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DE19953345A1 - Wall surface heating for heat therapy cabin has heat conduction plate between tubular heat source and heat distribution panel for preventing localized heating of latter - Google Patents

Wall surface heating for heat therapy cabin has heat conduction plate between tubular heat source and heat distribution panel for preventing localized heating of latter

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DE19953345A1
DE19953345A1 DE1999153345 DE19953345A DE19953345A1 DE 19953345 A1 DE19953345 A1 DE 19953345A1 DE 1999153345 DE1999153345 DE 1999153345 DE 19953345 A DE19953345 A DE 19953345A DE 19953345 A1 DE19953345 A1 DE 19953345A1
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Ruku Sauna-Manufaktur & Co Kg De GmbH
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Abstract

The wall surface heating has electric tubular heating elements or heating cables sandwiched between the inner wall and the outer wall of the heat therapy cabin, provided by stable wall sections with heat distribution panels (3). A heat conduction plate is positioned between the heating source (1) and the heat distribution panel, having an expansion zone (41) directly below the heating source and a heat transfer zone (40) spaced from the heating source with a large surface area in direct contact with the heat distribution panel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wandflächenheizung für Wärmetherapiekabinen nach den Angaben im Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a wall heating for heat therapy cabins according to the Information in the preamble of claim 1.

Derartige spezielle Kabinen-Wandflächenheizungen verwandeln elektrische Energie mit Rohrheizkörpern oder Röhren oder Kabel in Wärmeenergie, die vorzugsweise im langwelligen Infrarotspektrum in die Kabine abgestrahlt wird.Such special cabin wall heating systems convert electrical energy with tubular radiators or tubes or cables in thermal energy, which preferably is emitted into the cabin in the long-wave infrared spectrum.

Bei bekannten derartigen Wandflächenheizungen werden vor allem folgende Mängel festgestellt:
In known wall panel heaters of this type, the following defects are found in particular:

  • 1. Es treten Geräusche auf, die vom leichten Knacken bis hin zu einem Prasseln reichen, das in Extremfällen dem Geräusch von Hagel auf einem Blechdach gleicht. Diese Geräusche sind besonders intensiv in Anheizphasen bzw. Abkühlphasen und werden von geräuschempfindlichen Personen hartnäckig reklamiert.
    Da die Temperaturregelung auch im "stationären Betriebszustand" über eine Ein/Aus-Regelung erfolgt, besteht auch hier ein ständiges Aufheizen und Abkühlen mit der Folge von andauernden Knackgeräuschen unterschiedlicher Intensität.    1. Noises occur that range from a slight crack to a patter that in extreme cases resembles the sound of hail on a tin roof. These noises are particularly intense in the heating-up or cooling-down phases and are stubbornly claimed by noise-sensitive people.
    Since the temperature control also takes place in the "stationary operating state" via an on / off control, there is also constant heating and cooling, with the result of continuous crackling noises of different intensities.
  • 2. Es wird eine möglichst gleichmäßige Temperatur der die Wärme abstrahlenden Schicht gewünscht. Die im Abstand voneinander angeordneten zylindrischen Wärmequellen heizen aber die benachbarten Wandelemente wesentlich stärker als die entfernteren auf. Dies bedingt erhebliche Schwankungen in der Strahlungsintensität, die ja bekanntlich in der 4. Potenz von der Oberflächentemperatur abhängt.2. The temperature of the heat radiating is as uniform as possible Layer wanted. The cylindrical spaced apart However, heat sources heat the neighboring wall elements much more than that more distant on. This causes considerable fluctuations in the radiation intensity, which is known to depend in the 4th power on the surface temperature.
  • 3. Der optimale Wirkungsgrad einer Strahlungskabine wird erreicht, wenn die gesamte Wärmeenergie nur in Form von Strahlungswärme von der Innenwand in den Innenraum gelangt. Tatsächlich aber wandert bei bekannten Ausführungen ein erheblicher Teil der Wärmeenergie ungenutzt über die Außenwand ab.3. The optimal efficiency of a radiation cabin is achieved when the entire Thermal energy only in the form of radiant heat from the inner wall in the Interior. In fact, it migrates to known designs considerable part of the thermal energy is wasted on the outer wall.

Das ist nicht nur im Verbrauch teuer, sondern wirkt sich auch negativ auf die erforderliche Anschlußleistung aus.This is not only expensive in terms of consumption, but also has a negative impact on required connected load.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wandflächenheizung für Wärmetherapiekabinen fortzuentwickeln durch die Beseitigung bzw. Verbesserung der vorgenannten Mängel.The invention has for its object the wall heating for To further develop heat therapy cabins by eliminating or improving them of the aforementioned shortcomings.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Wärmequelle und dem Wärmeverteilblech ein Wärmeleitblech angeordnet ist, das im Wesentlichen aus zwei Zonen besteht. Einer schmalen Dehnzone unmittelbar an der Wärmequelle, und einer Wärmeübergangszone, die breitflächig mit dem Wärmeverteilblech verbunden ist.This object is achieved in that between the heat source and a heat conducting plate is arranged on the heat distribution plate, which essentially consists of two zones. A narrow expansion zone directly at the heat source, and a heat transfer zone that is broad with the heat distribution plate connected is.

Die Dehnzone, die infolge ihrer geringen Entfernung von der Wärmequelle rasch und intensiv erhitzt wird, kann sich kräftefrei ausdehnen und schirmt das Wärmeverteilblech vor örtlicher Überhitzung ab. Damit werden die örtlichen Wärmespannungen im Wärmeverteilblech weitgehend beseitigt und damit die Ursache der Knackgeräusche.The expansion zone, which is quick and easy due to its short distance from the heat source is heated intensively, can expand without force and shields it Heat distribution plate from local overheating. So that the local Thermal stresses in the heat distribution plate largely eliminated and thus the cause of crackling noises.

Wird eine Wärmeleitplatte bisheriger Bauart in einer inneren Zone schnell örtlich erhitzt, dann kann sich das Material dort nicht ausdehnen. Die örtlichen und kleinen Heißzonen werden von ihrer großen und kalten Umgebung festgehalten. Es kommt zu spontanen kleinen örtlichen Auswölbungen, die das als Resonanzboden wirkende Wärmeverteilblech zu Schwingungen anregt, die als Knackgeräusche bei Einzelvorgängen und als Prasseln beim Zusammenwirken mehrerer Heizsektionen hörbar werden.A thermal plate of the previous type quickly becomes local in an inner zone heated, then the material cannot expand there. The local and small Hot zones are captured by their large and cold surroundings. It is coming to spontaneous small local bulges that act as a soundboard Heat distribution plate stimulates vibrations, which as crackling noises Individual processes and as pattering when several heating sections work together become audible.

Mit zunehmender Erwärmung der Platte gleichen sich die unterschiedlichen Dehnungszonen wieder aus, die Geräusche nehmen ab bzw. hören ganz auf.As the plate heats up, the different ones become the same Stretch zones again, the noises decrease or stop completely.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Wärmeleitbleches verhindert eine zu rasche örtliche Aufheizung bzw. Wärmedehnung im Wärmeverteilblech und damit auch das Auftreten der Knackgeräusche.The arrangement of the heat conducting plate according to the invention prevents it from being too rapid local heating or thermal expansion in the heat distribution plate and thus that too Appearance of the crackling noises.

Zugleich wird die Wärmeverteilung wesentlich verbessert. Über das Wärmeleitblech wird ein zusätzlicher Wärmefluß an die von der Wärmequelle entfernteren Zonen des Wärmeverteilbleches geleitet und dort breitflächig übertragen.At the same time, the heat distribution is significantly improved. Via the heat conducting plate  is an additional heat flow to the more distant zones of the Heat distribution sheet conducted and transferred there over a wide area.

Das Deckleitblech umschließt mit seiner Dehnzone die Wärmequelle halbseitig auf der Außenseite. Es nimmt einen wesentlichen Teil der von der Wärmequelle abgestrahlten Energie auf und leitet diese ebenfalls dem Wärmeverteilblech an der kühleren Zone zu.The expansion baffle encloses the heat source on one side with its expansion zone the outside. It takes a substantial part of that from the heat source radiated energy and also directs this to the heat distribution plate on the cooler zone too.

Da in der relativ schmalen und freihängenden Dehnzone keine Verspannungen auftreten, entstehen auch in ihr keine Geräusche.Because there is no tension in the relatively narrow and freely hanging expansion zone occur, there are no noises.

Der im Deckleitblech durchfließende Wärmestrom gelangt ebenfalls zu den äußeren Bezirken des Wärmeverteilbleches, heizt diese zusätzlich auf und bewirkt damit eine gleichmäßigere Wärmeverteilung.The heat flow flowing through the cover plate also reaches the outside Districts of the heat distribution plate, this heats up additionally and thus causes one more even heat distribution.

Beim Erwärmen der Wärmeleitbleche dehnen sich diese auch in der Achsrichtung der Wärmequellen aus. Damit dadurch keine Auswölbungen entstehen, sind erfindungsgemäß die Leitbleche unterteilt und durch Dehnfugen getrennt.When the heat-conducting sheets are heated, they also expand in the axial direction of the Heat sources. So that there are no bulges According to the invention, the guide plates are divided and separated by expansion joints.

Eine bevorzugte Bauart sieht auf der einen Seite der zylindrischen Wärmequelle ein Wärmeleitblech und auf der anderen ein Deckleitblech vor. Diese Anordnung erwies sich bei relativem geringem Materialaufwand als besonders effektiv.A preferred design looks on one side of the cylindrical heat source Heat conducting plate and a cover plate on the other. This arrangement proved proves to be particularly effective with a relatively small amount of material.

Auf der Außenseite des Wärmeverteilbleches ist die Wärmestrahlungsschicht befestigt. Das die Wärme übertragende Wärmeverteilblech dient zugleich als statisches Tragelement zur Befestigung der Wärmestrahlungsschicht, die aus Holzbrettern, Schichtholzplatten oder aus Keramik besteht.The heat radiation layer is on the outside of the heat distribution plate attached. The heat-transfer plate also serves as static support element for attaching the thermal radiation layer, which consists of Wooden boards, plywood or ceramic.

Die bevorzugte Bauart verwendet Holz als Wärmestrahlungsschicht wegen der günstigen Strahlungszahl und der relativ kleinen Wärmeleitfähigkeit. Durch die Kombination dieser Eigenschaften kann man die Holzoberfläche auch noch bei beachtlicher Strahlungsintensität ohne Verletzungsgefahr kurzzeitig berühren. The preferred design uses wood as a heat radiation layer because of the favorable radiation number and the relatively low thermal conductivity. Through the Combining these properties you can also add to the wood surface Touch the considerable radiation intensity for a short time without risk of injury.  

Um die Wärmeabgabe zur Kaltseite weiter zu minimieren verwendet die Erfindung eine Kombination von Wärmesperren, bestehend aus:
einer Blechhaube aus hochreflektierendem Alu, die die Heißteile abdeckt, Konvektion verhindert und Strahlung reflektiert,
einem nachgeschalteten Luftpolster als Wärmedämmschicht,
einer Reflexionsfolie auf einer Isolierschicht
und einer die Stabilität garantierenden Tragschicht, auf deren kalten Außenseite noch eine abwaschbare Deckschicht aufgebracht ist.In order to further minimize the heat emission on the cold side, the invention uses a combination of heat barriers consisting of:
a sheet metal hood made of highly reflective aluminum, which covers the hot parts, prevents convection and reflects radiation,
a downstream air cushion as a thermal insulation layer,
a reflective tape on an insulating layer
and a base layer guaranteeing stability, on the cold outside of which a washable cover layer is also applied.

Eine unter bestimmten Voraussetzungen vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht die Kombination des Wärmeleitbleches mit dem Deckleitblech vor. Die einstückige Ausführung hat eine gemeinsame Wärmeübergangszone, aber unterschiedlich ausgebildete Dehnzonen.An advantageous embodiment of the invention under certain conditions provides for the combination of the thermal baffle with the cover baffle. The one-piece design has a common heat transfer zone, however differently designed expansion zones.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is in Described in more detail below.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Wandflächenheizungssektion mit einem Rohrheizkörper, Fig. 1 shows a cross section of a wall surface heating section with a tubular heater,

Fig. 2 zeigt eine Variante der Leitbleche für 2 Rohrheizkörper. Fig. 2 shows a variant of the guide plates for 2 tubular heaters.

Im Beispiel der Fig. 1 besteht die Wärmestrahlungsschicht aus einer Bretterschalung 20, deren Oberfläche die Wärmestrahlung in die Kabine bzw. Halbkabine im langwelligeren Infrarot abstrahlt. Die Bretter sind mit Befestigungsmittel (im Beispiel Holzschrauben) 31 an der Aluplatte 30 befestigt, über die die von dem Rohrheizkörper 10 abgegebene Wärme verteilt wird.In the example of FIG. 1, the heat radiation layer consists of a board formwork 20 , the surface of which radiates the heat radiation into the cabin or half-cabin in the longer-wave infrared. The boards are fastened with fastening means (wood screws in the example) 31 to the aluminum plate 30 , via which the heat given off by the tubular heating element 10 is distributed.

Das im Beispiel links von der Wärmequelle 10 angeordnete Wärmeleitblech 4 schirmt im Bereich der Dehnzone 41 das Wärmeverteilblech von der direkten Wärmestrahlung ab und leitet die selbst aufgenommene Wärme zu Wärmeübergangszone 40, wo sie breitflächig in die Aluplatte 30 übergeht. The heat conducting plate 4 arranged in the example to the left of the heat source 10 shields the heat distribution plate from the direct heat radiation in the area of the expansion zone 41 and conducts the self-absorbed heat to the heat transfer zone 40 , where it broadly merges into the aluminum plate 30 .

Rechtsseitig der Wärmequelle erkennt man das Deckleitblech mit der Deckdehnzone 51 und der Wärmeübergangszone 50. In der Deckeldehnzone wird ein erheblicher Teil der Wärmestrahlung abgefangen und dem entfernteren Bereich rechts des Rohrheizkörpers 1 der Aluplatte 30 zugeleitet.On the right side of the heat source, the cover guide plate with the cover expansion zone 51 and the heat transfer zone 50 can be seen . A considerable part of the heat radiation is intercepted in the cover expansion zone and passed to the more distant area to the right of the tubular heating element 1 of the aluminum plate 30 .

Um den Wärmeverluststrom zur Außenwand 7 weiter zu dezimieren, ist die Blechhaube 8 vorgesehen, die ebenfalls aus hoch reflektierendem Alu besteht.In order to further decimate the heat loss flow to the outer wall 7 , the sheet metal hood 8 is provided, which also consists of highly reflective aluminum.

Die von dieser noch ausgehende Reststrahlung trifft auf die Reflexionsschicht 72, die über 90% der Reststrahlung reflektiert. Der dann noch verbleibende Wärmestrom trifft auf die Isolierschicht 70. Der hier nochmals reduzierte Wärmestrom muß dann noch die Tragschicht und die Deckschicht durchdringen.The residual radiation still emanating from this strikes the reflection layer 72 , which reflects over 90% of the residual radiation. The remaining heat flow then hits the insulating layer 70 . The heat flow, which is reduced again here, must then still penetrate the base layer and the top layer.

Die beschriebene Anordnung ist so effektiv, daß selbst im Dauerbetrieb bei höchster Laststufe sich die Außenwanddeckschicht nur um einige Grad Celsius über die Raumtemperatur erwärmt.The arrangement described is so effective that even in continuous operation at the highest The outer wall cover layer is only a few degrees Celsius above the load level Warmed to room temperature.

Fig. 2 zeigt zwei Rohrheizkörper 10 mit einer einstückigen Ausführung aus Wärmeleitblech und Deckleitblech. Den gemeinsamen Wärmeübergangszonen 50/40 sind an den Rändern unterschiedlich geformte Dehnzonen 41 bzw. 51 zugeordnet. Fig. 2 shows two tubular radiators 10 with a one-piece design made of heat-conducting plate and cover plate. The common heat transfer zones 50 / 40s are assigned to the edges differently shaped flex zones 41 and 51st

Mit 41' bzw. 51' sind die benachbarten, baugleichen Teile angedeutet.The adjacent, identical parts are indicated by 41 'or 51 '.

Bei dieser Variante kommt man mit weniger Befestigungselemente 31 aus. This variant requires fewer fasteners 31 .

BezeichnungenDesignations

11

Wärmequelle
Heat source

22nd

Wärmestrahlungsschicht
Thermal radiation layer

33rd

Wärmeverteilblech
Heat distribution plate

44th

Wärmeleitblech
Heat conducting sheet

55

Deckleitblech
Cover baffle

66

Luftpolster
Air cushion

77

Außenwand
Outer wall

88th

Blechhaube
Tin hood

1010th

Rohrheizkörper
Heizkabel
Heizröhre
Tubular heater
Heating cable
Heating tube

2020th

Bretterschalung
Board formwork

2121

Schichtholzplatte
Plywood panel

2222

Keramik
Ceramics

3030th

Aluplatte
Aluminum plate

3131

Befestigungselement
Fastener

4040

Wärmeübergangszone
Heat transfer zone

4141

Dehnzone
Expansion zone

5050

Wärmeübergangszone
Heat transfer zone

5151

Deckeldehnzone
Lid stretch zone

7070

Isolierschicht
Insulating layer

7171

Tragschicht
Base course

7272

Reflexionsschicht
Reflective layer

7373

Deckschicht
Top layer

8080

Haubenschraube
Hood screw

Claims (12)

1. Wandflächenheizung für Wärmetherapiekabinen, mit zwischen einer Kabineninnenwand und einer Kabinenaußenwand angeordneten elektrischen Rohrheizkörpern oder Heizkabeln oder anderen zylinderförmigen Wärmequellen, mit aus formstabilen Sektionen zusammengesetzten Wänden, mit wenigstens einem im Bereich der Wärmequelle angeordneten Wärmeverteilblech, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wärmequelle (1) und dem Wärmeverteilblech (3) wenigstens ein Wärmeleitblech (4) angeordnet ist, das aus einer schmalen direkt unter der Wärmequelle angeordneten Dehnzone (41) und einer breitflächigen, im Abstand von der Wärmequelle (1) angeordneten Wärmeübergangszone (40) besteht, die mit dem Wärmeverteilblech (3) breitflächig wärmeleitend fest verbunden ist.1. Wall heating for heat therapy cabins, with electrical tubular radiators or heating cables or other cylindrical heat sources arranged between a cabin inner wall and a cabin outer wall, with walls composed of dimensionally stable sections, with at least one heat distribution plate arranged in the area of the heat source, characterized in that between the heat source ( 1 ) and the heat distribution plate ( 3 ) is arranged at least one heat conducting plate ( 4 ), which consists of a narrow expansion zone ( 41 ) arranged directly under the heat source and a wide-area heat transfer zone ( 40 ) which is arranged at a distance from the heat source ( 1 ) and which Heat distribution plate ( 3 ) is firmly connected over a wide area in a heat-conducting manner. 2. Wandflächenheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckleitblech (5) die Wärmequelle (1) halbseitig mit einer schmalen Deckeldehnzone (51) auf der der Dehnzone (41) gegenüberliegenden Seite umschließt und das aus einer breitflächigen im Abstand von der Wärmequelle angeordneten Wärmeübergangszone (51) besteht, die mit dem Wärmeverteilblech (3) breitflächig, wärmeleitend fest verbunden ist.2. Wall heating according to claim 1, characterized in that a cover baffle ( 5 ) encloses the heat source ( 1 ) on one side with a narrow cover expansion zone ( 51 ) on the side opposite the expansion zone ( 41 ) and which is arranged from a wide area at a distance from the heat source Heat transfer zone ( 51 ) exists, which is firmly connected to the heat distribution plate ( 3 ) over a wide area and in a heat-conducting manner. 3. Wandflächenheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Achsrichtung der Wärmequelle (1) mehrere, durch Dehnfugen getrennte Wärmeleitbleche (3) bzw. Deckleitbleche (5) angeordnet sind.3. Wall heating according to claim 1 or 2, characterized in that in the axial direction of the heat source ( 1 ) several, by expansion joints separated heat conducting plates ( 3 ) or cover plates ( 5 ) are arranged. 4. Wandflächenheizung nach wenigstens einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmigen Wärmequelle (1) auf der einen Seite ein Wärmeleitblech (4) und auf der anderen Seite ein Deckleitblech (5) zugeordnet ist. 4. Wall heating according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tubular heat source ( 1 ) is assigned a heat conducting plate ( 4 ) on one side and a cover plate ( 5 ) on the other side. 5. Wandflächenheizung nach wenigstens einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Wärmeverteilbleches (3) die Wärmestrahlungsschicht (2) befestigt ist.5. Wall heating according to at least one preceding claim, characterized in that on the outside of the heat distribution plate ( 3 ), the heat radiation layer ( 2 ) is attached. 6. Wandflächenheizung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmestrahlungsschicht (2) aus einer Bretterschalung (20) und/oder aus Schichtholzplatten (21) und/oder aus Keramik (22) besteht.6. Wall heating according to claim 5, characterized in that the heat radiation layer ( 2 ) consists of a board formwork ( 20 ) and / or of plywood panels ( 21 ) and / or ceramic ( 22 ). 7. Wandflächenheizung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Wärmeverteilbleches (3) mit den Leitblechen (4, 5) und der Wärmequelle (1) durch eine Blechhaube (8) abgedeckt ist.7. Wall heating according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inside of the heat distribution plate ( 3 ) with the guide plates ( 4 , 5 ) and the heat source ( 1 ) is covered by a sheet metal hood ( 8 ). 8. Wandflächenheizung nach wenigstens einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Blechhaube (8) und der Außenwand (7) ein Luftpolster (6) vorhanden ist.8. Wall heating according to at least one preceding claim, characterized in that an air cushion ( 6 ) is present between the sheet metal hood ( 8 ) and the outer wall ( 7 ). 9. Wandflächenheizung nach wenigstens einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (7) innenseitig mit einer Reflexionsschicht (72) ausgestattet ist.9. Wall heating according to at least one preceding claim, characterized in that the outer wall ( 7 ) is equipped on the inside with a reflective layer ( 72 ). 10. Wandflächenheizung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht (72) außenseitig mit einer Isolierschicht (70) verbunden ist.10. Wall heating according to claim 9, characterized in that the reflection layer ( 72 ) is connected on the outside to an insulating layer ( 70 ). 11. Wandflächenheizung nach wenigstens einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (7) aus wenigstens einer Tragschicht (71) und einer Deckschicht (73) besteht. 11. Wall heating according to at least one preceding claim, characterized in that the outer wall ( 7 ) consists of at least one support layer ( 71 ) and a cover layer ( 73 ). 12. Wandflächenheizung nach wenigstens einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeleitblech (4) und das Deckleitblech (5) einstückig mit einer gemeinsamen Wärmeübergangszone (40/50) ausgebildet sind.12. Heating panel according to any preceding claim, characterized in that the heat conducting plate (4) and the Deckleitblech (5) are formed integrally with a common heat transfer zone (40/50).
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