KR100977875B1 - Generation heat wire shielding electric field and magnetic field for householde electric appliance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선에 관한 것으로서, 특히 생산성을 향상시킬 수 있고, 전기장 및 자기장(전기파 및 자기파라고도 한다)을 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to heating wires for shielding electric and magnetic fields for electric appliances, and in particular, can improve productivity, shield electric and magnetic fields (also referred to as electric waves and magnetic waves), and due to overheating of electric appliances. The present invention relates to a heating wire for shielding electric and magnetic fields for electric appliances that can prevent the occurrence of fire.
종래로부터 널리 사용되고 있는 무자계 전열선으로서는 본 출원인이 출원하여 등록받은 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0168362호(등록일 ; 1999년 11월 09일)에 개시되어 있다.As a non-magnetic heating wire widely used in the prior art, it is disclosed in Korean Utility Model Registration No. 20-0168362 (Registration Date; November 09, 1999), which the applicant has applied for and registered.
상기 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0168362호에 개시되어 있는 무자계 전열선은 도 1에 도시한 바와 같이, 다수 가닥의 꼬은 동선(10)과, 특정 절연내압을 가지도록 테프론으로 압출성형해서 상기 동선(10)을 피복하는 제1 테프론층(12)과, 상기 제1 테프론층(12)의 절연내압을 증가시키도록 제1 테프론층(12) 외주면에 테프론으로 압출성형된 제2 테프론층(14)과, 전원 인가시에 상기 동선(10)에서 방출되는 자계를 흡수함과 동시에, 열을 방출하도록 상기 제2 테프론층(14)상에 나선형상으로 권선되는 발열체(16)와, 상기 발열체(16)의 위치를 고정시킴과 동시에, 상기 발열체(16)에서 발열되는 열을 일부 차단시키도록 상기 발열체(16)상에 석면으로 편조된 석면편조층(18)과, 상기 석면편조층(18)상에 실리콘 고무로 압출성형하여 절연시키는 절연층(20)으로 구성되어 있다.The magnetic field heating wire disclosed in the Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0168362 is extruded by Teflon to have a plurality of strands of
상기 설명에서 동선(10)은 직경이 0.2mm 내지 0.5mm인 5가닥 내지 10가닥을 꼬은 연선으로서 외주면에는 주석으로 도금되어 있고, 상기 석면편조층(18)은 그라스얀(유리섬유)을 사용하고 있고, 상기 절연층(20)은 실리콘 고무로 구성되어 있다.In the above description, the
그런데, 이와 같이 구성된 종래의 무자계 전열선은 테프론을 압출성형하여 동선(10)상에 제1 및 제2 테프론층(12,14)이 피복되어 있으므로, 제1 테프론층(12)에 의해서 AC 10㎃, AC 2000V이상의 절연내압이 생기고, 제2 테프론층(14)에 의해서 다시 AC 10㎃, 2000V이상의 절연내압이 생겨서 합계 약 AC 10㎃, 4000V이상의 전압에 견딜 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 테프론층(14)상에 나선형상으로 권선되어 있는 발열체(16)상에는 그라스얀(유리섬유)으로 석면편조층(18)이 편조되어 있어 이 석면편조층(18)에 의해 니크롬선으로 이루어진 발열체(16)가 위치고정된다. However, the conventional magnetic field-less heating wire configured as described above is extruded and made of teflon, so that the first and
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이에 따라 상기 발열체(16)상에 실리콘 고무를 압출성형해서 절연체로 피복할 때, 그 압출력에 의해서 나선 형상으로 제2 테프론층(14)상에 권선되어 있는 발열체(16)가 한쪽으로 밀리는 현상을 저지므로, 무자계 열선의 제조시에 불량품의 발생을 방지해서 생산수율을 향상시킬 수 있고, 상기 발열체(16)에서 발열되는 열이 석면편조층(18)을 통해서 상기 절연층(20)에 간접적으로 열이 전달되어 절연층(20)이Accordingly, when the silicone rubber is extruded onto the
열에 의해 열화되는 것을 방지할 수 있어 무자계 열선의 수명을 장수명화할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 테프론층(14)상에는 나선형상으로 발열체(16)가 권선되어 있으므로, 상기 동선(10)과 발열체(16)사이에 전원이 인가되어도, 상기 동선(10)에서 방출되는 자계가 상기 발열체(16)에 의해서 흡수되어 자계가 외부로는 누출되지 않는다.It can be prevented from being deteriorated by heat, which can prolong the life of the magnetic field-free wire, and the
그런데, 이와 같이 구성된 종래의 무자계 전열선은 자기장을 차폐할 수는 있으나, 전기장을 차폐할 수 없다는 문제점이 있었고, 고가의 제1 및 제2 테프론층을 구비하고, 또한 석면편조층과 절연층을 포함하고 있어서 제조 비용을 절감할 수 없다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 전열선이 과도하게 가열되었을 경우, 전열선에 직렬로 접속된 더미스터가 단락되어서 전열선에 전류의 흐름을 차단하여 화재의 발생을 방지하고 있고, 또한 상기 더미스터가 고장시에 화재를 방지하기 위하여 전열선 주위에 다수의 온도검출소자를 배설하여 전열선에서 방열되는 열의 온도를 검출해서 도시하지 않은 컨트롤러에 출력하여 전열선에 전류가 흐르지 않도록 제어하여야 하므로 전열선을 사용하는 전기 매트 돌침대 등의 제조비용을 절감할 수 없다는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
However, the conventional magnetic field-free heating wire configured as described above has a problem of shielding the magnetic field, but cannot shield the electric field, and includes an expensive first and second teflon layers, and further includes an asbestos braiding layer and an insulating layer. In addition, there is a problem that the manufacturing cost can not be reduced, and when the heating wire is excessively heated, a dummyster connected in series to the heating wire is short-circuited to prevent the occurrence of fire by blocking the flow of current to the heating wire. In addition, in order to prevent a fire when the dummyster breaks down, a plurality of temperature detecting elements are disposed around the heating wire, and the temperature of the heat radiated from the heating wire is detected and output to a controller (not shown) to control the current from flowing in the heating wire. There are many ways to reduce manufacturing costs, such as electric mat stone beds that use heating wires. There was a problem.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 생산성을 향상시킬 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a heating wire for shielding the electric field and magnetic field for electric appliances that can improve the productivity.
본 발명의 다른 목적은 전기장 및 자기장을 차폐시킬 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a heating wire for shielding an electric field and a magnetic field for an electric appliance that can shield the electric and magnetic fields.
본 발명의 또 다른 목적은 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a heating wire that shields an electric field and a magnetic field for an electric appliance that can prevent the occurrence of a fire due to overheating of the electric appliance.
본 발명의 또 다른 목적은 제조비용을 절감할 수 있는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 제공하는데 있다.
Still another object of the present invention is to provide a heating wire for shielding an electric field and a magnetic field for an electric appliance, which can reduce manufacturing costs.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선은 동선의 외주면에 절연체를 압출성형하여 제2 절연층이 성형되며 전원이 인가되는 동선 코어와, 상기 동선 코어의 동선에 전원의 인가시에 상기 동선 코어에서 발생되는 자기장을 차폐시키도록 상기 동선 코어에서 발생되는 자기장과 180도 위상차의 자기장을 발생시킴과 동시에, 발열하는 발열선과, 전기장을 접지로 바이패스하도록 다수 가닥의 철선 또는 동선으로 이루어진 접지선과, 상기 동선 코어, 상기 발열선 및 접지선이 꼬인 외주면에 권취되어 상기 발열선을 통과한 전기장을 접지로 바이패스하여 전기장의 누출을 차폐하도록 상기 접지선에 전기적으로 접속되며, 도전체로 이루어진 박막층과, 상기 동선 코어, 상기 발열선, 상기 접지선 및 상기 박막층의 외주면을 덮어서 전류의 누설을 차단시키고 절연시키도록 PVC(Polyvinyl Chloride)를 압출성형한 PVC층을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
The present invention has been made to achieve the above object, the heating wire for shielding the electric field and magnetic field for the electric appliance of the present invention by extruding the insulator on the outer circumferential surface of the copper wire, the second insulating layer is molded and the copper wire core is applied power; Generates a magnetic field of 180 degrees out of phase with the magnetic field generated in the copper core to shield the magnetic field generated in the copper core when power is applied to the copper wire of the copper core, and generates a heating wire and an electric field to ground. A ground wire made of a plurality of strands of wire or copper wire to bypass, and the copper core, the heating wire and the ground wire is wound on the outer peripheral surface twisted to bypass the electric field passing through the heating wire to the ground to shield the leakage of the electric field electrical And a thin film layer made of a conductor, the copper core and the foot A PVC (Polyvinyl Chloride) line, to cover the ground line and the outer peripheral surface of the thin film layer so as to block the leakage current and isolation is characterized in that included in the PVC layer by extrusion molding.
본 발명의 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선에 의하면, 생산성을 향상시킬 수 있고, 전기장 및 자기장을 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.
According to the heating wire for shielding the electric and magnetic fields for electric appliances of the present invention, the productivity can be improved, the electric and magnetic fields can be shielded, and the excellent effect of preventing the occurrence of fire due to overheating of the electric appliances can be prevented. There is.
도 1은 종래의 무자계 전열선을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 있어서 동선 코어를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2에 있어서 발열선을 확대해서 도시한 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a conventional magnetic field-free heating wire.
2 is a perspective view schematically showing a heating line for shielding an electric field and a magnetic field for an electric appliance according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged perspective view of the copper wire core in FIG. 2.
4 is an enlarged cross-sectional view of a heating line in FIG. 2.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전기 기구용 자기장을 차폐하는 발열선에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.A heating line for shielding a magnetic field for an electric appliance according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선은 동선(51)의 외주면에 절연체를 압출성형하여 제2 절연층(52)이 성형되며 전원이 인가되는 동선 코어(50)와, 상기 동선 코어(50)의 동선(51)에 전원의 인가시에 상기 동선 코어(50)에서 발생되는 자기장을 차폐시키도록 상기 동선 코어(50)에서 발생되는 자기장과 180도 위상차의 자기장을 발생시킴과 동시에, 발열하는 발열선(60)과, 전기장을 접지로 바이패스하도록 다수 가닥(2 또는 3 가닥)의 철선 또는 동선으로 이루어진 접지선(70)과, 상기 동선 코어(50), 상기 발열선(60) 및 접지선(70)이 꼬인 외주면에 권취되어 상기 발열선(60)을 통과한 전기장을 접지로 바이패스하여 전기장의 누출을 차폐하도록 상기 접지선(70)에 전기적으로 접속되며, 도전체로 이루어진 박막층(80)과, 상기 동선 코어(50), 상기 발열선(60), 상기 접지선(70) 및 상기 박막층(80)의 외주면을 덮어서 전류의 누설을 차단시키고 절연시키도록 PVC를 압출성형한 PVC층(90)을 포함하고 있다.2 to 4, the heating wire shielding the electric field and the magnetic field for the electric appliance according to the embodiment of the present invention is formed by extruding an insulator on the outer circumferential surface of the
상기 발열선(60)은 다수가닥의 폴리에스터실(61)과, 상기 폴리에스터실(61)의 외주면에 나선형상으로 권취되어 상기 동선 코어(50)의 동선(51)에 전류가 흐를 경우에 상기 전류의 흐름방향에 대해 수직 방향으로 발생하는 자기장을 차폐시키도록 상기 폴리에스터실(61)의 외주면에 나선형상으로 권취되는 동복강선(62)과, 상기 폴리에스터실(61) 및 상기 동복강선(62)의 외주면에 절연체로 압출피복한 제1 절연층(63)으로 구성되어 있다. The
상기 발열선(60)은 전류가 흘러서 일정 온도로 발열되면 저항이 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 온도계수를 지니는 전선으로서, 단심 또는 연심을 사용하며, 상기 접지선(70)은 철심 또는 순수 동선을 사용하는 것이 바람직하다. The
상기 동선 코어(50)를 구성하는 동선(51)의 일측과 상기 발열선(60)의 일측은 전기적으로 접속되어 있다.One side of the
상기 박막층(80)은 알루미늄 박막 또는 구리박막 중에서 선택한 어느 하나를 사용하여 피복할 수 있으나, 알루미늄 박막을 사용해서 피복하는 것이 가장 바람직하다. The
상기 제1 절연체층(63) 및 상기 제2 절연체층(52)은 절연 테이프, 합성수지, 테프론, 나일론 또는 PVC 중에서 선택된 어느 하나를 사용해서 압출성형하는 것이 바람직하다.The
상기 동복강선(62)은 일정 온도로 발열되면 저항이 증가하는 PTC전선으로서, 전도율을 증가시키고, 인장강도가 크며, 신장율이 적도록 강선의 외주면에 일정 두께로 동(구리)을 피복한 것을 사용한다. The copper-
상기 접지선(70)은 단심 또는 연심을 사용하며, 순수 동선을 사용하는 것이 바람직하다. The
다음에, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선의 작용을 설명한다.Next, the operation of the heating wire for shielding the electric field and magnetic field for an electric appliance according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described.
먼저, 상기 발열선(60)의 일측단과 동선 코어(50)를 구성하는 동선(51)의 일측단을 접속시킨 후에 접지선(70)을 접지시킨 다음에, 상기 동선 코어(50)의 타측단에 +극의 전원을 인가하고, 상기 발열선(60)의 타측단에 -전원단자를 접속하면 상기 발열선(60), 상기 동선 코어(50) 및 상기 접지선(70)이 서로 인접해서 꼬여 있으므로, 상기 동선 코어(50)의 동선(51)에 흐르는 전류에 대해 수직방향으로 발생되는 자기장의 방향과 상기 발열선(60)에 흐르는 전류에 대해 수직방향으로 발생되는 자기장의 위상이 180도의 위상차를 형성하여 상기 동선 코어(50)에서 발생되는 자기장과 상기 발열선(60)에서 발생되는 자기장이 상쇄되어 상기 동선 코어(50)에서 발생되는 자기장과 상기 발열선(60)에서 발생되는 자기장이 차폐(감쇄)된다. First, one side end of the
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다시 말하면, 상기 발열선(60)의 폴리에스터실(61)의 외주면에 나선형상으로 동복강선(62)이 권취되어 있고, 상기 동선 코어(50)를 구성하는 동선(51)의 타측단에 +극의 전원을 인가하고, 상기 발열선(60)의 타측단에 -전원단자를 접속하면 상기 동복강선(62)의 일측과 상기 동선 코어(50)를 구성하는 동선(51)의 일측이 전기적으로 접속되어 있고, 또한 상기 발열선(60), 상기 동선 코어(50) 및 상기 접지선(70)이 서로 인접해서 꼬여 있으므로, 상기 동선 코어(50)에 흐르는 전류에 대해 수직방향으로 발생되는 자기장의 방향과 상기 발열선(60)의 동복강선(62)에 흐르는 전류에 대해 수직방향으로 발생되는 자기장의 위상이 180도의 위상차를 형성하여 상기 동선 코어(50)에서 발생되는 자기장과 상기 발열선(60)의 동복강선(62)에서 발생되는 자기장이 상쇄되어 상기 동선 코어(50)에서 발생되는 자기장과 상기 발열선(60)에서 발생되는 자기장이 차폐된다.In other words, the copper-clad
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또한, 상기 동선 코어(50)와 상기 발열선(60)을 통해서 전류가 흐름에 따라 상기 발열선(60)에서 열을 발열하고, 상기 동선 코어(50)와 상기 발열선(60)에 전류가 흐름에 따라 발생되는 전기장은 상기 접지선(70)을 통해서 접지로 바이패스한다.In addition, as the current flows through the
상기 동선 코어(50) 및 상기 발열선(60)의 외주면에는 절연 테이프, 합성수지, 테프론, 나일론 또는 PVC 중에서 선택된 어느 하나를 압출성형하여 피복되어 있고, 또한 상기 동선 코어(50), 상기 발열선(60) 및 상기 접지선(70)이 꼬인 외주면에는 알루미늄 박막 또는 구리박막 중에서 선택한 어느 하나로 피복된 박막층(80)이 배설되어 있으므로 상기 박막층(80)으로 덮여있는 상기 접지선(70)의 중간이 단락되어도 상기 박막층(80)과 단락된 상기 접지선(70)의 접지된 측의 접지선을 통해서 전기장을 접지로 용이하게 바이패스할 수 있다. The
또한, 상기 동선 코어(50) 및 상기 발열선(60)의 외주면에는 절연 테이프, 합성수지, 테프론, 나일론 또는 PVC 중에서 선택된 어느 하나를 압출성형하여 피복되어 있고, 또한 상기 박막층(80)의 외주면에는 PVC를 압출성형한 PVC층(90)으로 압출피복되어 있으므로, 절연성이 크게 향상되어 전류가 외부로 누설되는 것을 차단하여 누전으로 인한 화재의 발생을 더욱 방지할 수 있다.In addition, the outer circumferential surface of the
그리고, 상기 동선 코어(50), 상기 발열선(60) 및 상기 접지선(70)을 꼬면서 이들이 꼬인 외주면 상에 알루미늄 박막 또는 구리박막 중에서 선택한 어느 하나로 권취시키면서 박막층(80)을 배설함과 동시에, 상기 박막층(80)의 외주면에 PVC를 압출성형하여 PVC층(90)을 성형하므로, 생산성을 향상시킬 수 있고, 상기 발열선(60)이 일정 온도, 예를 들면 60℃ 또는 80℃(가열온도는 발열선(60)의 설계시에 저항값을 증가시키거나 또는 저항값을 감소시켜서 변경할 수 있다)의 온도로 가열되면 상기 발열선(60)의 저항값이 증가하여 상기 발열선(60)을 흐르는 전류를 감소시켜서 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있다.The
따라서, 본 발명은 생산성을 향상시킬 수 있고, 전기장 및 자기장을 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전기 기구의 과열로 인한 화재의 발생을 방지할 수 있다.Accordingly, the present invention can improve productivity, shield electric and magnetic fields, and prevent occurrence of fire due to overheating of an electric appliance.
상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계 변경할 수 있음은 물론이고, 이와 같이 설계변경하는 것도 본 발명의 개념에 포함된다.
In the above description, the specific embodiments have been shown and described, but the present invention is not limited thereto, for example, by those skilled in the art without departing from the concept of the present invention. Not only can the design be changed in various ways, but the design change is thus included in the concept of the present invention.
50:동선 코어 52:제2 절연층
60:발열선 61:폴리에스터실
62:동복강선 63:제1 절연층
70:접지선 80:박막층
90:PVC층50: copper core 52: second insulating layer
60: heating element 61: polyester thread
62: copper steel wire 63: first insulating layer
70: ground wire 80: thin film layer
90: PVC layer
Claims (6)
상기 발열선(60)은 전류가 흘러서 일정 온도로 발연되면 저항이 증가하는 PTC 온도계수를 지니는 전선으로서, 다수가닥의 폴리에스터실(61)과, 상기 폴리에스터실(61)의 외주면에 나선형상으로 권취되어 상기 동선 코어(50)를 구성하는 동선(51)에 전류가 흐를 경우에 상기 전류의 흐름방향에 대해 수직 방향으로 발생하는 자기장을 차폐시키도록 상기 폴리에스터실(61)의 외주면에 나선형상으로 권취되는 동복강선(62)과, 상기 폴리에스터실(61) 및 상기 동복강선(62)의 외주면에 절연체로 압출피복한 제1 절연층(63)으로 구성되어 있고,
상기 박막층(80)은 알루미늄 박막 또는 구리 박막 중에서 선택한 어느 하나로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 기구용 전기장 및 자기장을 차폐하는 발열선.The insulator is extruded on the outer circumferential surface of the copper wire 51 to form the second insulating layer 52, and when power is applied to the copper wire core 50 to which power is applied, and to the copper wire 51 of the copper wire core 50. By generating a magnetic field of 180 degrees out of phase with the magnetic field generated in the copper core 50 to shield the magnetic field generated in the copper core 50, the heating wire 60 to generate heat and bypass the electric field to ground A ground wire 70 made up of a plurality of strands of wire or copper wire and the copper core 50, the heating wire 60, and the ground wire 70 are wound around a twisted outer circumferential surface, and the electric field passing through the heating wire 60 is grounded. Electrically connected to the ground wire 70 to bypass the electric field and bypass the thin film layer 80 made of a conductor, the copper wire core 50, the heating wire 60, the ground wire 70, and the thin film layer. Leakage of current by covering the outer peripheral surface of 80 In the heating line and to block shield the electric and magnetic fields, for electrical household appliances, including a PVC layer 90 is extruded a PVC to insulate,
The heating wire 60 is a wire having a PTC temperature coefficient which increases resistance when a current flows to a certain temperature, and spirally forms a plurality of strands of polyester chamber 61 and an outer circumferential surface of the polyester chamber 61. Spiral shape on the outer circumferential surface of the polyester chamber 61 so as to shield a magnetic field generated in a direction perpendicular to the flow direction of the current when the current flows in the copper wire 51 constituting the copper wire core 50 And a first insulating layer 63 extruded and coated with an insulator on the outer circumferential surfaces of the polyester chamber 61 and the copper-clad steel wire 62 wound around the copper-clad steel wire 62.
The thin film layer (80) is a heating wire for shielding the electric and magnetic fields for electric appliances, characterized in that the coating of any one selected from aluminum thin film or copper thin film.
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