JP2004003689A - Burner - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板等の板材を製品の製造工程に移送する過程で材料の表面を予熱する等の被加熱表面の大きな平面、曲面を加熱するのに適するバーナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の大きな被加熱面を加熱するバーナとして、図6に示すように、A矢視で長方形の主板1の周囲に枠板2(両側板2a,2bと端板2c,2d)を結合して形成され、一端(図6で上端)が閉鎖され他端側(下端側)が開放された箱状のバーナ本体3を備え、該バーナ本体3の閉鎖端部に燃料供給管4を設けると共に開放端部とその内側にそれぞれ燃焼板5と整流板6を取り付け、また、前記主板1と整流板6との間にあって前記燃料供給管4の前記内部空間7への入口部に間隔をあけて対向させた燃料偏向板8を前記主板1に支持して設け、燃料供給管4から送入した燃料ガスと空気との混合ガスが、前記燃料偏向板8でその周囲に拡散した後整流板6を通して整流されて燃焼板5の通気孔からバーナ本体3の外側に噴出され、図示しない点火プラグの火花によって着火し、燃焼されるようにしたバーナ9が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記バーナ9においては、前記燃焼板5の前方(図6で下方)で混合ガスが燃焼して生じた燃焼ガスによって、燃焼板5の前方において燃焼板5に略平行な状態にされた被加熱材料が加熱されるが、逆に、加熱された被加熱材料からの反射熱や輻射熱によってバーナ本体3の開口部側における枠板2の端縁が高温に過熱されて変形、亀裂し、バーナ9の寿命が短縮される問題があり、また、前記反射熱または輻射熱によって、バーナ9の内部空間7内の混合ガスに着火(逆着火)し、前記燃焼板5の前面(表面)で混合ガスが正常に燃焼しないおそれがある。
そこで、前記バーナ本体3の枠板2の外周に冷却水管を配管したり、冷却水ジャケットや空冷室を設けてそれらに冷却水、冷却エアーを流すことによって、前記枠板2の少なくとも前端部の周りを冷却することが行われている。
しかし、この場合には、バーナ本体3の構造が複雑になると共に、冷却水や冷却エアーをバーナ9に供給する設備が必要となり、製造コストが高くなるばかりでなく、バーナ9を含めた設備の維持、管理に手間が掛かる問題がある。
【0004】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造によってバーナ本体の燃焼板側の枠板の周囲を確実に冷却して、バーナの燃焼ガスで加熱される被加熱加熱材料からの反射熱で前記枠板が焼損したり、バーナ内への逆着火が起こるのを防止できると共に、維持、管理が容易なバーナを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項1に係るバーナは、一端が閉鎖されると共に他端が開放されており、かつ閉鎖端部に気体燃料を内部に導入する燃料供給管を設けた箱状のバーナ本体と、該バーナ本体の開放端部に取り付けられた燃焼板と、前記燃料供給管のバーナ本体への入口部に対向し、かつバーナ本体の内端壁面との間に所定間隔をあけてバーナ本体の内部に設けた燃料偏向板とを備えたバーナにおいて、前記燃料偏向板は、前記バーナ本体の閉鎖端部の内端壁面に沿って前記バーナ本体の内周壁側の略全域に広がり、外周部がバーナ本体の内周壁との間に、該内周壁の全体周囲に沿いかつ前記燃料供給管とバーナ本体の開口部側とを連通する環状のスリットを形成してバーナ本体に支持されていることを特徴としている。
【0006】
請求項2に係わるバーナは、請求項1に記載のバーナにおいて、前記燃料偏向板が、その外周部に沿って配設されて燃料偏向板と前記バーナ本体の閉鎖端部の内端壁面とを結合し、該内端壁面と前記燃料偏向板と共に前記燃料供給管に連絡された燃料導入空間を形成する周囲板を備え、該周囲板にはその全周にわたって前記燃料導入空間と前記スリットに連通する複数の通気孔が設けられていることを特徴としている。
【0007】
請求項3に係るバーナは、請求項1に記載のバーナにおいて、前記燃料偏向板が、その外周部に沿って配設されて燃料偏向板と前記バーナ本体の開放端部とを結合し、前記スリットと連絡された環状の燃料流通空間を前記バーナ本体の内周壁との間に形成する周囲板を備え、該周囲板にはその全周にわたって前記燃料流通空間とバーナ本体の開放端部側とを連通する複数の通気孔が設けられていることを特徴としている。
【0008】
請求項4に係るバーナは、請求項1〜3のいずれかに記載のバーナにおいて、前記燃料偏向板と前記燃焼板との間には、それらに対し所定間隔をあけて、複数の通気孔を有する整流板がバーナ本体に支持されて設けられていることを特徴としている。
【0009】
請求項5に係るバーナは、請求項1〜4のいずれかに記載のバーナにおいて、前記バーナ本体の外周囲には、断熱材が装着されていることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るバーナについて図1〜図5を参照して説明する。なお、従来のバーナと同一または同様の構成部分には同一の符号を付して説明する。
図1〜図3は本発明の第1の実施の形態に係るバーナ10を示す。このバーナ10は、平面視で矩形状の主板1の周囲に、左右(図1、図2で左右)の側板2a,2bと前後(図1で上下)の側板2c,2dとからなる枠板2を結合して、一端(図2で上端)が閉鎖され、他端(図2で下端)が開放された箱状に形成されたバーナ本体3と、耐熱性金属線を編んで網状に形成され、前記バーナ本体3の開放端部に前記主板1に平行にして取り付けた燃焼板5と、平面領域の全体にわたって多数の通気孔を有し、バーナ本体3の内部空間7における開放端部寄りの位置に燃焼板5と間隔をあけそれと平行にして取り付けた整流板6と、前記内部空間7における整流板6と前記主板1との間に位置しそれらと間隔をあけて設けられている燃料偏向板11とを備えている。
【0011】
前記バーナ本体3の閉鎖端部となる主板1には、端部にフランジ4aを有する燃料供給管4がバーナ本体3の内部空間7に連通するようにして固定して設けられている。また、前記バーナ本体3の主板1の外面(上面)には、前、後部(図1で上下部)にバーナ連結孔12aを有する一対の連結板12,12が固定されると共に、左右端部寄りの位置にボルト孔13aを有する一対の取付板13,13が、バーナ本体3の長手方向(図1で上下方向)に沿い、かつ前後の両端部を前記取付板13,13に連結して固定されている。
【0012】
また、前記バーナ本体3の主板1の外面には所定厚さの断熱材14が装着されて、その外側を、前記枠板2の主板1の外側へ突出した部分に固着した保持板15で覆われている。前記枠板2の外周部には、前記断熱材14と略同じ厚さを有し、前記枠板2の高さと略同じ幅を有する所定長さの断熱材板16が、複数個隙間なく配列して設けられている。各断熱材板16は、その外側に装着した断面コ字状の支持板17を、枠板2の外側に突出して設けたボルト18に支持して、ダブルナット18aで締め付けることによって側板2a〜2dに固定されている。
【0013】
また、前記燃料偏向板11は、前記バーナ本体3の主板1の内壁面1aに平行に沿ってバーナ本体3の内部空間7の略全域に広がり、その外周部がバーナ本体3の内周壁3aとの間に、該内周壁3aの全体に沿い矩形型環状のスリット19を形成する矩形状の偏向板部材11aと、該偏向板部材11aの外周部に沿って矩形型環状に配設されて、偏向板部材11aを前記主板1の内端壁面に結合する周囲板11bとを備え、前記主板1の内端壁面1aとの間に前記燃料供給管4に連絡された燃料導入空間20を形成している。前記周囲板11bには、その全周囲にわたって前記偏向板11aに近い下端側位置に貫通された多数の通気孔21があけられ、該通気孔21を介して燃料導入空間20と前記スリット19とが連通している。前記通気孔21は円孔、スリット状孔、その他の適宜形状の孔とすることができる。
なお、図示しないが、バーナ本体3または他の適当な支持部には、バーナ10から噴射される燃料に着火させるための点火プラグが、バーナ本体3の開口端部の前方に先端を臨ませて設けられている。
【0014】
前記構成のバーナ10を所要の加熱装置に設備して使用する場合には、バーナ本体3に固定されている取付板13,13を、そのボルト孔13aに挿通したボルトによって前記加熱装置の所要位置に固定することにより、バーナ10を加熱装置に取り付ける。該加熱装置を作動させる際には、ブロア等によってバーナ10の燃料供給管4から燃料ガスと空気を混合した混合ガス(気体燃料)がバーナ本体3の燃料導入空間20に送入される。燃料導入空間20に入った混合ガスは、前記燃料偏向板11の周囲板11bの通気孔21を通ってバーナ本体3の側板2a〜2dの内周壁3aと周囲板11bとの間の環状空間3bに入り、さらに、前記スリット19を経て前記偏向板部材11aと前記整流板6との間に至り、該整流板6によってバーナ本体3の開口部の全域に広げられ整流された後、燃焼板5を通してバーナ本体3の開口端部からその前方に噴射され、前記点火バーナによって着火、燃焼される。
【0015】
前記混合ガスの燃焼による高温の燃焼ガスによって、バーナ10の燃焼板5の前面に対向されて移動する鋼板等の被加熱材料が加熱される。その際、バーナ10では、加熱された被加熱材料からの反射熱または輻射熱によって、自体のバーナ本体3の枠板2の先端部(燃焼板5側における端部)が加熱されることになるが、前記燃料導入空間20から前記通気孔21を通して混合ガスが高流速でバーナ本体3の内周壁3aに当たり、その衝突噴流で枠板2が急速に冷却されるため、前記枠板2は高温に過熱されることがなく、また、前記枠板2が混合ガスで冷却されることにより、バーナ本体3の燃焼板5の内側を流動する混合ガスが高温になるのを防止される。
【0016】
前記のように、実施の形態に係るバーナ10によれば、バーナ本体3内に送入された混合ガスが、燃料偏向板11の通気孔21によってバーナ本体3の内周壁3aに向かって高流速で噴射されて、その衝突噴流による伝熱によって前記内周壁3aを急冷却しながら、さらに、前記燃料偏向板11の外周部と前記内周壁3aとの間のスリット19から前記内周壁3aに沿ってバーナ本体3の開口部側に流れるので、その流れる混合ガスによってバーナ本体3の枠板2の前端部が良好に冷却され、バーナ10によって加熱された被加熱材料からの反射熱または輻射熱によって、前記バーナ本体3の枠板2の前端部が高熱に過熱されて変形、亀裂したり、バーナ本体3の開口部側内を流動する混合ガスが高温になって逆着火が起こるのを防止し、バーナ10を燃焼板5の前方で正常に燃焼作動させることができる。
【0017】
しかも、バーナ10の燃焼用の混合ガスを燃料偏向板11でバーナ本体3の内周壁面3aに向けて流すことによりバーナ本体3の枠板2を冷却することができるので、従来のバーナ9のように、バーナ本体3の枠板2の先端部の外周に冷却水や冷却エアーを供給するための配管構造、設備が不要となり、構造が簡単で、安価に製造でき、メンテナンスの容易なバーナを実現することができる。
【0018】
なお、前記バーナ10においては、そのバーナ本体3の開口部の大きさによって加熱面積の大きさが定まるが、加熱面積をさらに大きくする必要がある場合には、例えば、前記バーナ10におけるバーナ本体3の前後の側板2c,2dを省いたものを1つの単位ユニットとして、この単位ユニットを複数個長手方向に直列に配置して、隣接する単位ユニットの前記バーナ本体3の連結板12,12同士を、それらに設けたボルト孔12a,12aに通したボルトにナットを螺合して連結する。これにより、バーナは長さ方向に加熱面積を拡大させることができる。この場合、最も外側に位置する単位ユニットにはバーナ本体3の枠板2の前後の側板2c,2dを設けることは勿論である。
【0019】
次に、図4は本発明の第2の実施の形態に係るバーナ10Aを示す。
この実施の形態に係るバーナ10Aは、前記実施の形態に係るバーナ10における前記燃料偏向板11の周囲板11bを省略し、前記偏向板部材11aの外周近部を、該外周部に沿って適宜間隔をあけて配置した複数の支持片11cによって前記バーナ本体3の主板1の内端壁面1aに支持した構成の燃料偏向板11Aを備えている。その他の構成は前記実施の形態に係るバーナ10と同一となっているので、同一の部分には同一の符号を付してその構成の説明は省略する。
この実施の形態に係るバーナ10Aにおいても、前記実施の形態に係るバーナ10と同様に、スリット19を高流速で流れる混合ガスで前記バーナ本体3の枠板2を効果的に冷却することができるので、枠板2の前端部の変形、亀裂やバーナ本体3の内部への逆着火を防止できると共に、燃料偏向板11Aの構造が簡単であるので、一層安価に製造でき、メンテナンスもより容易なバーナを実現することができる。
この実施の形態に係るバーナ10Aにおいて、前記偏向板部11aの外周部の全周に沿うようにして周囲板11fを前記主板1に固定し、該周囲板11fの下端と偏向板部材11aの上面との間にスリット21aを設けた構成にすると、前記燃料導入空間20に送入された混合ガスがスリット21aを通してバーナ本体3の内周壁3aに衝突噴流されるので、枠板2の冷却効果が増大され、前記第1の実施の形態に係るバーナ10と同様な作用効果を奏することができる。
【0020】
また、図5は本発明の第3の実施の形態に係るバーナ10Bを示す。
この実施の形態に係るバーナ10Bは、前記実施の形態に係るバーナ10においては、燃料偏向板11がその周囲板11bを偏向板部材11aの上方に向けて設けた構成になっているのに対し、燃料偏向板11Bが周囲板11dを偏向板部11aの下方に向けて前記バーナ本体3の開口端部まで延長して設けた構成になっている。そして、前記バーナ本体3の枠板2の先端側が前記開口端部に至る手前でバーナ本体3の内部空間7側に向けて折曲され、その折曲部2eが前記周囲板11dの外面に接合され、周囲板11dと前記枠板2との間に矩形型の環状空間(燃料流通空間)22が形成され、該環状空間22が周囲板11dにあけた通気孔21によって前記偏向板部材11aと前記整流板6との間の空間に連通されている。前記周囲板11dの先端部側は前記バーナ本体3の枠板2の先端部を兼ねており、周囲板11dの先端部に前記燃焼板5が固定されている。また、この実施例の偏向板部材11は第2の実施の形態に係るバーナ10Aの偏向板部材11aと同様に支持片11cでバーナ本体3の主板1に支持されている。
【0021】
その他の構成は前記実施の形態に係るバーナ10と同様であるので、同様の構成部材には同一の符号を付してその構成の説明は省略する。
この実施の形態に係るバーナ10Bにおいても、燃料供給管4からバーナ本体3内に送入され、前記燃料偏向板11Bの偏向板部材11aによってバーナ本体3の内周壁3a側に送られた混合ガスが前記環状空間22を流れることによって、バーナ本体3の枠板2を効率よく冷却することができ、前記各実施の形態に係るバーナ10,10Aと同様な作用、効果が奏される。
【0022】
なお、前記各実施の形態に係るバーナ10,10A,10Bにおいては、図2、図4、図5に示す横断面構造において、前記燃焼板5が平面状に形成され、これに合わせてバーナ本体3が矩形状の内部空間7を有する箱形に形成されているが、バーナ本体3の横断面形状は、これに限らず、燃焼板を円弧状、その他の形状に形成し、これに合わせて全体として円弧状、その他の形状の空間を有する箱形に形成してもよい。このようにすれば、鋼板等を移送するローラの外周面を予熱したり、円弧状、その他の形状の表面を有する部材であってもそれらの表面を効果的に加熱することができる。
また、前記各実施の形態に係るバーナ10,10A,10Bは、本発明を予混合式バーナに適用した場合の例であるが、本発明はこれに限らず、非予混合式バーナに適用することもできる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下のような優れた効果を奏する。
請求項1に係るバーナによれば、バーナ本体内に送入された気体燃料が、燃料偏向板によってバーナ本体の内周壁側に向かって流れて、さらに、前記燃料偏向板の外周部とバーナ本体の内周壁との間のスリットからバーナ本体の内周壁に沿ってその開口部側に流れるので、その流れる気体燃料によってバーナ本体の開口端部側が良好に冷却され、バーナによって加熱された被加熱材料からの反射熱または輻射熱によって、前記バーナ本体の開口端部側が高熱に加熱されて変形、亀裂したり、バーナ本体内の気体燃料が高温になって逆着火が起こるのを防止することができる。
しかも、バーナの燃焼用燃料を燃料偏向板でバーナ本体の内周壁部に流すことによりバーナ本体の開口端部側を冷却することができるので、従来のバーナのように、バーナ本体の開口端部の外周に冷却水や冷却エアーを供給するための構造、設備が不要となり、構造が簡単で、安価に製造でき、維持管理の容易なバーナを実現することができる。
【0024】
請求項2に係るバーナによれば、燃料偏向板とその外周部に沿って配設された周囲板とバーナ本体の閉鎖端部の内壁面とで形成された燃料導入空間に燃料供給管から送入された気体燃料を、前記周囲板の通孔から前記バーナ本体の枠板に向けて高流速で噴射させることができるので、該噴射した気体燃料によって極めて効率よく前記枠板を冷却してその変形、亀裂を効果的に防止することができる。
【0025】
請求項3に係るバーナによれば、バーナ本体の内周の全体にわたり周囲板によってバーナの開口部側に向けて燃料流通空間が形成されるので、該燃料流通空間を流れる気体燃料によってバーナ本体の枠板を効率よく冷却することができる。
【0026】
請求項4に係るバーナによれば、バーナ本体内の燃料偏向板と前記燃焼板との間に、複数の通気孔を有する整流板が設けられているので、バーナ本体の枠板に沿って流れて枠板の冷却に働いた気体燃料を、バーナの開口部の全体に広げて燃焼板の全体から均等に噴射させることができる。
【0027】
請求項5に係るバーナによれば、バーナ本体の外周囲に断熱材が装着されているので、バーナ本体から周囲に高熱が放散されることがなく、安全であると共に、バーナの燃焼効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るバーナを示す平面図である。
【図2】図1のイ−イ断面図である。
【図3】図2のロ矢視図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係るバーナを示す断面図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係るバーナを示す断面図である。
【図6】従来のバーナを示す断面図である。
【符号の説明】
1 主板
2 枠板
3 バーナ本体
4 燃料供給管
5 燃焼板
6 整流板
7 内部空間
9,10,10A,10B バーナ
11,11A,11B 燃料偏向板
11a 偏向板部材
11b,11d、11f 周囲板
14,16 断熱材
19,21a スリット
21 通気孔
22 環状空間(燃料流通空間)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a burner suitable for heating a large flat surface or a curved surface of a surface to be heated, such as preheating a surface of a material in a process of transferring a plate material such as a steel plate to a product manufacturing process.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a burner for heating such a large heated surface, a frame plate 2 (both
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the
Therefore, by arranging a cooling water pipe around the outer periphery of the
However, in this case, the structure of the burner
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and reliably cools the periphery of a frame plate on a combustion plate side of a burner main body by a simple structure, thereby reducing the temperature of a material to be heated which is heated by combustion gas of a burner. It is an object of the present invention to provide a burner which can prevent the frame plate from being burned out by reflected heat and reverse ignition into the burner, and can be easily maintained and managed.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following features to solve the above problems.
That is, the burner according to
[0006]
The burner according to
[0007]
The burner according to
[0008]
A burner according to a fourth aspect is the burner according to any one of the first to third aspects, wherein a plurality of ventilation holes are provided between the fuel deflector and the combustion plate at predetermined intervals. The straightening plate is provided so as to be supported by the burner body.
[0009]
A burner according to a fifth aspect is characterized in that, in the burner according to any one of the first to fourth aspects, a heat insulating material is attached to an outer periphery of the burner main body.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a burner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same or similar components as those of the conventional burner will be described with the same reference numerals.
1 to 3 show a
[0011]
A fuel supply pipe 4 having a
[0012]
A
[0013]
The
Although not shown, a spark plug for igniting the fuel injected from the
[0014]
When the
[0015]
The material to be heated such as a steel plate moving against the front surface of the
[0016]
As described above, according to the
[0017]
In addition, since the combustion gas of the
[0018]
In the
[0019]
Next, FIG. 4 shows a
In the
Also in the
In the
[0020]
FIG. 5 shows a
In the
[0021]
The other configuration is the same as that of the
Also in the
[0022]
In the
The
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
According to the burner according to
In addition, since the fuel for combustion of the burner is caused to flow to the inner peripheral wall of the burner main body by the fuel deflection plate, the open end side of the burner main body can be cooled. A structure and equipment for supplying cooling water and cooling air to the outer periphery of the burner are not required, and a burner that is simple in structure, can be manufactured at low cost, and is easily maintained and managed can be realized.
[0024]
According to the burner according to the second aspect, the fuel is supplied from the fuel supply pipe to the fuel introduction space formed by the fuel deflection plate, the peripheral plate disposed along the outer peripheral portion thereof, and the inner wall surface of the closed end of the burner body. The injected gaseous fuel can be injected at a high flow rate from the through hole of the peripheral plate toward the frame plate of the burner main body. Deformation and cracks can be effectively prevented.
[0025]
According to the burner of the third aspect, the fuel flow space is formed toward the opening side of the burner by the peripheral plate over the entire inner periphery of the burner main body. The frame plate can be cooled efficiently.
[0026]
According to the burner according to the fourth aspect, since the rectifying plate having a plurality of ventilation holes is provided between the fuel deflecting plate and the combustion plate in the burner main body, the current flows along the frame plate of the burner main body. The gaseous fuel that has worked to cool the frame plate can be spread over the entire opening of the burner and evenly injected from the entire combustion plate.
[0027]
According to the burner according to the fifth aspect, since the heat insulating material is attached to the outer periphery of the burner main body, high heat is not dissipated from the burner main body to the surroundings, and the burner is safe and the combustion efficiency of the burner is enhanced. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a burner according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II in FIG.
FIG. 3 is a view as viewed from an arrow B in FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view showing a burner according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing a burner according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a conventional burner.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
前記燃料偏向板は、前記バーナ本体の閉鎖端部の内端壁面に沿って前記バーナ本体の内周壁側の略全域に広がり、外周部がバーナ本体の内周壁との間に、該内周壁の全体周囲に沿いかつ前記燃料供給管とバーナ本体の開口部側とを連通する環状のスリットを形成してバーナ本体に支持されていることを特徴とする点火プラグ。One end is closed and the other end is open, and a box-shaped burner main body provided with a fuel supply pipe for introducing gaseous fuel into the closed end is attached to the open end of the burner main body. A burner comprising: a combustion plate; and a fuel deflector plate provided inside the burner main body at a predetermined interval between the fuel supply pipe and an inner end wall surface of the burner main body, facing an inlet of the fuel supply pipe to the burner main body. At
The fuel deflector extends along substantially the entire inner wall surface of the burner main body along the inner end wall surface of the closed end of the burner main body, and has an outer peripheral portion between the inner peripheral wall and the inner peripheral wall of the burner main body. An ignition plug, wherein an annular slit is formed along the entire circumference and communicates with the fuel supply pipe and the opening side of the burner main body to be supported by the burner main body.
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