JP2984465B2 - 氷蓄熱装置 - Google Patents
氷蓄熱装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機、地域冷暖房
等に用いられる氷蓄熱装置に関する。
等に用いられる氷蓄熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の氷蓄熱装置の１例が図４に示され
ている。圧縮機３から吐出された冷媒ガスは凝縮器２に
入り、ここで伝熱管2a内を流過する冷却水に放熱するこ
とによって凝縮液化する。この冷媒液は冷媒流量調整器
４を経て蒸発器１に入り、ここで伝熱管1a内を流過する
エチレングリコール等のブラインから吸熱することによ
って蒸発気化して圧縮機３に戻る。
ている。圧縮機３から吐出された冷媒ガスは凝縮器２に
入り、ここで伝熱管2a内を流過する冷却水に放熱するこ
とによって凝縮液化する。この冷媒液は冷媒流量調整器
４を経て蒸発器１に入り、ここで伝熱管1a内を流過する
エチレングリコール等のブラインから吸熱することによ
って蒸発気化して圧縮機３に戻る。
【０００３】凝縮器２の伝熱管2aで冷媒から吸熱するこ
とによって昇温した冷却水は冷却塔５に入り、ここで大
気に放熱することによって冷却される。そして、冷却水
ポンプ６によって付勢されて再び凝縮器２の伝熱管2aに
循環する。
とによって昇温した冷却水は冷却塔５に入り、ここで大
気に放熱することによって冷却される。そして、冷却水
ポンプ６によって付勢されて再び凝縮器２の伝熱管2aに
循環する。
【０００４】蒸発器１の伝熱管1aで冷媒と熱交換するこ
とにより冷却されたブラインは過冷却器８に入り、ここ
で伝熱管8a内を流過する冷水を過冷却することによって
昇温した後、ブラインポンプ９によって付勢され、再び
蒸発器１の伝熱管1aに循環する。
とにより冷却されたブラインは過冷却器８に入り、ここ
で伝熱管8a内を流過する冷水を過冷却することによって
昇温した後、ブラインポンプ９によって付勢され、再び
蒸発器１の伝熱管1aに循環する。
【０００５】過冷却器８で過冷却された冷水は過冷却水
搬送用配管22を経て氷蓄熱槽12に送られ、ここで氷結し
てシャーベット状の氷16となる。氷蓄熱槽12から抽出さ
れた冷水は冷水ポンプ13、電気ヒータ14a を有する予熱
交換器14、氷核フイルタ15を経て過冷却器８の伝熱管8a
に循環する。
搬送用配管22を経て氷蓄熱槽12に送られ、ここで氷結し
てシャーベット状の氷16となる。氷蓄熱槽12から抽出さ
れた冷水は冷水ポンプ13、電気ヒータ14a を有する予熱
交換器14、氷核フイルタ15を経て過冷却器８の伝熱管8a
に循環する。
【０００６】このようにして氷蓄熱槽12内にシャーベッ
ト状の氷16を多量に蓄えて置き、冷熱の必要時、この氷
16を融解することによって得られた冷水を吸出管17によ
り抽出して冷水ポンプ18を経て冷房等の冷熱負荷19に供
給する。ここで放冷することにより昇温した冷水は冷水
ポンプ20を経て散水ノズル21から氷16上に散水される。
ト状の氷16を多量に蓄えて置き、冷熱の必要時、この氷
16を融解することによって得られた冷水を吸出管17によ
り抽出して冷水ポンプ18を経て冷房等の冷熱負荷19に供
給する。ここで放冷することにより昇温した冷水は冷水
ポンプ20を経て散水ノズル21から氷16上に散水される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
ては、過冷却器８の伝熱管8a内で冷水が結氷するのを防
止するため、予熱交換器14によって氷蓄熱槽12から抽出
された冷水に含まれる氷核を融解しているが、この予熱
交換器14の電熱ヒータ14a は加熱量が一定あるいは、ON
・OFF 制御されるので、加熱量が過大になると、製氷能
力の低下及び製氷効率の低下という不具合が発生する。
ては、過冷却器８の伝熱管8a内で冷水が結氷するのを防
止するため、予熱交換器14によって氷蓄熱槽12から抽出
された冷水に含まれる氷核を融解しているが、この予熱
交換器14の電熱ヒータ14a は加熱量が一定あるいは、ON
・OFF 制御されるので、加熱量が過大になると、製氷能
力の低下及び製氷効率の低下という不具合が発生する。
【０００８】また、過冷却器８で過冷却された水が過冷
却水搬送用配管22内を流過する過程で氷結してその内面
に付着する。これに対処するため、過冷却器８で過冷却
された冷水を過冷却水搬送用配管22を経由させることな
く直ちに氷蓄熱槽12に自由落下させることが提案された
が、これは過冷却器８を氷蓄熱槽12の上方に設置する必
要があるため、機器の自由な配置が制約されるという不
具合があった。
却水搬送用配管22内を流過する過程で氷結してその内面
に付着する。これに対処するため、過冷却器８で過冷却
された冷水を過冷却水搬送用配管22を経由させることな
く直ちに氷蓄熱槽12に自由落下させることが提案された
が、これは過冷却器８を氷蓄熱槽12の上方に設置する必
要があるため、機器の自由な配置が制約されるという不
具合があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、過冷却水の過冷却を解除することにより氷結さ
せて蓄える氷蓄熱槽と、蓄冷運転時上記氷蓄熱槽から抽
出された冷水を過冷却する過冷却器と、放熱運転時上記
氷蓄熱槽から抽出された冷水を放冷させる冷熱負荷とを
備えた氷蓄熱装置において、上記氷蓄熱槽と上記過冷却
器とを結ぶ冷水回路に介装されて上記氷蓄熱槽から抽出
された冷水と上記冷熱負荷からの熱媒とを熱交換させる
ことによって冷水中に含まれる氷核を融解除去する氷核
融解用の熱交換器と、この熱交換器から流出する冷水の
温度を検出する冷水温度検出器と、上記冷熱負荷から上
記氷核融解用の熱交換器に供給される熱媒の流量を調整
する流量調整弁と、上記冷水温度検出器の検出値に応じ
て上記流量調整弁の開度を制御することによって上記氷
核融解用の熱交換器から流出する冷水の温度を上記過冷
却器内で氷結しない所定温度に維持するコントローラを
設けたことを特徴とする氷蓄熱装置にある。
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、過冷却水の過冷却を解除することにより氷結さ
せて蓄える氷蓄熱槽と、蓄冷運転時上記氷蓄熱槽から抽
出された冷水を過冷却する過冷却器と、放熱運転時上記
氷蓄熱槽から抽出された冷水を放冷させる冷熱負荷とを
備えた氷蓄熱装置において、上記氷蓄熱槽と上記過冷却
器とを結ぶ冷水回路に介装されて上記氷蓄熱槽から抽出
された冷水と上記冷熱負荷からの熱媒とを熱交換させる
ことによって冷水中に含まれる氷核を融解除去する氷核
融解用の熱交換器と、この熱交換器から流出する冷水の
温度を検出する冷水温度検出器と、上記冷熱負荷から上
記氷核融解用の熱交換器に供給される熱媒の流量を調整
する流量調整弁と、上記冷水温度検出器の検出値に応じ
て上記流量調整弁の開度を制御することによって上記氷
核融解用の熱交換器から流出する冷水の温度を上記過冷
却器内で氷結しない所定温度に維持するコントローラを
設けたことを特徴とする氷蓄熱装置にある。
【００１０】
【００１１】他の特徴とするところは、上記過冷却器で
過冷却された過冷却水を上記氷蓄熱槽に搬送する過冷却
水搬送用配管を内表面が工学的に滑らかな配管としたこ
とにある。
過冷却された過冷却水を上記氷蓄熱槽に搬送する過冷却
水搬送用配管を内表面が工学的に滑らかな配管としたこ
とにある。
【００１２】上記過冷却水搬送用配管として塩化ビニー
ル管又は塩化ビニールライニング管を用いることができ
る。
ル管又は塩化ビニールライニング管を用いることができ
る。
【００１３】上記過冷却水搬送用配管として鋼管等の内
面を滑らかにコーテング処理した配管を用いることがで
きる。
面を滑らかにコーテング処理した配管を用いることがで
きる。
【００１４】上記過冷却水搬送用配管として鋼管等の内
面をバフ仕上げ、電解研磨等の表面処理した配管を用い
ることができる。
面をバフ仕上げ、電解研磨等の表面処理した配管を用い
ることができる。
【００１５】
【作用】請求項１記載の第１の発明においては、氷蓄熱
槽から抽出された冷水は熱交換器に入り、ここで冷熱負
荷から流量調整弁を経てこの熱交換器に供給された熱媒
と熱交換することによって冷水中に含まれる氷核が融解
除去された後、過冷却器に流入する。熱交換器から流出
する冷水の温度は冷水温度検出器によって検出され、こ
の検出値に応じて流量調整弁の開度をコントローラによ
り制御して冷熱負荷から熱交換器に供給される熱媒の量
を加減することによって熱交換器から流出する冷水の温
度が所定の温度、即ち、氷結しない温度に維持される。
従って、過冷却器に氷核が流入するのを確実に阻止でき
るので、過冷却器に入った冷水が過冷却器内で氷結する
のを防止できるとともに過冷却器に流入する冷水が過度
に加熱されるのを阻止することができ、また、冷熱負荷
からの熱媒の熱を氷核の融解に利用しているので、製氷
能力の低下を防止して製氷効率を向上させることができ
る。
槽から抽出された冷水は熱交換器に入り、ここで冷熱負
荷から流量調整弁を経てこの熱交換器に供給された熱媒
と熱交換することによって冷水中に含まれる氷核が融解
除去された後、過冷却器に流入する。熱交換器から流出
する冷水の温度は冷水温度検出器によって検出され、こ
の検出値に応じて流量調整弁の開度をコントローラによ
り制御して冷熱負荷から熱交換器に供給される熱媒の量
を加減することによって熱交換器から流出する冷水の温
度が所定の温度、即ち、氷結しない温度に維持される。
従って、過冷却器に氷核が流入するのを確実に阻止でき
るので、過冷却器に入った冷水が過冷却器内で氷結する
のを防止できるとともに過冷却器に流入する冷水が過度
に加熱されるのを阻止することができ、また、冷熱負荷
からの熱媒の熱を氷核の融解に利用しているので、製氷
能力の低下を防止して製氷効率を向上させることができ
る。
【００１６】請求項２ないし５記載の発明においては、
過冷却器で過冷却された過冷却水は過冷却水搬送用配管
内を氷結することなく流過して氷蓄熱槽に流入する。
過冷却器で過冷却された過冷却水は過冷却水搬送用配管
内を氷結することなく流過して氷蓄熱槽に流入する。
【００１７】
【実施例】本発明の１実施例が図１及び図２に示されて
いる。図１に示すように、冷水ポンプ13と過冷却器８と
を結ぶ冷水回路23には氷蓄熱槽12から抽出された冷水と
冷熱負荷19からの熱媒とを熱交換させるための熱交換器
31が介装され、この熱交換器31の下流側には冷水の温度
を検出する冷水温度検出器32が設けられている。熱交換
器31の伝熱管31a を流過した熱媒は冷熱負荷19に戻りこ
こで昇温した後、熱媒ポンプ33、流量調整弁34を経て伝
熱管31a に循環する。冷水温度検出器32の検出値はコン
トローラ35に入力され、このコントローラ35から指令に
よって流量調整弁34の開度が制御される。上記熱交換器
31、冷水温度検出器32、流量調整弁34及びコントローラ
35によって氷核融解手段30を構成している。
いる。図１に示すように、冷水ポンプ13と過冷却器８と
を結ぶ冷水回路23には氷蓄熱槽12から抽出された冷水と
冷熱負荷19からの熱媒とを熱交換させるための熱交換器
31が介装され、この熱交換器31の下流側には冷水の温度
を検出する冷水温度検出器32が設けられている。熱交換
器31の伝熱管31a を流過した熱媒は冷熱負荷19に戻りこ
こで昇温した後、熱媒ポンプ33、流量調整弁34を経て伝
熱管31a に循環する。冷水温度検出器32の検出値はコン
トローラ35に入力され、このコントローラ35から指令に
よって流量調整弁34の開度が制御される。上記熱交換器
31、冷水温度検出器32、流量調整弁34及びコントローラ
35によって氷核融解手段30を構成している。
【００１８】しかして、蓄冷運転時、氷蓄熱槽12から抽
出された冷水は冷水ポンプ13によって付勢された後、熱
交換器31に入り、ここで伝熱管31a 内を流過する熱媒と
熱交換し、この際冷水中に含まれる氷核が融解される。
熱交換器31から流出した冷水は過冷却器８の伝熱管8aを
流過する過程で過冷却された後、過冷却水搬送用配管22
を通って氷蓄熱槽12内に入り、ここで氷結してシャーベ
ット状の氷16となってこの中に蓄えられる。
出された冷水は冷水ポンプ13によって付勢された後、熱
交換器31に入り、ここで伝熱管31a 内を流過する熱媒と
熱交換し、この際冷水中に含まれる氷核が融解される。
熱交換器31から流出した冷水は過冷却器８の伝熱管8aを
流過する過程で過冷却された後、過冷却水搬送用配管22
を通って氷蓄熱槽12内に入り、ここで氷結してシャーベ
ット状の氷16となってこの中に蓄えられる。
【００１９】熱交換器31から流出した冷水の温度は冷水
温度検出器32によって検出され、この検出値はコントロ
ーラ35に入力される。すると、コントローラ35からの指
令により流量調整弁34の開度が制御され、伝熱管31a を
循環する熱媒の流量を加減することにより熱交換器31か
ら流出した冷水、即ち、過冷却器８に流入する冷水の温
度を氷結しない一定の温度に維持する。他の構成、作用
は図４に示す従来のものと同様であり、対応する部材に
は同じ符号を付してその説明を省略する。
温度検出器32によって検出され、この検出値はコントロ
ーラ35に入力される。すると、コントローラ35からの指
令により流量調整弁34の開度が制御され、伝熱管31a を
循環する熱媒の流量を加減することにより熱交換器31か
ら流出した冷水、即ち、過冷却器８に流入する冷水の温
度を氷結しない一定の温度に維持する。他の構成、作用
は図４に示す従来のものと同様であり、対応する部材に
は同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２０】図２には、冷水温度の時間的変化が示さ
れ、Ａは熱交換器31の入口、Ｂは熱交換器31の出口、即
ち、過冷却器８の入口、Ｃは過冷却器８の出口の冷水の
温度である。図４に示す従来装置においては、予熱交換
器14の電気ヒータ14a に通電すると、過冷却器８の入口
の温度はＢ’のように変化するので過冷却器８でＢ’−
Ｃの温度差を冷却する必要があるが、図１の装置ではＢ
−Ｃの温度差を冷却すれば足りるので、Ｂ’−Ｂの温度
差分だけ過冷却器８の負担が少なくなる。
れ、Ａは熱交換器31の入口、Ｂは熱交換器31の出口、即
ち、過冷却器８の入口、Ｃは過冷却器８の出口の冷水の
温度である。図４に示す従来装置においては、予熱交換
器14の電気ヒータ14a に通電すると、過冷却器８の入口
の温度はＢ’のように変化するので過冷却器８でＢ’−
Ｃの温度差を冷却する必要があるが、図１の装置ではＢ
−Ｃの温度差を冷却すれば足りるので、Ｂ’−Ｂの温度
差分だけ過冷却器８の負担が少なくなる。
【００２１】図３には本発明の第２の実施例が示されて
いる。この第２の実施例においては、過冷却器８が氷蓄
熱槽１２と同じ高さでその片側に設置され、この過冷却
器８で過冷却された冷水は内表面が工学的に滑らかな過
冷却水搬送用配管２２を経て氷蓄熱槽１２に搬送され
る。他の構成は図１に示す実施例と同様である。
いる。この第２の実施例においては、過冷却器８が氷蓄
熱槽１２と同じ高さでその片側に設置され、この過冷却
器８で過冷却された冷水は内表面が工学的に滑らかな過
冷却水搬送用配管２２を経て氷蓄熱槽１２に搬送され
る。他の構成は図１に示す実施例と同様である。
【００２２】しかして、過冷却器８で過冷却された冷水
は内表面が工学的に滑らかとされた過冷却水搬送用配管
22を経て氷蓄熱槽12に搬送されるので、過冷却された水
が過冷却水搬送用配管22を通る過程で氷結することはな
い。従って、過冷却器８の配置に制約を受けないので、
図示のように、氷蓄熱槽12と同じレベルに配置すること
が可能となる。
は内表面が工学的に滑らかとされた過冷却水搬送用配管
22を経て氷蓄熱槽12に搬送されるので、過冷却された水
が過冷却水搬送用配管22を通る過程で氷結することはな
い。従って、過冷却器８の配置に制約を受けないので、
図示のように、氷蓄熱槽12と同じレベルに配置すること
が可能となる。
【００２３】
【発明の効果】本発明においては、蓄冷運転時氷蓄熱槽
から抽出された冷水は氷核融解用の熱交換器に入り、こ
こで冷熱負荷から流量調整弁を経て氷核融解用の熱交換
器に供給された熱媒と熱交換することによって冷水中に
含まれる氷核が融解除去された後、過冷却器に流入して
ここで過冷却される。そして、氷核融解用の熱交換器か
ら流出する冷水の温度は冷水温度検出器によって検出さ
れ、この検出値に応じて流量調整弁の開度をコントロー
ラにより制御して冷熱負荷から氷核融解用の熱交換器に
供給される熱媒の量を加減することによって氷核融解用
の熱交換器から流出する冷水の温度が所定の温度、即
ち、過冷却器内で氷結しない温度に維持される。従っ
て、過冷却器に氷核が流入するのを確実に阻止できるの
で、流入した冷水が過冷却器内で氷核をトリガーとして
氷結するのを防止できるとともに過冷却器に流入する冷
水が氷核融解用の熱交換器で過度に加熱されるのを阻止
することができる。また、氷蓄熱槽から抽出された冷水
中の氷核を融解するために冷熱負荷からの熱媒を利用
し、他の熱源を利用していないので、省エネルギに資す
るとともに氷蓄熱装置の製氷能力の低下を防止してその
製氷効率を向上しうる。更に、過冷却水搬送用配管を内
表面が工学的に滑らかな配管とすれば、過冷却器で過冷
却された過冷却水が過冷却水搬送用配管を流過する過程
で氷結するのを阻止することができるので、過冷却器の
配置の自由度を拡大することができる。
から抽出された冷水は氷核融解用の熱交換器に入り、こ
こで冷熱負荷から流量調整弁を経て氷核融解用の熱交換
器に供給された熱媒と熱交換することによって冷水中に
含まれる氷核が融解除去された後、過冷却器に流入して
ここで過冷却される。そして、氷核融解用の熱交換器か
ら流出する冷水の温度は冷水温度検出器によって検出さ
れ、この検出値に応じて流量調整弁の開度をコントロー
ラにより制御して冷熱負荷から氷核融解用の熱交換器に
供給される熱媒の量を加減することによって氷核融解用
の熱交換器から流出する冷水の温度が所定の温度、即
ち、過冷却器内で氷結しない温度に維持される。従っ
て、過冷却器に氷核が流入するのを確実に阻止できるの
で、流入した冷水が過冷却器内で氷核をトリガーとして
氷結するのを防止できるとともに過冷却器に流入する冷
水が氷核融解用の熱交換器で過度に加熱されるのを阻止
することができる。また、氷蓄熱槽から抽出された冷水
中の氷核を融解するために冷熱負荷からの熱媒を利用
し、他の熱源を利用していないので、省エネルギに資す
るとともに氷蓄熱装置の製氷能力の低下を防止してその
製氷効率を向上しうる。更に、過冷却水搬送用配管を内
表面が工学的に滑らかな配管とすれば、過冷却器で過冷
却された過冷却水が過冷却水搬送用配管を流過する過程
で氷結するのを阻止することができるので、過冷却器の
配置の自由度を拡大することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す部分的系統図であ
る。
る。
【図２】上記第１の実施例における冷水温度の時間的変
化を示す線図である。
化を示す線図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す部分的配置図であ
る。
る。
【図４】従来の氷蓄熱装置の系統図である。
８ 過冷却器 12 氷蓄熱槽 13 冷水ポンプ 19 冷熱負荷 23 冷水回路 30 氷核融解手段 31 熱交換器 32 冷水温度検出器 34 流量調整弁 35 コントローラ 22 過冷却水搬送用配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25C 1/00 F24F 5/00
Claims (5)
- 【請求項１】 過冷却水の過冷却を解除することにより
氷結させて蓄える氷蓄熱槽と、蓄冷運転時上記氷蓄熱槽
から抽出された冷水を過冷却する過冷却器と、放熱運転
時上記氷蓄熱槽から抽出された冷水を放冷させる冷熱負
荷とを備えた氷蓄熱装置において、上記氷蓄熱槽と上記
過冷却器とを結ぶ冷水回路に介装されて上記氷蓄熱槽か
ら抽出された冷水と上記冷熱負荷からの熱媒とを熱交換
させることによって冷水中に含まれる氷核を融解除去す
る氷核融解用の熱交換器と、この熱交換器から流出する
冷水の温度を検出する冷水温度検出器と、上記冷熱負荷
から上記氷核融解用の熱交換器に供給される熱媒の流量
を調整する流量調整弁と、上記冷水温度検出器の検出値
に応じて上記流量調整弁の開度を制御することによって
上記氷核融解用の熱交換器から流出する冷水の温度を上
記過冷却器内で氷結しない所定温度に維持するコントロ
ーラを設けたことを特徴とする氷蓄熱装置。 - 【請求項２】 上記過冷却器で過冷却された過冷却水を
上記氷蓄熱槽に搬送する過冷却水搬送用配管を内表面が
工学的に滑らかな配管としたことを特徴とする請求項１
記載の氷蓄熱装置。 - 【請求項３】 上記過冷却水搬送用配管として塩化ビニ
ール管又は塩化ビニールライニング管を用いたことを特
徴とする請求項２記載の氷蓄熱装置。 - 【請求項４】 上記過冷却水搬送用配管として鋼管等の
内面を滑らかにコーティング処理した配管を用いたこと
を特徴とする請求項２記載の氷蓄熱装置。 - 【請求項５】 上記過冷却水搬送用配管として鋼管等の
内面をバフ仕上げ、電解研磨等の表面処理した配管を用
いたことを特徴とする請求項２記載の氷蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4157358A JP2984465B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 氷蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4157358A JP2984465B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 氷蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322395A JPH05322395A (ja) | 1993-12-07 |
| JP2984465B2 true JP2984465B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15647927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4157358A Expired - Fee Related JP2984465B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 氷蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984465B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6463399B2 (ja) * | 2017-03-15 | 2019-01-30 | 高砂熱学工業株式会社 | シャーベット氷の製氷システム及び製氷方法 |
| JP6383037B2 (ja) * | 2017-03-17 | 2018-08-29 | 高砂熱学工業株式会社 | シャーベット氷の製氷システム及び製氷方法 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP4157358A patent/JP2984465B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05322395A (ja) | 1993-12-07 |
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