KR101918148B1 - 발포 차열단열재를 갖는 방화문 - Google Patents

발포 차열단열재를 갖는 방화문 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방화문에 대한 것으로, 외부철판(110)과 내부철판(120)이 각각의 측면부의 문짝결합부에서 서로 이격되어 결합되고, 상기 문짝결합부는, 외부철판의 측면부에 형성되고, 외측수직부(114)와 외측수평부(116)를 갖는 외측결합부;와 상기 내부철판의 측면부에 형성되고, 상기 외측수직부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수직부(124)와 상기 외측수평부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수평부(126)를 갖는 내측결합부;로 이루어지고, 상기 외측수직부(114)와 내측수직부(124) 사이에 구비되어 외부철판과 내부철판을 결합시키며 단열성능을 갖는 방화용 코킹(130); 상기 외측수직부(114)와 내측수직부(124) 사이에 구비되고, 상기 방화용 코킹의 외측에 구비되는 방화가스켓(140); 상기 외부철판(110)과 내부철판(120)의 사이에 구비되는 차열단열재(160);를 포함하고, 상기 차열단열재(160)는, 플라이애쉬 70중량%, 산화마그네슘 10중량%, 인산마그네슘 3중량%, 염화알루미늄(분말) 1중량%, 붕사 1중량%, 탄산칼슘 10중량%, 탄산칼륨 5중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방화문을 제공한다.

Description

발포 차열단열재를 갖는 방화문{FIRE-PROOF DOOR HAVING HEAT EXPANDED BLOCKING INSULATOR}
본 발명은 화재 발생시 화재의 확대 연소를 방지하기 위해 건물의 내외부 출입구에 설치하는 발포 차열단열재를 갖는 방화문에 관한 것이며, 구체적으로는 화재 시 열기와 연기를 차단하여 확산을 최대한 지연시켜서 사람들이 신속하게 대피할 수 있도록 하거나 또한 피신할 수 있는 공간을 형성하도록 하는 것이며, 특히 대형화재 발생시 차열성능을 갖는 방화문을 사용하여 불길의 이동과 연기 및 열기를 차단하도록 함으로써, 열에 의한 인명피해를 방지하는 방화문에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 문짝을 내측 철판과 외측 철판으로 완전히 분리하여 개발하였고 내측 철판과 외측 철판을 이격한 상태에서 이들 사이에 차열단열재를 배치하고 결합하여, 어느 한쪽에서 화재가 발생하여 고온의 열이 발생하더라도 다른 쪽으로 열이 전달되지 않고 차단되도록 하는 차열성능을 갖도록 한 방화문에 대한 기술이다.
종래 방화문에 관한 기술의 일 예로서 특허 제10-1256627호가 있으며, 상기 목재 방화문 제작방법은 목재를 함침탱크 내에 투입하고 밀폐하는 단계와, 함침탱크 내의 목재를 스팀을 가해 열처리하는 단계와, 목재의 내부와 함침탱크 내에 있는 공기를 완전 진공시키는 단계와, 불연성 조성물(불연처리약제)을 함침탱크 내에 투입하고 압력을 가해 목재를 불연 처리하는 단계와, 가압을 풀고 불연성 조성물을 함침탱크에서 배출시킨 후 탱크내부의 목재의 표면을 세척하는 단계와, 목재를 건조시킨 후 검수하는 단계, 및 불연 처리된 목재를 사용하여 원하는 무늬나 형태를 갖는 목재 방화문을 제작하는 단계를 포함하며, 불연성 조성물은 30중량%의 암모늄 폴리포스테이트와, 5중량%의 구아니딘설파메이트와, 5중량%의 암모늄 헥사메타포스테이트, 및 60중량%의 물로 구성된 것을 이용한다.
상기 제작방법으로 제조된 목재 방화문은 불연처리하였지만, 목재로만 되어있어, 방화성능을 완벽하게 발휘하기 어렵고, 화재가 발생한 경우에 열을 확실하게 차단하기 위해서는 강성이 있으면서 화재에 견디는 스테인레스 재질을 사용하여 실내측과 실외측 사이에 열을 확실하게 차단할 수 있는 기술이 필요하다. 또한 열차단과 동시에 가공이 어려운 스테인레스 프레임을 효과적으로 고정 및 결합할 수 있는 효율적인 구조의 개발이 요구된다.
본 발명은 내부 철판과 외부 철판의 이중 프레임으로 이루어지는 방화문 구조를 제공하면서, 철판 사이에 차열단열소재를 발포시키고 또한 이들 철판 내부면에 내열 및 차열 성능을 갖는 내열도료를 도포하여 열이 외부로 전달되는 것을 확실하게 차단할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 외부철판(110)과 내부철판(120)이 각각의 측면부의 문짝결합부에서 서로 이격되어 결합되고,
상기 문짝결합부는, 외부철판의 측면부에 형성되고, 외측수직부(114)와 외측수평부(116)를 갖는 외측결합부;와 상기 내부철판의 측면부에 형성되고, 상기 외측수직부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수직부(124)와 상기 외측수평부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수평부(126)를 갖는 내측결합부;로 이루어지고,
상기 외측수직부(114)와 내측수직부(124) 사이에 구비되어 외부철판과 내부철판을 결합시키며 단열성능을 갖는 방화용 코킹(130); 상기 외측수직부(114)와 내측수직부(124) 사이에 구비되고, 상기 방화용 코킹의 외측에 구비되는 방화가스켓(140); 상기 외부철판(110)과 내부철판(120)의 사이에 구비되는 차열단열재(160);를 포함하고,
상기 차열단열재(160)는, 플라이애쉬 70중량%, 산화마그네슘 10중량%, 인산마그네슘 3중량%, 염화알루미늄(분말) 1중량%, 붕사 1중량%, 탄산칼슘 10중량%, 탄산칼륨 5중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포 차열단열재를 갖는 방화문을 제공한다.
상기 외부철판과 내부철판의 사이 공간에 구비되는 와이어 메쉬(190);와 방화문의 내부를 확인할 수 있도록 방화차열유리로 구비되는 유리창(195);을 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 상기 외부철판과 내부철판으로 이루어진 방화문짝이 장착되는 문틀을 더 포함하고, 상기 문틀은, 외측철판과 내측철판이 각각의 측면부의 문틀결합부에서 서로 이격되어 결합되고, 상기 문틀결합부의 이격 공간에는 추가방화가스켓(260)이 구비되어, 상기 문짝결합부의 방화가스켓(140)과 상기 문틀결합부의 추가방화가스켓(240)은 상기 문짝과 문틀 사이에서 전체적으로 구비되어 화재 발생시 내부와 외부의 이중으로 차단하여 매연 유입을 방지하는 것이 좋다.
본 발명은 상기 구성에 의해서 내외부 철판을 각각 이중 프레임으로 이루어지는 방화문 구조를 제공하면서, 철판 사이에 차열단열재를 발포시키고 또한 이들 철판 내부면에 내열 및 차열 성능을 갖는 내열도료를 도포하여 화재 발생시 열이 외부로 전달되는 것을 확실하게 차단하는 효과가 발휘된다. 즉, 본 발명은 화재 발생시 실내와 실외 사이에 매우 큰 온도차가 발생하더라도 어느 한쪽의 열이 다른 쪽으로 전달되지 않는 효과가 발생하여 인명구조를 위한 시간을 확보할 수 있는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명에 따른 방화문의 단면도의 모습이며,
도 2는 본 발명에 따른 방화문의 단면도에 에어로젤이 추가된 모습이며,
도 3은 본 발명에 따른 방화문의 단면도에 와이어 메쉬가 추가된 모습이며,
도 4는 본 발명에 따른 방화문에 차열유리창이 추가된 모습이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방화문의 단면도의 모습이며, 도 2는 본 발명에 따른 방화문의 단면도에 에어로젤이 추가된 모습이며, 도 3은 본 발명에 따른 방화문의 단면도에 와이어 메쉬가 추가된 모습이며, 도 4는 본 발명에 따른 방화문에 차열유리창이 추가된 모습이다.
본 발명에 따른 방화문틀은 실내와 실외 중 어느 한쪽에서 화재가 발생하여 고온의 열이 발생하는 경우에도 다른 쪽으로 열이 전달되지 않고 차단되도록 하며 내부 화재에서 발생하는 연기나 유독가스가 외부로 배출되는 것을 방지하는 방화문과 문틀의 구조에 관한 것이며, 화재 시 열기와 연기를 차단하여 확산을 최대한 지연시켜서 사람들이 신속하게 대피할 수 있도록 하는 역할을 한다.
본 발명은, 방화문에 관한 것이면서 동시에 문짝과 문틀이 상호 이루는 구조에 관한 것이며, 여기서 방화문이란 문짝을 뜻하지만 경우에 따라서는 문짝 뿐만 아니라 문틀을 포함할 수도 있다.
본 발명은 방화문(100)은 문짝에 대한 것이지만, 넓은 의미로 방화문이 결합되어 닫히는 문틀(200)도 포함하는 개념이다. 상기 방화문(100)은 외부철판(110)과 내부철판(120)이 별개의 철판 재질로 제조된 후 절곡되어 상호 결합되는 구조이며, 상기 철판은 0.8T에서 1.6T 두께에 이르는 다양한 철판이 적용될 수 있다.
다만, 서로 결합되는 부위는 '문짝결합부'라고 하되 서로 금속과 금속이 접하지 않도록 일정 간격 이격되어 결합된다. 상기 문틀(200)은 역시 외측철판(210)과 내측철판(220)이 별개의 철판(0.8T ~ 1.6T) 재질로 제조된 후 절곡되어 상호 결합되는 구조이며, 서로 결합되는 부위는 '문틀결합부'라고 하되 서로 금속과 금속이 접하지 않도록 일정 간격 이격되어 결합되는 점은 문짝과 같다.
상기 문짝결합부는 방화문 문짝의 측면(문짝의 두께부)에서 외부철판과 내부철판의 단부가 절곡되어 결합되는 형태로 형성된다.
도 1을 참조하면, 상기 문짝결합부는, 외부철판의 측면부에 형성되고, 외측수직부(114)와 외측수평부(116)를 갖는 외측결합부;와 상기 내부철판의 측면부에 형성되는 내측결합부를 갖는다. 여기서 내측결합부는 상기 외측수직부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수직부(124)와 상기 외측수평부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수평부(126)로 이루어진다.
상기 문틀결합부는, 외측철판(210)의 일측에 형성되는 외측수직부(214)와 상기 내측철판(220)의 일측에 형성되는 내측수직부(224)를 갖고, 상기 외측수직부와 내측수직부 사이에는 코킹(230)이 구비된다. 그림에서 미설명 부호 226은 문틀결합부에 형성되는 추가적인 절곡부이다.
외부철판(110)과 내부철판(120)은 철판 재질이므로 서로 접하지 않도록 하여 열전달을 차단하고 이들 사이에는 단열 발포소재인 차열단열재(160, '발포 차열단열재'라고도 함. 이하 설명)를 배치한다. 그리고, 상기 외부철판(110)과 내부철판(120)의 사이에는 추가적인 단열 수단으로서 에어로젤(180)을 더 구비하도록 할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 외부철판과 내부철판으로 이루어진 방화문짝이 장착되는 문틀(200)을 더 포함하고, 상기 문틀은, 외측철판과 내측철판이 각각의 측면부의 문틀결합부에서 서로 이격되어 결합되고, 상기 문틀결합부의 이격 공간에는 방화용 코킹(230)과 추가방화가스켓(260)이 구비되며, 그 형상은 문짝결합부에서 설명한 것과 유사하다. 상기 문짝결합부의 방화가스켓(140)과 상기 문틀결합부의 추가방화가스켓(240)은 상기 문짝과 문틀 사이에서 전체적으로 구비되어 화재 발생시 내부와 외부를 이중으로 차단하여 매연 유입을 방지하게 된다.
본 발명 방화문의 구체적으로 내부구조를 보면, 서로 마주보며 결합되는 외부철판과 내부철판이 프레임을 이루는 구조이며, 문짝결합부에서 상기 외측수직부(114)와 내측수직부(124) 사이에 구비되어 외부철판과 내부철판을 결합시키면서 단열성능을 갖는 방화용 코킹(130)과 상기 외측수직부(114)와 내측수직부(124) 사이에 구비되고, 상기 방화용 코킹의 외측에 구비되는 방화가스켓(140)과 상기 외부철판과 내부철판의 내부면에 도포되는 차열도료(150);를 포함한다.
차열도료(150, 차열페인트)는 외부철판(110) 및 내부철판(120)의 내부면(내측면에 도포되는 것으로, 화재시에 차열성능을 발휘하도록 하는 것이다. 상기 차열도료의 구성을 보면, 이산화규소 60중량%, 펄라이트 10중량%, 질석 10중량%, 산화아연 10중량%, 붕산 5중량%, 규산리튬 5중량%로 이루어지는 것이 가장 바람직하며 이들 수치범위에서 약 10%정도의 오차범위를 가져도 된다. 상기 차열도료는 문틀을 이루는 프레임의 내부면에도 동일하게 도포되도록 한다.
본 발명에 따른 방화문 제작과정을 보면, 외부철판과 내부철판의 내측면에 상기 차열도료(150)를 일정 두께로 도포하고, 외부철판과 내부철판을 소정 간격 이격되어 서로 마주보게 한 상태에서 이들 사이에 차열단열재(160)를 주입하여 발포시키게 된다. 그러면, 상기 차열단열재는 대략 10분 정도의 시간 동안 발포 과정을 겪으면서 부피가 9배 정도 팽창하게 된다. 이 과정에서, 차열단열재가 외부철판과 내부철판 사이의 공간에 팽창하면서 외부철판과 내부철판을 서로 결합시키게 된다.
본 발명의 방화문 제작과정에서, 차열단열재가 내부철판과 외부철판 사이에서 발포되면서 외부철판과 외부철판을 붙이게 되는데, 발포되기 전에 (즉, 차열단열재가 팽창하기 전에) 외부철판과 내부철판을 일정 간격 유지시키면서 정확한 형상과 치수를 유지할 수 있게 잡아주는 역할을 하는 것은 상기 방화용 코킹(130)이다. 상기 방화용 코킹은 1,200℃의 온도에서도 견디는 재질로 이루어지고, 내외부 철판을 하나로 잡아주는 역할을 하게 됨으로써, 발포 전에 일정 간격을 유지할 뿐만 아니라 발포 과정 및 발포 후에도 내외부 철판이 일정 간격을 유지하게 해 주는 역할을 수행한다.
위에서 설명한 바와 같이, 상기 외부철판의 측면부에는 외측수직부(114)와 외측수평부(116)가 형성되고, 상기 내부철판의 측면부에는 내측수직부(124)와 상기 외측수평부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수평부(126)가 형성되는데, 이러한 외측수직부(114), 외측수평부(116), 내측수직부(124), 내측수평부(126) 등등을 철판의 끝단에서 절곡되어 그 자체로 철판의 강성을 높일 뿐 아니라 절곡된 형상이 차열단열재가 발포 팽창되는 과정에서 차열단열재를 견고하게 잡아주는 역할을 하게 된다.
본 발명의 방화문 제작과정에서, 차열단열재가 내부철판과 외부철판 사이에서 발포되면서 외부철판과 외부철판을 붙이게 되는데, 발포되기 전에 (즉, 차열단열재가 팽창하기 전에) 외부철판과 내부철판을 일정 간격 유지시키면서 정확한 형상과 치수를 유지할 수 있게 잡아주는 역할을 하는 것은 상기 방화용 코킹(130)이다. 상기 방화용 코킹은 1,200℃의 온도에서도 견디는 재질로 이루어지고, 내외부 철판을 하나로 잡아주는 역할을 하게 됨으로써, 발포 전에 일정 간격을 유지할 뿐만 아니라 발포 과정 및 발포 후에도 내외부 철판이 일정 간격을 유지하게 해 주는 역할을 수행한다.
위에서 설명한 바와 같이, 상기 외부철판의 측면부에는 외측수직부(114)와 외측수평부(116)가 형성되고, 상기 내부철판의 측면부에는 내측수직부(124)와 상기 외측수평부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수평부(126)가 형성되는데, 이러한 외측수직부(114), 외측수평부(116), 내측수직부(124), 내측수평부(126) 등등을 철판의 끝단에서 절곡되어 그 자체로 철판의 강성을 높일 뿐 아니라 절곡된 형상이 차열단열재가 발포 팽창되는 과정에서 차열단열재를 견고하게 잡아주는 역할을 하게 된다.
상기 차열단열재(160)는 플라이애쉬(석탄재) 70중량%, 산화마그네슘 10중량%, 인산마그네슘 3중량%, 염화알루미늄(분말) 1중량%, 붕사 1중량%, 탄산칼슘 10중량%, 탄산칼륨 5중량%로 이루어진다. 본 발명에서는 상기 차열단열재가 이러한 조성비율을 가지면서 발포하여 차열성능을 갖는 것을 확인하였다.
다만, 여기서 상기 플라이애쉬(석탄재) 70중량%, 산화마그네슘 10중량%, 인산마그네슘 3중량%, 염화알루미늄(분말) 1중량%, 붕사 1중량%는 필수적이나 탄산갈슘과 탄산칼륨은 필수적인 요소는 아니며 이들은 보조적인 요소로서 없어도 유사한 차열효과가 나타나는 것을 확인하였다.
본 발명에 따른 방화문은 내부철판과 외부철판 사이에서 차열단열재를 배치하되 발포 재질의 소재로 발포과정을 거쳐서 방화문을 제작하기 때문에 발포과정에서 상기 차열단열재가 내외부 철판 사이의 공간을 메워서 빈 공간이 존재하지 않는 점이 특징이다.
종래 방화문의 경우 내부 철판과 외부 철판 사이에는 일정공간이 존재하게 되었고, 이 빈 공간은 화재시 내부가 가열되어 부풀어 올라서 팽창하면서 철판을 가압하여 철판의 변형을 가하게 되는 문제점이 있었다. 본 발명은 발포 소재로 내부와 외부 철판 사이를 가득 채우기 때문에 내부 및 외부 철판 사이에 빈 공간이 존재하지 않게 되고, 그 결과 화재시 빈 공간이 팽창하여 철판에 변형이 생기는 문제점을 해결하였다.
또한, 본 발명의 방화문 내부에는 발포과정으로 형성된 차열단열재(160)와 에어로젤(180)이 구비되어 화재시 차열성능을 높인다. 즉, 방화문의 중앙부에 에어로젤(180)이 구비되고, 상기 에어로젤과 외부철판 및 내부철판 사이에 차열단열재(160)을 배치하여 3중단열재로 단열성능을 확보하도록 한다. 이렇게 단열재를 삼중으로 가공함으로써 화재시 최고온도 약 1,200℃ 상승시에도 내차열 성능을 발휘하고 매연과 유독가스가 누설되지 않은 방화문 제품을 개발한 것이다. 그리고, 본 발명의 방화문(100) 와이어 메쉬(190)를 보강하여 강도를 더 보강할 수 있도록 한다.
그리고, 본 발명의 방화문은 화재시에도 내부상태를 확인할 수 있도록 방화차열유리로 구비되는 유리창(195)을 더 구비하고, 손잡이(198)을 구비한다. 본 발명은 상기 차열유리로 된 유리창으로 인해, 화재시 문을 열지 않아도 내부를 육안으로 확인할 수 있기 때문에 인명구조나 화재진화작업시 용이하게 활용할 수 있다. 다만, 화재시 발생하는 열로 인하여 유리가 녹을 수 있기 때문에 방화문에는 차열 성능을 갖는 특수 유리를 사용하여 몰딩하여 방화문에 부착하도록 한다.
본 발명은, 상기 문짝결합부의 방화가스켓(140)과 상기 문틀결합부의 추가방화가스켓(240)은 상기 문짝과 문틀이 서로 마주보는 면에서 이들 사이에서 전체적으로 구비되어 화재 발생시 내부쪽과 외부쪽에서 유독가스 등을 이중으로 차단하여 가스 유입 또는 누설을 방지하도록 하여 화재시 질식사고를 방지하도록 한다.
본 발명은 문짝을 이루는 철판과 문틀을 이루는 철판을 모두 이중으로 제작하고 이들이 이격된 상태에서 차열단열재로 결합하여 화재시 열을 차단하도록 이중 가스켓 구조로 인해 화재시 발생하는 매연이 외부로 방출되어 인명피해로 이어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 발생한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (4)

  1. 외부철판(110)과 내부철판(120)이 각각의 측면부의 문짝결합부에서 서로 이격되어 결합되고,
    상기 문짝결합부는,
    상기 외부철판의 측면부에 형성되고, 외측수직부(114)와 외측수평부(116)를 갖는 외측결합부;와
    상기 내부철판의 측면부에 형성되고, 상기 외측수직부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수직부(124)와 상기 외측수평부에 소정 거리 이격되어 평행하게 구비되는 내측수평부(126)를 갖는 내측결합부;로 이루어지고,
    상기 외측수직부(114)와 내측수직부(124) 사이에 구비되어 외부철판과 내부철판을 결합시키며 단열성능을 갖는 방화용 코킹(130);
    상기 외측수직부(114)와 내측수직부(124) 사이에 구비되고, 상기 방화용 코킹의 외측에 구비되는 방화가스켓(140); 및
    상기 외부철판(110)과 내부철판(120)의 사이에 구비되는 발포 차열단열재(160);를 포함하고,
    상기 발포 차열단열재(160)는,
    플라이애쉬 70중량%, 산화마그네슘 10중량%, 인산마그네슘 3중량%, 염화알루미늄(분말) 1중량%, 붕사 1중량%, 탄산칼슘 10중량%, 탄산칼륨 5중량%로 이루어지고,
    상기 외부철판(110)과 내부철판(120)의 사이에 구비되는 에어로젤(180)과, 상기 외부철판과 내부철판의 사이 공간에 구비되는 와이어 메쉬(190);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 차열단열재를 갖는 방화문.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    방화문의 내부를 확인할 수 있도록 방화차열유리로 구비되는 유리창(195);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 차열단열재를 갖는 방화문.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부철판과 내부철판으로 이루어진 방화문짝이 장착되는 문틀을 더 포함하고,
    상기 문틀은, 외측철판과 내측철판이 각각의 측면부의 문틀결합부에서 서로 이격되어 결합되고, 상기 문틀결합부의 이격 공간에는 추가방화가스켓(260)이 구비되어,
    상기 문짝결합부의 방화가스켓(140)과 상기 문틀결합부의 추가방화가스켓(240)은 상기 문짝과 문틀 사이에서 전체적으로 구비되어 화재 발생시 내부와 외부의 이중으로 차단하여 매연 유입을 방지하는 것을 특징으로 하는 발포 차열단열재를 갖는 방화문.
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