JPH0668358B2 - 圧縮性流体貯蔵用浮体 - Google Patents
圧縮性流体貯蔵用浮体Info
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- JPH0668358B2 JPH0668358B2 JP61255195A JP25519586A JPH0668358B2 JP H0668358 B2 JPH0668358 B2 JP H0668358B2 JP 61255195 A JP61255195 A JP 61255195A JP 25519586 A JP25519586 A JP 25519586A JP H0668358 B2 JPH0668358 B2 JP H0668358B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、余剰電力を有効に利用できるようにするため
の、圧縮性流体貯蔵用浮体に関する。
の、圧縮性流体貯蔵用浮体に関する。
一般に、電力の供給能力については、季節や昼夜を通じ
て電力儒要のピーク時における所要供給量に合わせたも
のが必要とされている。
て電力儒要のピーク時における所要供給量に合わせたも
のが必要とされている。
そこで水力発電所では、夜間の余剰電力を用いて揚水
し、ピーク時にその水を再利用するという手段が採られ
ることもあるが、火力発電所や原子力発電所では、電力
を有効に貯蔵する手段がないので、電力需要のピーク時
に合わせた供給能力は、上記ピーク時以外のときに、か
なり過剰になっているのが現状である。
し、ピーク時にその水を再利用するという手段が採られ
ることもあるが、火力発電所や原子力発電所では、電力
を有効に貯蔵する手段がないので、電力需要のピーク時
に合わせた供給能力は、上記ピーク時以外のときに、か
なり過剰になっているのが現状である。
このような不具合を解決する一方策として、従来からは
圧縮性流体貯蔵用浮体による夜間余剰電力の有効利用手
段が提案されている。
圧縮性流体貯蔵用浮体による夜間余剰電力の有効利用手
段が提案されている。
すなわち、夜間余剰電力を用いて圧縮した圧縮性流体
（空気）を、上記浮体内の区画に海水圧を利用して貯蔵
しておき、昼間の需要ピーク時にエネルギーとして取出
すというものである。
（空気）を、上記浮体内の区画に海水圧を利用して貯蔵
しておき、昼間の需要ピーク時にエネルギーとして取出
すというものである。
第２図（ａ），（ｂ）は従来の圧縮性流体貯蔵用浮体を
示すもので、第２図（ａ）はその圧縮性流体を貯蔵して
いる状態を示す縦断面図、第２図（ｂ）はその圧縮性流
体を貯蔵していない状態を示す縦断面図である。
示すもので、第２図（ａ）はその圧縮性流体を貯蔵して
いる状態を示す縦断面図、第２図（ｂ）はその圧縮性流
体を貯蔵していない状態を示す縦断面図である。
第２図（ａ）に示すように、水面Ｗに浮かぶ圧縮性流体
貯蔵用浮体１は、所定の圧縮空気圧に見合う水圧の深度
のところに、同浮体１内で上下を画す隔壁２を有し、同
隔壁２の一部から、移送管３が開閉弁４を介して海上へ
通じている。
貯蔵用浮体１は、所定の圧縮空気圧に見合う水圧の深度
のところに、同浮体１内で上下を画す隔壁２を有し、同
隔壁２の一部から、移送管３が開閉弁４を介して海上へ
通じている。
隔壁２より上方では、浮体１の内部と外部との間に海水
の出入りはないが、隔壁２より下方では、浮体１の内部
と外部との間で海水の出入りは自由になっている。
の出入りはないが、隔壁２より下方では、浮体１の内部
と外部との間で海水の出入りは自由になっている。
余剰電力を利用して圧縮された空気は、開閉弁４を開い
た状態で移送管３を通じて隔壁２の下の圧縮性流体貯蔵
用区画５に送り込まれ、ついで開閉弁４を閉じることに
より、第２図（ａ）に示すごとく、圧縮空気は隔壁２と
自由水面６との間に貯蔵される。
た状態で移送管３を通じて隔壁２の下の圧縮性流体貯蔵
用区画５に送り込まれ、ついで開閉弁４を閉じることに
より、第２図（ａ）に示すごとく、圧縮空気は隔壁２と
自由水面６との間に貯蔵される。
そして、電力需要のピーク時になると、開閉弁４は開か
れ、圧縮性流体貯蔵用区画５内の圧縮空気は移送管３を
通って取出され、その流出速度・膨張エネルギーにより
発電機駆動用タービンを作動させるか、または上記圧縮
空気に燃料を混合して適宜の手段により発電することが
行なわれる。
れ、圧縮性流体貯蔵用区画５内の圧縮空気は移送管３を
通って取出され、その流出速度・膨張エネルギーにより
発電機駆動用タービンを作動させるか、または上記圧縮
空気に燃料を混合して適宜の手段により発電することが
行なわれる。
このようにして圧縮空気が排出されると、浮体１は第２
図（ｂ）の状態になる。
図（ｂ）の状態になる。
ところで、上述した従来の圧縮性流体貯蔵用浮体では、
圧縮空気の貯蔵状態と非貯蔵状態とで浮体１の吃水が変
化する。その変化量は、圧縮性流体貯蔵用区画５の高さ
に対応するので、経済的に成立可能な大規模の圧縮性流
体貯蔵用浮体では、かなり大きな値となる。
圧縮空気の貯蔵状態と非貯蔵状態とで浮体１の吃水が変
化する。その変化量は、圧縮性流体貯蔵用区画５の高さ
に対応するので、経済的に成立可能な大規模の圧縮性流
体貯蔵用浮体では、かなり大きな値となる。
そして、上記吃水の変化が大きいほど、浮体構造体とし
ての高さを大きくする必要があり、風圧力が増加すると
ともに建造コストが増大するという問題点がある。
ての高さを大きくする必要があり、風圧力が増加すると
ともに建造コストが増大するという問題点がある。
また、浮体１を係留する場合には、吃水変化によって係
留特性が著しく変わることもある。
留特性が著しく変わることもある。
本発明は、上述のような問題点の解決をはかろうとする
もので、圧縮性流体の出入りに際して吃水の変化をほと
んど生じないようにした、圧縮性流体貯蔵用浮体を提供
することを目的とする。
もので、圧縮性流体の出入りに際して吃水の変化をほと
んど生じないようにした、圧縮性流体貯蔵用浮体を提供
することを目的とする。
このため、本発明の圧縮性流体貯蔵用浮体は、浮体の底
部に設けられて下端を外水に連通せしめられた圧縮性流
体貯蔵用区画と、同区画の上部に接続されて水面上方へ
延在する開閉弁付き圧縮性流体用移送管とをそなえ、上
記圧縮性流体貯蔵用区画よりも上方で且つ水面下におい
て上記浮体にバラスト区画が設けられるともに、上記移
送管の開閉弁よりも下方で同移送管から分岐して上記圧
縮性流体を上記バラスト区画内へ制御自在に移送しうる
ように同バラスト区画の上部に接続された流量制御弁付
き分岐管と、上記バラスト区画の下部から外水へ通じる
導管と、上記バラスト区画の上部から同バラスト区画内
の上記圧縮性流体を排出しうる制御弁付き排出管とが設
けられ、上記圧縮性流体貯蔵用区画が圧縮性流体を圧入
された状態で上記浮体を支えるための浮力を発生しうる
容積を有するとともに、上記バラスト区画が上記分岐管
を通じ圧縮性流体の移送を受けることにより上記圧縮性
流体貯蔵用区画の浮力減少量を補える容積を有している
ことを特徴としている。
部に設けられて下端を外水に連通せしめられた圧縮性流
体貯蔵用区画と、同区画の上部に接続されて水面上方へ
延在する開閉弁付き圧縮性流体用移送管とをそなえ、上
記圧縮性流体貯蔵用区画よりも上方で且つ水面下におい
て上記浮体にバラスト区画が設けられるともに、上記移
送管の開閉弁よりも下方で同移送管から分岐して上記圧
縮性流体を上記バラスト区画内へ制御自在に移送しうる
ように同バラスト区画の上部に接続された流量制御弁付
き分岐管と、上記バラスト区画の下部から外水へ通じる
導管と、上記バラスト区画の上部から同バラスト区画内
の上記圧縮性流体を排出しうる制御弁付き排出管とが設
けられ、上記圧縮性流体貯蔵用区画が圧縮性流体を圧入
された状態で上記浮体を支えるための浮力を発生しうる
容積を有するとともに、上記バラスト区画が上記分岐管
を通じ圧縮性流体の移送を受けることにより上記圧縮性
流体貯蔵用区画の浮力減少量を補える容積を有している
ことを特徴としている。
上述の本発明の圧縮性流体貯蔵用浮体では、移送管を通
じ圧縮性流体貯蔵用区画へ圧縮空気のごとき圧縮性流体
を送給する際には、その送給に伴って増大する浮力の増
加量を相殺するように、あらかじめバラスト区画に圧入
されていた圧縮性流体が、排出管を通じて排出されて、
バラスト区画の下部の導管から導入される外水と置換さ
れる。
じ圧縮性流体貯蔵用区画へ圧縮空気のごとき圧縮性流体
を送給する際には、その送給に伴って増大する浮力の増
加量を相殺するように、あらかじめバラスト区画に圧入
されていた圧縮性流体が、排出管を通じて排出されて、
バラスト区画の下部の導管から導入される外水と置換さ
れる。
また、圧縮性流体貯蔵用区画から移送管を通じて圧縮性
流体が取出される際には、そ取出しに伴って外水が流入
することにより減少する浮力の減少量を補うように、上
記移送管から分岐した流量制御弁付き分岐管を通じ、上
記貯蔵用区画内におけるよりも低圧で膨張した圧縮性流
体の上記バラスト区画への圧入が行なわれ、これにより
同バラスト区画内からの排水が、同バラスト区画の下部
から外水へ通じる導管を介して行なわれる。
流体が取出される際には、そ取出しに伴って外水が流入
することにより減少する浮力の減少量を補うように、上
記移送管から分岐した流量制御弁付き分岐管を通じ、上
記貯蔵用区画内におけるよりも低圧で膨張した圧縮性流
体の上記バラスト区画への圧入が行なわれ、これにより
同バラスト区画内からの排水が、同バラスト区画の下部
から外水へ通じる導管を介して行なわれる。
このようにして、圧縮性流体貯蔵用浮体は、その圧縮性
流体の出入りに際して、吃水の変化を抑制されるように
なる。
流体の出入りに際して、吃水の変化を抑制されるように
なる。
以下、図面により本発明の一実施例としての圧縮性流体
貯蔵用浮体について説明すると、第１図（ａ）はその圧
縮性流体を貯蔵している状態を示す縦断面図、第１図
（ｂ）はその圧縮性流体を貯蔵していない状態を示す縦
断面図である。
貯蔵用浮体について説明すると、第１図（ａ）はその圧
縮性流体を貯蔵している状態を示す縦断面図、第１図
（ｂ）はその圧縮性流体を貯蔵していない状態を示す縦
断面図である。
第１図（ａ）に示すように、水面Ｗに浮かぶ浮体１の底
部に、圧縮性流体貯蔵用区画５が設けられ、同区画５の
下端は外水に連通されている。そして、同区画５の上部
には、開閉弁４を有する圧縮性流体用移送管３が接続さ
れて、水面Ｗよりも上方へ延在している。すなわち、圧
縮性流体貯蔵用区画５は、圧縮性流体を圧入された状態
〔第１図（ａ）の状態〕で浮体１を支えるための浮力を
発生しうる容積を有している。
部に、圧縮性流体貯蔵用区画５が設けられ、同区画５の
下端は外水に連通されている。そして、同区画５の上部
には、開閉弁４を有する圧縮性流体用移送管３が接続さ
れて、水面Ｗよりも上方へ延在している。すなわち、圧
縮性流体貯蔵用区画５は、圧縮性流体を圧入された状態
〔第１図（ａ）の状態〕で浮体１を支えるための浮力を
発生しうる容積を有している。
また、圧縮性流体貯蔵用区画５の上部を仕切る隔壁２よ
りも上方において、浮体１にはバラスト区画７が設けら
れており、同バラスト区画７は水面Ｗの付近で同水面Ｗ
よりも下方に配置されている。
りも上方において、浮体１にはバラスト区画７が設けら
れており、同バラスト区画７は水面Ｗの付近で同水面Ｗ
よりも下方に配置されている。
バラスト区画７の上部には、移送管３から分岐した分岐
管８が接続されて、同分岐管８に流量制御弁９が介装さ
れることにより、圧縮空気のごとき圧縮性流体を、移送
管３からバラスト区画７内へ制御自在に移送できるよう
になっている。そして、バラスト区画７の下部に、外水
へ通じる導管10が接続されている。
管８が接続されて、同分岐管８に流量制御弁９が介装さ
れることにより、圧縮空気のごとき圧縮性流体を、移送
管３からバラスト区画７内へ制御自在に移送できるよう
になっている。そして、バラスト区画７の下部に、外水
へ通じる導管10が接続されている。
さらに、バラスト区画７の上部には、同バラスト区画７
内の圧縮性流体を排出しうる制御弁11付き排出管12が設
けられている。
内の圧縮性流体を排出しうる制御弁11付き排出管12が設
けられている。
なお、バラスト区画７は、圧縮性流体貯蔵用区画５と総
量においてほぼ同じ容積を有している。
量においてほぼ同じ容積を有している。
第１図（ａ）に示す圧縮性流体の貯蔵状態においては、
圧縮性流体貯蔵用区画５に自由水面６を押下げるように
して圧入された圧縮性流体としての圧縮空気が貯蔵さ
れ、またバラスト区画７には海水が保持されていて、開
閉弁４および流量制御弁９は共に閉じられている。な
お、区画５における圧縮空気は、火力発電所等の余剰電
力を利用して圧入されたものである。
圧縮性流体貯蔵用区画５に自由水面６を押下げるように
して圧入された圧縮性流体としての圧縮空気が貯蔵さ
れ、またバラスト区画７には海水が保持されていて、開
閉弁４および流量制御弁９は共に閉じられている。な
お、区画５における圧縮空気は、火力発電所等の余剰電
力を利用して圧入されたものである。
この状態から電力需要のピーク時等に圧縮空気を取出す
際には、排出管12の制御弁11を閉じた後、開閉弁４を開
いて、移送管３を通じ高圧空気を取出すとともに、流量
制御弁９を開いて圧縮空気の一部をバラスト区画７に流
入させる。
際には、排出管12の制御弁11を閉じた後、開閉弁４を開
いて、移送管３を通じ高圧空気を取出すとともに、流量
制御弁９を開いて圧縮空気の一部をバラスト区画７に流
入させる。
温度が一定なら上記圧縮空気の体積とその圧力は反比例
するから、圧縮性流体貯蔵用区画５よりも深度が浅く水
圧の低いバラスト区画７では、分岐管８から流入した圧
縮空気は圧縮性流体貯蔵用区画５内の圧縮空気よりも低
圧で膨張し、海水を導管10から追い出す。
するから、圧縮性流体貯蔵用区画５よりも深度が浅く水
圧の低いバラスト区画７では、分岐管８から流入した圧
縮空気は圧縮性流体貯蔵用区画５内の圧縮空気よりも低
圧で膨張し、海水を導管10から追い出す。
したがって、圧縮空気を取出した罪の状態［第１図
（ｂ）］において、圧縮性流体貯蔵用区画５で海水の流
入により失った浮力は、バラスト区画７で補われる結果
となり、浮体１の吃水はあまり変化しないことになる。
すなわち、バラスト区画７は、分岐管８を通じ圧縮性流
体の移送を受けることにより圧縮性流体貯蔵用区画５の
浮力減少量を補えるような容積を有しているのである。
（ｂ）］において、圧縮性流体貯蔵用区画５で海水の流
入により失った浮力は、バラスト区画７で補われる結果
となり、浮体１の吃水はあまり変化しないことになる。
すなわち、バラスト区画７は、分岐管８を通じ圧縮性流
体の移送を受けることにより圧縮性流体貯蔵用区画５の
浮力減少量を補えるような容積を有しているのである。
次に圧縮性流体の貯蔵に際しては、流量制御弁９を閉じ
開閉弁４を開いて圧縮空気を貯蔵用区画５へ圧入する。
同時に制御弁11の開閉を調節して、吃水が保たれるよう
に排出管12を通じバラスト区画７内の圧縮空気を排出す
る。なお、バラスト区画７内の圧縮空気も、その排出に
際しては比較的低圧の空気タービンを作動させるなどの
手段により有効利用をはかることができる。
開閉弁４を開いて圧縮空気を貯蔵用区画５へ圧入する。
同時に制御弁11の開閉を調節して、吃水が保たれるよう
に排出管12を通じバラスト区画７内の圧縮空気を排出す
る。なお、バラスト区画７内の圧縮空気も、その排出に
際しては比較的低圧の空気タービンを作動させるなどの
手段により有効利用をはかることができる。
このようにして、本発明の圧縮性流体貯蔵用浮体では、
圧縮性流体の出入りに際して浮体１の吃水変化を抑制す
ることができ、これにより、浮体１が水面Ｗの上方へ大
きく突出して風圧力の増加を招くようなことがなくなる
ほか、浮体１の咆水変化に伴う係留特性の悪化を防止し
うるのである。
圧縮性流体の出入りに際して浮体１の吃水変化を抑制す
ることができ、これにより、浮体１が水面Ｗの上方へ大
きく突出して風圧力の増加を招くようなことがなくなる
ほか、浮体１の咆水変化に伴う係留特性の悪化を防止し
うるのである。
以上詳述したように、本発明の圧縮性流体貯蔵用浮体に
よれば、浮体の底部に設けられて下端を外水に連通せし
められた圧縮性流体貯蔵用区画と、同区画の上部に接続
されて水面上方へ延在する開閉弁付き圧縮性流体用移送
管とをそなえ、上記圧縮性流体貯蔵用区画よりも上方で
且つ水面下において上記浮体にバラスト区画が設けられ
るとともに、上記移送管の開閉弁よりも下方で同移送管
から分岐して上記圧縮性流体を上記バラスト区画内へ制
御自在に移送しうるように同バラスト区画の上部に接続
された流量制御弁付き分岐管と、上記バラスト区画の下
部から外水へ通じる導管と、上記バラスト区画の上部か
ら同バラスト区画内の上記圧縮性流体を排出しうる制御
弁付き排出管とが設けられ、上記圧縮性流体貯蔵用区画
が圧縮性流体を圧入された状態で上記浮体を支えるため
の浮力を発生しうる容積を有するとともに、上記バラス
ト区画が上記分岐管を通じ圧縮性流体の移送を受けるこ
とにより上記圧縮性流体貯蔵用区画の浮力減少量を補え
る容積を有しているという簡素な構成で、従来問題とさ
れていた圧縮性流体貯蔵用浮体の大幅な吃水変化が防止
されるようになり、これにより上記浮体に対する風圧力
の増加を防止しうるほか、同浮体の係留特性の向上にも
寄与しうる利点がある。
よれば、浮体の底部に設けられて下端を外水に連通せし
められた圧縮性流体貯蔵用区画と、同区画の上部に接続
されて水面上方へ延在する開閉弁付き圧縮性流体用移送
管とをそなえ、上記圧縮性流体貯蔵用区画よりも上方で
且つ水面下において上記浮体にバラスト区画が設けられ
るとともに、上記移送管の開閉弁よりも下方で同移送管
から分岐して上記圧縮性流体を上記バラスト区画内へ制
御自在に移送しうるように同バラスト区画の上部に接続
された流量制御弁付き分岐管と、上記バラスト区画の下
部から外水へ通じる導管と、上記バラスト区画の上部か
ら同バラスト区画内の上記圧縮性流体を排出しうる制御
弁付き排出管とが設けられ、上記圧縮性流体貯蔵用区画
が圧縮性流体を圧入された状態で上記浮体を支えるため
の浮力を発生しうる容積を有するとともに、上記バラス
ト区画が上記分岐管を通じ圧縮性流体の移送を受けるこ
とにより上記圧縮性流体貯蔵用区画の浮力減少量を補え
る容積を有しているという簡素な構成で、従来問題とさ
れていた圧縮性流体貯蔵用浮体の大幅な吃水変化が防止
されるようになり、これにより上記浮体に対する風圧力
の増加を防止しうるほか、同浮体の係留特性の向上にも
寄与しうる利点がある。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例としての圧縮
性流体貯蔵用浮体を示すもので、第１図（ａ）はその圧
縮性流体を貯蔵している状態を示す縦断面図、第１図
（ｂ）はその圧縮性流体を貯蔵していない状態を示す縦
断面図であり、第２図（ａ），（ｂ）は従来の圧縮性流
体貯蔵用浮体を示すもので、第２図（ａ）はその圧縮性
流体を貯蔵している状態を示す縦断面図、第２図（ｂ）
はその圧縮性流体を貯蔵していない状態を示す縦断面図
である。 １……浮体、２……隔壁、３……移送管、４……開閉
弁、５……圧縮性流体貯蔵用区画、６……自由水面、７
……バラスト区画、８……分岐管、９……流量制御弁、
10……導管、11……制御弁、12……排出管、Ｗ……水
面。
性流体貯蔵用浮体を示すもので、第１図（ａ）はその圧
縮性流体を貯蔵している状態を示す縦断面図、第１図
（ｂ）はその圧縮性流体を貯蔵していない状態を示す縦
断面図であり、第２図（ａ），（ｂ）は従来の圧縮性流
体貯蔵用浮体を示すもので、第２図（ａ）はその圧縮性
流体を貯蔵している状態を示す縦断面図、第２図（ｂ）
はその圧縮性流体を貯蔵していない状態を示す縦断面図
である。 １……浮体、２……隔壁、３……移送管、４……開閉
弁、５……圧縮性流体貯蔵用区画、６……自由水面、７
……バラスト区画、８……分岐管、９……流量制御弁、
10……導管、11……制御弁、12……排出管、Ｗ……水
面。
Claims (1)
- 【請求項１】浮体の底部に設けられて下端を外水に連通
せしめられた圧縮性流体貯蔵用区画と、同区画の上部に
接続されて水面上方へ延在する開閉弁付き圧縮性流体用
移送管とをそなえ、上記圧縮性流体貯蔵用区画よりも上
方で且つ水面下において上記浮体にバラスト区画が設け
られるとともに、上記移送管の開閉弁よりも下方で同移
送管から分岐して上記圧縮性流体を上記バラスト区画内
へ制御自在に移送しうるように同バラスト区画の上部に
接続された流量制御弁付き分岐管と、上記バラスト区画
の下部から外水へ通じる導管と、上記バラスト区画の上
部から同バラスト区画内の上記圧縮性流体を排出しうる
制御弁付き排出管とが設けられ、上記圧縮性流体貯蔵用
区画が圧縮性流体を圧入された状態で上記浮体を支える
ための浮力を発生しうる容積を有するとともに、上記バ
ラスト区画が上記分岐管を通じ圧縮性流体の移送を受け
ることにより上記圧縮性流体貯蔵用区画の浮力減少量を
補える容積を有していることを特徴とする、圧縮性流体
貯蔵用浮体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255195A JPH0668358B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 圧縮性流体貯蔵用浮体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255195A JPH0668358B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 圧縮性流体貯蔵用浮体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111397A JPS63111397A (ja) | 1988-05-16 |
| JPH0668358B2 true JPH0668358B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=17275348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61255195A Expired - Lifetime JPH0668358B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 圧縮性流体貯蔵用浮体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668358B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8801332B2 (en) | 2010-02-15 | 2014-08-12 | Arothron Ltd. | Underwater energy storage system and power station powered therewith |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP61255195A patent/JPH0668358B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63111397A (ja) | 1988-05-16 |
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