JP4130038B2 - Filter assembly for water purifier - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の浄水器に使用可能なフィルタ組立体に関し、特に安定した浄水能力を長期間にわたって維持可能な浄水器用のフィルタ組立体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の浄水器用フィルタには、活性炭などを使用し内部を中空とした中空フィルタや、平板状に形成したフィルタなど種々のものがある。従来の中空フィルタであれば、フィルタの外側から中空部へ水が通過する間に塩素などを除去するので、フィルタの厚さによって浄水能力が決まっていた。
また、浄水能力を高くするために濾材の厚さを厚くしつつ、浄水器用フィルタの大型化を防ぐため、濾材を筒状に形成して、その長手側一端から水を供給し、他端から浄水した水を取り出すようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
浄水器用フィルタでは、使用していると不純物がフィルタに付着し目詰まりを生じる。例えば筒状フィルタの場合、目詰まりは、主に浄水器用フィルタの入水側表面において生じる。従って、フィルタの内側では目詰まりせずに使用可能であるにも拘わらず、入水側表面の目詰まりのためフィルタの寿命になってしまうとの問題がある。
【0004】
また、従来の中空の浄水器用フィルタでは、一回の通水で一度しか活性炭等の濾材を通過しない。このため、浄水能力は濾材の厚みに依存することとなり、浄水能力を向上させるために浄水器用フィルタが大型化してしまう問題がある。
【0005】
本発明は、浄水器用フィルタの目詰まりによる寿命を長く維持すると共に、浄水能力の向上を図ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明は、濾材の対向する2面の各々に接するように複数の隔室を設け、前記複数の隔室の1の隔室から前記濾材を横断して濾材の反対側の面に設けられた隔室に水を流通させ、これを順次に繰り返して、浄水器の流入口から流出口へ水が流通する間に、水が複数回前記濾材を横断することにより水を浄化するようにした浄水器用フィルタ組立体において、
前記1の隔室から前記濾材を横断して前記濾材の反対側の面に設けられた隔室へ流通する際に水が通過する部位の濾材の表面積が、上流側から下流側へ次第に減少するようにした浄水器用フィルタ組立体要旨とする。
【0007】
請求項3に記載の発明は、中空中心部を有する筒状の濾材を中空のケース内に配設し、前記ケースの流入口から水を供給し、前記濾材の外表面と内表面との間で前記水を複数回横断流通させ、前記ケースの流出口から浄水を取り出すようにした浄水器用フィルタ組立体において、前記濾材との間に空間が形成されるように前記濾材の外表面の一部を覆う被覆部材と、前記流入口から供給された水が前記濾材の外表面に沿って前記空間に流通することを防止する仕切と、水が前記濾材の中空中心部を貫流することを遮断する水遮断部材とを具備し、前記水遮断部材は、前記濾材の中空中心部において前記被覆部材が濾材の外側を覆っている領域に、前記外表面から前記濾材を横断して前記中空中心部に流入した水が前記濾材を横断して前記空間へ流入するように配設されていることを特徴とする浄水器用フィルタ組立体を要旨とする。
【0008】
請求項7に記載の本発明は、中空中心部を有する筒状の濾材を中空のケース内に配設し、前記ケースの流入口から水を供給し、前記濾材の外表面と内表面との間で前記水を横断流通させ、前記ケースの流出口から浄水を取り出すようにした浄水器用フィルタ組立体において、
前記濾材の外表面の一部を覆う被覆部材を前記被覆部材と前記中空濾材との間に空間が形成されるように設けると共に、前記濾材において、前記空間に接する領域の表面積が、前記被覆部材にて覆われていない領域の表面積より小さいことを特徴とする浄水器用フィルタ組立体要旨とする。
【0009】
本発明によれば、濾材の性能を無駄なく最大限に引き出して、濾材の当初の浄水性能を長期間にわたって維持し、目詰まりによる濾材の寿命を長く維持すると共に浄水能力を向上させることが可能となる。
また、本発明のフィルタ組立体は、浄化すべき水のためのタンクと、ポンプとを備え、前記水をタンク内部で循環させる循環形浄水器その他の種々の浄水器用フィルタ組立体として使用することに加えて、それ自体を浄水器として使用することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
先ず、図1を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。第1の実施形態は、本発明の原理により近い実施形態であって、厚さが均一の矩形平板状であり厚さ方向に通水し易い濾材100の対向する両側に第1と第2の側壁110、120が、濾材100をはさんで平行に配設されている。第1の側壁110は仕切112、114を有しており、これにより濾材100と第1の側壁110の間に第1と第3の隔室102、106が形成される。同様に、第2の側壁120は仕切122、124を有しており、これにより濾材100と第2の側壁120との間に第2と第4の隔室104、106が形成される。より詳細には、第1の隔室102と第2の隔室104、第2の隔室104と第3の隔室106、第3の隔室106と第4の隔室108の各々は、互いに軸線O1 の方向にオフセットされて、濾材100の対向する2面の各々に設けられた隔室が全体として互い違いに配置されている。また、本発明の原理によれば、第1と第2の側壁110、120の各々の仕切112、114;122、124は、各仕切間の寸法L1 、L2 、L3 、L4 、L5 、L6 が次第に小さくなるように互いに離間、配設されている。
【0011】
以下、第1の実施形態の作用を説明する。
矢印1で示す原水、例えば水道水が、図1において濾材100の下方部位の一側から、矢印2で示すように濾材100を横断して第1の隔室102内に流入し、次いで、矢印3で示すように第1の隔室102から再び濾材100を反対方向に横断して第2の隔室104内に流入し、矢印4で示すように第2の隔室104から再び濾材100を反対方向に横断して第3の隔室106内に流入し、矢印5で示すように第3の隔室106から再び濾材100を反対方向に横断して第4の隔室108内に流入し、矢印6で示すように第4の隔室108から再び濾材100を反対方向に通過し、浄水7として流出口130へ流出する。
【0012】
流体は、一般的に圧力損失が最小となるように流動するので、厚さが一定の矩形平板状の厚さ方向への通水が圧力損失を最小とする濾材100を具備する本実施形態では、平板矩形状の濾材100の対向する2面の各々に複数の第1から第4の隔室102〜108を互い違いに配設することにより、水が濾材100内で軸線O1 の方向へ流動せずに、濾材100を横断、流通して第1から第4の隔室102〜108を順次に流通可能とした。また、これにより、圧力損失を抑制すると共に、浄化すべき水を矢印2〜6で示すように濾材100を繰り返し5回横断、流通させて短時間のうちに高度に浄化可能となる。
【0013】
更に、流出口130からの浄水を直接使用すれば、濾材100を通過し浄化された水と未浄化の水とが混合することがなく、非常に高度に浄化された浄水を得ることが可能となる。
【0014】
更に、浄化すべき水は、原水1の状態が最も汚れていて、矢印2〜6で示すように濾材100を通過する毎に次第に浄化され、濾材100が浄化すべき汚染物質、例えば、錆その他の浮遊物質、塩素臭やカビ臭等の臭いの原因物質、トリハロメタン等の有害物質の含有量は下流へ行くほど減少するので、その除去に必要な濾材100の量も次第に小さくなってくる。浄水能力は、浄化すべき水が通過する濾材の体積により決定されるので、厚さが一定の矩形平板状の濾材100を具備する本実施形態では、ある隔室から濾材100を横断して濾材の反対側に設けられた隔室へ流通する際に水が通過する部位の濾材100の表面積が、上流側から下流側へ次第に減少するようになっている。
【0015】
すなわち、図1において、原水1が第1の隔室102内へ通過する濾材100の寸法L1 、第1の隔室102から第2の隔室104へ通過する濾材100の寸法L2 、第2の隔室104から第3の隔室106へ通過する濾材100の寸法L3 、第3の隔室106から第4の隔室108へ通過する濾材100の寸法L4 、第4の隔室108から流出口130へ通過する濾材100の寸法L5 が次第に小さくなるようになっている。これにより、限られた面積の濾材100の性能を無駄なく最大限に引き出すことが可能となり、濾材100の交換時の当初の浄化性能を長期間にわたって維持可能となる。つまり、従来技術による浄化装置では、通水と同時に濾材全体が汚染され始めるので、使用開始時から浄水性能が漸減するが、本実施形態のように、浄化すべき水が通過する濾材100の寸法を上流側から下流側へ次第に小さくすることにより、濾材100の各部分を通過する水に必要な浄水能力に適合させることが可能となるので、限られた面積の濾材100の性能を無駄なく最大限に引き出して、濾材100の当初の浄水性能を長期間にわたって維持可能となるのである。
【0016】
また、最も汚れた状態の原水が最初に通過する濾材100の部分は、濾材100において最大の表面積を持っているため、目詰まりによる浄水能力の低下が生じにくく、フィルタ組立体の寿命を長くすることができるのである。従って、浄水能力が高く長寿命であり、かつ、小型化を図った浄水器用フィルタ組立体を実現できる。
【0017】
次に、図2を参照して本発明の第2の実施形態を説明する。図2は、本発明の原理をより具体的なフィルタ組立体に適用した場合の実施形態を示しており、図1において濾材100を、その面に平行な軸線O1 を中心として回転させて全体を円筒状に形成した構成となっている。
【0018】
図2に示す第2の実施形態によるフィルタ組立体10は、ステンレス綱等の金属材料またはプラスチック材料から中空円筒状に形成されたケース12と、ケース12内においてケース12と同心に配置され中空中心部を有する筒状、好ましくは厚さが一定の円筒状の濾材14と、濾材14の外表面の一部を覆う被覆部材16とを具備している。ケース12の上端部には浄化すべき原水1を供給するための流入口12aと、浄化した浄水7を取り出すための流出口12bが配設されている。
【0019】
濾材14は、例えば、活性炭やゼオライトを含む多孔体から形成することができる。濾材14の下端はエンドプレート18により閉塞されており、かつ、濾過剤14の上方部位は被覆部材16により覆われている。また、濾材14の中空中心部内において被覆部材16が濾材14の外側を覆っている領域には、水が中空中心部を軸方向に貫流することを防止する水遮断部材20が配設されている。水遮断部材20は、棒状の連結部材20aと、連結部材20aの両端に設けられたフランジ20b、20cとを有しており、プラスチック材料またはゴム材料から形成することができる。水が濾材の中空部を軸方向に流通することを実質的に遮断できるように、フランジ20a、20bは中空部内面に係合している。本実施形態では、濾材14の中空中心部内において、前記エンドプレート18と水遮断部材20の下端のフランジ20bとの間に第1の隔室22が形成され、前記水遮断部材20の2つのフランジ20a、20bの間に第3の隔室26が形成される。
【0020】
被覆部材16はステンレス綱等の金属材料やプラスチック材料にて構成され、濾材14の外表面の一部を覆う、濾材14の直径よりも大きな直径を有する実質的に筒状に形成することができ、被覆部材16と濾材14との間には空間が形成されている。この空間は、被覆部材16と濾材14の間に設けられた仕切16a、16bにより第2と第4の隔室24、28に区分される。仕切16a、16bは、水が濾材の外表面に沿って第2と第4の隔室24、28間を流通することを実質的に防止しており、例えばOリングから形成することができる。また、本実施形態では、濾材14において被覆部材16により覆われている領域の表面積が、被覆部材にて覆われていない領域の表面積より小さくなっている。
【0021】
以下、第2の実施形態の作用を説明する。
矢印1で示す原水、例えば水道水が、流入口12aからケース12内に供給され、ケース12の内面と被覆部材16の外面との間の空間を流通し、矢印2で示すように濾材14を半径方向内方へ横断して第1の隔室22内に流入し、次いで、矢印3で示すように第1の隔室22から再び濾材14を半径方向外方へ横断して第2の隔室24内に流入し、矢印4で示すように第2の隔室24から再び濾材14を半径方向内方へ横断して第3の隔室26内に流入し、矢印5で示すように第3の隔室26から再び濾材14を半径方向外方へ横断して第4の隔室28内に流入し、矢印6で示すように第4の隔室28から再び濾材14を半径方向内方へ横断し、浄水7として流出口12bへ流出する。
【0022】
本実施形態においても第1の実施形態と同様に、ある隔室から濾材14を横断して反対側の面に設けられた隔室へ流通する際に水が通過する濾材14の部位の表面積が、上流側から下流側へ次第に減少するようになっている。これにより、第1の実施形態と同様の有利な作用、効果が得られると共に、第2の実施形態ではフィルタ組立体10の全体を筒状、好ましくは円筒状としたことによりコンパクトな設計が可能となる。
【0023】
次に、図3を参照して、本発明の第3の実施形態を説明する。第3の実施形態は、図1において濾材100を、その面に垂直な軸線O2 を中心として回転させて全体を円盤状に形成した構成となっている。
【0024】
図3に示す第3の実施形態によるフィルタ組立体30は、厚さの一定の円盤状の濾材32と、該濾材32の対向する両側に設けられ、濾材32を包囲する、ステンレス綱等の金属材料またはプラスチック材料から中空円盤状に形成されたケース34、36とを具備している。ケース34、36は、濾材32の一側、図3の実施形態では濾材32の上側に設けられた上ケース34と、濾材32の反対側、図3の実施形態では濾材32の下側に設けられた下ケース36とから成る。上ケース34の中心部には浄化すべき原水1を供給するための流入口34aが設けられており、下ケース36の中心部には浄化した浄水7を取り出すための流出口36aが配設されている。流入口34aと流出口36aは、好ましくは、互いに同軸に配設されている。
【0025】
濾材32は、例えば、活性炭やゼオライトを含む多孔体から形成することができる。本実施形態では、濾材32と上ケース34の間に被覆部材38が配設されている。被覆部材38はステンレス綱等の金属材料やプラスチック材料から形成することができ、濾材32の上側表面の一部を覆っている。被覆部材38と濾材32との間には空間が形成されており、この空間は、被覆部材38と濾材32の間に設けられた同心の円形の2つの仕切38a、38bにより第2と第4の隔室44、48に区分される。また、本実施形態では、濾材32と下ケース36の間にも空間が形成され、この空間は濾材32と下ケース36の間に設けられた同心の仕切36bにより第1と第3の隔室42、46に区分される。
【0026】
以下、第3の実施形態の作用を説明する。
矢印1で示す未浄化の原水、例えば水道水が、流入口34aからケース34、36内に供給され、ケース34、36の内面と被覆部材38の外面との間の空間を流通し、矢印2で示すように濾材32を下方へ横断して第1の隔室42内に流入し、次いで、矢印3で示すように第1の隔室42から再び濾材32を上方へ横断して第2の隔室44内に流入し、矢印4で示すように第2の隔室104から再び濾材32を下方へ横断して第3の隔室46内に流入し、矢印5で示すように第3の隔室46から再び濾材32を上方へ横断して第4の隔室48内に流入し、矢印6で示すように第4の隔室48から再び濾材32を下方へ横断し、浄水7として流出口36aへ流出する。
【0027】
本実施形態においても第1の実施形態と同様に、ある隔室から濾材32を横断して反対側の面に設けられた隔室へ流通する際に、水が通過する濾材32の部位の表面積が、上流側から下流側へ、つまり外周部の隔室から中心部の隔室へ次第に減少するようになっている。これにより、第1の実施形態と同様の有利な作用、効果が得られると共に、第3の実施形態ではフィルタ組立体30全体を円盤状としたことにより、流入口34と流出口36とを同軸に配置可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1の実施形態の略斜視図であり、本発明の原理を説明する図である。
【図2】本発明第2の実施形態の断面図である。
【図3】本発明第3の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
10…フィルタ組立体
12…ケース
12a…流入口
12b…流出口
14…濾材
16…被覆部材
18…エンドプレート
20…水遮断部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter assembly that can be used for various water purifiers, and more particularly to a filter assembly for a water purifier that can maintain a stable water purification capacity over a long period of time.
[0002]
[Prior art]
Conventional filters for water purifiers include various types such as a hollow filter using activated carbon or the like and having a hollow inside, or a filter formed in a flat plate shape. In the case of a conventional hollow filter, chlorine and the like are removed while water passes from the outside of the filter to the hollow portion, and thus the water purification capacity is determined by the thickness of the filter.
In addition, in order to prevent the enlargement of the filter for the water purifier while increasing the thickness of the filter medium in order to increase the water purification capacity, the filter medium is formed in a cylindrical shape, and water is supplied from one end on the long side, and from the other end. There is something that takes out the purified water.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the filter for water purifier, when it is used, impurities adhere to the filter and cause clogging. For example, in the case of a cylindrical filter, clogging mainly occurs on the water inlet side surface of the water purifier filter. Accordingly, there is a problem that although the filter can be used without clogging inside the filter, the life of the filter may be shortened due to clogging of the water-incoming surface.
[0004]
Moreover, in the conventional filter for hollow water purifiers, the filter medium such as activated carbon passes only once with one water flow. For this reason, water purification ability will depend on the thickness of a filter medium, and there exists a problem that the filter for water purifiers will enlarge in order to improve water purification ability.
[0005]
An object of the present invention is to maintain a long life due to clogging of a water purifier filter and to improve water purification capability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a plurality of compartments are provided so as to contact each of the two opposing surfaces of the filter medium, and the filter medium is crossed from one compartment of the plurality of compartments to the opposite side of the filter medium. The water is circulated through the compartment provided on the surface of the water, and this is repeated in order, and the water passes through the filter medium several times while the water flows from the inlet to the outlet of the water purifier. In the water purifier filter assembly to be purified,
The surface area of the filter medium where water passes when gradually passing from the one compartment across the filter medium to the compartment provided on the opposite surface of the filter medium gradually decreases from the upstream side to the downstream side. It is set as the summary of the filter assembly for water filters.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, a cylindrical filter medium having a hollow center portion is disposed in a hollow case, water is supplied from an inlet of the case, and the filter medium is provided between an outer surface and an inner surface. In the filter assembly for a water purifier in which the water is cross-circulated a plurality of times and the purified water is taken out from the outlet of the case, a part of the outer surface of the filter medium so that a space is formed between the filter medium A covering member that covers the water, a partition that prevents water supplied from the inflow port from flowing into the space along the outer surface of the filter medium, and blocking water from flowing through the hollow center of the filter medium. A water blocking member , wherein the water blocking member crosses the filter medium from the outer surface to the hollow center portion in the hollow center portion of the filter medium in a region where the covering member covers the outside of the filter medium. Inflowing water crosses the filter medium and enters the space. It is summarized as water purifier filter assembly according to claim which are arranged so as to flow.
[0008]
In the present invention according to claim 7, a cylindrical filter medium having a hollow center portion is disposed in a hollow case, water is supplied from an inlet of the case, and the outer surface and the inner surface of the filter medium are In the filter assembly for water purifiers, in which the water is circulated between and the purified water is taken out from the outlet of the case,
A covering member covering a part of the outer surface of the filter medium is provided so that a space is formed between the cover member and the hollow filter medium, and a surface area of a region in contact with the space in the filter medium It is set as the summary of the filter assembly for water purifiers characterized by being smaller than the surface area of the area | region which is not covered with.
[0009]
According to the present invention, it is possible to maximize the performance of the filter medium without waste, maintain the initial water purification performance of the filter medium over a long period of time, maintain the filter medium life due to clogging, and improve the water purification capacity. It becomes.
Moreover, the filter assembly of the present invention includes a tank for water to be purified and a pump, and is used as a circulating water purifier or other various water purifier filter assemblies that circulate the water inside the tank. In addition, it can itself be used as a water purifier.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The first embodiment is an embodiment close to the principle of the present invention, and is a rectangular flat plate having a uniform thickness, and the first and second sides on opposite sides of the
[0011]
Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described.
Raw water, for example, tap water, indicated by arrow 1 flows from one side of the lower portion of the
[0012]
Since the fluid generally flows so as to minimize the pressure loss, in this embodiment including the
[0013]
Furthermore, if the purified water from the
[0014]
Furthermore, the water to be purified is the most dirty in the state of the raw water 1 and is gradually purified every time it passes through the
[0015]
That is, in FIG. 1, the dimension L1 of the
[0016]
Further, the portion of the
[0017]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an embodiment in which the principle of the present invention is applied to a more specific filter assembly. In FIG. 1, the
[0018]
A
[0019]
The
[0020]
The covering
[0021]
Hereinafter, the operation of the second embodiment will be described.
Raw water indicated by an arrow 1, for example, tap water, is supplied into the
[0022]
Also in this embodiment, as in the first embodiment, the surface area of the portion of the
[0023]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment has a configuration in which the
[0024]
A
[0025]
The
[0026]
Hereinafter, the operation of the third embodiment will be described.
Unpurified raw water, for example, tap water, indicated by the arrow 1 is supplied into the
[0027]
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the surface area of the part of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of the present invention, illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記1の隔室から前記濾材を横断して前記濾材の反対側の面に設けられた隔室へ流通する際に水が通過する部位の濾材の表面積が、上流側から下流側へ次第に減少するようにした浄水器用フィルタ組立体。A plurality of compartments are provided so as to contact each of the two opposing surfaces of the filter medium, and water is supplied to a compartment provided on the opposite surface of the filter medium across the filter medium from one compartment of the plurality of compartments. The filter assembly for a water purifier is configured such that water is purified by traversing the filter medium a plurality of times while water is circulated from the inlet to the outlet of the water purifier by repeating this in sequence. In
The surface area of the filter medium where water passes when gradually passing from the one compartment across the filter medium to the compartment provided on the opposite surface of the filter medium gradually decreases from the upstream side to the downstream side. Filter assembly for water purifier.
前記濾材との間に空間が形成されるように前記濾材の外表面の一部を覆う被覆部材と、
前記流入口から供給された水が前記濾材の外表面に沿って前記空間に流通することを防止する仕切と、
水が前記濾材の中空中心部を貫流することを遮断する水遮断部材とを具備し、
前記水遮断部材は、前記濾材の中空中心部において前記被覆部材が濾材の外側を覆っている領域に、前記外表面から前記濾材を横断して前記中空中心部に流入した水が前記濾材を横断して前記空間へ流入するように配設されていることを特徴とする浄水器用フィルタ組立体。A cylindrical filter medium having a hollow center portion is arranged in a hollow case, water is supplied from the inlet of the case, and the water is allowed to cross and flow multiple times between the outer surface and the inner surface of the filter medium. In the filter assembly for a water purifier that takes out purified water from the outlet of the case,
A covering member covering a part of the outer surface of the filter medium so that a space is formed between the filter medium and
A partition that prevents water supplied from the inlet from flowing into the space along the outer surface of the filter medium;
Water; and a water-blocking member for blocking the flow through the hollow center of the filter medium,
The water shut-off member crosses the filter medium from the outer surface across the filter medium in a region where the covering member covers the outside of the filter medium in the hollow center part of the filter medium. And a filter assembly for a water purifier, which is arranged to flow into the space .
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP17124699A JP4130038B2 (en) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | Filter assembly for water purifier |
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JP17124699A JP4130038B2 (en) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | Filter assembly for water purifier |
Publications (2)
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