JP5646241B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

従来、例えば、家庭用の冷蔵庫においては、外箱と内箱との間に、断熱材として断熱性能に優れる真空断熱パネルを使用することが行われてきている（例えば、特許文献１参照）。この真空断熱パネルは、例えば、グラスウールなどの無機繊維の積層材を圧縮硬化させた芯材を、ガスバリア性能を有するポリエチレンなどの合成樹脂フィルムの包袋に収納した後に、内部を真空排気して減圧密封させて構成したものである。

特開平４−２６０７８０号公報

このような真空断熱パネルは、断熱材として従来から使用されている発泡ウレタンに比べて、断熱性能に優れている。しかし、真空断熱パネルの包袋が破損して内部の真空減圧状態が維持できなくなると、その真空断熱パネルの断熱性能は失われてしまい、結果として冷蔵庫全体の断熱性能は著しく低下してしまう。
そこで、真空断熱パネルが破損した場合であっても、冷蔵庫全体の断熱性能が著しく低下してしまうことを防ぐことができる冷蔵庫を提供する。

本実施形態の冷蔵庫は、外箱の内部に内箱を有してなる断熱箱体を備える。前記断熱箱体は、前記外箱と前記内箱との間に少なくとも２枚の真空断熱パネルが壁厚方向に重ねられて配置され、これら真空断熱パネルのうち、外側に位置する真空断熱パネルは前記外箱に取付けられ、内側に位置する真空断熱パネルは前記内箱に取付けられ、前記真空断熱パネルは、一方の面に金属蒸着面を有し、重ねられて隣接する２枚の真空断熱パネルは、それぞれの金属蒸着面を対向させて配置されている。

第１実施形態を示すもので、扉を除いた冷蔵庫本体の概略構成を示す斜視図 断熱箱体の横断平面図 真空断熱パネルの折返し部周辺の一部を拡大して示す断面図 第２実施形態を示す図２相当図

以下、複数の実施形態による冷蔵庫を、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１に示すように、冷蔵庫本体１は、前面が開口した縦長矩形箱状をなす断熱箱体２に、冷凍サイクル（図示せず）などが組込まれて構成されている。詳しい説明は省略するが、断熱箱体２の内部は、上下（及び一部で左右）に仕切られ、冷蔵室、野菜室、冷凍室などの複数の貯蔵室３が設けられている。図示は省略するが、各貯蔵室３の前面部には、ヒンジ開閉式の断熱扉、あるいは、引出し式の断熱扉が設けられる。この断熱箱体２は、鋼板製の外箱４の内部に、合成樹脂製の内箱５が収容される形態で構成されている。

断熱箱体２は、図２に示すように、外箱４と内箱５との間に、周囲の各壁部（後壁部、及び左右壁部）につき、壁厚方向に重ねられて配置されたそれぞれ２枚の真空断熱パネル６〜１１を有している。詳細は後述するが、外箱４と内箱５との間には、後壁部に位置して、後壁外側の真空断熱パネル６と後壁内側の真空断熱パネル７とが重ねられて設けられている。また、左壁部に位置して、左壁外側の真空断熱パネル８と左壁内側の真空断熱パネル９とが重ねられて設けられている。同様に、右壁部に位置して、右壁外側の真空断熱パネル１０と右壁内側の真空断熱パネル１１とが重ねられて設けられている。なお、詳細は図示しないが、断熱箱体の天井壁にも同様に真空断熱パネルが設けられている。

ここで、真空断熱パネル６〜１１の構成について、図３も参照して説明する。真空断熱パネル６〜１１は、各壁の形状に合わせて成形された矩形板状の芯材１２を外袋体１３内に収容し、外袋体１３の内部を真空減圧状態に保持したまま密封して構成されたものである（図３参照）。具体的には、図３に示すように、芯材１２は、断熱性の高い材料、例えばグラスウールなどの無機繊維の積層材１２ａを、例えばポリエチレンなどの合成樹脂フィルムからなる内袋体１４内に収納した後、矩形板状に圧縮硬化されて形成されたものである。この芯材１２は、ガスバリア性能を有する外袋体１３に収容された状態で、外袋体１３内が真空排気されて減圧される。減圧を維持したまま外袋体１３の開口部が熱溶着により密封されて外袋体１３が密閉される。

この外袋体１３は、２枚の積層フィルムを周囲部において貼合わされて（熱溶着されて）構成されているのであるが、一方の面に設けられた金属蒸着面であるアルミ蒸着フィルム１５と、他方の面に設けられたアルミ箔フィルム１６とでは、その材質が異なっている。即ち、図３に示すように、アルミ蒸着フィルム１５は、外側から芯材１２側に向かって、表面保護層１５ａと、ガスバリア層となるアルミ蒸着層１５ｂと、熱溶着層１５ｃとを順に有する３層構造とされている。これに対し、アルミ箔フィルム１６は、外側から芯材１２側に向かって、表面保護層１６ａと、ガスバリア層となるアルミ箔層１６ｂと、熱溶着層１６ｃとを順に有する３層構造とされている。つまり、アルミ蒸着フィルム１５とアルミ箔フィルム１６とでは、ガスバリア層の材質をアルミ蒸着層１５ｂとするかアルミ箔層１６ｂとするかの点で異なっている。

アルミ蒸着フィルム１５及びアルミ箔フィルム１６において、表面保護層１５ａ，１６ａは、例えばポリエチレンテレフタレートなどの比較的熱に強い合成樹脂から構成されている。また、熱溶着層１５ｃ，１６ｃは、例えば高密度ポリエチレンなどの熱溶着性を有する合成樹脂から構成されている。アルミ蒸着フィルム１５の熱溶着層１５ｃ面と、アルミ箔フィルム１６の熱溶着層１６ｃ面とを対向して重ね合わせた状態で周囲部を加圧及び加熱することで、アルミ蒸着フィルム１５とアルミ箔フィルム１６とが熱溶着され、密封された袋状の外袋体１３が形成される。

この場合、図２及び図３に示すように、真空断熱パネル６〜１１は、その外周縁部に、芯材１２の周囲にはみ出た部分がアルミ箔フィルム１６側に折り返されて形成される折返し部６ａ〜１１ａを有している。折返し部６ａ〜１１ａは、アルミ蒸着フィルム１５とアルミ箔フィルム１６との間の十分なシール性を得るために、熱溶着面積を十分に広く確保する目的で設けられている。この折返し部６ａ〜１１ａは、アルミ箔フィルム１６の面に沿って接着剤やテープなどで固定される。

ここで、アルミ蒸着フィルム１５とアルミ箔フィルム１６について、これらガスバリア層となる金属層の構成を、アルミ蒸着層１５ｂ又はアルミ箔層１６ｂとした理由について簡単に説明する。

通常、真空断熱パネルは、内部の真空減圧状態を維持するために、ガスバリア性能に優れた外袋体に芯材を収納して減圧密封されて構成される。外袋体にガスバリア性能を発揮させるために、アルミなどの金属層を有したフィルムが用いられる場合がある。この場合、前記金属層には、アルミ蒸着層を用いたり、アルミ箔層を用いたりすることが一般的である。このアルミ蒸着層は、高真空状態でアルミを加熱蒸発させ、母材となるフィルムに蒸発させたアルミを付着、堆積させることで形成される。このアルミ蒸着層の膜厚としては、例えば０．１μｍ以下のものが一般に利用される。このようなアルミ蒸着層は、薄く均一に形成されるという利点がある。このため、真空断熱パネルの性能を左右する真空断熱パネル表面（ガスバリア層）の熱伝導率を、アルミ蒸着層においては低くすることができる。その反面、アルミ蒸着層は、その膜厚を厚くし難くいという事情がある。従って、アルミ蒸着層は薄い層で構成されるため、母材フィルムの大きな変形に伴って亀裂が生じ易く、また、引っかきなどにより傷が付き易いという不都合がある。さらに、製造過程において高真空状態が必要であるため、高価な設備が必要となり、コスト高になり易いという不都合がある。

これに対し、アルミ箔層は、材料となるアルミ板を圧延ローラーなどで圧延されたアルミ箔から構成される。このアルミ箔の両面を合成樹脂で挟んでラミネートすることで、アルミ箔層を有するフィルムが形成される。このアルミ箔層は、アルミ蒸着層に比べて安価に大量に生産できることから、コスト面で有利になる。アルミ箔層の膜厚としては、例えば５〜２０μｍ程度のものが一般に利用される。この場合、アルミ箔層は、アルミ蒸着層に比べて厚いため、フィルムの変形に強く、また、引っかきなどに対しても比較的強いという利点がある。その反面、真空断熱パネル表面（ガスバリア層）の熱伝導率は、アルミ蒸着層に比べてアルミ箔層の方が高くなってしまうという不都合がある。

上記の理由により、本実施形態では、真空断熱パネル６〜１１の外袋体１３において、一方の面はアルミ蒸着層１５ｂを含む構成とし、他方の面はアルミ箔層１６ｂを含む構成としている。この構成により、良好なガスバリア性能を維持するとともに、熱伝導率を低減させ、さらには全体としてのコストを抑えるようにしている。

次に、断熱箱体２における、真空断熱パネル６〜１１の具体的な構成について説明する。図２に示すように、断熱箱体２の後壁部には、外箱４と内箱５との間に、後壁外側の真空断熱パネル６と、後壁内側の真空断熱パネル７とが、その壁厚方向に重ねられて隣接して配置されている。外側に位置する真空断熱パネル６は、外箱４に、折返し部６ａを有するアルミ箔フィルム１６側の面を当接させて接着剤などによって取付けられている。同様に、内側に位置する真空断熱パネル７は、内箱５に、折返し部７ａを有するアルミ箔フィルム１６側の面を当接させて接着剤などによって取付けられている。従って、真空断熱パネル６，７は、それぞれのアルミ蒸着フィルム１５側の面を対向させて配置されているとともに、真空断熱パネル６の折返し部６ａと、真空断熱パネル７の折返し部７ａとが対向しない（接触しない）ように配置されている。また、真空断熱パネル６，７のそれぞれのアルミ蒸着フィルム１５側の面は、互いに当接されて接着剤などによって接着されている。

この場合、真空断熱パネル６は、折返し部６ａを有する面（アルミ箔フィルム１６側の面）を、外箱４に押し当てられて取付けられている。そのため、真空断熱パネル６のアルミ箔フィルム１６側の面は、該真空断熱パネル６と外箱４との間に生じる折返し部６ａの厚さ分の隙間を埋めるように、外箱４側に膨らむようにして変形されている。同様に、真空断熱パネル７も、折返し部７ａを有する面（アルミ箔フィルム１６側の面）を、内箱５に押し当てられて取付けられている。そのため、真空断熱パネル７のアルミ箔フィルム１６側の面も、該真空断熱パネル７と内箱５との間に生じる折返し部７ａの厚さ分の隙間を埋めるように、内箱５側に膨らむようにして変形されている。

この構成では、折返し部６ａ（又は折返し部７ａ）は、真空断熱パネル６（又は真空断熱パネル７）のアルミ箔フィルム１６側に設けられている。このため、外箱４（又は内箱５）に押し当てられて変形する面は、比較的変形に強いアルミ箔フィルム１６側の面である。従って、真空断熱パネル６（又は真空断熱パネル７）の取付けの際に、該真空断熱パネル６（又は真空断熱パネル７）が変形されることによって、外袋体１３のガスバリア層（金属層）に亀裂が生じることを極力防ぐことができる。

次に、断熱箱体２の左右壁部について説明する。なお、左壁部の真空断熱パネル８，９（及びスペーサ１８）と、右壁部の真空断熱パネル１０，１１（及びスペーサ１９）は、基本的に同じ構成であるため、左壁部の真空断熱パネル８，９を代表させて説明する。
断熱箱体２の左壁部において、外箱４と内箱５との間には、左壁外側の真空断熱パネル８と、左壁内側の真空断熱パネル９とが、その壁厚方向に重ねられて配置されている。そして、この２枚の真空断熱パネル８，９の間には、スペーサ１８が設けられている。

具体的には、真空断熱パネル８は、外箱４に、アルミ蒸着フィルム１５側の面を当接させて接着剤などによって取付けられている。同様に、真空断熱パネル９は、内箱５に、アルミ蒸着フィルム１５側の面を当接させて接着剤などによって取付けられている。この場合、真空断熱パネル８の折返し部８ａと、真空断熱パネル９の折返し部９ａは、互いに対向する（接触する）ようにして配置されている。これら真空断熱パネル８，９の間には、合成樹脂などによる薄板状のスペーサ１８が設けられている。このスペーサ１８と、真空断熱パネル８，９とは接着剤などによって接着されている。これにより、真空断熱パネル８，９は、スペーサ１８を介して互いに固定されているとともに、真空断熱パネル８，９の間に生じる隙間が埋められている。

この場合、真空断熱パネル８は、折返し部８ａを有しない平坦な面（アルミ蒸着フィルム１５側の面）が、外箱４に取付けられている。同様に、真空断熱パネル９も、折返し部９ａを有しない平坦な面（アルミ蒸着フィルム１５側の面）が、内箱５に取付けられている。また、真空断熱パネル８，９の間において、折返し部８ａと折返し部９ａとが重なることによって生じる隙間は、スペーサ１８によって埋められている。これにより、真空断熱パネル８，９の周囲の隙間を極力少なくすることができる。このため、真空断熱パネル８，９を取付ける際に、外箱４と内箱５との間に押し込められた真空断熱パネル８，９が、周囲の隙間形状に合せて変形する虞が少ない。従って、これら真空断熱パネル８，９のアルミ蒸着フィルム１５（アルミ蒸着層１５ｂ）が変形され、この変形に伴って生じる亀裂などの破損を防ぐことができる。

上記した第１実施形態によれば次のような作用効果を得ることができる。
本実施形態の構成によれば、断熱箱体２の外箱４と内箱５との間には、周囲の各壁部（後壁部、及び左右壁部）につき、それぞれ２枚の真空断熱パネルが、壁厚方向に重ねられて配設されている。即ち、後壁部には後壁外側の真空断熱パネル６と後壁内側の真空断熱パネル７とが重ねられて設けられ、左壁部には、左壁外側の真空断熱パネル８と左壁内側の真空断熱パネル９とが重ねられて設けられ、右壁部には、右壁外側の真空断熱パネル１０と右壁内側の真空断熱パネル１１とが重ねられて設けられている。この構成によれば、断熱箱体２の周囲の壁部に設けられた２枚の真空断熱パネル（例えば、後壁の真空断熱パネル６，７）のうち、例えば一方の真空断熱パネル６が、何らかの原因により破損してその断熱性能を失った場合であっても、もう一方の真空断熱パネル７は、真空断熱パネル６の破損の影響を直接的に受ける虞は少ない。つまり、もう一方の真空断熱パネル７の断熱性能は維持することができる。従って、２枚の真空断熱パネルのうち、一方の真空断熱パネルが破損してその断熱性能を失った場合であっても、他方の真空断熱パネルの断熱性能は維持することができるため、断熱箱体２全体の断熱性能が著しく低下してしまうことを防ぐことができる。

また、断熱箱体２の周囲の壁に設けられた真空断熱パネル６〜１１のうち、外側に位置する真空断熱パネル６，８，１０は外箱４に取付けられ、内側に位置する真空断熱パネル７，９，１１は内箱５に取付けられている。このため、真空断熱パネルの周囲を発泡ウレタンなどで埋めて固定する必要がなく、各真空断熱パネル６〜１１を確実に固定することができる。

本実施形態における真空断熱パネル６〜１１は、一方の面にアルミ蒸着フィルム１５を有し、他方の面にアルミ箔フィルム１６を有して構成されている。そして、断熱箱体２の後壁部において、真空断熱パネル６，７は、それぞれのアルミ蒸着フィルム１５側の面を対向して接着されて配置されている。これによれば、比較的傷などが付き易いアルミ蒸着フィルム１５側の面を保護することができる。

そして、この後壁外側の真空断熱パネル６は、外箱４に、折返し部６ａを有するアルミ箔フィルム１６側の面を当接させて接着剤などによって取付けられている。同様に、後壁内側の真空断熱パネル７は、内箱５に、折返し部７ａを有するアルミ箔フィルム１６側の面を当接させて接着剤などによって取付けられている。このようにして、壁厚方向に重ねられて隣接して配置された２枚の真空断熱パネル６，７は、互いの折返し部６ａ，７ａが対向しない（接触しない）ように配置されている。この構成によれば、後壁外側の真空断熱パネル６と後壁内側の真空断熱パネル７との間に、それぞれの折返し部６ａ，７ａが重なることによって生じる隙間を無くすことができる。これにより、真空断熱パネル６，７同士の接着性を向上させることができる。

ちなみに、複数の真空断熱パネルを壁の厚さ方向に重ねて取付ける場合、これら真空断熱パネル同士の間に隙間が生じると、隙間に存する空気が熱を伝達させて、断熱箱体全体としての断熱性能の低下を招く虞がある。そのため、これら真空断熱パネル同士は密着させて、隙間（空気層）をできるだけ無くすことが望ましい。ここで、２枚の真空断熱パネルを、それぞれの折返し部が対向して接触するように配置すると、この折返し部が重なることによって、２枚の真空断熱パネルの間に折返し部の厚さ分程度の隙間ができてしまう。この場合、これら真空断熱パネルは、前記隙間を埋めるように押し潰されて変形した状態で接着される。しかし、それぞれの真空断熱パネルには、接着面を剥がすような方向に復元力が働くため、これら２枚の真空断熱パネル同士は剥がれ易くなるという事情がある。

そこで、本実施形態では、断熱箱体２の左壁部において、左壁外側の真空断熱パネル８の折返し部８ａと、左壁内側の真空断熱パネル９の折返し部９ａは、互いに対向するようにして配置されている。そして、これら真空断熱パネル８，９の間には、スペーサ１８が設けられている。これによれば、真空断熱パネル８，９の間に折返し部８ａ，９ａが重なって生じた隙間を、スペーサ１８によって埋めることができる。このため、真空断熱パネル８，９同士の接着性を向上することができる。なお、右壁部における、真空断熱パネル１０，１１についても、左壁部と同様の構成である。

（第２実施形態）
この第２実施形態では、断熱箱体２の周囲の各壁部（後壁部、及び左右壁部）に配置される真空断熱パネルの構成が、第１実施形態とは異なっている。
即ち、図４に示すように、断熱箱体２の後壁部には、３枚の真空断熱パネル２０〜２２が設けられているとともに、真空断熱パネル２０，２１の間には、スペーサ２９が設けられている。また、左壁部には、３枚の真空断熱パネル２３〜２５が設けられているとともに、真空断熱パネル２３，２４の間には、スペーサ３０が設けられている。そして、同様に、右壁部にも、３枚の真空断熱パネル２６〜２８が設けられているとともに、真空断熱パネル２６，２７の間には、スペーサ３１が設けられている。

ここで、断熱箱体２の周囲の各壁部の構成について、後壁部を代表させて説明する。断熱箱体２の後壁部には、外箱４と内箱５との間に、後壁外側の真空断熱パネル２０と、後壁中間の真空断熱パネル２１と、後壁内側の真空断熱パネル２２とが、その壁厚方向に重ねられて配置されている。具体的には、後壁外側の真空断熱パネル２０は、外箱４に、アルミ蒸着フィルム１５側の面を当接させて、接着されて取付けられている。そして、後壁中間の真空断熱パネル２１は、該真空断熱パネル２１の折返し部２１ａと、真空断熱パネル２０の折返し部２０ａとが対向する（接触する）ようにして配置されている。この場合、真空断熱パネル２０，２１の間には、スペーサ２９が接着されて設けられている。これにより、後壁中間の真空断熱パネル２１は、後壁外側の真空断熱パネル２０に、スペーサ２９を介して取付けられている。

そして、この後壁中間の真空断熱パネル２１に隣接させて、後壁内側の真空断熱パネル２２が設けられている。この場合、後壁中間の真空断熱パネル２１のアルミ蒸着フィルム１５側の面と、後壁内側の真空断熱パネル２２のアルミ蒸着フィルム１５側の面は、対向する（接触する）ようにして配置されて互いに接着されている。そして、この後壁内側の真空断熱パネル２２は、内箱５に、折返し部２２ａを有する面（アルミ箔フィルム１６側の面）を当接させて接着されて取付けられている。この場合も、真空断熱パネル２２は、折返し部２２ａの厚さ分程度凹むようにして変形される。

このような第２実施形態においては、第１実施形態と同様の作用効果に加え、次のような作用効果を得ることができる。即ち、断熱箱体２の周囲の各壁部に、それぞれ３枚の真空断熱パネルが設けられている。このため、例えば、これら３枚の真空断熱パネルのうち１枚が破損してその断熱性能を失った場合であっても、残り２枚の真空断熱パネルにより断熱箱体２の断熱性能が維持される。これにより、真空断熱パネルの破損における、１枚当たりの断熱性能の低下の割合をより少なくすることができる。このため、一部の真空断熱パネルが破損した場合であっても、断熱箱体２全体の断熱性能が著しく低下してしまうことを、より効果的に防ぐことができる。

なお、上記各実施形態においては、断熱箱体２の周囲の各壁部につき、それぞれ２枚又は３枚の真空断熱パネルを壁厚方向に重ねて配置する構成とした。しかし、これに限らず、４枚以上の真空断熱パネルを壁厚方向に重ねて配置する構成としても良い。この場合、真空断熱パネルの構成は、上記各実施形態の各壁における真空断熱パネルの構成を任意に組み合わせれば良い。
また、外箱４、内箱５及び各真空断熱パネルの間に、発泡ウレタンなどの断熱材を充填させても良い。これによれば、断熱箱体２内の隙間、即ち空気層をさらに少なくできるため、より断熱性能が向上される。
さらに、上記各実施形態においては、真空断熱パネルのガスバリア層を、アルミ蒸着層１５ｂ又はアルミ箔層１６ｂとしているが、ガスバリア層を構成する材料としてはアルミに限られない。

以上のように、本実施形態の冷蔵庫によれば、断熱箱体は、外箱と内箱との間に、少なくとも２枚の真空断熱パネルが壁厚方向に重ねられて配置されている。そして、これら真空断熱パネルのうち、外側に位置する真空断熱パネルは前記外箱に取付けられ、内側に位置する真空断熱パネルは前記内箱に取付けられている。この構成によれば、１枚の真空断熱パネルが破損などして、その断熱性能を失った場合であっても、重ねられて配置された残りの真空断熱パネルにより、全体としての断熱性能をある程度維持することができる。これにより、一部の真空断熱パネルが破損した場合であっても、冷蔵庫全体の断熱性能が著しく低下してしまうことを防ぐことができる。

本発明の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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

図面中、１は冷蔵庫本体、２は断熱箱体、４は外箱、５は内箱、６〜１１は真空断熱パネル、６ａ〜１１ａは折返し部、１５はアルミ蒸着フィルム（金属蒸着面）、１８、１９はスペーサ、２０〜２８は真空断熱パネル、２０ａ〜２８ａは折返し部、２９〜３１はスペーサを示す。

Claims (2)

1. 外箱の内部に内箱を有してなる断熱箱体を備え、
   前記断熱箱体は、前記外箱と前記内箱との間に少なくとも２枚の真空断熱パネルが壁厚方向に重ねられて配置され、これら真空断熱パネルのうち、外側に位置する真空断熱パネルは前記外箱に取付けられ、内側に位置する真空断熱パネルは前記内箱に取付けられ、
   前記真空断熱パネルは、一方の面に金属蒸着面を有し、重ねられて隣接する２枚の真空断熱パネルは、それぞれの金属蒸着面を対向させて配置されている冷蔵庫。
2. 外箱の内部に内箱を有してなる断熱箱体を備え、
   前記断熱箱体は、前記外箱と前記内箱との間に少なくとも２枚の真空断熱パネルが壁厚方向に重ねられて配置され、これら真空断熱パネルのうち、外側に位置する真空断熱パネルは前記外箱に取付けられ、内側に位置する真空断熱パネルは前記内箱に取付けられ、
   前記真空断熱パネルのうち、それぞれの折返し部が対向して配置される２枚の真空断熱パネルの間には、スペーサが設けられている冷蔵庫。
   

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