JP2009004204A - Ion wind generation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイナスイオン等のイオンを発生して室内等の空気中にイオン風として放出するイオン風発生装置に関するものである。 The present invention relates to an ion wind generator that generates ions such as negative ions and discharges them as ion wind into indoor air.
従来から、プラスイオンやマイナスイオンを発生させてイオン風として室内等に放出するイオン風発生装置が提案されている。このようなイオン風発生装置は、イオン化電極と対向電極を対置して両電極間に高電圧を印加し、コロナ放電によってイオン風を発生させるものである（例えば、下記の特許文献１）。
しかしながら、上記従来のイオン風発生装置では、コロナ放電を起すイオン化電極は比較的早期に消耗し、対向電極には空気中の塵埃等が吸着されて汚染されてくる。このように、イオン化電極が消耗したり対向電極が汚染されると、それらを定期的に交換しなければならず、その交換にコストがかかっていた。 However, in the conventional ion wind generator, the ionization electrode that causes corona discharge is consumed relatively quickly, and dust or the like in the air is adsorbed and contaminated by the counter electrode. As described above, when the ionization electrode is consumed or the counter electrode is contaminated, they must be periodically replaced, and the replacement is costly.
また、上記従来のイオン風発生装置では、コロナ放電によって周辺の酸化や刺激臭の原因となるオゾンが発生し、オゾンによる周辺環境への悪影響が生じることがある。このようなオゾンによる悪影響を防止するため、従来は、印加電圧を低く抑えたり、活性炭フィルターによって発生したオゾンを吸着したり、あるいはオゾン分解触媒によってオゾンを分解する等の手法がとられていた。 Moreover, in the said conventional ion wind generator, the ozone which becomes the cause of a surrounding oxidation and a stimulating odor by corona discharge generate | occur | produces, and the bad influence to the surrounding environment by ozone may arise. In order to prevent such an adverse effect due to ozone, conventionally, techniques such as suppressing the applied voltage, adsorbing ozone generated by an activated carbon filter, or decomposing ozone by an ozone decomposition catalyst have been taken.
ところが、印加電圧を低く抑える方法では、風量感を与えるほどの風速が得られないという問題があった。また、フィルターによる吸着では、圧力損失によって風速が低下してしまううえ、定期的にフィルターを交換しなければならず、ランニングコストが高くなるという問題がある。一方、触媒によってオゾンを分解する方法でも、風速を落とさないようにするためにハニカム構造の触媒を設備しなければならず、装置自体が大型化するうえ、見栄えもよくないという問題が残る。しかも、長期的な使用により、ハニカム構造の触媒が塵埃や油分等で覆われると、イオン風と触媒との接触機会が減少し、オゾンを十分に分解できなくなり、長期的な信頼性に欠けるという問題がある。このように、触媒で分解させたりフィルターで吸着する等の方法は、オゾンそのものを発生させなくするのではなく、発生させたオゾンを事後的に取り除くものであることから、抜本的な解決には至っていないのが実情である。 However, the method of keeping the applied voltage low has a problem that it is not possible to obtain a wind speed that gives a feeling of air volume. Further, the adsorption by the filter has a problem that the wind speed is lowered due to pressure loss, and the filter has to be replaced periodically, resulting in an increase in running cost. On the other hand, even in the method of decomposing ozone with a catalyst, a honeycomb-structured catalyst must be installed in order to prevent the wind speed from dropping, and there remains a problem that the apparatus itself is upsized and does not look good. Moreover, if the honeycomb-structured catalyst is covered with dust or oil due to long-term use, the chance of contact between the ion wind and the catalyst is reduced, ozone cannot be fully decomposed, and long-term reliability is lacking. There's a problem. In this way, the method of decomposing with a catalyst or adsorbing with a filter does not stop the generation of ozone itself, but removes the generated ozone afterwards. The situation is not reached.
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたもので、消耗品としての電極のコストが安価になるうえ、オゾンをほとんど発生させることなく、十分な風量を得ることができるイオン風発生装置を提供することをその目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an ion wind generator capable of obtaining a sufficient air volume without generating ozone almost at a lower cost as a consumable electrode. Its purpose is to provide.
上記目的を達成するため、本発明のイオン風発生装置は、放電電極と対向電極の間でコロナ放電を生じさせてイオン風を発生させるイオン風発生装置であって、上記対向電極と放電電極の少なくともいずれかの電極が、難燃性もしくは不燃性の絶縁物質からなるシート材の表面および／または内部に導電剤を存在させて構成されていることを要旨とする。 In order to achieve the above object, an ion wind generator of the present invention is an ion wind generator for generating an ion wind by generating a corona discharge between a discharge electrode and a counter electrode, and comprising the counter electrode and the discharge electrode. The gist of the invention is that at least one of the electrodes is formed by allowing a conductive agent to exist on the surface and / or inside of a sheet material made of a flame-retardant or non-flammable insulating material.
すなわち、本発明のイオン風発生装置は、上記対向電極と放電電極の少なくともいずれかの電極が、難燃性もしくは不燃性の絶縁物質からなるシート材の表面および／または内部に導電剤を存在させて構成されていることから、消耗品としての電極を極めて低コストで得ることができ、性能が低下する前に確実に電極を交換して初期の性能の維持が容易かつ安価に行なえる。また、絶縁物質のシート剤に導電剤を存在させていることから、ある程度高い電気抵抗特性を有する電極でコロナ放電を生じさせることにより、オゾンをほとんど発生させることなく、十分に風量感を感じる風速のイオン風が得られる。そして、フィルターのような圧力損失もないし、触媒のような長期信頼性が低下する心配もない。また、放電電極と対向電極以外にオゾンを除去する部材を設備する必要がないため、装置自体がコンパクトになる。 That is, in the ion wind generator of the present invention, at least one of the counter electrode and the discharge electrode has a conductive agent present on the surface and / or inside of a sheet material made of a flame-retardant or non-flammable insulating material. Therefore, an electrode as a consumable can be obtained at an extremely low cost, and the initial performance can be easily and inexpensively maintained by surely replacing the electrode before the performance deteriorates. In addition, since a conductive agent is present in the sheet material of the insulating material, by generating corona discharge with an electrode having a somewhat high electrical resistance characteristic, a wind speed that provides a sufficient feeling of air volume with almost no ozone generated. Ion wind is obtained. And there is no pressure loss like a filter, and there is no fear that long-term reliability like a catalyst will fall. Moreover, since it is not necessary to provide a member for removing ozone other than the discharge electrode and the counter electrode, the apparatus itself becomes compact.
本発明において、上記電極に対して導電性の繊維を植毛した場合には、植毛された導電性の繊維の先端で微小電力の分散放電が行なわれることから、さらにオゾンの発生が少なくなり、十分に風量感を感じる風速のイオン風が得られる。 In the present invention, when conductive fibers are implanted into the electrode, since the dispersed discharge of minute electric power is performed at the tips of the implanted conductive fibers, the generation of ozone is further reduced and sufficient Ion wind with a wind speed that gives a feeling of air volume can be obtained.
つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.
図１は、本発明のイオン風発生装置をマイナスイオン発生器に適用した一実施形態を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which an ion wind generator of the present invention is applied to a negative ion generator.
このマイナスイオン発生器は、放電電極１と対向電極２の間でコロナ放電を生じさせてイオン風を発生させるものである。この例では、対向電極２は長方形の板状の電極板２ａを格子状に組み合わせて使用し、各電極板２ａが所定間隔を隔てて上下左右に平行に配置されるよう構成されている。そして、放電電極１は、対向電極２の幅方向に延びる細長い状態に形成されている。上記放電電極１は、対向電極２側の長辺部分がジグザグ状にカットされ、先端が対向電極２に向いた多数の尖鋭部１ａが並ぶよう構成されている。
This negative ion generator generates corona discharge between the
上記放電電極１および対向電極２は、難燃性もしくは不燃性の絶縁物質からなるシート材の表面および／または内部に導電剤を存在させて構成されている。
The
上記シート材を構成する材質としては、例えば、紙、不織布、布、フェルト、木材、樹脂、ゴム、ガラス、セラミック等の絶縁性物質をあげることができる。 Examples of the material constituting the sheet material include insulating materials such as paper, nonwoven fabric, cloth, felt, wood, resin, rubber, glass, and ceramic.
これらのうち、紙、不織布、布、フェルト、木材、一部の樹脂、一部のゴム等の可燃性の物質から形成されたシート材は、難燃処理もしくは不燃処理をすることにより難燃性もしくは不燃性とすることが行なわれる。これにより、コロナ放電によって電極が燃焼してしまうことを防止する。 Of these, sheet materials formed from flammable materials such as paper, non-woven fabric, cloth, felt, wood, some resins, and some rubber are flame retardant by flame retardant treatment or non-flammable treatment. Or it is made nonflammable. This prevents the electrodes from burning due to corona discharge.
上記難燃処理に用いる難燃剤としては、例えば、臭素系難燃剤、リン系難燃剤、塩素系難燃剤、アンチモン系難燃剤、無機系難燃剤等を使用することができる。 As a flame retardant used for the flame retardant treatment, for example, a brominated flame retardant, a phosphorus flame retardant, a chlorine flame retardant, an antimony flame retardant, an inorganic flame retardant, or the like can be used.
臭素系難燃剤としては、例えば、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＢＡ）、デカブロモジフェニルエーテル（Ｄｅｃａ-ＢＤＥ）、ヘキサブロモシクロドデカン（ＨＢＣＤ）、ビス（テトラブロモフタルイミド）エタン、ＴＢＢＡカーボネート・オリゴマー、ＴＢＢＡエポキシ・オリゴマー、臭素化ポリスチレン、ビス（ペンタブロモフェニル）エタン、ＴＢＢＡ-ビス（ジブロモプロピルエーテル）、ポリ（ジブロモプロピルエーテル），ヘキサブロモベンゼン（ＨＢＢ）等をあげることができる。 Examples of brominated flame retardants include tetrabromobisphenol A (TBBA), decabromodiphenyl ether (Deca-BDE), hexabromocyclododecane (HBCD), bis (tetrabromophthalimide) ethane, TBBA carbonate oligomer, TBBA epoxy Examples thereof include oligomers, brominated polystyrene, bis (pentabromophenyl) ethane, TBBA-bis (dibromopropyl ether), poly (dibromopropyl ether), hexabromobenzene (HBB) and the like.
リン系難燃剤としては、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、2-エチルヘキシルジフェニルホスフェート、その他芳香族リン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスークロロプロピルホスフェート、その他含ハロゲンリン酸エステル、含ハロゲン縮合リン酸エステル類、ポリリン酸塩類、赤リン系難燃剤等をあげることができる。 Examples of phosphorus flame retardants include triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl phenyl phosphate, 2-ethylhexyl diphenyl phosphate, other aromatic phosphate esters, aromatic condensed phosphate esters, trisdichloromethane. Examples thereof include propyl phosphate, tris-chloropropyl phosphate, other halogen-containing phosphates, halogen-containing condensed phosphates, polyphosphates, and red phosphorus flame retardants.
塩素系難燃剤としては、たとえば、塩素化パラフィン等をあげることができる。 Examples of the chlorinated flame retardant include chlorinated paraffin.
アンチモン系難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、四酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダ等をあげることができる。また、無機系難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等をあげることができる。 Examples of the antimony flame retardant include antimony trioxide, antimony pentoxide, antimony tetroxide, and sodium antimonate. Examples of the inorganic flame retardant include aluminum hydroxide and magnesium hydroxide.
上記不燃処理に用いられる不燃処理剤としては、ほう酸・ほう砂を主成分とした無機系の処理液、りん酸・窒素系処理液等をあげることができる。 Examples of the incombustible treatment agent used in the incombustible treatment include inorganic treatment liquids mainly composed of boric acid and borax, and phosphoric acid / nitrogen treatment liquids.
これらは、単独でもしくは必要に応じて複数併せて用いることができる。また、本発明に用いる難燃剤や不燃液としては、上述したものに限定するものではなく、各種のものを用いることができる。 These may be used alone or in combination as necessary. Moreover, as a flame retardant and incombustible liquid used for this invention, it is not limited to what was mentioned above, Various things can be used.
難燃処理や不燃処理は、紙や繊維、木材の場合には素材の表面に塗布したり、あるいは含浸させたりする方法によって行なうことができる。プラスチックやゴムなどの場合には難燃剤や不燃液を素材に練り込むことによって行なうことができるが、表面に塗布する方法で行なってもよい。 In the case of paper, fiber, or wood, the flame retardant treatment or the non-flammable treatment can be performed by a method of applying or impregnating the surface of the material. In the case of plastic, rubber, etc., it can be carried out by kneading a flame retardant or incombustible liquid into the material, but it may also be carried out by a method of applying to the surface.
上記難燃処理や不燃処理を施すシート材は、その表面および／または内部に導電剤を存在させることが行なわれる。 The sheet material subjected to the flame retardant treatment or the non-flammable treatment is made to have a conductive agent present on the surface and / or inside thereof.
上記導電剤としては、例えば、粉末状または短繊維状としたカーボンや、銀，ニッケル，銅等の金属をアクリル、エポキシ、メラミン、ポリウレタン等のバインダー樹脂と溶剤に分散させた導電性塗料を好適に用いることができる。 As the conductive agent, for example, a conductive paint in which powdered or short fiber carbon or a metal such as silver, nickel, copper, etc. is dispersed in a binder resin such as acrylic, epoxy, melamine, polyurethane and a solvent is suitable. Can be used.
上記導電剤は、表面に塗布して表面に存在させることもできるし、紙や繊維、木材の場合には含浸させて内部に存在させることもできる。プラスチックやゴムなどの場合には導電剤を素材に練り込むことによって内部に存在させることもできる。 The conductive agent can be applied to the surface to be present on the surface, or in the case of paper, fiber or wood, it can be impregnated to be present inside. In the case of plastic or rubber, the conductive agent can be kneaded into the material to be present inside.
上記のように構成したシート材により、放電電極１と対向電極２を形成する。上記放電電極１と対向電極２は、図示しない絶縁性の保持部材に保持されて上述したような位置関係で配置される。発生させるイオン風の上流側に放電電極１が配置され、下流側にはイオン風の流れに沿うよう対向電極２が配置されている。そして、放電電極１にマイナス電位を印加するとともに、対向電極にプラスの電位を印加することにより、各放電電極の各尖鋭部１ａの先端からコロナ放電を生じさせ、風力の強いイオン風を生じさせることができる。
The
すなわち、放電電極１にマイナス電位を印加し、対向電極２にプラス電位を印加すると、放電電極１の先端でコロナ放電が起こり、放電電極１の先端から対向電極２の内面に向かって電子が放出される。放出された電子の流れは高電界によって加速されながら気体分子と衝突し、気体分子に運動エネルギーを与えて空気の電子誘導風となって気流を生み出す。このとき、電子の一部は気体分子の結合起動の外殻にトラップされてマイナスに帯電したマイナスイオン分子となる。したがって、電子誘導風は、マイナスイオン分子を含むイオン風の気流となる。
That is, when a negative potential is applied to the
このように、上記放電電極１と対向電極２に直流の電位を印加することによって生じるイオン風は、放電電極１から対向電極２の間を抜けて吹出される気流となり、マイナスイオン分子を含むイオン風が室内に放出される。
In this way, the ion wind generated by applying a direct current potential to the
また、上記のように形成した放電電極１および／または対向電極２の表面に対し、導電性の繊維を植毛することもできる。上記導電性の繊維としては、例えば、カーボン繊維、金属繊維等をあげることができる。植毛は、例えば、静電植毛や電着植毛を適用することができる。
In addition, conductive fibers can be implanted on the surface of the
以上のように、本実施形態のマイナスイオン発生器によれば、上記対向電極２と放電電極１の少なくともいずれかの電極が、難燃性もしくは不燃性の絶縁物質からなるシート材の表面および／または内部に導電剤を存在させて構成されていることから、消耗品としての電極を極めて低コストで得ることができ、性能が低下する前に確実に電極を交換して初期の性能の維持が容易かつ安価に行なえる。また、絶縁物質のシート剤に導電剤を存在させていることから、ある程度高い電気抵抗特性を有する電極でコロナ放電を生じさせることにより、オゾンをほとんど発生させることなく、十分に風量感を感じる風速のイオン風が得られる。そして、フィルターのような圧力損失もないし、触媒のような長期信頼性が低下する心配もない。また、放電電極１と対向電極２以外にオゾンを除去する部材を設備する必要がないため、装置自体がコンパクトになる。
As described above, according to the negative ion generator of the present embodiment, at least one of the
また、放電電極１と対向電極２によってマイナスイオン分子が生成するため、マイナスイオンによる精神安定やリラックス効果が得られる。
In addition, since negative ion molecules are generated by the
また、上記放電電極１および対向電極２に対して導電性の繊維を植毛した場合には、植毛された導電性の繊維の先端で微小電力の分散放電が行なわれることから、さらにオゾンの発生が少なくなり、十分に風量感を感じる風速のイオン風が得られる。また、対向電極２側に植毛した場合には、対向電極２の表面積が大きくなり、対向電極２に空気中の浮遊塵埃が吸着することによる空気清浄効果も発揮し得るようになる。
In addition, when conductive fibers are planted on the
図２は、本発明の第２の実施形態を示す。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
この例では、円筒状のケース３の一端側の開口部に、電極板２ａを格子状に組み合わせた対向電極２を配置し、ケースの他端側に対向電極２側をジグザグにカット形成した大略帯状の放電電極１を配置している。それ以外は、上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。そして、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
In this example, the
図３は、本発明の第３の実施形態を示す。 FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
この例では、対向電極２として、円筒状のケース３の一端側の開口部に、対向電極２を配置し、ケースの他端側に対向電極２側をジグザグにカット形成した放電電極１を配置している。上記対向電極２は、円筒状の単位円筒電極２ｂを隙間なく並べて集積させたものを使用している。また、放電電極１は、対向電極２側をジグザグにカット形成した大略帯状の電極板をリング状に形成したものを使用している。それ以外は、上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。そして、上記第１〜第２実施形態と同様の作用効果を奏する。
In this example, as the
図４は、本発明の第４の実施形態を示す。 FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
この例では、対向電極２として、左右に配置された２枚の縦桟状電極板２ｄに、複数（この例では５枚）の横桟状電極板２ｃが掛け渡されたものを使用している。また、放電電極１は、対向電極２側をジグザグにカット形成した大略帯状の電極板をリング状に形成したものを２重リングとして使用している。それ以外は、上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。そして、上記第１〜第３実施形態と同様の作用効果を奏する。
In this example, a
図５は、本発明の第５の実施形態を示す。 FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention.
この例では、一端側に繰出ロール２５、他端側に巻取ロール２６を設けた一対の長尺状の電極板２ａを所定間隔を隔てて配置して対向電極２を形成している。また、放電電極１は、対向電極２側をジグザグにカット形成した長尺状の電極板の一端側に繰出ロール２５、他端側に巻取ロール２６を設けて構成している。そして、ある程度使用して放電電極１が消耗してきたら、その分だけ巻き取って新しい部分を繰出して使用を続けることができる。また、ある程度使用して対向電極２に塵埃等が付着して汚れてきたらその分だけ巻き取って新しい部分を繰出して使用を続けることができる。それ以外は、上記第１〜第４実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。そして、この実施形態でも上記第１〜第４の実施形態と同様の作用効果を奏する。
In this example, the
本発明は、上記各実施形態に限定するものではなく、下記の各変形例を包含する趣旨である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the following modifications.
上記各実施形態では、マイナスイオンを含むイオン風を発生させるだけのものを示したが、発生するイオン風の上流側や下流側に、芳香剤や消臭剤等の液剤を蒸散させる液剤蒸散部を設け、上記液剤の有効成分をイオン風とともに室内に拡散させるようにしてもよい。 In each of the above embodiments, only an ion wind containing negative ions is shown, but a liquid agent transpiration unit that evaporates a liquid agent such as a fragrance or a deodorant on the upstream side or downstream side of the generated ion wind. The active ingredient of the liquid agent may be diffused into the room together with the ionic wind.
この場合、液剤の有効成分は、自然蒸散させるようにしてもよいし、超音波霧化装置を使用して強制的に霧化させて有効成分を積極的に蒸散させたり、加熱装置等によって液剤を加熱することにより有効成分を積極的に蒸散させたりすることもできる。上記液剤としては、芳香剤や消臭剤に限定するものではなく、例えば、防虫剤、殺虫剤、忌避剤、殺菌剤等各種のものを適用することができる。 In this case, the active ingredient of the liquid agent may be spontaneously evaporated, or it may be forcibly atomized using an ultrasonic atomizer to positively evaporate the active ingredient, or the liquid agent may be heated by a heating device or the like. The active ingredient can be actively evaporated by heating. As said liquid agent, it is not limited to a fragrance | flavor or a deodorizer, For example, various things, such as an insecticide, an insecticide, a repellent, a disinfectant, are applicable.
また、上記各実施形態において、イオン風の下流側に、発生したイオン風の風力で動いて視覚的効果を演出する可動演出部材を設けることもできる。上記可動演出部材としては、例えば、イオン風で回転するプロペラや、ＬＥＤを根元につけた光ファイバー状のものや、風鈴、人形等、イオン風を受けて動くことにより視覚的演出効果が得られるものであれば各種のものを適用することができる。このようにすることにより、マイナスイオンが発生するだけでなく、視覚的に面白みのある演出効果を得ることもできる。 Moreover, in each said embodiment, the movable production | generation member which produces the visual effect by moving with the wind force of the produced | generated ion wind can also be provided in the downstream of an ion wind. As the movable production member, for example, a propeller that rotates in an ionic wind, an optical fiber-like one that has an LED at its root, a wind chimney, a doll, etc., can obtain a visual production effect by moving in response to an ionic wind. Various things can be applied if there are. By doing so, not only negative ions are generated, but also a visually interesting presentation effect can be obtained.
また、上記各実施形態では、先端が対向電極２側を向いてイオン風を発生させる放電電極１によりマイナスイオン分子を生成するようにしたが、これに加えてイオン風の発生には寄与せずにマイナスイオン分子だけを生成するマイナスイオン生成電極を並設するようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the negative ion molecules are generated by the
また上記実施形態では、上記放電電極１と対向電極２の組を１組だけ設けた例を示したが、イオン風の流れ方向に沿って複数組直列的に配置することにより、２段の放電電極１と対向電極２からそれぞれイオン風を生じさせ、１段目の放電電極１と対向電極２で発生したイオン風を２段目の放電電極１から放出された電子によりさらに加速して、より強力なイオン風を発生させるようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example which provided only one set of the said
さらに、上記放電電極１と対向電極２を、イオン風の流れ方向に対して複数組並列的に配置することにより、並列的に配置された複数組の放電電極１と対向電極２からイオン風が発生するので、より多くのマイナスイオンを発生させるとともに、トルクの強いイオン風を発生させるようにしてもよい。また、この態様において、並列的に配置された複数組の放電電極１と対向電極２を、イオン風の流れに沿う方向に沿ってさらに複数組直列的に配置することもできる。
Furthermore, by arranging a plurality of sets of the
１：放電電極
１ａ：尖鋭部
２：対向電極
２ａ：電極板
２ｂ：単位円筒電極
２ｃ：横桟状電極板
２ｄ：縦桟状電極板
３：ケース
２５：繰出ロール
２６：巻取ロール
1:
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