TWI543739B - 用於備製飲料之膠囊結構 - Google Patents
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Description
本發明由一種用於備製食物飲料之膠囊結構組成,該膠囊結構包括在該膠囊之外部容器內側之一過濾板,其中該過濾板之幾何形狀使得其能夠比在當前最佳技術中已知之其他過濾板之情形中更有效率地吸收由於由注入一外部液體引起之壓力增加而在膠囊內側產生之內部應力。
一般而言,本發明適用於藉助於含有一食物產品且在壓力下被注入一流體之膠囊獲得飲料,更特定而言適用於獲得浸液,且更具體而言適用於製作咖啡。
在當前最佳技術中,可引用係關於用於備製飲料之膠囊之各種文件,其中,在於壓力下混合一液體(通常係熱水)與一特定食物產品(通常係咖啡)之後,此混合物在該膠囊之內側透過一過濾板過濾。
在此點上,值得引用對應於公開案編號係ES 2398276 A1之西班牙專利之文件,其中闡述一種用於製作一飲料之膠囊,該膠囊之內部包括一過濾板,該過濾板設置在該膠囊之外部容器之一內唇上,因此賦予該膠囊在食物飲料流出該膠囊之前進行過濾之一內部構件。
然而,由於當在壓力下將一液體注入至用於備製食物飲料之膠囊內部中時在該等膠囊內側達到之高位準壓力,因此該等過濾板通常變得失穩且由於該等過濾板所曝露至的應力而在外部容器內側移位。
本發明能夠減輕上述失穩效應,此乃因其提供一種用於備製飲料之膠囊結構,該膠囊結構包括一過濾板,該過濾板具有適合於該膠囊之外部容器之一特定幾何形狀之一特定幾何形狀,因此達成對在該膠囊內側產生之內部應力之最佳吸收。
亦可引用對應於西班牙專利ES2394373之文件,其闡述一種用於備製一飲料之可棄式膠囊,該可棄式膠囊之特徵在於其併入有穿孔頂部薄膜或蓋之構件。
在一較佳實施例中,該可棄式膠囊亦包含可具有各種尺寸之一分離元件。
此分離器不包含一加強結構,此乃因其整體設置在膠囊之主體之內表面上。
該可棄式膠囊同樣缺少用於放置任一種類之隔膜之構件。
該可棄式膠囊之過濾表面係低效的,此乃因該過濾表面必須與放置在其頂表面上之若干張濾紙組合。
亦值得引用對應於屬於本發明申請人之公開案編號係ES2398276之西班牙專利之文件,該文件係關於一種用於備製飲料之膠囊,該膠囊包含緊位於該膠囊之下部基底上面之一過濾板,但該膠囊不具有一側壁且因此不定界供流體通過之一中心室,該膠囊亦不包含供使用在壓力效應下破裂之隔膜之構件。
其過濾表面係平滑的但具有朝向中心之一輕微收斂(此起到類似一漏斗之作用),使得其適合於該膠囊之基底之形狀,而不界定肋狀區域或區段,以確保恰當抵抗在形成飲料時於該膠囊內側產生之壓力。
本發明係關於一種用於備製飲料之膠囊結構,該膠囊結構係在壓力下將一液體注入至其中之膠囊類型,該膠囊結構包括該膠囊之一
外部容器及設置在該外部容器之內側且適合於該外部容器之幾何形狀之一過濾板,其中該外部容器包括用於食物產品之一固持室,該過濾板位於該固持室下方,其中該外部容器包括一內壁及一底部,其中:- 該過濾板至少包括:- 一過濾區域,其在頂部上係敞開的,該過濾區域具有設置在該外部容器之該內壁上之一壁及包括複數個孔之一基底;- 一中間室,其緊位於該過濾區域下面,與該食物產品混合在一起之液體透過該過濾區域之該等孔進入至該中間室中,其中該中間室係由一隔膜自下面定界,該隔膜經設計以當該中間室內側之壓力達到一特定位準時在壓力效應下破裂;- 一下部區域,該下部區域之頂部區段包括一唇部及具有一內部空間之一中空幾何形狀、一側壁及該側壁之一邊緣,該邊緣設置在該外部容器之該底部上;- 該外部容器在內部在其底部上包括數個脊及數個齒,該等脊接合至該外部容器之該內壁,且該等齒位於該外部容器之該底部上,相對於該等脊同心地配置;且其中:- 該過濾板之該下部區域之該側壁之該邊緣插入在該外部容器之該底部上之該等脊與該等齒之間,使得該過濾板緊密裝配在該等脊與該等齒之間,- 定界該中間室之該隔膜密封在於提供在該下部區域之該頂部區段中之該唇部之間選擇之一位置上方,使得該隔膜使該下部區域與該中間室分離;且密封在於該外部容器之該底部上方之一位置上方,使得該中間室由該下部區域本身構成;- 該過濾板之該過濾區域之該基底包括複數個徑向脊,該複數個徑向脊跨越該過濾區域之該基底自該過濾區域之該壁徑向延展至該過
濾區域之中心,其中該等徑向脊之幾何形狀類似具有在該過濾區域之該基底上面突出之一邊緣及在該過濾區域之該基底下面突出之一邊緣之一分割壁,使得該等徑向脊貫穿至該過濾板之該中間室中直達在該隔膜密封在該唇部上方時之部分貫穿與在該隔膜密封在該外部容器之該底部上方時之向下穿過該下部區域之一貫穿之間選擇之一深度;- 該過濾板之該過濾區域之該基底被分成以下兩個區域:- 一中心區域,其包括該等孔;- 一環狀區域,其在該過濾區域之該中心區域與該壁之間,定位於比該基底之該中心區域低之一位準處且該等徑向脊延展穿過該環狀區域。
值得注意的係,其中該中間室係由該下部區域本身構成、其中該等徑向脊完全貫穿該下部區域、其中該隔膜密封在該外部容器之該底部上方之組態與其中該等徑向脊部分地貫穿至該過濾板之該中間室之該內部中、其中該隔膜密封在提供在該下部區域之該頂部部分中之該唇部上方之實施例相比係更有利的;此乃因該組態為該過濾板提供一加強結構,該加強結構亦簡化該隔膜之放置,同時藉由提供一較大中間室改良混合過程。
根據本發明之一較佳實施例,該過濾板之該過濾區域之該壁包括兩個截頭錐形分段(一個上部分段及一個下部分段),該等分段中之每一者之母面具有一特定傾斜角,且該過濾板之該下部區域之該側壁之幾何形狀係圓筒形的。
較佳地,在該膠囊之該過濾板與該外部容器之間,存在由該外部容器之該底部自下面、由該過濾板之該下部區域之該側壁自側部及由該過濾板之該過濾區域之該壁自上面定界之一空氣室。
同樣地,該過濾板之該下部區域之該側壁之該邊緣包括若干個開口使得在該過濾板之該下部區域之該內部空間與該空氣室之間不形
成一壓力梯度。
該過濾區域之該環狀區域之位置對應於該過濾板之該下部區域之該唇部。
該等徑向脊之幾何形狀在該邊緣上係凸面的,其在該過濾區域之該基底之該中心區域上面突出。
根據本發明之一較佳實施例,該過濾板包括在該過濾區域之該環狀區域中徑向地配置且與該等徑向脊交替之複數個肋。
在該過濾區域之該基底中之該等孔之剖面之幾何形狀較佳地係截頭錐形的。
該中間室之內側通常包括一香味混合物,在食物飲料通過該中間室時,該香味混合物浸滲該食物飲料。
本發明提供,該膠囊之該外部容器之該底部之外部面可包括複數個徑向加強脊。此組態提供以下之優點:提供更大剛性至該膠囊之該外部容器,此避免該外部容器必須耐受之內部壓力引起該外部容器變形。
本發明提供,在該外部容器之該底部之該外部面上之該複數個徑向加強脊藉由提供更大剛性之至少一個同心環狀脊連接。
此外,本發明提供,上文已闡述之提供在該過濾板中之該等徑向脊及該等肋根據數個支架沿該過濾板之該壁之該下部分段之下部面延伸而不到達該壁之該上部分段,並亦沿著該下部區域之該側壁之外部繼續而不到達其邊緣,因此提供更大加強。此等支架在該等肋之情形中亦沿著該下部區域之該側壁之內側延伸,以便提供更大剛性。
在一較佳實施例中,該外部容器及該過濾板兩者通常使用一注入法由一塑膠材料製成。
1‧‧‧外部容器
2‧‧‧過濾板
3‧‧‧膠囊
4‧‧‧固持室
5‧‧‧內壁
6‧‧‧底部
7‧‧‧空氣室
11‧‧‧脊
12‧‧‧齒
21‧‧‧過濾區域
22‧‧‧中間室
23‧‧‧下部區域
61‧‧‧徑向加強脊/徑向脊
62‧‧‧流出口
63‧‧‧尖頭狀尖端
64‧‧‧凹面
65‧‧‧孔
66‧‧‧同心環狀脊
211‧‧‧壁
212‧‧‧基底
213‧‧‧孔
221‧‧‧隔膜
231‧‧‧唇部/環狀唇部
232‧‧‧內部空間
233‧‧‧側壁
234‧‧‧邊緣
2111‧‧‧上部分段
2112‧‧‧下部分段
2121‧‧‧徑向脊
2122‧‧‧中心區域
2123‧‧‧環狀區域
2124‧‧‧肋
2125‧‧‧支架
2341‧‧‧開口
圖1-展示自包括在用於備製飲料之本發明膠囊結構中之過濾板之上面之一透視圖。
圖2-展示在圖1中所展示之過濾板之一仰視圖。
圖3-展示在圖1及圖2中所展示之過濾板之一剖面圖。
圖4-展示自包括在用於備製飲料之本發明膠囊結構中之外部容器之一剖面之上面之一透視圖。
圖5-展示安裝在外部容器內側之過濾板之一剖面之一正視圖。
圖6-展示自安裝在外部容器內側之過濾板之一剖面之上面之一透視圖。
圖7-展示自安裝在外部容器內側之過濾板之一剖面之下面之一透視圖。
圖8-展示自過濾板之一第二例示性實施例之上面之一透視圖。
圖9-展示自其上安裝有圖8之過濾板之外部容器之一第二例示性實施例之一剖面之上面之一透視圖。
圖10-展示自安裝在第二例示性實施例之外部容器內側之過濾板之一剖面之上面之一透視圖。
圖11-展示自第二實施例之外部容器之下面之一透視圖。
本發明係關於一種用於備製飲料之膠囊結構(3),該膠囊結構(3)包括膠囊(3)之具有一內壁(5)及一底部(6)之一外部容器(1),以及適合於膠囊(3)之外部容器(1)之內側之一過濾板(2)。
圖1至圖7展示用於備製飲料之本發明膠囊(3)結構之一較佳實施例之各個透視圖及剖面圖。
過濾板(2)包括至少三個經區分區域,亦即:一過濾區域(21)、一中間室(22)及一下部區域(23)。
在用於食物物質之一固持室(4)中,該食物物質位於過濾板(2)上
面。
過濾區域(21)之幾何形狀包括具有兩個截頭錐形分段(一個上部分段(2111)及一個下部分段(2112))之一壁(211),該兩個截頭錐形分段中之每一者之母面具有一特定傾斜角。過濾區域(21)在一基底(212)中之頂部端及其底部端上係敞開的,基底(212)之中心區域(2122)包括複數個孔(213),複數個孔(213)之剖面較佳地係截頭錐形,與食物物質混合之液體透過複數個孔(213)進入中間室(22)。
在過濾區域(21)之壁(211)之下部分段(2112)與過濾區域(21)之基底(212)之中心之間存在基底(212)之一環狀區域(2123),環狀區域(2123)位於比包括孔(213)之基底(212)之中心區域(2122)低之一位準處。
該過濾區域(21)之數個徑向脊(2121)延展穿過過濾區域(21)之基底(212)。該等徑向脊(2121)跨越過濾區域(21)之基底(212)自基底(212)之壁(211)延展至基底(212)之中心,且經塑形類似具有不僅在過濾區域(21)之基底(212)上面而且在現位於中間室(22)內側之過濾區域(21)之基底(212)下面突出之一邊緣之分割壁。在過濾區域(21)之基底(212)之中心區域(2122)上面突出之該等徑向脊(2121)的邊緣係凸面的,以便使過濾區域(21)更具穩健性抵抗當在壓力下將液體注入膠囊(3)時在膠囊(3)之固持室(4)內側產生之高壓往往導致之過濾區域(21)之基底(212)中之變形。
同樣地,僅在基底(212)之上述環狀區域(2123)中存在延展穿過過濾區域(21)之基底(212)之肋(2124)。該等肋(2124)之幾何形狀類似一分割壁,且其徑向地分佈並與徑向脊(2121)交替。
過濾區域(21)之壁(211)之上部分段(2111)及下部分段(2112)之一區段設置在膠囊(3)之外部容器(1)之內壁(5)上,適合於該內壁(5)之幾何形狀。
中間室(22)之下部區段通常包括一隔膜(221),隔膜(221)使該中間室(22)與過濾板(2)之下部區域(23)分離。該隔膜(221)密封在位於過濾板(2)之下部區域(23)之上部區段中之一環狀唇部(231)上。隔膜(221)經設計以當該中間室(22)中之壓力達到一特定位準時在中間室(22)中之一壓力增加效應下破裂。
中間室(22)通常包括一香味混合物。在食物飲料通過該中間室(22)時,該食物飲料在自中間室(22)下面定界之隔膜(221)破裂之後在繼續至過濾板(2)之下部區域(23)之前用該香味浸滲。
下部區域(23)之幾何形狀包括一內部空間(232)、一側壁(233),通常係圓筒形的,下部區域(23)在其下部端上係敞開的,具有設置在外部容器(1)之底部(6)上且插入在位於外部容器(1)之底部(6)上之數個脊(11)與數個齒(12)之間的一邊緣(234)。
在過濾板(2)與膠囊(3)之外部容器(1)之內壁(5)之間,存在由過濾區域(21)之壁(211)之下部分段(2112)自上面、由過濾板(2)之下部區域(23)之側壁(233)自側部及由外部容器(1)之底部(6)自下面定界之一空氣室(7)。
下部區域(23)之邊緣(234)包括將過濾板(2)之下部區域(23)之內部空間(232)連接至空氣室(7)之複數個開口(2341)。
該等開口(2341)之用途係避免在過濾板(2)之下部區域(23)之內部空間(232)與空氣室(7)之間形成一壓力梯度。由於此等開口(2341),當食物混合物在壓力下淹沒過濾板(2)之下部區域(23)時,過濾板(2)之下部區域(23)與空氣室(7)之間的壓力平等。此避免可致使過濾板(2)相對於外部容器(1)移動之應力。
如已述及,外部容器(1)之底部(6)包括在其間插入過濾板(2)之下部區域(23)之側壁(233)之邊緣(234)的數個脊(11)與數個齒(12)。脊(11)接合至外部容器(1)之內壁(5),且齒(12)位於外部容器(1)之底部(6)
上,相對於脊(11)內部地且同心地配置。
過濾板(2)之下部區域(23)之邊緣(234)中之開口(2341)的數目使得始終存在不被外部容器(1)之上述脊(11)及齒(12)阻塞之開口(2341)。
圖8至圖11展示在本發明中用於備製飲料之膠囊(3)結構之一第二例示性實施例之各個視圖。
此實例類似於先前實例,除了在此情形中,過濾板(2)之下部區域(23)本身構成中間室(22)。為此,隔膜(221)密封在底部(6)上方而非唇部(231)上方,使得在此情形中,隔膜(221)亦定界中間室(22)。此外,在此實施例中,徑向脊(2121)跨越過濾區域(21)之基底(212)自基底(212)之壁(211)延展直至基底(212)之中心並在過濾區域(21)之基底(212)上面且在過濾區域(21)之基底(212)下面突出,本發明提供,代替在下面突出且部分地貫穿至下部區域(23)中,徑向脊(2121)完全貫穿(2121a)穿過下部區域(23)使得徑向脊(2121)之下部邊緣處於與該下部區域(23)之邊緣(234)相同之一位準處,因此為中間室(22)提供更大剛性,如上文已闡釋。
在此實施例中,外部容器(1)之底部之外部面包括在產物之流出口(62)處開始之複數個徑向加強脊(61),在流出口(62)之內側包括一尖頭狀尖端(63),該尖頭狀尖端(63)自底部(6)中之一凹面(64)向上突出之且橫向於該尖頭狀尖端(63)其包括所獲得飲料透過其流出之複數個孔(65)。徑向脊(61)藉由提供更大剛性之一同心環狀脊(66)連接。明顯地,此組態亦可由圖1至圖8中之實施例呈現。
徑向脊(2121)及肋(2124)根據數個支架(2125)沿壁(211)之下部分段(2112)之下部面延伸而不到達該壁(211)之上部分段(2111),並亦沿著下部區域(23)之側壁(233)之外部延伸而不到達其邊緣(234),因此提供更大加強。值得指出的係,支架(2125)在肋(2124)之情形中亦沿著下部區域(23)之側壁(233)之內側延伸,提供更
大剛性。
在任一項實施例中,本發明提供,隔膜包括具有飲料透過其流出之任一種類之幾何形狀之通道的微穿孔,以便促進飲料流出而不必在中間室(23)之該壓力之效應下破裂隔膜(221)。
在此情形中,視情況地,在使用之前將膠囊供應於密封容器中以保持其氣密性係可能的。
本發明不應限於本文所闡述之較佳實施例。在不違背在本發明文件中闡述之本發明之一般原則之情況下,可由熟習此項技術者執行稍微修改組成本文闡述之結構之元件之幾何形狀的其他實施例。
因此,本發明據此由以下申請專利範圍界定。
1‧‧‧外部容器
2‧‧‧過濾板
3‧‧‧膠囊
5‧‧‧內壁
231‧‧‧唇部/環狀唇部
233‧‧‧側壁
Claims (14)
- 一種用於備製飲料之膠囊(3)結構,該膠囊(3)結構係在壓力下將一液體注入至其中之膠囊(3)類型,該膠囊(3)結構包括一外部容器(1)及設置在該外部容器(1)之內側且適合於該外部容器(1)之幾何形狀之一過濾板(2),其中該外部容器(1)包括容置一食物產品之一固持室(4),該過濾板(2)位於該固持室(4)下面,其中該外部容器(1)包括一內壁(5)及一底部(6),該膠囊(3)結構之特徵在於:該過濾板(2)至少包括:一過濾區域(21),其在頂部上係敞開的,該過濾區域(21)具有設置在該外部容器(1)之該內壁(5)上之一壁(211)及包括複數個孔(213)之一基底(212);一中間室(22),其緊位於該過濾區域(21)下面,與該食物產品混合在一起之液體透過該過濾區域(21)之該等孔(213)進入至該中間室(22)中,其中該中間室(22)係由一隔膜(221)自下面定界,該隔膜經設計以當該中間室(22)內側之壓力達到一特定位準時在壓力效應下破裂;一下部區域(23),該下部區域(23)之頂部區段包括一唇部(231)及具有一內部空間(232)之一中空幾何形狀、一側壁(233)及該側壁(233)之一邊緣(234),該邊緣(234)設置在該外部容器(1)之該底部(6)上;該外部容器(1)在內部在其底部(6)上包括數個脊(11)及數個齒(12),該等脊(11)接合至該外部容器(1)之該內壁(5),且該等齒(12)位於該外部容器(1)之該底部(6)上,相對於該等脊(11)同心地配置;其中: 該過濾板(2)之該下部區域(23)之該側壁(233)之該邊緣(234)插入在該外部容器(1)之該底部(6)上之該等脊(11)與該等齒(12)之間,使得該過濾板(2)緊密裝配在該等脊(11)及該等齒(12)之間;定界該中間室之該隔膜(221)密封在該唇部(231)與該底部(6)之間選擇之一位置上,該唇部被提供在該下部區域(23)之該頂部區段中,使得當該隔膜(221)密封在該唇部(231)上時,該隔膜(221)使該下部區域(23)與該中間室(22)分離;且該底部(6)使得當該隔膜(221)密封在該底部(6)上時,該中間室(22)由該下部區域(23)本身構成;該過濾板(2)之該過濾區域(21)之該基底(212)包括複數個徑向脊(2121),該複數個徑向脊(2121)跨越該過濾區域(21)之該基底(212)自該過濾區域(21)之該壁(211)徑向延展至該過濾區域(21)之中心,其中該等徑向脊(2121)之幾何形狀類似具有在該過濾區域(21)之該基底(212)上面突出之一邊緣及在該過濾區域(21)之該基底(212)下面突出之一邊緣之一分割壁,使得該等徑向脊(2121)貫穿至該過濾板(2)之該中間室(22)中直達在部分貫穿與向下至該下部區域(23)之該邊緣(234)之一貫穿(2121a)之間選擇之一深度,該部分貫穿係當該隔膜(221)密封在該唇部(231)上時,該貫穿(2121a)係當該隔膜(221)密封在該底部(6)上時;該過濾板(2)之該過濾區域(21)之該基底(212)被分成以下兩個區域:一中心區域(2122),其包括該等孔(213);一環狀區域(2123),其在該過濾區域(21)之該中心區域(2122)與該壁(211)之間,定位於比該基底(212)之該中心區域(2122)低之一位準處且該等徑向脊(2121)延展穿過該環狀 區域(2123)。
- 如請求項1之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中:該過濾板(2)之該過濾區域(21)之該壁(211)包括兩個截頭錐形分段,一個上部分段(2111)及一個下部分段(2112),該兩個截頭錐形分段中之每一者之母面具有一特定傾斜角;且該過濾板(2)之該下部區域(23)之該側壁(233)之幾何形狀係圓筒形的。
- 如請求項1之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中在該膠囊(3)之該過濾板(2)與該外部容器(1)之間,存在由該外部容器(1)之該底部(6)自下面、由該過濾板(2)之該下部區域(23)之該側壁(233)自側部及由該過濾板(2)之該過濾區域(21)之該壁(211)自上面定界之一空氣室(7)。
- 如請求項3之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中該過濾板(2)之該下部區域(23)之該側壁(233)之該邊緣(234)包括一系列開口(2341),以避免在該過濾板(2)之該下部區域(23)之該內部空間(232)與該空氣室(7)之間形成一壓力梯度。
- 如請求項1之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中該過濾區域(21)之該環狀區域(2123)之該位置對應於該過濾板(2)之該下部區域(23)之該唇部(231)。
- 如請求項1之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中該等徑向脊(2121)之幾何形狀在該邊緣上係凸面的,其在該過濾區域(21)之該基底(212)之該中心區域(2122)上面突出。
- 如請求項6之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中該過濾板(2)包括在該過濾區域(21)之該基底(212)之該環狀區域(2123)中徑向地配置且與該等徑向脊(2121)交替之複數個肋(2124)。
- 如請求項1之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中在該過濾區域 (21)之該基底(212)中之該等孔(213)之剖面之幾何形狀係截頭錐形的。
- 如請求項1之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中該中間室(22)包括一香味混合物,在食物飲料通過該中間室(22)時,該香味混合物浸滲該食物飲料。
- 如請求項1之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中該外部容器(1)及該過濾板(2)由一塑膠材料製成。
- 如請求項1之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中該外部容器(1)之該底部(6)之該外部面包括複數個徑向加強脊(61)。
- 如請求項11之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中在該外部容器(1)之該底部(6)上之該複數個徑向加強脊(61)藉由一同心環狀脊(66)連接。
- 如請求項11之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中:該過濾板(2)之該過濾區域(21)之該壁(211)包括兩個截頭錐形分段,一個上部分段(2111)及一個下部分段(2112),該兩個截頭錐形分段中之每一者之母面具有一特定傾斜角;該過濾板(2)之該下部區域(23)之該側壁(233)之幾何形狀係圓筒形的;該過濾板(2)包括在該過濾區域(21)之該基底(212)之該環狀區域(2123)中徑向地配置且與該等徑向脊(2121)交替之複數個肋(2124);及該等徑向脊(2121)及該等肋(2124)根據數個支架(2125)沿著該壁(211)之該下部分段(2112)之下部面延伸而不到達該壁(211)之該上部分段(2111),並亦沿該下部區域(23)之該側壁(233)之外部延伸而不到達其邊緣(234)。
- 如請求項13之用於備製飲料之膠囊(3)結構,其中該等支架(2125) 在該等肋(2124)之情形中亦沿著該下部區域(23)之該側壁(233)之內側延伸。
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