KR100640292B1 - 강제 순환식 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 피건조물(주로 수분이 많은 농수산물)을 신속히 건조할 수 있는 강제 순환식 건조기(乾燥機)에 관한 것으로서, 내부에서 발생하는 다량의 수증기를 외부로 배출하지 않고 함습 처리할 수 있게 함으로써 열 손실을 최소화하면서도 신속한 건조가 이루어 질 수 있게 한 건조기를 제공코자 한 것이다.

즉, 본 발명은 대략 직사각형으로 구성되는 케이스(2) 내부에 구획판(3)을 설치하여 건조챔버(4)와 공기이동실(5)을 구획하고 양측 단부에 공기로(8)를 연통되게 구성하되, 공기이동실(5)에는 전기히터 또는 내부에 열매체를 주입한 방열기타입으로 구성된 가열수단(6)을 공기의 흐름방향과 축 직각방향으로 설치하고, 가열수단(6)의 일측에는 공기이동실(5)을 구성하는 케이스(2)에 공기의 흐름방향과 축 직각방향으로 결합공(2a)을 형성하고, 결합공(2a) 내측의 케이스(2) 바닥에는 가이드(2b)를 돌출 형성하되, 결합공(2a)으로는 하측으로 이동바퀴(7b)가 구비된 다공판으로 구성된 수납통(7a)에 수 개의 받침판(7c)을 소정 간격으로 적층하고 받침판(7c)에 실리카 겔(silica gel), 생석회와 같은 흡습제(9)를 올려놓은 흡습수단(7)을 서랍식으로 결합하고, 공기로(8)와 연결측에는 송풍팬(10)을 설치하며, 건조챔버(4) 또는 공기이동실(5)에는 일정 압력이상에서 자동으로 개방되는 체크밸브(11)와 압력 및 온도를 감지하는 압력센서(13)와 온도센서(14)를 설치하며, 건조챔버(4)를 구성하는 케이스(2)에 공기의 흐름방향과 직각방향으로 수 개의 결합공(2c)을 다단으로 형성하고, 각 결합공(2c) 내측으로는 가이드(2d)를 형성하여 망판으로 구성된 건조판(15)을 슬라이드 결합하며, 상기 건조챔버(4) 또는 공기이동실(5) 외부에는 제어기(12)를 설치하여 상기 가열수단(6), 송풍팬(10), 압력센서(13), 온도센서(14)를 제어토록 하거나,

또는 상기 건조챔버(4)에 공기의 흐름방향으로 컨베이어설치공(19)을 마주보게 형성하고 공기의 흐름방향과 반대방향으로 피건조물이 이동되도록 구동되는 망사로 구성된 컨베이어벨트(18)를 설치한 것으로서, 가열된 공기를 외부로 배출하지 않고 건조챔버(4) 및 공기이동실(5) 내에서 순환시키므로 가열수단(6)의 구동시간을 대폭 줄일 수 있어 구동에 따른 경비를 획기적으로 절감하고 건조 효율을 높일 수 있는 것이다.

강제 순환식 건조기, 건조챔버, 공기이동실, 공기로, 가열수단, 흡습수단

Description

강제 순환식 건조기{A forced circular drying machine}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 일부 파절 상태 외형 사시도

도 2는 본 발명의 단면 구성도

도 3은 본 발명의 흡습수단 결합상태를 보인 발췌 분해 사시도

도 4는 본 발명의 건조판 결합상태를 보인 발췌 분해 사시도

도 5 내지 도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 공기이동실의 단면 예시도

도 7은 본 발명의 공기로에 송풍수단을 설치한 예를 보인 단면 구성도

도 8은 본 발명의 건조챔버에 컨베이어벨트를 설치한 예를 보인 단면 구성도

■도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명■

1:강제 순환식 건조기 2:케이스

2a,2c:결합공 2b,2d:가이드

3:구획판 4:건조챔버

5:공기이동실 6:가열수단

7:흡습수단 7a:수납통

7b:이동바퀴 7c:받침판

8:공기로 9:흡습제

10:송풍팬 11:체크밸브

12:제어기 13:압력센서

14:온도센서 15:건조판

16:모터 17:송풍수단

17a:날개 17b:회전축

18:컨베이어벨트 19:컨베이어설치공

20:바람막이판

본 발명은 각종 피건조물(주로 수분이 많은 농수산물)을 신속히 건조할 수 있는 강제 순환식 건조기(乾燥機)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 내부에서 발생하는 다량의 수증기를 외부로 배출하지 않고 함습 처리할 수 있게 함으로써 열 손실을 최소화하면서도 신속한 건조가 이루어 질 수 있게 한 건조기를 제공코자 한 것이다.

일반적으로 수분이 많은 농수산물(연초, 고추, 벼나 멸치, 미역 등)과 같은 피건조물을 건조하는 수단으로 건조기가 사용되고 있으며, 이러한 종래의 건조기는 송풍기를 이용한 송풍식 열 교환기(전기식, 보일러식)를 이용하여 온풍을 건조챔버 내부로 공급하고, 건조챔버 내의 피건조물에서 발생하는 다량의 수증기는 증기배출관을 통해 외부로 연속 배출할 수 있게 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 종래의 건조기는 구조상 열 관리에 있어서 매우 불합리한 것이다. 즉, 종래의 건조기는 송풍식 열 교환기에 의해 공급되는 더운 공기가 건조챔버 내에 지속적으로 머물러야 하나, 피건조물에서 발생하는 수증기와 함께 증기배출관을 통해 외부로 배출되므로 건조챔버 내부 온도를 적정 수준으로 유지하기 위해서는 송풍식 열 교환기를 연속적으로 구동해야 하므로 구동에 따른 연료비 증가는 물론이고, 구동 소음이 심하며, 피건조물의 건조시간이 연장되는 등의 문제점도 있었던 것인바, 본 발명자는 상기한 바와 같은 종래의 건조기가 갖는 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것이다.

이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래의 건조기가 갖는 제반 문제점을 해소코자 본 발명은 연구 개발한 것이다.

즉, 본 발명에서는 건조챔버에서 배출되는 다량의 수분을 머금은 더운 공기에서 수분을 흡습 처리한 상태에서 전기히터 등으로 구성된 가열수단으로 재 공급하여 건조챔버 내로 공급할 수 있게 함으로써, 각종 피건조물의 건조조건에 알맞은 온도를 효과적으로 제어할 수 있어 시간을 대폭적으로 단축할 수 있는 것이며, 가 열된 공기를 재사용함으로 해서 가열수단을 구동키 위한 에너지를 절약하여 건조기 구동에 따른 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 다수의 효과를 제공코자 함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

본 발명에서 제공코자 하는 강제 순환식 건조기(1)의 경우 여러 형태의 실시예로 구성될 수 있는 것으로서, 이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 외형 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 단면 구성도, 도 3 도 4는 본 발명의 흡습수단 및 건조판 결합상태를 보인 발췌 사시도 등을 도시한 것으로서, 대략 직사각형으로 구성되는 케이스(2) 내부에 구획판(3)을 설치하여 하측으로 건조챔버(4)를 형성하고 건조챔버(4) 상측으로 가열수단(6)과 흡습수단(7)이 내장 설치되는 공기이동실(5)을 형성하되, 건조챔버(4)의 양측 단부에는 공기이동실(5)과 연통되게 각각 공기로(8)를 형성한다.

상기 공기이동실(5) 내에 내장 설치되는 가열수단(6)은 공기이동실(5) 내를 이동하는 공기의 흐름방향과 축 직각방향으로 설치되며, 가열수단(6)으로는 전기히터나, 내부에 열매체를 주입한 방열기 타입 등 다양한 것을 적용할 수 있다.

그리고 상기 공기이동실(5) 내에 내장 설치되는 흡습수단(7)은 실리카 겔(silica gel), 생석회, 염화나트륨과 같은 흡습제(9)를 이용한 것으로서, 이들의 경우 사용 후 건조하여 재사용할 수 있는바, 흡습수단(7)을 공기이동실(5)에서 분리 교환할 수 있게 구성한다.

즉, 상기 흡습수단(7)은 공기이동실(5)을 구성하는 케이스(2)에 공기의 흐름방향과 축 직각방향으로 결합공(2a)을 형성하고, 결합공(2a) 내측의 케이스(2) 바닥에는 가이드(2b)를 돌출 형성하되, 결합공(2a)으로는 하측으로 이동바퀴(7b)가 구비된 다공판으로 구성된 수납통(7a)에 수개의 받침판(7c)을 소정 간격으로 적층하고 이에 흡습제(9)를 소정 두께로 올려놓은 구성이다.

상기 공기이동실(5) 내에 설치되는 가열수단(6)과 흡습수단(7)의 배치는 도 1과 같이 공기 공급측(건조챔버(4)에서 배출)에 가열수단(6)을 배치하고, 공기 배출측(건조챔버(4)로 공기를 공급) 흡습수단(7)을 배치하거나, 또는 도 5와 같이 상기와는 반대로 공기 공급측(건조챔버(4)에서 배출)에 흡습수단(7)을 배치하고, 공기 배출측(건조챔버(4)로 공기를 공급)에 가열수단(6)을 배치할 수도 있다.

또한 도 6과 같이 흡습수단(7)을 가열수단(6)의 전후방에 복수로 배치해도 무방하다.

한편 상기 공기이동실(5)과 공기로(8)의 연결측에는 송풍팬(10)을 설치하되, 송풍팬(10)은 공기이동실(5)의 일측에 1개를 설치하거나 또는 공기이동실(5)의 양측에 복수로 설치하며, 건조챔버(4) 및 공기이동실(5) 내에 과도한 증기압이 발생할 때 증기압을 조절할 수 있도록 건조챔버(4) 또는 공기이동실(5)에는 일정 압력이상에서 자동으로 개방되는 체크밸브(11)를 설치한다. 그리고 공기이동실(5) 등의 외부에는 제어기(12)를 설치하여 상기 가열수단(6) 및 송풍팬(10)을 전기적으로 연 결하여 제어토록 하고, 건조챔버(4) 또는 공기이동실(5)내에는 압력센서(13)와 온도센서(14)를 설치하고 제어기(12)와 전기적으로 연결하여 이들의 감지신호에 따라서 제어기(12)에서 가열수단(6) 및 송풍팬(10)의 전원을 제어할 수 있도록 구성한다.

상기 건조챔버(4)는 건조효율을 높일 수 있도록 다수개의 건조판(15)을 서랍식으로 구성한다. 즉, 건조챔버(4) 케이스(2)에 공기의 흐름방향과 직각방향으로 수 개의 결합공(2c)을 다단으로 형성하고, 각 결합공(2c) 내측으로는 가이드(2d)를 형성하여 망판으로 구성된 건조판(15)을 슬라이드 결합한다. 이때 상하측 건조판(15) 간에는 적당한 간격이 유지되게 하여 공기의 흐름이 원활히 이루어질 수 있게 한다.

상기 건조판(15)의 개수가 적을 때에서 더운 공기의 공급에 큰 문제가 없으나 건조판(15)의 적층 개수가 증가할 경우 건조챔버(4) 상측으로 더운 공기가 이동하게 되고 하측으로 찬 공기가 이동하게 되는바, 도 7과 같이 건조챔버(4)로 더운 공기를 공급하는 공기로(8)측에 모터(16)로 구동되도록 수직방향으로 다수의 날개(17a)가 마련된 회전축(17b)을 세워서 구성한 송풍수단(17)을 설치하여 적층된 건조판(15) 측으로 더운 공기를 고르게 분산하여 제공할 수 있게 한다.

도 8은 본 발명의 건조챔버(4)에 컨베이어벨트(18)를 설치한 예를 보인 단면도를 도시한 것으로서, 이는 밀폐된 건조챔버(4)에 공기의 흐름방향으로 컨베이어설치공(19)을 마주보게 형성하고 공기의 흐름방향과 반대방향으로 피건조물이 이동되도록 구동되는 망사 등으로 구성된 컨베이어벨트(18)를 설치하고, 컨베이어설치 공(19)에는 컨베이어벨트(18)와 접하는 바람막이판(20)을 고정하여 열 손실을 최소화 할 수 있게 구성한다. 바람막이판(20)은 이송되는 피건조물의 이송을 방해하지 않을 정도의 높이 또는 유연성 있는 재질의 고무판 등으로 구성한다.

도면중 미설명 부호 21은 케이스 하측에 부착되는 베이스프레임으로 지게차 등을 이용하여 강제 순환식 건조기(1)를 들어서 올릴 수 있게 구성한 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 강제 순환식 건조기(乾燥機)(1)는 가열수단(6)에 의해 데워진 후 건조챔버(4)로 공급되어 피건조물을 건조함에 있어서, 건조과정에서 발생하는 다량의 수증기가 함유된 공기를 외부로 배출하지 않고 흡습수단(7)으로 함습 처리할 수 있게 함으로써 각종 피건조물을 신속하게 건조토록 한 것으로, 이하에서 본 발명의 사용에 따른 작용을 상세히 설명한다.

본 발명에서 제공하는 강제 순환식 건조기(1)를 사용코자 할 시에는 먼저 건조챔버(4)에 서랍식으로 결합되어 있는 각 건조판(15)을 인출하여 피건조물을 내입한 상태에서 제어기(12)를 조작하여 가열수단(6)과 송풍팬(10)에 전원을 인가하면 가열수단(6)에 의해 가온된 더운 공기가 송풍팬(10)의 구동에 의해 건조챔버(4)로 송풍되므로 건조챔버(4) 내의 건조판(15)상에 내입되어 있는 피건조물의 건조를 간편하게 행할 수 있는 것이다.

즉, 상기한 바와 같이 가열수단(6)과 송풍팬(10)을 구동하게 되면 가열수단(6)에서 발생하는 열에 의해 주변 공기가 가온된다. 이렇게 가온된 공기는 송풍팬(10)의 구동력에 의해 공기이동실(5)과 건조챔버(4)를 연결하는 공기로(8)를 통해서 건조챔버(4)로 공급되어 건조판(15) 상에 내입되어 있는 피건조물을 건조한 후 반대측 공기로(8)를 경유하여 공기이동실(5)로 재 공급된다. 이때 공기이동실(5)로 유입되는 공기중에는 피건조물을 건조하는 과정에서 발생하는 다량의 수증기가 포함되어 있는데, 이들 수증기의 경우 공기이동실(5)에 설치되어 있는 흡습수단(7)과 가열수단(6)에 의해 재 가열 및 건조된 상태로 송풍팬(10)에 의해 건조챔버(4)로 다시 공급된다. 따라서 본 발명에 의하면 가열수단(6)에 의해 데워진 더운 공기를 종래와 같이 외부로 배출하지 않고 재사용하게 되므로 가열수단(6)의 구동시간을 단축할 수 있어 전력 소비를 최소화 할 수 있어 에너지 절감효과를 득할 수 있으면서도 건조챔버(4) 내의 피건조물 건조를 효과적으로 행할 수 있는 것이다.

그리고 본 발명은 건조챔버(4) 또는 공기이동실(5)에 제어기(12)와 전기적으로 연결된 압력센서(13)와 온도센서(14)가 설치되어 있는바, 상기와 같이 가열수단(6)을 구동한 상태에서 건조챔버(4) 내의 피건조물을 건조하는 과정에서 압력센서(13) 및 온도센서(14)의 설정치 이상으로 압력 및 온도가 상승할 경우 이를 감지하여 제어기(12)로 고지하고 가열수단(6)의 전원을 차단하게 되므로 피건조물이 높은 압력 및 온도에 의해 손상되는 것을 예방할 수 있는 것이다. 또한 본 발명의 건조챔버(4) 또는 공기이동실(5)에는 증기압을 조절할 수 있는 체크밸브(11)가 설치되어 있어 건조챔버(4)등에 일정 압력이상의 압력이 발생할 때 자동으로 개방되어 내부 압력을 정당한 압력으로 낮추어 주므로 상기 압력센서(13) 및 온도센서(14)의 감지에 의한 가열수단(6)의 전원차단 기능과 더불어 건조챔버(4) 내의 건 조조건을 최적의 상태로 유지할 수 있는 것이다.

한편 건조챔버(4)에 결합되는 건조판(15)의 경우 건조챔버(4)를 구성하는 케이스(2)에 형성된 결합공(2c)에서 서랍식으로 인출되도록 구성되어 있는바, 피건조물의 내입 및 인출이 극히 간편하며, 도 7과 같이 건조판(15)을 다단으로 적층할 경우 더운 공기가 유입되는 공기로(8)에 수직방향으로 모터(16)로 구동되도록 다수의 날개(17a)가 마련된 회전축(17b)을 세워서 구성한 송풍수단(17)을 설치함으로 해서 공기로(8)로 공급되는 더운 공기를 건조챔버(4)의 상하측에 고르게 제공할 수 있는바, 건조챔버(4)에 적층된 각 건조판(15) 상의 피건조물을 효과적으로 건조할 수 있는 것이다. 즉, 더워진 공기는 통상 상측으로 이동하게 되므로 건조챔버(4)에 다단으로 건조판(15)을 적층 구성할 경우 상측에 있는 건조판(15)상의 피건조물이 완전히 건조되더라도 하측에 위치하는 건조판(15)상의 피건조물이 건조되지 않은 상태이므로 수시로 건조판(15)을 이동하거나 건조시간을 더 부여하여야 하나, 본 발명에서는 공기로(8)에 송풍수단(17)이 설치되어 있어 공기이동실(5)에서 공기로(8)로 공급되는 더운 공기가 이 송풍수단(17)에 의해 건조챔버(4)의 하단까지 원활하게 공급되므로 건조챔버(4) 내의 상하측 공기 온도를 동일하게 유지할 수 있어 건조시간을 대폭 단축할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명의 공기이동실(5)에 설치되는 흡습수단(7)의 경우 공기이동실(5)을 구성하는 케이스(2)에 형성된 결합공(2a)에 서랍식으로 인출되도록 결합된 수납통(7a)의 받침판(7c)상에 흡습제(9)를 적당한 두께로 안치한 구성인바, 상기와 같이 피건조물을 건조한 후 수납통(7a)을 외부로 인출하여 흡습제(9)를 교환 내지는 건조하여 두었다가 재사용하면 되며, 흡습수단(7)의 경우 도 6에 도시된 바와 같이 가열수단(6)의 전후방에 배치할 경우 건조 효율을 더욱 높일 수 있다.

도 8은 본 발명의 건조챔버(4)에 컨베이어벨트(18)를 설치한 것으로서, 이와 같이 구성할 경우 수분 함량이 적은 피건조물의 건조에 매우 유리하고 건조 효율을 더욱 높일 수 있는 것이다.

즉, 상기한 바와 같이 가열수단(6) 및 송풍팬(10)에 전원을 인가하여 컨베이어벨트(18)의 진행 반대방향으로 공기의 흐름이 이루어지게 한 상태에서 컨베이어벨트(18)를 구동시키고 피건조물을 컨베이어벨트(18) 상에 올려놓으면 컨베이어벨트(18)를 따라서 이동되는 피건조물은 건조챔버(4) 내부를 통과하면서 건조가 이루어지게 되는데, 본 발명에 의하면 건조챔버(4)로 공급되는 더운 공기의 이동이 컨베이어벨트(18)의 진행 반대방향으로 이루어지므로 피건물이 건조챔버(4) 내측으로 진입되어 이동되면서 서서히 건조되므로 피건조물의 건조 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 강제 순환식 건조기(1)는 건조챔버(4)의 상측으로 공기이동실(5)을 구획 구성하여 공기로(8)로 연결하고, 공기이동실(5)에 가열수단(6)과 흡습수단(7)을 배치하고 송풍팬(10)을 설치하여 더운 공기를 건조챔버(4)로 강제 공급하여 순환되게 한 것으로, 본 발명에 의하면 상기 에서 언급한 바와 같이 가열된 공기를 외부로 배출하지 않고 건조챔버(4) 및 공기이동실(5) 내에서 순환시키므로 가열수단(6)의 구동시간을 대폭 줄일 수 있어 구동에 따른 경비를 획기적으로 절감할 수 있으면서도 건조챔버(4) 내의 피건조물을 효과적으로 건조할 수 있는 것이며, 건조과정에서 과도한 온도상승 및 압력 상승이 압력센서(13)와 온도센서(14)의 감지 및 체크밸브(11)의 자동개폐에 의해 건조챔버(4) 내의 건조조건을 항상 일정하게 유지할 수 있어 건조시간 단축은 물론이고 건조 과정에서 피건조물이 상하는(익혀지는) 등의 문제점도 해결할 수 있으며, 건조챔버(4)에 결합되는 건조판(15)을 서랍식으로 다단 적층 구성하였는바, 노약자 등도 쉽게 인출하여 사용이 가능하고, 건조챔버(4)에 컨베이어벨트(18)를 설치할 경우 비교적 수분 함량이 적은 각종 피건조물을 연속적으로 신속하게 건조시킬 수 있어 작업성을 획기적으로 개선할 수 있는 등 기대 이상의 효과를 득할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 대략 직사각형으로 구성되는 케이스(2) 내부에 구획판(3)을 설치하여 건조챔버(4)와 공기이동실(5)을 구획하고 양측 단부에 공기로(8)를 연통되게 구성하되,

   상기 공기이동실(5)에는 전기히터 또는 내부에 열매체를 주입한 방열기타입으로 구성된 가열수단(6)을 공기의 흐름방향과 축 직각방향으로 설치하고,

   상기 가열수단(6)의 일측에는 공기이동실(5)을 구성하는 케이스(2)에 공기의 흐름방향과 축 직각방향으로 결합공(2a)을 형성하고, 결합공(2a) 내측의 케이스(2) 바닥에는 가이드(2b)를 돌출 형성하되, 결합공(2a)으로는 하측으로 이동바퀴(7b)가 구비된 다공판으로 구성된 수납통(7a)에 수개의 받침판(7c)을 소정 간격으로 적층하고 받침판(7c)에 실리카 겔(silica gel), 생석회와 같은 흡습제(9)를 올려놓은 흡습수단(7)을 서랍식으로 결합하고, 공기로(8)와 연결측에는 송풍팬(10)을 설치하며,

   상기 건조챔버(4) 또는 공기이동실(5)에는 일정 압력이상에서 자동으로 개방되는 체크밸브(11)와 압력 및 온도를 감지하는 압력센서(13)와 온도센서(14)를 설치하며,

   상기 건조챔버(4)를 구성하는 케이스(2)에 공기의 흐름방향과 직각방향으로 수개의 결합공(2c)을 다단으로 형성하고, 각 결합공(2c) 내측으로는 가이드(2d)를 형성하여 망판으로 구성된 건조판(15)을 슬라이드 결합하며,

   상기 건조챔버(4) 또는 공기이동실(5) 외부에는 제어기(12)를 설치하여 상기 가열수단(6), 송풍팬(10), 압력센서(13), 온도센서(14)를 제어토록 한 것을 특징으로 하는 강제 순환식 건조기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 건조챔버(4)에 공기의 흐름방향으로 컨베이어설치공(19)을 마주보게 형성하고 공기의 흐름방향과 반대방향으로 피건조물이 이동되도록 구동되는 망사로 구성된 컨베이어벨트(18)를 설치한 것을 특징으로 하는 강제 순환식 건조기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 공기로(8) 중 건조챔버(4)로 더운 공기를 공급하는 공기로(4)측에 모터(16)로 구동되도록 수직방향으로 다수의 날개(17a)가 마련된 회전축(17b)을 세워서 구성한 송풍수단(17)을 설치하여 적층된 건조판(15) 측으로 더운 공기를 고르게 분산하여 공급할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 강제 순환식 건조기.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 흡습수단(7) 및 송풍팬(10)은 가열수단(6)의 양측에 복수로 구성한 것을 특징으로 하는 강제 순환식 건조기.

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