JPH05340390A - ファン構造 - Google Patents
ファン構造Info
- Publication number
- JPH05340390A JPH05340390A JP16183491A JP16183491A JPH05340390A JP H05340390 A JPH05340390 A JP H05340390A JP 16183491 A JP16183491 A JP 16183491A JP 16183491 A JP16183491 A JP 16183491A JP H05340390 A JPH05340390 A JP H05340390A
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- JP
- Japan
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- blade
- fan
- noise
- air
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転に伴う騒音を低減したファン構造を得
る。 【構成】 円筒状のボスハブ２の周面にこれに傾斜させ
て複数の傾斜面プレート６を設け、各傾斜面プレート６
上に翼であるブレード１の根元部を一体に設けている。
そして、ブレード１がファン中心Ｏより同心円で切断さ
れた時の翼面線を吸込側に凸状に形成し、その最大突出
点を全てブレード１の後縁に近接させている。
る。 【構成】 円筒状のボスハブ２の周面にこれに傾斜させ
て複数の傾斜面プレート６を設け、各傾斜面プレート６
上に翼であるブレード１の根元部を一体に設けている。
そして、ブレード１がファン中心Ｏより同心円で切断さ
れた時の翼面線を吸込側に凸状に形成し、その最大突出
点を全てブレード１の後縁に近接させている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機等に設けら
れるファンの構造に関するものである。
れるファンの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば空気調和機を運転する際には、
室外熱交換器を外気と熱交換させる必要があり、室外ユ
ニットには熱交換器と相対向して送風機が設けられる。
送風機は電動モータによりファンを回転駆動させるもの
で、このファンとしては通常軸流ファンが採用されてい
る。軸流ファンは、モータ駆動軸に接続される円筒状の
ボスハブと、このボスハブの周面に取付けられた複数枚
の翼即ちブレードとからなる。
室外熱交換器を外気と熱交換させる必要があり、室外ユ
ニットには熱交換器と相対向して送風機が設けられる。
送風機は電動モータによりファンを回転駆動させるもの
で、このファンとしては通常軸流ファンが採用されてい
る。軸流ファンは、モータ駆動軸に接続される円筒状の
ボスハブと、このボスハブの周面に取付けられた複数枚
の翼即ちブレードとからなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の軸流
ファン構造では、回転の際に最大周速度となるブレード
先端部において、良好な流体性能が得られているが、ブ
レードの根元部においては、未だ十分な性能は得られて
いない。また、ファン回転に伴う騒音も大きく、家屋同
志が隣接する環境下においては、このような騒音は不快
感を与える原因になる。
ファン構造では、回転の際に最大周速度となるブレード
先端部において、良好な流体性能が得られているが、ブ
レードの根元部においては、未だ十分な性能は得られて
いない。また、ファン回転に伴う騒音も大きく、家屋同
志が隣接する環境下においては、このような騒音は不快
感を与える原因になる。
【０００４】そこで本出願人は、先に特開平 2-173396
号公報を提案した。これは、ファンの半径方向に沿って
ブレードの吸込側を凸状とし、その最大突出点をブレー
ド根元部に近接させたものである。このファン構造によ
れば、ブレード内周側がターボ翼のごとき形状となり、
その内周側の流体性能を改善できると共に、ブレード上
の空気の遠心方向成分を抑えて、ファン回転に伴う送風
騒音の低減が図れる。しかしながら、本発明者等の認識
によれば、このファン構造においても、ブレードの内周
側における騒音の低減効果は完全ではなかった。
号公報を提案した。これは、ファンの半径方向に沿って
ブレードの吸込側を凸状とし、その最大突出点をブレー
ド根元部に近接させたものである。このファン構造によ
れば、ブレード内周側がターボ翼のごとき形状となり、
その内周側の流体性能を改善できると共に、ブレード上
の空気の遠心方向成分を抑えて、ファン回転に伴う送風
騒音の低減が図れる。しかしながら、本発明者等の認識
によれば、このファン構造においても、ブレードの内周
側における騒音の低減効果は完全ではなかった。
【０００５】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その目的は、さらに騒音の低減を図ることができる
ファン構造を提供することにある。
で、その目的は、さらに騒音の低減を図ることができる
ファン構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、円筒状のボスハブの周面にこれに傾斜させ
て複数の傾斜面プレートを設け、各傾斜面プレート上に
翼であるブレードの根元部を一体に設けてなるファン構
造において、上記ブレードがファン中心より同心円で切
断された時の翼面線を吸込側に凸状に形成し、その最大
突出点を全てブレードの後縁に近接させたものである。
に本発明は、円筒状のボスハブの周面にこれに傾斜させ
て複数の傾斜面プレートを設け、各傾斜面プレート上に
翼であるブレードの根元部を一体に設けてなるファン構
造において、上記ブレードがファン中心より同心円で切
断された時の翼面線を吸込側に凸状に形成し、その最大
突出点を全てブレードの後縁に近接させたものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、ブレードを同心円で切断した
時の翼面線を吸込側に凸状に形成し、その最大突出点を
ブレードの後縁に近接させることで、ブレード上での境
界層の発達を抑制ないし薄くすることができ、その結
果、ブレードの後縁から発生する送風騒音を低減するこ
とができる。
時の翼面線を吸込側に凸状に形成し、その最大突出点を
ブレードの後縁に近接させることで、ブレード上での境
界層の発達を抑制ないし薄くすることができ、その結
果、ブレードの後縁から発生する送風騒音を低減するこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施例である軸流ファン
の外観を示す。このファンは、円筒状のボスハブ２の外
周面に、複数枚の翼であるブレード１，１…が設置され
てなり、不図示のモータでボスハブ２を回転させること
により、図の下方 (吸込側）から上方 （吹出側) に送
風を起させるようになっている。詳述するに、ボスハブ
２内部には、その軸線に沿ってモータ駆動軸 (図示せ
ず) に嵌着される嵌着部３が設けられ、この嵌着部３と
ボスハブ２とが、放射状に延びるボスリブ (図示せず)
により連結されている。ボスハブ２の外周面には、複数
の半径方向リブ４，４…が延出形成され、各半径方向リ
ブ４先端とボスハブ２周面との間には、これらと略三角
形状をなすように補助翼リブ５が架設されている。補助
翼リブ５のボスハブ２周面上の取付位置は、半径方向リ
ブ４の位置よりも更にファン回転方向前方 (図の矢印方
向) とされている。そして、これら半径方向リブ４、補
助翼リブ５およびボスハブ２上には、ボスハブ２周面の
一部を閉成するように傾斜面プレート６が取着されてい
る。
の外観を示す。このファンは、円筒状のボスハブ２の外
周面に、複数枚の翼であるブレード１，１…が設置され
てなり、不図示のモータでボスハブ２を回転させること
により、図の下方 (吸込側）から上方 （吹出側) に送
風を起させるようになっている。詳述するに、ボスハブ
２内部には、その軸線に沿ってモータ駆動軸 (図示せ
ず) に嵌着される嵌着部３が設けられ、この嵌着部３と
ボスハブ２とが、放射状に延びるボスリブ (図示せず)
により連結されている。ボスハブ２の外周面には、複数
の半径方向リブ４，４…が延出形成され、各半径方向リ
ブ４先端とボスハブ２周面との間には、これらと略三角
形状をなすように補助翼リブ５が架設されている。補助
翼リブ５のボスハブ２周面上の取付位置は、半径方向リ
ブ４の位置よりも更にファン回転方向前方 (図の矢印方
向) とされている。そして、これら半径方向リブ４、補
助翼リブ５およびボスハブ２上には、ボスハブ２周面の
一部を閉成するように傾斜面プレート６が取着されてい
る。
【００１０】上記ブレード１は、その根元部が傾斜面プ
レート６上に一体的に固着される。この例では、ブレー
ド１の根元部が傾斜面プレート６よりも大きいため、そ
の根元部の一部はプレート６より突出され、その突出部
分がボスハブ２周面に直接に固着されている。ブレード
１の翼面形状は、その全体にわたって３次元的に曲成さ
れた形状である。すなわち、図２に示すようにファン回
転中心Ｏから同心円でブレード１を切断する翼面線を２
ａ−２ｂ〜５ａ−５ｂとし、ブレード１根元部を切断す
る翼面線を１ａ−１ｂとしたとき、これらの翼面線１ａ
−１ｂ〜５ａ−５ｂがそれぞれ吸込側に凸状となってい
る。
レート６上に一体的に固着される。この例では、ブレー
ド１の根元部が傾斜面プレート６よりも大きいため、そ
の根元部の一部はプレート６より突出され、その突出部
分がボスハブ２周面に直接に固着されている。ブレード
１の翼面形状は、その全体にわたって３次元的に曲成さ
れた形状である。すなわち、図２に示すようにファン回
転中心Ｏから同心円でブレード１を切断する翼面線を２
ａ−２ｂ〜５ａ−５ｂとし、ブレード１根元部を切断す
る翼面線を１ａ−１ｂとしたとき、これらの翼面線１ａ
−１ｂ〜５ａ−５ｂがそれぞれ吸込側に凸状となってい
る。
【００１１】図３には、翼面線１ａ−１ｂ〜５ａ−５ｂ
の回転角度θに対する高さＺの変化を示す。翼面線１ａ
−１ｂ〜５ａ−５ｂは、いずれも、ブレード１の前縁７
から後縁８にわたって凸である弦より構成されている。
そして、この弦の最大突出点は、ブレード１の後縁８側
にかたよっており、それより前縁７側の弦は緩やかに曲
成されている。また、翼面線１ａ−１ｂ〜５ａ−５ｂの
高さ方向の差は、ブレード１内周側が最も大きく、外周
側にいくほど小さくなっており、ブレード１はその内周
側が吸込側に大きく傾斜され、外周側はほとんど傾斜の
ないことがわかる。こうして本例のブレード１は、それ
ぞれの翼面線１ａ−１ｂ〜５ａ−５ｂに挟まれた領域を
流れる空気流量が、ほぼ等しくなるように構成されてい
る。
の回転角度θに対する高さＺの変化を示す。翼面線１ａ
−１ｂ〜５ａ−５ｂは、いずれも、ブレード１の前縁７
から後縁８にわたって凸である弦より構成されている。
そして、この弦の最大突出点は、ブレード１の後縁８側
にかたよっており、それより前縁７側の弦は緩やかに曲
成されている。また、翼面線１ａ−１ｂ〜５ａ−５ｂの
高さ方向の差は、ブレード１内周側が最も大きく、外周
側にいくほど小さくなっており、ブレード１はその内周
側が吸込側に大きく傾斜され、外周側はほとんど傾斜の
ないことがわかる。こうして本例のブレード１は、それ
ぞれの翼面線１ａ−１ｂ〜５ａ−５ｂに挟まれた領域を
流れる空気流量が、ほぼ等しくなるように構成されてい
る。
【００１２】つぎに、このようにして構成される軸流フ
ァンの作用について説明する。
ァンの作用について説明する。
【００１３】今、軸流ファンを回転させると、各ブレー
ド１上にはその前縁７から空気が吸込まれ、ブレード１
の腹側および背側に沿って流れて後縁８より吹出され
る。このとき、ブレード１の内周側を大きく傾斜させた
ことから (図３) 、その内周側よりブレード１の腹側に
吸込まれた空気は、周速度及び遠心力を受けて後縁８よ
り吹出されることとなる。すなわち、ブレード１の根元
部およびその付近では、低い周速度で空気を吸込むもの
の、その空気を遠心流れにして、速度エネルギー上昇と
圧力上昇の効果をもたらすことができる。また、ブレー
ド１外周側に吸込まれた空気は、従来同様に垂直成分の
力を受け、軸方向流れとなって後縁８より吹出される。
こうして本軸流ファンでは、ブレード１の内周側で遠心
翼作用をなし、外周側で軸流翼作用をなす、いわゆるミ
ックスブレード効果を奏する。
ド１上にはその前縁７から空気が吸込まれ、ブレード１
の腹側および背側に沿って流れて後縁８より吹出され
る。このとき、ブレード１の内周側を大きく傾斜させた
ことから (図３) 、その内周側よりブレード１の腹側に
吸込まれた空気は、周速度及び遠心力を受けて後縁８よ
り吹出されることとなる。すなわち、ブレード１の根元
部およびその付近では、低い周速度で空気を吸込むもの
の、その空気を遠心流れにして、速度エネルギー上昇と
圧力上昇の効果をもたらすことができる。また、ブレー
ド１外周側に吸込まれた空気は、従来同様に垂直成分の
力を受け、軸方向流れとなって後縁８より吹出される。
こうして本軸流ファンでは、ブレード１の内周側で遠心
翼作用をなし、外周側で軸流翼作用をなす、いわゆるミ
ックスブレード効果を奏する。
【００１４】また、ブレード１を切断する各翼面線１ａ
−１ｂ〜５ａ−５ｂを吸込側に凸状とし、その最大突出
点を後縁８に近接させているので、ブレード１の背側で
は空気の剥離が可及的に抑えられ、境界層の発達を抑制
しその境界層を薄くできる。従来のファン構造では、既
に述べたようにブレードを半径方向に沿って凸状とし、
その最大突出点をブレード根元部に近接させているた
め、ブレード１枚を同心円で切断する翼面線を考慮した
場合、ブレード内周側ではその前縁側に最大突出点をも
つ翼面線が発生し、その突出点から空気が剥離して送風
騒音を発生させてしまう。これに対して本軸流ファンで
は、翼面線１ａ−１ｂ〜５ａ−５ｂ全ての最大突出点を
後縁８に近接させているため、空気を早くから剥離させ
ることなく、ブレード１の後縁８から発生する送風騒音
を低減することができる。
−１ｂ〜５ａ−５ｂを吸込側に凸状とし、その最大突出
点を後縁８に近接させているので、ブレード１の背側で
は空気の剥離が可及的に抑えられ、境界層の発達を抑制
しその境界層を薄くできる。従来のファン構造では、既
に述べたようにブレードを半径方向に沿って凸状とし、
その最大突出点をブレード根元部に近接させているた
め、ブレード１枚を同心円で切断する翼面線を考慮した
場合、ブレード内周側ではその前縁側に最大突出点をも
つ翼面線が発生し、その突出点から空気が剥離して送風
騒音を発生させてしまう。これに対して本軸流ファンで
は、翼面線１ａ−１ｂ〜５ａ−５ｂ全ての最大突出点を
後縁８に近接させているため、空気を早くから剥離させ
ることなく、ブレード１の後縁８から発生する送風騒音
を低減することができる。
【００１５】さらに、本軸流ファンにおいては、ブレー
ド１を傾斜面プレート６を介してボスハブ２に取付けて
いるので、この傾斜面プレート６がブレード１内周側の
空気に遠心流れを起させることにもなり、この点からも
流体性能を向上できる。
ド１を傾斜面プレート６を介してボスハブ２に取付けて
いるので、この傾斜面プレート６がブレード１内周側の
空気に遠心流れを起させることにもなり、この点からも
流体性能を向上できる。
【００１６】なお、上記実施例では、ブレード１を４等
分した場合について説明したが、それ以上等分してもよ
いことは当然である。また、実施例では軸流ファンにつ
いて説明したが、本発明は他のファン構造、たとえば図
４に示す斜流ファンにも適用できる。斜流ファンは、円
錘状のボス部１２の傾斜面に複数枚のブレード１１，１
１…が設置されてなる。ブレード１１の外周縁は、側面
から見てボス部１２の軸線に沿って延びるストレート部
１３とされている。
分した場合について説明したが、それ以上等分してもよ
いことは当然である。また、実施例では軸流ファンにつ
いて説明したが、本発明は他のファン構造、たとえば図
４に示す斜流ファンにも適用できる。斜流ファンは、円
錘状のボス部１２の傾斜面に複数枚のブレード１１，１
１…が設置されてなる。ブレード１１の外周縁は、側面
から見てボス部１２の軸線に沿って延びるストレート部
１３とされている。
【００１７】つぎに、本発明も含めた一般的な斜流ファ
ンの寸法とベルマウスの位置関係について述べる。
ンの寸法とベルマウスの位置関係について述べる。
【００１８】まず、ファン外径をＲ、内径をｒとしたと
き、これらの比ｒ／Ｒが騒音に及ぼす影響を調べた。こ
の結果を図５に示す。この図では、ｒ／Ｒが 0.7〜0.8
のとき騒音が最も小さくなることがわかる。次いで、ブ
レード１１の高さをＨ、その吹出部の高さをｈとしたと
き、これらの比ｈ／Ｈが風量に及ぼす影響を調べた。そ
の結果を図６に示す。図よりｈ／Ｈが 0.6〜0.7 のと
き、風量が最も大きくなることがわかる。従って、ファ
ン外径Ｒと内径ｒの比ｒ／Ｒを 0.7〜0.8 、ブレード高
Ｈと吹出部高さｈの比ｈ／Ｈを 0.6〜0.7 とすれば、低
騒音で大風量を得ることができる。
き、これらの比ｒ／Ｒが騒音に及ぼす影響を調べた。こ
の結果を図５に示す。この図では、ｒ／Ｒが 0.7〜0.8
のとき騒音が最も小さくなることがわかる。次いで、ブ
レード１１の高さをＨ、その吹出部の高さをｈとしたと
き、これらの比ｈ／Ｈが風量に及ぼす影響を調べた。そ
の結果を図６に示す。図よりｈ／Ｈが 0.6〜0.7 のと
き、風量が最も大きくなることがわかる。従って、ファ
ン外径Ｒと内径ｒの比ｒ／Ｒを 0.7〜0.8 、ブレード高
Ｈと吹出部高さｈの比ｈ／Ｈを 0.6〜0.7 とすれば、低
騒音で大風量を得ることができる。
【００１９】図７は、斜流ファンの実際の使用状態を示
したものである。斜流ファンの寸法を上述した適正範囲
に設定し、図示の如くベルマウス１４内に設置して騒音
および大風量を測定したところ、良好な結果が得られ
た。また、このときブレードストレート部１３の長さを
Ａ、ストレート部１３とベルマウス１４とのラップ長を
ａとしたとき、これらの比ａ／Ａが騒音および風量に影
響を及ぼすこともわかった。今、斜流ファンを図７のよ
うに実使用状態に設置し、ブレード１１のストレート部
１３とベルマウス１４とのラップ長ａを変えて、そのス
トレート部１３の長さＡとラップ長ａとの比ａ／Ａが風
量および騒音に及ぼす影響について調べた。その結果を
図８に示す。図の(a) はａ／Ａが風量に及ぼす影響、
(b) はａ／Ａが騒音に及ぼす影響を示す。これら図よ
り、ａ／Ａが 0.9〜1.0 のときに風量が最大でかつ騒音
が最低になることがわかる。
したものである。斜流ファンの寸法を上述した適正範囲
に設定し、図示の如くベルマウス１４内に設置して騒音
および大風量を測定したところ、良好な結果が得られ
た。また、このときブレードストレート部１３の長さを
Ａ、ストレート部１３とベルマウス１４とのラップ長を
ａとしたとき、これらの比ａ／Ａが騒音および風量に影
響を及ぼすこともわかった。今、斜流ファンを図７のよ
うに実使用状態に設置し、ブレード１１のストレート部
１３とベルマウス１４とのラップ長ａを変えて、そのス
トレート部１３の長さＡとラップ長ａとの比ａ／Ａが風
量および騒音に及ぼす影響について調べた。その結果を
図８に示す。図の(a) はａ／Ａが風量に及ぼす影響、
(b) はａ／Ａが騒音に及ぼす影響を示す。これら図よ
り、ａ／Ａが 0.9〜1.0 のときに風量が最大でかつ騒音
が最低になることがわかる。
【００２０】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ブレード
がファン中心より同心円で切断された時の翼面線を吸込
側に凸状に形成し、その最大突出点を全てブレードの後
縁に近接させたので、ブレード上での境界層の発達を抑
制でき、ブレード後縁からの送風騒音を低減することが
できる。
がファン中心より同心円で切断された時の翼面線を吸込
側に凸状に形成し、その最大突出点を全てブレードの後
縁に近接させたので、ブレード上での境界層の発達を抑
制でき、ブレード後縁からの送風騒音を低減することが
できる。
【図１】本発明のファン構造をもつ軸流ファンを示す概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図２】軸流ファンにおけるブレードの正面図である。
【図３】軸流ファンの回転方向に対する翼面線の高さ方
向の変化を示す図である。
向の変化を示す図である。
【図４】他の実施例である斜流ファンの部分側面図であ
る。
る。
【図５】斜流ファンのファン外径と内径との比に対する
騒音の変化を示す図である。
騒音の変化を示す図である。
【図６】斜流ファンのブレード高さと吹出部高さとの比
に対する風量の変化を示す図である。
に対する風量の変化を示す図である。
【図７】斜流ファンの実際の使用状態を示す図である。
【図８】斜流ファンの実使用状態でのブレードのストレ
ート部長とベルマウスラップ長との比に対する風量およ
び騒音の変化を示す図である。
ート部長とベルマウスラップ長との比に対する風量およ
び騒音の変化を示す図である。
１ ブレード ２ ボスハブ ４ 半径方向リブ ５ 補助翼リブ ６ 傾斜面プレート ７ 前縁 ８ 後縁 １ａ−１ｂ〜５ａ−５ｂ 翼面線
Claims (1)
- 【請求項１】 円筒状のボスハブの周面にこれに傾斜さ
せて複数の傾斜面プレートを設け、各傾斜面プレート上
に翼であるブレードの根元部を一体に設けてなるファン
構造において、上記ブレードがファン中心より同心円で
切断された時の翼面線を吸込側に凸状に形成し、その最
大突出点を全てブレードの後縁に近接させたことを特徴
とするファン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16183491A JPH05340390A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ファン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16183491A JPH05340390A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ファン構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340390A true JPH05340390A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15742817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16183491A Pending JPH05340390A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | ファン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05340390A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010209774A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Panasonic Corp | 送風機羽根車 |
| CN102410253A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-04-11 | 上海交通大学 | 采用挤拉截工艺成型的薄板型轴流风机叶型 |
| KR101443910B1 (ko) * | 2007-10-25 | 2014-09-23 | 엘지전자 주식회사 | 팬 및 그 제조방법 |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP16183491A patent/JPH05340390A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101443910B1 (ko) * | 2007-10-25 | 2014-09-23 | 엘지전자 주식회사 | 팬 및 그 제조방법 |
| JP2010209774A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Panasonic Corp | 送風機羽根車 |
| CN102301143A (zh) * | 2009-03-10 | 2011-12-28 | 松下电器产业株式会社 | 送风机叶轮 |
| CN102410253A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-04-11 | 上海交通大学 | 采用挤拉截工艺成型的薄板型轴流风机叶型 |
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