CN112933465A - 一种新型汽车用自动灭火装置及其灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型汽车用自动灭火装置及其灭火方法，该装置包括：固定安装在汽车底盘上的安装架，设置在安装支架上的灭火管道机构，以及固定安装在汽车车身上且与车载电脑电联的火情检测系统；所述灭火管道机构包括：固定安装在安装架上的灭火管道，安装在发动机一侧的三元催化转换器，连通灭火管道且安装在安装架上的二氧化碳收集装置，连通在灭火管道一端的灭火剂容器，以及设置在灭火管道中的喷口机构。本发明驾驶人员可从车载电脑通过火情检测系统及时感知汽车着火和分析火情对灭火做好提示工作；进而在火情发生时，可在第一时间进行有效，精确，快速的灭火，减小了驾驶员和汽车收到的二次伤害的可能性。

Description

一种新型汽车用自动灭火装置及其灭火方法

技术领域

本发明属于汽车灭火设备领域，尤其是一种新型汽车用自动灭火装置及其灭火方法。

背景技术

现有的汽车在着火后需要驾驶员 下车进行灭火，若在高速路段下车进行人工手动灭火，大大提高了追尾等二次伤害事故的发生。其次现有的汽车无法根据火情及时提醒驾驶员火情的发生、着火点以及火情的大小，因此无法在第一时间内阻断火势，造成汽车报废或人员伤亡。

发明内容

发明目的：提供一种新型汽车用自动灭火装置及其灭火方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种新型汽车用自动灭火装置，包括：

固定安装在汽车底盘上的安装架，设置在安装支架上的灭火管道机构，以及固定安装在汽车车身上且与车载电脑电联的火情检测系统。

在进一步的实施例中，所述灭火管道机构包括：固定安装在安装架上的灭火管道，安装在发动机一侧的三元催化转换器，连通灭火管道且安装在安装架上的二氧化碳收集装置，连通在灭火管道一端的灭火剂容器，以及设置在灭火管道中的喷口机构。

在进一步的实施例中，所述灭火管道的起始位置为汽车发动机处向后延长至后驱动桥处，所述三元催化转换器的一侧与发动机的排气管口连通，所述三元催化转换器另一端与二氧化碳收集装置连通；所述二氧化碳收集装置包括：与三元催化转换器出气管连通的收集管，设置在收集管一端的二氧化碳回收净化装置，以及安插在回收净化装置出气口处一组以上的分支管；所述分支管的数目与灭火剂容器的数目对应；所述分支管的另一端与灭火剂容器连通；所述分支管上还设置有与车载电脑电联的电控阀，进而控制分支管的开闭。

在进一步的实施例中，所述灭火剂容器包括：安装在固定架上的中空钢瓶，内置在中空钢瓶中的乳胶袋腔，以及固定安装在中空钢瓶内底部且与乳胶袋腔对应的撞针组件，所述分支管连接灭火剂容器的部位设置有压力表；所述压力表电联车载电脑，进而可使车载电脑获取灭火剂容器中的气压值；

所述撞针组件包括：固定安装在中空钢瓶内部的隔板组件，固定安装在隔板组件一侧的电动推缸，插接在隔板组件上且与电动推缸活塞杆联动的顶针，以及安装在顶针另一端的乳胶袋定位块；所述乳胶袋定位块孔开设有可供顶针贯穿的通口进而电动推缸在车载电脑的控制下带动活塞杆向前运动，进而使顶针向前运动贯穿乳胶袋定位块，对乳胶袋定位块抵接的乳胶袋腔进行冲刺；

所述乳胶袋腔包括：放置在中空钢瓶中乳胶袋托架；连接在乳胶袋托架后侧的弹性部件。

在进一步的实施例中，所述喷口机构包括：固定安装在灭火管道起始端口处的主喷口机构，以及固定安装在灭火管道中部的次喷口机构；所述主喷口机构对应发动机位置；所述次喷口机构对应车身中部燃油箱位置。

在进一步的实施例中，所述主喷口机构包括：连接在安装架上且套接在灭火管道起始端口处的防护外壳，以及插接在灭火管道端口处的主喷头；所述防护外壳包括：焊接在安装架上的固定框，铰接在固定框四周的防护门，以及固定安装固定框顶部的压缸安装板，所述压缸的动力输出端固定连接有四个连接杆，所述连接杆的另一端分别连接在所对应的所述防护门上，进而压缸带动连接杆进行上下运动，进而带动四组防护门进行围绕铰接轴进行开合运动。

在进一步的实施例中，所述次喷口机构为插接在燃油箱处的第一副喷头；所述次喷口机构还包括：固定安装在灭火管道法兰连接件，插接在法兰连接件外部的第二副喷头，以及固定安装在第二副喷头外侧的拉伸结构。

在进一步的实施例中，所述拉伸结构包括固定安装在第二副喷头底部的多组微液压杆，所述微液压杆的动力输出端铰接在第二副喷头顶部处；所述多组微液压杆呈环形阵列状设置；所述第二副喷头的底部设置有软管段，进而在所述多组微液压杆的作用下带动第二副喷头口向任意方向弯曲。

在进一步的实施例中，所述火情检测系统包括：安装在车身上的若干组温度传感器和烟雾传感器；以及设置在车载电脑中的火情分析软件。

在进一步的实施例中，包括如下步骤：

根据车身的长度进行温度传感器和烟雾传感器数量的设置，本发明中采用在车身的外部间隔性且对称设置6个外环境温度传感器和6个烟雾传感器；将车身分为6个火情检测区域；

在正常的行驶过程中，发动机所产生的汽车尾气进入到三元催化转换器后，进过三元催化转换器转换后的混合气通过收集管进入二氧化碳收集装置，对收集的二氧化碳进行进一步的净化，净化后的二氧化碳经过分支管进入到灭火剂容器；

车载电脑对分支管中的气压进行检测，当超过灭火剂容器设定的值时，车载电脑控制电控阀门关闭，进而使灭火剂容器压力值保持在一定的高压状态中；

当汽车车载电脑检测到车身情况异常时，通过火情分析软件判断起火点或者起火区域；

若是发动机着火，则控制次喷口关闭，主喷口开启，若是车上其他部位着火，则次喷口机构喷口一并打开；同时指示击发撞针击破乳胶袋释放干粉，由瓶内高压的二氧化碳气体作为动力，通过主次喷头所定位的方向喷出，从而进行自动化灭火。当红外环境温度传感器失效时或者驾驶员发现车辆有问题时，也可以手动控制车载电脑进行灭火。

有益效果：本发明具有以下优点：

1、驾驶人员可从车载电脑通过火情检测系统及时感知汽车着火和分析火情对灭火做好提示工作；通过灭火管道机构融入至车辆的系统结构中再加火情检测系统辅助，从而实现了灭火过程管路化，自动化，智能化；进而在火情发生时，可在第一时间进行有效，精确，快速的灭火，减小了驾驶员和汽车收到的二次伤害的可能性。

2、通过二氧化碳收集装置能够对汽车尾气中产生的二氧化碳进行净化和收集，并将净化后的二氧化碳进行存储入灭火器中作为补充的压强气体，减少二氧化碳排放的同时比采用现有的一次性灭火器更加节约成本；使用完成后只需更换中空钢瓶中的乳胶袋腔可继续投入使用。

3、在灭火管道设置有多个喷口机构可在火情的第一时间阻断火情向汽车燃油箱或发动机以及其它部件蔓延，能够在短时间内减少汽车的维修成本。

附图说明

图1是本发明自动灭火装置的安装示意图。

图2是本发明自动灭火装置的工作流程示意图。

图3是本发明灭火管道机构的结构示意图。

图4是本发明灭火管道机构的立体图。

图5是本发明防护外壳的结构示意图。

图6是本发明灭火剂容器的结构示意图。

图7为本发明第二副喷头的结构示意图。

附图标记为：汽车底盘1、安装架2、灭火管道机构3、灭火管道30、三元催化转换器31、二氧化碳收集装置32、收集管320、二氧化碳回收净化装置321、分支管322、压力表323、二氧化碳排出管324、灭火剂容器33、中空钢瓶330、乳胶袋腔331、乳胶袋托架3310、弹性部件3311、撞针组件332、隔板组件3320、电动推缸3321、顶针3322、乳胶袋定位块3323、喷口机构34、主喷口机构3400、防护外壳3400、主喷头3401、固定框3402、防护门3403、压缸安装板3404、连接杆3405、压缸输出杆3406、次喷口机构3411、第一副喷头3410、法兰连接件3411、第二副喷头3412、微液压杆3413、软管段3414、发动机4。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

申请人发现现有的汽车在着火后需要驾驶员 下车进行灭火，若在高速路段下车进行人工手动灭火，大大提高了追尾等二次伤害事故的发生。其次现有的汽车无法根据火情及时提醒驾驶员火情的发生、着火点以及火情的大小，因此无法在第一时间内阻断火势，造成汽车报废或人员伤亡。

如图1至图7所示的一种新型汽车用自动灭火装置，包括：安装架2、灭火管道机构3、灭火管道30、三元催化转换器31、二氧化碳收集装置32、收集管320、二氧化碳回收净化装置321、分支管322、压力表323、二氧化碳排出管324、灭火剂容器33、中空钢瓶330、乳胶袋腔331、乳胶袋托架3310、弹性部件3311、撞针组件332、隔板组件3320、电动推缸3321、顶针3322、乳胶袋定位块3323、喷口机构34、主喷口机构3400、防护外壳3400、主喷头3401、固定框3402、防护门3403、压缸安装板3404、连接杆3405、压缸输出杆3406、次喷口机构3411、第一副喷头3410、法兰连接件3411、第二副喷头3412、微液压杆3413、软管段3414。

其中，该灭火装置整体安装在汽车底盘1上，从汽车的前驱车轴处贯穿至汽车后驱动车轴处，可根据前后车轴的长度进行装置整体的改装；

安装架2固定安装在汽车底盘1上，灭火管道30机构3固定设置在安装支架上，进而安装架2对灭火管道30起到支撑作用；火情检测系统的检测硬件固定安装在汽车车身上且火情检测系统的软件部分与车载电脑电联，能够对车身进行精确的测量或火情预警。

所述灭火管道30机构3包括：固定安装在安装架2上的灭火管道30，安装在发动机4一侧的三元催化转换器31，连通灭火管道30且安装在安装架2上的二氧化碳收集装置32，连通在灭火管道30一端的灭火剂容器33，以及设置在灭火管道30中的喷口机构34。三元催化转换器31能够对发动机4排出的尾气进行分解收集，进而将汽车尾气中的主要有害气体CO一氧化碳、HC碳氢化合物和NOx氮氧化物等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。二氧化碳收集装置32在对分解出来的二氧化碳进行进一步的过滤和净化，满足作用灭火干粉所适合的加压气体。

进而进一步的，所述灭火管道30的起始位置为汽车发动机4处向后延长至后驱动桥处，所述三元催化转换器31的一侧与发动机4的排气管口连通，所述三元催化转换器31另一端与二氧化碳收集装置32连通；所述二氧化碳收集装置32包括：与三元催化转换器31出气管连通的收集管320，设置在收集管320一端的二氧化碳回收净化装置321，以及安插在回收净化装置出气口处一组以上的分支管322；出气口还安装有一个电控三通阀门，通过三通阀门与分支管322和排二氧化碳排出管324连通；进而在灭火剂容器33中气体压强数值到达设定值时停止出气口与分支管322的连通，进而终止二氧化碳充入灭火剂容器33中；所述分支管322为的数目与灭火剂容器33的数目对应；所述分支管322的另一端与灭火剂容器33连通；所述分支管322上还设置有与车载电脑电联的电控阀，进而控制分支管322的开闭。

所述灭火剂容器33包括：安装在固定架上的中空钢瓶330，内置在中空钢瓶330中的乳胶袋腔331，以及固定安装在中空钢瓶330内底部且与乳胶袋腔331对应的撞针组件332，所述分支管322连接灭火剂容器33的部位设置有压力表323；所述压力表323电联车载电脑，进而可使车载电脑获取灭火剂容器33中的气压值；所述撞针组件332包括：固定安装在中空钢瓶330内部的隔板组件3320，固定安装在隔板组件3320一侧的电动推缸3321，插接在隔板组件3320上且与电动推缸3321活塞杆联动的顶针3322，以及安装在顶针3322另一端的乳胶袋定位块3323；所述乳胶袋定位块3323孔开设有可供顶针3322贯穿的通口进而电动推缸3321在车载电脑的控制下带动活塞杆向前运动，进而使顶针3322向前运动贯穿乳胶袋定位块3323，对乳胶袋定位块3323抵接的乳胶袋腔331进行冲刺；实现乳胶袋腔331破裂，释放灭火粉剂；所述隔板组件3320中开设有可供顶针3322嵌合的缺口，顶针3322向前撞入后顶针3322嵌合在隔板组件3320上形成密封空间；进而所述隔板组件3320在乳胶袋腔331破裂能够阻挡大量干粉进入撞针组件332中，减少清洁步骤的同时延长设备使用寿命。

所述乳胶袋腔331包括：放置在中空钢瓶330中乳胶袋托架3310；连接在乳胶袋托架3310后侧的弹性部件3311；乳胶袋托架3310与乳胶袋嵌合，乳胶袋中充有加强气体可使乳胶袋处于饱和状态，与中空钢瓶330壁充分接触的同时，方便乳胶袋定位块3323对其固定，使撞针组件332进行精准快速的释放灭火干粉；同时连接在乳胶袋托架3310后侧的弹性部件3311为连接在乳胶袋尾部的弹簧，可始终为未撞破的乳胶袋提供反作用力，弹性部件3311处于拉伸状态，在乳胶袋撞破后释放干粉和内部气体，释放的气体推动破裂的乳胶袋向后运动的同时弹簧拉着破裂的乳胶袋穿过乳胶袋托架3310，避免破裂的乳胶袋堵塞灭火管道30，灭火管道30通过单作用式叶片泵与中空钢瓶330连通，对中空钢瓶330中的干粉和二氧化碳混合气体进行再次加压抽取；为喷口机构34抽取高压干粉气流，满足快速灭火的需要。

所述喷口机构34包括：固定安装在灭火管道30起始端口处的主喷口机构340，以及固定安装在灭火管道30中部的次喷口机构341；所述主喷口机构340对应发动机4位置；所述次喷口机构341对应车身中部燃油箱位置。所述喷口机构34主要应对汽车上的易着火点和助燃点，对火情后期的控制起到重要作用，其次汽车发动机4处长期与燃油系统使用作用过程中会溢出少量的燃油蒸汽，日积月累后会在发动机4附近的部件上粘附油垢，将主喷口机构340直接设置在发动机4处，油垢容易堵塞喷口，进而使主喷口机构340无法进行正常的工作，因此在主喷口机构340处设置防护部件避免这一情况，在使用主喷口机构340时释放主喷口机构340的喷口。

进一步的，所述主喷口机构340包括：连接在安装架2上且套接在灭火管道30起始端口处的防护外壳3400，以及插接在灭火管道30端口处的主喷头3401；所述防护外壳3400包括：焊接在安装架2上的固定框3402，铰接在固定框3402四周的防护门3403，以及固定安装固定框3402顶部的压缸安装板3404，所述压缸底部的动力输出处的压缸输出杆3406一端固定连接有四个连接杆3405，所述连接杆3405的另一端分别连接在所对应的所述防护门3403上，进而压缸带动连接杆3405进行上下运动，进而带动四组防护门3403进行围绕铰接轴进行开合运动。

考虑到汽车的其它部位起火时需要一种可调角度的喷口机构34应对这一现象；在燃油箱的灭火过程中采用第一副喷头3410；所述次喷口机构341为插接在燃油箱处的第一副喷头3410；部位起火时所述次喷口机构341还包括：固定安装在灭火管道30法兰连接件3411，插接在法兰连接件3411外部的第二副喷头3412 ，以及固定安装在第二副喷头3412外侧的拉伸结构，拉伸结构能够带动第二副喷头3412进行多个方向上的调整。

所述拉伸结构包括固定安装在第二副喷头3412底部的多组微液压杆3413，所述微液压杆3413的动力输出端铰接在第二副喷头3412顶部处；所述多组微液压杆3413呈环形阵列状设置；所述第二副喷头3412的底部设置有软管段3414，进而在所述多组微液压杆3413的作用下带动第二副喷头3412口向任意方向弯曲。所述本发明中的主次喷头均采用具有旋转功能的万向喷头。

所述火情检测系统包括：安装在车身上的若干组温度传感器和烟雾传感器；以及设置在车载电脑中的火情分析软件。

工作原理如下：

根据车身的长度进行温度传感器和烟雾传感器数量的设置，本发明中采用在车身的外部间隔性且对称设置6个外环境温度传感器和6个烟雾传感器；将车身分为6个火情检测区域；

在正常的行驶过程中，发动机4所产生的汽车尾气进入到三元催化转换器31后，进过三元催化转换器31转换后的混合气通过收集管320进入二氧化碳收集装置32，对收集的二氧化碳进行进一步的净化，净化后的二氧化碳经过分支管322进入到灭火剂容器33；

车载电脑对分支管322中的气压进行检测，当超过灭火剂容器33设定的值时，车载电脑控制电控阀门关闭，进而使灭火剂容器33压力值保持在一定的高压状态中；

当汽车车载电脑检测到车身情况异常时，通过火情分析软件判断起火点或者起火区域；

若是发动机4着火，则控制次喷口关闭，主喷口开启，若是车上其他部位着火，则次喷口机构341喷口一并打开；同时指示击发撞针击破乳胶袋释放干粉，由瓶内高压的二氧化碳气体作为动力，通过主次喷头所定位的方向喷出，从而进行自动化灭火。当红外环境温度传感器失效时或者驾驶员发现车辆有问题时，也可以手动控制车载电脑进行灭火。

本发明中驾驶员可从车载电脑通过火情检测系统及时感知汽车着火和分析火情对灭火做好提示工作；通过灭火管道30机构3融入至车辆的系统结构中再加火情检测系统辅助，从而实现了灭火过程管路化，自动化，智能化；进而在火情发生时，可在第一时间进行有效，精确，快速的灭火，减小了驾驶员和汽车收到的二次伤害的可能性；通过二氧化碳收集装置32能够对汽车尾气中产生的二氧化碳进行净化和收集，并将净化后的二氧化碳进行存储入灭火器中作为补充的压强气体，减少二氧化碳排放的同时比采用现有的一次性灭火器更加节约成本；使用完成后只需更换中空钢瓶330中的乳胶袋腔331可继续投入使用；在灭火管道30设置有多个喷口机构34可在火情的第一时间阻断火情向汽车燃油箱或发动机4以及其它部件蔓延，能够在短时间内减少汽车的维修成本。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，包括：

固定安装在汽车底盘上的安装架，设置在安装支架上的灭火管道机构，以及固定安装在汽车车身上且与车载电脑电联的火情检测系统。

2.根据权利要求1所述的一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，所述灭火管道机构包括：固定安装在安装架上的灭火管道，安装在发动机一侧的三元催化转换器，连通灭火管道且安装在安装架上的二氧化碳收集装置，连通在灭火管道一端的灭火剂容器，以及设置在灭火管道中的喷口机构。

3.根据权利要求2所述的一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，所述灭火管道的起始位置为汽车发动机处向后延长至后驱动桥处，所述三元催化转换器的一侧与发动机的排气管口连通，所述三元催化转换器另一端与二氧化碳收集装置连通；所述二氧化碳收集装置包括：与三元催化转换器出气管连通的收集管，设置在收集管一端的二氧化碳回收净化装置，以及安插在回收净化装置出气口处的分支管；

所述分支管的数目与灭火剂容器的数目对应；所述分支管的另一端与灭火剂容器连通；所述分支管上还设置有与车载电脑电联的电控阀，进而控制分支管的开闭。

4.根据权利要求3所述的一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，所述灭火剂容器包括：安装在固定架上的中空钢瓶，内置在中空钢瓶中的乳胶袋腔，以及固定安装在中空钢瓶内底部且与乳胶袋腔对应的撞针组件，所述分支管连接灭火剂容器的部位设置有压力表；所述压力表电联车载电脑，进而可使车载电脑获取灭火剂容器中的气压值；

所述撞针组件包括：固定安装在中空钢瓶内部的隔板组件，固定安装在隔板组件一侧的电动推缸，插接在隔板组件上且与电动推缸活塞杆联动的顶针，以及安装在顶针另一端的乳胶袋定位块；所述乳胶袋定位块孔开设有可供顶针贯穿的通口进而电动推缸在车载电脑的控制下带动活塞杆向前运动，进而使顶针向前运动贯穿乳胶袋定位块，对乳胶袋定位块抵接的乳胶袋腔进行冲刺；

所述乳胶袋腔包括：放置在中空钢瓶中乳胶袋托架；连接在乳胶袋托架后侧的弹性部件。

5.根据权利要求2所述的一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，所述喷口机构包括：固定安装在灭火管道起始端口处的主喷口机构，以及固定安装在灭火管道中部的次喷口机构；所述主喷口机构对应发动机位置；所述次喷口机构对应车身中部燃油箱位置。

6.根据权利要求5所述的一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，所述主喷口机构包括：连接在安装架上且套接在灭火管道起始端口处的防护外壳，以及插接在灭火管道端口处的主喷头；所述防护外壳包括：焊接在安装架上的固定框，铰接在固定框四周的防护门，以及固定安装固定框顶部的压缸安装板，所述压缸的动力输出端固定连接有四个连接杆，所述连接杆的另一端分别连接在所对应的所述防护门上，进而压缸带动连接杆进行上下运动，进而带动四组防护门进行围绕铰接轴进行开合运动。

7.根据权利要求5所述的一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，所述次喷口机构为插接在燃油箱处的第一副喷头；所述次喷口机构还包括：固定安装在灭火管道法兰连接件，插接在法兰连接件外部的第二副喷头 ，以及固定安装在第二副喷头外侧的拉伸结构。

8.根据权利要求7所述的一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，所述拉伸结构包括固定安装在第二副喷头底部的多组微液压杆，所述微液压杆的动力输出端铰接在第二副喷头顶部处；所述多组微液压杆呈环形阵列状设置；所述第二副喷头的底部设置有软管段，进而在所述多组微液压杆的作用下带动第二副喷头口向任意方向弯曲。

9.根据权利要求1所述的一种新型汽车用自动灭火装置，其特征在于，所述火情检测系统包括：安装在车身上的若干组温度传感器和烟雾传感器；以及设置在车载电脑中的火情分析软件。

10.基于权利要求1所述的一种新型汽车用自动灭火装置的灭火方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据车身的长度进行温度传感器和烟雾传感器数量的设置，本发明中采用在车身的外部间隔性且对称设置6个外环境温度传感器和6个烟雾传感器；将车身分为6个火情检测区域；

在正常的行驶过程中，发动机所产生的汽车尾气进入到三元催化转换器后，进过三元催化转换器转换后的混合气通过收集管进入二氧化碳收集装置，对收集的二氧化碳进行进一步的净化，净化后的二氧化碳经过分支管进入到灭火剂容器；

车载电脑对分支管中的气压进行检测，当超过灭火剂容器设定的值时，车载电脑控制电控阀门关闭，进而使灭火剂容器压力值保持在一定的高压状态中；

当汽车车载电脑检测到车身情况异常时，通过火情分析软件判断起火点或者起火区域；

若是发动机着火，则控制次喷口关闭，主喷口开启，若是车上其他部位着火，则次喷口机构喷口一并打开；同时指示击发撞针击破乳胶袋释放干粉，由瓶内高压的二氧化碳气体作为动力，通过主次喷头所定位的方向喷出，从而进行自动化灭火；当红外环境温度传感器失效时或者驾驶员发现车辆有问题时，也可以手动控制车载电脑进行灭火。

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