ITAN20060046A1 - Dispositivo composto da una serie di tronchi atto all'isolamento elettrico di tubazioni - Google Patents
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Description
Forma oggetto della presente invenzione un dispositivo di sicurezza del
tipo atto ad impedire che scariche elettriche pericolose si trasmettano da un
primo tratto di tubazione metallica ad un secondo tratto consecutivo; in
particolare, che tali scariche elettriche si trasmettano da uno scaldaacqua
30 elettrico, ad accumulo o istantaneo, a parti accessibili all'utente.
E' noto che negli scaldaacqua elettrici ad accumulo il riscaldamento
avviene tramite resistenze elettriche immerse nell'acqua, costituite
sostanzialmente da una guaina esterna metallica, da un filamento resistivo
interno e da uno strato di materiale dielettrico interposto tra guaina e filamento
35 resistivo.
Una rottura della guaina esterna consente all'acqua contenuta nel
serbatoio di giungere a contatto con il filamento resistivo, così che l'acqua si
trova sotto tensione e, con essa, tutte le parti elettricamente conduttive ad essa
collegate.
40 Se le nome di sicurezza sono rispettate sia nella costruzione del prodotto
che nella realizzazione dell'impianto elettrico, tale rottura della guaina non
comporta situazioni pericolose, grazie al fatto che tutte le parti metalliche dello
scaldaacqua, così come l'impianto elettrico, hanno un collegamento di terra,
oltre al fatto che è presente un dispositivo salvavita.
45 In realtà, spesso può capitare che l'impianto elettrico sia negligentemente
<sprovvisto di terra o, peggio ancora, in taluni Paesi, può awenire che i tre cavi>W<3>della Fase, del Neutro e della Terra siano collegati in maniera del tutto casuale ai
morsetti della presa di corrente. In tal caso, proprio attraverso i collegamenti di
messa a terra dello scaldaacqua, l'utente o l'installatore possono venire
50 immediatamente folgorati non appena lo scaldaacqua, seppur integro, è 3
$allacciato alla rete elettrica.
I1 rimedio a tal situazione sembra ovviamente semplicissimo:
l'installatore non dovrebbe collegare lo scaldaacqua se l'impianto elettrico non è
regolare; in talune zone o Paesi, però, non è sicuro affidarsi al senso di
55 responsabilità dell'installatore.
A tale gravissimo rischio si provvede, allora, con due tipi di protezione
concettualmente molto diversi; il primo attivo ed il secondo passivo.
I1 tipo di protezione attiva utilizza mezzi elettronici ed elettromeccanici e
consiste in un dispositivo interposto tra l'impianto elettrico dello scaldaacqua e
60 la presa di corrente, che rileva eventuali anomalie dell'impianto elettrico; in caso
affermativo, il dispositivo impedisce il collegamento elettrico dello scaldaacqua
alla rete.
Dispositivi di tal tipo sono poco ingombranti e sostanzialmente non
alterano l'architettura delle scaldaacqua, ma hanno l'inconveniente che un loro
65 guasto potrebbe consentire situazioni pericolose.
I1 tipo di protezione passiva assicura, invece, il completo isolamento
elettrico dello scaldaacqua rispetto a qualsiasi parte che possa venire a contatto
con l'utente e ciò avviene tramite due distinti accorgimenti:
<->isolamento delle parti metalliche dello scaldaacqua accessibili: tutte le parti
70 metalliche dello scaldaacqua accessibili normalmente (l'involucro e le staffe
di aggancio al muro, ad esempio) sono elettricamente isolate rispetto alle
<parti metalliche interne ed all'acqua;>...<->isolamento dello scaldaacqua da tutte le tubazioni accessibili all'utente
tramite una coppia di dispositivi di qui in poi detti isolatori idrici; gli isolatori - *75idrici sono dispositivi statici interposti tra gli attacchi idraulici di uno ;;/;::,,<->2 8 LUG 2006;li :<, .>;scaldaacqua e le corrispondenti tubazioni di alimentazione e prelievo, così ;che l'acqua in ingresso ed in uscita dallo scaldaacqua scorra attraverso di ;essi, in un condotto realizzato in materiale elettricamente isolante ed ;abbastanza lungo da far sì che neppure attraverso l'acqua contenuta in essi, ;80 seppur elettricamente conduttiva, possano passare correnti di valore ;pericoloso o comunque indesiderato. ;L'utilizzo di isolatori idrici è noto da decenni in molti scaldaacqua ;elettrici istantanei, nei quali il riscaldamento è ad opera di filamenti elettrici ;resistivi direttamente a contatto con l'acqua, ma non vi è trasmissione di corrente ;<85>all'estemo dello scaldaacqua tramite le tubazioni perché a monte ed a valle dei ;filamenti elettrici sono presenti dei percorsi dell'acqua tracciati a serpentino in ;condotti di materiale plastico sufficientemente lunghi. ;Di qui in poi si chiamerà "percorso in acqua" la lunghezza del percorso ;che deve fare la corrente elettrica da un primo elemento conduttivo dello ;90 scaldaacqua, sottoposto ad un determinato potenziale elettrico, lungo tubazioni o ;condotte in materiale isolante, sino ad un secondo elemento conduttivo separato ;dallo scaldaacqua, e direttamente o indirettamente accessibile ad un utente ;sottoposto ad un diverso potenziale (in particolare al potenziale di terra). ;La lunghezza minima del percorso in acqua che impedisce scariche ;95 elettriche pericolose o indesiderate è proporzionale alla conducibilità elettrica ;dell'acqua, un valore che può variare moltissimo da zona a zona o da Paese a ;<Paese, a seconda della quantità di sostanze disciolte in acqua.>1 ;Seguono, a titolo di esempio, le conduttività elettriche misurate in alcune ;località. i? Località Conduttività (pS/cm) ;Centro Italia 790 ;Calcutta 3500 ;Shangai 700 ;Quang Nam (Vietnam) 65 ;Hai Phong (Vietnam) 4890 ;Gli isolatori idrici sono utilizzati da qualche anno in Paesi emergenti quale dispositivo di sicurezza per le ragioni anzidette. ;Ne esistono diverse soluzioni tecniche, ma tutti consistono sostanzialmente in tratti di tubo in materiale plastico interposti tra scaldacqua e 110 rete idrica. ;Alcune soluzioni, si vedano ad esempio le figure a corredo del documento CN 1.358.971, prevedono che detti tubi siano interni al serbatoio dello scaldaacqua. ;Altre soluzioni prevedono le tubazioni esterne al serbatoio, sotto forma di 115 spirali di tubi flessibili o percorsi tortuosi con tubi rigidi e gomiti, eventualmente protetti da carenatura. ;Un inconveniente della disposizione interna al serbatoio<è>che la lunghezza del percorso in acqua è predefinita all'atto della produzione e pertanto deve prevedere i casi peggiori oppure rinunciare a prevederli perché l'ingombro 120 dei tubi sarebbe eccessivo. ;Altro grave inconveniente è che eventuali danneggiamenti dei tubi in plastica, ad esempio dovuti ad accidentale surriscaldamento del serbatoio, non sono riscontrabili. ;Quanto alla disposizione esterna al serbatoio, un inconveniente della<125>soluzioni note è indubbiamente l'ingombro, oltre che l'aspetto estetico. ;;i , .' ;.; .<..>--<.>;5 , , i 006 ;2 ;* . . >
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Scopo generale della presente invenzione è quello di ridurre almeno in parte gli inconvenienti sopra lamentati.
Uno scopo particolare della presente invenzione<è>quello di indicare isolatori idrici di forma compatta così che il loro volume di ingombro sia il più 130 possibile ridotto rispetto alla lunghezza del percorso in acqua ottenuto.
Ulteriore scopo particolare, per alcune varianti della presente invenzione, è quello di indicare isolatori idrici in cui la lunghezza del percorso in acqua sia facilmente modificabile in funzione della conducibilità elettrica dell'acqua.
Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare isolatori 135 idrici il cui aspetto estetico sia gradevole.
Detti scopi ed ulteriori vantaggi si raggiungono con un isolatore idrico così come di seguito descritto, in alcune varianti preferite, con l'ausilio delle illustrazioni a corredo e nelle rivendicazioni annesse, le quali ultime costituiscono parte integrante della descrizione stessa.
140 La fig. 1 è una rappresentazione in prospettiva, di un isolatore idrico secondo una variante preferita dell'invenzione.
La fig. 2 è una rappresentazione esplosa dell'isolatore idrico di fig. 1.
La fig. 3 è una rappresentazione in sezione dell'isolatore idrico di fig. 1.
La fig. 4 è una ulteriore rappresentazione in sezione dell'isolatore idrico 145 difig.1.
La fig. 5 è una rappresentazione schematica, in sezione, di unoscaldaacqua con montati, all'ingresso ed all'uscita dell'acqua, due isolatori'+ idrici secondo l'invenzione.
La fig. 6 è una rappresentazione schematica, in sezione, di uno150 scaldaacqua con montato, all'ingresso ed all'uscita dell'acqua, un unico- 9
<<,>isolatore idrico secondo una variante dell'invenzione.
Come già evidente da un esame sommario delle figure, l'isolatore idrico secondo l'invenzione prevede un lungo condotto che occupa un volume contenuto per il fatto di essere costituito da un fascio di tronchi di condotto
155 rettilinei e paralleli tra loro (di qui in poi detti semplicemente tronchi) accostati
in forma compatta e raccordati in sequenza ciascuno al successivo alle estremità da opportuni passaggi ad essi ortogonali:
Nella fig. l, dell'isolatore idrico 1 secondo l'invenzione sono visibili una prima estremità consistente in un primo attacco 201 (nell'esempio nella forma di
160 una filettatura maschio) ed una seconda estremità consistente in un secondo attacco 801 (nell'esempio nella forma di una filettatura femmina), da allacciare ad uno scaldacqua e10 a tubazioni.
Con particolare riferimento alle figg. 2, 3 e 4, la variante di dispositivo idrico 1 preferita prevede: un connettore-distributore 2; una prima guarnizione
165 piana 3 di tenuta tra il connettore-distributore 2 ed una successiva cuffia 4; una seconda guarnizione piana 5 di tenuta tra detta cuffia 4 ed una prima testa 603 del successivo corpo principale 6; una terza guarnizione piana 7 di tenuta tra una seconda testa 604 di detto corpo principale 6 ed il successivo connettore 8.
Detta cuffia 4 ha lo scopo di alloggiare e centrare al suo interno, da un
170 primo lato, detti connettore-distributore 2 e prima guarnizione piana 3 e, dall'altro lato, dette seconda guarnizione piana 5 e prima testa 603. .-La terza guarnizione piana 7 e la seconda testa 604 sono invece alloggiati e centrati all'interno di detto connettore 8.
Viti 9 di un primo gruppo serrano tra loro il connettore-distributore 2, la
175 prima guarnizione piana 3, la cuffia 4, la seconda guarnizione piana 5 ed il corpo' principale 6; dette viti 9 sono inserite nei fori passanti 202, 302, 401, 502 ed awitate in sedi filettate (non mostrate nelle figure) previste nella prima testa 603 del corpo 6.
Analogamente, viti 9 di un secondo gruppo serrano tra loro il connettore 180 8, la terza guarnizione piana 7 ed il corpo principale 6, inserite nei fori passanti 802 e 702 ed awitate in sedi filettate 605 previste nella seconda testa 604 del corpo 6.
I1 percorso dell'acqua è meglio visibile nelle figg.3 e 4.
Nel corpo principale 6 è ricavata una molteplicità di tronchi 601, rettilinei 185 e tutti paralleli tra loro ed all'asse principale del corpo principale 6 medesimo.
Partendo dal primo attacco 201, sull'asse dell'isolatore idrico 1 l'acqua è deviata con la curva di raccordo 203 verso una prima estremità di un primo tronco 601 disposto in posizione disassata rispetto all'asse dell'isolatore idrico 1;
la seconda estremità di detto primo tronco 601 è poi collegata ad una estremità di 190 un successivo tronco 601, adiacente tramite un passaggio 602 ortogonale a detti tronchi 601 e ricavato sulla seconda testa 604 del corpo principale 6. Tutti i restanti tronchi 601 sono collegati allo stesso modo, ciascuno al successivo alla loro estremità tramite passaggi 602 che sono ricavati, in alternanza, sulla prima testa 603 e sulla seconda testa 604 del corpo 6.
195 Poiché detti tronchi sono in numero dispari, si giunge così, con andamento a zigzag per collegamenti successivi di detti tronchi 601 l'uno all'altro tramite i detti passaggi 602, all'ultimo tronco 601 che<è>centrato sull'asse dell'isolatore idrico 1 e che, pertanto, sbocca direttamente sul secondo attacco 801, anch'esso coassiale all'isolatore idrico l .
Nulla vieta, comunque, che anche il collegamento della seconda estremità - -3 de117ultimo tronco 601 sia collegata al secondo attacco 801 tramite una curva di raccordo del tutto analoga alla curva di raccordo 203, e che detto ultimo tronco
601 e10 detto secondo attacco 801 siano disassati rispetto al17isolatore idrico 1.
Naturalmente, per il passaggio del17acqua, le prima, seconda e terza 205 guarnizioni piane 3, 5 e 7 sono opportunamente forate, rispettivamente con un'asola 301, un foro decentrato 501 ed un foro centrale 701.
Ne117esempio delle figure, 17isolatore idrico 1 prevede 19 tronchi 601, pertanto con esso si può ottenere un percorso in acqua lungo sostanzialmente 19
volte l'ingombro in lunghezza de117isolatore idrico 1 medesimo.
<2 1 O>Secondo una prima variante dell'invenzione, tutti gli elementi principali del17isolatore idrico l , e cioè il connettore-distributore 2, la cuffia 4, il corpo principale 6 ed il connettore 8, sono ottenuti per stampaggio di materialitermoplastici, ad esempio poliammide caricato al 30-40 % con fibra di vetro.
Si può osservare, infatti, nelle figg. 3 e 4, lo spessore variabile delle 215 pareti che separano tra di loro i tronchi 601; ciò è dovuto ai necessari angoli di sformo dei maschi dello stampo che vanno a formare i tronchi 601 medesimi.
I1 corpo principale 6 è perfettamente stampabile come sopra detto, sebbene richieda uno stampo con molti movimenti, sia coassiali a117asse del corpo principale 6 che ad esso ortogonale.
220 La Fig. 5 mostra uno scaldaacqua elettrico 10 ad accumulo riscaldato da
<una resistenza elettrica 1001, in cui l'acqua fredda entra attraverso il tubo 1002>
<ed esce attraverso il tubo 1003. Entrambe le estremità esterne di detti tubi 1002 e>+ 1003 sono collegate alla rete idrica 1004 tramite due isolatori idrici 1. Y-Del17isolatore idrico 1 appena presentato secondo una forma preferita
P
225 sono naturalmente possibili molte varianti. Se ne menzionano alcune a titolo di
esempio.
I1 corpo 6, anziché essere ottenuto come pezzo unico da stampaggio, potrebbe essere composto di tre pezzi (si veda la fig. 4): le già dette prima testa 603 e seconda testa 604 ed un corpo intermedio 606, separati tra loro lungo le 230 linee tratteggiate S-S.
Mentre dette prima e seconda testa 603 e 604, che contengono i passaggi 602 e le sedi delle viti 9, continuerebbero ad essere ottenute per stampaggio, il corpo intermedio 606, che contiene solo i tronchi 601, rettilinei, può essere ottenuto per estrusione.
<235>Detti tre corpi (prima e seconda testa 603 e 604 e corpo intermedio 606) potrebbero poi essere saldati tra loro con tecniche note; con saldatura a specchio, ad esempio, o ad ultrasuoni.
Secondo tal variante è possibile regolare la lunghezza dei tronchi 601, cioè del percorso in acqua, tagliando il corpo intermedio 606 della lunghezza 240 necessaria in funzione del tipo di acqua con cui si ha a che fare e del grado di resistenza elettrica che si vuole ottenere.
Secondo un'altra variante, il connettore-distributore 2, anziché avere il primo attacco 201 in asse con l'isolatore idrico 1, potrebbe averlo in asse con il primo tronco 601 evitando così la curva 203.
245 La tenuta idraulica dell'isolatore idrico 1 è assicurata da guarnizioni piane 3, 5 e 7, serrate ai restanti elementi 2, 4, 6, 8 da due gruppi di viti 9.
In alternativa la tenuta tra detti elementi 2, 4, 6, 8 potrebbe essereassicurata da mastici sigillanti o giunti appositamente conformati e saldati a<specchio o ad ultrasuoni secondo tecniche ben note.>
250 I1 corpo principale 6 potrebbe contenere un numero pari di tronchi 6013così che il primo attacco 201 ed il secondo attacco 801 si trovino alla stessa estremità dell'isolatore idrico l .
Infine i due isolatori idrici 1 necessari ad isolare uno scaldaacqua elettrico 10 potrebbero essere uniti in un unico duplice isolatore idrico 11, 255 comprendente un corpo principale 6 con duplice fascio di tronchi 601, tra loro separati dal punto di vista idraulico e ciascuno facente capo ad una distinta coppia di primi e secondi attacchi 201 ed 801.
Tale isolatore idrico 11 potrebbe avere detti primi e secondi attacchi 201 e 801 ortogonali all'asse principale dell'isolatore idrico 1 medesimo ed essere<260>montato su uno scaldaacqua con detto asse principale orizzontale, come mostrato molto schematicamente in fig. 6, così da ridurre l'ingombro in verticale.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI Riv. 1 Isolatore idrico ( l ) -per la limitazione della trasmissione di corrente attraverso l'acqua presente in tubazioni, in particolare per l'isolamento elettrico di scaldaacqua elettrici (10) ad accumulo o istantanei dalle tubazioni di ingresso e di uscita dell'acqua (1104) -e del tipo comprendente un condotto (201,601,602, 801) che -contiene detta acqua, -é realizzato in materiale elettricamente isolante. -ed è abbastanza lungo da ottenere la desiderata limitazione di trasmissione di corrente tra i due estremi primo e secondo attacco (201, 801) di detto condotto (201, 601, 602, 801) sottoposti a differente potenziale elettrico caratterizzato dal fatto che esso comprende -un corpo principale (6) in cui è ricavata una molteplicità di tronchi (601), rettilinei e tutti paralleli tra loro ed all'asse principale del corpo principale (6) medesimo, -un primo attacco (201) collegato alla prima estremità di un primo tronco (601 ), -<t>una serie di passaggi (602) ortogonali a detti tronchi (601) che collegano in sequenza la seconda estremità di ciascun tronco (601) con la prima estremità di un tronco (601) adiacente, - un secondo attacco (801) collegato alla seconda estremità - 9<dell'ultimo tronco (60 l),>i -così da ottenere, con andamento a zigzag, per collegamentisuccessivi di detti tronchi (601) l'uno all'altro tramite i detti passaggi (602), detto condotto (201, 601, 602, 80 l), - essendo detti passaggi (602) ricavati in alternanza sulla seconda testa (604) e sulla prima testa (603) di detto corpo (61, - ed essendo previsti mezzi di sigillatura (3, 5, 7) che impediscono il trafilamento del17acqu.a e ne permettono il passaggio solo lungo il condotto (201, 601, 602, 801) medesimo. Riv.
- 2 Isolatore idrico (1) secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto primo attacco (201) è collegato direttamente a detta prima estremità di detto primo tronco (601). 40 Riv.
- 3 Isolatore idrico (1) secondo la riv. l caratterizzato dal fatto che detto primo attacco (201) è collegato a detta prima estremità di detto primo tronco (601) e10 detto secondo attacco (801) è collegato a detta seconda estremità dell'ultimo tronco (601) tramite una curva di raccordo (203). <Riv.
- 4>Isolatore idrico (1) secondo qualsiasi riv. precedente caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sigillatura (3, 5, 7) comprendono -un connettore-distributore (2) su cui è ricavato detto primo attacco50 (2011, -una cuffia (4) atta ad alloggiare detto connettore-distributore (2), una prima guarnizione piana (3), una seconda guarnizione piana ( 9 , detta prima testa (603) di detto corpo (6), -una prima guarnizione piana (3), -una seconda guarnizione piana ( 9 , -essendo detta cuffia (4) atta ad alloggiare e centrare detti connettore-distributore (2), prima e seconda guarnizioni piane (3, 5) e prima testa (603) di detto corpo (6), -e, infine, un primo gruppo di viti (9) che serrano tra loro, in sequenza, detti connettore-distributore (2), prima guarnizione piana (3), cuffia (4), seconda guarnizione piana (5) e corpo principale (6), dette viti 9 essendo inserite in fori passanti (202, 302, 401, 502) ricavati in detti elementi (2, 3, 4, 5) ed avvitate in sedi filettate previste nella prima testa (604) del già detto corpo 65 (6). <Riv.
- 5>Isolatore idrico ( l ) secondo qualsiasi riv. precedente caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sigillatura (3, 5, 7) comprendono ulteriormente -un connettore (8) su cui è ricavato detto secondo attacco (801),-una terza guarnizione piana (7), -una seconda testa (604) del già detto corpo (6), -essendo detto connettore (8) atto ad alloggiare e centrare detti <terza guarnizione piana (7) e seconda testa (604),> - e, infine, un secondo gruppo di viti (9) che serrano tra loro, in--. <sequenza, detti connettore (8), terza guarnizione piana (7) e - 3>fseconda testa (604) di detto corpo principale (6), -dette viti 9 essendo inserite in fori passanti (802, 702) ricavatiin detti elementi (8, 7) -ed awitate in sedi filettate (605) previste nella detta seconda8 O testa (604) del già detto corpo (6). Riv.
- 6 Isolatore idrico ( l ) secondo qualsiasi riv. precedente, 5 esclusa caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sigillatura (3, 5, 7) consistono in mastici sigillanti. Riv.
- 7 Isolatore idrico ( l ) secondo qualsiasi riv. precedente, 5 e 6 escluse caratterizzato dal fatto che detti mezzi di sigillatura (3, 5, 7) consistono in giunti saldati a specchio o ad ultrasuoni. Riv.
- 8 Isolatore idrico (1) secondo qualsiasi riv. precedente, caratterizzato dal fatto che detti tronchi (601) sono in numero dispari e detti primo attacco (201) e secondo attacco (801) sono situati alle estremità opposte dell'isolatore idrico ( l ) medesimo. Riv.
- 9 Isolatore idrico ( l ) secondo qualsiasi riv. precedente 8 esclusa, caratterizzato dal fatto che detti tronchi (601) sono in numero pari e detti primo attacco (201) e secondo attacco (801) sono situati ad una stessa estremità dell'isolatore idrico ( l ) medesimo. Riv.
- 10 Isolatore idrico ( l ) secondo qualsiasi riv. precedente, caratterizzato dal fatto che 1 O0 almeno uno tra detti primo attacco (201) e secondo attacco (801) ha - 9 asse ortogonale rispetto all'asse principale dell'isolatore idrico (1) medesimo. Riv.
- l l Isolatore idrico ( l ) secondo qualsiasi riv. precedente, caratterizzato dal fatto che 105 detto corpo (6) è ottenuto come pezzo unico da stampaggio. <Riv.
- 12>Isolatore idrico ( l ) secondo qualsiasi riv. precedente, 11 esclusa caratterizzato dal fatto che detto corpo (6) è composto da tre parti (603,604, 606) rispettivamente -prima e seconda testa (603, 604) -che contengono i passaggi (602) e le sedi delle viti (9) -e sono ottenuti per stampaggio - nonché corpo intermedio (606), -che contiene solo detti tronchi (601) -ed è ottenuto per estmsione e dal fatto che dette tre parti (603, 604, 606) sono unite tra loro per saldatura a specchio o ad ultrasuoni. Riv.
- 13 Isolatore idrico duplice ( l l), caratterizzato dal fatto che esso è costituito da due isolatori idrici (1) secondo qualsiasi rivendicazione precedente ad eccezione del fatto che il corpo <principale (6) prevede un duplice fascio di tronchi (601) tra loro>separati dal punto di vista idraulico facendo ciascuno di detti due fasci di tronchi (601) capo ad una distinta coppia di primi e secondi attacchi P Riv.
- 14 Scaldaacqua (10) utilizzante almeno un isolatore idrico (l), secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, 13 esclusa. Riv.
- 15 Scaldaacqua (10) utilizzante un isolatore idrico duplice ( l l ) secondo la rivendicazione 13. Fabriano, 27/07/2006 A w . Enrico Gentili
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