(57)【要約】【課題】軸方向端面部にインバータを配置したまま機体容器を大型化させることなくコネクタボックスの配置上の制約を解決したインバータ一体型電動圧縮機を提供する。【解決手段】本体ケーシング１と、本体ケーシングの開口部に取り付けられ、インバータを内蔵したインバータケース４とを備え、前記本体ケーシングの外周部に開放部の端面が前記本体ケーシングの開口端面と同一平面になるようにコネクタ設置部１４を一体成形し、当該コネクタ設置部の一部を取り付け用脚と兼用するとともに、前記インバータケースより延長したカバー部４ａで前記コネクタ設置部１４の開放部を閉塞した構成としてある。これにより、取り付け用脚の上方にコネクタボックスを位置させるもののような大型化は回避できるとともに、従来同様インバータケース近傍にコネクタボックスと取り付け用脚を設けて車両等への取付け、配線接続作業性の高いインバータ一体型電動圧縮機となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵し、いずれか一方の端部に吸入通路が形成された本体ケーシングと、前記本体ケーシングの開口部に取り付けられ、前記電動機を駆動するインバータを内蔵したインバータケースとを備え、前記本体ケーシングの外周部に開放部の端面が前記本体ケーシングの開口端面と同一平面になるようにコネクタ設置部を一体成形し、当該コネクタ設置部の一部を取り付け用脚と兼用するとともに、前記インバータケースを延長したカバー部で前記コネクタ設置部の開放部を閉塞した形態のコネクタボックスを形成したインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項２】
流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵し、いずれか一方の端部に吸入通路が形成された本体ケーシングと、前記本体ケーシングの開口部に取り付けられ、前記電動機を駆動するインバータを内蔵したインバータケースとを備え、前記本体ケーシングの外周部に開放部の端面が前記本体ケーシングの開口端面と同一平面になるようにコネクタ設置部を一体成形し、インバータケースを延長したカバー部で前記開放部を閉塞した形態のコネクタボックスを形成したインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項３】
前記インバータケースにはインバータの回路基板を設置する空間と前記コネクタボックスの空間を連結する配線通路が形成されている請求項１または２に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項４】
前記インバータの回路基板と高電圧コネクタおよび通信用コネクタを連結する接続線には少なくとも一方に連結用コネクタが設置されており、前記接続線は少なくとも１箇所以上、前記コネクタ設置部と前記インバータケースの内部壁面に固定部材を介し挟み込み固定されている構造である請求項１〜３のいずれか１項記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項５】
前記本体ケーシングに一体成形された前記コネクタ設置部と前記インバータケースの前記コネクタ設置部の開口部を閉塞するカバー部の間に配置されるシール部材は、前記本体ケーシングと前記インバータケースの間に設置された圧力容器用シール材と一体成形された請求項１〜４のいずれか１項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項６】
前記コネクタボックスの空間内に配置された接続線には電磁ノイズ発生防止用のコイルとフェライト磁石が設置された請求項１〜５のいずれか１項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項７】
コネクタ設置部のインバータケース側と反対側の端面にコネクタボックスを設置するとともに、前記インバータケース内の吸入通路と連通する吸入配管取付け部をコネクタボックスの近傍に設けた構成とした請求項１〜６のいずれか１項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項８】
前記インバータケースの前記カバー部に前記高電圧コネクタまたは通信用コネクタを設置し、前記インバータ回路基板と前記高電圧コネクタまたは通信用コネクタ繋ぐ接続線はコの字状形態で前記コネクタ設置部内に突出部を形成して配置された請求項１〜６のいずれか１項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動機を機体容器に内蔵し、前記機体陽気に一体化されたインバータにより前記電動機を駆動するインバータ一体型電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動圧縮機は、インバータと圧縮機構部および電動機とを互いに仕切って設ける構成となっている。（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載のものは、図４に示すように、機体容器を軸線方向に圧縮室とインバータ室とに仕切る仕切り壁を設けて、その圧縮室に圧縮機構部１０５および電動機１０６を収容し、インバータ室にインバータ１０７を収容している。ここで、上記インバータ１０７は前記仕切り壁を介して電動機１０６のある吸入側に面し、吸入冷媒よってインバータ１０７および電動機１０６を冷却した後、圧縮機構部１０５へと流入する構成となっている（いわゆる低圧型インバータ一体型電動圧縮機における代表的な構造）。
【０００３】
また、特許文献２に記載のものは、図５に示すように、電動機２０１を収容した機体容器２０２、圧縮機構部２０３、および圧縮機構部２０３を挟んで電動機２０１とは反対側にインバータ２０４を収容したインバータケース２０５を軸線方向にボルト等で締結したものである。この圧縮機は、圧縮機構部２０３に設けられた吸入孔より流入された吸入冷媒は、一旦インバータケース２０５に設けられた通路に導かれ、インバータ２０４との熱交換を図った後、再度圧縮機構部２０３に戻される。さらに圧縮機構部２０３で圧縮された冷媒ガスは電動機２０１を冷却した後、機体容器２０２に設けられた吐出孔より吐出される構成となっている（いわゆる高圧型インバータ一体型電動圧縮機における代表的な構造）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２９９８３号公報
【特許文献２】特開２００７―２２４８０９号公報
【特許文献３】特開２００４−１６２６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の構造は、吸入冷媒によって、インバータ１０７および電動機１０６の高発熱部品と熱交換した後に当該吸入冷媒が圧縮機構部１０５に吸入されるため、吸入冷媒の温度上昇によって体積効率が低下し、圧縮機の性能に大きな影響を及ぼす。さらに、圧縮機構部１０５からの吐出冷媒は電動機１０６側に至ることなく外部に直接吐出するので、圧縮機構部１０５からの吐出冷媒に随伴している潤滑油を冷凍サイクルの性能向上のために分離しようとすると、前記外部への吐出過程で行うしかなく分離しにくい。このため、本格的かつ大型な分離装置が必要となり、機体容器の大型化、重量化の原因になる。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の構造は、特許文献１に記載の構造に対して、吸入冷媒はインバータ冷却のみに利用され、また、潤滑油の分離装置は電動機２０１が収容されている機体容器２０２の空きスペースを利用して設けることが出来るため、性能面および機体容器のサイズ面でのメリットがある。
【０００７】
しかし、特許文献１、２に記載の構造はいずれも以下のような課題を抱えていた。すなわち、図７を参照しながら説明すると、まずこの種のインバータ一体型電動圧縮機は車両に設置されて使用されるが、その際当該インバータ一体型電動圧縮機の車両への取付部となる取り付け用脚４０５が取り付け作業性の観点から機体容器２０２上部のインバータケース４０１取付部近傍に設けられていることが多い。一方、車両からの電力や信号を受け取るための電力供給用コネクタ４０２や通信用コネクタ４０３を設置するコネクタボックス４０４も接続作業性の観点から上記機体容器２０２上部の前記取り付け用脚４０５近傍となるインバータケース４０１上部に設けることを要求されることが多い。したがって、このような場合には前記取り付け用脚４０５を回避してコネクタ４０２，４０３を接続できるようにする必要があり、そのためにはコネクタボックス４０４を機体容器２０２の取り付け用脚４０５よりも上方に位置するように設置する必要があり、コネクタボックス４０４の高さが高くなって全体が大型化する欠点があった。
【０００８】
このような問題を解決する一策として、図８に示すようにコネクタ４０２，４０３を機体容器２０２とは反対側に設けることが考えられるが、この場合はこのコネクタ４０２，４０３の突出分だけ軸線方向が大きくなり、大型化は避けられなかった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決し、軸方向端面部にインバータを配置したまま機体容器を大型化させることなくコネクタボックスの配置上の制約を解決したインバータ一体型電動圧縮機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵し、いずれか一方の端部に吸入通路が形成された本体ケーシングと、前記本体ケーシングの開口部に取り付けられ、前記電動機を駆動するインバータを内蔵したインバータケースとを備え、前記本体ケーシングの外周部に開放部の端面が前記本体ケーシングの開口端面と同一平面になるようにコネクタ設置部を一体成形し、当該コネクタ設置部の一部を取り付け用脚と兼用するとともに、前記インバータケースを延長したカバー部で前記コネクタ設置部の開放部を閉塞した形態のコネクタボックスを形成した構成としてある。
【００１１】
これにより、コネクタボックスは取り付け用脚を含む形で電力線コネクタ等の接続スペースを確保することができ、従来のように取り付け用脚の上方にコネクタボックスを位置させるもののような大型化は回避できるとともに、従来同様インバータケース近傍にコネクタボックスと取り付け用脚を設けて車両等への取付け、配線取付作業性の高いインバータ一体型電動圧縮機とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、圧縮機全体を大型化させることなくインバータケース近傍にコネクタボックスと取り付け用脚を設けることができるので、設置スペースの限られている車両への設置はもちろん、設置時における機体容器の固定や電力線コネクタ等の配線接続作業も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインバータ一体型電動圧縮機の部分断面図
【図２】同実施の形態１におけるインバータ一体型電動圧縮機の横断面図
【図３】本発明の実施の形態２におけるインバータ一体型電動圧縮機の部分断面図
【図４】従来例１のインバータ一体型電動圧縮機の断面図
【図５】従来例２のインバータ一体型電動圧縮機の断面図
【図６】従来例の課題を説明するためのインバータ一体型電動圧縮機の断面図
【図７】従来例の課題を説明するためのインバータ一体型電動圧縮機の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵し、いずれか一方の端部に吸入通路が形成された本体ケーシングと、前記本体ケーシングの開口部に取り付けられ、前記電動機を駆動するインバータを内蔵したインバータケースとを備え、前記本体ケーシングの外周部に開放部の端面が前記本体ケーシングの開口端面と同一平面になるようにコネクタ設置部を一体成形し、当該コネクタ設置部の一部を取り付け用脚と兼用するとともに、前記インバータケースを延長したカバー部で前記コネクタ設置部の開放部を閉塞した形態のコネクタボックスを形成した構成としてある。
【００１５】
これにより、コネクタボックスは取り付け用脚を含む形で電力線コネクタ等の接続スペースを確保することができ、従来のように取り付け用脚の上方にコネクタボックスを位置させるもののような大型化は回避できるとともに、従来同様インバータケース近傍にコネクタボックスと取り付け用脚を設けて車両等への取付け、配線接続作業性の高いインバータ一体型電動圧縮機となる。
【００１６】
第２の発明は、流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機を内蔵し、いずれか一方の端部に吸入通路が形成された本体ケーシングと、前記本体ケーシングの開口部に取り付けられ、前記電動機を駆動するインバータを内蔵したインバータケースとを備え、前記本体ケーシングの外周部に開放部の端面が前記本体ケーシングの開口端面と同一平面になるようにコネクタ設置部を一体成形し、インバータケースを延長したカバー部で前記開放部を閉塞した形態のコネクタボックスを形成した構成としてあり、機体容器の大型化を回避しつつ車両等への取付け、配線接続作業性の高いインバータ一体型電動圧縮機となる。
【００１７】
第３の発明は、インバータケースにはインバータ基板を設置する空間と前記コネクタボックスの空間を連結する配線通路が形成されている構造としてあり、コネクタボックスからの配線をインバータケース内で完結させることができ、ごみや水などから確実に保護できる。
【００１８】
第４の発明は、インバータに電力を供給するコネクタおよび通信用コネクタとインバータ基板とを連結する接続線は少なくとも一方に連結用コネクタが設置されている構造としてあり、接続作業が容易に行える。
【００１９】
第５の発明は、本体ケーシングに一体成形されたコネクタボックスとインバータケースの前記コネクタボックスの開口部を閉塞するカバー部の間に配置されるシール部材は、コンプケースとインバータケースの間に設置された圧力容器用シール材と一体成形された構造としてあり、シール材取付作業性が向上するとともに部品点数の削減が図れる。
【００２０】
第６の発明は、前記コネクタボックス内の空間内の接続線には電磁ノイズ発生防止用のコイルとフェライト磁石が設置された構造としてあり、信頼性の高いものとなる。
【００２１】
第７の発明は、コネクタ設置部のインバータケース側と反対側の端面にコネクタボックスを設置するとともに、前記インバータケース内の吸入通路と連通する吸入配管取付け部をコネクタボックスの近傍に設けた構成としてあり、吸入配管取付け部から流入する冷媒によってコネクタボックスを冷却することができる。
【００２２】
第８の発明は、インバータケースの前記カバー部に前記高電圧コネクタまたは通信用コ
ネクタを設置し、前記インバータ回路基板と前記高電圧コネクタまたは通信用コネクタ繋ぐ接続線はコの字状形態で前記コネクタ設置部内に突出部を形成して配置された構成としてあり、第１の発明と同様の効果がある。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるインバータ一体型電動圧縮機の構成を示す部分断面図である。
【００２５】
図１において、本体ケーシング１内に電動機２を内蔵し、この本体ケーシング１に嵌入または圧入される圧縮機構部３を駆動する。前記本体ケーシング１は圧縮機構部３側の開口部にインバータケース４を図示しないボルト等にて固定してある。このインバータケース４はその仕切り壁４ａの前記圧縮機構部３側に冷媒の吸入通路６を形成するとともに、反対側面に前記電動機２を駆動するインバータ回路基板５が支柱４ｂを介して取り付けてある。なお、５ａはインバータ回路基板５上に設けたＩＰＭ（インテリジェント・パワー・モジュール）で、高い熱を発するものであり、冷却効果を挙げるため前記仕切り壁４ａに密着させてある。
【００２６】
なお、本発明は、基本的には、液体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部３と、この圧縮機構部３を駆動する電動機２を内蔵する本体ケーシング１と、電動機２を駆動するモータ駆動回路部を有するインバータ回路基板５を内蔵するインバータケース４とを有する電動圧縮機であればよく、以下の説明は特許請求の範囲の記載を限定するものではない。
【００２７】
本実施の形態の電動圧縮機の圧縮機構部３はひとつの例としてスクロール方式のものである。前記圧縮機構部３は前記本体ケーシング１に収容され、前記インバータケース４の内周端面と前記本体ケーシング１の内面段付き部によって挟持して固定すると共に、前記本体ケーシング１の端面と前記インバータケース４の外周端面の間に外部シール材１ａを用いて密閉した構造体である。前記インバータケース４の同一面である内周端面と前記圧縮機構部３の外周に設置された段付き部の間に内部シール材を設置して構成された内部の密閉空間に前記冷媒の吸入通路６を形成しており、前記インバータケース４に内蔵されたＩＰＭ５ａ等のインバータ部品を冷却する構造となっている。なお、圧縮機構部３には固定ハネ７と蓋体８で構成された吐出室９が形成されている。
【００２８】
インバータケース４には吸入配管取付部１０ａが設けてあり、この吸入配管取付部１０ａから吸入された冷媒は、吸入通路６に拡散され、仕切り壁４ａを冷却することにより、インバータ回路基板５やＩＰＭ５ａ等の発熱体と熱交換を行ったのち、固定ハネ７の吸入口を介して圧縮空間に流入する。なお、上記吸入配管取付部１０ａは後述するインバータケース４のカバー部４ａに隣接して設置してあり、それと連通する吸入孔１０が前記吸入通路６につながっている。
【００２９】
また、インバータケース４内のインバータ回路基板５には３本の端子を直線状に配置されたターミナル１１が設置され、電動機２と接続されている。すなわち、電動機２からのリード線２ａが固定ハネ７の外周近傍に設けられた連絡通路を通してクラスタ１１ａに接続され、圧縮機ターミナル１１に内側から差込固定される。そしてさらに上記インバータ回路基板５は外部から電力を導入する高電圧用コネクタ１２と接続線１３で接続される。
【００３０】
次に前記高電圧用コネクタ１２を接続するコネクタボックス１５の構成について説明す
る。まず前記本体ケーシング１のインバータケース４側の開口部外周にコネクタ設置部１４が形成してある。このコネクタ設置部は無底箱状となっており、そのインバータケース４側の開放端面１４ａが本体ケーシング１の端面と同一平面になるように本体ケーシングと一体形成してある。そして、さらに前記コネクタ設置部１４は図面上の下部に車両等への取付部となる取り付け用脚２２が一体形成してある。一方、前記本体ケーシング１の開口に取り付けるインバータケース４の前記コネクタ設置部１４と対応する部分にはカバー部４ａが一体形成してあり、インバータケース４の本体ケーシング１への取り付けによってこのカバー部４ａが前記コネクタ設置部１４の開放端面１４ａを閉塞し、コネクタボックス１５を形成している。このとき前記本体ケーシング１とインバータケース４との間をシールするシール材１ａに前記コネクタ設置部１４とカバー部４ａとの接合部をシールするシール部材が一体形成してある。すなわち、前記本体ケーシング１に一体成形されたコネクタ設置部１４とインバータケース４のカバー部４ａとの間に配置されるシール部材１９は、本体ケーシング１とインバータケース４の間に設置された圧力容器用シール材１ａに一体成形してある。
【００３１】
また、インバータケース４にはインバータ回路基板５を設置する空間と前記コネクタボックス１５の空間を連結する配線通路１６が形成してあり、インバータに電力を供給する高電圧用コネクタ１２および通信用コネクタ１７とインバータ回路基板５とを連結する接続線１３はインバータケース４内でその接続が完結できて、ごみや水などから確実に防御できる。しかも上記接続線１３とインバータ回路基板５の一方には接続用コネクタ１８を設けてあり、接続も容易に行えるものである。加えて前記接続線１３は少なくとも１箇所以上、前記コネクタ設置部１４とインバータケース４の内部壁面に挟み込み固定されるように構成してある。
【００３２】
更にまた、前記コネクタボックス１５内の空間内の接続線１３には電磁ノイズ発生防止用のコイル２０とフェライト磁石２１が設置してあり、ノイズに対する安全性を向上させてある。
【００３３】
したがってこの電動圧縮機では、コネクタボックス１５の下部に取り付け用脚２２が一体形成されていてこれら両者が図面上の上下方向にオーバーラップしたような形となり、しかも上記取り付け用脚２２の上面とコネクタ設置部１４の天井壁との間は図３で示すように接続線１３が通るだけの寸法でよいため、コネクタボックス１５の上方向への突出寸法を小さく抑えることができる。更に、前記コネクタボックス１５に取り付ける高電圧用コネクタ１２のコネクタフランジ１２ａが高電圧用コネクタ１２の本体部分より外周に突出していてもこの突出部分のうちの下部分は前記取り付け用脚２２の高さ方向厚み部分で相殺できるので、更にコネクタボックス１５の上方向への突出寸法を抑制することができる。
【００３４】
そして、上記コネクタ設置部１４のインバータケース側開放部はインバータケース４に一体形成したカバー部４ａで閉塞しているから別途専用部品を用意する必要がなく、しかも、カバー部４ａとコネクタ設置部１４とは本体ケーシング１とインバータケース４との間をシールするシール部材でシールするので、前記と同様専用のシール部材を必要とせず、簡単且つ少ない部品でコネクタボックス１５を形成することができる。
【００３５】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるインバータ一体型電動圧縮機の構成を示す部分断面図である。
【００３６】
この実施の形態においてはカバー部４ａ側に高電圧用コネクタ１２を取り付ける構成としてある。この構造ではインバータ回路基板５と高電圧用コネクタ１２とを結ぶ接続線１
３は略コの字状の形態となり、曲がり部はコネクタボックス１５内に突出部２３を形成し、接続線１３は耐振対策としてコネクタボックス１５またはインバータケース４内の内壁に固定部材２４を用いて挟み込み固定するようにしてある。その他の構成は先の実施の形態１と同様であり、説明は省略する。
【００３７】
この実施の形態でも先の実施の形態１と同様の効果を有するものである。
【００３８】
（実施の形態３）
上記各実施の形態では小型化と取付及び配線作業性の観点からコネクタボックス１５に取り付け用脚２２を一体形成したもので説明したが、取り付け用脚２２がコネクタボックス１５とは別の場所に設けられるような場合にはコネクタボックス１５に取り付け用脚２２を一体形成する必要はなく、本体ケーシング１にコネクタ設置部１４を一体形成するとともにインバータケース４に前記コネクタ設置部１４の開放部を閉塞するカバー部を設けただけの攻勢であっても良く、この場合は配線作業の容易化とコネクタボックス１５とこれとは別体の取り付け用脚が上下方向にオーバーラップしないことによる小型化が可能となる。
【００３９】
なお、上記各実施の形態では高電圧を導入する高電圧用コネクタ１２を取り上げて説明したが、通信用の通信コネクタ、１２Ｖ用の低電圧コネクタの少なくとも１つが同時に配置されていても同様に構成できることは言うまでも無い。
【００４０】
また、前記した実施例はいずれもいわゆる高圧型電動圧縮機の場合を示したが、いわゆる低圧型電動圧縮機でも同様な構造が可能なことはいうまでも無い。その他、圧縮機としてスクロール方式の例を示したが、その他圧縮方式でも同様な構造は可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、従来のインバータ内蔵式の電動圧縮機と比較して、エンジン等からの輻射熱を受けにくい軸線上の圧縮機端面にインバータを配置したままで機体容器を大型化させることなく取付け及び配線作業性を向上させることができ、車両用電動圧縮機として好適である。
【符号の説明】
【００４２】
１  本体ケーシング
１ａ  圧力容器用シール材
２  電動機
２ａ  リード線
３  圧縮機構部
４  インバータケース
４ａ  カバー部
５  インバータ回路基板
６  吸入通路
７  固定ハネ
１０ａ  吸入配管取付部
１１  圧縮機ターミナル
１２  高電圧用コネクタ
１３  接続線
１４  コネクタ設置部
１５  コネクタボックス
１６  配線通路
１８  接続用コネクタ
１９  シール材
２０  コイル
２１  フェライト磁石
２２  圧縮機取付け脚
２３  突出部
２４  固定部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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