JP2011244924A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】循環風路内の高温高湿の空気の一部を排気する衣類乾燥機において、構成の複雑化を招くことなく、結露の発生を抑える。
【解決手段】本実施形態の衣類乾燥機は、洗濯物を収容する回転槽を内部に回転可能に備えた外槽と、外槽に連通接続された循環風路と、外槽内の空気を循環風路を通して循環させる循環ファンと、循環風路内に設けられ当該循環風路内を流れる空気を加熱する凝縮器と、循環風路内に設けられ当該循環風路内を流れる空気を冷却し除湿する蒸発器などからなるヒートポンプユニットと、循環風路における蒸発器と凝縮器との間に設けられ、循環風路の外部の空気を当該循環風路の内部に吸気する吸気部と、循環風路における蒸発器の風上側の端部よりも風下側に設けられ、循環風路内を流れる空気の一部を蒸発器の一部と熱交換させた後に当該循環風路の外部に排気する排気部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、衣類乾燥機に関する。

近年では、洗濯物の乾燥用にヒートポンプユニットを備えた衣類乾燥機が普及しつつある。この種の衣類乾燥機では、乾燥効率の向上、乾燥時間の短縮、ヒートポンプユニットの信頼性向上などを図るために、循環風路内を流れる高温高湿の空気の一部を排気する構成が考えられている。
このように循環風路内の高温高湿の空気の一部を排気する構成として、循環風路から機外に分岐する分岐ダクトを設け、当該分岐ダクト内に熱交換器を備えた構成が考えられている。この構成によれば、循環風路内の高温高湿の空気の一部を分岐ダクトを通して熱交換器で除湿した後に排気することができ、特に衣類乾燥機の設置スペースにおける結露の発生を抑えることができる。しかしながら、このような分岐ダクトや熱交換器を備えた構成は複雑である。

特開２００９−１０６５６６号公報

そこで、循環風路内の高温高湿の空気の一部を排気するものにおいて、構成の複雑化を招くことなく、結露の発生を抑えることができる衣類乾燥機を提供する。

本実施形態の衣類乾燥機は、外槽と、循環風路と、循環ファンと、ヒートポンプユニットと、吸気部と、排気部とを備える。外槽は、洗濯物を収容する回転槽を内部に回転可能に備えている。循環風路は、外槽に連通接続されている。循環ファンは、外槽内の空気を循環風路を通して循環させる。ヒートポンプユニットは、循環風路内に設けられ当該循環風路内を流れる空気を加熱する凝縮器と、循環風路内に設けられ当該循環風路内を流れる空気を冷却し除湿する蒸発器と、凝縮器に供給する冷媒を圧縮する圧縮機と、凝縮器から吐出された冷媒を減圧する減圧手段とからなる。吸気部は、循環風路における蒸発器と凝縮器との間に設けられ、循環風路の外部の空気を当該循環風路の内部に吸気する。排気部は、循環風路における蒸発器の風上側の端部よりも風下側に設けられ、循環風路内を流れる空気の一部を蒸発器の一部と熱交換させた後に当該循環風路の外部に排気する。

第１実施形態に係るものであり、衣類乾燥機の内部構成を模式的に示す図 衣類乾燥機の構成を概略的に示す側面図 衣類乾燥機の構成を概略的に示す背面図 熱交換ダクトおよびその周辺部分の外観を示す図 上蓋およびユニットケースを取り外した状態を示す図 第２実施形態に係る図１相当図 第３実施形態に係る図１相当図 第４実施形態に係る図１相当図 第５実施形態に係る図１相当図 （ａ）は結露板およびその周辺部分の縦断側面図、（ｂ）は同部分の平面図

以下、衣類乾燥機の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
図２に示すように、ドラム式の洗濯乾燥機として機能する衣類乾燥機１の外殻を形成するほぼ箱状の筐体１ａは、その前面側（衣類乾燥機１の正面側、図２では左側）が若干傾斜した形状である。この筐体１ａの前面には、洗濯物を出し入れするための投入口（図示せず）を開閉するドア２や、当該ドア２の上部に位置して操作パネル（図示せず）が設けられている。この筐体１ａの内部には、有底円筒形状で貯水可能な水槽として機能する外槽３が弾性支持機構（図示せず）によって支持されている。この外槽３は、この場合、その中心軸が後ろ下がりに傾斜した状態で配設されている。外槽３の内部には、有底円筒形状の回転槽４が回転可能に設けられている。この回転槽４も、この場合、その中心軸が後ろ下がりに傾斜した状態、つまり、外槽３と同軸の状態で配設されている。この回転槽４の周壁には、通水および通気が可能な多数の貫通孔４ａが形成されている。

これら、外槽３および回転槽４は、何れも前面側（正面側）が大きく開口し、ドア２と対向している。そして、外槽３の開口部と筐体１ａの投入口との間には、可撓性のベローズ５が水密に装着されている。従って、ドア２が閉じられた状態では、外槽３内には、ほぼ密閉された空間が形成される。
外槽３の背面中央部には、回転槽４を回転駆動するモータ６が設けられている。このモータ６は、例えばアウタロータ型のＤＣブラシレスモータからなる。モータ６は、ロータに連結された回転軸６ａを介して、回転槽４をダイレクトに回転駆動する構成である。

また、外槽３の周壁部には、上部の前方側に位置して、温風出口３ａが形成されている。また、外槽３の背面部には、上部寄りに位置して、温風入口３ｂが形成されている。これら温風出口３ａおよび温風入口３ｂは、外槽３の前後に離間して設けられている。これら温風出口３ａおよび温風入口３ｂには、ダクト状の循環風路７が連通接続されている。この循環風路７のうち温風出口３ａ側に接続された部分は、この場合、温風出口３ａから筐体１ａの上面に沿うように後方に延び、さらに、外槽３の背面側において下方に垂下するように延びている。一方、循環風路７のうち温風入口３ｂ側に接続された部分は、図３に示すように、モータ６の側部を迂回するように上方に延びている。

この場合、循環風路７のうち温風出口３ａに接続された部分は、乾燥運転時に循環空気（温風）が外槽３から排出される排気ダクト７ａとして機能する。一方、循環風路７のうち温風入口３ｂ側に接続された部位は、循環空気（温風）を外槽３に供給する給気ダクト７ｂとして機能する。なお、循環風路７のうち筐体１ａの上面に沿う部位には、外槽３から排気され当該循環風路７内を流れる空気に含まれる糸屑などを捕獲するフィルタ装置８が設けられている。このフィルタ装置８は、筐体１ａの上面から着脱可能に構成されている。

図３に示すように、排気ダクト７ａの下端部は、熱交換ダクト９の一端部（図３では左端部）に連通接続されている。この熱交換ダクト９の他端部（図３では右端部）には、循環ファン１０のケーシング１０ａの入口部が連通接続されている。ケーシング１０ａの出口部には、給気ダクト７ｂの下端部が連通接続されている。循環ファン１０は、外槽３内（回転槽４内）の空気を循環風路７を通して循環させる（図１から図４に示す実線矢印参照）。

衣類乾燥機１は、乾燥運転時における洗濯物の乾燥用に用いられるヒートポンプユニット１１を備えている。図１に示すように、このヒートポンプユニット１１は、冷媒パイプ１２内に封入された冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１３と、この圧縮機１３から吐出された高温高圧の冷媒を凝縮することで放熱する凝縮器１４と、この凝縮器１４から流れる高圧の冷媒を減圧する膨張弁１５（減圧手段に相当）と、この膨張弁１５によって減圧された冷媒を蒸発させることで吸熱する蒸発器１６とからなる冷凍サイクルである。なお、冷媒パイプ１２には、圧縮機１３から吐出された冷媒の温度を検知するサーミスタ、蒸発器１６の温度を検知するサーミスタ、凝縮器１４の温度を検知するサーミスタ（何れも図示せず）が設けられている。これらサーミスタによる検知温度に基づいてヒートポンプユニット１１の駆動が制御される。

このヒートポンプユニット１１を構成する蒸発器１６および凝縮器１４は、それぞれ、循環風路７の一部を構成する熱交換ダクト９内に配設されている。この場合、蒸発器１６は、循環風路７内を流れる空気の風上側（図１，図３では左側）に配設され、凝縮器１４は、循環風路７内を流れる空気の風下側（図１，図３では右側）に配設されている。

蒸発器１６は、その吸熱作用により、循環風路７内を流れる空気（この場合、外槽３の温風出口３ａから排気された高温高湿の空気）を冷却し除湿する。蒸発器１６によって生成した除湿水は、熱交換ダクト９の下部に設けられたドレンタンク１７（図３参照）を介して衣類乾燥機１の機外に排出される。凝縮器１４は、その放熱作用により、循環風路７内を流れる空気（この場合、蒸発器１６によって除湿された後の空気）を加熱する。即ち、蒸発器１６および凝縮器１４は、それぞれ、循環風路７内を流れる空気と熱交換を行う。なお、凝縮器１４および蒸発器１６は、それぞれ、熱交換ダクト９が延びる方向（図１，図３では左右方向）に対してほぼ直交する方向に並べられた複数枚のフィンに、冷媒パイプ１２を縦方向に沿って蛇行状に通し、且つ、このように縦方向に蛇行状に通した冷媒パイプ１２を横方向に複数列に並設した構成である。循環風路７内を流れる空気は、これら凝縮器１４および蒸発器１６を構成する複数枚のフィン間を通過することで、凝縮器１４および蒸発器１６によって熱交換される。

図４に示すように、熱交換ダクト９の上面は、着脱可能な上蓋９ａで構成されている。なお、ヒートポンプユニット１１を構成する冷媒パイプ１２、圧縮機１３、膨張弁１５などは、衣類乾燥機１の筐体１ａ内の底部に設けられた台板１９上に固定され、着脱可能なユニットケース２０によって覆われる構成である。また、図５は、上蓋９ａおよびユニットケース２０を取り外した状態を示している。

特に図１に示すように、熱交換ダクト９の上面を構成する上蓋９ａの内面（この場合、下面）と、熱交換ダクト９内に配設された蒸発器１６の上面および凝縮器１４の上面との間には、例えば防振用のパッキン（図示せず）を配設するためのスペースを確保するために隙間が形成されている。また、このように上蓋９ａと蒸発器１６の上面および凝縮器１４の上面との間に隙間を形成し、さらに、当該隙間の一部に防振用のパッキンを配置することによって、ヒートポンプユニット１１から発生する振動が熱交換ダクト９に伝達し難い構成となっている。

熱交換ダクト９の上蓋９ａには、熱交換ダクト９の内部と外部とを連通する排気口２１（排気部に相当）および吸気口２２（吸気部に相当）が設けられている。排気口２１は、循環風路７内（熱交換ダクト９内）を流れる空気の一部を当該循環風路７（熱交換ダクト９）の外部に排出する。吸気口２２は、排気口２１から排出された空気に相当する量の空気を循環風路７（熱交換ダクト９）の外部から当該循環風路７（熱交換ダクト９）の内部に吸気する。

排気口２１は、図４に示すように複数（この場合、４つ）設けられており、これら排気口２１は、熱交換ダクト９が延びる方向（熱交換ダクト９内を空気が流れる方向）に対してほぼ直交する方向に沿って並べられている。また、排気口２１の熱交換ダクト９が延びる方向に沿う寸法は、この場合、６ｍｍ程度に設定されている。また、これら排気口２１は、循環風路７（熱交換ダクト９）における蒸発器１６の風上側の端部（図１，図３では左端部）よりも風下側（図１，図３では右側）に設けられている。この場合、蒸発器１６の風上側の端部から排気口２１までの寸法は、１０ｍｍ程度に設定されている。蒸発器１６の風上側の端部から排気口２１までの間には、当該蒸発器１６を縦方向に蛇行状に通る複数列の冷媒パイプ１２の少なくとも１列（最も風上側の１列）が収まるようになっている。また、排気口２１から蒸発器１６の風下側の端部（図１，図３では右端部）までの寸法は、２０ｍｍ程度に設定されている。

一方、吸気口２２は、この場合、図４に示すように１つだけ設けられており、熱交換ダクト９が延びる方向に対してほぼ直交する方向に沿って長く形成されている。また、吸気口２２の熱交換ダクト９が延びる方向に沿う寸法は、この場合、排気口２１と同様に６ｍｍ程度に設定されている。また、吸気口２２は、循環風路７の一部を構成する熱交換ダクト９における蒸発器１６と凝縮器１４との間に設けられている。吸気口２２は、蒸発器１６の風下側の端部（この場合、排気口２１よりも風下側に２０ｍｍの位置）よりもさらに風下側に設けられている。これにより、熱交換ダクト９内における排気口２１周辺部分の風圧と吸気口２２周辺部分の風圧との圧力差を十分に確保できる。なお、循環風路７内（熱交換ダクト９内）の風圧は、循環ファン１０を通過した直後の部分（この場合、給気ダクト７ｂの下端部分）が最も高く、循環ファン１０を通過する直前の部分（この場合、熱交換ダクト９内の凝縮器１４の周辺部分）が最も低い。また、蒸発器１６の風上側部分および凝縮器１４の風上側部分は、これら蒸発器１６および凝縮器１４を構成するフィンによる抵抗により、圧力が高くなる部分である。

凝縮器１４の風下側の端部に対向する上蓋９ａの内面には、凝縮器１４側（図１では下方）に延び当該凝縮器１４の上部の隙間を風下側から塞ぐ凝縮器側リブ２３が設けられている。この凝縮器側リブ２３は、吸気口２２から吸気された空気が凝縮器１４に接触することなく当該凝縮器１４の上部の隙間を通過してしまうこと（ショートサーキット）を防止する。

次に、衣類乾燥機１の作用について説明する。
衣類乾燥機１の動作全般を制御する制御装置（図示せず）は、乾燥運転において、モータ６を駆動し、回転槽４を低速で回転させる。同時に、制御装置は、循環ファン１０やヒートポンプユニット１１の圧縮機１３を駆動する。これにより、ほぼ密閉状態の外槽３内の空気は、循環風路７を通して循環される。

循環風路７内を流れる空気は、凝縮器１４によって加熱され温風化される。そして、この温風は、循環風路７の給気ダクト７ｂを経て外槽３の温風入口３ｂから吹き込まれ、外槽３内、ひいては、回転槽４内に供給される。また、回転槽４内に収容された洗濯物は、当該回転槽４の回転によって撹拌される。これにより、温風が回転槽４内の洗濯物に良好に接触するようになり、洗濯物に含まれる水分が温風によって奪われる。洗濯物の乾燥に寄与した温風（洗濯物に含まれる水分を奪った温風）は、外槽３の温風出口３ａから循環風路７の排気ダクト７ａ内に排出され、フィルタ装置８を経て熱交換ダクト９内に流れ、蒸発器１６に達する。

蒸発器１６に達した温風は、当該蒸発器１６によって冷却され除湿される。そして、除湿後の空気は、蒸発器１６よりも風下側に位置する凝縮器１４に流れ、ここで、再び加熱され温風化される。このような温風の循環が繰り返されることで、回転槽４内の洗濯物の乾燥が進行する。

このように循環風路７内を流れる空気の大部分は、排気口２１から排気されることなく蒸発器１６および凝縮器１４を通過して循環される（図１に示す実線矢印Ａ参照）。ところで、熱交換ダクト９には排気口２１が設けられている。そのため、循環風路７内を流れる空気の一部は、この排気口２１から熱交換ダクト９の外部に排気される（図１に示す破線矢印Ｂ参照）。ここで、この排気口２１は、熱交換ダクト９における蒸発器１６の風上側の端部よりも風下側に設けられている。従って、熱交換ダクト９内を流れる空気の一部は、蒸発器１６の一部（この場合、少なくとも風上側の１列目の冷媒パイプ１２を含む部分）と接触して熱交換した後に、当該熱交換ダクト９の外部に排気される。そして、熱交換ダクト９内の風圧の圧力バランス（高圧の蒸発器１６側と低圧の凝縮器１４側との圧力バランス）により、排気口２１から排出された空気に相当する量の空気（熱交換ダクト９の外部の低温低湿の空気）が、熱交換ダクト９内に吸気される（図１に示す破線矢印Ｃ参照）。即ち、熱交換ダクト９内の高温高湿の空気の一部と熱交換ダクト９外の低温低湿の空気との入れ替えが行われる。

本実施形態によれば、循環風路７内（熱交換ダクト９内）の高温高湿の空気の一部を排気口２１から循環風路７の外部に排気する構成の衣類乾燥機１において、その排気口２１を、循環風路７における蒸発器１６の風上側の端部よりも風下側に設け、循環風路７内を流れる空気の一部を蒸発器１６の一部と熱交換させた後に当該循環風路７の外部に排気する構成とした。このような簡素な構成により、循環風路７から排気される空気の湿度を低減させることができる。従って、構成の複雑化を招くことなく、衣類乾燥機１の筐体１ａ内、ひいては、衣類乾燥機１の設置スペースにおける結露の発生を抑えることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図６を参照しながら説明する。本実施形態では、熱交換ダクト９の上蓋９ａの内面と蒸発器１６の上面との間に形成された隙間に、例えばゴムなどの金属以外の材料からなるシール部材３１を設けた。この場合、シール部材３１は、蒸発器１６の風上側の端部において、当該蒸発器１６の上部の隙間を塞いでいる。また、シール部材３１の熱交換ダクト９が延びる方向（図６では左右方向）に沿う寸法は、この場合、５ｍｍ程度に設定されている。

本実施形態によれば、熱交換ダクト９内を流れる空気の一部が蒸発器１６に接触することなく当該蒸発器１６の上部の隙間を通過してしまうこと（ショートサーキット）を、シール部材３１によって防止することができ、循環風路７内を流れる空気の一部を確実に蒸発器１６の一部と熱交換させた後に当該循環風路７の外部に排気することができる。また、シール部材３１の熱交換ダクト９が延びる方向に沿う寸法を大きく設定することで、循環風路７内を流れる空気の一部が蒸発器１６に接触する領域を大きく確保することができ、循環風路７から排気される空気の湿度を一層低減させることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図７を参照しながら説明する。本実施形態では、蒸発器１６の風上側の端部に対向する循環風路７（熱交換ダクト９の上蓋９ａ）の内面に、蒸発器１６側（図７では下方）に延び当該蒸発器１６の上部の隙間を風上側から塞ぐ蒸発器側リブ４１を設けた。これにより、熱交換ダクト９内を流れる空気の一部が蒸発器１６に接触することなく当該蒸発器１６の上部の隙間を通過してしまうこと（ショートサーキット）を、蒸発器側リブ４１によって防止することができ、循環風路７内を流れる空気の一部を確実に蒸発器１６の一部と熱交換させた後に当該循環風路７の外部に排気することができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について図８を参照しながら説明する。本実施形態では、循環風路７（熱交換ダクト９）における排気口２１と吸気口２２との間のうち排気口２１に隣接する部分に、排気口２１が開口する方向（図８では上下方向）に沿って延びる仕切板５１（仕切部に相当）を設けた。これにより、排気口２１から排気された空気（図８に示す破線矢印Ｂ参照）が、吸気口２２から吸気される空気（図８に示す破線矢印Ｃ参照）と混合し難くなり、循環風路７内（熱交換ダクト９内）の高温高湿の空気と循環風路７外（熱交換ダクト９外）の低温低湿の空気との入れ替えを効果的に行うことができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態について図９を参照しながら説明する。本実施形態では、循環風路７（熱交換ダクト９）における排気口２１と吸気口２２との間に、例えば金属製の結露板６１を設けた。この結露板６１は、排気口２１の上方において当該排気口２１と対向するように湾曲した形状である。この結露板６１は、循環風路７（熱交換ダクト９）の外部に設けられており、しかも、金属製であることから、少なくとも当該循環風路７内を流れる空気（温風）よりは低い温度に維持される。

また、図１０にも示すように、熱交換ダクト９の上蓋９ａには、結露板６１の基端部近傍に位置して、複数（この場合、４つ）の落水口６２が設けられている。この落水口６２の開口径は、この場合、２ｍｍ程度である。この落水口６２の開口径は、水が通過できる程度の寸法に設定すればよい。落水口６２の開口径を必要以上に大きく設定すると、当該落水口６２が吸気口として機能してしまうからである。

本実施形態によれば、結露板６１は、排気口２１から排気された空気を冷却し当該空気に含まれる水分を結露させる。結露板６１に結露した結露水は、当該結露板６１の基端部近傍の落水口６２から熱交換ダクト９内に落水し、ドレンタンク１７を介して衣類乾燥機１の機外に排出される。このように結露板６１を備えた簡素な構成により、循環風路７から排気される空気の湿度を一層低減させることができ、衣類乾燥機１の筐体１ａ内、ひいては、衣類乾燥機１の設置スペースにおける結露の発生を一層抑えることができる。
また、結露板６１に結露した結露水を既設のドレンタンク１７を利用して機外に排出することができ、結露水を排出するための専用の構成が不要である。

以上に説明した各実施形態によれば、循環風路７内の高温高湿の空気の一部を排気口２１から排気する構成の衣類乾燥機１において、その排気口２１を、循環風路７における蒸発器１６の風上側の端部よりも風下側に設け、循環風路７内を流れる空気の一部を蒸発器１６の一部と熱交換させた後に当該循環風路７の外部に排気する構成とした。これにより、構成の複雑化を招くことなく、結露の発生を抑えることができる。

（その他の実施形態）
本実施形態の衣類乾燥機は、例えば次のように変形または拡張することができる。
排気口２１および吸気口２２の寸法や数などは適宜変更して実施することができ、これら排気口２１および吸気口２２の寸法や数などを変更することで、循環風路７からの排気量および循環風路７への吸気量を調整することができる。
本実施形態は、外槽３の軸方向が横方向となる横軸型の衣類乾燥機１のみならず、外槽の軸方向が縦方向となる縦軸型の衣類乾燥機にも適用することができる。
衣類乾燥機１に対し上述の複数の実施形態を同時に適用してもよい。
本実施形態は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

図面中、１は衣類乾燥機、３は外槽、４は回転槽、７は循環風路、１０は循環ファン、１１はヒートポンプユニット、１３は圧縮機、１４は凝縮器、１５は膨張弁（減圧手段）、１６は蒸発器、２１は排気口（排気部）、２２は吸気口（吸気部）、３１はシール部材、４１は蒸発器側リブ（リブ）、５１は仕切板（仕切部）、６１は結露板を示す。

Claims (5)

1. 洗濯物を収容する回転槽を内部に回転可能に備えた外槽と、
   前記外槽に連通接続された循環風路と、
   前記外槽内の空気を前記循環風路を通して循環させる循環ファンと、
   前記循環風路内に設けられ当該循環風路内を流れる空気を加熱する凝縮器と、前記循環風路内に設けられ当該循環風路内を流れる空気を冷却し除湿する蒸発器と、前記凝縮器に供給する冷媒を圧縮する圧縮機と、前記凝縮器から吐出された冷媒を減圧する減圧手段とからなるヒートポンプユニットと、
   前記循環風路における前記蒸発器と前記凝縮器との間に設けられ、前記循環風路の外部の空気を当該循環風路の内部に吸気する吸気部と、
   前記循環風路における前記蒸発器の風上側の端部よりも風下側に設けられ、前記循環風路内を流れる空気の一部を前記蒸発器の一部と熱交換させた後に当該循環風路の外部に排気する排気部と、
   を備えることを特徴とする衣類乾燥機。
2. 前記蒸発器は、前記循環風路の内面との間に隙間を有して配設され、
   前記蒸発器の風上側の端部における前記隙間にシール部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の衣類乾燥機。
3. 前記蒸発器は、前記循環風路の内面との間に隙間を有して配設され、
   前記蒸発器の風上側の端部に対向する前記循環風路の内面に、前記隙間を塞ぐリブを設けたことを特徴とする請求項１に記載の衣類乾燥機。
4. 前記循環風路における前記排気部と前記吸気部との間に、前記排気部が開口する方向に沿って延びる仕切部を設けたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の衣類乾燥機。
5. 前記仕切部は、前記排気部から排気された空気を冷却し当該空気に含まれる水分を結露させる結露板で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の衣類乾燥機。

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