CN116261529A - 用于机动车的压力容器的填充装置以及具有压力容器和填充装置的机动车 - Google Patents
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Abstract
根据本发明,在这里公开的技术涉及一种用于机动车的压力容器的填充装置(2),所述填充装置具有:填充接管(3),经由所述填充接管能将工作介质注入到压力容器中;防尘帽(6),所述防尘帽能插接到填充接管(3)上,并且所述防尘帽与填充接管(3)一起界限填充容积(5);壳体装置(7),所述壳体装置包括基本元件(8)和盖元件(9),所述盖元件能相对于基本元件(8)在打开位置和与基本元件(8)一起界限壳体内部空间(11)的关闭位置之间移位,所述防尘帽(6)布置在壳体内部空间(11)中;以及至少一个通风通道(12),所述通风通道局部地通过防尘帽(6)界限,所述通风通道从填充容积(5)延伸直至借助于盖元件(9)在所述盖元件的关闭位置中与壳体内部空间(11)分隔开的周围环境中,并且所述通风通道具有至少一个方向反转部。
Description
技术领域
在这里公开的技术涉及一种用于机动车的压力容器的填充装置以及一种具有压力容器和填充装置的机动车。
背景技术
文献WO2011/101004A1、DE102017001039A1和EP2505413B1都属于现有技术。
发明内容
在这里公开的技术的一个优选的任务是,减少或消除已知解决方案的至少一个缺点或提出一种备选的解决方案。在这里公开的技术的一个优选的任务特别是,在避免污物进入到机动车的压力容器中的情况下,实现用于压力容器的填充装置的填充容积与包括所述填充装置以及所述压力容器的机动车的周围环境的气体交换。进一步优选的任务可以从在这里公开的技术的有益效果得到。
所描述的任务通过独立权利要求的主题来解决。从属权利要求给出优选的设计方案。
在这里公开的技术涉及一种用于机动车的压力容器的填充装置,所述填充装置具有填充接管,经由所述填充接管可将机动车的工作介质注入到压力容器的容器内部空间中。因此,压力容器是工作介质容器、特别是机动车的燃料箱。经由填充接管,压力容器能以机动车的工作介质填充。在压力容器中可以存储工作介质并且可以为工作介质处理装置、例如机动车的内燃机提供所述工作介质。填充接管具有阀,借助于所述阀能够将容器内部空间与填充容积流体地分开。工作介质可经由填充容积被注入到压力容器的容器内部空间中。为了避免工作介质从压力容器的容器内部空间中溢出,设置有阀,借助于所述阀要使容器内部空间在空间上与填充容积分离,以避免工作介质从容器内部空间经由填充容积流出到机动车的周围环境中。此外规定,填充装置包括防尘帽,所述防尘帽可以插接到填充接管上并且与填充接管一起界限填充容积。借助于防尘帽可以通过隔开填充容积来阻止灰尘和/或污物侵入到填充容积中。此外规定,填充装置包括壳体装置,所述壳体装置包括基本元件和盖元件,所述盖元件能相对于基本元件在打开位置和与基本元件一起界限壳体内部空间的关闭位置之间移位,其中,防尘帽布置在壳体内部空间中。基本元件特别是提供了所谓的储箱槽(Tankmulde),填充接管可以通入到所述储箱槽中,从而经由储箱槽能以工作介质填充压力容器。借助于盖元件(所述盖元件特别是箱盖)能界限、特别是能关闭储箱槽。因此,借助于壳体装置能保护填充接管以及防尘帽免受天气影响。此外,填充装置具有至少一个通风通道,所述通风通道局部地通过防尘帽界限并且因此至少局部地延伸穿过防尘帽。通风通道从填充容积延伸直至借助于盖元件在盖元件的关闭位置中与壳体内部空间分隔开的周围环境中,并且所述通风通道具有至少一个方向反转部。在此,通风通道沿着通风通道的纵向延伸具有方向反转部。填充容积能经由通风通道向机动车的周围环境中通风。因此,例如在对填充容积进行通风的同时,可以借助气体、特别是空气经由所述至少一个通风通道将液体从填充容积运走到机动车的周围环境中。由此可以经由所述至少一个通风通道使填充容积干燥或者保持干燥。经由通风通道的所述至少一个方向反转部能实现气体从填充容积流出到机动车的周围环境中,其中,避免或者至少妨碍液体和/或污物经由通风通道侵入到填充容积中。由此能特别可靠地保护填充容积以防脏污,由此同时实现填充容积的通风。通风通道的所述至少一个方向反转部可以理解为,在通风通道中在第一长度区域中流动的第一方向向量与在通风通道的第二长度区域中流动的第二方向向量形成大于等于90度的角度。
在这里公开的技术的一种改进方案中规定,通风通道的所述至少一个方向反转部布置在防尘帽中。这意味着,通风通道的延伸穿过防尘帽的区段沿着所述区段的纵向延伸具有方向反转部。经由通风通道在防尘帽中的所述至少一个方向反转部可以至少基本上避免灰尘和/或污物进入到填充容积中。
在这里公开的技术的另一设计方案中规定,通风通道的所述至少一个方向反转部布置在盖元件中。这意味着,第一长度区段和第二长度区段以能流动通过各个长度区段的流的彼此形成大于等于90度的角度的方向矢量布置在壳体装置的盖元件中。由此,可以至少基本上避免灰尘或污物经由穿过盖元件延伸的通风通道侵入到填充容积中。在此,通风通道至少在一个长度区段上被盖元件限界或由盖元件形成。此外,通过通风通道在盖元件中的所述至少一个方向反转部,能够至少基本上避免灰尘和/或污物侵入到通风通道的延伸穿过防尘帽的区域中。
在本技术的另一设计方案中,已表明有利的是,所述通风通道具有迷宫式的走向。这种迷宫式的走向可以通过所述至少一个方向反转部、特别是通过多个方向反转部来提供。借助于通风通道的迷宫式的走向的所述多个方向转向部能以特别高的可靠性避免污物经由通风通道进入到填充容积中。
在这里公开的技术的另一设计方案中,已表明有利的是,所述防尘帽经由连接元件保持在盖元件上,通风通道延伸穿过所述连接元件。经由连接元件,防尘帽可以相对于盖元件可运动地保持或支承在盖元件上。连接元件可以弹性地构成,以便能够实现防尘帽相对于盖元件的相对可运动性。连接元件特别是增材地制造。连接元件能实现通风通道穿过防尘帽、经由连接元件从防尘帽向盖元件延伸并且从盖元件延伸到机动车的周围环境中。因此,通风通道能经由连接元件实现填充容积到机动车的周围环境中的有针对性的通风。
在这里公开的技术的另一设计方案中,已表明有利的是,通风通道局部地穿过盖元件延伸并且经由开口通到周围环境中,所述开口布置在盖元件的朝向周围环境的第一外侧中或者布置在盖元件的朝向在机动车的侧框架与盖元件之间的间隙的第二外侧中。这意味着,通风通道经由开口通到机动车的周围环境中。因此,能够经由开口实现周围环境与通风通道的气体交换。在将开口布置在盖元件的朝向所述间隙的外侧上时,开口特别好地被遮掩,从而在从外部看向机动车时能特别少地看到开口。此外,由此能实现特别少的污物进入到通风通道中,因为相应的污物必须首先进入到间隙中并且然后在间隙中经由布置在盖元件的朝向所述间隙的外侧上的开口进入到通风通道中。
此外,已表明有利的是,设置有至少一个供气通道和至少一个排气通道作为相应的通风通道。这意味着,气体、特别是空气可以经由所述至少一个供气通道从机动车的周围环境流向填充容积,并且气体、特别是空气可以经由所述至少一个排气通道从填充容积流出并且经由所述至少一个排气通道被引导到机动车的周围环境中。因此,一方面可以实现填充容积的通风,并且另一方面可以确保填充容积与周围环境的压力平衡。所述至少一个供气通道和所述至少一个排气通道特别是能够实现气体、特别是空气从机动车的周围环境流入到填充体积中以及气体或空气从填充体积流出到机动车的周围环境中,并且因此实现以气体、特别是空气穿流填充体积,由此,位于填充体积中的液体能够借助于穿流填充体积的气体、特别是空气来吸收并且借助于所述气体、特别是所述空气从填充体积中运走。由此,能够从填充容积除去液体,特别是干燥所述填充容积。
在本技术的另一设计方案中,已表明有利的是,膜至少局部地界限通风通道。所述膜特别是至少在通风通道的由盖元件界限的长度区段中界限通风通道。此外,膜特别是相对于壳体内部空间进而相对于储箱槽界限通风通道。在以气体、特别是空气穿流通风通道时,可以经由膜吸收位于壳体内部空间中的液体并且借助于穿流通风通道的气体将所述液体运走、特别是运走到机动车的周围环境中。在此特别有利的是,所述膜透气地并且不透液体地构造。所述膜特别是可以是所谓的半透膜。经由半透膜可以实现在通风通道和壳体内部空间之间进行气体交换,而在壳体内部空间和通风通道之间不发生液体交换。由此,可以避免液体经由通风通道进入到壳体内部空间中,并且同时在以气体、特别是空气穿流通风通道时通过以下方式干燥壳体内部空间:液体蒸汽从壳体内部空间穿过膜并且在通风通道中利用穿流通风通道的气体被运走、特别是运走到机动车的周围环境中。
此外,已表明有利的是,设置有至少一个过滤元件,其中,所述至少一个过滤元件布置为,将通风通道的入口与通风通道的出口分隔开。这意味着,从入口流向出口的气体、特别是空气要通过所述至少一个过滤元件。借助于所述至少一个过滤元件可以滤掉污物和/或液体和/或灰尘。借助于所述至少一个过滤元件,特别是入口与填充容积分隔开,由此借助于过滤元件,能够至少基本上避免污物以及液体侵入到填充容积中。
此外,在这里公开的技术涉及一种机动车,所述机动车具有:压力容器、特别是工作介质容器,和填充装置,如所述填充装置已经结合上面描述的填充装置所公开的那样。经由填充装置,能以工作介质、特别是燃料填充压力容器,其中,填充容积经由所述至少一个通风通道与机动车的周围环境流体连接。经由所述至少一个通风通道可以对填充容积通风,由此可以将液体和/或气体从填充容积运走。所描述的填充装置的优点和有利的改进方案可以视为所描述的机动车的优点和有利的改进方案并且反之亦然。
换言之,在这里公开的技术涉及一种用于作为工作介质容器的氢罐或其他气罐的填充接管的通风开口,其中,该通风开口集成在油箱盖的铰链臂中,所述油箱盖是盖元件。一般,以防尘保护帽保护燃气车辆的填充接管,以防灰尘和污物的侵入。所述防尘保护帽在关闭油箱盖之前插接到填充接管上。注入到压力容器中的燃料、特别是气体的小的泄漏量可能从填充接管排出并且尽管具有防尘保护帽而仍处于在储箱槽和油箱盖之间的封闭的结构空间中,所述结构空间在此为壳体内部空间。因此,该结构空间有意地非密封地设计,以便能够稀释排出的燃料、特别是气体。在加注过程之后聚集在填充接管中的液体可以通过防尘保护帽封闭并且在传统的机动车中不变干和凝结。则在重新加注时,可能无法将防尘保护帽松开或可能将水压入到压力容器中。
利用所描述的用于机动车的填充装置,能够至少基本上避免这些缺点。所述机动车特别是汽车。备选地或附加地,所述机动车特别是可以是燃气车辆或氢能车辆。在此,密封塞(在此为防尘帽)柔性地固定在油箱盖(在此为盖元件)的铰链臂处。密封塞至少在通风通道的一个长度区域上在周向侧上界限所述至少一个通风通道,使得通风通道延伸穿过密封塞。通风通道提供在填充容积与铰链臂的内部之间的通风可行方案。铰链臂优选地设计为内部中空的,特别是所述铰链臂至少在一个长度区域上界限通风通道。铰链臂具有通过迷宫式的通道局部地构成的所述至少一个通风通道,所述通风通道可以经由机动车的外壳或经由在侧框架与盖元件之间的间隙通到机动车的周围环境中。所述至少一个开口(通风通道经由所述开口通到机动车周围环境中)可以布置在盖元件的盖表面中、特别是布置在帽或空气动力学的几何结构的区域中,所述几何结构特别是具有NACA型廓。备选地或附加地,所述至少一个开口(所述至少一个通风通道经由所述开口通到机动车的周围环境中)可以布置在盖元件与侧框架之间的间隙之内。所述至少一个通风通道可以借助于膜、特别是透气的并且不透液体的膜或者借助于无纺布在铰链臂中的空气引导装置中、特别是所述在至少一个通风通道的延伸穿过铰链臂的长度区段之内被保护以防侵入的湿气或飞溅水。因此,在所述至少一个通风通道中可以设置所述至少一个膜和/或阀。所述至少一个开口(所述至少一个通风通道经由所述开口通到机动车的周围环境中)的位置可以根据在机动车的外壳上的压力分布和/或在储箱槽之内的压力分布来适配。备选地或附加地,可以设置至少一个供气通道和至少一个排气通道作为所述多个通风通道。在通过将盖元件贴靠到基本元件上来封闭壳体内部空间时,密封塞可以贴靠到填充接管上并且将填充容积与填充接管一起相对于周围环境密封地封闭。经由所述至少一个通风通道可以使水和泄漏气体从填充容积中排走。所述至少一个通风通道的迷宫式几何结构保护填充容积以防来自机动车的周围环境的侵入的水和灰尘。通过在外壳中设定所述至少一个开口(所述至少一个通风通道经由所述开口通到机动车的周围环境中)的相应的位置,能在机动车运动时实现特别有利的通风效果。
附图说明
现在将参考附图来阐述在这里公开的技术。图中:
图1示出机动车、在此为汽车的侧框架的示意图,其中,在侧框架中集成有填充装置,经由所述填充装置能以工作介质填充汽车的压力容器;
图2示出填充装置的横剖面的示意图,所述填充装置具有填充接管、防尘帽、壳体装置和至少一个通风通道,经由所述填充接管能以工作介质填充压力容器,所述防尘帽能局部地套装到填充接管上,所述壳体装置提供储箱槽并且包围壳体内部空间,所述防尘帽布置在所述壳体内部空间中,所述通风通道至少局部地延伸穿过壳体装置的封闭壳体内部空间的盖元件,并且经由所述通风通道能对由填充接管和防尘帽包围的填充容积通风;
图3示出填充装置的透视图的示意图,所述填充装置具有经由铰链臂保持在壳体装置的基本元件上的盖元件,其中,所述至少一个通风通道局部地延伸穿过盖元件并且附加地可以至少局部地延伸穿过铰链臂;以及
图4示出填充装置的另一示意图,其中,防尘帽保持在盖元件上并且相对于盖元件固定地布置。
具体实施方式
图1示出了机动车、在此为汽车的侧框架1。在侧框架1中集成有填充装置2,其中,经由填充装置2可以将工作介质填充到汽车的压力容器中。该填充装置2在图2中以示意性剖视图并且在图3和4中以相应的彼此不同的透视图示出。填充装置2包括填充接管3,工作介质可经由所述填充接管填充到压力容器中。填充接管3特别是在一端与机动车的压力容器流体连接并且在另一端具有可与工作介质提供装置连接的自由端。因此,经由填充接管3可在压力容器的容器内部空间中填充机动车的工作介质。如在图2中可以看出的那样,填充接管3具有阀4,借助于所述阀可以将压力容器的容器内部空间与填充容积5流体地分开。此外,填充装置2包括防尘帽6,所述防尘帽在此为密封塞。防尘帽6可插接或者可套装到填充接管3的自由端上。防尘帽6与填充接管3一起界限填充容积5。
此外,填充装置2包括壳体装置7,所述壳体装置包括基本元件8以及盖元件9。盖元件9经由铰链臂10相对于基本元件8可运动地保持在基本元件8上。基本元件8提供储箱槽,填充接管3至少局部地布置在所述储箱槽中。盖元件9可借助于铰链臂10相对于基本元件8在打开位置和与基本元件8一起界限壳体内部空间11的关闭位置之间移位。在盖元件9布置在关闭位置中的情况下,防尘帽6布置在所述壳体内部空间11中。在盖元件9的关闭位置中,填充容积5借助于防尘帽6朝壳体内部空间11密封、特别是流体地密封。如在附图中所示,防尘帽6可以直接保持在盖元件9上并且特别是固定在盖元件9上。备选地,防尘帽6可以经由连接元件保持在盖元件9上。在此,连接元件可以特别是可运动地和/或弹性地构造,由此借助于连接元件能够实现防尘帽6相对于盖元件9的相对运动。
为了实现填充容积5的通风并且由此能实现将气体和/或液体从填充容积5中运走,设置有至少一个通风通道12,所述通风通道从填充容积5延伸直至汽车的周围环境中。在此,所述至少一个通风通道12在此局部地延伸穿过防尘帽6并且局部地延伸穿过盖元件9。该通风通道12具有至少一个方向反转部、在此是多个方向反转部,并且该通风通道因此具有迷宫式的走向。在此,所述多个方向反转部设置在所述至少一个通风通道12的延伸穿过盖元件9的长度区域中。这意味着,在盖元件9中的所述至少一个通风通道12具有迷宫式的结构。备选地或附加地,所述至少一个通风通道12能够在其延伸穿过防尘帽6的长度区域中具有所述至少一个方向反转部。
在此,作为多个通风通道12设置有至少一个供气通道13和至少一个排气通道14,其中,每个供气通道13以及每个排气通道14通过相应配属的开口通到机动车的周围环境中。在汽车向前行驶时,在所述至少一个供气通道13中可以存在过压,而在所述至少一个排气通道14中可以存在负压。相应的开口(所述至少一个供气通道13以及所述至少一个排气通道14经由所述开口通到汽车的周围环境中)可以布置在盖元件9的朝向周围环境的第一外侧上。备选地,各开口(所述至少一个供气通道13或所述至少一个排气通道14经由所述开口通到汽车的周围环境中)中的至少一个开口可以布置在盖元件9的第二外侧上,所述第二外侧朝向在基本元件8与盖元件9之间的间隙或朝向在壳体装置7与汽车的侧框架1之间的间隙,并且所述第二外侧局部地界限所述间隙。此外备选地,各开口(所述至少一个供气通道13或所述至少一个排气通道14经由所述开口通到汽车的周围环境中)中的至少一个开口可以设置在铰链臂10中。
为了避免污物和/或液体和/或昆虫侵入到所述至少一个供气通道13或所述至少一个排气通道14中,可以设置在图4中用虚线示出的至少一个过滤元件15。所述至少一个过滤元件15覆盖相应的待保护的供气通道13或排气通道14的横截面。为此,所述至少一个过滤元件15可以布置在相应的供气通道13中或相应的排气通道14中,或者所述至少一个过滤元件朝向汽车的周围环境并且由此向外覆盖相应的供气通道13或相应的排气通道14的通入汽车的周围环境中的相应的开口。在此以虚线的小框示意性地示出两个过滤元件15。
如在图3中以小框示意性地示出的那样,填充装置2可以具有膜、在此是半透的膜16,所述膜被构造成透气的并且不透液体的。所述膜16在延伸穿过盖元件9的长度区段上朝向壳体内部空间11覆盖所述至少一个通风通道12。在此,膜16界限所述至少一个通风通道12的在盖元件9中延伸的长度区域。因此,经由膜16可以在所述至少一个通风通道12的至少一个延伸穿过盖元件9的长度区域与壳体内部空间11之间进行气体交换,由此经由所述至少一个通风通道12可以对壳体内部空间11进行排气、特别是干燥。可以经由膜16至少基本上避免液体或污物从壳体内部空间11进入到所述至少一个通风通道12中。膜16可以粘接和/或焊接在盖元件9上。被围封在壳体内部空间11中的水可以经由膜16从壳体内部空间11逸出并且借助于穿流所述至少一个通风通道12的空气被运走并且被引导到汽车的周围环境中。
所述至少一个过滤元件15特别是设计用于将至少所述一个通风通道12的入口与所述至少一个通风通道12的出口隔开。过滤元件15可以特别是用作纺丝保护(Spinnenschutz)。所述至少一个供气通道13和/或所述至少一个排气通道14可以沿着其纵向延伸分别具有迷宫式的走向。
在汽车向前行驶时,可以利用空气主动地吹扫所述至少一个通风通道12。在此,空气特别是可以通过在所述至少一个供气通道13中形成过压以及通过在所述至少一个排气通道14中形成负压来被输送通过所述至少一个通风通道12。特别是,所述至少一个进气通道13将空气从汽车的周围环境引导到填充容积5中。所述至少一个排气通道14设置用于将空气从填充容积5导出到汽车的周围环境中。经由所述至少一个通风通道12的延伸穿过盖元件9的长度区域与填充容积5的流体连接,防尘帽6具有至少一个连接通道,其中,所述至少一个连接通道是所述至少一个整个通风通道12的一部分。所述至少一个通风通道12可以特别是在盖元件9之内具有局部的加粗部,所述加粗部提供用于中间存储空气的空气储存器。这种特别是面状的的空气储存器可以构造成圆的或有角的。
总之,在这里公开的技术示出了如何能将用于对由填充接管3局部地界限的填充容积5进行通风的通风装置实现到填充装置2中,其中,经由填充接管3可将压缩气体填充到汽车的压力容器中。具有填充装置2的汽车特别是可以不仅具有填充装置2而且还具有压力容器,借助于所述压力容器可以提供用于运行汽车的工作介质。所述工作介质特别是这样的燃料,借助于所述燃料可驱动汽车。
术语“基本上”(例如“基本上垂直的轴线”)在在这里公开的技术的上下文中分别包括精确的特征或精确的值(例如“垂直的轴线”)以及对于该特征/值的功能而言不明显的偏差(例如“相对于垂直的轴线的可容忍的偏差”)。
本发明的上述描述仅用于说明目的,而不是用于限制本发明。在本发明的范畴内,各种变化和改型是可行的,而不偏离本发明及其等同方案的范围。
附图标记列表
1侧框架
2填充装置
3填充接管
4阀
5填充容积
6帽
7壳体装置
8基本元件
9盖元件
10铰链臂
11 壳体内部空间
12 通风通道
13 供气通道
14排气通道
15 过滤元件
16 膜
Claims (10)
1.一种用于机动车的压力容器的填充装置(2),所述填充装置具有:
-填充接管(3),经由所述填充接管能将机动车的工作介质注入到压力容器的容器内部空间中,并且所述填充接管具有阀(4),容器内部空间能借助于所述阀与填充容积(5)流体地分开;
-防尘帽(6),所述防尘帽能插接到填充接管(3)上,并且所述防尘帽与填充接管(3)一起界限填充容积(5);
-壳体装置(7),所述壳体装置包括基本元件(8)和盖元件(9),所述盖元件能相对于基本元件(8)在打开位置和与基本元件(8)一起界限壳体内部空间(11)的关闭位置之间移位,所述防尘帽(6)布置在壳体内部空间(11)中;以及
-至少一个通风通道(12),所述通风通道局部地通过防尘帽(6)界限,所述通风通道从填充容积(5)延伸直至借助于盖元件(9)在所述盖元件的关闭位置中与壳体内部空间(11)分隔开的周围环境中,并且所述通风通道具有至少一个方向反转部。
2.根据权利要求1所述的填充装置(2),其中,所述通风通道(12)的所述至少一个方向反转部布置在防尘帽(6)中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的填充装置(2),其中,所述通风通道(12)的所述至少一个方向反转部布置在盖元件(9)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的填充装置(2),其中,所述通风通道(12)具有迷宫式的走向。
5.根据前述权利要求中任一项所述的填充装置(2),其中,所述防尘帽(6)经由连接元件保持在盖元件(9)上,通风通道(12)延伸穿过所述连接元件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的填充装置(2),其中,所述通风通道(12)局部地穿过盖元件(9)延伸并且经由开口通到周围环境中,所述开口布置在盖元件(9)的朝向周围环境的第一外侧上或者布置在盖元件(9)的朝向在基本元件(8)与盖元件(9)之间的间隙的第二外侧上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的填充装置(2),其中,设置有至少一个供气通道(13)和至少一个排气通道(14)作为相应的通风通道(12)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的填充装置(2),其中,膜(16)至少局部地限界通风通道(12)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的填充装置(2),其中,过滤元件(15)布置成将通风通道(12)的入口与通风通道(12)的出口分隔开。
10.一种机动车,所述机动车具有压力容器和根据前述权利要求中任一项所述的填充装置(2),经由所述填充装置能够以工作介质、特别是燃料填充压力容器,其中,填充容积(5)经由所述至少一个通风通道(12)与机动车的周围环境流体连接。
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