JP2004116860A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線照射による室内機部品の劣下を抑えながら、紫外線により室内機内部を殺菌・脱臭する。
【解決手段】室内機の室内熱交換器１０ｂ，１０ｃの頂部側に、空気連通孔として上面に空気吸込口３ａを、側面に空気吹出し口３ｂを有する横長で筒状のダクト３を配置し、このダクト３内に紫外線ランプ４を収納するとともに、リモコンによって紫外線ランプ４をオン，オフ制御可能としてなり、ダクト３内部に紫外線を放射する殺菌・脱臭運転を行い、ダクト３内で殺菌・脱臭された空気と、ダクト３内で発生したオゾンを室内機筐体内に吹き出す。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機に関し、さらに詳しく言えば、紫外線ランプにより室内機筐体内の殺菌・脱臭を行う空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
室内機は、エアコンの運転に伴ってホコリなどを含む室内空気を吸入するため、室内機内部は雑菌が繁殖しやすい環境になり、これが原因で不快な臭いが発生することがある。この不快な臭いは室内に吹き出されることから、使用者などに不快感を与えるだけなく、衛生面でも好ましくない。
【０００３】
そこで、紫外線ランプを室内機内部に設置し、その紫外線による殺菌・脱臭作用を利用したエアコンが提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１では、室内機筐体内の背面側上部に紫外線ランプを配置し、その紫外線ランプをエアコンの運転に同期してオンとし、紫外線を室内機筐体内に放射することにより、室内機内部を殺菌・脱臭するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９―１２６４８５号公報（ｐ５〜９，図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１によると、紫外線ランプによる紫外線が直接的に室内機内部に照射されるため、例えば室内機内部のプラスチック部品や室内熱交換器の表面（有機剤など）が劣下するおそれがある。
【０００７】
また、紫外線放射によりオゾンが発生し、このオゾンによっても殺菌・脱臭効果が得られるが、オゾンによる殺菌・脱臭効果は、室内機内部の温度や湿度により左右され、特に高温度・高湿度条件下においてはオゾンの分解が進行し、その殺菌・脱臭効果が弱められてしまう。
【０００８】
したがって、上記特許文献１のように、紫外線ランプを例えば冷房運転または除湿運転の開始とともに点灯させる方法では、運転開始当初の殺菌・脱臭効果が思ったようには得られない。なお、オゾン発生時間を長くすることにより、殺菌・脱臭効果の低下が抑えられるが、他方において、室内機部品などの劣下が進みむことになるため好ましくない。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、紫外線照射による室内機内の部品劣化を防止しつつ、紫外線による殺菌・脱臭効果をより効果的に発揮させることができるようにした空気調和機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、空気吸入口と空気吹き出し口とを有する室内機筐体を備え、上記室内機筐体内の上記空気吸入口と空気吹き出し口とを結ぶ空気通路内に熱交換器および室内ファンが配置されているとともに、上記室内機筐体内に殺菌・脱臭用の紫外線ランプが設けられている空気調和機において、上記熱交換器の上部位置に、空気吸込および空気吹出しの空気流通口を有するほぼ横長の筒状に形成されたダクトが配置されており、上記ダクト内に上記紫外線ランプが収納されていることを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、紫外線が室内機内の部品に直接照射されないため、紫外線照射による部品劣化の問題が解決される。この場合、熱交換器がΛ（ラムダ）型配置であると、ダクトをその頂部に安定性よく設置することができる。
【００１２】
本発明においては、リモコンによって、紫外線ランプを点灯させての殺菌・脱臭運転のみの運転，その殺菌・脱臭運転と通常の空調運転の併用運転，通常の空調運転のみの運転を任意に選択することができる。
【００１３】
特に、殺菌・脱臭運転と通常の空調運転の併用運転を選択した場合には、多量の殺菌・脱臭された空気およびオゾンがダクトから室内機内部に吹き出されるため、室内機内部の殺菌・脱臭の効果が大きくなる。
【００１４】
リモコンにより殺菌・脱臭運転が選択された場合、その殺菌・脱臭運転に先だって、暖房運転を所定時間行って室内機筐体内を乾燥することが好ましい。これによれば、室内機の内部温度、湿度が高い場合、室内機内部が乾燥されてから、高効率の殺菌・脱臭運転が行われ、特に紫外線放射により発生したオゾンによる室内機内部の殺菌・脱臭が効果的に行われるようになる。
【００１５】
また、殺菌・脱臭運転に先だって行う乾燥運転においては、紫外線ランプを予備的に点灯することが好ましく、これによれば、乾燥運転後の殺菌・脱臭運転開始当初から紫外線ランプの表面温度が高くなり、多くのオゾンを発生させることができる。
【００１６】
また、殺菌・脱臭運転時において、室内ファンを所定時間間欠的に正回転させた後、逆回転させることが好ましい。これにより、室内機内部の乾燥が速やかなに行われ、室内機内部の殺菌・脱臭にかかるトータル的な時間が短くて済むことなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の空気調和機が備えている制御装置の概略的ブロック図、図２は室内機の内部構造を示す模式的な断面図、図３は室内機に設けられるダクトの構成を示す模式的な斜視図である。
【００１８】
これらの図１ないし図３において、本発明の空気調和機は、室内機側の制御回路１および室外機側の制御回路２を備え、室内機内には、空気流通孔として上面に空気吸入口３ａを、側面に空気吹き出し口３ｂを有する横長の筒状ダクト３が室内熱交換器の上部に配置されており、このダクト３内に紫外線ランプ４が収納されている。
【００１９】
この紫外線ランプ４を点灯して吸入空気を殺菌・脱臭するとともに、紫外線放射によるオゾンを発生し、殺菌・脱臭された空気およびオゾンを室内熱交換器の上側に吹き出して室内機内部の殺菌・脱臭する一方、紫外線ランプ４による紫外線が直接室内機部品に照射されないようにしている。
【００２０】
運転モードとして、通常の空調運転と、通常の空調運転と同時に紫外線ランプ４を点灯させて殺菌・脱臭運転を行う空調・殺菌・脱臭併用運転と、通常の空調運転を行わずに紫外線ランプ４を点灯させて殺菌・脱臭運転のみを行う殺菌・脱臭単独運転とが用意されており、リモコン５によりこれらの運転モードを適宜選択することができる。
【００２１】
また、リモコン５からのクリーン運転信号により、室内機内部の乾燥運転を行った後、室内ファン６のを間欠正回転、逆回転制御し、紫外線ランプ４を点灯し、ダクト３内で発生したオゾンを室内機内部に拡散させる室内機内部の殺菌・脱臭運転を行う。
【００２２】
図２に示すように、室内機筐体には、その上面から前面にかけて常時開状態の桟形状の空気吸入口７が形成されており、上記ダクト３が前面側の室内熱交換器１０ｂと背面側の室内熱交換器１０ａの間でそれらの頂部側に設けられている。
【００２３】
なお、空気吸入口７は自動開閉パネル式のものであってもよい。また、この例ではダクト３は断面逆台形状であるが、室内熱交換器１０ａと室内熱交換器１０ｂとをその上部で接した状態とした場合、ダクト３を断面逆三角形状とし、それら室内熱交換器１０ａ，１０ｂの間の頂部側に設けてもよい。
【００２４】
この室内機は壁掛け型で、その下面側に空気吹き出し口８が設けられ、空気吹き出し口８に吹き出し方向（上下方向など）を変えるための上下風向板部９ａや左右風向板９ｂが備えられている。
【００２５】
空気吸入口７と空気吹き出し口８との間の空気通路内には、室内ファン６と、筐体の背面側から前面側にかけてラムダ型に連結してなる室内熱交換器１０ａ，１０ｂ，１０ｃとが配置されている。室内ファン６には、図示しないモータにより可逆回転可能なクロスフローファンが用いられている。
【００２６】
空気吸入口７の背面で、室内熱交換器１０ａ，１０ｂ，１０ｃの前にはエアフィルタ１１が配置されている。また、室内機筐体内の例えば空気吸入口７の背面には、図示しない室温を検出する室温センサなどのセンサが配置されている。
【００２７】
上記室内機の他の構成として、筐体の前面側にはリモコン５からのリモコン信号を受信する受信部および運転状態を表示する本体表示部１２が備えられており、筐体内部で室内熱交換器１０ｃの下部には、同熱交換器から滴下する凝縮水を受けて室外に排出するためのドレンパン１３が備えられている。なお、室外機の方には、上記室内熱交換器１０ａ，１０ｂ，１０ｃとともに冷凍サイクルを構成する四方弁１４および圧縮機１５と、室外ファン１６とを備えている。
【００２８】
室内機の制御回路１は、リモコン５の設定操作に応じて上下風向板９ａ，左右風向板９ｂおよび室内ファン６などを制御する一方、室温と設定温度の差に応じた圧縮機の運転コードなどを室外機側の制御回路２に送信するとともに、その制御回路２との間でエアコン運転に必要な信号の授受を行い、またリモコン５の設定操作などに応じて紫外線ランプ４を点灯制御する。
【００２９】
そのため、制御回路１は、リモコン信号を判定する判定部１ａおよびエアコンの運転状態を判定する状態判定部１ｂ、図５および図６に示すルーチンの実行時に用いるためにタイマ部１ｃ、記憶部１ｄ、室内ファンの回転数を検出する回転数検出部１ｅおよび紫外線ランプ４に通常電圧あるいは予備的な電圧を印加するためのランプモニタ電圧判定部１ｆの機能を備えている。
【００３０】
また、室外機側の制御回路２は、室外ファン１６などを制御するために室内機側からの運転モードなどを判別する運転モード判定部２ａと、圧縮機１５を制御する圧縮機制御部２ｂと、四方弁１４を制御する四方弁制御部２ｃの機能を備えている。
【００３１】
次に、この空気調和機の動作を図４ないし図６のフローチャート図を参照して説明する。まず、使用者などがリモコン５によって、空調のみの運転（通常の冷房運転や暖房運転など）、空調運転と殺菌・脱臭運転の併用運転、殺菌・脱臭のみの運転の何れかを選択する操作が行われ、リモコン５からのリモコン信号受信により室内機側の制御回路１および室外機側の制御回路２はその選択された運転を実行する。
【００３２】
室内機側の制御回路１はリモコン運転開始信号を受信すると、当該空気調和機を運転状態としたうえで、殺菌・脱臭運転がオンであるか否かを判断する（ステップＳＴ１）。リモコン５によって殺菌・脱臭運転が設定され、殺菌・脱臭運転がオンであれば紫外線ランプ４をオンにする（ステップＳＴ２）。
【００３３】
続いて、リモコン５からの殺菌・脱臭運転オフのリモコン信号が発信されているか否かを判断し（ステップＳＴ３）、発信されていなければ運転停止のリモコン信号が発信されているか否かを判断し（ステップＳＴ４）、運転停止が発信されていなければステップＳＴ１に戻って上述した処理を繰り返す。
【００３４】
これにより、通常の空調運転と殺菌・脱臭運転とが行われ（併用運転）、ダクト３内では空気吸入口３ａから吸入された空気が紫外線の放射により殺菌・脱臭され、この殺菌・脱臭された空気が空気吹き出し口３ｂから室内機内部に吹き出される。
【００３５】
また、ダクト３内では紫外線の放射によりオゾンが発生し、そのオゾンが空気吹き出し口３ｂから室内機内部に吹き出され、室内機内部が殺菌・脱臭される。この場合、紫外線がダクト３内部に放射され、紫外線が直接室内機部品に照射されないため、紫外線が長時間放射されても室内機部品が劣下するおそれはない。
【００３６】
上記処理中に、リモコン５からの殺菌・脱臭運転オフのリモコン信号が発信されると、ステップＳＴ３からステップＳＴ５に進み、紫外線ランプ４をオフとし、上述した運転停止であるか否かを判断する（ステップＳＴ４）。運転停止でなければ、通常の空調運転を継続するとともに、ステップＳＴ１に戻り、殺菌・脱臭運転オンのリモコン信号が再び発信されているか否かを判断する。
【００３７】
このように、運転停止のリモコン信号が発信されるまでに、再び殺菌・脱臭運転オンのリモコン信号が発信されれば上述した処理を繰り返し、紫外線ランプ４をオンとして殺菌・脱臭運転を再開することになる。
【００３８】
しかし、殺菌・脱臭運転オンでなければ、ステップＳＴ１からステップＳＴ６に進み、通常の空調運転を継続し、つまりエアコン単独運転を実行し、運転停止のリモコン信号が発信されるまで、その空調運転を継続する（ステップＳＴ７）。そして、その運転停止のリモコン信号が発信されると、当該空気調和機の運転を停止する（ステップＳＴ８）。このように、空調運転と殺菌・脱臭運転の併用運転を行い、あるいは通常の空調運転を行う。
【００３９】
なお、リモコン５によって殺菌・脱臭運転オンを設定すると、当該空気調和機を運転することなく、紫外線ランプ４をオンとし、ダクト３内に紫外線を放射し、リモコン５の殺菌・脱臭運転オフを設定すると、その紫外線ランプ４をオフとする。
【００４０】
これにより、通常の空調運転および空調運転と殺菌・脱臭運転の併用運転に加え、殺菌・脱臭のみの運転が実行される。この殺菌・脱臭のみの運転の場合、ダクト３内の殺菌・脱臭が行われるが、その殺菌・脱臭された空気およびダクト３内で発生したオゾンが空気吹き出し口３ｂから多少室内機内部に流れ出し、室内機筐体内の殺菌・脱臭が行われる。
【００４１】
ところで、殺菌・脱臭運転時において、室内機内部が高温度、高湿度状態であると、紫外線ランプ４による殺菌・脱臭効果が低下する。そこで、図５および図６に示すルーチンによりその殺菌・脱臭運転に先だって室内機内部の乾燥運転が行われる。
【００４２】
まず、室内機側の制御回路１は、運転中あるいは運転停止時にリモコン５からのクリーン運転信号（殺菌・脱臭運転）を受信すると、図５および図６に示すルーチンを実行する。なお、運転停止時のクリーン運転は、殺菌・脱臭のみの運転に相当する。
【００４３】
このルーチンでは、タイマ部１ｃの３分タイマをスタートし（ステップＳＴ１０）、運転モードを暖房とし、圧縮機１５の運転コード０（回転数０ｒｐｓ）を発信し、室内ファン６のファン回転数を９００ｒｐｍと弱めの送風とし、赤外線ランプ４を予備的点灯とし、上下風向板部９ａを水平方向にし、左右風向板９ｂを正面方向にするとともに、本体表示部１１にクリーン運転の表示を行う（ステップＳＴ１１）。
【００４４】
この場合、室外機側では、暖房運転を運転モード判定部２ａで判定して四方弁１５を暖房サイクルに切り替える。また、紫外線ランプ４を予備的点灯とし、つまり通常より低い電圧を印加し、その表面温度をある程度上げる。
【００４５】
圧縮機１６を停止したままでの暖房運転（送風運転）を３分間維持して室内機内部の乾燥運転を行う。なお、室内ファンが弱めの送風であることから、室内環境の悪化を招くこともない。
【００４６】
上記３分タイマがタイムアップすると、ステップＳＴ１２からステップＳＴ１３に進み、カウンタ部１ｅの暖房０コード発信カウンタをインクリメントする（カウント値に＋１を加える）。この場合、最初の暖房０コード発信であることから、その暖房０コード発信カウンタは１となる。
【００４７】
続いて、暖房０コード発信カウンタの値が所定値（例えば４）であるか否かを判断する（ステップＳＴ１４）。カウンタ値が４でなければ、タイマ部１ｃの２分タイマをスタートし（ステップＳＴ１５）、運転モードを暖房とし、圧縮機１６の運転コードを８（回転数３９ｒｐｓ）とし、室内ファン６のファン回転数を９００ｒｐｍとする（ステップＳＴ１６）。この場合、室外機側では、圧縮機制御部２ｂで圧縮機１６を回転数３９ｒｐｓに制御し、この圧縮機１６の運転に伴って室外ファン部１７を回転制御することになる。
【００４８】
上記２分タイマがタイムアップしたか否かを判断し（ステップＳＴ１７）、そのタイムアップによりステップＳＴ１に戻って上述した処理を繰り返す。このように、圧縮機１６を０コード運転とした暖房運転（送風運転）を３分間行い、しかる後圧縮機１６を８コード運転とした弱めの暖房運転を２分間行い、しかもその両方の運転を少なくとも３回連続して行うことにより、室内機内部を十分に乾燥させることができ、例えばドレンパン１３に凝縮水が溜っていたとしても、その凝縮水を蒸発させて室内機内部を乾燥させることができる。
【００４９】
上記暖房０コード発信カウンタの値が４になると、ステップＳＴ１４からステップＳＴ１８に進み、上述した室内機内部の乾燥運転を停止し、運転モードを送風とし、紫外線ランプ４を点灯する（ステップＳＴ１９）。
【００５０】
この場合、紫外線ランプ４が予備的点灯されていることから、紫外線ランプ４の点灯開始から強い紫外線が放射され、しかもその紫外線ランプ４の表面温度が高くなり、オゾン発生量が多くなる。これにより、上記と同様にダクト３内の殺菌・脱臭された空気およびオゾンが室内機内部に吹き出される。
【００５１】
続いて、１０分タイマをスタートし（ステップＳＴ２０）、室内ファン６を５秒間運転するとともに、極めて微風の回転数２００ｒｐｍ（正回転）とし（ステップＳＴ２１）、しかる後その室内ファン６を１分間オフとする（ステップＳＴ２２）。そして、１０分タイマがタイムアップするまで、その室内ファン６を５秒運転、１分停止を繰り返すことになる（ステップＳＴ２３）。
【００５２】
続いて、室内ファン６を停止し（ステップＳＴ２４）、１０分タイマを再度スタートする（ステップＳＴ２５）。室内ファン６の回転数を回転数検出部１ｅで検出し，室内ファン６の回転数が０ｒｐｍになったか否かを判断する（ステップＳＴ２６）。この場合、室内ファン６の位置センサからの検出信号により回転数を検出してもよい。室内ファン６の停止状態が安定すると（ステップＳＴ２７）、室内ファン６を逆回転し、かつ、その逆回転数を９２０ｒｐｍとする（ステップＳＴ２８）。
【００５３】
続いて、室内ファン６の逆回転中に、リモコン５によって他の機能を設定する信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳＴ２９）、その設定操作が行われていないときには運転停止信号が入力したか否かを判断する（ステップＳＴ３０）。
【００５４】
そとた、運転停止の設定操作も行われていないときには、上記１０分タイマがタイムアップしているか否かを判断し（ステップＳＴ３１）、１０分が経過していなければステップＳＴ２９に戻り、上述した判断処理を繰り返す。１０分が経過すると、クリーン運転を停止し（ステップＳＴ３２）、当該ルーチンを終了する。
【００５５】
このように、上記室内ファンの逆回転は最大で１０分間継続されることになり、ダクト３の内部で発生したオゾンが室内機内部を低温度および低湿度状態のままで利用され、室内機内部の隅々、特に背面側の熱交換器１０ａや空気吹き出し口８付近および空気通路の殺菌、脱臭を効果的に行うことができる。
【００５６】
一方、上記１０分タイマがタイムアップするまでの間に、リモコン５によって他の機能を設定する信号が入力された場合、ステップＳＴ２９からＳステップＴ３３に進み、紫外線ランプ４をオフとして室内ファン６を停止する。
【００５７】
続いて、室内ファン６の回転数を検出し、室内ファン６の回転数が０ｒｐｍになると（ステップＳＴ３４）、１秒間待機し（ステップＳＴ３５）、しかる後に既に設定されている他の機能の動作処理を実行し（ステップＳＴ３６）、当該クリーン運転を終了する。
【００５８】
なお、クリーン運転がその途中でリモコン５からの他の機能設定などにより強制的に終了しない限り、クリーン運転終了時には自動的にそのクリーン運転直前の運転モードに戻すようにすることが好ましい。これにより、再度リモコン５による設定操作の手間が省け、クリーン運転直前の運転モードの設定状態を覚えていなくともよい。
【００５９】
なお、上記実施形態では、室内ファン６の逆回転について、最大１０分間の連続運転となるが、当該空気調和機の使用環境に応じてその逆回転時間を変え、また、逆回転と停止の間欠運転としてもよい。また、上記殺菌・脱臭運転において、室内ファン６を正回転と逆回転を組み合わせているいるが、正回転のみあるいは逆回転のみであってもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、室内機の室内熱交換器の頂部側に、上面に空気連通孔を有する横長で筒状のダクトを配置し、このダクト内に紫外線ランプを収納するとともに、リモコンによって紫外線ランプをオン，オフ制御可能としてなり、ダクト内部に紫外線を放射する殺菌・脱臭運転を行い、ダクト内で殺菌・脱臭された空気とダクト内で発生したオゾンを室内機筐体内に吹き出すようにしたことにより、紫外線照射による室内機部品の劣下を防ぎながら、室内機内部を効率的に殺菌・脱臭することができる。
【００６１】
また、上記殺菌・脱臭運転に先だって、乾燥運転を行うことにより、少なくとも室内機内部の低湿度化が図られ、ダクトから吹き出されるオゾンによる室内機内部の殺菌、脱臭効果の向上がさらに図られ、殺菌・脱臭運転時間を長くせずともよいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和機の制御装置を示す概略的ブロック図。
【図２】本発明による空気調和機の室内機の内部構造を示す模式的な断面図。
【図３】上記室内機に設けられるダクトの構成を示す模式的な斜視図。
【図４】図１に示す制御装置の動作を説明する概略的フローチャート図。
【図５】図１に示す制御装置の動作を説明する概略的フローチャート図。
【図６】図１に示す制御装置を説明するための概略的フローチャート図。
【符号の説明】
１　室内機の制御回路
１ａ　判定部
１ｂ　状態判定部
１ｃ　タイマ部
１ｄ　記憶部
１ｅ　ファン回転数検出部
１ｆ　ランプモニタ検出部
２　室外機の制御回路
２ａ　運転モード判定部
２ｂ　圧縮機制御部
２ｃ　四方弁制御部
３　ダクト
３ａ　空気吸入口（空気流通孔）
３ｂ　空気吹き出し口（空気流通孔）
４　紫外線ランプ
５　リモコン
６　室内ファン
７　空気吸入口（室内機の）
８　空気吹出し口
９ａ　上下風向板
９ｂ　左右風向板
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ　室内熱交換器
１２　本体表示部
１３　ドレンパン
１５　圧縮機

Claims (6)

1. 空気吸入口と空気吹き出し口とを有する室内機筐体を備え、上記室内機筐体内の上記空気吸入口と空気吹き出し口とを結ぶ空気通路内に熱交換器および室内ファンが配置されているとともに、上記室内機筐体内に殺菌・脱臭用の紫外線ランプが設けられている空気調和機において、
   上記熱交換器の上部位置に、空気吸込および空気吹出しの空気流通口を有するほぼ横長の筒状に形成されたダクトが配置されており、上記ダクト内に上記紫外線ランプが収納されていることを特徴とする空気調和機。
2. 上記熱交換器がΛ（ラムダ）型に配置されており、上記ダクトがその頂部に設けられている請求項１に記載の空気調和機。
3. リモコンによって、上記紫外線ランプを点灯させての殺菌・脱臭運転のみの運転，その殺菌・脱臭運転と通常の空調運転の併用運転，通常の空調運転のみの運転を選択可能とした請求項１に記載の空気調和機。
4. 上記リモコンにより上記殺菌・脱臭運転が選択された場合、その殺菌・脱臭運転に先だって、暖房運転を所定時間行って室内機筐体内を乾燥する請求項３に記載の空気調和機。
5. 上記殺菌・脱臭運転に先だって行う乾燥運転においては、上記紫外線ランプを予備的に点灯する請求項４に記載の空気調和機。
6. 上記殺菌・脱臭運転時において、上記室内ファンを所定時間間欠的に正回転させた後、逆回転させる請求項３，４または５に記載の空気調和機。

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