JP2006125672A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱交換器で凝縮された凝縮水を受ける複数の凝縮水受部のいずれかに溜まった凝縮水を他の凝縮水受部に導く凝縮水通路を有する空気調和機の幅サイズの短縮を実現すること。
【解決手段】 キャビネット６の軸受支持部６２ａと軸受支持部６２ｂとの間隙に形成された細長い空間に，前記軸受支持部６２ａ及び軸受支持部６２ｂを側壁として，ドレンパン７Ｂ（第１の凝縮水受部に相当）に溜まった凝縮水をドレンパン７Ａ（第２の凝縮水受部に相当）に導く凝縮水通路６３が形成されている。即ち，前記凝縮水通路６３は，送風機ユニット７０が前記キャビネット６に装着された状態で，ベアリング部材５４を含む平面であって送風ファン５２の回転軸５１に垂直な平面内に設けられている。
【選択図】 図３

Description

本発明は，熱交換器で凝縮された凝縮水を受ける複数の凝縮水受部のいずれかに溜まった凝縮水を他の凝縮水受部に導く凝縮水通路を有する空気調和機に関し，特に，前記凝縮水通路を好適位置に設けることにより前記空気調和機の幅サイズの短縮を図る技術に関するものである。

従来から，室内の冷房或いは暖房を行う空気調和機に内蔵されて空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器の近傍には，その熱交換器で凝縮されて流れ落ちる凝縮水を受ける凝縮水受部（以下「ドレンパン」という）が設けられている。このドレンパンに流れ落ちた凝縮水は，該ドレンパンに設けられた排水口から配管を通って外部（室外）に排水される。
一方，空気調和機内の限られた狭域空間では，できるだけ大きな伝熱面積を確保するため，前記熱交換器が送風機を覆うように湾曲状（略逆Ｖの字状）に配設されることがある。この場合，凝縮水が前記熱交換器から流れ落ちる箇所は複数に及ぶこととなるため，該当する複数の箇所にドレンパンを設ける必要がある。
しかしながら，前記ドレンパンの排水口の空気調和機内部側が前記送風機の駆動時に負圧になる位置に設けられた場合には，外気が前記排水口を介して空気調和機内に流入するため，この外気の影響を受けて，前記ドレンパンの外周面に結露が生じて水漏れなどの問題を招来することがある。このような問題を改善する手法の一例が特許文献１に提案されている。

ここに，図８は特許文献１に示された空気調和機１００を側面から見た断面図（特許文献１の図１を引用），図９は前記空気調和機１００の内部構造の一部を省略した斜視図（特許文献１の図７を引用）である。
図８に示されるように，前記空気調和機１００の熱交換器１０７は，図８において半時計方向に回転する室内送風機１１１を覆うように略逆Ｖの字状に配設されている。また，前記熱交換器１０７の両端部の下方には，該熱交換器１０７で凝縮されて流れ落ちる凝縮水を受ける前ドレンパン１０９Ａ及び後ドレンパン１０９Ｂが設けられている。なお，前記後ドレンパン１０９Ｂは，前記前ドレンパン１０９Ａよりも高い位置に設けられている。
ここで，前記ドレンパン１０９Ｂは，前記室内送風機１１１の駆動時に負圧となる位置に設けられているため，該ドレンパン１０９Ｂに排水口を設ければ，その排水口を介して外気が空気調和機内に流入することによって，前述した問題が生じ得る。そこで，前記空気調和機１００の側端部には，図９に示されるように，前記後ドレンパン１０９Ｂの凝縮水を前記前ドレンパン１０９Ａに導く樋部１１７Ｂ（凝縮水通路）が設けられている。
このように構成された前記空気調和機１００では，前記熱交換器１０７から前記後ドレンパン１０９Ｂに流れ落ちた凝縮水は，高低差により該後ドレンパン１０９Ｂから前記樋部１１７Ｂを通って前記前ドレンパン１０９Ａに導かれる。そして，前記前ドレンパン１０９Ａに設けられた排水口（不図示）から配管を通って外部に排水される。即ち，前記室内送風機１１１の駆動時に内側が負圧となる位置に配設された前記後ドレンパン１０９Ｂに排水口を設けることなく，該後ドレンパン１０９Ｂに溜まった凝縮水を外部に排出することが可能となる。
特開２００１−１５３３９２号公報

しかしながら，前記空気調和機１００では，図９に示されているように，前記室内送風機１１１（図８参照）の横流ファン（不図示）を回転可能に軸支する軸受部材（不図示）を嵌着する嵌着部１４０を有する軸受ベース１２２が前記樋部１１７Ｂの側部に並設されている。そのため，前記室内送風機１１１の幅サイズを変えずに前記樋部１１７Ｂを設けるためには，前記軸受ベース１２２の配設位置を該樋部１１７Ｂの幅分だけ移動させる必要がある。即ち，前記空気調和機１００の幅サイズ（幅方向の長さ）を，前記樋部１１７Ｂの幅分だけ長くする必要がある。これは，装置の縮小化の要求が強い昨今において問題である。
従って，本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，熱交換器で凝縮された凝縮水を受ける複数の凝縮水受部のいずれかに溜まった凝縮水を他の凝縮水受部に導く凝縮水通路を有する空気調和機の幅サイズの短縮を実現することにある。

前記目的を達成するために本発明は，回転軸の両端で軸受に軸支された送風ファンを備えた送風機により吸入された空気を熱交換器で凝縮された凝縮水を受ける互いに分離配置された第１の凝縮水受部及び第２の凝縮水受部と，前記第１の凝縮水受部の前記凝縮水を前記第２の凝縮水受部に導く凝縮水通路と，を備えてなる空気調和機であって，前記凝縮水通路が，前記軸受を含む前記送風ファンの回転軸に垂直な平面内に設けられてなることを特徴とする空気調和機として構成される。即ち，前記軸受と前記凝縮水通路とが，前記空気調和機の幅方向に垂直な同一平面内に位置するよう構成される。このとき，前記軸受としては，例えば前記送風ファンの回転軸を軸支するベアリング部材であることが考えられる。
このような構成によれば，前記凝縮水通路を設けるに際して該凝縮水通路の幅分だけ前記空気調和機の幅サイズを長くする必要がない。言い換えれば，前記凝縮水通路が前記軸受に並設された従来の空気調和機（例えば，特許文献１）に比べて前記空気調和機の幅サイズを短縮することができる。

より具体的には，前記送風ファンの回転軸の両端を軸支する前記ベアリング部材などの軸受の一方を支持する第１の軸受支持部及び第２の軸受支持部を前記回転軸の軸方向へ離間させて設けておき，前記凝縮水通路を，前記第１の軸受支持部と前記第２の軸受支持部との間隙に設けることが考えられる。この場合，前記第１の軸受支持部と前記第２の軸受支持部とに挟まれた空間に位置する前記凝縮水通路は，必然的に前記軸受を含む前記送風ファンの回転軸に垂直な平面内に設けられる。もちろん，前記凝縮水通路は，前記第１の軸受支持部及び前記第２の軸受支持部を側壁に利用して構成されるものであってよい。
また，前記第１の軸受支持部や前記第２の軸受支持部は，一つの軸受支持部材からなるものであってもよいが，前記送風ファンの回転軸の直径方向に分離された複数の分離部材からなるものであってもよい。この場合には，前記第１の軸受支持部や前記第２の軸受支持部を前記送風ファンの回転軸の直径方向に分離させることによって，前記軸受や該軸受に軸支された前記送風ファンの回転軸などを容易に着脱することが可能となり，当該空気調和機の組み立て作業や製造工程を容易化することができ，また，設置後のメンテナンス性にも優れる。

本発明によれば，熱交換器で凝縮された凝縮水を受ける複数の凝縮水受部のいずれかに溜まった凝縮水を他の凝縮水受部に導く凝縮水通路を有する空気調和機の幅サイズの短縮を実現することができる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る空気調和機Ｘの全体を示す全体斜視図，図２は前記空気調和機Ｘを正面左方向から見た断面図，図３は前記空気調和機Ｘの部分組立図，図４は前記空気調和機に設けられるベアリング部材５４の部品図，図５は前記空気調和機Ｘのキャビネット６の構造を説明する図，図６は前記空気調和機Ｘの熱交換器４の端部に設けられる側板２０の部品図，図７は前記側板２０が前記空気調和機Ｘに取り付けられた状態を示す断面図である。
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係る空気調和機Ｘの外観構成の概要について説明する。なお，前記空気調和機Ｘは，吸入した室内空気を冷却若しくは加熱して室内に吹き出すエアーコンディショナー等に代表されるものである。
前記空気調和機Ｘの外観は，図１に示すように，キャビネット６及びオープンパネル９等により構成される横長の本体筐体１と，室内の空気を取り入れる空気吸込口３と，当該空気調和機Ｘの下部に配置され，熱変換された空気を室内に送り出す空気吹出口１６と，該空気吹出口１６に着脱可能な左ルーバ２ａ及び右ルーバ２ｂからなる分離型上下ルーバ２（以下，分離ルーバと略す）と，一体型の（分離型でない）上下ルーバ１０と，を具備して構成されている。

続いて，図２〜図５を用いて，空気調和機Ｘの内部構成の概要について説明する。
前記空気調和機Ｘは，図２に示すように，回転軸５１で回転可能に軸支された横長の送風ファン５２（図３参照）と該送風ファン５２を回転駆動する駆動モータ５３（図３参照）とを備えた送風機５と，前記送風ファン５２を覆うように湾曲状（略逆Ｖの字状）に連結して配設される３つの熱交換体４ａを有し，空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器４と，前記キャビネット６に一体形成されたドレンパン７Ｂ（第１の凝縮水受部に相当）と，前記キャビネット６とは別体のドレンパン７Ａ（第２の凝縮水受部に相当）と，を具備してその内部が概略構成されている。
また，前記ドレンパン７Ａと前記ドレンパン７Ｂとは前記熱交換器４で凝縮されて該熱交換器４の端部４１及び端部４２各々から流れ落ちる凝縮水を受けるべく当該空気調和機の前方と後方とに互いに分離配置されている。なお，前記ドレンパン７Ａ及び前記ドレンパン７Ｂに溜まった凝縮水を外部へ排水する排水口は，前記ドレンパン７Ａにのみ設けられており，排水口が設けられていない前記ドレンパン７Ｂの凝縮水は，後述する凝縮水通路６３を通って前記ドレンパン７Ａに流れた後，該ドレンパン７Ａの排水口（不図示）から排水される。
このように構成された前記空気調和機Ｘでは，前記送風機５の駆動モータ５３による前記送風ファン５２の回転駆動によって前記空気吸込口３から吸入された室内空気が，前記熱交換器４を通ることで該熱交換器４の内部を流動する冷媒との間で熱交換されて冷却若しくは加熱され，その後，前記分離ルーバ２及び前記上下ルーバ１０の周囲を通って前記空気吹出口１６から室内に吹き出される。

また，前記空気調和機Ｘは，図３に示すように，前記送風ファン５２と，前記駆動モータ５３と，該駆動モータ５３のモータカバー６４と，前記送風ファン５２の回転軸５１の一端を回動可能に軸支するベアリング部材５４（軸受の一例，図４参照）と，前記ドレンパン７Ａとを備えてユニット化された送風機ユニット７０を具備する。ここに，図３は前記空気調和機Ｘの部分組立図であって，前記キャビネット６の斜視図，前記送風機ユニット７０の斜視図を示す。図３に図示する破線は，各々の組み立て対応位置を示している。
前記送風ファン５２は，前記送風ファン５２の回転軸５１の両端で前記送風機ユニット７０に軸支される。具体的には，前記送風ファン５２の回転軸５１の一端が前記ベアリング部材５４により軸支され，該回転軸５１の他端が前記駆動モータ５３の回転軸５３ａに連結されることにより回転可能に軸支される。前記ベアリング部材５４の両端部各々には，図４の部品図に示すように，該ベアリング部材５４が軸支する回転軸（本実施の形態では前記回転軸５１）の軸方向に突出した円柱形状の被支持部５４ａ，５４ｂが形成されており，これらの被支持部５４ａ，５４ｂは，後述するキャビネット６に設けられる軸受支持部６２ａ，６２ｂに各々支持される。なお，前記ベアリング部材５４は，低騒音かつ低トルクの小径玉軸受など，前記送風ファン５２の回転軸５１を回転可能に軸支し得るものであればよい。
このように構成された前記送風機ユニット７０は，図３に示す破線に対応して前記キャビネット６に装着される。なお，前記ドレンパン７Ａは，前記送風機ユニット７０が前記キャビネット６に装着された状態で，前記熱交換器４の端部４１（図２参照）から流れ落ちる凝縮水及び後述する凝縮水通路６３から流れる凝縮水を受け得る位置に固定される。

前記キャビネット６は，図３及び図５に示すように，前記送風機ユニット７０の着脱時に前記モータカバー６４と結合或いは分離されて前記駆動モータ５３を挟持或いは解放するモータ支持部６１と，後述する側板２０の該キャビネット６への着脱時に該側板２０と結合或いは分離されて前記ベアリング部材５４を挟持或いは解放する軸受支持部６２と，前記ドレンパン７Ｂとを有して概略構成されている。ここに，図５は前記キャビネット６の構造を説明する図であって，（ａ）は前記キャビネット６を正面方向から見た断面図，（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
前記軸受支持部６２は，前記送風ファン５２の回転軸５１の軸方向へ離間して設けられた軸受支持部６２ａ（第１の軸受支持部に相当）及び軸受支持部６２ｂ（第２の軸受支持部に相当）から構成されている。前記軸受支持部６２ａ，６２ｂには，前記ベアリング部材５４の被支持部５４ａ，５４ｂを支持するべく，該被支持部５４ａ，５４ｂに位置対応して略半円状の切り欠き６２ａ−１，６２ｂ−１が形成されている。このように前記軸受支持部６２ａ，６２ｂが構成されているため，前記送風機ユニット７０が前記キャビネット６に装着された際に前記軸受支持部６２ａ，６２ｂの略半円状の切り欠き６２ａ−１，６２ｂ−１において前記ベアリング部材５４の被支持部５４ａ，５４ｂの一部が支持される。

前記キャビネット６の軸受支持部６２ａと軸受支持部６２ｂとの間隙には，前後に細長い空間が形成されている。かかる細長い空間には，前記軸受支持部６２ａ及び軸受支持部６２ｂを側壁として，前記ドレンパン７Ｂに溜まった凝縮水を図５（ｂ）の破線矢印Ｒに沿って前記ドレンパン７Ａに導く凝縮水通路６３が形成されている。即ち，前記凝縮水通路６３は，前記送風機ユニット７０が前記キャビネット６に装着された状態（前記ベアリング部材５４が前記軸受支持部６２に支持された状態）で，前記ベアリング部材５４を含む平面であって前記送風ファン５２の回転軸５１に垂直な平面内に設けられている。なお，本実施の形態では，前記凝縮水通路６３は，前記ドレンパン７Ａと前記ドレンパン７Ｂとの間に一つだけしか設けられていないため，前記ドレンパン７Ｂには，該ドレンパン７Ｂに溜まった凝縮水が図３の正面から見て左側へ流れるよう予め傾斜が設けられている。また，前記凝縮水通路６３は，前記ドレンパン７Ｂに溜まった凝縮水を円滑に前記ドレンパン７Ａに導くために，前記ドレンパン７Ｂ上の凝縮水が流れ着く位置に設けられている。
これにより，前記空気調和機Ｘでは，前記熱交換器４から前記ドレンパン７Ｂに流れ落ちた凝縮水は，左傾斜により前記凝縮水通路６３の流入口７Ｂ−１（図５（ｂ）参照）へと流れ，その後，該凝縮水通路６３を通って前記前ドレンパン７Ａに導かれる。そして，前記前ドレンパン７Ａに設けられた排水口（不図示）から配管を通って外部に排水される。
このような前記凝縮水通路６３を具備する前記空気調和機Ｘの構成においては，前記軸受支持部６２ａ，６２ｂをその凝縮水通路６３の幅分だけ移動させる必要がない。換言すれば，前記軸受支持部６２ａ，６２ｂと前記凝縮水通路６３とが空気調和機の幅方向に並設された従来の空気調和機に比べて，前記空気調和機Ｘの幅サイズを同じとすれば前記熱交換器４の幅サイズを大きく設定することができ，或いは前記熱交換器４の幅サイズを同じとすれば前記空気調和機Ｘの幅サイズを小さく設定することができる。
なお，前記凝縮水通路６３は複数設けられてもよく，例えば凝縮水通路が前記ドレンパン７Ｂの両端部各々に設けられる場合には，該ドレンパン７Ｂの幅方向の中心部を頂点としてその頂点から両端部各々に設けられた前記凝縮水通路へ向けて傾斜させておけばよい。

このように構成された前記キャビネット６に前記送風機ユニット７０が装着されると，前記モータカバー６４と前記モータ支持部６１とが結合されて前記駆動モータ５３が挟持される。一方，前記ベアリング部材５４の被支持部５４ａ及び被支持部５４ｂ各々は，前記軸受支持部６２ａ及び前記軸受支持部６２ｂに形成された略半円状の切り欠き６２ａ−１及び６２ｂ−１各々に当接支持された状態となる。
そして，前記送風機ユニット７０が装着された前記キャビネット６に側板２０（後述）が装着されることにより，前記ベアリング部材５４が，該側板２０と前記軸受支持部６２ａ，６２ｂとで挟持される。

ここで，前記側板２０について説明する。ここに，図６は前記側板２０の部品図であって（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図であり，図７は前記熱交換器４の左端部に前記側板２０が取り付けられた状態を示す図であって，（ａ）は正面左方向から見た断面図，（ｂ）は前カバーが取り外された状態を正面方向から見た左端部の部分図である。
前記空気調和機Ｘには，前記送風機５により取り込まれた室内空気が前記熱交換器４により囲まれた包囲空間１２（図２参照）の外に回りこまないように，その包囲空間１２の側部を閉鎖する側板２０（側部閉鎖部材）が設けられる。前記側板２０は，図６に示すように，前記熱交換器４の３つの熱交換体４ａを支持するべく湾曲状の形状をなして連結された熱交換器支持部２１と，前記熱交換器４の包囲空間１２の側部を閉鎖する閉鎖部２２とを有して概略構成されている。
また，前述したように前記側板２０は，該側板２０が前記キャビネット６に装着された際に該キャビネット６の軸受支持部６２ａ，６２ｂと結合されて前記ベアリング部材５４を挟持するものである。そのため，前記閉鎖部２２には，切り欠き２３ａ，２３ｂが形成されている。本実施の形態における前記側板２０の閉鎖部２２の切り欠き２３ａ，２３ｂは，前記軸受支持部６２ａ，６２ｂに形成された略半円状の切り欠き６２ａ−１，６２ｂ−１と結合されたときに前記ベアリング部材５４の略全周を挟持し得るよう略半円状に形成されている。なお，前記軸受支持部６２ａ，６２ｂ及び前記側板２０の閉鎖部２２に設けられる切り欠きの形状は，これに限られず，結合されることにより前記ベアリング部材５４を支持することができる形状であればよい。

前記熱交換器４の側部に前記側板２０が取り付けられると，図７に示すように，前記軸受支持部６２ａ，６２ｂと前記側板２０とが結合することにより，前記軸受支持部６２ａ，６２ｂの切り欠き６２ａ−１，６２ｂ−１と前記側板２０の切り欠き部２３ａ，２３ｂとが各々結合されて２つの環状部が形成される。そして，前記ベアリング部材５４は，該ベアリング部材５４の両端部に形成された前記被支持部５４ａ，５４ｂ（図４参照）各々で前記２つの環状部によって支持されることとなる。なお，前記切り欠き６２ａ−１，６２ｂ−１を有する前記軸受支持部６２ａ，６２ｂ及び前記切り欠き２３ａ，２３ｂを有する前記側板２０は，前記ベアリング部材５４を支持する前記２つの環状部が前記送風ファン５２の回転軸５１の直径方向に分離されたものであり，前記軸受支持部６２ａ，６２ｂ又は該軸受支持部６２ａ，６２ｂを有する前記キャビネット６，及び前記側板２０は，本発明に係る分離部材の一例である。このように前記ベアリング部材５４が複数の分離部材で支持される場合には，前記分離部材を結合或いは分離させることにより，前記ベアリング部材５４を容易に挟持或いは解放することができるため，当該空気調和機Ｘの組み立て作業や製造工程の容易化を実現することができ，また，設置後のメンテナンス性にも優れている。
また，本実施の形態においては，部品点数の増大やコストの増加を防止するため，通常の空気調和機に具備される前記側板２０を，前記ベアリング部材５４を支持する分離部材の一つとして兼用しているため，新たに別部材を設ける必要はない。もちろん，これに限られず，前記側板２０に形成される前記切り欠き２３に相当する形状が，前記空気調和機Ｘに内設される他の構成要素に形成されてもよい。また，前記軸受支持部６２ａ，６２ｂが単体で前記ベアリング部材５４を支持し得る形状をなす構成であってもかまわない。

本発明の実施の形態に係る空気調和機Ｘの全体を示す全体斜視図。 空気調和機Ｘを正面左方向から見た断面図。 空気調和機Ｘの部分組立図。 空気調和機Ｘに設けられるベアリング部材５４の部品図。 空気調和機Ｘのキャビネット６の構造を説明する図。 空気調和機Ｘの熱交換器４の端部に設けられる側板２０の部品図。 側板２０が空気調和機Ｘに取り付けられた状態を示す断面図。 特許文献１に示された空気調和機１００を側面から見た断面図（特許文献１の図１を引用）。 特許文献１に示された空気調和機１００の内部構造の一部を省略した斜視図（特許文献１の図７を引用）。

符号の説明

１…本体筐体
２（２ａ，２ｂ）…分離型上下ルーバ
３…空気吸込口
４…熱交換器
５…送風機
６…キャビネット（分離部材の一例）
７Ａ…ドレンパン（第２の凝縮水受部に相当）
７Ｂ…ドレンパン（第１の凝縮水受部に相当）
９…オープンパネル
１０…一体型の上下ルーバ
１２…包囲空間
１６…空気吹出口
２０…側板（分離部材の一例）
２１…熱交換器支持部
２２…閉鎖部
２３ａ，２３ｂ…切り欠き
４１，４２…熱交換器４の端部
５１…送風ファン５２の回転軸
５２…送風ファン
５３…駆動モータ
５３ａ…駆動モータ５３の回転軸
５４…ベアリング部材（軸受の一例）
５４ａ，５４ｂ…被支持部
６１…モータ支持部
６２…軸受支持部（分離部材の一例）
６２ａ…軸受支持部（第１の軸受支持部に相当）
６２ａ−１…切り欠き
６２ｂ…軸受支持部（第２の軸受支持部に相当）
６２ｂ−１…切り欠き
６３…凝縮水通路
６４…モータカバー
７０…送風機ユニット
Ｒ…凝縮水の流通方向
Ｘ…空気調和機

Claims (4)

1. 回転軸の両端で軸受に軸支された送風ファンを備えた送風機により吸入された空気を熱交換器で冷却若しくは加熱して室内に吹き出す空気調和機において，
   前記熱交換器で凝縮された凝縮水を受ける凝縮水受部であって，互いに分離配置された第１の凝縮水受部及び第２の凝縮水受部と，
   前記第１の凝縮水受部の前記凝縮水を前記第２の凝縮水受部に導く凝縮水通路と，を備え，
   前記凝縮水通路が，前記軸受を含む前記送風ファンの回転軸に垂直な平面内に設けられてなることを特徴とする空気調和機。
2. 前記送風ファンの回転軸の両端を軸支する軸受の少なくとも一方が，前記回転軸を軸支するベアリング部材である請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記送風ファンの回転軸の両端を軸支する軸受の一方を支持し，前記回転軸の軸方向へ離間して設けられた第１の軸受支持部及び第２の軸受支持部を更に備えてなり，
   前記凝縮水通路が，前記第１の軸受支持部と前記第２の軸受支持部との間隙に設けられてなる請求項１又は２のいずれかに記載の空気調和機。
4. 前記第１の軸受支持部及び／又は前記第２の軸受支持部が，前記送風ファンの回転軸の直径方向に分離された複数の分離部材からなるものである請求項３に記載の空気調和機。

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