| 【発明の名称】 |
炊飯器 |
| 【発明者】 |
【氏名】村上 史晃
【氏名】佐藤 義治
【氏名】服部 静尚
【氏名】佐々木 稔典
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| 【要約】 |
【課題】炊飯器本体と蓋体との間に金属片が入り込んでいるか否か、炊飯器本体に蓋体が所定の取付状態で取り付けられているか否かを検知する。
【解決手段】炊飯器本体２に蓋体３を着脱可能に取り付け、炊飯器本体に交流電源１５に接続した整流回路１７と整流回路の出力側に接続した平滑コンデンサ１８とからなる直流電源回路と、直流電源回路に接続した１次コイル４とスイッチング手段（トランジスタ２３，２４）とを有する電磁誘導回路１１を配設する一方、蓋体に２次コイル５と負荷部品（ヒータ６）とからなる蓋体側負荷制御回路１２を配設し、１次コイルからの電磁誘導によって２次コイルに発生した起電力を負荷部品に供給する炊飯器において、平滑コンデンサの両端の電圧を検知する電圧検知回路１３と、電圧検知回路で検出した電圧に基づいて蓋体の取付状態の異常を判定する異常判定手段（マイコン１４）とを備えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 炊飯器本体に蓋体を着脱可能に取り付け、前記炊飯器本体に交流電源に接続した整流回路と該整流回路の出力側に接続した平滑コンデンサとからなる直流電源回路と、該直流電源回路に接続した１次コイルとスイッチング手段とを有する電磁誘導回路を配設する一方、前記蓋体に２次コイルと負荷部品とからなる蓋体側負荷制御回路を配設し、前記１次コイルからの電磁誘導によって前記２次コイルに発生した起電力を前記負荷部品に供給する炊飯器において、前記平滑コンデンサの両端の電圧を検知する電圧検知回路と、該電圧検知回路で検出した電圧に基づいて前記蓋体の取付状態の異常を判定する異常判定手段とを備えたことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】 炊飯器本体に蓋体を着脱可能に取り付け、前記炊飯器本体に交流電源に接続した整流回路と該整流回路の出力側に接続した平滑コンデンサとからなる直流電源回路と、該直流電源回路に接続した１次コイルとスイッチング手段とを有する電磁誘導回路を配設する一方、前記蓋体に２次コイルと負荷部品とからなる蓋体側負荷制御回路を配設し、前記１次コイルからの電磁誘導によって前記２次コイルに発生した起電力を前記負荷部品に供給する炊飯器において、前記１次コイルの両端の電圧を検知する電圧検知回路と、該電圧検知回路で検出した電圧に基づいて前記蓋体の取付状態の異常を判定する異常判定手段とを備えたことを特徴とする炊飯器。
【請求項３】 前記１次コイルは２つの誘導コイルからなり、前記電圧検知回路は、前記第１誘導コイルと第２誘導コイルとともにブリッジ回路を形成する第１および第２抵抗器と、前記ブリッジ回路に高周波電流を供給する発振回路とからなり、前記第１誘導コイルと第１抵抗器との間と、前記第２誘導コイルと第２抵抗器との間の電圧を検出するようにした請求項２に記載の炊飯器。
【請求項４】 前記１次コイルの第１誘導コイルと第２誘導コイルとの間に２接点型の第１リレーを配設し、該第１リレーの第１接点部に前記電磁誘導回路を接続するとともに、第２接点部に前記発振回路を接続したことを特徴とする請求項３に記載の炊飯器。
【請求項５】 前記１次コイルの第１誘導コイルと第２誘導コイルの出力側に２接点型の第２リレーと第３リレーをそれぞれ配設し、これら第２および第３リレーの第１接点部に前記電磁誘導回路を接続するとともに、第２接点部に前記第１および第２抵抗器を接続したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の炊飯器。
【請求項６】 前記異常判定手段はマイクロコンピュータであり、該マイクロコンピュータによって前記電圧検知回路で検出した電圧をしきい値と比較して前記蓋体の負荷部品への電力の供給を制御するようにした請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の炊飯器。
【請求項７】 前記異常判定手段は比較器とマイクロコンピュータとからなり、前記比較器によって前記電圧検知回路で検出した電圧を予め設定したしきい値と比較してその比較信号を前記マイクロコンピュータに入力し、該マイクロコンピュータによって前記蓋体の負荷部品への電力の供給を制御するようにした請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の炊飯器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炊飯器本体に蓋体を着脱可能に取り付ける炊飯器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すように、この種の炊飯器１としては、内鍋８を配置する炊飯器本体２に対して蓋体３を着脱可能に取り付け、該蓋体３の清掃時の取り扱いの便利性等を向上したものが提供されている。このような炊飯器１は、炊飯器本体２と蓋体３との間で配線ができないため、前記炊飯器本体２の肩部２ａに１次コイル４を取り付けるとともに、該肩部２ａと対向する蓋体３側の縁部３ａに２次コイル５を取り付け、前記１次コイル４に通電することにより、相互誘導作用によって２次コイル５に発生した起電力で蓋体３に取り付けた負荷部品であるヒータ６を加熱してむらし、保温およびつゆ飛ばしの機能を動作をするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記炊飯器１では、前記炊飯器本体２と蓋体３とを取り付けた状態で、これらの肩部２ａと縁部３ａの間にアルミ箔等の金属片７が入り込んだ場合には、１次コイル４と２次コイル５との電磁誘導作用が十分に行えず、発生する起電力が不足するという不都合があった。また、前記金属片７が誘導加熱により発熱すると、樹脂製である周辺の肩部２ａや縁部３ａが変形する可能性があった。なお、前記炊飯器本体２に対して蓋体３が所定の取付状態で取り付けられていない場合にも、前記と同様に発生する起電力が不足することがある。
【０００４】そこで、本発明では、炊飯器本体と蓋体との間に金属片が入り込んでいるか否かを検知し、金属片が入り込んでいる場合には少なくとも蓋体への電力の供給を停止することを主たる課題とし、さらに、炊飯器本体に蓋体が所定の取付状態で取り付けられているか否かも検知できるようにすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため、本発明の第１の手段である炊飯器は、炊飯器本体に蓋体を着脱可能に取り付け、前記炊飯器本体に交流電源に接続した整流回路と該整流回路の出力側に接続した平滑コンデンサとからなる直流電源回路と、該直流電源回路に接続した１次コイルとスイッチング手段とを有する電磁誘導回路を配設する一方、前記蓋体に２次コイルと負荷部品とからなる蓋体側負荷制御回路を配設し、前記１次コイルからの電磁誘導によって前記２次コイルに発生した起電力を前記負荷部品に供給する炊飯器において、前記平滑コンデンサの両端の電圧を検知する電圧検知回路と、該電圧検知回路で検出した電圧に基づいて前記蓋体の取付状態の異常を判定する異常判定手段とを備えたものである。
【０００６】また、第２の手段である炊飯器は、炊飯器本体に蓋体を着脱可能に取り付け、前記炊飯器本体に交流電源に接続した整流回路と該整流回路の出力側に接続した平滑コンデンサとからなる直流電源回路と、該直流電源回路に接続した１次コイルとスイッチング手段とを有する電磁誘導回路を配設する一方、前記蓋体に２次コイルと負荷部品とからなる蓋体側負荷制御回路を配設し、前記１次コイルからの電磁誘導によって前記２次コイルに発生した起電力を前記負荷部品に供給する炊飯器において、前記１次コイルの両端の電圧を検知する電圧検知回路と、該電圧検知回路で検出した電圧に基づいて前記蓋体の取付状態の異常を判定する異常判定手段とを備えたものである。
【０００７】前記炊飯器によれば、平滑コンデンサまたは１次コイルに電圧検知回路を接続しているため、前記１次コイルと２次コイルとの間に金属片が入り込んでいる場合や、炊飯器本体に対して蓋体が所定の取付状態で取り付けられていない場合には、前記電圧検知回路によって検出する電圧が変動することにより、異常判定手段によって蓋体の取付状態の異常を判定することができるため、蓋体が電力不足の状態で動作することを防止することができる。
【０００８】前記第２の手段の炊飯器では、前記１次コイルは２つの誘導コイルからなり、前記電圧検知回路は、前記第１誘導コイルと第２誘導コイルとともにブリッジ回路を形成する第１および第２抵抗器と、前記ブリッジ回路に高周波電流を供給する発振回路とからなり、前記第１誘導コイルと第１抵抗器との間と、前記第２誘導コイルと第２抵抗器との間の電圧を検出することが好ましい。
【０００９】また、前記１次コイルの第１誘導コイルと第２誘導コイルとの間に２接点型の第１リレーを配設し、該第１リレーの第１接点部に前記電磁誘導回路を接続するとともに、第２接点部に前記発振回路を接続し、電圧検知回路によって電圧を検知して異常判定手段によって異常がないと判定した後に、１次コイルを電磁誘導回路と接続することが好ましい。
【００１０】さらに、前記１次コイルの第１誘導コイルと第２誘導コイルの出力側に２接点型の第２リレーと第３リレーをそれぞれ配設し、これら第２および第３リレーの第１接点部に前記電磁誘導回路を接続するとともに、第２接点部に前記第１および第２抵抗器を接続し、前記電磁誘導回路に接続した状態で電圧検知回路側に電圧がかからないようにすることがより好ましい。
【００１１】前記各炊飯器では、前記異常判定手段はマイクロコンピュータであり、該マイクロコンピュータによって前記電圧検知回路で検出した電圧をしきい値と比較して前記蓋体の負荷部品への電力の供給を制御することが好ましい。あるいは、前記異常判定手段は比較器とマイクロコンピュータとからなり、前記比較器によって前記電圧検知回路で検出した電圧を予め設定したしきい値と比較してその比較信号を前記マイクロコンピュータに入力し、該マイクロコンピュータによって前記蓋体の負荷部品への電力の供給を制御してもよい。これらのようにすれば、１次コイルと２次コイルとの間に金属片が入り込んでいる場合に、金属片が誘導加熱してその周辺の樹脂が変形するという不都合を回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態の炊飯器の電気回路１０を示す。前記炊飯器の構造は、図４に示す従来例と同様であるため、以下の説明では図４を参照する。
【００１３】前記電気回路１０は、蓋体３側に電力を供給するための１次コイル４を有する電磁誘導回路１１と、該電磁誘導回路１１によって２次コイル５に発生した起電力を負荷部品であるヒータ６に供給する蓋体側負荷回路１２と、電圧検知回路１３と、異常判定手段であるマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略する。）１４とから構成されている。また、炊飯器本体２は、内鍋８を誘導加熱するための図示しない誘導加熱回路を備えている。
【００１４】前記電磁誘導回路１１は、交流電源１５にリレー１６を介して接続された整流回路１７と、該整流回路１７の出力側に接続された平滑コンデンサ１８およびチョークコイル１９とからなる直流電源回路を有している。
【００１５】前記チョークコイル１９のマイナス（−）側は２つに分岐され、一方が前記炊飯器本体２の肩部２ａに配設される１次コイル４に接続され、他方が抵抗器２１に接続されている。前記１次コイル４は２つの誘導コイル２０Ａ，２０Ｂからなり、これらの接続部に前記チョークコイル１９が接続されている。
【００１６】前記第１誘導コイル２０Ａのマイナス（−）側は、スイッチング素子である第１トランジスタ２３のコレクタ極ｃに接続されている。同様に、前記第２誘導コイル２０Ｂのマイナス（−）側は、スイッチング素子である第２トランジスタ２４のコレクタ極ｃに接続されている。前記第１および第２トランジスタ２３，２４のコレクタ極ｃ，ｃ間には共振コンデンサ２２が接続されている。また、それらのエミッタ極ｅは、それぞれアースされている。
【００１７】前記抵抗器２１のマイナス（−）側はコンデンサ２７に接続され、該コンデンサ２７のマイナス（−）側はアースされている。また、前記抵抗器２１のマイナス（−）側は、抵抗器２５を介して前記第１トランジスタ２３のベース極ｂに接続されるとともに、抵抗器２６を介して第２トランジスタのベース極ｂに接続されている。これら第１および第２トランジスタ２３，２４のベース極ｂ，ｂには、それらが同電位にならないようにするためのコイル２８が接続されている。前記コンデンサ２７の両端には、第１および第２トランジスタ２３，２４のベース極ｂが負にならないようにするためのダイオード３０と、該ダイオード３０に直列に接続されたコイル２９とが接続されている。
【００１８】前記蓋体側負荷回路１２は、前記蓋体３の縁部３ａに前記１次コイル４と対向するように配設された２次コイル５と、該２次コイルに接続された負荷部品であるヒータ６とからなっている。
【００１９】前記電圧検知回路１３は、前記平滑コンデンサ１８の両端に並列に接続されるとともに、その出力側が前記マイコン１４に接続されている。即ち、１次コイル４と２次コイル５の間に金属片７が入り込んでいる場合や、炊飯器本体２に蓋体３が所定の取付状態で取り付けられていない場合には、前記平滑コンデンサ１８の両端電圧が変動することを利用して異常を検知するようにしている。
【００２０】前記マイコン１４は、前記電圧検知回路１３によって検出した電圧の初期波形が設定されたしきい値の設定範囲内であるか否かを判定し、前記電磁誘導回路１１のリレー１６に信号を発信して蓋体３に対する電力の供給を制御するものである。本実施形態では、炊飯器１の製造時に１次コイル４と２次コイル５との間に前記金属片７が入り込んでいない状態で動作させた時の電圧波形（図２の実線Ａで示す）の下限値と、蓋体３を取り付けていない状態で動作させた時の電圧波形（図２の実線Ｃで示す）の下限値より僅かに低い値をしきい値としてマイコン１４に設定し、電圧波形の下限値がしきい値内であるか否かで異常を判定するようにしている。
【００２１】次に、前記電気回路１０を搭載した炊飯器１の動作について説明する。まず、マイコン１４は、炊飯、保温動作中にリレー１６をオン状態とする。これにより、整流回路１７に交流電力が流れ、該整流回路１７によって交流電力が直流電力に変換される。
【００２２】そして、前記整流回路１７からの出力が前記平滑コンデンサ１８およびコイル１９によって平滑され、コイル２８，２９の作用によって前記第１および第２トランジスタ２３，２４が交互にスイッチングすることにより、前記１次コイル４に高周波電流が流れる。これにより、前記２次コイル５には電磁誘導作用で交流の起電力が発生し、この起電力によってヒータ６が加熱される。
【００２３】前記ヒータ６の動作時には、前記電圧検知回路１３によって前記平滑コンデンサ１８の初期電圧が測定され、その電圧は前記マイコン１４に入力される。そして、マイコン１４は入力された電圧と設定したしきい値とを比較して異常を検知する。即ち、前記炊飯器本体２の１次コイル４と蓋体３の２次コイル５との間にアルミ箔等の金属片７が入り込んでなく、炊飯器本体２に対して蓋体３が確実に取り付けられている通常状態の場合には、電圧検知回路１３によって測定した平滑コンデンサ１８の両端電圧は、図２に実線Ａで示すように、しきい値を越えない電圧波形を示す。よって、マイコン１４を介してリレー１６にはオフ信号が発信されず、電磁誘導回路１１が通電されることにより、前記２次コイル５への電磁誘導が継続される。
【００２４】一方、前記炊飯器本体２の１次コイル４と蓋体３の２次コイル５との間に金属片７が入り込んでいる状態の場合には、前記平滑コンデンサ１８の両端電圧は、図２に一点鎖線Ｂに示すように、その下限値が前記しきい値の下限を越えた電圧波形を示す。このように、マイコン１４に設定したしきい値を越えた場合、前記マイコン１４よりリレー１６にオフ信号が発信され、炊飯器本体２の電磁誘導回路１１への通電を停止することにより、蓋体３への電力の供給を停止する。
【００２５】また、前記炊飯器本体２に対して蓋体３が取り付けられていない状態の場合には、前記平滑コンデンサ１８の両端電圧の電圧は、図２に破線Ｃで示すように、通常状態よりも下限値が高い電圧波形を示し、その下限値が前記しきい値の上限を越える。これにより、前記と同様にマイコン１４よりリレー１６にオフ信号が発信され、蓋体３への電力の供給を停止する。
【００２６】このように、前記電気回路１０を搭載した炊飯器１では、炊飯器本体２の１次コイル４と蓋体３の２次コイル５との間に金属片７が入り込んでいる場合には、蓋体３への電力の供給を停止するようにしているため、前記金属片７が電磁誘導によって発熱して周辺の樹脂材が変形する等の問題を未然に防止することができる。また、炊飯器本体２に蓋体３が確実に取り付けられていない場合も検知することができるため、炊飯器１を常に正規の状態で動作させることができる。
【００２７】図３は第２実施形態の炊飯器１の電気回路３５を示す。該電気回路３５は、電磁誘導回路３６と、蓋体側負荷回路１２と、電圧検知回路３７と、異常判定手段を構成する比較器４６，４７およびマイコン１４とから構成されている。該電気回路３５は、１次コイル４と２次コイル５との間に金属片７が入り込んでいる場合等には、前記１次コイル４での高周波抵抗が変化することを利用して、蓋体３の取付状態の異常を検知できるようにしている点で第１実施形態と特に相違している。
【００２８】前記電磁誘導回路３６は、前記第１実施形態の電磁誘導回路１１と同様であるが、第１および第２誘導コイル２０Ａ，２０Ｂからなる１次コイル４に、２接点型の第１リレー３８、第２リレー３９および第３リレー４０を配設し、これらリレー３８，３９，４０によって１次コイル４を電磁誘導回路３６側と電圧検知回路３７側とに切換可能に接続できるようにしている点でのみ相違している。
【００２９】即ち、チョークコイル１９のマイナス（−）側は、第１誘導コイル２０Ａと第２誘導コイル２０Ｂの接続部に配設した第１リレー３８の第１接点部３８ａに接続されている。また、第１トランジスタ２３のコレクタ極ｃは第２リレー３９の第１接点部３９ａに接続され、第２トランジスタ２４のコレクタ極ｃは第３リレー４０の第１接点部４０ａに接続されている。
【００３０】前記電圧検知回路３７は、大略、発振回路４２、増幅回路４３、第１，第２抵抗器４４，４５からなる。具体的には、前記発振回路４２は、前記増幅回路４３と併せて前記１次コイル４に約９００ｋＨｚの高周波を供給するもので、その出力部が前記第１リレー３８の第２接点部３８ｂに接続されている。
【００３１】前記第１抵抗器４４は、前記第２リレー３９の第２接点部３９ｂに接続されるとともに、そのマイナス（−）側はアースされている。同様に、前記第２抵抗器４５は、前記第３リレー４０の第２接点部４０ｂに接続されるとともに、そのマイナス（−）側はアースされている。本実施形態では、これら第１および第２抵抗器４４，４５は、前記誘導コイル２０Ａ，２０Ｂと併せてブリッジ回路を形成している。
【００３２】前記異常判定手段を構成する比較器４６，４７はオペアンプである。比較器４６の負極側は、前記第１誘導コイル２０Ａと第１抵抗器４４との間に接続されている。また、前記比較器４６における正極側には基準電圧の供給回路に接続された抵抗器４８と４９の分圧がしきい値として入力されている。同様に、比較器４７の負極側は、前記第２誘導コイル２０Ｂと第２抵抗器４５との間に接続されている。また、比較器４７の正極側には基準電圧の供給回路に接続された抵抗器５０と５１の分圧がしきい値として入力されている。
【００３３】前記比較器４６、４７の出力端は１つのラインに接合された後にマイコン１４に接続され、また、抵抗器５４を介してしきい値となる基準電圧の供給回路に接続されるとともに、コンデンサ５５を介してアースされている。
【００３４】次に、前記電圧検知回路３７を有する電気回路３５を搭載した炊飯器１の動作について説明する。まず、マイコン１４は、炊飯、保温動作中にリレー１６をオン状態とする前に、マイコン１４によって第１リレー３８、第２リレー３９および第３リレー４０をそれぞれ第２接点部３８ｂ，３９ｂ，４０ｂ側に接続し、増幅回路４３を介して発振回路４２によって１次コイル４の第１誘導コイル２０Ａおよび第２誘導コイル２０Ｂに高周波電流を流す。
【００３５】そして、前記１次コイル４と２次コイル５との間に金属片７が入り込んでいない場合には、前記誘導コイル２０Ａ，２０Ｂの高周波抵抗は変動しないため、これら誘導コイル２０Ａ，２０Ｂと抵抗器４４，４５とで構成するブリッジ回路は平衡状態が保たれ、前記比較器４６，４７の負極には各正極のしきい値よりも小さい電圧が入力される。
【００３６】その結果、両比較器４６，４７は出力端からＨ信号を出力し、マイコン１４にはＨ信号が入力される。そして、マイコン１４は、入力されたＨ信号によって金属片７が入り込んでいないと判定し、前記各リレー３８，３９，４０に信号を発信してそれぞれ第１接点部３８ａ，３９ａ，４０ａと接続するように切り換え、前記１次コイル４を電磁誘導回路３６側に接続させる。なお、前記電磁誘導回路３６での動作は前記第１実施形態と同様である。
【００３７】一方、１次コイル４と２次コイル５との間において、１次コイル４の第１誘導コイル２０Ａと第２誘導コイル２０Ｂのうちいずれか一方または両方に金属片７が入り込んでいる場合には、これら誘導コイル２０Ａ，２０Ｂの高周波抵抗が変動してブリッジ回路の平衡が崩れる。即ち、前記比較器４６，４７のいずれか一方または両方の負極に入力される電圧が変化して、しきい値より高い電圧が入力されることにより、比較器４６，４７からはＬ信号を出力し、マイコン１４にはそのＬ信号が入力される。
【００３８】その結果、マイコン１４は、入力されたＬ信号によって金属片７が入り込んでいると判定し、リレー１６にオフ信号を発信して電磁誘導回路３６への通電を停止する。なお、炊飯器本体２に蓋体３が所定の状態で取り付けられていない場合にも、金属片７が入り込んでいる場合と同様に高周波抵抗が変動して、異常を検知することができる。
【００３９】このように、第２実施形態の電気回路３５においても、第１実施形態と同様に、金属片７が入り込んでいる場合や蓋体３が所定状態で取り付けられていない場合等の異常を検知することができる。また、第２実施形態では、前記１次コイル４を構成する第１誘導コイル２０Ａと第２誘導コイル２０Ｂにリレー３８，３９，４０を取り付けて、電磁誘導回路３６側と電圧検知回路３７側とに切換可能に接続するようにしているため、保温やむらし等の通常動作を実施している時に、電圧検知回路３７に高電圧がかかって該電圧検知回路３７が破損することを防止することができる。
【００４０】なお、本発明の炊飯器は前記構成に限定されるものではない。例えば、前記各実施形態では、リレー１６によって蓋体３への電力の供給のみを停止するようにしたが、炊飯器１全体に対する電力の供給を停止するようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の炊飯器では、炊飯器本体に対する蓋体の取付状態の異常を電圧検知回路によって検知することにより、蓋体への電力の供給を停止して、通電不良の防止や、前記１次コイルや２次コイルが発熱して周辺の部品が変形したりすることを防止できるため、炊飯器自体の信頼性の向上を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２４７３
【氏名又は名称】象印マホービン株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９４３８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６２４７４ |
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