KR20210065577A - 전자담배 - Google Patents

Abstract

개시된 발명은 흡연연출 분위기가 요구될 경우에는 권련형 전자담배로 사용하고, 금연 훈련이나 흡연량을 줄이고자 할 경우에는 니코틴 성분이 없는 운무를 제공하는 무화기 흡인 장치로 사용함으로서 기능성이 크게 개량된 전자담배에 관한 것으로서, 몸체 일측 선단부에 형성된 장착부 니코틴 액체성분을 배출가능하게 형성된 성분저장챔버를 구비한 권련형 담배 카트리지와, 상기 장착부에 선택적으로 탈부착 가능하게 결합되는 무화기 흡인 모듈를 포함하는 전자담배에 있어서, 상기 몸체 내부에 설치되며, 상기 성분저장챔버에서 유도되는 액체성분에 대해 초음파 압전체를 통해서 성분운무를 형성시키는 초음파 발생기; 상기 몸체의 외주연 일측에 설치되며, 상기 초음파 발생기에 공급되는 전원을 단속하는 조절노브; 상기 성분저장챔버의 내부를 관통하여 형성되며, 상기 성분운무를 상기 무화기 흡인 모듈 내부에 안내하는 성분운무 안내통로; 및 상기 몸체의 외주연상에 설치되며, 상기 컨트롤 노브 측에서 발생하는 정전기를 차단하는 제전부재;를 포함하여 구성된다.

Description

전자담배 {Electronic Cigarette}

본 발명은 전자담배에 관한 것으로서 흡연연출 분위기가 요구될 경우에는 권련형 전자담배로 사용하고, 금연 훈련이나 흡연량을 줄이고자 할 경우에는 니코틴 성분이 없는 운무를 제공하는 무화기 흡인 장치로 사용함으로서 기능성이 크게 개량된 전자담배에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 전자담배는 와이어 코일 히터(wire coil heater)를 사용하여 액상 니코틴 또는 다른 액상 물질을 기화한다. 마우스피스 또는 흡인 노즐부를 통해서 사용자의 흡인에 따른 부압이 형성되면, 외부 공기가 본체 내부로 유입됨과 더불어 액상(liquid)의 성분액체가 와이어 코일 히터와 접촉하여 증기(vapor)를 포함하는 운무를 생성한다.

최근들어 각광받고 전자담배는 흡연욕구를 만족시킬 수 있는 주요 담배성분으로서 니코틴을 포함한 액체 뿐만 아니라 각종 착향물 등이 포함된 액체성분을 가열(heating) 수단으로 운무화할 수 있으며, 연기와 냄새가 나지 않는다는 특성으로 인해 무분별하게 과용되어 폐암이나 순환기 질환(후두암 및 혈관 수축에 의한 버거씨병 등)과 같은 각종 질병 및 사망의 원인으로 제기되고 있는 실정이다.

종래 기술로 잘 알려진 바, 폰템 홀딩스에서 특허받은 한국특허등록 제10-1768299호(2017년08월08일자 등록)에 전자담배가 개시되어 있다.

이 특허에 개시된 전자담배는, 하우징의 전면부에 메쉬 요소를 포함하는 무화기 회로가 구성되고, 하우징의 후면부에는 액상 스토리지 및 전기식 코일의 히터가 구성되는 바, 상기 히터에 의해 공기가 1차적으로 가열되며, 그러한 가열된 공기가 상기 메쉬 요소를 통해 2차적으로 액상에 열전도를 가하여 운무를 생성하는 방식에 유리하다.

하지만, 전술한 종래의 전자담배는, 공기의 가열과 액체성분의 가열에 요구되는 에너지 소모가 많은 문제가 있으며, 금연을 위해 흡연량을 줄이거나 조절이 곤란한 문제가 있다.

또한, 그러한 종래의 전자담배는 운무생성을 위한 배터리 전원에 의해서 사용자의 신체나 외부 물체와 접촉시에 정전기가 발생하여 화재사고나 손상의 위험이 내재되어 있다.

한편, 금연을 위해 잘 알려진 종래 기술로서, 한국특허등록 제10-1461138호(2014년11월06일자 등록)에 버튼식 분무노즐을 구비한 금연담배가 개시되어 있다.

이 특허에 개시된 금연담배는, 흡입부와 노즐부, 펌핑부 및 용기부가 순차적으로 연결되고, 담배성분이 없는 허브나 커피등의 기호성 성분의 액상을 증기화 또는 운무화시키기 위하여 플런저-펌핑부 매카니즘이 구성되는 바, 사용자는 수증기 및 기호성 성분의 운무를 흡인하게 되어 흡연 분위기를 즐기면서도 금연을 훈련하는데 유리하다.

하지만, 전술한 종래의 전자담배는 기술적인 매카니즘이 복잡하고 흡연량 조절이 불가능한 문제가 있다.

1. 한국특허등록 제10-1768299호(2017년08월08일자 등록) 2. 한국특허등록 제10-1461138호(2014년11월06일자 등록)

본 명세서에 개시된 발명은, 니코틴 주성분의 운무를 제공하는 권련형 전자담배 카트리지와 수증기 주성분의 운무를 제공하는 무화기 흡인 모듈를 선택적으로 이용할 수 있는 전자담배를 제공하는데 그 목적이 있다.

개시된 발명의 다른 목적은, 저온 발열 작용에 의해 니코틴 성분을 함유한 분무 기류를 형성함으로서 에너지 소비가 적게 발생하는 전자담배를 제공하는데 있다.

개시된 발명의 또 다른 목적은, 전자담배를 사용시에 손이나 신체 및 외부에 대한 정전기 발생을 억제할 수 있는 전자담배를 제공하는데 있다

개시된 발명은 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 명세서에 개시된 발명의 한 특징은,

몸체 일측 선단부에 형성된 장착부 및 니코틴 액체성분을 배출가능하게 형성된 성분저장챔버를 구비한 권련형 담배 카트리지와, 상기 장착부에 선택적으로 탈부착 가능하게 결합되는 무화기 흡인 모듈를 포함하는 전자담배에 있어서,

상기 몸체 내부에 설치되며, 상기 성분저장챔버에서 유도되는 액체성분에 대해 초음파 압전체를 통해서 성분운무를 형성시키는 초음파 발생기;

상기 몸체의 외주연 일측에 설치되며, 상기 초음파 발생기에 공급되는 전원을 단속하는 조절노브;

상기 성분저장챔버의 내부를 관통하여 형성되며, 상기 성분운무를 상기 무화기 흡인 모듈 내부에 안내하는 성분운무 안내통로;

상기 몸체의 외주연상에 설치되며, 상기 컨트롤 노브 측에서 발생하는 정전기를 차단하는 제전부재;를 포함하는 전자담배를 제공한다.

개시된 발명의 다른 특징은, 제전부재가 폴리프로필렌 수지를 포함하는 수지시트를 포함하는 전자담배를 제공한다.

개시된 발명의 또 다른 특징은, 초음파 발생기는 세라믹 압전체를 포함하여 구성되는 전자담배를 제공한다.

개시된 발명의 또 다른 특징은, 초음파 압전체가 중심에 가까울수록 적은 두께를 갖는 몸체를 가지며, 내부 요홈으로부터 연장된 적어도 하나 이상의 그루브를 포함하는 전자담배를 제공한다.

개시된 발명의 또 다른 특징은, 제전부재가 컨트롤 노브에 인접하게 설치되며, 상기 몸체의 외주연을 감싸는 정전기 방지링으로 구성되는 전자담배를 제공한다.

본 명세서에 개시된 발명은 수증기 주성분의 운무를 제공하는 무화기 흡인 모듈의 하단부에 권련형 전자담배 카트리지를 용이하게 탈부착하며 활용하게 됨으로서, 사용자의 선호에 따라 선택적으로 흡연분위기 및 금연훈련에 편리하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 명세서에 개시된 발명은 모듈 조립 및 사용시에 초음파 발생기에 의해 저온 발열 및 운무기류를 생성함으로서 에너지 소비가 적고, 가동 효율이 크게 향상되는 장점이 있다.

또한, 본 명세서에 개시된 발명은 정전기 방지링 및 제전부재에 의해서 운반 및 사용 과정에서 정전기 발생이 크게 억제되는 장점이 있다.

개시된 내용은 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 개시된 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 모듈화된 권련형 담배 카트리지와 무화기 흡인 모듈이 분해된 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 발생기의 요부를 개략적으로 도시한 분해사시도,
도 3은 도 2에 도시된 초음파 발생기의 작동 상태를 설명하기 위해 도시한 개략도,
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 전자담배 흡연기능을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금연훈련기능을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도,

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 모듈화된 권련형 담배 카트리지와 무화기 흡인 모듈이 분해된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

일실시예에 따라 개시된 본 발명은, 몸체(1) 일측 선단부에 형성된 장착부(2) 및 니코틴 액체성분을 배출가능하게 형성된 성분저장챔버(3a)를 구비한 권련형 담배 카트리지(100)와, 상기 장착부(2)에 선택적으로 탈부착 가능하게 결합되는 무화기 흡인 모듈(200)를 포함하는 전자담배에 적용된다.

상기 권련형 담배 카트리지(100)의 몸체(1)는 적어도 일측 선단부 일측이 폐쇄되고 길이가 긴 원통형 구조를 가진다.

상기 장착부(2)는 몸체(1)의 타측 선단부에 형성되며, 도면상에 제시한 바와 같이, 무화기 흡인 모듈(200)의 일단부가 내주면에 직접 삽입이 가능한 구조로 도시하였으나, 상기 무화기 흡인 모듈(200)의 일단부를 수용하기 위한 다양한 기하학적 구조의 변형이 가능하다.

상기 권련형 담배 카트리지(100)의 몸체(1) 내부에는 성분저장챔버(3a)에 인접하게 형성되는 복수의 챔버, 예를 들면 초음파 발생기 장착 챔버(3b)와 외기와 연통하는 선단부 챔버(3c)가 구성되며, 상기 챔버(3a, 3b, 3c)들은 각각의 격벽(6, 8)에 의해 구획된다.

상기 격벽(6)은 후술하는 성분운무 안내통로(9) 및 안내편(13)을 지지하는 장착공들을 구비하며, 상기 초음파 발생기 장착 챔버(3b)를 구획하는 격벽(8)은 몸체(1)의 외주연 상에서 관통된 선단부 챔버(3c)의 외기 유입구(1a)와 연통하는 공기홀들이 형성된다.

바람직하게는, 본 발명의 일실시예에 따른 전자담배는, 상기 몸체(1) 내부에 설치되며, 상기 성분저장챔버(3a)에서 유도되는 액체성분에 대해 초음파 압전체(12)를 통해서 성분운무를 형성시키는 초음파 발생기(10)와, 상기 초음파 발생기(10)에 공급되는 전원을 단속하기 위하여 상기 몸체의 외주연 일측에 설치되는 조절노브(7)을 포함하여 구성된다.

상기 전원은 공지의 배터리를 포함하며, 상기 초음파 발생기(10)는 비록 도시하지는 않았으나 허용 전류나 전압, 작동시간 및 온도제어를 위한 제어용 기판을 포함한다.

바람직하게는, 상기 조절노브(7)가 배터리 전원의 온/오프를 제어하기에 충분한 전기 스위치를 포함하며, 버튼이나 다이얼 스위치, 로터리 스위치 및 회전 스위치등의 다양한 변형이 가능하다.

상기 조절노브(7)가 고정되는 권련형 담배 카트리지(100)의 몸체(1)의 외주연상에 후술하는 정전기 방지용 제전부재(15)가 설치된다.

바람직하게는, 본 발명의 일실시예에 따른 전자담배는 상기 성분저장챔버(3a)의 내부를 관통하여 형성되며, 상기 성분운무를 상기 무화기 흡인 모듈(200) 내부에 안내하는 성분운무 안내통로(9)와, 상기 몸체(1)의 외주연상에 설치되며 상기 컨트롤 노브 측에서 발생하는 정전기를 차단하는 제전부재(15);를 포함하여 구성된다.

상기 안내통로(9)는 튜브 혹은 튜브 구조를 갖는 관체를 포함하며, 일단부는 상기 초음파 발생기(10)에서 생성되는 운무가 유입되는 입구가 형성되고, 타단부는 운무가 유출되는 출구가 형성된다.

상기 안내통로(9)의 출구는 비사용시에 내부를 밀폐시키기 위한 마개가 장착되며, 사용시에는 상기 무화기 흡인 모듈(200)의 내부에 연통된다.

상기 무화기 흡인 모듈(200)은 흡인구(28)에 인접하게 내장되는 무화코튼(22)을 포함하며, 상기 무화코튼(22)은 주입구(23)를 통해서 제공되는 글리세린 및 물을 주성분으로 갖는 액체에 침지되도록 입구 챔버에 장착된다.

상기 무화기 흡인 모듈(200)은 전원(26)에 의해 가열되는 히티 와이어(27)을 구비하며, 상기 히팅 와이어(27)의 열에 의해 상기 무화코튼(22)에 침지된 액체에 대해서 증기 혹은 운무가 충분히 생성된다.

상기 무화기 흡인 모듈(200)은 본체 내부(25)에 충진되는 공기 압력에 의해 상기 전원을 접속시키는 공압 스위치(24)를 포함하며, 상기 공압 스위치(24)는 권련형 담배 카트리지(100)의 안내통로(9)를 통하여 외기 또는 성분운무의 기류 압력에 의존해서 전원의 접속 및 단속을 수행할 수도 있다.

전술한 바, 권련형 담배 카트리지(100)의 몸체(1)의 외주연상에 설치되는 제전부재(15)는 폴리프로필렌 수지를 포함하는 수지시트를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제전부재(15)는 상기 컨트롤 노브(7)에 인접하게 설치되며, 상기 몸체(1)의 외주연을 감싸는 정전기 방지링으로 구성될 수 있으며, 비록 도시하지는 않았으나 제전용 시트체 및 왁스 코팅으로 실시된 다양한 변형물을 갖는다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 발생기의 요부를 개략적으로 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 초음파 발생기의 작동 상태를 설명하기 위해 도시한 개략도이다.

초음파 발생기(10)는 전원에 의해 상부 및 하부면상이 접속되는 도전층(18a, 18b)를 구비한 세라믹 압전체(12)를 포함하여 구성된다.

상기 세라믹 압전체(12)는 중심에 가까울수록 적은 두께(T1)를 갖는 원통형 혹은 원반형 몸체(17)를 가지며, 내부 요홈으로부터 연장된 적어도 하나 이상의 그루브(16)를 포함하여 구성된다.

작동과정에서 세라믹 압전체 진동에 기인하여 변화될 수 있는 무화시트 접촉 면적의 증감 및 압전체와의 충분한 무화면 형성을 고려하여, 상기 요홈 및 그루브 구조는 다양한 기하학적 구조를 가질 수 있다.

한편, 상기 초음파 발생기(10)는 적어도 하나 이상의 안내편(13a, 13b)을 구비한 무화시트(14)를 포함하여 구성되며, 상기 안내편(13a, 13b)의 선단부는 상기 성분액체저장챔버(3a)에 저장된 성분액체, 예를 들면 니코틴 주성의 액체를 유도하여 무화시트(14)를 침지시키는 기능을 수행한다.

조절노브(7)의 스위칭 작동에 의해 전원(11)이 도전층(18a, 18b)에 공급되면 상기 세라믹 압전체(12)가 가열되며, 그러한 열에 의해 무화시트(14)에 침지된 니코틴 주성의 액체가 증발하며 운무 기류를 형성한다.

보호캡(30)은 무화기 흡인 모듈의 흡인구(28)을 밀폐하도록 부착되며, 비사용 또는 보관시 이물질 침투를 방지하는 기능을 수행한다.

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 전자담배 흡연기능을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 사용자에 의해 권련형 담배 카트리지(100)는 마개(4)를 제거한 후, 장착부(2)와 무화기 흡인 모듈(200)의 도면상 좌측단부가 외력에 의해 간편하게 부착 및 조립된다.

흡연분위기 연출이 필요한 경우, 사용자는 조절 노브(7)를 온(on) 상태로 작동하게 되며, 그에 따라 배터리 전원(11)이 접속되어 초음파 발생기(10)에 전원이 공급되며, 압전체 진동에 기인한 가열 작용에 의해서 무화시트(14)에 침지된 성분액체, 예를 들면 니코틴 성분액체가 증발하며 성분운무를 생성한다.

흡인구멍(28)을 통한 사용자의 흡인압력에 의해 외기 유입구(1a)를 통과한 외부 공기와 함께 성분운무 기류(31 및 32)가 안내통로(9)를 지나 흡인구(28)를 통해 사용자로 하여금 흡연분위기를 연출할 수 있게 된다.

전술한 초음파 발생기(10)는 사용자가 필용한 경우에 한하여 조절 노브(7)의 스위칭 작동에 의해 제어됨으로서 에너지 소비가 적고, 가동 효율이 크게 향상되는 이점이 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금연훈련기능을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 5를 참조하면, 니코틴 흡입량을 줄이고 금연 연습이 필요한 경우에, 사용자는 조절 노브(7)를 오프(off) 작동하게 되며, 그에 따라 배터리 전원(11)이 차단되어 초음파 발생기(10)는 성분운무의 생성을 위한 가동, 초음파 진동을 정지한다.

이때, 흡인구멍(28)을 통한 사용자의 흡인압력에 의해 외기 유입구(1a)를 통과한 외부 공기의 기류가 안내통로(9)를 지나 무화기 흡인 모듈 내부(25)에서 공압 스위치(24)의 스위칭 압력으로 작용하여 가열 와이어(27)에 히팅 전원이 공급된다.

히팅 열기에 의해 가열 와이어(27) 상에 형성되는 무화코튼(22)에서 니코틴 성분이 전혀 없는 운무, 예를 들면 글리세린-물 혼합액체의 증기가 운무를 형성하며, 이 과정에서 사용자는 공지의 담배 연기처럼 연출함과 더불어 니코틴 흡입량을 조절할 수 있게 된다.

전술한 흡연분위기 연출 및 금연연습을 위한 조작은 사용자에 의해 선택적으로 혹은 교대로 조합된 방식으로 시도될 수 있으며, 궁극적으로 사용자는 니코틴 흡입량을 점차적으로 줄이는 금연연습을 효과적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 권련형 담배 카트리지
1 : 몸체
2 : 장착부
3a : 성분저장챔버
7 : 컨트롤 노브 스위치
10 : 초음파 발생기
12 : 세라믹 압전체
13 : 안내편
14 : 무화코튼

200 : 무화기 흡인 모듈
21 : 몸체
22 : 무화코튼
24 : 공압 스위치
27 : 가열 와이어
28 : 흡인홀
30 : 마개

Claims (5)

1. 몸체 일측 선단부에 형성된 장착부 및 니코틴 액체성분을 배출가능하게 형성된 성분저장챔버를 구비한 권련형 담배 카트리지와, 상기 장착부에 선택적으로 탈부착 가능하게 결합되는 무화기 흡인 모듈를 포함하는 전자담배에 있어서,
   상기 몸체 내부에 설치되며, 상기 성분저장챔버에서 유도되는 액체성분에 대해 초음파 압전체를 통해서 성분운무를 형성시키는 초음파 발생기;
   상기 몸체의 외주연 일측에 설치되며, 상기 초음파 발생기에 공급되는 전원을 단속하는 조절노브;
   상기 성분저장챔버의 내부를 관통하여 형성되며, 상기 성분운무를 상기 무화기 흡인 모듈 내부에 안내하는 성분운무 안내통로;
   상기 몸체의 외주연상에 설치되며, 상기 컨트롤 노브 측에서 발생하는 정전기를 차단하는 제전부재;를 포함하는 전자담배.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제전부재는 폴리프로필렌 수지를 포함하는 수지시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   초음파 발생기는 세라믹 압전체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자담배.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 세라믹 압전체는 중심에 가까울수록 적은 두께를 갖는 몸체를 가지며, 내부 요홈으로부터 연장된 적어도 하나 이상의 그루브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자담배.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제전부재는 상기 컨트롤 노브에 인접하게 설치되며, 상기 몸체의 외주연을 감싸는 정전기 방지링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자담배.

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