JP7457933B2 - 水洗便器及び便器装置 - Google Patents

Description

本開示は、水洗便器及び便器装置に関する。

特許文献１は、水洗式便器を開示する。特許文献１が開示する水洗式便器において、便器排水路は、便鉢部の下部に連通して上方に延びる上昇流路の下流側に連通している。便鉢部、上昇流路及び便器排水路は陶器製で一体に形成されており、水洗式便器の便器本体の主要部を構成している。

便鉢部は、上部周縁にリム通水路を形成している。水洗式便器は、便器洗浄を実行すると、洗浄タンクに貯留した洗浄水が便鉢部のリム通水路に流出する。リム通水路に流出した洗浄水は、リム通水路を一方向に流れながら、徐々に便鉢部の表面に流れ落ちる。このため、洗浄水は、便鉢部の平面視において、便鉢部の表面を一方向に旋回しながら流下し、上昇流路に流れ込む。上昇流路は便器本体の後方に向けて斜め上方に上昇している。

特許文献１が開示する水洗式便器にあっては、便鉢部に洗浄水が貯留している時には、便鉢部の内部の空間と便器排水路の下流側の空間とは、便鉢部に貯留している洗浄水により分断されている。

しかしながら、排水時には、便鉢部の内部の空間と便器排水路の下流側の空間とが通じてしまうものであった。

特開２０１４－９５２０６号公報

本開示は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、ボウル部内の空間と、排水口の下流側の空間とが通じにくい水洗便器及び便器装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る一形態の水洗便器は、ボウル部を備える。前記ボウル部は、汚物及び洗浄水を受けるボウル面を有し、上方に開口する。前記ボウル部は、底部に、前記ボウル部より前記洗浄水を排出する排出向きを向く排水口を有する。前記ボウル面の前記排水口の周縁部に、前記排出向きと反対の向きを向いて前記洗浄水が衝突する衝突面を有する。

本開示に係る一形態の便器装置は、前記水洗便器と、可動トラップ装置と、制御部と、を備える。前記可動トラップ装置は、前記排水口の下流側に配置され、トラップ筒の下流端が上方に移動して前記ボウル部内に前記洗浄水を溜めることができる状態と、前記トラップ筒の前記下流端が下方に移動して前記ボウル部内の前記洗浄水を排出する状態と、を切り替え可能とする。前記制御部は、前記可動トラップ装置を制御する。

本開示に係る水洗便器及び便器装置にあっては、ボウル部内の空間と、排水口の下流側の空間とが通じにくい。

図１は、一実施形態に係る便器装置の平面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。 図３は、図１のＢ－Ｂ線断面図である。 図４は、同上の便器装置の水洗便器のボウル部の平面図である。 図５Ａは、同上の便器装置の可動トラップ装置のトラップ筒の下流端が上方に位置する状態を示す要部断面図である。図５Ｂは、同上の可動トラップ装置のトラップ筒の下流端が下方に位置する状態を示す要部断面図である。 図６は、同上の便器装置の制御系統を示すブロック図である。 図７は、同上の便器装置を切断した状態の斜視図である。

本開示は、水洗便器及び便器装置に関し、更に詳しくは、汚物及び洗浄水を受けるボウル面を有し、上方に開口するボウル部を備える水洗便器及び便器装置に関する。

以下、一実施形態の水洗便器及び便器装置について、図１～図７に基いて説明する。便器装置は、水洗便器１と、可動トラップ装置８（図５参照）と、制御部１５（図６参照）と、を備える。

図１～図４に示すように、水洗便器１は、ボウル部２と、リム部３と、を備える。

ボウル部２は、その内面が汚物および洗浄水を受けるボウル面２０となるもので、上方に開口する。ボウル部２は中央部が底部２１となり、底部２１に排水口部２２が設けられる。なお、底部２１は、ボウル部２の厳密な中央部に形成されなくてもよい。

ここで、前後左右について、図１～図４に示すように定義する。水洗便器１にあっては、便座（不図示）に座る使用者の向きが設計上想定されており、この便座に座った使用者が向く方を前方とする。前方に対して後方、左方、右方が定まる。

排水口部２２は、図２に示すように、底部２１のうち最も低くなる部分で、後部より排水筒部５が接続された部分である。排水筒部５の内部空間が排水口部２２の内部空間である溜め水凹部２２１に連続するように、排水筒部５はボウル部２に一体に接続されている。ボウル部２の底部２１の溜め水凹部２２１の下流端が、ボウル部２の排水口２２０となる。排水口２２０は、ボウル部２より洗浄水を排出する排出向き２２２を向く。本実施形態では、排水口２２０は、後方を向くように開口している。なお、排水口２２０が開口する向き（すなわち排出向き２２２）は、本実施形態では後方であるが、後方に限定されない。すなわち、排出向き２２２は、左方、右方、上方及び下方向きのいずれか一つ又は複数の成分を含んでもよい。

排水筒部５の後端開口は、後方に向けて開口している。排水口２２０の下流側（特に排水筒部５の下流側）には、ボウル部２内の溜め水および汚物を排出するための可動トラップ装置８が設けられる。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、可動トラップ装置８は、トラップ筒８１と、トラップ筒８１を駆動するトラップ駆動部８２と、を有する。

トラップ筒８１は、湾曲した筒状をしたものである。トラップ筒８１は、伸縮および変形可能でかつ通水性を有しないゴム又は樹脂等の材料により形成される。トラップ筒８１の上流端は、排水筒部５の下流端に接続され、トラップ筒８１の内部とボウル部２の内部とが通じる。トラップ筒８１の下流端は、洗浄水および汚物等の出口８０となる。

トラップ駆動部８２は、モータ等からなる駆動源と、駆動源で生じる動力により下流端開口を上下移動させる動力伝達部８２２と、を有する。モータからなる駆動源の出力軸８２１に、動力伝達部８２２としてのアームが連結され、アームの回転により、トラップ筒８１の下流側が上下に移動して、出口８０の向きが変わる。図６に示すように、可動トラップ装置８（特にトラップ駆動部８２）は、制御部１５に制御される。

制御部１５は、例えばマイクロコンピュータからなり、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行することで、可動トラップ装置８及びその他の要素の動作を制御するもので、公知の様々なものが適宜利用可能であり、詳細な説明は省略する。

便器装置は、洗浄水供給部１６を備える。洗浄水供給部１６は、ボウル部２内に洗浄水を供給する。本実施形態では、図示しないが、洗浄水供給部１６は、給水管１４（図３及び図４参照）の上流端に接続される給水路と、給水路の途中に設けられる開閉弁と備えている。給水路の上流端は水道等の水源に接続される。給水管１４は、ボウル部２の上部の右側の後部に設けられる。本実施形態では開閉弁は電磁弁により構成されているが、開閉弁は電磁弁により構成されなくてもよい。洗浄水供給部１６（特に開閉弁）は、制御部１５に制御される。

可動トラップ装置８にあっては、図５Ａに示すように、トラップ筒８１の下流端が上へ移動して出口８０が上方（ただし厳密な鉛直上方でなくてもよい）を向く状態で、ボウル部２内に溜め水が形成可能となる。この状態で、洗浄水供給部１６より供給された洗浄水がボウル部２内で溜め水として溜められると、トラップが構成されて、排水口２２０の下流側からの臭気の逆流が抑制される。

また、図５Ｂに示すように、トラップ筒８１の下流端が下へ移動して出口８０が下方（ただし厳密な鉛直下方でなくてもよい）を向くと、ボウル部２内に溜め水及び汚物が排出される。

なお、このような可動トラップ装置８は設けられる必要はなく、排水筒部５の後端に固定的なトラップ筒８１が接続されるものであってもよい。

水洗便器１は、可動トラップ装置８と一体的に組み込まれて、便器装置を構成する。便器装置は、可動トラップ装置８の他に、脱臭装置、局部洗浄装置といった各種装置を適宜備えてもよい。

ボウル部２の上縁には、リム部３が設けられている。リム部３は、上面３１に便座が載置される。図２及び図３に示すように、リム部３は、平面視において、その内端縁がボウル部２の上端部（ボウル面２０の上縁開口２０１）よりも内側に位置している。

更に本実施形態では、図２及び図３に示すように、リム部３に樹脂からなるスカート部１１が一体に固着されている。スカート部１１は、ボウル部２の前方、左方、右方を覆う。本実施形態では、ボウル部２、リム部３およびスカート部１１が一体に形成されて、水洗便器１が構成されている。

更に本実施形態では、図３に示すように、樹脂により一体に形成されているボウル部２、リム部３およびスカート部１１を補助的に支持する金属製のフレーム部１２が設けられている。

本実施形態では、水洗便器１にリム部３およびスカート部１１が設けられているが、水洗便器１にリム部３およびスカート部１１が設けられなくてもよい。

ボウル面２０は、その一部として、図４に示すように、ボウル周方向（図４中の矢印１０）に通水された洗浄水をボウル面２０の上縁開口２０１に沿って流すための棚部４を有する。

棚部４は、ボウル面２０の上縁開口２０１から所定高さ下側（上縁開口２０１から３０ｍｍ下側）の部分に、上縁開口２０１に沿う平面視環状に形成される。

本実施形態では、棚部４は平面視環状に形成されているが、棚部４が平面視Ｃ字状に形成されてもよい。また、本実施形態では、棚部４はボウル面２０の上縁開口２０１から３０ｍｍ下側の部分に形成されているが、前記数値は例えば５ｍｍ～１００ｍｍ等であってもよく、限定されない。

棚部４は、図２及び図３に示すように、上方を向く上面４０を有する。上面４０は、その法線が鉛直上方に対して２０度以下の角度をなす方向を向く。本実施形態では、上面４０とボウル面２０の上面４０のすぐ下側の部分とは、ボウル周方向に直交する断面において滑らかな曲線により連続しているが、特に限定されない。

ボウル面２０は、図２及び図３に示すように、その一部として、棚部４の上面４０のボウル径外側（すなわち平面視におけるボウル面２０の中央側と反対側）の端部から上がる上部壁面２３を有する。上部壁面２３は、平面視環状に形成され、その法線がボウル径内側を向く。上部壁面２３の法線は、水平方向に対して上方に０～４０度の角をなす。上部壁面２３の上端が、ボウル面２０の上縁開口２０１となる。本実施形態では、ボウル部２の上縁開口２０１に連続するように上述したリム部３が設けられている。法線が水平方向より下側を向く上壁面３２が、棚部４の上面４０の上方に位置している。

水洗便器１は、棚部４の上面４０のボウル周方向の一部に、上方に突出する覆い壁部４２を有する。本実施形態では、図４に示すように、ボウル面２０の右側の後ろ寄りの部分に、ボウル周方向の中心角にして１５～２０度程度の覆い壁部４２が設けられている。

棚部４の上面４０上の覆い壁部４２と上部壁面２３とで挟まれる空間が、給水管１４からの水が供給される給水空間１３となる。給水管１４は、下流端に水を吐出する給水出口１４０を有し、給水出口１４０が給水空間１３内に導入される。なお、あらかじめ給水空間１３内に給水管１４としての給水ノズルが配置され、この給水ノズルに水源からの水を供給するための外部からの送水管が接続されるようにしてもよい。また、給水ノズルを用いずに、給水出口１４０を給水空間１３を構成する部分と一体成型して形成してもよい。

図４に示すように、棚部４の上面４０の給水空間１３に対応する部分が給水面１３０となる。棚部４の上面４０の給水面１３０より下流側の部分が、覆い壁部４２に覆われない棚面４３となる。

給水空間１３の上流端となるボウル周方向の一端側の部分に、所定の位置および向きで給水出口１４０が配置される給水出口位置が定められる。図３及び図４は、給水空間１３に給水管１４が配置されるとともに、給水出口位置に給水出口１４０が所定の位置および向きで配置された状態を示している。給水出口１４０の所定の位置は、ボウル周方向については、図４に示すように、給水空間１３の後端部近傍である。

給水出口１４０の所定の向きとは、給水出口１４０から吐出される洗浄水の向き（図中の矢印１４１参照）がボウル周方向の下流側（図４における前側）となる向きである。給水空間１３の下流端となるボウル周方向の他端が、棚面４３へ水を吐出する吐水口４４となる。

水洗便器１では、洗浄水は、まず給水出口１４０から矢印１４１の向きで吐出され、吐水口４４より棚面４３へと吐出される。棚面４３へと吐出された洗浄水は、矢印１４２に示すように、ボウル面２０上を旋回する旋回流となる。本実施形態では、吐出された洗浄水は、平面視において左回りに旋回する旋回流となっている。吐水口４４の位置は、ボウル部２の後部でなくとも、前部であってもよい。また、吐水口４４が二つ以上設けられてもよい。

洗浄水は、ボウル面２０上を排水口部２２の周りを旋回しながら、ボウル面２０の下方へ次第に落下していき、溜め水凹部２２１内に流入して、最終的に排水口２２０よりボウル部２外に流出する。排水口２２０よりボウル部２外に流出した洗浄水は、排水筒部５及び可動トラップ装置８を通って下水として流される。

図５Ｂに示すように、トラップ筒８１の下流端が下へ移動して出口８０が下方を向くと、ボウル部２内に溜め水及び汚物が排出される。この時、制御部１５が洗浄水供給部１６を制御して、吐水口４４より洗浄水を吐出させる。これにより、溜め水及び汚物の排出動作が終了して、図５Ａに示すようにトラップ筒８１の下流端が上へ移動した時に、ボウル部２内に溜め水が形成される。

溜め水及び汚物の排出動作時（図５Ｂ参照）においては、ボウル部２内に溜め水が形成されないため、ボウル部２内の空間と、排水口２２０の下流側の空間とが通じやすくなる。ボウル部２内の空間と、排水口２２０の下流側の空間とが通じると、排水口２２０の下流側から臭気がボウル部２内の空間に向けて逆流しやすくなる。

そこで、本開示に係る水洗便器１は、図２、図３及び図７に示すように、ボウル面２０の排水口２２０の周縁部に、衝突面６を有している。衝突面６は、排出向き２２２と反対の向き２２３を向く面である（図２参照）。衝突面６は、洗浄水が衝突する面である。衝突面６は、図３に示すように排出向き２２２に見て、排水口２２０の径方向の長さが８ｍｍ以上（好ましくは１０ｍｍ以上、更に好ましくは１５ｍｍ以上）であることが好ましい。

本実施形態では、衝突面６は、排出向き２２２を向いたときの排水口２２０の左側と右側の周縁部の両方と、上側の周縁部に形成されている。すなわち、底部２１のボウル面２０の排水口２２０の左側から上側の周縁部を経由して右側の周縁部に至る、排水口２２０の周りの上側の半周にわたる部分に、衝突面６が形成されている。

本実施形態では、図４に示すように、吐水口４４より吐出された洗浄水は、ボウル面２０上を旋回しながら高度を下げていき、排水口部２２に至る。排水口部２２を排出向き２２２に流れる洗浄水の一部は、衝突面６に衝突することなく排水口２２０より排出される。排水口部２２を排出向き２２２に流れる洗浄水の残りの洗浄水は、最終的には排水口２２０より排出されるが、排水口２２０より排出される前に衝突面６に衝突する。図７に示すように、衝突面６に衝突した洗浄水は、衝突面６に沿う向きに進路を変えるが、そのうちの一部は排水口２２０より遠ざかる向きに進路を変え、残りは排水口２２０に近接する向きに進路を変える。衝突面６に衝突して排水口２２０に近接する向きに進路を変えた洗浄水は、衝突面６から離れて、排水口２２０を覆うような水膜６０を形成する。水膜６０は、排水口２２０を完全に覆うことが好ましいが、排水口２２０を完全に覆う必要はなく、少なくとも排水口２２０の面積の半分（好ましくは、排水口２２０の面積の８割、更に好ましくは、排水口２２０の面積の９割）を覆えばよい。

このような水膜６０が形成されることにより、溜め水及び汚物の排出動作時にボウル部２内に溜め水が形成されなくても（図５Ｂ参照）、排水口２２０が水膜６０により覆われるため、ボウル部２内の空間と、排水口２２０の下流側の空間とが通じにくくなる。この結果、排水口２２０の下流側から臭気がボウル部２内の空間に向けて逆流しにくくなる。

特に、可動トラップ装置８を有する便器装置の場合、溜め水及び汚物の排出動作時にボウル部２内の溜め水が殆ど排出されて、排水口２２０の下流側から臭気がボウル部２内の空間にかけて遮る物が殆どない状態となる。このような可動トラップ装置８を有する便器装置に、衝突面６を有する水洗便器１が設けられると、排水口２２０の下流側からボウル部２内の空間に向けて逆流する臭気を大幅に減少させやすくなる。

また、衝突面６がボウル面２０における排水口２２０の上側の周縁部に形成されていることにより、水膜６０を効率良く発生させやすくなる。すなわち、洗浄水は、ボウル面２０を上側から下側に向けて流れるため、排水口２２０に至る前に排水口２２０の上側の部分を通過して、排水口２２０の上側に形成された衝突面６に衝突しやすく、水膜６０が発生しやすくなる。

また、衝突面６は、少なくとも、排出向き２２２を向いたときの排水口２２０の左側と右側のうち、排水口２２０の周りに旋回する洗浄水が排出向き２２２を向く時に洗浄水が位置する側の排水口２２０の周縁部に形成されることが好ましい。本実施形態では、吐出された洗浄水は、平面視において左回りに旋回する旋回流となっており、洗浄水が排水口２２０の近傍で排出向き２２２を向いたとき、洗浄水が排水口２２０の左側に位置しやすい。このため、少なくとも、排出向き２２２を向いたときの排水口２２０の左側の周縁部に衝突面６が形成されていれば、洗浄水が衝突面６に衝突しやすく、水膜６０が形成されやすい。

また、吐出された洗浄水が、平面視において右回りに旋回する場合には、排水口２２０の右側の周縁部に衝突面６が形成されていれば、洗浄水が衝突面６に衝突しやすく、水膜６０が形成されやすい。

更に本実施形態では、ボウル部２は、平面視においてボウル面２０の排水口２２０の周りに環状をした誘導棚面７を有する。

誘導棚面７は、ボウル部２の底部２１の排水口部２２の周りの部分に形成される。誘導棚面７は、図１～図３及び図７に示すように、その法線が鉛直上方に対して２０度以下の角度をなす方向を向く。

図２に示すように、誘導棚面７は、排出向き２２２の方（本実施形態では後方）へいく程、高い位置に位置するように傾斜している。これにより、排水口部２２の周りを旋回する旋回流は、後方へ向かう時に上り傾斜となって失速し、落下しやすくなる。この結果、排水口部２２の周りを旋回しようとするところ、溜め水凹部２２１内に落下やすく、排水口部２２の周縁部の衝突面６に衝突しやすくなる。洗浄水は、衝突する面に対して垂直方向に衝突した方が、水膜６０が広がりやすいため、衝突面６は、衝突する旋回流（洗浄水）の向きが略直角になるように設定されている。

以上、述べた本実施形態から明らかなように、第１の態様の水洗便器（１）は、ボウル部（２）を備える。ボウル部（２）は、汚物及び洗浄水を受けるボウル面（２０）を有し、上方に開口する。ボウル部（２）は、底部（２１）に、ボウル部（２）より洗浄水を排出する排出向き（２２２）を向く排水口（２２０）を有する。ボウル面（２０）の排水口（２２０）の周縁部に、排出向き（２２２）と反対の向き（２２３）を向いて洗浄水が衝突する衝突面（６）を有する。

第１の態様によれば、溜め水及び汚物の排出動作時にボウル部（２）内に溜め水が形成されなくても、衝突面（６）に衝突して発生した水膜（６０）により排水口（２２０）が覆われるため、ボウル部（２）内の空間と、排水口（２２０）の下流側の空間とが通じにくくなる。

第２の態様では、第１の態様との組み合わせにより実現される。第２の態様では、水洗便器（１）は、排水口（２２０）の上側の周縁部に、衝突面（６）を有する。

第２の態様によれば、水膜（６０）が効率良く発生しやすくなる。

第３の態様では、第１の態様または第２の態様との組み合わせにより実現される。第３の態様では、ボウル部（２）は、平面視において洗浄水がボウル面（２０）を排水口（２２０）の周りに旋回するように洗浄水を吐出する吐水口（４４）を有する。水洗便器（１）は、排出向き（２２２）を向いたときの排水口（２２０）の左側と右側のうち、排水口（２２０）の周りに旋回する洗浄水が排出向き（２２２）を向く時に洗浄水が位置する側の排水口（２２０）の周縁部に、衝突面（６）を有する。

第３の態様によれば、水膜（６０）が効率良く発生しやすくなる。

第４の態様では、第１～第３のいずれかの態様との組み合わせにより実現される。第４の態様では、ボウル部（２）は、平面視においてボウル面（２０）の排水口（２２０）の周りに環状をした誘導棚面（７）を有する。誘導棚面（７）は、排出向き（２２２）の方へいく程、高い位置に位置するように傾斜している。

第４の態様によれば、排水口部（２２）の周りを旋回しようとするところ、溜め水凹部（２２１）内に落下やすく、排水口部（２２）の周縁部の衝突面（６）に衝突しやすくなる。

第５の態様の便器装置は、第１～第４のいずれかの態様の水洗便器（１）と、可動トラップ装置（８）と、可動トラップ装置（８）を制御する制御部（１５）と、を備える。可動トラップ装置（８）は、排水口（２２０）の下流側に配置され、トラップ筒（８１）の下流端が上方に移動してボウル部（２）内に洗浄水を溜めることができる状態と、トラップ筒（８１）の下流端が下方に移動してボウル部（２）内の洗浄水を排出する状態と、を切り替え可能である。

第５の態様によれば、可動トラップ装置（８）を有する便器装置の場合、溜め水及び汚物の排出動作時にボウル部（２）内の溜め水が殆ど排出されて、排水口（２２０）の下流側から臭気がボウル部（２）内の空間にかけて遮る物が殆どない状態となる。このような可動トラップ装置（８）を有する便器装置に、衝突面（６）を有する水洗便器（１）が設けられると、排水口（２２０）の下流側からボウル部（２）内の空間に向けて逆流する臭気を大幅に減少させやすくなる。

１ 水洗便器
２ ボウル部
２０ ボウル面
２１ 底部
２２０ 排水口
２２２ 排出向き
２２３ 反対の向き
４４ 吐水口
６ 衝突面
７ 誘導棚面
８ 可動トラップ装置
８１ トラップ筒

Claims (5)

1. 汚物及び洗浄水を受けるボウル面を有し、上方に開口するボウル部を備え、
   前記ボウル部は、底部に、前記ボウル部より前記洗浄水を排出する排水口を有し、
   前記ボウル面の前記排水口の周縁部に、排出される前記洗浄水が衝突する衝突面を有し、
   前記ボウル部は、平面視において前記洗浄水が前記ボウル面を前記排水口の周りに旋回するように前記洗浄水を吐出する吐水口を有し、
   前記衝突面の前記排水口の径方向における長さが８ｍｍ以上である
   水洗便器。
2. 前記排水口の上側の前記周縁部に、前記衝突面を有する
   請求項１に記載の水洗便器。
3. 汚物及び洗浄水を受けるボウル面を有し、上方に開口するボウル部を備え、
   前記ボウル部は、底部に、前記ボウル部より前記洗浄水を排出する排水口を有し、
   前記ボウル面の前記排水口の周縁部に、排出される前記洗浄水が衝突する衝突面を有し、
   前記ボウル部は、平面視において前記洗浄水が前記ボウル面を前記排水口の周りに旋回するように前記洗浄水を吐出する吐水口を有し、
   前記洗浄水の排出方向の下流側を見たときの前記排水口の左側と右側のうち、前記排水口の周りに旋回する前記洗浄水の排出方向の下流側を見た時に前記洗浄水が位置する側の前記排水口の前記周縁部に、前記衝突面を有する
   水洗便器。
4. 前記ボウル部は、平面視において前記ボウル面の前記排水口の周りに環状をした誘導棚面を有し、
   前記誘導棚面は、前記洗浄水の前記排水口からの排出方向の下流側へいく程、高い位置に位置するように傾斜している
   請求項１～３のいずれか一項に記載の水洗便器。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の水洗便器と、
   前記排水口の下流側に、トラップ筒の下流端が上方に移動して前記ボウル部内に前記洗浄水を溜めることができる状態と、前記トラップ筒の前記下流端が下方に移動して前記ボウル部内の前記洗浄水を排出する状態と、を切り替え可能な可動トラップ装置と、
   前記可動トラップ装置を制御する制御部と、を備える
   便器装置。
   

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