(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱箱体内には区画壁で区分することにより複数の貯蔵室が横方向に並んで形成され、一方の貯蔵室に設けられた冷却器で生成された冷気が循環されることでこの一方の貯蔵室が冷却されるとともに、前記区画壁に設けられた冷気流出入路を通して前記一方の貯蔵室の冷気の一部が他方の貯蔵室に供給されることでこの他方の貯蔵室が冷却され、かつ前記冷却器の除霜を行う除霜運転が可能とされた冷却貯蔵庫において、
前記他方の貯蔵室にはその室内空気を循環可能な循環ファンが装備されるとともに、前記除霜運転中に前記循環ファンを駆動するファン制御手段が設けられていることを特徴とする冷却貯蔵庫。
【請求項２】
前記循環ファンが間欠的に駆動されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の冷却貯蔵庫。
【請求項３】
前記他方の貯蔵室にはその温度を検知する温度センサが設けられ、前記ファン制御手段は、前記検知温度が上側設定温度に上昇した場合に前記循環ファンを駆動し、検知温度が下側設定温度に下降した場合に前記循環ファンの駆動を停止するようになっていることを特徴とする請求項１記載の冷却貯蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱箱体内を区画壁で区分して異なる温度に冷却するようにした冷却貯蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の冷却貯蔵庫の一例である急速凍結保存庫として、図１２に示すようなものが知られている。このものは、断熱箱体ａ内が区画壁ｂによって図示右側の凍結室Ｆと左側の保存室Ｓとに区分されている。凍結室Ｆの上方には冷却器ｃと冷却器ファンｄとが設置され、冷却器ｃにより生成された冷気が、冷却器ファンｄにより同図の実線の矢線に示すように凍結室Ｆ内に循環供給される。一方、区画壁ｂに形成された開口部が仕切板ｅで上下に仕切られ、下側に冷気流入口ｆが、上側に冷気戻し口ｇがそれぞれ形成されているとともに、仕切板ｅの左端側おいて区画壁ｂに沿うようにしてダクトｈが配設され、下ダクト部ｉの下端に保存室ファンｊが設けられている。この保存室ファンｊが駆動されると、凍結室Ｆ内の冷気の一部が、同図の破線の矢線に示すように、冷気流入口ｆから下ダクト部ｉを通って保存室Ｓ内に供給され、上ダクト部ｋを通って冷気戻し口ｇから冷却器ファンｄの吸気側に還流されるといった循環流が生ずる。
そして凍結室Ｆ側では、凍結室温度センサｍで検知された検知温度に基づいて、冷却器ｃ並びに冷却器ファンｄの駆動とその停止とが制御され、一方、保存室Ｓ側では、保存室温度センサｎで検知された検知温度に基づいて保存室ファンｊの駆動とその停止とが制御され、それぞれ設定温度に保持されるようになっている。
【０００３】
一方、冷却器ｃには霜が付きやすいため適宜に除霜運転が行われる。この除霜運転は、冷却器ファンｄ及び保存室ファンｊ、続いて冷凍装置の圧縮機が停止されたのち、冷却器ｃに備えられたデフロストヒータがオンして冷却器ｃを加熱することで行われ、所定時間後にデフロストヒータがオフして完了する。その後は、所定の水切り時間が経過したのち、圧縮機がオンすることで冷却器ｃの予備運転が開始され、予備運転の開始から例えば５分後に、冷却器ファンｄ並びに保存室ファンｊが駆動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記の除霜運転中、デフロストヒータの発する熱により、冷気戻し口ｇを通して保存室Ｓの天井側の温度が上昇し、保存室Ｓ内の特に天井側に保存された食品が半解凍となる等の弊害が出るおそれがある。また、保存室Ｓの天井側が温度上昇することに伴い、天井のパネルに付着した霜が解けて水滴となり、冷却運転が再開されたときに氷結し、これが繰り返されることで著しい氷着が発生するという問題があった。
なお、冷気戻し口ｇを覆うようにして戻しダクトが配されたものもあるが、除霜運転により戻しダクトが暖められ、戻しダクトと保存室Ｓの庫内空気とが熱交換されて、同様に保存室Ｓの天井側の温度が上昇するという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、除霜運転の際に他方の貯蔵室内が温度上昇することを抑制するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、断熱箱体内には区画壁で区分することにより複数の貯蔵室が横方向に並んで形成され、一方の貯蔵室に設けられた冷却器で生成された冷気が循環されることでこの一方の貯蔵室が冷却されるとともに、前記区画壁に設けられた冷気流出入路を通して前記一方の貯蔵室の冷気の一部が他方の貯蔵室に供給されることでこの他方の貯蔵室が冷却され、かつ前記冷却器の除霜を行う除霜運転が可能とされた冷却貯蔵庫において、前記他方の貯蔵室にはその室内空気を循環可能な循環ファンが装備されるとともに、前記除霜運転中に前記循環ファンを駆動するファン制御手段が設けられている構成としたところに特徴を有する。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記循環ファンが間欠的に駆動されるようになっているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記他方の貯蔵室にはその温度を検知する温度センサが設けられ、前記ファン制御手段は、前記検知温度が上側設定温度に上昇した場合に前記循環ファンを駆動し、検知温度が下側設定温度に下降した場合に前記循環ファンの駆動を停止するようになっているところに特徴を有する。
【０００７】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
除霜運転の際は、他方の貯蔵室の天井側に相対的に高温の空気が溜まる傾向にあるが、このとき循環ファンが駆動されることで底部側の相対的に低温の空気が天井側に回され、天井側の温度上昇が抑制される。
＜請求項２の発明＞
循環ファン自体の発熱に起因した温度上昇が抑制される。
【０００８】
＜請求項３の発明＞
除霜運転の際、他方の貯蔵室が温度上昇して上側設定温度に達すると、循環ファンが駆動されて底部側の低温の空気が回されて天井側が冷却され、下側設定温度まで下降すると、循環ファンの駆動が停止されるといったことが繰り返し行われる。除霜運転中も、他方の貯蔵室の天井側を所望の冷却温度域に保持することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を急速凍結保存庫に適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図７によって説明する。図１において、符号１は急速凍結保存庫の本体を構成する断熱箱体であって、その内部が断熱性の区画壁２によって左右２部屋に区分されており、向かって右側の部屋が、食品を急速凍結させる凍結室Ｆであり、左側の部屋が、急速凍結された食品を冷凍保存するための保存室Ｓとなっている。凍結室Ｆ内の上方には、仕切板３で仕切られて冷却器室４が形成され、その中に冷却器５と冷却器ファン６とが設置されている。冷却器５は、機外に設けられた図示しない圧縮機、凝縮器等と冷媒配管を介して循環接続され、周知の冷凍サイクルを構成している。この冷却器５により生成された冷気が冷却器ファン６により吹き出され、同図の実線の矢線に示すように、凍結室Ｆにおける区画壁２とは反対側の側壁に沿って流下しつつ区画壁２側に向けて横切り、区画壁２に沿うように立ち上って冷却器ファン６の吸引側に導かれるといった循環流を生ずるようになっている。
そして、この凍結室Ｆ側では、凍結室温度センサ８で検知された検知温度に基づいて、冷却器５並びに冷却器ファン６の駆動とその停止とが制御され、急速凍結用に例えば−４０℃程度の凍結温度に維持される。またこの凍結室Ｆを保存用として用いる場合には、−２５℃程度の保存温度に維持される。
【００１０】
上記した区画壁２には、図２にも示すように、その下端縁に冷気流入口１０が、上端縁よりも少し下方位置に冷気戻し口１１がそれぞれ形成されており、冷気流入口１０には保存室ファン１２が装備されている。区画壁２の凍結室Ｆ側の面には、吸い込みダクト１５と戻しダクト１６とが装着されている。吸い込みダクト１５は、方形状の本体部１８の上縁における前後両端から分岐部１９がそれぞれ立ち上がって形成され、全体として区画壁２の奥行きよりも少し小さい奥行き寸法と、区画壁２の約２／３の高さの高さ寸法を有しており、区画壁２に当てられる裏面と、下面とが開口されている。この吸い込みダクト１５が、その下面を凍結室Ｆの底面に当てて、冷気流入口１０を覆うようにして装着されている。吸い込みダクト１５の手前側と奥側の側面と、断熱箱体１の手前側と奥側の壁面との間には隙間が開けられており、手前側の分岐部１９の手前側の面の上端と、奥側の分岐部１９の奥側の面の上端とにそれぞれ入り口２０が開口されている。
【００１１】
一方、戻しダクト１６は、上記した吸い込みダクト１５の両分岐部１９の間に挿入可能な方形状に形成され、裏面と下面とが開口されている。この戻しダクト１６は、その上端側で冷気戻し口１１を覆い、下面を吸い込みダクト１５の本体部１８との間に所定の隙間を設けた状態で装着されており、この隙間が出口２１とされている。
また、保存室Ｓにおける区画壁２と反対側の側壁に沿うようにして、循環ダクト２３が配設されており、その上端部に循環ファン２４が設けられている。
【００１２】
したがって、上記した保存室ファン１２と循環ファン２４とが駆動されると、図１の破線の矢線及び図２の矢線に示すように、凍結室Ｆ内の冷気の一部が吸い込みダクト１５の両入り口２０から吸い込まれて、冷気流入口１０から保存室Ｓの底部に沿うようにして区画壁２とは反対側の側壁に向けて吹き出され、循環ダクト２３に沿うように立ち上ったのち、天井側３５を区画壁２に向けて横切り、冷気戻し口１１から戻しダクト１６内を流下したのち、下端の出口２１から冷却器ファン６の吸引側に導かれるといった循環流を生ずるようになっている。
そして、この保存室Ｓ側では、保存室温度センサ９で検知された検知温度に基づいて、保存室ファン１２並びに循環ファン２４の駆動とその停止とが制御され、−２０℃程度の保存温度に維持されるようになっている。
【００１３】
また、冷却器５等に付着した霜を除去するための除霜運転が可能とされており、そのために冷却器５にはデフロストヒータ２６が装備されているとともに、その下面側には、除霜水を受けるドレンパン２７が配設されており、図示しないドレン管により外部に排出可能となっている。
【００１４】
さてこの実施形態では、上記の除霜運転の間、保存室Ｓの特に天井側３５が温度上昇するのを抑制する手段が備えられている。そのため図３に示すように、保存室Ｓの循環ダクト２３に装備された循環ファン２４のファンモータ２４Ａの駆動を制御するファン制御装置３０が設けられている。ファン制御装置３０の入力側には、保存室温度センサ９とタイマ３１とが接続され、後記する循環ファン制御のプログラムが実行される。
【００１５】
続いて、本実施形態の作用を説明する。冷却運転中の作動は既述したとおりである。除霜運転は図４ないし図６のフローチャートに示すような手順で行われる。手動または除霜用タイマによってデフロスト開始信号が入力されると、図４のフローチャートのステップＳ１において、冷凍サイクルの冷媒配管に介設された電磁弁がオフになるとともに、冷却器ファン６、保存室ファン１２及び循環ファン２４の全ファンがオフとなり、またステップＳ２において圧縮機がオフとなる。それに続き、ステップＳ３においてデフロストヒータ２６がオンとなって冷却器５が加熱される。これにより、冷却器５並びにその周辺に付着した霜が溶かされ、除霜水はドレンパン２７で受けられる。このとき冷却器ファン６が停止しているので、冷却器５の周辺は次第に高温となり、その近傍に配された戻しダクト１６が暖められて、戻しダクト１６と保存室Ｓの庫内空気とが熱交換され、特に保存室Ｓの天井側３５の温度が次第に上昇する（図７のグラフ参照）。
【００１６】
この間、図５のフローチャートにおけるステップＳ４で循環ファン２４がオンであるか否かが、またステップＳ５において、保存室温度センサ９で検知された温度が−１０℃より高いか否かが順次に判別されており、保存室Ｓ（天井側）の温度が−１０℃より高くなると（ステップＳ５が「ＹＥＳ」）、ステップＳ６において、保存室Ｓに配された循環ファン２４がオンされ、それとともに循環用のタイマ３１（２分の設定）のカウントが開始される。これにより２分間にわたって循環ファン２４が回転し、それに伴い保存室Ｓ内では、底部側の相対的に低温の空気が天井側３５に循環されることになり、保存室Ｓの天井側３５並びに天井面３６の温度は−１０℃よりもさらに低下する（図７のグラフ参照）。ここで、循環ファン２４を検知温度が「−１０℃」となったときに作動させる理由は、保存室温度センサ９付近と、保存室Ｓの天井面３６付近の温度差が５℃程度あると考えられるので、保存室Ｓの天井側３５や天井面３６の温度が０℃になる前に、確実にその温度低下を図るためである。
【００１７】
循環ファン２４が回転を開始してから２分間が経過すると（ステップＳ７が「ＹＥＳ」）、ステップＳ８において一旦循環ファン２４が停止される。その後は、保存室Ｓの検知温度が−１０℃より高くなると、循環ファン２４が２分間駆動するといったことが繰り返し実行される。ここで、循環ファン２４の駆動時間を２分間と定めたのは、循環ファン２４が回転されると循環ファン２４自体の発熱もあり、また微量ではあるが凍結室Ｆ側の高温の空気を吸い込む可能性もあって、逆に保存室Ｓの温度上昇を招くおそれがあり、それを回避するためである。
【００１８】
冷却器５近傍の温度が所定温度まで上がる、すなわちデフロストサーモがオフとなると（ステップＳ９が「ＹＥＳ」）、着霜がすべて溶かされたとみなされ、ステップＳ１０において水切りタイマがカウント中であるか否かを判別した上で、ステップＳ１１においてデフロストヒータ２６がオフとなり、それとともにステップＳ１２において水切りタイマのカウントが開始される。それ以降、水切りタイマに設定された１５分間にわたって水切り運転がなされ、ドレンパン２７上に滴下した除霜水が外部に排出される。この間も、保存室Ｓの検知温度が−１０℃よりも高くなると、循環ファン２４が２分間回転されるといった、循環ファン２４の制御運転が繰り返して実行される。
【００１９】
１５分間の水切り時間が経過すると（ステップＳ１３が「ＹＥＳ」）、図６のフローチャートのステップＳ１４において冷媒配管の電磁弁がオンされたのち、ステップＳ１５で予冷タイマのカウントが開始し、またステップＳ１６で圧縮機がオンすることによって冷凍サイクルが起動し、５分間にわたる予冷運転がなされる。５分間が経過すると（ステップＳ１７が「ＹＥＳ」）、いわゆる除霜運転が完了し、ステップＳ１８において冷却器ファン６、保存室ファン１２並びに循環ファン２４のすべてがオンされ、引き続いて通常の冷却運転が再開される。
【００２０】
以上説明したように本第１実施形態によれば、除霜運転の際、冷却器５の周辺が高温になることに伴って保存室Ｓの特に天井側３５の温度が上昇する傾向になるが、水切り運転が終了するまでの間、保存室Ｓの検知温度が−１０℃よりも高くなったところで、循環ファン２４が２分間回転されるといった制御が繰り返され、その都度、保存室Ｓの底部側の相対的に低温の空気が天井側３５に回されるといったことがなされて、天井側３５の温度低下が図られる。これにより、図７のグラフに示すように、除霜運転中においても、保存室Ｓの天井側３５並びに天井面３６がマイナス温度域に保持される。
その結果、保存室Ｓに収容された食品等が半解凍状態となる等の悪影響が無くなり、また、保存室Ｓの天井面３６での水分の氷結も無くなる。
【００２１】
なお、この第１実施形態では、循環ファン２４をタイマ３１により２分間ずつ運転するようにしたが、循環ファン２４の発熱や、凍結室Ｆ側からの暖気の吸い込みが無視できる程度であれば、循環ファン２４を連続して運転するようにしてもよく、また運転時間の設定も条件に応じて任意に設定できる。
【００２２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図８ないし図１１によって説明する。
この第２実施形態では、除霜運転時における循環ファン２４の駆動制御態様に変更が加えられており、基本的には、保存室温度センサ９で検知された温度が上側設定温度Ｘ（例えば−８℃）まで上昇したら循環ファン２４を駆動し、下側設定温度Ｙ（例えば−１２℃）まで下降したら循環ファン２４を停止させるようになっている。続いて詳細な作用を説明する。
【００２３】
除霜運転は図８及び図９のフローチャートに示すような手順で行われる。手動または除霜用タイマによってデフロスト開始信号が入力されると、図８のフローチャートのステップＳ２１において、冷凍サイクルの冷媒配管に介設された電磁弁がオフになるとともに、冷却器ファン６、保存室ファン１２及び循環ファン２４の全ファンがオフとなり、またステップＳ２２において圧縮機がオフとなる。それに続き、ステップＳ２３においてデフロストヒータ２６がオンとなって冷却器５が加熱され、これにより冷却器５並びにその周辺の除霜が行われる。それとともに、ステップＳ２４においてフラグが「１」とされる。このとき冷却器ファン６が停止しているので、冷却器５の周辺は次第に高温となり、その近傍に配された戻しダクト１６が暖められて、戻しダクト１６と保存室Ｓの庫内空気とが熱交換され、特に保存室Ｓの天井側３５の温度が次第に上昇する（図１１のグラフ参照）。
【００２４】
一方、上記の除霜用のプログラムとは別に、図１０のフローチャートに示すように、保存室Ｓ（天井側３５）の温度Ｔ２を監視して、それにより循環ファン２４のオンオフを制御する監視ルーチンがタイマ割り込みにより実行される。すなわち、除霜運転が開始される（ステップＳ４１が「ＹＥＳ」）ことに伴い、保存室温度センサ９で検知された保存室温度Ｔ２が上側設定温度Ｘ（−８℃）まで上昇すると（ステップＳ４２が「ＹＥＳ」）、ステップＳ４３において保存室Ｓに配された循環ファン２４がオンされる。これにより保存室Ｓ内では、底部側の相対的に低温の空気が天井側３５に循環されることになり、保存室Ｓの天井側３５並びに天井面３６の温度は、−８℃近辺から次第に低下する（図１１のグラフ参照）。
【００２５】
保存室Ｓの天井側３５の温度Ｔ２が下側設定温度Ｙ（−１２℃）まで低下してこれが検知されると（ステップＳ４４が「ＹＥＳ」）、ステップＳ４５において循環ファン２４が停止される。その後は、保存室温度Ｔ２が−８℃に上昇したら循環ファン２４が駆動され、保存室温度Ｔ２が−１２℃に下降したら循環ファン２４が停止するといった制御が繰り返し実行される。
【００２６】
冷却器５近傍の温度が所定温度まで上がる、すなわちデフロストサーモがオフとなると（図８のフローチャートのステップＳ２５が「ＹＥＳ」）、着霜がすべて溶かされたとみなされ、ステップＳ２６においてデフロストヒータ２６がオフとなり、それとともに、図９のフローチャートのステップＳ２７において水切りタイマのカウントが開始される。それ以降、水切りタイマに設定された５分間にわたって水切り運転がなされ、ドレンパン２７上に滴下した除霜水が外部に排出される。５分間の水切り時間が経過すると（ステップＳ２８が「ＹＥＳ」）、ステップＳ２９で予冷タイマのカウントが開始するとともに、ステップＳ３０において冷媒配管の電磁弁がオンされ、また圧縮機がオンすることによって冷凍サイクルが起動し、２分間にわたる予冷運転がなされる。
【００２７】
２分間が経過すると（ステップＳ３１が「ＹＥＳ」）、ステップＳ３２において冷却器ファン６がオンされる。これにより凍結室Ｆの温度Ｔ１が急速に低下し、凍結室温度センサ８で検知された凍結室温度Ｔ１が、保存室温度Ｔ２よりも低くなると（ステップＳ３３が「ＹＥＳ」）、ステップＳ３４においてフラグが「０」とされる。この間も、保存室温度Ｔ２が−８℃に上昇したら循環ファン２４が駆動され、保存室温度Ｔ２が−１２℃に下降したら循環ファン２４が停止するといった制御が繰り返し実行される。
上記のフラグが「０」とされたところで、いわゆる除霜運転が終了し、除霜運転に伴う循環ファン２４の制御も終了する。そののち、ステップＳ３５において、保存室ファン１２並びに循環ファン２４がオンとなり、引き続いて通常の冷却運転が再開される。
【００２８】
以上のように第２実施形態では、除霜運転の際、冷却器５の周辺が高温になることに伴って保存室Ｓの特に天井側３５の温度Ｔ２が上昇する傾向になるが、除霜運転が終了するまでの間、保存室温度Ｔ２が上側設定温度Ｘ（−８℃）に上昇したら循環ファン２４が駆動され、保存室温度Ｔ２が下側設定温度Ｙ（−１２℃）に下降したら循環ファン２４が停止するといった制御が繰り返し実行される。循環ファン２４が駆動される都度、保存室Ｓの底部側の相対的に低温の空気が天井側３５に回されるといったことがなされ、図１１のグラフに示すように、除霜運転中においても、保存室Ｓの天井側３５並びに天井面３６がほぼ−８℃〜−１２℃の温度域に保持される。
その結果、保存室Ｓに収容された食品等が半解凍状態となる等の悪影響が無くなり、また保存室Ｓの天井面３６での水分の氷結も無くなる。
【００２９】
なお、除霜運転中に循環ファン２４を駆動させる上側設定温度Ｘは、「−８℃」に限らず、保存室Ｓの天井面３６の表面温度が０℃以上にならないような温度であればよい。また下側設定温度Ｙは、「−１２℃」に限らず、循環ファン２４が駆動されて底部側の冷気が天井側３５に回された場合に、上限設定温度Ｘからさらに冷却し得る程度の温度であればよい。但し、Ｘ＞Ｙの条件を満たす必要がある。
【００３０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）本発明は前記実施形態に例示した急速凍結保存庫に限らず、除霜運転中に隣の貯蔵室の温度上昇を招くおそれがあるような構造の冷却貯蔵庫全般に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の急速凍結保存庫の正面から見た断面図
【図２】区画壁部分の斜視図
【図３】ファン制御手段のブロック図
【図４】除霜運転の開始直後のフローチャート
【図５】循環ファンの制御工程を含む水切り運転終了までのフローチャート
【図６】予冷運転のフローチャート
【図７】保存室の温度を示すグラフ
【図８】第２実施形態に係る除霜運転開始からデフロストヒータが切れるまでのフローチャート
【図９】水切り運転から除霜運転終了までのフローチャート
【図１０】監視ルーチンのフローチャート
【図１１】保存室の温度を示すグラフ
【図１２】従来の急速凍結保存庫の断面図
【符号の説明】
Ｆ…凍結室  Ｓ…保存室  １…断熱箱体  ２…区画壁  ５…冷却器  ６…冷却器ファン  ９…保存室温度センサ  １０…冷気流入口  １１…冷気戻し口  １２…保存室ファン  １５…吸い込みダクト  １６…戻しダクト  ２３…循環ダクト２４…循環ファン  ２６…デフロストヒータ  ３０…ファン制御装置  ３１…タイマ  ３５…（保存室Ｓの）天井側  ３６…（保存室Ｓの）天井面  Ｘ…上側設定温度  Ｙ…下側設定温度
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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