KR20020082040A - 세탁기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 특히 세탁력 향상을 위해 세탁물을 비틀어 짜면서 세탁할 수 있는 세탁기에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은 세탁수를 담수하는 수조와, 상기 수조의 외부에 설치되며 회전동력을 발생시키는 구동수단과, 상기 수조 내부에 회전 가능하게 설치되고 그 하부가 상기 구동수단과 연결되며 상기 구동수단의 회전에 의해 그 측면이 비틀어지면서 내부의 세탁물을 조이도록 측면이 변형 가능하게 된 비틀림 세탁조를 포함하는 것이다.
Description
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁효과의 향상을 위해 탈수조의 내에 비틀림이 가능한 세탁조가 마련된 세탁기에 관한 것이다.
일반적인 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 세탁수를 담수하는 수조(1)와, 수조(1)의 내부에 회전이 가능하게 설치된 탈수조(2), 그리고 탈수조(2)의 내부에 설치되어 세탁수와 세탁물을 교반시키는 펄세이터(3)를 구비한다. 또한 세탁기는 탈수조(2)와 펄세이터(3)를 회전시키기 위한 구동수단으로 수조(1)의 하부에 설치되는 모터(4)와 모터(4)의 회전력을 탈수조(2)와 펄세이터(3)에 선택적으로 전달하는 동력전달장치(5)를 포함한다.
이러한 세탁기는 통상 탈수조(2) 내부의 펄세이터(3)가 모터(4)의 회전력에의해 정회전과 역회전을 반복하면서 내부의 세탁물과 세탁수를 함께 교반시키며, 이러한 교반작용을 통해 세탁물의 세탁을 수행한다.
그런데 이러한 종래 세탁기는 펄세이터(3)의 회전을 통해 발생된 세탁수류와 세탁수류에 의해 움직이는 세탁물 상호간 마찰동작에 의해서만 세탁이 이루어지기 때문에, 찌든 때가 묻은 세탁물일 경우 세탁이 종료된 후에도 때가 완전히 제거되지 않는 등 세탁효과가 만족스럽지 못한 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 세탁력 향상을 위해 세탁물을 비틀어 조이면서 세탁할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 세탁기의 내부구성을 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 내부구성을 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수조와 비틀림 세탁조 구성을 보인 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 탈수조와 비틀림 세탁조의 동작상태를 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 세탁기의 비틀림 세탁조에 적용되는 비틀림 바의 다양한 실시 예를 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 세탁기의 세탁축의 구성 및 하부 회전판과의 결합구조를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 세탁기의 세탁축의 구성 및 하부 회전판과의 결합구조를 도시한 단면도로 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수조와 비틀림 세탁조의 동작상태를 도시한 단면도로, 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ'선에 따른 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10:본체, 11: 수조,
12:탈수조, 13: 현가장치,
14:급수장치, 15: 배수장치,
16:모터, 20: 동력전달장치,
21:세탁축, 22: 탈수축,
24,26,35:복귀스프링, 30: 비틀림 세탁조,
31:하부회전판, 32: 비틀림 바,
33: 상부 링.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기는, 세탁수를 담수하는 수조와, 상기 수조의 외부에 설치되며 회전동력을 발생시키는 구동수단과, 상기 수조 내부에 회전 가능하게 설치되고 그 하부가 상기 구동수단과 연결되며 상기 구동수단의 회전에 의해 그 측면이 비틀어지면서 내부의 세탁물을 조이도록 측면이 변형 가능하게 된 비틀림 세탁조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 비틀림 세탁조는 상기 구동수단으로부터 연장된 세탁축에 결합되는 하부 회전판과, 상기 하부 회전판의 둘레에서 상부로 연장되며 신축 가능한 탄성재질로 된 다수의 비틀림 바와, 상기 각 비틀림 바의 상단과 결합되는 상부 링을 포함하는 것이다.
또한 상기 비틀림 세탁조 외측에는 세탁물의 탈수를 위해 상기 구동수단에 의해 선택적으로 회전되거나 정지되도록 설치된 탈수조가 마련되고, 상기 상부 링이 상기 탈수조의 상부에 고정된 것이다.
또한 상기 비틀림 세탁조가 회전할 때 상기 하부 회전판의 승강이 가능하도록 상기 세탁축은 상호 길이 방향으로 신축 가능하게 연결된 제1세탁축과 제2세탁축을 포함하는 것이다.
또한 상기 하부 회전판이 평소 하부로 내려가려는 힘을 갖도록 상기 회전판을 하부로 당겨주는 탄성부재가 설치되되, 상기 제1세탁축과 상기 제2세탁축이 모두 중공축으로 마련되고, 상기 탄성부재가 상기 제1세탁축과 제2세탁축의 내부에 설치되는 것이다.
또한 상기 제2세탁축이 상기 제1세탁축의 외면을 감싸는 중공축으로 이루어지고 제2세탁축의 상단에 플랜지부가 마련되며, 상기 플랜지부와 상기 하부 회전판에 상기 탄성부재의 양단이 연결된 것이다.
또한 본 발명은 상기 비틀림 세탁조 외측에 세탁물의 탈수를 위해 상기 구동수단에 의해 선택적으로 회전되거나 정지되도록 설치된 탈수조가 마련되고, 상기 탈수조의 내면과 상기 상부 링 사이에 상기 상부 링의 승강을 안내하도록 상기 탈수조의 내면에 상하로 길게 형성된 안내레일과 이 안내레일에 대응하도록 상기 상부 링에 형성된 안내홈을 포함하는 안내수단이 마련되며, 상기 탈수조의 상부와 상기 상부 링 사이에 상기 상부 링을 상방향으로 당겨주는 탄성부재가 설치된 것이다.
또한 상기 탈수조의 상부와 상기 상부 링 사이에는 이격된 공간을 가려주도록 원통형 주름부재가 설치된 것이다.
또한 상기 비틀림 세탁조의 하부 회전판 상면에는 세탁수류를 발생시키는 하나 이상의 날개가 형성된 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 세탁기는 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내부에 설치되어 세탁수를 담수하는 수조(11)와, 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치된 탈수조(12)를 구비한다. 또한 본 발명은 특징적인 구성으로 탈수조(12)의 내부에 설치되며 회전할 때 비틀어지면서 세탁물을 조여 주는 비틀림 세탁조(30)와, 수조(11)의 하부에 설치되어 탈수조(12)와 비틀림 세탁조(30)를 선택적으로 구동시키는 구동수단을 구비한다.
수조(11)는 본체(10)의 내측 상부에 걸려서 지지되는 현가장치(13)를 통해 외면 하측이 걸린 상태로 지지된다. 또 수조(11)의 상부에는 수조(11)의 내부로 세탁수를 공급할 수 있도록 급수관(14a)과 급수밸브(14b) 등으로 구성된 급수장치(14)가 마련되고, 수조(11)의 하부에는 수조(11)에 채워진 세탁수를 외부로 배출할 수 있도록 배수관(15a), 배수밸브(15b), 배수모터(미도시) 등을 포함하는 배수장치(15)가 마련된다.
탈수조(12)는 세탁행정과 탈수행정 완료 후 고속회전을 통해 세탁물을 탈수하기 위한 것으로, 상부가 개방된 원통형으로 마련되며 표면에 다수의 탈수공(12a)이 형성된다. 또 탈수조(12) 상부에는 고속회전시 안정적인 회전을 가능하게 하는 통상적인 밸런서(12b)가 설치된다.
구동수단은 전원을 인가받아 회전력을 발생시키도록 수조(11)의 일측 하부에 고정된 모터(16)와, 모터(16)의 회전력을 비틀림 세탁조(30)와 탈수조(12)에 동시 또는 선택적으로 전달할 수 있게 하는 동력전달장치(20), 그리고 모터(16)와 동력전달장치(20)사이의 동력전달을 매개하는 벨트(17)를 포함한다.
여기서 동력전달장치(20)는 비틀림 세탁조(30)의 하부와 연결되는 세탁축(21)과, 탈수조(12)의 하부와 연결되며 세탁축(21)의 외부를 감싸는 중공축으로 된 탈수축(22)을 포함한다(도 6참조). 또한 동력전달장치(20)는 도면에 상세히 도시하지는 않았지만, 모터(16)의 회전력이 세탁축(21)과 탈수축(22)에 선택적으로 전달되도록 동력전달을 단속(斷續)하는 클러치장치, 세탁축(21)의 회전속도를 감속시키는 감속기어장치, 그리고 탈수조(12)의 회전을 제한할 수 있도록 탈수축(22)을 제동하는 제동장치를 포함한다. 이러한 동력전달장치(20)의 구체적인 구성은 본 출원인이 먼저 출원한 대한민국 특허출원 2000-40456호와 2000-40457호에 상세하게 개시되어 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
비틀림 세탁조(30)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 탈수조(12)의 내부로 연장된 세탁축(21)에 고정되는 하부 회전판(31)과, 하부 회전판(31)의 외주연에서 상부로 길게 연장되는 다수의 비틀림 바(32), 그리고 각 비틀림 바(32)의 상단에 결합되는 상부 링(33)을 포함한다.
회전판(31)은 소정의 직경을 가진 원판으로 구성되며, 회전판(31)의 상면에는 회전판(31)이 회전할 때 세탁수류를 형성하도록 방사상으로 배치된 다수의 날개(31a)가 형성된다.
비틀림 바(32)는 하단이 하부 회전판(31)에 고정되고 상단이 상부 링(33)에 고정되며, 비틀림 세탁조(30)의 원통형 측면을 이루도록 다수개가 상호 이격된 상태로 하부 회전판(31)의 둘레를 따라 등 간격으로 배치된다. 또 비틀림 바(32)는 하부 회전판(31)이 회전할 때 비틀림 변형이 이루어지도록 굴절 가능한 탄성재질로 마련된다.
즉 비틀림 바(32)는 소정의 탄성과 강성을 겸비한 강철, 플라스틱수지, 고무 등의 재료로 마련될 수 있고, 도 5a에 도시된 바와 같이 심재(32a,心材)가 강철이나 플라스틱수지로 이루어지고 피재(32b,皮材)가 연질의 고무로 이루어질 수도 있다. 또 비틀림 바(32)는 길이 방향의 신축성을 감안할 때 도 5b에 도시된 바와 같이 심재(32c)를 코일형상의 스프링으로 구성할 수도 있다. 또한 비틀림 바(32)는 보다 강한 세탁력을 원할 경우 도 5c에 도시된 바와 같이, 외면을 요철이나 굴곡형태로 구성할 수도 있다.
상부 링(33)은 다수의 비틀림 바(32) 상단을 지지하여 비틀림 세탁조(30)의 상부 강성이 커지도록 함과 동시에 각 비틀림 바(32) 사이의 간격을 유지하는 기능을 하는 것으로, 탈수조(12) 상단의 벨런서(12b) 하부에 고정된다. 이는 하부 회전판(31)이 회전할 때 각 비틀림 바(32)의 상단이 구속되도록 함으로써 비틀림 바(32)의 비틀림이 발생되도록 한 것이다. 즉 상부 링(33)이 세탁행정시 고정된 상태를 유지하는 탈수조(12)에 고정됨으로써 하부 회전판(31)이 회전할 때 비틀림바(32)의 꼬임이 발생되고, 이를 통해 비틀림 세탁조(30) 내부의 세탁물이 조여지면서 세탁되도록 한 것이다.
또한 비틀림 세탁조(30)의 하부 회전판(31)과 결합되는 세탁축(21)은 도 6에 도시된 바와 같이, 하부 회전판(31)이 회전할 때 상하방향으로 소정구간 승강 가능하도록 길이 방향으로 신축이 가능하게 연결된 제1세탁축(21a)과 제2세탁축(21b)으로 구성된다. 이는 상부 링(33)이 고정된 상태에서 하부 회전판(31)이 회전으로 비틀림 바(32)의 비틀림이 발생할 때 하부 회전판(31)이 상승 가능하도록 한 것이다. 이러한 제1세탁축(21a)과 제2세탁축(21b)의 연결은 통상적인 스플라인 축이음이나 세레이션 축이음 등을 통해 용이하게 구현할 수 있다.
또한 하부 회전판(31)의 하부에는 하부 회전판(31)을 하방향으로 당겨주어 평소 하부 회전판(31)이 아래로 내려가려는 힘을 갖도록 하는 복귀스프링(24)이 설치된다. 이는 하부 회전판(31)이 어느 한 방향으로 회전되어 비틀림 바(32)의 비틀림이 발생한 상태(하부 회전판이 상승한 상태)에서 다시 하부 회전판(31)이 역방향으로 회전될 때 상승되었던 하부 회전판(31)이 다시 하강되도록 함으로써 비틀림 바(32)의 원활한 풀림이 이루어져 비틀림 바(32)가 상호 엉키지 않도록 한 것이다. 또한 이러한 구성은 하부 회전판(31)의 승강동작을 통해 상승수류와 하강수류를 발생시킴으로써 세탁효과가 더욱 향상되도록 한 것이다.
복귀스프링(24)의 설치방법으로는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1세탁축(21a)과 제2세탁축(21b)을 모두 중공축으로 구성한 상태에서 제1세탁축(21a)과 제2세탁축(21b)의 중공부에 복귀스프링(24)이 내장되도록 할 수 있고, 도 7에 도시된 바와같이 제2세탁축(21b)의 상단에 플랜지부(25)를 형성한 한 후, 제2세탁축(21b)의 플랜지부(25)와 하부 회전판(31) 사이에 복귀스프링(26)을 연결할 수도 있다.
한편, 도 8은 본 발명에 따른 세탁기의 다른 실시 예를 도시한 것으로, 비틀림 세탁조(30)의 하부 회전판이 승강하지 않는 대신 상부 링(33)이 승강하도록 한 것이다. 즉 하부 회전판(31)의 회전으로 비틀림 바(32)의 꼬임이 발생할 때 상부 링(33)이 탈수조(12)의 내면을 따라 하강하고, 비틀림 바(32)의 꼬임이 다시 풀릴 때에는 상부 링(33)이 다시 상승하도록 한 것이다. 이때는 하부 회전판(31)의 승강이 필요치 않게 되므로 세탁축(21)이 하나로 구성된다. 그리고 탈수조(12)에는 상부 링(33)의 원활한 승강을 안내하도록 내면에 돌출되며, 수직방향으로 소정길이 연장된 복수의 안내레일(12c)이 마련되고, 상부 링(12)에는 안내레일(12c)과 대응하는 위치에 복수의 안내홈(33a)이 형성된다(도 9참조). 또 상부 링(33)과 탈수조(12)의 벨런서(12b) 사이에는 평소 상부 링(33)이 상 방향으로 올라가려는 힘을 갖도록 상부 링(33)을 상방향으로 당겨주는 복수의 복귀스프링(35)이 설치된다. 또한 벨런서(12b)와 상부 링(33) 사이에는 세탁과정에서 세탁물의 이탈을 방지함과 동시에 세탁물 넣거나 꺼낼 때 세탁물이 복귀스프링(35)에 걸리지 않도록 하기 위해 벨런서(12b)와 상부 링(33) 사이의 이격된 공간을 가려주는 원통형의 주름커버(36)가 설치된다.
이러한 구성들은 비틀림 세탁조(30)의 하부 회전판(31)이 회전할 때 상부 링(33)이 회전하지 않으면서 승강하도록 하여 비틀림 바(32)의 원활한 꼬임이 발생되도록 한 것이고, 하부 회전판(31)의 회전 방향이 바뀌어 비틀림 바(32)의 꼬임이풀릴 때 복귀스프링(35)이 상부 링(33)을 상방향으로 당겨줌으로써 비틀림 바(32)의 풀림이 원활하도록 한 것이다.
다음은 이러한 구성의 본 발명에 따른 세탁기의 전체적인 동작을 설명한다.
사용자가 세탁기를 가동시키면 세탁기는 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정을 순차적으로 수행하는데, 이러한 일련의 행정은 미리 설정된 제어부(미도시)의 제어를 통해 자동으로 수행된다.
세탁행정은 비틀림 세탁조(30)의 내부에 세탁물을 투입한 상태에서 수조(11) 내에 세제를 포함한 세탁수가 채워진 후, 모터(16)의 구동에 의해 비틀림 세탁조(30)가 정회전과 역회전하는 동작을 반복하면서 세탁을 수행한다. 이때는 동력전달장치(20)의 클러치장치를 통해 탈수축(22)으로의 동력전달이 이루어지지 않고, 제동장치를 통해 탈수축(22)의 회전이 제한된 상태이기 때문에 탈수조(12)가 정지된 상태를 유지한다.
따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 비틀림 세탁조(30)의 상부 링(33)이 탈수조(12)에 고정된 경우의 실시 예는 하부 회전판(31)만 회전하기 때문에 비틀림 바(32)의 비틀림이 발생하면서 비틀림 세탁조(30)의 내경이 줄어든다. 즉 내부의 세탁물이 비틀림 바(32)에 의해 조여진다. 그리고 하부 회전판(31)이 반대로 회전할 때는 비틀림 바(32)의 비틀림이 풀렸다가 다시 반대방향으로 조여진다. 이처럼 본 발명은 비틀림 세탁조(30)의 비틀림과 풀림이 반복되면서 내부의 세탁물을 조이거나 풀어주는 동작이 반복되기 때문에 마치 손으로 주물러 빠는 것과 같은 효과를 발휘하여 세탁력이 크게 향상된다.
또한 이러한 동작이 이루어지는 동안 하부 회전판(31)의 상승과 하강동작이 반복적으로 이루어지기 때문에 강한 상승수류와 하강수류가 발생됨과 동시에, 하부 회전판(31) 상면에 형성된 다수의 날개(31a)에 의해 회전수류가 발생되기 때문에 세탁효과가 더욱 향상된다.
한편 도 8에 도시된 바와 같이, 비틀림 세탁조(30)의 상부 링(33)이 승강하도록 된 경우의 실시 예는 상부 링(33)의 회전이 제한된 상태에서 하부 회전판(33)이 회전하기 때문에, 상부 링(33)이 하강하면서 비틀림 바(32)의 비틀림이 생기고 내경이 줄어들어 세탁물을 조여준다. 그리고 하부 회전판(31)이 역회전을 할 때는 일시적으로 비틀림 바(32)의 비틀림이 풀렸다가 다시 역방향으로 틀어진다. 이때는 상부 링(33)이 복귀스프링(35)의 탄성에 의해 상방향으로 올라가려는 힘을 갖고 있기 때문에 탈수조(12)의 안내레일(12c)을 따라 상하방향으로 승강하게 되므로 비틀림 바(32)의 비틀림과 풀림이 원활하게 이루어진다.
이와 같은 세탁행정 후에는 헹굼행정을 수행한다. 이때는 세제의 투입을 제외하고는 세탁행정과 동일한 동작으로 진행되며 급수장치와 배수장치를 통해 수회의 급수와 배수과정을 거치면서 세탁물에 잔존하는 세제성분을 헹궈준다.
헹굼행정이 종료되면 배수장치의 동작에 의해 수조 내부의 세탁수가 모두 배수되고, 배수가 완료되면 동력전달장치에 의한 동력전달 경로의 변경을 통해 탈수조와 비틀림 세탁조가 함께 고속으로 회전하면서 탈수행정을 수행한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 세탁행정을수행할 때 비틀림 세탁조의 측면을 이루는 다수의 비틀림 바가 비틀리면서 내부의 세탁물을 조이거나 풀어주는 동작을 반복하기 때문에 세탁력이 크게 향상되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 비틀림 바의 비틀림 동작에 의해 하부 회전판이 승강하여 강한 상승수류와 하강수류를 발생시키기 때문에 세탁력이 더욱 향상되는 효과가 있다.
Claims (11)
- 세탁수를 담수하는 수조와, 상기 수조의 외부에 설치되며 회전동력을 발생시키는 구동수단과, 상기 수조 내부에 회전 가능하게 설치되고 그 하부가 상기 구동수단과 연결되며 상기 구동수단의 회전에 의해 그 측면이 비틀어지면서 내부의 세탁물을 조이도록 측면이 변형 가능하게 된 비틀림 세탁조를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제1항에 있어서,상기 비틀림 세탁조는 상기 구동수단으로부터 연장된 세탁축에 결합되는 하부 회전판과, 상기 하부 회전판의 둘레에서 상부로 연장되며 신축 가능한 탄성재질로 된 다수의 비틀림 바와, 상기 각 비틀림 바의 상단과 결합되는 상부 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제2항에 있어서,상기 비틀림 세탁조 외측에는 세탁물의 탈수를 위해 상기 구동수단에 의해 선택적으로 회전되거나 정지되도록 설치된 탈수조가 마련되고,상기 상부 링이 상기 탈수조의 상부에 고정된 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제3항에 있어서,상기 비틀림 세탁조가 회전할 때 상기 하부 회전판의 승강이 가능하도록 상기 세탁축은 상호 길이 방향으로 신축 가능하게 연결된 제1세탁축과 제2세탁축을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제4항에 있어서,상기 하부 회전판이 평소 하부로 내려가려는 힘을 갖도록 상기 회전판을 하부로 당겨주는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제5항에 있어서,상기 제1세탁축과 상기 제2세탁축이 중공축으로 마련되며, 상기 탄성부재가 상기 제1세탁축과 제2세탁축의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제5항에 있어서,상기 제2세탁축은 상기 제1세탁축의 외면을 감싸는 중공축으로 이루어지고 상단에 플랜지부가 마련되며, 상기 플랜지부와 상기 하부 회전판에 상기 탄성부재의 양단이 연결된 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제2항에 있어서,상기 비틀림 세탁조 외측에는 세탁물의 탈수를 위해 상기 구동수단에 의해 선택적으로 회전되거나 정지되도록 설치된 탈수조가 마련되고, 상기 탈수조의 내면과 상기 상부 링 사이에는 상기 상부 링의 승강을 안내하는 안내수단이 마련된 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제8항에 있어서,상기 안내수단은 상기 탈수조의 내면에 상하로 길게 형성된 안내레일과, 상기 안내레일에 대응하도록 상기 상부 링에 형성된 안내홈을 포함하며, 상기 탈수조의 상부와 상기 상부 링 사이에는 상기 상부 링을 상방향으로 당겨주는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제9항에 있어서,상기 탈수조의 상부와 상기 상부 링 사이에는 이격된 공간을 가려주도록 원통형 주름부재가 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기.
- 제2항에 있어서,상기 회전판 상면에는 세탁수류를 발생시키는 하나 이상의 날개가 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
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