CN1967132B - 特别用于工业应用中的凝结去湿器 - Google Patents

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Abstract

一种特别用于工业应用的凝结去湿器，它包括位于一箱形容纳本体(11)内的三个带有横向流的废热回收装置(12、13、14)，其中：一第一废热回收装置(12)用来预冷却输入的空气流(15)，并再加热从去湿器(10)输出的去湿的和冷却的空气流(16)；一第二废热回收装置(13)，其与第一凝结装置相关；一第三废热回收装置(14)，其与第二凝结装置相关。去湿器(10)包括改变气流方向的装置，该装置适于交替地输送从第一废热回收装置(12)输出的预冷却的空气流(17)，首先到达第二或第三废热回收装置(13、14)，其相关的凝结装置不工作，然后，到达所述第二和第三废热回收装置(13、14)的另一个，其相关的凝结装置工作，空气流通过通风装置而移动。

Description

特别用于工业应用中的凝结去湿器 
技术领域
本发明涉及一特别用于工业应用中的凝结去湿器。 
背景技术
空气的去湿需要从含有水蒸气的所述空气部分中移去水份。 
对于诸如档案馆、洗衣店、奶品场、一般的地下结构以及地窖那样的环境，以及在生产过程需要低的相对湿度的所有工业环境中，控制相对湿度并防止发生凝结现象特别重要。 
借助于吸收的化学过程，或借助于凝结的热和物理过程，可以除去水蒸气。当要求空气的湿度特别低时，一般地可使用转鼓装置，该装置采用吸收原理。 
使用表达语“低湿度”来表示具有露点温度低于0℃的空气，即，潮湿空气的比湿度小于每公斤3.7g。 
转鼓装置通常由一鼓构成，鼓的内部结构是蜂窝型，其中诸蜂窝具有涂敷硅胶或其它具有高吸收能力的相当材料的表面。 
鼓被沿轴向方向处理的空气撞击，同时，鼓转动而使其加载有吸收的水份的一部分暴露在一合适的加热气流中，该加热气流适于烘干和再生硅胶。 
然而，由于鼓在为了再生而通过加热空气流的通道中经受过热，所以，该鼓装置蒙受输出处的去湿空气温度远高于输入处的空气。 
发明内容
本发明的目标是提供一特别用于工业应用的凝结去湿器，其允许控制朝向环境输出的去湿空气的温度。 
在此目标中，本发明的一个目的是提供一凝结去湿器，它具有比已知类型去湿器高的效率。 
本发明的另一目的是提供一凝结去湿器，它的能耗不高于已知类型去湿器的能耗。 
本发明的另一目的是提供一特别适用于工业应用的凝结去湿器，它可用已知系 统和技术来形成。 
下文中将会更好地了解该目标和上述及其它的目的，这些目标和目的通过一特别用于工业应用的凝结去湿器而达到，其中，它包括位于一箱形容纳本体内的至少三个带有横向流的废热回收装置，其中： 
-一第一废热回收装置，用来预冷却输入的空气流，并再加热从去湿器输出的去湿的和冷却的空气流， 
-一第二废热回收装置，其与第一凝结装置相关； 
-一第三废热回收装置，其与第二凝结装置相关； 
所述去湿器包括改变气流方向的装置，该装置适于交替地输送从所述第一废热回收装置输出的一预冷却的空气流，首先到达第二或第三废热回收装置，其相关的凝结装置不工作，然后，到达所述第二和第三废热回收装置的另一个，其相关的凝结装置工作，所述空气流通过通风装置而移动，所述第一废热回收装置适于用来自所述第二和第三废热回收装置的选择的一个中的去湿的和冷却的所述空气流横过从外面输入的所述空气流，未被选择且其对应相关的凝结装置不工作的所述第二和第三废热回收装置之一适于用通过相关的不工作的凝结装置被进一步预冷却的所述预冷却的空气流横过从所述第一废热回收装置到达的预冷却的空气流，所述第二和第三废热回收装置之另一个适于横过所述进一步预冷却的空气流，所述进一步预冷却的空气流经通过工作的凝结装置而去湿和冷却。 
附图的简要说明 
从以下对优选的但不是排外的实施例的详细描述，将会更好地明白本发明其它的特征和优点，所述实施例借助于附图中的非限制性的实例而示出，其中： 
图1是根据本发明的一去湿器的示意的俯视图； 
图2是根据本发明的一去湿器的第一示意的内侧视图； 
图3是根据本发明的一去湿器的第二示意的内侧视图； 
图4a是根据本发明的一去湿器的总图的第一部分的视图； 
图4b是根据本发明的一去湿器的总图的第二部分的视图； 
具体实施方式
参照附图，一根据本发明的特别用于工业应用的凝结去湿器总的用标号10表示。 
在借助于本发明非限制性实例所作描述的实施例中，去湿器10包括三个带有横向流的废热回收装置12、13和14。 
一第一废热回收装置12适于预冷却输入的空气流，其在图2中由箭头15表示，并适于再加热从去湿器10输出的去湿的和冷却的空气流16。 
一第二废热回收装置13与第一凝结装置相连，这将在下文中作详细描述，以用来去湿和冷却空气。 
一第三废热回收装置14与第二凝结装置相连，这也将在下文中作详细描述。 
在第一废热回收装置12内，从外面输入的空气流15横过从第二和第三废热回收装置13和14之一到达的去湿的和冷却的空气流16。 
第二和第三废热回收装置13和14之一(其对应的相关凝结装置不工作)适于横过从第一废热回收装置12到达的预冷却的空气流17，使预冷却的所述空气流17a通过相关的不工作的凝结装置而进一步预冷却。 
其它的第二和第三废热回收装置13和14适于横过进一步预冷却的空气流18和进一步预冷却的通过工作的凝结装置而去湿的和冷却的所述空气流16。 
去湿器10包括改变气流方向的装置，其适于交替地输送预冷却的空气流17，首先到达其相关的凝结装置不工作的废热回收装置，然后，到达其相关的凝结装置工作的其它废热回收装置。 
这样的气流改向装置由一系列装有马达的百叶窗28a、28b、29a、29b、30a、30b、31a和31b构成，它们的打开/关闭由用来管理去湿器10的电子控制单元进行协调，它们的操作将在下文中作详细描述。 
空气流通过通风装置而移动。 
空气流通风装置由一离心式风机32构成。 
第一和第二凝结装置分别由一第一蒸发器23和一第二蒸发器24构成，它们交替地操作并成为制冷单元25的部分。 
制冷单元25包括一冷凝器26，其具有自己的用于热量耗散的通风装置27，而所述冷凝器26功能地连接到所述第一和第二蒸发器23和24。 
制冷单元25包括用于制冷流体再循环的至少一个压缩机26a。 
在箱形本体11内，靠近用来从去湿器10排放到环境内的开口19，有用来调整从第一废热回收装置12退出的去湿的和再加热的空气流20的温度的装置。 
方便地是，温度调整装置包括一加热空气/水的交换电池21，以便进一步辅助地再加热从第一废热回收装置12退出的去湿的和再加热的空气流20。 
有利地是，加热交换电池21用暖和水供应，该暖和水借助于板型废热回收装置34而产生，该废热回收装置与制冷单元25相连；板型废热回收装置34无成本地使用由制冷单元25的制冷循环提供的凝结热。 
在图4a和4b中，第一线82代表由板型废热回收装置34加热的热水到加热电池21的路径，而一相邻的第二线83代表水从加热的电池21到板型废热回收装置34的返回路径。 
水借助于一泵42在板型废热回收装置34和加热的电池21之间作再循环。 
温度调整装置包括一附加的冷却空气/水交换电池22，用来可供选择地辅助地后冷却从第一废热回收装置12退出的去湿的和再加热空气流20。 
在预冷却的空气流17从第一废热回收装置12流出的出口处，由一空气/水型的辅助的预冷却电池33。 
箱形容纳本体11由两区段组成，一第一区段35包含第一废热回收装置12、加热电池21和冷却电池22、离心式风机32以及辅助预冷却电池33，而一第二区段36包含平行布置的第二和第三横向流废热回收装置13和14和制冷单元25。 
系列的百叶窗28a、28b、29a、29b、30a、30b、31a和31b设置在两个部分35和36之间的分隔37上。 
具体来说，第一区段35分成四个隔间。 
一第一吸入隔间35a，其设置有一入口开口38，该入口装备有一用于从外面到达的暖和空气的过滤器38a；所述第一隔间35a通向第一废热回收装置12的一第一入口12a。 
一第二隔间35b，其用来过渡从第一出口12b中退出的预冷却的空气流17，该第二隔间是其中安装离心式风机32和辅助预冷却电池33的隔间。 
一第三隔间35c，其用来过渡从第二区段36中到达的去湿的和冷却的空气流16，所述隔间35c通向第一废热回收装置12的第二入口12c。 
一第四隔间35d，其包含加热电池21和冷却电池22，其中，从第一废热回收装置12的第二出口12d中退出的去湿的和冷却的再加热的空气流20流动，并引导朝向开口，以便排放到环境19中。 
第二区段36又分成二个部分40和41：第一部分40，其包含带有相关的蒸发器23的第二废热回收装置13，以及第二部分41，其包含第三废热回收装置14和相关的蒸发器24。 
第二区段36包括作为整体的制冷单元25。 
构成第二区段36的两个部分40和41各包括三个隔间。 
一第一接受隔间36a和36d设计用来接受，并通过从第一废热回收装置(12)退出的预冷却空气流17和从相邻的第二或第三废热回收装置13或14退出的进一步预冷却的空气流18交替地内部横向流动，其中，其蒸发器不工作。 
一设计用来去湿和冷却的第二隔间36b和36e，其中，布置对应的蒸发器23或24。 
第三隔间36c和36f，其设计成交替地过渡朝向相邻废热回收装置13或14的进一步预冷却的空气流18，以及朝向第一区段35的第三隔间35c的去湿的和冷却的空气流16。 
系列的百叶窗包括： 
-一对第一百叶窗28a和28b，各百叶窗适于将第一区段35的第二隔间35b连接到第二区段36的第一隔间36a和36d之一； 
-一对第二百叶窗29a和29b，各百叶窗适于将第二区段36的第三隔间36c和36f之一连接到第一区段35的第三隔间35c； 
-二对第三百叶窗30a和30b以及第四百叶窗31a和31b，百叶窗适于将第二区段36的一部分40或41的一第三隔间36c和36f连接到第二区段36的另一部分的第一隔间36a和36d。 
在示意图4a和4b中，从风机32退出的线80指示从第一废热回收装置12输出而输入到第二区段36的空气路径，而线81示意地示出从第二区段36输出而输入到第一区段35和包含在其中的第二废热回收装置12的去湿的和冷却的空气路径。 
根据本发明的去湿器10的操作如下。 
入口内的空气流15被吸入到第一区段35的第一隔间35a内，例如，在20℃的温度下且比湿度近似为每公斤潮湿空气8.73g。 
入口内的空气流15通过第一横向流的废热回收装置12，其中，它横过从第二区段36到达的去湿的和冷却的空气流16。 
在第一废热回收装置12内，入口15内的空气流将热量传输到较低温度的去湿的空气流16，在它从去湿器10退出之前，在温度过分地低于环境温度之下，增加其温度。 
同时，入口内的空气流15经受预冷却。 
利用第一废热回收装置12，可获得两个优点：一第一优点与入口内的空气流 的预冷却相联系，通过移去敏感的热部分，否则它会对所述工作的蒸发器造成负担，这允许提高第二区段36内的工作的蒸发器的效率；一第二优点在于，出口处的空气被加热，从而减小加热电池21所需要的热量，如果出口处的空气20相对于环境温度太冷，则可以致动电池加热。 
来自第一区段35的出口内的空气流在第二区段36内首先被输送通过不工作的蒸发器，然后通过工作的蒸发器。 
两个废热回收装置事实上定期地和交替地停止致动，以使它们除霜，因为特别深度的去湿(即，比湿度水平小于3.7g/kg)要求露点温度在-10℃和-15℃之间，这致使霜形成在工作的蒸发器上和毗邻的废热回收装置上。 
第一蒸发器23和第二蒸发器24由此的确交替地致动，因为预冷却的空气流在任何情况下具有的温度甚至高于不工作的蒸发器的温度，这样的空气流首先撞击所述不工作的蒸发器，熔化已经形成在其上的霜，同时，本身进一步预冷却。 
例如，考虑操作的第一步骤，其中，第一蒸发器23不工作，而第二蒸发器24工作。 
在第一步骤中，第一百叶窗28a打开，允许预冷却的空气流17从第一区段35的第二隔间35b传送到第二区段36的第一部分40的第一隔间36a。 
因此，关闭对应的第一百叶窗28b，其连接在第二隔间35b和第二区段36的第二部分41的第一隔间36d之间。 
预冷却的空气流由此流过第二废热回收装置13，如图1中的实例所示，其中，它将热量传输到刚好横过第一蒸发器23的除霜的空气流17a，与已经形成在其上的霜的熔化合作。 
在此第一操作步骤中，第三对的百叶窗30a和30b打开，而第四对的百叶窗31a和31b关闭。 
该结构允许进一步预冷却的空气流18从第一部分40的第三隔间36c传输到第二部分41的第一隔间36d。 
进一步预冷却的空气流18借助于第一隔间36d到达带有横向流14的第三废热回收装置，其中，它横过从第二蒸发器24退出的去湿的和冷却的空气流16。 
在第二区段36的第二部分41的第二隔间36e内，在第二蒸发器24和第三废热回收装置14之间，温度近似为-10℃，而比湿度下落到每公斤潮湿空气为1.69g。 
去湿的和冷却的空气流16首先在第三废热回收装置14内然后在第一废热回收 装置12内提高其温度，其中，它借助于打开的门29b到达，并在那里如上所述地横过入口处的空气流15。 
去湿的空气流16的温度在其朝向开口19的路径中逐渐地提高以便排出到环境中，这对于再加热去湿的空气流16来说，可节约重要的能量。 
此外，如上所述，用水供应给加热的电池21，与制冷单元25相连的板型废热回收装置34对水加热，如上所述，这可无成本地使用由制冷单元25的制冷循环提供的冷凝热。 
当结霜层形成在第二蒸发器24和第三废热回收装置14上时，电子控制单元(为简化起见未示出)同时控制关闭的百叶窗28b、31a、31b、29a的打开和打开的百叶窗28a、30a、30b、29b的关闭。 
这样，预冷却的空气流17首先到达第二蒸发器24，其不工作且待除霜，然后，通过第一蒸发器23，其工作且待去湿。 
通过打开或关闭对应的电磁阀46，交替地致动第一蒸发器23和第二蒸发器24，电磁阀46布置在恰在对应的温度调节膨胀阀47上游的液体制冷流体的管线上。 
发生在废热回收装置12、13和14内的每次热交换可带来能量的节约。 
因此，总而言之，与已知类型的吸收式去湿器相比，依照其产量来说，去湿器10吸收远少得多的电力。 
当输入的空气过于暖和而不能由蒸发器23和24处理时，可致动辅助预冷却电池33。 
该辅助预冷却电池33连同后冷却的冷却电池22一起由一制冷单元供应，所述制冷单元位于去湿器10的外面。 
因此，根据本发明的去湿器10能够连续地操作，不需为了去除其一个或多个部件上的结霜而中断。 
这可用以下方法来实现，借助于三个横向流的废热回收装置12、13和14提供重要的发热，同时，保持控制从去湿器10输出的空气温度。 
在实践中业已发现，本发明允许控制朝向环境输出的去湿空气的温度。 
此外，本发明提供一凝结的去湿器，其具有比已知类型的去湿装置高的效率。 
此外，本发明提供一凝结的去湿器，其具有比已知类型的去湿装置低的能耗。 
而且，本发明提供一特别用于工业应用的凝结的去湿器，其可用已知***和技术进行制造。 
由此构思的本发明易于作出许多种修改和变化，所有这些修改和变化都在附后 权利要求书的范围之内；所有的细节还可用其它技术上等价的元件置换。 
在实践中，所使用的材料以及尺寸只要它们与具体应用相容，则根据要求和技术状态材料和尺寸可以任意选择。 

Claims (14)

1.一特别用于工业应用的凝结去湿器，包括：
一箱形容纳本体(11)，所述箱形容纳本体(11)具有用于输入气流(15)的入口(38)和用于将去湿的和冷却的空气(16)排到环境中去的排出口(19)；
位于箱形的容纳本体(11)内的至少三个带有横向流的废热回收装置(12、13、14)，所述废热回收装置包括一第一带有横向流的废热回收装置(12)、一第二带有横向流的废热回收装置(13)和一第三带有横向流的废热回收装置(14)，所述第一带有横向流的废热回收装置(12)用来预冷却输入的空气流(15)，并再加热从去湿器(10)输出的去湿的和冷却的空气流(16)；
用来改变气流方向的气流改向装置，该气流改向装置适于交替地将从所述第一废热回收装置(12)输出的一预冷却的空气流(17)输送到第二或第三废热回收装置(13、14)之一，其中，所述第一带有横向流的废热回收装置(12)被设置成使输入入口(38)的所述输入的空气流(15)在第一带有横向流的废热回收装置(12)内横过去湿的和冷却的所述空气流(16)，去湿的和冷却的所述空气流(16)来自所述第二或第三带有横向流的废热回收装置(13、14)之一以通过所述排出口(19)而被排到环境中；
其特征在于，所述第二带有横向流的废热回收装置(13)设置有相关联的第一凝结装置(23)，所述第三带有横向流的废热回收装置(14)设置有相关联的第二凝结装置(24)，相关联的所述第一和第二凝结装置(23、24)分别与所述第二和第三带有横向流的废热回收装置(13、14)中的一个的下游相连，以及
各自分别带有相关联的第一和第二凝结装置(23、24)的所述第二和第三带有横向流的废热回收装置(13、14)适于周期地和交替地启动和停止；
其中，所述气流改向装置的交替动作适用于将从所述第一带有横向流的废热回收装置(12)输出的一预冷却的空气流(17)首先输送到所述第二或第三带有横向流的废热回收装置(13、14)中的一个，其相关联的相应第一或第二冷凝装置(23、24)保持不工作，以用于进一步的预冷却，然后，进一步预冷却的空气流(18)流向所述第二或第三带有横向流的废热回收装置(13、14)中的另一个，其相应的第一或第二冷凝装置(23、24)工作，所述空气流(17、18)通过第一通风装置而移动；
以及其中，相关联的对应第一或第二冷凝装置(23、24)不工作的所述第二或第三带有横向流的废热回收装置(13、14)中的所述一个适于使从所述第一带有横向流的废热回收装置(12)到达的所述预冷却的空气流(17)横过经相关联的不工作的所述冷凝装置而被进一步预冷却的预冷却的空气流(17a)，所述第二或第三带有横向流的废热回收装置(13、14)中的所述另一个适于使所述进一步预冷却的空气流(18)横过经所述工作的冷凝装置而被进一步预冷却的所述去湿的和冷却的空气流(16)。
2.如权利要求1所述的凝结去湿器，其特征在于，在所述箱形容纳本体(11)内，靠近于所述排出口(19)，有一用来调整从所述第一带有横向流的废热回收装置(12)退出的去湿的和再加热的空气流(20)的温度的装置。
3.如权利要求2所述的凝结去湿器，其特征在于，所述温度调整装置包括一加热空气/水的交换电池(21)，用来进一步辅助再加热从所述第一带有横向流的废热回收装置(12)退出的去湿的和再加热的空气流(20)。
4.如权利要求3所述的凝结去湿器，其特征在于，所述温度调整装置包括一附加的冷却空气/水的交换电池(22)，用来可供选择地辅助后冷却从所述第一带有横向流的废热回收装置(12)退出的去湿的和再加热的空气流(20)。
5.如权利要求4所述的凝结去湿器，其特征在于，相关联的所述第一和第二凝结装置分别由一第一蒸发器(23)和一第二蒸发器(24)构成，它们交替地操作并属于一制冷单元(25)，制冷单元包括一冷凝器(26)，带有其自己的用于热消散的第二通风装置(27)，所述冷凝器(26)功能性地连接到所述第一和第二蒸发器(23、24)，所述制冷单元(25)包括至少一个用于制冷流体再循环的压缩机(26a)。
6.如权利要求1-4中一项所述的凝结去湿器，其特征在于，所述气流改向装置由一系列百叶窗(28a、28b、29a、29b、30a、30b、31a、31b)构成，所述系列百叶窗是机动的，所述系列百叶窗的打开/关闭由一用来管理去湿器(10)的电子控制单元进行协调。
7.如权利要求1-5中一项所述的凝结去湿器，其特征在于，所述第一通风装置由至少一个离心式风机(32)提供。
8.如权利要求7所述的凝结去湿器，其特征在于，在离所述第一带有横向流的废热回收装置(12)的预冷却的空气流(17)的输出处包括一辅助的空气/水型的预冷却电池(33)。
9.如权利要求5所述的凝结去湿器，其特征在于，所述加热空气/水的交换电池(21)由借助于一与所述制冷单元(25)相关的板型废热回收装置(34)产生的热水馈送，所述板型废热回收装置(34)适于无成本地使用由所述制冷单元(25)的制冷循环提供的冷凝热。
10.如权利要求8所述的凝结去湿器，其特征在于，所述箱形容纳本体(11)由两区段组成，一第一区段(35)包含所述第一带有横向流的废热回收装置(12)、所述加热空气/水的交换电池(21)和冷却空气/水的交换电池(22)、所述离心式风机(32)以及所述辅助预冷却电池(33)，而一第二区段(36)包含平行布置的所述第二和第三带有横向流的废热回收装置(13、14)和所述制冷单元(25)、所述系列的百叶窗(28a、28b、29a、29b、30a、30b、31a、31b)设置在所述两个区段(35、36)之间的分隔(37)上。
11.如权利要求10所述的凝结去湿器，其特征在于，所述第一区段(35)分成四个隔间：
一第一吸入隔间(35a)，设置有所述入口(38)，该入口装备有一用于从外面到达的暖和空气的过滤器(38a)，第一隔间通向所述第一带有横向流的废热回收装置(12)的一第一入口(12a)；
一第二隔间(35b)，用来过渡从所述第一带有横向流的废热回收装置(12)的第一出口(12b)中退出的预冷却的空气流(17)，所述离心式风机(32)和所述辅助预冷却电池(33)安装在所述第二隔间(35b)内；
一第三隔间(35c)，用来过渡从所述第二区段(36)中到达的去湿的和冷却的空气流(16)，所述第三隔间(35c)通向第一带有横向流的废热回收装置(12)的第二入口(12c)；
一第四隔间(35d)，包含所述加热空气/水的交换电池(21)和所述冷却空气/水的交换电池(22)，其中，有从所述第一带有横向流的废热回收装置(12)的第二出口(12d)中退出的去湿的和冷却的所述再加热空气流(20)的流动，并被引导朝向开口，以便排放到环境(19)中。
12.如权利要求10或11所述的凝结去湿器，其特征在于，所述第二区段(36)分成二个部分(40、41)，各部分包含一第二或第三带有横向流的废热回收装置(13、14)，以及相关的蒸发器(23、24)，所述第二区段(36)包括作为整体的所述制冷单元(25)。
13.如权利要求12所述的凝结去湿器，其特征在于，构成所述第二区段(36)的所述两个部分(40、41)各包括三个隔间：
一第一接受隔间(36a、36d)，其中，从所述第一带有横向流的废热回收装置(12)退出的预冷却空气流(17)和从相邻的第二或第三带有横向流的废热回收装置(13、14)退出的进一步预冷却的空气流(18)交替地流动，其中，蒸发器(23、24)不工作；
一用来去湿的和冷却的第二隔间(36b、36e)，其中，布置对应的蒸发器(23、24)；
一第三过渡隔间(36c、36f)，交替地用于朝向相邻的第二或第三带有横向流的废热回收装置(13、14)引导的进一步预冷却的空气流(18)，以及用于朝向第一区段(35)的所述第三隔间(35c)引导的去湿的和冷却的空气流(16)。
14.如权利要求11所述的凝结去湿器，其特征在于，所述系列的百叶窗(28a、28b、29a、29b、30a、30b、31a、31b)包括：
一对第一百叶窗(28a、28b)，各百叶窗适于将第一区段(35)的所述第二隔间(35b)连接到第二区段(36)的所述第一隔间(36a、36d)之一，
一对第二百叶窗(29a、29b)，各百叶窗适于将所述第二区段(36)的所述第三隔间(36c、36f)之一连接到第一区段(35)的第三隔间(35c)；
二对第三百叶窗(30a、30b)和第四百叶窗(31a、31b)，诸百叶窗适于将所述第二区段(36)的一部分(40、41)的一第三隔间(36c、36f)连接到所述第二区段(36)的另一部分(40、41)的第一隔间(36a、36d)。
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