JP2019018138A - Calcareous water manufacturing apparatus, calcareous water manufacturing method and method for dissolving carbon dioxide into water at high concentration - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炭酸水を用いた清涼飲料水やアルコール飲料を作る際に使用できる小型の炭酸水の製造装置、炭酸水の製造方法及び水に高濃度で炭酸ガスを溶解させる方法に関する。 The present invention relates to a small-sized carbonated water production apparatus, a carbonated water production method, and a method for dissolving carbon dioxide gas in water at a high concentration, which can be used when making soft drinks or alcoholic drinks using carbonated water.
特許文献1には、「機枠と、この機枠に取付けられた比較的小容量で容量の異なる大・小のカーボネートタンクと、この大・小のカーボネートタンク内に水あるいは調合糖液と水とを混合した炭酸飲料の原液をそれぞれ選択的に供給する原液等の供給装置と、前記大・小のカーボネートタンク内の原液等をそれぞれ選択的に冷却することのできる前記機枠に取付けられた冷却装置と、前記大・小のカーボネートタンク内の原液等に炭酸ガスを吸収させる前記機枠に取付けられたカーボネーション装置と、前記大・小のカーボネートタンク内のカーボネーションを終えた製品液等を選択的に充填ポンプを備える充填通路を介してノズルを備える充填弁よりびん等の容器に充填する前記機枠に取付けられた充填装置とを備えることを特徴とする試作用炭酸飲料製造装置」が開示されている。
上記特許文献1は非常に大型の試作用装置であり、また、この試作用炭酸飲料製造装置では循環路を有してはいるものの、炭酸水に炭酸ガスをより高濃度で溶解させるためではなく、単に冷却するために循環するものであり、常時又は断続的にカーボネーションタンク内の液体を循環させ、その炭酸水の炭酸ガス濃度を高濃度にするものではなかった。
そのため、このような装置は非常に高額・大型となるため、飲食店等の店舗等へ設置することができないという問題点があった。
The
Therefore, since such an apparatus becomes very expensive and large, there is a problem that it cannot be installed in a store such as a restaurant.
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、高濃度の炭酸水を製造できる小型の炭酸水の製造装置及びその製造方法を提供することを目的としている。 In view of the above-described conventional drawbacks, an object of the present invention is to provide a small carbonated water production apparatus capable of producing high-concentration carbonated water and a production method therefor.
上記目的を達成するために、本発明の炭酸水の製造装置は、炭酸ガス供給源を有する炭酸ガス供給ラインと、水供給源を有する水供給ラインと、前記炭酸ガス供給ライン及び水供給ラインに接続され、前記炭酸ガス供給ラインからの炭酸ガスと前記水供給ラインからの水を混合して炭酸水とする混合タンクと、該混合タンクの下部にその一端部が接続され、その他端部が混合タンクの上部に接続された循環ラインと、該循環ラインに設けられた冷却手段と、該循環ラインに仕切弁を介して接続され、前記炭酸水を外部へ供給する炭酸水供給ラインと、該炭酸水供給ラインに接続された供給ノズルとで構成され、前記炭酸ガス供給ラインは、前記混合タンクに常時炭酸ガスを供給するものであり、前記循環ラインは、前記混合タンク内の液体を連続的又は断続的に循環させることにより、前記水に高濃度で前記炭酸ガスを溶解させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a carbonated water production apparatus of the present invention includes a carbon dioxide supply line having a carbon dioxide supply source, a water supply line having a water supply source, and the carbon dioxide supply line and the water supply line. Connected, a carbon dioxide gas from the carbon dioxide gas supply line and water from the water supply line are mixed to form carbonated water, one end of the tank is connected to the lower part of the mixing tank, and the other end is mixed A circulation line connected to the upper part of the tank; cooling means provided in the circulation line; a carbonated water supply line connected to the circulation line via a gate valve to supply the carbonated water to the outside; A supply nozzle connected to a water supply line, wherein the carbon dioxide supply line constantly supplies carbon dioxide to the mixing tank, and the circulation line supplies liquid in the mixing tank. By connection or intermittently circulated, characterized in that dissolving the carbon dioxide in high concentrations in the water.
また、本発明の炭酸水の製造装置は、炭酸ガス供給源を有する炭酸ガス供給ラインと、水供給源を有する水供給ラインと、前記炭酸ガス供給ライン及び水供給ラインに接続され、前記炭酸ガス供給ラインからの炭酸ガスと前記水供給ラインからの水を混合して炭酸水とする混合タンクと、該混合タンクの下部にその一端部が接続され、その他端部が混合タンクの上部に接続された循環ラインと、該循環ラインに設けられた冷却手段と、該循環ラインに仕切弁を介して接続され、前記炭酸水を外部へ供給する炭酸水供給ラインと、該炭酸水供給ラインに接続された供給ノズルと、前記炭酸水と混合して提供される飲料を供給する飲料供給源と、該飲料供給源と飲料用仕切弁を介して接続され、前記供給ノズルに前記飲料を供給する飲料供給ラインとで構成され、前記炭酸ガス供給ラインは、前記混合タンクに常時炭酸ガスを供給するものであり、前記循環ラインは、前記混合タンク内の液体を連続的又は断続的に循環させることにより、前記水に高濃度で前記炭酸ガスを溶解させることを特徴とする。 The apparatus for producing carbonated water according to the present invention includes a carbon dioxide gas supply line having a carbon dioxide gas supply source, a water supply line having a water supply source, the carbon dioxide gas supply line, and the water supply line. A mixing tank in which carbon dioxide gas from the supply line and water from the water supply line are mixed to form carbonated water, one end of which is connected to the lower part of the mixing tank, and the other end connected to the upper part of the mixing tank. A circulation line, cooling means provided in the circulation line, a carbonated water supply line connected to the circulation line via a gate valve, and supplying the carbonated water to the outside, and connected to the carbonated water supply line A beverage supply source for supplying a beverage provided by mixing with the carbonated water, a beverage supply connected to the beverage supply source and a beverage gate valve, and supplying the beverage to the supply nozzle Rye The carbon dioxide gas supply line constantly supplies carbon dioxide gas to the mixing tank, and the circulation line circulates the liquid in the mixing tank continuously or intermittently, thereby The carbon dioxide gas is dissolved in water at a high concentration.
さらに、本発明の炭酸水の製造方法は、混合タンクに炭酸ガスを常時供給する炭酸ガス供給工程と、前記混合タンクに水を供給する水供給工程と、前記混合タンク内の液体を連続的又は断続的に循環させ、前記水に高濃度で前記炭酸ガスを溶解させた炭酸水とする炭酸ガス溶解工程と、前記混合タンク内の前記炭酸水を供給する炭酸水供給工程とで構成されることを特徴とする。 Furthermore, the method for producing carbonated water according to the present invention includes a carbon dioxide supply step for constantly supplying carbon dioxide to the mixing tank, a water supply step for supplying water to the mixing tank, and a liquid in the mixing tank continuously or It is composed of a carbon dioxide dissolving step that intermittently circulates to form carbonated water in which the carbon dioxide gas is dissolved at a high concentration in the water, and a carbonated water supply step that supplies the carbonated water in the mixing tank. It is characterized by.
本発明の水に高濃度で炭酸ガスを溶解させる方法は、混合タンクに炭酸ガスを常時供給する炭酸ガス供給工程と、前記混合タンクに水を供給する水供給工程と、前記混合タンク内の液体を連続的又は断続的に循環させ、前記水に高濃度で前記炭酸ガスを溶解させた炭酸水とする炭酸ガス溶解工程とで構成される。 The method of dissolving carbon dioxide gas at a high concentration in water according to the present invention includes a carbon dioxide supply step for constantly supplying carbon dioxide to a mixing tank, a water supply step for supplying water to the mixing tank, and a liquid in the mixing tank. Is continuously or intermittently circulated to form a carbonated gas dissolving step in which the carbonated gas is dissolved in the water at a high concentration.
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
(1)請求項1、請求項6及び請求項9に記載の各発明においては、混合タンク内の液体を連続的又は断続的に循環させることで、炭酸水の中に溶解する炭酸ガスの濃度を高めることができる。したがって、高濃度の炭酸水を得ることができる。
(2)混合タンク内の液体を循環させることで、炭酸水の中に溶解する炭酸ガスの濃度を高めるので、低圧力の炭酸ガスでも高濃度の炭酸水を得ることができる。したがって、装置を小型化することができる。
(3)請求項2及び請求項7に記載の各発明も前記(1)〜(2)と同様な効果が得られるとともに、飲料を混合した状態で提供することができる。
(4)請求項3及び請求項8に記載の各発明も前記(1)〜(3)と同様な効果が得られるとともに、炭酸ガスの供給圧力を0.75MPa以下にすることにより、装置に流れる流体の圧力を1MPa未満にすることができるので、高圧ガス保安法を適用しない設備とすることができる。したがって、設備に用いる容器等をより簡易なもの等にすることができ、装置を簡易化・小型化することができる。
(5)請求項4に記載の発明も前記(1)〜(4)と同様な効果が得られるとともに、循環ラインから戻った液体を噴霧することで、炭酸ガスとの接触面積及び接触時間が増大し、より炭酸ガスの溶解を促進することができる。
(6)請求項5に記載の発明も前記(1)〜(4)と同様な効果が得られるとともに、プレート式熱交換器を用いることにより、より小型化をすることができる。
As is clear from the above description, the present invention has the following effects.
(1) In each invention of
(2) Since the concentration of carbon dioxide dissolved in the carbonated water is increased by circulating the liquid in the mixing tank, a high concentration carbonated water can be obtained even with low-pressure carbon dioxide. Therefore, the apparatus can be reduced in size.
(3) Each of the inventions according to
(4) Each of the inventions according to
(5) The invention according to
(6) The invention described in
図1乃至図6は本発明の第1の実施形態を示す説明図である。
図7及び図8は本発明の第2の実施形態示す説明図である。
7 and 8 are explanatory views showing a second embodiment of the present invention.
以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図1乃至図6に示す本発明を実施するための第1の形態において、1は本発明の炭酸水の製造装置である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
In the first embodiment for carrying out the present invention shown in FIG. 1 to FIG. 6,
この炭酸水の製造装置1は、主に飲食店等の店舗に設置される小型のものである。
この炭酸水の製造装置1は、図1に示すように、炭酸ガス供給源2を有する炭酸ガス供給ライン3と、水供給源4を有する水供給ライン5と、前記炭酸ガス供給ライン3及び水供給ライン5に接続され、炭酸ガス供給源2から炭酸ガス供給ライン3を介して供給される炭酸ガス7と、水供給源4から水供給ライン5を介して供給される水6を混合して炭酸水8とする縦長の混合タンク9と、該混合タンク9の下部にその一端部10aが接続され、その他端部10bが混合タンクの上部に接続された循環ライン10と、該循環ライン10に設けられた冷却手段11と、該循環ライン10に仕切弁12を介して接続され、炭酸水8を外部へ供給する炭酸水供給ライン13と、該炭酸水供給ライン13に接続された供給ノズル14と、前記炭酸水8と混合して提供される飲料15を供給する飲料供給源16と、該飲料供給源16と飲料用仕切弁17を介して接続され、前記供給ノズル14に飲料15を供給する飲料供給ライン18とで構成されている。
The carbonated
As shown in FIG. 1, the carbonated
炭酸ガス供給ライン3は、図2に示すように、炭酸ガス供給源2として炭酸ガスボンベを用いており、該炭酸ガス供給源2に接続された減圧弁19とで構成されている。この減圧弁19は、炭酸ガス供給源2から供給される炭酸ガス7の圧力を調整している。本実施形態においては、炭酸ガス7の圧力は0.7MPaとなるように減圧されており、その圧力は最大でも0.75MPa以下となることが望ましい。このような圧力にすることにより、後述する水供給ライン5から供給される水の圧力を本実施形態では0.95MPa以下にすることができ、高圧ガス保安法の適用を受けない炭酸水の製造装置1とすることができるとともに、装置を小型化することができる。
As shown in FIG. 2, the carbon
この炭酸ガス供給ライン3は、常時炭酸ガス7を混合タンク9へ供給している。
水供給ライン5は、図3に示すように、本実施形態では水道水を用いた水供給源4と、該水供給源4に接続された水処理フィルター20と、該水処理フィルター20の下流に設けられた給水弁21と、この給水弁21の下流に設けられた給水ポンプ22と、該給水ポンプ22と混合タンク9の間に設けられた逆止弁23とで構成されている。
The carbon
As shown in FIG. 3, the
この水供給ライン5は、本実施形態では混合タンク9の上部に接続されており、混合タンク9へ水6を供給する場合には、そのまま混合タンク9内へ水6自然に落下する形態となっているが、この水供給ライン5の終端部に、噴射ノズルを設けて、水供給ライン5から混合タンク9へ水6を供給する際に、噴霧して供給してもよい。
This
前記給水ポンプ22は、本実施形態では水供給源4である水道管4から0.3MPaで供給された水道水6を0.95MPaで圧送しており、この給水ポンプ22の2次側の圧力は、最大でも混合タンク9内部の圧力が高圧ガス保安法の適用がない圧力値(1MPa未満)で、かつ、炭酸ガス7の圧力よりも0.2MPa程度高圧となるように調整することが望ましい。
In the present embodiment, the
この水供給ライン5に設けられた給水弁21は、混合タンク9の内部に設けられた上部レベルセンサー24と制御部25を介して接続されており、この上部レベルセンサー24の位置に常時水面(液面)が位置するように制御部25により開閉制御される。
A
前記混合タンク9は、本実施形態では直径100mm、高さ300mmの円筒状のタンクであり、その上面に前記水供給ライン5及び循環ラインの他端部10bが接続されており、その上部よりの側面には、炭酸ガス供給ライン3が接続されている。この炭酸ガス供給ライン3は、本実施形態では上面から75mmの位置に接続されている。
In the present embodiment, the
また、この混合タンク9の上面には、混合タンク9の内部と連通し、混合タンク9内の圧力が高くなった場合に、炭酸ガス7を大気へ自動で排出するリリーフ弁26と、炭酸ガス7を手動で大気へ排出するブロー弁27が設けられている。
The upper surface of the
この混合タンク9の上部よりの側面には、前記炭酸ガス供給ライン3が接続されている。
この混合タンク9の内部には、液面の位置を検知する上部レベルセンサー24及び下部レベルセンサー28が設けられており、上部レベルセンサー24で検知した信号により制御部25で給水弁21を開閉する。なお、給水ポンプ22はこの給水弁21と連動して運転するように制御部25で制御するとよい。
The carbon
Inside the
また、下部レベルセンサー28は制御部25を介して後述する循環ポンプ29と接続されている。この下部レベルセンサー28の位置まで何らかの理由で液面が低下した場合には、循環ポンプ29の空運転を防止するために循環ポンプ29を緊急停止させる。
この上部レベルセンサー24は本実施形態では、底面から160mmの位置に設けられており、下部レベルセンサー28は上部レベルセンサーから120mm下方に設けられている。
Further, the
In the present embodiment, the
循環ライン10は、図4に示すように、混合タンク9の下部にその一端部10aが接続され、その他端部10bが混合タンクの上部に接続されており、この循環ライン10には冷却手段11としてのプレート式熱交換器11と、循環ポンプ29が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
この循環ライン10の他端部10bには噴射ノズル30が設けられており、循環ライン10を循環した炭酸水8は、噴射ノズル30から霧状に混合タンク8の内部に噴霧され、前記炭酸ガス供給ライン3から混合タンク8の内部に供給された炭酸ガス7と接触する面積を最大化している。また、噴霧された炭酸水8は、混合タンク9の内壁面に付着し、下方へ流れていくので、炭酸水8と炭酸ガス7の接触時間も大幅に増加させることができる。このような作用により、低圧の炭酸ガス7及び極低温(1℃程度)ではない水6、例えば1℃から10℃、望ましくは1℃から5℃程度の温度の水6を用いても、高濃度の炭酸水8とすることができる。なお、循環ライン10の他端部10bに噴射ノズル30を設けない形態としてもよい。
An
プレート式熱交換器11は、炭酸水8よりも低温の流体と熱交換するものであり、本実施形態では、低温の流体として飲食店等の店舗に本発明の炭酸水の製造装置1と併設されるビールサーバー等のチラー水を用いている。このようにビールサーバーのチラー水程度の温度の流体を用いた場合であっても、炭酸水8を循環ライン10で循環させることにより、高濃度の炭酸水8とすることができる。このような冷却手段11を用いることにより、本発明の炭酸水の製造装置1をより小型化することができる。
The
ところで、本実施形態では冷却手段11としてプレート式の熱交換器を用いているが、その他の公知の冷却手段(熱交換器等)を用いることができる。 By the way, in this embodiment, although the plate-type heat exchanger is used as the cooling means 11, other well-known cooling means (heat exchanger etc.) can be used.
循環ライン10は本実施形態では、常時混合タンク9内の液体(炭酸水8)を循環させており、高濃度の炭酸水となるように炭酸ガスを溶解させるものである。
In the present embodiment, the
炭酸水供給ライン13は、図5に示すように、循環ライン10に仕切弁12を介して接続されており、この炭酸水供給ライン13の終端部には、供給ノズル14が接続されている。前記仕切弁12を開状態とすると、循環ライン10を循環している炭酸水8が炭酸水供給ライン13へ流入し、供給ノズル14から炭酸水8が外部へと供給される。本実施形態では、この供給ノズル14は飲料供給ライン18から供給された飲料15も外部へと供給している。この飲料15は飲料用ポンプ31により飲料供給源16から圧送され、飲料用仕切弁17の開閉操作により供給ノズル14から供給される。この飲料用仕切弁17は、本実施形態では常時開のボール弁が用いられており、前記仕切弁12が開となった場合には、前記飲料用ポンプ31が運転するように制御部25によって制御されており、任意の濃度となるように飲料15と炭酸水8が供給ノズル14から供給され、外部に配置されたグラス等の中で混合される。
As shown in FIG. 5, the carbonated
ところで、飲料用仕切弁17に電磁弁を用いて、仕切弁12と連動して開閉するように制御してもよいし、この供給ノズル14の内部で飲料15と炭酸水8とを混合できるようなノズルを用いてもよい。
By the way, an electromagnetic valve may be used for the
飲料供給ライン18は、前述のように飲料供給源16と、該飲料供給源16の下流に設けられた飲料用ポンプ31と、該飲料用ポンプ31と供給ノズル14の間に介装された飲料用仕切弁17とで構成されている。
As described above, the
飲料供給ライン18から供給される飲料15としては、例えば清涼飲料水の原液(シロップ)や、焼酎、ウイスキー、果実酒、スピリッツ、ブランデー、清酒等のアルコール類等がある。
Examples of the
また、本発明の炭酸水の製造方法32としては、図6に示すように、混合タンク9に炭酸ガス7を常時供給する炭酸ガス供給工程33と、前記混合タンク9に水6を供給する水供給工程34と、混合タンク9内の液体(炭酸水8)を連続的又は断続的のいずれか、本実施形態では好ましくは連続的に循環させ、水に高濃度で炭酸ガスを溶解させて高濃度の炭酸水とする炭酸ガス溶解工程35と、混合タンク9内で製造された炭酸水8を供給する炭酸水供給工程36とで構成されている。
Further, as shown in FIG. 6, the carbonated
炭酸ガス供給工程33では、前述のように、炭酸ガス供給源2から炭酸ガス供給ライン3を通じて常時炭酸ガス7を混合タンク9に供給する工程である。
水供給工程34では、水供給源4から水供給ライン5を通じて水6を混合タンク9へ供給する工程で、水6は、前記上部レベルセンサー24の信号により給水弁21の開閉により供給量や供給時期が決定される。
In the carbon
In the
炭酸ガス溶解工程35は、前述のように、本実施形態では常時混合タンク9内の炭酸水8を循環ライン10に循環させ、高濃度の炭酸水8を製造する工程である。
このようにして製造された炭酸水8は炭酸水供給工程36により、炭酸水供給ライン13を通じて供給ノズル14から外部に供給される。
As described above, the carbon dioxide
The
なお、炭酸水供給工程36を行わず、水に高濃度で炭酸ガスを溶解させる方法37としてもよい。
In addition, it is good also as the
[発明を実施するための異なる形態]
次に、図7及び図8に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第1の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図7及び図8に示す本発明を実施するための第2の形態において、前記本発明を実施するための第1の形態と主に異なる点は、混合タンク9の内部の液体(炭酸水8)を断続的に循環ライン10に循環させるように制御する炭酸水の製造装置1Aとし、このように循環させる炭酸ガス溶解工程35Aを用いた炭酸水の製造方法32A及び水に高濃度で炭酸ガスを溶解させる方法37Aにしても、前記本発明を実施するための第1の形態と同様な作用効果が得られる。
[Different forms for carrying out the invention]
Next, different modes for carrying out the present invention shown in FIGS. 7 and 8 will be described. In the description of the different embodiments for carrying out the present invention, the same components as those in the first embodiment for carrying out the present invention are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
The second embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 7 and 8 is mainly different from the first embodiment for carrying out the present invention in that the liquid in the mixing tank 9 (carbonated water 8 ) Is intermittently circulated in the
この炭酸ガス溶解工程35Aでは、例えば5分間混合タンク9の内部の液体を循環させた後、5分間は循環を停止させ、その後5分間循環させる等を繰り返す制御が行われる。ところで、この循環・停止させる時間は、適宜変更できるものである。
なお、本発明の実施形態では飲料供給源や飲料供給路等を有し、これらを炭酸水と混合して提供する形態について説明したが、これらの構成を有さず、炭酸水のみを提供する炭酸水の製造装置や炭酸水の製造方法としてもよい。
In this carbon dioxide
In addition, although embodiment which has a drink supply source, a drink supply path, etc. and mixed these with carbonated water was demonstrated in embodiment of this invention, it does not have these structures and provides only carbonated water. It may be a carbonated water production apparatus or a carbonated water production method.
本発明は炭酸水を製造する産業及び、飲食店等の店舗等に利用される。 The present invention is used in industries that produce carbonated water and stores such as restaurants.
1、1A:炭酸水の製造装置、 2:炭酸ガス供給源、
3、3A:炭酸ガス供給ライン、 4:水供給源、
5:水供給ライン、 6:水、
7:炭酸ガス、 8:炭酸水、
9:混合タンク、 10:循環ライン、
11:冷却手段、 12:仕切弁、
13:炭酸水供給ライン、 14:供給ノズル、
15:飲料、 16:飲料供給源、
17:飲料用仕切弁、 18:飲料供給ライン、
19:減圧弁、 20:水処理フィルター、
21:給水弁、 22:給水ポンプ、
23:逆止弁、 24:上部レベルセンサー、
25:制御部、 26:リリーフ弁、
27:ブロー弁、 28:下部レベルセンサー、
29:循環ポンプ、 30:噴射ノズル、
31:飲料用ポンプ、 32:炭酸水の製造方法、
33:炭酸ガス供給工程、 34:水供給工程、
35、35A:炭酸ガス溶解工程、 36:炭酸水供給工程、
37、37A:水に高濃度で炭酸ガスを溶解させる方法。
1, 1A: Carbonated water production device, 2: Carbon dioxide gas supply source,
3, 3A: Carbon dioxide supply line, 4: Water supply source,
5: Water supply line, 6: Water,
7: Carbon dioxide, 8: Carbonated water,
9: Mixing tank, 10: Circulation line,
11: Cooling means, 12: Gate valve,
13: carbonated water supply line, 14: supply nozzle,
15: beverage, 16: beverage source,
17: Beverage gate valve, 18: Beverage supply line,
19: Pressure reducing valve, 20: Water treatment filter,
21: Water supply valve, 22: Water supply pump,
23: Check valve, 24: Upper level sensor,
25: Control unit, 26: Relief valve,
27: Blow valve, 28: Lower level sensor,
29: Circulation pump, 30: Injection nozzle,
31: Beverage pump, 32: Production method of carbonated water,
33: Carbon dioxide supply process, 34: Water supply process,
35, 35A: carbon dioxide dissolving step, 36: carbonated water supply step,
37, 37A: A method of dissolving carbon dioxide gas in water at a high concentration.
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