JP3469541B2 - 水の活性化方法及びそのための装置 - Google Patents
水の活性化方法及びそのための装置Info
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- JP3469541B2 JP3469541B2 JP2000280724A JP2000280724A JP3469541B2 JP 3469541 B2 JP3469541 B2 JP 3469541B2 JP 2000280724 A JP2000280724 A JP 2000280724A JP 2000280724 A JP2000280724 A JP 2000280724A JP 3469541 B2 JP3469541 B2 JP 3469541B2
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- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
- C02F1/481—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using permanent magnets
- C02F1/482—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using permanent magnets located on the outer wall of the treatment device, i.e. not in contact with the liquid to be treated, e.g. detachable
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水の活性化方法及び
そのための装置に係り、殊に飲料水、生活用水、植物育
成水、水耕栽培水、酪農家畜用飲料水、食品加工水、工
業用洗浄水等として好適なように水を活性化させる方法
及びそのための装置に係る。
そのための装置に係り、殊に飲料水、生活用水、植物育
成水、水耕栽培水、酪農家畜用飲料水、食品加工水、工
業用洗浄水等として好適なように水を活性化させる方法
及びそのための装置に係る。
【0002】
【従来の技術】従来から磁力の作用により水のクラスタ
ー、即ち水の分子集合体を分裂させて小さくすることに
より水を活性化する方法は広く知られている。この方法
を利用する装置としては種々提案されているが、基本的
には、通水管を隔てて少なくとも一対の永久磁石を配設
し、そのS極とN極とを対向配置する構成のものと、S
極同士を対向配置する構成のものである。
ー、即ち水の分子集合体を分裂させて小さくすることに
より水を活性化する方法は広く知られている。この方法
を利用する装置としては種々提案されているが、基本的
には、通水管を隔てて少なくとも一対の永久磁石を配設
し、そのS極とN極とを対向配置する構成のものと、S
極同士を対向配置する構成のものである。
【0003】本発明者も、他の発明者と共同して、N極
とS極とを対向させた少なくとも1対の永久磁石を通水
管を隔てて配設し、該永久磁石間の磁束を臨む位置に、
通水管を隔てて対向し且つ一部が通水管の内部と導通し
ている1対の非磁性電導金属板を対向配設し、前記通水
管内を水が通過することにより前記磁束及び流水の向き
と直交方向に生じる起電流を前記非磁性電導金属板に導
き、これにより電子を前記通水管内の流水に作用させる
と共に、前記永久磁石の磁力により処理する、水の活性
化方法並びにそのための装置を開発した(特開平11−
138173号公報参照)。
とS極とを対向させた少なくとも1対の永久磁石を通水
管を隔てて配設し、該永久磁石間の磁束を臨む位置に、
通水管を隔てて対向し且つ一部が通水管の内部と導通し
ている1対の非磁性電導金属板を対向配設し、前記通水
管内を水が通過することにより前記磁束及び流水の向き
と直交方向に生じる起電流を前記非磁性電導金属板に導
き、これにより電子を前記通水管内の流水に作用させる
と共に、前記永久磁石の磁力により処理する、水の活性
化方法並びにそのための装置を開発した(特開平11−
138173号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題乃至発明の目的】これら
の従来の水活性化装置において、通水管を隔てて永久磁
石を対向配置しただけの構成を有する装置において、そ
の有効性を高める手段は強力な磁石の使用のみである
が、磁力を作用させるだけでは水の活性化度、即ち蘇り
の程度が低い点に課題を有していた。一方、上記の公開
特許公報に開示されている装置は水の活性化力が高い
が、非磁性電導金属板と通水管の内部との導通は非磁性
電導金属板に電極棒(実際には炭素棒)を立設し、通水
管に形成された透孔に該電極棒を嵌入させることにより
行っており、通水管の穿孔及び非磁性電導金属板への炭
素棒の接着等が面倒な点に課題がある。
の従来の水活性化装置において、通水管を隔てて永久磁
石を対向配置しただけの構成を有する装置において、そ
の有効性を高める手段は強力な磁石の使用のみである
が、磁力を作用させるだけでは水の活性化度、即ち蘇り
の程度が低い点に課題を有していた。一方、上記の公開
特許公報に開示されている装置は水の活性化力が高い
が、非磁性電導金属板と通水管の内部との導通は非磁性
電導金属板に電極棒(実際には炭素棒)を立設し、通水
管に形成された透孔に該電極棒を嵌入させることにより
行っており、通水管の穿孔及び非磁性電導金属板への炭
素棒の接着等が面倒な点に課題がある。
【0005】従って、本発明の目的は上記の特許公開公
報に開示されている装置を改良し且つ水の活性化力にお
いても同等又は勝る装置及び該装置を用いる水の活性化
方法を提供することにある。
報に開示されている装置を改良し且つ水の活性化力にお
いても同等又は勝る装置及び該装置を用いる水の活性化
方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題は、N極とS極とを対向させた少なくとも1対の永
久磁石を通水管を隔てて配設し、該永久磁石間の磁束を
臨む位置に且つ通水管を隔てて1対の非磁性導電性金属
板を該通水管の内部と導通することなく対向して配設
し、前記通水管内を水が通過することにより前記磁束及
び流水の向きと直交方向に生じる電界を前記の非磁性導
電性金属板にて遮断することにより電子の漏洩を阻止
し、該電子を前記通水管内の流水に作用させると共に、
前記永久磁石の磁力により処理することを特徴とする、
水の活性化方法により達成されると共に、上記の目的が
達成される。
課題は、N極とS極とを対向させた少なくとも1対の永
久磁石を通水管を隔てて配設し、該永久磁石間の磁束を
臨む位置に且つ通水管を隔てて1対の非磁性導電性金属
板を該通水管の内部と導通することなく対向して配設
し、前記通水管内を水が通過することにより前記磁束及
び流水の向きと直交方向に生じる電界を前記の非磁性導
電性金属板にて遮断することにより電子の漏洩を阻止
し、該電子を前記通水管内の流水に作用させると共に、
前記永久磁石の磁力により処理することを特徴とする、
水の活性化方法により達成されると共に、上記の目的が
達成される。
【0007】一方、本発明による水の活性化装置は通水
管と、該通水管を隔てて且つN極とS極とを対向させて
配設された少なくとも1対の永久磁石と、該永久磁石間
の磁束を臨む位置に且つ前記通水管を隔てて対向して配
設された1対の非磁性導電性金属板と、前記通水管、永
久磁石及び非磁性導電性金属板を収容するハウジングと
を備えていることを特徴ととしている。
管と、該通水管を隔てて且つN極とS極とを対向させて
配設された少なくとも1対の永久磁石と、該永久磁石間
の磁束を臨む位置に且つ前記通水管を隔てて対向して配
設された1対の非磁性導電性金属板と、前記通水管、永
久磁石及び非磁性導電性金属板を収容するハウジングと
を備えていることを特徴ととしている。
【0008】即ち、本発明は上記の特許公開公報に開示
されている発明における非磁性導電性金属板と通水管の
内部との導通を行わなくとも所期の効果をもたらすこと
ができるとの新たな知見に基くものである。
されている発明における非磁性導電性金属板と通水管の
内部との導通を行わなくとも所期の効果をもたらすこと
ができるとの新たな知見に基くものである。
【0009】本発明による水の活性化装置において、非
磁性導電性金属板の素材としては水素の標準電極電位よ
りも電位の高い金属が使用される。この金属素材として
例えば銅、銀、金等を例示することができ、これらは金
属単体の板体であることも、異種の金属板が重畳接合さ
れた複合板であることも、合金となされた板体であるこ
ともできる。尚、上記のような金属素材ではなくとも、
例えばアルミニウム板に上記のような電位の高い金属が
鍍金されているものであっても差し支えはない。但し、
複合板の場合には電位の高い方の金属板面が、又鍍金処
理金属板の場合には鍍金面が通水管側に位置、例えば通
水管の外面に接触していることが肝要である。
磁性導電性金属板の素材としては水素の標準電極電位よ
りも電位の高い金属が使用される。この金属素材として
例えば銅、銀、金等を例示することができ、これらは金
属単体の板体であることも、異種の金属板が重畳接合さ
れた複合板であることも、合金となされた板体であるこ
ともできる。尚、上記のような金属素材ではなくとも、
例えばアルミニウム板に上記のような電位の高い金属が
鍍金されているものであっても差し支えはない。但し、
複合板の場合には電位の高い方の金属板面が、又鍍金処
理金属板の場合には鍍金面が通水管側に位置、例えば通
水管の外面に接触していることが肝要である。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明による水の活性化方
法の原理を示す図1及び2並びに該原理を具象化した装
置の縦断面を示す図3を参照しつつ説明する。図1にお
いて、参照符号10は本発明よる水の活性化装置の内部
構造を示しており、12A、12BはN極側とS極側と
が対向した状態で且つ通水管14を隔てて互いに離隔し
た状態で配設された2対の永久磁石をそれぞれ示し、1
6A及び16Bは上記の永久磁間の矢印18にて示され
ている向きの磁束を臨む位置に且つ上記の通水管14を
隔てて対向させ、該通水管14の内部と導通させない状
態で配置されている非磁性導電性金属板をそれぞれ示し
ている。
法の原理を示す図1及び2並びに該原理を具象化した装
置の縦断面を示す図3を参照しつつ説明する。図1にお
いて、参照符号10は本発明よる水の活性化装置の内部
構造を示しており、12A、12BはN極側とS極側と
が対向した状態で且つ通水管14を隔てて互いに離隔し
た状態で配設された2対の永久磁石をそれぞれ示し、1
6A及び16Bは上記の永久磁間の矢印18にて示され
ている向きの磁束を臨む位置に且つ上記の通水管14を
隔てて対向させ、該通水管14の内部と導通させない状
態で配置されている非磁性導電性金属板をそれぞれ示し
ている。
【0011】永久磁石と非磁性導電性金属板とが上述の
ように配置されている場合に、これらの部材で囲まれた
領域内を被処理水が矢印20の向きに通水管内を流れる
と起電流が発生し、この起電流は磁束の向き18及び被
処理水の流れの向き20に対して直交する向きに、即ち
矢印22にて示されているように非磁性導電性金属板1
6A及び16Bの面に直交する向きに流れる。
ように配置されている場合に、これらの部材で囲まれた
領域内を被処理水が矢印20の向きに通水管内を流れる
と起電流が発生し、この起電流は磁束の向き18及び被
処理水の流れの向き20に対して直交する向きに、即ち
矢印22にて示されているように非磁性導電性金属板1
6A及び16Bの面に直交する向きに流れる。
【0012】この起電流の強度は磁束密度と、電極間距
離と、流速に比例するものであり、次式により表すこと
ができる。 E=K・B・d・V E:起電流、K:定数、B:磁束密度、d:電極間距
離、V:水の流速
離と、流速に比例するものであり、次式により表すこと
ができる。 E=K・B・d・V E:起電流、K:定数、B:磁束密度、d:電極間距
離、V:水の流速
【0013】この起電流を放電損失がないように誘導帯
電させ、この帯電により生じた電子を流水中に効率良く
放出(図2中の矢印24参照)させるために配設されて
いるのが既述の非磁性導電性金属板16A及び16Bで
あり、従って素材としては電位の高い金属、例えば銅板
が選択される。電子の放出効率を更に高めるためには、
電位の高い金属板と電位の低い金属板とを重畳接合させ
た複合板として構成し、電位の高い方の金属板面が通水
管側となるように配置される。何故ならば、この場合に
は所謂「接触電池作用」により電位の高い金属はより貴
となり、電位の低い金属はより卑になるので、電子の放
出が促進されると共に、電子を上記の非磁性導電性金属
板により反射させて通水管中の流水に導く効率が高くな
るからである。尚、非磁性導電性金属板は反磁性体であ
るために磁束18を通水管の中央部に押し曲げる作用を
有しており、従って通水管の中心部における磁束密度が
高まり(図2における破線部分18A参照)、このため
に流水による電磁誘導作用が向上して電子を流水中に放
出する効果が高まる。
電させ、この帯電により生じた電子を流水中に効率良く
放出(図2中の矢印24参照)させるために配設されて
いるのが既述の非磁性導電性金属板16A及び16Bで
あり、従って素材としては電位の高い金属、例えば銅板
が選択される。電子の放出効率を更に高めるためには、
電位の高い金属板と電位の低い金属板とを重畳接合させ
た複合板として構成し、電位の高い方の金属板面が通水
管側となるように配置される。何故ならば、この場合に
は所謂「接触電池作用」により電位の高い金属はより貴
となり、電位の低い金属はより卑になるので、電子の放
出が促進されると共に、電子を上記の非磁性導電性金属
板により反射させて通水管中の流水に導く効率が高くな
るからである。尚、非磁性導電性金属板は反磁性体であ
るために磁束18を通水管の中央部に押し曲げる作用を
有しており、従って通水管の中心部における磁束密度が
高まり(図2における破線部分18A参照)、このため
に流水による電磁誘導作用が向上して電子を流水中に放
出する効果が高まる。
【0014】流水中に放出された電子は、水分子(H2
O)の一部を構成する酸素が電子受容体であるために、
この酸素に電荷を与えて水の双極性を高める。即ち、水
素原子の結合角を広くなし、これによって水分子間の集
合密度が増加し、還元力のある活性水となるので水の酸
化還元電位は低下する。尚、水分子集合体(クラスタ
ー)は水素結合に起因するものであるが、電子リッチに
なると水分子の酸素原子に入った電子と電子の反発が強
くなるので、水素結合が切れてクラスターが微細化し、
水分子はブラウン運動を呈する。
O)の一部を構成する酸素が電子受容体であるために、
この酸素に電荷を与えて水の双極性を高める。即ち、水
素原子の結合角を広くなし、これによって水分子間の集
合密度が増加し、還元力のある活性水となるので水の酸
化還元電位は低下する。尚、水分子集合体(クラスタ
ー)は水素結合に起因するものであるが、電子リッチに
なると水分子の酸素原子に入った電子と電子の反発が強
くなるので、水素結合が切れてクラスターが微細化し、
水分子はブラウン運動を呈する。
【0015】同時に、流水中に放出された電子は微弱な
がら被処理水に電気分解〔H2O→(H++e-)+O
H〕を生じさせ、これによってヒドロキシルラジカルを
形成して水を弱アルカリ化する。
がら被処理水に電気分解〔H2O→(H++e-)+O
H〕を生じさせ、これによってヒドロキシルラジカルを
形成して水を弱アルカリ化する。
【0016】上述のように、本発明方法は、流過する被
処理水に自体周知の磁力を作用させると共に電子を作用
させ、これらの相乗作用により水を活性化させるもので
ある。
処理水に自体周知の磁力を作用させると共に電子を作用
させ、これらの相乗作用により水を活性化させるもので
ある。
【0017】上記の通水管14、永久磁石12A及び1
2B並びに非磁性導電性金属板16A及び16Bはハウ
ジング28内に収容されて実際の水活性化装置30とな
される(図3参照)。該ハウジングは2つの半部28A
及び28Bから構成されているが、永久磁石12A及び
12Bの磁力が強力なために、接着剤等により両半部相
互を接合する必要性は必ずしもない。
2B並びに非磁性導電性金属板16A及び16Bはハウ
ジング28内に収容されて実際の水活性化装置30とな
される(図3参照)。該ハウジングは2つの半部28A
及び28Bから構成されているが、永久磁石12A及び
12Bの磁力が強力なために、接着剤等により両半部相
互を接合する必要性は必ずしもない。
【0018】試験例及び比較試験例
図3に示されている本発明による水の活性化装置30を
用い且つ図4に示されている要領乃至設備で水処理を行
った処理済み水と未処理水との核磁気共鳴振動数の半値
幅、酸化還元電位及びpHを測定した。
用い且つ図4に示されている要領乃至設備で水処理を行
った処理済み水と未処理水との核磁気共鳴振動数の半値
幅、酸化還元電位及びpHを測定した。
【0019】即ち、水槽40に被処理水である水道水4
2を200リットル貯水し、ポリ塩化ビニル管44を配
管し、該配管の途次にポンプ46及び本発明による水の
活性化装置30を配設して、対照としての未処理水、即
ち水槽40内の原水を採取して上記の項目に関する測定
を行い、又本発明による水の活性化装置30をワンパス
して受け水槽48に達した処理水を採取して上記の項目
に関する測定を同様に行った。
2を200リットル貯水し、ポリ塩化ビニル管44を配
管し、該配管の途次にポンプ46及び本発明による水の
活性化装置30を配設して、対照としての未処理水、即
ち水槽40内の原水を採取して上記の項目に関する測定
を行い、又本発明による水の活性化装置30をワンパス
して受け水槽48に達した処理水を採取して上記の項目
に関する測定を同様に行った。
【0020】図4に示されている設備の仕様は下記の表
1に示されている通りであった。
1に示されている通りであった。
【0021】
【表1】
【0022】本発明による水の活性化装置30の仕様は
下記の表2に示されている通りであった。
下記の表2に示されている通りであった。
【0023】
【表2】
【0024】測定結果は下記の表3−表5に示されてい
る通りであった。
る通りであった。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】
【表5】
【0028】考察
上記の表3−表5の各表に示されているように、核磁気
共鳴振動数の半値幅に関しては未処理水が138Hzで
あるのに対して、本発明による水活性化装置を1回通過
して処理されたのみで109Hzであり、この値はは未
処理水に対して約79%に相当する。この核磁気共鳴振
動に関する数値は小さい程、水のクラスターが小さく、
分子運動が活発になることを意味している。
共鳴振動数の半値幅に関しては未処理水が138Hzで
あるのに対して、本発明による水活性化装置を1回通過
して処理されたのみで109Hzであり、この値はは未
処理水に対して約79%に相当する。この核磁気共鳴振
動に関する数値は小さい程、水のクラスターが小さく、
分子運動が活発になることを意味している。
【0029】一方、酸化還元電位は未処理水が268m
Vであるのに対して、本発明による水活性化装置を1回
通過して処理されたのみで218mVであり、この値は
未処理水に対して約81%に相当する。このことは、本
発明による装置を用いて処理すると、被処理水が電子を
吸収して還元力が向上すると共に、双極性が高まること
を意味している。
Vであるのに対して、本発明による水活性化装置を1回
通過して処理されたのみで218mVであり、この値は
未処理水に対して約81%に相当する。このことは、本
発明による装置を用いて処理すると、被処理水が電子を
吸収して還元力が向上すると共に、双極性が高まること
を意味している。
【0030】更に、pHは未処理水が6.9であるのに
対して、本発明による水活性化装置により処理した水は
7.4であってアルカリ側に変化し、これはヒドロキシ
ルラジカルの生成したこと、即ち水の電気分解の度合い
が高くなったことを意味している。
対して、本発明による水活性化装置により処理した水は
7.4であってアルカリ側に変化し、これはヒドロキシ
ルラジカルの生成したこと、即ち水の電気分解の度合い
が高くなったことを意味している。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、磁力と電子の相乗作用
により水の活性化が行われる。この活性化された水は、
自体周知ではあるが、下記のような物理的、電気化学的
及び生物学的効果を発現する。
により水の活性化が行われる。この活性化された水は、
自体周知ではあるが、下記のような物理的、電気化学的
及び生物学的効果を発現する。
【0032】物理的効果:密度が小さく、分子配列が規
則正しくなり、従って美味となり、又熱伝導性が向上す
るので湯が早く沸く。浸透性が増加し、従って濡れ現象
が顕著になるので洗浄効果が高まる。
則正しくなり、従って美味となり、又熱伝導性が向上す
るので湯が早く沸く。浸透性が増加し、従って濡れ現象
が顕著になるので洗浄効果が高まる。
【0033】電気化学的効果:双極性が高まるのでアニ
オン系界面活性作用に類する作用を呈し、従って疎水性
物質とミセルを形成し易くなり、疎水性物質のエマルジ
ョン化を可能にする。還元力があり且つエネルギーが高
いので、水道管の赤錆の原因である水酸化鉄の水素を奪
って黒色の堅牢な酸化鉄である三酸化二鉄(Fe
2O3)、四酸化三鉄(Fe3O4)になすので腐食の進行
を停止させる。尚、水酸化カルシウム、水酸化マグネシ
ウムに対しても同様な効果があるので、水道管の閉塞防
止効果をもたらす。
オン系界面活性作用に類する作用を呈し、従って疎水性
物質とミセルを形成し易くなり、疎水性物質のエマルジ
ョン化を可能にする。還元力があり且つエネルギーが高
いので、水道管の赤錆の原因である水酸化鉄の水素を奪
って黒色の堅牢な酸化鉄である三酸化二鉄(Fe
2O3)、四酸化三鉄(Fe3O4)になすので腐食の進行
を停止させる。尚、水酸化カルシウム、水酸化マグネシ
ウムに対しても同様な効果があるので、水道管の閉塞防
止効果をもたらす。
【0034】生物学的効果 :生体の半透膜への浸透性が
増加するので、細胞への水の吸収が活発になり新陳代謝
を促す。植物の根における浸透性を良好になし(浸透圧
を上げ)て生育を助成する。疎水性の食物をエマルジョ
ン化して消化を助け、胃腸への吸収を促す。
増加するので、細胞への水の吸収が活発になり新陳代謝
を促す。植物の根における浸透性を良好になし(浸透圧
を上げ)て生育を助成する。疎水性の食物をエマルジョ
ン化して消化を助け、胃腸への吸収を促す。
【0035】尚、本発明に最も近接した従来技術である
特開平11−138173号公報に開示されている装置
と比較する場合に、通水管に穿孔を施したり、非磁性導
電性金属板に炭素棒を取付けて該炭素棒を通水管の該孔
に嵌入させる必要性がないので工作の手間が省け且つ組
立てが簡単である。
特開平11−138173号公報に開示されている装置
と比較する場合に、通水管に穿孔を施したり、非磁性導
電性金属板に炭素棒を取付けて該炭素棒を通水管の該孔
に嵌入させる必要性がないので工作の手間が省け且つ組
立てが簡単である。
【図1】本発明による水活性化装置の要部を示す斜視図
である。
である。
【図2】図1中のA−A線断面図である。
【図3】本発明による水活性化装置の横断面図である。
【図4】試験例に使用した設備の概要を示す略示図であ
る。
る。
10 水活性化装置の内部構造
12A、12B 永久磁石
14 通水管
16A、16B 非磁性導電性金属板
18 磁束の向き
18A 磁束の状態
20 流水の向き
22 起電流の向き
24 電子の放出される向き
28 ハウジング
28A、28B ハウジングの半部
30 水の活性化装置
40 貯水槽
42 被処理水
44 配管
46 送水ポンプ
48 受け水槽
Claims (4)
- 【請求項1】 N極とS極とを対向させた少なくとも1
対の永久磁石を通水管を隔てて配設し、該永久磁石間の
磁束を臨む位置に且つ通水管を隔てて1対の非磁性導電
性金属板を該通水管の内部と導通することなく対向して
配設し、前記通水管内を水が通過することにより前記磁
束及び流水の向きと直交方向に生じる電界を前記の非磁
性導電性金属板にて遮断することにより電子の漏洩を阻
止し、該電子を前記通水管内の流水に作用させると共
に、前記永久磁石の磁力により処理することを特徴とす
る、水の活性化方法。 - 【請求項2】 通水管と、該通水管を隔てて且つN極と
S極とを対向させて配設された少なくとも1対の永久磁
石と、該永久磁石間の磁束を臨む位置に且つ前記通水管
を隔てて対向して配設された1対の非磁性導電性金属板
と、前記通水管、永久磁石及び非磁性導電性金属板を収
容するハウジングとを備えていることを特徴とする、水
の活性化装置。 - 【請求項3】 前記非磁性導電性金属板が、水素の標準
電極電位よりも電位の高い金属製であることを特徴とす
る、請求項1または2に記載の水の活性化装置。 - 【請求項4】 前記非磁性導電性金属板は、構成する素
材が銅、銀又は金であることを特徴とする、請求項1乃
至3の何れか1つに記載の水の活性化装置。
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