JP5714873B2 - 取付部材 - Google Patents

Description

本発明は、取付部材に関する。

近年、太陽電池パネルや太陽熱温水器などの機器を建物の屋根に搭載し、太陽光を利用して発電するシステムや、太陽熱を利用して水を温めるシステム等が普及している。
このような機器を屋根に取り付ける方法としては、以下の屋根置きタイプのものが知られている。まず屋根を構成する野地板や瓦材に取付穴を形成し、そこに取付部材を取り付ける。そして、取付部材によって架台を屋根に取り付けて固定し、この架台に機器を取り付ける。
この場合、野地板等に形成する取付穴に雨水等が浸入すると、屋根や取付部材の腐食の原因となるため、取付穴に雨水等が浸入しないようにコーキング剤やブチルテープ等による防水処理が施されている。
しかしながら、コーキングはコーキング剤の劣化により長期に亘って防水性を保つのが難しい。また上述の取り付け方法の場合、取付穴への固定ビスの取り付け角度など、施工者のスキルによっては施工不良による漏水のおそれがあることが指摘されている。

下記特許文献１には、太陽光利用機器を設置する屋根設置架台が、機器を固定する支持体と、この支持体を覆うカバー体とからなるものが開示されている。
下記特許文献１に記載のものは、傾斜した屋根の上に設置された金属板における屋根設置架台の配設領域の上流部分に、金属板を折り曲げて鍔部を形成し、その鍔部の下にカバー体の端部を挿入したものが記載されている。これによれば、雨水がカバー体の裏面に入り込まなくなり、その結果、固定用の釘やネジによる穴からの雨水の浸入によって、屋根や固定金具が腐食するのを回避し、接着剤などの複雑な施工を用いなくなり、設置が容易になるとされている。

特開２００６−８９９７８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものの場合、鍔部を備えた金属板を屋根と固定金具との間に設ける必要があるため、部品点数が増えしまう点が問題となる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、雨水等の浸入を防ぐことができる取付部材を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る取付部材は、 屋根に沿って固定される固定部及びこの固定部の一端側から立設して形成され屋根に搭載される機器を支持する支持部を有した支持部材と、前記固定部を覆う形で配設されるカバー部材とを備えた取付部材であって、前記固定部の他端側には、屋根より離れる方向に延出した引掛部が前記屋根の棟側に設けられるとともに、前記カバー部材には、前記引掛部に引掛けられる被引掛部が前記屋根の棟側に設けられていることを特徴とする。

本発明において、支持部には、前記機器を保持する保持部材がさらに取り付けられるともに、前記カバー部材には、前記支持部と略平行に立設される立上片が設けられており、
前記カバー部材は、前記保持部材と前記支持部との間に前記立上片を介在させた状態で、前記保持部材と前記支持部との間に貫通する固定具により固定されるものとしてもよい。
また本発明において、支持部には、貫通スリットが形成され、たたき出し加工によって形成された切起片を有したものとしてもよい。この場合、前記カバー部材は、前記貫通スリットに挿通させた後、折り曲げて前記切起片に係止され、前記支持部材に取り付けられるものとすることができる。
本発明に係る太陽電池システムは、太陽電池パネルと、屋根に沿って固定される固定部及びこの固定部の一端側から立設して形成され屋根に搭載される前記太陽電池パネルを支持する支持部を有した支持部材と、前記固定部を覆う形で配設されるカバー部材とを備えた太陽電池システムであって、前記固定部の他端側には、屋根より離れる方向に延出した引掛部が前記屋根の棟側に設けられるとともに、前記カバー部材には、前記引掛部に引掛けられる被引掛部が前記屋根の棟側に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る取付部材によれば、雨水等の浸入を防ぐことができる。

本発明の第１実施形態に係る取付部材を説明するための屋根構造の模式的断面図である。 同取付部材が用いられる機器の固定構造を説明するための模式的分解斜視図である。 同取付部材の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る取付部材を説明するための屋根構造の模式的断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、同取付部材の支持部材を説明するための模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、同取付部材のカバー部材を説明するための模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る取付部材１は、建物の屋根５に沿って固定される固定部２０及びこの固定部２０の一端側から立設して形成される支持部２１を有した支持部材２と、固定部２０を覆う形で配設されるカバー部材３とを備えている。
支持部２１は、屋根５に搭載される機器１０を支持し、具体的に図例の支持部２１は屋根５に対して傾斜方向に配設され機器１０が取り付けられる架台９を構成する縦ラック９０を屋根５に強固に固定し支持している。
固定部２０の他端側には、屋根５より離れる方向に延出した引掛部２０ａが設けられるとともに、カバー部材３には、引掛部２０ａに引掛けられる被引掛部３ａが設けられている。
以下、詳しく説明する。

まずは、図１〜図３を参照しながら、第１実施形態に係る取付部材１について説明する。なお、図２は屋根５の上に搭載された機器１０の固定構造を説明するための図であり、ここでは屋根５の図示を省略する。
またここでは屋根５に搭載される機器１０の例として、太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールが搭載された例を説明する。また図例の屋根５には、金属瓦が横葺きに施工された例を示しているが、これに限定されず、瓦棒葺き、縦ハゼ葺きとしてもよい。

図１に示す屋根５は、勾配のある屋根５を示しており、垂木６の上に隙間のないように打ち付けられた野地板７と、野地板７の上に上下多段に葺き重ねられた瓦材８とで構成されている。
図中、７０は、野地板７の上に積層される下葺き材であり、下葺き材としては、防水性、断熱性等に優れたアスファルトトルーフィング、アスファルトフェルト、合成樹脂シート等を用いることができる。
ここで野地板７は、特に限定されるものではないが、構造用合板の他、耐火性、防音性等を備えた木質系セメント板等を用いることもできる。瓦材８としては、特に限定されるものではないが、ステンレス鋼板、アルミニウム鋼板、ガルバリウム鋼板等を用いることができる。

屋根５の上には、図２に示すように機器１０が複数枚設置され、それら機器１０は、屋根５の縦方向に配された縦ラック９０と、屋根５の横方向に配された横ラック９１とで構成された架台９に取り付けられる。
縦ラック９０及び横ラック９１は、それぞれ長尺の鋼材からなり、その形態は特に限定されるものではないが、図例の縦ラック９０は、取付部材１の保持部材４で両側及び底側が保持されるよう中空の鋼管になっている。
横ラック９１は、断面逆Ｕ字型の鋼材からなり、縦ラック９０に対して連結具９２（図１参照）によって連結され固定されている。

機器１０の一例として図に示した太陽電池パネルは、薄型の板体からなり、その四周はアルミ製等からなる枠材１０ａで囲われている。そして枠材１０ａの内側には多数の太陽電池セルが設けられており、太陽光のエネルギーを電力に変換して発電を行う。枠材１０ａの端部には、鉤状の係止部１０ａａが形成されており、横ラック９１に係止部１０ａａが係止されて取り付け保持されるよう構成されている。
なお、太陽電池パネルから得られた電力は、専用のユニット（不図示）で家庭用等として使用するために直流から交流に変換される。

機器１０を屋根５に取り付け固定する取付部材１についてさらに詳しく説明する。
図３に示すように取付部材１は、屋根５に沿って固定される支持部材２と、支持部材２の固定部２０を覆う形で配設されるカバー部材３と、縦ラック９０を保持する保持部材４とを備えている。すなわち、取付部材１は、支持部材２、カバー部材３及び保持部材４の３つの部材で構成されており、支持部材２と保持部材４との間にカバー部材３を挟み、固定具１３で支持部材２と保持部材４とを連結することにより、１つの部材とされる。取付部材１は、直接屋根５に取り付けられるものとしてもよいが、図例のように取付部材１の取付位置（固定部２０の下面２３）にコーキング剤やブチルテープ等による防水処理を施してもよい。図中、１２は防水処理層を示している。

支持部材２は、金属材や硬質の樹脂材等からなり、屋根５に沿って固定される固定部２０と、固定部２０の一端側（屋根５への取り付け状態においては屋根５の軒先側）から立設して形成された支持部２１とを備えている。支持部２１は、固定部２０に対して略直角に形成されている。
固定部２０の他端側（反軒先側）には、屋根５より離れる方向に延出して形成された引掛部２０ａが設けられている。この引掛部２０ａは、図１に示すように屋根５への取り付け状態においては、跳ね上がったように折り曲げられた状態とされている。引掛部２０ａは、図３に示すように固定部２０の一端部に沿って形成されたものとしてもよいし、後記する第２実施形態で示すように略中央の一部分に形成された短片としてもよい（図５（ａ）参照）。
また固定部２０には、屋根５へ取り付け固定する固定具１１の挿通孔２０ｂが複数形成されている。
支持部２１には、保持部材４と連結するための連結孔２１ａが形成されている。ここで連結孔２１ａの形状は特に限定されるものではないが、図例のように屋根５への取り付け状態において横長の略方形状とすれば、保持部材４との連結位置の調整をすることができる。

カバー部材３は、薄状の金属材や樹脂フィルム等からなり、固定部２０を覆う形で配設されるカバー部３０と、取り付け状態において支持部２１と略平行に立設されるように形成された立上片３１とを備えている。
カバー部３０の形状は、特に限定されるものではないが、図例のものは、平面視して略方形状に形成されている。カバー部３０は、屋根５への取り付け状態において、反軒先側（屋根５を伝って流れる雨水の上流側）の３方向の周縁に凹凸が形成されており、軒先側の一端部３０ｄは切りっ放しの開口状態となっている（図３参照）。具体的には、カバー部３０は、凸覆い部３０ａと、凸覆い部３０ａの外周に設けられる凹溝部３０ｂと、凹溝部３０ｂのさらに外周に設けられる凸条部３０ｃとを備えている。凸覆い部３０ａから凹溝部３０ｂへと連なる角部が支持部材２の引掛部２０ａが引掛けられる被引掛部３ａとなる。カバー部材３の材質は、上述のように特に限定されるものではないが、引掛部２０ａに被引掛部３ａが引掛けられた際に被引掛部３ａが引掛部２０ａの形状に合わせて食い込むように変形するものが望ましい（図１参照）。

凸覆い部３０ａは、固定部２０の上面２２全体を上側から覆うように固定部２０の形状、大きさにあわせて形成されている。カバー部材３を固定部２０の上に取り付けた状態においては、図１に示すように固定部２０の上面２２と凸覆い部３０ａとの間には、固定具１１のねじ頭が介在できる空間が設けられている。
凹溝部３０ｂは、凸覆い部３０ａの外周の３方向を囲むように形成されており、屋根５（図例では下葺き材７０）の上面に接して配置される。
凹溝部３０ｂのさらに外周には、凸条部３０ｃが形成され、カバー部３０の凸覆い部３０ａの外周には、凹溝部３０ｂ及び凸条部３０ｃが連続して凹凸形成されている。
固定部２０の他端側には、屋根５より離れる方向に延出した引掛部２０ａが設けられるとともに、固定部２０を覆うカバー部材３には、引掛部２０ａに引掛けられる被引掛部３ａを設けられている。

これによれば、例えば屋根５を伝って上流側から雨水が流れてきても、固定部２０が、カバー部材３に覆われた状態となっているため、カバー部材３によって雨水の浸入を堰き止めることができる。
したがって、凸覆い部３０ａ内はもちろん固定部２０の下面２３及び防水処理層１２（図１参照）に雨水等が浸入することを防ぐことができ、固定具１１の取り付け角度が悪くても漏水を防ぐことができる。またこのように防水処理層１２が雨水等にさらされることを防止できるので、長期に渡って防水機能を発揮することができる。
さらに図例のように凹溝部３０ｂ及び凸条部３０ｃと、連続した凹凸を形成することにより、これらが雨水等の浸入を妨害し、より一層効果的に雨水等の浸入を防止することができる。

保持部材４は、金属材や硬質の樹脂材等からなり、縦ラック９０の底側を受ける受部４０と、支持部２１と略平行に形成された下向起立片４１と、縦ラック９０の側部を保持する上向保持片４２とを備えている。
下向起立片４１は、受部４０の一端部から略直角に折り曲げ形成されており、支持部材２との連結状態において下向きに突出するように形成されている。下向起立片４１の略中央には、支持部材２との連結状態において縦長の略方形の連結孔４１ａが形成されており、固定具１３のボルト１３ａが挿通される。
上向保持片４２は、縦ラック９０の両側部を保持できるように受部４０の両側部から略直角に折り曲げ形成されている。支持部材２との連結状態において上向きに突出するよう折り曲げ形成されており、図例のものは上向保持片４２が向かい合って一対に設けられている。
上向保持片４２には、支持部材２との連結状態において縦長の連結孔４２ａが形成されており、縦ラック９０と固定具（不図示）によって連結され、縦ラック９０を強固に保持できるように構成されている。

カバー部材３の固定方法は、特に限定されるものではないが、保持部材４と支持部材２との間に立上片３１を介在させた状態で、保持部材４と支持部２１との間に貫通する固定具１３により固定されるものとしてもよい。
具体的には、図１のＸ部拡大図に示すように支持部２１と下向起立片４１との間に立上片３１を挟む。そして、その状態で、連結孔４１ａからボルト１３ａを挿通し、連結孔２１ａを通じて座金１３ｃ，１３ｃを介在させてナット１３ｂを締め付け、カバー部材３を固定する。つまり、カバー部材３の立上片３１の端面がボルト１３ａの側面に当接した状態でボルト１３ａが連結孔４１ａと連結孔２１ａに挿入されてボルト１３ａの先端側でナット１３ｂを締め付けることでカバー部材３が固定されるのである。
これにより、カバー部材３の立上片３１を支持部２１と下向起立片４１との間に挟まれた状態で固着することができる。このとき、カバー部材３の被引掛部３ａが引掛部２０ａに引掛けられた状態でカバー部材３が固定されるように留意する。

ここで、固定具１３は、図例の構成に限定されるものではないが、図中、１３ａはボルト、１３ｂはナット、１３ｃは座金を示している。図１、図３に示すようにナット１３ｂと支持部２１との間に座金１３ｃを介在させることにより、支持部２１に対して安定してナット１３ｂの締め付けを行うことができ、ボルト１３ａとの締結力を強めることができる。
またカバー部材３の反軒先側の端部３０ｅは、特に固定具等で固定せずとも雨水等の浸入を防止することができるが、この端部３０ｅを瓦材８の下にもぐりこませるようにして設置してもよい。

次に、取付部材１の屋根５への取り付け要領の一例を説明する。
まず、屋根５の上における機器１０の取り付け位置を決め、下葺き材７０の上の所望の位置に支持部材２を配置し、固定部２０の挿通孔２０ｂに向けて固定具１１を螺入していき、固定部２０を屋根５に固着する。
ここで、固定具１１による螺入位置は、特に限定されるものではないが、図例のように垂木６に固定具１１の打ち込みができれば、強固に取り付けることができる。また屋根５への固着性を高めるため、固定部２０の下面に接着剤を塗布しておいてもよい。
カバー部材３の被引掛部３ａを引掛部２０ａに引掛け、固定部２０の上にカバー部材３を被せ、支持部２１と下向起立片４１との間に立上片３１を挟む。そしてこの状態で、連結孔４１ａからボルト１３ａを挿通し、連結孔２１ａに貫通させてナット１３ｂを締め付けていき、保持部材４を連結する。
以上によれば、カバー部材３の取り付けるために別途固定具を必要とせず、簡易な要領で取付部材１を強固に屋根５に取り付けることができる。

なお、取付部材１の屋根５への取り付け要領は上述に限定されるものではない。またここでは、下葺き材７０に固定具１１を打ち込む例を説明したが、これに限定されず、肉薄の瓦材８であれば、瓦材８に取付穴を形成するものとしてもよい。

次に、図４〜図６を参照しながら、第２実施形態に係る取付部材１について説明する。なお、第１実施形態と共通する点は共通の符号を付し、共通点の説明を省略する。
この実施形態は、上述の実施形態とはカバー部材３の固定方法が主に異なる。
また図例の取付部材１は、縦ラック９０の形状が断面Ｉ型の鋼材からなるため、保持部材４を備えておらず、支持部材２の保持部２４と連結されて縦ラック９０が屋根５の上で支持される。
なお、縦ラック９０と取付部材１の連結構造は異なっても、縦ラック９０及び横ラック９１で構成された架台９を介して屋根５に搭載される機器１０を取り付ける部材である点は上述の実施形態と同様である。

図４に示すように取付部材１は、屋根５に沿って固定される支持部材２と、支持部材２の固定部２０を覆う形で配設されるカバー部材３とを備えている。すなわち、取付部材１は、支持部材２及びカバー部材３の２つの部材で構成されており、カバー部材３が支持部２１に形成された切起片２６に係止され、１つの部材とされる。

支持部材２は、金属材からなり、屋根５に沿って固定される固定部２０と、固定部２０の一端側（軒先側）から立設して形成された支持部２１と、縦ラック９０と連結される連結部２４とを備えている。支持部２１は、固定部２０に対して略直角に折り曲げ形成されている。
固定部２０の他端側（反軒先側）には、屋根５より離れる方向に延出して形成された引掛部２０ａが設けられている。この引掛部２０ａは、図１に示すように屋根５への取り付け状態においては、跳ね上がったように折り曲げられた状態とされている。引掛部２０ａは、図５（ａ）に示すように固定部２０の一端部の略中央に形成された短片としてもよいし、第１実施形態で示したように固定部２０の一端部に沿って形成されたものとしてもよい。
また横長の固定部２０には、屋根５へ取り付け固定する固定具１１の挿通孔２０ｂが長手方向に沿って複数形成されている。

支持部２１は、正面視において図５（ｂ）に示すように略台形状に形成され、下底側には、２つの横長略方形の切起片２６がたたき出し加工により形成されている。またこの切起片２６の上辺は貫通スリット２５になっており、細長の開口が形成される。ここからカバー部材３の取付片３２が挿通され、切起片２６に取付片３２が係止され、カバー部材３が支持部材２に取り付けられる（図４・Ｙ部拡大図参照）。
なお、支持部２１、貫通スリット２５及び切起片２６の形状、構成は図例に限定されるものではなく、カバー部材３を支持部２１に形成された貫通スリット２５に挿通して係止できる構成であればよい。

保持部２４は、支持部２１に連設され、固定部２０と略平行且つ支持部２１に対しては略直角に折り曲げ形成されている。保持部２４には、縦ラック９０の下端部９０ａと連結するための連結孔２４ａが形成されている。ここで連結孔２４ａの形状は特に限定されるものではないが、図５（ａ）に示すように大きく開口した形状とすれば、縦ラック９０との連結位置の調整をすることができる。
保持部２４と縦ラック９０の下端部９０ａとは連結具１４で連結され、図中、１４ａはボルト、１４ｂはナット、１４ｃは座金を示しており、図ではダブルナット１４ｂ，１４ｂで強固な連結を実現した例を示している。
なお、保持部２４と縦ラック９０の連結構造は図例に限定されるものではない。

カバー部材３は、薄状の金属材等からなり、固定部２０を覆う形で配設されるカバー部３０と、立上片３１と、貫通スリット２５に挿通して切起片２６に係止される取付片３２とを備えている。
カバー部３０の形状は、特に限定されるものではないが、図例のものは、平面視して略扇状に形成されている。カバー部３０は、屋根５への取り付け状態において、反軒先側の周縁に凸覆い部３０ａと、凸覆い部３０ａの外周に設けられる凹溝部３０ｂと、凹溝部３０ｂのさらに外周に設けられる凸条部３０ｃとが形成されている。凸覆い部３０ａから凹溝部３０ｂへと連なる角部が支持部材２の引掛部２０ａが引掛けられる被引掛部３ａとなる。

カバー部３０の軒先側の一端部３０ｄからは軒先方向に取付片３２が突出して形成されている。取付片３２は、貫通スリット２５に応じて２つ形成されており、その形状、大きさは、貫通スリット２５に応じて形成される。すなわち、取付片３２は、貫通スリット２５に挿通できる大きさ、形状に形成され、貫通スリット２５に挿通した後に、折り曲げて切起片２６の上端部２６ａに係止できるよう構成される。したがって、図６（ａ）に示すように取付片３２を折り曲げやすいように取付片３２の両側部の略中央位置には切欠部３２ａを形成したものとしてもよい。またこのように切欠部３２ａを備えたものとすれば、取付片３２の折り曲げ位置の目印になる。
カバー部材３の材質は、上述のように特に限定されるものではない。第１実施形態と同様に引掛部２０ａに被引掛部３ａが引掛けられた際に被引掛部３ａが引掛部２０ａの形状に合わせて食い込むように変形するものが望ましい（図４参照）。

本実施形態においても、例えば屋根５を伝って上流側から雨水が流れてきても、固定部２０が、カバー部材３に覆われた状態となっているため、カバー部材３によって雨水の浸入を堰き止めることができる。
したがって、凸覆い部３０ａ内はもちろん固定部２０の下面２３及び防水処理層１２（図４参照）に雨水等が浸入することを防ぐことができ、固定具１１の取り付け角度が悪くても漏水を防ぐことができる。またこのように防水処理層１２が雨水等にさらされることを防止できるので、長期に渡って防水機能を発揮することができる。
さらに図例のように凹溝部３０ｂ及び凸条部３０ｃと、連続した凹凸を形成することにより、これらが雨水等の浸入を妨害し、より一層効果的に雨水等の浸入を防止することができる。

次に、取付部材１の屋根５への取り付け要領の一例を説明する。
まず、屋根５の上における機器１０の取り付け位置を決め、下葺き材７０の上の所望の位置に支持部材２を配置し、固定部２０の挿通孔２０ｂに向けて固定具１１を螺入していき、固定部２０を屋根５に固着する。
カバー部材３の被引掛部３ａを引掛部２０ａに引掛け、取付片３２を貫通スリット２５に挿通し、固定部２０の上にカバー部材３を被せる。貫通スリット２５に挿通した取付片３２は、挿通した後、切欠部３２ａのある位置から下向きに折り曲げ、切起片２６に係止する。
以上によれば、カバー部材３の取り付けるために別途固定具を必要とせず、簡易な要領で取付部材１を強固に屋根５に取り付けることができる。

なお、取付部材１及びこれを構成する各部材の形状、構成、連結構造等、また屋根５を構成する各部材の形状、構成、連結構造等は図例に限定されるものではない。機器１０も図例の太陽電池パネルに限定されるものではない。

１ 取付部材
１３ 固定具
２ 支持部材
２０ 固定部
２０ａ 引掛部
２１ 支持部
２５ 貫通スリット
２６ 切起片
３ カバー部材
３ａ 被引掛部
３１ 立上片
４ 保持部材
５ 屋根

Claims (4)

1. 屋根に沿って固定される固定部及びこの固定部の一端側から立設して形成され屋根に搭載される機器を支持する支持部を有した支持部材と、前記固定部を覆う形で配設されるカバー部材とを備えた取付部材であって、
   前記固定部の他端側には、屋根より離れる方向に延出した引掛部が前記屋根の棟側に設けられるとともに、前記カバー部材には、前記引掛部に引掛けられる被引掛部が前記屋根の棟側に設けられていることを特徴とする取付部材。
2. 請求項１において、
   前記支持部には、前記機器を保持する保持部材がさらに取り付けられるともに、
   前記カバー部材には、前記支持部と略平行に立設される立上片が設けられており、
   前記カバー部材は、前記保持部材と前記支持部との間に前記立上片を介在させた状態で、前記保持部材と前記支持部との間に貫通する固定具により固定されることを特徴とする取付部材。
3. 請求項１において、
   前記支持部には、貫通スリットが形成され、たたき出し加工によって形成された切起片を有し、
   前記カバー部材は、前記貫通スリットに挿通させた後、折り曲げて前記切起片に係止され、前記支持部材に取り付けられることを特徴とする取付部材。
4. 太陽電池パネルと、屋根に沿って固定される固定部及びこの固定部の一端側から立設して形成され屋根に搭載される前記太陽電池パネルを支持する支持部を有した支持部材と、前記固定部を覆う形で配設されるカバー部材とを備えた太陽電池システムであって、
   前記固定部の他端側には、屋根より離れる方向に延出した引掛部が前記屋根の棟側に設けられるとともに、前記カバー部材には、前記引掛部に引掛けられる被引掛部が前記屋根の棟側に設けられていることを特徴とする太陽電池システム。

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