JP2007167544A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】低水温時における洗剤の溶解を助長しつつ、低水位による給水撹拌動作を複数段実行可能とし、高濃度の洗剤溶液を利用して洗浄性能の向上を図る。
【解決手段】水温センサ及び水位センサを搭載するとともに規定水位に給水後、洗濯槽底部の撹拌体の撹拌動作により洗い運転を自動的に開始するようにしたものにおいて、前記水温センサによる検知結果に応じて、給水を停止し撹拌体を駆動してなる給水撹拌動作を、１段ないし複数段選択的に実行可能とし、前記水温センサが低水温であることを検知したとき、前記給水撹拌動作を常温時より多段に行うように設定した構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、水温センサを搭載した洗濯機に関する。

従来、水温センサを搭載した洗濯機として、例えば脱水兼用洗濯機では周知のように筐体の内部に弾性支持された水槽内に、洗濯兼脱水槽を回転可能に設け、更にこの洗濯兼脱水槽の内底部に撹拌体を回転可能に設けている。しかるに、前記水温センサは例えばサーミスタが用いられ、その検温部が前記水槽の内底部に露出するように設ける。これは、水温によって洗濯物の汚れの落ち具合が異なるため、例えば水温センサが低水温を検知した場合には洗い時間を長くするなどの措置を施していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−１０５６９６号公報

しかしながら、上記構成によれば低水温での洗浄効果は向上するであろうことは予測できるが、洗濯する作業時間が長くなり、且つ高水温時には短くなるなど終了時間が安定せず、また洗いのための撹拌水流を単に強くした場合と同様に洗濯物を傷め易くなるなどの不具合を有する。

本発明は上記問題を解決するため、特に洗剤の洗浄能力を有効化した撹拌動作を行い、低水温にあっても常温時と同等の洗浄効果が得られ、洗濯物を傷める憂いもない洗い運転が可能な洗濯機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明の洗濯機は、水温センサ及び水位センサを搭載するとともに規定水位に給水後、洗濯槽底部の撹拌体の撹拌動作により洗い運転を自動的に開始するようにしたものにおいて、前記水温センサによる検知結果に応じて、給水を停止し撹拌体を駆動してなる給水撹拌動作を、１段ないし複数段選択的に実行可能とし、前記水温センサが低水温であることを検知したとき、前記給水撹拌動作を常温時より多段に行うように設定したことを特徴とするものである。

上記手段によれば、低水温時には給水撹拌動作を多段行うので、特に規定水位に達するまでの低水位における撹拌動作は、洗剤を溶解するのに有効であるとともに、所謂高濃度の洗剤溶液による洗浄作用が実行されることとなり、依って低水温であっても洗浄性能の向上を図り得、且つ洗濯物の傷みを抑えて常温時と同等の洗浄効果が期待できる洗濯機を提供できる。

以下、本発明を脱水兼用洗濯機に適用した一実施例につき、図１〜図８を参照して説明する。この脱水兼用洗濯機は、洗い−すすぎ−脱水の一連の行程を自動的に実行可能とするもので、まず図２の洗濯機全体の概略構成を示す一部破断した側面図に基づき説明すると、外郭を形成する本体１は、上面を開口した箱状の筐体２と、この上面を覆うように被着されたトップカバー３とから構成され、このトップカバー３のほぼ中央部には図示しない洗濯物投入口が形成され、二つ折れの蓋４にて開閉される構成としている。また、前方には操作パネル５が設けられ、運転コースの設定やスタート用スイッチなど入力用の各種キースイッチ５ａや表示部５ｂ（いずれも図４のみ示す）を備え、後方には洗濯水供給用の給水弁１８を内蔵している。

そして本体１の内部には、水槽６が弾性吊持機構７により弾性的に支持され、この水槽６の内部には、周壁に多数の透孔８ａを有する洗濯兼脱水槽８が回転可能に配設され、更にこの洗濯兼脱水槽８の内底部には撹拌体９が正逆回転可能に配設されている。前記水槽６の底部外面には、モータ１０ａ，ベルト伝達機構１０ｂ，ブレーキ及びクラッチ機構１０ｃ等からなるモータ機構部１０が設けられ、前記洗濯兼脱水槽８及び撹拌体９への回転伝達を可能としている。また、水槽６の底部には排水口６ａが形成され、これに排水弁１１並びに排水ホース１２が接続されている。更に、同底部にエアートラップ１３が形成され、チューブ１４を経て圧力検知式の水位センサ１５に接続されていて、該水位センサ１５は複数段の水位検知を可能としている。

また、水槽６の底部には、図３に拡大して示すように例えばサーミスタからなる水温センサ１６が取付板１７を介して取付固定され、その先端部の検温部を水槽６内に臨ませて配設している。この水温センサ１６は、洗い運転開始前の給水温度を検知するもので、詳細は後述するが、この検知結果の入力信号を受けて予め記憶された制御プログラムに基づき所定の洗いパターンを選択実行するようにしている。
尚、本実施例では洗濯兼脱水槽８内に投入されている洗濯物重量（容量）を検知する重量センサ１９（図４のみ示す）を備えていて、例えば前記モータ機構部１０を駆動して撹拌体９を所定条件で回転させた場合の負荷状態を検知して、洗濯物の重量を推定するようにしている。この重量検知に基づき所定の水位が決定され、更には前記操作パネル５の表示部５ｂには必要とする所定の洗剤量が表示される。

一方、図４は本実施例における洗濯機の主要な電気的構成を示すブロック図で、制御手段たる制御装置２０は、マイクロコンピュータを主体とした回路から構成されており、洗濯運転全般を制御するための制御プログラムが記憶されている。制御装置２０は、前記操作パネル５の各種キースイッチ５ａからの操作信号をはじめ、水位センサ１５、水温センサ１６、重量センサ１９からの検知信号が入力されるように構成されている。また、制御装置２０には、表示部５ｂが接続されるほか、駆動回路２１を介して前記モータ機構部１０、給水弁１８、排水弁１１が接続されている。斯くして、制御装置２０は、前記キースイッチ５ａからの操作信号、及び水位センサ１５、水温センサ１６、重量センサ１９からの検知信号、及び制御プログラムに基づいて表示部５ｂ、モータ機構部１０、給水弁１８、排水弁１１等を駆動制御するようになっている。

また、図５は本実施例にあって定格容量の洗濯物が投入され、規定水位たる高水位まで給水された条件のもとで、水温に応じた洗いパターン及び脱水パターンを開示したもので、予め前記制御プログラムに記憶されており、水温に応じた洗いや脱水運転が実行される。例えば、図５中に示す「低温」域における水温が「５°Ｃ以上〜１０°Ｃ未満」の場合には、洗いパターンＣが選択実行され、本実施例では脱水パターンも同時に設定されるようにしている。これは、脱水率も水温が低い場合には常温時より劣るため、脱水回転数も水温に応じて設定したものである。

しかして、この洗いパターンＣにつき説明すると、給水撹拌動作が２段行われ（詳細は後述する）、且つ後述する本洗いの水流仕様としては「強」水流とする「正転１．０秒−休止１．０秒、反転１．１秒−休止０．８秒」を周期とする通電制御が、モータ機構部１０のモータ１０ａに対して行われ、以って撹拌体９の撹拌動作による水流強さを決めるようにしている。この場合、「常温」時の「標準」仕様とする洗いパターンＢに比して、正転（ＯＮ）及び反転（ＯＮ）時限が長く設定され、それだけ撹拌体９による撹拌水流が強くなることを示している。また、脱水パターンも同様に「常温」時に比して高速回転数に設定され、低水温時の脱水率の向上を図っている。

ここで、前記給水撹拌動作につき、図６に示す洗い運転の一例を示すタイミングチャートを参照して説明する。この図６は、例えば当該洗濯機の定格容量の洗濯物が投入され、且つ必要な規定水位及び洗剤量が投入された条件のもとで、上記した「低温」域の水温「５°Ｃ以上〜１０°Ｃ未満」に該当する洗いパターンＣの動作内容を開示したもので、特に給水撹拌動作を２段行うことを特徴としている。すなわち、図中適宜の勾配で上昇する直線は、給水動作が実行され水位が上昇する過程を示しており、ここでは定格容量に対する規定水位（例えば、図中水位４５Ｌ）に達するまでに２回の給水が行われ、図中「給水１」及び「給水２」で示している。

しかるに、この「給水１」で示す直線の上昇が停止した最初の時点（例えば、図中水位３９Ｌ）が給水動作を停止した「水位１」を示す時点であり、従って以後図示直線は水平方向に延びて時間の経過を示すとともに、撹拌体９が回転駆動され図中に示す「給水撹拌１」の動作が開始されることを表している。この「給水撹拌１」による撹拌水流は、まず「水流ａ」とする図８に示す水流時限にて撹拌体９が回転駆動され、所謂ＯＦＦ時限が長くて比較的穏やかな水流が生成される。そして、この段階では洗剤の溶解が更に進み洗濯物に洗剤溶液がしみ込むとともに、未だ低水位のため洗剤濃度の高い溶液を利用した撹拌体９による撹拌動作が実行されることになる。

そして、この「給水撹拌１」が所定時間行われると、２回目の「給水２」動作が開始される。この場合、撹拌動作は継続されるが図６に示すように「水流ｂ」に変更され、図８に示すように「水流ａ」に比し短時限のＯＮ・ＯＦＦ及び反転周期となり、水位の上昇とともに撹拌度合が強くなる水流仕様となっている。しかして該「給水２」により、規定水位たる図示４５Ｌまで給水されると、給水動作は停止して２段目の「給水撹拌２」に相当する「本洗い」が所定時間実行される。すなわち、上記した図５の「強」水流による撹拌動作が本来必要な所定の洗剤濃度のもとに実行されるもので、これが従来通常に行っている単一の洗い運転に相当する撹拌動作である。しかるに、本実施例では給水を停止した低水位における「給水撹拌１」と、規定水位の「給水撹拌２」（この場合、本洗いに相当）の２段に構成され、さらに本実施例では給水中（「給水２」）での撹拌動作を含めた洗い運転が実行され、その撹拌時間の合計は、従来の１回分の洗い時間とほぼ同等に設定されている。

尚、詳細は追って作用説明の項で述べるが、制御装置２０は、水温センサ１６による水温検知及び水位センサ１５による水位検知の検知信号に基づき、上記給水撹拌動作を制御する。更に本実施例では、図６に示すように給水初期に極弱い水流による撹拌動作を行うようにしている。例えば、検知水位が図中に示す水位１４Ｌから２３Ｌに達するまでの少水位の間、モータ１０ａ従って撹拌体９を正転方向に「０．２秒ＯＮ−０．６秒ＯＦＦ」とする撹拌動作を繰り返し実行する。これは、給水動作を継続する中で行われ、特に投入された洗剤の溶解を促進する所謂「洗剤溶かし撹拌」運転を主体とするもので、ＯＮ時限が短い極めて弱い水流を生成して行われ、併せて洗濯物を傷めることなく全体に水を浸透させる作用をなす。

従って、図７に示すタイミングチャートも上記図６に基づく説明から理解できるように、このものは図５に示す「低温」域が「５°Ｃ未満」における洗いパターンＤに沿って開示したもので、最も低水温であるために給水撹拌動作を３段行うようにし、且つ本洗いの水流も所謂ＯＮ時間を長くした「最強」水流により実行されるようにしている。しかるに、この洗いパターンＤでは給水を停止した状態での撹拌動作は、「給水撹拌１」及び「給水撹拌２」、そして「給水撹拌３」に相当する撹拌動作として本洗いに移行するとともに、本実施例ではその間の給水動作中の図示する水流仕様にて撹拌動作が継続されている。斯くして、水流仕様も全体に「水流ａ」→「水流ｂ」→「本洗い水流」となり、水位上昇に伴ない順次強くなる傾向の水流設定としている。

特に、本洗いでは一定の機械力を必要としている。すなわち、「給水撹拌１或は２」では洗剤の溶解と洗濯物への浸透を図り洗剤が有する酵素の活性化を促し、汚れを浮き上がらせるに有効である。そこで、最後の本洗いでは強い撹拌水流にて機械的に洗濯物同士と、或は撹拌体９と擦りあうことで、汚れを落とすことができる。換言すれば、水位が低い段階では布傷みや汚れが再付着するなどの不具合があり、低水位では洗剤の洗浄能力を引き出すことが有効となる。
但し、上記給水撹拌動作の段数は、洗濯物容量により同一水温域でも異なる段数に設定するようにしてもよく、例えば洗濯物が特に少ない場合には、当然水位も低水位になることから段数を減らして洗い運転を速やかに実行するようにしてもよいし、或は木目細かな水流制御としてもよい。

上記に対し、逆に高水温の場合は、洗剤の溶解も速やかに行われ洗浄性能も向上する。そこで、図５に示すように水温が「２５°Ｃ以上」の場合には洗いパターンＡが選択され、給水撹拌動作は「水位１」に相当する規定水位における最小の１段に設定されるとともに、「弱」水流に基づく本洗いが所定時間実行されるものである。このように、水温が変化しても、「常温」域の洗いパターンＢによる「標準」水流で標準時間による洗い運転による洗浄率と同等の結果が得られるようにしたもので、特に低水温時の洗浄率の低下に対処して、「常温」時より給水撹拌動作を多段に行うようにし、更には水流も強く設定したことを特徴としたものである。

次に、上記構成とした脱水兼用洗濯機の作用につき、図１に示す洗い運転（前半）の制御内容を示すフローチャートに沿って説明する。まず、電源が投入されスタートすると（ステップＳ１）、制御装置２０はモータ機構部１０を駆動制御して撹拌体９を所定条件で回転させ、そのときの負荷状態を重量センサ１９による検知に基づき、洗濯兼脱水槽８内に投入されている洗濯物の重量（洗濯物容量）を推定する（ステップＳ２）。以下、ここでは定格容量の洗濯物が投入されているとして説明する。そして、制御装置２０は、この重量検知に基づき洗濯に必要とする水位（ここでは、規定水位たる高水位）を決定し記憶するとともに、同時に必要な洗剤量を決定し操作パネル５の表示部５ｂに表示する。

ここでユーザは、洗濯物投入口から表示された量の洗剤を投入して蓋４を閉じ、そして洗濯運転を開始させるため各種キースイッチ５ａからスタート用スイッチをＯＮ操作する。すると、制御装置２０は、給水弁１８を付勢して開放動作し「給水１」を開始する（ステップＳ３）。この「給水１」は、図６，７にて説明したが所謂初回の給水動作を示している。しかして、水槽６内の底部に水が貯水され、該底部に配設された水温センサ１６による水温検知が実行される（ステップＳ４）。この水温検知に基づき、制御装置２０は本実施例では以下の４段階の温度仕様に基づき、図５に開示した洗いパターン（含む脱水パターン）の区分を判定し決定する。

すなわち、まずステップＳ５では水温５°Ｃ未満か否か判定され、未満とする「ＹＥＳ」の場合には図中に付記したように最低水温時に対応した洗いパターンＤが決定され、その後に図７にて開示した如く給水撹拌動作が３段にわたり実行される。一方、「ＮＯ」の場合には、ステップＳ６に移行し水温５°Ｃ以上〜１０°Ｃ未満か否かの判定が行われる。しかして、「ＹＥＳ」の場合は洗いパターンＣが決定され、その後に図６にて開示した如く給水撹拌動作が２段にわたり実行される。また「ＮＯ」の場合には、ステップＳ７に移行し水温１０°Ｃ以上〜２５°Ｃ未満か否かの判定が行われる。この水温区域は、本実施例では最も一般的な水温として「常温」と定義したもので、「ＹＥＳ」の場合には１段の給水撹拌動作として本洗い仕様による「標準」水流を採用した洗いパターンＢが決定される。しかるに、「ＮＯ」の場合には破線で示すステップＳ８に移行するのであるが、実際には上記「ＮＯ」の判定と同時に「高温」域の２５°Ｃ以上であるとの判定が自動的に行われ、洗いパターンＡが決定され、やはり１段の給水撹拌動作による洗い運転が決定される。

そして、前記「給水１」による給水動作が進行し、制御装置２０は水位センサ１５により水位の上昇を監視し、本実施例では最初の検知水位である水位１４Ｌ（図６，７参照）に達したか否かを判定する（ステップＳ９）。従って、水位１４Ｌに達して「ＹＥＳ」の判定を得ると、「洗剤溶かし撹拌」運転を開始する（ステップＳ１０）。これは、先に図６，７にて開示したように極弱い水流時限のもとに洗剤を速やかに溶解し洗剤が有する洗浄能力を逸早く引き出すことを主旨としており、このときの水流は低水位における撹拌動作により洗濯物を傷めないように配慮した時限設定にある。この「洗剤溶かし撹拌」運転は、本実施例では各洗いパターン共通に盛り込まれていて実行される。

しかるに、この「洗剤溶かし撹拌」運転は図６，７にて開示した如く本実施例では水位２３Ｌに達するまで行なわれ、従って水位が上昇しステップＳ１１にて規定水位に達し「ＹＥＳ」と判定されると「洗剤溶かし撹拌」運転は終了する（ステップＳ１２）。尚、この「洗剤溶かし撹拌」運転は、上記水位制御に代えて時限設定に基づき制御することも可能である。そして、制御装置２０は上記「洗剤溶かし撹拌」運転の終了以後、更に上昇した水位が「水位１」のレベル（例えば、図６の例では水位３９Ｌ）に達したか否かを監視していて、達した場合（「ＹＥＳ」）には、給水弁１８を消勢して「給水１」の給水動作を停止する（ステップＳ１４）。同時に、撹拌体９が回転駆動され「給水撹拌１」動作として穏やかな「水流ａ」による撹拌動作を開始し（ステップＳ１５）、これを所定時間実行する。この所定時間は、各洗いパターン毎に設定され、特には予め統一された洗い時間の合計値の中の一部として設定される。

斯くして、「給水撹拌１」動作が所定時間行われるのであるが、この給水動作を停止した低水位における撹拌動作は、所謂濃縮洗剤の利用と同等の洗浄作用を発揮する。所定時間後（「ＹＥＳ」）、「給水撹拌１」動作が終了するとともに（ステップＳ１７）、制御装置２０は給水弁１８を再び付勢して開放し、「給水２」による給水動作を開始する（ステップＳ１８）。
しかるに、本実施例では「給水２」以降の給水中も撹拌体９の撹拌動作は継続する制御内容としているが、これは定格容量が大きな洗濯機には洗剤量も多くなり有効であるが、必ずしも給水中の撹拌動作は必要でなく省略してもよい。

尚、以降の動作内容については、図６或は図７に示す実施例に基づき既述した内容から容易に理解できるので、詳細な説明は省略し簡略的に述べる。すなわち、図６に開示したように「給水２」の給水動作により「水位２」に相当する規定水位（４５Ｌ）に達すると、制御装置２０は給水弁１８を閉鎖するとともに、モータ機構部１０を通電駆動し撹拌体９による洗い運転が開始される。つまり、本来必要な水位（水量）で且つ洗剤濃度に基づく所謂本洗いが所定時間行なわれる。但し、この本洗いの水流時限は、図５に開示された洗いパターンに応じた水流仕様にて機械的な作用を強くした本洗い水流が採用される。従って、図６の例では本洗いが「給水撹拌２」動作に相当し、結果として給水撹拌動作を２段実行することに相当する。

しかして、上記から理解できるように図７に示す洗いパターンＤによる実施例では、「水位１」→「水位２」→「水位３」（規定水位４５Ｌに相当）に達した段階で夫々給水撹拌動作が行われ、以って計３段実行されることになる。
一方、脱水パターンについては、詳細な説明は省略するが図５から明らかなように、洗いパターンとともに決定され、常温時に比して特に低水温となるほど脱水回転数を大きく設定している。従って、低温域での脱水率の低下や、乾燥効果の低下を補うに足る脱水率の向上を図り得る。

以上説明したように、本実施例によれば次の効果を奏する。
洗い運転の開始前に水温センサ１６により水温を検知し、この水温に応じて撹拌体９による適切な撹拌動作を設定してなる洗いパターンを選択設定できるようにして、水温の高低に影響受けることなく常に常温時相当の所期の洗浄率を得るようにした。特に、低水温における洗浄性能の低下を補うべく撹拌動作を複数段実行可能としたことにより、従来の如き洗い時間を調整したときのように終了時間が異なったり、洗濯物を傷めるなどの憂いを解消できる。但し、本実施例では洗い運転たる撹拌動作の延べ合計時間が、いずれの洗いパターンにあっても本来１回分の洗い時間に相当する時間設定としているが、実質的に違和感が生じない程度の微差は許容されるものである。

そして従来、特に低水温での洗浄率は、洗剤の溶解が不十分であったり、洗剤が有する酵素の活性化が劣るなどにより低下し、所期の洗浄率である常温時相当の洗浄率が得られない大きな問題点を有していた。しかるに本実施例では、給水動作を停止し撹拌体９を駆動した撹拌動作からなる給水撹拌動作を１段ないし複数段実行可能として、低水温の場合には常温時より多い段数実行するようにした。このことは、規定水位に達する以前に低水位による撹拌動作が実行されることとなり、従って洗剤は洗い運転の初期段階で速やかに確実に溶解できる上に、洗剤溶液が高濃度となることも相俟って該洗剤が有する洗浄能力をフルに引き出すことができて洗浄率の向上が図り得、以って水温に係りなく所望する常温時相当の洗浄率を得ることができる。

また、このように１段ないし複数段実行可能な給水撹拌動作を、水温に応じて選択的に実行することを主体として低温時における洗浄率の低下を補うようにしたので、撹拌水流としても所謂強・弱などの設定はするものの、図５に示す洗いパターン毎の時限設定はＯＮ時限が１／１０（秒）単位で異なる程度の差異で対応でき、従って洗いパターンＤの「最強」水流にあっても「常温」時の「標準」水流に比し格別強力な水流とすることなく対処でき、洗濯物が傷まない範囲で種々設定できる。

従って、例えば図８に示した本洗いに達するまでの給水撹拌動作における「水流ａ」及び「水流ｂ」の水流仕様は、本洗いのように大きな機械的作用を必要としないことから、比較的穏やかな水流として洗濯物の傷みを抑えつつ洗剤溶液が十分にしみ込むための給水撹拌動作を得るべく設定としている。また、本実施例では規定水位である高水位時における水流時限を示したが、洗濯物容量が少なく高水位より低い水位設定の場合には、ＯＮ時限を短くし、或はＯＦＦ時限を長くするなどして、低水位になるほど緩やかな撹拌動作を得るように設定する。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、上記脱水兼用洗濯機であれば脱水作用も水温に応じた制御が容易にできて脱水率の向上が図れて便利であるが、これに限らず、例えば撹拌体を備えた単一槽を洗濯槽とする洗濯機能のみ有する洗濯機にも適用できる。また、水位センサは水槽底部に限らず、例えば給水弁からの給水経路中に配設してもよい。また上記実施例のように給水初期に洗剤溶かし撹拌を採用することで、一層洗剤の溶解を助長し洗浄性能の向上が期待できるが、これは必要に応じて設ければよい。その他、各洗いパターンにおける給水撹拌動作の段数は、水温のみならず洗濯物容量（従って、水位）を考慮してた段数制御や更に木目細かな水流時限制御など、実施に際して本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。

本発明の一実施例を示す洗い運転の制御内容を示すフローチャート 脱水兼用洗濯機に適用した全体構成を示す一部破断した側面図 水位センサ取付構成を示す拡大図 電気的構成を示すブロック図 水温に応じた各種洗いパターンを示す図 洗いパターンの一例を示すタイミングチャート 異なる一例を示す図６相当図 水流時限の一例を示す図

符号の説明

図面中、１は本体、２は筐体、５は操作パネル、５ａはキースイッチ、６は水槽、８は洗濯兼脱水槽（洗濯槽）、９は撹拌体、１０はモータ機構部、１５は水位センサ、１６は水温センサ、及び２０は制御装置（制御手段）を示す。

Claims (2)

1. 水温センサ及び水位センサを搭載するとともに規定水位に給水後、洗濯槽底部の撹拌体の撹拌動作により洗い運転を自動的に開始するようにしたものにおいて、
   前記水温センサによる検知結果に応じて、給水を停止し撹拌体を駆動してなる給水撹拌動作を、１段ないし複数段選択的に実行可能とし、
   前記水温センサが低水温であることを検知したとき、前記給水撹拌動作を常温時より多段に行うように設定したことを特徴とする洗濯機。
2. 給水撹拌動作による水流は、低水温時には常温時の水流より強く、高水温時には常温時の水流より弱くしたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。

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