KR20230103035A - 역류 방지 부재 및 이를 포함하는 배수 장치 - Google Patents

역류 방지 부재 및 이를 포함하는 배수 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 역류 방지 부재 및 이를 포함하는 배수 장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 의한 역류 방지 부재의 일 양태는, 내부에 유로가 정의되는 파이프의 내부에 설치되어 상기 유로에서 일방향으로만 유체가 유동되도록 허용하는 역류 방지 부재에 있어서: 상기 역류 방지 부재는, 유체가 그 내부로 입출되는 입구부 및 출구부가 양단에 정의되고, 상기 파이프의 내부에 위치되는 원통 형상의 몸체부; 및 상기 몸체부에 구비되고, 상기 몸체부가 상기 파이프의 내부에 위치되도록 상기 파이프의 일측에 고정되는 고정부; 를 포함하고, 상기 입구부는, 개방된 상태를 유지하고, 상기 출구부는, 상기 입구부를 통하여 상기 몸체부의 내부로 유체가 유입된 경우에만 개방되고, 그 이 외의 경우에는 그 일부가 나머지와 상호 접촉되어 차폐된 상태를 유지한다.

Description

역류 방지 부재 및 이를 포함하는 배수 장치{BACKFLOW PREVENTION MEMBER AND DRAINAGE APPARATUS}
본 발명은 역류 방지 부재 및 이를 포함하는 배수 장치에 관한 것이다.
파이프는, 그 내부에 정의되는 유로로 유체가 유동하는 것으로, 이와 같은 파이프의 내부에 유체가 일방향으로만 유동, 즉 유체의 역류를 방지하기 위하여 다양한 기술이 제안되고 있다.
선행기술문헌 1(대한민국 공개특허 제2009-0104229호)에서는, 고무 밸브(20)(30)에 형성되는 절결개폐부(23)(33)에 의하여 선택적인 오수의 배출이 이루어진다. 그러나, 이와 같은 선행기술문헌 1에서는, 고무 밸브(20)(30)의 재료적인 탄성에 의하여 유체가 유동되는 유로가 개폐된다. 따라서, 선행기술문헌 1에 의하면, 역류 방지 부재 자체의 탄성 소실 등에 의한 역류, 특히, 악취의 역류가 발생할 수 있다.
한편, 선행기술문헌 2(대한민국 등록실용신안 제0335455호)에서는, 배관(1)의 단부에 구비되는 탄성 개폐부(120)에 의하여 선택적인 개폐가 이루어지는데, 탄성 개폐부(120)의 일부가 면접됨으로써, 선행기술문헌 1의 문제점은 해결하가능할 것이다. 그러나, 선행기술문헌 2의 탄성 개폐부(120)는, 배관(1)의 외부에 배치되므로, 그 형상이나 크기에 대한 자유로운 설계가 가능하지만, 이를 배관(1)의 내부에 설치하는 경우에는, 문제가 발생할 수 있다. 즉, 배관(1)과 동일한 유동 단면적을 확보하기 위해서는, 선행기술문헌2의 도 1과 같이, 탄성 개폐부(120)의 길이가 배관(1)의 직경을 초과하게 된다. 따라서, 선행기술문헌 2의 경우에는, 탄성 개폐부(120)가 배관(1)의 내부에 설치되는 경우에는, 배관(1)의 직경과 탄성 개폐부(120)의 길이 차에 의하여 탄성 개폐부(120)에 외력이 가해지고, 이로 인하여 탄성 개폐부(120)가 임의로 개방되거나 적당한 압력하에서 개방되지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 탄성 개폐부(120)의 길이를 배관(1)의 직경이하로 설정하면, 탄성 개폐부(120)의 개방시 그 유동 단면적이 배관(1)의 유동 단면적에 비하여 과소하게 되므로, 유체의 유동, 실질적으로 유체의 정방향으로의 유동이 효율적으로 이루어지지 못하게 될 수 있다.
대한민국 공개특허 제2009-0104229호(명칭: 원터치 조립형 배수구 악취 역류방지장치) 대한민국 등록실용신안 제0335455호(명칭: 주식회사 한국 종합엔지니어링)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 정확하게 유체의 역류를 방지할 수 있도록 구성되는 역류 방지 부재 및 이를 포함하는 배수 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 정방향으로의 유체의 유동이 효율적으로 이루어질 수 있도록 구성되는 역류 방지 부재 및 이를 포함하는 배수 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 역류 방지 부재의 일 양태는, 내부에 유로가 정의되는 파이프의 내부에 설치되어 상기 유로에서 일방향으로만 유체가 유동되도록 허용하는 역류 방지 부재에 있어서: 상기 역류 방지 부재는, 유체가 그 내부로 입출되는 입구부 및 출구부가 양단에 정의되고, 상기 파이프의 내부에 위치되는 원통 형상의 몸체부; 및 상기 몸체부에 구비되고, 상기 몸체부가 상기 파이프의 내부에 위치되도록 상기 파이프의 일측에 고정되는 고정부; 를 포함하고, 상기 입구부는, 개방된 상태를 유지하고, 상기 출구부는, 상기 입구부를 통하여 상기 몸체부의 내부로 유체가 유입된 경우에만 개방되고, 그 이 외의 경우에는 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접되어 차폐된 상태를 유지한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접되어 상기 출구부가 차폐된 상태에서는, 상기 출구부의 단면이 적어도 1개의 직선부 및 상기 직선부의 일단에 연결되는 적어도 1개의 곡선부를 포함하는 형상으로 형성된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접되어 상기 출구부가 차폐된 상태에서는, 상기 출구부의 단면이 사형(蛇形, snake shape)으로 형성된다.
본 발명의 실시예의 일 양태는, 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접된 상태에서, 상기 출구부의 단면 형상이 유지되도록 외력을 부여하는 형상 유지부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 형상 유지부는, 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접된 상태에서, 상기 출구부의 단면 형상이 유지되도록 자기적 인력에 의하여 상호 부착된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 형상 유지부는, 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접된 상태에서, 상기 출구부의 단면 형상이 유지되도록 탄성력을 갖는다.
본 발명의 실시예에 의한 배수 장치의 일 양태는, 내부에 유체가 유동하는 유로가 정의되는 파이프; 및 상기 파이프의 내부에 설치되고, 상기 유로에서 일방향으로만 유체가 유동되도록 허용하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 역류 방지 부재; 를 포함하고, 상기 역류 방지 부재는, 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접된 상태에서, 상기 출구부의 단면 형상이 유지되도록 외력을 부여하는 형상 유지부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 형상 유지부는, 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접된 상태에서, 상기 출구부의 단면 형상이 유지되도록 자기적 인력에 의하여 상호 부착된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 형상 유지부는, 상기 출구부에 인접하는 상기 몸체부의 일부가 상호 면접된 상태에서, 상기 출구부의 단면 형상이 유지되도록 탄성력을 갖는다.
본 발명의 실시예에 의한 역류 방지 부재 및 이를 포함하는 배수 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에서는, 형상 유지부에 의하여 역류 방지 부재의 출구부가 차폐된 상태를 유지하게 된다. 특히, 본 발명의 실시예에서는, 형상 유지부의 탄성력 또는 자기적 인력에 의하여 역류 방지 부재의 출구부가 차폐된 상태를 유지함으로써, 보다 정확하게 유체의 역류가 방지될 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에서는, 역류 방지 부재의 출구부가 차폐된 상태에서, 출구부의 형상이 적어도 1개의 직선부 및 곡선부를 포함하는 형상 또는 사형으로 형성된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 파이프의 유동 단면적에 대한 역류 방지 부재의 출구부의 유동 단면적의 상대 비율이 증가됨으로써, 실질적으로 정방향으로의 유체의 유동 효율이 증진될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 배수 장치를 보인 종단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에서 역류 방지 부재가 개폐되는 과정을 보인 횡단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 배수 장치에서 역류 방지 부재가 개폐되는 과정을 보인 횡단면도.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 의한 배수 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 배수 장치를 보인 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에서 역류 방지 부재가 개폐되는 과정을 보인 횡단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 배수 장치(1)는, 파이프(10) 및 역류 방지 부재(101)를 포함한다. 상기 파이프(10)의 내부에는 유체가 유동하는 유로(P)가 정의되고, 상기 역류 방지 부재(101)는, 상기 파이프(10)의 내부에 설치되어 상기 유로(P)에서 일방향으로만 유체가 유동되도록 허용한다.
보다 상세하게는, 상기 파이프(10)로는, 건물의 슬래브(S)를 관통하여 수직 방향으로 배치되는 입상 배관을 예로 들 수 있다. 또한, 상기 파이프(10)는, 상호 연통되도록 유로(P1)(P2)가 그 내부에 각각 정의되는 2개 이상의 파이프(10A)(10B)가 연결되어 상기 파이프(10)가 구성될 수 있고, 상기 파이프(10)가 2개 이상으로 구성되는 경우에는, 후술할 고정부(120)가 상기 파이프(10A)(10B)가 연결되는 부분에 고정될 수 있다.
상기 역류 방지 부재(101)는, 플렉시블한 재질로 성형될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 역류 방지 부재(101)가, 몸체부(110), 고정부(120) 및 형상 유지부(131)를 포함한다. 상기 몸체부(110) 및 고정부(120)는, 일체로 성형되고, 상기 형상 유지부(131)는, 인서트 사출로 상기 몸체부(110)에 일체화되거나, 별개로 제작되어 상기 몸체부(110)에 고정될 수 있다.
상기 몸체부(110)는, 상기 파이프(P)의 단면에 대응하는 단면을 갖는 중공의 다면체, 예를 들면, 양단이 개방되는 원통 형상으로 형성되어 상기 파이프(10)의 내부에 위치될 수 있다. 상기 몸체부(110)는, 플렉시블한 재질로 성형될 수 있고, 상기 몸체부(110)의 양단, 즉 상기 몸체부(110)의 상단 및 하단에는, 유체가 그 내부로 입출되는 입구부(111) 및 출구부(113)가 정의될 수 있다.
특히, 본 실시예에서는, 상기 입구부(111)는, 개방된 상태, 즉 상기 유로(P1)(P2)와 연통되는 상태를 유지한다. 그리고 상기 출구부(113)는, 상기 입구부(111)를 통하여 상기 몸체부(110)의 내부로 유체가 유입된 경우에만 개방, 즉 상기 유로(P1)(P2)와 연통되고, 그 이 외의 경우에는 차폐된 상태를 유지한다.
상기 입구부(111) 및 출구부(113)의 단면은, 개방된 상태에서 상기 유로(P)의 단면과 동일한 단면, 예를 들면, 원형으로 형성된다. 그리고 상기 출구부(113)가 차폐된 상태에서는, 상기 출구부(113)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된다. 실질적으로, 상기 몸체부(110)의 양단의 단면이 각각 원형을 유지하면, 상기 입구부(111) 및 출구부(113)가 개방된다. 그리고 상기 몸체부(110)의 하단부의 일부가 그 나머지와 상호 접촉되면, 상기 출구부(113)가 차폐된다.
본 실시예에서는, 상기 출구부(113)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접되어 상기 출구부(113)가 차폐된 상태에서는, 상기 출구부(113)의 단면이 1개의 직선부(113A) 및 상기 직선부(113A)의 일단에 연결되는 2개의 곡선부(113B)를 포함하는 형상으로 형성된다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 상기 출구부(113)가 1개의 직선부만 포함하는 경우에 비하여 상대적으로 상기 출구부(113)가 개방된 상태에서 그 유동 단면적(A1)이 증가될 수 있다.
다시 말하면, 상기 출구부(113)의 단면이 일자(一字) 형상으로 형성되는 경우에는, 상기 출구부(113)가 개방된 상태에서, 상기 유로(P1)(P2)의 유동 단면적(A)에 대한 그 유동 단면적(A1)이 비율이 상대적으로 작은 값을 갖게 된다. 예를 들면, 상기 파이프(10)의 내경(2R)이 80㎜인 경우에, 상기 유로(P1)(P2)의 유동 단면적(A)은 약 5024㎟이다. 그리고 상기 출구부(113)가 개방된 상태에서의 형상이 그 유동 단면적(A1)이 최대가 되는 원형인 것으로 가정하면, 상기 출구부(113)의 원둘레(P1)가 상기 파이프(10)의 내경(2R)의 2배이므로, 상기 출구부(113)의 직경(2R1)은 약 25㎜이고, 그 유동 단면적(A1)은 약 2038㎟이다. 그리고 이와 같은 상기 출구부(113)의 유동 단면적(A1)은, 상기 유로(P1)(P2)의 유동 단면적(A)의 40% 정도에 지나지 않게 되므로, 실질적으로 상기 유로(P1)(P2)에서의 유체의 정방향으로의 유동이 상기 역류 방지 부재(101)에 의하여 간섭받게 된다.
반면에 본 실시예와 같이, 상기 출구부(113)의 단면이 1개의 상기 직선부(113A) 및 2개의 상기 곡선부(113B)를 포함하는 경우에는, 상기 출구부(113)가 개방된 상태에서의 원둘레(R2)가 상기 곡선부(113B)의 원호(a)의 두배만큼씩 상기 출구부(113)의 원둘레(P2)가 증가되고, 종국적으로 상기 출구부(113)의 유동 단면적(A2)의 상기 유로(P1)(P2)의 유동 단면적(A)에 대한 상대 비율이 증가하게 된다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 유체가 상기 유로(P1)(P2)에서의 유체의 정방향으로의 유동이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
상기 고정부(120)는, 상기 몸체부(110)가 상기 파이프(10)의 내부에 위치되도록 상기 파이프(10)의 일측에 고정된다. 상술한 바와 같이, 상기 파이프(10)가 2개로 구성되는 경우에는, 상기 파이프(10)의 연결 부분에 상기 고정부(120)가 고정될 수 있다. 상기 고정부(120)는, 상기 몸체부(110)의 일측, 실질적으로 상기 입구부(111)를 정의하는 상기 몸체부(110)의 일단에서 방사상으로 연장될 수 있다.
한편, 상기 형상 유지부(131)는, 상기 출구부(113)의 일부가 그 나머지가 상호 접촉된 상태에서의 단면 형상을 유지하도록 외력을 부여한다. 다시 말하면, 본 실시예에서는, 상기 입구부(111)를 통하여 유입되는 유체에 의하여 상기 출구부(113)에 가해지는 외력이 상기 형상 유지부(131)가 부여하는 외력을 초과하는 경우에만, 상기 출구부(113)가 개방된다.
보다 상세하게는, 상기 형상 유지부(131)의 자기적 인력의 크기는, 상기 유로(P)를 유동하는 유체에 의하여 상기 몸체부(110), 실질적으로 상기 출구부(113)에 가해지는 외력을 고려하여 유체의 정방향으로의 유동은 허여하되, 역방향으로의 유동, 즉 역류는 방지할 수 있는 크기로 결정될 수 있다. 이를 위하여 상기 형상 유지부(131)로는, 예를 들면, 연성의 자석이 사용될 수 있을 것이다.
본 실시예에서는, 상기 형상 유지부(131)가, 상기 출구부(113)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서의 단면 형상을 유지하도록 자기적 인력에 의하여 상호 부착됨으로써, 상기 출구부(113)가 차폐된 상태를 유지하게 된다. 이와 같이, 상기 형상 유지부(131)에 의하여 상기 출구부(113)가 차폐된 상태를 유지함으로써, 상기 유로(P)를 유동하는 유체, 예를 들면, 정방향으로 유동하는 하수의 역류 뿐만 아니라, 불필요하게 상기 유로(P)를 유동하여 악취 등이 역류되는 현상도 보다 확실하게 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 의한 배수 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 배수 장치에서 역류 방지 부재가 개폐되는 과정을 보인 횡단면도이다. 본 실시예의 구성 요수 중 상술한 본 발명의 제1실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는, 도 1 및 도 2의 도면 부호를 원용하고, 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 배수 장치(2)에서는, 역류 방지 부재(102)의 구성 중 출구부(115)가 차폐된 상태, 즉 상기 출구부(115)에 인접하는 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서, 상기 출구부(115)의 단면이 사형(蛇形, snake shape)으로 형성된다. 따라서, 본 실시예에서는, 상술한 본 발명의 제1실시예에 비하여 유로(P)의 유동 단면적(A)에 대한 상기 출구부(115)의 유동 단면적(A3)의 비율을 더욱 증가시킬 수 있게 되고, 종국적으로 상기 유로(P)에서의 정방향으로의 유체의 유동이 보다 더 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
그리고 본 실시예에서는, 형상 유지부(133)가, 그 탄성력에 의하여 상기 출구부(115)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서의 상기 출구부(115)의 단면 형상을 유지하도록 한다. 다시 말하면, 상기 형상 유지부(135)가 소정의 탄성을 갖는 재질로 형성되고, 입구부(111)를 통하여 몸체부(110)의 내부로 유입되는 유체에 의하여 상기 출구부(115)에 부여되는 외력이 상기 형상 유지부(133)의 탄성력을 초과하는 경우에만, 상기 출구부(115)가 개방된다. 물론, 상기 형상 유지부(133)에, 본 발명의 제1실시예의 형상 유지부(131)와 같이, 자기적 인력이 작용할 수도 있다. 반대로, 본 발명의 제1실시예의 형상 유지부(131)가, 본 실시예와 같이, 탄성력을 갖을 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
10: 파이프 101, 102: 역류 방지 부재
110: 몸체부 111: 입구부
113, 115: 출구부 120: 고정부
131, 133: 형상 유지부

Claims (9)

  1. 내부에 유로(P1)(P2)가 정의되는 파이프(10)의 내부에 설치되어 상기 유로(P1)(P2)에서 일방향으로만 유체가 유동되도록 허용하는 역류 방지 부재(101)(102)에 있어서:
    상기 역류 방지 부재(101)(102)는,
    유체가 그 내부로 입출되는 입구부(111) 및 출구부(113)(115)가 양단에 정의되고, 상기 파이프(10)의 내부에 위치되는 원통 형상의 몸체부(110); 및
    상기 몸체부(110)에 구비되고, 상기 몸체부(110)가 상기 파이프(10)의 내부에 위치되도록 상기 파이프(10)의 일측에 고정되는 고정부(120); 를 포함하고,
    상기 입구부(111)는, 개방된 상태를 유지하고,
    상기 출구부(113)(115)는, 상기 입구부(111)를 통하여 상기 몸체부(110)의 내부로 유체가 유입된 경우에만 개방되고, 그 이 외의 경우에는 상기 출구부(113)(115)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접되어 차폐된 상태를 유지하는 역류 방지 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출구부(113)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접되어 상기 출구부(113)가 차폐된 상태에서는, 상기 출구부(113)의 단면이 적어도 1개의 직선부(113A) 및 상기 직선부(113A)의 일단에 연결되는 적어도 1개의 곡선부(113B)를 포함하는 형상으로 형성되는 역류 방지 부재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 출구부(113)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접되어 상기 출구부(115)가 차폐된 상태에서는, 상기 출구부(115)의 단면이 사형(蛇形, snake shape)으로 형성되는 역류 방지 부재.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 출구부(113)(115)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서의 상기 출구부(113)(115)가 단면 형상을 유지하도록 외력을 부여하는 형상 유지부(131)(133)를 더 포함하는 역류 방지 부재.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 형상 유지부(131)는, 상기 출구부(113)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서의 상기 출구부(113)의 단면 형상이 유지되도록 자기적 인력에 의하여 상호 부착되는 역류 방지 부재.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 형상 유지부(133)는, 상기 출구부(115)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서의 상기 출구부(115)의 단면 형상이 유지되도록 탄성력을 갖는 역류 방지 부재.
  7. 내부에 유체가 유동하는 유로(P1)(P2)가 정의되는 파이프(10); 및
    상기 파이프(10)의 내부에 설치되고, 상기 유로(P1)(P2)에서 일방향으로만 유체가 유동되도록 허용하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 역류 방지 부재(101)(102); 를 포함하고,
    상기 역류 방지 부재(101)(102)는, 상기 출구부(113)(115)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서의 상기 출구부(113)(115)의 단면 형상이 유지되도록 외력을 부여하는 형상 유지부(131)(133)를 더 포함하는 배수 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 형상 유지부(131)는, 상기 출구부(113)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서의 상기 출구부(113)의 단면 형상이 유지되도록 자기적 인력에 의하여 상호 부착되는 배수 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 형상 유지부(133)는, 상기 출구부(115)에 인접하는 상기 몸체부(110)의 일부가 상호 면접된 상태에서의 상기 출구부(115)의 단면 형상이 유지되도록 탄성력을 갖는 배수 장치.
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