KR20100136626A - 해충퇴치기능을 갖는 ｌｅｄ 조명등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등에 관한 것이다. 본 발명은 전원을 공급하는 전원부와, 사용자의 모드선택신호를 입력받는 입력부와, 상기 전원부로부터 전원을 공급받아 빛을 방출하는 LED부, 상기 입력부로부터 선택된 선택 모드에 따라 상기 LED부를 제어하여 백색광 또는 황색광을 방출하는 제어부를 포함하여 구성된다. 본 발명에 따르면, 조명기능과 해충퇴치기능을 모두 수행하며, 휴대가 간편하고 반영구적으로 사용할 수 있는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등을 제공할 수 있다.
백색 LED칩, 황색 LED칩, 해충퇴치, 조명등

Description

해충퇴치기능을 갖는 ＬＥＤ 조명등{LED Lamp having function of illuminating a harmful insect}
본 발명은 LED 조명등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명기능과 해충퇴치기능을 모두 수행할 수 있는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등에 관한 것이다.
일반적으로 조명등은 전원을 공급받아 전기에너지를 빛에너지로 전환함으로써 조명이 필요한 장소를 밝혀 주는 조명장치이다. 조명장치는 여러 형태로 개발되어 사용되고 있는데, 최초 백열전구로부터 형광등으로 발전되었고, 특히 높은 조도를 요하는 전등으로는 질소나 헬륨 가스를 장입한 서치라이트 또는 나트륨 등 및 할라이트 램프와 같은 다양한 전등이 개발되어 왔다.
특히, 고압나트륨등은 나방 등의 곤충 또는 해충이 과실을 흡즙하거나, 산란, 교미 등을 방지하는데 사용되었다. 그러나 고압나트륨등은 수명이 8천 시간 정도로 적고, 빛의 효율이 적으며, 고압방전형식이고, 빛의 연색성이 나쁜 단점이 있다. 또한, 소비전력이 매우 높고 열이 많이 발생하기 때문에 시간이 지나 사용량이 많아지면 주기적으로 램프를 교체해주어야 한다.
또한, 종래의 나트륨등은 글래스 재질로 사용시 부주의에 의해 깨질 수 있고 다루기가 불편하고, 전원을 켜도 일정한 출력이 나오기까지 일정 시간이 소비되는 단점이 있고, 휴대용으로 들고 다니면서 사용할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 조명등의 기능과 해충퇴치기능을 동시에 수행할 수 있는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 반도체 패키징 기술로 패키징되어 깨지지 않고 견고하며, 반영구적인 수명을 갖는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등은 전원을 공급하는 전원부와, 사용자의 모드선택신호를 입력받는 입력부와, 상기 전원부로부터 전원을 공급받아 빛을 방출하는 LED부, 상기 입력부로부터 선택된 선택 모드에 따라 상기 LED부를 제어하여 백색광 또는 황색광을 방출하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 LED부는, 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 하부면에 형성되어 백색광을 방출하는 복수의 백색 LED칩과, 상기 인쇄회로기판의 하부면에 형성되어 황색광을 방출하는 복수의 황색 LED칩과, 상기 복수의 백색 및 황색 LED칩의 하부에 형성되어 상기 백색광 및 황색광을 면광원으로 바꾸는 확산판과, 상기 확산판의 하부면에 형성되어 상기 확산판을 통과한 상기 백색광 및 황색광의 방사각을 높이는 고방사각 렌즈와, 상기 백색 및 황생 LED칩, 확산판 및 고방사각 렌즈의 측면을 감 싸는 형태를 갖고, 상기 백색광 및 황색광을 상기 인쇄회로기판의 하부면 방향으로 반사시키는 반사판을 포함할 수 있다.
상기 인쇄회로기판은 유연성 인쇄회로기판일 수 있다.
상기 LED부는, 상기 인쇄회로기판의 상부면에 형성되어 상기 백색 및 황색 LED칩에 의해 발생되는 열을 방출하는 방열판를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 백색 및 황색 LED칩은, 직렬, 병렬, 직렬 및 병렬의 혼합 배열, 상하로 적층된 배열 중에 적어도 하나의 방법으로 배열될 수 있고, 상기 황색 LED칩은 570 내지 600nm의 파장을 갖는 황색광을 방출할 수 있다.
본 발명의 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등은 상기 입력부를 통해 조명모드가 선택되면 상기 백색 LED칩에서 백색광이 발출되고, 상기 입력부를 통해 해충퇴치모드가 선택되면 상기 황색 LED칩에서 황색광이 방출되고, 상기 입력부를 통해 조명모드 및 해충퇴치모드가 선택되면 상기 백색 및 황색 LED칩에서 백색광 및 황색광이 방출될 수 있다.
본 발명에 따르면, 야외의 어두운 공간을 밝히기 위해 조명등을 켤 때 해충이 싫어하는 파장의 빛을 방출하는 황색 LED칩에 의해 해충이 모여드는 것을 방지할 수 있고, 수명이 10만 시간이므로 반영구적으로 사용할 수 있다.
또한, 해충이 모여들지 않도록 함으로써 농약과 같은 약품처리를 하지 않으므로 토양, 수질 등을 오염시키지 않아 환경을 보존할 수 있다.
또한, 해충을 살생하지 않으므로 자연적인 먹이사실관계를 유지할 수 있어 생태계를 파괴하지 않아 친환경적으로 해충을 퇴치할 수 있다.
또한, 단일 스펙트럼을 방출하는 LED 칩을 사용하므로 필터를 필요로 하지 않고, 효율이 매우 높고, 반도체 패키징 기술로 패키징되어 깨지지 않고, 중금속 규제물질을 사용하지 않으므로 환경 친화적으로 가전기기를 살균할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
한편, 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 첨부 도면을 통틀어 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여한다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등은 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등(100)은 야간에 조명을 필요로 하는 곳에 설치하거나, 조명을 필요로 하는 곳에 빛을 비출 때 나방, 모기 등을 포함하는 해충들이 몰려드는 것을 방지하는 조명등으로, 전원부(10), 입력부(20), LED부(30) 및 제어부(50)를 포함하여 구성된다. 도시하지는 않았으나 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등(100)은 간편하게 휴대할 수 있도록 하기 위한 손잡이부를 더 포함할 수 있다.
전원부(10)는 LED 조명등(100)에 전원을 공급한다. 전원부(10)는 일반적인 교류전원을 사용할 수도 있고, 배터리를 이용하여 야외에서 휴대 시에 간편하게 전원을 공급할 수도 있다.
입력부(20)는 사용자의 모드선택신호를 입력받는다. LED 조명등(100)의 모드는 조명모드, 해충퇴치모드 및 조명모드와 해충퇴치모드를 모두 포함하는 복합모드를 포함할 수 있으나, 모드의 종류는 이에 한정되지 않는다. 입력부(20)는 스위치 형태일 수도 있고, 버튼형태일 수도 있다.
LED부(30)는 조명 및 해충퇴치에 사용되는 백색광 및 황색광이 실질적으로 방출되는 곳으로, 전원부(10)로부터 전원을 공급받아 제어부(50)의 명령에 의해 동작되어 빛을 방출한다. LED부(30)에 대해서는 뒤에서 더 자세히 설명할 것이다.
제어부(50)는 LED 조명등(100)의 전반적인 제어 동작을 수행하는 마이크로 프로세서이다. 제어부(50)는 입력부(20)로부터 입력받은 사용자의 모드선택신호에 따라 LED부(30)를 제어하여 백색광 또는 황색광을 방출한다. 예컨대, 제어부(50)는 입력부(20)를 통해 사용자로부터 조명모드가 선택되면 LED부(30)에서 백색광만 방출되도록 제어하고, 해충퇴치모드가 선택되면 LED부(30)에서 황색광만 방출되도록 제어하고, 조명모드 및 해충퇴치모드가 모두 선택되면 백색광 및 황색광이 모두 방 출되도록 제어한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어부(50)는 마이크로 프로세서인 것으로 설명하였으나, 입력부(20)를 통해 선택된 사용자의 모드선택신호에 따라 스위칭 기능을 하는 스위치일 수도 있다.
한편, 도시되지는 않았으나 본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등(100)은 LED 조명등(100)이 사용되는 현장의 상황에 적합한 빛의 세기, 빛이 방출되는 시간 등의 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다. 또한, LED 조명등(100)의 자동 온/오프 또는 빛이 방출되는 시간 등을 체크하기 위한 타이머를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 농장에서 작물에 해충의 피해를 방지하기 위해 본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등(100)을 사용하는 경우, 일반적으로 사람들의 작업이 끝나는 시간인 밤 10시 내지 12시 이후 시간에는 조명등의 기능을 하는 백색광은 켜지지 않고, 황색광만 켜지도록 제어할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등의 LED부는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 2의 (a)는 도 1의 LED부를 나타내는 단면도이고, 도 2(b)는 인쇄회로기판에 형성된 LED칩의 배열을 나타내는 도면이다.
LED부(30)는 조명과 해충퇴치에 사용되는 빛이 실질적으로 방출되는 곳으로, 반도체 패키징 기술로 패키징되며, 인쇄회로기판(31), 백색 LED칩(33), 황색 LED칩(35), 확산판(37), 고방사각 렌즈(39) 및 반사판(41)을 포함하여 구성된다.
인쇄회로기판(31)은 전기적으로 전자부품을 연결하는 것으로, 상부면과 하부 면을 갖는다.
복수의 백색 LED칩(33)은 인쇄회로기판(31)의 하부면에 형성되어 백색광을 방출한다. 백색광은 조명의 역할을 한다.
복수의 황색 LED칩(35)은 인쇄회로기판(31)의 하부면에 형성되어 황색광을 방출한다. 황색 LED칩(35)은 570 내지 600nm의 파장을 갖는 황색광을 방출하는데, 상기 파장은 곤충 또는 해충이 싫어하는 파장으로 곤충이 모여드는 것을 방지할 수 있다.
황색 LED칩(35)으로부터 방출되는 황색광에 의한 해충퇴치는 해충을 살생하지 않으므로 자연적인 먹이사슬관계를 유지할 수 있어 생태계를 파괴하지 않는 장점이 있다. 또한, 농약 등의 약품처리를 필요로 하지 않으므로 토양, 수질 등을 오염시키지 않아 환경의 보존할 수 있다.
복수의 백색 및 황색 LED칩(33, 35)은 인쇄회로기판(31)의 하부면에 칩 본딩되는데, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(31)에 직렬구조, 병렬구조 또는 직렬과 병렬이 혼합된 구조로 배열될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상하로 적층된 구조로도 배열될 수 있고, 정렬되지 않고 랜덤하게 배열될 수도 있다.
백색 및 황색 LED칩(33, 35)의 개수는 전체 출력을 조절할 수 있도록 각 칩의 파워에 따라 정하는 것이 바람직하다.
확산판(37)은 석영(quartz)류, 유리(glass)류 고분자, 아크릴 및 플라스틱류를 재질로 하며, 백색 및 황색 LED칩(33, 35)의 하부에 형성되어 빛을 확산시킴으 로써 백색 및 황색 LED칩(33, 35)으로부터 방출되는 백색광 및 황색광을 면광원으로 바꿔준다. 이때, 확산판(37)은 레이저 가공, 코팅이나 증착, 스크래치, 에칭 등의 방법을 이용하여 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 확산판(37)을 통과한 백색광 및 황색광은 고방사각 렌즈(39)를 통과하면서 방사각이 커져 퍼지게 된다. 고방사각 렌즈(39)는 석영(quartz)류, 유리(glass)류 고분자, 아크릴 및 플라스틱류를 재질로 한다.
이때, 확산판(37)과 고방사각 렌즈(39)는 별도로 형성될 수도 있고, 일체화하여 형성될 수도 있다.
반사판(41)은 백색 및 황색 LED칩(33, 35), 확산판(37) 및 고방사각 렌즈(39)의 측면을 감싸는 형태를 갖고, 백색 및 황색 LED칩(33, 35)으로부터 방출되는 백색광 및 황색광을 인쇄회로기판(31)의 하부면 방향으로 향하도록 반사시킨다. 이때, 반사판(41)은 백색광 및 570 내지 600nm의 파장을 갖는 황색광을 잘 반사시키기 위해 다층유전박막을 코팅하거나, 알루미늄 박막, 은 박막 또는 금 박막 중에 적어도 하나를 코팅할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제1 실시예에 의한 LED부는 단일 스펙트럼을 방출하는 LED칩을 사용하므로 필터를 필요로 하지 않고, 효율이 매우 높고, 반도체 패키징 기술로 패키징되어 깨지지 않고, 중금속 규제물질을 사용하지 않으므로 환경 친화적으로 피부를 치료할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED조명등이 적용되는 예는 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 LED 조명등(100a)은 일반적으로 사용되는 손전등에 적용되어 어두운 곳에서 사용할 때 조명등의 기능과 해충퇴치의 기능을 동시에 수행할 수 있다. 이때, 도시되지는 않았으나 LED 조명등은 이중구조를 갖도록 형성되어 손전등의 전면으로는 백색광이 방출되어 조명등의 기능을 수행하고, 후면으로는 황색광이 방출되도록 하여 해충을 쫓는 기능을 수행할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, LED 조명등(100b)은 걸이형으로 예컨대, 텐트나 마당 등에 걸어둘 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, LED 조명등(100c)은 스탠드형으로 실내 또는 실외에서 바닥에 두고 조명과 해충퇴치를 위해 사용할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, LED 조명등(100d)은 가로등형으로 어두운 거리의 밝히면서 해충을 퇴치하여 거리를 지나는 사람들에게 보다 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, LED 조명등(100e, 100f)은 긴 원통형상을 갖는 일자형 및 백열전구와 같은 원구형으로 형성되어 실내, 외에서 조명등 및 해충퇴치용으로 사용될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 LED부 본 발명의 제2 실시예에 의한 LED부는 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 LED 부를 나타내는 도면이다. 도 10의 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 의한 LED부의 인쇄회로기판 및 LED칩을 나타내는 사시도이다. 도 10의 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 의한 LED부를 사용하는 손전등을 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 LED부(130)는 유연성이 있는 인쇄회로기판(131)이 사용된다. 백색 및 황색 LED칩(133, 135)은 도 9에 도시된 바와 같이, 유연성이 있는 인쇄회로기판(131)에 골고루 배치될 수도 있고, 도 10(a)에 도시된 바와 같이 백색 LED칩(133)은 가운데 배치되고 황색 LED칩(135)은 백색 LED칩(133)을 기준으로 양 옆에 배치될 수도 있다.
유연성이 있는 인쇄회로기판(131)은 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 손전등에 적용되어 백색 LED칩(133)은 전면으로는 백색광을 방출하여 조명의 기능을 수행하고, 황색 LED칩(135)은 측면으로는 황색광을 방출하여 해충퇴치의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 손전등에 구비된 스위치 형태의 입력부(120)를 통해 조명모드, 해충퇴치모드 또는 두 기능을 모두 수행하는 복합모드 중에 하나를 선택할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 의한 LED부는 도 11을 참조하면 다음과 같다. 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 의한 LED부를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 의한 LED부(230)는 인쇄회로기판(231)의 양면에 백색 및 황색 LED칩(233, 235)을 형성한다. 이때, 인쇄회로기판(231)은 양면형인 것이 바람직하며, 백색 및 황색 LED칩(233, 235)은 서로 대칭되게 배열될 수도 있고, 대칭되지 않게 배열될 수도 있으며, 경우에 따라 한쪽 면에는 백색 LED칩만 배열되고, 반대쪽 면에는 황색 LED칩만 배열될 수도 있다.
또한, 도시되지는 않았으나 단면만 사용 가능한 인쇄회로기판을 두 층으로 적층하고, 서로 마주보지 않는 면에 백색 및 황색 LED칩과 확산판, 고방사각 렌즈 및 반사판을 형성하여 양면으로 백색광 및 황색광이 방출되도록 할 수 있다. 이때, 두 층으로 적층된 인쇄회로기판의 사이에는 백색광 및 황색광이 방출되면서 발생되는 열을 외부로 방출하는 방열판이 형성될 수도 있다.
지금까지 실시예를 통하여 본 발명에 따른 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식의 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 LED부를 나타내는 단면도이고, 도 2의 (b)는 인쇄회로기판에 형성된 LED칩의 배열을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등이 적용되는 예를 나타내는 도면이다.
도 9은 본 발명의 제2 실시예에 의한 LED부의 단면도이다.
도 10의 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 의한 LED부의 인쇄회로기판 및 LED칩을 나타내는 사시도이다.
도 10의 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 의한 LED부를 사용하는 손전등을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 의한 LED부를 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전원부 20 : 입력부
30 : LED부 31 : 인쇄회로기판
33 : 백색 LED칩 35 : 황색 LED칩
37 : 확산판 39 : 고방사각 렌즈
41 : 반사판 50 : 제어부
100 : 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등

Claims (7)

  1. 전원을 공급하는 전원부와;
    상기 전원부로부터 전원을 공급받아 빛을 방출하는 LED부;
    사용자의 모드선택신호를 입력받는 입력부와;
    상기 입력부로부터 선택된 선택 모드에 따라 상기 LED부를 제어하여 백색광 또는 황색광을 방출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LED부는,
    인쇄회로기판과;
    상기 인쇄회로기판의 하부면에 형성되어 백색광을 방출하는 복수의 백색 LED칩과;
    상기 인쇄회로기판의 하부면에 형성되어 황색광을 방출하는 복수의 황색 LED칩과;
    상기 복수의 백색 및 황색 LED칩의 하부에 형성되어 상기 백색광 및 황색광을 면광원으로 바꾸는 확산판과;
    상기 확산판의 하부면에 형성되어 상기 확산판을 통과한 상기 백색광 및 황색광의 방사각을 높이는 고방사각 렌즈와;
    상기 백색 및 황색 LED칩, 확산판 및 고방사각 렌즈의 측면을 감싸는 형태를 갖고, 상기 백색광 및 황색광을 상기 인쇄회로기판의 하부면 방향으로 반사시키는 반사판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 유연성 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등.
  4. 제3항에 있어서, 상기 LED부는,
    상기 인쇄회로기판의 상부면에 형성되어 상기 백색 및 황색 LED칩에 의해 발생되는 열을 방출하는 방열판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 백색 및 황색 LED칩은,
    직렬, 병렬, 직렬 및 병렬의 혼합 배열, 상하로 적층된 배열 중에 적어도 하나의 방법으로 배열된 것을 특징으로 하는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등.
  6. 제6항에 있어서,
    상기 황색 LED칩은 570 내지 600nm의 파장을 갖는 황색광을 방출하는 것을 특징으로 하는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 입력부를 통해 조명모드가 선택되면 상기 백색 LED칩에서 백색광이 발출되고, 상기 입력부를 통해 해충퇴치모드가 선택되면 상기 황색 LED칩에서 황색광이 방출되고, 상기 입력부를 통해 조명모드 및 해충퇴치모드가 선택되면 상기 백색 및 황색 LED칩에서 백색광 및 황색광이 방출되는 것을 특징으로 하는 해충퇴치기능을 갖는 LED 조명등.
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