JP2013062425A - 屋外に設置する電子機器の換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】雨水の進入を防止でき、メンテナンスにかかる作業負担を低減できる、屋外に設置するタイプの電子機器に対応した換気装置を提供することを課題とする。
【解決手段】屋外に設置する電子機器の筐体に形成された開口部に対向して筐体の外側に隙間を有して近接して配置されたカバー部材と、このカバー部材と筐体との間の隙間に配置され開口部の周囲に取り付けられた防水壁と、を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、屋外に設置する電子機器の換気装置に関する。

従来、屋外に設置する電子機器として、例えば、寒冷地の道路に凍結防止のための水を撒くポンプの動作を制御する制御盤が知られている。この種の制御盤は、内部に精密機器を収容配置しており、雨水の浸入を防ぐため、筐体を密閉する必要がある。反面、夏場の暑い時期に筐体内の温度を一定温度以下に保つように、筐体内の空気を換気する必要がある。

実開平３−１０６７９６号公報 特開２０００−２９５７２１号公報

しかし、筐体に開口部を設けて換気装置を取り付けると、強風によって吹き上げられた雨水などが開口部から筐体内に浸入して、筐体内に収容した電子機器の故障の原因となる。或いは、筐体内に進入した水分によって錆びを生じる場合がある。このような不具合は、換気のため筐体に設けた全ての開口部で発生する。

特に、冬場は、筐体内に進入した水蒸気が結露してしまう不具合を防止するため、開口部を塞ぐ運用がされている。この場合、開口部に取り付けた換気のためのファンなどを取り外して、代りに、開口部に蓋を取り付ける必要があり、メンテナンス作業に手間がかかる。

特に、ダクトとして機能する比較的大きな屋根を筐体の上に取り付けたタイプの制御盤では、筐体の上壁に形成したダクトにつながる開口部にファンを取り付けているため、ファンを取り外すためには、屋根を取り外してからファンを取り外す必要があり、作業負担が極めて大きくなる。

よって、雨水の進入を防止でき、メンテナンスにかかる作業負担を低減できる、屋外に設置するタイプの電子機器に対応した換気装置の開発が望まれている。

実施形態に係る換気装置は、屋外に設置する電子機器の筐体に形成された開口部に対向して筐体の外側に隙間を有して近接して配置されたカバー部材と、このカバー部材と筐体との間の隙間に配置され開口部の周囲に取り付けられた防水壁と、を有する。

図１は、参考例に係る制御盤の構造を説明するための概略図である。 図２は、第１の実施形態に係る制御盤の換気装置について説明するための概略図である。 図３は、図２の制御盤に組み込まれた塞ぎ板の構造を説明するための概略斜視図である。 図４は、図２の換気装置の防水枠を示す概略斜視図である。 図５は、図４の防水枠を開閉扉に取り付けた状態を示す外観斜視図である。 図６は、図２の制御盤の上壁に設けられた筒部材を示す部分拡大斜視図である。 図７は、第２の実施形態に係る制御盤の換気装置について説明するための概略図である。

本発明の実施形態について説明する前に、図１を参照して、参考例として、屋外に設置する一般的な制御盤１００について説明する。例えば、この制御盤１００は、道路に水を撒くポンプの動作を制御するため屋外に設置される監視装置である。

この制御盤１００は、地面に設置する扁平な矩形ブロック状のチャンネルベース１０１、このチャンネルベース１０１上に取り付けられた四角筒状の筐体１０２、およびこの筐体１０２の上面を塞ぐように取り付けられた内部が空洞にされたダクトのような屋根１０３を有する。

チャンネルベース１０１と筐体１０２の下端面との間にある底壁１０４には、筐体１０２内に空気を流入するための開口部１０５が設けられている。そして、この開口部１０５の筐体１０２側には、流入する空気を通すフィルター１０６が取り付けられている。また、チャンネルベース１０１の前壁１０１ａには、チャンネルベース１０１内に外気を取り入れるための開口部１０１ｂが形成されている。

しかして、チャンネルベース１０１の前壁１０１ａに形成された開口部１０１ｂを介して、外気がチャンネルベース１０１内に流入し、筐体１０２の底壁１０４に設けられた開口部１０５を介して、筐体１０２内に空気が流入する。このとき、外気に含まれる粉塵などが、フィルター１０６でトラップされる。空気の流れは、図中矢印で示す。

一方、筐体１０２の上端に載置した屋根１０３の庇１０７の下面１０７ａには、屋根１０３の内部を通り抜けた空気を排気するための開口部１０３ａが設けられている。開口部１０３ａの内側には、開口部１０３ａを介して粉塵などが屋根１０３内部に入り込むことを防止するためのフィルター１０８が取り付けられている。

また、筐体１０２と屋根１０３との間にある底壁１０３ｂには、換気のためのファン１１０を取り付けるための開口部１０９が形成されている。ファン１１０は、開口部１０９を底壁１０３ｂの下面側から塞ぐように取り付けられた取付板１１１に取り付けられている。

しかして、ファン１１０を回転することにより、上述したようにチャンネルベース１０１を介して筐体１０２内に流入した空気は、開口部１０９を介して屋根１０３内部に流入し、フィルター１０８を介して開口部１０３ａから排気される。

制御盤１００は、屋外に設置されるため、上述した換気のための構造の他に、複数枚の遮光板１１２（１１２ａ、１１２ｂ）、１１３を備えている。これら遮光板１１２、１１３は、太陽光の照射によって筐体１０２が加熱されることを抑制し、筐体１０２内の温度上昇を抑えるように機能する。

遮光板１１２ａは、筐体１０２の前面に設けた開閉扉１１４に一定の隙間を介して対向して配置され、遮光板１１２ｂは、筐体１０２の背面に一定の隙間を介して対向して配置され、遮光板１１３は、屋根１０３の傾斜した上面に一定の隙間を介して対向して配置されている。なお、ここでは図示しないが、筐体１０２の残りの側壁にも遮光板が取り付けられても良い。また、各遮光板１１２、１１３の取付構造について、ここでは説明を省略する。

上記構造を有する制御盤１００は、ファン１１０を回すことによって、図１に矢印で示した空気の流れを作って筐体１０２内部を換気し、且つ複数枚の遮光板１１２、１１３によって、太陽光の照射による筐体１０２の温度上昇を抑えることで、筐体１０２内の温度を一定温度以下に保っている。

しかし、この参考例の制御盤１００では、換気のためチャンネルベース１０１の前壁１０１ａに形成した開口部１０１ｂを介して雨水が流入したり、屋根１０３の庇１０７に形成した開口部１０３ａを介して雨水が屋根１０３内に吹き込んだりしてしまう。

チャンネルベース１０１内に流入した雨水は、湿気として、筐体１０２の底壁１０４の開口部１０５を介して筐体１０２内に入り込む。また、屋根１０３の庇１０７の開口部１０３ａを介して屋根１０３内に吹き込んだ雨水は、屋根１０３の底壁１０３ｂを伝って開口部１０９から筐体１０２内に流入する。

このように、筐体１０２内に水分が入り込むと、筐体１０２内に収容配置した図示しない電子機器の故障の原因となったり、筐体１０２内で錆びを生じたりしてしまう。特に、寒い時期には、筐体１０２内に入り込んだ湿気が結露してしまう。

このため、気温があまり上がらない冬季などの寒い時期には、筐体１０２内に水分が入り込まないようにするため、筐体１０２の開口部を塞ぐ運用がなされている。この場合、例えば、筐体１０２上に取り付けられている屋根１０３を一旦取り外して、開口部１０９に取り付けられたファン１１０を備えた取付板１１１を取り外し、代りに開口部１０９を塞ぐ図示しない塞ぎ板を取り付け、最後に、屋根１０３を再び取り付ける作業が必要となる。

よって、上述した参考例の制御盤１００は、防水対策が十分とは言えず、且つ、冬季に筐体１０２の開口部を塞ぐための作業負担も大きかった。

図２には、第１の実施形態に係る制御盤１０の概略図を示してある。この制御盤１０は、基本的には、上述した参考例の制御盤１００と同様に機能するものである。

本実施形態の制御盤１０は、地面に設置する扁平な矩形ブロック状のベース部材１、このベース部材１の上に取り付けられた矩形筒状の筐体２、および筐体２の上壁２ａの上方に離間して配置された遮光板としても機能する板状の屋根３を有する。

筐体２の前面２ｂ（図中左側の面）には、筐体２内に収容配置された電子機器にアクセスするための矩形板状の開閉扉４が取り付けられている。開閉扉４の前方には、隙間Ｓ１を介して遮光板５が取り付けられている。また、筐体２の背面２ｃ側にも、隙間を介して遮光板６が取り付けられている。本実施形態でも、筐体２の残りの側壁に対向して遮光板（図示せず）を取り付けても良い。

この制御盤１０の換気装置は、開閉扉４および筐体２の上壁２ａに取り付けられている。つまり、本実施形態では、筐体２内を換気する空気を流通させるための開口部が、開閉扉４および筐体２の上壁２ａにそれぞれ設けられている。

開閉扉４の開口部４ａは、地面より少なくともベース部材１の分だけ高い位置に設けられている。開口部４ａには、複数枚の細長い傾斜板４ｂ（以下、ルーバー４ｂと称する）が横方向に延びて設けられている。各ルーバー４ｂは、開口部４ａを水平方向に横切るように互いに上下に離間して設けられており、開口部４ａから遮光板５に向けて下方に傾斜して設けられている。なお、各ルーバー４ｂの開口部４ａから離間した先端は、遮光板５に接触することなく離間している。

これら複数枚のルーバー４ｂは、開口部４ａを塞ぐことなく空気の流通を許容するとともに、隙間Ｓ１を介して開口部４ａの上方から吹き込む雨水を遮るように機能する。つまり、隙間Ｓ１を介して上方から吹き込んだ雨水は、各ルーバー４ｂの傾斜した外面に当たって流れ落ち、開口部４ａを介して筐体２内に侵入することが防止される。

開口部４ａに対向する開閉扉４の内側には、図３に示す矩形の開口板７が貼り付けられている。この開口板７は、ルーバー４ｂの間の開口部にそれぞれ対向する横長の複数の開口部７ａを有する。つまり、開口板７に形成された複数の開口部７ａが実質的に空気を通す開口部となる。

開口板７のさらに内側には、上下にスライドすることで、開口板７の複数の開口部７ａを開閉する塞ぎ板８が取り付けられている。塞ぎ板８は、開位置にスライドされた状態で、開口板７の各開口部７ａに対向する複数の開口部８ａを有する。言い換えると、塞ぎ板８を開位置からわずかにずれた閉位置にスライドさせることで、開口板７の全ての開口部７ｂが塞がれる。

塞ぎ板８のさらに内側には、その複数の開口部８ａを覆うように、フィルター９が取り付けられている。つまり、このフィルター９は、開口板７の複数の開口部７ａを介して筐体２内に流入する外気に含まれる粉塵をトラップするよう機能する。

また、塞ぎ板８は、開口板７の４つのねじ孔７ｂにそれぞれ挿通されるボルト１１を通すＬ字形の４つのねじ孔８ｂを有する。各ねじ孔８ｂの上下に延びた孔部分は、ボルト１１を挿通した状態のまま塞ぎ板８を上下にスライド可能とするために設けられており、各ねじ孔８ｂの横方向に延びた孔部分は閉位置に移動した塞ぎ板８を固定するために設けられている。つまり、ボルト１１が横孔部分を通る高さに塞ぎ板８をスライドさせた状態で開口板７の全ての開口部７ｂが塞がれることになる。

具体的には、塞ぎ板８を上方にスライドさせて開位置に配置した状態で、開口板７の全ての開口部７ｂと塞ぎ板８の全ての開口部８ｂが重なり、開閉扉４の開口部４ａを介して空気の流通が可能となる。なお、塞ぎ板８をこの開位置に固定する場合、ボルト１１に螺合した蝶ナット１２を締めて塞ぎ板８を開口板７に締結固定すれば良い。

また、塞ぎ板８を下方にスライドさせてさらに横にスライドさせ、塞ぎ板８を閉位置に配置した状態で、開口板７の全ての開口部７ｂが塞がれて空気の流通が遮断され、蝶ナット１２を締めることで、塞ぎ板８が閉位置に固定される。塞ぎ板８のＬ字形のねじ孔８ｂの作用により、蝶ナット１２による締結が緩んだ場合であっても、開閉扉４の外側から塞ぎ板８が上下にスライドされることはなく、いたずらなどにより塞ぎ板８が外部から開かれる心配はない。

さらに、開閉扉４の外面と遮光板５との間の隙間Ｓ１には、防水壁として機能する、図４に示すようなコ字状の防水枠１３が配設されている。防水枠１３は、図５に示すように開閉扉４の外側に取り付けられる。

防水枠１３は、開閉扉４の開口部４ａの下端に沿って横方向に延設された細長い傾斜板部１３ａ、およびこの傾斜板部１３ａの両端からそれぞれ上方に略直角に折れ曲がって延びた２つの側板部１３ｂを有する。傾斜板部１３ａおよび２つの側板部１３ｂは、１枚の金属板を折り曲げて一体に形成されている。

傾斜板部１３ａは、開閉扉４の外面から遮光板５に向けて下方に傾斜して開閉扉４の外面に取り付けられている。また、２つの側板部１３ｂは、開閉扉４の開口部４ａの縦方向に延びた側辺部に沿って取り付けられている。２つの側板部１３ｂの上端は、開口部４ａの上端を越えて延びている。

つまり、傾斜板部１３ａは、隙間Ｓ１を介して下方から吹き上げられた雨水が開口部４ａに流入するのを防止するよう機能し、２つの側板部１３ｂは、開口部４ａの横方向から雨水が吹き込むことを防止するよう機能する。すなわち、この防水枠１３は、上述した複数枚のルーバー４ｂと共同して、開閉扉４の開口部４ａを介して雨水が筐体２内に浸入することを防止するよう機能する。

特に、傾斜板部１３ａは、開閉扉４の外面から下方に傾斜しているため、下方から吹き上がった雨水が傾斜板部１３ａの傾斜した下面に当たって流れ落ち、開口部４ａを介して筐体２内に流入することが防止される。なお、防水枠１３と遮光板５との間にもわずかな隙間が形成されており、防水枠１３によって開閉扉４の開口部４ａが密閉されることはない。

言い換えると、図中矢印で示すように、隙間Ｓ１の下方から流入した外気は、防水枠１３の傾斜板部１３ａの端辺と遮光板５との間のわずかな隙間を通ってルーバー４ｂの間から開口部４ａを介して筐体２内に流れ込む。

一方、筐体２の上壁２ａには、開口部２ｄが設けられている。この開口部２ｄの周囲で屋根３との間の隙間Ｓ２には、図６に示すように、防水壁として機能する矩形枠状の筒部材１４が取り付けられている。筒部材１４の上端縁部は、外側に折れ曲がってフランジ部を形成し、屋根３に接触することなく屋根３との間にわずかな隙間を有する。

筒部材１４の中には、換気扇１５（以下、ファン１５と称する）が配設されている。また、開口部２ｄの筐体２側には、上述した開口板７と同様に機能する開口板１７、塞ぎ板８と同様に機能する塞ぎ板１８、およびフィルター９と同様に機能するフィルター１９がこの順序で取り付けられている。これら開口板１７、塞ぎ板１８、およびフィルター１９は、上述した開口板７、塞ぎ板８、およびフィルター９と同様に機能するため、ここではその詳細な説明を省略する。

本実施形態の制御盤１０は、筐体２の上壁２ａから上方に離間した屋根３を有するため、開口部２ｄを通って筐体２から排気された空気は、図示矢印のように、屋根３と上壁２ａとの間の隙間Ｓ２を通って流出される。逆に、本実施形体の制御盤１０は、屋根３の庇の下から雨水が吹き込む構造となっている。

しかし、筐体２の上壁２ａに形成された開口部２ｄの周囲には、筒部材１４が立設されているため、隙間Ｓ２内に吹き込んだ雨水が開口部２ｄを介して筐体２内に流入する心配は無い。特に、筒部材１４の上壁２ａから離間した上端縁部が外側に折れ曲がっているため、筒部材１４の外面に雨水が強く吹き付けられたとしても、筒部材１４の外面に沿って上昇した雨水はフランジ部で折り返されて下方に流れ落ちる。

以上のように、本実施形態の制御盤１０は、ファン１５を回すことで図２に矢印で示す方向に沿って筐体２内を空気が流通し、筐体２内が十分に換気される。

開閉扉４の開口部４ａには、複数枚のルーバー４ｂが設けられているとともに防水枠１３が開口部４ａの周囲に取り付けられているため、開口部４ａを介して筐体２内に雨水が吹き込む心配はない。特に、この場合、遮光板５がカバー部材として機能し、開口部４ａに隙間Ｓ１を介して近接して対向しているため、開口部４ａに吹き付けられる雨水自体もほとんど無く、風の強いときにだけ上述したルーバー４ｂや防水枠１３が機能することになる。言い換えると、開口部４ａの周囲に設けた防水枠１３は、遮光板５やルーバー４ｂと組み合わせることでより効果を発揮する。

同様に、筐体２の上壁２ａに形成した開口部２ｄの周囲には、筒部材１４を設けたため、開口部２ｄを介して雨水が筐体２内に浸入する心配はない。特に、筒部材１４の上壁２ａから離間した上端縁部にフランジ部１４ａを設けたため、雨水が筒部材１４の外面に沿って吹き上がった場合であっても、開口部２ｄに雨水が入る心配はない。この場合においても、遮光板として機能する屋根３が隙間Ｓ２を介して上壁２ａに対向するカバー部材として機能し、開口部２ｄに直接吹き込む雨が殆ど遮られる。このため、筒部材１４も、屋根３と共同して十分な防水機能を果たすことができる。

また、本実施形態によると、開閉扉４の開口部４ａおよび筐体２の上壁２ａの開口部２ｄそれぞれに、開口部を開閉するための塞ぎ板８、１８を設けたため、筐体２の開口部４ａ、２ｄを容易に開閉でき、メンテナンスを容易にできる。なお、開閉扉４に設けた塞ぎ板８は、開閉扉４を開けた状態で容易に操作することができ、上壁２ａに設けた塞ぎ板１８も、開閉扉４を開けた状態で筐体２内に手を差し入れることで、容易に開閉操作が可能である。

特に、上壁２ａに形成した開口部２ｄに設けた塞ぎ板１８は、筒部材１４内に取り付けたファン１５を取り外すことなく開閉させることができ、冬季に開口部を塞ぐ作業を容易にでき、メンテナンスを容易にできる。

図７には、第２の実施形態に係る制御盤２０の概略図を示してある。この制御盤２０も、基本的には、上述した参考例の制御盤１００や第１の実施形態の制御盤１０と同様に機能するものである。

本実施形態の制御盤２０は、開閉扉４に対向する遮光板５および筐体２の背面に対向する遮光板６を持たず、且つ、開閉扉４の換気構造が異なる以外、上述した第１の実施形態の制御盤１０と同様の構造を有する。よって、ここでは、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

開閉扉４の開口部４ａには、上述した第１の実施形態と同様の複数枚のルーバー４ｂが取り付けられている。本実施形態の制御盤２０は、開閉扉４に対向するカバー部材として機能する遮光板５を持たないため、雨水はルーバー４ｂに直接吹き付けられる。比較的上方から開閉扉４に吹き付けられる雨は、下方に傾斜したルーバー４ｂによって遮られて、開口部４ａにはあまり入らないが、遮光板５が無い分、開口部４ａに向けて真っ直ぐ横から吹き付ける雨や下方から吹き上げられる雨は開口部４ａに入り易い。

このため、本実施形態では、遮光板５を省略した代りに、開口部４ａの内側、すなわち開閉扉４の内側に、防水箱２２を設置した。この防水箱２２は、上端面に開口部２２ａを有する以外は、水を通さないように密閉された構造を有する。また、防水箱２２の上端に設けた開口部２２ａも、開閉扉４の開口部４ａの上端縁より上方に位置しており、開閉扉４の開口部４ａを介して雨水が防水箱２２内に流入したとしても、防水箱２２の上端にある開口部２２ａに雨水が到達することはない。

さらに、防水箱２２の下端面２２ｂは、開閉扉４の開口部４ａに向けて下方に傾斜している。このため、防水箱２２内に流入した雨水は、防水箱２２内に溜まることなく開口部４ａの下端縁から筐体２の外へ流出する。

なお、防水箱２２の開口部２２ａにも、上述した第１の実施形体と同様に、開口部２２ａを開閉するための塞ぎ板２８およびフィルター２９が設けられている。本実施形態では、開口板を省略したが、防水箱２２の開口部２２ａが第１の実施形態の開口板７と同様の複数の開口部７ａ（図３参照）を有していれば良い。いずれにしても、これら塞ぎ板２８およびフィルター２９は、第１の実施形態の塞ぎ板８およびフィルター９と同様の構造を有するため、ここでも、その詳細な説明を省略する。

以上のように、本実施形態によると、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができることに加え、遮光板５を省略することができ、制御盤２０の製造コストを比較的安価にできる。また、本実施形態によると、開閉扉４に対向する遮光板５を省略したことに加え、第１の実施形態のように隙間Ｓ１に配置した防水枠１３も省略できるため、制御盤２０のサイズを小さくすることができ、重量も比較的軽量にできる。

以上述べた第１の実施形態の換気装置によれば、筐体の開口部の外側に近接対向してカバー部材（遮光板）を設け、且つ開口部の周囲に防水壁を設けたため、開口部を介して雨水が筐体内に流入する心配がない。また、筐体の上壁に形成した開口部に設けた塞ぎ板は、ファンを取り外すことなく開閉が可能である。

また、第２の実施形態の換気装置によれば、開口部に対向するカバー部材の代わりに、開口部の内側に防水箱を設置したため、その分、装置構成を簡略化でき、装置の製造コストを低減でき、装置の重量を軽量化できる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、道路に水を撒くポンプの動作を制御する制御盤に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、屋外に設置する自動販売機などの他の電子機器に本発明を適用しても良い。

２…筐体、３…屋根、４…開閉扉、５…遮光板、７…開口板、８…塞ぎ板、９…フィルター、１０…制御盤、１３…防水枠、１４…筒部材、１５…ファン。

Claims (12)

1. 屋外に設置する電子機器の筐体に形成された開口部に対向して上記筐体の外側に隙間を有して近接して配置されたカバー部材と、
   このカバー部材と上記筐体との間の上記隙間に配置され、上記開口部の周囲に取り付けられた防水壁と、
   を有する換気装置。
2. 上記開口部を介して空気を流通させるための換気扇をさらに有する請求項１の換気装置。
3. 上記防水壁は、上記開口部への水の浸入を防止するため上記開口部の周囲から上記カバー部材に向けて上記開口部を広げる方向に傾斜している請求項１の換気装置。
4. 上記防水壁は、上記開口部への水の浸入を防止するため上記カバー部材に近い端縁に上記開口部を広げる方向に折り曲げられたフランジ部を有する請求項１の換気装置。
5. 上記開口部は、上記筐体の側部にある開閉扉に設けられており、上記防水壁は、上記開口部の下端縁に沿って取り付けられている請求項１の換気装置。
6. 上記防水壁は、上記開口部の両側端縁に沿って延びている請求項５の換気装置。
7. 上記開口部は、上記筐体の上壁に形成されており、上記防水壁は、上記開口部の全周を囲む筒状に設けられている請求項１の換気装置。
8. 上記筐体の内側に配置され、上記開口部を開閉する塞ぎ板をさらに有する請求項１の換気装置。
9. 上記筐体の内側に配置され、上記開口部に対向して取り付けられたフィルターをさらに有する請求項１の換気装置。
10. 屋外に設置する電子機器の筐体の側部にある開閉扉に形成された開口部に対向して該開閉扉の内側に設けられた防水箱と、
    この防水箱の上端面に形成された開口部と、
    を有する換気装置。
11. 上記防水箱の開口部は、上記開閉扉の開口部の上端縁部より上方にある請求項１０の換気装置。
12. 上記防水箱の下端面は、上記開閉扉の開口部に向けて下方に傾斜している請求項１０の換気装置。

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