KR200438821Y1 - 연료 및 물 활성화 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 유로가 형성된 관체형 하우징 내부에 내장된 자석을 이용하여 유로를 따라 흐르는 연료 또는 물을 활성화시키는 연료 및 물 활성화 장치에 관한 것이다.

본 고안의 연료 및 물 활성화 장치는, 관체형 하우징(11)과; 하우징 내부에 위치하는 봉형 자석(12)과; 하우징(11) 내주면과 자석(12)을 연결하는 자석지지구(13)와; 자석(12)의 외주면과 하우징 중공(H)의 내주면에 내·외주연부가 각각 밀착되며, 통공(H')들을 가진 다수의 환상 구획판(14) 등으로 구성된다.

본 고안의 연료 및 물 활성화 장치는, 연료나 물의 활성화 효율이 높은 동시에 와류에 의해 연료나 물 자체가 균일하게 혼합되기 때문에, 연료의 사용 효율이 현저히 향상되거나, 인체에 유익한 육각수를 효율적으로 얻을 수 있는 장점이 있다.

자석, 연료, 연료 활성화, 물, 물 활성화, 육각수, 자화수

Description

연료 및 물 활성화 장치{The device for reving up fuel or water}

도 1은 본 고안 제1실시예 장치의 부분 절개 사시도.

도 2는 본 고안 제1실시예 장치의 분해 사시도.

도 3은 본 고안 제1실시예 장치의 단면 구조도.

도 4는 본 고안 제2실시예 장치의 단면 구조도.

도 5는 본 고안 제2실시예 장치를 구성하는 자석 외주면과 구획판의 결합 상태를 보인 것으로,

(가)는 일로의 지그재그형 유로가 형성된 것을 보인 전개도이고,

(나)는 이로의 지그재그형 유로가 형성된 것을 보인 전개도이다.

도 6은 본 고안 제3실시예 장치를 구성하는 자석 외주면과 구획판의 결합

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))

11. 하우징 11A. 몸체 11B. 캡

11B1. 연결부 11B2. 플렌지부 12. 자석

13. 자석지지구 13A. 결합판 13B. 측벽

13C. 플렌지 14,14',14". 구획판

E. 결합돌기 G. 결합홈 H. 중공

H'. 통공 H". 관통공 S. 씰링부재

본 고안은 원봉형 자석이 내장된 관체형 하우징의 일측단부에서 타측단부로 연료나 물 등을 통과시키되, 연료나 물이 자석의 자기장 내에서 충분히 머물면서 충분히 활성화된 상태가 되도록 하우징 내부에 다수의 구획판을 설치함으로써, 연료의 연소 효율이 향상되도록 하거나, 물 분자의 구조를 육각수 즉, 자화수로 변화시킬 수 있도록 한, 연료 및 물 활성화 장치에 관한 것이다.

자동차는 현대 문명을 이루고 있는 가장 기본적인 요소인 운송 수단으로서 많은 발전을 거듭해 왔으며, 자동차가 없는 현대 문명은 존재할 수 없는 정도이나, 자동차의 배출가스는 지구 온난화에 지대한 영향을 미치고 있으며, 대기 오염의 주범들 중 하나로서, 자동차 배출가스를 감소시키기 위한 각종 규제가 시행되거나 준비 중에 있다.

따라서, 자동차 메이커는 전기, 연료전지, 수소 등을 에너지원으로 사용하는 자동차 또는 화석연료와 전기를 병행하여 사용하는 하이브리드 자동차 등을 개발하고 있으며, 그들 중 일부는 현재 시판되고 있기도 하나, 공해 배출이 없거나 극히 적은 자동차가 보편화되기 위해서는 여전히 많은 시간을 필요로 하는 바, 그 중간 단계로서, 자동차의 경량화에 의한 연비의 향상을 통하여 배출가스를 감소시키기 위하여 위하여 각종 자동차 부품을 철강에서 알루미늄으로 대체해 나가고 있다.

그러나, 상기와 같이 자동차 연료의 사용 효율을 향상시키기 위한 방법들은 상당한 연구 비용과 시간을 필요로 하는 바, 비교적 단기간에 적은 비용으로서 연료 자체의 연소성을 높이기 위한 다양한 연구가 이루어졌데, 대표적인 것으로는 영구자석을 이용한 연료 활성화 장치를 예로 들 수가 있으며, 영구자석을 이용한 연료의 활성화는 다음과 같이 설명될 수 있다.

자장을 이용하여 액체의 상태를 조절할 수 있다는 것은 패러데이에 의해 학문적으로 조명되었는데, 모든 물질들은 아주 작을지라도 대부분 자장의 영향을 받게 되는 바, 탄화수소로 이루어진 연료가 자성이 없는 물질이기는 하나 자장 내에 있는 경우 연료를 이루고 있는 기초 물질인 전자 때문에 연료 역시 자장의 영향을 받게 된다.

즉, 외부 자기장에 영향을 받는 액체 안에서의 전자 움직임은 연료 분자의 상태에 영향을 주게 된다.

그리고, 보통 상태에서는 분자들이 영구적인 쌍 극자 모멘트를 갖지 못하나, 전자들이 외부 자기장 내에 있게 되면, 분자가 변동 쌍극자 모멘트를 갖게 되면서 산소 이온과 강한 인력을 갖게 되는 바, 연료가 더 쉽게 연소될 수 있게 된다.

상기와 같은 원리를 이용한 것이 자석을 이용한 연료의 활성화 장치로서, 국내 실용신안공보 실1991-473호, 공개실용신안공보 실1999-15199호, 공개특허공보 특1995-6224호, 공개특허공보 특1995-33044호 등에 다양한 구조의 연료 활성화 장 치들이 게시되어 있다.

상기의 장치들은, 관체 내에 자석을 설치한 후 관체의 일측에서 타측으로 연료를 통과시키거나, 연료가 흐르는 연료관을 감싸도록 연료관의 외주면에 자석을 결합한 구조로서, 흐르는 연료가 자장 내를 통과하면서 자장의 영향을 받도록 하는 방법으로 연료를 활성화시킴으로써 연료의 연소 효율을 향상시킬 수 있기는 하나, 그 효과가 크지 못한 단점이 있다.

즉, 종래의 연료 활성화 장치는, 연료를 활성화시키기 위한 유로의 길이가 짧아 연료가 충분히 활성화되지 못하는 단점이 있으며, 특히, 연료의 공급 속도가 빠른 경우에는 그 효과가 더욱 작아지게 문제를 가지고 있다.

그러나, 자장 내에 위치하는 유로의 길이를 늘리기 위하여 장치의 길이를 키우는 경우, 장치의 크기가 필요 이상으로 커지게 되면서 제조 비용이 증가하게 될 뿐 아니라, 장치가 클 경우에는 자동차 등과 같이, 굴곡부가 많고 직선부가 길지 않은 연료관에는 적용할 수 없는 문제가 있다.

또한, 물은, 인류의 생존에 가장 기본적인 물질로서, 화학적으로는 수소와 산소의 단순한 결합체에 불과하나, 물에 대한 모든 특성은 아직도 완전하게 밝혀지지 않고 있으며, 과학의 발전과 각종 분석기들의 개발에 따라 오늘날에서야 물에 대한 특성들이 점차 밝혀지고 있다.

상기와 같은 물은, 2개의 수소원자와 1개의 산소원자가 결합되는데, 온도가 높아질수록 5개로 구성된 사슬모양 또는 5각형 고리모양을 이루고, 온도가 내려갈수록 6각형 고리모양이 증가하며, 이 육각형 고리모양의 분자구조를 하는 물이 인 체에 매우 유익한 것으로 알려져 있다.

따라서, 열용량이 크고, DNA나 RAN 등의 생체분자들과 잘 어울려 생물체의 생명기능을 향상시키는 역할을 하는 6각형 고리모양의 물을 음용수로 사용하기 위해서는 사슬모양 또는 5각형 고리모양의 분자구조로 이루어진 보통의 음용수를 6각형 고리모양의 분자구조로 변화시켜야 하며, 이러한 물분자구조의 변화를 유도할 수 있는 방법으로는 물을 차겁게 냉각하거나 강력한 자석으로 자화시키는 방법이 효과적인 것으로 알려져 있다.

그러나, 6각형 고리모양의 분자구조는 0°C의 물에서 25%정도로서 냉각에 의한 효과가 적으며, 차거운 물은 사람에 따라 음용수나 생활용수로서 적합하지 않을 수도 있기 때문에 강력한 자계의 힘으로 음용수 및 생활용수 등을 자화시킬 수 있는 장치들이 개발되었으나, 전술한 연료 활성화 장치와 같이, 흐르는 물을 활성화시키기 위한 유로의 길이가 짧아 물분자의 구조가 충분히 육각수로 전환되지 못하는 단점이 있다.

본 고안은, 연료를 활성화시키거나 물을 자화수로 변화시키기 위하여 자석을 사용하는 종래의 연료 또는 물 활성화 장치가 가지고 있는 제반 단점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 크기 즉, 길이를 최소화하되, 연료나 물이 자장 내에서 충분한 시간 머물 수 있는 유로를 확보하도록 함으로써, 연료나 물의 활성화를 극대화시킬 수 있는 연료 및 물 활성화 장치를 제공함에 본 고안의 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적은, 연료 또는 물(이하에서는 편의상 "액체"라 함.)이 흐르는 통로인 유로의 길이를 연장시켜 주는 동시에, 흐르는 액체 내에 와류를 형성시켜 액체의 흐름 속도를 늦추면서 액체의 균일한 혼합을 유도하는 다수의 구획판에 의하여 달성된다.

본 고안의 연료 및 물 활성화 장치는, 관체형 하우징 내부 일측에서 타측으로 액체를 통과시키되, 자장이 형성된 하우징 내부를 통과하는 액체가 충분히 머물 수 있도록 하는 동시에, 액체가 흐르면서 균일하게 혼합되도록 한 구조에 기술적 특징이 있다.

상기와 같은 본 고안의 액체 및 물 활성화 장치는, 관체형 하우징과; 하우징 내부에 하우징과 중심축이 일치하도록 위치하는 영구자석과; 자석을 하우징 내주면에 고정 지지하는 자석지지구와; 액체의 통로인 유로가 형성되도록 하우징 내주면과 자석의 내주면을 서로 통하는 다수의 칸으로 구획하는 구획판 등으로 이루어지는 바, 각각을 살펴보면 다음과 같다.

하우징은, 내부를 관통하는 중공을 가진 관체로서, 파이프 형상의 몸체와; 몸체의 양 단부에 결합되는 한 쌍의 캡으로 구성된 구조이며, 각 캡은, 링형 결합부와, 결합부의 일측단부에서 직경 방향 외측을 향하여 연장된 후 외측단부가 상기 몸체의 각 개방단부에 결합되는 환상의 플렌지부로 이루어진다.

상기와 같은 하우징은, 그 양 단부 즉, 플렌지부의 반대측인 각 캡의 타측단 부에 액체배관이 각각 결합되는 바, 액체배관을 연결하여 주는 동시에 그 내부에 설치된 자석을 외부로부터 보호하는 역할을 수행하게 된다.

자석은, 원기둥 형상으로서 그 외주면이 상기 하우징의 내주면과 접촉하지 않으면서 하우징과 중심축이 일치하도록 하우징 내에 위치한 상태에서, 하우징 내주면과 자석 외주면 사이를 흐르는 액체에 자장을 부여함으로써 액체를 활성화시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 자석은 영구자석을 사용하나, 필요에 따라서는 전자석을 이용할 수도 있는데, 영구지석을 사용하는 경우 자장의 세기가 고정되는 반면에, 전자석을 사용하는 경우에는 필요에 따라 전류를 조절함으로써 자장의 세기를 조절할 수 있는 장점이 있다. 물론, 전자석을 사용하는 경우에는 전자석에 전원을 인가하기 위한 전원공급선이 전자석으로부터 하우징 외부로 연장 구비된다.

자석지지구는, 하우징 내주면에 자석을 고정 결합시키는 결합부재의 역할을 한다.

구획판은, 하우징과 자석 사이의 공간을 다수의 칸으로 구획하되, 서로 인접한 구획칸끼리 서로 연결되도록 함으로써, 하우징의 일측단부에서 타측단부까지 일자형으로 형성된 유로를 연장시키는 역할을 하는 동시에, 흐르는 액체 내에서 와류가 발생되도록 하는 역할을 한다.

상기와 같은 구획판은, 내·외주연부가 각각 자석의 외주면과 하우징의 내주면에 밀착되도록 중앙부에 관통공을 가진 원판 즉, 환상의 형상을 하되, 다수의 통공이 관통 형성된 구조로서, 하우징 내부 일측단부에서 타측단부까지 다수가 결합 된다.

즉, 하우징 내부 일측단부로 유입된 액체는, 각 구획판에 의해 그 흐름이 방해 받게 된 상태에서, 각 구획판의 통공들을 통하여 다음 칸으로 이동하게 되는 바, 구획판에 의해 액체의 흐름이 늦춰지는 동시에, 액체가 통공들을 통과하면서 와류가 발생하게 되고, 이 와류에 의해 액체의 흐름이 추가적으로 방해받게 되면서 자기장 내에 더욱 오래 머물 수 있게 될 뿐만 아니라, 액체가 더욱 균일하게 섞일 수 있게 된다.

상기 본 고안의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

도 1에 본 고안 일실시예 장치의 부분 절개 사시도를, 도 2에 분해 사시도를, 도 3에 단면도를 도시하였다.

도시된 바와 같이 본 고안의 연료 및 물 활성화 장치는,

양 단부가 개방되며 양 단부를 잇는 중공(H)을 가진 관체형 하우징(11)과;

상기 하우징(11)과 중심축이 일치하도록 하우징(11)의 중공(H) 내에 위치하는 봉형 자석(12)과;

상기 하우징 중공(H)의 내경부를 차단하지 않도록 중공(H) 내주면의 양 단부와 이에 각각 대응하는 자석(12)의 양 선단면 각각에 내·외측단부가 결합되는 한 쌍의 자석지지구(13)와;

상기 자석(12)의 외주면과 이에 대응하는 하우징 중공(H)의 내주면에 내·외 주연부가 각각 밀착되며, 다수의 통공(H')이 관통 형성된 다수의 환상 구획판(14) 등으로 구성된다.

이때, 상기 하우징(11)과 자석지지구(13)는 한 몸체로 이루어질 수도 있다.

그리고, 상기 하우징(11)은, 파이프 형상의 몸체(11A)와; 몸체(11A)의 개방된 양 단부에 결합되는 한 쌍의 캡(11B)으로 구성되며,

상기 각 캡(11B)은, 링형 연결부(11B1)와; 연결부(11B1)의 내측단부에서 확경되도록 연장된 후 외주연부가 상기 몸체(11A)의 각 개방단부에 결합되는 환상의 플렌지부(11B2)로 이루어진다.

즉, 상기 플렌지부(11B2)의 외면에 자석지지구(13)가 일체로 연장 형성될 수도 있다.

또한, 하우징(11)의 중공(H) 내주면 각 단부와 자석(12)의 각 선단면을 연결하는 자석지지구(13)는, 외면이 자석(12)의 선단면에 밀착 결합되는 결합판(13A)과; 결합판(13A) 내면 테두리부에 직립하며 하나 이상의 관통공(H")이 형성된 원통형 측벽(13B)과; 측벽(13B)의 외측단부에서 직경 방향 외측으로 연장되며, 외주연부가 하우징 중공(H) 내주면에 밀착 결합되는 플렌지(13C)로 이루어진 구조이나, 반드시 이러한 구조로 국한되지는 않는다.

즉, 자석지지구(13)는, 하우징 중공(H)의 내주면과 자석(12)의 선단면을 연결하면서 액체가 흐르는 통로인 유로를 구비할 수만 있으면, 즉, 하우징 중공(H)의 내경부를 차단하지만 않으면 어떤 구조도 가능한 바, 상기의 구조는 하나의 예일 뿐이다.

그리고, 상기 자석지지구(13)의 결합판(13A)과 자석(12)의 선단면을 밀착 결합시키기 위한 구조 역시 다양한 구조가 가능한 바, 그 한 예를 들면, 자석(12)의 각 선단면 중앙부에 내주면 나사산을 가진 너트형 결합홈(G)을 구비하고, 결합판(13A)의 외면에는 상기 결합홈(G)에 나사 결합 가능토록 외주면 나사산을 가진 볼트형 결합돌기(E)를 돌출 형성시킬 수도 있다.

이때, 일측 자석지지구의 결합돌기(E)와 자석의 일측 선단면에 구비된 결합홈(G)을 나사 결합 구조로 하는 경우, 타측 자석지지구의 결합돌기(E)와 자석의 타측 선단면에 구비된 결합홈(G)은, 나사 결합 구조로 할 수도 있으나, 단순 삽입 결합 구조로 만들 수도 있다.

또한, 하우징(11)의 몸체(11A)와, 자석지지구(13)의 플렌지(13C) 및 하우징(11)의 캡(11B)가 서로 모이는 결합부를 통하여 액체가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 결합부에 "O"링 등과 같은 씰링부재(S)를 개재시키는 것도 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 연료 및 물 활성화 장치에서, 액체의 흐름을 늦추는 동시에 와류를 형성시키기 위하여 다수의 통공(H')이 관통 형성된 환상의 구획판(14)은, 자석의 일측단부로 유입된 액체가 축 방향을 따라 자석(12) 외주면을 적어도 1.5회 이상 지그재그식으로 왕복 이동한 후 자석의 타측단부를 통하여 배출되도록 하는 구조를 가질 수도 있다.

즉, 도 4와 5에 도시된 바와 같이, 폭 방향 양 단부가 하우징 중공(H) 내주면과 자석(12)의 외주면에 밀착 결합되는 밴드형 즉, 대상(帶狀) 구획판(14') 다수 를, 단면도 상에서, 일정 간격씩 자석(12)의 축 방향을 따라 결합시킬 수도 있다.

이때, 서로 인접한 두 구획판(14')은 각각의 길이 방향 양 단부 중의 어느 일측이 서로 연결됨으로써, 두 구획판(14') 사이에 형성되는 유로가 지그재그형을 이루게 되며, 자석(12)의 외주면을 따라 형성되는 지그재그형 유로는, 필요에 따라, 일로(一路) 또는 이로(二路) 이상 형성된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 폭 방향 양 단부가 하우징 중공(H) 내주면과 자석(12)의 외주면에 밀착 결합되는 대상 구획판(14")을 사용하되, 이를, 자석(12)의 외주면에 나선상으로 결합시킬 수도 있다.

이때, 상기 지그재그형 유로 또는 나선상 유로를 형성하는 구획판(14')(14")의 경우에도 좀더 효과적인 와류를 발생시키기 위하여 다수의 통공(H')을 관통 형성시킬 수도 있으며, 통공 대신 다수의 돌기(도면 미도시)를 돌출 형성시킬 수도 있고, 돌기와 통공 모두를 구비할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 장치는, 연료 배관 뿐 아니라 수관로에 결합되어 사용될 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 연료 및 물 활성화 장치는, 자석의 외주면을 따라 흐르는 액체가 자장에 의해 영향 받는 시간이 구획판에 의해 길어지는 동시에, 와류에 의해 액체 자체가 균일하게 혼합됨으로써, 액체의 활성화도가 현저히 향상되는 바, 자동차 연료 등의 연료 배관에 결합되는 경우에는, 연료 활성 화에 의해 연소 효율이 향상되면서 최종적으로는 연료비를 절감할 수 있게 되며, 수관로에 결합되는 경우에는, 일반수로부터 자화수를 효율적으로 얻을 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 유로를 가진 하우징 내부에 자석이 결합된 액체 활성화 장치에 있어서,

   양 단부가 개방되며 길이 방향으로 관통되는 중공(H)을 가진 관체형 하우징(11)과;

   상기 하우징 중공(H)의 중심부에 길이 방향을 따라 위치한 봉형 자석(12)과;

   상기 하우징 중공(H)의 내경부를 차단하지 않도록 중공(H) 내주면의 양 단부와 이에 각각 대응하는 자석(12)의 양 선단면 각각에 내·외측단부가 결합된 한 쌍의 자석지지구(13)와;

   상기 자석(12)의 외주면과 하우징 중공(H)의 내주면에 내·외주연부가 각각 밀착되며, 통공(H')들을 가진 다수의 환상 구획판(14)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연료 및 물 활성화 장치.
2. 유로를 가진 하우징 내부에 자석이 결합된 액체 활성화 장치에 있어서,

   양 단부가 개방되며 길이 방향으로 관통되는 중공(H)을 가진 관체형 하우징(11)과;

   상기 하우징 중공(H)의 중심부에 길이 방향을 따라 위치한 봉형 자석(12)과;

   상기 하우징 중공(H)의 내경부를 차단하지 않도록 중공(H) 내주면의 양 단부와 이에 각각 대응하는 자석(12)의 양 선단면 각각에 내·외측단부가 결합된 한 쌍 의 자석지지구(13)와;

   상기 자석(12) 외주면 원호를 따라 일정 간격씩 배치되며, 폭 방향 양 단부가 하우징 중공(H) 내주면과 자석(12)의 외주면에 밀착 결합되고, 각각의 길이 방향 양 단부 중의 어느 일측이 서로 연결되어 적어도 일로 이상의 지그재그형 유로를 형성하는 대상 구획판(14')을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연료 및 물 활성화 장치.
3. 유로를 가진 하우징 내부에 자석이 결합된 액체 활성화 장치에 있어서,

   양 단부가 개방되며 길이 방향으로 관통되는 중공(H)을 가진 관체형 하우징(11)과;

   상기 하우징 중공(H)의 중심부에 길이 방향을 따라 위치한 봉형 자석(12)과;

   상기 하우징 중공(H)의 내경부를 차단하지 않도록 중공(H) 내주면의 양 단부와 이에 각각 대응하는 자석(12)의 양 선단면 각각에 내·외측단부가 결합된 한 쌍의 자석지지구(13)와;

   상기 자석(12)의 외주면과 하우징 중공(H)의 내주면에 폭 방향 양 단부가 각각 밀착되며, 자석(12)의 외주면에 나선상으로 결합된 대상 구획판(14")을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연료 및 물 활성화 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(11)은,

   파이프 형상의 몸체(11A)와;

   상기 몸체(11A)의 개방된 양 단부에 결합되는 한 쌍의 캡(11B)으로 구성되며,

   상기 각 캡(11B)은, 링형 연결부(11B1)와; 연결부(11B1)의 내측단부에서 확경되도록 연장된 후 외주연부가 상기 몸체(11A)의 각 개방단부에 결합되는 환상의 플렌지부(11B2)로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료 및 물 활성화 장치.
5. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 자석지지구(13)는,

   외면이 자석(12)의 선단면에 밀착 결합되는 결합판(13A)과;

   상기 결합판(13A) 내면 테두리부에 직립하며 하나 이상의 관통공(H")이 형성된 원통형 측벽(13B)과;

   상기 측벽(13B)의 외측단부에서 직경 방향 외측으로 연장되며, 외주연부가 하우징 중공(H) 내주면에 밀착 결합되는 플렌지(13C)로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료 및 물 활성화 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 자석(12)의 각 선단면 중앙부에는 결합홈(G)이 형성되며, 각 결합판(13A)의 외면에는 각 결합홈(G)에 나사 결합 또는 삽입 결합되는 결합돌기(E)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 연료 및 물 활성화 장치.
7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 대상 구획판(14)에는, 다수의 통공(H')과 다수의 돌기 중 적어도 어느 하나가 구비된 것을 특징으로 하는 연료 및 물 활성화 장치.

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