(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流入口と複数のガス流出口とが形成されると共に、内部に、ガス流入口に連通する弁室と、この弁室に面する弁座に開設した、複数のガス流出口に夫々連通する複数の弁孔とを有するバルブケーシングと、
弁座から弁室に向かう方向を上方、弁室から弁座に向かう方向を下方として、
第１のモータにより弁室内で上方及び下方に移動される単一の可動体と、弁室内に設けられ、複数の弁孔を夫々開閉する複数の弁体と、を備えた電動式切換弁であって、
可動体に、複数の弁体に取り付けたアーマチュアを夫々吸着する複数の電磁石を、可動体に対し、各電磁石を上下方向に所定ストロークだけ相対移動自在で、且つ、常時は各電磁石を上方のストローク端位置に付勢する付勢手段を介在させて装着し、
可動体の上方に、可動体の上下方向への移動に追従して上下方向に移動し、かつ、可動体と同心の軸線回りに第２のモータにより回動される回転板が設けられ、
回転板の下面に、可動体に対して電磁石を、付勢手段の付勢力に抗して押し下げる複数の押圧部が所定の位置関係で形成され、これら押圧部の互いの位置関係は、回転板の回動により複数の電磁石のうち押圧部が直上に位置して押し下げられる電磁石の組合せが変化するように設定されることを特徴とする電動式切換弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式切換弁に関し、より詳しくは、複数のバーナに対する燃料ガスの供給を選択的にオンオフ制御できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動式の弁としては例えば特許文献１記載のものが知られている。この電動式の弁は、ガス流入口とガス流出口とが形成されると共に、内部に、ガス流入口に連通する弁室とこの弁室に面する弁座に開設した弁孔とを有するバルブケーシングと、弁孔を開閉する弁体と、この弁体の弁軸に連結したアーマチュアを吸着する電磁石と、弁体に対して電磁石を進退するモータとを備える。そして、モータにより電磁石を前進させてアーマチュアに当接させた後、電磁石を励磁してアーマチュアを吸着する。この状態でモータにより電磁石を後退させると、弁体が弁座から離間して開弁し、ガス流入口とガス流出口とが弁室を介して連通する。このように従来の電動式の弁は、１個のモータにより単一の弁孔の開閉を行うものである。そして、このような電動式の弁は、例えばガスコンロに使用される。
【０００３】
ここで、例えば天板に複数のコンロバーナが設けられ、グリル庫内にグリルバーナが設けられたガスコンロでは、元弁を備えたガス管がコンロ本体内で分岐され、この分岐されたガス供給管が複数のコンロバーナ及びグリルバーナに夫々通じている。そして、これらのガス供給管には、コンロ本体に設けた点消火スイッチによりオンオフ制御される安全弁と、操作摘みにより燃料ガスの供給量を増減して火力調節する流量調節弁とが夫々設けられ、複数のガスバーナやグリルバーナ毎に燃料ガスの供給のオンオフ制御と、燃料ガスの供給量の制御とが行い得る。
【０００４】
このようなガスコンロに上記従来例の電動式の弁を上記安全弁として使用する場合、各ガスバーナやグリルバーナに通じるガス供給管の数、つまり、ガスバーナの数だけ電動式の弁が必要となる。その結果、部品点数が増加してガスコンロの重量増加やコストアップを招来するという不具合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、複数のガス流出口に通じる弁孔を選択的に開閉でき、複数のガスバーナを備えたガス器具に適用したときに器具の重量増加やコストアップを抑制できる電動式切換弁を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、ガス流入口と複数のガス流出口とが形成されると共に、内部に、ガス流入口に連通する弁室と、この弁室に面する弁座に開設した、複数のガス流出口に夫々連通する複数の弁孔とを有するバルブケーシングと、弁座から弁室に向かう方向を上方、弁室から弁座に向かう方向を下方として、第１のモータにより弁室内で上方及び下方に移動される単一の可動体と、弁室内に設けられ、複数の弁孔を夫々開閉する複数の弁体と、を備えた電動式切換弁であって、可動体に、複数の弁体に取り付けたアーマチュアを夫々吸着する複数の電磁石を、可動体に対し、各電磁石を上下方向に所定ストロークだけ相対移動自在で、且つ、常時は各電磁石を上方のストローク端位置に付勢する付勢手段を介在させて装着し、可動体の上方に、可動体の上下方向への移動に追従して上下方向に移動し、かつ、可動体と同心の軸線回りに第２のモータにより回動される回転板が設けられ、回転板の下面に、可動体に対して電磁石を、付勢手段の付勢力に抗して押し下げる複数の押圧部が所定の位置関係で形成され、これら押圧部の互いの位置関係は、回転板の回動により複数の電磁石のうち押圧部が直上に位置して押し下げられる電磁石の組合せが変化するように設定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、全ての弁体が弁座に着座した状態から、第２のモータにより回転板を回動させ、回転板の下面に設けた押圧部を、開弁しようする所定の弁体（複数であってもよい）に対応する所定の電磁石の直上まで移動させる。このとき、押圧部により所定の電磁石に対して下方への押圧力が作用し、所定の電磁石が、付勢手段の付勢力に抗して可動体に対して押し下げられる。この状態で、第１のモータにより可動体を下方に移動させると、これに追従して回転板も下方に移動し、所定の電磁石のみが、対応する所定の弁体のアーマチュアに当接する。そして、所定の電磁石を励磁して所定の弁体を吸着した後、第１のモータを他方に逆転させて可動体を上方に移動させると、所定の弁体が上方に移動して開弁する。
【０００９】
また、いずれか他の弁体（複数であってもよい）を更に開弁する場合、第２のモータにより回転板を更に回動させ、回転板の下面に設けた押圧部を、開弁しようする他の弁体に対応する他の電磁石の直上まで移動させる。このとき、開弁状態の所定の弁体に対応する所定の電磁石の直上には押圧部がない状態とする。これにより、所定の電磁石が、付勢手段の付勢力により可動体に対して上方に移動し、上方のストローク端位置に到達する。
【００１０】
そして、上記同様、第１のモータにより可動体を下方に移動させると、これに追従して回転板も下方に移動し、他の電磁石のみが、対応する弁体のアーマチュアに当接する。このとき、所定の電磁石が上方のストローク端位置に移動されているため、所定の弁体は開弁状態に保持される。そして、他の電磁石を励磁して他の弁体を吸着した後、第１のモータを他方に逆転させて可動体を上方に移動させると、他の弁体が上方に移動して開弁する。
【００１１】
このように本発明によれば、２個のモータで複数の弁体を、開閉すべき弁体の組合せを任意に選択して開閉することができる。このため、本発明の電動式切換弁を複数のコンロバーナやグリルバーナを備えたガスコンロに適用すれば、２個のモータにより複数のバーナに対する燃料ガスの供給を選択的にオンオフ制御することができ、且つ、燃焼中のガスバーナを消火することなく、他のガスバーナに燃焼ガスを供給して燃焼を開始させることができる。その結果、ガスバーナの数だけ電動式の弁を設ける必要がある上記従来例のものと比較して、器具の重量増加やコストアップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の電動式切換弁を備えたガスコンロの模式図。
【図２】本発明の実施形態の電動式切換弁の構成を説明する断面図。
【図３】図２の電動式切換弁のガス流出口の形成位置を説明する図。
【図４】図２の電動式切換弁の回転板の押圧部の形成位置を説明する図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図２の電動式切換弁の開弁動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、ガスコンロに組み込んでガスバーナへの燃焼ガスの供給を選択的にオンオフ制御する本発明の実施形態の電動式切換弁ＭＶについて説明する。
【００１４】
図１を参照して、１は、本発明の実施形態の電動式切換弁ＭＶが組み込まれたガスコンロである。ガスコンロ１は、図示省略の天板に形成した各バーナ用開口に臨むように、定格燃焼量が最も大きい大バーナ１１ａと、定格燃焼量が２番目に大きい中バーナ１１ｂと、定格燃焼量が最も小さい小バーナ１１ｃとの３個のコンロバーナを備えている。また、ガスコンロ１には図示省略のグリル庫が内蔵され、グリル庫内にはグリルバーナ１１ｄが設けられている。
【００１５】
更に、ガスコンロ１には、これら３個のコンロバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びグリルバーナ１１ｄに燃料ガスを夫々供給するガス供給管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが備えられている。各ガス供給管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄには、図示省略の操作摘みにより燃料ガスの供給量を増減して火力調節する流量調節弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが夫々介設されている。そして、各ガス供給管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの流量調節弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの上流側が、図示省略の点消火ボタンにより、コンロバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃやグリルバーナ１１ｄ毎に燃料ガスの供給をオンオフ制御する電動式切換弁ＭＶに夫々接続されている。また、電動式切換弁ＭＶには、元栓１４を介設した上流側のガス管１５が接続されている。以下、図２〜図５を参照して、本実施形態の電動切換弁ＭＶについて説明する。
【００１６】
図２及び図３に示すように、電動切換弁ＭＶはバルブケーシング２を備え、バルブケーシング２には、ガス流入口２１と、第１、第２、第３及び第４の４個のガス流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとが形成されている。そして、ガス流入口２１には、ガス管１５が接続され、各ガス流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄには、大バーナ１１ａ、中バーナ１１ｂ、小バーナ１１ｃの各コンロバーナとグリルバーナ１１ｄに夫々通じるガス供給管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが夫々接続される（図１参照）。
【００１７】
バルブケーシング２内には、ガス流入口２１に連通する弁室２３が設けられ、弁室２３に面する弁座２４に、弁室２３に向けて開口する４つの弁孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが開設され、各弁孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを介して弁室２３と各ガス流出口２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄとが夫々連通する。この場合、弁座２４の各弁孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの開設箇所の高さは上下方向で互いに一致し、かつ、同一円周上に９０度間隔となるように形成されている。以下においては、図２中、弁座２４から弁室２３に向かう方向を上方、弁室２３から弁座２４に向かう方向を下方として説明する。
【００１８】
弁室２３内には、各弁孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを夫々開閉する第１の弁体３ａ、第２の弁体３ｂ、第３の弁体３ｃ及び第４の弁体３ｄが設けられている。各弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、同一形態を有し、弁座２４に着座して各弁孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを閉じる弁部３１と、弁部３１から上方にのびる軸部３２と、軸部３２に取り付けたアーマチュア３３とから構成されている。また、弁室２３内には、第１のモータＭ１の回転により弁室２３内で上方及び下方に移動される可動体４が設けられている。第１のモータＭ１としては、例えばステッピングモータが用いられる。可動体４は円板状のものであり、その上面中央には、モータＭ１の駆動軸Ｍ１１に螺合する、上下方向にのびるスライダ部４１を備える。
【００１９】
可動体４には、４個の弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのアーマチュア３３に夫々対向する、同一の形態を有する第１、第２、第３及び第４の４個の電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが装着されている。可動体４には、同一円周上に９０度間隔で４個の透孔４２が形成されている。そして、各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを、二股状に形成された本体５１の上部に、縮径させた頭部５２を有する段付き形状に形成し、この頭部５２を透孔４２に挿通させて、可動体４に対して各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを上下方向に所定ストロークだで相対移動自在に装着している。また、可動体４の上方に突出する頭部５２の部分にはばね受け５３が固設され、このばね受け５３と可動体４の上面との間に付勢手段たるコイルばね６が縮設されている。これにより、常時は、各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが、コイルばね６により本体５１の上面が可動板４の下面に当接した上方のストローク端位置に付勢保持される。なお、各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの本体５１には、この本体５１をそれぞれ囲うように可動枠７が固定され、この可動枠７と、各弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの弁部３１の上面との間にはコイルばね８が縮設されている。そして、常時は、コイルばね８の付勢力により弁部３１が弁座２４に向かって付勢されて閉弁状態に保持される。
【００２０】
可動体４の上方には回転板９が設けられている。回転板９の中央には、可動体４のスライダ部４１に外挿される、上下方向にのびる中空軸部９１が備えられ、この中空軸部９１の下端が、可動体４のスライダ部４１に外嵌されたベアリングＢに嵌合している。また、中空軸部９１の上部外周面には、歯車９２が設けられ、この歯車９２が、第２のモータＭ２の駆動軸Ｍ２１に連結された平歯車Ｍ２２と噛み合っている。これにより、第２のモータＭ２で回転板９が可動体４と同心の軸線回りに回動され、また、モータＭ１の上下方向の移動に追従して回転板９が上下方向に移動する。
【００２１】
回転板９の下面には、図４に示すように、可動体４に対して各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを、コイルばね６の付勢力に抗して押し下げる複数の押圧部９３が、各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの頭部５２の中心を通る同一円周Ｃ上において所定の位置関係で形成されている。各押圧部９３は、切頭円錐形状を有し、押圧部９３の下面に電磁石５の頭部５２が当接すると、各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが押し下げられるようになっている。
【００２２】
また、複数の押圧部９３の互いの位置関係は次のように設定されている。即ち、上記円周Ｃ上の１箇所に基準となる＃１の押圧部９３が形成され、＃１の押圧部９３から時計方向に１８°、３６°、５４°、１０８°、１４４°、２１６°、２３４°離れた位置に夫々＃２〜＃８の押圧部９３が形成されている。これによれば、回転板９の回転により、第１、第２、第３及び第４の各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのうち押圧部９３が直上に位置して押し上げられる電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの組合せを下記表１のように変化させることができる。
【００２３】
【表１】
0005405390.tif 000002
【００２４】
なお、表１中、回転板９の回転角は、＃１の押圧部９３が第３の電磁石５ｃの直上に位置するときの角度を０度とした、回転板７の時計方向への回転角である。また、○は、いずれかの＃１〜＃８の押圧部９３により押し下げられる電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを示し、このとき各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを押し下げる押圧部９３の番号＃１〜＃８を括弧内に併記している。更に、×は、＃１〜＃８の各押圧部９３により押し下げられることがない電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを示す。
【００２５】
次に、図２、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、本実施形態の電動式切換弁ＭＶを用いた各コンロバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びグリルバーナ１１ｄへの燃料ガスのオンオフ制御を説明する。
【００２６】
図２に示す全ての弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの弁部３１が弁座２４に着座した状態から、例えば大バーナ１１ａのみに燃料ガスを供給して燃焼させる場合には、先ず、第２のモータＭ２により、回転板９を１８０度回動させる。これにより、第１のガス流出口２２ａに通じる第１の弁孔２５ａを閉弁している第１の弁体３ａに対応する電磁石５ａの直上に＃１の押圧部９３が移動され、第１の電磁石５ａに＃１の押圧部９３から押圧力が作用し、電磁石５ａがコイルばね６の付勢力に抗して押し下げられる。
【００２７】
この状態で、第１のモータＭ１により可動体４を下方に移動させると、これに追従して回転板９も下方に移動し、第１の電磁石５ａのみが、第１の弁体３ａのアーマチュア３３に当接する（図５（ａ）参照）。そして、第１の電磁石５ａを励磁して第１の弁体３ａを吸着した後、第１のモータＭ1を他方に逆転させて可動体４を上方に移動させると、第１の弁体３ａが上方に移動して開弁する（図５（ｂ）参照）。これにより、大バーナ１１ａに燃料ガスが供給されて燃焼する。
【００２８】
次に、例えば小バーナ１１ｃにも燃料ガスを供給して、燃焼させる場合には、第２のモータＭ２により、回転角が０度となる位置まで回転板９を更に回動させ、＃１の押圧部９３を第３の弁体３ｃに対応する第３の電磁石５ｃの直上まで移動させる。このとき、第１の弁体３ａに対応する電磁石５ａの直上には押圧部９３が存在しない。このため、電磁石５ａは、コイルばね６の付勢力により可動体４に対して上方に移動し、上方のストローク端位置に到達する（図５（ｃ）参照）。そして、第１のモータＭ１により可動体４を再度下方に移動させると、これに追従して回転板９も下方に移動し、第３の電磁石５ｃのみが、第３の弁体３ｃのアーマチュア３３に当接する。このとき、第１の電磁石５ａは上方のストローク端位置に移動されているため、第１の弁体３ａは開弁状態に保持される（図５（ｄ）参照）。そして、上記同様、第３の電磁石５ｃを励磁して第３の弁体３ｃを吸着した後、第１のモータＭ１を他方に逆転させて可動体４を上方に移動させると、第３の弁体３ｃが上方に移動して開弁する。これにより、大バーナ１１ａに加えて小バーナ１１ｃにも燃料ガスが供給されて燃焼する。
【００２９】
また、特に図示して説明しないが、図２に示す全ての弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの弁部３１が弁座２４に着座した状態から、例えば大バーナ１１ａ及び中バーナ１１ｂに燃料ガスを夫々供給して、同時に燃焼させる場合には、第２のモータＭ２により、回転板９を１６２度回動させる。これにより、第１及び第２の両弁体３ａ、３ｂに対応する第１及び第２の両電磁石５ａ、５ｃの直上に＃２及び＃５の両押圧部９３が移動し、これら第１及び第２の両電磁石５ａ、５ｂに＃２及び＃５の両押圧部９３から押圧力が作用し、両電磁石５ａ、５ｂが、コイルばね６の付勢力に抗して押し下げられる。そして、上記同様、可動体４の下方への移動と、両電磁石５ａ、５ｂの励磁と、可動体４の上方への移動とを行って第１及び第２の両弁体３ａ、３ｂを夫々開弁させ、大バーナ１１ａ及び中バーナ１１ｂに燃料ガスを供給する。
【００３０】
次に、例えば小バーナ１１ｃにも燃料ガスを供給して、燃焼させる場合には、第２のモータＭ２により、回転角が０度となる位置まで回転板９を更に回動させ、＃１の押圧部９３を第３の弁体３ｃに対応する第３の電磁石５ｃの直上まで移動させる。このとき、第１及び第２の両弁体３ａ、３ｂに対応する第１及び第２の両電磁石５ａ、５ｂの直上には押圧部９３が存在しない。このため、第１及び第２の両電磁石５ａ、５ｂは、上記同様、上方のストローク端位置に到達する。そして、可動体４の下方への移動と、第３の電磁石５ｃの励磁と、可動体４の上方への移動とを行って第３の弁体３ｃを開弁させ、大バーナ１１ａ及び中バーナ１１ｂに加えて、小バーナ１１ｃにも燃料ガスを供給する。
【００３１】
更に、図２に示す全ての弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの弁部３１が弁座２４に着座した状態から、全てのコンロバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びグリルバーナ１１ｄを同時燃焼させるときには、第２のモータＭ２により、回転板９を例えば１８度回動させる。これにより、全ての弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに対応する全ての電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの直上には、押圧部９３が存在しない状態となる。そして、可動体４を、上方のストローク端位置に存する各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが全ての弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのアーマチュア３１に当接する位置まで下方に移動させる。その後、各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの励磁と、可動体４の上方への移動とを行って各弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを開弁させ、全てのコンロバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びグリルバーナ１１ｄに燃料ガスを供給する。
【００３２】
なお、各弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを閉弁する場合には、各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの励磁を解消する。これにより、各電磁石５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによるアーマチュア３３の吸着が解除され、コイルばね８の付勢力により各弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの弁部３１が弁座２４に向かって付勢されて着座し、閉弁状態に戻る（図２参照）。
【００３３】
このように本発明によれば、２個のモータＭ１、Ｍ２で開閉すべき弁体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの組合せを任意に選択して開閉することができる。そして、本実施形態の電動式切換弁ＭＶを上記ガスコンロ１に適用すれば、２個のモータＭ１、Ｍ２により３個のコンロバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びグリルバーナ１１ｄに対する燃料ガスの供給を選択的にオンオフ制御することができ、且つ、燃焼中のガスバーナを消火することなく、他のガスバーナに燃焼ガスを供給して燃焼を開始させることができる。その結果、ガスバーナの数だけ電動式の弁を設ける必要がある上記従来例のものと比較して、器具の重量増加やコストアップを抑制することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態では、ガスコンロに設けた３個のコンロバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びグリルバーナ１１ｄへの燃料ガスのオンオフ制御を例に説明したが、バーナの数は上記に限定されるものではなく、また、他のガス器具においても本発明の電動式切換弁ＭＶは適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１…ガスコンロ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…コンロバーナ、１１ｄ…グリルバーナ、ＭＶ…モータ安全弁、２…バルブケーシング、２１…ガス流入口、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ…ガス流出口、２３…弁室、２４…弁座、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ…弁孔、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…弁体、３３…アーマチュア、４…可動体、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ…電磁石、６…コイルばね（付勢手段）、９…回転板、９３…押圧部、Ｍ１、Ｍ２…モータ
【図１】
0005405390.tif 000003
【図２】
0005405390.tif 000004
【図３】
0005405390.tif 000005
【図４】
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【図５】
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