(57)【要約】【課題】高温流体と低温流体との熱交換を加速させることができ、熱伝導効率を向上させることが可能で、急速降温を達成できる、熱交換装置を提供すること。【解決手段】少なくとも２枚の第１冷却凝縮板２、第２冷却凝縮板３、第３冷却凝縮板４及び第４冷却凝縮板５を備え、第１冷却凝縮板２、第２冷却凝縮板３、第３冷却凝縮板４及び第４冷却凝縮板５は、入口孔２１，３１，４１，５１と、出口孔２２，３２，４２，５２と、切欠口２３，３３，４３，５３とを備えると共に、取り付け経路に沿って配設され、相隣する切欠口２３，３３，４３は入口切欠溝を構成し、相隣する切欠口３３，４３，５３は出口切欠溝を構成し、高温流体が入口切欠溝を介して流入し、熱流流動経路に沿って流動して出口切欠溝から流出し、低温流体が入口孔２１を介して流入し、冷流流動経路に沿って流動して出口孔２２から流出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換装置であって、
少なくとも１つの第１入口孔、少なくとも１つの第１出口孔及び少なくとも２つの第１切欠口が設けられる少なくとも２枚の第１冷却凝縮板と、少なくとも１つの第２入口孔、少なくとも１つの第２出口孔及び少なくとも２つの第２切欠口が設けられる少なくとも２枚の第２冷却凝縮板と、少なくとも１つの第３入口孔、少なくとも１つの第３出口孔及び少なくとも２つの第３切欠口が設けられる少なくとも２枚の第３冷却凝縮板と、少なくとも１つの第４入口孔、少なくとも１つの第４出口孔及び少なくとも２つの第４切欠口が設けられる少なくとも２枚の第４冷却凝縮板と、を備え、
前記第１冷却凝縮板、第２冷却凝縮板、第３冷却凝縮板と第４冷却凝縮板は、取り付け経路に沿って配設され、相隣する第１切欠口、第２切欠口と第３切欠口は、入口切欠溝を構成し、相隣する第２切欠口、第３切欠口と第４切欠口は、出口切欠溝を構成し、高温流体が前記入口切欠溝を介して熱交換装置内に流入して、熱流流動経路に沿って流動し、前記出口切欠溝から流出し、低温流体が前記冷却凝縮板の前記入口孔を介して熱交換装置内部に流入して、冷流流動経路に沿って流動し、前記冷却凝縮板の前記出口孔から流出することを特徴とする、熱交換装置。
【請求項２】
上板と、下板と、をさらに備え、それぞれが前記取り付け経路に沿って、前記第１冷却凝縮板と、前記第２冷却凝縮板と、前記第３冷却凝縮板と、前記第４冷却凝縮板との組合せの両側に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記第１冷却凝縮板と、前記第２冷却凝縮板と、前記第３冷却凝縮板と、前記第４冷却凝縮板とは、前記取り付け経路に沿ってこの順で繰り返し配設されることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記第２冷却凝縮板は、前記第１冷却凝縮板と前記第３冷却凝縮板との間に位置し、前記第３冷却凝縮板は、前記第２冷却凝縮板と前記第４冷却凝縮板との間に位置し、前記第１冷却凝縮板と前記第４冷却凝縮板は、それぞれ前記第２冷却凝縮板と前記第３冷却凝縮板の両側に位置することを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記第１冷却凝縮板は、少なくとも１つの第１流通孔と、少なくとも１つの第２流通孔と、をさらに備え、 前記第２冷却凝縮板は、少なくとも１つの第３流通孔と、少なくとも１つの第４流通孔と、をさらに備え、前記第３冷却凝縮板は、少なくとも１つの第５流通孔と、少なくとも１つの第６流通孔と、をさらに備え、前記第４冷却凝縮板は、少なくとも１つの第７流通孔と、少なくとも１つの第８流通孔と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記入口切欠溝は、相隣する２枚の前記第４冷却凝縮板の間に位置し、前記出口切欠溝は、相隣する２枚の前記第１冷却凝縮板の間に位置することを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項７】
前記第４冷却凝縮板と前記第１冷却凝縮板とは、前記取り付け経路を軸として１８０度回転させた鏡面対称に配設されることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項８】
前記第３冷却凝縮板と前記第２冷却凝縮板とは、前記取り付け経路を軸として１８０度回転させた鏡面対称に配設されることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項９】
前記第１冷却凝縮板は、少なくとも１つの第１開口をさらに備え、前記第２冷却凝縮板は、少なくとも１つの第２開口をさらに備え、前記第３冷却凝縮板は、少なくとも１つの第３開口をさらに備え、前記第４冷却凝縮板は、少なくとも１つの第４開口をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１０】
前記上板は、少なくとも１つの第５入口孔と、少なくとも１つの第５出口孔と、をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の熱交換装置。
【請求項１１】
前記第５入口孔と、前記第１入口孔と、前記第２入口孔と、前記第３入口孔と、前記第４入口孔との投影領域が重複していることを特徴とする、請求項１０に記載の熱交換装置。
【請求項１２】
前記第５出口孔と、前記第１出口孔と、前記第２出口孔と、前記第３出口孔と、前記第４出口孔との投影領域が重複していることを特徴とする、請求項１０に記載の熱交換装置。
【請求項１３】
前記第１流通孔と、前記第２流通孔と、前記第３流通孔と、前記第４流通孔との投影領域が部分的に重複しており、前記第３流通孔と、前記第４流通孔と、前記第５流通孔と、前記第６流通孔との投影領域が部分的に重複しており、前記第５流通孔と、前記第６流通孔と、前記第７流通孔と、前記第８流通孔との投影領域が部分的に重複しており、前記第７流通孔と、前記第８流通孔と、前記第１流通孔と、前記第２流通孔との投影領域が部分的に重複していることを特徴とする、請求項５に記載の熱交換装置。
【請求項１４】
前記第１開口と前記第２開口との投影領域が部分的に重複しており、前記第２開口と前記第３開口との投影領域が部分的に重複しており、前記第３開口と前記第４開口との投影領域が部分的に重複しており、前記第４開口と前記第１開口との投影領域が部分的に重複していることを特徴とする、請求項９に記載の熱交換装置。
【請求項１５】
前記高温流体が前記熱流流動経路に沿って前記第４冷却凝縮板、前記第３冷却凝縮板、前記第２冷却凝縮板及び前記第１冷却凝縮板を順次に経由することを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１６】
前記低温流体が前記冷流流動経路に沿って前記第１冷却凝縮板、前記第２冷却凝縮板、前記第３冷却凝縮板及び前記第４冷却凝縮板を順次に経由することを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１７】
前記熱流流動経路と前記冷流流動経路は、相互に垂直であることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項１８】
前記冷流流動経路と前記取り付け経路は、相互に平行であることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の冷却凝縮板を備える熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気候が益々暑くなるにつれ、温度を降下させるために、空気調和システムを用いることが頻繁に行われるようになっており、如何にして空気調和システムの稼働効率を高め、消費電力の低減を図り、環境保護効果を達成するかが、業者の努力目標になっている。
例えば、特許文献１には、ファンと、前置冷却装置と、復温冷却装置と、冷媒放熱装置と、を運用することにより、前記冷媒放熱装置及び前記前置冷却装置を前記ファンと合わせて熱エネルギーを放出させてから、前記復温冷却装置と合わせて放熱器本体内の熱エネルギーを冷却と復温することで、温度を室温と同じになるまで低下させる「放熱器構造」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】台湾実用新案登録第Ｍ４３８９２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高温流体と低温流体との熱交換を加速させることができ、熱伝導効率を向上させることが可能で、急速降温を達成できる、熱交換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の熱交換装置は、少なくとも１つの第１入口孔、少なくとも１つの第１出口孔及び少なくとも２つの第１切欠口が設けられる少なくとも２枚の第１冷却凝縮板と、少なくとも１つの第２入口孔、少なくとも１つの第２出口孔及び少なくとも２つの第２切欠口が設けられる少なくとも２枚の第２冷却凝縮板と、少なくとも１つの第３入口孔、少なくとも１つの第３出口孔及び少なくとも２つの第３切欠口が設けられる少なくとも２枚の第３冷却凝縮板と、少なくとも１つの第４入口孔、少なくとも１つの第４出口孔及び少なくとも２つの第４切欠口が設けられる少なくとも２枚の第４冷却凝縮板と、を備える。前記第１冷却凝縮板、第２冷却凝縮板、第３冷却凝縮板と第４冷却凝縮板は、取り付け経路に沿って配設され、相隣する第１切欠口、第２切欠口と第３切欠口は、入口切欠溝を構成し、相隣する第２切欠口、第３切欠口と第４切欠口は、出口切欠溝を構成し、高温流体が前記入口切欠溝を介して熱交換装置内に流入して、熱流流動経路に沿って流動し、前記出口切欠溝から流出し、低温流体が前記冷却凝縮板の前記入口孔を介して熱交換装置内部に流入して、冷流流動経路に沿って流動し、前記冷却凝縮板の前記出口孔から流出する。
【０００６】
以下の構成を採用することがある。
上板と、下板と、をさらに備え、それぞれが前記取り付け経路に沿って、前記第１冷却凝縮板と、前記第２冷却凝縮板と、前記第３冷却凝縮板と、前記第４冷却凝縮板との組合せの両側に設けられた構成。
前記第１冷却凝縮板と、前記第２冷却凝縮板と、前記第３冷却凝縮板と、前記第４冷却凝縮板とは、前記取り付け経路に沿ってこの順で繰り返し配設された構成。
前記第２冷却凝縮板は、前記第１冷却凝縮板と前記第３冷却凝縮板との間に位置し、前記第３冷却凝縮板は、前記第２冷却凝縮板と前記第４冷却凝縮板との間に位置し、前記第１冷却凝縮板と前記第４冷却凝縮板は、それぞれ前記第２冷却凝縮板と前記第３冷却凝縮板の両側に位置する構成。
【０００７】
前記第１冷却凝縮板は、少なくとも１つの第１流通孔と、少なくとも１つの第２流通孔と、をさらに備え、 前記第２冷却凝縮板は、少なくとも１つの第３流通孔と、少なくとも１つの第４流通孔と、をさらに備え、前記第３冷却凝縮板は、少なくとも１つの第５流通孔と、少なくとも１つの第６流通孔と、をさらに備え、前記第４冷却凝縮板は、少なくとも１つの第７流通孔と、少なくとも１つの第８流通孔と、をさらに備える構成。
前記入口切欠溝は、相隣する２枚の前記第４冷却凝縮板の間に位置し、前記出口切欠溝は、相隣する２枚の前記第１冷却凝縮板の間に位置する構成。
前記第４冷却凝縮板と前記第１冷却凝縮板とは、前記取り付け経路を軸として１８０度回転させた鏡面対称に配設される構成。
前記第３冷却凝縮板と前記第２冷却凝縮板とは、前記取り付け経路を軸として１８０度回転させた鏡面対称に配設される構成。
【０００８】
前記第１冷却凝縮板は、少なくとも１つの第１開口をさらに備え、前記第２冷却凝縮板は、少なくとも１つの第２開口をさらに備え、前記第３冷却凝縮板は、少なくとも１つの第３開口をさらに備え、前記第４冷却凝縮板は、少なくとも１つの第４開口をさらに備える構成。
前記上板は、少なくとも１つの第５入口孔と、少なくとも１つの第５出口孔と、をさらに備える構成。
この場合、前記第５入口孔と、前記第１入口孔と、前記第２入口孔と、前記第３入口孔と、前記第４入口孔との投影領域が重複している構成。
また、前記第５出口孔と、前記第１出口孔と、前記第２出口孔と、前記第３出口孔と、前記第４出口孔との投影領域が重複している構成。
【０００９】
前記第１流通孔と、前記第２流通孔と、前記第３流通孔と、前記第４流通孔との投影領域が部分的に重複しており、前記第３流通孔と、前記第４流通孔と、前記第５流通孔と、前記第６流通孔との投影領域が部分的に重複しており、前記第５流通孔と、前記第６流通孔と、前記第７流通孔と、前記第８流通孔との投影領域が部分的に重複しており、前記第７流通孔と、前記第８流通孔と、前記第１流通孔と、前記第２流通孔との投影領域が部分的に重複している構成。
前記第１開口と前記第２開口との投影領域が部分的に重複しており、前記第２開口と前記第３開口との投影領域が部分的に重複しており、前記第３開口と前記第４開口との投影領域が部分的に重複しており、前記第４開口と前記第１開口との投影領域が部分的に重複している構成。
【００１０】
前記高温流体が前記熱流流動経路に沿って前記第４冷却凝縮板、前記第３冷却凝縮板、前記第２冷却凝縮板及び前記第１冷却凝縮板を順次に経由する構成。
前記低温流体が前記冷流流動経路に沿って前記第１冷却凝縮板、前記第２冷却凝縮板、前記第３冷却凝縮板及び前記第４冷却凝縮板を順次に経由する構成。
前記熱流流動経路と前記冷流流動経路は、相互に垂直である構成。
前記冷流流動経路と前記取り付け経路は、相互に平行である構成。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高温流体と低温流体との熱交換を効率良く行なって、急速な降温を可能とするため、空気調和システムの稼働効率を高め、消費電力を節約することができ、省エネルギー及び二酸化炭素削減を達成して環境保護に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例を示す熱交換装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る上板、冷却凝縮板及び下板の斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る上板、冷却凝縮板及び下板の平面図である。
【図４】本発明の実施例に係る上板、第１冷却凝縮板及び第２冷却凝縮板の出口孔、入口孔、流通孔及び開口の投影領域が重複している状態を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例を示す熱交換装置の高温流体の流動状態を表した要部斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明の実施例を示す熱交換装置の低温流体の流動状態を表した要部斜視図である。
【図８】図７のＢ−Ｄ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、熱交換装置の斜視図であり、図２は、熱交換装置の上板、冷却凝縮板及び下板を示す斜視図であり、図３は、熱交換装置の上板、冷却凝縮板及び下板を示す平面図であり、図４は、熱交換装置列の上板、第１冷却凝縮板及び第２冷却凝縮板の出口孔、入口孔、流通孔及び開口の投影領域が重複している状態を示す模式図である。
【００１４】
図１〜図４に示すように、本発明の熱交換装置１は、少なくとも２枚の第１冷却凝縮板２と、少なくとも２枚の第２冷却凝縮板３と、少なくとも２枚の第３冷却凝縮板４と、少なくとも２枚の第４冷却凝縮板５と、を備える。
第１冷却凝縮板２には、少なくとも１つの第１入口孔２１、少なくとも１つの第１出口孔２２及び少なくとも２つの第１切欠口２３が設けられる。第２冷却凝縮板３には、少なくとも１つの第２入口孔３１、少なくとも１つの第２出口孔３２及び少なくとも２つの第２切欠口３３が設けられる。第３冷却凝縮板４には、少なくとも１つの第３入口孔４１、少なくとも１つの第３出口孔４２及び少なくとも２つの第３切欠口４３が設けられる。第４冷却凝縮板５には、少なくとも１つの第４入口孔５１、少なくとも１つの第４出口孔５２及び少なくとも２つの第４切欠口５３が設けられる。
【００１５】
第２冷却凝縮板３は、第１冷却凝縮板２と第３冷却凝縮板４との間に位置し、第３冷却凝縮板４は、第２冷却凝縮板３と第４冷却凝縮板５との間に位置し、第１冷却凝縮板２と第４冷却凝縮板５は、それぞれ第２冷却凝縮板３と第３冷却凝縮板４の両側に位置し、相隣する第１切欠口２３、第２切欠口３３及び第３切欠口４３は、入口切欠溝８を構成し、相隣する第２切欠口３３、第３切欠口４３と第４切欠口５３は、出口切欠溝９を構成する。入口切欠溝８は、相隣する２枚の第４冷却凝縮板５の間に位置し、出口切欠溝９は、相隣する２枚の第１冷却凝縮板２の間に位置する。第１冷却凝縮板２、第２冷却凝縮板３、第３冷却凝縮板４と第４冷却凝縮板５は、取り付け経路Ｌ１に沿ってこの順で繰り返し配設される。第４冷却凝縮板５と第１冷却凝縮板２とは、取り付け経路Ｌ１を軸として１８０度回転させた鏡面対称に配設され、第３冷却凝縮板４と第２冷却凝縮板３とは、取り付け経路Ｌ１を軸として１８０度回転させた鏡面対称に配設される。
【００１６】
本発明の実施例において、第１冷却凝縮板２は、少なくとも１つの第１流通孔２４と、少なくとも１つの第２流通孔２５と、をさらに備え、第２冷却凝縮板３は、少なくとも１つの第３流通孔３４と、少なくとも１つの第４流通孔３５と、をさらに備え、第３冷却凝縮板４は、少なくとも１つの第５流通孔４４と、少なくとも１つの第６流通孔４５と、をさらに備え、第４冷却凝縮板５は、少なくとも１つの第７流通孔５４と、少なくとも１つの第８流通孔５５と、をさらに備える。本実施例において、第１冷却凝縮板２は、少なくとも１つの第１開口２６をさらに備え、第２冷却凝縮板３は、少なくとも１つの第２開口３６をさらに備え、第３冷却凝縮板４は、少なくとも１つの第３開口４６をさらに備え、第４冷却凝縮板５は、少なくとも１つの第４開口５６をさらに備える。
【００１７】
本発明の実施例において、熱交換装置１は、上板６と、下板７と、をさらに備える。上板６は、少なくとも１つの第５入口孔６１と、少なくとも１つの第５出口孔６２と、を備える。上板６と下板７は、それぞれ取り付け経路Ｌ１に沿って、第１冷却凝縮板２と、第２冷却凝縮板３と、第３冷却凝縮板４と、第４冷却凝縮板５との組合せの両側に設けられ、第５入口孔６１と、第１入口孔２１と、第２入口孔３１と、第３入口孔４１と、第４入口孔５１との投影領域が重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。また、第５出口孔６２と、第１出口孔２２と、第２出口孔３２と、第３出口孔４２と、第４出口孔５２との投影領域が重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。第１流通孔２４と、第２流通孔２５と、第３流通孔３４と、第４流通孔３５との投影領域は部分的に重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。第３流通孔３４と、第４流通孔３５と、第５流通孔４４と、第６流通孔４５との投影領域が部分的に重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。第５流通孔４４と、第６流通孔４５と、第７流通孔５４と、第８流通孔５５との投影領域が部分的に重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。第７流通孔５４と、第８流通孔５５と、第１流通孔２４と、第２流通孔２５との投影領域が部分的に重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。第１開口２６と第２開口３６との投影領域が部分的に重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。第２開口３６と第３開口４６との投影領域が部分的に重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。第３開口４６と第４開口５６との投影領域が部分的に重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。第４開口５６と第１開口２６との投影領域が部分的に重複しており、前記重複した領域は、流体を通過させるための領域である。
【００１８】
図５は、熱交換装置の高温流体の流動状態を示す斜視図であり、図６は、高温流体の流動状態を示す熱交換装置のＡ−Ｃ断面図であり、図７は、熱交換装置の低温流体の流動状態を示す斜視図であり、図８は、低温流体の流動状態を示す熱交換装置のＢ−Ｄ断面図である。
【００１９】
図５〜図８に示すように、高温流体Ｆ１が熱流流動経路Ｌ２に沿って入口切欠溝８を介して熱交換装置１に流入して、第４開口５６と第１開口２６との部分的に重複した投影領域、第３開口４６と第４開口５６との部分的に重複した投影領域、第２開口３６と第３開口４６との部分的に重複した投影領域、第１開口２６と第２開口３６との部分的に重複した投影領域を通過して、第４冷却凝縮板５、第３冷却凝縮板４、２冷却凝縮板３及び第１冷却凝縮板２を順次に経由して、出口切欠溝９から流出する。
【００２０】
また、低温流体Ｆ２が冷流流動経路Ｌ３に沿って上板６の第５入口孔６１を介して熱交換装置１に流入して、第１入口孔２１、第２入口孔３１、第３入口孔４１、第４入口孔５１、第１流通孔２４と、第２流通孔２５と、第３流通孔３４と、第４流通孔３５との部分的に重複した投影領域、第３流通孔３４と、第４流通孔３５と、第５流通孔４４と、第６流通孔４５との部分的に重複した投影領域、第５流通孔４４と、第６流通孔４５と、第７流通孔５４と、第８流通孔５５との部分的に重複した投影領域、第７流通孔５４と、第８流通孔５５と、第１流通孔２４と、第２流通孔２５との部分的に重複した投影領域、第１出口孔２２、第２出口孔３２、第３出口孔４２、第４出口孔５２を通過して、下板７に達し、第４冷却凝縮板５、第３冷却凝縮板４、第２冷却凝縮板３及び第１冷却凝縮板２を順次に経由して、上板６の第５出口孔６２から流出する。
【００２１】
高温流体Ｆ１と低温流体Ｆ２は、第１冷却凝縮板２、第２冷却凝縮板３、第３冷却凝縮板４及び第４冷却凝縮板５の順に熱伝導による熱交換を生じるので、高温流体Ｆ１が入口切欠溝８に流入する時、及び出口切欠溝９から流出する時、温度変化を生じさせることができる。熱流流動経路Ｌ２と冷流流動経路Ｌ３は、相互に垂直であり、冷流流動経路Ｌ３と取り付け経路Ｌ１は、相互に平行である。
【符号の説明】
【００２２】
１：熱交換装置
２：第１冷却凝縮板
２１：第１入口孔
２２：第１出口孔
２３：第１切欠口
２４：第１流通孔
２５：第２流通孔
２６：第１開口
３：第２冷却凝縮板
３１：第２入口孔
３２：第２出口孔
３３：第２切欠口
３４：第３流通孔
３５：第４流通孔
３６：第２開口
４：第３冷却凝縮板
４１：第３入口孔
４２：第３出口孔
４３：第３切欠口
４４：第５流通孔
４５：第６流通孔
４６：第３開口
５：第４冷却凝縮板
５１：第４入口孔
５２：第４出口孔
５３：第４切欠口
５４：第７流通孔
５５：第８流通孔
５６：第４開口
６：上板
６１：第５入口孔
６２：第５出口孔
７：下板
８：入口切欠溝
９：出口切欠溝
Ｆ１：高温流体
Ｆ２：低温流体
Ｌ１：取り付け経路
Ｌ２：熱流流動経路
Ｌ３：冷流流動経路
【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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