WO2024112136A1 - 히트파이프용 밀봉마개 및 이를 이용한 히트파이프 밀봉방법 - Google Patents
히트파이프용 밀봉마개 및 이를 이용한 히트파이프 밀봉방법 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a sealing stopper for a heat pipe that seals the inside of the heat pipe with a working fluid contained therein, and a heat pipe sealing method using the same.
- a heat pipe is a phase change heat transfer device that uses a saturated working fluid inside a metal pipe. It is a device that transfers heat energy by changing the phase of the liquid working fluid to vapor at high temperature and changing the phase of the working fluid in vapor state to liquid at low temperature.
- heat pipes can generally be made in two ways. There is a method of creating a vacuum inside the heat pipe and injecting the working fluid, and a method of filling the heat pipe with liquid working fluid, heating it to generate steam, and discharging the non-condensable gas (air) inside to seal it.
- the inlet was sealed using compression or welding in the final stage of heat pipe production, but this has the limitation of being a softened copper pipe with a diameter of 1/4 inch or less. Due to this limitation, there are various disadvantages when manufacturing heat pipes.
- soft copper material has low rigidity and can be damaged by external force.
- the present invention provides a method of simply sealing the inlet of a heat pipe in the process of discharging steam and air in the heat pipe through heating when manufacturing a heat pipe, and internal cleaning and surface modification through an injection structure larger than the inner diameter of the heat pipe.
- the purpose is to provide an easy sealing stopper for a heat pipe and a heat pipe sealing method using the same.
- the present invention relates to a sealing stopper for a heat pipe that seals the inlet of a heat pipe containing a working fluid, comprising: a stopper body disposed at the inlet, and at least one discharge groove provided on an outer surface of the stopper body wrapped around the heat pipe. It includes a portion, and the discharge groove portion provides a sealing stopper for a heat pipe disposed in a portion of the entire area of the stopper body surrounded by the heat pipe.
- a heat pipe sealing method comprising placing the stopper body at the inlet of the heat pipe so that the discharge groove is completely surrounded by the heat pipe after the discharge of steam is completed through heating of the heat pipe. to provide.
- the sealing stopper for a heat pipe and the heat pipe sealing method using the same according to the present invention are provided with a discharge groove on the outer surface of the stopper body so as to be disposed in a portion of the entire area of the stopper body surrounded by the heat pipe. Therefore, when the stopper body is placed at the inlet of the heat pipe so that the rear of the discharge groove is exposed to the outside of the heat pipe based on the discharge direction of the steam in the heat pipe, the vapor generated by heating the heat pipe flows through the discharge groove.
- Discharge is achieved through steam, and after steam discharge is completed, if the discharge groove is placed in the inlet so that it is completely surrounded by the heat pipe, the inlet is sealed, so the work of discharging steam in the heat pipe and sealing the inlet can be easily performed. There will be.
- Figure 1 is a perspective view of a sealing stopper for a heat pipe according to an embodiment of the present invention.
- Figure 2 is a diagram showing the installation state of the heat pipe sealing stopper in a heat pipe sealing state according to an embodiment of the present invention.
- Figure 3 is a diagram showing the installation state of the sealing stopper for a heat pipe according to an embodiment of the present invention when steam is discharged through heating the heat pipe.
- Figure 4 is a flowchart showing a heat pipe sealing method according to an embodiment of the present invention.
- the sealing stopper for a heat pipe may include a stopper body 100 and a discharge groove 200.
- This sealing stopper for a heat pipe is disposed on the heat pipe 10 containing the working fluid in the inner space. More specifically, it is placed at the inlet 11 through which the working fluid is injected and seals the heat pipe 10. At this time, the inner surface of the heat pipe 10 where the injection port 11 is disposed may be provided with a threaded portion 10a.
- the stopper body 100 is disposed at the inlet 11 of the heat pipe 10. When placed at the inlet 11 of the heat pipe 10, the stopper body 100 is in close contact with the inner surface of the heat pipe 10. Therefore, the outer cross section of the stopper body 100 is located on the inside of the inlet 11 so that it can be in close contact with the inner surface of the heat pipe 10 when the stopper body 100 is placed in the inlet 11 of the heat pipe 10. It may be provided in the same shape as the cross section.
- the outer surface of the stopper body 100 may be provided with a threaded portion 100a so as to be disposed in a screwed state at the injection port 11 of the heat pipe 10.
- a fastening connection groove 101 may be provided on the upper surface of the closure body 100, that is, on the surface side of the closure body 100 exposed to the outside of the heat pipe 10.
- This fastening connection groove 101 is provided to have a polygonal cross-sectional shape, so that the worker can easily screw the stopper body 100 into the inlet 11 of the heat pipe 10 using a tool such as a wrench. It becomes possible.
- the top of the stopper body 100 is provided with a heat pipe 10 so that it is no longer inserted into the heat pipe 10 when placed in the inlet 11 so that the stopper body 100 is completely surrounded by the heat pipe 10.
- a locking portion (not shown) may be provided to protrude so as to be caught at the end of the injection port 11.
- the discharge groove 200 allows steam generated through heating of the heat pipe 10 to be discharged. That is, when the discharge groove 200 is placed in the inlet 11 to a position where the stopper body 100 is not completely surrounded by the heat pipe 10, the outer surface of the stopper body 100 and the inside of the heat pipe 10 It serves as a channel through which steam is discharged between the sides.
- the discharge groove 200 is provided on the outer surface of the stopper body 100. More specifically, it is provided to be disposed in a portion of the entire area of the stopper body 100 surrounded by the heat pipe 10. You can. Looking at this in detail, the discharge groove 200 is a portion of the stopper body 100 based on the discharge direction of steam within the heat pipe 10 among the entire area of the outer surface of the stopper body 100 surrounded by the heat pipe 10. It is disposed in the ship side area, and at this time, the discharge groove 200 may be provided to have a predetermined length from the lower edge of the outer surface of the stopper body 100 toward the top of the stopper body 100.
- At least one discharge groove 200 may be provided on the outer surface of the closure body 100, and when a plurality of discharge grooves 200 are provided on the outer surface of the closure body 100, the closure body 100 ) can be arranged to be spaced apart from each other around the perimeter.
- the position of the stopper body 100 on the inlet 11 of the heat pipe 10 can be adjusted depending on when steam is discharged by heating of the heat pipe 10 and when steam discharge is completed. That is, as shown in Figure 3, when the stopper body 100 discharges steam generated by heating the heat pipe 10, the rear of the discharge groove 200 is the heat pipe based on the discharge direction of the steam in the heat pipe 10. (10) It can be placed in the injection port 11 to be exposed to the outside. In addition, the stopper body 100 may be disposed at the inlet 11 so that the discharge groove 200 is completely surrounded by the heat pipe 10 after the discharge of steam generated by heating of the heat pipe 10 is completed. .
- the stopper body 100 is first placed in the inlet 11 of the heat pipe 10.
- the closure body 100 is placed at the inlet 11 of the heat pipe 10 so that a portion of the discharge groove 200 of the closure body 100 is exposed to the outside of the heat pipe 10 (S110).
- the stopper body 100 is closed so that the discharge groove 200 is completely surrounded by the heat pipe 10. It is further inserted into the heat pipe 10 so that it is placed in the injection port 11 of the heat pipe 10 (S120).
- the stopper body 100 and the heat pipe 10 may additionally be performed to seal the gap (S130).
- sealing between the stopper body 100 and the heat pipe 10 may be accomplished by welding or bonding using synthetic resin such as epoxy or silicone.
- the sealing stopper for a heat pipe of one embodiment and the heat pipe sealing method using the same include a stopper in which the discharge groove 200 is disposed in a portion of the entire area of the stopper body 100 surrounded by the heat pipe 10. It is provided on the outer surface of the main body 100. Therefore, when the stopper body 100 is disposed at the inlet 11 of the heat pipe 10, the inlet 11 is positioned so that the rear of the discharge groove 200 is exposed to the outside of the heat pipe based on the discharge direction of steam in the heat pipe. When placed in the heat pipe 10, the steam generated by heating is discharged through the discharge groove 200, and after the steam discharge is completed, the discharge groove 200 is completely surrounded by the heat pipe 10. When placed in the inlet 11 so that the inlet 11 is sealed, vapor discharge in the heat pipe and sealing of the inlet 11 can be easily performed.
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Abstract
본 발명은, 작동유체가 수용된 히트파이프의 주입구를 밀봉하는 히트파이프용 밀봉마개에 있어서, 주입구에 배치되는 마개본체, 히트파이프에 감싸지는 마개본체의 외측면에 구비되는 적어도 하나의 배출홈부를 포함하고, 배출홈부는 히트파이프에 의해 감싸지는 마개본체의 전체 영역 중 일부 영역에 배치되는 히트파이프용 밀봉마개 및 이를 이용한 히트파이프 밀봉방법을 제공한다.
Description
본 발명은 히트파이프의 내측에 작동유체가 수용된 상태로 밀봉하는 히트파이프용 밀봉마개 및 이를 이용한 히트파이프 밀봉방법에 관한 것이다.
일반적으로, 히트파이프는 금속 파이프 내부에 포화상태의 작동 유체를 이용한 상변화 열전달 장치이다. 고온에서 액체상태의 작동 유체가 증기로 상변화를 하고 저온부에서 증기상태의 작동 유체가 액체로 상변화를 하여 열에너지를 전달하는 장치이다.
이러한, 히트파이프를 일반적으로 두가지 방법으로 만들 수 있다. 히트파이프 내부를 진공상태로 만들어 작동유체를 주입하는 방법과 히트파이프에 액체상태의 작동유체를 채우고 가열하여 증기를 발생하여 내부의 불응축가스(공기)를 토출하여 밀봉하는 방법이 있다.
진공상태의 히트파이프에 작동유체를 주입하는 방법이 잔존 불응축가스가 적서 성능이 좋지만, 보통 제작 효율을 고려하여 작동유체를 가열하는 방법을 사용한다.
종래에는 히트파이프 제작 최종단계에서 압착 또는 용접을 이용하여 주입구를 밀봉하였지만 직경 1/4인치 이하의 연화 구리관이라는 한계가 있다. 이 한계점으로 인해 히트파이프 제작 시 여러가지 단점이 있다.
첫째, 히트파이프 제작 전 내부를 세척할 때 좁은 주입구로 인해 세척공구를 넣거나 물을 주입하기가 어려움과 더불어 세척상태를 확인하기 어렵다.
둘째, 좁은 주입구로 인하여 히트파이프 내부에 비등 또는 응축 촉진 표면 개질에 어려움이 있다.
셋째, 연화 구리재질은 강성이 작아 외력에 의해 파손될 수 있다.
넷째, 히트파이프 상단에 뾰족하게 돌출된 형상으로 히트파이프 열교환기에 적용되는 경우 제작에 어려움이 있다.
이러한, 히트 파이프의 제조와 밀봉에 대한 관련기술은, 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0017836호(2002.03.07)에 제시된다.
본 발명은, 히트파이프의 제조시 가열을 통한 히트파이프 내 증기와 공기를 배출하는 과정에서, 히트파이프의 주입구를 간단하게 밀봉하는 방법과 히트파이프의 내경보다 큰 주입구조를 통한 내부 세척 및 표면 개질이 용이한 히트파이프용 밀봉마개 및 이를 이용한 히트파이프 밀봉방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 작동유체가 수용된 히트파이프의 주입구를 밀봉하는 히트파이프용 밀봉마개에 있어서, 상기 주입구에 배치되는 마개본체, 상기 히트파이프에 감싸지는 마개본체의 외측면에 구비되는 적어도 하나의 배출홈부를 포함하고, 상기 배출홈부는 히트파이프에 의해 감싸지는 마개본체의 전체 영역 중 일부 영역에 배치되는 히트파이프용 밀봉마개를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 작동유체가 수용된 히트파이프와, 외측면에 배출홈부가 구비된 마개본체를 준비하는 단계, 상기 마개본체의 배출홈부 일부가 히트파이프 외부로 노출되도록 마개본체를 히트파이프의 주입구에 배치하는 단계, 상기 히트파이프의 가열을 통해 증기의 배출이 완료된 후, 배출홈부가 히트파이프에 의해 완전히 감싸지도록 마개본체를 히트파이프의 주입구에 배치하는 단계를 포함하는 히트파이프 밀봉방법을 제공한다.
본 발명에 따른 히트파이프용 밀봉마개 및 이를 이용한 히트파이프 밀봉방법은, 히트파이프에 의해 감싸지는 마개본체의 전체 영역 중 일부 영역에 배치되도록 마개본체의 외측면에 배출홈부가 구비된다. 따라서, 마개본체가 히트파이프의 주입구에 배치시 히트파이프 내 증기의 배출방향을 기준으로 배출홈부의 후측이 히트파이프 외부로 노출되도록 주입구에 배치될 경우 히트파이프의 가열로 발생된 증기가 배출홈부를 통해 배출이 이루어지고, 증기 배출이 완료된 후에는 배출홈부가 히트파이프에 의해 완전히 감싸지도록 주입구에 배치될 경우 주입구의 밀봉이 이루어지는 바, 히트파이프 내 증기 배출과 주입구의 밀봉 작업을 간단하게 수행할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트파이프용 밀봉마개의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트파이프용 밀봉마개의 히트파이프 밀봉상태 설치상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트파이프용 밀봉마개의 히트파이프 가열을 통한 증기배출시 설치상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트파이프 밀봉방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 히트파이프용 밀봉마개는, 마개본체(100), 배출홈부(200)를 포함할 수 있다. 이러한, 히트파이프용 밀봉마개는 내측 공간에 작동유체가 수용된 히트파이프(10)에 배치되는데, 보다 상세하게는 작동유체를 주입하는 주입구(11)에 배치되면서 히트파이프(10)를 밀봉하게 된다. 이때, 히트파이프(10)의 주입구(11)가 배치된 내측면은 나사부(10a)가 구비될 수 있다.
상기 마개본체(100)는 히트파이프(10)의 주입구(11)에 배치된다. 이러한, 마개본체(100)는 히트파이프(10)의 주입구(11)에 배치시 히트파이프(10)의 내측면에 밀착된다. 따라서, 마개본체(100)의 외측 단면은 히트파이프(10)의 주입구(11)에 마개본체(100)를 배치시, 히트파이프(10)의 내측면에 밀착될 수 있도록 주입구(11)의 내측단면과 동일한 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 마개본체(100)의 외측면은 히트파이프(10)의 주입구(11)에 나사 결합상태로 배치되도록 나사부(100a)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 마개본체(100)의 상면, 즉 히트파이프(10)의 외부로 노출되는 마개본체(100)의 면측에는 체결연결홈(101)이 구비될 수 있다. 이러한, 체결연결홈(101)은 다각형의 단면형태를 가지도록 구비된 바, 작업자가 렌치와 같은 공구를 이용하여 마개본체(100)를 히트파이프(10)의 주입구(11)에 쉽게 나사 결합시킬 수 있게 된다. 더불어, 마개본체(100)의 상단에는 마개본체(100)를 히트파이프(10)에 의해 완전히 감싸지도록 주입구(11)에 배치시 더 이상 히트파이프(10) 내측으로 삽입되지 않도록 히트파이프(10)의 주입구(11) 끝단에 걸림되도록 걸림부(미도시)가 돌출되게 구비될 수도 있다.
상기 배출홈부(200)는 히트파이프(10)의 가열을 통해 발생된 증기의 배출이 이루어지게 한다. 즉, 배출홈부(200)는 마개본체(100)를 히트파이프(10)로 완전히 감싸지지 않는 위치까지 주입구(11)에 배치시, 마개본체(100)의 외측면과 히트파이프(10)의 내측면 사이에 증기의 배출이 이루어지는 유로 역할을 한다.
여기서, 상기 배출홈부(200)는 마개본체(100)의 외측면에 구비되는데, 보다 상세하게는 히트파이프(10)에 의해 감싸지는 마개본체(100)의 전체 영역 중 일부 영역에 배치되도록 구비될 수 있다. 이에 대해 상세히 살펴보면, 배출홈부(200)는 히트파이프(10)에 의해 감싸지는 마개본체(100)의 외측면 전체 영역 중 히트파이프(10) 내 증기의 배출방향을 기준으로 마개본체(100)의 선측 영역에 배치되며, 이때, 배출홈부(200)는 마개본체(100)의 외측면 하단 가장자리로부터 마개본체(100)의 상측 방향으로 소정 길이를 가지도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 배출홈부(200)는 마개본체(100)의 외측면에 적어도 하나가 구비될 수 있으며, 배출홈부(200)가 마개본체(100)의 외측면에 복수 개가 구비될 경우 마개본체(100)의 둘레로 상호 이격되게 배치될 수 있다.
이러한, 상기 마개본체(100)는 히트파이프(10)의 가열에 의한 증기배출시와 증기배출이 완료된 상태에 따라 히트파이프(10)의 주입구(11) 상에서 위치가 조절될 수 있다. 즉, 도 3과 같이 마개본체(100)는 상기 히트파이프(10)의 가열로 발생된 증기 배출시에는 히트파이프(10) 내 증기의 배출방향을 기준으로 배출홈부(200)의 후측이 히트파이프(10) 외부로 노출되도록 주입구(11)에 배치될 수 있다. 그리고, 마개본체(100)는 상기 히트파이프(10)의 가열로 발생된 증기 배출이 완료된 후에는 배출홈부(200)가 히트파이프(10)에 의해 완전히 감싸지도록 주입구(11)에 배치될 수 있다.
이와 같은 구성된 일 실시예의 히트파이프용 밀봉마개를 이용한 히트파이프 밀봉방법을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 작동유체가 수용된 히트파이프(10)와, 외측면에 배출홈부(200)가 구비된 마개본체(100)를 준비한다(S100).
이후, 상기 마개본체(100)를 히트파이프(10)의 주입구(11)에 1차 배치한다. 이때, 즉 상기 마개본체(100)의 배출홈부(200) 일부가 히트파이프(10) 외부로 노출되도록 마개본체(100)를 히트파이프(10)의 주입구(11)에 배치한다(S110).
이렇게, 상기 배출홈부(200)의 일부가 히트파이프(10)의 외부로 노출되도록 배치하면, 히트파이프(10)의 가열시 히트파이프(10) 내부에서 발생된 증기가 배출홈부(200)를 통해 히트파이프(10) 외부로 배출이 이루어질 수 있게 된다.
이같이, 상기 히트파이프(10)의 가열을 통해 발생된 증기의 배출이 배출홈부(200)를 통해 완료된 후, 배출홈부(200)가 히트파이프(10)에 의해 완전히 감싸지도록 마개본체(100)를 히트파이프(10)의 주입구(11)에 배치되도록 히트파이프(10) 내측으로 더욱 삽입되게 한다(S120).
상기 배출홈부(200)가 히트파이프(10)에 의해 완전히 감싸지도록 마개본체(100)를 히트파이프(10)의 주입구(11)에 삽입 배치한 후에는, 마개본체(100)와 히트파이프(10) 사이를 밀봉하는 단계를 추가적으로 수행할 수도 있다(S130).
이때, 상기 마개본체(100)와 히트파이프(10) 사이의 밀봉은 용접 또는 에폭시나 실리콘 같은 합성수지를 통한 본딩으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 일 실시예의 히트파이프용 밀봉마개 및 이를 이용한 히트파이프 밀봉방법은, 히트파이프(10)에 의해 감싸지는 마개본체(100)의 전체 영역 중 일부 영역에 배치되도록 배출홈부(200)가 마개본체(100)의 외측면에 구비된다. 따라서, 상기 마개본체(100)가 히트파이프(10)의 주입구(11)에 배치시 히트파이프 내 증기의 배출방향을 기준으로 배출홈부(200)의 후측이 히트파이프 외부로 노출되도록 주입구(11)에 배치될 경우 상기 히트파이프(10)의 가열로 발생된 증기가 배출홈부(200)를 통해 배출이 이루어지고, 증기 배출이 완료된 후에는 배출홈부(200)가 히트파이프(10)에 의해 완전히 감싸지도록 주입구(11)에 배치될 경우 주입구(11)의 밀봉이 이루어지는 바, 히트파이프 내 증기 배출과 주입구(11)의 밀봉 작업을 간단하게 수행할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (9)
- 작동유체가 수용된 히트파이프의 주입구를 밀봉하는 히트파이프용 밀봉마개에 있어서,상기 주입구에 배치되는 마개본체;상기 히트파이프에 감싸지는 마개본체의 외측면에 구비되는 적어도 하나의 배출홈부;를 포함하고,상기 배출홈부는 히트파이프에 의해 감싸지는 마개본체의 전체 영역 중 일부 영역에 배치되는 히트파이프용 밀봉마개.
- 청구항 1에 있어서,상기 마개본체의 외측면은 나사부가 구비되는 히트파이프용 밀봉마개.
- 청구항 1에 있어서,상기 마개본체는 체결홈이 구비되는 히트파이프용 밀봉마개.
- 청구항 1에 있어서,상기 배출홈부는 히트파이프에 의해 감싸지는 마개본체의 외측면 전체 영역 중 히트파이프 내 증기의 배출방향을 기준으로 마개본체의 선측 영역에 배치되는 히트파이프용 밀봉마개.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,상기 마개본체는상기 히트파이프의 가열로 발생된 증기 배출시에는 히트파이프 내 증기의 배출방향을 기준으로 배출홈부의 후측이 히트파이프 외부로 노출되도록 주입구에 배치되고,상기 히트파이프의 가열로 발생된 증기 배출이 완료된 후에는 배출홈부가 히트파이프에 의해 완전히 감싸지도록 주입구에 배치되는 히트파이프용 밀봉마개.
- 작동유체가 수용된 히트파이프와, 외측면에 배출홈부가 구비된 마개본체를 준비하는 단계;상기 마개본체의 배출홈부 일부가 히트파이프 외부로 노출되도록 마개본체를 히트파이프의 주입구에 배치하는 단계;상기 히트파이프의 가열을 통해 증기의 배출이 완료된 후, 배출홈부가 히트파이프에 의해 완전히 감싸지도록 마개본체를 히트파이프의 주입구에 배치하는 단계;를 포함하는 히트파이프 밀봉방법.
- 청구항 6에 있어서,상기 히트파이프의 가열이 완료된 후, 배출홈부가 히트파이프에 의해 완전히 감싸지도록 마개본체를 히트파이프의 주입구에 배치하는 단계가 완료된 후에는, 마개본체와 히트파이프 사이를 밀봉하는 단계를 더 포함하는 히트파이프 밀봉방법.
- 청구항 7에 있어서,상기 마개본체와 히트파이프 사이를 밀봉하는 단계는 용접으로 이루어지는 히트파이프 밀봉방법.
- 청구항 7에 있어서,상기 마개본체와 히트파이프 사이를 밀봉하는 단계는 본딩으로 이루어지는 히트파이프 밀봉방법.
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