(57)【要約】 【課題】  液体、固体を問わず、被搬送物を効率良く搬送することができること。また、流体の中に固形物が存在する場合であっても、具が型崩れしないように移送することができること。【解決手段】  長尺状のポンプシリンダーと、該ポンプシリンダー内に複数の螺旋板部分がポンプシリンダーの筒軸方向に連続すると共に、両端部の軸がポンプシリンダーの両端部側の軸受けにそれぞれ支承され、かつ、被搬送物を一端部側の吸入口から他端部側の吐出口へと圧送する軸なし螺旋板と、この軸なし螺旋板の軸と接続手段を介して出力軸が連結された動力源とを備えた搬送システム用ポンプ。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状のポンプシリンダーと、該ポンプシリンダー内に複数の螺旋板部分がポンプシリンダーの筒軸方向に連続すると共に、両端部の軸がポンプシリンダーの両端部側の軸受けにそれぞれ支承され、かつ、被搬送物を一端部側の吸入口から他端部側の吐出口へと圧送する軸なし螺旋板と、この軸なし螺旋板の軸と接続手段を介して出力軸が連結された動力源とを備えた搬送システム用ポンプ。
【請求項２】
請求項１に於いて、螺旋板部分は、２個以上乃至１０個以内であることを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【請求項３】
請求項１に於いて、軸なし螺旋板の軸は、突起軸であることを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【請求項４】
請求項３に於いて、突起軸は、螺旋板部分の端面１２ａの横幅Ｗに対して少なくとも三分の１以上乃至ポンプシリンダーの内径寸法以内の大径に形成されていることを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【請求項５】
長尺状のポンプシリンダーと、該ポンプシリンダー内に複数の螺旋板部分がポンプシリンダーの筒軸方向に連続すると共に、ポンプシリンダーの両端部にそれぞれ対設する軸受けに回転自在に軸支され、かつ、被搬送物を吸入口から吐出口へと圧送する軸なし螺旋板と、この軸なし螺旋板を回転させる駆動モータとを備え、駆動モータの駆動力を前記軸なし螺旋板に伝達する減速歯車機構の従動歯車部材は、前記軸受けの一つに支承されていると共に、該従動歯車部材の内面には、前記軸なし螺旋板の端部が一体的に固定されていることを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【請求項６】
請求項５に於いて、従動歯車部材は、筒軸受けに取り外し可能に嵌合することを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【請求項７】
請求項５に於いて、ポンプシリンダーの一端部に軸受けが一体的に設けられ、この軸受け内に従動歯車部材の突起部分が嵌合している反面、ギヤ部が軸受けから突出していることを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【請求項８】
長尺状のポンプシリンダーと、該ポンプシリンダー内に複数の螺旋板部分がポンプシリンダーの筒軸方向に連続すると共に、両端部の軸がポンプシリンダーの端部、或いはポンプシリンダーの端部に固定した軸受けにそれぞれ支承され、かつ、被搬送物を一端部側の吸入口から他端部側の吐出口へと圧送する軸なし螺旋板と、この軸なし螺旋板の軸を回転させる駆動モータとを備え、前記軸なし螺旋板の一つの軸は、ポンプシリンダーの端部、或いは軸受けから突出するようにポンプシリンダーの端部内に組み込まれ、かつ、螺旋板部分の端面と一体に又は単独で回転し得るように別体に設けられていることを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【請求項９】
請求項８に於いて、ポンプシリンダーの端部内に組み込まれた軸は、少なくともポンプシリンダーの端部の内壁面を摺動回転する円盤状部分と、この円盤状部分の外壁面に連設し、かつ、ポンプシリンダーの端部から突出する駆動軸とから成ることを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【請求項１０】
請求項８に於いて、軸なし螺旋板の一つの軸が、螺旋板部分の端面とは単独で回転し得るように別体に設けられている場合に於いて、吐出口９，９Ａがポンプシリンダーの一端部の周壁に周方向に所要の間隔有して複数個設けられていることを特徴とする搬送システム用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒状の固体、高粘度物等を所定方向に搬送する搬送システム用ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、「多葉ロータリー式の第１ポンプと、該第１ポンプの吸入口からその内部に搬送対象液を押し込み供給するスクリュー式の第２ポンプとを構成要素として備えた高粘度液体の搬送装置」が開示されている。
また、特許文献２には、「高粘度材料を、プレートを介して、押圧加圧してポンプに送出するプレートポンプにおいて、加圧圧送するポンプに、スクリューポンプを用いた高粘度材料定量吐出用プレートポンプ」が開示されている。
【０００３】
これらの特許文献１，２に記載されている搬送ポンプは、ポンプシリンダーに内装されている液体或いは高粘度材料用圧送手段を有し、この「圧送手段」は、長杆状中心軸と、該中心軸の外周面に螺旋状に突出形成された、或いは長杆状中心軸に螺旋状の溝を形成した「スクリュー式」であることから、液体、固体を問わず、被搬送物を効率良く搬送することができないという問題点を抱えていた。
【０００４】
換言すれば、長杆状中心軸（スクリュー）は、当然のことながらポンプシリンダーの中心に位置し、被搬送物に対する障害物となることから、スムースな流れを形成することができなかった。また、被搬送物が流体、粉状体等の場合には適合するものの、流体の中に固形物（例えばスープ類の中に形態を保持すべき豆腐などの具）が存在する場合には不向きである（具が型崩れする）という問題点があった。さらに、被搬送物が粒状の場合に於いて、その一つ一つの粒が大きくなるに連れて、動力源に大きな負荷がかかるという難点があった。
【特許文献１】特開平９−２０３３７４号公報
【特許文献２】特開平１０−５４３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第１の目的は、特許文献１や２が抱えている問題点を一挙に解消することである。第２の目的は、圧送手段を強靭にすると共に、安定的に回転させることである。第３の目的は、各部材を合理的に組合せ、構成する部品点数を少なくすることである。第４の目的は、設置スペースを有効的に活用することができることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の搬送システム用ポンプは、長尺状のポンプシリンダーと、該ポンプシリンダー内に複数の螺旋板部分がポンプシリンダーの筒軸方向に連続すると共に、両端部の軸がポンプシリンダーの両端部側の軸受けにそれぞれ支承され、かつ、被搬送物を一端部側の吸入口から他端部側の吐出口へと圧送する軸なし螺旋板と、この軸なし螺旋板の軸と接続手段を介して出力軸が連結された動力源とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の搬送システム用ポンプは、長尺状のポンプシリンダーと、該ポンプシリンダー内に複数の螺旋板部分がポンプシリンダーの筒軸方向に連続すると共に、ポンプシリンダーの両端部にそれぞれ対設する軸受けに回転自在に軸支され、かつ、被搬送物を吸入口から吐出口へと圧送する軸なし螺旋板と、この軸なし螺旋板を回転させる駆動モータとを備え、駆動モータの駆動力を前記軸なし螺旋板に伝達する減速歯車機構の従動歯車部材は、前記軸受けの一つに支承されていると共に、該従動歯車部材の内面には、前記軸なし螺旋板の端部が一体的に固定されていることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の搬送システム用ポンプは、長尺状のポンプシリンダーと、該ポンプシリンダー内に複数の螺旋板部分がポンプシリンダーの筒軸方向に連続すると共に、両端部の軸がポンプシリンダーの端部、或いはポンプシリンダーの端部に固定した軸受けにそれぞれ支承され、かつ、被搬送物を一端部側の吸入口から他端部側の吐出口へと圧送する軸なし螺旋板と、この軸なし螺旋板の軸を回転させる駆動モータとを備え、前記軸なし螺旋板の一つの軸は、ポンプシリンダーの端部、或いは軸受けから突出するようにポンプシリンダーの端部内に組み込まれ、かつ、螺旋板部分の端面と一体に又は単独で回転し得るように別体に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
（１）軸なし螺旋板を用いたから、液体、固体を問わず、被搬送物を効率良く搬送することができる。すなわち、普通一般のスクリュー方式のポンプと比較して、直径が小さくても比較的大きな物を搬送することができる。
（２）流体の中に固形物（例えばスープ類の中に形態を保持すべき豆腐などの具）が存在する場合であっても、具が型崩れしないように移送することができる。
（３）被搬送物に対してスムースな流れを形成することができるから、被搬送物が、例えば粒状物であっても、動力源に大きな負荷がかかり難い。
（４）構造がシンプルなので、組立て、分解、部品洗浄等が容易である。
（５）実施例によっては、圧送手段を強靭にすると共に、安定的に回転させることができる。また、各部材を合理的に組合せ、構成する部品点数を少なくすることができる。さらに、設置スペースを有効的に活用するこができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施する最良の形態は、複数個ある。そこで、まず、この欄に於いて、基本的な構成のポンプＸの実施例（第１実施例）を説明し、第２実施例等は、次の実施例の欄で説明する。
【００１１】
（１）ポンプＸと搬送システム
図１を参照にして、本発明のポンプＸを含む全体の搬送システムを説明する。Ｘは、高粘度液体、高粘度材料、食品ペースト、スープ類、粒状物などの被搬送物１（以下、「高粘度物」ともいう。）を移送する搬送システム用のポンプである。この搬送システム用ポンプＸの基本的構成は、高粘度物１を貯留或いは収納している容器２から直接、又は容器２に連結された供給管３を介して吸入口４側の接続管５から受け入れるポンプシリンダー６と、該ポンプシリンダー６内に複数の螺旋板部分１２が、ポンプシリンダー６の筒軸方向に連続すると共に、例えば両端面中央部の突起軸１３がポンプシリンダー６の両端部（例えば左右の位置）にそれぞれ対設する軸受け７，８を介して回転自在に軸支され、かつ、前記高粘度物１を前記吸入口４から吐出口９側の接続管１０へと圧送する軸なし螺旋板１１と、該螺旋板１１の一端部の突起軸１３と接続手段１４を介して連結された動力源１６側の出力軸１５とから成る。
【００１２】
前記動力源１６は、手動又は駆動モータ（本実施例）である。また、符号１７は下流側の吐出管、１８は充填機、１９は動力源１６が駆動モータの場合には、該駆動モータの回転子を制御する制御装置である。動力源１６が操作ハンドルの場合には、前記駆動モータは原則として不要である。
【００１３】
以下、被搬送物１は、小豆、米、グリーピース等の粒状の固体でも良いが、ここでは被搬送物１の一例として、高粘度物１の具体例を説明した後に、図２乃至図６を参照にして第１実施例の搬送システム用ポンプＸを説明する。
【００１４】
（２）高粘度物１
高粘度液体を列挙すると、野菜類、魚介類、肉類等の食品破砕物などである。また高粘度材料を列挙すると、建築や車両用塗料、構築物用シーリング材、自動車のオイル、接着剤などである。また食品ペーストを列挙すると、トマト、カボチャ、ポテト等の流動物である。さらに、スープ類を列挙すると、コーン、豆腐、ジャガイモ、人参、グリンピース、タマネギなどスープに適合する大きさの形状を有する具入りスープである。
【００１５】
本発明の移送ポンプＸは、特定の形状を有する高粘度物１、又は流体や流動体としての高粘度物１に含まれる物の形状を極力「型崩れ」しないように圧送する場合に適合する。
【００１６】
（３）ポンプＸの具体的構成
図２乃至図６を参照にして第１実施例を説明する。図２はポンプＸの外観構成を示す概略説明図、図３はポンプＸの具体的構成を示す概略断面図、図４は軸なし螺旋板の一番シンプルな一例を示す正面からの説明図、図５は側面からの説明図、図６は軸なし螺旋板１１をポンプシリンダー６から取り外す時の概略説明図である。
【００１７】
まず、各部材や部位を説明する。なお、細部的事項（当業者にとって自明事項）の説明は割愛する。第１実施例のポンプＸは、減速機付の駆動モータ１６が構成要件である。減速機付駆動モータ１６は、例えば回転子側に環状の永久磁石を備えたブラシレス（ＤＣ）モータを用いている。したがって、駆動モータ１６は、インバータを含む制御装置１９によって制御され得る。
【００１８】
次に、図３で示すように、駆動モータ１６の出力軸１５は、「カップリング」と称される筒状の接続管１４を介してポンプシリンダー６に内装された螺旋板１１の突起軸１３に連結されている。接続管１４は連結手段１４の一例であり、その構成は問わない。長尺状のポンプシリンダー６は、駆動モータ１６側の右端部寄りの部位に吸入口４が形成され、該吸入口４に接続管５が設けられている。一方、ポンプシリンダー６のヘッドに相当する左端部寄りの部位に吐出口９が形成され、該吐出口９に接続管１０が設けられている。接続管５，１０には、特に図示しないが、ジョイント用螺合部が適宜に形成されている。
【００１９】
しかして、前記螺旋板１１は、本実施例では、例えば図４で示すような「軸なし螺旋板」を用いている。図４は便宜上、螺旋板部分１２が「２個」のものを図示している。螺旋板部分１２は、その材質や幅寸法にもよるが、２個以上乃至１０個以内の実施可能な個数である。
【００２０】
軸なし螺旋板１１は、図３で示すように、ポンプシリンダー６の筒軸方向に一連に連続する複数の螺旋板部分１２と、前後（図４では左右）の螺旋板部分１２の端面中央部にそれぞれ突設された一対の突起軸１３，１３とから構成されている。
【００２１】
ポンプシリンダー６の両端部には、符号を付さないフランジ部が周設され、これらのフランジ部には左右の軸受け７，８が符号を付さない複数個の固着具を介してそれぞれ取り外し可能に固定されている。前記突起軸１３の一方は短杆軸であるのに対して、他方（駆動モータ側）の突起軸１３は長杆軸である。ポンプＸは、前述したように高粘度液体の他に小豆等の粒状固体も搬送可能であるが、被搬送物が豆腐、油揚げなどの具を含むスープ類である場合には、少なくとも駆動モータ側の突起軸１３を支承する軸受け８にシール部材２０を設ける。本実施例では、軸受け８を一方の軸受け７よりも肉厚状に形成し、その中に玉軸や環状シールを内装している。
【００２２】
したがって、第１実施例のポンプＸは、駆動モータ１６と、該駆動モータ１６の駆動力により回転する軸なし螺旋板１１を内装するポンプシリンダー６と、前記軸なし螺旋板１１の両端部に突設された突起軸１３を支承する前後の玉軸を有する軸受け７，８と、前記突起軸１３の一つと前記該駆動モータ１６の出力軸１５とを軸方向に連結する接続手段１４と、望ましくは、図示しないポンプシリンダー６の端部、軸受け等に設けられた高粘度物用のシール手段２０とから構成されている。なお、突起軸１３は、後述するように適宜に設計され、ポンプシリンダー６の端面内に摺動自在に設けられ得る。
【００２３】
（４）ポンプＸの作用
上記ポンプＸに於いて、駆動モータ１６が起動すると、該駆動モータ１６の駆動力により軸なし螺旋板１１がポンプシリンダー６内で回転する。軸なし螺旋板１１が回転すると、被搬送物１が吸入口４からポンプシリンダー６内へと入り込む。ポンプシリンダー６内に入り込んだ被搬送物１は、一連の螺旋板部分１２に圧送されながら吐出口９へと移送される。本実施例のポンプＸは、吐出口９を開閉する切換弁が限定要件ではないので、吐出口９まで移送された被搬送物１は、吐出口９からそのまま押し出され、吐出管１７を介して充填機１８に至る。
【００２４】
被搬送物１は、軸なし螺旋板１１の軸の存在しない部分も流れる。また、被搬送物１は、螺旋板形状の「ウオータスライダー」の如く螺旋板部分１２の連続面に次々と案内されるので、被搬送物１が具を含む場合には、具が容易に「型崩れ（粉砕）」しない。
【００２５】
なお、図６で示すように、ポンプＸの軸なし螺旋板１１は、軸受け等からその突起軸を分離すると、ポンプシリンダー６から簡単に引き出すことができる。また、第１実施例のポンプシリンダー６に形成した吐出口９の形成箇所は、ポンプシリンダー６の開口端部でも良い。
【実施例】
【００２６】
まず、図７及び図８は、第１実施例のポンプＸに於いて、突起軸１３Ａは、螺旋板部分１２の端面１２ａの横幅Ｗに対して少なくとも三分の１以上になるように大径に形成されている。このような実施例の軸なし螺旋板１１の軸１３Ａの直径は、三分の１以上乃至ポンプシリンダーの内径寸法以内に設定し、軸部を少しでも強靭にすることが望ましい。なお、ポンプシリンダーは長尺であるが、その長さは、軸なし螺旋板１１の数によって相対的に決定される。
【００２７】
次に、この実施例の欄では、第１実施例と異なる実施例（実質的に同一の実施例や構成要件をさらに限定した実施例も含む）について説明する。なお、異なる実施例の説明にあたって、第１実施例と同一の部分には、同一又は同様の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２８】
図９乃至図１２に示すポンプＸ１の第２実施例に於いて、第１実施例と主に異なる点は、（ａ）駆動モータ１６Ａがポンプシリンダー６に対して並設されていること、（ｂ）駆動モータ１６Ａと軸なし螺旋板１１Ａの間に伝動歯車２５及び該伝動歯車２５と噛合する従動歯車部材２６を有する減速歯車機構２７が存在すること、（ｃ）前記従動歯車部材２６は、軸受け８Ａに嵌合する円盤或いは環状の突起部分２６ａと、該突起部分２６ａにフランジ状に連設するギヤ部分２６ｂとを有し、前記突起部分２６の内壁面に軸なし螺旋板１１Ａの端面１２ａが一体的に嵌入固定されていること、（ｄ）ポンプシリンダー６の端部が軸受け８Ａに嵌挿状態に固定されていることである。そして、（ｄ）前記従動歯車部材２６は、筒軸受け８Ａに脱着自在に嵌合する。
【００２９】
上記のように構成すると、設置スペースを有効的に活用することができる、従動歯車部材２６ａの突起部分２６ａに軸機能を持たせることにより、軸なし螺旋板１１Ａの軸の強靭化を図ることができる等の利点がある。
【００３０】
次に、図１３及び至図１４に示すポンプＸ２の第３実施例に於いて、第１実施例と主に異なる点は、（あ）軸なし螺旋板１１Ｂの突起軸１３Ｂの少なくとも一方は、螺旋板部分１２の端面１２ａに固定或いは嵌合され、かつ、ポンプシリンダー６の端部の内周面６ａを摺動回転可能な円盤状部分３１を有すること、（い）円盤状部分３１の外壁面には、ポンプシリンダーの端部（シリンダーヘッド）或いは軸受けから突出する動力伝達用の駆動軸３２が固定されていること、（う）駆動軸３２は、駆動モータ１６側の突起軸１３と比較すると、半径が大きい（例えば２倍、３倍など）であることである。このように構成しても、軸部を少しでも強靭にすることができる。
【００３１】
ところで、付加的記述になるが、上記構成に於いて、例えばポンプシリンダー６の一端部側に、図示しない制御モータを配設して場合、或いは操作ハンドル、或いはまた制御モータを直付けした場合に於いて、該制御モータ等の駆動力を、クラッチ機構を介して、又はクラッチ機構を介さないで駆動軸３２ないし円盤状部分３１に伝達することができる。なお、図１５に於いて、符号１０Ａは第２の吐出口９Ａ用に接続管である。
【００３２】
このような利用発明のポンプＸ３の場合には、本発明にさらに「被搬送物を定量的に振り分ける」という新たなる発明の目的を加味し、例えば図１５で示すよう、ポンプシリンダー６の一端部の周壁に周方向に所要の間隔有して吐出口９，９Ａを複数個（例えば２個）設け、さらに、弧状の切換弁３３を前記円盤状部分３１の周端縁の適宜部位に連設し、前記制御モータ等の駆動力によって、前記駆動軸３２ないし円盤状部分３１を回転させることも可能である。
【００３３】
上記構成に於いて、制御モータ等の動力により駆動軸３２が回転すると、弧状の切換弁３３は、第１吐出口９又は第２吐出口の何れかに切り替わる。それ故に、図示しない制御モータを制御装置１９で制御し、切換弁３３の切換の自動化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、主にポンプの業界で製造され、搬送システムの分野で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
図１乃至図６は本発明の最良の実施例（第１実施例）を示す各説明図。図９乃至図１２は本発明の第２実施例、図１３及び図１４は本発明の第３実施例。図１５は本発明の主要部を用いた利用発明の一例を示す説明図。
【図１】本発明のポンプＸを含む全体の搬送システムの概略説明図。
【図２】第１実施例のポンプＸの外観構成を示す説明図。
【図３】ポンプＸの内部構造を示す概略断面説明図。
【図４】本発明の主要部（軸なし螺旋板）の一例を示す正面からの説明図。
【図５】本発明の主要部（軸なし螺旋板）の側面からの説明図。
【図６】軸なし螺旋板をポンプシリンダーから引き抜いている所を示す説明図。
【図７】軸なし螺旋板の軸の大きさの説明図。
【図８】軸なし螺旋板の軸の大きさの説明図（端部側から見た概略図）。
【図９】第２実施例のポンプＸ１の内部構造を示す概略断面説明図。
【図１０】平面から見た場合の概略説明図。
【図１１】第１実施例と異なる部分の説明図（特に、軸機能を有する従動歯車部材）。
【図１２】第１実施例と異なる部分の説明図。
【図１３】第３実施例のポンプＸの内部構造を示す概略断面説明図。
【図１４】第１実施例と異なる部分の説明図。
【図１５】利用発明のポンプＸの一例を示す概略断面説明図。
【符号の説明】
【００３６】
Ｘ，Ｘ１〜Ｘ３…ポンプ、1…被搬送物、２…容器、３…供給管、４…吸入口、５…吸入口側の接続管、６…ポンプシリンダー、６ａ…内周面、７，８，８Ａ…軸受け、９，９Ａ…吐出口、１０，１０Ａ…吐出口側の接続管、１１，１１Ａ，１１Ｂ…軸なし螺旋板、１２…螺旋板部分、１２ａ…端面、Ｗ…横幅、１３，１３Ａ，１３Ｂ…軸、１４…接続手段、１５…出力軸、１６…動力源、１６Ａ…駆動モータ、１７…の吐出管、１８…充填機、１９…制御装置、２０…シール部材、２５…伝動歯車、２６…従動歯車部材、２６ａ…突起部分、２６ｂ…ギヤ部分、２７…減速歯車機構、３１…円盤状部分、３２…駆動軸、３３…切換弁。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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