KR20170045480A - 식기세척기의 온수 시스템 - Google Patents

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Abstract

식기세척기의 온수 시스템에 관하여 개시한다. 본 발명은, 열원과 열교환 하는 1차측 열교환기를 포함하고, 상기 1차측 열교환기를 경유하는 온수를 공급받는 헹굼수 탱크의 온수를 순환시키는 순환 유로를 포함하는 헹굼수 순환부; 상기 헹굼수 순환부는, 상기 순환 유로를 유동하는 헹굼수와 열교환 하는 2차측 열교환기를 구비하며, 상기 2차측 열교환기를 경유하는 온수를 출탕하는 유로부;를 포함함으로써, 식기세척기의 작동 대기 및 세척 중 필요할 때 온수를 출탕하여 사용할 수 있게 한다.

Description

식기세척기의 온수 시스템{HOT-WATER SYSTEM FOR DISH WASHER}
본 발명은 식기세척기의 온수 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는, 식기세척기의 작동 대기 및 세척 중 온수를 공급하는 식기세척기의 온수 시스템에 관한 것이다.
식기세척기는 식기 세척단계와 헹굼단계에서 약 80∼95℃의 고온의 온수를 식기에 분사하여 세척과 헹굼을 실시하게 되므로 식기를 세척하는 과정에서 계속적인 온수의 공급이 필요하다. 업소용 대형 식기세척기의 경우에는 많은 양의 온수를 필요로 하는데, 식기세척기에 온수를 지속적으로 공급하기 위해 열교환기와 온수저장탱크가 구비된 대용량 온수공급장치를 연결하여 사용하기도 한다.
식기세척기에 온수를 공급하는 온수공급장치는 물을 가열하는 열교환기와 온수저장탱크를 구비하여 온수저장탱크로 유입되는 냉수를 열교환기로 강제 순환되게 하여 가열된 온수가 온수저장탱크로 재공급함으로써, 온수저장탱크에 저장된 온수를 식기세척기로 공급한다.
예를 들면, 헹굼수 탱크는 히터와 자동 온도조절기, 저수위 및 만수위 검출센서 등을 통해 헹굼수 수위를 조절하고 일정한 온도 80∼95℃대를 유지하도록 하는데, 식기세척기와 별도로 제작/설치한 온수기를 통해 40∼45℃ 내외로 1차 가열한 다음 온수기와 연결된 식기세척기의 헹굼수 탱크로 공급한 후 부족한 온도는 헹굼수 탱크에 설치된 히터를 이용하여 필요한 온도까지 가열하여 사용하기도 한다.
온수기에서 물을 가열하기 위해 사용되는 히팅 수단으로는 주로 가스 버너를 이용하여 물을 가열하는 열교환기를 사용하고 있으며, 이와 같이 열교환기를 통해 정해진 온도로 가열된 온수는 식기세척기의 헹굼수 탱크로 보내져 식기세척시의 헹굼수로 사용된다.
별도로 온수공급장치를 운용하는 형식을 제외하면 식기세척기는 식기를 세척하는 용도로만 사용할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 종래의 식기세척기는 식기를 세척하는 기능만을 가지고 있으므로 그 활용이 제한되어 있고, 일부 상업용 식기세척기의 경우 식기세척기와 온수기를 별도로 운용함으로써 설치 장소와 비용이 이중으로 소요되는 문제점이 있다.
특허문헌 1. 국내 등록특허공보 제10-1273553호
특허문헌 2. 국내 등록특허공보 제10-1488322호
특허문헌 3. 국내 공개특허공보 제10-2010-0080664호
특허문헌 4. 국내 공개특허공보 제10-2008-0062612호
본 발명의 목적은, 식기를 세척하는 용도로만 사용되는 식기세척기에 온수 사용 기능을 제공하여 식기세척기의 활용도를 높이는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 온수기 사용에 따르는 식기세척기의 설치 장소 제약의 문제를 해결하고 설치 비용을 줄이는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 식기세척기의 사용 및 유지 비용을 절약하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 식기세척기에 온수기를 통합시켜 제품 제조 원가와 투입 자원을 절감하는데 있다.
상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 열원과 열교환 하는 1차측 열교환기를 포함하고, 상기 1차측 열교환기를 경유하는 온수를 공급받는 헹굼수 탱크의 온수를 순환시키는 순환 유로를 포함하는 헹굼수 순환부; 상기 헹굼수 순환부는, 상기 순환 유로를 유동하는 헹굼수와 열교환 하는 2차측 열교환기를 구비하며, 상기 2차측 열교환기를 경유하는 온수를 출탕하는 유로부;를 포함하는 식기세척기의 온수 시스템에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 유로부는, 수원과 연결되어 2차측 열교환기를 경유하는 급수 관로; 및 상기 2차측 열교환기를 경유하여 열교환을 마친 온수를 출탕하는 출수 관로;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 2차측 열교환기는, 냉수가 공급되는 급수 관로가 경유하여 외부 수원으로부터 공급되는 직수를 열교환 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 헹굼수 순환부는, 헹굼수 탱크와 1차측 열교환기 사이에 설치된 2차측 열교환기; 및 상기 1차측 열교환기와 열교환을 마친 헹굼수를 순환시키는 순환 펌프;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 헹굼수 순환부의 유로부는, 급수 관로와 출수 관로에 설치되어 냉수와 온수 온도를 검출하는 온도 검출 센서;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 헹굼수 순환부의 유로부는, 급수 관로에 설치되어 냉수 공급 유량을 조절하는 1차 유량 조절부; 상기 급수 관로로부터 냉수를 분기하여 상기 2차 열교환기를 경유하여 열교환되어 출수 관로로 출탕되는 온수와 혼합시켜 출탕 되도록 냉수의 양을 조절하기 위해 상기 급수 관로와 출수 관로를 연결하는 연결 관로; 및 상기 연결 관로에 설치된 2차 유량 조절부;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 1,2차 유량 조절부는, 급수 관로와 출수 관로를 유동하는 냉수와 온수를 온도 검출 값에 따라 유량을 고정 또는 가변적으로 제어하는 개폐기;를 포함하며, 개폐기는 온도 검출 값에 따라 개폐량을 제어하는 제어부;에 의해 제어될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 급수 관로와 출수 관로에 온도 검출 센서를 설치하여 냉수와 온수 온도를 각각 검출하고, 그 온도 검출 값에 따라 온수 사용 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 식기세척기 온수 시스템을 특징으로 한다.
본 발명은, 식기를 세척하는 용도로만 사용되는 기존의 식기세척기에 온수 사용 기능을 제공하여 온수기 겸용 식기세척기를 제공할 수 있으므로, 식기세척기의 활용도를 높이는 효과가 있다.
본 발명은, 식기세척기에 온수기를 통합함으로써 별도로 온수기를 설치하는데 따르는 설치 공간 및 장소 제약 문제를 해결하고 좁은 공간에 식기세척기의 단독 설치가 가능하므로 설치 비용을 줄이는 효과가 있다.
본 발명은, 식기세척기의 헹굼수 순환부에 열교환기를 설치하여 냉수가 공급될 때 열교환을 통해서 온수를 공급하거나 사용할 수 있어 식기세척기의 사용 및 유지 비용을 절약하면서 경제적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은, 식기세척기에 온수기를 통합시켜 제조할 수 있으므로, 제품 제조 원가를 낮추고, 전체적으로 부피를 줄여 투입 자원을 줄이는 효과가 있다.
도 1은 식기세척기의 외형을 나타낸 개략도이다.
도 2는 식기세척기 시스템 일반 계통도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기의 온수 시스템 계통도이다.
도 4는 도 3의 A부 상세도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기의 온수 시스템을 구성하는 블럭도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예와 비교되는 식기세척기 및 시스템의 예를 나타낸 것으로, 도 1은 식기세척기의 외형, 도 2는 식기세척기 시스템 계통도이다.
식기세척기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 식기를 넣고 세척과 헹굼으로 식기를 세척하도록 되어있으며, 식기 세척에 필요한 냉온수의 공급 시기, 펌프 제어, 세척과 헹굼 제어 등을 온도 검지 등에 따른 제어 루틴을 실행하여 제어하도록 되어 있다.
식기세척기 시스템의 일반 계통은, 도 2에 도시된 바와 같이, 세척조(110)를 중심으로 상부와 하부에는 각각 헹굼 노즐(120)(121)과 세척 노즐(130)(131)이 위치한다. 헹굼 노즐과 세척 노즐에 공급되는 물은 헹굼수와 세척수로 구분되며, 각각 헹굼수 탱크(140)와 세척수 탱크(150)에 저장된 물을 펌핑 하여 공급한다. 이를 위하여 관로는 헹굼수 관로와 세척수 관로로 구분되어 있고, 헹굼수 관로에는 헹굼 펌프(141)가, 세척수 관로에는 세척 펌프(152)가 설치되어 있어, 헹굼과 세척에 필요한 헹굼수와 세척수를 공급할 수 있도록 되어 있다.
수전자변을 통해 공급되는 냉수(직수)는 헹굼수 탱크(140)로 급수되고, 급수된 냉수는 순환 펌프(160)를 통해 펌핑되어 열교환기(170)를 거치면서 순환된다. 열교환을 마친 냉수는 약 80∼95℃ 온수로 바뀌어 헹굼수 탱크(140)에 저장된다. 여기서, 열교환기(170)는 열원으로서 히터, 또는 온수기에서 물을 가열하기 위해 사용되는 가스 버너 등을 포함하는 것으로 열원은 제한을 두지 않는다.
열교환기(170)를 통해 열교환 되어 헹굼수 탱크(140)로 순환되는 온수는 온도 조절기, 수위 검출센서를 통해 수위가 조절되며 헹굼수 온도는 80∼95℃대를 유지함으로써 식기 세척시 헹굼 성능을 좋게 하도록 조절된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기 온수 시스템 계통도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기 온수 시스템은, 열원과 열교환 하는 1차측 열교환기(170)와 이 1차측 열교환기(170)를 경유하는 온수를 공급받는 헹굼수 탱크(140)의 온수를 순환시키는 순환 유로(201)를 포함하는 헹굼수 순환부(200)로 구성된다.
1차측 열교환기(170)의 열원으로는 히터, 가스 버너의 연소열 등이며, 여기에 제한되지 않는다. 식기세척기 분야에서 헹굼수의 온도를 약 80∼95℃의 온수 온도로 맞추기 위하여 설치되는 열교환기는 통상적으로 열원과 열교환부가 복합된 온수기로 칭하고 있다.
순환 유로(201)는 헹굼수 탱크(140)와 1차측 열교환기(170)를 연결하는 통로이다. 순환 유로(201)에는 헹굼수의 강제 순환을 위해 순환 펌프(160)가 설치될 수수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기 온수 시스템에 의하면, 순환 유로(201)에는 1차측 열교환기(170)와 구분되는 2차측 열교환기(210)가 설치된다.
2차측 열교환기(210)의 열원은 1차측 열교환기(170)를 경유하면서 열교환 되어 가열되어 헹굼수 탱크(140)에 저장된 헹굼수로서, 최종적으로는 헹굼수 탱크(140)로부터 유출되어 순환 유로(201)를 유동하는 80∼95℃대의 헹굼수이다.
본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기 온수 시스템에 의하면, 헹굼수 순환부(200)는, 상기와 같이 순환 유로(201)를 유동하는 헹굼수와 열교환 하는 2차측 열교환기(210)를 구비한다.
그리고, 2차측 열교환기(210)를 경유하도록 수도관 등의 수원과 연결된 급수 관로(241) 및 2차측 열교환기(210)를 경유하여 열교환을 마친 온수를 출탕하는 출수관로(251)로 이루어지는 유로부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기의 온수 시스템에서, 열교환기는, 수전자변(142)을 통과하여 헹굼수 탱크(140)를 거친 냉수를 열교환 하여 헹굼수 탱크(140)에 온수를 공급하고 이를 통해 식기 세척에 필요한 온도의 헹굼수를 공급하도록 기능 하는 1차측 열교환기(170)가 있고, 이 1차측 열교환기(170)와 독립된 2차측 열교환기(210)가 있다.
2차측 열교환기(210)는, 열원이 헹굼수로서 별도의 열원을 사용하지 않으며, 수도관 등과 연결된 급수 관로(241)를 통과하여 공급되는 냉수를 열교환하고 열교환이 이루어진 온수를 출수 관로(251)를 통해 출탕하도록 함으로써, 식기세척기의 운전 대기 중 또는 헹굼 대기 중 등과 같이 필요할 때 온수를 출탕한다.
따라서, 1차측 열교환기(170)는 식기세척기의 식기 세척 운전에 필요한 온수를 공급하는 기능을 하고, 2차측 열교환기(210)는 1차측 열교환기(170)를 통해 열교환을 거친 유동 열매체인 온수(헹굼수)를 열원으로 하여 외부 수원으로부터 급수되는 냉수를 온수로 열교환 시킴으로써, 온수를 전혀 다른 용도로 활용할 수 있게 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 2차측 열교환기(210)가 순환 유로(201)에 단수로 설치된 예로 제시되어 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 2차측 열교환기(210)의 의미는 열교환기의 수를 의미하지 않는다. 사용하는 열원을 기준으로 1차측, 2차측으로 분류될 수 있음을 의미한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기의 온수 시스템 계통 중 헹굼수 순환부의 상세도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 식기세척기의 온수 시스템을 구성하는 블럭도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 다른 식기세척기의 온수 시스템을 구체적으로 설명한다.
헹굼수 순환부(200)의 유로부는, 수원과 연결되어 2차측 열교환기(210)를 경유하는 급수 관로(241)와 2차측 열교환기(210)를 경유하여 열교환을 마친 온수를 출탕하는 출수 관로(251)로 되어 있다.
1차측 열교환기(170)에 의해 열교환 되어 80∼95℃의 온도로 순환 유로(201)를 유동하는 헹굼수는 2차측 열교환기(210)의 열원으로서, 급수 관로(241)를 따라 공급되는 냉수는 2차측 열교환기(210)를 경유하는 과정에서 열교환 되어 출수 관로(251)를 따라 온수 상태로 출탕된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 2차측 열교환기(210)를 경유하는 냉수는 헹굼수와 구분되는 냉수이다. 2차측 열교환기(210)는, 냉수가 공급되는 급수 관로가 경유하여 외부 수원으로부터 직수를 공급함으로써, 식기세척기 자체적으로 사용되는 헹굼수 및 온수와 직접 관련성을 갖지 않는다. 물론, 식기세척기에서 필요로 하는 온수로 이용할 수도 있으나, 초기 공급 수원을 따로 독립적으로 구분하여 열교환을 마친 온수는 각각 다른 용도로도 이용할 수 있다.
헹굼수 탱크(140)와 1차측 열교환기(170) 사이 순환 유로(201)에 설치된 2차측 열교환기(210)는, 1차측 열교환기(170)를 통해 열교환을 마친 온수 헹굼수를 열원으로 사용한다. 순환 펌프(160)는 헹굼수 탱크(140)에 저장되어 있는 80∼95℃의 온도의 헹굼수를 순환 유로(201)를 따라 순환시킨다.
헹굼수 순환부(200)의 유로부를 구성하는 급수 관로(241)와 출수 관로(251)에는 냉수와 온수 온도를 검출하는 온도 검출 센서(240)(250)를 설치하여 냉수와 온수의 온도를 상시 검출하여 급수 및 출수 유량을 효과적으로 조절할 수 있게 한다.
또한, 헹굼수 순환부(200)의 유로부는, 급수 관로(241)에 1차 유량 조절부(220)를 설치하여 냉수 공급 유량을 조절한다.
그리고, 급수 관로(241)와 출수 관로(251)는 연결 관로(255)로 연결하여 냉수를 2차측 열교환기(210)를 거치지 않고 직접 열교환을 거친 온수에 냉수를 혼합시키도록 함으로써, 온수 온도를 조절하여 출탕시킬 수 있다. 연결 관로(255)는 급수 관로(241)로부터 냉수를 분기하여 2차 열교환기(210)를 경유하면서 열교환되어 출수 관로(251)를 따라 출탕 되는 온수와 혼합시켜 온수 온도를 조절하여 출탕시키는 통로로 기능 한다.
그리고, 연결 관로(255)에는 2차 유량 조절부(230)를 설치하여 출탕 온수와 혼합되는 냉수 공급 유량을 조절한다.
1차 및 2차 유량 조절부(220)(230)는, 급수 관로(241)와 출수 관로(251)를 유동하는 냉수와 온수를 온도 검출 값에 따라 유량을 고정 또는 가변적으로 제어하는 개폐기(260)를 포함한다. 개폐기(260)는 전자기적으로 작동되는 밸브체의 총칭이다. 예를 들면, 정해진 제어 루틴에 따라 개폐량을 자유롭게 조절할 수 있는 전자 밸브류(electromagnetic valve, solenoid-operated valve) 등이 바람직하다.
개폐기(260)는 각각의 유로들에 설치된 온도 검출 센서(240)(250)들에 의해 검출된 냉온수의 온도 검출 신호에 따라 제어부의 제어 신호에 따라 개폐량을 조정하여 냉온수 유량을 조절하여 공급하거나 출탕 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 급수 관로(241)와 출수 관로(251)에 설치된 온도 검출 센서(240)(250)를 통해 냉수와 온수 온도를 각각 검출하고, 온도 검출 센서의 온도 검출 값에 따라 온수 사용 여부를 제어부를 통해 쉽고 간단하게 판단하여 개폐 여부를 선택적으로 결정하여 온수의 과다 사용이나 저효율 사용을 제한하여 온수 사용에 관한 효율적인 관리가 가능하다.
예를 들면, 식기 세척 대기상태, 헹굼수 탱크에 헹굼수가 충만된 유휴 및 휴지 상태, 헹굼수 온도가 기준 온도를 초과하여 과열에 가까워질 때 등과 같이 다양한 상황별 조건에 따라 온수기의 사용을 권장하거나 제한할 수 있다.
본 발명은, 식기를 세척하는 용도로만 사용하지 않고 식기세척기에 온수 사용 기능을 제공할 수 있으며, 온수기 겸용 식기세척기를 제공할 수 있으므로, 식기세척기의 활용도를 높인다. 또한, 식기세척기에 온수기를 통합함으로써 별도로 온수기를 설치하는데 따르는 설치 공간 및 장소 제약 문제를 해결하고 좁은 공간에 설치도 가능하다. 또한, 식기세척기를 온수기 겸용으로 사용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.
100: 식기세척기 110: 세척조
120.121: 헹굼 노즐 130.131: 세척 노즐
140: 헹굼수 탱크 141: 헹굼 펌프
142: 수전자변 150: 세척수 탱크
152: 세척 펌프 160: 순환 펌프
170: 1차측 열교환기 200: 헹굼수 순환부
201: 순환 유로 210: 2차측 열교환기
220: 1차 유량 조절부 230: 2차 유량 조절부
240: 온도 검출 센서 241: 급수 관로
250: 온도 검출 센서 251: 출수 관로
255: 연결 관로 260: 개폐기

Claims (8)

  1. 열원과 열교환 하는 1차측 열교환기를 포함하고,
    상기 1차측 열교환기를 경유하는 온수를 공급받는 헹굼수 탱크의 온수를 순환시키는 순환 유로를 포함하는 헹굼수 순환부;
    상기 헹굼수 순환부는, 상기 순환 유로를 유동하는 헹굼수와 열교환 하는 2차측 열교환기를 구비하며, 상기 2차측 열교환기를 경유하는 온수를 출탕하는 유로부;를 포함하는 식기세척기의 온수 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헹굼수 순환부의 유로부는, 수원과 연결되어 2차측 열교환기를 경유하는 급수 관로; 및 상기 2차측 열교환기를 경유하여 열교환을 마친 온수를 출탕하는 출수 관로;를 포함하는 식기세척기의 온수 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 헹굼수 순환부의 2차측 열교환기는, 냉수가 공급되는 급수 관로가 경유하여 외부 수원으로부터 공급되는 직수를 열교환 하는 식기세척기의 온수 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 헹굼수 순환부는, 상기 헹굼수 탱크와 1차측 열교환기 사이에 설치된 2차측 열교환기; 및 상기 1차측 열교환기와 열교환을 마친 헹굼수를 순환시키는 순환 펌프;를 포함하는 식기세척기의 온수 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 헹굼수 순환부의 유로부는, 급수 관로와 출수 관로에 설치되어 냉수와 온수 온도를 검출하는 온도 검출 센서;를 포함하는 식기세척기의 온수 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 헹굼수 순환부의 유로부는, 급수 관로에 설치되어 냉수 공급 유량을 조절하는 1차 유량 조절부; 상기 급수 관로와 출수 관로를 연결하여 급수 관로로부터 냉수를 분기하는 연결 관로; 및 상기 연결 관로에 설치된 2차 유량 조절부;를 포함하는 식기세척기의 온수 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 1,2차 유량 조절부는, 상기 급수 관로와 출수 관로를 유동하는 냉수와 온수를 온도 검출 값에 따라 유량을 고정 또는 가변적으로 조절하는 개폐기;를 포함하며, 상기 개폐기는 온도 검출 값에 따라 개폐량을 제어하는 제어부;를 포함하는 식기세척기의 온수 시스템.
  8. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 급수 관로와 출수 관로에 온도 검출 센서를 설치하여 냉수와 온수 온도를 각각 검출하고, 상기 온도 검출 센서의 온도 검출 값에 따라 온수 사용 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 식기세척기의 온수 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021023454A (ja) * 2019-08-01 2021-02-22 株式会社アタゴ製作所 食器洗浄装置
KR20210051102A (ko) * 2019-10-29 2021-05-10 린나이코리아 주식회사 식기세척기의 헹굼수 공급장치
KR102287895B1 (ko) * 2020-03-20 2021-08-09 주식회사 이너트론 조리기 및 그 제어방법
US11793388B2 (en) 2020-10-20 2023-10-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Thermoelectric heat pump recovery and dish drying system for domestic dishwasher

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