KR101003111B1 - Device for supporting solar cell module - Google Patents

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KR101003111B1
KR101003111B1 KR1020100053388A KR20100053388A KR101003111B1 KR 101003111 B1 KR101003111 B1 KR 101003111B1 KR 1020100053388 A KR1020100053388 A KR 1020100053388A KR 20100053388 A KR20100053388 A KR 20100053388A KR 101003111 B1 KR101003111 B1 KR 101003111B1
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성대군
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인타스(주)
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Abstract

PURPOSE: A supporting structure of a solar cell module is provided to improve prevent deformation and improve durability by reducing stress by wind pressure. CONSTITUTION: A supporting structure of a solar cell module comprises a main body(20), a damping member(30) and an accessory member(40). The main body supports a solar cell(10) to rotate at the curve frame of a curved structure and forms a flow path for guiding wind to the inside of the curve frame. The damping member connects a rotary damper to a hinge stand(15) or a cylinder damper.

Description

태양전지 모듈의 지지기구{Device for supporting solar cell module}Device for supporting solar cell module

본 발명은 태양전지 모듈의 지지기구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 바람의 영향이 심한 지역에서 풍압에 의한 스트레스를 감소하여 변형을 방지하고 내구성 향상을 도모하는 태양전지 모듈의 지지기구에 관한 것이다.The present invention relates to a support mechanism for a solar cell module, and more particularly, to a support mechanism for a solar cell module which reduces stress due to wind pressure in a region affected by wind and prevents deformation and improves durability.

일반적으로 태양전지 모듈은 바람과 눈 하중을 포함하는 모든 예상되는 하중을 견디도록 제자리에 견고하게 설치 고정되지만 강풍이나 돌풍이 많은 지역이라면 환경적 특징을 고려해야 변형을 방지하고 내구성을 유지할 수 있다. 이와 같은 점을 고려한 예로서, 한국 등록특허공보 제0878224호의 "태양전지모듈 거치대", 한국 공개특허공보 제2009-0012865호의 "충격 완충형 태양 자동추적 열전기발전장치" 등이 발견된다.Generally, solar cell modules are firmly installed and fixed in place to withstand all expected loads, including wind and snow loads, but in strong winds and gusts, environmental features should be considered to prevent deformation and maintain durability. In consideration of such a point, the "solar module holder" of Korean Patent Publication No. 0878224, the "shock-absorbing solar automatic tracking thermoelectric generator" of Korea Patent Publication No. 2009-0012865 and the like are found.

한국 등록특허공보 제0878224호는 태양전지모듈(A)이 부착되는 공간을 제공하는 단위조립부재(10)와, 단위조립부재(10)의 배면을 지지하는 배면고정부재(20)와, 내구성 향상을 위해 단위조립부재(10)의 전면에 부착되는 전면지지부재(30)와, 전면지지부재(30)의 고정판(35)에 부착되어 충격을 흡수하는 충격흡수부재(40)와, 단위조립부재(10)와 태양전지모듈(A)을 탈, 부착시키는 고정클립(50)을 포함하는 구성을 제안한다.Korean Patent Publication No. 0878224 discloses a unit assembly member 10 that provides a space to which a solar cell module A is attached, a rear fixing member 20 that supports a rear surface of the unit assembly member 10, and improved durability. The front support member 30 is attached to the front of the unit assembly member 10, the shock absorbing member 40 attached to the fixed plate 35 of the front support member 30 to absorb the shock, and the unit assembly member It proposes a configuration including a fixing clip (50) for removing and attaching (10) and the solar cell module (A).

한국 공개특허공보 제2009-0012865호는 바람 및 돌풍, 강풍, 태풍의 충격에도 추적장치의 파손을 막기 위해 수평방향 디씨모터(4)를 수평방향 디씨모터 체결판(11-1)에 고정시키고 수평방향 디씨모터 체결판(11-1)네개의 구멍에 탄소강 스프링인 수평방향디씨모터 충격완충용 스프링(11-3)등을 설치하고 볼트와 너트를 통해 수평방향 디씨모터 고정판(11-2)과 고정시켜 바람의 충격을 완충시키는 구성을 제안한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0012865 fixes a horizontal DC motor 4 to a horizontal DC motor fastening plate 11-1 and prevents the tracking device from being damaged by wind, gusts, strong winds and typhoons. Directional DC motor fastening plate (11-1) Install the horizontal DC motor shock-absorbing spring (11-3), etc., which are carbon steel springs, in the four holes and install the horizontal DC motor fixing plate (11-2) By fixing it to propose a configuration to cushion the wind impact.

전자는 보수 시 사람이 태양전지모듈(A)을 밟고 올라서도 충분히 견디고 강한 태풍과 충격에도 파손의 우려가 거의 없어 유지보수비가 절감되는 것으로 밝히고 있고, 후자는 일반적 평판형 열전발전소자를 추가 변형 및 개조 없이도 제조단가를 낮출 수 있으면서 추적장치를 변형되지 않게 하여 내구수명을 보장할 수 있는 것으로 밝히고 있다.The former shows that the maintenance cost is reduced because people endure on the solar cell module (A) while repairing, and there is little fear of damage even in strong typhoons and impacts. It can be said that it is possible to lower the manufacturing cost without guaranteeing the durability of the tracking device without deformation.

그러나, 상기한 선행기술에 의하면 태양전지 모듈 자체에 작용하는 풍압을 감소시키는데 한계가 있는 구조이므로 주변 부품이 과잉의 강도로 설계될 우려가 큰 것은 물론 평상시와 다른 불측의 강풍에 의한 변형이나 파손 가능성이 크다는 단점을 드러낸다.However, according to the above-described prior art, since there is a limit in reducing the wind pressure acting on the solar cell module itself, there is a high possibility that the peripheral parts are designed with excessive strength, as well as the possibility of deformation or breakage due to unforeseen strong winds. This is a big drawback.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 바람의 영향이 심한 지역에서 풍압에 의한 스트레스를 감소하여 변형을 방지하고 내구성 향상을 도모하는 태양전지 모듈의 지지기구를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for improving the conventional problems as described above, to provide a support mechanism of the solar cell module to reduce the stress caused by the wind pressure in the region affected by the wind to prevent deformation and improve the durability. .

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 솔라셀을 지지하는 기구에 있어서: 상기 각각의 솔라셀을 곡면구조의 곡선프레임에 회동 가능하게 지지하고, 곡면프레임 내부로 바람의 유로를 형성하는 본체; 상기 솔라셀의 회동 속도를 설정된 범위로 제한하도록 본체의 힌지대에 로터리댐퍼를 연결하거나 그 반대측의 하단에 실린더댐퍼를 연결하는 댐핑수단; 및 상기 솔라셀의 하강 복귀시 완충하도록 솔라셀에 접촉 가능하게 본체의 프레임 상에 설치되는 패드와, 패드를 탄성적으로 지지하는 스프링을 구비하는 보조수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a mechanism for supporting a plurality of solar cells: a main body for rotatably supporting each of the solar cells in a curved frame of the curved structure, to form a flow path of the wind into the curved frame ; Damping means for connecting a rotary damper to a hinge of the main body or a cylinder damper at a lower end of the opposite side to limit the rotational speed of the solar cell to a set range; And auxiliary means including a pad installed on the frame of the main body so as to be able to contact the solar cell so as to be buffered when the solar cell descends, and a spring for elastically supporting the pad.

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또, 본 발명에 따르면 상기 솔라셀과 본체 사이에는 다수의 솔라셀을 상하로 회동하여 원하는 개도를 유지하기 위한 회동수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention is characterized in that it further comprises a rotating means for maintaining a desired opening degree by rotating a plurality of solar cells up and down between the solar cell and the main body.

이상과 같이 본 발명에 의한 태양전지 모듈의 지지기구에 의하면, 바람의 영향이 심한 지역에서 풍압에 의한 스트레스를 감소하여 변형을 방지하고 내구성 향상을 도모하는 효과가 있다.As described above, according to the support mechanism of the solar cell module according to the present invention, there is an effect of reducing the stress caused by the wind pressure in the region affected by the wind to prevent deformation and improve durability.

도 1은 본 발명에 따른 지지기구를 부분 확대와 함께 나타내는 사시도
도 2는 본 발명에 따른 지지기구의 작동을 나타내는 구성도
도 3은 본 발명의 변형예에 따른 지지기구를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 또 다른 변형예를 나타내는 부분 확대 사시도1 is a perspective view showing a support mechanism according to the present invention with partial enlargement
2 is a configuration diagram showing the operation of the support mechanism according to the present invention
3 is a configuration diagram showing a support mechanism according to a modification of the present invention;
4 is a partially enlarged perspective view showing still another modification of the present invention;

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다수의 솔라셀(10)을 지지하는 기구에 관련되는 바, 솔라셀(10)은 태양전지판(또는 집광판)을 의미하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 본 발명의 지지기구는 바람에 의한 영향을 우선적으로 고려하는 것이므로 산악지역, 도서지역, 고층건물 등에 적합하게 적용된다.The present invention relates to a mechanism for supporting a plurality of solar cells 10, the solar cell 10 means a solar panel (or light collecting plate), but is not necessarily limited thereto. Since the support mechanism of the present invention preferentially considers the influence of the wind, it is suitably applied to a mountain area, an island area, a high-rise building, and the like.

본 발명에 따르면 바람의 유로를 형성하는 본체(20)가 상기 솔라셀(10)을 회동 가능하게 지지한다. 본체(20)는 다수의 솔라셀(10)을 일정한 간격으로 지지하는 부분으로서 하단을 지면에 고정하거나 별도의 거치대 상에 결합한다. 본체(20)에서 솔라셀(10)을 지지하는 부분은 솔라셀(10)의 회동에 의하여 바람의 유로가 형성될 수 있는 통기 구조로 이루어진다.According to the present invention, the main body 20 forming the wind flow path supports the solar cell 10 in a rotatable manner. The main body 20 is a part for supporting the plurality of solar cells 10 at regular intervals, and fixes the lower end to the ground or is coupled to a separate holder. The part supporting the solar cell 10 in the main body 20 has a ventilation structure in which a flow path of wind can be formed by the rotation of the solar cell 10.

이때, 상기 본체(20)는 직선프레임(22) 또는 곡선프레임(25) 중에서 선택하여 사용할 수 있다. 직선프레임(22)은 솔라셀(10)이 지지되는 부분을 평면으로 유지하고, 곡선프레임(25)은 솔라셀(10)이 지지되는 부분을 곡면으로 유지한다. 본체(20)는 주변의 환경에 따라 선택될 수 있으나 통상적으로 바람이 강한 지역이라면 곡선프레임(25)이 선호된다. 도 3처럼 곡선프레임(25)을 사용하는 경우 평면구조의 솔라셀(10)과 틈새를 형성하기 때문에 바람의 유동성이 높아지고 솔라셀(10)과 본체(20)에 작용하는 풍압을 저감한다.In this case, the main body 20 may be selected and used among the linear frame 22 or the curved frame 25. The straight frame 22 maintains the portion in which the solar cell 10 is supported in a plane, and the curved frame 25 maintains the portion in which the solar cell 10 is supported in a curved surface. The main body 20 may be selected according to the surrounding environment, but the curved frame 25 is generally preferred if the wind is strong. When the curved frame 25 is used as shown in FIG. 3, since the gap is formed with the solar cell 10 having a planar structure, the flowability of the wind is increased and the wind pressure acting on the solar cell 10 and the main body 20 is reduced.

한편, 도 1에서 솔라셀(10)의 상단에 회동을 위한 힌지대(15)가 형성되는 것으로 도시하지만 그 보다 낮은 위치에 형성할 수도 있다. 이는 각각의 솔라셀(10)의 회로 결선에 따른 작업의 용이성 등을 고려하여 선택된다.Meanwhile, although FIG. 1 shows that the hinge table 15 for pivoting is formed on the upper end of the solar cell 10, it may be formed at a lower position. This is selected in consideration of the ease of operation according to the circuit connection of each solar cell (10).

또, 본 발명에 따르면 상기 솔라셀(10)의 회동 속도를 설정된 범위로 제한하도록 본체(20)와 연결되는 댐핑수단(30)을 구비한다. 댐핑수단(30)은 바람에 의한 솔라셀(10)의 상하 회동시 충격력이 작용하지 않도록 속도를 일정치 이하로 낮추는 역할을 수행한다. In addition, according to the present invention is provided with a damping means 30 connected to the main body 20 to limit the rotational speed of the solar cell 10 to a set range. Damping means 30 serves to lower the speed below a certain value so that the impact force does not work during the vertical rotation of the solar cell 10 by the wind.

이때, 상기 댐핑수단(30)은 로터리댐퍼(32) 또는 실린더형댐퍼(35)를 사용할 수 있다. 로터리댐퍼(32)는 경첩에 설치되는 방식으로서 상단의 힌지대(15)에 설치되어 회전운동 수행하며 완충한다. 실린더형댐퍼(35)는 피스톤과 유체를 구비하는 방식으로서 힌지대(15)의 반대측인 하단에 설치되어 직선운동을 수행하며 완충한다. 상기의 어느 댐핑수단(30)이나 오리피스를 통과하는 유체(또는 공기)의 이동에 의하여 감쇠력을 발생하는 방식이 무난하다.In this case, the damping means 30 may use a rotary damper 32 or a cylindrical damper 35. Rotary damper 32 is installed on the hinge hinge 15 as a way to be installed in the hinge to perform a rotational movement and buffer. The cylindrical damper 35 is installed on the lower end opposite to the hinge 15 as a way of having a piston and a fluid to perform a linear motion and cushion. The damping force is generated by the movement of the fluid (or air) through any of the damping means 30 or the orifice.

또, 본 발명에 따르면 상기 솔라셀(10)의 하강 복귀시 완충하도록 보조수단(40)이 본체(20) 상에 설치된다. 보조수단(40)은 본체(20)에서 솔라셀(10)이 접촉되는 부분에 설치되어 솔라셀(10)의 하강 과정에서 본체(20)에 충격적으로 접근하는 것을 방지한다. 물론 전술한 댐핑수단(30)이 완충을 담당하지만 댐핑수단(30)의 기능이 약화되더라도 보조수단(40)에 의한 조력이 필요하다.In addition, according to the present invention, the auxiliary means 40 is installed on the main body 20 so as to buffer the falling back of the solar cell 10. The auxiliary means 40 is installed at a portion of the main body 20 in contact with the solar cell 10 to prevent the main body 20 from shockingly approaching during the descending process of the solar cell 10. Of course, the above-mentioned damping means 30 is responsible for the buffer, but even if the function of the damping means 30 is weakened, assistance by the auxiliary means 40 is required.

이때, 상기 보조수단(40)은 솔라셀(10)에 접촉 가능하게 설치되는 패드(42)와, 패드(42)를 탄성적으로 지지하는 스프링(45)을 구비한다. 패드(42)는 연질의 수지재 또는 고무재로 형성되고 솔라셀(10)의 하단에 접하도록 적어도 2개소에 설치된다. 패드(42)와 더불어 스프링(45)을 설치하면 솔라셀(10)에 대한 완충 기능이 더욱 향상된다.In this case, the auxiliary means 40 includes a pad 42 installed to be in contact with the solar cell 10 and a spring 45 elastically supporting the pad 42. The pad 42 is formed of a soft resin material or rubber material and is provided at at least two positions so as to contact the lower end of the solar cell 10. Installing the spring 45 together with the pad 42 further improves the cushioning function of the solar cell 10.

작동에 있어서, 다수의 솔라셀(10)이 장착된 본체(20)의 후면으로 돌풍이나 강풍이 불면 솔라셀(10)이 상승하면서 유로를 개방하여 본체(20)에 전달되는 풍압을 감소하고, 바람이 일정치 이하로 감소하면 솔라셀(10)이 자중에 의해 하강하지만 댐핑수단(30)과 보조수단(40)에 의하여 충격없이 복귀한다. 이에 따라 솔라셀(10)에 충격이 누적되어 급격히 내구성이 저하되는 현상을 방지한다.In operation, when a gust or strong wind blows to the rear of the main body 20 on which the plurality of solar cells 10 are mounted, the solar cell 10 rises to open the flow path to reduce the wind pressure transmitted to the main body 20, When the wind decreases below a certain value, the solar cell 10 descends due to its own weight but returns without impact by the damping means 30 and the auxiliary means 40. As a result, shock is accumulated in the solar cell 10 to prevent a phenomenon in which durability rapidly decreases.

물론 솔라셀(10)의 전방이나 측면에서 바람이 부는 경우에는 풍압이 크게 작용하지 않는다. 만일 그러한 상황까지 고려해야 하는 지역인 경우에는 도 3의 곡선프레임(25)을 사용하는 것이 바람직하다.Of course, if the wind blows from the front or side of the solar cell 10, the wind pressure does not work significantly. If it is an area to consider such a situation, it is preferable to use the curved frame 25 of FIG.

도 3에서, 본체(20)에 곡선프레임(25)을 채용하는 경우 댐핑수단(30)는 행정거리가 긴 실린더형댐퍼(35)를 사용하고, 보조수단(40)은 도 1보다 상승된 위치에 설치하는 것이 좋다.In FIG. 3, when the curved frame 25 is adopted in the main body 20, the damping means 30 uses a cylindrical damper 35 having a long stroke length, and the auxiliary means 40 is raised from FIG. 1. It is good to install on.

본 발명의 변형예로서, 상기 솔라셀(10)과 본체(20) 사이에는 다수의 솔라셀(10)을 회동하여 원하는 개도를 유지하기 위한 회동수단(50)을 더 구비하는 것도 가능하다. 전술한 방식이 풍력에 의하여 솔라셀(10)을 자연스럽게 회동하도록 하는 것이라면, 회동수단(50)을 부가하는 것은 강제적으로 프레임에 대한 솔라셀(10)의 개도 위치(개방된 영역 또는 유로 단면적)를 변동하는 것이다. As a modification of the present invention, it is also possible to further include a rotation means 50 for rotating the plurality of solar cells 10 to maintain a desired opening degree between the solar cell 10 and the main body 20. If the above-described method is to allow the solar cell 10 to rotate naturally by wind power, adding the rotation means 50 forces the opening position (open area or flow path cross-sectional area) of the solar cell 10 with respect to the frame. It is changing.

도 4처럼, 회동수단(50)은 본체(20) 상에 1차로 회동 가능한 회동프레임(28)을 설치하고, 회동프레임(28) 상에 다수의 솔라셀(10)을 2차로 회동 가능하게 설치한다. 회동프레임(28)의 외단부에는 워엄휠(52)을 동축 상으로 고정하고, 워엄휠(52)에는 워엄(54)을 개재하여 모터(56)를 연결한다. 이에 따라 모터(56)에 전원이 투입되면 회동프레임(28)이 회동되어 솔라셀(10)의 개도가 변동된다. 물론 이 상태에서도 솔라셀(10)은 풍력에 의해 상하 요동이 가능하다. 워엄휠(52)과 워엄(54)은 역전이 방지되므로 솔라셀(10)의 개도가 유지된다. 물론 상기한 워엄휠(52), 워엄(54), 모터(56)는 제동형 서보모터로 대체할 수도 있다.As shown in Figure 4, the rotation means 50 is installed on the main body 20, the first rotational frame 28 is rotatable, the plurality of solar cells 10 on the rotational frame 28 to be installed in a second rotational manner do. The outer end of the rotating frame 28 is fixed to the worm wheel 52 coaxially, the worm wheel 52 is connected to the motor 56 via the worm 54. Accordingly, when the power is supplied to the motor 56, the rotation frame 28 is rotated to change the opening degree of the solar cell 10. Of course, even in this state, the solar cell 10 can swing up and down by wind power. Since the worm wheel 52 and the worm 54 are prevented from reversing, the opening degree of the solar cell 10 is maintained. Of course, the worm wheel 52, the worm 54, and the motor 56 may be replaced with a braking servomotor.

도시에는 생략되나, 사용자가 직접 스위치를 누름에 의하여 모터(56)의 전원을 수동적으로 단속하여 다수의 솔라셀(10)의 정역 회동을 수행할 수도 있고, 풍력센서를 마이콤에 연결하여 풍압에 따라 솔라셀(10)의 개도율을 자동적으로 변동하도록 구성할 수도 있다.Although not shown in the drawing, the user may manually control the power of the motor 56 by directly pressing a switch to perform forward and reverse rotation of the plurality of solar cells 10, and connect the wind sensor to the microcomputer according to the wind pressure. The opening rate of the solar cell 10 can also be configured to automatically change.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

10: 솔라셀 15: 힌지대
20: 본체 22: 직선프레임
25: 곡선프레임 28: 회동프레임
30: 댐핑수단 32: 로터리댐퍼
35: 실린더형댐퍼 40: 보조수단
42: 패드 45: 스프링
50: 회동수단 52: 워엄휠
54: 워엄 56: 모터10: Cell 15: Hinge
20: main body 22: straight frame
25: curved frame 28: rotating frame
30: damping means 32: rotary damper
35: cylindrical damper 40: auxiliary means
42: pad 45: spring
50: rotation means 52: worm wheel
54: worm 56: motor

Claims (5)

다수의 솔라셀(10)을 지지하는 기구에 있어서:
상기 각각의 솔라셀(10)을 곡면구조의 곡선프레임(25)에 회동 가능하게 지지하고, 곡선프레임(25) 내부로 바람의 유로를 형성하는 본체(20);
상기 솔라셀(10)의 회동 속도를 설정된 범위로 제한하도록 본체(20)의 힌지대(15)에 로터리댐퍼(32)를 연결하거나 그 반대측의 하단에 실린더댐퍼(35)를 연결하는 댐핑수단(30); 및
상기 솔라셀(10)의 하강 복귀시 완충하도록 솔라셀(10)에 접촉 가능하게 본체(20)의 프레임 상에 설치되는 패드(42)와, 패드(42)를 탄성적으로 지지하는 스프링(45)을 구비하는 보조수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 지지기구.In a mechanism for supporting multiple cells 10:
A main body 20 rotatably supporting each of the solar cells 10 to the curved frame 25 having a curved structure and forming a flow path of wind into the curved frame 25;
Damping means for connecting the rotary damper 32 to the hinge 15 of the main body 20 or the cylinder damper 35 on the opposite side to limit the rotational speed of the solar cell 10 to the set range ( 30); And
A pad 42 installed on the frame of the main body 20 so as to be able to contact the solar cell 10 so as to buffer when the solar cell 10 descends, and a spring 45 that elastically supports the pad 42. Auxiliary means (40) having a; supporting mechanism of a solar cell module comprising a. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 솔라셀(10)과 본체(20) 사이에는 다수의 솔라셀(10)을 상하로 회동하여 원하는 개도를 유지하기 위한 회동수단(50)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 지지기구.The method of claim 1,
The solar cell module support mechanism further comprises a rotation means 50 for rotating the plurality of solar cells 10 up and down between the solar cell 10 and the main body 20 to maintain a desired opening degree. .
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