JPH0435657B2 - - Google Patents
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- JPH0435657B2 JPH0435657B2 JP63092580A JP9258088A JPH0435657B2 JP H0435657 B2 JPH0435657 B2 JP H0435657B2 JP 63092580 A JP63092580 A JP 63092580A JP 9258088 A JP9258088 A JP 9258088A JP H0435657 B2 JPH0435657 B2 JP H0435657B2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 136
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 41
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は設定温度、入水温度、通水量に基づい
て必要号数を演算して加熱量を制御する、いわゆ
るフイードフオワード制御を適用した給湯器に関
するものである。
て必要号数を演算して加熱量を制御する、いわゆ
るフイードフオワード制御を適用した給湯器に関
するものである。
(従来の技術)
従来のフイードフオワード制御を適用した給湯
器は、設定温度と水水温度と通水量とを検知し、 必要号数=(設定温度−入水温度)×通水量/25 なる演算により必要号数を求めてガス比例制御弁
を制御し、燃料ガスの流量を調節している。しか
しフイードフオワード制御だけでは、例えば燃料
ガスの発熱量が予定の値より低い場合には前記演
算で求めた必要号数に基づいてガス量を制御する
とこの必要号数に相当する熱量は得られず、出湯
温度は設定温度よりも低くなつてしまう。現実に
都市ガスを燃料とするものでは、例えば12Aガス
と呼ばれるガスと13Aと呼ばれるガスとは1つの
ガスグループとしてガスノズル径の変更等なしに
全く同一の給湯器が使用されている。したがつて
発熱量の大きい13Aガスに合わせて調整すると
12Aガスを使用された場合には設定温度の出湯が
得られないのである。それ故、このような場合に
はPI、PID制御を用いるいわゆるフイードバツク
制御を併用し、出湯温度と設定温度との偏差を検
知してガス量を制御していた。
器は、設定温度と水水温度と通水量とを検知し、 必要号数=(設定温度−入水温度)×通水量/25 なる演算により必要号数を求めてガス比例制御弁
を制御し、燃料ガスの流量を調節している。しか
しフイードフオワード制御だけでは、例えば燃料
ガスの発熱量が予定の値より低い場合には前記演
算で求めた必要号数に基づいてガス量を制御する
とこの必要号数に相当する熱量は得られず、出湯
温度は設定温度よりも低くなつてしまう。現実に
都市ガスを燃料とするものでは、例えば12Aガス
と呼ばれるガスと13Aと呼ばれるガスとは1つの
ガスグループとしてガスノズル径の変更等なしに
全く同一の給湯器が使用されている。したがつて
発熱量の大きい13Aガスに合わせて調整すると
12Aガスを使用された場合には設定温度の出湯が
得られないのである。それ故、このような場合に
はPI、PID制御を用いるいわゆるフイードバツク
制御を併用し、出湯温度と設定温度との偏差を検
知してガス量を制御していた。
(発明が解決しようとする課題)
このように従来、フイードバツク制御を併用し
なければガスの発熱量の相違によつて設定温度の
出湯が不可能になる問題点があり、一方、フイー
ドバツク制御を併用するものでも、ガスの発熱量
が相違するような場合にはフイードフオワード制
御で大きな温度偏差を生じるから、この温度偏差
の解消に大きな時間を要し、しかもPI、PID制御
では温度偏差解消のために出湯温度を上げる方向
から下げる方向のどちらかに積分値が蓄積される
から設定温度が変更されて積分値を減らしてゆく
場合に極めて時間がかかり、結局フイードフオワ
ード制御特有の出湯温度特性の利点は失われて出
湯温度の安定に時間を要し使用勝手が悪くなると
いう問題点を有していた。
なければガスの発熱量の相違によつて設定温度の
出湯が不可能になる問題点があり、一方、フイー
ドバツク制御を併用するものでも、ガスの発熱量
が相違するような場合にはフイードフオワード制
御で大きな温度偏差を生じるから、この温度偏差
の解消に大きな時間を要し、しかもPI、PID制御
では温度偏差解消のために出湯温度を上げる方向
から下げる方向のどちらかに積分値が蓄積される
から設定温度が変更されて積分値を減らしてゆく
場合に極めて時間がかかり、結局フイードフオワ
ード制御特有の出湯温度特性の利点は失われて出
湯温度の安定に時間を要し使用勝手が悪くなると
いう問題点を有していた。
本発明は上記従来の問題点を解消し、PID制御
等のいわゆるフイードバツク制御を用いることな
くガス種が相違しても設定温度の出湯ができ、フ
イードフオワード制御特有の迅速な出湯温度の安
定を期待できる給湯器の提供を目的としている。
等のいわゆるフイードバツク制御を用いることな
くガス種が相違しても設定温度の出湯ができ、フ
イードフオワード制御特有の迅速な出湯温度の安
定を期待できる給湯器の提供を目的としている。
(課題を解決するための手段)
本発明の給湯器は上記の目的を達成するために
次のような構成としている。すなわち、熱交換器
入口側及び出口側通水路にそれぞれ設けた入水温
度センサと出湯温度センサと、通水量を検出する
流量センサと、出湯温度を設定する湯温設定器と
を備え、湯温設定器により設定された設定温度
と、入水温度センサにより検出した入水温度と、
流量センサにより検出した通水量とに基づいて必
要号数を演算する号数演算部と、出湯温度センサ
により検出した出湯温度と前記入水温度と通水量
とに基づいて実出湯号数を演算する実号数演算部
と、該実出湯号数と前記必要号数とに基づいて補
正係数を演算し記憶する補正係数演算部と、該補
正係数を前記必要号数に掛けた補正号数を出力す
る号数出力部とを有する制御手段を設け、前記補
正号数出力に基づいて加熱量を制御している。
次のような構成としている。すなわち、熱交換器
入口側及び出口側通水路にそれぞれ設けた入水温
度センサと出湯温度センサと、通水量を検出する
流量センサと、出湯温度を設定する湯温設定器と
を備え、湯温設定器により設定された設定温度
と、入水温度センサにより検出した入水温度と、
流量センサにより検出した通水量とに基づいて必
要号数を演算する号数演算部と、出湯温度センサ
により検出した出湯温度と前記入水温度と通水量
とに基づいて実出湯号数を演算する実号数演算部
と、該実出湯号数と前記必要号数とに基づいて補
正係数を演算し記憶する補正係数演算部と、該補
正係数を前記必要号数に掛けた補正号数を出力す
る号数出力部とを有する制御手段を設け、前記補
正号数出力に基づいて加熱量を制御している。
そして、補正係数演算部は、号数演算部で演算
される必要号数を複数の号数区域に区別し各々の
号数区域に対応して補正係数を記憶するようにし
ている。
される必要号数を複数の号数区域に区別し各々の
号数区域に対応して補正係数を記憶するようにし
ている。
また、熱交換器入口側または出口側通水路に通
水量を可変する水量調節器を設け、設定温度と入
水温度と最大号数と補正係数とに基づいて前記水
量調節器を制御することが好ましい。
水量を可変する水量調節器を設け、設定温度と入
水温度と最大号数と補正係数とに基づいて前記水
量調節器を制御することが好ましい。
(作用)
補正係数演算部には補正係数Kの初期値K=1
が記憶され、当該給湯器の最初の使用に際しては
設定温度の入水温度と通水量とに基づいて号数演
算部で演算された必要号数にK=1を掛けた補正
号数が号数出力部から出力され、この出力に基づ
いて加熱量が制御される。そして出湯温度を検出
し、該出湯温度と入水温度と通水量とに基づいて
実出湯号数が演算され、この実出湯号数と前記必
要号数とに基づいて補正係数Kを演算する。すな
わち、K=必要号数/実出湯号数と演算され、こ
の補正係数Kを必要号数に掛けた補正号数が出力
されて加熱量が補正され設定温度の出湯ができる
のである。この補正係数Kが初期値K=1にかわ
つて記記憶され、次回の使用時にはこの補正係数
Kが用いられて出湯当初から補正された適正な加
熱量に制御することができる。
が記憶され、当該給湯器の最初の使用に際しては
設定温度の入水温度と通水量とに基づいて号数演
算部で演算された必要号数にK=1を掛けた補正
号数が号数出力部から出力され、この出力に基づ
いて加熱量が制御される。そして出湯温度を検出
し、該出湯温度と入水温度と通水量とに基づいて
実出湯号数が演算され、この実出湯号数と前記必
要号数とに基づいて補正係数Kを演算する。すな
わち、K=必要号数/実出湯号数と演算され、こ
の補正係数Kを必要号数に掛けた補正号数が出力
されて加熱量が補正され設定温度の出湯ができる
のである。この補正係数Kが初期値K=1にかわ
つて記記憶され、次回の使用時にはこの補正係数
Kが用いられて出湯当初から補正された適正な加
熱量に制御することができる。
そして号数演算部で演算される必要号数に複数
の号数区域に区別して各々の号数区域に対応して
補正係数を設け、例えば必要号数がm号と演算さ
れたときにはその号数区域に対応する補正係数Km
をもつようにすれば、小能力域でも大能力域でも
それぞれに最も適した加熱量に制御することがで
き、全域に亘つて出湯温度を高精度にする。
の号数区域に区別して各々の号数区域に対応して
補正係数を設け、例えば必要号数がm号と演算さ
れたときにはその号数区域に対応する補正係数Km
をもつようにすれば、小能力域でも大能力域でも
それぞれに最も適した加熱量に制御することがで
き、全域に亘つて出湯温度を高精度にする。
また、水量調節器を設けて過大通水量を防止す
る場合には、給湯器の最大号数と補正係数と設定
温度と入水温度とに基づいて最大通水量を演算
し、最大実出湯号数を越えないように通水量を制
御し、能力オーバーによる出湯温度の低下を防止
する。
る場合には、給湯器の最大号数と補正係数と設定
温度と入水温度とに基づいて最大通水量を演算
し、最大実出湯号数を越えないように通水量を制
御し、能力オーバーによる出湯温度の低下を防止
する。
(実施例)
本発明の実施例を図面と共に説明する。第3図
は本発明の給湯器の概略構成を示し、1は熱交換
器、2はバーナである。熱交換器1の入口側通水
路3には入水温度センサ4、流量センサ5、そし
てサーボモータ等の駆動装置を備える水量調節器
6を設け、熱交換器1の出口側通水路7には出湯
温度センサ8を設けている。9は湯温設定器、1
0はバーナ2へのガス供給路中に設けた比例制御
弁である。11はマイクロコンピユータを備える
制御器であり、前記入水温度センサ4、流量セン
サ5、出湯温度センサ8、湯温設定器9から信号
を入力し、比例制御弁10、水量調節器6に印加
する電圧を制御する。
は本発明の給湯器の概略構成を示し、1は熱交換
器、2はバーナである。熱交換器1の入口側通水
路3には入水温度センサ4、流量センサ5、そし
てサーボモータ等の駆動装置を備える水量調節器
6を設け、熱交換器1の出口側通水路7には出湯
温度センサ8を設けている。9は湯温設定器、1
0はバーナ2へのガス供給路中に設けた比例制御
弁である。11はマイクロコンピユータを備える
制御器であり、前記入水温度センサ4、流量セン
サ5、出湯温度センサ8、湯温設定器9から信号
を入力し、比例制御弁10、水量調節器6に印加
する電圧を制御する。
第1図は制御器11の要部を示すブロツク図、
第2図は同フローチヤートであり、マイクロコン
ピユータのプログラムに従つて動作する。
第2図は同フローチヤートであり、マイクロコン
ピユータのプログラムに従つて動作する。
補正係数演算部111は、号数演算部112か
ら出力される必要号数Gを複数の号数区域に区別
し各々号数区域に対応する複数の補正係数Kを有
し、初期値として全ての補正係数KをK=1と記
憶している。いま、湯温設定器9で設定温度Ts
が設定され出口通水路7の末端に接続される給湯
栓が開かれると流量センサ5が通水を検出し、そ
の通水量Qが給湯器の最低作動水量以上の場合に
は入水温度センサ4が検出する入水温度Tcと、
前記設定温度Tsと、通水量Qとを入力して号数
演算部112にて、 G=(Ts−Tc)×Q/25 なる必要号数Gが演算される。そしてこの必要号
数Gが補正係数演算部111に入力され、例えば
G=10号の場合にはその号数区域G10に対応する
補正係数K10を出力し、必要号数Gと掛算して
G′=K10Gなる補正号数G′が号数出力部113か
ら出力される。この出力に基づいて比例制御弁1
0に印加する電圧が制御され、バーナ2の燃焼量
が決められるのである。
ら出力される必要号数Gを複数の号数区域に区別
し各々号数区域に対応する複数の補正係数Kを有
し、初期値として全ての補正係数KをK=1と記
憶している。いま、湯温設定器9で設定温度Ts
が設定され出口通水路7の末端に接続される給湯
栓が開かれると流量センサ5が通水を検出し、そ
の通水量Qが給湯器の最低作動水量以上の場合に
は入水温度センサ4が検出する入水温度Tcと、
前記設定温度Tsと、通水量Qとを入力して号数
演算部112にて、 G=(Ts−Tc)×Q/25 なる必要号数Gが演算される。そしてこの必要号
数Gが補正係数演算部111に入力され、例えば
G=10号の場合にはその号数区域G10に対応する
補正係数K10を出力し、必要号数Gと掛算して
G′=K10Gなる補正号数G′が号数出力部113か
ら出力される。この出力に基づいて比例制御弁1
0に印加する電圧が制御され、バーナ2の燃焼量
が決められるのである。
給湯器の最初の使用時にはK10=1であり、必
要号数Gに等しい号数が出力されるが、供給され
るガスの発熱量が予定と異なる場合には出湯温度
THは設定温度TSにはならない。この出湯温度TH
と入水温度TCと通水量Qとに基づいて実号数演
算部114にて、 G0=(TH−TC)×Q/25 なる実出湯号数G0が演算され、この出力に基づ
いて補正係数演算部111にて補正係数K10が演
算される。すなわち、K10=G/G0であり、G0=
8号とすればK10=1.25として再び必要号数Gと
掛算され、補正号数G′=K10G=12.5号が出力さ
れて比例制御弁10を介してバーナ2の燃焼量が
適正化される。その結果、出湯温度THが設定温
度TSに等しくなり、実出湯号数G0が10号となつ
て必要号数Gと等しくなれば、このときの補正係
数K10=1.25を記憶する。
要号数Gに等しい号数が出力されるが、供給され
るガスの発熱量が予定と異なる場合には出湯温度
THは設定温度TSにはならない。この出湯温度TH
と入水温度TCと通水量Qとに基づいて実号数演
算部114にて、 G0=(TH−TC)×Q/25 なる実出湯号数G0が演算され、この出力に基づ
いて補正係数演算部111にて補正係数K10が演
算される。すなわち、K10=G/G0であり、G0=
8号とすればK10=1.25として再び必要号数Gと
掛算され、補正号数G′=K10G=12.5号が出力さ
れて比例制御弁10を介してバーナ2の燃焼量が
適正化される。その結果、出湯温度THが設定温
度TSに等しくなり、実出湯号数G0が10号となつ
て必要号数Gと等しくなれば、このときの補正係
数K10=1.25を記憶する。
こうしてある号数区域で使用する次回、同じ号
数区域で使用する際には当初から適正な補正係数
を用いて出湯温度を制御することができ、フイー
ドフオワード制御だけで正確な出湯温度制御が可
能となる。
数区域で使用する際には当初から適正な補正係数
を用いて出湯温度を制御することができ、フイー
ドフオワード制御だけで正確な出湯温度制御が可
能となる。
また、このように実出湯号数を求めて補正を加
えることは、通水量制御にも適用することが好ま
しい。すなわち、給湯器の最大号数nを越えない
ように水量調節器6を駆動するに当つて、最大通
水量Qmaxを次のように演算する。
えることは、通水量制御にも適用することが好ま
しい。すなわち、給湯器の最大号数nを越えない
ように水量調節器6を駆動するに当つて、最大通
水量Qmaxを次のように演算する。
Qmax=n/k×25/Ts−Tc
例えば最大号数n=16の場合、号数演算部11
2で演算される必要号数Gが16号を越えてしまう
ような過大流量が通水されているときにはあらか
じめ水量調節器6を駆動して最大通水量Qmaxま
で絞る。補正係数K=1の初期状態の場合には
Qmax=16×25/Ts−Tcなる通水量に制御すること によつて号数演算部112で演算される必要号数
Gは最大の16号となり、補正号数G′=KG=16が
出力される。ところがガスの発熱量が小さく実出
湯号数G0=14号と演算された場合には、補正係
数K=16/14と演算される。そうすると補正号数
G′=KG≒18.3号となり制御不可能となるため、
あらかじめ最大通水量(Qmax)が補正される。
すなわち、 Qmax=n/K×25/Ts−Tc =16/16/14×25/Ts−Tc =14×25/Ts−Tc となり、通水量は更に絞られる。ここで通水量Q
が14/16の割合に減少するのであるから号数演算
部112で演算される必要号数Gも14/16の割合
に減少してG=14号となり、したがつて補正号数
G′=KC=16/14×14=16号とつて制御可能にな
り、実際には14号の出湯能力となる。つまり、結
果的に最大実出湯号数14号を越えないように通水
量が制限されるのである。
2で演算される必要号数Gが16号を越えてしまう
ような過大流量が通水されているときにはあらか
じめ水量調節器6を駆動して最大通水量Qmaxま
で絞る。補正係数K=1の初期状態の場合には
Qmax=16×25/Ts−Tcなる通水量に制御すること によつて号数演算部112で演算される必要号数
Gは最大の16号となり、補正号数G′=KG=16が
出力される。ところがガスの発熱量が小さく実出
湯号数G0=14号と演算された場合には、補正係
数K=16/14と演算される。そうすると補正号数
G′=KG≒18.3号となり制御不可能となるため、
あらかじめ最大通水量(Qmax)が補正される。
すなわち、 Qmax=n/K×25/Ts−Tc =16/16/14×25/Ts−Tc =14×25/Ts−Tc となり、通水量は更に絞られる。ここで通水量Q
が14/16の割合に減少するのであるから号数演算
部112で演算される必要号数Gも14/16の割合
に減少してG=14号となり、したがつて補正号数
G′=KC=16/14×14=16号とつて制御可能にな
り、実際には14号の出湯能力となる。つまり、結
果的に最大実出湯号数14号を越えないように通水
量が制限されるのである。
(発明の効果)
本発明の給湯器は以下に示すようなすぐれた効
果を奏するものである。すなわち、 異なるガス種が用いられるような場合でもフイ
ードフオード制御だけで設定温度の出湯が可能に
なり、PID制御等のいわゆるフイードバツク制御
を省略することができる。またそれ故フイードフ
オワード制御特有の迅速な出湯温度の安定を得る
ことができ、使用勝手に優れる。
果を奏するものである。すなわち、 異なるガス種が用いられるような場合でもフイ
ードフオード制御だけで設定温度の出湯が可能に
なり、PID制御等のいわゆるフイードバツク制御
を省略することができる。またそれ故フイードフ
オワード制御特有の迅速な出湯温度の安定を得る
ことができ、使用勝手に優れる。
また、補正係数を号数区域に応じて複数有する
ため、小能力域から大能力域までどの領域で使用
されても最適の加熱量制御が行なえ、能力範囲全
般に亘つて精度の良い出湯温度制御ができる。
ため、小能力域から大能力域までどの領域で使用
されても最適の加熱量制御が行なえ、能力範囲全
般に亘つて精度の良い出湯温度制御ができる。
そして通水制御においても実出湯号数の演算を
利用して実際の能力に適合した制御ができ、過大
通水を防止して能力オーバーによる出湯温度の低
下を解消することができる。
利用して実際の能力に適合した制御ができ、過大
通水を防止して能力オーバーによる出湯温度の低
下を解消することができる。
図面は本発明の実施例を示し、第1図は要部の
制御ブロツク図、第2図は同フローチヤート、第
3図は給湯器の全体構成図である。 1……熱交換器、3……入口側通水路、4……
入水温度センサ、5……流量センサ、6……水量
調節器、7……出口側通水路、8……出湯温度セ
ンサ、9……湯温設定器、10……比例制御弁、
11……制御器。
制御ブロツク図、第2図は同フローチヤート、第
3図は給湯器の全体構成図である。 1……熱交換器、3……入口側通水路、4……
入水温度センサ、5……流量センサ、6……水量
調節器、7……出口側通水路、8……出湯温度セ
ンサ、9……湯温設定器、10……比例制御弁、
11……制御器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 熱交換器入口側及び出口側通水路にそれぞれ
設けた入水温度センサと出湯温度センサと、通水
量を検出する流量センサと、出湯温度を設定する
湯温設定器とを備え、湯温設定器により設定され
た設定温度と、入水温度センサにより検出した入
水温度と、流量センサにより検出した通水量とに
基づいて必要号数を演算する号数演算部と、出湯
温度センサにより検出した出湯温度と前記入水温
度と通水量とに基づいて実出湯号数を演算する実
号数演算部と、該実出湯号数と前記必要号数とに
基づいて補正係数を演算し記憶する補正係数演算
部と、該補正係数を前記必要号数に掛けた補正号
数を出力する号数出力部とを有する制御手段を設
け、前記補正号数出力に基づいて加熱量を制御す
ることを特徴とする給湯器。 2 補正係数演算部は、号数演算部で演算される
必要号数を複数の号数区域に区別し各々の号数区
域に対応して補正係数を記憶することを特徴とす
る請求項1記載の給湯器。 3 熱交換器入口側または出口側通水路に通水量
を可変する水量調節器を設け、設定温度と入水温
度と最大号数と補正係数とに基づいて前記水量調
節器を制御することを特徴とする請求項1または
2記載の給湯器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9258088A JPH01263456A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 給湯器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9258088A JPH01263456A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 給湯器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01263456A JPH01263456A (ja) | 1989-10-19 |
JPH0435657B2 true JPH0435657B2 (ja) | 1992-06-11 |
Family
ID=14058367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9258088A Granted JPH01263456A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 給湯器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01263456A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6064613B2 (ja) * | 2013-01-18 | 2017-01-25 | 株式会社ノーリツ | 給湯装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6256739A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 出湯温度制御装置 |
-
1988
- 1988-04-14 JP JP9258088A patent/JPH01263456A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6256739A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 出湯温度制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01263456A (ja) | 1989-10-19 |
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