KR20030072940A - Ceiling-installed air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내기가 천장에 설치되는 형태의 공기 조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner in which an indoor unit is installed on a ceiling.
일반적으로 공기조화기는 실내의 쾌적한 환경을 조성하기 위해 실내공기를 냉방시키거나 또는 정화시켜 순환시키는 공기조절장치의 일종이다. 이러한 공기조화기는 냉동사이클(cooling cycle)을 구성하는 부품이 하나의 유니트(unit)에 구비되는 일체형과 2개의 유니트에 분리되어 구비되는 분리형으로 나눌 수 있다. 다른 한편으로 상기 공기조화기는 제품 형태에 따라 실내기를 벽에 거는 벽걸이형과 실내기를 바닥면에 설치하는 상치형과 실내기를 천장에 매달거나 천장 내부에 설치하는 천장형으로도 분류될 수 있다.In general, an air conditioner is a type of air conditioner that cools or purifies indoor air to circulate it in order to create a comfortable environment in the room. Such an air conditioner may be divided into an integral type in which a part constituting a cooling cycle is provided in one unit and a separate type in which two units are separately provided. On the other hand, the air conditioner may be classified into a wall-hung type that hangs the indoor unit on the wall and an upper type that installs the indoor unit on the floor, and a ceiling type that hangs the indoor unit on the ceiling or installs the inside of the ceiling according to the product type.
이 중에서도 천장 카세트형 공기조화기는 천장 내부에 설치되어 실내공기를 흡입 및 냉각 시켜 다시 실내에 공급하는 천장형 공기조화기의 일종이다. 상기 천장 카세트형 공기조화기는 앞서 언급된 분리형, 즉 압축기와 응축기 등을 내장하여 냉매를 압축 및 액화시키는 실외기(outdoor unit)와, 증발기 등을 내장하여 냉매를 증발시킴으로써 실내공기를 냉각시키는 실내기(indoor unit)로 이루어지는 것이 일반적이다.Among these, the ceiling cassette type air conditioner is a type of ceiling type air conditioner installed inside the ceiling to suck and cool indoor air and supply it to the room again. The ceiling cassette type air conditioner includes an outdoor unit for compressing and liquefying refrigerant by embedding the above-mentioned separate type, that is, a compressor and a condenser, and an indoor unit for cooling indoor air by evaporating the refrigerant by incorporating an evaporator. It is generally composed of units).
한편, 최근 들어 사용자들의 요구를 반영하여 사용목적에 맞는 다양한 구조를 갖는 천장형 공기조화기가 개발되고 있다. 또한 동시에 성능향상 및 생산비용절감을 위한 상기 천장형 공기조화기의 구조 개선도 지속적으로 이루어지고 있으며 이러한 개발 경향은 관련 기술의 발달로 인해 더욱 증가되는 추세이다.On the other hand, recently, ceiling type air conditioners having various structures suitable for the purpose of use have been developed to reflect the needs of users. At the same time, the structural improvement of the ceiling type air conditioner for performance improvement and production cost reduction is continuously made, and this development trend is further increased due to the development of related technologies.
본 발명은 이러한 경향을 따라 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용목적에 맞는 새로운 구조의 천장형 공기 조화기를 제공하는 것이다.The present invention has been devised in accordance with this tendency, and an object of the present invention is to provide a ceiling-type air conditioner of a new structure suitable for use.
또한 본 발명의 다른 목적은 성능이 향상되거나 생산비용이 절감될 수 있는 천장형 공기조화기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ceiling type air conditioner that can improve performance or reduce production costs.
도 1은 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 실내기를 나타내는 측단면도이다.1 is a side sectional view showing an indoor unit of a ceiling air conditioner according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 천장형 공기조화기 실내기를 나타내는 저면 단면도이다.Figure 2 is a bottom cross-sectional view showing the indoor unit of the ceiling air conditioner according to the present invention.
도 3a는 토출구 부근에 위치한 스태빌라이저 하단의 공기유동 속도분포를 나타내는 도면이다.3A is a diagram showing an air flow velocity distribution at the bottom of the stabilizer located near the discharge port.
도 3b는 본 발명의 보조 가이드가 설치되는 경우 스태빌라이저 하단의 공기유동 속도분포를 나타내는 도면이다.Figure 3b is a view showing the air flow velocity distribution at the bottom of the stabilizer when the auxiliary guide of the present invention is installed.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
10 : 케이스11 : 흡입구10 case 11 inlet
12 : 토출구20 : 송풍팬12: discharge port 20: blowing fan
21 : 단위팬21a : 경계판21: unit fan 21a: boundary plate
21b : 블레이드22 : 리어 가이드21b: Blade 22: rear guide
23 : 스태빌라이저23a : 보조 가이드23: stabilizer 23a: auxiliary guide
24 : 모터30 : 열교환기24: motor 30: heat exchanger
40 : 드레인 팬40: drain pan
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천장내부에 설치되며, 실내와 연통되도록 저면에 형성되는 흡입구 및 토출구를 갖는 케이스; 상기 케이스내부에 상기 토출구와 인접하게 설치되고 토출되는 공기를 위한 유로를 형성하는 리어 가이드 및 스태빌라이저를 포함하여 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬; 상기 케이스내부에 상기 흡입구와 인접하게 설치되어 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기; 그리고 상기 열교환기 하단에 설치되며 열교환중 생성된 응축수를 집수하는 드레인 팬을 포함하는 천장형 공기조화기에 있어서, 토출되는 공기유동이 상기 스태빌라이저로부터 이탈되는 것을 지연시킴으로서 상기 흡입구 양측 끝단에서의 공기유동을 안정화시키는 소정 크기의 보조 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is installed in the ceiling, the case having a suction port and a discharge port formed on the bottom surface to communicate with the room; A blower fan that sucks and discharges indoor air, including a rear guide and a stabilizer that form a flow path for air discharged and installed in the case and adjacent to the discharge port; A heat exchanger installed in the case adjacent to the suction port and cooling the sucked indoor air; And a ceiling fan installed at a lower end of the heat exchanger and including a drain pan for collecting condensate generated during the heat exchange. Provided is a ceiling air conditioner, characterized in that an auxiliary guide of predetermined size is formed to stabilize.
여기서 상기 보조 가이드는 실제적으로 상기 스태빌라이저의 하단 양측으로부터 연장되는 판형 부재로 형성된다.In this case, the auxiliary guide is formed of a plate-like member extending from both sides of the lower end of the stabilizer actually.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the above objects can be specifically realized are described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted below.
본 발명에 있어서, 상기 천장형 공기조화기의 실외기는 분리형 공기조화기의 일반적인 실외기와 동일한 구조를 가지므로 상세한 설명을 생략하며, 이하 상기 천장형 공기조화기의 실내기 구조를 첨부된 도면을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.In the present invention, since the outdoor unit of the ceiling type air conditioner has the same structure as the general outdoor unit of the separate type air conditioner, a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, the indoor unit structure of the ceiling type air conditioner will be described with reference to the accompanying drawings. If outlined as follows.
도 1은 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 실내기를 나타내는 측단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 실내기를 나타내는 저면 단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing the indoor unit of the ceiling air conditioner according to the present invention, Figure 2 is a bottom cross-sectional view showing the indoor unit of the ceiling air conditioner according to the present invention.
상기 천장형 공기조화기의 실내기는 전체적으로 천장 내부에 설치되는 케이스(10), 상기 케이스(10)의 내부 일측에 설치되며 실내공기를 강제 흡입 및 토출하는 송풍팬(20) 그리고 상기 케이스(10)의 내부 타측에 설치되며 상기 송풍팬(20)에 의해 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기(30)로 이루어진다. 또한, 상기 천장형 공기조화기의 실내기는 상기 열교환기(30)의 하단에는 설치되며 열교환 과정 중에 생성된 응축수를 집수하기 위해 상면이 개방된 박스형태를 갖는 드레인 팬(drain pan)(40)을 포함한다.The indoor unit of the ceiling type air conditioner is a case 10 installed inside the ceiling as a whole, a blower fan 20 which is installed at one side of the case 10 and forcibly sucks and discharges indoor air, and the case 10. It is installed on the other side of the inner heat exchanger (30) for cooling the indoor air sucked by the blowing fan (20). In addition, the indoor unit of the ceiling-type air conditioner is installed at the lower end of the heat exchanger 30 and the drain pan (40) having a box shape having an upper surface open to collect the condensate generated during the heat exchange process Include.
먼저 상기 케이스(10)는 상자형태(즉, 카세트 형태(cassette))를 가지며, 기본적으로 내부의 송풍팬(20)나 열교환기(30)와 같은 구성부들을 보호한다. 그리고상기 케이스는 이의 저면에 형성되며 실내와 각각 연통되는 흡입구(11) 및 토출구(12)를 포함한다. 보다 상세하게는, 상기 흡입구(11)는 열교환기(30)와 인접하며, 상기 토출구(12)는 송풍팬(20)과 인접한다. 또한, 상기 케이스(10)의 외부에는 제어장치부(도시안됨)가 부착되며, 그 내부에는 외부 입력에 따라 상기 송풍기(20) 및 열교환기(30)등의 작동을 제어하는 제어기 및 관련부품들이 위치된다.First, the case 10 has a box shape (ie, a cassette), and basically protects components such as an internal blower fan 20 or a heat exchanger 30. The case includes a suction port 11 and a discharge port 12 formed at a bottom thereof and communicating with a room, respectively. More specifically, the inlet 11 is adjacent to the heat exchanger 30, the discharge port 12 is adjacent to the blowing fan 20. In addition, a control unit (not shown) is attached to the outside of the case 10, and a controller and related parts for controlling the operation of the blower 20 and the heat exchanger 30 according to an external input therein. Is located.
상기 송풍팬(20)은 본 발명에 있어서 횡류팬(cross-flow fan)이 되며, 상기 횡류팬은 축방향으로의 흡입흐름이 없는 대신 팬의 축에 수직한 평면 내에서 공기를 흡입 및 토출시킨다. 이러한 특성을 갖는 횡류팬은 일반적으로 고정압 대풍량을 생산할 수 있으며 축방향으로 고른 흐름이 발생되기 때문에 공기조화기, 특히 본 발명과 같은 천장형 공기조화기에 유리하다.The blower fan 20 is a cross-flow fan in the present invention, and the cross-flow fan sucks and discharges air in a plane perpendicular to the axis of the fan instead of the suction flow in the axial direction. . A crossflow fan having such characteristics is generally advantageous for air conditioners, particularly ceiling type air conditioners such as the present invention, because it can produce a fixed pressure large airflow and evenly flow in the axial direction.
보다 상세하게는, 상기 횡류형 송풍팬(20)은, 상기 송풍팬(20)의 상세한 도시를 위해 열교환기(20)등의 일부 구성요소가 생략된 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 회전가능하도록 구동축에 의해 일측에 설치된 모터(24)에 직결된다. 또한 상기 송풍팬(20)은 환형의 경계판(21a)을 개재하여 직렬로 연결된 다수개의 단위팬(21)으로 구성된다. 그리고 각각의 단위팬(21)은 한쌍의 경계판(21a)과 상기 경계판들(21a)사이에서 이의 원주방향으로 배열되는 다수개의 블레이드(21b)를 포함한다. 또한 상기 송풍팬(20)은 횡류팬의 특성상 토출되는 공기를 안내하는 구조인 리어 가이드(rear guide)(22) 및 스태빌라이저(stabilizer)(23)를 포함한다. 여기서 상기 리어 가이드(22)는 상기 송풍팬(20)의 외각 후방에 설치되는 판형 부재이며, 토출되는 공기를 토출구(12)까지 안내하도록 소정 곡률에 따라 만곡되어 상기 토출구(12)까지 연장된다. 또한 상기 스태빌라이저(23)는 상기 송풍팬(20)의 외각 하부에 축방향을 따라 설치되는 판형 부재이다. 그리고 상기 스태빌라이저(23)는 상기 송풍팬(20)의 내부 및 주변영역에 발생하는 와류를 안정화시키고 상기 리어 가이드(22)와 함께 토출되는 공기를 위해 상기 토출구(12)까지 연장되는 유로를 형성한다.More specifically, the crossflow blower fan 20 is rotatable entirely, as shown in FIG. 2, in which some components such as the heat exchanger 20 are omitted for detailed illustration of the blower fan 20. Directly connected to the motor 24 provided on one side by the drive shaft. In addition, the blowing fan 20 is composed of a plurality of unit fans 21 connected in series via an annular boundary plate 21a. Each unit fan 21 includes a pair of boundary plates 21a and a plurality of blades 21b arranged in the circumferential direction thereof between the boundary plates 21a. In addition, the blower fan 20 includes a rear guide 22 and a stabilizer 23 having a structure for guiding the discharged air due to the characteristics of the crossflow fan. Here, the rear guide 22 is a plate-shaped member installed at the rear of the outer fan fan 20, and is curved in accordance with a predetermined curvature so as to guide the discharged air to the discharge port 12 and extends to the discharge port 12. In addition, the stabilizer 23 is a plate-shaped member installed along the axial direction at the bottom of the outer shell of the blower fan 20. The stabilizer 23 stabilizes the vortices occurring in the inner and peripheral regions of the blower fan 20 and forms a flow path extending to the discharge port 12 for air discharged together with the rear guide 22. .
한편, 일반적으로 상기 토출구(12)의 양 측벽면 부근에서의 유동속도 및 유동압력은 상기 양 측벽면과의 마찰등으로 인한 저항, 즉 유체 점도로 인한 양 측벽면에서의 경계층이 발생됨으로서 중심부와 비교시 감소되며 또한 유동압력 또한 감소된다. 따라서 상기 토출구(12)에서의 공기유동은 상당하게 불안정하게 되며, 도 3a에 도시된 바와 같이, 토출구(12)의 양 측벽 부근, 보다 상세하게는 상기 스태빌라이저(23)의 양쪽 하부 끝단 영역에서 부분적인 부압(負壓)(-P)이 발생된다. 즉, 이러한 부압 발생으로 인해 토출구(12)의 양 측벽면에서 역류가 발생하여 토출된 주변공기의 재 흡입이 이루어지는데 이를 유동 박리에 의한 역류라 한다. 따라서 토출구(12)에서 역류에 의해 유동간섭 및 저항이 발생되며 소음 또한 발생된다.On the other hand, in general, the flow velocity and the pressure in the vicinity of both sidewall surfaces of the discharge port 12 is the resistance due to friction with the both sidewall surfaces, that is, the boundary layer on both sidewall surfaces due to the fluid viscosity is generated, In comparison, the flow pressure is also reduced. Therefore, the air flow at the discharge port 12 becomes considerably unstable, and as shown in FIG. 3A, near both side walls of the discharge port 12, more specifically, at both lower end regions of the stabilizer 23. Negative pressure (-P) is generated. That is, due to such negative pressure generation, backflow occurs at both sidewall surfaces of the discharge port 12 to re-intake the discharged ambient air, which is referred to as backflow due to flow separation. Therefore, flow interference and resistance are generated by the reverse flow in the discharge port 12, and noise is also generated.
이와 같은 제반 현상들을 방지하기 위하여 본 발명에 따른 공기 조화기에 있어서 상기 스태빌라이저(23)는 양측 끝단에 각각 설치되는 보조 가이드(23a)를 더 포함하여 이루어진다. 상기 보조 가이드(23a)는 도 3b에 보다 상세하게 도시된 바와 같이, 상기 스태빌라이저(23)의 하단 양측으로부터 각각 돌출 연장되는 판형 부재이다. 결과적으로 상기 보조 가이드(23a)는 토출구(12)의 양 측벽 부근의 공기유동만이 상기 스태빌라이저(23)로부터 늦게 토출되게 하는 연장부 역할을 하게 된다.In order to prevent such various phenomena, the stabilizer 23 further includes auxiliary guides 23a respectively installed at both ends of the air conditioner according to the present invention. As shown in more detail in FIG. 3B, the auxiliary guide 23a is a plate member which protrudes from both sides of the lower end of the stabilizer 23. As a result, the auxiliary guide 23a serves as an extension to allow only air flow near both sidewalls of the discharge port 12 to be discharged late from the stabilizer 23.
상기 열교환기(30)는 실외기에 구비된 압축기 및 응축기와 냉매관으로 연결되어 냉동사이클을 구성하는 증발기로서, 냉매관을 지나는 저온저압의 액냉매가 열교환 핀 사이를 지나는 실내공기의 열을 빼앗아 기화하면서 실내공기를 냉각시키게 된다. 또한 상기 열교환기(30)는 바람직하게는 전열면적을 증가시키기 위하여 본 발명에 있어서 도 1에 도시된 바와 같이 상기 흡입구(11)측으로 경사지게 설치된다. 여기서 상기 열교환기(30)가 지나치게 경사지는 경우, 응축수가 자중에 의해 상기 열교환기(30)로부터 상기 드레인 팬(40) 외부로 낙하될 수 있다. 따라서 수평면에 대한 상기 열교환기(30)의 경사각도(θ)는 열교환기(30)에서의 응축수 유동성을 고려하여 약 50°-60°로 설정되는 것이 바람직하다.The heat exchanger 30 is an evaporator which is connected to a compressor and a condenser and a refrigerant pipe provided in an outdoor unit to form a refrigeration cycle. It cools the indoor air. In addition, the heat exchanger 30 is preferably inclined toward the inlet 11 as shown in FIG. 1 in order to increase the heat transfer area. Here, when the heat exchanger 30 is inclined too much, condensed water may fall from the heat exchanger 30 to the outside of the drain pan 40 by its own weight. Therefore, the inclination angle θ of the heat exchanger 30 with respect to the horizontal plane is preferably set to about 50 ° -60 ° in consideration of the condensate flow in the heat exchanger 30.
끝으로, 상기 드레인 팬(40)은 작동중 계속적으로 발생되는 응축수를 배출하기 위하여 일측에 연결되어 외부와 연통되는 배수관(도시안됨)을 포함한다. 또한, 상기 배수관에는 도시되진 않았으나 드레인 팬(40)내부의 응축수를 외부로 강제 배출하는 배수펌프가 연결된다.Finally, the drain pan 40 includes a drain pipe (not shown) connected to one side and communicating with the outside in order to discharge the condensed water continuously generated during operation. In addition, although not shown in the drain pipe is connected to the drain pump for forcibly discharging the condensed water in the drain pan 40 to the outside.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the ceiling-type air conditioner according to the present invention having such a configuration as follows.
먼저 상기 모터(24)에 의해 상기 송풍팬(20)이 회전하게 되면, 송풍팬(20) 내부에 와류가 생성되며, 이 와류에 의해 공기의 강제 유동이 발생한다. 보다 상세하게는, 회전중 상기 송풍팬(20)의 전방(도면상 우측)에 저압영역이 형성되며후방(도면상 좌측)에 고압영역이 형성된다. 즉, 공기는 상기 저압영역을 통해 송풍팬(20)의 내부로 흡입된 후 회전하는 와류가 되어 리어가이드(22) 및 스태빌라이저(23)의 안내를 받으면서 고압영역을 통해 토출된다. 이와 같은, 송풍팬(20)의 작용에 의해 상기 케이스(10)의 저면에 형성된 흡입구(11)를 통해 강제 흡입된 실내공기는 열교환기(30)를 지나면서 냉각되며, 이후 소정거리를 유동하여 상기 송풍팬(20)을 거쳐 최종적으로 토출구(12)를 통해 소정의 실내공간에 투입됨으로써 냉방시키게 된다.First, when the blowing fan 20 is rotated by the motor 24, a vortex is generated inside the blowing fan 20, the forced flow of air is generated by this vortex. More specifically, a low pressure region is formed in the front (right side of the drawing) of the blower fan 20 while rotating, and a high pressure region is formed in the rear side (left of the drawing). That is, the air is sucked into the blower fan 20 through the low pressure region, and becomes a vortex that rotates and is discharged through the high pressure region while being guided by the rear guide 22 and the stabilizer 23. As such, the indoor air forcedly sucked through the suction port 11 formed on the bottom surface of the case 10 by the action of the blowing fan 20 is cooled while passing through the heat exchanger 30, and then flows through a predetermined distance. The cooling fan 20 is finally cooled by being introduced into a predetermined indoor space through the discharge port 12.
여기서 상기 보조 가이드(23a)는 상기 토출구(12) 양 측벽 부근의 공기유동이 안내되는 거리를 증가시킴으로서 상기 스태빌라이저(12)로부터의 이탈을 지연시킨다. 즉, 상기 보조 가이드(23a)에 의해 상기 양 측벽 부근의 공기유동의 토출 시점이 실질적으로 지연되며 또한 유동 속도 감소에 가장 큰 영향을 미치는 토출시의 유동 확산 자체가 지연된다. 따라서, 도 3b에 도시된 바와 같이 이 부근에서의 유동속도가 토출구(12) 중심부에 대해 상대적으로 증가되어 유동이 안정화되며, 유도 저항 및 소음 발생 또한 방지된다.Here, the auxiliary guide 23a delays the departure from the stabilizer 12 by increasing the distance at which the air flow near the sidewalls of the discharge port 12 is guided. That is, by the auxiliary guide 23a, the discharge timing of the air flow near the both sidewalls is substantially delayed, and the flow diffusion itself at the time of discharge which has the greatest influence on the flow rate decrease is delayed. Thus, as shown in FIG. 3B, the flow velocity in this vicinity is increased relative to the center of the discharge port 12 so that the flow is stabilized, and induction resistance and noise generation are also prevented.
상기에서 몇몇의 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등범위내의 모든 실시예는 본 발명의 범주내에 포함된다.Although several embodiments have been described above, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other forms without departing from the spirit and scope thereof. Accordingly, the described embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, and all embodiments within the scope of the appended claims and their equivalents are included within the scope of the present invention.
본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the ceiling-type air conditioner according to the present invention.
본 발명에서 보조 가이드가 스태빌라이저 양측 하단에 설치됨으로서 유동의 이탈이 지연되며 이에 따라 유동속도가 증가되어 유동이 안정화된다. 따라서, 유동저항 및 소음발생이 방지되며 결과적으로 본 발명의 공기 조화기의 전체 성능을 향상시키는 효과가 있다.In the present invention, since the auxiliary guides are installed at both lower ends of the stabilizer, the departure of the flow is delayed and accordingly, the flow rate is increased to stabilize the flow. Therefore, flow resistance and noise are prevented, and as a result, there is an effect of improving the overall performance of the air conditioner of the present invention.
Claims (2)
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