(57)【要約】【課題】【解決手段】  仕切体（５）を貫通して形成された開口部を火炎が通過することを防止するように設計されている耐火部材（１９）を含んだ照明装置（１）であって、耐火部材は１０００℃を超える温度で溶解する材料で成り、前方側部（Ａ）と後方側部（Ｂ）とを有し、さらに耐火部材を前方側部（Ａ）から後方側部（Ｂ）にまで貫通して形成された少なくとも１つの穴（２１）を有し、さらに耐火部材の後方側部（Ｂ）に少なくとも部分的に配置されている照明具（１５）を有しており、照明具（１５）は穴（２１）との関係で、使用中に照明具（１５）が発生する光が耐火部材の前方側部（Ａ）の方向である外側方向に照射されるように配置される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切体を貫通して形成された開口部を火炎が通過することを防止するように設計されている耐火部材を含んだ照明装置であって、
前記耐火部材は１０００℃を超える温度で溶解する材料で成り、前方側部と後方側部とを有し、
さらに前記前方側部から前記後方側部にかけて前記耐火部材を貫通して形成された少なくとも１つの穴を有し、
さらに前記耐火部材の前記後方側部に少なくとも部分的に配置されている照明具を有しており、
前記照明具は前記穴との関係で、使用中に該照明具が発生する光が前記耐火部材の前記前方側部へ向かう方向である外側方向に照射されるように配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
照明具は前記穴に隣接して配置されるか、少なくとも部分的に該穴の中に配置されることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
耐火部材は複数の開口部を含んでおり、照明装置は複数の照明具を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】
耐火部材は鋼鉄であり、少なくとも０．３ｍｍの厚みであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
耐火部材の穴はφの径を有しており、φは１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
耐火部材は照明具を受領するための凹部のごとき形状部を含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
使用時に照明具が発生する熱を放散させるヒートシンクをさらに含んでおり、該照明具は該ヒートシンクと熱的接触状態で取り付けられ、熱伝導によって該照明具から該ヒートシンクに熱を伝達させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項８】
ヒートシンクは耐火ハウジングの後方側部と接触状態で取り付けられ、伝導によって該耐火ハウジングから該ヒートシンクに熱を放散させることを特徴とする請求項７記載の照明装置。
【請求項９】
ヒートシンクの大部分は空中に延伸していることを特徴とする請求項７又は８記載の照明装置。
【請求項１０】
照明具は半導体の照明具であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１１】
照明具はＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１０記載の照明装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの照明具はプリント回路ボードを含んでいることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１３】
耐火ハウジングをさらに含んでいることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１４】
耐火ハウジングは少なくとも１枚の側壁と端壁とを有し、１つの側部が開口している箱型であることを特徴とする請求項１３記載の照明装置。
【請求項１５】
耐火ハウジングは開口側で側壁から外側に延伸する出縁部を含んでいることを特徴とする請求項１４記載の照明装置。
【請求項１６】
ヒートシンクは耐火ハウジングの端壁に取り付けられていることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載されている請求項１４又は１５記載の照明装置。
【請求項１７】
枠部要素を含んでいることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１８】
枠部要素は外側に延伸する出縁部を覆うことを特徴とする請求項１５に記載されている請求項１７記載の照明装置。
【請求項１９】
耐火ハウジングの開口側に提供されている透明又は半透明のカバープレートを含んでいることを特徴とする請求項１２から１８のいずれかに記載の照明装置。
【請求項２０】
照明具はレンズを含んでいることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の照明装置。
【請求項２１】
仕切体と係合し、内部に照明装置を保持するための保持手段を含んでいることを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載の照明装置。
【請求項２２】
保持手段は少なくとも１つのクリップであり、好適には複数のクリップであることを特徴とする請求項２１記載の照明装置。
【請求項２３】
前記クリップは弾性があり、及び／又は仕切体に該クリップを付勢させる弾性手段を含んでいることを特徴とする請求項２２記載の照明装置。
【請求項２４】
仕切体を貫通して形成された開口部を火炎が通過することを防止するように設計されている耐火部材を含んだ照明装置であって、
前記耐火部材は１０００℃を超える温度で溶解する材料で成り、前方側部と後方側部とを有し、
さらに前記前方側部から前記後方側部にかけて前記耐火部材を貫通して形成された少なくとも１つの穴を有し、
さらに少なくとも１体のＬＥＤ照明具を有し、該ＬＥＤ照明具は前記穴に隣接して配置され、あるいは該穴の中に少なくとも部分的に配置され、
さらに該ＬＥＤ照明具が発生する熱を放散させるヒートシンクを有しており、該ヒートシンクは前記耐火部材の前記後方側部に接して配置され、
前記ＬＥＤ照明具は該ヒートシンクと熱的接触状態で取り付けられ、使用中に該ＬＥＤ照明具が発生する熱の少なくとも一部は熱伝導によって前記ヒートシンクに移動することを特徴とする照明装置。
【請求項２５】
請求項１から２４のいずれかに記載の照明装置を含んでいることを特徴とする仕切体。
【請求項２６】
穴を有した仕切体の該穴を火炎が通過することを防止する方法であって、前記開口部を塞ぐ、または覆うために請求項１から２４のいずれかに記載の照明装置を設置するステップを含んでいることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明要素と、例えば壁または天井板（パネル）等の仕切体に設けられた開口部に設置されるように設計されている耐火ハウジング（収容体）とを含んだ照明装置に関する。限定はしないが特に本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ）照明要素を含んだ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
仕切体の開口部に設置されるタイプである耐火仕様の照明装置は火災時に仕切体を崩壊させないように設計されている。典型的には、建造物規準は火災発生時に天井が特定の時間、崩壊しないことを要求する。耐火性の照明装置はこの規準を達成するのに非常に重要な役割を果たす。なぜなら、照明装置を設置するために仕切体に設けられた穴（開口部）は、天井を越えてその上の床にまで火炎を到達させる通路ともなるからである。照明装置はこの通路を封鎖し、天井が十分に上の床を守ることができるように、照明装置は一定時間崩壊してはならない。
【０００３】
ＬＥＤ照明要素を含んだ照明装置ではＬＥＤ照明要素の過熱を防止することが重要である。なぜなら過熱は照明要素の発光出力および使用寿命に多大な悪影響を及ぼすからである。過熱は照明要素内の電子部品を故障させ、照明装置の早期故障の原因となる。従って使用時に照明要素により発生した熱を放散させるために、例えばヒートシンク及び／又はファン（旋風装置）を有した冷却手段を備えたＬＥＤ照明装置を利用することが一般的である。
【０００４】
典型的な従来式ＬＥＤ照明装置が図１において図示されている。この照明装置には、天井板２の開口部に嵌め込まれた、例えばプレス加工された鋼鉄の耐火ハウジング１が含まれている。その断面図では耐火ハウジング１は２枚の側壁３と１枚の上端壁４とを有し、下端が開いた箱形である。ハウジングの開いた下端から両外側に延出している出縁部５が仕切体２の下面と係合している。さらに複数の通気穴６が上端壁４に設けられている。
【０００５】
ＬＥＤ照明要素７は、耐火ハウジング１の内部に収容されているアルミニウム、ガラスまたは適したプラスチック材料、等々で成る枠部要素８に取り付けられている。例えばアルミニウム製の延伸体であるヒートシンク９が熱的接触状態で照明要素７の背部に取り付けられている。ヒートシンク９と耐火ハウジング１の上端壁４との間には空間１０が提供されている。
【０００６】
利用時に照明要素７が発生する熱はヒートシンク９に伝導され、その後に対流と輻射によって放散される。しかしながら、このプロセスは非効率的である。なぜなら耐火ハウジング１がヒートシンク９を包囲しており、対流と輻射の両方による熱の放散を妨害しているからである。照明器具がその前端にて効率的に封止され、照明器具を通過する空気の流が妨げられていることによっても対流は妨害される。
【０００７】
さらに、このタイプの照明装置は大型で重量があるので天井に安定して設置することが困難であり、比較的に大きな開口部を天井に設けることが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
よって、本発明の１つの目的は、上記の問題の少なくとも一部を緩和する照明装置の提供、あるいは少なくともそのような代替照明装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、仕切体に形成されている開口部を火炎が通過するのを防止するように設計された耐火部材を含んだ照明装置を提供する。この耐火部材は前方側部（前面部）および後方側部（背面部）と、前方側部から後方側部に耐火部材を貫通して形成されている少なくとも１つの穴とを含んでいる。またこの照明装置は、耐火部材の後方側部の少なくともに一部に位置し、使用中に照明具から発光される光が耐火部材の前方側部から外側に移動するように穴に対して設置されている照明具をさらに含む。
【００１０】
ここで言う耐火とは、耐火部材が所定の温度に対して所定の時間だけ崩壊せずに耐える機能を意味する。例えば英国の建物規準では、ある種の建物において照明器具が１０００℃程度の温度に対して耐久性を備えていることが要求される。例えば、現行の適用規準はＢＳＥＮ１３６５−２：１９９９であり、これは耐火天井に関する現行の欧州耐火規準である。他国では、あるいは別な種類の建物に関しては、例えば９００℃または１１００℃のごとき異なる温度規準が適用されよう。本発明は特に約１０００℃に耐えることができる耐火部材に関するものである。
【００１１】
耐火部材は仕切体の開口部を火炎が貫通するのを防止する。発明者は、照明具を受領するために１以上の小穴を含んだ耐火部材を有することで照明装置の耐火品質が犠牲になることがないことを発見した。これは、照明装置が、より少ない部品で構成されるため、かなり効率的な配置が可能となる。また、ヒートシンクを照明具に直接的に接触させることが可能であるため本発明は向上した熱放散を可能にする。なぜなら、照明具の一部は耐火部材の後方側部に位置しており、そこはヒートシンクが設置されるべき場所だからである。
【００１２】
照明具は穴の近辺、または少なくとも部分的に穴の内部に配置される。例えば照明具は次のように穴に対して配置される。照明具を耐火部材の後方側部全面に配置し、照明具からの光が穴を通過するようにするか、照明具を穴内に部分的に配置し、そこから突出させないようにするか、照明具を穴内に部分的に配置し、耐火部材の前方側部から突出させるようにする。
【００１３】
有利には耐火部材は鋼鉄製であり、少なくとも０．３ｍｍの厚みがあり、好適には０．３から２ｍｍの厚みがある。十分な厚みを有した耐火ハウジングのためにこの材料を使用すると要求される耐火品質が提供される。
【００１４】
有利には、耐火部材はそこを貫通する複数の穴を含むことができ、照明装置は複数の照明具を含むことができる。有利には、各照明具は上記と類似した各穴に対応させて配置できる。耐火性能に悪影響を及ぼさない限り耐火部材には所望の数の穴を含ませることができる。耐火部材は照明具を受領するｎ個の穴を有することができる。このｎは１から２０であり、好適には１から１０である。有利には耐火部材の各穴はφの径であり、φは１０ｍｍ以下である。各穴は比較的に小さく、耐火部材の耐火品質を維持する。穴が大きくなると、穴を火炎が通過して仕切体の向側を損傷させる危険性が高まる。好適には各穴は１から８ｍｍの径φを有し、特には１から５ｍｍの範囲の径φを有する。
【００１５】
有利には、照明装置は使用中に照明具が発生する熱を放散させるためにヒートシンクを含むことができる。照明具はヒートシンクと熱的接触状態に置かれ、熱を照明具からヒートシンクに伝導させる。これで熱的に効率的な配置が提供され、それぞれの照明具は効率よく発光でき、使用寿命を延ばすことができる。好適にはヒートシンクはアルミニウムを含んでいる。
【００１６】
任意でヒートシンクは耐火部材の後方側部と接触状態に取り付けることができ、熱伝導によって耐火ハウジングからヒートシンクに放散される。あるいはヒートシンクを熱的及び／又は電気的に耐火部材から絶縁することができる。
【００１７】
有利にはヒートシンクの大部分を、空気に接触させることができるように、空中に配置できる。すなわち耐火部材あるいは他のハウジングはヒートシンクを包囲しない。これでヒートシンクは熱を周囲環境に効率的に放散でき、ヒートシンクの性能が改善され、照明具の効率が改善される。
【００１８】
好適には照明具は半導体の照明具であり、ＬＥＤを含むことができる。ＬＥＤをヒートシンクと共に使用することでＬＥＤの使用寿命を延ばすことができ、ＬＥＤから大量の光を放出できる。任意で照明具はレンズを含むことができる。
【００１９】
好適には、少なくとも１つの照明具はプリント回路ボードを含む。例えば、ＬＥＤを１つの回路ボードに搭載することができ、あるいは別々の回路ボードに搭載することができる。好適にはプリント回路ボードは端壁の後方側部に配置され、端壁とヒートシンクとに挟まれる。これでプリント回路ボードが使用されたときにＬＥＤからヒートシンクへの良好な熱伝導が得られる。
【００２０】
耐火部材は照明具の少なくとも一部を受領する凹部のような形状を含むことができる。好適には、耐火要素は複数の凹部を含む。各凹部は１つの照明具の少なくとも一部を受領する。これら凹部はヒートシンクに耐火ハウジングと接触する大きな面積を持たせる。
【００２１】
有利には照明装置は、耐火部材を含んだ耐火ハウジングを含むことができる。このハウジングは、前部（前面）と後部（背面）とを有し、照明具は使用中に発光された光がハウジングの前部から放射されるように穴に対して配置される。有利にはハウジングの少なくとも一部が仕切体の開口部内に嵌め込まれる。ハウジングは、少なくとも１枚の耐火側壁と耐火端壁とを有した１つの側部が開口した状態の箱である。有利には耐火端壁は耐火部材を含む。筒状のハウジングにおいては、ハウジングは１つの側壁を有するだけである。他の形状のハウジング、例えば立方形のハウジングでは、ハウジングは複数の側壁を含む。好適には、少なくとも側壁は仕切体の開口部に嵌め込まれる。耐火ハウジングはハウジングの開口側にて側壁から外側に延伸する出縁部を含む。
【００２２】
好適にはヒートシンクは、直接的または間接的に耐火ハウジングの端壁に取り付けられる。
【００２３】
枠体要素をハウジングに利用することができる。例えば、枠体要素は延出する出縁部を覆うことができる。照明装置はさらに耐火ハウジングの開口側に提供された透明または半透明であるカバープレートを含むことができる。
【００２４】
有利には、照明装置は仕切体と係合させ、照明装置をそこに保持させるための保持手段を含むことができる。保持手段は少なくとも１つのクリップを含むことができ、好適には複数のクリップを含むことができる。好適には各クリップを仕切体に対して付勢させるため、クリップは弾性であり、あるいは弾性手段を含んでいる。
【００２５】
本発明の別の実施態様によれば、火炎が仕切体に形成された開口部を貫通しないように設計された耐火部材を含んだ照明装置が提供される。この耐火部材は前方側部、後方側部、および耐火部材に前方側部から後方側部へ貫通するように設けられた少なくとも１つの穴を含む。この照明装置はさらに少なくとも１つのＬＥＤ照明具を含んでいる。このＬＥＤ照明具は少なくとも部分的に耐火部材の後方側部に位置し、穴に隣接するか、穴の中に少なくとも部分的に配置される。照明装置はさらに、照明具が発生する熱を放散させるヒートシンクを含む。このヒートシンクは耐火部材の後方側部に位置し、ＬＥＤ照明具はヒートシンクと熱的接触状態で取り付けられ、ＬＥＤ照明具が発生する熱の少なくとも一部を熱伝導によってヒートシンクに移す。
【００２６】
本発明の別な実施態様では前記の照明装置を含んだ仕切体が提供される。
【００２７】
本発明の別な実施態様によれば、加工して施された仕切体の穴を火炎が通過することを防止する方法が提供される。この方法は開口部を塞ぐか覆うように照明装置を設置するステップを含む。
【００２８】
以下において本発明の１実施例を添付図面を利用して例示的に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の照明装置の断面図である。
【図２】本発明の１実施例による照明装置の断面図である。
【図３】図２の照明装置の端面図である。
【図４】図２の照明装置の拡大図であり、ＬＥＤからヒートシンクへ、続いて周囲環境への熱放散過程を示す矢印を含んでいる。
【図５】図２から図４にかけて示す実施例の変形を図示する。
【図６】図２から図５にかけて示す実施例の変形を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の１実施例による照明装置１は図２から図４で図示されている。この照明装置１は天井板のごとき仕切体の開口部に嵌められる耐火ハウジング３を含んでいる。このハウジング３は、例えば鋼材のごとき金属である融点が１０００℃を超える材料製である。好適にはハウジングはプレス加工された鋼鉄であり、典型的には０．３から２ｍｍの厚みであり、ハウジング３は１０００℃未満では溶解しない。断面図ではハウジング３は２枚の側壁７（方形ハウジングでは別々の側壁であり、筒状ハウジングでは１枚の側壁）と、上端壁９とを有した１側部が開いた状態の箱型である。照明装置１が平面図で方形であれば、ハウジング３は２つの直立壁（図示せず）を含む。他の形状であっても構わない。よってハウジング３は外側を向いた前方側部“Ａ”と、内側に存在する仕切体５の背後の空間に向いた後方側部“Ｂ”とを有する。出縁部１１はハウジング３の開いた下方端から外側に延伸し、仕切体５の下面と係合する。例えば設置者が照明装置１のために、形の整ったきれいな穴を天井板に加工していない状況では、出縁部１１は火炎が天井板を通過しないように防止する効果的な防壁を提供する。
【００３１】
照明装置１は、例えばハウジング３または他の容器に回動式に取り付けられ、照明装置を仕切体５に挿入するときに手で閉じられ、解放されると外側に延びて仕切体５に負荷をかけるスプリング式クリップ１３を含む（図４参照、図２では省略）。典型的にはスプリング式クリップ１３の付勢力は照明装置を仕切体内に維持するのに十分である。しかしながら、もし追加の支持が必要であるなら、照明装置は追加的に、または代替的にネジやボルト等（図示せず）の他手段を利用して仕切体に固定できる。
【００３２】
照明装置１は、プリント回路ボード１７に少なくとも１つのＬＥＤ（図２から図５では３）を搭載したＬＥＤ照明具１５を含む。ＬＥＤ照明装置は上端壁の上面１９に取り付けられ、ＬＥＤが発光した光は端壁９を通過し、及び／又は穴２１に対するＬＥＤの位置に応じて耐火ハウジングにより提供されている中空部を通過する。例えばＬＥＤは端壁９の後方側部“Ｂ”の穴２１の完全に外側に位置し、または一部が穴２１の中であり、または穴２１から少なくとも一部が端壁の前方側部“Ａ”に突出するように設置できる。しかし、照明具１５の一部は端壁の後方側部“Ｂ”に位置しているため、ヒートシンク２９と熱的に接続できる。穴２１は、ＬＥＤの発光部分を収容するのに、最適な大きさにされている。従って、典型的にはＬＥＤのサイズに応じて１から１０ｍｍの範囲の直径を有する。別の穴２１が回路ボード１７に取り付けられた各ＬＥＤに提供される。任意で照明装置１は、各ＬＥＤがハウジング３の前方側部“Ａ”に取り付けられたレンズ２３を含むように構成でき、耐火ハウジング３に取り付けられ、出縁部１１を包囲する、例えばガラス、アルミニウムまたは適したプラスチック材料で成る出縁部２５をさらに含むことができる。ガラスカバープレート２７は耐火ハウジング３の開口側に提供される。
【００３３】
例えばアルミニウム製の延伸体であるヒートシンク２９はＬＥＤ照明具１５と良好に熱的接触しており、熱は伝導され照明具から放散される。ヒートシンク２１は仕切体２の背後の空間内に延びており、好適には空中に突き出ている。すなわちヒートシンク２９の全体またはその大部分を包囲する容器は存在しない。これでヒートシンク２９は効果的に周囲に熱を放散できる。
【００３４】
任意では、ヒートシンク２９はＬＥＤ照明具１５を端末ブロック（図示せず）に接続するワイヤ３０を受領する内孔部２８を含むことができる。
【００３５】
利用時に、ＬＥＤ照明具１５が発生した熱はヒートシンク２９に直接的に伝導によって移される。続いて熱は矢印“Ｘ”（図４参照）で示すように空間内に対流と輻射によって放散される。一部の熱は耐火ハウジング１１から仕切体５内および室内への伝導によって放散される。この構成によって熱はＬＥＤ照明具１９から効果的に放散され、過熱が回避され、高い光出力と長い使用寿命が提供される。
【００３６】
火災の際にはＬＥＤ照明具１５、出縁部２５およびカバープレート２７は溶解して耐火ハウジング９から落下する。しかし仕切体と鋼製耐火ハウジング９とで形成された耐火防壁は規準時間内には崩壊しない。例えば天井板はＢＳＥＮ１３６５−２：１９９９が要求する９０分の耐火性である。すなわち、火災の場合には９０分間崩壊しないように設計されている。耐火ハウジング９の材料および材料の厚みは天井板の耐火規準に合わせて選択される。典型的には耐火ハウジング９は約１０００℃に耐え、火災の場合でもこの温度未満では崩壊しない。
【００３７】
少なくとも０．３ｍｍの厚みの鋼材製耐火ハウジングは少なくとも９０分間は１０００℃程度の温度に耐える。よって本発明の照明装置は現行規準を満たし、従来の耐火照明装置と比較して製造コストが安価であり、設置が容易な単純構造で提供される。
【００３８】
専門家であれば、本発明の範囲内で前述の実施例に改良を施すことは可能であることを理解しよう。例えばＬＥＤ照明具はプリント回路ボード１７を必須とすることも、例えばＬＥＤをヒートシンクに直接的に取り付けることもできる。照明具は任意の数のＬＥＤおよびそれに見合う数の穴を含んでもよい。典型的には照明装置は１から２０のＬＥＤを含む。
【００３９】
望ましい形態は照明装置１がヒートシンクを含む必要がないことである。それでもこのように構成された照明装置１は耐火性があり、十分にその機能を発揮することが望ましい。しかし、ヒートシンク２９が利用されるとＬＥＤ照明具１５はさらによく機能を発揮し、使用寿命が長くなる。
【００４０】
耐火ハウジング３はＬＥＤ照明具１５のために形成された少なくとも１つの穴２１を含んだ耐火プレートと置換できる。耐火プレートは仕切体に形成された開口部に設置されて開口部に収容されるか、あるいは耐火プレートと直角に後方側部に配置された少なくとも１枚の側壁を含むように設計できる。それぞれの側壁は開口部に挿入され、耐火プレートは開口部の外側に位置するように設計される。全ての場合にヒートシンク２９はＬＥＤ照明装置と熱的に接触するように耐火プレートの背後に設置できる。
【００４１】
図５と図６は図２から図４で示す実施例の改定版である。ヒートシンク１２９はＬＥＤ照明具１１５と接触するように配置されているが、耐火ハウジング１１３とは接触していない。
【００４２】
任意で照明装置は電気及び／又は断熱材をヒートシンク２９とハウジング３との間に含むことができる。
【図１】
2012508440.tif 000003
【図２】
2012508440.tif 000004
【図３】
2012508440.tif 000005
【図４】
2012508440.tif 000006
【図５】
2012508440.tif 000007
【図６】
2012508440.tif 000008
【国際調査報告】
2012508440.tif 000009
2012508440.tif 000010
2012508440.tif 000011