JP2014044023A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】予熱工程終了後の保温工程での消費電力量を抑えることができる加熱調理器を提供する。
【解決手段】加熱条件に予熱温度の設定が含まれているときには、少なくとも加熱室２内を予熱温度に達するまで加熱する予熱工程、予熱工程の終了後に加熱室２内を所定温度に保持する保温工程の各工程を、ヒーターを用いて温度制御する制御回路を備え、制御回路は、予熱工程では、上ヒーター１０と熱風ヒーター２２に通電すると共に熱風循環ファン２３ａを運転し、温度センサー２８の検出温度が予熱温度に到達した後の保温工程においては、熱風循環ファン２３ａの運転を維持したまま、上ヒーター１０への通電をＯＦＦし、上ヒーター１０と熱風ヒーター２２のうち加熱室２内の温度を所定温度で保温する為に必要な消費電力が小さい熱風ヒーター２２のみで保温制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、予熱工程における予熱温度を保温温度として維持する保温工程を有する加熱調理器に関するものである。

従来の加熱調理器として、上ヒーターに連続通電すると共に熱風ファンを運転し、庫内温度が所定温度以上になったときには、熱風ファンの運転を維持したまま、上ヒーターへの通電を停止し、熱風ヒーターをオン状態にして予熱を継続するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１２７９８５号公報（第６頁、図８）

前述した特許文献１に記載の技術では、加熱室内の温度が所定温度以上になったときに、熱風ファン及び熱風ヒーターを連続運転して、装置天板の異常過熱を防止するようにしているが、熱風ヒーターを連続運転しているため、消費電力量が多くなる恐れがあった。

本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、予熱工程終了後の保温工程での消費電力量を抑えることができる加熱調理器を得るものである。
第２の目的は、第１の目的に加えて、保温工程において予熱温度が変更されても加熱室内の温度の立ち上がりを早くすることができる加熱調理器を得るものである。
第３の目的は、第１及び第２の目的に加えて、保温工程終了後の調理工程での被加熱物の焦げすぎを防止できる加熱調理器を得るものである。

本発明に係る加熱調理器は、被加熱物を加熱調理するための加熱室と、加熱室に収納された被加熱物を加熱するためのヒーターと、加熱室の温度を検出する温度検出手段と、被加熱物を加熱する加熱条件を入力する操作部と、入力された加熱条件に予熱温度の設定が含まれているときには、少なくとも加熱室内を予熱温度に達するまで加熱する予熱工程、及び予熱工程の終了後に加熱室内を所定温度に保持する保温工程の各工程を、ヒーターを用いて温度制御する制御手段とを備え、ヒーターとして、被加熱物を上方から加熱する上ヒーターと、被加熱物を下方から加熱する下ヒーターと、加熱室内の高温の空気を吸引して循環させる送風手段を有し、当該送風手段により吸引された高温の空気をさらに加熱して熱風とする熱風ヒーターのうち、少なくとも何れか２つのヒーターを有し、制御手段は、予熱工程では、複数のヒーターに通電し、温度検出手段の検出温度が予熱温度に到達した後の保温工程においては、２つ以上のヒーターのうち、加熱室の温度を所定温度で保温する為に必要な消費電力が小さい方のヒーターのみで前記加熱室内の保温制御を行う。

本発明によれば、予熱工程では、複数のヒーターに通電し、温度検出手段の検出温度が予熱温度に到達した後の保温工程においては、複数のヒーターのうち、加熱室の温度を所定温度で保温する為に必要な消費電力が小さい方のヒーターのみで加熱室内の保温制御を行うようにしている。これにより、加熱室内の保温に要する電力量を抑えることができる。

実施の形態１に係る加熱調理器を示す斜視図。 図１に示す加熱調理器の側断面図。 実施の形態１に係る加熱調理器の概略構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る加熱調理器における予熱ありのオーブン加熱時の加熱室の温度変化図、消費電力量の変化図及び各ヒーターと熱風循環ユニットの動作波形図。 実施の形態１の加熱調理器における保温工程での加熱室内の温度変化と消費電力量の変化及び熱風ヒーターに加えて上ヒーターを用いた場合における加熱室内の温度変化と消費電力量の変化を示す図。 実施の形態２に係る加熱調理器における予熱ありのオーブン加熱時の加熱室の温度変化図及び各ヒーターと熱風循環ユニットの動作波形図。 実施の形態３に係る加熱調理器における予熱ありのオーブン加熱時の加熱室の温度変化図及び各ヒーターと熱風循環ユニットの動作波形図。 実施の形態１〜３に係る加熱調理器の加熱室の天面に設けられた上ヒーターの変形例を示す側断面図。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る加熱調理器を示す斜視図、図２は図１に示す加熱調理器の側断面図である。
図１及び図２において、加熱調理器１は、略直方体状に形成され、内部に正面が開口された箱形状の加熱室２が設けられている。加熱室２の正面には、加熱室２の開口を開閉するためのドア３が設けられている。このドア３には、加熱調理中の被加熱物５の状態が確認できるように、耐熱ガラスよりなるガラス窓３ａが取り付けられている。ドア３の上部には、ドア３を開閉するための取っ手３ｂが設けられている。また、加熱調理器１には、ドア３に隣接して操作パネル４が設けられている。

操作パネル４には、操作部４ａと液晶ディスプレイからなる表示部４ｂが設けられている。操作部４ａには、被加熱物５を加熱する加熱条件を設定する各種のキーが配置されている。例えば、マイクロ波加熱を設定するレンジキー、オーブン加熱あるいは予熱ありオーブン加熱の何れかを設定するオーブンキー、加熱温度と加熱時間を入力する設定ダイヤル、加熱調理を開始するスタートキー等が設けられている。

加熱室２の側方の両側面には、調理プレート６を支持するための載置棚（図示せず）が設けられている。また、両側面のうち一方の側面には、加熱室２内の空気を外部へ放出するための上排気口及び下排気口（共に図示せず）が設けられ、他方の側面には、外部の空気を取り入れるための吸気口（図示せず）が設けられている。前述の上排気口は、載置棚の上側に設けられ、下排気口は、その載置棚の下側に設けられている。

加熱室２の天面外側には、発熱体であるニクロム線をマイカで挟んで構成したフラットヒーターからなる上ヒーター１０が設置されている。上ヒーター１０は、上面が断熱材１１により覆われた状態で、加熱調理器１の上部内側に板金１２により形成された凹みの中に収められ、加熱室２の天面を介して加熱室２内部を加熱するように構成されている。加熱室２の底面には、底面プレート１３がシリコン等により固着されている。底面プレート１３は、マイクロ波を透過しやすいセラミックの部材が用いられている。

前述の底面プレート１３により下部加熱室１４が形成されている。下部加熱室１４内には、モーター１５の回転軸１５ａの先端部に装着されたアンテナ１６と、アンテナ１６の周囲に配設された例えばシーズヒーターからなる下ヒーター１７が収納されている。下部加熱室１４の下には、マイクロ波発生装置のマグネトロン（図示せず）と連結された導波管１８が設置されている。この導波管１８は、マグネトロンにより生成されたマイクロ波をアンテナ１６に導いて、アンテナ１６からマイクロ波を加熱室２内に放射させる。

また、加熱室２の背面２ａ側の天面には、加熱室２内の温度を検出する例えばサーミスタからなる温度センサー２８が設けられている。なお、温度センサー２８を加熱室２の天面に設けたことを述べたが、これは一例であって、加熱室２の側面でも良い。

加熱室２の奥の背面２ａを隔てた位置には、熱風循環ユニット２１が設けられている。この熱風循環ユニット２１は、例えばガラス管ヒーターからなる熱風ヒーター２２と、熱風循環ファン２３ａを有する熱風モーター２３と、熱風ヒーター２２及び熱風循環ファン２３ａを背面２ａとで囲んで循環室２４を形成する仕切板２５を有している。なお、前述の熱風モーター２３と熱風循環ファン２３ａとで送風手段が構成されている。背面２ａの熱風ヒーター２２と対向する部分には、熱風循環ユニット２１によって生成された熱風を加熱室２内に吹き出すための吹出口２６が設けられ、また、背面２ａの熱風循環ファン２３ａと対向する部分には、加熱室２内の熱風を吸い込むための吸込口２７が設けられている。

図３は実施の形態１に係る加熱調理器の概略構成を示すブロック図である。
加熱調理器１の制御回路４１は、操作部４ａの操作により入力された加熱条件に応じて被加熱物５を加熱する。例えば、制御回路４１は、入力された加熱条件から自然対流による加熱と判定したときには、上ヒーター通電回路４２と下ヒーター通電回路４３を制御し、加熱室２内の被加熱物５を上下から加熱させる。

また、制御回路４１は、入力された加熱条件から熱風による加熱と判定したときには、上ヒーター通電回路４２、熱風ヒーター通電回路４４及び熱風モーター駆動回路４５をそれぞれ制御し、加熱室２内の被加熱物５を上方から加熱させると共に、熱風で加熱させる。なお、上ヒーター１０、下ヒーター１７及び熱風ヒーター２２のヒーター電力は、各々７００Ｗとなっており、加熱モードに応じて、上ヒーター１０と熱風ヒーター２２を同時にＯＮさせたり、あるいは、上ヒーター１０と下ヒーター１７を同時にＯＮさせることにより、合計１，４００Ｗのヒーター電力が得られるように構成されている。すなわち、加熱モードに応じて、複数のヒーターを同時にＯＮさせることにより、より大きなヒーター電力が得られるように構成されている。
また、制御回路４１は、前記の加熱条件に予熱ありの場合には、加熱室２を予熱温度に達するまで加熱する予熱工程、予熱温度を保温温度として保持する保温工程、及び被加熱物５を加熱調理する調理工程の各工程を実施する。この点については、動作を説明するときに詳述する。さらに、制御回路４１は、入力された加熱条件からマイクロ波による加熱と判定したときには、インバータ回路４６を制御して高周波電圧を生成し、その高周波電圧をマグネトロンに供給させてマイクロ波を発生させる。

次に、前記のように構成された加熱調理器において、予熱ありのオーブン加熱の動作について図４を参照しながら説明する。
図４は実施の形態１に係る加熱調理器における予熱ありのオーブン加熱時の加熱室の温度変化図、消費電力量の変化図及び各ヒーターと熱風循環ユニットの動作波形図である。
制御回路４１は、操作部４ａのオーブンキーによって予熱ありオーブン加熱が設定され、次いで、設定ダイヤルの操作により加熱温度（予熱温度）と加熱時間が入力されたときには、それらを加熱条件として、表示部４ｂに加熱温度と加熱時間を表示し、スタートキーのオン操作を検知したときには、先ず予熱工程に入る。

制御回路４１は、予熱工程では、図４（ｃ）に示すように、上ヒーター１０に連続通電し、熱風循環ユニット２１の熱風ヒーター２２に連続通電すると共に、熱風モーター２３を駆動して熱風循環ファン２３ａをＯＮする。この時、上ヒーター１０に加熱された加熱室２内の空気は、熱風循環ファン２３ａにより熱風循環ユニット２１内に吸引され、熱風ヒーター２２によって高温の熱風となり、加熱室２内に吹き出されて循環する。

一方、制御回路４１は、入力された加熱温度を予熱温度として、温度センサー２８により検出された加熱室２内の温度と比較し、加熱室２内の温度が予熱温度に到達していないときには、前述の制御を継続する。この制御により、加熱室２内の温度は、図４（ａ）に示すように上昇し、消費電力量は同図（ｂ）に示すように経過時間に比例して増加する。

制御回路４１は、温度センサー２８により検出された加熱室２内の温度が予熱温度に到達したときには、熱風循環ファン２３ａのＯＮ状態を維持したまま、上ヒーター１０と熱風ヒーター２２への通電をＯＦＦし、予熱工程から保温工程に入る。制御回路４１は、保温工程においては、上ヒーター１０と比べて、加熱室２内の保温温度の維持に要する消費電力量が小さい熱風ヒーター２２に再び通電する。この場合、制御回路４１は、予熱温度を保温温度として保たれるように、加熱室２内の温度が保温温度より低下したときに熱風ヒーター２２に通電し、加熱室２内の温度が保温温度より高くなったときには熱風ヒーター２２への通電をＯＦＦし、この保温制御を調理工程に入るまで繰り返し行う。

ここで、図５を用いて、熱風ヒーター２２に加えて上ヒーター１０を用いて保温温度を維持する場合と本実施の形態１とを比較して説明する。
図５は実施の形態１の加熱調理器における保温工程での加熱室内の温度変化と消費電力量の変化及び熱風ヒーターに加えて上ヒーターを用いた場合における加熱室内の温度変化と消費電力量の変化を示す図である。なお、図５（ａ）のＴ１は実施の形態１の加熱調理器１における加熱室２内の温度変化を示し、Ｔ２は熱風ヒーターに加えて上ヒーターを用いた場合における温度変化を示す。また、図５（ｂ）のＷ１は実施の形態１の加熱調理器１における消費電力量の変化を示し、Ｗ２は熱風ヒーターに加えて上ヒーターを用いた場合における消費電力量の変化を示す。

図中に示すように、実施の形態１の加熱調理器１においては、上ヒーター１０を使用していない分、消費電力量Ｗ１が少ないにも関わらず温度Ｔ１がＴ２と比べ細かく変化しながら保温温度を維持していることが分かる。これは、加熱室２内を循環する空気を直接加熱する熱風ヒーター２２と比べて、上ヒーター１０は、加熱室２の天面を介して加熱室２内を加熱する構成である為に、加熱室２の温度を維持する能力としては、熱風ヒーター２２に比べて劣っていることに起因する。また、温度変化が細かくなっているのは、上ヒーター１０を通電していないので瞬間的なヒーター電力が小さくなっている為に加熱室２内の温度変化が緩やかになっていることに加えて、熱風ヒーター２２は、直接加熱室２内の空気を加熱している為、加熱室２内の温度と温度センサー２８との温度差（相関関係のずれ）が生じにくくなっている為である。即ち、熱風ヒーター２２と熱風循環ファン２３ａを用いるだけでも保温温度を維持でき、消費電力量Ｗ１を抑えることが可能になっている。

以上のように実施の形態１によれば、予熱工程から保温工程に移行したときに、上ヒーター１０と比べて、加熱室２内の保温温度の維持に要する消費電力が小さい熱風ヒーター２２を用いるようにしているので、加熱室２内の保温に要する電力量を抑えることができる。言い換えれば、保温工程においては複数のヒーターの中で、加熱室２内の所定の温度上昇に要する電力量が最も小さいヒーターのみを通電して保温制御を行うようにしたので、加熱室２内の保温に要する電力量を抑えることができる。

実施の形態２．
図６は実施の形態２に係る加熱調理器における予熱ありのオーブン加熱時の加熱室の温度変化図及び各ヒーターと熱風循環ユニットの動作波形図である。なお、本実施の形態２では、加熱調理器１の構成及びブロック図は実施の形態１と同じであるため、実施の形態１と同様あるいは相当部分には同一の符号を付し、実施の形態１と異なる制御回路４１について説明する。

実施の形態２に係る加熱調理器１の制御回路４１は、保温工程において、保温温度が維持されるように、熱風循環ユニット２１の熱風ヒーター２２への通電をＯＮ・ＯＦＦし、熱風循環ファン２３ａにより加熱室２内の高温の空気（熱風）を循環させているときに、例えば図６（ｂ）に示すように、予熱温度が保温中の温度よりも高い温度（２回目の予熱温度と称する）に変更された場合、再び上ヒーター１０に連続通電し、熱風ヒーター２２への通電を連続通電に切り替えて、再び予熱工程に入る。

そして、制御回路４１は、温度センサー２８により検出された加熱室２内の温度と、２回目の予熱温度とを比較する。図６（ａ）に示すように、制御回路４１は、加熱室２内の温度が２回目の予熱温度に達していないときには、前述の制御を継続し、加熱室２内の温度が上昇して２回目の予熱温度に達したときには、上ヒーター１０と熱風ヒーター２２への通電をＯＦＦする。その後、制御回路４１は、２回目の予熱温度を新たな保温温度として維持されるように、熱風ヒーター２２への通電を再び開始する。この場合、制御回路４１は、加熱室２内の温度が保温温度より低下したときに熱風ヒーター２２に通電し、加熱室２内の温度が保温温度より高くなったときに熱風ヒーター２２への通電をＯＦＦし、この保温制御を調理工程に入るまで繰り返し行う。

以上のように実施の形態２によれば、保温工程において、予熱温度が保温中の温度よりも高い温度に変更された場合、再び上ヒーター１０に連続通電し、熱風循環ファン２３ａの運転を維持したまま、熱風ヒーター２２への通電を連続通電に切り替えるようにしたので、加熱室２内の温度を速やかに立ち上げることができる。

実施の形態３．
図７は実施の形態３に係る加熱調理器における予熱ありのオーブン加熱時の加熱室の温度変化図及び各ヒーターと熱風循環ユニットの動作波形図である。なお、本実施の形態３では、加熱調理器１の構成及びブロック図は実施の形態１と同じであるため、実施の形態１と同様あるいは相当部分には同一の符号を付し、実施の形態１と異なる制御回路４１について説明する。

実施の形態３に係る加熱調理器１の制御回路４１は、図７（ｂ）に示すように、保温工程を実行しているときに、加熱調理器１のドア３の開放を検知すると、熱風ヒーター２２への通電をＯＦＦすると共に、熱風モーター２３の駆動を停止して熱風循環ファン２３ａの運転をＯＦＦする。この時、ドア３の開放と加熱動作の停止により、加熱室内の温度が急激に低下する（図７（ａ）参照）。

制御回路４１は、操作部４ａのスタートキーの操作による調理スタートを検知したときには、ドア３が閉じられたと判定して、上ヒーター１０と下ヒーター１７とに通電を開始すると共に、熱風循環ユニット２１の熱風循環ファン２３ａのみの運転を再開して、予熱工程から調理工程に移行する。この時、熱風循環ファン２３ａを運転させるのは、予熱工程及び保温工程において、熱風ヒーター２２に通電していた為に、熱風ヒーター２１及び熱風循環ユニット２１内部に、高温の熱気が篭っており、この熱気により被加熱物５の背面側が焦げて焼きむらになってしまうことを防止するとともに、篭った熱気を加熱室２内に循環させることにより加熱室２内の温度上昇を助けるとともに、すばやく温度を均一にするためである。この運転により、加熱室２内の高温の空気（熱風）が循環し、これにより、上ヒーター１０と下ヒーター１７からの輻射熱による加熱室２内の温度が均一になり、被加熱物５が加熱される。そして、この状態において、加熱室２内の温度が徐々に上昇していく。

制御回路４１は、調理工程を開始してから所定時間（例えば３分）を経過したかどうかを判定し、所定時間を経過していないときには、前述の制御を維持し、所定時間を経過したときには、熱風循環ファン２３ａの運転をＯＦＦする。そして、制御回路４１は、加熱室２内の温度が保温温度の近くまで上昇したときに、その温度が保持されるように、上ヒーター１０と下ヒーター１７とへの通電を連続通電からＯＮ・ＯＦＦに切り替える。

以上のように実施の形態３によれば、上ヒーター１０と下ヒーター１７とで被加熱物５を加熱調理する調理工程では、熱風ヒーター２２への通電をＯＦＦし、熱風循環ファン２３ａの運転を３分間行うようにしている。これにより、加熱室２内の温度が均一となるので、被加熱物５をムラなく加熱調理でき、しかも、熱風ヒーター２２や熱風循環ユニット２１内に篭った熱気により、被加熱物５が部分的に焦げるということがなくなる。

なお、実施の形態３では、保温工程から調理工程に移行した際に、熱風循環ファン２３ａの運転を３分間行うようにしたが、その時間は一例であって限定されるものではない。また、時間ではなく所定温度に至るまで運転するようにしてもよい。例えば、予熱設定温度に対して、加熱室２内の温度が予め設定した温度以下に下がった場合に、熱風ヒーター２２や熱風循環ユニット２１内の温度も低くなったと判断するように構成し、温度センサー２８により検出した加熱室２内の温度に応じて、運転時間を決定するようにしてもよい。

また、実施の形態１〜３では、加熱室２の天面に設置された上ヒーター１０をフラットヒーターとしたが、これに限定されるものではない。例えば図８に示すように加熱室２の天面に、ガラス管ヒーター、ハロゲンヒーターあるいはカーボンヒーターの何れかの上ヒーター１０ａを設置しても良い。

また、実施の形態１〜３では、予熱工程から保温工程に移行した際、熱風ヒーター２２と熱風循環ファン２３ａとを用いて保温温度を維持するようにしたが、熱風ヒーター２２に代えて、加熱室２内の保温温度の維持に要する消費電力が小さい上ヒーター１０を用いるようにしても良い。

また、実施の形態１〜３では、オーブン機能及びレンジ機能を備えた加熱調理器について説明したが、これに限定されるものではなく、オーブン機能のみを備えた加熱調理器でも良い。

１ 加熱調理器、２ 加熱室、２ａ 背面、３ ドア、３ａ ガラス窓、３ｂ 取っ手、４ 操作パネル、４ａ 操作部、４ｂ 表示部、５ 被加熱物、６ 調理プレート、１０、１０ａ 上ヒーター、１１ 断熱材、１２ 板金、１３ 底面プレート、１４ 下部加熱室、１５ モーター、１５ａ 回転軸、１６ アンテナ、１７ 下ヒーター、１８ 導波管、２１ 熱風循環ユニット、２２ 熱風ヒーター、２３ 熱風モーター、２３ａ 熱風循環ファン、２４ 循環室、２５ 仕切板、２６ 吹出口、２７ 吸込口、２８ 温度センサー、４１ 制御回路、４２ 上ヒーター通電回路、４３ 下ヒーター通電回路、４４ 熱風ヒーター通電回路、４５ 熱風モーター駆動回路、４６ インバータ回路。

Claims (7)

1. 被加熱物を加熱調理するための加熱室と、
   前記加熱室に収納された被加熱物を加熱するためのヒーターと、
   前記加熱室の温度を検出する温度検出手段と、
   被加熱物を加熱する加熱条件を入力する操作部と、
   入力された加熱条件に予熱温度の設定が含まれているときには、少なくとも前記加熱室内を予熱温度に達するまで加熱する予熱工程、及び前記予熱工程の終了後に前記加熱室内を所定温度に保持する保温工程の各工程を、前記ヒーターを用いて温度制御する制御手段とを備え、
   前記ヒーターとして、被加熱物を上方から加熱する上ヒーターと、被加熱物を下方から加熱する下ヒーターと、前記加熱室内の高温の空気を吸引して循環させる送風手段を有し、当該送風手段により吸引された高温の空気をさらに加熱して熱風とする熱風ヒーターのうち、少なくとも何れか２つのヒーターを有し、
   前記制御手段は、前記予熱工程では、前記複数のヒーターに通電し、前記温度検出手段の検出温度が前記予熱温度に到達した後の保温工程においては、前記２つ以上のヒーターのうち、前記加熱室の温度を所定温度で保温する為に必要な消費電力が小さい方のヒーターのみで前記加熱室内の保温制御を行うことを特徴とする加熱調理器。
2. 前記制御手段は、保温工程において、前記保温温度よりも高い新たな予熱温度が加熱条件として入力されたときには、再び予熱工程に入って前記加熱室内が新たな予熱温度となるように、前記複数のヒーターに通電することを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記複数のヒーターには熱風ヒーターが含まれ、前記加熱室の温度を所定温度で保温する為に必要な消費電力が小さい方のヒーターは、当該熱風ヒーターであることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱調理器。
4. 前記複数のヒーターには上ヒーターが含まれ、前記加熱室の温度を所定温度で保温する為に必要な消費電力が小さい方のヒーターは、当該上ヒーターであることを特徴とする請求項１又は２記載の加熱調理器。
5. 前記ヒーターとして、上ヒーター、下ヒーター及び熱風ヒーターを備え、
   前記制御手段は、保温工程の後に被加熱物を加熱調理する調理工程を有し、調理工程では、前記上ヒーターと前記下ヒーターとに通電し、前記熱風ヒーターのうち送風手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加熱調理器。
6. 前記制御手段は、前記送風手段を、前記調理工程の開始から予め設定された時間まで動作させることを特徴とする請求項５記載の加熱調理器。
7. 前記制御手段は、前記送風手段を、前記調理工程の開始から予め設定された温度以下に、前記加熱室内の温度が低下するまで動作させることを特徴とする請求項５記載の加熱調理器。

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