CN101990731A - 防护等级为ip 24w的电机用外壳附件 - Google Patents

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Abstract

本发明以现有技术中防护等级为IP 23的电机(1)用外壳附件(10)为基础。本发明的外壳附件(10)通过下列特征实现IP 24W的防护等级：所述外壳附件具有一第一屋檐式边缘(28)，所述第一屋檐式边缘布置在第一分界壁(19)上，使得在中间区段(20)内位于所述第一分界壁(19)上的水(47)最迟在所述第一屋檐式边缘(28)处发生滴落。从所述第一屋檐式边缘(28)上滴落的水(47)直接或间接流向第一进风口(15)。所述第一进风口(15)区域内布置有复数个第一薄板件(30)，进入送风通道(17)的送风(8)在所述第一薄板件的导引下流向第二边缘区域(14)。第二排风口(23)区域内布置有复数个第二薄板件(36)，所述第二薄板件为从排风通道(25)流出的排风(9)施加一个朝所述电机(1)的顶面(4)定向的分量。所述排风通道(25)内布置有复数个位于端部区域(27)内的第三薄板件(42)，在所述排风通道(25)中流动的排风(9)在所述第三薄板件的导引下偏离所述电机(1)的顶面(4)。

Description

防护等级为IP 24W的电机用外壳附件
技术领域
本发明涉及一种用于一电机的外壳附件，其中，
-所述外壳附件具有一底面，
-所述底面具有一第一边缘区域和一第二边缘区域，所述外壳附件可通过所述第一和第二边缘区域安装在所述电机的一顶面上，
-所述底面具有一中间区域，所述中间区域布置在所述两个边缘区域之间且与所述电机的顶面间隔一定距离，
-所述外壳附件具有一送风通道，所述送风通道从布置在所述中间区域内的一第一进风口延伸至一布置在所述第一边缘区域内且朝向所述电机的顶面的第一排风口，因此，所述电机的一进风机构可通过所述送风通道吸入送风，
-在所述送风通道内，所述第一进风口与所述第一排风口之间布置有一分离装置，因此所述送风通道呈U形延伸或者以更大的弯曲度进行延伸，
-所述送风通道在其远离所述底面一侧由一第一分界壁界定，所述第一分界壁至少在一中间区段内倾斜，因此从所述送风的流向看，所述第一分界壁与所述第一进风口之间的距离至少一直减小至所述分离装置处，
-所述外壳附件具有一覆盖所述送风通道的排风通道，所述排风通道从布置在所述第二边缘区域内且朝向所述电机的顶面的一第二进风口延伸至一第二排风口，因此，所述电机的一排风机构可通过所述排风通道将排风排出，
-所述第二排风口布置在所述外壳附件的一高侧，所述高侧与所述第一边缘区域共用一边缘，
-所述共用边缘是所述第一边缘区域距离所述第二边缘区域最远的边缘，以及
-所述排风通道在其朝向所述底面一侧由一第二分界壁界定，所述第二分界壁至少在与所述第二排风口邻接的一端部区域内倾斜，因此从所述排风的流向看，所述第二分界壁与所述第一排风口之间的距离至少在所述端部区域内减小。
背景技术
这种外壳附件是市场上已经存在的已知产品。其性能虽好，但只能提供IP 23的防护等级。
发明内容
本发明的目的是对上述类型的外壳附件进行改进，使其不但满足IP 24W防护等级的要求，还能尽量减小送风通道和排风通道内的流阻。
这个目的通过一种具有如权利要求1所述特征的设备附件而达成。这种设备附件的有利设计方案可从从属权利要求2至21中获得。
除开篇所述特征外，本发明的设备附件还具有下列特征：
-所述外壳附件具有一第一屋檐式边缘，所述第一屋檐式边缘布置在所述第一分界壁上，使得在所述中间区段内位于所述第一分界壁上的水最迟在所述第一屋檐式边缘处发生滴落，
-从所述第一屋檐式边缘上滴落的水直接或间接流向所述第一进风口，
-所述第一进风口区域内布置有复数个第一薄板件，进入所述送风通道的送风在所述第一薄板件的导引下流向所述第二边缘区域，
-所述第二排风口区域内布置有复数个第二薄板件，所述第二薄板件为从所述排风通道流出的排风施加一个朝所述电机的顶面定向的分量，以及
-所述排风通道内布置有复数个位于所述端部区域内的第三薄板件，在所述排风通道中流动的排风在所述第三薄板件的导引下偏离所述电机的顶面。
根据所述外壳附件的一种优选设计方案，所述第一薄板件至少弯曲一次。借此可提高其稳定性。第一薄板件特定而言可在其朝向电机顶面的末端具有一弯曲部，该弯曲部使得第一薄板件朝向电机顶面的末端基本平行于电机顶面。作为替代或补充方案，第一薄板件可在其远离电机顶面的末端具有一弯曲部，该弯曲部使得第一薄板件远离电机顶面的末端基本与电机顶面正交。
所述第二薄板件同样可以至少弯曲一次。根据一种优选设计方案，第二薄板件为此可在其朝向电机顶面的末端具有一弯曲部，该弯曲部使得第二薄板件朝向电机顶面的末端基本与电机顶面正交。作为替代或补充方案，第二薄板件可在其远离电机顶面的末端具有一弯曲部，该弯曲部使得第二薄板件远离电机顶面的末端基本与电机顶面正交。
所述第三薄板件同样可以至少弯曲一次。根据一种优选设计方案，第三薄板件为此可在其朝向电机顶面的末端具有一弯曲部，该弯曲部使得第三薄板件朝向电机顶面的末端基本平行于电机顶面。作为替代或补充方案，第三薄板件可在其远离电机顶面的末端具有一弯曲部，该弯曲部使得第三薄板件远离电机顶面的末端基本平行于电机顶面。
根据另一优选设计方案，所述第一分界壁和所述第二分界壁是同一个分界壁。借此可简化所述外壳附件的结构。
根据本发明的一种优选设计方案，所述送风通道在所述第一进风口区域内的截面大于其在所述第一排风口区域内的截面。通过这一措施可进一步减小流阻。
根据本发明一种特别优选的方案，所述外壳附件具有一第二屋檐式边缘，从所述排风的流向看，所述第二屋檐式边缘在所述端部区域内布置在所述第二薄板件前面的一第三分界壁上，所述第三分界壁与所述第二分界壁相对布置，借此可使端部区域内的水最迟在第二屋檐式边缘处滴落到第二分界壁上。从排风流向看，第二屋檐式边缘可布置在第三薄板件前面。
所述分离装置可设计为伸入所述送风通道内部的一条片状物。作为替代方案，可将所述分离装置设计为伸入所述送风通道内部的一凸起结构。在第二种情况下，可将所述凸起结构设计为梯级结构。
所述第一进风口可与所述第一边缘区域间隔一定距离。作为替代方案，所述第一进风口可一直延伸至所述第一边缘区域。
根据本发明的一种优选设计方案，所述分离装置具有与所述第一进风口邻接且朝所述第一进风口倾斜的一排流面。在此情况下，第一屋檐式边缘可如此布置，使得从第一屋檐式边缘上滴落的水滴落在这个倾斜的排流面上。作为替代方案，从送风流向看，第一屋檐式边缘可布置在第一进风口与分离装置之间的过渡区域内。
下文将联系附图以实施例描述的方式对本发明其他优点和技术细节进行说明。
附图说明
图1为一电机和一设备附件的剖视图；
图2为图1所示电机及外壳附件的另一剖视图；以及
图3为薄板件在本发明外壳附件中实现IP 24W防护等级的作用原理图。
具体实施方式
图1和图2所示的电机1水平布置。“水平布置”这一概念在此是指电机1的转子轴2水平延伸。电机1具有一电机外壳3，该电机外壳具有一顶面4。顶面4上布置有电机1的进风机构6和排风机构7，相对于转子轴4的旋转轴5而言，进风机构6和排风机构7彼此轴向错开布置。电机1通过进风机构6吸入送风8。送风8穿过电机1，以便冷却电机1。空气穿过电机1后作为排风9经由排风机构7排到电机外部。
固体杂质和水可经由进风机构6和排风机构7进入电机1。为了(在一定程度上)防止这种情况的发生，本发明采用一种外壳附件10。本发明的目的是借助外壳附件10来实现IP 24W的防护等级。因此根据IEC 60034-5标准的相关规定，外壳附件10应能确保以下几点：
-防止直径大于12mm的杂质侵入。
-防止水束和较细小微粒从任何一个方向高速侵入。
-进风段存在风速不超过3ms的区域。
-进风段存在三个90°转向机构。
为了满足这些条件，同时又能尽量减小空气阻力，需要如图1和图2所示对外壳附件10进行如下设计：
外壳附件10具有一底面11，该底面具有一中间区域12和两个邻接在中间区域12两侧的边缘区域13、14。也就是说，中间区域12布置在边缘区域13、14之间。外壳附件10通过边缘区域13、14安装在电机1的顶面4上。中间区域12则与电机1的顶面4间隔一定距离。
中间区域12内布置有第一进风口15。第一进风口15朝向电机1的顶面4，但与电机1的顶面4间隔一定距离。第一进风口15可与第二边缘区域14间隔一定距离。但该第一进风口也可与第二边缘区域14邻接。
第一边缘区域13内布置有第一排风口16，该第一排风口同样朝向电机1的顶面4。第一排风口16与电机1的进风机构6共同作用。
外壳附件10具有一个送风通道17，送风通道17从第一进风口15延伸至第一排风口16。在此基础上，电机1的进风机构6可通过送风通道17吸入送风8。
在送风通道17内，第一进风口15与第一排风口16之间布置有一分离装置18。这使得送风通道17呈U形延伸或者以更大的弯曲度进行延伸。其中，优选地，送风通道17在第一进风口15区域内的截面大于其在第一排风口16区域内的截面。
如图1所示，分离装置18设计为伸入送风通道17内部的凸起结构18。在此情况下，第一进风口15与第一边缘区域13间隔一定距离，这是因为凸起结构18将第一进风口15和第一边缘区域13予以分离。凸起结构18可设计为梯级结构18。但是凸起结构18也可采用其他设计，例如穹顶式拱形结构。
作为凸起结构18的替代方案，可将所述分离装置设计为伸入送风通道17内部的条片状物。该条片状物在此可选择性地采用平直设计或弯曲设计。因此，所述分离装置可以仅由凸起结构18的一个侧面18a构成，或者是，所述分离装置虽然具有凸起结构18的侧面18a和另一侧面18b，但不具有凸起结构18的侧面18c。在将所述分离装置设计为条片状物的情况下，第一进风口15可一直延伸至第一边缘区域13。
送风通道17在其远离底面11一侧由第一分界壁19界定。第一分界壁19至少在中间区段20内倾斜。其结果是，至分离装置18处为止，第一分界壁19与第一进风口15之间的距离a1至少一直减小。
第二边缘区域14内布置有第二进风口21。第二进风口21朝向电机1的顶面4，并与电机1的排风机构7共同作用。外壳附件10的高侧22布置有第二排风口23。高侧22与第一边缘区域13共用一个边缘24。这个共用边缘24在此是第一边缘区域13距离第二边缘区域14最远的边缘。
外壳附件10具有一排风通道25，该排风通道从第二进风口21延伸至第二排风口23，从而覆盖送风通道17。在此基础上，电机1的排风机构7可通过排风通道25将排风9排出。
排风通道25在其朝向底面11一侧由第二分界壁26界定。第二分界壁26至少在一个与第二排风口23邻接的端部区域27内倾斜。其结果是，从排风9的流向看，第二分界壁26与第一排风口16之间的距离a2至少在端部区域27内减小。
第二分界壁26可以是单独的、不同于第一分界壁19的分界壁。但优选方案是，第一分界壁19和第二分界壁26是同一个分界壁。
外壳附件10此外还具有第一屋檐式边缘28。第一屋檐式边缘28布置在第一分界壁19上，因而是从上方伸入送风通道17内部。从送风8的流向看，第一屋檐式边缘28可布置在第一进风口15与分离装置18之间的过渡区域29内。通过采用这种布置方式，再结合第一分界壁19的倾斜布置，可使得在中间区段20内位于第一分界壁19上的水最迟在第一屋檐式边缘28处发生滴落，且直接流向第一进风口15。
作为替代方案，可为与第一进风口15邻接的侧面18b采用倾斜设计。此时，侧面18b用作排流面18b。在此情况下，第一屋檐式边缘28可如此布置，使得从第一屋檐式边缘28上滴落的水先滴落在倾斜的排流面18b上，而后再流向第一进风口15。也就是说，从第一屋檐式边缘28上滴落的水间接地流向第一进风口15。
第一进风口15区域内布置有第一薄板件30。进入送风通道18的送风8在第一薄板件30的导引下流向第二边缘区域14。个别情况下，在第一进风口15区域内仅布置第一薄板件30就够了。但一般情况下还需在第一进风口15区域内布置网格宽度最大为12mm的网格栅31。
根据本发明的一种优选设计方案，第一薄板件30至少弯曲一次。这一措施可提高第一薄板件30的机械稳定性。同时还能减小第一薄板件30工作时的振动敏感度。
举例而言，第一薄板件30可在其朝向电机1的顶面4的末端32具有第一弯曲部33。第一弯曲部33使得第一薄板件30朝向电机1的顶面4的末端32基本平行于电机1的顶面4。
作为替代或补充方案，第一薄板件30可在其远离电机1的顶面4的末端34具有第二弯曲部35。第二弯曲部35使得第一薄板件30远离电机1的顶面4的末端34基本与电机1的顶面4正交。
此外，第二排风口23区域内布置有第二薄板件36。当排风9从排风通道25中流出时，第二薄板件36会为排风9的流向施加一个朝电机1的顶面4定向的分量。个别情况下，在第二排风口23区域内仅布置第二薄板件36就够了。但一般情况下还需在第二排风口23区域内布置网格宽度最大为12mm的网格栅37。
与第一薄板件30一样，第二薄板件36也可以至少弯曲一次。借此可在第二薄板件36上产生与第一薄板件相同的效果。
举例而言，第二薄板件36可在其朝向电机1的顶面4的末端38具有第一弯曲部39。第一弯曲部39使得第二薄板件36朝向电机1的顶面4的末端38基本与电机1的顶面正交。
作为替代或补充方案，第二薄板件36可在其远离电机1的顶面4的末端40具有第二弯曲部41。第二弯曲部41使得第二薄板件36远离电机1的顶面4的末端40基本与电机1的顶面4正交。
最后，排风通道25内布置有第三薄板件42。在排风通道25中流动的排风9在第三薄板件42的导引下偏离电机1的顶面4。
与第一和第二薄板件30、36一样，第三薄板件42也可以至少弯曲一次。借此可在第三薄板件42上产生与第一和第二薄板件30、36相同的效果。
举例而言，第三薄板件42可在其朝向电机1的顶面4的末端43具有第一弯曲部44。第一弯曲部44使得第三薄板件42朝向电机1的顶面4的末端4基本平行于电机1的顶面4。
作为替代或补充方案，第三薄板件42可在其远离电机1的顶面4的末端45具有第二弯曲部46。第二弯曲部46使得第三薄板件42远离电机1的顶面4的末端45基本平行于电机1的顶面4。
如图3所示，在第一薄板件30的作用下，水束47只能在一个极小的角度范围内进入送风通道17。进入送风通道的水束47不是射在第一分界壁19的倾斜区段上，就是射在一个间壁48上，间壁48朝第二边缘区域14方向且与第一分界壁19邻接。如果水束47射在第一分界壁19的倾斜区段上，则其要么直接滴落到第一进风口15上，要么先到达第一屋檐式边缘28，而后再从第一屋檐式边缘滴落到第一进风口15上。如果水束47射在间壁48上，则其会直接朝第一进风口15方向滴落。
第二薄板件36同样可确保水束49只能在极小的角度范围内进入排风通道25。进入排风通道的水束49射在第三薄板件42上。该水束要么在端部区域27内从第三薄板件溅到第二分界壁26上，要么在第三薄板件42前方(即同样是在端部区域27内)滴落到第二分界壁26上。由于第二分界壁26是倾斜布置的，因此水束49随后会被排出排风腔25。
为了进一步强化渗水保护，外壳区段10可具有第二屋檐式边缘50。如果存在第二屋檐式边缘50，则从排风9的流向看，第二屋檐式边缘50布置在第二薄板件36前面的一个第三分界壁51上，这个第三分界壁与第二分界壁26相对布置。借此可使端部区域27内的水49最迟在第二屋檐式边缘50处滴落到第二分界壁26上。从排风9的流向看，第二屋檐式边缘50优选布置在第三薄板件42前面。
借助本发明的外壳附件10，可以在保持低空气阻力的同时很容易地实现IP 24W的防护等级。
以上仅为本发明的说明。本发明的保护范围仅由所附权利要求书规定。

Claims (21)

1.一种用于一电机(1)的外壳附件，其中，
所述外壳附件具有一底面(11)，
所述底面(11)具有一第一边缘区域和一第二边缘区域(13，14)，所述外壳附件可通过所述第一和第二边缘区域安装在所述电机(1)的一顶面(4)上，
所述底面(11)具有一中间区域(12)，所述中间区域布置在所述两个边缘区域(13，14)之间且与所述电机(1)的顶面(4)间隔一定距离，
所述外壳附件具有一送风通道(17)，所述送风通道从一第一进风口(15)延伸至一第一排风口(16)，所述第一进风口(15)布置在所述中间区域(12)内，所述第一排风口(16)布置在所述第一边缘区域(13)内且朝向所述电机(1)的顶面(4)，因此，所述电机(1)的一进风机构(6)可通过所述送风通道(17)吸入送风(8)，
在所述送风通道(17)内，所述第一进风口(15)与所述第一排风口(16)之间布置有一分离装置(18)，因此所述送风通道(17)呈U形延伸或者以更大的弯曲度进行延伸，
所述送风通道(17)在其远离所述底面(11)一侧由一第一分界壁(19)界定，所述第一分界壁至少在一中间区段(20)内倾斜，因此从所述送风(8)的流向看，所述第一分界壁(19)与所述第一进风口(15)之间的一距离(a1)至少一直减小至所述分离装置(18)处，
所述外壳附件具有一覆盖所述送风通道(17)的排风通道(25)，所述排风通道从一第二进风口(21)延伸至一第二排风口(23)，所述第二进风口(21)布置在所述第二边缘区域(14)内且朝向所述电机(1)的顶面(4)，因此，所述电机(1)的一排风机构(7)可通过所述排风通道(25)将排风(9)排出，
所述第二排风口(23)布置在所述外壳附件的一高侧(22)，所述高侧与所述第一边缘区域(13)共用一边缘(24)，
所述共用边缘(24)是所述第一边缘区域(13)距离所述第二边缘区域(14)最远的边缘，
所述排风通道(25)在其朝向所述底面(11)一侧由一第二分界壁(26)界定，所述第二分界壁至少在与所述第二排风口(23)邻接的一端部区域(27)内倾斜，因此从所述排风(9)的流向看，所述第二分界壁(26)与所述第一排风口(16)之间的一距离(a2)至少在所述端部区域(27)内减小，
所述外壳附件具有一第一屋檐式边缘(28)，所述第一屋檐式边缘布置在所述第一分界壁(19)上，使得在所述中间区段(20)内位于所述第一分界壁(19)上的水(47)最迟在所述第一屋檐式边缘(28)处发生滴落，
从所述第一屋檐式边缘(28)上滴落的水(47)直接或间接流向所述第一进风口(15)，
所述第一进风口(15)区域内布置有复数个第一薄板件(30)，进入所述送风通道(17)的送风(8)在所述第一薄板件的导引下流向所述第二边缘区域(14)，
所述第二排风口(23)区域内布置有复数个第二薄板件(36)，所述第二薄板件为从所述排风通道(25)流出的排风(9)施加一个朝所述电机(1)的顶面(4)定向的分量，以及
所述排风通道(25)内布置有复数个位于所述端部区域(27)内的第三薄板件(42)，在所述排风通道(25)中流动的排风(9)在所述第三薄板件的导引下偏离所述电机(1)的顶面(4)。
2.根据权利要求1所述的外壳附件，其特征在于，
所述第一薄板件(30)至少弯曲一次。
3.根据权利要求2所述的外壳附件，其特征在于，
所述第一薄板件(30)在其朝向所述电机(1)的顶面(4)的末端(32)具有一弯曲部(33)，所述弯曲部使得所述第一薄板件(30)朝向所述电机(1)的顶面(4)的末端(32)基本平行于所述电机(1)的顶面(4)。
4.根据权利要求2或3所述的外壳附件，其特征在于，
所述第一薄板件(30)在其远离所述电机(1)的顶面(4)的末端(34)具有一弯曲部(35)，所述弯曲部使得所述第一薄板件(30)远离所述电机(1)的顶面(4)的末端(34)基本与所述电机(1)的顶面(4)正交。
5.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述第二薄板件(36)至少弯曲一次。
6.根据权利要求5所述的外壳附件，其特征在于，
所述第二薄板件(36)在其朝向所述电机(1)的顶面(4)的末端(38)具有一弯曲部(39)，所述弯曲部使得所述第二薄板件(36)朝向所述电机(1)的顶面(4)的末端(38)基本与所述电机(1)的顶面(4)正交。
7.根据权利要求5或6所述的外壳附件，其特征在于，
所述第二薄板件(36)在其远离所述电机(1)的顶面(4)的末端(40)具有一弯曲部(41)，所述弯曲部使得所述第二薄板件(36)远离所述电机(1)的顶面(4)的末端(40)基本与所述电机(1)的顶面(4)正交。
8.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述第三薄板件(42)至少弯曲一次。
9.根据权利要求8所述的外壳附件，其特征在于，
所述第三薄板件(42)在其朝向所述电机(1)的顶面(4)的末端(43)具有一弯曲部(44)，所述弯曲部使得所述第三薄板件(42)朝向所述电机(1)的顶面(4)的末端(43)基本平行于所述电机(1)的顶面(4)。
10.根据权利要求8或9所述的外壳附件，其特征在于，
所述第三薄板件(42)在其远离所述电机(1)的顶面(4)的末端(45)具有一弯曲部(46)，所述弯曲部使得所述第三薄板件(42)远离所述电机(1)的顶面(4)的末端(45)基本平行于所述电机(1)的顶面(4)。
11.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述第一分界壁(19)和所述第二分界壁(26)是同一个分界壁。
12.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述送风通道(17)在所述第一进风口(15)区域内的截面大于其在所述第一排风口(16)区域内的截面。
13.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述外壳附件具有一第二屋檐式边缘(50)，从所述排风(9)的流向看，所述第二屋檐式边缘在所述端部区域(27)内布置在所述第二薄板件(36)前面的一第三分界壁(51)上，所述第三分界壁与所述第二分界壁(26)相对布置，因此所述端部区域(27)内的水(49)最迟在所述第二屋檐式边缘(50)处滴落到所述第二分界壁(26)上。
14.根据权利要求13所述的外壳附件，其特征在于，
从所述排风(9)的流向看，所述第二屋檐式边缘(50)布置在所述第三薄板件(42)前面。
15.根据权利要求1至14中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述分离装置(18)设计为伸入所述送风通道(17)内部的一条片状物(18a，18a+18b)。
16.根据权利要求1至14中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述分离装置(18)设计为伸入所述送风通道(17)内部的一凸起结构(18)。
17.根据权利要求16所述的外壳附件，其特征在于，
所述凸起结构(18)设计为梯级结构(18)。
18.根据权利要求1至17中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述第一进风口(15)与所述第一边缘区域(13)间隔一定距离。
19.根据权利要求1至15中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述第一进风口(15)一直延伸至所述第一边缘区域(13)。
20.根据权利要求1至19中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述分离装置(18)具有与所述第一进风口(15)邻接且朝所述第一进风口(15)倾斜的一排流面(18b)，所述第一屋檐式边缘(28)如此布置，使得从所述第一屋檐式边缘(28)上滴落的水(47)滴落在所述倾斜的排流面(18b)上。
21.根据权利要求1至19中任一项权利要求所述的外壳附件，其特征在于，
所述第一屋檐式边缘(28)从所述送风(8)的流向看布置在所述第一进风口(15)与所述分离装置(18)之间的一过渡区域(29)内。
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