ES2833102T3 - Refrigerador - Google Patents
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Abstract
Un refrigerador (1) que comprende: un compresor, un condensador y una unidad de expansión que constituyen un ciclo de refrigeración; un evaporador (100) que evapora un refrigerante que ha pasado por la unidad de expansión e incluye una tubería de refrigerante (110) y aletas de enfriamiento (120); una unidad de calentamiento que proporciona calor para descongelar el evaporador (100) ; y una unidad de detección de escarcha (200) que está dispuesta en un lado del evaporador (100) para detectar la cantidad de escarcha sobre el evaporador, en el que el funcionamiento de la unidad de detección de escarcha (200) se inicia sobre la base de que se reconocen las condiciones de funcionamiento de la unidad de detección de escarcha (200) y la unidad de calentamiento (140) genera calor selectivamente de acuerdo con el resultado de la detección de la unidad de detección de escarcha (200) y la unidad de detección de escarcha (200) incluye un dispositivo fotográfico (500) que está provisto en un lado del evaporador (100) y funciona para fotografiar el evaporador (100), en el que el dispositivo fotográfico (500) incluye una unidad fotográfica (510) que fotografía la escarcha sobre el evaporador y el fondo circundante y una unidad de iluminación (520) que emite luz al evaporador (100) cuando la unidad fotográfica (510) toma una fotografía, el refrigerador (1) comprende además una unidad de control (250) que determina la cantidad de escarcha sobre el evaporador (100) a partir de la fotografía tomada por el dispositivo fotográfico (500) y controla la unidad de calentamiento (140) para que funcione cuando la cantidad de escarcha supera una cantidad predeterminada, estando configurada la unidad de control para adquirir los valores de píxeles que son proporcionados por la cantidad de escarcha sobre el evaporador (100) aplicando un procesamiento de imágenes, caracterizado por que el procesamiento de imágenes incluye la binarización que separa la escarcha del fondo en la imagen adquirida para determinar la cantidad de escarcha sobre el evaporador (100), en el que la binarización está definida como binarizar los valores de los píxeles a 0 y 1 y a 1 o 255, de acuerdo con el valor de brillo de la imagen adquirida, y cuando el valor de brillo de uno o más píxeles de la imagen adquirida es mayor que un valor crítico, los valores de los píxeles son reconocidos como 1 o 255 y determinados como escarcha, y cuando el valor de brillo de uno o más píxeles de la imagen adquirida es menor que el valor crítico, los valores de los píxeles se reconocen como 0 y son determinados como el fondo.
Description
DESCRIPCIÓN
Refrigerador
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
1. Campo de la Invención
La presente invención se refiere a un refrigerador.
2. Descripción de la técnica relacionada
En general, los refrigeradores son aparatos que pueden mantener los alimentos frescos durante un período de tiem po predeterminado enfriando una cámara de almacenamiento, es decir, un compartimento de congelación o una cámara de frío mientras se repite un ciclo de refrigeración. El ciclo de refrigeración incluye un compresor, un con densador, una unidad de expansión y un evaporador.
Los refrigeradores incluyen un cuerpo principal que forma espacios de almacenamiento y puertas que cierran selec tivamente el cuerpo principal. Los alimentos se reciben en los espacios de almacenamiento y un usuario puede abrir las puertas para sacar los alimentos.
Al mismo tiempo, el evaporador es un intercambiador de calor que suministra aire frío al compartimiento de congela ción o a la cámara de frío. Cuando el evaporador se usa durante un período de tiempo prolongado, el aire húmedo se congela y se convierte en escarcha sobre el lado exterior del evaporador.
De acuerdo con los refrigeradores de la técnica relacionada, existe el problema de que la eficiencia del intercambio de calor del evaporador se reduce por la escarcha sobre la superficie del evaporador y, por consiguiente, el aire frío no puede ser suministrado fácilmente a la cámara de almacenamiento. Otros refrigeradores son conocidos por los documentos JP 2007255811 y JP 208232605A
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ha realizado en un esfuerzo por proporcionar un refrigerador en el que se pueda desconge lar con efectividad un evaporador con escarcha.
Además, la presente invención proporciona un refrigerador que puede detectar la cantidad de escarcha en un evapo rador utilizando un dispositivo fotográfico.
Un aspecto de la presente invención proporciona un refrigerador que incluye: un compresor, un condensador y una unidad de expansión que constituyen un ciclo de refrigeración; un evaporador que evapora un refrigerante que ha pasado por la unidad de expansión e incluye una tubería de refrigerante y aletas de enfriamiento; una unidad de calentamiento que proporciona calor para descongelar el evaporador; y una unidad de detección de escarcha que se proporciona en un lado del evaporador para detectar la cantidad de escarcha que está dispuesta en el evaporador, en la que el funcionamiento de la unidad de detección de escarcha comienza sobre la base de que se reconocen cualquiera de las condiciones de funcionamiento de la unidad de detección de escarcha y la unidad de calentamien to genera calor de forma selectiva de acuerdo con el resultado de la detección de la unidad de detección de escar cha, y la unidad de detección de escarcha incluye un dispositivo fotográfico que está dispuesto en un lado del evaporador y funciona para fotografiar el evaporador, en el que el dispositivo fotográfico incluye una unidad fotográfica que fotografía la escarcha sobre el evaporador y el fondo que lo rodea y una unidad de iluminación que emite luz al eva porador cuando la unidad fotográfica toma una fotografía. El procesamiento de imagen incluye una binarización que separa la escarcha de la tubería de refrigeración y las aletas de enfriamiento de las otras imágenes en la imagen adquirida para determinar la cantidad de escarcha sobre el evaporador, en el que la binarización es definida como una binarización de los valores de los píxeles a dos valores de acuerdo con el valor de brillo de la imagen adquirida, y cuando el valor del brillo de la imagen adquirida es mayor que un valor crítico, los valores de los píxeles son reco nocidos como uno de los dos valore y la imagen adquirida es determinada como la tubería de refrigerante o las ale tas de enfriamiento.
De acuerdo con un aspecto opcional de la invención, las condiciones de funcionamiento pueden incluir si un tiempo de funcionamiento del ciclo de refrigerante ha superado un tiempo predeterminado.
De acuerdo con otro aspecto opcional de la invención, el refrigerador puede comprender adicionalmente: una cáma ra de almacenamiento en la que se suministra aire frío y una puerta que cierra selectivamente la cámara de almace namiento. Las condiciones de funcionamiento pueden incluir si el número de veces de apertura de la puerta es un número predeterminado de veces o superior, o si el tiempo en el que la puerta está abierta ha superado un tiempo predeterminado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una vista en perspectiva de un refrigerador de acuerdo con una primera realización ejemplar.
La figura 2 es una vista que muestra la porción "A" de la figura 1 en la que se ha retirado una placa de cubier ta.
La figura 3 es una vista que muestra las operaciones de una unidad de transmisión de la fuente de sonido y una unidad de recepción de la fuente de sonido de acuerdo con la primera realización ejemplar.
La figura 4 es un diagrama de bloques que muestra la configuración del refrigerador de acuerdo con una rea lización ejemplar.
La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del refrigerador de acuerdo con la primera realización ejemplar.
La figura 6 es una vista que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una segunda realiza ción ejemplar.
La figura 7 es una vista que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una tercera realiza ción ejemplar.
La figura 8 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una cuarta realización ejemplar.
La figura 9 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del refrigerador de acuerdo con la cuarta realización ejemplar.
La figura 10 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una quinta realización ejemplar.
La figura 11 es una vista que muestra la porción "A" de la figura 1 con la placa de cubierta retirada, como una realización ejemplar de la presente invención.
La figura 12 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La figura 13 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del refrigerador de acuerdo con una reali zación ejemplar de la presente invención.
La figura 14 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La figura 15 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del refrigerador de acuerdo con una reali zación ejemplar de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
En la presente memoria descriptiva y a continuación se describirán realizaciones ejemplares detalladas con referen cia a los dibujos. Sin embargo, la presente invención no está limitada a las realizaciones ejemplares y otras realiza ciones ejemplares pueden ser propuestas sin separarse del alcance de la invención tal como se define en las reivin dicaciones anexadas.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un refrigerador de acuerdo con una primera realización ejemplar; la figura 2 es una vista que muestra la porción "A" de la figura 1 con una placa de cubierta retirada, y la figura 3 es una vista que muestra las operaciones de una unidad de transmisión de la fuente de sonido y una unidad de recepción de la fuente de sonido de acuerdo con la primera realización ejemplar.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, un refrigerador 1 de acuerdo con la primera realización ejemplar incluye un cuerpo principal 10 en el que se forma una cámara de almacenamiento y en la que la parte frontal está abierta. Un compartimento de congelación 11 y una cámara de frío 12 están incluidos en la cámara de almacenamiento y pue den estar separados por una partición 15.
Además, el cuerpo principal 10 incluye una caja interior 10a que forma al menos un lado de la cámara de almace namiento. La apariencia externa interior de la cámara de almacenamiento puede estar definida por la caja interior 10a.
El refrigerador 1 incluye una puerta 21 del compartimento de congelación y una puerta 22 de la cámara de frío que están conectadas de forma rotativa a la parte delantera del cuerpo principal 10 y cierran selectivamente el comparti mento de congelación 11 y la cámara de frío 12, respectivamente.
En la presente realización ejemplar, se ejemplifica un tipo de lado a lado que tiene un compartimento de congelación y una cámara de frío a la izquierda y a la derecha. Sin embargo, se debe entender que el espíritu de la presente invención puede ser aplicado a un tipo de montaje superior en el que se forma un compartimento de congelación en la porción superior y se forma una cámara de frío en la porción inferior o un tipo de congelador inferior en el que se forma un compartimento de congelación en la porción inferior y una cámara de frío en la porción superior.
En detalle, la cámara de almacenamiento incluye un estante 52 en el que se pueden recibir alimentos y una caja de almacenamiento 54 que se puede extraer. Además, se puede proporcionar una pluralidad de cestas de puerta 56 en las que se reciben alimentos en los lados traseros de las puertas 21 y 22.
Por otro lado, una salida de aire frío 32 a través de la cual el aire frío generado por el evaporador 100 se descarga al compartimiento de congelación 11 que está formada en el compartimiento de congelación 11. La salida de aire frío 32 está provista en el lado trasero del compartimiento de congelación 11 y puede ser formada a través de una placa de cubierta 30. Además, el evaporador 100 está dispuesto detrás de la placa de cubierta 30.
Una entrada de aire frío 31 a través de la cual el aire frío que ha circulado en la cámara de congelación 14 fluye al interior del evaporador 100, está formada en la placa de cubierta 30. La entrada de aire frío 31 puede estar formada en la porción inferior de la placa de cubierta 30.
El aire frío generado por el evaporador 100 se descarga al compartimento de congelación 11 a través de la salida de aire frío 32 y el aire frío que ha circulado en el compartimento de congelación 11 se puede trasladar al evaporador 100 a través de la entrada de aire frío 31 y ser enfriado de nuevo.
El evaporador 100 incluye una tubería de refrigerante 110 a través del cual fluye un refrigerante y aletas de enfria miento 120 en las que se inserta la tubería de refrigerante 110 y permite un fácil intercambio de calor entre el refrige rante y el aire circundante.
El refrigerante que ha pasado a través del tubo de refrigerante 110 puede fluir de nuevo a un compresor (no mostra do) a través de un acumulador 180.
Además, una unidad de calentamiento 140 que elimina la escarcha sobre la superficie del evaporador 100 está pro visto debajo del evaporador 100. Se puede incluir un calentador de descongelación en la unidad de calentamiento 140. La unidad de calentamiento 140 funciona con el intercambio de calor que se interrumpe en el evaporador 200 y puede eliminar la escarcha por medio del suministro de calor al evaporador 240.
Un depósito de agua descongelada 130 en el que se acumula el agua descongelada generada mientras se descon gela el evaporador 100 está provisto debajo del evaporador 100.
Mientras tanto, una unidad de detector 200 que detecta la cantidad de escarcha sobre el evaporador, utilizando fuentes de sonido transmitido / recibido (onda de sonido u onda ultrasónica), se proporciona en un lado del evaporador 100. La unidad de detector 200 puede denominarse " unidad detectora de escarcha".
La unidad de detector 200 incluye una unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido que transmite una magnitud predeterminada de volumen y una unidad de recepción 220 de la fuente de sonido que recibe la fuente de sonido transmitida desde la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y que posteriormente es reflejada desde el evaporador 100.
La unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido puede ser una unidad de transmisión de ondas de sonido que transmite una onda de sonido dentro de la banda de frecuencia de audio o una unidad de transmisión de ondas ultrasónicas que transmite una onda de ultrasonidos en la banda de frecuencia de audio o superior.
La unidad de recepción 220 de la fuente de sonido puede ser un micrófono que recibe una onda de sonido o un detector ultrasónico que recibe una onda ultrasónica.
La unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido pueden estar montadas en una porción de montaje de detector 160. La porción de montaje de detector 160 está provista en la caja interior 10a y puede estar dispuesta por encima del evaporador 100.
Además, una placa reflectante 150 que refleja la fuente de sonido transmitida desde la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido está provista debajo del evaporador 100. La placa reflectante 150 puede estar formada integral mente con el depósito de agua descongelada 130. Sin embargo, la placa reflectante 150 puede ser retirada y el depósito de agua descongelada 130 puede realizar la función de placa reflectante.
Se describirá brevemente el funcionamiento de la unidad de detector.
Una fuente de sonido de una magnitud predeterminada de volumen se transmite desde la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido. La fuente de sonido transmitida es reflejada desde la placa reflectante 150 o el depósito de agua descongelada 130 a través del evaporador 100. Obviamente, una porción de la fuente de sonido transmitida puede ser reflejada desde la tubería de refrigerante 110 o desde las aletas de refrigeración 120 del evaporador 100. Además, la fuente de sonido reflejada es recibida por la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido a través del evaporador 100 de nuevo.
En este proceso, la escarcha sobre el evaporador 100 puede absorber la fuente de sonido transmitida. Por lo tanto, la fuente de sonido absorbida por la escarcha no es recibida por la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido. Como resultado, la magnitud (volumen) de la fuente de sonido recibida por la unidad de recepción de la fuente de sonido 200 puede ser ligeramente menor que la magnitud de la fuente de sonido transmitida desde la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido. Además, se puede determinar que cuanto menor sea la magnitud de la fuen
te de sonido recibida por la unidad de recepción 200 de la fuente de sonido, más escarcha se produce sobre el evaporador 110.
La figura 4 es un diagrama de bloques que muestra la configuración del refrigerador de acuerdo con una realización ejemplar y la figura 5 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del refrigerador de acuerdo con la pri mera realización ejemplar.
Haciendo referencia a las figuras 4 y 5, el refrigerador 1 de acuerdo con la primera realización ejemplar incluye la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido que transmite una fuente de sonido de un volumen predeterminado al evaporador 100 y una unidad de recepción 220 de la fuente de sonido que recibe al menos una porción de la fuente de sonido transmitida desde la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido.
Además, el refrigerador 1 incluye un temporizador 280 que muestra el momento de tiempo de las operaciones de la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido y una unidad de control 250 que comienza a controlar la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y la unidad de recep ción 220 de la fuente de sonido en el tiempo contado por el temporizador 280.
El temporizador 280 puede contar el tiempo que ha transcurrido después de que es operado el ciclo de refrigeración en el refrigerador 1, por ejemplo, después de que se conecte la potencia del refrigerador o se opere el compresor (no mostrado).
Cuando el tiempo contado por el temporizador 280 alcanza un tiempo predeterminado, la unidad de control 250 puede controlar las operaciones de la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido. El tiempo predeterminado puede tener un valor de tiempo, en el que la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido pueden funcionar con un ciclo de un intervalo de tiempo predeterminado.
El refrigerador 1 incluye la unidad de calentamiento 140 que suministra una cantidad predeterminada de calor para eliminar la escarcha sobre el evaporador 100. La unidad de control puede controlar el funcionamiento de la unidad de calentamiento 140 sobre la base del volumen detectado desde la unidad de transmisión 210 de la fuente de soni do y la unidad de recepción de fuente de sonido 220.
Se describirá un método para controlar el refrigerador de acuerdo con la presente realización ejemplar con referen cia a la figura 5.
Cuando se conecta la potencia del refrigerador o el compresor comienza a funcionar, el ciclo de refrigeración en el que el refrigerante fluye a través del compresor, del condensador, de la unidad de expansión y del evaporador es operado. En este proceso, el evaporador 100 funciona para evaporar el refrigerante que ha pasado a través de la unidad de expansión (S11).
A medida que funcione el ciclo de refrigeración, el temporizador 280 mide el tiempo de funcionamiento del ciclo. Además, se determina si el tiempo de funcionamiento medido por el temporizador 280 ha superado un tiempo prede terminado.
El tiempo predeterminado puede corresponder a un valor de tiempo en el que se puede generar escarcha después de que funcione el ciclo de refrigeración. Es decir, el tiempo predeterminado puede ser usado como una variable que determina las condiciones de funcionamiento de la unidad de detector 200 (S12 y S13).
Cuando el tiempo de funcionamiento medido ha superado el tiempo predeterminado, una fuente de sonido con el primer volumen es generada por la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y transmitida al evaporador 100. El primer volumen puede ser un volumen de una magnitud predeterminada. Sin embargo, cuando el tiempo de funcionamiento medido no ha superado el tiempo predeterminado, el proceso vuelve al paso S12 (S14).
Una porción de la fuente de sonido transmitida desde la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido es absor bida en el interior de la escarcha del evaporador 100. Además, la otra fuente de sonido es reflejada desde la placa reflectante 150, el depósito de agua descongelada 130 o la tubería de refrigerante 110 y las aletas de enfriamiento 120, y recibidas por la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido.
La fuente de sonido recibida por la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido puede ser definida de manera que tenga la magnitud de un segundo volumen. El segundo volumen se puede configurar para que sea más peque ño que el primer volumen, y cuanto mayor sea la cantidad de la fuente de sonido absorbida por la escarcha, menor será la magnitud del segundo volumen. Es decir, la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 y el volumen recibido pueden estar en proporción inversa.
En otras palabras, el valor de la diferencia entre el primer volumen y el segundo volumen puede cambiar en propor ción a la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100.
Cuando la fuente de sonido es recibida por la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido, se determina si la diferencia entre el primer volumen y el segundo volumen es un valor predeterminado o superior (S16).
Cuando la diferencia entre el primer volumen y el segundo volumen es el valor predeterminado o superior, se deter mina que la cantidad de escarcha es grande y, en consecuencia, se hace funcionar la unidad de calentamiento 140 y se puede descongelar el evaporador. Sin embargo, cuando la diferencia entre el primer volumen y el segundo volu men es menor que el valor predeterminado, el proceso puede volver al paso S12 (S17).
De acuerdo con la configuración y el método de control, existe un efecto de que la cantidad real de escarcha sobre el evaporador 100 puede ser detectada de acuerdo con el funcionamiento de la unidad de detector 200 y la descon gelación puede ser realizada de acuerdo con la cantidad detectada.
La figura 6 es una vista que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una segunda realización ejemplar.
Haciendo referencia a la figura 6, una unidad de transmisión 310 de la fuente de sonido de acuerdo con la segunda realización ejemplar está dispuesta debajo del evaporador 100 y una unidad de recepción 320 de la fuente de sonido está dispuesta por encima del evaporador 100. La unidad de transmisión 310 de la fuente de sonido está fijada a una primera porción de fijación 350 y la unidad de recepción 320 de la fuente de sonido está fijada a una segunda porción de fijación 360.
Se describirá brevemente el funcionamiento de la unidad de transmisión 310 de la fuente de sonido y de la unidad de recepción 320 de la fuente de sonido de acuerdo con la presente realización ejemplar.
Como se ha descrito en la primera realización ejemplar, cuando una condición predeterminada, es decir, el tiempo de funcionamiento del ciclo de refrigeración ha superado un tiempo predeterminado, se transmite una fuente de sonido desde la unidad de transmisión 310 de la fuente de sonido. La fuente de sonido transmitida es recibida por la unidad de recepción 320 de la fuente de sonido a través del evaporador 100. Sin embargo, al menos una porción de la fuente de sonido transmitida es absorbida por la escarcha sobre el evaporador 100.
Como resultado, la magnitud de la fuente de sonido recibida por la unidad de recepción 320 de la fuente de sonido puede ser menor que la magnitud de la fuente de sonido transmitida desde la unidad de transmisión 310 de la fuente de sonido, por la magnitud de la fuente de sonido absorbida en la escarcha.
Cuando la diferencia en la magnitud de los volúmenes detectados desde la unidad de transmisión 310 de la fuente de sonido y desde la unidad de recepción 320 de la fuente de sonido es un valor predeterminado o superior, se de termina que la cantidad de escarcha sobre el evaporador es grande y, en consecuencia, la unidad de calentamiento 140 puede funcionar y realizar la descongelación.
La figura 7 es una vista que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una tercera realización ejemplar.
Haciendo referencia a la figura 7, un refrigerador 1 de acuerdo con la tercera realización ejemplar incluye una unidad de transmisión / recepción 410 de la fuente de sonido que transmite / recibe una fuente de sonido, en un lado del evaporador 100. La unidad de transmisión / recepción 410 de la fuente de sonido puede ser montada y fijada a la porción de montaje 160 del detector.
Se puede proponer una placa reflectante 450 que refleja una fuente de sonido opuesta a la porción de montaje 160 del detector.
Una fuente de sonido predeterminada (onda sónica u onda ultrasónica) puede ser transmitida a la unidad de trans misión / recepción 410 de la fuente de sonido en respuesta a una orden de la unidad de control 250. En particular, la onda ultrasónica es útil para medir la reverberación y, por lo tanto, puede ser aplicada como la fuente de sonido en la presente realización ejemplar.
Una porción de la fuente de sonido transmitida es absorbida en la escarcha sobre el evaporador y la otra de la fuen te de sonido es reflejada desde la placa reflectante 450 o el depósito de agua descongelada 130 y a continuación es recibida por la unidad de transmisión / recepción 410 de la fuente de sonido.
Cuando la diferencia en el volumen transmitido y recibido por la unidad de transmisión / recepción 410 de la fuente de sonido es un valor predeterminado o superior, se determina que la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 es grande. En este caso, la unidad de control 250 controla la unidad de calentamiento 140 para descongelar el eva porador 100.
La figura 8 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una cuarta realización ejemplar y la figura 9 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del refrigerador de acuerdo con la cuarta realización ejemplar.
Haciendo referencia a la figura 8, un refrigerador 1 de acuerdo con la cuarta realización ejemplar incluye una unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido que transmite una fuente de sonido, una unidad de recepción 220 de la fuente de sonido que recibe la fuente de sonido transmitida que se refleja desde o pasa a través de una porción predeterminada, una unidad de calentamiento 140 que genera calor para descongelar el evaporador 100, un conmu tador de puerta 290 que detecta si las puertas 21 y 22 están abiertas, y una unidad de control 250 que controla estos componentes.
Se describirá un método para controlar el refrigerador de acuerdo con la presente realización ejemplar con referen cia a la figura 9.
Aunque el ciclo de refrigeración funciona después de que se conecte la potencia del refrigerador, el número de ve ces que se abren las puertas 21 y 22 puede ser detectado por el conmutador 290 de la puerta.
Cuando las puertas 21 y 22 se abren con frecuencia, el aire húmedo con una humedad predeterminada fluye hacia las cámaras de almacenamiento 11 y 12 y es probable que el aire húmedo de entrada se congele en el evaporador 100 en un entorno de baja temperatura (S21 y S22).
Cuando el número de veces que se abren las puertas 21 y 22 alcanza un número predeterminado de veces, la uni dad de transmisión 210 de la fuente de sonido transmite una fuente de sonido de un primer volumen. La fuente de sonido transmitida refleja o pasa alrededor del evaporador 100 y es recibida por la unidad 220 de recepción de fuen te de sonido.
Es decir, la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido pueden funcionar de acuerdo con que una condición predeterminada, es decir, el número de veces de apertura de las puertas 21 y 22 alcanza un número predeterminado de veces. En otras palabras, el "número de veces que se abren las puertas" puede ser usado como una variable que determina la condición de funcionamiento de la unidad de detector 200.
Por el contrario, cuando el número de veces que se abren las puertas 21 y 22 no alcanza el número predeterminado de veces, el proceso vuelve al paso S22.
En este proceso, el volumen recibido por la unidad 220 de recepción de la fuente de sonido puede ser definido como un segundo volumen. Una porción de la fuente de sonido recibida por la unidad 210 de recepción de la fuente de sonido es absorbida por la escarcha sobre el evaporador 100 y, por lo tanto, puede no ser recibida por la unidad 220 de recepción de la fuente de sonido. Como resultado, el segundo volumen puede tener un valor menor que el primer volumen (S23, S24 y S25).
Se determina si la diferencia entre el primer volumen y el segundo volumen es un valor predeterminado. Cuando la diferencia es el valor predeterminado o superior, se hace funcionar la unidad de calentamiento 140 para eliminar la escarcha sobre el evaporador 100, descongelando de esta manera el evaporador. Sin embargo, cuando la diferencia es menor que el valor predeterminado, el proceso puede volver al paso S22 (S26 y S27).
Se propondrán otras realizaciones ejemplares.
En la presente realización ejemplar, aunque las operaciones de la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido se controlan de acuerdo con el número de veces que se abren las puertas 21 y 22 utilizando el conmutador de puerta 290, de manera poco probable, las operaciones se puedan controlar de acuerdo con el tiempo de apertura de las puertas 21 y 22.
Es decir, se puede usar un "tiempo de apertura de puertas" como variable que determina la condición de funciona miento de la unidad de detector 200.
Cuando el tiempo de apertura de las puertas 21 y 22 ha superado un tiempo predeterminado, los volúmenes trans mitidos / recibidos por las operaciones de la unidad de transmisión 210 de la fuente de sonido y la unidad de recep ción 220 de la fuente de sonido pueden ser detectados. Además, se puede determinar la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 y se puede controlar el funcionamiento de la unidad de calentamiento 140 de acuerdo con el vo lumen detectado.
La figura 10 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una quinta realización ejemplar.
Haciendo referencia a la figura 10, un refrigerador 1 de acuerdo con la quinta realización ejemplar incluye un ventila dor 115 del evaporador que genera un volumen predeterminado, una unidad de recepción de la fuente de sonido que recibe la fuente de sonido que es transmitida desde el ventilador 115 del evaporador y refleja o pasa alrededor del evaporador 100, un temporizador para determinar el tiempo de funcionamiento de la unidad 220 de recepción de la fuente de sonido, una unidad 140 de calentamiento que descongela el evaporador 100 y una unidad de control 250 que controla estos componentes.
El ventilador 115 de evaporación está dispuesto en un lado del evaporador 100 y descarga el aire frío generado por el evaporador 100 a la cámara de almacenamiento. La magnitud del sonido generado por el ventilador 115 del evaporador puede ser almacenada de antemano en la unidad de control 250.
Cuando el tiempo de funcionamiento del ciclo de refrigeración ha superado un tiempo predeterminado, la unidad de control 250 controla la unidad de recepción 220 de la fuente de sonido y se puede detectar la magnitud de la fuente de sonido recibida.
Además, cuando la magnitud del sonido del ventilador 115 del evaporador y el volumen de la unidad 220 de recep ción de la fuente de sonido son una magnitud predeterminada o superior, se determina que la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 es grande y la unidad 150 de calentamiento puede funcionar. y descongelar el evaporador. De acuerdo con esta configuración, es posible detectar el volumen utilizando el ventilador del evaporador sin una unidad de recepción de la fuente de sonido específica y, en consecuencia, existe el efecto de que se puede reducir el costo de fabricación.
En la presente memoria descriptiva y en lo que sigue se describirá una realización ejemplar de la presente inven ción. Comparando la presente realización ejemplar con las realizaciones ejemplares que se han descrito más arriba, existe una diferencia únicamente en la configuración para determinar la cantidad de escarcha sobre el evaporador; por lo tanto, se describe principalmente la diferencia y la descripción y los números de referencia de las realizacio nes ejemplares que se han descrito más arriba se utilizan para las mismas configuraciones.
La figura 11 es una vista que muestra la porción "A" de la figura 1 con la placa de cubierta retirada, como una reali zación ejemplar de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 11, un dispositivo fotográfico 500 que fotografía un evaporador 100 de acuerdo con la realización ejemplar de la presente invención para detectar la cantidad de escarcha sobre el evaporador está provis to en un lado del evaporador 100. El dispositivo fotográfico 500 puede ser denominado como una "unidad de detec ción de escarcha".
En detalle, el dispositivo fotográfico 500 incluye una unidad fotográfica 510 que toma una imagen del evaporador 100, es decir, una forma de la escarcha en una tubería de refrigerante 110 y en las aletas de enfriamiento 120 que constituyen el evaporador 100, y el evaporador 100, y una unidad de iluminación 520 que está dispuesta en un lado de la unidad fotográfica 510 y emite luz al evaporador 100.
Se puede proporcionar un calentador (no mostrado) alrededor de una lente (no mostrada) o de la unidad de ilumina ción 520 proporcionada en la unidad fotográfica 510. La unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 pue den ser expuestas a un ambiente de baja temperatura y congelarse, por lo tanto el calentador puede evitar la forma ción de escarcha si funciona periódicamente o en un momento predeterminado.
La unidad de iluminación 520 incluye un LED. La unidad de iluminación 520 se conecta cuando la unidad fotográfica 510 toma una fotografía, y puede permanecer desconectada cuando la unidad fotográfica 510 no toma una fotogra fía.
Aunque se ha descrito en la presente realización ejemplar que la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 están configuradas por separado, es improbable que la unidad de iluminación 520 se pueda formar integralmen te con la unidad fotográfica 510. Es decir, la unidad de iluminación 520 se puede disponer en la unidad fotográfica 510 para que funcione simultáneamente cuando la unidad fotográfica 510 toma una fotografía.
La figura 12 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con la realiza ción ejemplar de la presente invención y la figura 13 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del refri gerador de acuerdo con la realización ejemplar de la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras 12 y 13, un refrigerador 1 de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención incluye la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 para fotografiar el evaporador 100, un temporizador 280 que determina el tiempo de funcionamiento de la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación.
520, una unidad de calentamiento 140 que genera calor para descongelar el evaporador 100, y una unidad de con trol 250 que controla estos componentes.
El temporizador 280 puede contar el tiempo que ha transcurrido después de que se haga funcionar el ciclo de refri geración en el refrigerador 1, por ejemplo, después de que se conecte la potencia del refrigerador o se haga funcio nar el compresor (no mostrado).
Cuando el tiempo contado por el temporizador 280 alcanza un tiempo predeterminado, la unidad de control 250 puede controlar las operaciones de la unidad fotográfica 510 y de la unidad de iluminación 520. El tiempo predeter minado puede tener un valor de tiempo, en el que la unidad fotográfica 510 y la iluminación la unidad 520 pueden funcionar con un ciclo de un intervalo de tiempo predeterminado.
Como se ha descrito más arriba, puesto que la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 funcionan se lectivamente de acuerdo con una condición predeterminada (tiempo), existe la ventaja de que se puede reducir el consumo de energía.
Cuando se determina que se ha generado una cantidad predeterminada o superior de escarcha, a partir de la ima gen tomada por la unidad fotográfica 510, la unidad de control 250 hace funcionar la unidad de calentamiento 140 y la escarcha sobre el evaporador 100 se puede fundir y eliminar.
El proceso de determinar la cantidad de escarcha a partir de una imagen tomada por la unidad fotográfica 510 se describirá en la presente memoria descriptiva y a continuación.
La imagen original tomada por el funcionamiento de la unidad fotográfica 510 incluye escarcha (objeto) sobre el evaporador 100 y el fondo alrededor de la escarcha. El fondo puede incluir la imagen de la tubería de refrigerante 110 y de las aletas de enfriamiento 120 que constituyen el evaporador 100, o la imagen alrededor del evaporador 100.
La escarcha puede tener un valor de brillo superior, es decir, un color claro, al del fondo. Se puede aplicar un méto do de procesamiento de imágenes que adquiere un valor de píxel que es proporcional a la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100, en particular, se puede aplicar la binarización para separar la escarcha del fondo.
La "binarización" significa un trabajo de cambiar (binarizar) los píxeles a 0 y 1 (o 255) de acuerdo con el valor de brillo de la imagen. El objeto en la imagen se puede separar del fondo por medio de la binarización.
En esta realización ejemplar, el objeto puede corresponder a la escarcha y el fondo puede corresponder a la imagen alrededor de la escarcha.
Se define un valor crítico para que sea una referencia para separar la escarcha del fondo. Los píxeles de un valor de brillo superior al valor crítico se reconocen como 255 y los píxeles de un valor de brillo inferior al valor crítico se re conocen como 0.
Por ejemplo, cuando un píxel en una imagen tomada por la unidad fotográfica 510 tiene un brillo de 150 y el valor crítico se establece en 120, el píxel se reconoce como 255 y puede ser determinado como escarcha.
Por el contrario, cuando otro píxel tiene un brillo de 110 y el valor crítico se establece en 120, el píxel se reconoce como 0 y puede ser determinado como el fondo. Por conveniencia de la descripción, el píxel correspondiente a 255 se denomina "píxel brillante" y el píxel correspondiente a 0 se denomina "píxel oscuro" en la presente memoria des criptiva y en lo que sigue.
El valor crítico puede ser establecido como un valor apropiado teniendo en cuenta el brillo del fondo del evaporador 100 y la escarcha. Además, el valor crítico puede ser establecido y almacenado por adelantado en la unidad de control 250.
Además, la binarización se programa y almacena en la unidad de control 250 y la unidad de control 250 divide la imagen tomada por la unidad fotográfica 510 en píxeles brillantes y píxeles oscuros aplicando la binarización. Los píxeles brillantes corresponden a la escarcha y los píxeles oscuros corresponden a la porción correspondiente al fondo.
Puesto que los valores de los píxeles correspondientes a la escarcha sobre el evaporador 100 son proporcionales a la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100, cuando se detecta que el número de píxeles brillantes es un nú mero predeterminado o superior, puede ser posible determinar que una cantidad predeterminado o superior de es carcha se encuentra sobre el evaporador 100.
La unidad de control puede controlar la unidad de calentamiento 140 para realizar la descongelación.
Un método para controlar el refrigerador 1 de acuerdo con la presente realización ejemplar se describe con referen cia a la figura 13.
Cuando se conecta la potencia del refrigerador o el compresor comienza a funcionar, el ciclo de refrigeración se activa mientras el refrigerante fluye a través del compresor, el condensador, la unidad de expansión y el evaporador. El evaporador 100 funciona para evaporar el refrigerante que ha pasado a través de la unidad de expansión (S31). A medida que el ciclo de refrigeración está funcionando, el temporizador 280 mide el tiempo de funcionamiento del ciclo. Además, se determina si el tiempo de funcionamiento medido por el temporizador 280 ha superado un tiempo predeterminado (S32 y S33).
Cuando el tiempo de funcionamiento medido ha superado el tiempo predeterminado, la unidad de iluminación 520 se conecta y la unidad fotográfica 510 funciona y fotografía la escarcha sobre el evaporador 100 y el fondo circundante. Sin embargo, cuando el tiempo de funcionamiento medido no supera el tiempo predeterminado, el proceso vuelve al paso S32 (S34 y S35).
Además, cuando la unidad fotográfica 510 termina de fotografiar, la alimentación de la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 se desconectan. Existe la ventaja de que el control (S36) puede evitar un consumo inne cesario de potencia.
Se aplica la binarización a la imagen tomada por la unidad fotográfica 510. Cuando se aplica binarización a la ima gen, la escarcha sobre el evaporador 100 es definida por píxeles brillantes y el fondo alrededor de la escarcha está definido por píxeles oscuros. La cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 se puede determinar de acuerdo con el número de píxeles brillantes (S37 y S38).
Cuando se determina que el número de píxeles brillantes es mayor que un número predeterminado de píxeles, es decir, cuando se determina que la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 es mayor que un valor predetermi nado (cantidad), la unidad de calentamiento 140 funciona y el evaporador puede ser descongelado. Sin embargo, cuando se determina que la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 es menor que el valor predeterminado (cantidad), el proceso puede volver al paso S32 (S39 y S40).
De acuerdo con esta configuración y método de control, existe el efecto de que la cantidad real de escarcha sobre el evaporador 100 puede ser detectada por medio del funcionamiento del dispositivo fotográfico 500 y la descongela ción se puede realizar de acuerdo con la cantidad detectada.
La figura 14 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un refrigerador de acuerdo con una sexta realización ejemplar y la figura 15 es un diagrama de flujo que muestra el funcionamiento del refrigerador de acuerdo con la sexta realización ejemplar.
Haciendo referencia a las figuras 14 y 15, un refrigerador 1 de acuerdo con la sexta realización ejemplar incluye una unidad fotográfica 510 que toma una fotografía, una unidad de iluminación 520 que ilumina el evaporador 100 con el fin de que la unidad fotográfica 510 pueda tomar una fotografía fácilmente, y una unidad de calentamiento 140 que genera calor para descongelar el evaporador 100.
Además, el refrigerador 1 incluye adicionalmente un temporizador 280 que cuenta el tiempo de funcionamiento de la unidad fotográfica 510 y de la unidad de iluminación 520, un conmutador de puerta 290 que detecta si las puertas 21 y 22 están abiertas, y una unidad de control 250 que controla estos componentes..
Se describirá un método para controlar el refrigerador de acuerdo con el presente realización ejemplar con referen cia a la figura 15.
Mientras se hace funcionar al ciclo de refrigeración después de que se conecta la potencia del refrigerador, el núme ro de veces que se abren las puertas 21 y 22 puede ser detectado por el conmutador 290 de la puerta.
Cuando las puertas 21 y 22 se abren con frecuencia, el aire húmedo con una humedad predeterminada fluye hacia las cámaras de almacenamiento 11 y 12 y es probable que el aire húmedo de entrada se convierta en escarcha sobre el evaporador 100 en un entorno de baja temperatura (S51 y S52).
Cuando el número de veces que se abren las puertas 21 y 22 alcanza un número predeterminado de veces, la uni dad de iluminación 520 se conecta y la unidad fotográfica 510 funciona para fotografiar la escarcha sobre el evapo rador 100 y el fondo circundante. Es decir, la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 pueden funcionar de acuerdo con una condición predeterminada, es decir, cuando el número de veces que se abren las puertas 21 y 22 alcanza un número predeterminado de veces.
Por el contrario, cuando el número de veces que se abren las puertas 21 y 22 no alcanza el número predeterminado de veces, el proceso vuelve al paso S52 (S53, S54 y S55).
Además, cuando la unidad fotográfica 510 termina de fotografiar, la alimentación de la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 se desconectan. Existe la ventaja de que el control puede evitar un consumo innecesario de energía (S56).
La cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 se determina aplicando binarización a la imagen tomada por la unidad fotográfica 510 (S57 y S58).
Cuando se determina que la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 es un valor predeterminado (cantidad) o superior, la unidad de calentamiento 140 funciona y descongela el evaporador (S59 y S60).
Sin embargo, cuando se determina que la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 es menor que un valor predeterminado (cantidad), el tiempo de funcionamiento del siguiente ciclo de refrigeración es medido por el temporizador 280 (S61).
Cuando el tiempo medido por el temporizador 280 ha superado un tiempo predeterminado, el proceso vuelve al paso S54 y la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 funcionan (S62). Además, del paso S24 al paso S30 se realizan de nuevo.
Por el contrario, cuando el tiempo medido por el temporizador 280 no supera el tiempo predeterminado, se realiza el paso S61.
Se propondrá otra realización ejemplar.
Aunque las operaciones de la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 se controlan de acuerdo con el número de veces que se abren las puertas 21 y 22 usando el conmutador de puerta 290 en la presente realización ejemplar, es poco probable que las operaciones se puedan controlar de acuerdo con el tiempo de apertura de las puertas 21 y 22.
Es decir, cuando el tiempo de apertura de las puertas 21 y 22 ha superado un tiempo predeterminado, la unidad fotográfica 510 y la unidad de iluminación 520 funcionan y se puede adquirir la imagen de la escarcha sobre el eva porador 100 y el fondo. Además, es posible determinar la cantidad de escarcha sobre el evaporador 100 a partir de la imagen adquirida y controlar el funcionamiento de la unidad de calentamiento 140.
De acuerdo con un refrigerador de la presente invención, es posible determinar la cantidad de escarcha sobre el evaporador usando una unidad de detección de escarcha, logrando así una notable aplicabilidad industrial.
De acuerdo con un refrigerador de una realización ejemplar, es posible determinar fácilmente la cantidad de escar cha sobre el evaporador de acuerdo con la diferencia entre el volumen transmitido desde la unidad de transmisión de la fuente de sonido y el volumen recibido por unidad de recepción de la fuente de sonido, y descongelar eficaz mente el evaporador de acuerdo con la cantidad determinada de escarcha.
Además, puesto que la unidad de transmisión de la fuente de sonido y la unidad de recepción de la fuente de sonido funcionan de acuerdo con condiciones predeterminadas y la cantidad real de escarcha puede ser determinada por la unidad de transmisión de la fuente de sonido y la unidad de recepción de la fuente de sonido, es posible evitar des congelaciones innecesarias.
Además, es posible detectar eficazmente el volumen absorbido por la escarcha sobre el evaporador y la cantidad reflejada (que pasa a través) del evaporador, de acuerdo con la disposición de la unidad de transmisión de la fuente de sonido y de la unidad de recepción de la fuente de sonido.
Además, puesto que la unidad de calentamiento puede funcionar solamente en el momento en que se necesita des congelar de acuerdo con el resultado detectado de la unidad de transmisión de la fuente de sonido y la unidad de recepción de la fuente de sonido, es posible reducir el consumo de energía.
Además, es posible fotografiar la escarcha sobre el evaporador con el dispositivo fotográfico y determinar la cantidad de escarcha en base a la fotografía tomada.
Además, es posible dividir la escarcha y el fondo de la imagen tomada por el dispositivo fotográfico mediante el uso de un método de procesamiento de imágenes, en particular la binarización, y determinar con precisión la cantidad real de escarcha de acuerdo con el número de píxeles más brillantes que un valor de referencia..
Además, puesto que la descongelación se puede realizar de forma selectiva de acuerdo con la cantidad real de escarcha, es posible evitar una descongelación innecesaria y reducir el consumo de energía.
Claims (3)
1. Un refrigerador (1) que comprende:
un compresor, un condensador y una unidad de expansión que constituyen un ciclo de refrigeración;
un evaporador (100) que evapora un refrigerante que ha pasado por la unidad de expansión e incluye una tu bería de refrigerante (110) y aletas de enfriamiento (120);
una unidad de calentamiento que proporciona calor para descongelar el evaporador (100) ; y
una unidad de detección de escarcha (200) que está dispuesta en un lado del evaporador (100) para detectar la cantidad de escarcha sobre el evaporador, en el que el funcionamiento de la unidad de detección de escar cha (200) se inicia sobre la base de que se reconocen las condiciones de funcionamiento de la unidad de de tección de escarcha (200) y la unidad de calentamiento (140) genera calor selectivamente de acuerdo con el resultado de la detección de la unidad de detección de escarcha (200) y la unidad de detección de escarcha (200) incluye un dispositivo fotográfico (500) que está provisto en un lado del evaporador (100) y funciona pa ra fotografiar el evaporador (100),
en el que
el dispositivo fotográfico (500) incluye una unidad fotográfica (510) que fotografía la escarcha sobre el evapo rador y el fondo circundante y una unidad de iluminación (520) que emite luz al evaporador (100) cuando la unidad fotográfica (510) toma una fotografía,
el refrigerador (1) comprende además una unidad de control (250) que determina la cantidad de escarcha so bre el evaporador (100) a partir de la fotografía tomada por el dispositivo fotográfico (500) y controla la unidad de calentamiento (140) para que funcione cuando la cantidad de escarcha supera una cantidad predetermi nada, estando configurada la unidad de control para adquirir los valores de píxeles que son proporcionados por la cantidad de escarcha sobre el evaporador (100) aplicando un procesamiento de imágenes, caracterizado por que
el procesamiento de imágenes incluye la binarización que separa la escarcha del fondo en la imagen adquiri da para determinar la cantidad de escarcha sobre el evaporador (100),
en el que la binarización está definida como binarizar los valores de los píxeles a 0 y 1 y a 1 o 255, de acuer do con el valor de brillo de la imagen adquirida, y
cuando el valor de brillo de uno o más píxeles de la imagen adquirida es mayor que un valor crítico, los valo res de los píxeles son reconocidos como 1 o 255 y determinados como escarcha, y
cuando el valor de brillo de uno o más píxeles de la imagen adquirida es menor que el valor crítico, los valo res de los píxeles se reconocen como 0 y son determinados como el fondo.
2. El refrigerador de la reivindicación 1, en el que las condiciones de funcionamiento incluyen si un tiempo de fun cionamiento del ciclo de refrigeración ha superado un tiempo predeterminado.
3. El refrigerador de la reivindicación 1, que comprende, además:
una cámara de almacenamiento en la que se suministra aire frío; y
una puerta (21,22) que cierra selectivamente la cámara de almacenamiento
en el que las condiciones de funcionamiento incluyen si el número de veces de apertura de la puerta es un número predeterminado de veces, o superior, o si el tiempo de apertura de la puerta ha superado un tiempo predeterminado.
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