JP2009502392A - 乾燥装置 - Google Patents

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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A45D20/04Hot-air producers
    • A45D20/08Hot-air producers heated electrically
    • A45D20/16Fixed installed drying devices

Abstract

【課題】使用にあたり、物体を短時間で乾燥させることができる空気ジェットを開口部から放出する乾燥装置の提供。
【解決手段】本発明は、ケーシング(12)、ケーシング(12)内に形成されていて、物体を受け入れるキャビティ(30)、ケーシング(30)内に設けられていて、空気流を生じさせることができるファン(40)、及びファン(40)と連通していて、キャビティ(30)を横切って空気流を横断方向に差し向けるようケーシング(12)に設けられた少なくとも1つのスロット状開口部(60,62)を有する乾燥装置(10)を提供する。
【選択図】図3

Description

本発明は、人体の一部を含む物体を乾燥させるために高速高圧空気の細いジェットを利用する乾燥装置に関する。特に、本発明は、空気ジェットをケーシングに設けられたスロット状開口部から放出するハンドドライヤに関するが、これには限られない。
手を乾燥させるために空気ジェットを用いることは、周知である。スロット状開口部から少なくとも1つの空気ジェットを放出するハンドドライヤの例が、独国特許出願公開第2,249,026号明細書、日本国特許出願公開第2002−034835号公報及び日本国特許出願公開第2002−306370号公報に記載されている。
独国特許出願公開第2,249,026号明細書 日本国特許出願公開第2002−034835号公報 日本国特許出願公開第2002−306370号公報
しかしながら、実際には、ユーザの手を効率的に且つ許容限度内の短い時間で乾燥させるよう十分に高い運動量の空気流を達成することは、非常に困難である。先行技術は、これを達成していない。
本発明の目的は、使用にあたり、物体を先行技術と比較して短時間で乾燥させることができる空気ジェットを開口部から放出する乾燥装置を提供することにある。もう1つの目的は、ユーザの手を先行技術と比較して短時間で乾燥させることができるハンドドライヤを提供することにある。本発明の別の目的は、乾燥効率を先行技術と比較して向上させた改良型ハンドドライヤを提供することにある。
本発明は、乾燥装置であって、ケーシングと、ケーシング内に形成されていて、物体を受け入れるキャビティと、ケーシング内に設けられていて、空気流を生じさせることができるファンと、ファンを駆動するよう構成されたモータと、ファンと連通していて、キャビティを横切って空気流を横断方向に差し向けるようケーシングに設けられた少なくとも1つのスロット状開口部とを有し、使用中、開口部から放出される空気流の圧力は、少なくとも8kPaであることを特徴とする乾燥装置を提供する。
高圧空気流を発生させることができるファン又はファン装置を設けることにより、開口部から放出される空気流の運動量は、先行技術の装置の運動量と比較して大幅に増大する。これにより、スロット状開口部から出る空気流を通る物体の各パス中により多くの水が物体から吹き飛ばされるということによりドライヤの効率が向上する。
好ましくは、高圧の空気流が、ファンを駆動する高速モータを設けることにより生じ、より好ましくは、ロータは、少なくとも80,000rpmの速度、好ましくは少なくとも100,000rpmの速度で回転することができる。より好ましくは、モータは、切り換え式リラクタンスモータである。この好ましい構成により、空気流に特に有効なレベルの運動量が与えられる。
変形例として、モータは、第1のモータ及び第2のモータから成り、第1のモータは、第1のファンを駆動するよう構成され、第2のモータは、第2のファンを駆動するよう構成されている。第1のモータ及び第2のモータは、第1のファン及び第2のファンを直列に駆動するよう構成されている。別の変形実施形態では、ファンは、2段式ファンであり、モータは、第1の段及び第2の段を並列に駆動するよう構成されている。
好ましい実施形態では、ハンドドライヤは、キャビティを横切って空気流を差し向けるよう配置された1対の対向したスロット状開口部を有する。スロット状開口部の好ましい幅は、0.5mm以下である。かかる構成は、ユーザの両手を効果的且つ迅速に乾燥させることができるハンドドライヤを提供する上で非常に有効であることが判明した。
次に、添付の図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
まず最初に図1及び図2を参照すると、図示のハンドドライヤ10は、前壁14、後壁16、上方フェース18及び側壁20,22を備えた外側ケーシング12を有している。後壁16は、ハンドドライヤ10を使用に先立って壁又は他の構造体に固定する固定器具(図示せず)を有するのが良い。電気接続部(図示せず)も又、後壁又はケーシング12のどこかの場所に設けられる。キャビティ30が、図1及び図2から理解できるように、ケーシング12の上方部分内に形成されている。キャビティ30は、その上端部が開口し且つ前壁14の頂部及び上方フェース18の前部により画定されている。前壁14の頂部と上側フェース18の前部との間の空間は、キャビティ入口32を形成しており、このキャビティ入口は、ユーザの手をキャビティ入口32からキャビティ30に導入することができるほど十分幅が広い。キャビティ30は又、側壁20,22の適当な付形によりハンドドライヤ10の両側に開口している。
キャビティ30は、キャビティ30の前部及び後部をそれぞれ画定する前壁34及び後壁36を有している。キャビティ30の最も下の端部には、ドレン又は水抜き38が設けられ、この水抜きは、ケーシング12の下方部分内に設けられたリザーバ(図示せず)と連通している。水抜き及びリザーバの目的については以下に説明する。
図3に示すように、モータ39が、ケーシング12内に配置され、モータ39により駆動されるファン40が、ケーシング12内に設置されている。モータ39は、電気接続部に接続され、コントローラ41によって制御される。ファン40の入口42は、ケーシング12に形成された空気入口44と連通している。フィルタ46が、空気入口44をファン入口42に連結する空気通路内に配置されていて、モータ又はファン40の損傷を生じさせる恐れのあるデブリの流入を阻止するようになっている。ファン40の出口は、ケーシング12内に設けられた1対の空気ダクト50,52と連通している。前側空気ダクト50は、主として、ケーシング12の前壁14とキャビティ30の前壁34との間に配置され、後側空気ダクト52は、主として、ケーシング12の後壁16とキャビティ30の後壁36との間に配置されている。
空気ダクト50,52は、ファン40からの空気を1対の対向したスロット状開口部60,62に導くよう配置されており、これらスロット状開口部は、それぞれ、キャビティ30の前壁34及び後壁36に設けられている。スロット状開口部60,62は、キャビティ入口32の付近でキャビティ30の上端部のところに配置されている。スロット状開口部60,62は、各々、全体としてキャビティ入口32を横切って空気流をキャビティ30の反対側の壁に向かって差し向けるよう構成されている。スロット状開口部60,62は、垂直方向にずらされると共にキャビティ30の最も下方の端部に向かって傾けられている。
空気ダクト50,52は、ファン40からの空気を1対の対向したスロット状開口部60,62に導くよう配置されており、これらスロット状開口部は、それぞれ、キャビティ30の前壁34及び後壁36に設けられている。スロット状開口部60,62は、キャビティ入口32の付近でキャビティ30の上端部のところに配置されている。スロット状開口部60,62は、各々、全体としてキャビティ入口32を横切って空気流をキャビティ30の反対側の壁に向かって差し向けるよう構成されている。スロット状開口部60,62は、垂直方向にずらされると共にキャビティ30の最も下方の端部に向かって傾けられている。
図4は、空気ダクト50,52の上端部及びスロット状開口部60,62を詳細に示している。理解できるように、空気ダクト50の壁54a,54bは、スロット状開口部60を形成するよう狭まっており、空気ダクト52の壁56a,56bは、スロット状開口部62を形成するよう狭まっている。これ以上の詳細は、図5及び図6で理解できる。図5は、スロット状開口部60がW1の幅を有することを示し、図6は、スロット状開口部62がW2の幅を有することを示している。スロット状開口部60の幅W1は、スロット状開口部62の幅W2よりも小さい。幅W1は、0.3mmであり、幅W2は、0.4mmである。この実施形態では、幅W1と幅W2の両方は、それぞれのスロット状開口部の各々の長さ全体にわたり一定である。
センサ64が、スロット状開口部60,62のすぐ下でキャビティ30の前壁34及び後壁36内に位置決めされている。これらセンサ64は、キャビティ入口32を経てキャビティ30内に挿入されたユーザの手の存在を検出し、これらセンサは、ユーザの手がキャビティ30に導入されると、信号をモータに送るよう構成されている。図1及び図3から理解できるように、ダクト50,52の壁54a,54b,56a,56bは、キャビティ30の前壁34及び後壁36の表面を僅かに越えて突き出ている。ダクト50,52の壁54a,54b,56a,56bの内方突出により、ユーザの手がキャビティの壁34,36のうちの一方又は他方に向かって吸い込まれる傾向が減少し、それにより、ハンドドライヤ10の使いやすさが向上する。また、センサ64をダクト50,52の内方に突き出た壁54a,54b,56a,56bのすぐ下に位置決めすることにより、センサ64が汚れて働かなくなる恐れが減少する。
図2から理解できるように、キャビティ入口32の形状は、前縁部32aが全体として真っ直ぐであり、ハンドドライヤ10の幅全体にわたり側方に延びるようなものである。しかしながら、後縁部32bは、2つの湾曲した部分33から成る形状を有し、これら湾曲部分は、1対の人の手をキャビティ入口32からキャビティ30内に下方に挿入しているときに1対の人の手の甲の形状を全体としてなぞる。キャビティ入口32の後縁部32bは、ハンドドライヤ10の中心線に関し実質的に対称である。キャビティ入口32の前縁部32a及び後縁部32bの付形及び寸法決めの意図は、ユーザの手をキャビティ入口32からキャビティ30内に挿入したときに、ユーザの手の上の任意の点から最も近くに位置するスロット状開口部までの距離が、実質的に一定であるということにある。
上述のハンドドライヤ10は、次のように稼働する。ユーザの手をまず最初にキャビティ入口32からキャビティ30内に挿入すると、センサ64は、ユーザの手の存在を検出し、信号をモータ39に送ってファン40を駆動する。ファン40は、このようにして動作状態になり、空気が、毎秒約20〜40リットルの量、好ましくは毎秒少なくとも25〜27リットルの量で空気入口44を経てハンドドライヤ10内に吸い込まれ、より好ましくは、空気は、毎秒31〜35リットルの量でハンドドライヤ10内に吸い込まれる。空気は、フィルタ46を通過し、そしてファン入口42に沿ってファン40へ流れる。ファン40を出た空気流は、2つの別々の空気流に分割され、一方は、前側空気ダクト50に沿ってスロット状開口部60に至り、他方は、後側空気ダクト52に沿ってスロット状開口部62まで至る。
空気流は、高速高圧空気の非常に薄い層状シートの形態でスロット状開口部60,62から噴出される。空気流がスロット状開口部60,62を出るとき、空気圧は、少なくとも15kPa、好ましくは約20〜23kPa、より好ましくは25〜30kPaである。さらに、スロット状開口部60,62を出る空気流の速度は、少なくとも80m/sであり、好ましくは少なくとも100又は150m/s、より好ましくは約180m/sである。後側ダクト52の端部のところに設けられたスロット状開口部62のサイズは、前側ダクト50の端部のところに設けられたスロット状開口部60のサイズよりも大きいので、ダクト50からよりもダクト52からの方が多量の空気が放出される。これにより、ユーザの手の甲を乾燥させるための空気の量を多くすることができ、このことは、有利である。
層状高速高圧空気の2つの薄いシートは、使用の際にキャビティ30内に完全に挿入され、次に、キャビティ入口32を経てキャビティ30から引っ込められるユーザの手の両面に向かって差し向けられる。ユーザの手がキャビティ30に出入りしているとき、空気のシートは、存在している水をユーザの手から吹き飛ばす。これは、スロット状開口部60,62を出る空気の運動量が高く、又、空気流が各スロット状開口部60,62の長さに沿って一様に分布するので、確実且つ効率的に達成される。
空気の各層状シートは、それぞれの空気のシートを放出するスロット状開口部から見て遠くに位置するキャビティ30の壁に向かって差し向けられる。スロット状開口部60,62は又、キャビティ30の最も下の端部に向かって傾けられているので、放出された空気流は、キャビティ30内に差し向けられる。これにより、乱流状態の空気の運動がケーシングの外部に位置するユーザにより、例えばユーザの顔面で感じられる恐れが減少する。
ユーザの手を満足の行く程度まで乾燥させるのに上述したハンドドライヤの僅かな回数の「パス」しか必要としないことが想定される。(「パス」という用語は、本出願人によれば、キャビティ内への手の1回の挿入及びその後における平均的なユーザには許容限度を超えるほどではない速度でのキャビティからの取り出しを意味している。本出願人は、単一のパスが3秒以下の持続時間を有することを想定している。)空気流により達成される運動量は、単一のパス中、洗浄後にユーザの手の表面上に見られる水の大部分を除去するのに十分である。
空気流により除去される水は、キャビティ30内に集められる。各空気流は、いったんユーザの手を通過すると、その運動量を迅速に失い、水滴は、重力の作用を受けてキャビティ30の下端部に落下し、これに対し、空気は、キャビティ入口32を通るかキャビティ30の開放側部を経由するかのいずれかでキャビティ30から出る。しかしながら、水は、水抜き38により集められ、リザーバ(図示せず)に運ばれ、ここで、処分のために集められる。リザーバを所望ならば手作業で空にするのが良い。変形例として、ハンドドライヤ10は、或る形態の水分散システムを有するのが良く、かかる水分散システムとしては、例えば、集めた水を蒸発させて大気中に放出するヒータが挙げられる。集めた水を分散させる手段は、本発明の要部をなさない。
図7a及び図7bに示す変形実施形態では、スロット状開口部は、ハンドドライヤのキャビティの長さL全体にわたって一定幅のものであるというわけではない。図7aは、長さLのキャビティ入口の平面図である。点線は、ユーザの手が前縁部32aと後縁部32bとの間でキャビティ30内に普通に挿入されているときのユーザの手の位置及び形状を示している。図7aに示す矢印80は、キャビティ入口32の縁部32a,32bに設けられたスロット状開口部60,62から放出される空気流の方向を示している。この実施形態では、後縁部32bの湾曲部分33は、キャビティ入口32の中心線A−Aに関し対称であり、後縁部32bの中央部分は、中心線から間隔を置いた位置のところよりも中心線のところの前縁部32aの方に近い。前縁部32aと後縁部32bとの間の最小距離dは、中心線のところに位置する。前縁部32aと後縁部32bとの間の距離は、各湾曲部分の中点のところで最大であり、Dである。図7bは、キャビティの後壁に設けられたスロット状開口部の形状を示している。
好ましくは、後壁のスロット状開口部の幅は、次第に変化し、キャビティ入口32の中心線A−Aのところの開口部の中点に向かって増大している。
この変形実施形態では、開口部の幅の変化は、下側の壁から遠ざかる、曲線の形状の、好ましくはスムーズに湾曲した形状のスロット状開口部の上側の壁の距離を変えることにより達成される。より好ましくは、曲線は、キャビティ入口32の中心線A−Aに関して対称である。好ましくは、開口部の最大幅Rは、中心線A−Aのところに位置し、0.7mmである。
好ましくは、幅rは、領域F及びGでは実質的に一定であり、幅が変化する領域(図7a及び図7bの領域E)は、キャビティ入口の全長Lの半分以上を有し、最も好ましくは中央に位置するかかる全長の半分以上のものである。好ましくは、rは、0.4mmである。
ハンドドライヤの領域Eでは、スロット状開口部62の幅は、領域F及びGのスロット状開口部62の幅よりも大きい。スロット状開口部62のサイズの増大により、親指及び人差し指の領域のところのユーザの手の甲を乾燥させるための後側ダクト52からの空気80の量が多くなり、このことは、有利である。領域Eにおける多量の空気及び空気流により達成される運動量は、単一のパス中、洗浄後におけるユーザの手の甲上に見られる水の大部分を除去するのに十分である。
図8a及び図8bに示す更に別の実施形態では、高圧空気流は、変形例としてのモータとファンから成る装置により生じる。図8a及び図8bに示す矢印は、モータ装置を通る空気流を示している。モータ90,92及びこれらモータ90,92によって駆動されるファン91,93は、ケーシング12の内部に設置されている。図8aに示すように、ファン91は、モータ90により駆動され、ファン93は、モータ92によって駆動される。モータは、ACモータであり、各モータは、電気接続部に接続されていて、制御装置によって制御される。各ファン91,93の入口94,95は、ケーシング12に形成された空気入口44(図示せず)と連通している。各ファン91,93の出口96,97は、渦巻き部又は収集器の形態をしており、共通の収集器98と連通している。ディフューザ要素99が、空気流の圧力を増大させるよう出口渦巻き部96,97内に設けられている。共通収集器98は、ケーシング12の内部に設けられた1対の空気ダクト50,52と連通している。
上述したモータ90,92とファン91,93から成る装置は、以下のように動作する。上述の第1の実施形態の場合と同様、まず最初にユーザの両手がキャビティ入口32からキャビティ30内に挿入されると、センサ64は、ユーザの両手の存在を検出し、信号をモータ90,92に送ってファン91,93を駆動させる。各モータ90,92は、ロータを有し、このロータは、この場合、約30,000〜40,000rpmの速度で駆動される。かくして、各ファン91,93は、互いにほぼ同じ速度で回転し、空気が、毎秒約20〜40リットルの量で空気入口44を介してハンドドライヤ10内に吸い込まれる。ファンの並列構成により、大量の空気流が生じる。空気は、ファン入口94に沿ってファン91まで流れ、空気は、ファン入口95に沿ってファン93に流れる。ファン91を出た空気流は、渦巻き部96内に集められ、ファン93を出た空気流は、渦巻き部97内に集められる。空気流は、共通収集器98内に集められる。共通収集器98を出た空気流は、2つの別々の空気流に分けられ、一方は、前側空気ダクト50に沿ってスロット状開口部60に流れ、他方の空気流は、後側空気ダクト52に沿ってスロット状開口部62まで流れる。
図9a及び図9bに示す更に別の実施形態では、高圧空気流は、第2の変形例としてのモータとファンから成る装置により生じる。図9a及び図9bに示す矢印は、モータ装置を通る空気流を示している。モータ100及びモータ100によって駆動されるファン101,103は、ケーシング12の内部に設置されている。図9aに示すように、ファン101は、モータ100により直列駆動される。モータ100は、電気接続部に接続されていて、制御装置によって制御される。モータ100は、ACモータであっても良く、ブラシレス切り換え式リラクタンスモータであっても良い。各ファン101,103の入口104,105は、ケーシング12に形成された空気入口44(図示せず)と連通している。各ファン101,103の出口106,107は、渦巻き部又は収集器の形態をしている。出口106は、戻りベンド又は渦巻き部108と連通し、この戻りベンド又は渦巻き部は、入口105と連通している。出口107は、ケーシング12内に設けられた1対の空気ダクト50,52と連通している。ディフューザ要素99が、空気流の圧力を増大させるよう出口渦巻き部106,107内に設けられている。
上述したモータ100とファン101,103から成る装置は、以下のように動作する。第1の実施形態の場合と同様、まず最初にユーザの両手がキャビティ入口32からキャビティ30内に挿入されると、センサ64は、ユーザの両手の存在を検出し、信号をモータ100に送ってファン101,103を駆動させる。モータ100は、ロータを有し、このロータは、この場合、約30,000〜40,000rpmの速度又は変形例として最高80,000〜100,000rpmまでの速度で駆動される。かくして、各ファン101,103は、互いにほぼ同じ速度で回転し、空気が、毎秒約20〜40リットルの量で空気入口44を介してハンドドライヤ10内に吸い込まれる。ファンの直列構成により、低速モータであっても高圧の空気流が生じる。空気は、ファン入口104に沿ってファン101まで流れ、ファン101を出た空気は、出口106のところに集められる。出口106を出た空気流は、戻りベンド108に沿って入口105に戻される。ベンド108からの空気流は、ファン入口105に差し向けられ、次にファン103に差し向けられる。ディフューザ要素109が、空気流の圧力を増大させるよう出口渦巻き部106,107内に設けられている。になっている。出口107を出た空気流は、2つの別々の空気流に分けられ、一方は、前側空気ダクト50に沿ってスロット状開口部60に流れ、他方の空気流は、後側空気ダクト52に沿ってスロット状開口部62まで流れる。
図8a、図8b、図9a及び図9bに示す変形構成例は、開口部から放出される特に有効なレベルの運動量を備えた高圧空気流を発生させることができるファン装置を提供する。互いに異なる形式のファン、例えば圧縮機ファン及び1つ又は2つ以上のインペラを含むモータ及びファンの構成は、本発明の本質から逸脱することなく変更できる。他の要素、例えばファンの個数、ファンの形状も変更可能であり、又、ファン出口及び収集器の形状も又、変更可能である。
本発明は、上述の実施形態の細部そのものには限定されない。本発明の範囲を変更しない細部の改造及び変形は、当業者には明らかであろう。例えば、本発明の本質から逸脱しないでキャビティ30及びその入口32の形状を所望に応じて変更することができる。また、上述のスロット状開口部に代えて、ライン上に配置された個々のノズルを用いても良く、これらノズルの各々は、キャビティ内に配置された物体に向かって空気のジェットを放出する。
ハンドドライヤの形態をした本体の乾燥装置の側面図である。 図1のハンドドライヤの斜視図である。 図1のハンドドライヤの断面側面図である。 図1のハンドドライヤの一部をなす空気ダクトの上端部を拡大して示す断面側面図である。 図1のハンドドライヤのキャビティの前壁に設けられたスロット状開口部を更に拡大して示す概略断面側面図である。 図1のハンドドライヤのキャビティの後壁に設けられたスロット状開口部を図5と同一の拡大尺度で示す概略断面側面図である。 本発明の第2の実施形態としてのハンドドライヤのキャビティ入口の平面図である。 図7aのハンドドライヤのキャビティの後壁に設けられたスロット状開口部の正面図である。 本発明の第3の実施形態としてのハンドドライヤのためのモータ装置を図2のY方向から見た概略断面正面図である。 図8aのモータ装置の概略断面側面図である。 本発明の第4の実施形態としてのハンドドライヤのためのモータ装置を図2のY方向から見た概略断面正面図である。 図9aのモータ装置の概略断面側面図である。

Claims (12)

  1. 乾燥装置であって、ケーシングと、前記ケーシング内に形成されていて、物体を受け入れるキャビティと、前記ケーシング内に設けられていて、空気流を生じさせることができるファンと、前記ファンを駆動するよう構成されたモータと、前記ファンと連通していて、前記キャビティを横切って空気流を横断方向に差し向けるよう前記ケーシングに設けられた少なくとも1つのスロット状開口部とを有し、使用中、前記開口部から放出される前記空気流の圧力は、少なくとも8kPaである、乾燥装置。
  2. 前記モータは、使用中、少なくとも80,000rpmの速度で回転することができるロータを有する、請求項1記載の乾燥装置。
  3. 前記モータは、使用中、少なくとも100,000rpmの速度で回転することができるロータを有する、請求項1又は2記載の乾燥装置。
  4. 前記モータは、切り換え式リラクタンスモータである、請求項1、2又は3記載の乾燥装置。
  5. 前記ファンは、2段式ファンであり、前記モータは、第1の段及び第2の段を並列に駆動するよう構成されている、請求項1記載の乾燥装置。
  6. 前記モータは、第1のモータ及び第2のモータから成り、前記第1のモータは、第1のファンを駆動するよう構成され、前記第2のモータは、第2のファンを駆動するよう構成され、第1のモータ及び第2のモータは、前記第1のファン及び前記第2のファンを直列に駆動するよう構成されている、請求項1記載の乾燥装置。
  7. 前記少なくとも1つの開口部は、前記キャビティを横切って空気流を差し向けるよう配置されている1対の対向したスロット状開口部から成る、請求項1〜6のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
  8. 各前記スロット状開口部の幅は、0.5mm以下である、請求項7記載の乾燥装置。
  9. 使用中、前記スロット状開口部から放出される前記空気流の速度は、少なくとも100m/sである、請求項8記載の乾燥装置。
  10. 使用中、前記スロット状開口部から放出される前記空気流の圧力は、少なくとも15kPaである、請求項1〜9のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
  11. 使用中、前記スロット状開口部から放出される前記空気流の圧力は、少なくとも20kPaである、請求項1〜10のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
  12. 前記乾燥装置は、ハンドドライヤである、請求項1〜11のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
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