| 【発明の名称】 |
流量制御弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】茅原 敏広
【氏名】舘野 一博
【氏名】野村 耕造
【氏名】米田 剛
【氏名】安部 元
【氏名】藤原 浩昭
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| 【要約】 |
【課題】汎用性のある流量制御弁を提供する。
【解決手段】弁室２と原水入口１０とを備えた弁体３と、前記弁室２に対応した集水路８と原水出口１５とを備えた集水部材４と、前記弁室２に対応した空間部２７と前記原水入口１０に連通する通水路２２とを備えたカバー部材６とからなり、前記弁体３の一側に前記集水部材４を固定するとともに、他側にダイヤフラム５を介して前記カバー部材６を固定し、前記弁室２と前記集水路８との連通部に流量制御機構を設け、前記ダイヤフラム５を作動させ、前記弁室２への原水の供給または供給停止を行なう作動機構７を設け、さらに前記作動機構７を制御する電磁弁９を設けたことを特徴としている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 弁室２と原水入口１０とを備えた弁体３と、前記弁室２に対応した集水路８と原水出口１５とを備えた集水部材４と、前記弁室２に対応した空間部２７と前記原水入口１０に連通する通水路２２とを備えたカバー部材６とからなり、前記弁体３の一側に前記集水部材４を固定するとともに、他側にダイヤフラム５を介して前記カバー部材６を固定し、前記弁室２と前記集水路８との連通部に流量制御機構を設け、前記ダイヤフラム５を作動させ、前記弁室２への原水の供給または供給停止を行なう作動機構７を設け、さらに前記作動機構７を制御する電磁弁９を設けたことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】 前記流量制御機構が、前記弁室２に前記集水路８と連通する複数の流路１２，１２，…を形成し、この各流路１２に流量制御用のオリフィス１３をそれぞれ設けた構成であることを特徴とする請求項１に記載の流量制御弁。
【請求項３】 前記各流路１２に着脱自在な流量制御用プラグ１７を装着することを特徴とする請求項２に記載の流量制御弁。
【請求項４】 前記弁体３にリターン孔１４を設け、かつ前記集水部材４に前記リターン孔１４と連通するリターン流路１６を設けるとともに、前記カバー部材６に前記リターン孔１４と連通する還流路２３を設け、さらに前記リターン流路１６に逆流防止手段２０を設け、かつ前記還流路２３に前記電磁弁９の作用を受ける弁座２４を形成するとともに、前記還流路２３に取水口２５を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の流量制御弁。
【請求項５】 複数の弁室２，２，…と原水入口１０とを備えた弁体３と、前記各弁室２に対応した集水路８，８，…と原水出口１５とを備えた集水部材４と、前記各弁室２に対応した空間部２７，２７，…と前記原水入口１０に連通する通水路２２，２２，…とを備えたカバー部材６とからなり、前記弁体３の一側に前記集水部材４を固定するとともに、他側にダイヤフラム５を介して前記カバー部材６を固定し、前記各弁室２と前記各集水路８との連通部に流量制御機構をそれぞれ設け、前記ダイヤフラム５を前記各弁室２ごとに作動させ、前記各弁室２への原水の供給または供給停止を行う作動機構７，７，…を設け、さらに前記各作動機構７を制御する電磁弁９，９，…を設けたことを特徴とする流量制御弁。
【請求項６】 前記各流量制御機構が、前記各弁室２に前記各集水路８と連通する複数の流路１２，１２，…をそれぞれ形成し、この各流路１２に流量制御用のオリフィス１３をそれぞれ設けた構成であることを特徴とする請求項５に記載の流量制御弁。
【請求項７】 前記各流路１２に着脱自在な流量制御用プラグ１７を装着することを特徴とする請求項６に記載の流量制御弁。
【請求項８】 前記弁体３に前記各弁室２に対応したリターン孔１４，１４，…を設け、かつ前記集水部材４に前記各リターン孔１４とそれぞれ連通するリターン流路１６，１６，…を設けるとともに、前記カバー部材６に前記各リターン孔１４とそれぞれ連通する還流路２３，２３，…を設け、この各還流路２３に前記各電磁弁９の作用を受ける弁座２４，２４，…をそれぞれ設け、さらに前記各リターン流路１６のうちのいずれか一つのリターン流路１６に逆流防止手段２０を設け、この逆流防止手段２０を設けたリターン流路１６と連通する前記還流路２３に取水口２５を設けたことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の流量制御弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液体の流量を制御する流量制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、負荷側の要求により供給する液体（たとえば、原水）の流量を制御する手段として市販のモーターバルブ等が用いられている。しかしながら、流量の制御が、たとえば１トン／時間，２トン／時間，３トン／時間，４トン／時間の原水を供給する制御の場合には、前記市販のモーターバルブでは供給量の変化が大きいため、一定の仕様のものでは対応することが難しく、したがって供給パイプのサイズも変更する必要があり、共用性について問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記問題点に鑑み、予め設定した所定時間に異なる流量の液体を供給することができる汎用性のある流量制御弁を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、弁室と原水入口とを備えた弁体と、前記弁室に対応した集水路と原水出口とを備えた集水部材と、前記弁室に対応した空間部と前記原水入口に連通する通水路とを備えたカバー部材とからなり、前記弁体の一側に前記集水部材を固定するとともに、他側にダイヤフラムを介して前記カバー部材を固定し、前記弁室と前記集水路との連通部に流量制御機構を設け、前記ダイヤフラムを作動させ、前記弁室への原水の供給または供給停止を行なう作動機構を設け、さらに前記作動機構を制御する電磁弁を設けたことを特徴としており、また請求項２に記載の発明は、前記流量制御機構が、前記弁室に前記集水路と連通する複数の流路を形成し、この各流路に流量制御用のオリフィスをそれぞれ設けた構成であることを特徴としており、また請求項３に記載の発明は、前記各流路に着脱自在な流量制御用プラグを装着することを特徴としており、また請求項４に記載の発明は、前記弁体にリターン孔を設け、かつ前記集水部材に前記リターン孔と連通するリターン流路を設けるとともに、前記カバー部材に前記リターン孔と連通する還流路を設け、さらに前記リターン流路に逆流防止手段を設け、かつ前記還流路に前記電磁弁の作用を受ける弁座を形成するとともに、前記還流路に取水口を設けたことを特徴としており、また請求項５に記載の発明は、複数の弁室と原水入口とを備えた弁体と、前記各弁室に対応した集水路と原水出口とを備えた集水部材と、前記各弁室に対応した空間部と前記原水入口に連通する通水路とを備えたカバー部材とからなり、前記弁体の一側に前記集水部材を固定するとともに、他側にダイヤフラムを介して前記カバー部材を固定し、前記各弁室と前記各集水路との連通部に流量制御機構をそれぞれ設け、前記ダイヤフラムを前記各弁室ごとに作動させ、前記各弁室への原水の供給または供給停止を行う作動機構を設け、さらに前記各作動機構を制御する電磁弁を設けたことを特徴としており、また請求項６に記載の発明は、前記各流量制御機構が、前記各弁室に前記各集水路と連通する複数の流路をそれぞれ形成し、この各流路に流量制御用のオリフィスをそれぞれ設けた構成であることを特徴としており、また請求項７に記載の発明は、前記各流路に着脱自在な流量制御用プラグを装着することを特徴としており、さらに請求項８に記載の発明は、前記弁体に前記各弁室に対応したリターン孔を設け、かつ前記集水部材に前記各リターン孔とそれぞれ連通するリターン流路を設けるとともに、前記カバー部材に前記各リターン孔とそれぞれ連通する還流路を設け、この各還流路に前記各電磁弁の作用を受ける弁座をそれぞれ設け、さらに前記各リターン流路のうちのいずれか一つのリターン流路に逆流防止手段を設け、この逆流防止手段を設けたリターン流路と連通する前記還流路に取水口を設けたことを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態について説明すると、この発明は、弁室と原水入口とを備えた弁体と、前記弁室に対応した集水路と原水出口とを備えた集水部材と、前記弁室に対応した空間部と前記原水入口に連通する通水路とを備えたカバー部材とからなり、前記弁体の一側に前記集水部材を固定するとともに、他側にダイヤフラムを介して前記カバー部材を固定し、前記弁室と前記集水路との連通部に流量制御機構を設け、前記ダイヤフラムを作動させ、前記弁室への原水の供給または供給停止を行う作動機構を設け、さらに前記作動機構を制御する電磁弁を設けた構成の流量制御弁において実現される。
【０００６】前記弁体には、原水入口と前記カバー部材に連通する連通孔とリターン孔を開口し、前記流量制機構として前記弁室内に前記集水路に連通する複数（たとえば、４流路）の流路を形成し、この各流路の上部にそれぞれ流量制御用のオリフィスを設けている。また、前記集水部材には、原水出口と前記リターン孔に連通するリターン流路が形成してあり、このリターン流路に逆止防止手段としての逆止弁を設けている。そして、前記各流路に対応する部位に流量制御用プラグを挿入する挿入孔をそれぞれ開口し、この挿入孔の下面に蓋部材を設けている。前記流量制御用プラグは、負荷側の要求する原水供給量に応じて、前記各流路を閉鎖または開放して流量を制御する。また、前記カバー部材には、前記連通孔に連通する通水孔と通水路を開口するとともに、前記リターン孔に連通する還流路を設け、この還流路に前記電磁弁の作用を受ける弁座を形成するとともに、前記還流路に原水の一部を取り出す取水口を設けている。ここにおいて、前記逆止弁および取水口は、実施に応じ省略することもできる。
【０００７】前記作動機構は、前記原水入口から流入した原水を前記ダイヤフラムを開放して前記弁室内に流入させ、前記流路を介して前記集水路に流出した原水を前記原水出口から負荷へ所定流量供給するものである。したがって、前記作動機構の構成は、前記カバー部材の内側の前記弁室に対応する部位に空間部を形成し、この空間部の中央部に案内穴を有するボス部を形成し、この案内穴に遊動自在に挿入する案内部を有するダイヤフラム押圧部材を設けている。そして、このダイヤフラム押圧部材に前記ダイヤフラムを介して前記弁室を閉鎖するためのスプリングを装着している。一方、前記弁室内から前記ダイヤフラムを保持するボス部を有する保持部材を設け、この保持部材と前記ダイヤフラムと前記ダイヤフラム押圧部材とを適宜の手段で固定している。前記保持部材の下方に前記流量制御用のオリフィスを固定するＴ字状のオリフィス固定部材を設け、このオリフィス固定部材の突起部に形成した穴に前記保持部材のボス部が遊動自在に挿入されている。そして、このオリフィス固定部材を、前記流路に前記オリフィスを介して連通するように適宜の手段で前記弁体に固定している。
【０００８】つぎに、前記作動機構を制御する電磁弁について説明する。この電磁弁は、前記弁座に対応する前記カバー部材の上面に設けられている。この電磁弁の鉄芯の先端部が前記弁座に当接し、前記還流路を遮断する。この還流路の遮断により前記作動機構は、前記ダイヤフラムを閉鎖側に作動させて原水の供給が停止する。また、前記電磁弁が作動し前記還流路が開放されると、前記ダイヤフラムは、開放側に作動し原水が供給される。
【０００９】前記還流路に設けた取水口は、たとえば負荷側からの要求（補給水等）により原水供給中において、この取水口から少量の原水を供給できるようにしている。また、前記逆止弁は、前記集水路からの原水の逆流を防止するようにしている。そして、供給不用の場合は、前記取水口を適宜の手段で封止する。
【００１０】以上のように、この発明の流量制御弁は、弁室内にそれぞれ複数の流路を開口し、この流路に流量制御用のオリフィスをそれぞれ設け、前記各流路に流量制御用プラグを設定流量に適合するように装着して流量を制御するものである。したがって、前記流路を開閉することにより、原水の供給量を変更することができるので、この流量制御弁に接続する給水用のパイプのサイズは一定のものでよく、したがって共用性があり便利である。また、この発明の流量制御弁は、弁室を複数設け、流量を多段階に制御する構成とすることもできる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施例は弁室を２つ設けた場合の説明であり、図１は、この発明に係る流量制御弁の平面説明図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面説明図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面説明図である。また、図４は、この発明に係る流量制御弁を脱気システムの原水供給ラインに設けた構成を概略的に示す説明図である。
【００１２】図１，図２および図３において、この発明に係る流量制御弁１は、２室に区画した弁室２，２を形成した弁体３と、この弁体３の一側である下面に固定する集水部材４と、前記弁体３の他側である上面にダイヤフラム５を介して固定するカバー部材６と、前記ダイヤフラム５を上下動させる作動機構７，７と、前記弁室２と前記集水部材４の各集水路８，８との連通部に流量制御機構をそれぞれ設け、前記各作動機構７をそれぞれ制御する電磁弁９，９を前記カバー部材６の上面に設けた構成からなっている。
【００１３】前記弁体３は、図２および図３に示すように、中央部に原水入口１０を形成するとともに、前記カバー部材６と連通する連通孔１１を形成している。そして、中央部の左右に画成した各弁室２には、その底部に流量制御機構としての流路１２が４つずつ形成されている。この各流路１２における前記各弁室２からの出口部には、流量制御用のオリフィス１３がそれぞれ設けられている。この実施例における各オリフィス１３の流量は、１個当り５００リットル／時間であり、したがって前記各弁室２の最大流量は、それぞれ２００リットル／時間となる。すなわち、この実施例における前記弁体３の最大流量は、４０００リットル／時間となる。
【００１４】そして、前記弁体３の両端部（図２の左右の端部）には、前記各弁室２に対応したリターン孔１４，１４が穿設されている。
【００１５】前記集水部材４は、図２および図３に示すように、前記弁体３の下面に適宜な手段で固定されており、中央部の底部には、前記原水入口１０を形成した前記弁体３の中央部が貫入された構成となっている。また、前記集水部材４には、前記各弁室２に対応した集水路８，８および原水出口１５が形成されているとともに、前記各リターン孔１４とそれぞれ連通するリターン流路１６，１６が形成されている。
【００１６】そして、前記集水部材４において、前記各弁室２に対応する底部には、前記各流路１２に着脱自在に装着する流量制御機構としての流量制御用プラグ１７，１７を挿入する挿入孔１８，１８をそれぞれ開口し、この各挿入孔１８を封止する蓋部材１９，１９をそれぞれ設けている。また、前記両リターン流路１６のいずれかのリターン流路１６（この実施例では、図２の右側のリターン流路１６）に逆流防止手段としての逆止弁２０を設けている。この逆止弁２０は、前記集水路８からの原水の逆流を防止するものである。
【００１７】前記各流量制御用プラグ１７は、負荷側の要求する原水供給量に応じて、前記各流路１２（この実施例では８流路）を開放または閉鎖して原水の供給量を制御する（図２および図３に示す実施例においては、各弁室２内に各１個装着している。）。
【００１８】前記カバー部材６は、図２および図３に示すように、前記弁体３の上面にダイヤフラム５を介して適宜な手段で固定してあって、前記連通孔１１に連通する通水孔２１と後述する空間部２７，２７への通水路２２，２２を開口し、前記各リターン流路１６に連通する還流路２３，２３を形成し、この各還流路２３の所定位置にそれぞれ弁座２４，２４が設けられている。そして、前記逆止弁２０を設けた側の前記還流路２３に原水の一部を取り出す取水口２５を開口している。この取水口２５には、着脱自在な止栓（図示省略）を設けている。なお、図２に示す実施例では、前記止栓をはずしホース継手２６を装着している。
【００１９】さて、前記各作動機構７は、図２および図３に示すように、前記カバー部材６の内側において、前記各弁室２に対応する部位にそれぞれ形成された空間部２７，２７内に位置するようにそれぞれ構成されている。したがって、前記両作動機構７の構成は同じであるので、以下の説明は、簡略化のため、一方の作動機構７について説明する。
【００２０】まず、前記ダイヤフラム５の上面側を構成する作動機構７の構成について説明すると、前記ダイヤフラム５の上面側にあっては、前記空間部２７の中央部に形成されたボス部２９と、このボス部２９の案内穴２８に遊動自在に挿入する案内部３０を有するダイヤフラム押圧部材３１とにより構成されている。このダイヤフラム押圧部材３１は、前記弁室２の外周壁と同寸法の円板状に形成されており、前記案内部３０の反対側の面には凹部３２が形成されている。そして、このダイヤフラム押圧部材３１の上面と前記空間部２７の天井部との間には、このダイヤフラム押圧部材３１を下方へ，すなわち前記ダイヤフラム５が前記弁室２を閉鎖する方向へ付勢するスプリング３３が装着されている。このスプリング３３は、前記ボス部２９および前記案内部３０の外周を取り巻く状態で装着されている。
【００２１】つぎに、前記ダイヤフラム５の下面側を構成する作動機構７の構成について説明すると、前記ダイヤフラム５の下面側にあっては、前記ダイヤフラム押圧部材材３１と対向して前記ダイヤフラム５を挟持固定する保持部材３４と、この保持部材３４から下方へ延在したガイド部３５を遊動自在に挿入するガイド穴（符号省略）を形成したＴ字状のオリフィス固定部材３６とにより構成されている。前記保持部材３４の上部には、前記凹部３２と嵌合し、前記ダイヤフラム５の挟持固定の確実性を確保するための突起部（符号省略）が形成されている。そして、オリフィス固定部材３６は、前記ダイヤフラム５の上下動の芯振れを前記ガイド部３５を介して防止するとともに、前記オリフィス１３の固定も兼用している。すなわち、このオリフィス固定部材３６は、前記弁室２内に嵌合する円板状に形成されており、その円板部には前記各流路１２とそれぞれ合致する孔３７，３７，…が穿設されている。したがって、前記オリフィス固定部材３６は、各孔３７，前記各オリフィス１３および前記各流路１２がそれぞれ連通するように前記弁室２内に固定されている。
【００２２】つぎに、前記各作動機構７をそれぞれ制御する電磁弁９，９について説明する。この両電磁弁９も同じ構成であり、ここでは一方の電磁弁９について説明する。この電磁弁９は、前記各弁座２４に対応した位置において、前記カバー部材６の上面に設けられている。この電磁弁９は、上下方向に作動する鉄芯（符号省略）の先端部が前記弁座２４に当接し、前記還流路２３を遮断する。この還流路２３を遮断すると、前記スプリング３３の付勢力と、前記通水路２２を介して前記空間部２７へ流入した原水の水圧とが作用し、前記ダイヤフラム５が閉鎖側へ移動し、前記ダイヤフラム５が前記弁室２の開口部（原水の流入部）を閉鎖して原水の前記弁室２への供給を停止する（図２の左側の状態）。また、前記電磁弁９が作動し、その鉄芯が上方へ移動すると、前記還流路２３が開放し、前記空間部２７内の原水は、前記還流路２３から前記リターン流路１６へ流出する。これにより、前記空間部２７の原水圧は作用しなくなるとともに、前記通水路２２が大きな圧損となるので、前記ダイヤフラム５の下面に働く原水圧が大きくなる。したがって、前記ダイヤフラム５の上面への原水圧が解放されるとともに、前記ダイヤフラム５の下面への原水圧が作用し、前記ダイヤフラム５は前記スプリング３３の付勢力に抗して開放側へ移動し、前記弁室２の開口部を開放して原水を前記弁室２へ供給する（図２の右側の状態）。
【００２３】さて、ここで、図１〜図３に示した実施例について、その流量制御弁１の作動について説明する。この実施例のように、２つの弁室２を設けた構成にあっては、一方の電磁弁９を作動して一方の還流路２３を開放したときは、一方の弁室２のみが原水を供給することになり、また両方の電磁弁９を作動して両方の還流路２３を開放したときは、両方の弁室２とも原水を供給することになる。すなわち、前記両電磁弁９を両方同時に作動したときと、片方のみ作動したときでは、原水の流量は倍半分違うことになる。
【００２４】つぎに、前記のような流量制御にかわる流量制御を説明する。前記実施例においては、前記各オリフィス１３の１個当りの通水量を、たとえば１時間当り５００リットルとし、このオリフィス１３を８個備えているので、最低流量５００リットル／時間から最大流量４０００リットル／時間までを５００リットル／時間単位で流量を制御することができる。すなわち、前記流量制御用プラグ１７を所定流量に見合うように前記各流路１２に装着するとともに、前記両電磁弁９，９を単独または同時に作動することにより実現できる。さらに、前記各オリフィス１３の仕様（流量）を変更することにより、原水供給量を変更することができる。
【００２５】さらに、この発明に係る流量制御弁１を脱気システムの原水供給ラインに用いた実施例を図４に基づいて説明する。図４は、１個または複数個の脱気モジュール３８が配設できるようにした脱気システム３９であって、たとえば前記脱気モジュール３８の処理水量が１時間当り１０００リットルとすれば、この流量制御弁１を用いることにより、前記脱気モジュール３８を１個から４個まで配設する脱気システム３９に適用することができる。また、この流量制御弁１に接続する原水供給ライン４０のパイプは同一のものでよく共用性がある。そして、前記脱気モジュール３８内を真空脱気する水封式真空ポンプ４１に備えた封水タンク４２に、前記ホース継手２６に所定のオリフィス（図示省略）を装着したホース４３を接続している。このホース４３から補給する原水は、前記封水タンク４２内の循環した封水が濃縮するのを防ぐためのものであり、また濃縮した封水はオーバーフローライン４４から排出される。
【００２６】したがって、図４に示す実施例にあっては、前記ホース４３から補給する原水は、前記脱気モジュール３８への原水供給が停止されると同時に停止するので、きわめて効果的である。
【００２７】なお、図４において、前記水封式真空ポンプ４１は、前記封水タンク４２と封水循環ライン４５を介して接続されている。また、前記脱気モジュール３８によって処理された処理水は、処理水タンク４６に貯留された後、各種の負荷（図示省略）へ供給される構成となっている。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、弁室と原水入口とを備えた弁体と、前記弁室に対応した集水路と原水出口とを備えた集水部材と、前記弁室に対応した空間部と前記原水入口に連通する通水路とを備えたカバー部材とからなり、前記弁体の一側に前記集水部材を固定するとともに、他側にダイヤフラムを介して前記カバー部材を固定し、前記弁室と前記集水路との連通部に流量制御機構を設け、前記ダイヤフラムを作動させ、前記弁室への原水の供給または供給停止を行なう作動機構を設け、さらに前記作動機構を制御する電磁弁を設けたので、前記流量制御機構のオリフィスの仕様を変更することにより所定流量に制御することができる。また、前記流量制御機構の複数の流路に流量制御用プラグを装着することにより多段階に流量を制御することができる。さらに、前記弁室を複数設けた構成とすることにより、流量の制御を比例制御的に制御することが可能となる。さらにまた、前記カバー部材に取水口を設けたので、原水供給中に原水の一部を取り出すことができるので頗る効果的である。
【００２９】以上のように、この発明の流量制御弁は、大流量から小流量まで所定流量の原水を多段階に負荷側へ供給するとともに、この流量制御弁に接続する供給用のパイプの仕様を一定とすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１７５２７２
【氏名又は名称】三浦工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月３１日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１４１７２７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月２８日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３１６１５５ |
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