JP7242076B2 - 断熱容器用真空シール蓋インサート - Google Patents

Description

容器は、液体および種々の他の内容物を保存するために使用することができる。一部の容器は、高温でも低温でも、それらの内容物の温度を維持するように設計されている。真空フラスコが、一般に断熱保存容器として使用される。一般に、２つの同心の容器が首部で接合され、介在するギャップが少なくとも部分的に真空にされる。真空のギャップにより、容器の内容物と環境との間の伝熱が減少する。

しかし、真空フラスコは、依然としてそれらの蓋またはヒートシンクの機能を果たすシール機構を介して伝熱を生じやすい。加熱空気または加熱液体がフラスコの蓋と接触すると、熱が、伝導および／または対流を介して外部に伝達され、容器の内容物が冷却され得る。あるいは、容器が、容器の内容物の温度よりも高い温度の環境に置かれると、熱が容器に伝達され、内容物が温められ得る。

［概要］
この概要は、以下「発明を実施するための形態」でさらに説明される概念の選択を簡略化された形式で紹介するために提供される。この概要は、特許付与請求された主題の主な特徴または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許付与請求された主題の範囲を限定するために使用することも意図していない。さらに、特許付与請求された主題は、この開示の任意の部分に記載の一部または全部の欠点を解決する実施に限定されない。

断熱容器アセンブリは、容器本体の上部で結合され、真空ギャップにより分離された内壁および外壁を含む容器本体と、容器本体に可逆的に取り付け可能である蓋とを備える。蓋は、真空インサートと真空インサートを取り囲むスリーブを含む。スリーブは、蓋の容器本体への取付けを容易にするように構成されており、蓋が容器本体に完全に取り付けられている場合に、真空インサートの基部が容器本体の中心空洞に露出するように真空インサートと容器本体の内壁との間のシールを生成するよう構成されている。このように、中心空洞全体を真空断熱材により囲むことができ、こうして、断熱容器アセンブリの熱特性を改善する。

スリーブおよび真空インサートを含む断熱蓋の断面図を示す図である。 断熱容器アセンブリを形成するために図１Ａに示した蓋に可逆的に取り付け可能である断熱容器本体の断面図を示す図である。 図１Ａに示した蓋の斜視図を示す図である。 図１Ａに示した蓋の斜視図を示す図である。 真空インサートおよびスリーブを含む追加の真空シール蓋の斜視図を示す図である。 真空インサートおよびスリーブを含む追加の真空シール蓋の斜視図を示す図である。 図３Ａおよび図３Ｂに示した真空シール蓋の断面図を示す図である。

図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂおよび図４は、ほぼ正寸であるが、本開示の範囲から逸脱することなく他の相対寸法を使用することができる。

真空フラスコなどの断熱容器は、それらの内容物の温度を長期間、維持するように設計されている。しかし、このような容器は、容器本体と蓋との間の界面を介して熱的妥協を生じやすい。蓋は、ヒートシンクの機能を果たし得、容器の内外の望ましくない伝熱を可能にする。これは、容器の内容物の温度の外部環境の温度との平衡を促進するという結果になり得る。

この説明は、蓋がスリーブにより囲まれた真空シールインサートを含む断熱容器アセンブリのいくつかの例を列挙する。所定の位置にある場合に、真空シールインサートは、加熱能力が向上した完全真空断熱容器を提供する。

いくつかの例では、真空シールインサートも容器本体も、ステンレス鋼から製造される。しかし、鋼コンポーネントを直接結合するのではなく、スリーブが、蓋と容器本体との嵌合を容易にする。これは、鋼と鋼の界面でよく発生する嵌合コンポーネントの損傷または劣化の心配なく真空シールスチール容器の熱的利点と耐久性の利点を可能にする。

スリーブは、蓋と容器本体との気密かつ液密の結合をもたらす１つ以上のシール要素を含むことができる。シールはまた、ユーザに、蓋が完全に着座され、容器本体上に固定されていることを示すフィードバックを提供することができる。このように、ユーザは、断熱容器アセンブリの内部内容物がシールされて環境から断熱されていることを確信することができる。

図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂは、断熱容器アセンブリ１００のコンポーネントの図を示す。断熱容器アセンブリ１００は、液体または他の内容物を保存し、アセンブリ内にシールされた内容物と環境との間の温度差を維持するように構成されている。断熱容器アセンブリ１００は、容器本体１０４に可逆的に結合するように構成されている（すなわち、選択的に容器本体１０４に取り付けられ、容器本体１０４から取り外されるように構成されている）蓋１０２を含む。図１は、蓋１０２および容器本体１０４の断面図を示す。図２Ａおよび図２Ｂは、蓋１０２の斜視図を示す。

蓋１０２の中心軸１０６の周りの蓋１０２の容器本体１０４への（またはその逆の）回転は、蓋１０２が容器本体１０４に部分的に取り付けられたままであるように、断熱容器アセンブリ１００を開閉するか、または部分的に開くことができる。例えば、ユーザは、蓋１０２を時計回り１０８ａにねじ込んで断熱容器アセンブリ１００を閉じ、蓋１０２を反時計回り１０８ｂに回転させて断熱容器アセンブリ１００を開くか、または部分的に開くことができる。しかし、他の例では、他の開閉技術が使用されてもよい。

図１Ａおよび図１Ｂは、蓋１０２および容器本体１０４の１つの可能な構成を示しているが、他の構成も可能である。別の構成が、図３Ａ、図３Ｂおよび図４に関して、本明細書で説明される。容器本体１０４は、ステンレス鋼または断熱容器アセンブリのための他の任意の適切な材料から作ることができる。容器本体１０４は、基部１１０および上部１１２を含む。上部１１２は、蓋１０２を受け入れるように構成することができる開口部１１５を含む。開口部１１５は、蓋１０２が容器本体１０４に結合していない場合に、中心空洞１１７へのアクセスを提供し、材料を容器本体１０４に追加したり、容器本体１０４から引き抜いたりすることができる。

容器本体１０４は、二重壁容器として示されている。容器本体１０４は、外壁１２０および内壁１２２を含む。外壁１２０と内壁１２２は、上部１１２で結合することができる。真空ギャップ１２５は、外壁１２０と内壁１２２を分離することができる。

中心空洞１１７は、基部１１０から肩部１２８に延びている円筒領域１２６を含む。図１Ａに示されるように、真空ギャップ１２５は、円筒領域１２６を囲む幅が均一であってもよく、基部１１０で幅が増加してもよい。この例では、基部キャップ１３０が真空入口１３２の外部に取り付けられている。真空を達成するために、真空ギャップ１２５が真空入口１３２を介して排気され、真空入口１３２がシールされ、そして、基部キャップ１３０が適用されて、容器本体１０４を平らな表面上に直立静止させることができる滑らかな基部１１０を提供する。

内壁１２２は、肩部１２８で先細になってカラー１３４を形成し、次いで、フレア１３６で直径が広がり首部１３７を形成する。この例では、真空ギャップ１２５は、肩部１２８とフレア１３６との間で直径が増加してもよく、次いで、首部１３７を囲む領域で幅が減少してもよい。

首部１３７で、内壁１２２は、容器嵌合相補物１３８を含む。図１に示されるように、容器嵌合相補物１３８は、ネジ山経路に整列されたシール突起を含むが、嵌合ネジ山などの他の構成も可能である。容器嵌合相補物１３８は、蓋嵌合相補物１３９と嵌合するように相補的に（complimentarily）構成されて、蓋１０２を可逆的に首部１３７で容器本体１０４と結合することができる。図示した例では、蓋嵌合相補物１３９は、嵌合ネジ山を含むが、ネジ山経路シール突起などの他の構成も可能である。容器嵌合相補物１３８内のシール突起は、内壁１２２の周りの円周経路（例えば螺旋経路）に配置されて示されている。具体的には、シール突起は、蓋嵌合相補物１３９内のネジ山経路に対応する内部容器表面の周りの経路を追跡することができる。

相補的ネジ山経路は、蓋１０２が容器本体１０４に取り付けられている（例えば、ねじ込まれている）場合に、容器本体１０４と蓋１０２との間の密接で強固なシールを容易にする。閉じた構成では、容器嵌合相補物１３８は、蓋嵌合相補物１３９と嵌合し、蓋嵌合相補物１３９でシールする。このように、容器アセンブリ１００内の液体または他の内容物は、容器本体内にシールされる。

容器嵌合相補物１３８は、容器本体１０４の中心軸に向けて内部に延びるように隆起している。具体的には、一例では、シール突起は、ネジ山経路にドームの形状（例えば半球状、半半球状）に整列することができる。しかし、種々の突起形状が本開示の範囲から逸脱することなく使用されてもよい。他の構成では、ネジ山経路に整列されたシール突起が蓋嵌合相補物内に含まれてもよいが、容器嵌合相補物は嵌合ネジ山を含む。

相補的嵌合相補物は、蓋１０２が容器本体１０４に取り付けられている（例えば、ねじ込まれている）場合に、容器本体１０４と蓋１０２との間の密接で強固なシールを容易にする。容器アセンブリ１００から液体を分配するために、蓋１０２は、容器本体１０４に取り付けられたままである間に部分的にネジを外すことができる。シール突起と容器嵌合相補物１３８との間に（シールネジ山経路と比べて）減少した量の液体を閉じ込めることができるため、完全に再び取り付けられている場合に、蓋１０２と容器本体１０４との間のシールを再確立することができる。

蓋１０２は、真空インサート１４０およびスリーブ１４２を含む。スリーブ１４２は、真空インサート１４０を部分的に取り囲み、蓋１０２が容器本体１０４と嵌合し、容器本体１０４とのシールを形成することを可能にするように機能することができる。真空インサート１４０は、円筒形として図示されているが、他の形状も考えられる。真空インサート１４０は、ステンレス鋼から、容器本体１０４と同じ材料から、および／または他の任意の適切な材料から製造することができる。真空インサート１４０は、インサート基部１４４からインサート上部１４５に延びている真空空洞１４３を含むことができる。スリーブ１４２を介してキャニスタ本体１０４と嵌合すると、真空インサート１４０は、真空断熱材が中心空洞１１７の内容物を完全に囲むように真空ギャップ１２５を機能的に広げる。この例では、真空インサート１４０は、真空入口１４８の周りに挿入された（sandwiched）上部１４６と下部１４７を含む。

スリーブ１４２は、ハンドル１５０（図２Ａおよび図２Ｂにも見られる）を含む。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように（As show）、ハンドル１５０は、スリーブ１４２の直径に渡り、マウント１５１ａおよびマウント１５１ｂの周りに回転可能に移動可能であるベールタイプアーチの形態である。示されるように、ハンドル１５０は、スリーブ１４２のシェルフ１５２に静止してしまい込むように構成されている。一方（alternately）、ハンドル１５０は、直立位置に旋回することができ、ハンドル１５０とインサート上部１４５との間に開口部を生成することができる。真空インサート１４０は、インサート上部１４５内に窪み１５３を含むことができる。したがって、窪み１５３は、ハンドル１５０が直立位置にある場合に、インサート上部１４５とハンドル１５０の底部との間の距離を増大させる。これにより、ユーザが指、カラビナなどをハンドル１５０と真空インサート１４０との間に挿入する能力を改善することができ、こうして、断熱容器アセンブリ１００をより携帯可能にする。

スリーブ１４２の内面１５５は、真空インサート１４０の側壁１５６を取り囲み、それと接する。スリーブ１４２の外面１５７は、蓋嵌合相補物１３９を含むことができ、そして容器嵌合相補物１３８を介して内壁１２２と接することができる。

スリーブ１４２は、上部シール１６０および下部シール１６２を含むことができる。この例では、下部シール１６２は、一次シールとみなすことができる一方、上部シール１６０は、二次シールとみなすことができる。上部シール１６０は、Ｏリングとして図示されている。上部シール１６０は、主に上部１１２の中心蓋１０２に作用することができる。上部シールはまた、いつ蓋１０２が完全に首部１３４と係合するかに関してフィードバックを（例えば、回転摩擦を増大させることにより）ユーザに提供することができる。

下部シール１６２は、真空インサート１４０とフレア１３６との間のシールを生成するように機能することができる。下部１４７およびインサート基部１４５の隣接部分は、狭小領域１６４およびフレア外領域１６５を含む、フレア１３６と相補的であり得る。下部シール１６２は、外部シール１６６および内部シール１６８を含む。外部シール１６６と内部シール１６８は、ギャップ１７０により分離されている。内部シール１６８は、狭小領域１６４およびフレア外領域１６５と同一平面である（flush）ように形作られる。さらに、内部シール１６８は、インサート基部１４５の周囲に沿って延びることができ、それにより、スリーブ１４２内の真空インサート１４０の移動を防ぐ。

蓋１０２が首部１３４に嵌合される場合に、フレア１３６は、外部シール１６６を内部シール１６８に押し込み、押し付け、こうして、ギャップ１７０を閉じる。このように、下部シール１６２は、最小限のユーザの努力でガスケット圧縮を可能にする。下部シール１６２の圧縮は、圧力ベースの抵抗フィードバックを提供する。上部シール１６０の着座および容器嵌合相補物１３８と蓋嵌合相補物１３９との嵌合に加えて、下部シール１６２を圧縮することにより生成された抵抗は、蓋１０２が所定の位置に適切にあることをユーザが確かめる／感じることを可能にする。

蓋１０２が容器本体１０４上の所定の位置にある場合に、断熱容器アセンブリ１００は、完全に真空断熱されている。中心空洞１１７内の内容物は、インサート基部１４５の周囲の周りに延びている内部シール１６８のどんな小さなバンドも除いてヒートシンクに曝されない。図示されるように、インサート基部１４５の表面積の約９０％が露出しているが、他の構成では、インサート基部１４５の大きいか小さいパーセントが露出し得る。こうして、真空インサート１４０も内壁１２２も同じ材料（ステンレス鋼）から製造される場合に、断熱容器アセンブリ１００が組み立てられると、中心空洞１１７のほぼ全体が同じ材料になる。

真空インサート１４０は、スリーブ１４２から取り外し可能である。このように、スリーブ１４２は、他の蓋の用途およびユーザが断熱容器アセンブリ１００から液体内容物を飲むように設計されたインサートなどの必ずしも真空断熱を必要としない設計で使用または製造することができる。図１に示されるように、下部シール１６２は、蓋１０２の残りと別に製造でき、組立のために真空インサート１４０を２つの蓋片の間に挟むことができる。他の例では、下部シール１６２は、外面１５７の残りと隣接することができる。真空インサート１４０は、例えば、上から下にスリーブ１４２に挿入され得る。ハンドル１５０、シェルフ１５２を含む、スリーブ１４２の上部１７２は、次いで、スリーブ／インサートサブアセンブリの上部に配置されて蓋１０２を完成させることができる。

スリーブ１４２は、複合材料またはポリマー材料から製造することができる。例えば、スリーブ１４２は、ポリプロピレン＃５などのプラスチックから製造することができる。このような材料は、低コスト、リサイクル可能性、耐熱性、弾力性（resiliency）および柔軟性のため有利である。蓋嵌合相補物１３９に関して、ポリプロピレン＃５は、滑らかな開閉および容器嵌合相補物１３８への全体的な嵌合を可能にする。上部シール１６０は、複合材料またはポリマー材料製でもあり得、さらに、天然ゴムまたは合成ゴム、シリコーンまたは他の適切な材料から製造することができる。

スリーブ１４２それ自体は、ステンレス鋼製であり得、真空インサート１４０と隣接し得るが、鋼と鋼の嵌合相補物は、場合によっては、粗い感触を提供する。さらに、鋼が長期間、凹みおよび変形に影響されやすいため、シールの均一性が低下する可能性があり、こうして、アセンブリの断熱性を損なう。真空インサートとスリーブとを分離することにより、蓋が傷ついた場合には、ユーザは、一方の部分または他方の部分のみ交換することができる。

図３Ａ、図３Ｂおよび図４は、追加の真空シール蓋２００のコンポーネントの図を示す。図３Ａおよび図３Ｂは、蓋２００の斜視図を示す一方、図４は、蓋２００の断面図を示す。

蓋２００は、異なる相対寸法を除いて、蓋１０２の特徴の多くを含む。例えば、蓋２００は、蓋１０２よりも幅が広いとみなすことができる。こうして、蓋２００は、幅が広いため容器本体１０４と比べて大きな内部空洞を備える容器本体と嵌合するように構成することができる。この例では、蓋２００は、中心軸２０２の周りの回転を介して容器本体と嵌合するように構成されている。しかし、他の例では、他の開閉技術を使用してもよい。

蓋２００は、真空インサート２０４およびスリーブ２０６を含む。スリーブ２０６は、真空インサート２０４を部分的に取り囲み、蓋２００を容器本体と嵌合できシールを形成できるように機能することができる。真空インサート１４０とスリーブ１４２に関して説明したように、真空インサート２０４は、ステンレス鋼から製造することができ、スリーブ２０６は、ポリプロピレン＃５から製造することができる。真空インサート２０４は、インサート基部２１０からインサート上部２１２に延びている真空空洞２０８を含むことができる。蓋２００がスリーブ２０６を介して断熱キャニスタ本体と嵌合している場合に、真空インサート２０４は、真空断熱材がキャニスタアセンブリの中心空洞の内容物を完全に囲うように、断熱キャニスタ本体内の真空ギャップを広げるように機能することができる。

真空インサート２０４は、真空入口２１８の周りに挿入された（sandwiched）上部２１４および下部２１６を含む。真空インサート２０４は、シリンダのスタックとして示されているが、他の形状も考えられる。いくつかの例では、上部２１４も下部２１６も排気される。しかし、他の例では、下部２１６のみが排気される。真空インサート２０４は、スリーブ２０６の中心空洞２１９と相補的であり得る。スリーブ２０６は、複数片構造であり得、それにより、隣接する部分品が、真空インサート２０４の上部と下部の周りに挿入される（sandwiched）。このように、真空インサート２０４は、スリーブ２０６により所定の位置にしっかりと保持することができる。

スリーブ２０６は、ハンドル２２０を含む。図３Ａに示されるように（As show）、ハンドル２２０は、スリーブ２０６の直径に渡るベールタイプアーチの形態であり、マウント２２２ａおよび２２２ｂの周りに回転可能に移動可能である。示されるように、ハンドル２２０は、スリーブ２０６のシェルフ２２４に静止してしまい込むように構成されている。真空インサート２０４は、インサート上部２１２内に窪み２２６を含むことができる。したがって、窪み２２６は、ハンドル２２０が直立位置にある場合に、インサート上部２１２とハンドル２２０の底部との間の距離を増大させる。

スリーブ２０６の内面２２８は、真空インサート２０４の側壁２３０を取り囲み、それと接する。スリーブ２０６の外面２３２は、蓋嵌合相補物２３４を含むことができ、容器本体の内壁上の容器嵌合相補物と接することができる。この例では、蓋嵌合相補物２３４は、嵌合ネジ山として示されているが、シール突起などの他の構成も可能である。

スリーブ２０６は、上部シール２３６および下部シール２３８を含む。上部シール１６０は、Ｏリングとして示されているが、他の構成も可能である。下部シール１６２について説明したように、下部シール２３８は、蓋２００が容器本体に完全に取り付けられている場合に、真空インサート２０４と容器本体の内壁の一部との間にシールを生成するように機能することができる。インサート基部２１０に隣接した真空インサート２０４の下部領域は、狭小領域２４０およびフレア外領域２４２を含む、容器本体の内壁と相補的であり得る。下部シール２３８は、ギャップ２４８により分離した外部シール２４４および内部シール２４６を含む。内部シール２４６は、狭小領域２４０およびフレア外領域２４２と同一平面であるように形作られる。さらに、内部シール２４６は、インサート基部２１０の周囲に沿って延びることができ、それにより、スリーブ２０６内の真空インサート２０４の移動を防ぐ。蓋２００が容器本体上の所定の位置にあると、得られる断熱容器アセンブリは、完全に真空断熱される。図示されるように、インサート基部２１０の表面積の約９２％が露出しているが、他の構成では、インサート基部２１０の大きいか小さいパーセントが露出し得る。

本明細書で説明した構成および／またはアプローチが本質的に例示的であること、および多数の変形が可能であるため、これらの特定の実施形態または例は限定的な意味で考慮されるべきでないことが理解されよう。本明細書で説明した特定のルーチンまたは方法は、任意の数の処理戦略の１つ以上を表すことができる。こうして、図示および／または説明した種々の動作は、図示および／または説明した順に、他の順に、並行に行うことができるか、または省略することができる。同様に、上記処理の順序を変えることができる。

本開示の主題は、本明細書に開示した種々の処理、システム、および構成、および他の特徴、機能、動作および／または特性、並びにその一部および全部の同等物のすべての新規かつ非自明の組合せおよび部分的組合せを含む。

Claims (14)

1. 容器本体であって、該容器本体の上部で結合され、真空ギャップによって分離された内壁および外壁を含み、該内壁は上部で先細になっているカラーと該カラーよりも直径が広いフレアを形成した容器本体と、
   前記容器本体に可逆的に取り付け可能である蓋と、を含み、
   前記蓋が真空インサート、及び前記真空インサートを取り囲むスリーブを含み、
   前記真空インサートは、狭小領域及びフレア外領域を含む下部及び基部を含み、前記下部は、前記容器本体のフレアと相補的であり、
   前記スリーブは前記蓋の前記容器本体への可逆的な取付けを容易にし、
   前記スリーブは前記下部が前記フレアと係合した場合に縮む下部シールを含み、
   前記蓋が前記容器本体に完全に取り付けられている場合に、前記真空インサートの基部が前記容器本体の中心空洞に露出するように、前記真空インサートと前記容器本体の内壁との間にシールが生成される、断熱容器アセンブリ。
2. 前記下部シールが、前記真空インサートの形状と相補的である内部シールと、ギャップにより前記内部シールから分離されている外部シールとを含む、請求項１に記載の断熱容器アセンブリ。
3. 前記スリーブが、前記蓋が前記容器本体に完全に取り付けられている場合に、前記容器本体の上部と接するように構成された上部シールをさらに含む、請求項１に記載の断熱容器アセンブリ。
4. 前記スリーブが、蓋嵌合相補物をさらに含み、前記内壁が、容器嵌合相補物をさらに含む、請求項１に記載の断熱容器アセンブリ。
5. 前記蓋嵌合相補物が、複数のシール突起を含み、前記容器嵌合相補物が、嵌合ネジ山を含む、請求項４に記載の断熱容器アセンブリ。
6. 前記容器嵌合相補物が、複数のシール突起を含み、前記蓋嵌合相補物が、嵌合ネジ山を含む、請求項４に記載の断熱容器アセンブリ。
7. 前記容器本体および前記真空インサートが、両方ともステンレス鋼である、請求項１に記載の断熱容器アセンブリ。
8. 前記スリーブが、ポリプロピレン＃５から製造されている、請求項１に記載の断熱容器アセンブリ。
9. 前記蓋が前記容器本体に完全に取り付けられている場合に、前記真空インサートの基部の表面積の少なくとも９０％が前記容器本体の中心空洞に露出している、請求項１に記載の断熱容器アセンブリ。
10. 上部で先細になっているカラーと該カラーよりも直径が広いフレアを形成した内壁を備えた断熱容器用の断熱蓋であって、
    狭小領域及びフレア外領域を含む下部及び基部を含み、前記下部は、前記断熱容器の容器本体のフレアと相補的である真空インサートと、
    前記真空インサートを取り囲むスリーブと、を備え、
    前記スリーブは前記断熱蓋の前記容器本体への取付けを容易にする下部シールを含み、
    前記断熱蓋が前記容器本体に完全に取り付けられている場合に、前記下部シールは縮んで、前記真空インサートと前記容器本体の内壁との間にシールを生成して、前記真空インサートの基部が前記容器本体の中心空洞に露出する、断熱容器用の断熱蓋。
11. 前記下部シールが、前記真空インサートの形状と相補的である内部シールと、ギャップにより前記内部シールから分離されている外部シールとを含む、請求項１０に記載の断熱蓋。
12. 前記スリーブが、前記断熱蓋が前記容器本体に完全に取り付けられている場合に、前記断熱容器の上部と接する上部シールをさらに含む、請求項１０に記載の断熱蓋。
13. 前記断熱蓋が前記容器本体に完全に取り付けられている場合に、前記真空インサートの基部の表面積の少なくとも９０％が断熱容器の中心空洞に露出している、請求項１０に記載の断熱蓋。
14. 前記スリーブが、前記断熱容器の内壁上の容器嵌合相補物と相補的である蓋嵌合相補物をさらに含む、請求項１０に記載の断熱蓋。

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