(57)【要約】【課題】給油タンク内に液体燃料に含まれてタンク底部に溜まる水が燃焼部に供給されるのを解消できる液体燃料燃焼装置を提供する。  【解決手段】装置本体内のタンク収容室に取り外し自在に収容された給油タンクと、給油タンクから送油された燃料を燃焼させる燃焼部とを備え、一時的に燃料を溜める燃料タンクを廃止し、給油タンクの燃料を直接燃焼部に送油するようにし、給油タンクの上面側に燃料を給油する給油口が設けられ、給油タンク内に発生する水を検知する水検知手段を設け、タンク内の水検知により給油タンク内の水が燃焼部に供給されるのを防止する。水検知手段は、結露した水を溜めるために導電性のタンク底面に設けられた導電性の水受け皿と、該水受け皿に接触する電極と、給油タンクと接触する電極と、水受け皿と給油タンクとを電気的に絶縁する絶縁体とを備え、水受け皿に貯溜される水と燃料との電気抵抗値の差により水の検知を行う。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体内のタンク収容室に取り外し自在に収容された給油タンクと、給油タンクから送油された燃料を燃焼させる燃焼部とを備え、一時的に燃料を溜める燃料タンクを廃止し、給油タンクの燃料を直接燃焼部に送油するようにした液体燃料燃焼装置であって、
前記給油タンクの上面側に燃料を給油する給油口が設けられ、給油タンクの底面側にタンク内の水を検知する水検知手段が設けられ、
該水検知手段は、結露した水を溜めるために導電性のタンク底面に設けられた導電性の水受け皿と、該水受け皿に接触する電極と、給油タンクと接触する電極と、水受け皿と給油タンクとを電気的に絶縁する絶縁体とを備え、水受け皿に貯溜される水と燃料との電気抵抗値の差によりタンク内の水の有無を検知することを特徴とする液体燃料燃焼装置。
【請求項２】
前記水受け皿は、タンクと別体で形成され前記給油タンクの底面取付穴に電気絶縁体を介して取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項３】
前記水受け皿がステンレス鋼板で成形されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項４】
前記ステンレス鋼鈑で成形された水受け皿の底面部に非導電性の塗料が塗布されたことを特徴とする請求項３に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項５】
前記電気絶縁体が、給油タンクの底面に形成された穴の周壁と、水受け皿の周囲との間に介在された非導電性のパッキンから構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項６】
前記パッキンに撥水処理が施こされたことを特徴とする請求項５に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項７】
前記水受け皿を取付けるタンク側の穴の一部に細幅状で先端が鋭角とされた針部が形成されてタンク側先端電極とされたことを特徴とする請求項１に記載の液体燃料燃焼装置。
【請求項８】
前記水受け皿を取り付けるタンク側に、前記水受け皿をガードするガード手段が取り付けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液体燃料燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油ファンヒータ等の液体燃料燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は従来の石油ファンヒータの一例を概略的に示す一部省略正面断面図である。図に示すように、従来の石油ファンヒータは、その本体１０１の内部側方に、灯油などの液体燃料１０４を予め注入して備蓄しておくための給油タンク１０２が配設されており、この給油タンク１０２の下方に連結された燃料タンク１０３に充分な量の液体燃料１０４が供給されるようになっている。
【０００３】
燃料タンク１０３に収容された液体燃料１０４は、燃料圧送用電磁ポンプ１０５により送油パイプ１０６を経由して気化器１０７に導かれる。ここで気化器１０７に設けた気化器ヒータ（図示せず）により、送られてきた液体燃料１０４を気化させる。１０９は燃焼室であり、その底部には、バーナ１０８が支持固定されている。
【０００４】
気化器１０７により気化された燃料ガスは、ノズルから勢い良く噴射されて燃焼用の空気と共にバーナ１０８に導入され炎口１０８ａで燃焼し、燃焼室１０９内の空気が加熱される。
【０００５】
そして、本体１０１の背面に設けられた単相誘導モータなどからなるファンモータに取付けた送風ファンにより吸い込んだ室内の空気を燃焼室１０９内の加熱された空気や燃焼ガスと共に温風として吹出口から室内に吹き出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の石油ファンヒータでは、給油タンクの燃料補給のため、本体より取り出し、給油キャップを上に向けるために、給油タンクをひっくり返す必要があり、また燃料供給後、給油キャップを締め、本体に挿入のため、もう一度給油タンクを上下方向を逆にする必要があり、取り扱いが煩わしい。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、一時的に燃料を溜める燃料タンクを廃止し、給油タンク内の燃料を直接燃焼部に送油するようにし、給油タンクの給油口キャップが燃料によって濡れないようにすると共に、液体燃料に含まれ給油タンク内に溜まる水が燃焼部に供給されるのを解消するための液体燃料燃焼装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、装置本体内のタンク収容室に取り外し自在に収容された給油タンクと、給油タンクから送油された燃料を燃焼させる燃焼部とを備え、一時的に燃料を溜める燃料タンクを廃止し、給油タンクの燃料を直接燃焼部に送油するようにし、給油タンクの上面側に燃料を給油する給油口が設けられたものであって、給油タンク内に発生する水を検知する水検知手段を設け、タンク内の水検知により給油タンク内の水が燃焼部に供給されるのを防止するようにしたものである。
【０００９】
この場合の水検知手段は、タンクのいずれの箇所に設けてもよいが、燃料及び水の物性あるいは検知機能性を考慮すれば、タンクの底面側に設ける構成が好適である。
【００１０】
水検知手段は、結露した水を溜めるために導電性のタンク底面に設けられた導電性の水受け皿と、該水受け皿に接触する電極と、給油タンクと接触する電極と、水受け皿と給油タンクとを電気的に絶縁する絶縁体とを備え、水受け皿に貯溜される水と燃料との電気抵抗値の差により水の検知を行うようにする構成が例示できる。
【００１１】
水受け皿は、水検知を精度よく行うために、タンクと別体で形成してタンク底面の取付穴に電気絶縁体を介して取り付ける構成が好適である。その素材は導電性材料で構成されるが、ステンレス鋼板を使用すれば、錆びの発生を防止できる点で好適である。
【００１２】
電気絶縁体としては、タンクの底面に形成された穴の周壁と、水受け皿の周囲との間に介在された弾性力のある非導電性のパッキンが例示できる。このパッキンには撥水処理を施せば、排水した後でも水が溜まりにくくなり、誤動作を防止することができる。
【００１３】
水受け皿及びタンクに夫々接触する電極は、タンク外側の例えばタンク載置台に設置し、夫々の電極に水受け皿及びタンクを接触させる構成が電極配置上からも好適である。この場合、水受け皿とタンクとが最も接近した位置が先端電極として機能し、この間に貯溜される水又は燃料の抵抗値の差により水検知を行う。
【００１４】
この際、水受け皿を取付けるタンク側の穴の一部に細幅状で先端が鋭角とされた針部を設け、この部分をタンク側先端電極として機能させ、また、水受け皿の一部を非導電性の塗料を塗布することにより、水の検知がより精度良く行える。
【００１５】
また、水受け皿を取り付けるタンク側に、水受け皿をガードするガード手段を取り付ければ、本体よりタンクを取り出して給油するときに、水受け皿に傷や打痕が生じるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり、本発明によれば、給油タンクの底面側に水検知手段を設け、該水検知手段からの入力信号により運転状態を制御するようにしたので、使用性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明に係る実施形態の液体燃料燃焼装置を搭載した石油ファンヒータの正面概略図、図２は液体燃料燃焼装置の概略図である。
【００１８】
図示のごとく、石油ファンヒータ本体１は、箱形に形成されたものであって、着脱可能に設けられた前板２と、側面と一体に形成した天板３と、運転動作を操作する操作部４と、温風を吹出す吹出口５と、天板３の上面右側に給油タンク６の出し入れをする開閉自在の蓋７とを備えており、この本体１が、万一、液体燃料が漏れたときにこれを受ける置台８に載置固定されている。
【００１９】
本体１の内部は、図１及び図２のごとく、タンクガイド１１及び仕切板１６によって、給油タンク６を収容するタンク収容室１ａと、気化器１２や電磁ポンプ１３等を収容する機能部品収容室１ｂと、バーナ１４や燃焼室１５が配置された燃焼部室１ｃとに区画されている。
【００２０】
タンク収容室１ａには、燃料を一時的に貯える取り外し自在なカートリッジ式の給油タンク６と、給油タンク６の燃料を気化器側に送油する送油経路３００と給油タンク６とを着脱自在に接続する送油側接続手段９，１０と、気化器１２側から燃料ガスを給油タンク６に戻す戻り油経路３０１と給油タンク６とを着脱自在に接続する戻り油側接続手段２１，２２とが配置されている。
【００２１】
タンク収容室１ａの底部には、給油タンクを収容するときに、接続手段９，１０及び２１，２２にかかる衝撃を吸収・緩和するクッション性のある載置台１ｄが設けられている。また、タンク収容室１ａには、給油タンク６を収容するときに、送油側接続手段９，１０及び戻り油側接続手段２１，２２が確実に嵌合接続するように、ガイド部を形成しておくのが好ましい。
【００２２】
送油側接続手段は、吸い上げ管と通路を開閉する弁を内蔵した送油ジョイント９と、この送油ジョイント９の弁を受ける送油ジョイント受け１０とから構成されている。送油ジョイント受け１０には、給油タンク６から電磁ポンプ（送油ポンプ）１３へ供給される送油経路３００を遮断するために送油経路に空気を取り入れる空気弁２０が接続されている。この送油ジョイント受け１０は、上部が機能部品収容室側に突出したタンクガイド１１の壁面に取付けられている。
【００２３】
機能部品収容室１ｂは、タンク収容室１ａと燃焼部室１ｃとの間に配置されたものであって、給油タンク６からの燃料を気化する気化器１２と、給油タンク６から気化器１２に燃料を送る電磁ポンプ１３と、気化器１２からの未燃焼ガスを溜める貯溜容器１８と、気化器１２と貯溜容器１８との間で未燃焼ガスを冷却する冷却フィン１９とが収容されている。
【００２４】
燃焼部室１ｃは、仕切板１６によって仕切られており、気化器１２で気化した燃料ガスと一次燃焼空気とを混合して燃焼するバーナ１４と、燃焼するバーナ１４を囲む燃焼室１５と、バーナ１４を収容するバーナボックス１７とが収容されている。前記気化器１２及びバーナ１４等により燃料を燃焼する燃焼部が構成されている。
【００２５】
送油経路３００は、送油ジョイント受け１０と電磁ポンプ１３を繋ぐ配管２０３、及び電磁ポンプ１３と気化器１２とを繋ぐ配管２０４とを備えている。また、戻り油経路３０１は、気化器１２と冷却フィン１９を繋ぐ配管２０５、冷却フィン１９と貯溜容器１８を繋ぐ配管２０６、及び貯溜容器１８と戻り油ジョイント受け１０を繋ぐ配管２０７を備えている。これらの配管２０３〜２０７はいずれも銅管で成形されている。なお、給油タンク６から電磁ポンプ１３までの配管は、銅管以外の樹脂製などの配管を使用してもよい。
【００２６】
図３は給油タンクの概略図、図４は給油タンクの接続部を示す斜視図である。給油タンク６は、導電性を有する金属製の素材（例えば、亜鉛メッキ鋼鈑）により縦型箱状に形成されたものであって、燃料を入れて持ち運びをするためにタンク上面に設置された取っ手２３と、この取っ手２３が設けられている上面とこれに隣接する１側面との間に形成された傾斜面５０１と、この傾斜面５０１に配置された燃料供給用の給油口２６と、この給油口２６を開閉回動自在に閉塞する閉塞手段６００と、この給油口２６に近い側面に設けられ、燃料が給油された状態を視認可能とする油量計２５と、取っ手２３が設けてある上面において、給油口２６と反対側に配置された送油ジョイント９及び戻り油ジョイント２１とを備えている。
【００２７】
前記送油ジョイント９及び戻り油ジョイント２１は、いずれもジョイント本体の弁体３１、３２が下向きに設定され、かつ同レベルに配置され、これらと対向して上向きに配置された送油ジョイント受け１０及び戻り油ジョイント受け２２と上下方向で嵌合接続するようになっている。従って、給油タンク６をタンク室１ａの上方から装着するだけで、両接続手段９，１０及び２１，２２はスムーズに接続可能となっている。
【００２８】
図５はタンク底部の構成を示す断面図、図６は同じくタンク内部の断面図、図７はタンク底面の水受け皿取付穴の斜視図である。図示のごとく、本実施形態の給油タンク６においては、タンク底部に、給油タンクの燃料の量を検知する燃量検知手段７５０と、給油タンク内に発生する結露水を検知する水検知手段８００と、給油タンクの本体装着状態の有無を検知するタンク装着検知手段９００とが設けられている。
【００２９】
タンク載置台１ｄは、外周部に置台８に載置する脚部７５５を有し、中央部が下方に突出し、その上面側には下方へ窪む水受け皿８０１の収容凹部７５４が形成され、その外周部はタンクの底面６ｂの載置面７５７とされた合成樹脂製のものであって、中央凸部７５６が置台８の穴８ａに嵌合載置されている。
【００３０】
水検知手段８００は、結露した水を溜めるために導電性のタンク底面に設けられた導電性の水受け皿８０１と、該水受け皿８０１に接触する電極８０２と、給油タンク６の底部と接触する電極８０３と、水受け皿８０１と給油タンク６とを電気的に絶縁する絶縁体としての水密パッキン８０４とを備え、水受け皿８０１に貯溜される水と燃料との電気抵抗値の差により水の検知を行うようにされている。
【００３１】
水受け皿８０１は、錆びの発生を防止するためにステンレス鋼鈑を用いてタンク６と別体で成形されたものであって、上面側が皿状に凹んだ形状とされ、その外周部に半径方向外側に伸びる周縁フランジ８０７が形成され、該フランジ８０７が給油タンク６の底面取付穴８０５にゴム製のパッキン８０４を介して取り付けられている。
【００３２】
パッキン８０４は、給油タンク６の底面取付穴８０５の周壁と、水受け皿８０１の周縁フランジ８０７との間に介在された弾性力のある非導電性のものであって、水受け皿８０１のフランジ８０７を上下方向から挟み込むようにしている。パッキン８０４は、その下面に配置されたリング状の押さえ部材８０９及びビス８１０によってタンク取付穴８０５の周囲に固定され、これにより、水受け皿８０１が取付穴８０５に水密状態で固定されている。
【００３３】
このゴム製パッキン８０４は、非導電性で耐油性を有し、かつ撥水性を有するゴム部材から構成され、具体的には耐油性に優れているＮＢＲ（アクリルニトリルブタジエンゴム）や撥水性に優れたフッ素ゴムなどが用いられている。特に、パッキンに撥水性が乏しいと、水が溜まり、排水した後でもパッキンと給油タンク６の金属部に水が残った状態になるので、誤動作の要因となるが、本実施形態では、撥水性を有するゴム素材を使用したため、精度良く、正確な水検知が可能となる。
【００３４】
水受け皿８０１側の電極８０２及びタンク側電極８０３は、共に給油タンク外のタンク載置台１ｄに取り付けられている。水受け皿８０１側の電極８０２は、水受け皿収容凹部７５４の底壁からタンク側に突出され、タンク載置状態で水受け皿８０１の外面に接触する針状電極とされている。タンク側電極８０３は、載置台１ｄの外周載置面７５７に露出してタンク載置状態でタンクの底面６ｂに接触する針状電極である。両電極を電源に接続することにより、電源から水受け皿側電極８０２、水受け皿８０１、その内面の燃料又は水、タンク底面６ｂ、タンク側電極８０３、及び電源に至る電気的な閉回路が構成され、水受け皿８０１内側の液体（燃料又は水）の抵抗値の差により、水の存在を検知できるようになっている。
【００３５】
この水検知精度を上げるために、水受け皿８０１を取付けるタンク側の取付穴８０５の穴壁が下方に折曲されると共に、その折曲部８１１の周方向の複数箇所に間隔をおいて、細幅状で先端が鋭角とされた針部８１２が下方に突出形成され、この針部８１２がタンク側先端電極として機能し、タンク側電極８０３とタンク底面を導通路として導通している。なお、タンク内から燃料を吸い上げる吸込口４４は、針部８１２よりも上方に設けられ、水受け皿８０１の内部水受け部の水を直接吸い込まないようにしている。また、水受け皿８０１の底面部の内側、外側部を除いた部分を非導電性の塗料などで被覆することによって、パッキン８０４と給油タンク６の金属部に水が残った状態になっても誤動作の要因にはならない。
【００３６】
また、給油タンク６の内面で、タンク内から燃料を吸い上げる吸込口４４より上側まで、非導電性の塗料などで被覆することによって、電気による水検知方式以外の方式での水による弊害を防止することができる。
【００３７】
給油タンク６の底面に設けられた導電性の水受け皿８０１の周辺には、水受け皿８０１をガードするタンクダイ９０１が溶着されている。このタンクダイ９０１の形状は、給油タンク６に溶着される面よりも高く、さらに水受け皿８０１の高さよりも高くしたリブ又はＵ字形９０２をした形状を周囲に設けたものである。このため、給油タンク６を本体より取り出して、給油口を上方にして給油する際に、給油タンク６の底面や水受け皿８０１側と接触する面に異物などがあっても、タンク底面及び水受け皿８０１に傷や打痕がつかないように保護することができ、水検知の誤動作を防止できる。
【００３８】
また、燃量検知手段７５０は、タンク内部に配置され被検知部として機能する磁石７５１が内蔵されたフロート７５２と、磁石７５１の接近・離間動作に伴いＯＮ・ＯＦＦするようフロート７５２に対向してタンク載置台１ｄ側に設置されたリードスイッチ７５３とを備えている。
【００３９】
フロート７５２は、磁石を下側に配置した状態で、天蓋付きの透水性筒状ガイド７５４内に燃料の液面変動に伴って上下動可能に内装されており、ガイド７５４の下端面は水検知手段８００の水受け皿８０１の内面側に一体的に固定されている。リードスイッチ７５３は、フロート７５２に対向するように、タンク載置台１ｄの中央凸部の下面に固定されている。ガイド７５４は、給油タンク６の燃料を抜くときに市販品の給油ホースがフロート７５２に接触しないように保護するためのもので、このガイド７５４が金属製の場合には内側にバリが発生しない加工が施されている。
【００４０】
従って、給油タンク６の内部の燃料が減少して一定の液面水位になると、フロート７５２の磁石によりリードスイッチ７５３が感知動作して、その動作を制御部９５０に送り、表示部９５２で燃料切れ等を報知できるようになっている。
【００４１】
タンク装着検知手段９００は、スイッチ本体９０１ａがタンク載置台１ｄの下面に設置され、可動接点９０１ｂが外周載置面７５７に形成された穴７５８から出没自在に設定されたマイクロスイッチ９０１から構成され、タンク６が載置面７５７に載置されたときに可動接点９０１ｂがタンクに押されて後退し、ＯＮするようになっている。
【００４２】
図８は燃量検知手段７５０、水検知手段８００、及びタンク装着検知手段９００からの信号により各種運転モードを制御する制御回路の構成図である。図示のごとく、制御部９５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを内蔵したマイクロコンピュータから構成され、入力側に燃量検知手段７５０、水検知手段８００、及びタンク装着検知手段９００が接続され、出力側に電磁ポンプ駆動回路９５１、表示部９５２、及び弁駆動回路９５３が接続され、各種入力信号により運転制御を行うようになっている。
【００４３】
例えば、運転中に給油タンクが引き抜かれることにより、タンク装着検知手段９００がＯＦＦ（タンク無し）のときには、その信号を入力してポンプ駆動回路９５１に電磁ポンプの停止信号を出力すると共に弁駆動回路９５３に空気弁２０の開放信号を出力して運転を停止する制御や、同じくタンク装着検知手段９００がＯＮのときに気化器１２を空焼きする空焼きクリーニング運転モードを駆動する制御も行える。
【００４４】
空焼きクリーニングは、運転停止中に空気弁２０（図２参照）を開口することで、気化器１２に燃料に代わって空気を送り、気化器に堆積した不純物を空焼きすることをいう。この空焼きクリーニングは、空焼きクリーニングスイッチ（図示せず）をＯＮすると、自動的に気化器１２の温度を空焼きクリーニング温度まで上げ、空気弁２０を開放状態にし、電磁ポンプ１３を駆動して空気を気化器側に送り込むことにより行う。
【００４５】
このように制御すると、給油タンク６内の圧力よりも空気弁２０から入る空気の大気圧の方が大きいので、空気弁２０から空気を吸い込んで、これを気化器１２側に送り、気化器１２の不純物を気化器１２の温度を上げて空気と共に一定時間空焼きして除去する。このような空焼きクリーニングにおいては、燃料を送油経路から無くす手段がなくなり、燃料を送油経路から抜く煩わしさがなくなる。
【００４６】
また、制御部９５０では、タンク装着検知手段９００がＯＮ状態で、燃量を検出する燃量検知手段がＯＦＦ状態（燃料有り）のときに、運転スイッチ（図示せず）からの運転指令に基づいて電磁ポンプ１３を駆動して運転を開始するように制御することもできる。さらに、燃焼運転中にタンク装着手段９００がＯＮ状態（タンク装着状態）で、燃量を検出する燃量検知手段がＯＮ状態（燃料無し）のときには運転を停止するよう制御することもできる。また、燃量検知手段７５０のＯＮ状態（燃料切れ）を検知した場合、表示部９５２に給油報知させることもできる。
【００４７】
なお、本発明の上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、送油ジョイント、戻り油ジョイントを夫々給油タンクの上面から側方に延設した構成を例示したが、これに限らず、給油タンクの上部ならば、上面のみならず、側面から突出させる構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る石油ファンヒータの正面部分断面図
【図２】同じく液体燃料燃焼装置の構成図
【図３】同じく給油タンクの概略図
【図４】同じく給油タンクの接続部の斜視図
【図５】給油タンクと載置台との関係を示す断面図
【図６】同じく給油タンクの底部断面図
【図７】同じく給油タンクの水受け皿取付穴をタンク内部からみた斜視図
【図８】同じく液体燃料燃焼装置の制御回路図
【図９】従来の石油ファンヒータの一例を示す一部省略正面断面図
【符号の説明】
【００４９】
１ 石油ファンヒータ本体
２ 前板
３ 天板
４ 操作部
５ 吹出し口
６ 給油タンク
７ 蓋
８ 置台
９ 送油ジョイント
１０ 送油ジョイント受け
１１ タンクガイド
１２ 気化器
１３ 電磁ポンプ
１４ バーナ
１５ 燃焼室
１６ 仕切板
１７ バーナボックス
１８ 貯溜容器
１９ 冷却フィン
２０ 空気弁
２１ 戻り油ジョイント
２２ 戻り油ジョイント受け
２３ 取っ手
６００ 閉塞手段
７５０ 燃量検知手段
８００ 水検知手段
８０１ 水受け皿
９００ タンク装着検知手段
９５０ 制御部
【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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【図９】
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