(57)【要約】【課題】複数の貯留部の間で発生する騒音を低減可能な気体圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮気体を生成する圧縮部１２と、圧縮部１２が生成した圧縮気体を貯留する複数の貯留部１５，１６と、を備えた気体圧縮機１０であって、複数の貯留部１５，１６の間に吸音材６５が配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮気体を生成する圧縮部と、前記圧縮部が生成した圧縮気体を貯留する複数の貯留部と、を備えた気体圧縮機であって、
前記複数の貯留部の間に吸音材が配置されている、気体圧縮機。
【請求項２】
前記複数の貯留部は、それぞれ円筒部を有し、
前記複数の貯留部の平面視で、前記円筒部の中心線が互に平行に配置されている、請求項１記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記複数の貯留部の平面視で、前記吸音材は、前記円筒部の中心線の間に配置されている、請求項２記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記複数の貯留部と、前記圧縮部とを接続する第１接続部材が設けられている、請求項２または３記載の気体圧縮機。
【請求項５】
前記複数の貯留部を接続する第２接続部材が、前記中心線方向に間隔をおいて複数設けられ、
前記吸音材は、前記中心線方向で前記複数の第２接続部材の間に配置されている、請求項２乃至４の何れか１項記載の気体圧縮機。
【請求項６】
前記複数の第２接続部材は、前記吸音材を支持する、請求項５記載の気体圧縮機。
【請求項７】
前記吸音材を前記複数の第２接続部材に対して位置決めする保持部材が設けられている、請求項５または６記載の気体圧縮機。
【請求項８】
前記複数の貯留部は、接地用の脚部をそれぞれ有し、
前記吸音材は、高さ方向において、前記円筒部のそれぞれの中心線と、前記脚部の先端との間に配置されている、請求項２乃至７の何れか１項記載の気体圧縮機。
【請求項９】
前記吸音材は、発泡ポリウレタン製である、請求項１乃至８の何れか１項記載の気体圧縮機。
【請求項１０】
前記吸音材は、ゴム製である、請求項１乃至８の何れか１項記載の気体圧縮機。
【請求項１１】
前記保持部材は、アルミニウム製である、請求項７記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮気体を生成する圧縮部と、圧縮部が生成した圧縮気体を貯留する複数の貯留部と、を備えた気体圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮気体を生成する圧縮部と、圧縮部が生成した圧縮気体を貯留する複数の貯留部と、を備えた気体圧縮機は、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された気体圧縮機は、モータ、ファン、圧縮部、カバー及び複数の貯留部を有する。圧縮部は、複数の貯留部の上に搭載されている。圧縮部は、モータを動力源としており、圧縮部は、クランクケース、第１シリンダ及び第２シリンダを有する。クランクケース内に第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッドが設けられている。第１コネクティングロッド及び第２コネクティングロッドは、モータの回転軸に連結されている。第１シリンダ内に第１ピストンが配置され、第２シリンダ内に第２ピストンが配置されている。第１コネクティングロッドは第１ピストンに結合され、第２コネクティングロッドは第２ピストンに結合されている。ファンは、モータの回転軸に連結されている。カバーは、モータ、ファン及び圧縮部を覆うように設けられている。複数の貯留部は、カバーの外に設けられており、複数の貯留部は互に平行に配置されている。
【０００３】
モータの回転運動は、第１ピストン及び第２ピストンの往復運動に変換され、第１シリンダで空気が圧縮され、第１シリンダ内で生成された圧縮空気は、第１パイプを介して第２シリンダに送られる。第２シリンダで空気がさらに圧縮され、第２シリンダから吐出される圧縮空気は、第２パイプを介して第１貯留部に送られる。第１貯留部と第２貯留部とはつながっている。また、ファンはモータの動力で回転し、カバー内の冷却対象部に冷却風を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０２４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された気体圧縮機は、圧縮部の振動が複数の貯留部に伝達されると、その振動が複数の貯留部の間を流れる空気に伝播され、騒音を招く可能性があった。
【０００６】
本発明の目的は、複数の貯留部の間で発生する騒音を低減することの可能な気体圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態の気体圧縮機は、圧縮気体を生成する圧縮部と、前記圧縮部が生成した圧縮気体を貯留する複数の貯留部と、を備えた気体圧縮機であって、前記複数の貯留部の間に吸音材が配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
一実施形態の気体圧縮機によれば、複数の貯留部の間で発生する騒音を低減可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態としての空気圧縮機を示す平面図である。
【図２】図１に示す空気圧縮機の一部を切り欠いた正面図である。
【図３】図１に示す空気圧縮機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態である空気圧縮機について、図面を参照して説明する。図１、図２及び図３に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付してある。
【００１１】
空気圧縮機１０は、電動モータ１１、圧縮部１２、冷却ファン１３、制御部１４、第１タンク１５及び第２タンク１６を有する。第１タンク１５及び第２タンク１６は共に金属製である。第１タンク１５は円筒部１７を有し、第２タンク１６は円筒部１８を有する。円筒部１７の外径と円筒部１８の外径とは同一である。また、第１タンク１５の円筒部１７の中心線Ａ１方向における全長と、第２タンク１６の円筒部１８の中心線Ａ２方向における全長とは同一である。
【００１２】
複数、つまり、２個の第１接続部材１９及び複数、具体的には第２接続部材２０，２１が設けられている。２個の第１接続部材１９及び第２接続部材２０，２１は、それぞれ第１タンク１５と第２タンク１６に固定されている。２個の第１接続部材１９及び第２接続部材２０，２１は、共に金属製であり、第１タンク１５及び第２タンク１６に溶接して固定されている。２個の第１接続部材１９は電動モータ１１及び圧縮部１２を固定する役割をもつ。２個の第１接続部材１９は、空気圧縮機１０の平面視で、空気圧縮機１０の中央付近で中心線Ａ１，Ａ２方向に間隔をおいて固定されている。第２接続部材２０，２１は、中心線Ａ１，Ａ２方向で、２個の第１接続部材１９の間隔よりも広い間隔をおいて設けられている。第１タンク１５及び第２タンク１６は、２個の第１接続部材１９及び第２接続部材２０，２１により接続された状態で、図１のように空気圧縮機１０を平面視すると、中心線Ａ１と中心線Ａ２とが互に平行である。図３のように、第１タンク１５と第２タンク１６との間に隙間２２が形成されている。
【００１３】
複数、具体的には２個のブラケット２３が第１タンク１５に取り付けられている。２個のブラケット２３は、中心線Ａ１方向に間隔をおいて配置されている。２個のブラケット２３に脚部２４がそれぞれ取り付けられている。複数、具体的には２個のブラケット２５が第２タンク１６に取り付けられている。２個のブラケット２５は、中心線Ａ２方向に間隔をおいて配置されている。２個のブラケット２５に脚部２６がそれぞれ取り付けられている。脚部２４の先端２７、脚部２６の先端２８は、床２９に接地する。２個の脚部２４は第１タンク１５を支持し、２個の脚部２６は第２タンク１６を支持する。
【００１４】
２個の第１接続部材１９材及び第２接続部材２０，２１は、脚部２４の先端２７及び脚部２６の先端２８が床２９に接地した状態で、空気圧縮機１０の高さ方向で異なる位置に配置されている。また、２本の中心線Ａ１，Ａ２は、空気圧縮機１０の高さ方向で、２個の第１接続部材１９と、第２接続部材２０，２１との間に位置する。空気圧縮機１０の平面視または正面視で、第２接続部材２０，２１は、中心線Ａ１，Ａ２方向で、脚部２４，２６と、脚部２４，２６との間に配置されている。空気圧縮機１０の側面視で、第２接続部材２０，２１は、中心線Ａ１，Ａ２に対して直角な方向で、脚部２４と脚部２６との間に配置されている。空気圧縮機１０の高さ方向は、鉛直方向、つまり、重力の作用方向である。
【００１５】
電動モータ１１及び圧縮部１２は、第１接続部材１９により支持されている。脚部２４，２６が床２９に接地した状態において、第１タンク１５及び第２タンク１６は、空気圧縮機１０の高さ方向で電動モータ１１及び圧縮部１２の下方に位置する。
【００１６】
電動モータ１１は、ステータ３０及びロータ３１を有する。ロータ３１は回転軸３２に取り付けられている。圧縮部１２は、第１圧縮部３３、第２圧縮部３４及びクランクケース３５を有する。空気圧縮機１０の平面視及び空気圧縮機１０の正面視で、第１圧縮部３３、第２圧縮部３４及びクランクケース３５は、中心線Ａ１，Ａ２方向に並べて配置されている。クランクケース３５は、中心線Ａ１，Ａ２方向で第１圧縮部３３と第２圧縮部３４との間に配置されている。第１圧縮部３３及び第２圧縮部３４は、クランクケース３５に対して締結要素でそれぞれ固定されている。クランクケース３５は、緩衝部材であるマウント３６により支持され、マウント３６は締結要素３７により第１接続部材１９に固定されている。
【００１７】
クランクケース３５内に軸受３８が設けられ、軸受３８は回転軸３２を回転可能に支持する。回転軸３２の回転中心となる中心線Ｂ１は、空気圧縮機１０の平面視で中心線Ａ１，Ａ２に対して直角である。クランクケース３５内に第１コンロッド及び第２コンロッドが設けられ、第１コンロッド及び第２コンロッドは、回転軸３２に連結されている。
【００１８】
第１圧縮部３３は、第１シリンダ３９及び第１ヘッドカバー４０を有し、第１シリンダ３９内に第１ピストンが設けられている。第１ピストンは第１コンロッドに接続されている。第１シリンダ３９及び第１ヘッドカバー４０により第１圧縮室が形成されている。第２圧縮部３４は、第２シリンダ４１及び第２ヘッドカバー４２を有し、第２シリンダ４１内に第２ピストンが設けられている。第２ピストンは第２コンロッドに接続されている。第２シリンダ４１及び第２ヘッドカバー４２により第２圧縮室が形成されている。
【００１９】
第１配管４３が設けられ、第１配管４３は第１圧縮部３３と第２圧縮部３４とを接続する。第２配管４４が設けられ、第２配管４４は第２圧縮部３４と第１タンク１５とを接続する。第３配管４５が設けられ、第３配管４５は第１タンク１５と第２タンク１６とを接続する。このため、第１タンク１５内の空気圧と、第２タンク１６内の空気圧とは同じである。第１タンク１５及び第２タンク１６内の空気圧を検出して信号を出力する圧力センサ４６が設けられている。
【００２０】
第１タンク１５に、排出管４７を介して接続管４８が接続され、排出管４７と接続管４８との間に減圧弁４９が設けられている。減圧弁４９は空気の圧力を減圧する。減圧弁４９はノブ５０を有し、ユーザがノブ５０を操作すると、減圧弁４９から接続管４８に送られる空気の圧力、つまり、設定圧力を調整できる。また、接続管４８内の空気圧をそれぞれ表示する圧力計５１が設けられている。接続管４８にそれぞれカプラ５２が取り付けられている。カプラ５２に対して、エアホースを取り付け及び取り外しが可能である。エアホースは、空気圧で作動する作業機に接続される。
【００２１】
排出管４７、接続管４８、減圧弁４９及びカプラ５２は、空気圧縮機１０の平面視で第１タンク１５の配置領域内に配置されている。排出管４７接続管４８、減圧弁４９及びカプラ５２は、空気圧縮機１０の正面視で、第１タンク１５の上に配置されている。ドレーン配管５３が設けられ、ドレーン配管５３はバルブ５７を介して第４配管５４に接続され、第４配管５４は第２タンク１６内に配置されている。図３のように、ドレーン配管５３の長手方向の一部は、第１タンク１５と第２タンク１６との間に配置されている。ドレーン配管５３は、クランプ５５により支持され、クランプ５５は締結要素５６により第２接続部材２０に固定されている。バルブ５７を開くと、第２タンク１６内の圧縮空気と、第１タンク１５から第３配管４５を介して第２タンク１６内に送られる圧縮空気とを、ドレーン配管５３から外部に排出できる。
【００２２】
電動モータ１１及び圧縮部１２を覆うカバー５８が設けられている。カバー５８は合成樹脂製または金属製である。冷却ファン１３はカバー５８により覆われた空間、つまり、カバー５８の内部５９に配置され、冷却ファン１３は回転軸３２に取り付けられている。電動モータ１１は、回転軸３２の中心線Ｂ１方向で、冷却ファン１３とクランクケース３５との間に配置されている。
【００２３】
制御部１４は内部５９に配置されている。制御部１４は、空気圧縮機１０の高さ方向で冷却ファン１３の下方に設けられている。電源コード６０が制御部１４に接続され、電源コード６０は交流電源に接続される。制御部１４は、演算部、記憶部、コンバータ回路、スイッチング回路等を有する。圧力センサ４６の信号は、制御部１４に入力される。コンバータ回路は、交流を直流に変換する。スイッチング回路は、ステータ３０に電力を供する回路をオンオフする。
【００２４】
カバー５８に操作部６１が設けられている。操作部６１は、ユーザが操作する電源スイッチ及び表示部を有する。表示部は、液晶ディスプレイ、ランプを含む。制御部１４は、操作部６１との間で信号の授受を行う。また、回転センサが設けられている。回転センサは回転軸３２の回転数を検出する回転数センサ、回転軸３２の回転方向の位相を検出する位相センサなどである。回転センサの信号は、制御部１４に入力される。
【００２５】
ユーザが電源スイッチをオンすると、制御部１４は回転センサの信号に基づき、電動モータ１１に印加する電圧を制御する。電動モータ１１の回転軸３２が回転すると、第１ピストン及び第２ピストンが作動する。第１圧縮部３３は、第１圧縮室で圧縮空気を生成し、第１圧縮室で生成された圧縮空気は、第１配管４３を介して第２圧縮部３４に送られる。第２圧縮部３４の第２圧縮室で空気をさらに圧縮し、第２圧縮室から排出された圧縮空気は、第２配管４４を介して第１タンク１５及び第２タンク１６に送られる。
【００２６】
第１タンク１５及び第２タンク１６内の空気圧は、作業機の用途に応じて、例えば、４．２Ｍｐａ以下に設定される。第１タンク１５及び第２タンク１６内の圧縮空気は、排出管４７から接続管４８に送られる際、減圧弁４９で減圧される。カプラ５２にエアホースが接続されていると、接続管４８から吐出された圧縮空気は、エアホースを介して作業機に送られる。
【００２７】
制御部１４は、電源スイッチのオン・オフ信号、圧力センサから入力される信号、回転センサの信号、記憶部に記憶されているデータに基づいて、電動モータ１１回転及び停止を制御し、電動モータ１１の回転数及びトルクを制御する。
【００２８】
また、冷却ファン１３が回転軸３２と共に回転すると、カバー５８の外部の空気がカバー５８の内部５９に進入する。カバー５８の内部５９で空気の流れが形成され、電動モータ１１、圧縮部１２及び制御部１４を冷却する。カバー５８の内部５９の空気は、カバー５８に設けた通気口を通り外部に排出される。カバー５８の内部５９を流れる空気の一部は、隙間２２を通って第１タンク１５及び第２タンク１６の下方へ排出される。
【００２９】
ここで、電動モータ１１が回転して圧縮部１２で圧縮空気を生成する際、電動モータ１１の回転軸３２の回転による振動、第１ピストン及び第２ピストンの作動による振動が発生する。これらの振動は、２個の第１接続部材１９を介して第１タンク１５及び第２タンク１６に伝達される。
【００３０】
２個の第１接続部材１９は、電動モータ１１及び圧縮部１２を固定する役割を担うために、空気圧縮機１０の平面視で、空気圧縮機１０の中央付近に中心線Ａ１，Ａ２方向に間隔をおいて固定されている。第１タンク１５及び第２タンク１６の外周面のうち、２個の第１接続部材１９に近い箇所、つまり、図３の側面視において、第１タンク１５及び第２タンク１６の外周面の上部において、互に２個の第１接続部材１９で強固に接続され、かつ、ユニットとしての剛性が高められている。これに対して、第２接続部材２０，２１は、中心線Ａ１，Ａ２方向で、２個の第１接続部材１９の間隔よりも広い間隔をおいて設けられている。このため、第１タンク１５及び第２タンク１６の外周面のうち、第２接続部材２０、２１に近い箇所、つまり、図３の側面視において第１タンク１５及び第２タンク１６の下部の剛性は、第１タンク１５及び第２タンク１６の上部の剛性よりも低い。
【００３１】
第１タンク１５及び第２タンク１６に伝達された振動は、第１タンク１５及び第２タンク１６の強度的に弱い部分、特に第１タンク１５及び第２タンク１６の第２接続部材２０、２１に近い箇所、具体的には第２接続部材２０、２１の間を振動させ、振動が空気に伝播されることで、放射音を発生させる。発生した放射音は、互の放射面、つまり、第１タンク１５及び第２タンク１６の外表面で反射されることで増幅され、放射音が隙間２２から漏れ出ることで騒音となる。
【００３２】
第１タンク１５の第２接続部材２０、２１の間から放射音が発生すると、第２タンク１６の外表面のうち、第２接続部材２０と第２接続部材２１との間が放射面となる。第２タンク１６の第２接続部材２０、２１の間から放射音が発生すると、第１タンク１５の外表面のうち、第２接続部材２０と第２接続部材２１との間が放射面となる。
【００３３】
空気圧縮機１０は、騒音を抑制する騒音抑制機構６２を有する。騒音抑制機構６２は、隙間２２に設けられている。騒音抑制機構６２は、空気圧縮機１０の高さ方向で、中心線Ａ１，Ａ２と、第１タンク１５の下端部６３及び第２タンク１６の下端部６４との間に配置されている。騒音抑制機構６２は、吸音材６５及び保持部材６６を有する。吸音材６５は、発泡ポリウレタン製のスポンジまたは多孔質体であり、弾性変形可能である。保持部材６６は、金属、例えば、アルミニウム製のプレートである。吸音材６５は保持部材６６により支持されている。
【００３４】
保持部材６６は、中心線Ａ１，Ａ２方向に沿って配置されており、中心線Ａ１，Ａ２方向における保持部材６６の第１端部は、締結要素５６を用いて第２接続部材２０に固定され、保持部材６６の第２端部は締結要素６７を用いて第２接続部材２１に固定されている。締結要素５６は、クランプ５５を固定する機能を兼備している。保持部材６６は、空気圧縮機１０の高さ方向で吸音材６５の下に配置されている。保持部材６６は、吸音材６５を第２接続部材２０，２１に対して、中心線Ａ１，Ａ１方向に位置決めし、かつ、中心線Ａ１，Ａ１に対して直角な方向に方向に位置決めし、かつ、空気圧縮機１０の高さ方向に位置決めする。
【００３５】
吸音材６５は、第１タンク１５及び第２タンク１６と、保持部材６６との間に挟まれており、吸音材６５は、第１タンク１５及び第２タンク１６の外表面に接触、より具体的には、押し付けられて弾性変形している。吸音材６５のうち、第１タンク１５及び第２タンク１６の外表面に押し付けられる箇所は、第１タンク１５の外表面の形状、第２タンク１６の外表面の形状に近似するように、円弧形状とすることも可能である。吸音材６５は、中心線Ａ１，Ａ２方向で、第２接続部材２０と第２接続部材２１との間に設けられている。なお、吸音材６５は、接着剤を用いて保持部材６６に固定されていてもよい。
【００３６】
カバー５８の内部５９の空気が隙間２２に進入すると、その空気は吸音材６５を構成する材料の隙間、孔等を通過することで、空気の振動が抑制される。したがって、隙間２２を空気が通過する際、第１タンク１５及び第２タンク１６の振動に伴う騒音を低減可能である。吸音材６５は、例えば、１ｋｈｚ〜４ｋｈｚの範囲の振動音を抑制可能である。
【００３７】
（変形例）
本実施形態に係る空気圧縮機１０は、吸音材６５として、合成ゴムまたは合成樹脂を用いる。合成ゴムは軟質ゴムを含み、合成樹脂はウレタン樹脂を含む。電動モータ１１が回転して圧縮部１２で圧縮空気を生成する際、電動モータ１１の回転軸３２の回転による振動、第１ピストン及び第２ピストンの作動による振動が発生する。これらの振動は、第１接続部材１９を介して第１タンク１５及び第２タンク１６に伝達される。
【００３８】
吸音材６５は、第１タンク１５及び第２タンク１６と、保持部材６６との間に挟まれており、吸音材６５は、第１タンク１５及び第２タンク１６の外表面に接触、より具体的には、押し付けられて弾性変形している。吸音材６５のうち、第１タンク１５及び第２タンク１６の外表面に押し付けられる箇所は、第１タンク１５の外表面の形状、第２タンク１６の外表面の形状に近似するように、円弧形状とすることも可能である。吸音材６５は、中心線Ａ１，Ａ２方向で、第２接続部材２０と第２接続部材２１との間に設けられている。なお、吸音材６５は、接着剤を用いて保持部材６６に固定されていてもよい。
【００３９】
第１タンク１５及び第２タンク１６に伝達された振動は、吸音材６５により減衰され、カバー５８の内部５９を流れる空気の一部が隙間２２を通る際に、空気に伝達される第１タンク１５及び第２タンク１６の振動を低減可能である。したがって、隙間２２を空気が通過する際、第１タンク１５及び第２タンク１６の振動に伴う騒音を低減可能である。吸音材６５は、例えば、１ｋｈｚ〜４ｋｈｚの範囲の振動音を抑制可能である。
【００４０】
実施形態に記載した事項の意味を説明する。第１タンク１５及び第２タンク１６は、複数の貯留部の一例であり、空気圧縮機１０は、気体圧縮機の一例である。圧縮空気は、圧縮気体の一例である。気体圧縮機は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００４１】
例えば、吸音材は、多孔質材料として、発泡ポリウレタンや発泡スチロール樹脂の他、ロックウール、グラスウール、ポリエステル系を用いることが可能である。吸音材は、ゴム質材料として、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等のエラストマー樹脂を用いることが可能である。吸音材は、合成樹脂として、４フッ化エチレン樹脂等を用いることが可能である。吸音材は、繊維材料として、フェルトなどの不織布や羊毛や化学繊維などによる織布を用いることが可能である。吸音材は、コルク等の多孔質材料を用いることも可能である。
【００４２】
圧縮部で圧縮する気体は、空気、不活性ガスを含む。不活性ガスは、窒素ガス、希ガスを含む。希ガスは、アルゴンガス、ヘリウムガスを含む。圧縮部は、単数または複数の何れでもよい。また、圧縮部で圧縮された気体を蓄える貯留部は、３個以上設けられていてもよい。複数の第２接続部材は、３個以上設けられていてもよい。脚部が接触する接触対象は、床の他、地面、作業台でもよい。
【００４３】
さらに、気体圧縮機は、圧縮部で動作部材としてのピストンが往復動作して気体を圧縮するものの他、作動部材が回転し、かつ、往復動作しないロータリ形の気体圧縮機を含む。圧縮部を駆動する動力源としてのモータは、電動モータの他、エンジン、油圧モータ、空気圧モータを含む。ゴム製は、合成ゴム、ゴム質材料を含む。
【符号の説明】
【００４４】
１０…空気圧縮機、１２…圧縮部、１５…第１タンク、１６…第２タンク、１７，１８…円筒部、１９…第１接続部材、２０，２１…第２接続部材、２２…隙間、２４，２６…脚部、６５…吸音材、Ａ１，Ａ２…中心線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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