ES2371716B1

ES2371716B1 - RADIO FREQUENCY DISASSEMBLY SYSTEM.

Info

Publication number: ES2371716B1
Application number: ES201000417A
Authority: ES
Inventors: Florencio Antonio Torres Lagar
Original assignee: Florencio Antonio Torres Lagar
Current assignee: Officine Di Cartigliano SpA
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2012-12-04
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: ES2371716A1

Abstract

Sistema de desinsectación por radiofrecuencia.#El sistema está previsto para calentar un producto alimentario mediante radiofrecuencia, al objeto de eliminar los ácaros en el jamón y los gorgojos en cereales, por ejemplo. Dicho sistema comprende una pareja de transformadores de 135 KVA (1 y 2) con relación de transformación de 400V/8.000V y 8. 000V/11.000V, respectivamente, comprendiendo a continuación de dichos transformadores (1 y 2), un tríodo (3) con un sistema de refrigeración por agua con intercambiador de placas (13), o con un sistema de refrigeración por aire, con un intercambiador de flujo cruzado aire-agua (15), de manera que a continuación de dicho tríodo (3) se incluye un regulador de potencia para mantener una frecuencia de 27,12 MHz a la salida del tríodo, permitiendo ampliar el campo eléctrico para aumentar el calentamiento en el correspondiente aplicador (8) establecido a continuación, aplicador que es de dos electrodos activos mediante alternancia de la polaridad de la onda de radiofrecuencia.Radio frequency disinsection system. # The system is intended to heat a food product by radiofrequency, in order to eliminate mites in ham and weevils in cereals, for example. Said system comprises a pair of transformers of 135 KVA (1 and 2) with a transformation ratio of 400V / 8,000V and 8,000V / 11,000V, respectively, comprising said transformers (1 and 2), a period (3 ) with a water cooling system with plate exchanger (13), or with an air cooling system, with an air-water cross flow exchanger (15), so that following said period (3) It includes a power regulator to maintain a frequency of 27.12 MHz at the end of the period, allowing to expand the electric field to increase the heating in the corresponding applicator (8) established below, an applicator that is two electrodes active by alternating the polarity of the radio frequency wave.

Description

Sistema de desinsectación por radio frecuencia. Radio frequency disinsection system.

Objeto de la invención Object of the invention

La presente invención se reﬁere a un sistema de desinsectación por radio frecuencia, cuya evidente ﬁnalidad es la de limpiar o desinsectar de algunos artrópodos e insectos, tales como gorgojos, ácaros, y similares, determinados productos alimentarios. The present invention relates to a radio frequency disinsection system, whose obvious purpose is to clean or disinfect some arthropods and insects, such as weevils, mites, and the like, certain food products.

El objeto de la invención es conseguir un tratamiento de desinsectación de productos alimentarios tales como cereales, harinas, piensos, proteaginosas, leguminosas, oleaginosas, frutos secos, frutos y hortalizas, con problemas de, por ejemplo, gorgojos en los cereales, ácaros en jamones, etc., consiguiéndose de forma sencilla una limpieza eﬁcaz, basándose en un calentamiento por radio frecuencia. The object of the invention is to achieve a disinsection treatment of food products such as cereals, flours, feedstuffs, protein crops, legumes, oilseeds, nuts, fruits and vegetables, with problems of, for example, weevils in cereals, mites in hams , etc., achieving an efficient cleaning in a simple way, based on a radio frequency heating.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Como es sabido, el principio de calentamiento por radio frecuencia se basa en el movimiento de cargas eléctricas debido a un campo eléctrico dentro de un átomo dado, (polarización electrónica), y a los limites entre dos entornos homogéneos (polarización iónica), de manera que al aplicar un campo eléctrico a un material, los átomos o moléculas de éste con cargas negativas (electrones) y cargas positivas (protones) tienden a deformarse, ya que las cargas son atraídas por electrodos de polaridad opuesta. Cuando se invierte la polaridad del electrodo, las cargas del átomo o molécula van en sentido opuesto y esos cambios sucesivos de dirección causan calentamiento, de modo que a mayor frecuencia del campo eléctrico mas intensa será la fricción y en consecuencia mayor será el calentamiento. As is known, the principle of radio frequency heating is based on the movement of electric charges due to an electric field within a given atom, (electronic polarization), and the boundaries between two homogeneous environments (ionic polarization), so that When applying an electric field to a material, its atoms or molecules with negative charges (electrons) and positive charges (protons) tend to deform, since the charges are attracted by electrodes of opposite polarity. When the polarity of the electrode is reversed, the charges of the atom or molecule go in the opposite direction and these successive changes of direction cause heating, so that the higher the frequency of the electric field the more intense the friction will be and consequently the greater the heating.

Básicamente, un sistema de calentamiento dieléctrico por radio frecuencia consiste en un generador de corriente de radio frecuencia, un dispositivo adaptador o igualador entre el generado y la carga, un aplicador y los correspondientes electrodos y dispositivos auxiliares de control y manejo. Basically, a radio frequency dielectric heating system consists of a radio frequency current generator, an adapter or equalizer device between the generated and the load, an applicator and the corresponding electrodes and auxiliary control and handling devices.

La forma de llevar a cabo la desinsectación, en el caso de los ácaros del jamón, se basa en los procedimientos habituales y que son los siguientes: The way to carry out the disinsection, in the case of ham mites, is based on the usual procedures and which are the following:

--: Limpieza a fondo de los locales. Thorough cleaning of the premises.

--: Tratamiento por inmersión en aceite de girasol. Immersion treatment in sunflower oil.

--: Tratamiento mediante untado con brocha de aceites o mantecas. Treatment by brushing with oils or butter.

En el caso de los cereales, la desinsectación se realiza mediante los procedimientos siguientes: In the case of cereals, disinsection is carried out by the following procedures:

--: Limpieza a fondo de los locales. Thorough cleaning of the premises.

--: Aspiración industrial y quema de los residuos. Industrial aspiration and burning of waste.

--: Aplicación de insecticidas residuales aprobados. Application of approved residual insecticides.

--: Mantenimiento de un control permanente del granel, manteniendo el grano limpio, frío y seco para conseguir una buena conservación. Maintenance of a permanent control of the bulk, keeping the grain clean, cold and dry to achieve a good conservation.

--: En pequeñas insectaciones, se destruye el producto y se aplican medidas sanitarias con productos insecticidas residuales aprobados. In small insections, the product is destroyed and sanitary measures are applied with approved residual insecticide products.

Descripción de la invención Description of the invention

El sistema que se preconiza está previsto para la desinsectación de productos alimentarios tales como ácaros, gorgojos, etc, no conductores de la electricidad, llevándose a cabo la desinsectación mediante calentamiento por radio frecuencia. The system that is recommended is intended for the disinsection of food products such as mites, weevils, etc., not conductors of electricity, the disinsection being carried out by radio frequency heating.

El sistema de calentamiento puede ser mediante dieléctrico o de forma iónica, en el primer caso a base de agua de naturaleza bipolar, siguiendo campos magnéticos asociados a las radiaciones radio magnéticas y a la oscilación de las moléculas de agua que producen calor, y en el segundo caso en base a movimientos oscilatorios de los iones que generan calor bajo la inﬂuencia de campos eléctricos oscilatorios, de manera que el calor producido por fricción intermolecular viene determinado por la formula: The heating system can be dielectric or ionic, in the first case based on water of bipolar nature, following magnetic fields associated with the magnetic radio radiation and the oscillation of the water molecules that produce heat, and in the second case based on oscillatory movements of ions that generate heat under the influence of oscillatory electric fields, so that the heat produced by intermolecular friction is determined by the formula:

P= π .f.E2 . �o. �r . tang �, P = π .f.E2. �o. �r. tang �,

y en donde tang = r,/r and where tang = r, / r

Siendo: Being:

P: calor producido por unidad de volumen (W/m3) P: heat produced per unit volume (W / m3)

f: frecuencia en Hz f: frequency in Hz

E: potencia del campo eléctrico (V/m) E: electric field power (V / m)

o: permisividad relativa del vacío (8.854 10-12 F/m) o: relative permissiveness of vacuum (8,854 10-12 F / m)

r: constante dieléctrica relativa (capacidad del material para acumular energía eléctrica) r: relative dielectric constant (capacity of the material to accumulate electrical energy)

r, : factor de pérdida (capacidad del producto de convertir energía eléctrica en calor) r,: loss factor (ability of the product to convert electrical energy into heat)

: diferencia física entre la dirección de polarización de los dipolos y la dirección de los polos. : physical difference between the polarization direction of the dipoles and the direction of the poles.

De acuerdo con la invención, la aplicación de radio frecuencias al paso de productos alimentarios tales como gorgojos en los cereales y ácaros en jamones, aplicación de radio frecuencia que se realiza entre los dos electrodos activos mediante alternancia de la polaridad de la onda de radio frecuencia, permite eliminar los ácaros o gorgojos. According to the invention, the application of radio frequencies to the passage of food products such as weevils in cereals and mites in hams, radio frequency application that is performed between the two active electrodes by alternating the polarity of the radio frequency wave , allows to eliminate mites or weevils.

En cualquier caso, la temperatura tanto para los ácaros como para los gorgojos será un factor limitante, siendo conocidos algunos máximos y mínimos técnicos entre los que pueden sobrevivir los ácaros y gorgojos, estimándose que algunas especies pueden vivir a temperaturas extremas, por lo general entre -18ºC y 45ºC. In any case, the temperature for both mites and weevils will be a limiting factor, with some technical maximums and minimums being known among which mites and weevils can survive, estimating that some species can live at extreme temperatures, usually between -18 ° C and 45 ° C.

El sistema comprende básicamente una pareja de transformadores de aislamiento seco de 135 KW, en un caso con relación de transformación 400 V/8.000 V y 50 Hz, y en el segundo caso con relación de transformación 8.000 V/11.000 V DC y 50 Hz. The system basically comprises a pair of 135 KW dry isolation transformers, in one case with a 400 V / 8,000 V and 50 Hz transformation ratio, and in the second case with 8,000 V / 11,000 V DC and 50 Hz transformation ratio.

El sistema comprende, además de esos dos transformadores de aislamiento seco, un tríodo con capacidad de 85 Kw a 7000 V y 27,12 MHz, pudiendo utilizar refrigeración por agua mediante un intercambiador de placa o bien refrigeración por aire, mediante un intercambiador de ﬂujo cruzado aire agua. The system includes, in addition to these two dry isolation transformers, a period with a capacity of 85 Kw at 7000 V and 27.12 MHz, being able to use water cooling by means of a plate exchanger or air cooling, by means of a flow exchanger crossed air water.

También incluye un regulador de potencia para mantener la frecuencia en 27,12 MHz y poder ampliar el campo eléctrico para aumentar el calentamiento, complementándose con un aplicador de dos electrodos activos mediante alternancia de la polaridad de la onda de radio frecuencia. It also includes a power regulator to maintain the frequency at 27.12 MHz and to be able to expand the electric field to increase the heating, complementing it with an applicator of two active electrodes by alternating the polarity of the radio frequency wave.

Dicho sistema puede complementarse con un transformador opcional de aislamiento seco de 160 KVA, para transformar la corriente eléctrica de 15 KV ó 20 KV, dependiendo de la compañía distribuidora, a 400 V a 50 Hz, de manera que en el caso de existir potencia suﬁciente para suministrar en baja tensión 135 KVA, a 400 V, no será necesario ese transformador opcional. This system can be complemented with an optional 160 KVA dry isolation transformer, to transform the electric current of 15 KV or 20 KV, depending on the distribution company, at 400 V at 50 Hz, so that in the case of sufficient power To supply 135 KVA at low voltage at 400 V, that optional transformer will not be necessary.

Descripción de los dibujos Description of the drawings

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that will then be made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:

La ﬁgura 1.-Muestra una representación esquemática del sistema de desinsectación por radio frecuencia, realizado de acuerdo con el objeto de la invención. Figure 1.- Shows a schematic representation of the radio frequency disinsection system, carried out in accordance with the object of the invention.

La ﬁgura 2.-Muestra el esquema correspondiente a la refrigeración por agua del tríodo que participa en el sistema de la invención. Figure 2.- Shows the scheme corresponding to the water cooling of the period that participates in the system of the invention.

La ﬁgura 3.-Muestra, ﬁnalmente, el esquema correspondiente a la refrigeración por aire del tríodo que participa en el sistema de la invención. Figure 3.- It shows, finally, the scheme corresponding to the air cooling of the period that participates in the system of the invention.

Realización preferente de la invención Preferred Embodiment of the Invention

Como se puede ver en las ﬁguras referidas, el sistema de la invención comprende dos transformadores (1 y 2), ambos de 135 KVA, siendo ambos de aislamiento seco y con una relación de transformación en el primer caso de 400 V/8.000 V a 50 Hz, y en el segundo caso con una relación de transformación de 8.000 V/11.000 V DC. A continuación de esos transformadores (1 y 2), el sistema incluye un tríodo (3) con una capacidad de 85 Kw, a 7000 V y 27,12 MHz, viéndose en el tríodo el lado (4), la rejilla (5) y el cátodo (6), pudiendo incluir un sistema de refrigeración por agua, como se representa en la ﬁgura 2, o por aire, como se representa en la ﬁgura 3. As can be seen in the aforementioned figures, the system of the invention comprises two transformers (1 and 2), both 135 KVA, both of which are dry insulated and with a transformation ratio in the first case of 400 V / 8,000 V a 50 Hz, and in the second case with a transformation ratio of 8,000 V / 11,000 V DC. Following these transformers (1 and 2), the system includes a period (3) with a capacity of 85 Kw, at 7000 V and 27.12 MHz, the side (4), the grid (5) being seen in the period and the cathode (6), which may include a water cooling system, as depicted in Figure 2, or by air, as depicted in Figure 3.

A continuación de ese tríodo (3) se incluye un regulador de potencia (7) previsto para mantener la frecuencia en 27,12 MHz, y poder ampliar con ello el campo eléctrico para poder aumentar el calentamiento. Following that period (3), a power regulator (7) is provided to maintain the frequency at 27.12 MHz, and thus be able to expand the electric field in order to increase the heating.

A continuación se ha previsto el correspondiente aplicador (8) de dos electrodos activos mediante alternancia de polaridad de la onda de radio frecuencia, observándose el comportamiento en la zona de dieléctrico (9) y en la zona iónica (10), del producto que está representado según las ﬂechas (11) de entrada y (12) de salida. Next, the corresponding applicator (8) of two active electrodes is provided by alternating polarity of the radio frequency wave, observing the behavior in the dielectric zone (9) and in the ionic zone (10), of the product that is represented according to the input (11) and (12) output arrows.

La refrigeración por agua del tríodo (3) incluye un intercambiador de placas (13) con el correspondiente depósito (14), mientras que la refrigeración por aire del tríodo (3) incluye un intercambiador de ﬂujo cruzado aire-agua (15). The water cooling of the period (3) includes a plate exchanger (13) with the corresponding tank (14), while the air cooling of the period (3) includes a cross-flow air-water exchanger (15).

Opcionalmente y en aquellos casos en que no exista potencia suﬁciente para suministrar en baja tensión, los 135 KV a 400 V, se puede incorporar un transformador de aislamiento seco (16) de 160 KVA, mediante el que se transforma la corriente eléctrica de 15 KV ó 20 KV a 400 V con frecuencia de 50 Hz. Optionally and in those cases where there is not enough power to supply at low voltage, the 135 KV at 400 V, a dry isolation transformer (16) of 160 KVA can be incorporated, through which the 15 KV electrical current is transformed or 20 KV at 400 V with a frequency of 50 Hz.

Claims

1. one.: Sistema de desinsectación por radio frecuencia, que estando previsto para desinsectar productos alimentarios con problemas de artrópodos e insectos, tales como gorgojos, ácaros, y similares, que afectan a alimentos tan variables como por ejemplo en el jamón afectado por ácaros, y en el caso de gorgojos, ácaros, artrópodos e insectos que afectan a alimentos tales como cereales, harinas, piensos, proteaginosas, leguminosas, oleaginosas, frutos secos, frutos y hortalizas, etc, desinsectación que se basa en aplicar un calentamiento por radio frecuencia al paso de dichos elementos entre dos electrodos activos, mediante alternancia de la polaridad de la onda de radio frecuencia, se caracteriza porque comprende una pareja de transformadores de aislamiento seco (1 y 2), de 135 KVA, con una relación de transformación de 400 V/8.000 V y 8.000 V/11.000 V, respectivamente, con una frecuencia de 50 Hz, estableciéndose a continuación de dichos dos transformadores (1 y 2), un tríodo (3) con una capacidad de 85 Kw a 7000 V y 27,12 MHz, estando éste asociado a un sistema de refrigeración, incluyendo a continuación un aplicador de dos electrodos activos mediante alternancia de la polaridad de la onda de radio frecuencia, en el que se establece una zona de dieléctrico (9) y una zona iónica (10) a través de las cuales pasa el producto que se pretende desinsectar. Radio frequency disinsection system, which is intended to disinfect food products with arthropod and insect problems, such as weevils, mites, and the like, that affect foods as variable as for example in ham affected by mites, and in the case of weevils, mites, arthropods and insects that affect foods such as cereals, flours, feedstuffs, protein crops, legumes, oilseeds, nuts, fruits and vegetables, etc., disinsection that is based on applying a radio frequency heating to the passage of said Elements between two active electrodes, by alternating the polarity of the radio frequency wave, is characterized in that it comprises a pair of dry isolation transformers (1 and 2), of 135 KVA, with a transformation ratio of 400 V / 8,000 V and 8,000 V / 11,000 V, respectively, with a frequency of 50 Hz, establishing a period (3) following said two transformers (1 and 2). with a capacity of 85 Kw at 7000 V and 27.12 MHz, this being associated with a cooling system, then including an applicator of two active electrodes by alternating the polarity of the radio frequency wave, in which it is established a dielectric zone (9) and an ionic zone (10) through which the product to be disinfected passes.

2. 2.: Sistema de desinsectación por radio frecuencia, según reivindicación 1, caracterizado porque opcionalmente incluye un transformador de aislamiento seco (16) de 160 KVA, para transformar la corriente eléctrica de 15 KV ó 20 KV a 400 V. Radio frequency disinsection system according to claim 1, characterized in that it optionally includes a dry isolation transformer (16) of 160 KVA, to transform the electric current from 15 KV or 20 KV to 400 V.

3. 3.: Sistema de desinsectación por radio frecuencia, según reivindicación 1, caracterizado porque el tríodo (3) incluye un sistema de refrigeración por agua con un intercambiador de placa (13). Radio frequency disinsection system according to claim 1, characterized in that the period (3) includes a water cooling system with a plate exchanger (13).

4. Four.: Sistema de desinsectación por radio frecuencia, según reivindicación 1, caracterizado porque el tríodo (3) incluye un sistema de refrigeración por aire con un intercambiador de ﬂujo cruzado aire-agua (15). Radio frequency disinsection system according to claim 1, characterized in that the period (3) includes an air cooling system with an air-water cross ﬂ ow exchanger (15).

SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND

Application no .: 201000417

SPAIN

Date of submission of the application: 30.03.2010

Priority Date:

REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE

RELEVANT DOCUMENTS

Categoria Category: Documentos citados Reivindicaciones afectadas Documents cited Claims Affected

: A A A GB 2166633 A (AGRICULTURE FISHERIES AND FOOD et al.) 14.05.1986, página 3, línea 109 – página 4, línea 52; figuras 1,2. ES 2167125 A1 (CAVIEDES MUNOZ JOAQUINA) 01.05.2002, resumen; figura 1. US 5473836 A (LIU MICHAEL) 12.12.1995, columna 3, líneas 43-54; figura 4. 1 1 1 A A A GB 2166633 A (AGRICULTURE FISHERIES AND FOOD et al.) 14.05.1986, page 3, line 109 - page 4, line 52; figures 1,2. EN 2167125 A1 (CAVIEDES MUNOZ JOAQUINA) 01.05.2002, summary; Figure 1. US 5473836 A (LIU MICHAEL) 12.12.1995, column 3, lines 43-54; figure 4. 1 1 1

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application

El presente informe ha sido realizado � para todas las reivindicaciones � para las reivindicaciones nº: This report has been produced � for all claims � for claims no:

: Fecha de realizaci6n del informe 09.12.2011 Examinador M. P. Pérez Moreno Pagina 1/4 Date of realization of the report 09.12.2011 Examiner M. P. Pérez Moreno Page 1/4

REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE

Application number: 201000417

Minimum documentation sought (classification system followed by classification symbols) A01M Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of

search used) INVENES, EPODOC, wpi

State of the Art Report Page 2/4

WRITTEN OPINION

Application number: 201000417

Date of Written Opinion: 09.12.2011

Statement

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-4 SI NO Claims Claims 1-4 IF NOT

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-4 SI NO Claims Claims 1-4 IF NOT

The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986).

Basis of Opinion.-

This opinion has been made on the basis of the patent application as published.

State of the Art Report Page 3/4

WRITTEN OPINION

Application number: 201000417

1. Documents considered.-

The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.

Documento Document: Numero Publicaci6n o Identificaci6n Fecha Publicaci6n Publication or Identification Number Publication Date

D01 D01: GB 2166633 A (AGRICULTURE FISHERIES AND FOOD et al.) 14.05.1986 GB 2166633 A (AGRICULTURE FISHERIES AND FOOD et al.) 05/14/1986

D02 D02: ES 2167125 A1 (CAVIEDES MUNOZ JOAQUINA) 01.05.2002 ES 2167125 A1 (CAVIEDES MUNOZ JOAQUINA) 01.05.2002

D03 D03: US 5473836 A (LIU MICHAEL) 12.12.1995 US 5473836 A (MICHAEL LIU) 12.12.1995

2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement

The documents found describe modes of operation and structures of disinsectors of the same type. Document D01 describes a mushroom sterilizer, comprising a set of radio frequency electromagnetic wave applicators and between the applicators a tunnel is formed which at least between the applicators is of a material with low dielectric loss, the tunnel is adapted for passage of food material through it. In addition, radio frequency waves have a preferred frequency of 27.12 Mhz. Therefore it is a state of the art very close to that of the patent application under study. Document D02 describes a system for the control of mite pests in the chacinera industry, consisting of two radiofrequency oscillators whose emissions overlap, disturbing both the mites that they move away from the place. Document D03 describes a system that drives away insects by means of an electromagnetic sound generator that uses the inductance of an electromagnetic sound generator field. The sounds spread until they reach corners and corners chasing away insects. A triac performs a relevant function in this circuit. Consequently, none of the documents cited, taken alone or in combination, reveal the invention defined in claim 1 and the solution to the problem posed in this claim is considered to imply novelty and inventive activity, in accordance with articles 6 and 8 of Law 11/1986, of March 20, on Patents

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