KR102578990B1 - 공기층을 구비하는 건축용 단열재 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 건축용 단열재는, 난연성 스티로폼으로 제작되는 단열보드와, 상기 단열보드의 일면에 열융착 방식에 의해 결합되되 상기 단열보드의 일면과 이격되도록 돌출되는 다수 개의 돌출부를 구비하는 반사필름을 포함한다. 본 발명에 의한 건축용 단열재는, 단열보드 일면에 추가적인 공기층이 구비되므로 단열성이 우수하고, 공기층 형성을 위한 구조가 간단하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조원가가 낮다는 장점이 있다.

Description

공기층을 구비하는 건축용 단열재{Insulating material for construction having a layer of air}
본 발명은 공기층을 구비하는 건축용 단열재에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기밀성이 우수한 공기층을 구비하여 단열효과가 높고 내부 구성이 단순하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조원가 절감이 가능한 건축용 단열재에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 실내를 여러 공간으로 구획하는 벽면에는 외부로의 열 손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 단열재가 설치된다. 여기서 단열재는, 소재 자체의 열전도율이 작은 것을 사용하는 게 좋으나 대개의 경우 그렇지 못하므로 열전도율을 작게 하고자 다공성을 가지도록 만들어 미세기공 속에 있는 공기의 단열성(공기는 열전도율이 작기 때문에 대류작용을 일으키지 않도록 가두어 두면 이상적인 단열효과를 얻을 수 있다)을 이용하여 단열효과를 얻는 것이 보통이다. 이러한 단열재로는, 가격이 저렴할 뿐만 아니라 구입하기가 손쉽기 때문에 널리 이용되고 있는 스티로폼을 그 대표적인 예로 꼽을 수 있다.
그러나, 스티로폼은 단순히 다수의 미세기공 속에 존재하는 공기의 단열성에만 의존하여 열전도율을 저하, 단열효과를 발휘하므로 그 효과에 한계가 있어 보다 높은 단열효과를 기대하는 거주자의 일반적인 심리에 부응하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 스티로폼은 특성상 벽면에서 발생하는 진동이나 소음을 충분히 흡수하지 못하고, 습기를 효과적으로 차단하지 못하므로 이에 만족스러운 방진, 방음 및 방습효과를 제공할 수 없어 보다 쾌적한 실내환경을 조성할 수 없는 문제점이 있다. 한편, 스티로폼은 알려진 바와 같이 화기에 취약하므로 화재가 발생하였을 시 단시간에 연소될 뿐만 아니라 인체에 유해한 유독가스를 생성하는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 스티로폼의 일면에 별도의 공기층이 추가되도록 구성되는 '건축용 단열보드'(대한민국 등록실용신안 제20-0324567호)가 제안된 바 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 건축용 단열보드에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 건축용 단열보드의 부분 절개사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 건축용 단열보드(1)는, 스티로폼 등으로 제작되는 단열보드(10)와, 상기 단열보드(10)의 상측을 피복하는 알루미늄 펄층(aluminum pearl layer)(20)과, 이 알루미늄 펄층(20) 상측에 부착되어 공기층(A)을 형성하는 공기층 형성시트(30)와, 이 공기층 형성시트(30) 상측에 부착되는 알루미늄 포일(aluminum foil)(40)로 구성된다.
상기 단열보드(10)는 직사각형상으로 형성되어 벽면에 접착제 등으로 견고히 설치되는 것으로서, 내부에 무수히 많은 미세기공(11)을 형성하여 이 미세기공(11) 속에 있는 공기의 단열성으로 외부로의 열 손실이나 실내로 유입되는 열을 차단하는 역할을 한다. 또한 상기 알루미늄 펄층(20)은, 방습성, 내부식성 및 난연성이 우수한 것으로 알려진 알루미늄을 분말화한 알루미늄 입자(21)를 단열보드(10)의 상측 전반에 걸쳐 접착제를 사용하여 발라 균일한 두께로 피복함으로써 형성되는 판상의 층으로서, 습기를 차단함은 물론 자체 특성인 열반사작용으로 열을 반사, 차단한다.
그리고, 상기 공기층 형성시트(30)는 알루미늄 펄층(10)의 상측 전반에 걸쳐 접착제로 부착되는 시트부(31)와, 이 시트부(31) 상측에 조밀한 간격을 두고 세워지는 다수의 셀(cell)부(32)로 이루어진다. 또한, 상기 알루미늄 포일(40)은 공기층 형성시트(30)의 셀부(32) 상측을 밀폐, 셀부(32) 내의 공기 유실을 방지한다. 즉, 종래의 건축용 단열보드는, 셀부(32) 내의 공기층 단열성으로 보다 높은 단열효과를 얻을 수 있게 된다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 건축용 단열보드(1)는 4 종류의 부재로 구성되므로 제조원가가 매우 높다는 단점이 있다. 또한 종래의 건축용 단열보드(1)는 4 종류의 부재가 적층 구조로 결합되어야 하므로, 제조공정이 복잡할 뿐만 아니라 불량 발생 우려도 높아지고, 이에 따라 제품의 제조원가가 매우 높아진다는 단점도 있다.
KR 20-0324567 Y1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 단열보드 일면에 추가적인 공기층이 구비되어 단열성이 향상되고, 구조가 간단하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조원가를 낮출 수 있는 건축용 단열재를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건축용 단열재는, 난연성 스티로폼으로 제작되는 단열보드; 및 상기 단열보드의 일면에 열융착 방식에 의해 결합되되, 상기 단열보드의 일면과 이격되도록 돌출되는 다수 개의 돌출부를 구비하는 반사필름;을 포함한다.
상기 반사필름은 이웃하는 돌출부 사이에 마련되는 복수 개의 보조돌부를 구비하고, 상기 보조돌부 내부에는 공기층이 구비된다.
상기 단열보드와 상기 반사필름 사이에 위치되도록 상기 단열보드의 일면에 결합되는 융착시트를 더 포함한다.
상기 돌출부의 내부공간에 구비되어 상기 돌출부의 눌림을 방지하는 스페이서를 더 포함한다.
상기 스페이서는 사전에 설정된 기준범위 이내의 연성과 탄성을 갖는 재료로 제작된다.
상기 스페이서는, 길이방향 일단이 상기 돌출부의 천정면에 결합되고 길이방향 타단이 상기 단열보드의 일면에 안착되는 직선봉 형상으로 형성된다.
상기 스페이서는, 상기 돌출부의 돌출방향으로 세워지는 가로판과 세로판으로 구성되며, 상기 가로판과 세로판은 직교하도록 결합된다.
본 발명에 의한 건축용 단열재는, 단열보드 일면에 추가적인 공기층이 구비되므로 단열성이 우수하고, 공기층 형성을 위한 구조가 간단하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 제조원가가 낮다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 건축용 단열보드의 부분 절개사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 건축용 단열재의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 건축용 단열재의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 건축용 단열재 제2 실시예의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 건축용 단열재 제3 실시예의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 건축용 단열재 제4 실시예의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 건축용 단열재의 사용상태도이다.
도 8은 본 발명에 의한 건축용 단열재 제5 실시예에 포함되는 반사필름의 저면사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 건축용 단열재 제5 실시예의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 건축용 단열재 제6 실시예에 포함되는 반사필름과 스페이서의 결합구조를 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 건축용 단열재의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 건축용 단열재의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 건축용 단열재의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 건축용 단열재 제2 실시예의 분해사시도이다.
본 발명에 의한 건축용 단열재는 두께 대비 높은 단열성을 가질 수 있도록 단열보드(100)의 일측에 공기층(212)이 추가로 구비된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다.
즉, 본 발명에 의한 건축용 단열재는, 난연성 스티로폼으로 제작되는 단열보드(100)와, 상기 단열보드(100)의 일면에 열융착 방식에 의해 결합되되 다수 개의 돌출부(210)를 구비하는 반사필름(200)을 포함한다. 이때 상기 돌출부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 단열재와 멀어지는 방향(본 실시예에서는 상향)으로 볼록하게 돌출되는바, 상기 돌출부(210)의 내측면과 단열보드(100)의 일면(본 실시예에서는 상면) 사이에는 공기층(212)이 형성된다.
이와 같이 본 발명에 의한 건축용 단열재는 돌출부(210) 내의 공기층(212)이 단열층 역할을 하게 되므로, 단열보드(100)의 두께를 크게 증가하지 아니하더라도 전체적인 단열성능이 향상된다는 장점이 있다.
이때, 상기 돌출부(210)는 구조적 안정성을 위해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원형의 평면 형상을 갖도록 제작될 수 있는데, 이와 같이 상기 돌출부(210)가 원형으로 형성되면 이웃하는 다른 돌출부(210)와의 사이에 빈 공간이 크게 형성된다. 즉, 전후 및 좌우로 인접한 4개의 돌출부(210) 사이에는 공기층(212)이 마련되지 아니하는 공간이 크게 발생하게 되므로, 단열재의 전체적인 단열성능이 저하될 수 있다.
본 발명에 의한 건축용 단열재는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 이웃하는 돌출부(210) 사이에 별도의 보조돌부(220)가 구비될 수 있다. 이때 상기 보조돌부(220) 역시 단열보드(100)의 일면과 이격되도록 볼록하게 형성되는바, 상기 보조돌부(220)의 내부에도 공기층(212)이 마련된다. 도 2에 도시된 바와 같이 이웃하는 돌출부(210) 사이의 공간에 보조돌부(220)가 구비되면, 반사필름(200)의 대부분 영역에 공기층(212)이 확보되므로, 단열재의 전체적인 단열성능이 크게 향상된다는 장점이 있다.
한편, 상기 돌출부(210)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원형의 평면형상을 갖도록 형성될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 다각형의 평면형상을 갖도록 형성될 수도 있다.
이와 같이 상기 돌출부(210)가 다각형 형상으로 형성되면, 다수 개의 돌출부(210)가 상호 밀착되도록 배치될 수 있으므로, 반사필름(200) 전체에 걸쳐 돌출부(210)가 고르게 형성된다는 장점 즉, 반사필름(200) 전체에 걸쳐 공기층(212)이 빽빽하게 형성되어 단열성능이 향상된다는 장점이 있다.
이때, 본 실시예에서는 상기 돌출부(210)가 마름모 형상으로 형성되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 돌출부(210)는 이웃하는 다른 돌출부(210)와 밀착될 수 있도록 삼각형이나 사각형, 육각형 등 다양한 종류의 다각형으로 대체될 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 건축용 단열재 제3 실시예의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 건축용 단열재 제4 실시예의 단면도이다.
상기 단열보드(100)에 결합되는 반사필름(200)은 저면 전체가 단열보드(100)에 부착되는 것이 아니라 돌출부(210)가 형성되지 아니한 부위만이 단열보드(100)에 부착되므로, 외력 인가 시 단열보드(100)로부터 탈거되는 현상이 발생될 수도 있다.
상기와 같이 반사필름(200)이 단열보드(100)로부터 탈거되는 현상을 방지할 수 있도록, 상기 반사필름(200)은 열프레스에 의해 단열보드(100)에 융착됨이 바람직하다. 이때, 상기 반사필름(200)이 보다 견고하게 단열보드(100)에 결합될 수 있도록, 상기 반사필름(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 돌출부(210)가 형성되지 아니한 부위가 단열보드(100)의 내측으로 인입되도록 열융착될 수도 있다. 이와 같이 반사필름(200)의 일부가 단열보드(100)의 내측으로 인입되도록 결합되면, 상기 반사필름(200)에 수평방향 외력이 인가되더라도 상기 반사필름(200)은 단열보드(100)로부터 쉽게 탈거되지 아니하게 된다는 장점이 있다.
한편, 상기 반사필름(200)이 난연성 스티로폼에 쉽에 융착되지 아니하는 재질인 경우, 상기 단열보드(100)와 상기 반사필름(200) 사이에는 결합 매개 역할을 하는 별도의 융착시트(300)가 추가로 구비될 수 있다. 상기 융착시트(300)는 열프레스에 의해 가열되었을 때 쉽게 녹을 수 있는 재료로 제작되는바, 상기 단열보드(100)와 반사필름(200)은 상기 융착 시트에 의해 상호 견고하게 결합될 수 있다. 이때, 상기 융착시트(300)는 열프레스에 의해 인가되는 열에 의해 용융되어 상기 단열보드(100)와 반사필름(200)에 쉽게 융착될 수 있다면 어떠한 재료로도 제작될 수 있다.
이와 같이 상기 단열보드(100)와 반사필름(200) 사이에 별도의 융착시트(300)가 구비되면, 단열보드(100)와 반사필름(200) 간의 융착성이 떨어진다 하더라도 상기 반사필름(200)을 단열보드(100)에 견고하게 결합시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.
도 7은 본 발명에 의한 건축용 단열재의 사용상태도이고, 도 8은 본 발명에 의한 건축용 단열재 제5 실시예에 포함되는 반사필름의 저면사시도이며, 도 9는 본 발명에 의한 건축용 단열재 제5 실시예의 단면도이다.
본 발명에 의한 건축용 단열재는 반사필름(200)과 단열보드(100) 사이에 공기층(212)이 형성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있는데, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(210)에 외력이 인가되는 경우 상기 공기층(212) 내의 공기는 단열보드(100)와 융착필름 사이를 통해 외부로 유출된다(점선 화살표 참조).
이와 같이 공기층(212) 내의 공기가 외부로 유출되는 과정에서 상기 반사필름(200) 중 단열보드(100)에 부착된 부위가 들뜨게 되는바, 상기 돌출부(210)에 인가되었던 외력이 해제되어 상기 돌출부(210)의 형상이 복원된다 하더라도 돌출부(210)와 단열보드(100) 사이에는 공기층(212)이 확보되지 못하게 된다.
본 발명에 의한 건축용 단열재는 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 즉, 상기 돌출부(210)에 외력이 인가되더라도 상기 돌출부(210)가 쉽게 변형되지 아니하도록, 상기 돌출부(210)의 눌림을 방지하는 스페이서(400)가 상기 돌출부(210)의 내부공간에 구비될 수 있다. 이때 상기 스페이서(400)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 길이방향 일단이 상기 돌출부(210)의 천정면에 결합되고 길이방향 타단이 상기 단열보드(100)의 일면에 안착되는 직선봉 형상으로 형성되되, 상호 등간격으로 배열되도록 다수 개 구비될 수 있다.
이와 같이 돌출부(210)의 내부공간에 스페이서(400)가 구비되면, 상기 돌출부(210)에 외력이 인가되더라도 상기 스페이서(400)가 파손되지 아니하는 한 상기 돌출부(210)는 찌그러지지 아니하므로, 상기 돌출부(210) 내의 공기가 외부로 유출되지 아니하게 된다. 돌출부(210) 내의 공기가 외부로 유출되지 아니하면, 반사필름(200) 중 단열보드(100)에 부착된 부위가 들뜨는 현상 또한 발생되지 아니하게 되므로, 상기 반사필름(200)은 단열보드(100)에 견고히 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 상기 스페이서(400)가 금속 등과 같이 경도가 높은 재료로 제작되면, 상기 스페이서(400)에 의해 반사필름(200)이 찢어지거나 반사필름(200)에 구멍이 나는 현상이 발생될 수 있다. 따라서 상기 스페이서(400)는 반사필름(200)을 손상시키지 아니하도록 압축스펀지나 실리콘 등과 같이 사전에 설정된 기준범위 이내의 연성과 탄성을 갖는 재료로 제작됨이 바람직하다. 또한, 상기 스페이서(400)가 기준범위 이내의 연성과 탄성을 갖는 재료로 제작되면, 외력에 의해 돌출부(210)가 약간 변형되더라도 인가되던 외력이 해제되었을 때 상기 돌출부(210)가 스페이서(400)의 탄성력에 의해 원상태로 복원될 수 있다는 장점도 있다.
물론, 상기 반사필름(200)이 쉽게 손상되지 아니하는 고강도 재료로 제작되는 경우, 상기 스페이서(400)는 압축스펀지나 실리콘 등과 같은 연질의 재료뿐만 아니라 금속이나 강화플라스틱 등 고강도의 재료로도 제작될 수 있다.
도 10은 본 발명에 의한 건축용 단열재 제6 실시예에 포함되는 반사필름과 스페이서의 결합구조를 도시한다.
상기 스페이서(400)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 수직으로 연장된 직선봉 형상으로 형성되는 경우, 상기 돌출부(210)에 수직 하향 외력이 인가되었을 때에는 상기 직선봉이 외력을 안정적으로 지지하므로 상기 돌출부(210)가 찌그러지지 아니할 수 있다. 그러나 상기 돌출부(210)에 인가되는 외력이 비스듬히 경사진 방향으로 인가되면 상기 스페이서(400)가 외력을 지지하지 못하고 옆으로 쓰러지게 되므로, 상기 돌출부(210)가 쉽게 찌그러지게 된다.
따라서 본 발명에 의한 건축용 단열재는 상기 돌출부(210)에 인가되는 외력이 어느 방향으로 인가되더라도 상기 스페이서(400)가 외력을 안정적으로 지지할 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 예를 들어 상기 스페이서(400)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(210)의 돌출방향(본 실시예에서는 상하 방향)으로 세워지는 가로판(410)과 세로판(420)으로 구성될 수 있다.
이때 상기 가로판(410)과 세로판(420)은 직교하도록 결합되므로, 상기 돌출부(210)에 비스듬히 경사진 방향으로 외력이 인가되더라도 상기 스페이서(400)는 쉽게 쓰러지거나 변형되지 아니하고 외력을 안정적으로 지지할 수 있게 된다. 따라서 상기 돌출부(210) 내의 공기가 외부로 유출되는 현상이나, 반사필름(200) 중 단열보드(100)에 결합된 부위가 들뜨는 현상이 발생하지 아니하므로, 상기 단열보드(100)와 반사필름(200) 사이에는 공기층(212)이 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서는 2개의 가로판(410)과 2개의 세로판(420)이 직교하도록 결합되는 구조만을 도시하고 있으나, 상기 가로판(410)과 세로판(420)의 결합각도는 돌출부(210)의 형상이나 가로판(410) 및 세로판(420)의 형상 등 여러가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 상기 가로판(410)과 세로판(420)의 갯수 역시 1개 또는 3개 이상으로 변경될 수 있다. 가로판(410)과 세로판(420)의 갯수가 증가할수록 스페이서(400)의 구조적 강성은 높아지지만, 상기 가로판(410)과 세로판(420)의 갯수가 증가하는 만큼 돌출부(210)의 내부에 채워지는 공기의 양이 줄어들게 되므로 단열효율이 감소하는 단점이 발생하게 된다.
따라서 상기 가로판(410)과 세로판(420)의 갯수는 반사필름(200)의 재질이나 규격, 스페이서(400)의 재질 등 여러가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 단열보드 200 : 반사필름
210 : 돌출부 212 : 공기층
220 : 보조돌부 300 : 융착시트
400 : 스페이서 410 : 가로판
420 : 세로판

Claims (7)

  1. 난연성 스티로폼으로 제작되는 단열보드(100); 및
    상기 단열보드(100)의 일면에 열융착 방식에 의해 결합되되, 상기 단열보드(100)의 일면과 이격되도록 돌출되는 다수 개의 돌출부(210)를 구비하는 반사필름(200);
    상기 돌출부(210)의 내부공간에 구비되어 상기 돌출부(210)의 눌림을 방지하는 스페이서(400);를 포함하고,
    상기 스페이서(400)는 사전에 설정된 기준범위 이내의 연성과 탄성을 갖는 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사필름(200)은, 이웃하는 돌출부(210) 사이에 마련되는 복수 개의 보조돌부(220)를 구비하고,
    상기 보조돌부(220) 내부에는 공기층(212)이 형성되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단열보드(100)와 상기 반사필름(200) 사이에 위치되도록 상기 단열보드(100)의 일면에 결합되는 융착시트(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서(400)는, 길이방향 일단이 상기 돌출부(210)의 천정면에 결합되고 길이방향 타단이 상기 단열보드(100)의 일면에 안착되는 직선봉 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  7. 난연성 스티로폼으로 제작되는 단열보드(100); 및
    상기 단열보드(100)의 일면에 열융착 방식에 의해 결합되되, 상기 단열보드(100)의 일면과 이격되도록 돌출되는 다수 개의 돌출부(210)를 구비하는 반사필름(200);
    상기 돌출부(210)의 내부공간에 구비되어 상기 돌출부(210)의 눌림을 방지하는 스페이서(400);를 포함하고,
    상기 스페이서(400)는, 상기 돌출부(210)의 돌출방향으로 세워지는 가로판(410)과 세로판(420)으로 구성되며,
    상기 가로판(410)과 세로판(420)은 직교하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200324567Y1 (ko) 2003-05-16 2003-08-25 이수억 건축용 단열보드
KR20140001181A (ko) * 2013-09-30 2014-01-06 김우남 단열재 및 그 제조방법
KR101901566B1 (ko) * 2018-02-13 2018-09-27 김정한 건축용 단열필름의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 건축용 단열필름

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