(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹出口に所定の間隔をあけて上下に配置された第１フラップ(６)と第２フラップ(７)とを有する空気調和機において、
上記第１フラップ(６)を駆動する第１駆動手段(４)と、
上記第２フラップ(７)を駆動する第２駆動手段(５)と、
上記第１駆動手段(４)と上記第２駆動手段(５)を制御することによって、上記第１フラップ(６)または上記第２フラップ(７)の一方を所定期間毎に反転するスイング動作をさせ、そのスイング動作に合わせて上記第１フラップ(６)または上記第２フラップ(７)の他方をスイング動作させるスイング制御手段(１１)と、
暖房運転のスイング動作時、上記吹出口から吹き出す空気の吹出温度を基づいて、上記第１フラップ(６)の翼面と上記第２フラップ(７)の翼面との間の角度を調整するように、上記第１フラップ(６)または上記第２フラップ(７)の他方の上死点から下死点までの移動範囲を調整する角度調整手段(１２)と
を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機において、
上記吹出温度として、吹出温度センサ(１)が検出した吹出温度を用いることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１に記載の空気調和機において、
上記吹出温度として、室内熱交換器温度センサが検出した室内熱交換器の温度を用いることを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の空気調和機において、
上記角度調整手段(１２)は、
上記第１フラップ(６)のスイングの折り返し毎に、上記第１駆動手段(４)が上記第１フラップ(６)を駆動する時間を計数する第１タイマ(１３)と、
上記第２フラップ(７)のスイングの折り返し毎に、上記第２駆動手段(５)が上記第２フラップ(７)を駆動する時間を計数する第２タイマ(１４)とを備えて、
上記吹出温度に基づいて、上記第１,第２タイマ(１３,１４)の少なくとも一方の計数値を調整することによって、上記第１フラップ(６)の翼面と上記第２フラップ(７)の翼面との間の角度を調整することを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吹出口における上下方向の風向を制御する上下フラップを有する空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機としては、吹出口に上下に間隔をあけて配列された上フラップと下フラップとを備えたものがある。この空気調和機では、上下フラップの間隔を風下に向かって狭くなるように上フラップの翼面と下フラップの翼面との間の角度を手動により調整すると、吹き出しの風速が速くなり、吹出空気の温度が高くても、吹出空気の到達距離が大きくなる。一方、上記上下フラップの間隔を風下に向かって広げるように上フラップの翼面と下フラップの翼面との間の角度を手動により調整すると、吹き出し空気の風速が遅くなるが、ワイドに吹き出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記空気調和機では、暖房運転を開始するとき等の吹出温度が低いとき、上下フラップの間隔が風下に向かって狭くなるように上フラップの翼面と下フラップの翼面との間の角度を調整していると、吹き出しの風速が速くなるため、居住空間まで冷風が到達し、居住者に冷風が当たって不快になるという問題がある。また、暖房運転時に吹出温度が高いとき、上下フラップの間隔が風下に向かって広がるように上フラップの翼面と下フラップの翼面との間の角度を調整していると、吹き出しの風速が遅くなるため、温風が床まで到達せずに舞い上がり、室内下側の居住空間の空気が暖まらず、快適性が損なわれるという問題がある。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、吹出温度に応じて上下フラップの間の角度を制御することによって、快適性を向上できる空気調和機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の空気調和機は、吹出口に所定の間隔をあけて上下に配置された第１フラップと第２フラップとを有する空気調和機において、上記第１フラップを駆動する第１駆動手段と、上記第２フラップを駆動する第２駆動手段と、上記第１駆動手段と上記第２駆動手段を制御することによって、上記第１フラップまたは上記第２フラップの一方を所定期間毎に反転するスイング動作をさせ、そのスイング動作に合わせて上記第１フラップまたは上記第２フラップの他方をスイング動作させるスイング制御手段と、暖房運転のスイング動作時、上記吹出口から吹き出す空気の吹出温度を基づいて、上記第１フラップの翼面と上記第２フラップの翼面との間の角度を調整するように、上記第１フラップまたは上記第２フラップの他方の上死点から下死点までの移動範囲を調整する角度調整手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
上記請求項１の空気調和機によれば、例えば、暖房運転の開始時等において吹出温度が低いとき、上記角度調整手段によって、第１フラップと第２フラップとの間隔が風下に向かって広くなるように、上記第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を調整する。一方、暖房運転時に吹出温度が高いとき、角度調整手段によって、第１フラップと第２フラップとの間隔が風下に向かって狭くなるように、第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を調整する。このように、上記吹出温度が低いとき、第１フラップと第２フラップとの間隔を風下に向かって広くして、吹き出しの風速を遅くし、吹き出し空気の到達距離を小さくすることによって、居住空間まで冷風が到達しないので、居住者に冷風が当たらず、また、吹出温度が高いとき、第１フラップと第２フラップとの間隔を風下に向かって狭くして、吹き出しの風速を速くし、吹き出し空気の到達距離を大きくすることによって、床まで温風が到達し、室内下側の居住空間を暖めることができる。したがって、暖房運転時の室内の快適性を向上できる。また、上記第１,第２フラップがスイングしている最中に吹出温度が変化しても、直ちに追随して上記角度を調整して、吹き出しの風速を調整するので、快適性を損なわないようにできる。
【０００７】
また、請求項２の空気調和機は、請求項１の空気調和機において、上記吹出温度として、吹出温度センサが検出した吹出温度を用いることを特徴としている。
【０００８】
上記請求項２の空気調和機によれば、上記吹出温度センサは、吹出口から吹き出す空気の吹出温度を検出するので、吹出温度の変化に正確に追随して、上記第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を調整できる。
【０００９】
また、請求項３の空気調和機は、請求項１の空気調和機において、上記吹出温度として、室内熱交換器温度センサが検出した室内熱交換器の温度を用いることを特徴としている。
【００１０】
上記請求項３の空気調和機によれば、室内熱交換器温度センサは、吹出温度に相当する室内熱交換器温度を検出するので、吹出温度を検出する温度センサを別に用意することなく、コストを低減できる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
また、請求項４の空気調和機は、請求項１乃至３のいずれか１つの空気調和機において、上記角度調整手段は、上記第１フラップのスイングの折り返し毎に、上記第１駆動手段が上記第１フラップを駆動する時間を計数する第１タイマと、上記第２フラップのスイングの折り返し毎に、上記第２駆動手段が上記第２フラップを駆動する時間を計数する第２タイマとを備えて、上記吹出温度に基づいて、上記第１,第２タイマの少なくとも一方の計数値を調整することによって、上記第１フラップの翼面と上記第２フラップの翼面との間の角度を調整することを特徴としている。
【００１８】
上記請求項４の空気調和機によれば、上記第１,第２駆動手段による第１,第２フラップの駆動速度を一定にすると、上記第１,第２タイマの計数値によってスイングの折り返し毎の移動範囲が決定する。すなわち、上記第１フラップのスイングの一方の折り返し点から他方の折り返し点までの移動時間に相当する計数値を第１タイマに設定すると、第１駆動手段は、スイングの折り返し毎にその第１タイマが計数する駆動時間だけ第１フラップを駆動して、上記第１フラップをその移動範囲でスイングさせるのである。そして、例えば、上記第１フラップの動きに合わせて、第１タイマと同一の計数値を第２タイマに設定して、第２フラップを第１フラップと平行状態に保ちながらスイングさせる。次に、上記第２フラップのスイングの一方の折り返し点から他方の折り返し点までの移動時間に相当する計数値を第２タイマに設定するとき、第１タイマの計数値よりも長くしたり短くしたりすることによって、第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を調整する。このように、上記第１タイマと第２タイマの少なくとも一方の計数値を調整することによって、第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を容易に調整できる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２２】
図１はこの発明の実施の一形態の空気調和機の要部ブロック図であり、１は吹出口から吹き出す空気の吹出温度を検出する吹出温度センサ、２は上記吹出温度センサ１からの吹出温度を表す信号に基づいて、第１フラップとしての上フラップ６と第２フラップとしての下フラップ７の動作を制御するための制御信号を出力する制御装置、３は上記制御装置２からの制御信号を受けて、第１,第２駆動信号を夫々出力するドライバ、４は上記ドライバ３からの第１駆動信号を受けて、上フラップ６を駆動する第１駆動手段としての上フラップ用ステッピングモータ、５は上記ドライバ３からの第２駆動信号を受けて、下フラップ７を駆動する第２駆動手段としての下フラップ用ステッピングモータである。
【００２３】
また、上記制御装置２は、マイクロコンピュータと入出力回路等からなり、上下フラップ６,７のスイングを制御するスイング制御手段としてのスイング制御部１１と、上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度を調整する角度調整手段としての角度調整部１２とを備えている。また、上記角度調整部１２は、上下フラップ６,７の駆動時間を計数する第１タイマ１２と第２タイマ１３とを有している。
【００２４】
上記構成の空気調和機の暖房運転において、上記制御装置２のスイング制御部１１が上下フラップ６,７のスイング動作の制御を行っている最中に、吹出温度センサ１からの吹出温度を表す信号に基づいて、制御装置２の角度調整部１２は、上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度を調整し、上下フラップ６,７の間隔を風下に向かって狭めたり広げたりして、吹き出しの風速を制御する。つまり、上記上下フラップ６,７の間隔を風下に向かって狭めると、吹き出しの風速が速くなり、吹き出し空気の到達距離が大きくなる一方、上下フラップ６,７の間隔を風下に向かって広げると、吹き出しの風速が遅くなり、吹き出し空気の到達距離が小さくなるのである。
【００２５】
図２は暖房運転時のスイング中に上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度を調整するときの制御装置２の処理を示すフローチャートである。
【００２６】
以下、図２のフローチャートに従って制御装置２の処理について説明する。なお、図２において、ステップＳ１は一定期間毎に行われるようにしている。
【００２７】
まず、ステップＳ１で吹出温度センサ１により検出された吹出温度ｄｃを入力する。次に、ステップＳ２で上記吹出温度ｄｃの変化(上昇,下降または変化なし)を判別して、吹出温度ｄｃの変化が上昇であると判別すると、ステップＳ３に進む。上記ステップＳ２の吹出温度ｄｃの変化の判別は、一定期間毎に繰り返されるステップＳ１において入力された吹出温度ｄｃの今回値と前回値とを比較することによって行う。すなわち、今回値と前回値との温度差(今回の吹出温度ｄｃ−前回の吹出温度ｄｃ)が正なら上昇、負なら下降、ゼロなら変化なしとするのである。
【００２８】
次に、ステップＳ３で吹出温度ｄｃが表１(図３参照)の上昇時のどの範囲に入るかを求める。上記表１は、実験等の結果に基づいて決定する。次に、ステップＳ４で角度調整部１２により上下フラップ６,７の角度すなわち上フラップ６の翼面と下フラップ６の翼面との間の角度を求める。例えば、上記吹出温度ｄｃがｄｃ3以上でｄｃ2未満のとき、角度△angle3となる。そして、ステップＳ５に進み、角度調整部１２によりステップＳ４で求めた角度になるように、下フラップ７のスイングを調整した後、ステップＳ１に戻る。なお、表１と図３に示すように、吹出温度ｄｃの上昇時と下降時では、上記吹出温度ｄｃの範囲の角度を１つずらして、上昇から下降、下降から上昇への変化点でスイング動作が安定するようにヒステリシスを持たせている。
【表１】
0003671493.tif 000002
一方、ステップＳ２で吹出温度ｄｃの変化が下降であると判別すると、ステップＳ６に進み、ステップＳ６で吹出温度ｄｃが表１(図３参照)の下降時のどの範囲に入るかを求める。次に、ステップＳ７で角度調整部１２により上下フラップ６,７の角度すなわち上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度を求める。例えば、上記吹出温度ｄｃがｄｃ3以上でｄｃ2未満のとき、角度△angle2となる。そして、ステップＳ８に進み、角度調整部１２によりステップＳ７で求めた角度になるように、下フラップ７の角度を調整した後、ステップＳ１に戻る。
【００２９】
また、ステップＳ２で吹出温度ｄｃが変化なしと判別すると、ステップＳ１に戻る。
【００３０】
こうして、表１および図３に示すように、吹出温度ｄｃの上昇時と下降時で上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度を△angle1から△angle10まで変化させる。図４は上記角度△angle1〜△angle10毎の上フラップ６と下フラップ７との関係を示しており、角度△angle1〜△angle4は上下フラップ６,７の間隔を風下に向かって狭くした状態(以下、ビームという。)、角度△angle5は上下フラップ６,７が平行の状態、角度△angle6〜△angle10は上下フラップ６,７の間隔を風下に向かって広げた状態(以下、ワイドという。)にしている。なお、図４では、△angle5は平行であるため、その角度を示さず、△angle6は角度が小さいため、その角度を示していない。
【００３１】
次に、図５(a)〜(c)に従って、上記角度調整部１２により下フラップ７の角度を調整する動作について説明する。なお、説明を容易にするために、上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度をビーム,平行およびワイドの３通りとする。
【００３２】
図５(a)はスイング時の上フラップ６の動作を示し、所定期間毎にスタートする第１タイマ１３の計時に基づいて、上フラップ６を上死点minwから下死点maxwまでの移動範囲でスイングする。上記第１タイマ１３の計時中、上フラップ用ステッピングモータ４は、ドライバ３からの第１駆動信号を受けて、上フラップ６を回転駆動する。そして、上記第１駆動信号は所定期間毎に上フラップ用ステッピングモータ４を反転させて、上フラップ６をスイングさせる。
【００３３】
また、図５(b)はスイング時の下フラップ７の動作を示し、上記第１タイマ１３と同時にスタートする第２タイマ１４の計時に基づいて、上フラップ６の動きに合わせて、下フラップ７を上死点から下死点までの移動範囲でスイングする。上記下フラップ７の移動範囲は、ビームのとき、上死点minw1から下死点maxw1までとし、平行のとき、上死点minw2から下死点maxw2までとすると共に、ワイドのとき、上死点minw3から下死点maxw3までとする。
【００３４】
まず、図５(c)に示すように、ワイド状態から平行状態にすると、上フラップ６が下死点maxwから上死点minwに向けてスイングを開始したとき(図５(b)のＡ点)、第２タイマ１４がスタートして、下フラップ７を上死点minw2までスイングさせる。
【００３５】
そして、上記上フラップ６が次の上死点minwから下死点maxwに向けてスイングを開始したとき、第２タイマ１４がスタートして、下フラップ７を上死点minw2から下死点maxw2までスイングさせ、上死点minw2から下死点maxw2までの移動範囲を繰り返しスイングして、平行状態を保つ。
【００３６】
次に、平行状態からビーム状態にすると、上フラップ６が下死点maxwから上死点minwに向けてスイングを開始したとき(図５(b)のＢ点)、第２タイマ１４がスタートして、下フラップ７を上死点minw1までスイングさせる。
【００３７】
そして、上記上フラップ６が次の上死点minwから下死点maxwに向けてスイングを開始したとき、第２タイマ１４がスタートして、下フラップ７を上死点minw1から下死点maxw1までスイングさせ、上死点minw1から下死点maxw1までの移動範囲を繰り返しスイングして、ビーム状態を保つ。
【００３８】
以下、同様にして、図５(b)のＣ点でビーム状態から平行状態にすると共に、図５(b)のＤ点で平行状態からワイド状態にする。さらに、図５(b)のＥ点でワイド状態からビーム状態にすると共に、図５(b)のＦ点でワイド状態からビーム状態にする。
【００３９】
このように、暖房運転時に、上記温度センサ１により検出された吹出温度ｄｃが低いとき、上フラップ６と下フラップ７との間隔を風下に向かって広くして、吹き出しの風速を遅くし、吹き出し空気の到達距離を小さくすることによって、居住空間まで冷風が到達しないので、居住者に冷風が当たることがなく、不快にならない。また、上記吹出温度ｄｃが高いとき、上フラップ６と下フラップ７との間隔を風下に向かって狭くして、吹き出しの風速を速くし、吹き出し空気の到達距離を大きくすることによって、床まで温風が到達し、室内下側の居住空間を暖めることができる。したがって、暖房運転時の室内の快適性を向上することができる。
【００４０】
また、上記吹出温度センサ１により吹出口から吹き出す空気の温度を検出するので、吹出温度の変化に正確に追随して、上記第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を調整することができる。
【００４１】
また、上記制御装置２の角度調整部１２は、第１,第２フラップ６,７がスイングしている最中に吹出温度ｄｃが変化しても、直ちに追随して上記角度を調整して、吹き出しの風速を調整することができる。
【００４２】
また、上記制御装置２の角度調整部１２は、上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度を、上フラップ６または下フラップ７のスイングの上死点で調整するので、上記角度の調整を第１,第２フラップのスイング途中で行うよりも、スイングの上死点の折り返しで上下フラップ６,７の一方が停止状態のときに、他方をスイングさせて所望の上記角度に調整することによって、簡単な制御で上記角度の調整を行うことができる。
【００４３】
また、上記制御装置２の角度調整部１２により、吹出温度ｄｃに基づいて、第２タイマ１４の計数値を調整することによって、上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度を容易に調整することができる。
【００４４】
上記実施の形態では、吹出温度ｄｃを検出するために吹出温度センサ１を用いたが、吹出温度に相当する室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度センサを用いてもよい。この場合、吹出温度センサを別に用意することなく、室内熱交換器温度センサを兼用できるので、コストを低減することができる。
【００４５】
また、上記実施の形態では、上フラップ６または下フラップ７のスイングの上死点で上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面の角度を調整したが、上死点に限らず、下死点で上記角度の調整を行ってもよいし、上死点と下死点の両方で上記角度の調整を行ってもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態では、吹出温度ｄｃに基づいて上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面との間の角度△angle1〜△angle10を表１を用いて求めたが、上記吹出温度と角度の関係を数式で表し、その数式を用いて、吹出温度に基づいて第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を求めてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態では、上記スイング制御部１１が上下フラップ６,７のスイング動作の制御を行っている最中に、上フラップ６の翼面と下フラップ７の翼面の角度を調整したが、スイング制御手段が第１,第２フラップのスイング動作の制御を行っていない静止時に上記角度の調整を行ってもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の空気調和機は、吹出口に所定の間隔をあけて上下に配置された第１フラップと第２フラップとを有する空気調和機において、スイング制御手段により第１駆動手段と第２駆動手段を制御することによって、第１フラップまたは第２フラップの一方を所定期間毎に反転するスイング動作をさせ、そのスイング動作に合わせて第１フラップまたは第２フラップの他方をスイング動作させ、暖房運転のスイング動作時、角度調整手段は、吹出口から吹き出す空気の吹出温度を基づいて、第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を調整するように第１フラップまたは上記第２フラップの他方の上死点から下死点までの移動範囲を調整するものである。
【００４９】
したがって、請求項１の発明の空気調和機によれば、暖房運転時、上記温度センサにより検出された吹出温度が低いとき、第１フラップと第２フラップとの間隔を風下に向かって広くして、吹き出しの風速を遅くし、吹き出し空気の到達距離を小さくすることによって、居住空間まで冷風が到達しないので、居住者に冷風が当たらない。また、上記吹出温度が高いとき、第１フラップと第２フラップとの間隔を風下に向かって狭くして、吹き出しの風速を速くし、吹き出し空気の到達距離を大きくすることによって、床まで温風が到達し、室内下側の居住空間を暖めることができる。したがって、室内の快適性を向上することができる。また、上記スイング制御手段が第１フラップと第２フラップのスイング動作の制御を行っている最中に、上記角度調整手段は、第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を調整するので、第１,第２フラップがスイングしている最中に吹出温度が変化しても、直ちに追随して上記角度を調整して、吹き出しの風速を調整するので、快適性を損なわないようにできる。
【００５０】
また、請求項２の発明の空気調和機は、請求項１の空気調和機において、吹出温度センサにより吹出口から吹き出す空気の吹出温度を検出するので、吹出温度の変化に正確に追随して、上記角度を調整することができる。
【００５１】
また、請求項３の発明の空気調和機は、請求項１の空気調和機において、上記吹出温度として、室外熱交換器温度センサが検出した室外熱交換器の温度を用いるので、吹出温度を検出する温度センサを別に用意することなく、吹出温度に相当する室内熱交換器温度を検出する室内熱交換器温度センサを兼用でき、コストを低減することができる。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
また、請求項４の発明の空気調和機は、請求項１乃至３のいずれか１つの空気調和機において、上記角度調整手段は、上記第１フラップのスイングの折り返し毎に、上記第１駆動手段が上記第１フラップを駆動する時間を計数する第１タイマと、上記第２フラップのスイングの折り返し毎に、上記第２駆動手段が上記第２フラップを駆動する時間を計数する第２タイマとを備えて、上記吹出温度に基づいて、上記第１,第２タイマの少なくとも一方の計数値を調整することによって、上記第１フラップの翼面と上記第２フラップの翼面との間の角度を調整するので、例えば、上記第１,第２駆動手段による第１,第２フラップの駆動速度を一定にし、第１,第２フラップのスイングの一方の折り返し点から他方の折り返し点までの移動時間に相当する計数値を第１,第２タイマに夫々設定するとき、第１タイマと第２タイマの少なくとも一方の計数値を他方よりも長くしたり短くしたりすることによって、第１フラップの翼面と第２フラップの翼面との間の角度を容易に調整することができる。
【００５６】
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の実施の形態の空気調和機の要部ブロック図である。
【図２】  図２は上記空気調和機の制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図３】  図３は上記制御装置の角度調整について説明するための図である。
【図４】  図４は上記空気調和機の上下フラップの間の角度を説明する図である。
【図５】  図５は上記上下フラップのスイング時の角度調整の動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】  図６は上記上下フラップのスイング時の移動範囲を示す図である。
【符号の説明】
１…吹出温度センサ、２…制御装置、３…ドライバ、
４…上フラップ用ステッピングモータ、
５…下フラップ用ステッピングモータ、
６…上フラップ、７…下フラップ、
１１…スイング制御部、１２…角度調整部、
１３…第１タイマ、１４…第２タイマ。
【図１】
0003671493.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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