CN109642739B - 空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明的空调装置确保维护的服务性，并且防止由于热交换器的冻结而引起的气体制冷剂的泄漏，得到室外机的高效的除霜运转时的排水性。空调装置具备：室内机，其具有室内侧热交换器，该室内侧热交换器在制热运转时作为冷凝器发挥功能，在除霜运转时作为蒸发器发挥功能；以及室外机，其具有压缩机、室外侧热交换器以及流路切换装置，压缩机对制冷剂进行压缩并将其排出，室外侧热交换器在制热运转时作为蒸发器发挥功能，在除霜运转时作为冷凝器发挥功能，流路切换装置根据制热运转或者除霜运转，以使来自压缩机的制冷剂向室内侧热交换器或者室外侧热交换器中的一方流动的方式进行切换，在室外机设置有旁通回路和排水盘，旁通回路与配置于室外侧热交换器的最下层的导热管连接，供给来自压缩机的制冷剂，排水盘隔开间隙地配置在室外侧热交换器的下方，排水盘由排水路、左右的侧壁部以及倾斜部形成，排水路在室外侧热交换器的散热片的层叠方向上形成为较长，并随着从长边方向的一端朝向另一端而向下方倾斜，左右的侧壁部夹着排水路，倾斜部随着从侧壁部朝向排水路而向下方倾斜。

Description

空调装置

技术领域

本发明涉及应用于例如大厦用多联式空调等的空调装置。

背景技术

以往，在空调装置中，在冬季的制热运转时进行使室外机的热交换器所产生的霜融解的除霜运转。在进行这样的运转的空调装置中，若在寒冷地进行除霜运转则除霜水会流到热交换器的下部的中途，有可能在热交换器的下部再次结冰。因此，在热交换器的下部具备使高温高压的气体制冷剂流动的用于应对根部结冰的旁通回路。

另外，在进行除霜运转的空调装置中，存在增大室外机的热交换器的表面积来实现效率提高的结构(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-202889号公报

在配置有增大了表面积的热交换器的空调装置中，多数情况下热交换器未设置在室外机的基部。在这样的室外机中，确保了在室外机的上部或者热交换器之间搭载有送风机、在室外机的正面下部设置压缩机等设备的机械室的空间，因此，在该空间上设置热交换器。

在这样构成的室外机中，需要支撑热交换器的支撑件或台。考虑有在除霜运转时所产生的除霜水、雨水等容易滞留在该支撑件或台上，无法顺利地排水。在冰点下进行运转的情况下，空调机交替地进行制热运转和除霜运转，因此室外机的热交换器反复进行加热和冷却。由此，热交换器的周围的水反复结冰、融解而膨胀，对热交换器的导热管压迫、折损，由于该折损而有可能成为气体制冷剂的泄漏的重要因素。另外，由于除霜水容易围绕热交换器的最下层的导热管而滞留，因此热交换器的最下部最容易引起气体制冷剂的泄漏。除此之外，由于热交换器设置在上方，因此除霜运转时所产生的除霜水从热交换器滴落到基部。

在冰点下这样的环境下进行制热运转的情况下，室外机成为蒸发器，并且由于送风机而引起空气的流动，因此由金属板构成的基部、面板等部件骤降到与外部空气温度同等的温度。若除霜运转时的除霜水附着于该冷却后的基部、面板等，则瞬间、或在制热运转开始后结冰。由于除霜运转通常按照1小时内1次左右的周期进行，因此在高湿度的环境中产生大量的除霜水。若该除霜水在基部、面板等结冰，则有可能无法拆卸维护用空间的面板。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题而完成的，提供一种空调装置，能够确保维护的服务性，并且防止由于热交换器的冻结而引起的气体制冷剂的泄漏，得到室外机的高效的除霜运转时的排水性。

本发明的空调装置具备：室内机，该室内机具有室内侧热交换器，该室内侧热交换器在制热运转时作为冷凝器而发挥功能，在除霜运转时作为蒸发器而发挥功能；以及室外机，该室外机具有压缩机、室外侧热交换器以及流路切换装置，该压缩机对制冷剂进行压缩并将压缩后的制冷剂排出，该室外侧热交换器在制热运转时作为蒸发器而发挥功能，在除霜运转时作为冷凝器而发挥功能，该流路切换装置根据制热运转或者除霜运转以使来自压缩机的制冷剂向室内侧热交换器或者室外侧热交换器中的某一方流动的方式进行切换，在室外机设置有旁通回路和排水盘，该旁通回路与配置于室外侧热交换器的最下层的导热管连接，供给来自压缩机的制冷剂，该排水盘隔开间隙地配置在室外侧热交换器的下方，排水盘由排水路、左右的侧壁部以及倾斜部形成，该排水路在室外侧热交换器的散热片的层叠方向上形成为较长，并随着从长边方向的一端朝向另一端而向下方倾斜，该左右的侧壁部夹着该排水路，该倾斜部随着从侧壁部朝向排水路而向下方倾斜。

并且，可以构成为：上述排水盘被配置为：该排水盘的侧壁部的上端处于比上述导热管低的位置，并且上述侧壁部以隔开间隙地夹着上述室外侧热交换器的两侧面的下端部的方式配置。

并且，可以构成为：上述室外侧热交换器形成为具有角部的L字状，上述空调装置设置有供上述室外侧热交换器的角部载置的角部排水盘，上述角部排水盘的两端部具有与上述排水盘连结并与上述排水盘的排水路连通的角部排水路、以及与上述排水盘的倾斜部相同的形状的角部倾斜部。

并且，可以构成为：上述排水路与上述角部排水路的宽度是基于散热量而决定的，上述散热量是由上述旁通回路的温度和外部空气温度而获得的。

并且，可以构成为：上述排水路沿该排水路的长边方向朝一侧倾斜。

并且，可以构成为：上述室外侧热交换器的下端部配置在比上述倾斜部靠上方11mm以上的位置。

并且，可以构成为：上述室外侧热交换器的下端部配置在比上述排水路靠上方90mm以下的位置。

根据本发明，设置有隔开间隙地配置在室外侧热交换器的下方的排水盘，该排水盘由排水路、左右的侧壁部以及倾斜部形成，该排水路在室外侧热交换器的散热片的层叠方向上形成为较长，并随着从长边方向的一端朝向另一端而向下方倾斜，该左右的侧壁部夹着排水路，该倾斜部随着从侧壁部朝向排水路而向下方倾斜。通过该结构，室外侧热交换器的排水性提高，能够防止因室外侧热交换器的导热管的冻结所引起的折损，且防止因该折损所引起的气体制冷剂的泄漏。另外，不会发生面板由于结冰而无法打开从而不能进行维护的情况，能够确保服务性。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的空调装置的一例的概略结构的制冷剂回路图。

图2是示出设置于图1的室外机的室外侧热交换器的概略结构的立体图。

图3是示出本发明的实施方式的空调装置的制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图4是示出本发明的实施方式的空调装置的除霜运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图5是在图4的空调装置的除霜运转模式时制冷剂向旁通回路流动的情况下的制冷剂回路图。

图6是本发明的实施方式的空调装置的室外侧热交换器和排水盘的侧视图。

图7是从箭头A-A方向观察图6的室外侧热交换器和排水盘而示出的剖视图。

图8是示出图7的排水盘的角部排水盘的立体图。

图9是示出图7中室外侧热交换器与排水盘的位置关系的剖视图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的空调装置的实施方式进行说明。

在本实施方式中，例如，利用设置于室外侧热交换器的下方的排水盘来接收在大厦用多联式空调的除霜运转中产生的除霜水，进行集中排水来缓和在热交换器周边的结冰，并且防止气体制冷剂的泄漏。

图1是示出本发明的实施方式的空调装置的一例的概略结构的制冷剂回路图，图2是示出设置于图1的室外机的室外侧热交换器的概略结构的立体图。另外，在图1中，以在室外机10连接有4台室内机20的情况为例进行示出，但并没有限定室内机20的台数。

如图1所示，本实施方式的空调装置由室外机10、多个室内机20、以及连接将室外机10和室内机20的制冷剂配管30构成。在该空调装置中，4台室内机20与室外机10并联地连接。

[室外机]

室外机10具备：压缩机11、四通阀等流路切换装置12、室外侧热交换器13、14、储液器15、向各室外侧热交换器13、14供给空气的室外侧送风机(未图示)等。压缩机11例如由能够控制容量的变频压缩机等构成，吸入低温低压的气体制冷剂，对该气体制冷剂进行压缩而使其成为高温高压的气体制冷剂并将其排出。流路切换装置12对制热运转模式时的制冷剂的流动和制冷运转模式时或者除霜运转中的制冷剂的流动进行切换。

室外侧热交换器13、14形成为例如L字状。将这些室外侧热交换器13、14的各角部呈对角状配置，而构成四边形状的热交换器。在该情况下，在室外侧热交换器13、14的上方配置有室外侧送风机。另外，在室外侧热交换器13、14的下方设置有机械室，该机械室设置有压缩机11、流路切换装置12、储液器15等。此外，在机械室设置有为了进行维护而进行开闭的正面面板。

该室外侧热交换器13、14在制热运转模式时作为蒸发器而发挥功能，在制冷运转模式时和除霜运转模式时作为冷凝器而发挥功能，在室外侧送风机所供给的空气与制冷剂之间进行热交换。储液器15设置于压缩机11的吸入侧，蓄积由于制热运转模式时与制冷运转模式时的差别而产生的剩余制冷剂、以及过渡的运转的变化的剩余制冷剂。

在上述的室外机10设置有旁通回路18。旁通回路18由如下的部件构成：从压缩机11与流路切换装置12之间的制冷剂管16分支的第1旁通管18a；从第1旁通管18a分支而与各室外侧热交换器13、14的导热管13a、14a的一端部分别连接的第2旁通管18b；与各导热管13a、14a的另一端部分别连接且合流的第3旁通管18c；从流路切换装置12与储液器15之间的制冷剂管17分支且与第3旁通管18c的合流点连接的第4旁通管18d；以及安装于第4旁通管18d的阀开闭装置19。该阀开闭装置19由例如电磁阀等构成。如图2所示，上述的导热管13a、14a是多个导热管中的配置于最下层的导热管。另外，只要是可得到压力差这样的连接，旁通回路18的连接位置可以不固定。

[室内机]

室内机20由如下的部件构成：4台室内侧热交换器21；与该4台室内侧热交换器21分别串联地连接的节流装置22；向各室内侧热交换器21分别供给空气的室内侧送风机(未图示)等。室内侧热交换器21在制热运转模式时作为冷凝器而发挥功能，在制冷运转模式时作为蒸发器而发挥功能，在室内侧送风机所供给的空气与制冷剂之间进行热交换，向空调对象的空间供给制冷用空气或者制热用空气。节流装置22具有作为减压阀和膨胀阀的功能，使制冷剂减压而膨胀，由能够控制阀的开度的电子式膨胀阀等构成。

接下来，对本实施方式的空调装置的运转动作进行说明。

[制热运转模式]

图3是示出本发明的实施方式的空调装置的制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。在图3中示出了全部的室内机20进行驱动的情况，图中所示的箭头示出制冷剂的流动方向。

若对压缩机11进行驱动，则低温低压的气体制冷剂流入压缩机11而被压缩，成为高温高压的气体制冷剂而被排出。从压缩机11排出的高温高压的气体制冷剂通过流路切换装置12从室外机10流出，通过制冷剂配管30而向各室内侧热交换器21流入。流入到室内侧热交换器21的高温高压的气体制冷剂通过与从室内侧送风机供给的空气的热交换而向周围空气散热从而冷凝，成为低温高压的液体制冷剂并从室内侧热交换器21流出。从室内侧热交换器21流出的低温高压的液体制冷剂在节流装置22中被膨胀、减压，成为低温低压的气液二相制冷剂，并从室内机20流出。

从室内机20流出的气液二相制冷剂通过制冷剂配管30而向室外机10的室外侧热交换器13、14流入。流入到室外侧热交换器13、14的气液二相制冷剂通过与从室外侧送风机供给的空气的热交换而从周围的空气吸热从而蒸发，成为低压的气体制冷剂并从室外侧热交换器13、14流出。该气体制冷剂通过流路切换装置2进入储液器5。进入到储液器5的气体制冷剂被分离成液体制冷剂和气体制冷剂，低温低压的气体制冷剂再次被吸入压缩机11。该吸入的气体制冷剂被压缩机11再次压缩而排出，并反复进行制冷剂的循环。

当在低温的外部空气下连续地进行制热运转(蒸发温度为0℃以下)的情况下，室外侧热交换器13、14的表面结霜。由于热交换的空气中包含的水分在作为蒸发器而吸热的室外侧热交换器13、14的表面结露，从而产生霜。若结霜量变多，则热阻力变大，并且风量降低，与之相伴，室外侧热交换器13、14的导热管的温度(蒸发温度)也降低，无法充分地发挥制热能力。为了充分地发挥制热能力，需要通过除霜运转来进行除霜。

[除霜运转模式]

图4是示出本发明的实施方式的空调装置的除霜运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。另外，在图4中示出了全部的室内机进行驱动的情况，图中所示的箭头示出制冷剂的流动方向。

在除霜运转中，将通常的制热运转中断，通过流路切换装置2而成为与制冷运转相同的制冷剂的循环方向。在该情况下，低温低压的气体制冷剂流入压缩机11而被压缩，成为高温高压的气体制冷剂而被排出。从压缩机11排出的高温高压的气体制冷剂通过流路切换装置12流入室外侧热交换器13、14。

流入到室外侧热交换器13、14的高温、高压气体制冷剂通过与从室外侧送风机供给的空气的热交换而向周围的空气散热，成为低温高压的液体制冷剂。通过该散热而使附着于室外侧热交换器13、14的霜融解。在该情况下，室外侧送风机停止的情况较多。从室外侧热交换器13、14流出的低温高压的液体制冷剂通过制冷剂配管30而流入室内机20。流入到室内机20的低温高压的液体制冷剂在节流装置22中被膨胀、减压，成为低温低压的气液二相制冷剂。成为气液二相的制冷剂向室内侧热交换器21流动，不进行热交换而以气液二相的状态再次进入室外机10，通过流路切换装置2而进入储液器5。进入到储液器5的制冷剂被分离成液体制冷剂和气体制冷剂，低温低压的气体制冷剂再次被吸入压缩机1。该吸入的气体制冷剂被压缩机11再次压缩而排出，并反复进行制冷剂的循环。

接下来，对旁通回路18的动作进行说明。

图5是在图4的空调装置的除霜运转模式时制冷剂向旁通回路流动的情况下的制冷剂回路图。

在旁通回路中，通过使阀开闭装置19打开，从而使高温高压的气体制冷剂流入。使阀开闭装置19打开的时机例如是在设置于室外侧热交换器13、14的导热管的温度检测单元的温度达到T1℃时使除霜运转结束时、达到比T1℃低一定温度的T2℃(T1＞T2)时进行的。

在使阀开闭装置19处于打开状态的情况下，高压高温的气体制冷剂流入旁通回路6，向室外侧热交换器13、14的最下层的导热管13a、14a流动，由此能够对室外侧热交换器13、14的最下部进行加热。因此，能够防止积留在室外侧热交换器13、14的下部的除霜水再次结冰(根部结冰)。

除霜运转时的除霜水、雨水等沿着室外侧热交换器的散热片而由于重力向下方向流动。此时，在室外侧热交换器比室外机的基部高、载置于台等的排水孔不位于室外侧热交换器的正下方或非常近的距离的情况下，排水路径变长，在从排水孔排出到室外机外的范围内容易结冰。室外机内的除霜水的结冰考虑有2个模式。在室外侧热交换器的支承部与室外侧热交换器接触的部分，除霜水等滞留在室外侧热交换器的支承部的接地面，由于冰点下等的外部空气而冻结。此时，在制热运转时，室外侧热交换器成为蒸发器，冷却到外部空气温度以下，因此滞留的水结冰。在除霜运转时，室外侧热交换器成为冷凝器，被加热到外部空气温度以上，因此将结冰的除霜水融解。由于上述情况反复进行，因而与热交换器的支承部邻接的导热管的周围的除霜水反复膨胀，有可能导致导热管折损。

另外，除霜运转通常是按照1小时内一次左右的周期进行的，因此在高湿度的环境中产生大量的除霜水。该除霜水从室外侧热交换器向室外机的基部、面板等流下，若结冰则冰在室外机内生长，有可能无法对位于室外侧热交换器的下方的机械室的正面面板进行拆卸，存在不能进行维护的情况。

因此，在本实施方式中，为了成为不会使除霜水滞留在室外侧热交换器13、14的下部，并且水滴不会下落到室外机10的基部的构造而设置有排水盘。

图6是本发明的实施方式的空调装置的室外侧热交换器和排水盘的侧视图，图7是从箭头A-A方向观察图6的室外侧热交换器和排水盘而示出的剖视图，图8是示出图7的排水盘的角部排水盘的立体图，图9是示出图7中室外侧热交换器与排水盘的位置关系的剖视图。

如图6所示，本实施方式的排水盘40在室外侧热交换器13、14的散热片的层叠方向上形成为较长。如图7所示，该排水盘40形成为上表面开放的槽状，通过一体形成的脚部46而设置在室外机10的基部10a的上方。在排水盘40的左右的侧壁部41a、41b之间的靠近一侧的位置设置有排水路42。

排水路42随着从长边方向的一端朝向另一端而向下方倾斜。即，随着从角部排水盘50侧朝向排水侧而向下方倾斜。另外，在从长边方向观察排水盘40时，排水路42向一侧倾斜。这是为了使流入排水路42的除霜水、雨水等积留在一侧而流动。即，使水不会在排水路42内扩散地冻结。在排水盘40的另一端设置有配水管60，该配水管60将来自排水路42的除霜水、雨水等排出到室外机10外。该排水路42具有能够对使假定的最大结霜时的霜融解时的除霜水进行贮存的容积。排水路42的宽度是基于散热量而决定的，该散热量是根据旁通回路18的温度和外部空气温度而得到的。

在排水盘40设置有倾斜部43，该倾斜部43随着从侧壁部41a朝向排水路42而向下方倾斜。该倾斜部43的角部45形成为圆角。这是为了减少除霜水的滞留位置而设置的。另外，在排水盘40设置有倾斜部44，该倾斜部44随着从另一个侧壁部41b朝向排水路42而向下方倾斜。通过这些倾斜部43、44，使从室外侧热交换器13、14滴落的除霜水流入排水路42内而不会使其滞留。

如图7所示，排水盘40被配置为：排水盘40的侧壁部41a、41b的上端处于比分别设置于室外侧热交换器13、14的用于旁通回路18的导热管13a、14a低的位置、并且侧壁部41a、41b以隔开间隙的方式夹着室外侧热交换器13、14的两侧面的下端部。

另外，如图9所示，室外侧热交换器13、14被配置于室外侧热交换器13、14的下端部比排水盘40的倾斜部43靠上方11mm以上且比排水路42靠上方90mm以下的位置。设为11mm以上是为了不会由于室外侧热交换器13、14的下端部与排水盘40过近而因除霜水的表面张力而滞留，设为90mm以下是为了不会由于室外侧热交换器13、14的下端部过远而无法得到基于来自室外侧热交换器13、14的辐射热的热量。

上述的排水盘40与图8所示的角部排水盘50的两端部连结，使角部排水盘50呈对角状配置而成为四边形状。这是为了像上述那样，将室外侧热交换器13、14形成为分别具有角部131、141的L字状。角部排水盘50的两端部载置在各排水盘40的一端而被连结起来。

该角部排水盘50与排水盘40同样，在左右设置有角部侧壁部51a、51b，还具有与排水盘40的排水路42连通的角部排水路52和与排水盘40的倾斜部43、44相同的形状的角部倾斜部53、54。像上述那样，在另一方的排水盘40的另一端设置有将来自排水路42的水排出的配水管60。另外，角部排水路52的宽度与排水路42同样，是基于散热量而决定的，该散热量是根据旁通回路18的温度和外部空气温度而得到的。

在角部排水盘50分别载置有室外侧热交换器13、14的角部131、141。即，室外侧热交换器13、14的角部131、141的下端部的散热片角部载置在角部排水盘50的角部倾斜部53、54上。在该情况下，尽量减少室外侧热交换器13、14与角部排水盘50的接触面积，而且通过角部排水盘50的角部倾斜部53、54而使除霜水不会滞留地从散热片之间的间隙流入角部排水路52。另外，上述的室外侧热交换器13、14安装于室外机10的框架等而被支承。另外，如图8所示，角部排水盘50由脚部66支承。

通过使用像以上那样构成的排水盘40和角部排水盘50，能够使除霜运转时的除霜水、雨水等不会滞留在室外侧热交换器13、14的下部周边而进行排出。由此，室外侧热交换器13、14的排水性提高，能够防止因室外侧热交换器13、14的导热管的冻结而引起的折损，且能够防止因该折损而引起的气体制冷剂的泄漏。另外，不会由于结冰而无法打开正面面板而导致不能进行维护，由此能够确保服务性。

附图标记的说明

1…室外机；11…压缩机；12…流路切换装置；13、14…室外侧热交换器；13a、14a…导热管；15…储液器；16、17…制冷剂管；18…旁通回路；18a…第1旁通管；18b…第2旁通管；18c…第3旁通管；18d…第4旁通管；19…阀开闭装置；20…室内机；21…室内侧热交换器；22…节流装置；30…制冷剂配管；40…排水盘；41a、41b…侧壁部；42…排水路；43、44…倾斜部；45…角部；46…脚部；50…角部排水盘；51a、51b…角部侧壁部；52…角部排水路；53、54…角部倾斜部；66…脚部。

Claims (7)

1.一种空调装置，其特征在于，具备：

室内机，该室内机具有室内侧热交换器，该室内侧热交换器在制热运转时作为冷凝器而发挥功能，在除霜运转时作为蒸发器而发挥功能；以及

室外机，该室外机具有压缩机、室外侧热交换器以及流路切换装置，所述压缩机对制冷剂进行压缩并将压缩后的制冷剂排出，所述室外侧热交换器在制热运转时作为蒸发器而发挥功能，在除霜运转时作为冷凝器而发挥功能，所述流路切换装置根据制热运转或者除霜运转，以使来自所述压缩机的制冷剂向所述室内侧热交换器或者所述室外侧热交换器中的一方流动的方式进行切换，

在所述室外机设置有旁通回路和排水盘，所述旁通回路与配置于所述室外侧热交换器的最下层的导热管连接，在所述除霜运转的模式时供给来自所述压缩机的高温高压的制冷剂，所述排水盘隔开间隙地配置在所述室外侧热交换器的下方，

所述旁通回路为供向所述压缩机被吸入的低温低压的制冷剂流动的制冷剂管，其与位于所述流路切换装置与所述压缩机的吸入口之间的所述制冷剂管连接，

所述排水盘由排水路、左右的侧壁部以及倾斜部形成，所述排水路在所述室外侧热交换器的散热片的层叠方向上形成为较长，并随着从长边方向的一端朝向另一端而向下方倾斜，所述左右的侧壁部夹着所述排水路，所述倾斜部随着从所述侧壁部朝向所述排水路而向下方倾斜。

2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，

所述排水盘被配置为：该排水盘的所述侧壁部的上端处于比所述导热管低的位置，并且所述侧壁部以隔开间隙地夹着所述室外侧热交换器的两侧面的下端部的方式配置。

3.根据权利要求1或2所述的空调装置，其特征在于，

所述室外侧热交换器形成为具有角部的L字状，

所述空调装置设置有供所述室外侧热交换器的角部载置的角部排水盘，

所述角部排水盘的两端部具有与所述排水盘连结并与所述排水盘的所述排水路连通的角部排水路、以及与所述排水盘的所述倾斜部相同的形状的角部倾斜部。

4.根据权利要求3所述的空调装置，其特征在于，

所述排水路与所述角部排水路的宽度是基于散热量而决定的，所述散热量是由所述旁通回路的温度和外部空气温度而获得的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调装置，其特征在于，

所述排水路沿该排水路的长边方向朝一侧倾斜。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的空调装置，其特征在于，

所述室外侧热交换器的下端部配置在比所述倾斜部靠上方11mm以上的位置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的空调装置，其特征在于，

所述室外侧热交换器的下端部配置在从所述排水路向上方90mm以下的位置。

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