JP7272695B2 - air compressor - Google Patents
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Description
本発明は、エアコンプレッサ、エアタンク並びにエアドライヤを内蔵する空気圧縮機に関し、詳しくは、エアタンク及びエアドライヤにて発生するドレン水をまとめて排出する空気圧縮機に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air compressor incorporating an air compressor, an air tank and an air dryer, and more particularly to an air compressor for collectively discharging drain water generated in the air tank and the air dryer.
空気圧縮機により生成された圧縮空気は、食品加工やレンズなど精密機器の仕上げ加工、清掃等の末端、その他各種用途に使用されている。そして、かかる圧縮空気の用途によっては、空気圧縮機から圧縮空気が吐出されるまでの空気圧回路の中間に、各種機器が配設されている。例えば、水分の持ち出しが厳禁である用途に使用される場合には、空気圧回路の中間においてエアドライヤを介する構成が採られており、さらにエアドライヤの後段において除去しきれなかった水分や油分、スラッジや微生物を除去すべく、樹脂製若しくは紙製で網状や中空糸膜状のエアフィルタ、若しくは、活性炭を包んだエアフィルタを配設する態様が採られている。 Compressed air generated by an air compressor is used for food processing, finishing of precision equipment such as lenses, cleaning and other end uses, and various other uses. Depending on the application of the compressed air, various devices are arranged in the middle of the pneumatic circuit until the compressed air is discharged from the air compressor. For example, when it is used for applications where it is strictly prohibited to bring out moisture, an air dryer is used in the middle of the pneumatic circuit. In order to remove this, an air filter made of resin or paper and having the shape of a mesh or a hollow fiber membrane, or an air filter wrapped with activated carbon is provided.
ところで、上記のような従来の圧縮空気圧回路の構成によると、エアコンプレッサが吐出する熱を帯びた圧縮空気が配管路で冷却された場合に、加圧下飽和水蒸気量も下がるため配管路内でドレン水が発生してしまい、後段の各種機器に該ドレン水が浸入してしまうといった問題があった。そこで、エアコンプレッサが生成する圧縮空気中の水蒸気量を減少すべく、エアコンプレッサとエアタンクとエアドライヤを内蔵して一機のパッケージ化した空気圧縮機とする態様も採られている。 By the way, according to the configuration of the conventional compressed air circuit as described above, when the hot compressed air discharged from the air compressor is cooled in the pipeline, the amount of saturated water vapor under pressure also decreases, so that the water drains in the pipeline. There is a problem that water is generated and the drain water enters various devices in the subsequent stage. Therefore, in order to reduce the amount of water vapor in the compressed air generated by the air compressor, an air compressor in which an air compressor, an air tank, and an air dryer are incorporated to form a single package is adopted.
しかしながら、エアコンプレッサでは、そもそも圧縮空気を生成する際の飽和水蒸気量の低下によりドレン水が発生する。また、エアタンクでは、貯留中に圧縮空気が外気により冷やされることでドレン水が発生する。さらに、エアドライヤでは、熱交換器により圧縮空気が冷却されることで、同様に加圧下飽和水蒸気量の低下によるドレン水が発生する。このように、エアコンプレッサ、エアタンク及びエアドライヤ共にドレン水が発生し得ることとなる。 However, in the air compressor, drain water is generated due to a decrease in the amount of saturated water vapor when generating compressed air. In addition, in the air tank, the compressed air is cooled by the outside air during storage, thereby generating drain water. Furthermore, in the air dryer, the compressed air is cooled by the heat exchanger, and drain water is similarly generated due to the decrease in the amount of saturated water vapor under pressure. In this way, the air compressor, the air tank and the air dryer can all generate drain water.
そこで、本出願人は、エアドライヤから排出されるドレン水を、エアドライヤの下方に位置するエアタンクへ貯留させ、エアタンクに備えられたドレントラップによりドレン水を外部へ排出させる、といった技術を開発し、特許第5017573号公報(特許文献1)に記載の技術提案を行っている。かかる技術提案によれば、エアドライヤの下段に位置するエアタンクに、エアドライヤから排出されたドレン水をエアタンク内に貯留しているドレン水へ流入させ、ドレントラップより排出させることができる、といった優れた効果を奏するものであった。 Therefore, the applicant of the present application has developed a technology in which the drain water discharged from the air dryer is stored in an air tank located below the air dryer, and the drain water is discharged to the outside by a drain trap provided in the air tank. The technical proposal described in Japanese Patent No. 5017573 (Patent Document 1) has been made. According to this technical proposal, the drain water discharged from the air dryer can flow into the air tank located at the lower stage of the air dryer into the drain water stored in the air tank, and can be discharged from the drain trap. was to play.
しかしながら、上記技術提案によれば、エアドライヤからエアタンクへドレン水が流入する配管の先端部分について、エアタンクの底部近傍に位置させているため、ドレントラップの不具合等によりドレントラップが閉鎖状態となってエアタンク内のドレン水が排出できない場合、ドレン水に含有され沈殿している塵埃等の異物によって配管の先端部を閉塞させてしまい、排出不能なドレン水がエアドライヤ内に貯留し続けてしまう可能性があった。更に、配管の先端部分がエアタンク内の底部近傍に位置していることから、閉塞してしまった配管の復旧作業も困難であった。そこで、エアドライヤで発生したドレン水が確実にエアタンクへ排出されると共に、メンテナンス性の向上にも資する空気圧縮機が求められるところであった。 However, according to the above technical proposal, the tip of the pipe through which the drain water flows from the air dryer to the air tank is positioned near the bottom of the air tank. If the internal drain water cannot be discharged, foreign matter such as dust contained in the drain water and precipitated may clog the tip of the pipe, and the undischargeable drain water may continue to accumulate in the air dryer. there were. Furthermore, since the tip of the pipe is located near the bottom of the air tank, it is difficult to restore the blocked pipe. Therefore, there has been a demand for an air compressor that reliably discharges the drain water generated by the air dryer into the air tank and contributes to improved maintainability.
本出願人は、以上のような従来の空気圧縮機において、ドレン水の排出不能といった問題点に着目し、エアドライヤで発生したドレン水を確実にエアタンクへ送出することができないものかという着想のもと、エアドライヤをエアタンクよりも高所に設置し、ドレン水導入口をエアタンクの最頂部若しくは最頂部近傍に設けることで、ドレン水配管の先端がエアタンク内で閉塞することなく、ドレン水の排出不能を解決し得る空気圧縮機を開発し、本発明にかかる「空気圧縮機」の提案に至るものである。 The applicant of the present invention focused on the problem that the drain water could not be discharged in the conventional air compressor as described above, and came up with the idea that the drain water generated in the air dryer could be reliably sent to the air tank. By installing the air dryer at a higher place than the air tank and providing the drain water introduction port at or near the top of the air tank, the tip of the drain water pipe is not blocked in the air tank, and the drain water cannot be discharged. Developed an air compressor that can solve the above, and led to the proposal of the "air compressor" according to the present invention.
本発明は、上記問題に鑑み、エアドライヤをエアタンクよりも高所に設置し、エアドライヤにて発生したドレン水をエアタンクへ流入させ、エアタンクで発生したドレン水と共に外部へ排出可能な空気圧縮機を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention provides an air compressor in which the air dryer is installed at a higher position than the air tank, and the drain water generated in the air dryer is allowed to flow into the air tank and be discharged to the outside together with the drain water generated in the air tank. The task is to
上記課題を解決するため、本発明は、エアコンプレッサ、エアタンク並びにエアドライヤを内蔵する空気圧縮機において、エアドライヤは、エアタンクよりも高所に設置されると共に、下方域にはドレン水送出口が備えられ、エアタンクは、最頂部近傍にドレン水導入口が備えられると共に、下方域にはドレン水排出口が備えられ、ドレン水送出口とドレン水導入口とがドレン水配管によって接続されると共に、該ドレン水配管がエアタンク内部に延伸しない構成となっており、エアドライヤにて発生したドレン水をドレン水送出口からドレン水配管を経由してドレン水導入口を介してエアタンクへ流入、垂下させ、エアタンクで発生したドレン水と共にドレン水排出口から外部へ排出する手段を採る。
In order to solve the above problems, the present invention provides an air compressor incorporating an air compressor, an air tank, and an air dryer, wherein the air dryer is installed at a higher position than the air tank, and a drain water delivery port is provided in the lower area. The air tank is provided with a drain water inlet in the vicinity of the top and a drain water outlet in the lower area . The drain water pipe does not extend inside the air tank , and the drain water generated in the air dryer flows from the drain water delivery port through the drain water pipe to the drain water introduction port, flows into the air tank , and hangs down . A means for discharging to the outside from the drain water discharge port together with the drain water generated in .
また、本発明は、前記ドレン水配管に、逆止弁が備えられている手段を採る。 In addition, the present invention adopts means in which the drain water pipe is provided with a check valve.
さらに、本発明は、前記ドレン水送出口に、ドレントラップが備えられている手段を採る。 Furthermore, the present invention employs means in which the drain water delivery port is provided with a drain trap.
またさらに、本発明は、前記ドレン水配管の所定中間箇所に、ユニオン継手が配設されて成る手段を採る。 Furthermore, the present invention employs means in which a union joint is arranged at a predetermined intermediate position of the drain water pipe.
本発明にかかる空気圧縮機によれば、エアドライヤがエアタンクよりも高所に設置されていることにより、エアドライヤの稼働によって発生したドレン水が、重力に従いエアタンクへ向けて垂下するため、エアドライヤにて発生したドレン水を低所に設置したエアタンク内へスムーズに流入させることが可能となる。 According to the air compressor of the present invention, since the air dryer is installed at a higher place than the air tank, the drain water generated by the operation of the air dryer hangs down toward the air tank according to gravity. It is possible to smoothly flow the drained water into the air tank installed at a low place.
また、本発明にかかる空気圧縮機によれば、エアタンクの最頂部若しくはその近傍にドレン水導入口が備えられているため、機器故障等によりエアタンク内のドレン水の排出が滞った場合においても、ドレン水配管の先端が浸水により閉塞されることなく、エアドライヤからのドレン水は継続してエアタンクへ流入可能であって、故障箇所の交換や修理、メンテナンス対応までの時間的猶予を稼ぐことが可能となる、といった優れた効果を奏する。 Further, according to the air compressor of the present invention, since the drain water inlet is provided at or near the top of the air tank, even if the discharge of the drain water from the air tank is delayed due to equipment failure or the like, Drain water from the air dryer can continue to flow into the air tank without clogging the tip of the drain water pipe due to flooding. It has an excellent effect of becoming.
さらに、本発明にかかる空気圧縮機によれば、ドレン水配管に逆止弁を備えることで、エアタンク内の圧縮空気によるドレン水配管内のドレン水の逆流を防止することが可能となる。 Furthermore, according to the air compressor of the present invention, by providing the drain water pipe with the check valve, it is possible to prevent backflow of drain water in the drain water pipe due to the compressed air in the air tank.
またさらに、本発明にかかる空気圧縮機によれば、ドレン水配管の所定中間箇所にユニオン継手が配設されることにより、ドレン水配管の接続が容易であると共に、配管長さの微調整も可能であって、作業性向上に資することとなる。 Furthermore, according to the air compressor of the present invention, the drain water pipe can be easily connected and the pipe length can be finely adjusted by arranging the union joint at a predetermined intermediate position of the drain water pipe. It is possible and contributes to the improvement of workability.
本発明にかかる空気圧縮機1は、エアドライヤ30にて発生したドレン水Dをエアタンク20へ流入させることで、エアタンク20で発生したドレン水Dと共に外部へ排出する手段を採用したことを最大の特徴とする。
以下、本発明にかかる空気圧縮機1の実施形態について、図面に基づき説明する。
The greatest feature of the
An embodiment of an
なお、本発明にかかる空気圧縮機1は、以下に述べる実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、すなわち同一の作用効果を発揮できる形状や寸法、材質等の範囲内で適宜変更することができるものである。
It should be noted that the
図1は、本発明にかかる空気圧縮機1の実施形態を示す説明図である。
本発明にかかる空気圧縮機1は、エアコンプレッサ10、エアタンク20並びにエアドライヤ30が内蔵されて一つのユニット化した機器であり、エアコンプレッサ10によって生成された圧縮空気Aは、エアタンク20に一時的に貯留された後にエアドライヤ30へ送られ、該エアドライヤ30によって乾燥された後に後段機器へ送気され、各種用途に供される。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of an
The
エアコンプレッサ10は、空気を圧縮して所定気圧以上の圧縮空気Aを生成する機械であって、該圧縮空気Aを生成するための構造によって、往復式や回転式、遠心式など種々の方式が存在する。本発明で使用するコンプレッサの方式については、特に限定はなく、いずれの方式・構造のものでも使用することが可能である。該エアコンプレッサ10には、生成した圧縮空気Aを一時的に留め置くためのエアタンク20が一体的に備わっており、該エアタンク20には生成された圧縮空気Aをエアドライヤ30へ送気するための中空管から成る配管路3が接続されている。
The
エアタンク20は、エアコンプレッサ10により生成された圧縮空気Aを一時的に貯留するもので、貯留された圧縮空気Aは、配管路3を経由しエアドライヤ30へ送気されることとなる。該エアタンク20の最頂部あるいは最頂部近傍には、ドレン水導入口22が備えられ、中空管から成るドレン水配管5の先端を接続可能となっている。また、エアタンク20の下方域には、ドレン水排出口24が備えられ、エアタンク20内に貯留しているドレン水Dを外部へ排出可能となっている。
The
ドレン水導入口22は、エアドライヤ30で発生したドレン水Dをエアタンク20内に流入させるための入口であって、ドレン水配管5の先端が接続されることで、エアドライヤ30のドレン水Dがドレン水配管5を経由してドレン水導入口22からエアタンク20内に流入可能となっている。流入したドレン水Dは、ドレン水導入口22からエアタンク20内へ垂下し、エアタンク20で発生したドレン水Dと混和して一体となる。該ドレン水導入口22がエアタンク20の最頂部あるいはその近傍に設けられることにより、排水不良等によりエアタンク20からドレン水Dの排出が不能となった場合であっても、エアタンクの最大容積を上限としたドレン水の貯留が可能であって、その際にドレン水配管5がエアタンク20の内部に延伸されていないことから、該ドレン水配管5の先端が浸水してドレン水Dに含有される異物等により閉塞されることもなく、エアドライヤ30からのドレン水Dを継続的且つ安定的にエアタンク20へ流入させることが可能であり、故障箇所の交換や修理、メンテナンス対応までの時間的猶予を稼ぐことが可能となる。
The drain
ドレン水排出口24は、エアタンク20内に貯留しているドレン水Dを外部へ排出すべく、エアタンク20の下部所定箇所に備えられる。該ドレン水排出口24には中空管から成る排水管7が接続されており、ドレン水排出口24より流出したドレン水Dは、排水管7を経由して外部へと排水されることとなる。
排水管7の所定箇所には排出装置40が備えられ、ドレン水排出口24から排水管7へ送られたドレン水Dは、排出装置40の作用により外部へ排出されることとなる。排出装置40は、ドレン水Dを機械的に外部へ排出するための装置であって、例えば、ドレントラップ等が使用される。ドレントラップには、その排出方法により電磁式やフロート式等が存在するが、特に限定するものではない。また、排出装置40の前段には、必要に応じて開閉バルブ9を備える態様が望ましい。
The drain
A
エアドライヤ30は、エアタンク20から配管路3を経由して送られてくる圧縮空気Aを乾燥させ水分を取り除くための機器である。該エアドライヤ30は、水分の除去方式により、冷凍式や中空糸膜式、吸着式などが存在する。本発明で使用するエアドライヤは、冷凍式や中空糸膜式、吸着式のいずれかを問うものではなく、特に限定されるものではないが、一般に繁用されているのは、冷凍式のエアドライヤである。冷凍式のエアドライヤは、冷媒の蒸発潜熱を利用して、圧縮空気Aを冷却し、含有水分を凝縮して除去するための装置であって、比較的安価に導入することができるため、好適である。水分が取り除かれ乾燥した圧縮空気Aは、空気圧縮機1の後段に配設された機器へ配管路3を介して送気され、各種用途に供されることとなる。また、冷凍式エアドライヤは、圧縮空気A中の含有水分を凝縮・除去する過程において、冷却による飽和水蒸気量の低下によりドレン水がエアドライヤ内に発生するため、ドレン水を排出すべくドレン水送出口32が備えられ、該ドレン水送出口32にはドレン水配管5の基端が接続可能となっている。
The
ドレン水送出口32は、エアドライヤ30にて発生したドレン水Dを送出すべく、ドレン水Dが貯留するエアドライヤ30の下部所定箇所に備えられる。該ドレン水送出口32には、ドレン水配管5の基端が接続されており、ドレン水送出口32から送出されたドレン水Dは、ドレン水配管5を経由してエアタンク20へ送られることとなる。
ところで、図示していないが、ドレン水送出口32にドレントラップを備える態様も考え得る。該ドレントラップは、エアドライヤ30からドレン水配管5へドレン水Dのみを機械的に排出するもので、該ドレン水配管5への圧縮空気Aの流入を防止することが可能となる。ドレントラップは、その排出方法により電磁式やフロート式などが存在するが、特に限定するものではない。
The drain
By the way, although not shown, it is also possible to consider a mode in which the drain
空気圧縮機1において、エアタンク20とエアドライヤ30との配設位置については、図示の様に、エアドライヤ20をエアタンク30より高位置で配設することとなる。かかる配置にすることで、エアドライヤ30内にて発生したドレン水Dが、重力に従ってドレン水配管5内を落下することとなり、低位置に配設されたエアタンク20へスムーズに送出することが可能となる。
In the
ドレン水配管5は、エアドライヤ30からエアタンク20へドレン水Dを送るための中空管であって、基端がエアドライヤ30のドレン水送出口32に接続されると共に、先端がエアタンク20のドレン水導入口22に接続されている。ドレン水導入口22との接続に際し、ドレン水配管5の所定中間箇所にユニオン継手5aを適宜配設することで、配管長さの調整を行う接続態様も考え得る。
該ドレン水配管5の所定箇所には、図示の様に、逆止弁8を配設する態様が好適である。該逆止弁8は、ドレン水配管5におけるドレン水Dの逆流を防止すべく機能する。詳しくは、通常であればエアタンク20とエアドライヤ30とは同圧状態となって均衡が保たれているが、エアコンプレッサ10で生成しエアタンク20にて貯留した圧縮空気Aの量よりも、エアドライヤ30の先で使用される圧縮空気Aの量が多くなった場合に、エアドライヤ30内の圧力がエアタンク20内の圧力よりも低くなることが想定される。かかる圧の不均衡が生じた際に、ドレン水配管5において低圧のエアドライヤ30の方へエアタンク20内の圧縮空気Aが流入し、ドレン水配管5内に存するドレン水Dを逆流させる可能性があるため、逆止弁8を配設することでかかる逆流現象を防止することが可能となる。
The
It is preferable to dispose a
以上の構成要素から成る空気圧縮機1について、一連の動作および作用を説明する。
空気圧縮機1において、エアコンプレッサ10にて生成された圧縮空気Aは、エアタンク20で一時的に留め置かれた後、配管路3を経由しエアドライヤ30へと送気される。そして、エアドライヤ30へ流入した圧縮空気Aは、水分が取り除かれて乾燥させられ、配管路3を介して空気圧縮機1から後段機器へ送気され、最終的に各種用途に供されることとなる。
A series of operations and functions of the
In the
上記圧縮空気Aの流れの中で、空気圧縮機1内で発生するドレン水Dは、以下のとおり処理されることとなる。
すなわち、エアコンプレッサ10にて圧縮空気Aを生成する際に、飽和水蒸気量が低下することで発生したドレン水Dは、エアタンク20内の下部領域にて貯留される。また、エアタンク20では、貯留中の圧縮空気Aが外気による冷却を受けることで、同様に飽和水蒸気量が低下してドレン水Dが発生するが、かかるドレン水Dもエアタンク20内の下部領域に貯留される。さらに、エアドライヤ30において圧縮空気Aを乾燥させる際に発生するドレン水Dは、ドレン水送出口32からドレン水配管5に送出され、該ドレン水配管5を経由しドレン水導入口22からエアタンク20内へ流入する。このとき、エアドライヤ30はエアタンク20より高位置に設置されていることから、ドレン水配管5内のドレン水Dは、重力に従いを自然に垂下しつつ、エアタンク20へと進行する。ドレン水配管5からエアタンク20内に流入したドレン水Dは、既にエアタンク20内に存するドレン水Dと混和して一体となる。そして、エアタンク20に貯留されたドレン水Dは、ドレン水排水口24から排水管7に排出され、排出装置40を経由し最終的に外部へ排出されることとなる。
Drain water D generated in the
That is, when the compressed air A is generated by the
以上、本発明にかかる空気圧縮機1の基本的構成態様、並びに、動作・作用について説明したが、本発明は、上記実施形態や図面に示す構成態様に限定するものではない。例えば、上記実施形態及び図面では、エアコンプレッサ10にエアタンク20が一体的に備わっているエアタンク付コンプレッサを用いた場合について示しているが、エアコンプレッサ10とエアタンク20とが別の機器として空気圧縮機1に内蔵されている態様であっても構わない。
As described above, the basic configuration mode and operation/action of the
以上のように、本発明にかかる空気圧縮機1は、エアドライヤ30がエアタンク20よりも高所に設置されていることにより、エアドライヤ30の稼働によって発生したドレン水Dが、重力に従いドレン水配管5を経由して低所に設置したエアタンク20へ向けて垂下してスムーズに流入させることが可能であって、エアタンク20にて発生したドレン水Dとエアドライヤ30で発生したドレン水Dとを一度に外部へ排出することが可能となる。また、エアタンク20の最頂部にドレン水導入口22が備えられているため、排水不良等によりエアタンク20からドレン水Dの排出が不能となった場合であっても、エアタンクの最大容積を上限としたドレン水の貯留が可能であって、その際にドレン水配管5がエアタンク20の内部に延伸されていないことから、該ドレン水配管5の先端が浸水してドレン水Dに含有される異物等により閉塞されることもなく、エアドライヤ30からのドレン水Dを継続的且つ安定的にエアタンク20へ流入させることが可能であり、且つ、故障箇所の交換や修理、メンテナンス対応までの時間的猶予を稼ぐことも可能となる。
As described above, in the
本発明は、製造加工業や清掃業等、圧縮空気を使用するあらゆる分野において、ドレン水の効率的な排出及びメンテナンス性に優れた空気圧縮機として採用することが可能である。したがって、本発明にかかる「空気圧縮機」の産業上の利用可能性は大であると思料する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be employed as an air compressor that efficiently discharges drain water and is excellent in maintainability in all fields that use compressed air, such as manufacturing and processing industries and cleaning industries. Therefore, it is believed that the "air compressor" according to the present invention has great industrial applicability.
1 空気圧縮機
3 配管路
5 ドレン水配管
5a ユニオン継手
7 排水管
8 逆止弁
9 開閉バルブ
10 エアコンプレッサ
20 エアタンク
22 ドレン水導入口
24 ドレン水排出口
30 エアドライヤ
32 ドレン水送出口
40 排出装置
A 圧縮空気
D ドレン水
1
Claims (4)
エアドライヤは、エアタンクよりも高所に設置されると共に、下方域にはドレン水送出口が備えられ、
エアタンクは、最頂部近傍にドレン水導入口が備えられると共に、下方域にはドレン水排出口が備えられ、
ドレン水送出口とドレン水導入口とがドレン水配管によって接続されると共に、該ドレン水配管がエアタンク内部に延伸しない構成となっており、
エアドライヤにて発生したドレン水をドレン水送出口からドレン水配管を経由してドレン水導入口を介してエアタンクへ流入、垂下させ、エアタンクで発生したドレン水と共にドレン水排出口から外部へ排出することを特徴とする空気圧縮機。
In air compressors with built-in air compressors, air tanks and air dryers,
The air dryer is installed at a higher place than the air tank, and has a drain water delivery port in the lower area,
The air tank is provided with a drain water inlet near the top and a drain water outlet in the lower area,
The drain water delivery port and the drain water introduction port are connected by a drain water pipe , and the drain water pipe does not extend into the air tank ,
Drain water generated in the air dryer flows into the air tank from the drain water delivery port via the drain water pipe and the drain water introduction port, and is discharged outside from the drain water discharge port together with the drain water generated in the air tank. An air compressor characterized by:
4. The air compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein a union joint is arranged at a predetermined intermediate position of said drain water pipe.
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