JP2006010626A - Anemometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風向風速計に関するものである。 The present invention relates to an anemometer.
従来から、風向及び風速を計測するために、風速に応じて回転するプロペラ部を備えた風向風速計が用いられている。このような風向風速計では、微風であっても正確に風速を計測するために、プロペラ部の回転抵抗を極力低減させるような工夫がなされている。
ところが寒冷地等に配置される風向風速計においては、このような回転抵抗を低減させた風向風速計を用いた場合であっても、凍結によりプロペラ部の回転抵抗が増したり、さらにはプロペラ部の回転が不能な状態に陥る場合があった。このような場合には、当然、正確な風向及び風速が計測できなくなる。
Conventionally, in order to measure the wind direction and the wind speed, an anemometer including a propeller unit that rotates in accordance with the wind speed has been used. Such an anemometer is devised to reduce the rotational resistance of the propeller portion as much as possible in order to accurately measure the wind speed even in a slight wind.
However, in an anemometer that is arranged in cold regions, etc., even if such an anemometer with reduced rotational resistance is used, the rotational resistance of the propeller part increases due to freezing, and further the propeller part There was a case where it was impossible to rotate. In such a case, naturally, it is impossible to measure an accurate wind direction and wind speed.
このため、従来の風向風速計では、寒冷地等で用いる場合には、外部に温風発生手段を設置し、この温風発生手段において得られた温風を、プロペラ部が備えられた感部と当該感部を設置場所に対して固定する固定部との間に配置されたフランジ部の内部に導入し、このフランジ部の内部に導入した温風を感部内に形成された流路に流すことによって、感部を加温している。そして、このように感部を温風によって加温することによって、凍結による動作不良を抑止することができる。
しかしながら、感部を加温するための温風は、導入ホースを介してフランジ部の内部に導入される。導入ホースは、温風発生手段とフランジ部とに接続されているため、その配置場所は、冷たい外気中となる。このため、温風発生手段によって得られた温風が導入ホース内を流れる過程において冷却され、感部を十分に加温することができない場合がある。このような場合には、凍結による動作不良を確実に抑止することが困難となる。
また、逆に導入ホースを介してフランジ部内に導入される温風の温度を十分に確保する場合には、温風発生手段に備えられるヒータ部の出力を増大させる必要が生じる。これに加え、導入ホースを介して温風をフランジ部内に導入する場合には、圧力損失が大きいために、温風発生手段に出力の大きなファンを設置する必要が生じる。このような大きな出力を有するヒータ部やファンを設置する場合には、消費電力が多くなり好ましくない。
However, warm air for heating the sensitive part is introduced into the flange part through the introduction hose. Since the introduction hose is connected to the warm air generating means and the flange portion, the arrangement place is in the cold outside air. For this reason, the warm air obtained by the warm air generating means is cooled in the process of flowing through the introduction hose, and the sensitive part may not be sufficiently heated. In such a case, it is difficult to reliably prevent malfunction due to freezing.
On the other hand, when the temperature of the warm air introduced into the flange portion through the introduction hose is sufficiently secured, it is necessary to increase the output of the heater portion provided in the warm air generating means. In addition to this, when hot air is introduced into the flange portion via the introduction hose, the pressure loss is large, so that it is necessary to install a fan with a large output in the hot air generating means. When a heater unit or fan having such a large output is installed, power consumption increases, which is not preferable.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、より確実に凍結による動作不良を抑止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to more reliably suppress malfunctions due to freezing.
上記目的を達成するために、本発明では、第1の手段として、風速に応じて回転するプロペラ部を備える感部と、当該感部をフランジ部を介して設置場所に対して固定する固定部とを備える風向風速計であって、上記フランジ部の内部に配置されるとともに上記フランジ部の外部から導入した外気を加温することによって得られる温風を上記感部に向けて送風する温風発生手段と、上記感部内に形成される上記温風の流路とを備えるという構成を採用する。 In order to achieve the above object, in the present invention, as a first means, a sensing part having a propeller part that rotates according to the wind speed, and a fixing part that fixes the sensing part to an installation location via a flange part An anemometer including the warm air that is arranged inside the flange portion and blows warm air, which is obtained by heating the outside air introduced from the outside of the flange portion, toward the sensitive portion A configuration is adopted in which the generating means and the warm air flow path formed in the sensing part are provided.
第2の手段として、上記第1の手段において、上記温風発生手段は、上記外気を加温するヒータ部と、当該ヒータ部で外気を加温することによって得られた上記温風を上記感部に向けて送風するファンとを備えるという構成を採用する。 As a second means, in the first means, the hot air generating means is a heater part for heating the outside air, and the hot air obtained by heating the outside air with the heater part. A structure is provided that includes a fan that blows air toward the part.
第3の手段として、上記第1または第2の手段において、上記外気を上記フランジ部内に導入する外気導入口が上記フランジ部の底面部に形成されているという構成を採用する。 As a third means, in the first or second means, a configuration is adopted in which an outside air introduction port for introducing the outside air into the flange portion is formed on the bottom surface portion of the flange portion.
第4の手段として、風速に応じて回転するプロペラ部と、当該プロペラ部の回転軸を本体部に対して支持する軸受とを備える風向風速計であって、上記プロペラ部と上記軸受との間に水が入り込むことを抑止するカバー部を備えるという構成を採用する。 As a fourth means, there is an anemometer including a propeller portion that rotates according to wind speed and a bearing that supports a rotation shaft of the propeller portion with respect to the main body portion, between the propeller portion and the bearing. A configuration is adopted in which a cover portion is provided to prevent water from entering.
第5の手段として、風速に応じて回転するプロペラ部と、当該プロペラ部を回転自在に支持する本体部とを備える風向風速計であって、上記プロペラ部と上記本体部との間に入り込む水を上記プロペラ部と上記本体部との間から外部に排出する排出部を備えるという構成を採用する。 As a fifth means, a wind direction anemometer comprising a propeller part that rotates in accordance with wind speed and a main body part that rotatably supports the propeller part, and water that enters between the propeller part and the main body part. A configuration is adopted in which a discharge portion that discharges the air from between the propeller portion and the main body portion is provided.
第6の手段として、上記第5の手段において、上記排出部は、上記水を上記本体部側に向けて排出する導水部を備えるという構成を採用する。 As a sixth means, in the fifth means, the discharge part includes a water guide part that discharges the water toward the main body part side.
本発明の風向風速計によれば、フランジ部内に配置された温風発生手段によって得られた温風が感部に直接送風される。このため、従来の風向風速計のように導入ホースを介してフランジ部内に温風を導入する必要がなくなり、温風が導入ホース内を流れる過程において冷却されることがなくなる。したがって、本発明の風向風速計によれば、より確実に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。 According to the anemometer of the present invention, the warm air obtained by the warm air generating means disposed in the flange portion is directly blown to the sensitive portion. For this reason, it is not necessary to introduce warm air into the flange portion via the introduction hose as in the conventional anemometer, and the warm air is not cooled in the process of flowing through the introduction hose. Therefore, according to the anemometer of the present invention, it is possible to more reliably suppress malfunction due to freezing.
また、本発明の風向風速計によれば、カバー部によって、プロペラ部と軸受との間に水が入り込むことが抑止される。このため、風向風速計が寒冷地等の低温度環境に配置された場合であっても、プロペラ部と軸受との間が凍結することを抑止することができる。したがって、本発明の風向風速計によれば、より確実に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。 Further, according to the anemometer of the present invention, the cover portion prevents water from entering between the propeller portion and the bearing. For this reason, even if it is a case where an anemometer is arrange | positioned at low temperature environments, such as a cold region, it can suppress that a space between a propeller part and a bearing freezes. Therefore, according to the anemometer of the present invention, it is possible to more reliably suppress malfunction due to freezing.
また、本発明の風向風速計によれば、排出部によって、プロペラ部と本体部との間に入り込んだ水がプロペラ部と本体部との間から外部に排出される。このため、風向風速計が寒冷地等の低温度環境に配置された場合であっても、プロペラ部と本体部との間が凍結することを抑止することができる。したがって、本発明の風向風速計によれば、より確実に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。 Further, according to the anemometer of the present invention, the water that has entered between the propeller part and the main body part is discharged to the outside from between the propeller part and the main body part by the discharge part. For this reason, even if it is a case where an anemometer is arrange | positioned in low temperature environments, such as a cold region, it can suppress that a space between a propeller part and a main-body part freezes. Therefore, according to the anemometer of the present invention, it is possible to more reliably suppress malfunction due to freezing.
以下、図面を参照して、本発明に係る風向風速計の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, an embodiment of an anemometer according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
図1は、本実施形態の風向風速計1の斜視図である。この図に示すように、本実施形態の風向風速計1は、感部2、フランジ部3及びポール4(固定部)を備えて構成されている。
FIG. 1 is a perspective view of an anemometer 1 of the present embodiment. As shown in this figure, the anemometer 1 of the present embodiment includes a
感部2は、風速に応じて回転するプロペラ部21と、当該プロペラ部21を回転自在に支持する本体部22と、当該本体部22を旋回自在に支持するスタンド部23とを主な構成要素としている。本体部22には、尾翼24が形成されており、この尾翼24によって、プロペラ部21が風向方向に向けられる。
ポール4は、感部2をフランジ部3を介して設置場所に対して固定するものであり、本実施形態においては、棒状に形状設定されている。
The
The
ここで、図2を参照してフランジ部3の内部構造について説明する。なお、図2において、(a)は側面断面図であり、(b)は平面断面図である。この図に示すように、フランジ部3は、外筒31及び内筒32とを備える2筒管構造を有しており、内筒32の底部は、上述のポール4と連結するための連結部33として構成されている。また、外筒31の底面部には、フランジ部3の内部に外気を導入するための外気導入口31aが複数形成されている。また、内筒32の側面部には、外筒31に形成された外気導入口31aを介して外筒31内に導入された外気を内筒32内に導入するための外気導入口32aが複数形成されている。なお内筒32の非連結部33側の端部34は、開放端として構成されている。
Here, the internal structure of the
このように構成されたフランジ部3の内筒32の内部には、フィルタ5及び温風発生部6(温風発生手段)とが配置されている。
フィルタ5は、外気導入口31a,32aを介して内筒32内に導入された外気に含まれる異物を除去するためのものであり、外気導入口32aの近傍に配置されている。そして、図2に示すように、フィルタ5の上部に温風発生部6が配置されている。
The
The
温風発生部6は、外気導入口31a,32aを介して導入された外気を加温するためのヒータ部61と、当該ヒータ部61で外気を加温することによって得られた温風を感部2に向けて送風するファン62とを備えて構成されている。
ヒータ部61は、図2(b)に示すように、内筒32内に配置されたヒータ部設置板7上に配置されており、フランジ部3の中心軸を囲うように、4つ配置されている。また、ファン62は、ヒータ部61の上部に配置されており、ヒータ部62によって得られた温風を開放端として構成された内筒32の端部34に向けて送風するものである。
The warm
As shown in FIG. 2 (b), the
なお、ヒータ部61及びファン62には、不図示の電源線が接続されており、この電源線を介してヒータ部61及びファン62に電力が供給される。
また、図2に示すように、外筒31と内筒32との間には、ヒータ部61及びファン62を制御する制御用基板8が配置されている。この制御用基板8には、外部の温度を測定するセンサ(不図示)と、内筒32の内部の温度を測定するセンサ(不図示)とが接続されており、制御用基板8は、これらのセンサから入力される信号に基づいて、外気が最適に加温されるようにヒータ部61及びファン62を制御する。
A power line (not shown) is connected to the
As shown in FIG. 2, a
次に、図3を参照して、感部2の内部構造について説明する。なお、図3は、感部2の側面断面を示した概略断面図である。
この図に示すように、本体部22及びスタンド部23は、中空状に構成されており、スタンド部23が上述のフランジ部3上に固定されている。スタンド部23は、その上端及び下端が開口端とされた略円筒形に形状設定されており、その内部にロータリエンコーダ41及び信号処理基板42が配置されている。本体部22には、本体部22の旋回軸を囲うようにして下方に延在された連結部51が形成されており、当該連結部51が軸受43,44を介してスタンド部23によって旋回自在に支持されることによって、本体部22が旋回自在に支持されている。なお、スタンド部23の内部には、軸受43をスタンド部23に対して固定するためのプレート45が設置されている。そして、このプレート45は、平面視形状が略三角形状とされている。このようにプレート45が略三角形状とされることによって、略円筒形に形状設定されたスタンド部23とプレート45との間に部分的に隙間aが形成されるため、スタンド部23の下部から上部に抜ける温風の流路を確保することができる。
また、スタンド部23の上部には、連通口46が複数形成されており、この連通口46によって、スタンド部23の内部から本体部22の内部に温風が抜けるための流路が確保されている。
Next, with reference to FIG. 3, the internal structure of the
As shown in this figure, the
In addition, a plurality of
本体部22の連結部51には、プロペラ部21の回転を検出するための光ピックアップ9が挿通されており、当該光ピックアップ9は信号処理基板42と接続されている。すなわち、光ピックアップ9は本体部22の旋回軸に沿って配置されている。また、この光ピックアップ9は、本体部22の内部に配置されたブロック52に軸受53を介して支持されている。なお、ブロック52もプレート45同様、平面視形状が略三角形状とされている。このようにブロック52が略三角形状とされることによって、略円筒形に形状設定された本体部22の下部とブロック52との間に部分的に隙間bが形成されるため、本体部22の下部から上部に抜ける温風の流路を確保することができる。
The
本体部22の上部には、プロペラ部21が回転自在に支持されている。具体的には、ステイ53を介して本体部22に支持される軸受54,55によって、プロペラ部21の回転軸21aが支持されることで、プロペラ部21が回転自在に支持される。回転軸21aの端部には、上述の光ピックアップ9の上方に位置するように、エンコーダ21bが設置されている。そして、風速に応じてプロペラ部21が回転することに伴ってエンコーダ21bが回転し、この回転が光ピックアップ9によって検出される。光ピックアップ9の検出結果は、信号処理基板42に入力され、この検出結果に基づいて風速が計算される。また、風向は、本体部22の旋回が連結部51を介してロータリエンコーダ41によって検出され、この検出結果に基づいて算出される。
A
なお、ステイ53には、連通口56が複数形成されており、この連通口56によって、本体部22の右側からから本体部22の左側に温風が抜けるための流路が確保されている。
また、本体部22のプロペラ部21側の端部にも連通口57が複数形成されており、この連通口57によって、本体部22の内側から本体部22の外部に温風が抜けるための流路が確保されている。
Note that a plurality of
In addition, a plurality of
このような構成を有する本実施形態の風向風速計1においては、フランジ部3の内部に配置された温風発生部6によって得られた温風が感部2の内部に送風される。そして、この温風は、隙間a,b、連通口46,56,57及び感部2内における各部材の隙間によって構成される流路を介して感部2の外部に排出される。
したがって、本実施形態の風向風速計1によれば、従来の風向風速計のように導入ホースを介してフランジ部内に温風を導入する必要がなくなり、温風が導入ホース内を流れる過程において冷却されることがなくなる。このため、本実施形態の風向風速計1によれば、より確実に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。
また、ヒータ部61において発生された熱量は、外気を加温するのみでなく、その一部がフランジ部3を介して感部2に伝熱される。このため、感部2自体をヒータ部3によって加温することができるため、より効率的に凍結による動作不良を抑止することが可能となる。このような効果は、温風発生部がフランジ部3の外部に配置された従来の風向風速計には期待できないものである。
In the anemometer 1 of the present embodiment having such a configuration, the warm air obtained by the
Therefore, according to the anemometer 1 of the present embodiment, it is not necessary to introduce hot air into the flange portion via the introduction hose as in the conventional anemometer, and cooling is performed in the process in which the warm air flows through the introduction hose. It will not be done. For this reason, according to the anemometer 1 of this embodiment, it becomes possible to suppress the malfunctioning by freezing more reliably.
The amount of heat generated in the
また、本実施形態の風向風速計1においては、従来の風向風速計のように導入ホースを設置する必要がなくなるため、温風の流路が短くなる。このため、本実施形態の風向風速計1に備えられるファン62を従来の風向風速計に備えられるファンより小型化することができる。したがって、従来の風向風速計と比較して消費電力を低減させることができ、風向風速計のランニングコストを低減させることができる。
Moreover, in the anemometer 1 of this embodiment, since it becomes unnecessary to install an introduction hose like the conventional anemometer, the flow path of a warm air becomes short. For this reason, the
また、本実施形態の風向風速計1においては、温風発生部6がフランジ部3の内部に収納されている。このため、従来の外部に温風発生部が設置される風向風速計と比較して、その取扱い性が向上される。
Moreover, in the anemometer 1 of this embodiment, the warm air generation | occurrence |
また、本実施形態の風向風速計1のように、温風及び伝熱によって、感部2が加温されることによって、軸受43,44,53〜55における潤滑油の摩擦トルクが減少するため、プロペラ部21の風速に対する応答性が向上される。
Further, as in the anemometer 1 of the present embodiment, the friction part of the lubricating oil in the
また、本実施形態の風向風速計1においては、フランジ部3において、外気導入口31aが外筒31の底面部、すなわちフランジ部3の底面部に形成されているため、外気導入口31に水が付着することを抑止することができる。したがって、外気導入口31aが凍結し、フランジ部3への外気の導入が止まることを抑止することができる。
Moreover, in the anemometer 1 of this embodiment, in the
図4は、本実施形態の風向風速計1におけるプロペラ部21近傍を拡大した拡大断面図である。この図に示すように、本実施形態の風向風速計1においては、プロペラ部21と本体部22との間に、隙間d(排出部)が形成されている。この隙間dは、水が表面張力によって、プロペラ部21と本体部22との間に保持されないような幅を有している。このため、隙間dによって、プロペラ部21と本体部22との間に入り込んだ水がプロペラ部21と本体部22との間から外部に排出される。このような隙間dを形成することによって、プロペラ部21と本体部22との間に水が保持されることを抑止することができるため、プロペラ部21と本体部22との間が凍結することを抑止することができる。なお、隙間dの幅を3mm以上とすることによって、隙間dに水が保持されることをより確実に抑止することができる。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the
また、隙間dの下部に位置する本体部22には、フィレット22a(導水部)と中心部にV溝22b(導水部)とが形成されている。このようなフィレット22aとV溝22bとを形成することによって、隙間dに入り込んだ水が本体部22側に向けて排出される。このため、プロペラ部21に水が付着することを抑止することができ、プロペラ部21の凍結による動作不良を抑止することができる。
In addition, a
図5は、図4におけるA部を拡大した拡大図である。この図に示すように、本実施形態の風向風速計1は、プロペラ部21の回転軸21aを本体部22に対して支持する軸受55とプロペラ部21との間の隙間eに水が入り込むことを抑止するカバー部60を備えている。
FIG. 5 is an enlarged view of an A portion in FIG. As shown in this figure, in the anemometer 1 of the present embodiment, water enters the gap e between the bearing 55 and the
図6は、カバー部60の斜視図である。図5及び図6に示すように、カバー部60は、隙間eに水が浸入することを抑止するように隙間eを覆う遮水部61と、隙間eの空間容積を減少させる容積減少部62と、これら遮水部61及び容積減少部62をステイ53に対して固定する固定部63とを備えて構成されている。
このようなカバー部60を備えることによって、遮水部61によって隙間eへの水の浸入が抑止されるため、軸受55とプロペラ部21との間が凍結することを抑止することができる。そして、仮に隙間eに水が浸入した場合であっても、軸受55とプロペラ部21との間の隙間eの空間容積が容積減少部62によって減少されているため、ごく少量の水しか隙間eに浸入することができない。このような場合には、例え、軸受55とプロペラ部21との間が凍結した場合であっても、氷の量が少ないため、比較的に弱い風であってもプロペラ部21が回転することができる。そして、プロペラ部21が一度回転した後は、氷は剥がれ落ちるため、風速を計測することが可能となる。
FIG. 6 is a perspective view of the
By providing such a
また、一般的に、風向風速計においては、プロペラ部21の風速に対する応答性を向上させるために、軸受に低粘度の潤滑油を用いている。このような低粘度の潤滑油は、使用環境や使用年数によって、軸受の外部に流れ出す場合がある。
ここで、本実施形態の風向風速計1は、軸受55とプロペラ部21との間の隙間eに外部からの水の浸入を抑止するカバー部60を備えている。そして、このカバー部60は、逆に、内側(軸受55)から外部に向けて潤滑油が流出することを抑止することができる。具体的には、カバー部60を設置することによって、軸受55から流出した潤滑油が隙間eに閉じ込められ、これによって、それ以上の潤滑油の流出を遅延させることができる。このため、カバー部60によって、風向風速計1の寿命を長くすることができる。
なお、軸受55から流出した潤滑油が隙間eに閉じ込められることによって、隙間eに水が浸入することをさらに抑止できるとともに、隙間eにおける回転軸21aの腐食を抑止することもできる。また、潤滑油の流出と腐食とを抑止する目的で、軸受43,44,53,54に対応してカバー部を配置しても良い。
In general, in the anemometer, a low-viscosity lubricating oil is used for the bearing in order to improve the responsiveness of the
Here, the anemometer 1 of the present embodiment is provided with a
In addition, since the lubricating oil flowing out from the
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る風向風速計の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of the anemometer which concerns on this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
1……風向風速計
2……感部
21……プロペラ部
21a……回転軸
22……本体部
3……フランジ部
31a……外気導入口
4……ポール(固定部)
55……軸受
6……温風発生部(温風発生手段)
61……ヒータ部
62……ファン
60……カバー部
22a……フィレット(導水部)
46,56,57……連通口(流路)
a……隙間(流路)
b……隙間(流路)
d……隙間(排出部)
1 ……
55 ……
61 ……
46, 56, 57 ... Communication port (flow path)
a …… Gap (flow path)
b: Clearance (flow path)
d: Clearance (discharge section)
Claims (6)
前記フランジ部の内部に配置されるとともに前記フランジ部の外部から導入した外気を加温することによって得られる温風を前記感部に向けて送風する温風発生手段と、
前記感部内に形成される前記温風の流路と
を備えることを特徴とする風向風速計。 An anemometer comprising a sensing unit including a propeller unit that rotates according to wind speed, and a fixing unit that fixes the sensing unit to an installation location via a flange unit,
Hot air generating means that is arranged inside the flange portion and blows hot air obtained by heating the outside air introduced from the outside of the flange portion toward the sensitive portion;
An airflow anemometer, comprising: the warm air flow path formed in the sensing part.
前記プロペラ部と前記軸受との間に水が入り込むことを抑止するカバー部を備えることを特徴とする風向風速計。 An anemometer comprising a propeller unit that rotates according to wind speed, and a bearing that supports a rotation shaft of the propeller unit with respect to the main body,
An anemometer comprising a cover portion that prevents water from entering between the propeller portion and the bearing.
前記プロペラ部と前記本体部との間に入り込む水を前記プロペラ部と前記本体部との間から外部に排出する排出部を備えることを特徴とする風向風速計。 An anemometer comprising a propeller portion that rotates according to wind speed and a main body portion that rotatably supports the propeller portion,
An anemometer comprising a discharge unit that discharges water that enters between the propeller unit and the main body unit from between the propeller unit and the main unit unit.
The wind direction anemometer according to claim 5, wherein the discharge unit includes a water guide unit that discharges the water toward the main body.
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2004
- 2004-06-29 JP JP2004191274A patent/JP2006010626A/en not_active Withdrawn
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