JPH1038491A - 二重管型熱交換器 - Google Patents
二重管型熱交換器Info
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- JPH1038491A JPH1038491A JP21320796A JP21320796A JPH1038491A JP H1038491 A JPH1038491 A JP H1038491A JP 21320796 A JP21320796 A JP 21320796A JP 21320796 A JP21320796 A JP 21320796A JP H1038491 A JPH1038491 A JP H1038491A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- waveform
- tube
- outer tube
- heat exchanger
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
- F28F1/424—Means comprising outside portions integral with inside portions
- F28F1/426—Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2210/00—Heat exchange conduits
- F28F2210/06—Heat exchange conduits having walls comprising obliquely extending corrugations, e.g. in the form of threads
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で内部流体の攪拌効果が高く且
つ、内圧に対する強度の大きな二重管型熱交換器を提供
すること。 【解決手段】 外管１と内管２とに夫々螺旋状の波形
４，５が曲折され、その螺旋の捩れ方向が互いに逆向き
に形成される。そして、内管２の波形５の頂部５ａと外
管１の波形４の谷部４ｂとが互いに交差して接触配置す
る。
つ、内圧に対する強度の大きな二重管型熱交換器を提供
すること。 【解決手段】 外管１と内管２とに夫々螺旋状の波形
４，５が曲折され、その螺旋の捩れ方向が互いに逆向き
に形成される。そして、内管２の波形５の頂部５ａと外
管１の波形４の谷部４ｂとが互いに交差して接触配置す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用オイルク
ーラー等に広く用いられている二重管型熱交換器に関す
る。
ーラー等に広く用いられている二重管型熱交換器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエンジン冷却水冷却用ラジエー
ターには、その下部タンクにオイルクーラとして二重管
型熱交換器が内装されることがある。この二重管型熱交
換器は、外管と内管とを有し、両管の両端開口縁どうし
が液密に接合され、外管の長手方向両端部外周に内部流
体の出入口が形成されたものである。そして、外管と内
管との間に形成される流体通路を内部流体が流通し、外
管の外面および内管の内面側に外部流体が流通するもの
である。このような二重管型熱交換器は、外管および内
管の内部に内部流体攪拌用のフィンが内装されることが
多い。なお、このフィンを省略したものとして、本出願
人自身の提案による実公昭５２ー１８３６３号のラジエ
ーター内蔵式クーラーが存在する。
ターには、その下部タンクにオイルクーラとして二重管
型熱交換器が内装されることがある。この二重管型熱交
換器は、外管と内管とを有し、両管の両端開口縁どうし
が液密に接合され、外管の長手方向両端部外周に内部流
体の出入口が形成されたものである。そして、外管と内
管との間に形成される流体通路を内部流体が流通し、外
管の外面および内管の内面側に外部流体が流通するもの
である。このような二重管型熱交換器は、外管および内
管の内部に内部流体攪拌用のフィンが内装されることが
多い。なお、このフィンを省略したものとして、本出願
人自身の提案による実公昭５２ー１８３６３号のラジエ
ーター内蔵式クーラーが存在する。
【０００３】この熱交換器は、図７に示す如く同一長さ
の外管１と内管２とに夫々ピッチと位相が同一の波形４
および５を同一方向に形成したものである。そして、外
管１および内管２間に波形の流体通路10を均一に形成さ
せてなる。その外管１の長手方向両端部外周には、内部
流体11の出入口用のボス部６が取り付けられている。こ
の熱交換器は、ラジエーターの下部タンク内に固定さ
れ、ボス部６の出入口が夫々タンク13の外面側に突出す
るものである。そして、一方のボス部６から内部流体11
を流入させ、それが流体通路10を流通して他方のボス部
６から流出させる。そして、タンク13内の外部流体12が
外管１および内管２の内外周を軸線方向に流通するよう
に構成したものである。
の外管１と内管２とに夫々ピッチと位相が同一の波形４
および５を同一方向に形成したものである。そして、外
管１および内管２間に波形の流体通路10を均一に形成さ
せてなる。その外管１の長手方向両端部外周には、内部
流体11の出入口用のボス部６が取り付けられている。こ
の熱交換器は、ラジエーターの下部タンク内に固定さ
れ、ボス部６の出入口が夫々タンク13の外面側に突出す
るものである。そして、一方のボス部６から内部流体11
を流入させ、それが流体通路10を流通して他方のボス部
６から流出させる。そして、タンク13内の外部流体12が
外管１および内管２の内外周を軸線方向に流通するよう
に構成したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】第１の従来例である内
管と外管との間にインナーフィンを設ける二重管型熱交
換器は、その内部構造が複雑となり、インナーフィンの
取り付けが面倒となる欠点がある。また図７に示す従来
の熱交換器は、インナーフィン内蔵型のものに比べて、
内部流体の熱伝達率が低い欠点がある。そこで本発明
は、これらの欠点を解決することを課題とするものであ
り、その解決手段として次の構成をとる。
管と外管との間にインナーフィンを設ける二重管型熱交
換器は、その内部構造が複雑となり、インナーフィンの
取り付けが面倒となる欠点がある。また図７に示す従来
の熱交換器は、インナーフィン内蔵型のものに比べて、
内部流体の熱伝達率が低い欠点がある。そこで本発明
は、これらの欠点を解決することを課題とするものであ
り、その解決手段として次の構成をとる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の二重管型
熱交換器は、外管１と、その外管１の長さに略同一で且
つ、その内部に流体通路10を介して配置される内管２と
を有し、それらの外管１と内管２との両端の開口縁どう
しが液密に接合されると共に、その外管１の両端部外周
に内部流体11の出入口３が形成され且つ、内管２の両端
に外部流体12の出入口が開口された二重管型熱交換器に
おいて、前記外管１と内管２とに夫々螺旋状の波形４，
５が、その捩じり方向を互いに逆向きにして曲折形成さ
れ、且つ内管２の波形５の頂部５ａと、外管１の波形４
の谷部４ｂとが互いに交差して接触配置されたことを特
徴するものである。
熱交換器は、外管１と、その外管１の長さに略同一で且
つ、その内部に流体通路10を介して配置される内管２と
を有し、それらの外管１と内管２との両端の開口縁どう
しが液密に接合されると共に、その外管１の両端部外周
に内部流体11の出入口３が形成され且つ、内管２の両端
に外部流体12の出入口が開口された二重管型熱交換器に
おいて、前記外管１と内管２とに夫々螺旋状の波形４，
５が、その捩じり方向を互いに逆向きにして曲折形成さ
れ、且つ内管２の波形５の頂部５ａと、外管１の波形４
の谷部４ｂとが互いに交差して接触配置されたことを特
徴するものである。
【０００６】また、第２の本発明は、その第１発明にお
いて、前記外管１と内管２とに曲折された前記螺旋状の
波形４，５が多条ネジ状に形成されたものである。さら
に、第３の本発明は、その第１発明または第２発明にお
いて、前記内管２の波形５の頂部５ａと、前記外管１の
波形４の谷部４ｂとを互いに交差させた接触部が、互い
にろう付けまたはハンダ付け接合されたものである。ま
た、第４の本発明は、その第１発明において、前記外管
１および内管２が、夫々一端から他端にしだいに先細り
となるテーパに形成されたものである。さらには、第５
の本発明は、その第１発明において、一枚の金属板が二
重に曲折されて前記外管１と内管２とを構成するもので
ある。
いて、前記外管１と内管２とに曲折された前記螺旋状の
波形４，５が多条ネジ状に形成されたものである。さら
に、第３の本発明は、その第１発明または第２発明にお
いて、前記内管２の波形５の頂部５ａと、前記外管１の
波形４の谷部４ｂとを互いに交差させた接触部が、互い
にろう付けまたはハンダ付け接合されたものである。ま
た、第４の本発明は、その第１発明において、前記外管
１および内管２が、夫々一端から他端にしだいに先細り
となるテーパに形成されたものである。さらには、第５
の本発明は、その第１発明において、一枚の金属板が二
重に曲折されて前記外管１と内管２とを構成するもので
ある。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の各
実施の形態につき説明する。図１は本発明の第１の例を
示す一部破断正面図であり、図２はその分解説明図、図
３は図１の III− III矢視断面図である。この熱交換器
は、ほぼ同一長さの外管１と内管２とからなる。外管１
にはその両端部外周に開口が形成され、そこにボス部６
が接合されている。一対のボス部６の間には螺旋状の波
形４が形成されている。同様に、内管２もに波形５が形
成され、両波形４，５は夫々図２に示す如くその捩じり
方向が互いに逆向きである。
実施の形態につき説明する。図１は本発明の第１の例を
示す一部破断正面図であり、図２はその分解説明図、図
３は図１の III− III矢視断面図である。この熱交換器
は、ほぼ同一長さの外管１と内管２とからなる。外管１
にはその両端部外周に開口が形成され、そこにボス部６
が接合されている。一対のボス部６の間には螺旋状の波
形４が形成されている。同様に、内管２もに波形５が形
成され、両波形４，５は夫々図２に示す如くその捩じり
方向が互いに逆向きである。
【０００８】また、外管１の両端開口縁は内側にフラン
ジ部８が形成され、内管２の両端開口縁には外側にフラ
ンジ部９が形成されている。そして、外管１および内管
２の両フランジ部８，９が、互いに接触するように整合
されている。さらに、波形４の谷部４ｂと波形５の頂部
５ａとが互いに接触され、各接触部は一体的にろう付け
固定されている。なお、ボス部６の短管状部の外周には
配管連結用のネジ部が形成され、そのフランジ部には環
状溝７が設けられている。この環状溝７には図示しない
Ｏリングが嵌着し、そのＯリングがタンクの貫通孔の孔
縁に液密に圧着される。
ジ部８が形成され、内管２の両端開口縁には外側にフラ
ンジ部９が形成されている。そして、外管１および内管
２の両フランジ部８，９が、互いに接触するように整合
されている。さらに、波形４の谷部４ｂと波形５の頂部
５ａとが互いに接触され、各接触部は一体的にろう付け
固定されている。なお、ボス部６の短管状部の外周には
配管連結用のネジ部が形成され、そのフランジ部には環
状溝７が設けられている。この環状溝７には図示しない
Ｏリングが嵌着し、そのＯリングがタンクの貫通孔の孔
縁に液密に圧着される。
【０００９】このようにしてなる二重管型熱交換器は、
一方のボス部６の出入口３から他方のボス部６の出入口
３に高温のオイル等の内部流体が流通する。両管１，２
の波形４および５は、この例では夫々に多重螺旋状に形
成され、夫々の螺旋溝に沿って内部流体が同時に流通す
る。また、その内部流体は両波形４と５との交差部にお
いて、一方側の管から他方側の管に移動し、それが繰り
返されてジグザグ状にも流体する。また、冷却水等の外
部流体は外管１の外周の螺旋波形４および、内管２の内
周の螺旋波形５に接触してそれらの軸方向および捩れ方
向に流通する。
一方のボス部６の出入口３から他方のボス部６の出入口
３に高温のオイル等の内部流体が流通する。両管１，２
の波形４および５は、この例では夫々に多重螺旋状に形
成され、夫々の螺旋溝に沿って内部流体が同時に流通す
る。また、その内部流体は両波形４と５との交差部にお
いて、一方側の管から他方側の管に移動し、それが繰り
返されてジグザグ状にも流体する。また、冷却水等の外
部流体は外管１の外周の螺旋波形４および、内管２の内
周の螺旋波形５に接触してそれらの軸方向および捩れ方
向に流通する。
【００１０】次に図４はおよび図５は、本発明の他の二
重管型熱交換器の例であり、この熱交換器が前記第１の
例と大きく変わる点は、外管１および内管２が全体とし
てその左端から右端に向かって次第に先細りとなるテー
パー状に形成されているところである。すなわち、内管
２の左端の直径Ｄ1 は右端の直径Ｄ2 よりも大に形成さ
れている。同様に外管１も内管２に整合して右端側に先
細りとなるテーパに形成されている。このように外管１
および内管２をテーパー状にすることにより、その組み
立て性が極めて容易となる。すなわち、内管２の小径側
を外管１の大径側から挿入することにより、その挿入を
極めて容易に行い且つ、内管２の両端外周を外管１の両
端部に確実に接触させると共に、外管１の波形４の谷部
４ｂと内管２の波形５の頂部５ａとの交差部を確実に互
いの接触させ得る。
重管型熱交換器の例であり、この熱交換器が前記第１の
例と大きく変わる点は、外管１および内管２が全体とし
てその左端から右端に向かって次第に先細りとなるテー
パー状に形成されているところである。すなわち、内管
２の左端の直径Ｄ1 は右端の直径Ｄ2 よりも大に形成さ
れている。同様に外管１も内管２に整合して右端側に先
細りとなるテーパに形成されている。このように外管１
および内管２をテーパー状にすることにより、その組み
立て性が極めて容易となる。すなわち、内管２の小径側
を外管１の大径側から挿入することにより、その挿入を
極めて容易に行い且つ、内管２の両端外周を外管１の両
端部に確実に接触させると共に、外管１の波形４の谷部
４ｂと内管２の波形５の頂部５ａとの交差部を確実に互
いの接触させ得る。
【００１１】次に、図６は本発明の他の例で、その製造
工程を順次示す説明的略図である。この例の熱交換器
は、一枚の金属板を二重に曲折して外管１と内管２とを
構成し、その両端開口縁どうしを接合して二重管型熱交
換器を形成するものである。
工程を順次示す説明的略図である。この例の熱交換器
は、一枚の金属板を二重に曲折して外管１と内管２とを
構成し、その両端開口縁どうしを接合して二重管型熱交
換器を形成するものである。
【００１２】
【発明の作用・効果】本発明の二重管型熱交換器は、外
管１と内管２とに夫々螺旋状の波形４，５がその捩じり
方向を互いに逆向きに曲折して形成され且つ、内管２の
波形５の頂部５ａと、外管１の波形４の谷部４ｂとが互
いに交差して接触配置されたものである。したがって、
外管１と内管２との間を流通する流体は、一方の管の螺
旋状の波形に沿って右ネジ方向に螺旋移動すると共に、
他方の管の波形に沿っては左ネジ方向状に螺旋移動す
る。そして、波形５の頂部５ａと波形４の谷部４ｂとの
交差部においては、一方の螺旋溝から他方の螺旋溝に移
動し、それが繰り返されてジグザグ状の流れも生じる。
その結果、外管と内管との間を流通する流体は、極めて
複雑に攪拌され、内部流体の伝熱性を向上させる。それ
により、従来の如く外管１，内管２間に内装されていた
インナーフィンを不要とし、構造が簡単で目詰まりの生
じにくい熱交換器を提供できる。また、外管１と内管２
とに曲折された螺旋状の波形４，５が多条ネジ状に形成
されたものにおいては、一方の出入口３から他方の出入
口３に流通する内部流体11の流通路が同時に多数形成さ
れ、その流体の圧力損失を少なくして、内部流体11の流
通を円滑に行い得る。
管１と内管２とに夫々螺旋状の波形４，５がその捩じり
方向を互いに逆向きに曲折して形成され且つ、内管２の
波形５の頂部５ａと、外管１の波形４の谷部４ｂとが互
いに交差して接触配置されたものである。したがって、
外管１と内管２との間を流通する流体は、一方の管の螺
旋状の波形に沿って右ネジ方向に螺旋移動すると共に、
他方の管の波形に沿っては左ネジ方向状に螺旋移動す
る。そして、波形５の頂部５ａと波形４の谷部４ｂとの
交差部においては、一方の螺旋溝から他方の螺旋溝に移
動し、それが繰り返されてジグザグ状の流れも生じる。
その結果、外管と内管との間を流通する流体は、極めて
複雑に攪拌され、内部流体の伝熱性を向上させる。それ
により、従来の如く外管１，内管２間に内装されていた
インナーフィンを不要とし、構造が簡単で目詰まりの生
じにくい熱交換器を提供できる。また、外管１と内管２
とに曲折された螺旋状の波形４，５が多条ネジ状に形成
されたものにおいては、一方の出入口３から他方の出入
口３に流通する内部流体11の流通路が同時に多数形成さ
れ、その流体の圧力損失を少なくして、内部流体11の流
通を円滑に行い得る。
【００１３】さらには、内管２の波形５の頂部５ａと外
管１の波形４の谷部４ｂとを互いに交差させた接触部
が、互いにろう付けまたはハンダ付け接合されたものに
おいては、内部流体11の内圧に対する強度が高くなる。
それゆえ、外管１，内管２の板厚を薄くし、熱伝達をさ
らに良好にすることが可能となる。また、外管１および
内管２が夫々一端から他端にしだいに先細りとなるテー
パに形成されたものにおいては、その組み立て性が良好
で、且つ内管２の波形５の頂部５ａと外管１の波形４の
谷部４ｂとの交差部を確実に接触させることが可能とな
る。また、一枚の金属板が二重に曲折されて外管１と内
管２とを構成したものにおいては、構造が簡単で量産性
の高いものとなる。
管１の波形４の谷部４ｂとを互いに交差させた接触部
が、互いにろう付けまたはハンダ付け接合されたものに
おいては、内部流体11の内圧に対する強度が高くなる。
それゆえ、外管１，内管２の板厚を薄くし、熱伝達をさ
らに良好にすることが可能となる。また、外管１および
内管２が夫々一端から他端にしだいに先細りとなるテー
パに形成されたものにおいては、その組み立て性が良好
で、且つ内管２の波形５の頂部５ａと外管１の波形４の
谷部４ｂとの交差部を確実に接触させることが可能とな
る。また、一枚の金属板が二重に曲折されて外管１と内
管２とを構成したものにおいては、構造が簡単で量産性
の高いものとなる。
【図１】本発明の第１の例を示す一部破断正面図。
【図２】図２の分解説明図。
【図３】図１の III− III矢視断面図。
【図４】本発明の第２の例を示す一部破断正面図。
【図５】図４の分解説明図。
【図６】本発明の他の例を示し、その製造工程を順次示
す説明図。
す説明図。
【図７】従来の二重管型熱交換器の一例を示す縦断面
図。
図。
１ 外管 ２ 内管 ３ 出入口 ４，５ 波形 ４ｂ 谷部 ５ａ 頂部 ６ ボス部 ７ 環状溝 ８，９ フランジ部 10 流体通路 11 内部流体 12 外部流体 13 タンク
Claims (5)
- 【請求項１】 外管１と、その外管１の長さに略同一で
且つ、その内部に流体通路10を介して配置される内管２
とを有し、 それらの外管１と内管２との両端の開口縁どうしが液密
に接合されると共に、その外管１の両端部外周に内部流
体11の出入口３が形成され且つ、内管２の両端に外部流
体12の出入口が開口された二重管型熱交換器において、 前記外管１と内管２とに夫々螺旋状の波形４，５が、そ
の捩じり方向を互いに逆向きにして曲折形成され、 且つ内管２の波形５の頂部５ａと、外管１の波形４の谷
部４ｂとが互いに交差して接触配置されたことを特徴す
る二重管型熱交換器。 - 【請求項２】 請求項１において、前記外管１と内管２
とに曲折された前記螺旋状の波形４，５が多条ネジ状に
形成された二重管型熱交換器。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
内管２の波形５の頂部５ａと、前記外管１の波形４の谷
部４ｂとを互いに交差させた接触部が、互いにろう付け
またはハンダ付け接合された二重管型熱交換器。 - 【請求項４】 請求項１において、前記外管１および内
管２が、夫々一端から他端にしだいに先細りとなるテー
パに形成された二重管型熱交換器。 - 【請求項５】 請求項１において、一枚の金属板が二重
に曲折されて前記外管１と内管２とを構成する二重管型
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21320796A JPH1038491A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 二重管型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21320796A JPH1038491A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 二重管型熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038491A true JPH1038491A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16635320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21320796A Pending JPH1038491A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 二重管型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1038491A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004092673A1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-10-28 | Param Co. Ltd. | A heat exchange pipe for a refrigerating machine |
| JP2006132905A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Denso Corp | 冷凍サイクル |
| JP2007085595A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Hitachi Cable Ltd | 給湯機用の液−液熱交換器 |
| JP2008261566A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 二重管式熱交換器 |
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