JP2009110878A - Static eliminator and nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、除電装置に関し、特に、それに装着されるノズルの構造に関する。 The present invention relates to a static eliminator, and more particularly to a structure of a nozzle attached to the static eliminator.
除電装置は、電気機器の製造工程において、除電対象物(例えば帯電したプリント基板等)に正負のイオンを吹き付けて除電するものである。この種の除電装置は、空気供給口及び空気放出口を有するイオン生成室内に放電針と接地電極とが配置され、これら放電針と接地電極との間に交流高電圧を印加することでコロナ放電によりイオンを生成させる。それと共に、上記空気供給口から空気を送り込むことで、イオンを空気放出口側に導いて除電対象物に吹き付けるよう構成されている。そして、空気放出口には、イオンを広範囲に一様に放出するためのノズルが装着されることがある(特許文献1参照)。このノズルは、放出方向先端側に向かうに連れて放射状に広がった複数のノズル孔を有する。
ところで、上記除電装置は様々な環境下に設置されることがあり、その設置環境等に応じて異なる長さのノズルが装着されることがある。こうした場合、従来の除電装置の装着されるノズルは、その長さに関係になく、ノズル孔の直径が一定であった。このため、例えば比較的に短いノズルでは、イオンが各ノズル孔内で十分に整流されないまま放出されてしまい、その結果、例えばイオンが不均一に放出されたり、放出範囲が変わってしまったりするおそれがあった。 By the way, the static eliminator may be installed in various environments, and nozzles having different lengths may be mounted depending on the installation environment. In such a case, the nozzle to which the conventional static eliminator is attached has a constant nozzle hole diameter regardless of its length. For this reason, for example, in a relatively short nozzle, ions are discharged without being sufficiently rectified in each nozzle hole, and as a result, for example, ions may be discharged unevenly or the discharge range may be changed. was there.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、イオンが整流されないまま放出されることを抑制することが可能な除電装置及びノズルを提供するところにある。 The present invention has been completed based on the above situation, and an object of the present invention is to provide a static eliminator and a nozzle that can prevent ions from being discharged without being rectified.
上記の目的を達成するための手段として、第1の発明に係る除電装置は、放電電極と、空気が供給される空気供給口、及び、空気放出口が形成されたイオン生成室と、前記放電電極に電圧を印加して前記イオン生成室内にイオンを発生させる印加手段と、前記空気放出口に取り付けられるノズルと、を備え、前記ノズルのノズル孔の長さは、当該ノズル孔の直径の5倍以上である。
後述する実験結果によれば、ノズル孔の長さを、その直径の5倍以上にすれば(逆に言えば、ノズル孔の直径を、その長さの5分の1以下にすれば)、イオンを含んだ空気を、ノズル孔を通過する間に十分に整流できることが分かった。そこで、本発明では、ノズルは、ノズル孔の長さがその直径の5倍以上とされている。従って、イオンが整流されないまま放出されることを抑制できる。
As a means for achieving the above object, a static eliminator according to a first aspect of the present invention includes a discharge electrode, an air supply port to which air is supplied, an ion generation chamber in which an air discharge port is formed, and the discharge. Applying means for applying a voltage to the electrode to generate ions in the ion generation chamber, and a nozzle attached to the air discharge port, and the length of the nozzle hole of the nozzle is 5 times the diameter of the nozzle hole. It is more than double.
According to the experimental results to be described later, if the length of the nozzle hole is 5 times or more of the diameter (in other words, if the diameter of the nozzle hole is 1/5 or less of the length), It has been found that air containing ions can be sufficiently rectified while passing through the nozzle hole. Therefore, in the present invention, the nozzle has a nozzle hole length that is at least five times its diameter. Therefore, it can suppress that ion is discharge | released without being rectified.
第2の発明に係る除電装置は、放電電極と、空気が供給される空気供給口、及び、空気放出口が形成されたイオン生成室と、前記放電電極に電圧を印加して前記イオン生成室内にイオンを発生させる印加手段と、前記空気放出口に交換可能に装着され、ノズル孔の長さが互いに異なる複数のノズルと、を備え、前記複数のノズルは、そのノズル孔の長さが長いノズルほど、そのノズル孔の直径が大きい関係を有する。
本発明によれば、ノズル孔の長さに応じた大きさに直径が設定されているから、ノズル孔の長さに関係なく直径が一定であった従来の除電装置に比べて、イオンが整流されないまま放出されることを抑制できる。
A static eliminator according to a second aspect of the present invention includes a discharge electrode, an air supply port to which air is supplied, an ion generation chamber in which an air discharge port is formed, a voltage applied to the discharge electrode, and the ion generation chamber And a plurality of nozzles that are interchangeably attached to the air discharge port and that have different nozzle hole lengths, and each of the plurality of nozzles has a long nozzle hole length. The nozzle has a larger diameter of the nozzle hole.
According to the present invention, since the diameter is set in accordance with the length of the nozzle hole, ions are rectified as compared with the conventional static eliminator in which the diameter is constant regardless of the length of the nozzle hole. It is possible to suppress release without being performed.
第3の発明は、第2の発明の除電装置であって、前記各ノズルは、前記ノズル孔が複数形成され、当該複数のノズル孔の総断面積が所定面積になるように前記ノズル孔の数がそれぞれ設定されている。
ノズルから所定量以上のイオンを放出させるためには、複数のノズル孔の総断面積を所定面積以上にする必要がある。この条件を満たすために、ノズル孔の直径を調整すると、ノズル孔の長さが長いノズルほど直径が大きいという上記関係を満たさせなくなる可能性がある。そこで、本発明では、各ノズルについて、複数のノズル孔の総断面積が互いに同じになるように、ノズル孔の数をそれぞれ設定した。
A third aspect of the present invention is the static eliminator of the second aspect, wherein each of the nozzles has a plurality of nozzle holes, and the nozzle holes are formed so that a total cross-sectional area of the plurality of nozzle holes has a predetermined area. Each number is set.
In order to release a predetermined amount or more of ions from the nozzle, the total cross-sectional area of the plurality of nozzle holes needs to be a predetermined area or more. If the diameter of the nozzle hole is adjusted in order to satisfy this condition, there is a possibility that the above-mentioned relationship that the nozzle has a larger diameter as the nozzle hole has a longer length may not be satisfied. Therefore, in the present invention, for each nozzle, the number of nozzle holes is set so that the total cross-sectional areas of the plurality of nozzle holes are the same.
第4の発明は、第1から第3のいずれか一つの発明の除電装置であって、前記ノズル孔の断面積は、前記空気供給口の断面積以上である。
本発明によれば、ノズル孔の断面積(ノズル孔が複数ある場合には、それら複数のノズル孔の総断面積)が空気供給口の断面積(空気供給口が複数ある場合には、それら複数の空気供給口の総断面積)以上になっている。このため、空気供給口から空気放出口に向かう空気流に対して逆向きにかかる抵抗力を抑制でき、イオンの放出能力の低下を抑制できる。
4th invention is the static elimination apparatus of any one invention of 1st to 3rd, Comprising: The cross-sectional area of the said nozzle hole is more than the cross-sectional area of the said air supply port.
According to the present invention, the cross-sectional area of the nozzle holes (when there are a plurality of nozzle holes, the total cross-sectional area of the plurality of nozzle holes) is the cross-sectional area of the air supply port (when there are a plurality of air supply ports, these The total cross-sectional area of the plurality of air supply ports) or more. For this reason, it is possible to suppress the resistance force applied in the opposite direction to the air flow from the air supply port to the air discharge port, and it is possible to suppress a decrease in the ion discharge capability.
第5の発明は、第1から第4のいずれか一つの発明の除電装置であって、前記ノズルには前記ノズル孔が複数形成されている。 A fifth invention is the static eliminator of any one of the first to fourth inventions, wherein a plurality of the nozzle holes are formed in the nozzle.
第6の発明に係るノズルは、除電装置に取り付けられるノズルであって、ノズル孔の長さは、当該ノズル孔の直径の5倍以上である。 A nozzle according to a sixth aspect of the invention is a nozzle attached to a static eliminator, and the length of the nozzle hole is at least five times the diameter of the nozzle hole.
第7の発明に係るノズルは、除電装置に交換可能に装着され、互いに長さが異なる複数のノズルであって、ノズル孔の長さが長いノズルほど、そのノズル孔の直径が大きい関係を有するノズル。 The nozzle according to the seventh aspect of the present invention is a plurality of nozzles that are exchangeably mounted on the static eliminator and have different lengths. The longer the nozzle hole length, the larger the nozzle hole diameter. nozzle.
第8の発明は、第7の発明のノズルであって、前記ノズル孔が複数形成され、当該複数のノズル孔の総断面積が所定面積になるように前記ノズル孔の数がそれぞれ設定されている。 An eighth invention is the nozzle of the seventh invention, wherein a plurality of the nozzle holes are formed, and the number of the nozzle holes is set so that a total cross-sectional area of the plurality of nozzle holes becomes a predetermined area. Yes.
第9の発明は、第6から第8のいずれか一つの発明のノズルであって、前記ノズル孔が複数形成されている。 A ninth invention is the nozzle according to any one of the sixth to eighth inventions, wherein a plurality of the nozzle holes are formed.
本発明によれば、イオンが整流されないまま放出されることを抑制できる。 According to the present invention, ions can be prevented from being released without being rectified.
本発明の一実施形態を図1ないし図7によって説明する。
(除電装置の全体構成)
図1,2に示すように、除電装置(イオナイザともいう。)10は、筐体をなす樹脂製の本体ケース11を備える。この本体ケース11は、底面が開口した箱状の基板収容部12の一端側上面に、ブロック状のヘッド部13を一体形成してなる。なお、以下、ヘッド部13が設けられた側(図1で紙面左側)を前方として説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Overall configuration of static eliminator)
As shown in FIGS. 1 and 2, the static eliminator (also referred to as an ionizer) 10 includes a resin
基板収容部12は、プリント配線基板14が収容された状態で蓋部15により閉鎖されており、プリント配線基板14には、高電圧発生回路部16が搭載されるとともにケーブル17が接続されている。このケーブル17は、本体ケース11の後端に設けられたケーブルホルダ18により固定状態で外部に導出されている。なお、プリント配線基板14には、除電装置10の動作状態を示す複数のLED(図示せず)が実装されており、そのLEDが本体ケース11の後端上面に形成された窓部19から外部を臨むように配されている(図2参照)。また、基板収容部12の対角位置には、取付孔を有する一対の取付部20,20が設けられ、それら1対の取付部20,20の各取付孔に取付ねじを通して所定の取付箇所に螺着することで除電装置10が固定配置されるようになっている。
The
ヘッド部13は、図2に示すように、空気供給部21とイオン生成部30とが左右方向に並列された構成になっている。空気供給部21は、後端側のみが開口し、この開口部が装着孔24とされ、ここにエアーチューブホルダ23が装着される。このエアーチューブホルダ23は、図示しない空気供給手段に連なるエアーチューブ22の先端に接続される。
As shown in FIG. 2, the
イオン生成部30は、前端から後端にかけて前後方向に貫通形成された空洞部30Aを有する筒状の形状をなす。上記空洞部30Aの前端側にはノズル装着孔31(空気放出口の一例)が形成され、この内周面にねじ溝が切られ、接地電極として機能する金属製のノズル50(いわゆるシャワーノズル)が着脱可能に装着できるようになっている。
The
空洞部30Aの後端側にはユニット挿入孔34が形成されており、ここに次述する放電針ユニット40が挿入される。なお、このユニット挿入孔34の内面には、基板収容部12の裏側まで達するナット挿入孔34Aが貫通形成されており、ここから後述するナット部材35が挿入できるようになっている。
A
空洞部30Aのうちノズル装着孔31とユニット挿入孔34との間のスペースがイオン生成室32である。このイオン生成部30には、上記空気供給部21の装着孔24に連なる空気供給口33が形成されている。
A space between the
次いで、放電針ユニット40は、放電針41(放電電極の一例)、放電針保持部42及びノブ部43を備える。放電針保持部42は、図3に示すように先端が軸方向に割れ、その割れ目間で挟むように上記放電針41の基端部分を保持する。放電針保持部42の軸方向における中央部分にはOリング44が環着できるよう他の部分より径小になっているくびれ部42Aが形成されており、その後方には外周面に沿ってねじ溝42Bが形成されている。ノブ部43は、放電針保持部42の基端部分を覆うように一体的に成形され、その後端側の外周面に滑り止めのローレットRが設けられている。
Next, the
上記ナット部材35は、導電性の板状部材であって、その略中心部分に孔35Aが貫通形成されている。この孔35Aの内面にはねじ溝が切られており、上記放電針ユニット40の放電針保持部42に形成されたねじ溝42Bと螺合できる。そして、図2に示すように、ナット部材35は、その孔35Aがユニット挿入孔34と同軸になる位置までナット挿入孔34A内に挿入されて、上記くびれ部42AにOリング44が環着された放電針ユニット40を、ユニット挿入孔34に対して後方から挿入しつつノブ部43を回転されてナット部材35に螺合させる。
The
このような構成によって、放電針ユニット40は、ヘッド部13に対して着脱可能とされるとともに、かつ上記Oリング44がくびれ部42Aとユニット挿入孔34の内周面に押圧されることで密閉状態で保持される。また、上述したノズル50及びナット部材35は、上記プリント配線基板14に電気的に接続され、それに搭載された高電圧発生回路部16によってノズル50及びナット部材35間に交流の高電圧が印加される。これにより、ナット部材35と電気的に接続される放電針41の針先でコロナ放電が発生して正イオンと負イオンとが交互に生成する。なお、高電圧発生回路部16及びナット部材35が印加手段の一例である。
With such a configuration, the
そして、イオン生成室32内で生成したイオンは、空気供給口33から供給される空気流によってノズル装着孔31側に導かれ、ノズル50から放射状に放出される。これにより広範囲にイオンを放出して除電することが可能になる。
The ions generated in the
(ノズルについて)
ノズル50は、図3,図4に示すように、前端側に向かって放射状に延びる複数のノズル孔54が形成されている。具体的には、ノズル50は、全体として円筒状をなし、その軸方向における後端部が径小とされ、この外周面にOリング51を環着させるくびれ部52が形成されるとともにねじ溝が切られている。一方、ヘッド部13のノズル装着孔31の内周面にも、やはりねじ溝が切られており、これにより、ノズル50がヘッド部13に対して着脱可能、かつ密閉状態で保持される。
(About nozzle)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ノズル50の後面には円形状の凹所50Aが形成され、この底面からノズル50の前面にかけて上記複数のノズル孔54が貫通形成されている。各ノズル孔54は、前面に向かうに連れてノズル50の中心軸から離れるように傾斜した方向に延びている。
なお、ノズル50は、切削加工や放電加工でも製造可能であるが、量産性を考慮すると斜めの孔を大量に形成できるロストワックス加工が好ましい。ロストワックス加工では、まず模型をろうでつくり、この模型を耐火物で固めて鋳型とし、乾燥させたのち加熱してろうを流す(脱ろう)。更に高温加熱を行い、残留ろうの燃焼除去と同時に鋳型の焼成を行い、この鋳型に溶融した金属を注湯して、冷却後鋳型を壊し鋳物を取り出す。
A
The
(ノズル孔について)
さて、ノズル50は、対象とされた除電対象エリアE全体に亘って均一に除電できるようにすることが好ましい。このためには、イオンを各ノズル孔54の軸方向に沿った方向(図1〜図3に示す一点鎖線矢印方向)に放出できるようにすることが必要である。しかしながら、空気供給口33から供給された空気流は、例えばイオン生成室32内で流れが乱され、様々な角度から各ノズル孔54内に進出する。そうすると、ノズル孔54の長さL(図4参照)が比較的に長ければ、イオンを含んだ空気流(以下、「イオン流」ということがある)はノズル孔54を通過している間に十分に整流され、当該ノズル孔54の軸方向に沿った方向に放出されることになる。しかし、ノズル孔54の長さLが比較的に短ければ、イオン流はノズル孔54を通過している間に十分に整流されず、当該ノズル孔54の軸方向に沿った方向から外れた方向にも放出されてしまうことがある。
(Nozzle hole)
Now, it is preferable that the
そこで、本出願人は、ノズル孔54の直径D(図4参照)に対する長さLの倍率(=L/D)が互いに異なる複数のノズル50を用意し、除電装置10に各ノズル50を1つずつ装着して次の実験を行った。具体的には、図4に示すように、除電対象エリアE上においてノズル50の中心軸上の位置A、その周囲位置(例えばB、C)の風速を公知の風速計を用いて測定した。そして、中心位置Aに対する周囲位置B(C)における風速の割合を計算した。
Therefore, the present applicant prepares a plurality of
図5は、この実験結果を示すグラフであり、横軸はノズル孔54の直径Dに対する長さLの倍率であり、縦軸は上記風速の割合である。このグラフから次のことが分かる。直径Dに対する長さLの倍率が5倍未満では、風速の割合は、その倍率に応じて増加するものの、「1」まで達しない。即ち、中心位置Aに対して周囲位置B(C)での風速が遅いため、除電対象エリアE全体に対して均一にイオンを放出できないおそれがある。一方、直径Dに対する長さLの倍率が5倍以上になると、風速の割合が一律「1」になる。即ち、中心位置A及び周囲位置B(C)の風速がほぼ同じになるため、除電対象エリアE全体に対して均一にイオンを放出することが可能になる。そこで、本実施形態では、ノズル孔54の直径Dに対する長さLの倍率を5倍とした。これにより、イオンが整流されないまま放出されることを抑制できる。
FIG. 5 is a graph showing the results of this experiment. The horizontal axis represents the magnification of the length L with respect to the diameter D of the
また、全てのノズル孔54の総断面積(=各ノズル孔54の断面積×ノズル孔54の数)は、空気供給口33の断面積以上、より具体的には本実施形態では空気供給口33の断面積と略同じ面積に設定されている。このように構成すれば、空気供給口33からノズル孔54に向かう空気流に対して逆向きにかかる抵抗力を抑制でき、イオンの放出能力の低下を抑制できる。
Further, the total cross-sectional area of all the nozzle holes 54 (= the cross-sectional area of each
(複数のノズルの関係について)
除電装置10に装着されるノズル50の長さは、その除電装置10の設置環境に応じて異なる。例えば除電対象物が搬送される搬送ラインに対して、除電装置10本体を取り付け可能な位置が離れている場合には、その分だけ長いノズル50が必要になる。
(About the relationship between multiple nozzles)
The length of the
そこで、製造者は、長さの異なる複数のノイズ50を提供できるようになっている。具体的には、例えばユーザからの希望に応じた長さのノズル50を製造して提供したり、予め複数の長さのノズル50を準備しておいてユーザに選んでもらったりする。さて、ここで提供する複数のノズル50は、ノズル孔54の長さLが長いものほど、そのノズル孔54の直径Dが大きい関係を有する。具体的には、いずれのノズル50も、ノズル孔54の直径Dに対する長さLの倍率が5倍に設定される。しかも、いずれのノズル50も、全てのノズル孔54の総断面積が空気供給口33の断面積と略同じ面積に設定されている。
Therefore, the manufacturer can provide a plurality of
図6、図7には、2つのノズル50が例示されている。図6のノズル50のノズル孔54の長さ(L1)は、図7のノズル50のノズル孔54の長さ(L2)よりも長い。これに伴って、図6のノズル50のノズル孔54の直径(D1)は、図7のノズル50のノズル孔54の長さ(D2)よりも大きい。ここで、両ノズル50のノズル孔54の数が同じの場合には、ノズル孔54の総断面積が互いに異なってしまう。そこで、図6のノズル50に対して図7のノズル50のノズル孔54の数を増やすことで、両ノズル50のノズル孔54の総断面積を同じ面積(本実施形態では空気供給口33の断面積)に設定されている。
6 and 7 illustrate two
従って、どの長さのノズル50を除電装置10に装着しても、除電対象エリアE全体に対して均一にイオンを放出することができ、イオンの放出能力の低下を抑制できる。
Accordingly, regardless of the length of the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)「ノズル」について、上記実施形態では、複数のノズル孔54が形成されたノズル50を例示したが、これに限らず、1つのノズル孔だけが形成されたノズルであってもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) Regarding “nozzles”, in the above-described embodiment, the
(2)上記実施形態では、空気供給口に空気を供給する空気供給手段が別に設けられた構成であったが、除電装置10に備えられたものであってもよい。
(2) In the above embodiment, the air supply means for supplying air to the air supply port is provided separately. However, the
10…除電装置
16…高電圧発生回路部(印加手段)
31…ノズル装着孔(空気放出口)
32…イオン生成室
33…空気供給口
35…ナット部材(印加手段)
41…放電針(放電電極)
50…ノズル
54…ノズル孔
L…ノズル孔の長さ
D…ノズル孔の直径
DESCRIPTION OF
31 ... Nozzle mounting hole (air discharge port)
32 ...
41 ... discharge needle (discharge electrode)
50 ...
Claims (9)
空気が供給される空気供給口、及び、空気放出口が形成されたイオン生成室と、
前記放電電極に電圧を印加して前記イオン生成室内にイオンを発生させる印加手段と、
前記空気放出口に取り付けられるノズルと、を備え、
前記ノズルのノズル孔の長さは、当該ノズル孔の直径の5倍以上である除電装置。 A discharge electrode;
An air supply port to which air is supplied, and an ion generation chamber in which an air discharge port is formed;
Applying means for applying a voltage to the discharge electrode to generate ions in the ion generating chamber;
A nozzle attached to the air outlet,
The length of the nozzle hole of the nozzle is a static eliminator that is at least five times the diameter of the nozzle hole.
空気が供給される空気供給口、及び、空気放出口が形成されたイオン生成室と、
前記放電電極に電圧を印加して前記イオン生成室内にイオンを発生させる印加手段と、
前記空気放出口に交換可能に装着され、ノズル孔の長さが互いに異なる複数のノズルと、を備え、
前記複数のノズルは、そのノズル孔の長さが長いノズルほど、そのノズル孔の直径が大きい関係を有する除電装置。 A discharge electrode;
An air supply port to which air is supplied, and an ion generation chamber in which an air discharge port is formed;
Applying means for applying a voltage to the discharge electrode to generate ions in the ion generating chamber;
A plurality of nozzles that are interchangeably attached to the air discharge port and have different nozzle hole lengths;
The plurality of nozzles is a static eliminator having a relationship in which a nozzle having a longer nozzle hole has a larger diameter of the nozzle hole.
前記各ノズルは、前記ノズル孔が複数形成され、当該複数のノズル孔の総断面積が所定面積になるように前記ノズル孔の数がそれぞれ設定されている。 It is a static elimination apparatus of Claim 2, Comprising:
Each nozzle has a plurality of nozzle holes, and the number of nozzle holes is set so that the total cross-sectional area of the plurality of nozzle holes has a predetermined area.
前記ノズル孔の断面積は、前記空気供給口の断面積以上である。 It is a static elimination apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The cross-sectional area of the nozzle hole is greater than or equal to the cross-sectional area of the air supply port.
前記ノズルには前記ノズル孔が複数形成されている。 It is a static elimination apparatus as described in any one of Claims 1-4,
A plurality of nozzle holes are formed in the nozzle.
ノズル孔の長さは、当該ノズル孔の直径の5倍以上であるノズル。 A nozzle attached to a static eliminator,
A nozzle whose length is 5 times or more the diameter of the nozzle hole.
ノズル孔の長さが長いノズルほど、そのノズル孔の直径が大きい関係を有するノズル。 A plurality of nozzles that are interchangeably attached to the static eliminator and have different lengths,
A nozzle having a relationship in which a nozzle having a longer nozzle hole length has a larger diameter of the nozzle hole.
前記ノズル孔が複数形成され、当該複数のノズル孔の総断面積が所定面積になるように前記ノズル孔の数がそれぞれ設定されている。 The nozzle according to claim 7,
A plurality of the nozzle holes are formed, and the number of the nozzle holes is set so that the total cross-sectional area of the plurality of nozzle holes becomes a predetermined area.
前記ノズル孔が複数形成されている。 The nozzle according to any one of claims 6 to 8,
A plurality of the nozzle holes are formed.
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Legal Events
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