JPH06201138A - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JPH06201138A JPH06201138A JP101393A JP101393A JPH06201138A JP H06201138 A JPH06201138 A JP H06201138A JP 101393 A JP101393 A JP 101393A JP 101393 A JP101393 A JP 101393A JP H06201138 A JPH06201138 A JP H06201138A
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- Japan
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- temperature
- food
- transmittance
- heating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は食品温度を測定する高周波加熱装置
にし、赤外線光軸上の透過率の低下に左右されることな
く食品そのものの表面温度を正確に測定し、出来映えに
バラツキなく自動調理することができることを目的とし
ている。 【構成】 基準負荷１１を測温する温度精度校正手段１
０により補正手段９が赤外線光軸上の物質の透過率を切
り換えることにより、食品そのものの温度がより精度よ
く測定できる構成とした。この構成により、出来映えよ
く自動調理を行なうことができた。
にし、赤外線光軸上の透過率の低下に左右されることな
く食品そのものの表面温度を正確に測定し、出来映えに
バラツキなく自動調理することができることを目的とし
ている。 【構成】 基準負荷１１を測温する温度精度校正手段１
０により補正手段９が赤外線光軸上の物質の透過率を切
り換えることにより、食品そのものの温度がより精度よ
く測定できる構成とした。この構成により、出来映えよ
く自動調理を行なうことができた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動調理を目的として食
品温度を測定する高周波加熱装置に関するものである。
品温度を測定する高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の高周波加熱装置（ここでは
電子レンジ）は、図３に示すように、加熱室１内に食品
２を載せるための調理台３があり、さらにこの食品２を
高周波加熱するための高周波を発振するマグネトロン
４、非接触で食品２の温度を検出する食品温度検出手段
５、この食品温度検出手段５の出力に基づきマグネトロ
ンを制御する制御手段６とを備えている。調理台３は食
品２の加熱ムラを低減するため、常時食品２を回転させ
る（例えば１０秒間で１周させる）ターンテーブル方式
である。マグネトロン４は制御手段６から与えられる制
御量に応じ食品２を高周波加熱調理する。
電子レンジ）は、図３に示すように、加熱室１内に食品
２を載せるための調理台３があり、さらにこの食品２を
高周波加熱するための高周波を発振するマグネトロン
４、非接触で食品２の温度を検出する食品温度検出手段
５、この食品温度検出手段５の出力に基づきマグネトロ
ンを制御する制御手段６とを備えている。調理台３は食
品２の加熱ムラを低減するため、常時食品２を回転させ
る（例えば１０秒間で１周させる）ターンテーブル方式
である。マグネトロン４は制御手段６から与えられる制
御量に応じ食品２を高周波加熱調理する。
【０００３】食品温度検出手段５は広い視野を持った１
素子のサーモパイル型赤外線センサで構成され、加熱室
１の天井面に固定され、開孔窓を介して調理台３の中央
付近に置かれた食品２から放射される熱エネルギーを非
接触で検出し温度に換算する。赤外線センサの測温領域
を円形とした場合、調理台３の中心点周辺に対応し、調
理台３が回転動作をしても測温位置はずれない。今、 Ｖ（Ｖ）：赤外線センサから出力される電圧 Ｔ1（Ｋ）：対象物温度 Ｔ0（Ｋ）：赤外線センサ雰囲気温度 とすると、 Ｔ1 ＝ ａ＊Ｖ ＋ ｂ ・・・・・・・・・・・・（１） ここでａ、ｂはＴ0の関数と表せるので、赤外線センサ
の雰囲気温度Ｔ0（Ｋ）がわかれば、対象物温度Ｔ
1（Ｋ）すなわち食品２の表面温度は一義的に決定でき
る。つまり食品温度検出手段５は赤外線センサから出力
される電圧Ｖ（Ｖ）及び赤外線センサ雰囲気温度Ｔ
0（Ｋ）を測定し、対象物温度Ｔ1（Ｋ）に変換して制御
手段６に伝える。
素子のサーモパイル型赤外線センサで構成され、加熱室
１の天井面に固定され、開孔窓を介して調理台３の中央
付近に置かれた食品２から放射される熱エネルギーを非
接触で検出し温度に換算する。赤外線センサの測温領域
を円形とした場合、調理台３の中心点周辺に対応し、調
理台３が回転動作をしても測温位置はずれない。今、 Ｖ（Ｖ）：赤外線センサから出力される電圧 Ｔ1（Ｋ）：対象物温度 Ｔ0（Ｋ）：赤外線センサ雰囲気温度 とすると、 Ｔ1 ＝ ａ＊Ｖ ＋ ｂ ・・・・・・・・・・・・（１） ここでａ、ｂはＴ0の関数と表せるので、赤外線センサ
の雰囲気温度Ｔ0（Ｋ）がわかれば、対象物温度Ｔ
1（Ｋ）すなわち食品２の表面温度は一義的に決定でき
る。つまり食品温度検出手段５は赤外線センサから出力
される電圧Ｖ（Ｖ）及び赤外線センサ雰囲気温度Ｔ
0（Ｋ）を測定し、対象物温度Ｔ1（Ｋ）に変換して制御
手段６に伝える。
【０００４】制御手段６は、マグネトロン４による食品
２の加熱調理を開始させる。同時に食品温度検出部５か
ら出力される食品温度情報を常時監視しておき、この温
度が所定温度に達した場合調理したいメニューに応じて
マグネトロン４に対し、加熱を終了させたり加熱パター
ンを変更させたりすることで自動調理を実現している。
２の加熱調理を開始させる。同時に食品温度検出部５か
ら出力される食品温度情報を常時監視しておき、この温
度が所定温度に達した場合調理したいメニューに応じて
マグネトロン４に対し、加熱を終了させたり加熱パター
ンを変更させたりすることで自動調理を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、食品温度検出手段は赤外線センサの視野に
入っている調理台の中央付近に置かれた食品の時々刻々
変化する食品の表面温度Ｔ1（Ｋ）を赤外線センサの雰
囲気温度Ｔ0（Ｋ）との差の関数として測温しているの
で赤外線センサの赤外線光軸上の（例えば集光レンズ）
汚れによる赤外線透過率の低下により、食品の温度を正
確に検出できない。したがって自動調理が不完全で調理
の出来映えにバラツキがあるという課題を有していた。
の構成では、食品温度検出手段は赤外線センサの視野に
入っている調理台の中央付近に置かれた食品の時々刻々
変化する食品の表面温度Ｔ1（Ｋ）を赤外線センサの雰
囲気温度Ｔ0（Ｋ）との差の関数として測温しているの
で赤外線センサの赤外線光軸上の（例えば集光レンズ）
汚れによる赤外線透過率の低下により、食品の温度を正
確に検出できない。したがって自動調理が不完全で調理
の出来映えにバラツキがあるという課題を有していた。
【０００６】本発明は上記課題を解決するもので赤外線
光軸上の汚染などに左右されることなく食品そのものの
表面温度を正確に測定することによって、出来映えにバ
ラツキのない自動調理ができる高周波加熱装置を提供す
ることを目的としている。
光軸上の汚染などに左右されることなく食品そのものの
表面温度を正確に測定することによって、出来映えにバ
ラツキのない自動調理ができる高周波加熱装置を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の高周波加熱装置は、加熱室に置かれた食品を高
周波加熱する加熱手段と、非接触で前記食品の温度を検
出する赤外線センサから構成された食品温度検出手段
と、前記食品温度検出手段の温度精度を基準負荷によっ
て校正する温度精度校正手段と、前記温度精度校正手段
からの出力に基づき赤外線光軸上の透過率の劣化を推定
し、前記透過率に応じて食品温度検出手段から出力され
る食品温度情報を補正する補正手段と、前記補正手段か
らの出力に基づき前記加熱手段を制御する制御手段とを
備える構成としている。
本発明の高周波加熱装置は、加熱室に置かれた食品を高
周波加熱する加熱手段と、非接触で前記食品の温度を検
出する赤外線センサから構成された食品温度検出手段
と、前記食品温度検出手段の温度精度を基準負荷によっ
て校正する温度精度校正手段と、前記温度精度校正手段
からの出力に基づき赤外線光軸上の透過率の劣化を推定
し、前記透過率に応じて食品温度検出手段から出力され
る食品温度情報を補正する補正手段と、前記補正手段か
らの出力に基づき前記加熱手段を制御する制御手段とを
備える構成としている。
【０００８】また、温度精度校正手段の基準負荷に氷を
用い加熱の段階で溶解時と沸騰時の２値によって透過率
を推定し、食品温度検出手段から出力される食品温度情
報を補正する構成としている。
用い加熱の段階で溶解時と沸騰時の２値によって透過率
を推定し、食品温度検出手段から出力される食品温度情
報を補正する構成としている。
【０００９】
【作用】本発明の高周波加熱装置は、食品温度検出手段
にて非接触で前記食品の温度を検出し、この食品温度検
出手段の温度精度を基準負荷によって校正し、その出力
に基づき赤外線光軸上の透過率の劣化を推定し、前記透
過率に応じて食品温度検出手段から出力される食品温度
情報を補正するので、赤外線光軸上の汚れ或はセンサ素
子の劣化等によって赤外線透過率が低下しても温度精度
校正手段によって、食品の温度を正確に測温できる。
にて非接触で前記食品の温度を検出し、この食品温度検
出手段の温度精度を基準負荷によって校正し、その出力
に基づき赤外線光軸上の透過率の劣化を推定し、前記透
過率に応じて食品温度検出手段から出力される食品温度
情報を補正するので、赤外線光軸上の汚れ或はセンサ素
子の劣化等によって赤外線透過率が低下しても温度精度
校正手段によって、食品の温度を正確に測温できる。
【００１０】また、温度精度校正手段の基準負荷に氷を
用い加熱の段階で溶解時と沸騰時の２値によって透過率
を推定し、食品温度検出手段から出力される食品温度情
報を補正する構成としているので、安定した氷の溶解温
度（２７３゜Ｋ）と水の沸騰温度（３７３゜Ｋ）の２値
で透過率の低下を推定するので、更に温度精度が向上す
る。補正手段は温度精度校正手段が選択されると基準負
荷の温度を測温し補正値を算出し食品温度検出手段を補
正するので精度のよい温度測定が可能となる。なぜなら
一般に赤外線センサから出力される電圧Ｖ（Ｖ）は入射
エネルギーに比例し、 Ｔ1（Ｋ）：対象物温度 Ｔ0（Ｋ）：赤外線センサ雰囲気温度 η：赤外線光軸上の透過射率 Ｋ：定数 とすると、ステファン−ボルツマンの法則に基づき Ｖ ＝ Ｋ＊（η＊Ｔ1 4 − Ｔ0 4） ・・・・・・・・・・・・（２ ） で表すことができる。一方、赤外線光軸上の物質（例え
ば集光レンズ）の透過率ηは赤外線波長によって、異な
る値を持つ。よって対象物温度Ｔ1を求める際に、透過
率ηを常時一定（１．０）として温度換算するのでな
く、補正手段が基準負荷の温度を測温し補正値を算出し
食品温度検出手段を補正するので測温する赤外線光軸上
の透過率ηを推定することで食品温度の測定誤差が小さ
くなるのである。
用い加熱の段階で溶解時と沸騰時の２値によって透過率
を推定し、食品温度検出手段から出力される食品温度情
報を補正する構成としているので、安定した氷の溶解温
度（２７３゜Ｋ）と水の沸騰温度（３７３゜Ｋ）の２値
で透過率の低下を推定するので、更に温度精度が向上す
る。補正手段は温度精度校正手段が選択されると基準負
荷の温度を測温し補正値を算出し食品温度検出手段を補
正するので精度のよい温度測定が可能となる。なぜなら
一般に赤外線センサから出力される電圧Ｖ（Ｖ）は入射
エネルギーに比例し、 Ｔ1（Ｋ）：対象物温度 Ｔ0（Ｋ）：赤外線センサ雰囲気温度 η：赤外線光軸上の透過射率 Ｋ：定数 とすると、ステファン−ボルツマンの法則に基づき Ｖ ＝ Ｋ＊（η＊Ｔ1 4 − Ｔ0 4） ・・・・・・・・・・・・（２ ） で表すことができる。一方、赤外線光軸上の物質（例え
ば集光レンズ）の透過率ηは赤外線波長によって、異な
る値を持つ。よって対象物温度Ｔ1を求める際に、透過
率ηを常時一定（１．０）として温度換算するのでな
く、補正手段が基準負荷の温度を測温し補正値を算出し
食品温度検出手段を補正するので測温する赤外線光軸上
の透過率ηを推定することで食品温度の測定誤差が小さ
くなるのである。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を添付図面にも
とづいて説明する。尚、従来例と同じ構成のものは同一
符号をつける。
とづいて説明する。尚、従来例と同じ構成のものは同一
符号をつける。
【００１２】食品温度検出手段５は広い視野を持った１
素子のサーモパイル型赤外線センサで構成され、加熱室
１の天井面に固定され、開孔窓７を介して調理台３の中
央付近に置かれた食品２から放射される熱エネルギーを
非接触で検出し温度に換算する。８は赤外線センサの測
温範囲（視野角）を狭い範囲に限定するための集光レン
ズであり、赤外線センサの測温領域は調理台３の中心点
周辺に集まる。今、 Ｖ（Ｖ）：赤外線センサから出力される電圧 Ｔ1（Ｋ）：対象物温度 Ｔ0（Ｋ）：赤外線センサ雰囲気温度 η：赤外線光軸上の透過率 とすると、 η＊Ｔ1 ＝ ａ＊Ｖ ＋ ｂ ・・・・・・・・・・・・（３） ここでａ、ｂはＴ0の関数と表せるので、赤外線センサ
の雰囲気温度Ｔ0（Ｋ）がわかれば、η：透過率と対象
物温度Ｔ1（Ｋ）の積は一義的に決定できる。つまり食
品温度検出手段５は赤外線センサから出力される電圧Ｖ
（Ｖ）及び赤外線センサ雰囲気温度Ｔ0（Ｋ）を測定
し、η＊Ｔ1（Ｋ）に変換して補正手段９に伝える。
素子のサーモパイル型赤外線センサで構成され、加熱室
１の天井面に固定され、開孔窓７を介して調理台３の中
央付近に置かれた食品２から放射される熱エネルギーを
非接触で検出し温度に換算する。８は赤外線センサの測
温範囲（視野角）を狭い範囲に限定するための集光レン
ズであり、赤外線センサの測温領域は調理台３の中心点
周辺に集まる。今、 Ｖ（Ｖ）：赤外線センサから出力される電圧 Ｔ1（Ｋ）：対象物温度 Ｔ0（Ｋ）：赤外線センサ雰囲気温度 η：赤外線光軸上の透過率 とすると、 η＊Ｔ1 ＝ ａ＊Ｖ ＋ ｂ ・・・・・・・・・・・・（３） ここでａ、ｂはＴ0の関数と表せるので、赤外線センサ
の雰囲気温度Ｔ0（Ｋ）がわかれば、η：透過率と対象
物温度Ｔ1（Ｋ）の積は一義的に決定できる。つまり食
品温度検出手段５は赤外線センサから出力される電圧Ｖ
（Ｖ）及び赤外線センサ雰囲気温度Ｔ0（Ｋ）を測定
し、η＊Ｔ1（Ｋ）に変換して補正手段９に伝える。
【００１３】補正手段９には、温度精度校正手段１０が
接続されている。例えば初期状態での集光レンズの透過
率η＝１．００と定める。高周波加熱装置を使用し食品
からの蒸気や飛沫による汚れや経時変化によって、透過
率が低下すると食品の温度精度が悪くなる。この場合温
度精度校正手段１０を能動状態とし、調理台３の中央部
に基準負荷１１（例では２５３゜Ｋの氷）を置く、温度
精度校正手段１０は制御手段６を介してマグネトロン４
を能動状態とする。マグネトロン４が能動状態になった
後の食品温度検出手段５の出力Ｖ（Ｖ）は図２のように
変化する。図２の横軸は時間変化を表わし縦軸は赤外線
サンサの出力電圧を表わしている。集光レンズ８によっ
て基準負荷１１の中心部の限られた範囲の赤外線輻射エ
ネルギーを捕捉しているため高周波加熱の加熱ムラは無
視できるため調理台３は回転させなくてもよい。図２に
おいて時間経過によってＡ部とＢ部に電圧変化の無い鞍
部が発生している。これは基準負荷１１である氷の溶解
時（２７３゜Ｋ）と水の沸騰時（３７３゜Ｋ）である。
この様に既値の温度の基準負荷１１を測温することによ
って、赤外線光軸上の透過率ηを算出する。次に食品温
度検出手段５から伝えられたη＊Ｔ1 （Ｋ）の値をこの
推定された透過率ηで割ることで、食品そのものの温度
Ｔ1（Ｋ）を算出し制御手段６に伝える。ここでは透過
率ηは食品温度依らず一定値をとるものとしたが、先に
も述べた様に赤外線波長（絶対温度に依存する）によっ
た異なるため複数の温度の異なる基準負荷によって校正
し、その間を補完すると更によい。
接続されている。例えば初期状態での集光レンズの透過
率η＝１．００と定める。高周波加熱装置を使用し食品
からの蒸気や飛沫による汚れや経時変化によって、透過
率が低下すると食品の温度精度が悪くなる。この場合温
度精度校正手段１０を能動状態とし、調理台３の中央部
に基準負荷１１（例では２５３゜Ｋの氷）を置く、温度
精度校正手段１０は制御手段６を介してマグネトロン４
を能動状態とする。マグネトロン４が能動状態になった
後の食品温度検出手段５の出力Ｖ（Ｖ）は図２のように
変化する。図２の横軸は時間変化を表わし縦軸は赤外線
サンサの出力電圧を表わしている。集光レンズ８によっ
て基準負荷１１の中心部の限られた範囲の赤外線輻射エ
ネルギーを捕捉しているため高周波加熱の加熱ムラは無
視できるため調理台３は回転させなくてもよい。図２に
おいて時間経過によってＡ部とＢ部に電圧変化の無い鞍
部が発生している。これは基準負荷１１である氷の溶解
時（２７３゜Ｋ）と水の沸騰時（３７３゜Ｋ）である。
この様に既値の温度の基準負荷１１を測温することによ
って、赤外線光軸上の透過率ηを算出する。次に食品温
度検出手段５から伝えられたη＊Ｔ1 （Ｋ）の値をこの
推定された透過率ηで割ることで、食品そのものの温度
Ｔ1（Ｋ）を算出し制御手段６に伝える。ここでは透過
率ηは食品温度依らず一定値をとるものとしたが、先に
も述べた様に赤外線波長（絶対温度に依存する）によっ
た異なるため複数の温度の異なる基準負荷によって校正
し、その間を補完すると更によい。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
の効果が得られる。
の効果が得られる。
【００１５】（１）食品温度検出部の赤外線光軸上の透
過率の低下があっても透過率を推定することで食品温度
の測定誤差が小さくなる。
過率の低下があっても透過率を推定することで食品温度
の測定誤差が小さくなる。
【００１６】（２）安定した氷の溶解温度と水の沸騰温
度の２値で透過率を推定するのでさらに食品温度の測定
誤差が小さくなる。
度の２値で透過率を推定するのでさらに食品温度の測定
誤差が小さくなる。
【００１７】よって食品そのものの表面温度をより正確
に測定でき、出来映えにバラツキのない自動調理ができ
る。
に測定でき、出来映えにバラツキのない自動調理ができ
る。
【図１】本発明の実施例における調理器具のブロック図
【図２】同実施例において時間経過における赤外線セン
サの出力電圧変化を示した図
サの出力電圧変化を示した図
【図３】従来の調理器具のブロック図
４ マグネトロン ５ 食品温度検出手段 ６ 制御手段 ８ 集光レンズ ９ 補正手段 １０ 温度精度校正手段 １１ 基準負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長本 俊一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 嶋田 拓生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】加熱室に置かれた食品を高周波加熱する加
熱手段と、非接触で前記食品の温度を検出する赤外線セ
ンサから構成された食品温度検出手段と、前記食品温度
検出手段の温度精度を基準負荷によって校正する温度精
度校正手段と、前記温度精度校正手段からの出力に基づ
き赤外線光軸上の透過率の劣化を推定し、前記透過率に
応じて前記食品温度検出手段から出力される食品温度情
報を補正する補正手段と、前記補正手段からの出力に基
づき前記加熱手段を制御する制御手段とを備えた高周波
加熱装置。 - 【請求項２】温度精度校正手段の基準負荷に氷を用い加
熱の段階で溶解時と沸騰時の２値によって透過率を推定
し、食品温度検出手段から出力される食品温度情報を補
正する請求項１に記載の高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00101393A JP3350990B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00101393A JP3350990B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201138A true JPH06201138A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3350990B2 JP3350990B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=11489697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00101393A Expired - Fee Related JP3350990B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350990B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010080454A (ja) * | 2010-01-15 | 2010-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| JP2010103125A (ja) * | 2010-01-15 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| JP2010205746A (ja) * | 2010-06-24 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| JP2010205745A (ja) * | 2010-06-24 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| JP2015190714A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 三菱電機株式会社 | 加熱調理器 |
-
1993
- 1993-01-07 JP JP00101393A patent/JP3350990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010080454A (ja) * | 2010-01-15 | 2010-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| JP2010103125A (ja) * | 2010-01-15 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| JP2010205746A (ja) * | 2010-06-24 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| JP2010205745A (ja) * | 2010-06-24 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
| JP2015190714A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 三菱電機株式会社 | 加熱調理器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3350990B2 (ja) | 2002-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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