JPH04320762A - 冷凍サイクル - Google Patents
冷凍サイクルInfo
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- JPH04320762A JPH04320762A JP8806591A JP8806591A JPH04320762A JP H04320762 A JPH04320762 A JP H04320762A JP 8806591 A JP8806591 A JP 8806591A JP 8806591 A JP8806591 A JP 8806591A JP H04320762 A JPH04320762 A JP H04320762A
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- 238000007710 freezing Methods 0.000 title abstract 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title abstract 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 147
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 20
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
- F25B2341/0012—Ejectors with the cooled primary flow at high pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ルームエアコンや車両
用冷房装置等に用いられる冷凍サイクルに関する。
用冷房装置等に用いられる冷凍サイクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、冷房能力の向上を目的とした
ガスインジェクションサイクルが提案されている。この
サイクルは、図３に示すように、冷媒凝縮器１００の下
流に絞り１０１とセパレータ１０２を設け、冷媒凝縮器
１００で凝縮された液冷媒を絞り１０１によって中間圧
力まで減圧膨張させた後、セパレータ１０２でガス冷媒
と液冷媒とに分離し、液冷媒は膨張弁１０３でさらに減
圧されて冷媒蒸発器１０４に供給される一方、ガス冷媒
はインジェクション回路１０５を通って冷媒圧縮機１０
６に吸引される。
ガスインジェクションサイクルが提案されている。この
サイクルは、図３に示すように、冷媒凝縮器１００の下
流に絞り１０１とセパレータ１０２を設け、冷媒凝縮器
１００で凝縮された液冷媒を絞り１０１によって中間圧
力まで減圧膨張させた後、セパレータ１０２でガス冷媒
と液冷媒とに分離し、液冷媒は膨張弁１０３でさらに減
圧されて冷媒蒸発器１０４に供給される一方、ガス冷媒
はインジェクション回路１０５を通って冷媒圧縮機１０
６に吸引される。
【０００３】この結果、冷媒圧縮機１０６の冷媒循環量
が増加して、冷媒蒸発器１０４内の有効液冷媒量が増加
する。また、セパレータ１０２により、図４に示すよう
に、エンタルピ差の増大による冷房能力の向上を図るこ
とができる。なお、図３に示す冷凍サイクル上の■〜■
の冷媒状態が、図４に示すモリエル線図上の■〜■に対
応する。
が増加して、冷媒蒸発器１０４内の有効液冷媒量が増加
する。また、セパレータ１０２により、図４に示すよう
に、エンタルピ差の増大による冷房能力の向上を図るこ
とができる。なお、図３に示す冷凍サイクル上の■〜■
の冷媒状態が、図４に示すモリエル線図上の■〜■に対
応する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のサイ
クルでは、セパレータ１０２で気液分離されたガス冷媒
を、冷媒圧縮機１０６の圧縮過程途中に冷媒蒸発器１０
４の蒸発圧力よりも高い中間圧力で吸引させるため、冷
媒蒸発器１０４後のガス冷媒の比容積よりも、インジェ
クションガスの比容積の方が小さいことから、サイクル
内の冷媒循環量の増加に伴って冷媒圧縮機１０６の動力
が増加する。その結果、サイクル効率が悪化して、成績
係数の低下を招くという課題を有していた。
クルでは、セパレータ１０２で気液分離されたガス冷媒
を、冷媒圧縮機１０６の圧縮過程途中に冷媒蒸発器１０
４の蒸発圧力よりも高い中間圧力で吸引させるため、冷
媒蒸発器１０４後のガス冷媒の比容積よりも、インジェ
クションガスの比容積の方が小さいことから、サイクル
内の冷媒循環量の増加に伴って冷媒圧縮機１０６の動力
が増加する。その結果、サイクル効率が悪化して、成績
係数の低下を招くという課題を有していた。
【０００５】本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、エンタルピ差の増大による冷房能力の向上を図る
とともに、冷媒圧縮機の動力増加を最小限に抑えて、冷
凍サイクルの成績係数を向上させることを目的とする。
ので、エンタルピ差の増大による冷房能力の向上を図る
とともに、冷媒圧縮機の動力増加を最小限に抑えて、冷
凍サイクルの成績係数を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、冷媒凝縮器の下流に設けられて、該冷媒
凝縮器で凝縮液化された冷媒を冷媒圧縮機の中間圧力ま
で減圧する減圧手段と、この減圧手段の下流に設けられ
て、該減圧手段より導かれた冷媒を液冷媒とガス冷媒と
に分離する気液分離器と、この気液分離器で分離された
ガス冷媒を前記冷媒圧縮機に導くインジェクション回路
と、前記気液分離器の上流側と冷媒蒸発器の下流側とを
連通して設けられたバイパス路と、このバイパス路を介
して、前記冷媒蒸発器で気化されたガス冷媒の一部を前
記気液分離器の上流に導くポンプ手段とを備えたことを
技術的手段とする。
成するために、冷媒凝縮器の下流に設けられて、該冷媒
凝縮器で凝縮液化された冷媒を冷媒圧縮機の中間圧力ま
で減圧する減圧手段と、この減圧手段の下流に設けられ
て、該減圧手段より導かれた冷媒を液冷媒とガス冷媒と
に分離する気液分離器と、この気液分離器で分離された
ガス冷媒を前記冷媒圧縮機に導くインジェクション回路
と、前記気液分離器の上流側と冷媒蒸発器の下流側とを
連通して設けられたバイパス路と、このバイパス路を介
して、前記冷媒蒸発器で気化されたガス冷媒の一部を前
記気液分離器の上流に導くポンプ手段とを備えたことを
技術的手段とする。
【０００７】
【作用】上記構成より成る本発明の冷凍サイクルは、冷
媒凝縮器で凝縮された液冷媒が減圧手段によって減圧さ
れた後、気液分離器により液冷媒とガス冷媒とに分離さ
れ、その分離されたガス冷媒が、インジェクション回路
を通って冷媒圧縮機に吸引される。
媒凝縮器で凝縮された液冷媒が減圧手段によって減圧さ
れた後、気液分離器により液冷媒とガス冷媒とに分離さ
れ、その分離されたガス冷媒が、インジェクション回路
を通って冷媒圧縮機に吸引される。
【０００８】一方、気液分離器で分離された液冷媒は、
膨張弁で減圧されて冷媒蒸発器内で蒸発し、ガス冷媒と
して流出する。このガス冷媒の一部は、バイパス路を通
って気液分離器の上流側に導かれ、残りのガス冷媒が圧
縮機に吸引される。このように、冷媒蒸発器で気化した
ガス冷媒の一部が、冷媒圧縮機に吸引されることなく、
ポンプ手段によって気液分離器の上流側に導かれるため
、この冷凍サイクルは、従来のガスインジェクションサ
イクルより、冷媒圧縮機内の冷媒循環量が減少すること
になる。
膨張弁で減圧されて冷媒蒸発器内で蒸発し、ガス冷媒と
して流出する。このガス冷媒の一部は、バイパス路を通
って気液分離器の上流側に導かれ、残りのガス冷媒が圧
縮機に吸引される。このように、冷媒蒸発器で気化した
ガス冷媒の一部が、冷媒圧縮機に吸引されることなく、
ポンプ手段によって気液分離器の上流側に導かれるため
、この冷凍サイクルは、従来のガスインジェクションサ
イクルより、冷媒圧縮機内の冷媒循環量が減少すること
になる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の冷凍サイクルを図に示す一実
施例に基づいて説明する。図１は本実施例の冷凍サイク
ル図である。本実施例の冷凍サイクル１は、冷媒圧縮機
２で圧縮された高圧のガス冷媒を凝縮液化した後、冷媒
圧縮機２の中間圧力まで減圧してからガス冷媒と液冷媒
とに分離し、その分離したガス冷媒を圧縮過程途中の冷
媒圧縮機２に吸引させるガスインジェクションサイクル
を構成する。
施例に基づいて説明する。図１は本実施例の冷凍サイク
ル図である。本実施例の冷凍サイクル１は、冷媒圧縮機
２で圧縮された高圧のガス冷媒を凝縮液化した後、冷媒
圧縮機２の中間圧力まで減圧してからガス冷媒と液冷媒
とに分離し、その分離したガス冷媒を圧縮過程途中の冷
媒圧縮機２に吸引させるガスインジェクションサイクル
を構成する。
【００１０】この冷凍サイクル１は、車両用冷房装置に
用いられるもので、低温、低圧の冷媒と車室内空気との
熱交換によって冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器３、この冷
媒蒸発器３で蒸発したガス冷媒を吸入し、高温、高圧に
圧縮して吐出する冷媒圧縮機２、この冷媒圧縮機２より
吐出された冷媒を車室外空気との熱交換によって凝縮液
化する冷媒凝縮器４、その凝縮後の液冷媒を減圧するエ
ジェクタ５、減圧された冷媒を気液分離するセパレータ
６（本発明の気液分離器）、およびこのセパレータ６で
分離された液冷媒を減圧膨張して冷媒蒸発器３内に吐出
する膨張弁７を備える。セパレータ６で分離されたガス
冷媒は、インジェクション回路８を介して冷媒圧縮機２
に吸引される。
用いられるもので、低温、低圧の冷媒と車室内空気との
熱交換によって冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器３、この冷
媒蒸発器３で蒸発したガス冷媒を吸入し、高温、高圧に
圧縮して吐出する冷媒圧縮機２、この冷媒圧縮機２より
吐出された冷媒を車室外空気との熱交換によって凝縮液
化する冷媒凝縮器４、その凝縮後の液冷媒を減圧するエ
ジェクタ５、減圧された冷媒を気液分離するセパレータ
６（本発明の気液分離器）、およびこのセパレータ６で
分離された液冷媒を減圧膨張して冷媒蒸発器３内に吐出
する膨張弁７を備える。セパレータ６で分離されたガス
冷媒は、インジェクション回路８を介して冷媒圧縮機２
に吸引される。
【００１１】また、この冷凍サイクル１は、エジェクタ
５の吸引口５ａと冷媒蒸発器３の下流とを結ぶバイパス
路９を有し、そのバイパス路９には、通過する冷媒流量
を調節する流調弁１０が設けられている。
５の吸引口５ａと冷媒蒸発器３の下流とを結ぶバイパス
路９を有し、そのバイパス路９には、通過する冷媒流量
を調節する流調弁１０が設けられている。
【００１２】エジェクタ５は、冷媒凝縮器４より導かれ
た冷媒を高速で噴出させるノズル５ｂと、このノズル５
ｂから噴出した冷媒を拡散させて速度エネルギを圧力に
変換するディフューザ５ｃとから成り、ノズル５ｂから
高速で流出する冷媒のまわりの圧力低下を利用して、吸
引口５ａに接続されたバイパス路９よりガス冷媒を吸引
する。
た冷媒を高速で噴出させるノズル５ｂと、このノズル５
ｂから噴出した冷媒を拡散させて速度エネルギを圧力に
変換するディフューザ５ｃとから成り、ノズル５ｂから
高速で流出する冷媒のまわりの圧力低下を利用して、吸
引口５ａに接続されたバイパス路９よりガス冷媒を吸引
する。
【００１３】従って、冷媒蒸発器３で気化したガス冷媒
の一部（流調弁１０で流量調節される）は、冷媒圧縮機
２に吸引されることなく、バイパス路９を介してエジェ
クタ５に吸引され、ノズル５ｂより流出する液冷媒と混
合してディフューザ５ｃにより中間圧まで昇圧される。
の一部（流調弁１０で流量調節される）は、冷媒圧縮機
２に吸引されることなく、バイパス路９を介してエジェ
クタ５に吸引され、ノズル５ｂより流出する液冷媒と混
合してディフューザ５ｃにより中間圧まで昇圧される。
【００１４】本実施例のエジェクタ５は、冷媒凝縮器４
で凝縮された高圧の液冷媒を中間圧力まで減圧する本発
明の減圧手段と、冷媒蒸発器３で気化したガス冷媒の一
部をセパレータ６の上流に導く本発明のポンプ手段との
両方の機能を有するものである。
で凝縮された高圧の液冷媒を中間圧力まで減圧する本発
明の減圧手段と、冷媒蒸発器３で気化したガス冷媒の一
部をセパレータ６の上流に導く本発明のポンプ手段との
両方の機能を有するものである。
【００１５】次に、本実施例の作動を図２に示すモリエ
ル線図を用いて説明する。なお、このモリエル線図は、
冷凍サイクル１の動作点を描いたもので、図１の冷凍サ
イクル１上の■〜■の冷媒の状態が、図２に示すモリエ
ル線図上の■〜■に対応するものである。
ル線図を用いて説明する。なお、このモリエル線図は、
冷凍サイクル１の動作点を描いたもので、図１の冷凍サ
イクル１上の■〜■の冷媒の状態が、図２に示すモリエ
ル線図上の■〜■に対応するものである。
【００１６】冷媒圧縮機２によって圧縮された高温、高
圧のガス冷媒（状態点■）は、冷媒凝縮器４で車室外空
気と熱交換されることにより凝縮液化される（状態点■
）。この凝縮された高圧液冷媒は、エジェクタ５内のノ
ズル５ｂより流出して膨張することにより、冷媒蒸発器
３の蒸発圧力以下に減圧される。ノズル５ｂから流出し
た液冷媒は、流調弁１０で流量調節されてエジェクタ５
内に吸引されたガス冷媒（状態点■）と混合し、ディフ
ューザ５ｃを通過することで冷媒圧縮機２の中間圧力ま
で昇圧される（状態点■）。
圧のガス冷媒（状態点■）は、冷媒凝縮器４で車室外空
気と熱交換されることにより凝縮液化される（状態点■
）。この凝縮された高圧液冷媒は、エジェクタ５内のノ
ズル５ｂより流出して膨張することにより、冷媒蒸発器
３の蒸発圧力以下に減圧される。ノズル５ｂから流出し
た液冷媒は、流調弁１０で流量調節されてエジェクタ５
内に吸引されたガス冷媒（状態点■）と混合し、ディフ
ューザ５ｃを通過することで冷媒圧縮機２の中間圧力ま
で昇圧される（状態点■）。
【００１７】エジェクタ５を流出した気液二相の混合流
は、セパレータ６によって気液分離され、ガス冷媒はイ
ンジェクション回路８を介して冷媒圧縮機２に吸引され
る（状態点■）。分離された液冷媒（状態点■）は、膨
張弁７で減圧（状態点■）されて冷媒蒸発器３内に吐出
され、冷媒蒸発器３を通過する際に車室内空気と熱交換
されて蒸発する（状態点■）。この冷媒蒸発器３で気化
したガス冷媒の一部が、上述のようにバイパス路９を介
してエジェクタ５内に吸引され、残りのガス冷媒が冷媒
圧縮機２に吸引される（状態点■）。
は、セパレータ６によって気液分離され、ガス冷媒はイ
ンジェクション回路８を介して冷媒圧縮機２に吸引され
る（状態点■）。分離された液冷媒（状態点■）は、膨
張弁７で減圧（状態点■）されて冷媒蒸発器３内に吐出
され、冷媒蒸発器３を通過する際に車室内空気と熱交換
されて蒸発する（状態点■）。この冷媒蒸発器３で気化
したガス冷媒の一部が、上述のようにバイパス路９を介
してエジェクタ５内に吸引され、残りのガス冷媒が冷媒
圧縮機２に吸引される（状態点■）。
【００１８】このように、冷媒蒸発器３で気化したガス
冷媒の一部をエジェクタ５内に吸引させることにより、
冷媒圧縮機２内の冷媒循環量を従来のガスインジェクシ
ョンサイクルより減少させることができるとともに、冷
媒蒸発器３内の冷媒循環量を同等以上にすることができ
る。この結果、冷房能力の向上とともに、冷媒圧縮機２
の動力減少を達成することができ、高効率の冷凍サイク
ル１を実現することができる。
冷媒の一部をエジェクタ５内に吸引させることにより、
冷媒圧縮機２内の冷媒循環量を従来のガスインジェクシ
ョンサイクルより減少させることができるとともに、冷
媒蒸発器３内の冷媒循環量を同等以上にすることができ
る。この結果、冷房能力の向上とともに、冷媒圧縮機２
の動力減少を達成することができ、高効率の冷凍サイク
ル１を実現することができる。
【００１９】なお、本実施例では、冷媒蒸発器３の上流
に膨張弁７を設けているが、エジェクタ５にて充分減圧
できる性能が有れば、特に膨張弁７を設ける必要はない
。また、膨張弁７は固定絞りでも良い。さらには、冷媒
蒸発器３で気化したガス冷媒をセパレータ６の上流に導
くためにエジェクタ５を用いたが、冷媒ポンプによって
行っても良い。
に膨張弁７を設けているが、エジェクタ５にて充分減圧
できる性能が有れば、特に膨張弁７を設ける必要はない
。また、膨張弁７は固定絞りでも良い。さらには、冷媒
蒸発器３で気化したガス冷媒をセパレータ６の上流に導
くためにエジェクタ５を用いたが、冷媒ポンプによって
行っても良い。
【００２０】
【発明の効果】本発明の冷凍サイクルは、エンタルピ差
増大に伴う冷房能力の向上を図るとともに、ガスインジ
ェクションサイクルによる冷媒圧縮機の動力増加を防止
することができ、成績係数を向上させることができる。
増大に伴う冷房能力の向上を図るとともに、ガスインジ
ェクションサイクルによる冷媒圧縮機の動力増加を防止
することができ、成績係数を向上させることができる。
【図１】本実施例の冷凍サイクル図である。
【図２】冷凍サイクルのモリエル線図である。
【図３】従来技術による冷凍サイクル図である。
【図４】図３の冷凍サイクルに係るモリエル線図である
。
。
１ 冷凍サイクル
２ 冷媒圧縮機
３ 冷媒蒸発器
４ 冷媒凝縮器
５ エジェクタ（減圧手段、ポンプ手段）６ セパ
レータ（気液分離器） ８ インジェクション回路 ９ バイパス路
レータ（気液分離器） ８ インジェクション回路 ９ バイパス路
Claims (1)
- 【請求項１】ａ）冷媒凝縮器の下流に設けられて、該冷
媒凝縮器で凝縮液化された冷媒を冷媒圧縮機の中間圧力
まで減圧する減圧手段と、ｂ）この減圧手段の下流に設
けられて、該減圧手段より導かれた冷媒を液冷媒とガス
冷媒とに分離する気液分離器と、ｃ）この気液分離器で
分離されたガス冷媒を前記冷媒圧縮機に導くインジェク
ション回路と、ｄ）前記気液分離器の上流側と冷媒蒸発
器の下流側とを連通して設けられたバイパス路と、ｅ）
このバイパス路を介して、前記冷媒蒸発器で気化された
ガス冷媒の一部を前記気液分離器の上流に導くポンプ手
段とを備えた冷凍サイクル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088065A JP2838917B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 冷凍サイクル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088065A JP2838917B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 冷凍サイクル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320762A true JPH04320762A (ja) | 1992-11-11 |
| JP2838917B2 JP2838917B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=13932454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3088065A Expired - Lifetime JP2838917B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 冷凍サイクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2838917B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6978637B2 (en) | 2003-05-28 | 2005-12-27 | Denso Corporation | Ejector cycle with insulation of ejector |
| KR100555944B1 (ko) * | 2003-07-01 | 2006-03-03 | 가부시키가이샤 덴소 | 증기압축 냉동사이클 시스템 |
| CN101650075A (zh) * | 2009-09-07 | 2010-02-17 | 浙江正理生能科技有限公司 | 空气源低温热泵热水器 |
| JP2010133605A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Denso Corp | エジェクタ式冷凍サイクル |
| JP2010133606A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Denso Corp | エジェクタ式冷凍サイクル |
| JP2012021761A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-02-02 | Daikin Industries Ltd | 冷凍装置 |
| EP2661591A1 (en) * | 2011-01-04 | 2013-11-13 | Carrier Corporation | Ejector cycle |
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| EP3032192A1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-15 | Danfoss A/S | A method for controlling a valve arrangement in a vapour compression system |
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| US11333449B2 (en) | 2018-10-15 | 2022-05-17 | Danfoss A/S | Heat exchanger plate with strengthened diagonal area |
| US11460230B2 (en) | 2015-10-20 | 2022-10-04 | Danfoss A/S | Method for controlling a vapour compression system with a variable receiver pressure setpoint |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP3088065A patent/JP2838917B2/ja not_active Expired - Lifetime
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