TW202205567A - 散熱模組 - Google Patents

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Abstract

一種散熱模組包括一導熱墊、一鰭片組與一熱管。導熱墊用以熱接觸一發熱源。鰭片組之多個鰭片沿一排列方向依序間隔並排。熱管受夾合於導熱墊與鰭片組之間。熱管之外表面包含彼此鄰接之一圓弧面與一扁平面，其中熱管之圓弧面熱接觸導熱墊，熱管之扁平面沿著此排列方向直接接觸這些鰭片。

Description

散熱模組
本發明有關於一種散熱模組，尤指一種具有熱管之散熱模組。
隨著系統內之工作晶片(即發熱源)的運算速度不斷提昇，升高了系統內的環境溫度，進而降低系統穩定度。為了解決所述問題，業界將熱管(Heat Pipe)搭配散熱鰭片(Cooling fin)所組成的散熱器觸壓工作晶片，使得工作晶片的熱能能夠透過散熱模組排出系統之外，以控制系統內的環境溫度，進而維持系統穩定度。
然而，面對日益增進的科技進步，現存的散熱器的熱導仍屬效能不彰、尚存在改善空間，使得系統內的散熱模組的效能得以最佳化，是目前相關業者所面臨的挑戰。
本發明之一目的在於提供一種散熱模組，用以解決以上先前技術所提到的困難。
本發明之一實施例提供一種散熱模組。散熱模組包括一導熱墊、一第一鰭片組與一熱管組。導熱墊用以熱接觸一發熱源。第一鰭片組包含多個第一鰭片，且沿一排列方向依序間隔並排。熱管組包含一第一熱管。第一熱管受夾合於導熱墊與第一鰭片組之間。第一熱管之外表面包含彼此鄰接之一第一圓弧面與一第一扁平面。第一圓弧面熱接觸導熱墊，第一扁平面沿著上述排列方向直接接觸這些第一鰭片。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，第一熱管呈U字形，且第一熱管包含一第一段與二個第二段。第一段連接這些第二段，且受夾合於第一鰭片組與導熱墊之間。第一熱管之二相對末端分別位於這些第二段上。上述排列方向相交第一段之長軸方向，且平行每個第二段之長軸方向。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，第一鰭片組更包含二個線狀溝槽。這些線狀溝槽位於第一鰭片組面向導熱墊之一面。每個線狀溝槽之長軸方向平行上述排列方向。每個線狀溝槽具有一平直底面，且平直底面之寬度等於第一扁平面之寬度。第一熱管之每個第二段位於其中一線狀溝槽內，且第一扁平面對應於每個第二段之部分直接接觸其中一平直底面。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，第一鰭片組更包含一主凹槽。主凹槽形成於第一鰭片組面向導熱墊之此面，且接通這些線狀溝槽。導熱墊包含一本體與一第一凹溝。第一凹溝形成於本體面向第一鰭片組之一面。第一熱管之第一段同時位於主凹槽及第一凹溝內。第一圓弧面對應於第一段之部分位於第一凹溝內，且直接接觸導熱墊。第一扁平面對應於第一段之部分位於主凹槽內，且直接接觸第一鰭片組。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，導熱墊更包含一第二凹溝。第二凹溝形成於本體面向第一鰭片組之此面。第一鰭片組更包含二個第一貫穿通道。每個第一貫穿通道沿上述排列方向貫穿這些第一鰭片。熱管組更包含一第二熱管。第二熱管包含一第一U型段與二個第一彎折段。第一U型段同時位於主凹槽及第二凹溝內，且分別連接這些第一彎折段。每個第一彎折段之一部份伸入其中一第一貫穿通道內，且直接接觸這些第一鰭片。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，第一U型段之外表面包含彼此鄰接之一第二圓弧面與一第二扁平面。第二圓弧面位於第二凹溝內，且直接接觸導熱墊。第二扁平面位於主凹槽內，且直接接觸這些第一鰭片。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，導熱墊更包含一第三凹溝。第三凹溝形成於本體面向第一鰭片組之此面。熱管組更包含一第三熱管。第三熱管包含一第二U型段與二個第二彎折段。第二U型段同時位於主凹槽及第三凹溝內，且分別連接這些第二彎折段。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，第二U型段之外表面包含彼此鄰接之一第三圓弧面與一第三扁平面。第三圓弧面位於第三凹溝內，且直接接觸導熱墊。第三扁平面位於主凹槽內，且直接接觸這些第一鰭片。
依據本發明一或複數個實施例，上述之散熱模組更包含一第二鰭片組。第二鰭片組包含複數個第二鰭片，且沿上述排列方向依序間隔並排。第二鰭片組更包含二個第二貫穿通道。每個第二貫穿通道沿上述排列方向貫穿這些第二鰭片。每個第二彎折段之一部份伸入其中一第二貫穿通道內，且直接接觸這些第二鰭片。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，每個第一鰭片包含一主片體、一彎折片及一凹陷部。彎折片連接主片體之一長邊，且朝上述排列方向伸出。凹陷部形成於彎折片面向導熱墊之一面上。這些第一鰭片之這些主片體沿上述排列方向依序間隔並排。這些第一鰭片之這些彎折片沿上述排列方向依序鄰接。這些第一鰭片之凹陷部彼此對齊，且這些凹陷部之底面依序排列形成線狀溝槽之平直底面。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之散熱模組中，第一熱管包括一彎曲管體、一工作流體與一毛細結構。彎曲管體之內部具有一受熱容腔。彎曲管體之一橫截面具有上述第一圓弧面與第一扁平面，且第一扁平面只熱接觸第一鰭片組。工作流體填充於受熱容腔內。毛細結構形成於受熱容腔內，用以引導工作流體之流動。
如此，透過以上各實施例之所述架構，本發明讓熱管之扁平面與鰭片組之線狀溝槽緊密貼合，以提升散熱模組之散熱條件。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖係本發明一實施例之散熱模組10的立體圖。第2圖為第1圖之散熱模組10的分解圖。如第1圖與第2圖所示，散熱模組10包括一支架100、一導熱墊200、一第一鰭片組300與一熱管組500。導熱墊200用以熱接觸一發熱源(圖中未示)。第一鰭片組300包含多個第一鰭片310。這些第一鰭片310位於支架100上，且沿一排列方向(如X軸)依序間隔並排。熱管組500包含一第一熱管510。第一熱管510之一部分受夾合於導熱墊200與第一鰭片組300之間，第一熱管510之另部分僅直接接觸這些第一鰭片310。
第3圖為第1圖之散熱模組10沿線段AA所製成的剖視圖。第4圖為第1圖之散熱模組10沿線段BB所製成的剖視圖。更具體地，如第2圖與第3圖所示，第一熱管510之外表面包含彼此鄰接之一第一圓弧面511與一第一扁平面512，換句話說，第一熱管510之任一橫截面包含上述第一圓弧面511與第一扁平面512。第一圓弧面511之一部分熱接觸導熱墊200，且第一圓弧面511之另部分伸出導熱墊200之外。第一扁平面512之一部分直接接觸這些第一鰭片310(第1圖)，且第一扁平面512之另部分沿著上述排列方向(如X軸)直接接觸這些第一鰭片310(第1圖)。
舉例來說，在本實施例中，第一熱管510呈U字形，且第一熱管510包含一第一段513與二個第二段514。第一段513連接這些第二段514，且位於這些第二段514之間。第一段513之長軸方向(如Y軸)相交(例如正交)上述排列方向(如X軸)，且第一段513受夾合於第一鰭片組300與導熱墊200之間，用以吸收由導熱墊200所傳來之熱能。每個第二段514之長軸方向(如X軸)平行上述排列方向(如X軸)，且第一熱管510之二相對末端分別位於這些第二段514上。然而，本發明不限於第一熱管510之外型。如此，由於第一熱管510之第一段513能夠吸收由導熱墊200所傳來之熱能，並且同步地雙向傳至這些第二段514，從而透過第一扁平面512傳至第一鰭片組300中，如此，不僅提供更高功率的表現，進而達成快速完成熱交換之目的，更能夠縮短第一熱管510內部之回水距離，提高整體效能。
第一鰭片組300包含一主凹槽320與二個線狀溝槽330。主凹槽320與這些線狀溝槽330分別形成於第一鰭片組300面向導熱墊200之一面，且主凹槽320接通這些線狀溝槽330。每個線狀溝槽330之長軸方向(如X軸)平行上述排列方向(如X軸)。每個線狀溝槽330具有一平直底面331，此些平直底面331彼此平行。每個平直底面331與第一扁平面512具有相同之寬度W。導熱墊200包含一本體210與一第一凹溝220。第一凹溝220形成於本體210面向第一鰭片組300之一面(後稱底面211)。
如第2圖與第4圖所示，第一熱管510之第一段513同時位於主凹槽320及第一凹溝220內。更具體地，第一圓弧面511對應於第一段513之部分位於第一凹溝220內，直接接觸導熱墊200，意即匹配其外型而貼合第一凹溝220之內壁。第一扁平面512對應於第一段513之部分位於主凹槽320內，且直接接觸第一鰭片組300，意即緊密貼合主凹槽320之底部321。如第2圖與第3圖所示，第一熱管510之第二段514位於其中一線狀溝槽330內，更具體地，第一扁平面512對應於第二段514之部分緊密貼合每個線狀溝槽330之平直底面331。
此外，如第2圖與第4圖所示，熱管組500包含一第二熱管520。第二熱管520之一部分受夾合於導熱墊200與第一鰭片組300之間，第二熱管520之另部分插入這些第一鰭片310內(第1圖)。舉例來說，第二熱管520包含一第一U型段523與二個第一彎折段524。第一U型段523連接這些第一彎折段524，且位於這些第一彎折段524之間。且第一U型段523受夾合於第一鰭片組300與導熱墊200之間。
更具體地，如第2圖與第4圖所示，導熱墊200更包含一第二凹溝230。第二凹溝230形成於本體210之底面211。第一鰭片組300更包含二個第一貫穿通道340。每個第一貫穿通道340沿上述排列方向(如X軸)貫穿這些第一鰭片310。第一U型段523同時位於主凹槽320及第二凹溝230內，且每個第一彎折段524之一部份伸入其中一第一貫穿通道340內，且直接接觸這些第一鰭片310，意即，直接接觸第一貫穿通道340之內壁。
第一U型段523之外表面包含彼此鄰接之一第二圓弧面521與一第二扁平面522，換句話說，第一U型段523之任一橫截面包含上述第二圓弧面521與第二扁平面522。第二圓弧面521位於第二凹溝230內，且直接接觸導熱墊200，意即匹配其外型而貼合第二凹溝230之內壁。第二扁平面522位於主凹槽320內，且直接接觸這些第一鰭片310，意即緊密貼合主凹槽320之底部321。故，第二熱管520之第一U型段523能夠吸收由導熱墊200所傳來之熱能，並且同步地雙向傳至這些第一彎折段524，從而傳送至第一鰭片組300內，如此，不僅達成快速完成熱交換之目的，更夠提高整體效能。
又，在本實施例中，導熱墊200更包含一第三凹溝240。第三凹溝240形成於本體210之底面211。熱管組500更包含一第三熱管530。第三熱管530包含一第二U型段533與二個第二彎折段534。第二U型段533連接這些第二彎折段534，且位於這些第二彎折段534之間，且第二U型段533受夾合於第一鰭片組300與導熱墊200之間。更具體地，第二U型段533同時位於主凹槽320及第三凹溝240內。第二U型段533之外表面包含彼此鄰接之一第三圓弧面531與一第三扁平面532。換句話說，第二U型段533之任一橫截面包含上述第三圓弧面531與第三扁平面532。第三圓弧面531位於第三凹溝240內，且直接接觸導熱墊200，意即匹配其外型而貼合第三凹溝240之內壁。第三扁平面532位於主凹槽320內，且直接接觸這些第一鰭片310，意即緊密貼合主凹槽320之底部321。
又，如第1圖與第2圖所示，散熱模組10更包含一第二鰭片組400。第二鰭片組400位於支架100上，且鄰近第一鰭片組300。第二鰭片組400包含複數個第二鰭片410。這些第二鰭片410位於支架100上，且沿上述排列方向(如X軸)依序間隔並排。第二鰭片組400更包含二個第二貫穿通道420。每個第二貫穿通道420沿上述排列方向(如X軸)貫穿這些第二鰭片410。每個第二彎折段534之一部份伸入其中一第二貫穿通道420內，且直接接觸這些第二鰭片410，意即匹配其外型而貼合第二貫穿通道420之內壁。故，第三熱管530之第二U型段533能夠吸收由導熱墊200所傳來之熱能，並且同步地雙向傳至這些第二彎折段534，從而傳送至第二鰭片組400中。
第5圖係第1圖之散熱模組10之任二第一鰭片310的分解示意圖。如第5圖所示，每個第一鰭片310包含一主片體360、一彎折片370及多個凹陷部380。主片體360之長軸方向(如Y軸)相交(例如正交)上述排列方向(如X軸)，且彎折片370連接主片體360之長邊361，且從主片體360之長邊361朝上述排列方向(如X軸)伸出。每個凹陷部380形成於彎折片370面向導熱墊200之一面，且連接主片體360。如此，如第2圖與第5圖所示，這些第一鰭片310之這些主片體360沿上述排列方向(如X軸)依序間隔並排，這些第一鰭片310之這些彎折片370沿上述排列方向(如X軸)依序地直接鄰接，而且這些第一鰭片310之這些凹陷部380彼此一一同軸對齊，故，這些凹陷部380之底面381便能夠依序地直接鄰接，從而排列形成上述其中一線狀溝槽330之平直底面331。
回第2圖與第3圖所示，第一鰭片組300更包含二個線性溝390。此二線性溝390彼此平行，形成於第一鰭片組300面向導熱墊200之此面，且接通主凹槽320。此外，此二線性溝390亦位於線狀溝槽330之間，每個線性溝390之長軸方向平行上述排列方向(如X軸)。導熱墊200更包含二第四凹溝250。此二第四凹溝250彼此平行，且形成於本體210之底面211，且接通第二凹溝230，每個第四凹溝250之長軸方向平行上述排列方向(如X軸)。
第一鰭片組300更包含至少一(例如2個)第三貫穿通道350。第三貫穿通道350沿上述排列方向(如X軸)貫穿這些第一鰭片310。第二鰭片組400更包含至少一(例如2個)第四貫穿通道430。第四貫穿通道430沿上述排列方向(如X軸)貫穿這些第二鰭片410，且同軸對準第三貫穿通道350。熱管組500更包含至少一(例如2個)第四熱管540。
每個第四熱管540之一部分受壓合於第一鰭片組300與導熱墊200之間，亦即，同時位於其中一線性溝390與第四凹溝250內，以便直接接觸第一鰭片組300與導熱墊200。每個第四熱管540之另一部分同時穿過第三貫穿通道350及第四貫穿通道430，且直接接觸這些第一鰭片310與第二鰭片410，意即匹配其外型而貼合第一貫穿通道340及第二貫穿通道420之內壁。
於一實施例中，第一鰭片組300的主凹槽320、線狀溝槽330或線性溝390可選擇性設置或不設置，但不以此為限。例如當第一鰭片組300僅不設置線性溝390時，第四熱管540位於主凹槽320的部分將設置一扁平面貼合主凹槽320的底部321，此時亦可進一步不設置主凹槽320、線狀溝槽330，則第一熱管510的第一扁平面512、第二熱管520的第二扁平面521、第三熱管530的第三扁平面532以及第四熱管540的扁平面將貼合在對應的複數第一鰭片310的彎折片370上。
第6圖係本發明一實施例之散熱模組10之第一熱管550的橫向剖視圖。如第6圖所示，另外，上述各實施例中，散熱模組10之任一熱管(如第一熱管550)包括一彎曲管體551、一工作流體555(例如水流)與一毛細結構556。彎曲管體551之內部具有一受熱容腔552。彎曲管體551之一橫截面具有上述圓弧面(如第一圓弧面553)與扁平面(如第一扁平面554)，且扁平面(如第一扁平面554)只熱接觸第一鰭片組300(第1圖)。工作流體555填充於受熱容腔552內。毛細結構556形成於受熱容腔552內，用以引導工作流體555之流動。
如此，透過以上各實施例之所述架構，本發明讓熱管之扁平面與鰭片組之線狀溝槽緊密貼合，以提升散熱模組之散熱條件。
最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:散熱模組 100:支架 200:導熱墊 210:本體 211:底面 220:第一凹溝 230:第二凹溝 240:第三凹溝 250:第四凹溝 300:第一鰭片組 310:第一鰭片 320:主凹槽 321:底部 330:線狀溝槽 331:平直底面 340:第一貫穿通道 350:第三貫穿通道 360:主片體 361:長邊 370:彎折片 380:凹陷部 390:線性溝 400:第二鰭片組 410:第二鰭片 420:第二貫穿通道 430:第四貫穿通道 500:熱管組 510、550:第一熱管 511:第一圓弧面 512:第一扁平面 513:第一段 514:第二段 515:彎曲管體 516:工作流體 517:毛細結構 520:第二熱管 521:第二圓弧面 522:第二扁平面 523:第一U型段 524:第一彎折段 530:第三熱管 531:第三圓弧面 532:第三扁平面 533:第二U型段 534:第二彎折段 540:第四熱管 551:彎曲管體 552:受熱容腔 553:第一圓弧面 554:第一扁平面 555:工作流體 556:毛細結構 AA、BB:線段 W:寬度 X、Y、Z:軸
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖係本發明一實施例之散熱模組的立體圖； 第2圖為第1圖之散熱模組的分解圖； 第3圖為第1圖之散熱模組沿線段AA所製成的剖視圖； 第4圖為第1圖之散熱模組沿線段BB所製成的剖視圖； 第5圖係第1圖之散熱模組之二第一鰭片的分解示意圖；以及 第6圖係本發明一實施例之散熱模組之第一熱管的橫向剖視圖。
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10:散熱模組
100:支架
200:導熱墊
210:本體
300:第一鰭片組
310:第一鰭片
320:主凹槽
321:底部
400:第二鰭片組
410:第二鰭片
420:第二貫穿通道
510:第一熱管
511:第一圓弧面
512:第一扁平面
514:第二段
520:第二熱管
524:第一彎折段
530:第三熱管
540:第四熱管
AA、BB:線段
X、Y、Z:軸

Claims (11)

  1. 一種散熱模組，包括： 一導熱墊，用以熱接觸一發熱源； 一第一鰭片組，包含複數個第一鰭片，且沿一排列方向依序間隔並排；以及 一熱管組，包含一第一熱管，該第一熱管受夾合於該導熱墊與該第一鰭片組之間， 其中該第一熱管之外表面包含彼此鄰接之一第一圓弧面與一第一扁平面，該第一圓弧面熱接觸該導熱墊，該第一扁平面沿著該排列方向直接接觸該些第一鰭片。
  2. 如請求項1所述之散熱模組，其中該第一熱管呈U字形，且該第一熱管包含一第一段與二個第二段，該第一段連接該些第二段，且受夾合於該第一鰭片組與該導熱墊之間，該第一熱管之二相對末端分別位於該些第二段上， 其中該排列方向相交該第一段之長軸方向，且平行每一該些第二段之長軸方向。
  3. 如請求項2所述之散熱模組，其中該第一鰭片組更包含二個線狀溝槽，該些線狀溝槽位於該第一鰭片組面向該導熱墊之一面，每一該些線狀溝槽之一長軸方向平行該排列方向，每一該些線狀溝槽具有一平直底面，且該平直底面之寬度等於該第一扁平面之寬度， 其中該第一熱管之每一該些第二段位於該些線狀溝槽其中之一內，且該第一扁平面對應於每一該些第二段之部分直接接觸該些平直底面其中之一。
  4. 如請求項3所述之散熱模組，其中該第一鰭片組更包含一主凹槽，該主凹槽形成於該第一鰭片組面向該導熱墊之該面，且接通該些線狀溝槽； 該導熱墊包含一本體與一第一凹溝，該第一凹溝形成於該本體面向該第一鰭片組之一面；以及 該第一熱管之該第一段同時位於該主凹槽及該第一凹溝內，其中該第一圓弧面對應於該第一段之部分位於該第一凹溝內，且直接接觸該導熱墊，該第一扁平面對應於該第一段之部分位於該主凹槽內，且直接接觸該第一鰭片組。
  5. 如請求項4所述之散熱模組，其中該導熱墊更包含一第二凹溝，該第二凹溝形成於該本體面向該第一鰭片組之該面； 該第一鰭片組更包含二個第一貫穿通道，每一該些第一貫穿通道沿該排列方向貫穿該些第一鰭片；以及 該熱管組更包含一第二熱管，該第二熱管包含一第一U型段與二個第一彎折段，該第一U型段同時位於該主凹槽及該第二凹溝內，且分別連接該些第一彎折段，每一該些第一彎折段之一部份伸入該些第一貫穿通道其中之一內，且直接接觸該些第一鰭片。
  6. 如請求項5所述之散熱模組，其中該第一U型段之外表面包含彼此鄰接之一第二圓弧面與一第二扁平面，該第二圓弧面位於該第二凹溝內，且直接接觸該導熱墊，該第二扁平面位於該主凹槽內，且直接接觸該些第一鰭片。
  7. 如請求項4所述之散熱模組，其中該導熱墊更包含一第三凹溝，該第三凹溝形成於該本體面向該第一鰭片組之該面；以及 該熱管組更包含一第三熱管，該第三熱管包含一第二U型段與二個第二彎折段，該第二U型段同時位於該主凹槽及該第三凹溝內，且分別連接該些第二彎折段。
  8. 如請求項7所述之散熱模組，其中該第二U型段之外表面包含彼此鄰接之一第三圓弧面與一第三扁平面，該第三圓弧面位於該第三凹溝內，且直接接觸該導熱墊，該第三扁平面位於該主凹槽內，且直接接觸該些第一鰭片。
  9. 如請求項7所述之散熱模組，更包含： 一第二鰭片組，包含複數個第二鰭片，且沿該排列方向依序間隔並排，該第二鰭片組更包含二個第二貫穿通道，每一該些第二貫穿通道沿該排列方向貫穿該些第二鰭片， 其中每一該些第二彎折段之一部份伸入該些第二貫穿通道其中之一內，且直接接觸該些第二鰭片。
  10. 如請求項3所述之散熱模組，其中每一該些第一鰭片包含一主片體、一彎折片及一凹陷部，該彎折片連接該主片體之一長邊，且朝該排列方向伸出，該凹陷部形成於該彎折片面向該導熱墊之一面，且連接該主片體， 其中該些第一鰭片之該些主片體沿該排列方向依序間隔並排，該些第一鰭片之該些彎折片沿該排列方向依序鄰接，且該些第一鰭片之該些凹陷部彼此對齊，且該些凹陷部之底面依序形成該第一鰭片組之該些線狀溝槽其中之一的該平直底面。
  11. 如請求項1所述之散熱模組，其中該第一熱管包括： 一彎曲管體，該彎曲管體之內部具有一受熱容腔，該彎曲管體之一橫截面具有該第一圓弧面與該第一扁平面，該第一扁平面只熱接觸該第一鰭片組； 一工作流體，填充於該受熱容腔內；以及 一毛細結構，形成於該受熱容腔內，用以引導該工作流體之流動。
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