KR101111562B1 - 축류형 송풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축류형 송풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내구성과 유체역학적 효율이 높고, 높은 온도에 강하여 반영구적으로 사용이 가능하며, 날개의 고정각도를 쉽고 간단하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 허브비(Hub ratio)의 조절이 용이한 축류형 송풍기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 축류형 송풍기에 있어서, 축류형 송풍기에 있어서, 구동수단의 회전축에 연결되는 보스와: 보스로부터 연장되고, 스테인리스 재질로 형성되는 허브와: 보스를 중심으로 방사상으로 배치되고, 말단에 위치되는 블레이드; 블레이드에 연결되는 목(neck)부; 및 목부보다 큰 직경으로 형성되어 목부와 연결되는 걸림부; 를 포함하는 날개: 및 목부를 감싸고, 허브에 날개를 고정시키는 홀더: 를 포함하는 축류형 송풍기를 제공한다.

Description

축류형 송풍기{AXIAL FLOW FAN}

본 발명은 축류형 송풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내구성과 유체역학적 효율이 높고, 높은 온도에 강하여 반영구적으로 사용이 가능하며, 날개의 고정각도를 쉽고 간단하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 허브비(Hub ratio)의 조절이 용이한 축류형 송풍기에 관한 것이다.

일반적으로 축류형 송풍기는 축 위에 달린 프로펠러, 즉 날개로 바람을 일으키는 송풍기로서 다량의 풍량이 요구될 때 적합한 송풍기이지만, 최근에는 적용범위가 점차 확대되어 가고 있으며, 주로 광산, 고속도로용 터널 또는 지하철 등의 환기에 사용된다.

이러한 축류형 송풍기는 구동수단의 회전축에 결합되어 동작되는 허브와, 허브의 외주면에 방사상으로 형성되어 공기를 송풍시키는 다수의 날개를 포함한다.

이때, 허브는 알루미늄(Aluminium) 재질로 이루어지는 것이 대부분이다.

그러나, 이와 같이 허브를 알루미늄 재질로 구성하는 경우 무게가 가벼워지는 장점이 있으나, 강도가 떨어져 어느 정도의 두께를 확보해야 하므로 무게가 무거워지고, 두께에 의해 공기유로가 좁아지거나 방해되어 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

게다가, 알루미늄 재질의 허브는 중량의 문제로 중간에 보강을 덧붙이는 구조로 형상을 이루게 되어, 보강된 부분이 송풍기의 날개 역할을 함으로써 자체적인 동력소모가 발생하게 되는 단점이 있었다.

특히, 축류형 송풍기가 화재 등과 같은 사고에 노출되거나 날씨가 무더울 경우 허브가 알루미늄 재질이면 열팽창계수, 즉 열팽창률이 높아서 열팽창이 과도하게 발생하므로 손상될 우려가 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 축류형 송풍기에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은 내구성과 유체역학적 효율이 높고, 높은 온도에 강하여 반영구적으로 사용이 가능한 축류형 송풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 날개의 고정각도를 쉽고 간단하게 조절할 수 있는 축류형 송풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 허브비(Hub ratio)의 조절이 용이한 축류형 송풍기를 제공하는 데 있다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면 축류형 송풍기에 있어서, 축류형 송풍기에 있어서, 구동수단의 회전축에 연결되는 보스와: 보스로부터 연장되는 허브와: 보스를 중심으로 방사상으로 배치되고, 말단에 위치되는 블레이드; 블레이드에 연결되는 목(neck)부; 및 목부보다 큰 직경으로 형성되어 목부와 연결되는 걸림부; 를 포함하는 날개: 및 목부를 감싸고, 허브에 날개를 고정시키는 홀더: 를 포함하는 축류형 송풍기를 제공한다.

허브는 스테인리스 재질로 형성되도록 구성될 수 있다.

블레이드를 관통하여 홀더와 연결되거나, 블레이드와 홀더를 관통하여 걸림부에 연결되는 연결부재가 포함되도록 구성될 수 있다.

홀더는, 상호 마주보는 위치에 목부를 감싸도록 홈이 형성된 한 쌍의 몸체와; 몸체와 허브를 체결하는 체결부재; 및 몸체 중 어느 하나 또는 둘의 상면에 형성되고, 목부의 길이방향 중심축을 중심으로 다수의 눈금이 방사상으로 표시되는 각도표시수단; 을 포함하고, 블레이드에는, 날개의 고정각도를 확인할 수 있도록 각도표시부에 대응되는 각도알림수단이 형성되도록 구성될 수 있다.

각도알림수단은 각도알림홈 또는 각도알림돌기인 것으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 축류형 송풍기에 의하면 내구성과 유체역학적 효율이 높고, 높은 온도에 강하여 반영구적으로 사용이 가능한 효과가 있다.

또, 본 발명은 날개의 고정각도를 쉽고 간단하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 허브비(Hub ratio)의 조절이 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 축류형 송풍기의 조립상태를 나타낸 분해도이다.
도 2는 도 1에 도시된 축류형 송풍기가 조립된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 축류형 송풍기의 일부 단면을 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 축류형 송풍기에 사용되는 날개의 평면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 축류형 송풍기의 요부를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 축류형 송풍기의 요부를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 축류형 송풍기의 요부를 나타낸 도이다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 축류형 송풍기의 조립상태를 나타낸 분해도이고, 도 2는 도 1에 도시된 축류형 송풍기가 조립된 상태를 나타낸 정면도이다. 그리고, 도 3은 도 2에 도시된 축류형 송풍기의 일부 단면을 나타낸 측면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 축류형 송풍기에 사용되는 날개의 평면도이다.이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 축류형 송풍기는 크게 보스(100)와, 허브(200), 날개(300) 및 홀더(400)를 포함하여 구성된다.

보스(100)는 구동수단(도시하지 않음), 예를 들어 모터에서 발생하는 회전력을 전달받아 동작되는 구성요소로써, 구동수단의 회전축(도시하지 않음)에 연결된다. 보스(100)는 구동수단으로부터 구동력을 전달받아 정회전 또는 역회전하게 되므로 피로 강도에 견딜 수 있는 강한 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

허브(200)는 보스(100)로부터 연장되는 부분으로, 보스(100)의 둘레를 감싸 며 상호 떨어져 배치되는 한 쌍의 개수로 이루어져 통상의 볼트 등에 의해 보스(100)에 장착된다.

이때, 본 발명에서 사용되는 허브(200)는 금속재질, 특히 스테인리스(Stainless, SUS) 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 스테인리스 재질을 이용할 경우 허브(200)의 강도를 확보하여 내구성을 향상시키고, 어느 정도 무게를 가볍게 하면서도 얇은 두께로 허브(200)를 구성할 수 있게 된다. 또한, 알루미늄 재질의 허브와 같이 보강을 덧붙일 필요가 없어서 자체적인 동력소모가 발생하지 않아 유체역학적 효율이 높아지는 장점이 있게 되는 것이다. 뿐만 아니라 화재와 같은 사고나 무서운 날씨에서도 알루미늄 재질에 비해 열팽창계수가 낮아 손상될 가능성이 낮으므로 높은 온도에 강하여 반영구적으로 사용이 가능한 것이다.

한편, 본 발명에서는 축류형 송풍기가 설치되는 장소나 사용상황 등에 따라 허브(200)의 외경을 자유롭게 조절할 수 있다. 즉, 허브(200)가 보스(100)로부터 연장되어 형성됨으로써 허브(200)의 크기에 따라 외경이 결정되고, 따라서 허브비(Hub ratio)를 조절할 수 있게 된다.

허브비는 축류형 송풍기 전체의 외경과 허브(200) 외경의 비, 다시 말해서 허브(200)와 축류형 송풍기 외경의 직경비를 뜻하는 것으로, 일반적으로 0.2 ~ 0.3 정도를 이루도록 형성하게 된다.

이에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 축류형 송풍기가 설치되는 장소 등에 따라 허브비를 조절해야 하는 경우 현장에서 허브(200)의 외주면을 필요한 만큼 절단하거나, 준비되어 있는 다른 크기의 허브(200)를 보스(100)에 장착하는 등 허브비를 용이하게 조절할 수 있으므로 해당 상황에 맞는 축류형 송풍기를 설치할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명에서는 허브(200)의 외경을 조절할 수 있도록 함으로써 종래와 같이 축류형 송풍기를 제작하기 위한 목형이나 주물 등을 사용할 필요없이 현장 상황 등 필요에 따라 가공하여 축류형 송풍기를 설치할 수 있게 된다.

한편, 축류형 송풍기에는 보스(100)와 허브(200)의 전면을 덮는 캡(C)이 배치되어 사용될 수 있다.

날개(300)는 보스(100)를 중심으로 방사상으로 배치되어 구동수단에서 발생하는 회전력에 의해 회전되고, 허브(200)에 대해 일정한 고정각도를 갖도록 함으로써 바람을 일으키는 구성요소로써, 블레이드(310)와 목(neck)부(220), 그리고 걸림부(330)를 포함하여 이루어진다.

블레이드(310)는 날개(300)의 말단에 위치되어 실질적으로 바람을 일으키는 부분이다. 목부(320)는 블레이드(310)에 연결되고, 하기에 서술하는 홀더(400)에 의해 허브(200)에 고정된다. 걸림부(330)는 목부(320)보다 큰 직경으로 형성되어 목부(320)를 중심으로 블레이드(310)의 반대쪽에 위치되는 부분으로, 홀더(400)의 외측에 위치하여 목부(320)와 연결됨으로써 날개(300)가 홀더(400)로부터 쉽게 이탈하지 않도록 방지하게 된다.

홀더(400)는 사면체로 이루어져 전술한 날개(300)를 허브(200)에 고정시키는 구성요소로써 한 쌍으로 이루어진 허브(200)의 사이에 배치되는 몸체(410)와, 한 쌍의 허브(200)와 몸체(410)를 관통하여 체결시키는 체결부재(420)를 포함하여 이루어진다. 이때, 홀더(400)는 날개(300)를 허브(200)에 고정시킬 수 있다면 형상에 구애받지 않는다. 즉, 홀더(400)의 형상을 사면체 외에 다른 형상으로 형성할 수도 있다.

몸체(410)는 한 쌍으로 구성되고, 상호 마주보는 위치에 날개(300)의 목부(320)를 감쌀 수 있는 형상의 홈(412)이 형성된다. 몸체(410)의 재질 또는 몸체(410)의 홈(412)을 이루는 부분은, 몸체(410)에 의해 감싸여진 날개(300)가 목부(320)를 축으로 하여 쉽게 회전하지 않도록 하는 재질, 예를 들어 합성수지나 고무 재질 등으로 이루어질 수 있으며, 축류형 송풍기의 무게를 줄여줄 수 있도록 알루미늄 등과 같은 가벼운 금속재질로 이루어질 수도 있다. 체결부재(420)는 허브(200) 사이에 위치되어 날개(300)의 목부(320)를 감싸고 있는 몸체(410)와 허브(200)를 체결하는 부분으로, 허브(200)와 몸체(410)를 관통하게 된다. 따라서, 날개(300)를 허브(200)에 고정시키는 것과 동시에 허브(200) 사이에 위치된 몸체(410)를 가압하여 날개(300)가 목부(320)를 축으로 하여 쉽게 회전되지 않도록 하게 된다. 이러한 체결부재(420)는 통상의 볼트와 너트 등을 사용할 수 있다.

한편, 이와 같이 몸체(410)와 체결부재(420)로 이루어지는 홀더(400)를 사용함으로써 날개(300)의 고정각도를 조절할 수 있게 된다.

종래의 축류형 송풍기에서는 날개(300)의 고정각도를 조절하기 위해서는 허브(200)의 내부에서 날개(300)를 고정하고 있는 고정체, 예를 들어 볼트와 나사 등을 조정해야 한다. 그러나, 고정체를 조정하기 위한 공구를 허브(200) 내에 투입하는 것이 쉽지 않았으며, 날개(300)가 용접 등으로 허브(200)에 완전히 고정되어 있는 경우에는 날개(300)의 고정각도를 조절하는 것이 불가능하였다.

이와 같은 종래의 축류형 송풍기와는 달리 본 발명에서는 날개(300)가 허브(200) 사이에 위치되는 홀더(400)에 의해 감싸여진 상태로 체결부재(420)에 의해 허브(200)에 고정되도록 구성됨으로써 날개(300)의 고정각도변경이 필요한 경우 간단히 허브(200)의 외측으로 노출된 체결부재(420)를 조정함으로써 허브(200)에 고정되어 있는 날개(300)를 고정해제한 후 날개(300)의 고정각도를 변경한 다음 다시 고정할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 홀더(400)를 사용하여 날개(300)를 허브(200)에 고정하게 되므로 본 발명에 따른 축류형 송풍기의 설치장소나 사용환경 등에 따라 사용하고자 하는 만큼의 날개(300)의 개수를 쉽게 가감하여 변경할 수 있는 장점을 갖는다.

이렇게 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 다른 축류형 송풍기는 구동수단의 구동에 따라 보스(100)를 축으로 회전하고, 날개(300)의 고정각도에 따라 공기의 흐름방향으로 송풍하게 된다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 축류형 송풍기의 요부를 나타낸 도로써, 특히 제2 실시예에서 사용되는 날개와 홀더를 중점적으로 나타낸 것이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 축류형 송풍기의 경우 전술한 제1 실시예에 따른 축류형 송풍기와 거의 유사하게 구성되나, 제2 실시예에서는 날개(300)와 홀더(400)를 연결하는 연결부재(500)가 더 포함된다는 점에서 구분된다.

이러한 연결부재(500)는 날개(300)가 목부(320)를 축으로 하여 회전하는 것을 방지하기 위한 것으로 통상 사용되는 볼트와 너트를 사용할 수 있다.

연결부재(500)는 날개(300)의 블레이드(310), 특히 블레이드(310)와 목부(320)의 경계를 이루는 부분을 관통하여 홀더(400)의 몸체(410)와 연결되도록 구성할 수 있으나, 날개(300)의 회전을 더욱 확실히 방지할 수 있도록 날개(300)의 블레이드(310)와 홀더(400)의 몸체(410)를 관통하여 걸림부(330)에 연결되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이에 따라 날개(300)와 홀더(400)가 더욱 강하게 고정되고, 바람이나 외력 등에 의해 날개(300)가 목부(320)를 축으로 하여 회전하려 한다 해도 연결부재(500)에 의해 이를 방지할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 축류형 송풍기의 요부를 나타낸 도이며, 특히 제3 실시예에서 사용되는 날개와 홀더를 중점적으로 나타낸 것이다.

도 7을 살펴보면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 축류형 송풍기는 제1 실시예에 따른 축류형 송풍기와 유사하게 구성되나, 제3 실시예의 경우 보스(100)를 중심으로 방사상으로 배치된 모든 날개(300)의 고정각도를 정확하게 일치시킬 수 있도록 날개(300)의 고정각도를 표시해줄 수 있는 구성요소가 더 포함된다는 점에서 차이가 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 축류형 송풍기는 홀더(400)의 몸체(410) 중 어느 하나에 형성되거나, 둘 모두의 상면에 각도표시수단(430)이 형성된다. 각도표시수단(430)은 목부(320)의 길이방향 중심축을 중심으로 각도를 나타내는 다수의 눈금이 방사상으로 표시, 즉 0°에서 45°와 같이 각도가 표시된다. 이러한 각도표시수단(430)은 금형 등을 이용하여 홀더(400) 자체에 새겨지도록 구성할 수 있다.

또한, 날개(300)의 블레이드(310)에는, 블레이드(310)와 목부(320)의 경계를 이루는 부분에 몸체(410)에 형성된 각도표시수단(430)에 대응되도록 각도알림수단(212), 즉 블레이드(310)로부터 돌출된 돌기 형태의 각도알림돌기가 형성되어 날개(300)의 고정각도를 확인할 수 있도록 하게 된다.

즉, 각도알림수단(212)이 각도표시수단(430)의 어느 위치에 있는지를 살펴 해당 각도를 확인함으로써 날개(300)가 고정되는 각도를 확인할 수 있는 것이다.

예를 들어, 본 발명의 제3 실시예에 따른 축류형 송풍기를 설치하고자 하는 경우, 홀더(400)로 날개(300)의 목부(320)를 홀더(400)의 몸체로 감싼 상태에서 몸체(410)를 허브(200) 사이에 위치시킨다.

그리고, 허브(200)와 몸체(410)를 관통하도록 체결부재(420)를 장착하여 어느 정도 죄어 날개(300)가 허브(200)에 장착되도록 한다.

다음, 축류형 송풍기를 설치하고자 하는 해당 장소 등에 따라 원하는 풍량에 맞게끔 날개(300)의 고정각도를 조절한다. 이때, 블레이드(310)에 형성되어 있는 각도알림수단(212)이 각도표시수단(430)에 표시된 각도 중 어느 각도를 지시하는지 확인하면서 날개(300)의 고정각도를 조절한다.

그리고, 원하는 날개(300)의 고정각도를 맞춘 후 체결부재(420)를 완전히 죄어 날개(300)를 허브(200)에 고정하는 것이다.

이러한 방법으로 모든 날개(300)를 동일한 고정각도로 허브(200)에 고정시킬 수 있게 된다.

또한, 기설치되어 있는 날개(300)의 고정각도를 변경하고자 하는 경우에는 허브(200)와 몸체(410)를 관통하여 날개(300)를 고정하고 있는 체결부재(420)를 공구를 이용하여 어느 정도 풀어줌으로써 날개(300)를 고정해제한 다음 날개(300)를 잡고 회전시켜 원하는 각도로 변경한다.

이러한 각도의 변경은 축류형 송풍기를 설치할 때와 마찬가지로 각도알림수단(212)과 각도표시수단(430)을 이용하여 날개(300)의 각도를 확인하면서 조절하게 된다.

이후, 원하는 날개(300)의 각도가 되면 체결부재(420)를 다시 죄어 날개(300)의 고정각도 변경을 완료하는 것이다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 축류형 송풍기의 요부를 나타낸 도이다.

도 8에 나타나는 것과 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 축류형 송풍기는 제3 실시예와 거의 동일하게 구성되며, 본 발명의 제3 실시예와는 달리 날개(300)의 블레이드(310)에 형성되는 각도알림수단(212)을 블레이드(310)로부터 돌출된 돌기 형태로 형성하는 대신 블레이드(310)에 형성된 홈의 형태를 갖는 각도알림홈으로 형성하게 된다.

본 발명의 제4 실시예에서 날개(300)의 각도를 확인하여 조절하는 방법은 전술한 제3 실시예에 따른 축류형 송풍기와 동일하므로 그에 대한 설명은 생략한다.

한편, 이와 같이 제3 또는 제4 실시예에서 사용되는 각도표시수단(430)과 각도알림수단(212)은 제2 실시예에 따른 축류형 송풍기에 적용하여 날개(300)의 각도를 조절하는데 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 보스 200: 허브
300: 날개 310: 블레이드
312: 각도알림수단 320: 목부
330: 걸림부 400: 홀더
410: 몸체 412: 홈
420: 체결부재 430: 각도표시수단
500: 연결부재

Claims (7)

1. 축류형 송풍기에 있어서,
   구동수단의 회전축에 연결되는 보스와:
   상기 보스를 중심으로 상호 마주보도록 배치되고, 평판으로 이루어진 허브와:
   상기 보스를 중심으로 방사상으로 배치되고, 말단에 위치되는 블레이드; 상기 블레이드에 연결되는 목(neck)부; 및 상기 목부보다 큰 직경으로 형성되어 상기 목부와 연결되는 걸림부; 를 포함하는 날개: 및
   상기 목부를 감싸고, 상기 허브 사이에 상기 날개를 고정시키는 홀더:
   를 포함하는 축류형 송풍기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 허브는 스테인리스 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 축류형 송풍기.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 블레이드를 관통하여 상기 홀더와 연결되거나, 상기 블레이드와 상기 홀더를 관통하여 상기 걸림부에 연결되는 연결부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 축류형 송풍기.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 홀더는,
   상호 마주보는 위치에 상기 목부를 감싸도록 홈이 형성된 한 쌍의 몸체와;
   상기 몸체와 상기 허브를 체결하는 체결부재; 및
   상기 몸체 중 어느 하나 또는 둘의 상면에 형성되고, 상기 목부의 길이방향 중심축을 중심으로 다수의 눈금이 방사상으로 표시되는 각도표시수단; 을 포함하고,
   상기 블레이드에는,
   상기 날개의 고정각도를 확인할 수 있도록 상기 각도표시수단에 대응되는 각도알림수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 축류형 송풍기.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 홀더는,
   상호 마주보는 위치에 상기 목부를 감싸도록 홈이 형성된 한 쌍의 몸체와;
   상기 몸체와 상기 허브를 체결하는 체결부재; 및
   상기 몸체 중 어느 하나 또는 둘의 상면에 형성되고, 상기 목부의 길이방향 중심축을 중심으로 다수의 눈금이 방사상으로 표시되는 각도표시수단; 을 포함하고,
   상기 블레이드에는,
   상기 날개의 고정각도를 확인할 수 있도록 상기 각도표시수단에 대응되는 각도알림수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 축류형 송풍기.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 각도알림수단은 각도알림홈 또는 각도알림돌기인 것을 특징으로 하는 축류형 송풍기.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 각도알림수단은 각도알림홈 또는 각도알림돌기인 것을 특징으로 하는 축류형 송풍기.

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