JP2004089758A - Filter medium, manufacturing method therefor and filter apparatus having filter medium mounted therein in freely replaceable manner - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置に関する。詳細には構造が簡単で、簡単に剛性枠への装着ができ、しかも装着時には、剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、フィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置としては、例えば実開平06−39109号公報に記載のものがある。このフィルタ装置1は、図7に示すように、プリーツ折り加工されたフィルタ材2を剛性枠3に取り替え自在に装着したものであり、前記フィルタ材2の長手方向両端部の折りひだがヒートシールされており、このヒートシール部4が剛性枠3の両側壁の流出側に間隔をおいて設けたリブ5と剛性枠3の側壁との間に差し入れられて抜け止め状態となって、該フィルタ材2が剛性枠3から脱落しないようになっていた。
【0003】
ところが、このフィルタ装置1にあっては、フィルタ材2が剛性枠3から脱落しない構造とするために、フィルタ材2や剛性枠3にヒートシール部4やリブ5を設ける必要があり、その分、フィルタ材2や剛性枠3の製作工程が増えると共にそれらの構造が複雑になるという課題があった。
【0004】
またこのフィルタ装置1にあっては、リブ5と剛性枠3側壁の僅かな隙間にフィルタ材2のヒートシール部4を差し入れることでフィルタ材2の脱落を防止するようになっているので、剛性枠3とリブ5の隙間やヒートシール部4の寸法精度を高くする必要があった。
【0005】
一方、フィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置には、特開平10−328517号公報に記載のものもある。このフィルタ装置11は、図8及び図9に示すように、合成樹脂からなる周囲壁に内向きつば16を設けた枠体15の内側に、プリーツ折り加工された濾材14の長手方向両端部に柔軟な材料からなる帯板材の側片13を固着したフィルタ材12を前記内向きつば16によって抑止して装着するようにしたものである。
【0006】
このフィルタ装置11にあっては、フィルタ材12が長手方向上向き及び下向きに湾曲可能で、かつ幅方向にも内向きに湾曲可能となっており、装着時にはこのフィルタ材12を湾曲させながら、枠体15の内向きつば16の下側に差し込み、差し入れた後はフィルタ材12自体の復元力でフィルタ材12が枠体15内に気密に装着されるようになっていた。
【0007】
ところが、このフィルタ装置11にあっては、フィルタ材12が長手方向上向き及び下向きに湾曲可能で、かつ幅方向にも内向きに湾曲可能となっていることから、変形し易く、このため、使用時に枠体15との間にエアーリークが発生しやすいという問題があった。
【0008】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、構造が簡単で、簡単に剛性枠への装着ができ、しかも装着時には、剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させた状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープが固着されていて、前記濾材の圧縮弾性による復元力で前記濾材の長手方向両端部が外側方向に膨らんで湾曲していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【0010】
請求項2記載の発明は、濾材が50%以上の圧縮弾性率を有することを特徴とする請求項1に記載のフィルタ材をその要旨とした。
【0011】
請求項3記載の発明は、濾材の圧縮時長さが該フィルタを装着する剛性枠の装着部分の長さに対応していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【0012】
請求項4記載の発明は、テープがボール紙、プラスチック板、不織布のいずれか、またはこれらの複合物からなることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【0013】
請求項5記載の発明は、濾材の長手方向に線状のセパレータが付着していることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【0014】
請求項6記載の発明は、セパレータが発泡タイプのホットメルト樹脂からなることを特徴とするフィルタ材をその要旨とした。
【0015】
請求項7記載の発明は、請求項1〜6に記載のフィルタ材を剛性枠に取り替え自在に装着したことを特徴とするフィルタ装置をその要旨とした。
【0016】
請求項8記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着することを特徴とするフィルタ材の製造方法をその要旨とした。
【0017】
請求項9記載の発明は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材の長手方向に線状のセパレータを付着した後、前記濾材を長手方向に圧縮させることを特徴とするフィルタ材の製造方法をその要旨とした。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフィルタ材、及びその製造方法、並びにフィルタ材を取り替え自在に装着したフィルタ装置を図面に示した一実施の形態に従ってさらに詳しく説明する。図1〜図3は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、図4は図1〜図3に示す製造過程を経て得られたフィルタ材を示している。
【0019】
図1〜図3に示すように、本発明のフィルタ材は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着することで製造されている。
【0020】
本発明のフィルタ材100を構成する濾材102は、例えば不織布や紙、ガラス繊維紙など折り加工後の形状が容易に崩れない程度の保形性と、圧縮させた後に再び元の形状に復元する圧縮弾性とを有する紙状物を素材としている。濾材102は長手方向にプリーツ折り加工を施し、さらに必要に応じてV状、W状といったジグザク形状に折加工することで所定の濾過面積を確保したものである。
【0021】
本発明のフィルタ材100を構成する濾材102の圧縮弾性率としては、50%以上が好ましく、70%以上がより好ましく、90%以上が更に好ましい。濾材102の圧縮弾性率が50%を下回るとき、圧縮弾性力による復元力を利用したフィルタ材の剛性枠への装着安定性が不十分となる。
【0022】
尚、圧縮弾性率の測定は、以下の試験方法によるものである。
【0023】
(圧縮弾性率の測定方法)
5cm角の試験片を10枚重ね、その試験片上に50gの荷重をかけ、そのときの厚さ(A)を測定する。次に、この試験片に5kgの荷重を1分間かけ、そのときの厚さ(B)を測定する。次に、試験片上から5kgの荷重を取り除き、1分間放置した上で、再び試験片上に50gの荷重をかけ、そのときの厚さ(C)を測定する。測定した(A)(B)(C)の厚さにより、下記式に基いて圧縮弾性率を求める。
【0024】
圧縮弾性率(%)=(C−B)÷(A−B)×100
この濾材102には、図1〜図4に示すように長手方向に線状のセパレータ104を付着させることもできる。セパレータ104は合成樹脂、好ましくはホットメルト樹脂からなり、これが濾材102の長手方向に連続または間欠した線状に付着して、濾材102の折りひだ相互の間隔が保持されるのである。 図1〜図4に示す形態では、プリーツ折り加工後の濾材102を再び平板状に伸ばし、この状態で濾材102の幅方向に平行して4本の間欠した線状のセパレータ104を付着させている。また、図面に示す例では濾材102の表裏にそれぞれにセパレータ104を付着させている。
【0025】
尚、ホットメルト樹脂からなるセパレータ104を濾材102に付着させる場合、使用するホットメルト樹脂としては、融点が100〜200℃のものが好ましく、100〜140℃のものがより好ましい。
【0026】
また、濾材102にセパレータ104を付着させる場合、ホットメルト樹脂を窒素ガスで発泡させるなどして得られる発泡タイプのセパレータ104を用いることもできる。この場合、濾材102の圧縮弾性力のほかに、セパレータ104の持つ圧縮弾性力を利用することができる。
【0027】
次いで、図2に示すようにプリーツ折り加工した濾材102をさらに長手方向に圧縮させ、この状態で濾材102の幅方向両端部に抗張力を有するテープ103を固着するのである。
【0028】
図2及び図3に示すように、テープ103は、ボール紙、プラスチック板、不織布のいずれか、またはこれらの複合物など抗張力を有する素材からなり、前記濾材102を圧縮させたときの濾材102の長さ及び折りひだの高さに対応する幅を有するものであり、濾材102の幅方向両端部102a全体を覆うようになっている。
【0029】
このテープ103の濾材102の幅方向両端部102aへの固着は、例えば図2及び図3に示すように、プリーツ折り加工された濾材102を長手方向両側から(一方側からでもよい。)圧縮させ、この状態で後述する剛性枠110と同じ長さ(内寸)を有する型枠106内に嵌め込んで、濾材102の長手方向両端部102aを圧縮状態に保持する。この後、濾材102の幅方向両端部102aにテープ103を接着剤(図示しない)を介して重ね合わせ、これを幅方向両端側から加熱板105で加熱加圧するという方法で行うことができる。これにより、濾材102の幅方向両端部102aにテープ103が固着された本発明のフィルタ材100を得ることができるのである。尚、型枠106は、一例として図2に示すように断面コ字型をしていてもよい。
【0030】
前記濾材102を圧縮させる度合いとしては、プリーツ折り加工後の長さ(l0)と、濾材102の圧縮時長さ(l1)との差が、濾材102の圧縮時長さ(l1)に対して1〜5%とするのが好ましく(例えばl1が200mmのとき、l0との間で2〜10mmの長さの差があることが好ましく)、さらに好ましくは1〜2.5%である。濾材102の圧縮時長さ(l1)とプリーツ折り加工後の長さ(l0)との差が上記範囲よりも大きくなると、隣り合う折りひだ同志の間隔が狭くなり、濾過面積を有効に確保することができなくなる。一方、圧縮時長さ(l1)とプリーツ折り加工後の長さ(l0)との差が上記範囲よりも小さくなると、濾材102の圧縮弾性による復元力が小さくなるので、フィルタ材100の剛性枠110への装着安定性が損なわれることになる。このため、濾材102を圧縮させる度合いは、濾材102の大きさや形状、濾過面積、圧縮弾性の大小などを考慮して適宜決定すると良い。
【0031】
また、濾材102を圧縮させる場合、フィルタ材100が剛性枠110に確実に装着できるよう、剛性枠110の装着部分の長さを考慮して、濾材102の圧縮時長さ(l1)を剛性枠110の装着部分の長さに対応させるのが望ましい。というのは濾材102の圧縮時長さ(l1)は、濾材102の幅方向両端部102aではテープ103によって固定されるので、濾材102の圧縮時長さ(l1)が剛性枠110の装着部分の長さよりも長いと、フィルタ材100が剛性枠110に装着できないことになり、濾材102の圧縮時長さ(l1)が剛性枠110の装着部分の長さよりも極端に短い場合には、フィルタ材100を剛性枠110に装着したときに、濾材102の圧縮弾性による復元力によって生ずる剛性枠110への密着効果が得られず、フィルタ100が簡単に外れてしまうことになるからである。
【0032】
またテープ103には、ホットメルト樹脂を塗布しておいてもよく、この場合、テープ103を濾材102の幅方向両端部102aに重ね合わせ、これを加熱板105で加熱加圧することで、テープ103の補強と濾材102の幅方向両端部102aへの固着とを同時に行うことができるというメリットがある。
【0033】
尚、上記形態で使用するホットメルト樹脂としては、融点が100〜200℃のものが好ましく、100〜140℃のものがより好ましい。また、ホットメルト樹脂を加熱加圧は、200℃で10〜20秒、0.1〜5kPaなどの実施条件で行うのがよい。
【0034】
このようにして得られたフィルタ材100は、図4に示すように、濾材102のプリーツ形状が幅方向両端部102aに固着するテープ103で保持されると同時に、濾材102の長手方向両端部102bの前記テープ103により拘束されていない部分(濾材102の幅方向中央部分)が、濾材102の圧縮弾性による復元力で外側に膨らんで湾曲している。
【0035】
このため、フィルタ材100にあっては、濾材102の長手方向両端部102bに外側から内側に向かって外力を加えたとき、前記湾曲形状が直線形状に変形可能な圧縮弾性を有することになる。
【0036】
本発明のフィルタ装置は、上述のフィルタ材100を剛性枠110に取り替え自在に装着したことを特徴とするものである。
【0037】
図5(a)(b)に示す剛性枠110は、濾材102の幅方向両端部102bの長さ(l1)と同じ、若しくはやや大きな長さを有すると共に、枠の空気流出側に沿って鍔111を設けたものである。そして、前述のフィルタ材100の長手方向両端部、すなわち濾材102の長手方向両端部102bに外側から内側に向かって外力を加えて、両端部を幅方向両端部102bの長さ(l1)と同じ長さ、すなわち直線状とし、この状態でフィルタ材100を、図5(a)(b)に示す剛性枠110内に装着するのである。
【0038】
剛性枠110内に装着されたフィルタ材100は、その空気流出側が剛性枠110の空気流出側に沿って設けた鍔111に保持されるようになっている。またフィルタ材100は、濾材102の圧縮弾性による復元力によって剛性枠110内に押し付けられて密着するようになっている。このため、この部分でのエアーリークがなくなり、フィルタ材100が剛性枠110内に確実に保持されるようになっている。
【0039】
前記剛性枠110の鍔111は、図5に示すように、枠110周囲の空気流出側全周に設けているが、剛性枠110のコーナー部分や中央部分など、部分的に設けても良い。また鍔111は、空気の流通を阻害しない範囲で格子状やストライプ状などの形態を採ることもできる。
【0040】
また、剛性枠110内にはパッキンを設けてもよく、この場合、この剛性枠110内にフィルタ材100を装着したときに、フィルタ材100の長手方向両端部が復元力で剛性枠110内に密着するのと同時に、フィルタ材100の長手方向両端部と剛性枠110との間にパッキンが介在し、より効果的にエアーリークの防止を計ることができる。
【0041】
尚、本発明は、上記例に限定されず、例えば濾材やテープの種類や大きさ、折形状をフィルタ材の大きさや使用形態に応じて任意に設定したり、濾材の幅方向両端部に固着されるテープを断面コ字型とするなど、「特許請求の範囲」に記載された範囲で自由に変更して実施することが出来る。
【0042】
【発明の効果】
本発明のフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材が、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材に、前記濾材を長手方向に圧縮させた状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープが固着されてなり、極めて簡単な構造となっている。
【0043】
本発明のフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材が、濾材の圧縮弾性による復元力で前記濾材の長手方向両端部が外側方向に膨らんで湾曲していることから、該フィルタ材の長手方向両端部に外側から内側に向かって外力を加えて、両端部を直線状とし、この状態で該フィルタ材を剛性枠内に装着するといった具合に簡単な操作でフィルタ材を剛性枠へ取り替え自在に装着できる。
【0044】
また、このフィルタ材、並びにこれを剛性枠に装着したフィルタ装置にあっては、該フィルタ材を剛性枠に装着したとき、該フィルタ材が、濾材の圧縮弾性による復元力によって剛性枠内に押し付けられて密着するようになっており、このため、フィルタ材が剛性枠から脱落することがなく、剛性枠との間でエアーリークが発生し難いという効果を奏する。
【0045】
本発明のフィルタ材の製造方法は、長手方向にプリーツ折り加工された圧縮弾性を有する濾材を長手方向に圧縮させ、この状態で前記濾材の幅方向両端部に抗張力を有するテープを固着するという簡単な工程によって上述の優れた効果を奏するフィルタ材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、プリーツ折り加工した濾材を示す平面図。
【図2】図2は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、プリーツ折り加工した濾材を圧縮させ、型枠内に嵌め込んだ状態を示す平面図。
【図3】図3は本発明のフィルタ材の製造過程を示し、型枠内に嵌め込んだ濾材の幅方向両端部にテープを積層して固着させている状態を示す平面図。
【図4】図4は本発明のフィルタ材を示す平面図。
【図5】図5は剛性枠を示し、(a)は剛性枠の平面図、(b)は剛性枠の断面図。
【図6】図6本発明のフィルタ装置を示し、(a)はフィルタ装置の平面図。(b)はフィルタ装置の断面図。
【図7】図7は従来のフィルタ装置を示す平面図。
【図8】図8は従来のフィルタ装置の別例を示す斜視図。
【図9】図9は図8の要部平面図。
【符号の説明】
100・・・フィルタ材
102・・・濾材
102a・・・濾材天地部
103・・・テープ
104・・・セパレータ
105・・・加熱板
106・・・型枠
110・・・剛性枠
111・・・鍔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter material, a method for manufacturing the same, and a filter device in which the filter material is replaceably mounted. In detail, the filter material has a simple structure, can be easily mounted on the rigid frame, and does not drop off from the rigid frame at the time of mounting, and does not easily cause air leak between the filter frame and the manufacturing method thereof. And a filter device in which filter materials are exchangeably mounted.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
2. Description of the Related Art Conventionally, as a filter device in which filter materials are interchangeably mounted, for example, there is a filter device described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 06-39109. As shown in FIG. 7, the
[0003]
However, in the
[0004]
Further, in this
[0005]
On the other hand, a filter device in which filter materials are interchangeably mounted is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-328517. As shown in FIGS. 8 and 9, the
[0006]
In this
[0007]
However, in the
[0008]
The present invention has been made in view of such a problem, and has a simple structure, can be easily mounted on a rigid frame, and does not fall off from the rigid frame at the time of mounting. It is an object of the present invention to provide a filter material in which air leak hardly occurs, a method of manufacturing the filter material, and a filter device in which the filter material is replaceably mounted.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention according to
[0010]
The gist of the invention according to
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a filter material, wherein the compressed length of the filter material corresponds to the length of a mounting portion of a rigid frame on which the filter is mounted.
[0012]
The gist of the invention according to
[0013]
The invention according to
[0014]
According to a sixth aspect of the invention, there is provided a filter material, wherein the separator is formed of a foaming type hot melt resin.
[0015]
The gist of the invention according to
[0016]
The invention according to claim 8 is characterized in that a filter medium having compression elasticity pleated in the longitudinal direction is compressed in the longitudinal direction, and a tape having tensile strength is fixed to both ends in the width direction of the filter medium in this state. The gist of the present invention is a method of manufacturing a filter material.
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a filter material, wherein a linear separator is attached in a longitudinal direction of a filter material having compression elasticity which is pleated in a longitudinal direction, and then the filter material is compressed in the longitudinal direction. The manufacturing method is the gist.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a filter material of the present invention, a manufacturing method thereof, and a filter device in which the filter material is replaceably mounted will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. 1 to 3 show a manufacturing process of the filter material of the present invention, and FIG. 4 shows a filter material obtained through the manufacturing process shown in FIGS.
[0019]
As shown in FIGS. 1 to 3, the filter material of the present invention compresses in the longitudinal direction a filter material having compression elasticity which has been pleated in the longitudinal direction, and in this state, has a tensile strength at both ends in the width direction of the filter material. It is manufactured by attaching a tape.
[0020]
The
[0021]
The compression modulus of the
[0022]
In addition, the measurement of the compression elastic modulus is based on the following test method.
[0023]
(Method of measuring compression modulus)
Ten test pieces of 5 cm square are stacked, a load of 50 g is applied on the test pieces, and the thickness (A) at that time is measured. Next, a load of 5 kg is applied to the test piece for 1 minute, and the thickness (B) at that time is measured. Next, a load of 5 kg is removed from the test piece, left for 1 minute, and then a load of 50 g is applied again on the test piece, and the thickness (C) at that time is measured. Based on the measured thicknesses of (A), (B), and (C), the compression modulus is determined based on the following equation.
[0024]
Compression modulus (%) = (CB) − (AB) × 100
As shown in FIGS. 1 to 4, a
[0025]
When the
[0026]
When the
[0027]
Next, as shown in FIG. 2, the
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0029]
The fixing of the
[0030]
As for the degree of compressing the
[0031]
When the
[0032]
The
[0033]
The hot melt resin used in the above embodiment preferably has a melting point of 100 to 200C, more preferably 100 to 140C. The heating and pressurization of the hot melt resin is preferably performed at 200 ° C. for 10 to 20 seconds and under conditions such as 0.1 to 5 kPa.
[0034]
As shown in FIG. 4, the
[0035]
Therefore, in the
[0036]
The filter device of the present invention is characterized in that the above-described
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
As shown in FIG. 5, the
[0040]
Further, packing may be provided in the
[0041]
In addition, the present invention is not limited to the above-described example. For example, the type and size of the filter medium and the tape, the folded shape may be arbitrarily set according to the size and use mode of the filter medium, or may be fixed to both ends in the width direction of the filter medium For example, the tape to be formed may have a U-shaped cross section, and may be freely modified within the scope described in the claims.
[0042]
【The invention's effect】
In the filter material of the present invention, and the filter device in which the filter material is mounted on a rigid frame, the filter material is compressed in the longitudinal direction into a filter material having compression elasticity that is pleated in the longitudinal direction. In this state, a tape having tensile strength is fixed to both ends in the width direction of the filter medium, and the structure is extremely simple.
[0043]
In the filter material of the present invention, as well as in the filter device in which the filter material is mounted on a rigid frame, the filter material is curved such that both ends in the longitudinal direction of the filter material expand outwardly due to the restoring force due to the compression elasticity of the filter material. Therefore, an external force is applied from the outside to the inside in the longitudinal direction both ends of the filter material to make both ends straight, and the filter material is mounted in the rigid frame in this state. The filter material can be freely replaced by a rigid frame.
[0044]
Further, in the filter material and the filter device in which the filter material is mounted on a rigid frame, when the filter material is mounted on the rigid frame, the filter material is pressed into the rigid frame by a restoring force due to the compression elasticity of the filter material. As a result, the filter material does not fall out of the rigid frame, and an air leak is less likely to occur between the filter material and the rigid frame.
[0045]
The method for producing a filter material of the present invention is a simple method of compressing a filter material having compression elasticity pleated in the longitudinal direction and compressing the filter material in both ends in the width direction of the filter material in this state. By a simple process, it is possible to obtain a filter material having the above-described excellent effects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a manufacturing process of a filter material of the present invention and showing a pleated-folded filter material.
FIG. 2 is a plan view showing a manufacturing process of the filter material of the present invention, showing a state where the pleated-folded filter material is compressed and fitted into a mold.
FIG. 3 is a plan view showing a manufacturing process of the filter material of the present invention, in which a tape is laminated and fixed to both ends in the width direction of the filter material fitted in a mold.
FIG. 4 is a plan view showing a filter material of the present invention.
5A and 5B show a rigid frame, FIG. 5A is a plan view of the rigid frame, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the rigid frame.
FIG. 6 shows a filter device of the present invention, wherein (a) is a plan view of the filter device. (B) is sectional drawing of a filter apparatus.
FIG. 7 is a plan view showing a conventional filter device.
FIG. 8 is a perspective view showing another example of the conventional filter device.
FIG. 9 is a plan view of a main part of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
100
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