KR100710222B1 - 냉장고용 제빙장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아이스 뱅크의 만빙 여부를 정확히 감지하는 냉장고용 제빙장치에 관한 것이다.

본 발명은, 얼음이 만들어지는 제빙 트레이와, 생성된 얼음을 상기 제빙 트레이 외부로 취출하기 위한 이젝터를 포함하여 구성되는 제빙기와; 상기 제빙기에서 만들어진 얼음이 수용/저장되는 아이스뱅크와; 상기 제빙기의 상기 아이스 뱅크에 채워진 얼음량을 감지할 수 있도록 상기 제빙기의 하부에서 좌우 양측에 각각 설치되되, 하방으로 회전하도록 힌지 고정되는 판형의 만빙감지장치와; 상기 만빙감지장치에 설치되어 상기 아이스 뱅크의 만빙 여부를 감지하는 만빙감지 센서를 포함하여 구성되는 냉장고용 제빙장치를 제공한다.

냉장고, 제빙기, 만빙감지장치, 아이스 뱅크, 홀 센서

Description

냉장고용 제빙장치{Ice-maker for Refrigerator}

도 1은 종래 냉장고용 제빙장치를 도시한 사시도

도 2는 도 1의 제빙기의 측단면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기를 도시한 사시도

도 4a는 도 3에 도시한 제빙기에서 아이스 뱅크가 만빙이 아닐 때 만빙감지장치의 상태를 도시한 동작도

도 4b는 도 3에 도시한 제빙기에서 아이스 뱅크가 만빙일 때 만빙감지장치의 상태를 도시한 동작도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 제빙기 111 : 제빙 트레이

112 : 급수부 113 : 취출모터부

114 : 이젝터 114a : 이젝터 핀

120 : 아이스 뱅크 130 : 이송모터부

150 : 만빙감지장치 151 : 힌지

152 : 마그네틱 160 : 홀 센서

본 발명은 냉장고용 제빙장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아이스 뱅크의 만빙 여부를 감지하는 냉장고용 제빙장치에 관한 것이다.

일반적인 냉장고는 냉동실과 냉장실로 구분되고, 상기 냉장실은 음식물과 야채를 신선하고 오래 보관할 수 있도록 대략 3~4℃ 온도로 유지되고, 상기 냉동실은 육고기와 음식물 등을 얼린 상태로 보관할 수 있도록 영하의 온도로 유지된다.

최근 냉장고에는 사용자의 별다른 조작없이 제빙에 관한 일련의 과정들을 자동적으로 수행하여 편리하게 얼음을 얻을 수 있게 하는 제빙기와, 얼음 또는 물을 냉장고 외부에서 이용할 수 있게 하는 디스펜서(dispenser) 등 사용자가 편리하게 이용할 수 있도록 다양한 기능들이 추가되고 있다.

이 때, 상기 제빙기는 사용자가 각얼음 또는 조각얼음을 선택할 수 있게 하는 기능을 구비한다.

도 1과 도 2를 참조하여 종래 냉장고용 제빙장치의 일예에 대해 설명하면 다음과 같다.

제빙장치는 물을 공급받아 얼음이 생성되는 제빙 트레이(11)와, 상기 제빙부에서 생성된 얼음이 취출되어 저장되는 아이스 뱅크(ice bank)(20)로 대별된다.

상기 제빙기(10)는 얼음이 생성되는 제빙 트레이(11)와, 상기 제빙 트레이(11) 일측에 형성되어 제빙실에 물을 공급하기 위한 급수부(12)로 이루어진다.

이 때, 상기 제빙기(10)에 물을 공급하는 급수부(12)는 냉장고 외부의 급수 원(미도시)에 연결되고, 상기 급수원에서 물을 제빙기(10)까지 안내하는 급수관(미도시)의 관로상에는, 유입되는 물을 정수하는 급수필터(미도시)와, 상기 급수관(미도시)의 개폐를 제어하는 급수밸브(미도시)가 설치될 수 있다.

상기 제빙 트레이(11)는 대략 반원통형으로 이루어지며, 상기 제빙 트레이(11)에서 일정 크기의 얼음이 생성될 수 있도록 분리하는 리브(미도시)가 소정 간격마다 형성된다.

그리고, 상기 제빙 트레이(11)의 일측에는 상기 제빙 트레이(11)에서 생성된 얼음을 외부로 취출하기 위한 이젝터(ejector)(14) 및 상기 이젝터(14)를 구동하기 위한 취출모터부(13)가 구비된다.

상기 이젝터(14)는 회전축이 상기 제빙 트레이(11)의 중앙을 가로지르도록 설치되고, 그 회전축에 수직으로 돌출된 이젝터 핀(14a)이 형성된다.

상기 이젝터(14)는 상기 이젝터 핀(14a)이 상기 제빙 트레이(11)의 구획된 구간에 일대일 대응되게 설치되어 있어서, 상기 이젝터 핀(14a)이 회전함에 따라서 얼음이 같이 회전하여 아이스 뱅크(20)로 취출된다.

그리고, 상기 제빙 트레이(11)에서 얼음이 취출되는 방향인 전방측 상단에는 상기 이젝터(14)의 회전축 근처까지 슬라이드(16)가 하향 경사지게 설치되어 있다.

그리고, 상기 제빙기(10)에는 아이스 뱅크(20)에 채워진 얼음의 양을 감지하는 만빙감지장치(15)가 설치된다.

한편, 미설명한 도면부호 15a는 상기 만빙감지장치(15)를 고정하는 힌지고, 도면부호 30은 얼음을 아이스 뱅크(20) 외부로 취출하기 위한 이송모터부이다.

상기와 같이 구성된 제빙기(10)의 작동 과정을 설명하면, 먼저 급수가 진행되어 제빙 트레이(11)에 일정 수위까지 물이 채워지고, 일정 시간 동안 냉동실 내의 냉기에 노출되어 결빙이 진행된다.

이 때, 제빙기(10)에서 얼음이 완전히 생성될 수 있도록, 결빙온도가 대략 -9℃ 정도가 되면 이빙이 진행된다.

상기 이빙과정은 먼저 제빙기(10) 하부에 설치된 히터가 단시간 동안 가동되어 제빙 트레이(11)에 접촉된 얼음의 표면을 녹여 분리시키고, 취출모터부(13)가 구동되어 이젝터(14) 및 이젝터 핀(14a)이 회전함에 따라 얼음이 아이스 뱅크(20)로 취출된다.

그리고, 빈 제빙 트레이(11)에는 다시 급수가 이루어지고, 상기한 일련의 과정이 반복 수행되어 제빙이 계속된다.

한편, 만빙감지장치(15)는 상기 취출모터부(13)와 연동되어, 상기 취출모터부(13)가 작동하여 이빙이 시작되면 상하로 이동하여 아이스 뱅크(20)에 채워진 얼음의 양을 감지하게 된다.

따라서, 상기 만빙감지장치(15)는 상기 아이스 뱅크(20)가 만빙이 아니면 제빙이 계속되고, 만빙상태면 제빙을 중단시킴으로써, 항상 상기 아이스 뱅크(20)에 일정한 양의 얼음이 채워질 수 있도록 한다.

그러나, 상술한 종래의 냉장고용 제빙장치의 만빙감지장치(15)는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 만빙감지장치(15)는 일정범위의 각도 내에서 상하로 이동하여 만빙상 태를 검지하는 구조, 즉, 이빙시 얼음과 간섭을 피하는 원리로 설계되었다.

그러나, 상기 만빙감지장치(15)는 아이스 뱅크(12)의 만빙여부를 정확히 감지하지 못하여, 아이스 뱅크(12)에 저장된 얼음량이 부족하거나, 또는 얼음량이 너무 많아 아이스 뱅크(12) 외부로 넘치는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 아이스 뱅크에 저장되는 얼음의 만빙감지 정확도를 높이는 냉장고용 제빙장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 얼음이 만들어지는 제빙 트레이와, 생성된 얼음을 상기 제빙 트레이 외부로 취출하기 위한 이젝터를 포함하여 구성되는 제빙기와; 상기 제빙기에서 만들어진 얼음이 수용/저장되는 아이스뱅크와; 상기 제빙기의 상기 아이스 뱅크에 채워진 얼음량을 감지할 수 있도록 상기 제빙기의 하부에서 좌우 양측에 각각 설치되되, 하방으로 회전하도록 힌지 고정되는 판형의 만빙감지장치와; 상기 만빙감지장치에 설치되어 상기 아이스 뱅크의 만빙 여부를 감지하는 만빙감지 센서를 포함하여 구성되는 냉장고용 제빙장치를 제공한다.

상기 힌지는 제빙기의 폭방향으로 설치될 수 있고, 상기 만빙감지장치는 같은 크기의 두장의 판이 중앙에서 맞물리도록 설치될 수 있다.

그리고, 상기 만빙감지장치는 초기위치로 복귀할 수 있도록 스프링이 설치될 수 있는데, 상기 스프링의 탄성력은 상기 만빙감지장치에 얹히는 얼음의 무게보다 작고, 상기 만빙감지장치의 무게보다 크게 설계될 수 있다.

또한, 상기 만빙감지장치에서 스프링은 상기 힌지에 설치되는 토션 스프링이 바람직하다.

그리고, 상기 만빙감지 센서는 상기 만빙감지장치의 일측에 설치된 마그네트와, 상기 마그네트와 대응되게 제빙기에 설치되는 홀센서일 수 있다.

이 때, 상기 마그네트 및 홀 센서는 한쪽 만빙감지장치에만 설치될 수 있고, 또는, 양쪽에 모두 설치될 수 있다.

또한, 상기 홀 센서는 상기 아이스 뱅크가 빈 상태일 때 만빙감지장치의 위치를 감지하는 위치에 설치될 수 있고, 상기 홀 센서는 상기 만빙감지장치의 초기위치와, 상기 아이스 뱅크가 빈 상태일 때의 위치를 감지하는 위치에 각각 설치될 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3 및 도 4b를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 냉장고용 제빙장치는 얼음이 만들어지는 제빙 트레이(111)와, 생성된 얼음을 상기 제빙 트레이(111)의 외부로 이빙하기 위한 이젝터(114)를 포함하여 구성되는 제빙기(110)와, 상기 제빙 트레이(111)에서 만들어진 얼음이 수용/저장되는 아이스뱅크(120)와, 상기 아이스 뱅크(120)에 채워진 얼음량을 감지할 수 있도록 상기 제빙기(110)의 하부 좌우 양측에 힌지 고정되는 판형의 만빙감지장치(150)로 이루어진다.

상기 만빙감지장치(150)는 상기 제빙기(110)의 폭방향에 평행한 회전축을 중심으로 하방으로 회전하는 구조로서, 같은 크기의 두장의 판이 중앙에서 맞물리고, 서로 반대방향으로 회전하여 개방되는 구조이다.

즉, 도 4a에 도시한 바와 같이 정면에서 봤을 때, 좌우의 상기 만빙감지장치(150)가 시계방향과 반시계방향으로 각각 회전한다.

또한, 상기 만빙감지장치(150)는 상기 제빙기(110)의 전면보다 전방으로 수평으로 연장되어 설치된다.

특히, 상기 만빙감지장치(150)는, 이빙시 만빙감지장치(150)의 돌출된 부분에 얼음이 얹히게 되므로, 적어도 얼음의 크기보다 같거나 더 길게 전방으로 돌출되는 폭을 갖도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 힌지(151)는 상기 제빙기(110)의 좌우측 끝부분에 폭방향으로 설치되는데, 상기 힌지(151)는 상기 제빙기(110)의 조금 안쪽에 형성되어, 상기 아이스 뱅크(120)와 간섭되는 것을 방지함이 바람직하다.

한편, 상기 만빙감지장치(150)가 상기 제빙기(110)의 전방으로 돌출된 부분에는 고정구조가 없고, 얼음과 만빙감지장치(150)의 무게를 고려하여 회전을 안정적으로 지지하기 위해서, 상기 만빙감지장치(150)가 상기 제빙기(110)에 힌지(151) 고정되는 부분이 비교적 길게 형성된다.

즉, 상기 힌지(151)는 상기 제빙기(110)의 저면에서 상기 제빙기(110)의 폭 에 해당되는 길이만큼 길게 형성된다.

그리고, 상기 만빙감지장치(150)는 얼음의 무게와 자중에 의해 개방되므로, 초기위치로 복귀할 수 있는 수단이 설치된다

특히, 상기 복귀 수단은, 상기 힌지(151)에 설치되어 상기 만빙감지장치(150)가 초기위치로 복귀할 수 있도록 탄성력을 작용시키는 토션 스프링(torsion spring)(미도시)이 바람직하다.

그리고, 상기 스프링의 탄성력은, 얼음의 무게에 의해 만빙감지장치(150)가 개방되고, 탄성력에 의해 만빙감지장치(150)를 복귀시킬 수 있어야 하므로, 탄성력의 크기는 얼음의 무게보다 작고 만빙감지장치(150)의 무게보다 크게 설계됨이 바람직하다.

한편, 상기 만빙감지장치(150)의 복귀 수단은 상기 만빙감지장치(150)와 제빙기(110) 사이에 인력을 작용하도록 스프링을 설치하거나, 상기 만빙감지장치(150)와 아이스 뱅크(120) 사이에 척력을 작용하는 스프링을 설치함도 이해가능하다.

또한, 상기 만빙감지장치(150)에 스프링이 설치되는 경우, 이빙시에 상기 만빙감지장치(150)의 개방속도를 감속시켜 줌으로써 낙하시 얼음이 받는 충격을 완화해주는 효과를 더 크게 얻을 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 만빙감지장치(150)에는, 상기 만빙감지장치(150)가 상하로 이동함에 따라 상기 아이스 뱅크(120)의 만빙 여부를 감지하는 만빙감지 센서가 설치된다.

상기 만빙감지 센서는 상기 만빙감지장치(150)에 설치되는 마그네트(152)와, 상기 제빙기(110)에 설치되는 홀 센서(160)로 구성된다.

이 때, 상기 홀 센서(160)는, 홀 센서(160)와 마그네트(152) 사이의 상대위치의 변화에 따른 전류의 세기변화를 통해 만빙 여부를 감지하는 원리로서, 특히, 상기 만빙감지장치(150)가 상기 아이스 뱅크(120)가 텅빈 상태일 때의 위치(이하, '공빙위치')와 아이스 뱅크(120)가 가득찼을 때의 위치(이하, '만빙위치') 사이의 거리차에 의해 만빙 여부를 감지한다.

한편, 상기 만빙감지 센서를 힌지(151)에 가까운 곳에 설치하면, 상기 만빙감지장치(150)의 이동량이 상대적으로 적은 위치이므로, 초기위치 및 만빙위치를 감지하기 위한 홀 센서(160)를 다수 개 설치하지 않고, 만빙위치 또는 초기위치를 감지할 수 있는 위치에 하나의 홀 센서(160)만 설치할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 만빙감지 센서는 좌우측의 만빙감지장치(150)에 모두 설치될 수도 있고, 한 쪽 만빙감지장치(150)에만 설치함도 이해가능하다.

또한, 상기 홀 센서(160)는 상기 만빙감지장치(150)의 초기위치를 감지할 수 있는 위치에 설치되나, 아이스 뱅크(120)가 비었을 때 만빙감지장치(150)의 공빙위치를 감지할 수 있는 위치에 설치할 수 있으며, 더불어, 상기 홀 센서(160)를 초기위치와 공빙위치에 모두 설치함도 이해가능하다.

이 때, 홀 센서(160)가 초기위치에 설치되는 경우, 홀 센서(160)와 마그네트(152) 사이의 거리변화에 따라 만빙 여부를 감지하게 되고, 상기 홀 센서(160)가 공빙위치에 설치되는 경우에는, 홀 센서(160)에 마그네트(152)가 감지되지 않으면 만빙으로 판단하게 된다.

상기에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 제빙장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저 급수가 진행되어 제빙 트레이(111)에 일정 수위까지 물이 채워지고, 일정 시간 동안 냉동실 내의 냉기에 노출되어 결빙이 진행된다.

그리고, 일정시간이 경과하여 제빙이 완료되면, 취출모터부(113)에 전원이 인가되어 이젝터(114)가 얼음을 제빙 트레이(111)의 외부로 밀어내고, 얼음은 슬라이드(116)의 경사면을 따라 미끌어지면서 만빙감지장치(150) 위에 얹히게 된다.

그리고, 얼음의 무게에 의해 상기 만빙감지장치(150)가 개방되면서 얼음이 아이스 뱅크(120)로 떨어지면서 무게가 제거되면, 상기 만빙감지장치(150)는 초기위치로 복귀한다.

이 때, 아이스 뱅크(120)가 비었을 경우, 상기 만빙감지장치(150)는 아이스 뱅크(120)의 벽에 닿을 정도까지, 최대 90°정도 회전하게 된다.

그러나, 상기 아이스 뱅크(120)가 만빙이면 상기 만빙감지장치(150)는 얼음과 간섭되어 완전히 개방되지 못하고, 회전각도가 90°보다 작아지게 된다.

따라서, 상기 홀 센서(160)가 상기 만빙감지장치(150)의 초기위치를 감지하는 위치에 설치되었을 때, 상기 홀 센서(160)에서 마그네트(152)가 감지되면 상기 만빙감지장치(150)의 초기위치 감지신호를 출력한다.

그리고, 상기 만빙감지장치(150)가 개방되면서 상기 홀 센서(160)와 마그네트(152) 사이의 거리가 변하게 되어, 만빙일 경우 상기 홀 센서(160)에서는 상기 마그네트(152)의 위치가 공빙위치보다 가깝게 감지되므로, 상기 만빙감지장치(150)의 만빙위치 감지신호를 출력한다.

또한, 상기 홀 센서(160)가 공빙위치를 감지하는 위치에 설치되었을 때, 만빙일 경우에는 상기 홀 센서(160)에서 마그네트(152)가 감지되지 않거나 최저점에서의 거리가 멀게 감지되므로 만빙위치 감지신호를 출력하게 된다.

그리고, 상기 아이스 뱅크(120)가 만빙이 아니면, 빈 제빙 트레이(11)에는 다시 급수가 이루어지고, 상기한 일련의 과정이 반복 수행되면서 아이스 뱅크(120)가 만빙이 될 때까지 제빙이 계속된다.

미설명된 도면 부호 111a는 일정 크기의 얼음이 생성될 수 있도록 상기 제빙 트레이(111) 내부를 구획하는 리브이다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 냉장고용 제빙장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 얼음의 무게와, 만빙감지장치의 자중에 의해 작동하게 되므로, 만빙감지장치를 구동하기 위한 별도의 모터를 구비할 필요가 없으며, 또한, 이젝터를 구동하는 취출모터와 연동할 필요가 없다.

둘째, 아이스 뱅크가 만빙 상태가 되면 만빙감지장치와 얼음 사이에 간섭이 발생하여 아이스 뱅크가 비었을 때의 위치까지 완전히 내려갈 수 없는 원리로 작동하므로, 만빙 여부 감지를 위한 센서를 하나만 설치해도 되고, 하나의 센서로도 정확한 작동이 가능한 장점이 있다.

셋째, 이빙시 얼음이 만빙감지장치를 거쳐 아이스 뱅크로 이빙되므로, 얼음의 낙하 충격을 완화하고 얼음이 깨지는 것을 방지하는 효과가 있다.

넷째, 상기 만빙감지장치는 상기 아이스 뱅크의 내부로 들어가도록 작동하므로, 아이스 뱅크의 만빙 여부를 정확히 감지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (15)

1. 얼음이 만들어지는 제빙 트레이와, 생성된 얼음을 상기 제빙 트레이 외부로 취출하기 위한 이젝터를 포함하여 구성되는 제빙기;

   상기 제빙기에서 만들어진 얼음이 수용/저장되는 아이스뱅크;

   상기 제빙기의 상기 아이스 뱅크에 채워진 얼음량을 감지할 수 있도록 상기 제빙기의 하부에서 좌우 양측에 각각 설치되되, 하방으로 회전하도록 힌지 고정되는 판형의 만빙감지장치;

   상기 만빙감지장치에 설치되어 상기 아이스 뱅크의 만빙 여부를 감지하는 만빙감지 센서:를 포함하여 구성되는 냉장고용 제빙장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 만빙감지장치의 회전축이 상기 제빙기의 폭방향이 되도록 상기 힌지는 상기 제빙기의 폭방향으로 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 만빙감지장치는 같은 크기의 두장의 판이 중앙에서 맞물리도록 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 만빙감지장치는 상기 제빙기의 전방으로 수평으로 연장됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 만빙감지장치는 적어도 얼음의 크기와 같거나 길게 제빙기의 전방으로 연장됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 만빙감지장치는 초기위치로 복귀할 수 있도록 탄성력을 작용시키는 스프링이 더 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 만빙감지장치에서 스프링의 탄성력은 상기 만빙감지장치에 얹히는 얼음의 무게보다 작고, 상기 만빙감지장치의 무게보다 크게 설계됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 만빙감지장치에서 스프링은 상기 힌지에 설치되는 토션 스프링임을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 만빙감지 센서는 상기 만빙감지장치의 일측에 설치된 마그네트와, 상기 마그네트와 대응되게 제빙기에 설치되는 홀센서 임을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 마그네트 및 홀 센서는 상기 만빙감지장치의 힌지 근처에 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 마그네트 및 홀 센서는 한쪽 만빙감지장치에만 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 마그네트 및 홀 센서는 양쪽 만빙감지장치에 모두 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 홀 센서는 만빙감지장치가 초기상태일 때 감지하는 위치에 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 홀 센서는 아이스 뱅크가 비었을 때 만빙감지장치의 위치를 감지하는 위치에 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.
15. 제 9 항에 있어서,

    상기 홀 센서는 상기 만빙감지장치의 초기위치와, 상기 아이스 뱅크가 빈 상태일 때 만빙감지장치의 위치를 감지할 수 있는 위치에 각각 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 제빙장치.

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