JP2007192189A - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】スクロール圧縮機において、給油量を確保しながら圧縮室間の漏れを低減することで性能低下を抑える。
【解決手段】スクロール圧縮機において、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面に給油孔３２を設け、給油孔３２と片側の圧縮室３３のみとを連通する給油溝３４を設けることにより、両圧縮室３３が連通させず、圧縮室間の漏れを抑えることができ、圧縮室への給油量を確保することができるため、性能低下や信頼性の低下を抑えることができる。
【選択図】図１
【解決手段】スクロール圧縮機において、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面に給油孔３２を設け、給油孔３２と片側の圧縮室３３のみとを連通する給油溝３４を設けることにより、両圧縮室３３が連通させず、圧縮室間の漏れを抑えることができ、圧縮室への給油量を確保することができるため、性能低下や信頼性の低下を抑えることができる。
【選択図】図１
Description
本発明は固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールの円軌道運動により圧縮室が外周部から中心部に容積を小さくしながら移動するのを利用して流体の吸入、圧縮、吐出を繰り返し行うスクロール圧縮機に関するものである。
従来、この種のスクロール圧縮機は、旋回スクロールのラップの上面にオイルの給油孔を設けている。（例えば、特許文献１参照）。
図７（ａ）、（ｂ）は、特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機の旋回スクロールの斜視図を示すものである。図７に示すように、旋回スクロール１のラップ１ａの上面に給油孔２を形成している。
特開２００５−１３９９９７号公報
しかしながら、前記従来の構成では、旋回スクロールのラップの上面に高圧オイルの給油孔を設けていたが、給油溝がなく給油孔のみでは運転中は旋回スクロールのラップの上面と固定スクロールのラップの底面にはほとんど隙間はないため給油されない。また、旋回スクロールのラップの上面に給油溝を設けたものもあり、溝により給油量は確保されるが、旋回スクロールの外壁側圧縮室と内壁側圧縮室とが連通するため両圧縮室間の圧力差により、圧縮室間の漏れが発生し、性能が低下するという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、給油量を確保しながら両圧縮室間の漏れを抑えることにより、性能低下が起こることなく、信頼性の高い高効率なスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロールのラップの上面に給油孔を設け、給油孔と片側の圧縮室のみと連通する給油溝を設けたものである。
これによって、両圧縮室が連通しないため、給油量を確保しながら両圧縮室間の漏れを抑えることができる。
本発明のスクロール圧縮機は、給油量を確保しながら両圧縮室間の漏れを抑えることができるため、性能低下や信頼性の低下を抑えられる。
第１の発明は、密閉容器内に、圧縮機構部と電動機とオイル溜まりを配し、前記圧縮機構部は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランクシャフトと、前記主軸受部材に設けられ前記クランクシャフトを軸支する主軸受部と、前記オ
イル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間と前記旋回スクロールのラップ上面の給油孔とを連通する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設けたことを特徴とする密閉型スクロール圧縮機において、前記給油孔と前記固定スクロールのラップと前記旋回スクロールのラップにより形成される圧縮室の片側のみとを連通する溝を有することで、圧縮室への給油は溝により確保され、両圧縮室が連通しないので圧縮室間の漏れを抑えることができるため、性能低下や信頼性の低下を抑えることができる。
イル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間と前記旋回スクロールのラップ上面の給油孔とを連通する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設けたことを特徴とする密閉型スクロール圧縮機において、前記給油孔と前記固定スクロールのラップと前記旋回スクロールのラップにより形成される圧縮室の片側のみとを連通する溝を有することで、圧縮室への給油は溝により確保され、両圧縮室が連通しないので圧縮室間の漏れを抑えることができるため、性能低下や信頼性の低下を抑えることができる。
第２の発明は、特に、第１の発明の給油孔を２箇所に設け、それぞれ別の圧縮室にのみ連通する溝を有することで、両方の圧縮室に給油されるため信頼性が向上する。
第３の発明は、密閉容器内に、圧縮機構部と電動機とオイル溜まりを配し、前記圧縮機構部は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランクシャフトと、前記主軸受部材に設けられ前記クランクシャフトを軸支する主軸受部と、前記オイル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間と前記固定スクロールのラップ上面の給油孔とを連通する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設けたことを特徴とする密閉型スクロール圧縮機において、前記給油孔と圧縮室と連通する溝をそれぞれ片側の圧縮室のみと連通ように設けることで、給油孔の数を増やすことなく両圧縮室に給油でき、圧縮室間の漏れを最小限に抑えることができるため、低コストで性能低下や信頼性低下を抑えることができる。
第４の発明は、特に、第３の発明の給油溝を（ラップ厚さ＋旋回直径）／２以上の径のザグリにより形成することで、ラップの加工と同一のエンドミルでの加工が可能となり、溝の精度を良くすることができ、工具交換による加工時間のロスやコストアップを抑えることができる。
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。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。また、図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における旋回スクロールの斜視図を示し、（ｂ）は給油孔の詳細図を示すものである。
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。また、図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における旋回スクロールの斜視図を示し、（ｂ）は給油孔の詳細図を示すものである。
図１、図２（ａ）、（ｂ）において、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャフト１２の主軸受部材１３と、この主軸受部材１３上にボルト止めした固定スクロール１４との間に、固定スクロール１４と噛み合う旋回スクロール１５を挟み込んでスクロール式の圧縮機構１６を構成し、旋回スクロール１５と主軸受部材１３との間に旋回スクロール１５の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構１７を設け、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａを旋回スクロール１５に設けた旋回軸受１８に嵌合させている。固定スクロール１４の外周部には冷媒ガスを吸入するための吸入室１９が設けられ、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０が嵌合されている。
クランクシャフト１２の下端は密閉容器１１の下部のオイル溜まり２１に達して、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材２２により安定に回転できるよう
に軸支されている。
に軸支されている。
電動機２３は主軸受部材１３と副軸受部材２２との間に位置して、密閉容器１１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子２３ａと、クランクシャフト１２の途中の外まわりに一体に結合された回転子２３ｂとで構成され、回転子２３ｂの上下端面の外周部分には、回転子２３ｂおよびクランクシャフト１２が安定して回転し、旋回スクロール１５を安定して円軌道運動させるため、ピン２４により止め付けられたバランスウェイト２５ａ、２５ｂが設けられている。
給油機構はクランクシャフト１２の下端で駆動されるポンプ２６によって構成され、オイル溜まり２１内のオイルを供給するため、クランクシャフト１２には軸方向に貫通している給油通路２７を形成している。
旋回スクロール１５外周部には背圧室２８が固定スクロール１４と主軸受部材１３により形成され、旋回軸部１２ａと旋回スクロール１５の間に形成される旋回軸受部空間２９から半径方向に背圧室２８まで貫通した給油経路３０が旋回スクロール１５の鏡板１５ａ内に設けられている。
旋回スクロール１５の鏡板１５ａの主軸受部材１３側は主軸受部材１３に配設した断面が矩形のシール材３１により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室２８となり背圧制御機構により吸入圧と吐出圧の中間圧となっている。
旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面には、給油経路３０に連通する給油孔３２が設けられ、給油孔３２と片側の圧縮室３３とを連通する給油溝３４が設けられている。
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
まず、電動機２３によりクランクシャフト１２が回転駆動されるに伴い、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａが偏心駆動することにより旋回スクロール１５を円軌道運動させ、これにより固定スクロール１４と旋回スクロール１５との間に形成している圧縮室３３が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０および固定スクロール１４の外周部の吸入室１９から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール１４の中央部の吐出口３５からリード弁３６を押し開いて容器内吐出室３７に吐出させることを繰り返す。
吐出された冷媒ガスは、圧縮機構部１６を貫通する吐出ガス通路３８を通り回転子２３ｂ上部に到達し、回転子２３ｂに貫通している回転子ガス通路３９を通って密閉容器１１の下部に導かれ、固定子２３ａ外周に配した固定子ガス通路４０、圧縮機構部１６外周に配した圧縮機構部切り欠き４１を通って密閉容器１１の上部に到達し、吐出管４２から密閉容器１１外へ吐出される。
また、オイル溜まり２１内のオイルはポンプ２６によりクランクシャフト１２を軸方向に貫通している給油通路２７を通じて旋回軸受部空間２９に供給される。供給されたオイルは３系統に分岐され、１系統は旋回軸受１８と旋回軸部１２ａを潤滑し、主軸部１２ｂと主軸受４３を潤滑した後、主軸受部材１３の下に滴下し、最終的にオイル溜まり２１に回収される。
もう1系統は、旋回軸受部空間２９と背圧室２８との差圧により給油経路３０を通って背圧室２８に導かれる。背圧室２８に導かれたオイルは背圧制御弁と通って吸入室１９に
供給される。さらに、もう１系統は給油経路３０から分岐し、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面の給油孔３２と給油溝３４を通って片側の圧縮室３３にのみ給油され、両圧縮室３３を連通する経路がなく、圧縮室３３間の漏れを抑えることができる。
供給される。さらに、もう１系統は給油経路３０から分岐し、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面の給油孔３２と給油溝３４を通って片側の圧縮室３３にのみ給油され、両圧縮室３３を連通する経路がなく、圧縮室３３間の漏れを抑えることができる。
以上のように本実施の形態においては、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面に給油経路３０に連通する給油孔３２が設けられ、給油孔３２と片側の圧縮室３３とを連通する給油溝３４を設けることにより、オイルは給油孔３２と給油溝３４を通って片側の圧縮室３３に供給される。また、両圧縮室３３を連通する経路がなく圧縮室３３間の漏れを抑えることができるため、性能低下や信頼性の低下を抑えることができる。
また、図３（ａ）、（ｂ）のように本実施の形態においては、給油孔３２を２箇所に設け、それぞれの給油孔３２がそれぞれ別の圧縮室３３にのみ連通する給油溝３４を設けることにより、両圧縮室３３を連通する経路がなく、両圧縮室３３に給油を行うことができるため、より信頼性を向上させることができる。
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。また、図５（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における旋回スクロールの斜視図を示し、（ｂ）は給油孔の詳細図を示すものである。
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。また、図５（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における旋回スクロールの斜視図を示し、（ｂ）は給油孔の詳細図を示すものである。
図４、図５（ａ）、（ｂ）において、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャフト１２の主軸受部材１３と、この主軸受部材１３上にボルト止めした固定スクロール１４との間に、固定スクロール１４と噛み合う旋回スクロール１５を挟み込んでスクロール式の圧縮機構１６を構成し、旋回スクロール１５と主軸受部材１３との間に旋回スクロール１５の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構１７を設け、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａを旋回スクロール１５に設けた旋回軸受１８に嵌合させている。固定スクロール１４の外周部には冷媒ガスを吸入するための吸入室１９が設けられ、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０が嵌合されている。
クランクシャフト１２の下端は密閉容器１１の下部のオイル溜まり２１に達して、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材２２により安定に回転できるように軸支されている。
電動機２３は主軸受部材１３と副軸受部材２２との間に位置して、密閉容器１１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子２３ａと、クランクシャフト１２の途中の外まわりに一体に結合された回転子２３ｂとで構成され、回転子２３ｂの上下端面の外周部分には、回転子２３ｂおよびクランクシャフト１２が安定して回転し、旋回スクロール１５を安定して円軌道運動させるため、ピン２４により止め付けられたバランスウェイト２５ａ、２５ｂが設けられている。
給油機構はクランクシャフト１２の下端で駆動されるポンプ２６によって構成され、オイル溜まり２１内のオイルを供給するため、クランクシャフト１２には軸方向に貫通している給油通路２７を形成している。
旋回スクロール１５外周部には背圧室２８が固定スクロール１４と主軸受部材１３により形成され、旋回軸部１２ａと旋回スクロール１５の間に形成される旋回軸受部空間２９から半径方向に背圧室２８まで貫通した給油経路３０が旋回スクロール１５の鏡板１５ａ内に設けられている。
旋回スクロール１５の鏡板１５ａの主軸受部材１３側は主軸受部材１３に配設した断面が矩形のシール材３１により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室２８となり背圧制御機構により吸入圧と吐出圧の中間圧となっている。
旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面には、給油経路３０に連通する給油孔３２が設けられ、給油孔３２と圧縮室３３とを連通する給油溝３４をそれぞれ片側の圧縮室３３にのみ連通するように設けられている。
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
まず、電動機２３によりクランクシャフト１２が回転駆動されるに伴い、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａが偏心駆動することにより旋回スクロール１５を円軌道運動させ、これにより固定スクロール１４と旋回スクロール１５との間に形成している圧縮室３３が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０および固定スクロール１４の外周部の吸入室１９から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール１４の中央部の吐出口３５からリード弁３６を押し開いて容器内吐出室３７に吐出させることを繰り返す。
吐出された冷媒ガスは、圧縮機構部１６を貫通する吐出ガス通路３８を通り回転子２３ｂ上部に到達し、回転子２３ｂに貫通している回転子ガス通路３９を通って密閉容器１１の下部に導かれ、固定子２３ａ外周に配した固定子ガス通路４０、圧縮機構部１６外周に配した圧縮機構部切り欠き４１を通って密閉容器１１の上部に到達し、吐出管４２から密閉容器１１外へ吐出される。
また、オイル溜まり２１内のオイルはポンプ２６によりクランクシャフト１２を軸方向に貫通している給油通路２７を通じて旋回軸受部空間２９に供給される。供給されたオイルは３系統に分岐され、１系統は旋回軸受１８と旋回軸部１２ａを潤滑し、主軸部１２ｂと主軸受４３を潤滑した後、主軸受部材１３の下に滴下し、最終的にオイル溜まり２１に回収される。
もう1系統は、旋回軸受部空間２９と背圧室２８との差圧により給油経路３０を通って背圧室２８に導かれる。背圧室２８に導かれたオイルは背圧制御弁と通って吸入室１９に供給される。さらに、もう１系統は給油経路３０から分岐し、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面の給油孔３２を通りそれぞれ別の給油溝３４を通って両圧縮室３３に給油され、両圧縮室３３を連通する経路は給油孔３２の径の幅のみであるので、圧縮室３３間の漏れを最小限に低減できる。また、給油孔３２を増やすことなく両圧縮室３３への給油が可能となる。
以上のように本実施の形態においては、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの上面に給油経路３０に連通する給油孔３２が設けられ、給油孔３２と圧縮室３３とを連通する給油溝３４をそれぞれ片側の圧縮室３３にのみ連通するように設けることにより、オイルは給油孔３２と給油溝３４を通って両圧縮室３３に供給され、両圧縮室３３を連通する経路は給油孔３２の径の幅のみであるので、圧縮室３３間の漏れを最小限に低減できる。また、給油孔３２を増やすことなく両圧縮室３３への給油が可能となり、低コストで性能低下や信頼性の低下を抑えることができる。
また、図６（ａ）、（ｂ）のように本実施の形態の給油溝３４を、（ラップ厚さ＋旋回直径）／２以上の径のザグリにより形成することにより、ラップ１５ｂの加工と同一のエンドミルでの加工が可能となり、溝の精度を良くすることができ、工具交換による加工時
間のロスやコストアップを抑えることができる。
間のロスやコストアップを抑えることができる。
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、両圧縮室間の漏れを抑え、圧縮室への給油量を確保することができるため、性能低下や信頼性の低下を抑えることが可能となるので、高効率で信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、製品であるルームエアコン等の空調機やヒートポンプ式給湯機として、より省エネで環境に優しい快適な製品とすることが可能である。
１１ 密閉容器
１２ クランクシャフト
１２ａ 旋回軸部
１２ｂ 主軸部
１３ 主軸受部材
１４ 固定スクロール
１５ 旋回スクロール
１５ａ 鏡板
１５ｂ ラップ
１６ 圧縮機構
１７ 自転防止機構
１８ 旋回軸受
１９ 吸入室
２０ 吸入パイプ
２１ オイル溜まり
２２ 副軸受部材
２３ 電動機
２３ａ 固定子
２３ｂ 回転子
２４ ピン
２５ａ、２５ｂ バランスウェイト
２６ ポンプ
２７ 給油通路
２８ 背圧室
２９ 旋回軸受部空間
３０ 給油経路
３１ シール材
３２ 給油孔
３３ 圧縮室
３４ 給油溝
３５ 吐出口
３６ リード弁
３７ 容器内吐出室
３８ 吐出ガス通路
３９ 回転子ガス通路
４０ 固定子ガス通路
４１ 圧縮機構部切り欠き
４２ 吐出管
４３ 主軸受
１２ クランクシャフト
１２ａ 旋回軸部
１２ｂ 主軸部
１３ 主軸受部材
１４ 固定スクロール
１５ 旋回スクロール
１５ａ 鏡板
１５ｂ ラップ
１６ 圧縮機構
１７ 自転防止機構
１８ 旋回軸受
１９ 吸入室
２０ 吸入パイプ
２１ オイル溜まり
２２ 副軸受部材
２３ 電動機
２３ａ 固定子
２３ｂ 回転子
２４ ピン
２５ａ、２５ｂ バランスウェイト
２６ ポンプ
２７ 給油通路
２８ 背圧室
２９ 旋回軸受部空間
３０ 給油経路
３１ シール材
３２ 給油孔
３３ 圧縮室
３４ 給油溝
３５ 吐出口
３６ リード弁
３７ 容器内吐出室
３８ 吐出ガス通路
３９ 回転子ガス通路
４０ 固定子ガス通路
４１ 圧縮機構部切り欠き
４２ 吐出管
４３ 主軸受
Claims (4)
- 密閉容器内に、圧縮機構部と電動機とオイル溜まりを配し、前記圧縮機構部は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランクシャフトと、前記主軸受部材に設けられ前記クランクシャフトを軸支する主軸受部と、前記オイル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間と前記旋回スクロールのラップ上面の給油孔とを連通する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設けたことを特徴とする密閉型スクロール圧縮機において、前記給油孔と前記固定スクロールのラップと前記旋回スクロールのラップにより形成される圧縮室の片側のみとを連通する溝を有することを特徴とするスクロール圧縮機。
- 前記給油孔を２箇所に設け、それぞれ別の圧縮室にのみ連通する溝を有することを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
- 密閉容器内に、圧縮機構部と電動機とオイル溜まりを配し、前記圧縮機構部は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランクシャフトと、前記主軸受部材に設けられ前記クランクシャフトを軸支する主軸受部と、前記オイル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間と前記旋回スクロールのラップ上面の給油孔とを連通する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設けたことを特徴とする密閉型スクロール圧縮機において、前記給油孔と前記固定スクロールのラップと前記旋回スクロールのラップにより形成される圧縮室とを連通する溝を有し、前記溝がそれぞれ片側の圧縮室にのみ連通することを特徴とするスクロール圧縮機。
- 前記溝を（ラップ厚さ＋旋回直径）／２以上の径のザグリにより形成することを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機。
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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