的目的是提供具有多组蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器,所述反渗透净水器装有多组蓄水罐单元,多个龙头可以同时大流量放纯水、净水和自来水;非纯水罐11与二口蓄水罐15的配合使用,降低高压泵4的启动频率,TDS检测器23和自来水常断电磁阀龙头22的使用,减小高TDS地区的浓水排放量;放净水有对反渗透膜5进行冲洗的功能;本发明反渗透净水器适用于单位、学园和家庭使用,系列设计适用于水质较好地区、水质较差地区和水质很差的地区;具有无废水、大流量,体积小、结构简单、成本低、反渗透膜5使用寿命长等优点。
为了实现本发明的目的,提出以下技术方案:
具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器用于水质较好的地区,所述反渗透净水器包括自来水入口1、低压开关2、非纯水罐11、前置滤芯组3、高压泵4、反渗透膜5、废水比阀10、自来水龙头组/卫生间水箱阀门21、M组有逆止阀蓄水罐单元和N组无逆止阀蓄水罐单元,每组有逆止阀蓄水罐单元由1个逆止阀12、1个二口蓄水罐15、1个后置滤芯13和n个纯水龙头14组成,每组无逆止阀蓄水罐单元由1个二口蓄水罐15、1个后置滤芯13和n个纯水龙头14组成;所述每个二口蓄水罐15分别使用一个隔离膜17把蓄水罐内部分成两部分,一部分是纯水区域18,另一部分是非纯水区域19,纯水区域18有纯水进出口16,非纯水区域19有非纯水进出口20;所述自来水入口1与高压泵入口之间某处装有低压开关2,自来水入口1依次通过前置滤芯组3、高压泵4与反渗透膜5入口连通;所述每个有逆止阀蓄水罐单元二口蓄水罐15的纯水进出口16通过后置滤芯13与n个纯水龙头14连通,并连接逆止阀12的出口,逆止阀12的入口与反渗透膜5的反渗透纯水出口7连通;所述无逆止阀蓄水罐单元二口蓄水罐15的纯水进出口16通过后置滤芯13与n个纯水龙头14连通,并与反渗透膜5的反渗透纯水出口7连通。
所述非纯水罐11可以安装两个不同的位置,一种是所有非纯水进出口20连接在一起通过非纯水罐11与自来水入口1连通,并与自来水龙头组/卫生间水箱阀门21连通,自来水龙头组/卫生间水箱阀门21经废水比阀10与反渗透膜5的反渗透浓水出口6连通;一种是所有非纯水进出口20连接在一起与自来水入口1连通,并通过非纯水罐11与自来水龙头组/卫生间水箱阀门21连通,自来水龙头组/卫生间水箱阀门21经废水比阀10与反渗透膜5的反渗透浓水出口6连通(图1,4)。
所述反渗透膜5的反渗透纯水出口7装有压力开关9;所述压力开关9的导通压强大于大气压强P0,小于放水压强P1;压力开关9的关断压强大于自来水压强P2,小于被堵压强P3。所述高压泵4的电源开关由低压开关2和压力开关9的串联电路组成(图9)。
具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器用于水质较差的地区,在水质较好的地区反渗透净水器的基础上增加了TDS检测,所述反渗透净水器还包括TDS检测器23、TDS探头24和第一TDS开关25,所述非纯水罐11内部装有TDS探头24;TDS检测器23根据TDS探头24提供的数据控制第一TDS开关25通断;所述TDS检测器23设置的导通值为G1,当TDS探头24检测到TDS降低为G1时,TDS检测器23控制第一TDS开关25导通;所述TDS检测器23设置的关闭值为G3,TDS探头24检测到TDS值升高为G3时,TDS检测器23控制第一TDS开关25关断。所述高压泵4的电源开关都是由低压开关2、压力开关9和第一TDS开关25的串联电路组成(图5,6,10)。
具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器用于水质很差的地区,或者用于很少放自来水的单位、家庭或个人,在水质较差的地区反渗透净水器的基础上增加了放浓净水功能,所述反渗透净水器还包括TDS检测器23、TDS探头24、第一TDS开关25和第二TDS开关26,所述自来水龙头组/卫生间水箱阀门21并联一个自来水常断电磁阀龙头22;所述非纯水罐11内部装有TDS探头24;所述第二TDS开关26是自来水常断电磁阀龙头22的电源开关。
所述TDS检测器23根据TDS探头24提供的数据控制第一TDS开关25和第二TDS开关26通断;所述TDS检测器23设置的导通值为G1,当TDS探头24检测到TDS降低为G1时,TDS检测器23控制第一TDS开关25导通,第二TDS开关26关断;所述TDS检测器23设置放水值为G4,当TDS探头24检测到TDS值升高为G4时,TDS检测器23控制第一TDS开关25关断,第二TDS开关26导通。所述高压泵4的电源开关都是由低压开关2、压力开关9和第一TDS开关25的串联电路组成(图7,8,11)。
具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器用于所有地区,所述反渗透膜5的反渗透浓水出口6与净水龙头8连通,本专利反渗透净水器不需要装进水电磁阀,无论高压泵4启动与否,打开净水龙头8都能放净水,并具有对反渗透膜5冲洗的功能,延长了反渗透膜5的寿命。
具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器,N和n为非零自然数,M为自然数,当M为零,N和n为1时,是单蓄水罐机(图2),当M、N和n都为1时,是双蓄水罐机(图3),单蓄水罐机和双蓄水罐机适用于家庭和个人使用,其他适用于单位和校园使用;单蓄水罐机和双蓄水罐机同样也有三种适用于不同地区的机型,非纯水罐11可以安装两个不同的位置的机型,因为图太多而只画了一种。
压力开关9所测反渗透膜5的反渗透纯水出口7的各压强名称说明如下:
大气压强为P0,纯水放尽时压力开关9测得压强为P0;纯水龙头14打开,正常放纯水时的压强为放水压强P1;自来水压强为P2,不放纯水的正常压强等于自来水压强P2;制水时非纯水进出口20口被封住时的不正常压强为被堵压强P3;压力开关9的导通压强大于大气压强P0,小于放水压强P1,关断压强大于自来水压强P2,小于被堵压强P3。
各压强大小关系:P0<P1<P2<P3。
TDS检测器23所测各TDS值名称说明:
所述TDS检测器23根据TDS探头24提供的数据控制第一TDS开关25和第二TDS开关26通断;TDS检测器23设置的导通值为G2,当TDS探头24检测到TDS降低为G2,TDS检测器23控制第一TDS开关25导通,第二TDS开关26关断;所述TDS检测器23设置的关闭值为G3,放水值为G4,G3为较高值,G4为很高值,TDS检测器23可选用关闭值G3或放水值G4,当TDS检测器23启用关闭值G3,TDS探头24检测到TDS值升高为G3时,TDS检测器23控制第一TDS开关25关断,第二TDS开关26关断;当TDS检测器25启用放水值G4,TDS探头24检测到TDS值升高为G4时,TDS检测器23控制第一TDS开关25关断,第二TDS开关26导通。纯水TDS值为G0,自来水TDS值为G1。
各TDS值大小关系:G0<G1<G2<G3<G4。
G2与G3和G2与G4差越小高压泵4启动频率越高,差越大高压泵4启动频率越低,但G3与G4过高对反渗透膜5不利。
本发明以自来水压力做功放纯水,蓄水罐单元作为一个整体,交替放纯水,很少有断纯水的情况,能够连续大流量放纯水,二口蓄水罐15和非纯水罐11和TDS检测器23使用,适用各种水质的需要,具有无废水、超大流量,体积小、结构简单、成本低、高压泵4启动频率低,反渗透膜5使用寿命长等优点。
附图说明
图1是用于水质较好地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器水路原理图一;
图2是用于水质较好地区的具有一组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器水路原理图一;
图3是用于水质较好地区的具有两组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器水路原理图一;
图4是用于水质较好地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器水路原理图二;
图5是用于水质较差地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器水路原理图一;
图6是用于水质较差地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器水路原理图二;
图7是用于水质很差地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器水路原理图一;
图8是用于水质很差地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器水路原理图二;
图9是用于水质较好地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器电路原理图;
图10是用于水质较差地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器电路原理图;
图11是用于水质很差地区的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器电路原理图。
其中:
1自来水入口、2低压开关、3前置滤芯组、4高压泵、5反渗透膜、6反渗透浓水出口、7反渗透纯水出口、8净水龙头、9压力开关、10废水比阀、11非纯水罐、12逆止阀、13后置滤芯、14纯水龙头、15二口蓄水罐、16纯水进出口、17隔离膜、18纯水区域、19非纯水区域、20非纯水进出口、21自来水龙头组/卫生间水箱阀门、22自来水常断电磁阀龙头、23TDS检测器、24TDS探头、25第一TDS开关、26第二TDS开关。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下结合附图和具体实施例,对本发明进一步详细说明。
参照图1-11,本发明的具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器工作的全过程如下:
准备工作:连接好具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器,净水器关机,打开所有纯水龙头14,自来水进入蓄水罐非纯水区域19,把纯水区域18空间压缩为零,水和空气从纯水龙头14全部排出,关闭纯水龙头14;打开自来水龙头组/卫生间水箱阀门21,直到自来水龙头组/卫生间水箱阀门21排出水时,立即关闭自来水龙头组/卫生间水箱阀门21;此时净水器通电,压力开关9测得压强是自来水压强P2,高压泵4不启动,打开一个纯水龙头14测得压强是大气压强P0小于导通压强,高压泵4启动,关闭纯水龙头14。
制水同时不放水:高压泵4开关都导通,高压泵4工作,第一停机可能:所有纯水区域18纯水不断增加,隔离膜17随着制水过程不断升高,当所有隔离膜17达到最高位置,压力开关测得压强为被堵压强P3,关断压强小于P3,压力开关关断,高压泵4停止工作。第二停机可能:在水质较差地区,TDS探头24测得TDS值不断增高,当TDS探头24测到TDS值高于G3,第一TDS开关25关断,高压泵4停止工作;第三停机可能:在水质很差地区,制水过程TDS探头24测得TDS值不断增高,当TDS探头24测到TDS值高于G4,第一TDS开关25关断,高压泵4停止工作,第二TDS开关26闭合,自来水常断电磁阀龙头22导通放浓水。
制水同时放纯水:高压泵4开关都导通,高压泵4工作,制水小于放纯水流量,一个纯水龙头14放纯水,TDS探头24测得TDS值变化很小,当对应的蓄水罐纯水放尽时,所有无逆止阀的蓄水罐纯水流过来从这纯水龙头14放纯水,所有有逆止阀的蓄水罐纯水不流出,直到所有无逆止阀的蓄水罐纯水放尽高压泵启动,直到所有蓄水罐纯水满了停机。此时纯水龙头14流出的水转为反渗透纯水出口7流出的纯水,如果反渗透膜5是大于400G的大流量反渗透膜5,流量虽然只有自来水流量的三分之一以下,但还能勉强满足用户需要,如果此时关上纯水龙头14几分钟再打开纯水龙头14又恢复超大流量放纯水。
制水同时放自来水:高压泵4开关都导通,高压泵4工作,所有纯水区域18纯水不断增加,反渗透浓水出口6小于自来水放水流量,TDS探头24测得TDS逐渐减小,隔离膜17随着制水过程不断升高,当所有隔离膜17移到最高位置,压力开关测得压强为被堵压强P3,关断压强小于P3,压力开关关断,高压泵4停止工作。
不制水放纯水:高压泵4不工作,第一TDS开关25和压力开关至少有一个关断。开始制水可能:只有压力开关关断,一个或多个纯水龙头14放纯水,当对应的蓄水罐纯水放尽时,所有无逆止阀的蓄水罐纯水流过来从这些纯水龙头14放纯水,所有有逆止阀的蓄水罐纯水不流出,直到所有无逆止阀的蓄水罐纯水放尽,压力开关测得压强是大气压强P0,P0小于导通压强,高压泵4启动,此时纯水龙头14流出的水转为反渗透纯水出口7流出的纯水,如果反渗透膜5是大于400G的大流量反渗透膜5,流量虽然只有自来水流量的三分之一以下,但还能勉强满足用户需要,如果此时关上纯水龙头14几分钟再打开纯水龙头14又恢复超大流量放纯水。
不制水放自来水:高压泵4不工作,第一TDS开关25和压力开关至少有一个关断。纯水区域18纯水不变,自来水不断进入非纯水罐11,TDS探头24测得TDS不断减小,有两种可能,第一只有第一TDS开关25关断:当TDS低于G2,第一TDS开关25导通,开始制水。只有压力开关关断或都关断:放自来水不能改变压强,维持不制水状态。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器,其特征是,所述反渗透净水器包括自来水入口(1)、低压开关(2)、非纯水罐(11)、前置滤芯组(3)、高压泵(4)、反渗透膜(5)、废水比阀(10)、自来水龙头组/卫生间水箱阀门(21)、M组有逆止阀蓄水罐单元和N组无逆止阀蓄水罐单元,每组有逆止阀蓄水罐单元由1个逆止阀(12)、1个二口蓄水罐(15)、1个后置滤芯(13)和n个纯水龙头(14)组成,每组无逆止阀蓄水罐单元由1个二口蓄水罐(15)、1个后置滤芯(13)和n个纯水龙头(14)组成;所述每个二口蓄水罐(15)分别使用一个隔离膜(17)把蓄水罐内部分成两部分,一部分是纯水区域(18),另一部分是非纯水区域(19),纯水区域(18)有纯水进出口(16),非纯水区域(19)有非纯水进出口(20);所述自来水入口(1)与高压泵入口之间某处装有低压开关(2),自来水入口(1)依次通过前置滤芯组(3)、高压泵(4)与反渗透膜(5)入口连通;所述每个有逆止阀蓄水罐单元二口蓄水罐(15)的纯水进出口(16)通过后置滤芯(13)与n个纯水龙头(14)连通,并连接逆止阀(12)的出口,逆止阀(12)的入口与反渗透膜(5)的反渗透纯水出口(7)连通;所述无逆止阀蓄水罐单元二口蓄水罐(15)的纯水进出口(16)通过后置滤芯(13)与n个纯水龙头(14)连通,并与反渗透膜(5)的反渗透纯水出口(7)连通;所述所有非纯水进出口(20)连接在一起通过非纯水罐(11)与自来水入口(1)连通,并与自来水龙头组/卫生间水箱阀门(21)连通,自来水龙头组/卫生间水箱阀门(21)经废水比阀(10)与反渗透膜(5)的反渗透浓水出口(6)连通;N和n为非零自然数,M为自然数。
2.具有多组二口蓄水罐单元的无废水大流量反渗透净水器,其特征是,所述反渗透净水器包括自来水入口(1)、低压开关(2)、非纯水罐(11)、前置滤芯组(3)、高压泵(4)、反渗透膜(5)、废水比阀(10)、自来水龙头组/卫生间水箱阀门(21)、M组有逆止阀蓄水罐单元和N组无逆止阀蓄水罐单元,每组有逆止阀蓄水罐单元由1个逆止阀(12)、1个二口蓄水罐(15)、1个后置滤芯(13)和n个纯水龙头(14)组成,每组无逆止阀蓄水罐单元由1个二口蓄水罐(15)、1个后置滤芯(13)和n个纯水龙头(14)组成;所述每个二口蓄水罐(15)分别使用一个隔离膜(17)把蓄水罐内部分成两部分,一部分是纯水区域(18),另一部分是非纯水区域(19),纯水区域(18)有纯水进出口(16),非纯水区域(19)有非纯水进出口(20);所述自来水入口(1)与高压泵入口之间某处装有低压开关(2),自来水入口(1)依次通过前置滤芯组(3)、高压泵(4)与反渗透膜(5)入口连通;所述每个有逆止阀蓄水罐单元二口蓄水罐(15)的纯水进出口(16)通过后置滤芯(13)与n个纯水龙头(14)连通,并连接逆止阀(12)的出口,逆止阀(12)的入口与反渗透膜(5)的反渗透纯水出口(7)连通;所述无逆止阀蓄水罐单元二口蓄水罐(15)的纯水进出口(16)通过后置滤芯(13)与n个纯水龙头(14)连通,并与反渗透膜(5)的反渗透纯水出口(7)连通;所述所有非纯水进出口(20)连接在一起与自来水入口(1)连通,并通过非纯水罐(11)与自来水龙头组/卫生间水箱阀门(21)连通,自来水龙头组/卫生间水箱阀门(21)经废水比阀(10)与反渗透膜(5)的反渗透浓水出口(6)连通;N和n为非零自然数,M为自然数。
3.根据权利要求1或2所述的反渗透净水器,其特征是,所述反渗透膜(5)的反渗透纯水出口(7)装有压力开关(9);所述压力开关(9)的导通压强大于大气压强P0,小于放水压强P1;压力开关(9)的关断压强大于自来水压强P2,小于被堵压强P3。
4.根据权利要求3所述的反渗透净水器,其特征是,所述高压泵(4)的电源开关由低压开关(2)和压力开关(9)的串联电路组成。
5.根据权利要求4所述的反渗透净水器,其特征是,所述反渗透膜(5)的反渗透浓水出口(6)与净水龙头(8)连通。
6.根据权利要求3所述的反渗透净水器,其特征是,所述反渗透净水器还包括TDS检测器(23)、TDS探头(24)和第一TDS开关(25),所述非纯水罐(11)内部装有TDS探头(24);TDS检测器(23)根据TDS探头(24)提供的数据控制第一TDS开关(25)通断;所述TDS检测器(23)设置的导通值为G1,当TDS探头(24)检测到TDS降低为G1时,TDS检测器(23)控制第一TDS开关(25)导通;所述TDS检测器(23)设置的关闭值为G3,当TDS探头(24)检测到TDS值升高为G3时,TDS检测器(23)控制第一TDS开关(25)关断。
7.根据权利要求3所述的反渗透净水器,其特征是,所述反渗透净水器还包括TDS检测器(23)、TDS探头(24)、第一TDS开关(25)和第二TDS开关(26),所述自来水龙头组/卫生间水箱阀门(21)并联一个自来水常断电磁阀龙头(22);所述非纯水罐(11)内部装有TDS探头(24);所述第二TDS开关(26)是自来水常断电磁阀龙头(22)的电源开关。
8.根据权利要求7所述的反渗透净水器,其特征是,所述TDS检测器(23)根据TDS探头(24)提供的数据控制第一TDS开关(25)和第二TDS开关(26)通断;所述TDS检测器(23)设置的导通值为G1,当TDS探头(24)检测到TDS降低为G1时,TDS检测器(23)控制第一TDS开关(25)导通,第二TDS开关(26)关断;所述TDS检测器(23)设置放水值为G4,当TDS探头(24)检测到TDS值升高为G4时,TDS检测器(23)控制第一TDS开关(25)关断,第二TDS开关(26)导通。
9.根据权利要求6或8所述的反渗透净水器,其特征是,所述高压泵(4)的电源开关由低压开关(2)、压力开关(9)和第一TDS开关(25)的串联电路组成。
10.根据权利要求9所述的反渗透净水器,其特征是,所述反渗透膜(5)的反渗透浓水出口(6)与净水龙头(8)连通。
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