KR101663176B1 - 고온 엘이디 등기구 - Google Patents

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KR101663176B1 KR1020160039230A KR20160039230A KR101663176B1 KR 101663176 B1 KR101663176 B1 KR 101663176B1 KR 1020160039230 A KR1020160039230 A KR 1020160039230A KR 20160039230 A KR20160039230 A KR 20160039230A KR 101663176 B1 KR101663176 B1 KR 101663176B1
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Abstract

고온 엘이디 등기구가 개시된다. 본 발명의 고온 엘이디 등기구는, 복수의 엘이디와, 복수의 엘이디가 결합 된 기판이 구비된 광원부; 일부에 기판이 결합 되는 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트의 타측부에 마련되는 복수의 공기 흐름 가이드벽이 구비되어 광원부의 열을 흡수하는 열 흡수부; 베이스 플레이트의 타측부에 결합 되는 커버 하우징; 베이스 플레이트의 타측부의 중앙부에 마련되어 외기를 흡입하여 베이스 플레이트와 커버 하우징의 사이의 공간부로 보내는 송풍팬; 송풍팬의 상부에 배치되도록 커버 하우징에 결합 되어 송풍팬을 통해 유입되는 외기가 공간부로 흐르도록 가이드 하는 공기 흐름 가이더; 및 베이스 플레이트에 마련되며 광원부의 과열이나 회로 이상 시 전원을 차단하는 바이 메탈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고온 엘이디 등기구{HIGH TEMPERATURE LED LIGHTING APPARATUS}
본 발명은, 고온 엘이디 등기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고온의 외기 온도에서도 점등 이후 온도 상승에 따른 등기구 내부의 절연과 전기적 안정성이 유지되는 고온 엘이디 등기구에 관한 것이다.
일반적으로 조명장치에 사용되는 광원으로는 백열램프, 형광램프 등이 사용되나, 최근에는 발광 다이오드(Light emitting diode: LED) 등의 엘이디 소자가 채용되고 있다.
엘이디 소자는 발광 효율이 높고 소비전력이 낮으며 친환경적이라는 많은 장점이 있기 때문에 엘이디 소자를 사용하는 기술분야가 점점 증가하고 있는 추세이다.
엘이디 조명등은 일반 실내용부터 실외에 설치되는 가로등, 조경등 매우 다양하게 사용된다.
조명등은 기본적으로 케이싱과, 케이싱 내에 안치되는 엘이디 소자가 인쇄회로기판에 다수개 구비된 엘이디 모듈, 엘이디 모듈의 점등에 따라 발생하는 열을 방열시키는 히트싱크(Heat sink) 외에 빛 산란커버 내지 반사갓을 구비한다.
히트싱크는 가공성이 좋고, 열전도성이 뛰어난 알루미늄소재로 제작되며, 인쇄회로기판과 밀접 되게 설치되어 대기중의 공기와 접촉함으로써 엘이디 모듈로부터 발생하는 열을 외부로 방출하여 냉각시켜 엘이디 모듈의 수명을 연장하고 있다.
최근에는 엘이디 소자의 설치 개수는 현저히 줄이면서도 밝기를 극대화시킬 수 있는 고휘도의 엘이디가 사용되고 있고, 그에 따라 조명모듈로부터 고열이 발생하기 때문에 이를 효율적으로 냉각시켜 주어야 한다.
예를 들어 엘이디 모듈의 냉각이 효율적으로 이루어지면 엘이디 조명모듈의 광 효율이 점차 떨어지는 것을 방지할 수 있고 수명을 연장할 수 있다.
일반적으로 엘이디 조명장치는 광원 모듈 또는 엘이디 조명모듈의 상부에 히트 싱크와 팬을 배치하여 광원 모듈 등에서 발산되는 열을 방열시킨다.
종래의 방열 방법은 팬으로 공기를 강제로 흐르게 하여 광원 모듈 등을 냉각시키고 있으나, 그 효율이 떨어지므로 이에 대한 개선책이 필요하다.
또한 엘이디 조명장치의 점등 이후 과열이나 회로 이상 발생 시 전기적 문제를 차폐하여 전기적 안정성을 확보할 수 있는 개선책도 요구된다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
한국등록특허공보 제10-1601227호(한신전자) 2016. 03. 02.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고온의 외기 온도에서도 점등 이후 온도 상승에 따른 등기구 내부의 절연과 전기적 안정성이 유지되는 고온 엘이디 등기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 엘이디와, 상기 복수의 엘이디가 결합 된 기판이 구비된 광원부; 일측부에 상기 기판이 결합 되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 타측부에 마련되는 복수의 공기 흐름 가이드벽이 구비되어 상기 광원부의 열을 흡수하는 열 흡수부; 상기 베이스 플레이트의 상기 타측부에 결합 되는 커버 하우징; 상기 베이스 플레이트의 상기 타측부의 중앙부에 마련되어 외기를 흡입하여 상기 베이스 플레이트와 상기 커버 하우징의 사이의 공간부로 보내는 송풍팬; 상기 송풍팬의 상부에 배치되도록 상기 커버 하우징에 결합 되어 상기 송풍팬을 통해 유입되는 외기가 상기 공간부로 흐르도록 가이드 하는 공기 흐름 가이더; 및 상기 베이스 플레이트에 마련되며 상기 광원부의 과열이나 회로 이상 시 전원을 차단하는 바이 메탈을 포함하는 고온 엘이디 등기구가 제공될 수 있다.
상기 베이스 플레이트의 상기 타측부에는 상기 공기 흐름 가이더의 방향으로 돌출되며 상기 베이스 플레이트의 중앙부에서 가장 높이가 높고 상기 베이스 플레이트의 가장자리로 갈수록 경사지게 마련되는 돌출부가 마련되고, 상기 복수의 공기 흐름 가이드벽은 상기 돌출부에 서로 간에 이격 마련되되 전체적으로 마련되며 상기 베이스 플레이트의 중앙부에서 가장 높이가 높고 상기 베이스 플레이트의 가장자리로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 마련될 수 있다.
상기 공기 흐름 가이더는, 상기 커버 하우징에 결합 되는 가이더 플레이트; 및 상기 송풍팬을 마주보도록 상기 가이더 플레이트에 마련되어 상기 송풍팬을 통해서 유입되는 공기를 상기 복수의 공기 흐름 가이드벽의 방향으로 흐르도록 가이드 하는 가이더 콘을 포함할 수 있다.
상기 가이더 콘은 상기 송풍팬의 중앙부에 배치될 수 있다.
상기 커버 하우징은 중앙부에서 가장자리로 갈수록 상기 베이스 플레이트에 가까워지도록 라운딩 질 수 있다.
일측부는 상기 베이스 플레이트의 가장자리에 결합 되는 하부 커버에 지지되고, 타측부는 상기 베이스 플레이트의 중앙부에 결합 되는 지지 커버에 지지 되어 상기 복수의 엘이디를 보호하는 강화 유리를 더 포함할 수 있다.
상기 지지 커버에 마련되어 상기 송풍팬으로 유입되는 외기의 이물질을 제거하는 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 송풍팬의 의해 흡입되는 외기가 공기 흐름 가이더에 의해 복수의 공기 흐름 가이드벽 사이의 공간으로 원활히 유입되어 광원부를 효율적으로 냉각할 수 있다.
또한 베이스 플레이트에 마련되어 광원부의 과열이나 회로 이상 시 전원을 차단하는 바이 메탈에 의해 고온의 외기 온도에서도 점등 이후 온도 상승에 따른 등기구 내부의 절연과 전기적 안정성이 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 고온 엘이디 등기구를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 배면 사시도이다.
도 3은 도 1의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 2의 저면도이다.
도 7은 본 실시 예의 작동도로서 공기 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 실시 예는 외기 온도가 60℃ 이상의 고온에서 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 고온 엘이디 등기구를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 배면 사시도이고, 도 3은 도 1의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 분해 사시도이고, 도 5는 도 1의 개략적인 단면도이고, 도 6은 도 2의 저면도이고, 도 7은 본 실시 예의 작동도로서 공기 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 고온 엘이디 등기구(1)는, 복수의 엘이디(110)와 이 복수의 엘이디(110)가 결합 된 기판(120)이 구비된 광원부(100)와, 일측부에 기판(120)이 결합 되는 베이스 플레이트(210)와 이 베이스 플레이트(210)의 타측부에 마련되는 복수의 공기 흐름 가이드벽(220)이 구비되어 광원부(100)의 열을 흡수하는 열 흡수부(200)와, 베이스 플레이트(210)의 타측부에 결합 되는 커버 하우징(300)과, 베이스 플레이트(210)의 타측부의 중앙부에 마련되며 외기를 흡입하여 베이스 플레이트(210)와 커버 하우징(300)의 사이의 공간부로 보내는 송풍팬(400)과, 송풍팬(400)의 상부에 배치되도록 커버 하우징(300)에 결합 되어 송풍팬(400)을 통해 유입되는 외기가 공간부로 흐르도록 가이드 하는 공기 흐름 가이더(500)와, 베이스 플레이트(210)에 마련되며 광원부(100)의 과열이나 회로 이상 시 전원을 차단하는 바이 메탈(600)과, 베이스 플레이트(210)의 가장자리에 결합 되는 하부 커버(700)와, 일측부가 베이스 플레이트(210)의 가장자리에 결합 되는 하부 커버(700)에 지지 되어 복수의 엘이디(110)를 보호하는 강화 유리(800)와, 베이스 플레이트(210)의 중앙부에 결합 되어 강화 유리(800)의 가장자리를 지지하는 지지 커버(900)와, 지지 커버(900)에 마련되어 송풍팬(400)으로 유입되는 외기의 이물질을 제거하는 필터(F)를 구비한다.
광원부(100)는, 외부에서 공급되는 전원에 의해 점등되며, 본 실시 예에서 광원부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 엘이디(110)와, 복수의 엘이디(110)가 마련되는 기판(120)을 포함한다.
본 실시 예에서 기판(120)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(210)의 저면부에 접촉되도록 결합 될 수 있다. 본 실시 예에서 기판(120)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 나사를 이용하여 분리 가능하게 결합 될 수 있다.
또한 본 실시 예에서 복수의 엘이디(110)에서 발생 되는 열은 기판(120)을 통해 베이스 플레이트(210)로 전달되고, 베이스 플레이트(210)로 전달되는 열은 송풍팬(400)의 작동에 의해 강제로 복수의 공기 흐름 가이드벽(220)의 사이로 흐르는 외기에 의해 냉각될 수 있다.
열 흡수부(200)는, 광원부(100)에서 발생 되는 열을 흡수하며 흡수된 열은 열 흡수부(200)의 상면부와, 커버 하우징(300) 및 공기 흐름 가이더(500) 사이의 공간부 즉 공기 유로로 흐르는 외기에 의해 냉각된다.
본 실시 예에서 열 흡수부(200)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 저면부에 기판(120)이 결합 되는 베이스 플레이트(210)와, 베이스 플레이트(210)의 상측부에 마련되는 복수의 공기 흐름 가이드벽(220)을 포함한다.
열 흡수부(200)의 베이스 플레이트(210)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙부가 개구 된 원형 형상을 가질 수 있다.
또한 본 실시 예에서 베이스 플레이트(210)에는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 공기 흐름 가이더(500)의 방향으로 돌출되며 베이스 플레이트(210)의 중앙부에서 가장 높이가 높고 베이스 플레이트(210)의 가장자리로 갈수록 경사지는 돌출부(211)가 마련된다.
본 실시 예는 돌출부(211)와 이 돌출부(211)에 마련되는 복수의 공기 흐름 가이드벽(220)에 의해 송풍팬(400)에 근접된 영역의 공기 유로는 높은 위치에 있고, 송풍팬(400)에서 멀어지는 위치 즉 베이스 플레이트(210)의 가장자리 방향으로 갈수록 공기 유로는 낮아지게 된다. 그 결과 송풍팬(400)에 의해 가이더 콘(520)의 방향으로 유입되는 외기는 가이더 콘(520)에 가이드 되어, 도 7에 도시된 바와 같이, 공기 유로를 형성하여 베이스 플레이트(210)를 더 효율적으로 냉각할 수 있다.
그리고 베이스 플레이트(210)에는, 복수의 결합 로드(212)가 마련되고, 복수의 결합 로드(212)의 상측부에는 커버 하우징(300)이 나사 결합 될 수 있고, 그 하측부에는 기판(120)이 나사 결합 될 수 있다.
열 흡수부(200)의 복수의 공기 흐름 가이드벽(220)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 돌출부(211)에 서로 간에 이격 마련되되 전체적으로 마련되며 베이스 플레이트(210)의 중앙부에서 가장 높이가 높고 베이스 플레이트(210)의 가장자리로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 마련될 수 있다.
그리고 본 실시 예에서 열 흡수부(200)는 마그네슘을 다이캐스팅 하여 제작될 수 있다. 이 경우 알루미늄을 다이캐스팅 하여 제작하는 것보다 열 전도성을 30% 더 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
커버 하우징(300)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(210)에 마련된 복수의 결합 로드(212)에 분리 가능하도록 나사 결합 되며, 개구 된 중앙부에 결합 되는 공기 흐름 가이더(500)와 같이 공기 유로의 상측부를 막아 주는 역할을 한다.
즉 본 실시 예에서 송풍팬(400)을 통해 유입되는 공기 유로는 돌출부(211)의 상면부와, 커버 하우징(300) 및 공기 흐름 가이더(500) 사이의 공간부 일 수 있다.
송풍팬(400)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(210)의 개방 된 중간부에 결합 되어 외기를 전술한 공기 유로로 흡입시키는 역할을 한다.
본 실시 예에서 송풍팬(400)은 베이스 플레이트(210)의 개방 된 중간부에 분리 가능하게 나사 결합 될 수 있다.
공기 흐름 가이더(500)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 송풍팬(400)의 상부에 배치되도록 커버 하우징(300)에 결합 되어 송풍팬(400)을 통해 유입되는 외기를 공기 유로로 원활히 흐르도록 가이드 한다.
본 실시 예에서 공기 흐름 가이더(500)는, 가장자리가 커버 하우징(300)에 분리 가능하게 나사 결합 되는 가이더 플레이트(510)와, 가이더 플레이트(510)의 저면부에 마련되며 콘 형상을 갖는 가이더 콘(520)을 포함한다.
본 실시 예에서 가이더 콘(520)은 뾰족하게 돌출되는 부분이, 도 5에 도시된 바와 같이, 송풍팬(400)의 정 중앙에 배치되도록 가이더 플레이트(510)에 마련될 수 있다.
또한 본 실시 예에서 가이더 콘(520)은 가이더 플레이트(510)와 일체로 마련될 수도 있고, 별도로 마련되어 가이더 플레이트(510)에 결합 될 수도 있다.
바이 메탈(600)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(210)의 상면부 즉 돌출부(211)에 마련되며, 복수의 엘이디(110)의 점등 이후 과열이나 회로 이상 시 발생할 수 있는 전기적 문제를 차폐하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 바이 메탈(600)은 예를 들어 외부 전원과 복수의 엘이디(110)를 연결하는 전원 라인에 마련되어 미리 설정된 온도 이상으로 복수의 엘이디(110)가 가열되는 경우 복수의 엘이디(110)로 공급되는 전원을 차단하는 용도로 사용될 수 있다.
하부 커버(700)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(210)의 가장자리에 결합 되어 강화 유리(800)의 일측부를 지지하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 하부 커버(700)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가장자리를 제외하고는 모두 개방되어 있고, 베이스 플레이트(210)에 분리 가능하게 나사 결합 될 수 있다.
강화 유리(800)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 일측부는 하부 커버(700)에 지지 되고 타측부는 지지 커버(900)에 지지 되어 복수의 엘이디(110)를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 한다.
지지 커버(900)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(210)의 중앙부에 결합 되어 강화 유리(800)의 가장 자리를 지지하는 역할을 한다.
본 실시 예는 지지 커버(900)에 체결되는 하나의 나사로 송풍팬(400)을 베이스 플레이트(210)에 체결할 수도 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 나사가 체결 되는 지지 커버(900)의 홀과 송풍팬(400)의 체결홀을 동일 선상에 마련하여 하나의 나사로 지지 커버(900)와 송풍팬(400)을 베이스 플레이트(210)에 결합할 수 있다.
컨버터(950)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이더 플레이트(510)의 상면부에 결합 될 수 있다.
본 실시 예에서 컨버터(950)는 가이더 플레이트(510)에 나사 결합 될 수 있고, 고온의 외기에서도 견딜 수 있는 AC-DC 컨버터를 사용할 수 있다.
필터(F)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 송풍팬(400)의 하부에 배치되도록 지지 커버(900)에 마련되어 송풍팬(400)으로 유입되는 외기에 있는 이물질을 제거한다.
본 실시 예에서 필터(F)는 가장자리가 지지 커버(900)에 마련된 홈에 슬라이딩 방식으로 결합 될 수도 있고, 지지 커버(900)에 단턱을 마련한 후 단턱에 지지 된 채로 지지 커버(900)에 끼워 맞춤 결합 될 수 있다.
또한 본 실시 예는 제어부에서 송풍팬(400)을 초기에 역방향으로 회전시켜 필터(F)에 묻은 이물질을 외부로 불어 내어 제거할 수 있다.이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 송풍팬의 의해 흡입되는 외기가 공기 흐름 가이더에 의해 복수의 공기 흐름 가이드벽 사이의 공간으로 원활히 유입되어 광원부를 효율적으로 냉각할 수 있다.
또한 베이스 플레이트에 마련되어 광원부의 과열이나 회로 이상 시 전원을 차단하는 바이 메탈에 의해 고온의 외기 온도에서도 점등 이후 온도 상승에 따른 등기구 내부의 절연과 전기적 안정성이 유지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 고온 엘이디 등기구
100 : 광원부 110 : 엘이디
120 : 기판 200 : 열 흡수부
210 : 베이스 플레이트 211 : 돌출부
212 : 결합 로드 220 : 공기 흐름 가이드부
300 : 커버 하우징 400 : 송풍팬
500 : 공기 흐름 가이더 510 : 가이더 플레이트
520 : 가이더 콘 600 : 바이 메탈
700 : 하부 커버 800 : 강화 유리
900 : 지지 커버 950 : 컨버터
F : 필터

Claims (7)

  1. 복수의 엘이디와, 상기 복수의 엘이디가 결합 된 기판이 구비된 광원부;
    일측부에 상기 기판이 결합 되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 타측부에 마련되는 복수의 공기 흐름 가이드벽이 구비되어 상기 광원부의 열을 흡수하는 열 흡수부;
    상기 베이스 플레이트의 상기 타측부에 결합 되는 커버 하우징;
    상기 베이스 플레이트의 상기 타측부의 중앙부에 마련되어 외기를 흡입하여 상기 베이스 플레이트와 상기 커버 하우징의 사이의 공간부로 보내는 송풍팬;
    상기 송풍팬의 상부에 배치되도록 상기 커버 하우징에 결합 되어 상기 송풍팬을 통해 유입되는 외기가 상기 공간부로 흐르도록 가이드 하는 공기 흐름 가이더;
    상기 베이스 플레이트에 마련되며 상기 광원부의 과열이나 회로 이상 시 전원을 차단하는 바이 메탈; 및
    일측부는 상기 베이스 플레이트의 가장자리에 결합 되는 하부 커버에 지지되고, 타측부는 상기 베이스 플레이트의 중앙부에 결합 되는 지지 커버에 지지 되어 상기 복수의 엘이디를 보호하는 강화 유리를 포함하고,
    상기 베이스 플레이트의 상기 타측부에는 상기 공기 흐름 가이더의 방향으로 돌출되며 상기 베이스 플레이트의 중앙부에서 가장 높이가 높고 상기 베이스 플레이트의 가장자리로 갈수록 경사지게 마련되는 돌출부가 마련되며,
    상기 복수의 공기 흐름 가이드벽은 상기 돌출부에 서로 간에 이격 마련되되 전체적으로 마련되며 상기 베이스 플레이트의 중앙부에서 가장 높이가 높고 상기 베이스 플레이트의 가장자리로 갈수록 높이가 낮아지도록 경사지게 마련되고,
    상기 지지 커버에 마련되어 상기 송풍팬으로 유입되는 외기의 이물질을 제거하는 필터를 더 포함하는 고온 엘이디 등기구.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 흐름 가이더는,
    상기 커버 하우징에 결합 되는 가이더 플레이트; 및
    상기 송풍팬을 마주보도록 상기 가이더 플레이트에 마련되어 상기 송풍팬을 통해서 유입되는 공기를 상기 복수의 공기 흐름 가이드벽의 방향으로 흐르도록 가이드 하는 가이더 콘을 포함하는 고온 엘이디 등기구.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이더 콘은 상기 송풍팬의 중앙부에 배치되는 것을 특징으로 하는 고온 엘이디 등기구.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 커버 하우징은 중앙부에서 가장자리로 갈수록 상기 베이스 플레이트에 가까워지도록 라운딩 진 것을 특징으로 하는 고온 엘이디 등기구.
  6. 삭제
  7. 삭제
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