JP3754246B2 - Rotary compressor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空気調和機等の冷凍装置に用いられるロータリ圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空気調和機等の冷凍装置においてロータリ圧縮機が多用されている。このロータリ圧縮機の概略構成を図1を参照して説明する。
【0003】
図1に示すロータリ圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素20、この圧縮要素20を駆動する駆動要素30、これらを密閉して収納する密閉容器10等を主要構成としている。
【0004】
圧縮要素20は円筒状のシリンダ21を有し、このシリンダ21にローラ22が配設され、またローラ22の内側にクランク23が配設されている。
【0005】
さらに、ローラ22の外側面には、図示しないベーンが当接して、クランクの回転に伴いローラが偏心回転運動すると、ベーンはベーンスロットから出入りして、ローラ22とシリンダ21とでなす空間を吸入室と圧縮室とに区画している。
【0006】
このような圧縮要素の固定は、シリンダ21を密閉容器10に溶接して固定することにより行われている。図1では、溶接箇所をPで示し、当該溶接箇所は例えば3カ所設けられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリンダ21を溶接した際に、ベーンスロットに歪みが生じてベーンがロックしたり、ローラ22の偏心回転運動への追随性が悪くなったりする問題があった。
【0008】
このことを図3を参照して説明する。図3はシリンダ21に形成されたベーンスロットの形状を模式的に示した図で、図3(a)は溶接前、図3(b)は溶接後の状態を示している。
【0009】
通常、ベーンスロット110は、切削等を経て形成されるために工作後の状態は幅が同じになっている(L1=L2)。
【0010】
しかし、このシリンダ21を密閉容器10に溶接すると、そのときに発生する歪みによりベーンスロット110のローラ22側端部が押し狭められてL3<L4≒L1の状態となって、ベーンの摺動性が悪くなり、ロックしたりする。
【0011】
これに対して、予めベーンスロット110の幅を大きく切削等して、歪みが発生した状態でベーンスロット110の最小幅がベーンの幅になるように工作することが考えられる。
【0012】
例えば、溶接等によりベーンスロット110のローラ22側端部が歪みで狭くなっても、その状態でベーンの幅になるように工作する。
【0013】
しかし、ベーンスロット110の後端部111は密閉容器10と連通しており、密閉容器10内に充満している冷媒の圧力によりベーンがローラ22に当接するように付勢される構造であるため、ベーンとベーンスロット110とがなす適正なクリアランス領域が少なくなると、圧縮室と密閉容器10内とのシール性が低下して圧縮効率を低下させてしまう問題がある。
【0014】
そこで、本発明は、シリンダを溶接して固定した際に歪みが発生しても、上記シール性を低下させることなく、かつ、ベーンがロック等を起したりしないようにして信頼性の高い、高品質なロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、密閉容器に固着されたシリンダにローラが偏心回動自在に内設されると共に、シリンダに設けられたベーンスロットにベーンが出入自在に挿入されて、ローラの動きに追随しながら当該ローラにベーンが当接してシリンダとローラとで形成される空間を圧縮室と吸入室とに区画してなるロータリ圧縮機において、シリンダを密閉容器に固着した際に発生する歪みによりベーンスロットの幅が変化しても、ベーンの全体がベーンスロットに対して一様のクリアランスを保ちながら出入りできるようにクリアランス変動防止手段を設けて、シリンダを溶接して固定した際に歪みが発生しても、シール性を低下させることなく、かつ、ベーンがロック等を起したりしないようにして信頼性の向上及び高品質化が可能になるようにしたことを特徴とする。
【0016】
また、クリアランス変動防止手段が、前記シリンダのローラ回動部分より外周側に形成された円弧状の貫通穴に架設され、前記シリンダの最外周を前記密閉容器に複数の点で固着する際に発生する歪みによる各固着点に作用する力を相殺するように力の伝達パスを形成する梁により構成し、シリンダを溶接して固定した際に歪みが発生しても、シール性を低下させることなく、かつ、ベーンがロック等を起したりしないようにして信頼性の向上及び高品質化が可能になるようにしたことを特徴とする。
【0017】
請求項2にかかる発明は、クリアランス変動防止手段は、シリンダを密閉容器に固着する前におけるベーンスロットの幅がローラ側に適宜広がるように形成して構成して、シリンダを溶接して固定した際に歪みが発生しても、シール性を低下させることなく、かつ、ベーンがロック等を起したりしないようにして信頼性の向上及び高品質化が可能になるようにしたことを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態を図を参照して説明する。図1は本実施の形態に係るロータリ圧縮機の構成を示す図で、冷媒を圧縮する圧縮要素20、この圧縮要素20を駆動する駆動要素30、これらを密閉して収納する密閉容器10等を主要構成としている。
【0019】
密閉容器10は、筒状のシェル部12とこれにアーク溶接等により溶接されたエンドキャップ11により形成されて、エンドキャップ11には駆動要素30に電力を供給する際の中継端子をなすターミナル46が設けられると共に、圧縮された冷媒を機外に吐出す吐出管45が設けられている。
【0020】
また、シェル部12には、機外から圧縮要素20に冷媒を導く吸入管40が銀ロウ等により溶接して固着され、その底部はオイルが貯留するオイル溜44となっている。
【0021】
駆動要素30は、所謂磁極集中巻方式のDCブラシレスモータ等からなるもので、回転子32とシェル部12に固着された固定子31とから構成され、その回転軸33が圧縮要素20に連結されて回転力を伝達するようになっている。
【0022】
回転軸33は、第1軸受47及び第2軸受48により回動自在に支持されている。
【0023】
圧縮要素20には、上述した吸入管40が挿嵌されると共に、吐出口41が設けられている。この吐出口41には、図示しない吐出バルブが設けられており、冷媒がこの吐出バルブで規定される吐出圧に達すると吐出口41から密閉容器10内に吐出される。
【0024】
従って、アキュムレータ7を介して機外から供給された冷媒は、吸入管40から圧縮要素20に吸入され、ここで圧縮された後吐出口41から密閉容器10内に吐出され、吐出管45から機外に吐出されることになる。
【0025】
圧縮要素20は円筒状のシリンダ21を有し、このシリンダ21にローラ22が内設されている。
【0026】
このローラ22は円筒状に形成され、その内側にクランク23が配設されると共に、ローラ22の外側面にベーンが当接している。
【0027】
クランク23は回転軸33に固着されて(又は一体形成されて)設けられているので、クランク23の回転によりローラ22は偏心回転運動するようになる。
【0028】
このときローラ22における外側面の一端がシリンダ21と常に所定のクリアランスで接するので、シリンダ21とローラ22との間には三日月状の空間が形成される。
【0029】
そして、ベーンがローラ22の外側面に当接しているので、このベーンにより三日月状の空間は図示しない吸入室と圧縮室とに区画される。
【0030】
ベーンにより三日月状空間が区画されて形成される吸入室と圧縮室との容積比は、ローラ22の回転に従い変化し、吸入室の容積が拡張すると、圧縮室の容積は縮小して冷媒が圧縮されるようになる。
【0031】
このような圧縮要素20を密閉容器10に固定するには、密閉容器10内に収納されたシリンダ21を溶接(例えば、図1におけるP点)して固定するが、このとき歪みが発生してベーンが挿入されているベーンスロットの寸法が狂い、ベーンがロック等する問題がある。
【0032】
そこで本発明では、シリンダを密閉容器に固着した際に発生する歪みによる力がベーンスロットに大きく作用しないようにして、このベーンスロットの幅変化を抑えるようにしたものである。
【0033】
シリンダには部材の軽量化や潤滑油を底に戻すため等を目的として、円弧状の貫通穴27が形成されているが、このような形状のシリンダを密閉容器に溶接すると、歪みが発生し、これにより一点鎖線で示すような力が作用してベーンスロットの幅が変化する。
【0034】
そこで、本実施の形態では、前記シリンダのローラ回動部分より外周側に形成された円弧状の貫通穴27に、図5に示すような梁52(52a,52b)を架設して、前記シリンダの最外周を前記密閉容器に複数の点で固着する際に発生する歪みによる各固着点に作用する力を相殺するように力の伝達パスを形成し、歪みにより発生する力がベーンスロット51に作用しないように、またはこのベーンスロット51に作用する力を小さくするようにしている。
【0035】
なお、図5は本実施の形態にかかるロータリ圧縮機におけるシリンダ50の上面図で、溶接点が3カ所(P1,P2,P3)の場合を示している。
【0036】
溶接点で発生する歪みによる力fは、貫通穴27等の存在のため完全に対称性は満たされないが略中心Oに向う。
【0037】
そこで、溶接点P1に働く力fを考えると、この力の溶接点P2方向の分力はf1となり、ベーンスロット51方向の分力はf3となる。この力fと分力f1とのなす角度が小さいため、分力f1は力fに略匹敵する大きさとなる。
【0038】
そこで、この溶接点P1に働く分力f1が溶接点P2に働く分力f1により相殺されるように力の伝達パスを形成すべく梁52を設けている。
【0039】
これにより、各溶接点P1、P3に働く力が小さくなるので、ベーンスロット51の方向に作用する分力f3も小さくなって、ベーンスロット51の幅変化を抑制することが可能になる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1にかかる発明によれば、シリンダを密閉容器に固着した際に発生する歪みによりベーンスロットの幅が変化しても、ベーンの全体がベーンスロットに対して一様のクリアランスを保ちながら出入りできるようにクリアランス変動防止手段を設けたので、シリンダを溶接して固定した際に歪みが発生しても、シール性を低下させることなく、かつ、ベーンがロック等を起したりしないようにして信頼性の向上及び高品質化が可能になる。
【0041】
また、クリアランス変動防止手段が、シリンダを密閉容器に複数の点で固着し、その際に発生する歪みによる各固着点に作用する力を相殺するように力の伝達パスを形成する梁により構成したので、シリンダを溶接して固定した際に歪みが発生しても、シール性を低下させることなく、かつ、ベーンがロック等を起したりしないようにして信頼性の向上及び高品質化が可能になる。
【0042】
請求項2にかかる発明によれば、クリアランス変動防止手段をシリンダを密閉容器に固着する前におけるベーンスロットの幅がローラ側に適宜広がるように形成して構成したので、シリンダを溶接して固定した際に歪みが発生しても、シール性を低下させることなく、かつ、ベーンがロック等を起したりしないようにして信頼性の向上及び高品質化が可能になる。
【0043】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の説明に適用されるロータリ圧縮機の構成図である。
【図2】 実施の形態の説明に適用されるシリンダの上面図である。
【図3】 従来の技術の説明に適用されるベーンスロットの構成を示す図である。
【符号の説明】
10 密閉容器
20 圧縮要素
21,50 シリンダ
22 ローラ
25,51 ベーンスロット
27 貫通穴
30 駆動要素
52(52a,52b) 梁
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary compressor used in a refrigeration apparatus such as an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, rotary compressors are frequently used in refrigeration apparatuses such as air conditioners. A schematic configuration of the rotary compressor will be described with reference to FIG.
[0003]
The rotary compressor shown in FIG. 1 mainly includes a compression element 20 that compresses refrigerant, a drive element 30 that drives the compression element 20, a sealed container 10 that seals and stores these elements, and the like.
[0004]
The compression element 20 has a cylindrical cylinder 21, a roller 22 is disposed in the cylinder 21, and a crank 23 is disposed inside the roller 22.
[0005]
Further, a vane (not shown) comes into contact with the outer surface of the roller 22, and when the roller rotates eccentrically as the crank rotates, the vane enters and exits the vane slot and sucks the space formed by the roller 22 and the cylinder 21. It is divided into a chamber and a compression chamber.
[0006]
The compression element is fixed by welding the cylinder 21 to the sealed container 10 and fixing it. In FIG. 1, the welding location is indicated by P, and for example, three welding locations are provided.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the cylinder 21 is welded, there is a problem in that the vane slot is distorted and the vane is locked, or the followability to the eccentric rotational movement of the roller 22 is deteriorated.
[0008]
This will be described with reference to FIG . FIG. 3 schematically shows the shape of the vane slot formed in the cylinder 21, FIG. 3 (a) shows a state before welding, and FIG. 3 (b) shows a state after welding.
[0009]
Usually, the vane slot 110 is formed through cutting or the like, and therefore the width after the machining is the same (L1 = L2).
[0010]
However, when this cylinder 21 is welded to the sealed container 10, the end portion of the vane slot 110 on the roller 22 side is pushed and narrowed by the distortion generated at that time, and the state of L3 <L4≈L1 is established, so that the vane slidability. Get worse and lock.
[0011]
On the other hand, it is conceivable that the width of the vane slot 110 is cut in advance to make the minimum width of the vane slot 110 equal to the width of the vane in a state where distortion has occurred.
[0012]
For example, even if the end of the vane slot 110 on the side of the roller 22 becomes narrow due to distortion due to welding or the like, the width of the vane is adjusted in that state.
[0013]
However, the rear end portion 111 of the vane slot 110 communicates with the sealed container 10 and is configured to be biased so that the vane contacts the roller 22 by the pressure of the refrigerant filled in the sealed container 10. If the proper clearance area formed by the vane and the vane slot 110 is reduced, the sealing performance between the compression chamber and the closed container 10 is lowered, and there is a problem that the compression efficiency is lowered.
[0014]
Therefore, the present invention is highly reliable without reducing the sealing performance even when distortion occurs when the cylinder is welded and fixed, and without causing the vane to lock or the like. An object is to provide a high-quality rotary compressor.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a roller is installed in a cylinder fixed to a hermetic container so as to be eccentrically rotatable, and a vane is inserted into a vane slot provided in the cylinder so as to be freely inserted and removed. In a rotary compressor in which a vane abuts against the roller while following the movement of the roller and a space formed by the cylinder and the roller is divided into a compression chamber and a suction chamber, the cylinder is fixed to the sealed container. Even if the width of the vane slot changes due to the distortion that occurs, a clearance fluctuation prevention means is provided so that the entire vane can enter and exit while maintaining a uniform clearance with respect to the vane slot, and the cylinder is welded. Even if distortion occurs when fixed, the reliability is improved without reducing the sealing performance and preventing the vane from locking. Wherein the beauty high quality was set to enable.
[0016]
Further, the clearance fluctuation prevention means is installed in an arc-shaped through hole formed on the outer peripheral side of the roller rotation portion of the cylinder, and occurs when the outermost periphery of the cylinder is fixed to the sealed container at a plurality of points. Even if distortion occurs when the cylinder is welded and fixed, it will not degrade the sealing performance. In addition, it is possible to improve reliability and improve quality by preventing the vane from locking or the like.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, the clearance variation preventing means is formed so that the width of the vane slot before the cylinder is fixed to the sealed container is appropriately widened to the roller side, and the cylinder is welded and fixed. Even if distortion occurs, the reliability can be improved and the quality can be improved without lowering the sealing performance and preventing the vane from locking or the like. .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a rotary compressor according to the present embodiment. A compression element 20 that compresses refrigerant, a drive element 30 that drives the compression element 20, a sealed container 10 that seals and stores them, and the like. The main structure.
[0019]
The hermetic container 10 is formed by a cylindrical shell portion 12 and an end cap 11 welded thereto by arc welding or the like, and a terminal 46 serving as a relay terminal for supplying power to the driving element 30 in the end cap 11. And a discharge pipe 45 for discharging the compressed refrigerant to the outside of the apparatus.
[0020]
In addition, a suction pipe 40 that guides the refrigerant from the outside of the machine to the compression element 20 is welded and fixed to the shell part 12 with silver solder or the like, and the bottom part is an oil reservoir 44 in which oil is stored.
[0021]
The drive element 30 is formed of a so-called magnetic pole concentrated winding type DC brushless motor or the like, and includes a rotor 32 and a stator 31 fixed to the shell portion 12, and a rotary shaft 33 connected to the compression element 20. To transmit the rotational force.
[0022]
The rotating shaft 33 is rotatably supported by the first bearing 47 and the second bearing 48.
[0023]
The compression element 20 is provided with the above-described suction pipe 40 and a discharge port 41. The discharge port 41 is provided with a discharge valve (not shown). When the refrigerant reaches a discharge pressure defined by the discharge valve, the refrigerant is discharged from the discharge port 41 into the sealed container 10.
[0024]
Accordingly, the refrigerant supplied from outside the apparatus via the accumulator 7 is sucked into the compression element 20 from the suction pipe 40, and after being compressed here, is discharged into the sealed container 10 from the discharge port 41 and is discharged from the discharge pipe 45 to the machine. It will be discharged outside.
[0025]
The compression element 20 has a cylindrical cylinder 21, and a roller 22 is provided in the cylinder 21.
[0026]
The roller 22 is formed in a cylindrical shape, a crank 23 is disposed on the inside thereof, and a vane is in contact with the outer surface of the roller 22.
[0027]
Since the crank 23 is fixed (or integrally formed) with the rotary shaft 33, the roller 22 rotates eccentrically as the crank 23 rotates.
[0028]
At this time, since one end of the outer surface of the roller 22 is always in contact with the cylinder 21 with a predetermined clearance, a crescent-shaped space is formed between the cylinder 21 and the roller 22.
[0029]
Since the vane is in contact with the outer surface of the roller 22, the crescent-shaped space is partitioned into a suction chamber and a compression chamber (not shown) by the vane.
[0030]
The volume ratio between the suction chamber and the compression chamber formed by dividing the crescent space by the vane changes according to the rotation of the roller 22, and when the volume of the suction chamber is expanded, the volume of the compression chamber is reduced and the refrigerant is compressed. Will come to be.
[0031]
In order to fix the compression element 20 to the sealed container 10, the cylinder 21 housed in the sealed container 10 is fixed by welding (for example, point P in FIG. 1 ) . There is a problem that the size of the vane slot in which the vane is inserted is out of order and the vane is locked.
[0032]
Therefore, in the present invention, the force due to distortion generated when the cylinder is fixed to the sealed container is not greatly applied to the vane slot, and the change in the width of the vane slot is suppressed.
[0033]
The cylinder has an arc-shaped through hole 27 for the purpose of reducing the weight of the member and returning the lubricating oil to the bottom. However, when the cylinder having such a shape is welded to the sealed container, distortion occurs. As a result, a force as indicated by a one-dot chain line acts to change the width of the vane slot.
[0034]
Therefore, in the present embodiment, a beam 52 (52a, 52b) as shown in FIG. 5 is installed in an arc-shaped through hole 27 formed on the outer peripheral side from the roller rotation portion of the cylinder, so that the cylinder A force transmission path is formed so as to cancel the force acting on each fixing point caused by the distortion generated when the outermost periphery of the container is fixed to the closed container at a plurality of points, and the force generated by the distortion is applied to the vane slot 51. The force acting on the vane slot 51 is reduced so as not to act.
[0035]
FIG. 5 is a top view of the cylinder 50 in the rotary compressor according to the present embodiment, and shows a case where there are three welding points (P1, P2, P3).
[0036]
The force f caused by the distortion generated at the welding point is directed to the approximate center O although the symmetry is not completely satisfied due to the presence of the through hole 27 and the like.
[0037]
Therefore, considering the force f acting on the welding point P1, the component force in the direction of the welding point P2 is f1, and the component force in the direction of the vane slot 51 is f3. Since the angle formed by the force f and the component force f1 is small, the component force f1 has a magnitude substantially comparable to the force f.
[0038]
Therefore, a beam 52 is provided to form a force transmission path so that the component force f1 acting on the welding point P1 is offset by the component force f1 acting on the welding point P2.
[0039]
Thereby, since the force acting on each welding point P1, P3 becomes small, the component force f3 acting in the direction of the vane slot 51 also becomes small, and the width change of the vane slot 51 can be suppressed.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, even if the width of the vane slot changes due to distortion generated when the cylinder is fixed to the closed container, the entire vane is uniform with respect to the vane slot. Clearance fluctuation prevention means is provided so that the clearance can be kept in and out, so even if distortion occurs when the cylinder is welded and fixed, the sealing performance will not deteriorate and the vane will lock and so on The reliability can be improved and the quality can be improved.
[0041]
Further, the clearance fluctuation preventing means is constituted by a beam that forms a force transmission path so that the cylinder is fixed to the closed container at a plurality of points, and the force acting on each fixing point due to distortion generated at that time is offset. Therefore, even if distortion occurs when the cylinder is welded and fixed, reliability can be improved and quality can be improved without lowering the sealing performance and preventing the vane from locking. become.
[0042]
According to the invention of claim 2, since the clearance variation preventing means is formed so that the width of the vane slot before the cylinder is fixed to the sealed container is appropriately widened to the roller side, the cylinder is welded and fixed. Even when distortion occurs, the reliability can be improved and the quality can be improved without deteriorating the sealing performance and preventing the vane from locking or the like.
[0043]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a rotary compressor applied to the description of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of a cylinder applied to the description of the embodiment .
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a vane slot applied to the description of the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Airtight container 20 Compression element 21, 50 Cylinder 22 Roller 25, 51 Vane slot 27 Through-hole 30 Drive element 52 (52a, 52b) Beam

Claims (2)

密閉容器に固着されたシリンダにローラが偏心回動自在に内設されると共に、前記シリンダに設けられたベーンスロットにベーンが出入自在に挿入されて、前記ローラの動きに追随しながら当該ローラに前記ベーンが当接して前記シリンダとローラとで形成される空間を圧縮室と吸入室とに区画してなるロータリ圧縮機において、
前記シリンダを前記密閉容器に固着した際に発生する歪みにより前記ベーンスロットの幅が変化しても、前記ベーンの全体が前記ベーンスロットに対して一様のクリアランスを保ちながら出入りできるようにクリアランス変動防止手段を設け
該クリアランス変動防止手段が、前記シリンダのローラ回動部分より外周側に形成された円弧状の貫通穴に架設され、前記シリンダの最外周を前記密閉容器に複数の点で固着する際に発生する歪みによる各固着点に作用する力を相殺するように力の伝達パスを形成する梁であることを特徴とするロータリ圧縮機。
A roller is installed in a cylinder fixed to the hermetic container so as to be able to rotate eccentrically, and a vane is inserted into a vane slot provided in the cylinder so as to be able to enter and exit, so that the roller follows the movement of the roller. In the rotary compressor formed by dividing the space formed by the cylinder and the roller in contact with the vane into a compression chamber and a suction chamber,
Even if the width of the vane slot changes due to distortion generated when the cylinder is fixed to the closed container, the clearance changes so that the entire vane can enter and exit while maintaining a uniform clearance with respect to the vane slot. A prevention means is provided. The clearance fluctuation prevention means is installed in an arc-shaped through hole formed on the outer peripheral side of the roller rotation portion of the cylinder, and the outermost periphery of the cylinder is fixed to the sealed container at a plurality of points . A rotary compressor characterized in that the rotary compressor is a beam that forms a force transmission path so as to cancel out the force acting on each fixing point due to distortion occurring at the time .
前記クリアランス変動防止手段は、前記シリンダを密閉容器に固着する前における前記ベーンスロットの幅が前記ローラ側に適宜広がるように形成して構成したことを特徴とする請求項1記載のロータリ圧縮機。  2. The rotary compressor according to claim 1, wherein the clearance fluctuation preventing means is formed so that a width of the vane slot before the cylinder is fixed to the hermetic container is appropriately expanded toward the roller.
JP27878399A 1999-09-30 1999-09-30 Rotary compressor Expired - Fee Related JP3754246B2 (en)

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