CN111503989A - 热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，先将热保护器和起动器分别插接到密封接线柱上，再将热熔断器组件插接到热保护器的静脚插片上，此时热保护器与热熔断器组件形成水平方向的放置位置，同时，热保护器与金属支架的上部内面之间有间隙，不会与所述的金属支架发生短路；然后将电源连接线分别插在热熔断器组件和起动器的输出端上，形成通电回路；最后将塑料外罩罩上，使热保护器、热熔断器组件和起动器被罩在塑料外罩内，此时，热熔断器设定的保护温度仅与其在塑料外罩内安装位置的温度相关。本申请安装时内部接线整齐，安装效率更高，且安装和使用的安全性更高、更可靠，实现了本申请的目的。

Description

热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法

技术领域

本申请涉及一种热保护器系统，特别是一种热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，即将热熔断器部件安装到冰箱压缩机的表面，在过载、电弧、起火等原因产生过温而热保护器未能起到保护功能或其已失去保护功能时，起到永久地切断主电路的作用，消除过温、电弧、起火现象。

背景技术

目前的冰箱制冷压缩机均安装一套起动器、热保护器。热保护器主要用于制冷压缩机过温升、过电流保护，使用时，将热保护器紧贴在制冷压缩机外壳上，当制冷压缩机通过大电流时，热保护器内部发热元件瞬间产生较大热量引起双金属片弯曲翻转，并使动触头断开，起到过载电流的保护作用；此外，当制冷压缩机由于某种原因长时间运转，致使压缩机外壳温度过高，再加上热保护器内部发热元件产生热量叠加后促使双金属片受热弯曲翻转，并使动触头断开，起到过温升的保护作用。因过电流和过温升而弯曲翻转的双金属片，当所处的环境温度低于双金属片设定的复位温度后，双金属片会自动复位，使热保护器重新进入工作状态。随着压缩机体积的不断缩小，安装起动器和热保护器的塑料外罩空间也随之减小，额外电连接将使塑料外罩内部接线混乱，存在安全隐患并且安装效率低下。

目前在制冷压缩机上常用的热保护器在实际使用中还是存在一定缺陷，具体如下：

如图1所示，是目前常用的扁形热保护器，应用于冰箱制冷压缩机，具有过电流、过温度保护功能，它包括底座、盖板、静脚一、静脚二、静脚端子、插脚、动簧片、双金属片、发热元件、动触点、静触点等。压缩机开始工作时，热保护器动触点和静触点接触，压缩机工作电路处于导通状态，电流流过热保护器发热元件，发热元件温度上升，导致发热元件向周围扩散热量，从而导致热保护器的温度上升，双金属片温度也逐渐上升。当热保护器双金属片温度上升时，会逐渐发生受热变形，当双金属片温度达到或超过其设定的动作温度时，双金属片会变形翻转，双金属片动作后顶开动簧片，动触点和静触点分离，并断开电路，达到保护制冷压缩机及其制冷器具的作用。由于双金属片自身的物理特性，当双金属片温度下降到其设定的恢复温度以下时，会重新翻转恢复，使动静触点重新闭合，从而再次接通电路，因此，这种扁形热保护器是一种具有自动恢复功能的热保护器。现有扁形热保护器结构，具有结构简单、成本低等特点，但是，在某些特定的极端条件下，比如压缩机通过瞬间异常大电流，造成动静触点熔合或粘合，即使双金属片动作，动静触点还是无法分离，不能达到保护目的；另一种情况，热保护器双金属片因某些特别原因（如：双金属片卡壳或失效）不能正常翻转时，也会造成动静触点无法分离。上述两种情况，热保护器动触点和静触点仍处于闭合状态，不能及时彻底断开电路，严重时热保护器会发生起火引起火灾事故。

热保护器在实际使用中还存在一种缺陷，起动器由于电网不稳定、频繁停电、雷击等引起过电压、过电流、压缩机周围环境污染等原因引起短路起火时，或因电源线短路引起起火时，或因压缩机塑料外罩污染、绝缘特性下降，在遇到短路电弧而引起起火时，热保护器也会保护，但由于热保护器是自动复位型，起火现象可能会周期性反复出现，严重时会造成火灾。

还有一种电流过载保护器结构，是同行推广应用产品，其专利号为ZL201720994422.4，它包括过载保护器和热熔断器，该结构产品由底座、盖板、插脚、簧片组件、双金属片、发热丝组件、静脚组件和热熔断器组成，过载保护器和热熔断器串联在一起，由于热熔断器有连接端和金属外壳，金属外壳是热熔断器的一极，连接端是热熔断器的另一极，热熔断器固定在底座背面，用金属卡子将热熔断器的金属外壳固定。其安装方法是将热熔断器垂直固定在过载保护器上，不能拆卸。它在实际使用中还是存在以下隐患和缺陷：

1、由于带电的金属卡子将热熔断器金属外壳固定在底座背面，裸露在过载保护器外面，容易与压缩机金属保护支架发生短路，存在一定的安全隐患。

2、由于热熔断器固定在热保护器底座的背面，该背面是热保护器表面温度最高的位置（一般为80~100℃），长期在这样的高温下，热熔断器中的核心元件--有机物型感温块会出现高温老化现象，在缩短其使用寿命的同时，还存在一定的可靠性隐患。

3、另外这种结构的热熔断器保护温度的选择必须是高于热保护器动作温度，选择越高的热熔断器保护温度的，其保护效果越差。

4、同一型号的压缩机匹配相近冰箱箱体容积时，由于工况条件的变化会导致通过热保护器电流的变化，热保护器底面温度也有明显变化，这种情况下需要匹配不同保护温度的热熔断器，由于热保护器和热熔断器是一体式设计，这对应用上极为不利，因为热保护器制造商无法预知冰箱厂的实际应用情况。一体化的设计，带来的体积增加，安装空间也需要增加，随着科学技术的进步，压缩机的小型化也将制约其应用的范围。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有技术中可能存在的在制冷压缩机塑料外罩内，由于如过载、电弧、起火等原因产生过温且热保护器未能起到保护功能或其已失去保护功能时，提供一种保护特性可靠、安装位置安全性更高的热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，以达到在现有小型压缩机组件的安装和使用中能切断整个电路，避免起火现象周期性反复出现，从而最终避免火灾发生的目的。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，包括压缩机外壳、金属支架、热保护器、热熔断器组件、密封接线柱、起动器和塑料外罩，金属支架内腔高度为55-65mm，其特征是：

所述的热保护器和热熔断器组件活动连接，热熔断器组件由连接插套、连接插片、绝缘底座和热熔断器组成并固定成一体，热熔断器固定在绝缘底座内，热熔断器组件接插在热保护器对应的静脚插片上，使热保护器、静脚插片、连接插套、热熔断器、连接插片串联，以便实现双重保护功能；

安装时，先将热保护器和起动器分别插接到密封接线柱上，再将热熔断器组件插接到热保护器的静脚插片上，此时热保护器与热熔断器组件形成水平方向的放置位置，即热熔断器组件在水平方向凸出热保护器的静脚插片，同时，所述热保护器与金属支架的上部内面之间有间隙，不会与所述的金属支架发生短路；然后将电源连接线分别插在热熔断器组件和起动器的输出端上，形成通电回路；最后将塑料外罩罩上，使热保护器、热熔断器组件和起动器被罩在塑料外罩内，此时，所述热熔断器设定的保护温度仅与其在塑料外罩内安装位置的温度相关，而与热保护器因通电而产生的热源传导至热熔断器的温度无关，与热保护器的规格以及动作温度的设定也无关，由此提高了产品的通用性。

作为优选，所述绝缘底座可以采用塑料材质，绝缘底座上设置有连接插套装载型腔和热熔断器装载型腔，连接插套、热熔断器分别安装在对应的装载型腔（连接插套装载型腔、热熔断器装载型腔）中，定位可靠，安全性好。

作为优选，连接插套装载型腔内设置有限位凸台，连接插套插口端呈凹字型，连接插套插口端下凹部位与限位凸台配合，防止热保护器静脚插片插入到连接插套插口端下凹部位的外部，提高电连接的可靠性。

作为优选，连接插套装载型腔内设置有第一限位挡块、第二限位挡块，第一限位挡块、限位凸台、第二限位挡块固定在一起构成靠近热保护器位置开口的倒U字形限位罩，防止连接插套插入或拔出时脱离其连接插套装载型腔。

所述倒U字形限位罩的远离热保护器位置也开口。倒U字形限位罩前后开口设计的目的是方便检查热保护器的静脚插片是否正确插入连接插套下凹部位的正确连接处。

所述连接插套插口端与连接插片之间被绝缘底座隔离，进一步提高绝缘可靠性。

作为优选，连接插片与绝缘底座的连接可以是在注塑时固定连接的，也可以是两个零件单独插入连接。

所述热熔断器沿热熔断器装载型腔横向放置，热熔断器一端、另一端分别与连接插套、连接插片焊接，连接插套、连接插片的焊接点分别位于热熔断器装载型腔的横向两侧。除了焊接方式外，采用压接、铆接、超声焊接方式也可以实现热熔断器与连接插套、连接插片之间的可靠连接。

所述的绝缘底座上还设置有限位槽，热保护器输出端配合卡入限位槽。

所述连接插套插口端与连接插片之间被绝缘底座隔离。

热保护器的发热元件、动簧片、动触点、静触点串联在压缩机回路中，动触点焊接在动簧片上，静触点和动触点对应，双金属片设置在动簧片和发热元件之间；热熔断器一端与连接插套焊接，热熔断器另一端与连接插片焊接，热熔断器组件安装在热保护器对应静脚插片后，即形成带热熔断器的热保护器系统。

压缩机正常运行时，动触点和静触点闭合，如果压缩机电流过载时，发热元件产生的热量传递给双金属片，使得双金属片受热弯曲，突跳动作后瞬间顶开动簧片，使得动静触点分开，电路切断，此时热熔断器不会动作。

如果在过载电流持续时间过长而双金属片又因某种不正常原因不动作，在不能切断电路的情况下，热保护器周围温度持续升高，当在热熔断器安装位置的温度超过热熔断器设定的保护温度时，热熔断器就会熔断并切断电路，从而有效地保护了压缩机，避免压缩机电机烧毁。极端情况下，热保护器自身本应动作而不动作，持续的电流可能会导致其发生起火现象，此时热保护器周围的温度急剧上升，当热熔断器安装位置的温度超过其保护温度时，热熔断器就会熔断并切断电路，从而有效地消除起火恶化的隐患，避免火灾的发生。

压缩机所使用的起动器，当遇到由于电网不稳定、频繁停电、遭遇雷击而带来的大电流或高电压的冲击，或因压缩机塑料外罩内环境污染恶化而使所使用的PTC芯片碎裂，此时可能因固定芯片的两个电极相互短路造成起火现象，该现象会带来塑料外罩内温度的急剧上升。在这种情况下，热熔断器的一次永久性切断电路的保护更为重要，因为热保护器的自动复位型保护功能仍会带来周期性的起火现象发生，不足以完全避免火灾。

如压缩机使用其它类型的起动器，只要有起火风险的，也更需要热熔断器的一次永久性切断电路的保护，而不是热保护器周期性的保护。

同样，当压缩机塑料外罩内的带电导线、裸露带电端子，因绝缘、短路、潮湿等原因产生的打火现象，只要有起火风险，也更需要热熔断器的一次永久性切断电路的保护，而不是热保护器周期性的保护。

本申请与现有技术相比，具有以下优点：热熔断器部件的结构设计合理、紧凑，保护特性更可靠，通用性更强；同时，安装时内部接线整齐，安装效率更高，且安装和使用的安全性更高、更可靠，实现了本申请的目的。

附图说明

图1为现有技术热保护器立体示意图；

图2为本申请元件分解结构示意图；

图3为本申请立体示意图；

图4为本申请热熔断器器件正面立体示意图；

图5为本申请热熔断器器件反面立体示意图；

图6为本申请热熔断器器件去掉连接插套、热熔断器的立体示意图；

图7为本申请绝缘底座正面立体示意图；

图8为本申请绝缘底座反面立体示意图；

图9为本申请连接插套立体示意图；

图10为本申请连接插片立体示意图。

图11为本申请热熔断器立体示意图。

图12为本申请中热保护器、热熔断器组件等部件的安装位置展开时的立体示意图。

图13为图12中密封接线柱的主视结构放大示意图。

图14为图12中热保护器、热熔断器组件、起动器安装后放大的立体示意图。

图15为图12中塑料外罩罩上后的整体立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。

本实施例中，热保护器1的基本结构、基本原理已经属于公开技术，有关产品装配过程不再一一详细描述，只对热熔断器组件20的组成、热熔断器组件20和热保护器1的连接方法、以及热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法进行描述。

参见图1～图3，本申请热熔断器部件主要由现有的热保护器1和改进后的热熔断器组件20两部分组成，热熔断器组件20由连接插套2、连接插片4、绝缘底座3、热熔断器5组成，热熔断器组件20可直接与在热保护器1对应静脚插片1-1接插。应用时，热保护器1对应的插脚1-2与压缩机上的接线柱连接，热熔断器组件20上的连接插片4与外部电源线的火线端连接，至此由热保护器插脚1-2、热保护器1、热保护器静脚插片1-1、连接插套2、热熔断器5、连接插片4串联后通过外部电源构成通电回路。

参见图4～图11，本实施例中连接插片4可以直接注塑在绝缘底座3中，也可以采用以过盈配合方式的压入或以铆压方式的连接，绝缘底座3设置有连接插套装载型腔3-1、热熔断器装载型腔3-2，装配时先将连接插套2装入连接插套装载型腔3-1，连接插套2插口端2-1呈凹字型，连接插套2插口端2-1下凹部位与限位凸台3-4配合限位，防止热保护器1上的静脚插片1-1插入到连接插套2插口端下凹部位的外部，提高电连接的可靠性。再将热熔断器5装入热熔断器装载型腔3-2，所述热熔断器5沿热熔断器装载型腔3-2横向（与连接插套2插口宽度方向平行，图4的左右方向）配置，使得热熔断器5两引出端可以设计得较长，与之分别连接的连接插套连接端2-2、连接插片连接端4-1之间距离较远，避免连接时因机械应力、焊接热量影响或破坏热熔断器内部结构和有机物型感温块的温度性能。

参见图4、图11，热熔断器5的一端5-1和另一端5-2分别与连接插套2、连接插片4焊接，连接插套连接端2-2,、连接插片连接端4-1分别位于热熔断器安装型腔3-2的横向两侧。连接方式除焊接外，采用如压接、铆接、超声焊接方式也可以实现热熔断器5与连接插套2和连接插片4之间的可靠连接。

本实施例中连接插套2插口端2-1与连接插片4之间被绝缘底座3隔离（参见图4），进一步提高绝缘可靠性。

本实施例中连接插套装载型腔3-1内设置有沿连接插套2插接方向的第一限位挡块3-5、第二限位挡块3-6，第一限位挡块3-5、限位凸台3-4、第二限位挡块3-6固定在一起构成前后开口的倒U字形限位罩，防止连接插套2插入或拔出时脱离其连接插套装载型腔3-1。本实施例中的绝缘底座3采用半包围结构，也可以是全包围结构。半包围结构设计目的是方便检查热保护器1静脚插片1-1是否正确插入连接插套2下凹部位的正确连接处。倒U字形限位罩的作用，是在热熔断器组件20脱离热保护器1静脚插片1-1时防止连接插套2脱离其连接插套装载型腔3-1。

本实施例中绝缘底座3上还设置有限位槽3-7，热保护器1的输出端1-3配合卡入限位槽3-7上下方向卡紧，达到上下限位作用。

上述零件、部件连接关系描述后，再来简要说明热保护器1和热熔断器组件20的装配关系。

本实施例通过压缩机三芯接线柱和压缩机连接，只要将热保护器1和起动器插入压缩机三芯接线柱，再将热熔断器组件20的连接插套插口端2-1直接插在热保护器1静脚插片1-1上，热保护器系统输出端的连接插片4用作电源连接，即可完成相互之间的连接，可投入正常使用。

压缩机正常运行时，热保护器1动触点和静触点闭合，如果压缩机电流过载时，发热丝产生的热量传递给双金属片，使得双金属片受热弯曲，突跳动作后瞬间顶开动簧片，使得动静触点分开，电路切断，此时热熔断器不会动作。如果压缩机电器塑料外罩内出现过温、甚至起火，在热保护器未能起到保护功能或其已失去保护功能时，起到永久地切断主电路的作用，消除这种过温、起火现象持续存在的隐患，避免火灾的发生。

为了进一步了解热熔断器5，下面对热熔断器5的保护温度选择标准进行说明。

热熔断器5作为双重保护的永久性保护，在实际应用中，热熔断器5的保护动作不能早于热保护器的正常保护，只有在热保护器失去保护功能或超出其保护条件（如起火）时，才能实施永久性保护，而且是一次性永久切断电源。

热保护器1和热熔断器组件20只是简单卡接，没有紧密贴合在一起，试验证明热保护器1因通电而产生的热源传导至热熔断器5的温度可以忽略，在对热熔断器5的保护温度选择时只需要考虑其在压缩机塑料外罩内安装位置的温度即可，与热保护器1的规格，尤其是动作温度设定没有固有的关联。

试验表明，本申请的热熔断器安装位置，压缩机在各种工况条件下（包括在60℃的环境温度下的堵转试验和在45℃的环境温度下高低压过负荷试验）不会超过90℃，这与安全认证机构认定的塑料外罩内所使用的电源线的耐温等级不低于105℃的要求相吻合。对于热熔断器来讲，由于长期工作温度相对较低，就可以选择比此温度高30~70℃的动作温度，也就是在120℃~160℃之间，以得到可靠、灵敏、有效的保护。

参见图12-图15，热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，包括压缩机外壳6、金属支架7、热保护器1、热熔断器组件20、密封接线柱71和塑料外罩9，金属支架7内腔高度H为55-65mm，在本实施例中H=56mm。

具体地，金属支架7和压缩机外壳6的连接：金属支架7是焊接在压缩机外壳6上的，金属支架7是用来固定塑料外罩9的，金属支架7的下方右侧可以连接冰箱接地线。

热保护器1和密封接线柱7的连接：密封接线柱7中有三根不锈钢导柱：不锈钢导柱一711、不锈钢导柱二712、不锈钢导柱三713，三根不锈钢导柱和密封接线柱7的母体是采用玻璃粉高温烧结的，已达到绝缘的目的，密封接线柱7是一个圆柱体，压缩机外壳6的侧面也有一个圆孔，密封接线柱7和压缩机外壳6是四周焊接连接的。

不锈钢导柱一711是热保护器1的接插端，不锈钢导柱二712和不锈钢导柱713是起动器8的接插端，其中不锈钢导柱二712是冰箱压缩机的主绕组接插端，不锈钢导柱三713是冰箱压缩机的副绕组接插端。

热保护器1直接插在密封接线柱7中的不锈钢导柱一711上。

热保护器1和热熔断器组件20的连接：热保护器1是单独制成的，热熔断器组件20也是单独制成的，热熔断器组件20接插在热保护器1对应的静脚插片1-1（见图4）上。

起动器8和密封接线柱7的连接：起动器8是单独制成的，起动器8上有两个插孔（M端、S端），M端是主绕组插孔，和密封接线柱7上的不锈钢导柱二712接插连接，S端副绕组插孔，和密封接线柱7上的不锈钢导柱三713接插连接。

安装时，将热保护器1插在密封接线柱7中的不锈钢导柱一711上，再将起动器8插在密封接线柱7中的不锈钢导柱二712和不锈钢导柱713上，然后将热熔断器组件20插在热保护器1对应的静脚插片1-1上，此时热保护器1与热熔断器组件20形成水平方向的放置位置，即热熔断器组件20在水平方向凸出热保护器1的静脚插片1-1；同时，热保护器1与金属支架7的上部内面之间有间隙h，不会与金属支架7发生短路；再将电源连接线分别插在热熔断器组件20和起动器8的输出端上，这样就形成通电回路；最后将塑料外罩9直接插在压缩机金属支架7上，塑料外罩9和压缩机金属支架7是卡扣式连接，此时，所述热熔断器设定的保护温度仅与其在塑料外罩内安装位置的温度相关。

安装后，将起动器8、热保护器1（含热熔断器组件20）连接在压缩机上，其中起动器8的M端连接在压缩机主绕组上，S端连接在压缩机副绕组上，起动器在常温下处于小阻值的导通状态，当压缩机起动时，接通压缩机副绕组，帮助压缩机起动，同时在很短的时间内会使起动器达到其高阻值状态，从而切断压缩机电机的副绕组，使压缩机进入正常工作状态。

当热保护器1插入压缩机密封接线柱7上的不锈钢导柱一711，起动器8插入压缩机密封接线柱7上的不锈钢导柱二712和不锈钢导柱713，再将热熔断器组件20接插在热保护器1对应的静脚插片1-1上，起动器8输出端连接电源零线，热熔断器组件20输出端连接电源火线，实现将热保护器串联在压缩机电机回路中，当电网电压偏高偏低或制冷系统出现故障时保护器动作，切断电源起到保护压缩机电机的作用。

本文中所述的“热保护器和热熔断器组件活动连接”是指：热保护器和热熔断器组件两者可以拆卸。

本文中所述的“绝缘底座3采用半包围结构”是指：在绝缘底座3后面（指图4方向，下同）可以看到连接插套2；“全包围结构”是指：绝缘底座3上后面被封住，看不到连接插套2。

本文所述的“小型压缩机组件”中的“小型”是指：金属支架7的内腔高度H小于或等于65mm。

凡是本申请技术特征和技术方案的简单变形或者组合，应认为落入本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，包括压缩机外壳、金属支架、热保护器、热熔断器组件、密封接线柱、起动器和塑料外罩，金属支架内腔高度为55-65mm，其特征是：

所述的热保护器和热熔断器组件活动连接，热熔断器组件由连接插套、连接插片、绝缘底座和热熔断器组成并固定成一体，热熔断器固定在绝缘底座内，热熔断器组件接插在热保护器对应的静脚插片上，使热保护器、静脚插片、连接插套、热熔断器、连接插片串联，以便实现双重保护功能；

安装时，先将热保护器和起动器分别插接到密封接线柱上，再将热熔断器组件插接到热保护器的静脚插片上，此时热保护器与热熔断器组件形成水平方向的放置位置，即热熔断器组件在水平方向凸出热保护器的静脚插片，同时，所述热保护器与金属支架的上部内面之间有间隙，不会与所述的金属支架发生短路；然后将电源连接线分别插在热熔断器组件和起动器的输出端上，形成通电回路；最后将塑料外罩罩上，使热保护器、热熔断器组件和起动器被罩在塑料外罩内，此时，所述热熔断器设定的保护温度仅与其在塑料外罩内安装位置的温度相关。

2.根据权利要求1所述热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，其特征是：所述绝缘底座上设置有连接插套装载型腔和热熔断器装载型腔，连接插套、热熔断器分别安装在连接插套装载型腔、热熔断器装载型腔中，使得定位更安全。

3.根据权利要求2所述热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，其特征是：所述连接插套装载型腔内设置有限位凸台，连接插套插口端呈凹字型，连接插套插口端下凹部位与限位凸台配合。

4.根据权利要求3所述热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，其特征是：所述连接插套装载型腔内设置有第一限位挡块、第二限位挡块，第一限位挡块、限位凸台、第二限位挡块固定在一起构成靠近热保护器位置开口的倒U字形限位罩。

5.根据权利要求4所述热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，其特征是：所述倒U字形限位罩的远离热保护器位置也开口。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，其特征是：所述的绝缘底座上还设置有限位槽，热保护器输出端配合卡入限位槽。

7.根据权利要求1至5任一权利要求所述热熔断器部件在冰箱压缩机中的安装方法，其特征是：所述连接插套插口端与连接插片之间被绝缘底座隔离。

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