KR20020079167A - Individual environment control system:iecs - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건물내에 설치되는 공기조화장치 등을 포함하는 환경제어장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 과거 중앙집중식 공기조화장치로부터 발전된 종래의 개별공기조화장치를 개선하여, 보다 진일보된 개념의 공기조화장치를 포함하는 개별환경제어장치 및 그의 제어방법을 제공하려는 것이다.The present invention relates to an environmental control apparatus including an air conditioner installed in a building, and more particularly, to improve the conventional individual air conditioner developed from the centralized air conditioner in the past, and to further improve the concept of air conditioning. It is an object of the present invention to provide an individual environmental control device including a device and a control method thereof.
종래의 개별환경제어장치 및 그의 제어방법으로서 대표적인 것 중의 하나가 이른바 PEM(Personal Environment Module)시스템으로서, 바닥공기조화장치에 PEM모듈을 연결한 것이다.One of the representative individual environmental control devices and control methods thereof is a so-called PEM (Personal Environment Module) system, in which a PEM module is connected to a floor air conditioner.
도1 및 도2는 종래의 PEM시스템의 구성 및 설치상태를 보인 것으로, 책상의 상면에 설치되어 공기조화장치로부터 공급되는 공기의 온도, 공기의 양 및 조명의 조도 등과 같은 개인의 환경을 사용자의 임의로 조절할 수 있도록 하는 컨트롤 유닛(1)과; 책상 상면의 양측에 비치되어, 실내에 공기를 공급하도록 하는 박스형 방출구(2)와; 컨트롤 유닛(1)의 일측에 설치되어 사람이 없으면 조명을 끄는 등의, 개별환경제어시스템이 최소의 작동만 하도록 하는 재실센서(3)와; 책상의 하부 일측에 설치되는 믹싱 박스(4)와; 책상 후면에 설치되는 복사 히팅 판넬(도면에 도시되지 않음)과; 책상 하부에 설치되어, 팬(도면에 도시되지 않음)으로부터 발생하는 소음을 줄이기 위한 소음제거장치와; 바닥공기조화장치와 연결되어, 믹싱 박스(4)를 거쳐, 책상 하면에 부착되어 연장되는 공급 공기의 통로인 공급 덕트(5)로 구성된다.1 and 2 show the configuration and installation of a conventional PEM system, which is installed on an upper surface of a desk to provide a user's environment such as temperature of air supplied from an air conditioner, amount of air and illuminance of lighting. A control unit 1 for arbitrarily adjusting; Box-type discharge port (2) is provided on both sides of the upper surface of the desk to supply air to the room; An occupant sensor (3) installed at one side of the control unit (1), such that the individual environmental control system, such as turning off the lighting when there is no person, performs only minimal operation; A mixing box 4 installed at one lower side of the desk; A radiant heating panel (not shown) installed at the rear of the desk; A noise canceling device installed under the desk to reduce noise generated from a fan (not shown); It is composed of a supply duct 5 which is connected to the floor air conditioner and is a passage of supply air which is attached to the lower surface of the desk and extends through the mixing box 4.
믹싱 박스(4)는 실외 공기와 실내 공기를 혼합하는 댐퍼(damper)와 공기 중의 이물질을 제거하는 필터와 팬모터의 구동력에 의해 공기를 방출구 및 실내에 전달하는 2개의 팬으로 구성된다.The mixing box 4 is composed of a damper for mixing outdoor air and indoor air, a filter for removing foreign substances in the air, and two fans for delivering air to the discharge port and the room by the driving force of the fan motor.
또한, PEM시스템의 공급 덕트는 바닥공기조화장치의 공급 덕트에 연결되어 있는 바, PEM시스템에 작동 명령을 가하면, 상기 믹싱 박스내에 설치되어 있는 팬이 작동하여, 공급 공기를 실내에 전달한다.In addition, the supply duct of the PEM system is connected to the supply duct of the floor air conditioner. When an operation command is given to the PEM system, a fan installed in the mixing box is operated to deliver supply air to the room.
또한, PEM시스템이 작동을 시작하면, 상기 소음제거장치가 작동을 시작한다.In addition, when the PEM system starts to operate, the noise canceling device starts to operate.
이는 책상 하부 일측에 설치되어 외부로 노출된 상기 믹싱 박스내에서 작동하는 팬에 의한 소음을 줄이기 위함이다.This is to reduce the noise caused by the fan installed in the lower side of the desk to operate in the mixing box exposed to the outside.
그러나, 이와 같은 종래의 개별환경제어장치로서 PEM시스템은, 공기를 실내에 공급하는 방출구가 작아서 방출 풍속이 쾌적역에 미치지 못 한다는 문제점과, 팬이 작동하는 믹싱 박스가 책상 하부 일측에 설치되어 외부로 노출되기 때문에 별도의 소음제거장치가 필요하다는 문제점과, 수 개의 방출구에서 동일한 온도의 공기가 공급되기 때문에 난방을 위해서는 별도의 보조난방장치가 필요하다는 문제점 과, 공급 덕트가 책상 하면에 부착되어 외부로 노출됨에 따라 사용자에 의한 파손 가능성이 있다는 문제점과, 믹싱 박스와 공급 덕트 등이 외부로 노출됨에 따라 사용자에게 불편을 준다는 문제점 등을 안고 있었다.However, the PEM system as a conventional individual environmental control device has a problem that the discharge port for supplying air to the room is small and the discharge wind speed does not reach the comfort zone, and a mixing box in which the fan operates is installed at one side of the lower desk. There is a problem that a separate noise canceling device is required because it is exposed to the outside, a separate auxiliary heating device is required for heating because air of the same temperature is supplied from several discharge ports, and a supply duct is attached to the bottom of the desk. There was a problem that there is a possibility of damage by the user as it is exposed to the outside, and the inconvenience to the user as the mixing box and the supply duct is exposed to the outside.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자, 방출구의 크기를 충분한 정도로 할 수 있는 방안을 강구하고, 믹싱 박스의 위치를 조정하여 별도의 소음제거장치를 필요하지 않도록 하는 방안을 강구하고, 수 개의 그릴을 기능적 및 위치적으로 분화시킴으로써 별도의 난방장치를 필요하지 않도록 하는 방안을 강구하고, 본 장치의 외부 노출정도를 최소화하여 파손 가능성 및 불편을 제거하는 방안을 강구함으로써, 보다 진일보한 개념의 개별공기조화장치를 포함하는 개별환경제어장치 및 그의 제어방법을 제공함을 목적으로 하는 것이다.The present invention to solve the above problems, to find a way to make the size of the discharge port to a sufficient degree, to find a way to avoid the need for a separate noise canceling device by adjusting the position of the mixing box, several grills By taking a different functional and positional means, it is necessary to take a separate heating device and to minimize the external exposure of the device and to eliminate the possibility of breakage and inconvenience. An object of the present invention is to provide an individual environmental control device including a harmonic device and a control method thereof.
도1은 종래의 개별환경제어장치의 일례(PEM system)를 도시한 정면도.1 is a front view showing an example of a conventional individual environmental control device (PEM system).
도2는 도1에 따른 개별환경제어장치의 일부구성을 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a part of the configuration of the individual environmental control device according to FIG.
도3은 본 발명에 따른 개별환경제어장치의 전체구성을 도시한 구성도.Figure 3 is a block diagram showing the overall configuration of an individual environmental control apparatus according to the present invention.
도4는 본 발명에 따른 개별환경제어장치를 사무용 파티션에 적용한 실시예를 도시한 투시도.4 is a perspective view showing an embodiment in which the individual environmental control apparatus according to the present invention is applied to an office partition.
도5는 도4에 따른 개별환경제어장치의 실시예를 도시한 실내 일부의 조감도.FIG. 5 is a bird's eye view of a part of the room, showing an embodiment of the individual environment control device according to FIG. 4; FIG.
도6은 본 발명에 따른 개별환경제어방법의 동작과정을 도시한 흐름도6 is a flowchart showing the operation of the individual environment control method according to the present invention.
도7은 본 발명에 따른 개별환경제어장치의 구성을 구체적으로 도시한 단면도로서,7 is a cross-sectional view showing in detail the configuration of an individual environmental control apparatus according to the present invention;
도7a는 개별환경제어장치의 일부구성을 도시한 정면도.Fig. 7A is a front view showing a part of the configuration of the individual environment control apparatus.
도7b는 개별환경제어장치의 일부구성을 도시한 측면도.Fig. 7B is a side view showing a part of the configuration of the individual environment control device.
도7c는 개별환경제어장치의 상부 방출구에 관한 정면도,측단면도 및 배면도.Fig. 7C is a front view, side sectional view and back view of the upper discharge port of the individual environmental control device.
도7d는 개별환경제어장치의 배치상태를 보인 평면도.7D is a plan view showing the arrangement of the individual environment control apparatus.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
11 : 디퓨저 12 : 유입공기량 조절댐퍼11: diffuser 12: inlet air volume control damper
13 : 공기 혼합챔버 14 : 팬모터13: air mixing chamber 14: fan motor
15 : 실내공기 유입구 20 : 메인 덕트15: indoor air inlet 20: main duct
21 : 하부 덕트 22 : 하부 방출구21: lower duct 22: lower discharge port
23 : 상부 덕트 24 : 상부 방출구23: upper duct 24: upper discharge port
25 : 상하조절댐퍼25: up and down control damper
본 발명에 따른 개별환경제어시스템은 크게 개별공기조화장치와 그 제어방법 및 재실센서의 3가지 구성요소로 구분할 수 있다.The individual environmental control system according to the present invention can be largely divided into three components, an individual air conditioner, a control method thereof, and an occupancy sensor.
상기 개별공기조화장치는 예를 들어 사무용 파티션 등과 같은 간막이용 구조물의 벽체 내부에 설치되어, 보다 넓은 작업공간을 확보토록 하고, 이에 따라 파손의 위험 및 사용상의 불편을 해소할 수 있다는 특징을 갖는다.The individual air conditioner is installed inside a wall of a partition structure such as, for example, an office partition, so as to secure a wider work space, thereby eliminating the risk of damage and inconvenience in use.
상기 개별공기조화장치는, 실외의 공기를 개별공기조화장치에 공급하는 파이프인 바닥공기조화장치(access floor)의 급기덕트와; 그 바닥공기조화장치의 급기덕트에 연결되어 공급 공기를 흡입하는 디퓨저(diffuser)와; 그 디퓨저로부터 흡입된 공기와 실내 공기를 혼합하여 공기의 온도를 조절하는 유입공기량 조절댐퍼가 설치된 공기혼합챔버와; 그 공기혼합챔버로부터 흡입된 공기를 팬모터(fan motor)의 구동력에 의해 메인 덕트(main duct)에 공급하는 팬(fan)과; 그 팬으로부터 흡입된 공기를 메인 덕트를 통해 상부 및 하부 방출구로 공급하며, 그 공급방향과 공급량을 조절하는 상하조절댐퍼와; 그 상하조절댐퍼로부터 흡입된 공기를 상부 덕트를 통해 실내에 공급하는 상부 방출구와; 상기 상하조절댐퍼로부터 흡입된 난방된 공기를 하부 덕트를 통해 실내에 공급하는 하부 방출구로서 구성된다.The individual air conditioner includes: an air supply duct of an floor air conditioner (access floor) that is a pipe for supplying outdoor air to the individual air conditioner; A diffuser connected to the air supply duct of the floor air conditioner to suck supply air; An air mixing chamber provided with an inlet air amount control damper for controlling the temperature of the air by mixing the air sucked from the diffuser with the indoor air; A fan for supplying air sucked from the air mixing chamber to a main duct by a driving force of a fan motor; An up and down control damper for supplying air sucked from the fan to the upper and lower discharge ports through the main duct, and adjusting the supply direction and supply amount; An upper discharge port for supplying air sucked from the vertical adjustment damper to the room through an upper duct; It is configured as a lower discharge port for supplying the heated air sucked from the vertical adjustment damper to the room through the lower duct.
이하, 본 발명에 따른 개별환경제어장치의 구성요소 중의 하나인 개별공기조화장치의 실시예에 관하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention An embodiment of an individual air conditioner, which is one of the components of the individual environment control device according to the present invention, will be described in detail with reference to the drawings.
도3 및 도4에 있어서, 바닥공기조화장치(10)는 냉공기 또는 온공기를 디퓨저(11)를 통해 공기혼합챔버(13)에 공급한다. 공기혼합챔버(13)는, 일단부가 디퓨저(11)에 연결되고, 타단부가 메인 덕트(20)에 연결되며, 실내 공기를 흡입하기 위한 실내공기 유입구(15)가 구비되어 있고, 그 내부에 실외 공급 공기와 실내 공기를 혼합하여, 상기 방출구를 통해 실내로 배출되는 공기의 온도를 조절하는 유입공기량 조절댐퍼(12)를 구비하고 있다. 유입공기량 조절댐퍼(12)는, 디퓨저(11)로부터 공급되는 공기의 온도와 공기혼합챔버(13)의 실내공기 유입구(14)로부터 흡입되는 실내 공기의 온도를 비교하여, 후술하는 제어기를 통해 가장 적절한 실내에의 방출 공기의 온도를 판단함으로써, 팬에 공급되는 공기의 온도를 결정한다.3 and 4, the bottom air conditioner 10 supplies cold air or warm air to the air mixing chamber 13 through the diffuser 11. The air mixing chamber 13 has one end connected to the diffuser 11, the other end connected to the main duct 20, and provided with an indoor air inlet 15 for sucking indoor air. It is provided with an inlet air amount control damper 12 for mixing the outdoor supply air and the indoor air to adjust the temperature of the air discharged into the room through the discharge port. The inlet air volume control damper 12 compares the temperature of the air supplied from the diffuser 11 with the temperature of the indoor air sucked from the indoor air inlet 14 of the air mixing chamber 13, and the most through the controller described later. By determining the temperature of the discharged air to the appropriate room, the temperature of the air supplied to the fan is determined.
팬모터(14)는, 공기혼합챔버(13)와 메인 덕트(20)의 연결부분인 메인 덕트 (20)의 하부에 설치되어 간막이용 구조물의 벽체 내부에 함입되어 있고, 공기혼합챔버(13)로부터 공급된 혼합 공기를 메인 덕트(20)에 공급하며, 후술하는 제어기를 통해 실내에 방출할 공기의 양을 제어하는 작용을 담당한다. 이와 같이, 팬모터 (14)가 간막이용 구조물의 벽체 내부에 함입되어 있으므로, 외부로 배출되는 소음의 양이 감소하는 바, 별도의 소음제거장치가 필요하지 않게 된다.The fan motor 14 is installed in the lower part of the main duct 20, which is a connecting portion between the air mixing chamber 13 and the main duct 20, and is embedded in the wall of the partition structure, and the air mixing chamber 13 is provided. Supplying the mixed air supplied from the main duct 20, and is responsible for controlling the amount of air to be released to the room through a controller to be described later. As such, since the fan motor 14 is embedded in the wall of the partition structure, the amount of noise discharged to the outside is reduced, so that a separate noise reduction device is not required.
메인 덕트(20)는 상부 덕트(23)와 하부 덕트(21)로 분기되며, 그 상부 및 하부 덕트의 분기 지점에 상하조절댐퍼(25)가 설치되어 있다. 그 상하조절댐퍼(25)는, 후술하는 제어기를 통해, 공기의 공급방향을 상부 덕트(23), 또는 하부 덕트 (21)로 변환시키는 작용을 담당한다. 이와 같이, 공급 공기의 온도와 실내 공기의 온도에 따라, 공기의 취출구를 상부, 또는 하부로 선택하여 결정할 수 있으므로, 보다 효율적인 난방이 가능하며, 별도의 보조난방장치가 필요하지 않게 되므로, 보다 경제적인 개별공기조화장치를 얻을 수 있게 되는 것이다.The main duct 20 is branched into the upper duct 23 and the lower duct 21, and the upper and lower control dampers 25 are provided at the branch points of the upper and lower ducts. The vertical adjustment damper 25 is responsible for converting the air supply direction to the upper duct 23 or the lower duct 21 through a controller to be described later. In this way, depending on the temperature of the supply air and the temperature of the indoor air, it can be determined by selecting the outlet of the air to the upper or lower, more efficient heating is possible, no separate auxiliary heating device is required, it is more economical The individual air conditioner can be obtained.
상부 덕트(23) 및 하부 덕트(21)는 각각 상부 방출구(24)와 하부 방출구(22)에 연결되어 있으며, 상부 방출구(24)는 의자에 앉아 있는 사용자의 머리 위에 위치하도록, 하부 방출구(22)는 사용자의 다리 부분의 전방에 위치하도록, 각각 설치된다. 상부 방출구(24)에는 복수개의 얇은 판상의 그릴이 설치되어 있고, 상부덕트의 내부에는 상기 그릴을 좌우로 빠르게 반복하여 회동시키기 위한 스윙(swing) 모터가 설치되어 있으므로, 사용자로 하여금 자연풍의 효과를 느끼도록 할 수 있다.The upper duct 23 and the lower duct 21 are connected to the upper outlet 24 and the lower outlet 22, respectively, and the upper outlet 24 is positioned below the head of the user sitting on the chair. Discharge openings 22 are respectively installed to be located in front of the user's leg portion. The upper discharge port 24 is provided with a plurality of thin plate-shaped grille, and a swing motor for quickly and repeatedly rotating the grille from side to side is installed inside the upper duct, thereby allowing the user to effect the natural wind. You can feel it.
또한, 상부 및 하부 방출구(24,22)는, 간막이용 구조물의 벽체 내부에 함입되어, 그 방출구만이 외부로 노출되는 구성을 취하고 있다. 따라서, 책상 상면에 별도의 박스형 구조로써 비치되는 종래의 개별공기조화장치에 있어서의 방출구와 달리, 단면의 크기에 따른 제한이 해소되므로, 보다 사용자에게 쾌적한 양의 공기를 방출할 수 있게 된다.In addition, the upper and lower discharge ports 24 and 22 are enclosed in the wall of the partition structure, so that only the discharge port is exposed to the outside. Therefore, unlike the discharge port in the conventional individual air conditioner that is provided as a separate box-shaped structure on the upper surface of the desk, the restriction according to the size of the cross section is eliminated, so that it is possible to emit a more comfortable amount of air to the user.
이하에서는, 본 발명에 따른 개별환경제어방법에 관하여, 도6의 플로우 챠트를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the individual environment control method according to the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
(1) 제어기 내에 장착된 메인CPU는, 우선 제어기의 패널에 설치된 사용자 버튼이 입력되었는지를 체크하고, 사용자 버튼이 입력되었으면, 사용자로 하여금 원하는 실내온도를 설정하도록 하며, 사용자가 설정한 온도값을 저장한다.(1) The main CPU mounted in the controller first checks whether a user button installed on the controller's panel has been input, and if the user button is input, allows the user to set a desired room temperature. Save it.
(2) 외출 모드가 입력되었는지를 체크하고, 외출 모드가 입력되었으면, 개별공기조화장치의 팬모터, 스윙모터 및 조명의 작동을 정지시키며, 외출 모드가 입력되지 않았다면, 그대로 그 다음 과정으로 진행한다.(2) Check whether the outing mode is entered, and if the outing mode is entered, stop the operation of the fan motor, swing motor and lighting of the individual air conditioner, and if the outing mode is not entered, proceed to the next step as it is. .
(3) 부재중 모드가 입력되었는지를 체크하고, 부재중 모드가 입력되었으면, 상기 개별공기조화장치의 팬모터, 스윙모터 및 조명의 작동을 정지시키며, 부재중 모드가 입력되지 않았다면, 그대로 그 다음 과정으로 진행한다.(3) It checks whether the absence mode is input, and if the absence mode is input, stops the operation of the fan motor, the swing motor and the lighting of the individual air conditioner, and if the absence mode is not input, proceeds to the next process as it is. do.
(4) 오토 모드가 선택되었는지를 체크하고, 오토 모드가 선택되었으면, 공기 혼합챔버에 유입되는 공급 공기의 온도와 현재의 실내 온도를 비교 판단하여, 실내 온도값이 상기 제1과정에서 저장된 사용자가 설정한 온도값과 동일하게 되도록, 유입공기량 조절댐퍼의 열림 정도 및 팬모터의 속도를 자동조절한다. 즉, 설정온도와 현재의 실내온도의 편차가 클수록, 유입공기량 조절댐퍼의 열림 정도는 감소하고, 팬모터의 속도는 증가하게 되며, 그 편차가 작을수록 유입공기량 조절댐퍼의 열림 정도는 증가하고, 팬모터의 속도는 감소하게 되는 방식이다. 한편, 메뉴얼 모드가 선택되었다면, 사용자로 하여금 직접 팬모터, 스윙모터의 구동여부 및 구동속도와 유입공기량 조절댐퍼의 열림 정도 및 조명장치의 조도를 조절하도록 한다.(4) It is checked whether the auto mode is selected, and if the auto mode is selected, the user compares the temperature of the supply air flowing into the air mixing chamber with the current room temperature to determine whether the room temperature value is stored in the first step. The opening degree of the intake air volume control damper and the speed of the fan motor are automatically adjusted to be equal to the set temperature value. That is, as the deviation between the set temperature and the current room temperature increases, the opening degree of the inlet air volume control damper decreases, and the speed of the fan motor increases, and the opening degree of the inlet air volume control damper increases as the deviation becomes smaller. The speed of the fan motor is reduced. On the other hand, if the manual mode is selected, the user can directly control the fan motor, whether the swing motor is driven and the driving speed and the inlet air volume control damper opening degree and the illuminance of the lighting device.
상기 제3과정에 있어서는, 예를 들면 제어기의 외부 등에 재실센서가 장착되어 있어, 그 재실센서에 의해 사용자의 재실여부가 감지되는 바, 사용자가 설정한 대기시간 동안 재실센서에의 입력이 없으면, 자동적으로 부재중 모드가 입력되고,부재중 모드가 입력되었으면, 상기 개별환경제어장치의 팬모터, 조명, 스윙모터의 작동을 정지시키게 된다.In the third process, for example, the occupancy sensor is mounted on the exterior of the controller, and whether the occupancy of the user is detected by the occupancy sensor, and if there is no input to the occupancy sensor for the waiting time set by the user, When the absent mode is automatically input and the absent mode is input, the fan motor, the lighting and the swing motor of the individual environmental control apparatus are stopped.
또한, 상기 제어기에는 통신포트가 설치되어, 사용자가 PC를 통해, 상기 개별공기조화장치의 팬모터, 스윙모터 및 조명의 작동을 제어할 수 있도록 한다. 예를 들면, MS 윈도우 응용프로그램으로서, 시리얼(RS-232C)통신에 의해, PC에서 제어기의 현재 설정값을 체크하거나, 제어기측으로 새로운 설정값을 전달할 수 있는 것이다.In addition, the controller is provided with a communication port, so that the user can control the operation of the fan motor, swing motor and lighting of the individual air conditioner through a PC. For example, as an MS Windows application, serial (RS-232C) communication allows the PC to check the controller's current settings or to transfer new settings to the controller.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 개별환경제어장치 및 그의 제어방법은, 작업 공간의 감소없이, 쾌적한 풍량을 위한 충분한 크기의 방출구를 확보할 수 있도록 하고, 별도의 소음제거장치나 보조난방장치를 필요하지 않도록 함으로써 경제성을 도모하고, 공기조화장치의 외부노출을 최대한 억제함으로써 파손의 위험방지, 작업공간확보, 편리하고 합리적인 공간활용을 도모할 수 있도록 하며, 공급 공기의 온도와 실내 공기의 온도를 비교판단하여 자동적으로 사용자에 의해 설정된 온도값의 공기를 공급하도록 하는 바, 보다 진일보된 개념의 환경제어시스템을 제공한다는 효과가 있다.As described above, the individual environmental control apparatus and its control method according to the present invention, without reducing the working space, to ensure a discharge port of a sufficient size for a comfortable air flow, and separate noise reduction device or auxiliary heating By eliminating the need for a device, economic efficiency is achieved, and the external exposure of the air conditioner is minimized to prevent the risk of damage, to secure a work space, and to utilize a convenient and reasonable space. Comparing the temperature to automatically supply the air of the temperature set by the user, there is an effect that provides an environmental control system of a more advanced concept.
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