JP2007128478A - 飲料自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプの吐出圧力を変化させずに、高い圧力で抽出した泡の多い飲料と、低い圧力で抽出した泡の少ない飲料とを一台の抽出機で抽出することのできる飲料自動販売機を提供する。
【解決手段】ポンプ１２から吐出される飲料水の一部をポンプ１２の吸入側に戻すことにより抽出機８への供給圧力を第１の圧力にする第１の圧力制御弁１２ａと、ポンプ１２から吐出される飲料水の一部をポンプ１２の吸入側に戻すことにより抽出機８への供給圧力を第１の圧力よりも低い所定の第２の圧力にする第２の圧力制御弁１２ｂとを備え、抽出機８への供給圧力を第１の圧力制御弁１２ａによる第１の圧力と第２の圧力制御弁１２ｂによる第２の圧力の何れか一方に切換えるようにしたので、ポンプ１２の吐出圧力を変えずに抽出機８への供給圧力を高圧及び低圧の何れかに切換えることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、コーヒー豆等の原料から飲料を抽出し、カップに注入して販売する飲料自動販売機に関するものである。

従来、この種の飲料自動販売機としては、コーヒー豆をミルで粉砕した原料を抽出機に投入するとともに、ボイラで生成した湯を抽出機に供給することにより、抽出機からコーヒー飲料を抽出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３４８２５５号公報

ところで、前記飲料自動販売機では、抽出シリンダに挿入した各ピストンによって抽出シリンダ内を密閉し、抽出シリンダ内に所定圧力で湯を供給することより飲料を抽出するようにしているため、抽出シリンダへの湯の供給圧力によってコーヒー飲料の濃度や泡立ち具合が異なる。即ち、レギュラーコーヒーの抽出よりも供給圧力を高くすると、エスプレッソコーヒーのように泡が多く濃いコーヒー飲料を抽出することができる。しかしながら、従来の飲料自動販売機では、ポンプの吐出圧力は所定の圧力に固定されているため、飲料の種類に応じて供給圧力を変えることができず、エスプレッソコーヒーとレギュラーコーヒーの両方を一台の抽出機で抽出することはできなかった。また、ポンプの出力を制御することにより、供給圧力を変えることは可能であるが、この場合は供給圧力を検知してポンプの出力をフィードバック制御するなど、複雑な制御が必要になるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ポンプの吐出圧力を変化させずに、高い圧力で抽出した泡の多い濃い飲料と、低い圧力で抽出した泡の少ない薄い飲料とを一台の抽出機で抽出することのできる飲料自動販売機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、原料が供給された抽出機にポンプによって飲料水を供給することにより、抽出機から飲料を抽出するようにした飲料自動販売機において、前記ポンプから抽出機側に給送される飲料水の供給圧力を所定の第１の圧力になるように制御する第１の圧力制御弁と、ポンプから抽出機側に給送される飲料水の供給圧力を第１の圧力よりも低い所定の第２の圧力になるように制御する第２の圧力制御弁と、抽出機側への供給圧力が第１の圧力制御弁による第１の圧力と第２の圧力制御弁による第２の圧力の何れか一方になるように切換える切換手段とを備えている。

これにより、抽出機への供給圧力を第１の圧力制御弁による第１の圧力と第２の圧力制御弁による第２の圧力の何れか一方に切換えることにより、ポンプの吐出圧力を変えずに抽出機への供給圧力が高圧及び低圧の何れかに切換えられる。

本発明によれば、ポンプの吐出圧力を変えずに抽出機への供給圧力を高圧及び低圧の何れかに切換えることができるので、高圧による泡の多い濃いコーヒー飲料（エスプレッソコーヒー）と、低圧による泡の少ない薄いコーヒー飲料（レギュラーコーヒー）とを一台の抽出機によって抽出することができ、多種類のコーヒー飲料を販売する場合に極めて有利である。また、抽出機への供給圧力が圧力制御弁によって制御されるので、供給圧力の制御を簡素なシステムにより高精度に行うことができる。

図１乃至図３は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は飲料自動販売機の正面図、図２はその構成を示す概略図、図３はその要部及び飲料抽出動作を示す概略図である。

この飲料自動販売機は、自動販売機本体１と、飲料水を加熱するボイラ２と、飲料水を貯蔵する給水タンク３と、粉末原料を収納する複数の粉末原料容器４と、各粉末原料容器４から搬出された原料を湯と混合する複数のミキシングボール５と、各ミキシングボール５を換気する換気ファン６と、コーヒー豆を原料として収納するコーヒー原料容器７と、コーヒー飲料を抽出する抽出機８と、カップＡを搬出するカップ搬出機９と、カップ搬出機９から搬出されたカップＡを商品取出口１ｇに移動させるカップ移動機構１０と、不要な排出液を収容する排水容器１１と、ボイラ２を介して飲料水を抽出機８に供給するポンプ１２とを備えている。

自動販売機本体１の前面には、複数の商品選択スイッチ１ａと、各商品選択スイッチ１ａに付設された販売ランプ１ｂと、砂糖入り，ミルク入り，ブラック等の味付けを選択する補助選択スイッチ１ｃが設けられ、コーヒー飲料としては、エスプレッソコーヒーとレギュラーコーヒーの二種類が選択できるようになっている。また、自動販売機本体１の前面には、硬貨投入口１ｄ、硬貨返却口１ｅ、金額表示部１ｆ及び商品取出口１ｇが設けられ、硬貨投入口１ｄに投入された硬貨は図示しない硬貨処理装置によって処理されるようになっている。

ボイラ２は、図示しない内部のヒータによって１００℃前後の湯を生成する周知の瞬間式小型ボイラからなり、容量が４００ｃｃ程度のタンク２ａを有している。タンク２ａには給水口２ｂ及び排水口２ｃが設けられるとともに、湯を吐出する複数の吐出口２ｄが設けられ、排水口２ｃは電磁弁２ｅによって開閉するようになっている。

給水タンク３は、給水ポンプ３ａ、シスターン３ｂ、フィルタ３ｃ及び流量計３ｄを介してポンプ１２側に接続され、内部に貯蔵した飲料水を給水ポンプ３ａによってシスターン３ｂに供給するようになっている。この給水タンク３は自動販売機本体１内の下部に設置されており、例えば外部から飲料水が直接補給されるものであったり、或いは予め飲料水を貯蔵した新たな給水タンク３と交換されるものであってもよい。

各粉末原料容器４は、粉末原料としての紅茶（または日本茶）、クリーム、ココア及び砂糖をそれぞれ収容しており、所定量の原料をそれぞれ搬出するようになっている。

各ミキシングボール５は、各粉末原料容器４の下方に配置され、粉末原料容器４から搬出された原料を受容するようになっている。即ち、ミキシングボール５にはボイラ２から湯が供給され、ミキシングボール５内で粉末原料と湯が混合されて商品取出口１ｇのカップＡに注入されるようになっている。また、一部のミキシングボール５には攪拌機５ａが設けられている。

換気ファン６は、各ミキシングボール５の上方に配置されたダクト６ａに接続され、ミキシングボール５内の湯気をダクト６ａを介して外部に排出するようになっている。

コーヒー原料容器７はコーヒー豆を挽くミル７ａを有し、計量器７ｂで計量した所定量の原料（挽き豆）を抽出機８に搬出するようになっている。

抽出機８は、ボイラ２の吐出口２ｄから給送された湯を用いて原料（挽き豆）からコーヒー飲料を抽出する周知の構成からなり、抽出した飲料は商品取出口１ｇのカップＡに注入され、抽出後の原料滓は滓容器８ａに排出されるようになっている。

カップ搬出機９は飲料販売用のカップＡを収容する周知の構成からなり、カップＡを一つずつカップ移動機構１０側に落下搬出するようになっている。

カップ移動機構１０は、一端にカップＡを受容可能なアーム１０ａと、アーム１０ａを回動させるモータ１０ｂとから構成されている。このカップ移動機構１０は、カップ搬出機９から搬出されたカップＡをアーム１０ａによって受け取り、アーム１０ａをモータ１０ｂによって回動させることにより、カップＡを商品取出口１ｇに移動させるようになっている。

排水容器１１は自動販売機本体１内の下部に設置され、ボイラ２の排水口２ｃ及び商品取出口１ｇから排出される不要液を収容するようになっている。

ポンプ１２は周知の電磁ポンプからなり、シスターン３ｂ内の飲料水を吸入してボイラ２側に吐出するようになっている。ポンプ１２の下流側には第１の圧力制御弁１２ａが設けられ、第１の圧力制御弁１２ａはポンプ１２から吐出される飲料水の圧力に応じて飲料水の一部をポンプ１２の吸入側に戻すことにより、抽出機８への供給圧力を所定の第１の圧力にするようになっている。また、第１の圧力制御弁１２ａの下流側には第２の圧力制御弁１２ｂが設けられ、第２の圧力制御弁１２ｂは第１の圧力制御弁１２ａから流出する飲料水の圧力に応じて飲料水の一部をポンプ１２の吸入側に戻すことにより、抽出機８への供給圧力を第１の圧力よりも低い所定の第２の圧力にするようになっている。この場合、ポンプ１２の吐出圧力は第１の圧力よりも高い圧力に設定されている。ポンプ１２の吐出側流路１２ｃは第１の圧力制御弁１２ａの流入側に接続され、第１の圧力制御弁１２ａの流出側流路１２ｄは第２の圧力制御弁１２ｂの流入側に接続されている。また、ポンプ１２の吸入側流路１２ｅには、第１の圧力制御弁１２ａから飲料水の一部をポンプ１２の吸入側に戻す第１の戻し流路１２ｆと、第２の圧力制御弁１２ｂから飲料水の一部をポンプ１２の吸入側に戻す第２の戻し流路１２ｇがそれぞれ接続され、第２の戻し流路１２ｇには電磁弁１２ｈが設けられている。尚、第１の圧力制御弁１２ａは、例えばボールからなる弁体をスプリングで閉鎖方向に押圧し、第１の圧力よりも大きくなると開放する周知のリリーフ弁機構１２ａ′を有し、リリーフ弁機構１２ａ′をＴ字型の管継手の第１の戻し流路１２ｆ側に配置することによって構成されている。また、第２の圧力制御弁１２ｂは第２の圧力よりも大きくなると開放するリリーフ弁機構１２ｂ′を有し、リリーフ弁機構１２ｂ′をＴ字型の管継手の第２の戻し流路１２ｇ側に配置することによって構成されている。

以上のように構成された飲料自動販売機においては、利用者によって金銭が投入され、商品選択スイッチ１ａによって任意の商品が選択されると、所定の販売動作を開始する。即ち、カップ搬出機９からカップＡが搬出されるとともに、カップ移動機構１０によってカップＡが商品取出口１ｇに移動され、任意の飲料がカップＡに注入される。例えば、商品選択スイッチ１ａによってコーヒーが選択され、これと共に補助選択スイッチ１ｃによってクリーム及び砂糖が選択された場合には、ボイラ２の湯が抽出機８に供給されてコーヒー飲料が抽出されるとともに、粉末原料容器４からクリーム及び砂糖が搬出される。この場合、粉末原料容器４から搬出された粉末原料はミキシングボール５によってボイラ２から供給される湯と混合されてカップＡに注入される。

前記飲料抽出動作において、コーヒー飲料としてエスプレッソコーヒーが選択されていた場合は、電磁弁１２ｈが閉鎖される。これにより、図３(a) に示すようにポンプ１２から吐出された飲料水が第１の圧力制御弁１２ａの流出側流路１２ｄを介して第２の圧力制御弁１２ｂに流入するとともに、第１の圧力制御弁１２ａに流入した飲料水の一部が第１の戻し流路１２ｆを介してポンプ１２の吸入側流路１２ｅに流入し、第１の圧力制御弁１２ａから流出する飲料水の圧力が第１の圧力に保たれる。その際、第２の戻し流路１２ｇは電磁弁１２ｈによって閉鎖されているため、第１の圧力制御弁１２ａから流出した飲料水は第２の戻し流路１２ｇに流入することなく第１の圧力のまま第２の圧力制御弁１２ｂ通過し、ボイラ２で加熱された後、抽出機８に供給される。これにより、高い圧力（第１の圧力）によって泡の多い濃いコーヒー飲料（エスプレッソコーヒー）が抽出される。

また、前記コーヒー飲料としてレギュラーコーヒーが選択されている場合は、電磁弁１２ｈが開放される。これにより、図３(b) に示すようにポンプ１２から吐出された飲料水が第１の圧力制御弁１２ａの流出側流路１２ｄを介して第２の圧力制御弁１２ｂに流入するとともに、第２の戻し流路１２ｇは電磁弁１２ｈが開放されているため、第２の圧力制御弁１２ｂに流入した飲料水の一部が第２の戻し流路１２ｇを介してポンプ１２の吸入側流路１２ｅに流入し、第２の圧力制御弁１２ｂから流出する飲料水の圧力が第２の圧力に保たれる。そして、第２の圧力制御弁１２ｂから流出した飲料水はボイラ２で加熱された後、抽出機８に供給される。これにより、低い圧力（第２の圧力）によって泡の少ない薄いコーヒー飲料（レギュラーコーヒー）が抽出される。

このように、本実施形態の飲料自動販売機によれば、ポンプ１２から吐出される飲料水の抽出機８側への供給圧力を第１の圧力になるように制御する第１の圧力制御弁１２ａと、ポンプ１２から吐出される飲料水の抽出機８側への供給圧力を第１の圧力よりも低い所定の第２の圧力になるように制御する第２の圧力制御弁１２ｂとを備え、抽出機８への供給圧力を第１の圧力制御弁１２ａによる第１の圧力と第２の圧力制御弁１２ｂによる第２の圧力の何れか一方に切換えるようにしたので、ポンプ１２の吐出圧力を変えずに抽出機８への供給圧力を高圧及び低圧の何れかに切換えることができ、高圧による泡の多い濃いコーヒー飲料（エスプレッソコーヒー）と、低圧による泡の少ない薄いコーヒー飲料（レギュラーコーヒー）とを一台の抽出機８によって抽出することができる。この場合、抽出機８への供給圧力が各圧力制御弁１２ａ，１２ｂによって制御されるので、供給圧力の制御を簡素なシステムにより高精度に行うことができる。

また、ポンプ１２の下流側に第１の圧力制御弁１２ａを設け、第１の圧力制御弁１２ａの下流側に第２の圧力制御弁１２ｂを設けたので、第１の圧力制御弁１２ａと第２の圧力制御弁１２ｂとを直列に配置することができ、流路の簡素化を図ることができる。

また、ポンプ１２から抽出機８側に給送される飲料水の一部を第１の圧力制御弁１２ａによってポンプ１２の吸入側に戻すことにより抽出機８側への供給圧力が第１の圧力になるように構成し、ポンプ１２から抽出機８側に給送される飲料水の一部を第２の圧力制御弁１２ｂによってポンプ１２の吸入側に戻すことにより抽出機８側への供給圧力が第２の圧力になるように構成したので、抽出機８への供給圧力を周知のリリーフ弁からなる圧力制御弁１２ａ，１２ｂを用いて容易に制御することができ、供給圧力の制御を簡素なシステムにより高精度に行うことができる。

この場合、第２の圧力制御弁１２ｂから飲料水の一部をポンプ１２の吸入側に戻す第２の戻し流路１２ｇを電磁弁１２ｈによって開閉することにより、抽出機８への供給圧力を切換えるようにしたので、電磁弁１２ｈの開閉動作のみで供給圧力を切換えることができ、構造の簡素化を図ることができる。

尚、前記実施形態では、ポンプ１２から吐出した飲料水をボイラ２で加熱した後、抽出機８に供給するようにしたものを示したが、例えば給湯タンクに貯溜しておいた高温の飲料水をポンプから抽出機に供給するようにしたものであってもよい。

図４は前記第１の実施形態の変形例を示すもので、第２の戻し流路１２ｇにオリフィス等からなる絞り機構１２ｉを設けたものである。これにより、第１の圧力制御弁１２ａの流出側流路１２ｄから第２の戻し流路１２ｇへの流量や給水圧力を調整することができ、飲料の味や、製品ごとに存在し得る飲料供給量のバラツキを少なくすることができる。

図５は前記第１の実施形態の他の変形例を示すもので、管継手とは別体のリリーフ弁を第１の圧力制御弁１２ｊ及び第２の圧力制御弁１２ｋとしてそれぞれ戻し流路１２ｆ，１２ｇに設けたものである。この場合、第１の圧力制御弁１２ｊは第１の圧力よりも大きくなると開放するリリーフ弁機構１２ｊ′を有し、第２の圧力制御弁１２ｊは第２の圧力よりも大きくなると開放するリリーフ弁機構１２ｋ′を有している。また、本変形例では、第２の圧力制御弁１２ｊを電磁弁１２ｈの上流側に設けたものを示したが、電磁弁１２ｈの下流側に設けるようにしてもよい。

図６は本発明の第２の実施形態を示すもので、飲料自動販売機の要部及び飲料抽出動作を示す概略図である。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

本実施形態では、ポンプ１３の下流側に第１の圧力制御弁１３ａが設けられ、第１の圧力制御弁１３ａはポンプ１３から吐出される飲料水の圧力に応じて飲料水の一部をポンプ１３の吸入側に戻すことにより、抽出機８への供給圧力を所定の第１の圧力にするようになっている。この場合、ポンプ１３の吐出圧力は第１の圧力よりも高い圧力に設定されている。ポンプ１３の吐出側流路１３ｂは第１の圧力制御弁１３ａの流入側に接続され、第１の圧力制御弁１３ａの流出側流路１３ｃはボイラ２に接続されている。ポンプ１３の吸入側流路１３ｄには、第１の圧力制御弁１３ａから飲料水の一部をポンプ１３の吸入側に戻す第１の戻し流路１３ｅが接続されている。また、吸入側流路１３ｄには、第１の圧力制御弁１３ａの流出側流路１３ｃから分岐して飲料水の一部をポンプ１３の吸入側に戻す第２の戻し流路１３ｆが接続され、第２の戻し流路１３ｆには電磁弁１３ｇが設けられている。また、第２の戻し流路１３ｆの電磁弁１３ｇの下流側には第２の圧力制御弁１３ｈが設けられ、第２の圧力制御弁１３ｈは第２の戻し流路１３ｆを流通する飲料水の圧力に応じて飲料水の一部をポンプ１３の吸入側に戻すことにより、抽出機８への供給圧力を第１の圧力よりも低い所定の第２の圧力にするようになっている。尚、第１の圧力制御弁１３ａは、前記実施形態と同様、第１の圧力よりも大きくなると開放するリリーフ弁機構１３ａ′を有し、リリーフ弁機構１３ａ′をＴ字型の管継手の第１の戻し流路１３ｅ側に配置することによって構成されている。また、第２の圧力制御弁１３ｈは第２の圧力よりも大きくなると開放するリリーフ弁機構１３ｈ′を有し、リリーフ弁機構１３ｈ′をＬ字型の管継手の第２の戻し流路１３ｆ側に配置することによって構成されている。

以上の構成において、コーヒー飲料としてエスプレッソコーヒーが選択されていた場合は、電磁弁１３ｇが閉鎖される。これにより、図６(a) に示すようにポンプ１３から吐出された飲料水が第１の圧力制御弁１３ａを介して流出側流路１３ｃを流通するとともに、流出側流路１３ｃの飲料水の圧力が第１の圧力制御弁１３ａによって第１の圧力に保たれる。その際、第２の戻し流路１３ｆは電磁弁１３ｇによって閉鎖されているため、第１の圧力制御弁１３ａから流出した飲料水は第２の戻し流路１３ｆに流入することなくボイラ２に供給され、ボイラ２で加熱された後、抽出機８に供給される。これにより、高い圧力（第１の圧力）によって泡の多い濃いコーヒー飲料（エスプレッソコーヒー）が抽出される。

また、前記コーヒー飲料としてレギュラーコーヒーが選択されている場合は、電磁弁１３ｇが開放される。これにより、図６(b) に示すようにポンプ１３から吐出された飲料水が第１の圧力制御弁１３ａを介して流出側流路１３ｃを流通するとともに、流出側流路１３ｃの飲料水の圧力が第２の圧力制御弁１３ｈによって第２の圧力に保たれる。そして、流出側流路１３ｃを流通する飲料水はボイラ２で加熱された後、抽出機８に供給される。これにより、低い圧力（第２の圧力）によって泡の少ない薄いコーヒー飲料（レギュラーコーヒー）が抽出される。

このように、本実施形態の飲料自動販売機によれば、ポンプ１３から吐出される飲料水の抽出機８側への供給圧力が第１の圧力になるように制御する第１の圧力制御弁１３ａと、ポンプ１３から吐出される飲料水の抽出機８側への供給圧力が第１の圧力よりも低い所定の第２の圧力になるように制御する第２の圧力制御弁１３ｈとを備え、抽出機８への供給圧力を第１の圧力制御弁１３ａによる第１の圧力と第２の圧力制御弁１３ｈによる第２の圧力の何れか一方に切換えるようにしたので、前記実施形態と同様、ポンプ１３の吐出圧力を変えずに抽出機８への供給圧力を高圧及び低圧の何れかに切換えることができ、高圧による泡の多いコーヒー飲料（エスプレッソコーヒー）と、低圧による泡の少ないコーヒー飲料（レギュラーコーヒー）とを一台の抽出機８によって抽出することができる。

尚、前記第２の実施形態においても、第１の実施形態の変形例と同様、第２の戻し流路１３ｆにオリフィス等からなる絞り機構を設けるようにしてもよい。

また、前記第２の実施形態では、第１及び第２の圧力制御弁１３ａ，１３ｈとして、それぞれリリーフ弁機構１３ａ′，１３ｈ′を管継手と一体に形成したものを用いているが、第１の実施形態の他の変形例と同様、管継手とは別体のリリーフ弁を第１及び第２の圧力制御弁としてそれぞれ戻し流路１３ｅ，１３ｆに設けるようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態を示す飲料自動販売機の正面図 飲料自動販売機の構成を示す概略図 飲料自動販売機の要部及び飲料抽出動作を示す概略図 第１の実施形態の変形例を示す概略図 第１の実施形態の他の変形例を示す概略図 本発明の第２の実施形態に係る飲料自動販売機の要部及び飲料抽出動作を示す概略図

符号の説明

２…ボイラ、８…抽出機、１２…ポンプ、１２ａ…第１の圧力制御弁、１２ｂ…第２の圧力制御弁、１２ｆ…第１の戻し流路、１２ｇ…第２の戻し流路、１２ｈ…電磁弁、１２ｉ…絞り機構、１２ｊ…第１の圧力制御弁、１２ｋ…第２の圧力制御弁、１３…ポンプ、１３ａ…第１の圧力制御弁、１３ｅ…第１の戻し流路、１３ｆ…第２の戻し流路、１３ｇ…電磁弁、１３ｈ…第２の圧力制御弁。

Claims (5)

1. 原料が供給された抽出機にポンプによって飲料水を供給することにより、抽出機から飲料を抽出するようにした飲料自動販売機において、
   前記ポンプから抽出機側に給送される飲料水の供給圧力を所定の第１の圧力になるように制御する第１の圧力制御弁と、
   ポンプから抽出機側に給送される飲料水の供給圧力を第１の圧力よりも低い所定の第２の圧力になるように制御する第２の圧力制御弁と、
   抽出機側への供給圧力が第１の圧力制御弁による第１の圧力と第２の圧力制御弁による第２の圧力の何れか一方になるように切換える切換手段とを備えた
   ことを特徴とする飲料自動販売機。
2. 前記ポンプから抽出機側に給送される飲料水の一部を第１の圧力制御弁によってポンプの吸入側に戻すことにより抽出機側への供給圧力が第１の圧力になるように構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の飲料自動販売機。
3. 前記ポンプから抽出機側に給送される飲料水の一部を第２の圧力制御弁によってポンプの吸入側に戻すことにより抽出機側への供給圧力が第２の圧力になるように構成した
   ことを特徴とする請求項１または２記載の飲料自動販売機。
4. 前記切換手段を、第２の圧力調整弁から飲料水の一部をポンプの吸入側に戻す流路を開閉する電磁弁によって構成した
   ことを特徴とする請求項３記載の飲料自動販売機。
5. 前記第２の圧力制御弁を介して飲料水の一部をポンプの吸入側に戻す流路に絞り機構を設けた
   ことを特徴とする請求項３または４記載の飲料自動販売機。

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