JP2010156528A - 接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】振動源となる圧縮機と機能部品を含む機能ブロックとを冷媒配管で接続したときに、圧縮機で生じた振動により機能ブロックと冷媒配管とが外れないようにする。
【解決手段】機能ブロック（30）の側壁に形成された収容溝（33）の溝底部に冷媒配管（12）を溶接して接続する。防振部材（35）の挿通孔（35a）に冷媒配管（12）を挿通させながら、防振部材（35）を収容溝（33）に嵌め込むことで、冷媒配管（12）の接続側端部に防振部材（35）を配置させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、接続構造に関するものである。

蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる冷媒回路を有した冷凍装置（例えば空調機）では、冷媒が流れる冷媒通路を１つのユニットにまとめ、それによって冷媒回路の小型化等を図ることが提案されている。

例えば、特許文献１には、内部に複数の冷媒通路が形成された基板（以下、冷媒配管ユニットという）を備えた空気調和機が開示されている。この例の冷媒配管ユニットは、その片側表面に複数の補助配管が接続され、それらの補助配管には、圧縮機、熱交換器、四方弁、膨張弁等の各機能部品が接続されている。
特開平９-７９６１６号公報

しかしながら、従来の冷媒配管ユニットでは、四方弁や膨張弁等の機能部品と圧縮機とを補助配管で接続しているため、補助配管における機能部品との接続側端部が外れて冷媒が漏れ出してしまうおそれがある。具体的に、圧縮機は、運転動作中に振動が発生する振動源となるため、補助配管を機能部品に対して溶接やロウ付けにより強固に取り付けていたとしても、圧縮機から補助配管を介して機能部品に向かう振動の伝達により、補助配管と機能部品との接続側端部に応力が集中して破損してしまうおそれがあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動源となる圧縮機と機能部品を含む機能ブロックとを冷媒配管で接続したときに、圧縮機で生じた振動により機能ブロックと冷媒配管とが外れないようにすることにある。

上述した目的を達成するため、本発明は、圧縮機から冷媒配管を介して機能ブロックに向かう振動の伝達を防止する防振部材を設けるようにした。

具体的に、本発明は、振動源となる圧縮機（20）と、冷媒の流れを制御する機能部品（31）を含んだ機能ブロック（30）とが、冷媒配管（12）を介して接続された接続構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記圧縮機（20）から前記冷媒配管（12）を介して前記機能ブロック（30）に向かう振動の伝達を防止する防振部材（35）を備えていることを特徴とするものである。

第１の発明では、防振部材（35）により、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を介して機能ブロック（30）に向かう振動の伝達が防止される。このような構成とすれば、圧縮機（20）の振動を防振部材（35）で減衰させることができ、冷媒配管（12）と機能ブロック（30）とが外れてしまうことを防止できる。

具体的に、防振部材（35）を設けなかった場合には、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を介して機能ブロック（30）に向かう振動が、そのまま冷媒配管（12）における機能ブロック（30）との接続側端部まで伝達され、接続側端部に応力が集中して破損してしまったり、冷媒配管（12）が外れてしまって冷媒が漏れ出してしまうおそれがある。

これに対し、本発明では、圧縮機（20）の振動が機能ブロック（30）に伝達される前に、その振動を防振部材（35）により減衰させるようにしたから、冷媒配管（12）の接続側端部に応力が集中することが防止でき、冷媒配管（12）が破損することを防止できる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記防振部材（35）は、前記冷媒配管（12）における前記機能ブロック（30）の接続側端部に設けられていることを特徴とするものである。

第２の発明では、冷媒配管（12）における機能ブロック（30）の接続側端部に防振部材（35）が設けられる。このような構成とすれば、圧縮機（20）の振動に起因する不具合を効果的に防止することができる。すなわち、圧縮機（20）の振動による応力が最も集中しやすい、冷媒配管（12）における機能ブロック（30）との接続側端部に防振部材（35）を設けたから、その位置における振動を効果的に減衰させて、冷媒配管（12）と機能ブロック（30）とが外れないようにすることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記防振部材（35）には、前記冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成されていることを特徴とするものである。

第３の発明では、防振部材（35）には、冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成される。このような構成とすれば、挿通孔（35a）に冷媒配管（12）を挿通させることで、冷媒配管（12）の周辺を防振部材（35）で覆うことができ、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を介して伝わる振動を効果的に減衰させることができる。

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記防振部材（35）を前記冷媒配管（12）に対して押圧させながら保持する押圧手段（40）を備えていることを特徴とするものである。

第４の発明では、押圧手段（40）により、防振部材（35）が冷媒配管（12）に対して押圧されながら保持される。このような構成とすれば、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を介して伝わる振動を効果的に減衰させることができる。すなわち、防振部材（35）と冷媒配管（12）との間に隙間が設けられた状態では、冷媒配管（12）を伝わる振動を効果的に減衰させることができず、減衰効率が低下してしまうおそれがある。

これに対し、本発明では、押圧手段（40）によって防振部材（35）を冷媒配管（12）に対して押圧しながら保持するようにしたから、防振部材（35）を冷媒配管（12）に対してしっかりと密着させることができ、冷媒配管（12）を伝わる振動を防振部材（35）で効果的に減衰させることができる。

第５の発明は、第４の発明において、
前記防振部材（35）には、前記冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成され、
前記押圧手段（40）は、前記防振部材（35）及び該防振部材（35）の挿通孔（35a）に挿通された前記冷媒配管（12）を覆う蓋部材（41）と、該蓋部材（41）を該防振部材（35）に対して押圧させながら前記機能ブロック（30）に固定する固定部材（42）とを備えていることを特徴とするものである。

第５の発明では、防振部材（35）には、冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成される。押圧手段（40）は、蓋部材（41）と固定部材（42）とを備える。蓋部材（41）により、防振部材（35）及びその挿通孔（35a）に挿通された冷媒配管（12）が覆われる。また、固定部材（42）により、蓋部材（41）が防振部材（35）に対して押圧されながら機能ブロック（30）に固定される。

このような構成とすれば、蓋部材（41）により、防振部材（35）及びその挿通孔（35a）に挿通された冷媒配管（12）を覆うとともに、固定部材（42）により、蓋部材（41）を防振部材（35）に対して押圧しながら機能ブロック（30）に固定することで、防振部材（35）を冷媒配管（12）に対してしっかりと密着させることができる。その結果、冷媒配管（12）を伝わる振動を防振部材（35）で効果的に減衰させることができる。

第６の発明は、第４の発明において、
前記防振部材（35）には、前記冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成され、
前記機能ブロック（30）には、前記防振部材（35）及び該防振部材（35）の挿通孔（35a）に挿通された前記冷媒配管（12）を収容するとともに、その内周面に雌ネジ（33a）が形成された収容溝（33）が設けられ、
前記押圧手段（40）は、先端部に前記収容溝（33）に収容された前記防振部材（35）を押圧する押圧面が形成され且つ該収容溝（33）の雌ネジ（33a）に締結される雄ネジ（45）で構成されていることを特徴とするものである。

第６の発明では、防振部材（35）には、冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成される。機能ブロック（30）には、内周面に雌ネジ（33a）が形成された収容溝（33）が設けられる。この収容溝（33）には、防振部材（35）及びその挿通孔（35a）に挿通された冷媒配管（12）が収容される。押圧手段（40）は、収容溝（33）の雌ネジ（33a）に締結される雄ネジ（45）で構成される。この雄ネジ（45）の先端部には、収容溝（33）に収容された防振部材（35）を押圧する押圧面が形成される。

このような構成とすれば、防振部材（35）及びその挿通孔（35a）に挿通された冷媒配管（12）を収容溝（33）に収容し、雄ネジ（45）の先端部の押圧面で防振部材（35）を押圧することで、防振部材（35）を冷媒配管（12）に対してしっかりと密着させることができる。その結果、冷媒配管（12）を伝わる振動を防振部材（35）で効果的に減衰させることができる。

本発明によれば、圧縮機（20）の振動が機能ブロック（30）に伝達される前に、その振動を防振部材（35）により減衰させるようにしたから、冷媒配管（12）の接続側端部に応力が集中することが防止でき、冷媒配管（12）が破損したり、冷媒配管（12）と機能ブロック（30）とが外れて冷媒が漏れ出してしまうことを防止できる。

また、押圧手段（40）によって防振部材（35）を冷媒配管（12）に対して押圧しながら保持するようにしたから、防振部材（35）を冷媒配管（12）に対してしっかりと密着させることができ、冷媒配管（12）を伝わる振動を防振部材（35）で効果的に減衰させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係る冷媒配管ユニット（10）は、例えば、空気調和装置等の冷凍装置に使用される。この空気調和装置等では、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路が設けられている。本実施形態１の冷媒配管ユニット（10）は、その冷媒回路を構成する冷媒通路（14）の一部を形成し、冷媒の流れを制御する機能部品（31）を含んだ機能ブロック（30）が接続されている。

図１は、本発明の実施形態に係る圧縮機と機能ブロックとの接続構造を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、圧縮機（20）及び機能ブロック（30）は、冷媒配管ユニット（10）の上面にそれぞれ載置されている。

前記圧縮機（20）は、円筒の縦長のケーシング（21）を有しており、その内部に冷媒を圧縮するための圧縮機構や圧縮機モータが収納されている。圧縮機（20）は、運転周波数が可変なインバータ型の圧縮機を構成している。つまり、圧縮機（20）は、インバータ回路を介して電力が供給される。この電力の出力周波数が制御されることで、圧縮機モータの回転数が調節される。また、圧縮機（20）のケーシング（21）の外周面近傍には、吸入側の冷媒配管（12）に接続される中空円筒状のアキュムレータ（22）が設けられている。

そして、前記圧縮機（20）のケーシング（21）の下側には、振動吸収部材（25）が設けられている。つまり、圧縮機（20）は、振動吸収部材（25）を介して冷媒配管ユニット（10）の上面に載置されている。この振動吸収部材（25）は、例えばゴムマウント等の弾性材料によって構成されている。そして、振動吸収部材（25）は、運転中の圧縮機（20）の振動が冷媒配管ユニット（10）に伝達するのを抑制している。

前記機能ブロック（30）は、冷媒の流れを制御する機能部品（31）を含んでいる。機能部品（31）の一例としては、電磁弁、四方切替弁、膨張弁などが挙げられる。

前記機能ブロック（30）の底面は、略平坦に形成されるとともに、冷媒が流れる内部通路（32）の一端部が開口している。この内部通路（32）は、機能部品（31）を冷媒配管ユニット（10）の冷媒通路（14）に接続するために、機能部品（31）に繋がるように形成されている。そして、前記機能ブロック（30）は、図示しない締結ボルト等により、冷媒配管ユニット（10）に取り付けられている。このような構成とすれば、冷媒配管ユニット（10）と機能ブロック（30）との間で冷媒の流通が可能になる。

前記冷媒配管ユニット（10）は、互いに重ね合わされた一対の板状部材（11,11）で構成されている。この板状部材（11）は、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス等で構成されている。そして、板状部材（11）の重ね合わせ面には、冷媒が流れる冷媒通路（14）を形成するための複数の溝が形成されている。

図１に示す例では、板状部材（11）の左右方向の略中央位置を前後方向に延びる１本の冷媒通路（14）と、板状部材（11）の右側において左右方向に延びる２本の冷媒通路（14）とが形成されている。そして、板状部材（11）の上面には、板厚方向に貫通して冷媒通路（14）に連通する連通孔（15）が形成されている。具体的に、連通孔（15）は、冷媒通路（14）の両端部にそれぞれ形成されている。

前記圧縮機（20）と機能ブロック（30）とは、冷媒配管（12）を介して接続されている。具体的に、機能ブロック（30）の吐出側には、冷媒配管（12）を介してアキュムレータ（22）の吸入側と接続される。また、機能ブロック（30）の吸入側には、冷媒配管（12）を介して圧縮機（20）の吐出側と接続される。このような冷媒配管（12）の接続は、溶接やロウ付けにより行われる。

ここで、前記圧縮機（20）を運転させた場合には、その運転動作中に生じる振動が冷媒配管（12）を介して機能ブロック（30）に向かって伝達されることとなる。このとき、冷媒配管（12）における機能ブロック（30）との接続側端部に応力が集中してしまい、冷媒配管（12）が破損したり、接続側端部がヒビ割れして隙間が生じてしまい、冷媒が漏れ出すおそれがある。そこで、本発明では、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を介して機能ブロック（30）に向かう振動を減衰できるようにした。

図２は、防振部材を取り付ける前の状態を示す断面図、図３は、防振部材を取り付けた状態を示す断面図である。図２及び図３に示すように、機能ブロック（30）の側壁には収容溝（33）が形成されている。この収容溝（33）の溝底部には、機能ブロック（30）の内部通路（32）に連通する連通孔（34）が形成されている。そして、圧縮機（20）の冷媒配管（12）の管内流路（12a）が連通孔（34）に連通するように、冷媒配管（12）が機能ブロック（30）に溶接されて接続されている。

前記冷媒配管（12）には、挿通孔（35a）が形成された防振部材（35）が嵌め込まれている。この防振部材（35）は、弾性変形可能なゴム材等で構成され、機能ブロック（30）の収容溝（33）内に嵌め込み可能な外径を有している。そして、防振部材（35）の挿通孔（35a）に冷媒配管（12）を挿通させながら、防振部材（35）を収容溝（33）に嵌め込むことで、冷媒配管（12）の接続側端部に防振部材（35）が配置されている。

このような構成とすれば、圧縮機（20）の振動に起因する不具合を効果的に防止することができる。すなわち、圧縮機（20）の振動による応力が最も集中しやすい、冷媒配管（12）における機能ブロック（30）との接続側端部に防振部材（35）を設けたから、その位置における振動を効果的に減衰させて、冷媒配管（12）と機能ブロック（30）とが外れないようにすることができる。

また、前記防振部材（35）の挿通孔（35a）に冷媒配管（12）を挿通させることで、冷媒配管（12）の周辺を防振部材（35）で覆うことができ、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を介して伝わる振動を効果的に減衰させることができる。

以上のように、本実施形態１に係る接続構造によれば、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を伝って機能ブロック（30）に向かう振動が、冷媒配管（12）の接続側端部において、防振部材（35）により減衰されることとなり、最も応力の集中しやすい接続側端部の振動を効果的に減衰して、冷媒配管（12）の破損や継ぎ目部分のヒビ割れの発生などを防止することができる。

＜実施形態２＞
図４は、本実施形態２に係る接続構造において、防振部材を固定する前の状態を示す断面図、図５は、防振部材を固定した状態を示す断面図である。前記実施形態１との違いは、防振部材（35）の接続構造を変更した点であるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図４に示すように、前記機能ブロック（30）の側壁には、収容溝（33）が形成されている。この収容溝（33）の溝底部には段差部が形成され、後述するフランジ部（13）を嵌め込み可能に構成されている。さらに、この段差部には、機能ブロック（30）の内部通路（32）に連通する連通孔（34）が形成されている。

前記冷媒配管（12）の接続側端部には、径方向に突出するフランジ部（13）が設けられている。そして、冷媒配管（12）の管内流路（12a）が連通孔（34）に連通するように、冷媒配管（12）のフランジ部（13）が機能ブロック（30）の収容溝（33）の溝底部（段差部）に当接している。

そして、前記防振部材（35）の挿通孔（35a）に冷媒配管（12）を挿通させながら、防振部材（35）を収容溝（33）に嵌め込むとともに、冷媒配管（12）のフランジ部（13）を防振部材（35）と収容溝（33）の溝底部とで挟み込むことで、冷媒配管（12）の接続側端部に防振部材（35）が配置される。

前記冷媒配管（12）の接続側端部及び防振部材（35）は、冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（41a）と防振部材（35）を嵌合する嵌合孔（41b）とを有する蓋部材（41）によって覆われて収容溝（33）内に収容されている。この蓋部材（41）は、収容溝（33）の外径よりも若干小さな外径に形成されており、収容溝（33）内で径方向に移動可能となっている。

前記機能ブロック（30）には、収容溝（33）の径方向に貫通する締結孔（30a）が形成されている。この締結孔（30a）には、蓋部材（41）を固定するための固定部材としての締結ボルト（42）がねじ込まれている。そして、締結ボルト（42）の先端部が収容溝（33）内に収容された蓋部材（41）の外周面に当接した状態でさらにねじ込まれることで、蓋部材（41）が収容溝（33）内を下方に移動する。これにより、蓋部材（41）が防振部材（35）を押圧するとともに、防振部材（35）が冷媒配管（12）を押圧した状態となる。このように、蓋部材（41）と締結ボルト（42）とにより、防振部材（35）を冷媒配管（12）に対して押圧させながら保持する押圧手段（40）が構成されている。

なお、本実施形態２では、１本の締結ボルト（42）によって蓋部材（41）を固定した構成について説明したが、この構成に限定するものではなく、例えば、蓋部材（41）の周方向に間隔をあけて複数の締結ボルト（42）を配置して、複数の締結ボルト（42）によって蓋部材（41）の外周面を押圧して固定するようにしてもよい。この場合には、締結ボルト（42）による蓋部材（41）のさらなる締結力アップが見込めるため好ましい。

このような構成とすれば、蓋部材（41）を防振部材（35）に対して押圧しながら機能ブロック（30）に固定することで、防振部材（35）を冷媒配管（12）に対してしっかりと密着させることができる。その結果、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を伝って機能ブロック（30）に向かう振動を、防振部材（35）に確実に伝達させて防振部材（35）において確実に減衰させることができる。

＜実施形態３＞
図６は、本実施形態３に係る接続構造において、防振部材を固定する前の状態を示す断面図、図７は、防振部材を固定した状態を示す断面図である。前記実施形態１との違いは、防振部材（35）の接続構造を変更した点であるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図６に示すように、前記機能ブロック（30）の側壁には、収容溝（33）が形成されている。この収容溝（33）の溝底部には段差部が形成され、フランジ部（13）を嵌め込み可能に構成されている。さらに、この段差部には、機能ブロック（30）の内部通路（32）に連通する連通孔（34）が形成されている。また、収容溝（33）の内周面には、雌ネジ（33a）が形成されている。

前記冷媒配管（12）の接続側端部には、径方向に突出するフランジ部（13）が設けられている。そして、冷媒配管（12）の管内流路（12a）が連通孔（34）に連通するように、冷媒配管（12）のフランジ部（13）が機能ブロック（30）の収容溝（33）の溝底部（段差部）に当接している。フランジ部（13）における機能ブロック（30）との当接面には、Ｏリング溝（13a）が形成されている。このＯリング溝（13a）には、Ｏリング（13b）が嵌め込まれている。

そして、前記防振部材（35）の挿通孔（35a）に冷媒配管（12）を挿通させながら、防振部材（35）を収容溝（33）に嵌め込むとともに、冷媒配管（12）のフランジ部（13）を防振部材（35）と収容溝（33）の溝底部とで挟み込むとともに、Ｏリング（13b）を弾性変形させることで、シール性を確保しながら冷媒配管（12）の接続側端部に防振部材（35）が配置される。

前記機能ブロック（30）の収容溝（33）に形成された雌ネジ（33a）には、押圧手段（40）としての雄ネジ（45）が締結される。具体的に、雄ネジ（45）には、軸方向に貫通して冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（45a）が形成されており、この挿通孔（45a）に冷媒配管（12）を挿通させた状態で、雄ネジ（45）を雌ネジ（33a）に対してねじ込むことで、雄ネジ（45）の先端部の押圧面によって防振部材（35）を軸方向に押圧している。このとき、Ｏリング（13b）も機能ブロック（30）側に押圧されて弾性変形するため、冷媒配管（12）と機能ブロック（30）の連通孔（34）とのシール性が確保される。

このような構成とすれば、雄ネジ（45）の先端部の押圧面で防振部材（35）を押圧することで、防振部材（35）を冷媒配管（12）に対してしっかりと密着させることができる。その結果、圧縮機（20）から冷媒配管（12）を伝って機能ブロック（30）に向かう振動を、防振部材（35）に確実に伝達させて防振部材（35）において確実に減衰させることができる。

以上説明したように、本発明は、振動源となる圧縮機と機能部品を含む機能ブロックとを冷媒配管で接続したときに、圧縮機で生じた振動により機能ブロックと冷媒配管とが外れないようにすることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

本発明の実施形態に係る圧縮機と機能ブロックとの接続構造を模式的に示す斜視図である。 防振部材を取り付ける前の状態を示す断面図である。 防振部材を取り付けた状態を示す断面図である。 本実施形態２に係る接続構造において、防振部材を固定する前の状態を示す断面図である。 防振部材を固定した状態を示す断面図である。 本実施形態３に係る接続構造において、防振部材を固定する前の状態を示す断面図である。 防振部材を固定した状態を示す断面図である。

12 冷媒配管
20 圧縮機
30 機能ブロック
31 機能部品
33 収容溝
33a 雌ネジ
35 防振部材
35a 挿通孔
40 押圧手段
41 蓋部材
42 締結ボルト（固定部材）
45 雄ネジ

Claims (6)

1. 振動源となる圧縮機（20）と、冷媒の流れを制御する機能部品（31）を含んだ機能ブロック（30）とが、冷媒配管（12）を介して接続された接続構造であって、
   前記圧縮機（20）から前記冷媒配管（12）を介して前記機能ブロック（30）に向かう振動の伝達を防止する防振部材（35）を備えていることを特徴とする接続構造。
2. 請求項１において、
   前記防振部材（35）は、前記冷媒配管（12）における前記機能ブロック（30）の接続側端部に設けられていることを特徴とする接続構造。
3. 請求項１又は２において、
   前記防振部材（35）には、前記冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成されていることを特徴とする接続構造。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１項において、
   前記防振部材（35）を前記冷媒配管（12）に対して押圧させながら保持する押圧手段（40）を備えていることを特徴とする接続構造。
5. 請求項４において、
   前記防振部材（35）には、前記冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成され、
   前記押圧手段（40）は、前記防振部材（35）及び該防振部材（35）の挿通孔（35a）に挿通された前記冷媒配管（12）を覆う蓋部材（41）と、該蓋部材（41）を該防振部材（35）に対して押圧させながら前記機能ブロック（30）に固定する固定部材（42）とを備えていることを特徴とする接続構造。
6. 請求項４において、
   前記防振部材（35）には、前記冷媒配管（12）を挿通させる挿通孔（35a）が形成され、
   前記機能ブロック（30）には、前記防振部材（35）及び該防振部材（35）の挿通孔（35a）に挿通された前記冷媒配管（12）を収容するとともに、その内周面に雌ネジ（33a）が形成された収容溝（33）が設けられ、
   前記押圧手段（40）は、先端部に前記収容溝（33）に収容された前記防振部材（35）を押圧する押圧面が形成され且つ該収容溝（33）の雌ネジ（33a）に締結される雄ネジ（45）で構成されていることを特徴とする接続構造。

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