CN201368347Y - Led反射灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种LED反射灯，包括控制电路，其特征在于，所述LED反射灯还包括：由所述控制电路控制的至少两个LED光源；至少两块光源面板，其上分别固定所述至少两块光源面板；至少一块导热板，以可导热方式分别固接所述至少两块光源面板；反光杯，其具有反射内表面、由所述的反射内表面边缘构成的反射开口以及在所述反光杯底部形成的槽，所述的固接有LED光源和光源面板的导热板插入到所述反光杯底部的槽中，以致于所述的LED光源与所述反光杯的中心垂直轴线平行；以及内部设有空腔的散热器，所述空腔的尺寸和形状设计成与所述反光杯以及所述导热板的至少一部分结合。本实用新型的LED反射灯具有良好导热性、散热性和聚光性，而且照射角度可根据需要作出调整等特点。

Description

LED反射灯

技术领域

本发明涉及照明灯具领域。更具体地说，本发明涉及一种用作照明灯具的LED反射灯，该LED反射灯的发光效率高，散热良好。

背景技术

LED作为一种具有巨大发展潜力的固体发光光源，自20世纪60年代诞生以来，以其寿命长、结构牢固、低功耗和外形尺寸灵活等优点受到人们越来越多的关注，已经逐渐取代传统的高压卤素灯应用在各种照明领域。但是，LED灯本身在工作时的发热量比较大，由此产生了较大的光衰，同时也缩短了LED灯的使用寿命，故在一定程度上限制了LED灯在照明领域的应用范围。

由于单个的LED光源的亮度和功率不足，不能当作照明使用，故现有的照明用的LED灯一般都组装了多个LED光源，然后加装上灯罩，以达致所要求的亮度和功率。组装的LED光源的个数越多，所制成的LED灯的亮度和功率也就会越高。图1所示为现有技术中的照明用的LED灯，所述的LED灯是把多个LED光源1均匀地安装在水平放置的同一块面板2上，其中，每一个LED光源都设置在同一水平面上，然后装上灯罩，再安装在普通的灯头3上，即成为市面上销售的普通PAR灯，如图2所示。这种PAR灯虽然能够达到照明要求，但它没有设置专门的导热和散热装置，因此，由多个LED光源产生的热量不能有效地散发掉，使得灯的外壳的温度会比较高，人一接触就会有烫手的危险；再者，温度高也使灯比较容易损坏。此外，因为没有聚光元件，由各个LED光源发出的光不能有效地予以聚集，使得发出的光的利用率偏低，在一定程度上也造成了光浪费。

又例如中国实用新型专利号200820101329.7，名称为LED灯具的实用新型专利中所公开的LED路灯，其也是将若干个LED光源与灯罩组成的单元安装在与外壳的垂直中轴线成水平的面板上，再组装成照明用的路灯，其中，每一个LED光源也是设置在同一水平面上。该实用新型公开的LED路灯虽然在散热方面作了一些改进，但是它在设计上是LED光源面朝向外，故LED发出的光通量大部分直接投射到假定的工作面上，因而对人产生眩光干扰并且影响到人眼。这种灯具也不能把光线很好地予以聚集，故该灯的光效也受到相当的影响。另外，这种灯具如果要制成具有大功率，由于全部LED都水平地放置在一个平面上，故其体积必然相当大。

所以，根据现有技术组装而成的LED灯中，LED发出的光的光通量约90％-100％都直接投射在假定的工作面上，存在散热问题，缩短了灯的使用寿命。它们的照射角度也固定在某一个确定的角度，并不能根据需要进行更换或者调整，由此带来的不足之处在于，由于LED光源面朝外，因而可能对人产生眩光干扰，并且由于人眼的视觉可以直接接触到LED光源，因而LED发出的强光有可能对人眼造成伤害；再者，现有LED灯发出的光基本上没有经过很好的聚集，使灯的光效受到相当的影响；而照射角度的不可以调整也限制了其使用范围，故这种LED灯不能大范围地予以推广应用。因此，有必要对现有的用作照明目的的LED灯具加以改良，一方面改善其导热性，从而能够很好地解决大功率LED灯具的散热问题，提高发光效率；另一方面可调整其照明角度并且提高其聚光性，既避免对人产生眩光干扰和可能对人造成的伤害，又可以提高发光效率和增加光通量。

实用新型内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺点，提供一种新颖的LED反射灯，该LED反射灯具有良好导热性、散热性和聚光性，而且照射角度可加以调整，从结构上解决了人眼可以直接接触到LED光源的问题，防止了LED发出的强光对人眼有可能造成的伤害。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，提供一种LED反射灯，包括所述LED反射灯的控制电路，还包括：

至少两个LED光源，所述LED光源由所述控制电路控制；

至少两块光源面板，所述至少两个LED光源分别固定在所述至少两块光源面板上；

至少一块导热板，所述至少两块光源面板以可导热方式分别固接在所述至少一块导热板上；

反光杯，所述反光杯具有反射内表面、由所述的反射内表面边缘构成的反射开口以及在所述反光杯底部形成的槽，所述的固接有LED光源和光源面板的导热板经由所述反光杯底部的槽插入到所述反光杯的内部，以致于所述的LED光源与所述反光杯的中心垂直轴线平行；以及

散热器，所述散热器内部设有空腔，所述空腔的尺寸和形状设计成与所述反光杯以及所述导热板的至少一部分结合。

在本发明一优选实施例中，所述LED反射灯包括：

两个LED光源；

两块光源面板，所述两个LED光源分别固定在所述两块光源面板上；以及

一块导热板，所述两块光源面板以可导热方式分别固定在所述导热板的两侧；

其中所述散热器呈环状，其内表面做成与所述反光杯的外表面紧贴在一起。

在本发明另一优选实施例中，所述反光杯由两个对称的半反射体组成，所述半反射体沿中心垂直轴线对称地设置；所述半反射体的反射内表面为抛物线延伸形成的抛物面，其中所述两个LED光源的中心点分别位于所述两个半反射体的抛物面的抛物线的焦点上。这样的设计使得LED发出的光都经所述半反射体的内抛物面反射，达到更好的聚光效果，因此LED反射灯具有更高的光通量。

已证明，把LED光源设置在反光杯的反射内表面所在的抛物线的焦点位置上，其光通量可以提高大约5％-20％。

本发明的LED反射灯还可以包括设置在所述反光杯的中心垂直轴线上的金属帽，其相对两侧壁设有至少两个与所述导热板厚度相符的缺口，使得所述导热板卡接在所述缺口中。

根据本发明，可以点胶方式或采用任何机械方式把所述LED光源固定在所述光源面板上，而所述光源面板与所述导热板可通过紧固件、点胶或有粘性的散热油固定在一起。较佳地，所述光源面板与所述导热板之间涂有散热油层。

较佳地，反光杯设计成喇叭形状，而且所述反光杯的反射内表面镀有反光材料。

本发明的散热器可以是空心的圆柱，其内表面设计成与所述反光杯相配合的弧形，从而紧贴在反光杯的外表面。在所述散热器的外表面可以设有多条与所述反光杯的中心垂直轴线平行且间隔排列的散热片，以达到更好的散热效果。另外，散热器的一端可设有多条从所述散热器的中心延伸至其侧壁的筋条，一方面起加强筋的作用，另一方面也可以辅助散热。

根据本发明，LED光源可以设置在靠近所述反光杯底部，也可以设置在靠近所述反光杯开口部。LED光源发出的光由反光杯的内表面反射出来，由此可以改变反光杯反射出来的光束角度的大小，其反射角度大小范围可以控制到10°-60°。

较佳地，本发明的导热板设置成其中心垂直轴线与所述反光杯的中心垂直轴线重叠，并且所述导热板的中心垂直轴线与所述反光杯的弧线之交接点的切线与所述导热板的中心垂直轴线垂直。

导热板、散热器和反光杯可以是各自独立的部分，也可以是其中两两一体成型，又或者三者一体成型。

要加强散热效果，所述光源面板、导热板、散热器和反光杯最好选用可导热的材料，如铝、铝合金或陶瓷。

由于本发明的LED反射灯具有非常高的光效和良好的聚光性，故反光杯开口部可以不设置反射灯罩，当然也可以根据需要而加设反射灯罩。

本发明的LED反射灯将LED芯片光源面板与导热板紧密地接触，导热板与散热器又连为一体，因而形成了一条良好的导热和散热途径，将LED光源散发出的热量通过光源面板-导热板-散热器的散热途径以及反光杯散发出去，降低了LED光源的温度。反光杯开口部不设置玻璃反射灯罩，LED光源可以与空气流通，有利于热量的散发，可以进一步降低LED发光时产生的热量，从而确保LED不过热，延长了LED反射灯的寿命，由此解决了大功率LED反射灯发热的问题，再加上可密集地排列多个LED，有利于做成更大功率的LED反射灯。

由于LED光源装载在反光杯的中央位置，LED发出的光可以通过反光杯折射出去，从而具有良好的聚光性能。此外，通过改变LED光源的位置可以改变反光杯折射出来的光束角度的大小，有利于更多场合的应用。

当LED光源设置在反光杯的反射内表面所在的抛物线的焦点位置时，LED发出的光具有更好的聚光性能和更高的光通量。在这种情况下，采用较小功率的LED反射灯可以达到与现在较大功率的LED灯具相同的照明效果；而且因为功率较小，LED的发热量也较小，故LED灯的使用寿命可以更长。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1所示为现有技术中的一种LED灯具的俯视图。

图2所示为图1所示的LED灯具的正视图。

图3所示为本发明第一实施例的LED反射灯的顶部立体示意图，其中该LED反射灯具有2块光源面板。

图4所示为图3所示的LED反射灯的底部立体示意图。

图5所示为图3所示的LED反射灯的立体分解仰视图。

图6所示为图3所示的LED反射灯的立体分解俯视图。

图7所示为本发明第二实施例的LED反射灯的顶部立体示意图，其中该LED反射灯具有3块光源面板。

图8所示为本发明第三实施例的LED反射灯的顶部立体示意图，其中该LED反射灯具有4块光源面板。

图9所示为本发明第四实施例的LED反射灯的顶部立体示意图，其中该LED反射灯的反光杯由对称设置的两个半反射体组成。

图10所示为图9所示的LED反射灯的立体分解仰视图。

图11所示为图9所示的LED反射灯的立体分解俯视图。

图12(A)和图12(B)所示为图9所示的LED反射灯的中心垂直轴线的剖面图。

具体实施方式

参照图3至图6，图中示出了作为本发明第一优选实施例的LED反射灯100，所述反射灯100包括两个LED光源60、两块光源面板20、一块导热板10、散热器50、反光杯30、金属帽40以及控制LED光源的控制电路(未示出)。该控制电路可以选择地做成与LED反射灯一体装在散热器外表面的散热片上，也可以做成与LED分体，带有插拔式接头以便与LED反射灯连接。控制电路不为本发明的要点，本处不做详细描述。

LED光源可以由一或多个LED构成。在本实施例中，两个LED光源60各由3个芯片LED组成，分别固定在两块光源面板20上。LED光源60和光源面板20可以点胶或任何已知的机械方式固定在一起。每块光源面板20都设有螺丝孔22、24，用螺丝把光源面板20固定在导热板10上。在光源面板20与导热板10之间可以涂一层散热油，从而可以起到更好的导热作用。当然，把光源面板20固定在导热板10上可以采用任何本领域已知的任何其它方式，最好能够使二者形成良好的导热和散热效果，例如，可以利用粘性较强的散热油直接把光源面板20粘结在导热板10上。

如图5和图6所示，导热板10呈半圆形的板状，在与光源面板20的螺丝孔22、24相对应的位置上分别设有缺口12和螺丝孔14。把两块光源面板20放置在导热板10的两侧，并使光源面板20的螺丝孔22、24分别与导热板10的缺口12和螺丝孔14对准，用螺丝就可以把两块光源面板20锁定在导热板10的两侧。如上所述，在锁定光源面板20与导热板10之前可以在二者之间的接触面涂上一层散热油。当然，也可以采用粘性较好的散热油把两块光源面板20直接粘结在导热板10的两侧。

散热器50呈环状，导热板10设置在所述散热器50的内腔并与所述散热器的中心垂直轴线叠合。在本实施例中，散热器50和导热板10是一体成型的，当然二者也可以通过可插接方式连接在一起，形成良好的导热接触。如图4和图6所示，散热器50的外端部具有多条从该端部中心延伸至散热器侧壁的筋条54，这些筋条54既可以起加强筋的作用，又有助于散热。散热器50的内腔表面设计成与反光杯30的外表面相配合的弧形，从而紧贴在反光杯30的外表面36，以利于通过反光杯30将热量散去。另外，在散热器50的外表面也设有多条与其中心垂直轴线平行且间隔排列的散热片52，这些散热片52的设置也可以将导热板10传递过来的热量很好地散发出去，达到更好的散热效果。

反光杯30具有成抛物面的反射内表面32、由所述的反射内表面32边缘构成的反射开口以及在反光杯底部形成的一条通槽34。反光杯30设计成喇叭形状，底部直径较小，越往开口处直径越大，从而具有PAR灯的特性，并且具有更高的光效和更好的聚光性。反光杯30的反射内表面32为光滑弧面，可以镀上光亮反光材料，以增加光效。LED光源60发出的光会反射到反光杯的反射内表面32上.再经由反射开口折射出去。在本实施例中，在反射开口处不设置玻璃反射光罩，使芯片LED可以与大气相通，更有利于散热，从而可进一步降低LED发光时产生的热量。当然，有需要的时候，也可以加设一个光滑的透光性好的玻璃罩。通槽34的形状和尺寸刚好使得固接有LED光源60和光源面板20的导热板10通过该通槽34插入到所述反光杯内部，以致于LED光源60与反光杯30的中心垂直轴线平行。更好地，导热板10设置成其中心垂直轴线与反光杯30的中心垂直轴线重叠，并且该导热板10的中心垂直轴线与反光杯30的弧线之交接点的切线与导热板10的中心垂直轴线垂直。这时，排列在每块光源面板20上的3个芯片LED都设置在同一个垂直的平面上，它们发出的光可以均匀地反射到反光杯的反射内表面32上，再经过折射的光能够有效地聚集，达到照明亮度。

根据本发明，光源面板20可以根据需要设计为LED光源60较靠近反光杯30的底部通槽34处，也可以设计为较靠近反光杯的反射开口处。如上所述，因为芯片LED发出的光经由反光杯30的反射内表面32反射出来，所以改变LED光源60在反光杯的位置，就可以改变反光杯30反射出来的光束角度的大小，从而可调整LED反射灯的光照射角度。这与现有技术中的LED灯具通过反射灯罩来控制光束角度不同。一般地，本发明的LED反射灯的光束角度的大小范围可以控制到10°至60°。

金属帽40为一端开口、另一端闭合的空心圆柱，其相对两侧各有一缺口42，该缺口的大小与导热板10的厚度相配合，使得金属帽40可以直接扣在导热板10上。由于该金属帽40亦处于反光杯30的中轴位置上，刚好可以挡住位于金属帽40正下方的LED光源60经由反光杯的中央位置发出的光，从而人眼不会直接看到LED光源直接发出的光，有利于保护人的眼睛。金属帽40的闭合端顶面可以做成绿色的荧光设计，作为识别本发明的LED反射灯之用。

导热板10、散热器50和反光杯30可以是三个独立部分，通过插接方式固定在一起形成良好的导热接触。这三个部分也可以是两两一体成型，即导热板10和散热器50做成一体，或者导热板10和反光杯30做成一体，又或者散热器50和反光杯30做成一体。导热板10、散热器50和反光杯30还可以一体成型。

光源面板20、导热板10、散热器50和反光杯30最好选用可导热的材料，例如铝、铝合金或陶瓷等。

如图7所示为本发明第二实施例的LED反射灯的立体示意图。本实施例与第一实施例的结构基本相同，主要的不同之处在于：光源面板220的数量为3块，相对应地，LED光源260也为3个，每个LED光源分别固定在一块光源面板上；导热板210做成三角形状，包括由三个侧平面214围成的中心立柱和从该中心立柱延伸出来三个导热分板212，而三块光源面板220分别固接在由这三个导热分板212分隔开来的三个侧平面214上。在该实施例中，金属帽240相应地设置3个缺口，以扣接在导热板210的三个侧平面214的接合处。散热器250的结构与第一实施例大致相同。本实施例因为增加了一个LED芯片光源，因而可以得到功率较大的LED反射灯。

如图8所示本发明第三实施例的LED反射灯的立体示意图。本实施例与第一实施例的结构基本相同，主要的不同之处在于：该实施例的光源面板320的数量为4块，对应的LED光源360也为4个；导热板310包括由四个侧平面314围成四边形形状的中心立柱，而四块光源面板320分别固接在该四个侧平面314上。在本实施例中，金属帽340相应地设置4个缺口，以扣接在导热板310的四个侧平面314的接合处。与第二实施例相比，本实施例又增加了一个LED光源，因而LED反射灯的功率可以做得更大。

图9至图12示出了作为本发明第四优选实施例的LED反射灯400。本实施例的LED反射灯400与第一实施例的结构基本相同，包括两个LED光源460、两块光源面板420、一块导热板410、散热器450以及控制LED光源的控制电路。

本实施例与上面描述的第一实施例主要的不同之处在于：本实施例的反光杯430由形状相同、大小一样的两个半反射体431、432组成。两个半反射体431、432组合在一起可以形成一个喇叭形状。该两个半反射体431、432沿中心垂直轴线对称地设置，并且形成有一开口槽434。所述开口槽434的形状和尺寸刚好使得固接有LED光源460和光源面板420的导热板410插入该开口槽434中，如图9所示。

本实施例的LED反射灯400的特征在于：所述半反射体431、432的反射内表面为抛物线延伸形成的抛物面，所述两个LED光源460的中心点分别位于所述两个半反射体的抛物面的抛物线的焦点上。换言之，如图12(A)和图12(B)所示，该两个半反射体431、432的抛物面的抛物线的焦点分别与两个LED光源460的中心点重合。这样的设计使得LED发出的光都经所述半反射体的内抛物面反射，获得更高的光效和更好的聚光性。一般地，与现有的LED灯具相比，本实施例的LED反射灯的光通量可以提高5％-20％。

半反射体431、432的内反射表面为光滑抛物面，镀上光亮反光材料可以进一步提高光效。当然，，半反射体431、432的内反射表面也可以采用能够产生聚光效果的任何形状的面，这对本领域技术人员来说是显易而见的。根据本发明，固定有LED光源的光源面板紧贴在导热板上，导热板又与散热器形成导热连接，籍此形成一条良好的光源面板-导热板-散热器的导热和散热途径。LED光源发出的热量通过该散热途径快速地散发出去，降低了LED光源的温度，从而有效地解决了LED灯具的散热问题。另外，反光杯设有开口，更有利于热量的散发。由于LED光源以与反光杯的中心垂直轴线平行的方式安装在反光杯的中央位置上，故LED发出的光可以通过反光杯的内表面折射出去，形成良好的聚光性。当LED光源的中心点设计成与反光杯的内抛物面的抛物线的焦点重合，本发明的LED反射灯的聚光性更好，光通量更高。此外，只需要改变LED导热板的设计就可以增加LED光源和光源面板的数量，所以本发明可以做成系列化的大功率LED反射灯。

当把LED光源设置于较靠近反光杯底部时，LED光源发出的光折射角度小；当把LED光源设置于较靠近反光杯的反射开口时，LED光源发出的光折射角度较大。以此方式可以调整LED反射灯的照射角度大小，适合于更广的应用场合。LED光源的数量可以为2个以上，如3个或4个，甚至更多个，因而可以做成更大功率的反射灯，适用于更广泛的领域。

因此，本发明提供了一种LED反射灯，不仅有效地解决了大功率LED的散热问题，而且还大大地提高了LED的光通量和发光效率。

虽然结合附图描述了本发明的几种较佳具体实施例，但本发明不应被限制于与以上的描述和附图完全相同的结构和操作。对本技术领域的技术人员来说，在不超出本发明构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多改进和变化，但这些改进和变化都应属于本发明要求保护的范围。

Claims (22)

1.一种LED反射灯，包括所述LED反射灯的控制电路，其特征在于，所述LED反射灯还包括：

至少两个LED光源，所述LED光源由所述控制电路控制；

至少两块光源面板，所述至少两个LED光源分别固定在所述至少两块光源面板上；

至少一块导热板，所述至少两块光源面板以可导热方式分别固接在所述至少一块导热板上；

反光杯，所述反光杯具有反射内表面、由所述的反射内表面边缘构成的反射开口以及在所述反光杯底部形成的槽，所述的固接有LED光源和光源面板的导热板经由所述反光杯底部的槽插入到所述反光杯的内部，以致于所述的LED光源与所述反光杯的中心垂直轴线平行；以及

散热器，所述散热器内部设有空腔，所述空腔的尺寸和形状设计成与所述反光杯以及所述导热板的至少一部分结合。

2.如权利要求1所述的LED反射灯，其特征在于，所述LED反射灯包括：

两个LED光源；

两块光源面板，所述两个LED光源分别固定在所述两块光源面板上；以及

一块导热板，所述两块光源面板以可导热方式分别固定在所述导热板的两侧；

其中所述散热器呈环状，其内表面做成与所述反光杯的外表面紧贴在一起。

3.如权利要求1所述的LED反射灯，其特征在于，所述的LED反射灯还包括设置在所述反光杯的中心垂直轴线上的金属帽，其相对两侧壁设有至少两个与所述导热板厚度相配合的缺口，使得所述导热板卡接在所述缺口中。

4.如权利要求1所述的LED反射灯，其特征在于，所述反光杯由两个对称的半反射体组成，所述半反射体沿中心垂直轴线对称地设置；所述半反射体的反射内表面为抛物线延伸形成的抛物面，其中所述两个LED光源的中心点分别位于所述两个半反射体的抛物面的抛物线的焦点上。

5.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述LED光源以点胶方式或机械方式固定在所述光源面板上。

6.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，采用以下方式把所述光源面板与所述导热板固定在一起：紧固件、点胶或有粘性的散热油。

7.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述光源面板与所述导热板之间涂有散热油层。

8.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述反光杯设计成喇叭形状。

9.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述反光杯的反射内表面镀有光亮反光材料。

10.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述散热器为空心的圆柱，其内表面设计成与所述反光杯相配合的弧形，从而紧贴在反光杯的外表面。

11.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述散热器的外表面设有多条与所述反光杯的中心垂直轴线平行且间隔排列的散热片。

12.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述散热器一端设有多条从所述散热器的中心延伸至侧壁的筋条。

13.如权利要求1至3中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述LED光源设置在靠近所述反光杯底部。

14.如权利要求1至3中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述LED光源设置在靠近所述反光杯开口部。

15.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述导热板设置成其中心垂直轴线与所述反光杯的中心垂直轴线重叠，并且所述导热板的中心垂直轴线与所述反光杯的弧线之交接点的切线与所述导热板的中心垂直轴线垂直。

16.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述导热板与所述散热器一体成型。

17.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述导热板与所述反光杯一体成型。

18.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述散热器与所述反光杯一体成型。

19.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述导热板、所述散热器和所述反光杯一体成型。

20.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述光源面板、导热板、散热器和反光杯选用可导热的材料。

21.如权利要求20所述的LED反射灯，其特征在于，所述可导热的材料为铝、铝合金或陶瓷。

22.如权利要求1至4中任一项所述的LED反射灯，其特征在于，所述反光杯开口部加设反射灯罩。

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