(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１加熱部と、
前記第１加熱部と吐水口との間に設けられる第２加熱部と、を備え、
前記第１加熱部は、吐水中に、前記吐水口から吐水されるべき水を加熱し、
前記第２加熱部は、止水中に、当該第２加熱部内の水の温度が所定の温度範囲内となるよう保温加熱し、吐水が開始されると、保温加熱を停止することを特徴とする温水器。
【請求項２】
前記第２加熱部は、当該第２加熱部内の水の水位が所定の水位以下になった場合、保温加熱を停止することを特徴とする請求項１に記載の温水器。
【請求項３】
前記第２加熱部は、保温加熱を開始してから所定の時間が経過したときに保温加熱を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の温水器。
【請求項４】
前記第２加熱部は、前記第１加熱部に供給される水の温度が第１の温度以上の場合、保温加熱を実施しないことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の温水器。
【請求項５】
前記第２加熱部は、前記第２加熱部内の水の温度が第２の温度以上の場合、保温加熱を停止することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の温水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水器およびそれを用いた吐水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吐水中は加熱部内を通る水をヒータで加熱し、止水中は加熱部内の水をヒータで保温加熱する温水器が知られている。（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９３９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるような温水器では、長時間使用されない場合、加熱部を通り過ぎた水は冷めてしまうため、次の使用時はこの冷たい水を吐水してからでないと温かい水を吐水できない。そのため使用者は、温かい水が吐水されるまで待たされる。また、温かい水が出るまでに吐水された冷たい水が捨て水となる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、捨て水を低減しうる温水器およびそれを用いた吐水システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の温水器は、第１加熱部と、第１加熱部と吐水口との間に設けられる第２加熱部と、を備える。第１加熱部は、吐水中に、吐水口から吐水されるべき水を加熱し、第２加熱部は、止水中に、当該第２加熱部内の水の温度が所定の温度範囲内となるよう保温加熱する。
【０００７】
この態様によると、第１加熱部を通り過ぎた水は第２加熱部で保温加熱される。この場合、当初から温かい水が吐水されるため、それを捨て水とせずに使用できる。つまり、捨て水をなくすことができる。
【０００８】
第２加熱部は、第２加熱部内の水の水位が所定の水位以下になった場合、保温加熱を停止してもよい。この場合、比較的単純な構成で第２加熱部の空焚きを防止できる。
【０００９】
第２加熱部は、保温加熱を開始してから所定の時間が経過したときに保温加熱を停止してもよい。この場合、比較的単純な構成で第２加熱部の空焚きを防止できる。
【００１０】
第２加熱部は、第１加熱部に供給される水の温度が第１の温度以上の場合、保温加熱を実施しない。この場合、第２加熱部内の水は冷めても快適に使用できる。つまり、保温加熱を実施しなくても足りる。したがって、不要な保温加熱を実施しないことにより、節電が図られる。
【００１１】
第２加熱部は、第２加熱部内の水の温度が第２の温度以上の場合、保温加熱を停止してもよい。この場合、第２加熱部内の水の温度が想定以上に高くなるのを防止できる。
【００１２】
本発明の別の態様は、吐水システムである。この吐水システムは、水を吐水する水栓と、人体の有無を検知する検知部と、検知部の出力に応じて水栓に水を供給する温水器と、を備える。温水器は、第１加熱部と、第１加熱部と吐水口との間に設けられる第２加熱部と、を備える。第１加熱部は、吐水中に、水栓に供給されるべき水を加熱し、第２加熱部は、止水中に、当該第２加熱部内の水の温度が所定の温度範囲内となるよう保温加熱する。
【００１３】
この態様によると、第１加熱部を通り過ぎた水は第２加熱部で保温加熱される。この場合、当初から温かい水が吐水されるため、それを捨て水とせずに使用できる。つまり、捨て水をなくすことができる。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、捨て水を低減しうる温水器およびそれを用いた吐水システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る吐水システムを示す斜視図である。
【図２】図１の温水器を示す模式図である。
【図３】図２制御部の機能および構成を示すブロック図である。
【図４】吐水システムの吐水時の動作を示すフローチャートである。
【図５】吐水システムの止水中の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１８】
図１は、実施の形態に係る吐水システム１００を示す斜視図である。吐水システム１００は、洗面所やトイレなどに設置され、手洗いなどに使用される。吐水システム１００は、温水器１０と、水栓１２と、洗面器１４と、人体検知センサ１６と、を備える。人体検知センサ１６は、水栓１２に取り付けられる。なお、人体検知センサ１６は、洗面器１４やその他の場所に取り付けられてもよい。人体検知センサ１６は、水栓１２の吐水口１２ａの下方の領域に差し出される使用者の手を非接触で検知する。人体検知センサ１６は、手を検知している間、ケーブル１８を経由して温水器１０に信号を送る。
【００１９】
温水器１０は、壁に取り付けられる。温水器１０は、人体検知センサ１６が手を検知している間、水栓１２にホース２０を介して水を供給する。温水器１０は特に、給水管（不図示）から壁に取り付けられた止水栓（不図示）を経由して供給される水を温めてから水栓１２に供給する。水栓１２は、温水器１０において温められた水を吐水口１２ａから吐水する。洗面器１４は、壁に取り付けられる。洗面器１４は、水栓１２から吐水された水を受けて排水管（不図示）へ排水する。
【００２０】
図２は、温水器１０を示す模式図である。温水器１０は、入水管３０と、電磁弁３２と、流量調整部３４と、給水温度センサ３６と、流量センサ３８と、第１加熱部４０と、第２加熱部４６と、第２加熱部温度センサ４８と、第２加熱部水位センサ５０と、雰囲気温度センサ５２と、出水管５４と、操作部５６と、制御部５８と、を備える。
【００２１】
止水栓から供給される水は、給水口３０ａと、入水管３０と、第１加熱部４０と、第２加熱部４６と、出水管５４と、吐水口５４ａと、を通って水栓１２に供給される。したがって、これらは温水器１０内の水路６０を構成する。
【００２２】
電磁弁３２は入水管３０に設けられる。制御部５８は人体検知センサ１６からの信号を受けて電磁弁３２に開弁指示を送る。電磁弁３２は、この開弁指示を受けると開弁する。制御部５８は人体検知センサ１６からの信号を受け取らなくなると電磁弁３２に閉弁指示を送る。電磁弁３２は、この閉弁指示を受けると閉弁する。電磁弁３２が開くと水路６０を水が流れ、水栓１２に水が供給され、水栓１２の吐水口１２ａから吐水される。電磁弁３２が閉状態になると水路６０の水の流れが止まり、水栓１２に水が供給されなくなり、水栓１２の吐水口１２ａからの吐水が止まる。つまり電磁弁３２は水路６０を開閉する。
【００２３】
流量調整部３４は、入水管３０に設けられる。流量調整部３４は例えば減圧弁である。流量調整部３４は、水路６０を流れる水の流量を調整する。これにより、水栓１２の吐水口１２ａから吐水される水の流量が調整される。
【００２４】
給水温度センサ３６は、入水管３０に設けられる。給水温度センサ３６は、止水栓から供給されて入水管３０を流れる水の温度、すなわち第１加熱部４０によって温められる前の水の温度（以下、単に「給水温度」と呼ぶ）を測定する。給水温度センサ３６により測定された給水温度は、ケーブル６２を介して制御部５８に送られる。
【００２５】
流量センサ３８は、入水管３０に設けられる。流量センサ３８は、水路６０を流れる水の流量（以下、単に「流量」と呼ぶ）を測定する。流量センサ３８により測定された流量は、ケーブル６４を介して制御部５８に送られる。
【００２６】
第１加熱部４０は、いわゆる瞬間式の加熱器である。第１加熱部４０は、その内部に電気式の第１ヒータ４０ａを有する。なお、第１ヒータ４０ａはガス式のヒータであってもよい。制御部５８は人体検知センサ１６からの信号を受けて第１加熱部４０に加熱指示を送る。第１加熱部４０は、この加熱指示を受けると第１ヒータ４０ａによる加熱を開始する。入水管３０から第１加熱部４０内に流れ込んだ水は、第１加熱部４０内を流れる間に第１ヒータ４０ａにより加熱されて所定の温度（例えば３０度）に温められ、出水管５４に出ていく。また、制御部５８は人体検知センサ１６からの信号を受け取らなくなると第１加熱部４０に停止指示を送る。第１加熱部４０は、この停止指示を受けると第１ヒータ４０ａによる加熱を停止する。
【００２７】
第２加熱部４６は、第１加熱部４０と温水器１０の吐水口５４ａとの間に設けられる。なお、第２加熱部４６は、第１加熱部４０よりも吐水口５４ａの近く、特に吐水口５４ａの近傍に設けられてもよい。第２加熱部４６は、保温加熱される水が溜まる空間（例えば１００ｍｌの水が溜まる空間）を有し、そこには電気式の第２ヒータ４６ａが配置される。なお、第２ヒータ４６ａはガス式のヒータであってもよい。第２加熱部４６は、制御部５８から保温指示を受けると第２ヒータ４６ａによる保温加熱を開始する。第２加熱部４６は特に、第２加熱部４６内の水が所定の温度範囲（例えば２８度〜３０度の範囲）内となるよう保温加熱する。また、第２加熱部４６は、制御部５８から保温停止指示を受けると第２ヒータ４６ａによる保温加熱を停止する。
【００２８】
第２加熱部温度センサ４８は、第２加熱部４６内の水温を測定する。第２加熱部温度センサ４８により測定された温度は、ケーブル７０を介して制御部５８に送られる。第２加熱部水位センサ５０は、第２加熱部４６内の水位を測定する。第２加熱部水位センサ５０により測定された水位は、ケーブル７２を介して制御部５８に送られる。
【００２９】
雰囲気温度センサ５２は、温水器１０の周囲の雰囲気温度（以下、単に「雰囲気温度」と呼ぶ）を測定する。雰囲気温度センサ５２により測定された雰囲気温度は、ケーブル７４を介して制御部５８に送られる。
【００３０】
操作部５６は、温水器１０の前面側に設けられる（図１参照）。操作部５６は、タッチパネル式の表示部を有する。表示部には各種の操作画面が表示され、使用者はこの操作画面を介して情報を入力する。また、表示部には、各種の情報が表示される。
【００３１】
制御部５８は、電磁弁３２による水路６０の開閉と、第１加熱部４０による加熱と、第２加熱部４６による保温加熱と、を制御する。
【００３２】
図３は、制御部５８の機能および構成を示すブロック図である。これら各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３３】
制御部５８は、表示制御部８０と、入力受付部８２と、開閉制御部８４と、第１加熱制御部８６と、第２加熱制御部８８と、記憶部９０と、を含む。
【００３４】
表示制御部８０は、操作部５６の表示部に、所定の画面を表示させる。入力受付部８２は、操作部５６の表示部に表示された画面を介して入力された情報を受け付ける。例えば、入力受付部８２は、操作部５６の表示部に表示された画面を介して、給水温度が高い場合は保温加熱を実施しない「第１節電モード」、または、雰囲気温度が高い場合は保温加熱を実施しない「第２節電モード」の選択を受け付ける。記憶部９０は、あらかじめ用意された各種の設定データや、入力受付部８２が受け付けたデータを記憶する。
【００３５】
開閉制御部８４は、電磁弁３２の開閉を制御する。開閉制御部８４は、人体検知センサ１６から信号を受け取ると電磁弁３２に開弁指示を送り、電磁弁３２に開弁動作を開始させる。また、開閉制御部８４は、人体検知センサ１６から信号を受け取らなくなると電磁弁３２に閉弁始指示を送り、電磁弁３２に閉弁動作を開始させる。
【００３６】
第１加熱制御部８６は、第１加熱部４０による加熱を制御する。第１加熱制御部８６は、人体検知センサ１６から信号を受け取ると、開閉制御部８４が電磁弁３２に開弁指示を送るのと実質的に同時に第１加熱部４０に加熱指示を送り、第１加熱部４０による加熱を開始させる。また、第１加熱制御部８６は、人体検知センサ１６から信号を受け取らなくなると、第１加熱部４０に停止指示を送り、第１加熱部４０による加熱を停止させる。
【００３７】
第２加熱制御部８８は、第２加熱部４６による保温加熱を制御する。第２加熱制御部８８は、止水中（すなわち流量が実質的にゼロの場合）または流量が一定以下の場合に、第２加熱部４６に保温加熱指示を送り、第２加熱部４６による保温加熱を開始させる。ただし、第２加熱制御部８８は、以下の（１）〜（３）いずれかの場合は、第２加熱部４６に保温加熱指示を送らない。つまり、保温加熱を開始させない。
【００３８】
（１）第２加熱部水位センサ５０によって測定される水位が「第１の水位」以下の場合
ここで、「第１の水位」とは、例えば第２ヒータ４６ａ全体が第２加熱部４６内の水に浸される水位である。この場合、第２加熱部４６が空焚きするのを防止できる。
【００３９】
（２）第１節電モードが選択されている場合において、給水温度が「第１の給水温度」（例えば２８度）以上の場合
給水温度が高い場合は、通常、雰囲気温度も高い。この場合、第２加熱部４６内の水は冷めても快適に使用できると考えられる。つまり、第２加熱部４６によって保温加熱する必要がないと考えられる。したがって、保温加熱を行わずに、節電を図る。
【００４０】
（３）第２節電モードが選択されている場合において、雰囲気温度が「第１の雰囲気温度」（例えば３５度）以上の場合
雰囲気温度が高い場合、第２加熱部４６内の水は冷めても快適に使用できる考えられる。つまり、第２加熱部４６によって保温加熱する必要がないと考えられる。したがって、保温加熱を行わずに、節電を図る。
【００４１】
また、第２加熱制御部８８は、以下（４）〜（７）のいずれかの場合は、第２加熱部４６に保温停止指示を送り、第２加熱部４６による保温加熱を停止させる。
【００４２】
（４）保温加熱を開始してから所定の時間が経過した場合
満水位であった第２加熱部４６内の水位が保温加熱による蒸発によって「第１の水位」になる時間を実験により計測し、これを所定の時間として設定すればよい。この場合、第２加熱部４６が空焚きするのを防止できる。
【００４３】
（５）第２加熱部水位センサ５０によって測定される水位が「第１の水位」以下になった場合
この場合、第２加熱部４６が空焚きするのを抑止できる。
【００４４】
（６）第２加熱部温度センサ４８によって測定される温度が「第２の温度」（例えば４５度）以上になった場合
「第２の温度」には、例えば使用者が熱すぎて不快に感じる温度を設定すればよい。第２加熱制御部８８は、何らかの原因によって第２加熱部４６内の水の温度が高くなった場合、第２加熱部４６に保温停止指示を送り、第２加熱部４６による保温加熱を停止させる。なお、第２加熱制御部８８は、第２ヒータ４６ａに供給される電力を断つことにより、第２加熱部４６による保温加熱を停止させてもよい。これにより、温水器１０の安全性がより高まる。この場合、表示制御部８０は、第２加熱部４６内の水の温度が「第２の温度」よりも高くなったため保温加熱を停止したことを示す情報を操作部５６の表示部に表示してもよい。また、表示に代えてまたは表示とともに、第２加熱部４６内の水の温度が「第２の温度」よりも高くなったため保温加熱を停止したことを示す報知音を鳴らしてもよい。
【００４５】
（７）吐水が開始された場合
吐水が開始されると、第１加熱部４０により温められた水が供給されるため、第２加熱部４６が第２加熱部４６内の水を保温する必要がなくなる。そのため、第２加熱部４６による保温加熱を停止させる。
【００４６】
以上のように構成された吐水システム１００の動作を説明する。
図４は、吐水システム１００の「吐水時」の動作を示すフローチャートである。使用者が水栓１２の吐水口１２ａの下方の領域に手を差し出すと、人体検知センサ１６はこれを検知する（Ｓ１０）。開閉制御部８４は電磁弁３２に開弁指示を送り（Ｓ１２）、電磁弁３２は開弁する（Ｓ１４）。第１加熱制御部８６は第１加熱部４０に加熱指示を送り（Ｓ１６）、第１加熱部４０は第１加熱部４０を通る水の加熱を開始する（Ｓ１８）。すると、第１加熱部４０で加熱されて温められた水が温水器１０から水栓１２に送られ、吐水される。
【００４７】
使用者が水栓１２の吐水口１２ａの下方の領域から手を引っ込めると、人体検知センサ１６が使用者の手を検知していない状態になる（Ｓ２０）。開閉制御部８４は、電磁弁３２に閉弁指示を送り（Ｓ２２）、電磁弁３２は閉弁する（Ｓ２４）。第１加熱制御部８６は、第１加熱部４０に停止指示を送り（Ｓ２６）、第１加熱部４０は加熱を停止する（Ｓ２８）。すると、水栓１２からの吐水は止まる。
【００４８】
図５は、吐水システム１００の「止水中」の動作を示すフローチャートである。第２加熱部水位センサ５０によって測定される水位が「第１の水位」以下の場合（Ｓ３０のＹ）、第１節電モードが選択されている場合において給水温度が「第１の給水温度」以上の場合（Ｓ３２のＹ）、または、第２節電モードが選択されている場合において雰囲気温度が「第１の雰囲気温度」以上の場合（Ｓ３４のＹ）、第２加熱制御部８８は第２加熱部４６に保温加熱を開始させない。一方、これらに該当しない場合（Ｓ３０のＮかつＳ３２のＮかつＳ３４のＮ）、第２加熱制御部８８は、第２加熱部４６に保温加熱指示を送る（Ｓ３６）。第２加熱部４６は、第２加熱部４６内の水が所定範囲の温度となるよう保温加熱する（Ｓ３８）。
【００４９】
第２加熱制御部８８は、保温加熱を開始してから所定の時間が経過した場合（Ｓ４０のＹ）、第２加熱部水位センサ５０によって測定される水位が「第１の水位」以下になった場合（Ｓ４２のＹ）、第２加熱部温度センサ４８によって測定される温度が「第２の温度」以上になった場合（Ｓ４４のＹ）、または、吐水が開始された場合（Ｓ４６のＹ）、第２加熱部４６に保温停止指示を送る（Ｓ４８）。一方、これらに該当しない場合（Ｓ４０のＮかつＳ４２のＮかつＳ４４のＮかつＳ４６のＮ）、第２加熱制御部８８は、第２加熱部４６による保温加熱を継続させる。
【００５０】
実施の形態に係る吐水システム１００によると、第１加熱部４０を通り過ぎた水は第２加熱部４６で保温加熱される。そのため、当初から温かい水が吐水されるため、それを捨て水とせずに使用できる。つまり、捨て水をなくすことができる。また、使用者は、温かい水が吐水されるまで待つ必要がないため、使用者が不愉快さを感じることがなくなる。また、冷たい水に触れることによる不快感を感じることもなくなる。
【００５１】
また、実施の形態に係る吐水システム１００によると、第１加熱部４０と吐水口５４ａとの間に第２加熱部４６が設けられる。第２加熱部４６は保温加熱される水が溜まる空間を有する。この空間は、吐水中は、第１加熱部４０で温められた水の水溜りとしても機能する。第１加熱部４０で温められた水は、第２加熱部４６内に溜まっている水と混ざって吐水される。そのため、吐水される水の温度の変動は比較的小さくなる。これにより、使用者が感じる不快感を低減できる。
【００５２】
また、実施の形態に係る吐水システム１００によると、第２加熱部４６内の水位が第１の水位以下の場合、第２加熱部４６による保温加熱は開始されない。例えば第２加熱部４６内の水が少ない場合、第２ヒータ４６ａの加熱により急激に温まるため温度のコントロールが難しく、使用者に不快な温度になってしまう場合がある。水位が少ない場合に保温加熱を開始させないことにより、このような状況が生じるのを避けることができる。また、例えば施工時直後などの通水前の第２加熱部４６の空焚きも防止できる。
【００５３】
また、実施の形態に係る吐水システム１００によると、給水温度が高い場合、または、雰囲気温度が高い場合、第２加熱部４６内の水は冷めても快適に使用できると考えられるため、第２加熱部４６による保温加熱を開始しない。つまり、不必要に温めないことにより節電が図られる。
【００５４】
また、実施の形態に係る吐水システム１００によると、第２加熱部４６内の水位が第１の水位以下になった場合、第２加熱部４６による保温加熱が停止される。これにより、例えば保温加熱によって第２加熱部４６内の水が蒸発した場合の第２加熱部４６による空焚きを防止できる。
【００５５】
また、実施の形態に係る吐水システム１００によると、保温加熱を開始してから所定の時間が経過すると、第２加熱部４６による保温加熱が停止される。例えば保温加熱による蒸発によって満水位であった第２加熱部４６内の水位が「第１の水位」になる時間を所定の時間とすることにより、第２加熱部４６による空焚きを抑止できる。
【００５６】
また、実施の形態に係る吐水システム１００によると、第２加熱部４６内の水の温度が第２の水の温度以上になった場合、第２加熱部４６による保温加熱が停止される。つまり、何らかの原因によって第２加熱部４６内の水の温度が高くなった場合に第２加熱部４６による保温加熱が停止される。これにより、温水器１０の安全性がより高まる。
【００５７】
以上、実施の形態に係る吐水システムについて説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５８】
（変形例１）
実施の形態では特に言及しなかったが、第２加熱部４６と同様に、第１加熱部４０は、止水中に、第１加熱部４０内の水を保温加熱してもよい。この場合、温水器１０は、第１加熱部４０内の水の温度を測定する第１加熱部温度センサと、第１加熱部４０内の水位を測定する第１加熱部水位センサと、をさらに備えてもよい。第１加熱部温度センサ、第１加熱部水位センサはそれぞれ、第２加熱部温度センサ４８、第２加熱部水位センサ５０に対応する。
【００５９】
第１加熱制御部８６は、第１加熱部４０による加熱に加えて、第１加熱部４０による保温加熱も制御する。第１加熱制御部８６による保温加熱の制御は、第２加熱制御部８８による保温加熱の制御に対応する。
【００６０】
（変形例２）
実施の形態では、電磁弁３２および流量調整部３４が入水管３０に設けられる場合について説明したが、これに限られない。電磁弁３２および流量調整部３４のうちの少なくともひとつは、出水管５４に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０  温水器、  １２  水栓、  １４  洗面器、  １６  人体検知センサ、  ２２  電磁弁、  ４０  第１加熱部、  ４６  第２加熱部、５８  制御部、  ８４  開閉制御部、  ８６  第１加熱制御部、  ８８  第２加熱制御部、  １００  吐水システム。
【図１】
0006466666.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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