CN109890478B - 液体清洁元件、液体清洁系统和用于生产液体清洁元件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液体清洁系统（10）的或用于液体清洁系统（10）的液体清洁元件（14）、液体清洁系统（10）和用于生产液体清洁元件（14）的方法。液体清洁元件（14）包括至少一个清洁介质（28）和至少一个载体介质（26）。至少一个载体介质（26）具有用于至少一个线路的至少一个液体连接件（32），所述至少一个线路用于待清洁液体或已清洁液体。所述至少一个清洁介质（28）和至少一个载体介质（26）连接到彼此。在至少一个部段中，液体清洁元件（14）与至少一个清洁介质（28）和至少一个载体介质（26）一起形成至少一个弯曲部。在连接到至少一个清洁介质（28）之前，至少一个载体元件（26）以液体清洁元件（14）的最终形式被预制造。
Description
技术领域
本发明涉及液体清洁系统的或用于液体清洁系统的液体清洁元件，所述液体清洁元件具有至少一个清洁介质和至少一个载体介质，其中，至少一个载体介质包括用于至少一个线路的至少一个液体连接件，所述至少一个线路用于待清洁液体或已清洁液体，至少一个清洁介质和至少一个载体介质连接到彼此，并且液体清洁元件与至少一个清洁介质和至少一个载体介质在至少一个部段中包括至少一个弯曲部。
此外，本发明涉及液体清洁系统，所述液体清洁系统具有至少一个液体清洁元件和用于至少一个液体清洁元件的至少一个保持件，其中，至少一个液体清洁元件包括至少一个清洁介质和至少一个载体介质，其中，至少一个载体介质包括用于至少一个线路的至少一个液体连接件，所述至少一个线路用于待清洁液体或已清洁液体，至少一个清洁介质和至少一个载体介质连接到彼此，并且液体清洁元件与至少一个清洁介质和至少一个载体介质在至少一个部段中包括至少一个弯曲部。
此外，本发明涉及用于生产液体清洁元件的方法，所述液体清洁元件具有至少一个载体介质、至少一个清洁介质，并且与至少一个清洁介质和至少一个载体介质在至少一个部段中具有至少一个弯曲部，其中，在所述方法中，至少一个载体介质和至少一个清洁介质连接到彼此。
背景技术
DE 10 2014 103 715 A1公开了多层液体清洁元件，所述多层液体清洁元件具有液体能够渗透的盖部层和液体密封的基部层。基部层包括用于将液体吸入通过液体清洁元件的抽吸连接件。至少盖部层和基部层由连接部而连接到彼此。基部层包括结构化表面，所述结构化表面至少部分地朝向盖部层定向。液体清洁元件布置在装置处的容器中，并且适应于壳体的外表面。此外，可具有盖部元件，使液体清洁元件永久地固定在壳体处或壳体的外表面处。
本发明具有的目的是设计液体清洁元件、液体清洁系统和上述类型的方法，其中液体清洁元件的机械稳定性得到改进。
发明内容
此目的根据本发明得到解决，其中，至少一个载体介质在与至少一个清洁介质连接之前以液体清洁元件的最终形状被预制造。
根据本发明，至少一个载体介质以其最终几何形状被预制造。此后，被预制造的至少一个载体介质仅连接到至少一个清洁介质。在此上下文中，至少一个清洁介质可无机械应力地适应于至少一个载体介质的形状。以此方式，至少一个载体介质可连接到并且保持无机械应力地连接到至少一个清洁介质。与从现有技术已知的液体清洁元件的基部层不同，根据本发明的至少一个载体介质的材料不具有放松到其原始平坦状态中的趋势。作为整体，可减少在至少一个载体介质的材料上和/或在至少一个清洁介质的材料上的装载。特别地，可避免部件中的变形、破裂和/或应力。与在至少一个清洁介质与至少一个载体介质已经连接之后而被定形状特别是被弯曲的液体清洁元件不同，可利用本发明而避免的是，至少一个清洁介质可在变形期间或之后在至少一个载体介质上滑动，特别是以便放松到其初始位置中。作为整体，液体清洁元件的机械稳定性利用本发明得到改进。
至少一个载体介质可有利地用作用于至少一个清洁介质的后壁。因此，至少一个载体介质可预限定液体清洁元件的形状和机械稳定性。
通过使至少一个载体介质在连接到至少一个清洁介质之前定形状，可获得更高的形状公差。液体清洁元件保持在其最终几何形状中，并且不试图放松到平坦位置中（在随后变形的液体清洁元件中可能如此）。
至少一个载体介质包括用于待清洁液体或已清洁液体的至少一个液体连接件。相应的液体供给线路或液体排放线路可以简单的方式连接到至少一个液体连接件。在最小支出的情况下，至少一个清洁介质可利用已经存在的至少一个液体连接件而应用到至少一个载体介质。
有利地，至少一个液体连接件可包括或形成用于液体的至少一个出口（特别是用于吸入液体的抽吸连接件）或至少一个入口。借助于至少一个液体连接件，液体可被吸入或泵送通过液体清洁元件。
可连接到至少一个液体连接件的至少一个线路可连接到泵或类似物或可为其部分。至少一个线路可为泵的入口或出口或可连接到入口或出口。因此，泵可直接地连接或能够连接到至少一个液体连接件。
有利地，至少一个液体连接件可为插口，即，抽吸插口，特别是以管道插口的形式。抽吸插口可特别是圆柱形的。抽吸插口也可特别是集成到液体连接件中。抽吸插口也可用作用于相应线路的机械连接件。此外，插口本身可用作线路部件。这些实施例在箱系统中在抽吸过滤器中是特别有利的，即使在液体在抽吸插口以下的部分填充的情况下，其也可在复杂的安装空间情况下使用。此外，这些实施例能够实现载体介质和抽吸插口的有利的一体式配置，由此减少成本。此外，增加的形状稳定性与同时安装空间的灵活性在这些实施例中是特别有利的。
至少一个液体连接件可有利地集成到至少一个载体介质中。以此方式，至少一个液体连接件可与至少一个载体介质一起被预制造，和/或至少一个液体连接件可连接到至少一个清洁介质。因此，作为整体，可减少制造、部件和/或安装支出。
有利地，至少一个液体连接件可连接到至少一个载体介质与至少一个清洁介质之间的中间空间。以此方式，来自中间空间的液体可通过至少一个液体连接件而被移除。在液体通过液体清洁元件的反向流动方向上，液体可选地可通过至少一个液体连接件而被引导到中间空间中。
有利地，至少一个中间空间可借助于至少一个液体连接件利用压力特别是真空或过量压力装载。以此方式，待清洁液体或已清洁液体可通过至少一个清洁介质被抽吸到中间空间中或被相应地从其中压出。
有利地，至少一个载体介质特别是至少一个载体介质的材料可对于液体是不能够渗透的。以此方式，根据需要，至少一个载体介质与至少一个清洁介质之间的中间空间可在至少一个载体介质的侧部处被密封。在利用压力特别是真空或过量压力装载中间空间后，液体必须流动通过至少一个清洁介质，并且不可通过至少一个载体介质逸出。
有利地，至少一个清洁介质可为液体能够渗透的。以此方式，液体可流动通过至少一个清洁介质，并且可由此被清洁。
有利地，至少一个清洁介质可实施为过滤器介质。特别地，可利用过滤器介质而使颗粒从液体中过滤出。相应地，液体清洁系统可为液体过滤器。可选地或附加地，至少一个清洁介质可具有与纯粹过滤不同的清洁动作。
液体清洁系统特别是液体清洁元件可有利地布置在用于液体的线路系统和/或箱中。以此方式，液体可直接流动到其中和/或通过其，并且由此被清洁。
有利地，液体清洁系统特别是液体清洁元件可与内燃机和/或机动车辆结合使用。
液体清洁系统特别是液体清洁元件可与排气清洁系统结合使用。
有利地，液体清洁元件可为用于尿素溶液特别是水性尿素溶液或尿素水溶液的过滤器的部分。
过滤器可有利地与所谓的SCR催化剂结合应用，所述SCR催化剂用于选择性催化还原排气中的氮氧化物。SCR催化剂可为特别是机动车辆的内燃机的排气歧管的部分。
然而，本发明不限于机动车辆的内燃机的用于尿素（水）溶液的过滤器。反而，其还可用于不同的液体系统，特别是机动车辆或其它机械特别是农业机械或建筑机械的燃料系统、发动机油系统、液压系统、冷却剂系统或类似物。液体清洁系统特别是液体清洁元件也可在汽车技术之外特别是在工业马达中应用。
本发明可在特别是具有内燃机的机动车辆（特别是客车、卡车、巴士、农业和/或建筑车辆、建筑/农业机械、压缩机、工业马达或其它装置）中使用。
在有利的实施例中，至少一个载体介质可以是至多可弹性变形的。以此方式，利用至少一个载体介质，过滤器元件的形状可被预确定并且保持。在本发明的含义中，“至多可弹性变形的”意味着至少一个载体介质可为可弹性变形的或不可变形（至少在不导致破坏的情况下不可变形）。
有利地，至少一个载体介质可为可弹性变形的。在此情况下，一旦消除变形力，则其可再次呈现其原始状态。此外，制造、部件和/或操作导致的公差可以此方式被更好地补偿。
有利地，至少一个载体介质不可变形，特别是在不导致破坏的情况下不可变形。在此情况下，其可展现增加的稳定性。以此方式，还可避免的是，可能的（特别是弹性）变形可导致至少一个清洁介质和/或至少一个清洁介质与至少一个载体介质的连接部的损坏特别是破坏。
在另一有利实施例中，至少一个载体介质可被实现为注射成型和/或铸造部件或弯曲部件、冲压部件或压制部件。以此方式，至少一个载体介质也可被设置有复杂形状。以此方式，在相同的制造过程期间，特别是至少一个液体连接件和/或可选地是至少一个排放结构可集成到至少一个载体介质中。
在另一有利实施例中，至少一个载体介质可包括塑料材料和/或金属或可由其构成。塑料材料可特别是通过注射成型和/或铸造方法而被简单地加工和定形状。此外，液体密封的载体介质可从塑料材料实现。金属可以简单的方式被弯曲、冲压或压制。
至少一个载体介质可仅由塑料材料构成。可选地或附加地，至少一个载体介质可由材料混合物特别是复合材料构成。
可选地或附加地，至少一个载体介质可有利地由不同材料或材料混合物（特别是金属、碳纤维材料或类似物）构成，或至少包括此类材料或材料混合物。
在另一有利实施例中，至少一个载体介质可相对于假想轴线关于周界至少部分地周向地延伸。以此方式，液体清洁元件可在用于待流入和/或流动通过的液体的相应大表面的情况下以节省空间的方式实现。
有利地，至少一个载体介质可至少以部段地适应于假想的几乎中空的圆柱形形状。以此方式，可实现空间要求与表面之间的有利比率。
有利地，至少一个载体介质可在相对于假想轴线周向的侧部处开放。以此方式，由至少一个载体介质特别是液体清洁元件环绕的空间可以是从外部能够接近的。
在另一有利实施例中，至少一个清洁介质和至少一个载体介质可至少由材料融合的连接部而连接到彼此。材料融合的连接部具有的优点是其附加地是能够液体密封地实现的。
有利地，至少一个清洁介质和至少一个载体介质可借助于融合连接部、粘附连接部、焊接连接部或类似物或不同连接部的组合而连接到彼此。可选地或附加地，还可提供至少一个形状配合（form-fit）和/或摩擦配合连接部。
有利地，至少一个清洁介质可至少沿着其边缘与至少一个载体介质流体密封地连接。以此方式，相对于液体清洁元件的环境封闭的至少一个中间空间可在至少一个清洁介质与至少一个载体介质之间实现。已清洁液体可在穿过至少一个清洁介质之后到达至少一个中间空间。可选地，在相应的反向流动方向的情况下，待清洁流体可从中间空间通过至少一个清洁介质流动到液体清洁元件的环境中。在液体清洁元件特别是液体清洁系统被布置在液体箱中的情况下，“液体清洁元件的环境”意味着液体箱的内部。
在另一有利实施例中，至少一个载体介质可包括结构化表面，所述结构化表面至少部分地面向至少一个清洁介质。以此方式，相应的间隔件可借助于所述结构实现，所述间隔件用于使至少一个清洁介质从至少一个载体介质的相应表面间隔开。相应地，可实现在至少一个载体介质与至少一个清洁介质之间的至少一个中间空间。利用在至少一个载体介质的表面处的相应结构，液体传导区域可至少部分地被界定。因此可能的是，省去了用于实现流体传导区域的在至少一个载体介质与至少一个清洁介质之间的单独媒介层。此外，可减少安装支出，其中，至少一个清洁介质利用已经存在的结构化表面而直接应用到至少一个载体介质上。
有利地，利用至少一个载体介质的结构化表面，可形成至少一个排放件特别是排放结构。液体可由排放件引导。作为整体，由于本发明，因此可省去单独排放层的单独制造和组装。
有利地，至少一个排放件可在面向至少一个清洁介质的表面上实现。以此方式，液体可在至少一个载体介质与至少一个清洁介质之间被引导。
有利地，至少一个排放件可借助于圆柱形突出部、肋部或肋部结构实现。借助于肋部，用于引导液体的相应的细长区域可被限定。
此外，对于液体清洁系统，所述技术目的根据本发明得到解决，其中，至少一个载体介质在与至少一个清洁介质连接之前以液体清洁元件的最终形状被预制造。以此方式，液体清洁元件可被实现成机械稳定和牢固的。
有利地，至少一个保持件可包括至少一个盖部部件。
有利地，至少一个保持件可包括至少一个泵或可连接到其。利用至少一个泵，液体可被泵送特别是抽吸或推送通过液体清洁系统，特别是至少一个清洁元件。
有利地，至少一个保持件可包括具有至少一个泵的至少一个保持件部件，特别是泵保持件部件。以此方式，至少一个泵可集成到至少一个保持件特别是保持件部件中。因此，至少一个泵可与至少一个保持件特别是至少一个保持件部件一起被预制造和/或安装。
有利地，至少一个液体清洁元件能够可分离地连接到至少一个保持件。以此方式，用于维护目的，至少一个液体清洁元件可被移除特别是更换。
有利地，至少一个保持件可包括若干保持件部件，特别是盖部部件和/或泵保持件部件，所述保持件部件连接到彼此从而是能够分离的。以此方式，用于维护目的，特别是用于移除或用于更换至少一个液体清洁元件，保持件部件可从彼此分离。
此外，对于所述方法，所述技术目的根据本发明得到解决，其中，至少一个载体介质以液体清洁元件的最终形状被预制造，并且至少一个清洁介质随后连接到至少一个载体介质。根据本发明，对液体清洁元件定形状由预制造的至少一个载体介质实现。因此，至少一个清洁介质可与预定形状的至少一个载体介质无机械应力地连接。
在其它方面中，已经与根据本发明的液体清洁元件、根据本发明的液体清洁系统和根据本发明的方法和它们相应的有利实施例结合解释的特征和优点相应地并且互换地在彼此之间应用。当然，单独的特征和优点可与彼此结合，其中，可导致超过单独效果总和的其它有利效果。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节从以下说明得出，其中本发明的实施例将借助于附图而被更详细地解释。本领域技术人员将有利地考虑在附图、说明书和权利要求中结合公开并且也单独公开的特征，并且将它们组合成有意义的其它组合。其中示意性地显示：
图1 用于尿素水溶液的具有过滤器元件的过滤器；
图2 在分解图示中的图1的过滤器；
图3 在等距图示中的图1和2的过滤器元件；
图4 在平面视图中的图1至3的过滤器元件；
图5 在等距图示中的图1至4的过滤器元件，具有流入侧部的视图；
图6 在等距图示中的图1至5的过滤器元件的载体部件，具有流入侧部的视图；
图7 在正视图中的图6的载体部件；
图8 在等距图示中的图6和7的载体部件，具有流出侧部的视图；
在附图中，相同的部件被提供有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1和2中，用于尿素水溶液的过滤器10在不同的图示中显示。过滤器10通常被布置在用于尿素水溶液的箱中，用于选择性催化还原排气中的氮氧化物的所谓的SCR催化剂与尿素水溶液一起被供给。SCR催化剂是例如机动车辆的内燃机的排气歧管的部分。
过滤器10包括保持件12，过滤器元件14利用所述保持件12而被固定。保持件12包括盖部部件16和泵保持件部件18。过滤器元件14被布置在盖部部件16与泵保持件部件18之间。
泵保持件部件18携载泵（在此上下文中不感兴趣的），尿素水溶液可利用所述泵而被抽吸通过过滤器10。
盖部部件16和泵保持件部件18在面向彼此的侧部上各自包括接收凹槽22。接收凹槽22分别地用于接收过滤器元件14的相应边缘。接收凹槽22分别地相对于过滤器10的假想轴线24周向地延伸。
过滤器元件14在图3和4中以不同的视角显示。过滤器元件14作为整体大约遵循与轴线24共轴的假想圆形圆柱体壁的形状。因此，其是周向弯曲的。
过滤器元件14包括载体介质26和过滤器介质28。过滤器介质28借助于融合而相对于轴线24径向向外地被紧固到载体介质26。因此，过滤器元件14与载体介质26和过滤器介质28跨过所述过滤器元件14的整个部段而展现出弯曲部。
载体介质26通过注射成型过程由塑料材料生产。在注射成型过程中，载体介质26以其最终形状被制造（其在图1至7中显示），使得在注射成型过程之后，其必须不被进一步地定形状。载体介质26的材料对于液体是不能够渗透的。载体介质26作为整体是弹性的，使得在变形力动作之后，其总是回到其初始形状中。
在其径向外周向侧部处，载体介质26包括形成表面结构的多个圆形圆柱形突出部，所述表面结构用作排放结构30。径向外周向侧部面向过滤器介质28。在完成的过滤器元件14中，排放结构30相对于轴线24径向地位于载体介质26与过滤器介质28之间。排放结构30用于将尿素水溶液引导到载体介质26与过滤器介质28之间的中间空间中。
在载体介质26相对于轴线24的径向内周向侧部处，抽吸插口32一体地形成在面向泵保持件部件18的侧部上。抽吸插口32从径向内侧部通过载体介质26延伸到具有排放结构30的中间空间。抽吸插口32在背离过滤器介质28的端部处形成为管道插口。此处，抽吸插口32的假想轴线相对于轴线24径向地延伸。在完成安装的过滤器10中，抽吸插口32连接到泵的相应的连接部件20（在图2中示出）。
相对于轴线24在周向方向上在抽吸插口32前方和后方，分别地布置有定位圆柱体套筒34。定位圆柱体套筒34的假想轴线平行于抽吸插口32的假想轴线。定位圆柱体套筒34与被设置在泵保持件部件18处的相应的定位圆柱体36（在图2中显示）相互作用，并且用于使过滤器元件14相对于保持件12定位。
过滤器介质28是适合于过滤尿素水溶液的过滤器介质，例如非织造过滤器或类似物。过滤器介质28是机械柔性的，并且适应于载体介质26的弯曲部。在原始状态中，过滤器介质28呈现为平坦原始材料，例如呈现为按码出售的织物（yard goods），其相对于其轮廓可例如被切割、冲压或类似地形成相应形状。
为了生产过滤器10，盖部部件16和泵保持件部件18例如通过注射成型过程而被预制造为单独的部件。载体介质26通过注射成型过程以其最终形状由塑料材料生产。在此上下文中，排放结构30、抽吸插口32和定位圆柱体套筒34一体地形成。
过滤器介质28由相应的原始材料切割、冲压或类似地形成。随后，过滤器介质28从外部应用到载体介质26上，并且沿着边缘密封紧密地融合到其。过滤器元件14现在具有其最终配置。由于载体介质26的材料刚度和材料厚度，因此过滤器元件14可弹性变形。然而，过滤器介质14的永久变形在不导致破坏的情况下是不可能的。
随后，过滤器元件14被插入到泵保持件部件18的接收凹槽22中，并且借助于定位圆柱体套筒34对齐和定位。抽吸插口32连接到泵的相应的连接部件20。泵保持件部件18与过滤器元件14的组合在过滤器元件14的自由边缘在前的情况下被插入到盖部部件16的接收凹槽22中。
过滤器元件14例如借助于能够分离的夹持连接部而分别地连接到泵保持件部件18和盖部部件16。以此方式，例如用于维护目的，过滤器元件14可被更换，其中，可重复使用盖部部件16和泵保持件部件18。
在过滤器10的操作中，由尿素水溶液相对于轴线24径向向外地环绕过滤器介质28。借助于泵，在载体介质26与过滤器介质28之间的中间空间中产生真空。以此方式，尿素水溶液径向地从外部到内部通过过滤器介质28被吸入到过滤器介质28与载体介质26之间的排放结构30的区域中，并且由此被清洁。经由排放结构，已清洁的尿素水溶液在抽吸插口32中被抽吸通过载体介质26。借助于泵，已清洁的尿素水溶液通过相应的线路被传送到SCR催化剂。
Claims (9)
1.液体清洁系统（10）的或用于液体清洁系统（10）的液体清洁元件（14），所述液体清洁元件（14）具有至少一个清洁介质（28）和至少一个载体介质（26），其中，所述至少一个载体介质（26）包括用于至少一个线路的至少一个液体连接件，所述至少一个线路用于待清洁液体或已清洁液体，所述至少一个清洁介质（28）和所述至少一个载体介质（26）连接到彼此，并且所述液体清洁元件（14）与所述至少一个清洁介质（28）和所述至少一个载体介质（26）在至少一个部段中包括至少一个弯曲部，其特征在于，所述至少一个载体介质（26）在与所述至少一个清洁介质（28）连接之前以所述液体清洁元件（14）的周向弯曲最终形状被预制造，并且其中，具有圆柱形抽吸插口（32）的液体连接件被布置在所述载体介质（26）处，定位圆柱体套筒（34）设置在所述至少一个载体介质（26）的内表面上，从而与被设置在泵保持件部件（18）处的相应定位圆柱体（36）相互作用，并且用于使液体清洁元件（14）相对于保持件（12）定位。
2.根据权利要求1所述的液体清洁元件，其特征在于，所述至少一个载体介质（26）是至多可弹性变形的。
3.根据权利要求1所述的液体清洁元件，其特征在于，所述至少一个载体介质（26）被实现为注射成型和/或铸造部件或弯曲部件、冲压部件或压制部件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体清洁元件，其特征在于，所述至少一个载体介质（26）包括塑料材料和/或金属或由其构成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的液体清洁元件，其特征在于，所述至少一个载体介质（26）相对于假想轴线（24）关于周界至少部分地周向地延伸。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的液体清洁元件，其特征在于，所述至少一个清洁介质（28）和所述至少一个载体介质（26）至少由材料融合的连接部而连接到彼此。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的液体清洁元件，其特征在于，所述至少一个载体介质（26）包括结构化表面（30），所述结构化表面（30）至少部分地面向所述至少一个清洁介质（28）。
8.液体清洁系统（10），具有根据权利要求1至7中任一项所述的至少一个液体清洁元件（14）和用于所述液体清洁元件（14）的至少一个保持件（12），其中，所述至少一个液体清洁元件（14）包括至少一个清洁介质（28）和至少一个载体介质（26），其中，所述至少一个载体介质（26）包括用于至少一个线路的至少一个液体连接件，所述至少一个线路用于待清洁液体或已清洁液体，所述至少一个清洁介质（28）和所述至少一个载体介质（26）连接到彼此，并且所述液体清洁元件（14）与所述至少一个清洁介质（28）和所述至少一个载体介质（26）在至少一个部段中包括至少一个弯曲部，其特征在于，所述至少一个载体介质（26）在连接到所述至少一个清洁介质（28）之前以所述液体清洁元件（14）的最终形状被预制造，并且其中，具有圆柱形抽吸插口（32）的液体连接件被布置在所述载体介质（26）处。
9.用于生产根据权利要求1至7中任一项所述的液体清洁元件（14）的方法，所述液体清洁元件（14）具有至少一个载体介质（26）、至少一个清洁介质（28），并且与所述至少一个载体介质（26）和所述至少一个清洁介质（28）在至少一个部段中具有至少一个弯曲部，其中，具有圆柱形抽吸插口（32）的液体连接件被布置在所述载体介质（26）处，其中，在所述方法中，所述至少一个载体介质（26）和所述至少一个清洁介质（28）连接到彼此，其特征在于，所述至少一个载体介质（26）以所述液体清洁元件（14）的最终形状被预制造，并且所述至少一个清洁介质（28）随后连接到所述至少一个载体介质（26）。
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