KR20040099537A - Water softener - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내부에 충진된 이온교환수지를 통해 원수를 연수로 만들어 주는 연수기에 관한 것이다.The present invention relates to a water softener for making raw water into soft water through an ion exchange resin filled therein.
일반적으로, 연수기는 수돗물, 지하수와 같은 원수를 이온교환수지와 반응시켜 원수로부터 경도 유발물질인 칼슘이나 마그네슘 이온 등을 제거하여 원수를 온천수와 같은 연수로 만드는 장치이다.In general, a water softener is a device that makes raw water into soft water such as hot spring water by reacting raw water such as tap water and ground water with an ion exchange resin to remove calcium or magnesium ions, which are hardness causing substances, from the raw water.
통상적인 연수기의 구조는 도시되지 않았지만, 개략적으로 입수로와 출수로가 구비된 하우징, 하우징의 내부에 충진된 이온교환수지로 이루어진다.Although the structure of a conventional water softener is not shown, it is schematically composed of a housing having an inlet and an outlet, and an ion exchange resin filled in the housing.
이러한 연수기의 동작은, 입수로로부터 원수가 유입되고, 유입된 원수는 이온교환수지를 통과하면서 칼슘 이온이나 마그네슘 이온과 같은 경도성분이 이온교환수지의 화학적 작용기와 이온교환되어 제거되므로서 연수로 전환되며, 이렇게 생성된 연수는 출수로를 통해 배출되어 사용자들에게 제공된다.The operation of the water softener converts raw water into the soft water as the raw water flows in from the water inlet, and the incoming raw water passes through the ion exchange resin and the hardness components such as calcium ions and magnesium ions are ion exchanged with the chemical functional groups of the ion exchange resin. The generated soft water is discharged through the water outlet and provided to the users.
하지만, 연수기를 장기간 사용하다보면 이온교환수지의 반응기가 경도성분으로 모두 치환되어 더 이상의 이온교환기능을 할 수 없으므로 연수를 계속 생성할 수 없다.However, when the water softener is used for a long time, the reactor of the ion exchange resin is replaced with all the hardness components, and thus no further ion exchange function can be performed, and thus the soft water cannot be continuously generated.
이에 따라, 연수기를 일정량 사용후에는 반드시 이온교환수지를 주기적으로 재생시켜 주어야 한다.Therefore, after using a certain amount of water softener, the ion exchange resin must be periodically regenerated.
여기서 연수기의 재생과정은 이온교환수지의 일측에 재생을 위한 특수한 염화나트륨을 충진시키고, 원수를 하우징의 내부로 유입시키면서 염화나트륨을 용해시켜 소금물을 생성하며, 이 생성된 소금물을 이온교환수지로 통과시키므로서, 용해된 소금물 속의 나트륨(Na) 이온과 경도성분을 재교환시켜 이온교환수지의 경도제거 성능을 회복시키는 과정이다.Here, the regeneration process of the water softener is filled with special sodium chloride for regeneration on one side of the ion exchange resin, dissolving sodium chloride while introducing raw water into the housing, and generating salt water, and passing the generated salt water through the ion exchange resin. It is the process of restoring the hardness removal performance of the ion exchange resin by re-exchanging the sodium (Na) ion and the hardness component in dissolved salt water.
하지만, 종래의 연수기는 장기간 사용하게 되면 재생작업이 주기적으로 필요하기 때문에 염화나트륨과 같은 별도의 재생제를 구비해야 하는 불편한 점이 있었으며, 재생작업 후에 발생한 재생폐액을 하수로 방출할 경우 환경오염을 유발하는 문제점이 있었다.However, the conventional water softener has a disadvantage in that a separate regeneration agent such as sodium chloride is required because the regeneration operation is required periodically if it is used for a long time, and when the regeneration waste liquid generated after the regeneration operation is discharged to sewage, it causes environmental pollution. There was a problem.
아울러, 종래에는 재생제 투여방법, 재생제의 양, 재생작업의 정확도에 따라 재생효율이 좌우되었는데, 이 중 한가지 조건이라도 불충분할 경우에 재생효율이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, in the past, the regeneration efficiency was dependent on the method of administering the regenerant, the amount of the regenerant, and the accuracy of the regeneration operation.
본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이온교환막과 이온교환수지를 이용하여 이온교환수지의 사용과 동시에 재생이 반복적으로 일어남으로써 주기적인 재생과정이 필요없고, 재생효율이 우수한 연수기를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems of the present invention, by using the ion exchange resin and the ion exchange resin, the regeneration occurs repeatedly at the same time using the ion exchange resin, there is no need for periodic regeneration process, water softener excellent in regeneration efficiency The purpose is to provide.
도 1은 본 발명에 따른 연수기의 전체 구조를 개략적으로 도시한 구성도임과 동시에 연수시 개략적인 동작을 도시한 동작도이며,1 is a configuration diagram schematically showing the overall structure of the water softener according to the present invention and at the same time an operation diagram showing a schematic operation during the training,
도 2는 본 발명에 따른 연수기의 전체 구조를 개략적으로 도시한 구성도임과 동시에 재생시 개략적인 동작을 도시한 동작도이다.2 is a configuration diagram schematically showing the overall structure of the water softener according to the present invention and at the same time an operation diagram showing a schematic operation during regeneration.
-도면의 주요부분에 따른 부호의 설명--Explanation of the symbols according to the main parts of the drawings-
10; 하우징 20; 이온교환부10; A housing 20; Ion exchange unit
21; 제 1이온교환막 22; 제 2이온교환막21; First ion exchange membrane 22; Second ion exchange membrane
23; 이온교환수지 24; 제 1농축수통로23; Ion exchange resin 24; 1st concentration channel
25; 제 2농축수통로 30; 양전극판25; A second enriched water passage 30; Positive electrode plate
31; 음전극판 32; 전원31; Negative electrode plate 32; power
40; 원수밸브 41; 출수밸브40; Raw water valve 41; Outlet valve
50; 원수배관 51; 출수배관50; Raw water piping 51; Water outlet
52; 연결배관 53; 제 1농축수배관52; Connecting piping 53; 1st concentrated piping
54; 제 2농축수배관 60; 펌프54; A second concentrated water pipe 60; Pump
61; 입수구 62; 출수구61; Inlet 62; Outlet
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 원수배관과 연결된 입수구 및 출수배관과 연결된 출수구를 각각 구비하며, 내부가 중공으로 이루어진 하우징; 상기 하우징의 입수구를 통해 유입된 물로 연수를 생성하여 출수구로 배출하도록 이온교환수지가 충진된 한 쌍의 이온교환막이 상기 하우징의 길이방향으로구비되는 이온교환부; 상기 이온교환부의 양측에 소정의 통로를 두고 구비되되, 전류 인가와 더불어 이온교환부의 이온교환수지를 재생시키는 전극판; 및 상기 원수배관과 출수배관에 각각 구비되어 입수구로 유입되는 원수와 출수구로 유출되는 연수를 소통 또는 차단하는 밸브를 포함하며, 상기 이온교환부의 이온교환수지로부터 경도성분을 제거하는 재생동작시 상기 밸브로 원수의 유입과 연수의 유출을 차단하고, 상기 전극판에 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 연수기를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the inlet is connected to the source pipe and the outlet is connected to the outlet pipe, respectively, the housing made of a hollow; An ion exchange unit in which a pair of ion exchange membranes filled with ion exchange resins are formed in the longitudinal direction of the housing to generate soft water with water introduced through the inlet of the housing and discharge it to the outlet; An electrode plate having predetermined passages on both sides of the ion exchange unit, the electrode plate regenerating the ion exchange resin of the ion exchange unit with application of current; And a valve provided at each of the raw water pipe and the water discharge pipe to communicate or block the raw water flowing into the inlet and the water outlet flowing into the inlet, and the valve during the regeneration operation of removing the hardness component from the ion exchange resin of the ion exchange unit. Furnace to block the inflow of raw water and the outflow of soft water, and provides a water softener characterized in that the current is applied to the electrode plate.
아울러, 상기 원수배관과 출수배관에 연결배관으로 연결되어 상기 하우징의 외부에 구비되되, 상기 밸브로 원수의 유입과 연수의 유출을 차단했을 경우, 상기 하우징 내의 물을 순환시키는 펌프를 더 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the raw water pipe and the discharge pipe is connected to the connection pipe is provided on the outside of the housing, when the inlet of the raw water and the soft water outflow to the valve, further comprising a pump for circulating the water in the housing It features.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연수기의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the water softener according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 연수기의 전체 구조를 개략적으로 도시한 구성도임과 동시에 연수시 개략적인 동작을 도시한 동작도이며, 도 2는 본 발명에 따른 연수기의 전체 구조를 개략적으로 도시한 구성도임과 동시에 재생시 개략적인 동작을 도시한 동작도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the overall structure of the water softener according to the present invention and at the same time an operation diagram showing a schematic operation during training, Figure 2 is a configuration schematically showing the overall structure of the water softener according to the present invention At the same time, it is an operation diagram showing a schematic operation during playback.
본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10), 이온교환부(20), 한 쌍의 전극판(30,31), 밸브(40,41) 및 펌프(60) 등으로 이루어진다.1 and 2, the housing 10, the ion exchange unit 20, a pair of electrode plates (30, 31), valves (40, 41) and the pump (60), etc. Is done.
우선, 하우징(10)은 원수배관(50)과 연결된 입수구(61) 및 출수배관(51)과 연결된 출수구(62)를 각각 구비하며, 내부가 중공으로 이루어진다.First, the housing 10 has a water inlet 61 connected to the raw water pipe 50 and a water outlet 62 connected to the water outlet pipe 51, respectively, and the inside thereof is hollow.
실시예에서, 입수구(61)는 하우징(10)의 하부에 위치하며, 출수구(62)는 하우징(10)의 상부에 위치한다.In an embodiment, the inlet 61 is located at the bottom of the housing 10 and the outlet 62 is located at the top of the housing 10.
이러한 하우징(10)의 형상은 원통형 또는 직육면체 형상 등으로 이루어진다.The shape of the housing 10 is formed in a cylindrical or rectangular parallelepiped shape.
상기 이온교환부(20)는 하우징(10)의 입수구(61)를 통해 유입된 물로 연수를 생성하여 출수구(62)로 배출하도록 소정의 이온교환수지(23)가 충진된 한 쌍의 이온교환막(21,22)이 상기 하우징(10)의 길이방향으로 구비된다.The ion exchange unit 20 is a pair of ion exchange membrane filled with a predetermined ion exchange resin 23 to generate soft water with water introduced through the inlet 61 of the housing 10 and discharged to the outlet port 62 ( 21 and 22 are provided in the longitudinal direction of the housing 10.
이온교환부(20)는 미세한 소공이 형성된 제 1이온교환막(21)과 제 2이온교환막(22)을 가지며, 이 제 1이온교환막(21)과 제 2이온교환막(22) 사이에는 이온교환수지(23)가 충진된다.The ion exchange unit 20 has a first ion exchange membrane 21 and a second ion exchange membrane 22 having fine pores formed therebetween, and an ion exchange resin between the first ion exchange membrane 21 and the second ion exchange membrane 22. (23) is filled.
이온교환수지(23)는 입수구(61)를 통해 유입된 원수에서 칼슘 이온이나 마그네슘 이온과 같은 경도성분을 제거하여 연수를 생성하는 것이다.The ion exchange resin 23 generates soft water by removing hardness components such as calcium ions and magnesium ions from raw water introduced through the inlet 61.
또한, 전극판(30,31)은 이온교환부(20)의 양측에 소정의 통로(24,25)를 두고 구비되며, 전류 인가와 더불어 이온교환부(20)의 이온교환수지(23) 재생과정을 촉진한다.In addition, the electrode plates 30 and 31 are provided with predetermined passages 24 and 25 on both sides of the ion exchange unit 20, and regenerate the ion exchange resin 23 of the ion exchange unit 20 with application of current. Facilitate the process.
상기 전극판(30,31)은 양전극판(30)과 음전극판(31)으로 이루어진다.The electrode plates 30 and 31 are composed of a positive electrode plate 30 and a negative electrode plate 31.
그리고 양전극판(30)과 이온교환부(20)의 제 1이온교환막(21) 사이에는 제 1농축수통로(24)가 형성되고, 음전극판(31)과 이온교환부(20)의 제 2이온교환막(22) 사이에는 제 2농축수통로(25)가 형성된다.A first condensation passage 24 is formed between the positive electrode plate 30 and the first ion exchange membrane 21 of the ion exchange unit 20, and the second electrode of the negative electrode plate 31 and the ion exchange unit 20 is formed. A second condensation passage 25 is formed between the ion exchange membranes 22.
상기 제 1농축수소통로(24)는 제 1농축수배관(53)과 연결되고, 제 2농축수소통로(25)는 제 2농축수배관(54)과 연결된다.The first concentrated hydrogen passage 24 is connected to the first concentrated water pipe 53, and the second concentrated hydrogen passage 25 is connected to the second concentrated water pipe 54.
여기서 전극판들(30,31)에 전원(32)으로부터 전류가 가해지면, 음전극판(31)은 이온교환부(20) 내의 이온교환수지(23)로부터 양이온성 불순물을 끌어당기며, 상기 양전극판(30)은 이온교환부(20) 내의 이온교환수지(23)로부터 음이온성 불순물을 끌어당긴다.When a current is applied from the power supply 32 to the electrode plates 30 and 31, the negative electrode plate 31 draws cationic impurities from the ion exchange resin 23 in the ion exchange unit 20, and the positive electrode The plate 30 draws anionic impurities from the ion exchange resin 23 in the ion exchange unit 20.
즉, 이온교환수지(23)의 표면에 쌓인 금속이온 등과 같은 불순물이 함유된 농축수에서 산성성분은 제 1이온교환막(21)을 통과하여 제 1농축수통로(24)로 포집되고, 불순물이 함유된 농축수에서 알카리성분은 제 2이온교환막(22)을 통과하여 제 2농축수통로(25)로 포집된다.That is, in concentrated water containing impurities such as metal ions accumulated on the surface of the ion exchange resin 23, the acidic component passes through the first ion exchange membrane 21 and is collected in the first concentration passage 24, and impurities In the concentrated water contained, the alkali component passes through the second ion exchange membrane 22 and is collected in the second concentrated water passage 25.
이렇게 제 1농축수통로(24)와 제 2농축수통로(25)에 포집된 농축수들은 제 1농축수배관(53)과 제 2농축수배관(54)을 통해 외부로 배출된다.The concentrated water collected in the first condensation passage 24 and the second condensation passage 25 are discharged to the outside through the first condensation pipe 53 and the second condensation pipe 54.
아울러, 음전극판(31)과 양전극판(30)의 재료는 전해에 의해 전극간에 전자 이동이 활발하게 행해지고 산화되기 쉽게 때문에, 티탄 등과 같이 잘 산화되지 않는 소재를 선택하고, 그 표면에 백금이나 이리듐과 같은 금속을 피복하는 것이 바람직하다.In addition, since the material of the negative electrode plate 31 and the positive electrode plate 30 is actively moved and oxidized between the electrodes by electrolysis, a material that is not easily oxidized, such as titanium, is selected and platinum or iridium is selected on the surface thereof. It is preferable to coat metals such as these.
한편, 밸브(40,41)는 원수배관(50)에 구비된 원수밸브(40)와 출수배관(51)에 구비된 출수밸브(41)로 이루어진다.On the other hand, the valve 40, 41 is composed of a raw water valve 40 provided in the raw water pipe 50 and the withdrawal valve 41 provided in the water discharge pipe 51.
원수밸브(40)는 원수배관(50)을 통해 입수구(61)로 유입되는 원수를 소통시키거나 차단하며, 출수밸브(41)는 출수배관(51)을 통해 출수구(62)로 유출되는 연수를 소통 또는 차단하는 것이다.The raw water valve 40 communicates or blocks the raw water flowing into the water inlet 61 through the raw water pipe 50, and the water outlet valve 41 receives the soft water that is discharged to the water outlet 62 through the water outlet pipe 51. To communicate or block.
원수밸브(40)와 출수밸브(41)의 차단동작은 본 발명의 재생 동작시 이루어지는데, 즉 전극판(30,31)에 전류가 인가되어 이온교환수지(23)의 불순물을 제거할경우에 이루어진다.The shutoff operation of the raw water valve 40 and the outlet valve 41 is performed during the regeneration operation of the present invention, that is, when current is applied to the electrode plates 30 and 31 to remove impurities from the ion exchange resin 23. Is done.
반면, 원수밸브(40)와 출수밸브(41)의 개방동작은 이온교환부(20)를 통해 연수를 생성할 경우에 이루어진다.On the other hand, the opening operation of the raw water valve 40 and the outlet valve 41 is made when the soft water is generated through the ion exchange unit 20.
아울러, 펌프(60)는 원수배관(50) 및 출수배관(51)과 연결되어 상기 하우징(10)의 외부에 구비된다.In addition, the pump 60 is connected to the raw water pipe 50 and the discharge pipe 51 is provided on the outside of the housing 10.
펌프(60)는 원수밸브(40)와 출수밸브(41)에 의해 원수의 유입과 연수의 유출을 차단했을 경우, 이온교환부(20) 내의 물을 일정시간 계속해서 순환시키는 역할을 한다.When the pump 60 blocks the inflow of the raw water and the outflow of the soft water by the raw water valve 40 and the water discharge valve 41, the pump 60 continuously circulates the water in the ion exchange unit 20 for a predetermined time.
실시예로 펌프(60)는 일측이 원수밸브(40)와 하우징(10)의 입수구(61) 사이의 원수배관(50)에 연결배관(52)으로 연결되고 타측이 출수밸브(41)와 하우징(10)의 출수구(62) 사이의 출수배관(51)에 연결배관(52)으로 연결된다.In an embodiment, the pump 60 has one side connected to the raw water pipe 50 between the raw water valve 40 and the inlet 61 of the housing 10 by a connecting pipe 52, and the other side of the pump 60 and the housing. (10) is connected to the outlet pipe 51 between the outlet port 62 of the connection pipe 52.
본 발명의 동작은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같다.The operation of the present invention is as shown in Figs.
우선, 도 1의 실시예는 본 발명이 연수를 생성하는 동작으로서, 원수가 개방된 원수밸브(40)를 거쳐 원수배관(50)을 따라 하우징(10) 내의 이온교환부(20)에 유입된다.First, the embodiment of FIG. 1 is an operation of generating soft water according to the present invention, and the raw water flows into the ion exchange unit 20 in the housing 10 along the raw water pipe 50 through an open raw water valve 40. .
이렇게 유입된 원수는 이온교환부(20) 내의 이온교환수지(23)에 의해 칼슘 이온이나 마그네슘 이온과 같은 경도성분을 제거하여 연수로 생성된다.The raw water introduced in this way is generated by soft water by removing hardness components such as calcium ions and magnesium ions by the ion exchange resin 23 in the ion exchange unit 20.
이온교환부(20)에서 생성된 연수는 다시 출수배관(51)을 따라 출수밸브(41)를 거쳐 사용자들에게 직접 제공된다.The soft water generated in the ion exchange unit 20 is directly provided to the users via the water outlet valve 41 along the water outlet pipe 51.
도 2의 실시예는 본 발명의 재생 동작으로서, 원수의 공급이 차단되도록 원수밸브(40)가 폐쇄됨과 아울러, 이온교환부(20)에서 생성된 연수가 유출되지 않도록 출수밸브(41)도 차단된다.2 is a regeneration operation of the present invention, the raw water valve 40 is closed so that the supply of raw water is shut off, and also the water outlet valve 41 is blocked so that soft water generated in the ion exchange unit 20 does not flow out. do.
이렇게 밸브들(40,41)에 의해 원수배관(50)과 출수배관(51)이 각각 차단되면, 양전극판(30)과 음전극판(31)에 전원(32)으로부터 각각 전류가 인가되고, 펌프(60)에 의해 이온교환부(20)에 머무는 물들을 계속적으로 순환시킨다.When the raw water pipe 50 and the water discharge pipe 51 are respectively blocked by the valves 40 and 41, current is applied from the power supply 32 to the positive electrode plate 30 and the negative electrode plate 31, respectively, and the pump By 60, the water staying in the ion exchange unit 20 is continuously circulated.
상기 양전극판(30)과 음전극판(31)의 전류인가에 의해 상기 이온교환부(20)로부터 농축수가 제 1농축수소통로(24) 및 제 2농축수소통로(25)로 배출되고, 제 1농축수소통로(24) 및 제 2농축수소통로(25)로 배출된 농축수는 제 1농축수배관(53)과 제 2농축수배관(54)을 통해 외부로 배출된다.By applying current from the positive electrode plate 30 and the negative electrode plate 31, the concentrated water is discharged from the ion exchange unit 20 to the first concentrated hydrogen passage 24 and the second concentrated hydrogen passage 25, The concentrated water discharged to the first concentrated hydrogen passage 24 and the second concentrated hydrogen passage 25 is discharged to the outside through the first concentrated water pipe 53 and the second concentrated water pipe 54.
이러한 과정을 거치면서 소정시간이 지나면, 펌프(60)의 작동이 정지되며, 양전극판(30)과 음전극판(31)에 인가된 전류가 단락되고, 원수밸브(40)와 출수밸브(41)가 개방되면서 다시 연수동작을 행하게 된다.After a predetermined time passes through this process, the operation of the pump 60 is stopped, the current applied to the positive electrode plate 30 and the negative electrode plate 31 is short-circuited, and the raw water valve 40 and the water discharge valve 41 are closed. Is opened, and the training operation is performed again.
본 발명에 따른 연수기는 종래의 연수기와 달리 재생작업에서 별도로 재생제를 구비할 필요가 없는 장점이 있으며, 재생작업 후 농축수로 인해 환경오염이 거의 발생하지 않는 우수한 효과가 있다.The water softener according to the present invention has an advantage of not requiring a separate regenerant in the regeneration work, unlike the conventional water softener, and has an excellent effect of hardly causing environmental pollution due to the concentrated water after the regeneration work.
아울러, 본 발명은 종래와 재생제 투여방법, 재생제의 양, 재생작업의 정확도를 체크할 필요가 없으므로, 사용이 편리하고 재생효율이 우수한 장점이 있다.In addition, the present invention, there is no need to check the conventional regeneration agent administration method, the amount of regenerant, the accuracy of the regeneration operation, there is an advantage that it is easy to use and excellent regeneration efficiency.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100797025B1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-01-22 | 주식회사 덕영엔지니어링 | Water softner |
| KR100801916B1 (en) * | 2007-11-01 | 2008-02-12 | 주식회사 덕영엔지니어링 | Electrode water softner |
| KR20130072761A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | 삼성전자주식회사 | Filter apparatus and method of operating the same |
| KR101449758B1 (en) * | 2008-07-07 | 2014-10-13 | 코웨이 주식회사 | A Soft Water Apparatus |
-
2003
- 2003-05-19 KR KR10-2003-0031552A patent/KR100488812B1/en active IP Right Grant
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100797025B1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-01-22 | 주식회사 덕영엔지니어링 | Water softner |
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| KR101449758B1 (en) * | 2008-07-07 | 2014-10-13 | 코웨이 주식회사 | A Soft Water Apparatus |
| KR20130072761A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | 삼성전자주식회사 | Filter apparatus and method of operating the same |
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