CN220381434U - 一种科研相机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种科研相机,包括:图像探测组件;前机壳,图像探测组件设置于前机壳,并能将热量传递至前机壳;气流加速件,用于加速前机壳散热,并与前机壳间隔设置;后机壳,气流加速件连接于后机壳,后机壳与前机壳连接,且后机壳和前机壳之间设置有第一防震件。气流加速件和前机壳分离安装,气流加速件不会直接将震动传递给前机壳,进而前机壳不会将震动传递给图像探测组件。气流加速件与后机壳连接,会将部分震动传递后机壳,但是由于前机壳和后机壳之间设置第一防震件,全方位阻断后机壳的震动向前机壳传播,避免气流加速件的震动传递至前机壳以及图像探测组件,减少由震动带来的图像探测组件采集的图像质量的下降。
Description
技术领域
本实用新型涉及图像采集设备技术领域,尤其涉及一种科研相机。
背景技术
对于相机,尤其是应用于科研领域的相机,往往希望其噪声低,信噪比高,同时能够拍出稳定的图像。发热是对相机噪声影响的最大因素,尤其对相机图像探测器暗电流噪声的影响。
目前常采用对图像探测器散热的方式来降低噪声,目前用于对图像探测器散热的方式分为水冷、风冷和被动散热三种。其中水冷散热利用恒温水流带走热量实现散热,需要设计复杂的水路且配备水冷循环机。设计复杂且价格昂贵,一般应用于高端相机;被动散热依靠散热片或相机机壳散热,成本低,结构简单,但散热效率低;在中高端科研应用中,风冷散热为最常用的散热方式,风冷散热是采用风扇等加速空气流动的方式实现散热,但存在风扇带来的震动,影响相机图像的稳定性,从而使拍摄出来的图像质量下降,在中高端科研应用中,这些图像质量下降是无法接受的。
现有技术中,为了降低风扇带来的震动,通常采用调节风扇转速的方式来改善相机震动情况,但这往往会降低制冷效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种科研相机,以在不降低制冷效率的情况下,降低风扇等气流加速件工作带来的相机震动,保证相机采集的图像质量。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种科研相机,包括:
图像探测组件;
前机壳,所述图像探测组件设置于所述前机壳,并能将热量传递至所述前机壳;
气流加速件,用于加速所述前机壳散热,并与所述前机壳间隔设置;
后机壳,所述气流加速件连接于所述后机壳,所述后机壳与所述前机壳连接,且所述后机壳和所述前机壳之间设置有第一防震件。
可选的,还包括:
防震连接组件,所述前机壳与所述后机壳通过所述防震连接组件连接。
可选的,还包括:
散热件,设置于所述前机壳,所述前机壳上的热量能够传导至所述散热件,所述气流加速件用于加速所述散热件散热,并与所述散热件间隔设置。
可选的,所述散热件与所述气流加速件之间设置有密封减震件,所述密封减震件能够限制所述散热件内的空气由所述散热件与所述气流加速件之间流出。
可选的,所述散热件靠近所述气流加速件的一侧开设有凹槽,所述气流加速件的一端设置于所述凹槽内,所述密封减震件设置于所述气流加速件的周面与所述凹槽的侧壁之间。
可选的,所述后机壳与所述气流加速件相对的第一侧壁上开设有进气口,所述前机壳与所述散热件相对的第二侧壁上开设有出气口。
可选的,所述第一防震件为设置于所述后机壳与所述前机壳之间的防震垫圈。
可选的,所述防震垫圈的横截面的一侧为L型结构。
可选的,所述前机壳与所述后机壳连接的一端设置有第一台阶,所述后机壳与所述前机壳连接的一端设置有第二台阶,所述第一防震件设置于所述第一台阶和所述第二台阶之间。
可选的,所述防震连接组件包括螺栓和第二防震件;
所述前机壳的一端能够插入所述后机壳,所述前机壳的一端开设有螺纹孔,所述后机壳开设有通孔,所述螺栓的螺杆依次穿过所述通孔、所述第一防震件和所述螺纹孔,所述螺栓的螺帽与所述后机壳之间设置有所述第二防震件,所述螺栓与所述螺纹孔螺纹连接,所述通孔的孔壁与所述螺栓的螺杆之间具有间隙,或
所述后机壳的一端能够插入所述前机壳,所述后机壳的一端开设有螺纹孔,所述前机壳开设有通孔,所述螺栓的螺杆依次穿过所述通孔、所述第一防震件和所述螺纹孔,所述螺栓的螺帽与所述前机壳之间设置有所述第二防震件,所述螺栓与所述螺纹孔螺纹连接,所述通孔的孔壁与所述螺栓的螺杆之间具有间隙。
可选的,所述科研相机还包括主电路板,所述后机壳连接有导热结构,所述主电路板连接于所述导热结构。
可选的,所述后机壳包括后壳主体以及与后壳主体可拆卸连接的上盖,所述导热结构连接于所述上盖。
可选的,所述科研相机还包括导热组件,所述导热组件能够将所述图像探测组件的热量传递至所述前机壳。
可选的,所述导热组件包括半导体致冷器。
可选的,所述导热组件还包括导热体,所述导热体的一端与所述图像探测组件接触,另一端与所述半导体致冷器接触。
可选的,所述前机壳包括前壳壁和隔板,所述隔板设置于所述前壳壁内,并将所述前壳壁内分隔为第一腔体和第二腔体,所述图像探测组件和所述导热组件设置于所述第一腔体内,所述散热件设置于所述第二腔体,所述导热组件的一端与所述隔板的一侧接触,所述散热件的一端与所述隔板的另一侧接触。
由上可见,本实用新型提供的技术方案,气流加速件可以加速空气流动,从而通过空气的快速流动将前机壳的热量带走,气流加速件和前机壳分离安装,气流加速件不会直接将震动传递给前机壳,进而前机壳不会将震动传递给图像探测组件。气流加速件与后机壳连接,会将至少部分震动传递后机壳,但是由于前机壳和后机壳之间设置第一防震件,从而全方位阻断后机壳的震动向前机壳传播,进而完全避免气流加速件的震动传递至前机壳以及图像探测组件,从而有效减少由震动带来的图像探测组件采集的图像质量的下降。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的科研相机的剖视图;
图2是本实用新型实施例提供的部分科研相机的剖视图。
图中:
1、前机壳;11、第一腔体;12、第二腔体;13、隔板;14、第一台阶;16、前壳壁;
2、图像探测组件;21、图像探测器;22、探测器电路板;
3、导热组件;31、半导体致冷器;32、导热体;321、第一凸块;
4、风扇;
5、后机壳;51、后壳主体;52、上盖;53、第一侧壁;54、第二台阶;55、通孔;56、第二凸块;57、进气口;
6、防震连接组件;61、螺栓;611、螺帽;612、螺杆;62、第二防震件;
7、散热件;71、凹槽;72、散热翅片;
8、主电路板;9、密封减震件;10、第一防震件。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
本实用新型中限定了一些方位词,在未作出相反说明的情况下,所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的,因而不构成对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实施例提供了一种科研相机,其为相机的一种,用于科研领域中,但不限于此,还可以用于其他需要进行图像采集的领域中,以在不降低制冷效率的情况下,降低风扇等气流加速件工作带来的相机震动,保证相机采集的图像质量。
如图1所示,科研相机包括前机壳1和图像探测组件2,图像探测组件2设置于前机壳1,并能将热量传递至前机壳1。可选地,前机壳1包括前壳壁16和隔板13,隔板13设置于前壳壁16内,并将前壳壁16内分隔为第一腔体11和第二腔体12,图像探测组件2设置在第一腔体11内。隔板13可以隔出第一腔体11,使得图像探测组件2处于独立环境中,如第一腔体11内可以为真空环境,进而减少或避免外界空气进入第一腔体11,从而便于使得第一腔体11维持在较低温度,如零摄氏度以下的温度。
图像探测组件2工作会产生热量,为了降低图像探测组件2的温度,可选地,科研相机还可以包括导热组件3,导热组件3能够将图像探测组件2的热量传递至前机壳1。导热组件3可以设置于第一腔体11内,导热组件3的一端可以与隔板13的一侧接触,从而将热量传导至前机壳1的隔板13。
导热组件3可以根据图像探测组件2的形状进行设计,保证导热组件3与图像探测组件2由较大的接触面积,以及将图像探测组件2的热量快速传导至隔板13。
可选地,导热组件3包括半导体致冷器31(Thermo Electric Cooler,简称TEC)。半导体致冷器31可以将热量从冷端泵到热端,半导体致冷器31的冷端将图像探测组件2产生的热量泵到半导体致冷器31的热端,半导体致冷器31的热端与隔板13接触,最终图像探测组件2热量导出到隔板13上。
为进一步提高导热组件3与图像探测组件2的接触面积,导热组件3还可以包括导热体32,导热体32的一端与图像探测组件2接触,另一端与半导体致冷器31接触。图像探测组件2可以包括电连接的图像探测器21和探测器电路板22,探测器电路板22设置于图像探测器21靠近导热组件3的一侧,探测器电路板22与图像探测器21相对的位置开设有避让孔,导热体32的一端设置有第一凸块321,第一凸块321伸入避让孔与图像探测器21接触,进而为图像探测器21降温。导热体32的形状不限于此,只要是导热体32能够将图像探测器21的热量进行传导即在本实用新型的保护范围内。可选地,导热体32可以由铜块、铝或/和紫铜等导热系数高的材料制成。
科研相机还可以包括散热件7,散热件7设置于前机壳1,前机壳1上的热量能够传导至散热件7,具体地,散热件7可以设置于第二腔体12,散热件7的一端与隔板13的另一侧接触,即图像探测组件2产生的热量依次经导热组件3、隔板13和散热件7导出,也即第一腔体11内的热量最终被导出到第二腔体12。
散热件7能够加大隔板13的散热面积,从而大大提高散热速度。可选地,散热件7为散热器,散热器包括多个平行设置的散热翅片72,相邻的两个散热翅片72之间形成空气流通的流道。当然,在其他可选的实施例中,散热件7还可以为任何增大散热面积的部件。
如图1所示,本实施例提供的科研相机还可以包括气流加速件和后机壳5。其中,气流加速件连接于后机壳5,气流加速件用于加速前机壳1散热,并与前机壳1间隔设置。更进一步地,气流加速件可以为风扇4或轴流风机等任何可以加速空气流动的部件,本实施例中以气流加速件为风扇4为例进行说明。后机壳5与前机壳1连接,且后机壳5和前机壳1之间设置有第一防震件10。
本实施例中,风扇4可以加速空气流动,从而通过空气的快速流动将前机壳1的热量带走,风扇4和前机壳1分离安装,风扇4不会直接将震动传递给前机壳1,进而前机壳1不会将震动传递给图像探测组件2。风扇4与后机壳5连接,会将至少部分震动传递后机壳5,但是由于前机壳1和后机壳5之间设置第一防震件10,从而全方位阻断后机壳5的震动向前机壳1传播,进而完全避免风扇4的震动传递至前机壳1以及图像探测组件2,从而有效减少由震动带来的图像探测组件2采集的图像质量的下降。
更进一步地,风扇4用于加速散热件7散热,并与散热件7间隔设置。风扇4可以加速散热件7内空气流动,从而使得相对低温的空气将散热件7的热量带走。风扇4与散热件7间隔设置,即风扇4和散热件7分离安装,从而风扇4不会将震动传递至散热件7,进而不会通过散热件7将震动传递至前机壳1。图像探测组件2产生的热量依次经导热组件3、隔板13和散热件7导出到第二腔体12后,风扇5驱动位于第二腔体12内的散热件7处的空气快速流动,从而加快散热件7的散热。
可选地,后机壳5与风扇4相对的第一侧壁53上开设有进气口57,前机壳1与散热件7相对的第二侧壁上开设有出气口。如图1中箭头所示,空气通过第一侧壁53的进气孔进入后机壳5内,通过风扇4流入散热件7内,最后由出气口排出。可选地,第二侧壁与散热件7的侧面对应,第二侧壁上的出气口可以与两个散热翅片72之间形成的流道一一对应,从而使得散热件7内的气体流动速度趋于一致,保证散热件7温度的均匀性。
可选地,散热件7与风扇4之间设置有密封减震件9,密封减震件9能够限制散热件7内的空气由散热件7与风扇4之间流出。一方面密封减震件9阻断空气倒流到后机壳5内,防止热空气在后机壳5腔体内循环累计,降低散热效率;另一方面,密封减震件9还可以避免风扇4的震动传导到散热件7上,进而避免震动传导到前机壳1上。
可选地,密封减震件9可以由密封棉、海绵或硅胶等具有防震密封效果的材料制成。密封减震件9可以为环形结构,以在散热件7与风扇4之间均设置有密封减震件9。
更进一步地,散热件7靠近风扇4的一侧开设有凹槽71,风扇4的一端设置于凹槽71内,密封减震件9设置于风扇4的周面与凹槽71的侧壁之间,从而保证散热件7与风扇4外周之间的密封性以及防震效果。
可选地,风扇4连接于后机壳5靠近前机壳1的一端,风扇4位于第二腔体12中,以便于安装风扇4。更进一步地,第二腔体12可以为一端敞口的结构,且敞口朝向后机壳5。
可选地,科研相机还可以包括主电路板8,后机壳5连接有导热结构,主电路板8连接于导热结构。通过导热结构将主电路板8上的热量传导到后机壳5上,进而由后机壳5将热量传到外面,防止热量在机壳内累积,增加了热量散出效率。更进一步地,导热结构为连接于后机壳5内的第二凸块56。可以根据主电路板8的高度设置第二凸块56的高度,进而使得主电路板8能够与第二凸块56接触。具体而言,芯片为主电路板8上的主要发热件,第二凸块56与主电路板8上的芯片接触。
可选地,后机壳5包括后壳主体51以及与后壳主体51可拆卸连接的上盖52,风扇4可以连接于后壳主体51上,导热结构连接于上盖52,从而方便主电路板8的安装,并且后机壳5组装简单方便。可选地,导热结构与上盖52为一体结构。
第一侧壁53可以连接于后壳主体51远离前机壳1的一端。上盖52与第一侧壁53可以为分体结构,上盖52与第一侧壁53分别与后壳主体51可拆卸连接,或上盖52与第一侧壁53连接呈L形结构,并与后壳主体51可拆卸连接。第一侧壁53与后壳主体51可拆卸连接,以便于在第一侧壁53上加工进气口57,以及便于安装主电路板8。
如图1和图2所示,第一防震件10为设置于后机壳5与前机壳1之间的防震垫圈。防震垫圈可以由橡胶、硅胶材料等制成。
如图1和图2所示,为了便于前机壳1和后机壳5连接,可选地,科研相机还包括防震连接组件6,前机壳1与后机壳5通过防震连接组件6连接。前机壳1和后机壳5的固定采用防震连接组件6,有效隔绝震动向前机壳1传导。当然,在其他可选的实施例中,也可以是后机壳5与前机壳1分别与第一防震件10粘接,进而实现前机壳1和后机壳5的连接。
为便于前机壳1与后机壳5连接,以及在连接后隔绝震动,可选地,前机壳1的一端能够插入后机壳5,第一防震件10套设在前机壳1插入后机壳5的一端的外周,从而避免前机壳1与后机壳5接触,避免震动传导。
如图2所示,更进一步地,防震连接组件6包括螺栓61和第二防震件62。前机壳1的一端开设有螺纹孔,后机壳5开设有通孔55,螺栓61的螺杆612依次穿过通孔55、第一防震件10和螺纹孔,螺栓61的螺帽611与后机壳5之间设置有第二防震件62,螺栓61与螺纹孔螺纹连接,通孔55的孔壁与螺栓61的螺杆612之间具有间隙。
更进一步地,为了避免螺帽611突出于后机壳5,后机壳5上还可以开设沉槽,螺帽611设置于沉槽内。更进一步地,沉槽的侧壁与螺帽611设置间距。
螺栓61连接前机壳1和后机壳5,螺栓61与后机壳5螺纹连接,后机壳5的震动可以传导至螺栓61,但由于螺栓61的螺帽611与前机壳1之间设置第二防震件62,螺栓61的螺杆612与前机壳1之间具有间隙,因此螺栓61的震动不会传递至前机壳1,进而有效隔绝震动向前机壳1传导。可选地,第二防震件62可以为弹簧、弹簧垫或防震垫片,防震垫片的材质可以为橡胶、硅胶材料等制成。
当然,在其他可选的实施例中,还可以是,后机壳5的一端能够插入前机壳1,第一防震件10套设在后机壳5插入前机壳1的一端的外周。防震连接组件6依次穿过后机壳5、第一防震件10和前机壳1,将前机壳1和后机壳5连接。后机壳5的一端开设有螺纹孔,前机壳1开设有通孔55,螺栓61的螺杆612依次穿过通孔55、第一防震件10和螺纹孔,螺栓61的螺帽611与前机壳1之间设置有第二防震件62,螺栓61与螺纹孔螺纹连接,通孔55的孔壁与螺栓61的螺杆612之间具有间隙。
可选地,防震连接组件6的数量可以为多个,多个防震连接组件6沿机壳的周向间隔设置,更进一步地,沿机壳的周向均匀间隔设置。
如图2所示,前机壳1与后机壳5连接的一端设置有第一台阶14,后机壳5与前机壳1连接的一端设置有第二台阶54,第一防震件10设置于第一台阶14和第二台阶54之间。第一台阶14和第二台阶54的设置可以使得前机壳1的外周面和后机壳5的外周面平齐。此时,根据需要,将螺纹孔和通孔55开设于第一台面和第二台阶54面上。
防震垫圈的横截面的一侧为L型结构,从而隔断台阶的纵面和横面。
可选地,第一台阶14靠近后机壳5的一端与后机壳5之间未设置防震垫圈的一端,可以与后机壳5之间设置间距,以避免后机壳5将震动传递至前机壳1。当然,在其他可选的实施例中,第一台阶14和第二台阶54相对的位置可以均填充有防震垫圈。
虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (16)
1.一种科研相机,其特征在于,包括:
图像探测组件(2);
前机壳(1),所述图像探测组件(2)设置于所述前机壳(1),所述图像探测组件(2)的热量可传递至所述前机壳(1);
气流加速件,用于加速所述前机壳(1)散热,并与所述前机壳(1)间隔设置;
后机壳(5),所述气流加速件连接于所述后机壳(5),所述后机壳(5)与所述前机壳(1)连接,且所述后机壳(5)和所述前机壳(1)之间设置有第一防震件(10)。
2.根据权利要求1所述的科研相机,其特征在于,还包括:
防震连接组件(6),所述前机壳(1)与所述后机壳(5)通过所述防震连接组件(6)连接。
3.根据权利要求1所述的科研相机,其特征在于,还包括:
散热件(7),设置于所述前机壳(1),所述前机壳(1)上的热量能够传导至所述散热件(7),所述气流加速件用于加速所述散热件(7)散热,并与所述散热件(7)间隔设置。
4.根据权利要求3所述的科研相机,其特征在于,所述散热件(7)与所述气流加速件之间设置有密封减震件(9),所述密封减震件(9)能够限制所述散热件(7)内的空气由所述散热件(7)与所述气流加速件之间流出。
5.根据权利要求4所述的科研相机,其特征在于,所述散热件(7)靠近所述气流加速件的一侧开设有凹槽(71),所述气流加速件的一端设置于所述凹槽(71)内,所述密封减震件(9)设置于所述气流加速件的周面与所述凹槽(71)的侧壁之间。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的科研相机,其特征在于,所述后机壳(5)与所述气流加速件相对的第一侧壁(53)上开设有进气口(57),所述前机壳(1)与所述散热件(7)相对的第二侧壁上开设有出气口。
7.根据权利要求1所述的科研相机,其特征在于,所述第一防震件(10)为设置于所述后机壳(5)与所述前机壳(1)之间的防震垫圈。
8.根据权利要求7所述的科研相机,其特征在于,所述防震垫圈的横截面的一侧为L型结构。
9.根据权利要求7或8所述的科研相机,其特征在于,所述前机壳(1)与所述后机壳(5)连接的一端设置有第一台阶(14),所述后机壳(5)与所述前机壳(1)连接的一端设置有第二台阶(54),所述第一防震件(10)设置于所述第一台阶(14)和所述第二台阶(54)之间。
10.根据权利要求2所述的科研相机,其特征在于,所述防震连接组件(6)包括螺栓(61)和第二防震件(62);
所述前机壳(1)的一端能够插入所述后机壳(5),所述前机壳(1)的一端开设有螺纹孔,所述后机壳(5)开设有通孔(55),所述螺栓(61)的螺杆(612)依次穿过所述通孔(55)、所述第一防震件(10)和所述螺纹孔,所述螺栓(61)的螺帽(611)与所述后机壳(5)之间设置有所述第二防震件(62),所述螺栓(61)与所述螺纹孔螺纹连接,所述通孔(55)的孔壁与所述螺栓(61)的螺杆(612)之间具有间隙,或
所述后机壳(5)的一端能够插入所述前机壳(1),所述后机壳(5)的一端开设有螺纹孔,所述前机壳(1)开设有通孔(55),所述螺栓(61)的螺杆(612)依次穿过所述通孔(55)、所述第一防震件(10)和所述螺纹孔,所述螺栓(61)的螺帽(611)与所述前机壳(1)之间设置有所述第二防震件(62),所述螺栓(61)与所述螺纹孔螺纹连接,所述通孔(55)的孔壁与所述螺栓(61)的螺杆(612)之间具有间隙。
11.根据权利要求1所述的科研相机,其特征在于,所述科研相机还包括主电路板(8),所述后机壳(5)连接有导热结构,所述主电路板(8)连接于所述导热结构。
12.根据权利要求11所述的科研相机,其特征在于,所述后机壳(5)包括后壳主体(51)以及与后壳主体(51)可拆卸连接的上盖(52),所述导热结构连接于所述上盖(52)。
13.根据权利要求3所述的科研相机,其特征在于,所述科研相机还包括导热组件(3),所述导热组件(3)能够将所述图像探测组件(2)的热量传递至所述前机壳(1)。
14.根据权利要求13所述的科研相机,其特征在于,所述导热组件(3)包括半导体致冷器(31)。
15.根据权利要求14所述的科研相机,其特征在于,所述导热组件(3)还包括导热体(32),所述导热体(32)的一端与所述图像探测组件(2)接触,另一端与所述半导体致冷器(31)接触。
16.根据权利要求13-15任意一项所述的科研相机,其特征在于,所述前机壳(1)包括前壳壁(16)和隔板(13),所述隔板(13)设置于所述前壳壁(16)内,并将所述前壳壁(16)内分隔为第一腔体(11)和第二腔体(12),所述图像探测组件(2)和所述导热组件(3)设置于所述第一腔体(11)内,所述散热件(7)设置于所述第二腔体(12),所述导热组件(3)的一端与所述隔板(13)的一侧接触,所述散热件(7)的一端与所述隔板(13)的另一侧接触。
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