JP2016008811A - 排熱処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】室の内部を陽圧にして塵埃物の侵入を抑制しながら、冷凍機の排熱を良好に処理すること。
【解決手段】店舗1の内部に配設されたショーケース2の冷凍機14の排熱を処理するための装置であって、駆動することにより第1導入口13を通じて外気を導入して冷凍機14の周囲に通過させる第1外気導入手段10と、駆動することにより第2導入口23より外気を導入する第2外気導入手段20と、第1外気導入手段10を駆動させて冷凍機14の周囲を通過した外気を外部に排出し、第2外気導入手段20を駆動させて導入された外気を室の所定域に供給する第1供給状態と、第1外気導入手段10のみを駆動させて冷凍機14の周囲を通過した外気を所定域に供給する第2供給状態と、第1外気導入手段10を駆動させて冷凍機14の周囲を通過した外気と第2外気導入手段20を駆動させて導入された外気とを混合させて所定域に供給する第3供給状態とのいずれか1つを択一的に選択する制御手段60を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、排熱処理装置に関し、より詳細には、例えば店舗等の室の内部に配設されたショーケースの冷凍機の排熱を処理するための装置に関するものである。
従来、例えば店舗等の室の内部に配設されたショーケースの冷凍機の排熱を処理するための排熱処理装置が特許文献1に提案されている。この排熱処理装置では、ショーケースが店内とバックヤードとを区画するエリアに配設されており、店内に設置された空調装置が暖房運転を行う場合には、バックヤード内若しくは店内の空気をショーケースの冷凍機の周囲に通過させて該空気に該冷凍機の排熱を回収させてから店内に供給することで該空調装置の加熱負荷を低減させていた。その一方、上記空調装置が冷房運転を行う場合又は上記空調運転が停止中の場合には、バックヤード内若しくは店内の空気をショーケースの冷凍機の周囲に通過させて該空気に該冷凍機の排熱を回収させて外部に排出していた。
特開平7−12446号公報
ところが、上述した特許文献1に提案されている排熱処理装置では、バックヤード内若しくは店内の空気をショーケースの冷凍機の周囲に通過させるようにしていたので、バックヤード等に外気を導入するための開口を必要とする。そして、外気を導入するための開口の開口面積を十分に確保できない場合、あるいは冷凍機の周囲を通過させる空気量を増大させた場合には、店内等の室の内部が陰圧となってしまい、室の出入口等から内部に塵埃物の侵入を促進させてしまう虞れがあった。
本発明は、上記実情に鑑みて、室の内部を陽圧にして塵埃物の侵入を抑制しながら、冷凍機の排熱を良好に処理することができる排熱処理装置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、室の内部に配設されたショーケースの冷凍機の排熱を処理するための装置であって、駆動することにより前記室に設けられた第1導入口を通じて外気を導入し、かつ前記冷凍機の周囲に前記外気を通過させる第1外気導入手段と、駆動することにより前記室に設けられた第2導入口より外気を導入する第2外気導入手段と、前記第1外気導入手段を駆動させて前記冷凍機の周囲を通過した外気を前記室に設けられた排出口より外部に排出するとともに、前記第2外気導入手段を駆動させて導入された外気を前記室の所定域に供給する第1供給状態と、前記第1外気導入手段のみを駆動させて前記冷凍機の周囲を通過した外気を前記所定域に供給する第2供給状態と、前記第1外気導入手段を駆動させて前記冷凍機の周囲を通過した外気と前記第2外気導入手段を駆動させて導入された外気とを混合させて前記所定域に供給する第3供給状態とのいずれか1つを択一的に選択する制御手段とを備えたことを特徴とする。
また本発明は、上記排熱処理装置において、前記制御手段は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲にあってかつ該室の温湿度の設定値に一致する場合において、前記内部エンタルピが前記室の外部の温湿度から演算された外部エンタルピ以上となるときには前記第3供給状態を選択する一方、前記内部エンタルピが前記外部エンタルピ未満となるときには前記第1供給状態を選択することを特徴とする。
また本発明は、上記排熱処理装置において、前記制御手段は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲にあってかつ該室の温湿度の設定値未満となる場合には、前記第2供給状態を選択することを特徴とする。
また本発明は、上記排熱処理装置において、前記制御手段は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲にあってかつ該室の温湿度の設定値を上回る場合には、前記第1供給状態を選択することを特徴とする。
また本発明は、上記排熱処理装置において、前記制御装置は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲の上限値を上回る場合には、前記第1供給状態を選択することを特徴とする。
また本発明は、上記排熱処理装置において、前記制御装置は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲の下限値を下回る場合には、前記第2供給状態を選択することを特徴とする。
本発明によれば、制御手段が、第1外気導入手段を駆動させて冷凍機の周囲を通過した外気を室に設けられた排出口より外部に排出するとともに、第2外気導入手段を駆動させて導入された外気を室の所定域に供給する第1供給状態と、第1外気導入手段のみを駆動させて冷凍機の周囲を通過した外気を所定域に供給する第2供給状態と、第1外気導入手段を駆動させて冷凍機の周囲を通過した外気と第2外気導入手段を駆動させて導入された外気とを混合させて所定域に供給する第3供給状態とのいずれか1つを択一的に選択するので、室内に外気を供給することとなり室の内部を陽圧に保持することができる。しかも、冷凍機からの排熱を室内の所定域に供給する場合には、室の内部の空調を制御する空調装置の負荷を低減させることで消費電力の低減化を図ることができる。従って、室の内部を陽圧にして塵埃物の侵入を抑制しながら、冷凍機の排熱を良好に処理することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態である排熱処理装置を模式的に示す説明図である。 図2は、本発明の実施の形態である排熱処理装置の特徴的な制御系を示す説明図である。 図3は、図2に示した制御手段が実施する供給状態選択処理の処理内容を示すフローチャートである。 図4は、第3供給状態における外気の流れを示す説明図である。 図5は、第1供給状態における外気の流れを示す説明図である。 図6は、第2供給状態における外気の流れを示す説明図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る排熱処理装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態である排熱処理装置を模式的に示す説明図であり、図2は、本発明の実施の形態である排熱処理装置の特徴的な制御系を示す説明図である。ここで例示する排熱処理装置は、例えば店舗1等の室に配設されたショーケース2の排熱処理を行うものである。このショーケース2は、いわゆるオープンショーケースと称されるものであり、前面開口を臨む収納室3に商品を所望の温度状態に保持して収納するものである。
排熱処理装置は、第1外気導入手段10及び第2外気導入手段20を備えている。第1外気導入手段10は、第1外気導入ライン11と第1送風ファン12とを備えて構成されている。
第1外気導入ライン11は、店舗1に形成された第1導入口13からショーケース2の冷凍機14の周囲を通過する風路であり、連結ダクト30の入口ポート31に連通している。ここでショーケース2の冷凍機14は、ショーケース2に内蔵されるものであり、圧縮機14aと凝縮器14bとを備えている。この冷凍機14は、収納室3の内部空気を冷却する図示せぬ蒸発器と冷凍サイクルを構成するものである。
また、連結ダクト30は、入口ポート31の他に第1出口ポート32及び第2出口ポート33を有しており、ダンパ34を内蔵している。ダンパ34は、後述する制御手段60から与えられる指令に基づいて、入口ポート31と第1出口ポート32とを連通させる第1連通状態と、入口ポート31と第2出口ポート33とを連通させる第2連通状態との間で切り替わるものである。
連結ダクト30の第1出口ポート32には排気ライン41が連通している。排気ライン41は、店舗1に形成された排気口42に至る風路である。また、連結ダクト30の第2出口ポート33には供給ライン51が連通している。供給ライン51は、店舗1における所定域に至る風路である。
第1送風ファン12は、第1外気導入ライン11上に配設されており、より詳細には、ショーケース2の冷凍機14を構成する凝縮器14bの近傍に配設されている。この第1送風ファン12は、制御手段60から与えられる指令に基づいて駆動するものである。
第2外気導入手段20は、第2外気導入ライン21と第2送風ファン22とを備えて構成されている。
第2外気導入ライン21は、店舗1に形成された第2導入口23から供給ライン51に合流する態様で延設された風路である。
第2送風ファン22は、第2外気導入ライン21上に配設されている。この第2送風ファン22は、制御手段60から与えられる指令に基づいて駆動するものである。
本実施の形態である排熱処理装置は、上記構成の他、店内温湿度センサS1、店外温湿度センサS2及び制御手段60を備えている。
店内温湿度センサS1は、店舗1の内部に配設されており、店舗1内の温度及び湿度を検出するものである。店外温湿度センサS2は、店舗1の外部に配設されており、店外の温度及び湿度を検出するものである。
制御手段60は、メモリ70に記憶されたプログラムやデータに従って排熱処理装置の動作を統括的に制御するものであり、入力処理部61、エンタルピ演算部62、比較判定部63、選択部64及び出力処理部65を備えている。
ここで、メモリ70には、種々の情報が予め記憶されており、管理範囲情報が記憶されている。管理範囲情報は、不快指数に基づいた店内温湿度の管理範囲に関するものであり、エンタルピ値として上限値及び下限値が定められている。
入力処理部61は、店内温湿度センサS1及び店外温湿度センサS2から与えられる温湿度信号を入力するものであり、また空調制御部100から与えられる空調設定情報を入力するものである。ここで空調制御部100は、店舗1内に設置された図示せぬ空調装置の動作を統括的に制御するものである。また、空調設定情報は、現時点における空調装置の温湿度の設定値に関する情報である。
エンタルピ演算部62は、店内温湿度センサS1及び店外温湿度センサS2のそれぞれから与えられる温度及び湿度の各データから店内エンタルピ及び店外エンタルピをそれぞれ演算するものである。
比較判定部63は、店内エンタルピと与えられた各種情報の値とを比較する処理を行うとともに、店内エンタルピと店外エンタルピとを比較する処理を行うものである。
選択部64は、予め設定された第1供給状態、第2供給状態及び第3供給状態のいずれか1つを択一的に選択する処理を行うものである。これら第1供給状態、第2供給状態及び第3供給状態については後述する。
出力処理部65は、選択部64で選択された供給状態に応じて第1送風ファン12、第2送風ファン22及びダンパ34に対して指令を与えるものである。尚、本実施の形態においては、出力処理部65は、ショーケース2の冷凍機14が駆動している場合には、第1送風ファン12を常時駆動させている。
図3は、図2に示した制御手段60が実施する供給状態選択処理の処理内容を示すフローチャートである。この処理について説明しながら排熱処理装置の動作について説明する。
この供給状態選択処理において制御手段60は、店内温湿度を入力した場合、すなわち入力処理部61を通じて店内温湿度センサS1から与えられる温湿度信号を入力した場合(ステップS101:Yes)、エンタルピ演算部62を通じて店内エンタルピを演算する(ステップS102)。
店内エンタルピを演算した制御手段60は、比較判定部63を通じて、メモリ70から管理範囲情報を読み出し(ステップS103)、店内エンタルピと管理範囲情報に含まれる上限値及び下限値とを比較する(ステップS104,ステップS105)。
店内エンタルピが管理範囲にある場合、すなわち店内エンタルピが下限値以上上限値以下である場合(ステップS104:Yes,ステップS105:Yes)、制御手段60は、入力処理部61を通じて空調制御部100からの空調設定情報の入力待ちとなる(ステップS106)。
そして、入力処理部61を通じて空調設定情報を入力した場合(ステップS106:Yes)、制御手段60は、比較判定部63を通じて店内エンタルピが空調設定情報に含まれる設定値と一致するか否かを比較する(ステップS107)。
店内エンタルピが設定値と一致する場合(ステップS107:Yes)、制御手段60は、入力処理部61を通じて店外温湿度センサS2から与えられる温湿度信号の入力待ちとなる(ステップS108)。
店外温湿度を入力した場合、すなわち入力処理部61を通じて店外温湿度センサS2から与えられる温湿度信号を入力した場合(ステップS108:Yes)、制御手段60はエンタルピ演算部62を通じて店外エンタルピを演算する(ステップS109)。
店外エンタルピを演算した制御手段60は、比較判定部63を通じて、店内エンタルピが店外エンタルピ以上であるか否かを比較する(ステップS110)。
店内エンタルピが店外エンタルピ以上である場合(ステップS110:Yes)、制御手段60は、選択部64を通じて第3供給状態を選択して(ステップS111)、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
これによれば、第3供給状態を選択したので、制御手段60は、出力処理部65を通じてダンパ34に指令を与えて該ダンパ34を第2連通状態にする。つまり入口ポート31と第2出口ポート33とを連通させる。そして、制御手段60は、出力処理部65を通じて第1送風ファン12及び第2送風ファン22を駆動させる。
この場合、図4に示すように、第1導入口13から導入された外気が第1外気導入ライン11を通過することでショーケース2の冷凍機14の周囲を通過する。これにより、外気と冷凍機14(凝縮器14b)を通過する冷媒との間で熱交換が行われ、外気が加熱される。これにより冷凍機14の排熱を外気が吸収している。排熱を吸収することで加熱された外気は、連結ダクト30を通じて供給ライン51を通過する。その一方、第2導入口23から導入された外気が第2外気導入ライン21を通過して供給ライン51に至る。これにより、供給ライン51にて第1導入口13から導入されて排熱を吸収した外気と、第2導入口23から導入された外気とが混合して店舗1内の所定域に供給される。
この結果、排熱を外気の熱と混合させて所定域に供給して店舗1内の温度と湿度とを管理範囲に維持することができ、排熱により空調装置の負荷を低減させて消費電力の低減化を図ることができる。しかも、外気を所定域に供給するので、店舗1内を陽圧に保持することができる。
上記ステップS110において、店内エンタルピが店外エンタルピ未満である場合(ステップS110:No)、制御手段60は、選択部64を通じて第1供給状態を選択して(ステップS112)、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
これによれば、第1供給状態を選択したので、制御手段60は、出力処理部65を通じてダンパ34に指令を与えて該ダンパ34を第1連通状態にする。つまり入口ポート31と第1出口ポート32とを連通させる。そして、制御手段60は、出力処理部65を通じて第1送風ファン12及び第2送風ファン22を駆動させる。
この場合、図5に示すように、第1導入口13から導入された外気が第1外気導入ライン11を通過することでショーケース2の冷凍機14の周囲を通過する。これにより、外気と冷凍機14(凝縮器14b)を通過する冷媒との間で熱交換が行われ、外気が加熱される。これにより冷凍機14の排熱を外気が吸収している。排熱を吸収することで加熱された外気は、連結ダクト30を通じて排気ライン41を通過し、その後に排気口42より外部に排出される。その一方、第2導入口23から導入された外気が第2外気導入ライン21を通過して供給ライン51に至り、該供給ライン51を通過して店舗1内の所定域に供給される。
この結果、排熱を外気に放出して、外気を所定域に供給して換気を行いつつ、店舗1内を陽圧に保持することができる。
上記ステップS107において、店内エンタルピが設定値と一致せずに設定値未満である場合(ステップS107:No,ステップS113:Yes)、制御手段60は、選択部64を通じて第2供給状態を選択して(ステップS114)、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
これによれば、第2供給状態を選択したので、制御手段60は、出力処理部65を通じてダンパ34に指令を与えて該ダンパ34を第2連通状態にする。つまり入口ポート31と第2出口ポート33とを連通させる。そして、制御手段60は、出力処理部65を通じて第1送風ファン12のみを駆動させる。
この場合、図6に示すように、第1導入口13から導入された外気が第1外気導入ライン11を通過することでショーケース2の冷凍機14の周囲を通過する。これにより、外気と冷凍機14(凝縮器14b)を通過する冷媒との間で熱交換が行われ、外気が加熱される。これにより冷凍機14の排熱を外気が吸収している。排熱を吸収することで加熱された外気は、連結ダクト30を通じて供給ライン51を通過し、店舗1内の所定域に供給される。
この結果、排熱を所定域に供給して空調装置の負荷を低減させて消費電力の低減化を図ることができる。しかも、外気を所定域に供給するので、店舗1内を陽圧に保持することができる。
一方、店内エンタルピが設定値を超える場合(ステップS107:No,ステップS113:No)、制御手段60は、選択部64を通じて第1供給状態を選択して(ステップS115)、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
これによれば、第1供給状態を選択したので、制御手段60は、出力処理部65を通じてダンパ34に指令を与えて該ダンパ34を第1連通状態にする。つまり入口ポート31と第1出口ポート32とを連通させる。そして、制御手段60は、出力処理部65を通じて第1送風ファン12及び第2送風ファン22を駆動させる。
この場合、図5に示すように、第1導入口13から導入された外気が第1外気導入ライン11を通過することでショーケース2の冷凍機14の周囲を通過する。これにより、外気と冷凍機14(凝縮器14b)を通過する冷媒との間で熱交換が行われ、外気が加熱される。これにより冷凍機14の排熱を外気が吸収している。排熱を吸収することで加熱された外気は、連結ダクト30を通じて排気ライン41を通過し、その後に排気口42より外部に排出される。その一方、第2導入口23から導入された外気が第2外気導入ライン21を通過して供給ライン51に至り、該供給ライン51を通過して店舗1内の所定域に供給される。
この結果、排熱を外気に放出して、外気を所定域に供給して換気を行いつつ、店舗1内を陽圧に保持することができる。
ところで、上記ステップS102で延在した店内エンタルピがステップS103で読み出した管理範囲情報の上限値を上回る場合(ステップS104:No)、制御手段60は、選択部64を通じて第1供給状態を選択して(ステップS116)、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
これによれば、第1供給状態を選択したので、制御手段60は、出力処理部65を通じてダンパ34に指令を与えて該ダンパ34を第1連通状態にする。つまり入口ポート31と第1出口ポート32とを連通させる。そして、制御手段60は、出力処理部65を通じて第1送風ファン12及び第2送風ファン22を駆動させる。
この場合、図5に示すように、第1導入口13から導入された外気が第1外気導入ライン11を通過することでショーケース2の冷凍機14の周囲を通過する。これにより、外気と冷凍機14(凝縮器14b)を通過する冷媒との間で熱交換が行われ、外気が加熱される。これにより冷凍機14の排熱を外気が吸収している。排熱を吸収することで加熱された外気は、連結ダクト30を通じて排気ライン41を通過し、その後に排気口42より外部に排出される。その一方、第2導入口23から導入された外気が第2外気導入ライン21を通過して供給ライン51に至り、該供給ライン51を通過して店舗1内の所定域に供給される。
この結果、排熱を外気に放出して、外気を所定域に供給して換気を行いつつ、店舗1内を陽圧に保持することができる。
一方、上記ステップS102で延在した店内エンタルピがステップS103で読み出した管理範囲情報の下限値を下回る場合(ステップS104:Yes,ステップS105:No)、制御手段60は、選択部64を通じて第2供給状態を選択して(ステップS117)、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
これによれば、第2供給状態を選択したので、制御手段60は、出力処理部65を通じてダンパ34に指令を与えて該ダンパ34を第2連通状態にする。つまり入口ポート31と第2出口ポート33とを連通させる。そして、制御手段60は、出力処理部65を通じて第1送風ファン12のみを駆動させる。
この場合、図6に示すように、第1導入口13から導入された外気が第1外気導入ライン11を通過することでショーケース2の冷凍機14の周囲を通過する。これにより、外気と冷凍機14(凝縮器14b)を通過する冷媒との間で熱交換が行われ、外気が加熱される。これにより冷凍機14の排熱を外気が吸収している。排熱を吸収することで加熱された外気は、連結ダクト30を通じて供給ライン51を通過し、店舗1内の所定域に供給される。
この結果、排熱を所定域に供給して空調装置の負荷を低減させて消費電力の低減化を図ることができる。しかも、外気を所定域に供給するので、店舗1内を陽圧に保持することができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態である排熱処理装置においては、制御手段60が、第1供給状態、第2供給状態及び第3供給状態のいずれか1つを択一的に選択するので、店舗1内に外気を供給することとなり店舗1内を陽圧に保持することができる。しかも、冷凍機14からの排熱を店舗1内の所定域に供給する場合には、空調装置の負荷を低減させることで消費電力の低減化を図ることができる。従って、店舗1の内部を陽圧にして塵埃物の侵入を抑制しながら、冷凍機14の排熱を良好に処理することができる。
また、上記排熱処理装置によれば、店舗1内の温度と湿度とにより演算されるエンタルピを用いて店舗1内の雰囲気の状態を判断しているので、空調装置の駆動等に関係なく、より緻密に店舗1内の雰囲気を判断して冷凍機14の排熱を処理することができる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。すなわち、本発明においては、第1外気導入手段や第2外気導入手段等の構成については特に限定されず、導入した外気を所望の経路にて送風させることができればどのような構成であってもよい。
1 店舗(室)
2 ショーケース
10 第1外気導入手段
11 第1外気導入ライン
12 第1送風ファン
13 第1導入口
14 冷凍機
14a 圧縮機
14b 凝縮器
20 第2外気導入手段
21 第2外気導入ライン
22 第2送風ファン
23 第2導入口
30 連結ダクト
34 ダンパ
41 排気ライン
42 排気口
51 供給ライン
60 制御手段
61 入力処理部
62 エンタルピ演算部
63 比較判定部
64 選択部
65 出力処理部
70 メモリ
S1 店内温湿度センサ
S2 店外温湿度センサ

Claims (6)

  1. 室の内部に配設されたショーケースの冷凍機の排熱を処理するための装置であって、
    駆動することにより前記室に設けられた第1導入口を通じて外気を導入し、かつ前記冷凍機の周囲に前記外気を通過させる第1外気導入手段と、
    駆動することにより前記室に設けられた第2導入口より外気を導入する第2外気導入手段と、
    前記第1外気導入手段を駆動させて前記冷凍機の周囲を通過した外気を前記室に設けられた排出口より外部に排出するとともに、前記第2外気導入手段を駆動させて導入された外気を前記室の所定域に供給する第1供給状態と、前記第1外気導入手段のみを駆動させて前記冷凍機の周囲を通過した外気を前記所定域に供給する第2供給状態と、前記第1外気導入手段を駆動させて前記冷凍機の周囲を通過した外気と前記第2外気導入手段を駆動させて導入された外気とを混合させて前記所定域に供給する第3供給状態とのいずれか1つを択一的に選択する制御手段と
    を備えたことを特徴とする排熱処理装置。
  2. 前記制御手段は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲にあってかつ該室の温湿度の設定値に一致する場合において、前記内部エンタルピが前記室の外部の温湿度から演算された外部エンタルピ以上となるときには前記第3供給状態を選択する一方、前記内部エンタルピが前記外部エンタルピ未満となるときには前記第1供給状態を選択することを特徴とする請求項1に記載の排熱処理装置。
  3. 前記制御手段は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲にあってかつ該室の温湿度の設定値未満となる場合には、前記第2供給状態を選択することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の排熱処理装置。
  4. 前記制御手段は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲にあってかつ該室の温湿度の設定値を上回る場合には、前記第1供給状態を選択することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の排熱処理装置。
  5. 前記制御装置は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲の上限値を上回る場合には、前記第1供給状態を選択することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の排熱処理装置。
  6. 前記制御装置は、前記室の温湿度から演算された内部エンタルピが予め設定された管理範囲の下限値を下回る場合には、前記第2供給状態を選択することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の排熱処理装置。
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