CN114488891A - 加热不燃烧电路及器具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加热不燃烧电路及器具,其包括mcu主控电路;mcu主控电路,具有芯片U6;烟支电容感应电路,其包括光感电路和/或触摸电路,用于感知烟支的有无,并触发信号给mcu主控电路的芯片U6;分段加热电路,其输入端与mcu主控电路的输出端电连接;分段检测温度电路,为若干结构相同电路,与mcu主控电路电连接;本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。
Description
技术领域
本发明属于新型烟草的加热不燃烧技术领域,具体涉及一种电加热常规烟支进行抽吸的一种加热器具,其具备将单支常规烟支进行分段加热、多次抽吸的特点。
背景技术
目前市面上烟支分为常规烟支和加热不燃烧专用烟弹,对应加热器具分为加热常规烟支的吸食器具和加热不燃烧烟弹专用吸食器具。因常规烟支设计为点燃方式抽吸,所以需对常规烟支后注入一定量的甘油,使之适用于电加热方式抽吸。常规烟支点燃抽吸时因燃烧会损耗一部分烟草成分,而电加热方式对烟草成分的利用率远高于常规烟支,故理论上单支常规烟草所含烟草成分可供电加热方式多次进行抽吸。
目前市面上的常规烟支加热吸食器具,或者无甘油注入设备,直接对常规烟支进行加热,因常规烟支成分的限制,烟雾量和抽吸口感均较差。或者甘油注入设备与加热设备为分体式设计,需先将传统烟支插入甘油注入设备进行甘油注入,然后再从甘油注入设备中取出插入加热设备进行抽吸,操作较复杂,用户体验感不好。
目前市面上的常规烟支加热吸食器具,均不支持将单支常规烟支分段加热、多次抽吸。针对常规烟支烟草含量远多于单次电加热所需烟草量的问题,或者需用户将单支常规烟支手工裁切成多个小段,单次插入一小段进行加热。或者单次加热一整支常规烟支,但烟草利用率较低,有较多浪费。所以目前市面上的常规烟支吸食器具,或者存在操作复杂度高,用户体验感不好的问题,或者存在常规烟支烟草成分浪费的问题。
发明内容
针对现有技术中传统烟支甘油注入操作复杂度较高、传统烟支需裁切成段进行抽吸,或是直接加热整支传统烟支造成烟支浪费的问题,提供了一种甘油注入和加热二合一器具,并且传统烟支无需裁切进行分段加热多次抽吸的加热不燃烧改进吸食加热器具及电路图。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案是:
一种加热不燃烧电路 ,包括mcu主控电路;
mcu主控电路,具有芯片U6;
烟支电容感应电路,其包括光感电路和/或触摸电路,用于感知烟支的有无,并触发信号给mcu主控电路的芯片U6;
分段加热电路,其输入端与mcu主控电路的输出端电连接;
分段检测温度电路,为若干结构相同电路,与mcu主控电路电连接。
作为上述技术方案的进一步改进:
mcu主控电路输入端连接有按键注油检测电路 ,其用于唤醒mcu主控电路的芯片U6;按键注油检测电路包括注油开关S2,二极管D11,电阻R201-204;三极管Q9;
供电端VBat通过注油开关S2输入电压,注油开关S2输出端一路经过二极管 D11接Weak up;一路通过电阻R201接三极管Q9的基极,发射极接地,基极通过电阻R202接地,集电极一路通过电阻R203接入VBat,一路接SENSOR INT,一路通过电阻R204接地;
当注油开关S2常开时,三极管Q9集电极为高电平;当注油开关S2执行闭合时,三极管Q9导通输入低电平,唤醒芯片U6 。
mcu主控电路包括芯片U6,其脚1、5、17接入VCC-MCU;脚2接ST1,脚3接SENSOR-INT;脚4分别接NRTS及通过电阻R002接VCC-MCU,脚6接Weak up;脚7、8接TBoard ACD1、2;脚9接Enable;脚10接ACOK,脚12接AtomC,脚13接VBat ADC,脚14接AtomADC,脚15接TBoar ADC,脚16接Chgok, 脚18接pow1,脚19接TX,脚20接RX,脚21接I2C -SCL;脚22接I2C -SDA;脚23接SWDIO/PA13;脚24接SWCLK/PA14;脚25接INT1;脚26接VCC-IO;脚27接Atom-A;脚28接Atom-B;脚29接Pog IN;脚30接 PMOS-28;脚32接beep;
脚 12、27、28分接对应的温感pin 15、11、8管脚 。
光感电路,输出端与mcu主控电路电连接,包括芯片U9,脚1接INT1,脚2接一路VDDIO一路通过并联电容C104、C105接地,脚3接地;脚4一路接VREF,一路通过并联电容C106、光耦S接地;脚5接I2C SCL,脚6接I2CSDA;VDD IO分别通过对应分压电阻接脚1、5、6;芯片U9为红外线接近传感器;
触摸电路,输出端与mcu主控电路电连接,包括芯片U11,其脚1通过隔离电容C109接地,脚2接地,脚3通过触摸电容S3、隔离电容C110接地;脚4一路接ST1,一路通过电阻R112接入VBAT;一路通过电阻R113接VBAT,脚6一路接VBAT,一路接C111后接地。
分段加热电路,其与加热管上并联设置有若干段加热区域,对应不同段的分段加热电路;其包括加热三极管,加热MOS管,加热输入电阻,加热第二电阻,加热输入信号,加热输出信号,加热第三电阻R38、R38-1、R38-2;分段加热管;
加热三极管基极通过加热输入电阻接入加热输入信号,基极通过加热第三电阻接地;发射极接地,集电极一路接加热MOS管脚4,一路通过加热第二电阻接加热MOS管脚3,加热MOS管脚5输出加热输出信号;脚3接VBat;加热输出信号通过分段加热管接地, 分段加热管用于对烟支进行分段加热 。
分段检测温度电路包括并联的分段检测电阻RT1及分段检测电容C4;并联的分段检测电阻RT1及分段检测电容C4的一端接地;另一端一路通过分段检测电阻R6接入VREF,另一端另一路接TBoard ADC。
芯片U6电连接显示电路,显示电路包括屏幕P1,芯片U6通过I2C_SCL和I2C_SDA电连接有屏幕P1 。
在启动前,开机前进行机器自检:mcu主控电路通过烟支电容感应电路用于检测到在加热管中存在烟支,且没有进行过加热动作;
mcu主控电路通过按键注油检测电路,用于检测到是否进行注油动作;当检测到注油动作后,mcu主控电路控制开机启动加热电路,当判断是第一次插入烟支,开启循环加热模式,直至判断加热模式结束;当判断是第i-1次插入烟支,进行第i次加热,直至判断加热模式结束,i为正整数且大于1。
一种加热不燃烧器具,包括注油组件、加热管、烟嘴及主体壳体,加热管位于主体壳体内部,烟嘴位于主体壳体上;其中,加热管至少下部具有下端开口的通孔,从通孔的下端开口放入烟支;
加热管具有加热不燃烧电路,用于给烟支分段加热。
作为上述技术方案的进一步改进:
烟支配套有注油组件,用于分段给烟支加热;
加热不燃烧电路电连接有电池;
加热管为沿轴向的多段式加热管。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。将甘油注入和加热集成到一个加热器具中,将发热管进行分段加热,且通过侧向烟气通道减少烟支内部烟丝对烟气的吸收,可实现将单支传统烟支插入器具,即可完成注入甘油和加热,并且支持分段多次抽吸。相比目前市面上传统烟支加热器的设计,大大简化了操作流程,提升了用户体验。
附图说明
图1是本发明的mcu主控电路示意图。
图2是本发明的按键注油检测电路示意图。
图3是本发明的光感U9电路示意图。
图4是本发明的触摸U11电路示意图。
图5是本发明的多段加热电路使用电路示意图。
图6是本发明的检测温度电路示意图。
图7是本发明的加热实施例其一阶段加热曲线示意图。
图8是本发明的显示电路示意图。
图9是本发明的外观示意图。
其中,注油组件(1)、加热管(2)、烟嘴(3),主体壳体(4),烟支(5)。
具体实施方式
如图1-9所示,本实施例其结构包括壳体、加热管部分、烟气通道及电加热电路;加热管部分,其位于壳体内部且与电加热电路电连接,加热管部分为多段式设计,可通过电加热电路控制单段或是多段组合加热。电加热电路,包括加热电路、电池系统和电路控制软件部分。
作为实施例一,如图9所示,一种加热不燃烧加热器具,包括注油组件1、加热管2、烟嘴3及主体壳体4,注油组件1位于加热管2的上方,加热管2位于主体壳体4内部,烟嘴3位于主体壳体4的上部。其中,加热管2具有一上下贯穿通孔,从通孔的下端放入传统的烟支5。
作为实施例一,如图1-9,加热管2为沿轴向的多段式加热管,可每段进行单独加热,或是多段组合加热。
作为实施例一,如图1-9,电加热电路可控制加热管进行分段组合加热,每次开机可控制不同加热段进行加热,加热段的加热顺序通过一定逻辑进行控制。
作为实施例一,如图1-9,电加热电路具备加热管循环复位机制,更换烟支时触发复位机制,使加热管重新开始加热段循环加热。
复位机制通过多种检测电路进行触发,包括光感电路、烟支电容感应电路 。光感电路通过光线感应原理进行烟支插入和拔出的判断。
烟支电容感应电路通过烟支插入和拔出的电容值不同进行烟支插入和拔出的判断。注油触发电路通过按压注油部分触发,可检测注油动作。
作为实施例一,如图1-9,电路包括
mcu主控电路包括芯片U6,其脚1、5、17接入VCC-MCU;脚2接ST1,脚3接SENSOR-INT;脚4分别接NRTS及通过电阻R002接VCC-MCU,脚6接Weak up;脚7、8接TBoard ACD1、2;脚9接Enable;脚10接ACOK,脚12接AtomC,脚13接VBat ADC,脚14接AtomADC,脚15接TBoar ADC,脚16接Chgok, 脚18接pow1,脚19接TX,脚20接RX,脚21接I2C –SCL;脚22接I2C –SDA;脚23接SWDIO/PA13;脚24接SWCLK/PA14;脚25接INT1;脚26接VCC-IO;脚27接Atom-A;脚28接Atom-B;脚29接Pog IN;脚30接 PMOS-28;脚32接beep;
脚 12、27、28分接对应的温感pin 15、11、8管脚;
如图2按键注油检测电路,输出端与mcu主控电路电连接,用于唤醒mcu主控电路的芯片U6;包括注油开关S2,二极管D11,电阻R201-204;三极管Q9;
供电端VBat通过注油开关S2输入电压,注油开关S2输出端一路经过二极管 D11接Weak up;一路通过电阻R201接三极管Q9的基极,发射极接地,基极通过电阻R202接地,集电极一路通过电阻R203接入VBat,一路接SENSOR INT,一路通过电阻R204接地;
当注油开关S2常开时,三极管Q9集电极为高电平;
当注油开关S2执行闭合时,三极管Q9导通输入低电平,唤醒芯片U6;
通过weak_up唤醒MCU ,sensor_int 接MCU的IO接口,用来判断按键动作还是注油动作:
如果无注油动作(默认):三极管Q9为高电平,有注油动作时:三极管Q9导通,输出低电平,从而判断是注油动作还是按键在工作;
烟支电容感应电路,其包括光感电路和/或触摸电路,用于感知烟支的有无,并触发信号给mcu主控电路的芯片U6;
光感电路,输出端与mcu主控电路电连接,包括芯片U9,脚1接INT1,脚2接一路VDDIO一路通过并联电容C104、C105接地,脚3接地;脚4一路接VREF,一路通过并联电容C106、光耦S接地;脚5接I2C SCL,脚6接I2CSDA;VDD IO分别通过对应分压电阻接脚1、5、6;芯片U9为红外线接近传感器;
触摸电路,输出端与mcu主控电路电连接,包括芯片U11,其脚1通过隔离电容C109接地,脚2接地,脚3通过触摸电容S3、隔离电容C110接地;脚4一路接ST1,一路通过电阻R112接入VBAT;一路通过电阻R113接VBAT,脚6一路接VBAT,一路接C111后接地;
在图3-4中,芯片U9及芯片U11检测IC,不限于光感和触摸感应等方式,通过机械开关唤醒U6进行工作,当烟支插入时芯片U9和/或U11进行反馈检测,通过信号线I2C_SCL,I2C_SDA,ST1和U6连接,当信号为高电平,则判断有烟支插入。
分段加热电路,其输入端与mcu主控电路的输出端电连接,其与加热管上并联设置有若干段加热区域(优选三段),对应不同段的分段加热电路;其包括加热三极管Q7、Q7-1、Q7-2; 加热MOS管Q5、Q5-1,Q5-2;加热输入电阻R36、R36-1、R36-2,加热第二电阻R34、R34-1、R34-2; 加热输入信号AtomA、AtomB、AtomC;加热输出信号AtomOUT-A、AtomOUT-B、AtomOUT-C;加热第三电阻R38、R38-1、R38-2;分段加热管RsA、RsA1、RsA2;
加热三极管基极通过加热输入电阻接入加热输入信号,基极通过加热第三电阻接地;发射极接地,集电极一路接加热MOS管脚4,一路通过加热第二电阻接加热MOS管脚3,加热MOS管脚5输出加热输出信号;脚3接VBat;加热输出信号通过分段加热管接地, 分段加热管用于对烟支进行分段加热;
分段检测温度电路,为若干结构相同电路,与mcu主控电路电连接,对应于分段加热电路(优选三段),其包括并联的分段检测电阻RT1及分段检测电容C4;并联的分段检测电阻RT1及分段检测电容C4的一端接地;另一端一路通过分段检测电阻R6接入VREF,另一端另一路接TBoard ADC;
作为实施例一,如图1-9, 其加热策略如下,至少分两段加热,优选为三段加热。加热分为加大功率的快速升温段及在快速升温段之后的持续加热段。快速升温段的升温速度大于持续加热段的升温速度;快速升温段的总持续时间短于持续加热段的总持续时间;
进一步,加热还包括低温预热段;低温预热段的温度低于快速升温段的最高温度和/或低于持续加热段的最高温度;低温预热段的最高温度可以为100度、130度或150度(度为℃)等温度状态。持续加热段及快速升温段的最高温度可以为200度、210度、230度、250度、260度、270度、280度或290度。
靠近加热管的进口端的第二烟支段与远离加热管的进口端的第一烟支段;
第一烟支段依次经历快速升温段及持续加热段,第一烟支段至少在持续加热段时,第二烟支段处于低温预热段或未加热状态;
快速升温段的持续时间低于30秒、1分钟或15秒 。持续加热段的持续时间可以是3分、4分、5分或10分。
持续加热段可以是一阶段或N阶段,优选为三阶段,各阶段的温度可以是200度到300度之间。持续加热段可以是3、5分钟等。当为分阶段设定时,各阶段可以是1、2分钟或其他时间段。当持续加热段为阶梯时,温度为下降设置。
低温预热段可以至少与持续加热段匹配,也可以与快速升温段+持续加热段匹配。
烟支(5)的各个加热段遍历持续加热段,其他加热段对应为低温预热段或不加热。
当加热过程中,出现断电情况或加油情况,停止加热,返回初始状态,重新加热,执行以上策略。
作为进一步改进,当采用三段加热组合方式:不限于两两组合同时加热的方式,参考如下: 作为优选,靠近插入口的为第三段,远离插入口的为第一段,两者之间为第二段,当然顺序可以调整。设定时间为5分钟。持续加热段分三阶段,设定持续时间(分钟)为1,2,2。
顺序 加热烟支段 1阶 2阶 3阶 加热状态
加热1 第一段 280, 260, 250 持续加热段;
第三段 150, 130, 130 低温预热段;
加热2 第一段 150, 150, 150 低温预热段;
第二段 290, 200, 280 持续加热段;
加热3 第一段 150, 150, 150 低温预热段;
第三段 280, 220, 200 持续加热段;
加热4 第一段 250, 270, 250 持续加热段;
第三段 150, 130, 130 低温预热段;
加热5 第一段 150, 150, 150 低温预热段;
第二段 250, 230, 210 持续加热段;
在加热1之前有快速升温段;当加热5后, 跳过快速升温段,重新执行加热1。
当加热过程中更换烟支或加油时,重新执行加热策略。
基于现有技术的基础上,通过3段加热管(或者多段),进行多种组合方式(不限于组合方式),进行预热和进行快速升温调节。通过预热
电路加热逻辑,MCU通过ATOM_A,ATOM_B,ATOM_C通过Q7和Q7_1,Q7_2发送高低电平进行开通关断Q5,Q5_1,Q5_2从而进行开通加热管ATOM_OUT_A,ATOM_OUT_B,ATOM_OUT_C的工作;
显示电路,与芯片U6电连接,芯片U6通过I2C_SCL和I2C_SDA电连接有屏幕P1 ,进行显示通信。
作为一实施例,开机前进行机器自检:
1)光感检测到烟支,且没有进行过加热动作;
2)检测到注油动作(通过pogo pin导通判断)
3)检测到注油动作后,机器进行开机,先判断是第一次插入烟支,开启循环加热模式,直至判断加热模式结束。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开,而对于现有技术就不再一一列举。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (10)
1.一种加热不燃烧电路 ,其特征在于: 包括mcu主控电路;
mcu主控电路,具有芯片U6;
分段加热电路,其输入端与mcu主控电路的输出端电连接,用于给位于加热管内的烟支分段加热。
2.根据权利要求1所述的加热不燃烧电路 ,其特征在于:包括以下加热策略;
加热策略包括快速升温段及在快速升温段之后的持续加热段;
快速升温段的升温速度大于持续加热段的升温速度;快速升温段的总持续时间短于持续加热段的总持续时间;
其中,烟支分段沿烟支长度分段;烟支分两段、三段或四段以上,烟支至少包括靠近加热管的进口端的第二烟支段与远离加热管的进口端的第一烟支段;
其中,持续加热段包括一阶段或N阶段不同的温度状态;
其中,加热策略还包括低温预热段;低温预热段的温度低于快速升温段的最高温度和/或低于持续加热段的最高温度;
其中,第一烟支段或第二烟支段依次经历快速升温段及持续加热段;第一烟支段或第二烟支段至少在持续加热段时,第二烟支段或第一烟支段处于低温预热段或未加热状态;
其中,低温预热段至少与持续加热段匹配,也可以与快速升温段+持续加热段匹配。
其中,烟支(5)的各个加热段遍历持续加热段,其他加热段对应为低温预热段或不加热状态;
其中,当加热过程中,出现断电情况或加油情况,停止加热,返回初始状态,重新加热,执行以上策略。
3.根据权利要求2所述的加热不燃烧电路 ,其特征在于: 当烟支采用三段或四段以上的烟支段时,其中一烟支段处于低温预热段和/或一烟支段为低温预热段处于持续加热段。
4.根据权利要求1所述的加热不燃烧电路 ,其特征在于:分段检测温度电路,为若干结构相同电路,与mcu主控电路电连接;
烟支电容感应电路,其包括光感电路和/或触摸电路,用于感知烟支的有无,并触发信号给mcu主控电路的芯片U6;
mcu主控电路输入端连接有按键注油检测电路 ,其用于唤醒mcu主控电路的芯片U6;按键注油检测电路包括注油开关S2,二极管D11,电阻R201-204;三极管Q9;
供电端VBat通过注油开关S2输入电压,注油开关S2输出端一路经过二极管 D11接Weakup,通过weak_up唤醒MCU ;一路通过电阻R201接三极管Q9的基极,发射极接地,基极通过电阻R202接地,集电极一路通过电阻R203接入VBat,一路接SENSOR INT,sensor_int 接MCU的IO接口,用来判断按键动作还是注油动作:一路通过电阻R204接地;
当注油开关S2常开时,定义为无注油动作,三极管Q9集电极为高电平;当注油开关S2执行闭合时定义为有注油动作时,三极管Q9导通输出低电平,唤醒芯片U6 ,从而判断是注油动作还是按键在工作
mcu主控电路包括芯片U6,其脚1、5、17接入VCC-MCU;脚2接ST1,脚3接SENSOR-INT;脚4分别接NRTS及通过电阻R002接VCC-MCU,脚6接Weak up;脚7、8接TBoard ACD1、2;脚9接Enable;脚10接ACOK,脚12接AtomC,脚13接VBat ADC,脚14接AtomADC,脚15接TBoar ADC,脚16接Chgok, 脚18接pow1,脚19接TX,脚20接RX,脚21接I2C –SCL;脚22接I2C –SDA;脚23接SWDIO/PA13;脚24接SWCLK/PA14;脚25接INT1;脚26接VCC-IO;脚27接Atom-A;脚28接Atom-B;脚29接Pog IN;脚30接 PMOS-28;脚32接beep;
脚 12、27、28分接对应的温感pin 15、11、8管脚 ;
光感电路,输出端与mcu主控电路电连接,包括芯片U9,脚1接INT1,脚2接一路VDD IO一路通过并联电容C104、C105接地,脚3接地;脚4一路接VREF,一路通过并联电容C106、光耦S接地;脚5接I2C SCL,脚6接I2CSDA;VDD IO分别通过对应分压电阻接脚1、5、6;芯片U9为红外线接近传感器;
触摸电路,输出端与mcu主控电路电连接,包括芯片U11,其脚1通过隔离电容C109接地,脚2接地,脚3通过触摸电容S3、隔离电容C110接地;脚4一路接ST1,一路通过电阻R112接入VBAT;一路通过电阻R113接VBAT,脚6一路接VBAT,一路接C111后接地。
5.根据权利要求1所述的加热不燃烧电路 ,其特征在于:分段加热电路,其与加热管上并联设置有若干段加热区域,对应不同段的分段加热电路;其包括加热三极管,加热MOS管,加热输入电阻,加热第二电阻,加热输入信号,加热输出信号,加热第三电阻R38、R38-1、R38-2;分段加热管;
加热三极管基极通过加热输入电阻接入加热输入信号,基极通过加热第三电阻接地;发射极接地,集电极一路接加热MOS管脚4,一路通过加热第二电阻接加热MOS管脚3,加热MOS管脚5输出加热输出信号;脚3接VBat;加热输出信号通过分段加热管接地, 分段加热管用于对烟支进行分段加热 。
6.根据权利要求3所述的加热不燃烧电路 ,其特征在于:分段检测温度电路包括并联的分段检测电阻RT1及分段检测电容C4;并联的分段检测电阻RT1及分段检测电容C4的一端接地;另一端一路通过分段检测电阻R6接入VREF,另一端另一路接TBoard ADC。
7.根据权利要求1所述的加热不燃烧电路 ,其特征在于:芯片U6电连接显示电路,显示电路包括屏幕P1,芯片U6通过I2C_SCL和I2C_SDA电连接有屏幕P1 。
8.根据权利要求1所述的加热不燃烧电路 ,其特征在于:在启动前,开机前进行机器自检:mcu主控电路通过烟支电容感应电路用于检测到在加热管中存在烟支,且没有进行过加热动作;
mcu主控电路通过按键注油检测电路,用于检测到是否进行注油动作;当检测到注油动作后,mcu主控电路控制开机启动加热电路,当判断是第一次插入烟支,开启循环加热模式,直至判断加热模式结束;当判断是第i-1次插入烟支,进行第i次加热,直至判断加热模式结束,i为正整数且大于1。
9.一种加热不燃烧器具,其特征在于:包括注油组件、加热管、烟嘴及主体壳体,加热管位于主体壳体内部,烟嘴位于主体壳体上;其中,加热管至少下部具有下端开口的通孔,从通孔的下端开口放入烟支;
加热管具有权利要求1所述的加热不燃烧电路,用于给烟支分段加热。
10.根据权利要求9所述的加热不燃烧器具,其特征在于:烟支配套有注油组件,用于分段给烟支加热;
加热不燃烧电路电连接有电池;
加热管为沿轴向的多段式加热管。
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- 2022-01-18 CN CN202210054633.5A patent/CN114488891A/zh active Pending
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