JP4716940B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱炊飯器等の誘導加熱調理器に関するものである。

誘導加熱式炊飯器等の誘導加熱調理器においては、誘導コイルの下方に、磁気回路を構成し、誘導コイルから発振する磁束の漏れを抑制するため、及び磁束の分布を調整するために、フェライトが配置されている。
このフェライトは、誘導コイルが固着されたコイル台に固定されるのが一般的である。

このフェライトの固定は、シリコン等の接着剤によりコイル台に直接固定する、フェライトを保持するための保持部品を介してコイル台に固定する、フェライトを樹脂材からなる保持部品にインサート成型をして固定コイル台にする、或いは、コイル台に直接インサート成型をして固定する、等の方法によりなされている。
例えば、従来の誘導加熱炊飯器におけるフェライト固定に関する技術として、『保護枠１１の外側に設けられた誘導コイル１３を支持するフェライト台１５を、フェライト棒１４を樹脂でインサ−ト成形して構成する。』（特許文献１）といったものや、『フェライトコア３１はフェライトカバー３２とコイルカバー１２との間に狭持される。よって、フェライトコア３１のがたつきが防止され、加熱コイル１１の外側にフェライトコア３１を確実に配置できる。フェライトコア３１の外面には電気絶縁物のフェライトカバー３２が配置される。よって、フェライトコア３１が万一割れても、加熱基板１５上の充電部への波及を防止できる。また、本体１を上下逆さまにし、底板３を外枠２から取り外してフェライトカバー３２を外すだけで、フェライトコア３１を簡単に取り外しでき、製品廃棄時の分解性がよい。』（特許文献２）といったものが提案されている。
特開平８−２８０５３３号公報（要約） 特開２０００−２１０１９２号公報（要約）

先述した固定方法のうち、シリコン等の接着剤による固定にあっては、接着剤の乾燥時間が必要で、少なくとも半日は本体の生産に先行して接着しておく必要があり、乾燥させるための仮置きの場所も必要であった。さらにコイル台の材質によっては、特殊なグレードのシリコン接着剤を使用する必要があり、直材費も負担が大きい場合があった。

保持部品により保持する方法にあっては、フェライトの寸法バラツキが大きいため、フェライトと保持部品との間にそのバラツキ量を許容するためのクリアランスが必要で、そのクリアランスがフェライトと保持部品との遊びとなり、運転中に誘導コイルからの磁束の発振に伴う振動により、異音（びびり音）が発生するという課題があった。

フェライトを樹脂材からなる保持部品にインサート成型をして固定コイル台にする、あるいは、コイル台に直接インサート成型をして固定する方法にあっては、誘導コイルの発熱による膨張収縮の繰り返しにより、樹脂やせ等が発生し、応力集中により、樹脂割れの発生、あるいは、フェライト自身にひびが入り磁気回路が狂い、調理性能が低下する、等の課題があった。
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、フェライトをゼロクリアランスで保持することができる誘導加熱調理器を得ることを目的とするものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、
誘導コイルと、該誘導コイルを支持するコイル台と、
フェライトと、該フェライトを保持する保持部品とを備えた誘導加熱調理器であって、
前記保持部品の端部に、弾性を有する壁部を設け、
該壁部が前記フェライトの長手方向の一端を当接支持するように形成し、
前記フェライトの長手方向の他端を当接支持するように形成された他端側支持部を設け、
前記壁部と前記他端側支持部により、前記フェライトの長手方向両端を当接支持するように形成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、シリコン等の接着剤を使用しないため、接着剤の乾燥時間が必要なく、従って製品本体の生産に先行して接着しておく必要がなく、乾燥させるための仮置きの場所も必要なくなる。

さらにコイル台の材質に関わらずシリコン接着剤を使用する必要がないので、直材費の負担も減る。

また、フェライトの寸法バラツキ及び、誘導コイルの発熱によっておこる、膨張収縮をそれ自体の弾性によって吸収する構造を採っているので、フェライトの寸法バラツキ量を許容するためのクリアランスが必要なく、ゼロクリアランスの設計ができる。
従って、運転中に誘導コイルからの磁束の発振に伴う振動により、異音（びびり音）が発生するという課題もなくなる。

同様に、インサート成型とはちがい、保持部品自体の弾性を利用しているので、熱による膨張収縮、或いは、樹脂やせによる寸法変化を吸収できる寸法範囲が大きい。
従って、応力集中により、樹脂割れが発生することもなく、フェライト自身にひびが入り磁気回路が狂い、調理性能が低下することもない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を図示するものである。
図１の（Ａ）は断面図、（Ｂ）はその底面図、（Ｃ）は側面図である。
図１の電気炊飯器は、コイル台１、誘導コイル２、棒状フェライト３、保持部品４を有する。
コイル台１は、誘導コイル２を支持する。誘導コイル２は、誘導電流を発生させて被加熱物を加熱するためのものである。
棒状フェライト３は、コイル台１及び誘導コイル２の下方に配置され、誘導コイルから発振する磁束の漏れを抑制し、磁束の分布を調整する役割を持つ。
保持部品４は、棒状フェライト３を保持するための部品であり、ネジ７によりコイル台１に固定されている。なお、保持部品４のコイル台１への固定方法は、ネジ止めに限られるものではない。

保持部品４の構成について、図１を基に説明する。
（１）保持部品４の全体構成
保持部品４は、棒状フェライト３をコイル台１及び誘導コイル２の下方に配置して支持するため、同じくコイル台１及び誘導コイル２の下方に、電気炊飯器の中央部から外方に向かって放射状に配置されている。
保持部品４の形状は、棒状フェライト３の形状に合わせて、全体として棒状に形成され、棒状フェライト３を内部に格納して保持できるように、中空状態になっている。
（２）中央部側の端部
保持部品４の中央部側の端部には、棒状フェライト３の中央部側の端部を当接支持するための係り止め部５が設けられている。
係り止め部５は、保持部品４の中央部側の端部の天面を鉤状に屈曲させて形成されており、棒状フェライト３がその位置以上に中央部側に移動しないように保持する役割りを果たす。
また、棒状フェライト３を保持部品４の中に挿入しやすくするため、長手方向の中央部側の端部の底面を屈曲ないし湾曲させることにより、長手方向で比較すると、底面は対向する天面よりもやや短くなるように形成されており、もって棒状フェライト３の挿入口を形成している。
（３）外方側の端部
保持部品４の外方側の端部には、片持ち梁状に形成された壁６を設けている。
壁６は、保持部品４の天面側を片持ち支持点として構成し、保持部品４の素材の弾性限度の範囲内で一定の弾性を有する。
また、壁６の片持ち支持点近傍は、湾曲ないし屈曲して逃げ部１０を形成している。
即ち、保持部品４の外方側の端部よりもやや中央部寄りの位置から、保持部品４の天面を上方に湾曲ないし屈曲させ、保持部品４の端部に相当する位置で下方に折り曲げて壁６を形成することにより、壁６の片持ち支持点近傍に逃げ部１０を形成する。
なお、壁６は必ずしも保持部品４の外方側の端部全体を覆うように構成しなくともよく、図１（Ｃ）に示すように中抜き状に構成することもできる。
（４）底面
保持部品４は、底面側からコイル台１の底面に向かってネジ７を螺合させて、コイル台１に固定する。例えば図１（Ｂ）のように、保持部品４の側方にネジ７を螺合させるためのネジ孔を穿設した突出部を設け、ネジ７をもってコイル台１に固定すればよい。
保持部品４の底面は、必ずしも底面全体を面状に構成しなくともよく、例えば図１（Ｂ）に示すように、粗い格子状に構成して棒状フェライト３の底面を支持するようにしてもよい。
図１（Ｂ）においては、底面の中央長手方向に太目の格子線を１本、これと直交するように、やや細めの格子線を外方寄りに１本設けるとともに、中央部側の屈曲ないし湾曲させた部分は面状に形成し、これら中央の格子線、直交する格子線、及び中央部側の面状に形成した部分により、棒状フェライト３の底面を支持するようにしている。

壁６は、逃げ部１０を有することにより、その上下方向の長さを棒状フェライト３の厚み寸法９よりも長く確保できるように構成される。
この構成により、壁６はその素材の弾性限度内でのたわみ量を大きくすることができるので、そのたわみ量の限度内で、棒状フェライトの長手方向の寸法バラツキ、及び樹脂やせ等の寸法変化を吸収することができ、壁６の弾性により係り止め部５と壁６の間で棒状フェライト３を当接支持し、クリアランスなく保持することができる。

また、たわみ構造は壁６のみのたわみだけでなく、逃げ部１０の湾曲ないし屈曲に係る部分の側壁をなくすこと等により、これもたわみやすい形状として、壁６と逃げ部１０との複合でたわみ量を確保してもよい。
なお、係り止め部５と壁６の間の寸法は、棒状フェライト３をクリアランスなく保持するためにも、棒状フェライト３の長手方向寸法のバラツキによる最短寸法より短く設定するのが望ましい。

以上のように、本実施の形態１によれば、
誘導コイルを支持するコイル台１と、
棒状フェライト３と、該棒状フェライト３を保持する保持部品４とを備えた誘導加熱調理器であって、
保持部品４の端部に、弾性を有する壁６を設け、
該壁６が棒状フェライト３の長手方向の一端を当接支持するように形成したので、
シリコン等の接着剤を使用せずにフェライトを固定するため、接着剤の乾燥時間が必要なく、従って製品本体の生産に先行して接着しておく必要がなく、乾燥させるための仮置きの場所も必要なくなる。
さらにコイル台の材質に関わらずシリコン接着剤を使用する必要がないので、直材費の負担も減る。
また、フェライトの寸法バラツキ及び、誘導コイルの発熱によっておこる、膨張収縮をそれ自体の弾性によって吸収する構造を採っているので、フェライトの寸法バラツキ量を許容するためのクリアランスが必要なく、ゼロクリアランスの設計ができる。
従って、運転中に誘導コイルからの磁束の発振に伴う振動により、異音（びびり音）が発生するという課題もなくなる。
同様に、インサート成型とはちがい、保持部品自体の弾性を利用しているので、熱による膨張収縮、或いは、樹脂やせによる寸法変化を吸収できる寸法範囲が大きい。
従って、応力集中により、樹脂割れが発生することもなく、フェライト自身にひびが入り磁気回路が狂い、調理性能が低下することもない。

また、壁６は、片持ち梁状に形成されたので、
壁６自体がたわみやすく構成されていることにより、棒状フェライト３の長手方向の寸法バラツキを吸収しやすい。

また、壁６の片持ち支持点近傍を湾曲ないし屈曲させて逃げ部１０を形成し、壁６の長さを棒状フェライト３の厚み寸法よりも長くするように形成したので、
保持部品４のたわみ量を大きくすることができ、そのたわみ量の限度内で、棒状フェライト３の長手方向の寸法バラツキ、及び樹脂やせ等の寸法変化を吸収することができる。

また、保持部品４に、棒状フェライト３の長手方向の一端を支持する係り止め部５を設け、
壁６と係り止め部５により、棒状フェライト３の長手方向両端を当接支持するように形成したので、
棒状フェライト３の寸法バラツキ量を許容するためのクリアランスが必要なく、ゼロクリアランスの設計ができる。

また、壁６と係り止め部５の間の寸法は、棒状フェライト３の長手方向の最短寸法より短くなるように形成したので、
棒状フェライト３を確実に長手方向に当接支持できる。

実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を図示するものである。
図２の電気炊飯器の構成は、実施の形態１における図１とほぼ同様であるが、図１における係り止め部５の代わりに、コイル台１に押え部１１を設けた点が異なっている。
なお、その他の構成は図１と同様であるため、説明を省略する。

押え部１１は、コイル台１の下方に、保持部品４の中央部側の端部と対向するように設けられ、棒状フェライト３の中央部側の端部を当接支持する。
押え部１１は、保持部品４の中央部側の端部において、保持部品４の天面から端部にかけて、棒状フェライト３の中央部側の端部を覆いこむように形成されており、棒状フェライト３がその位置以上に中央部側に移動しないように保持する役割りを果たす。

なお、押え部１１と壁６の間の寸法は、実施の形態１と同様に、棒状フェライト３をクリアランスなく保持するためにも、棒状フェライト３の長手方向寸法のバラツキによる最短寸法より短く設定するのが望ましい。

以上のように、本実施の形態２によれば、
コイル台１に、棒状フェライト３の長手方向の一端を支持する押え部１１を設け、
壁６と押え部１１により、棒状フェライト３の長手方向両端を当接支持するように形成したので、
棒状フェライト３の寸法バラツキ量を許容するためのクリアランスが必要なく、ゼロクリアランスの設計ができる。

また、壁６と押え部１１の間の寸法は、棒状フェライト３の長手方向の最短寸法より短くなるように形成したので、
棒状フェライト３を確実に長手方向に当接支持できる。

実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を図示するものである。
図３の（Ａ）は断面図、（Ｂ）はその底面図、（Ｃ）は側面図である。
図３の電気炊飯器は、壁６を両支持梁状に形成した点が、実施の形態１における図１と異なっている。以下、差異点を中心に具体的に説明する。

保持部品４の外方側の端部には、両支持梁状に形成された壁６を設けている。
壁６は、保持部品４の天面側及び底面側を両支持点として構成し、保持部品４の素材の弾性限度の範囲内で一定の弾性を有する。
また、壁６の両支持点近傍は、それぞれ湾曲ないし屈曲して、天面側に逃げ部１０ａ、底面側に逃げ部１０ｂを形成している。
即ち、保持部品４の外方側の端部よりもやや中央部よりの位置から、保持部品４の天面及び底面を上方に湾曲ないし屈曲させ、保持部品４の端部に相当する位置で折り曲げて壁６を形成することにより、壁６の両支持点近傍に逃げ部１０ａ及び逃げ部１０ｂを形成する。

また、逃げ部１０ａ及び１０ｂに係る湾曲ないし屈曲部分においては、保持部品４の側壁が除去されている。これは、壁６及び逃げ部１０ａ、１０ｂがたわみやすくなるようにするためであり、この構成によって保持部品４の弾性限度内でたわみ量を確保し、もって棒状フェライト３の長手方向の寸法バラツキ、及び樹脂やせ等の寸法変化を吸収することができる。

なお、本実施の形態３においては、実施の形態１と同様に、保持部品４の中央部側の端部は係り止め部５を有し、もって棒状フェライト３の中央部側端部を当接支持するものとしたが、実施の形態２に記載した押え部１１を設けて、当該端部を当接支持するものとしてもよい。

以上のように、本実施の形態３によれば、
壁６を両支持梁状に形成し、
その両支持点近傍をそれぞれ湾曲ないし屈曲させて逃げ部１０ａと１０ｂを形成し、壁６の長さを棒状フェライト３の厚み寸法よりも長くするように形成したので、
保持部品４のたわみ量を、片持ち梁形状の場合よりも大きくすることができ、そのたわみ量の限度内で、棒状フェライト３の長手方向の寸法バラツキ、及び樹脂やせ等の寸法変化を吸収することができる。

また、保持部品４は、逃げ部１０ａ、１０ｂの湾曲ないし屈曲に係る部分の側壁を除去して形成したので、
逃げ部１０ａ、１０ｂがたわみやすくなり、壁６とこれら２つの逃げ部との複合でより大きなたわみ量を確保し、棒状フェライト３の長手方向の寸法バラツキを吸収しやすくなる。

実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を図示するものである。
図４の（Ａ）は断面図、（Ｂ）はその底面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は保持部品単品の底面図、（Ｅ）は保持部品単品の側面図である。
図４の電気炊飯器は、コイル台１、誘導コイル２、保持部品４、Ｊ形フェライト１４を有する。
コイル台１、及び誘導コイル２については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
Ｊ型フェライト１４は、全体としては棒状であるが、コイル台１及び誘導コイル２の外形の形状にほぼ沿うように湾曲して略Ｊ字状に配置され、誘導コイル２から発振する磁束の漏れを抑制し、磁束の分布を調整する役割を持つ。なお、Ｊ形フェライト１４は必ずしもコイル台１の全面に沿って配置されている必要はなく、例えば図４（Ａ）においては、コイル台１の底面〜円周部の下半分程度までを覆うように配置されている。
保持部品４は、Ｊ型フェライト１４を保持するための部品であり、ネジ７によりコイル台１に固定されている。なお、保持部品４のコイル台１への固定方法は、ネジ止めに限られるものではない。

保持部品４の構成について、図４を基に説明する。
（１）保持部品４の全体構成
保持部品４は、Ｊ形フェライト１４をコイル台１及び誘導コイル２の下方に配置して支持するため、同じくコイル台１及び誘導コイル２の下方に、電気炊飯器の中央部から外方に向かって放射状に配置されている。
また、Ｊ形フェライト１４の形状に合わせて、コイル台１及び誘導コイル２の外形の形状にほぼ沿うように湾曲して略Ｊ字状に配置され、Ｊ形フェライト１４を内部に格納して保持するように、中空状態になっている。
（２）天面
保持部品４の天面は、保持部品４の全体形状と同様に、コイル台１及び誘導コイル２の外形の形状にほぼ沿うように湾曲して略Ｊ字状に形成されている。
なお、天面の外方側の端部は、下記（３）に示すように湾曲ないし屈曲して逃げ部１３を形成している。
（３）外方側の端部
保持部品４の外方側の端部には、係り止め部１２が設けられており、Ｊ形フェライト１４の外方側の端部を略水平方向に当接支持する。これにより、Ｊ形フェライト１４は、係り止め部１２にもたれかかるような姿勢で当接支持される。
また、保持部品４の天面の外方側の端部近傍は、湾曲ないし屈曲して逃げ部１３を形成している。
（４）底面
保持部品４の底面は、Ｊ形フェライト１４の中央側の端部〜Ｊ字湾曲の開始点近傍までを支持するように形成され、Ｊ形フェライト１４のＪ字湾曲の開始点〜外方側の端部までは、底面が設けられていない。この部分の支持は、係り止め部１２でもって、これに替えている。
また、保持部品４は、図１と同様に底面側からコイル台１の底面に向かってネジ７を螺合させて、コイル台１に固定する。例えば図４（Ｂ）のように、保持部品４の側方にネジ７を螺合させるためのネジ孔を穿設した突出部を設け、ネジ７をもってコイル台１に固定すればよい。
保持部品４の底面は、図１と同様に必ずしも底面全体を面状に構成しなくともよく、例えば図４（Ｂ）に示すように、粗い格子状に形成してＪ形フェライト１４の底面を支持するようにしてもよい。
なお、底面の中央部側の端部は、下記（５）に示すように湾曲ないし屈曲して逃げ部１０を形成している。
（５）中央部側の端部
保持部品４の中央側の端部には、片持ち梁状に形成された壁６を設けている。
壁６は、保持部品４の底面側を片持ち支持点として構成し、保持部品４の素材の弾性限度の範囲内で一定の弾性を有する。
また、壁６の片持ち支持点近傍は、湾曲ないし屈曲して逃げ部１０を形成している。
即ち、保持部品４の中央部側の端部よりもやや外方寄りの位置から、保持部品４の底面を下方に湾曲ないし屈曲させ、保持部品４の端部に相当する位置で上方に折り曲げて壁６を形成することにより、壁６の片持ち支持点近傍に逃げ部１０を形成する。
なお、壁６は必ずしも保持部品４の外方側の端部全体を覆うように構成しなくともよく、図１（Ｃ）と同様に中抜き状に構成することもできる。

以上の構成を採ることで、棒状のフェライトと比較しても寸法バラツキが大きいＪ形のフェライトについても、その長手方向の両端を弾性限度内でのたわみを利用して保持することができるため、ゼロクリアランスで設計ができる。
壁６と係り止め部１２の間の寸法は、実施の形態１〜３と同様に、Ｊ形フェライトの長手方向寸法のバラツキによる最短寸法より短く設定するのが望ましい。

また、このＪ形のフェライトにあっても、将来的には比較的寸法の小さいもの、あるいは選別等によりバラツキの範囲を規制したもの、あるいはフェライト製造技術の進歩等によりバラツキ量の少ないものができることも考えられる。
こうした場合においては、保持部品４の中央側端部ないしは外方側端部のいずれか一方のみを、たわみを利用して保持するように構成することもできる。

なお、以上の実施の形態１〜４においては、電気炊飯器を例に説明したが、本発明の対象はこれに限られるものではなく、誘導加熱調理器全般に適用できるものである。
即ち、フェライトを保持する保持部品を、実施の形態１〜４のように構成する誘導加熱調理器であればよく、適用対象は電気炊飯器に限られるものでない。

以上のように、本実施の形態４によれば、
保持部品４の、係り止め部１２を設けた側の端部を湾曲ないし屈曲させて逃げ部１３を設けたので、
保持部品４の両端でたわみを確保したことにより、棒状フェライトよりも寸法バラツキの大きいＪ形フェライトを用いた場合であっても、バラツキに対する許容たわみ量を大きく確保することができ、バラツキが吸収しやすくなる。

実施の形態１に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を図示するものである。 実施の形態２に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を図示するものである。 実施の形態３に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を図示するものである。 実施の形態４に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を図示するものである。

符号の説明

１ コイル台、２ 誘導コイル、３ 棒状フェライト、４ 保持部品、５ 係り止め部、６ 壁、７ ネジ、９ フェライトの厚み寸法、１０ 逃げ部、１０ａ 逃げ部、１０ｂ 逃げ部、１１ 押え部、１２ 係り止め部、１３ 逃げ部、１４ Ｊ型フェライト。

Claims (10)

1. 誘導コイルを支持するコイル台と、
   フェライトと、該フェライトを保持する保持部品とを備えた誘導加熱調理器であって、
   前記保持部品の端部に設けられ、弾性を有し、前記フェライトの長手方向の一端を当接支持するように形成された壁部と、
   前記フェライトの長手方向の他端を当接支持するように形成された他端側支持部とを備え、
   前記壁部と前記他端側支持部により、前記フェライトの長手方向両端を当接支持するように形成したことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記壁部は、片持ち梁状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記壁部の片持ち支持点近傍を湾曲ないし屈曲させて逃げ部を形成し、前記壁部の長さを前記フェライトの厚み寸法よりも長くするように形成したことを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記壁部を両支持梁状に形成し、
   その両支持点近傍をそれぞれ湾曲ないし屈曲させて逃げ部を形成し、前記壁部の長さを前記フェライトの厚み寸法よりも長くするように形成したことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記保持部品は、前記逃げ部の湾曲ないし屈曲に係る部分の側壁を除去して形成したことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記他端側支持部は、前記保持部品に設けられ、前記フェライトの長手方向の一端を支持する係り止め部であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
7. 前記他端側支持部は、前記コイル台に設けられ、前記フェライトの長手方向の一端を支持する押え部であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
8. 前記係り止め部を、片持ち梁状に形成し、
   前記係り止め部の片持ち支持点近傍を湾曲ないし屈曲させて逃げ部を設けたことを特徴とする請求項６に記載の誘導加熱調理器。
9. 前記壁部と前記係り止め部の間の寸法は、前記フェライトの長手方向寸法のバラツキによる最短寸法より短くなるように形成したことを特徴とする請求項６又は請求項８に記載の誘導加熱調理器。
10. 前記壁部と前記押え部の間の寸法は、前記フェライトの長手方向寸法のバラツキによる最短寸法より短くなるように形成したことを特徴とする請求項７に記載の誘導加熱調理器。

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