CN101458031B - 电冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种设置了使螺线管小型化易于使用、价格上也便宜的开门装置的电冰箱。该电冰箱具有：关闭储藏室(5)前面开口部的门(9)；通过向该门的操作进行动作的开关(16)；以及设置在与门的里面相对的主体一侧、利用上述开关的动作进行开门动作的开门组件(15)；开门组件(15)为通过向将线圈卷绕到管的外周上的螺线管(18)通电被吸引，使在管内沿轴线方向移动的插棒式铁心(22)顶端的推顶棒(23)向前突出进行开门动作的单元，使螺线管(18)产生的力的特性在2个以上的地方具有峰值，该螺线管产生的力的特性是相对于插棒式铁心的移动距离的。

Description

电冰箱

技术领域

本发明涉及具备自动开门装置的电冰箱。 

背景技术

近年来，家庭用电冰箱与饮食生活多样化一起储存量也变大，具有超过400升的级别成为主流、电冰箱主体的高度和宽度尺寸变大的倾向。伴随于此，冷藏室、冷冻室和蔬菜室的门也变大，旋转式冷藏室门内侧的收容袋、拉出式冷冻室和蔬菜室的门具有高度和宽度尺寸增大、纵深尺寸也增加来收容更多食品的倾向，门自身也变大，为了开门需要很大的力气，对于软弱无力的女性或高龄者来说负担太重，希望加以改善。 

由于上述冷藏室的收容容积最大，因此采用将门左右分开的对开式，提出过一种具备自动开门机构的电冰箱提供市场，该自动开门机构通过使用者触摸操作电冰箱门表面使开关动作、驱动螺线管从而使推顶杆从主体侧突出推顶门面将门打开，不仅被评价为开门不需要负担的商品，而且在上述对开式门上使用了该自动开门装置(参照例如专利文献1)。 

上述专利文献1所记载的冷藏室用开门装置由于是这样的旋转门：该旋转门被轴支承在用于将门安装到主体上的铰链上，因此通过调整距离作为旋转起点的铰链部分的推顶位置和推顶力能够将门打开，但对于上述冷冻室和蔬菜室等拉出式的门，即使开门的方向不是旋转的而是沿直线方向且推出行程较长，或者由于关门而向里推入的反作用力使门再次打开，也能够依靠自身力量将门关闭地、在拉出轨道上设置了向背面下方倾斜的倾斜部或者设置了用弹簧拉入的机构。 

因此，为了像上述那样用螺线管产生的力自动地开门，有必要像上述旋转式门的开门装置那样超过克服磁性密封条吸引力的力和克服拉入拉簧自锁力的力等多个负荷的峰值的开门力，但现有技术的螺线管由于能够获得大的力的点相对于位移为一个点，因此为了克服在多个离开的位置上具 有峰值的门的负荷，有必要使用产生极大的力的螺线管。 

[专利文献1]日本特开2003-83673号公报 

如上所述，在螺线管具有极大的产生力的情况下，螺线管自身的结构尺寸也变大了，因此不仅设置到电冰箱中困难，而且由于产生的力极大、开门时开门速度过快，猛力地开门，存在冲撞使用者的问题。并且，在价格上线圈的圈数增多，存在价格极高的问题。 

并且，虽然可以考虑不使用螺线管的电动机式结构作为开门装置，但由于电动机式开门速度慢，而且开门的力弱，因此与螺线管式相比响应性和开门的感觉上差。 

发明内容

本发明就是鉴于上述问题，其目的是要提供一种设置了使螺线管小型化、易于使用到电冰箱中，并且价格上也便宜的开门装置的电冰箱。 

为了解决上述问题，本发明的电冰箱特征在于，具有：关闭储藏室的前面开口部的门；通过向该门的操作进行动作的开关；以及设置在与上述门的里面相对的主体一侧、利用上述开关的动作进行开门动作的开门组件；上述开门组件为通过使推顶棒向前突出来进行开门动作的单元，该推顶棒设置在插棒式铁心顶端，该插棒式铁心是通过向将线圈卷绕到管的外周上的螺线管通电而被吸引、在上述管内沿轴线方向移动的；使上述螺线管产生的力相对于上述插棒式铁心的移动距离在2个地方具有峰值；上述螺线管产生的力的峰值的地方为开门时从主体一侧拉开磁性密封条的第1峰值的地方、和继续移动克服开门时为了防止成为半开状态而作用自动关闭力的负荷体的力而将门打开的第2峰值的地方这2个地方。 

发明的效果：如果采用本发明的电冰箱，由于作为开门装置的螺线管产生的力具有多个峰值，因此能够产生与开门时的移动带来的负荷相应的力，利用没有浪费的有效的开门力不仅能够舒适地自动开门，而且能够使螺线管小型化而易于使用到电冰箱中，并且能够低成本地制造。 

附图说明

图1为表示本发明一个实施形态的电冰箱开门状态下的冷冻室部分的透视图。 

图2为表示图1的冷冻室部分的关门状态的纵剖视图。 

图3为表示图2中的开门组件部分的分解透视图。 

图4为表示图3中的开门组件的详细结构的关门状态下的俯视剖视图。 

图5为图3中的开门组件中产生的力和负荷特性相对于螺线管的位移的图。 

图6表示图4的辅助轭铁，(a)为侧视图，(b)为透视图。 

图7为表示图4的开门组件的主要部分的侧剖视图。 

图8为表示图6的辅助轭铁的其他实施例的侧视图(a)和透视图(b)。 

图9为表示图6的辅助轭铁的再一其他实施例的侧视图。 

图10为表示图6的辅助轭铁的再一其他实施例的侧视图。 

图11为表示图6的辅助轭铁的再一其他实施例的侧视图。 

图12为表示图6的辅助轭铁的再一其他实施例的侧剖视图。 

图13为表示图6的辅助轭铁的再一实施例的侧剖视图。 

标记说明 

1.电冰箱主体；5.冷冻室；8、10、12.容器；9.冷藏室门；11.滑轨；13.分隔壁；15.开门组件；16.触摸开关；17.轭铁；18.螺线管；19、19′、19″、39、49、59、69.前辅助轭铁；19a、19a′、19a″.边缘a；21.管；22.插棒式铁心；22a.边缘；23.推顶棒；24.螺线管壳体；27.叩击部件；28.复位弹簧；31、31′、31″、41、51.缺口；31b、31b′、31b″、边缘b；61a、61b.台阶 

具体实施方式

下面根据附图说明本发明的一个实施形态。图1为表示本发明的电冰箱中最下层的冷冻室部分的门打开状态下的外观的透视图，图2为图1的纵剖视图。 

由外箱、内箱以及将隔热材料发泡填充到这些内外箱之间的隔热箱体形成的电冰箱主体1在内箱内部的最上部设置有冷藏室2作为储藏空间，在其下方通过隔热隔板左右分开并列设置有制冰贮冰室3和温度切换室4。蔬菜室虽没有专门图示，但设置在上述冷藏室2下方的空间。并且，在最下部独立配置有冷冻室5，在各储藏室的前面开口设置有各自专用的门，开闭自由地关着。 

具有最大收容容积的冷藏室2的开口部用安装到左右的旋转式门即对开式的门和门边缘上安装的磁性密封条将内外气密地关闭，具有通过使用者触摸操作门的表面驱动螺线管进行开门的自动开门机构。 

配置在冷藏室2下部的制冰储冰室3和温度切换室4以及冷冻室5与上述冷藏室2一样用安装在门内板边缘的磁性密封条6使内外气密地关闭，各收容容器8放置在安装在门内侧、向储藏室内进深方向延伸的左右一对支持框7上，并且冷冻室门9采用拉出式，利用上述支持框7和冰箱内壁面的导轨机构沿前后方向拉出到冰箱外面。 

冷冻室5中的收容容器8为上面开口的深底箱形，在其开口的上面的周边缘形成凸缘部，利用该凸缘部放置着几乎覆盖了上述上面开口部，并且将前缘的一部分切口，具有收容有一定高度的制冰用牛奶盒容器等向后方凹陷的凹陷部的底比较浅的盘形中间容器10。 

并且，当拉出冷冻室门9时，中间容器10与收容容器8一起利用配设在上述支持框7与冰箱内壁面之间的滑轨11大幅度拉出到其后端向前超出冷冻室5前面的开口部的全开状态，中间容器10能够在收容容器8的凸缘部上沿前后方向滑动，开闭收容容器8的上面开口，或者中间容器10自身能够拉出或收入。 

在上述收容容器8和中间容器10的上方设置有与这些容器8、10和冷冻室门9的开闭没有关系、独立地拉出或收容到冰箱内的上层容器12。该上层容器12位于中间容器10的上方，但其保持不利用上述门的支持框7、而是将上层容器12自身开口一侧边缘上形成的凸缘部直接支承在设置在冷冻室5的侧壁上向内突出的图中没有表示的支持轨上，能够前后滑动地支持，不仅不会将载荷负担作用到支持冷冻室门9、中间容器10和下层收容容器8的支持框7或滑轨11上，而且不与冷冻室门9的开门连动。因此，在将其拉出的情况下，在拉出冷冻室门9后，把持上层容器12自身前壁的一部分上形成的把手独自拉出或推入到冰箱内。 

但是，在冷冻室5的上部、上述制冰储冰室3与温度切换室4之间的分隔壁13的宽度方向中间的部位，如图3的分解透视图所示那样设置有开门组件15。在本实施例的情况下，该开门组件15配设在分隔壁13上，所述分隔壁13不是用来隔热分开上下室的隔壁，而仅仅是为了从冰箱内拉出 收容容器8和上层容器12或者将其收容到冰箱内而设置的分隔壁，为有效地利用本来不能作为储藏空间使用的无效空间作为开门组件15的收容空间的部件。 

开门组件15与旋转式冷藏室2的门一样，为通过触摸操作冷冻室门9表面的把手部9a上形成的由磁性杆构成的触摸开关16由霍尔IC或微型计算机控制驱动的单元，如关门状态下的俯视剖视图的图4所示那样，由螺线管18、不锈钢制的前辅助轭铁19和后辅助轭铁20、圆筒状的管21、磁性体制的插棒式铁心22以及推顶棒23构成，所述螺线管18设置在轭铁17内、将线圈卷绕到绕线管的外周上再用树脂将其成型；所述前辅助轭铁19和后辅助轭铁20为了使吸引力峰值的位置错开而分开配设在螺线管18的内侧、沿轴线方向前后分开地配设；所示管21设置在该辅助轭铁19、20的内侧，用黄铜制成；所述插棒式铁心22通过向上述螺线管18通电被吸引，在上述管21内沿轴线方向水平移动；所述推顶棒23固定在插棒式铁心22的顶端上。该开门组件15螺栓固定在通过橡胶衬套等缓冲部件横跨上述分隔壁13前后被安装的螺线管壳体24上。 

在本实施例中，上述插棒式铁心22和推顶棒23的组装体由于设置在冷冻温度空间内，因此开门等时有进入的大气凝结而结冰的可能，为了防止结冰、使功能不受影响，其开口的上面用螺线管盖25密封闭塞。为了使螺线管壳体24内的插棒式铁心22等金属制滑动部不与冷冻室5空间内的湿气接触，其前端部气密密封，并且，为了使推顶棒23的顶端能够向前方伸出，设置了形成为蛇腹状的硅橡胶制的密封件26，通过该密封件26安装合成树脂制的叩击部件27作为向冷冻室门9的方向突出的部件。 

并且，当向螺线管18通电时，插棒式铁心22向前方的水平移动使推顶棒23的顶端向前伸出，推挤通过密封件26竖设在叩击部件27后部的卡合片27a，使叩击部件27的顶端向冷冻室门9的里面一侧突出。 

这样一来，由于叩击部件27与推顶棒23为各自独立的部件，通过卡合片27a推挤，因此具有以下优点：不需要使门里面的推挤部与插棒式铁心22滑动轴的轴心一致、或者为了将推顶棒23配置到预定的位置上而弯曲成形，能够设定、调整螺线管18设置的场所，能够有效地设置到分隔壁13里面的无效空间内。 

在插棒式铁心22的另一端，设置有由压缩螺旋弹簧构成的复位弹簧28，一直向与螺线管18使其突出的方向相反的方向对插棒式铁心22施力，在停止向螺线管18通电后，该复位弹簧28使推顶棒23再次收容到螺线管18的管21内。并且，包括配设在上述螺线管壳体24内的叩击部件27的开门组件15的表面被组件盖29覆盖，不仅防止冷气进入或对外力具有保护作用，而且具有使人不接触到充电部的安全保护作用。 

图1中的30为设置在与冷冻室门9下方一侧的里面相对的电冰箱主体1一侧的用舌簧开关等形成的门开关，为关门时通过感知设置在冷冻室门9里面的磁性密封条6的磁性力而检测冷冻室门9的开闭状态的开关。 

该门开关30不仅通过检测门开闭控制室内冷却风扇的旋转，而且在冷冻室门9打开时使开门组件15不动作地进行控制。由此，即使在冷冻室门9打开状态下误触到触摸开关16上时也不会向螺线管18通电，能够防止叩击部件27意外地突出到主体前方空间内的危险，开门组件15能够将冷冻室门9完全关闭的情况作为条件开始动作。 

开门组件15的基本结构如上所述，当打开冷冻室门9时，门开关30将冷冻室门9关闭作为条件，通过触摸操作门的把手部9a上形成的触摸开关16经由驱动器(电源电路)给螺线管18通电1秒钟的时间。并且由螺线管18吸引插棒式铁心22克服复位弹簧28的力而移动，进行开门动作。 

另外，在冷冻室门9等拉出式门中，为了防止关门时推进不足、在即将关闭之前在门与主体之间存在间隙的状态下就停止、即防止所谓半关门状态，或者在另外的猛力关门时为了防止其风压使关闭的门打开，以自动关门为目的在滑轨11部上设置了向关门方向拉入冷冻室门9地作用的图中没有表示的拉簧，利用其自动关闭力将半开状态下的门关闭、保持关门状态的机构。 

因此，在打开拉出式的冷冻室门9时，存在开门当初的拉开磁性密封条6的力和克服成为上述负荷体的拉簧的自关闭力的力这2个地方的峰值的力作为负荷，开门组件15必须具有能够随着插棒式铁心22的位移与这些负荷相对应的仅能够开门的产生力。 

螺线管18产生的相对于插棒式铁心22移动的距离的力为电磁力，受磁通量的影响，如果是铁回路的话，为高透磁率材料，截面积越大越强； 如果是铜回路，多缠绕粗的线圈、大安培匝数(电流×圈数)时电磁力强。 

但是，上述条件都是使螺线管自身的重量加重、尺寸变大的条件，为了使产生的力的峰值只有一点的现有技术的螺线管与上述那样的具有多个峰值的负荷相对应，必须使其产生的力超过在门位移的所有地方的负荷地设定，因此必须使螺线管产生的力极其大。 

因此，由于螺线管自身进一步变大，作为装置需要过大的设置空间，不仅相应地减少了用于储藏的空间，而且由于产生的力增大，使开门时开门的速度和强度过大，存在开门时冲撞使用者的不良状况，并且价格上也存在价格极高的问题。 

因此本发明中螺线管18不是采用在插棒式铁心22顶在定子上的滑动终点上产生最大的力的吸引子型，而是采用插棒式铁心22穿过管21的贯穿型，前后设置圆筒形的上述辅助轭铁19、20，通过前方的前辅助轭铁19的长度和形状设定与拉出冷冻室门9时多个地方的负荷峰值相对应的产生的力。 

如本实施例中负荷力和螺线管产生的力与门的位移量之间的关系的特性图即图5所示那样，假设开门点为0，关门点位于离开门点46mm距离的位置上。 

开门动作过程中从关门点起的开门当初的门负荷为克服设置在门开口部的磁性密封条6的磁力产生的向主体一侧的吸引力的力，在离开门点38mm的位置上形成第1峰值a，产生拉开磁性密封条6的约30N的负荷。但是，上述负荷值为基准值，磁性密封条6在电冰箱使用过程中因附着物质密封性增加，实际为虚线所示的曲线，上述第1峰值a为50N左右的负荷。 

下面用虚线的实际值进行说明，拉开磁性密封条6后的门的负荷为冷冻室门9自身的重量和收容容器8等收容物的重量加上拉出摩擦力的值，低至大约20N的值，但在离上述第1峰值a的移动距离为20～30mm的位置——本实施例为移动了27mm的离开门点的距离为11mm的位置上，作为门自动关闭的力的上述拉簧的弹力为最大值，形成第2峰值b，其负荷值强至35N，因此需要有克服该力的力。 

为了与上述负荷值的变化相适应，本实施例将螺线管18产生的力的第 1峰值a设定为离开开门点38mm位置上的55N，第2峰值b设定为离开门点11mm的点上的45N。另外，上述螺线管18产生的力为电压85V时的值，通过将电压变成100V等能够增大产生的力或者进行调整。 

为了在螺线管产生的力的特性中设置2个地方的峰值，如图6中用图a表示其一个实施例的侧视图、用图b表示其一个实施例的透视图所示的那样，从上述前辅助轭铁19的圆筒后端部将顶端切开成沿轴线方向向前延伸预定距离的矩形缺口31，使螺线管在2个地方具有峰值。 

产生的力的特性如概略关系图的图7所示那样，作为动子的插棒式铁心22从处于关门状态的双点划线的位置向箭头所示那样滑动，当其顶端边缘22a接近前辅助轭铁19后端的边缘a时，在最接近的位置上产生强大的力的峰值，通过形成上述缺口31，虽然比没有缺口的结构的低，但能够在前辅助轭铁19的上述边缘a(19a)和缺口31顶端形成的边缘b(31b)这2个地方产生峰值。 

因此，只要根据拉出冷冻室门9时产生的第1和第2负荷峰值A、B的大小或间隔尺寸设定缺口31的宽度和深度以及前辅助轭铁19的长度尺寸就可以了，在本实施例中，上述缺口31到顶端的深度为上述第1峰值a到第2峰值b的距离27mm。 

缺口31为通过将其顶端形成为上述图6那样的矩形，在插棒式铁心22的边缘22a靠近前辅助轭铁19的缺口31顶端的边缘b(31b)时能够获得作为快速增加的力的第2峰值的结构，例如如果拉簧的开放部分的特性变化激烈的话，能够确实地与之相对应。 

通过采用上述结构，当为了打开冷冻室门9而触摸触摸开关16时，螺线管18被通电，插棒式铁心22克服复位弹簧28的弹力被吸引到管21内，水平移动而向门一侧突出。并且，随着插棒式铁心22移动，推顶棒23也向前移动，其顶端顶在叩击部件27的卡合片27a上，使叩击部件27向前突出，推挤冷冻室门9的里面进行开门动作。 

此时，在第1峰值a处，通过55N的产生力克服磁性密封条6的吸引力将磁性密封条从主体开口部拉开，继续移动到第2峰值b时产生45N的力，克服拉簧的自闭力将门打开。 

另外，上述门实际打开的位置并不是给螺线管18通电时插棒式铁心22 前进了螺线管18的行程(50～60mm)相当的位置，而是由螺线管产生的力与门负荷之差积蓄的力量将门打开约200～300mm的位置，当超过第2峰值b时，拉簧的自闭力不作用，仅靠产生的与滑轨11的摩擦力相对应的力使冷冻室门9打开，因此使用者用极其小的力就能够将门打开到所希望的位置，能够方便地取出储藏品或进行收容作业。 

由于给螺线管18通电的时间为1秒、螺线管为贯穿型而不是插棒式铁心22顶在定子上的吸引子型，因此不存在产生冲击声的问题，在使插棒式铁心22动作使叩击部件27突出后，由于力量消耗，插棒式铁心22在复位弹簧28的回复力的作用下向后方移动，因此不是向门的前面突出的状态而是待机在下一次开门操作的待机状态。 

并且，作为前辅助轭铁的缺口形状的其他实施例，可以是如图8中用(a)表示其侧视图、用(b)表示其透视图所示的那样，将前辅助轭铁19′的缺口31′的顶端边缘b(31b′)的形状形成为圆弧形，也可以是图9所示那样将前辅助轭铁19″的缺口31″的顶端边缘b(31b″)形成为具有沿轴线方向的倾斜部的方形。如上所述，在将缺口的顶端边缘b(31b′、31b″)形成为圆弧形或具有倾斜部的方形的情况下，产生的力的第2峰值b的上升边为平缓的形状，随冷冻室门9的打开移动能够获得产生的力平滑地上升下降的宽度宽的力的峰值。 

如果采用上述实施例，为例如适用于拉簧的开放部分缓慢地离开这样的特性下的形态，利用缺口31(31′、31″)中的圆弧状曲线的弯曲或倾斜部的倾斜度或这些的组合，能够获得与负荷特性更相对应的准确的螺线管18的产生力。 

虽然在上述各实施例中说明的是螺线管18产生的力在2个地方为峰值时的情况，但如果像图10所示那样将前辅助轭铁39的缺口41的沿与圆筒的轴线方向正交的方向上的宽度尺寸设置成多个宽度尺寸，形成具有沿轴线方向的3个台阶这样的边缘(a)、(b)、(c)的话，则能够设置相对于位移量有3个地方为峰值的产生力，利用缺口形状能够设置有更多峰值的产生力。 

对于上述实施例，也可以像图11所示那样依次并列设置圆筒部中缺口形状或缺口51的径向方向的宽度各不相同的多个前辅助轭铁a(49a)、前 辅助轭铁b(49b)、前辅助轭铁c(49c)形成设置了边缘(a)、(b)、(c)的辅助轭铁49，利用上述边缘做成使产生的力在位移时具有多个峰值的螺线管18。 

并且，也可以与上述各实施例中说明过的设置了缺口31或41或者切缝51的形状不同，像图12所示那样用多种厚度不同的材料构成的圆筒59a、59b形成前辅助轭铁59。如果这样，在圆筒的内侧沿移动方向形成台阶61a、61b，利用该台阶形成的边缘能够获得与上述实施例相同的具有多个产生力的峰值的螺线管18。 

作为再一其他的实施例，也可以像图13所示那样通过并列设置透磁率不同的多种强磁性体材料——例如低透磁率的圆筒69a和高透磁率的圆筒69b形成前辅助轭铁69，使得具有多个峰值。 

另外，虽然在上述各实施例中将拉出式冷冻室的门作为开门装置的采用对象进行了说明，但并不局限于此，例如，可以使螺线管产生的力在打开旋转式冷藏室的门时在下述2个地方具有峰值：拉开磁性密封条的地方和成为用于防止所谓半开门的负荷的有阻力地方，而且，法式对开门中，可以将开门时使成为磁性密封条的吸附面的可动分隔部件转动的有阻力地方与上述一样作为螺线管产生力的第2峰值的地方。 

Claims (8)

1.一种电冰箱，其特征在于，具有：

关闭储藏室的前面开口部的门；

通过向该门的操作进行动作的开关；以及

设置在与上述门的里面相对的主体一侧、利用上述开关的动作进行开门动作的开门组件；

上述开门组件为通过使推顶棒向前突出来进行开门动作的单元，该推顶棒设置在插棒式铁心顶端，该插棒式铁心是通过向将线圈卷绕到管的外周上的螺线管通电而被吸引、在上述管内沿轴线方向移动的；使上述螺线管产生的力相对于上述插棒式铁心的移动距离在2个地方具有峰值；上述螺线管产生的力的峰值的地方为开门时从主体一侧拉开磁性密封条的第1峰值的地方、和继续移动克服开门时为了防止成为半开状态而作用自动关闭力的负荷体的力而将门打开的第2峰值的地方这2个地方。

2.如权利要求1所述的电冰箱，其特征在于，上述螺线管不是插棒式铁心顶在定子上的吸引子型、而是贯穿管的贯穿型，在前后设置圆筒形辅助轭铁，利用前方的辅助轭铁使螺线管产生的力具有峰值。

3.如权利要求2所述的电冰箱，其特征在于，上述前方的辅助轭铁通过从圆筒的后端部沿轴线方向延伸预定距离而形成的缺口，使2个地方具有上述峰值。

4.如权利要求3所述的电冰箱，其特征在于，上述缺口的顶端形成为矩形。

5.如权利要求3所述的电冰箱，其特征在于，将上述缺口的顶端形成为具有倾斜部的方形或圆弧形。

6.如权利要求2所述的电冰箱，其特征在于，上述前方的辅助轭铁通过具有从圆筒的后端部沿轴线方向延伸预定距离的缺口、上述缺口通过设置与轴线方向正交的多个宽度尺寸而具有2个地方的上述峰值。

7.如权利要求2所述的电冰箱，其特征在于，通过使上述前方的辅助轭铁的材料厚度尺寸沿轴线方向变化而具有2个地方的上述峰值。

8.如权利要求2所述的电冰箱，其特征在于，通过并列设置多个透磁率不同的强磁性体材料构成上述前方的辅助轭铁而具有2个地方的上述峰值。

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