JP2023122143A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】フレームの断面剛性を向上させた空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機100は、定常振動する部品が搭載される底板である第1の底板1を備える。第1の底板1は、平面部1dと、平面部1dの面内に配置された複数の凹部1bと、を備える。複数の凹部1bは、第1の方向及び第1の方向に直交する第2の方向において互いに千鳥状に配置されている。【選択図】図2
Description
本開示は、空気調和機に関する。
空気調和機は、例えば特許文献1に開示されている。空気調和機の内、屋外に設置される熱源ユニットは、底フレームを備える。底フレーム上には、アキュムレータ、圧縮機及び油分離器等が配置されている。
空気調和機には、送風機及び圧縮機等の定常振動する部品が搭載されているため、しばしばその振動により騒音の問題が発生する。従来は、この問題の対策に、送風機及び圧縮機の取り付け部分に防振ゴムを設置して振動絶縁を図っているが、完全には絶縁できない。また、搭載部分の板材の共振周波数が振動発生源である送風機及び圧縮機の回転周波数と一致することによって起こる共振により、板材部分で振動が増幅し、騒音の問題が解決しないことがある。
特許文献1では、底フレームを、空気調和機の前後方向にわたる山部及び谷部が形成された二分割の波板状の部材としている。これにより、空気調和機を前面側から見た際の断面の剛性を高めることで、圧縮機を載せている底フレームでの振動増幅の抑制、及び騒音の低減を図っている。
しかし、特許文献1によれば、一の方向では底フレームの波形状により断面の剛性を高められるが、90°回転した他の方向においては一様の平面板形状であるため剛性が低くなる。そのため、更なる騒音の低減対策が必要となる課題があった。
本開示は、上記事由に鑑みてなされたものであり、底フレームの断面剛性を向上させた空気調和機を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本開示の空気調和機は、定常振動する部品が搭載される底板を備える空気調和機であって、底板は、平面部と、平面部の面内に配置された複数の凹部と、を備え、複数の凹部は、第1の方向及び第1の方向に直交する第2の方向において互いに千鳥状に配置されている。
本開示では、空気調和機の底板について、第1の方向及び第1の方向に直交する第2の方向において互いに千鳥状に配置されている。そのため、第1の断面及び第1の断面に対して90°回転した第2の断面のいずれでも波形状を形成できる。従って、本開示によれば、底フレームの断面剛性を向上させた空気調和機を提供することができる。
以下、添付図面を参照しながら本開示に係る空気調和機の具体的な実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態により、本開示が限定されるものではない。
(実施の形態1)
実施の形態1に係る空気調和機及びその製造方法を、図1~図6を参照して説明する。
実施の形態1に係る空気調和機及びその製造方法を、図1~図6を参照して説明する。
空気調和機100は、図1に示すように直方体の筐体50を備える。筐体50は、下部の底フレーム51と、底フレーム51に取り付けられる前パネル52、後パネル53及び一対のサイドパネル54と、パネル類に取り付けられる上部フレーム55と、を備える。筐体50の内部には底フレーム51に搭載されるアキュムレータ11、圧縮機及び油分離器16、並びに図示しない他の部品が配置されている。
底フレーム51上には、アキュムレータ11、圧縮機及び油分離器16の各部品が搭載されている。各部品は、底フレーム51の穴51eを用いて例えばボルト及びナットの締結部品により底フレーム51に取り付けられている。
図2に示すように、底フレーム51は、下部に配置される矩形の板状部分である第1の底板1と、第1の底板1の四辺から立設する立設部51a~51dと、から箱状に形成されている枠体である。第1の底板1には、底フレーム51に搭載される部品を取り付けるための取付穴1aと、千鳥状に配置された凹部1bと、が設けられている。底フレーム51の立設部51aには、4つの面に対してそれぞれ前パネル52、後パネル53及びサイドパネル54に取り付けるための穴51eが形成されている。これに対して、前パネル52、後パネル53及びサイドパネル54には、穴51eに対応する位置にそれぞれ穴52a、穴53a及び穴54aが形成されている。底フレーム51と、前パネル52、後パネル53及びサイドパネル54と、はそれぞれの穴によって図示しない例えばボルト及びナットの締結部材で締結される。
上部フレーム55は、概ね底フレーム51と同様の形状に形成されている。上部フレーム55は、底フレーム51と同様に前パネル52、後パネル53及びサイドパネル54に取り付けられるので、図示を省略する。上部フレーム55には、パネル類の他の部品との取り付けのための穴又は部材が設けられていてもよい。
以下、底フレーム51の第1の底板1における特徴的な形状について図3~図6を参照して説明する。
図3及び図4に示すように、空気調和機100の第1の底板1には、平面部1dに対して、圧縮機等が取り付けられる取付穴1a、及び、六角垂台の形状を有する凹部1bが形成されている。凹部1bは、プレス加工により形成されている。凹部1bは、第1の底板1の上面側の開口部、及び、開口部より下の底部において、共に六角形となる形状を有する。図5に示すように、第1の底板1の凹部1bの上面側の外形に対し、凹部1bの底面側の外形を小さくすることで、プレス加工時の金型の引き抜きを容易にしている。
これらの凹部1bは,第1の底板1の平面部1dの面内に千鳥状に配置されている。凹部1bは、一面に規則的なパターンで配置されているが、この他に、第1の底板1に搭載される部品を取り付けるため、一部の凹部1bを設けないこととすることができる。
凹部1bは、図4のAA線の方向である第1の方向、及び、AA線に対して90°回転したBB線の方向である第2の方向について千鳥状に配置されている。そのため、AA断面及びBB断面のいずれから見ても、断面形状は図5に示すように波板状となっている。そのため、AA断面及びBB断面のいずれの方向についても、第1の底板1の剛性を高めることができる。
従来の空気調和機における底フレームは、空気調和機の前後方向にわたる山部及び谷部が形成された波板状の部材であった。そのため、波板状の部材の山部にのみ圧縮機等が取り付けられる取付穴が配置可能であった。これに対し、本実施の形態では、第1の底板1の凹部1bの位置は任意に変更可能である。そのため、例えば圧縮機等が取り付けられる位置が変更となった場合に、その近傍の凹部1bを削除することにより取付穴1aが容易に配置可能となるという効果がある。
また、従来の底フレームは、空気調和機の前後方向にわたる山部及び谷部が形成された波板状の部材であった。例えば大型の機器を底フレームに取付ける場合、その取付穴は波板状の部材の複数の山部にわたって配置される。そのため、取付穴同士において、波板状の加工による寸法のズレが生じやすくなるため、大型の機器の取付作業性に難があった。これに対して、本実施の形態では、第1の底板1上の各取付穴1aは図4に示すように同一平面の平面部1dに配置される。そのため、取付穴1a同士の寸法のズレは生じにくいという効果もある。
次に、図6を参照して、第1の底板1に凹部1bを形成する方法について説明する。先ず、凹部1bが形成されていない平板を、上面に凹部3aが形成されている金型(下)3の上面に設置する。次に、下面に凸部2aが形成されている金型(上)2を、金型(下)3の凹部3aの同一中心軸上に配置し、平板の上面にプレス装置で加圧しながら下降する。これにより、凹部1bを有する第1の底板1が形成される。複数個の凹部1bについて、上記の工程を行ってもよく、また、複数個の凹部3a及び凸部2aを有する金型の組み合わせとしてもよい。
本実施の形態では、底フレーム51の第1の底板1が1方向だけでなくAA断面及びBB断面のいずれについても剛性を高めることができる。また、比較的簡易な形状の金型を使用し、凹部1bの配置も搭載される部品に応じて高い自由度で行うことができる。そのため、本実施の形態によれば、製造時間及びコストの増加を抑制しながら簡易な構成で空気調和機100の騒音を低減させることができる。
(実施の形態2)
実施の形態2に係る底フレーム及びその製造方法を、図7~図9を参照して説明する。なお、以降の実施の形態では、実施の形態1で第1の底板1として説明した底フレーム51の底板の他の形態について説明する。
実施の形態2に係る底フレーム及びその製造方法を、図7~図9を参照して説明する。なお、以降の実施の形態では、実施の形態1で第1の底板1として説明した底フレーム51の底板の他の形態について説明する。
実施の形態2では、実施の形態2では、第1の底板1と、第2の底板4と、が重ね合わされ面接合されて底フレーム51の底板を形成している。第2の底板4には、第1の底板1と重ね合せたときに第1の底板1の凹部1bと対応する位置に、平面部1dに対して凹部4bが設けられている。図8に示す凹部4bの形状は、凹部1bと同じである。
従って、第2の底板4の凹部4bは、第1の底板1の凹部1bと同様に、図6に示す金型(上)2及び金型(下)3を用いて形成することができる。これに加えて、第2の底板4には、第1の底板1に向かう側の平面上に複数個の突起4cが形成されている。突起4cは、三角形をなす3つの凹部4bの中央部に配置されている。なお、搭載部品の取り付けの必要に応じて、第1の底板1に設けられていた取付穴1aと同様の取付穴を設けることとしてもよい。
実施の形態2では、第1の底板1の凹部1bと第2の底板4の凹部4bとが正対して互いに向き合った状態で第1の底板1と第2の底板4とが接合されている。すなわち、凹部1bの仮想の中心軸1eと凹部4bの仮想の中心軸4eとが一致している。これにより、図7に示すように、凹部1bと凹部4bが向き合っている部分で袋状に断面が閉じた状態となり、実施の形態1よりも断面の剛性を高めることができる。
次に、第1の底板1と第2の底板4とを接合する方法について、図9を参照して説明する。図9に示すように、先ず第1の底板1と第2の底板4との互いの面を合わせる。実施の形態2では、第1の底板1が上に配置され、第2の底板4が下に配置されるものとする。このとき、第1の底板1の凹部1bと第2の底板4の凹部4bとが互いに向き合った状態で、且つ突起4cを第1の底板1の平面部1dの下に来るように配置する。
続いて、第1の底板1と第2の底板4との組み合わせを接合装置にセットする。接合装置は、第2の底板4の下側に配置される接合装置(下)5と、第1の底板1の上側に配置される接合装置(上)6と、を備える。接合装置(下)5は、突起4c位置で下から第2の底板4に接する下側電極5aを備える。接合装置(上)6は、下側電極5aと対応する位置で上から第1の底板1に接する上側電極6aを備える。第1の底板1と第2の底板4とを組み合わせて、図9に示すように接合装置(下)5と接合装置(上)6とで挟み込む。この状態で、プレス装置で加圧しながら、接合装置に電流を流すと、下側電極5a、突起4cを有する第2の底板4、第1の底板1、及び、上側電極6aの間で通電する。その際に、各突起4cと第1の底板1の平面との間の接触部が抵抗となって発熱するため、各突起4cと第1の底板1の平面部とが溶融接合される。
実施の形態2によれば、第1の底板1と類似の形状を有するとともに突起4cを備える第2の底板4を第1の底板1と組み合わせることで、より効果的に底フレーム51の剛性を高めることができる。
(実施の形態3)
実施の形態3に係る底フレーム及びその製造方法を、図10~図11を参照して説明する。
実施の形態3に係る底フレーム及びその製造方法を、図10~図11を参照して説明する。
実施の形態3では、図10に示すように、第1の底板1の凹部1bの中心軸1eと、第2の底板4の凹部4bの中心軸4eと、が一致しない点において実施の形態2と異なっている。第1の底板1の各取付穴1a及び各凹部1bの形状は実施の形態2の第1の底板1と同じであり、それぞれの配置は搭載部品との関係で任意に決めることができる。また、第2の底板4の各凹部4bの形状は、実施の形態2のものと同じである。
図7に示す実施の形態2の底フレーム51の断面では、第1の底板1の凹部1bと第2の底板4の凹部4bとが正対し、凹部以外の平面部も正対している。これに対し、実施の形態3では、図10に示すように、第1の底板1の凹部1bと第2の底板4の凹部4bとが正対せずにずれて対向している。凹部1bと凹部4bとは、それぞれ相手側の三角形をなす3つの凹部の中央部に位置する。
第1の底板1と第2の底板4とを接合する方法は、例えば以下の通りである。実施の形態2の図9と同様に、先ず第1の底板1と第2の底板4の互いの面を合わせる。このとき、第1の底板1の凹部1bと第2の底板4の凹部4bとが互いに向き合った状態で、且つ突起4cが第1の底板1の凹部1bの無い平面の下に来るように配置する。
続いて、図9と同様の接合装置(下)5及び接合装置(上)6を使用して第1の底板1と第2の底板4との組み合わせを挟み込む。このとき、接合装置(下)5の下側電極5aが第2の底板4の下面に位置し、接合装置(上)6の上側電極6aが第1の底板1の上面で突起4cの直上に位置することとして、接合装置(下)5及び接合装置(上)6を配置する。この状態で、プレス装置で加圧しながら、接合装置に電流を流すと、下側電極5a、突起4cを有する第2の底板4、第1の底板1、及び、上側電極6aの間で通電する。これにより、実施の形態2と同様に、各突起4cと第1の底板1の平面部とが溶融接合される。
実施の形態3によれば、第1の底板1及び第2の底板4における凹部と平面部とが一部重複するように対向することから、実施の形態1に比べて断面の剛性をより高くすることができる。
(実施の形態4)
実施の形態4に係る底フレーム及びその製造方法を、図12~図15を参照して説明する。
実施の形態4に係る底フレーム及びその製造方法を、図12~図15を参照して説明する。
図12及び図13に示すように、底フレーム51の第3の底板7は、十字型の凹部7bと、圧縮機等が取り付けられる取付穴7aと、を備える。複数の凹部7bは、プレス加工により形成されており、図13のCC線の方向である第1の方向、及び、CC線に対して90°回転したDD線の方向である第2の方向について千鳥状に配置されている。そのため、CC断面及びDD断面のいずれから見ても、断面形状は図14に示すように波板状となる。
次に、第3の底板7に凹部7bを形成する方法について説明する。図15に示すように、先ず凹部7bが形成されていない平板状態の第3の底板7を、上面に凹部9aが形成されている金型(下)9の上面に設置する。次に、下面に凸部8aが形成されている金型(上)8を、金型(下)9の凹部9aの同一中心軸上に配置し、第3の底板7の上面に加圧しながら下降する。これにより、第3の底板7に凹部7bが形成される。
実施の形態4によれば、底フレーム51に実施の形態1と異なる形状の凹部7bを設けることで、実施の形態1と同様に、CC断面及びDD断面のいずれについても剛性を高めることができる。
(実施の形態5)
実施の形態5に係る底フレーム及びその製造方法を、図16~図18を参照して説明する。
実施の形態5に係る底フレーム及びその製造方法を、図16~図18を参照して説明する。
実施の形態5では、第3の底板7と、第4の底板10と、が重ね合わされ面接合されて底フレーム51の底板を形成している。第4の底板10には、第3の底板7と重ね合せたときに第3の底板7の凹部1bと対応する位置に、凹部10bが設けられている。図17に示す凹部10bの形状は、凹部7bと同じである。
従って、第4の底板10の凹部10bは、第1の底板1の凹部1bと同様に、図15に示す金型(上)8及び金型(下)9を用いて形成することができる。これに加えて、第4の底板10には、第3の底板7に向かう側の平面部10d上に複数個の突起10cが形成されている。突起10cは、図17に示すように2つの凹部10bで囲まれた正方形の領域の中央部に配置されている。なお、搭載部品の取り付けの必要に応じて、第1の底板1に設けられていた取付穴1aと同様の取付穴を設けることとしてもよい。
実施の形態5では、第3の底板7の凹部7bと第4の底板10の凹部10bとが正対して互いに向き合った状態で、第3の底板7と第4の底板10とが接合されている。すなわち、凹部7bの仮想の中心軸7eと凹部10bの仮想の中心軸10eとが一致している。これにより、図16に示すように、凹部7bと凹部10bとが向き合っている部分で袋状に断面が閉じた状態となり、実施の形態1よりも断面の剛性を高めることができる。
次に、第3の底板7と第4の底板10とを接合する方法について、図18を参照して説明する。図18に示すように、先ず第3の底板7と第4の底板10との互いの面を合わせる。実施の形態5では、第3の底板7が上に配置され、第4の底板10が下に配置されるものとする。このとき、第3の底板7の凹部7bと第4の底板10の凹部10bとが互いに向き合った状態で、且つ突起10cが第3の底板7の平面部7dの下に来るように配置する。
続いて、図9と同様の接合装置(下)5及び接合装置(上)6を使用して第3の底板7と第4の底板10との組み合わせを挟み込む。このとき、接合装置(下)5の下側電極5aが第4の底板10の下面に位置し、接合装置(上)6の上側電極6aが第3の底板7の上面で突起10cの直上に位置することとして、金型(上)8及び金型(下)9を配置する。この状態で、プレス装置で加圧しながら、接合装置に電流を流すと、下側電極5a、突起10cを有する第4の底板10、第3の底板7、及び、上側電極6aの間で通電する。これにより、実施の形態2と同様に、各突起10cと第3の底板7の平面部7dとが溶融接合される。
実施の形態5によれば、実施の形態1とは異なる形状の凹部7bを備える第3の底板7と、凹部10bを備える第4の底板10と、を組み合わせることでも、従前の実施の形態と同様に効果的に底フレーム51の剛性を高めることができる。
(実施の形態6)
実施の形態6に係る底フレーム及びその製造方法を、図19及び図20を参照して説明する。
実施の形態6に係る底フレーム及びその製造方法を、図19及び図20を参照して説明する。
実施の形態6では、図19に示すように、第3の底板7の凹部7bの中心軸7eと、第4の底板10の凹部10bの中心軸10eと、が一致しない点において実施の形態5と異なっている。第3の底板7の各取付穴7a及び各凹部7bの形状は実施の形態5の第3の底板7と同じであり、それぞれの配置は搭載部品との関係で任意に決めることができる。また、第4の底板10の凹部10b及び突起10cの形状は、実施の形態5の凹部10b及び突起10cと同じである。
図16に示す実施の形態5の底フレーム51の断面では、第3の底板7の凹部7bと第4の底板10の凹部10bとが正対し、凹部以外の平面部も正対している。これに対し、実施の形態6では、図19及び図20に示すように、第3の底板7の凹部7bと第4の底板10の凹部10bとが正対せずにずれて対向している。凹部7bと凹部10bとは、実施の形態5から図20の横方向にずれて、それぞれ相手側の2つ並ぶ凹部の中央部に位置する。
第3の底板7と第4の底板10とを接合する方法は、例えば以下の通りである。実施の形態5の図18と同様に、先ず第3の底板7と第4の底板10との互いの面を合わせる。このとき、第3の底板7の凹部7bと第4の底板10の凹部10bとが互いに向き合った状態で、且つ突起10cが第3の底板7の平面部7dの下に来るように配置する。
続いて、図18と同様の接合装置(下)5及び接合装置(上)6を使用して第3の底板7と第4の底板10との組み合わせを挟み込む。このとき、接合装置(下)5の下側電極5aが第4の底板10の下面に位置し、接合装置(上)6の上側電極6aが第3の底板7の上面で突起10cの直上に位置することとして、接合装置(下)5及び接合装置(上)6を配置する。この状態で、プレス装置で加圧しながら、接合装置に電流を流すと、下側電極5a、突起10cを有する第4の底板10、第3の底板7、及び、上側電極6aの間で通電する。これにより、実施の形態2と同様に、各突起10cと第3の底板7の平面部7dとが溶融接合する。
実施の形態6によれば、第3の底板7の凹部7bと第4の底板10の凹部10bが互いの平面部にそれぞれの凹部が配置されるため、実施の形態5と同様に効果的に底フレーム51の剛性を高めることができる。
以上、本開示について実施の形態に基づいて説明したが、本開示は前記した実施の形態及び変形例に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
実施の形態1から3では第1の底板1の凹部1b及び第2の底板4の凹部4bは六角形で形成されている。しかし、本開示ではこれに限定されない。本開示では、第1の底板1が凹部1bを有し、第2の底板4が凹部4bを有していれば良い。従って、凹部1b及び凹部4bが円形、四角形の凹型等で形成されてもよい。
実施の形態1から6では、第1の底板1及び第2の底板4及び第3の底板7及び第4の底板10の材質は任意である。従って、第1の底板1及び第2の底板4及び第3の底板7及び第4の底板10の少なくとも1つが例えば鋼材、銅合金材、アルミニウム合金材等で形成されてもよい。
実施の形態2及び実施の形態3では、第1の底板1と第2の底板4の接合に接合装置(下)5及び接合装置(上)6を用い、第1の底板1と第2の底板4の突起4cとがそれぞれ溶融し接合される。実施の形態5及び実施の形態6でも同様に第3の底板7と第4の底板10の突起10cとがそれぞれ溶融し接合される。しかし、本開示ではこれに限定されない。本開示では、第1の底板1と第2の底板4とが、また、第3の底板7と第4の底板10とが接合できれば良い。従って、第1の底板1と第2の底板4との接合、及び、第3の底板7と第4の底板10との接合にリベット、ネジ・ボルトによる接合、又は、例えばスポット溶接である溶接により接合しても良い。
上記の各実施の形態では、底フレームが空気調和機用であったが、本開示は機械全般の底フレームに適用可能である。
1 第1の底板、1a 取付穴、1b 凹部(第1の凹部)、1d 平面部(第1の平面部)、1e 中心軸、2 金型(上)、2a 凸部、3 金型(下)、3a 凹部、4 第2の底板、4b 凹部(第2の凹部)、4c 突起、4d 平面部(第2の平面部)、4e 中心軸、5 接合装置(下)、5a 下側電極、6 接合装置(上)、6a 上側電極、7 第3の底板、7a 取付穴、7b 凹部、7d 平面部、7e 中心軸、8 金型(上)、8a 凸部、9 金型(下)、9a 凹部、10 第4の底板、10b 凹部、10c 突起、10d 平面部、10e 中心軸、11 アキュムレータ、12 圧縮機、16 油分離器、50 筐体、51 底フレーム、51a 立設部、51b 立設部、51c 立設部、51d 立設部、51e 穴、52 前パネル、52a 穴、53 後パネル、53a 穴、54 サイドパネル、54a 穴、55 上部フレーム、100 空気調和機。
Claims (7)
- 定常振動する部品が搭載される底板を備える空気調和機であって、
前記底板は、平面部と、前記平面部の面内に配置された複数の凹部と、を備え、
前記複数の凹部は、第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向において互いに千鳥状に配置されている、
空気調和機。 - 前記凹部は、角垂台の形状を有する、
請求項1に記載の空気調和機。 - 前記凹部は、十字型の形状を有する、
請求項1に記載の空気調和機。 - 定常振動する部品が搭載される底板を備える空気調和機であって、
前記底板は、重ね合わされて面接合された第1の底板と第2の底板とを備え、
前記第1の底板は、第1の平面部と、前記第1の平面部の面内に配置された複数の第1の凹部と、を備え、
前記第2の底板は、第2の平面部と、前記第2の平面部の面内に配置された複数の第2の凹部と、を備え、
前記複数の第1の凹部及び前記複数の第2の凹部は、それぞれ第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向において互いに千鳥状に配置されている、
空気調和機。 - 前記複数の第1の凹部及び前記複数の第2の凹部は、互いの中心軸が一致して対向する、
請求項4に記載の空気調和機。 - 前記複数の第1の凹部及び前記複数の第2の凹部は、互いの中心軸がずれて対向する、
請求項4に記載の空気調和機。 - 前記底板を含む底フレームを備え、
前記底フレームは、前記底板の縁部から立設する立設部を備えた枠体である、
請求項1から6のいずれか1項に記載の空気調和機。
Priority Applications (1)
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JP2022025623A JP2023122143A (ja) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022025623A JP2023122143A (ja) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 空気調和機 |
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ID=87798770
Family Applications (1)
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2022
- 2022-02-22 JP JP2022025623A patent/JP2023122143A/ja active Pending
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