(57)【要約】【課題】電極を交換する頻度が高くなっても電極の取付け取外しが面倒ではなく、容易に行うことができる金属イオン水生成装置を提供することである。【解決手段】金属イオン水生成装置３は、一方端に流入口と、他方端に流出口と、流入口と流出口とを連通する流通路とを有する流通管８と、流通路に沿って延在し、流通管８の内部で互いに対向するように配置された一対の金属電極１１とを備える。金属電極１１は、流通路に沿った幅と、流通路を横断する方向に沿った長さとを有する。金属電極１１を挿入可能な開口部が流通管８の管壁に形成されている。互いに対向する一対の金属電極１１の間隔は、開口部から離れるにつれて狭くなっている。開口部の内径寸法Ｄ２は、流通管８の内径寸法Ｄ１以下である。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方端に流入口と、他方端に流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する流通路とを有する流通管と、
前記流通路に沿って延在し、前記流通管内で互いに対向するように配置された一対の電極部材とを備え、
前記電極部材は、前記流通路に沿った幅と、前記流通路を横断する方向に沿った長さとを有し、
前記電極部材を挿入可能な開口部が前記流通管の管壁に形成され、
互いに対向する前記一対の電極部材の間隔は、前記開口部から離れるにつれて狭くなっており、
前記開口部の内径寸法は、前記流通管の内径寸法以下である、金属イオン水生成装置。
【請求項２】
前記電極部材は、金属の本体部と、この本体部の周囲を取り囲む絶縁性の枠部とを含む、請求項１に記載の金属イオン水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には金属イオン水生成装置に関し、特定的には、たとえば、コインランドリー等に設置された業務用洗濯機に対して取付け取外しが可能で、洗濯物を金属イオンで抗菌処理するために用いられる金属イオン水生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、洗濯物を金属イオンで抗菌処理するための洗濯機の構成は、たとえば、特開２００１−２７６４８４号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
上記公報に記載された洗濯機は、衣類を洗浄するために複数回の洗浄工程を有し、複数回の洗浄工程の各回ごとに供給される洗浄水を用いて衣類を洗浄する洗濯機であって、洗浄水に銀イオンを添加する銀イオン添加ユニットを具備し、複数回の洗浄工程の最終回で、洗浄水として銀イオン水が供給されることを特徴とするものである。
【０００４】
しかしながら、銀イオン添加ユニットとしての銀イオン水生成装置は、洗濯機に内蔵されている。このため、銀イオン水生成装置を内蔵した洗濯機で洗濯をする場合に洗濯物を抗菌処理することができるだけであるので、不便である。
【０００５】
そこで、水道蛇口に容易に取付けることができる銀イオン水生成器は、たとえば、特開平８−１９２１６１号公報（特許文献２）に開示されている。銀イオン水生成装置を内蔵していない洗濯機でも、この銀イオン水生成器を用いて銀イオン水を洗濯槽内に供給することにより、洗濯物を抗菌処理することができる。
【特許文献１】特開２００１−２７６４８４号公報
【特許文献２】特開平８−１９２１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の銀イオン水生成器では、銀電極が消耗した場合に銀電極を交換することができる。しかし、上記の銀イオン水生成器は、飲料水等の少流量の水に対して抗菌処理を行う場合を想定しているため、銀電極を生成器本体から容易に取付け取外しができるように構成されていない。また、流量が多く、使用頻度が高い場合に銀電極を交換する頻度が高くなると、銀電極の交換にともなう作業が面倒になるという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、電極を交換する頻度が高くなっても電極の取付け取外しが面倒ではなく、容易に行うことができる金属イオン水生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に従った金属イオン水生成装置は、一方端に流入口と、他方端に流出口と、流入口と流出口とを連通する流通路とを有する流通管と、流通路に沿って延在し、流通管内で互いに対向するように配置された一対の電極部材とを備える。電極部材は、流通路に沿った幅と、流通路を横断する方向に沿った長さとを有する。電極部材を挿入可能な開口部が流通管の管壁に形成されている。また、互いに対向する一対の電極部材の間隔は、開口部から離れるにつれて狭くなっている。さらに、開口部の内径寸法は、流通管の内径寸法以下である。
【０００９】
この発明に従った金属イオン水生成装置においては、電極部材は、流通路に沿った幅と、流通路を横断する方向に沿った長さとを有するとともに、電極部材を挿入可能な開口部が流通管の管壁に形成されているので、開口部を通じて流通路と交差する方向に電極部材を移動させることにより、流通管に対して電極部材を容易に取付け取外しすることができる。
【００１０】
また、互いに対向する一対の電極部材の間隔が開口部から離れるにつれて狭くなっているので、電極は間隔の狭い部分、すなわち先端部から金属イオンとして溶出する。このため、金属イオンの溶出は持続して行われる。さらに、開口部の内径寸法が流通管の内径寸法以下であるので、電極部材を挿入可能な開口部を流通管の管壁に形成しても、流通管内の水流の流量をほぼ一定に保つことができる。これらにより、電極に流れる電流値がほぼ一定の場合において、電極から溶出される金属イオンの濃度を流通管内の水流中でほぼ一定に保つことができる。
【００１１】
この発明に従った金属イオン水生成装置においては、電極部材は、金属の本体部と、この本体部の周囲を取り囲む絶縁性の枠部とを含むのが好ましい。
【００１２】
この場合、電極部材への通電に伴って金属イオンが溶出することにより、金属の本体部が減耗しても、流通管内における電極部材の相対的な位置を絶縁性の枠部によって保持することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のようにこの発明によれば、たとえば、洗濯物等の対象物を金属イオンで抗菌処理するために業務用洗濯機等の種々の機器に本発明の金属イオン水生成装置を取り付けて使用し、電極を交換する頻度が高くなっても電極の取付け取外しが面倒ではなく、容易に行うことができるとともに、電極から溶出される金属イオンの濃度を流通管内の水流中でほぼ一定に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の一つの実施の形態を図面に基づいて、たとえば、コインランドリー等の業務用洗濯機に取付けられる金属イオン水生成装置について説明する。
【００１５】
図１はこの発明の一つの実施の形態として金属イオン水生成装置を業務用洗濯機に取付けた状態を業務用洗濯機の後方から見た斜視図、図２は同様に業務用洗濯機の側方から見た斜視図である。
【００１６】
図１と図２に示すように、金属イオン水生成装置３が業務用洗濯機（以下、洗濯機という。）２に取り付けられている。金属イオン水生成装置３の水道管側は市販の接続管によって給水管部１に接続されている。給水管部１は、主配管１ａと、主配管１ａに接続された分岐管１ｂと、分岐管１ｂに接続されたバルブ１ｃ、Ｙ型ストレーナ１ｄ、逆止弁１ｅとから構成される。一方、金属イオン水生成装置３の洗濯機側は、Ｌ型分岐管１ｆを介してベンリ−管１ｇによって簡単に外れないように洗濯機２の給水口に接続されている。なお、主配管１ａ、分岐管１ｂ、バルブ１ｃ、Ｙ型ストレーナ１ｄ、逆止弁１ｅ、Ｌ型分岐管１ｆ、ベンリー管１ｇは、いずれも市販のものを使用する。
【００１７】
金属イオン水生成装置３は、ケーブル線１９によって制御部４に接続され、動作が制御部４によって電気的に制御される。制御部４は、ケーブル線４７によって専用のＡＣアダプター５に接続され、ＡＣ（交流）電源がＤＣ（直流）に変換されて制御部４に電源が供給される。制御部４には表示部６がケーブル線４６によって接続されている。表示部６は、金属イオン水生成装置３内における金属イオンの発生を緑色のＬＥＤの点滅で使用者に知らせる。
【００１８】
図３はこの発明の一つの実施の形態として金属イオン水生成装置本体の外観を示す側面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線方向から見た金属イオン水生成装置本体を示す正面断面図、図５は図４の矢印Ｖで示す方向から見た図、図６は図４のＶＩ−ＶＩ線方向から見た断面図である。
【００１９】
次にこれらの図を参照して、金属イオン水生成装置本体の構成について説明する。
【００２０】
金属イオン水生成装置３は、金属プレート組品７と、金属プレート組品７の水道管側に接続された接続管９、接続管３６と、洗濯機側に接続された接続管１０、接続管３９とから構成されている。
【００２１】
金属プレート組品７は、流通管８と蓋１７とから構成されている。流通管８と接続管９とは、Ｏリングを介して水漏れがしないように４本のボルト２１とナット２２とによって接続されて固定される。流通管８と接続管１０とは、Ｏリングを介して水漏れがしないように４本のボルト２１とナット２２とによって接続されて固定される。流通管８は、一方端の水道管側（接続管９側）に流入口と、他方端の洗濯機側（接続管１０側）に流出口と、流入口と流出口とを連通する流通路とを有する。流通管８の管壁には電極部材が挿入可能な開口部が形成されている。流通管８の開口部には蓋１７がＯリングを介して水漏れがしないように４本のボルト２３とナット２４とによって接続されて固定される。流通管８の開口部は、接続管３６、接続管９、流通管８、接続管１０および接続管３９の内部で一方向に延びた流通路を形成する管壁の一方側に突出した管壁面に形成されている。突出した管壁面に形成された開口部の内径寸法Ｄ２は、流通管８の内径寸法Ｄ１以下である。
【００２２】
流通路に沿って延在する一対の電極部材が流通管８の内部で互いに対向するように配置されている。各電極部材は、本体部として金属電極１１と、金属電極の周囲を取り囲む絶縁性の枠部として合成樹脂製の電極枠１２とから構成される。流通管８の管壁と電極部材の先端部との間には電極部材の位置決めのためにガイド部材１３が配置され、流通管８の開口部の内壁面と電極部材との間にはシール部材１４が配置される。
【００２３】
金属電極１１を構成する金属は、水中に溶出させる金属イオンの種類に応じて選択され、たとえば、銀イオンを溶出させる場合には銀である。金属電極１１と電極枠１２のそれぞれは、流通管８の内部で流通路に沿った幅と、流通路を横断する方向に沿った長さとを有する。金属電極１１は、たとえば矩形状の金属板から形成される。
【００２４】
このように金属イオン水生成装置３が構成されているので、一対の金属電極１１に電圧を印加し、金属電極１１間の通電に伴って金属電極１１から金属イオンが溶出することにより、流通管８の内部に流れる水中に金属イオンが生成される。
【００２５】
また、金属イオン溶出時に金属電極１１が減耗しても流通管８の内部での位置関係が変わらないように金属電極１１は電極枠１２で囲まれている。すなわち、電極部材への通電に伴って金属イオンが溶出することにより、金属電極１１が消耗しても、流通管８の内部における電極部材の相対的な位置を電極枠１３によって保持することができる。なお、図４に示すように、電極枠１２は、一対の金属電極１１が対向する一方表面の一部のみが露出し、その一部表面の全周囲を縁取りするように被覆するとともに、一対の金属電極１１の反対側の他方表面の全体を被覆するように、金属電極１１を保持している。
【００２６】
金属電極１１には、端子部材として丸ピンの電気的接続部１５が、ロウ付けされることにより取り付けられている。電気的接続部１５を挿入可能な開口部として、たとえば、貫通穴が蓋１７に形成されている。接続部１５が挿入された貫通穴は、Ｏリングによって完全密閉されている。接続部１５には、制御部４からのケーブル１９を通じて、金属イオンを溶出させるための電流がコネクタ１６を介して流される。
【００２７】
接続管９と接続管３６の嵌合部の外周面を覆うように固定リング２５が配置されている。固定リング２５を接続管９に対して９０度右へ回転させることにより、接続管３６が接続管９に固定される。なお、接続管９と接続管３６の嵌合部は、Ｏリング２６ａとＯリング２６ｂによって、ラジアル方向に沿った面と、スラスト方向に沿った面との二つの面にて水漏れがしないようにシールされる。
【００２８】
一方、接続管１０と接続管３９の嵌合部の外周面を覆うように固定リング２５が配置されている。固定リング２５を接続管１０に対して９０度右へ回転させることにより、接続管３９が接続管１０に固定される。なお、接続管１０と接続管３９の嵌合部は、Ｏリング２６ａとＯリング２６ｂによって、ラジアル方向に沿った面と、スラスト方向に沿った面との二つの面にて水漏れがしないようにシールされる。
【００２９】
このように、接続管９と流通管８と接続管１０とから構成される組立体は、水道管側では接続管３６に対して、また洗濯機側では接続管３９に対して、いわゆるバヨネット方式によって、容易に取付け取外しをすることができるようになっている。
【００３０】
金属イオン水生成装置３の接続管９には、その内部の水流の有無または流量を検知するための検知手段が設けられている。以下、検知手段の構成について説明する。
【００３１】
接続管９の内部にはフロート３０が中央に配置されている。フロート３０には、ホールセンサスイッチ（ＳＷ）２７ａをＯＮ動作させるためのマグネット３１が内蔵されている。マグネット３１を完全シールするためにキャップ３２がフロート３０の外周面の一部を被覆するように溶着されている。接続管９の管壁面とフロート３０との間には、第１のフロートガイド２９と第２のフロートガイド２８が配置されている。フロート３０は、流通路に沿った方向では第１のフロートガイド２９と第２のフロートガイド２８とによって挟まれるように配置されている。第１のフロートガイド２９は給水口２９ａを有し、第２のフロートガイド２８は吐出口２８ａを有する。フロート３０は、フロート軸部３０ｂ、３０ｃによってスライド可能に第１のフロートガイド２９と第２のフロートガイド２８との間で固定されている。
【００３２】
接続管９の管壁には、第２のフロートガイド２８の水流方向の位置決めをするために凸部９ａが形成され、回転方向の位置決めをするために凸部９ｂが形成されている。また、第１のフロートガイド２９の内周壁には、フロート３０の羽根部３０ａを収容することができ、かつ羽根部３０ａの回転を係止することができるように２本のガイド２９ｂが形成されている。フロートスプリング３３は、フロート３０のフロート軸部３０ｃの周りを囲み、かつフロート３０の下部と第２のフロートガイド２８の上部との間に配置されている。
【００３３】
このようにして検知手段が構成されているので、給水口２９ａから所定の流量以上の水流があるときのみ、フロートスプリング３３に対抗してフロート３０が移動し、フロート３０に内蔵されたマグネット３１がホールセンサースイッチ２７ａをＯＮ動作させる。ホールセンサースイッチ２７ａの信号はケーブル線１９によって制御部４に接続されているので、このＯＮ動作に応じて、一対の金属電極１１に電圧が印加されるように制御される。
【００３４】
したがって、検知手段が金属イオン水生成装置３の接続管９の内部の水流の有無を検知すれば、たとえば、上記のような水流があったときに、制御部４が金属電極１１に電圧を印加するようにすることが可能となる。これにより、金属イオンを添加したい水が流れたときだけ、必要な量だけ金属イオンを溶出させることができ、安定して所望される濃度の金属イオンを添加した水を洗濯機に供給することができる。一方、水流のないとき、すなわち、金属イオンが添加される対象物としての水が存在しない状態では、金属電極１１に電圧を印加しても無駄な電力が消費されるだけであるが、上記の構成によれば、そのような無駄な電力が消費されるのを回避することができる。
【００３５】
また、検知手段が金属イオン水生成装置３の接続管９の内部の水流の流量を検知すれば、たとえば、制御部４がその流量に応じて金属電極１１に印加する電圧、または金属電極１１に流す電流を変化させることにより、金属イオンの溶出量を変化させることが可能となる。これにより、水道等の給水装置の設置地域によって給水装置に供給される水の流量が変化する場合、または、たとえば洗濯機に供給される水の流量を意図的に変化させる場合でも、制御部４が上記の流量に応じて金属イオン溶出量を変化させることにより、どの流量でも、金属イオン添加水の金属イオン濃度をほぼ一定にすることができる。その結果、抗菌処理に必要な金属イオン量に過不足を生じさせることなく、所望の抗菌処理を
適切に行うことができる。
【００３６】
なお、ホールセンサースイッチ２７ａは基板２７ｂに半田付けされている。基板２７ｂは、ピン３４と外周に配置された複数のリブ３５とにより、接続管９の収納部９ｃに固定され、溶液性の絶縁樹脂で固着され、蓋２７で被覆される。
【００３７】
水道管側の接続管３６の内部にはフィルター３７が配置されている。フィルター３７の外周に取付けられたフィルターパッキン３８を接続管９と接続管３６とが挟むように配置された状態で固定リング２５を接続管９に対して９０度右へ回転させることにより、接続管３６が接続管９に固定され取付けられている。
【００３８】
また、図５に示すように、水道管側の接続管３６と洗濯機側の接続管３９の内部には、金属電極１１が減耗するのに伴って生じた金属の欠落片等が流入口と吐出口より排出されないようにするために、接続管３６と接続管３９のそれぞれの管壁に一体化するように格子部３６ｂと３９ｂが設けられる。
【００３９】
以上のように構成された金属イオン水生成装置３は次のようにして用いられる。
【００４０】
まず、金属イオン水生成装置３の接続管３９側の流出口をＬ型分岐管１ｆとベンリー管１ｇを介して洗濯機２の給水口に取り付ける。金属イオン水生成装置３の接続管３６側の流入口を給水管部１に接続する。給水管部１から金属イオン水生成装置３内に水が流れるようにする。ＡＣアダプター５を商用電源のコンセントに接続する。金属イオンは洗濯のすすぎ工程で洗濯物に付与される。金属電極１１に通電して、電極を構成している金属のイオンを水中に溶出させる。電極を構成している金属が銀の場合、陽極側の電極においてＡｇ→Ａｇ＋＋ｅ−の反応が生じ、水中に銀イオンＡｇ＋が溶出する。金属電極１１間を流れる電流は直流である。金属イオン含有水は洗濯機２の給水口から洗濯槽に投入される。
【００４１】
金属電極１１は金属イオンの溶出を続けるうちに減耗すると、金属イオンの溶出量が減少する。使用が長期間かつ頻度が高くなると、金属イオンの溶出量が不安定になる、または、所定の溶出量を確保できなくなる。このため、金属電極１１が耐用限界に達した時点で電極部材を新しいものに交換する必要がある。
【００４２】
金属電極１１が耐用限界に達したか否かを判定するために、金属イオン水生成装置３に次のような工夫が施されている。
【００４３】
一対の金属電極１１は並列ではあるが、平行ではなく、図６に示すように、金属電極１１の接続部１５側と反対側の先端部ほど、一対の金属電極１１の間隔が狭くなるようテーパ形状に配置されている。このように配置することにより、金属電極１１は間隔の狭い部分、すなわち先端部から金属イオンとして溶出するので、金属電極１１は先端から溶けていくことになる。したがって、金属電極１１の接続部１５側の端部（根元）から先端までの長さに着目すれば、金属電極１１の体積がどの程度減少したかを把握することができる。
【００４４】
また、金属電極１１の根元から先端までの長さを把握するために、流通管８を次のように構成してもよい。すなわち、流通管８の側面または正面を透明の合成樹脂で形成し、透視部を設ける。この透視部を通じて金属電極１１の状態を直接目で確認し、電極部材が交換の時期に達しているか否かを判断する。
【００４５】
流通管８に透視部を設ける場合、流通管８の全体を透明な合成樹脂で形成し、金属電極１１の全体を観察することができるようにしてもよい。あるいは、流通管８の正面または側面に透明板を嵌め込んだスリットを設け、このスリットを通して金属電極１１を観察することができるようにしてもよい。透視部を形成する材料は完全に透明である必要はなく、半透明であってもよい。要するに流通管８の内部の金属電極１１の大きさ（長さ）が把握できればよい。
【００４６】
さらに、透視部には金属電極１１の減耗を判定する目盛を設けてもよい。金属電極１１の根元から先端までの長さが減耗を測定する指標となるので、金属電極１１の先端から根元に向かって直線的に並ぶ目盛を設けてもよい。その目盛のうち、金属電極１１の交換の目安となる目盛は特に大型にする、または目盛の形状を変えておき、交換時期が一目で判定できるようにしておけばよい。
【００４７】
次に、金属電極１１が耐用限界に達した場合に、金属イオン水生成装置３から蓋１７を取り外して、電極部材を交換した後、再度、蓋１７を金属イオン水生成装置３に組み入れる作業について説明する。
【００４８】
電極部材に取り付けられた端子部材としての接続部１５からコネクター１６を取り外し、４本のボルト２３とナット２４とを緩めて、電極部材が取り付けられた状態で蓋１７を流通管８から分離する。
【００４９】
次に、電極部材に取り付けられた端子部材としての接続部１５を、蓋１７に形成された貫通穴から抜くことにより、電極部材を構成する金属電極１１と電極枠１２とを接続部１５とともに蓋１７から分離する。このようにして電極部材を取り外す。消耗した電極部材を新たな電極部材に交換して取り付ける場合には、上記と逆の作業を行う。
【００５０】
以上で説明された電極部材の交換作業では、図４に示すように、電極部材は、流通路に沿った幅と、流通路を横断する方向に沿った長さとを有するとともに、電極部材を挿入可能な開口部が流通管８の管壁に形成されているので、開口部を通じて流通路と交差する方向に電極部材を移動させることにより、流通管８に対して電極部材を容易に取付け取外しすることができる。
【００５１】
また、図６に示すように、互いに対向する一対の電極部材の間隔が、流通管８の管壁に形成された開口部から離れるにつれて狭くなっているので、金属電極１１は間隔の狭い部分、すなわち先端部から金属イオンとして溶出する。このため、金属イオンの溶出は持続して行われる。さらに、図４に示すように開口部の内径寸法Ｄ２が流通管８の内径寸法Ｄ１以下であるので、電極部材を挿入可能な開口部を流通管８の管壁に形成しても、流通管８内の水流の流量をほぼ一定に保つことができる。これらにより、電極１１に流れる電流値がほぼ一定の場合において、電極１１から溶出される金属イオンの濃度を流通管８内の水流中でほぼ一定に保つことができる。
【００５２】
上記の実施の形態では、コインランドリー等に設置された業務用洗濯機に対して本発明の金属イオン水生成装置を取付け取外しする場合について説明したが、水処理の分野において金属イオンによって抗菌性、防臭性を付与する機能を付加する場合に、洗濯機以外の種々の機器に本発明の金属イオン水生成装置を取り付け取り外しすることができる。
【００５３】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の金属イオン水生成装置は、市販の水道用の接続パイプを用いて洗濯機に接続することにより、大きな設備投資をせずに、金属イオンによって洗濯物に抗菌性、防臭性を付与する機能を業務用全自動洗濯機に簡単に付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の一つの実施の形態として金属イオン水生成装置を業務用洗濯機に取付けた状態を業務用洗濯機の後方から見た斜視図である。
【図２】この発明の一つの実施の形態として金属イオン水生成装置を業務用洗濯機に取付けた状態を業務用洗濯機の側方から見た斜視図である。
【図３】この発明の一つの実施の形態として金属イオン水生成装置本体の外観を示す側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線方向から見た金属イオン水生成装置本体を示す正面断面図である。
【図５】図４の矢印Ｖで示す方向から見た図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線方向から見た断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：給水管部、２：洗濯機、３：金属イオン水生成装置、７：金属プレート組品、８：流通管、１１：金属電極、１２：電極枠。
【図１】
2006239599.tif 000003
【図２】
2006239599.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006239599.tif 000007
【図６】
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