(57)【要約】      （修正有）【課題】液体の保存中に生成し蓄積される液体の品質劣化成分である含硫黄化合物を、液体を利用する際に吸着または変成させて利用できるようにする液体品質再生器具の材料、構造とその利用方法および液体品質再生器具の再利用方法の提供。【解決手段】液体保存容器２から液体を流出させる流出口に、後周期遷移金属の群より選択される少なくとも１種の金属微粒子を担持させた格子網状または多孔質状のフィルタ５を挿入固定し、液体流出時にフィルタ部を流通させて含硫黄化合物を吸着または変成させる、液体品質の再生器具、また、フィルタを簡易に装着・交換が可能なネジ接合構造とすることにより品質再生性能が低下したフィルタを取り外して微粒子を加熱し微粒子の品質再生機能を復元する、液体品質再生器具の再利用方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体容器の流出口に取り付けられる液体品質の再生器具であって、当該器具内の液体流出流路上に、含硫黄化合物を吸着除去または変成させる効果を有する微粒子を担持させた、格子網状または多孔質状のフィルタを構成して流通させることで、液体を流出させる過程で微粒子と接触させて、液体中の含硫黄化合物を吸着除去または変成させることで、含硫黄化合物の含有量を低減させた液体として器具外から流出させて利用できるようにしたことを特徴とする、液体品質の再生器具
【請求項２】
請求項１に記載された微粒子が、担体上に担持された形態にあることを特徴とする、請求項１に記載の液体品質の再生器具
【請求項３】
請求項１に記載された含硫黄化合物を吸着除去または変成させる機能を有する微粒子の材料が、金、銀、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅および亜鉛からなる、後周期遷移金属の群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする、液体品質の再生器具
【請求項４】
請求項１に記載された再生器具を構成する材料および請求項２に記載された担体のいずれか１つ以上が、活性炭、ベントナイト、活性白土、珪藻土、シリカ、シリカ−アルミナ、アルミノケイ酸塩、キトサン、モンモリロナイト、フィチン酸、寒天、ゼラチン、アルギニン、タンニン、ポリビニルピロリドン、木材チップ、コラーゲン、パパイン、プロテアーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、エンドウたんぱく、β−グルカナーゼ、およびカゼイン、またはカゼインナトリウムからなるケイ素材料、炭素材料、金属酸化物、粘土、合成または天然ポリマー、炭酸塩、多孔性配位高分子および窒化ホウ素からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする、液体品質の再生器具
【請求項５】
請求項１に記載された微粒子は、平均粒子径が５０ナノメートル以下であることを特徴とする、液体品質の再生器具
【請求項６】
前記含硫黄化合物が、ポリスルフィド、ジメチルトリスルフィド、およびジメチルジスルフィドのうち、いずれか１つ以上であることを特徴とする、液体品質の再生器具
【請求項７】
前記液体が、清酒を含むアルコール飲料、有機溶媒、または液体燃料のいずれかである、請求項１〜請求項６に記載の液体品質の再生器具
【請求項８】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載された微粒子が分散固着された、格子網状または多孔質状のフィルタを保持し、かつその外周に雄ネジ加工が施された微粒子固着フィルタ保持枠と、当該微粒子固着フィルタ保持枠とネジ接合される雌ネジ加工が内壁に施されて、前記の微粒子固着フィルタを１枚以上ネジ接合できる構造と、外周部の一部が液体保存容器の液体流出流路の内壁に密着して挿入される構造とを有し、保存された液体を流出させる際に、当該液体の全てが前記の微粒子固着フィルタに接触する流路を構成させることを特徴とする、微粒子固着フィルタの保持用具
【請求項９】
請求項８に記載の保持用具の外周部の一部に外径１０ｍｍ以下の細いピンを挿入できる凹部加工を施し、当該凹部にピンを挿入しながら回転させることで、請求項８に記載の微粒子固着フィルタを保持した保持用具を取り付けるとともに、当該フィルタの性能が低下した際にも、凹部にピンを挿入しながら、挿入固定時と逆方向に保持具を回転させることで、劣化した微粒子固着フィルタを保持した保持用具を取り出し、再び新しい微粒子固着フィルタを保持した保持用具に交換して挿入固定させることで、微粒子固着フィルタだけを交換して再利用できるようにしたことを特徴とする、液体品質の再生器具
【請求項１０】
請求項８に記載の保持用具の外周部のうち、液体流入側外周部の一部に雄ネジ加工を施し、この雄ネジ加工部の外径を、液体保存容器の液体流出流路の内径から１ｍｍ未満として、雄ネジ加工された複数のネジ山部が液体保存容器の液体流出流路の内径に密着するとともに、フィルタを通過した液体の流出側外周部の一部にも雄ネジ加工を施し、それぞれの雄ネジ加工部に対応してネジ接合できる雌ネジ加工を施した、液体品質再生器具の保護カバーを有することで、当該再生器具を利用しない時には液体容器から抜き出して保護カバーをネジ接合し、酸素や水蒸気、一酸化炭素等を含む外気との接触継続を阻止することで、前記の微粒子固着フィルタの劣化を防止する構造を有することを特徴とする、液体品質の再生器具
【請求項１１】
前記再生器具を液体が流通する流路上にダイヤモンドライクカーボンが塗布され、再生器具の内壁にダイヤモンドライクカーボンの薄膜が形成されていることを特徴とする、請求項１〜請求項１０に記載の液体品質の再生器具
【請求項１２】
請求項８および請求項９に記載の液体品質の再生器具のうち、性能が低下して交換したフィルタを回収しで電磁誘導加熱によって、１５０℃以上５００℃未満の範囲の温度に昇温し、劣化微粒子から吸着した含硫黄化合物を脱離させることで、劣化微粒子を吸着微粒子または変成微粒子として再生させ、この再生された微粒子固着フィルタを再装着することで、液体品質再生器具の再利用を可能とすることを特徴とする、液体品質再生器具の再利用方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、液体の長期保存によって生成、蓄積される含硫黄化合物を吸着除去または変成させることで、長期保存によって品質が低下した液体の品質を再生したり、向上させることを実現する、液体の品質再生方法と品質再生器具に関するもので、特に清酒の劣化臭である老香（ひねか）をはじめとする飲料の硫化物様のオフフレーバーを低減し、清酒をはじめとする飲料を長期保管したり常温保管することで、飲料内に劣化成分となる含硫黄化合物が多量に発生して蓄積した場合でも、これを除去することで品質の再生または向上を実現しうる器具の構造と、当該器具の製造および再利用方法の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】  ジメチルトリスルフィド（ＤＭＴＳ）は、清酒をはじめとする飲料の貯蔵や長期保管に伴って生成する物質で、硫黄様、タマネギ様の刺激臭を呈する。清酒劣化臭である老香の主要構成成分であるＤＭＴＳをはじめとする含硫黄化合物は、清酒以外の様々な飲料においても硫化物様のオフフレーバーの原因となりうる。近年、清酒の人気は諸外国において高まりを見せており、外国への輸出では消費者飲用するまでの輸送や一時保管に係る期間が長期化することから、清酒の貯蔵や長期保管に伴って発生するＤＭＴＳを除去して品質を再生させることは、ますます重要な課題となっている。【０００３】  また、清酒の輸出に限らず、国内で清酒を製造して出荷するまでに長期保管する場合や、出荷後に倉庫などの物流拠点、小売店や飲食店等で保管する場合でも、保管期間が長期化したり、ＤＭＴＳをはじめとする含硫黄化合物が生成されやすくなる常温保管を継続すると、ＤＭＴＳをはじめとする含硫黄化合物が生成・蓄積されて清酒の品質が低下する。そのため、このような品質低下を防止すべく、清酒の輸送では航空機など輸送期間が短い手段が利用されたり、輸送期間が長い船舶等での輸送では、品質保持のために多量のエネルギー消費を伴う冷蔵コンテナが利用されることがあり、多量の清酒を常温で長期間かけて輸送することが困難なため、輸送に係るエネルギー消費と環境負荷が大きく、コストが嵩む課題がある。【０００４】  さらに、入手した清酒を国内外の飲食店や消費者宅等で保管する場合も、冷蔵庫で保管したり、開封後は速やかに飲用しなければ、時間経過とともに劣化臭成分のＤＭＴＳをはじめとする含硫黄化合物が生成・蓄積されて清酒の品質が低下することから、生成・蓄積された含硫黄化合物を除去できなければ、製造時の新鮮かつ高品質な風味を楽しむことができないという課題がある。【０００５】  このような課題に対し、ＤＭＴＳの除去による液体中の含硫黄化合物の除去方法として、ナノサイズ以下の金や銀などの後周期遷移金属の微粒子を吸着剤として用いることにより、酢酸イソアミルやカプロン酸エチル等の香気成分を損なうことなく、ＤＭＴＳを選択的に除去すること、また当該吸着剤によれば、各種飲料のうま味・香気成分を損なうことなく、硫化物様のオフフレーバーの原因となる様々な含硫黄化合物を選択的に吸着除去可能で、水系の液体のみならず親油性有機化合物の液体からも、ＤＭＴＳの吸着除去が可能であることが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１６３８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  前記の通り、特許文献１に示された従来技術によれば、飲料中のうま味や香気成分を損なうことなくＤＭＴＳの選択的除去が可能となるが、本技術には以下の３つの課題がある。【０００８】  第一に、当該材料を用いて長期保管等により含硫黄化合物が生成、蓄積されて品質が劣化した液体の品質を、含硫黄化合物の除去によって再生する、実用に適した具体的な再生方法が開示されていない。【０００９】  例えば、劣化した清酒の品質を再生するため、瓶に入った清酒に吸着剤を封入したティーパック状の用具を含浸させて攪拌することで劣化成分を除去することも考えられるが、本方法ではティーパック状の用具を瓶口から瓶内に押し込む手間がかかるとともに、吸着剤が微小粒子であるがために、袋部分の目地を微小粒子よりも小さくしなければ、吸着剤が清酒中に流出混入することで、清酒の味覚や舌触り、色あいなどが変質してしまう恐れがある。【００１０】  第二に、飲料の飲用時に当該吸着器具を簡便に取り付け、または利用後に簡便に取り外して性能維持しながら保管するための、吸着器具の利用方法や保護方法が開示されていない。【００１１】  例えば、吸着器具を液体の容器内に固定するために接着剤等を用いた場合には、当該接着剤の成分が長期保存中に液体に溶け出し、液体の品質を劣化させる恐れがあり、吸着剤と保存容器の固着が強固でない場合には、輸送中や長期保存中に吸着剤が容器から脱離し、液体中に混入して液体の品質を劣化させる恐れがあるほか、容器の構造や製造工程が複雑化し、容器製造に係るエネルギー消費が増大し、コストが嵩むという課題がある。【００１２】  さらに第三の課題として、吸着器具に固着した吸着剤が、液体中の含硫黄化合物を吸着して吸着性能が低下した際に、性能低下した吸着剤を簡便な方法で回収する方法や、回収した吸着剤を簡便な方法で再生させる方法、および再生した吸着剤を、簡便な方法で吸着器具に再装着する方法からなる、吸着器具の再利用方法が開示されていない。【００１３】  例えば、液体の保存容器や吸着器具に吸着剤が固着され、劣化した吸着剤の回収や再生が困難な場合は、保存容器や吸着器具から吸着剤を分離回収するために、複雑な作業を伴い、多大なエネルギー消費を伴うという課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、清酒をはじめとする液体の長期保管によって液体中に生成した含硫黄化合物を、液体の飲用・利用時に簡便な方法で除去または変成させることで、液体の品質を再生または向上させる機能を有する液体品質の再生方法と液体品質の再生器具、および品質再生器具の製造方法と前記器具の品質再生性能低下時における、器具構成部材の回収および再生・再利用方法に関し、特に清酒の劣化臭である老香（ひねか）をはじめとする飲料の硫化物様のオフフレーバーを吸着除去し、清酒をはじめとする飲料の長期輸送や長期保存時によって、飲料の品質が劣化した場合であっても、簡便な方法で清酒の品質を製造出荷時に近い状態に再生させうる、清酒品質再生器具の材料および構造と、その製造・利用・保管および再利用の方法を提供することである。【００１５】  上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
液体容器の流出口に取り付けられる液体品質の再生器具であって、当該器具内の液体流出流路上に、含硫黄化合物を吸着除去または変成させる効果を有する微粒子を担持させた、格子網状または多孔質状のフィルタを構成して流通させることで、液体を流出させる過程で微粒子と接触させて、液体中の含硫黄化合物を吸着除去または変成させることで、含硫黄化合物の含有量を低減させた液体として器具外から流出させて利用できるようにしたことを特徴とする。【００１６】  請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載された微粒子が、担体上に担持された形態にあることを特徴とする。【００１７】  請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載された含硫黄化合物を吸着除去または変成させる機能を有する微粒子の材料が、金、銀、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅および亜鉛からなる、後周期遷移金属の群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする。【００１８】  請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載された再生器具を構成する材料および請求項２に記載された担体のいずれか１つ以上が、活性炭、ベントナイト、活性白土、珪藻土、シリカ、シリカ−アルミナ、アルミノケイ酸塩、キトサン、モンモリロナイト、フィチン酸、寒天、ゼラチン、アルギニン、タンニン、ポリビニルピロリドン、木材チップ、コラーゲン、パパイン、プロテアーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラーゼ、エンドウたんぱく、β−グルカナーゼ、およびカゼイン、またはカゼインナトリウムからなるケイ素材料、炭素材料、金属酸化物、粘土、合成または天然ポリマー、炭酸塩、多孔性配位高分子および窒化ホウ素からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする。【００１９】  請求項５に記載の発明は、
請求項１に記載された微粒子の平均粒子径が５０ナノメートル以下であることを特徴とする。【００２０】  請求項６に記載の発明は、
前記含硫黄化合物が、ポリスルフィド、ジメチルトリスルフィド、およびジメチルジスルフィドのうち、いずれか１つ以上であることを特徴とする。【００２１】  請求項７に記載の発明は、
前記液体が、清酒を含むアルコール飲料、有機溶媒、または液体燃料のいずれかであることを特徴とする。【００２２】  請求項８に記載の発明は、
請求項１〜請求項５のいずれかに記載された微粒子が分散固着された、格子網状または多孔質状のフィルタを保持し、かつその外周に雄ネジ加工が施された微粒子固着フィルタ保持枠と、当該微粒子固着フィルタ保持枠とネジ接合される雌ネジ加工が内壁に施されて、前記の微粒子固着フィルタを１枚以上ネジ接合できる構造と、外周部の一部が液体保存容器の液体流出流路の内壁に密着して挿入される構造とを有し、保存された液体を流出させる際に、当該液体の全てが前記の微粒子固着フィルタに接触する流路を構成させることを特徴とする。【００２３】  請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載の保持用具の外周部のうち、液体流入側外周部の一部に雄ネジ加工を施し、この雄ネジ加工部の外径を、液体保存容器の液体流出流路の内径から１ｍｍ未満として、雄ネジ加工された複数のネジ山部が液体保存容器の液体流出流路の内径に密着するとともに、フィルタを通過した液体の流出側外周部の一部にも雄ネジ加工を施し、それぞれの雄ネジ加工部に対応してネジ接合できる雌ネジ加工を施した、液体品質再生器具の保護カバーを有することで、当該再生器具を利用しない時には液体容器から抜き出して保護カバーをネジ接合し、酸素や水蒸気、一酸化炭素等を含む外気との接触継続を阻止することで、前記の微粒子固着フィルタの劣化を防止する構造を有することを特徴とする。【００２４】  請求項１０に記載の発明は、
請求項８に記載の保持用具の外周部のうち、液体流入側外周部の一部に雄ネジ加工を施し、この雄ネジ加工部の外径を、液体保存容器の液体流出流路の内径から１ｍｍ未満として、雄ネジ加工された複数のネジ山部が液体保存容器の液体流出流路の内径に密着するとともに、フィルタを通過した液体の流出側外周部の一部にも雄ネジ加工を施し、それぞれの雄ネジ加工部に対応してネジ接合できる雌ネジ加工を施した、液体品質再生器具の保護カバーを有することで、当該再生器具を利用しない時には液体容器から抜き出して保護カバーをネジ接合し、酸素や水蒸気、一酸化炭素等を含む外気との接触継続を阻止することで、前記の微粒子固着フィルタの劣化を防止する構造を有することを特徴とする。【００２５】  請求項１１に記載の発明は、
前記再生器具を液体が流通する流路上にダイヤモンドライクカーボンが塗布され、再生器具の内壁にダイヤモンドライクカーボンの薄膜が形成されていることを特徴とする。【００２６】  請求項１２に記載の発明は、
請求項８および請求項９に記載の液体品質の再生器具のうち、性能が低下して交換したフィルタを回収しで電磁誘導加熱によって、１５０℃以上５００℃未満の温度に昇温し、劣化微粒子から吸着した含硫黄化合物を脱離させることで、劣化微粒子を吸着微粒子または変成微粒子として再生させ、この再生された微粒子固着フィルタを再装着することで、液体品質再生器具の再利用を可能とすることを特徴とする。【００２７】
【発明の効果】
【００２８】  本発明によれば、清酒をはじめとする液体の長期保存に伴って、液体中に液体の品質劣化成分である含硫黄化合物が生成、蓄積されても、当該液体を流出させて利用する際に、品質劣化成分である含硫黄化合物を簡便に吸着除去または変成させることで、液体の品質を再生または向上させて、流出利用することが可能となり、輸送に係るエネルギー消費や環境負荷を低減できる長期常温での多量輸送を行っても、液体の品質を再生して利用できるようになるほか、飲食店や家庭などで、清酒をはじめとする液体の長期常温保存が可能となる。さらに、本機能を有する液体品質の再生器具を構成する、微粒子固着フィルタを簡便な方法で脱着して再生させることで、液体品質再生器具の再利用も容易に実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る第１実施形態である、液体の品質再生器具が、液体保存容器の液体流出口に装着された状態を示す模式図である。
【図２】図１の液体品質再生器具に装着される、微粒子固着フィルタを、液体の流れと垂直な方向から見た模式図である。
【図３】図２の微粒子固着フィルタを、水平方向から詳細に見た模式図である。
【図４】図１の液体品質再生器具に、外気等の侵入を防止する保護カバーを装着して保管している状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】  以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、本実施形態に限定されるものではない。
【００３１】（第１実施形態）
【００３２】  まず本発明の第１実施形態に係る、液体品質の再生器具について、図に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の液体品質再生器具１は、品質再生を行う対象となる液体を含む液体保存容器２の液体出口部に挿入され、再生器具１の容器挿入部に加工されたネジ加工部３と、液体保存容器２の液体出口部の内径の隙間を０．２ｍｍ程度に密着させることで、液体の漏出を防ぎながら強固に挿入固定されている。
【００３３】  一方、液体品質の再生器具１の液体流通部内壁にもネジ加工部４があり、液体中の劣化成分である含硫黄化合物を吸着除去または変成させる機能を有する微粒子が担持された格子網状のフィルタ５が外周部円形枠６で固定され、かつ円形枠の外周部のネジ加工部７と、前記のネジ加工部４とのネジ接合により、複数枚のフィルタ５が、再生器具１の流通部に装着されることで、劣化成分を含む液体が再生器具１内の複数の微細な格子網状フィルタに接触し、攪拌されながら流れ出ることで、液体の流出過程で液体に含まれる含硫黄成分が吸着除去されるか変成されることで、液体の品質が再生または向上されて、再生器具１の流出口から流出供給される構造となっている。
【００３４】  なお、前記の格子網状フィルタ５を装着する際には、図２および図３に示す通り、外周部円形枠６に加工された４カ所の微細なピン受け部８に適合する４本の微細ピンが付いた、図示しない着脱工具を利用し、この着脱工具のピンを、外周部円形枠６に加工された、ピン受け部８に挿入しながら工具を回転することで新しいフィルタを装着したり、工具を逆方向に回すことで長期にわたって利用したことで、微粒子に多量の含硫黄化合物が吸着し、吸着性能が低下したフィルタを取り出すことが可能となる。
【００３５】  また、取り出した金属微粒子付きのフィルタか、フィルタに固着した金属微粒子を回収し、３００℃以上の高温に加熱すれば、含硫黄化合物を吸着して性能低下した金属微粒子から、吸着した含硫黄化合物が脱離することにより、金属微粒子の吸着性能を再生させることができるため、前記の加熱処理によって、金属微粒子付きのフィルタか、フィルタに固着した金属微粒子を再生して再利用することが可能となる。
【００３６】  さらに、活性の高い金属微粒子が担持された格子網状のフィルタ５を装着した再生器具１は、利用して洗浄した後、再度利用するまでに長期保存する場合には、金属微粒子の特性によって、空気中の酸素や水蒸気、一酸化炭素や微量の硫黄酸化物等と反応して性能が低下する恐れがあることから、長期間に渡る外気接触の影響を軽減するため、外気遮断のための封止措置を講ずることが望ましい。
【００３７】  このため本実施形態では、液体容器から取り外した再生器具１に加工された容器挿入部のネジ加工部３と、フィルタ装着部外周ネジ加工部７のそれぞれに、ネジ接合で封止を行う容器挿入部保護キャップ９と、フィルタ装着部保護キャップ１０を取り付けて封止することで、不使用保管中における再生器具１のフィルタ部の性能低下を防止することができる。
【００３８】  以上のように、液体中の劣化成分である含硫黄化合物を吸着除去または変成させる機能を有する微粒子が担持された、格子網状のフィルタを装着した液体品質の再生器具を実用化することにより、清酒を長期常温保管したり、長期間かけて常温で輸送しても、飲用時に製造出荷時と同様な品質に再生して飲用することが可能となることから、清酒を冷蔵庫に入れて長期保管したり、開栓後、一定期間内に消費し終える必要がなくなり、海外輸出等を行う場合でも、冷蔵コンテナや航空機を利用しない輸送方法を選択することも可能となる。
【００３９】  その結果、冷蔵コンテナや航空機を利用した輸送に係るエネルギー消費や環境負荷と、輸送に係るコストを削減できるとともに、飲食店や消費者宅、倉庫等における清酒の保管でも、冷蔵に要していたエネルギー消費と環境負荷とコストを削減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】  なお本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、例えば保存する液体は清酒に限らず、焼酎やワインなどの他のアルコール飲料をはじめ、青汁や牛乳などの含硫黄化合物由来の刺激臭を有する飲料のほか、水や清涼飲料水などの各種飲料ほか、灯油などの燃料にも適用が可能である。また、前記の実施形態は例示であり、本発明の特許請求範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４１】１・・・・液体品質の再生器具
２・・・・液体保存容器
３・・・・容器挿入部のネジ加工部
４・・・・液体流通部内壁ネジ加工部
５・・・・微粒子担持フィルタ
６・・・・フィルタ固定枠
７・・・・フィルタ固定枠の外周ネジ加工部
８・・・・フィルタ固定枠円形枠のピン受け部
９・・・・容器挿入部保護キャップ
１０・・・・フィルタ装着部保護キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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