JPH06170282A - Centrifugal separator - Google Patents
Centrifugal separatorInfo
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- JPH06170282A JPH06170282A JP32531292A JP32531292A JPH06170282A JP H06170282 A JPH06170282 A JP H06170282A JP 32531292 A JP32531292 A JP 32531292A JP 32531292 A JP32531292 A JP 32531292A JP H06170282 A JPH06170282 A JP H06170282A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、遠心分離機のように回
転体を高速回転させる装置における冷却ファンの制御に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to control of a cooling fan in an apparatus for rotating a rotating body at a high speed such as a centrifugal separator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の遠心分離機には冷却ファ
ンとして主にＡＣファンが用いられている。ＡＣファン
は５０Ｈｚと６０Ｈｚで回転数すなわち風量が変化する
ため、風量が少なくなる５０Ｈｚで十分な冷却効果が得
られるよう設計されている。また、ファンは５０Ｈｚと
６０Ｈｚで同一のものが使用されていた。2. Description of the Related Art Conventionally, an AC fan has been mainly used as a cooling fan in this type of centrifugal separator. Since the AC fan changes its rotation speed, that is, the air volume at 50 Hz and 60 Hz, it is designed to obtain a sufficient cooling effect at 50 Hz when the air volume decreases. The same fan was used at 50 Hz and 60 Hz.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来、この種の遠心分
離機に使用される冷却用ファンは前記したとおり主にＡ
Ｃファンであり、６０Ｈｚで使用すると５０Ｈｚで使用
する場合に比べ回転数すなわち風量が約２０％多くな
る。設計に当っては風量が少なくなる５０Ｈｚでも十分
な冷却効果が得られるようファンを選定するため冷却フ
ァンの回転数が高くなる６０Ｈｚ地区では余分な風を与
えることになり、その結果としてファン音が５０Ｈｚ地
区に比べ大きくなるという問題があった。一例を上げる
と日本サ−ボ（株）から販売されている１２０ｍｍ角の
ファン（名称：センタ、形式：ＣＴ３Ｂ５５Ａ）は無負
荷騒音が５０Ｈｚ時４５ｄＢであるのに対し、６０Ｈｚ
時は４８ｄＢと３ｄＢも高くなっている。５０Ｈｚ地区
用と６０Ｈｚ地区用で使用するファンを変えれば上記し
た問題を解決することができるが共通性が無くなり製
造、販売工程が煩雑になるという新たな問題が発生す
る。電源周波数によって回転数が変化しないＤＣファン
を使用しても上記した問題を解決することができるがＤ
Ｃ電源を新たに設ける必要がある。また、ファンの回転
数をフィ−ドバックし、回転数を制御すればファン音を
周波数に関係なく一定に保つことが可能となるが制御器
がより複雑、高価になる問題がある。Conventionally, the cooling fan used in this type of centrifuge is mainly A as described above.
It is a C fan, and when it is used at 60 Hz, the number of rotations, that is, the air volume is increased by about 20% compared to when it is used at 50 Hz. In the design, since the fan is selected so that a sufficient cooling effect can be obtained even at 50 Hz where the air volume is small, extra wind is given in the 60 Hz area where the rotation speed of the cooling fan is high, and as a result, the fan noise is generated. There was a problem that it was larger than in the 50 Hz area. As an example, a 120 mm square fan (name: center, type: CT3B55A) sold by Nippon Servo Co., Ltd. has a no-load noise of 45 dB at 50 Hz, but a noise of 60 Hz.
It is 48 dB and 3 dB higher at the time. The above problem can be solved by changing the fan used for the 50 Hz area and the fan used for the 60 Hz area, but there is a new problem that the commonality is lost and the manufacturing and sales processes are complicated. The above problem can be solved by using a DC fan whose rotation speed does not change depending on the power supply frequency.
It is necessary to newly provide a C power supply. Further, if the rotation speed of the fan is fed back and the rotation speed is controlled, the fan sound can be kept constant regardless of the frequency, but the controller becomes more complicated and expensive.
【０００４】本発明の目的は６０Ｈｚ地区においても安
価に５０Ｈｚ時と同程度のファン音を維持し、かつ、必
要風量を確保することにある。An object of the present invention is to inexpensively maintain a fan sound at the same level as at 50 Hz and secure a required air volume even in a 60 Hz area.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、冷却ファンに供給する電圧を下げるとファ
ンのトルクが低下し回転数が下がる点に着目し、５０Ｈ
ｚと６０Ｈｚで冷却ファンに供給する電圧を変えること
によりファンの回転数が同じになるようにするものであ
る。In order to achieve the above object, the present invention focuses on the fact that when the voltage supplied to the cooling fan is reduced, the torque of the fan is reduced and the rotation speed is reduced.
By changing the voltage supplied to the cooling fan at z and 60 Hz, the rotation speed of the fan becomes the same.
【０００６】[0006]
【作用】遠心分離機に供給される電源の周波数を分別
し、６０Ｈｚ電源と判断した場合、冷却ファンに供給す
る電圧を下げることでファンの回転数を下げることがで
きWhen the frequency of the power supplied to the centrifuge is separated and it is determined that the power is 60 Hz, the fan rotation speed can be reduced by lowering the voltage supplied to the cooling fan.
【０００７】る。[0007]
【実施例】以下、実施例を用い本発明を説明する。図２
において試料２を挿入したロ−タ１は駆動装置３により
回転室４内で高速に回転させられる。駆動装置３には冷
却フィン５が設けてあり、駆動装置用冷却ファン６によ
って冷却される。回転室４内にはロ−タ１を冷却するた
めのボウル７が設けてあり、冷却装置８により温度制御
される。冷却装置８はボウル７と反対側に熱交換用のフ
ィン９を有しており冷却装置用冷却ファン10、11でロ−
タ１から奪った熱を放出する役目をしている。回転室４
内はロ−タ１の風損を低減するため真空ポンプ12で減圧
されている。また、本体電源13の電源周波数を分別し駆
動装置３、各種ファンなどを制御する制御器14と制御器
14内の素子などを冷却する制御器用冷却ファン15を持っ
ている。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Figure 2
The rotor 1 having the sample 2 inserted therein is rotated at high speed in the rotation chamber 4 by the driving device 3. The drive device 3 is provided with cooling fins 5 and is cooled by the drive device cooling fan 6. A bowl 7 for cooling the rotor 1 is provided in the rotating chamber 4, and the temperature is controlled by a cooling device 8. The cooling device 8 has fins 9 for heat exchange on the side opposite to the bowl 7, and is cooled by cooling fans 10 and 11 for the cooling device.
It plays the role of releasing the heat taken from Ta 1. Rotating chamber 4
The inside is decompressed by a vacuum pump 12 in order to reduce windage loss of the rotor 1. Further, a controller 14 and a controller that separate the power supply frequency of the main body power supply 13 and control the drive device 3, various fans, and the like.
It has a controller cooling fan 15 that cools the elements inside 14.
【０００８】今、図１に示すとおり遠心分離機本体側の
電源スイッチを入れると制御器14で電源13の周波数を分
別し６０Ｈｚ電源と判断した場合、冷却ファン６、10、
11、15に供給する電圧を下げる。下げる電圧は前もって
冷却ファン６、10、11、15の回転数が５０Ｈｚ時と同様
になるよう定められている。これにより６０Ｈｚ地区に
おいても５０Ｈｚ地区と同程度のファン音とすることが
可能となる。Now, when the power switch of the centrifuge body side is turned on as shown in FIG. 1, when the controller 14 separates the frequency of the power source 13 and determines that it is a 60 Hz power source, the cooling fans 6, 10,
Reduce the voltage supplied to 11 and 15. The voltage to be lowered is set in advance so that the rotation speeds of the cooling fans 6, 10, 11, and 15 are the same as when the rotation speed is 50 Hz. As a result, it is possible to make the fan sound in the 60 Hz area to the same extent as in the 50 Hz area.
【０００９】次に冷却ファンの電圧制御方法について例
を上げ説明する。制御器14は図３に示すとおり電源周波
数分別回路17、電源ゼロボルトクロス点検出回路18、真
空ポンプ制御回路24、駆動モ−タ制御回路23、冷却ファ
ン電圧制御用ソリッドステ−トリレ−（以下ＳＳＲと称
す）20、21、22、マイクロコンピュ−タ（以下マイコン
と称す）19などで構成されている。今、電源周波数分別
回路17は電源周波数を分別し５０Ｈｚ／６０Ｈｚ判別信
号をマイコン19に入力する。一方、マイコン19は電源13
のゼロボルトクロス点を認識するために電源ゼロボルト
クロス点検出回路18からの信号を取り込む。マイコン19
が電源周波数を６０Ｈｚと判断した場合、マイコン19は
図４に示すように電源13のゼロボルトクロス点ｔ0から
定められた時間ＳＳＲ20、21、22をオフし、ｔf点でオ
ンさせる。次にゼロボルトクロス点ｔ1に達するとＳＳ
Ｒ20、21、22をオフし、ｔf−ｔ0時間後に再度オンさせ
る。これを繰り返すことによりＳＳＲ20、21、22の出力
電圧の実効値を下げることができる。このようにして作
られた出力電圧が駆動装置用冷却ファン６、冷却装置用
冷却ファン10、11、制御器用冷却ファン15に供給されフ
ァンの回転を制御する。上記のｔf−ｔ0はファンの回転
が５０Ｈｚ時と同様になるように定められている。ま
た、マイコン19が５０Ｈｚと判断した場合はＳＳＲ20、
21、22を常時オンして電源電圧をそのままファンに印加
する。なお、電源周波数分別回路17の代わりに５０、６
０Hzの切り換えスイッチを設け、６０Hzに設定した場合
に上記したような冷却ファンの電圧制御を行うようにす
ることでも本目的を達成できる。この切り換えスイッチ
は装置を設置する際に一度設定すればよいから操作上問
題となることはない。Next, a method for controlling the voltage of the cooling fan will be described with an example. As shown in FIG. 3, the controller 14 includes a power supply frequency classification circuit 17, a power supply zero volt cross point detection circuit 18, a vacuum pump control circuit 24, a drive motor control circuit 23, a cooling fan voltage control solid state relay (hereinafter referred to as SSR). 20, 21, 22 and a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 19 and the like. Now, the power supply frequency classification circuit 17 separates the power supply frequency and inputs a 50 Hz / 60 Hz discrimination signal to the microcomputer 19. On the other hand, the microcomputer 19 supplies the power 13
The signal from the power source zero-volt cross point detection circuit 18 is fetched in order to recognize the zero-volt cross point. Microcomputer 19
When the power supply frequency is determined to be 60 Hz, the microcomputer 19 turns off the SSRs 20, 21, 22 for a predetermined time from the zero volt cross point t 0 of the power supply 13 and turns it on at the point t f , as shown in FIG. Next, when the zero-volt cross point t 1 is reached, SS
Off the R20,21,22, to be turned on again to 0 hours after t f -t. By repeating this, the effective value of the output voltage of the SSR 20, 21, 22 can be lowered. The output voltage thus created is supplied to the driving device cooling fan 6, the cooling device cooling fans 10 and 11, and the controller cooling fan 15 to control the rotation of the fans. The above t f −t 0 is set so that the rotation of the fan is the same as that at 50 Hz. If the microcomputer 19 determines that the frequency is 50 Hz, the SSR20,
21 and 22 are always turned on and the power supply voltage is directly applied to the fan. In addition, instead of the power frequency separation circuit 17, 50, 6
This object can also be achieved by providing a 0 Hz changeover switch and controlling the voltage of the cooling fan as described above when it is set to 60 Hz. This changeover switch does not pose a problem in operation because it may be set once when the device is installed.
【００１０】以上、本発明の実施例を説明したが、上記
実施例にも改善すべき課題がある。以下にその課題と解
決するための方策を実施例を用いて説明する。Although the embodiments of the present invention have been described above, there are also problems to be solved in the above embodiments. The problems and measures for solving them will be described below with reference to embodiments.
【００１１】ＡＣファンにおける電圧と回転数は図５に
示すような関係となる。６０Ｈｚ時に５０Ｈｚと同様の
回転数となるように電圧をＶａからＶｂに下げた場合、
Ｐ点でファンを駆動することになり図５からも判るよう
に僅かな電圧変動でも回転数が大きく変動することにな
る。遠心分離機のようにロ−タが加速する間、あるいは
減速する間、真空ポンプが動作している間など、間欠的
に電流が多く流れ電圧降下を引き起こす装置は冷却ファ
ンへの制御電圧（実効値）も下がり、うなり音となって
使用者に不快感を与える場合がある。この課題を解決す
る方法を図６で説明する。マイコン19で６０Ｈｚと判断
した場合、上記したように冷却ファン６、10、11、15に
供給する電圧をＳＳＲ20、21、22で制御する。つぎにロ
−タ１が加速する間、あるいは減速する間、真空ポンプ
12が動作している間など、電源電圧が通常電圧Ａに比べ
Ｂのように低下する時、ＳＳＲ20、21、22をオンする点
をｔf0からｔf1に変え実効値が変わらないようにする。
特に起動直後はＣのように電圧降下が大きくなるが、Ｓ
ＳＲ20、21、22をオンする点をさらにｔf2に変えること
で起動時の冷却ファンのうなり音も解消できる。以上の
制御を図７、８にフロ−チャ−トで示す。The voltage and the rotational speed of the AC fan have the relationship shown in FIG. When the voltage is lowered from Va to Vb so that the rotation speed is the same as 50 Hz at 60 Hz,
Since the fan is driven at the point P, the rotational speed greatly fluctuates even with a slight voltage fluctuation, as can be seen from FIG. A device that causes a large voltage drop, such as a centrifuge, during which the rotor accelerates or decelerates, or while the vacuum pump is operating, causes a voltage drop intermittently. (Value) also decreases, and there is a case where a growl noise is given and the user feels uncomfortable. A method for solving this problem will be described with reference to FIG. When the microcomputer 19 determines that the frequency is 60 Hz, the voltages supplied to the cooling fans 6, 10, 11, and 15 are controlled by the SSRs 20, 21, and 22 as described above. Next, while the rotor 1 is accelerating or decelerating, the vacuum pump
When the power supply voltage drops as compared with the normal voltage A like B while 12 is operating, the point where the SSR 20, 21, 22 is turned on is changed from t f0 to t f1 so that the effective value does not change. .
In particular, immediately after startup, the voltage drop becomes large like C, but S
By changing the point at which SR 20, 21, 22 are turned on to t f2 , the beat noise of the cooling fan at startup can be eliminated. The above control is shown in a flow chart in FIGS.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明によれば、遠心分離機に供給され
る電源の周波数を分別し、６０Ｈｚ電源と判断した場
合、冷却ファンに供給する電圧を下げることができるよ
うにしたので６０Ｈｚ地区で使用しても冷却ファンの回
転音を５０Ｈｚ時と同等に維持し、かつ、必要風量を確
保することができる。According to the present invention, the frequency of the power source supplied to the centrifuge is separated, and when it is determined that the power source is 60 Hz, the voltage supplied to the cooling fan can be lowered. Even when used, the rotation noise of the cooling fan can be maintained at the same level as at 50 Hz, and the required air volume can be secured.
【図１】本発明になる冷却ファンに印加する電圧の制御
を説明するフロ−チャ−トである。FIG. 1 is a flowchart illustrating control of a voltage applied to a cooling fan according to the present invention.
【図２】本発明になる遠心分離機の構造を説明する図で
ある。FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of a centrifuge according to the present invention.
【図３】制御器の構成を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a controller.
【図４】冷却ファンに印加する電圧の制御を説明する図
である。FIG. 4 is a diagram illustrating control of a voltage applied to a cooling fan.
【図５】ＡＣファンにおける電圧と回転数の関係を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a voltage and a rotation speed of an AC fan.
【図６】電源電圧が変化するとき、冷却ファンに印加す
る電圧を制御する方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method of controlling the voltage applied to the cooling fan when the power supply voltage changes.
【図７】ロ−タが加速、減速している時の冷却ファンの
制御を説明するフロ−チャ−トである。FIG. 7 is a flowchart for explaining control of the cooling fan when the rotor is accelerating and decelerating.
【図８】真空ポンプ動作時の冷却ファン制御を説明する
フロ−チャ−トである。FIG. 8 is a flow chart for explaining cooling fan control during operation of the vacuum pump.
１はロ−タ、２は試料、３は駆動装置、４は回転室、５
は冷却フィン、６は駆動装置用冷却ファン、７はボウ
ル、８は冷却装置、９はフィン、10、11は冷却装置用冷
却ファン、12は真空ポンプ、13は電源、14は制御器、15
は制御器用冷却ファン、16は電源スイッチ、17は電源周
波数分別回路、18は電源ゼロボルトクロス点検出回路、
19はマイクロコンピュ−タ、20、21、22は冷却ファン電
圧制御用ソリッドステ−トリレ−、23は駆動モ−タ制御
回路、24は真空ポンプ制御回路である。1 is a rotor, 2 is a sample, 3 is a driving device, 4 is a rotating chamber, 5
Is a cooling fin, 6 is a cooling fan for a driving device, 7 is a bowl, 8 is a cooling device, 9 is a fin, 10 and 11 are cooling fans for a cooling device, 12 is a vacuum pump, 13 is a power supply, 14 is a controller, 15
Is a cooling fan for the controller, 16 is a power switch, 17 is a power supply frequency classification circuit, 18 is a power supply zero volt cross point detection circuit,
Reference numeral 19 is a microcomputer, 20, 21, 22 are solid state relays for cooling fan voltage control, 23 is a drive motor control circuit, and 24 is a vacuum pump control circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 綿引 孝之 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 大山 久延 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機エン ジニアリング株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takayuki Watabiki 1060 Takeda, Katsuta City, Ibaraki Prefecture Hitachi Koki Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Hisanobu Oyama 1060 Takeda, Katsuta City, Ibaraki Hitachi Engineering Co., Ltd. Within the corporation
Claims (4)
するための駆動装置と、少なくとも１個以上の冷却ファ
ンと、電源の５０Ｈｚと６０Ｈｚを分別する制御器を備
え、６０Ｈｚ時に前記した一部あるいは全部のファンに
印加する電圧を下げることを特徴とする遠心分離機。1. A rotating body containing a sample, a driving device for driving the rotating body, at least one cooling fan, and a controller for discriminating between 50 Hz and 60 Hz of a power source. A centrifuge characterized by reducing the voltage applied to some or all of the fans.
備え、前記スイッチで６０Ｈｚを選択した時、前記ファ
ンに印加する電圧を下げることを特徴とする請求項１記
載の遠心分離機。2. The centrifuge according to claim 1, wherein a manual switch is provided instead of the controller, and the voltage applied to the fan is lowered when 60 Hz is selected by the switch.
するための駆動装置と、少なくとも１個以上の冷却ファ
ンと、電源の５０Ｈｚと６０Ｈｚを分別し６０Ｈｚ時に
前記した一部あるいは全部のファンの印加電圧を下げる
制御器を備えた遠心分離機において、６０Ｈｚで使用し
た場合、前記回転体が定常回転数に達するまで、あるい
は定常回転数から停止するまでの間、印加する電圧が下
げられている前記ファンの印加電圧をさらに変化させる
ことを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。3. A rotating body containing a sample, a driving device for driving the rotating body, at least one cooling fan, a power source of 50 Hz and 60 Hz, and a part or all of the above at 60 Hz. In a centrifuge equipped with a controller for lowering the voltage applied to the fan, when the voltage is applied at 60 Hz, the applied voltage decreases until the rotating body reaches a steady rotation speed or stops from the steady rotation speed. The centrifuge according to claim 1, characterized in that the applied voltage of the fan is further changed.
するための回転室と、前記回転室を減圧するための真空
ポンプと、前記回転体を冷却するための冷却装置と、前
記回転体を駆動するための駆動装置と、少なくとも１個
以上の冷却ファンと、電源の５０Ｈｚと６０Ｈｚを分別
し６０Ｈｚ時に前記した一部あるいは全部のファンの印
加電圧を下げる制御器を備えた遠心分離機において、６
０Ｈｚで使用した場合、前記回転体が定常回転数に達す
るまであるいは定常回転数から停止するまでの間、また
は前記真空ポンプが起動しているとき、あるいは前記冷
却装置が起動している時、印加する電圧が下げられてい
る前記ファンの印加電圧をさらに変化させることを特徴
とする請求項１記載の遠心分離機。4. A rotating body containing a sample, a rotating chamber for rotating the rotating body, a vacuum pump for decompressing the rotating chamber, a cooling device for cooling the rotating body, Centrifugal separation including a driving device for driving the rotating body, at least one cooling fan, and a controller that separates 50 Hz and 60 Hz of the power source and reduces the applied voltage of some or all of the fans at 60 Hz Machine, 6
When used at 0 Hz, application is performed until the rotating body reaches a steady rotation speed or until it stops from the steady rotation speed, when the vacuum pump is activated, or when the cooling device is activated. The centrifuge according to claim 1, wherein the applied voltage of the fan whose applied voltage is lowered is further changed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32531292A JP3291797B2 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | centrifuge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32531292A JP3291797B2 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | centrifuge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170282A true JPH06170282A (en) | 1994-06-21 |
| JP3291797B2 JP3291797B2 (en) | 2002-06-10 |
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ID=18175419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP32531292A Expired - Lifetime JP3291797B2 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | centrifuge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291797B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012103211A1 (en) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Hitachi Koki Co., Ltd. | CENTRIFUGE |
| WO2012141340A1 (en) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Centrifuge |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP32531292A patent/JP3291797B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012103211A1 (en) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Hitachi Koki Co., Ltd. | CENTRIFUGE |
| WO2012141340A1 (en) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Centrifuge |
| US9375730B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-06-28 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Centrifuge with compressor motor feedback control device |
| US9981274B2 (en) | 2011-04-15 | 2018-05-29 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Centrifuge having a plurality of inverters |
| DE102012103211B4 (en) | 2011-04-15 | 2024-04-25 | Eppendorf Himac Technologies Co., Ltd. | CENTRIFUGE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3291797B2 (en) | 2002-06-10 |
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