JP3893234B2 - Dehumidifier - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除湿機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、除湿機として、ブロー成形加工した樹脂製の熱交換器(特開平11−300146号公報参照)や、扁平チューブと蛇行させた放熱フィンとを交互に積層した熱交換器(特許第2819497号公報参照)を使用するものが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の熱交換器の場合、熱伝達率が悪いため、大型となる上、ブロー成形のための金型を必要とする。
【0004】
一方、後者の熱交換器の場合、凝縮水をスムーズに流下させるために、扁平チューブを鉛直方向に配置せざるを得ない。また、外部を流動する空気流れが扁平チューブに沿ったものとなるため、この点を考慮する必要もある。つまり、設計上の制約が大きい。
【0005】
そこで、本発明は、熱伝達率の高い小型の熱交換器を使用して、凝縮水の回収性能に優れ、しかも設計上の制約を受けにくい除湿機を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、ケーシング内に形成した除湿通路と再生通路とを横切るように除湿ロータを回転駆動可能に設け、除湿ロータが除湿通路を横切るときに、該除湿ロータに除湿通路を通過する空気の水分を吸湿させ、除湿ロータが再生通路を横切るときに、該再生通路を循環する熱風により水蒸気とした後、該水蒸気を熱交換器で凝縮させて貯水タンクに回収する除湿機において、
前記熱交換器を、所定間隔で対向する支持壁と、該支持壁に両端が貫通して保持された金属製の真直なパイプと、該パイプの表面に設けられた金属製の放熱フィンと、両支持壁にパイプの開口端と連通するように設けたダクト部材とで構成し、
前記一方のダクト部材に、除湿ロータ通過後の熱風が流入する空気流入路を形成し、他方のダクト部材に、パイプ通過後の空気を再生通路に戻す空気流出路を形成し、
前記空気流入路及び空気流出路に、前記パイプで得られた凝縮水を流下させる排水路を形成し、
前記排水路の下端開口部を、案内タンク内に形成した収容凹部に配置することにより、該収容凹部に貯留される凝縮水により閉鎖可能とし、
前記案内タンクに、前記収容凹部から溢れた凝縮水を貯水タンクに排出する連通孔を形成したものである。
【0007】
この構成により、熱交換器が金属製のパイプと放熱フィンとで形成されているので、熱伝達率が高くて、小型にできる。また、パイプの周囲の任意の方向から空気を通過させることができるので、設計上の制約を受けにくいものとすることができる。また、各パイプが真直であるので、内部の空気流れをスムーズにでき、パイプ内で発生した凝縮水が、その表面張力によって滞留することを防止することも可能である。
【0008】
前記熱交換器を、空気流入路側が空気流出路側よりも上方に位置するように、5〜90度の範囲で傾斜させて設けると、前記流路断面積の効果と相俟って、凝縮水によるパイプの閉鎖をさらに効果的に防止できる点で好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【0010】
図1及び図2は、本実施形態に係る除湿機を示す。この除湿機は、大略、縦型の略直方体形状のケーシング1内に、除湿ロータ2、メインファン3、ヒータ4、熱交換器5、及び貯水タンク6を配設した構成である。
【0011】
ケーシング1には、下方前面側に貯水タンク6を取り外し可能に収容する収容室7が形成されている。収容室7を構成する上壁前方部には排水孔8が穿設されている。また、ケーシング1には、並設される複数のスリットにより、下方側背面に吸気孔9が形成され、上面に排気孔10が形成されている。さらに、ケーシング1には仕切壁11により除湿通路12と再生通路13とが形成されている。除湿通路12は吸気孔9と排気孔10とを連通し、再生通路13では高温の空気が循環するようになっている。
【0012】
除湿ロータ2は、図3に示すように、ドーナツ状のセラミックハニカムロータ14にゼオライト又はシリカゲルを結合させ、表裏面にカバー15を配設し、このカバー15を保持部材16にて保持したものである。カバー15は、ステンレス等の金属や合成樹脂からなる防錆性に優れた材料をメッシュ状とした薄肉のものである。保持部材16は、前記除湿ロータ2及びカバー15での通風抵抗を増大させることのないように、放射状に延びる桟の中間部を円周方向に延びる桟で接続しただけの構成で、前記一方のカバー15を覆うと共に、他方のカバー15の周縁部を保持する。また、保持部材16の中心には軸受部17が形成され、そこにはモータ19の回転軸19aが嵌合している。除湿ロータ2は、両通路12,13を跨ぐように配設され、その約3/4が除湿通路12内に位置し、約1/4が再生通路13内に位置する。そして、前記モータ19の駆動により所定速度(例えば2分間に1回転)で回転する。なお、前記除湿通路12と再生通路13との割合は、除湿ロータ2の材質、回転速度、各通路間のシール性等の諸条件に応じて変更するのが好ましく、除湿通路12の比率を高めて除湿能力を向上させることも可能である。
【0013】
前記除湿ロータ2の表裏面には、両通路12,13を仕切る仕切壁11に設けたシール片18が接触する。これにより、両通路12,13間での空気の流動が阻止される。なお、シール片18は、耐摩耗性及び耐熱性に優れた材料、例えば、難燃性ポリエステルフィルムで形成されている。
【0014】
メインファン3は、ケーシング1の上方空間に配設されるシロッコファンで構成され、モータ19の駆動により回転する。
【0015】
ヒータ4は、再生通路13の途中、前記除湿ロータ2の上方近傍に配設され、図示しない電源回路からの供給電力により発熱する。ヒータ4で加熱された空気は、モータ20の駆動により回転するサブファン21によって除湿ロータ2に吹き付けられて再生通路13を循環する。
【0016】
熱交換器5は、所定間隔で対向する矩形板状の支持壁22に、上下2列で並設される複数の真直なパイプ23を貫通させて保持し、パイプ23の表面にフィン24を形成すると共に、パイプ23の開口端と連通するように両支持壁22の外面全体をダクト部材25で覆ったものである。前記フィン24は、各パイプ23の配置に対応する孔が穿設された薄板を所定間隔で配設したものが使用できる。また、前記パイプ23を一定間隔で並設することにより、任意の方向に空気を通過させることができる。さらに、パイプ23やフィン24はそれぞれ熱伝導性の高い銅合金やアルミ合金等からなるため、熱交換器5は非常にコンパクトである。各ダクト部材25の中央部には、上方に延びる空気流路26a,26bと下方に延びる排水路27a,27bとがそれぞれ形成されている。空気流路26a,26bの流路断面積は、各パイプ23の流路断面積の総計よりも大きくなっている。
【0017】
また、熱交換器5は、ダクト部材25及びパイプ23により前記再生通路13の一部を構成すると共に前記除湿通路12の途中に位置し、空気流れの下流側が斜め下方に向かうように配設されている。熱交換器5の傾斜角度は水平面に対して5〜90度の範囲に設定され、パイプ23内を凝縮水がスムーズに流下できるようになっている。
【0018】
前記熱交換器5の下方には、凝縮水を貯水タンク6に導く案内タンク28が配設されている。この案内タンク28は、図4に示すように、上ケース29と下ケース30とを嵌合一体化した略箱体構造である。
【0019】
上ケース29の両端部には、前記ダクト部材25の各排水路27a,27bが嵌合する貫通孔31a,31bがそれぞれ穿設されている。また、上ケース29の一端側下面には上方に向かって突出する収容凹部32が形成され、そこにはスプリング33が配設される。また、収容凹部32の近傍には表裏面を連通するスリット34が形成され、さらにその近傍上面にはリミットスイッチ35が設けられている。そして、リミットスイッチ35がオン・オフすると、除湿機が駆動・停止するようになっている。
【0020】
下ケース30の両端部には、下方に向かって突出する貯水凹部36a,36bが形成され、内側の起立壁37a,37bにより流下した凝縮水の水位を前記排水路27の開口端部を塞ぐ位置まで上昇させることが可能となっている。これにより、再生通路13を流動する空気が排水路27から貯水タンク6側へ漏出することが防止される。また、下ケース30の一端側には連通孔38が穿設されている。この連通孔38は、開口縁部が下方に向かって筒状に突出し、前記ケーシング1の排水孔8に嵌合される。また、下ケース30の一端側上面には、支軸39aを中心として回動自在に作動プレート39が配設される。作動プレート39には、支軸39aとは反対側の上面に押圧片40が形成され、下面に筒状の押圧受部41が形成されている。押圧片40は、上ケース29のスリット34を介して上方に突出し、前記リミットスイッチ35をオン・オフする。押圧受部41は、前記ケーシング1の排水孔8に嵌合した連通孔38を介して収容室7内に突出する。押圧受部41の周囲には環状のパッキン42が固定される。作動プレート39は、押圧片40よりも先端側の上面を前記収容凹部32に収容したスプリング33によって下方に付勢される。したがって、作動プレート39は後述するように押圧受部41に力が作用しない限り、前記パッキン42が前記下ケース30の連通孔38の上方開口縁部に圧接し、案内タンク28から収容室7側への凝縮水の漏水を阻止する。つまり、前記作動プレート39は、リミットスイッチ35のオン・オフのみならず、連通孔38の開閉をも行い、1部材で2つの役割を果たす。
【0021】
貯水タンク6は、図1に示すように、上面が開口する箱体形状で、内方にはフロート部材43が配設されている。フロート部材43は、両側壁間に架け渡した回転軸44を中心として回転自在となっている。回転軸44から前面側には押圧部45が形成され、背面側にはフロート部46が形成されている。押圧部45は、上面が先端に向かうに従って徐々に上方に突出するように傾斜している。フロート部46は、下方に開口する空気槽47を備えている。これにより、貯水タンク6内の水位が上昇すると、空気槽47内に空気が閉じこめられ、フロート部46が浮揚してフロート部材43が回動する。また、空気槽47内は、回転軸44と平行な複数(ここでは2つ)の仕切板48によって分割されている。このため、貯水タンク6が満水に至るまでの間、フロート部材43の回動に伴ってフロート部46の下面の傾斜角度が変化したとしても、空気槽47から漏れ出る空気量が抑えられ、浮揚力は殆ど低下しない。ところで、前記回転軸44は押圧部45側に位置し、又、フロート部46は押圧部45に比べて重量が大きい。このため、フロート部材43は、貯水タンク6が空のとき、図1中、回転軸44を中心として時計回り方向に回動し、押圧部45が上方に突出する。但し、貯水タンク6の背面には内方にフロート支持部6aが突出し、前記フロート部46が略水平位置から下方に移動することを阻止している。これは、水位の上昇に伴い、空気槽47内に空気を確実に閉じこめることができるようにするためである。なお、図1は、貯水タンク6が満水でフロート部46が浮揚した状態を示す。
【0022】
次に、前記構成からなる除湿機の動作について説明する。
【0023】
前記除湿機は、図示しない電源スイッチがオン状態になると、リミットスイッチ35からのオン信号に基づいて駆動する。リミットスイッチ35は、ケーシング1の収容室7に貯水タンク6がセットされ、かつ、満水状態でない場合にオン状態となる。すなわち、貯水タンク6がセットされ、貯水量が少ない状態では、フロート部材43が回転軸44を中心として時計回り方向に回動し、ほぼ水平状態となる。このため、フロート部材43の押圧部45が作動プレート39の押圧受部41を押し上げ、作動プレート39が支軸39aを中心として図1中時計回り方向に回動し、押圧片40が上動してリミットスイッチ35はオン状態となる。
【0024】
これにより、メインファン3が回転駆動し、吸気孔9からケーシング1の外部の空気が吸引される。吸引された空気は、除湿通路12を上方に向かって流動し、熱交換器5の外部、さらには除湿ロータ2の除湿通路12内に位置する約3/4の領域を通過する。そして、除湿ロータ2を通過する際、除湿されて乾燥した空気が排気孔10を介して周囲に排出される。
【0025】
また同時に、ヒータ4に通電されると共にサブファン21及び除湿ロータ2が回転駆動する。これにより、ヒータ4で加熱された空気が、除湿ロータ2の再生通路13内に位置する約1/4の領域を通過し、除湿ロータ2が除湿通路12を通過する際に回収した水分を蒸発させて水蒸気とする。これにより、除湿ロータ2が再生される。前記水蒸気は、熱交換器5のダクト部材25内に侵入した後、パイプ23を通過する際、その外部の除湿通路12を通過する空気と熱交換して凝縮する。空気流路26a,26bの流路断面積は各パイプ23の流路断面積の総計よりも大きい。また、熱交換器5は、空気流れの下流側が下方に向かって傾斜している。このため、凝縮水はパイプ23内を塞ぐことはなくスムーズに流下する。流下した凝縮水は、一旦、案内タンク28の貯水凹部36a,36bに貯水され、水位を上昇させて排水路27a,27bを塞ぐ。したがって、再生通路13を循環する空気が排水路27a,27bを介して漏れ出ることはない。
【0026】
ところで、再生通路13と除湿通路12とを仕切る仕切壁11の縁部にはシール片18が設けられ、除湿ロータ2の表裏面に設けたカバー15に圧接している。したがって、除湿ロータ2が回転駆動しても、その表裏面にシール片18が直接摺接することがなく、その損傷が防止される。また、カバー15はメッシュ状に形成される薄肉のものであるため、シール片18と除湿ロータ2の間に各通路間で空気流れが発生するような隙間が形成されることはない。したがって、ヒータ4で加熱された空気や、除湿ロータ2を通過後の水蒸気が除湿通路12側に漏れ出ることにより、除湿能力が低下するといった不具合は発生しない。なお、前記カバー5のメッシュの大きさは、セラミックハニカムロータ14の各空気通路に比べて大きい方が好ましい。
【0027】
また、前述のように、フロート部材43によって作動プレート39が回動することにより、連通孔38(排水孔8)が開口しているので、案内タンク28内に順次流入してくる凝縮水は、連通孔38を介して貯水タンク6へと流下する。
【0028】
貯水タンク6内の貯水量が徐々に増えると、水面の上昇によりフロート部材43のフロート部46に空気が閉じ込められる。この結果、フロート部46の浮揚力が大きくなり、フロート部材43は回転軸44を中心として図1中反時計回り方向に回動する。このとき、フロート部46は多少傾くが、フロート部46内は仕切板48によって回転軸44と平行な複数の空間に分割されているため、漏れ出る空気は抑えられる。したがって、フロート部材43の回動はスムーズに行われる。
【0029】
また、フロート部材43の回動に伴い、その押圧部45が作動プレート39の押圧受部41から離間し、作動プレート39がスプリング33の付勢力に従って支軸39aを中心として図1中反時計回り方向に回動する。この結果、押圧片40がリミットスイッチ35をオフ状態とし、除湿機(メインモータ19、サブモータ20、ヒータ4等)を停止する。ところで、除湿機が停止しても、凝縮水の発生は直ぐには停止されない。しかし、前記作動プレート39の回動で、パッキン42が連通孔38の周縁部に圧接するので、凝縮水が案内タンク28から貯水タンク6へと流下することはない。
【0030】
貯水タンク6内の水を破棄すること等の理由により、除湿機から貯水タンク6が取り外されると、作動プレート39にはスプリング33の付勢力のみが作用する。このため、作動プレート39は、支軸39aを中心として図1中反時計回り方向に回動し、その押圧片40がリミットスイッチ35から離間してオフ状態にする。したがって、貯水タンク6が取り外された状態で、除湿機が駆動することはない。また、パッキン42が連通孔38の周縁部に圧接して案内タンク28からの凝縮水の流下を防止する。したがって、貯水タンク6が取り外された状態で、案内タンク28からケーシング1の収容室7に凝縮水が流下することもない。
【0031】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、熱交換器を、並設した複数のパイプの外面に放熱フィンを設けた金属製の構成としたので、熱伝達率が高く、小型で、設計上の制約を受けにくいものとすることができる。また、空気流入路及び空気流出路に、パイプで得られた凝縮水を流下させる排水路を形成し、該排水路の下端開口部の周囲に収容凹部を形成して凝縮水を貯留し、貯留した凝縮水により排水路の下端開口部を閉鎖可能としたので、熱交換器を流動する空気が不必要な箇所に漏れ出ることがない。
【0032】
また、熱交換器を水平面に対して5〜90度の範囲で傾斜させて設けたので、前記流路断面積の関係とも相俟って、より一層効果的に凝縮水を回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係る除湿機の側面断面図である。
【図2】 本実施形態に係る除湿機の正面断面図である。
【図3】 図1及び図2に示す除湿ロータの正面図(a)、底面図(b)、及びそのA−A線断面図(c)である。
【図4】 図1及び図2に示す案内タンクの分解断面図である。
【符号の説明】
1…ケーシング
2…除湿ロータ
4…ヒータ
5…熱交換器
6…貯水タンク
7…収容室
11…仕切壁
12…除湿通路
13…再生通路
18…シール片
22…支持壁
23…パイプ
24…放熱フィン
25…ダクト部材
26a,26b…空気流路
28…案内タンク
35…リミットスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dehumidifier.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a dehumidifier, a blow-molded resin heat exchanger (see Japanese Patent Laid-Open No. 11-300166) or a heat exchanger in which flat tubes and meandering fins are alternately laminated (Japanese Patent No. 2819497) The one using the gazette is proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the former heat exchanger, since the heat transfer coefficient is poor, the heat exchanger becomes large and requires a die for blow molding.
[0004]
On the other hand, in the case of the latter heat exchanger, in order to allow the condensed water to flow smoothly, the flat tube must be arranged in the vertical direction. Further, since the air flow flowing outside is along the flat tube, it is necessary to consider this point. That is, there are great design restrictions.
[0005]
Then, this invention makes it a subject to provide the dehumidifier which is excellent in the collection | recovery performance of condensed water using a small heat exchanger with a high heat transfer rate, and is hard to receive the restrictions on a design.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a dehumidification rotor that can be driven to rotate so as to cross the dehumidification passage and the regeneration passage formed in the casing, and when the dehumidification rotor crosses the dehumidification passage, The rotor absorbs moisture from the air passing through the dehumidification passage, and when the dehumidification rotor crosses the regeneration passage, it is converted into water vapor by hot air circulating through the regeneration passage, and then the water vapor is condensed by a heat exchanger and stored in a water storage tank. In the dehumidifier to collect,
The heat exchanger, a support wall facing at a predetermined interval, a metal straight pipe that is held through both ends of the support wall, a metal radiating fin provided on the surface of the pipe, both supporting walls composed of the set digit duct member in communication with the open end of the pipe,
In the one duct member, an air inflow path through which hot air after passing through the dehumidification rotor flows is formed, and in the other duct member, an air outflow path for returning the air after passing through the pipe to the regeneration path is formed,
In the air inflow path and the air outflow path, a drainage path for allowing the condensed water obtained by the pipe to flow down is formed,
By disposing the lower end opening of the drainage channel in an accommodation recess formed in the guide tank, it can be closed with condensed water stored in the accommodation recess,
The guide tank is formed with a communication hole for discharging condensed water overflowing from the housing recess to the water storage tank .
[0007]
With this configuration, since the heat exchanger is formed of the metal pipe and the heat radiating fin, the heat transfer rate is high and the size can be reduced. In addition, since air can be passed from any direction around the pipe, it is difficult to be restricted by design. Moreover, since each pipe is straight, the internal air flow can be made smooth, and the condensed water generated in the pipe can be prevented from staying due to its surface tension.
[0008]
When the heat exchanger is provided so as to be inclined in the range of 5 to 90 degrees so that the air inflow path side is located above the air outflow path side, the condensed water is combined with the effect of the flow path cross-sectional area. It is preferable in that the pipe can be more effectively prevented from being closed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0010]
1 and 2 show a dehumidifier according to the present embodiment. This dehumidifier has a configuration in which a
[0011]
The
[0012]
As shown in FIG. 3, the
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
A
[0019]
At both ends of the upper case 29, through holes 31a and 31b into which the drainage channels 27a and 27b of the
[0020]
Water storage recesses 36a and 36b projecting downward are formed at both ends of the
[0021]
As shown in FIG. 1, the
[0022]
Next, the operation of the dehumidifier configured as described above will be described.
[0023]
The dehumidifier is driven based on an ON signal from the limit switch 35 when a power switch (not shown) is turned on. The limit switch 35 is turned on when the
[0024]
As a result, the
[0025]
At the same time, the
[0026]
By the way, a
[0027]
In addition, as described above, since the
[0028]
When the amount of water stored in the
[0029]
Further, as the float member 43 rotates, the
[0030]
When the
[0031]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the heat exchanger has a metal structure in which heat radiation fins are provided on the outer surfaces of a plurality of pipes arranged side by side. It can be made less susceptible to design constraints. In addition, a drainage channel is formed in the air inflow channel and the air outflow channel to allow the condensed water obtained by the pipe to flow down, and an accommodation recess is formed around the lower end opening of the drainage channel to store the condensed water. Since the lower end opening of the drainage channel can be closed by the condensed water, the air flowing through the heat exchanger does not leak to unnecessary portions.
[0032]
In addition, since the heat exchanger is provided with an inclination in the range of 5 to 90 degrees with respect to the horizontal plane, it is possible to collect condensed water more effectively in combination with the relationship of the flow path cross-sectional area. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a dehumidifier according to the present embodiment.
FIG. 2 is a front sectional view of a dehumidifier according to the present embodiment.
FIG. 3 is a front view (a), a bottom view (b), and a cross-sectional view taken along line AA of the dehumidification rotor shown in FIGS. 1 and 2;
4 is an exploded sectional view of the guide tank shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記熱交換器を、所定間隔で対向する支持壁と、該支持壁に両端が貫通して保持された金属製の真直なパイプと、該パイプの表面に設けられた金属製の放熱フィンと、両支持壁にパイプの開口端と連通するように設けたダクト部材とで構成し、
前記一方のダクト部材に、除湿ロータ通過後の熱風が流入する空気流入路を形成し、他方のダクト部材に、パイプ通過後の空気を再生通路に戻す空気流出路を形成し、
前記空気流入路及び空気流出路に、前記パイプで得られた凝縮水を流下させる排水路を形成し、
前記排水路の下端開口部を、案内タンク内に形成した収容凹部に配置することにより、該収容凹部に貯留される凝縮水により閉鎖可能とし、
前記案内タンクに、前記収容凹部から溢れた凝縮水を貯水タンクに排出する連通孔を形成したことを特徴とする除湿機。A dehumidification rotor is rotatably provided so as to cross the dehumidification passage and the regeneration passage formed in the casing, and when the dehumidification rotor crosses the dehumidification passage, the dehumidification rotor absorbs moisture of the air passing through the dehumidification passage, In the dehumidifier that, when the dehumidification rotor crosses the regeneration passage, it is converted into water vapor by hot air circulating through the regeneration passage, and then the water vapor is condensed in a heat exchanger and collected in a water storage tank.
The heat exchanger, a support wall facing at a predetermined interval, a metal straight pipe that is held through both ends of the support wall, a metal radiating fin provided on the surface of the pipe, both supporting walls composed of the set digit duct member in communication with the open end of the pipe,
In the one duct member, an air inflow path through which hot air after passing through the dehumidification rotor flows is formed, and in the other duct member, an air outflow path for returning the air after passing through the pipe to the regeneration path is formed,
In the air inflow path and the air outflow path, a drainage path for allowing the condensed water obtained by the pipe to flow down is formed,
By disposing the lower end opening of the drainage channel in an accommodation recess formed in the guide tank, it can be closed with condensed water stored in the accommodation recess,
A dehumidifier according to claim 1, wherein a communication hole is formed in the guide tank for discharging condensed water overflowing from the housing recess to the water storage tank .
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