CN102137611A - 用于使奶基液体细蒸汽起泡的器具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加热含奶液体和使含奶液体起泡的器具(1)，其包括蒸汽供应设备(20)，该蒸汽供应设备(20)具有带有开口(25)的出口(22)，以用于将蒸汽气泡输送到含奶液体中。出口(22)与阀装置(12，20)相关联，该阀装置(12，20)用于调节从蒸汽出口开口(25)输送到所述液体中的所述蒸汽气泡的气泡尺寸。

Description

用于使奶基液体细蒸汽起泡的器具
技术领域
本发明涉及一种用于在例如饮料制备领域中使用的使奶基液体起泡的器具，所述饮料例如卡布奇诺咖啡、牛奶咖啡、拿铁和玛琪雅朵咖啡、巧克力以及其它热饮料。
背景技术
至少一部分由起泡或经加热的牛奶制成的特色饮料越来越流行。最著名的这种类型的饮料是卡布奇诺类型的咖啡。这种类型的咖啡包括由一层起泡的牛奶所覆盖的咖啡构成的液体部分，该起泡的牛奶由于其很低的密度而浮在液体的表面上。
已知各种用来调制鲜奶的系统。这些现有技术的系统例如在DE 11 31372、DE 15 54 670、DE 196 11 450、DE 196 24 648、DE 197 19 784、DE 4037 366、DE 44 45 436、DE 89 15 094、DE 20 2007 009 537、DE 10 2004 063285、DE 10 2006 031 064、EP 0 344 859、EP 0 480 928、EP 0 607 759、EP 0 791 321、EP 0 813 834、EP 0 858 757、EP 1 197 175、EP 1 223 839、EP 1 501 398、EP 1 597 992、EP 1 716 796、EP 1 725 124、EP 1 731 065、EP 1 776 904、EP 1 776 905、EP 1 785 074、EP 1 827 188、EP 1 857 028、EP 1 878 370、FR 769 848、FR 2 708 185、US 2,932,493、US 3,182,975、US 3,356,349、US 4,162,855、US 4,537,332、US 4,479,908、US 5,133,247、US 5,265,519、US 5,295,431、US 5,473,972、US 6,006,654、US 6,318,247、US 6,712,497、US 7,021,206、US 7,322,282、US2002/0134248、WO 90/10411、WO 96/22830、WO 03/003888、WO 2004/043213、WO 2006/050900、WO2006/122916、WO 2007/095770、WO 2007/120038、WO 2007/144735、WO 2008/034708、WO 2008/046837和WO/2008/142154中所公开的。US2001/0036124、US 2006/0018187和US 7,314,307中公开了用于其它应用如茶、咖啡、热巧克力、汤、色拉调味料等中的调制系统。
使牛奶起泡的最简单方法是将蒸汽供应导管插入待起泡的一杯牛奶中。然而，这种方法的结果在很大程度上取决于用户的技能，并且通常提供不良的起泡质量。实际上，通常，牛奶仅以加热结束，并且由于在调制处理期间没有空气加入牛奶中而不能大量起泡。实际上，为了达到满意的起泡，要求用户熟练地在牛奶中移动蒸汽导管，以便在搅动牛奶的同时将空气加入牛奶中。这类系统例如在EP 0 791 321和EP 1 716 796中所公开的。仅通过蒸气加热而不使牛奶起泡是众所周知的，并且还可以如例如在EP 1 776 904中所公开的那样自动地实现该加热。特别地，可以将蒸气源与搅拌器结合，以便通过被包封在与牛奶流体连通的搅拌室中的搅拌器将蒸气注入牛奶中，从而避免牛奶在蒸汽注射管道上烧损，例如在US3,182,975和US 4,479,908中所公开的。
存在结合有蒸汽供应导管和机械搅拌器的起泡设备，所述蒸汽供应管道用于加热，所述机械搅拌器在所述蒸汽供应管道下方延伸，用于同时搅动在该起泡设备下使用的由用户持握的杯中的牛奶。这种搅拌器可以通过驱动轴与驱动转子连接，该驱动转子位于蒸气导管内部，并由在导管中通过的蒸汽驱动。蒸气或者蒸气与空气的混合物被竖直地输送到搅拌器上方。例如，EP1 197 175公开了一种蒸气导管，该蒸气导管具有多个用于输入牛奶和空气的开口，并且在其出口处具有用于搅动牛奶的搅拌器。DE 10 2004063 285公开了一种类似的设备，在该设备中蒸气导管设置成仅导引蒸气且为不可渗透的，从而由于卫生原因避免牛奶进入导管。EP 1 597 992公开了另一种同样类型的这种设备。在WO 2007/095770中，设置有具有文氏管的喷管，以将蒸汽-空气混合物喷射到容纳有牛奶的容器中。WO2007/144735公开了一种类似的设备。
这些系统存在的问题在于：用户必需将杯子适当地保持在蒸气导管下方，或反之亦然，从而使导管的出口在处理期间不从牛奶中露出，若管道的出口在处理期间从牛奶中露出则会导致牛奶到处喷溅。当这种蒸气导管与位于其下方的搅拌器配合时，这种危险甚至增加，该搅拌器可导致在搅拌器附近的牛奶中形成旋涡，并且导管的蒸汽出口在牛奶的表面上方与该表面形成空间，这也可导致牛奶的喷射以及将蒸气不良地加入牛奶中或未将蒸气加入牛奶中。
此外，相互关联的搅拌器、蒸气和/或空气喷射装置(例如使用文氏管设备的系统或具有由喷射的蒸气驱动的搅拌器的系统)具有非常有限的通用性。通常，它们仅允许以一种模式操作，并要求用户具有例如移动起泡设备和/或容器以调节起泡特性的技能。
该后一问题的解决方案已在EP 1 501 398中提出，其中蒸气与空气按用户确定的比例混合，然后作为混合物被喷射到容纳有牛奶的容器内。调节蒸气-空气的比例，以使用经用户调节的起泡量加热牛奶。EP 1 776 905公开了一种类似的系统，其中压缩空气的脉冲被加入到蒸气流中，然后作为混合物被喷射到牛奶壶中。US 6,006,654中公开了另一种同样类型的系统，其中牛奶被泵送到蒸气流中，然后与用于起泡的空气混合，之后被输送到排放喷嘴处。
也可以通过将鲜奶从奶源吸入到一设备中来使牛奶起泡，该设备包括空气入口和加压蒸气入口以及出口，所述空气入口和加压蒸气入口形成文氏管设备，以用于这种牛奶与蒸气和空气的加热和混合，所述出口用于由此起泡的牛奶。这些设备例如在上述EP 1 716 796、DE 10 2006 031 064和DE 44 45 436中所公开的。这些系统也可以与内置式搅拌器结合，例如在DE 20 2007 009 537中所公开的。另外，在EP 1 785 074中，将牛奶从储液器泵送到混合室内，将混合物或者蒸气以及牛奶喷射到该混合室内以用于使牛奶起泡，起泡的牛奶然后被输送到输送开口。
另一种已知的方法在于使用起泡容器，该起泡容器包括起泡设备，将牛奶供应到所述起泡设备中然后起泡。可通过使用文氏管设备将蒸气和空气喷射到容纳在容器中的牛奶内以进行所述起泡，例如在WO 01/26520和WO 2006/122916中所公开的。该系统产生具有大气泡的带有相对液态泡沫的起泡牛奶。也可通过用于机械搅动并把空气驱入牛奶中的叶轮和用于同时加热牛奶的电阻加热器来实现罐中牛奶的起泡，例如在EP 1 725 124、WO 2006/052900和WO/2008/142154中所公开的。该系统产生也具有大气泡的相对干实的泡沫。
使用文氏管蒸气设备抽吸牛奶所涉及的问题在于：蒸气在文氏管设备中立即冷凝以及在牛奶中形成不良的蒸气气泡。
因此，仍有必要提供易于生产起泡牛奶并具有高质量的细气泡分配的可靠系统。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于加热含奶液体和使含奶液体起泡的器具。该器具具有蒸汽供应设备，所述蒸汽供应设备具有带开口的出口，以用于将具有一定气泡尺寸的蒸汽气泡输送到该含奶液体中。
输送到含奶液体中的蒸汽对液体加热。然而，不像已知的文氏管设备，在本发明中，水以蒸汽气泡的形式直接喷射到含奶液体中。该蒸汽不用来将牛奶吸入起泡导管设备，所述吸入使蒸汽在这种吸入过程中在文氏管设备内大部分冷凝成液态水。而使用本发明的蒸汽供应设备，蒸汽以通常气态气泡的形式加入到含奶液体内。
根据本发明，所述器具的出口与阀装置相关联，该阀装置用于调节从蒸汽出口开口输送到所述液体中的所述蒸汽气泡的气泡尺寸，蒸汽出口开口尤其是具有可由阀装置调节的截面。
因此，通过调节阀的特性，尤其是通过调整穿过阀的蒸汽流量，所形成的起泡的含奶液体的特性、尤其是起泡的牛奶中的气孔的尺寸相应地变化，以达到所需的泡沫质量，所述气孔的尺寸取决于可调节的喷射的蒸汽气泡的尺寸。
特别地，已发现，例如通过迫使蒸汽在压力下在蒸汽出口开口处穿过弹性阀构件而将具有很细气泡尺寸的蒸汽喷射到含奶液体内能够获得与由咖啡师或十分有经验的咖啡侍者手工获得的泡沫质量相接近的泡沫质量，例如具有约为150微米的气泡的泡沫，而不是由已知的自动牛奶起泡机所获得的约为200微米或大于约200微米的气孔尺寸。
例如，阀装置包括被偏压的弹性构件，该被偏压的弹性构件设置成允许当蒸汽在蒸汽供应设备中达到足够的压力时通过出口开口释放此蒸汽。所述弹性构件可选地与用户可调的偏压装置相关联，以调节所述弹性构件的偏压。例如，阀装置包括弹性地闭合蒸汽出口开口的罩、插塞或盖中的至少一者。
阀装置可包括用于将这种蒸汽导向蒸汽出口开口的弹性截面、尤其是管形或锥形截面。该弹性截面可为蒸汽出口的一部分，并且阀装置还可包括用于挤压该弹性截面以调整穿过它的蒸汽流量的装置。通常，阀装置还包括支承表面，弹性截面被偏压以将出口开口压靠在支承表面上。在这种情况下，阀后面的蒸汽压力可升高至能够迫使蒸汽沿弹性截面通过出口开口并由此将具有受调节的尺寸的蒸气气泡喷射到含奶液体中所必需的水平。
所述器具还可包括单向阀或止回阀，以防止将含奶液体引入蒸汽供应设备、尤其是引入其出口中。用于调节气泡尺寸的阀本身可以是单向阀或止回阀。
通常，所述器具还包括用于将空气加入含奶液体中的装置、特别是用于在距蒸汽出口开口一定距离处将空气加入该液体的装置，从而在蒸汽出口开口处形成与由空气加入装置所形成的空气气泡分开的蒸汽气泡。因此，被引入所述液体中的空气气泡不同于在蒸汽出口开口处形成的蒸汽气泡。
通过将蒸汽和空气分开加入含奶液体中，尤其是在整个起泡过程期间，蒸汽气泡和空气气泡在被加入含奶液体之前或在被加入含奶液体时性能不变。
通过实验发现，空气气泡和蒸气气泡在被加入含奶液体时相互作用与空气和蒸气在被加入含奶液体之前即相互混合相比产生更高的起泡质量。尽管迄今还未很好理解其物理和/或化学现象并且未由任何理论解释，但可以认为，牛奶尤其是牛奶蛋白质的调制——认为其直接影响含奶泡沫的特性——当分别暴露于蒸汽和空气(尤其是基本上不冷凝的)中时与当含奶液体用预混的空气和蒸汽或甚至更糟情况下空气和冷凝的蒸汽(热水)处理时相比反应不同。空气的加入过程和蒸汽的加入过程完全分开使起泡质量提高。
空气加入装置通常包括搅动器，以用于搅动含奶液体和通过搅动作用加入空气。搅动器可以是设置成被浸入含奶液体中并搅拌含奶液体的搅拌器，例如在上述WO 2006/050900和WO/2008/142154中所公开的。还可以设想通过使用振动器类型的设备搅动含奶液体，以将空气气泡加入液体中。另外，也可以通过使用可选地与空气泵相关联的、直接进入含奶液体中的空气供应管道或者在较不优选的实施例中如上所述通过在将蒸汽和空气加入含奶液体之前对蒸汽和空气进行预混合而将空气加入液体中。
为了增加灵活性和用户适用性，所述器具可设置成用户可配置的，以用于在使含奶液体起泡时同时和/或依次加入空气和蒸汽。所述器具也可设置成允许用户选择将空气和/或蒸汽加入含奶液体中的速度。可选地，空气加入装置可与电阻加热器相关联，该电阻加热器用于与蒸汽加热相结合或在没有蒸汽加热的情况下加热含奶液体。因此，用户可以通过减少或抑制蒸汽的加入和通过使用电阻器——例如装配到用于容纳液体的储液器上或装配到搅动器上的电阻器——加热含奶液体以补偿蒸汽加热不足来调节所需的起泡特性、尤其是其流动性和干度，以及泡沫结构。
所述器具可包括用于容纳含奶液体的储液器。蒸汽供应设备可选地固定至、尤其是机械地固定至储液器。通常，所述容器具有底面，空气出口开口可位于该底面处或该底面附近。通常，所述器具包括例如搅拌器类型的搅动器，以用于搅动含奶液体并将空气加入其中。所述搅动器可选地设置在该容器的底部附近。
有利地，所述搅动器设置成向储液器内的含奶液体引入不对称的运动。例如，搅动器包括相对于容器的中心竖直轴线偏心的搅拌器，从而能在含奶液体的主体中产生不对称的搅动。可供选择地或者附加地，还可以在罐的结构中加入扰流障碍物，例如伸入罐的腔室中的突起，以便产生不对称的搅动。
在这种情况下，蒸汽出口开口可选地设置成在容器中、特别是在容器的底部附近与搅动器大致相对。这提供了蒸气气泡在距离用于将空气气泡加入液体的搅拌器一定距离处的最佳加入。
在一个实施例中，蒸汽供应设备包括具有入口的管道，该入口可连接至蒸汽发生器、尤其是热饮料机的蒸汽发生器的出口。
在另一个实施例中，本发明的器具包括蒸汽发生器，该蒸汽发生器与所述蒸汽供应设备流体连接。可选地，蒸汽发生器设置成与含奶液体热连通，以除了通过蒸气加入而加热之外还用于对含奶液体进行预加热。例如，所述器具包括用于容纳含奶液体的储液器和与用于产生蒸汽的加热器相关联的储水器，该储水器可选地设置在用于容纳含奶液体的储液器的底部周围。
本发明还涉及一种用于加热含奶液体和使含奶液体起泡的器具、特别是如上所述的器具。所述器具包括蒸汽供应设备，该蒸汽供应设备具有带有开口的出口，以用于将这种蒸汽的气泡输送到该液体中。在将这种气泡输送至该液体内时，所述出口的截面积高达0.7mm2，通常在0.1至0.65mm2的范围内，特别是在0.2至0.55mm2的范围内、例如在0.25至0.45mm2的范围内。
所述器具可包括任何所述特征或特征的组合。
附图说明
现参照附图对本发明进行说明，其中：
图1示出根据本发明的牛奶起泡器具的剖视透视图；和
图2示出根据本发明的另一种起泡器具的一部分的剖视透视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的器具1具有用于接收待起泡的含奶液体的罐10。罐10具有用于在起泡时分配液体的料口11。此外，在罐10的下方设置有封闭的隔室2，该隔室2容纳有电驱动设备5，所述电驱动设备5与用户开关6和用于与支承底座(未示出)连接的电源连接器7相关联。驱动设备5设置成驱动搅拌器8，该搅拌器8设置在罐10的底部12上，并通过底部12与驱动装置5磁耦合。隔室2由装配到刚性底部4上的大致管形的支架3形成。隔室2的上部由罐10界定，该罐10定位在支架3内并固定到支架3上。因此，管形支架3、底部4和罐10为在被装配后共同形成室2的三个壳体部分。关于器具的结构、驱动装置、开关、电连接器和搅拌器的其它细节和变型例如在WO2006/050900和WO/2008/142154中所公开的，其内容结合在这里作为参考。
此外，器具1具有用于供应蒸汽的设备，该设备包括导管20，导管20具有用于与蒸汽发生器(未示出)连接的入口21和用于在罐10的底部12处输送蒸汽气泡的出口22。导管20通过从罐10的上边缘延伸的构件13固定到罐10上。
导管20由弹性材料例如塑料制成，并在弹性约束下被压靠在底部12上，使得沿其纵向方向被压缩的导管20与形成抵靠管道的出口22的支承表面的底部12相配合形成阀系统，以用于经由受调节的开口25调整在使用期间存在的蒸汽气泡的气泡尺寸。这种开口25由压靠在罐10的底部12上的蒸汽出口22的周缘形成。因此，形成在导管20与底部12之间的出口开口25具有通过阀装置、亦即被偏压在底部12上的导管20进行调节的截面，并且蒸汽在导管20内部的压力的作用下沿着导管20行进并经由出口25被挤出。
为了操作器具1，通过连接导管连接蒸汽入口21与蒸汽发生器、尤其是咖啡机的蒸汽喷嘴，并将奶或含奶液体(未示出)注入罐10内。
通过推动按钮6来接通驱动设备5，从而使偏心式搅拌器8在液体中旋转。搅拌器8的旋转导致在液体的表面处形成旋涡。用虚线15示意性地示出的旋涡可以向下延伸至搅拌器8并且甚至在起始处延伸到搅拌器8下方。因此，在通过被搅动的液体的表面15的底部16而旋转的搅拌器8的作用下将空气机械地加入到液体中。
蒸汽由蒸汽发生器产生，并通过入口21被供应到导管20中且沿着导管20被导引至底部12。蒸汽在压力作用下通过开口25被挤出，以在旋转的含奶液体中形成很小的蒸汽气泡来加热液体，并与空气气泡一起形成含奶液体、空气和蒸汽以及经冷凝的蒸汽的细(粒)乳液。
图2示出根据本发明的器具的奶罐10的剖视透视图，其中相同的标号总体上表示相同的元件。罐10在其底部12上具有搅拌器8和蒸汽供应设备(未示出)的出口22，搅拌器8通过驱动设备(未示出)的作用而旋转，出口22用于将蒸汽从蒸汽发生器导入罐10中。
出口22通过底部12通入罐10内。出口22由阀装置覆盖，该阀装置具有半刚性的弹性罩26和用于调节弹性罩26抵靠底部12的机械偏压的设备14、14’、27、28。
罩26具有大致扁平的锥形形状，并通过杆件27使其基部的周缘压靠在底部12的出口22上，而底部12用作罩26的支承表面。罐10具有径向支承件14，该径向支承件14具有螺纹孔14’，该螺纹孔14’用于固定具有对应螺纹的杆件27。支承件14基本上沿着罐10的整个高度竖直地延伸。在一变型方案中，可以设置一个或多个以径向指状物形式的支承件代替这种竖直地延伸的支承件14来固定杆件27。此外，杆件27的上端被装配到旋钮28上，所述旋钮28用于驱动杆件27沿孔14’向上和向下，并且允许用户调节罩26抵靠底部12的机械偏压并因此调节在罩26的基部的周缘下方形成的蒸汽出口22的受调节的开口25的特性。
出口22通过蒸汽供应设备(未示出)连接到蒸汽发生器上。蒸汽发生器可以是起泡器具的一部分，并位于底部12的下方或其周围，或者蒸汽发生器可以在器具的外部，如图1的实施例所示出的。
在图2中部分地示出的器具总体上与图1的器具同样地操作。此外，阀系统14、14’、26、27、28允许用户以简单的方式调节蒸汽出口开口25的开口压力，并因此调节从出口开口25输送到待在罐10中调制的含奶液体中的蒸汽气泡的尺寸。阀系统14、14’、26、27、28还起到单向阀或止回阀的作用，以防止含奶液体通过开口25渗入出口22中。
此外，在将蒸汽气泡输送到该液体处，出口开口25可具有约0.3或0.4mm2至0.5或0.6mm2的截面积。

Claims (15)

1.一种用于加热含奶液体和使含奶液体起泡的器具(1)，所述器具包括蒸汽供应设备(20，21，22)，该蒸汽供应设备(20，21，22)具有带有开口(25)的出口(22)，以用于将具有某一气泡尺寸的所述蒸汽气泡输送到所述液体中，其中所述出口与阀装置(12，13，14，14’，20，26，27，28)如单向阀或止回阀相关联，以用于调节从所述蒸汽出口开口输送到所述液体中的所述蒸汽气泡的所述气泡尺寸，所述蒸汽出口开口特别是具有能够通过所述阀装置调节的截面。
2.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，所述阀装置包括被偏压的弹性构件(20，26)，该弹性构件(20，26)设置成允许当所述蒸汽在所述蒸汽供应设备(20，21，22)中达到足够压力时通过所述出口开口(25)释放所述蒸汽，所述弹性构件可选地与能够由用户调节的偏压装置(14，14’，26，28)相关联，以用于调节所述弹性构件的偏压。
3.根据权利要求2所述的器具，其特征在于，所述阀装置(12，13，14，14’，20，26，27，28)包括弹性地闭合所述蒸汽出口开口(25)的罩、插塞或盖(26)中的至少一者。
4.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其特征在于，所述阀装置(12，13，14，14’，20，26，27，28)包括用于将所述蒸汽导向所述蒸汽出口开口(25)的弹性截面、特别是管形截面(20)或锥形截面(26)。
5.根据权利要求4所述的器具，其特征在于，所述弹性截面是所述蒸汽出口的一部分，并且所述阀装置还包括用于挤压所述弹性截面以调整穿过所述弹性截面的蒸汽流量的装置。
6.根据权利要求4所述的器具，其特征在于，所述阀装置还包括支承表面(12)，所述弹性截面(20，26)被偏压以将所述出口开口(25)压靠在所述支承表面上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其特征在于，所述器具包括用于将空气加入所述液体中的装置、特别是用于在距所述蒸汽出口开口(25)一定距离处将空气加入所述液体中以便在所述蒸汽出口开口处形成与由空气加入装置所形成的空气气泡分开的蒸汽气泡的装置(8)。
8.根据权利要求7所述的器具，其特征在于，所述空气加入装置包括用于搅动所述液体的搅动器，特别是搅拌器(8)和/或振动器类型的设备。
9.根据权利要求7或8所述的器具，其特征在于，所述器具设置成能够由用户配置的，以用于在使所述液体起泡时同时地和/或依次地加入空气和蒸汽，所述空气加入装置(8)可选地与电阻加热器相关联，以用于与蒸汽加热相结合或在没有蒸汽加热的情况下加热所述液体。
10.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其特征在于，所述器具包括用于容纳所述液体的储液器(10)，可选地：所述蒸汽供应设备(20，21，22)被固定至、特别是机械地固定至所述储液器；和/或所述蒸汽出口开口(25)设置在所述储液器的底面(12)处或所述储液器的底面(12)附近。
11.根据权利要求10所述的器具，其特征在于，所述器具包括用于搅动所述液体并将空气加入所述液体中的搅动器(8)，所述搅动器可选地设置在所述容器(10)的底部(12)附近。
12.根据权利要求11所述的器具，其特征在于，所述搅动器(8)设置成相对于所述容器(10)偏心，所述蒸汽出口开口(25)可选地设置成在容器中、特别是在所述容器的底部附近与所述搅动器大致相对。
13.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其特征在于，所述蒸汽供应装置(20，21，22)包括管道(20)，所述管道(20)具有能够与蒸汽发生器的出口、特别是热饮料机的蒸汽发生器的出口连接的入口(21)。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的器具，其特征在于，所述器具包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器与所述蒸汽供应设备流体连接，所述蒸汽发生器可选地设置成与所述液体热连通，以用于预加热所述液体。
15.一种用于加热含奶液体和使含奶液体起泡的器具(1)，特别是根据前述权利要求中任一项所述的器具，所述器具包括蒸汽供应设备(20，21，22)，所述蒸汽供应装置(20，21，22)具有带有开口(25)的出口(22)，以用于将所述蒸汽气泡输送到所述液体中，其中在将所述气泡输送到所述液体中时，所述出口的截面积高达0.7mm2，通常在0.1mm2至0.65mm2的范围内，特别是在0.2mm2至0.55mm2的范围内，例如在0.25mm2至0.45mm2的范围内。
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