KR102640401B1 - 곡관용 유량조절댐퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 곡관용 유량조절댐퍼가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡관용 유량조절댐퍼는, 내부에 제1 방향으로 유체가 흐르는 제1 덕트와, 내부에 제1 방향과 다른 제2 방향으로 유체가 흐르는 제2 덕트 사이를 연결하는 곡관 형상의 하우징과, 하우징 내부에 설치되는 판 형상의 제1 댐퍼플레이트와, 판 형상으로 형성되어 제1 댐퍼플레이트에 힌지 결합된 제2 댐퍼플레이트를 포함하여, 제1 댐퍼플레이트와 제2 댐퍼플레이트가 펼쳐지거나 접혀 하우징 내부의 유로를 개폐하는 댐퍼부, 및 제1 댐퍼플레이트와 제2 댐퍼플레이트가 힌지 결합된 힌지부에 연결되며, 힌지부를 수평 방향으로 이동시켜 댐퍼부를 개폐하는 조절부를 포함할 수 있다.

Description

곡관용 유량조절댐퍼{Fluid flow control damper for syphon}
본 발명은 곡관용 유량조절댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 곡관 내부를 지나는 유동의 난류를 개선하여 유동 소음을 저감할 수 있는 곡관용 유량조절댐퍼에 관한 것이다.
일반적으로, 선박, 산업현장에는 발생 또는 취급되는 가스 상태의 각종 유체의 유동을 제어하기 위한 덕트가 설치된다. 덕트는 유체의 유동 통로를 제공하는 통 형상의 구조물로, 덕트 내 임의의 위치에는 덕트가 형성하는 유로의 개폐 정도를 조정하는 댐퍼와, 소음 저감을 위한 소음기가 설치된다. 댐퍼가 유로의 개폐 정도를 조정하여 유량을 조절하면 급격한 유동 변화에 의한 난류가 발생하게 되고, 난류가 발생하면 소음이 발생하게 된다. 따라서, 소음기는 통상, 댐퍼의 후단에 설치되어 댐퍼로 인한 소음을 저감시킨다.
한편, 곡관(曲管)과 같이 유동이 급격하게 변화하는 구간에서도 난류에 의하여 소음이 발생하게 된다. 이에, 곡관 후단에 일정 거리를 확보하여 댐퍼와 소음기를 설치해야 하나, 설치 공간이 부족하여 불가피하게 곡관과 근접하게 댐퍼와 소음기를 설치해야 하는 경우, 댐퍼가 유동을 제어하지 못해 소음이 더욱 커지는 문제점이 있다.
이에, 곡관 내 유동 소음을 저감할 수 있는 구조의 댐퍼가 필요하게 되었다.
대한민국 등록특허 제10-1364063호 (2014. 02. 11)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 곡관 내부를 지나는 유동의 난류를 개선하여 유동 소음을 저감할 수 있는 곡관용 유량조절댐퍼를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 곡관용 유량조절댐퍼는, 내부에 제1 방향으로 유체가 흐르는 제1 덕트와, 내부에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 유체가 흐르는 제2 덕트 사이를 연결하는 곡관 형상의 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되는 판 형상의 제1 댐퍼플레이트와, 판 형상으로 형성되어 상기 제1 댐퍼플레이트에 힌지 결합된 제2 댐퍼플레이트를 포함하여, 상기 제1 댐퍼플레이트와 상기 제2 댐퍼플레이트가 펼쳐지거나 접혀 상기 하우징 내부의 유로를 개폐하는 댐퍼부, 및 상기 제1 댐퍼플레이트와 상기 제2 댐퍼플레이트가 힌지 결합된 힌지부에 연결되며, 상기 힌지부를 수평 방향으로 이동시켜 상기 댐퍼부를 개폐하는 조절부를 포함한다.
상기 하우징은, 상기 제1 덕트와 연결되는 제1 연결부와, 상기 제2 덕트와 연결되며 상기 제1 연결부와 결합된 제2 연결부를 포함하되, 상기 제1 댐퍼플레이트는 상기 제1 연결부에 결합되고 상기 제2 댐퍼플레이트는 상기 제2 연결부에 결합될 수 있다.
상기 제1 댐퍼플레이트는 일단이 상기 제2 댐퍼플레이트에 힌지 결합되고 타단이 상기 하우징에 상기 제1 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 상기 제2 댐퍼플레이트는 일단이 상기 제1 댐퍼플레이트에 힌지 결합되고 타단이 상기 하우징에 상기 제2 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다.
상기 조절부는, 상기 힌지부에 결합된 너트부와, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이를 가로질러 일단부가 상기 하우징의 외측으로 돌출되고 상기 너트부와 나사 결합된 볼트부와, 상기 하우징 외측에 위치하며 상기 볼트부에 결합된 손잡이부를 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 수직 방향으로 교차하며 연결되고, 상기 볼트부는 상기 하우징의 굴절부를 가로질러 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 곡관 형상의 하우징 내부에 결합된 댐퍼부가 펼쳐지거나 접힘에 따라 유로가 개폐되어 유량이 조절될 수 있다. 특히, 댐퍼부가 가이드 베인 역할을 하여 속도가 빠른 바깥쪽의 유동을 개선하므로, 난류가 줄어 유동 소음이 저감될 수 있다.
또한, 하우징 내부에 댐퍼부가 결합됨에 따라 종래와 같이 곡관 후단에 일정 거리를 확보하여 댐퍼와 소음기를 설치할 필요가 없으므로, 설치 공간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 곡관용 유량조절댐퍼를 도시한 사시도이다.
도 2는 댐퍼부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 곡관용 유량조절댐퍼를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 곡관용 유량조절댐퍼의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡관용 유량조절댐퍼에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 곡관용 유량조절댐퍼를 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 곡관용 유량조절댐퍼(1)는 곡관 부분에 설치되어 유로(도 2의 10a 참조)를 개폐하는 것으로, 내부에 제1 방향으로 유체가 흐르는 제1 덕트(D1)와, 내부에 제1 방향과 다른 제2 방향으로 유체가 흐르는 제2 덕트(D2) 사이에 배치될 수 있다. 이 때, 유체의 유동은 제1 덕트(D1)에서 제2 덕트(D2)를 향할 수 있다. 즉, 유체는 제1 덕트(D1), 곡관용 유량조절댐퍼(1), 및 제2 덕트(D2)를 차례로 통과한다.
곡관용 유량조절댐퍼(1)는 곡관 형상의 하우징(10) 내부에 결합된 댐퍼부(도 2의 20 참조)가 펼쳐지거나 접힘에 따라 유로(10a)가 개폐되어 유량이 조절될 수 있다. 특히, 댐퍼부(20)가 가이드 베인 역할을 하여 속도가 빠른 바깥쪽의 유동을 개선하므로, 난류가 줄어 유동 소음이 저감될 수 있다. 또한, 하우징(10) 내부에 댐퍼부(20)가 결합됨에 따라 종래와 같이 곡관 후단에 일정 거리를 확보하여 댐퍼와 소음기를 설치할 필요가 없으므로, 설치 공간을 줄일 수 있는 특징이 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 곡관용 유량조절댐퍼(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 댐퍼부를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 곡관용 유량조절댐퍼를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 곡관용 유량조절댐퍼(1)는 하우징(10)과, 댐퍼부(20), 및 조절부(30)를 포함한다.
하우징(10)은 제1 덕트(D1)와 제2 덕트(D2) 사이를 연결하는 곡관 형상의 부재로, 양단이 각각 제1 덕트(D1)와 제2 덕트(D2)에 플랜지(flange) 결합되어 고정될 수 있다. 하우징(10)은 제1 덕트(D1)와 연결되는 제1 연결부(11)와, 제2 덕트(D2)와 연결되며 제1 연결부(11)와 결합된 제2 연결부(12)를 포함하며, 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)는 수직 방향으로 교차하며 연결될 수 있다. 도면 상에는 제1 덕트(D1)가 수직 방향으로 배치되고 제2 덕트(D2)가 수평 방향으로 배치되어, 제1 연결부(11)가 수직 방향으로 배치되고 제2 연결부(12)가 수평 방향으로 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 제1 덕트(D1)와 제2 덕트(D2)의 배치에 따라 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12)의 배치 방향도 바뀔 수 있다. 예를 들어, 제1 덕트(D1)가 수평 방향으로 배치되고 제2 덕트(D2)가 수직 방향으로 배치되는 경우, 제1 연결부(11)가 수평 방향으로 배치되고 제2 연결부(12)가 수직 방향으로 배치될 수도 있다. 하우징(10) 내부에는 댐퍼부(20)가 설치된다.
댐퍼부(20)는 하우징(10)의 유로(10a)를 개폐하는 것으로, 하우징(10) 내부에 설치되는 판 형상의 제1 댐퍼플레이트(21)와, 판 형상으로 형성되어 제1 댐퍼플레이트(21)와 힌지 결합된 제2 댐퍼플레이트(22)를 포함한다. 이 때, 제1 댐퍼플레이트(21)는 제2 댐퍼플레이트(22)와 힌지 결합된 일단과 대향되는 타단이 제1 연결부(11)에 결합되며, 제2 댐퍼플레이트(22)는 제1 댐퍼플레이트(21)와 힌지 결합된 일단과 대향되는 타단이 제2 연결부(12)에 결합될 수 있다. 따라서, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 하우징(10) 내부에서 펼쳐지거나 접히면, 하우징(10)의 유로(10a)가 개폐될 수 있다. 예를 들어, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 하우징(10)의 굴절부(10b) 외곽(外廓) 모서리를 향하여 접히면, 유로(10a)가 개방될 수 있다. 반대로, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 굴절부(10b)의 내곽(內廓) 모서리를 향하여 접히면, 유로(10a)가 폐쇄될 수 있다. 또한, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 펼쳐져 동일 평면 상에 배치되면, 유로(10a)가 일부만 개방될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 댐퍼플레이트(21)는 일단이 제2 댐퍼플레이트(22)에 힌지 결합되고 타단이 하우징(10), 즉, 제1 연결부(11)에 제1 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다. 제1 연결부(11)에는 제1 댐퍼플레이트(21)의 슬라이딩 이동을 위한 제1 홈(11a)이 제1 방향으로 일정 길이 만입 형성될 수 있으며, 제1 댐퍼플레이트(21)의 타단에는 제1 홈(11a)에 슬라이딩 결합되는 제1 슬라이더(21a)가 힌지 결합될 수 있다. 제2 댐퍼플레이트(22)는 일단이 제1 댐퍼플레이트(21)에 힌지 결합되고 타단이 하우징(10), 즉, 제2 연결부(12)에 제2 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다. 제2 연결부(12)에는 제2 댐퍼플레이트(22)의 슬라이딩 이동을 위한 제2 홈(12a)이 제2 방향으로 일정 길이 만입 형성될 수 있으며, 제2 댐퍼플레이트(22)의 타단에는 제2 홈(12a)에 슬라이딩 결합되는 제2 슬라이더(22a)가 힌지 결합될 수 있다. 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)의 양단이 각각 힌지 결합됨으로써, 굴절부(10b)의 외곽 모서리 또는 내곽 모서리를 향하여 자유롭게 펼쳐지거나 접히며 유로(10a)를 개폐할 수 있다.
한편, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 힌지 결합된 힌지부(20a)에는 조절부(30)가 연결된다. 조절부(30)는 힌지부(20a)를 수평 방향으로 이동시켜 댐퍼부(20)를 개폐하는 것으로, 너트부(31)와, 볼트부(32), 및 손잡이부(33)를 포함할 수 있다.
너트부(31)는 내주면에 나사산이 형성된 통상의 너트 부재로, 힌지부(20a)에 결합된다. 도면 상에는 너트부(31)의 일 측면에 제1 댐퍼플레이트(21)가 힌지 결합되고, 타 측면에 제2 댐퍼플레이트(22)가 힌지 결합된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 너트부(31)와 힌지부(20a)의 결합 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
볼트부(32)는 외주면에 나사산이 형성된 통상의 볼트 부재로, 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12) 사이를 가로질러 일단부가 하우징(10)의 외측으로 돌출되고 너트부(31)와 나사 결합한다. 볼트부(32)는 너트부(31)와 동일 피치(pitch), 동일 방향의 나사산이 형성되므로, 볼트부(32)를 회전시키면 너트부(31)가 볼트부(32)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 여기서, 피치라 함은, 서로 근접하여 만나는 두 나사산 사이의 거리를 의미할 수 있다. 볼트부(32)와 너트부(31)에 동일 피치, 동일 방향의 나사산이 형성됨으로써, 볼트부(32)를 돌리는 방향에 따라 너트부(31)가 전진 또는 후진 이동하고, 너트부(31)가 전진 또는 후진 이동함에 따라 댐퍼부(20)가 펼쳐지거나 접혀 유로(10a)가 개폐될 수 있다. 예를 들어, 작업자가 볼트부(32)를 일 방향, 예를 들어, 반 시계 방향으로 돌리면, 너트부(31)가 굴절부(10b)의 외곽 모서리를 향하여 전진 이동하며, 이로 인해, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 굴절부(10b)의 외곽 모서리를 향하여 접혀 유로(10a)가 개방될 수 있다. 반대로, 작업자가 볼트부(32)를 타 방향, 예를 들어, 시계 방향으로 돌리면, 너트부(31)가 굴절부(10b)의 내곽 모서리를 향하여 후진 이동하며, 이로 인해, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 굴절부(10b)의 내곽 모서리를 향하여 접혀 유로(10a)가 폐쇄될 수 있다. 이러한 볼트부(32)는 하우징(10)의 굴절부(10b)를 가로질러 설치되며, 일단부에 손잡이부(33)가 결합된다.
손잡이부(33)는 사용자의 조작을 위한 것으로, 하우징(10)이 외측에 위치하며 볼트부(32)에 결합된다. 손잡이부(33)가 하우징(10)의 외측에 노출됨으로써, 필요 시 사용자가 조작 가능하여 유로(10a)의 개폐가 용이하게 이루어질 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 곡관용 유량조절댐퍼(1)의 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4 및 도 5는 곡관용 유량조절댐퍼의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
본 발명에 따른 곡관용 유량조절댐퍼(1)는 곡관 형상의 하우징(10) 내부에 결합된 댐퍼부(20)가 펼쳐지거나 접힘에 따라 유로(10a)가 개폐되어 유량이 조절될 수 있다. 특히, 댐퍼부(20)가 가이드 베인 역할을 하여 속도가 빠른 바깥쪽의 유동을 개선하므로, 난류가 줄어 유동 소음이 저감될 수 있다. 또한, 하우징(10) 내부에 댐퍼부(20)가 결합됨에 따라 종래와 같이 곡관 후단에 일정 거리를 확보하여 댐퍼와 소음기를 설치할 필요가 없으므로, 설치 공간이 줄어들 수 있다.
하우징(10)은 제1 방향으로 유체가 흐르는 제1 덕트(D1)와, 제1 방향과 다른 제2 방향으로 유체가 흐르는 제2 덕트(D2) 사이를 연결하며, 내부에 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 결합된다. 제1 댐퍼플레이트(21)는 일단이 너트부(31)에 힌지 결합되고, 타단이 제1 슬라이더(21a)에 힌지 결합되어 제1 연결부(11)의 제1 홈(11a)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 제2 댐퍼플레이트(22)는 일단이 너트부(31)에 힌지 결합되고, 타단이 제2 슬라이더(22a)에 힌지 결합되어 제2 연결부(12)의 제2 홈(12a)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 너트부(31)는 제1 연결부(11)와 제2 연결부(12) 사이, 즉, 굴절부(10b)를 가로지르는 볼트부(32)에 나사 결합되며, 볼트부(32)는 하우징(10)의 외측으로 돌출된 일단부에 손잡이부(33)가 결합된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 동일 평면 상에 펼쳐진 상태에서 작업자가 손잡이부(33)를 반 시계 방향으로 회전시키면, 너트부(31)가 굴절부(10b)의 외곽 모서리를 향하여 전진 이동한다. 너트부(31)가 굴절부(10b)의 외곽 모서리를 향하여 이동하면, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 굴절부(10b)의 외곽 모서리를 향하여 접혀 유로(10a)가 개방될 수 있다. 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 굴절부(10b)의 외곽 모서리를 향하여 접히면, 속도가 빠른 바깥쪽의 유동이 개선되므로 난류가 줄어 유동 소음이 저감되면서 유체가 제1 덕트(D1)에서 제2 덕트(D2)로 이동할 수 있다.
반대로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 동일 평면 상에 펼쳐진 상태에서 작업자가 손잡이부(33)를 시계 방향으로 회전시키면, 너트부(31)가 굴절부(10b)의 내곽 모서리를 향하여 후진 이동한다. 너트부(31)가 굴절부(10b)의 내곽 모서리를 향하여 이동하면, 제1 댐퍼플레이트(21)와 제2 댐퍼플레이트(22)가 굴절부(10b)의 내곽 모서리를 향하여 접혀 유로(10a)가 폐쇄될 수 있다. 유로(10a)가 폐쇄됨에 따라 제1 덕트(D1)에서 제2 덕트(D2)로 유체의 이동이 차단된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 곡관용 유량조절댐퍼
10: 하우징 10a: 유로
10b: 굴절부 11: 제1 연결부
11a: 제1 홈 12: 제2 연결부
12a: 제2 홈 20: 댐퍼부
20a: 힌지부 21: 제1 댐퍼플레이트
21a: 제1 슬라이더 22: 제2 댐퍼플레이트
22a: 제2 슬라이더 30: 조절부
31: 너트부 32: 볼트부
33: 손잡이부
D1: 제1 덕트 D2: 제2 덕트

Claims (5)

  1. 내부에 제1 방향으로 유체가 흐르는 제1 덕트와, 내부에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 유체가 흐르는 제2 덕트 사이를 연결하는 곡관 형상의 하우징;
    상기 하우징 내부에 설치되는 판 형상의 제1 댐퍼플레이트와, 판 형상으로 형성되어 상기 제1 댐퍼플레이트에 힌지 결합된 제2 댐퍼플레이트를 포함하여, 상기 제1 댐퍼플레이트와 상기 제2 댐퍼플레이트가 펼쳐지거나 접혀 상기 하우징 내부의 유로를 개폐하는 댐퍼부, 및
    상기 제1 댐퍼플레이트와 상기 제2 댐퍼플레이트가 힌지 결합된 힌지부에 연결되며, 상기 힌지부를 수평 방향으로 이동시켜 상기 댐퍼부를 개폐하는 조절부를 포함하되,
    상기 하우징은, 상기 제1 덕트와 연결되는 제1 연결부와, 상기 제2 덕트와 연결되며 상기 제1 연결부와 결합된 제2 연결부를 포함하고,
    상기 제1 댐퍼플레이트는 일단이 상기 제2 댐퍼플레이트에 힌지 결합되고 타단이 상기 하우징의 상기 제1 연결부에 상기 제1 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며,
    상기 제2 댐퍼플레이트는 일단이 상기 제1 댐퍼플레이트에 힌지 결합되고 타단이 상기 하우징의 상기 제2 연결부에 상기 제2 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 곡관용 유량조절댐퍼.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 조절부는,
    상기 힌지부에 결합된 너트부와,
    상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이를 가로질러 일단부가 상기 하우징의 외측으로 돌출되고 상기 너트부와 나사 결합된 볼트부와,
    상기 하우징 외측에 위치하며 상기 볼트부에 결합된 손잡이부를 포함하는 곡관용 유량조절댐퍼.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 수직 방향으로 교차하며 연결되고,
    상기 볼트부는 상기 하우징의 굴절부를 가로질러 설치되는 곡관용 유량조절댐퍼.
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