(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の回転軸に固定される樹脂製後面シュラウドと、これに対向する樹脂製前面シュラウドと、この１対のシュラウド内に設けられ前記後面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードと、同じく前記後面側ブレードと同一形状、同一枚数であり、かつ前記前面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードを備え、前記前面側ブレードと前記後面側ブレードとが交互に配する電動送風機。
【請求項２】
電動機の回転軸に固定される樹脂製後面シュラウドと、これに対向する樹脂製前面シュラウドと、この１対のシュラウド内に設けられ前記後面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードと、同じく前記後面側ブレードと異なる形状であり、かつ前記前面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードを備え、前記前面側ブレードと前記後面側ブレードとを交互に配する電動送風機。
【請求項３】
電動機の回転軸に固定される樹脂製後面シュラウドと、これに対向する樹脂製前面シュラウドと、この１対のシュラウド内に設けられ前記後面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードと、同じく前記後面側ブレードと同一形状であり、かつ前記前面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードと、前記後面側ブレードの吸気孔側外周に位置する後面側ブレード先端薄肉部と、前記前面側ブレードの吸気孔側内周に位置する前面側ブレード先端薄肉部を備える電動送風機。
【請求項４】
電動機の回転軸に固定される樹脂製後面シュラウドと、これに対向する樹脂製前面シュラウドと、この１対のシュラウド内に設けられ前記後面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードと、同じく前記後面側ブレードと同一形状であり、かつ前記前面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードを備え、前記前面側ブレードが前記後面側ブレードに比べて吸入孔側に短い電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気掃除機等に使用される電動送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電動送風機を用いた電気掃除機は、じゅうたん掃除などを効果的に行うため高出力化の傾向にある。
【０００３】
以下に従来の電動送風機について、図８に基づいて説明する。図８はインペラ、ファンケース及びモータの一部欠載側面図である。図８において、１はインペラ本体である。２は樹脂製後面シュラウドで、３はこれに対向する樹脂製前面シュラウドである。４はこの１対のシュラウド２，３内に設けた複数枚の樹脂製ブレードであり、後面シュラウド２とは一体に成型されており、さらに前面シュラウド３とは溶着により固定されている。５はインペラ本体１を駆動するモータで、６はエアガイドである。７はインペラ本体１、エアガイド６を内包し、モータ５の外周に気密に取り付けた中央部に吸気孔を有するファンケースである。
【０００４】
以上の構成における動作について説明すると、インペラ本体１が高速回転して、インペラ本体１の吸込口から空気流を吸い込み、インペラ本体１外周部から排出する。さらに空気流はエアガイド６を通過し、モータ５内部へ排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この電動送風機において、後面シュラウド２とブレード４が一体となっているため、ブレード４の枚数が多くなるほどその形状を簡素化せざるおえなくなり、気流の流れに対し抵抗となる形状を形成してしまい、インペラ入口付近で損失が発生するという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、インペラ入口部における気流の流れに沿ったブレード形状を形成し、この部分での損失の発生を抑えることにより、吸い込み能力を高めた電動送風機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、複雑なブレード形状を実現するため、後面シュラウドと一体であるブレードの幾枚かを前面シュラウドと一体化したものである。
【０００８】
これによりインペラ入口部でのブレード形状が気流の流れに沿い、損失の発生を抑え、高い吸い込み能力を持った電動送風機が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１及び２に記載の発明は、電動機の回転軸に固定される樹脂製後面シュラウドと、これに対向する樹脂製前面シュラウドと、この１対のシュラウド内に設けられ前記後面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードと、同じく前記後面側ブレードと同一もしくは異なる形状であり、かつ前記前面シュラウドと一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードを備え、前記前面側ブレードと前記後面側ブレードとが交互に配するものであり、前面側及び後面側ブレードが気流の流れに沿った複雑な形状を有することができる。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、後面側ブレードの吸気孔側外周に位置する後面側ブレード先端薄肉部と、前面側ブレードの吸気孔側内周に位置する前面側ブレード先端薄肉部を備えたものであり、ブレード先端部での強度を低下せずに気流の乱れを抑えるものである。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、前面側ブレードが後面側ブレードに比べて吸入孔側に短いものであり、全体のブレード枚数が多い場合に容易に複雑な形状を有することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図１から図９を用いて説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１はインペラの分解斜視図であり、図２はインペラの一部部品の平面図である。図１、２において、２１はインペラ本体である。２２は樹脂製の後面シュラウドで、２３はこれに対向する樹脂製前面シュラウドで、２４はこの１対のシュラウド内に設けられ後面シュラウド２２と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードであり、２５は同じく後面側ブレード２４と同一形状であり、かつ前面シュラウド２３と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードである。各ブレードと対向するシュラウドは超音波溶着加工により接合されている。図２における点線部は前面側ブレードの後面シュラウドへの接合想定位置である。ここで各ブレードは気流の流れに合わせた複雑な形状を実現している。
【００１４】
以上の構成における動作について説明すると、インペラ本体２１が高速回転して、インペラ本体２１の吸込口から空気流を吸い込み、この空気流は後面シュラウド２２、前面シュラウド２３、そして後面側及び前面側ブレード２４・２５で囲まれる内部通路を通過し、インペラ本体２１外周部から排出する。このとき空気流は後面側及び前面側ブレード２４・２５と衝突することなしに通過するものである。
【００１５】
以上のように本実施例の電動送風機用インペラによれば、従来後面シュラウド２２とのみ一体化であったブレードを、後面シュラウド２２と前面シュラウド２３にブレード単位で分割し、後面シュラウド２２には後面側ブレード２４を、同じく前面シュラウド２３には前面側シュラウド２５を一体化することにより、部品数を増やすことなく各ブレードを気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近での気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができる。
【００１６】
なおこのときブレード全体の枚数が偶数であり、かつ組立時に後面側ブレード２４と前面側ブレード２５が円周上に１枚ずつ交互に配する場合に最も空気流の流れに合った複雑な形状を有することができる。
【００１７】
また後面側ブレード２４と前面側ブレード２５を異なる形状にすることで、容易に成型することが可能となる。
【００１８】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例を図３により説明する。図３（ａ）はインペラの分解斜視図であり、（ｂ）図は同図（ａ）のＡ部分の拡大断面図である。
【００１９】
図３において、３１はインペラ本体である。３２は樹脂製の後面シュラウドで、３３はこれに対向する樹脂製前面シュラウドで、３４はこの１対のシュラウド内に設けられ後面シュラウド３２と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードであり、３５は同じく後面側ブレード３４と同一形状であり、かつ前面シュラウド３３と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードである。各ブレードと対向するシュラウドは超音波溶着加工により接合されている。３６は後面シュラウド３２と後面側ブレード３４の接合位置に沿って形成するフィレット部である。ここで各ブレードは気流の流れに合わせた複雑な形状を実現している。
【００２０】
以上の構成における動作について説明すると、インペラ本体３１が高速回転して、インペラ本体３１の吸込口から空気流を吸い込み、この空気流は後面シュラウド３２、前面シュラウド３３、後面側及び前面側ブレード３４・３５、そしてフィレット部３６で囲まれる内部通路を通過し、インペラ本体３１外周部から排出する。このとき空気流は後面側及び前面側ブレード３４・３５と衝突することなく、かつ後面シュラウド３２と後面側ブレード３４の接合位置のおいても気流が乱れず通過するものである。さらに遠心力による後面側ブレード３４の変形を抑えている。
【００２１】
以上のように本実施例の電動送風機用インペラによれば、従来後面シュラウド３２とのみ一体化であったブレードを、後面シュラウド３２と前面シュラウド３３にブレード単位で分割し、後面シュラウド３２には後面側ブレード３４を、同じく前面シュラウド３３には前面側シュラウド３５を一体化し、さらに後面シュラウド３２と後面側ブレード３４の接合位置に沿ってフィレット部３６を形成することにより、部品数を増やすことなく各ブレードを気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近及びブレード接合部付近での気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができ、さらに後面側ブレード３４、そしてインペラ本体３１の変形及び破壊を防ぐものである。
【００２２】
なお前面シュラウド３３と前面側ブレード３５の接合位置に沿ってフィレット部を形成することにより、前面側ブレード３５の変形及び破壊を防ぐことができるものである。
【００２３】
（実施例３）
本発明の第３の実施例を図４により説明する。図４（ａ）はインペラの分解斜視図であり、同図（ｂ）・（ｃ）は同図（ａ）のＢ部分・Ｃ部分の拡大断面図である。
【００２４】
図４において、４１はインペラ本体である。４２は樹脂製の後面シュラウドで、４３はこれに対向する樹脂製前面シュラウドで、４４はこの１対のシュラウド内に設けられ後面シュラウド４２と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードであり、４５は同じく後面側ブレード４４と同一形状であり、かつ前面シュラウド４３と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードである。４６は前面側ブレードの後面シュラウド側の一部である前面側ブレード後面シュラウド部であり、後面シュラウド４２と一体化している。４７は後面シュラウドと後面側ブレード、前面シュラウドと前面側ブレード、後面シュラウドと前面側ブレード後面シュラウド部のそれぞれの接合位置に沿って形成するフィレット部である。後面側ブレードと前面シュラウド、前面側ブレードと後面シュラウドと前面側ブレード後面シュラウド部はそれぞれ超音波溶着加工により接合されている。ここで各ブレードは気流の流れに合わせた複雑な形状を実現している。
【００２５】
以上の構成における動作について説明すると、インペラ本体４１が高速回転して、インペラ本体４１の吸込口から空気流を吸い込み、この空気流は後面シュラウド４２、前面シュラウド４３、後面側及び前面側ブレード４４・４５、前面側ブレード後面シュラウド部４６、そして３箇所のフィレット部４７で囲まれる内部通路を通過し、インペラ本体４１外周部から排出する。このとき空気流は後面側及び前面側ブレード４４・４５と衝突することなく、かつ後面シュラウド４２と後面側ブレード４４の接合位置及び前面側ブレード４５と両シュラウド４２・４３との接合位置においても気流が乱れず通過するものである。さらに遠心力による後面側ブレード４４及び前面側ブレード４５の変形を抑えている。
【００２６】
以上のように本実施例の電動送風機用インペラによれば、従来後面シュラウド４２とのみ一体化であったブレードを、後面シュラウド４２と前面シュラウド４３にブレード単位で分割し、後面シュラウド４２には後面側ブレード４４を、同じく前面シュラウド４３には前面側シュラウド４５を一体化し、さらに後面シュラウド４２と一体化した前面側ブレード後面シュラウド部４６を設けることにより、前面側ブレードと両シュラウド４２・４３との接合位置に沿ってフィレット４７を形成することができ、部品数を増やすことなく各ブレードを気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近及びブレード接合部付近を含むインペラ内部の後面シュラウド４２側において、気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができ、さらに後面側ブレード４４、そしてインペラ本体４１の変形及び破壊を防ぐものである。
【００２７】
なお前面シュラウド４３に後面側ブレード前面シュラウド部を設けることにより、剥離が多く発生する前面シュラウド４３側の気流の乱れを低減することができる。
【００２８】
（実施例４）
本発明の第４の実施例を図５により図５はインペラの部品分割状態の斜視図であり、同図（ｂ）・（ｃ）は同図（ａ）のＤ部分・Ｅ部分の拡大断面図である。
【００２９】
図５において、５１はインペラ本体である。５２は樹脂製の後面シュラウドで、５３はこれに対向する樹脂製前面シュラウドで、５４はこの１対のシュラウド内に設けられ後面シュラウド５２と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードであり、５５は同じく後面側ブレード５４と同一形状であり、かつ前面シュラウド５３と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードである。５６は後面側ブレード５４の吸気孔側外周に位置する後面側ブレード先端薄肉部であり、５７は前面側ブレード５５の吸気孔側内周に位置する前面側ブレード先端薄肉部である。この各ブレード先端薄肉部５６・５７はそれぞれ一体化しているシュラウド５２・５３側から先細りの断面形状を有している。各ブレードと対向するシュラウドは超音波溶着加工により接合されている。ここで各ブレードは気流の流れに合わせた複雑な形状を実現している。
【００３０】
以上の構成における動作について説明すると、インペラ本体５１が高速回転して、インペラ本体５１の吸込口から空気流を吸い込み、この空気流は後面シュラウド５２、前面シュラウド５３、そして後面側及び前面側ブレード５４・５５で囲まれる内部通路を通過し、インペラ本体５１外周部から排出する。このとき空気流はまず後面側ブレード先端薄肉部５６と前面側ブレード先端薄肉部５７と接触するわけだが、それぞれの先端部が薄肉となっているため衝突で生じる損失が小さく、かつ各シュラウド５２・５３とは肉厚に一体化しているため遠心力により変形・破壊することがない。その後も後面側及び前面側ブレード２４・２５と衝突することなしに通過するものである。
【００３１】
以上のように本実施例の電動送風機用インペラによれば、従来後面シュラウド５２とのみ一体化であったブレードを、後面シュラウド５２と前面シュラウド５３にブレード単位で分割し、後面シュラウド５２には後面側ブレード５４を、同じく前面シュラウド５３には前面側シュラウド５５を一体化し、さらにシュラウド５２・５３側に対して先細りの断面形状を有する後面側ブレード先端薄肉部５６・後面側ブレード先端薄肉部５７を設けることにより、部品数を増やすことなく各ブレードを気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近、特に強度を確保したままブレード先端部での気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができる。
【００３２】
（実施例５）
本発明の第５の実施例を図６により説明する。図６はインペラの分解斜視図である。図６において、６１はインペラ本体である。６２は樹脂製の後面シュラウドで、６３はこれに対向する樹脂製前面シュラウドで、６４はこの１対のシュラウド内に設けられ後面シュラウド６２と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードであり、６５は同じく後面側ブレード６４と同一形状であり、かつ前面シュラウド６３と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードであり、この前面側ブレード６５は後面側ブレード６４に比べて吸入孔側が短いものとしている。各ブレードと対向するシュラウドは超音波溶着加工により接合されている。
【００３３】
ここで特に後面側ブレード６４は気流の流れに合わせた複雑な形状を実現しており、さらに吸入孔から若干後退した位置から前面側ブレード６５も同一形状を実現している。
【００３４】
以上の構成における動作について説明すると、インペラ本体６１が高速回転して、インペラ本体６１の吸込口から空気流を吸い込み、この空気流は後面シュラウド６２、前面シュラウド６３、そして後面側及び前面側ブレード６４・６５で囲まれる内部通路を通過し、インペラ本体６１外周部から排出する。このとき空気流は後面側ブレード６４に沿い、次いで前面側ブレード６５と衝突することなしに通過するものである。
【００３５】
以上のように本実施例の電動送風機用インペラによれば、従来後面シュラウド６２とのみ一体化であったブレードを、後面シュラウド６２と前面シュラウド６３にブレード単位で分割し、後面シュラウド６２には後面側ブレード６４を、同じく前面シュラウド６３には前面側シュラウド６５を一体化し、さらにこの前面側ブレード６５を後面側ブレード６４に比べて吸入孔側が短いものとすることにより、部品数を増やすことなく、かつ後面側ブレード６４と前面側ブレード６５の形状を同一のものとしながら後面側ブレード６４をより気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近での気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができる。
【００３６】
（実施例６）
本発明の第６の実施例を図７により説明する。図７はインペラ及びファンケースの側断面図である。図７において、７１はインペラ本体である。７２は樹脂製の後面シュラウドで、７３はこれに対向する樹脂製前面シュラウドで、７４はこの１対のシュラウド内に設けられ後面シュラウド７２と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の後面側ブレードであり、７５は同じく後面側ブレード７４と同一形状であり、かつ前面シュラウド７３と一体化する立体的な曲面を持つ樹脂製の前面側ブレードである。各ブレードと対向するシュラウドは超音波溶着加工により接合されている。
【００３７】
７６は前面シュラウド７３と接合する樹脂製シール部であり、ファンケース本体７７のケース吸気孔７８部に設けたケースシール部７９と密着している。さらに前面側ブレード７５は気流の流れに合わせた複雑な形状を実現している。
【００３８】
以上の構成における動作について説明すると、インペラ本体７１が高速回転して、インペラ本体７１の吸込口から空気流を吸い込み、この空気流は後面シュラウド７２、前面シュラウド７３、そして後面側及び前面側ブレード７４・７５で囲まれる内部通路を通過し、インペラ本体７１外周部から排出する。このとき空気流は後面側及び前面側ブレード７４・７５と衝突することなしに通過するものである。さらにインペラ本体７１の吸気孔付近において樹脂製シール部７６とケースシール部７９が接触しながら摺動することにより、空気流の環流が生じることがない。
【００３９】
以上のように本実施例の電動送風機用インペラによれば、従来後面シュラウド７２とのみ一体化であったブレードを、後面シュラウド７２と前面シュラウド７３にブレード単位で分割し、後面シュラウド７２には後面側ブレード７４を、同じく前面シュラウド７３には前面側シュラウド７５を一体化し、前面シュラウド７３の吸入孔付近に樹脂製シール部７６を設けることにより、部品数を増やすことなく各ブレード、特に前面側ブレード２５を気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近での気流の衝突や乱れを低減し、かつ樹脂製シール部７６とケースシール部７９の摺動により、空気流の環流が生じることがなく、漏れ損失を低減した高い吸い込み性能を得ることができる。
【００４０】
なお樹脂製シール部７６を金属製とし、ケースシール部７９を樹脂製とすることでインペラ本体の形状を変化させることなしに漏れ損失を低減することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の発明は、従来後面シュラウドとのみ一体化であったブレードを、後面シュラウドと前面シュラウドにブレード単位で分割し、後面シュラウドには後面側ブレードを、同じく前面シュラウドには前面側シュラウドを一体化することにより、部品数を増やすことなく各ブレードを気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近での気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができる。さらにブレード全体の枚数が偶数であり、かつ組立時に後面側ブレードと前面側ブレードが円周上に１枚ずつ交互に配することにより最も空気流の流れに合った複雑な形状を有することができる。
【００４２】
本発明の請求項２に記載の発明は、従来後面シュラウドとのみ一体化であったブレードを、後面シュラウドと前面シュラウドにブレード単位で分割し、後面シュラウドには後面側ブレードを、同じく前面シュラウドには前面側シュラウドを一体化することにより、部品数を増やすことなく各ブレードを気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近での気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができる。さらに後面側ブレードと前面側ブレードを異なる形状にすることで、容易に成型することが可能となる。
【００４３】
本発明の請求項３に記載の発明は、従来後面シュラウドとのみ一体化であったブレードを、後面シュラウドと前面シュラウドにブレード単位で分割し、後面シュラウドには後面側ブレードを、同じく前面シュラウドには前面側シュラウドを一体化し、さらにシュラウド側に対して先細りの断面形状を有する後面側ブレード先端薄肉部・後面側ブレード先端薄肉部を設けることにより、部品数を増やすことなく各ブレードを気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近、特に強度を確保したままブレード先端部での気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができる。
【００４４】
本発明の請求項４に記載の発明は、従来後面シュラウドとのみ一体化であったブレードを、後面シュラウドと前面シュラウドにブレード単位で分割し、後面シュラウドには後面側ブレードを、同じく前面シュラウドには前面側シュラウドを一体化し、さらにこの前面側ブレードを後面側ブレードに比べて吸入孔側が短いものとすることにより、部品数を増やすことなく、かつ後面側ブレードと前面側ブレードの形状を同一のものとしながら後面側ブレードをより気流の流れに合わせた複雑な形状に成型することが可能となり、インペラ入口付近での気流の衝突や乱れを低減した高い吸い込み性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態による電動送風機用インペラの分解斜視図
【図２】  同インペラの平面図
【図３】  （ａ）本発明の第２の実施例による電動送風機用インペラの分解斜視図
（ｂ）同図（ａ）のＡ部拡大断面図
【図４】  （ａ）本発明の第３の実施例による電動送風機用インペラの斜視図
（ｂ）同図（ａ）のＢ部拡大断面図
（ｃ）同図（ａ）のＣ部拡大断面図
【図５】  （ａ）本発明の第４の実施例による電動送風機用インペラの分解斜視図
（ｂ）同図（ａ）のＤ部拡大断面図
（ｃ）同図（ａ）のＥ部拡大断面図
【図６】  本発明の第５の実施例による電動送風機用インペラの分解斜視図
【図７】  本発明の第６の実施例による電動送風機用インペラ及びファンケースの断面図
【図８】  従来の電動送風機の一部欠載側面図
【符号の説明】
２１・３１・４１・５１・６１・７１  インペラ本体
２２・３２・４２・５２・６２・７２  後面シュラウド
２３・３３・４３・５３・６３・７３  前面シュラウド
２４・３４・４４・５４・６４・７４  後面側ブレード
２５・３５・４５・５５・６５・７５  前面側ブレード
３６・４７  フィレット部
４６  前面側ブレード後面シュラウド部
５６  後面側ブレード先端薄肉部
５７  前面側ブレード先端薄肉部
７６  樹脂製シール部
７７  ファンケース本体
７８  ケース吸気孔
７９  ケースシール部
【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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【図８】
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