空気調和機用回転ロータと空気調和機
【課題】製造時の反りを容易に矯正することが出来る空気調和機用回転ロータを提供する。
【解決手段】空気調和機（図示せず）のエアフィルター（図示せず）に堆積した塵埃を除去し、全長が少なくとも３００ｍｍのロータ３０を有する空気調和機用回転ロータであって、ロータ３０は、軽合金材料で形成されると共に外周の長手方向に複数条の支持溝３１を有し、支持溝３１に一端が挿入固定され、他端が支持溝３１の開口３１ａより突出してエアフィルター上の塵埃を掻き取る清掃体３２を備え、ロータ３０の隣り合う２つの支持溝３１間に位置する全ての外周部３０ａにおけるもっとも突出した部分の先端３０ｃの回転軌跡を同一にしたもので、ロータ３０の反り矯正時に、ロータ３０と定盤（図示せず）との間や、ロータ３０と矯正用のローラー（図示せず）間でのがたつきが少なくなって、反りの矯正が容易になり、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供できる。
【解決手段】空気調和機（図示せず）のエアフィルター（図示せず）に堆積した塵埃を除去し、全長が少なくとも３００ｍｍのロータ３０を有する空気調和機用回転ロータであって、ロータ３０は、軽合金材料で形成されると共に外周の長手方向に複数条の支持溝３１を有し、支持溝３１に一端が挿入固定され、他端が支持溝３１の開口３１ａより突出してエアフィルター上の塵埃を掻き取る清掃体３２を備え、ロータ３０の隣り合う２つの支持溝３１間に位置する全ての外周部３０ａにおけるもっとも突出した部分の先端３０ｃの回転軌跡を同一にしたもので、ロータ３０の反り矯正時に、ロータ３０と定盤（図示せず）との間や、ロータ３０と矯正用のローラー（図示せず）間でのがたつきが少なくなって、反りの矯正が容易になり、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に取り付けられたエアフィルターの清掃を行う空気調和機用回転ロータと、それを用いた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機に取り付けられたエアフィルターに堆積した塵埃を除去する従来の方法として、塵埃吸引用の吸引孔を設けた吸引ノズルと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置とを備え、前記吸引ノズルをエアーフィルターの上流側表面に沿って移動させて、エアフィルター上に堆積した塵埃を吸引するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、上記特許文献1に記載されたエアフィルターの清掃方法では、空気調和機の冷房運転時に発生する湿気などにより、エアーフィルターの表面にこびりついた塵埃が取れ難く、また、塵埃が取れ易いように、吸引力を高めるために、吸引ノズルに設けた吸引孔を狭めると、広いエアーフィルターの全面を清掃するのに時間がかかるといった問題があった。
【０００３】
これを改善する方法として、外周長手方向にブラシ状の清掃体を植毛した空気調和機用回転ロータでエアフィルターの表面に付着した塵埃を強制的に除去するようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
図７は、上記特許文献２に記載された従来の空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の縦断面図、図８は、同空気調和機用回転ロータの斜視図である。
【０００５】
図７において、空気調和機本体１内には、熱交換器２と、室内の空気を取り入れる吸込口３と、前記熱交換器２と前記吸込口３の間に設けられたベルト状のエアフィルター４と、このエアフィルター４を張設した駆動軸６および従動軸７と、前記駆動軸６を回転駆動するサーボモーター５と、前記フィルター４で捕集された塵埃を除去する空気調和機用回転ロータ８（以下、「回転ロータ８」という）と、前記回転ロータ８を回転駆動する駆動手段（図示せず）と、前記吸込口３と連通すると共に前記回転ロータ８を内設し排出口９を有する排気管１０と、前記排気管１０内に設けられた塵埃排出用ファン１１と、前記吸込口３から室内の空気を吸引し、熱交換器２を通して吹き出し口１２から、熱交換された空気を室内に吹き出すファン１３とを備えている。
【０００６】
回転ロータ８は、図８に示すように、樹脂からなる回転自在のロータ８ａと、前記ロータ８ａの外周の長手方向に直線状に植設されたブラシ状の清掃体８ｂから構成されている。
【０００７】
上記構成による回転ロータと空気調和機の動作、作用は以下の通りである。
【０００８】
空気調和機本体１を、例えば、冷房運転すると、ファン１３により室内の空気が吸込口３から流入し、エアフィルター４を通って熱交換器２に至り、そこで冷却され、冷たい空気が吹き出し口１２から室内に吹き出される。吸引される室内の空気に含まれる塵埃は、前記エアフィルター４で捕集され、フィルター４の表面に堆積する。エアフィルター４の表面に塵埃が堆積してくると、空気の通気圧損が増加し、熱交換効率が低下してくるので、定期的に或いは、必要に応じて、エアフィルター４上の塵埃の除去運転が必要となる。
【０００９】
塵埃の除去運転は、サーボモーター５を運転して駆動軸６を回転させてベルト状のフィルター４を連続的に移動させ、その間に回転ロータ８を回転させると共に塵埃排出用ファン１１を運転するもので、エアフィルター４上の塵埃が、回転ロータ８の清掃体8ｂで掻き取られ、掻き取られた塵埃は、塵埃排出用ファン１１により吸引され、排出口９より室外に排出されるようになっている。
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２に開示された回転ロータ８は、樹脂などからなるロータ８ａに清掃体８ｂを植毛して構成しているため、製造コストが高く、また、強度を確保する観点からロータ８ａが太くなるという問題があった。又、前記清掃体８ｂは、網目状のエアフィルター４上の塵埃を掻き取るため消耗していくが、ロータ８ａに植設されているため、それ自体の交換は不可能で、回転ロータ８全体を交換する必要があり、維持費用が高価になるという問題があった。
【００１１】
上記問題を解決するために、本来の使用用途は、電気掃除機用であるが、アルミニュームなどの金属材料からなり、外周面に螺旋状の複数の溝を有する回転ロータと、前記溝に下端が着脱自在に装着される清掃体とで構成した回転ロータがある（例えば、特許文献３、４参照）。このような回転ロータの場合は、ロータが金属材料で形成されているので、強度が上がり、その分ロータの径が小さくできると共に、清掃体の交換が容易になるというメリットを有している。
【特許文献１】特開２００５−１４０４０５号公報
【特許文献２】特開平６−７４５２１号公報
【特許文献３】特開２００１−１６１６１１号公報
【特許文献４】特開平１１−９５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ロータをアルミニュームなどの金属材料で形成し、それに清掃体取り付け用の溝を螺旋状に設ける場合、一般的な製法として、１）捩り押出し金型にて、ロータの材料を捩りながら押出す、２）ロータの材料を一旦まっすぐに押出して、後加工で、目的の捩り角度まで捩って仕上げるなどの方法があるが、いずれの場合も、捩り加工時に、ロータに反りが発生するが、電気掃除機用の回転ロータは、床吸込具に装着されるようになっているので、長さもせいぜい２０〜３０ｃｍ程度で、前記反りもさほど大きな問題とならない。仮に、製造工程で、大きな反りが発生した場合でも、図９に示すように定盤３４でロータを転がして、その反りを実用的に問題ない範囲で容易に矯正することが出来る。
【００１３】
しかしながら、空気調和機用回転ロータの場合は、それが清掃するエアフィルターの幅が３００ｍｍ以上と広く、時には、左右に配置された２つのエアフィルターを同時に清掃できるように６００ｍｍ以上と長く形成する必要があり、しかも、電気掃除機用の回転ロータと異なり、低速で回転して使用されるため、製造工程で発生する反りを、より精度よく、確実に矯正する必要がある。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ロータの製造工程で発生する反りを、精度よく確実に矯正することができる空気調和機用回転ロータとそれを用いた空気調和機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機用回転ロータは、空気調和機に取着されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去し、全長が少なくとも３００ｍｍのロータを有する空気調和機用回転ロータであって、前記ロータは、軽合金材料で形成されると共に外周の長手方向に複数条の支持溝が前記ロータの長手方向の軸の周りに螺旋状に形成されており、該支持溝に一端が挿入され、他端が前記支持溝の開口より突出して前記エアフィルター上の塵埃を掻き取る清掃体を備え、前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間に位置する全ての外周部における最も突出した先端部分の回転軌跡を同一にし、且つ該突出した先端部分が前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間の一方の支持溝側に近くなるように偏らせて形成されてあることに特徴を有する。
【００１６】
また、本発明の空気調和機は、熱交換器と、該熱交換器の上流側に配され流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルターと、請求項１に記載の空気調和機用回転ロータと、該回転ロータを回転させる回転駆動手段と、該回転ロータを前記エアフィルターの上流側に配置し、前記エアフィルターの表面に沿って移動させる上下方向移動手段とを備えたことに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空気調和機用回転ロータは、ロータの製造工程で発生する反りを、精度良く確実に矯正することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、空気調和機に取着されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去し、全長が少なくとも３００ｍｍのロータを有する空気調和機用回転ロータであって、前記ロータは、軽合金材料で形成されると共に外周の長手方向に複数条の支持溝を有し、前記支持溝に一端が挿入固定され、他端が前記支持溝の開口より突出して前記エアフィルター上の塵埃を掻き取る清掃体を備え、前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間に位置する全ての外周部におけるもっとも突出した部分の先端の回転軌跡を同一にしたもので、前記ロータの反り矯正時に、ロータと定盤との間や、ロータとローラー間でのがたつきが少なくなるので、反りの矯正が容易で且つ確実にでき、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供することができる。
【００１９】
本発明は、特に、複数条の支持溝を、ロータの長手方向の軸の周りに螺旋状に形成したもので、支持溝の開口近傍の外径が、ロータの最大回転外径より小さい場合でも、その部分が、その支持溝と隣の支持溝との間に位置すると共にロータの最大回転外径と同じ外径の外周部で支持されるので、前記ロータの反り矯正時に、ロータと定盤との間や、ロータとローラー間でのがたつきがより少なくなり、反りの矯正がより容易になり、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供することができる。
【００２０】
本発明は、空気調和機に、空気を熱交換する熱交換器と、前記熱交換器の上流側に配され流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルターと、上述の空気調和機用回転ロータとを備えたもので、ロータの反りが非常に小さいので、回転ロータの回転時の騒音を低減するために、回転ロータの回転数を落としても、エアフィルターの全幅に渡って確実に塵埃を掻き取ることができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
以下に、本発明の第１の実施例における空気調和機用回転ロータについて、図１〜３を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本実施例における空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の縦断面図、図２は、同空気調和機の内部構成の概略を示す斜視図、図３は、同空気調和機用回転ロータの詳細を示す図である。
【００２４】
図１、２において、空気調和機本体２０は、熱交換器２１と、室内の空気を取り入れる吸込口２２と、前記熱交換器２１と前記吸込口２２の間に配され、前記吸込口２２から流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルター２３と、前記エアフィルター２３の上流側に配されると共に、前記エアフィルター２３で捕獲された塵埃を除去する空気調和機用回転ロータ２５（以下、「回転ロータ２５」という）と、前記回転ロータ２５を回転駆動する回転駆動手段（図示せず）と、前記回転ロータ２５を前記エアフィルター２３の上流側の表面に沿って上下方向に移動させる上下移動手段（図示せず）と、前記吸込口２２から室内の空気を吸引し、エアフィルター２３、熱交換器２１を通して、吹き出し口２６から、熱交換された空気を室内に吹き出すファン２７とを備えている。
【００２５】
本実施例では、エアフィルター２３は、左右に分割されて２個配されると共に、清掃を容易にするため空気調和機本体２０に対し着脱自在である。また、回転ロータ２５は、それぞれのエアフィルター２３に対向して設けられている。
【００２６】
次に、本実施例における回転ロータ２５の詳細な構成について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、回転ロータの斜視図、図３（ｂ）は、同回転ロータのロータの側面図、図３（ｃ）は、同ロータの側面図、図３（ｄ）は、同回転ロータの清掃体の斜視図である。
【００２７】
図３において、回転ロータ２５は、比重１．７〜２．０のマグネシウム合金、比重２．７〜３．０のアルミニューム合金或いは比重約４．５のチタン合金などの軽合金材料から形成され、その外周長手方向に、複数の螺旋状の支持溝３１を設けたロータ３０と、ロータ３０に着脱自在に装着されると共にエアフィルター２３の塵埃を掻き取る清掃体３２と、清掃体３２の抜け止め用のキャップ３３から構成されている。また、本実施例では、回転ロータ２５の有効清掃幅Ｌ３（清掃体３２の全幅寸法）を、一般的な空気調和機用エアフィルター２３の幅寸法に合わせて、３００ｍｍ以上としている。
【００２８】
本実施例では、ロータ３０の断面形状において、図３（ｃ）に示すように、ロータ３０の隣り合う２つの支持溝３１間に位置する全ての外周部３０ａ（本実施例では、４箇所）におけるもっとも突出した部分の先端３０ｃの回転軌跡（直径がＬの円）が同一になるようにすると共に、それぞれの外周部３０ａを円弧状に形成している。
【００２９】
例えば、図４に示すように、清掃体３２のブラシ部３２ａが撓む時の腰を強くするためなどの理由で、ロータ３０の外周部３０ａの一部にリブ３０ｂを突設する場合は、外周部３０ａにおけるもっとも突出した部分の先端、すなわちリブ３０ｂの先端の回転軌跡（直径がＬの円）が全て同一になるように、４つの外周面３０ａ全てに、同じ突出代のリブ３０ｂを設けるようにする。
【００３０】
ロータ３０の製造、加工方法として、捩り押出し金型にて、ロータ３０の材料を捩りながら押出す方法、ロータ３０の材料を金型で捩りながら押出して、一旦目的の捩り角度より小さな角度のロータ３０を作り、このロータ３０を後加工にて、目的の捩り角度まで捩って仕上げる方法、ロータ３０の材料をまっすぐに押出して、後加工で、目的の捩り角度まで捩って仕上げる方法、同一ライン上に捩り方向に回転する可動盤等の設備を設けて、金型で、ロータ３０の材料を押出しながら、同時に捩り加工も行い、目的の捩り角度に仕上げる方法など各種方法があるが、ロータ３０の断面形状、材質、厚み、強度、捩り角度、必要な精度等を勘案し、製造方法、加工方法を適宜決定するようにすると良い。
【００３１】
また、本実施例では、回転ロータ２５の有効清掃幅Ｌ３が、３００ｍｍ以上と、長尺なので、ロータ３０の製造時に発生する反りが全体で大きくなり、矯正が必要となってくるが、具体的には、従来のように定盤３４上でロータ３０を転がして行なう方法（図９）、あるいは、図５に示すように、少なくとも三つの棒状のローラー３５でロータ３０を挟持しながら転がして、矯正するなどの方法がある。
【００３２】
清掃体３２は、図３（ｄ）に示すように、多数の極細繊維などからなるブラシ部３２ａと、ブラシ部３２ａの下端を固定すると共に、ロータ３０に設けた支持溝３１に着脱自在に装着される基部３２ｂから構成されている。尚、ブラシ部３２ａは、繊維などに限らず、塩化ビニールなどの軟質材からなるブレード状のもの、或いは不織布で形成しても良い。またブラシ部３２ａと基部３２ｂとの固定は、ブラシ部３２ａを基部３２ｂに植設したり、両者を接着したり、或いは、一方を他方で挟むようにするなどその方法は特に限定しない。
【００３３】
以上のように構成された空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の動作、作用は、以下の通りである。
【００３４】
空気調和機本体２０を例えば、冷房運転すると、ファン２７の運転により室内の空気が吸込口２２から流入し、エアフィルター２３を通って熱交換器２１に至り、そこで冷却され、冷たい空気が吹き出し口２６から室内に吹き出される。吸込口２２から吸引される室内の空気に含まれる塵埃は、エアフィルター２３で捕獲され、そのエアフィルター２３の表面に次第に堆積していく。エアフィルター２３の表面に塵埃が堆積してくると、空気の通気圧損が増加し、熱交換器２１での熱交換効率が低下してくるので、定期的に或いは、必要に応じて、エアフィルター２３に堆積した塵埃の除去運転が必要となる。
【００３５】
そこで、本実施例では、塵埃の除去運転を開始すると、図２に示すように、エアフィルター２３の下端に位置していた回転ロータ２５が、回転駆動手段（図示せず）により矢印方向（時計方向）に回転しながら、上下移動手段（図示せず）で、エアフィルター２３の表面に沿って上方に移動する。この間に、清掃体３２のブラシ部３２ａの先端で、エアフィルター２３の上流側表面に付着堆積した塵埃が掻き落とされる。掻き落とされた塵埃は、図示しない塵埃吸引手段で吸引されると共に、屋外に排出されるようになっている。
【００３６】
なお、上下移動手段により、回転ロータ２５が、エアフィルター２３の上端まで達すると、自動的に下降し、次回の塵埃の除去運転用に、エアフィルター２３の下端で停止するようになっている。また、回転ロータ２５の回転方向は、矢印方向と反対方向（反時計方向）であっても良く、その回転方向は、清掃性能等を考慮しながら適宜決定すればよい。
【００３７】
以上のように、本実施例によれば、ロータ３０の隣り合う２つの支持溝３１間に位置する全ての外周部３０ａ（本実施例では、４箇所）におけるもっとも突出した部分の先端３０ｃの回転軌跡（直径がＬの円）が同一になるようにしているので、ロータ３０の反り矯正時に、ロータ３０と定盤３４との間や、ロータ３０とローラー３５間でのがたつきが少なくなり、３００ｍｍ以上の長いロータ３０でも、反りの矯正が容易になり、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供することができる。
【００３８】
また、ロータ３０を、比重の軽いマグネシウム合金、アルミニューム合金、チタン合金などの軽合金材料で形成しているので、ロータ３０が空気調和機用に長尺に形成されても空気調和機全体の重さの中では微々たるもので、一般に壁に取り付けられる空気調和機に重量的に大きな負担をかけることがない。
【００３９】
又、複数条の支持溝３１を、ロータの長手方向の軸の周りに螺旋状に形成することにより、図６に示すように、支持溝３１の開口３１ａ近傍での外径Ｌ１が、ロータ３０の最大回転外径Ｌ０より小さい場合でも、その部分が、その支持溝３１と隣の支持溝３１’との間に位置すると共にロータ３０の最大回転外径Ｌ０と同じ外径の外周部３０ａによって、ロータ３０の長手方向で位置はずれるものの支持されるので、前記ロータ３０の反り矯正時に、ロータ３０と定盤３４との間や、ロータ３０とローラー３５間でのがたつきがより少なくなり、反りの矯正が容易になり、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供することができる。本実施例では、支持溝３１が４つ設けられているので、支持溝３１の捩り角度を、ロータ３０の一方の端から他方の端にかけて、３６０度÷４、すなわち９０度に設定している。特に図示しないが、ロータ３０に、一対の支持溝３０を対向して設けた場合は、その支持溝３１の捩り角度を１８０度以上にすると良い。
【００４０】
また、空気を熱交換する熱交換器２１と、前記熱交換器２１の上流側に配され流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルター２３と、上記実施の形態で述べた回転ロータ２５とを、空気調和機本体２０に備えることにより、ロータ３０の反りが非常に小さいので、回転ロータ３０の回転時の騒音が低く、また回転ロータ２５の回転数を落としても、エアフィルター２３の全幅に渡って確実に塵埃を掻き取ることができるもので、メンテナンスの容易な空気調和機を提供することができる。
【００４１】
又、清掃体３２の基部３２ｂが、ロータ３０の支持溝３１に対し挿脱自在なので、回転ロータ２５の組み立てが容易である。また、清掃体３２は、網目状のエアフィルター２３上の塵埃を掻き取るため、消耗が激しいが、その基部３２ｂが、ロータ３０の支持溝３１に挿脱自在なので、清掃体３２が消耗したときに、回転ロータ２５全体を交換する必要が無く、清掃体３２のみの交換で済むので、空気調和機の維持費用が安価である。
【００４２】
又、支持溝３１が、ロータ３０の外周長手方向に螺旋状に形成されているので、その支持溝３１に、清掃体３２の基部３２ｂを挿入することで、清掃体３２のブラシ部３２ａが螺旋状に配置され、それによってブラシ部３２ａの先端がエアフィルター２３に部分的に接して、摺動抵抗が分散されるので、回転ロータ２５を回転駆動する回転駆動手段を小型化することが出来ると共に、エアフィルター２３をむら無く、均一に清掃することができる。
【００４３】
又、ロータ３０を金属材で形成することにより、強度が高まり、その分、ロータ３０をより小径に形成することができ、省スペース化となる。
【００４４】
なお、上記実施例では、２個のエアフィルター２３のそれぞれに回転ロータ２５を設けたが、一本の長尺の回転ロータ２５で、２個のエアフィルター２３の清掃を同時に行うようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる空気調和機用回転ロータは、製造時にロータに発生した反りを精度良く、かつ容易に矯正できるもので、家庭用、業務用の各種空気調和機は勿論、空気清浄機、換気装置などエアフィルターを有する各種機器に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施例における空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の縦断面図
【図２】同空気調和機の内部構成の概略を示す斜視図
【図３】（ａ）同空気調和機用回転ロータの斜視図、（ｂ）同空気調和機用回転ロータのロータの側面図、（ｃ）同ロータの側面図、（ｄ）同空気調和機用回転ロータの清掃体の斜視図
【図４】同空気調和機用回転ロータの他の例を示すロータの断面図
【図５】同空気調和機用回転ロータのロータの矯正例を示す図
【図６】同空気調和機用回転ロータの他の例を示すロータの断面図
【図７】従来の空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の縦断面図
【図８】同空気調和機用回転ロータの斜視図
【図９】同空気調和機用回転ロータのロータの矯正例を示す斜視図
【符号の説明】
【００４７】
２０ 空気調和機本体
２１ 熱交換器
２３ エアフィルター
２５ 空気調和機用回転ロータ（回転ロータ）
３０ ロータ
３０ａ 外周部
３０ｃ 先端
３１ 支持溝
３１ａ 開口
３２ 清掃体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に取り付けられたエアフィルターの清掃を行う空気調和機用回転ロータと、それを用いた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機に取り付けられたエアフィルターに堆積した塵埃を除去する従来の方法として、塵埃吸引用の吸引孔を設けた吸引ノズルと、前記吸引ノズルに連結された吸引装置とを備え、前記吸引ノズルをエアーフィルターの上流側表面に沿って移動させて、エアフィルター上に堆積した塵埃を吸引するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、上記特許文献1に記載されたエアフィルターの清掃方法では、空気調和機の冷房運転時に発生する湿気などにより、エアーフィルターの表面にこびりついた塵埃が取れ難く、また、塵埃が取れ易いように、吸引力を高めるために、吸引ノズルに設けた吸引孔を狭めると、広いエアーフィルターの全面を清掃するのに時間がかかるといった問題があった。
【０００３】
これを改善する方法として、外周長手方向にブラシ状の清掃体を植毛した空気調和機用回転ロータでエアフィルターの表面に付着した塵埃を強制的に除去するようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
図７は、上記特許文献２に記載された従来の空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の縦断面図、図８は、同空気調和機用回転ロータの斜視図である。
【０００５】
図７において、空気調和機本体１内には、熱交換器２と、室内の空気を取り入れる吸込口３と、前記熱交換器２と前記吸込口３の間に設けられたベルト状のエアフィルター４と、このエアフィルター４を張設した駆動軸６および従動軸７と、前記駆動軸６を回転駆動するサーボモーター５と、前記フィルター４で捕集された塵埃を除去する空気調和機用回転ロータ８（以下、「回転ロータ８」という）と、前記回転ロータ８を回転駆動する駆動手段（図示せず）と、前記吸込口３と連通すると共に前記回転ロータ８を内設し排出口９を有する排気管１０と、前記排気管１０内に設けられた塵埃排出用ファン１１と、前記吸込口３から室内の空気を吸引し、熱交換器２を通して吹き出し口１２から、熱交換された空気を室内に吹き出すファン１３とを備えている。
【０００６】
回転ロータ８は、図８に示すように、樹脂からなる回転自在のロータ８ａと、前記ロータ８ａの外周の長手方向に直線状に植設されたブラシ状の清掃体８ｂから構成されている。
【０００７】
上記構成による回転ロータと空気調和機の動作、作用は以下の通りである。
【０００８】
空気調和機本体１を、例えば、冷房運転すると、ファン１３により室内の空気が吸込口３から流入し、エアフィルター４を通って熱交換器２に至り、そこで冷却され、冷たい空気が吹き出し口１２から室内に吹き出される。吸引される室内の空気に含まれる塵埃は、前記エアフィルター４で捕集され、フィルター４の表面に堆積する。エアフィルター４の表面に塵埃が堆積してくると、空気の通気圧損が増加し、熱交換効率が低下してくるので、定期的に或いは、必要に応じて、エアフィルター４上の塵埃の除去運転が必要となる。
【０００９】
塵埃の除去運転は、サーボモーター５を運転して駆動軸６を回転させてベルト状のフィルター４を連続的に移動させ、その間に回転ロータ８を回転させると共に塵埃排出用ファン１１を運転するもので、エアフィルター４上の塵埃が、回転ロータ８の清掃体8ｂで掻き取られ、掻き取られた塵埃は、塵埃排出用ファン１１により吸引され、排出口９より室外に排出されるようになっている。
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２に開示された回転ロータ８は、樹脂などからなるロータ８ａに清掃体８ｂを植毛して構成しているため、製造コストが高く、また、強度を確保する観点からロータ８ａが太くなるという問題があった。又、前記清掃体８ｂは、網目状のエアフィルター４上の塵埃を掻き取るため消耗していくが、ロータ８ａに植設されているため、それ自体の交換は不可能で、回転ロータ８全体を交換する必要があり、維持費用が高価になるという問題があった。
【００１１】
上記問題を解決するために、本来の使用用途は、電気掃除機用であるが、アルミニュームなどの金属材料からなり、外周面に螺旋状の複数の溝を有する回転ロータと、前記溝に下端が着脱自在に装着される清掃体とで構成した回転ロータがある（例えば、特許文献３、４参照）。このような回転ロータの場合は、ロータが金属材料で形成されているので、強度が上がり、その分ロータの径が小さくできると共に、清掃体の交換が容易になるというメリットを有している。
【特許文献１】特開２００５−１４０４０５号公報
【特許文献２】特開平６−７４５２１号公報
【特許文献３】特開２００１−１６１６１１号公報
【特許文献４】特開平１１−９５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ロータをアルミニュームなどの金属材料で形成し、それに清掃体取り付け用の溝を螺旋状に設ける場合、一般的な製法として、１）捩り押出し金型にて、ロータの材料を捩りながら押出す、２）ロータの材料を一旦まっすぐに押出して、後加工で、目的の捩り角度まで捩って仕上げるなどの方法があるが、いずれの場合も、捩り加工時に、ロータに反りが発生するが、電気掃除機用の回転ロータは、床吸込具に装着されるようになっているので、長さもせいぜい２０〜３０ｃｍ程度で、前記反りもさほど大きな問題とならない。仮に、製造工程で、大きな反りが発生した場合でも、図９に示すように定盤３４でロータを転がして、その反りを実用的に問題ない範囲で容易に矯正することが出来る。
【００１３】
しかしながら、空気調和機用回転ロータの場合は、それが清掃するエアフィルターの幅が３００ｍｍ以上と広く、時には、左右に配置された２つのエアフィルターを同時に清掃できるように６００ｍｍ以上と長く形成する必要があり、しかも、電気掃除機用の回転ロータと異なり、低速で回転して使用されるため、製造工程で発生する反りを、より精度よく、確実に矯正する必要がある。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ロータの製造工程で発生する反りを、精度よく確実に矯正することができる空気調和機用回転ロータとそれを用いた空気調和機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機用回転ロータは、空気調和機に取着されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去し、全長が少なくとも３００ｍｍのロータを有する空気調和機用回転ロータであって、前記ロータは、軽合金材料で形成されると共に外周の長手方向に複数条の支持溝が前記ロータの長手方向の軸の周りに螺旋状に形成されており、該支持溝に一端が挿入され、他端が前記支持溝の開口より突出して前記エアフィルター上の塵埃を掻き取る清掃体を備え、前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間に位置する全ての外周部における最も突出した先端部分の回転軌跡を同一にし、且つ該突出した先端部分が前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間の一方の支持溝側に近くなるように偏らせて形成されてあることに特徴を有する。
【００１６】
また、本発明の空気調和機は、熱交換器と、該熱交換器の上流側に配され流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルターと、請求項１に記載の空気調和機用回転ロータと、該回転ロータを回転させる回転駆動手段と、該回転ロータを前記エアフィルターの上流側に配置し、前記エアフィルターの表面に沿って移動させる上下方向移動手段とを備えたことに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空気調和機用回転ロータは、ロータの製造工程で発生する反りを、精度良く確実に矯正することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、空気調和機に取着されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去し、全長が少なくとも３００ｍｍのロータを有する空気調和機用回転ロータであって、前記ロータは、軽合金材料で形成されると共に外周の長手方向に複数条の支持溝を有し、前記支持溝に一端が挿入固定され、他端が前記支持溝の開口より突出して前記エアフィルター上の塵埃を掻き取る清掃体を備え、前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間に位置する全ての外周部におけるもっとも突出した部分の先端の回転軌跡を同一にしたもので、前記ロータの反り矯正時に、ロータと定盤との間や、ロータとローラー間でのがたつきが少なくなるので、反りの矯正が容易で且つ確実にでき、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供することができる。
【００１９】
本発明は、特に、複数条の支持溝を、ロータの長手方向の軸の周りに螺旋状に形成したもので、支持溝の開口近傍の外径が、ロータの最大回転外径より小さい場合でも、その部分が、その支持溝と隣の支持溝との間に位置すると共にロータの最大回転外径と同じ外径の外周部で支持されるので、前記ロータの反り矯正時に、ロータと定盤との間や、ロータとローラー間でのがたつきがより少なくなり、反りの矯正がより容易になり、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供することができる。
【００２０】
本発明は、空気調和機に、空気を熱交換する熱交換器と、前記熱交換器の上流側に配され流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルターと、上述の空気調和機用回転ロータとを備えたもので、ロータの反りが非常に小さいので、回転ロータの回転時の騒音を低減するために、回転ロータの回転数を落としても、エアフィルターの全幅に渡って確実に塵埃を掻き取ることができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
以下に、本発明の第１の実施例における空気調和機用回転ロータについて、図１〜３を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本実施例における空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の縦断面図、図２は、同空気調和機の内部構成の概略を示す斜視図、図３は、同空気調和機用回転ロータの詳細を示す図である。
【００２４】
図１、２において、空気調和機本体２０は、熱交換器２１と、室内の空気を取り入れる吸込口２２と、前記熱交換器２１と前記吸込口２２の間に配され、前記吸込口２２から流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルター２３と、前記エアフィルター２３の上流側に配されると共に、前記エアフィルター２３で捕獲された塵埃を除去する空気調和機用回転ロータ２５（以下、「回転ロータ２５」という）と、前記回転ロータ２５を回転駆動する回転駆動手段（図示せず）と、前記回転ロータ２５を前記エアフィルター２３の上流側の表面に沿って上下方向に移動させる上下移動手段（図示せず）と、前記吸込口２２から室内の空気を吸引し、エアフィルター２３、熱交換器２１を通して、吹き出し口２６から、熱交換された空気を室内に吹き出すファン２７とを備えている。
【００２５】
本実施例では、エアフィルター２３は、左右に分割されて２個配されると共に、清掃を容易にするため空気調和機本体２０に対し着脱自在である。また、回転ロータ２５は、それぞれのエアフィルター２３に対向して設けられている。
【００２６】
次に、本実施例における回転ロータ２５の詳細な構成について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、回転ロータの斜視図、図３（ｂ）は、同回転ロータのロータの側面図、図３（ｃ）は、同ロータの側面図、図３（ｄ）は、同回転ロータの清掃体の斜視図である。
【００２７】
図３において、回転ロータ２５は、比重１．７〜２．０のマグネシウム合金、比重２．７〜３．０のアルミニューム合金或いは比重約４．５のチタン合金などの軽合金材料から形成され、その外周長手方向に、複数の螺旋状の支持溝３１を設けたロータ３０と、ロータ３０に着脱自在に装着されると共にエアフィルター２３の塵埃を掻き取る清掃体３２と、清掃体３２の抜け止め用のキャップ３３から構成されている。また、本実施例では、回転ロータ２５の有効清掃幅Ｌ３（清掃体３２の全幅寸法）を、一般的な空気調和機用エアフィルター２３の幅寸法に合わせて、３００ｍｍ以上としている。
【００２８】
本実施例では、ロータ３０の断面形状において、図３（ｃ）に示すように、ロータ３０の隣り合う２つの支持溝３１間に位置する全ての外周部３０ａ（本実施例では、４箇所）におけるもっとも突出した部分の先端３０ｃの回転軌跡（直径がＬの円）が同一になるようにすると共に、それぞれの外周部３０ａを円弧状に形成している。
【００２９】
例えば、図４に示すように、清掃体３２のブラシ部３２ａが撓む時の腰を強くするためなどの理由で、ロータ３０の外周部３０ａの一部にリブ３０ｂを突設する場合は、外周部３０ａにおけるもっとも突出した部分の先端、すなわちリブ３０ｂの先端の回転軌跡（直径がＬの円）が全て同一になるように、４つの外周面３０ａ全てに、同じ突出代のリブ３０ｂを設けるようにする。
【００３０】
ロータ３０の製造、加工方法として、捩り押出し金型にて、ロータ３０の材料を捩りながら押出す方法、ロータ３０の材料を金型で捩りながら押出して、一旦目的の捩り角度より小さな角度のロータ３０を作り、このロータ３０を後加工にて、目的の捩り角度まで捩って仕上げる方法、ロータ３０の材料をまっすぐに押出して、後加工で、目的の捩り角度まで捩って仕上げる方法、同一ライン上に捩り方向に回転する可動盤等の設備を設けて、金型で、ロータ３０の材料を押出しながら、同時に捩り加工も行い、目的の捩り角度に仕上げる方法など各種方法があるが、ロータ３０の断面形状、材質、厚み、強度、捩り角度、必要な精度等を勘案し、製造方法、加工方法を適宜決定するようにすると良い。
【００３１】
また、本実施例では、回転ロータ２５の有効清掃幅Ｌ３が、３００ｍｍ以上と、長尺なので、ロータ３０の製造時に発生する反りが全体で大きくなり、矯正が必要となってくるが、具体的には、従来のように定盤３４上でロータ３０を転がして行なう方法（図９）、あるいは、図５に示すように、少なくとも三つの棒状のローラー３５でロータ３０を挟持しながら転がして、矯正するなどの方法がある。
【００３２】
清掃体３２は、図３（ｄ）に示すように、多数の極細繊維などからなるブラシ部３２ａと、ブラシ部３２ａの下端を固定すると共に、ロータ３０に設けた支持溝３１に着脱自在に装着される基部３２ｂから構成されている。尚、ブラシ部３２ａは、繊維などに限らず、塩化ビニールなどの軟質材からなるブレード状のもの、或いは不織布で形成しても良い。またブラシ部３２ａと基部３２ｂとの固定は、ブラシ部３２ａを基部３２ｂに植設したり、両者を接着したり、或いは、一方を他方で挟むようにするなどその方法は特に限定しない。
【００３３】
以上のように構成された空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の動作、作用は、以下の通りである。
【００３４】
空気調和機本体２０を例えば、冷房運転すると、ファン２７の運転により室内の空気が吸込口２２から流入し、エアフィルター２３を通って熱交換器２１に至り、そこで冷却され、冷たい空気が吹き出し口２６から室内に吹き出される。吸込口２２から吸引される室内の空気に含まれる塵埃は、エアフィルター２３で捕獲され、そのエアフィルター２３の表面に次第に堆積していく。エアフィルター２３の表面に塵埃が堆積してくると、空気の通気圧損が増加し、熱交換器２１での熱交換効率が低下してくるので、定期的に或いは、必要に応じて、エアフィルター２３に堆積した塵埃の除去運転が必要となる。
【００３５】
そこで、本実施例では、塵埃の除去運転を開始すると、図２に示すように、エアフィルター２３の下端に位置していた回転ロータ２５が、回転駆動手段（図示せず）により矢印方向（時計方向）に回転しながら、上下移動手段（図示せず）で、エアフィルター２３の表面に沿って上方に移動する。この間に、清掃体３２のブラシ部３２ａの先端で、エアフィルター２３の上流側表面に付着堆積した塵埃が掻き落とされる。掻き落とされた塵埃は、図示しない塵埃吸引手段で吸引されると共に、屋外に排出されるようになっている。
【００３６】
なお、上下移動手段により、回転ロータ２５が、エアフィルター２３の上端まで達すると、自動的に下降し、次回の塵埃の除去運転用に、エアフィルター２３の下端で停止するようになっている。また、回転ロータ２５の回転方向は、矢印方向と反対方向（反時計方向）であっても良く、その回転方向は、清掃性能等を考慮しながら適宜決定すればよい。
【００３７】
以上のように、本実施例によれば、ロータ３０の隣り合う２つの支持溝３１間に位置する全ての外周部３０ａ（本実施例では、４箇所）におけるもっとも突出した部分の先端３０ｃの回転軌跡（直径がＬの円）が同一になるようにしているので、ロータ３０の反り矯正時に、ロータ３０と定盤３４との間や、ロータ３０とローラー３５間でのがたつきが少なくなり、３００ｍｍ以上の長いロータ３０でも、反りの矯正が容易になり、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供することができる。
【００３８】
また、ロータ３０を、比重の軽いマグネシウム合金、アルミニューム合金、チタン合金などの軽合金材料で形成しているので、ロータ３０が空気調和機用に長尺に形成されても空気調和機全体の重さの中では微々たるもので、一般に壁に取り付けられる空気調和機に重量的に大きな負担をかけることがない。
【００３９】
又、複数条の支持溝３１を、ロータの長手方向の軸の周りに螺旋状に形成することにより、図６に示すように、支持溝３１の開口３１ａ近傍での外径Ｌ１が、ロータ３０の最大回転外径Ｌ０より小さい場合でも、その部分が、その支持溝３１と隣の支持溝３１’との間に位置すると共にロータ３０の最大回転外径Ｌ０と同じ外径の外周部３０ａによって、ロータ３０の長手方向で位置はずれるものの支持されるので、前記ロータ３０の反り矯正時に、ロータ３０と定盤３４との間や、ロータ３０とローラー３５間でのがたつきがより少なくなり、反りの矯正が容易になり、仕上がり精度の高い空気調和機用回転ロータを提供することができる。本実施例では、支持溝３１が４つ設けられているので、支持溝３１の捩り角度を、ロータ３０の一方の端から他方の端にかけて、３６０度÷４、すなわち９０度に設定している。特に図示しないが、ロータ３０に、一対の支持溝３０を対向して設けた場合は、その支持溝３１の捩り角度を１８０度以上にすると良い。
【００４０】
また、空気を熱交換する熱交換器２１と、前記熱交換器２１の上流側に配され流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルター２３と、上記実施の形態で述べた回転ロータ２５とを、空気調和機本体２０に備えることにより、ロータ３０の反りが非常に小さいので、回転ロータ３０の回転時の騒音が低く、また回転ロータ２５の回転数を落としても、エアフィルター２３の全幅に渡って確実に塵埃を掻き取ることができるもので、メンテナンスの容易な空気調和機を提供することができる。
【００４１】
又、清掃体３２の基部３２ｂが、ロータ３０の支持溝３１に対し挿脱自在なので、回転ロータ２５の組み立てが容易である。また、清掃体３２は、網目状のエアフィルター２３上の塵埃を掻き取るため、消耗が激しいが、その基部３２ｂが、ロータ３０の支持溝３１に挿脱自在なので、清掃体３２が消耗したときに、回転ロータ２５全体を交換する必要が無く、清掃体３２のみの交換で済むので、空気調和機の維持費用が安価である。
【００４２】
又、支持溝３１が、ロータ３０の外周長手方向に螺旋状に形成されているので、その支持溝３１に、清掃体３２の基部３２ｂを挿入することで、清掃体３２のブラシ部３２ａが螺旋状に配置され、それによってブラシ部３２ａの先端がエアフィルター２３に部分的に接して、摺動抵抗が分散されるので、回転ロータ２５を回転駆動する回転駆動手段を小型化することが出来ると共に、エアフィルター２３をむら無く、均一に清掃することができる。
【００４３】
又、ロータ３０を金属材で形成することにより、強度が高まり、その分、ロータ３０をより小径に形成することができ、省スペース化となる。
【００４４】
なお、上記実施例では、２個のエアフィルター２３のそれぞれに回転ロータ２５を設けたが、一本の長尺の回転ロータ２５で、２個のエアフィルター２３の清掃を同時に行うようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる空気調和機用回転ロータは、製造時にロータに発生した反りを精度良く、かつ容易に矯正できるもので、家庭用、業務用の各種空気調和機は勿論、空気清浄機、換気装置などエアフィルターを有する各種機器に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施例における空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の縦断面図
【図２】同空気調和機の内部構成の概略を示す斜視図
【図３】（ａ）同空気調和機用回転ロータの斜視図、（ｂ）同空気調和機用回転ロータのロータの側面図、（ｃ）同ロータの側面図、（ｄ）同空気調和機用回転ロータの清掃体の斜視図
【図４】同空気調和機用回転ロータの他の例を示すロータの断面図
【図５】同空気調和機用回転ロータのロータの矯正例を示す図
【図６】同空気調和機用回転ロータの他の例を示すロータの断面図
【図７】従来の空気調和機用回転ロータを搭載した空気調和機の縦断面図
【図８】同空気調和機用回転ロータの斜視図
【図９】同空気調和機用回転ロータのロータの矯正例を示す斜視図
【符号の説明】
【００４７】
２０ 空気調和機本体
２１ 熱交換器
２３ エアフィルター
２５ 空気調和機用回転ロータ（回転ロータ）
３０ ロータ
３０ａ 外周部
３０ｃ 先端
３１ 支持溝
３１ａ 開口
３２ 清掃体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機に取着されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去し、全長が少なくとも３００ｍｍのロータを有する空気調和機用回転ロータであって、前記ロータは、軽合金材料で形成されると共に外周の長手方向に複数条の支持溝が前記ロータの長手方向の軸の周りに螺旋状に形成されており、該支持溝に一端が挿入され、他端が前記支持溝の開口より突出して前記エアフィルター上の塵埃を掻き取る清掃体を備え、前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間に位置する全ての外周部における最も突出した先端部分の回転軌跡を同一にし、且つ該突出した先端部分が前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間の一方の支持溝側に近くなるように偏らせて形成されてあることを特徴とする空気調和機用回転ロータ。
【請求項２】
熱交換器と、該熱交換器の上流側に配され流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルターと、請求項１に記載の空気調和機用回転ロータと、該回転ロータを回転させる回転駆動手段と、該回転ロータを前記エアフィルターの上流側に配置し、前記エアフィルターの表面に沿って移動させる上下方向移動手段とを備えた空気調和機。
【請求項１】
空気調和機に取着されたエアフィルターに堆積した塵埃を除去し、全長が少なくとも３００ｍｍのロータを有する空気調和機用回転ロータであって、前記ロータは、軽合金材料で形成されると共に外周の長手方向に複数条の支持溝が前記ロータの長手方向の軸の周りに螺旋状に形成されており、該支持溝に一端が挿入され、他端が前記支持溝の開口より突出して前記エアフィルター上の塵埃を掻き取る清掃体を備え、前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間に位置する全ての外周部における最も突出した先端部分の回転軌跡を同一にし、且つ該突出した先端部分が前記ロータの隣り合う２つの前記支持溝間の一方の支持溝側に近くなるように偏らせて形成されてあることを特徴とする空気調和機用回転ロータ。
【請求項２】
熱交換器と、該熱交換器の上流側に配され流入する空気中に含まれる塵埃を捕獲するエアフィルターと、請求項１に記載の空気調和機用回転ロータと、該回転ロータを回転させる回転駆動手段と、該回転ロータを前記エアフィルターの上流側に配置し、前記エアフィルターの表面に沿って移動させる上下方向移動手段とを備えた空気調和機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２８０２（Ｐ２００８−２８０２Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２４６５０（Ｐ２００７−２２４６５０）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【分割の表示】特願２００６−１４４６０９（Ｐ２００６−１４４６０９）の分割
【原出願日】平成１８年５月２４日（２００６．５．２４）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【分割の表示】特願２００６−１４４６０９（Ｐ２００６−１４４６０９）の分割
【原出願日】平成１８年５月２４日（２００６．５．２４）
【出願人】（３９１０４４７９７）株式会社コーワ (283)
【Ｆターム（参考）】
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