KR20230171285A - 빌트인 제습기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빌트인 제습기에 관한 것으로서, 천장이나 벽체 또는 선반, 씽크대 등에 매립되어 공기를 제습하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 빌트인 제습기에 관한 것이다.

Description

빌트인 제습기{Built-in Dehumidifier}
본 발명은 빌트인 제습기에 관한 것으로서, 천장이나 벽체 또는 선반, 씽크대 등에 매립되어 공기를 제습하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 빌트인 제습기에 관한 것이다.
일반적으로 제습기는 공기 중에 포함된 습기를 제거하는 장치로써, 여러 가지 제습 방식을 이용하여 제작되고 있다. 대부분의 경우 제습기는 냉동사이클을 이용하여 공기가 증발기를 통과할 때 공기 중의 수분이 응축되어 습기를 제거하는 냉각식 제습기가 많이 사용되고 있다.
이러한 제습기는 외형을 이루는 케이스, 케이스 내부에 설치되어 외부 공기를 흡입하는 팬, 흡입되는 공기 중에 포함된 습기를 응축하여 수분을 제거하는 제습수단 및 제습수단에서 제습된 물이 저장되는 저수조로 구성된다.
제습수단은 기체상태의 냉매를 고온, 고압으로 압축하는 압축기, 압축기에서 배출되는 고온, 고압의 냉매가스를 응축시키는 응축기 및 응축기를 거쳐 모세관(팽창튜브)을 통과한 저압의 냉매를 증발시키는 증발기로 구성된다.
이와 같은 제습기는 냉매가 압축기를 통하여 증발기로부터 응축기와 모세관을 통해 다시 증발기로 순환되도록 구성된다. 팬의 회전으로 공기가 케이스 내부로 흡입되면, 흡입된 공기가 증발기를 지나면서 냉매에 의하여 이슬점 이하로 냉각되어 응축되면서 공기 중에 포함된 습기는 이슬로 맺혀져 제거된다.
최근에는 벽체나 천장에 매립되는 빌트인 타입의 제습기가 개발되고 있다. 이러한 빌트인 타입의 제습기는 공간 활용성 측면에서 장점을 갖는다. 하지만, 특히 빌트인 타입의 제습기는 증발기의 결로로 인해 표면에서 미생물이 증식이 용이하여 제습기로부터 배출되는 공기의 오염이 문제가 된다.
1. 대한민국 공개특허 제10-2018-0129181호: 빌트인 제습기 2. 대한민국 등록특허 제10-1636959호: 빌트인 제습기
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 증발기의 표면에서 미생물이 증식하는 것을 억제하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있는 빌트인 제습기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빌트인 제습기는 일측에 유입구가 형성되고 타측에 배출구가 형성된 하우징과; 상기 유입구에 설치되어 상기 하우징의 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입관과; 상기 배출구에 설치되어 상기 하우징의 내부를 통과한 공기가 배출되는 공기배출관과; 상기 하우징의 내부에 설치되는 증발기와, 상기 증발기로부터 증발잠열을 흡수하여 증발된 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 하우징의 외부에 설치되어 상기 압축기에 의해 압축된 기상의 냉매를 응축하는 응축기와, 상기 응축기와 상기 증발기 사이에 설치되어 상기 응축기에 의해 응축된 냉매를 팽창시키기 위한 팽창밸브를 포함하는 냉동사이클과; 상기 공기유입관을 통해 상기 하우징의 내부로 유입된 공기가 상기 증발기를 통과하여 상기 공기배출관으로 배출될 수 있도록 상기 하우징의 내부에 설치되는 팬유닛과; 상기 증발기의 표면에서 미생물의 증식을 억제하기 위한 살균처리수단;을 구비한다.
상기 살균처리수단은 염수를 전기분해하여 살균수를 생성시키는 전해부와, 상기 전해부에서 발생된 살균수가 저장되는 살균수저장실과, 상기 살균수저장실에 저장된 살균수를 상기 증발기에 분무하기 위한 분무노즐과, 상기 증발기에 분무된 살균수를 상기 살균수저장실로 회수하여 상기 분무노즐로 공급하기 위한 살균수순환부를 구비한다.
상기 증발기는 일정간격으로 이격되어 나란하게 배치되는 다수의 방열핀들과, 상기 방열핀들을 관통하도록 설치되며 냉매가 통과하는 열교환 파이프를 구비하고, 상기 살균처리수단은 상기 증발기의 상부와 하부에 각각 설치되며 상기 방열핀들의 가장자리가 삽입되는 삽입홈 및 상기 방열핀들의 틈새로 돌출되는 돌기부가 형성된 지지체와, 상기 돌기부에 장착되어 상기 방열핀들의 틈새로 자외선을 조사하는 광원을 구비한다.
상기 방열핀의 일면에는 자외선을 반사시키기 위한 다수의 반사돔이 일정 간격으로 형성되고, 상기 방열핀의 타면에는 광촉매코팅층이 형성된다.
상기 방열핀들 사이를 통과하는 공기의 체류시간을 연장시키기 위해 상기 반사돔에는 직경이 가변되는 가변홀이 각각 형성되고, 상기 광촉매코팅층에는 상기 반사돔으로부터 반사되는 자외선을 주위로 산란시키기 위한 산란부재가 분산된다.
상기 냉동사이클 및 상기 팬유닛, 상기 살균처리수단의 작동을 유선 또는 무선으로 조작하기 위한 컨트롤러;를 더 구비한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 증발기에 살균수를 분무하거나 자외선을 조사함으로써 증발기의 표면에서 미생물이 증식하는 것을 효과적으로 억제할 수 있으므로 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 빌트인 제습기가 천장에 매립된 모습을 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 빌트인 제습기를 나타낸 정면도이고,
도 3은 도 2의 빌트인 제습기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 4는 도 2의 빌트인 제습기에 적용된 증발기의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 5는 본 발명의 다른 예에 다른 빌트인 제습기의 요부를 발췌한 측면도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 예에 따른 빌트인 제습기의 요부를 발췌한 측면도이고,
도 7은 도 6에 적용된 반사돔의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 빌트인 제습기에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 빌트인 제습기는 천장이나 벽체 또는 선반, 씽크대 등에 매립되어 공기를 제습하여 실내 환경을 쾌적하게 유지한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 빌트인 제습기는 일 예로 실내 천장에 매립되어 설치된다.
도시된 본 발명의 빌트인 제습기는 일측에 유입구가 형성되고 타측에 배출구가 형성된 하우징(10)과, 유입구에 설치되어 하우징(10)의 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입관(15)과, 배출구에 설치되어 하우징(10)의 내부를 통과한 공기가 배출되는 공기배출관(17)과, 증발기(21)를 포함하는 냉동사이클과, 공기유입관(15)을 통해 하우징(10)의 내부로 유입된 공기가 증발기(21)를 통과하여 공기배출관(17)으로 배출될 수 있도록 하우징(10)의 내부에 설치되는 팬유닛(30)과, 증발기(21)의 표면에서 미생물의 증식을 억제하기 위한 살균처리수단을 구비한다.
하우징(10)은 내부가 비어있는 사각의 박스 형태로 이루어진다. 하우징(10)은 천장 마감재(1)와 천장 슬라브(5) 사이에 위치한다. 하우징(10)은 천장 슬라브(3)에 고정된 앵커볼트(5)에 의해 지지된다.
하우징(10)의 일측에는 유입구가 형성되고, 하우징(10)의 타측에는 배출구가 형성된다.
하우징(10)의 유입구에는 공기유입관(15)이 설치된다. 공기유입관(15)은 천장 마감재(1)에 장착되는 유입그릴(16)과 연결된다. 공기유입관(15)을 통해 실내의 공기가 하우징(10)의 내부로 유입된다.
하우징(10)의 배출구에는 공기배출관(17)이 설치된다. 공기배출관(17)은 천장 마감재(1)에 장착되는 배출그릴(18)과 연결된다. 하우징(10)의 내부를 통과한 공기는 공기배출관(17)을 통해 실내로 배출된다.
실내 공기 중의 수분을 제거하기 위한 냉동사이클은 증발기(21)와, 증발기(21)로부터 증발잠열을 흡수하여 증발된 냉매를 압축하는 압축기(25)와, 압축기(25)에 의해 압축된 기상의 냉매를 응축하는 응축기(26)와, 응축기(26)와 증발기(21) 사이에 설치되어 응축기(26)에 의해 응축된 냉매를 팽창시키기 위한 팽창밸브(27)를 포함한다. 상술한 냉동사이클은 통상적인 구조이다.
증발기(21), 압축기(25) 및 팽창밸브(27)는 하우징(10)의 내부에 설치된다. 그리고 응축기(26)는 건물의 실외에 설치될 수 있다.
증발기(21)는 일정간격으로 이격되어 나란하게 배치되는 다수의 방열핀들(22)과, 방열핀들(22)을 관통하도록 설치되며 냉매가 통과하는 열교환파이프(23)를 구비한다.
방열핀들(22)은 얇은 두께의 판상으로 이루어진다. 방열핀(22)은 열전도율이 높은 금속 소재로 형성된다. 각 방열핀(22)에는 열교환파이프(23)가 관통하는 다수의 삽입홀들이 형성된다.
열교환파이프(23)는 구리 소재로 형성된다. 열교환파이프(23)는 각 방열핀(22)에 형성된 삽입홀을 지그재그로 통과하도록 설치된다. 열교환파이프(23)는 응축기(23)와 연결되어 냉매가 순환한다.
냉매는 증발기(21), 압축기(25), 응축기(26), 팽창밸브(27), 증발기(21)를 순환하는 폐회로 사이클을 이룬다.
팬유닛(30)은 하우징(10)의 내부에 설치된다.
팬유닛(30)이 작동하면 공기유입관(15)을 통해 하우징(10)의 내부로 유입된 공기가 증발기(21)를 통과하여 공기배출관(17)으로 배출된다. 증발기(21)를 통과하면서 공기는 냉각되고, 이때 공기 중의 수분이 응축된다. 응축된 응축수는 증발기(21)의 하부에 설치된 물받이(11)에 모이고, 물받이(11)에 모인 응축수는 응축수배출관(12)을 통해 배출된다. 배출관(12)에는 유로를 개폐하기 위한 밸브가 설치될 수 있다. 도시되지 않았지만 응축수배출관(12)은 건물에 시공되어 있는 배관과 연결될 수 있다.
살균처리수단은 증발기(21)의 표면에서 미생물의 증식을 억제하는 역할을 한다. 빌트인 타입의 제습기는 증발기(21)의 결로로 인해 표면에서 미생물이 증식이 용이하여 배출되는 공기의 오염이 문제가 된다. 이에 따라 본 발명은 살균처리수단을 구비하여 증발기(21)의 표면에 미생물이 증식하는 것을 차단 또는 억제하여 실내공기를 항상 쾌적하게 유지시킬 수 있다.
살균처리수단은 제습기능이 중지된 상태에서만 작동할 수 있다.
도시된 살균처리수단은 염수를 전기분해하여 살균수를 생성시키는 전해부(40)와, 전해부(40)에서 발생된 살균수가 저장되는 살균수저장실(70)과, 살균수저장실(70)에 저장된 살균수를 증발기(21)에 분무하기 위한 분무노즐(75)과, 증발기(21)에 분무된 살균수를 살균수저장실(70)로 회수하여 분무노즐(75)로 공급하기 위한 살균수순환부를 구비한다.
전해부(40)는 하우징(10)의 내부 또는 외부에 마련된다. 도시된 예에서 전해부(40)는 하우징(10)의 외부에 설치되어 있다.
전해부(40)는 염수가 저장된 전해조(41)와, 전해조(41)의 내부에 이격되어 상호 대향하도록 설치되는 양극전극(42) 및 음극전극(43)을 구비한다.
전해조(41)에 저장된 염수는 소금 함량 약2.5 내지 3.0중량%의 소금물이다. 양극전극(42) 및 음극전극(43)은 티타늄 모재에 이산화티타늄을 코팅하여 형성시킬 수 있다. 양극전극(42)과 음극전극(43)은 전원(45)과 연결된다. 전원(45)으로 상용전원 또는 배터리를 이용할 수 있다.
상술한 구조를 갖는 전해부(40)는 염수를 전기분해한다. 전기분해에 의해 이산화염소(ClO2), 차아염소산나트륨(NaOCl), 차아염소산(HOCl), 오존(O3), OH라디컬(OH-) 등 살균력을 갖는 여러 종류의 물질이 생성된다. 이러한 물질이 함유된 염수, 즉 살균수는 세균 및 진균류에 대한 살균효과가 우수하다.
살균수저장실(70)은 전해부(40)에서 발생된 살균수가 저장된다. 살균수저장실(70)은 하우징(10)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 도시된 예에서 살균수저장실(70)은 하우징(10)의 하부에 마련된다. 전해부(40)에서 발생된 살균수는 연결관(47)을 통해 살균수저장실(70)로 유입될 수 있다. 연결관(47)에는 유로를 개폐하기 위한 밸브가 설치된다.
분무노즐(75)은 살균수저장실(70)에 저장된 살균수를 증발기(21)에 분무한다. 분무노즐(75)은 증발기(21)의 상방에 설치된다.
살균수순환부는 증발기(21)에 분무된 살균수를 살균수저장실(70)로 회수하여 분무노즐(75)로 공급하는 역할을 한다.
도시된 살균수순환부는 물받이(11)와 살균수저장실(70)을 연결하는 회수관(81)과, 살균수저장실(70)과 분무노즐(75)을 연결하는 순환관(83)과, 순환관(83)에 설치된 순환펌프(85)를 구비한다.
증발기(21)에 분무된 살균수는 회수관(81)을 통해 살균수저장실(70)로 유입된다. 회수관(81)에는 유로를 개폐할 수 있는 밸브가 설치된다. 회수관(81)을 통해 살균수저장실(70)로 유입된 살균수는 순환펌프(85)의 작동에 의해 분무노즐(75)로 공급되며, 이에 따라 분무노즐(75)을 통해 살균수는 하방으로 분무된다. 살균수가 증발기(21)로 분무되면 증발기(21)의 표면에 발생된 세균 및 진균류를 살균한다.
분무노즐에(75) 의한 살균수 분무 후 증발기(21)의 표면을 건조시키기 위해 증발기건조모드가 수행될 수 있다. 이 경우 냉동사이클의 작동은 중지된다. 냉동사이클이 중지된 상태에서 팬유닛(30)을 작동시켜 증발기의 표면을 빠른 시간내에 건조시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 냉동사이클 및 팬유닛, 살균처리수단의 작동을 유선 또는 무선으로 조작하기 위하 컨트롤러(7)를 구비할 수 있다.
컨트롤러(7)는 벽면에 거치될 수 있다. 컨트롤러(7)는 유선 또는 무선으로 냉동사이클 및 팬유닛, 살균처리수단의 제어가 가능하다. 컨트롤러(7)의 내부에는 제어부가 설치되고, 전면에는 조작을 위한 조작부와, 정보를 출력하기 위한 출력부가 마련된다.
제어부는 마이크로프로세스와 각종 구동 회로로 이루어지는 통상적인 구조를 갖는다. 조작부는 버튼이나 터치스크린 방식에 의해 조작될 수 있다. 출력부는 컨트롤러의 전면에 마련된 디스플레이로 이루어질 수 있다.
상술한 컨트롤러(7)를 통해 사용자는 제습모드 온/오프, 풍량, 습도 등을 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 증발기(21)의 살균시간을 설정하여 주기적으로 살균처리가 가능하다. 이 경우 컨트롤러(7)는 제습모드를 중단시키고 증발기의 살균모드 및 건조모드를 수행할 수 있다.
살균처리수단의 다른 예를 도 5에 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 살균처리수단은 증발기(21)의 상부와 하부에 각각 설치되는 지지체(50)와, 지지체(50)에 장착되어 방열핀들(22)의 틈새로 자외선을 조사하는 광원(57)을 구비한다.
지지체(50)는 좌우로 길게 형성된다. 지지체(50)는 증발기(21)의 상부에 다수가 일정 간격으로 설치된다. 그리고 증발기(21)의 하부에도 지지체(50)가 일정 간격으로 다수가 설치된다.
지지체(50)에는 삽입홈(51)과 돌기부(53)가 교대로 형성된다. 삽입홈(51)으로 방열핀들(22)의 상부 또는 하부 가장자리가 삽입된다. 그리고 돌기부(53)는 방열핀들(22)의 틈새로 돌출된다.
광원(57)은 각 돌기부(53)에 장착된다. 광원(57)으로 자외선 LED를 이용할 수 있다.
이와 같이 도시된 살균처리수단은 증발기(21)의 상부와 하부에 설치된 지지체(50)로부터 자외선이 조사되므로 방열핀들(22) 틈새 깊숙히 자외선이 조사될 수 있다.
그리고 도 6 및 도 7에 또 다른 살균처리수단을 도시하고 있다. 도시된 살균처리수단은 방열핀(22)에 형성된 반사돔(61)과 광촉매코팅층(65)을 더 구비한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 방열핀(22)의 일면에는 자외선을 반사시키기 위한 다수의 반사돔(60)이 일정 간격으로 형성된다.
반사돔(60)은 반구형의 돔형태로 이루어진다. 반사돔(60)은 지지체(53)에 장착된 광원(57)으로부터 조사된 자외선을 반사시킬 수 있도록 표면이 반사경면으로 이루어진다. 이러한 반사돔(60)에 의해 방열핀들(22) 사이로 조사되는 자외선은 주위로 반사되어 방열핀(22)의 표면에 더 많은 양의 자외선을 보내는 역할을 한다.
바람직하게 반사돔(60)에는 가변홀(61)이 형성된다. 가변홀(61)은 공기가 흐르는 방향, 즉 좌우 방향으로 반사돔(60)을 관통하도록 형성된다.
가변홀(61)은 직경이 가변되는 구조를 갖는다. 가령, 가변홀(61)의 중앙 부위에는 직경을 축소시키는 축소경부(63)가 형성되어 가변홀(61)의 입구 및 출구의 직경보다 중앙 부위의 직경이 더 작게 형성된다.
방열핀들(22) 사이를 흐르는 공기는 각 반사돔(60)의 가변홀(61)을 통과하면서 속도와 압력이 변하면서 반사돔(60)의 주위에 난류 및 와류를 형성하면서 공기의 체류시간을 연장시킬 수 있다. 이에 따라 반사돔(60)의 주위에서 반사되는 자외선과 공기와의 접촉효율을 높여 자외선에 의한 공기 살균효과를 부여할 수 있다.
광촉매코팅층(65)은 방열핀(22)의 타면에 형성된다. 광촉매코팅층(65)은 다양한 방법으로 방열핀(22)의 표면에 형성될 수 있다. 가령, 입자 형태의 광촉매를 첨가한 바인더를 방열핀(22)의 표면에 도포하여 형성시킬 수 있다. 광촉매로 이산화티탄 입자를 이용할 수 있다. 광촉매는 자외선에 광활성화되어 강력한 산화 환원 능력을 갖는다. 이러한 강력한 산화 환원능력으로 세균이나 진균류를 살균처리할 수 있다.
광촉매코팅층(65)에는 반사돔(60)으로부터 반사되는 자외선을 주위로 산란시키기 위한 산란부재(67)가 분산되어 있다.
산란부재(67)로 금속입자를 이용할 수 있다. 산란부재(67)로 백금, 알루미늄 중에서 선택된 어느 하나를 이용할 수 있다. 산란부재(67)는 마이크로미터 크기의 입자로 이루어질 수 있다. 산란부재(67)는 광원(57)으로부터 조사된 자외선을 다양한 각도로 산란시킨다. 산란된 자외선은 광촉매 입자들에 골고루 전달되어 광촉매의 광활성화 효율을 높일 수 있다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 하우징 15: 공기유입관
17: 공기배출관 21: 증발기
25: 압축기 26: 응축기
27: 팽창밸브 30: 팬유닛

Claims (6)

  1. 일측에 유입구가 형성되고 타측에 배출구가 형성된 하우징과;
    상기 유입구에 설치되어 상기 하우징의 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입관과;
    상기 배출구에 설치되어 상기 하우징의 내부를 통과한 공기가 배출되는 공기배출관과;
    상기 하우징의 내부에 설치되는 증발기와, 상기 증발기로부터 증발잠열을 흡수하여 증발된 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 하우징의 외부에 설치되어 상기 압축기에 의해 압축된 기상의 냉매를 응축하는 응축기와, 상기 응축기와 상기 증발기 사이에 설치되어 상기 응축기에 의해 응축된 냉매를 팽창시키기 위한 팽창밸브를 포함하는 냉동사이클과;
    상기 공기유입관을 통해 상기 하우징의 내부로 유입된 공기가 상기 증발기를 통과하여 상기 공기배출관으로 배출될 수 있도록 상기 하우징의 내부에 설치되는 팬유닛과;
    상기 증발기의 표면에서 미생물의 증식을 억제하기 위한 살균처리수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 빌트인 제습기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 살균처리수단은 염수를 전기분해하여 살균수를 생성시키는 전해부와, 상기 전해부에서 발생된 살균수가 저장되는 살균수저장실과, 상기 살균수저장실에 저장된 살균수를 상기 증발기에 분무하기 위한 분무노즐과, 상기 증발기에 분무된 살균수를 상기 살균수저장실로 회수하여 상기 분무노즐로 공급하기 위한 살균수순환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 빌트인 제습기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 증발기는 일정간격으로 이격되어 나란하게 배치되는 다수의 방열핀들과, 상기 방열핀들을 관통하도록 설치되며 냉매가 통과하는 열교환 파이프를 구비하고,
    상기 살균처리수단은 상기 증발기의 상부와 하부에 각각 설치되며 상기 방열핀들의 가장자리가 삽입되는 삽입홈 및 상기 방열핀들의 틈새로 돌출되는 돌기부가 형성된 지지체와, 상기 돌기부에 장착되어 상기 방열핀들의 틈새로 자외선을 조사하는 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 빌트인 제습기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 방열핀의 일면에는 자외선을 반사시키기 위한 다수의 반사돔이 일정 간격으로 형성되고, 상기 방열핀의 타면에는 광촉매코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 빌트인 제습기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 방열핀들 사이를 통과하는 공기의 체류시간을 연장시키기 위해 상기 반사돔에는 직경이 가변되는 가변홀이 각각 형성되고,
    상기 광촉매코팅층에는 상기 반사돔으로부터 반사되는 자외선을 주위로 산란시키기 위한 산란부재가 분산된 것을 특징으로 하는 빌트인 제습기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 냉동사이클 및 상기 팬유닛, 상기 살균처리수단의 작동을 유선 또는 무선으로 조작하기 위한 컨트롤러;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 빌트인 제습기.
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