CN112146179A - 散热构件、散热器和空调器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及芯片散热技术领域,公开一种散热构件,包括:第一工质流路;贯穿孔,贯穿所述散热构件,且与所述第一工质流路避让设置;散热加强件,与所述贯穿孔的边缘连接。本申请提供的散热构件散热效果较好。本申请同时提供了一种包含有前述散热构件的散热器和空调器。
Description
技术领域
本申请涉及芯片散热技术领域,例如涉及一种散热构件、散热器和空调器。
背景技术
空调器室外机的芯片在运行时会产生大量的热量,如果热量不能及时散失,会导致芯片的温度持续上升,影响芯片的正常工作,甚至影响空调器的运行稳定性和寿命。现有技术中,多采用散热器对空调器室外机的芯片产生的热量进行散热,例如翅片式散热器。
在实现本公开实施例的过程中,发现相关技术中至少存在如下问题:现有散热器的散热效果不佳。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种散热构件、散热器和空调器,以解决散热器散热效果不佳的技术问题。
在一些实施例中,所述散热构件包括:第一工质流路;贯穿孔,贯穿所述散热构件,且与所述第一工质流路避让设置;散热加强件,与所述贯穿孔的边缘连接。
在一些实施例中,所述散热器包括:如前述的散热构件,蒸发端,设置有第二工质流路;连通管路,被设置为连通所述第一工质流路和第二工质流路。
在一些实施例中,所述空调器包括前述的散热器。
本公开实施例提供的散热构件,可以实现以下技术效果:
本公开实施例提供的散热构件中,设置有贯穿散热构件的贯穿孔,贯穿孔的边缘设置有散热加强件,散热加强件的设置,可以更好的利用自然风和风机产生的风的气流进行散热,提高了散热构件的散热效果。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:
图1是本公开实施例提供的散热构件的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的散热构件的部分结构示意图;
图3是本公开实施例提供的散热器的结构示意图;
图4是本公开实施例提供的蒸发端的结构示意图;
图5是本公开实施例提供的空调室外机的结构示意图。
附图标记:
1:散热构件;11:第一工质流路;111:第一流路;112:第二流路;113:第三流路;114:倾斜连通流路;12:贯穿孔;121:贯穿孔的第一边缘;122:贯穿孔的第二边缘;13:散热加强件;131:第一散热加强件;132:第二散热加强件;14:第一外接端口;15:第二外接端口;2:蒸发端;21:气流散热部;211:工质通道;22:相变散热部;221:第二工质流路;222:翅片;223:通孔;3:第一连通管路;4:第二连通管路;5:芯片;6:风机;7:风机支架。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
本文中,术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来,而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素,反之亦然。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本文和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。在本文的描述中,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本公开实施例提供了一种散热构件包括:第一工质流路;贯穿孔,贯穿散热构件,且与第一工质流路避让设置;散热加强件,与贯穿孔的边缘连接。
如图1和图2所示,本公开实施例提供的散热构件1中,设置有贯穿散热构件1的贯穿孔12,贯穿孔12的边缘设置有散热加强件13,散热加强件13的设置,可以更好的利用自然风和风机产生的风的气流进行散热,提高了散热构件1的散热效果。例如,目前设置在空调室外机的风机舱的散热构件,通常平行于空调室外机的顶壳设置,风机转动产生的气流流经散热构件时,由于只有很少的部分气流流经片状的散热构件,使得散热构件的散热效果不佳。本公开实施例提供的散热构件1,设置有散热加强件13,散热加强件13的设置,可以更好的利用风机产生的气流,增加了与气流的接触面积,提高了散热构件1的散热效果。
可选的,贯穿孔12可以不是一个新的外加件,可以是通过贯穿或切割散热构件1得到。此处的第一工质流路11与贯穿孔12避让设置,可以理解为,散热构件1中,设置有第一工质流路11的部分不设置贯穿孔12,设置有贯穿孔12的位置不设置第一工质流路11,即,散热构件1上设置第一工质流路11的位置与设置贯穿孔12的位置不重叠。
散热加强件13设置于贯穿孔12的边缘,与贯穿孔12的边缘连接。可选的,散热加强件13与贯穿孔12为一体成型。可选的,可通过对散热构件1进行切割,沿切割线将切割的部分进行折叠,同时得到了贯穿孔12和散热加强件13。散热构件1的厚度有限,通过焊接等连接方式在贯穿孔12的边缘连接散热加强件13时,由于连接部位的面积有限,不利于散热加强件13在贯穿孔12边缘的连接,且连接不牢固。本公开实施例中,散热加强件13与贯穿孔12一体成型,只需通过切割、折叠等步骤即可得到贯穿孔12和与贯穿孔12边缘连接的散热加强件13,无需进行焊接等操作,且,散热加强件13与贯穿孔12的连接稳固,不易发生散热加强件13脱落等现象。
可选的,贯穿孔12的数量可以为一个或一个以上,如1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。可选的,贯穿孔12的形状可以为圆形、椭圆形、多边形或者不规则形状。本公开实施例对贯穿孔12的面积不作过多限制。
在一些实施例中,贯穿孔12包括相对设置的第一边缘121和第二边缘122,第一边缘121连接有第一散热加强件13,第二边缘122连接有第二散热加强件13。提高了散热构件1的散热效果。
可选的,当贯穿孔12具有相对的第一边缘121和第二边缘122时,如贯穿孔12为长方形或矩形,相对设置的第一边缘121和第二边缘122分别连接有散热加强件13。可选的,第一散热加强件131和第二散热加强件132可以为“双开窗”的形式进行设置。例如,对散热构件1表面进行“工”字形切割,沿切割线进行折叠,得到“双开窗”形式的第一散热加强件131和第二散热加强件132。
相对设置的第一边缘121和第二边缘122均连接有散热加强件13,可以更好的利用风机转动产生的气流。可选的,第一散热加强件131与贯穿孔12所在的平面垂直,或者,第二散热加强件132与贯穿孔12所在的平面垂直,或者,第一散热加强件131与第二散热加强件132平行。与贯穿孔12垂直设置的第一散热加强件131或第二散热加强件132,可以更好的利用风机转动产生的气流,增加了与气流的接触面积,提高了散热器的散热效果。
在一些实施例中,散热加强件13的面积与贯穿孔12的面积相同。
可选的,散热加强件13可以通过切割、折叠等步骤得到,散热加强件13的面积与贯穿孔12的面积相同。可选的,在进行散热构件1的制备过程中,可以先不进行切割线的折叠,使散热加强件13与贯穿孔12重叠,这样,散热构件1可以保持平板状,方便散热构件1的运输,且,有利于对运输过程中的散热加强件13的保护。
本公开实施例提供的散热构件1,贯穿孔12可以通过折叠散热加强件13得到,未进行折叠的,散热加强件13与贯穿孔12重叠状态的散热构件1同样在本申请的保护范围。
在一些实施例中,第一工质流路11至少包括的第一流路111和第二流路112,第一流路111与第二流路112之间设置有一个或一个以上倾斜连通流路114。
第一流路111与第二流路112相互连通,第一流路111与第二流路112之间设置有倾斜连通流路114,此处的倾斜连通流路114可以理解为,倾斜连通流路114与第一流路111之间的夹角为锐角或钝角,或者,倾斜连通流路114与第二流路112之间的夹角为锐角或钝角,或者,倾斜连通流路114与第一流路111和第二流路112之间的夹角均不为直角。可选的,第一流路111与第二流路112平行。第一流路111与第二流路112之间倾斜连通流路114的设置,减少了第一工质流路11内工质的循环流动阻力。
在一些实施例中,第一工质流路11还包括围绕贯穿孔12设置的第三流路113,第一流路111、第二流路112和第三流路113相互连通。
散热加强件13为第一工质流路11内的工质进行散热,围绕贯穿孔12设置的第三流路113,与散热加强件13之间的距离较短,可以提高对第一工质流路11内工质的散热。可选的,第三流路为口字形,如图1所示。
在一些实施例中,第三流路113设置有第一外接端口14,第一流路111或第二流路112设置有第二外接端口15,第一外接端口14与第二外接端口15设置于散热构件1同侧。
第一工质流路11的两个外接端口设置于散热构件1的同侧,增长了第一工质流路11的路径的长度,提高了散热构件1的换热能力。
在一些实施例中,散热构件1为吹胀式均温板。
可选的,吹胀式均温板的材质为铝。可选的,吹胀式均温板由两层铝板压合而成,内部设置有用于工质流通的第一工质流路11,传热能力强,导热效率高,具有较好的散热能力,且,重量较轻,有利于该散热构件1在空调室外机中的安装。
本公开实施例同时提供了一种散热器,包括:前述的任一种散热构件,蒸发端,设置有第二工质流路;连通管路,被设置为连通第一工质流路和第二工质流路。
如图3所示,本公开实施例提供的散热器包括前述的散热构件1,蒸发端2和连通管路。其中,散热构件1可以作为散热器的冷凝端。连通管路可以包括第一连通管路3和第二连通管路4。
采用本公开实施例提供的散热器对待散热元件的散热方法可以是:蒸发端2接收来自于待散热元件的热量,通过风机的风冷作用或自然风散失部分热量,未散失的热量被第二工质流路中的工质吸收,工质受热后快速汽化并将热量带走,通过第一连通管路3进入冷凝端1的第一工质流路,冷凝端1可以同时进行风冷散热和自然对流,第一工质流路内的气态工质通过冷凝端1将热量散失,降低温度后,变为液体,液态的工质通过第二连通管路4流回蒸发端2的第二工质流路内,进行下一个吸热变为气态的循环。可见,采用本公开实施例提供的散热器对待散热元件进行散热时,可通过蒸发端2与冷凝端1同时对待散热元件进行散热,提高了散热器的散热能力,可将待散热元件产生的热量有效散失,保证了待散热元件的顺利运行,进而保证了空调器运行的可靠性。
本公开实施例提供的散热器中,第一工质流路、第二工质流路、第一连通管路3和第二连通管路4构成工质回路,工质回路内填充有相变工质。可选的,本公开实施例提供的散热器可经过焊接、抽真空、灌注工质等制备过程制备得到。本实施例对工质的种类不作具体限制,例如可以是可进行相变的流体,如冷媒等。本实施例对工质回路中工质的填充量不作具体限制。
可选的,第一连通管路3的材质为金属,类似的,第二连通管路4的材质为金属。
本公开实施例同时提供了一种蒸发端散热构件,也可称为蒸发端。
本公开实施例提供了一种蒸发端散热构件,包括基体,基体包括:气流散热部,被设置为基于流经的气流进行散热;相变散热部,设置有能够流通工质的工质流路,被设置为基于工质流路进行相变散热。
如图4所示,本公开实施例提供的蒸发端2同时包括气流散热部21和相变散热部22,其中,气流散热部21被设置为基于流经该气流散热部21的气体对待散热元件进行散热,例如,采用流经气流散热部21的自然风或风机的风产生的对流气体对待散热元件进行散热;相变散热部22设置有能够流通工质的第二工质流路221,被设置为基于第二工质流路221进行相变散热,第二工质流路221内流经的工质可以为相变工质,例如空调的冷媒等,采用流动的工质将待散热元件产生的热量带走。可选的,对蒸发端的基体的部分设置第二工质流路221,得到相变散热部22,剩余的未设置工质流路的基体的部分即为气流散热部21。
可选的,本公开实施例提供的相变散热部22的散热方法是:相变散热部22通过直接接触的方式接收待散热元件的热量,工质从相变散热部22内的第二工质流路221的一端流入,在流经整个第二工质流路221的过程中进行相变,吸收热量,该过程中工质从液态变为气态,并从第二工质流路221的另一端流出,将热量带走。
本公开实施例中提供的蒸发端2的基体中,同时包含有两种散热能力的气流散热部21和相变散热部22,这两种散热部的散热能力不同,可对待散热元件中产热量不同的热源进行针对性散热。例如,待散热元件包括产热量高的第一芯片组和产热量低的第二芯片组,将第一芯片组与相变散热部22导热接触,采用相变散热部22对第一芯片组中的芯片进行散热,将二芯片组与气流散热部21导热接触,采用气流散热部21对第二芯片组中的芯片进行散热。此处的产热量高与低是相互比较得出的,且,对第一芯片组和第二芯片组中芯片的数量不作具体限制,第一芯片组中芯片的数量可以为一个或一个以上,类似的,第二芯片组中芯片的数量可以为一个或一个以上。
本公开实施例提供的蒸发端2的基体中,对气流散热部21和相变散热部22在基体上所占的比例不作具体限制,例如,气流散热部21占基体体积的1/4-3/4,相变散热部22占基体体积的1/4-3/4,可选的,气流散热部21占基体体积的1/3,相变散热部22占基体体积的2/3,可选的,气流散热部21占基体体积的1/2,相变散热部22也占基体体积的1/2。本公开实施例对气流散热部21和相变散热部22在基体的位置不作具体限制,可选的,气流散热部21设置于基体的一部分,相变散热部22设置于基体的另一部分,可选的,气流散热部21包括两个部分,分别设置于基体的两端的部分,相变散热部22设置于基体的中间部分,可选的,气流散热部21设置于基体的中间的部分,相变散热部22包括两个部分,分别设置于基体的两端的部分,等。具体的,可以根据产热能力不同的芯片的位置和基体的大小进行设置。
本实施例对相变散热部22中第二工质流路221的形状和内径的大小不作具体限制,例如,第二工质流路221可以为直线型,第二工质流路221的内径可以根据基体的厚度进行设置,例如,第二工质流路221的内径为基体厚度的4/5或3/4。本公开实施例对第二工质流路221的数量不作具体限定,例如可以为2-20条中的任意数值,如2、4、5、6、7、8、10、12、13、15、17、20等。
在一些实施例中,第二工质流路221可以为设置于基体内部的热管。
在一些实施例中,第二工质流路221贯穿设置于相变散热部22内部。
第二工质流路221通过对基体进行贯穿得到,即第二工质流路221与基体一体成型,提高了第二工质流路221内工质与基体的导热性能,提高了蒸发端2的散热能力。此处的“贯穿”可以相对于“镶嵌”进行理解,例如,热管为镶嵌于基体内。
在一些实施例中,气流散热部21与相变散热部22一体成型。
此处的“一体成型”可以理解为,气流散热部21与相变散热部22为一体的。如,镶嵌有热管或贯穿有第二工质流路221的部位为基体的相变散热部22,剩余的未进行热管镶嵌或贯穿工质流路的部位为基体的气流散热部21。气流散热部21与相变散热部22一体成型,简化了蒸发端2的制备工序,提高了对待散热元件的散热能力。通常情况下,具有不同功能的多个芯片均焊接在同一块电控板上,气流散热部21与相变散热部22一体成型,两个散热部之间可以进行热量传递,当其中某一散热部承受的热量较大时,可传导至另一散热部进行散热,例如,当相变散热部22承受的热量较大,且来不及将热量及时散失时,气流散热部21与相变散热部22一体成型,可将部分热量传递至气流散热部21进行散热。
如图4所示,在一些实施例中,基体呈阶梯状,阶梯包括相邻的低阶台阶和高阶台阶;其中,气流散热部21构成低阶台阶,相变散热部22构成高阶台阶。
当同一电控板上设置有多个芯片时,多个芯片的厚度可能有所差异,或者,有些芯片有特殊要求,例如有些芯片不可与蒸发端2直接导热接触,需要与蒸发端2之间设置一定的安全距离。本公开实施例提供的基体呈阶梯状,具有高低不同的两个部位,可以适用于对不同厚度的芯片进行散热,或者,可以使蒸发端2的基体与特定芯片之间具有一定的安全距离,此时的特定芯片可以为前述的不能与蒸发端2直接接触的芯片。
可选的,阶梯包括相邻的低阶台阶和高阶台阶,其中,气流散热部21构成低阶台阶,相变散热部22构成高阶台阶。此处的低阶台阶可以理解为基体中厚度较小的部位,高阶台阶可以理解为基体中厚度较大的部位。将厚度较小的基体部位作为气流散热部21,有利于热量的散失,将厚度较大的基体部位作为相变散热部22,有利于基体内第二工质流路221的设置,可提高第二工质流路221的厚度和数量,例如,相变散热部22中第二工质流路221可以设置两层或两层以上,增加了第二工质流路221的数量,提高了相变散热部22的散热能力。可选的,相变散热部的厚度为8-15mm,例如8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm,气流散热部的厚度为3-7mm,例如3mm、4mm、5mm、6mm、7mm。
在一些实施例中,气流散热部21设置有工质通道211,工质通道211与第二工质流路221相连通。
气流散热部21设置有与第二工质流路221相连通的工质通道211,第二工质流路221内的工质可通过工质通道211流入或流出基体。此处的工质通道211可以直接作为工质流动的管路,此时,工质通道211的内径可以与相变散热部中第二工质流路221的内径相同,或者,工质通道211与第二工质流路221垂直,或者工质通道121与第二工质流路221之间形成锐角或钝角的倾斜角。工质通道211还可以作为连通管道的疏通通道,用于容纳连通管路。此处的工质通道211与第二工质流路221相连通,可以是工质通道211与第二工质流路221直接连通,或者,当第二工质流路221具有多条时,多条第二工质流路221具有汇流流路,工质通道211与第二工质流路221的汇流流路直接连通。
在一些实施例中,工质通道包括第一工质通道和第二工质通道;其中第一工质通道与第二工质流路221的一端相连通,第二工质通道与第二工质流路221的另一端相连通。
通常情况下,第二工质流路221内的工质需要在第二工质流路221内循环流动,以发挥相变散热部的散热能力,这种“循环流动”需要第二工质流路221具有工质的入口和出口两个端口。当工质通道211包括第一工质通道和第二工质通道时,第一工质通道可以与第二工质流路221的一端相连通,如入口端,第二工质通道可以与第二工质流路221的另一端相连通,如出口端,以提高了工质的循环流动性。
如图4所示,在一些实施例中,工质通道211为凹槽,凹槽被设置为容纳连通工质流路的连通管路。
当工质通道211用于容纳连通工质流路的连通管路,且,蒸发端2的基体呈阶梯状,气流散热部21构成低阶台阶,气流散热部21的厚度较小时,可将气流散热部21的工质通道211设置为凹槽状,此时,部分连通管路位于凹槽内,部分连通管路裸露于基体的外部,此时,即可以实现对连通管路的容纳作用,又可以使裸露于外部的连通管路与电控板接触,承接电控板的力,不至于使部分电控板悬空。
在一些实施例中,凹槽的横截面为半圆形。
可选的,凹槽的大小被限定为容纳的连通管路的外表面的大小。当连通管路的外表面为圆形时,凹槽的横截面的形状为半圆形,可以更好的与连通管路相契合,如图4所示。
可选的,基体的相变散热部22的第二工质流路221的数量为两个或两个以上时,相变散热部22设置有将两个或两个以上的第二工质流路221进行汇流的汇流部或汇流件,工质通道211与汇流部或汇流件连通。
可选的,如图4所示,蒸发端的基体上还设置有一条或一条以上的翅片222,可选的,基体与翅片一体成型。可选的,翅片的厚度为1.0-2.0mm,例如,1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm。可选的,翅片的高度为30-50mm,例如,30mm、32mm、34mm、36mm、38mm、40mm、42mm、44mm、46mm、48mm、50mm,翅片的高度是指,定义翅片与基体直接接触的一端为连接端,翅片不与基体接触的一端为自由端,翅片的高度为连接端至自由端的长度,或者,连接端与自由端的垂直距离。
可选的,蒸发端的基体设置有连接孔223,如图4所示。可选的,连接孔的数量为一个或一个以上,例如,连接孔223的数量与待散热的芯片的数量相同。可选的,连接孔223避让第二工质流路221设置,或者,连接孔223避让翅片222设置。可选的,连接孔223为内螺纹孔。
本公开实施例同时提供了一种包含前述散热器的空调器。
空调器包括空调室内机、空调室外机,其中,空调室外机如图5所示,散热器在空调室外机中的安装位置可以是:散热器的蒸发端2与芯片5接触,通过直接接触的方式获取芯片5的热量,进而进行热量散失。
可选的,冷凝端1可安装在空调室外机的风机支架7上,与现有的安装在风机6侧部相比,本实施例提供的安装位置在空调室外机中的空间较大,增加散热器的散热面积,且,风机6上部的气流流动更加顺畅,进一步提高了冷凝端2的散热能力。
Claims (10)
1.一种散热构件,其特征在于,包括:
第一工质流路;
贯穿孔,贯穿所述散热构件,且与所述第一工质流路避让设置;
散热加强件,与所述贯穿孔的边缘连接。
2.根据权利要求1所述的散热构件,其特征在于,所述贯穿孔包括相对设置的第一边缘和第二边缘,
所述第一边缘连接有第一散热加强件,所述第二边缘连接有第二散热加强件。
3.根据权利要求1所述的散热构件,其特征在于,
所述散热加强件的面积与所述贯穿孔的面积相同。
4.根据权利要求1所述的散热构件,其特征在于,所述第一工质流路至少包括的第一流路和第二流路,
所述第一流路与第二流路之间设置有一个或一个以上倾斜连通流路。
5.根据权利要求4所述的散热构件,其特征在于,
所述第一流路与所述第二流路平行。
6.根据权利要求4所述的散热构件,其特征在于,所述第一工质流路还包括围绕所述贯穿孔设置的第三流路,
所述第一流路、第二流路和第三流路相互连通。
7.根据权利要求6所述的散热构件,其特征在于,所述第三流路设置有第一外接端口,所述第一流路或第二流路设置有第二外接端口,
所述第一外接端口与所述第二外接端口设置于所述散热构件同侧。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的散热构件,其特征在于,
所述散热构件为吹胀式均温板。
9.一种散热器,其特征在于,包括:
如权利要求1-8中任一项所述的散热构件,
蒸发端,设置有第二工质流路;
连通管路,被设置为连通所述第一工质流路和第二工质流路。
10.一种空调器,其特征在于,包括权利要求9所述的散热器。
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