KR20240054660A - 내화 패널 조립체 - Google Patents

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KR20240054660A
KR20240054660A KR1020220134907A KR20220134907A KR20240054660A KR 20240054660 A KR20240054660 A KR 20240054660A KR 1020220134907 A KR1020220134907 A KR 1020220134907A KR 20220134907 A KR20220134907 A KR 20220134907A KR 20240054660 A KR20240054660 A KR 20240054660A
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윤희수
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(주)에이치에스패널
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Abstract

본 발명은 내화성 재질의 심재 및 상기 심재의 두께 방향 양면을 덮는 금속 재질의 한 쌍의 스킨을 포함하는 내화 패널이 좌우 방향으로 나열되면서 연결된 형태의 내화 패널 조립체를 제공한다. 여기서, 상기 내화 패널은 우측면에 숫형부를 구비하고 좌측면에 암형부를 구비하되, 상기 숫형부는 상기 심재의 우측면에서 우측으로 돌출한 돌출부의 두께 방향 양면이 상기 한 쌍의 스킨의 우측단에 의해 덮인 형태로 마련되고, 상기 암형부는 상기 한 쌍의 스킨의 좌측단이 상기 심재의 좌측면으로부터 좌측으로 돌출한 형태로 마련된다. 그리고, 서로 이웃한 좌측 내화 패널 및 우측 내화 패널 간 연결 부위에서는, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 상기 우측 내화 패널의 암형부에 삽입되고, 상하 방향으로 연장하는 금속 재질의 지지 부재가 상기 좌측 내화 패널의 심재 및 상기 우측 내화 패널의 심재에 형성된 슬롯에 삽입되며, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 한 쌍의 스킨의 우측단과 상기 우측 내화 패널의 암형부가 구비한 한 쌍의 스킨의 좌측단은 상하 방향으로 나열된 고정 부재에 의해 상기 지지 부재에 고정된다.

Description

내화 패널 조립체{FIRE RESISTANCE PANEL ASSEMBLY}
본 발명은 내화 패널 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 내부 공간의 구획을 위해 내화 패널들을 서로 결합시킨 형태로 상기 내부 공간에 설치되는 내화 패널 조립체에 관한 것이다.
각종 건물에는 내부 공간의 구획 및 화재 대비를 위해 여러 장의 내화 패널을 결합한 형태의 내화 패널 조립체가 설치되고 있다. 그리고 내화 패널 조립체를 구성하는 각 내화 패널은 소정의 형태로 절곡된 금속 재질의 얇은 두 스킨 사이에 심재가 위치한 샌드위치 구조를 갖고, 상기 심재의 재질로는 글라스울, 미네랄울, 폴리우레탄폼 등이 사용된다.
위와 같은 내화 패널 조립체의 일 예가 등록특허공보 제10-2027382호(내화성 샌드위치 패널)에 개시되어 있다.
위 등록특허공보의 내화 패널 조립체에서는 내화 패널의 가로 방향 양단에 돌출결속부와 인입결속부가 각각 형성된다. 돌출결속부는 스킨을 심재로부터 외측으로 돌출시킨 형태로 마련되고, 인입결속부는 스킨을 심재쪽으로 오목하게 인입시킨 형태로 마련된다. 서로 이웃하는 두 내화 패널 중 어느 한 패널의 돌출결속부가 나머지 한 패널의 인입결속부에 삽입되면 두 내화 패널이 결합된다.
또한, 위 등록특허공보의 내화 패널 조립체에서는 각 내화 패널의 돌출결속부가 사전에 설정된 기준치를 초과하는 열팽창율을 갖는 금속으로 제작된다. 따라서 화재가 발생하면 돌출결속부가 열팽창을 하면서 인입결속부에 밀착하고, 이로 인해 내화 패널 조립체로 구획된 두 공간 중 어느 한 공간으로부터 나머지 한 공간으로 연기가 내화 패널들 간 조립 부위를 통해 확산하는 것이 방지된다.
등록특허공보 제10-2027382호(내화성 샌드위치 패널)
내화 패널 조립체로 구획된 두 공간 중 어느 한 공간에서 화재가 발생하면, 화재가 발행한 상기 어느 한 공간에 음압이 생겨 상기 어느 한 공간에 노출된 스킨이 심재로부터 상기 어느 한 공간 쪽으로 분리되려는 힘을 받게 된다. 그런데 위 등록특허공보의 내화 패널 조립체에 따르면, 상기 어느 한 공간에 노출된 내화 패널의 스킨과 그에 이웃한 내화 패널의 스킨이 돌출결속부 및 인입결속부를 통한 암수 결합만을 하고 있기 때문에, 내화 패널들의 스킨들이 화재 시 상기 심재로부터 상기 어느 한 공간 쪽으로 분리되어 버리는 문제가 발생한다.
또한, 위 등록특허공보의 내화 패널 조립체에서는 돌출결속부의 변형을 통해 내화 패널들 간 결합 부위에서의 기밀을 확보하고 있으나, 첫째, 돌출결속부만을 스킨의 다른 부위보다 큰 열팽창율을 갖도록 제작하는 것이 쉽지 않고, 둘째, 화재 발생 시 스킨은 그 전체가 열변형을 하게 되는데, 이때 돌출결속부 및 인입결속부가 위 등록특허공보가 의도한 바대로 변형한다는 보장이 없고 오히려 예측하지 못한 형태로 변형할 여지가 더 크다. 따라서 위 등록특허공보의 기술로는 내화 패널들 간 결합 부위에서의 기밀이 확보되기가 어렵다.
이에 본 발명은 위와 같은 종래의 문제점들을 해결할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
본 발명은 내화성 재질의 심재 및 상기 심재의 두께 방향 양면을 덮는 금속 재질의 한 쌍의 스킨을 포함하는 내화 패널이 좌우 방향으로 나열되면서 연결된 형태의 내화 패널 조립체를 제공한다. 여기서, 상기 내화 패널은 우측면에 숫형부를 구비하고 좌측면에 암형부를 구비하되, 상기 숫형부는 상기 심재의 우측면에서 우측으로 돌출한 돌출부의 두께 방향 양면이 상기 한 쌍의 스킨의 우측단에 의해 덮인 형태로 마련되고, 상기 암형부는 상기 한 쌍의 스킨의 좌측단이 상기 심재의 좌측면으로부터 좌측으로 돌출한 형태로 마련된다. 그리고, 서로 이웃한 좌측 내화 패널 및 우측 내화 패널 간 연결 부위에서는, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 상기 우측 내화 패널의 암형부에 삽입되고, 상하 방향으로 연장하는 금속 재질의 지지 부재가 상기 좌측 내화 패널의 심재 및 상기 우측 내화 패널의 심재에 형성된 슬롯에 삽입되며, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 한 쌍의 스킨의 우측단과 상기 우측 내화 패널의 암형부가 구비한 한 쌍의 스킨의 좌측단은 상하 방향으로 나열된 고정 부재에 의해 상기 지지 부재에 고정된다.
상기 고정 부재는, 상기 우측 내화 패널의 암형부가 구비한 한 스킨의 좌측단, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 한 스킨의 우측단, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 상기 돌출부 및 상기 고정 부재를 두께 방향 일측에서 순차적으로 관통하며 체결되는 복수의 제1피스; 및 상기 우측 내화 패널의 암형부가 구비한 나머지 한 스킨의 좌측단, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 나머지 한 스킨의 우측단, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 상기 돌출부 및 상기 고정 부재를 두께 방향 반대측에서 순차적으로 관통하며 체결되는 복수의 제2피스;를 포함할 수 있다.
상기 지지 부재는 횡단면이 일자인 평판 형태로 마련될 수 잇다. 이와 달리, 상기 지지 부재는 횡단면이 원형링, 타원형링 및 다각형링 중 어느 하나인 파이프 형태로 마련될 수도 있다.
상기 지지 부재의 외면에는 가열 시 팽창하는 발포 시트가 부착될 수 있다. 이때, 상기 지지 부재는 상기 좌측 내화 패널과 우측 내화 패널 간 틈을 가로지르며 상하 방향으로 연장하는 자세로 부착된다.
본 발명에 의하면, 내화 패널 조립체에 의해 구획된 두 공간 중 어느 한 공간에 화재가 발생하여 음압이 생기더라도, 상기 내화 패널 조립체를 구성하는 내화 패널들의 스킨들이 상기 내화 패널들의 심재들로부터 상기 어느 한 공간 쪽으로 분리되는 문제가 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 화재가 발생한 상기 어느 한 공간으로부터 다른 한 공간으로 연기가 확산하는 문제도 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내화 패널 조립체를 구성하는 내화 패널을 도시한 횡단면도이다.
도 2는 본 발명 내화 패널 조립체의 부분 횡단면도로서, 도 1에 내화 패널 2개 간 연결 부위이다.
도 3은 도 2의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 내화 패널 조립체의 변형예를 도시한 횡단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 내화 패널 조립체의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
본 발명에 따른 내화 패널 조립체(200)는 복수의 내화 패널(100)이 나열되면서 연결된 형태로서, 건물의 내부공간에 설치되어 위 내부공간을 구획한다. 아래에서는 내화 패널들(100)이 나열된 방향을 좌우 방향으로 하고, 상기 내부공간의 바닥부터 천정으로의 방향을 상하 방향으로 하며, 내화 패널 조립체(200)에 의해 구획된 두 내부공간을 제1공간 및 제2공간으로 한다.
상기 내화 패널 조립체(200)를 구성하는 내화 패널들(100) 각각은 도 1에 도시된 바와 같이 내화성 재질의 심재(110) 및 금속 재질의 한 쌍의 스킨(120, 130)을 포함한다. 심재(110)의 재질로는 글라스울, 미네랄울, 폴리우레탄폼 등이 사용될 수 있고, 스킨(120, 130)의 재질로는 스테인리스스틸 등이 사용될 수 있다.
심재(110)의 좌측면은 평평한 면으로 구성되고, 좌측 슬롯(118)을 구비한다. 좌측 슬롯(118)은 우측으로 패여 있고, 심재(110)의 상단부터 하단까지 상하 방향을 따라 연장한다. 심재(110)의 우측면에는 두께 방향 중앙 부위에서 우측으로 돌출한 돌출부(114a)가 심재(110)의 상단부터 하단까지 상하 방향을 따라 연장하도록 마련된다. 그리고 위 돌출부(114a)에는 우측 슬롯(116)이 마련되고, 우측 슬롯(116)은 좌측으로 패인 형태로 심재(110)의 상단부터 하단까지 상하 방향을 따라 연장한다.
심재(110)는 중앙 부위(112)와 이 중앙 부위(112)의 좌우측에 위치하는 좌우측 부위(114)로 구성될 수도 있고(도 1 참조), 중앙 부위(112) 및 좌우측 부위(114)가 일체를 이루는 형태로 구성될 수도 있으나(미도시), 전자의 경우가 상기 슬롯(116, 118) 및 돌출부(114a)를 형성하기가 더 편리하다.
한 쌍의 스킨(120, 130)은 내화 패널 조립체(200)가 설치되었을 때 제1공간 쪽에 위치하게 되는 제1스킨(120) 및 제2공간 쪽에 위치하게 되는 제2스킨(130)으로 구성된다.
제1스킨(120)은 심재(110)의 두께 방향 일면(이하, "제1면"이라 함)을 덮으며 상기 심재(110)의 제1면에 접착되는 중앙 부위를 갖는다. 이 중앙 부위의 좌단에는 두께 방향으로 절곡되어 심재(110)의 좌측면에 접착되는 좌측 절곡 부위가 형성되고, 위 좌측 절곡 부위의 일단에는 좌측 방향으로 절곡되어 심재(110)의 좌측면으로부터 좌측으로 돌출한 제1스킨 좌측단(124)이 형성된다. 또한, 위 중앙 부위의 우단에는 두께 방향으로 절곡되어 심재(110)의 우측면에 접착되는 우측 절곡 부위가 형성되고, 이 우측 절곡 부위의 일단에는 우측 방향으로 절곡되어 돌출부(114a)에 접착되는 제1스킨 우측단(122)이 형성된다. 제1스킨 우측단(122)은 도 1에 도시된 바와 같이 우측 슬롯(116)을 덮지 않도록 다시 두께 방향으로 절곡된 추가 절곡 부위를 가질 수도 있다.
제2스킨(130)은 심재(110)의 두께 방향 반대면(이하, "제2면"이라 함)을 덮으며 심재(110)의 제2면에 접착되는 중앙 부위를 갖는다. 이 중앙 부위의 좌단에는 두께 방향으로 절곡되어 심재(110)의 좌측면에 접착되는 좌측 절곡 부위가 형성되고, 이 좌측 절곡 부위의 일단에는 좌측 방향으로 절곡되어 심재(110)의 좌측면으로부터 좌측으로 돌출한 제2스킨 좌측단(134)이 형성된다. 또한, 제2스킨(130) 중앙 부위의 우단에는 두께 방향으로 절곡되어 심재(110)의 우측면에 접착되는 우측 절곡 부위가 형성되고, 이 우측 절곡 부위의 일단에는 우측 방향으로 절곡되어 돌출부(114a)에 접착되는 제2스킨 우측단(132)이 형성된다. 제2스킨 우측단(132)은 도 1에 도시된 바와 같이 우측 슬롯(116)을 덮지 않도록 다시 두께 방향으로 절곡된 추가 절곡 부위를 가질 수도 있다. 이러한 제2스킨(130)은 심재(110)를 중심으로 제1스킨(120)과 대칭을 이룬다.
상기 제1스킨 좌측단(124) 및 제2스킨 좌측단(134)은 내화 패널(100)의 좌측면에서 암형부(124, 134)를 형성한다. 그리고 상기 심재(110)의 돌출부(114a)와 제1스킨 우측단(122)과 제2스킨 우측단(132)은 내화 패널(100)의 우측면에서 숫형부(114a, 122, 132)를 형성한다.
아래에서는 위와 같은 내화 패널들(100) 간 연결 부위를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
우선, 서로 이웃한 두 내화 패널(110) 중 좌측에 위치하는 좌측 내화 패널(100a)의 숫형부(114a, 122, 132)는 우측에 위치하는 우측 내화 패널(100b)의 암형부(124, 134)에 삽입된다. 이때, 좌측 내화 패널(100a)의 우측 슬롯(116) 및 우측 내화 패널(110b)의 좌측 슬롯(118)에는 평판 형태의 한 개의 지지 부재(140)가 삽입된다. 지지 부재(140)는 금속(예컨대, 철)을 재질로 하고, 심재(110)의 상단부터 하단까지 상하 방향을 따라 연장한다.
위와 같은 상태가 형성되면, 좌측 내화 패널(100a)의 숫형부(114a, 122, 132), 우측 내화 패널(1000b)의 암형부(124, 134) 및 상기 지지 부재(140)가 복수의 고정 부재(160, 170)에 의해 고정된다.
이때, 위 고정 부재들(160, 170)은 상하 방향을 따라 나열된 복수의 제1피스(160) 및 복수의 제2피스(170)로 구성될 수 있다. 각 제1피스(160)는 제1공간 쪽에서 우측 내화 패널(110b)의 제1스킨 좌측단(124), 좌측 내화 패널(100a)의 제1스킨 우측단(122)과 돌출부(114a) 및 상기 고정 부재(140)를 순차적으로 관통하며 체결되고, 제2공간 쪽에 노출되지 않는다. 그리고 각 제2피스(170)는 제2공간 쪽에서 우측 내화 패널(110b)의 제2스킨 좌측단(134), 좌측 내화 패널(110a)의 제2스킨 우측단(132)과 돌출부(114a) 및 상기 고정 부재(140)를 순차적으로 관통하며 체결되고, 제1공간 쪽에 노출되지 않는다.
위와 같은 제1피스(160) 및 제2피스(170)는 도 3에 도시된 바와 같이 상하 방향을 따라 번갈아 위치한다.
만일, 제1공간에서 화재가 발생한다면, 제1공간에 음압이 생겨 제1스킨들(120)이 심재들(110)로부터 제1공간 쪽으로 분리되려는 힘을 받게 된다. 그런데 본 발명에 따른 내화 패널 조립체(200)에서는 제1스킨들(120)의 연결단[예컨대, 우측 내화 패널(100b)의 제1스킨 좌측단(124) 및 좌측 내화 패널(100a)의 제1스킨 우측단(122)]이 제1피스들(160)에 의해 지지 부재(140)에 고정되기 때문에, 제1스킨들(120)이 심재들(110)로부터 음압이 생긴 제1공간 쪽으로 분리되는 문제가 방지될 수 있다.
반대로, 제2공간에서 화재가 발생하더라도, 제2스킨들(130)의 연결단[예컨대, 우측 내화 패널(100b)의 제2스킨 좌측단(134) 및 좌측 내화 패널(100a)의 제2스킨 우측단(132)]이 제2피스들(170)에 의해 지지 부재(140)에 고정되기 때문에, 제2스킨들(130)이 심재들(110)로부터 음압이 생긴 제2공간 쪽으로 분리되는 문제도 방지될 수 있다.
만일, 상기 지지 부재(140)가 없다면 상기 피스들(160, 170)이 내화성 재질의 돌출부(114a)에만 박히게 되는데, 내화성 재질은 손으로 누르면 변형할 정도의 낮은 강성을 가지고 있어 피스들(160, 170)을 견고하게 고정시키지 못하는바, 본 발명에서는 피스들(160, 170)을 금속 재질의 지지 부재(140)에 박아 피스들(160, 170)의 고정력을 충분히 확보하는 것이다.
한편, 상기 지지 부재(140)의 외면에는 가열 시 팽창하는 발포 시트(150)가 부착된다. 이때, 발포 시트(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 좌측 내화 패널(100a)과 우측 내화 패널(100b) 간 면접 부위에 형성되는 틈을 가로 지르는 자세로 부착되고, 도 3에 도시된 바와 같이 지지 부재(140)의 상단부터 하단까지 상하 방향을 따라 연장하는 자세로 부착된다. 도 2 및 도 3에는 발포 시트(150)가 지지 부재(140)의 두께 방향 양면 중 한 면에만 부착된 것으로 도시되어 있으나, 발포 시트(150)는 지지 부재(140)의 두께 방향 양면 모두에 부착되어도 무방하다.
제1공간 및 제2공간 중 어느 한 공간(제1공간)에 화재가 발생하면, 화재에 의한 연기가 내화 패널들 간 연결 부위를 통해 나머지 한 공간(제2공간)으로 확산하게 된다. 그런데 위와 같은 발포 시트(150)가 마련되면, 화재에 의한 열로 인해 발포 시트(150)가 팽창하여 내화 패널들 간 연결 부위를 기밀시키기 때문에, 화재가 발생한 공간(제1공간)으로부터 그에 이웃한 공간(제2공간)으로 연기가 확산하는 문제가 방지될 수 있다.
앞서서는 지지 부재가 평판 형태(140)인 것으로 설명하였으나, 지지 부재는 도 4에 도시된 바와 같이 횡단면이 사각링 형태인 파이프(142)일 수도 있다. 또한, 이 파이프(142)의 횡단면은 사각링 외의 다각링(육각링 등)일 수도 있고, 원형링일 수도 있으며, 타원형링일 수도 있다. 평판 형태의 지지 부재(140)는 두께가 상대적으로 얇은 내화 패널(100)에 사용되기에 적합하고, 파이프 형태의 지지 부재(142)는 두께가 상대적으로 두꺼운 내화 패널(100)에 사용되기에 적합하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있고, 상술한 실시예들이 다양하게 조합될 수 있음은 물론이다.
100, 100a, 100b : 내화 패널 110, 112, 114 : 심재
114a : 돌출부(숫형부) 116, 118 : 슬롯
120, 130 : 스킨 122, 132 : 스킨 우측단(숫형부)
124, 134 : 스킨 좌측단(암형부) 140, 142 : 지지 부재
150 : 발포 시트 160, 170 : 고정 부재
200 : 내화 패널 조립체

Claims (5)

  1. 내화성 재질의 심재 및 상기 심재의 두께 방향 양면을 덮는 금속 재질의 한 쌍의 스킨을 포함하는 내화 패널이 좌우 방향으로 나열되면서 연결된 형태의 내화 패널 조립체로서,
    상기 내화 패널은 우측면에 숫형부를 구비하고 좌측면에 암형부를 구비하되, 상기 숫형부는 상기 심재의 우측면에서 우측으로 돌출한 돌출부의 두께 방향 양면이 상기 한 쌍의 스킨의 우측단에 의해 덮인 형태로 마련되고, 상기 암형부는 상기 한 쌍의 스킨의 좌측단이 상기 심재의 좌측면으로부터 좌측으로 돌출한 형태로 마련되고,
    서로 이웃한 좌측 내화 패널 및 우측 내화 패널 간 연결 부위에서는, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 상기 우측 내화 패널의 암형부에 삽입되고, 상하 방향으로 연장하는 금속 재질의 지지 부재가 상기 좌측 내화 패널의 심재 및 상기 우측 내화 패널의 심재에 형성된 슬롯에 삽입되며, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 한 쌍의 스킨의 우측단과 상기 우측 내화 패널의 암형부가 구비한 한 쌍의 스킨의 좌측단은 상하 방향으로 나열된 고정 부재에 의해 상기 지지 부재에 고정되는 내화 패널 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 부재는,
    상기 우측 내화 패널의 암형부가 구비한 한 스킨의 좌측단, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 한 스킨의 우측단, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 상기 돌출부 및 상기 고정 부재를 두께 방향 일측에서 순차적으로 관통하며 체결되는 복수의 제1피스; 및
    상기 우측 내화 패널의 암형부가 구비한 나머지 한 스킨의 좌측단, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 나머지 한 스킨의 우측단, 상기 좌측 내화 패널의 숫형부가 구비한 상기 돌출부 및 상기 고정 부재를 두께 방향 반대측에서 순차적으로 관통하며 체결되는 복수의 제2피스;를 포함하는 내화 패널 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 횡단면이 일자인 평판 형태로 마련되는 내화 패널 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 횡단면이 원형링, 타원형링 및 다각형링 중 어느 하나인 파이프 형태로 마련되는 내화 패널 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재의 외면에는 가열 시 팽창하는 발포 시트가 부착되되, 상기 좌측 내화 패널과 우측 내화 패널 간 틈을 가로지르며 상하 방향으로 연장하는 자세로 부착되는 내화 패널 조립체.
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