JPH04107367A - 圧力応答式流体節約装置 - Google Patents

圧力応答式流体節約装置

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JPH04107367A
JPH04107367A JP2258782A JP25878290A JPH04107367A JP H04107367 A JPH04107367 A JP H04107367A JP 2258782 A JP2258782 A JP 2258782A JP 25878290 A JP25878290 A JP 25878290A JP H04107367 A JPH04107367 A JP H04107367A
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JP
Japan
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washer
shutter
soft
housing
fluid
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JP2258782A
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English (en)
Inventor
Cesar Faraon-Chaul
セザール・フアラオン・シヨール
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K13/00—Other constructional types of cut-off apparatus; Arrangements for cutting-off
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/01—Control of flow without auxiliary power
    • G05D7/0126—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs
    • G05D7/0133—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger associated with one or more springs within the flow-path
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784—Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y10T137/7792—Movable deflector or choke

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は針型流体節約装置、中でも特に流体の圧力及び
速度に応答して流体流量を制限することにより、高い流
体圧力でも遮断されない安全な作動を提供し得る圧力応
答式流体節約装置への改良に関する。
水のような流体の流量を節約又は制限するための装置は
従来技術でよく知られている。該装置はシャワー、蛇口
、洗面室、トイレ等での流体流量を制限するのに広く使
用されており、また雌ねじを有する入り目部分と、雄ね
じを有する出口部分とを備えた接続管を特に含んでいる
。雄ねじに相当する部分の直径は接続管本体の他の部分
の直径より小さい。該接続管は所望の流量を提供するの
に適した形状及び強度を有し且つ該管内に配置されてい
るコイルスプリングと、特別設計の針型シャッタとを備
えている。該シャッタは特に段付き円筒形状であり、且
つシャッタの入り口端部にフランジが形成され、針型シ
ャッタを巻回するスプリングが該フランジの内側部分に
当接するように該スプリング内に同軸に配置されている
。該スプリングは下方部分では接続管に形成された内側
ショルダに当接している。
針型シャッタの上方端部上に配置されている前記フラン
ジは、流体の通過を可能とする軸方向に伸びる穴を１つ
以上備えている。従来技術の流体流量制限装置の作動中
には、流体の通過によるシャッタの振動が接続管の内壁
に対して針型シャッタの本体端部のがたつき作用を引き
起こし且つ非常に騒がしいとみなされ得る騒音レベルを
生じる。
更には該フランジは通常、装置のスプリングと直接接触
しており、その結果流体が中程度の圧力及び速度で通過
しても、スプリングはフランジへの衝突を繰り返ず傾向
にあり、従って装置の使用者を悩ますレベルに達し得る
騒音を生じる。他方ては、流体通過用に備えられた穴は
すぐに目詰まりし、特に流体が汚水又は湯のときには比
較的短時間の内に完全に閉塞されることさえある。従来
技術の装置は騒音がやかましく、またシャッタの流体通
過用穴の洗浄のために頻繁に行う前記接続管の分解作業
が厄介であり且つコストがかかるために、前記欠陥は重
大な欠点を生じる。
従来技術の流量節約又は制限装置の欠点に留意して該欠
点を克服するために、本発明は、構造が非常に簡単であ
り且つ振動による騒音及びがたつきの発生を最小限にす
る圧力応答式流体節約装置を提供する。
本発明は更に、前述した特性を有し且つ前記流体により
移送される不純物による流体通路の目詰まりを防止する
流体節約装置を提供する。
本発明は中でも特に、前述した特性を有し且つ高い流体
圧力下にあるときでも装置の流量制限用部品の脱出を実
質的に妨げる流体節約装置を提供する。
本発明の好ましい実施例では、圧力応答式流体節約装置
は、一方の端部に流体入り口を有し且つ他方の端部に流
体出口を有する管継手と、該管継手内を開放位置と閉鎖
位置との間で滑動し且つその入り凹断面の直径が出口断
面の直径より大きく、このようにして流体通路として作
用するために少なくとも１つの長手方向溝を備えている
該入り凹断面と出口断面との間にショルダを形成してい
る円筒形本体を備えている針型シャッタと、該管継手に
入る流体により押圧されるピストンとして作用するため
に該シャッタの入り凹断面の端部に配置されているフラ
ンジと、該シャッタの周りに同軸に配置され且つその一
方の端部が該フランジに当接して、他方の端部が該シャ
ッタを開放位置に偏倚させるために該管継手の出口端部
に配置されている流量調整用ワッシャアセンブリの自由
表面に当接しているコイルスブリング 流体圧力により該管継手の出口端部の方に押圧されると
きに、該ワッシャアセンブリに当接させて流体通路を提
供するためにシャッタの該ショルダの表面から垂直に伸
びている複数の凸出部と、直接の接触を避けるために該
スプリングとシャッタの該フランジとの間に配置されて
いる○リングとを備えており、また該流量調整用ワッシ
ャアセンブリが、該シャッタの出口断面の貫入を可能と
するためにその中央に開口部を有する軟質又はプラスチ
ック材料のワッシャと、それぞれがその間に挟着される
該軟質ワッシャの開口部の直径より幾分大きな直径の中
央開口部を備えている上方ワラシャと底部ワッシャとを
少なくとも１つずつ有する該軟質ワッシャ挟着用ハウジ
ングとを含んでおり、該軟質ワッシャは強く押圧され且
つ該ハウジングを形成する該上方ワッシャと該底部ワッ
シャとの間に固定され、また好ましくは該ハウジングを
補完するために円筒形壁に取り付けられており、このよ
うにして高い流体圧力下で該軟質ワッシャが該ハウジン
グから押し出されて移動することが避けられる。
添付図面を参照して特定実施例についての以下の説明を
読めば、本発明並びに本発明の構造上の機構及び作動方
法が最もよく理解されよう。以下の実施例は単に例示的
なものであるが、非制限的な目的のためではない。
図面の第１図には、騒音及びがたつきを最小限にし且つ
高圧カシステムでの使用時に流量調整用ワッシャアセン
ブリの軟質ワッシャの移動による通路の封鎖を防止する
ように特別設計されている、本発明の第１実施例に従っ
て製造された流体流量節約又は制限装置が示されている
。該装置は、入り口端部１０１と雄ねじ１０３を備えた
出口端部１０２とを有する接続管又は管継手１００を含
んでいる。該端部１０２の外径は管継手本体の他の部分
の外径より大きく、また内径は管継手本体の他の部分の
内径より小さい。該管継手１００内部には段付き円筒形
針型シャッタ１０４があり、該シャッタは、直径がより
大きく且つ上方端部に周辺フランジ１０５を備えている
上方部分又は入り目部分１０６、即ち直径が上方フラン
ジ１０５の直径より小さい細長い上方円筒形本体と、直
径が上方部分１０６より小さく且つ該上方部分１０６よ
り長く、また下方針形状端部１１７を備えている下方部
分又は針本体部分１０７とを含んでいる。
円筒形本体部分１０６の上方端部の周囲には、フランジ
１０５の下方面に当接するように、外径が該フランジ１
０５の外径より僅かに大きい○リング１０８が備わって
いる。○リング１０８の下方には、該０リングの下方面
に直接当接するように、針型シＡ・ツタ１０４を同軸に
巻回するスプリング１０９が備わっている。該スプリン
グ１０９は、流体圧力下での圧縮及び流体圧力が除去さ
れたときの最初の位置への復帰を可能とするのに適した
形状及び強度を有し、また他方端部ではエラストマ又は
プラスチック材料のような軟質材料のワッシャ１１１を
含んでいる流量調整用ワッシャアセンブリ上で確実に支
持されている。該ワッシャ１１１は、シャッタの針部分
１０７の直径に実質的に等しい内径を有し且つワッシャ
１１１より内径の大きい中央オリフィスを有する底部１
１２と、該底部１１２の上方に突出する円筒形壁１１４
と、内径が該底部１１２の内径に等しい中央オリフィス
を有する蓋１１０とを含む硬質材料のハウジング１２０
内に収納されている。ハウジング１２０の深さはワッシ
ャ１１１の厚さと同一であり、その結果１１１０は円筒
形壁１１２の上方縁部及び軟質ワッシャ１１１に当接し
ている。該ワッシャアセンブリは管継手１００の内径を
小さくして該管継手１００の内部に形成されたショルダ
１２５上にしっかりと支持されている。
ハウジング１２０の硬質蓋１１０及び底部１１２は前記
軟質ワッシャ１１１を挟着するための上方ワッシャ及び
下方ワッシャを構成しており、またこれらの部品１１０
，１１２により管継手１００の端部１０２の出口１１３
内に向かう高圧流による該ワッシャ１１１の移動が避け
られ、このようにして該管継手１００での封鎖の発生の
可能性が妨げられる。
管継手１００の上方端部で、針型シャッタ１０４の上方
には、該管継手１００の入り口端部でシャッタ１０４用
スＩ・ツバ又はストロークリミッタとして作用する、一
般に参照番号が１１４の硬質材料のワッシャが配置され
ている。該硬質ワッシャ１１４は該管継手１００の入り
口端部１０１に形成された円筒形凹部ショルダ１２７内
に加圧装着されるのが好ましい。
シャッタ１０４の円筒形本体部分１０６には長手方向に
伸びる１つ以上の表面溝１１５が形成されており、該溝
を通じて流体が通過し、硬水の場合のように流体の不純
物又は沈澱物でこのような溝が簡単に目詰まりする危険
性はない。
シャッタ１０４の本体部分１０６と針部分１０７との間
で直径を小さくして構成されるショルダ又は段部１１６
には周辺のテーパ又は面取り部が形成され、該テーパ又
は面取り部１１６上には長さの短い複数の凸出部１１８
が備わっている。従って、シャッタの本体部分１０６が
高圧力流体の流れにより押圧されな後にハウジング１２
０の硬質Ｍｌｌｏ上に位置するときには、該凸出部１１
８は前述したように蓋１１０に当接して該蓋１１０とシ
ョルダ１１６との間に隙間を残すので、複数の渭又は窓
が流体通路を提供するためにショルダ１１６と蓋１１０
との間に形成される。
本発明の流体節約装置は、シャワー等の水流調整に非常
に有効である。この場合、装置の出口端部１０２の雄ね
じ１０３はシャワーヘッド（図示せず）のねしの部分を
フリーの状態にするのに十分な程度まて該シャワーヘッ
ドの雌ねじ内にねじ込まれる。
次に、アセンブリが送水管（図示せず）の端部管内に滑
動するように導入され、管継手１００のショルダ１２６
が管の縁部に当接するまで鎖管のねじがシャワーヘッド
のフリーな状態のねし山にねじ込まれる。それにより装
置は鎖管及びシャワーヘッドのねじ部分により十分に隠
され、それと同時に装置の有効な性能を提供するために
それらの間で密封的係合が実現される。
本発明のシャッタは、従来技術のシャッタの騒がしい騒
音を防止するように作動し、更には本体部分１０６の周
辺に形成された表面溝１１５が通常の従来技術の穴又は
オリフィスより良好な流体通路を提供するので、容易に
は目詰まりしない。流体が管継手１１０内を通過すると
きに、該流体は入り口端部１０１から進入し、次にシャ
ッタ１０４の円筒形本体部分１０６上に形成された長手
方向の表面７ｔ４１１５内を通過し、流体圧力によりス
プリング１０９の受ける圧縮のために針部分１０７の針
型端部１１７がハウジング１２０の蓋１１０と、軟質ワ
ッシャ１１１と、底部１１２の開口部内とを通過するよ
うに、シャッタ１０４を前記管継手１００の出口端部１
０２の方に押圧する。流体の移動は針本体１０７に振動
を引き起こし、その結果０リング１０８は管継手１００
の内壁と、また針型端部１１７は内径がハウジング１２
０のＭｌｌｏ及び底部１１２のオリフィスの内径より小
さいワッシャ１１１の内部とそれぞれ側方で衝突する。
前記０リング１０８及び前記ワッシャ１１１はエラスト
マ又はプラスチック型軟質材料製なので、このようにし
て騒音が減衰される。
この反対に、スプリング１０９に加えられる圧力が減少
するように流体流量がカットされるか又は低減されると
、該スプリングはシャッタ１０４を押圧して、フランジ
１０５に作用し、該フランジ１０５の上方部分がワッシ
ャ１１４に衝突すると、ワッシャ１１４はシャッタの移
動を停止させる。この動作は流体流量の遮断速度に応じ
て漸進的な速度で実施される。
更には、高圧力流体が管継手１１０内を通過すると、ス
プリング１０９は、シャッタ１０４のショルダ１１６上
に形成された凸出部１１８をハウジング１２０の蓋１１
０に当接さぜるのに十分な程度まで圧縮される。該蓋は
、このような凸出部１１８の貫入を許容しない硬質ワッ
シャである。それにより流体の制限された流量を可能と
するために各対の凸出部１１８の間に複数の溝又は窓が
残されたままである。
最後に前記高圧力流体が流れているときには、１１１０
及びハウジング１２０は、ハウジング１２０の蓋１１０
と底部１１２との間に挟着され且つこれらの部分１１０
．１１２内に密閉されている軟質ワッシャ１１１用リテ
ーナとして作用する。その結果、出口端部１０２の下方
開口部１１３への軟質ワッシャ１１１の脱出移動が避け
られ、従って該ワッシャ１１１の脱出による該出口開口
部１１３の封鎖が避けられる。
第２図は、軟質ワッシャ１１１とハウジング１２０とか
らなる流量制限用ワッシャアセンブリの第２実施例を示
している。該実施例での軟質ワッシャ１１１はハウジン
グ１２０の底部１１２上に提供されている。該ハウジン
グは、軟質ワッシャ１１１と蓋１１０とを組み合わせた
厚さに等しい深さを提供するのに十分な距離だけ該底部
１１２に垂直に伸びている円筒形壁１１４を有する。該
ｉ　１１０は円筒形壁１１４内に受容されるのに適した
外径を有し且つ軟質ワッシャ１１１上に位置している。
またその上面は壁１１４の上方縁部と実質的に平らであ
る。
部品の前記配置により、軟質ワッシャ１１１を構成する
エラストマ又はプラスチック材料の厚さの変動を補償す
ることができる。何故ならば、蓋１１０は前記円筒形壁
１１４により形成された円筒形空間内に、前記軟質ワッ
シャを底部１１２又はハウジング１２０に対して適当に
押圧するのに十分な距離だけ導入され得るからである。
本発明の好ましい実施例としては、軟質ワッシャ１１１
は適切な接着剤等によりハウジング１２０内に固定され
、その後一体交換可能ユニットを提供するために蓋が円
筒形壁１１４に溶接されるか又は固定される。
第３図は本発明の装置で使用される流量制限用ワッシャ
アセンブリの第３実施例を示している。
該実施例は構造がより簡単であり且つ中程度から低い流
体圧力条件下では尚非常に有効であり、このようにして
例えば家庭用又は農業用送水管に普及している。しかし
ながら、該実施例は高い流体圧力条件下で使用されると
全く安全とは言えない。
何故ならば、軟質ワッシャの脱出及び出口開口部１１３
の閉塞が生じ得るからである。しかしながら、本発明の
この実施例はコストがより安く且つ構造がより簡単であ
るために家庭内設備で通常に使用するのには非常に好ま
しい。
図面の第３図に示す如く、流量制限用ワッシャアセンブ
リの第３実施例は単に、前述した２つの実施例のように
円筒形壁に取り付けられてはいない２つの硬質ワッシャ
１１０と１１２との間に挟着された前記軟質ワッシャ１
１１からなっている。ワッシャ１１０．１１１，１１２
は管継手ｉｏｏの本体の内径と同一の外径を有し、且つ
ワッシャの脱出を避けるために硬質ワッシャ１１０と１
１２との間への軟質ワッシャ１１１の比較的堅固な圧力
係合を提供するスプリング１０９により相互に押圧され
るように、単にショルダ１２５上に位置するように適当
な順番で前記管継手１００内に導入されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例に従って製造され、且つそ
の流量調整用ワッシャアセンブリの構造を示す流体流量
節約又は制限装置の長手方向横断面図、第２図は本発明
の装置で使用される流量調整用ワッシャアセンブリの第
２実施例を示す横断面図、第３図は本発明の装置で使用
される流量調整用ワッシャアセンブリの第３実施例を示
す横断面図である。 １００、、、管継手、１０４．、、シャッタ、１０５．
、、フランジ、ｔｏｓ、、、ｏリング、１０９．、、ス
プリング、１１５．、、溝、１２０、、、ハウジング。 此−人　セデーＩム・７７う不ン・−＞塾−１し手続補
正書 （方式） 発明の名称 圧力応答式流体節約装置 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）圧力応答式流体節約装置であって該装置は、入り
    口端部と出口端部とを有する管継手であって、該入り口
    端部が、該入り口端部と該管継手との間に第１ショルダ
    を形成するために該管継手より僅かに大きな内径を有し
    、硬質ワッシャがシャッタのストッパとして役立つため
    に該第１ショルダ上に固定され、該出口端部が、該管継
    手より大きな外径を有し且つ雄ねじを備えており、また
    該管継手と該出口端部との間に第２ショルダを形成する
    ために該管継手より小さな内径を有している管継手と、 針型シャッタであって、その上方には半径方向外側に伸
    びるフランジを有する上方円筒形本体部分と、その底部
    には針形端部を有する下方円筒形本体部分とを備え、該
    下方円筒形本体部分が、該上方円筒形本体部分と該下方
    円筒形部分との間に第３ショルダを形成するために該上
    方円筒形本体部分より小さい直径を有し、スプリングの
    上方端部が該フランジへのスプリングの衝突を減衰させ
    るために該スプリングとシャッタのフランジとの間に挿
    入されている軟質材料のＯリングに当接し、スプリング
    の下方端部が該第２ショルダ上で支持されている流量制
    限用ワッシャアセンブリに当接している針型シャッタと
    、 シャッタが流体により下方に押圧されるときに、制限さ
    れた流量での流体の通過を可能とするために各対の凸出
    部の間に対応する複数の溝を提供するように該流量制限
    用ワッシャアセンブリの表面に当接するのに適した前記
    第３ショルダ上の複数の凸出部と、 シャッタの前記上方円筒形本体部分の表面上に長手方向
    に備わり、且つ前記入り口端部から該シャッタを通じて
    前記管継手の前記出口端部まで目詰まりしない流体用自
    由通路を提供するためにその長さ全体に伸びている少な
    くとも１つの表面溝とを含んでおり、 また流量制限用ワッシャアセンブリが、前記第２ショル
    ダ上に支持され且つ前記シャッタの前記下方本体部分の
    自由な通過を可能とするのに適した直径を有する開口部
    を備えたエラストマ又はプラスチック材料製軟質ワッシ
    ャを含んでおり、該軟質ワッシャが、該軟質ワッシャの
    直径より小さな直径のオリフィスを備えた少なくとも１
    つの底部硬質ワッシャと、該底部ワッシャと同一直径の
    オリフィスを有する上方硬質ワッシャとにより形成され
    る硬質材料のハウシング内に収納され、それにより該軟
    質ワッシャが該ハウシングの該上方ワッシャと該底部ワ
    ッシャとの間に挟着され且つ固定され、また該ハウシン
    グの内壁への該シャッタのがたつき作用を減衰するのに
    十分な距離だけ該ハウシングの該硬質上方ワッシャと該
    硬質底部ワッシャよりも半径方向内側に突出しており、
    流体圧力による該軟質ワッシャの脱出が避けられるよう
    に該軟質ワッシャが固定されていることを特徴とする装
    置。
  2. （２）前記流量制限用ワッシャアセンブリが、底部ワッ
    シャと、前記軟質ワッシャの厚さに達するのに十分な程
    度まで該底部ワッシャの周辺に沿って上方に伸びている
    円筒形壁と、該底部ワッシャと蓋との間に該軟質ワッシ
    ャを収納するために該円筒形壁の上方縁部上に支持され
    ている蓋形状の上方ワッシャとを有する該軟質ワッシャ
    収納用ハウジングを含んでいる着脱可能ユニットの形態
    に製造されていることを特徴とする請求項１に記載の圧
    力応答式流体節約装置。
  3. （３）前記流量制限用ワッシャアセンブリが、底部ワッ
    シャと、前記軟質ワッシャと前記上方ワッシャとを組み
    合わせた厚さに達するのに十分な程度まで該底部ワッシ
    ャの周辺に沿って上方に伸びている円筒形壁とを有する
    該軟質ワッシャ収納用ハウジングを含んでいる着脱可能
    ユニットの形態に製造されており、該上方ワッシャが、
    該軟質ワッシャを該底部ワッシャに対して加圧挟着する
    ように該軟質ワッシャ上に位置するために該円筒形壁に
    より形成された凹部内に受容されるのに適した直径を有
    することを特徴とする請求項１に記載の圧力応答式流体
    節約装置。
  4. （４）前記軟質ワッシャが接着剤により前記ハウジング
    内に固定され、且つ前記蓋が前記円筒形壁の上方縁部に
    溶接されていることを特徴とする請求項２に記載の圧力
    応答式流体節約装置。
  5. （５）前記軟質ワッシャが接着剤により前記ハウジング
    内に固定され、且つ前記上方ワッシャが前記円筒形壁の
    内面に溶接されていることを特徴とする請求項３に記載
    の圧力応答式流体節約装置。
  6. （６）前記流量制限用ワッシャアセンブリが上方ワッシ
    ャと、下方ワッシャと、該下方ワッシャと該上方ワッシ
    ャとの間に挟着される軟質ワッシャとを含んでおり、該
    軟質ワッシャが前記スプリングにより加えられる圧力に
    より該下方ワッシャと該上方ワッシャとの間に加圧挟着
    されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力応答
    式流体節約装置。
JP2258782A 1990-08-20 1990-09-27 圧力応答式流体節約装置 Pending JPH04107367A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/570,197 US5022438A (en) 1990-08-20 1990-08-20 Fluids rate of flow saving or limiting device
US570197 1990-08-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04107367A true JPH04107367A (ja) 1992-04-08

Family

ID=24278660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2258782A Pending JPH04107367A (ja) 1990-08-20 1990-09-27 圧力応答式流体節約装置

Country Status (11)

Country Link
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