CN102128509B - 低噪声制冷系统及其制冷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低噪声制冷系统以及利用所述低噪声制冷系统进行制冷的方法。所述低噪声制冷系统包括压缩机、依次相连的第一冷凝器和第二冷凝器、第一冷凝器风机、节流器、蒸发器、间室温度检测器、环境温度检测器和控制器,所述控制器分别与所述压缩机、第一冷凝器风机、间室温度检测器和环境温度检测器相连用于根据所述间室温度检测值控制所述压缩机进行制冷,并根据所述环境温度检测值控制所述第一冷凝器风机在所述第一转速和第二转速之间切换。根据本发明实施例的低噪声制冷系统在保证冷凝效果的前提下可以明显地降低制冷设备(例如冰箱)在制冷时的噪音,并降低能源消耗。

Description

低噪声制冷系统及其制冷方法
技术领域
[0001] 本发明涉及家用电器制造技术领域,特别涉及一种低噪声制冷系统,以及利用该低噪声制冷系统进行制冷的方法。
背景技术
[0002] 带有冷凝风机的制冷设备尤其是冰箱具有制冷效果好、节省空间、维修方便等诸多优点,受到越来越多的消费者的欢迎。
[0003] 图I示出了现有的冰箱的制冷系统。该制冷系统主要包括压缩机110’、冷凝器120’、防凝露管130’、干燥过滤器140’、毛细管150’和蒸发器160’等。其中,冷凝器120’配有风机121’,用于强制对流,以提高冷凝效果。在该制冷系统中,蒸发器160’可以配有风机161’,也可以不配有风机161’,例如直冷冰箱。在冰箱制冷时,压缩机110’和冷凝器120’的风机均呈运转状态。制冷剂从蒸发器160’出口流出,被压缩机110’吸入并压缩成高温高压气体,进入冷凝器120’后,制冷剂被冷却为液体状态,经毛细管150’节流,进入蒸发器160’中进行蒸发,从而实现冰箱制冷。
[0004] 在冰箱制冷时,冷凝器120’的风机121’会随着压缩机110’ 一同运行,这样就导
致了冰箱发出较大噪音。
发明内容
[0005] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006] 为此,本发明的一个目的在于提出一种可以明显地降低噪声,并降低能源消耗的制冷系统。
[0007] 本发明的另一个目的在于提出一种可以明显地降低噪声,并降低能源消耗的制冷方法。
[0008] 为了实现上述目的,根据本发明第一方面的实施例提出一种低噪声制冷系统,所述低噪声制冷系统包括:压缩机,所述压缩机用于压缩气态制冷剂;依次相连的第一冷凝器和第二冷凝器,所述第一冷凝器与所述压缩机相连,所述第一冷凝器和第二冷凝器用于将所述气态制冷剂冷却为液态制冷剂;第一冷凝器风机,所述第一冷凝器风机设置在所述第一冷凝器周围用于协助冷却所述气态制冷剂,且所述第一冷凝器风机具有第一转速和第二转速,其中所述第一转速大于所述第二转速;节流器,所述节流器的一端与所述第二冷凝器相连;蒸发器,所述蒸发器的一端与所述节流器的另一端相连,且所述蒸发器的另一端与所述压缩机相连;间室温度检测器和环境温度检测器,所述间室温度检测器用于检测间室温度以获得间室温度检测值,所述环境温度检测器用于检测环境温度以获得环境温度检测值;和控制器,所述控制器分别与所述压缩机、第一冷凝器风机、间室温度检测器和环境温度检测器相连用于根据所述间室温度检测值控制所述压缩机进行制冷,并根据所述环境温度检测值控制所述第一冷凝器风机在所述第一转速和第二转速之间切换。
[0009] 根据本发明实施例的低噪声制冷系统通过设置所述第二冷凝器来辅助所述第一冷凝器进行冷凝散热,并根据所述环境温度检测值来控制所述第一冷凝器风机的转速。在所述环境温度检测值高于预先设定的环境温度设定值(例如32°C )时,所述控制器控制所述第一冷凝器风机工作在所述第一转速,冷凝散热主要依靠所述第一冷凝器进行。在所述环境温度检测值不高于所述环境温度设定值,所述控制器控制所述第一冷凝器风机工作在所述第二转速,冷凝散热由所述第一冷凝器和所述第二冷凝器共同承担。由于在大部分时间内所述环境温度检测值不高于所述环境温度设定值,因此所述第一冷凝器风机在大部分时间内处于停机状态或者在低转速状态下运行。因此所述低噪声制冷系统在保证冷凝效果的前提下可以明显地降低制冷设备(例如冰箱)在制冷时的噪音,并降低能源消耗。
[0010] 另外,根据本发明实施例的制冷系统可以具有如下附加的技术特征:
[0011] 根据本发明的一个实施例,所述第二转速为零转速。
[0012] 根据本发明的一个实施例,所述节流器包括冷藏节流器和冷冻节流器,所述蒸发器包括冷藏蒸发器和冷冻蒸发器,所述间室温度检测器包括用于检测冷藏室温度的冷藏室温度检测器和用于检测冷冻室温度的冷冻室温度检测器,其中所述冷藏节流器与冷藏蒸发器相连以构成冷藏支路,所述冷冻节流器与冷冻蒸发器相连以构成冷冻支路。
[0013] 根据本发明的一个实施例,还包括:流向控制器,所述流向控制器的一端与所述第二冷凝器相连,且所述流向控制器的另一端分别与所述冷藏节流器和所述冷冻节流器相连,其中所述控制器与所述流向控制器相连以根据冷藏室温度和冷冻室温度对所述流向控制器进行控制以向所述冷藏节流器和所述冷冻节流器中的一个提供液态制冷剂。
[0014] 根据本发明的一个实施例,所述流向控制器为电磁阀或者电动切换阀。
[0015] 根据本发明的一个实施例,还包括防凝露管,所述防凝露管设置在所述压缩机和第一冷凝器之间,或者设置在所述第二冷凝器和所述流向控制器之间。通过设置所述防凝露管可以防止制冷设备的门体在空气湿度大时结露。
[0016] 根据本发明的一个实施例,还包括干燥过滤器,所述干燥过滤器设置在所述第二冷凝器和所述流向控制器之间用于吸收水分和滤除杂质。通过设置所述干燥过滤器不仅可以清除所述低噪声制冷系统中的残留水分,防止冰堵,并减小水分对所述低噪声制冷系统的腐蚀作用,而且可以滤除所述低噪声制冷系统中的杂质,例如金属屑、各种氧化物和灰尘等,以避免所述冷藏节流器和冷冻节流器脏堵。
[0017] 根据本发明的一个实施例,还包括蒸发器风机,所述蒸发器风机设置在所述蒸发器周围且与所述控制器相连用于协助制冷。
[0018] 根据本发明的一个实施例,所述间室温度检测器和环境温度检测器为温度传感器,所述节流器为毛细管或者膨胀阀。
[0019] 根据本发明第二方面的实施例提出一种利用根据本发明第一方面所述的低噪声制冷系统进行制冷的方法,所述方法包括以下步骤:(A)通过所述间室温度检测器检测间室温度以获得间室温度检测值,以及通过所述环境温度检测器检测环境温度以获得环境温度检测值;(B)所述控制器将所述间室温度检测值和间室温度设定值进行比较,以及将所述环境温度检测值和环境温度设定值进行比较;和(C)如果所述间室温度检测值高于所述间室温度设定值,则所述控制器启动所述压缩机和第一冷凝器风机对间室进行制冷,且如果所述环境温度检测值高于所述环境温度设定值,则所述控制器控制所述第一冷凝器风机工作在所述第一转速,如果所述环境温度检测值不高于所述环境温度设定值,则所述控制器控制所述第一冷凝器风机工作在所述第二转速。
[0020] 根据本发明实施例的制冷方法根据所述环境温度检测值来控制所述第一冷凝器风机的转速,使所述第一冷凝器风机在大部分时间内处于停机状态或者在低转速状态下运行。因此所述制冷方法可以明显地降低制冷设备(例如冰箱)在制冷时的噪音,并降低能源消耗。
[0021] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0022] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0023] 图I是现有的冰箱的制冷系统的结构示意图;
[0024] 图2是根据本发明的一个实施例的低噪声制冷系统的结构示意图;
[0025] 图3是根据本发明的另一个实施例的低噪声制冷系统的结构示意图;
[0026] 图4是根据本发明的再一个实施例的低噪声制冷系统的结构示意图。
具体实施方式
[0027] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0028] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0029] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030] 在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0031] 下面参照图2描述根据本发明实施例的低噪声制冷系统。如图2所示,根据本发明实施例的低噪声制冷系统包括压缩机110、第一冷凝器120、第二冷凝器130、第一冷凝器风机121、节流器140、蒸发器150、间室温度检测器、环境温度检测器和控制器。压缩机110用于压缩气态制冷剂。第一冷凝器120和第二冷凝器130依次相连,第一冷凝器120与压缩机110相连,第一冷凝器120和第二冷凝器130用于将所述气态制冷剂冷却为液态制冷齐U。第一冷凝器风机121设置在第一冷凝器120周围用于协助冷却所述气态制冷剂,且第一冷凝器风机121具有第一转速和第二转速,其中所述第一转速大于所述第二转速。节流器140的一端与第二冷凝器130相连。蒸发器150的一端与节流器140的另一端相连,且蒸发器150的另一端与压缩机110相连。所述间室温度检测器用于检测间室温度以获得间室温度检测值,所述环境温度检测器用于检测环境温度以获得环境温度检测值。所述控制器分别与压缩机110、第一冷凝器风机121、所述间室温度检测器和所述环境温度检测器相连用于根据所述间室温度检测值控制压缩机110进行制冷,并根据所述环境温度检测值控制第一冷凝器风机121在所述第一转速和第二转速之间切换。
[0032] 当所述间室温度检测值高于预先设定的间室温度设定值时,所述控制器启动压缩机110开始进行制冷,并根据所述环境温度检测值来控制第一冷凝器风机121的转速。经压缩机110压缩的制冷剂依次经过第一冷凝器120、第二冷凝器130和节流器140后,进入到蒸发器150中蒸发以对制冷设备的间室进行制冷。
[0033] 根据本发明实施例的低噪声制冷系统通过设置第二冷凝器130来辅助第一冷凝器120进行冷凝散热,并根据所述环境温度检测值来控制第一冷凝器风机121的转速。在所述环境温度检测值高于预先设定的环境温度设定值(例如32°C)时,所述控制器控制第 一冷凝器风机121工作在所述第一转速,冷凝散热主要依靠第一冷凝器120进行。在所述环境温度检测值不高于所述环境温度设定值,所述控制器控制第一冷凝器风机121工作在所述第二转速,冷凝散热由第一冷凝器120和第二冷凝器130共同承担。由于在大部分时间内所述环境温度检测值不高于所述环境温度设定值,因此第一冷凝器风机121在大部分时间内处于停机状态或者在低转速状态下运行。因此所述低噪声制冷系统在保证冷凝效果的前提下可以明显地降低制冷设备(例如冰箱)在制冷时的噪音,并降低能源消耗。
[0034] 在本发明的一些实施例中,压缩机110可以是已有的任意一种压缩机,例如活塞式压缩机、滑片式压缩机、旋涡式压缩机、离心式压缩机等。第一冷凝器120可以是同时在水平方向和竖直方向上盘绕的传热管,第二冷凝器130可以是只在水平方向或竖直方向上盘绕的传热管。
[0035] 在本发明的一些实施例中,所述第二转速可以是零转速。这样,第一冷凝器风机121在大部分时间内处于停机状态,冷凝散热由第一冷凝器120和第二冷凝器130共同承担,并通过自然对流的方式进行散热。因此可以最大限度地降低制冷设备(例如冰箱)在制冷时的噪音,并且最大限度地降低能源消耗。
[0036] 如图2所示,在本发明的一些实施例中,所述低噪声制冷系统还可以包括蒸发器风机153,蒸发器风机153可以设置在蒸发器150周围且与所述控制器相连用于协助制冷。在进行制冷时,所述控制器可以启动蒸发器风机153以协助制冷。
[0037] 如图3所示,在本发明的一些实施例中,节流器140可以包括冷藏节流器141和冷冻节流器142,蒸发器150可以包括冷藏蒸发器151和冷冻蒸发器152,所述间室温度检测器可以包括用于检测冷藏室温度的冷藏室温度检测器和用于检测冷冻室温度的冷冻室温度检测器。其中,冷藏节流器141与冷藏蒸发器151可以相连以构成冷藏支路,冷冻节流器142与冷冻蒸发器152可以相连以构成冷冻支路。所述冷藏支路和所述冷冻支路可以并联地设置在所述低噪声制冷系统中,以构成双制冷系统用于对制冷设备的不同间室进行制冷。例如,所述制冷设备可以是冰箱,所述冷藏支路可以对所述冰箱的冷藏室进行制冷,所述冷冻支路可以对所述冰箱的冷冻室进行制冷。在本发明的一个具体示例中,所述间室温度检测器和环境温度检测器可以是温度传感器,冷藏节流器141和冷冻节流器142均可以是毛细管、浮球阀或者膨胀阀等。具体地,所述膨胀阀可以是手动膨胀阀、定压膨胀阀、热力膨胀阀或者电子膨胀阀等。
[0038] 在本发明的一个具体示例中,如图3所示,蒸发器风机153还可以包括冷藏蒸发器风机154和冷冻蒸发器风机155。其中,冷藏蒸发器风机154可以设置在冷藏蒸发器151周围用于协助冷藏蒸发器151制冷,冷冻蒸发器风机155可以设置在冷动蒸发器152周围用于协助冷冻蒸发器152制冷。
[0039] 如图3所示,在本发明的一个实施例中,所述低噪声制冷系统还可以包括流向控制器160,流向控制器160的一端可以与第二冷凝器130相连,且流向控制器160的另一端可以分别与冷藏节流器141和冷冻节流器142相连。其中,所述控制器可以与流向控制器160相连以根据冷藏室温度和冷冻室温度对流向控制器160进行控制以向冷藏节流器141和冷冻节流器142中的一个提供液态制冷剂。这样,可以独立地对所述冷藏室和所述冷冻室进行制冷,即将所述冷藏室的制冷和所述冷冻室的制冷分离开进行。具体地,流向控制器160可以是电磁阀或者电动切换阀。
[0040] 当所述冷藏室温度检测值高于预先设定的冷藏室温度设定值时,所述控制器启动·压缩机Iio和冷藏蒸发器风机154开始运行,并控制流向控制器160与冷藏节流器141相连通。经压缩机110压缩的制冷剂依次经过第一冷凝器120、第二冷凝器130、流向控制器160和冷藏节流器141后,进入到冷藏蒸发器151中蒸发以对所述冷藏室进行制冷。当所述冷冻室温度检测值高于预先设定的冷冻室温度设定值时,所述控制器启动压缩机110和冷冻蒸发器风机155开始运行,并控制流向控制器160与冷冻节流器142相连通。经压缩机110压缩的制冷剂依次经过第一冷凝器120、第二冷凝器130、流向控制器160和冷冻节流器142后,进入到冷冻蒸发器152中蒸发以对所述冷冻室进行制冷。
[0041] 同样地,当所述冷藏室温度检测值高于冷藏室温度设定值、以及所述冷冻室温度检测值高于冷冻室温度设定值时,需要对冷藏室和冷冻室进行制冷。可以预先设定为所述冷藏室优先制冷,此时可以按照上述方式先对所述冷藏室进行制冷,然后再对所述冷冻室进行制冷。也可以预先设定为所述冷冻室优先制冷,此时可以按照上述方式先对所述冷冻室进行制冷,然后再对所述冷藏室进行制冷。
[0042] 由于所述低噪声制冷系统可以独立地对冷藏室和冷冻室进行制冷,这样在对冷藏室进行制冷时,无需对冷冻室进行强制制冷。也就是说,在对冷藏室进行制冷时,不需要运行冷冻蒸发器风机155。因此,所述低噪声制冷系统可以进一步降低制冷时的噪声。
[0043] 如图4所示,在本发明的一些示例中,冷藏节流器141与冷藏蒸发器151可以相连以构成冷藏支路,且所述冷藏支路与冷冻节流器142并联。其中,所述冷藏支路和冷冻节流器142可以分别与冷冻蒸发器152串联。
[0044] 在本发明的一些实施例中,所述低噪声制冷系统还可以包括防凝露管170,防凝露管170可以设置在压缩机110和第一冷凝器120之间,或者可以设置在第二冷凝器130和流向控制器160之间。如果所述低噪声制冷系统不包括流向控制器160,防凝露管170可以设置在第二冷凝器130和节流器140之间。通过设置防凝露管170可以防止制冷设备的门体在空气湿度大时结露。
[0045] 如图2-图4所示,在本发明的一些实施例中,所述低噪声制冷系统还可以包括干燥过滤器180。干燥过滤器180可以设置在第二冷凝器130和流向控制器160之间用于吸收水分和滤除杂质。如果所述低噪声制冷系统不包括流向控制器160,干燥过滤器180可以设置在第二冷凝器130和节流器140之间。通过设置干燥过滤器180不仅可以清除所述低噪声制冷系统中的残留水分,防止冰堵,并减小水分对所述低噪声制冷系统的腐蚀作用,而且可以滤除所述低噪声制冷系统中的杂质,例如金属屑、各种氧化物和灰尘等,以避免冷藏节流器141和冷冻节流器142脏堵。
[0046] 在本发明的一个具体示例中,所述低噪声制冷系统还可以包括防凝露管170和干燥过滤器180。防凝露管170可以设置在第二冷凝器130和流向控制器160之间,干燥过滤器180可以设置在防凝露管170和流向控制器160之间。
[0047] 下面参照图2描述利用上述的低噪声制冷系统进行制冷的方法。所述方法包括以下步骤:
[0048] (A)通过所述间室温度检测器检测间室温度以获得间室温度检测值,以及通过所述环境温度检测器检测环境温度以获得环境温度检测值; [0049] (B)所述控制器将所述间室温度检测值和间室温度设定值进行比较,以及将所述环境温度检测值和环境温度设定值进行比较;和
[0050] (C)如果所述间室温度检测值高于所述间室温度设定值,则所述控制器启动压缩机Iio和第一冷凝器风机121对间室进行制冷,且如果所述环境温度检测值高于所述环境温度设定值,则所述控制器控制第一冷凝器风机121工作在所述第一转速,如果所述环境温度检测值不高于所述环境温度设定值,则所述控制器控制第一冷凝器风机121工作在所述第二转速。
[0051] 根据本发明实施例的低噪声制冷系统在保证冷凝效果的前提下可以明显地降低制冷设备(例如冰箱)在制冷时的噪音,并降低能源消耗。
[0052] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0053] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1. 一种低噪声制冷系统,其特征在于,包括: 压缩机,所述压缩机用于压缩气态制冷剂; 依次相连的第一冷凝器和第二冷凝器,所述第一冷凝器与所述压缩机相连,所述第一冷凝器和第二冷凝器用于将所述气态制冷剂冷却为液态制冷剂; 第一冷凝器风机,所述第一冷凝器风机设置在所述第一冷凝器周围用于协助冷却所述气态制冷剂,且所述第一冷凝器风机具有第一转速和第二转速,其中所述第一转速大于所述第二转速,所述第二转速为零转速; 节流器,所述节流器的一端与所述第二冷凝器相连; 蒸发器,所述蒸发器的一端与所述节流器的另一端相连,且所述蒸发器的另一端与所述压缩机相连; 间室温度检测器和环境温度检测器,所述间室温度检测器用于检测间室温度以获得间室温度检测值,所述环境温度检测器用于检测环境温度以获得环境温度检测值;和 控制器,所述控制器分别与所述压缩机、第一冷凝器风机、间室温度检测器和环境温度检测器相连用于根据所述间室温度检测值控制所述压缩机进行制冷,并根据所述环境温度检测值控制所述第一冷凝器风机在所述第一转速和第二转速之间切换。
2.根据权利要求I所述的低噪声制冷系统,其特征在于,所述节流器包括冷藏节流器和冷冻节流器,所述蒸发器包括冷藏蒸发器和冷冻蒸发器,所述间室温度检测器包括用于检测冷藏室温度的冷藏室温度检测器和用于检测冷冻室温度的冷冻室温度检测器,其中所述冷藏节流器与冷藏蒸发器相连以构成冷藏支路,所述冷冻节流器与冷冻蒸发器相连以构成冷冻支路。
3.根据权利要求2所述的低噪声制冷系统,其特征在于,还包括: 流向控制器,所述流向控制器的一端与所述第二冷凝器相连,且所述流向控制器的另一端分别与所述冷藏节流器和所述冷冻节流器相连,其中所述控制器与所述流向控制器相连以根据冷藏室温度和冷冻室温度对所述流向控制器进行控制以向所述冷藏节流器和所述冷冻节流器中的一个提供液态制冷剂。
4.根据权利要求3所述的低噪声制冷系统,其特征在于,所述流向控制器为电磁阀或者电动切换阀。
5.根据权利要求3所述的制冷系统,其特征在于,还包括: 防凝露管,所述防凝露管设置在所述压缩机和第一冷凝器之间,或者设置在所述第二冷凝器和所述流向控制器之间。
6.根据权利要求3所述的制冷系统,其特征在于,还包括: 干燥过滤器,所述干燥过滤器设置在所述第二冷凝器和所述流向控制器之间用于吸收水分和滤除杂质。
7.根据权利要求I所述的低噪声制冷系统,其特征在于,还包括: 蒸发器风机,所述蒸发器风机设置在所述蒸发器周围且与所述控制器相连用于协助制冷。
8.根据权利要求I所述的低噪声制冷系统,其特征在于,所述间室温度检测器和环境温度检测器为温度传感器,所述节流器为毛细管或者膨胀阀。
9. 一种利用权利要求1-8中任一项所述的低噪声制冷系统进行制冷的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: (A)通过所述间室温度检测器检测间室温度以获得间室温度检测值,以及通过所述环境温度检测器检测环境温度以获得环境温度检测值; (B)所述控制器将所述间室温度检测值和间室温度设定值进行比较,以及将所述环境温度检测值和环境温度设定值进行比较;和 (C)如果所述间室温度检测值高于所述间室温度设定值,则所述控制器启动所述压缩 机和第一冷凝器风机对间室进行制冷,且如果所述环境温度检测值高于所述环境温度设定值,则所述控制器控制所述第一冷凝器风机工作在所述第一转速,如果所述环境温度检测值不高于所述环境温度设定值,则所述控制器控制所述第一冷凝器风机工作在所述第二转速。
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