JP2012241813A - Hot water pouring solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は注湯電磁弁に関し、特に給湯機によって作られた温水を浴槽に供給する配管の途中に配置されて浴槽の汚水が上水側へ逆流してしまうのを防止できるようにした注湯電磁弁に関する。 The present invention relates to a water pouring solenoid valve, and more particularly, pouring water that is arranged in the middle of a pipe for supplying hot water produced by a water heater to the bathtub so that the sewage in the bathtub can be prevented from flowing back to the water supply side. It relates to a solenoid valve.
台所、洗面所および風呂に給湯するシステムとしてヒートポンプ給湯機が普及しつつある。ヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプを利用して水を加熱するヒートポンプユニットと、ヒートポンプユニットで加熱された湯を蓄えたり蓄えられた湯を直接利用または熱源として利用したりする貯湯ユニットとを備えている。 Heat pump water heaters are becoming popular as a system for supplying hot water to kitchens, washrooms, and baths. The heat pump water heater includes a heat pump unit that heats water using a heat pump, and a hot water storage unit that stores hot water heated by the heat pump unit or uses the stored hot water directly or as a heat source.
貯湯ユニットは、タンクを有し、このタンクには、上水道からの給水を導入する給水回路と、タンク下部の水をヒートポンプユニットの熱交換器に送り出すとともにその熱交換器にて昇温された水をタンク上部に戻す循環型の加熱回路とが接続されている。タンクは、また、タンク上部の湯と給水された水とを混合して台所などの蛇口へ給湯する回路と、タンク上部の湯と給水された水とを混合し、注湯電磁弁を介して風呂の浴槽へ給湯する回路とが接続されている。台所などの蛇口としては、湯だけの単水栓の他に、ヒートポンプ給湯機の湯と上水道の水とを混合し所定の温度にして出す混合水栓が使用されている。タンクは、さらに、タンク上部の湯を追焚き熱交換器に供給し、追焚き熱交換器で熱交換された水をタンク下部に戻すようにした循環型の追焚き熱源回路が接続されている。追焚き熱交換器は、浴槽内の湯水を循環させて追焚きするよう構成されている。 The hot water storage unit has a tank. In this tank, a water supply circuit that introduces water supplied from the water supply, and water in the lower part of the tank is sent to the heat exchanger of the heat pump unit, and the water that has been heated in the heat exchanger. Is connected to a circulating heating circuit that returns the gas to the upper part of the tank. The tank also mixes the hot water at the top of the tank with the supplied water and supplies it to a faucet in the kitchen, etc., and mixes the hot water at the top of the tank with the supplied water, via a hot water solenoid valve. A circuit for supplying hot water to the bath tub is connected. As a faucet for a kitchen or the like, in addition to a single faucet made only of hot water, a mixed faucet that mixes hot water of a heat pump water heater and water of a water supply to bring it to a predetermined temperature is used. The tank is further connected to a circulating reheating heat source circuit that supplies the hot water at the top of the tank to the reheating heat exchanger and returns the water heat-exchanged by the reheating heat exchanger to the bottom of the tank. . The reheating heat exchanger is configured to recycle by circulating hot water in the bathtub.
貯湯ユニットは、給水を受ける部分に給水圧を所定の水圧に減圧する減圧弁を備え、タンクおよび内部の各回路における水圧が高くならないようにしている。それでも、貯湯ユニット内の圧力が異常に高くなる場合がある。たとえば、回路内の水が凍結したり各回路に設けた弁や循環回路に設置されたポンプが故障したりすることがあり、それらの状況によって貯湯ユニット内の回路が異常高圧になる可能性がある。この貯湯ユニット内の要因以外にも、ヒートポンプ給湯機に接続された蛇口が混合水栓である場合に、その故障によって貯湯ユニット内の回路が異常高圧になる可能性がある。すなわち、混合水栓は、湯を導入する側に逆止弁が内蔵されていてヒートポンプ給湯機への逆流が生じないようにしている一方、上水道の水については直接導入するよう構成されている。つまり、混合水栓は、上水道の水が何ら減圧することなく上水道の給水圧(一次圧)で給水されている。このため、混合水栓内の逆止弁が故障するようなことがあると、故障した逆止弁を介して高い一次圧が貯湯ユニット内の回路に導入されることになる。 The hot water storage unit includes a pressure reducing valve that reduces the water supply pressure to a predetermined water pressure at a portion that receives the water supply, so that the water pressure in the tank and the internal circuits does not increase. Still, the pressure in the hot water storage unit may become abnormally high. For example, water in the circuit may freeze or a valve installed in each circuit or a pump installed in the circulation circuit may break down, and the circuit in the hot water storage unit may become abnormally high pressure depending on the situation. is there. In addition to the factors in the hot water storage unit, when the faucet connected to the heat pump water heater is a mixed water tap, there is a possibility that the circuit in the hot water storage unit becomes an abnormally high pressure due to the failure. That is, the mixed water faucet has a check valve built-in on the side where hot water is introduced to prevent back flow to the heat pump water heater, while water in the water supply is directly introduced. In other words, the water faucet is supplied with the water supply pressure (primary pressure) of the water supply without any pressure reduction. For this reason, when the check valve in the mixed water faucet breaks down, a high primary pressure is introduced into the circuit in the hot water storage unit through the check valve that has failed.
このため、貯湯ユニットでは、内部の回路が異常高圧になることを考慮して逃し弁が設けられ、異常高圧になったとしても、タンクや配管が破裂による破損が生じることがないようにしている(たとえば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載のヒートポンプ給湯機では、タンク上部の配管に逃し弁が設けられ、タンクおよびこれに直接接続される配管内の圧力が所定の設定圧力を超えた場合に開弁し、圧力を外部へ逃すことによって内部を減圧するようにしている。この逃し弁は、タンクのみならず、必要に応じて貯湯ユニット内の要部に設けられている。
For this reason, in the hot water storage unit, a relief valve is provided in consideration of the internal circuit becoming abnormally high pressure, so that even if the internal pressure becomes abnormally high, the tank and piping are not damaged due to rupture. (For example, refer to Patent Document 1). In the heat pump water heater described in
しかしながら、貯湯ユニット内の要部に逃し弁が設けられるが、それに併せてその逃し弁が異常高圧を検出して開弁したときに回路内の湯水を外部へ排水する設備も必要になるため、給湯機の小型化を阻害し、製造コストが高くなるという問題点があった。 However, although a relief valve is provided in the main part of the hot water storage unit, in addition to that, when the relief valve detects an abnormally high pressure and opens, a facility for draining hot water in the circuit to the outside is also required. There was a problem that the miniaturization of the water heater was hindered and the manufacturing cost was increased.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、給湯機の小型化および製造コストの低減を可能にする注湯電磁弁を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the hot_water | molten_metal solenoid valve which enables size reduction of a water heater and reduction of manufacturing cost.
本発明では上記の課題を解決するために、電磁弁と、前記電磁弁の下流側に直列に配置された第1および第2の逆止弁と、前記電磁弁の上流側の圧力に応じて開弁したときに前記第1および第2の逆止弁の間の空間がオーバフロー口を介して大気に連通される大気開放弁とを備えた注湯電磁弁において、前記電磁弁の上流側と前記大気開放弁の前記オーバフロー口との間に設けられて前記電磁弁の上流側の圧力が所定の設定圧力より高くなったときに開弁する逃し弁を備えていることを特徴とする注湯電磁弁が提供される。 In the present invention, in order to solve the above-described problem, an electromagnetic valve, first and second check valves arranged in series on the downstream side of the electromagnetic valve, and the pressure on the upstream side of the electromagnetic valve A pouring solenoid valve comprising an atmosphere release valve in which a space between the first check valve and the second check valve is communicated with the atmosphere via an overflow port when the valve is opened; A pouring hot water provided with a relief valve provided between the overflow port of the atmosphere release valve and opened when a pressure on the upstream side of the solenoid valve becomes higher than a predetermined set pressure. A solenoid valve is provided.
このような注湯電磁弁によれば、注湯電磁弁の上流側の圧力が異常に高くなった場合には、逃し弁が開弁して上昇した圧力を低減するので、注湯電磁弁の上流側の回路に逃し弁が不要になる。 According to such a pouring solenoid valve, when the pressure on the upstream side of the pouring solenoid valve becomes abnormally high, the relief valve opens to reduce the increased pressure. No relief valve is required in the upstream circuit.
上記構成の注湯電磁弁は、これより上流側の回路に必要であった逃し弁を一体化したことにより、上流側の回路には、圧力を逃す部品とその部品の取り付けが不要になるので、注湯電磁弁より上流側の回路構成を小型化・軽量化ができるという利点がある。 Since the solenoid valve having the above configuration is integrated with the relief valve that is necessary for the upstream circuit, the upstream circuit does not require pressure relief components and attachment of the components. There is an advantage that the circuit configuration upstream of the pouring solenoid valve can be reduced in size and weight.
また、逃し弁の排水部は、大気開放弁の排水部と共用化したことにより、この注湯電磁弁が組み込まれる給湯機は、その部品点数を大幅に低減でき、組み立てに要するコストおよび時間も低減できるようになる。 In addition, since the drainage part of the relief valve is shared with the drainage part of the air release valve, the hot water heater in which this pouring electromagnetic valve is incorporated can greatly reduce the number of parts, and the cost and time required for assembly are also reduced. Can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の注湯電磁弁が設置されるヒートポンプ給湯機のシステム図である。
ヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプユニット1と貯湯ユニット2とを備えている。ヒートポンプユニット1は、たとえば自然冷媒を利用した冷凍サイクルによって構成され、外気から熱を吸収し、貯湯ユニット2から供給された水を加熱して湯を沸かす機能を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of a heat pump water heater in which a hot water solenoid valve of the present invention is installed.
The heat pump water heater includes a
貯湯ユニット2は、ヒートポンプユニット1によって沸かした湯を貯めておくタンク3を有している。このタンク3は、給水のための給水回路、給水された水を沸かす加熱回路、蛇口4に出湯する蛇口回路、浴槽5に出湯する浴槽回路、追焚き熱源回路が接続されている。追焚き熱源回路には、追焚き回路が接続されている。
The hot
給水回路は、上水道の水を減圧弁6により減圧してタンク3に給水する。加熱回路は、タンク3の下部に接続された積層ポンプ7、ヒートポンプユニット1内の水熱交換器および三方弁8を有し、タンク3の下部の水をヒートポンプユニット1にて加熱し、タンク3の上部に戻すよう構成されている。蛇口回路は、タンク3の上部に接続された混合弁9にて減圧弁6からの水とタンク3の湯とを混合し、流量センサ10を介して蛇口4に送り出す。なお、蛇口4は、ここでは、湯量および湯温を調節できる混合水栓とし、その湯供給側には逆止弁4aを介して貯湯ユニット2の蛇口回路に接続され、水供給側には、上水道が直接接続されている。浴槽回路は、タンク3の上部に接続された混合弁9にて減圧弁6からの水とタンク3の湯とを混合し、注湯電磁弁11および追焚き熱交換器12を介して浴槽5に送り出す。注湯電磁弁11は、流量センサ11a、電磁弁11b、逆止弁11c,11d、大気開放弁11eおよび逃し弁11fを有している。追焚き熱源回路は、追焚き熱交換器12および追焚きポンプ13を有し、追焚きポンプ13がタンク3の上部の湯を追焚き熱交換器12を介してタンク3の下部に戻すよう構成されている。追焚き回路は、水位センサ14、風呂ポンプ15、フロースイッチ16および追焚き熱交換器12を有し、浴槽5の湯水を循環させ、追焚き熱交換器12にて加熱するよう構成されている。
The water supply circuit depressurizes water in the water supply by the
貯湯ユニット2は、さらに、タンク3と混合弁9との間の配管に接続された逃し弁17および蛇口回路の流量センサ10の下流側の配管に接続された逃し弁18を有している。注湯電磁弁11の逃し弁11f、タンク3の上部の配管に接続された逃し弁17および蛇口回路の配管に接続された逃し弁18は、いずれも、減圧弁6により減圧される圧力よりも高い圧力にて開弁するよう設定されている。たとえば、減圧弁6が280kPsまで減圧するとした場合、逃し弁11fの設定圧力は、約400kPa、逃し弁17の設定圧力は、約300kPa、逃し弁18の設定圧力は、約1500kPaに設定されている。これにより、浴槽回路の配管、タンク3の上部の配管および蛇口回路の配管の圧力がそれぞれの設定圧力以上に上昇したとき、逃し弁11f、逃し弁17および逃し弁18が開弁して減圧する。
The hot
図2は逃し弁が閉弁状態にある第1の実施の形態に係る注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図、図3は逃し弁が開弁状態にある第1の実施の形態に係る注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図である。なお、この図2および図3において、図1に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 2 is a central longitudinal sectional view showing a configuration example of a pouring electromagnetic valve according to the first embodiment in which the relief valve is in a closed state, and FIG. 3 is a first embodiment in which the relief valve is in an opened state. It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of the pouring solenoid valve which concerns on this. 2 and 3, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この注湯電磁弁11は、その入口側継手20と出口側継手21との間に流量センサ11a、電磁弁11bおよび逆止弁11c,11dが直列に配置されている。逆止弁11cと逆止弁11dとの接続部とオーバフロー口22との間には、大気開放弁11eが配置され、電磁弁11bの上流側とオーバフロー口22との間には、逃し弁11fが配置されている。注湯電磁弁11の入口側継手20は、貯湯ユニット2の混合弁9に接続され、出口側継手21は、追焚き回路のフロースイッチ16と追焚き熱交換器12との間の配管に接続される。オーバフロー口22は、外部へ排水するドレンホースが接続される。
In the pouring
流量センサ11aは、入口側継手20の下流側に収容され、通過する湯量を検出する。この流量センサ11aの上流側には、ストレーナが配置され、下流側は、電磁弁11bの上流側である環状空間23に接続されている。
The
電磁弁11bは、主弁とソレノイド作動のパイロット弁とを有し、ソレノイドの非通電時は、ソレノイドのプランジャが内蔵のばねにより付勢されてパイロット弁が閉弁し、主弁は閉弁状態を保持している。ソレノイドの通電時は、ソレノイドのプランジャが移動してパイロット弁が開弁し、これによって、主弁の弁体が環状空間23の圧力により押し上げられ、主弁は開弁状態を保持するようになる。
The
電磁弁11bの下流側には、2つの逆止弁11c,11dが直列に配置され、いずれも、電磁弁11bから出口側継手21に向かう流れによって開弁し、浴槽5から逆流する流れに対して閉弁する機能を有している。
Two
大気開放弁11eは、逆止弁11c,11dの軸線に直交する方向に開閉動作を行う弁体と、その弁体を開弁方向に付勢するばねと、検圧路24を介して環状空間23の圧力を受圧することで弁体を閉弁方向に付勢するダイヤフラムとを有している。これにより、入口側継手20に供給される湯の圧力が低下した場合に、大気開放弁11eは開弁し、逆止弁11cと逆止弁11dとの接続部がオーバフロー口22を介して大気に連通するようになる。この状態のとき、逆止弁11c,11dが異物の噛み込みなどの故障により完全に閉じていない状態になっており、かつ、浴槽5が2階などの高所に設置されている場合には、浴槽5から汚水が逆流してくるが、その汚水は、大気開放弁11eを介して大気に捨てられる。これにより、浴槽5の汚水が電磁弁11bより上流側へ逆流することを完全に防止することができる。
The
逃し弁11fは、検圧路24とオーバフロー口22との間の通路を開閉する弁体25と、その弁体25を閉弁方向に付勢するばね26とを有している。弁体25およびばね26を収容するシリンダには、ばね受け部材が圧入されており、その圧入位置を変えてばね26の荷重を変化させることにより、逃し弁11fが開弁する設定圧力を任意に調整することができる。
The
この注湯電磁弁11は、逃し弁11fを備えたことによって、以下の利点を有する。すなわち、注湯電磁弁11および逃し弁11fは、いずれも、湯水を外部へ排水するドレンが必要であるが、逃し弁11fを注湯電磁弁11に内蔵させることで、逃し弁11fのためのドレンホースが不要になる。また、貯湯ユニット2は、逃し弁11fおよびそのドレンホースの取り付けが不要になるため、部品点数および取り付け工数が削減され、小型軽量化およびコスト低減が可能になる。
The pouring
以上のように構成された注湯電磁弁11において、通常の使用状態では、大気開放弁11eは、そのダイヤフラムに電磁弁11bの上流側の高い水圧を受けて閉弁し、逆止弁11cと逆止弁11dとの間の空間を大気から遮断している。逃し弁11fは、通常の使用状態では、図2に示したように、電磁弁11bの上流側の水圧が設定圧力より低いので閉弁している。このとき、電磁弁11bは、そのソレノイドが非通電状態にあるときには閉弁し、通電状態になると開弁して混合弁9で温度調節された湯が注湯電磁弁11を経由して浴槽5に供給されることになる。
In the pouring
ここで、注湯電磁弁11の上流側の水圧が何らかの要因によって上昇し、その水圧が逃し弁11fの設定圧力を超えると、図3に示したように、逃し弁11fは開弁する。これにより、検圧路24は、大気に開放され、注湯電磁弁11の上流側の水圧が低下する。この注湯電磁弁11の上流側の水圧が逃し弁11fの設定圧力より低くなると、再び逃し弁11fは閉弁する。
Here, when the water pressure on the upstream side of the pouring
図4は逃し弁が閉弁状態にある第2の実施の形態に係る注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図、図5は逃し弁が開弁状態にある第2の実施の形態に係る注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図である。なお、この図4および図5において、図2および図3に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 4 is a central longitudinal sectional view showing a configuration example of a pouring electromagnetic valve according to the second embodiment in which the relief valve is in a closed state, and FIG. 5 is a second embodiment in which the relief valve is in an opened state. It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of the pouring solenoid valve which concerns on this. 4 and 5, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第2の実施の形態に係る注湯電磁弁11は、逃し弁11fを大気開放弁11eに組み込んだ構成にしている。すなわち、大気開放弁11eは、弁体27と、ばね28と、ダイヤフラム29と、ホルダ30とを有している。弁体27は、出口側継手21の軸線に直交する方向に進退することによって逆止弁11cと逆止弁11dとの間の空間とオーバフロー口22との間の通路を開閉する。ばね28は、弁体27を開弁方向に付勢し、ダイヤフラム29は、電磁弁11bの上流側の水圧を受けて弁体27を閉弁方向に付勢する。ホルダ30は、その一端が弁体27と結合され、他端が電磁弁11bの上流側の圧力に応じて大気開放弁11eの開閉方向に変位するダイヤフラム29と結合されている。ホルダ30のダイヤフラム29側の中央部は、ダイヤフラム29を貫通して設置され、その貫通部には、逃し弁11fの弁孔が貫通して形成されている。このホルダ30の中には、その弁孔を開閉する弁体25と、弁孔を閉じる方向に弁体25を付勢するばね26とが収容されている。
The pouring
以上の構成の注湯電磁弁11によれば、逃し弁11fは、電磁弁11bの上流側の水圧が設定圧力より低いとき、図4に示したように閉弁し、その設定圧力より高くなると、図5に示したように開弁する。逃し弁11fが開弁すると、検圧路24が大気に開放され、注湯電磁弁11の上流側の水圧が低下して、それより高圧になることが防止される。このとき、弁孔を介してホルダ30内に漏れた水は、オーバフロー口22から外部に排出される。
According to the pouring
図6は逃し弁が閉弁状態にある第3の実施の形態に係る注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図、図7は逃し弁が開弁状態にある第3の実施の形態に係る注湯電磁弁の構成例を示す中央縦断面図である。なお、この図6および図7において、図4および図5に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a central longitudinal sectional view showing a configuration example of a pouring electromagnetic valve according to a third embodiment in which the relief valve is in a closed state, and FIG. 7 is a third embodiment in which the relief valve is in an opened state. It is a center longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of the pouring solenoid valve which concerns on this. 6 and 7, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第3の実施の形態に係る注湯電磁弁11は、逃し弁11fを大気開放弁11eに組み込んだ構成は、第2の実施の形態のものと同じであるが、大気開放弁11eおよび逃し弁11fの配置が第2の実施の形態のものと相違している。すなわち、この注湯電磁弁11においては、大気開放弁11eの検圧路24は、流量センサ11aの上流側に接続されている。
In the pouring
これにより、注湯電磁弁11に導入された流量センサ11aの上流側の水の圧力が正常な圧力範囲内にあるときは、図6に示したように、大気開放弁11eおよび逃し弁11fは、それぞれ閉弁している。流量センサ11aの上流側の水圧が所定の第1の設定圧力より低下すると、大気開放弁11eが開弁し、逆止弁11cと逆止弁11dとの間の空間がオーバフロー口22を介して大気に開放される。このとき、逃し弁11fは閉弁している。流量センサ11aの上流側の水圧が第1の設定圧力より高い所定の第2の設定圧力より上昇すると、図7に示したように、逃し弁11fが開弁し、流量センサ11aの上流側の空間がオーバフロー口22を介して大気に開放されて減圧することになる。
Thereby, when the pressure of the water upstream of the
1 ヒートポンプユニット
2 貯湯ユニット
3 タンク
4 蛇口
4a 逆止弁
5 浴槽
6 減圧弁
7 積層ポンプ
8 三方弁
9 混合弁
10 流量センサ
11 注湯電磁弁
11a 流量センサ
11b 電磁弁
11c,11d 逆止弁
11e 大気開放弁
11f 逃し弁
12 追焚き熱交換器
13 追焚きポンプ
14 水位センサ
15 風呂ポンプ
16 フロースイッチ
17,18 逃し弁
20 入口側継手
21 出口側継手
22 オーバフロー口
23 環状空間
24 検圧路
25 弁体
26 ばね
27 弁体
28 ばね
29 ダイヤフラム
30 ホルダ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電磁弁の上流側と前記大気開放弁の前記オーバフロー口との間に設けられて前記電磁弁の上流側の圧力が所定の設定圧力より高くなったときに開弁する逃し弁を備えていることを特徴とする注湯電磁弁。 A solenoid valve, first and second check valves arranged in series downstream of the solenoid valve, and the first and second check valves when opened according to the pressure upstream of the solenoid valve In a pouring solenoid valve provided with an atmosphere release valve in which the space between the check valves communicates with the atmosphere via an overflow port,
A relief valve is provided between the upstream side of the solenoid valve and the overflow port of the atmosphere release valve and opens when the pressure on the upstream side of the solenoid valve becomes higher than a predetermined set pressure. A pouring solenoid valve characterized by that.
前記逃し弁は、前記電磁弁と前記流量センサとの間の空間の圧力を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の注湯電磁弁。 A flow sensor is provided upstream of the solenoid valve,
The hot water solenoid valve according to claim 1, wherein the relief valve is configured to detect a pressure in a space between the solenoid valve and the flow sensor.
前記逃し弁は、前記流量センサの上流側の空間の圧力を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の注湯電磁弁。 A flow sensor is provided upstream of the solenoid valve,
The hot water solenoid valve according to claim 1, wherein the relief valve is configured to detect a pressure in a space upstream of the flow sensor.
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