CN109006382A - 一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业领域，具体地说是一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，包括储水罐、水阀组件、滴漏管、安装柱和供气组件。其中，储水罐用于储存雨水等灌溉用水；水阀组件用于调节滴漏速率；滴漏管用于传输滴漏的水流；安装柱用于固定本装置；供气组件用于供给二氧化碳。本装置能够储存并使用雨水，使用方便，节约资源；且本装置能够根据日照强烈程度自适应调节滴漏速率；本装置能够在阳光和灌溉用水都充足的情况下供给植物二氧化碳，有利于植物生长；本装置的滴漏水流在经过滴漏管时能够与供气组件产生的二氧化碳充分混合，进而能够带来更多的二氧化碳到植株上，有利于植物的光合作用；本装置无需电力资源即可自动运作，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及农业领域，具体地说是一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置。
背景技术
常规的灌溉是在植物缺水的时候才进行的，就像人生病了之后才会调理身体一样，但是，植物也可以像人一样，从保健的角度去“调理身体”。所以，现有技术中出现了很多滴灌技术，滴灌相对于常规灌溉而言更有保健的味道，但是，滴灌仅仅是供给了植物水资源，而植物生长所需供给的并不只有水，还有适量的二氧化碳。且常规滴灌装置缺乏对环境的适应能力，比如雨天或者阴天就不需要滴灌，而阳光强烈程度不同，滴灌的量也应该不同。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，本装置能够储存并使用雨水，使用方便，节约资源；且本装置能够根据日照强烈程度自适应调节滴漏速率；本装置能够在阳光和灌溉用水都充足的情况下供给植物二氧化碳，有利于植物生长；本装置的滴漏水流在经过滴漏管时能够与供气组件产生的二氧化碳充分混合，进而能够带来更多的二氧化碳到植株上，有利于植物的光合作用；本装置无需电力资源即可自动运作，节能环保。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，包括储水罐、水阀组件、滴漏管、安装柱和供气组件。
所述的储水罐呈桶状，该储水罐右侧下部和底面右部均设有通孔，用于储存雨水等灌溉用水。
所述的水阀组件包括水阀壳体、水阀滑塞、复位弹簧、一号气囊和受热体；所述的水阀壳体为上表面贯通的长方体壳体，水阀壳体的底面中央和左侧面设有通孔，该水阀壳体固定于储水罐底面的通孔下侧，用于搭载水阀滑塞；所述的水阀滑塞滑动连接到水阀壳体内腔，该水阀滑塞在水阀壳体内左右滑动，且该水阀滑塞的左右方向的长度大于储水罐底面的通孔直径，用于控制储水罐滴漏的孔的大小；所述的复位弹簧位于水阀壳体内，该复位弹簧的两端分别连接到水阀壳体内腔右侧和水阀滑塞右侧，用于使水阀滑塞复位；所述的一号气囊为轴向伸缩型气囊，该一号气囊的两端分别固定到水阀滑塞左侧和水阀壳体内腔左侧，且该一号气囊的左端设有通孔，该一号气囊的通孔与水阀壳体左侧面的通孔贯通，用于控制水阀滑塞的滑动；所述的受热体为黑色柱状壳体，受热体通过底面固定于储水罐上侧左边缘位置处，该受热体底面设有通孔，且该受热体底面的通孔通过管路连通到水阀壳体左侧面的通孔上，用于随阳光强烈程度控制水阀滑塞的滑动距离，进而控制滴漏速率。
所述的滴漏管为呈“S”形弯折的多折弯管，滴漏管的入口和出口分别位于滴漏管的上端和下端，该滴漏管的入口连接到水阀壳体底面的通孔上，用于传输滴漏的水。
所述的安装柱为垂直固定到储水罐底面中央的柱状杆，用于支撑安装本装置。
所述的供气组件安装于储水罐下部外侧，供气组件包括聚光体、支撑架、碳环、驱动组件、输气管和储气室；所述的聚光体为透明壳体，聚光体的右部为凸透镜状壳体，该聚光体的左部连通到储水罐右侧下部的通孔上，用于聚集热量到碳环上，使碳环内的炭块炭烧，产生二氧化碳；所述的支撑架为两个环形板，两个支撑架互相平行地固定到储水罐外侧下部，该支撑架位于聚光体下侧，且该两个支撑架中位于下侧的支撑架的右侧设有通孔，用于安装碳环和输气管。
所述的碳环的内径小于支撑架的外径，且碳环的外径大于支撑架的外径，该碳环转动连接到两个支撑架之间，碳环为环状壳体，该碳环的内侧面镂空，且碳环的内腔均匀固定有多个隔板；碳环包括储碳室和被动碶块；所述的储碳室为由碳环的隔板划分而成的各个区间，该储碳室内固定有炭块，该储碳室的炭块位于聚光体的焦点位置上，用于使炭块在聚光体的作用下燃烧，进而产生二氧化碳；所述的被动碶块为多个直角三角形状截面的碶块，每个被动碶块的短边所在面均固定到每个储碳室下侧，该被动碶块的长边所在面指向下侧，且该被动碶块的斜边所在面位于碳环转动方向的反向一侧，用于配合驱动碶块来使燃烧过的储碳室转离聚光体的焦点位置，并使下一个未燃烧的储碳室转动到聚光体的焦点位置上。
所述的驱动组件安装于碳环右侧，该驱动组件包括导热块、滑筒、滑块、三号气囊、驱动碶块和变位块；所述的导热块为铜质块体，导热块通过杆件固定到聚光体右侧下侧，且该导热块的左侧与碳环外侧面右侧接触，用于传导储碳室燃烧的热量到二号气囊中去；所述的滑筒固定到导热块下侧，该滑筒的后侧壁下部设有上下方向的条形通槽，用于搭载滑块等构件；所述的滑块滑动连接到滑筒内腔，滑块包括滑块主体、滑板和连接簧片，用于带动驱动碶块运动；所述的滑块主体通过左右侧面滑动连接到滑筒内腔，该滑块主体的后侧面中部设有上下方向的通槽，且该滑块主体的通槽后侧表面下部带有球面形凹槽，所述的滑板的前侧面滑动连接到滑筒内腔，滑块主体的前侧通过两个连接簧片弹性连接到滑板上；所述的二号气囊为轴向伸缩型封闭气囊，该二号气囊的上下两端分别固定到导热块下侧和滑块主体上侧，用于在导热块的作用下带动驱动碶块伸张或收缩；所述的驱动碶块通过连杆连接到滑块上，该驱动碶块在形状上与被动碶块互补，用于驱动被动碶块转动；所述的变位块安装于滑筒的条形通槽内，变位块包括定位筒、滑杆、凸块和复位簧片；所述的定位筒通过固定在其前后端面的环状板滑动连接到滑筒的条形通槽内，用于搭载滑杆；所述的滑杆滑动连接到定位筒内，且滑杆的长度长于定位筒的长度，用于搭载凸块；所述的凸块固定到滑杆前端，凸块的前端面呈球面形，该凸块的球面形头与滑块主体的球面形凹槽配合，且该凸块的球面形头的前后长度长于滑块主体的球面形凹槽深度，用于使滑块向前有一个位移量；所述的复位簧片的前端固定到定位筒后端面上，且该复位簧片的后端与滑杆的后端接触，用于使凸块复位。
所述的输气管固定到两个支撑架之间，输气管的右侧位于碳环内侧的右侧，用于传导碳环中燃烧产生的二氧化碳。
所述的储气室为方形壳体，储气室固定到安装柱上部右侧，该储气室包裹在滴漏管外侧，且该储气室的下侧中部和右侧设有通孔，该储气室右侧的通孔与输气管连通，用于使滴漏的水在储气室中与二氧化碳充分混合。
优选的，所述滴漏管的每段的上侧面均设有均匀排布的多个通孔，以使滴漏的水在储气室中与二氧化碳充分混合。
优选的，所述碳环的上表面设有均匀的网状通孔，以便于碳环中的炭块燃烧。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，本装置能够储存并使用雨水，使用方便，节约资源。
(2)本发明的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，本装置能够根据日照强烈程度自适应调节滴漏速率。
(3)本发明的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，本装置能够在阳光和灌溉用水都充足的情况下供给植物二氧化碳，有利于植物生长。
(4)本发明的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，本装置的滴漏水流在经过滴漏管时能够与供气组件产生的二氧化碳充分混合，进而能够带来更多的二氧化碳到植株上，有利于植物的光合作用。
(5)本发明的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，本装置无需电力资源即可自动运作，节能环保。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明整体的结构示意图；
图2是本发明中碳环的结构示意图；
图3是图1中的局部放大图；
图4是图1中A-A截面的示意图；
图5是本发明中变位块的结构示意图；
图中：1.储水罐，2.水阀组件，3.滴漏管，4.安装柱，5.供气组件，21.水阀壳体，22.水阀滑塞，23.复位弹簧，24.一号气囊，25.受热体，51.聚光体，52.支撑架，53.碳环，54.驱动组件，55.输气管，56.储气室，531.储碳室，532.被动碶块，5431.滑块主体，5432.滑板，5433.连接簧片，5461.定位筒，5462.滑杆，5463.凸块，5464.复位簧片。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，本实施例的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，包括储水罐1、水阀组件2、滴漏管3、安装柱4和供气组件5。
如图1所示，所述的储水罐1呈桶状，该储水罐1右侧下部和底面右部均设有通孔。
如图1所示，所述的水阀组件2包括水阀壳体21、水阀滑塞22、复位弹簧23、一号气囊24和受热体25；所述的水阀壳体21为上表面贯通的长方体壳体，水阀壳体21的底面中央和左侧面设有通孔，该水阀壳体21固定于储水罐1底面的通孔下侧；所述的水阀滑塞22滑动连接到水阀壳体21内腔，该水阀滑塞22在水阀壳体21内左右滑动，且该水阀滑塞22的左右方向的长度大于储水罐1底面的通孔直径；所述的复位弹簧23位于水阀壳体21内，该复位弹簧23的两端分别连接到水阀壳体21内腔右侧和水阀滑塞22右侧；所述的一号气囊24为轴向伸缩型气囊，该一号气囊24的两端分别固定到水阀滑塞22左侧和水阀壳体21内腔左侧，且该一号气囊24的左端设有通孔，该一号气囊24的通孔与水阀壳体21左侧面的通孔贯通；所述的受热体25为黑色柱状壳体，受热体25通过底面固定于储水罐1上侧左边缘位置处，该受热体25底面设有通孔，且该受热体25底面的通孔通过管路连通到水阀壳体21左侧面的通孔上。
如图1所示，所述的滴漏管3为呈“S”形弯折的多折弯管，滴漏管3的入口和出口分别位于滴漏管3的上端和下端，该滴漏管3的入口连接到水阀壳体21底面的通孔上，且该滴漏管3的每段的上侧面均设有均匀排布的多个通孔。
如图1所示，所述的安装柱4为垂直固定到储水罐1底面中央的柱状杆。
如图3所示，所述的供气组件5安装于储水罐1下部外侧，供气组件5包括聚光体51、支撑架52、碳环53、驱动组件54、输气管55和储气室56；所述的聚光体51为透明壳体，聚光体51的右部为凸透镜状壳体，该聚光体51的左部连通到储水罐1右侧下部的通孔上；所述的支撑架52为两个环形板，两个支撑架52互相平行地固定到储水罐1外侧下部，该支撑架52位于聚光体51下侧，且该两个支撑架52中位于下侧的支撑架52的右侧设有通孔。
如图2所示，所述的碳环53的内径小于支撑架52的外径，且碳环53的外径大于支撑架52的外径，该碳环53转动连接到两个支撑架52之间，碳环53为环状壳体，该碳环53的内侧面镂空，且碳环53的内腔均匀固定有多个隔板，且该碳环53的上表面设有均匀的网状通孔；碳环53包括储碳室531和被动碶块532；所述的储碳室531为由碳环53的隔板划分而成的各个区间，该储碳室53内固定有炭块，该储碳室53的炭块位于聚光体51的焦点位置上；所述的被动碶块532为多个直角三角形状截面的碶块，每个被动碶块532的短边所在面均固定到每个储碳室531下侧，该被动碶块532的长边所在面指向下侧，且该被动碶块532的斜边所在面位于碳环53转动方向的反向一侧。
如图4、图5所示，所述的驱动组件54安装于碳环53右侧，该驱动组件54包括导热块541、滑筒542、滑块543、三号气囊544、驱动碶块545和变位块546；所述的导热块541为铜质块体，导热块541通过杆件固定到聚光体51右侧下侧，且该导热块541的左侧与碳环53外侧面右侧接触；所述的滑筒542固定到导热块541下侧，该滑筒542的后侧壁下部设有上下方向的条形通槽；所述的滑块543滑动连接到滑筒542内腔，滑块543包括滑块主体5431、滑板5432和连接簧片5433；所述的滑块主体5431通过左右侧面滑动连接到滑筒542内腔，该滑块主体5431的后侧面中部设有上下方向的通槽，且该滑块主体5431的通槽后侧表面下部带有球面形凹槽，所述的滑板5432的前侧面滑动连接到滑筒542内腔，滑块主体5431的前侧通过两个连接簧片5433弹性连接到滑板5432上；所述的二号气囊544为轴向伸缩型封闭气囊，该二号气囊544的上下两端分别固定到导热块541下侧和滑块主体5431上侧；所述的驱动碶块545通过连杆连接到滑块543上，该驱动碶块545在形状上与被动碶块532互补；所述的变位块546安装于滑筒542的条形通槽内，变位块546包括定位筒5461、滑杆5462、凸块5463和复位簧片5464；所述的定位筒5461通过固定在其前后端面的环状板滑动连接到滑筒542的条形通槽内；所述的滑杆5462滑动连接到定位筒5461内，且滑杆5462的长度长于定位筒5461的长度；所述的凸块5463固定到滑杆5462前端，凸块5463的前端面呈球面形，该凸块5463的球面形头与滑块主体5431的球面形凹槽配合，且该凸块5463的球面形头的前后长度长于滑块主体5431的球面形凹槽深度；所述的复位簧片5464的前端固定到定位筒5461后端面上，且该复位簧片5464的后端与滑杆5462的后端接触。
如图1所示，所述的输气管55固定到两个支撑架52之间，输气管55的右侧位于碳环53内侧的右侧。
如图1所示，所述的储气室56为方形壳体，储气室56固定到安装柱4上部右侧，该储气室56包裹在滴漏管3外侧，且该储气室56的下侧中部和右侧设有通孔，该储气室56右侧的通孔与输气管55连通。
本实施例的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置在具体使用时，当下雨天时，储水罐1便可以储存雨水，由于水阀滑塞22堵住了储水罐1的滴漏通道，所以此时不会进行滴灌。当阳光较强时，受热体25受热从而加热内部气体，受热气体膨胀进而使一号气囊24伸张，一号气囊24带动水阀滑塞22克服复位弹簧23的弹力而右移，进而打开储水罐1滴漏的通道，使储水罐1中的水滴入滴漏管3中去。且阳光强烈程度不同时，受热体25内气体的膨胀程度不同，所以水阀滑塞22的右移量不同，进而使得滴漏的速率随阳光强烈程度而自适应调节。
当阳光强烈，且储水罐1中的水量充足，水位位于聚光体51上侧时，聚光体51中便会充满水，进而使得聚光体51的右部形成凸透镜，使阳光聚集到储碳室531上，然后，储碳室531内的炭块燃烧产生二氧化碳，二氧化碳通过输气管55进入到储气室56中，通过滴漏管3上侧面的孔与滴漏的水混合，滴漏的水滴到植物叶片上，由于阳光强烈，滴漏的水很快便会蒸发，二氧化碳便会释放出来，以供植物吸收，且滴灌的水也能够供植物吸收。当储水罐1中的水量不足以充满聚光体51时，凸透镜无法形成，炭块就不会燃烧，这样就避免了植物在供水不足的情况下接受到过多的二氧化碳。
当一个储碳室531内的炭块燃烧时，导热块541便会接收到强烈的热量，该部分热量传到二号气囊544中使其膨胀伸张，二号气囊544推动滑块543和驱动碶块545下移，当驱动碶块545下移到与当前的被动碶块532脱离接触时，滑块543便与凸块5463接触，凸块5463把滑块主体5431向前侧推动一定的位移，使驱动碶块545与下一个被动碶块532进入斜边可接触区域，当晚上天凉了之后，二号气囊544收缩，进而使得滑块543和驱动碶块545上行，由于变位块546能够在滑筒542的条形槽内上下移动，所以变位块546能够随着滑块主体5431上移一段距离，也就是说，变位块546能够在这个范围内保持滑块主体5431向前侧偏移，以使驱动碶块545把下一个被动碶块532推动到聚光体51下侧，以备使用，当滑块543上移到上限位置时，变位块546由于被滑筒542的条形槽限制而脱离与滑块543的接触，滑块543便回到最初的位置，不再偏移，当第二天或后来的一天中满足阳光强烈和储水罐1水量充足条件时，再重复以上的过程。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，包括储水罐(1)、水阀组件(2)、滴漏管(3)、安装柱(4)和供气组件(5)，其特征在于：
所述的储水罐(1)呈桶状，该储水罐(1)右侧下部和底面右部均设有通孔；
所述的水阀组件(2)包括水阀壳体(21)、水阀滑塞(22)、复位弹簧(23)、一号气囊(24)和受热体(25)；所述的水阀壳体(21)为上表面贯通的长方体壳体，水阀壳体(21)的底面中央和左侧面设有通孔，该水阀壳体(21)固定于储水罐(1)底面的通孔下侧；所述的水阀滑塞(22)滑动连接到水阀壳体(21)内腔，该水阀滑塞(22)在水阀壳体(21)内左右滑动，且该水阀滑塞(22)的左右方向的长度大于储水罐(1)底面的通孔直径；所述的复位弹簧(23)位于水阀壳体(21)内，该复位弹簧(23)的两端分别连接到水阀壳体(21)内腔右侧和水阀滑塞(22)右侧；所述的一号气囊(24)为轴向伸缩型气囊，该一号气囊(24)的两端分别固定到水阀滑塞(22)左侧和水阀壳体(21)内腔左侧，且该一号气囊(24)的左端设有通孔，该一号气囊(24)的通孔与水阀壳体(21)左侧面的通孔贯通；所述的受热体(25)为黑色柱状壳体，受热体(25)通过底面固定于储水罐(1)上侧左边缘位置处，该受热体(25)底面设有通孔，且该受热体(25)底面的通孔通过管路连通到水阀壳体(21)左侧面的通孔上；
所述的滴漏管(3)为呈“S”形弯折的多折弯管，滴漏管(3)的入口和出口分别位于滴漏管(3)的上端和下端，该滴漏管(3)的入口连接到水阀壳体(21)底面的通孔上；
所述的安装柱(4)为垂直固定到储水罐(1)底面中央的柱状杆；
所述的供气组件(5)安装于储水罐(1)下部外侧，供气组件(5)包括聚光体(51)、支撑架(52)、碳环(53)、驱动组件(54)、输气管(55)和储气室(56)；所述的聚光体(51)为透明壳体，聚光体(51)的右部为凸透镜状壳体，该聚光体(51)的左部连通到储水罐(1)右侧下部的通孔上；所述的支撑架(52)为两个环形板，两个支撑架(52)互相平行地固定到储水罐(1)外侧下部，该支撑架(52)位于聚光体(51)下侧，且该两个支撑架(52)中位于下侧的支撑架(52)的右侧设有通孔；
所述的碳环(53)的内径小于支撑架(52)的外径，且碳环(53)的外径大于支撑架(52)的外径，该碳环(53)转动连接到两个支撑架(52)之间，碳环(53)为环状壳体，该碳环(53)的内侧面镂空，且碳环(53)的内腔均匀固定有多个隔板；碳环(53)包括储碳室(531)和被动碶块(532)；所述的储碳室(531)为由碳环(53)的隔板划分而成的各个区间，该储碳室(53)内固定有炭块，该储碳室(53)的炭块位于聚光体(51)的焦点位置上；所述的被动碶块(532)为多个直角三角形状截面的碶块，每个被动碶块(532)的短边所在面均固定到每个储碳室(531)下侧，该被动碶块(532)的长边所在面指向下侧，且该被动碶块(532)的斜边所在面位于碳环(53)转动方向的反向一侧；
所述的驱动组件(54)安装于碳环(53)右侧，该驱动组件(54)包括导热块(541)、滑筒(542)、滑块(543)、三号气囊(544)、驱动碶块(545)和变位块(546)；所述的导热块(541)为铜质块体，导热块(541)通过杆件固定到聚光体(51)右侧下侧，且该导热块(541)的左侧与碳环(53)外侧面右侧接触；所述的滑筒(542)固定到导热块(541)下侧，该滑筒(542)的后侧壁下部设有上下方向的条形通槽；所述的滑块(543)滑动连接到滑筒(542)内腔，滑块(543)包括滑块主体(5431)、滑板(5432)和连接簧片(5433)；所述的滑块主体(5431)通过左右侧面滑动连接到滑筒(542)内腔，该滑块主体(5431)的后侧面中部设有上下方向的通槽，且该滑块主体(5431)的通槽后侧表面下部带有球面形凹槽，所述的滑板(5432)的前侧面滑动连接到滑筒(542)内腔，滑块主体(5431)的前侧通过两个连接簧片(5433)弹性连接到滑板(5432)上；所述的二号气囊(544)为轴向伸缩型封闭气囊，该二号气囊(544)的上下两端分别固定到导热块(541)下侧和滑块主体(5431)上侧；所述的驱动碶块(545)通过连杆连接到滑块(543)上，该驱动碶块(545)在形状上与被动碶块(532)互补；所述的变位块(546)安装于滑筒(542)的条形通槽内，变位块(546)包括定位筒(5461)、滑杆(5462)、凸块(5463)和复位簧片(5464)；所述的定位筒(5461)通过固定在其前后端面的环状板滑动连接到滑筒(542)的条形通槽内；所述的滑杆(5462)滑动连接到定位筒(5461)内，且滑杆(5462)的长度长于定位筒(5461)的长度；所述的凸块(5463)固定到滑杆(5462)前端，凸块(5463)的前端面呈球面形，该凸块(5463)的球面形头与滑块主体(5431)的球面形凹槽配合，且该凸块(5463)的球面形头的前后长度长于滑块主体(5431)的球面形凹槽深度；所述的复位簧片(5464)的前端固定到定位筒(5461)后端面上，且该复位簧片(5464)的后端与滑杆(5462)的后端接触；
所述的输气管(55)固定到两个支撑架(52)之间，输气管(55)的右侧位于碳环(53)内侧的右侧；
所述的储气室(56)为方形壳体，储气室(56)固定到安装柱(4)上部右侧，该储气室(56)包裹在滴漏管(3)外侧，且该储气室(56)的下侧中部和右侧设有通孔，该储气室(56)右侧的通孔与输气管(55)连通。
2.根据权利要求1所述的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，其特征在于：所述滴漏管(3)的每段的上侧面均设有均匀排布的多个通孔。
3.根据权利要求1所述的一种选择性供应二氧化碳的自动化滴灌装置，其特征在于：所述碳环(53)的上表面设有均匀的网状通孔。
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