CN101584100B - 定子、电动机以及压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电动机用绝缘子、定子、电动机以及压缩机。绝缘子(530)具有连接环状部(531)的内周面和齿部(532)的一端的连接部(535)。该连接部(535)具有：从上述齿部(532)的一端向周方向延伸的周方向平面部(535a)；以及从上述齿部(532)的一端向径向延伸的径向平面部(535b)。

Description

定子、电动机以及压缩机
技术领域
本发明涉及例如在空调或冷藏库的压缩机等中使用的电动机用的绝缘子、使用该绝缘子的定子、使用该定子的电动机以及使用该电动机的压缩机。
背景技术
以往，作为电动机用绝缘子，例如如图7所示，存在下述的电动机用绝缘子：具备环状部1531和从该环状部1531的内周面朝径向内侧突出并且排列在周方向的多个齿部1532(参照日本特开2005-287240号公报)。
如图8和图9所示，上述绝缘子1530分别对置地配置在定子铁心1510的轴线1510a方向的两端面，上述定子铁心1510以及上述绝缘子1530都由线圈1520缠绕。另外，在图8中，省略上述线圈1520以及上述绝缘子1530的一部分进行描绘。图9示出沿着图8的A-A线的剖视图。
上述定子铁心1510具有：背轭部1511；以及从该背轭部1511的内周面朝径向内侧突出并且排列在周方向的多个齿部1512。
上述绝缘子1530的上述齿部1532与上述定子铁心1510的上述齿部1512对应地配置，从上述定子铁心1510的轴线1510a方向观察，上述绝缘子1530的上述环状部1531的内表面1531a与上述定子铁心1510的上述背轭部1511的内表面1511a大致一致。
然而，在上述以往的电动机用绝缘子中，由于从上述定子铁心1510的轴线1510a方向观察，上述绝缘子1530的上述环状部1531的内表面1531a与上述定子铁心1510的上述背轭部1511的内表面1511a大致一致，因此，关于上述定子铁心1510的上述背轭部1511的内周面，如果与上述定子铁心1510的上述齿部1512接触的部分配置为比位于上述定子铁心1510的相邻的上述齿部1512之间的部分更靠径向内侧，则存在下述
即，当利用上述线嘴N在上述齿部1512、1532的周围缠绕上述线圈1520时，上述线嘴N的前端受到上述绝缘子1530的上述环状部1531的内周面的妨碍，与上述定子铁心1510的上述背轭部1511只能接近至图8中的双点划线所示的位置L0，从而对上述线圈1520的占空系数造成影响。
发明内容
因此，本发明的课题在于提供能够大大地确保上述绕线机的线嘴的路径并能够提高上述线圈的占空系数的电动机用绝缘子、具有该绝缘子的定子、具有该定子的电动机以及具有该电动机的压缩机。
为了解决上述课题，本发明的电动机用绝缘子分别对置地配置在定子的定子铁心的轴方向的两端面上，并通过线圈与上述定子铁心一起被缠绕，所述定子配置在转子的径向外侧，该电动机用绝缘子的特征在于，具备：环状部；多个齿部，它们从上述环状部的内周面侧朝径向内侧延伸且排列在周方向；以及连接部，其连接上述环状部的内周面和上述齿部的一端，上述连接部具有：从上述齿部的一端向周方向延伸的周方向平面部；以及从上述齿部的一端向径向延伸的径向平面部。
根据本发明的电动机用绝缘子，具有连接上述环状部的内周面和上述齿部的一端的连接部，上述连接部具有从上述齿部的一端向周方向延伸的周方向平面部和从上述齿部的一端向径向延伸的径向平面部，因此，关于上述环状部的内周面，即使在位于上述齿部的一端的径向外侧的部分配置成比位于相邻的上述齿部之间的部分还靠径向内侧的情况下，缠绕上述线圈的绕线机的线嘴也能够通过上述连接部上方，而不会受到上述环状部的内周面的妨碍。
因此，能够大大地确保上述绕线机的上述线嘴的路径，能够提高上述线圈的占空系数。
并且，在一个实施方式的电动机用绝缘子中，上述连接部中的与上述定子铁心的上述端面对置的面的相反侧的面和上述齿部中的与上述定 子铁心的上述端面对置的面的相反侧的面位于同一平面。
根据该实施方式的电动机用绝缘子，由于上述连接部中的与上述定子铁心的上述端面对置的面的相反侧的面和上述齿部中的与上述定子铁心的上述端面对置的面的相反侧的面位于同一平面，因此能够可靠地确保上述线嘴的路径，能够可靠地提高上述线圈的占空系数。
并且，在一个实施方式的电动机用绝缘子中，上述连接部中的与上述定子铁心的上述端面对置的面的相反侧的面和上述连接部的内表面的边界部形成为凸曲面。
根据该实施方式的电动机用绝缘子，由于上述连接部中的与上述定子铁心的上述端面对置的面的相反侧的面和上述连接部的内表面的边界部形成为凸曲面，因此，当缠绕上述线圈时，即使上述线圈与上述边界部抵接，由于上述边界部形成为凸曲面，因此能够缓和施加在上述线圈上的应力。
并且，本发明的定子的特征在于，所述定子具有：定子铁心；上述绝缘子，其分别对置地配置在该定子铁心的轴方向的两端面上；以及线圈，其同时缠绕在上述定子铁心和上述绝缘子上，上述定子铁心具有：背轭部；以及多个齿部，它们从该背轭部的内周面朝径向内侧突出且排列在周方向，上述绝缘子的上述齿部与上述定子铁心的上述齿部对应地配置，从上述定子铁心的轴方向观察，上述绝缘子的上述连接部的内表面与上述定子铁心的上述背轭部的内表面大致一致。
根据本发明的定子，上述绝缘子的上述齿部与上述定子铁心的上述齿部对应地配置，从上述定子铁心的轴方向观察，上述绝缘子的上述连接部的内表面与上述定子铁心的上述背轭部的内表面大致一致，因此，关于上述定子铁心的上述背轭部的内周面，在与上述定子铁心的上述齿部接触的部分配置成比位于上述定子铁心的相邻的上述齿部之间的部分还靠径向内侧的情况下，上述绕线机的上述线嘴也能够通过上述绝缘子的上述连接部上方，而不会受到上述绝缘子的上述环状部的内周面的妨碍。
因此，能够大大地确保上述绕线机的上述线嘴的路径，能够提高上述线圈的占空系数。
并且，在一个实施方式的定子中，上述定子铁心的上述背轭部具有：在上述定子铁心的上述齿部的径向外侧的外表面上沿着上述定子铁心的轴线切割而形成的切口面；以及在上述定子铁心的上述齿部的径向外侧的内表面上与上述切口面平行地形成的切口平行面，从上述定子铁心的轴方向观察，上述绝缘子的上述连接部的内表面与上述定子铁心的上述背轭部的上述切口平行面大致一致。
根据该实施方式的定子，由于从上述定子铁心的轴方向观察，上述绝缘子的上述连接部的内表面与上述定子铁心的上述背轭部的上述切口平行面大致一致，因此，关于上述定子铁心的上述背轭部的内周面，虽然上述切口平行面配置成比位于上述定子铁心的相邻的上述齿部之间的部分还靠径向内侧，但是上述绕线机的上述线嘴能够通过上述绝缘子的上述连接部上方，而不会受到上述绝缘子的上述环状部的内周面的妨碍。
并且，本发明的电动机的特征在于，所述电动机具备：转子；以及上述定子，其配置在该转子的径向外侧。
根据本发明的电动机，由于具备上述定子，因此上述线圈的占空系数大，能够实现性能的提高。
并且，本发明的压缩机的特征在于，所述压缩机具备：密闭容器；压缩单元，其配置在该密闭容器内；以及上述电动机，其配置在上述密闭容器内，经由轴驱动上述压缩单元。
根据本发明的压缩机，由于具备上述电动机，因此上述线圈的占空系数大，能够实现性能的提高。
发明效果
根据本发明的电动机用绝缘子，具有连接上述环状部的内周面和上述齿部的一端的连接部，上述连接部具有：从上述齿部的一端向周方向延伸的周方向平面部；和从上述齿部的一端向径向延伸的径向平面部，因此，能够大大地确保上述绕线机的上述线嘴的路径，能够提高上述线圈的占空系数。
并且，根据本发明的定子，上述绝缘子的上述齿部与上述定子铁心的上述齿部对应地配置，从上述定子铁心的轴方向观察，上述绝缘子的 上述连接部的内表面与上述定子铁心的上述背轭部的内表面大致一致，因此，能够大大地确保上述绕线机的上述线嘴的路径，能够提高上述线圈的占空系数。
并且，根据本发明的电动机，由于具备上述定子，因此上述线圈的占空系数大，能够实现性能的提高。
并且，根据本发明的压缩机，由于具备上述电动机，因此上述线圈的占空系数大，能够实现性能的提高。
附图说明
图1是示出本发明的压缩机的一个实施方式的纵剖视图。
图2是压缩机的主要部分的俯视图。
图3是压缩机的电动机附近的横剖视图。
图4是绝缘子的局部立体图。
图5是定子的俯视图。
图6是沿着图5的A-A线的剖视图。
图7是以往的绝缘子的局部立体图。
图8是以往的定子的俯视图。
图9是沿着图8的A-A线的剖视图。
具体实施方式
以下，根据图示的实施方式对本发明详细地进行说明。
图1示出作为本发明的压缩机的一个实施方式的纵剖视图。该压缩机具备：密闭容器1；压缩单元2，其配置在该密闭容器1内；以及电动机3，其配置在上述密闭容器1内，并经由轴12驱动上述压缩单元2。
该压缩机是所谓的立式的高压拱顶型的旋转式压缩机，在上述密闭容器1内，将上述压缩单元2配置在下方，将上述电动机3配置在上方。利用该电动机3的转子6，经由上述轴12驱动上述压缩单元2。
上述压缩单元2通过吸入管11从储气筒(accumulator)10吸入制冷剂气体。该制冷剂气体是通过对与该压缩机一起构成作为冷冻系统的一 例的空调机的未图示的冷凝器、膨胀机构、蒸发器进行控制而得到的。该制冷剂例如是二氧化碳或HC或R410A等HFC、R22等HCFC。
上述压缩机将压缩后的高温高压的制冷剂气体从上述压缩单元2排出并使其充满密闭容器1的内部，同时，使其通过上述电动机3的定子5和上述转子6之间的间隙，对上述电动机3进行冷却，然后从设置在上述电动机3的上侧的排出管13将其排出至外部。
在上述密闭容器1内的高压区域的下部形成有积存润滑油的油槽部9。该润滑油从上述油槽部9通过设置于上述轴12(未图示)的油通路移动至上述压缩单元2和上述电动机3的轴承等滑动部，对该滑动部进行润滑。该润滑油例如是(聚乙二醇或聚丙二醇等)聚亚烷基二醇油或醚油或酯油或矿物油。
上述压缩单元2具备：安装在上述密闭容器1的内表面上的气缸21；以及分别安装在该气缸21的上下的开口端的上侧的端板部件50和下侧的端板部件60。利用上述气缸21、上述上侧的端板部件50以及上述下侧的端板部件60形成气缸室22。
上述上侧的端板部件50具有圆板状的主体部51和在该主体部51的中央朝上方设置的凸台部52。上述主体部51和上述凸台部52被上述轴12贯穿。
在上述主体部51中设有与上述气缸室22连通的排出口51a。排出阀31以关于上述主体部51位于上述气缸21的相反侧的方式安装在上述主体部51上。该排出阀31例如是簧片阀，对上述排出口51a进行开闭。
在上述主体部51上，在上述气缸21的相反侧以覆盖上述排出阀31的方式安装有杯型的消声罩40。该消声罩40通过(螺栓等)固定部件35固定在上述主体部51上。上述消声罩40被上述凸台部52贯穿。
利用上述消声罩40和上述上侧的端板部件50形成消声室42。上述消声室42和上述气缸室22经由上述排出口51a连通。
上述消声罩40具有孔部43。该孔部43连通上述消声室42和上述消声罩40的外侧。
上述下侧的端板部件60具有圆板状的主体部61和在该主体部61的 中央朝下方设置的凸台部62。上述主体部61和上述凸台部62被上述轴12贯穿。
总之，上述轴12的一端部由上述上侧的端板部件50和上述下侧的端板部件60支承。即，上述轴12为悬臂。上述轴12的一端部(支承端侧)进入上述气缸室22的内部。
在上述轴12的支承端侧，以位于上述压缩单元2侧的上述气缸室22内的方式设有偏心销26。该偏心销26嵌合在辊27上。该辊27在上述气缸室22内以能够公转的方式配置，利用该辊27的公转运动进行压缩作用。
换言之，上述轴12的一端部在上述偏心销26的两侧由上述压缩单元2的壳体7支承。该壳体7包括上述上侧的端板部件50以及上述下侧的端板部件60。
接下来，对上述气缸室22的压缩作用进行说明。
如图2所示，利用一体地设置在上述辊27上的叶片28分隔上述气缸室22内部。即，对于上述叶片28右侧的室，上述吸入管11在上述气缸室22的内表面开口，形成吸入室(低压室)22a。另一方面，对于上述叶片28左侧的室，(图1所示的)上述排出口51a在上述气缸室22的内表面开口，形成排出室(高压室)22b。
半圆柱状的衬套25、25紧贴在上述叶片28的两面上进行密封。利用上述润滑油对上述叶片28与上述衬套25、25之间进行润滑。
进而，上述偏心销26与上述轴12一起进行偏心旋转，嵌合在上述偏心销26上的上述辊27以该辊27的外周面与上述气缸室22的内周面相切的方式进行公转。
伴随着上述辊27在上述气缸室22内公转，上述叶片28利用上述衬套25、25保持该叶片28的两侧面而进行进退动作。于是，从上述吸入管11将低压的制冷剂气体吸入上述吸入室22a中，在上述排出室22b中进行压缩而成为高压，然后，从(图1所示的)上述排出口51a排出高压的制冷剂气体。
然后，如图1所示，从上述排出口51a排出的制冷剂气体经由上述 消声室42被排出至上述消声罩40的外侧。
如图1和图3所示，上述电动机3具有上述转子6和隔着空气隙配置在该转子6的径向外侧的上述定子5。
上述转子6具有转子主体610和埋设在该转子主体610中的磁铁620。上述转子主体610为圆筒形状，例如由层叠的电磁钢板构成。在上述转子主体610中央的孔部中安装有上述轴12。上述磁铁620是平板状的永久磁铁。六个上述磁铁620在上述转子主体610的周方向上以等间隔的中心角度排列。
上述定子5具有：定子铁心510；绝缘子530，其分别对置地配置在上述定子铁心510的轴线510a方向的两端面；以及线圈520，其同时缠绕在上述定子铁心510和上述绝缘子530上。另外，在图3中，省略上述线圈520和上述绝缘子530的一部分进行描绘。
上述定子铁心510例如由层叠的多个钢板构成，通过热压配合等嵌入上述密闭容器1中。上述定子铁心510具有：圆筒状的背轭(back yoke)部511；以及九个齿部512，它们从该背轭部511的内周面朝径向内侧突出并在周方向上大致等间隔地排列。
上述线圈520分别卷绕在上述各齿部512上而不跨越多个上述齿512进行卷绕，是所谓的集中绕组。上述电动机3是所谓的六极九槽型。借助使电流流过上述线圈520而在上述定子5上产生的电磁力，使上述转子6与上述轴12一起旋转。
上述绝缘子530夹持在上述定子铁心510和上述线圈520之间，对上述定子铁心510和上述线圈520进行绝缘。上述绝缘子530利用树脂模压成形。上述绝缘子530例如由液晶聚合物(LCP)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT：polybutylene terephthalate)、聚苯硫醚(PPS：polyphenylenesulfide)、聚酰亚胺、聚酯等耐热性好的树脂材料形成。并且，上述绝缘子530例如由加入了玻璃纤维的材料形成以提高强度。
如图3和图4所示，上述绝缘子530具有：环状部531；多个齿部532，它们从上述环状部531的内周面侧朝径向内侧延伸并在周方向上大致等间隔地排列；以及连接部535，其连接上述环状部531的内周面和上 述齿部532的一端。
上述连接部535具有：周方向平面部535a，其从上述齿部532的一端在同一平面上向周方向延伸；以及径向平面部535b，其从上述齿部532的一端在同一平面上向径向延伸。
上述连接部535中的与上述定子铁心510的上述端面对置的面的相反侧的面和上述齿部532中的与上述定子铁心510的上述端面对置的面的相反侧的面位于同一平面。
上述连接部535中的与上述定子铁心510的上述端面对置的面的相反侧的面和上述连接部535的内表面535c的边界部形成为角状，但也可以形成为凸曲面。
如图5和图6所示，上述绝缘子530的上述齿部532与上述定子铁心510的上述齿部512对应地配置，从上述定子铁心510的轴线510a方向观察，上述绝缘子530的上述连接部535的内表面535c与上述定子铁心510的上述背轭部511的内表面511c大致一致。另外，在图5中，省略上述线圈520以及上述绝缘子530的一部分进行描绘。图6示出沿着图5的A-A线的剖视图。
上述绝缘子530的上述环状部531与上述定子铁心510的上述背轭部511对置地接触，上述绝缘子530的上述多个齿部532分别与上述定子铁心510的上述多个齿部512对置地接触。
从上述定子铁心510的轴线510a方向观察，上述定子铁心510的上述齿部512和上述绝缘子530的上述齿部532为大致相同的形状。
上述定子铁心510的上述背轭部511在上述定子铁心510的上述齿部512的径向外侧的外表面上具有切口面511a，在上述定子铁心510的上述齿部512的径向外侧的内表面上具有切口平行面511b。
上述切口面511a是沿着上述定子铁心510的轴线510a切割而形成。上述切口面511a是所谓的铁心切口(core cut)。上述切口平行面511b与上述切口面511a平行地形成。
进而，从上述定子铁心510的轴线510a方向观察，上述绝缘子530的上述连接部535的内表面535c与上述定子铁心510的上述背轭部511 的上述切口平行面511b大致一致。
根据上述结构的绝缘子530，具有连接上述环状部531的内周面和上述齿部532的一端的连接部535，上述连接部535具有从上述齿部532的一端向周方向延伸的周方向平面部535a和从上述齿部532的一端向径向延伸的径向平面部535b，因此，关于上述环状部531的内周面，即使位于上述齿部532的一端的径向外侧的部分配置为比位于相邻的上述齿部532之间的部分还靠径向内侧，缠绕上述线圈520的绕线机的线嘴N也能够通过上述连接部535上方，而不会受到上述环状部531的内周面的妨碍。
即，当利用上述线嘴N在上述齿部512、532的周围缠绕上述线圈520时，上述线嘴N的前端不会受到上述绝缘子530的上述环状部531的内周面的妨碍，与上述定子铁心510的上述背轭部511能够接近至图5中的双点划线所示的位置L1。
因此，能够大大地确保上述绕线机的上述线嘴N的路径，能够提高上述线圈520的占空系数。具体而言，与图9的现有例所示的线圈1520的绕线数相比，在本发明中，如图6所示，能够使线圈520的绕线数增加绕线数增加区域Z。
并且，上述连接部535中的与上述定子铁心510的上述端面对置的面的相反侧的面和上述齿部532中的与上述定子铁心510的上述端面对置的面的相反侧的面位于同一平面，因此能够可靠地确保上述线嘴N的路径，能够可靠地提高上述线圈520的占空系数。
并且，优选上述连接部535中的与上述定子铁心510的上述端面对置的面的相反侧的面和上述连接部535的内表面535c的边界部形成为凸曲面，当缠绕上述线圈520时，即使上述线圈520抵接在上述边界部上，由于上述边界部形成为凸曲面，因此能够缓和施加在上述线圈520上的应力。
并且，根据上述结构的定子5，上述绝缘子530的上述齿部532与上述定子铁心510的上述齿部512对应地配置，从上述定子铁心510的轴线510a方向观察，上述绝缘子530的上述连接部535的内表面535c 与上述定子铁心510的上述背轭部511的内表面511c大致一致，因此，关于上述定子铁心510的上述背轭部511的内周面，即使与上述定子铁心510的上述齿部512接触的部分配置成比位于上述定子铁心510的相邻的上述齿部512之间的部分还靠径向内侧，上述线嘴N也能够通过上述绝缘子530的上述连接部535上方，而不会受到上述绝缘子530的上述环状部531的内周面的妨碍。
因此，能够大大地确保上述线嘴N的路径，能够提高上述线圈520的占空系数。
并且，由于从上述定子铁心510的轴线510a方向观察，上述绝缘子530的上述连接部535的内表面535c与上述定子铁心510的上述背轭部511的上述切口平行面511b大致一致，因此，关于上述定子铁心510的上述背轭部511的内周面，虽然上述切口平行面511b配置成比位于上述定子铁心510的相邻的上述齿部512之间的部分还靠径向内侧，但是上述绕线机的上述线嘴N能够通过上述绝缘子530的上述连接部535上方，而不会受到上述绝缘子530的上述环状部531的内周面的妨碍。
并且，根据上述结构的电动机3，由于具备上述定子5，因此上述线圈520的占空系数大，能够实现性能的提高。
并且，根据上述结构的压缩机，由于具备上述电动机3，因此上述线圈520的占空系数大，能够实现性能的提高。
另外，本发明并不限于上述实施方式。例如，作为上述压缩单元2，也可以是辊和叶片分开的旋转型。作为上述压缩单元2，除了旋转型以外，也可以使用涡旋型或者往复型。
并且，作为上述压缩单元2，也可以是具有两个气缸室的双气缸型。也可以是上述压缩单元2配置在上方、上述电动机3配置在下方。并且，也可以将上述电动机应用于压缩机以外的风扇等中。
上述绝缘子530的上述齿部532和上述定子铁心510的上述齿部512的数量的增减是自由的。即，作为上述电动机3，除了六极九槽型以外，也可以是任何极数和槽数。

Claims (5)

1.一种定子，其特征在于，
所述定子具有：
定子铁心(510)；
绝缘子(530)，其分别对置地配置在该定子铁心(510)的轴线(510a)方向的两端面；以及
线圈(520)，其同时缠绕在上述定子铁心(510)和上述绝缘子(530)上，
上述定子铁心(510)具有：
背轭部(511)；以及
多个齿部(512)，它们从该背轭部(511)的内周面朝径向内侧突出且在周方向上排列，
上述背轭部(511)具有：
在上述定子铁心(510)的上述齿部(512)的径向外侧的外表面上，沿着上述定子铁心(510)的轴线切割而形成的切口面(511a)；以及
在上述定子铁心(510)的上述齿部(512)的径向外侧的内表面上，与上述切口面(511a)平行地形成的切口平行面(511b)，
上述绝缘子(530)具备：
环状部(531)；
多个齿部(532)，它们从上述环状部(531)的内周面侧朝径向内侧延伸且在周方向上排列；以及
连接部(535)，其连接上述环状部(531)的内周面和上述齿部(532)的一端，
上述环状部(531)在与上述定子铁心(510)的上述端面对置的侧的相反侧、具有沿轴向突出的突出部分，
上述连接部(535)具有：
从上述齿部(532)的一端向周方向延伸、并具有与上述环状部(531)的上述突出部分的内周面的边界的周方向平面部(535a)；以及
从上述齿部(532)的一端向径向延伸、并具有与上述环状部(531)的上述突出部分的内周面的边界的径向平面部(535b)，
上述绝缘子(530)的上述齿部(532)与上述定子铁心(510)的上述齿部(512)对应地配置，
从上述定子铁心(510)的轴线(510a)方向观察，上述绝缘子(530)的上述连接部(535)的内表面(535c)与上述定子铁心(510)的上述背轭部(511)的上述切口平行面(511b)大致一致。
2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，
上述绝缘子(530)的上述连接部(535)中的与上述定子铁心(510)的上述端面对置的面的相反侧的面和上述齿部(532)中的与上述定子铁心(510)的上述端面对置的面的相反侧的面位于同一平面。
3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，
上述绝缘子(530)的上述连接部(535)中的与上述定子铁心(510)的上述端面对置的面的相反侧的面和上述绝缘子(530)的上述连接部(535)的内表面(535c)的边界部形成为凸曲面。
4.一种电动机，其特征在于，
所述电动机具备：
转子(6)；以及
权利要求1中所记载的定子(5)，其配置在该转子(6)的径向外侧。
5.一种压缩机，其特征在于，
所述压缩机具备：
密闭容器(1)；
压缩单元(2)，其配置在该密闭容器(1)内；以及
权利要求4中所记载的电动机(3)，其配置在上述密闭容器(1)内，经由轴(12)驱动上述压缩单元(2)。
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