JP7031236B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
空気調和機において、熱交換器から滴下する凝縮水を受けるドレンパンに溜まるドレン水に雑菌が繁殖することがある。ドレン水に雑菌が繁殖すると、排水管の閉塞、あるいは異臭の発生等のトラブルが起こる可能性がある。下記特許文献1に開示された従来の空気調和機では、発泡樹脂材料製のドレンパンの内側表面に、防水用の樹脂製シートと抗菌剤含有の抗菌性フィルムとをその順に積層するとともに、抗菌性フィルムの上で、かつ熱交換器からの凝縮水に接する表層に、抗菌性フィルムの抗菌剤を透過可能な結晶性ポリオレフィン製のシートあるいはフィルムが積層されている。
In an air conditioner, germs may propagate in the drain water collected in the drain pan that receives the condensed water dripping from the heat exchanger. If germs propagate in the drain water, problems such as blockage of drainage pipes or generation of offensive odors may occur. In the conventional air conditioner disclosed in
何らかの理由により、空気調和機において、金属製ドレンパンが使用される場合がある。金属製ドレンパンの材質は、多くの場合、鉄を主成分とするステンレス鋼であり、本来他の金属イオンが接触しても表面に不動態膜が発生するため腐食は発生しない。このため、微量で抗菌効果の高い銀及び銅の少なくとも一方を含む抗菌剤を設置し、ドレン水中に発生する微生物を抑制することができる。しかしながら、環境中で不動態膜を破壊するイオン(たとえば塩化物イオン)が存在するとともに、ドレンパン上に樹脂ネット等に入れて抗菌剤を設置した場合は抗菌剤周囲の金属イオンが高濃度で存在する部位が発生し、腐食が発生する場合がある。 For some reason, metal drain pans may be used in air conditioners. In many cases, the material of the metal drain pan is stainless steel containing iron as a main component, and even if it comes into contact with other metal ions, a passivation film is formed on the surface, so that corrosion does not occur. Therefore, it is possible to install an antibacterial agent containing at least one of silver and copper having a high antibacterial effect in a trace amount and suppress microorganisms generated in the drain water. However, there are ions that destroy the passivation film in the environment (for example, chloride ions), and when an antibacterial agent is placed on a drain pan in a resin net or the like, metal ions around the antibacterial agent are present at a high concentration. Occurs, corrosion may occur.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、空気調和機内の衛生性を保ち微生物による異臭発生や排水詰まりを抑制することと、金属製ドレンパンの腐食を防止することとの両立を図ることが可能な空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to maintain hygiene in the air conditioner, suppress offensive odor generation and drainage clogging by microorganisms, and prevent corrosion of a metal drain pan. The purpose is to provide an air conditioner that can achieve both.
本発明に係る空気調和機は、空気と冷媒との間で熱を交換する熱交換器と、熱交換器で発生した凝縮水を受ける金属製のドレンパンと、抗菌剤と、抗菌剤を収納する抗菌剤収納容器とを備え、抗菌剤の抗菌成分を溶出した水がドレンパンに供給されるように抗菌剤収納容器が配置されていることで、ドレンパンに溜まったドレン水の中で細菌が繁殖することを防止し、熱交換器及びドレンパンと、抗菌剤とが絶縁して設置されており、熱交換器の表面に、ドレンパンを構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属を含む抗菌剤層を有するものである。
The air conditioner according to the present invention houses a heat exchanger that exchanges heat between air and a refrigerant, a metal drain pan that receives condensed water generated by the heat exchanger, an antibacterial agent, and an antibacterial agent. It is equipped with an antibacterial agent storage container, and the antibacterial agent storage container is arranged so that the water in which the antibacterial component of the antibacterial agent is eluted is supplied to the drain pan, so that bacteria propagate in the drain water collected in the drain pan. The heat exchanger, the drain pan, and the antibacterial agent are insulated and installed, and the surface of the heat exchanger has an antibacterial agent layer containing a metal having a higher ionization tendency than the metal constituting the drain pan. It is a thing.
本発明によれば、空気と冷媒との間で熱を交換する熱交換器と、熱交換器で発生した凝縮水を受ける金属製のドレンパンと、抗菌剤と、抗菌剤を収納する抗菌剤収納容器とを備え、熱交換器及びドレンパンと、抗菌剤とが絶縁して設置されていることで、空気調和機内の衛生性を保ち微生物による異臭発生や排水詰まりを抑制することと、金属製ドレンパンの腐食を防止することとの両立を図ることが可能となる。 According to the present invention, a heat exchanger that exchanges heat between air and a refrigerant, a metal drain pan that receives condensed water generated by the heat exchanger, an antibacterial agent, and an antibacterial agent storage that stores the antibacterial agent. It is equipped with a container, and the heat exchanger, drain pan, and antibacterial agent are installed in an insulated manner to maintain the hygiene inside the air conditioner, suppress the generation of offensive odors and clogging of drainage by microorganisms, and the metal drain pan. It is possible to achieve both the prevention of corrosion and the prevention of corrosion.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得る。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Common or corresponding elements in the drawings are designated by the same reference numerals to simplify or omit duplicate descriptions. The present disclosure may include any combination of configurable configurations among the configurations described in each of the following embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による空気調和機1を示す平面図である。図2は、図1に示す空気調和機1が取り付けられた鉄道車両2を示す側面図である。図2に示すように、本実施の形態の空気調和機1は、鉄道車両2の天井に取り付けられている。空気調和機1は、鉄道車両2の室内を冷房する冷房運転を行うことができる。空気調和機1は、除湿運転あるいは暖房運転をさらに行うことができるものでもよい。以下の説明では、空気調和機1が冷房運転を行う場合について説明する。
FIG. 1 is a plan view showing the
図1は、空気調和機1の内部を透視した透視図である。図1に示すように、空気調和機1は、室内機10及び室外機20を備える。室内機10は、室内熱交換器11、ドレンパン13、室内送風機14a,14b,14c,14d、リターン口15、排水口16、圧縮機17及びダクト19を備える。室内熱交換器11は、鉄道車両2の車室内から吸い込まれた空気と、冷媒との間で熱を交換する。室外機20は、室外熱交換器21及び室外送風機25を備える。室外熱交換器21は、室外の空気と、冷媒との間で熱を交換する。
FIG. 1 is a perspective view showing the inside of the
圧縮機17で圧縮された高圧冷媒は、室外熱交換器21において外気へ放熱する。室外熱交換器21を通過した高圧冷媒は、膨張弁(図示省略)を通って減圧される。減圧された低圧冷媒は、室内熱交換器11にて、車室内から吸い込まれた空気と熱を交換する。
The high-pressure refrigerant compressed by the
リターン口15には、プレフィルタが設けられている。車室内の空気は、リターン口15を通って室内機10に吸入される。リターン口15から吸い込まれた空気は、室内熱交換器11を通過する際に冷却される。室内熱交換器11を通過した空気は、室内送風機14a,14b,14c,14dにより、車室内へつながるダクト19へ送風され、車室内へ戻される。
A pre-filter is provided in the
図示の例では、空気調和機1は、二つの室内熱交換器11と、二つのドレンパン13と、4台の室内送風機14a,14b,14c,14dと、二つの室外熱交換器21と、一つの室外送風機25とを備える。一方の室内熱交換器11に対して室内送風機14a,14bが送風し、他方の室内熱交換器11に対して室内送風機14c,14dが送風する。
In the illustrated example, the
ドレンパン13は、室内熱交換器11の下に配置されている。空気が室内熱交換器11を通過する際に冷却されると、空気中の余剰の水蒸気が室内熱交換器11の表面で凝縮する。この凝縮した水を「凝縮水」と称する。凝縮水は、室内熱交換器11からドレンパン13へ落下する。すなわち、ドレンパン13は、室内熱交換器11で発生した凝縮水を受ける。ドレンパン13に排水口16が接続されており、ドレンパン13に溜まった凝縮水は、排水口16から室内機10の外部へ排出される。鉄道車両2に設置される空気調和機1では、安全規格により、ドレンパン13を金属製にすることが求められる。本実施の形態におけるドレンパン13は、例えば、ステンレス鋼製である。
The
室内熱交換器11には、抗菌手段30が取り付けられている。図示の例では、一つの室内熱交換器11につき、二つの抗菌手段30が取り付けられている。
An antibacterial means 30 is attached to the
図3は、実施の形態1の空気調和機1が備える一方の室内熱交換器11、ドレンパン13、及び抗菌手段30を、室内熱交換器11の長手方向に平行な方向から見た図である。なお、図3は、ドレンパン13については断面図としている。図4は、図3に示す室内熱交換器11及び抗菌手段30を、室内熱交換器11の長手方向に垂直な方向から見た図である。図5は、図3及び図4に示す抗菌手段30の側面図である。
FIG. 3 is a view of one of the
抗菌手段30は、ドレンパン13に溜まった凝縮水すなわちドレン水の中で、細菌等が繁殖することを防止するためのものである。図3及び図4に示すように、抗菌手段30は、抗菌剤33を収納した抗菌剤収納容器31と、抗菌剤収納容器31を室内熱交換器11に取り付けるための取付部32とを有する。抗菌手段30は、抗菌剤33の抗菌成分を溶出した凝縮水がドレンパン13に供給されるように配置されている。抗菌剤33としては、例えば、水に溶解する水ガラスを主成分とし、抗菌成分を担持させた抗菌ガラスが用いられる。この場合、抗菌剤33の基材の水ガラスが溶解するとともに、担持してある抗菌成分も溶解する。
The antibacterial means 30 is for preventing the growth of bacteria and the like in the condensed water, that is, the drain water collected in the
抗菌剤33は、銀及び銅の少なくとも一方を抗菌成分として含む。これにより、微量でも優れた抗菌性が得られる。銀、あるいは銅は、ドレンパン13を構成するステンレス鋼のような金属よりも低いイオン化傾向を有するため、ドレンパン13を構成する金属よりも低いイオン化傾向を有する抗菌成分が高濃度でドレンパン13に接触すると、ドレンパン13の電食(異種金属接触腐食を含む。以下同じ。)が発生する可能性がある。これに対し、抗菌手段30では、ドレンパン13と、抗菌剤33との間は電気的に絶縁されており、凝縮水が発生することで溶出した抗菌成分をドレンパンに供給することができる。これにより、高濃度の抗菌成分とドレンパン13との接触を防止できるので、ドレンパン13の腐食を確実に防止しつつ、空気調和機1における衛生性を保つことができる。
The
また、室内熱交換器11と、抗菌剤33との間も電気的に絶縁されており、室内熱交換器11が抗菌成分により腐食することを確実に防止できる。
Further, the
図3及び図4に示すように、室内熱交換器11は、内部に冷媒が通る冷媒管11aと、互いに平行に並ぶ複数の伝熱フィン11bとを備える。各々の伝熱フィン11bは、鉛直方向に沿って延びるように配置されている。冷媒管11aは、複数の伝熱フィン11bを貫くように、水平方向に沿って配置されている。抗菌手段30の取付部32は、冷媒管11aに対して係合することで、抗菌剤収納容器31を室内熱交換器11に取り付けている。図4に示すように、本実施の形態では、室内熱交換器11の端部の伝熱フィン11bよりも外側へ突出する冷媒管11aに対して取付部32が係合している。変形例として、隣り合う伝熱フィン11b同士の間に挿入した取付部32が冷媒管11aに対して係合するように構成してもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図5に示すように、取付部32は、抗菌剤収納容器31からアーム状に突出している。取付部32は、冷媒管11aに対して係合可能なフックを有する。このような取付部32を備えたことで、本実施の形態の抗菌手段30は、室内熱交換器11に対して、工具を用いることなく着脱可能である。抗菌手段30は、定期的に交換される。本実施の形態であれば、抗菌手段30を室内熱交換器11に対して容易に着脱できるので、交換作業を簡単に行うことができる。また、抗菌剤収納容器31を交換することなく、抗菌剤33のみを交換するようにしてもよい。
As shown in FIG. 5, the mounting
取付部32は、電気的絶縁性を有する樹脂材料で作られている。取付部32が電気的絶縁性を有することで、抗菌剤33と室内熱交換器11との間をより確実に電気的に絶縁することができる。なお、取付部32のうち、室内熱交換器11に接触する部分が、電気的絶縁性を有する材料で構成されていればよく、取付部32のうち、室内熱交換器11に接触しない部分は、金属製でもよい。
The mounting
本実施の形態では、取付部32のみが室内熱交換器11に対して接触しており、抗菌剤収納容器31は室内熱交換器11に対して接触していない。これにより、抗菌剤33と室内熱交換器11との間をより確実に電気的に絶縁することができる。
In the present embodiment, only the mounting
図3に示すように、抗菌剤収納容器31は、ドレンパン13に対して接触しないように配置されている。これにより、抗菌剤33とドレンパン13との間をより確実に電気的に絶縁することができる。抗菌剤収納容器31とドレンパン13との間には、ドレン水が流れることのできる空間40が形成されている。このため、抗菌剤収納容器31とドレンパン13との間に異物などが詰まることを確実に防止できる。
As shown in FIG. 3, the antibacterial
取付部32は、熱伝導性樹脂で作られている。熱伝導性樹脂としては、例えば、熱伝導性ポリカーボネート樹脂、熱伝導性ポリブチレンテレフタレート樹脂、熱伝導性ポリアミド樹脂などを用いることができる。熱伝導性樹脂は、熱伝導性フィラーを樹脂に配合したものでもよい。
The mounting
抗菌剤収納容器31は、冷媒管11aに設置されており、室内熱交換器11で発生する凝縮水はほとんど供給されない。しかしながら抗菌剤収納容器31は熱伝導性樹脂で形成された取付部32を介して冷媒管11aに接続されているため、冷房運転により冷却されて抗菌剤収納容器31の表面に凝縮水が発生する。この凝縮水により抗菌剤33が溶出し、ドレンパン13へ供給することができる。これによりドレンパン13内部の微生物を抑制することができ、空気調和機1の衛生性を保つことができる。また、冷媒管11aに抗菌剤収納容器31を設置することで室内熱交換器11の通風部を閉塞しないため、室内熱交換器11の性能に影響を与えない。
The antibacterial
本実施の形態において、抗菌剤収納容器31は、金属製である。抗菌剤収納容器31は、例えば、板金材で構成され、その底面及び側面の少なくとも一方に、1つ以上の穴を有する構成でもよい。または、抗菌剤収納容器31は、金属メッシュで構成されてもよい。抗菌剤33は、例えば、粒径が数mm~8mm程度の粒状の形態を有する。抗菌剤収納容器31に形成される穴は、抗菌剤33の抗菌成分を溶出した凝縮水が通過可能であり、かつ、抗菌剤33が通り抜けられないような大きさであればよい。また、抗菌剤33を樹脂製のメッシュに入れて抗菌剤収納容器31に設置してもよい。金属製の抗菌剤収納容器31は、室内熱交換器11及びドレンパン13に対して接触していない。このため、抗菌剤収納容器31と、室内熱交換器11及びドレンパン13との間は、電気的に絶縁されている。
In the present embodiment, the antibacterial
本実施の形態によれば、金属製の抗菌剤収納容器31により室内熱交換器11との熱伝導性が向上し、抗菌剤収納容器31がより低温になり、抗菌剤収納容器31の表面で凝縮水をより効率良く発生させ、抗菌剤33の抗菌成分をドレンパン13に供給することができる。これにより空気調和機1で発生する微生物を抑制し、空気調和機1の衛生性を保ち異臭や排水詰まりを抑制することができる。また、抗菌剤収納容器31が難燃性となるので、鉄道車両等の安全規格に適合する。金属製の抗菌剤収納容器31には、高濃度の抗菌成分との接触による電食が発生するが、抗菌手段30は定期的に交換できる。
According to the present embodiment, the metal antibacterial
抗菌剤収納容器31は、全体を電気的絶縁性を有する熱伝導性樹脂で作られていてもよい。この場合には、以下の効果が得られる。室内熱交換器11による抗菌剤収納容器31の冷却を促進しつつ、抗菌剤33と、室内熱交換器11及びドレンパン13との間の電気的絶縁性をさらに高くすることができる。抗菌剤収納容器31が電気的絶縁性を有する場合には、抗菌剤収納容器31が室内熱交換器11に接触していてもよい。抗菌剤収納容器31を室内熱交換器11に接触させることで、抗菌剤収納容器31の熱伝導効率を向上させ、凝縮水を効率よく発生させ抗菌成分を供給することができる。抗菌剤収納容器31が電気的絶縁性を有する場合には、取付部32は金属製でもよい。
The antibacterial
図3に示すように、本実施の形態では、抗菌剤収納容器31は、室内熱交換器11の側面に対して隣り合って配置されている。本実施の形態であれば、室内熱交換器11の下に抗菌剤収納容器31を配置する必要はないので、室内熱交換器11とドレンパン13との間の空間が狭くても、抗菌手段30を取付可能である。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the antibacterial
室内熱交換器11の表面に、ドレンパン13を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属を含む抗菌剤層が設けられていてもよい。これにより、以下の効果が得られる。室内熱交換器11の表面で繁殖する細菌の増殖を抑制することができる。当該抗菌剤層から、ドレンパン13を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属がドレン水へ溶出する。ドレンパン13を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属がドレンパン13内にあると、ドレンパン13の腐食をより確実に抑制することができる。ドレンパン13を構成する金属がステンレス鋼であるとすると、これよりもイオン化傾向の高い金属とは、具体的には、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛が挙げられる。これらの金属を含む抗菌剤としては、例えば、ナトリウムピリチオン、ジンクピリチオンが挙げられる。ジンクピリチオンは亜鉛のピリチオン塩錯イオンであるが、銀と併用することで抗菌効果が相乗的に向上することが分かっている。上記のような抗菌剤を室内熱交換器11の表面に塗布することで抗菌剤層を形成し、室内熱交換器11の表面にも抗菌性を付与することができる。
An antibacterial agent layer containing a metal having a higher ionization tendency than the metal constituting the
実施の形態2.
次に、図6を参照して、実施の形態2について説明するが、前述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. 6, but the differences from the first embodiment described above will be mainly described, and the same or corresponding parts will be simplified or omitted.
図6は、実施の形態2の空気調和機が備える室内熱交換器11、ドレンパン13、及び抗菌手段30’を、室内熱交換器11の長手方向に平行な方向から見た図である。本実施の形態の空気調和機は、実施の形態1の抗菌手段30に代えて、抗菌手段30’を備える。抗菌手段30’は、抗菌剤33を収納した抗菌剤収納容器34を有する。抗菌剤収納容器34は、電気的絶縁性を有する樹脂材料で作られている。抗菌剤収納容器34は、脚35により、ドレンパン13の内部で支持されている。抗菌剤収納容器34が電気的絶縁性を有することで、室内熱交換器11及びドレンパン13と、抗菌剤33との間は電気的に絶縁されている。なお、図6では、ドレンパン13及び抗菌剤収納容器34を断面図としている。
FIG. 6 is a view of the
抗菌剤収納容器34は、室内熱交換器11の下に配置されている。抗菌剤収納容器34は、ドレンパン13の底面と、室内熱交換器11下端との間の空間に配置されている。抗菌剤収納容器34は、室内熱交換器11から滴り落ちる凝縮水を受ける位置に配置されている。抗菌剤収納容器34には、抗菌剤33の抗菌成分を溶出した凝縮水が通過可能であり、かつ、抗菌剤33が通り抜けられないような大きさの穴が形成されている。室内熱交換器11から抗菌剤収納容器34へ供給された凝縮水は、抗菌剤33の抗菌成分を溶出して、ドレンパン13内へ供給される。これにより、高濃度の抗菌成分とドレンパン13との接触を防止できるので、金属製のドレンパン13の電食を確実に防止しつつ、空気調和機における衛生性を保つことができる。
The antibacterial
本実施の形態であれば、抗菌剤収納容器34の表面で凝縮水を発生させる必要がないので、抗菌剤収納容器34を室内熱交換器11と熱的に接続する必要がないという利点がある。
In the present embodiment, since it is not necessary to generate condensed water on the surface of the antibacterial
1 空気調和機、 2 鉄道車両、 10 室内機、 11 室内熱交換器、 11a 冷媒管、 11b 伝熱フィン、 13 ドレンパン、 14a,14b,14c,14d 室内送風機、 15 リターン口、 16 排水口、 17 圧縮機、 19 ダクト、 20 室外機、 21 室外熱交換器、 25 室外送風機、 30,30’ 抗菌手段、 31,34 抗菌剤収納容器、 32 取付部、 33 抗菌剤、 35 脚、 40 空間 1 Air conditioner, 2 Railroad vehicle, 10 Indoor unit, 11 Indoor heat exchanger, 11a Refrigerant pipe, 11b Heat transfer fin, 13 Drain pan, 14a, 14b, 14c, 14d Indoor blower, 15 Return port, 16 Drain port, 17 Compressor, 19 duct, 20 outdoor unit, 21 outdoor heat exchanger, 25 outdoor blower, 30, 30'antibacterial means, 31, 34 antibacterial agent storage container, 32 mounting part, 33 antibacterial agent, 35 legs, 40 spaces
Claims (12)
前記熱交換器で発生した凝縮水を受ける金属製のドレンパンと、
抗菌剤と、
前記抗菌剤を収納する抗菌剤収納容器とを備え、
前記抗菌剤の抗菌成分を溶出した水が前記ドレンパンに供給されるように前記抗菌剤収納容器が配置されていることで、前記ドレンパンに溜まったドレン水の中で細菌が繁殖することを防止し、
前記熱交換器及び前記ドレンパンと、前記抗菌剤とが絶縁して設置されており、
前記熱交換器の表面に、前記ドレンパンを構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属を含む抗菌剤層を有する空気調和機。 A heat exchanger that exchanges heat between air and refrigerant,
A metal drain pan that receives the condensed water generated by the heat exchanger,
With antibacterial agents,
It is provided with an antibacterial agent storage container for storing the antibacterial agent.
By arranging the antibacterial agent storage container so that the water in which the antibacterial component of the antibacterial agent is eluted is supplied to the drain pan, it is possible to prevent bacteria from growing in the drain water collected in the drain pan. ,
The heat exchanger, the drain pan, and the antibacterial agent are insulated and installed.
An air conditioner having an antibacterial agent layer containing a metal having a higher ionization tendency than the metal constituting the drain pan on the surface of the heat exchanger.
前記熱交換器及び前記ドレンパンと、前記抗菌剤収納容器との間が絶縁されている請求項1に記載の空気調和機。 The antibacterial agent storage container is made of metal and is made of metal.
The air conditioner according to claim 1, wherein the heat exchanger, the drain pan, and the antibacterial agent storage container are insulated from each other.
前記熱交換器及び前記ドレンパンと、前記抗菌剤収納容器との間が絶縁されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の空気調和機。 The antibacterial agent storage container is thermally connected to the heat exchanger.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat exchanger, the drain pan, and the antibacterial agent storage container are insulated from each other.
前記抗菌剤収納容器が前記熱交換器によって冷やされることで前記抗菌剤収納容器の表面に凝縮水が発生する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の空気調和機。 The antibacterial agent storage container is thermally connected to the heat exchanger.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein condensed water is generated on the surface of the antibacterial agent storage container when the antibacterial agent storage container is cooled by the heat exchanger.
前記取付部は、絶縁性を有する材料で作られている請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の空気調和機。 It has a mounting portion for mounting the antibacterial agent storage container to the heat exchanger.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 6, wherein the mounting portion is made of an insulating material.
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