KR100393907B1 - 정수기의 정수저장탱크 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 정수기의 정수저장탱크는 수도관과 연결된 여과수단을 통과하면서 정화된 정수를 저장하는 정수저장탱크에 있어서, 상기 저장탱크내의 저장 정수가 미네랄 성분을 함유하도록 저장탱크의 일측에 미네랄 생성필터를 장착하므로, 인체에 유익한 미네랄이 함유된 약알카리의 물을 생성시킬 수 있도록 하고, 상기 저장탱크의 저장용기를 세라믹 또는 옹기, 도자기, 유리, 스테인레스 스틸 재질로 제작함으로써, 환경호르몬 물질이나 중금속 등 유해한 성분이 용출되어 나오는 것을 방지할 수 있도록 한다.
Description
본 발명은 언더 싱크형 역삼투압식 정수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정수저장탱크에 미네랄필터를 장착하여 인체에 유익한 미네랄이 함유된 약알카리의 물을 생성시키고, 또한 정수저장탱크의 용기를 스테인레스 스틸이나 세라믹 재질로 제조하여 환경호르몬 물질이나 중금속등 유해한 성분이 용출되어 나오는 것을 방지할 수 있도록 한 정수기의 정수저장탱크에 관한 것이다.
일반적으로 정수기는 수도꼭지로부터 급수되는 원수를 별도의 여과수단을 통과시킨 후 원수중에 포함된 각종 이물질을 제거함으로써 순수한 정수를 공급하게 된다.
이와 같은 정수기는 정수 하는 방식에 따라 자연여과식, 직결여과식, 이온교환수지식 및 역 삼투압식 등으로 대별될 수 있으며, 이중 특히 역삼투압식 정수기는 원수에 소정의 압력을 가하여 인공적인 삼투막인 멤브레인(membrane)을 통과시켜 정수를 행하는 것으로 중금속, 박테리아, 발암물질 등을 분리 제거함과 동시에 순수한 물과 용존 산소만이 통과되도록 함으로써 최첨단 과학산업이나 초정밀 전자부품의 세척용 또는 의학용으로 사용되고 있으며, 근래에는 심각한 환경오염으로 인하여 식수를 위한 가정 및 업소용의 정수기에도 널리 사용되고 있다.
이러한 원리를 이용한 역삼투압식 정수기는 제 1 도에 도시한 바와 같이 싱크대(10)의 하부측 수도관(20)과 일측이 연결된 급수관(30)을 통하여 급수되는 원수중에 함유된 이물질을 제거 및 정화시키는 복수개의 여과수단(40)이 설치되어 있고, 상기 복수개의 여과수단(40)의 일측에는 복수개의 여과수단(40)을 순차적으로통과하면서 정화된 정수를 저장하는 정수저장탱크(50)가 설치되어 있으며, 상기 정수저장탱크(50)내에 저장된 정수를 정수관(60)을 통하여 공급받아 상기 싱크대(10)의 상부로 배출시키는 정수꼭지(70)가 설치되어 있다.
이때, 상기 복수개의 여과수단(40)은 상기 수도관(20)에서 공급된 원수를 순차적으로 공급받아 원수중에 함유된 녹찌꺼기 및 염소성분등의 각종 이물질을 제거하는 프리필터(41), 카본필터(42), 포스트필터(43)와, 상기 포스트필터(43)에서 공급된 원수중에 함유된 중금속 및 발암물질을 제거함과 동시에 그 정수를 상기 정수저장탱크(50)내에 공급하는 멤브레인 필터(44)와, 상기 정수저장탱크(50)에서 공급된 정수중에 함유된 염소냄새 및 유기합성물질등을 흡착하여 제거하는 후처리필터(45)로 이루어져 있다.
상기 멤브레인 필터(44)의 내부를 통과하면서 발생된 농축수가 싱크수조(11)와 연결된 배수트립(12)을 통하여 외부로 배수되도록 멤브레인 필터(44)와 배수트립(12)의 사이에 농축수관(80)이 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 정수기의 작용을 설명하면 다음과 같다.
정수를 취수하기 위하여 정수꼭지(70)를 틀면 수도관(20)에 걸리는 수압에 의해 원수(수도물)가 급수관(30)을 통하여 복수개의 여과수단(40)에 순차적으로 흐르면서 원수중에 함유된 각종 이물질을 제거시켜 정수를 공급하게 된다.
즉, 원수가 급수관(30)을 통하여 프리필터(41)의 내부로 유입되면 원수중에 함유된 녹찌꺼기 등의 부유물질이 제거된 상태로 유출되고, 이 프리필터(41)에 부분적으로 정수화처리된 원수는 카본필터(42) 및 포스트필터(43)의 내부로 유입되어통과되면서 원수중에 함유된 염소성분 등의 이물질이 제거된 상태로 유출되며, 이 카본필터(42) 및 포스트 필터(43)에 의해 부분적으로 정수화처리된 원수는 멤브레인 필터(44)의 내부로 유입되어 통과되면서 원수중에 함유된 각종 중금속 및 발암물질 등이 제거된다.
그리고, 멤브레인 필터(44)를 거친 정수는 정수관(60)을 통하여 탱크밸브체를 거쳐 정수저장탱크(50)의 내부에 수용된 튜브속으로 저장되고, 정수저장탱크(50)내의 튜브압력이 높아짐으로써 만 수위가 되면 정수동작이 멈추게 된다.
상기 탱크밸브체는 솔레노이드 밸브로 이루어져 전기적인 신호에 따라 밸브의 방향을 전환해줄 수 있도록 한다.
한편, 정수꼭지(70)를 틀면, 정수동작이 온 되면서 정수저장탱크(50)내에 일정량 저류(底流) 저장된 정수가 정수저장탱크(50)내에 걸리는 압력에 따라 튜브를 압축시키는 작용에 의해 탱크밸브체를 통하여 유출됨과 동시에 정수관(60)을 통하여 역류되어 후처리필터(45)를 통과하게 되면서 원수 중에 함유된 냄새 및 가스성분이 제거되고, 이 후처리 필터(45)를 통과한 정수는 후처리 필터(45)와 정수꼭지(70) 사이를 연결하는 정수관(60)을 통하여 흐르면서 정수꼭지(70)의 통로개방과 동시에 싱크대(10)의 상부로 취출되게 된다.
그러나, 이러한 기존의 역삼투압 방식의 정수기는 우리 인체에 필요한 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨 등의 미네랄 성분을 90∼97%까지 제거하여 미네랄이 존재하지 않을뿐더러 산성수의 물로 변하게 되어, 음용수를 통해 얻을 수 있는 각종 미네랄 성분을 사용자가 섭취할 수 없게 되며, 오히려 산성화된 정수로 인해 인체를 산성화시킬 수 있는 문제점이 있어, 다른 여러 나라에서는 이미 역삼투압방식의 정수기를 통해 정수된 물을 식수로 사용하지 않는 실정이다.
또한, 기존의 역삼투압방식의 정수는 전술한 모든 필터를 거친 물이 싱크대 밑의 정수저장탱크(50)에 저장되게 되는데, 상기 정수저장탱크(50)는 탱크 내에 저장된 고무튜브에 높은 압력을 견딜 수 있는 금속탱크로 외장 되며, 그 내부의 합성고무는 환경호르몬 물질이나 중금속 등 유해한 성분이 용출되어 인체에 해로운 사실이 밝혀지고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 정수저장탱크에 필터를 장착하여 인체에 유익한 미네랄이 함유된 약알카리의 물을 생성시킬 수 있도록 한 정수기의 정수저장탱크를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 정수저장탱크의 용기를 바꿔 환경호르몬 물질이나 중금속 등 유해한 성분이 용출되어 나오는 것을 방지할 수 있도록 한 정수기의 정수저장탱크를 제공함에 있다.
이러한, 본 발명의 목적은 수도관과 연결된 여과수단을 통과하면서 정화된 정수를 저장하는 정수기의 정수저장탱크에 있어서, 상기 정수저장탱크내의 저장 정수가 미네랄 성분을 함유하도록 정수저장탱크의 일측에 미네랄 생성필터를 장착함으로써 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 정수저장탱크의 저장용기를 세라믹 재질 또는옹기, 도자기, 유리, 스테인레스 스틸 재질 등으로 제작함으로써 달성된다.
도 1은 종래의 기술에 의한 정수기의 설치상태를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 정수기의 정수저장탱크를 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 정수기의 정수동작을 나타내는 블록 구성도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
40 ; 여과수단 60 ; 정수관
70 ; 정수꼭지 100 ; 정수저장탱크
110 ; 일단 필터 120 ; 미네랄 생성필터
121 ; 은 활성탄층 123 ; 소메라이트층
125 ; 약석입자층 130 ; 게르마늄 세라믹 필터
140 ; 알칼라이트 디스켓 150 ; 저장용기
P ; 펌프 V ; 솔레노이드 밸브
C ; 컨트롤러 S1 ; 수위 센서
S2 ; 적외선 센서
본 발명의 이들 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 실시예는 이해를 돕기위해 예시적으로 기재하는 것일 뿐 본 발명을 한정하려는 것은 아니다.
도 2는 본 발명에 의한 정수기의 정수저장탱크를 나타내는 개략도이고, 도 3은 본 발명에 의한 정수기의 정수동작을 나타내는 블록 구성도를 각각 보인 것으로, 도면에서 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
싱크대의 하부측 수도관(20)과 일측이 연결된 급수관(30)을 통하여 급수되는 원수중에 함유된 이물질을 제거 및 정화시키는 복수개의 여과수단(40)과, 상기 복수개의 여과수단을 순차적으로 통과하면서 정화된 정수를 저류(底流) 및 저장하는 정수기의 정수저장탱크(100)와, 상기 정수저장탱크(100)내에 저장된 정수를 정수관(60)을 통하여 공급받아 상기 싱크대의 상부로 배출시키는 정수꼭지(70)를 포함하여 구성되는 정수기에 있어서, 상기 정수저장탱크(100)내의 저장 정수가 미네랄 성분을 함유하도록 정수저장탱크의 상단부 즉 정수 유입구측에 미네랄 생성필터(120)가 장착된다.
상기 미네랄 생성필터(120)는 일반세균의 번식을 억제하기 위해 활성탄과 은을 혼합한 은 활성탄층(121)이 상부에 배치되고, 천연 칼슘 이온에 의해 정수를 약알칼리성으로 변화시킴과 아울러 다량의 미네랄을 용출하는 소메라이트층(123)이중간에 배치되며, 고온에서 소성되어 인체가 필요로 하는 광물질 및 미량원소를 용출하는 약석입자층(125)이 하부에 배치되어 구성된다.
상기 미네랄 생성필터(120)의 상단부에는 미세기공의 모세관 현상으로 유기합성물질을 흡착 제거할 뿐만 아니라 미세기공의 박테리아 생식으로 유기물을 산화시켜 분해하는 활성탄을 이용한 일단 필터(110)가 설치되며, 상기 미네랄 생성필터(120)의 둘레에는 원적외선 및 다량의 미네랄을 용출하도록 게르마늄 원료 및 원적외선 방사원료, 활성탄, 은 등을 포함한 원료를 고온에서 소성하여 제조한 게르마늄 세라믹필터(130)가 설치되고, 상기 게르마늄 세라믹필터(130)의 하단부에는 원적외선 방사로 정수의 활성화 에너지를 증대시키는 알칼라이트(alkalite) 디스켓(140)이 장착된다.
상기 정수저장탱크(100)의 저장용기(150)는 세라믹 재질의 용기가 사용될 수 있으며, 상기 세라믹 재질의 용기 외에 유리 재질의 용기, 또는 스테인레스 스틸 재질의 용기 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 정수저장탱크(100)의 저장용기(150)로 비교적 저온에서 구워 입도가 큰 옹기가 사용될 수 있으며, 또는 고온에서 구워 입도가 아주 작은 도자기 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.
정수를 취수하기 위하여 정수꼭지(70)를 틀면 수도관(20)(도 1 참조)에 걸리는 수압에 의해 원수(수도물)가 급수관(30)을 통하여 복수개의 여과수단(40)에 순차적으로 흐르면서 원수중에 함유된 각종 이물질을 제거시켜 정수를 공급하게 된다.
상기 여과수단(40)을 거친 정수는 정수관을 통하여 탱크밸브체인 솔레노이드밸브(V)를 거쳐 정수저장탱크(100)에 저장되는데, 이러한 역삼투압 방식의 정수는 우리 인체에 필요한 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨 등의 미네랄 성분이 90∼97%까지 제거되어 미네랄이 존재하지 않을뿐더러 산성수의 물로 변화 된 채, 정수저장탱크(100)로 유입된다.
상기 정수저장탱크(100)로 유입된 정수는 저장용기(150)의 상단부 즉 정수유입구측에 배치된 일단필터(110)를 통과하게 된다.
상기 일단필터(110)는 물리적, 화학적, 생물학적으로 흡착기능을 수행하게 되는데, 즉 미세기공(micropore)의 모세관 현상으로 흡착기능을 수행하는 물리적 흡착 기능과, 유기물과 활성탄의 구성 성분인 탄소의 반응으로 흡착하는 화학적 흡착 기능과, 미세기공의 박테리아 생식 번식으로 유기물을 산화하고 분해하는 생물학적 흡착 기능을 수행하게 된다.
상기 일단필터(110)를 통과한 정수는 일단필터의 하부에 배치된 미네랄 생성필터(120)를 통과하면서 인체에 유익한 미네랄을 함유하게 되고, 약알칼리의 물로 변하게 된다.
상기 미네랄 생성필터(120)의 구조 및 소재특성을 살펴보면, 우선 상부에 은 활성탄층(121)이 배치되고, 상기 은 활성탄층(121)의 하부에 소메라이트층이(123) 배치되며, 상기 소메라이트층(123)의 하부에 약석입자층(125)이 배치된다.
상기 은 활성탄층(121)은 활성탄을 장기간 사용함으로서 활성탄 기공 또는층 사이에 일반세균이 번식하는 문제점이 있어, 이 일반세균의 번식을 억제할 목적으로 은으로 살균효과를 내기 위해 활성탄과 은을 혼합하여 제조한다.
상기 소메라이트층(123)은 코랄샌드(산호)에 은(Ag)을 도금한 것으로서, 원료는 천연으로 산출된 조초산호이다. 즉 바다속 산호를 모래같이 분쇄한 것을 코랄샌드라하며 이 코랄샌드에 순은을 도금한 것을 소메라이트라 한다. 이 코랄샌드는 천연의 광물질 중에서 제일 많은 40여종의 미네랄 성분이 함유되어 있어 미네랄의 보고라 할 수 있으며, 이 코랄샌드에 적당량의 은을 분산 침투하여 도금하므로, 정수속에 미네랄을 보충할 수 있고, 또한 수중에 미량의 음이온을 극히 서서히 방출하여 수중에 확산시키므로 유해한 미생물을 억제 또는 멸균시키는 효과가 있다.
상기 소메라이트의 작용 및 효과를 좀더 상술하면 다음과 같다.
소메라이트는 산성화된 물을 약알칼리성으로 만드는 기능을 가진 물질로서, 수돗물을 염소처리하는 과정에서, 또한 여과처리하는 과정에서 산성화되어진 물을 소메라이트의 주성분인 천연 칼슘이온에 의해 약알칼리성으로 변화시키고, 잔류염소로 인해 발생되는 염소 냄새를 천연 칼슘이온을 서서히 용출하므로 잔류염소와 반응시켜 염소 냄새를 제거하며, 그리고, 물속에 미량의 은이온을 용출시켜 그 은의 작용에 의해 유해한 미생물의 번식을 방지하고 멸균한다.
또한, 상기 소메라이트는 대단히 많은 종류의 미네랄 성분을 함유하고 있어 수중에서 이 함유 성분이 용출되어 천연칼슘의 보급원과 인체에 필요한 미네랄을 생성한다. 한편, 물을 장기 보존하게 되면 유해한 미생물이 번식하여 물이 부패하게 되는데, 소메라이트에 의해 미생물의 번식을 방지하고, 유효성분을 수중에 용출시키므로 물의 부패를 방지하여 물의 장기보존이 가능하게 된다. 또한, 소메라이트는 활성을 가지고 있으며 칼슘이온이 교환체로 작용하여 중금속 이온과 칼슘이온이 교환되며 중금속은 소메라이트에 흡착되어 수중에 용출되지 않아 중금속 흡착제로 널리 사용된다.
상기 약석입자층(125)은 다수개의 약석입자를 모아놓은 것으로, 이 약석입자는 1300℃의 고온에서 소성하여 인체에 필요한 광물질과 미량원소를 다량 함유하고 있으며, 원적외선을 방출함으로써 물의 신선도와 물맛을 좋게 한다.
상기 약석(藥石)입자는 5가지 광석을 분쇄하여 고온에서 소성하여 만든 것으로, 그 재료로는 제오라이트(zeolite), 맥반석, 마그네사이트(magnesite), 옥석, 전기석인 투어말린(tourmaline)이 사용된다.
이와 같은 미네랄 생성필터(120)를 지난 정수는 상기 미네랄 생성필터의 둘레에 설치된 게르마늄 세라믹 필터(130)를 통과하게 되는데, 상기 게르마늄 세라믹 필터(130)는 게르마늄 원료와 원적외선 방사 원료 및 활성탄, 은 등 10여종의 원료를 첨가하여 1300℃의 고온에서 소성, 천연의 원료만을 사용하여 제조됨으로써 원적외선과 각종 인체에 유용한 미네랄을 용출시키는 기능을 하게 된다.
상기 원통 형상의 게르마늄 세라믹 필터(130)의 저면에는 얇은 박판 형태의 알칼라이트 디스켓(140)을 장착하므로, 게르마늄 세라믹 필터를 통과하는 물의 신선도를 높인다.
상기 알칼라이트는 원적외선 방사원료 및 10여종의 원료를 첨가하여 1600℃의 고온에서 소성하여 만든 것으로 원적외선 방사로 활성화 에너지를 증대시켜 물을 신선하고 맛있게 한다. 즉 원적외선이라는 미약한 전자파가 물분자의 구조에 영향을 주어 물분자 집단 즉 클러스터를 작게 한다.
이와 같이 일단필터(110) 및 미네랄 생성 필터(120), 그리고 게르마늄 세라믹 필터(130)를 통과한 정수는 각종 미네랄 성분을 함유하게 될 뿐만 아니라, 음용수로서 최적의 상태를 갖추게 되고, 정수저장탱크의 저장용기(150)내에 저장된다.
정수저장탱크의 상단부에 설치된 수위센서(S1)를 통해 만 수위를 감지하게 되면, 상기 수위센서(S1)는 컨트롤러(C)로 신호를 전달하고, 상기 컨트롤러(C)에 전달된 신호는 솔레노이드밸브(V)를 작동시켜 정수동작을 멈추게 된다.
상기 정수저장탱크의 저장용기(150)는 종래에 그 내부 구조가 합성고무로 되어 있어, 환경호르몬 등의 유해 물질이 용출될 우려가 있었으나, 본 발명의 저장용기(150)는 세라믹이나 스테인레스 스틸, 또는 유리 재질의 용기를 사용하거나, 옹기 또는 도자기 등을 사용하므로 이러한 유해성을 완전히 차단시키며 정수를 저장할 수 있도록 한다.
한편, 정수꼭지(70)를 틀면, 정수동작이 온 되면서 저장용기(150) 내에 일정량 저류 저장된 정수가 저장용기(150) 하단부의 정수관(60)에 설치된 펌프(P)에 의해 정수관(60)을 흐르면서 정수꼭지(70)의 통로개방과 동시에 싱크대(10)의 상부로 취출되게 된다. 이때 정수꼭지(70)의 통로 개방은 정수꼭지(70)의 일측에 장착한 적외선 센서(S2)를 통해 사용자의 취출동작을 감지한 다음, 상기 감지된 신호를 컨트롤러로 전달하고, 상기 전달된 신호는 펌프(P)를 작동시켜 저장용기(150)내의 정수를 취출하게 된다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 정수기의 정수저장탱크는 수도관과 연결된 여과수단을 통과하면서 정화된 정수를 저장하는 정수저장탱크에 있어서, 상기 저장탱크내의 저장 정수가 미네랄 성분을 함유하도록 저장탱크의 일측에 미네랄 생성필터를 장착하므로, 인체에 유익한 미네랄이 함유된 약알카리의 물을 생성시킬 수 있도록 하고, 상기 저장탱크의 저장용기를 세라믹 또는 옹기, 도자기, 유리, 스테인레스 스틸 재질로 제작함으로써, 환경호르몬 물질이나 중금속 등 유해한 성분이 용출되어 나오는 것을 방지할 수 있도록 한 효과가 있다.
Claims (10)
- 삭제
- 수도관과 연결된 여과수단을 통과하면서 정화된 정수를 저장하는 정수기의 정수저장탱크에 있어서,상기 정수저장탱크내의 저장 정수에 미네랄 성분이 함유되도록 정수저장탱크의 일측에 미네랄 생성필터가 장착되고,상기 미네랄 생성필터는 일반세균의 번식을 억제하기 위해 활성탄과 은을 혼합한 은 활성탄층과,천연 칼슘 이온에 의해 정수를 약알칼리성으로 변화시킴과 아울러 다량의 미네랄을 용출하는 소메라이트층과,고온에서 소성되어 인체가 필요로 하는 광물질 및 미량원소를 용출하는 약석입자층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
- 제 2 항에 있어서, 상기 미네랄 생성필터의 상단부에 미세기공의 모세관 현상으로 유기합성물질을 흡착 제거하는 활성탄을 이용한 일단 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
- 제 2 항에 있어서, 상기 미네랄 생성필터의 둘레에 원적외선 및 다량의 미네랄을 용출하도록 게르마늄 원료 및 원적외선 방사원료, 활성탄, 은 등을 포함한 원료를 고온에서 소성하여 제조한 게르마늄 세라믹필터가 설치된 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
- 제 4 항에 있어서, 상기 게르마늄 세라믹필터의 하단부에 원적외선 방사로 정수의 활성화 에너지를 증대시키는 알칼라이트 디스켓이 장착된 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
- 제 2 항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수저장탱크의 저장용기는 세라믹 재질의 용기인 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
- 제 2 항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수저장탱크의 저장용기는 스테인레스 스틸 재질의 용기인 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
- 제 2 항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수저장탱크의 저장용기는 유리 재질의 용기인 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
- 제 2 항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수저장탱크의 저장용기는 도자기인 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
- 제 2 항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수저장탱크의 저장용기는 옹기인 것을 특징으로 하는 정수기의 정수저장탱크.
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