KR200445553Y1 - 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 수도밸브용 카트리지는, 수도밸브의 몸체에 채용되는 밸브하우징; 상기 밸브하우징 내부에 삽입되고, 상기 밸브하우징 상부 중앙부위에서 일정각도 범위로 회전 및 전후 슬라이딩이 가능한 작동부; 상기 작동부의 하부에 결합되어 상기 작동부의 좌우회전 및 전후 슬라이딩에 따라 연동하여 작동부의 움직임을 전달하는 디스크커버; 상기 디스크커버 하부에 결합되며, 일단에 수격방지홈을 갖는 열쇠구멍형상의 급수전환홈이 하부면 중앙에 형성되어, 상기 급수전환홈을 통해 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전될 경우 냉온수의 공급을 조절시키고, 전후로 슬라이딩될 경우 유량을 조절시키는 세라믹상판; 상기 세라믹상판 하부에 위치하고, 냉수가 유입되는 냉수유입홀, 온수가 유입되는 온수유입홀 및 유입된 냉수 또는 온수가 배출되는 급수배출홀이 형성된 세라믹하판; 및 상기 세라믹하판 하부에 위치하고, 상기 밸브하우징에 결합되며, 급수배관을 통해 냉수가 유입되는 시트냉수유입홀, 온수가 유입되는 시트온수유입홀 및 유입된 냉수 또는 온수가 배출되는 시트급수배출홀이 형성된 시트;를 포함하고, 상기 급수전환홈은, 냉수유입홀과 온수유입홀 및 급수배출홀과의 관계에서 상기 급수전환홈을 시계방향으로 회전시킬 때 냉수유입홀만의 개방에서 시작하여 냉수유입홀과 온수유입홀의 동시개방, 온수유입홀만의 개방의 순으로 냉온수의 개폐 및 공급을 조절하며, 급수전환홈의 전후 슬라이딩은 유량 조절 기능을 하도록 형성되며, 상기 수격방지홈은, 상기 급수전환홈의 상부에 한 개 이상 구비될 수 있다.

개시된 본 고안에 따른 수도밸브용 카트리지에 따르면, 사용자가 작동부를 급격하게 작동하여 갑자기 물이 공급되거나 차단되어도 수격방지홈을 통해 내부에서 발생하는 압력변화를 감쇠시킴으로써 수격현상을 방지하는 효과를 창출한다. 따라서, 수도배관계에 인가되는 압력을 줄임으로써 파손을 미연에 방지할 수 있으며 나아가 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 소음의 발생도 방지할 수 있는 장점이 있다.

수도밸브, 카트리지, 급수전환, 수격방지

Description

수격방지를 위한 수도밸브 카트리지{Water valve cartridge for preventing water hammering}

본 고안은 수도밸브용 카트리지에 관한 것으로, 수도밸브의 급격한 개폐에 의해 발생하는 수격현상을 방지할 수 있는 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지에 관한 것이다.

일반적으로 수도밸브는 주방의 싱크대나 욕실 등에 설치되어 필요한 경우 사용자의 조작에 따라 물이 공급될 수 있도록 하는 것으로서, 사용자가 원하는 유량으로 외부로부터의 물을 공급하거나 차단하며, 냉/온수의 조절에 의해 수온을 조절할 수 있다.

이와 같은 수도밸브에 의한 물의 공급/차단 또는 냉/온수의 조절은 수도밸브의 내부에 구비되는 카트리지에 의해 이루어진다.

종래의 일반적인 수도밸브의 카트리지는 상하좌우로 레버를 돌려 물의 유량을 조절하거나 냉/온수를 선택하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 수도밸브용 카트리지를 이용하여 수도밸브를 개폐할 경우 물이 급격하게 공급 또는 차단되면서 큰 압력변화가 발생한다.

이러한 압력변화로 인해 수도밸브 또는 수도배관에 충격음이 일어나며 진동이 발생하는 것을 수격현상(水擊現像,water hammering)이라 한다.

이러한 수격현상은 소음으로 인하여 사용자의 불쾌감을 유발할 뿐만 아니라, 전체적인 수도배관계의 파손을 야기할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 수도밸브가 급격하게 개폐되어 발생할 수 있는 큰 압력변화를 방지함으로써, 압력변화를 통해 야기되는 수격현상을 방지할 수 있는 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 문제를 해결하기 위하여 본 고안은, 수도밸브의 몸체에 채용되는 밸브하우징; 상기 밸브하우징 내부에 삽입되고, 상기 밸브하우징 상부 중앙부위에서 일정각도 범위로 회전 및 전후 슬라이딩이 가능한 작동부; 상기 작동부의 하부에 결합되어 상기 작동부의 좌우회전 및 전후 슬라이딩에 따라 연동하여 작동부의 움직임을 전달하는 디스크커버; 상기 디스크커버 하부에 결합되며, 일단에 수격방지홈을 갖는 열쇠구멍형상의 급수전환홈이 하부면 중앙에 형성되어, 상기 급수전환홈을 통해 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전될 경우 냉온수의 공급을 조절시키고, 전후로 슬라이딩될 경우 유량을 조절시키는 세라믹상판; 상기 세라믹상판 하부에 위치하고, 냉수가 유입되는 냉수유입홀, 온수가 유입되는 온수유입홀 및 유입된 냉수 또는 온수가 배출되는 급수배출홀이 형성된 세라믹하판; 및 상기 세라믹하판 하부에 위치하고, 상기 밸브하우징에 결합되며, 급수배관을 통해 냉수가 유입되는 시트냉수유입홀, 온수가 유입되는 시트온수유입홀 및 유입된 냉수 또는 온수가 배출되는 시트급수배출홀이 형성된 시트;를 포함하고, 상기 급수전환홈은, 냉수유입홀 과 온수유입홀 및 급수배출홀과의 관계에서 상기 급수전환홈을 시계방향으로 회전시킬 때 냉수유입홀만의 개방에서 시작하여 냉수유입홀과 온수유입홀의 동시개방, 온수유입홀만의 개방의 순으로 냉온수의 개폐 및 공급을 조절하며, 급수전환홈의 전후 슬라이딩은 유량 조절 기능을 하도록 형성될 수 있다.

이때, 상기 수격방지홈은 상기 급수전환홈의 상부에 한 개 이상 구비될 수 있다.

본 고안은, 사용자가 작동부를 급격하게 작동하여 갑자기 물이 공급되거나 차단되어도 수격방지홈을 통해 내부에서 발생하는 압력변화를 감쇠시킴으로써 수격현상을 방지하는 효과를 창출한다.

따라서, 수도배관계에 인가되는 압력을 줄임으로써 파손을 방지할 수 있으며 나아가 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 소음의 발생도 방지할 수 있는 장점이 있다..

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지의 바람직한 일 실시예를 설명하기로 한다.

도 1과 도 2는 각각 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지의 외부 사시도와 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ의 단면에 따른 작동부의 운동을 예시한 예시도, 도 4는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지의 배면도, 도 5는 도 2에 도시된 세라믹상판의 운동을 예시한 예시도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지의 구성을 설명하면, 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브하우징(110), 작동부(120), 디스크커버(130), 세라믹상판(140), 세라믹하판(150), 시트(160) 및 고무패킹(170)을 포함한다.

또한, 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브하우징(110)에 시트(160)가 결합되어 외부몸체를 이룬다.

이때, 밸브하우징(110)은 수도밸브의 몸체에 채용되며, 시트(160)를 통하여 급수배관으로부터 유입된 물은 다시 시트(160)를 통하여 배출된다.

또한, 밸브하우징(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상부와 하부가 개방된 원통형상으로 이루어져 있으며, 후술할 각 구성을 내부에 수용한다.

나아가, 밸브하우징(110)은 하부 양측면에 체결홈(111)이 형성되어 있고, 시트(160) 상부에는 체결홈(111)이 결합되는 체결돌기(164)가 형성되어, 밸브하우징(110)에 시트(160)가 체결된다.

다음으로, 작동부(120)는 도 2에 도시된 것과 같이, 레버(121), 부싱(122) 및 핀(123)을 포함하며, 밸브하우징(110)의 내부에 삽입되어, 밸브하우징(110) 상부 중앙부위에서 일정각도 범위로 좌우 회전하거나 전후 슬라이딩한다.

사용자는 이러한 작동부(120)를 조작하여 원하고자 하는 냉온수를 혼합하여 수온을 조절할 수 있으며, 또한 물의 유량을 조절할 수도 있다.

레버(121)는 막대형상으로 밸브하우징(110)의 상부 중앙부위에서 축방향으로 삽입되며, 부싱(122)은 레버(121)의 중앙부위에 결합되어 레버(121)를 지지하고, 레버(121)와 부싱(122)을 연결하는 핀(123)에 의하여 결합된다.

여기서, 부싱(122)은 하부가 개구되어 있어, 레버(121)의 하단이 노출되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 밸브하우징(110)은 상부 내면 양측에 걸림돌기가 형성되고, 작동부(120)는 하부 양측에 외부로 돌출된 정지돌기(124)가 형성된 것이 더욱 바람직하다.

덧붙여, 작동부(120)는 걸림돌기(112) 및 정지돌기(124)가 동일한 선에 위치 하도록 밸브하우징(110) 내부에 삽입되는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 통하여 작동부(120)가 소정 각도 이상 회전되면, 작동부(120)의 정지돌기(124)가 밸브하우징(110) 상부 양측에 내부로 돌출된 걸림돌기(112)와 맞닿아 더 이상 회전하지 못하므로 작동부(120)의 좌우 회전각도가 제한된다.

다음으로, 디스크커버(130)는 작동부(120)의 하부에 결합되어 작동부(120)의 좌우회전 및 전후 슬라이딩에 따라 연동하여 작동부(120)의 움직임을 전달한다.

상부에 레버수용홈(131)이 형성되며, 하부에 복수개의 커버돌기(132)가 돌출형성된다.

또한, 작동부(120)의 레버(121) 하단이 디스크커버(130)의 레버수용홈(131)에 삽입되며, 레버(121)의 움직임에 따라 연동한다.

나아가, 본 고안에서는 디스크커버(130)의 하부면 일단에 냉수유입홀(151) 또는 온수유입홀(152)을 통해 물이 와류를 형성하며 유입되면서 발생하는 소음을 감소시키기 위한 소음저감부재(미도시)를 구비할 수 있으며, 디스크커버(130)와 세라믹상판(140) 사이에도 와류의 형성을 방지하기 위해 망사형태의 와류방지막(미도시)과 같은 구성이 더 구비될 수도 있다.

세라믹상판(140)은 디스크커버(130) 하부에 결합되어 냉/온수의 혼합에 의한 수온과, 공급되는 물의 유량을 조절하기 위한 구성으로서, 이러한 세라믹상판(140)의 기능은 아래에서 좀 더 자세히 설명하기로 한다.

세라믹상판(140)은 도 2를 통해 알 수 있는 것과 같이 상부에 복수개의 커버 수용홈(141)이 형성되어, 앞서 설명한 디스크커버(130)의 커버돌기(132)가 커버수용홈(141)에 안착됨으로써 결합된다.

또한, 세라믹상판(140)은 중앙에 열쇠구멍형상의 급수전환홈(142)이 형성되고 또한 급수전환홈(142)의 상부에는 한 개 이상의 수격방지홈(143)이 구비되는 데 이러한 급수전환홈(142)과 수격방지홈(143)은 하기(下記)되는 세라믹상판(140)의 회전운동과 슬라이딩 운동을 설명하는 부분에서 자세히 부연하기로 한다.

한편, 세라믹하판(150)은 세라믹상판(140) 하부에 위치하며, 냉수가 유입되는 냉수유입홀(151), 온수가 유입되는 온수유입홀(152) 및 유입된 냉수 또는 온수가 배출되는 급수배출홀(153)이 형성된다.

이와 같은 세라믹상판(140)과 세라믹하판(150)은 서로 면결합(面結合)되며, 세라믹상판(140)은 레버의 움직임에 따라 좌우 회전하여 세라믹하판(150)에 형성된 냉수유입홀(151) 또는 온수유입홀(152)을 선택적으로 개방한다. 여기서, 상기 세라믹상판(140)의 좌우회전은 시계방향 또는 반시계방향의 회전을 의미한다.

이때, 상기 세라믹상판(140)의 지름이 세라믹하판(150)의 지름보다 작을 경우 더욱 효과적인 운동이 가능하다.

본 고안에서는 이렇게 세라믹상판(140)이 작동부(120)의 움직임에 따라 좌우 회전 또는 전후 슬라이딩 되면서, 세라믹하판(150)에 형성된 냉수유입홀(151) 및 온수유입홀(152)을 통해 유입되는 물을 적절히 조절 또는 차단한다.

즉, 세라믹상판(140)의 좌우로 회전되는 각도에 따라 세라믹하판(150)의 냉/온수유입홀(151,152)이 차단 또는 개방되어 냉온수가 조절되며, 세라믹상판(140)의 전후 슬라이딩에 따라 물의 유입량이 조절된다.

도 5를 참조하여 세라믹상판(140)의 운동을 좀 더 자세히 설명하면, 도 5(a)는 냉수유입홀(151)을 통해 유입되는 냉수가 세라믹상판(140)의 급수전환홈(142)으로 유입되는 상황의 예시도로서, 도시된 바와 같이 세라믹상판(140)이 냉수유입홀(151)측으로 편향될 경우 급수전환홈(142)은 냉수유입홀(151)으로만 연결되기 때문에 급수배출홀(153)을 통해 냉수가 배출되며, 이때 급수전환홈(142)이 온수유입홀(152)과 연결되지 않으므로 온수의 유입은 차단된다.

다음으로, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 세라믹상판(140)이 편향된 상태에서 레버(121)를 굴절운동시키게 되면, 급수전환홈(142)을 통해 유입되던 냉수가 차단되기 시작한다.

이때, 수격방지홈(143)이 아직 개방되어 있는 상태이므로 완전히 냉수의 유입이 차단되지는 않는다. 이러한 수격방지홈(143)은 급수전환홈(142)의 전체 면적에 비해 아직 작은 비율을 차지하므로 소량의 물만이 공급될 수 있다.

본 고안은 이와 같은 구성을 통해 사용자가 레버(121)를 급격하게 조작하여 공급되던 물을 차단할 경우에도 수격방지홈(143)을 통해 짧은 시간동안 소량의 물이 유입될 수 있도록 하여 순간적으로 발생할 수 있는 큰 압력변화를 방지할 수 있다.

또한, 이때 본 고안에서는 소음저감부재(미도시)와 와류방지막(미도시)를 이용하여 물이 배출되면서 발생할 수 있는 와류를 방지함으로써 소음이 발생하는 것을 막을 수 있다.

그 다음으로, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 레버(121)를 도 5(b)에서와 같은 방향으로 더 움직일 경우 급수전환홈(142)이 완전히 차단되어 더 이상 물이 공급되지 않는다.

한편, 본 고안에서는 수격방지홈(143)이 급수전환홈(142)의 상부 좌우측에 모두 형성되는 것이 바람직한데, 이하에서는 도 5(d)와 도 5(e)를 참조하여 그 이유를 설명하기로 한다.

도 5(d)는 세라믹상판(140)이 상부로 슬라이딩되어, 급수전환홈(142)을 통해 냉수유입홀(151)과 온수유입홀(152) 및 급수배출홀(153)이 모두 개방된 상황을 도시한 예시도이다.

도 5(d)와 같은 상황에서는 냉수유입홀(151)과 온수유입홀(152)을 통해 유입되는 냉수와 온수가 모두 급수배출홀(153)을 통해 배출될 수 있다.

도 5(e)는 도 5(d)의 위치에서 레버(121)를 굴절운동하여 급수를 완전히 차단한 상황을 도시한 예시도이다.

이와 같은 경우, 냉수유입홀(151)과 온수유입홀(152)을 통해 유입되던 냉수와 온수를 수격현상없이 차단하기 위해서는 수격방지홈(143)이 급수전환홈(142)의 상부에 좌우측에 모두 형성되어야 하는 것이다.

이상에서는 냉수의 배출을 차단하는 경우만을 설명하였으나, 온수의 경우도 이와 동일하게 적용될 수 있는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에 종사하는 당업자라면 당연히 이해할 수 있어야 한다.

나아가, 세라믹상판(140)이 도 5(a)의 위치에서 도 5(d)위 위치로 회전운동 함으로써 온수와 냉수가 바로 혼합되어 배출될 수 있음은 물론이다.

덧붙여, 위에서 설명한 것과는 반대로 사용자가 세라믹상판(140)을 상부로 급격하게 슬라이딩시켜 급수시키는 경우에도 급수전환홈(142)을 통해 순간적으로 급수되기 이전에 수격방지홈(143)을 통해 소량의 물이 먼저 유입되므로 내부에서 발생하는 압력변화를 반감시킬 수 있다.

본 고안은 이러한 구성과 원리를 통해 수도밸브 측에서 발생할 수 있는 큰 압력변화를 방지함으로써 결과적으로 수격현상을 방지하는 효과를 창출한다.

이상에서 살펴본 도 5에서는 세라믹상판(140)이 좌우 대략 60°까지 회전되는 것으로 도시되었지만, 본 고안이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 본질적인 사상을 흐리지 않은 범위 내에서 얼마든지 변경가능하다.

또한, 도 3에 도시된 것과 같이 레버(121)는 대략 25°정도의 굴절운동이 가능하며, 이를 통해 세라믹상판(140)이 슬라이딩되어 물의 유량을 조절하게 된다.

여기서, 레버(121)의 굴절운동 정도는 반드시 25°에 한정되지 않으며, 사용자의 편의를 고려하여 얼마든지 변경될 수 있다.

한편, 시트(160)는 세라믹하판(150) 하부에 위치하며, 시트(160) 상부에는 체결돌기(164)가 형성되어, 밸브하우징(110)에 형성된 체결홈(111)에 결합된다.

이러한 시트(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 급수배관을 통해 냉수가 유입되는 시트냉수유입홀(161), 온수가 유입되는 시트온수유입홀(162), 유입된 냉수 또는 온수가 배출되는 시트급수배출홀(163)이 구비된다.

고무패킹(170)은 세라믹하판(150) 하부와 시트(160)의 완충 및 밀봉을 위하 여 시트(160)의 상부에 위치되며, 시트(160)의 시트냉수유입홀(161), 시트온수유입홀(162),시트급수배출홀(163)의 테두리에 대응되는 형상을 갖는다.

이러한 고무패킹(170)을 통해 세라믹하판(150)과 시트(160) 사이에서 발생할 수 있는 누수를 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술 사상과 아래에 기재될 실용신안등록청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지의 외부 사시도,

도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지의 분해 사시도,

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ의 단면에 따른 작동부의 운동을 예시한 예시도,

도 4는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지의 배면도,

도 5는 도 2에 도시된 세라믹상판의 운동을 예시한 예시도이다.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 밸브하우징 111 : 체결홈

112 : 걸림돌기 120 : 작동부

121 : 레버 122 : 부싱

123 : 핀 124 : 정지돌기

130 : 디스크커버 131 : 레버수용홈

132 : 커버돌기 140 : 세라믹상판

141 : 디스크커버수용홈 142 : 급수전환홈

143 : 수격방지홈 150 : 세라믹하판

151 : 냉수유입홀 152 : 온수유입홀

153 : 급수배출홀 160 : 시트

161 : 시트냉수유입홀 162 : 시트온수유입홀

163 : 시트급수배출홀 164 : 체결돌기

170 : 고무패킹

Claims (1)

1. 수도밸브의 몸체에 채용되는 밸브하우징;

   상기 밸브하우징 내부에 삽입되고, 상기 밸브하우징 상부 중앙부위에서 일정각도 범위로 회전 및 전후 슬라이딩이 가능한 작동부;

   상기 작동부의 하부에 결합되어 상기 작동부의 좌우회전 및 전후 슬라이딩에 따라 연동하여 작동부의 움직임을 전달하는 디스크커버;

   상기 디스크커버 하부에 결합되며, 일단에 수격방지홈을 갖는 열쇠구멍형상의 급수전환홈이 하부면 중앙에 형성되어, 상기 급수전환홈을 통해 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전될 경우 냉온수의 공급을 조절시키고, 전후로 슬라이딩될 경우 유량을 조절시키는 세라믹상판;

   상기 세라믹상판 하부에 위치하고, 냉수가 유입되는 냉수유입홀, 온수가 유입되는 온수유입홀 및 유입된 냉수 또는 온수가 배출되는 급수배출홀이 형성된 세라믹하판; 및

   상기 세라믹하판 하부에 위치하고, 상기 밸브하우징에 결합되며, 급수배관을 통해 냉수가 유입되는 시트냉수유입홀, 온수가 유입되는 시트온수유입홀 및 유입된 냉수 또는 온수가 배출되는 시트급수배출홀이 형성된 시트;를 포함하고,

   상기 급수전환홈은, 냉수유입홀과 온수유입홀 및 급수배출홀과의 관계에서 상기 급수전환홈을 시계방향으로 회전시킬 때 냉수유입홀만의 개방에서 시작하여 냉수유입홀과 온수유입홀의 동시개방, 온수유입홀만의 개방의 순으로 냉온수의 개 폐 및 공급을 조절하며, 급수전환홈의 전후 슬라이딩은 유량 조절 기능을 하도록 형성되며,

   상기 수격방지홈은,

   상기 급수전환홈의 상부에 한 개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 수격방지를 위한 수도밸브 카트리지.

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