CN112531466A - 具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器 - Google Patents

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CN112531466A
CN112531466A CN201911105541.XA CN201911105541A CN112531466A CN 112531466 A CN112531466 A CN 112531466A CN 201911105541 A CN201911105541 A CN 201911105541A CN 112531466 A CN112531466 A CN 112531466A
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李東勳
柳晳景
金翰柱
申相道
朴進哲
薛東圭
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Abstract

本发明涉及具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,涉及一种探测放电针照射的阴离子及阳离子的离子平衡的不均衡并自动调整离子平衡的不均衡的具备离子平衡的监视及离子平衡的自动调整功能的棒式离子发生器。包括:棒式离子发生器,通过放电针向带电体照射阴离子及阳离子,控制使得再调整离子平衡;离子感知部,以非接触方式测量从放电针出来的阴离子及阳离子,变换成电流并输出;离子感知传感器固定部,一侧与棒式离子发生器结合固定或固定于在阴离子及阳离子的照射区域附近配置的固定体,另一侧与离子感知部结合固定;及感知信号传输部,将从离子感知部输出的电流信号传输给棒式离子发生器。

Description

具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器
技术领域
本发明涉及具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,更详细而言,涉及一种探测放电针照射的阴离子及阳离子的离子平衡不均衡并自动调整离子平衡不均衡的具备离子平衡的监视及离子平衡的自动调整功能的棒式离子发生器。
背景技术
棒式离子发生器100包括的放电针120根据电晕放电原理而生成及照射离子束,因而发生放电针的污染及老化。放电针的老化及污染对静电放电性能造成影响,导致离子平衡不均衡。因此,需要研究能够消除这种离子平衡不均衡的发明。
【现有技术文献】
【专利文献】
(专利文献0001)韩国授权专利公报10-1421012(发明名称:棒式离子发生器用支架装置)
(专利文献0002)日本专利公报5373519
(专利文献0003)日本公开专利公报2010-218695
(专利文献0004)韩国授权专利公报10-0834466(发明名称:利用压电及喷嘴的棒式离子发生器)
(专利文献0005)韩国授权专利公报10-1417899(发明名称:离子平衡调整装置)
发明内容
因此,本发明正是为了解决如前所述问题而研发的,其目的在于提供一种能够持续监视放电针照射的阴离子及阳离子的离子平衡不均衡并实时消除离子平衡不均衡的技术方案。
但是,本发明目的不限于上述提及的目的,未提及的其他目的是本领域技术人员可以从下述内容中明确理解。
前述本发明目的可以通过提供一种具备离子平衡的监视及离子平衡的自动调整功能的棒式离子发生器而达成,所述具备离子平衡的监视及离子平衡的自动调整功能的棒式离子发生器的特征在于,包括:棒式离子发生器,其通过放电针向带电体照射阴离子及阳离子,控制使得再调整离子平衡;离子感知部,其以非接触方式测量从放电针出来的阴离子及阳离子,变换成电流并输出;离子感知传感器固定部,其一侧与棒式离子发生器结合固定或固定于在阴离子及阳离子的照射区域附近配置的固定体,另一侧与离子感知部结合固定;及感知信号传输部,其将从离子感知部输出的电流信号传输给棒式离子发生器。
另外,棒式离子发生器包括:电压变换部,其将通过感知信号传输部传输的电流信号变换成电压值;第一高电压控制部,其通过电压值感知离子平衡的变化,生成作为基于离子平衡变化的离子平衡调整值的正调整值;第二高电压控制部,其通过电压值感知离子平衡的变化,生成作为基于离子平衡变化的离子平衡调整值的负调整值;第一高电压生成部,其根据正调整值,生成变化了占空比或振幅值的正高电压,输出到放电针;及第二高电压生成部,其根据负调整值,生成变化了占空比或振幅值的负高电压,传输到放电针。
另外,离子感知部包括:离子感知板部,其充电因阴离子及阳离子的接触而感应的电压;及离子感知传感器部,其与离子感知板部在电气相互浮动,以非接触方式测量充电于离子感知板部的电压。
另外,离子感知板部包括:阴离子及阳离子接触板部,其供阴离子及阳离子进行接触;及阴离子及阳离子充电板部,其与阴离子及阳离子接触部电气连接而充电阴离子及阳离子。
另外,离子感知传感器部包括:上部盖部,其与离子感知板部在电气上浮动,形成有孔;表面电位传感器部,其配置于上部盖部的下部,利用表面电位传感器部的表面电位传感器测量通过孔而以非接触方式充电于阴离子及阳离子充电板部的电压;及下部盖部,其与上部盖部一同保护表面电位传感器部。
另外,第一、第二高电压控制部在离子发生器运转前的初始设置时,控制使得根据正调整值和负调整值而变化高电压的振幅,在初始设置后的运转期间,控制使得根据正调整值和负调整值而变化高电压的占空比。
另外,优选阴离子及阳离子接触板部和阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部的上侧区域并构成一体。
另外,阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部的上侧区域,且剖面以矩形形状构成,阴离子及阳离子接触板部以从阴离子及阳离子充电板部向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向下方至少折弯延长2次以上进行接续,阴离子及阳离子接触板部的端部向下方平行地延伸形成。
另外,阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部的上侧区域,且剖面以矩形形状构成,阴离子及阳离子接触板部以从阴离子及阳离子充电板部向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向下方折弯延长1次进行接续,阴离子及阳离子接触板部的端部向下方折弯延伸形成。
另外,阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部的上侧区域,且剖面以矩形形状构成,阴离子及阳离子接触板部以从阴离子及阳离子充电板部向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向后方折弯延长1次进行接续,阴离子及阳离子接触板部的端部向后方折弯延伸形成。
另外,阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部的上侧区域,且剖面以矩形形状构成,阴离子及阳离子接触板部从阴离子及阳离子充电板部的一侧端部向上侧方向凸出,并以向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式折弯延长1次进行接续,阴离子及阳离子接触板部的端部折弯延伸形成。
根据如前所述的本发明,具有可以持续监视放电针照射的阴离子及阳离子的离子平衡不均衡并实时消除离子平衡不均衡的效果。
附图说明
本说明书附带的以下附图是对本发明一个优选实施例的示例,与发明内容一同起到进一步理解本发明技术思想的作用,本发明不得只限定于这些附图记载的事项进行解释。
图1是本发明一个实施例的离子发生器的概略图,
图2是图示与本发明一个实施例的离子发生器相互结合的离子感知部的图,
图3是图示本发明第一实施例的离子感知部的图,
图4是图示本发明第二实施例的离子感知传感器固定部和离子感知部的图,
图5是图示利用图4的离子感知板部310的离子感知传感器固定部200固定结合方式和离子感知部300的结合及配置的图,
图6是图示本发明第三实施例的离子感知传感器固定部与离子感知部的图,
图7是本发明一个实施例的离子感知部的部件展开图,
图8至图10是图示利用图6的离子感知板部310的离子感知传感器固定部200固定结合方式和离子感知部300的结合及配置的图,
图11是图示本发明第四实施例的离子感知传感器固定部与离子感知部的图,
图12是图示利用图11的离子感知板部310的离子感知传感器固定部200固定结合方式和离子感知部300的结合及配置的图,
图13是图示本发明一个实施例的离子感知传感器固定部200与离子感知部300的图,
图14是利用图13的离子感知板部310的离子感知传感器固定部200固定结合方式和离子感知部300的结合及配置的图,
图15是图示本发明一个实施例的离子感知部300配置于带电体附近的情形的图,
图16是显示本发明一个实施例的离子感知部300与离子发生器100间的信号传输的图,
图17是显示本发明一个实施例的离子发生器100的概略性构成的图,
图18及图19是图示合成高电压的占空比变更或振幅变更的图。
【附图标记说明】
10:阴离子及阳离子
20:固定体
100:棒式离子发生器
110:主体部
120:放电针
130:离子发生器支撑部
141:电压变换部
142:控制部
143a:第一电压转换器部(或第一DC/DC转换器)
143b:第二电压转换器部(或第二DC/DC转换器)
144a:第一变压器部
144b:第二变压器部
145a:第一高电压部
145b:第二高电压部
200:离子感知传感器固定部
210:第一固定部
220:第二固定部
300:离子感知部
310:离子感知板部
311:阴离子及阳离子接触板部
312:阴离子及阳离子充电板部
320:离子感知传感器部
321:上部盖部
321a:中心孔
322:表面电位传感器部(非接触)
323:下部盖部
400:感知信号传输部
具体实施方式
下面参照附图,对本发明的优选实施例进行说明。另外,以下说明的一个实施例不得不当地限定权利要求书记载的本发明的内容,不能说本实施形态中说明的全体构成是本发明的技术方案必不可少的。另外,以往技术及本领域技术人员不言而喻的事项也可以省略说明,这种省略的构成要素(方法)及功能的说明,可以在不超出本发明技术思想的范围内充分参照。
本发明一个实施例的棒式离子发生器100如图1所示,是沿主体部110的长度方向具有既定宽度地形成,沿长度方向设置既定间隔地配置有放电针120的离子发生器。通过放电针120照射阴离子及阳离子,向带电体的区域照射阴离子及阳离子,从而使得静电放电。所述放电针120照射的阴离子及阳离子,利用CDA(压缩空气等)吹动,将离子送到带电体方向,因而也称为离子风。棒式离子发生器100包括用于与后述感知信号传输部400收发数据及信号的通信部及接口部。
另外,可以包括用于设置初始离子平衡的各个按钮部和指示各种离子发生器的警报的警报部。棒式离子发生器100包括的放电针120根据电晕放电原理而生成并照射阴离子及阳离子,放电针随着时间而老化或被污染,对静电放电性能造成影响,导致离子平衡的不均衡。
另一方面,图5及图12所示的离子发生器支撑部130将离子发生器结合固定于固定体,借助于离子发生器的固定,离子发生器100可以位于带电体的上部区域。图17所示的离子发生器100内部包括的电压变换部141、控制部142、第一、第二DC/DC转换器部143a、143b、第一、第二变压器部144a、144b及第一、第二高电压部145a、145b将在后面叙述。
如图2所示,在本发明的一个实施例中,为了自动调整因放电针120的污染或老化导致的离子平衡不均衡,包括离子感知传感器固定部200和离子感知部300。图2至图14显示了离子感知部300配置于靠近放电针120处的结构,图15显示了离子感知部300配置于靠近带电体处的结构。
如果参照图2至图12,本发明一个实施例的离子感知传感器固定部200包括第一固定部210和第二固定部220。第一固定部210与离子发生器的主体部110结合固定,第二固定部220结合固定后述的离子感知部300。另一方面,如果参考图13至图14,本发明一个实施例的离子感知传感器固定部200包括第一固定部210和第二固定部220。第一固定部210与在阴离子及阳离子的照射区域附近配置的固定体20彼此结合固定,第二固定部220结合固定离子感知部320。
本发明一个实施例的离子感知部300包括离子感知板部310和离子感知传感器部320。离子感知板部310充电因阴离子及阳离子的接触而感应的电压,离子感知传感器部320与离子感知板部310在电气上相互浮动,以非接触方式测量离子感知板部310充电的电压。
另一方面,离子感知板部310包括:阴离子及阳离子接触板部311,其供阴离子及阳离子接触;阴离子及阳离子充电板部312,其与阴离子及阳离子接触部在电气上连接而充电阴离子及阳离子。
图3所示的离子感知板部310是由阴离子及阳离子接触板部311和阴离子及阳离子充电板部312一体化成一个板。图3所示的离子感知板部310与后述离子感知部300大致大小相同且剖面以矩形形状构成。
图4所示的离子感知板部310包括:阴离子及阳离子充电板部312,其以在电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部320的上侧区域,且剖面以矩形形状构成,阴离子及阳离子接触板部311,其以从阴离子及阳离子充电板部312和阴离子及阳离子充电板部312向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向下方至少折弯延长2次以上进行接续。此时,优选阴离子及阳离子接触板部311的端部向下方平行地延长形成。
图6所示的离子感知板部310包括:阴离子及阳离子充电板部312,其以在电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部320的上侧区域,且剖面以矩形形状构成;阴离子及阳离子接触板部311,其以从阴离子及阳离子充电板部312向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向下方折弯延长1次进行接续。此时,优选阴离子及阳离子接触板部311的端部向下方折弯延长形成。
图11所示的离子感知板部310包括:阴离子及阳离子充电板部312,其以在电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部320的上侧区域,且剖面以矩形形状构成;阴离子及阳离子接触板部311,其以从阴离子及阳离子充电板部312向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向后方折弯延长1次进行接续。此时,优选阴离子及阳离子接触板部311的端部向后方折弯延长形成。
图13所示的离子感知板部310包括:阴离子及阳离子充电板部312,其以电气上浮动的方式配置于离子感知传感器部320的上侧区域,且剖面以矩形形状构成;阴离子及阳离子接触板部311,其从阴离子及阳离子充电板部312的一侧端部向上侧方向凸出,且以向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式折弯延长1次进行接续。此时,优选阴离子及阳离子接触板部311的端部折弯延长形成。
图5图示了利用图4的离子感知板部310的离子感知传感器固定部200固定结合方式和离子感知部300的结合及配置。另外,图8至图10图示了利用图6的离子感知板部310的离子感知传感器固定部200固定结合方式和离子感知部300的结合及配置。另外,图12图示了利用图11的离子感知板部310的离子感知传感器固定部200固定结合方式和离子感知部300的结合及配置。另外,图14图示了利用图13的离子感知板部310的离子感知传感器固定部200固定结合方式和离子感知部300的结合及配置。
本发明一个实施例的离子感知传感器部320如果参考图7及图16进行说明,包括:上部盖部321,其与离子感知板部311、312在电气上浮动,在中心区域具备孔321a;表面电位传感器部322,其配置于上部盖部321的下部,利用表面电位传感器,测量通过孔321a而以非接触方式充电于阴离子及阳离子充电板部312的电压;下部盖部323,其与上部盖部321一同保护表面电位传感器部322。另一方面,下部盖部323的下部面与离子感知传感器固定部的第二固定部220相互结合固定。
如图16及图17所示,表面电位传感器部322包括:表面电位传感器,其测量通过孔321a而充电于阴离子及阳离子充电板部312的电压;电流输出部,其经过归零部及增益部而与测量值相应地输出电流。表面电位传感器测量的信号值经感知信号传输部400传输给离子发生器100。此时,为了避免因感知信号传输部400的线缆长度导致的信号衰减,优选离子感知部300的表面电位传感器部322以电流而非以电压输出。输出的电流值大致为4~20[mA]范围内,可以根据情况稍稍变动。
另一方面,感知信号传输部400将离子感知部300输出的电流信号传输给离子发生器100,而且,以通过RS 485串行通信相互收发的方式,传输离子感知部300生成的各种数据信号或离子发生器100生成的各种控制信号。不过,RS 485串行通信只是作为一个示例进行说明的,也可以使用其他方式的串行通信,还可以使用其他不同方式的通信。
另一方面,如果参考图17,本发明一个实施例的棒式离子发生器100包括电压变换部141、控制部142、第一、第二DC/DC转换器部143a、143b、第一、第二变压器部144a、144b及第一、第二高电压部145a、145b。
电压变换部141将通过感知信号传输部400传输的电流变换成电压值,传输给控制部142。
控制部142包括第一高电压控制部和第二高电压控制部。第一高电压控制部通过算出的电压值而感知离子平衡的变化,生成作为基于离子平衡变化的离子平衡调整值的正调整值。第二高电压控制部通过电压值感知离子平衡的变化,生成作为基于离子平衡变化的离子平衡调整值的负调整值。第一、第二高电压控制部在离子发生器运转前的初始设置时,控制使得根据所述正调整值和负调整值而变化高电压的振幅,在所述初始设置后的运转期间,控制使得根据正调整值和负调整值而变化高电压的振幅(参照图19),在初始设置后离子发生器100运转期间,控制使得根据正调整值和负调整值而变化高电压的占空比(参照图18)。
第一高电压生成部根据第一高电压控制部传输的正调整值,生成变化了占空比或振幅值的正高电压,输出到放电针120。第二高电压生成部根据第二高电压控制部传输的负调整值,生成变化了占空比或振幅值的负高电压,输出到放电针120。
如果参考图17,对第一、第二高电压生成部进行更详细说明,第一高电压控制部将正调整值传输给第一电压转换器部143a。另外,第二高电压控制部将负调整值传输给第二电压转换器部143b。第一、第二电压转换器部作为DC/DC转换器,根据第一、第二高电压控制部的控制,输出大致10~24[v]的电压值。
第一电压转换器部143a输出的电压输入到第一变压器部144a,第一变压器部144a的输出,输入到第一高电压部145a。第二电压转换器部143b输出的电压输入到第二变压器部144b,第二变压器部144b的输出,输入到第二高电压部145b。经过第一变压器部144a和第一高电压部145a的信号输出为10~12.5[kV](正高电压),经过第二变压器部144b和第二高电压部145b的信号输出为-10~12.5[kV](负
Figure BDA0002271163110000111
电压),各个正高电压及负高电压相互合并输入到放电针120。合成高电压信号可以如图18及图19所示表示,合并的高电压信号输入到放电针120。
另一方面,由于放电针120的老化或污染而会导致离子平衡的不均衡。在导致这种不均衡的情况下,根据表面电位传感器部322感知的电流,离子发生器的控制部142可以监视及识别这种情况,具有可以利用作为离子平衡调整值的正调整值和负调整值,变更合成高电压信号的占空比(参照图18)或振幅(参照图19)来纠正离子平衡不均衡的优点。
在说明本发明方面,以往技术及本领域技术人员不言而喻的事项会省略说明,这些省略的构成要素(方法)及功能的说明可以在不超出本发明技术思想的范围内充分参照。另外,上述本发明的构成要素只是为了本发明说明的便利而进行说明的,未在此说明的构成要素可以在不超出本发明技术思想的范围内添加。
对上述各部构成及功能的说明是为了说明的便利而相互分离并说明的,根据需要,某一构成及功能也可以统合到其他构成要素并体现,或进一步细分并体现。
以上参照本发明的一个实施例进行了说明,但本发明不限于此,可以进行多样变形及应用。即,在不脱离本发明要旨的范围内,可以实现多种变形,这是本领域技术人员可以容易地理解的。另外需要注意的是,在判断认为对与本发明相关的公知功能及其构成或关于本发明各构成的结合关系的具体说明可能会不必要地混淆本发明要旨的情况下,省略其具体说明。

Claims (11)

1.一种具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,包括:
棒式离子发生器,通过放电针向带电体照射阴离子及阳离子,控制使得再调整离子平衡;
离子感知部,以非接触方式测量从所述放电针出来的阴离子及阳离子,变换成电流并输出;
离子感知传感器固定部,一侧与所述棒式离子发生器结合固定或固定于在阴离子及阳离子的照射区域附近配置的固定体,另一侧与所述离子感知部结合固定;及
感知信号传输部,将从所述离子感知部输出的电流信号传输给所述棒式离子发生器。
2.根据权利要求1所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述棒式离子发生器包括:
电压变换部,将通过所述感知信号传输部传输的所述电流信号变换成电压值;
第一高电压控制部,通过所述电压值感知离子平衡的变化,生成作为基于离子平衡变化的离子平衡调整值的正调整值;
第二高电压控制部,通过所述电压值感知离子平衡的变化,生成作为基于离子平衡变化的离子平衡调整值的负调整值;
第一高电压生成部,根据所述正调整值,生成变化了占空比或振幅值的正高电压,输出到所述放电针;及
第二高电压生成部,根据所述负调整值,生成变化了占空比或振幅值的负高电压,传输到所述放电针。
3.根据权利要求2所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述离子感知部包括:
离子感知板部,通过所述阴离子及阳离子的接触而感应的电压而被充电;及
离子感知传感器部,与所述离子感知板部在电气相互浮动,以非接触方式测量充电至所述离子感知板部的电压。
4.根据权利要求3所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述离子感知板部包括:
阴离子及阳离子接触板部,供所述阴离子及阳离子进行接触;及
阴离子及阳离子充电板部,与所述阴离子及阳离子接触板部电气连接而充电所述阴离子及阳离子。
5.根据权利要求4所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述离子感知传感器部包括:
上部盖部,与所述离子感知板部在电气上浮动,形成有孔;
表面电位传感器部,配置于所述上部盖部的下部,利用所述表面电位传感器部的表面电位传感器测量通过所述孔而以非接触方式充电至所述阴离子及阳离子充电板部的电压;及
下部盖部,与所述上部盖部一同保护所述表面电位传感器部。
6.根据权利要求2所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述第一、第二高电压控制部在离子发生器运转前的初始设置时,控制使得根据所述正调整值和负调整值而变化高电压的振幅,在所述初始设置后的运转期间,控制使得根据所述正调整值和负调整值而变化高电压的占空比。
7.根据权利要求4所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述阴离子及阳离子接触板部和阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于所述离子感知传感器部的上侧区域并形成一体。
8.根据权利要求4所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于所述离子感知传感器部的上侧区域,且剖面为矩形形状,
所述阴离子及阳离子接触板部以从所述阴离子及阳离子充电板部向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向下方至少折弯延长2次以上进行接续,
所述阴离子及阳离子接触板部的端部向下方平行地延伸形成。
9.根据权利要求4所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于所述离子感知传感器部的上侧区域,且剖面以矩形形状构成,
所述阴离子及阳离子接触板部以从所述阴离子及阳离子充电板部向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向下方折弯延长1次进行接续,
所述阴离子及阳离子接触板部的端部向下方折弯延伸形成。
10.根据权利要求4所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于所述离子感知传感器部的上侧区域,且剖面以矩形形状构成,
所述阴离子及阳离子接触板部以从所述阴离子及阳离子充电板部向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式,向后方折弯延长1次进行接续,
所述阴离子及阳离子接触板部的端部向后方折弯延伸形成。
11.根据权利要求4所述的具备离子平衡的监视及自动调整功能的棒式离子发生器,其特征在于,
所述阴离子及阳离子充电板部以在电气上浮动的方式配置于所述离子感知传感器部的上侧区域,且剖面以矩形形状构成,
所述阴离子及阳离子接触板部从所述阴离子及阳离子充电板部的一侧端部向上侧方向凸出,并以向阴离子及阳离子的照射方向接近的方式折弯延长1次进行接续,
所述阴离子及阳离子接触板部的端部折弯延伸形成。
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