CN105817068B - 一种节能型陶瓷滤芯净水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免拆洗滤芯且自动清洗滤芯并排除清扫下的污垢的陶瓷滤芯净水器，包括有通过螺纹连接的筒体和盖体，以及安装在筒体和盖体之间空间内的陶瓷滤芯组件，述筒体与陶瓷滤芯组件间又设置有用于清除陶瓷滤芯污垢的刷毛，在盖体与筒体间又设置有水轮；本发明通过盖体喷水口驱动水轮转动，带动陶瓷滤芯组件在筒体内转动，即在净水器制取饮用水的同时实现陶瓷滤芯组件的刷洗，实现依靠自来水水压产生的动力自动清洗陶瓷滤芯的目的；此外，筒体内上部设置有的带弹簧的活塞，通过弹簧的伸缩使得带有少量污垢的自来水经进水接口反向流入自来水管中。
Description
技术领域
本发明属于净水设备领域，尤其涉及一种节能型陶瓷滤芯净水器。
背景技术
目前，在对陶瓷滤芯净水器滤芯进行清洗时，是将净水器卸开，用清水冲去陶瓷滤芯上由刮片或刷子清理下来的污垢，使其恢复通透性。当自来水压力较小或者水质较差时，需要经常卸开净水器清洗陶瓷滤芯。这样操作麻烦且容易对滤芯造成损耗，发明专利CN103157318A虽然对上述缺陷进行了改进但仍旧存在如下缺陷，1.虽不需要把滤芯取出清洗，但还是需要用手推动旋转外磁环来达到清除污垢的目的；2.该发明对于清除清扫下来的污垢还需要通过增设排污阀来实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种免拆洗滤芯且自动清洗滤芯并排除清扫下的污垢的陶瓷滤芯净水器。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种节能型陶瓷滤芯净水器，包括有通过螺纹连接的筒体和盖体，以及安装在筒体和盖体之间空间内的陶瓷滤芯组件；所述盖体的两侧分别成型有进水接口和出水接口；盖体的内底部中间一体成型有一个出水接头，出水接头与出水接口相连通，出水接头的端部外壁成型有定位面；盖体的内底部还成型有与进水接口相连通的喷水口；所述盖体的内底部周边还设置有密封圈；
所述陶瓷滤芯组件包括圆管形状的陶瓷滤芯以及分别固定连接在陶瓷滤芯两端部的第一封头和第二封头，第一封头中间固定连接有与陶瓷滤芯内部连通的出水连接头，出水连接头外壁与出水接头转动连接，第一封头的下端成型有内齿轮，第二封头的中间一体连接有转动连接头；
所述出水接头外壁靠近盖体内底部位置转动套接有一个水轮；
所述水轮的外周均匀地一体成型有叶片，各个叶片的外周一体连接有一个挡流环，所述叶片表面与水轮的轴向之间形成20-30度的夹角；所述水轮的叶片与所述喷水口相对设置，且所述喷水口的方向与所述叶片表面之间的夹角为70-90度；所述水轮上表面中心成型有驱动齿轮，所述水轮中心还成型有与出水接头转动连接的转动连接孔；
所述出水接头外壁端部的定位面位置固定套接有一个齿轮架；
所述齿轮架上成型有与出水接头端部的定位面位置配合套接的套接孔，齿轮架的一侧成型有延伸臂，所述延伸臂上成型有减速齿轮安装孔；
减速齿轮安装孔上转动连接有一个减速齿轮；
所述减速齿轮包括第一齿轮、第二齿轮，以及一体同轴连接在第一齿轮与第二齿轮之间的连接柱，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径；所述第一齿轮与驱动齿轮啮合传动连接，所述第二齿轮与内齿轮啮合传动连接；
所述筒体为上端封闭下端开口的圆管形状；筒体内壁对应第二封头的位置成型有定位台阶；筒体内固定安装有由定位台阶定位的转动连接架；
转动连接架包括有与筒体内壁过盈配合连接的外圈，以及与所述陶瓷滤芯组件上的转动连接头转动连接的内圈，内圈和外圈之间通过3个以上的连接筋一体连接；
所述筒体内对应陶瓷滤芯的位置安装有一个刷子组件；
所述刷子组件包括有用以刷除陶瓷滤芯外壁上污垢的刷毛，两个连接环，以及两个以上一体连接在所述连接环之间的刷杆；且至少一个连接环上固定连接有弹性卡头；所述刷毛固定连接在刷杆内壁上；所述刷子组件通过弹性卡头与筒体内壁过盈配合连接；
所述筒体内位于转动连接架上部安装有与筒体内壁密封滑动连接的活塞；
所述活塞的上端固定连接有一个以上的弹簧，弹簧的上端固定连接在一个连接板上，连接板与筒体内顶部相抵。
作为优选：所述水轮叶片的面积为1-2cm²，所述喷水口的内径为4-10mm。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1.本发明的喷水口与进水接口连通，出水接口出水时，自来水管的水通过喷水口喷出驱动水轮转动，最终带动陶瓷滤芯组件在筒体内转动，而在所述筒体与陶瓷滤芯组件间又固定设置了用于清除陶瓷滤芯污垢的刷毛，即在净水器制取饮用水的同时实现陶瓷滤芯组件的刷洗，从而实现依靠自来水水压产生的动力自动清洗陶瓷滤芯的目的。
2.所述进水接口连接自来水管，所述出水接口连接饮用水龙头，在饮用水龙头以及靠近净水器的自来水管上的非饮用水龙头均处于关闭状态时，筒体内上部的活塞在自来水水压作用下向上移动，与活塞连接的弹簧收缩；当靠近净水器的自来水管上的非饮用水龙头开启时，使得自来水管内压力降低，此时弹簧伸长，活塞向下移动，处于筒体内、陶瓷滤芯之外的带有少量污垢的自来水经进水接口反向流入自来水管中，并由非饮用水龙头流出。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的剖视结构示意图。
图3是本发明的爆炸示意图。
图4、图5是盖体、陶瓷滤芯组件以及与它们相连的传动部件的结构示意图。
图6是本发明盖体的结构示意图。
图7是本发明水轮的结构示意图。
图8是本发明齿轮架的结构示意图。
图9是本发明减速齿轮的结构示意图。
图10是本发明陶瓷滤芯组件的结构示意图。
图11是本发明筒体的剖视示意图。
图12是本发明实施例2示意图。
图13是本发明实施例3示意图。
图14、图15是水泵的结构示意图。
图16是水泵的剖视结构示意图。
图17、图18、图19是导向壳体的结构示意图。
图20是图19的A部结构放大图。
图21是电磁铁的结构示意图。
图22是第二电磁铁的结构示意图。
图23是活塞及排水管部分的结构示意图。
图24是水泵的电路系统框图。
图25是各个电磁铁的驱动电压时序图。
1、盖体；11、进水接口；111、喷水口；12、出水接口；13、密封圈；14、出水接头；141、定位面；2、筒体；20、转动连接架；21、定位台阶；3、陶瓷滤芯组件；31、陶瓷滤芯；32、第一封头；321、内齿轮；33、出水连接头；34、第二封头；341、转动连接头；4、刷子组件；41、连接环；42、刷杆；43、刷毛；44、弹性卡头；5、活塞；51、弹簧；52、连接板；60、水轮；601、叶片；602、挡流环；603、驱动齿轮；604、转动连接孔；61、减速齿轮；611、第一齿轮；612、连接柱；613、第二齿轮；62、齿轮架；621、套接孔；622、延伸臂；623、减速齿轮安装孔。
8、自来水管；81、进水管；82、饮用水管；9、水泵；91、导向壳体；911、接线端子；912、导向柱；913、导电滑槽a；914、导电滑槽b；915、导电槽；916、定位导槽；9161、纵向槽体；9162、斜下导向面a；9163、第一定位口；9164、定位块；9165、V形定位面；9166、斜下导向面b；9167、第二定位口；9168、返回导向槽；92、泵壳；93、泵盖；931、进水阀；932、出水阀；94、活塞；941、活塞杆；942、连接圈；95、排水管；951、进气阀；952、排水阀；953、固定块；961、第一电磁铁；962、第二电磁铁；963、第三电磁铁；9601、铁芯；9602、导向孔；9603、线圈绕组；9604、绝缘外圈；9605、弹性电刷；9606、导向凸头；97、霍尔传感器。
P、陶瓷滤芯净水器；M、饮用水龙头；N、非饮用水龙头。
具体实施方式
实施例1
根据图1至图 11所示，本实施例所述的节能型陶瓷滤芯净水器，包括有通过螺纹连接的筒体2和盖体1，以及安装在筒体和盖体之间空间内的陶瓷滤芯组件。
所述盖体1的两侧分别成型有进水接口11和出水接口12；盖体的内底部中间一体成型有一个出水接头14，出水接头14与出水接口12相连通，出水接头14的端部外壁成型有定位面141；盖体的内底部还成型有与进水接口11相连通的喷水口111，所述盖体的内底部周边还设置有密封圈13；
所述陶瓷滤芯组件3包括圆管形状的陶瓷滤芯31以及分别固定连接在陶瓷滤芯两端部的第一封头32和第二封头34，第一封头32中间固定连接有与陶瓷滤芯内部连通的出水连接头33，出水连接头33外壁与出水接头14密封转动连接，第一封头32的下端成型有内齿轮321，第二封头34的中间一体连接有转动连接头341。
所述出水接头14外壁靠近盖体内底部位置转动套接有一个水轮。
所述水轮60的外周均匀地一体成型有叶片601，各个叶片的外周一体连接有一个挡流环602，所述叶片表面与水轮的轴向之间形成20-30度的夹角；所述水轮的叶片601与所述喷水口111相对设置，且所述喷水口的方向与所述叶片表面之间的夹角为70-90度；所述水轮上表面中心成型有驱动齿轮603，所述水轮中心还成型有与出水接头14转动连接的转动连接孔604。
所述出水接头14外壁端部的定位面位置固定套接有一个齿轮架62。
所述齿轮架62上成型有与出水接头端部的定位面141位置配合套接的套接孔621，齿轮架的一侧成型有延伸臂622，所述延伸臂上成型有减速齿轮安装孔623。
减速齿轮安装孔上转动连接有一个减速齿轮61。
所述减速齿轮61包括第一齿轮611、第二齿轮613，以及一体同轴连接在第一齿轮与第二齿轮之间的连接柱612，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径；所述第一齿轮与驱动齿轮啮合传动连接，所述第二齿轮与内齿轮啮合传动连接。
所述筒体2为上端封闭下端开口的圆管形状；筒体2内壁对应第二封头的位置成型有定位台阶21。
筒体内固定安装有由定位台阶21定位的转动连接架20。
转动连接架20包括有与筒体内壁过盈配合连接的外圈，以及与所述陶瓷滤芯组件3上的转动连接头341转动连接的内圈，内圈和外圈之间通过3个以上的连接筋一体连接。
所述筒体2内对应陶瓷滤芯31的位置安装有一个刷子组件4。
所述刷子组件4包括有用以刷除陶瓷滤芯外壁上污垢的刷毛43，两个连接环41，以及两个以上一体连接在所述连接环之间的刷杆42；且至少一个连接环41上固定连接有弹性卡头44；所述刷毛固定连接在刷杆内壁上；所述刷子组件通过弹性卡头44与筒体2内壁过盈配合连接。
所述筒体2内位于转动连接架上部安装有与筒体内壁密封滑动连接的活塞5。
所述活塞5的上端固定连接有一个以上的弹簧51，弹簧的上端固定连接在一个连接板52上，连接板与筒体内顶部相抵；所述水轮叶片的面积为1-2cm²，所述喷水口的内径为4-10mm。
本发明的喷水口与进水接口连通，出水接口出水时，自来水管的水通过喷水口喷出驱动水轮转动，最终带动陶瓷滤芯组件在筒体内转动，而在所述筒体与陶瓷滤芯组件间又固定设置了用于清除陶瓷滤芯污垢的刷毛，即在净水器制取饮用水的同时实现陶瓷滤芯组件的刷洗，从而实现依靠自来水水压产生的动力自动清洗陶瓷滤芯的目的。
所述进水接口连接自来水管，所述出水接口连接饮用水龙头，在饮用水龙头以及靠近净水器的自来水管上的非饮用水龙头均处于关闭状态时，筒体内上部的活塞在自来水水压作用下向上移动，与活塞连接的弹簧收缩；当靠近净水器的自来水管上的非饮用水龙头开启时，使得自来水管内压力降低，此时弹簧伸长，活塞向下移动，处于筒体内、陶瓷滤芯之外的带有少量污垢的自来水经进水接口反向流入自来水管中，并由非饮用水龙头流出。
实施例2
结合图12以及图1至图11所示，本实施例为一种节能型供水系统，包括有自来水管8，通过进水管81与自来水管相连的非饮用水龙头N（洗漱用水）和陶瓷滤芯净水器P；陶瓷滤芯净水器的进水接口通过三通管与进水管连接，出水接口通过饮用水管82连接一个饮用水龙头M。所述陶瓷滤芯净水器为实施例1所述的陶瓷滤芯净水器。
所述自来水管与进水管81之间可安装有用于控制整个供水系统的总阀门。连接进水接口的管道上还可连接有控制陶瓷滤芯净水器支路的球阀。
饮用水龙头出水时，自来水管的水通过喷水口喷出驱动水轮转动，最终带动陶瓷滤芯组件在筒体内转动，而在所述筒体与陶瓷滤芯组件间又固定设置了用于清除陶瓷滤芯污垢的刷毛，即在净水器制取饮用水的同时实现陶瓷滤芯组件的刷洗，从而实现依靠自来水水压产生的动力自动清洗陶瓷滤芯的目的。
当非饮用水龙头N和饮用水龙头M均处于关闭状态时，筒体内上部的活塞在自来水水压作用下向上移动，与活塞连接的弹簧收缩；当非饮用水龙头开启时，使得自来水管内压力降低，此时弹簧伸长，活塞向下移动，处于筒体内、陶瓷滤芯之外的带有少量污垢的自来水经进水接口反向流入自来水管中，并由非饮用水龙头流出。
实施例3
结合图13以及图1至图11所示，本实施例为一种节能型供水系统，包括有自来水管8，通过进水管81与自来水管相连的非饮用水龙头N（洗漱用水）和陶瓷滤芯净水器P；陶瓷滤芯净水器的进水接口通过三通管与进水管连接，出水接口通过饮用水管82连接一个饮用水龙头M；所述进水管还通过三通管连接有一个水泵，水泵的出水阀与所述进水管连通，水泵的进水阀连接地下水水管；所述陶瓷滤芯净水器为实施例1所述的陶瓷滤芯净水器。
所述自来水管与进水管81之间可安装有用于控制整个供水系统的总阀门。连接进水接口的管道上还可连接有控制陶瓷滤芯净水器支路的球阀。
饮用水龙头出水时，自来水管的水通过喷水口喷出驱动水轮转动，最终带动陶瓷滤芯组件在筒体内转动，而在所述筒体与陶瓷滤芯组件间又固定设置了用于清除陶瓷滤芯污垢的刷毛，即在净水器制取饮用水的同时实现陶瓷滤芯组件的刷洗，从而实现依靠自来水水压产生的动力自动清洗陶瓷滤芯的目的。
当非饮用水龙头N和饮用水龙头M均处于关闭状态时，筒体内上部的活塞在自来水水压作用下向上移动，与活塞连接的弹簧收缩；当非饮用水龙头开启时，使得进水管内压力降低，此时弹簧伸长，活塞向下移动，处于筒体内、陶瓷滤芯之外的带有少量污垢的自来水经进水接口反向流入进水管中，并由非饮用水龙头流出。当自来水管的水压较大时，可在进水管与自来水管之间增设节流阀，使非饮用水龙头打开时进水管内压力较小，以利于活塞在弹簧回复力作用下向下移动。
当自来水停水时，关闭总阀门，启动水泵抽取地下水使用。陶瓷滤芯净水器的工作原理不变。
结合图14至图25所示，所述水泵包括有上端封闭下端开口的导向壳体91，固定连接在导向壳体下端部的圆管状的泵壳92，固定连接在泵壳下端的泵盖93，滑动安装在泵壳内的活塞94，以及安装在导向壳体内的用以驱动活塞上下运动的三个电磁铁。
三个所述电磁铁包括有固定安装在导向壳体内顶部的第三电磁铁963，以及滑动安装在导向壳体内的第二电磁铁962和第一电磁铁961，第一电磁铁位于第二电磁铁的下方。
所述电磁铁包括有环形的铁芯9601，固定连接在铁芯外周的线圈绕组9603，固定连接在线圈绕组外周的绝缘外圈9604以及固定连接在绝缘外圈外壁上的两个对称设置的弹性电刷9605，两个弹性电刷分别与线圈绕组的两端相连接，铁芯的中间为圆形的导向孔9602。所述的弹性电刷为弯折成U形的铜片。
所述第二电磁铁的绝缘外圈上异于弹性电刷的位置还成型有两个导向凸头9606。
所述导向壳体的内底部中心固定连接有一个与各个电磁铁的导向孔配合滑动连接的导向柱912；所述导向壳体内壁沿导向壳体长度方向成型有一对导电滑槽a913，一对导电滑槽b914和一对导电槽915，所述导电滑槽a，导电滑槽b和导电槽的内壁上成型有导电材料层，所述导向壳体的上方固定连接有与各个所述导电滑槽a，导电滑槽b和导电槽上的导电材料层电连接的接线端子911；所述第三电磁铁的弹性电刷与导电槽电连接，所述第二电磁铁的弹性电刷与导电滑槽a滑动连接，所述第一电磁铁的弹性电刷与导电滑槽b滑动连接；所述导向壳体内壁还成型有一对与第二电磁铁上的导向凸头配合滑动连接的定位导槽916。
与各对导电滑槽a，导电滑槽b和导电槽分别连接的接线端子通过导线与控制器电连接，
所述定位导槽包括有一个纵向槽体9161，纵向槽体的下端成型有一个斜下导向面a9162，斜下导向面a的下端成型有第一定位口9163，第一定位口远离斜下导向面a的一侧成型有斜下导向面b9166，斜下导向面b的下端成型有第二定位口9167，第二定位口的正上方成型有上端与纵向槽体连通的返回导向槽9168，纵向槽体与返回导向槽之间的位置成型有一个定位块9164，定位块的上端部与返回导向槽相对且与纵向槽体位置错开，定位块的下端部为V形定位面9165，V形定位面仅位于第一定位口和斜下导向面b的正上方，且V形定位面的最高点位置位于斜下导向面b上方。
所述活塞94上端固定连接有3个以上以圆周阵列分布的活塞杆941，各个活塞杆上端共同连接有一个环形的连接圈942，连接圈与第一电磁铁通过螺钉固定连接。
活塞的上方固定连接有一个固定块953，固定块上固定有一个螺旋状的排水管95，泵壳上方安装有进气阀951和排水阀952，所述排水管上端与排水阀连接。
所述泵盖上连接有进水阀931和出水阀932。所述进气阀、排水阀、进水阀、出水阀均为单向阀。
所述的控制器为基于单片机的控制电路或PLC可编程控制器，在水泵工作时，控制器分别对三个电磁铁输入相应的控制电流。具体的，在活塞下推阶段，控制器控制第三电磁铁和第二电磁铁通电产生反向磁场，磁场斥力推动活塞向下运动，在第二电磁铁移动到极限位置时（通过控制器设定电磁铁通电时间），控制器控制第三电磁铁暂时断电，控制器控制第一电磁铁与第二电磁铁通电产生反向磁场，磁场斥力推动活塞继续向下运动，第三电磁铁断电时，第二电磁铁的导向凸头卡在定位导槽上的V形定位面位置，不会向上移动；在活塞上拉阶段，控制器控制第一电磁铁和第二电磁铁通电产生同向磁场，磁场引力驱动活塞向上运动，此时第二电磁铁上的导向凸头移动至第二定位口位置，至第一电磁铁与第二电磁铁吸合到一起时，控制器控制第三电磁铁通电产生与第二电磁铁同向的磁场，磁场引力驱动活塞继续向上运动。
由于在活塞上拉阶段，尤其后半程，由于三个电磁铁同时通电，形成了较强的磁场力，能够有力地驱动活塞向上运动。该水泵尤其适合作为抽水泵，可把较低位置的水或其它液体往高位抽送。
在所述泵壳的下部外壁安装有一个霍尔传感器97，霍尔传感器与控制器的信号输入端电连接。
所述水泵的工作原理是这样的，当第一电磁铁向下移动到极限位置时，霍尔传感器检测到信号，控制器得到第一电磁铁从最上端移动到最下端的过程中所花的总时间，则在下一个周期时控制器控制各个电磁铁的驱动电流的时间按照该总时间作为参考进行设定。活塞从最上端移动到最下端的总时间与水泵出水阀外的压力大小呈正比。比如水泵刚启动工作时，活塞向下运动过程中，驱动第三电磁铁、第一电磁铁的电流时间为3s，驱动第二电磁铁的电流时间为6s；而霍尔传感器检测到第一电磁铁移动到最下端的时间为4s，则在下一周期时，驱动第三电磁铁、第一电磁铁的电流时间改为2s，驱动第二电磁铁的电流时间改为4s；在活塞往上运动过程中，第一电磁铁、第二电磁铁通电的总时间也设定为与活塞向下运动的时间相同。
Claims (2)
1.一种节能型陶瓷滤芯净水器，其特征在于：包括有通过螺纹连接的筒体和盖体，以及安装在筒体和盖体之间空间内的陶瓷滤芯组件；
所述盖体的两侧分别成型有进水接口和出水接口；盖体的内底部中间一体成型有一个出水接头，出水接头与出水接口相连通，出水接头的端部外壁成型有定位面；盖体的内底部还成型有与进水接口相连通的喷水口；所述盖体的内底部周边还设置有密封圈；
所述陶瓷滤芯组件包括圆管形状的陶瓷滤芯以及分别固定连接在陶瓷滤芯两端部的第一封头和第二封头，第一封头中间固定连接有与陶瓷滤芯内部连通的出水连接头，出水连接头外壁与出水接头转动连接，第一封头的下端成型有内齿轮，第二封头的中间一体连接有转动连接头；
所述出水接头外壁靠近盖体内底部位置转动套接有一个水轮；
所述水轮的外周均匀地一体成型有叶片，各个叶片的外周一体连接有一个挡流环，所述叶片表面与水轮的轴向之间形成20-30度的夹角；所述水轮的叶片与所述喷水口相对设置，且所述喷水口的方向与所述叶片表面之间的夹角为70-90度；所述水轮上表面中心成型有驱动齿轮，所述水轮中心还成型有与出水接头转动连接的转动连接孔；
所述出水接头外壁端部的定位面位置固定套接有一个齿轮架；
所述齿轮架上成型有与出水接头端部的定位面位置配合套接的套接孔，齿轮架的一侧成型有延伸臂，所述延伸臂上成型有减速齿轮安装孔；
减速齿轮安装孔上转动连接有一个减速齿轮；
所述减速齿轮包括第一齿轮、第二齿轮，以及一体同轴连接在第一齿轮与第二齿轮之间的连接柱，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径；所述第一齿轮与驱动齿轮啮合传动连接，所述第二齿轮与内齿轮啮合传动连接；
所述筒体为上端封闭下端开口的圆管形状；筒体内壁对应第二封头的位置成型有定位台阶；
筒体内固定安装有由定位台阶定位的转动连接架；
转动连接架包括有与筒体内壁过盈配合连接的外圈，以及与所述陶瓷滤芯组件上的转动连接头转动连接的内圈，内圈和外圈之间通过3个以上的连接筋一体连接；
所述筒体内对应陶瓷滤芯的位置安装有一个刷子组件；
所述刷子组件包括有用以刷除陶瓷滤芯外壁上污垢的刷毛，两个连接环，以及两个以上一体连接在所述连接环之间的刷杆；且至少一个连接环上固定连接有弹性卡头；所述刷毛固定连接在刷杆内壁上；所述刷子组件通过弹性卡头与筒体内壁过盈配合连接；
所述筒体内位于转动连接架上部安装有与筒体内壁密封滑动连接的活塞；
所述活塞的上端固定连接有一个以上的弹簧，弹簧的上端固定连接在一个连接板上，连接板与筒体内顶部相抵。
2.如权利要求1所述的一种节能型陶瓷滤芯净水器，其特征在于：所述水轮叶片的面积为1-2cm²，所述喷水口的内径为4-10mm。
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