KR101620798B1 - 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러 및 온수기에 적용되는 히터에 전원공급 방식을 동축일체화된 구조로 안정적으로 물을 가열하도록 한 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터에 관한 것이다. 본 전기히터는 물을 고온으로 가열하는 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터에 있어서; 상기 물과 접촉되어 반구형상을 가지며, 상호 다른 극성을 갖는 제1전원과 제2전원 중 어느 하나의 전원에 의해 전기적으로 연결되어 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제1노출반구체와; 상기 물이 유통가능하게 소정의 이격간격을 두고 상기 제1노출반구체와 인접하게 이격되어 노출구체형상으로 형성되어 있으며, 상기 전원에 의해 전기적으로 연결되어 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제2노출반구체와; 상기 노출구체형상의 내측에 구체의 내면을 따라 등간격으로 위치하여 상기 이격간격으로 유통되는 물과 접촉되어 있고, 상기 노출구체의 전원에 대응한 타측 전원에 의해 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제1은닉반구체와; 상기 노출구체형상의 내측에 구체의 내면을 따라 등간격을 유지하면서 은닉구체가 형성되도록 상기 제1은닉반구체와 접촉가능하게 위치하고 상기 제1은닉반구체에 인가된 전원에 의해 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제2은닉반구체와; 상기 노출구체와 상기 은닉구체를 동시에 관통하여 상기 노출구체에만 전원을 공급하고, 상기 노출구체와 은닉구체를 동시에 관통상태로 고정시키는 노출구체 전원연결관과; 상기 노출구체 및 은닉구체의 관통영역에 해당하는 상기 노출구체 전원연결관의 외경에 위치하여 상기 은닉구체에만 타측 전원을 공급하기 위한 은닉구체 전원공급관과; 상기 노출구체 전원연결관과 상기 은닉구체 전원공급관 사이에 위치하여 서로 다른 전원이 접촉되지 않도록 유지하여 각각 서로 다른 전원이 공급될 수 있도록 절연하면서 상기 노출구체 전원연결관의 외경에 단차를 갖도록 위치하고, 상기 노출구체와 상기 은닉구체 간에 이격간격을 유지하여 공급되는 서로 다른 전원공급상태를 유지하기 위해 상측과 하측에 각각 배치된 한 쌍의 제1 절연관과; 중앙영역에 스크류홀이 형성되어 있고, 상기 은닉구체 전원공급관과 노출구체 전원연결관 및 제1 절연관을 동시에 수직하게 관통된 수직관통공에 결합되어 있으며, 상기 은닉구체 전원공급관에만 전기적으로 접촉되어 원통 내부영역에 위치한 전선연결홀에 상기 타측 전원을 외부 전선으로 결속하는 은닉구체 전원공급수직연결부와; 상기 은닉구체 전원공급수직연결부의 외경면과 상기 노출구체 전원연결관의 수직관통홀 간의 전기적인 이격상태를 유지하기 위하여 절연하는 한 쌍의 제2절연관과; 상기 스크류홀에 결합되어 외부로 연장되어 전원인가를 위해 외부전원을 전달하기 위한 외부전원전달봉과; 상기 은익구체 전원공급수직연결부의 돌출된 양측에 일체형을 고정하기 위한 한 쌍의 고정너트와; 상기 외부전원전달봉을 관통수용하는 관통홀을 가지며, 상기 노출구체 전원연결관의 일측 내경면에 스크류결합되어 외부전원을 노출구체 전원연결관에게 전달하기 위한 외부전원 전달고정관과; 상기 외부전원 전달고정관이 결합된 상기 노출구체 전원연결관의 타측에 위치하여 상기 제1노출반구체를 상기 노출구체 전원연결관에 고정시키기 위한 고정볼트와; 상기 외부전원 전달고정관의 관통홀에 삽입되어 상기 외부전원전달봉을 관통수용하면서 전기적으로 이격상태를 유지하여 절연하기 위한 T형 절연체를 포함한다.

Description

일체형 2중 구체를 갖는 전기히터{electric heater having dual-spherical for all-in-one}

본 발명은 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러 및 온수기에 적용되는 히터에 전원공급 방식을 동축일체화된 구조로 안정적으로 물을 가열하도록 한 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터에 관한 것이다.

일반적으로 물을 가열하는 전기히터는 전기보일러에 사용되는 것으로, 전원을 받아 고온으로 가열되는 히터봉에 의해 접촉된 물이 점진적으로 가열되어 고온상태로 유지하도록 한다.

그런데 이와 같은 전기히터의 히터봉은 350℃이상의 고온으로 가열되어야 접촉된 물을 가열시킬 수 있기 때문에 열손실이 높아 물 가열에 상당한 시간이 걸리고, 전기손실이 많아 전기소비가 많고, 이에 따라 히터봉의 열원체에 의해 간접적으로 가열하는 방식이므로 효율이 낮고 운전 및 관리비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 히터봉은 물을 가열하면서 점진적으로 이물질이 부착되어 열 전달율이 낮아져 효율이 더 낮아지거나, 교체하여야 하는 문제점과, 교체에 따른 관리비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 보일러와 히터 등에서 사용하기 위해서 물을 직접적으로 가열하는 인접한 다수의 반구체 각각에게 양극과 음극의 개별적인 전원을 하나의 동일축 상으로 절연가능하게 인가하여 신속하고 안정적으로 고온의 히팅기능을 수행하도록 한 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터를 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 물을 직접적으로 가열하는 다수의 반구체에게 양극과 음극의 전원을 하나의 동일축 상으로 절연가능하게 인가하여 신속하고 안정적으로 고온의 히팅기능을 수행하므로 소비전력을 낮출 수 있어 효율을 향상시키도록 한 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터를 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 물을 직접적으로 가열하는 한쌍의 외부 반구체를 상하로 이격시킨 상태에서 동일한 전극을 동일축 상으로 인가하므로 분해, 조립이 용이하여 유지,관리비용을 절약할 수 있으며, 완전한 조립식으로 생산할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터를 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은, 상기 목적에 따라, 물을 고온으로 가열하는 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터에 있어서; 상기 물과 접촉되어 반구형상을 가지며, 상호 다른 극성을 갖는 제1전원과 제2전원 중 어느 하나의 전원에 의해 전기적으로 연결되어 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제1노출반구체와; 상기 물이 유통가능하게 소정의 이격간격을 두고 상기 제1노출반구체와 인접하게 이격되어 노출구체형상으로 형성되어 있으며, 상기 전원에 의해 전기적으로 연결되어 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제2노출반구체와; 상기 노출구체형상의 내측에 구체의 내면을 따라 등간격으로 위치하여 상기 이격간격으로 유통되는 물과 접촉되어 있고, 상기 노출구체의 전원에 대응한 타측 전원에 의해 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제1은닉반구체와; 상기 노출구체형상의 내측에 구체의 내면을 따라 등간격을 유지하면서 은닉구체가 형성되도록 상기 제1은닉반구체와 접촉가능하게 위치하고 상기 제1은닉반구체에 인가된 전원에 의해 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제2은닉반구체와; 상기 노출구체와 상기 은닉구체를 동시에 관통하여 상기 노출구체에만 전원을 공급하고, 상기 노출구체와 은닉구체를 동시에 관통상태로 고정시키는 노출구체 전원연결관과; 상기 노출구체 및 은닉구체의 관통영역에 해당하는 상기 노출구체 전원연결관의 외경에 위치하여 상기 은닉구체에만 타측 전원을 공급하기 위한 은닉구체 전원공급관과; 상기 노출구체 전원연결관과 상기 은닉구체 전원공급관 사이에 위치하여 서로 다른 전원이 접촉되지 않도록 유지하여 각각 서로 다른 전원이 공급될 수 있도록 절연하면서 상기 노출구체 전원연결관의 외경에 단차를 갖도록 위치하고, 상기 노출구체와 상기 은닉구체 간에 이격간격을 유지하여 공급되는 서로 다른 전원공급상태를 유지하기 위해 상측과 하측에 각각 배치된 한 쌍의 제1 절연관과; 중앙영역에 스크류홀이 형성되어 있고, 상기 은닉구체 전원공급관과 노출구체 전원연결관 및 제1 절연관을 동시에 수직하게 관통된 수직관통공에 결합되어 있으며, 상기 은닉구체 전원공급관에만 전기적으로 접촉되어 원통 내부영역에 위치한 전선연결홀에 상기 타측 전원을 외부 전선으로 결속하는 은닉구체 전원공급수직연결부와; 상기 은닉구체 전원공급수직연결부의 외경면과 상기 노출구체 전원연결관의 수직관통홀 간의 전기적인 이격상태를 유지하기 위하여 절연하는 한 쌍의 제2절연관과; 상기 스크류홀에 결합되어 외부로 연장되어 전원인가를 위해 외부전원을 전달하기 위한 외부전원전달봉과; 상기 은익구체 전원공급수직연결부의 돌출된 양측에 일체형을 고정하기 위한 한 쌍의 고정너트와; 상기 외부전원전달봉을 관통수용하는 관통홀을 가지며, 상기 노출구체 전원연결관의 일측 내경면에 스크류결합되어 외부전원을 노출구체 전원연결관에게 전달하기 위한 외부전원 전달고정관과; 상기 외부전원 전달고정관이 결합된 상기 노출구체 전원연결관의 타측에 위치하여 상기 제1노출반구체를 상기 노출구체 전원연결관에 고정시키기 위한 고정볼트와; 상기 외부전원 전달고정관의 관통홀에 삽입되어 상기 외부전원전달봉을 관통수용하면서 전기적으로 이격상태를 유지하여 절연하기 위한 T형 절연체를 포함하는 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터에 의해 달성된다.

또한, 상기 외부전원 전달고정관의 외경에는 외부전원이 직접적으로 접촉 및 인가되고, 외부의 고정체에 결합하여 일체형을 고정 및 유지하는 제1 전원부라켓와; 상기 외부전원전달봉의 종단에 결합되어 타측의 외부전원이 직접적으로 접촉 및 인가되고, 외부의 고정체에 결합하여 일체형으로 고정 유지하는 제2 전원부라켓을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 보일러와 히터 등에서 사용하기 위해서 물을 직접적으로 가열하는 인접한 다수의 반구체 각각에게 양극과 음극의 개별적인 전원을 하나의 동일축 상으로 절연가능하게 인가하여 신속하고 안정적으로 고온의 히팅기능을 수행하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 물을 직접적으로 가열하는 다수의 반구체에게 양극과 음극의 전원을 하나의 동일축 상으로 절연가능하게 인가하여 신속하고 안정적으로 고온의 히팅기능을 수행하므로 소비전력을 낮출 수 있어 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 물을 직접적으로 가열하는 한쌍의 외부 반구체를 상하로 이격시킨 상태에서 동일한 전극을 동일축 상으로 인가하므로 분해, 조립이 용이하여 유지,관리비용을 절약할 수 있으며, 완전한 조립식으로 생산할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터를 나타낸 분해사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 동축으로 전원공급을 위한 전기히터의 동작상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 물을 직접적으로 신속하게 고온으로 가열하기 위해 동일한 축 상에 전원을 인가하기 위한 것으로, 제1노출반구체(1), 제2노출반구체(3), 제1은닉반구체(5), 제2은닉반구체(7), 노출구체 전원연결관(9), 은닉구체 전원공급관(11), 제1절연관(13), 은닉구체 전원공급수직연결부(15), 제2절연관(17), 외부전원전달봉(19), 고정너트(21), 외부전원전달고정관(23), 고정볼트(25), T형 절연체(27)으로 구성되어 있다.

상기 제1노출반구체(1)는 상기 물과 접촉되어 반구형상을 가지며, 상호 다른 극성을 갖는 제1전원과 제2전원 중 어느 하나의 전원에 의해 전기적으로 연결되어 상기 물을 고온으로 가열한다.

상기 제2노출반구체(3)는 상기 물이 유통가능하게 소정의 이격간격을 두고 상기 제1노출반구체와 인접하게 이격되어 노출구체형상으로 형성되어 있으며, 상기 전원에 의해 전기적으로 연결되어 상기 물을 고온으로 가열한다.

상기 제1은닉반구체(5)는 상기 노출구체형상의 내측에 구체의 내면을 따라 등간격으로 위치하여 상기 이격간격으로 유통되는 물과 접촉되어 있고, 상기 노출구체의 전원에 대응한 타측 전원에 의해 상기 물을 고온으로 가열한다.

상기 제2은닉반구체(7)는 상기 노출구체형상의 내측에 구체의 내면을 따라 등간격을 유지하면서 은닉구체가 형성되도록 상기 제1은닉반구체와 접촉가능하게 위치하고 상기 제1은닉반구체에 인가된 전원에 의해 상기 물을 고온으로 가열한다.

상기 노출구체 전원연결관(9)는 상기 노출구체와 상기 은닉구체를 동시에 관통하여 상기 노출구체에만 전원을 공급하고, 상기 노출구체와 은닉구체를 동시에 관통상태로 고정시킨다.

상기 은닉구체 전원공급관(11)는 상기 노출구체 및 은닉구체의 관통영역에 해당하는 상기 노출구체 전원공급연결관의 외경에 위치하여 상기 은닉구체에만 타측 전원을 공급한다.

상기 제1 절연관(13)는 상기 노출구체 전원연결관(9)과 상기 은닉구체 전원공급관(11) 사이에 위치하여 서로 다른 전원이 접촉되지 않도록 유지하여 각각 서로 다른 전원이 공급될 수 있도록 절연하면서 상기 노출구체 전원연결관(9)의 외경에 단차를 갖도록 위치하고, 상기 노출구체와 상기 은닉구체 간에 이격간격을 유지하여 공급되는 서로 다른 전원공급상태를 유지하기 위해 상측과 하측에 각각 배치된 한 쌍으로 이루어져 있다.

상기 은닉구체 전원공급수직연결부(15)는 그 중앙영역에 스크류홀이 형성되어 있고, 상기 은닉구체 전원공급관(11)과 노출구체 전원연결관(9) 및 제1 절연관(13)을 동시에 수직하게 관통된 수직관통공에 결합되어 있으며, 상기 은닉구체 전원공급관(11)에만 전기적으로 접촉되어 원통 내부영역에 위치한 전선연결홀에 상기 타측 전원을 일정한 길이의 외부 전선으로 결속한다.

상기 제2절연관(17)은 상기 은닉구체 전원공급수직연결부(15)의 외경면과 상기 노출구체 전원연결관(9)의 수직관통홀 간의 전기적인 이격상태를 유지하기 위하여 절연하고, 좌우 한 쌍으로 이루어져 있다.

상기 외부전원전달봉(19)은 상기 스크류홀에 결합되어 외부로 연장되어 전원인가를 위해 외부전원을 은닉구체 전원공급수직연결부(15)에게 전달한다.

상기 고정너트(21)는 상기 은익구체 전원공급수직연결부(15)의 돌출된 양측에 일체형으로 고정하기 위해 스크류결합되어 있다.

상기 외부전원 전달고정관(23)은 상기 외부전원전달봉(19)을 이격가능하게 관통수용하는 관통홀을 가지며, 상기 노출구체 전원연결관(9)의 일측 내경면에 스크류결합되어 외부전원을 노출구체 전원연결관(9)에게 전달한다.

상기 고정볼트(25)는 상기 외부전원 전달고정관(23)이 결합된 상기 노출구체 전원연결관(9)의 타측에 위치하여 상기 제1노출반구체(1)를 상기 노출구체 전원연결관(9)에 일체형으로 고정시킨다.

상기 T형 절연체(27)는 상기 외부전원 전달고정관(23)의 관통홀에 삽입되어 상기 외부전원전달봉(19)을 관통수용하면서 이들을 상호 전기적으로 이격상태를 유지하여 절연한다.

또한, 상술한 바와 같은 상기 물을 가열하기 위해 결합된 일체형 2중 구체는 외부 고정체에 결합할 수 있으며, 상호 다른 극성을 갖는 제1전원과 제2전원 중 어느 하나의 전원을 인가하면서 고정시키는 제1전원부라켓(미도시)과, 타측 전원을 인가하면서 고정시키는 제2전원부라켓(미도시)에 의해 달성된다.

상기 제1전원부라켓은 상기 외부전원 전달고정관(23)의 외경에는 외부전원이 직접적으로 접촉 및 인가되고, 외부의 고정체에 결합하여 일체형을 고정 및 유지한다.

상기 제2전원부라켓은 상기 외부전원전달봉(19)의 종단에 결합되어 타측의 외부전원이 직접적으로 접촉 및 인가되고, 외부의 고정체에 결합하여 일체형으로 고정 유지한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1전원부라켓에 외부전원인 양전원이 인가되면, 그 양전원은 상기 제2노출반구체(3)와 노출구체 전원연결관(9)에 동시에 접촉 및 결합되어 있는 외부전원 전달고정관(23)에 전달되고, 상기 노출구체 전원연결관(9)에 전기적으로 접촉되어 있는 제1노출반구체(1)에게 전달된다.

제2전원부라켓에 외부전원인 음전원이 인가되면, 음전원은 외부전원전달봉(19)을 은닉구체 전원공급수직연결부(15)에 인가되어 은닉구체 전원공급관(11)에 접촉되어 있는 제1은닉반구체(5) 및 제2은닉반구체(7)에 전달된다.

그러면, 이와 같이, 상기 은닉구체(5,7)의 음전원과 상기 노출구체(1,3)의 양전원이 이격된 공간의 물(포함된 철 성분)을 매개체로 통전하면서 직접적으로 가열하여 신속하게 고온의 물을 얻을 수 있다.

여기서, 상기 양전원과 음전원을 각각 상호 개별적으로 전달하기 위한 전원전달라인이 형성되도록 이들간을 제1 및 제2절연관(13,17)이 전기적인 이격을 유지하도록 절연한다.

1 ; 제1노출반구체 3 ; 제2노출반구체
5 ; 제1은닉반구체 7 ; 제2은닉반구체
9 ; 노출구체 전원연결관 11 ; 은닉구체 전원공급관
13 ; 제1절연관 15 ; 은닉구체 전원공급수직연결부
17 ; 제2절연관 19 ; 외부전원전달봉
21 ; 고정너트 23 ; 외부전원 전달고정관
25 ; 고정볼트 27 ; T형 절연체

Claims (2)

1. 물을 고온으로 가열하는 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터에 있어서;
   상기 물과 접촉되어 반구형상을 가지며, 상호 다른 극성을 갖는 제1전원과 제2전원 중 어느 하나의 전원에 의해 전기적으로 연결되어 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제1노출반구체와;
   상기 물이 유통가능하게 소정의 이격간격을 두고 상기 제1노출반구체와 인접하게 이격되어 노출구체형상으로 형성되어 있으며, 상기 전원에 의해 전기적으로 연결되어 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제2노출반구체와;
   상기 노출구체형상의 내측에 구체의 내면을 따라 등간격으로 위치하여 상기 이격간격으로 유통되는 물과 접촉되어 있고, 상기 노출구체의 전원에 대응한 타측 전원에 의해 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제1은닉반구체와;
   상기 노출구체형상의 내측에 구체의 내면을 따라 등간격을 유지하면서 은닉구체가 형성되도록 상기 제1은닉반구체와 접촉가능하게 위치하고 상기 제1은닉반구체에 인가된 전원에 의해 상기 물을 고온으로 가열하기 위한 제2은닉반구체와;
   상기 노출구체와 상기 은닉구체를 동시에 관통하여 상기 노출구체에만 전원을 공급하고, 상기 노출구체와 은닉구체를 동시에 관통상태로 고정시키는 노출구체 전원연결관과;
   상기 노출구체 및 은닉구체의 관통영역에 해당하는 상기 노출구체 전원연결관의 외경에 위치하여 상기 은닉구체에만 타측 전원을 공급하기 위한 은닉구체 전원공급관과;
   상기 노출구체 전원연결관과 상기 은닉구체 전원공급관 사이에 위치하여 서로 다른 전원이 접촉되지 않도록 유지하여 각각 서로 다른 전원이 공급될 수 있도록 절연하면서 상기 노출구체 전원연결관의 외경에 단차를 갖도록 위치하고, 상기 노출구체와 상기 은닉구체 간에 이격간격을 유지하여 공급되는 서로 다른 전원공급상태를 유지하기 위해 상측과 하측에 각각 배치된 한 쌍의 제1 절연관과;
   중앙영역에 스크류홀이 형성되어 있고, 상기 은닉구체 전원공급관과 노출구체 전원연결관 및 제1 절연관을 동시에 수직하게 관통된 수직관통공에 결합되어 있으며, 상기 은닉구체 전원공급관에만 전기적으로 접촉되어 원통 내부영역에 위치한 전선연결홀에 상기 타측 전원을 외부 전선으로 결속하는 은닉구체 전원공급수직연결부와;
   상기 은닉구체 전원공급수직연결부의 외경면과 상기 노출구체 전원연결관의 수직관통홀 간의 전기적인 이격상태를 유지하기 위하여 절연하는 한 쌍의 제2절연관과;
   상기 스크류홀에 결합되어 외부로 연장되어 전원인가를 위해 외부전원을 전달하기 위한 외부전원전달봉과;
   상기 은닉구체 전원공급수직연결부의 돌출된 양측에 일체형을 고정하기 위한 한 쌍의 고정너트와;
   상기 외부전원전달봉을 관통수용하는 관통홀을 가지며, 상기 노출구체 전원연결관의 일측 내경면에 스크류결합되어 외부전원을 노출구체 전원연결관에게 전달하기 위한 외부전원 전달고정관과;
   상기 외부전원 전달고정관이 결합된 상기 노출구체 전원연결관의 타측에 위치하여 상기 제1노출반구체를 상기 노출구체 전원연결관에 고정시키기 위한 고정볼트와;
   상기 외부전원 전달고정관의 관통홀에 삽입되어 상기 외부전원전달봉을 관통수용하면서 전기적으로 이격상태를 유지하여 절연하기 위한 T형 절연체를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터.
   
2. 제1항에 있어서;
   상기 외부전원 전달고정관의 외경에는 외부전원이 직접적으로 접촉 및 인가되고, 외부의 고정체에 결합하여 일체형을 고정 및 유지하는 제1 전원부라켓와;
   상기 외부전원전달봉의 종단에 결합되어 타측의 외부전원이 직접적으로 접촉 및 인가되고, 외부의 고정체에 결합하여 일체형으로 고정 유지하는 제2 전원부라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 2중 구체를 갖는 전기히터.
   

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