(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機部と圧縮機構部が回転軸を介して連結されてなる電動圧縮機本体と、
この電動圧縮機本体を収容し、その上部が傾斜面をなす密閉ケースと、
この密閉ケースの上部傾斜面に密封状態で配置され、上記電動機部と電気的に接続される密封端子と、
この密封端子を覆うカバー体と、
このカバー体を密閉ケースに対して取付け固定する固定具とを具備し、
上記固定具は、その端部が上記密閉ケースに固着され、中心軸が上記電動圧縮機本体の中心軸と平行に向けられることを特徴とする密閉形圧縮機。
【請求項２】
上記密閉ケースの上部傾斜面は、ほぼ球形状をなすことを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。
【請求項３】
上記密閉ケースの上部傾斜面には、上記電動圧縮機本体の中心軸に対して垂直な面を有する平坦部が設けられ、
この平坦部に上記固定具端部が固着されることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の密閉形圧縮機。
【請求項４】
上記固定具の密閉ケース固着側端部は、上記密閉ケースの上部傾斜面と同一の傾斜状に形成されることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の密閉形圧縮機。
【請求項５】
上記密閉ケースの上部傾斜面には、電動圧縮機本体の中心軸と平行な孔が設けられ、
この孔に上記固定具端部が密封固着されることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の密閉形圧縮機。
【請求項６】
上記カバー体は、上記電動圧縮機本体の中心軸に対して垂直な面に形成される固定具受け部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の密閉形圧縮機。
【請求項７】
上記圧縮機構部は、高圧冷媒を圧縮することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の密閉形圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば空気調和機の冷凍サイクルを構成する密閉形圧縮機において、特に密封端子を覆うカバー体の密閉ケースに対する取付け構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、密閉形圧縮機を図６に示す。
ａは密閉ケースであり、この内部には電動機部ｂと圧縮機構部ｃとを回転軸ｄを介して連結してなる電動圧縮機本体ｅを収容している。密閉ケースａの上面部には吐出管ｆが接続されるとともに、この近傍部位には密封端子（ターミナル、とも呼ばれる）ｉが密封状態で取付けられる。
【０００３】
そして、この密封端子ｉは、密閉ケースａに固定具ｈを介して取付けられるカバー体（ターミナルカバー、とも呼ばれる）ｊによって覆われる。
上記固定具ｈは、頭部を溶接などの手段で密閉ケースａの上面部に取付け固着される固定ボルトｋと、この固定ボルトｋのカバー体ｊを貫通して上方へ突出するねじ部に螺着され、かつカバー体ｊを締結固定するナットｍとからなる。
【０００４】
このような密閉形圧縮機の周囲には、図示しない配管類が配置されていて、これら配管類の隙間から上記ナットｍを締結するための工具を挿入し、かつ締結作業を行なうようになっている。
【０００５】
すなわち、圧縮機の上面部は電動圧縮機本体ｅの中心軸Ｌａ方向に垂直な水平面をなすとともに、カバー体ｊの上面部であるナット受け部も水平面をなすために、固定ボルトｋは鉛直上向きに立設される。ナットｍの締め付けの際には、工具を鉛直方向に挿入して行なわれ、上記配管類はこの作業に対応した取り回しとなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、たとえば空気調和機の冷凍サイクルでは、従来より用いられるＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）１２（Ｒ１２と呼ばれる）冷媒、あるいはＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）２２（Ｒ２２と呼ばれる）冷媒に代わって、新たに塩素原子を含まないＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒が採用されるに至った。
【０００７】
そしてＨＦＣ冷媒のなかで、混合冷媒であるＲ４１０Ａが用いられることになるが、この冷媒は理論冷凍能力が従来より用いられる冷媒の理論冷凍能力よりも大きい高圧冷媒である。
【０００８】
このことから、高圧冷媒を空気調和機の冷凍サイクルに用いると、使用圧力が従来のＲ２２と比較して約１．５倍高くなり、構成部品全ての耐圧設計を見直さなければならない。
【０００９】
すなわち、上記圧縮機の構造のままで高圧冷媒を用いると、使用圧力が高いところから密閉ケースａが内圧を受けて変形する恐れがある。ただし、密閉ケースａの周部には電動機部ｂを構成する固定子が嵌着されるとともに、圧縮機構部ｃを構成する支持フレームなどが嵌合されるので、内圧を受けてもそれほど顕著な変形は生じない。
【００１０】
ところが、同じ密閉ケースａの上面部には、密封端子ｉと吐出管ｆが取付けられるのみで、これら部材は変形抑制部材にはなり得ず、密閉ケースａ上面部は内圧を受けて変形し易い。
【００１１】
そこで新らたに、図７に示すような密閉ケースｎが設計された。これは、上面部ｐが傾斜している。具体的には球面状をなして、高圧冷媒の使用にも十分耐えられる剛性を有する。
【００１２】
しかしながら、このような上面部ｐを球形状とした圧縮機において、従来設計の延長で密封端子ｉの取付けを考えた場合、特にカバー体ｊと固定具ｈの中心軸Ｌｂ方向は鉛直方向に対して斜めになり、そのためナット締付け用工具を斜めに挿入しなければならない。
【００１３】
この状態でナットｍの締付け作業を行なおうとすると、配管類が邪魔になって作業ができない。すなわち、上記配管類は工具を鉛直方向に挿入してナットｍを締め付けることを前提とした取り回しとなっており、工具を斜めに挿入しての締付けに対応する取り回しは実質的に不可能である。
【００１４】
本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、密閉ケースを高圧冷媒の使用にも耐えられる構造にすることを前提として、周囲の配管の取り回しを何ら変更することなく、密封端子を覆うカバー体の密閉ケースへの取付け作業を容易に行なえるようにして、作業性の向上を図った密閉形圧縮機を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため、本発明の密閉形圧縮機は、請求項１として、電動機部と圧縮機構部が回転軸を介して連結されてなる電動圧縮機本体と、この電動圧縮機本体を収容し、その上部が傾斜面をなす密閉ケースと、この密閉ケースの上部傾斜面に密封状態で配置され、電動機部と電気的に接続される密封端子と、この密封端子を覆うカバー体と、このカバー体を密閉ケースに対して取付け固定する固定具とを具備し、上記固定具は、その端部が上記密閉ケースに固着され、中心軸が上記電動圧縮機本体の中心軸と平行に向けられることを特徴とする。
【００１６】
請求項２として、請求項１記載の密閉形圧縮機において上記密閉ケースの上部傾斜面は、ほぼ球形状をなすことを特徴とする。
請求項３として、請求項１および請求項２のいずれかに記載の密閉形圧縮機において上記密閉ケースの上部傾斜面には、上記電動圧縮機本体の中心軸に対して垂直な面を有する平坦部が設けられ、この平坦部に上記固定具端部が固着されることを特徴とする。
【００１７】
請求項４として、請求項１および請求項２のいずれかに記載の密閉形圧縮機において上記固定具の密閉ケース固着側端部は、上記密閉ケースの上部傾斜面と同一の傾斜状に形成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項５として、請求項１および請求項２のいずれかに記載の密閉形圧縮機において上記密閉ケースの上部傾斜面には、電動圧縮機本体の中心軸と平行な孔が設けられ、この孔に上記固定具端部が密封固着されることを特徴とする。
【００１９】
請求項６として、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の密閉形圧縮機において上記密封端子は、上記電動圧縮機本体の中心軸に対して垂直な面に形成される固定具受け部を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項７として、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の密閉形圧縮機において上記圧縮機構部は、高圧冷媒を圧縮することを特徴とする。
上述の課題を解決する手段を採用することにより、耐圧構造の密閉ケースとして上部が傾斜しており、この密閉ケース傾斜部に密封端子を覆うカバー体を固定具を介して取付けるにあたって、周囲の配管類が取付け用工具の邪魔になることがなく、容易に取付け作業を行なえる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における密閉形圧縮機の一実施の形態を、図面にもとづいて説明する。この密閉形圧縮機は、たとえば空気調和機の冷凍サイクルを構成している。そして、冷凍サイクルに用いられる冷媒は、従来のＲ２２冷媒に比べて凝縮圧力や蒸発圧力が高いＨＦＣ冷媒であることが前提であり、そのなかでもＲ４１０Ａが使用される。
【００２２】
このＲ４１０Ａ冷媒は、ジフルオロメタン（Ｒ３２）と、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）とを互いに５０％（重量比）の割合で混合した疑似共沸混合冷媒であって、圧力損失が小さく、熱伝導が高いところから空気調和機に最適な特性を有している。
【００２３】
ただし、このＲ４１０Ａ冷媒は従来より用いられるＲ２２冷媒に対して凝縮圧力や蒸発圧力が高く、他のＨＦＣ混合冷媒と比較しても高い。したがって、ＨＦＣ混合冷媒のうちで、特にＲ４１０Ａ冷媒は高圧冷媒と呼ばれる。
【００２４】
図１に示す、図中１は、後述する密閉ケースである。この密閉ケース１内には、電動圧縮機本体２が収容される。
上記電動圧縮機本体２は、垂直方向に向けられる回転軸３の上部側に電動機部４、下部側に圧縮機構部５が連設されて構成される。特に、上記圧縮機構部５の一部は、密閉ケース１の内底部に形成される潤滑油の溜り部６に浸漬される。
【００２５】
上記電動機部４は、密閉ケース１内壁に固定される固定子７と、この固定子の内周面と狭少の間隙を存して配設され、上記回転軸３に嵌着される回転子８とからなる。
【００２６】
上記圧縮機構部５は、ここでは上下に二段のシリンダ室９ａ，９ｂを備え、それぞれのシリンダ室９ａ，９ｂに偏心ローラ１０ａ，１０ｂが偏心回転自在に収容される二段ロータリ式圧縮機構をなす。
【００２７】
この圧縮機構部５の各シリンダ室９ａ，９ｂには吸込み管１１ａ，１１ｂが接続されていて、気液分離器１２を介して冷凍サイクルを構成する図示しない蒸発器（室内熱交換器）に連通される。
【００２８】
つぎに、上記密閉ケース１について詳述する。
この密閉ケース１は、下端部が底部となり、上端部が開口する円筒体からなるケース本体１３と、このケース本体の上端開口部を閉成する蓋体１４とから構成される。
【００２９】
上記ケース本体１３および蓋体１４とも、使用冷媒が高圧冷媒であるＲ４１０Ａを用いるにも拘らず、その板厚は従来と同一でよい。ケース本体１３には電動機部４を構成する固定子７と、圧縮機構部５を構成する支持フレーム５ａが嵌着され、蓋体１４には吐出管１６および後述する密封端子を覆うカバー体２２が取付けられる。
【００３０】
上記蓋体１４は、ケース本体１３の上端開口部に嵌合され、かつケース本体の嵌合端縁に沿って溶接される嵌合部１４ａと、この嵌合部と一体に連設されケース本体１３の上端開口部を閉塞する閉塞部１５とから形成される。
【００３１】
上記閉塞部１５は、実質的に密閉ケース１の上面部となり、かつ冷凍サイクルに使用する冷媒が高圧冷媒であるところから、耐圧構造のため傾斜形成される。具体的には、優れた耐圧を得るために密閉ケース１の中心軸上に中心点をもつ球面状に形成される。
【００３２】
したがって、上記閉塞部１５はこれ以降、球面部１５と呼ぶ。この球面部１５の球面半径は、大きな剛性を得るためケース体１３内径寸法の５０〜１００％の範囲に設定とよい。
【００３３】
上記球面部１５のほぼ中心部に設けられる吐出管１６は、球面部１５に軸方向に沿って開口される取付け用孔１６ａに緩挿されたうえ、ロー付けなどの手段で固着される。その下端部は上記電動機部４の上方部位において開口し、他端部は図示しない冷凍サイクルを構成する凝縮器（室外側熱交換器）に連通される。
【００３４】
また、上記球面部１５の所定部位には上記カバー体２２が、後述するように固定具１８を介して取付けられている。
つぎに、上記密封端子の構成と、上記固定具１８によるカバー体２２の密閉ケース１に対する取付け手段について、図２にもとづいて説明する。
【００３５】
上記密封端子２１は、リード線を介して上記電動機部４に電気的に接続される複数の端子２０を備えた端子部（ターミナル、とも呼ばれる）で構成される。そして密封端子２１は、球面部１５に設けられる図示しない開口部に嵌め込まれ、かつ所定の手段をもって密封状態で取付け固定される。
【００３６】
したがって、密封端子２１は球面部１５の接線方向に沿って取付けられ、各端子２０は法線方向に沿って突出する。このことから、各端子２０は密閉ケース１の中心軸である電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａに対して傾いている。
【００３７】
上記カバー体２２は、下端面側のみ開口する箱状をなし、この開口部周縁が上記球面部１５に当接するよう球状に形成され、かつ固定具１８によって球面部１５に取付け固定される。
【００３８】
上記カバー体２２の周部は端子２０の軸方向に沿って延出され、かつ開口部と対向する上面部は大部分が周部の軸方向と垂直な面となっているが、一部のみ電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａと垂直な面の固定具受け部である、ナット受け部２３が形成される。
【００３９】
このナット受け部２３に孔部２４が貫通して設けられ、固定具１８を構成する固定ボルト２５のねじ部が挿通してカバー体２２の上方へ突出している。カバー体２２から上方へ突出するねじ部に固定ボルト２５とともに固定具１８を構成するナット２６が螺着されて、カバー体２２は球面部１５に取付け固定される。
【００４０】
上記固定ボルト２５の下端頭部２５ａは、密閉ケース球面部１５に溶接などの手段により取付け固定される。なお説明すれば、球面部１５の一部は凹陥形成されていて、その底面部は固定ボルト２５の下端頭部２５ａを取付けるのに十分な大きさの面積を有し、かつ上記電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａに対して垂直な面の平坦部２７が形成される。
【００４１】
この平坦部２７に上記固定ボルト２５の下端頭部２５ａが固着されるところから、固定具１８を構成する固定ボルト２５と、このねじ部に螺合されるナット２６の中心軸Ｌｂ方向は、電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向と平行である。
【００４２】
しかして、外部市中電源から密封端子２１を介して電動機部４に通電されると回転軸３が回転駆動され、それによって各偏心ローラ１０ａ，１０ｂはシリンダ室９ａ，９ｂ内で偏心回転を行う。気液分離器１２を介して各吸込管１１ａ，１１ｂからそれぞれのシリンダ室９ａ，９ｂへＨＦＣ混合冷媒であるＲ４１０Ａガスが吸込まれる。
【００４３】
偏心ローラ１０ａ，１０ｂがシリンダ室９ａ，９ｂ内周面の所定部位に転接すると、シリンダ室の空間容量が最大となる。冷媒ガスは各吸込管１１ａ，１１ｂからシリンダ室９ａ，９ｂに導かれて充満する。
【００４４】
そして、偏心ローラ１０ａ，１０ｂの偏心回転にともなってシリンダ室９ａ，９ｂ内周面との転接位置が移動し、移動側のシリンダ室容積が減少する。すなわち、先にシリンダ室に導かれたガスが徐々に圧縮される。
【００４５】
回転軸３が継続して回転されると移動側のシリンダ室９ａ，９ｂ容量がさらに減少し、ここに導かれたガスが圧縮され所定圧まで上昇したところでシリンダ室から高圧ガスが密閉ケース１内に吐出され充満する。そして、密閉ケース１上部の吐出管１６から吐出される。
【００４６】
冷凍サイクルに高圧冷媒Ｒ４１０Ａを用いる一方、密閉ケース１の板厚は従来と同様薄いものを採用したが、密閉ケース１を構成するケース本体１３には、電動機部４の固定子７が嵌着されるとともに、圧縮機構部５の支持フレーム５ａが嵌着されており、また底部には潤滑油の溜り部６が形成されているから、ほとんど変形しない。
【００４７】
また、蓋体１４を構成する嵌合部１４ａはケース本体１３に連設されているので、さほど変形することがない。
加えて、蓋体１４の球面部１５は、その形状構造から、球面部１５に応力が集中しても変形に至ることがほとんどなく、また、たとえ変形が発生したところでごくわずかであって、到底、金属破壊は生じない。
【００４８】
また、この圧縮機の組立て作業において、球面部１５に固定具１８を介して密封端子２１を覆うカバー体２２を密閉ケース１に取付けるにあたって、鉛直方向とした電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向に対して固定具１８の中心軸Ｌｂ方向を平行にしたから、固定ボルト２５のねじ部にナット２６を締結するのに工具を鉛直方向に挿入して行なう。
【００４９】
すなわち、高圧冷媒の使用に対応するよう密閉ケース１構造を変更したが、この密閉形圧縮機の周囲に配管される配管類は、従来と同様の取り回しを何ら変更する必要がなく、鉛直方向に工具を挿入してカバー体２２を少しの支障もなく取付けられる。
【００５０】
また、密閉ケース１の球面部１５に電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向に対して垂直な面を有する平坦部２７を設けて、ここに固定ボルト２５を固着するようにしたから、必然的に固定具１８の中心軸Ｌｂ方向を電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向と平行に配置できる。
【００５１】
さらに、カバー体２２の上面部に、電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向と垂直な面のナット受け部２３を設けて、ここで固定具１８を構成するナット２６を受けるようにしたから、必然的に電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向と平行な固定具１８の取付けができる。
【００５２】
なお上記実施の形態では、高圧冷媒使用のため、耐圧構造をなすよう密閉ケース１の閉塞部１５を球形状としたが、これに限定されるものではなく、図３に示すようにしてもよい。
【００５３】
密閉ケース１Ａの上端面である吐出管１６の接続部１５ａは平坦面に形成され、ここから周部に向かってテーパ状の傾斜面１５ｂに形成される。密封端子２１は、この傾斜面１５ｂに密封状態で取付けられる。この密封端子２１を覆うカバー体２２が、固定具１８を介して傾斜面１５ｂに取付け固定される。
【００５４】
すなわち、上記傾斜面１５ｂに、電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向とは垂直な面の平坦部２７が設けられ、ここに固定ボルト２５の下端頭部２５ａを固着することと、カバー体２２の上面一部に電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向とは垂直な面のナット受け部２３を設けることは変わりがない。
【００５５】
このような密閉ケース１Ａ構造であっても、高圧冷媒の使用に十分耐えられる剛性が確実に得られるとともに、ナット締結用の工具を鉛直方向に挿入して締結作業をなすうえで、配管類を従来と同一の引き回しをなしても少しの邪魔にもならない。
【００５６】
また、上記実施の形態においては、固定具１８の中心軸Ｌｂ方向を電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向と平行にするため、密閉ケース球面部１５の一部を凹陥形成し底面を中心軸Ｌａと垂直な面の平坦部２７としたが、これに限定されるものではなく、以下に述べるようにしてもよい。
【００５７】
図４に示すように、密閉ケース１の上面部を球形状にすることと、カバー体２２の上面一部を電動圧縮機本体２の軸方向とは垂直な面のナット受け部２３とすることは、先に説明した通りである。
【００５８】
ここでは、球面部１５に先に説明したような平坦部２７を凹陥形成する必要がない。代って、固定具１８Ａを構成する固定ボルト２５Ａの下端頭部２５ａの端面ｑを球面部１５の形状と一致するような曲成形状をなし、球面部１５の所定位置に係合したうえ固着する。すなわち、加工の対象が固定ボルト２５Ａであるので、工数的に有利である。
【００５９】
図５に示す構成であってもよい。ここでも、密閉ケース１の上面部１５を球形状にすることと、カバー体２２の上面一部を電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向とは垂直な面のナット受け部２３とすることは、先に説明した通りである。
【００６０】
密閉ケース１の球面部１５には、電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向と平行に貫通孔２８が設けられる。この貫通孔２８の直径は、上記固定具１８を構成する固定ボルト２５Ｂのねじ部直径よりも大とする。
【００６１】
この固定ボルト２５Ｂは、先に述べた下端頭部２５ａは不要であり、全長に亘ってねじ部と同一直径でよい。換言すれば、所定直径の棒材の端部に、その直径のねじ部を形成することとなる。
【００６２】
そして、下端部ｗを上記球面部１５に設けられる貫通孔２８に挿入し、治具などで仮保持した状態で固定ボルト２５Ｂと貫通孔２８の間にたとえば溶融したロー材を流し込み、密封固着状態となす。
【００６３】
結果として、固定具１８Ｂの中心軸Ｌｂ方向を電動圧縮機本体２の中心軸Ｌａ方向と平行にすることができ、しかも球面部１５には単なる貫通孔２８の加工ですみ工数的に有利となるとともに、固定ボルト２５Ｂは棒材をそのまま用いることができて、部品費の低減に寄与する。
【００６４】
なお、上述の各実施の形態では、いわゆる縦型の圧縮機として説明したがこれに限定されるものではなく、横長状の密閉ケース内に電動機部と圧縮機構部とを左右に並べて連結した電動圧縮機本体を収容する、いわゆる横置き型の圧縮機にも提供できることは勿論である。また、上記圧縮機構部５はロータリ形に限定されるものではなく、いわゆるスクロールタイプのものや、ヘリカルブレードタイプであってもよい。
【００６５】
また、上述の各実施の形態では、Ｒ４１０Ａなどの高圧冷媒を使用したものを前提として説明したが、これに限定されるものではなく、密閉ケースを共通部品として、Ｒ２２などの従来の冷媒を使用したものに適用してもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、高圧冷媒の使用にも充分に耐えられるよう密閉ケースを耐圧構造として、周囲の配管の取り回しを何ら変更することなく、密封端子を覆うカバー体の密閉ケースへの取付け作業を容易に行なえるようにして、作業性の向上を図るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す、密閉形圧縮機の縦断面図。
【図２】同実施の形態の、密封端子と、この密封端子を覆うカバー体の密閉ケースへの取付け構造を説明する図。
【図３】他の実施の形態の、密封端子と、この密封端子を覆うカバー体の密閉ケースへの取付け構造を説明する図。
【図４】さらに他の実施の形態の、密封端子と、この密封端子を覆うカバー体の密閉ケースへの取付け構造を説明する図。
【図５】さらに他の実施の形態の、密封端子と、この密封端子を覆うカバー体の密閉ケースへの取付け構造を説明する図。
【図６】従来の、密閉形圧縮機と、密封端子と、この密封端子を覆うカバー体の密閉ケースへの取付け構造を説明する図。
【図７】さらに異なる密閉形圧縮機と、密封端子と、この密封端子を覆うカバー体の密閉ケースへの取付け構造を説明する図。
【符号の説明】
４…電動機部、
５…圧縮機構部、
３…回転軸、
２…電動圧縮機本体、
１…密閉ケース、
１５…球面部、
２１…密封端子、
２２…カバー体、
１８…固定具、
２５…固定ボルト、
２６…ナット、
２７…平坦部、
２５ａ…（固定ボルトの）下端頭部、
２８…貫通孔、
２３…固定具受け部（ナット受け部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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