JP4069170B2 - 建物の換気構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の換気構造に係り、詳しくはイオン発生器を備えたセントラル換気装置が設けられた建物の換気構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
最近の建物は、高気密性、高断熱性に優れており、また、換気設備や空調設備も性能がよくなり、居住性の向上が図られている。
一方で、空気中には、カビ菌やウイルスの他、タバコの煙や排気ガスに含まれるＮＯ（酸化窒素）といった有害物質、あるいは埃等、臭いの元となるものが多く浮遊している。これらは、換気設備である程度まで取り除くことができるが、部屋の隅々までにわたって取り除くことは困難である。
ところで、汚れた空気中にイオンを放出すると、浮遊する臭いの元が分解されるだけでなく、細菌やウイルスの活動を弱める効果があることも、最近の実験結果からも証明されている。
そこで、このようなイオンを発生させるイオン発生器を換気装置に取り付けることが考えられる。
【０００３】
従来、イオン発生器を換気装置に取り付けたものとして、セントラル換気ユニットと、家屋用換気システムとが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１では、セントラル換気ユニットを構成する本体ケースの底部にオゾン発生器が取り付けられている。この本体ケースの両端には、各室内に連通する配管が接続されている。また、オゾン発生器は、光触媒およびオゾンとマイナスイオンを同時発生できるような構成のものが使用されている。
特許文献２では、屋外と室内とを連通するダクトの中間部にダクトファンが設けられ、ダクトの室内側端部にはマイナスイオン発生器が装着されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−９７４５２号公報
【特許文献２】
特開２００１−３１７７７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１のセントラル換気ユニットでは、各室内に連通する配管の途中に本体ケースが設けられ、その本体ケースの底部にオゾン発生器が取り付けられているため、オゾン発生器と各室内との距離が長くなり、オゾン発生器で発生したマイナスイオンが各室内に到達するまでに多くの時間がかかることになる。
ところが、マイナスイオンは、発生すると状態が不安定で、分子が壊れやすいという性質があり、その結果、せっかく発生したマイナスイオンがオゾン発生器から各室に送られる間になくなってしまい、各室に供給されないという問題がある。そうなると、オゾン発生器を設けた意味がなくなる。
【０００６】
また、前記特許文献２の換気システムでは、マイナスイオン発生器がダクトの室内側端部に設けられているので、マイナスイオンが発生と同時に室内に供給されるという点では有利ではある。しかし、マイナスイオン発生器が天井面から直接室内に表れており、このマイナスイオン発生器は、部屋の隅々までマイナスイオンを供給するために所定の大きさが必要となり、ケース内に収容するとなると、ケースも大きなものとならざるを得ず、その結果、部屋の美観を損ねるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、発生したプラス、マイナスイオンを室内に迅速に供給でき、かつ室内の美観を損ねることのない建物の換気構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、図面を参照して説明すると、図３および図４に示すように、建物の外部の新鮮な空気を室内に供給するとともに、室内の空気を外部に排気する建物の換気構造において、前記新鮮な空気を取り入れる外部空気取入配管２１と、この外部空気取入配管２１から取り入れた空気を前記建物の室内５，９，１０側に強制的に送り込む換気体２０と、この換気体２０と前記室内５，９，１０との間に配置される空気供給配管２５，３５，４５とを備え、空気供給配管２５，３５，４５の先端には、吹き出し口２７Ａが室内に臨む給気グリル５７が設けられ、給気グリル５７は、空気供給配管２５，３５，４５の内径とほぼ同じ寸法の内径となった上部５７Ａを有し、この上部５７Ａには、当該上部５７Ａの径方向外方側に突出する収容部５７Ｄが形成され、収容部５７Ｄには、プラス、マイナスのイオンを発生するイオン発生器５０が設けられていることを特徴とする建物の換気構造である。
【０００９】
このような本発明によれば、イオン発生器が、給気グリルの室内に臨む吹き出し口に近い位置に設けられているので、イオン発生器で発生したプラス、マイナスのイオンを、新鮮な空気とともに吹き出し口から迅速に室内に供給できる。そのため、イオンの分子が壊れたりせずに室内の隅々まで行きわたり、細菌やウイルスの活動を弱めるとともに、タバコ等の臭いの元を分解し、室内の空気を浄化して、健康な居住空間を創り出すことができる。
また、イオン発生器が給気グリルの収容部内に収容されており、室内に現れないので、室内の美観を損ねることがない。
加えて、イオン発生器が給気グリルの収容部内に収容されるので、イオン発生器が設けられたことにより換気体から送られる空気がイオン発生器によって遮られ、空気が滞って流れが悪くなることがない。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、図４に示すように、請求項１に記載の建物の換気構造において、前記収容部５７Ｄは前記イオン発生器５０を収容したとき前記空気供給配管２５，３５，４５と前記給気グリル５７の上部５７Ａとの間の風路が変化しない大きさに形成されていることを特徴とするものである。
このような本発明によれば、イオン発生器が、給気グリルの収容部内に収容されたときでも、空気供給配管から給気グリルの上部に至る間の風路が変化しないので、圧力損失による風量低下を防ぐことができる。その結果、イオン発生器で発生したプラス、マイナスのイオンを、空気供給配管を通ってくる空気とともに、スムーズに室内側に送ることができ、プラス、マイナスイオンを効率よく室内に供給することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、図４に示すように、請求項１または請求項２に記載の建物の換気構造において、前記換気体は、一つで複数の部屋５，９，１０に新鮮な空気を供給するとともに、室内の空気を外部に排気するセントラル換気ユニット２０であることを特徴とするものである。
このような本発明によれば、一つのセントラル換気ユニットで、複数の部屋に新鮮な空気と、プラス、マイナスのイオンとを供給することができる。このセントラル換気ユニットを用いた換気構造で、セントラル換気ユニットを、例えば２４時間運転できるように設定すれば、常時、室内の隅々まで新鮮な空気と、プラス、マイナスのイオンとを供給することができて、家族の健康を守ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１参考例の建物の換気構造を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の第１参考例の建物１が示されている。この建物１は、例えば１階部２と２階部３とを有し、２階部３の上方に屋根４が設けられた２階建てである。しかし、この建物は、平屋建て、あるいは３階建て等、どのような建物でもよく、また、建物は、ユニット式建物等の工業化住宅、いわゆる在来工法の建物等、構造的な種類を問わない。
このような建物１では、１階部２に、例えば居間等の大部屋５、この大部屋５とドア６等で仕切られた玄関等の非居室部７が設けられており、２階部３に、例えば廊下８を挟んでドア６等で仕切られた部屋９，１０が設けられている。ここで、非居室部７としては、玄関の他、廊下や収納室等がある。
【００１８】
１階部２と２階部３との間には天井、床下空間１２が形成され、また、１階部２の大部屋５と前記非居室部７、および２階部３の各部屋９，１０の内壁１３と建物１の外壁１４との間には、通気層１５またはパイプシャフトが形成されている。
天井、床下空間１２内において１階部２の非居室部７の上方には、換気体であるセントラル換気ユニット２０が設置されている。セントラル換気ユニット２０は一つで、建物の外部の新鮮な空気を室内に取り入れ、その空気を１階部２の大部屋５、および２階部３の各部屋９，１０等に供給するとともに、室内の汚れた空気を建物外部に排気するものである。このように、建物１では、一つのセントラル換気ユニット２０で１階部２と２階部３の各部屋５，９，１０に新鮮な空気を供給するようになっている。
【００１９】
このセントラル換気ユニット２０には、外部の空気を取り入れる外部空気取入配管２１が接続され、この外部空気取入配管２１の先端に設けられた空気取り入れ口２１Ａは、建物１の前記外壁１４に固定されている。
セントラル換気ユニット２０には、１階部２の大部屋５に新鮮な空気を供給する、それぞれ空気供給配管である第１供給配管２５と、２階部３の１つの部屋９に新鮮な空気を供給する第２供給配管３５と、２階部３の他の部屋１０に新鮮な空気を供給する第３供給配管４５とがそれぞれ接続されている。
なお、建物１には、図示しない別の部屋も設けられているが、これらの部屋にもセントラル換気ユニット２０に接続された供給配管が行きわたるようになっている。また、セントラル換気ユニット２０には、図示しないが、室内の汚れた空気を室外に排気する排気用配管も接続されている。
【００２０】
第１供給配管２５は、セントラル換気ユニット２０から天井、床下空間１２内を大部屋５側に延びる例えば丸パイプ状のダクト本体２６と、このダクト本体２６の先端に接続されるとともに、吹き出し口２７Ａが室内に臨んだ給気グリル２７と、この給気グリル２７に近い位置でダクト本体２６と給気グリル２７とに挟まれて設けられたイオンユニット２８とを備えて構成されている。この給気グリル２７の下部は、天井面１２Ａの開口部に嵌め込まれ、上記吹き出し口２７Ａが天井面１２Ａから室内側に突出している。
【００２１】
第２供給配管３５は、セントラル換気ユニット２０から前記通気層１５またはパイプシャフト、および屋根裏空間４Ａを通って一つの部屋９側に延びるダクト本体３６と、このダクト本体３６の先端に接続される前記給気グリル２７と、この給気グリル２７に近い位置でダクト本体３６と給気グリル２７とに挟まれて設けられた前記イオンユニット２８とを備えて構成されている。
【００２２】
第３供給配管４５は、セントラル換気ユニット２０から前記通気層１５またはパイプシャフト、および屋根裏空間４Ａを通って他の部屋１０側に延びるダクト本体４６と、このダクト本体４６の先端に接続される前記給気グリル２７と、この給気グリル２７に近い位置でダクト本体４６と給気グリル２７とに挟まれて設けられた前記イオンユニット２８とを備えて構成されている。
【００２３】
前記イオンユニット２８は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すような構造となっている。イオンユニット２８は、それぞれダクト本体２６，３６，４６および給気グリル２７に接続可能な接続ダクト部材２９と、イオン発生器５０とを含み構成されている。
【００２４】
接続ダクト部材２９は丸パイプ部材で形成されており、その給気グリル２７側端部には膨出部２９Ａが形成され、この膨出部２９Ａが給気グリル２７のダクト本体２６側端部に嵌り込み、両者２９，２７が接合されるようになっている。
また、接続ダクト部材２９の膨出部２９Ａの反対側端部は、ダクト本体２６，３６，４６の端部に形成された膨出部２６Ａ，３６Ａ，４６Ａ内に嵌り込み、これにより、接続ダクト部材２９とダクト本体２６，３６，４６が接合されるようになっている。
【００２５】
接続ダクト部材２９の長手方向で給気グリル２７寄りには、接続ダクト部材２９の径方向外方に突出した四角形状の収容部２９Ｂが設けられている。そして、この収容部２９Ｂ内に前記イオン発生器５０が収容されるようになっている。
収容部２９Ｂの出張り寸法（深さ寸法）は、イオン発生器５０が収容されたとき、イオン発生器５０の吹き出し口部が接続ダクト部材２９の内径から飛び出さないような大きさに設定されている。従って、各ダクト本体２６，３６，４６から接続ダクト部材２９を通る風路が変わらないので、ダクト本体２６，３６，４６からの風量がイオン発生器５０で邪魔されない。その結果、発生したイオンはセントラル換気ユニット２０から各ダクト本体２６，３６，４６を経由して送出される空気とともに室内に吹き出される。
【００２６】
イオン発生器５０は、例えばボルト５２で収容部２９Ｂ内に取り付けられており、電線５１を介して電気を供給することにより、プラスイオン、マイナスイオンを発生させることができるものである。
以上のような接続ダクト部材２９は、その収容部２９Ｂが例えば上向きとなるように取り付けられている。しかし、この収容部２９Ｂの向きは、施工しやすいように回転させ、横向き等にしてもよく、任意である。
【００２７】
このような第１参考例によれば、次のような効果がある。
(1)イオン発生器５０は、第１供給配管２５のダクト本体２６、第２供給配管３５のダクト本体３６および第３供給配管４５のダクト本体４６と、給気グリル２７との間に配置された接続ダクト部材２９の給気グリル２７寄りに設けられているので、イオン発生器５０で発生したプラスイオン、マイナスイオンを、セントラル換気ユニット２０からの新鮮な空気とともに、給気グリル２７の吹き出し口２７Ａから素早く室内に供給できる。そのため、イオンの分子が壊れたりせずに室内の隅々まで行きわたり、細菌やウイルスの活動を弱めるとともに、タバコ等の臭いの元を分解し、室内の空気を浄化して、健康な居住空間を創り出すことができる。
【００２８】
(2) イオン発生器５０は、接続ダクト部材２９に設けられ、この接続ダクト部材２９は室内に直接現れないので、室内の美観を損なうことがない。
(3) イオン発生器５０は、接続ダクト部材２９に設けられているので、イオン発生器５０のメンテナンスが必要となったとき、接続ダクト部材２９を取り外しておいてイオン発生器５０のメンテナンスを行えばよく、広い場所での作業が可能となり、メンテナンスが容易である。
【００２９】
(4) 収容部２９Ｂの出張り寸法（深さ寸法）は、イオン発生器５０が収容されたとき、その吹き出し口部が接続ダクト部材２９の内径から飛び出さないような大きさに設定されているので、接続ダクト部材２９内でダクト本体２６からの風量がイオン発生器５０で邪魔されて変わることがなく、これにより、発生したプラスイオン、マイナスイオンを、セントラル換気ユニット２０から送出される空気とともに効率よく室内に供給できる。
【００３０】
図３，４には、本発明の第１実施形態が示されている。
本実施形態では、給気グリル５７に収容部５７Ｂを設け、この収容部５７Ｂにイオン発生器５０を収容したものである。本実施形態では、給気グリル５７が前記第１参考例の給気グリル２７と異なるだけなので、給気グリル５７だけを説明し、他の部位には第１参考例と同一符号を付して説明は省略する。
【００３１】
給気グリル５７は、前記ダクト本体２６，３６，４６の膨出部２６Ａ，３６Ａ，４６Ａに嵌め込まれて接続され、吹き出し口５７Ｃが室内に向いて取り付けられている。この給気グリル５７は、ダクト本体２６の内径とほぼ同じ内径を有する上部５７Ａと、室内側に曲げられ上記吹き出し口５７Ｃを有する下部５７Ｂとを含み形成されている。
上部５７Ａで風路の曲がり部の一方側側面には、径方向外側に突出した四角箱状の収容部５７Ｄが設けられ、この収容部５７Ｄ内に前記イオン発生器５０が収容されている。収容部５７Ｄの向きは、側面でなくてもよく、施工しやすいように上向きにしてもよい。
【００３２】
また、収容部５７Ｄの出張り寸法（深さ寸法）は、イオン発生器５０が収容されたとき、その吹き出し口部が上部５７Ａの内径から飛び出さないような大きさに設定されている。従って、ダクト本体２６から給気グリル５７の上部５７Ａを通る風路が変わらないので、ダクト本体２６からの風量がイオン発生器５０で邪魔されない。その結果、発生したイオンはセントラル換気ユニット２０から給気グリル５７を経由して送出される空気とともに室内に吹き出される。
【００３３】
このような第１実施形態によれば、前記(2) 、(4) とほぼ同様の効果の他、次のような効果が得られる。
(5) イオン発生器５０が給気グリル５７の収容部５７Ｄ内に収容されているので、室内により近い位置に設けられていることになり、発生したイオンをより素早く室内に供給できる。
【００３４】
図５には、第２参考例が示されている。
前記第１参考例では、天井、床下空間１２に一つのセントラル換気ユニット２０が設けられていたものを、本参考例では、各フロアごとにセントラル換気ユニット２０を設けたものである。
すなわち、１階部２の部屋５に新鮮な空気を送り込むセントラル換気ユニット２０が天井、床下空間１２に設けられるとともに、２階部３の各部屋９，１０に新鮮な空気を送り込むセントラル換気ユニット２０が屋根裏空間４Ａの所定の位置に設けられ、このセントラル換気ユニット２０には、前記外部空気取入配管２１の他、２階部３の１つの部屋９に新鮮な空気を供給する第２供給配管３５と、２階部３の他の部屋１０に新鮮な空気を供給する第３供給配管４５とがそれぞれ接続されている。第２供給配管３５はダクト本体３６の先端に前記給気グリル２７を設けて構成され、第３供給配管４５はダクト本体４６の先端に前記給気グリル２７を設けて構成されている。
【００３５】
そして、このような本参考例においても、前記(1) 〜(4) と同様の効果を得ることができる他、
(6) 天井、床下空間１２に設けられたセントラル換気ユニット２０から、屋根裏４Ａまで延びる配管を通気層１５またはパイプシャフトを通して設けなくてすみ、その分の手間を省略できるという効果を得られる。
【００３６】
図６には、本発明の第２実施形態が示されている。
前記第１実施形態では、天井、床下空間１２に一つのセントラル換気ユニット２０が設けられていたものを、この実施形態では、各フロアごとにセントラル換気ユニット２０を設けたものである。
すなわち、２階部３の各部屋９，１０に新鮮な空気を送り込むセントラル換気ユニット２０が屋根裏空間４Ａの所定の位置に設けられ、このようなセントラル換気ユニット２０には、前記第２供給配管３５と、第３供給配管４５とがそれぞれ接続されている。第２供給配管３５はダクト本体３６の先端に前記給気グリル５７を設けて構成され、第３供給配管４５はダクト本体４６の先端に前記給気グリル５７を設けて構成されている。
そして、このような実施形態においては、前記(2) 、(4) 〜(6) と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
なお、図７に示すように、前記第１、第２参考例では、接続ダクト部材２９から直接給気グリル２７を経て空気およびプラスイオン、マイナスイオンが室内に供給されていたが、図７に示すように、接続ダクト部材３９の先端を絞り、風速を早めるようにしてもよい。
【００３８】
すなわち、イオンユニット３８は、接続ダクト部材３９とイオン発生器５０とを含み構成されている。接続ダクト部材３９の給気グリル２７側端部には膨出部３９Ａが設けられ、この膨出部３９Ａに給気グリル２７の端部が嵌り込み、両者３９，２７が接合されるようになっている。また、接続ダクト部材３９において膨出部３９Ａの内側には、接続ダクト部材３９の内径よりも細径となった細径部３９Ｂが形成されており、ダクト本体２６を通ってくる空気がこの細径部３９Ｂで絞られ、風速が早くなるように構成されている。そして、細径部３９Ｂは、給気グリル２７の内部を通り吹き出し口２７Ａに接続されている。
【００３９】
このような参考例によれば、前記(2) 、(4) とほぼ同様の効果の他、次のような効果が得られる。
(7) イオン発生器５０で発生したプラスイオン、マイナスイオンは、セントラル換気ユニット２０からの新鮮な空気とともに接続ダクト部材３９の細径部３９Ｂで絞られて送られるため、細径部３９Ｂで風速が早くなる。その結果、イオン発生器５０で発生したプラスイオン、マイナスイオンを、より素早く室内に供給することができる。
【００４０】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できるものであれば、次のような変形形態でもよいものである。
例えば、前記第１実施形態における給気グリル５７にも絞り部を形成してもよい。この場合、給気グリル５７の収容部５７Ｄの下方、かつ下部５７Ｂにロート状の細径部を設け、収容部５７Ｄ内のイオン発生器５０で発生したプラスイオン、マイナスイオンが、細径部から吹き出し口５７Ｃを経て室内に供給されるようになっている。
このようにすれば、室内により近い位置で発生したプラスイオン、マイナスイオンが、細径部で絞られて風速が早くなるので、より素早く室内に供給することができる。
【００４２】
また、前記第１実施形態では、収容部５７Ｄを横向きに設けたが、これに限らず、収容部５７Ｄを上向きにする等、収容部の配置位置は任意である。
【００４３】
また、前記各実施形態では、ダクト本体２６，３６，４６は丸パイプ部材で形成されているが、これに限らず、角パイプ部材で形成してもよい。この場合、給気グリル２７のダクト本体２６，３６，４６との接続部も角パイプ状に形成されていることが好ましい。
【００４４】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１の発明によれば、イオン発生器が給気グリルの室内に臨む吹き出し口に近い位置に設けられているので、イオン発生器で発生したプラス、マイナスのイオンを、新鮮な空気とともに吹き出し口から迅速に室内に供給できる。そのため、イオンの分子が壊れたりせずに室内の隅々まで行きわたり、細菌やウイルスの活動を弱めるとともに、タバコ等の臭いの元を分解し、室内の空気を浄化して、健康な居住空間を創り出すことができる。
また、イオン発生器が給気グリルの収容部内に収容されており、室内に現れないので、室内の美観を損ねることがない。
加えて、イオン発生器が、給気グリルの収容部内に収容されるので、イオン発生器が設けられたことにより換気体から送られる空気がイオン発生器によって遮られ、空気が滞って流れが悪くなることがない。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、イオン発生器が、給気グリルの収容部内に収容されたときでも、空気供給配管から給気グリルの上部に至る間の風路が変化しないので、圧力損失による風量低下を防ぐことができる。その結果、イオン発生器で発生したプラス、マイナスのイオンを、空気供給配管を通ってくる空気とともに、スムーズに室内側に送ることができ、プラス、マイナスイオンを効率よく室内に供給することができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、一つのセントラル換気ユニットで、複数の部屋に新鮮な空気と、プラス、マイナスのイオンとを供給することができる。このセントラル換気ユニットを用いた換気構造で、セントラル換気ユニットを、例えば２４時間運転できるように設定すれば、常時、室内の隅々まで新鮮な空気と、プラス、マイナスのイオンとを供給することができて、家族の健康を守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１参考例の建物の換気構造を示す縦断面図である。
【図２】 前記第１参考例の要部を示す縦断面図である。
【図３】 本発明に係る建物の換気構造の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図４】 前記第１実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図５】 本発明の第２参考例の建物の換気構造を示す縦断面図である。
【図６】 本発明に係る建物の換気構造の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図７】 本発明の参考例の建物の換気構造の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 建物
５，９，１０ 空気が供給される部屋
２０ 換気体であるセントラル換気ユニット
２５ 空気供給配管である第１供給配管
２６ 第１供給配管を構成するダクト本体
２７ 第１供給配管を構成する給気グリル
２９，３９ 接続ダクト部材
２９Ｂ，３９Ｂ 収容部
３５ 空気供給配管である第２供給配管
３６ 第２供給配管を構成するダクト本体
４５ 空気供給配管である第３供給配管
４６ 第３供給配管を構成するダクト本体
５０ イオン発生器
５７ 第１供給配管を構成する給気グリル
５７Ｄ 収容部

Claims (3)

1. 建物の外部の新鮮な空気を室内に供給するとともに、室内の空気を外部に排気する建物の換気構造において、
   前記新鮮な空気を取り入れる外部空気取入配管と、
   この外部空気取入配管から取り入れた空気を前記建物の室内側に強制的に送り込む換気体と、
   この換気体と前記室内との間に配置される空気供給配管とを備え、
   前記空気供給配管の先端には、吹き出し口が室内に臨む給気グリルが設けられ、
   前記給気グリルは、前記空気供給配管の内径とほぼ同じ寸法の内径となった上部を有し、この上部には、当該上部の径方向外方側に突出する収容部が形成され、
   前記収容部には、プラス、マイナスのイオンを発生するイオン発生器が設けられていることを特徴とする建物の換気構造。
2. 請求項１に記載の建物の換気構造において、
   前記収容部は前記イオン発生器を収容したとき前記空気供給配管と前記給気グリルの上部との間の風路が変化しない大きさに形成されていることを特徴とする建物の換気構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の建物の換気構造において、前記換気体は、一つで複数の部屋に新鮮な空気を供給するとともに、室内の空気を外部に排気するセントラル換気ユニットであることを特徴とする建物の換気構造。

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