(57)【要約】【課題】  正確に、残留塩素濃度を検出できる残留塩素濃度検出装置を提供する。【解決手段】  混合槽１０には、水浴施設３０内の水の一部が導入される。当該水は、被処理水として、混合槽１０で、炭酸ガスと混合される。混合される炭酸ガスの量は、ｐＨセンサ１１の検出出力に基づいて決定される量であり、混合槽１０の被処理水が、残留塩素濃度の検出に適するようなｐＨになるような量である。そして、混合槽１０の被処理水は、適切なｐＨ値にされた後、検出槽１２Ａに送られて、残留塩素濃度センサ１２によって、残留塩素濃度を検出される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を貯留する水槽から当該被処理水を導入される混合槽と、
ポーラログラフ式で、被処理水中に残留する塩素濃度を検出する検出手段と、
前記混合槽から導入された被処理水および前記検出手段を収容する検出槽と、
前記混合槽に収容される被処理水に、当該被処理水中で酸性を呈する薬品を供給する薬品供給手段とを含む、残留塩素濃度検出装置。
【請求項２】
前記薬品は、炭酸ガスである、請求項１に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項３】
前記薬品供給手段は、前記混合槽に収容される被処理水のｐＨの値を特定の値に調整するべき場合、当該特定の値に調整するのに必要な量よりも、特定の量だけ多く、前記薬品を供給する、請求項２に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項４】
前記混合槽に収容される被処理水のｐＨを検出するｐＨセンサと、
前記ｐＨセンサの検出出力に基づいて、前記薬品供給手段による薬品の供給量を制御する制御手段とをさらに含む、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項５】
前記薬品供給手段が、前記制御手段による制御に従った供給量だけ、前記混合槽に収容される被処理水に前記薬品を供給した場合に、前記ｐＨセンサの検出するｐＨの値が所定の条件を満たさなかった場合には、異常を報知する報知手段をさらに含む、請求項４に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項６】
前記混合槽には、前記水槽に収容される被処理水の一部のみが導入される、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項７】
ポーラログラフ式で、被処理水中に残留する塩素濃度を検出する検出手段と、
被処理水および前記検出手段を収容する検出槽と、
前記検出槽に収容される複数の小球体と、
前記検出槽に接続され、当該検出槽から外部へ被処理水を排出するための排出管と、
少なくとも一部分が前記排出管内に位置するように設置され、被処理水を透過し、前記小球体を捕捉するフィルタと、
少なくとも一部が前記フィルタの内部に位置する芯棒とを含み、
前記フィルタは、前記芯棒を貫通させるための孔を形成され、
前記芯棒は、前記孔の両端よりも外側に、前記孔の径よりも大きい寸法を有する突起部を有する、残留塩素濃度検出装置。
【請求項８】
前記排出管は、第１の方向に被処理水を送る第１の部分と、前記第１の部分に対して当該第１の部分よりも被処理水の流れについて下流側に接続され前記第１の方向に交わる第２の方向に被処理水を送る第２の部分とを含み、
前記フィルタおよび前記芯棒は、前記第１の部分に位置するように設置され、
前記芯棒の前記第１の方向についての寸法は、前記フィルタの前記第１の方向についての寸法よりも大きい、請求項７に記載の残留塩素濃度検出装置。
【請求項９】
前記フィルタは、前記芯棒が前記第１の方向に延びるように設置され、
前記フィルタおよび前記芯棒を前記第１の方向について支持する支持手段をさらに含む、請求項８に記載の残留塩素濃度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、残留塩素濃度検出装置に関し、特に、温泉およびプールを含む水浴施設等で利用される被処理水中に残留する塩素の濃度を検出するための残留塩素濃度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被処理水中に残留する塩素の濃度を検出するための装置（残留塩素濃度検出装置）について、種々の技術が開示されてきた。たとえば、特許文献１には、電解槽において被処理水中の塩素が電気化学的に次亜塩素酸にされ、当該次亜塩素酸を用いて被処理水の滅菌処理が行なわれ、そして、残留塩素濃度検出装置によって被処理水内に残留する塩素の濃度が検出される水処理装置についての技術が開示されている。
【０００３】
このような水処理装置では、塩素は、滅菌処理においては被処理水中に含まれることを必要とされるが、滅菌処理後の被処理水が水浴施設等に供給されたときには当該被処理水中に含まれないことを望まれる。特許文献１では、水処理装置において、電解槽に導入される被処理水の中の一部を、残留塩素濃度検出装置による残留塩素濃度の検出対象とした後に電解槽に導入させる技術が開示されている。また、当該特許文献１には、検出された残留塩素濃度に応じて、電解槽における電気化学分解量が決定される技術も開示されている。
【０００４】
特許文献１等に開示された残留塩素濃度検出装置を含め、一般的には、残留塩素濃度は、ポーラログラフ式の残留塩素濃度センサで検出される。そして、当該センサの近傍には、スケール等が生じる場合があり、このため、従来の残留塩素濃度検出装置では、図６に示されるように、センサ９１０を収容する検出槽９００において、センサ９１０とともに多数のビーズ９０３が収容され、そして、検出槽９００内に被処理水が導入されることにより、当該被処理水の流れによりビーズ９０３が撹拌され、撹拌されたビーズ９０３が接触することによりセンサ９１０の中の被処理水と接触する部分が洗浄されるような構成が採用されていた。なお、検出槽９００には、被処理水を検出槽９００へ導入するための導入管９１１、および、被処理水を検出槽９００外へ排出するための排出管９１２が接続されている。そして、排出管９１２内には、検出槽９００よりも下流側にスケールを流さないため等の理由から、フィルタ９０２が充填されている。
【特許文献１】国際公開０２／０９０２６６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の残留塩素濃度検出装置では、被処理水がアルカリ性（特に、ｐＨ８．６以上）の場合、残留塩素濃度を正確に検出できないという問題があった。なぜなら、被処理水中で遊離している塩素の多くは、次亜塩素酸イオンの形で存在するようになり、ポーラログラフ式のセンサでは検出が難しくなるからである。
【０００６】
また、上記したようなフィルタ９０２は、検出槽９００における被処理水の流れによって、折れ曲がる等して設置位置からずれたり、被処理水とともに流されて消失する場合があった。このような場合、ビーズ９０３が検出槽９０２から流出し、これにより、ビーズ９０３によるセンサ９１０の洗浄が十分に行なわれなくなって、残留塩素濃度検出装置が、残留塩素濃度を正確に測定できなくなるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、正確に、残留塩素濃度を検出できる残留塩素濃度検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある局面に従った残留塩素濃度検出装置は、被処理水を貯留する水槽から当該被処理水を導入される混合槽と、ポーラログラフ式で、被処理水中に残留する塩素濃度を検出する検出手段と、前記混合槽から導入された被処理水および前記検出手段を収容する検出槽と、前記混合槽に収容される被処理水に、当該被処理水内で酸性を呈する薬品を供給する薬品供給手段とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明のある局面に従うと、残留塩素濃度の検出対象となる被処理水のｐＨが高い場合でも、薬品供給手段の供給する薬品により、当該被処理水のｐＨが下げられる。これにより、被処理水中で遊離している塩素の多くが、被処理水のｐＨが高いことによって次亜塩素酸イオンの形で存在していても、再度、塩素の形で存在することができる。
【００１０】
また、本発明の残留塩素濃度検出装置では、前記薬品は、炭酸ガスであることが好ましい。
【００１１】
これにより、薬品供給手段の供給する薬品が、安価であり、取扱いが容易な弱酸とされる。また、弱酸であるため、供給する量に誤差が含まれても、当該誤差の、被処理水のｐＨの調整についての影響は、比較的小さいものとなり、この点に関しても、取扱いが容易であると言える。
【００１２】
また、本発明の残留塩素濃度検出装置では、前記薬品供給手段は、前記混合槽に収容される被処理水のｐＨの値を特定の値に調整するべき場合、当該特定の値に調整するのに必要な量よりも、特定の量だけ多く、前記薬品を供給することが好ましい。
【００１３】
これにより、薬品供給手段の供給する薬品が供給量の一部が被処理水から抜けた場合であっても、被処理水のｐＨの値を、残留塩素濃度の検出にとって好ましい値に近づけることができる。
【００１４】
また、本発明の残留塩素濃度検出装置では、前記混合槽に収容される被処理水のｐＨを検出するｐＨセンサと、前記ｐＨセンサの検出出力に基づいて、前記薬品供給手段による薬品の供給量を制御する制御手段とをさらに含むことが好ましい。
【００１５】
これにより、確実に、残留塩素濃度の検出対象となる被処理水を、当該被処理水内で次亜塩素酸イオンが塩素として存在しやすい状態にすることができる。
【００１６】
また、本発明の残留塩素濃度検出装置では、前記薬品供給手段が、前記制御手段による制御に従った供給量だけ、前記混合槽に収容される被処理水に前記薬品を供給した場合に、前記ｐＨセンサの検出するｐＨの値が所定の条件を満たさなかった場合には、異常を報知する報知手段をさらに含むことが好ましい。
【００１７】
また、本発明の残留塩素濃度検出装置では、前記混合槽には、前記水槽に収容される被処理水の一部のみが導入されることが好ましい。
【００１８】
これにより、残留塩素濃度の検出対象となる被処理水の中の、最小限の被処理水についてのみ、ｐＨの調整が行なわれることになる。
【００１９】
本発明の他の局面に従った残留塩素濃度検出装置は、ポーラログラフ式で、被処理水中に残留する塩素濃度を検出する検出手段と、被処理水および前記検出手段を収容する検出槽と、前記検出槽に収容される複数の小球体と、前記検出槽に接続され、当該検出槽から外部へ被処理水を排出するための排出管と、少なくとも一部分が前記排出管内に位置するように設置され、被処理水を透過し、前記小球体を捕捉するフィルタと、少なくとも一部が前記フィルタの内部に位置する芯棒とを含み、前記フィルタは、前記芯棒を貫通させるための孔を形成され、前記芯棒は、前記孔の両端よりも外側に、前記孔の径よりも大きい寸法を有する突起部を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の局面に従うと、フィルタにおいて芯棒が内部に位置することにより、当該フィルタが折れ曲がりにくくなる。また、芯棒が、フィルタを貫通しており、孔の両端よりも外側に突起部を有するため、被処理水の流れによって動かされた場合でも、突起部が孔にひっかかることによりフィルタから抜けにくくなる。
【００２１】
また、本発明の残留塩素濃度検出装置では、前記排出管は、第１の方向に被処理水を送る第１の部分と、前記第１の部分に対して当該第１の部分よりも被処理水の流れについて下流側に接続され前記第１の方向に交わる第２の方向に被処理水を送る第２の部分とを含み、前記フィルタおよび前記芯棒は、前記第１の部分に位置するように設置され、前記芯棒の前記第１の方向についての寸法は、前記フィルタの前記第１の方向についての寸法よりも大きいことが好ましい。
【００２２】
これにより、排出管内に被処理水が流された場合であっても、芯棒が第１の部分から第２の部分に入ろうとする際にひっかかるため、フィルタが第１の部分から第２の部分よりも下流側に流されることを回避できる。
【００２３】
また、本発明の残留塩素濃度検出装置では、前記フィルタは、前記芯棒が前記第１の方向に延びるように設置され、前記フィルタおよび前記芯棒を前記第１の方向について支持する支持手段をさらに含むことが好ましい。
【００２４】
これにより、フィルタが安定して、設置される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、被処理水内の残留塩素濃度を、被処理水のｐＨに拘わらず正確に検出できる残留塩素濃度検出装置を提供できる。なお、残留塩素濃度検出装置が、温泉など、検出対象となる被処理水のｐＨが比較的高い水浴施設等で利用される場合には、本発明は、特に有益である。
【００２６】
また、本発明によると、芯棒によりフィルタが折れ曲がりにくく、かつ、当該芯棒はフィルタから抜けにくい構成とされているため、検出槽内の小球体の当該検出槽からの流出を回避できる。なお、小球体は、被処理水の流れによって撹拌されることにより、検出手段の表面を洗浄するものである。したがって、残留塩素濃度検出装置において、当該小球体による検出手段の洗浄が確実に行なわれるため、被処理水内の残留塩素濃度が正確に検出されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
［第１の実施の形態］
図１に、本発明の残留塩素濃度検出装置の一実施の形態を含む、水処理システムの機能的な構成を模式的に示す。
【００２８】
水処理システムは、プールや温泉等の水浴施設３０、および、当該水浴施設３０内の水中に残留する塩素濃度を検出する残留塩素濃度検出装置１から主に構成される。
【００２９】
残留塩素濃度検出装置１は、主に、制御回路１５、混合槽１０、減圧弁１３、および、検出槽１２Ａから構成される。検出槽１２Ａ内には、残留塩素濃度センサ１２が収容されている。また、減圧弁１３には、残留塩素濃度検出装置１に着脱可能に、炭酸ガスボンベ１４が接続されている。ｐＨセンサ１１および残留塩素濃度センサ１２の検出出力は、制御回路１５に入力される。また、減圧弁１３の開閉は、制御回路１５によって、制御される。減圧弁１３の開閉状態が変更されることにより、炭酸ガスボンベ１４内の炭酸ガスの混合槽１０への流入量が変更される。なお、炭酸ガスボンベ１４内の炭酸ガスは、配管１９，１８を介して、混合槽１０へ導入される。
【００３０】
水浴施設３０は、配管３１で、混合槽１０と接続されており、水浴施設３０内の水は、配管３１を介して混合槽１０に導入される。本明細書では、混合槽１０に導入された水は、残留塩素濃度検出装置１における処理対象の水となるため、これを被処理水と呼ぶ。混合槽１０と検出槽１２Ａとは、配管１６で接続され、混合槽１０内の被処理水は、配管１６を介して検出槽１２Ａに導入される。検出槽１２Ａ内の被処理水は、配管１７を介して残留塩素濃度検出装置１外へ送られる。なお、検出槽１２Ａ内の被処理水は、配管１７を介して、水浴施設３０に戻されても良いし、廃棄されても良い。配管３１，１６，１７には、それぞれ、被処理水の流れを制御するための図示せぬ弁が設けられ、当該弁の開閉は、制御回路１５によって制御される。
【００３１】
図１に示された水処理システムでは、混合槽１０には、水浴施設３０内の水の一部が導入される。当該水は、被処理水として、混合槽１０で、炭酸ガスと混合される。そして、混合槽１０の被処理水は、検出槽１２Ａに送られて、残留塩素濃度を検出される。混合槽１０および検出槽１２Ａに導入される被処理水の容量は、たとえば、１Ｌ／ｍｉｎ（１リットル／分）程度とされる。
【００３２】
図２は、残留塩素濃度検出装置１において水浴施設３０内の水の残留塩素濃度が検出される際に制御回路１５が実行する、濃度検出処理のフローチャートである。以下に、図２をさらに参照しつつ、残留塩素濃度検出装置１において水浴施設３０内の水の残留塩素濃度が検出される際の残留塩素濃度検出装置１の動作を説明する。
【００３３】
まず、Ｓ１で、混合槽１０へ、水浴施設３０から被処理水が導入される。次に、Ｓ２で、混合槽１０内の被処理水のｐＨが検出される。
【００３４】
そして、Ｓ３で、Ｓ２で検出されたｐＨ値に基づいて、混合槽１０内の被処理水と混合されるべき炭酸ガスの量が算出される。具体的には、混合槽１０内の被処理水のｐＨ値に基づいて、炭酸ガスについて、当該被処理水のｐＨ値を残留塩素濃度の検出にふさわしいｐＨ値にするために必要な量に、特定の量だけ加えた量が算出される。Ｓ３における必要な量の算出は、たとえば、制御回路１５内の所定のメモリにｐＨ値に対して表形式で記録されており、制御回路１５がＳ２で検出されたｐＨ値に対応する炭酸ガスの量を表から検索することにより、行なわれる。また、特定の量とは、炭酸ガスが混合槽１０内の被処理水と混合されるまで、および、混合されてから検出槽１２Ａにおいて残留塩素濃度を検出されるまでに、被処理水から抜けると考えられる量である。つまり、Ｓ３で算出される混合量が、必要な量に特定の量を加えた量とされるのは、炭酸ガスが残留塩素濃度の検出までに被処理水から抜けることを考慮されているからである。なお、特定の量とは、残留塩素濃度検出装置１の構造等により、適宜、決定される値である。また、残留塩素濃度の検出にふさわしいｐＨ値とは、被処理水中の塩素が、次亜塩素酸の形になりにくいｐＨ値であり、８．６未満の値とされる。
【００３５】
そして、Ｓ４で、Ｓ３で検出された混合量だけの炭酸ガスが混合槽１０に送られるように、減圧弁１３の開閉状態が制御され、Ｓ５で、再度、混合槽１０内の被処理水のｐＨが検出される。
【００３６】
そして、Ｓ６で、Ｓ５で検出されたｐＨ値が所定の範囲の値であるか否かが判断される。所定の範囲とは、たとえば、８．６未満である。そして、所定の範囲の値であったと判断されるとＳ８に処理が進められる。一方、所定の範囲の値ではなかったと判断されると、Ｓ７で、制御回路１５により、音声や表示等で、異常報知がなされ、処理が終了される。Ｓ７における異常報知がなされることにより、ユーザは、残留塩素濃度検出装置１において、適切な量の炭酸ガスが混合されたにも拘わらず混合槽１０内の被処理水のｐＨ値が適切に下げられなかったことを認識することができる。
【００３７】
Ｓ８では、混合槽１０内の被処理水が、検出槽１２Ａに導入される。そして、Ｓ９で、残留塩素濃度センサ１２により検出槽１２Ａ内の被処理水の残留塩素濃度が検出された後、検出槽１２Ａ内の被処理水が当該検出槽１２Ａから排出されて、処理が終了される。
【００３８】
以上説明した本実施の形態では、残留塩素濃度検出装置１に導入されるのを、残留塩素濃度を検出したい水浴施設３０内の水の一部のみに抑えることができる。
【００３９】
また、混合槽１０に導入された被処理水のｐＨを調整するための薬品として、安価であり、かつ、取扱いの容易な炭酸ガスを使用することができる。ただし、被処理水のｐＨを調整できるものであれば、炭酸ガスの代わりに、他の薬品が使用されても良い。
【００４０】
また、本実施の形態では、混合槽１０で、被処理水のｐＨを調整し、検出槽１２Ａで、被処理水の残留塩素濃度が検出されたが、ｐＨの調整と残留塩素濃度の検出とが、単一の槽で行なわれるように構成されても良い。
【００４１】
さらに、水浴施設３０内に収容される水が水質の一定した温泉である場合等、混合槽１０に導入される被処理水のｐＨ値がある程度一定である場合には、図３に示すように、混合槽１０にｐＨセンサが設けられなくても良い。この場合には、混合槽１０において被処理水と混合されるべき炭酸ガスの量を、一定とすることができるためである。
【００４２】
［第２の実施の形態］
図４に、本発明の残留塩素濃度検出装置の第２の実施の形態の内部構成を示す。
【００４３】
本実施の形態の残留塩素濃度検出装置は、主に、検出槽５０と、残留塩素濃度センサ８０とを含む。
【００４４】
検出槽５０の上部には、接続部材５２が被せられている。また、検出槽５０は、その下部を、支持部材５１により支持されている。残留塩素濃度センサ８０は、支持部材５１に固定されつつ、その先端を、検出槽５０内に収容されている。残留塩素濃度センサ８０は、先端を検出槽５０内に収容された被処理水に浸されることにより、当該検出槽５０内の被処理水の残留塩素濃度を検出することができる。なお、検出槽５０内には、多数のビーズ５５が収容されている。検出槽５０では、被処理水が導入される流れによりビーズ５５が残留塩素センサ８０の先端を研磨し、これにより、当該残留塩素センサ８０の先端が洗浄される。
【００４５】
接続部材５２には、導入管７１と排出管７２とが接続されている。図４では、被処理水の流れが、矢印で示されている。つまり、本実施の形態の残留塩素濃度検出装置では、被処理水は、導入管７１から検出槽５０に導入され、排出管７２を介して検出槽５０内の被処理水が排出される。
【００４６】
検出槽５０内には、排出管７２との接続部分近傍に、フィルタ６０が配置されている。フィルタ６０には、心棒６１が通されている。図５に、フィルタ６０および心棒６１の斜視図を示す。
【００４７】
フィルタ６０は、円柱形状を有し、当該円柱の高さ方向に貫通する孔６０Ａが形成されている。そして、心棒６１は、孔６０Ａを貫通するように、フィルタ６０の中を通されている。心棒６１は、たとえば樹脂により構成され、その上下両方の端部６１Ａは、孔６０Ａに入りこまないように、孔６０Ａの径よりも大きい寸法を有するように突出する形状とされている。つまり、芯棒６１は、孔６０Ａから抜けにくく構成されていることになる。
【００４８】
端部６１Ａの形状は、たとえば、心棒６１の両端を熱で溶かすことにより、構成される。なお、心棒６１は、両端が孔６０Ａに入りこまない形状であれば、端部６１Ａのような形状にされなくとも、少なくとも、フィルタ６０から出ている上側および下側に、孔６０Ａの径よりも大きく突出するように形成されていれば良い。
【００４９】
再度、図４を参照して、検出槽５０から被処理水が排出される際、検出槽５０内の被処理水は、排出管７２へ向けて上方に流れた後、排出管７２に到達し、左方に向けて流れる。フィルタ６０は、検出槽５０の排出管７２近傍に、心棒６１が垂直方向に延びるように、配置されている。フィルタ６０および心棒６１の縦方向の寸法は、排出管７２の縦方向の寸法よりも大きい。これにより、フィルタ６０によって、確実に、検出槽５０内のビーズ５５が排出管７２から流出することを回避される。
【００５０】
また、検出槽５０には、フィルタ６０および心棒６１が配置される部分に、当該フィルタ６０および心棒６１を下方から支持できるような棚５０Ａが形成されている。これにより、検出槽５０内で、フィルタ６０および心棒６１が、安定して、配置される。
【００５１】
今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。なお、上記した各実施の形態は、可能な限り、単独でも、組合されても、実施可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の残留塩素濃度検出装置の第１の実施の形態を含む、水処理システムの機能的な構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の残留塩素濃度検出装置の制御回路が、当該残留塩素濃度検出装置が水浴施設内の水の残留塩素濃度を検出する際に実行する、濃度検出処理のフローチャートである。
【図３】図１の残留塩素濃度検出装置の変形例を含む、水処理システムの機能的な構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明の残留塩素濃度検出装置の第２の実施の形態の内部構成を示す図である。
【図５】図４のフィルタおよび心棒の斜視図である。
【図６】従来の残留塩素濃度検出装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  残留塩素濃度検出装置、１０  混合槽、１１  ｐＨセンサ、１２，８０  残留塩素濃度センサ、１２Ａ，５０  検出槽、１３  減圧弁、１４  炭酸ガスボンベ、１５  制御回路、１６〜１９，３１  配管、３０  水浴施設、５０Ａ  棚、５５  ビーズ、６０  フィルタ、６０Ａ  孔、６１  心棒、６１Ａ  端部、７１  導入管、７２  排出管。
【図１】
2005114622.tif 000003
【図２】
2005114622.tif 000004
【図３】
2005114622.tif 000005
【図４】
2005114622.tif 000006
【図５】
2005114622.tif 000007
【図６】
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