DE4028529A1 - Domestic water purifier - has filters, chemical cleaning and sterilising units, bar-coded filter elements and microprocessor control - Google Patents

Domestic water purifier - has filters, chemical cleaning and sterilising units, bar-coded filter elements and microprocessor control

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Abstract

A new drinking water treatment unit (1) contains a number of exchangeable filter elements (5) and at least one sterilising unit (6). At least two water purifiers (5,5') and one chemical water purifier (10) may be used. The filters are electronically monitored and controlled. The filter elements are individually numbered and date stamped. The treatment unit may be controlled by a microcomputer (4). The treated water flow rate is 0.4 to 1.2 l/m. The unit is electrically connected in parallel with a water heater and is located in the same housing as the water heater. The control unit sums the quantity of water used and provides an acoustic or visual alarm when exchange of a filter element is due. The supply of water may be automatically shut off if a filter element is not exchanged at the correct time. The treatment unit is connected upstream or downstream of a drinking water storage tank. A temp. controller (7) is provided downstream of the treatment unit and maintains the water at a required temp. in the range 10 to 20 degrees C.

Description

Tinkwasser-Aufbereiter für Haushaltszwecke sind bekannt; sie dienen vornehmlich zum Enthärten und/oder zum Reinigen des Trinkwassers von festen Bestandteilen, wie Sand oder Schwebstoffen.Tink water conditioners for household purposes are known; they are primarily used for softening and / or cleaning the drinking water of solid components such as sand or Suspended matter.

Im Haushalt werden täglich annähernd pro Person zwischen 150 bis 200 l Trinkwasser für verschiedene Zwecke ver­ braucht. Der größte Teil dieser Wassermenge geht jedoch im Bereich der Körperpflege, Reinigung und Waschen verloren. Nur ein geringer Anteil von ca. 1 bis 2%, also 2 bis 5 l pro Tag und pro Person, werden täglich für Getränke oder zum Essen benutzt. Bekanntlich verschlechtert sich die Trinkwasserqualität zusehends. Die Belastung des Trinkwas­ sers mit Verunreinigungen bzw. mit chemischen Bestandteilen nimmt ständig zu. Durch intensive Düngung der Landwirt­ schaft ist es in den Wasserwerken kaum noch möglich, den EG-Grenzwert für Nitrat, das sind 50 mg/l, zu unterschrei­ ten. Teilweise wird an die Bevölkerung von einzelnen Gemei­ nden kostenlos Mineralwasser verteilt. Eine Trinkwasser-Auf­ bereitung durch die Wasserwerke mit hoher Wasserqualität ist auf Dauer schwer haltbar. Auch sind die Wasserwerke nicht in der Lage, kurzfristig gelegentlich auftretende Betriebsstörungen oder Unfälle in der Aufbereitung oder im Verteilungsnetz des Trinkwassers zu verhindern.In the household, there are almost every person between 150 to 200 l of drinking water for various purposes needs. Most of this amount of water goes, however in the field of personal care, cleaning and washing lost. Only a small proportion of approx. 1 to 2%, i.e. 2 up to 5 l per day and per person, daily for drinks or used for eating. As you know, the deteriorates Drinking water quality visibly. The pollution of drinking water sers with impurities or with chemical components is constantly increasing. By intensive fertilization the farmer It is hardly possible anymore in the waterworks The EC limit for nitrate, which is 50 mg / l, is too low In some cases, the population of individual communities Mineral water is distributed free of charge. A drinking water on  preparation by the waterworks with high water quality is difficult to keep in the long run. Also are the waterworks unable to occasionally occur in the short term Malfunctions or accidents in reprocessing or in To prevent distribution network of drinking water.

Der Verbraucher hat bis heute keine Möglichkeit, die Trink­ wassermenge für den täglichen Verbrauch, also für die kör­ perliche Aufnahme, zu beeinflussen bzw. die Qualität des Trinkwassers zu verbessern. Es wird daher ein Trinkwasser- Aufbereitungsgerät für Haushaltszwecke vorgeschlagen, wel­ ches den spezifischen Anforderungen anpaßbar ist.To date, the consumer has no way of drinking Amount of water for daily consumption, i.e. for the body perception, influence or the quality of the Improve drinking water. It is therefore a drinking water Processing device proposed for household purposes, wel ches is adaptable to the specific requirements.

Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß der Trink­ wasser-Aufbereiter mehrere auswechselbare Filtereinsätze und mindestens eine Entkeimungsanlage einen aufweist.This happens according to the invention in that the drinking water conditioner several interchangeable filter cartridges and at least one sterilization system has one.

Mit einem derartigen Gerät kann ein sauberes Trinkwasser erzielt werden. Insbesondere besitzt das Trinkwasser-Auf­ bereitungsgerät mehrere Filtereinsätze, die zur Reinigung des Trinkwassers dienen und mindestens einen chemischen Trinkwasserreiniger sowie mindestens einem Trinkwasser-Ent­ keimer. Einige der Filtereinsätze, z.B die Reiniger, sind elektrisch steuerbar und überwachbar. Die Filtereinsätze sind codiert. Die Steuerung des Trinkwasser-Aufbereiters erfolgt durch einen Mikroprozessor. Die Wasser-Durchfluß­ menge durch den Mikroprozessor ist von 0,4 bis 1,21 l/m geregelt. Es ist vorteilhaft, wenn der Trinkwasser-Aufbe­ reiter an die Haus-Wasser-Netzleitung anschließbar ist; er kann auch parallel zu einem Heißwassergerät anschließbar sein. In diesem Falle ist es dienlich, wenn der Trink­ wasser-Aufbereiter mit dem Heißwassergerät zusammen in einem Gehäuse gelegen sind. Die Wasser-Durchflußmengen des Trinkwasser werden summiert, wobei der Verbraucher zum Filterwechsel akustisch und/oder optisch aufgefordert wird, wenn ein Filter verbraucht ist. Beim Filterwechsel wird die Zufuhr von Wasser zum Trinkwasser-Aufbereiter gesperrt. Die Filter sind in den Trinkwasser-Aufbereiter einsetzbar und auswechselbar. Der Mikroprozessor des Gerätes erkennt die Markierungen (Codierungen); er sperrt die Vorrichtung, wenn ein falscher Filter eingesetzt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dem Trinkwasser-Aufbereiter ein Vorratsbehäl­ ter vor- und/oder nachgeschaltet wird. Ein Durchlaufgerät ohne Vorratsbehälter mit einem Wasserdurchlauf von 1 bis 2 l/m bringt eine geringere Wasserqualität. Zur zusätzlichen Verbesserung der Wasserqualität kann die letzte Aufberei­ tungsstufe bzw. der Vorratsbehälter mit einer Wassertempe­ rierung versehen sein. Dadurch ist ein Erwärmen oder Kühlen des Trinkwassers auf eine gewünschte Temperatur von bei­ spielsweise 10 bis 20°C möglich.With such a device, clean drinking water can be achieved. In particular, the drinking water has preparation device several filter cartridges for cleaning of drinking water and at least one chemical Drinking water purifier and at least one drinking water Ent germ. Some of the filter inserts, e.g. the cleaners, are electrically controllable and monitorable. The filter inserts are coded. The control of the drinking water processor done by a microprocessor. The water flow amount by the microprocessor is from 0.4 to 1.21 l / m regulated. It is beneficial if the drinking water conditioner rider can be connected to the house water mains; he can also be connected in parallel to a hot water device be. In this case, it is useful when drinking water conditioner together with the hot water device  are located in a housing. The water flow rates of the drinking water are added up, with the consumer at Filter change is requested acoustically and / or optically, when a filter is used. When changing the filter, the The supply of water to the drinking water processor is blocked. The Filters can be used in the drinking water conditioner and interchangeable. The device's microprocessor recognizes this Markings (codes); it locks the device if an incorrect filter is used. Particularly advantageous it is when the drinking water processor has a storage container ter is connected upstream and / or downstream. A flow device without reservoir with a water flow of 1 to 2 l / m brings a lower water quality. For additional Improving the water quality can be the last treatment level or the reservoir with a water temperature be provided. This is heating or cooling the drinking water to a desired temperature of at for example 10 to 20 ° C possible.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:Further details of the invention are from the drawings evident. Show it:

Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines Trinkwasser-Auf­ bereiters, Fig. 1 shows a schematic structure of a water-heater on,

Fig. 2 eine Schnittzeichnung einer Filterpatrone mit ei­ ner Codierung im Deckel der Filterpatrone, Fig. 2 is a cross-sectional view of a filter cartridge with egg ner coding in the lid of the filter cartridge,

Fig. 3a eine Aufsicht auf den Deckel und Fig. 3a, Fig. 3a shows a plan view of the lid and Fig. 3a,

Fig. 3b eine Seitenansicht gemäß Fig. 3a, FIG. 3b is a side view according to Fig. 3a,

Fig. 4 ein Durchfluß-Diagramm des Wassers durch den Trinkwasser-Aufbereiter und Fig. 4 is a flow diagram of the water through the drinking water conditioner and

Fig. 5 ein Steuerungs-Diagramm des Trinkwasser-Aufbe­ reiters. Fig. 5 is a control diagram of the drinking water Aufbe rider.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Trinkwasser-Aufbereiter 1 besteht aus der Wasserzuleitung 2 und einem Sperrventil 3 so­ wie den Filtereinsätzen 5 und den Entkeimern 6 sowie dem Trink­ wasser-Sammler 7. Ein Mengen-Durchflußregler 8 zeigt an, wie­ viel gereinigtes Trinkwasser verbraucht wurde. Das gereinigte Trinkwasser wird bei 9 entnommen. Die vorgenannten Filter und Entkeimer sowie auch der Sammler werden von einem Mikroprozes­ sor 4 gesteuert und geregelt.The water conditioner illustrated schematically in FIG. 1 1 is composed of the water supply line 2 and a shut-off valve 3 so as to filter cartridges 5 and 6 as well as the drinking water Entkeimern header 7. A volume flow controller 8 shows how much purified drinking water has been used. The cleaned drinking water is removed at 9 . The aforementioned filters and sterilizers as well as the collector are controlled and regulated by a microprocessor 4 .

Die Filter 5 sind nach individuellen Bedürfnissen auswechselbar und gegen andere austauschbar. Ist das Wasser z. B. mit Nitrat stark belastet, so wird man einen chemischen Filter 10 einset­ zen und wenn eine Belastung des Wassers mit Atrazil vorliegt, einen zusätzlichen Filter 11 einsetzen. Ebenso können die Fil­ ter 5 und 5′ gegen andere ausgewechselt werden. Dabei ist der Mikroprozessor vorher umzustellen. Bei schwach verunreinigtem Wasser genügt beispielsweise nur ein Filter 5 und ein chemi­ scher Filter beispielsweise 10.The filters 5 are interchangeable according to individual needs and interchangeable with others. Is the water z. B. heavily loaded with nitrate, you will use a chemical filter 10 and if there is a water load with Atrazil, use an additional filter 11 . Likewise, the fil ter 5 and 5 'can be replaced with others. The microprocessor must be changed over beforehand. In the case of weakly contaminated water, for example, only one filter 5 and one chemical filter, for example 10, is sufficient.

Aus Fig. 2 ist ein Filter 5 ersichtlich, der hier auf dem Deckel 12 eine Brücke 13 trägt. Auf der Brücke befinden sich Codierungen 14; diese Codierungen können mittels eines Schie­ bers 15 abgelesen werden. Der Schieber ist hier im Schnitt dar­ gestellt. Er besitzt eine Feldbeleuchtung 16 sowie eine Foto­ zelle 17. Wird der Schieber in Pfeilrichtung 18 auf die Brücke 13 vorgeschoben, so wird die Codierung gelesen und die Daten in den Mikroprozessor 4 eingespeist. Zu diesem Zweck ist der Schieber selbst mit einem Kabel versehen, oder aber eine iso­ lierte Schiene 19 wird als Strom- und/oder Datenleiter benutzt. Wie ersichtlich, ist hier der Filtereinsatz mit zwei Dichtungen 20 und 20′ ausgerüstert. Beim Aufschieben des Schiebers in Pfeilrichtung wird der Filtereinsatz gegen die Dichtungen ge­ preßt. Das Wasser strömt durch den Rohrstutzen 21 in den Filter ein und verläßt diesen durch die Kopfbohrungen 21′ und fließt durch die Filteraufnahme 22 in Pfeilrichtung 23 in den Stutzen 21′′ ab. Die Filteraufnahmen 22 sind als offene Zylinder gebil­ det, wobei die Flüssigkeiten von den Nachbarfiltern abgeschirmt werden. Obwohl hier die Codierung auf der Kopffläche der Brücke 13 angebracht ist und mittels eines Schiebers 15 der Andruck der Dichtungen herbeigeführt wird, kann die Codierung aber auch an einer anderen Stelle des Filters gelegen sein, z. B. an Umfang des Filtergehäuses 5, wobei sodann das Lesegerät für die Codierung im Inneren der Filteraufnahme 22 gelegen ist. Die Co­ dierung kann in Form jeder bekannten Codierungsart ausgebildet sein.A filter 5 can be seen from FIG. 2, which here carries a bridge 13 on the cover 12 . Codings 14 are located on the bridge; these codes can be read by means of a slide 15 . The slider is shown here in section. It has field lighting 16 and a photo cell 17th If the slider is pushed onto the bridge 13 in the direction of the arrow 18 , the coding is read and the data are fed into the microprocessor 4 . For this purpose, the slide itself is provided with a cable, or an insulated rail 19 is used as a current and / or data conductor. As can be seen, the filter insert is equipped with two seals 20 and 20 '. When the slider is pushed open in the direction of the arrow, the filter insert is pressed against the seals. The water flows through the pipe socket 21 into the filter and leaves it through the head bores 21 'and flows through the filter receptacle 22 in the direction of arrow 23 into the socket 21 ''. The filter receptacles 22 are formed as open cylinders, the liquids being shielded from the neighboring filters. Although here the coding is attached to the top surface of the bridge 13 and the pressure of the seals is brought about by means of a slide 15 , the coding can also be located at another location on the filter, e.g. B. on the circumference of the filter housing 5 , then the reader for coding is located inside the filter receptacle 22 . The coding can be in the form of any known type of coding.

Wie Fig. 3a zeigt, ist hier auf dem Filterdeckel 12 auf der Kopffläche 13′ der Brücke 13 die Codierung 14 angebracht. Der Bund 24 des Filters 5 dient zur Aufnahme der Dichtung 20.As shows FIG. 3a on the top surface 13 'of the bridge 13 is the coding 14 is mounted here on the filter cover 12. The collar 24 of the filter 5 serves to receive the seal 20 .

Fig. 3b zeigt eine Seitenansicht des Filterdeckels, jedoch sind mit dem Schieber 15. Wie ersichtlich, ist die Brücke 13 etwas geschrägt ausgebildet (Fig. 2). Diese Schräge ist hier etwas übertrieben dargestellt, sie beträgt nicht mehr als etwa 5° derart, daß der Andruck der Dichtungen 20 schließend ist. FIG. 3b shows a side view of the filter cover, however, with the slider 15. As can be seen, the bridge 13 is somewhat beveled ( FIG. 2). This slope is shown somewhat exaggerated here, it is not more than about 5 ° in such a way that the pressure of the seals 20 is closing.

In Fig. 4 ist ein Arbeitsdiagramm der Steuerung dargestellt. Nach dem Start des Trinkwasser-Aufbereitungsgerätes wird zu­ nächst die Filtercodierung gelesen und mit der gespeicherten Ablage im nichtflüchtigen Speicher des Mikroprozessors vergli­ chen; stimmt diese überein, so wird die Konzentration gemessen und ebenfalls mit der gespeicherten Eingabe im Mikroprozessor verglichen. Bei ungenügender Konzentration wird die Notwen­ digkeit eines Filterwechsels angezeigt. Es erfolgt sodann das Anlaufen der Pumpe bzw. das Öffnen des Ventils 3 (Fig. 1); der Reinigungsprozeß wird freigegeben. Dase Filter wird weiterhin über­ wacht und wenn erforderlich, der Filterverbrauch angezeigt. Gegebenenfalls muß ein angezeigter Filter ausgewechselt werden. Zum Auswechseln der Filter wird der Durchsatz von Wasser un­ terbunden. Hierbei können an den bezeichneten Stellen in Fig. 1 bis 25 Ventile zusätzlich in den Trinkwasser-Aufbereiter ein­ gebaut sein. Die Entkeimer 6 und der Wassertemperierer 7 sind nicht auswechselbar und beständig im Gerät vorhanden; es sind hier keine zusätzlichen Sperren erforderlich.In FIG. 4 is a working diagram of the control is shown. After the start of the drinking water treatment device, the filter code is first read and compared with the stored storage in the non-volatile memory of the microprocessor; if this matches, the concentration is measured and also compared with the stored input in the microprocessor. If the concentration is insufficient, the need to change the filter is displayed. Then the pump starts up or valve 3 opens ( FIG. 1); the cleaning process is released. The filter is still monitored and, if necessary, the filter consumption is displayed. If necessary, a displayed filter must be replaced. To change the filter, the throughput of water is prevented. 1 to 25 valves can additionally be built into the drinking water conditioner at the designated points in FIGS . The sterilizer 6 and the water temperature control 7 are not interchangeable and are constantly present in the device; no additional locks are required here.

Fig. 5 zeigt in einem Blockdiagramm die verschiedenen elek­ tronischen Aggregate, welche mit dem Mikroprozessor zusammen arbeiten. Von der Eingabe aus wird der Mikroprozessor auf die individuelle Nutzung des Trinkwasser-Aufbereiters programmiert. Von den Sensoren erfolgt ein Signal an die Eingabe-Aufbereitung zur Kennzeichnung, daß das Gerät startbereit ist. Auch der Programmspeicher gibt ein Signal an den Mikroprozessor, z. B. ob die Sensoren mit der Eingabe übereinstimmen. Erfolgt jetzt das Startsignal, so kann der Mikroprozessor den Prozeß steuern. Von den Sensor-Eingängen erfolgen die Signale hinsichtlich des Verbrauches, die im Wandler in Digitalsignale umgewandelt wer­ den und ebenfalls dem Mikroprozessor zugeleitet werden. Vom Mi­ kroprozessor wird über den Leitungsausgang die Steuersignale an den Trinkwasser-Aufbereiter weitergegeben. Gegebenenfalls wird angezeigt, welche Filtereinsätze auszuwechseln sind. Fig. 5 shows a block diagram of the various electronic aggregates that work together with the microprocessor. From the input, the microprocessor is programmed for the individual use of the drinking water processor. A signal is sent from the sensors to the input processing to indicate that the device is ready to start. The program memory also gives a signal to the microprocessor, e.g. B. whether the sensors match the input. If the start signal is given now, the microprocessor can control the process. From the sensor inputs, the signals take place with regard to consumption, which are converted into digital signals in the converter and are also fed to the microprocessor. The control signals from the microprocessor are passed on to the drinking water processor via the line output. If necessary, it is shown which filter inserts are to be replaced.

Claims (13)

1. Trinkwasser-Aufbereiter für Haushalts-Wasserstellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Trinkwasser-Aufbereiter (1) mehrere auswechselbare Fil­ tereinsätze (5) und mindestens eine Entkeimungsanlage (6) aufweist.1. Drinking water conditioner for household water points, characterized in that the drinking water conditioner ( 1 ) has several interchangeable Fil tereinsätze ( 5 ) and at least one disinfection system ( 6 ). 2. Trinkwasser-Aufbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filtereinsätze (5) mindestens zwei Trinkwasserreiniger (5 und 5′) und einen chemischen Trink­ wasser-Reiniger (10) und mindestens einen Trinkwasser-Ent­ keimer (6) besitzt.2. Drinking water conditioner according to claim 1, characterized in that the filter inserts ( 5 ) has at least two drinking water cleaners ( 5 and 5 ') and a chemical drinking water cleaner ( 10 ) and at least one drinking water Ent germ ( 6 ). 3. Trinkwasser-Aufbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filtereinsätze (5) elektrisch steuerbar und überwachbar sind.3. Drinking water conditioner according to claim 1, characterized in that the filter inserts ( 5 ) are electrically controllable and monitorable. 4. Trinkwasser-Aufbereiter nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinsätze (5) codiert sind.4. Drinking water conditioner according to claims 1 and 4, characterized in that the filter inserts ( 5 ) are coded. 5. Trinkwasser-Aufbereiter nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trinkwasser-Aufbereiter (1) durch einen Mikroprozessor (4) gesteuert und überwacht wird. 5. Drinking water conditioner according to claims 1 and 4, characterized in that the drinking water conditioner ( 1 ) is controlled and monitored by a microprocessor ( 4 ). 6. Trinkwasser-Aufbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trinkwasser-Aufbereiter (1) einen Was­ serdurchfluß von 0,4 bis 1,2 l/m aufweist.6. Drinking water conditioner according to claim 1, characterized in that the drinking water conditioner ( 1 ) has a water flow What from 0.4 to 1.2 l / m. 7. Trinkwasser-Aufbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hauswasser-Netzleitung (2) des Trinkwas­ ser-Aufbereiters (1) parallel zu einem Heißwassergerät ge­ schlossen ist und letzteres in einem Gehäuse zusammen mit dem Trinkwasser-Aufbereiter (1) gelegen sind.7. Drinking water conditioner according to claim 1, characterized in that the domestic water line ( 2 ) of the drinking water conditioner ( 1 ) is parallel to a hot water device ge and the latter in a housing together with the drinking water conditioner ( 1 ) are located. 8. Trinkwasser-Aufbereiter nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflußmengen an Trinkwasser sum­ miert werden und daß der Trinkwasser-Verbraucher zum Fil­ terwechsel akustisch oder optisch aufgefordert wird.8. Drinking water conditioner according to claims 1 and 5, characterized characterized in that the outflows of drinking water sum be lubricated and that the drinking water consumer to Fil change is acoustically or optically requested. 9. Trinkwasser-Aufbereiter nach Ansprüchen 1, 5 und 8, da­ durch gekennzeichnet, daß bei nicht rechtzeitigem Filter­ wechsel die Zufuhr von Wasser zum Trinkwasser-Aufbereiter gesperrt wird.9. Drinking water conditioner according to claims 1, 5 and 8, there characterized in that if the filter is not in time change the supply of water to the drinking water processor is blocked. 10. Trinkwasser-Aufbereiter nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (5) in den Trinkwasser-Auf­ bereiter (1) einsetzbar und auswechselbar sind.10. Drinking water conditioner according to claims 1 to 3, characterized in that the filter ( 5 ) in the drinking water maker ( 1 ) can be used and replaced. 11. Trinkwasser-Aufbereiter nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtererkennung durch codier­ te Markierungen (14) auf den Filtereinsätzen (5 und 10) erfolgt.11. Drinking water conditioner according to claims 1 and 4, characterized in that the filter detection by coded te markings ( 14 ) on the filter inserts ( 5 and 10 ). 12. Trinkwasser-Aufbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trinkwasser-Aufbereiter (1) ein Vorrats­ behälter vor- und/oder nachgeschaltet ist. 12. Drinking water conditioner according to claim 1, characterized in that the drinking water conditioner ( 1 ) is a storage container upstream and / or downstream. 13. Trinkwasser-Aufbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Trinkwasser-Aufbereiter ein Temperierer (7) nachgeschaltet ist, der eine gewünschte Trinkwasser- Temperatur von 10 bis 20°C sichert.13. Drinking water conditioner according to claim 1, characterized in that the drinking water conditioner is followed by a temperature control ( 7 ) which ensures a desired drinking water temperature of 10 to 20 ° C.
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