JPH0979664A - 太陽熱給湯設備 - Google Patents
太陽熱給湯設備Info
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- JPH0979664A JPH0979664A JP7236579A JP23657995A JPH0979664A JP H0979664 A JPH0979664 A JP H0979664A JP 7236579 A JP7236579 A JP 7236579A JP 23657995 A JP23657995 A JP 23657995A JP H0979664 A JPH0979664 A JP H0979664A
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- JP
- Japan
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- water supply
- hot water
- temperature sensor
- heater
- water
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配管内の水温及び配管近傍の外気温とを各セ
ンサーで感知し、その水温及び外気温の値により凍結防
止用ヒータを制御させて適確かつ経済的な凍結防止をは
かりうる太陽熱給湯設備を提供する。 【解決手段】 給水管２１と給湯管２２とを太陽熱集熱
装置２０より低位置で連通させた連通管部２４の途中に
凍結防止ヒータ１を接続した太陽熱給湯設備の配管内に
水温センサー２６，２７と配管近傍に外気温センサー３
１，３２を配設し、外気温センサー３１，３２と水温セ
ンサー２６，２７の各値により凍結防止ヒータ１を通電
したり、その通電を停止する制御装置４０を設ける。
ンサーで感知し、その水温及び外気温の値により凍結防
止用ヒータを制御させて適確かつ経済的な凍結防止をは
かりうる太陽熱給湯設備を提供する。 【解決手段】 給水管２１と給湯管２２とを太陽熱集熱
装置２０より低位置で連通させた連通管部２４の途中に
凍結防止ヒータ１を接続した太陽熱給湯設備の配管内に
水温センサー２６，２７と配管近傍に外気温センサー３
１，３２を配設し、外気温センサー３１，３２と水温セ
ンサー２６，２７の各値により凍結防止ヒータ１を通電
したり、その通電を停止する制御装置４０を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱を利用して
給湯を行なう太陽熱給湯設備に関するものである。
給湯を行なう太陽熱給湯設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の太陽熱給湯設備においては、図３
に示すごとく太陽熱集熱装置２０を備え、給水管２１を
介してそこに給水すると共に、給湯管２２を介して湯を
取り出すようにしており、太陽熱で加熱された湯を給湯
管２２経由給湯用蛇口２５等から給湯するようにしてい
る。
に示すごとく太陽熱集熱装置２０を備え、給水管２１を
介してそこに給水すると共に、給湯管２２を介して湯を
取り出すようにしており、太陽熱で加熱された湯を給湯
管２２経由給湯用蛇口２５等から給湯するようにしてい
る。
【０００３】しかしながら、寒冷地や冬期においては、
配管内の水が凍結し、破損する恐れがあるため、凍結防
止の対策が必要とされる。そこで、従来そのような凍結
防止対策としては、各配管に帯状のヒータからなる凍結
防止帯を巻き、冬期などにそのヒータに通電することが
行なわれているが、通常、太陽熱集熱装置２０は建物の
屋根上に設備され、一方給水管２１などは地上の水道栓
２８等に接続されて、それらの上下配管の長さは例えば
２０ｍ以上にも及び均等な凍結防止ができず、不安定な
温度制御となると共に、非常に長い凍結防止帯を要する
ので、コストが嵩み、かつ消費電力も嵩むという問題が
ある。
配管内の水が凍結し、破損する恐れがあるため、凍結防
止の対策が必要とされる。そこで、従来そのような凍結
防止対策としては、各配管に帯状のヒータからなる凍結
防止帯を巻き、冬期などにそのヒータに通電することが
行なわれているが、通常、太陽熱集熱装置２０は建物の
屋根上に設備され、一方給水管２１などは地上の水道栓
２８等に接続されて、それらの上下配管の長さは例えば
２０ｍ以上にも及び均等な凍結防止ができず、不安定な
温度制御となると共に、非常に長い凍結防止帯を要する
ので、コストが嵩み、かつ消費電力も嵩むという問題が
ある。
【０００４】そこで、設備コスト並びに運転コストの低
減、省スペース、耐久性の向上並びにメインテナンスの
容易化を図ることを目的として、特開平７−１２４０６
の太陽熱給湯設備の発明がなされており、図３とほぼ同
様に配設された給水管２１と給湯管２２とを太陽熱集熱
装置２０よりも低位の位置で連通させる連通管部２４の
途中に、逆止弁２とヒータ１とを設け、太陽熱集熱装置
２０からの給湯温度を検出する温度センサー２６及び上
記連通管部２４の水温を検出する温度センサー２７を介
してヒータ１の作動制御を行なっており、冬期などの凍
結時にこのヒータ１を加熱作動させることにより、循環
経路内に水の自然循環を発生させ、冬期の凍結を効果的
に防止している。
減、省スペース、耐久性の向上並びにメインテナンスの
容易化を図ることを目的として、特開平７−１２４０６
の太陽熱給湯設備の発明がなされており、図３とほぼ同
様に配設された給水管２１と給湯管２２とを太陽熱集熱
装置２０よりも低位の位置で連通させる連通管部２４の
途中に、逆止弁２とヒータ１とを設け、太陽熱集熱装置
２０からの給湯温度を検出する温度センサー２６及び上
記連通管部２４の水温を検出する温度センサー２７を介
してヒータ１の作動制御を行なっており、冬期などの凍
結時にこのヒータ１を加熱作動させることにより、循環
経路内に水の自然循環を発生させ、冬期の凍結を効果的
に防止している。
【０００５】しかしながら、上記の発明においては、ヒ
ータ１の作動制御は水温を感知する温度センサー２６，
２７に頼っており、高位置の太陽熱集熱装置２０と地上
の水道接続部付近とでは各配管での水温及び外気温に大
きな差があることが判明した。そこで本発明者等は、上
記のごとき太陽熱給湯設備の配管内及び配管近傍におけ
る水温及び外気温とを感知し、その値によりバランス良
く制御すれば、より適確かつ経済的な凍結防止がはかれ
ることに着目し、種々の実験及び考察を重ねた結果、本
発明に到達した。
ータ１の作動制御は水温を感知する温度センサー２６，
２７に頼っており、高位置の太陽熱集熱装置２０と地上
の水道接続部付近とでは各配管での水温及び外気温に大
きな差があることが判明した。そこで本発明者等は、上
記のごとき太陽熱給湯設備の配管内及び配管近傍におけ
る水温及び外気温とを感知し、その値によりバランス良
く制御すれば、より適確かつ経済的な凍結防止がはかれ
ることに着目し、種々の実験及び考察を重ねた結果、本
発明に到達した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点を解決するためになされたものであり、配管内に
設けた水温センサーと配管の近傍に設けた外気温センサ
ーの感知する水温及び外気温により凍結防止用ヒータを
制御させて適確かつ経済的に凍結防止をはかりうる太陽
熱給湯設備を提供することを目的としている。
問題点を解決するためになされたものであり、配管内に
設けた水温センサーと配管の近傍に設けた外気温センサ
ーの感知する水温及び外気温により凍結防止用ヒータを
制御させて適確かつ経済的に凍結防止をはかりうる太陽
熱給湯設備を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の太陽熱給湯設備は、給水管を介して給水さ
れ、かつ給湯管を介して湯を取り出すようにした太陽熱
集熱装置を有し、上記給水管と給湯管とを太陽熱集熱装
置よりも低位の位置で連通させた連通管部の途中に凍結
防止用ヒータを接続した太陽熱給湯設備の配管内の水温
を感知する水温センサーと、配管近傍の外気温を感知す
る外気温センサーとをそれぞれ適宜な位置に配設し、各
々のセンサーの出力に基づいて凍結防止ヒータを通電制
御することを特徴とする。
め、本発明の太陽熱給湯設備は、給水管を介して給水さ
れ、かつ給湯管を介して湯を取り出すようにした太陽熱
集熱装置を有し、上記給水管と給湯管とを太陽熱集熱装
置よりも低位の位置で連通させた連通管部の途中に凍結
防止用ヒータを接続した太陽熱給湯設備の配管内の水温
を感知する水温センサーと、配管近傍の外気温を感知す
る外気温センサーとをそれぞれ適宜な位置に配設し、各
々のセンサーの出力に基づいて凍結防止ヒータを通電制
御することを特徴とする。
【０００８】また、本発明の太陽熱給湯設備は水温セン
サーが１０℃以下で、かつ外気温センサーが３℃以下の
値、または水温センサーが３℃以下の値の時凍結防止ヒ
ータを通電し、外気温センサーが８℃以上でかつ水温セ
ンサーが１０℃以上の値、または外気温センサーが８℃
未満で水温センサーが１５℃以上の値の時凍結防止ヒー
タの通電を停止する制御装置を設けることを特徴とする
ものである。
サーが１０℃以下で、かつ外気温センサーが３℃以下の
値、または水温センサーが３℃以下の値の時凍結防止ヒ
ータを通電し、外気温センサーが８℃以上でかつ水温セ
ンサーが１０℃以上の値、または外気温センサーが８℃
未満で水温センサーが１５℃以上の値の時凍結防止ヒー
タの通電を停止する制御装置を設けることを特徴とする
ものである。
【０００９】上記の構成からなる太陽熱給湯設備におい
ては、その設備内の最も水温の低い配管内部に設けた水
温センサー及び最も外気温の低い配管の近傍に設けた外
気温センサーにより感知した水温及び外気温の値が、配
管内の水の凍結する基準温度以下の時に凍結防止ヒータ
に通電して凍結を防止すると共に、その水温及び外気温
度の値が、配管内の水を凍結する恐れのない基準の温度
以上の時に凍結防止ヒータの通電を停止して、無駄に電
力を消費することのないようなバランスの良い制御を行
なうようにしている。
ては、その設備内の最も水温の低い配管内部に設けた水
温センサー及び最も外気温の低い配管の近傍に設けた外
気温センサーにより感知した水温及び外気温の値が、配
管内の水の凍結する基準温度以下の時に凍結防止ヒータ
に通電して凍結を防止すると共に、その水温及び外気温
度の値が、配管内の水を凍結する恐れのない基準の温度
以上の時に凍結防止ヒータの通電を停止して、無駄に電
力を消費することのないようなバランスの良い制御を行
なうようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
例を説明するが、図１はその一実施例に係る太陽熱給湯
設備の概略系統配置図であり、この設備は図３の従来例
の設備とほぼ同様な構成及び機能を有するものであり、
それぞれ同じ部品は同じ部品番号で示している。
例を説明するが、図１はその一実施例に係る太陽熱給湯
設備の概略系統配置図であり、この設備は図３の従来例
の設備とほぼ同様な構成及び機能を有するものであり、
それぞれ同じ部品は同じ部品番号で示している。
【００１１】すなわち、この設備では、給水管２１を介
して水道栓２８から給水された水を、太陽熱集熱装置２
０にて太陽熱で加熱して湯とし、給湯管２２を介して取
り出して給湯用蛇口２５から必要箇所に給湯するように
なっており、さらに給水管２１と給湯管２２とを上記太
陽熱集熱装置２０よりも低位の位置で連通させた連通管
部２４の途中に凍結防止ヒータ１と逆止弁２とを設けて
おり、冬期などの凍結時において、凍結防止ヒータ１に
通電することで、凍結防止ヒータ１の加熱作用により上
記の循環経路内に水の自然循環を起こし、循環経路内の
水を徐々に昇温させ、凍結を防止するようにしている。
して水道栓２８から給水された水を、太陽熱集熱装置２
０にて太陽熱で加熱して湯とし、給湯管２２を介して取
り出して給湯用蛇口２５から必要箇所に給湯するように
なっており、さらに給水管２１と給湯管２２とを上記太
陽熱集熱装置２０よりも低位の位置で連通させた連通管
部２４の途中に凍結防止ヒータ１と逆止弁２とを設けて
おり、冬期などの凍結時において、凍結防止ヒータ１に
通電することで、凍結防止ヒータ１の加熱作用により上
記の循環経路内に水の自然循環を起こし、循環経路内の
水を徐々に昇温させ、凍結を防止するようにしている。
【００１２】次に、上記の設備の冬期など凍結を生じや
すい部分、例えば凍結防止ヒータ１より低位置の配管内
の水温を感知する水温センサー２７と太陽熱集熱装置２
０配管内の水温を感知する水温センサー２６とを設ける
と共に、この設備の外気温が最も降下すると思われる個
所の配管の近傍、例えば給水管２１の下部の近傍に、そ
の外気温を感知する外気温センサー３１を、そして太陽
熱集熱装置２０付近の配管の近傍に、その外気温を感知
する外気温センサー３２を設けている。
すい部分、例えば凍結防止ヒータ１より低位置の配管内
の水温を感知する水温センサー２７と太陽熱集熱装置２
０配管内の水温を感知する水温センサー２６とを設ける
と共に、この設備の外気温が最も降下すると思われる個
所の配管の近傍、例えば給水管２１の下部の近傍に、そ
の外気温を感知する外気温センサー３１を、そして太陽
熱集熱装置２０付近の配管の近傍に、その外気温を感知
する外気温センサー３２を設けている。
【００１３】そこで、上記の各水温センサー２６，２７
及び外気温センサー３１，３２からの水温値及び外気温
値により前記凍結防止ヒータ１への通電を行なったり、
通電を停止する制御装置４０を設けている。なお、上記
の水温センサー２６，２７及び外気温センサー３１，３
２の設置場所及び設置個数は、特にこの実施例に限定さ
れるものではなく、周囲の状況等により適宜な位置に適
当個数を配設するものとする。
及び外気温センサー３１，３２からの水温値及び外気温
値により前記凍結防止ヒータ１への通電を行なったり、
通電を停止する制御装置４０を設けている。なお、上記
の水温センサー２６，２７及び外気温センサー３１，３
２の設置場所及び設置個数は、特にこの実施例に限定さ
れるものではなく、周囲の状況等により適宜な位置に適
当個数を配設するものとする。
【００１４】次に、上記制御装置４０による凍結防止ヒ
ータ１への通電のＯＮ・ＯＦＦ制御につき図２のフロー
チャートにより説明すると、水温センサー２６，２７の
値が１０℃以下（Ｔ2 ≦１０℃）で、外気温センサー３
１，３２の値が３℃以下（Ｔ 1 ≦３℃）、または水温セ
ンサー２６，２７の値が３℃以下（Ｔ2 ≦３℃）の時に
凍結防止ヒータ１の通電を開始（ＯＮ）する。
ータ１への通電のＯＮ・ＯＦＦ制御につき図２のフロー
チャートにより説明すると、水温センサー２６，２７の
値が１０℃以下（Ｔ2 ≦１０℃）で、外気温センサー３
１，３２の値が３℃以下（Ｔ 1 ≦３℃）、または水温セ
ンサー２６，２７の値が３℃以下（Ｔ2 ≦３℃）の時に
凍結防止ヒータ１の通電を開始（ＯＮ）する。
【００１５】一方、外気温センサー３１，３２の値が８
℃以上（Ｔ1 ≧８℃）で、かつ水温センサー２６，２７
の値が１０℃以上（Ｔ2 ≧１０℃）、または外気温セン
サー３１，３２の値が８℃未満（Ｔ1 ＜８℃）で水温セ
ンサー２６，２７の値が１５℃以上（Ｔ2 ≧１５℃）の
時に凍結防止ヒータ１の通電を停止（ＯＦＦ）する。即
ち、外気温が３℃以下の場合は、水温が１０℃から１５
℃の範囲で水温制御を行ない、水温１０℃でヒータＯ
Ｎ、１５℃でヒータＯＦＦとする。
℃以上（Ｔ1 ≧８℃）で、かつ水温センサー２６，２７
の値が１０℃以上（Ｔ2 ≧１０℃）、または外気温セン
サー３１，３２の値が８℃未満（Ｔ1 ＜８℃）で水温セ
ンサー２６，２７の値が１５℃以上（Ｔ2 ≧１５℃）の
時に凍結防止ヒータ１の通電を停止（ＯＦＦ）する。即
ち、外気温が３℃以下の場合は、水温が１０℃から１５
℃の範囲で水温制御を行ない、水温１０℃でヒータＯ
Ｎ、１５℃でヒータＯＦＦとする。
【００１６】さらに外気温が３℃以上８℃以下の場合
は、水温が３℃から１５℃の範囲で水温制御を行い、水
温３℃でヒータＯＮ、１５℃でヒータＯＦＦとする。一
方、外気温が８℃以上の場合は、水温が３℃から１０℃
の範囲で水温制御を行い、水温３℃でヒータＯＮ、１０
℃でヒータＯＦＦとする。この場合、外気温が低くなる
と、水温が高い状態でヒータがＯＮ・ＯＦＦするため凍
結はしにくくなる。
は、水温が３℃から１５℃の範囲で水温制御を行い、水
温３℃でヒータＯＮ、１５℃でヒータＯＦＦとする。一
方、外気温が８℃以上の場合は、水温が３℃から１０℃
の範囲で水温制御を行い、水温３℃でヒータＯＮ、１０
℃でヒータＯＦＦとする。この場合、外気温が低くなる
と、水温が高い状態でヒータがＯＮ・ＯＦＦするため凍
結はしにくくなる。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明した本発明の太陽熱給湯設備
においては、冬期などにおいてその設備の最も凍結を予
想される部分の配管内の水温と配管近傍の外気温とをそ
れぞれ温度センサーで感知し、その感知した値により凍
結防止ヒータを適確にＯＮ・ＯＦＦ制御することにより
適確に凍結防止をはかることができる。
においては、冬期などにおいてその設備の最も凍結を予
想される部分の配管内の水温と配管近傍の外気温とをそ
れぞれ温度センサーで感知し、その感知した値により凍
結防止ヒータを適確にＯＮ・ＯＦＦ制御することにより
適確に凍結防止をはかることができる。
【００１８】また、本発明では設備の配管内の水温だけ
でなく、配管近傍の外気温も感知して全体としてバラン
ス良く凍結防止の制御が行なわれるので、確実でかつ経
済的な運転が行なわれる。
でなく、配管近傍の外気温も感知して全体としてバラン
ス良く凍結防止の制御が行なわれるので、確実でかつ経
済的な運転が行なわれる。
【図１】本発明の一実施例に係る太陽熱給湯設備の概略
系統配置図である。
系統配置図である。
【図２】図１の設備の凍結防止用ヒータへの通電のＯＮ
・ＯＦＦ制御フローチャートである。
・ＯＦＦ制御フローチャートである。
【図３】従来の太陽熱給湯設備の概略系統配置図であ
る。
る。
１ 凍結防止ヒータ ２０ 太陽熱集
熱装置 ２１ 給水管 ２２ 給湯管 ２４ 連通管部 ２６ 水温セン
サー ２７ 水温センサー ３１ 外気温セ
ンサー ３２ 外気温センサー
熱装置 ２１ 給水管 ２２ 給湯管 ２４ 連通管部 ２６ 水温セン
サー ２７ 水温センサー ３１ 外気温セ
ンサー ３２ 外気温センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 崇 長野県南安曇郡豊科町大字豊科500番地 日本電熱株式会社内 (72)発明者 大谷 利春 滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電 気硝子株式会社内 (72)発明者 大橋 清 滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電 気硝子株式会社内 (72)発明者 南田 真吾 滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電 気硝子株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 給水管を介して給水され、かつ給湯管を
介して湯を取り出すようにした太陽熱集熱装置を有し、
上記給水管と給湯管とを太陽熱集熱装置よりも低位の位
置で連通させた連通管部の途中に凍結防止ヒータを接続
した太陽熱給湯設備の配管内の水温を感知する水温セン
サーと、配管近傍の外気温を感知する外気温センサーと
をそれぞれ適宜な位置に配設し、各々のセンサーの出力
に基づいて凍結防止ヒータを通電制御した太陽熱給湯設
備。 - 【請求項２】 水温センサーが１０℃以下で、かつ外気
温センサーが３℃以下の値、または水温センサーが３℃
以下の値の時凍結防止ヒータを通電し、外気温センサー
が８℃以上でかつ水温センサーが１０℃以上の値、また
は外気温センサーが８℃未満で水温センサーが１５℃以
上の値の時凍結防止ヒータの通電を停止する制御装置を
設けた請求項１記載の太陽熱給湯設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236579A JPH0979664A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 太陽熱給湯設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236579A JPH0979664A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 太陽熱給湯設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979664A true JPH0979664A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17002733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7236579A Pending JPH0979664A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 太陽熱給湯設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0979664A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102278502A (zh) * | 2011-06-08 | 2011-12-14 | 丁文信 | 液体管路排空防冻装置 |
| US8109264B1 (en) | 2010-05-13 | 2012-02-07 | Murray William M | Hot water solar heating system and method |
| US9068756B1 (en) | 2010-05-13 | 2015-06-30 | William M Murray | Hot water solar heating system and method |
| CN105823221A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-08-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热水器的排水控制方法、装置和系统 |
| CN114738587A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-12 | 桂林善水科技有限公司 | 一种基于绿色光伏供能的主动水管防冻保温装置 |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7236579A patent/JPH0979664A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8109264B1 (en) | 2010-05-13 | 2012-02-07 | Murray William M | Hot water solar heating system and method |
| US9068756B1 (en) | 2010-05-13 | 2015-06-30 | William M Murray | Hot water solar heating system and method |
| US9109799B1 (en) | 2010-05-13 | 2015-08-18 | William M Murray | Method for initiating flow of fluid blocked by frozen fluid |
| CN102278502A (zh) * | 2011-06-08 | 2011-12-14 | 丁文信 | 液体管路排空防冻装置 |
| CN105823221A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-08-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热水器的排水控制方法、装置和系统 |
| CN105823221B (zh) * | 2016-05-23 | 2018-12-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热水器的排水控制方法、装置和系统 |
| CN114738587A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-12 | 桂林善水科技有限公司 | 一种基于绿色光伏供能的主动水管防冻保温装置 |
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Legal Events
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