CN114521074B - 正压防爆箱体及正压防爆机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种正压防爆箱体及正压防爆机组，包括：箱体框架，具有活动盖板安装口；胶条框架，具有弹性，设置在活动盖板安装口处，胶条框架包括形成框架的主体部，以及设置在主体部上的外边缘、内边缘；密封胶条，设置在外边缘、内边缘上；活动盖板，至少设有一个，活动盖板可拆卸地安装在活动盖板安装口外，且活动盖板安装后，活动盖板通过压紧内边缘以对胶条框架施加向箱体框架内侧的压紧力，以使外边缘紧贴骨架矩管的外表面，在外边缘与骨架矩管之间形成第一处密封，在活动盖板与内边缘之间形成第二处密封。

Description

正压防爆箱体及正压防爆机组

技术领域

本发明涉及环境试验箱技术领域，尤其是涉及一种正压防爆箱体及正压防爆机组。

背景技术

环境试验箱是航空、汽车、家电、氢能源、科研等领域必备的测试设备。目前，涉及氢能源的氢燃料电池试验以及航空发动机试验所采用的试验箱均需要采用防爆器件，但一台试验设备不是所有的器件都能达到所需要的防爆等级，所以急需解决部分器件防爆的需求。

目前常规的防爆有隔爆与正压型防爆两种方式。隔爆主要运用在气密型电气设备上，采用融化、挤压、胶粘的方法将外壳密封起来，阻止外部易燃易爆气体进入壳内，而与点燃源隔离，达到防爆的目的。正压型防爆则是使设备内部充有气体相对于外部环境大气有一定的正压，从而阻止易燃易爆混合物进入壳体，达到防爆的目的。

目前主流的防爆壳体都是使用防爆电控柜，由于其载重轻，内部设备少，相对于整个防爆机组来说比较简单，密封结构不易松动，密封难度较小。而整个控制机组都需要防爆就比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正压防爆箱体及正压防爆机组，能够负载吨级试验箱控制机组，密封性能好，密封结构寿命长且易于更换。

本发明提供的一种正压防爆箱体，包括：

箱体框架，由若干骨架矩管连接形成，所述箱体框架上形成有至少一个由所述骨架矩管围成的活动盖板安装口；

胶条框架，具有弹性，设置在所述活动盖板安装口处，所述胶条框架包括形成框架的主体部，以及设置在所述主体部上的外边缘、内边缘，所述主体部适于插入所述活动盖板安装口内，所述内边缘沿所述主体部设置一圈，且由所述主体部的内侧壁向所述胶条框架内侧延伸，所述外边缘沿所述主体部设置一圈，且由所述主体部的第一外侧壁向所述胶条框架外侧延伸，所述第一外侧壁与所述内侧壁相对设置，且所述外边缘处于所述活动盖板安装口外；

密封胶条，设置在所述外边缘、所述内边缘上；

活动盖板，至少设有一个，所述活动盖板可拆卸地安装在所述活动盖板安装口外，且所述活动盖板安装后，所述活动盖板通过压紧所述内边缘以对所述胶条框架施加向所述箱体框架内侧的压紧力，以使所述外边缘紧贴所述骨架矩管的外表面，在所述外边缘与所述骨架矩管之间形成第一处密封，在所述活动盖板与所述内边缘之间形成第二处密封。

根据本发明实施例所提供的正压防爆箱体，所述主体部为由四条边构成的矩形框架或正方形框架，且每条边的横截面的形状满足：所述边受由第一外侧壁向所述内侧壁方向的压缩力时能够发生形变。

根据本发明实施例所提供的正压防爆箱体，所述边的横截面呈M型，所述外边缘、所述内边缘分别连接在M型边的左、右两外侧壁上，所述外边缘、所述内边缘相互平行设置，所述内边缘所在的外侧壁、所述外边缘所在的外侧壁均伸出活动盖板安装口，且所述内边缘所在的外侧壁伸出的长度大于所述外边缘所在的外侧壁伸出的长度。

根据本发明实施例所提供的正压防爆箱体，所述密封胶条上设有卡槽，所述卡槽适合所述外边缘/内边缘卡入，所述密封胶条上位于所述卡槽的一侧形成密封面，所述密封胶条上位于所述密封面与所述卡槽之间的部位设有压缩空气腔，所述密封胶条上设有与所述压缩空气腔连通的充气气嘴。

根据本发明实施例所提供的正压防爆箱体，所述密封面的横截面成弧形，所述压缩空气腔的横截面呈弓形，且所述弓形的弧形面的凸出方向与所述密封面的弧形的凸出方向一致设置。

根据本发明实施例所提供的正压防爆箱体，所述密封面上还设有若干半圆形凸条，所述凸条的横截面为半圆形。

根据本发明实施例所提供的正压防爆箱体，构成所述活动盖板安装口的所述骨架矩管上设有若干螺纹孔；所述活动盖板上设有若干通孔，所述活动盖板通过若干个螺柱依次穿过对应的螺母、所述通孔、所述螺纹孔固定在所述箱体框架的骨架矩管上，所述螺母锁紧所述盖板时将所述内边缘的所述密封胶条同时压紧密封。

根据本发明实施例所提供的正压防爆箱体，所述活动盖板上或所述正压防爆箱体的固定盖板上设有操控装置，所述操控装置包括触摸式操作屏，设置在所述触摸式操作屏表面的透明玻璃框架，安装在所述透明玻璃框架上，且处于触摸式操作屏下方的防爆鼠标；所述透明玻璃框架两侧分别通过铰链和锁扣固定在所述正压防爆箱体的外表面上。

本发明还提供一种正压防爆机组，具有如上述实施例所述的正压防爆箱体。

根据本发明实施例所提供的正压防爆机组，所述正压防爆箱体的侧壁上还设置有进水口、出水口，所述正压防爆机组还包括设置在所述正压防爆箱体内的散热装置；所述散热装置包括散热壳体，将所述正压防爆箱体内部的热空气吸入所述散热壳体内进行散热的风机，以及设置有翅片的冷凝器，所述冷凝器的进水管、出水管分别通过所述进水口、所述出水口向所述正压防爆箱体外引出。

本发明提供的正压防爆箱体通过承重较高的矩管构成骨架结构，提高了内部的载荷能力。通过在箱体框架内安装胶条框架，所述胶条框架具有外边缘和内边缘，所述内边缘沿胶条框架的主体部设置一圈，所述外边缘沿胶条框架的主体部设置一圈。再通过在所述外边缘和所述内边缘上设置密封胶条，在活动盖板压紧在所述箱体框架上时，所述外边缘紧贴所述骨架矩管的外表面，在所述外边缘处的所述密封胶条与所述骨架矩管之间形成第一处密封，在所述活动盖板与所述内边缘的所述密封胶条之间形成第二处密封，从而达到箱内气体与外界空间隔绝的目的，隔绝空气避免了与爆炸源接触，可以有效提高防爆效果。通过设置弹性胶体框架缓解内部正压及控制机组运行对框体结构带来的内部冲击力，避免箱体密封结构出现松动变形，提高密封效果与密封结构寿命。且所述胶条框架安装在所述活动盖板安装口内，其弹性结构能轻松卡入箱体框架的骨架矩管方框内，降低加工难度。所述胶条框架便于更换胶条，当胶条老化后只需用力将胶条框架拉出便可更换胶条，且所述胶条框架能重复使用。本发明提供的正压防爆机组设置有散热装置，大幅降低机组内热量，保证了机组内动力部件的稳定性。该正压防爆机组结构新颖，设计巧妙，易于实现，密封效果好，能够满足大负荷控制机组整体防爆需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的正压防爆箱体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的正压防爆箱体结构截面示意图；

图3为本发明实施例提供的正压防爆箱体框架示意图；

图4为本发明实施例提供的正压防爆箱体的胶条框架示意图；

图5为本发明实施例提供的密封胶条结构示意图；

图6为本发明实施例提供的活动盖板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的散热装置结构示意图。

主要元件符号说明：10-箱体框架；20-胶条框架；30-密封胶条；40-活动盖板；50-螺柱；60-螺母；101-骨架矩管；102-活动盖板安装口；201-主体部；202-外边缘；203-内边缘；301-卡槽；302-密封面；303-压缩空气腔；304-凸条；401-通孔；70-操控装置；701-触摸式操作屏；702-透明玻璃框架；703-防爆鼠标；704-铰链和锁扣；801-进水口；802-出水口；803-散热壳体；804-风机；805-铜管；806-翅片；807-冷却液。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本实施例提供一种正压防爆箱体，包括：

箱体框架10，由若干骨架矩管101连接形成，所述箱体框架10上形成有至少一个由所述骨架矩管101围成的活动盖板安装口102；

胶条框架20，具有弹性，设置在所述活动盖板安装口102处，所述胶条框架20包括形成框架的主体部201，以及设置在所述主体部201上的外边缘202、内边缘203，所述主体部201适于插入所述活动盖板安装口102内，所述内边缘203沿所述主体部201设置一圈，且由所述主体部201的内侧壁向所述胶条框架20内侧延伸，所述外边缘202沿所述主体部201设置一圈，且由所述主体部201的第一外侧壁向所述胶条框架20外侧延伸，所述第一外侧壁与所述内侧壁相对设置，且所述外边缘202处于所述活动盖板安装口102外；

密封胶条30，设置在所述外边缘202、所述内边缘203上；

活动盖板40，至少设有一个，所述活动盖板40可拆卸地安装在所述活动盖板安装口102外，且所述活动盖板40安装后，所述活动盖板40通过压紧所述内边缘203以对所述胶条框架20施加向所述箱体框架10内侧的压紧力，以使所述外边缘202紧贴所述骨架矩管101的外表面，在所述外边缘202与所述骨架矩管101之间形成第一处密封，在所述活动盖板40与所述内边缘203之间形成第二处密封。

在本实施例所提供的正压防爆箱体中，由矩管形成骨架结构，大大提升了箱体的载重能力。矩管两端封口，使矩管内空气与机组内空气相互隔绝。隔绝空气避免了与爆炸源接触，可以有效提高防爆效果。

所述胶条框架20卡合在所述箱体框架10的活动盖板安装口102内，能够轻松的安装或从所述活动盖板安装口102中取出。所述胶条框架20为弹性结构，该弹性结构一方面能够降低对框架尺寸精度的要求，一方面能够增加胶条框架20与活动盖板安装口102卡接的紧密程度。

在所述胶条框架20的外边缘202处设置有密封胶条30，通过外边缘202处的密封胶条30与所述骨架矩管101进行密封。所述胶条框架20的内边缘203处也设置有密封胶条30，并通过内边缘203的密封胶条30与所述活动盖板40的内侧面进行密封，当所述活动盖板40锁紧在所述胶条框架20上时，所述活动盖板40将所述胶条框架20所述外边缘202、所述内边缘203上的所述密封胶条30同时压紧密封，从而达到箱内气体与外界空间隔绝的目的，隔绝空气避免了与爆炸源接触，可以有效提高防爆效果。且所述胶条框架20安装在所述活动盖板安装口102内，能轻松卡入箱体框架10的骨架矩管101方框内，所述胶条框架20便于更换胶条，当胶条老化后只需用力将胶条框架20拉出便可更换胶条，且所述胶条框架20能重复使用。

具体地，如图3所示，在上述实施例的基础上，所述箱体框架10的所述骨架矩管101均采用高强钢制造，所述骨架矩管101构成多个载荷构件，作为所述正压防爆箱体的载荷结构。

在一个可选的实施例中，在所述骨架矩管101上全部安装所述活动盖板40；或者在所述骨架矩管101上一部分安装所述活动盖板40，另一部分安装固定盖板。所述活动盖板40和所述固定盖板的数量以及安装位置可以根据实际需求决定，再此不做具体限制。

具体地，如图4所示，在一个可选的实施例中，所述胶条框架20的所述主体部201为由四条边构成的矩形框架或正方形框架，且每条边的横截面的形状满足：所述边受由第一外侧壁向所述内侧壁方向的压缩力时能够发生形变。优选地，所述活动盖板40的内侧面向内凹陷，给所述密封胶条30提供预留空间，凹陷深度与所述密封胶条30的厚度相同或略小于所述密封胶条30的厚度，能够起到更好的密封效果。所述边的横截面呈M型，所述外边缘202、所述内边缘203分别连接在M型边的左、右两外侧壁上，所述外边缘202、所述内边缘203相互平行设置，所述内边缘203所在的外侧壁、所述外边缘202所在的外侧壁均伸出活动盖板安装口102，且所述内边缘203所在的外侧壁伸出的长度大于所述外边缘202所在的外侧壁伸出的长度。而由于所述内边缘203与所述活动盖板40的内侧面接触并密封，所述外边缘202与所述骨架矩管101接触并密封。而所述活动盖板40的内侧面向内凹陷，故所述内边缘203所在的外侧壁长度需要大于所述外边缘202所在的外侧壁的长度来与所述活动盖板40的内侧面接触。

所述主体部201分能够受到压缩力而发生形变，即所述胶条框架20具有弹性。弹性的胶条框架20卡合在箱体框架10的骨架矩管101方框内时，可以有效消除活动盖板安装口102与胶条框架20的制造误差，能轻松卡入活动盖板安装口102内。

现有技术中，防爆箱体的密封结构框架为刚性结构，本发明发明人在用刚性结构构造高载荷正压防爆机组时发现，其密封效果随时间衰退的速度远大于小符合正压防爆电控柜。研究表明，在大负荷的状态下，防爆箱内的正压环境以及箱体内动力元件运行所带来的震动会造成箱体骨架结构发生形变以及各密封结构产生松动。本发明将胶条框架20边的横截面设计为M型可以有效消除正压防爆箱体内动力元件带来的振动和正压环境造成的箱体框架10的骨架矩管101形变和活动盖板40以及固定盖板与骨架矩管101之间的密封结构松动，由此能减少由上述原因造成的箱体密封不严的问题，长时间保持优异的密封效果。

同时，采用M型弹性胶条框架20卡合在箱体框架10内，比现有技术中采用焊接角条，涂抹密封胶等方式使用更加方便，且不用担心涂抹的密封胶开裂老化脱落的问题。由于所述胶条框架20的边横截面呈M型，故所述外边缘202、所述内边缘203相互平行。因此所述胶条框架20的所述外边缘202紧贴所述骨架矩管101的外表面，在所述外边缘202处的所述密封胶条30与所述骨架矩管101之间形成第一处密封，在所述活动盖板40与所述内边缘203的所述密封胶条30之间形成第二处密封。

在一个可选的实施例中，所述胶条框架20的边也可以设置成其他形状，只需要满足所述胶条框架20的边的所述外边缘202、所述内边缘203相互平行。如所述胶条框架20的边设置为波浪形，即为多个M型的边组合连接形成，保证在波浪形边的所述外边缘202、所述内边缘203相互平行。

具体地，如图5所示，在一个可选的实施例中，所述密封胶条30上设有卡槽301，所述卡槽301适合所述外边缘202/内边缘203卡入，所述密封胶条30上位于所述卡槽301的一侧形成密封面302，所述密封胶条30上位于所述密封面302与所述卡槽301之间的部位设有压缩空气腔303，所述密封胶条30上设有与所述压缩空气腔303连通的充气气嘴。所述密封面302的横截面成弧形，所述压缩空气腔303的横截面呈弓形，且所述弓形的弧形面的凸出方向与所述密封面302的弧形的凸出方向一致设置。所述密封面302上还设有若干凸条304，所述凸条304的横截面为半圆形。所述密封胶条30上设置卡槽301，并通过该卡槽301卡入在所述外边缘202或所述内边缘203上，易于安装和拆卸。当所述密封胶条30老化后，只需要将所述胶条框架20取出来便可以更换所述密封胶条30。

在所述密封胶条30内设置压缩空气腔303可以有效提高所述密封胶条30的弹性，缓解所述正压防爆箱体内的应力，减小了所述胶条框架20和所述箱体框架10的形变。而所述弓形的弧形面与所述活动盖板40的内侧面相接触，在所述密封面302的弧形面上设置有若干凸条304，减小了所述弧形面与所述活动盖板40的内侧面的接触面积，从而增加了所述密封胶条30的密封性能。

具体地，如图1、图6所示，在一个可选的实施例中，构成所述活动盖板安装口102的所述骨架矩管101上设有若干螺纹孔；所述活动盖板40上设有若干通孔401，所述活动盖板40通过若干个螺柱50依次穿过对应的螺母60、所述通孔401、所述螺纹孔固定在所述箱体框架10的骨架矩管101上，所述螺母60锁紧所述盖板时将所述内边缘203的所述密封胶条30同时压紧密封。所述活动盖板40与所述胶条框架20之间采用所述密封胶条30密封，所述螺柱50的规定侧位于所述密封胶条30的外侧，从而不会破坏所述密封胶条30的结构。通过所述螺柱50、所述螺母60、所述通孔401、所述螺纹孔将所述活动盖板40固定在所述箱体框架10的骨架矩管101上，既可以保证该正压防爆箱体的密封性能，还增加了所述活动盖板40可拆卸的维护性能。

具体地，如图1所示，在一个可选的实施例中，所述活动盖板40上或所述正压防爆箱体的固定盖板上设有操控装置70，所述操控装置70包括触摸式操作屏701，设置在所述触摸式操作屏701表面的透明玻璃框架702，安装在所述透明玻璃框架702上，且处于触摸式操作屏701下方的防爆鼠标703；所述透明玻璃框架702两侧分别通过铰链和锁扣704固定在所述正压防爆箱体的外表面上。所述正压防爆箱体的控制功能由所述触摸式操作屏701来实现，而所述触摸式操作屏701不能防爆，因此将所述触摸式操作屏701安装在所述透明玻璃框架702上，通过所述透明玻璃框架702进行观看，并通过所述防爆鼠标703来完成仪表的操作。通过在透明玻璃框架702下设置触摸式操作屏701，在非特殊情况不能打开所述透明玻璃框架702，可以有效阻止易燃易爆混合物进入控制机组内，提高了防爆能力。将控制系统设置在所述正压防爆箱体上，避免了控制系统和箱体部分的分离，不仅节约了需要另外设置控制操作室的空间，还保证了所述正压防爆箱体内的制冷系统的换热效率。

本实施例还提供一种正压防爆机组，包括上述实施例中所述的正压防爆箱体。

具体地，如图1所示，所述正压防爆箱体的侧壁上还设置有进水口801、出水口802，所述正压防爆机组还包括设置在所述正压防爆箱体内的散热装置；所述散热装置包括散热壳体803，将所述正压防爆箱体内部的热空气吸入所述散热壳体803内进行散热的风机804，以及设置有翅片806的冷凝器，所述冷凝器的进水管、出水管分别通过所述进水口801、所述出水口802向所述正压防爆箱体外引出。所述散热装置可以设置在所述正压防爆箱体内部的任意位置，设置在所述正压防爆箱体的侧壁上的所述进水口801、所述出水口802连接所述散热装置，给所述散热装置提供冷却液807，并组成冷却液807回路。如图7所示，在所述散热壳体803的外部安装有所述风机804进行散热，所述冷凝器内部布置有铜管805，在所述铜管805的表面上设置有翅片806。所述进水口801和所述出水口802分别连接所述铜管805的两端，在所述铜管805的内部具有流动的循环冷却液807对箱体进行散热。所述正压防爆机组通过该散热装置能有效得将机组内部的热量带走，大幅降低了机组内的热量，保证了机组内动力部件的稳定性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种正压防爆箱体，其特征在于，包括：

箱体框架，由若干骨架矩管连接形成，所述箱体框架上形成有至少一个由所述骨架矩管围成的活动盖板安装口；

胶条框架，具有弹性，设置在所述活动盖板安装口处，所述胶条框架包括形成框架的主体部，以及设置在所述主体部上的外边缘、内边缘，所述主体部与所述活动盖板安装口的形状相适应，所述内边缘沿所述主体部设置一圈，且由所述主体部的内侧壁向所述胶条框架内侧延伸，所述外边缘沿所述主体部设置一圈，且由所述主体部的第一外侧壁向所述胶条框架外侧延伸，所述第一外侧壁与所述内侧壁相对设置，且所述外边缘处于所述活动盖板安装口外；

密封胶条，设置在所述外边缘、所述内边缘上；

活动盖板，至少设有一个，所述活动盖板可拆卸地安装在所述活动盖板安装口外，且所述活动盖板安装后，所述活动盖板通过压紧所述内边缘以对所述胶条框架施加向所述箱体框架内侧的压紧力，以使所述外边缘紧贴所述骨架矩管的外表面，在所述外边缘与所述骨架矩管之间形成第一处密封，在所述活动盖板与所述内边缘之间形成第二处密封。

2.根据权利要求1所述的正压防爆箱体，其特征在于，所述主体部为由四条边构成的矩形框架或正方形框架，且每条边的横截面的形状满足：所述边受到由第一外侧壁向所述内侧壁方向的压缩力时能够发生形变。

3.根据权利要求2所述的正压防爆箱体，其特征在于，所述边的横截面呈M型，所述外边缘、所述内边缘分别连接在M型边的左、右两外侧壁上，所述外边缘、所述内边缘相互平行设置，所述内边缘所在的外侧壁、所述外边缘所在的外侧壁均伸出活动盖板安装口，且所述内边缘所在的外侧壁伸出的长度大于所述外边缘所在的外侧壁伸出的长度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的正压防爆箱体，其特征在于，所述密封胶条上设有卡槽，所述卡槽适合所述外边缘/内边缘卡入，所述密封胶条上位于所述卡槽的一侧形成密封面，所述密封胶条上位于所述密封面与所述卡槽之间的部位设有压缩空气腔，所述密封胶条上设有与所述压缩空气腔连通的充气气嘴。

5.根据权利要求4所述的正压防爆箱体，其特征在于，所述密封面的横截面成弧形，所述压缩空气腔的横截面呈弓形，且所述弓形的弧形面的凸出方向与所述密封面的弧形的凸出方向一致设置。

6.根据权利要求5所述的正压防爆箱体，其特征在于，所述密封面上还设有若干凸条，所述凸条的横截面为半圆形。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的正压防爆箱体，其特征在于，构成所述活动盖板安装口的所述骨架矩管上设有若干螺纹孔；所述活动盖板上设有若干通孔，所述活动盖板通过若干个螺柱依次穿过对应的螺母、所述通孔、所述螺纹孔固定在所述箱体框架的骨架矩管上，所述螺母锁紧所述盖板时将所述内边缘的所述密封胶条同时压紧密封。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的正压防爆箱体，其特征在于，所述活动盖板上或所述正压防爆箱体的固定盖板上设有操控装置，所述操控装置包括触摸式操作屏，设置在所述触摸式操作屏表面的透明玻璃框架，安装在所述透明玻璃框架上，且处于触摸式操作屏下方的防爆鼠标；所述透明玻璃框架两侧分别通过铰链和锁扣固定在所述正压防爆箱体的外表面上。

9.一种正压防爆机组，其特征在于，具有如权利要求1-8中任一项所述的正压防爆箱体。

10.根据权利要求9所述的正压防爆机组，其特征在于，所述正压防爆箱体的侧壁上还设置有进水口、出水口，所述正压防爆机组还包括设置在所述正压防爆箱体内的散热装置；所述散热装置包括散热壳体，将所述正压防爆箱体内部的热空气吸入所述散热壳体内进行散热的风机，以及设置有翅片的冷凝器，所述冷凝器的进水管、出水管分别通过所述进水口、所述出水口向所述正压防爆箱体外引出。

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