CN114831888A - 一种自动化营养液配制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械技术领域,特别涉及一种自动化营养液配制装置及方法,包括上端具有开口的装置主体、设于装置主体内部的配液腔以及位于配液腔下端的出液管阀件,还包括位于装置主体开口位置的环盖、活动安装在环盖中央的设备盖以及位于配液腔内的螺旋搅拌器,螺旋搅拌器的叶片上方设有伞盖,设备盖的上端设有液体进料机构、固定进料组件和流体泵以及螺旋搅拌器的驱动装置,液体进料机构、固定进料组件的出料端均设有进料管阀件。本发明使得营养液的配制实现自动化,并且实现快速搅拌,大颗粒固体成分经过碾磨后搅拌,溶解迅速,利用流体泵进料且与螺旋搅拌器和伞盖相互协同,物料混合速度快,营养液配制时间短。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域,特别涉及一种自动化营养液配制装置及方法。
背景技术
肠内营养液主要成份为水、麦芽糊精、乳清蛋白水解物、植物油、维生素、矿物质和微量元素等人体必需的营养要素。对于特殊时期或特殊需求的患者,包括糖尿病、肿瘤患者、肾病或肠道疾病等特殊患者,无法自主进食或咀嚼、吞咽功能丧失又或者进食有严格要求。为了满足机体营养需求需要进行肠内营养治疗,通常会采用配制肠内营养液,再利用鼻饲管或胃食管直接将肠内营养液输送至患者的胃部或肠道。
由于鼻饲管和胃食管是从口鼻进入身体内部,因此,鼻饲管和胃食管的直径很小,通常以毫米为单位。如此就对营养液配制的要求较高,营养液中不能含大颗粒物质,否则会堵住管道。现阶段中,肠内营养液的配制多采用人工配制,在配制过程中由于配方成份复杂,一些营养成分,例如膳食纤维、麦芽糊十分难溶,但由于营养液中不能含大颗粒物质,导致配制过程漫长,仅靠人力或简单搅拌器械无法快速溶解,同时肠内营养液为混悬液,处于不稳定状态,经过几个小时后容易发生沉降,在使用时简单的搅拌摇匀不能快速使得沉降的颗粒呈悬浮状态,一般通过在配方中添加增稠剂来解决,但是增稠剂的添加势必影响营养液的粘度,在鼻饲管和胃食管输送过程中容易粘管,也存在较大的危险;而且营养单一原液放置时间过久,又容易对营养液保质期产生影响,需要快速配制完成,就导致需要投入较大人力,所以在配制过程中给医务人员带来了工作压力和工作难度。因此,提出一种自动化营养液配制装置及方法。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的首要目的在于提供一种自动化营养液配制装置及方法。
通过以下制备工艺来实现上述目的:
一种自动化营养液配制装置,包括上端具有开口的装置主体、设于装置主体内部的配液腔以及位于配液腔下端的出液管阀件,还包括位于装置主体开口位置的环盖、活动安装在环盖中央的设备盖以及位于配液腔内的螺旋搅拌器,所述螺旋搅拌器的叶片上方设有伞盖;
所述设备盖的上端设有液体进料机构、固定进料组件和流体泵以及螺旋搅拌器的驱动装置,所述液体进料机构、固定进料组件的出料端均设有进料管阀件,所述进料管阀件的一端均连接流体泵的分流管阀件,所述进料管阀件位于伞盖的垂直上方;
所述出液管阀件的下端设有分液管,所述分液管的下端设有若干组下料嘴,所述分液管的下方设有活动的用于放置营养液包装袋的置袋板。
作为上述技术方案的进一步改进,所述配液腔的内壁两端设有通电时磁极相反的电磁铁,且所述电磁铁的侧端及下端均设有阻磁板。
作为上述技术方案的进一步改进,所述环盖下端的凸起与装置主体开口的凹槽之间设有第一减振机构,第一减振机构包括位于环盖下端凸起的第一电磁体和位于装置主体开口处凹槽内壁两侧的第一磁体,所述第一电磁体的磁极分别与两侧第一磁体的磁极相反;
所述设备盖下端的凸起与环盖的凹槽之间设有第二减振机构,所述第二减振机构包括位于设备盖下端凸起的第二电磁体和位于环盖凹槽内壁两侧的第二磁体,所述第二电磁体位于四组第二磁体构成的矩形的中心位置处。
作为上述技术方案的进一步改进,还包括承载装置主体的底座、位于底座上端的电气箱、位于装置主体一侧的立杆、滑动在立杆上的两组升降座,两组升降座分别通过连接板连接环盖和设备盖。
作为上述技术方案的进一步改进,所述设备盖的下端与环盖的内侧壁之间设有折叠罩,折叠罩采用高弹抑菌防水材料制成,所述折叠罩的直径大于伞盖的直径。
作为上述技术方案的进一步改进,所述固定进料组件包括外壳、位于外壳内部两侧的活动板和转板、位于活动板和转板之间的通道以及位于活动板与外壳内壁之间的弹性件,所述活动板和转板的相对面上均分布有若干碾球,在转板转动时,活动板和转板在重合和分开状态之间往复。
作为上述技术方案的进一步改进,所述分液管的上端设有包裹在出液管阀件外壁的伸缩连接管,所述分液管的两端设有用于驱动分液管升降的滑轨组件。
作为上述技术方案的进一步改进,所述下料嘴的下方设有包装组件,所述包装组件包括位于下料嘴一侧的用于储存营养液袋螺帽的储槽、位于下料嘴另一侧的挡板,所述储槽和挡板之间形成操作区,所述操作区位于置袋板的限袋槽末端正上方,所述储槽的下端设有从动轮,所述挡板的外侧端设有主动轮,从动轮与主动轮之间设有用于与营养液袋螺帽外壁竖纹相匹配的齿轮带。
一种利用上述自动化营养液配制装置配制营养液的方法,包括以下步骤:
(1)将营养液配方中的一部分液体成分利用液体进料机构先投入至配液腔中,开启螺旋搅拌器,再将另一部分液体成分投入液体进料机构、固体成分投入固定进料组件中,然后通过进料管阀件下料,利用流体泵的氮气气流将进料管阀件的物料吹入配液腔中,在进料管阀件下料过程中,螺旋搅拌器翻涌上来的液流与进料管阀件下的料进行混合,螺旋搅拌器的叶片对物流进行高速剪切搅拌,混匀后获得营养液;
(2)对配液腔的内壁两端电磁铁进行通电,两端的电磁铁磁极相反,以使得营养液中的悬浮颗粒可以稳定的存在于水中,保持分散性和稳定性,静止时保持通电状态;
(3)在包装时,将营养液包装袋放置在置袋板的限袋槽的末端,然后将其推入至包装组件下方,利用滑轨组件驱动分液管下降,直至下料嘴进入营养液包装袋口内,利用下料嘴下料,下料完毕后,下料嘴离开营养液包装袋口,储槽推动一螺帽至操作区,螺帽掉入营养液包装袋口上方,启动下料嘴对螺帽进行下压,同时从动轮与主动轮带动齿轮带转动,使得螺帽在营养液包装袋口上旋紧,实现无接触包装。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明使得营养液的配制实现自动化,并且实现快速搅拌,大颗粒固体成分经过碾磨后搅拌,溶解迅速,利用流体泵进料且与螺旋搅拌器和伞盖相互协同,物料混合速度快,营养液配制时间短。
(2)对配液腔的内壁两端电磁铁进行通电,两端的电磁铁磁极相反,使得配液腔中的营养液发生磁化反应,以使得营养液中的悬浮颗粒可以稳定的存在于水中,避免其发生沉降,保持分散性和稳定性。
(3)通过设置的固体进料组件,可以将营养液中的固体成分经过碾磨后再进行营养液配制,且其不同于一般的碾磨机构,大颗粒成分进入到通道后,由于转板和活动板时在转板转动过程中时而接触重合时而分离,大颗粒经过转板和活动板上的碾球碾磨,颗粒变细后,同时两板之间的碾球相互错开或相互顶起时还会产生振动效果,使其快速落入进料管阀件然后被吹入配液腔内。
(4)通过设置的包装组件、伸缩连接管、分液管等结构相互协同,实现自动化营养液装袋,避免手动包装。
(5)通过设置的第一减振机构和第二减振机构,可以减小装置上的驱动设备运行所产生振动对环盖和设备盖造成的影响,保持密封性,减小噪音,同时配液腔为可打开结构,便于清理。
附图说明
图1是本发明自动化营养液配制装置的内部结构示意图;
图2是本发明自动化营养液配制装置的固体进料组件内部结构示意图;
图3是本发明自动化营养液配制装置的流体泵及其管道连接示意图;
图4是本发明图1的局部结构示意图;
图5是本发明自动化营养液配制装置的包装组件侧面结构示意图;
图6是本发明自动化营养液配制装置的包装组件的局部俯视图;
图7为本发明自动化营养液配制装置的搅拌状态外观图;
图8为本发明自动化营养液配制装置的静置状态外观图。
图示:1、装置主体;2、环盖;3、设备盖;4、配液腔;5、螺旋搅拌器;6、伞盖;7、液体进料机构;8、固定进料组件;801、外壳;802、活动板;803、转板;804、碾球;805、通道;806、弹性件;9、进料管阀件;10、流体泵;101、分流管阀件;11、出液管阀件;12、分液管;13、置袋板;1301、限袋槽;14、电磁铁;15、阻磁板;16、伸缩连接管;17、下料嘴;18、滑轨组件;19、包装组件;1901、挡板;1902、储槽;1903、从动轮;1904、主动轮;1905、操作区;1906、齿轮带;20、第一电磁体;21、第一磁体;22、第二磁体;23、第二电磁体;24、折叠罩;25、底座;26、立杆;27、升降座;28、连接板;29、电气箱。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明,不能理解为对本申请保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请做出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示,本实施例的自动化营养液配制装置,包括上端具有开口的装置主体1、设于装置主体1内部的配液腔4以及位于配液腔4下端的出液管阀件11(本发明中的管阀件均包括管道和阀门,阀门可为现有技术中电动、气动等阀门),还包括位于装置主体1开口位置的环盖2(环盖2上设有排气阀)、活动安装在环盖2中央的设备盖3以及位于配液腔4内的螺旋搅拌器5,螺旋搅拌器5的叶片上方设有伞盖6,设备盖3的上端设有液体进料机构7(类似现有技术中的饮水机结构,不同种类的营养瓶倒扣在进料口上)、固定进料组件8和流体泵10以及螺旋搅拌器5的驱动装置,液体进料机构7、固定进料组件8的出料端均设有进料管阀件9,进料管阀件9位于伞盖6的垂直上方,如图3所示,进料管阀件9的一端均连接流体泵10的分流管阀件101,分流管阀件101在配液时投入氮气气流,将液体进料机构7、固定进料组件8下方的进料管阀件9中的固体或液体物料吹入配液腔4中,起到吹扫功能,利用氮气作为驱动,可以保证管道内无残留,同时通过进料管阀件9、伞盖6和流体泵10的作用,便于利用气流和液流对螺旋搅拌器5和伞盖6进行清理。
在下料时,将营养液配方中的一部分液体成分利用液体进料机构7先投入至配液腔4中,开启螺旋搅拌器5,螺旋搅拌器5转动使得配液腔4内的液体向上翻涌,从伞盖6与螺旋搅拌器5的转轴之间的空隙翻涌而出,与上方两组进料管阀件9进入的固体和液体成分相接触,再下落至伞盖6表面,经过碰撞后滚落,整个过程不断重复,可以使得营养液快速混合,同时也可以使得固体成分快速分散于液体中,混合均匀。
出液管阀件11的下端设有分液管12,分液管12的下端设有若干组下料嘴17,分液管12的下方设有活动的用于放置营养液包装袋的置袋板13,混合均匀后液体静置在配液腔4中,待使用时,打开出液管阀件11,营养液经由分液管12上的下料嘴17(类似现有技术中可定量下料的液枪)分装至营养液包装袋中。
配液腔4的内壁两端设有通电时磁极相反的电磁铁14,且电磁铁14的侧端及下端均设有阻磁板15,在配制搅拌以及配制完成后静置时,开启配液腔4两端的电磁铁14,使得营养液中的液体产生磁化反应,以使得营养液中的悬浮颗粒可以稳定的存在于水中,避免其发生沉降,保持营养液中颗粒的分散性和稳定性。
如图7-8所示,本实施例的自动化营养液配制装置,还包括位于配液腔4内部的温控机构、制冷机构、液位计等常见感应装置,还包括承载装置主体1的底座25、位于底座25上端的电气箱29、位于装置主体1一侧的立杆26、滑动在立杆26上的两组升降座27,两组升降座27分别通过连接板28连接环盖2和设备盖3,环盖2和设备盖3均可以通过升降座27升起,便于对配液腔4进行清理,设备盖3的下端与环盖2的内侧壁之间设有折叠罩24,折叠罩采用高弹抑菌防水材料制成,折叠罩24的直径大于伞盖6的直径;在营养液配制完成过后的静置状态时,利用升降座27将设备盖3升起,折叠罩24打开,防止营养液与外界环境接触。将营养液包装好后或者患者未输完的营养液,在使用期限内(一般为4-8小时),通过升降座27将设备盖3抬起,然后将营养液袋放入折叠罩24内,同时可通过液体进料机构7向配液腔内进水,由温控机构、制冷机构控制温度。由于折叠罩24具有弹性,可以对营养液暂时起到储存的作用,同时营养液袋中的营养液也继续受到电磁铁14的磁化作用,可一定程度上使得悬浮颗粒保持稳定存在。
实施例2
如图2所示,在实施例1的基础上,固定进料组件8包括外壳801、位于外壳801内部两侧的活动板802和转板803(转板803通过外壳801外部的电机驱动)、位于活动板802和转板803之间的通道805以及位于活动板802与外壳801内壁之间的弹性件806(优选弹簧),活动板802和转板803的相对面上均分布有若干碾球804,在转板803转动时,活动板802和转板803在重合和分开状态之间往复,大颗粒成分进入到通道805后,由于转板803和活动板802在转板803转动过程中时而接触重合时而分离,大颗粒经过转板803和活动板802上的碾球804碾磨,颗粒变细后,同时两板之间的碾球804相互错开或相互顶起时还会产生振动效果,使其快速落入进料管阀件9然后被吹入配液腔4内。
实施例3
如图4所示,在实施例1和2的基础上,环盖2下端的凸起与装置主体1开口的凹槽之间设有第一减振机构,第一减振机构包括位于环盖2下端凸起的第一电磁体20和位于装置主体1开口处凹槽内壁两侧的第一磁体21,第一电磁体20的磁极分别与两侧第一磁体21的磁极相反,第一电磁体20的磁极与两侧第一磁体21位于同一直线,由于环盖2的竖直方向承受设备盖3及多种设备的重力,主要振动产生在水平方向,第一电磁体20的磁极分别与两侧第一磁体21的磁极相反,可以限制环盖2相对与装置主体1水平方向上的移动;
设备盖3下端的凸起与环盖2的凹槽之间设有第二减振机构,第二减振机构包括位于设备盖3下端凸起的第二电磁体23和位于环盖2凹槽内壁两侧的第二磁体22,第二电磁体23位于四组第二磁体22构成的矩形的中心位置处,由于设备盖3上端承受多种设备,且流体泵10和螺旋搅拌器5的驱动装置均会产生振动,且螺旋搅拌器5的转动又给设备盖3带来轴向的运动趋势,位于第二电磁体23上下各两组的第二磁体22会限制其多个自由度的移动,使得设备盖3在使用时更稳定,也不会产生噪音。
实施例4
如图1所示,在实施例1-3的基础上,分液管12的上端设有包裹在出液管阀件11外壁的伸缩连接管16,分液管12的两端设有用于驱动分液管12升降的滑轨组件18。
如图5-6所示,下料嘴17的下方设有包装组件19,包装组件19包括位于下料嘴17一侧的用于储存营养液袋螺帽的储槽1902、位于下料嘴17另一侧的挡板1901,储槽1902和挡板1901之间形成操作区1905,操作区1905位于置袋板13的限袋槽1301末端正上方,储槽1902的下端设有从动轮1903,挡板1901的外侧端设有主动轮1904(主动轮1904通过电机驱动),从动轮1903与主动轮1904之间设有用于与营养液袋螺帽外壁竖纹相匹配的齿轮带1906。
在进行包装时,将营养液包装袋放置在置袋板13的限袋槽1301的末端,然后将其推入至包装组件19中下方(其中置袋板13的运动轨迹为先水平推入,然后上升一定高度后卡住),利用滑轨组件18驱动分液管12下降,直至下料嘴17进入营养液包装袋口内,利用下料嘴17下料,下料完毕后,控制滑轨组件18驱动分液管12上升,下料嘴17离开营养液包装袋口,储槽1902(存储有一排包装袋螺帽,且一端具有伸缩驱动)推动一螺帽至操作区1905,由于挡板1901的限制,螺帽掉入营养液包装袋口上方,启动下料嘴17对螺帽进行下压,同时从动轮1903与主动轮1904带动齿轮带1906转动,使得螺帽在营养液包装袋口上旋紧,实现无接触包装。
本实施例中自动化营养液配制装置配制营养液的方法,包括以下步骤:
(1)将营养液配方中的一部分液体成分利用液体进料机构7先投入至配液腔4中,开启螺旋搅拌器5,再将另一部分液体成分投入液体进料机构7、固体成分投入固定进料组件8中,然后通过进料管阀件9下料,利用流体泵10的氮气气流将进料管阀件9的物料吹入配液腔4中,在进料管阀件9下料过程中,螺旋搅拌器5翻涌上来的液流与进料管阀件9下的料进行混合,螺旋搅拌器5的叶片对物流进行高速剪切搅拌,混匀后获得营养液;
(2)对配液腔4的内壁两端电磁铁14进行通电,两端的电磁铁14磁极相反,以使得营养液中的悬浮颗粒可以稳定的存在于水中,保持分散性和稳定性,静止时保持通电状态;
(3)在包装时,将营养液包装袋放置在置袋板13的限袋槽1301的末端,然后将其推入至包装组件19下方,利用滑轨组件18驱动分液管12下降,直至下料嘴17进入营养液包装袋口内,利用下料嘴17下料,下料完毕后,下料嘴17离开营养液包装袋口,储槽1902推动一螺帽至操作区1905,螺帽掉入营养液包装袋口上方,启动下料嘴17对螺帽进行下压,同时从动轮1903与主动轮1904带动齿轮带1906转动,使得螺帽在营养液包装袋口上旋紧,实现无接触包装。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种自动化营养液配制装置,包括上端具有开口的装置主体(1)、设于装置主体(1)内部的配液腔(4)以及位于配液腔(4)下端的出液管阀件(11),其特征在于,还包括位于装置主体(1)开口位置的环盖(2)、活动安装在环盖(2)中央的设备盖(3)以及位于配液腔(4)内的螺旋搅拌器(5),所述螺旋搅拌器(5)的叶片上方设有伞盖(6);
所述设备盖(3)的上端设有液体进料机构(7)、固定进料组件(8)和流体泵(10)以及螺旋搅拌器(5)的驱动装置,所述液体进料机构(7)、固定进料组件(8)的出料端均设有进料管阀件(9),所述进料管阀件(9)的一端均连接流体泵(10)的分流管阀件(101),所述进料管阀件(9)位于伞盖(6)的垂直上方;
所述出液管阀件(11)的下端设有分液管(12),所述分液管(12)的下端设有若干组下料嘴(17),所述分液管(12)的下方设有活动的用于放置营养液包装袋的置袋板(13)。
2.根据权利要求1所述的自动化营养液配制装置,其特征在于,所述配液腔(4)的内壁两端设有通电时磁极相反的电磁铁(14),且所述电磁铁(14)的侧端及下端均设有阻磁板(15)。
3.根据权利要求2所述的自动化营养液配制装置,其特征在于,所述环盖(2)下端的凸起与装置主体(1)开口的凹槽之间设有第一减振机构,第一减振机构包括位于环盖(2)下端凸起的第一电磁体(20)和位于装置主体(1)开口处凹槽内壁两侧的第一磁体(21),所述第一电磁体(20)的磁极分别与两侧第一磁体(21)的磁极相反;
所述设备盖(3)下端的凸起与环盖(2)的凹槽之间设有第二减振机构,所述第二减振机构包括位于设备盖(3)下端凸起的第二电磁体(23)和位于环盖(2)凹槽内壁两侧的第二磁体(22),所述第二电磁体(23)位于四组第二磁体(22)构成的矩形的中心位置处。
4.根据权利要求1所述的自动化营养液配制装置,其特征在于,还包括承载装置主体(1)的底座(25)、位于底座(25)上端的电气箱(29)、位于装置主体(1)一侧的立杆(26)、滑动在立杆(26)上的两组升降座(27),两组升降座(27)分别通过连接板(28)连接环盖(2)和设备盖(3)。
5.根据权利要求4所述的自动化营养液配制装置,其特征在于,所述设备盖(3)的下端与环盖(2)的内侧壁之间设有折叠罩(24),所述折叠罩(24)的直径大于伞盖(6)的直径。
6.根据权利要求2所述的自动化营养液配制装置,其特征在于,所述固定进料组件(8)包括外壳(801)、位于外壳(801)内部两侧的活动板(802)和转板(803)、位于活动板(802)和转板(803)之间的通道(805)以及位于活动板(802)与外壳(801)内壁之间的弹性件(806),所述活动板(802)和转板(803)的相对面上均分布有若干碾球(804),在转板(803)转动时,活动板(802)和转板(803)在重合和分开状态之间往复。
7.根据权利要求6所述的自动化营养液配制装置,其特征在于,所述分液管(12)的上端设有包裹在出液管阀件(11)外壁的伸缩连接管(16),所述分液管(12)的两端设有用于驱动分液管(12)升降的滑轨组件(18)。
8.根据权利要求7所述的自动化营养液配制装置,其特征在于,所述下料嘴(17)的下方设有包装组件(19),所述包装组件(19)包括位于下料嘴(17)一侧的用于储存营养液袋螺帽的储槽(1902)、位于下料嘴(17)另一侧的挡板(1901),所述储槽(1902)和挡板(1901)之间形成操作区(1905),所述操作区(1905)位于置袋板(13)的限袋槽(1301)末端正上方,所述储槽(1902)的下端设有从动轮(1903),所述挡板(1901)的外侧端设有主动轮(1904),从动轮(1903)与主动轮(1904)之间设有用于与营养液袋螺帽外壁竖纹相匹配的齿轮带(1906)。
9.一种利用权利要求8所述的自动化营养液配制装置配制营养液的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将营养液配方中的一部分液体成分利用液体进料机构(7)先投入至配液腔(4)中,开启螺旋搅拌器(5),再将另一部分液体成分投入液体进料机构(7)、固体成分投入固定进料组件(8)中,然后通过进料管阀件(9)下料,利用流体泵(10)的氮气气流将进料管阀件(9)的物料吹入配液腔(4)中,在进料管阀件(9)下料过程中,螺旋搅拌器(5)翻涌上来的液流与进料管阀件(9)下的料进行混合,螺旋搅拌器(5)的叶片对物流进行高速剪切搅拌,混匀后获得营养液;
(2)对配液腔(4)的内壁两端电磁铁(14)进行通电,两端的电磁铁(14)磁极相反,以使得营养液中的悬浮颗粒可以稳定的存在于水中,保持分散性和稳定性,静止时保持通电状态;
(3)在包装时,将营养液包装袋放置在置袋板(13)的限袋槽(1301)的末端,然后将其推入至包装组件(19)下方,利用滑轨组件(18)驱动分液管(12)下降,直至下料嘴(17)进入营养液包装袋口内,利用下料嘴(17)下料,下料完毕后,下料嘴(17)离开营养液包装袋口,储槽(1902)推动一螺帽至操作区(1905),螺帽掉入营养液包装袋口上方,启动下料嘴(17)对螺帽进行下压,同时从动轮(1903)与主动轮(1904)带动齿轮带(1906)转动,使得螺帽在营养液包装袋口上旋紧,实现无接触包装。
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