JP6607944B2 - Refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクル装置に関し、特に、複数の制御箱を用いて冷凍サイクルの制御を行う冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus, and more particularly to a refrigeration cycle apparatus that controls a refrigeration cycle using a plurality of control boxes.
運転中には制御箱内の電子部品から多くの熱が発生する。このため、制御箱背面に形成された排熱用のダクトと、ダクトの制御箱背面に設けられた放熱するヒートシンクと、ダクト内部の排熱を行う空冷ファンと、を有する排熱装置を設ける。排熱装置は、制御箱内部の熱を放出する。 During operation, a lot of heat is generated from the electronic components in the control box. For this reason, a heat exhaust device having a duct for exhaust heat formed on the back surface of the control box, a heat sink for dissipating heat provided on the back surface of the control box of the duct, and an air cooling fan for exhausting heat inside the duct is provided. The heat exhaust device releases heat inside the control box.
1台の冷凍サイクル装置に複数の圧縮機および冷凍サイクルを備える場合には、複数の制御箱が必要であり、制御箱の排熱装置をそれぞれ備えると制御箱の設置スペースを大きく必要とする。 When one refrigeration cycle apparatus is provided with a plurality of compressors and refrigeration cycles, a plurality of control boxes are required, and when each control box heat exhaust device is provided, a large control box installation space is required.
制御箱の設置スペースが大きくなると、冷媒回路および熱媒体配管のスペースが小さくなり、設計が複雑になると共に、サービス性の悪化が懸念されることから、制御箱の設置スペースを小さくする必要がある。 If the installation space for the control box is increased, the space for the refrigerant circuit and the heat medium pipe will be reduced, the design will be complicated, and the serviceability may be deteriorated. Therefore, it is necessary to reduce the installation space for the control box. .
制御箱の排熱装置による設置スペース小型化を達成する先行技術文献としては、たとえば特許文献1が知られている。特許文献1に記載された技術では、発熱源を圧縮機の吐出側冷媒配管と密接させることで、熱交換させ冷却する方法を採用している。 For example, Patent Document 1 is known as a prior art document that achieves downsizing of the installation space by the exhaust heat device of the control box. The technique described in Patent Document 1 employs a method in which heat is exchanged and cooled by bringing a heat generation source into close contact with a discharge-side refrigerant pipe of a compressor.
水またはブラインなどの熱媒体を冷却または加熱する冷凍サイクル装置は、ユニット機械室内に制御箱および冷媒回路だけでなく、熱媒体配管も収納する必要がある。ユニット外形寸法の小型化を進める中で、ユニット機械室内のスペースの多くを制御箱が占めると、冷媒回路および熱媒体配管の設計が複雑になると共に、サービス性悪化の原因となる。 A refrigeration cycle apparatus that cools or heats a heat medium such as water or brine needs to accommodate not only a control box and a refrigerant circuit but also a heat medium pipe in a unit machine room. If the control box occupies most of the space in the unit machine room as the unit outer dimensions are reduced, the design of the refrigerant circuit and the heat medium piping becomes complicated and the serviceability deteriorates.
特に、複数の冷凍サイクル装置を連結設置する場合に、設置現場での熱媒体配管の施工における工事工数の削減あるいは設置スペースを小さくすることが可能な冷凍サイクル装置が必要とされている。そのため、1台の冷凍サイクル装置内部に熱媒体配管を組込むことで連結時の熱媒体配管接続作業を容易にすることが可能な内蔵ヘッダー仕様の冷凍サイクル装置が提案されている。 In particular, when a plurality of refrigeration cycle apparatuses are connected and installed, there is a need for a refrigeration cycle apparatus that can reduce the number of work steps or reduce the installation space in the construction of the heat medium piping at the installation site. For this reason, a built-in header specification refrigeration cycle apparatus has been proposed that can facilitate the connection of the heat medium pipe during connection by incorporating the heat medium pipe into one refrigeration cycle apparatus.
各制御箱に排熱用装置を設ける場合には、制御箱を1台の冷凍サイクル装置の正面側に横一列に並べて設置する必要がある。制御箱の設置のために1台の冷凍サイクル装置の長手方向にしか熱媒体配管を設置することができない。このため、内蔵ヘッダー仕様によって連結設置を行う場合には、1台の冷凍サイクル装置の長手方向同士の連結となり、長細い設置スペースが必要となる。冷凍サイクル装置を設置する長細い設置スペースは、狭小地に冷凍サイクル装置を設置する場合に有利であるが、内蔵ヘッダー仕様の利点を生かすことのできる設置場所が限られる原因となる。 When the exhaust heat apparatus is provided in each control box, it is necessary to install the control boxes in a horizontal row on the front side of one refrigeration cycle apparatus. Due to the installation of the control box, the heat medium pipe can be installed only in the longitudinal direction of one refrigeration cycle apparatus. For this reason, when performing connection installation by a built-in header specification, it becomes connection of the longitudinal direction of one refrigeration cycle apparatus, and a long and thin installation space is needed. The long and narrow installation space for installing the refrigeration cycle apparatus is advantageous when the refrigeration cycle apparatus is installed in a narrow space, but causes a limited installation location where the advantages of the built-in header specification can be utilized.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、複数の制御箱に排熱装置を共有し、制御箱の内部の熱を効率的に排熱し、制御箱の設置スペースを小さくすると共に、制御箱以外の設置スペースを確保することで、作業者が作業を行い易いサービス性の良い冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 The present invention is for solving the above-mentioned problem, sharing a heat exhaust device to a plurality of control boxes, efficiently exhausting heat inside the control box, reducing the installation space of the control box, It is an object of the present invention to provide a refrigeration cycle apparatus with good serviceability that is easy for an operator to work by securing an installation space other than the control box.
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が冷媒配管で接続され、前記冷媒配管の内部を冷媒が循環する冷媒回路を備え、前記冷媒回路を制御する制御機器と、前記制御機器を収納する複数の制御箱と、を有する冷凍サイクル装置であって、複数の前記制御箱は、前記制御箱の内部の熱を排熱する排熱装置を共有し、前記凝縮器または前記蒸発器のどちらか一方が冷媒と熱媒体との熱交換を行わせる熱媒体熱交換器であり、前記凝縮器または前記蒸発器のどちらか他方が冷媒と室外空気との熱交換を行わせる室外熱交換器であり、前記熱媒体熱交換器は、前記熱媒体熱交換器に接続され、熱媒体を流通させる熱媒体配管を有し、前記冷凍サイクル装置は、上面視で前記熱媒体配管の延伸方向と直交する縦長の形状であり、前記熱媒体配管は、前記冷凍サイクル装置の内部を通過し、前記室外熱交換器の下方に配置され、前記冷凍サイクル装置の短手方向に延伸され、複数の前記制御箱は、前記室外熱交換器の下方にて、前記冷媒回路を中央に配置しつつ前記熱媒体配管とは前記冷媒回路の反対側に配置され、前記冷凍サイクル装置の長手方向端部に寄せられ、前記熱媒体配管と前記冷媒回路と複数の前記制御箱とは、この順で直列に並んだものである。 The refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes a refrigerant circuit in which a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are connected by a refrigerant pipe, and the refrigerant circulates in the refrigerant pipe, and controls the refrigerant circuit. When, a refrigeration cycle apparatus which have a, a plurality of control box for housing the control device, a plurality of the control box, share the waste heat exhaust heat device internal heat of the control box, the Either the condenser or the evaporator is a heat medium heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the heat medium, and either the condenser or the evaporator exchanges heat between the refrigerant and the outdoor air. The heat medium heat exchanger is connected to the heat medium heat exchanger and has a heat medium pipe for circulating the heat medium, and the refrigeration cycle apparatus is the top view when viewed from above. Longitudinal shape perpendicular to the drawing direction of the heat medium pipe The heat medium pipe passes through the inside of the refrigeration cycle apparatus, is disposed below the outdoor heat exchanger, is extended in a short direction of the refrigeration cycle apparatus, and a plurality of the control boxes are Below the outdoor heat exchanger, the refrigerant circuit is arranged in the center, the heat medium pipe is arranged on the opposite side of the refrigerant circuit, and is brought close to the longitudinal end of the refrigeration cycle apparatus, and the heat medium The piping, the refrigerant circuit, and the plurality of control boxes are arranged in series in this order.
本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、複数の制御箱が排熱装置を共有する。これにより、冷凍サイクル装置に占める制御箱の設置スペースを小さくすることができる。また、制御箱以外の設置可能スペースを増加させることができ、作業者が作業を行い易く、サービス性が向上する。
また、排熱装置の数が減少し、部品点数が削減でき、コストが低減できる。According to the refrigerating cycle device concerning the present invention, a plurality of control boxes share a heat exhaust device. Thereby, the installation space of the control box which occupies in the refrigeration cycle apparatus can be reduced. In addition, the installable space other than the control box can be increased, the operator can easily work, and the serviceability is improved.
Further, the number of heat exhaust devices is reduced, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。
さらに、明細書全文に示されている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, in each figure, what attached | subjected the same code | symbol is the same or it corresponds, and this is common in the whole text of a specification.
Furthermore, the forms of the constituent elements shown in the entire specification are merely examples and are not limited to these descriptions.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る3台連結設置された冷凍サイクル装置100を示す上面図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る3台連結設置された冷凍サイクル装置100を示す側面図である。
冷凍サイクル装置100は、3台連結設置されている。図1、図2に示すように、3台の冷凍サイクル装置100は、上面から見て縦長の形状であり、側面から見て縦長の形状である。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a top view showing three
Three
冷凍サイクル装置100は、冷媒回路10と、熱媒体配管20と、制御装置30と、を備える。冷凍サイクル装置100は、冷媒回路10で冷却した冷媒と熱媒体配管20を流通する水またはブラインなどの熱媒体とを熱交換させて冷却した熱媒体を設置建造物に供給するものである。
The
冷媒回路10は、図示しないが制御装置30の4台の制御箱31と同数の4回路設けられている。この4回路の冷媒回路10がそれぞれ4台の制御箱31の制御機器によって制御される。このように、4回路の冷媒回路10に合わせて4台の制御箱31が設けられることで、作業者は各冷媒回路10のメンテナンスおよび修理などが容易に作業できる。
Although not shown, the
図3は、本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100の冷媒回路10を示す図である。
冷媒回路10は、圧縮機11、空冷凝縮器12、膨張弁13および熱媒体熱交換器14が冷媒配管15で接続され、冷媒配管15の内部を冷媒が循環する。FIG. 3 is a diagram showing the
In the
圧縮機11は、容量制御可能なインバータ圧縮機などで構成され、低温低圧ガス冷媒を吸引し、圧縮して高温高圧ガス冷媒の状態にして吐出する。
空冷凝縮器12は、たとえばプレートフィン式熱交換器などで構成され、冷媒と室外空気とを熱交換する室外熱交換器である。空冷凝縮器12の近傍には、空冷凝縮器12に室外空気を導く送風機16が設置される。図2に示すように、空冷凝縮器12は、冷凍サイクル装置100の上部に配置される。送風機16は、空冷凝縮器12の上方に配置される。
膨張弁13は、冷媒を減圧する弁であり、開度の調節が可能な電子膨張弁である。
熱媒体熱交換器14は、蒸発器であり、たとえばプレートフィン式熱交換器などで構成され、冷媒と熱媒体配管20を流通する熱媒体とを熱交換する。The
The air-cooled
The
The heat
熱媒体配管20は、水またはブラインなどの熱媒体を流通させる。熱媒体配管20は、冷凍サイクル装置100の内部を通過するように配置される。熱媒体配管20は、外部熱媒体配管40と冷凍サイクル装置100の内部で連結部21により連結される。
また、熱媒体配管20は、空冷凝縮器12の下方に設置される。The
Further, the
図4は、本発明の実施の形態1に係る複数の制御箱31の一部を示す斜視図である。
図1、図4に示すように制御装置30は、1台の冷凍サイクル装置100に搭載された4回路の冷媒回路10と同数の4台の制御箱31を有する。制御箱31は、断面矩形であり、圧縮機11および膨張弁13を制御する電子部品といった制御機器を有する。
また、制御装置30は、断面矩形の2台の制御箱31の互いの背面の間に共有する断面矩形の排熱装置32を挟んで有する。制御箱31と排熱装置32とは、互いが平坦な平面によって接触している。FIG. 4 is a perspective view showing a part of the plurality of
As shown in FIG. 1 and FIG. 4, the
In addition, the
制御装置30は、空冷凝縮器12の下方に設置され、冷媒回路10を中央に配置しつつ熱媒体配管20とは冷媒回路10の反対側に配置されて直列に並ぶ。これにより、冷凍サイクル装置100は、熱媒体配管20の延伸方向と直交する縦長の小さな設置スペースに配置できる。
The
4台の制御箱31は、1台の排熱装置32を挟む2台の制御箱31を1組として、2組が排熱装置32を中央に直列に並ぶように設置される。すなわち、図1に示すように、2台の排熱装置32が上方空間に排熱できるように1列に並んでいる。
The four
また、図1に示す紙面上側の2台の制御箱31が紙面下側の2台の制御箱31よりも小さくなっている。これにより、制御箱31の数を紙面上側の方向の冷凍サイクル装置100の正面より視認できるようになっている。
Also, the two
図4に示すように、排熱装置32は、上部空間に排熱するダクト33と、ダクト33の制御箱31の背面と接する面に配置されたヒートシンク34と、ダクト33の内部を空冷する2台の空冷ファン35と、を有する。排熱装置32は、ダクト33の内部を2つに分けて2台の空冷ファン35が形成する空気流を整流する整流板36を有する。
As shown in FIG. 4, the
排熱装置32は、その排熱装置32を両側に挟む2台の制御箱31の内部の電子部品で発生した熱を、制御箱31の背面に接触する面に設置したヒートシンク34により制御箱31の外の排熱装置32内部に放出する。排熱装置32内部では、ダクト33に設けられた2台の空冷ファン35により放熱を効率化し、上部空間に排熱する。2台の排熱装置32は、同様に機能する。
The
図5は、比較例に係る従来の3台連結設置された冷凍サイクル装置200を示す上面図である。
図5に示すように、冷凍サイクル装置200は、冷媒回路210と、熱媒体配管220と、制御装置230と、を備える。制御装置230は、4台の制御箱231を直列に並べて有する。4台の制御箱231のそれぞれには、排熱装置232が設けられる。4台の制御箱231が熱媒体配管220の延伸方向と同じ方向に直列に並んでいる。このため、冷凍サイクル装置200は、熱媒体配管220の延伸方向と同じ方向に縦長の形状を有する。
従来の冷凍サイクル装置200が3台連結設置される際の設置スペースは、熱媒体配管220の延伸方向と同じ方向に縦長の形状の冷凍サイクル装置200が3台並ぶ長細いスペースが必要となる。FIG. 5 is a top view showing a conventional
As shown in FIG. 5, the
The installation space when three conventional
図1に示すように、実施の形態1では、2台の制御箱31が1台の排熱装置32を共有し、熱媒体配管20の延伸方向と直交する方向に冷媒回路10と熱媒体配管20と制御装置30とが直列に並ぶ。このため、図5に示す比較例に比して、ダクト33を2箇所、空冷ファン35を4台削減することができる。また、設置スペースにおいてもダクト33開口面積の2つ分を削減することができる。これにより、必要設置スペースが2台の排熱装置32を削減した分、冷凍サイクル装置100を小型化することができ、狭小地である設置場所にも設置することができる。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, two
たとえば、現地の熱媒体配管を再利用し、従来使用していた吸収式冷温水機のみを更新するという案件の場合に、冷凍サイクル装置100の短手方向を連結設置することで、内蔵ヘッダーの利点を生かすと共に、吸収式冷温水機が設置していた場所にそのまま置き換えることができる。
For example, in the case of a project in which local heat medium piping is reused and only the absorption chiller / heater used in the past is renewed, by connecting the short direction of the
さらに、制御箱231の設置方法を冷凍サイクル装置200の正面側に横一列に並べる方法から、制御装置30を冷凍サイクル装置100の長手方向端部に寄せることができる。これにより、熱媒体配管20を冷凍サイクル装置100の短手方向に延伸するように設置することができる。そして、内蔵ヘッダー仕様時に冷凍サイクル装置100の短手方向での連結設置が可能となり、冷凍サイクル装置100の複数台の連結設置方法について多くの選択肢を持つことができる。また、冷凍サイクル装置100の内部での熱媒体配管20の長さを短くすることができる。これにより、コストが低減できる。
Furthermore, the
以上の実施の形態1によると、複数の制御箱31は、制御箱31の内部の熱を排熱する排熱装置32を共有する。この構成によると、冷凍サイクル装置100に占める制御箱31の設置スペースを小さくすることができる。また、制御箱31以外の設置可能スペースを増加させることができ、作業者が作業を行い易く、サービス性が向上する。あるいは、冷凍サイクル装置100を小型化することもできる。
また、排熱装置32の数が減少し、部品点数が削減でき、コストが低減できる。According to the first embodiment described above, the plurality of
Further, the number of
複数の制御箱31は、共有する排熱装置32を挟んで配置される。この構成によると、共有する排熱装置32を挟む複数の制御箱31の排熱装置を削減することができる。
The plurality of
複数の制御箱31は、2台の制御箱31の間に共有する排熱装置32を挟んで配置される。この構成によると、共有する排熱装置32を挟む2台の制御箱31の排熱装置を削減することができる。
The plurality of
複数の制御箱31は、排熱装置32を挟む2台の制御箱31を1組として、2組が排熱装置32を中央に直列に並ぶように設置される。この構成によると、制御装置30を冷凍サイクル装置100の長手方向端部に寄せることができる。
The plurality of
複数の制御箱31の数は、冷媒回路10の数と同じである。この構成によると、作業者は各冷媒回路10のメンテナンスおよび修理などが容易に作業できる。
The number of
排熱装置32は、外部空間に排熱するダクト33と、ダクト33の制御箱31と接する面に配置されたヒートシンク34と、ダクト33の内部を空冷する空冷ファン35と、を有する。この構成によると、ヒートシンク34から制御箱31の内部の熱を放熱させ、空冷ファン35によって放熱を効率化し、ダクト33から上部空間に排熱することができる。
The
熱媒体配管20が冷凍サイクル装置100の内部を通過する。この構成によると、必要設置スペースを小型化することができる。
The
熱媒体配管20は、外部熱媒体配管40と冷凍サイクル装置100の内部で連結される。この構成によると、作業者は熱媒体配管20および外部熱媒体配管40のメンテナンスおよび修理などが容易に作業できる。
The
熱媒体配管20は、空冷凝縮器12の下方に設置される。この構成によると、必要設置スペースを小型化することができる。
The
複数の制御箱31は、空冷凝縮器12の下方にて、冷媒回路10を中央に配置しつつ熱媒体配管20とは冷媒回路10の反対側に配置され、冷媒回路10、熱媒体配管20および複数の制御箱31が直列に並ぶ。この構成によると、制御装置30を冷凍サイクル装置100の長手方向端部に寄せることができる。これにより、熱媒体配管20を冷凍サイクル装置100の短手方向に延伸するように設置することができる。そして、内蔵ヘッダー仕様時に冷凍サイクル装置100の短手方向での連結設置が可能となり、冷凍サイクル装置100の複数台の連結設置方法について多くの選択肢を持つことができる。また、冷凍サイクル装置100の内部での熱媒体配管20の長さを短くすることができる。これにより、コストが低減できる。
The plurality of
なお、上記実施の形態では、冷媒から熱媒体へ熱交換する冷凍サイクル装置についての複数の制御箱の設置スペース小型化が可能であると述べている。しかし、これに限られず。たとえば、ヒートポンプ装置または空気調和装置など、排熱装置を有する複数の制御箱を備えるものであれば、どのような冷凍サイクル装置に適用してもよい。
また、冷媒回路と制御箱の数を同数としていた。しかし、これに限られず、制御箱の数が冷媒回路の数に関係なく複数設けられてもよい。In the above-described embodiment, it is stated that the installation space of a plurality of control boxes for a refrigeration cycle apparatus that performs heat exchange from a refrigerant to a heat medium can be reduced. However, it is not limited to this. For example, any refrigeration cycle apparatus may be used as long as it includes a plurality of control boxes having a heat exhaust apparatus such as a heat pump apparatus or an air conditioner.
Also, the number of refrigerant circuits and control boxes is the same. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of control boxes may be provided regardless of the number of refrigerant circuits.
10 冷媒回路、11 圧縮機、12 空冷凝縮器、13 膨張弁、14 熱媒体熱交換器、15 冷媒配管、16 送風機、20 熱媒体配管、21 連結部、30 制御装置、31 制御箱、32 排熱装置、33 ダクト、34 ヒートシンク、35 空冷ファン、36 整流板、40 外部熱媒体配管、100 冷凍サイクル装置、200 冷凍サイクル装置、210 冷媒回路、220 熱媒体配管、230 制御装置、231 制御箱、232 排熱装置。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記冷媒回路を制御する制御機器と、
前記制御機器を収納する複数の制御箱と、
を有する冷凍サイクル装置であって、
複数の前記制御箱は、前記制御箱の内部の熱を排熱する排熱装置を共有し、
前記凝縮器または前記蒸発器のどちらか一方が冷媒と熱媒体との熱交換を行わせる熱媒体熱交換器であり、
前記凝縮器または前記蒸発器のどちらか他方が冷媒と室外空気との熱交換を行わせる室外熱交換器であり、
前記熱媒体熱交換器は、前記熱媒体熱交換器に接続され、熱媒体を流通させる熱媒体配管を有し、
前記冷凍サイクル装置は、上面視で前記熱媒体配管の延伸方向と直交する縦長の形状であり、
前記熱媒体配管は、前記冷凍サイクル装置の内部を通過し、前記室外熱交換器の下方に配置され、前記冷凍サイクル装置の短手方向に延伸され、
複数の前記制御箱は、前記室外熱交換器の下方にて、前記冷媒回路を中央に配置しつつ前記熱媒体配管とは前記冷媒回路の反対側に配置され、前記冷凍サイクル装置の長手方向端部に寄せられ、
前記熱媒体配管と前記冷媒回路と複数の前記制御箱とは、この順で直列に並んだ冷凍サイクル装置。 A compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are connected by a refrigerant pipe, and a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates in the refrigerant pipe is provided.
A control device for controlling the refrigerant circuit;
A plurality of control boxes for storing the control devices;
A refrigeration cycle device to have a,
The plurality of control boxes share a heat exhaust device that exhausts heat inside the control box,
Either of the condenser or the evaporator is a heat medium heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant and the heat medium,
Either the condenser or the evaporator is an outdoor heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant and outdoor air,
The heat medium heat exchanger is connected to the heat medium heat exchanger, and has a heat medium pipe for circulating the heat medium,
The refrigeration cycle apparatus has a vertically long shape orthogonal to the extending direction of the heat medium pipe in a top view,
The heat medium pipe passes through the inside of the refrigeration cycle apparatus, is disposed below the outdoor heat exchanger, and extends in a short direction of the refrigeration cycle apparatus,
The plurality of control boxes are arranged on the opposite side of the refrigerant circuit from the heat medium pipe while disposing the refrigerant circuit in the center below the outdoor heat exchanger, and are arranged in the longitudinal direction of the refrigeration cycle apparatus. Sent to the department,
The refrigeration cycle apparatus in which the heat medium pipe, the refrigerant circuit, and the plurality of control boxes are arranged in series in this order.
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