KR20130036850A - 저진공 건조기능을 갖는 전기건조기 - Google Patents

저진공 건조기능을 갖는 전기건조기 Download PDF

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KR20130036850A
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Abstract

본 발명은 저진공 건조기능을 갖는 전기건조기에 관한 것이다.
본 발명의 전기 건조기는, 건조대상물이 안치되는 다수 개의 채반이 상, 하로 간격을 두고 위치되는 건조실; 전기에너지를 사용하여 열을 발생시키는 건조열발생수단; 상기 건조열발생수단에 의해 발생된 열이 건조실 내의 채반과 채반 사이를 경유하도록 하는 송풍팬; 상기 건조실로 유입된 공기가 건조실을 경유하면서 다량의 수분을 포함하게 되면서 만들어진 습열공기를 건조실 외부로 배출하는 습열공기배출관; 상기 건조실로 공급되는 외부공기의 유입량을 조절하는 외부공기유입량조절밸브; 상기 습열공기배출관을 경유한 습열공기가 외부로 배출되는 정도를 조절하도록 습열공기배출관에 설치되어 있는 습열공기배출량제어밸브; 상기 습열공기배출관을 경유한 습열공기가 건조실로 다시 공급되도록 습열공기배출관에 연결되어 있는 습열공기재사용배관; 상기 습열공기재사용배관을 경유하는 습열공기의 양을 조절하는 재사용습열량제어밸브; 상기 건조실 내로 유입되는 공기의 양보다 많은 양의 공기를 건조실의 외부로 강제 배출시켜 건조실이 대기압보다 낮은 압력이 되도록 하는 진공압발생수단;을 포함하여 구성된다.
본 발명의 건조기는 대기압 조건에서의 고온 건조를 실시할 수도 있고, 대기압보다 낮은 압력조건에서의 건조(진공건조)도 실시할 수 있다.

Description

저진공 건조기능을 갖는 전기건조기{ELECTRIC DRYER}
본 발명은 각종 농수산물 등을 건조할 수 있는 전기건조기에 관한 것이다.
농수산물의 건조 등을 위한 목적으로 다양한 형태의 건조기가 안출되어 널리 보급되어 있다.
한국 특허등록 제10-0615795호 등에는 전열식 농산물 건조기의 구조에 대하여 제시되어 있다.
일반적인 건조기는 농수산물이 안치되는 다수 개의 채반이 상, 하로 간격을 두고 복수 개 위치되는 형태이다.
또, 전기히터 등의 열원으로부터 발생되는 열이 송풍팬에 의해 채반과 채반 사이를 경유하게 되고, 이 과정에서 농사산물 등의 건조대상물에 포함된 수분이 증발되어 건조대상물의 건조가 이루어지는 구조이다.
따라서 일반적인 건조기는 대기압의 조건에서 가해지는 열에 의해 건조대상물에 포함된 수분이 증발하기 때문에 비교적 높은 건조온도가 요구된다.
그러나 농수산물 중에서도 일부는 그 특성상 높은 건조온도가 아닌 낮은 온도에서의 건조가 요구되는 경우가 있다.
그러나 낮은 온도에서의 건조는 건조시간의 증가를 가져오고, 수분 함유율이 매우 낮은 상태로 건조하는데 어려움이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 진공건조기가 안출되었다.
한국 특허등록 제10-0318863호 등에는 진공건조기의 구조에 대하여 제시되어 있다.
진공건조기는 건조대상물이 놓이는 건조실의 압력을 대기압보다 낮게 설정하여 비교적 낮은 온도에서도 건조대상물의 수분 증발이 원활하게 이루어지도록 하는 구조이다.
따라서 진공건조기를 사용하면 낮은 온도에서 비교적 신속한 건조가 가능한 것이다.
그러나 진공건조기는 대기압보다 낮은 압력으로 건조를 실시하기 때문에 건조를 위한 진공압에도 형태의 변형 등이 발생되지 않거나 형태의 변형이 발생되더라도 큰 문제가 되지 않는 건조대상물의 건조에만 사용된다는 문제점이 있었다.
한국 특허등록 제10-0615795호 한국 특허등록 제10-0318863호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 건조대상물의 특성에 맞추어 일반적인 건조기와 같이 대기압에서의 고온 건조를 실시할 수도 있고, 진공건조를 실시할 수도 있는 진공건조 기능을 갖는 전기건조기를 제공하려는데 목적이 있다.
본 발명에서는 대기압에서의 고온 건조를 실시할 수 있는 통상의 건조기와 같이 송풍팬, 건조실, 건조열발생수단을 갖는 형태로 구현하되 건조실의 공기가 배관을 경유하여 외부로 배기되거나 송풍팬을 통해 건조실로 다시 공급되도록 하되 배기를 위해 건조실 내의 공기가 경유하게 되는 배관에 진공을 발생시킬 수 있는 진공압설정블로워장치를 구비하고, 송풍팬을 통해 건조실로 유입될 공기의 흡입을 밸브를 통해 차단하거나 개방할 수 있도록 한다.
이를 통해 한 개의 건조기로 건조대상물의 특성에 맞추어 대기압 조건에서의 고온 건조를 실시할 수도 있고, 진공건조를 실시할 수도 있도록 한다.
이러한 본 발명의 전기건조기는, 건조대상물이 안치되는 다수 개의 채반이 상, 하로 간격을 두고 위치되는 건조실을 갖는다.
또, 전기에너지를 사용하여 열을 발생시키는 건조열발생수단을 갖는다.
또, 건조열발생수단에 의해 발생된 건조열이 건조실 내의 채반과 채반 사이를 경유하도록 하는 송풍팬을 갖는다.
또, 건조실로 유입된 공기가 건조실을 경유하면서 다량의 수분을 함유하게 되면서 만들어진 습열공기를 건조실 외부로 배출하는 습열공기배출관을 갖는다.
또, 건조실로 공급되는 외부공기의 유입량을 조절하는 외부공기유입량조절밸브를 갖는다.
또, 습열공기배출관을 경유한 습열공기가 외부로 배출되는 정도를 조절하도록 습열공기배출관에 설치되어 있는 습열공기배출량제어밸브를 갖는다.
또, 습열공기배출관을 경유한 습열공기가 건조실로 다시 공급되도록 습열공기배출관에 연결되어 있는 습열공기재사용배관을 갖는다.
또, 습열공기재사용배관을 경유하는 습열공기의 양을 조절하는 재사용습열량제어밸브을 갖는다.
또, 건조실 내로 유입되는 공기의 양보다 많은 양의 공기를 건조실의 외부로 강제 배출시켜 건조실이 대기압보다 낮은 압력이 되도록 하는 진공압발생수단을 갖는다.
본 발명의 건조기는, 대기압에서의 고온 건조를 실시할 수 있는 통상의 건조기와 같이 송풍팬, 건조실, 건조열발생수단을 갖는 형태로 구현되어 있어 통상의 건조기와 같이 대기압 조건에서의 고온 건조를 실시할 수 있다.
또, 건조실로 유입되는 외부공기의 양보다 많은 양의 공기를 건조실의 외부로 배출시켜 건조실이 대기압보다 낮은 상태가 되도록 할 수 있는 진공압발생수단도 가지고 있어 저진공 압력조건에서의 저온 건조를 실시할 수도 있다.
즉, 한 개의 건조기로 건조대상물의 특성에 맞추어 대기압 조건에서의 고온 건조를 실시할 수도 있고, 저진공압 조건에서의 저온 건조를 실시할 수도 있는 것이다.(고추와 같은 통상의 농산물을 대기압 조건에서 고온의 온도로 건조할 수도 있고 각종 약용작물을 대기압보다 낮은 온도에서 비교적 저온으로 건조할 수도 있는 것임)
본 발명에 있어서, 건조실의 온도, 습도, 압력을 각각 감지하는 온도감지기, 습도감지기, 압력감지기의 감지 데이터에 근거하여 외부공기유입량조절밸브, 습열공기배출량제어밸브, 재사용습열량제어밸브의 개폐량을 자동제어하는 제어기가 더 구비된 경우 사용이 편리하고, 양질의 건조상태를 확보할 수 있는 특징이 있다.
이러한 구조에서 건조를 위한 온도조건, 습도조건, 압력조건을 설정해 놓을 수 있는 입력장치가 더 구비되어 있고, 제어기는 입력된 온도조건, 습도조건, 압력조건이 되도록 외부공기유입량조절밸브, 습열공기배출량제어밸브, 재사용습열량제어밸의 개폐량을 자동 제어하는 구조인 경우 사용이 편리할 뿐만 아니라 건조대상물의 특성에 맞는 조건을 설정해 놓을 수 있어 양질의 건조물을 얻을 수 있는 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 저진공 건조기능을 갖는 전기건조기를 설명하기 위한 단면 개략도
도 2는 습열공기배출관이 건조실의 상, 하로 연장된 부분을 가지며, 채반과 채반 사이의 공간에 대응되도록 형성되어 채반과 채반 사이를 경유한 공기가 유입되도록 하는 다수 개의 습열공기유입구를 갖는 구조를 설명하기 위한 개략도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 전기 건조기에 관한 것이다.
따라서 종래의 일반적인 건조기와 같이 건조대상물이 안치되는 다수 개의 채반이 상, 하로 간격을 두고 위치되는 건조실(10)을 갖는다.
또, 전기에너지를 사용하여 열을 발생시키는 건조열발생수단(20)을 갖는다.
또, 건조열발생수단(20)에 의해 발생된 열이 건조실(10) 내의 채반(14)과 채반(14) 사이를 경유하도록 하는 송풍팬(30)을 갖는다.
또, 건조실(10)로 유입된 공기가 건조실(10)을 경유하면서 다량의 수분을 포함하게 되면서 만들어진 습열공기가 건조실(10) 외부로 배출되는 구조로 되어 있다.
상기 건조열발생수단(20)은 전기히터를 갖는 형태 등 다양한 형태로 구현 가능하다.
그런데 본 발명은 건조대상물의 특성에 맞추어 일반적인 건조기와 같이 대기압 조건에서의 고온건조를 실시할 수도 있고, 대기압보다 낮은 압력 조건에서 비교적 낮은 온도로 진공건조를 할 수도 있는 건조기를 제공하려는 목적을 갖는다.
즉, 본원발명은 일반적인 건조 조건으로도 사용 가능하고, 진공건조를 실시할 수도 있는 건조기를 제공하려는 것이다.(일반적으로 '진공건조'란 완벽한 진공상태에서의 건조를 의미하는 것이 아니라 대기압보다 낮은 상태에서의 건조를 의미하는 것이며, 본원발명에서의 '진공건조'도 완벽한 진공상태에서의 건조가 아닌 대기압보다 낮은 상태에서의 건조를 의미함)
상기와 같은 목적 달성을 위하여 본 발명의 건조기는 건조실(10)에서 만들어진 습열공기를 건조실(10) 외부로 배출함에 있어 습열공기배출관(40)을 통해 배출시킨다.
또, 건조실(10)로 공급되는 외부공기의 유입량을 조절하는 외부공기유입량조절밸브(50)를 구비한다.
또, 습열공기배출관(40)을 경유한 습열공기가 외부로 배출되는 정도를 조절하도록 습열공기배출관(40)에 설치되어 있는 습열공기배출량제어밸브(60)를 구비한다.
또, 습열공기배출관(40)을 경유한 습열공기가 건조실(10)로 다시 공급되도록 습열공기배출관(40)에 연결되어 있는 습열공기재사용배관(70)을 구비한다.
또, 습열공기재사용배관(70)을 경유하는 습열공기의 양을 조절하는 재사용습열량제어밸브(80)를 갖는다.
또, 건조실(10) 내로 유입되는 공기의 양보다 많은 양의 공기를 건조실(10)의 외부로 강제 배출시켜 건조실(10)이 대기압보다 낮은 압력이 되도록 하는 진공압발생수단(90)을 갖는다.
즉, 종래의 일반적인 건조기와 같이 대기압 조건에서 건조가 이루어지도록 할 경우에는 진공압발생수단(90)의 구동은 이루어지지 않도록 하고 건조열발생수단(20)과 송풍팬(30)은 구동이 이루어지도록 하여 건조가 이루어지도록 하는 것이다.
또, 진공압발생수단(90)은 대기압보다 낮은 압력조건에서 건조가 이루어지도록 하려는 경우에만 구동이 이루어지도록 하는 것이다.
본 발명에서 외부공기유입량조절밸브(50), 습열공기배출량제어밸브(60), 재사용습열량제어밸브(80)를 구비하는 이유는 대기압 조건에서의 건조와 진공압 조건에서의 건조가 선택적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다.
구체적인 예로 설명하면, 대기압 조건에서 건조가 이루어지도록 할 때 습열공기배출량제어밸브(60) 및 외부공기유입량조절밸브(50)는 공기의 흐름이 완전히 차단되거나 미량만 소통될 수 있도록 한다.
또, 재사용습열량제어밸브(80)는 습열공기의 흐름이 원활하도록 배관을 개방하는 형태가 되도록 한다.
이러한 상태에서 건조열발생수단(20)과 송풍팬(30)이 구동되면 습열이 습열공기재사용배관(70)과 건조실(10)을 지속적으로 순환하면서 건조가 이루어지게 된다.
이 과정에서 습열공기의 습도가 설정된 조건보다 높다고 생각될 경우 습열공기배출량제어밸브(60)와 외부공기유입량조절밸브(50)가 개방 상태가 되어 습열공기가 건조기의 외부로 배출되고 상대적으로 습도가 낮은 건조기 외부의 공기가 건조실(10)로 유입된 후 다시 순환하게 되는 것이다.
물론, 순환을 위해 습열공기배출량제어밸브(60)와 외부공기유입량조절밸브(50)는 다시 닫힘상태가 된다.
저진공압 건조를 실시하려고 할 때는 재사용습열량제어밸브(80)와 외부공기유입량조절밸브(50)를 통해 공기의 흐름을 차단하고 습열공기배출량제어밸브(60)는 전부 또는 일부를 개방한다.
또, 건조열발생수단(20)과 송풍팬(30)은 구동이 이루어지도록 한다.
이와 같은 상태에서 진공압발생수단(90)이 구동되면 건조실(10) 내의 습열공기가 외부로 다량 빠져나가면서 건조실(10)이 대기압보다 낮은 압력상태(저진공 압력상태)가 된다.
외부공기유입량조절밸브(50)가 완전히 닫힘 상태인 경우에도 건조실(10)을 형성하는 벽면 등에 틈새가 있어 이 부분으로 미량의 공기(진공압발생수단(90)에 의해 외부로 배출되는 습열공기의 양보다 적은 양의 공기)가 유입될 수 있는 조건이라면 외부공기유입량조절밸브(50)를 통한 공기의 유입이 전혀 이루어지지 않도록 할 수 있다.
그러나 외부공기유입량조절밸브(50)를 경유하지 않고서는 외부공기가 건조실(10)로 전혀 유입될 수 없는 경우라면 외부공기유입량조절밸브(50)가 조금 개방되어 미량의 공기(진공압발생수단(90)에 의해 외부로 배출되는 습열공기의 양보다 적은 양의 공기)가 유입되어 저진공압이 되도록 할 수 있다.
물론, 진공압발생수단(90)이 지속적으로 구동되는 것이 아니라 건조실(10)이 저진공압의 상태에 놓이면 가동을 멈추고, 가동이 멈추어도 건조실(10)이 저진공압의 상태에 놓일 수 있는 경우라면 외부공기유입량조절밸브(50)를 경유하지 않고서는 외부공기가 건조실(10)로 유입되지 못하도록 구현되어도 무방하며, 저 진공압 건조를 할때 외부공기유입량조절밸브(50)가 완전히 닫힘 상태가 되도록 할 수 있다.
이러한 경우 건조실(10) 내의 습열공기가 설정된 수치 이상의 습도를 갖는 경우 건조실(10)로 외부공기가 유입되도록 외부공기유입량조절밸브(50)가 열림상태로 구동되면서 건조실(10) 내의 습열공기는 배출되고 외부의 건조한 공기가 건조실(10)로 유입되어 다시 진공압(저진공압) 상태에 놓이도록 한다.
대기압보다 낮은 압력조건에서의 건조(진공건조)를 할 경우 습열공기배출관(40)을 통해 이동되던 공기의 일부가 건조실(10)로 공급되도록 할 수도 있다.(이러한 경우 건조실(10)로 유입되는 공기의 전체량보다 습열공기배출량제어밸브(60)를 경유하여 외부로 배출되는 공기의 양이 많아야 건조실(10)이 대기압보다 낮은 상태가 된다.
건조실(10)의 진공압력은 진공압발생수단(90)을 통해 배출되는 습열공기의 양과 건조실(10)로 유입되는 공기의 양에 의해 결정된다.
따라서 진공압발생수단(90)과 외부공기유입량조절밸브(50)의 구동을 통해 건조실(10)이 소정의 진공압이 되도록 할 수 있는 것이다.
일반적으로 대기압보다 낮은 압력에서 건조를 실시하는 진공건조는 대기압 조건에서 건조를 실시하는 경우보다 에너지 효율성이 우수하다.
본 발명의 구성요소인 진공압발생수단(90)은 종래와 같이 다양한 형태로 구현 가능하다.
구체적인 예로 설명하면 링블로워의 형태로 구현 가능하다.
또, 본 발명의 구성요소인 외부공기유입량조절밸브(50), 습열공기배출량제어밸브(60), 재사용습열량제어밸브(80)는 전기적인 신호를 받아 구동되는 전자밸브 형태로 구현하는 것이 좋다.
한편, 본 발명에 있어서 건조실(10)의 온도를 감지하는 온도감지기(11), 습도를 감지하는 습도감지기(12), 압력을 감지하는 압력감지기(13)를 더 구비할 수 있다.
이러한 온도감지기(11), 습도감지기(12), 압력감지기(13)에 의해 감지된 데이터가 건조기의 외부에서 디스플레이되어 확인 가능하도록 할 수 있다.
또, 온도감지기(11), 습도감지기(12), 압력감지기(13)를 통해 감지된 데이터에 근거하여 외부공기유입량조절밸브(50), 습열공기배출량제어밸브(60), 재사용습열량제어밸브(80)의 개폐량을 자동제어하는 제어기(100)를 더 구비할 수 있다.
상기 제어기(100)는 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)나 각종 전자기기의 제어기와 같은 것으로서 이러한 제어기(100)를 구비하면 복잡한 건조조건이라고 하더라도 자동화가 가능하여 사용이 편리하고, 양질의 건조상태를 확보할 수 있다.
특히, 건조를 위한 온도조건, 습도조건, 압력조건을 설정해 놓을 수 있는 입력장치(도시하지 않음)가 더 구비되어 있고, 전술한 제어기(100)는 입력된 온도조건, 습도조건, 압력조건이 되도록 외부공기유입량조절밸브(50), 습열공기배출량제어밸브(60), 재사용습열량제어밸의 개폐량을 자동 제어하는 구조인 경우 사용이 편리할 뿐만 아니라 건조대상물의 특성에 맞는 조건을 설정해 놓을 수 있어 양질의 건조물을 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 채반(14)과 채반(14) 사이를 경유한 습열공기는 건조실(10) 내의 특정 부분에 정체되지 않고 신속하게 습열공기배출관(40)으로 유입되는 것이 좋다.
이를 위하여 습열공기배출관(40)은, 건조실(10)의 상, 하로 연장된 부분(41)을 가지며, 채반(14)과 채반(14) 사이의 공간에 대응되도록 형성되어 채반(14)과 채반(14) 사이를 경유한 공기가 유입되도록 하는 다수 개의 습열공기유입구(42)를 갖는 형태로 구현할 수 있다.
첨부된 도면에서는 외부공기가 송풍팬(30)을 경유하여 건조실(10)로 공급되도록 되어 있다.
또, 송풍팬(30)은 건조열발생수단(20)을 통해 발생된 열(건조열)을 상기 건조실(10)로 공급하여 건조를 위한 열이 건조실(10)을 경유하도록 하고 있다.
또, 습열공기재사용배관(70)은 습열공기배출관(40)을 경유한 습열공기가 송풍팬(30)을 경유하여 건조실(10)로 공급되도록 어느 한쪽은 습열공기배출관(40)에 연결되고 다른 한쪽은 송풍팬(30) 방향으로 연장되어 있다.
10. 건조실
11. 온도감지기
12. 습도감지기
13. 압력감지기
14. 채반
20. 건조열발생수단
30. 송풍팬
40. 습열공기배출관
41. 상, 하로 연장된 부분
42. 습열공기유입구
50. 외부공기유입량제어밸브
60. 습열공기배출량제어밸브
70. 습열공기재사용배관
80. 재사용습열량제어밸브
90. 진공압발생수단
100. 제어기

Claims (5)

  1. 전기 건조기에 있어서,
    건조대상물이 안치되는 다수 개의 채반(14)이 상, 하로 간격을 두고 위치되는 건조실(10);
    전기에너지를 사용하여 열을 발생시키는 건조열발생수단(20);
    상기 건조열발생수단(20)에 의해 발생된 열이 건조실(10) 내의 채반(14)과 채반(14) 사이를 경유하도록 하는 송풍팬(30);
    상기 건조실(10)로 유입된 공기가 건조실(10)을 경유하면서 다량의 수분을 포함하게 되면서 만들어진 습열공기를 건조실(10) 외부로 배출하는 습열공기배출관(40);
    상기 건조실(10)로 공급되는 외부공기의 유입량을 조절하는 외부공기유입량조절밸브(50);
    상기 습열공기배출관(40)을 경유한 습열공기가 외부로 배출되는 정도를 조절하도록 습열공기배출관(40)에 설치되어 있는 습열공기배출량제어밸브(60);
    상기 습열공기배출관(40)을 경유한 습열공기가 건조실(10)로 다시 공급되도록 습열공기배출관(40)에 연결되어 있는 습열공기재사용배관(70);
    상기 습열공기재사용배관(70)을 경유하는 습열공기의 양을 조절하는 재사용습열량제어밸브(80);
    상기 건조실(10) 내로 유입되는 공기의 양보다 많은 양의 공기를 건조실(10)의 외부로 강제 배출시켜 건조실(10)이 대기압보다 낮은 압력이 되도록 하는 진공압발생수단(90);을 포함하여 구성된, 저진공 건조기능을 갖는 전기건조기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 건조실(10)의 온도, 습도, 압력을 각각 감지하는 온도감지기(11), 습도감지기(12), 압력감지기(13)가 더 구비되어 있고,
    상기 온도감지기(11), 습도감지기(12), 압력감지기(13)를 통해 감지된 데이터에 근거하여 외부공기유입량조절밸브(50), 습열공기배출량제어밸브(60), 재사용습열량제어밸브(80)의 개폐량을 자동제어하는 제어기(100);가 더 구비된 것을 특징으로 하는, 저진공 건조기능을 갖는 전기건조기.
  3. 제 2항에 있어서,
    건조를 위한 온도조건, 습도조건, 압력조건을 설정해 놓을 수 있는 입력장치가 더 구비되어 있고,
    상기 제어기(100)는 입력된 온도조건, 습도조건, 압력조건이 되도록 외부공기유입량조절밸브(50), 습열공기배출량제어밸브(60), 재사용습열량제어밸의 개폐량을 자동 제어하는 것을 특징으로 하는, 저진공 건조기능을 갖는 전기 건조기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부공기가 상기 송풍팬(30)을 경유하여 건조실(10)로 공급되도록 된 것을 특징으로 하는, 저진공 건조기능을 갖는 전기건조기.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습열공기배출관(40)은 건조실(10)의 상, 하로 연장된 부분을 가지며, 채반(14)과 채반(14) 사이의 공간에 대응되도록 형성되어 채반(14)과 채반(14) 사이를 경유한 공기가 유입되도록 하는 다수 개의 습열공기유입구(42)를 갖는 것을 특징으로 하는, 저진공 건조기능을 갖는 전기 건조기.
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