KR20220083055A - 소공간용 소화용구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀폐된 공간인 배전함, 분전함, 통신함, 통신실, 소형창고, 캐비넷, 에너지저장장치(ESS) 등의 함체나 소형공간에 설치하는 소공간용 소화용구로써, 더욱 상세하게는 온도와 압력에 견디는 성능에 따라 PE, PP, 나일론, ABS 수지, 테프론 또는 실리콘 재질의 튜브 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 튜브를 사용하되, 상기 튜브 내부를 액상인 할론 소화약 또는 반응성 소화약제로 채우고, 상기 튜브의 양 끝단을 밀봉한 소화용구에 관한 것으로서, 화재 발생시 온도 상승으로 인한 상기 튜브 내의 액제가 팽창하면서 상기 튜브가 터지거나, 또는 튜브 자체가 녹아 상기 소화약제가 외부로 가스 분출되어 불을 소화시키고,
또한 온도와 압력에 견디는 성능이 다른 재질로 제작된 튜브를 복합적으로 구성하여 설치함으로써, 화재가 발생한 공간 내의 온도와 압력에 따라 다단계로 소화약제가 분사되도록 함으로써 화재가 다시 되살아나는 재연을 효과적으로 소화하여 완벽한 소화가 이루어질 수 있도록 한다.

Description

소공간용 소화용구{Fire-extinguishing implement for small space}
본 발명은 밀폐된 공간인 배전함, 분전함, 통신함, 통신실, 소형창고, 캐비넷, 에너지저장장치(ESS) 등의 함체나 소형공간에 설치하는 소공간용 소화용구로써, 더욱 상세하게는 온도와 압력에 견디는 성능에 따라 PE, PP, 나일론, ABS 수지, 테프론 또는 실리콘 재질의 튜브 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 튜브를 사용하되, 상기 튜브 내부를 액상인 할론 소화약 또는 반응성 소화약제로 채우고, 상기 튜브의 양 끝단을 밀봉한 소화용구에 관한 것으로서, 화재 발생시 온도 상승으로 인한 상기 튜브 내의 액제가 팽창하면서 상기 튜브가 터지거나, 또는 튜브 자체가 녹아 상기 소화약제가 외부로 가스 분출되어 불을 소화시키고,
또한 온도와 압력에 견디는 성능이 다른 재질로 제작된 튜브를 복합적으로 구성하여 설치함으로써, 화재가 발생한 공간 내의 온도와 압력에 따라 다단계로 소화약제가 분사되도록 함으로써 화재가 다시 되살아나는 재연을 효과적으로 소화하여 완벽한 소화가 이루어질 수 있도록 한다.
본 발명과 관련하여 대한민국 등록특허 10-1005253(등록일자 2010년12월24일)호의 '화재감지튜브 부착형 자동소화장치'에는 ' 소화약제를 수용하는 실린더와; 상기 실린더의 상단부에 결합하며, 압력을 측정하는 압력계와 압력검지장치를 밸브몸체의 양측면에 각각 결합하고 밸브몸체의 상측에는 소화약제의 누수를 방지하기 위한 밸브장치오링과 결합한 푸쉬볼트를 형성하며 밸브몸체의 일측면에는 체크밸브와 결합하도록 구성된 밸브장치와; 상기 밸브장치의 상단부에 위치한 푸쉬볼트와 결합하여 소화약제의 유출조절이 가능한 너트캡과; 상기 밸브장치와 결합하는 체크밸브와; 상기 체크밸브와 결합하며 일정한 압력을 유지하는 화재감지튜브와; 상기 화재감지튜브의 일측면과 연결된 체크밸브와 결합하는 체크밸브캡(40)을 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 부착형 자동소화장치 '에 대한 기술이 개시된 바 있다.
대한민국 등록특허 10-2026969(등록일자 2019년09월24일)호의 '자동으로 작동되는 소화기'에는 ' 센서와 연결된 제어부와 솔밸브, 소화액, 및 댐퍼가 구비된 소화기로 구성된 자동으로 작동되는 소화기에 있어서, 상기 제어부와 상기 소화기는 전기선으로 연결되고, 상기 센서의 출력 신호를 받은 상기 제어부는 상기 센서의 출력 신호를 판단하여 전기 신호를 출력하여 솔밸브의 작동을 판단하고, 상기 소화기 내의 댐퍼에는 감열체와 노즐이 더 구비되고, 상기 감열체가 온도에 의하여 녹게되는 방법으로 댐퍼 내의 노즐을 열어 주어 소화액이 분출되며, 상기 감열체는 댐퍼 외부 측면과 감열체 판으로 만들어진 영역 내에 존재하고, 상기 감열체 내부에 공간이 형성되거나 혹은 상기 외부 측면과 감열체 판 내에 공간이 형성되고, 상기 감열체가 녹으면 녹은 감열체가 상기 감열체 내부의 공간 혹은 상기 외부 측면과 감열체 판 내의 공간을 채우므로, 상기 댐퍼 외부 측면과 감열체 판 사이의 감열체가 존재하는 영역의 크기가 줄어들어, 상기 감열체 판의 이동에 의하여 밸브가 열리게 되고, 상기 제어부가 상기 솔밸브의 작동을 구동시키기 위한 판단 조건이 되면, 상기 제어부가 솔밸브의 작동을 구동시키는 것을 특징으로 하는 자동으로 작동되는 소화기 '에 대한 기술이 개시된 바 있다.
대한민국 등록특허 10-1777110(등록일자 2017년09월05일)호의 '휴대용 친환경 소화기를 이용한 소형전술차량엔진실 자동 소화장치'에는 ' 소형전술차량에 설치되는 자동소화장치에 있어서, 상기 소형전술차량에는 휴대용 소화기가 장착되며; 상기 소형전술차량의 엔진룸에는 복수의 분사노즐이 설치되며; 상기 엔진룸에는 엔진룸에서 발생하는 화재를 감지하는 화재감지기가 설치되며; 상기 분사노즐과 휴대용 소화기는 배관으로 서로 연결되며; 상기 소형전술차량의 후방에 설치되며, 휴대용 소화기를 수용할 수 있는 공간이 구비된 소화기 거치대와; 상기 소화기 거치대 내부에 위치하며, 제어부의 신호를 통해 전원을 공급받아 작동하는 솔레노이드의 동작으로 전, 후 방향으로 이동하는 작동핀으로 구성한 전자식 구동수단과; 상기 소화기 거치대의 측면에 핀 결합되는 로드와; 상기 로드의 외경에 인출 가능하게 끼워지며, 내부에는 탄성수단이 내설된 실린더와; 상기 실린더에 끝단이 결합되며, 상면은 상기 작동핀에 눌려진 상태에서 그 중앙부는 상기 거치대에 설치되어 있는 힌지핀에 결합되어, 상기 작동핀의 후방 이동에 따른 누름 해지에 따라 상기 실린더가 내부의 탄성수단의 동작으로 승강하는 과정에서 상기 힌지핀을 기점으로 회전하며 상기 휴대용 소화기의 레버를 눌러주는 틸팅아암으로 구성한 작동수단을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 친환경 소화기를 이용한 소형전술차량엔진실 자동 소화장치 '에 대한 기술이 개시된 바 있다.
그러나 상기 제시된 등록특허들에는 온도 및 압력에 따라 튜브가 터지거나 녹으면서 상기 튜브로부터 소화용가스가 분출되도록 하여 소공간에서 발생한 화재가 초기에 진압될 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있지 않다.
대한민국 등록특허 10-1005253(등록일자 2010년12월24일) 대한민국 등록특허 10-2026969(등록일자 2019년09월24일) 대한민국 등록특허 10-1777110(등록일자 2017년09월05일)
본 발명은 온도와 압력에 견디는 성능에 따라 PE, PP, 나일론, ABS 수지, 테프론 또는 실리콘 재질의 튜브 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 튜브를 사용하되, 상기 튜브 내부를 액상인 할론 소화약 또는 반응성 소화약제로 채우고, 상기 튜브의 양 끝단을 밀봉한 소화용구에 관한 것으로서, 화재 발생시 온도 상승으로 인한 상기 튜브 내의 액제가 팽창하면서 상기 튜브가 터지거나, 또는 튜브 자체가 녹아 상기 소화약제가 외부로 가스 분출되어 불을 소화시키고,
또한 온도와 압력에 견디는 성능이 다른 재질로 제작된 튜브를 복합적으로 구성하여 설치함으로써, 화재가 발생한 공간 내의 온도와 압력에 따라 다단계로 소화약제가 분사되도록 함으로써 화재가 다시 되살아나는 재연을 효과적으로 소화하여 완벽한 소화가 이루어질 수 있도록 하는, 소공간용 소화용구를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 열가소성수지로 이루어진 중공의 튜브와,
상기 튜브 내부에 충진되는 소화약제(fire extinguishing agent)와,
상기 튜브의 양 끝단을 밀봉하는 캡을 포함하는 소화용튜브;
상기 소화용튜브를 1개 단독 또는 2개 이상의 다수로 탑재하는 튜브수납부와,
온도 센서 및 연기 센서를 통해 화재발생을 감지하는 화재감지부와,
상기 화재감지부로부터 전송된 화재정보를 안전관리자에게 전송하는 통신부를 포함하는 하부케이스;
상기 하부케이스의 상부 전면을 커버하되, 표면에 소화용가스 분출 통공이 다수로 형성되는 상부케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소공간용 소화용구를 제공한다.
본 발명에 따른 소공간용 소화용구는 밀폐된 공간인 배전함, 분전함, 통신함, 통신실, 소형창고, 캐비넷, 에너지저장장치(ESS) 등의 함체나 소형공간에 설치하는 것으로서, 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 온도와 압력에 견디는 성능이 각기 다른 재질의 튜브 중 동일 재질 또는 서로 다른 재질의 튜브를 복합적으로 구성하여 실내공간에 설치함으로써, 화재발생시에 온도와 압력에 의해 상기 튜브가 터지거나 녹으면서 소화가스가 분출되도록 함으로써, 초기 화재 진압에 효과적으로 대응할 수 있도록 한다.
둘째. 온도와 압력에 견디는 성능이 다른 재질의 튜브를 탑재하여 소화용구를 구성함으로써 화재가 다시 되살아나는 재연을 효과적으로 소화함으로써 완벽한 소화효과를 기대할 수 있다는 장점을 갖는다.
셋째. 초기화재 진압과 동시에 온도 센서 및 연기 센서를 통한 화재 발생을 감지하고, 이와 같이 감지된 정보를 통신수단을 통해 안전관리자에게 화재발생정보를 신속하게 전송함으로써, 본 발명에 따른 소공간용 소화용구를 통한 초기 화재 진압에 이어 신속한 후속 화재진압이 이루어질 수 있도록 함으로써 화재발생으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 소공간용 소화용구로서, 소화용튜브, 하부케이스 및 상부케이스가 상호 분리된 상태를 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 소공간용 소화용구로서, 소화용튜브가 탑재된 하부케이스와 상부케이스가 상호 분리된 상태를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 소공간용 소화용구를 구성하는 튜브(11)의 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 소공간용 소화용구의 결합사시도.
도 5는 본 발명에 따른 소공간용 소화용구를 구성하는 상부케이스의 다른 실시형태를 나타낸 분해사시도.
도 6은 본 발명에 따른 소공간용 소화용구의 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 소공간용 소화용구의 실시형태를 예시적으로 보인 사시도.
이하, 본 발명에 따른 소공간용 소화용구에 대한 구체적인 기술 내용을 도면과 함께 살펴보도록 한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이,
본 발명에 따른 소공간용 소화용구(1)는
열가소성수지로 이루어진 중공의 튜브(11)와,
상기 튜브(11) 내부에 충진되는 소화약제(fire extinguishing agent)(12)와,
상기 튜브(11)의 양 끝단을 밀봉하는 캡(13)을 포함하는 소화용튜브(10);
상기 소화용튜브(10)를 1개 단독 또는 2개 이상의 다수로 탑재하는 튜브수납부(21)와,
온도 센서 및 연기 센서를 통해 화재발생을 감지하는 화재감지부(22)와,
상기 화재감지부(22)로부터 전송된 화재정보를 안전관리자에게 전송하는 통신부(23)를 포함하는 하부케이스(20);
상기 하부케이스(20)의 상부 전면을 커버하되, 표면에 소화용가스 분출 통공(31)이 다수로 형성되는 상부케이스(30);를 포함한다.
상기 튜브(11)를 이루는 열가소성수지는 PE, PP, 나일론, ABS 수지, 테프론 또는 실리콘 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것으로서, 온도 및 압력에 따라 소화약제(fire extinguishing agent)(12)의 팽창으로 인해 상기 튜브(11)가 터지거나 또는 열에 녹아 소화용가스가 외부로 분출되도록 하여 불을 소화하도록 한다. 도 7은 열에 의해 상기 튜브(11) 표면이 녹으면서 소화용가스 분출되는 상태를 예시적으로 보이고 있다.
상기 튜브(11)를 이루는 재질은 그 종류에 따라 온도 및 압력에 견디는 특성이 다르며, 이와 같은 특성을 활용하여 화재발생시 소화용가스가 분출되는 시점을 달리하여 다단계로 소화용가스가 분출되도록 할 수 있다. 이와 같은 다단계로 소화용가스가 분출될 경우에는 화재가 다시 되살아나는 재연을 소화함으로써 완벽한 소화가 가능하도록 하는 장점이 있다.
즉, 상기 튜브수납부(21)는 소화용튜브(10)를 탑재하되,
PE, PP, 나일론, ABS 수지, 테프론 또는 실리콘 중 선택되는 어느 1종의 재질 중 동일 재질로 이루어진 소화용튜브(10)를 탑재하여 온도 및 압력에 따른 소화용가스 분출시점을 동일하게 하거나,
또는 서로 다른 재질로 이루어진 소화용튜브(10)를 탑재하여 온도 및 압력에 따른 소화용가스 분출시점을 달리하도록 한다.
더욱 상세하게는,
상기 튜브수납부(21)는 소화용튜브(10)를 탑재하되,
상기 튜브(11)를 이루는 재질의 특성에 따라 80 ~ 100 ℃, 180 ~ 220 ℃, 380 ~ 420 ℃ 및 580 ~ 620 ℃의 온도구배 구간에서 소화용 가스가 분출되도록 서로 다른 재질로 이루어진 소화용튜브(10)를 탑재할 수 있다.
상기 소화용튜브(10)를 구성하는 튜브(11)는 내경 0.5 mm ~ 30 mm, 외경 0.7 mm ~ 40 mm, 길이 1 mm ~ 1,000 mm 인 것을 특징으로 한다.
상기 내경, 외경 및 길이가 상기 제시된 범위 미만을 유지하게 될 경우에는 소화약제의 충진 공간이 너무 협소하여 화재발생시 소화기능이 약할 수 있으며, 제시된 범위를 초과하게 되는 경우에는 전체적인 장치의 규모가 커지게 되어 밀폐된 공간인 배전함, 분전함, 통신함, 통신실, 소형창고, 캐비넷, 에너지저장장치(ESS) 등의 함체나 소형공간에 사용하기에 부적합할 수 있으므로, 상기 내경, 외경 및 길이는 상기 제시된 범위 내에서 유지하는 것이 바람직하다.
상기 내경과 외경의 비는 튜브(11)의 두께를 정하게 되며, 외경과 내경에 의해 정해지는 최소 두께인 0.2 mm 미만을 유지하게 되는 경우에는 외부환경 요인에 의한 표면 손상으로 인해 비화재발생시에 소화약제의 유출우려가 있으며, 최대 두께인 30.5 mm를 초과하게 되는 경우에는 화재진압을 위한 적정시점에 튜브의 표면이 터지거나 튜브가 녹아내리지 않아 소화용가스가 분출되는 시점이 늦어질 수 있으므로, 상기 제시된 범위 내에서 내경과 외경의 두께를 한정하는 것이 바람직하다.
상기 소화약제(fire extinguishing agent)(12)는 튜브(11)에 액체인 할론 소화약제 또는 반응성 소화약제를 채우고 상기 튜브(11)의 양 끝단을 캡(13)으로 막아 불이 났을 경우 상기 소화약제가 팽창하거나 또는 튜브가 녹아 상기 소화액제가 가스로 분출되어 불을 소화하는 역할을 한다.
더욱 구체적으로는, 펜타플루오로에탄(CHF2CF3, HFC-125), 브롬트리플루오로메탄(CF3Br, Halon 1301), 2,2-디클로로-1,1,1-트리플루오로에탄(CHCI2CF3, HCFC-123), 클로로테트라플루오르에탄(CHCIFCF3, HCFC-124) 또는 1,1,2,2,4,5,5,5- 노나 플루오로 -4(트리플루오로메틸)-3- 펜타논(1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone, FK-5-1-12) 중 선택되는 어느 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이때 상기 소화약제의 양은 소화공간의 체적에 따라 정하여 제조한다.
즉,
Figure pat00001
이고,
W : 소화약제의 양(kg)
V : 방호구역의 체적(함체 체적)(㎥)
Vs: 소화약제의 비체적
C : 최소설계농도
Figure pat00002
이고,
Vs: 소화약제의 비체적
W : 1kg
M : 분자량(g/mole)
t : 기준온도(℃)
여기서, 최소소화농도는 화재의 종류 즉 A급, B급, C급, D급, E급 따라 정한다.
상기 하부케이스(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 소화용튜브(10)를 밀어 넣어 끼움결합을 이룰 수 있도록 튜브수납부(21)가 형성되어 있어, 필요에 따라 상기 소화용튜브(10)의 설치개수를 1개 단독 또는 2개 이상의 다수로 조절할 수 있다.
상기 튜브수납부(21)의 상부에는 온도 센서(221) 및 연기 센서(222)를 포함하는 화재감지부(22)가 설치된다.
상기 화재감지부(22)는 상기 센서외에 불꽃 감지 센서 등 필요한 센서를 추가로 장착할 수 있다.
상기 화재감지부(22)를 통해 초기에 화재가 발생하면서 생겨나는 연기나 온도를 감지하게 되고, 이와 같이 감지된 화재 정보는 통신부(23)로 전달되어 안전관리자에게 경보로 알려줌으로써 화재에 대한 대응이 초기에 신속하게 이루어질 수 있도록 한다.
또한 상기 하부케이스(20)의 상하단에는 본 발명에 따른 소공간용 소화용구(1)를 원하는 위치에 용이하게 설치하도록 볼트 등의 결합수단을 통해 원하는 Ÿž에 설치할 수 있도록 고정부재(24)가 형성된다.
상기 상부케이스(30)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하부케이스(20)의 상부 전면을 커버하되, 표면에 소화용가스 분출 통공(31)이 다수로 형성된다.
상기 소화용가스 분출 통공(31)은 그 형태를 다양하게 정할 수 있으며, 일례로서 도 5에는 다른 형태의 소화용가스 분출 통공(31)을 제시하고 있다.
상기 소화용가스 분출 통공(31)을 통해 튜브(11)로부터 나오는 소화용가스가 분출된다.
본 발명에 따른 소공간용 소화용구는 온도와 압력에 견디는 성능이 각기 다른 재질의 튜브 중 동일 재질 또는 서로 다른 재질의 튜브를 복합적으로 구성하여 실내공간에 설치함으로써, 화재발생시에 온도와 압력에 의해 상기 튜브가 터지거나 녹으면서 소화가스가 분출되도록 함으로써, 초기 화재 진압에 효과적으로 대응할 수 있고,
온도와 압력에 견디는 성능이 다른 재질의 튜브를 탑재하여 소화용구를 구성함으로써 화재가 다시 되살아나는 재연을 효과적으로 소화함으로써 완벽한 소화효과를 기대할 수 있다는 장점을 가짐으로써, 산업상 이용가능성이 크다.
1 : 소화용구
10 : 소화용튜브
11 : 튜브
12 : 소화약제(fire extinguishing agent)
13 : 캡
20 : 하부케이스
21 : 튜브수납부
22 : 화재감지부
23 : 통신부
30 : 상부케이스
31 : 분출 통공

Claims (7)

  1. 열가소성수지로 이루어진 중공의 튜브(11)와,
    상기 튜브(11) 내부에 충진되는 소화약제(fire extinguishing agent)(12)와,
    상기 튜브(11)의 양 끝단을 밀봉하는 캡(13)을 포함하는 소화용튜브(10);

    상기 소화용튜브(10)를 1개 단독 또는 2개 이상의 다수로 탑재하는 튜브수납부(21)와,
    온도 센서 및 연기 센서를 통해 화재발생을 감지하는 화재감지부(22)와,
    상기 화재감지부(22)로부터 전송된 화재정보를 안전관리자에게 전송하는 통신부(23)를 포함하는 하부케이스(20);

    상기 하부케이스(20)의 상부 전면을 커버하되, 표면에 소화용가스 분출 통공(31)이 다수로 형성되는 상부케이스(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 소공간용 소화용구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    열가소성수지는 PE, PP, 나일론, ABS 수지, 테프론 또는 실리콘 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 소공간용 소화용구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    소화용튜브(10)는 온도 및 압력에 따라 소화약제(fire extinguishing agent)(12)의 팽창으로 인해 튜브(11)가 터지거나 또는 열에 튜브(11)가 녹아 소화용가스가 외부로 분출되도록 하는 것을 특징으로 하는 소공간용 소화용구.
  4. 청구항 1에 있어서,
    튜브수납부(21)는 소화용튜브(10)를 탑재하되,
    PE, PP, 나일론, ABS 수지, 테프론 또는 실리콘 중 선택되는 어느 1종의 재질 중 동일 재질로 이루어진 소화용튜브(10)를 탑재하여 온도 및 압력에 따른 소화용가스 분출시점을 동일하게 하거나,
    또는 서로 다른 재질로 이루어진 소화용튜브(10)를 탑재하여 온도 및 압력에 따른 소화용가스 분출시점을 달리하는 것을 특징으로 하는 소공간용 소화용구.
  5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    튜브수납부(21)는 소화용튜브(10)를 탑재하되,
    80 ~ 100 ℃, 180 ~ 220 ℃, 380 ~ 420 ℃ 및 580 ~ 620 ℃의 온도구배 구간에서 소화용 가스가 분출되도록 서로 다른 재질로 이루어진 소화용튜브(10)를 탑재하는 것을 특징으로 하는 소공간용 소화용구.
  6. 청구항 1에 있어서,
    튜브(11)는 내경 0.5 mm ~ 30 mm, 외경 0.7 mm ~ 40 mm, 길이 1 mm ~ 1,000 mm 인 것을 특징으로 하는 소공간용 소화용구.
  7. 청구항 1에 있어서,
    소화약제(fire extinguishing agent)(12)는 펜타플루오로에탄(CHF2CF3, HFC-125), 브롬트리플루오로메탄(CF3Br, Halon 1301), 2,2-디클로로-1,1,1-트리플루오로에탄(CHCI2CF3, HCFC-123), 클로로테트라플루오르에탄(CHCIFCF3, HCFC-124) 또는 1,1,2,2,4,5,5,5- 노나 플루오로 -4(트리플루오로메틸)-3- 펜타논(1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone, FK-5-1-12) 중 선택되는 어느 1종 단독 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 소공간용 소화용구.

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