(57)【要約】【課題】非力な女性や子供でもシャッターカーテンを開けて避難できるようにしつつ、広い設置スペースを必要とせず、防火防煙性能の低下を招かず、コスト的にも安価に実施し得る防火防煙シャッターを提供する。【解決手段】防火防煙シャッターは、建物の開口部の上縁部又は天井部に設けられた巻き取り軸１１にシャッターカーテン１２が巻き取られ、火災時にこの巻き取り軸のブレーキ解除によりシャッターカーテンを自重降下させて建物の開口部又は内部空間を遮断するものである。シャッターカーテンの自重降下時にばね反力を発生するばね部材８４を備え、このばね部材のばね反力が、シャッターカーテンが床面にまで降下した状態からその下端を持ち上げる時持ち上げ力が軽くなる方向に作用する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の開口部の上縁部又は天井部に設けられた巻き取り軸にシャッターカーテンが巻き取られており、火災時にこの巻き取り軸のブレーキ解除によりシャッターカーテンを自重降下させて建物の開口部又は内部空間を遮断する防火防煙シャッターにおいて、
上記シャッターカーテンの自重降下時にばね反力を発生するばね部材を備えており、このばね部材のばね反力は、シャッターカーテンが床面にまで降下した状態からその下端を持ち上げる時持ち上げ力が軽くなる方向に作用するようになっていることを特徴とする防火防煙シャッター。
【請求項２】
上記シャッターカーテンは、耐火クロス製のもので、その下端に金属製の座板が取り付けられており、上記ばね部材のばね反力は、この座板が床面に接地したときシャッターカーテンを上方に引っ張って緊張状態にするようになっている請求項１記載の防火防煙シャッター。
【請求項３】
上記巻き取り軸は略円筒状のものであり、この巻き取り軸内に上記ばね部材が配置され、このばね部材は、一端が巻き取り軸に固定された回転部材に、他端が巻き取り軸を支持する支持部材側にそれぞれ連結されたコイルスプリングからなる請求項１又は２記載の防火防煙シャッター。
【請求項４】
上記巻き取り軸内には、シャッターカーテンの自重降下時に巻き取り軸の回転速度を一定にするための調速機と、巻き取り軸の回転速度を増速して調速機側に伝達する遊星歯車装置とが配設されている請求項３記載の防火防煙シャッター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災時に建物の出入り口などの開口部又は内部空間を遮断して火災の延焼や煙の拡散を防止する防火防煙シャッターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の防火防煙シャッターは、例えば特許文献１に開示されるように、建物の開口部の上縁部又は天井部に巻き取り軸（ロールともいう）を設け、この巻き取り軸にシャッターカーテンを巻き付けておき、火災時に巻き取り軸の回転を制動するブレーキ装置を自動又は手動により解除して巻き取り軸からシャッターカーテンを自重降下させ、建物の開口部又は内部空間を遮断するようになっている。シャッターカーテンは、金属製のものと、耐火クロス製のものとがあり、後者の場合、シャッターカーテンの下端に重りとしての金属製の座板が取り付けられている。
【０００３】
そして、このような防火防煙シャッターにおいては、シャッターカーテンが自重降下した後でも人が外に避難できるようにすることが要求されている。この要求に応えるために、（１）シャッターカーテンに避難扉を設けること（特許文献１の図７参照）、（２）防火防煙シャッターを支える門型の枠体の一方の側部枠を建物の側壁に蝶番を介して回動自在に取り付け、防火防煙シャッター全体を押し開けることができるようにすること（特許文献１の図３参照）、（３）巻き取り軸などを電動モータにより駆動し、シャッターカーテンを上方に巻き上げて開けることができるようにすること（特許文献１の図６参照）などが提案され、一部実用化されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２７６２４７号公報（第２−５頁、図１−図７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記提案のもののうち、（１）の方法では、シャッターカーテンと避難扉とが一部重なり合って設けられるため、これらを巻き取り軸に巻き取ったときの巻き径が大きくなり、広い設置スペースが必要になるという問題がある。その上、耐火クロス製のシャッターカーテンに避難扉を設けた場合、耐火クロスの一部が切断されるため、その分防火防煙性能が低下するという問題もある。
【０００６】
また、（２）の方法では、防火防煙シャッターが門型の枠体、シャッター収納装置及びガイド枠などからなるため、これら全体を蝶番回りに押し開けるためには相当な力を必要とする。特に、防火防煙シャッターを蝶番回りに開状態から閉状態に自動復帰させるばねなどからなる自動復帰装置を設けた場合、あるいは防火防煙シャッターの周囲にものが置いてあった場合にはこのことが一層顕著なものとなる。
【０００７】
さらに、（３）の方法では、駆動部において電動モータの他に、非常用電源としてバッテリーなどを必要とするため、設備コストが高くなり、保守点検のコストも高くなるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、従来の防火防煙シャッターに対し、シャッターカーテンが自重降下した状態でこのシャッターカーテンを容易に持ち上げ得るように改良を加えることにより、非力な女性や子供でもシャッターカーテンを開けて避難できるようにしつつ、広い設置スペースを必要とせず、防火防煙性能の低下を招かず、コスト的にも安価に実施し得る防火防煙シャッターを提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、建物の開口部の上縁部又は天井部に設けられた巻き取り軸にシャッターカーテンが巻き取られており、火災時にこの巻き取り軸のブレーキ解除によりシャッターカーテンを自重降下させて建物の開口部又は内部空間を遮断する防火防煙シャッターにおいて、上記シャッターカーテンの自重降下時にばね反力を発生するばね部材を備え、このばね部材のばね反力が、シャッターカーテンが床面にまで降下した状態からその下端を持ち上げる時持ち上げ力が軽くなる方向に作用するように構成する。
【００１０】
この構成では、シャッターカーテンの自重降下時にばね部材がばね反力を発生し、このばね反力によりシャッターカーテンが床面にまで降下した遮断状態からその下端を持ち上げる時持ち上げ力が軽くなるため、非力な女性や子供でも容易にシャッターカーテンを開けて外に避難することができる。その後、シャッターカーテンは自重により降下し、元の遮断状態に戻るため、防火防煙機能を発揮することになる。しかも、構成的には、従来の防火防煙シャッターに対しばね部材を付加したに過ぎないため、設置スペースが広くなることはなく、また設備コストなどが高くなることもない。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の防火防煙シャッターにおいて、好ましい形態を提供するものである。すなわち、上記シャッターカーテンは、耐火クロス製のもので、その下端に金属製の座板が取り付けられており、上記ばね部材のばね反力は、この座板が床面に接地したときシャッターカーテンを上方に引っ張って緊張状態にするように構成する。この構成では、ばね部材のばね反力によって、シャッターカーテンを遮断状態から持ち上げる時の持ち上げ力を軽くすることができるだけでなく、シャッターカーテンの遮蔽状態で耐火クロス製のシャッターカーテンを緊張状態に保って防火防煙機能を高めることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の防火防煙シャッターにおいて、上記巻き取り軸を略円筒状のものとし、この巻き取り軸内に上記ばね部材を配置し、このばね部材を、一端が巻き取り軸に固定された回転部材に、他端が巻き取り軸を支持する支持部材側にそれぞれ連結されたコイルスプリングによって構成する。この構成では、シャッターカーテンの巻き取り軸内にばね部材としてのコイルスプリングが配置されているため、防火防煙シャッターの収納部を小型にすることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の防火防煙シャッターにおいて、上記巻き取り軸内に、シャッターカーテンの自重降下時に巻き取り軸の回転速度を一定にするための調速機と、巻き取り軸の回転速度を増速して調速機側に伝達する遊星歯車装置とを配設する構成にする。この構成では、シャッターカーテンの自重降下時には、調速機により巻き取り軸の回転速度つまりシャッターカーテンの降下速度が一定に保持されるため、安全性が高くなる。ここで、巻き取り軸の回転速度は、従来の防火防煙シャッターの場合と比べて、シャッターカーテンの自重降下時にばね反力を発生するばね部材であるコイルスプリングを付加した分遅くなるが、この回転速度は遊星歯車装置によって増速して調速機側に伝達されるため、調速機の機能が安定して発揮され、シャッターカーテンの降下速度が確実に一定に保持されることになる。しかも、調速機及び遊星歯車装置は共に巻き取り軸内に配置されているため、防火防煙シャッターの収納部の小型化が図られることになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明の一実施形態に係る防火防煙シャッターを装備したエレベータの出入り口付近を示し、１は建物の開口部の一つであるエレベータの出入り口２に設置された三方枠であって、この三方枠１は、上枠３と左右両側の側枠４Ｌ，４Ｒとからなる。
【００１５】
上記三方枠１の後側にはエレベータドア５がエレベータ昇降路６に面して設けられている。また、三方枠１の上枠３の前面には乗場インジケータ７が設けられているとともに、三方枠１の右側側枠４Ｒ近傍の壁面には乗場ボタン８が設けられている。
【００１６】
上記三方枠１の上枠３は、開口部の上縁部に相当するもので、乗場インジケータ７の配置箇所よりも比較的大きく上方に拡大して形成され、この上枠３の内部には略円筒状の巻き取り軸としての巻き取りドラム１１が配置されている。この巻き取りドラム１１の外周面には耐火クロス製のシャッターカーテン１２が巻き付けられ、このシャッターカーテン１２の下端には重りとしての金属製の座板１３が取り付けられている。上枠３の下面には座板１３及びシャッターカーテン１２をエレベータ出入り口２に垂下させるための横方向に延びるスリット１４が設けられているとともに、左右両側の側枠４Ｌ，４Ｒにはそれぞれ座板１３の端部を上下方向にガイドする凹状のガイド溝１５が形成されている。側枠４Ｌ，４Ｒ及びガイド溝１５は、上枠３内の巻き取りドラム１１の配置箇所近傍にまで設けられていて、座板１３を上記スリット１４に導くようになっている。
【００１７】
上記巻き取りドラム１１の両端は、図３に詳示するように、それぞれ壁面に取り付けられた支持部材としての取付ブラケット１６Ｌ，１６Ｒに回転自在に支持されている。この巻き取りドラム１１の内部には右側に開閉機２０が、左側にコイルスプリングユニット８０がそれぞれ配置されている。
【００１８】
上記開閉機２０は、図４及び図５に示すように、手動による回転力を出力シャフト２１から巻き取りドラム１１に伝達する動力機構２２と、巻き取りドラム１１の回転を規制するブレーキ装置２３と、出力シャフト２１とブレーキ装置２３との間に設けられた２連式の遊星歯車装置２４とを備えている。出力シャフト２１は駆動輪２５に連結されており、この駆動輪２５及び巻き取りドラム１１は、図６に示すように、互いに嵌り合う凹部２５ａ，１１ａを円周方向に略等間隔に４つずつ有し、一体的に回転するようになっている。
【００１９】
上記動力機構２２は、取付ブラケット１６Ｒに固定されるギヤケース３１内に回転可能に配置されたウオームホイール３２と、このウオームホイール３２と噛合するウオームギヤ３３とを有している。ウオームホイール３２は、ウオームギヤ３３と噛合するギヤ部３２ａの内側に有底円筒部３２ｂが一体に形成されてなり、この有底円筒部３２ｂの外周面には円筒状のフレーム３４の一端部が嵌合してネジ止めされており、このフレーム３４内には上記遊星歯車装置２４が配置されている。また、ウオームギヤ３３の一端には、図示していないが、回転操作具と係合可能なハンドルが連結されている。そして、回転操作具をハンドルに係合し、回転操作具によりハンドルを介してウオームギヤ３３を回転させるとウオームホイール３２、フレーム３４、遊星歯車装置２４及び出力シャフト２１が一体的に回転し、巻き取りドラム１１も回転するようになっている。
【００２０】
上記ブレーキ装置２３は、ウオームホイール３２の有底円筒部３２ｂの底面にライニング３６を介して当接可能に配置されたブレーキシュー３７と、このブレーキシュー３７の背面側である遊星歯車装置２４寄りに配置されたギヤサポート３８とを有している。ギヤサポート３８は、ベアリング３９により回転自在に支持されており、このギヤサポート３８とブレーキシュー３７とは、連結ピン４０により回転一体にかつ軸方向に相対移動可能に結合されているとともに、両者間に配置したブレーキスプリング４１によりブレーキシュー３７がライニング３６を介してウオームホイール３２の有底円筒部３２ｂの底面に当接する方向に常時付勢されている。また、ブレーキ装置２３は、ギヤケース３１に形成した中空部４２内に軸方向に摺動可能に配置された有底円筒状の作動ケーシング４３と、この作動ケーシング４３内にベアリング４４を介して回転自在に設けられ、先端部がウオームホイール３２の有底円筒部３２ｂの底面に設けた中心孔４５を通してブレーキシュー３７に当接可能な作動ピン４６と、上記作動ケーシング４３とギヤケース３１との間に圧縮状態に配置され、作動ケーシング４３を介して作動ピン４６がブレーキシュー３７に当接する方向に付勢する解放スプリング４７と、一端が上記作動ケーシング４３に接続され、他端が自動又は手動閉鎖装置（図示せず）に接続された作動ワイヤ４８とを有している。そして、通常は図４に示す如く作動ワイヤ４８により作動ケーシング４３が解放スプリング４７の付勢力に抗してギヤケース３１の中空部４２内の右寄りに引っ張られ、作動ピン４６がブレーキシュー３７から離れる一方、ブレーキシュー３７がブレーキスプリング４１の付勢力によりライニング３６を介してウオームホイール３２の有底円筒部３２ｂの底面に当接してブレーキング状態（巻き取りドラム１１の回転を制動する状態）にあり、火災時などに自動又は手動閉鎖装置で作動ワイヤ４８を緩めると、図７に示すように、解放スプリング４７の付勢力により作動ケーシング４３がギヤケース３２の中空部４２内の左側に摺動し、作動ピン４６がブレーキシュー３７に当接してこのブレーキシュー３７をブレーキスプリング４１の付勢力に抗してギヤサポート３８側に押圧することにより、ブレーキシュー３７及びライニング３６がウオームホイール３２の有底円筒部３２ｂの底面から離れてブレーキ解除状態になる。
【００２１】
さらに、上記ブレーキ装置２３のギヤサポート３８には、図８及び図９に示すように、調速機としてのガバナブレーキ５０が設けられている。このガバナブレーキ５０は、ギヤサポート３８のブレーキシュー３７に対向する面に軸心を挟んで形成した一対の凹部５１，５１にそれぞれ半径方向に摺動可能に配置されたガバナ５２，５２と、この各ガバナ５２に形成した円弧状溝５３に挿入して配置された棒状のばね部材５４，５４とを備え、ギヤサポート３８の回転時に各ガバナ５２が遠心力を受けてばね部材５４を弾性変形させながら凹部５１内を半径方向外側に摺動してフレーム３４内面に接触することによりブレーキ力を発生するようになっている。
【００２２】
上記遊星歯車装置２４は、上記ガバナブレーキ５０の作動を安定させるために、ブレーキ装置２３のブレーキ解除により巻き取りドラム１１が回転してシャッターカーテン１２が自重降下して出入り口２を遮断する時巻き取りドラム１１と一体に回転する出力シャフト２１の回転速度を増速してガバナブレーキ５０側のギヤサポート３８に伝達するものである。この遊星歯車装置２４は、フレーム３４内に嵌め込んで固定された第１及び第２のリングギヤ６１，６２と、出力シャフト２１に第１のキャリヤ６３を介して連結されかつ上記第１のリングギヤ６１と噛合する第１のプラネットギヤ６４と、このプラネットギヤ６４と噛合する第１のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５に第２のキャリヤ６６を介して連結されかつ上記第２のリングギヤ６２と噛合する第２のプラネットギヤ６７と、このプラネットギヤ６７と噛合する第２のサンギヤ６８とを有しており、第２のサンギヤ６８は、上記ブレーキ装置２３のギヤサポート３８にスプライン結合されている。尚、図４及び図７中、７１はギヤケース３１の外周面に回転自在に装着されたクラウンであって、このクラウン７１は、図示していないが、駆動輪２５の場合と同様に、その外周面に巻き取りドラム１１の凹部１１ａと嵌り合う凹部を円周方向に略等間隔に４つ有し、巻き取りドラム１１と一体的に回転するようになっている。
【００２３】
一方、上記コイルスプリングユニット８０は、図３に示すように、取付ブラケット１６Ｌに取り付けられたコイルスプリングサポート８１と、巻き取りドラム１１内の中央部に回転一体に固定されたコイルスプリング回転輪８２と、このコイルスプリング回転輪８２と上記コイルスプリングサポート８１との間に配置されかつ両端がこの両部材８１，８２に相対回転自在に結合された補助パイプ８３と、この補助パイプ８３の外周に配置され、一端がコイルスプリングサポート８１に、他端がコイルスプリング回転輪８２にそれぞれ固定されたばね部材としてのコイルスプリング８４とを備えている。そして、上記ブレーキ装置２３のブレーキ解除により巻き取りドラム１１が回転してシャッターカーテン１２が自重降下して出入り口２を遮断する時、上記コイルスプリング８４が捩じられて巻き取りドラム１１をシャッターカーテン１２の巻き取り方向に回転させるばね反力が生じ、このばね反力によりシャッターカーテン１２を上方に引っ張って緊張状態にするようになっている。尚、巻き取りドラム１１の左端は、コイルスプリングサポート８１の外周にすべり軸受け８６を介して回転自在に支持されている。
【００２４】
次に、上記実施形態の作動について説明するに、火災時に自動又は手動閉鎖装置で作動ワイヤ４８を緩めるとブレーキ装置２３が解除し、巻き取りドラム１１が回転フリーになるため、耐火クロス製のシャッターカーテン１２は、その下端に取り付けた座板１３の重みなどにより降下してエレベータの出入り口２を遮断する。この際、コイルスプリングユニット８０のコイルスプリング８４は、捩じられて巻き取りドラム１１をシャッターカーテン１２の巻き取り方向に回転させるばね反力を生じ、このばね反力によりシャッターカーテン１２を上方に引っ張って緊張状態に保つため、シャッターカーテン１２による防火防煙機能を高めることができる。
【００２５】
また、シャッターカーテン１２の降下後にエレベータ内に残された人などがシャッターカーテン１２下端の座板１３を持ち上げるときには、その持ち上げ力が上記コイルスプリングの８４のばね反力分軽減されるため、非力な女性や子供でも容易にシャッターカーテン１２を開けて外に避難することができる。その後、シャッターカーテン１２は座板１３の重みなどにより降下し、元の遮断状態に戻るため、防火防煙機能を発揮することができる。
【００２６】
その上、上記コイルスプリング８４を含むコイルスプリングユニット８０は、略円筒状の巻き取りドラム１１内に開閉機２０と共に配置されているため、これらの収納部である三方枠１の上枠３をそれ程大型化する必要はなく、実施化を図ることができる。また、電動モータや非常電源用バッテリーなどを装備する場合に比べて防火防煙シャッターの設備コスト及び保守点検のコストを安価にすることができるので、この点からも実施化を図る上で有利なものである。
【００２７】
さらに、シャッターカーテン１２の降下時には、開閉機２０内に設けたガバナブレーキ５０により巻き取りドラム１１の回転速度つまりシャッターカーテン１２の降下速度が一定に保持されるため、安全性を高めることができる。ここで、巻き取りドラム１１の回転速度は、従来の防火防煙シャッターの場合と比べて、シャッターカーテン１２の降下時にばね反力を発生するコイルスプリング８０を付加した分遅くなるが、この回転速度は遊星歯車装置２４によって増速してガバナブレーキ５０側に伝達されるため、ガバナブレーキ５０の機能が安定して発揮されることになり、シャッターカーテン１２の降下速度を確実に一定に保持することができる。しかも、ガバナブレーキ５０及び遊星歯車装置２４は共に開閉機２０内つまり巻き取りドラム１１内に配置されているため、防火防煙シャッターの収納部の小型化に寄与することができる。
【００２８】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、本発明を、エレベータの出入り口２を遮断するための防火防煙シャッターについて述べたが、本発明は、これに限らず、建物の出入り口などの開口部又は内部空間を遮断するための防火防煙シャッターに広く適用することができる。この場合、シャッターカーテンとしては、上記実施形態の如き耐火クロス製のもの以外に、金属製のものでもよいのは勿論である。
【００２９】
また、上記実施形態では、シャッターカーテン１２の自重降下時にばね反力を発生するばね部材として、コイルスプリング８４を用いたが、この代わりに、ねじり棒などを用いて構成してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の防火防煙シャッターによれば、シャッターカーテンの自重降下時にばね反力を発生するばね部材を装備したことにより、シャッターカーテンの遮断状態からその下端を持ち上げる時の持ち上げ力を軽減することができるので、非力な女性や子供でも容易にシャッターカーテンを開けて外に避難することができ、安全性を確保することができる。しかも、広い設置スペースを確保したり、防火防煙性能の低下を来したりすることがなく、またコスト的にも安価に実施することができ、実施化を図る上で非常に有利なものである。
【００３１】
特に、請求項２に係る発明では、ばね部材のばね反力によって、シャッターカーテンを遮断状態から持ち上げる時の持ち上げ力を軽減することができるだけでなく、シャッターカーテンの遮断状態で耐火クロス製のシャッターカーテンを緊張状態に保って防火防煙性能を高めることができるという効果をも奏する。
【００３２】
また、請求項３に係る発明では、シャッターカーテンの巻き取り軸内にばね部材としてのコイルスプリングが配置されているため、防火防煙シャッターの収納部の小型化ひいては設置スペースの狭小化を図ることができる。
【００３３】
さらに、請求項４に係る発明では、防火防煙シャッターの収納部の小型化を図りながら、シャッターカーテンの自重降下時の降下速度を調速機により確実に一定に保持することができるので、安全性の向上を実施上有効に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る防火防煙シャッターを装備したエレベータの出入り口付近の正面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ線における拡大断面図である。
【図４】開閉機の断面図である。
【図５】図４のＺ方向から見た矢視図である。
【図６】巻き取りドラムと駆動輪との嵌合構造を示す断面図である。
【図７】開閉機のブレーキ装置のブレーキ解放状態を示す断面図である。
【図８】図４のＨ−Ｈ線における拡大断面図である。
【図９】図８のＩ−Ｉ線における拡大断面図である。
【符号の説明】
２    出入り口（開口部）
３    上枠（開口部の上縁部）
１１    巻き取りドラム（巻き取り軸）
１２    シャッターカーテン
１３    座板
１６Ｌ  取付ブラケット（支持部材）
２０    開閉機
２４    遊星歯車装置
５０    ガバナブレーキ（調速機）
８０    コイルスプリングユニット
８２    コイルスプリング回転輪（回転部材）
８４    コイルスプリング（ばね部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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