JP3562605B2 - Hot water floor heating system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の床に温水を循環させて暖房を行なうようにした温水床暖房装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、温水を用いた床暖房装置は、たとえば、放熱器としての床暖房パネルを室内の床に設置するとともに、適宜位置に、前記床暖房パネルへ供給される温水を生成する熱源機を設置し、これらの熱源機と床暖房パネルとの間に、この床暖房パネルへ供給される温水の供給量を調整する熱動弁を配置し、また、室内に、前記熱源機と熱動弁の作動を制御するコントロールユニットを設置しておき、室内温度と設定温度との差に基づいて、前記コントロールユニットから熱動弁へ制御信号を送出してそのON・OFFを制御することにより、前記熱源機において生成される所定温度を有する温水の供給量を制御し、これによって、前記室内の温度を設定温度近傍に保持するようにしている(たとえば、特開平6ー147505号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の温水床暖房装置においては、熱源機において生成される温水温度は一定に保持されているが、運転開始時における床温の立ち上がりを速くするために、前記熱源機の出湯温度を高く設定している。
【0004】
このような温水循環方法によると、確かに、運転開始時における床温の立ち上がりは速いものの、設定温度に到達した後における保温処理時において、室内温度と設定温度との差に基づき前記コントロールユニットから熱動弁へ制御信号を送出してそのON・OFFを制御することにより温水の供給量を制御し、かつ、その制御条件を所定サイクル時間毎に更新しつつ行なうようにしていることから、熱動弁のON・OFF切り換え時における床表面温度の変動が大きく、快適さが損なわれてしまうことがある。
【0005】
一方、このような不具合を回避するために、前記熱源機からの出湯温度を低く設定すると、逆に保温処理時における床表面温度の変動は小さく抑えられるものの、運転開始時における床温の立ち上がりが遅くなるといった不具合がある。
【0006】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、温水床暖房装置において、運転開始時の床温の立ち上がりを極力速めるとともに、室温が所定温度に到達した後の保温処理時に、床温の変動幅を極力狭めることを解決すべき課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の温水床暖房装置は、前述した課題を解決するために、室内の床面に設置された放熱器と、この放熱器へ供給する温水を生成する熱源機と、この熱源機と前記放熱器との間に設けられ、前記放熱器への温水の供給量を調整する熱動弁と、前記室内の温度を検出する室温検出器および温度設定手段を有するリモートコントローラと、このリモートコントローラに設けられ、前記室温検出器にて検出された室温と前記温度設定手段にて設定された設定温度との差に基づき前記熱動弁の作動を制御するコントロールユニットを具備し、かつ、前記熱源機は、高温温水循環と低温温水循環との2形態の温水循環機能を備え、前記コントロールユニットは、前記熱源機の温水循環機能を、暖房運転開始時には高温温水循環とするとともに暖房運転開始から所定時間が経過した場合、あるいは、室温が前記設定温度よりも低い所定温度に到達した場合の何れかを条件として、低温温水循環のみに切り換え、この低温温水循環に切り換えた後に、前記放熱器への温水の供給量の制御を、所定サイクル時間毎に制御条件を更新する熱動弁の動作(即ち温水循環量制御動作)に移行させる構成としたことを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の請求項1に係わる第1の実施形態について図1ないし図7に基づき説明する。
図1は、本実施形態の温水床暖房装置の温水回路を示すシステム構成図であり、図1において符号1は、本実施形態に係わる温水床暖房装置を示す。
この温水床暖房装置1は、室内へ設置される放熱器としての複数の床暖房パネル2(2a・2b)と、これらの床暖房パネル2へ暖房用水を供給するとともに、この暖房用水の加熱を行なう熱源機3と、この熱源機3に設けられ、前記暖房用水を圧送する温水ポンプ4と各床暖房パネル2とを接続し、前記温水ポンプ4によって圧送される暖房用水を前記各床暖房パネル2へ導く暖房用水供給管5(5a・5b)と、前記各床暖房パネル2と熱源機3とを接続し、各床暖房パネル2から排出される熱交換済みの暖房用水を前記熱源機3へ戻す暖房用水戻し管6と、前記各暖房用水供給管5の途中に設けられて、各床暖房パネル2へ供給される暖房用水量を調整する熱動弁7(7a・7b)と、前記各床暖房パネル2に対応して設けられ、床温度の設定等を行なうリモートコントローラ8(8a・8b)とによって概略構成されている。
【0010】
詳述すれば、前記熱源機3には、図2に示すように、暖房用水を加熱するバーナー(図示略)へ供給する燃焼ガスの供給量を調整するガス弁9および前記バーナーへ点火する点火器10とが、前記複数の熱動弁7(7a・7b)および温水ポンプ4とともに接続されている。
【0011】
そして、この熱源機3は、高温(たとえば80℃)の温水を循環させる高温温水循環と、低温(たとえば60℃)の温水を循環させる低温温水循環との2つの温水循環形態を備えている。
【0012】
また、熱源機3には、前記ガス弁9と点火器10との作動を制御する燃焼制御回路11が設けられているとともに、前記熱動弁7(7a・7b)と温水ポンプ4の作動を制御するドライバ12が設けられ、さらに、これらの燃焼制御回路11とドライバ12へ制御信号を出力するマイクロコンピュータ13が設けられ、このマイクロコンピュータ13には、温水床暖房装置1の試運転を行なうための試運転スイッチ14と、前記リモートコントローラ8(8a・8b)との信号の送受信を行なう通信回路15とが接続されている。
【0013】
前記リモートコントローラ8は、図3に示すように、その操作パネル上に種々の表示を行なう表示部16が設けられているとともに、時刻設定キー17、プログラム時刻設定キー18、温度設定キー19、運転・停止キー20、プログラム設定キー21、時刻合わせキー22等の各種操作キーが設けられ、また、室温を検出するための室温検出器としての室温サーミスタ23と、後述する床温検出器としての床温サーミスタ24が接続されるコネクタ25が設けられている。
【0014】
また、前記運転・停止キー20、および、プログラム設定キー21のそれぞれに対応した位置には、それぞれ、運転状態を示す運転表示ランプ20a、および、プログラムの実行状態を示すプログラム運転表示ランプ21aが設けられ、さらに、前記リモートコントローラ8の下部には、このリモートコントローラ8の各種機能を設定するスイッチボックス40が設けられている。
【0015】
前記床温サーミスタ24には、信号線27が接続されており、その他端部には、前記リモートコントローラ8のコネクタ25へ着脱自在に取り付けられるプラグ28が装着され、これによって、前記床温サーミスタ24がリモートコントローラ8へ着脱可能に接続されるようになっている。
【0016】
また、前記表示部16は、7セグメント型のLCDからなる現在時刻表示部29と、プログラム時刻表示部30と、平板状のLCDからなる設定温度表示部31とによって構成されている。
【0017】
一方、前記リモートコントローラ8の内部には、図2に示すように、マイクロコンピュータ32と、前記熱源機3との信号の送受信を行なう通信回路33が組み込まれており、前記マイクロコンピュータ32には、暖房運転の開始時には高温温水循環を行わせる一方、この暖房運転開始から所定時間が経過した場合、あるいは、室温が所定温度範囲内に到達した場合の何れかを条件として、前記熱源機3の温水循環機能を低温温水循環に切り換えるコントロールユニットとしての制御回路34が設けられている。
【0018】
さらに、前記スイッチボックス40は、リモートコントローラ8の機能に対応して設けられた複数(本実施形態においては3個)のディップスイッチ40a・40b・40cを備えており、それぞれ、前記熱源機3から供給される温水温度を手動で設定する供給温度設定スイッチ、時刻を早く進めるためのテストスイッチ、高温運転時間を設定する高温運転時間設定スイッチとなされている。
【0019】
ついで、本実施形態に係わる温水床暖房装置1の動作について説明する。
【0020】
この温水床暖房装置1は、リモートコントローラ8に設けられている運転・停止スイッチ20がONとなされることによって運転が開始され、運転開始に伴い、前記リモートコントローラ8において設定された設定温度と、室温サーミスタ23によって検出される室温との差に基づき、前記熱動弁7のON・OFF時間が20分を1サイクルとして、前記ON時間が3分〜20分(この場合は連続運転となる)の間で可変されることにより、前記熱動弁7を介して床暖房パネル2へ供給される温水の供給量が調整されて、室温調整が行なわれる。
【0021】
ついで、これらの詳細について、図6に示す処理フローに基づき説明すれば、まず、ステップS1において、運転ON信号の有無が確認され、運転ON信号がない場合には、ステップS2において運転停止信号が熱源機3へ送出されるとともに、熱動弁7へ停止信号が出力されて、床暖房パネル2への温水循環が停止された後に、前記ステップS1へ戻り運転ON信号の入力待機状態となされる。
【0022】
また、ステップS1において運転ON信号があると判定された場合には、ステップS3へ移行し、前回の処理において運転ON信号があったか否かの判定がなされ、運転ON信号の受信が1回目であることを条件としてつぎのステップS4へ移行し、前回の処理において運転ON信号があった場合(即ち2回目以降)にはステップS5へ移行する。
【0023】
前記ステップS4においては、リモートコントローラ8において、熱源機3への運転ON信号の送信が行なわれるとともに、室温サーミスタ23から得られる室温情報と、温度設定キー19によって設定された設定温度(室温)情報とから熱動弁7のON・OFF時間が算出されるとともに、前記熱源機3へ熱動弁ON信号が送信され、同時に、熱動弁ONタイマがセットされ、さらに、高温運転タイマがセットされるとともに、熱源機3へ高温温水循環の駆動信号が送出された後に、ステップS5へ移行する。
【0024】
ここで、前記高温運転タイマは、前記リモートコントローラ8の高温運転時間設定スイッチ40cにおいて設定された時間(T1)がセットされる。
【0025】
このステップS5においては、高温運転タイマが終了したか否かの判定がなされ、高温運転タイマが終了していないと判定された場合には、つぎのステップS6へ移行して室温が、(設定温度−2)℃以上の温度に到達したか否かの判定がなされる。
【0026】
そして、このステップS6において、室温が(設定温度−2)℃以下と判定された場合には、つぎのステップS7へ移行して、熱動弁がONであるか否かが判定され、ONであることを条件としてつぎのステップS8へ移行し、前記ステップS4においてセットされた熱動弁ONタイマが終了したか否かの判定がなされ、終了したことを条件として、つぎのステップS9へ移行する。
【0027】
このステップS9においては、熱動弁OFF信号が熱源機3へ送出されて、熱動弁7が閉止されることにより、前記床暖房パネル2への温水の供給が停止され、かつ、熱動弁OFFタイマがセットされたのちに、ステップS1以降の処理が繰り返される。この熱動弁OFFタイマは、前記ステップS4において算出された時間である。
【0028】
また、前記ステップS8において熱動弁ONタイマが終了していないと判定された場合には、前記ステップS1へ戻り、前記熱動弁ONタイマが終了するまでステップS1以降の処理が繰り返される。
【0029】
このようなステップS1〜ステップS9の処理により、暖房運転の運転開始後所定時間(高温運転タイマによって設定された時間)経過するまで、あるいは、室温が(設定温度−2)℃を越えるまで、前記床暖房パネル2へ熱源機3から高温の温水が供給されることにより、床暖房パネル2の温度の立ち上がりが速められる。
【0030】
一方、前記ステップS5において高温運転タイマが終了したと判定された場合、および、ステップS6において室温が(設定温度−2)℃に到達したと判定された場合には、ステップS10へ移行して熱動弁7のON・OFF時間が算出されるとともに、熱動弁ON信号が熱源機3へ送出され、また、熱動弁ONタイマがセットされ、さらに、熱源機3へ低温温水循環の駆動信号が送出された後に、ステップS1以降の処理が繰り返される。
【0031】
このステップS5とステップS10の処理により、運転開始後、設定時間T1を過ぎて高温の温水が供給されることが防止されて、床Fの過加熱が防止される。
【0032】
また、ステップS6とステップS10の処理により、室温が所定の温度まで上昇した後においては、熱源機3からの温水循環が低温温水循環となされることにより、床温の保温処理中における熱動弁7のON・OFFに伴う床面の温度変化が小さく抑えられ、また、制御条件の書換時期以外であっても室温が所定の温度まで上昇したばあいには即座に低温温水循環となされる。
【0033】
さらに、前記ステップS7において熱動弁7がON状態でないと判定された場合には、ステップS11へ移行して、熱動弁OFFタイマが終了したか否かの判定が行なわれ、終了していないと判定された場合には、ステップS1以降の処理が、熱動弁OFFタイマが終了するまで繰り返される。
【0034】
そして、このステップS11において熱動弁OFFタイマが終了したと判定された場合には、前記ステップS10以降の処理へ移行する。
【0035】
このような温水供給制御における処理の経過時間と室内温度および温水温度との関係を図7に示した。
【0036】
このように、本実施形態に係わる温水床暖房装置1によれば、運転開始時において高温の温水が床暖房パネル2へ供給されることにより、床Fの急速な加熱が行なわれて、室温が速やかに上昇させられ、また、所定の室温に到達した後においては、熱源機3からの温水循環が低温温水循環に切り換えられることにより、温水循環の断続に伴う床温の変化が小さく抑えられ、快適な保温処理が行なわれる。
【0037】
また、保温処理中あるいは運転開始直後にあっても、室温が所定温度に到達した時点で低温温水循環に切り換えられることにより、運転の全領域において過加熱が防止される。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載の温水床暖房装置によれば、コントロールユニットによって、暖房運転開始から所定時間が経過した場合、あるいは、室温が設定温度よりも低い所定温度に到達した場合の何れかを条件として、前記熱源機の温水循環機能を高温温水循環から低温温水循環のみに切り換え、切り換えた後は、放熱器への温水の供給量の制御を、所定サイクル時間毎に制御条件を更新する熱動弁の動作に移行させる構成としたから、つぎのような優れた効果を奏する。
【0039】
運転開始時において高温の温水を放熱器へ供給して、床の急速な加熱をおこない、これによって、室温を速やかに上昇させることができ、また、設定温度よりも低い所定の室温に到達した後においては、熱源機からの温水循環を低温温水循環に切り換えて、温水循環の断続に伴う床温の変化を小さく抑え、これによって快適な保温処理を行なうことができ、その際、放熱器への低温水の供給量の制御条件が所定サイクル時間毎に更新されても、制御条件の更新時期以外の時期において室温が所定温度以上に上昇させられることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の温水床暖房装置の全体のシステム構成図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係わる温水床暖房装置の制御システムを示すブロック図である。
【図3】本発明の温水床暖房装置のリモートコントローラを示す外観斜視図である。
【図4】本発明の温水床暖房装置に設けられる高温運転時間設定スイッチが装着されたスイッチボックスの正面図である。
【図5】本発明の温水床暖房装置のリモートコントローラと放熱器との位置関係を示す概略図である。
【図6】本発明の温水床暖房装置の運転時の処理フロー図である。
【図7】本発明の一実施形態における温水供給制御の処理の経過時間と室内温度および温水温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 温水暖房装置
2 床暖房パネル(放熱器)
7 熱動弁
8 リモートコントローラ
23 室温サーミスタ(室温検出器)
34 制御回路(コントロールユニット)
40c 高温運転時間設定スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hot water floor heating device that circulates hot water on a floor in a room to perform heating.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, floor heating devices using hot water include, for example, installing a floor heating panel as a radiator on a floor in a room and installing, at an appropriate position, a heat source device that generates hot water supplied to the floor heating panel. A heat valve that adjusts the amount of hot water supplied to the floor heating panel is disposed between the heat source device and the floor heating panel, and the operation of the heat source device and the heat valve is performed in a room. A control unit is installed to control the heat source unit based on the difference between the room temperature and the set temperature, and a control signal is sent from the control unit to the thermal valve to control ON / OFF thereof. The supply amount of the hot water having the predetermined temperature generated in the above is controlled so that the temperature in the room is maintained near the set temperature (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 147505/1994).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional hot water floor heating device, the hot water temperature generated in the heat source unit is kept constant. The temperature is set high.
[0004]
According to such a hot water circulation method, although the rise of the bed temperature at the start of operation is indeed fast, at the time of the heat retention processing after reaching the set temperature, from the control unit based on the difference between the room temperature and the set temperature. Since the control signal is sent to the thermal valve to control ON / OFF of the thermal valve, the supply amount of the hot water is controlled, and the control condition is updated while being updated every predetermined cycle time. Fluctuation of the floor surface temperature at the time of switching ON / OFF of the valve train is large, and comfort may be impaired.
[0005]
On the other hand, if the tapping temperature from the heat source unit is set low to avoid such a problem, conversely, the fluctuation of the floor surface temperature during the heat retaining process can be suppressed small, but the rise of the floor temperature at the start of operation may be reduced. There is a problem such as being late.
[0006]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and in a hot water floor heating device, while increasing the floor temperature rise at the start of operation as much as possible, at the time of heat retention processing after the room temperature reaches a predetermined temperature. The problem to be solved is to minimize the fluctuation range of the bed temperature.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A hot water floor heating device according to claim 1 of the present invention has a radiator installed on a floor in a room and a heat source device that generates hot water supplied to the radiator, in order to solve the above-described problem. A heat valve provided between the heat source device and the radiator, for adjusting a supply amount of hot water to the radiator, and a remote controller having a room temperature detector and temperature setting means for detecting the temperature of the room. A control unit that is provided in the remote controller and controls the operation of the thermal valve based on a difference between a room temperature detected by the room temperature detector and a set temperature set by the temperature setting unit. and said heat source unit is provided with two forms hot water circulation function of the hot circulating hot water and cold hot water circulation, the control unit, the hot water circulation function of the heat source unit, at the beginning the heating operation and the hot hot water circulation If both a predetermined time elapses after the heating operation starts, or as either the conditions for room temperature has reached a predetermined temperature lower than the set temperature, switching only the low temperature hot water circulation, it was switched to the low-temperature hot water circulation Later, the control of the supply amount of hot water to the radiator is shifted to an operation of a heat valve that updates a control condition at every predetermined cycle time (that is, a hot water circulation amount control operation) .
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a hot water circuit of the hot water floor heating device of the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hot water floor heating device according to the present embodiment.
The hot water floor heating device 1 supplies a plurality of floor heating panels 2 (2a and 2b) as radiators installed indoors, supplies heating water to the
[0010]
More specifically, as shown in FIG. 2, the
[0011]
The
[0012]
Further, the
[0013]
As shown in FIG. 3, the
[0014]
At positions corresponding to the operation /
[0015]
A
[0016]
The
[0017]
On the other hand, as shown in FIG. 2, a
[0018]
Further, the
[0019]
Next, the operation of the hot water floor heating device 1 according to the present embodiment will be described.
[0020]
The hot water floor heating device 1 starts operating when a start /
[0021]
Next, the details will be described with reference to the processing flow shown in FIG. 6. First, in step S1, the presence or absence of an operation ON signal is confirmed. If there is no operation ON signal, an operation stop signal is output in step S2. After being sent to the
[0022]
If it is determined in step S1 that there is an operation ON signal, the process proceeds to step S3, where it is determined whether there is an operation ON signal in the previous process, and the reception of the operation ON signal is the first time. Then, the process proceeds to the next step S4, and if there is an operation ON signal in the previous process (that is, the second or subsequent time), the process proceeds to step S5.
[0023]
In step S4, the
[0024]
Here, the time (T1) set by the high-temperature operation
[0025]
In this step S5, it is determined whether or not the high-temperature operation timer has expired. If it is determined that the high-temperature operation timer has not expired, the process proceeds to the next step S6, where the room temperature becomes (set temperature). -2) A determination is made as to whether or not the temperature has reached at least ° C.
[0026]
If it is determined in step S6 that the room temperature is equal to or lower than (set temperature-2) ° C., the process proceeds to the next step S7, where it is determined whether or not the thermal valve is ON. The process proceeds to the next step S8 on condition that there is a condition, it is determined whether or not the thermal valve ON timer set in the step S4 has expired, and the process proceeds to the next step S9 on condition that the thermal valve ON timer has ended. .
[0027]
In this step S9, the heat valve OFF signal is sent to the
[0028]
If it is determined in step S8 that the thermal valve ON timer has not expired, the process returns to step S1, and the processes from step S1 are repeated until the thermal valve ON timer expires.
[0029]
According to the processing in steps S1 to S9, the above-described operation is performed until a predetermined time (time set by the high-temperature operation timer) elapses after the start of the heating operation or until the room temperature exceeds (set temperature−2) ° C. By supplying high-temperature hot water from the
[0030]
On the other hand, if it is determined in step S5 that the high-temperature operation timer has expired, and if it is determined in step S6 that the room temperature has reached (set temperature−2) ° C., the process proceeds to step S10 and the heat The ON / OFF time of the
[0031]
By the processing of steps S5 and S10, after the start of operation, the supply of high-temperature hot water beyond the set time T1 is prevented, and the floor F is prevented from being overheated.
[0032]
Further, after the room temperature is raised to the predetermined temperature by the processing of steps S6 and S10, the hot water circulation from the
[0033]
Further, when it is determined in step S7 that the
[0034]
If it is determined in step S11 that the thermal valve OFF timer has expired, the process proceeds to step S10 and subsequent steps.
[0035]
FIG. 7 shows the relationship between the elapsed time of the process in the hot water supply control, the room temperature, and the hot water temperature.
[0036]
As described above, according to the hot water floor heating device 1 according to the present embodiment, the high-temperature hot water is supplied to the
[0037]
Further, even during the heat retention process or immediately after the start of the operation, when the room temperature reaches the predetermined temperature, the operation is switched to the low-temperature hot water circulation, thereby preventing overheating in the entire operation.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the hot water floor heating device of the first aspect of the present invention, when the predetermined time has elapsed from the start of the heating operation, or when the room temperature has reached the predetermined temperature lower than the set temperature , by the control unit. Under any condition, the hot water circulation function of the heat source unit is switched from the high temperature hot water circulation to only the low temperature hot water circulation , and after the switching, the control of the supply amount of the hot water to the radiator is performed every predetermined cycle time. Since the operation is shifted to the operation of the thermal valve for updating the control condition, the following excellent effects are obtained.
[0039]
At the start of operation, high-temperature hot water is supplied to the radiator to rapidly heat the floor, whereby the room temperature can be quickly raised, and after reaching a predetermined room temperature lower than the set temperature. In the above, the hot water circulation from the heat source unit is switched to the low-temperature hot water circulation, and the change in the floor temperature due to the intermittent hot water circulation is suppressed to a small value . Even if the control condition of the supply amount of the low-temperature water is updated every predetermined cycle time, the room temperature is not raised to the predetermined temperature or more at a time other than the update time of the control condition.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system configuration diagram of a hot water floor heating device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the hot water floor heating device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an external perspective view showing a remote controller of the hot-water floor heating device of the present invention.
FIG. 4 is a front view of a switch box provided with a high-temperature operation time setting switch provided in the hot water floor heating device of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a positional relationship between a remote controller and a radiator of the hot water floor heating device of the present invention.
FIG. 6 is a process flow chart during operation of the hot water floor heating device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the elapsed time of the hot water supply control process and the room temperature and the hot water temperature in one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1
7
34 control circuit (control unit)
40c High temperature operation time setting switch
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