(57)【要約】【課題】一次側から二次側への加圧状態の水の流入による振動を抑える。【解決手段】スプリンクラー設備の制御弁１の閉弁状態で、一次側３及び二次側４の配管内にそれぞれ水が充填されて前記二次側４の配管内は負圧状態に維持され、火災感知器からの火災感知信号を受けて前記制御弁１が開弁状態となった際に、前記一次側３から前記二次側４へ水が供給されていることを検知する流水検知装置を備えた負圧式の予作動式スプリンクラー装置において、前記制御弁１は、一次側３から二次側４へと直線状に伸びる流路を備えた弁箱５内に、その直線状の流路を開閉自在とする弁体２を配置したバタフライ弁形式の弁装置とした。このため、一次側の圧力水が二次側へ流入する際に、配管内の水流が乱されにくいので、配管に生じ得る振動を抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリンクラー設備の配管に制御弁１を設け、その制御弁１の開閉により前記配管の一次側３から二次側４への水の供給を制御するようになっており、前記制御弁１の閉弁状態で前記一次側３及び二次側４の配管内にそれぞれ水が充填されて前記二次側４の配管内は負圧状態に維持され、火災感知器からの火災感知信号を受けて前記制御弁１が開弁状態となった際に、前記一次側３から前記二次側４へ水が供給されていることを検知する流水検知装置を備えた予作動弁において、
前記制御弁１は、前記一次側３から前記二次側４へと直線状に伸びる流路を備えた弁箱５内に、その直線状の流路を開閉自在とする弁体２を配置したバタフライ弁形式又は仕切弁形式の弁装置であり、前記弁箱５に、その弁箱５内の前記二次側４の流路に常に開口する取水管２０を設け、その取水管２０に圧力スイッチ２５を接続し、前記一次側３から前記二次側４へ水が供給されていることの検知は、その圧力スイッチ２５が、前記取水管２０を通じて前記配管内の静水圧を検知することにより行うことを特徴とする予作動弁。
【請求項２】
前記制御弁１の弁体２は、直流電動機の動作により前記流路を開閉するようにし、その直流電動機の電源として、前記火災感知器から前記火災感知信号を発信させるために用いられている直流電源を共通で使用したことを特徴とする請求項１に記載の予作動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、消火用の予作動式スプリンクラー装置に関し、特に、制御弁の二次側の配管内の水を負圧状態に維持する機能を備えた負圧式の予作動式スプリンクラー装置に用いられる予作動弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
消火用のスプリンクラー装置は、建物内の天井等に設置されたスプリンクラーヘッドに通じる配管の途中に制御弁が設けられており、その制御弁、あるいは、その制御弁のスプリンクラーヘッド側に、配管に生じた流水の有無を検知して、スプリンクラー装置が作動していることを示す所定の警報を発信する機能を有する流水検知装置が設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、湿式と呼ばれるスプリンクラー装置に使用される流水検知装置の技術が開示されている。
湿式スプリンクラー装置では、水の供給源となる水源からスプリンクラーヘッドに通じる配管の途中に、例えば、図６に示す制御弁１が設けられており、その制御弁１を挟んでスプリンクラーヘッド側の二次側４と、水源側の一次側３とが制御弁１の弁体で開閉自在である。図７に示す弁６１は、弁体６２が弁軸６６で揺動自在に支持された揺動弁式の流水検知装置の例である。
【０００４】
一次側３及び二次側４の配管内は、それぞれ常に水が充満した状態に維持されて、火災の発生に備える。
また、そのスプリンクラーヘッドには感熱部が設けられて常温ではシールされた状態となっている。
【０００５】
火災が発生し感熱部が熱で溶けると、そのシールされていた部分が開放されて放水が開始される。放水により二次側の配管内の圧が下がると、その配管の途中に設けられた前記弁６１の弁体６２が開き、一次側３から二次側４への水の供給が開始される。
また、弁体６２が開くと、その弁体６２によって塞がれていた流水検知装置の流路６３，６４が弁箱６５内に連通するようになり、その流路６３，６４を介して、弁箱内の流水圧が警報装置６８に作用するようになっている。
【０００６】
なお、弁箱６５内から警報装置６８へ通じる流路６４から分岐する排出路６７には、オリフィス６６が設けられている。
警報装置６８に作用する流水圧が所定の数値となると、その警報装置６８は、配管に流水が生じていることを示す所定の警報を発令する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、その警報装置として圧力スイッチを採用し、スプリンクラーヘッドからの放水により二次側の配管内の圧が下がって制御弁の弁体が開いた際に、一次側から二次側への水の供給による配管内の流水圧の変化によって圧力スイッチを動作させ、その圧力スイッチの動作に基づいて、水源から水を配管内に供給するためのポンプを始動するための信号を発信するようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
さらに、制御弁の弁体が開弁したことを、弁軸の進退動作により機械的に検知し、その検知に基づいて、水源から水を配管内に供給するためのポンプを始動するための信号を発信するようにしたものもある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−９５３７３号公報
【特許文献２】特開２００４−２４３１０５号公報（第７頁段落００５１）
【特許文献３】特開２００４−２７５６４７号公報（第７頁段落００４７）
【０００８】
また、流水検知装置は、同じ湿式のスプリンクラー設備において、予作動式と呼ばれるタイプの設備にも使用される。
湿式予作動式スプリンクラー設備では、スプリンクラーヘッドに通じる配管の途中に設けられた制御弁を挟んで、二次側と一次側に加圧水が充填されている。また、スプリンクラーヘッドには、同様に感熱部が設けられている。
【０００９】
スプリンクラーヘッドとは別に設けられた感知器が火災の発生を感知すると、制御弁を開放させて、加圧状態の水を一次側から二次側に供給して、いわゆる「予作動状態」とする。その「予作動状態」において、火災発生のフロアでスプリンクラーヘッドの感熱部が溶けてシールが開放されれば、放水が開始される。
このように、制御弁の開放、感熱部のシールの開放が併せて行われることにより放水が開始されるようにし、装置の誤作動による放水を防ぐものである（例えば、特許文献４、特許文献５参照）。
【００１０】
なお、二次側に加圧空気を充填した乾式スプリンクラー設備にも、前記予作動式のものが採用されるが、このように湿式とすれば、スプリンクラーヘッドのシールが開放された際に素早い放水が可能である。
【特許文献４】特開平６−１４２２２５号公報
【特許文献５】特開２００７−２５２７７１号公報
【００１１】
また、図６に示すように、二次側４の配管に吸引管４１，４３を介して真空ポンプ４０を接続し、その真空ポンプ４０により二次側４の配管内に充填された水を負圧状態に維持する技術も開示されている。
【００１２】
この負圧式のスプリンクラー設備によれば、二次側４の配管内の水が負圧状態であるので、スプリンクラーヘッド８を誤って破壊した場合には、スプリンクラーヘッド８からの大気圧を受けて、二次側４の配管内の水は前記真空ポンプ４０側へ吸引されていく。
このため、火災以外の要因によりスプリンクラー７のスプリンクラーヘッド８のシールが開放された場合に、配管内の大量の水が建物のフロアに噴出することを防止することができる。
【００１３】
なお、吸引管４１には吸引用電磁弁４２が設けられている。吸引用電磁弁４２は、配線ｃ１を通じて制御盤１３から発信される信号により開閉動作し、真空ポンプ４０の動作時に開弁される。以後、真空ポンプ４０はポンプ制御部４５により、二次側４が所定の数値内の負圧状態に維持するよう自動制御される。これは、真空スイッチ４４から、その真空ポンプ４０の駆動制御を行うための制御信号がポンプ制御部４５に発信され、その制御信号に基づいてポンプ制御部４５が真空ポンプ４０の動作を配線ｃ５を通じて制御するものである。
【００１４】
また、その吸引管４１には、真空破壊弁４６が設けられている。この真空破壊弁４６は、二次側４の圧力が下がりすぎて（負圧状態が高まりすぎて）、水の飽和蒸気圧の関係で二次側４の配管内の水が沸騰を開始してしまった場合に備えて、その配管内に大気圧を導入してキャビテーションを防止できるようになっている。
配管内の水位は配線ｃ２を通じて制御盤１３に情報が送られ、水位が下がった際には、制御盤１３が制御弁１を開弁させるための信号を配線ｃ３を通じてその制御弁１の駆動部へ発信する。駆動部は、制御弁１を僅かに開弁させて、二次側４の配管内の水位を正常な位置に復帰させる。
【００１５】
また、図６に示す符号９は火災感知器であり、その火災感知器９が熱等により火災を感知すれば、その火災発生を示す火災感知信号が制御盤１３に発信される。制御盤１３は、その火災感知器９からの火災感知信号を受けて、制御弁１を開弁させるための信号を配線ｃ３を通じてその制御弁１の駆動部へ発信する。駆動部は、その信号を受けて制御弁１を開弁させ、一次側３から二次側４への水の供給を行う。
【００１６】
なお、この負圧式の予作動式スプリンクラー装置において、流水検知装置１０として前記制御弁１の二次側４に警報弁を併設している。警報弁が開いた状態で一次側から二次側への水の供給が一定時間以上続けば、その配管内を流水状態と判断して、スプリンクラーが作動したことを示す所定の警報を発するようになっている。
【００１７】
また、前記スプリンクラーヘッド８の破壊等により、二次側４の配管内に大気圧が導入されて圧力上昇が生じた際には、その圧力上昇を検知する機能を有する圧力スイッチ１４が備えられている。圧力スイッチ１４は、誤動作が生じていることを示すための信号を配線ｃ６を通じて制御盤１３に出力するので、管理者は、その誤作動を制御盤１３を見て把握できるようになっている（例えば、特許文献６参照）。
【特許文献６】ＷＯ００／６１２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前記負圧式の予作動式スプリンクラー設備において、二次側の配管内が負圧であるので、制御弁が開放された際に、一次側の加圧状態の水が急激に二次側へ流入することとなる。このため、その加圧状態の水の流入により、配管に振動が発生することがある。配管に振動が発生することは、施設の寿命を縮めることがあるので好ましくない。
【００１９】
そこで、この発明は、負圧式の予作動式スプリンクラー設備において、一次側から二次側への加圧状態の水の流入による振動を抑えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記の課題を解決するために、この発明は、スプリンクラー設備の配管に制御弁を設け、その制御弁の開閉により前記配管の一次側から二次側への水の供給を制御するようになっており、前記制御弁の閉弁状態で前記一次側及び二次側の配管内にそれぞれ水が充填されて前記二次側の配管内は負圧状態に維持され、前記制御弁の開弁状態で前記一次側から前記二次側へ水が供給されていることを検知する流水検知装置を備えた予作動弁において、前記制御弁は、前記一次側から前記二次側へと直線状に伸びる流路を備えた弁箱内に、その直線状の流路を開閉自在とする弁体を配置したバタフライ弁形式又は仕切弁形式の弁装置とし、前記弁箱に、その弁箱内の前記二次側の流路に常に開口する取水管を設け、その取水管に圧力スイッチを接続し、前記一次側から前記二次側へ水が供給されていることの検知は、その圧力スイッチが、前記取水管を通じて前記配管内の静水圧を検知することにより行う構成を採用した。
【００２１】
制御弁の弁箱内の流路を、上下方向に伸びる配管と同方向の直線状とし、その弁装置の構成をバタフライ弁形式又は仕切弁形式とし、さらに、その弁箱内の２次側に常に開口する取水管に設けた圧力スイッチで流水検知を行う構成にしたので、一次側の圧力水が二次側へ流入する際に、配管内の水流が乱されにくい。弁箱内の流路が弁体を挟んで一次側と二次側とが直線状となっており、また、取水管は二次側に常に開口した状態でよいので、弁体の動作によってその開口を開閉させる装置を設ける必要がないからである。このため、負圧状態の二次側に、一次側の圧力水が流入することにより配管に生じ得る振動を抑えることができる。
【００２２】
また、制御弁をバタフライ弁形式又は仕切弁形式とし、制御弁の弁箱内の２次側に常に開口する取水管を通じて圧力スイッチで流水検知を行う構成とすれば、取水管と弁体とを別々に設けることができるので、流水（圧力）検知用の配管がシンプルとなり信頼性と保全性が向上する。また、上記構成の予作動弁は重量が軽いので取り扱い易くなり、また、装置をコンパクトにし得るので、予作動弁を配置するために必要なスペースが小さくなる。このため、建造物内の省スペース化に寄与し得る。
【００２３】
さらに、制御弁がバタフライ弁形式又は仕切弁形式であれば、その弁体を開閉動作させる駆動手段として、出力の比較的小さい電動機を採用することができる。出力の小さい電動機が採用できれば、装置をさらに小型化することができる。
【００２４】
前記の構成において、前記制御弁の弁体は、直流電動機の動作により前記流路を開閉するようにし、その直流電動機の電源として、前記火災感知器から前記火災感知信号を発信させるために用いられている直流電源を共通で使用した構成を採用することができる。
大きなトルクを必要とする駆動手段としては、交流電動機を採用するのが一般的である。しかし、比較的出力の小さい電動機となれば、直流電動機を採用することができる。
直流電動機を採用すれば、その直流電動機を駆動させる電源として、予作動式スプリンクラー設備の火災感知器から火災感知信号を発信させるために用いられている直流電源を共通で用いることができる。このように電源を共有化すれば、装置をさらに小型化することができる。
【００２５】
なお、この種の負圧式の予作動式スプリンクラー設備において、制御弁の閉弁状態で二次側が負圧状態であるので、「待機状態（火災が発生しておらず火災感知信号が発信されていない状態）」と、前記「予作動状態（火災感知信号を受けて制御弁が開弁し、スプリンクラーヘッドはまだ開放されていない状態）」との間の圧力差は、一般的な湿式スプリンクラー設備の場合と比較して、相対的に大きいといえる。
【００２６】
このため、取水管を通じて配管内の静水圧を検知する圧力スイッチを設ければ、その「待機状態」と「予作動状態」との圧力の変動を、配管内の静水圧でもって充分な精度で感知することができる。
【００２７】
また、このように、制御弁の弁箱内の２次側に常に開口する取水管を通じて圧力スイッチで流水検知を行う構成であれば、従来のように配管が複雑でないので、異物の詰まりなどにより作動不良が生じる恐れが少ない。
【発明の効果】
【００２８】
この発明は、負圧式の予作動式スプリンクラー装置において、制御弁の弁箱内の流路を直線状とし、その弁装置の構成をバタフライ弁形式又は仕切弁形式とし、制御弁の弁箱内の２次側に常に開口する取水管を通じて圧力スイッチで流水検知を行う構成としたので、負圧状態の二次側に、一次側の圧力水が流入することにより配管に生じ得る振動を抑えることができる。
【００２９】
また、制御弁をバタフライ弁形式又は仕切弁形式とし、制御弁の弁箱内の２次側に常に開口する取水管を通じて圧力スイッチで流水検知を行う構成とすれば、取水管と弁体とを別々に設けることができるので、流水（圧力）検知用の配管がシンプルとなり信頼性と保全性が向上する。また、上記構成の予作動弁は重量が軽いので取り扱い易くなり、また、装置をコンパクトにし得るので、予作動弁を配置するために必要なスペースが小さくなる。このため、建造物内の省スペース化に寄与し得る。
さらに、制御弁がバタフライ弁形式又は仕切弁形式であれば、出力の比較的小さい電動機を採用して装置をさらに小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
この発明の実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。この実施形態の予作動式スプリンクラー装置は、図２に示すように、建物内を上下方向に伸びる配管の途中に、制御弁１が設けられている。配管は、その制御弁１によって一次側３の配管と二次側４の配管とに分かれている。
【００３１】
一次側３の配管は、その制御弁１から下方に伸びて、建物内の本管ｐに合流する。本管ｐには、他の部屋や他のフロアから伸びる前記一次側３の配管が接続されており、その下端が、建物の地下等に設けた水源１１に至っている。水源１１の水は、ポンプ１２によって本管ｐを介して、各フロア、各部屋の前記一次側３の配管内に供給できるようになっている（図２参照）。
【００３２】
二次側４の配管は、その制御弁１から上方に伸びて、天井等に設置されたスプリンクラー７のスプリンクラーヘッド８に通じている。
また、図２に示すように、制御弁１に接続される前記二次側４の配管と前記一次側３の配管とは、同一直線上に位置している。同じく、その制御弁１の弁箱５内の流路と、前記二次側４の配管及び一次側３の配管とは、同一直線上に位置している。
【００３３】
また、スプリンクラーヘッド８には、所定の温度で溶ける感熱部が設けられており、その感熱部は、常温において二次側４の配管内を水密にシールしている。
【００３４】
制御弁１を挟んで、二次側４と一次側３のそれぞれに水が充填されている。一次側３の配管内は、例えば、０．１５〜１．４ＭＰａ程度の加圧状態であり、二次側４の配管内の水は、吸引用電磁弁４２付きの吸引管４１を通じて設けられた真空ポンプ４０によって、例えば、−０．０８〜−０．０５ＭＰａ程度の負圧状態に維持できるようになっている。
なお、二次側４の配管内を負圧状態に維持するための装置としては、図２及び図３に示す真空ポンプ４０のほか、例えば、従来例の図６に示す装置を採用してもよい。
【００３５】
また、前記スプリンクラーヘッド８とは別に、同じくフロアの天井等に火災感知器９が設けられている。火災感知器９が火災を感知すると火災感知信号を発信し、その火災感知信号を受けた連動制御盤５２が、予作動制御盤５１を通じて、制御弁１の駆動部５０を動作させる。駆動部５０は直流電動機Ｍで構成され、その電源は、前記火災感知器９から前記火災感知信号を発信させるために用いられている直流電源と共通の電源を使用している。
【００３６】
火災感知器９からの火災感知信号を受け、駆動部５０が弁体２の弁軸６を回転させると、制御弁１が、図１（ａ）に示す状態から図１（ｂ）に示す状態へと開弁する。制御弁１が開弁すると、一次側３の配管内の加圧状態の水が、負圧状態である二次側４の配管内に流入し、「予作動状態」となる。
また、火災の熱によって、前記スプリンクラーヘッド８の感熱部が溶けてシールが開放されるので、制御弁１の開放によって二次側４に流れ込んだ加圧状態の水が、フロアに放水され消火が開始される。
【００３７】
なお、火災以外の要因によりスプリンクラーヘッド８のシールが開放された場合、例えば、スプリンクラーヘッド８の感熱部を誤って破壊した場合等には、二次側４の配管内の水が負圧状態であるので、スプリンクラーヘッド８からの大気圧を受けて、二次側４の配管内の水は前記真空ポンプ４０側へ吸引されていく。
このため、火災以外の要因によりスプリンクラー７のスプリンクラーヘッド８のシールが開放された場合に、配管内の大量の水が建物のフロアに噴出することを防止することができる。
【００３８】
また、前記制御弁１が開弁状態となった際に、前記一次側３から前記二次側４へ水が供給されていることを検知する流水検知装置１０を備えている。
【００３９】
流水検知装置１０の構成は、制御弁１の弁箱５に、その弁箱５内の前記二次側４の流路に取水口２１を有する取水管２０が設けられている。
その取水管２０には信号停止弁２３が設けられて、その取水管２０の前記信号停止弁２３の末端側に警報用圧力スイッチ（流水検知用圧力スイッチ）２５が接続されている。
【００４０】
制御弁１が開弁し、前記一次側３の配管から前記二次側４の配管へと水が供給されると、図１（ｂ）に示すように、取水口２１から導入される静水圧が急激に上昇する。
警報用圧力スイッチ２５は、図１（ａ）に示す負圧状態（待機状態）の静水圧では作動せず、図１（ｂ）に示す予作動状態での静水圧において作動するように設定されている。すなわち、負圧状態と予作動状態との静水圧の差異により、前記一次側３の配管から前記二次側４の配管へ水が供給されている（配管内が予作動状態になっている）ことを検知することができる。
【００４１】
負圧式の予作動式スプリンクラー装置は、負圧状態である前記「待機状態」と、加圧状態である前記「予作動状態」における静水圧の差が大きいので、警報用圧力スイッチ２５によって水の供給の有無を明確に検知できる。
【００４２】
警報用圧力スイッチ２５が、一次側３の配管から二次側４の配管へと水が供給されていることを検知すると、警報用圧力スイッチ２５は前記予作動制御盤５１に信号を発信し、予作動制御盤５１は、スプリンクラー設備が作動していることを示す所定の警報を発信する。発信された警報は、管理者に伝達される。
【００４３】
なお、図１（ａ）（ｂ）に示す符号のうち、符号「２４」は警報用圧力スイッチ２５への取水管２０から分岐する排出管、符号「２６」が排水弁である。また、符号「３１」「３４」は、それぞれ一次側圧力計、二次側圧力計であり、符号「３２」「３５」は、前記各圧力計３１，３４へ通じる圧力計用取水管である。さらに、符号「３７」は連通管、符号「３８」は試験弁である。
【００４４】
この予作動式スプリンクラー装置によれば、制御弁１の弁箱５内の流路を直線状とし、その流路を、制御弁１の上下に接続される各配管と同一直線状に位置させ、その弁装置の構成をバタフライ弁形式としたので、一次側３の配管内の圧力水が二次側４の配管へ流入する際に、その配管内の水流が乱されにくい。このため、負圧状態の二次側４の配管に、一次側３の配管の加圧状態の水が流入した際に、それらの配管に生じ得る振動を抑えることができる。
なお、制御弁１は、仕切弁形式の弁装置としても同様の効果を期待できる。
【００４５】
また、制御弁をバタフライ弁形式又は仕切弁形式とし、制御弁の弁箱内の２次側に常に開口する取水管を通じて圧力スイッチで流水検知を行う構成とすれば、取水管と弁体とを別々に設けることができるので、流水（圧力）検知用の配管がシンプルとなり信頼性と保全性が向上する。また、この構成の予作動弁は重量が軽いので取り扱い易くなり、また、装置をコンパクトにし得るので、予作動弁を配置するために必要なスペースが小さくなる。このため、建造物内の省スペース化に寄与し得る。
【００４６】
さらに、制御弁１がバタフライ弁形式又は仕切弁形式であれば、その弁体２を開閉動作させる駆動部５０として、出力の比較的小さい電動機Ｍを採用することもでき、装置をさらに小型化することができる。制御弁１を仕切弁形式とする場合には、例えば、図５に示すように、電動機Ｍを備えた仕切弁の構成を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第一の実施形態を示し、（ａ）は制御弁の閉弁状態、（ｂ）は制御弁の開弁状態を示す模式図
【図２】予作動式スプリンクラー装置の構成を示す概略図
【図３】予作動式スプリンクラー装置の構成を示す概略図
【図４】予作動弁を示し（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図
【図５】予作動弁を示し（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図６】従来例の負圧式の予作動式スプリンクラー装置の構成を示す概略図
【図７】従来例の流水検知装置の断面図
【符号の説明】
【００４８】
１  制御弁
２，６２  弁体
３  一次側（一次側弁室）
４  二次側（二次側弁室）
５，６５  弁箱
６，６６  弁軸
７  スプリンクラー
８  スプリンクラーヘッド
９  火災感知器
１０  流水検知装置
１１  水源
１２  ポンプ
２０  取水管
２１  取水口
２３  信号停止弁
２５  警報用圧力スイッチ（流水検知用圧力スイッチ）
４０  真空ポンプ
Ｍ  電動機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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