CN115405537A - 高效离心式鼓风机 - Google Patents

Abstract

一种离心式鼓风机，包括：鼓风机基座、紧固到鼓风机基座的多个叶片、集成到鼓风机基座的中心部分的叶毂、以及为多个叶片提供围绕式覆盖的顶部护罩。该离心式鼓风机容纳在蒸发器内。该离心式鼓风机可以以低于典型或当前已知实施方式的运行速度的运行速度操作，同时产生满足或甚至超过典型或当前已知实施方式的气流。

Description

高效离心式鼓风机

技术领域

本公开总体上涉及运输气候控制系统。更具体地，本公开涉及这样的离心式鼓风机，该离心式鼓风机有助于将经过例如蒸发器的气候受控空气供应到气候受控运输单元的气候受控空间中。

背景技术

运输气候控制系统通常用于控制运输单元的一种或多种环境条件，例如但不限于温度、湿度、空气质量或其组合，所述运输单元的示例包括但不限于卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱、铁路集装箱等)、箱式车、半挂牵引车、大客车等。可以在这种系统中提供一个或多个离心式鼓风机，以例如控制气候受控空间内的空气与气候受控运输单元外部的环境空气之间的热交换。

发明内容

本公开总体上涉及离心式鼓风机，该离心式鼓风机可以包括在运输气候控制系统中，以控制气候受控空间内的空气与冷藏运输单元外部的环境空气之间的热交换。

根据至少一个示例性实施例，一种离心式鼓风机，包括：碟形的鼓风机基座、紧固到鼓风机基座的多个叶片、和壳体，其为所述多个叶片提供围绕式覆盖，并且在所述多个叶片的每一者的末端与所述壳体的顶部的内表面之间具有25mm的间隙，其变化为+/-10％。所述多个叶片中的每一者在其前缘附近被修剪以形成斜面，以在壳体的顶部被移除的情况下，提供从壳体的上部到鼓风机基座的用于维护的余隙，并且壳体设置在离心式鼓风机内。该离心式鼓风机容纳在蒸发器内。

根据至少一个其它示例性实施例，一种离心式鼓风机，包括：碟形的鼓风机基座、紧固到所述鼓风机基部的多个叶片、和壳体，其为所述多个叶片提供围绕式覆盖，并且在所述多个叶片的每一者的末端与所述壳体的顶部的内表面之间具有25mm的间隙，其变化为+/-10％。每个叶片的弦长为171mm，每个叶片的交错角为30°，并且每个叶片的前缘外倾角为20°。壳体设置在离心式鼓风机内，离心式鼓风机容纳在蒸发器内。

根据本文描述和叙述的实施例，通过定制离心式鼓风机的叶片的参数，该离心式鼓风机可以在已知的静态设计的范围内操作，从而以低于已知实施方案的速度操作，因此在不损失效率的情况下降低了电力需求。

附图说明

在下面的详细描述中，各个实施例仅描述说明性的，因为从下面的详细描述中，各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得明了。在不同的附图中所使用的相同的附图标记表示类似的或相同的内容。

图1A是根据本文描述和叙述的至少一个实施例的具有运输气候控制系统的货车的侧视图。

图1B是根据本文描述和叙述的至少一个实施例的具有运输气候控制系统的卡车的侧视图。

图1C是根据本文描述和叙述的至少一个实施例的气候受控运输单元的透视图。

图1D是根据本文描述和叙述的至少一个实施例的包括多区域运输气候控制系统的气候受控运输单元的侧视图。

图2示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的气候控制线路的示意图。

图3示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的用于为运输气候控制系统供电的电力系统的框图。

图4A-1和图4A-2示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的离心式鼓风机的部件。

图4B-1和图4B-2示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的离心式鼓风机的风扇组件的部件。

图4C-1和图4C-2示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的离心式鼓风机的护罩的部件。

图5A和图5B示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的离心式鼓风机的风扇的部件。

图6A和图6B示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的布置在蒸发器内的组装的离心式鼓风机。

具体实施方式

本公开总体上涉及运输气候控制系统。更具体地，本公开涉及这样的离心式鼓风机，该离心式鼓风机可以例如与蒸发器一起使用，以将经过蒸发器的气候受控空气供应到气候受控运输单元的气候受控空间中。

在下面的详细描述中，参考构成描述的一部分的附图。在附图中，除非上下文另有指示，否则类似的符号通常标识类似的部件。此外，除非另有说明，否则每个连续附图的描述可参考一个或多个先前附图的特征，以提供当前示例性实施例的更清楚的上下文和更实质性的解释。然而，在详细描述中描述的示例性实施例、附图和权利要求并不旨在是限制性的。在不背离本文所呈现的主题的精神或范围的情况下，可以采用其它实施例，并且可以进行其它改变。将易于理解的是，如本文总体描述和附图中所示的，本公开的各个方面可以被布置、替换、组合、分离和设计成各种不同的构型，所有这些在本文中明确地设想到。

在当前描述和叙述中，除了它们被接受的含义之外，还可以使用如下术语：

运输气候控制系统可以控制运输单元内的一个或多个环境条件，包括但不限于温度、湿度、空气质量或其组合。运输单元的非限制性示例可以包括但不限于卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱、铁路集装箱等)、箱式车、半挂牵引车、大客车或其它类似的运输单元。冷藏运输单元通常用于运输易腐物品，例如药品、农产品、冷冻食品和肉制品。

气候受控运输单元，例如，包括气候控制系统的运输单元，可用于运输易腐物品，包括但不限于农产品、冷冻食品、肉制品、乳制品等。

气候控制系统总体上用于控制运输单元的一个或多个环境条件，例如但不限于温度、湿度、和/或空气质量。例如，气候控制系统可以例如包括：一个或多个制冷系统，以控制制冷运输单元的气候受控空间的制冷；蒸汽压缩机型制冷系统、蓄热器型制冷系统、或可使用制冷剂、冷板技术的任何其它合适的制冷系统等。

气候控制系统还可以包括：附接到运输单元的气候控制单元(climate controlunit，CCU)，以控制冷藏运输单元的气候受控空间的一个或多个环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)。CCU可以包括但不限于：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器中的一者或多者、和一个或多个风扇或鼓风机，以控制气候受控空间内的空气与冷藏运输单元外部的环境空气之间的热交换。

图1A至图1D示出各种运输气候控制系统。图1A是根据本文描述和叙述的一个或多个实施例的具有运输气候控制系统105的货车100的侧视图。图1B是根据本文描述和叙述的一个或多个实施例的具有运输气候控制系统155的卡车150的侧视图。图1C是根据本文描述和叙述的一个或多个实施例的可附接到牵引车205的气候受控运输单元200的透视图。图1D是根据本文描述和叙述的一个或多个实施例的包括多区域运输气候控制系统280的气候受控运输单元275的侧视图。应当理解，所描述的实施例并不限于图1A至图1D所示的运输单元，而是也可适用于本发明原理范围内的任何类型的运输单元(例如，卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱、铁路集装箱等)、箱式车、半挂牵引车、大客车或其它类似的运输单元)。

图1A描绘了具有气候控制系统105的货车100，该气候控制系统105用于在气候受控空间110内提供气候控制。运输气候控制系统105包括安装到货车100的顶板120的气候控制单元(CCU)115。根据本文描述和叙述的一个或多个实施例，CCU 115可以是运输制冷单元。

除其它部件之外，CCU 115还可以包括气候控制线路，该气候控制线路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置(例如，膨胀阀)，以在气候受控空间110内提供气候控制。在一些实施例中，CCU 115可以包括：一个或多个风扇或鼓风机(例如，一个或多个轴流式风扇、一个或多个离心式鼓风机等)，以将已经过冷凝器的空气推送出CCU 115。此外，在一些实施例中，CCU 115可以包括一个或多个风扇或鼓风机(例如，一个或多个轴流式风扇、一个或多个离心式鼓风机等)，以将已经过蒸发器的经调节的空气吹入气候受控空间110。

运输气候控制系统105还可以包括：可编程气候控制器125和一个或多个气候控制传感器(未示出)，所述气候控制传感器被配置成测量运输气候控制系统105的一个或多个参数(例如，货车100外部的环境温度、货车100外部的环境湿度、压缩机吸入压力、压缩机排放压力、由CCU 115供应到气候受控空间110中的空气的供应空气温度、从气候受控空间110返回到CCU 115的空气的返回空气温度、气候受控空间110内的湿度等)，并且将测量的参数传送到气候控制器125。所述一个或多个气候控制传感器可以定位在货车100外部和/或货车100内部(包括气候受控空间110内)的各种位置处。

气候控制器125可以被配置成对包括气候控制线路部件的运输气候控制系统105的操作进行控制。气候控制器115可以包括单个集成式控制单元130，或者可以包括气候控制器单元130、135的分布式网络。给定网络中的分布式控制单元的数量可取决于本公开原理的特定应用。由一个或多个气候控制传感器获得的测量参数可被气候控制器125用于控制气候控制系统105的操作。

图1B描绘了气候受控单体卡车150，该气候受控单体卡车150包括用于运载货物的气候受控空间160和运输气候控制系统155。运输气候控制系统155包括安装到气候受控空间160的前壁170的CCU 165。除其它部件外，CCU 165还可以包括气候控制线路，该气候控制线路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置，以在气候受控空间160内提供气候控制。根据本文描述和叙述的一个或多个实施例，CCU 165可以是运输制冷单元。

在一些实施例中，CCU 165可以包括：轴流式风扇，以将已经过冷凝器的空气推送出CCU165。此外，在一些实施例中，CCU 165可以包括：离心式鼓风机，以将已经过蒸发器的经调节的空气吹入气候受控空间160。

运输气候控制系统155还可以包括：可编程气候控制器175和一个或多个气候控制传感器(未示出)，所述气候控制传感器被配置成测量运输气候控制系统155的一个或多个参数(例如，卡车150外部的环境温度、卡车150外部的环境湿度、压缩机吸入压力、压缩机排放压力、由CCU 165供应到气候受控空间160中的空气的供应空气温度、从气候受控空间160返回到CCU 165的空气的返回空气温度、气候受控空间160内的湿度等)，并且将气候控制数据传送到气候控制器175。所述一个或多个气候控制传感器可以定位在卡车150外部和/或卡车150内部(包括气候受控空间160内)的各种位置处。

气候控制器175可以被配置成对包括气候控制线路部件的运输气候控制系统155的操作进行控制。气候控制器175可以包括单个集成式控制单元175，或者可以包括气候控制器单元175、180的分布式网络。给定网络中的分布式控制单元的数量可取决于本文描述的原理的特定应用。由一个或多个气候控制传感器获得的测量参数可被气候控制器175用于控制气候控制系统155的操作。

图1C示出了附接到牵引车205的气候受控运输单元200的一个实施例。气候受控运输单元200包括用于运输单元215的运输气候控制系统210。牵引车205附接到运输单元215并且可以被配置成拖曳运输单元215。图1C中所示的运输单元215是挂车。

除其它部件外，运输气候控制系统210还可以包括CCU 220，该CCU 220在运输单元215的气候受控空间225内提供环境控制(例如，温度、湿度、空气质量等)。CCU 220设置在运输单元215的前壁230上。在至少一个或多个其它实施例中，例如，CCU 220可以设置在运输单元215的顶板或其它壁上。CCU 220包括气候控制线路，该气候控制线路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置，以在气候受控空间225内提供经调节的空气。根据本文描述和叙述的一个或多个实施例，CCU 220可以是运输制冷单元。

在一些实施例中，CCU 220可以包括：轴流式风扇，以将已经过冷凝器的空气推送出CCU220。此外，在一些实施例中，CCU 220可以包括：离心式鼓风机，以将已经过蒸发器的经调节的空气吹入气候受控空间225。

运输气候控制系统210还可以包括可编程气候控制器235和一个或多个传感器(未示出)，所述传感器被配置成测量运输气候控制系统210的一个或多个参数(例如，运输单元215外部的环境温度、运输单元215外部的环境湿度、压缩机吸入压力、压缩机排放压力、由CCU220供应到气候受控空间225中的空气的供应空气温度、从气候受控空间225返回到CCU220的空气的返回空气温度、气候受控空间225内的湿度等)，并且将气候控制数据传送到气候控制器235。所述一个或多个气候控制传感器可以定位在运输单元200外部和/或运输单元200内部(包括气候受控空间225内)的各种位置处。

气候控制器235可以被配置成对包括气候控制线路部件的运输气候控制系统210的操作进行控制。气候控制器235可以包括单个集成式控制单元240，或者可以包括气候控制器单元240、245的分布式网络。给定网络中的分布式控制单元的数量可取决于本文描述的原理的特定应用。由一个或多个气候控制传感器获得的测量参数可被气候控制器235用于控制气候控制系统210的操作。

图1D示出了气候受控运输单元275的实施例。该气候受控运输单元275包括用于运输单元285的多区域运输气候控制系统(multi-zone transport climate controlsystem，MTCS)280，该运输单元285可以例如由牵引车(未示出)拖曳。应当理解，本文描述的实施例不限于牵引车和挂车单元，而是可以应用于任何类型的运输单元(例如，卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱、铁路集装箱等)、箱式车、半挂牵引车、大客车或其它类似的运输单元)等。

MTCS 280包括CCU 290和多个远程单元295，其在运输单元275的气候受控空间300内提供环境控制(例如，温度、湿度、空气质量等)。气候受控空间300可以被划分成多个区域305。术语“区域”是指由壁310隔开的气候受控空间300的区域的一部分。CCU 290可以操作为主机单元并在气候受控空间305的第一区域300a内提供气候控制。远程单元295a可以在气候受控空间305的第二区域300b内提供气候控制。远程单元295b可以在气候受控空间305的第三区域300c内提供气候控制。因此，MTCS 280可用于分离地且独立地控制气候受控空间300的多个区域305中的每一者内的一个或多个环境条件。

CCU 290设置在运输单元275的前壁315上。在一个或多个其它实施例中，CCU 290可以例如设置在运输单元275的顶板或其它壁上。CCU 290包括气候控制线路，该气候控制线路连接例如压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置，以在气候受控空间300内提供经调节的空气。远程单元295a设置在第二区域305b内的天花板320上，远程单元295b设置在第三区域305c内的天花板320上。远程单元295a和295b中的每一者包括蒸发器，该蒸发器连接到CCU290中提供的气候控制线路的其余部分。根据本文描述和叙述的一个或多个实施例，CCU290可以是运输制冷单元。

在一些实施例中，CCU 290可以包括：轴流式风扇，以将已经过冷凝器的空气推送出CCU290。此外，在一些实施例中，CCU 290可以包括：离心式鼓风机，以将已经过蒸发器的经调节的空气吹入气候受控空间300。

MTCS 280还可以包括：可编程气候控制器325和一个或多个气候控制传感器(未示出)，所述气候控制传感器被配置成测量MTCS 280的一个或多个参数(例如，运输单元275外部的环境温度、运输单元275外部的环境湿度、压缩机吸入压力、压缩机排放压力、由CCU290和远程单元295供应到每个区域305中的空气的供应空气温度、从每个区域305返回到相应CCU 290或远程单元295a或295b的空气的返回空气温度、每个区域305内的湿度等)，并且将气候控制数据传送到气候控制器325。所述一个或多个气候控制传感器可以定位在运输单元275外部和/或运输单元275内部(包括气候受控空间300内)的各种位置处。

气候控制器325可以被配置成对包括气候控制线路部件的MTCS 280的操作进行控制。气候控制器325可以包括单个集成式控制单元330，或者可以包括气候控制器单元330、335的分布式网络。给定网络中分布式控制单元的数量可取决于本文描述的原理的特定应用。由一个或多个气候控制传感器获得的测量参数可被气候控制器325用于控制MTCS 280的操作。

图2是根据本文描述和叙述的至少一个或多个实施例的气候控制线路400的示意图。该气候控制线路400总体上包括：压缩机405、冷凝器410、膨胀装置415和蒸发器420。压缩机405例如可以是涡旋式压缩机、往复式压缩机等。在一些实施例中，压缩机405可以是机械驱动的压缩机。在一个或多个其它实施例中，压缩机405可以是电驱动的压缩机。

气候控制线路400是示例性的，并且可以被修改为包括附加部件。例如，在一些实施例中，气候控制线路400可以包括节能器热交换器、一个或多个流量控制装置(例如，阀等)、收集箱、干燥器、吸液热交换器等。

气候控制线路400总体上可以应用于用于控制空间(总体上称为气候受控空间)中的环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)的各种系统中。作为非限制性实例，这种系统的实例可以包括以上参照图1A至图1D所示和描述的气候控制系统。。

气候控制线路400的各个部件可以流体连接。气候控制线路400可以被配置成能够以冷却模式操作的冷却系统(例如，空调系统)。可替代地，气候控制线路400可以被配置成能够以冷却模式和加热/除霜模式两者操作的热泵系统。

气候控制线路400可被配置成加热或冷却传热流体或介质(例如，气体)，在这种情况下，气候控制线路400总体上可代表空调或热泵。

在操作中，压缩机405将传热流体(例如，制冷剂等)从相对较低压力的气体压缩到相对较高压力的气体。相对较高压力和较高温度的气体从压缩机405排出并流过冷凝器410。如已知的，传热流体流过冷凝器410并将热量排出到传热流体或介质(例如空气等)，从而使传热流体冷却。目前为液体形式的冷却的传热流体流到膨胀装置415(例如，膨胀阀等)。膨胀装置415使传热流体的压力降低。结果，传热流体的一部分转化为气态形式。目前为混合液体和气体形式的传热流体流到蒸发器420。传热流体流过蒸发器420，并从传热介质(例如空气等)吸收热量、使传热流体加热、并且将其转化为气态形式。然后，气态传热流体返回压缩机405。随着传热线路例如以冷却模式操作时(例如，启动压缩机405时)继续上述过程。

应当理解，蒸发器420可以与离心式鼓风机组合，该离心式鼓风机被配置成通过将经过蒸发器420的空气吹入气候受控空间来促进热交换。此外，冷凝器410可以与轴流式风扇组合，该轴流式风扇被配置成通过将经过冷凝器410的空气推送出CCU来促进热交换。

图3示出了用于为运输气候控制系统(例如，图1A至图1D所示的运输气候控制系统105、155、210、280)供电的电力系统500的一个实施例的示意性框图。该电力系统500包括：连接到电力模块540的原动机电力网络504、辅助电力网络506、公用电力网络508、和运输气候控制负载网络512。根据一个或多个替代性实施例，电力系统500可以包括原动机电力网络504、辅助电力网络506和/或公用电力网络508中的一者或多者。例如，在至少一个实施例中，电力系统500包括原动机电力网络504，而不包括辅助电力网络506和/或公用电力网络508。在至少一个其它实施例中，电力系统500包括原动机电力网络504和公用电力网络508，而不包括辅助电力网络506。电力系统500可以在任何给定时间使用原动机电力网络504、辅助电力网络506和公用电力网络508中的一者或多者来向运输气候控制负载网络512提供电力。电力系统500可以被配置为混合电力系统，该混合电力系统由原动机电力网络504与辅助电力网络506和/或公用电力网络508的组合供电。然而，本文描述的实施例可以使用不包括原动机或原动机电力网络的完全电力系统来为运输气候控制系统提供电力。

原动机电力网络504包括：原动机510和可以向电力模块540提供电力的电机505。原动机510可以被配置成产生机械动力，并且电机510可以被配置成将机械动力转换为电力。然后，所产生的电力由原动机电力网络505发送到电力模块540。在一些实施例中，原动机510可以是用于使车辆移动的车辆原动机，该车辆原动机在可用时还向运输气候控制负载网络512提供电力。可以在系统500中使用的由原动机510产生的机械动力可以是不一致的并且基于车辆的操作和车辆负载要求。在其它实施例中，原动机510和电机505可以是向运输气候控制负载网络512提供电力的发电机组的一部分。在其它的实施例中，原动机510和电机505可以是CCU(例如图1A至图1D所示的CCU 115、CCU 165、CCU 220、CCU 290)的一部分，以向运输气候控制负载网络512提供电力。在一些实施例中，从原动机电力网络504可获得的最大电力可能不足以操作以满容量工作的运输气候控制系统。

在一些实施例中，电机505可以是发电机，该发电机可以向运输气候控制负载网络512提供DC(直流)电力。在其它实施例中，电机505可以包括：交流发电机、和整流器或AC-DC转换器(未示出)，所述整流器或AC-DC转换器将电机505产生的AC(交流)电力整流或转换为DC电力。

对于电动车辆，可以没有原动机510。电机505可以是使用高电压(例如，在60V至1500V的范围内，例如400V、800V等)DC电池的电动发电机，以用于使车辆行驶。电动车辆还可以提供相对高电压(例如，400V、800V等)DC电源(例如，电池组、可再充电能量存储系统(rechargeable energy storage system，RESS)等)。电动车辆可以包括一个或多个DC-DC转换器(例如，两个DC-DC转换器)，以将相对高电压(例如，400V、800V等)转换为低电压(例如，在0V至60V的范围内，例如12V)。也就是说，可以用具有与电机505类似的参数的DC-DC转换器代替电机505，以便能够向电力模块540提供原动机网络电力。

在一些实施例中，电机505可以从原动机电力网络504向电力模块540提供低电压(例如12V)，以用于为运输气候控制负载网络512供电。在其它实施例中，电动车辆可以从原动机电力网络504的45kW-小时的存储器向电力模块540提供例如7kW-小时的能量，以使运输气候控制负载网络512运行。在其它实施例中，原动机电力网络504可以使用来自负载(例如电力模块540)的低电压(例如，12V)系统的取力器(例如，电动取力器或ePTO)。高压电力可以提供用于驱动车辆(例如，变速器取力器)和动力系统500的电力，但是可以不从高电压系统获取电力。

对于混合动力车辆，可以存在可以向电力模块540提供低电压(例如，12V)的机器(例如电机505)和/或低电压DC电源。

任何类型的电源都可以向电力系统500提供电力，并且可以是原动机电力网络504的一部分。例如，这可以包括电机505、电池、RESS、发电机、轴安装的发电机、取力器(PTO)装置、或具有辅助转换器的ePTO装置等。

辅助电力网络506包括能量存储源530和能量存储管理系统535。在一些实施例中，辅助电力网络506可以是运输气候控制系统的一部分并且可能容纳在CCU内。在其它实施例中，辅助电力网络506可以在运输气候控制系统的外部并且是原动机电力网络504的一部分。在其它实施例中，辅助电力网络506可以在运输气候控制系统外部并且在原动机电力网络504的外部。

在一些实施例中，能量存储源530可以包括一个或多个电池。例如，在至少一个实施例中，能量存储源530可以包括两个电池(未示出)。每个电池还可以连接到电力模块540。能量存储源530可提供足够的能量来单独为运输气候控制负载网络512供电。在一些实施例中，能量存储源530可提供12V DC或24V DC。在其它实施例中，能量存储源530可提供48VDC。

能量存储管理系统535可被配置成监视能量存储源530的一个或多个电池的充电水平，并且对能量存储源530的一个或多个电池充电。能量存储管理系统535可以例如与控制器560和/或电力模块540的控制器(未示出)通信，以提供能量存储源530的一个或多个电池的充电水平。此外，能量存储管理系统535可以例如从控制器560和/或电力模块540的控制器接收指示来自能量存储源530的电力量应被供应到电力模块540的指令。

在其它实施例中，能量存储管理系统535可以被配置成监视其它参数(例如，监视发动机驱动系统的燃料水平)，并且例如与控制器560和/或电力模块540的控制器(未示出)通信所监视的数据。

电力模块540可以被配置成将来自原动机电力网络504和辅助电力网络506两者的电力转换为与运输气候控制负载网络512的一个或多个负载兼容的负载电力。电力模块540可以包括下面更详细讨论的高电力模块(未示出)和低电力模块(未示出)。也就是说，电力模块540可以被配置成将来自原动机电力网络504的电力降压或升压，并且可以被配置成对来自辅助电力网络506电力降压或升压，以获得期望的负载电力。根据本文描述和叙述的至少一些实施例，电力模块540可以包括一个或多个DC/DC转换器。例如，电力模块540可以包括：一个DC/DC转换器和第二DC/DC转换器，所述一个DC/DC转换器将由原动机电力网络504和/或辅助电力网络506生成的电力转换为与运输气候控制负载网络512的一个或多个负载兼容的电压，所述第二DC/DC转换器将辅助网络电力转换为与运输气候控制负载网络512的一个或多个负载兼容的电压。来自原动机电力网络504的转换的电力和来自辅助电力网络506的转换的电力被组合，以获得与运输气候控制负载网络512的一个或多个负载兼容的负载电力。然后，由电力模块540输出的负载电力可以被提供在负载DC总线502上，以到达传输气候控制负载网络512。在至少一个或多个实施例中，负载电力可以是低电压DC电力(例如，0至60V的DC)。在其它替代性实施例中，负载电力可以是高电压DC电力(例如，60V至1500V的DC)。

根据本文描述和叙述的至少一些实施例，电力模块540可以包括被配置成监视和控制电力模块540的控制器(未示出)。在一些替代性实施例中，控制器可以与控制器560通信。

电力系统500，特别是电力模块540，由运输气候控制负载网络512的控制器560控制。控制器560可以是例如图1A至图1D所示的控制器125、175、235、325。在本文描述和叙述的一些实施例中，电力模块540可以监视由原动机电力网络504提供的电流量和/或电压。此外，在至少一些替代性实施例中，电力模块540可以监视由运输气候控制负载网络512的部件所汲取的电流量和/或电压。电力模块540可以被配置成传送由原动机电力网络504提供的电流量和/或电压以及由运输气候控制负载网络512的部件汲取的电流量和/或电压。

例如，运输气候控制负载网络512的部件可以是安装到车辆(例如，卡车、货车等)主体的CCU的一部分。在一些实施例中，CCU可以在卡车驾驶室上方(如图1B所示)。在一个或多个替代性实施例中，CCU可以位于牵引车的顶部(例如，外部冷凝器所在的箱体的顶部)(参见图1C)。在一个或多个其它实施例中，运输气候控制负载网络512的部件可以是DC供电的部件。在一个或多个其它实施例中，运输气候控制负载网络512的部件可以是AC供电的部件。可替代地，运输气候控制负载网络512可以包括DC供电的部件和AC供电的部件两者。

如图3所示，运输气候控制负载网络512包括：至少一个压缩机555、一个或多个蒸发器鼓风机565、一个或多个冷凝器风扇570、加热器575和控制器560。应当理解，在一些实施例中，运输气候控制负载网络512不包括加热器575。还应当理解，在一些实施例中，运输气候控制负载网络512不包括所述至少一个压缩机555。还应当理解，在一些实施例中，运输气候控制负载网络512可以包括电池、电力电子设备等的热管理。运输气候控制负载网络512还包括逆变器550，该逆变器550可以被配置成将负载电力升压并且将升压的负载电力转换为AC负载电力。也就是说，逆变器550可以被配置成将来自DC负载总线502的电力升压，并且将电力转换为用于驱动压缩机555的AC电力。在一些实施例中，逆变器550可以将负载电力转换为高电压AC电力。逆变器550可以被配置成向压缩机555和加热器575(可选地)供电。应当理解，在其它实施例中，逆变器550可以为运输气候控制负载网络512的其它部件，例如一个或多个蒸发器鼓风机565、一个或多个冷凝器风扇570等供电。在一些实施例中，逆变器550可以是压缩机驱动模块(compressor drive module，CDM)。下面参照图4A-1、图4A-2、图4B-1、图4B-2、图4C-1、图4C-2、图5A、图5B、图6A和图6B来详细讨论可用作蒸发器鼓风机565的离心式鼓风机的示例的细节。

负载DC总线502连接到逆变器550、一个或多个蒸发器鼓风机565、一个或多个冷凝器风扇570、加热器575和控制器560中的每一者并为每一者供电。应当理解，压缩机555和逆变器550可能需要运输气候控制负载网络512的各种负载中的最大功率。如图3所示，在一些实施例中，逆变器550还可为加热器575供电。

公用电力网络508可以被配置成例如当车辆驻车并且能够接入公用电源520时对辅助电网506的能量存储源530充电。在一些实施例中，例如当车辆驻车并且已接入公用电源时，公用电力网络508还可以提供用于操作运输气候控制负载网络512的电力。公用电力网508包括AC-DC转换器525。公用电源(例如，岸电等)520可以连接到AC-DC转换器525，以向AC-DC转换器525提供AC电力输入。AC-DC转换器525可以被配置成转换来自公用电源520的AC电力并且将经转换的DC电力提供至电力模块540。

尽管图3示出了作为公用电力网络508的一部分的单个AC-DC转换器525，但是电力系统500可以包括两个或更多个AC-DC转换器。在存在两个或更多个AC-DC转换器的实施例中，AC-DC转换器中的每一者可连接到公用电源520，以向电力系统500提供额外的电力量。在一些实施例中，AC-DC转换器中的每一者可提供不同电力量。在一些实施例中，AC-DC转换器中的每一者可提供相同的电力量。

在一个或多个替代性实施例中，公用电源520可以直接地连接到压缩机555，并且提供电力以驱动压缩机555，从而绕过逆变器550。在一个或多个其它实施例中，逆变器550可用作AC-DC转换器，并且将从公用电源520接收的电力转换为由逆变器550提供到负载DC总线502的DC电力。

在一些实施例中，压缩机555可以是可变速压缩机。在其它实施例中，压缩机555可以是固定速度(例如，两速)压缩机。此外，在一些实施例中，加热器575可以被配置成从逆变器550接收电力。虽然图3所示的压缩机555是由AC电力供电的，但是应当理解，在其它实施例中，压缩机555也可以由DC电力或机械动力供电。此外，在一些实施例中，原动机510可以直接地连接(未示出)到压缩机555，以向压缩机555提供机械动力。

当压缩机555和/或加热器575由公用电源520直接供电时，压缩机555和/或加热器575可以被接通和关闭(例如，以启动/停止模式操作)，以便控制由压缩机555提供的冷却量和/或由加热器575提供的加热量。

控制器560可以被配置成监视和控制运输气候控制系统的操作。具体地，控制器560可以控制压缩机555、加热器575、一个或多个冷凝器风扇570、一个或多个蒸发器鼓风机565和由运输气候控制系统供电的车辆的任何其它部件的操作。在一些实施例中，控制器560可以监视由运输气候控制负载网络512的部件所汲取的电力量。控制器560还可以被配置成控制电力系统500。电力系统500还可以包括一个或多个传感器(未示出)，所述一个或多个传感器被配置成测量贯穿电力系统500的一个或多个电力参数(例如，电压、电流等)，并且将电力参数数据传送到控制器560。如图3所示，控制器560可以凭借通信链路与传输电力系统500的所有部件通信。

在一些实施例中，控制器560可以是分布式控制器，该分布式控制器包括主应用控制器(控制器560的一部分)、人机界面(未示出)、远程信息处理单元(未示出)和电力模块540。如上所述，在一些实施例中，电力模块540可以包括高电力模块和低电力模块。应当理解，所述高电力模块、低电力模块、主应用控制器、远程信息处理单元和人机界面可以使用一个或多个协议凭借一个或多个通信链路进行通信，所述一个或多个协议例如包括控制器区域网络(controller area network，CAN)通信协议、RS232通信协议、RS485通信协议、蓝牙通信协议等。在一些实施例中，控制器560还可以包括其它模块，例如包括可提供允许远程控制运输气候控制系统的无线网络连接(例如，蜂窝、蓝牙等)的远程信息处理单元。

图4A-1和图4A-2示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的离心式鼓风机4000的部件(其例如可以用作图3所示的离心式鼓风机565)。

图4B-1和图4B-2示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的离心式鼓风机的风扇4010组件的部件。

图4C-1和图4C-2示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的离心式鼓风机的护罩4015的部件。

根据本文描述和叙述的至少一个示例性实施例，离心式鼓风机4000包括：鼓风机基座4005、风扇叶片4010A-4010N、护罩4015、和叶毂4020。

鼓风机基座4005可构造为由金属、塑料或其它复合材料构成的可旋转部件，该可旋转部件在例如上述蒸发器鼓风机565内的轴向销上旋转，以从蒸发器420排出加热的气体(例如空气)。

鼓风机基座4005的底部4005B可以是碟形的，即，相对于附接到鼓风机基座4005的风扇叶片4010A-4010N内凹。鼓风机基座4005的底部4005B的这种设计将例如蒸发器鼓风机565内的气体导向风扇叶片4010A-4010N，以便更有效地从蒸发器420排出。

风扇叶片4010A-4010N可以均匀地配置，并且也可以由金属、塑料或其它复合材料构成，并且从鼓风机基座4005竖直地突出。叶片4010A-4010N可以被可拆卸地紧固到鼓风机基座4005，使得当叶片旋转时，加热的气体可以从蒸发器420排出。紧固到鼓风机基座4005的叶片的数量可以是可变的，因此叶片可以可拆卸地紧固到鼓风机基座4005上。然而，根据本文描述和叙述的至少一个实施例，叶片4010N可以是可拆卸地紧固到鼓风机基座4005的第七叶片。

风扇叶片4010A-4010N的可变配置使得离心式鼓风机400能够在用于蒸发器420的均匀或甚至标准化的壳体内操作。因此，如本文中所描述和叙述的，离心式鼓风机4000可以以在低于通常或当前已知实施方式的运行速度的运行速度操作，同时产生满足或甚至超过通常或当前已知实施方式的气流。

护罩4015可被构造成至少为紧固到鼓风机基部4005的叶片提供围绕式覆盖。鼓风机基座4005和护罩4015可以分成多个部分，以使简单的注塑工艺成为可能。此外，鼓风机基座4005和护罩4015可以通过紧固件、焊接、粘合剂、热铆接或从相应的风扇叶片4010A-4010N突出的铆接销4012A-4012N紧固在一起。

叶毂4020可以集成到鼓风机基座4010的中心部分，以便于安装在例如蒸发器鼓风机565内和接近紧固螺栓(未示出)。

图5A示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的离心式鼓风机4000的风扇叶片4010A-4010N中的一者的部件。

叶片4010A-4010N中的每一者可在其前缘附近被修剪，以形成斜面，其提供用于手动或甚至用于机械调节的开口。因此，在至少一个优选实施例中，从顶部护罩4015到鼓风机基座4005的底部4005B的弦长可以为171mm。

根据本文描述和叙述的离心式鼓风机4000的至少一个示例性实施例，离心式鼓风机4000至少包括叶片4010A-4010N的修剪区域5005、叶片4010A-4010N中的一者的倾斜前缘5010、顶部护罩4015、和鼓风机基座4005的底部4005B。

图5B示出了相对于鼓风机轴线5002可拆卸地紧固到鼓风机基座4005的相同叶片4010A-4010N中的任一者的构型。

如上所述，风扇叶片4010A-4010N的可变配置使得离心式鼓风机400能够在用于蒸发器420的均匀或甚至标准化的壳体内操作。因此，如本文中所描述和叙述的，离心式鼓风机4000可以以低于通常或当前已知的实施方式的运行速度的运行速度操作，同时产生满足或甚至超过通常或当前已知的实施方式的气流。

根据本文描述和叙述的实施例，叶片4010A-4010N中的每一者的可变分量可以包括：前缘外倾角(camber angle)5010CA、前缘点5010LE、叶片曲度5015、最大外倾位置5020、最大外倾高度5020H、后缘外倾角5025CA、后缘点5025TP、交错角5030、和弦线5035。

如本文中所描述和叙述的，可以通过利用叶片轮廓方程来设计叶片，以产生竖直挤压的单个叶片曲面，从而产生相应的叶片表面。可以以3D方式挤压叶片表面，具有如下所述的厚度。叶片可以在前缘附近被修剪，如下所述，并且被倒角以使后缘平滑。

如本文所描述和叙述的，交错角可以指攻角，对于该攻角，其轮廓提供最佳升阻比(lift-to-drag，L/D)。该角度可以在弦线与将鼓风机的中心和后缘连接的线之间。随着交错角增大，导致攻角增大，L/D比增大。

弦线可以指连接前缘点到后缘点的直线，并且其对应长度可以称为弦长度。如本文描述和叙述的实施例所采用的，增大的弦长度带来更大的扫掠空气。

外倾可以指叶片轮廓的凸度。外倾与升力系数相关。也就是说，外倾使最大L/D比朝着较低的攻角或朝着较低的失速速度运动。

最大外倾位置可以指从前缘点到最大外倾角高度点的弦长。随着最大弧度位置增加，叶片的锐度也增加。具有较小最大外倾角位置的叶片的性能比具有较大最大外倾角位置的叶片的性能低。

最大外倾高度可以指由弦线提供的凸度的最大高度。外倾与下攻角处的升力系数成比例，并且其位置为叶片轮廓提供曲率或锐度，从而确定流动分离。

前缘外倾角可以指由弦线与在前缘点引出的切线形成的角度。因此，随着前缘外倾角增大，在前缘处的相应的叶片钝度增大。

根据至少一个非限制性示例，可以利用叶片轮廓方程来产生叶片轮廓的单个曲面，并且竖直地挤压该曲面以产生叶片表面。

因此，可以通过下式计算前缘到最大外倾高度

y＝0.1869x³–0.6152x²+0.4972x–0.0491

此外，可以通过下式计算最大外倾高度到后缘

y＝0.1882x³–0.6172x²+0.4983x–0.0493

x是x/c，y是y/c，其中c是弦长。

后缘外倾角可以指由弦线与在前缘点引出的切线形成的角度。因此，随着后缘外倾角增大，在后缘处的相应的叶片钝度增大。

因此，根据离心式鼓风机4000的至少一个或多个优选实施例，该离心式鼓风机4000的直径可以是430mm；弦线5035的长度可以是192mm，可接受的变化为±10％；前缘外倾角5010CA可以是20°(度)，可接受的变化为±10％；后缘外倾角5025CA可以是10°，可接受的变化为±10％；最大外倾高度5020H可以是弦线5035长度的6.9％，可接受的变化为±10％；最大外倾位置5020可以是弦线5035长度的42％，可接受的变化为±10％；交错角5030可以是30°，可接受的变化为±10％；叶片的数量N可以为5个至9个，优选的实施例为7个。

根据参数化叶片设计的至少一个实施例，其具有弯曲的叶片轮廓，可以包括以下参数：鼓风机半径(R)可以是215mm。鼓风机直径(D)可以是2R。弦长(C)可以是0.897R，可接受的变化为±10％。前缘外倾角可以是20°，可接受的变化为±10％。后缘外倾角可以为10°，可接受的变化为±10％。最大外倾高度(％弦)可以是6.9％，可接受的变化为±10％。最大外倾角位置(％弦)可以是42％，可接受的变化为±10％。交错角可以是30％，可接受的变化为±10％。叶片的数量可以是7个，可接受的变化为±2。抽吸直径(Ds)可以是0.62D。叶片高度(b2)可以是0.25D。叶片厚度(t)可以是0.02325R。

根据护罩4015的至少一个实施例，可以包括以下参数：

图6A和图6B示出了根据本文描述和叙述的至少一个实施例的布置在蒸发器420内的组装的离心式鼓风机。根据本文描述和叙述的至少一个实施例，离心式鼓风机565的轴向中心可以是朝向蒸发器420的后部32mm。此外，叶片4010A-4010N中的每一者的间隙可以是距蒸发器420的内壁25mm，变化为±10％。

根据本文描述和叙述的实施例，在给定的配置中，离心式鼓风机4000在以较低速度操作时产生针对较高静态条件的所需气流。也就是说，在以相对较高的速度操作并且需要相对较高的电力消耗的设计为基准时，该离心式鼓风机4000提供更高的能量效率。

各个方面：

方面1.一种离心式鼓风机，包括：

碟形的鼓风机基座；

多个叶片，其紧固到所述鼓风机基座；和

壳体，其为所述多个叶片提供围绕式覆盖，并且在所述多个叶片的每一者的末端与所述壳体的顶部的内表面之间具有间隙；

其中，所述多个叶片中的每一者在其前缘附近被修剪以形成倾斜面，以在所述壳体的所述顶部被移除的情况下，提供从所述壳体的上部到所述鼓风机基座的用于维护的余隙；

其中，所述壳体设置在所述离心式鼓风机内，并且

其中，所述离心式鼓风机容纳在蒸发器内。

方面2.根据方面1所述的离心式鼓风机，其中，所述间隙为25mm。

方面3.根据方面1或2的所述离心式鼓风机，其中，所述叶片中每一者的弦长为171mm，并且所述叶片中每一者的交错角为30°。

方面4.根据方面1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述叶片中每一者的前缘外倾角为20°

方面5.根据方面1至4中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述鼓风机基座在其内部是内凹的，并且所述多个叶片被紧固到所述鼓风机基座的外部。

方面6.根据方面1至5中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述离心式鼓风机的直径为430mm。

方面7.根据方面1至6中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述离心式鼓风机的轴向中心到所述蒸发器的后部的距离为32mm。

方面8.根据方面1至7中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述叶片由塑料构成，所述壳体由金属构成。

方面9.根据方面1至8中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述鼓风机基座和顶罩紧固在一起。

方面10.根据方面1至9中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述鼓风机基部和顶罩通过紧固件、焊接或粘合剂紧固在一起。

方面11.根据方面1至9中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述鼓风机基座和所述壳体通过从至少一些叶片的底部突出的销而可拆卸地紧固在一起。

方面12.根据方面1至10中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述离心式鼓风机包括紧固到所述鼓风机基座的七个叶片。

方面13.一种离心式鼓风机，包括：

碟形的鼓风机基座；

多个叶片，其紧固到所述鼓风机基座；和

壳体，其为所述多个叶片提供围绕式覆盖，并且在所述多个叶片的每一者的末端与所述壳体的顶部的内表面之间具有25mm的间隙；

其中，所述叶片中每一者的弦长为171mm，所述叶片中每一者的交错角为30°，以及所述叶片中每一者的前缘外倾角为20°；

其中，所述壳体设置在所述离心式鼓风机内，并且

其中，所述离心式鼓风机容纳在蒸发器内。

方面14.根据方面13所述的离心式鼓风机，其中，所述多个叶片中的每一者在其前缘附近被修剪以形成倾斜面，以在所述壳体的所述顶部被移除的情况下，提供从所述壳体的上部到所述鼓风机基座的用于维护的余隙。

方面15.根据方面13或14中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述鼓风机的所述鼓风机基座在其内部是内凹的，并且所述多个叶片被紧固到所述鼓风机基座的外部。

方面16.根据方面13至15中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述离心式鼓风机的直径为430mm。

方面17.根据方面13至16中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述离心式鼓风机的轴向中心到所述蒸发器的后部的距离为32mm。

方面18.根据方面13至17中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述叶片由塑料构成，所述壳体由金属构成。

方面19.根据方面13至18中任一项所述的离心式鼓风机，其中，所述鼓风机基部和顶罩通过热固定工艺紧固在一起。

方面20.根据方面13至19中任一项所述的离心式鼓风机，其中，鼓风机基部和壳体通过从至少一些叶片的底部突出的销而可拆卸地紧固在一起。

本说明书中使用的术语用于描述特定实施例，而并不旨在进行限制。除非另有明确说明，术语“一”、“一个”和“所述”也包括复数形式。当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”强调所指特征、数字、步骤、操作、元件和/或部件的存在性，但不排除存在或增加一个或多个其它特征、数字、步骤、操作、元件和/或部件。

关于前面的描述，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行详细的改变，特别是在所采用的构造材料和部件的形状、尺寸和布置的方面。本说明书和所描述的实施例仅是示例性的，本公开的实际范围和精神由所附权利要求指定。

Claims (20)

1.一种离心式鼓风机，包括：

碟形的鼓风机基座；

多个叶片，其紧固到所述鼓风机基座；和

壳体，其为所述多个叶片提供围绕式覆盖，并且在所述多个叶片的每一者的末端与所述壳体的顶部的内表面之间具有间隙；

其中，所述多个叶片中的每一者在其前缘附近被修剪以形成倾斜面，以在所述壳体的所述顶部被移除的情况下，提供从所述壳体的上部到所述鼓风机基座的用于维护的余隙；

其中，所述壳体设置在所述离心式鼓风机内，并且

其中，所述离心式鼓风机容纳在蒸发器内。

2.根据权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述间隙为25mm。

3.根据权利要求1中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述叶片中每一者的弦长为171mm，并且所述叶片中每一者的交错角为30°。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述叶片中每一者的前缘外倾角为20°。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述鼓风机基座在其内部是内凹的，并且所述多个叶片被紧固到所述鼓风机基座的外部。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述离心式鼓风机的直径为430mm。

7.根据权利要求6所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述离心式鼓风机的轴向中心到所述蒸发器的后部的距离为32mm。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述叶片由塑料构成，并且所述壳体由金属构成。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述鼓风机基座和所述壳体的所述顶部紧固在一起。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述鼓风机基座和所述壳体的所述顶部通过紧固件、焊接或粘合剂紧固在一起。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述鼓风机基座和所述壳体通过从至少一些叶片的底部突出的销而可拆卸地紧固在一起。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述离心式鼓风机包括紧固到所述鼓风机基座的七个叶片。

13.一种离心式鼓风机，包括：

碟形的鼓风机基座；

多个叶片，其紧固到所述鼓风机基座；和

壳体，其为所述多个叶片提供围绕式覆盖，并且在所述多个叶片的每一者的末端与所述壳体的顶部的内表面之间具有25mm的间隙；

其中，所述叶片中每一者的弦长为171mm，所述叶片中每一者的交错角为30°，以及所述叶片中每一者的前缘外倾角为20°；

其中，所述壳体设置在所述离心式鼓风机内，并且

其中，所述离心式鼓风机容纳在蒸发器内。

14.根据权利要求13所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述多个叶片中的每一者在其前缘附近被修剪以形成倾斜面，以在所述壳体的所述顶部被移除的情况下，提供从所述壳体的上部到所述鼓风机基座的用于维护的余隙。

15.根据权利要求13中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述鼓风机的所述鼓风机基座在其内部是内凹的，并且所述多个叶片被紧固到所述鼓风机基座的外部。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述离心式鼓风机的直径为430mm。

17.根据权利要求13至15中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述离心式鼓风机的轴向中心到所述蒸发器的后部的距离为32mm。

18.根据权利要求13至15中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述叶片由塑料构成，并且所述壳体由金属构成。

19.根据权利要求13至15中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述鼓风机基座和所述壳体的所述顶部紧固在一起。

20.根据权利要求13至15中任一项所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述鼓风机基座和所述壳体通过从至少一些叶片的底部突出的销而可拆卸地紧固在一起。

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