JPS6365826B2 - - Google Patents
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- JPS6365826B2 JPS6365826B2 JP59149615A JP14961584A JPS6365826B2 JP S6365826 B2 JPS6365826 B2 JP S6365826B2 JP 59149615 A JP59149615 A JP 59149615A JP 14961584 A JP14961584 A JP 14961584A JP S6365826 B2 JPS6365826 B2 JP S6365826B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- air
- air chamber
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- atmosphere
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
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- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/141—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy with a static energy collector
- F03B13/142—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy with a static energy collector which creates an oscillating water column
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は波力変換装置の圧力制限装置に関し、
特に作動空気の最大圧力レベルを設定することの
可能な波力を利用したエネルギ変換装置の圧力制
限装置に関するものである。
特に作動空気の最大圧力レベルを設定することの
可能な波力を利用したエネルギ変換装置の圧力制
限装置に関するものである。
空気を作動媒体とする波力変換装置に於いて
は、媒体空気の圧力が波の運動に伴い周期的に変
動して例えば空気タービン等を駆動し、エネルギ
を変換する。この場合、大きな波浪時には、その
空気圧力が過大となり、空気タービンの回転速度
を過度に上昇させる。従つて、この様な危険を回
避する為に、従来は、空気タービンに流入する空
気を適宜遮断する非常開閉弁或いは流入する空気
量を減らす為の圧力開放弁等の安全装置を設けて
いる。然るに、これら安全装置の大部分は、電動
機或いは油圧アクチユエータ等により蝶形弁を駆
動する構成である為、耐久性に欠点があつた。即
ち、波の運動に伴い半永久的に作動させるには耐
摩耗の点で、又海水の付着に対する耐腐食の点
で、夫々耐久性が懸念される。
は、媒体空気の圧力が波の運動に伴い周期的に変
動して例えば空気タービン等を駆動し、エネルギ
を変換する。この場合、大きな波浪時には、その
空気圧力が過大となり、空気タービンの回転速度
を過度に上昇させる。従つて、この様な危険を回
避する為に、従来は、空気タービンに流入する空
気を適宜遮断する非常開閉弁或いは流入する空気
量を減らす為の圧力開放弁等の安全装置を設けて
いる。然るに、これら安全装置の大部分は、電動
機或いは油圧アクチユエータ等により蝶形弁を駆
動する構成である為、耐久性に欠点があつた。即
ち、波の運動に伴い半永久的に作動させるには耐
摩耗の点で、又海水の付着に対する耐腐食の点
で、夫々耐久性が懸念される。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであつ
て、耐摩耗性及び耐腐食性等の耐久性に優れてお
り長期間に亘つて正確に圧力制御を実施可能な波
力変換装置の圧力制限装置を提供することを目的
とする。
て、耐摩耗性及び耐腐食性等の耐久性に優れてお
り長期間に亘つて正確に圧力制御を実施可能な波
力変換装置の圧力制限装置を提供することを目的
とする。
以下、本発明の構成について具体的な実施例に
基づき詳細に説明する。第1図は本発明の1実施
例としての波力変換装置を示した全体説明図であ
り、第2図はその内の圧力制限装置を示した模式
的断面図である。第1図に於いて、海の沿岸Cに
設置された波力変換装置の外壁1により海面が外
部海面S1と内部海面S2に分けられ、内部海面S2上
にエネルギ変換の作動媒体となる空気を貯める空
気室2が形成されている。空気室2の上方には連
通孔3を介してエネルギ変換装置4が設置されて
いる。このエネルギ変換装置4の内部には、本例
では空気タービン4aや発電機4b(共に破線で
示す)が内蔵されており、大気開放孔4cと空気
室2との間の圧力室により空気タービン4aが駆
動され、波のエネルギが空気を介して電力に変換
される。空気タービン4aとしては、空気室2か
ら流出又はそこへ流入する両方向の空気の流れに
対し一方向に回転可能なタービンを使用すると良
い。
基づき詳細に説明する。第1図は本発明の1実施
例としての波力変換装置を示した全体説明図であ
り、第2図はその内の圧力制限装置を示した模式
的断面図である。第1図に於いて、海の沿岸Cに
設置された波力変換装置の外壁1により海面が外
部海面S1と内部海面S2に分けられ、内部海面S2上
にエネルギ変換の作動媒体となる空気を貯める空
気室2が形成されている。空気室2の上方には連
通孔3を介してエネルギ変換装置4が設置されて
いる。このエネルギ変換装置4の内部には、本例
では空気タービン4aや発電機4b(共に破線で
示す)が内蔵されており、大気開放孔4cと空気
室2との間の圧力室により空気タービン4aが駆
動され、波のエネルギが空気を介して電力に変換
される。空気タービン4aとしては、空気室2か
ら流出又はそこへ流入する両方向の空気の流れに
対し一方向に回転可能なタービンを使用すると良
い。
而して、沿岸部Cには第1管路5aと第2管路
5bが連通部5cを介してU字状に連通されてな
る圧力制限装置5が形成されている。ここで、第
1管路5aは空気室2に連通されると共に第2管
路5bは大気に開放され、このU字管路内には雨
水又は海水等の水が管路封止用に貯留されてい
る。従つて、第2図に於いて、空気室2内の空気
が圧縮されその圧力が大気圧より大きい正圧力と
なる場合は、第1管路5aの水面LAがその正圧
力により押し下げられると共に第2管路5bの水
面LBが押し上げられる。そして、水面LAが仕切
壁5dの下端のレベルl3に到達した後は空気室内
2の空気は封止されずに第2管路5b内を通じて
大気に放出され、その後の空気室2内の圧力の上
昇が阻止される。又、逆に水面S2が下降して空気
室2内の空気が膨脹して圧力が大気圧より小さい
負圧力となる場合は、水面LBが下降し、レベルl3
に等しいレベルl4に達した後は大気が第1管路5
aを通じて空気室2内に流れ込み、その後の空気
室2内の圧力の低下が阻止される。この様にして
空気室2内の空気圧力が、正圧力の上限値と負圧
力の下限値の間に収まる様に制御される。この場
合、制御の基準となる上限値及び下限値は、各水
面LA、LBが各レベルl3、l4に達した時の他方の水
面のレベル高さによる。従つて、常に安定して一
定の上限値と下限値の間の範囲内に空気室2内の
圧力を制御するには、各水面LA、LBが各レベル
l3、l4に達した時の他方の水面レベルが常時一定
となることが要求される。この条件を満たす為、
本例では以下に示す如く各管路5a,5bの寸法が
設定されている。
5bが連通部5cを介してU字状に連通されてな
る圧力制限装置5が形成されている。ここで、第
1管路5aは空気室2に連通されると共に第2管
路5bは大気に開放され、このU字管路内には雨
水又は海水等の水が管路封止用に貯留されてい
る。従つて、第2図に於いて、空気室2内の空気
が圧縮されその圧力が大気圧より大きい正圧力と
なる場合は、第1管路5aの水面LAがその正圧
力により押し下げられると共に第2管路5bの水
面LBが押し上げられる。そして、水面LAが仕切
壁5dの下端のレベルl3に到達した後は空気室内
2の空気は封止されずに第2管路5b内を通じて
大気に放出され、その後の空気室2内の圧力の上
昇が阻止される。又、逆に水面S2が下降して空気
室2内の空気が膨脹して圧力が大気圧より小さい
負圧力となる場合は、水面LBが下降し、レベルl3
に等しいレベルl4に達した後は大気が第1管路5
aを通じて空気室2内に流れ込み、その後の空気
室2内の圧力の低下が阻止される。この様にして
空気室2内の空気圧力が、正圧力の上限値と負圧
力の下限値の間に収まる様に制御される。この場
合、制御の基準となる上限値及び下限値は、各水
面LA、LBが各レベルl3、l4に達した時の他方の水
面のレベル高さによる。従つて、常に安定して一
定の上限値と下限値の間の範囲内に空気室2内の
圧力を制御するには、各水面LA、LBが各レベル
l3、l4に達した時の他方の水面レベルが常時一定
となることが要求される。この条件を満たす為、
本例では以下に示す如く各管路5a,5bの寸法が
設定されている。
即ち、第1管路5aのレベルl3より上位の部分
の容積vAと第2管路5bのレベルl4より上位の部
分の容積VBが等しくなる様に各管路5a,5b
の断面積sA、sBを決める直径dA、dB及び各レベル
l3、l4からの高さhA、hBが設定されている。従つ
て、 vA=sA・hA=sB・hB=vB (1) 故に、 hA/hB=sB/sA=dB/dA〓2 〓 (2) となる。このように各寸法hA、dA及びhB、dBを設
定することにより、正圧力の上限値+Pu(m・
Aq)及び負圧力の下限値−PL(m・Aq)が次の
様にして一定に保たれる。圧力制限装置5のU字
管路内には波の飛沫や雨水等により自然に水が補
給されている為、通常状態時は第1管路5aの液
面LAが先端のレベルl1近傍に位置している。この
状態から、空気室2内の圧力が高くなつて液面
LAがレベルl3に近付くと、他方の液面LBは上昇し
てレベルl2に達し、この後は内部の水を外へ溢流
させる。従つて、上限圧力値Puは第2管路5b
の高さで決まり、常にhB(m・Aq)に保たれる。
負圧力の場合も同様に、液面LBがレベルl4に近付
くに伴い、第1管路5a内の水が空気室2側に溢
流し、下限圧力限PLは常にhA(m・Aq)に保たれ
る。又、上述の場合とは逆に、日照等によりU字
管路内の水が異常に減少した場合は、上、下各制
限値PU、Lが小さくなる安全側に移行するので、装
置の安全性が高められる。
の容積vAと第2管路5bのレベルl4より上位の部
分の容積VBが等しくなる様に各管路5a,5b
の断面積sA、sBを決める直径dA、dB及び各レベル
l3、l4からの高さhA、hBが設定されている。従つ
て、 vA=sA・hA=sB・hB=vB (1) 故に、 hA/hB=sB/sA=dB/dA〓2 〓 (2) となる。このように各寸法hA、dA及びhB、dBを設
定することにより、正圧力の上限値+Pu(m・
Aq)及び負圧力の下限値−PL(m・Aq)が次の
様にして一定に保たれる。圧力制限装置5のU字
管路内には波の飛沫や雨水等により自然に水が補
給されている為、通常状態時は第1管路5aの液
面LAが先端のレベルl1近傍に位置している。この
状態から、空気室2内の圧力が高くなつて液面
LAがレベルl3に近付くと、他方の液面LBは上昇し
てレベルl2に達し、この後は内部の水を外へ溢流
させる。従つて、上限圧力値Puは第2管路5b
の高さで決まり、常にhB(m・Aq)に保たれる。
負圧力の場合も同様に、液面LBがレベルl4に近付
くに伴い、第1管路5a内の水が空気室2側に溢
流し、下限圧力限PLは常にhA(m・Aq)に保たれ
る。又、上述の場合とは逆に、日照等によりU字
管路内の水が異常に減少した場合は、上、下各制
限値PU、Lが小さくなる安全側に移行するので、装
置の安全性が高められる。
ところで、本例の如き沿岸固定式波力変換装置
は、媒体空気の負圧力の尖頭絶対値は正圧力のそ
れよりもかなり小さい値となるがその作用時間は
正圧力の場合よりも長くなるという特性を有して
いる。この為、正圧力と負圧力の各制限値PU、
PLを夫々個別に最適設定することが要求される。
この点に関して、本発明に係る装置に於いては、
第1管路5aと第2管路5bの各断面積sA、sBを
上記第(1)式又は第(2)式を満足させる条件の下で適
切に設定することにより、柔軟に対処することが
できる。
は、媒体空気の負圧力の尖頭絶対値は正圧力のそ
れよりもかなり小さい値となるがその作用時間は
正圧力の場合よりも長くなるという特性を有して
いる。この為、正圧力と負圧力の各制限値PU、
PLを夫々個別に最適設定することが要求される。
この点に関して、本発明に係る装置に於いては、
第1管路5aと第2管路5bの各断面積sA、sBを
上記第(1)式又は第(2)式を満足させる条件の下で適
切に設定することにより、柔軟に対処することが
できる。
叙上の如く構成された本実施例における動作に
ついて、以下に説明する。
ついて、以下に説明する。
第1図に於いて、打ち寄せる波の運動により外
部海面S1が上、下に変動すると、これに伴つて内
部海面S2も上、下に変動する。この内部海面S2の
上下動により空気室2内の空気が圧縮及び膨脹を
繰返し、その空気圧Pが大気圧に対して正圧力に
なつたり負圧力になつたりしてエネルギ変換装置
4の大気開放孔4cとの間に圧力差が生じる。こ
の圧力差により、内部の空気タービン4aを廻し
て発電機4bを駆動し、波力を電力に変換する。
部海面S1が上、下に変動すると、これに伴つて内
部海面S2も上、下に変動する。この内部海面S2の
上下動により空気室2内の空気が圧縮及び膨脹を
繰返し、その空気圧Pが大気圧に対して正圧力に
なつたり負圧力になつたりしてエネルギ変換装置
4の大気開放孔4cとの間に圧力差が生じる。こ
の圧力差により、内部の空気タービン4aを廻し
て発電機4bを駆動し、波力を電力に変換する。
圧力制御装置5の第1、第2管路5a,5b中
の各液面LA、LBは、空気室2内の空気圧の変動
に応じて上、下に変動するが、正常な圧力範囲の
場合は第3a図に示される如く空気室2内の空気
をU字管路を通じて外部へ逃がさない様にこの管
路を封止している。この場合、前述した如く、内
部海面S2の上下動に伴う飛沫や雨水等が管路5
a,5bに自然に流れ込む為、液面LAは最高位
のレベルl1近傍に位置する傾向がある。従つて、
図示される如く、貯留されている水の体積Vの
内、底部の連通部分5cの基礎体積V0(斜交線で
示す)分を除いた体V1は、常時第1、第2管路
5a,5bの各容積vA、vB(vA=vB)以上に保た
れている。即ち、 V−V0=V1≧vA=vB (3) となつている。尚、第3a図に示した状態におけ
る空気圧Pは、大気圧より△h(m・Aq)だけ高
い正圧となつている。
の各液面LA、LBは、空気室2内の空気圧の変動
に応じて上、下に変動するが、正常な圧力範囲の
場合は第3a図に示される如く空気室2内の空気
をU字管路を通じて外部へ逃がさない様にこの管
路を封止している。この場合、前述した如く、内
部海面S2の上下動に伴う飛沫や雨水等が管路5
a,5bに自然に流れ込む為、液面LAは最高位
のレベルl1近傍に位置する傾向がある。従つて、
図示される如く、貯留されている水の体積Vの
内、底部の連通部分5cの基礎体積V0(斜交線で
示す)分を除いた体V1は、常時第1、第2管路
5a,5bの各容積vA、vB(vA=vB)以上に保た
れている。即ち、 V−V0=V1≧vA=vB (3) となつている。尚、第3a図に示した状態におけ
る空気圧Pは、大気圧より△h(m・Aq)だけ高
い正圧となつている。
今、大きな波浪が押寄せ空気室2内の空気圧P
が異常な正圧力まで上昇しようとすると、第3b
図に示す如く、液面LAが押し下げられ最低位の
レベルl3に達し、空気室2内の空気が第2管路5
bを通じて大気中に放出される。この場合、体積
V1は第(3)式を満たしているので液面LBは十分に
レベルl2に達して余る体積(V1−vB)分の水を外
部に溢流させ、液面LBがレベルl2以下で停止する
如き不都合は生じない。従つて、上限圧力値PU
は常に正圧力hBに保たれる。
が異常な正圧力まで上昇しようとすると、第3b
図に示す如く、液面LAが押し下げられ最低位の
レベルl3に達し、空気室2内の空気が第2管路5
bを通じて大気中に放出される。この場合、体積
V1は第(3)式を満たしているので液面LBは十分に
レベルl2に達して余る体積(V1−vB)分の水を外
部に溢流させ、液面LBがレベルl2以下で停止する
如き不都合は生じない。従つて、上限圧力値PU
は常に正圧力hBに保たれる。
一方、空気圧Pが逆に異常に低下しようとする
場合は、第3c図に示す如く、液面LBが低下し
て最低位のレベルl4に達し、大気が第1管路5a
を通じて空気室2内に流入する。この場合も、第
(3)式の関係から液面LAは十分にレベルl1に達して
それ以下のレベルで停止することはなく、従つて
下限圧力値PLも常に負圧hAに保たれる。
場合は、第3c図に示す如く、液面LBが低下し
て最低位のレベルl4に達し、大気が第1管路5a
を通じて空気室2内に流入する。この場合も、第
(3)式の関係から液面LAは十分にレベルl1に達して
それ以下のレベルで停止することはなく、従つて
下限圧力値PLも常に負圧hAに保たれる。
以上詳述した如く、本発明によれば、管路に貯
留した液体を圧力調整弁代りに機能させることに
より、簡単な構造で耐腐食及び耐摩耗等の耐久性
に優れると共に蝶形弁等に生じ易い漏れを確実に
防止可能な圧力制限装置を得ることができる。特
に、沿岸固定式の波力変換装置に適用した場合で
も優れた耐久性が発揮されると共に制限装置内に
海水や雨水が進入しても上、下の制限圧力値が変
動せず、常時安定した圧力制限機能を発揮するこ
とができる。又、装置を駆動する為の制御回路や
動力源等を必要としないので堅牢であり且つ省エ
ネルギにも寄与する。尚、本発明は上記の特定の
実施例に限定されるべきものではなく、本発明の
技術的範囲に於いて種々の変形が可能であること
は勿論である。
留した液体を圧力調整弁代りに機能させることに
より、簡単な構造で耐腐食及び耐摩耗等の耐久性
に優れると共に蝶形弁等に生じ易い漏れを確実に
防止可能な圧力制限装置を得ることができる。特
に、沿岸固定式の波力変換装置に適用した場合で
も優れた耐久性が発揮されると共に制限装置内に
海水や雨水が進入しても上、下の制限圧力値が変
動せず、常時安定した圧力制限機能を発揮するこ
とができる。又、装置を駆動する為の制御回路や
動力源等を必要としないので堅牢であり且つ省エ
ネルギにも寄与する。尚、本発明は上記の特定の
実施例に限定されるべきものではなく、本発明の
技術的範囲に於いて種々の変形が可能であること
は勿論である。
第1図は本発明の1実施例を示した全体説明
図、第2図は本発明の1実施例の要部を示した模
式的断面図、第3a図乃至第3c図は夫々本発明
の1実施例の動作を示した各説明図である。 (符号の説明)、2:空気室、5:圧力制限装
置、5a:第1管路、5b:第2管路、5c:連
通部。
図、第2図は本発明の1実施例の要部を示した模
式的断面図、第3a図乃至第3c図は夫々本発明
の1実施例の動作を示した各説明図である。 (符号の説明)、2:空気室、5:圧力制限装
置、5a:第1管路、5b:第2管路、5c:連
通部。
Claims (1)
- 1 波動により変動する空気室内の空気圧からエ
ネルギを得る波力変換装置に前記空気室と大気と
を連通すると共に貯留部を有する連通路を設け、
前記貯留部に液体を貯留させて通常は前記空気室
と大気との連通状態を遮断し前記空気室内の空気
圧が所定レベルを超えた場合に前記空気室と大気
とを連通させることを特徴とする波力変換装置の
圧力制限装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14961584A JPS6128763A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 波力変換装置の圧力制限装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14961584A JPS6128763A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 波力変換装置の圧力制限装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6128763A JPS6128763A (ja) | 1986-02-08 |
JPS6365826B2 true JPS6365826B2 (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=15479079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14961584A Granted JPS6128763A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 波力変換装置の圧力制限装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6128763A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6361407U (ja) * | 1986-10-11 | 1988-04-23 | ||
JPS6365706U (ja) * | 1986-10-21 | 1988-04-30 | ||
US7494635B2 (en) | 2003-08-21 | 2009-02-24 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Boron nitride agglomerated powder |
GB0809732D0 (en) * | 2008-05-29 | 2008-07-09 | Bellamy Norman W | Pneumatic structures for wave energy conversion |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP14961584A patent/JPS6128763A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6128763A (ja) | 1986-02-08 |
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