CN216617980U - 一种风机及清洁器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种风机，包括：壳组件，形成有轴孔；转轴，从所述壳组件内穿过所述轴孔到外侧形成连接段；垫片，设置在所述转轴并覆盖在所述轴孔上，所述垫片与所述壳组件之间填充有油脂密封；动叶轮，设置在所述连接段上；以及定叶轮，位于所述动叶轮后方；所述动叶轮至少部分地罩设在所述定叶轮的外侧以形成第一迷宫密封。本申请实施例的一种风机及清洁器，具有防水性能好的优点。

Description

一种风机及清洁器

技术领域

本申请涉及家用清洁电器，尤其涉及一种风机及清洁器。

背景技术

随着家用清洁电器的普及，家用吸尘器的使用场景也在不断拓宽，从只能用于干燥环境的清洁，到可用于厨房、卫生间等潮湿环境，甚至要求兼具吸水功能。为了满足吸水要求，吸尘器的核心部件风机必须良好的防水性能。

现有干湿两用风机多采用油脂密封和骨架油封。油脂密封使用方便，对风机效率影响较小，但防水效果一般，长期使用过程中油脂与水发生反应会逐渐老化变质，并逐渐流失，从而使风机失去防水功能。接触式骨架油封防水效果好一些，但由于油封与风机轴接触，增大了摩擦阻力，风机效率下降，同时在长期高转速下骨架油封很快便会磨损失效。

另外，干湿两用风机为防止水汽进入轴承和定子绕组，一般采用封闭式结构，叶轮产生的流动空气仅从机壳表面流过，无法直接给定子铁芯散热。定子铁芯只能通过自然传导散热，散热效率低下。温升问题是目前限制干湿两用风机功率进一步提升的一个瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种风机及清洁器，以改善防水性能。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一种风机，包括：壳组件，形成有轴孔；转轴，从所述壳组件内穿过所述轴孔到外侧形成连接段；垫片，设置在所述转轴并覆盖在所述轴孔上，所述垫片与所述壳组件之间填充有油脂密封；动叶轮，设置在所述连接段上；以及定叶轮，位于所述动叶轮后方；所述动叶轮至少部分地罩设在所述定叶轮的外侧以形成第一迷宫密封。

进一步地，所述动叶轮上形成有第一凸环，所述定叶轮上形成有第二凸环，所述第一凸环罩设在所述第二凸环的外侧以形成所述第一迷宫密封。

进一步地，所述第一凸环与所述第二凸环沿轴向的重叠尺寸为0.1-0.5cm。

进一步地，所述动叶轮包括中部具有连接孔的第一支撑板、动叶片，以及轴套；所述轴套与所述连接孔固定连接所述连接段穿设在所述轴套中，所述第一凸环与所述动叶片分别设置在所述第一支撑板的两侧面。

进一步地，所述定叶轮包括中部具有嵌套孔的第二支撑板，沿轴向延伸的套筒、以及定叶片；所述壳组件凸出形成有安装部，所述轴孔设置在所述安装部的中部，所述嵌套孔套设在所述安装部的外周，所述套筒与所述第二支撑板连接，所述叶片设置在所述套筒上，所述第二凸环设置在第二支撑板上。

进一步地，所述风机包括风罩，所述风罩至少部分地罩设在所述动叶轮以及所述定叶轮的外侧，所述风罩与所述套筒形成风道。

进一步地，所述垫片包括第三支撑板以及套环，所述转轴穿设于所述套环中，所述壳组件上形成有环槽，所述套环至少部分地延伸到所述轴孔中，所述环槽、第三支撑板以及套环围设形成容纳腔。

进一步地，所述垫片包括凸筋，所述凸筋设置在所述第三支撑板面向所述壳组件的一侧上，所述壳组件上形成有对应所述凸筋的凹槽，所述凸筋与所述凹槽构成第二迷宫密封结构。

进一步地，所述风机包括位于所述壳组件内部的定子组件以及转子组件，所述转轴穿设在所述转子组件中，所述定子组件与所述壳组件之间填充有导热材料。

一种清洁器，包括上述的风机。

本申请实施例的一种风机及清洁器通过设置壳组件、垫片、转轴、动叶轮、定叶轮、壳组件形成有轴孔；垫片与壳组件之间填充有油脂密封，风机停止运转时，油脂有效的阻止水汽进入风机腔室，避免水汽影响轴承、转子组件以及定子组件等结构；风机运转时，动叶轮至少部分地罩设在所述定叶轮的外侧以形成第一迷宫密封；动叶轮与定叶轮之间间隙配合，不影响转动效率，也不会出现磨损，第一迷宫密封有效的阻止水汽进入，进而避免水汽影响轴承、转子组件以及定子组件等结构；由此实现，在风机运转与停止运转时起到防水作用，极大提高了风机的防水能力

附图说明

图1为本申请实施例的一种风机的结构示意图；

图2为图1中一实施例的B区域的结构放大图；

图3为图1中另一实施例的B区域的结构放大图；

图4为图1中一实施例的C区域的结构放大图；

图5为图1中的风机的爆炸视图；

图6为本申请实施例的动叶轮的结构示意图；

图7为图6中的动叶轮的另一视角下的结构示意图；

图8为本申请实施例的定叶轮的结构示意图；

图9为图8中的定叶轮的另一视角下的结构示意图；

图10为本申请实施例的垫片的结构示意图；

图11为本申请实施例的机壳的结构示意图；

图12为本申请实施例的定子组件与卡扣的爆炸视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请实施例的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

一种风机，如图1至图12所示，包括：壳组件10，形成有轴孔11；垫片 60，设置在轴孔11上，垫片60与壳组件10之间填充有油脂密封；转轴20，从壳组件10内穿过垫片60到外侧形成连接段21；动叶轮30，设置在连接段 21上；以及定叶轮40，位于动叶轮30后方；动叶轮30至少部分地罩设在定叶轮40的外侧以形成第一迷宫密封50。

在本申请各实施例中，如图1中箭头所示，转轴20的轴线方向为轴向。

壳组件10为大致密闭的容器，具体可包括机壳14与底支架15，两者可通过压铸或浇铸工艺制作出，并可通过螺栓固定、或者卡接后焊接固定。机壳14 与底支架15围设形成内部的风机腔室16，风机腔室16能够用于容纳定子组件 90(下文提及)、转子组件80(下文提及)以及其他完成风机功能所必要的器件。

壳组件10的机壳14上形成有轴孔11；转轴20从壳组件10内穿过轴孔11 并延伸到外侧形成连接段21，也即是说转轴20大部在风机腔室16中，在定子组件90以及转子组件80的作用下驱动转轴20转动；连接段21可连接外部的结构以作为动力输出轴。机壳14形成有供轴承22嵌入的固定凹槽141，转轴 20过盈插设在轴承22中，以实现转轴20相对于机壳14轴向固定。垫片60过盈安装在转轴20上，以实现固定。

垫片60设置在转轴20上，并覆盖在轴孔11上。可以理解的是，垫片60 的中部具有固定孔64，固定孔64的直径可略小于转轴20直径，两者过盈配合固定。在转轴20转动的过程中，垫片60随之转动，轴孔11四周的平面11a与垫片60之间可保持小间隙D为0.1-2mm，确保垫片60与机壳14不会出现磨损，垫片60可有效阻挡外部的灰尘与杂质从轴孔11进入风机腔室16内。在垫片60与机壳14之间填充油脂密封，风机停止运转时，油脂沿周向环形布置在垫片60与轴孔11的缝隙上，从而有效的阻止水汽进入风机腔室16，避免水汽影响轴承22、转子组件80以及定子组件90等结构。

动叶轮30设置在连接段21上；风机运转时，轴承22旋转，进而带动与之连接的动叶轮30一起沿顺时针或者逆时针方向转动，动叶轮30上的动叶片32 (下文提及)带起气流；定叶轮40位于动叶轮30后方，通常可设置在壳组件 10上，定叶轮40可以通过卡接、焊接或者螺栓连接在机壳14或者底支架15 的外表面上，此外，定叶轮40也可以通过卯榫、焊接、螺栓连接等方式固接在风罩70的内壁上。动叶轮30带起的气流经过定叶轮40的定叶片44(下文提及)引导，按照预设的角度吹到壳组件10的表面，以带走风机运转时发出的热量，提高冷却效率。

动叶轮30至少部分地罩设在定叶轮40的外侧以形成第一迷宫密封50，当风机运转时，轴承22旋转，带动动叶轮30旋转，动叶轮30与定叶轮40之间间隙配合，不影响转动效率，也不会出现磨损，第一迷宫密封50有效的阻止水汽进入，进而避免水汽影响轴承22、转子组件80以及定子组件90等结构。此外，第一迷宫密封50中可以填充油脂，以进一步提高密封效果。

由此，通过第一迷宫密封50与垫片60与壳组件10之间的油脂密封，在风机运转与停止运转时起到防水作用，极大提高了风机的防水能力。这两种密封结构无摩擦磨损问题，密封可靠性高，寿命长。

一实施例中，如图3所示，定叶轮40沿轴向向前延伸出环形的飞边46，动叶轮30沿轴向向后延伸出一定的环形的凹槽36，飞边46与凹槽36均环绕转轴20，飞边46与凹槽36的形状相匹配，即飞边46可以间隙的嵌入凹槽36 中，且两者之间保持小间隙，由此两者共同构成第一迷宫密封50。能够有效的阻止水汽或化学物质接触到转轴20，进而避免水汽影响轴承22、转子组件80 以及定子组件90等结构。此外，第一迷宫密封50中可以填充油脂，以进一步提高密封效果。

一实施例中，如图1、图2、以及图5至图9所示，动叶轮30上形成有第一凸环31，第一凸环31为动叶轮30沿轴向向后延伸出的环形飞边；定叶轮40 上形成有第二凸环41，第二凸环41为定叶轮40沿轴向向前延伸出的环形飞边，飞边46与凹槽36均环绕转轴20，飞边46与凹槽36的形状相匹配，也即是说第一凸环31的内径应当略大于第二凸环41的外径，以使得第一凸环31能够罩设在第二凸环41的外侧形成第一迷宫密封50。

本实施例中，第一凸环31从动叶轮30的底面沿轴向向后延伸出的长度为 1.5-2mm，第二凸环41从定叶轮40的顶面沿轴向向前延伸出的长度为1.5-2cm，第一凸环31的内径略大于第二凸环41的外径为0.2-1mm，第一凸环31与第二凸环41沿轴向的重叠尺寸A为1-2mm，以确保第一迷宫密封50的密封效果。

一实施例中，如图1至图7所示，动叶轮30包括中部具有连接孔34的第一支撑板35、动叶片32以及轴套33。动叶片32可以呈螺旋形布置在第一支撑板35上；轴套33与连接孔34固定连接，可以将轴套33嵌在第一支撑板35 的连接孔34上实现固定，也可通过焊接固定。连接段21穿设在轴套33中，当转轴20转动，连接段21通过轴套33带动第一支撑板35转动，进而带动设置在第一支撑板35的侧面的动叶片32旋转，从而带动外部空气形成气流，并在定叶轮40的定叶片44引导下，按照预设的角度吹到壳组件10的表面，以带走风机运转时发出的热量，提高冷却效率。

第一凸环31与动叶片32分别设置在第一支撑板35的两侧面；也即是说，动叶片32设置在第一支撑板35的背离定叶轮40的一侧面上，而第一凸环31 设置在第一支撑板35背离动叶片32的侧面上，第一凸环31朝向定叶轮40延伸一定距离以与第二凸环41形成第一迷宫密封50，在动叶轮30转动过程中，第一凸环31可相对于第二凸环41实现相对转动，两者始终保持小间隙，例如 0.1-0.5mm，以确保第一迷宫密封50在确保密封的同时也不会产生磨损。

一实施例中，如图1至图5、图8以及图9所示，定叶轮40包括中部具有嵌套孔45的第二支撑板42，沿轴向延伸的套筒43、以及定叶片44。

套筒43与第二支撑板42连接，定叶片44沿周向设置在套筒43上，具体地，定叶片44可具有多片并可以呈螺旋形布置在套筒43的外周上。套筒43 与定叶片44可以采用金属粉末一体成型、或者塑料开模一体浇筑，也可以是通过分体方式分别加工，再通过螺栓装配固定或者焊接固定。

当转轴20转动，动叶轮30随之旋转，外部空气在动叶轮30的作用下形成气流，并在定叶片44引导下，按照预设的角度吹到壳组件10的表面，以带走风机运转时发出的热量，提高冷却效率。

壳组件10的机壳14向前凸出形成有安装部12，轴孔11设置在安装部12 的中部。垫片60覆盖在安装部12的轴孔11上，在垫片60与安装部12之间填充油脂密封，风机停止运转时，有效的阻止水汽进入风机腔室16，避免水汽影响轴承22、转子组件80以及定子组件90等结构。安装部12的横截面可呈多边形或者圆形，也可以是具有平面的拱形；嵌套孔45的形状应当与安装部12 的横截面相适配，也即是嵌套孔45能套设在安装部12的外周，以实现两者的周向相对固定；嵌套孔45嵌在安装部12上并可通过焊接固定，以实现两者的轴向相对固定。

第二支撑板42与动叶轮30的第一支撑板35相对设置，第二凸环41设置在第二支撑板42上；具体地，第二凸环41朝向动叶轮30延伸一定距离以与第一凸环31形成第一迷宫密封50。

一实施例中，如图1至图3、以及图5所示，风机包括风罩70，风罩70 至少部分地罩设在动叶轮30以及定叶轮40的外侧，风罩70与套筒43形成风道71。

风罩70包括一体连接的端板72和筒体73。端板72为圆形，在端板72的中心位置处设置有开孔以形成进气口721，外界空气可以通过进气口721进入风罩70的内部腔体中。筒体73环绕端板72的外缘，从而形成具有开放结构的圆筒状腔体，该圆筒状腔体即为风罩70的内部腔体，以方便容纳动叶轮30以及定叶轮40。当转轴20转动，动叶轮30随之旋转，外部空气在动叶轮30的作用下从进气口721吸入形成气流，并经过风道71引导到达定叶轮40的定叶片44上，在定叶片44引导下，按照预设的角度吹到壳组件10的表面，以带走风机运转时发出的热量，提高冷却效率。

可以理解的是，参考如图1所示的方位，在本申请各个实施例中，动叶轮 30设置在定叶轮40的前侧，动叶轮30带动外部空气形成气流，气流按照由前向后进行流动，也就是由进气口721进入沿着风道71流动。

由此，风罩70与套筒43形成的风道71作为第一迷宫密封50的外部区域，而第一迷宫密封50所环绕的区域为保护轴承22、转子组件80以及定子组件90 等结构的内部区域。

当动叶轮30旋转时，外界空气通过进气口721进入风罩70的内部，并经过风道71流向定叶轮23，也即是外部区域内会存在高速流动的气体，而由于第一迷宫密封50的阻隔，内部区域的气体相对保持静止，众所周知，高速流动的气体可以会降低气压，也即是，外部区域的气压低于内部区域的气压，在压差的作用下，内部区域中的气体将通过第一凸环31与第二凸环41的小间隙被吸入外部区域中，从而有效阻止外部区域的空气中附带的水蒸气进入到内部区域中，有效的阻止水汽进入，进而避免水汽影响轴承22、转子组件80以及定子组件90等结构，极大提高了风机的防水能力。

一实施例中，如图1至图4、图10以及图11所示，垫片60包括水平的第三支撑板61以及套环62，转轴20过盈穿设于套环62中，过盈量依据转轴20 的直径可以设置为0.05-0.1mm。壳组件10上形成有环槽121，具体的，安装部 12面向垫片60的一面上形成有沿轴孔11周向的环槽121；套环62至少部分地沿轴向延伸到轴孔11中，环槽121、第三支撑板61以及套环62围设形成封闭的容纳腔121a。在容纳腔121a中填充油脂，风机停止运转时，油脂有效的阻止水汽进入风机腔室16，避免水汽影响轴承22、转子组件80以及定子组件90 等结构。

套环62至少部分地沿轴向延伸到轴孔11中并与轴承22的端面抵触，从而实现定位，通过设计好各部分的尺寸，使得当套环62与轴承22的端面抵触的同时，第三支撑板61的平面与安装部12的安装面形成间隙D，D可控制在 0.1mm-0.5mm，以避免垫片60随转动20转动的过程中与安装部12发生磨损。

一实施例中，如图1至图4、图10以及图11所示，垫片60包括凸筋63，凸筋63为环形筋，并沿周向设置，壳组件10上形成有对应凸筋63的凹槽13。凸筋63设置在第三支撑板61面向壳组件10的一侧上，并沿轴向向后延伸一定距离；凸筋63与凹槽13的形状应当匹配，也即是，凹槽13的宽度、深度应略大于凸筋63，以使得凸筋63与凹槽13能够构成第二迷宫密封结构50a，通过第一迷宫密封50与第二迷宫密封结构50a，在风机运转时有效的阻止水汽进入，进而避免水汽影响轴承22、转子组件80以及定子组件90等结构；再结合容纳腔121a中填充的油脂密封，使得在风机运转与停止运转时均可以起到防水作用，极大提高了风机的防水能力。

一实施例中，如图1和图5所示，风机包括密封盖100，转轴20远离连接段21的一端通过轴承22a架设在底支架15上，底支架15对应转轴20的区域形成有尾孔151，密封盖100设置在尾孔151上以防止空气中的水蒸气从尾孔 151处进入风机腔室16中，避免水汽影响轴承22、转子组件80以及定子组件 90等结构。

一实施例中，如图1、图5和图12所示，风机包括位于壳组件10内部的定子组件90以及转子组件80，转轴20穿设在转子组件80中，定子组件90与壳组件10之间填充有导热材料。

风机包括位于壳组件10内部的定子组件90以及转子组件80，转轴20穿设在转子组件80中，定子组件90与壳组件10之间填充有导热材料。

定子组件90是风机的静止部分，通常由机座、定子铁芯和定子绕组(未标出)组成，其中，定子铁芯一般由表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在定子铁芯的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组；定子绕组一般由三个在空间互隔120°、结构完全相同的绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子槽内，在通电时可以产生旋转磁场；机座通常用于固定定子铁芯与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。

转子组件80是风机的旋转部分，通常包括转子铁芯、转子绕组和转轴20 等部件，其中，转子铁芯一般用硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组；转子绕组用于切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使转轴20旋转；转轴20用于传递转矩及支撑转子的重量，通常转子铁芯直接压装在转轴20上。

其他完成风机功能所必要的器件，包括起支撑作用的端盖，连接转动部分与不动部分的轴承，以及电路部分，其中，电路部分一般包括MOS管(MOSFET，金属-氧化物半导体场效应晶体管)和MCU(Motor Control Unit，风机控制单元) 等功率控制组件，功率控制组件通常安装在线路板上。

为了将定子绕组的热量更好的传导至机壳14，可在风机安装完毕后，向风机腔室16内灌入导热材料(未标出)，导热材料可为环氧树脂、导热硅胶，待其凝固后，导热材料将机壳14、定子铁芯、定子绕组和底支架15连结为一体，由于导热材料的导热系数比空气高很多，定子铁芯、定子绕组的热量可以方便的传导至机壳和支架，并通过机壳14表面的空气带走。此外，导热材料也可以阻止水汽进入定子绕组，进一步提高了风机的防水能力。

一实施例中，如图1和图12所示，风机包括两个相对设置的卡扣110，卡扣110的材料可为尼龙塑料；

定子组件90制作完成后，中部形成有容纳转子组件80的轴空间80a，分别从轴空间80a的上下插入卡扣110，通过卡扣110上的三个支柱(未标出)封堵住；从而将轴空间80a与风机腔室16隔离开，导热材料灌入时不会流入轴空间80a。

卡扣110的支柱的端面上设有止口和凹槽110a，以使得相对设置的卡扣110 配合固定，使上下卡扣110安装时能够紧密连接在一起。

本申请再提供一种清洁器，清洁器包括本体以及上述的风机，风机设置在本体内。风机可用于产生真空度，提供吸功等从而实现清洁器的清洁功能。

本申请的清洁器可以为吸尘器、扫拖机器人等。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风机，其特征在于，包括：

壳组件(10)，形成有轴孔(11)；

转轴(20)，从所述壳组件(10)内穿过所述轴孔(11)到外侧形成连接段(21)；

垫片(60)，设置在所述转轴(20)并覆盖在所述轴孔(11)上，所述垫片(60)与所述壳组件(10)之间填充有油脂密封；

动叶轮(30)，设置在所述连接段(21)上；

以及定叶轮(40)，位于所述动叶轮(30)后方；所述动叶轮(30)至少部分地罩设在所述定叶轮(40)的外侧以形成第一迷宫密封(50)。

2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述动叶轮(30)上形成有第一凸环(31)，所述定叶轮(40)上形成有第二凸环(41)，所述第一凸环(31)罩设在所述第二凸环(41)的外侧以形成所述第一迷宫密封(50)。

3.根据权利要求2所述的风机，其特征在于，所述第一凸环(31)与所述第二凸环(41)沿轴向的重叠尺寸为0.1-0.5cm。

4.根据权利要求2所述的风机，其特征在于，所述动叶轮(30)包括中部具有连接孔(34)的第一支撑板(35)、动叶片(32)，以及轴套(33)；

所述轴套(33)与所述连接孔(34)固定连接所述连接段(21)穿设在所述轴套(33)中，所述第一凸环(31)与所述动叶片(32)分别设置在所述第一支撑板(35)的两侧面。

5.根据权利要求2所述的风机，其特征在于，所述定叶轮(40)包括中部具有嵌套孔(45)的第二支撑板(42)，沿轴向延伸的套筒(43)、以及定叶片(44)；

所述壳组件(10)凸出形成有安装部(12)，所述轴孔(11)设置在所述安装部(12)的中部，所述嵌套孔(45)套设在所述安装部(12)的外周，所述套筒(43)与所述第二支撑板(42)连接，所述叶片(44)设置在所述套筒(43)上，所述第二凸环(41)设置在第二支撑板(42)上。

6.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述风机包括风罩(70)，所述风罩(70)至少部分地罩设在所述动叶轮(30)以及所述定叶轮(40)的外侧，所述风罩(70)与所述套筒(43)形成风道。

7.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述垫片(60)包括第三支撑板(61)以及套环(62)，所述转轴(20)穿设于所述套环(62)中，所述壳组件(10)上形成有环槽(121)，所述套环(62)至少部分地延伸到所述轴孔(11)中，所述环槽(121)、第三支撑板(61)以及套环(62)围设形成容纳腔。

8.根据权利要求7所述的风机，其特征在于，所述垫片(60)包括凸筋(63)，所述凸筋(63)设置在所述第三支撑板(61)面向所述壳组件(10)的一侧上，所述壳组件(10)上形成有对应所述凸筋(63)的凹槽(13)，所述凸筋(63)与所述凹槽(13)构成第二迷宫密封结构。

9.根据权利要求1至8任一项所述的风机，其特征在于，所述风机包括位于所述壳组件(10)内部的定子组件(90)以及转子组件(80)，所述转轴(20)穿设在所述转子组件(80)中，所述定子组件(90)与所述壳组件(10)之间填充有导热材料。

10.一种清洁器，包括如权利要求1至9任一项所述的风机。

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