CN203719266U - 用于变频空调的制冷系统和具有该制冷系统的变频空调 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于变频空调的制冷系统和具有该制冷系统的变频空调。制冷系统包括:压缩机、四通阀、冷凝器、换热器、节流元件、蒸发器和单向阀,压缩机具有排气口和吸气口。换热器连接在冷凝器的第二端与节流元件的第二端之间。单向阀连接在冷凝器的第二端与节流元件的第二端之间,制冷时,单向阀不导通,冷媒从冷凝器流向节流元件时通过换热器;制热时,单向阀导通,冷媒从节流元件流向冷凝器时短路换热器。根据本实用新型的制冷系统,不仅可保证对室外机电控板起到很好的降温作用,同时还可解决凝露水影响室外机电控板可靠性的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷领域,尤其是涉及一种用于变频空调的制冷系统和具有该制冷系统的变频空调。
背景技术
现有技术有采用与冷媒管路连接的散热器对电路板进行降温,使空调器在高频制冷时,能将电路板的模块温度降低,避免因高温烧坏电子元器件,目前的技术主要是从节流后的管路串或并联换热器,由于节流后的冷媒温度很低,易形成冷凝水,导致电路板故障,影响电控使用寿命,该技术没有得到广泛应用。现在也有在冷凝器出口和节流元件之间直接串接对电路板进行降温的散热器,该技术方案,制冷时降温效果好,且不会产生冷凝水,但在制热时,由于冷媒温度很低,会造成模块温度过低,还是会产生冷凝水,致电路板故障,影响电控使用寿命。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种用于变频空调的制冷系统,该制冷系统不仅可保证对室外机电控板起到很好的降温作用,同时还可解决凝露水影响室外机电控板可靠性的问题。
本实用新型的另一个目的在于提出一种具有所述制冷系统的变频空调。
根据本实用新型的用于变频空调的制冷系统,包括:压缩机,所述压缩机具有排气口和吸气口;四通阀,所述四通阀具有第一至第四开口,所述第一开口与所述排气口相连,所述第二开口与所述吸气口相连;冷凝器,所述冷凝器的第一端与所述第三开口相连;蒸发器,所述蒸发器的第一端与所述第四开口相连;节流元件,所述节流元件的第一端与所述蒸发器的第二端相连;冷却所述变频空调的室外机电控板的换热器,所述换热器连接在所述冷凝器的第二端与所述节流元件的第二端之间;单向阀,所述单向阀连接在所述冷凝器的第二端与所述节流元件的第二端之间,制冷时,所述单向阀不导通,冷媒从所述冷凝器流向所述节流元件时通过所述换热器;制热时,所述单向阀导通,冷媒从所述节流元件流向所述冷凝器时短路所述换热器。
根据本实用新型的用于变频空调的制冷系统通过在冷凝器与节流元件之间设置换热器,从而在制冷模式时,可以使温度接近或略高于环境温度的冷媒流过换热器以便对所述室外机电控板进行散热。由此可以在不降低压缩机的运转频率的情况下有效地对所述室外机电控板进行散热(即便是在环境温度较高的情况下),从而可以确保变频空调在环境温度较高情况下的制冷效果,提高用户使用舒适性。而且,由于流入换热器的冷媒的温度接近或略高于环境温度,因此可以避免在所述室外机电控板上产生凝露水和将所述室外机电控板的温度降的过低,从而可以提高所述室外机电控板的可靠性和安全性。在制热模式时,从节流元件排出的冷媒大部分通过单向阀排入到冷凝器中,只有一小部分低温冷媒对所述室外机电控板进行散热,在对室外机电控板降温的同时又防止冷凝水产生,可保证系统制热运行时室外机电控板的可靠性。
在本实用新型的一些实施例中,所述单向阀具有第一阀口、第二阀口,第三阀口和第四阀口,所述第一阀口和第二阀口连通,所述第三阀口和第四阀口连通,所述第一阀口和所述第四阀口在从所述第四阀口到所述第一阀口的方向上导通且在从所述第一阀口到所述第四阀口的方向上截止,所述第一阀口与所述冷凝器的第二端相连,所述第二阀口与所述换热器的第一端相连,所述第三阀口与所述换热器的第二端相连,所述第四阀口与所述节流元件的第二端相连。
进一步地,所述第二阀口的直径小于所述第一阀口的直径。
在本实用新型的一些实施例中,所述换热器包括散热管,所述散热管的两端分别与所述冷凝器的第二端和所述节流元件的第二端相连。
进一步地,所述换热器还包括散热板,所述散热板具有彼此相对的第一表面和第二表面,所述散热板的第一表面上设有第一凹槽,所述散热管设在所述第一凹槽内。
更进一步地,所述散热板的第二表面上设有凸台。
在本实用新型的进一步实施例中,所述换热器还包括固定板,所述固定板上设有第二凹槽,所述固定板设在所述散热板上,所述第二凹槽和所述第一凹槽配合以限定出用于容纳所述散热管的容纳腔。
优选地,所述散热管形成为“U”形管。
进一步地,所述第一凹槽形成为“U”形凹槽。
根据本实用新型的变频空调,包括:制冷系统,所述制冷系统为根据本实用新型上述实施例的用于变频空调的制冷系统;室外机电控板,所述室外机电控板邻近所述换热器设置。
根据本实用新型的变频空调通过设置制冷系统,从而可以有效地对所述室外机电控板进行散热,且不会在所述室外机电控板上产生凝露水和将所述室外机电控板的温度降的过低。因此,根据本实用新型实施例的变频空调具有制冷效率高、性能好、可靠性高、安全形高等优点。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的用于变频空调的制冷系统的结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例的用于变频空调的制冷系统的局部结构示意图;
图3是根据本实用新型实施例的用于变频空调的制冷系统的换热器的结构示意图;
图4是根据本实用新型实施例的用于变频空调的制冷系统的换热器的爆炸图。
附图标记:
制冷系统10、压缩机100、冷凝器200、
换热器300、散热管310、第一子段311、第二子段312、第三子段313、散热板320、第一凹槽321、第二表面322、凸台323、固定板330、第二凹槽331、节流元件400、蒸发器500、四通阀600、第一开口a、第二开口b、第三开口c、第四开口d、单向阀700、第一阀口710、第二阀口720、第三阀口730、第四阀口740
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面描述根据本实用新型实施例的变频空调。根据本实用新型实施例的变频空调包括制冷系统10和室外机电控板(图中未示出)。
首先参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的用于变频空调的制冷系统10。如图1-图4所示,根据本实用新型实施例的制冷系统10包括压缩机100、冷凝器200、四通阀600、换热器300、节流元件400、蒸发器500和单向阀700。其中,制冷系统10具有制冷模式和制热模式。
压缩机100具有排气口(相当于进口)和吸气口(相当于出口)。四通阀600具有第一开口a、第二开口b、第三开口c和第四开口d,第一开口a与排气口相连,第二开口b与吸气口相连。其中当制冷系统10处于制冷模式时,第一开口a和第三开口c导通且第二开口b和第四开口d导通。当制冷系统10处于制热模式时,第一开口a和第四开口d导通且第二开口b和第三开口c导通。
冷凝器200的第一端与第三开口c相连。蒸发器500的第一端和第四开口d相连。节流元件400的第一端与蒸发器500的第二端相连。换热器300用于冷却变频空调的室外机电控板,换热器300连接在冷凝器200的第二端与节流元件400的第二端之间。
单向阀700连接在冷凝器200的第二端与节流元件400的第二端之间,制冷时,单向阀700不导通,冷媒从冷凝器200流向节流元件400时通过换热器300。制热时,单向阀700导通,冷媒从节流元件400流向冷凝器200时短路换热器300。换言之,单向阀700在从节流元件400到冷凝器200的方向上单向导通,单向阀700在从冷凝器200到节流元件400的方向上不导通。
也就是说,在制冷系统10处于制冷模式时,此时从冷凝器200排出的冷媒通过换热器300流向节流元件400,单向阀700处于不导通状态。在制冷系统10处于制热模式时,从节流元件400流出的冷媒经过单向阀700流向冷凝器200,此时冷媒短路换热器300,即冷媒不经过或只有很少经过换热器300。
在本实用新型的下面描述中,将冷凝器200的第一端称为冷凝器200的进口,将冷凝器200的第二端称为冷凝器200的出口,将蒸发器500的第二端称为蒸发器500的进口,将蒸发器500的第一端称为蒸发器500的出口,将换热器300的第一端称为换热器500的进口,换热器300的第二端称为换热器500的出口,节流元件400的第一端称为节流元件400的出口,节流元件400的第二端称为节流元件400的进口。
需要说明的是,在制冷和制热这两个模式中,冷媒的流向完全相反。各个部件(例如冷凝器200、换热器300、节流元件400、蒸发器500等)的进口和出口是在制冷模式下针对冷媒的流向而言的。因此,在制热模式下,各个部件的进口和出口与实际的进口和出口正好相反(压缩机100除外,无论是制冷模式还是制热模式,冷媒都是从压缩机100的进口进入到压缩机100内且从压缩机100的出口排出)。例如,在制冷模式下,冷媒从冷凝器200的进口进入到冷凝器200内且从冷凝器200的出口离开冷凝器200,在制热模式下,冷媒从冷凝器200的出口进入到冷凝器200内且从冷凝器200的进口离开冷凝器200。
具体而言,冷凝器200的进口与第三开口c相连。换热器300的进口与冷凝器200的出口相连,节流元件400的进口与换热器300的出口相连。蒸发器500的进口与节流元件400的出口相连,且蒸发器500的出口与第四开口d相连。换言之,换热器300设在冷凝器200与节流元件400之间。其中,所述室外机电控板邻近换热器300,以便利用换热器300对所述室外机电控板进行散热。
如图1所示,四通阀600的第一开口a可以与压缩机100的出口相连,四通阀600的第二开口b可以与压缩机100的进口相连,四通阀600的第三开口c可以与冷凝器200的进口相连,四通阀600的第四开口d可以与蒸发器500的出口相连。由此制冷系统10即可以进行制冷,又可以进行制热。也就是说,制冷系统10具有制冷和制热两个工作模式。
当制冷系统10处于制冷模式时,此时四通阀600的第一开口a和第三开口c导通,第二开口b和第四开口d导通,如图1中的实线箭头所示,从压缩机1的排气口10排出的冷媒通过四通阀600进入到冷凝器200内,冷媒在冷凝器200内冷凝散热,冷凝散热后的冷媒的温度下降至接近或略高于室外环境温度。此时由于单向阀700不导通,从冷凝器200排出的冷媒进入到换热器300中,进入到换热器300中的冷媒对室外机电控板进行吸热降温,从换热器300排出的冷媒进入到节流元件400中节流,从节流元件400排出的冷媒进入到蒸发器500中,进入到蒸发器500中的冷媒对使用房间进行吸热降温,最后从蒸发器500排出的冷媒依次通过四通阀600和吸气口11排回到压缩机1内,完成制冷循环。
制冷系统10处于制热模式时,此时四通阀600中的第一开口a和第四开口d导通,第二开口b和第三开口c导通,如图1中的虚线箭头所示,从压缩机1的排气口10排出的冷媒通过四通阀600排入到蒸发器500中,冷媒在蒸发器500中冷凝散热以对使用房间进行放热升温,从蒸发器500排出的冷媒进入到节流元件400中进行节流。此时由于单向阀700导通,从节流元件400排出的冷媒大部分通过单向阀700进入到冷凝器200中,流入到冷凝器200中的冷媒进行蒸发吸热以降低室外环境温度,之后冷媒依次通过四通阀600和吸气口11排回到压缩机1内,完成制热循环。
在制冷系统10处于制热运行时,室外环境温度较低,此时制热循环中只有很少冷媒或者是无冷媒经过换热器300,防止低温冷媒将室外机电控板的温度降的过低,可保证制冷系统10制热运行时室外机电控板的可靠性。
根据本实用新型实施例的用于变频空调的制冷系统10通过在冷凝器200与节流元件400之间设置换热器300,从而在制冷模式时,可以使温度接近或略高于环境温度的冷媒流过换热器300以便对所述室外机电控板进行散热。由此可以在不降低压缩机100的运转频率的情况下有效地对所述室外机电控板进行散热(即便是在环境温度较高的情况下),从而可以确保变频空调在环境温度较高情况下的制冷效果,提高用户使用舒适性。而且,由于流入换热器300的冷媒的温度接近或略高于环境温度,因此可以避免在所述室外机电控板上产生凝露水和将所述室外机电控板的温度降的过低,从而可以提高所述室外机电控板的可靠性和安全性。在制热模式时,从节流元件400排出的冷媒大部分通过单向阀700排入到冷凝器200中,只有一小部分低温冷媒对室外机电控板进行散热,在对室外机电控板降温的同时又防止冷凝水产生,可保证制冷系统10制热运行时室外机电控板的可靠性。
根据本实用新型实施例的变频空调通过设置制冷系统10,从而可以有效地对所述室外机电控板进行散热,且不会在所述室外机电控板上产生凝露水和将所述室外机电控板的温度降的过低。因此,根据本实用新型实施例的变频空调具有制冷效率高、性能好、可靠性高、安全形高等优点。
在同一使用条件,与现有的变频空调相比,根据本实用新型实施例的变频空调的室外机电控板的温度可以降低15摄氏度以上,压缩机100的运行频率可以提高20HZ。当室外温度达到35摄氏度以上时,根据本实用新型实施例的变频空调的制冷量比现有的变频空调的制冷量高10%以上。当室外温度达到45摄氏度以上时,根据本实用新型实施例的变频空调的制冷量比现有的变频空调的制冷量高20%以上。
如图1和图2所示,在本实用新型的一些实施例中,单向阀700具有第一阀口710、第二阀口720,第三阀口730和第四阀口740,第一阀口710和第二阀口720连通,第三阀口730和第四阀口740连通,第一阀口710和第四阀口740在从第四阀口740到第一阀口710的方向上导通且在从第一阀口710到第四阀口740的方向上截止。
具体地,单向阀700内可以具有流体通道,单向阀700的排出端可以设有与所述流体通道连通的第一阀口710和第二阀口720,单向阀700的进入端可以设有与所述流体通道连通的第三阀口730和第四阀口740。其中,第一阀口710可以与冷凝器200的出口相连,第二阀口720可以与换热器300的进口相连,第三阀口730可以与换热器300的出口相连,第四阀口740可以与节流元件400的进口相连。由此在制热循环中只有少量的冷媒经过换热器300,从而可以避免在所述室外机电控板上产生凝露水或将所述室外机电控板的温度降的过低。其中,需要说明的是,附图中的单向阀700的结构只是个示例性的说明,单向阀700的结构不限于此,单向阀700还可为其他结构,只要可以在从节流元件400到冷凝器200的第二端的方向上单向导通即可。
具体而言,当制冷系统10处于制冷模式时,从冷凝器200排出的冷媒可以从第一阀口710进入到所述流体通道内。由于第一阀口710位于单向阀700的排出端,第一阀口710和第二阀口720导通,第三阀口730和第四阀口740连通,第一阀口710和第四阀口740在从第一阀口710到第四阀口740的方向上截止。因此冷媒不能从第三阀口730和第四阀口740流出,冷媒只能从第二阀口720流出,进而进入到换热器300内。从换热器300排出的冷媒可以从第三阀口730进入到所述流体通道内,并从第四阀口740排出。
当制冷系统10处于制热模式时,由于第一阀口710和第四阀口740在从第四阀口740到第一阀口710的方向上导通,从节流元件400排出的冷媒可以从第四阀口740进入到所述流体通道内,并从第一阀口710排出,此时会有少量的冷媒从第三阀口730和/或第二阀口720进入到换热器300内。
有利地,第二阀口720的直径可以小于第一阀口710的直径。由此当制冷系统10处于制热模式时,可以进一步减少进入到换热器300内的冷媒的量,从而可以进一步避免在所述室外机电控板上产生凝露水或将所述室外机电控板的温度降的过低。
在本实用新型的一个具体示例中,制冷系统10还可以包括控制器(图中未示出)。所述控制器可以设在第二阀口720与换热器300的进口之间或者第三阀口730与换热器300的出口之间。当制冷系统10处于制冷模式时,可以打开所述控制器。当制冷系统10处于制热模式时,可以关闭所述控制器以便避免冷媒进入到换热器300内,从而可以避免在所述室外机电控板上产生凝露水或将所述室外机电控板的温度降的过低。
如图3和图4所示,在本实用新型的一些示例中,换热器300可以包括散热管310,散热管310的进口可以与冷凝器200的出口相连且散热管310的出口可以与节流元件400的进口相连。由此换热器300具有结构简单等优点。在图3和图4的示例中,散热管310的第一端与第二阀口720相连,散热管310的第二端与第三阀口730相连。
在本实用新型的一个示例中,如图3和图4所示,换热器300还可以包括散热板320,散热板320具有彼此相对的第一表面和第二表面,散热板320的第一表面上可以设有第一凹槽321。其中,散热管310可以包括第一子段311、与第一子段311的第一端相连的第二子段312以及与第一子段311的第二端相连的第三子段313,第一子段311的一部分可以设在第一凹槽321内。其中,第二子段312可以与冷凝器200的出口相连,第三子段313可以与节流元件400的进口相连。通过设置散热板320,从而可以更加有效地对所述室外机电控板进行散热。
有利地,第一子段311的所述一部分的形状可以与第一凹槽321的形状适配。第一子段311可以是U形,由此可以延长冷媒的流动路径,从而可以更加有效地对所述室外机电控板进行散热。第一子段311、第二子段312和第三子段313可以一体形成。在本实用新型的具体示例中,如图4所示,散热管310形成为“U”形管,第一凹槽321形成为“U”形槽。
如图3和图4所示,散热板320的第二表面322上可以设有凸台323。其中,凸台323可以与所述室外机电控板上的IPM(智能功率模块)、桥堆等发热量大的元器件接触。通过在散热板320的第二表面322上设置凸台323,从而可以更加有效地对所述室外机电控板进行散热。有利地,所述室外机电控板上的IPM(智能功率模块)、桥堆等发热量大的元器件可以排布在同一直线上。
如图3和图4所示,在本实用新型的一个具体示例中,换热器300还可以包括固定板330,固定板330的表面上可以设有第二凹槽331。其中,固定板330可以设在散热板320上,第一子段311的其余部分可以设在第二凹槽331内。换言之,第二凹槽331可以与第一凹槽321相对,且第二凹槽331与第一凹槽321之间可以限定出容纳腔,第一子段311可以设在该容纳腔内。由此可以使换热器300的结构更加合理、稳固。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种用于变频空调的制冷系统,其特征在于,包括:
压缩机,所述压缩机具有排气口和吸气口;
四通阀,所述四通阀具有第一至第四开口,所述第一开口与所述排气口相连,所述第二开口与所述吸气口相连;
冷凝器,所述冷凝器的第一端与所述第三开口相连;
蒸发器,所述蒸发器的第一端与所述第四开口相连;
节流元件,所述节流元件的第一端与所述蒸发器的第二端相连;
冷却所述变频空调的室外机电控板的换热器,所述换热器连接在所述冷凝器的第二端与所述节流元件的第二端之间;
单向阀,所述单向阀连接在所述冷凝器的第二端与所述节流元件的第二端之间,制冷时,所述单向阀不导通,冷媒从所述冷凝器流向所述节流元件时通过所述换热器;制热时,所述单向阀导通,冷媒从所述节流元件流向所述冷凝器时短路所述换热器。
2.根据权利要求1所述的用于变频空调的制冷系统,其特征在于,所述单向阀具有第一阀口、第二阀口,第三阀口和第四阀口,所述第一阀口和第二阀口连通,所述第三阀口和第四阀口连通,所述第一阀口和所述第四阀口在从所述第四阀口到所述第一阀口的方向上导通且在从所述第一阀口到所述第四阀口的方向上截止,所述第一阀口与所述冷凝器的第二端相连,所述第二阀口与所述换热器的第一端相连,所述第三阀口与所述换热器的第二端相连,所述第四阀口与所述节流元件的第二端相连。
3.根据权利要求2所述的用于变频空调的制冷系统,其特征在于,所述第二阀口的直径小于所述第一阀口的直径。
4.根据权利要求1所述的用于变频空调的制冷系统,其特征在于,所述换热器包括散热管,所述散热管的两端分别与所述冷凝器的第二端和所述节流元件的第二端相连。
5.根据权利要求4所述的用于变频空调的制冷系统,其特征在于,所述换热器还包括散热板,所述散热板具有彼此相对的第一表面和第二表面,所述散热板的第一表面上设有第一凹槽,所述散热管设在所述第一凹槽内。
6.根据权利要求5所述的用于变频空调的制冷系统,其特征在于,所述散热板的第二表面上设有凸台。
7.根据权利要求5所述的用于变频空调的制冷系统,其特征在于,所述换热器还包括固定板,所述固定板上设有第二凹槽,所述固定板设在所述散热板上,所述第二凹槽和所述第一凹槽配合以限定出用于容纳所述散热管的容纳腔。
8.根据权利要求5所述的用于变频空调的制冷系统,其特征在于,所述散热管形成为“U”形管。
9.根据权利要求8所述的用于变频空调的制冷系统,其特征在于,所述第一凹槽形成为“U”形凹槽。
10.一种变频空调,其特征在于,包括:
制冷系统,所述制冷系统为根据权利要求1-9中任一项所述的用于变频空调的制冷系统;
室外机电控板,所述室外机电控板邻近所述换热器设置。
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