KR101625860B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 차량의 시동이 일시적으로 오프될 경우에 외기도입구를 통해 유입되는 찬공기 또는 더운공기를 차단함으로써, 차실내를 항상 쾌적한 상태로 유지시키는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외기도입구와 내기도입구를 갖는 공조케이스와, 외기도입구 또는 내기도입구를 선택적으로 차단할 수 있도록 공조케이스에 회전가능하게 설치되는 인테이크 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 차량의 시동이 꺼졌는지를 감지하는 시동감지수단과; 차량이 일시적으로 정차하였는지를 감지하는 일시정차감지수단과; 외기도입구가 개방되어 있는지를 감지하는 외기도입구 개방감지수단과; 시동감지수단과 일시정차감지수단과 외기도입구 개방감지수단으로부터 신호가 동시에 입력되면, 현재 외기도입구가 개방된 상태에서 차량의 시동이 일시적으로 꺼진 것으로 판단하고 내기모드 신호를 출력하는 콘트롤러와; 콘트롤러의 내기모드 신호에 따라 인테이크 도어를 외기도입구를 차단하는 방향으로 회전시켜, 외기의 유입을 차단하는 도어 액츄에이터를 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량의 시동이 일시적으로 오프될 경우에 외기도입구를 통해 유입되는 찬공기 또는 더운공기를 차단함으로써, 차실내를 항상 쾌적한 상태로 유지시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
자동차에는 실내를 냉, 난방하기 위한 공조장치가 설치된다.
공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(10)를 구비하며, 공조케이스(10)에는 외기도입구(12)와 내기도입구(14)가 형성되어 있다.
외기도입구(12)는 차량의 외부와 연통되며, 차량 외부의 공기를 공조케이스(10)의 내부로 도입한다. 내기도입구(14)는 차량의 실내와 연통되며, 실내의 공기를 도입한다.
그리고 공조장치는, 외기도입구(12)와 내기도입구(14) 사이에 설치되는 인테이크 도어(Intake Door)(16)를 구비한다.
인테이크 도어(16)는, 도어 액츄에이터(16a)에 의해 회전운동가능하게 설치된다. 특히, 내기도입구(14)를 차단하는 외기모드위치(A)와 외기도입구(12)를 차단 하는 내기모드위치(B) 사이에서 회전운동한다.
이러한 인테이크 도어(16)는, 외기모드위치(A)와 내기모드위치(B) 사이에서 회전운동하면서 외기도입구(12) 또는 내기도입구(14)를 선택적으로 개방한다. 따라서, 외기 또는 내기가 선택적으로 도입될 수 있게 한다.
경우에 따라, 인테이크 도어(16)는, 외기모드위치(A)와 내기모드위치(B) 사이의 중간모드위치(C)에 배치될 수도 있다. 이는, 외기도입구(12)와 내기도입구(14)를 동시에 개방시킴으로써, 신선한 외부공기와 차실내의 공기가 동시에 도입될 수 있게 하기 위함이다.
그런데, 이러한 종래의 공조장치는, 외기도입구(12)가 개방된 상태에서 차량의 시동을 오프(OFF)시킬 경우, 개방된 외기도입구(12)를 통해 외부의 찬공기 또는 더운공기가 차실내로 유입된다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 차실내의 냉,난방 효율이 급격히 저하된다는 문제점이 지적되고 있다.
특히, 차량을 일시적으로 정차하고자 차량의 시동을 잠시동안만 오프(OFF)시킬 경우, 예컨대, 고속도로 휴게소, 주유소 등에서 차량의 시동을 잠시동안만 오프(OFF)시킬 경우, 개방된 외기도입구(12)를 통해 외부의 찬공기 또는 더운공기가 차실내로 유입되어 차실내의 온도를 급격하게 저하시키거나 급격하게 상승시킨다는 문제점이 있다.
그리고 이러한 문제점 때문에 급격하게 변화된 차실내의 온도로 인해 차실내의 쾌적성이 현저하게 저하된다는 결점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 차량의 시동이 일시적으로 오프될 경우에 외기의 유입을 차단함으로써, 외기의 유입으로 인한 차실내의 온도변화를 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 일시적인 시동 오프에 의한 차실내의 온도변화를 방지함으로써, 차량의 실내 온도를 일시적인 시동 오프에 관계없이 항상 쾌적하게 유지시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외기도입구와 내기도입구를 갖는 공조케이스와, 상기 외기도입구 또는 내기도입구를 선택적으로 차단할 수 있도록 상기 공조케이스에 회전가능하게 설치되는 인테이크 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 차량의 시동이 꺼졌는지를 감지하는 시동감지수단과; 차량이 일시적으로 정차하였는지를 감지하는 일시정차감지수단과; 상기 외기도입구가 개방되어 있는지를 감지하는 외기도입구 개방감지수단과; 상기 시동감지수단과 일시정차감지수단과 외기도입구 개방감지수단으로부터 신호가 동시에 입력되면, 현재 외기도입구가 개방된 상태에서 차량의 시동이 일시적으로 꺼진 것으로 판단하고 내기모드 신호를 출력하는 콘트롤러와; 상기 콘트롤러의 내기모드 신호에 따라 상기 인테이크 도어를 상기 외기도입구를 차단하는 방향으로 회전시켜, 외기의 유입을 차단하는 도어 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 일시정차감지수단은, GPS와 맵(Map)을 내장하고 있으며, 차량의 현재 위치를 파악하여 차량의 주행위치를 감지하는 네비게이션 장치(Navigation System)와; 상기 네비게이션 장치로부터 입력된 차량의 현재 위치가 일시적으로 정차하기 위한 특정위치인지 여부를 판단하는 마이컴(Micom)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 네비게이션 정보와 차량의 시동 온,오프 여부를 통해 차량의 일시적인 시동 오프를 감지한 다음, 외기도입구를 차단하는 구조이므로, 일시적인 시동 오프시에 외기도입구를 통한 외기의 유입을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 일시적인 시동 오프시에 외기의 유입을 차단하는 구조이므로, 외기의 유입으로 인한 차실내의 온도변화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 일시적인 시동 오프에 의한 차실내의 온도변화를 방지할 수 있으므로, 일시적인 시동 오프에 관계없이 차량의 실내 온도를 항상 쾌적하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 차량용 공조장치에 대해 간략하게 살펴본다.
차량용 공조장치는, 공조케이스(10)를 구비하며, 공조케이스(10)에는 외기도입구(12)와 내기도입구(14)가 형성되어 있다.
외기도입구(12)는 차량 외부의 공기를 공조케이스(10)의 내부로 도입하고, 내기도입구(14)는 차실내의 공기를 도입한다.
그리고 공조장치는, 외기도입구(12)와 내기도입구(14) 사이에 설치되는 인테이크 도어(16)를 구비한다.
인테이크 도어(16)는, 도어 액츄에이터(16a)에 의해 회전운동가능하게 설치된다. 이렇게 설치된 인테이크 도어(16)는, 외기모드위치(A)와 내기모드위치(B) 사이에서 회전운동하면서 외기도입구(12) 또는 내기도입구(14)를 선택적으로 개방한다. 따라서, 외기 또는 내기가 선택적으로 도입될 수 있게 한다.
경우에 따라, 인테이크 도어(16)는, 외기모드위치(A)와 내기모드위치(B) 사이의 중간모드위치(C)에 배치될 수도 있다. 따라서, 외기도입구(12)와 내기도입구(14)를 동시에 개방시키기도 한다. 이로써, 외기와 내기가 동시에 도입될 수 있게 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 2를 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 본 발명의 차량용 공조장치는, 차량의 시동이 꺼졌는지를 감지하는 시동감지수단(20)을 구비한다.
시동감지수단(20)은, 차량의 시동 스위치로 구성된다. 시동 스위치는, 차량 의 운전자가 시동을 끄면, 시동 오프(OFF)신호(X1)를 출력하여 차량의 시동이 꺼졌음을 감지한다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 차량용 공조장치는, 차량이 현재 일시적으로 정차하였는지를 감지하는 일시정차감지수단(30)을 구비한다.
일시정차감지수단(30)은, 차량의 현재 주행위치를 감지하는 네비게이션 장치(Navigation System)(32)와, 네비게이션 장치(32)로부터 입력된 차량의 현재 주행위치에 따라 차량이 일시적으로 정차하였는지의 여부를 판단하는 마이컴(Micom)(34)을 포함한다.
네비게이션 장치(32)는, GPS(Global Positioning System)와 맵(Map)을 내장하는 것으로, 차량의 현재 위치를 파악하여 디스플레이상의 지도에 그 위치를 표시하는 장치이다. 특히, 내장된 맵을 통해, 차량의 현재 위치가 일시적으로 정차하기 위한 특정위치인지, 예를 들면, 고속도로 휴게소인지, 주유소인지를 상세하게 감지한다.
마이컴(34)은, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 네비게이션 장치(32)로부터 입력된 차량의 현재 주행위치가 일시적으로 정차하기 위한 특정위치(이하, "일시정차위치"라 약칭함)인지, 예를 들면, 고속도로 휴게소인지, 주유소인지를 판단한다. 그리고 판단 결과, 차량의 현재 주행위치가 "일시정차위치"이면, "일시정차신호"(X2)를 출력한다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 차량용 공조장치는, 공조케이스(10)의 외기도입구(12)가 개방되어 있는지를 감지하는 외기도입구 개방감지수단(40)을 구비 한다.
외기도입구 개방감지수단(40)은, 인테이크 도어(16)가 외기모드위치(A) 또는 중간모드위치(C)로 전환되었음을 감지하는 도어감지센서로 구성된다.
이러한 외기도입구 개방감지수단(40)은, 인테이크 도어(16)가 외기모드위치(A) 또는 중간모드위치(C)로 전환되었음을 감지함으로써, 현재 인테이크 도어(16)가 외기도입구(12)를 개방하였음을 감지하고 "도어개방신호"(X3)를 출력한다. 이로써, 외기도입구(12)가 개방되어 있는지를 간접적으로 감지한다.
한편, 외기도입구 개방감지수단(40)의 도어감지센서는, 공조장치의 자동제어를 위해 설치된 기존의 도어감지센서를 이용하는 것이 바람직하다. 따라서, 별도의 부품을 설치하지 않아도 되며, 그 결과, 비용절감의 효과를 기대할 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 차량용 공조장치는, 시동감지수단(20)과 일시정차감지수단(30)과 외기도입구 개방감지수단(40)으로부터 입력된 신호를 처리하는 콘트롤러(50)를 구비한다.
콘트롤러(50)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 시동감지수단(20)과 일시정차감지수단(30)과 외기도입구 개방감지수단(40)으로부터 신호가 동시에 입력되면, 현재 외기도입구(12)가 개방된 상태에서 차량의 시동이 일시적으로 꺼진 상태이므로, 외부의 공기가 차실내로 유입되는 것으로 판단한다. 그리고 이러한 판단에 따라 "내기모드 신호"(Y)를 출력한다. 특히, "내기모드 신호"(Y)를 도어 액츄에이터(16a)에 출력한다.
그러면, 도어 액츄에이터(16a)는, 입력된 "내기모드 신호"(Y)에 따라 제어되 면서 인테이크 도어(16)를 내기모드위치(B)로 회전시킨다. 특히, 내기모드위치(B)로 회전시킴으로써, 외기도입구(12)를 차단한다.
그 결과, 외기도입구(12)는 차단되면서 외기의 도입을 방지한다. 이로써, 외부공기의 실내유입은 원천적으로 방지된다. 따라서, 차실내의 온도는 외부의 공기에 영향받지 않는다. 이에 따라, 차실내는 차량이 재시동될 때까지 쾌적한 상태를 유지할 수 있게 된다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 공조장치의 작동예를 도 2와 도 3을 참고하여 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 에어컨이 온(ON)되어 있는 상태에서(S101), 차량의 시동이 오프(OFF)되었는지를 판단한다(S103).
판단 결과, 차량의 시동이 오프되면, 차량이 현재 "일시정차" 중인지를 다시 판단한다(S105).
이때, "일시정차"중인지의 여부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일시정차감지수단(30)을 통해 이루어진다. 즉, 네비게이션 장치(32)로부터 입력된 차량의 주행위치가 "일시정차위치", 예를 들면, 고속도로 휴게소, 주유소 등이면, 마이컴(34)은 차량이 현재 일시적으로 정차중인 것으로 판단하여 "일시정차신호"(X2)를 출력한다. 이로써, 차량이 현재 일시적으로 정차 중인지를 "인지를 판단한다(S105).
한편, 차량이 현재 "일시정차" 중인 것으로 판단되면, 공조케이스(10)의 외기도입구(12)가 개방되었는지를 다시 판단한다(S107).
판단 결과, 외기도입구(12)가 개방되었으면, 콘트롤러(50)는, 개방된 외기도 입구(12)를 통해 외부의 공기가 차실내로 유입되어 차실내에 영향을 끼치는 것으로 판단하여 "내기모드 신호"(Y)를 출력한다(S109).
그러면, 도어 액츄에이터(16a)는, 입력된 "내기모드 신호"(Y)에 따라 제어되면서 상기 인테이크 도어(16)를 내기모드위치(B)로 회전시킨다(S111).
그 결과, 공조장치는, "내기모드"로 전환된다(S113). 이로써, 외부공기의 실내유입은 방지된다. 따라서, 차실내의 온도는 외부의 공기에 영향받지 않으면서 쾌적한 상태를 유지할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조장치는, 네비게이션 정보와 차량의 시동 온,오프 여부를 통해 차량의 일시적인 시동 오프를 감지한 다음, 외기도입구를 차단하는 구조이므로, 일시적인 시동 오프시에 외기도입구를 통한 외기의 유입을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 일시적인 시동 오프시에 외기의 유입을 차단하는 구조이므로, 외기의 유입으로 인한 차실내의 온도변화를 방지할 수 있다.
또한, 일시적인 시동 오프에 의한 차실내의 온도변화를 방지할 수 있으므로, 일시적인 시동 오프에 관계없이 차량의 실내 온도를 항상 쾌적하게 유지시킬 수 있다.
다음으로, 도 4와 도 5에는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
다른 실시예의 공조장치는, 외기온도 감지수단(60)을 더 포함한다.
외기온도 감지수단(60)은, 차량의 외측에 설치되는 온도센서로서, 차량의 외 기온도를 감지하여 콘트롤러(50)에 입력시킨다.
그리고 다른 실시예의 공조장치는, 콘트롤러(50)에 내장되는 비교부(52)를 더 구비한다.
비교부(52)는, 외기온도 감지수단(60)으로부터 입력된 외기온도가 미리 설정된 제 1기준온도 이하이거나 또는 제 1기준온도 높게 설정된 제 2기준온도 이상인지를 비교한다.
한편, 콘트롤러(50)는, 비교부(52)에서의 비교 결과, 외기온도가 제 1기준온도 이하이거나 또는 제 2기준온도 이상일 경우에만, "내기모드 신호"(Y)를 출력하도록 구성된다.
따라서, 외기온도가 제 1기준온도 이하이거나 또는 제 2기준온도 이상일 경우에만, 도어 액츄에이터(16a)가 제어되면서 상기 인테이크 도어(16)를 내기모드위치(B)로 회전시킬 수 있게 한다.
이로써, 외기온도가 제 1기준온도 이하이거나 또는 제 2기준온도 이상일 경우에만, 외기도입구(12)가 차단되면서 외기의 유입을 방지하도록 구성된다.
여기서, 비교부(52)에 내장된 제 1기준온도는 0℃로, 제 2기준온도는 30℃로 설정되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 0℃이하의 차가운 외부공기가 차실내로 유입될 경우, 차실내의 온도를 급격히 하강시키기 때문이며, 30℃이상의 더운 외부공기가 차실내로 유입될 경우, 차실내의 온도를 급격히 상승시키기 때문이다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 다른 실시예의 공조장치의 작동예를 도 4 와 도 5를 참조하여 살펴본다.
먼저, 에어컨이 온(ON)되어 있는 상태에서(S201), 차량의 시동이 오프(OFF)되었는지를 판단한다(S203).
판단 결과, 차량의 시동이 오프되면, 차량이 현재 "일시정차" 중인지를 다시 판단한다(S205).
판단 결과, 차량이 현재 "일시정차" 중인 것으로 판단되면, 공조케이스(10)의 외기도입구(12)가 개방되었는지를 다시 판단한다(S207).
판단 결과, 외기도입구(12)가 개방되었으면, 외기온도 감지수단(60)으로부터 입력된 외기온도가 제 1기준온도 이하인지를 판단한다(S209). 예를 들면, 0℃ 이하인지를 판단한다.
판단 결과, 제 1기준온도 이하이면, 콘트롤러(50)는, 개방된 외기도입구(12)를 통해 외부의 찬공기가 차실내로 유입되어 차실내의 온도는 급격하게 하강시키는 것으로 판단하여 "내기모드 신호"(Y)를 출력한다(S211).
그러면, 도어 액츄에이터(16a)는, 입력된 "내기모드 신호"(Y)에 따라 제어되면서 상기 인테이크 도어(16)를 내기모드위치(B)로 회전시킨다(S213).
그 결과, 공조장치는, "내기모드"로 전환된다(S215). 이로써, 차가운 외부공기의 실내유입은 방지된다. 따라서, 차실내의 온도는 외부의 공기에 영향받지 않으면서 쾌적한 상태를 유지할 수 있다.
한편, 판단 결과, 제 1기준온도 이하가 아니면(S209-1), 외기온도 감지수단(60)으로부터 입력된 외기온도가 제 2기준온도 이상인지를 다시 판단한다(S217). 예를 들면, 30℃ 이상인지를 판단한다.
판단 결과, 제 2기준온도 이상이면, 콘트롤러(50)는, 개방된 외기도입구(12)를 통해 외부의 더운공기가 차실내로 유입되어 차실내의 온도는 급격하게 상승시키는 것으로 판단하여 "내기모드 신호"(Y)를 출력한다(S211).
그러면, 도어 액츄에이터(16a)는, 입력된 "내기모드 신호"(Y)에 따라 제어되면서 상기 인테이크 도어(16)를 내기모드위치(B)로 회전시킨다(S213).
그 결과, 공조장치는, "내기모드"로 전환된다(S215). 이로써, 더운 외부공기의 실내유입은 방지된다. 따라서, 차실내의 온도는 외부의 공기에 영향받지 않으면서 쾌적한 상태를 유지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
도 1은 일반적인 공조장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작동예를 나타내는 플로우차트,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 다른 실시예를 나타내는 도면,
도 5는 다른 실시예의 작동예를 나타내는 플로우차트이다.
♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 공조케이스 12: 외기도입구
14: 내기도입구 16: 인테이크 도어(Intake Door)
16a: 도어 액츄에이터(Door Actuator) 20: 시동감지수단
30: 일시정차감지수단
32: 네비게이션 장치(Navigation System) 34: 마이컴(Micom)
40: 외기도입구 개방감지수단 50 콘트롤러(Controller)
52: 비교부 60: 외기온도 감지수단

Claims (5)

  1. 외기도입구(12)와 내기도입구(14)를 갖는 공조케이스(10)와, 상기 외기도입구(12) 또는 내기도입구(14)를 선택적으로 차단할 수 있도록 상기 공조케이스(10)에 회전가능하게 설치되는 인테이크 도어(16)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    차량의 시동이 꺼졌는지를 감지하는 시동감지수단(20)과;
    차량이 일시적으로 정차하였는지를 감지하는 일시정차감지수단(30)과;
    상기 외기도입구(12)가 개방되어 있는지를 감지하는 외기도입구 개방감지수단(40)과;
    상기 시동감지수단(20)과 일시정차감지수단(30)과 외기도입구 개방감지수단(40)으로부터 시동오프신호(X1)와 일시정차신호(X2)와 도어개방신호(X3)가 동시에 입력되면, 현재 외기도입구(12)가 개방된 상태에서 차량의 시동이 일시적으로 꺼진 것으로 판단하고 내기모드 신호(Y)를 출력하는 콘트롤러(50)와;
    상기 콘트롤러(50)의 내기모드 신호(Y)에 따라 상기 인테이크 도어(16)를 상기 외기도입구(12)를 차단하는 방향으로 회전시켜, 외기의 유입을 차단하는 도어 액츄에이터(16a)를 포함하고;
    상기 일시정차감지수단(30)은,
    GPS와 맵(Map)을 내장하고 있으며, 차량의 현재 위치를 파악하여 차량의 주행위치를 감지하는 네비게이션 장치(Navigation System)(32)와;
    상기 네비게이션 장치(32)로부터 입력된 차량의 현재 위치가 일시적으로 정차하기 위한 특정위치인지 여부를 판단하는 마이컴(Micom)(34)을 포함하며;
    상기 마이컴(34)에 내장된 특정위치는, 고속도로 휴게소, 주유소를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 외기온도를 감지하는 외기온도 감지수단(60)을 더 포함하며,
    상기 콘트롤러(50)는, 상기 외기온도 감지수단(60)으로부터 입력된 외기온도가 미리 설정된 제 1기준온도 이하이거나 또는 상기 제 1기준온도 높게 설정된 제 2기준온도 이상일 경우 상기 내기모드 신호(Y)를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 콘트롤러(50)에 내장된 제 1기준온도는 0℃이고, 제 2기준온도는 30℃인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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