JP3831030B2 - 車両用熱交換器 - Google Patents
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に用いられるインタークーラ、エバポレータ、コンデンサ、ラジエータ等の車両用熱交換器に関し、たとえば、過給機を有するエンジンシステムに用いられるインタークーラとして最適な車両用熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には各種の熱交換器が用いられている。たとえば、インタークーラに関して言えば、現在小中型乗用車の分野において主流になっているＦＦ車の場合、エンジンルーム内においてエンジンは横置きになっているので、インタークーラはエンジンに対して上方もしくは車両後方側に配設されるようになっている。
【０００３】
ところで、エンジンは駆動時においては、燃焼室内での混合気の燃焼等に起因して常に振動している。また、車両走行中には、走行による振動も加わる。したがって、インタークーラの導入・導出タンクと導入・導出パイプとの接続部および導入・導出パイプ自身には振動等に対する強度・耐久性が要求される。このため、たとえば上記パイプを肉厚にしたり、パイプとタンクとの接続部のろう付け強度を高める等の工夫がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インタークーラをエンジンに対して、たとえば上方もしくは車両後方側に配設し、接続部等に上記のような耐振動対策を構じると、車両が前方から衝突等した場合においても、タンクとパイプとの強固な接続が維持されるため、たとえばパイプ等以外のインタークーラ本体が運転室内へ進入するおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、接続部等に要求される振動等に対する強度を確保しつつ、衝突時等における車両用熱交換器の運転室内への進入を確実に防止でき、運転者等の安全性を一層向上できる車両用熱交換器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の車両用熱交換器は、流体を導入する導入パイプと、該導入パイプが接続された導入タンクと、熱交換部と、該熱交換部により熱交換された流体を集合させる導出タンクと、該流体を導出する導出パイプとを有し、エンジンルーム内に配設される車両用熱交換器において、前記導入タンクと前記導出タンクの少なくとも一方のタンクの強度が、前記導入タンクと導入パイプとの接続部および／または前記導出タンクと導出パイプとの接続部の強度よりも低いことを特徴とするものからなる。
【０００７】
上記少なくとも一方のタンクの強度を、少なくとも一方の接続部の強度よりも低く設定するためにはたとえば少なくとも一方のタンクのパイプ側の壁の少なくとも一部の肉厚を該壁の他の部位に比べて薄く形成すればよい。たとえば、壁の内面および／または外面を切削すれば簡単に加工することができる。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明のもう一つの車両用熱交換器は、流体を導入する導入パイプと、該導入パイプが接続された導入タンクと、熱交換部と、該熱交換部により熱交換された流体を集合させる導出タンクと、該流体を導出する導出パイプとを有し、エンジンルーム内に配設される車両用熱交換器において、前記導入パイプと導入タンクとの接続部および導出パイプと導出タンクとの接続部の少なくとも一方の接続部の強度が、前記導入タンクおよび／または導出タンクのタンクの強度よりも低いことを特徴とするものからなる。
【０００９】
また、上記接続部の少なくとも一方の接続部の強度を少なくとも一方のタンクの強度よりも低くするためには、たとえばパイプとタンクとがろう付けされている場合には、そのろう付け強度をタンクの強度よりも低くすればよい。具体的には、少なくとも一方の接続部におけるタンクのパイプ接続部の一部の面積を小さくすればよい。
【００１０】
なお、パイプとタンクとの接続方法は、ろう付けに限定されるものではなく、他の公知の接続方法の中から適宜、最適な方法を選択することができる。
【００１１】
本発明に係る車両用熱交換器は、エンジンに対して上方もしくは車両後方に配設された場合においても、衝突時等における運転室内への進入のおそれを確実に排除することができる。
【００１２】
また、本発明に係る車両用熱交換器は、とくに限定されるものではなく、たとえば、インタークーラ、エバポレータ、コンデンサ、ラジエータ等を挙げることができるが、とくにエンジンに対して上方もしくは車両後方に配設されることが多いインタークーラに適用することが好ましい。
【００１３】
上記のような車両用熱交換器においては、少なくとも一方のタンクの強度が、少なくとも一方の接続部の強度よりも低くなっているので、たとえば衝突等により外部から過大な衝撃が加わった場合には、まず強度の低いタンクが破壊される。また、上記もう一つの車両用熱交換器においては、少なくとも一方の接続部の強度が、少なくとも一方のタンクの強度よりも低くなっているので、衝突時等においては、まず強度の低い接続部が破壊される。
【００１４】
つまり、本発明の車両用熱交換器においては、衝突等により外部から過大な衝撃が加わった場合には、まず強度の低い部分が破壊されることになるので、該破壊により衝撃は効果的に吸収される。また、該破壊によって車両用熱交換器は所定の配設位置から脱落するか、あるいは所定の姿勢が損なわれる。したがって、車両用熱交換器の運転室内への進入が確実に防止され、運転者等の安全性を確保できる。
【００１５】
なお、本発明におけるタンクおよび接続部の強度は、あくまでその比較部の強度との関係において低く設定されるものである。したがって、本来、タンクおよび接続部に要求される強度は十分に確保することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の車両用熱交換器の望ましい実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施態様においては、車両用熱交換器がインタークーラの場合を示している。
図１ないし図３は、本発明第１実施態様に係るインタークーラを用いたエンジンシステムを自動車に適用した場合を示している。図において１は、インタークーラを示している。インタークーラ１は、冷却用熱交換部３、導入タンク４、導出タンク５を有するインタークーラ本体２と、導入パイプ６、導出パイプ７とを有している。
【００１７】
導入タンク４には、上記システム内のターボチャージャからの過給された吸気をインタークーラ本体２、さらにはエンジン８へと導入する導入パイプ６が接続されている。導入タンク４内に導入された吸気は、冷却用熱交換部３により冷却された後導出タンク５内に集合し、導出タンク５に接続された導出パイプ７を介してエンジン８の吸入マニホールド９内へ流入し該エンジン８の各燃焼室（図示略）内へ供給されるようになっている。
【００１８】
そして、本実施態様においては、インタークーラ１は、エンジン８に対してエンジン８の斜め上方でかつ車両後方側、すなわち運転室１０側に配設されている。
【００１９】
導入タンク４と導入パイプ６との接続部１１および導出タンク５と導出パイプ７との接続部１２はろう付けされている。本実施態様においては、タンク４、５の強度は、接続部１１、１２の強度よりも低くなっている。具体的には、タンク４、５のパイプ側の壁１３、１４には薄肉部が形成されている。該薄肉部は壁１３、１４の一部の肉厚を該壁１３、１４の他の部位に比べて薄くなるように形成されており、本実施態様においては、パイプ６、７を囲む凹状部１５からなっている。なお、本実施態様においては、凹状部１５は、環状に形成されているがこれに限定されるものではない。また、凹状部１５は複数の凹部から形成することも可能である。
【００２０】
つまり、本実施態様においては、壁１３、１４に凹状部１５を設けることにより、タンク４、５の強度が接続部１１、１２の強度よりも低くなるように設定されている。このため、衝突時等においては、まずタンク４、５が破壊され衝撃が効果的に吸収される。また、該破壊によりインタークーラ１の所定の支持姿勢が損なわれる。したがって、インタークーラ１の運転室１０内への進入を確実に防止することができる。また、壁１３、１４に凹状部１５を設ける加工（たとえば、切削、プレス）は極めて簡単に行うことができるので、大幅なコストアップを招くおそれはない。また、既存のインタークーラに対しても容易に適用することができる。
【００２１】
また、本実施態様においては、タンク４、５の強度は、あくまで接続部１１、１２と比較して低く設定されているので、インタークーラ１のタンクとしての強度は十分に確保されている。
【００２２】
なお、本実施態様においては、両タンク４、５の強度を接続部１１、１２の強度よりも低く設定しているが、いずれか一方のタンクの強度を、いずれか一方の接続部の強度よりも低くすれば本発明の目的を達成することができる。
【００２３】
図４、図５は、本発明の第２実施態様に係るインタークーラを示している。本実施態様においては、タンク４、５の壁１３、１４のパイプ挿通穴形成部の周縁部１６、１７は他の部位に比べ薄肉になっている。このため、パイプ６、７の外周面と壁１３、１４のろう付け面積が小さくなっており、接続部１１、１２の強度がタンク４、５の強度よりも低く設定されている。
【００２４】
本実施態様においては、衝突等により外部から過大な応力が作用した場合、まず接続部１１、１２が破壊される。該破壊により衝撃が効果的に吸収される。また、該破壊によりインタークーラ１は所定の配設位置から脱落する。したがって、インタークーラ１の運転室１０内への進入を確実に防止できる。
【００２５】
また、本実施態様においては、周縁部１６、１７の全周を薄肉にしているが、一部を薄肉にしてろう付け面積を小さくしてもよい。
【００２６】
また、本実施態様においては、接続部１１、１２の強度は、あくまで比較されるタンク４、５の強度に比べて低く設定されているので、接続部１１、１２に要求される振動等に対する強度は十分に確保されている。
【００２７】
なお、本実施態様においては、接続部１１、１２の強度をタンク４、５の強度よりも低く設定しているが、いずれか一方の接続部の強度をいずれか一方のタンクの強度よりも低くすれば上記の作用を発揮するので、インタークーラ１の運転室１０内への進入を確実に防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用熱交換器によるときは、接続部等に要求される振動等に対する強度を確保しつつ、衝突時等における車両用熱交換器の運転室内への進入を防止でき、運転者等の安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係るインタークーラを適用したエンジンシステムの部分平面図である。
【図２】図１のインタークーラのタンクの部分断面図である。
【図３】図１のインタークーラのタンクの平面図である。
【図４】本発明の第２実施態様に係るインタークーラのタンクの部分断面図である。
【図５】図４のインタークーラのタンクの平面図である。
【符号の説明】
１ インタークーラ
２ インタークーラ本体
３ 冷却用熱交換部
４ 導入タンク
５ 導出タンク
６ 導入パイプ
７ 導出パイプ
８ エンジン
９ 吸入マニホールド
１０ 運転室
１１、１２ 接続部
１３、１４ 壁
１５ 凹状部
１６、１７ 周縁部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に用いられるインタークーラ、エバポレータ、コンデンサ、ラジエータ等の車両用熱交換器に関し、たとえば、過給機を有するエンジンシステムに用いられるインタークーラとして最適な車両用熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には各種の熱交換器が用いられている。たとえば、インタークーラに関して言えば、現在小中型乗用車の分野において主流になっているＦＦ車の場合、エンジンルーム内においてエンジンは横置きになっているので、インタークーラはエンジンに対して上方もしくは車両後方側に配設されるようになっている。
【０００３】
ところで、エンジンは駆動時においては、燃焼室内での混合気の燃焼等に起因して常に振動している。また、車両走行中には、走行による振動も加わる。したがって、インタークーラの導入・導出タンクと導入・導出パイプとの接続部および導入・導出パイプ自身には振動等に対する強度・耐久性が要求される。このため、たとえば上記パイプを肉厚にしたり、パイプとタンクとの接続部のろう付け強度を高める等の工夫がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インタークーラをエンジンに対して、たとえば上方もしくは車両後方側に配設し、接続部等に上記のような耐振動対策を構じると、車両が前方から衝突等した場合においても、タンクとパイプとの強固な接続が維持されるため、たとえばパイプ等以外のインタークーラ本体が運転室内へ進入するおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、接続部等に要求される振動等に対する強度を確保しつつ、衝突時等における車両用熱交換器の運転室内への進入を確実に防止でき、運転者等の安全性を一層向上できる車両用熱交換器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の車両用熱交換器は、流体を導入する導入パイプと、該導入パイプが接続された導入タンクと、熱交換部と、該熱交換部により熱交換された流体を集合させる導出タンクと、該流体を導出する導出パイプとを有し、エンジンルーム内に配設される車両用熱交換器において、前記導入タンクと前記導出タンクの少なくとも一方のタンクの強度が、前記導入タンクと導入パイプとの接続部および／または前記導出タンクと導出パイプとの接続部の強度よりも低いことを特徴とするものからなる。
【０００７】
上記少なくとも一方のタンクの強度を、少なくとも一方の接続部の強度よりも低く設定するためにはたとえば少なくとも一方のタンクのパイプ側の壁の少なくとも一部の肉厚を該壁の他の部位に比べて薄く形成すればよい。たとえば、壁の内面および／または外面を切削すれば簡単に加工することができる。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明のもう一つの車両用熱交換器は、流体を導入する導入パイプと、該導入パイプが接続された導入タンクと、熱交換部と、該熱交換部により熱交換された流体を集合させる導出タンクと、該流体を導出する導出パイプとを有し、エンジンルーム内に配設される車両用熱交換器において、前記導入パイプと導入タンクとの接続部および導出パイプと導出タンクとの接続部の少なくとも一方の接続部の強度が、前記導入タンクおよび／または導出タンクのタンクの強度よりも低いことを特徴とするものからなる。
【０００９】
また、上記接続部の少なくとも一方の接続部の強度を少なくとも一方のタンクの強度よりも低くするためには、たとえばパイプとタンクとがろう付けされている場合には、そのろう付け強度をタンクの強度よりも低くすればよい。具体的には、少なくとも一方の接続部におけるタンクのパイプ接続部の一部の面積を小さくすればよい。
【００１０】
なお、パイプとタンクとの接続方法は、ろう付けに限定されるものではなく、他の公知の接続方法の中から適宜、最適な方法を選択することができる。
【００１１】
本発明に係る車両用熱交換器は、エンジンに対して上方もしくは車両後方に配設された場合においても、衝突時等における運転室内への進入のおそれを確実に排除することができる。
【００１２】
また、本発明に係る車両用熱交換器は、とくに限定されるものではなく、たとえば、インタークーラ、エバポレータ、コンデンサ、ラジエータ等を挙げることができるが、とくにエンジンに対して上方もしくは車両後方に配設されることが多いインタークーラに適用することが好ましい。
【００１３】
上記のような車両用熱交換器においては、少なくとも一方のタンクの強度が、少なくとも一方の接続部の強度よりも低くなっているので、たとえば衝突等により外部から過大な衝撃が加わった場合には、まず強度の低いタンクが破壊される。また、上記もう一つの車両用熱交換器においては、少なくとも一方の接続部の強度が、少なくとも一方のタンクの強度よりも低くなっているので、衝突時等においては、まず強度の低い接続部が破壊される。
【００１４】
つまり、本発明の車両用熱交換器においては、衝突等により外部から過大な衝撃が加わった場合には、まず強度の低い部分が破壊されることになるので、該破壊により衝撃は効果的に吸収される。また、該破壊によって車両用熱交換器は所定の配設位置から脱落するか、あるいは所定の姿勢が損なわれる。したがって、車両用熱交換器の運転室内への進入が確実に防止され、運転者等の安全性を確保できる。
【００１５】
なお、本発明におけるタンクおよび接続部の強度は、あくまでその比較部の強度との関係において低く設定されるものである。したがって、本来、タンクおよび接続部に要求される強度は十分に確保することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の車両用熱交換器の望ましい実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施態様においては、車両用熱交換器がインタークーラの場合を示している。
図１ないし図３は、本発明第１実施態様に係るインタークーラを用いたエンジンシステムを自動車に適用した場合を示している。図において１は、インタークーラを示している。インタークーラ１は、冷却用熱交換部３、導入タンク４、導出タンク５を有するインタークーラ本体２と、導入パイプ６、導出パイプ７とを有している。
【００１７】
導入タンク４には、上記システム内のターボチャージャからの過給された吸気をインタークーラ本体２、さらにはエンジン８へと導入する導入パイプ６が接続されている。導入タンク４内に導入された吸気は、冷却用熱交換部３により冷却された後導出タンク５内に集合し、導出タンク５に接続された導出パイプ７を介してエンジン８の吸入マニホールド９内へ流入し該エンジン８の各燃焼室（図示略）内へ供給されるようになっている。
【００１８】
そして、本実施態様においては、インタークーラ１は、エンジン８に対してエンジン８の斜め上方でかつ車両後方側、すなわち運転室１０側に配設されている。
【００１９】
導入タンク４と導入パイプ６との接続部１１および導出タンク５と導出パイプ７との接続部１２はろう付けされている。本実施態様においては、タンク４、５の強度は、接続部１１、１２の強度よりも低くなっている。具体的には、タンク４、５のパイプ側の壁１３、１４には薄肉部が形成されている。該薄肉部は壁１３、１４の一部の肉厚を該壁１３、１４の他の部位に比べて薄くなるように形成されており、本実施態様においては、パイプ６、７を囲む凹状部１５からなっている。なお、本実施態様においては、凹状部１５は、環状に形成されているがこれに限定されるものではない。また、凹状部１５は複数の凹部から形成することも可能である。
【００２０】
つまり、本実施態様においては、壁１３、１４に凹状部１５を設けることにより、タンク４、５の強度が接続部１１、１２の強度よりも低くなるように設定されている。このため、衝突時等においては、まずタンク４、５が破壊され衝撃が効果的に吸収される。また、該破壊によりインタークーラ１の所定の支持姿勢が損なわれる。したがって、インタークーラ１の運転室１０内への進入を確実に防止することができる。また、壁１３、１４に凹状部１５を設ける加工（たとえば、切削、プレス）は極めて簡単に行うことができるので、大幅なコストアップを招くおそれはない。また、既存のインタークーラに対しても容易に適用することができる。
【００２１】
また、本実施態様においては、タンク４、５の強度は、あくまで接続部１１、１２と比較して低く設定されているので、インタークーラ１のタンクとしての強度は十分に確保されている。
【００２２】
なお、本実施態様においては、両タンク４、５の強度を接続部１１、１２の強度よりも低く設定しているが、いずれか一方のタンクの強度を、いずれか一方の接続部の強度よりも低くすれば本発明の目的を達成することができる。
【００２３】
図４、図５は、本発明の第２実施態様に係るインタークーラを示している。本実施態様においては、タンク４、５の壁１３、１４のパイプ挿通穴形成部の周縁部１６、１７は他の部位に比べ薄肉になっている。このため、パイプ６、７の外周面と壁１３、１４のろう付け面積が小さくなっており、接続部１１、１２の強度がタンク４、５の強度よりも低く設定されている。
【００２４】
本実施態様においては、衝突等により外部から過大な応力が作用した場合、まず接続部１１、１２が破壊される。該破壊により衝撃が効果的に吸収される。また、該破壊によりインタークーラ１は所定の配設位置から脱落する。したがって、インタークーラ１の運転室１０内への進入を確実に防止できる。
【００２５】
また、本実施態様においては、周縁部１６、１７の全周を薄肉にしているが、一部を薄肉にしてろう付け面積を小さくしてもよい。
【００２６】
また、本実施態様においては、接続部１１、１２の強度は、あくまで比較されるタンク４、５の強度に比べて低く設定されているので、接続部１１、１２に要求される振動等に対する強度は十分に確保されている。
【００２７】
なお、本実施態様においては、接続部１１、１２の強度をタンク４、５の強度よりも低く設定しているが、いずれか一方の接続部の強度をいずれか一方のタンクの強度よりも低くすれば上記の作用を発揮するので、インタークーラ１の運転室１０内への進入を確実に防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用熱交換器によるときは、接続部等に要求される振動等に対する強度を確保しつつ、衝突時等における車両用熱交換器の運転室内への進入を防止でき、運転者等の安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係るインタークーラを適用したエンジンシステムの部分平面図である。
【図２】図１のインタークーラのタンクの部分断面図である。
【図３】図１のインタークーラのタンクの平面図である。
【図４】本発明の第２実施態様に係るインタークーラのタンクの部分断面図である。
【図５】図４のインタークーラのタンクの平面図である。
【符号の説明】
１ インタークーラ
２ インタークーラ本体
３ 冷却用熱交換部
４ 導入タンク
５ 導出タンク
６ 導入パイプ
７ 導出パイプ
８ エンジン
９ 吸入マニホールド
１０ 運転室
１１、１２ 接続部
１３、１４ 壁
１５ 凹状部
１６、１７ 周縁部
Claims (7)
- 流体を導入する導入パイプと、該導入パイプが接続された導入タンクと、熱交換部と、該熱交換部により熱交換された流体を集合させる導出タンクと、該流体を導出する導出パイプとを有し、エンジンルーム内に配設される車両用熱交換器において、前記導入タンクと前記導出タンクの少なくとも一方のタンクの強度が、前記導入タンクと導入パイプとの接続部および／または前記導出タンクと導出パイプとの接続部の強度よりも低いことを特徴とする車両用熱交換器。
- 前記導入タンクの導入パイプ側の壁と前記導出タンクの導出パイプ側の壁の少なくとも一方の壁の少なくとも一部の肉厚を該壁の他の部位に比べ薄く形成した、請求項１の車両用熱交換器。
- 流体を導入する導入パイプと、該導入パイプが接続された導入タンクと、熱交換部と、該熱交換部により熱交換された流体を集合させる導出タンクと、該流体を導出する導出パイプとを有し、エンジンルーム内に配設される車両用熱交換器において、前記導入パイプと導入タンクとの接続部および導出パイプと導出タンクとの接続部の少なくとも一方の接続部の強度が、前記導入タンクおよび／または導出タンクのタンクの強度よりも低いことを特徴とする車両用熱交換器。
- 前記少なくとも一方の接続部におけるパイプとタンクがろう付けにより接続されており、そのろう付け強度がタンクの強度よりも低い、請求項３の車両用熱交換器。
- 前記導入タンクと導入パイプの接続部と前記導出タンクと導出パイプの接続部のうち少なくとも一方の接続部におけるタンクのパイプ接続部の少なくとも一部の面積を小さくした、請求項３または４の車両用熱交換器。
- 前記車両用熱交換器が、エンジンに対して上方もしくは車両後方に配設されている、請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用熱交換器。
- 前記車両用熱交換器がインタークーラである、請求項１ないし６のいずれかに記載の車両用熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32751696A JP3831030B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 車両用熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32751696A JP3831030B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 車両用熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10153124A JPH10153124A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3831030B2 true JP3831030B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=18199999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32751696A Expired - Fee Related JP3831030B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 車両用熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3831030B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6790993B2 (ja) * | 2017-04-25 | 2020-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 車両前部構造 |
-
1996
- 1996-11-21 JP JP32751696A patent/JP3831030B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10153124A (ja) | 1998-06-09 |
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