KR20230106981A - 자가 주행형 냉해 방지장치 - Google Patents

자가 주행형 냉해 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개량된 열풍 확산구조를 갖는 자가 주행형 냉해 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉해가 예상되는 과수원 등지의 노지에 자가 이동하여 열풍을 사방으로 확산하여 노지의 상층부에 확산된 열풍에 의해 열풍 순환층을 형성하여 노지면에 생육하는 작물들의 냉해를 예방하는 개량된 열풍 확산구조를 갖는 자가 주행형 냉해 방지장치에 관한 것이다.

Description

자가 주행형 냉해 방지장치{Self-driving cold-damage prevention device}
본 발명은 자가 주행형 냉해 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉해가 예상되는 과수원 등지의 노지에 자가 이동하여 열풍을 사방으로 확산하여 노지의 상층부에 확산된 열풍에 의해 열풍 순환류를 형성하여 노지면에 생육하는 작물들의 냉해를 예방하는 자가 주행형 냉해 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 농작물들은 주변환경 및 온도변화에 의하여 수확량 및 품질의 정도가 결정될 수 있으며, 사방이 산지로 둘러싸이거나 표고가 비교적 높은 지역에서는 다른 지역에 비하여 온도변화가 더 심하고 냉기류의 유입이 많으므로 관리에 많은 관심을 가져야 한다.
특히, 과수의 경우에는 봄에 개화하여 가을에 열매를 맺어 수확하게 되는데, 개화기의 과수 관리는 열매의 품질에 직접적인 영향을 끼치며, 과수원의 그 해 농사의 성패 여부를 결정한다.
그러나, 과일나무의 싹이 트고 개화되는 시기인 4~5월경 지표 부근에는 복사냉각에 의해 차가운 공기층이 형성되므로 이 시기에 바람이 없는 상태에서 야간에 기온이 빙점 아래로 떨어지면 대기 중의 수분이 얼음결정으로 변하면서 서리가 내리므로 이로 인하여 과일 나무에 동해(凍害)가 발생할 수 있다.
이렇게 과일나무가 동해를 입으면 수확량이 감소되는데, 예를 들어 사과나무가 개화시기에 동해를 입으면 꽃이 열리지 않거나 열려도 발육이 상당히 나쁘고 수정률이 저하된다.
이에 따라 사과의 수확량이 감소되고 품질이 저하되며, 동해가 심하면 수년간 사과나무의 생장과 결실에 영향을 미치게 된다.
그리고, 최근들어 이상 기후로 인해 저온현상이 이어지면서 개화중인 과수 등에 냉해 및 서리 피해가 일어나고 있지만 이에 따른 적절한 대처방안이 없는 실정이다.
상기 냉해 및 서리 피해로 과수의 경우 암술머리와 밑씨가 검은색으로 변하며, 심한 경우에는 개화하지 못하고 말라 죽거나 개화하더라도 결실을 맺지 못하는 실정이다. 상기 과수가 수정이 되더라도 냉해 및 서리 피해로 열매가 기형과 또는 조기 낙과되어 상품성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 과수 농가의 경우 최적의 생육환경을 관리하여야 하나 냉해 및 서리와 같이 이상 저온에 대한 상시 대응이 어렵기 때문에 과수 농가의 자동화 시스템 도입이 시급한 실정이다.
KR 제10-1115792호
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 냉해가 예상되는 과수원 등지의 노지에 자가 이동하여 열풍을 사방으로 확산하여 노지의 상층부에 확산된 열풍에 의해 열풍 순환층을 형성하여 노지면에 생육하는 작물들의 냉해를 예방하는 개량된 열풍 확산구조를 갖는 자가 주행형 냉해 방지장치를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 자가 주행형 냉해 방지장치는,
자가 주행기능을 갖는 주행 차체부와, 상기 주행 차체부의 상부에 고정 배치되어 방상작업을 요하는 노지의 일지점으로 이동하여, 주변부에 방상풍을 송출하여 방상 순환류를 형성하는 열풍 방상부를 포함하고,
상기 열풍 방상부는, 회전력을 생성하는 엔진과; 급유되는 연료를 연소하여 생성된 연소열을 방열구를 통해 방출하는 열풍버너; 및 상기 엔진에서 생성된 회전력을 통해 송풍팬을 회전하여, 열풍버너의 열풍구를 통해 방출되는 연소열과, 외부공기가 혼입된 열풍을 송풍구를 통해 송출하는 송풍기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 주행 차체부의 상부에는 엔진과 열풍버너와 송풍기를 포함하는 열풍 방상부를 정렬하여 고정하는 지지 테이블과; 상기 주행 차체부의 상부에 고정 설치되는 고정 중심축기어와; 상기 차체의 상부에 적층된 지지 테이블의 저면에 회동구조로 배치되며, 고정 중심축 기어와 치합되는 구동 회전기어; 및 상기 구동 회전기어에 정역 회전력을 제공하는 각도 전환모터를 포함하여 구성된 지지 테이블부가 부가된다.
바람직하게는, 상기 지지 테이블에는 내연기관으로 이루어진 엔진의 배연구와, 송풍기의 흡기구를 전체적으로 커버하며 외부 유입공이 형성된 폐열 회수커버가 배치되어서, 상기 송풍기는 엔진에서 방출되는 폐열을 회수하여 열풍을 송출하도록 구성된다.
그리고, 상기 송풍기의 송풍구에는 관로에 하나 이상의 직진 유도편들이 배치된 송풍 유도관이 연장하여 형성된다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 냉해가 예상되는 과수원 등의 노지에 자가 이동하여 열풍을 사방으로 확산하여 노지면의 상부에 확산된 열풍에 의해 열풍 순환류를 형성하여 노지면에 생육하는 작물들의 냉해를 예방하게 된다.
특히, 본 발명에서는 주행 차체부와 열풍 방상부 사이에 독특한 회전구조를 갖는 지지 테이블부에 의해, 360°의 각도로 수평 회전하면서 열풍을 송출하여 열풍 순환류를 형성하므로, 넓은 반경에 열풍 순환류를 형성하여 안정적인 방상이 가능한 특이성을 갖는다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치를 구성하는 열풍 방상부의 열풍 송출상태를 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치에 있어, 지지 테이블부의 세부 구성과 이를 통한 열풍 방상부의 수평 회전상태를 보여주는 것이고,
도 7 내지 도 8은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치에 있어, 송풍 유도관의 상하 선회를 통한 송출각의 전환 작용을 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치를 구성하는 열풍 방상부의 열풍 송출상태를 보여주는 것이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치에 있어, 지지 테이블부의 세부 구성과 이를 통한 열풍 방상부의 수평 회전상태를 보여주는 것이고, 도 7 내지 도 8은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치에 있어, 송풍 유도관의 상하 선회를 통한 송출각의 전환 작용을 보여주는 것이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 자가 주행형 냉해 방지장치(1)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 자가 주행기능을 갖는 주행 차체부(100)와; 열풍을 대기중으로 순환 확산하여 지면의 상부에 열풍 순환류를 형성하는 열풍 방상부(200)를 포함하고, 상기 열풍 방상부(200)는 지지 테이블부(300)를 통해 주행 차체부(100)에 적재된 상태로 탑재된다.
상기 주행 차체부(100)는, 내측에 실장공간이 형성된 차체(110)와, 상기 차체(110)의 좌우 양편에 각각 길이방향으로 배치되는 한 쌍의 궤도륜(120)이 배치된 형태로 구성되며, 상기 각 궤도륜(120)은 주행모터를 통해 제공되는 정역 구동력을 통해 전진과 후진 및 방향 전환하여 자가 주행한다.
바람직하게는, 상기 차체(110)에는 각 궤도륜(120)이 독립적으로 정역 구동력을 제공하는 한 쌍의 주행모터(미도시)를 마련하여, 상기 각 주행모터의 독립적인 정역 회전을 통해 궤도륜(120)을 동일한 방향으로 진행하거나 상호 역방향으로 진행하여서, 차체(110)의 전진과 후진, 그리고 방향 전환이 가능한다.
따라서, 상기 열풍 방상부(200)가 적재된 주행 차체부(100)는 한 쌍의 궤도륜(120)을 통해 불균일한 노면을 갖는 과수원 등지로 이동하여서, 적재된 열풍 방상부(200)를 통해 해당 지점의 방상작업을 수행한다.
그리고, 상기 주행 차체부(100)의 상부에 적재되어 방상작업을 요하는 노지의 일지점으로 이동하는 열풍 방상부(200)는, 회전력을 생성하는 엔진(210)과; 급유되는 연료를 연소하여 생성된 연소열을 열풍기(221)를 통해 방출하는 열풍버너(220); 및 상기 엔진에서 생성된 회전력을 통해 송풍팬(232)을 고속 회전하여, 열풍버너(220)의 열풍구를 통해 방출되는 연소열과, 외부공기가 혼입된 열풍을 송풍구를 통해 송출하는 송풍기(230)를 포함한다.
그리고, 상기 열풍 방상부(200)를 구성하는 엔진(210)과 열풍버너(220)와 송풍기(230)는 지지 테이블부(300)를 구성하는 지지 테이블(310)에 정형화되게 배치되어, 주행 차체부(100)에 적재하여 탑재된다.
본 실시예에서는 상기 송풍기(230)에 회전력을 제공하는 엔진을 급유되는 연료를 연소하여 회전력을 생성하는 내연기관으로 구성하고 상기 열풍버너(220)는 급유되는 연료를 연소하여 연소열을 생성하는 형태로 구성하여서, 전원 공급이 어려운 과수원 등의 노지에서 장시간 송풍기의 안정적인 구동과, 열풍의 안정적인 생성이 가능하도록 한다.
그리고, 상기 송풍기(230)는 측부에 흡기구(231b)가 형성되고 전방에 송풍구(231c)가 형성된 급기 송풍실(231a)을 갖는 송풍 하우징(231)과; 상기 급기 송풍실(231a) 내에 회동구조로 배치되어 직렬된 엔진 회전축으로부터 회전력을 제공받아 송풍력을 생성하여서, 흡기구(231b)를 통해 외부공기와 열풍버너(220)에서 방열되는 연소열을 급기한 다음 송풍구(231c)를 통해 외부공기와 연소열이 혼입된 열풍을 송출하는 송풍팬을 포함한다.
상기 급기 송풍실(231a) 내에 시로코팬으로 이루어진 송풍팬(232)을 배치하여, 열풍버너(220)의 방열구를 통해 방열되는 연소열과 외부공기의 안정적인 흡기와, 연소열과 외부공기가 혼입된 열풍의 안정적인 송출이 가능하도록 한다.
바람직하게는, 상기 송풍기(230)의 흡기구(231b)와 열풍버너(220)의 방열구는 지지 테이블(310)을 통해 상호 근접되게 배치되어, 상기 송풍기(230)의 흡기구(231b)를 통해 제공되는 흡입력에 의해 열풍버너(220)의 방열구를 통해 방출되는 연소열은 송풍기(230)의 흡기구(231b)를 통해 자연 흡기되도록 한다.
그리고, 상기 송풍기(230)에 형성된 송풍구(231c)에는 송풍 유도관(233)을 연통되게 배치하여 급기 송풍실(231a)에서 배출되는 열풍의 직진 이동성을 증대하여 열풍이 보다 넓은 반경으로 송출되도록 구성하여서, 본 장치가 위치된 주변부에 보다 넓은 반경의 열풍 순환류가 형성되도록 한다.
또한, 상기 송풍 유도관(233)의 관로에는 도 3과 도 7에서 보는 바와 같이 평판형의 직진 유도편(233a)들을 길이방향으로 배치하여, 상기 송풍 유도관(233)의 관로를 따라 송출되는 열풍은 직진 유도편(233a)에 의해 보다 향상된 직진 이동성을 갖도록 한다.
그리고, 상기 지지 테이블(310)에는, 내연기관으로 이루어진 엔진(210)의 배연구와, 송풍기(230)의 흡기구(231b)를 전체적으로 커버하는 폐열 회수커버(240)를 배치하여 상기 엔진(210)의 배연구를 통해 방출되는 폐열을 송풍기(230)가 회수하여 유입함으로써, 열풍버너(220)의 가동률을 저감하여 향상된 에너지 절감 효율을 갖도록 한다.
여기서, 상기 폐열 회수커버(240)는 외부공기를 유입하는 외기 유입공(241)이 형성되어, 상기 송풍기(230)는 흡기구(231b)를 통해 엔진(210)의 배연구에서 방출되는 폐열과, 열풍버너(220)에서 방열되는 연소열과, 외기 유입공(241)을 통해 유입되는 외부공기를 급기 송풍실(231a) 내로 흡기한 다음, 송풍팬(232)에 의해 혼입하여 송풍 유도관(233)이 이음된 송풍구(231c)를 통해 최종 송출된다.
그리고, 상기 외기 유입공(241)을 통해 폐열 회수커버(240) 내로 유입된 외부공기는 도 3과 같이 내연기관으로 이루어진 엔진(210)의 표면을 경유하여 송풍기(230)의 흡기구(231b)를 통해 흡기되도록 구성함으로써, 상기 폐열 회수커버(240)에 의해 외부와 차폐된 엔진(210)은 엔진측 커버부에 형성된 외기 유입공(241)을 통해 흡기되는 외부공기에 의해 자연 냉각이 이룩되도록 한다.
한편, 본 실시예에서는 상기 주행 차체부(100)와 상기 주행 차체부(100)의 상부에 적재된 열풍 방상부(200) 사이에 형성되는 지지 테이블부(300)를 개량하여, 열풍의 송출방향을 전환하여 다양한 방향으로 열풍을 송출하여 열풍 순환류를 형성하도록 한다.
상기 지지 테이블부(300)는, 도 2와 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 상기 열풍 방상부(200)를 구성하는 엔진(210)과 열풍버너(220), 그리고 송풍기(230)를 정형화되게 정렬하여 고정하는 지지 테이블(310)을 포함한다.
본 실시예에서는 상기 열풍 방상부(200)가 탑재된 지지 테이블(310)을 360°의 각도로 회전하여 열풍 방상부(200)에 의한 열풍의 송출 반경을 전환하는 독특한 회전 전환구조를 마련하여서, 주행 차체부(100)의 방향전환 없이도 열풍 방상부(200)의 열풍 송출방향의 연속적인 전환이 가능하도록 한다.
상기 회전 전환구조는, 상기 주행 차체부(100)를 구성하는 차체(110)의 상부에 고정 설치되는 고정 중심축기어(320)와; 상기 차체(110)의 상부에 적층된 지지 테이블(310)의 저면에 회동구조로 배치되며, 고정 중심축 기어(320)와 치합되는 구동 회전기어(330); 및 상기 구동 회전기어(330)에 정역 회전력을 제공하는 각도 전환모터(340)를 포함한다.
여기서, 상기 각도 전환모터(340)는 콘트롤러의 제어에 의해 배터리에 축전된 기동전류를 인가받아 정역으로 회전하여 구동 회전기어(330)의 정역 회전을 도모한다.
즉, 상기 열풍 방상부(200)를 배치한 지지 테이블(310)은 각도 전환모터(340)에 의해 구동 회전기어(330)가 회전하면, 상기 차체(110)에 고정된 고정 중심축기어(320)와의 치합에 따른 회전 반력에 의해 정역으로 회전하고, 결과적으로 상기 주행 차체부(100)의 방향전환 없이도 지지 테이블(310)에 탑재된 송풍기(230)를 포함하는 열풍 방상부(200)의 송풍 방향이 전환된다.
특히, 본 실시예에서는 상하 마주하는 고정 중심축기어(320)의 상부면과 지지 테이블(310) 사이에 회동 지지대(350)를 마련하여, 상기 지지 테이블(310)은 회동 지지대(350)를 통해 고정 중심축기어(320)의 상부에 동심구조로 구름 지지되도록 한다.
상기 회동 지지대(350)는 고정 중심축 기어(330)에 상부에 적층하여 고정되며, 상부면에 고정 중심축기어(320)와 동심구조의 환형 안내레일(351a)이 형성된 하부 레일편(351)과; 상기 지지 테이블(310)의 저면에 적층하여 고정되며, 저면에 하부 레일편(351)의 환형 안내레일(351a)과 대응하는 환형 안내레일(352a)이 형성된 상부 레일편(352)과; 그리고 상기 하부 레일편(351)과 상부 레일편(352) 사이에 배치되며, 환형 안내레일(351a, 352a)을 따라 구름 마찰하는 지지볼(353a)들이 방사구조로 형성된 구름 지지편(353)을 포함한다.
따라서, 상기 열풍 방상부(200)가 탑재된 지지 테이블(310)은, 회동 지지대(350)에 방사구조로 배치된 구름 지지구들에 의해 고정 중심축기어와 구름 마찰된 상태를 유지하면서, 구동 회전기어(330)와 고정 중심축기어(320) 사이에 형성되는 회전력에 의해 고정 중심축기어(320)을 중심으로 정역으로 회전하고, 결과적으로 상기 열간 방상부(200)는 지지 테이블(310)의 회전에 의해 360°회전하면서 주변부에 열풍을 송풍하여 주변부에 360°의 각도로 확산 순환되는 열풍 순환류를 형성한다.
이와 더불어, 본 실시예에서는 도 7과 도 8에서 보는 바와 같이 상기 송풍기(230)의 송풍구(231c)에 송풍 유도관(233)을 상하 힌지구조로 배치하여, 상기 송풍 유도관(233)은 열풍을 송출하는 과정에 힌지(233d)를 중심으로 상하 선회하여서, 열풍의 송출각도의 전환이 가능하도록 구성한다.
이때, 상기 송풍 유도관(233)의 하부에 관로를 따라 송출되는 열풍을 일부 분배하여 하향 토출하는 분배포트(233b)를 형성하고, 상기 분배포트(233b)에 중첩되게 배치되어 분배포트(233b)를 통해 급기되는 열풍의 풍압에 의해 상하 신축하는 신축 지지부재(234)를 형성한다.
바람직하게는, 상기 송풍 유도관(233)의 관로에는 송풍 유도관(233)의 관로를 따라 길이방향으로 송출되는 일부의 열풍을 포집하여 분배포트(233b)를 유입되도록 하는 깔대기 형상의 분배 포켓(233c)을 형성한다.
그리고, 상기 신축 지지부재(234)의 중공부에는 탄지 스프링(236)에 의해 탄지된 탄성 저항편(235)을 배치하여, 상기 송풍 유도관(233)의 분배포트(233b)를 통해 신축 지지부재(234)의 중공부 내로 분출되는 열풍의 풍압에 의해 탄성 저항편(235)은 탄력적으로 승강하면서 신축 지지부재(234)의 탄력적인 진퇴를 통해 송풍 유도관(233)의 거상에 따른 거상압을 유동적으로 가변하여 형성한다.
이때, 상기 지지 테이블(310)의 상부면과 당접하는 신축 지지부재(234)의 하단에는 구름 지지구(254)를 배치하여, 상기 거상압에 의해 신축되는 신축 지지부재(234)는 지지 테이블(310)과 구름 마찰하도록 구성된다.
따라서, 상기 송풍기(230)의 송풍구(231c)에 상하 힌지(233d)구조로 설치된 송풍 유도관(233)은 분배포트(233b)를 통해 하향 분배하여 토출되어 신축 지지부재(234)에 충입되는 과정에 생성되는 거상압에 의해 힌지(233d)를 중심으로 상하 선회하면서 다양한 송출각도로 열풍을 송출하게 된다.
그리하여, 상기 열풍 방상부(200)는 회전 전환구조가 마련된 지지 테이블(310)에 의한 수평 회전과, 분배노즐을 통해 하향 분출되는 거상압에 의한 송풍 유도관(233)의 상하 선회를 통해서, 주변부에 다양한 방향과 높이로 열풍을 토출하여 주변부에 열풍 순환류의 형성을 통해 광범위한 영역에 안정적인 방상을 도모하게 된다.
1. 자가 주행형 냉해 방지장치
100. 주행 차체부 110. 차체
120. 궤도륜
200. 열풍 방상부 210. 엔진
220. 열풍버너 221. 열풍기
230. 송풍기 231. 송풍 하우징
231a. 급기 송풍실 231b. 흡기구
231c. 송풍구 232. 송풍팬
233. 송풍 유도관 233a. 직진 유도편
233b. 분배포트 233c. 분배 포켓
233d. 힌지 234. 신축 지지부재
235. 탄성 저항편 236. 탄지 스프링
240. 폐열 회수커버 241. 외기 유입공
300. 지지 테이블부 310. 지지 테이블
320. 고정 중심축기어 330. 구동 회전기어
340. 각도 전환모터 350. 회동 지지대
351. 하부 레일편 351a. 환형 안내레일
352. 상부 레일편 352a. 환형 안내레일
353. 구름 지지편 353a. 지지볼

Claims (4)

  1. 자가 주행기능을 갖는 주행 차체부와, 상기 주행 차체부의 상부에 고정 배치되어 방상작업을 요하는 노지의 일지점으로 이동하여, 주변부에 방상풍을 송출하여 방상 순환류를 형성하는 열풍 방상부를 포함하고,
    상기 열풍 방상부는, 회전력을 생성하는 엔진과; 급유되는 연료를 연소하여 생성된 연소열을 방열구를 통해 방출하는 열풍버너; 및 상기 엔진에서 생성된 회전력을 통해 송풍팬을 회전하여, 열풍버너의 열풍구를 통해 방출되는 연소열과, 외부공기가 혼입된 열풍을 송풍구를 통해 송출하는 송풍기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자가 주행형 냉해 방지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 주행 차체부의 상부에는 엔진과 열풍버너와 송풍기를 포함하는 열풍 방상부를 정렬하여 고정하는 지지 테이블과; 상기 주행 차체부의 상부에 고정 설치되는 고정 중심축기어와; 상기 차체의 상부에 적층된 지지 테이블의 저면에 회동구조로 배치되며, 고정 중심축 기어와 치합되는 구동 회전기어; 및 상기 구동 회전기어에 정역 회전력을 제공하는 각도 전환모터를 포함하여 구성된 지지 테이블부가 부가된 것을 특징으로 하는 자가 주행형 냉해 방지장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 지지 테이블에는 내연기관으로 이루어진 엔진의 배연구와, 송풍기의 흡기구를 전체적으로 커버하며 외부 유입공이 형성된 폐열 회수커버가 배치되어서, 상기 송풍기는 엔진에서 방출되는 폐열을 회수하여 열풍을 송출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자가 주행형 냉해 방지장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 송풍기의 송풍구에는 관로에 하나 이상의 직진 유도편들이 배치된 송풍 유도관이 연장하여 형성된 것을 특징으로 하는 자가 주행형 냉해 방지장치.
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