KR20100074094A - 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통 - Google Patents

열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저온 또는 고온의 온수를 공급하는 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통에 관한 것으로 더욱 상세하게는 하나의 온수통 사이에 유자(U) 모양의 격벽을 설치하면 두 개의 반달모양 온수통(A).(B)로 분리되고 유자(U) 모양의 격벽 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단을 삽입.설치하여 외부에서 공급되는 생수통 또는 정수 물을 급수관을 통하여 공급되는 생수 또는 정수 물을 온수통에 저장하여 열 가열수단을 통하여 온수통을 가열함에 있어 전기에너지의 소모를 줄이고 열의 손실을 방지하기 위하여 하나의 온수통을 두 개의 반달모양으로 분리시킨 형태로 만들어 열의 손실을 방지하고 적은 전기에너지의 소모로 높은 열효율을 갖춘 온수통으로 저온 및 고온의 온수를 최단시간에 공급하기 위한 온수통에 관한 것이다.

Description

열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통{Electrical Energy Saving Hot Water Tank}
본 발명은 저온 또는 고온의 온수를 공급하는 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 온수통사에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하면 두 개의 반달모양의 온수통(A).(B)로 분리되며 온수통(A).(B) 사이에 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단(20)을 삽입 설치하여 온수통의 외부로 손실되는 방열을 방지하고 온수통의 외부로 손실되는 열을 이용하여 온수온도를 높이고 외부로부터 온수통의 식힘 현상을 방지하여 적은 전기에너지를 소모시키면서 높은 열효율을 갖춘 온수통으로 저온 및 고온의 온수를 최단시간에 공급할 수 있도록 하는 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통에 관한 기술이다.
통상, 냉온수기는 생수통을 사용하여 정수 물을 가열하거나 혹은 냉각하여 사용자에게 공급하는 것을 의미하고 냉온정수기는 수도 물을 필터를 통해 정수한 후에 이를 가열 또는 냉각시켜 사용자에게 공급하는 것을 의미한다.
또한, 물을 이온화시킨 후에 가열 또는 냉각시켜 사용자에게 공급하는 냉온 이온수기도 있다.
따라서 냉온수기는 생수통을 사용하여 이미 정수 된 물을 내부의 냉각장치와 가열장치에 의해 미리 설정된 온도로 냉각된 냉수와 미리 설정된 온도로 가열된 온수를 냉수통과 온수통에 저장하게끔 구성되어져 있고 냉온 정수기는 상수도로부터 혹은 물탱크 등에 저장된 수돗물을 필터를 통해 정수한 후에 정수 된 물을 내부의 냉각장치와 가열장치에 의해 미리 설정된 온도로 냉각된 냉수와 미리 설정된 온도로 가열된 온수를 냉수 통과 온수통에 저장하게끔 구성되어져 있다.
냉온수기 또는 냉온 정수기에서, 냉수 통과 온수통에는 출수 구(out take)가 따로 마련되어 있고 냉수 통 및 온수통의 출수 구들 각각에는 취수 밸브(intake valve)가 연결되어 있다.
다시 말하면, 두 개의 취수 밸브를 통하여 뜨거운 물과 차가운 물을 취수할 수 있도록 한 구조가 이루어져 있다.
상기 종래의 냉온수기 또는 냉온 정수기에는 하나의 온수통이 구비되어 있고 하나의 온수통은 도-1 및 도-2에 도시된 바와 같이, 정수 급수관(10)을 통하여 정수 물이 유입되어 온수 통(A)에 저장되고 저장되는 동안에 온수 통(A)의 하단의 외벽 둘레에 감겨져 있는 열 가열수단(20)에 의하여 50%가열수단으로 가열된다.
열 가열수단(20)이 온수통(A)에 저장되는 정수 물을 가열하는 동안에 냉온수기 또는 냉온 정수기의 내부 온도가 상승하게 된다. 이는 도-2에서 열 가열수단(20)이 온수통(A) 하단의 외벽 둘레에 감겨져 있어 온수통(A)의 외부로 노출된 50%열은 방사하기 때문이다.
즉, 열 가열수단(20)의 일부분, 즉 온수통(A) 하단의 외벽과 접촉하는 부분만으로 온수통(A)을 가열하여 온수통(A) 전체의 온도를 상승하게끔 직접적인 영향을 주고 있으나, 온수통(A)과 비접촉하는 외부 쪽 부분 도-2의 열 가열수단(20)으로부터 방사되는 열은 활용할 수가 없어 그대로 열 손실로 이어지는 문제가 발생하여 전기에너지의 소모가 많이 들었다.
또한 그로 인해 온수가 빠르게 출수 되는 경우에 정수 물이 온수와 혼합하기 전에 바로 출수될 수 있고 정수 물과 혼합 시에 온수의 급격한 온도가 낮아지는 관계로 적정 온도를 유지하지 못하는 문제로 온수의 온도가 낮아지게 되면 열 가열수단(20)에 의하여 온수를 다시 적정 온도까지 높이는데 장시간 소요되어서 전기에너지의 소모가 그만큼 많이 일어나는 문제점이 발견되었다.
또한, 열 가열수단(20)이 온수통(A)의 하부에서 외부 노출로 인하여 보온재 설치 시에 열 가열수단(20)의 과열로 인하여 화재가 발생할 염려도 내포하고 있었다.
만약에 보온재를 설치하지 않은 경우에는 온수통의 식힘 현상으로 보온 효과가 저하되어서 그만큼 열 손실이 많아져 전기에너지의 소모가 많은 문제점도 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통을 발명한 것으로, 하나의 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하여 두 개의 반달모양의 온수통(A).(B)로 분리되면서 형성된 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단(20)을 삽입하고 정수 급수관(10)을 통하여 유입되는 정수 물이 하나의 반달 모양의 온수통(B)로부터 나머지 반달 모양의 온수통(A)로 흐르는 동안에 열 가열수단(20)에 의하여 가열함으로써, 정수 급수관(10)을 통하여 온수통(B)에 유입되는 정수물이 온수 출수 구(40)를 통해 바로 출수 되는 것을 방지하고 나머지 반달 모양의 온수통(A)에 유입 저장된 높은 온수부터 먼저 출수하게 하여서 새로운 열 가열수단(20)을 통해 빠른 시간 안에 온수를 사용할 수 있도록 공급하면서 전기에너지를 줄이는 것을 해결하기 위한 과제이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통은 하나의 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하여 두 개의 반달모양의 온수통(A).(B)으로 분리시킨 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하여 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단(20)을 삽입하여 100%의 열 가열수단(20)으로 온수통(A).(B)에 저장된 정수 물을 가열하도록 구성 하였다.
본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통은 하나의 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하여 반달모양의 두 개의 온수통(A).(B)로 분리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통은 하나의 온수통 사이에 빈 공간을 가진 유자(U)모양의 격벽(25)이 온수통(A).(B)의 격벽 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통은 하나의 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25))을 삽입 설치하면서 격벽 하단내부에 공간(27)을 만들어 온수통(A).(B)사이의 유자(U)모양의 격벽(25) 하단 내부 공간(27)을 통해 온수통(B)의 정수 물이 온수통(A)로 유입되도록 유자(U)모양의 격벽(25) 하단에 내부에서 온수통(A). (B)가 서로 연통 되도록 공간(27)을 설치하여 온수통(B)의 온수가 온수통(A)로 유입되도록 하는 공간(27)을 갖는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통은 하나의 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하여 두 개의 반달모양 온수통(A).(B)로 분리하여 하나의 가열수단 (20)으로 두 개의 온수통을 가열하는 효과도 있으며 하나의 반달 모양의 온수통(B)로 유입되는 정수 물을 열 가열수단(20)에 의하여 가열되면서 유자(U)모양의 격벽(25) 하단 내부로 연통되는 공간(27)을 통하여 온수통(A)로 유입 저장되면서 동시에 열 가열수단(20)에 의하여 온수통(A)이 가열되면서 적정온도의 온수를 만드는데 소요되는 시간을 최대한 단축하여 열의 효율을 높이고 가열시 발생하는 열의 손실도 방지하여 전기에너지의 소모를 줄이는 효과가 있다.
또한, 두 개의 반달 모양의 온수통(A),(B)사이에 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단(20)이 완전 삽입 설치하여 온수통의 완전보온으로 온수통의 외부로 손실되는 방열을 방지하고 온수통의 외부로 손실되는 열을 이용하여 온수온도를 높이는 효과도 있으며 외부로부터 온수통의 식힘 현상을 방지하여 온수통의 적정 온도로 유지시키는 보온시간이 길어짐에 따라 전기에너지의 소모를 줄이는 효과가 있다.
또한, 두 개의 반달 모양의 온수통(A),(B)를 동시에 가열 시키는 효과로 많은 물을 사용하여도 연통 공간(27)의 크기를 통하여 물의 흐름을 적절이 제어하여 저온 및 고온의 온수를 최단시간에 빠르게 안정적으로 공급하는 효과가 있다.
그리고 두 개의 반달 모양 온수통(A),(B)사이에 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 가열수단(20)을 삽입 설치하게 만들어 온수통 하부 보온단열(50)부분과 분리가 되도록 하여 온수통의 탈부착이 용이하여 온수통의 내부를 청소할 수 있는 효과도 있다.
도-1은 종래의 냉온수기 또는 냉온 정수기의 온수통의 개략도이다.
도-2는 종래의 냉온수기 또는 냉온 정수기의 온수통의 물의 흐름도와 열 교환 시 방열의 상태도이다.
도-3은 반달 모양의 온수통들을 구비한 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통의 구성을 도시한 개락도이다.
도-4는 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통(A).(B)의 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)과 빈 공간의 개략도이다.
도-5는 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통(A).(B)의 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 보온단열에 결합한 상태의 개략도이다.
도-6 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통의 열 가열상태 및 물의 흐름을 도시한 상태도이다.
도-7은 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통의 보온단열의 개략도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통의 구성 및 그에 의하여 발휘되는 작용을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통(A).(B)사이의 유자(U)모양의 격벽(25)과 빈 공간의 개략도이다.
도-5는 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통(A).B)의 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 보온단열에 결합한 상태의 개략도이다.
도-6은 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통에서 열 가열 상태 및 물의 흐름을 나타낸 상태도이다.
도-7은 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통에 보온단열
상태의 개략도이다.
도-3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통에서는 하나의 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25) 홈을 삽입 설치하면 두 개의 반달모양의 온수통(A).(B)로 분리시킨 두 개의 온수통 형태가 된다.
두 개의 반달모양 온수통(A)과 온수통(B)의 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하면 반달 모양의 온수통(A),(B) 사이에는 유자(U)모양의 격벽(25)이 형성되어져 있다.
따라서 유자(U)모양의 격벽(25)으로 인하여 종래의 하나의 온수통이 두 개의 반달 모양의 온수통(A),(B)로 분할하게 된다.
또한, 반달 모양의 온수통들(A),(B) 사이의 유자(U)모양의 격벽(25)을 이용하여 격벽(25) 하단에서 온수통들(A),(B)의 물이 서로 연통 되도록 공간(27)을 설치하였다.
다시 말하면, 유자(U)모양의 격벽(25)으로 인하여 두 개의 반달 모양의 온수통(A),(B)에서 하나의 반달 모양의 온수통(B)에 정수 급수관(10)을 통하여 유입되는 정수물이 하나의 반달 모양의 온수통(B)에 저장된 후에 온수통(B) 하단의 내부로 연통되는 공간(27)을 통과하여 나머지 반달 모양의 온수통(A)로 흘러들어가면서 나머지 반달 모양의 온수통(A)에 저장된다.
본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통은 반달 모양의 온수통들(A), (B) 사이에 형성된 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단(20)을 구비하고 있다.
따라서 정수 급수관(10)을 통하여 반달 모양의 온수통(B)로 유입되는 정수 물은 반달 모양의 온수통(B)의 유자(U)모양의 격벽(25) 안쪽 격벽들에 의하여 반달모양의 온수통(A)으로 바로 흘러들어가지 못하고 반달 모양의 온수통(B)의 유자(U) 모양의 격벽(25) 안쪽 격벽을 따라 흘러 내려가면서 열 가열수단(20)에 의해 열에너지를 가열함으로써 급속도로 온도가 상승하게 된다.
또한, 반달 모양의 온수통(B)에서 열 가열수단(20)에 의하여 가열된 온수는 유자(U) 모양의 격벽(25) 하단 내부로 연통되는 공간(27)을 통하여 온수가 온수통(A) 하단의 내부로 연통되는 공간(27)을 통해서 반달 모양의 온수통(A)로 흘러들어간다.
결과적으로 반달 모양의 온수통(B)로 정수물이 계속적으로 유입됨에 따라 반달 모양의 온수통(B) 내부에 있는 기존에 저장된 온수 물과 혼합된 후에 온수통(A)로 흘러들어오는 온수의 수위도 반달 모양의 온수통(A)에서 계속 높아지게 된다.
이때에 유자(U)모양의 격벽(25)을 만들면서 하단에 만들어진 온수통(A),(B) 하단의 내부연통 공간(27)은 반달 모양의 온수통(B)로부터 반달 모양의 온수통(A)로 흘러들어가는 온수의 흐름을 제어하게 된다.
더욱이, 반달 모양의 온수통(B)을 지나 반달 모양의 온수통(A)으로 흘러들어오는 온수는 유자(U)모양의 격벽(25) 안쪽 격벽을 따라 온도가 상승하면서 열 가열수단(20)의 가열에 의한 열에너지를 가열하게 되어서 온수통(A)의 온도가 더욱 상승하게 된다.
본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통은 도-3에서와 같이 외부에서 공급되는 생수 또는 정수 급수관(10)을 통해 유입되는 정수 물이 먼저 반달 모양의 온수통(B)에 혼합된 후에 온도를 상승시키면서 온수통(A),(B) 하단 내부가 연통되는 공간(27)을 통해 반달 모양의 온수통(A)에 유입되어 혼합된 후에 반달 모양의 온수통(A)의 온도를 더욱 상승시키면서 반달 모양의 온수통(A)의 높은 온도의 온수부터 출수 구(40)로 통해 출수 되도록 하였다.
또한 온수 출수 구(40)를 통해 온수 사용 시에 온수통(A) 상부의 고온이 먼저 출수 되면서 온도 센서(30)가 작동하면서 열 가열수단(20)을 통해 반달 모양의 온수통(A),(B)를 동시에 가열시킴으로써 반달 모양의 온수통(A),(B)의 온도를 빠르게 높여서 사용자의 욕구를 빠르게 만족시키기 위한 것이다.
이때에 두 개의 반달 모양의 온수통A),(B) 내부의 대류 현상으로 인하여 반달 모양의 온수 통(A),(B)에 저장된 온수가 하층부보다 상층부에서 고온인 것을 반달 모양의 온수통(B)의 상층부에 먼저 유입되는 정수 물(10)이 혼합되어 온수통(B) 하단의 내부가 연통되는 공간(27)을 통해 반달 모양의 온수통(A)에서 혼합되면서 열 가열수단 (20)을 통해 가열을 받아 빠르게 온수의 온도가 상승하게 되었다.
그리고 반달 모양의 온수통(B)에 혼합된 정수물이 도-6의 가열 상태의 물의 흐름을 따라 작용되면서 빠르게 온도가 상승하면서 반달 모양의 온수통(A)을 통해 계속하여 온수가 출수(40) 되도록 하였다.
유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하면서 만들어진 온수통(A),(B) 하단의 내부연통 공간(27)에 의하여 반달 모양의 온수통(A),(B) 하부를 통해 유입되는 물의 량을 온수 출수구(40)로부터 출수 되는 출수량보다 약간 많게 하여 출수를 원활히 하고 반달 모양의 온수통(B)의 물이 반달 모양의 온수통(A)로 바로 공급되는 속도를 최대한 제어하면서 반달 모양의 온수통(B)의 물의 온도를 높인 다음에 온수통(A),(B) 하단의 내부가 연통되는 공간(27)을 통해 반달 모양의 온수통(A)로 유입 혼합되면서 최대한 빠르게 온수 온도가 상승하여 가열시키는 시간을 최대한 단축하도록 하여 온수를 공급하도록 하였다.
반달 모양의 온수통(A),(B) 하단의 내부가 연통되는 공간(27)은 반달 모양 두 개의 온수통(A).(B)가 만나는 부분에 유자(U)모양의 격벽(25))을 삽입 설치하면서 만들어진 격벽 하단에 내부가 서로 연통 되도록 공간(27)을 만들어 반달모양의 온수통(B) 하단 내부 연통 공간(27)으로부터 반달모양의 온수통(A)의 하단 내부연통 공간(27)을 통해 온수가 유입되고 하단내부연통 공간(27)의 크기에 따라 온수의 빠른 출수를 제어하고 하나의 열 가열수단(20)에 의해 유자(UU모양의 격벽(25)을 통해 가열되면서 고온의 온수가 빠르게 만들어지면서 반달 모양의 온수통(A)의 높은 온도의 온수부터 출수가 되도록 하였다.
특히, 도-4의 열 가열수단(20)은 두 개의 반달 모양 온수통(A),(B)사이에 형성된 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단(20) 삽입하여 온수통의 외부로 손실되는 방열을 방지하였다.
그리고 도-5의 두 개의 반달 모양 온수통(A),(B)의 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하여 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 가열수단(20)을 삽입하게 만들어 온수통 하부 보온단열(50)부분과 분리가 되도록 하여 온수통의 탈부착이 용이하여 온수통의 내부 청소를 하게 만들었으며 온수통의 보온단열(50)로 보온으로 외부로 손실되는 열을 이용하여 온수온도를 높이고 열의 손실이 없어 열 효율을 높이는 동시에 가열로 인한 화재 위험을 제거하여 보온단열(50)의 사용으로 보온에 의한 온수통 열의 식힘을 보호하여 열의 손실도 방지하는데 있다.
본 발명에 따른 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통은 또한 도-7과 같이 두 개의 반달모양 온수통(A),(B) 사이에 유자(U)모양의 격벽(25) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단(20) 삽입으로 외부로 노출되는 일부, 즉 급수 구(10) 또는 출수 구(40)를 제외한 모든 부분들을 보온처리 하여 반달 모양의 온수통(A), (B)로부터 외부로 방열 되는 열의 손실을 방지하여 전기에너지의 소모를 최대한 줄이도록 하였다.
또한 도-2의 열 가열수단 장치(20)에 의하여 가열된 열이 종래의 온수통(A)처럼 외부로 직접 방열 되고 전파되어서 방열 및 전파된 열에 의하여 제품 내부의 온도가 상승하여 종래의 온수통을 사용하는 냉온수기 또는 냉온 정수기의 냉수조의 식힘 현상을 유발하였고 내부에 설계된 전자부품 또는 전기부품으로 사용되고 있는 각종 전자기기가 과열로 인하여 오동작할 우려가 줄어들 수 있어 부품 교환 또는 교체나 혹은 A/S 요청에 따른 제품 비용이나 혹은 부품 비용이 절감된다.
10 : 정수급수 구 20 : 열 가열수단
25 : 유자(U)모양의 격벽 27 : 연통 공간
30 : 온도 센서 40 : 온수출수 구
50 : 보온단열
A, B : 반달 모양의 온수 통

Claims (4)

  1. 저온 또는 고온의 온수를 공급하는 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통에 있어서, 상기 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)을 삽입 설치하여 유자(U)모양의 격벽(25)) 내에 이루어진 빈 공간을 중심으로 그 격벽 내부에 열 가열수단(20)이 삽입되어 온수통(A),(B)에 저장된 물을 가열하도록 구성된 것을 특징으로 하는 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 온수통 사이에 유자(U)모양의 격벽(25)에 의하여 분할되는 두 개의 반달 모양의 온수통(A),(B)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통.
  3. 제1 항 또는 제2항에 있어서,
    상기 온수통(A),(B)의 안쪽 측면들이 격벽의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통.
  4. 제1 항 또는 제2항에 있어서,
    상기 온수통(A),(B) 사이에 유자(U)모양의 격벽(25) 하단 내부가 연통되는 공간(27)을 갖는 것을 특징으로 하는 열효율이 높은 전기에너지 절약형 온수통.
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CN110332705A (zh) * 2014-01-27 2019-10-15 仲从宝 中间粗两端细的储水式热水全排出电热水器

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