JP2006188980A - エンジン式発電機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 冷却風路を構成する部材の形状を単純にでき、その部材点数を減少でき、かつ各部材の位置精度を向上させることのできるエンジン式発電機を提供すること。
【解決手段】 エンジン式発電機10におけるエンジン31とマフラー45を冷却した冷却風を外部に放出するエンジンダクト52と、発電機32を冷却した冷却風を外部に放出する発電機ダクト51を一体的に形成された排気ダクト50で構成した。マフラー45と発電機32を並行させて設置し、エンジンダクト52と発電機ダクト51から放出される冷却風の放出方向が平行になるようにしてエンジンダクト52と発電機ダクト51を配置した。発電機ダクト51をクランクケース31aに固定することにより、排気ダクト50を設置した。エンジンダクト52の開口52aと発電機ダクト51の開口51cを左右に並べて配置し、発電機ダクト51の開口51cを発電機32の上部側に位置させた。
【選択図】 図10

Description

本発明は、エンジンや発電機を冷却するための冷却風路を備えたエンジン式発電機に関する。
従来から、エンジンによって発電機を作動させて電力を発生させるエンジン式発電機が用いられている。そして、このようなエンジン式発電機には、エンジンや発電機を冷却して効果的な作動をさせるために冷却風を通過させる冷却風路が内部に備わっている(例えば、特許文献1参照)。
このエンジン式発電機には、外気を冷却風としてエンジン側に導入するファンと、外気を冷却風として発電機側に導入するファンとが備わっている。そして、エンジン側に導入された冷却風は、エンジンからマフラーに流れていき、その間にエンジンおよびマフラーを冷却する。また、発電機側に導入された冷却風は、発電機からマフラーに流れていき、その間に発電機およびマフラーを冷却する。そして、両冷却風は、マフラーを冷却したのちに、マフラーの近傍に設けられた排風孔から外部に放出される。
特開7−312846号公報
しかしながら、前述したエンジン式発電機では、エンジンを冷却する冷却風と発電機を冷却する冷却風の通路を途中で合流させてマフラーから外部に放出している。このため、両冷却風の流れをスムーズにするためには、ダクト等の冷却風路を構成する部材の形状が複雑になり、かつその部材点数も多くなる。また、各部材の取り付け位置の精度をよくすることも難しい。
本発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、冷却風路を構成する部材の形状を単純にできるとともに、その部材点数を減少でき、かつ各部材の位置精度を向上させることのできるエンジン式発電機を提供することである。
前述した目的を達成するため、本発明に係るエンジン式発電機の構成上の特徴は、エンジンおよびマフラーを冷却するための冷却風を通過させるエンジン冷却風路と、発電機を冷却するための冷却風を通過させる発電機冷却風路とを備えたエンジン式発電機であって、エンジン冷却風路を通過した冷却風をエンジン式発電機の外部に放出するエンジンダクトと、発電機冷却風路を通過した冷却風をエンジン式発電機の外部に放出する発電機ダクトとを、一体的に形成された排気ダクトで構成したことにある。
本発明に係るエンジン式発電機では、エンジンダクトと発電機ダクトとが一体からなる排気ダクトで構成されている。このため、エンジンおよびマフラーを冷却した冷却風をエンジン式発電機の外部に放出するエンジンダクトと、発電機を冷却した冷却風をエンジン式発電機の外部に放出する発電機ダクトとの相互の位置関係を設計通りにすることができる。また、エンジンダクトと発電機ダクトとを1部材で構成できるため、部品点数を減少することができる。
また、本発明に係るエンジン式発電機の他の構成上の特徴は、マフラーと発電機とを並行させて設置するとともに、エンジンダクトから放出される冷却風と、発電機ダクトから放出される冷却風との放出方向が平行になるようにしてエンジンダクトと発電機ダクトを配置したことにある。これによると、排気ダクトにおける冷却風の放出方向の長さを短くでき、排気ダクトの形状を簡略化できる。これによって、冷却風の流れがスムーズになり、冷却効率が向上する。
また、本発明に係るエンジン式発電機のさらに他の構成上の特徴は、発電機ダクトをエンジンの本体に固定することにより、排気ダクトを設置したことにある。この場合、エンジンダクトは固定されずフリーの状態になる。これによると、マフラーとエンジンダクトを連結するための連結部材が不要になるため、さらに部品点数を減少することができる。また、マフラーとエンジンダクトを連結する連結部材がないため、この連結部材を介して、マフラーの熱がエンジンダクトに伝わったり、連結部材によって風通しが悪くなったりすることがなくなる。この結果、エンジン冷却風路の冷却効果が増大する。また、この場合のエンジンの本体は、発電機の近傍に位置するクランクケース(クランクケースカバーを含む)にすることが好ましい。
また、本発明に係るエンジン式発電機のさらに他の構成上の特徴は、エンジンダクトと発電機ダクトとの排気側開口をエンジン式発電機の所定の側面に略水平方向に並べて配置したことにある。これによると、エンジン式発電機の上下方向の長さを短くすることができ、コンパクトであるとともに、安定性のよいエンジン式発電機を得ることができる。
また、本発明に係るエンジン式発電機のさらに他の構成上の特徴は、発電機ダクトの排気側開口を発電機の上部側に位置させたことにある。これによると、エンジン式発電機の奥行き方向(エンジンのクランク軸や発電機のロータ軸の軸方向)に沿った寸法を小さくすることができる。また、通常、エンジン式発電機においては、発電機の上方はデッドスペースになっているため、この部分に発電機ダクトの排気側開口を設置することにより、デッドスペースの有効利用が可能になる。
また、本発明に係るエンジン式発電機の他の構成上の特徴は、エンジン冷却風路と発電機冷却風路とを分離した状態で、エンジン冷却風路と発電機冷却風路とにそれぞれ冷却風を通過させることができるようにしたことにある。これによると、冷却風の流れがスムーズになるため、冷却効率が向上する。
以下、本発明の一実施形態に係るエンジン式発電機を図面を用いて説明する。図1ないし図5は、本発明に係るエンジン式発電機10を示している。このエンジン式発電機10の外表部は、丸みをおびた略箱状に形成されており、前後に間隔を保って配置された前部フレーム11と後部フレーム12とからなる一対の枠状フレームと、前部フレーム11と後部フレーム12とのそれぞれの枠内および前部フレーム11と後部フレーム12との間にそれぞれ配置された正面パネル13、上面パネル14、吸気カバー15、排気カバー16、背面パネル17および底面パネル18で構成されている。
前部フレーム11と後部フレーム12とはアルミダイキャストからなる同形のもので構成されており、それぞれ本体部分が、上部の両側部分が丸くなった略四角形の枠状に形成されたフレーム本体11a,12aで構成されている。そして、フレーム本体11aの上部の両側部分に、上方に向かって延びる一対の突部11b,11cが形成され、フレーム本体12aの上部の両側部分に、上方に向かって延びる一対の突部12b,12cが形成されている。また、対向する二組の突部11b,12bおよび突部11c,12cにそれぞれ鉄パイプからなるハンドル19a,19bが取り付けられている。このエンジン式発電機10は、この一対のハンドル19a,19bを持つことにより持ち運びが可能になっている。
正面パネル13は、前部フレーム11の枠内に取り付けられてエンジン式発電機10の前面部を構成するもので、樹脂材料を一体成形した成形品で構成されている。この正面パネル13は、正面から見た状態で、角部が丸くなった略四角形に形成され、その上部側部分には、左側部分(図1および図2に示した状態での左側)の高さ方向の幅が大きく、右側部分の高さ方向の幅が小さくなった略楕円形の凹部13aが形成されている。そして、凹部13a内の左側部分に円形の凹部21が形成されている。また、凹部13a内における凹部21以外の部分には、コンセント13bや各種のスイッチ13c等が設けられている。
凹部21は、水平方向に配置され、正面に向って突出した板状の壁部からなる仕切り部22によって上下に二分されている。そして、仕切り部22の正面および両側面を囲むようにして鉄棒からなる枠状の防護部23が設けられている。また、凹部21の上部を構成する上部領域21aの奥行きは、凹部21の下部を構成する下部領域21bの奥行きよりも小さく(浅く)設定されている。
そして、奥行きの小さな上部領域21aに、コック操作部24とチョーク操作部25が左右に並んで設けられ、奥行きの大きな(深い)下部領域21bにリコイルハンドル26が設けられている。これらのコック操作部24、チョーク操作部25およびリコイルハンドル26は、正面パネル13の周縁部の表面よりも外側に突出しないようにして設けられている。また、仕切り部22は、一体成形により正面パネル13と一体的に形成され、防護部23は両端部を正面パネル13の内部に差し込んだ状態で正面パネル13に固定されている。
上面パネル14は、前部フレーム11と後部フレーム12の上端縁部間に取り付けられてエンジン式発電機10の上面部を構成しており、中央部が上方に向かって湾曲した状態で左右方向に延びた曲面状に形成されている。そして、上面パネル14の略中央部には、燃料タンク27(図6ないし図9参照)の燃料供給口27aを通すための燃料供給部挿通部14aが盛り上がった状態で形成され、その燃料供給部挿通部14aを介して燃料供給口27aにタンクキャップ14bが取り付けられている。
また、吸気カバー15および排気カバー16は、前部フレーム11と後部フレーム12との両側縁部間に取り付けられてそれぞれエンジン式発電機10の側面部を構成している。そして、吸気カバー15の下部側部分には、左右(図4の状態での左右)に延びるスリット状の吸気孔15aが上下に並んで複数形成され、排気カバー16の中央側の大部分の面には、左右(図5の状態での左右)に延びるスリット状の排気孔16aが上下に並んで複数形成されている。また、排気カバー16の後部側部分における上下方向の略中央には、円形の排気孔16bが形成されている。
背面パネル17は後部フレーム12の枠内に取り付けられてエンジン式発電機10の後面部を構成しており、全体の概略形状は、正面パネル13と略等しい形状に形成されている。ただし、この背面パネル17には、正面パネル13の凹部13a,21に相当する凹部は形成されていない。底面パネル18は前部フレーム11と後部フレーム12との下端縁部間に取り付けられてエンジン式発電機10の底面部を構成している。また、底面パネル18の左右両端縁部は、底面の両側からそれぞれやや立ち上がって上方に延び、それぞれ対応するエンジン式発電機10の側面部の下部側部分も構成している。
上面パネル14、吸気カバー15、排気カバー16、背面パネル17および底面パネル18はそれぞれ樹脂材料を一体成形して構成されており、正面パネル13とともに防音機能も備えている。そして、前部フレーム11の下端両側部分と後部フレーム12の下端両側部分とには、それぞれゴム製の脚部28が取り付けられている。また、前部フレーム11と後部フレーム12との間における所定部分は、板金からなるフレーム29(図8および図9参照)で強固に連結されており、このフレーム29と、前部フレーム11、後部フレーム12およびハンドル19a,19bとで枠状のフレーム部が形成されている。
また、図6ないし図9は、エンジン式発電機10の内部を示している。エンジン式発電機10の内部における下部側部分には、エンジン31および発電機32が並んで配置され、その上部側に燃料タンク27が配置されている。燃料タンク27の上端部中央には前述した燃料供給口27aが設けられており、この燃料供給口27aは、燃料供給部挿通部14aを通過して上面パネル14から上方に突出している。そして、燃料供給口27aにタンクキャップ14bが脱可能に取り付けられている。また、エンジン式発電機10内の下部における吸気カバー15の近傍部分には、コントローラ33が設置され、エンジン31におけるコントローラ33側部分には、外気を吸引するための吸気ファン部34が取り付けられている。
そして、エンジン式発電機10内の後部左側(吸気カバー15側)部分における上下方向の略中央には、エアクリーナ35が設置され、エアクリーナ35よりもエンジン式発電機10の中央側寄りの部分には、エアクリーナ35と隣接してキャブレター36が設置されている。エアクリーナ35はエンジン31の吸気側に位置しており、吸気ファン部34が吸引した外気を導入して清浄したのちにキャブレター36に送る。キャブレター36には、燃料パイプ37の一端と、チョーク用ケーブル38の一端側部分とがそれぞれ接続されている。燃料パイプ37の他端は、コック操作部24に連結された燃料コック24aに接続されており、この燃料コック24aには、燃料タンク27に接続された燃料パイプ37aも接続されている。
このため、コック操作部24を操作することにより燃料コック24aを開けると燃料タンク27内の燃料がキャブレター36に供給され、燃料コック24aを閉じると、燃料タンク27からキャブレター36への燃料供給が停止される。燃料タンク27からキャブレター36に供給される燃料は、エアクリーナ35からキャブレター36に供給される空気と混合されて、混合気となって吸気通路(図示せず)を介してエンジン31に供給される。また、チョーク用ケーブル38の他端は、チョーク操作部25に連結されており、チョーク操作部25を操作することにより、チョーク用ケーブル38の一端とキャブレター36との間に設けられたチョークレバー38aが回動して、混合気の濃度を調節する。
この混合気の調節は、例えば、チョーク操作部25を引っ張ることによりエアクリーナ35からキャブレター36への空気供給量を減少させて、燃料の濃度を高くし、チョーク操作部25を押して元の状態に戻すことによりエアクリーナ35からキャブレター36への空気供給量を増加させて、燃料の濃度を低くすることにより行う。また、リコイルハンドル26は、リコイルロープ26aを介してエンジン31に隣接して設けられたリコイルスタータ39に接続されている。このリコイルスタータ39は、エンジン31のクランク軸41(図10参照)に連結されており、リコイルハンドル26を引っ張ることによりクランク軸41を回転させてエンジン31を始動させる。
すなわち、図10に示したように、クランク軸41の一端部は、エンジン31のクランクケース31aから突出して吸気カバー15側に延び、その先端部に、ロータ42が固定されている。このロータ42の外周面には、点火タイミング検出用の磁石42aが取り付けられ、ロータ42におけるクランク軸41の先端側の面には、吸気ファン部34の吸気ファン34aが形成されている。
そして、ロータ42における吸気ファン34aが形成された面の中央側部分には円筒状の回転子39aが形成され、この回転子39aはリコイルスタータ39の操作により回転駆動させられる。このロータ42やリコイルスタータ39等は、クランク軸41の軸回りに沿った周囲を覆う略円筒状のファンカバー43aとクランク軸41の先端側の面を覆う蓋状のリコイルスタータ39とで囲まれている。また、リコイルスタータ39には、複数の導風孔39bが形成されている。このリコイルスタータ39およびファンカバー43aは板金材料からなる成形品で構成されている。
また、エンジン31には点火プラグ44が設けられ、エンジン31の排気側部分(エンジン式発電機10の排気カバー16側の後部)には、マフラー45が設けられている。点火プラグ44は、キャブレター36から供給される混合気を点火してエンジン31内で爆発させることにより、エンジン31を作動させる。そして、エンジン31から排出される排気ガスは、マフラー45に送られマフラー45で消音された状態で排気管45aから外部に放出される。
発電機32は、図10に示したように、エンジン31のクランクケース31aから突出して排気カバー16側に延びたクランク軸41の他端部にロータ軸46を介して連結されており、このロータ軸46の回転によって発電する構成になっている。すなわち、ロータ軸46の先端部には、エンジン31側が開口した略円筒状のロータ47が固定されておりその内周面には複数のマグネット47aが取り付けられている。また、マグネット47aの内周側には、コイル48aが巻かれたコアを備えたステータ48が設置されている。そして、クランク軸41の回転に伴い、コイル48aの外側でマグネット47aが回転することによりコイル48aに起電力が生じて発電が行われる。
また、ロータ軸46には、排気ファン49が取り付けられて、クランク軸41の回転により、発電機32内の空気を外部に放出できるように構成されている。そして、この発電機32およびマフラー45は、排気ダクト50によって被覆されている。この排気ダクト50は、樹脂材料の成形体で構成されており、図11に示したように、発電機32側に設置される発電機ダクト51と、マフラー45側に設置されるエンジンダクト52とからなっている。
発電機ダクト51は、発電機32や排気ファン49の形状に合わせて形成された円形のダクト本体51aと、ダクト本体51aの上部側から排気カバー16側に突出した略四角筒状の排気部51bとで構成されている。そして、排気部51bの先端部に排気用の開口51cが形成されている。この発電機ダクト51の開口51cからは、排気ファン49の作動により、エンジン式発電機10の底部や前部に設けられた吸気孔(図示せず)から吸引され発電機32を冷却した外気が排出される。
また、エンジンダクト52は、マフラー45を収容できる略箱型に形成され、排気カバー16側の面における発電機ダクト51側部分に縦長の開口52aが、発電機ダクト51の開口51cと並んで形成されている。この開口52aからは、吸気ファン34aの作動により、吸気カバー15の吸気孔15aから吸引されエンジン31およびマフラー45を冷却した外気が排出される。
この排気ダクト50は、発電機ダクト51の周縁部における所定部分を、ボルト53でエンジン31のクランクケース31aに固定することにより取り付けられている。また、この排気ダクト50は、図12に示したように、発電機ダクト51の開口51cを、排気カバー16の排気孔16aの前部側(図12の左側)上部に位置させ、エンジンダクト52の開口52aを排気カバー16の排気孔16aの後部側(図12の右側)に位置させた状態で取り付けられる。
この構成において、エンジン式発電機10を作動させる際には、まず、コック操作部24を開(オン)操作して、キャブレター36に燃料タンク27の燃料を供給可能な状態にする。つぎに、コック操作部24に隣接するチョーク操作部25を引っ張って、エアクリーナ35からキャブレター36への空気の供給を減少させてエンジン31に送られる燃料の濃度を濃くする。これによって、エンジン31を始動させ易くなる。
その状態で、リコイルハンドル26を引っ張ってエンジン31を始動させる。ついで、エンジン31が起動して暖まると、チョーク操作部25を元の状態に戻してエンジン31に供給される燃料の濃度を通常のエンジン31の作動に適した濃度にする。そして、コンセント13bにコードを接続することによりエンジン式発電機10が発電した電力を他の機器等で使用することができる。
このエンジン式発電機10が作動している間、吸気ファン34aの作動により、図7および図9に実線の矢印aで示したように、外気が、吸気カバー15の吸気孔15aからエンジン式発電機10内に吸引される。この吸引された外気は、コントローラ33の上部または下部を通過してエンジン式発電機10の奥側に進み、その一部は、エアクリーナ35内に吸引され、キャブレター36、エンジン31を通過したのちマフラー45の排気管45aから排気ガスとして外部に放出される。
また、他の外気は冷却風として、リコイルスタータ39の導風孔39bからファンカバー43a内に吸引され、エンジン31の近傍を通過してエンジン31を冷却したのちに、排気ダクト50のエンジンダクト52内に流れる。そして、エンジンダクト52内を通過する間に、マフラー45を冷却し開口52aから外部に流れて行く。この矢印aで示したエンジン冷却風路を流れる冷却風によって、エンジン31およびマフラー45は冷却されて良好な作動状態を維持する。また、コントローラ33も過熱が防止されて良好な状態で作動する。
また、エンジン式発電機10が作動している間、排気ファン49の作動により、図7および図8に破線の矢印bで示したように、エンジン式発電機10の底部や前部に設けられた吸気孔から、外気がエンジン式発電機10内に吸引される。この吸引された外気は、冷却風として、排気ダクト50の発電機ダクト51内に流れる。そして、発電機ダクト51内を通過する間に、発電機32を冷却し開口51cから外部に流れて行く。この矢印bで示した発電機冷却風路を流れる冷却風によって、発電機32は冷却されて良好な作動状態を維持する。
このように、本実施形態に係るエンジン式発電機10では、コントローラ33、エンジン31およびマフラー45を冷却した冷却風を外部に放出するエンジンダクト52と、発電機32を冷却した冷却風を外部に放出する発電機ダクト51とを一体からなる排気ダクト50で構成している。このため、発電機ダクト51とエンジンダクト52との設置位置を正確に設計通りにすることができる。また、発電機ダクト51とエンジンダクト52とを1部材で構成できるため、部品点数が少なくなるとともに、その取り付けが容易になる。
また、前述したエンジン式発電機10では、発電機ダクト51をボルト53でエンジン31のクランクケース31aに固定することにより、排気ダクト50を設置している。このため、マフラー45とエンジンダクト52を連結するための部材が不要になり、さらに部品点数を減少することができる。また、マフラー45とエンジンダクト52を連結する部材がないため、この部材を介して、マフラー45の熱がエンジンダクト52に伝わったり、その部材によってエンジンダクト52内の風通しが悪くなったりすることがなくなる。さらに、高温に加熱されるマフラー45に比べて温度の低い発電機32側で排気ダクト50を取り付けるため、排気ダクト50が熱によって劣化し難くなる。
また、本実施形態に係るエンジン式発電機10では、発電機ダクト51が発電機32を覆うとともに、エンジンダクト52がマフラー45を覆い、発電機ダクト51から放出される冷却風とエンジンダクト52から放出される冷却風との放出方向が平行になるようにして発電機ダクト51とエンジンダクト52とを配置している。このため、排気ダクト50における放出経路を屈曲させたりしなくて済むため冷却風の放出方向の長さが短くなり、排気ダクト50の形状を簡略化できるとともに、冷却風の流れがスムーズになり、冷却効率が向上する。
また、エンジン式発電機10では、発電機ダクト51の開口51cと、エンジンダクト52の開口52aとを排気カバー16の左右に並べて配置しているため、エンジン式発電機10の上下方向の長さが短くなり、コンパクトになるとともに、安定性がよくなる。さらに、発電機ダクト51の開口51cを発電機32の上部側に位置させているため、エンジン式発電機10の左右の幅方向の長さが小さくなる。また、これによって、発電機32の上方の空間部を有効に利用することができる。
また、本発明に係るエンジン式発電機は、前述した実施形態に限定するものでなく、適宜変更して実施することができる。例えば、発電機ダクト51とエンジンダクト52との位置関係や、排気ダクト50の形状およびエンジン式発電機10を構成する各部分の構成等は、本発明の技術的範囲内で適宜変更することができる。
本発明の一実施形態に係るエンジン式発電機を示す斜視図である。 エンジン式発電機を示す正面図である。 エンジン式発電機を示す平面図である。 エンジン式発電機を示す左側面図である。 エンジン式発電機を示す右側面図である。 エンジン式発電機の一部を切り欠いて内部を示した左側面図である。 エンジン式発電機の内部を上方から見た状態を示す平面図である。 エンジン式発電機の内部における発電機ダクトの冷却風路を示す正面図である。 エンジン式発電機の内部におけるエンジンダクトの冷却風路を示す背面図である。 発電機ダクトとエンジンダクトとの冷却風路を示す断面図である。 排気ダクトの正面図である。 排気カバーと排気ダクトとの位置関係を示したエンジン式発電機の右側面図である。
符号の説明
10…エンジン式発電機、15…吸気カバー、15a…吸気孔、16…排気カバー、16a,16b…排気孔、31…エンジン、31a…クランクケース、32…発電機、34a…吸気ファン、43a…ファンカバー、39b…導風孔、45…マフラー、49…排気ファン、50…排気ダクト、51…発電機ダクト、51c,52a…開口、52…エンジンダクト。

Claims (6)

  1. エンジンおよびマフラーを冷却するための冷却風を通過させるエンジン冷却風路と、発電機を冷却するための冷却風を通過させる発電機冷却風路とを備えたエンジン式発電機であって、
    前記エンジン冷却風路を通過した冷却風を前記エンジン式発電機の外部に放出するエンジンダクトと、前記発電機冷却風路を通過した冷却風を前記エンジン式発電機の外部に放出する発電機ダクトとを、一体的に形成された排気ダクトで構成したことを特徴とするエンジン式発電機。
  2. 前記マフラーと前記発電機とを並行させて設置するとともに、前記エンジンダクトから放出される冷却風と、前記発電機ダクトから放出される冷却風との放出方向が平行になるようにして前記エンジンダクトと前記発電機ダクトを配置した請求項1に記載のエンジン式発電機。
  3. 前記発電機ダクトを前記エンジンの本体に固定することにより、前記排気ダクトを設置した請求項1または2に記載のエンジン式発電機。
  4. 前記エンジンダクトと前記発電機ダクトとの排気側開口を前記エンジン式発電機の所定の側面に略水平方向に並べて配置した請求項1ないし3のういちのいずれか一つに記載のエンジン式発電機。
  5. 前記発電機ダクトの排気側開口を前記発電機の上部側に位置させた請求項1ないし4のうちのいずれか一つに記載のエンジン式発電機。
  6. 前記エンジン冷却風路と前記発電機冷却風路とを分離した状態で、前記エンジン冷却風路と前記発電機冷却風路とにそれぞれ冷却風を通過させることができるようにした請求項1ないし5のうちのいずれか一つに記載のエンジン式発電機。
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