(57)【要約】【課題】フィルターユニットを試料液案内体と漏斗との間に形成されるセット間隔に簡単にセットすることができると共に、試料液案内体とフィルターユニットと漏斗間の気密を保持し試料液の濾過をスムーズに行う試料液の濾過装置を提供する。【解決手段】試料液を濾過するフィルターユニット２０と、該フィルターユニット２０に対し試料液を供給可能に案内する試料液案内体２３と、フィルターユニット２０で濾過された試料液を受けて濾過容器２１に供給案内する漏斗２９とからなる濾過装置２において、前記試料液案内体２３と漏斗２９をフィルターユニット２０をセットする間隔を有して支持すると共に、該間隔に挿入セットしたフィルターユニット２０を試料液案内体２３を下降させて固定する。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料液を濾過するフィルターユニット（２０）と、該フィルターユニット（２０）に対
し試料液を供給可能に案内する試料液案内体（２３）と、フィルターユニット（２０）で
濾過された試料液を受けて濾過容器（２１）に供給案内する漏斗（２９）とからなる濾過
装置（２）において、前記試料液案内体（２３）と漏斗（２９）をフィルターユニット（
２０）をセットする間隔を有して支持すると共に、該間隔に挿入セットしたフィルター
ユニット（２０）を試料液案内体（２３）を下降させて固定することを特徴とする試料液
の濾過装置。
【請求項２】
試料液案内体（２３）とフィルターユニット（２０）と漏斗（２９）を、クランプ（５
０），（５０）によって側方から開閉可能に支持する請求項１の試料液の濾過装置。
【請求項３】
洗浄液を噴出する洗浄部（１１）を試料液案内体（２３）に対し接離可能に設け、フィ
ルターユニット（２０）と交換可能なダミーフィルターケース（７５）をセット間隔にセ
ットし、洗浄部（１１）を試料液案内体（２３）にセットした状態で洗浄液を噴射し、試
料液案内体（２３）と漏斗（２９）を洗浄する請求項２の試料液の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌等の試料を混合した液体を濾過させる試料液の濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、汚染された土壌の成分分析或いは作物を栽培する土壌の養分分析等の土壌診断（分析）のための土壌診断前処理作業は、採取した土壌を風乾処理したのちフルイ選別し、選別された細粒土壌（試料）を溶媒液と混合した試料液を沈殿処理し、この上澄み液をフィルターで濾過して得られる試料液（濾過液）を診断液として取り出す。
【０００３】
上記のような土壌診断前処理作業は、手作業によるものの他特許文献１で示されるような土壌診断前処理装置によって、試料毎に行われる前処理作業を自動化することにより、計量時及び濾過時等のヒューマンエラー防止や省力化を図るものが既に知られている。
上記土壌診断前処理装置の濾過部は、濾過容器の漏斗に載せて形成された濾紙（フィルター）に、分注器で吸引した上澄みの試料液を供給し濾過する構成となっている。
【特許文献１】特開平９−６１４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１で示される土壌診断前処理装置の濾過部は、漏斗に敷設セットされたフィルターに供給される試料液が自重による自然濾過によって行われるので、濾過時間が長くなると共に、複数枚のフィルターを重ねて濾過精度を上げようとすると、フィルター目詰まりを早期に生じ易い等の欠点がある。
また次位の試料液を濾過する際には、使用済みの漏斗を洗浄又は廃棄する一方、別に準備された漏斗を使用して試料液のコンタミ防止を行うので、濾過容器に対する漏斗のセット作業等を含む一連の濾過作業が煩雑になる等の問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明の試料液の濾過装置は、第１に、試料液を濾過するフィルターユニット２０と、該フィルターユニット２０に対し試料液を供給可能に案内する試料液案内体２３と、フィルターユニット２０で濾過された試料液を受けて濾過容器２１に供給案内する漏斗２９とからなる濾過装置２において、前記試料液案内体２３と漏斗２９をフィルターユニット２０をセットする間隔を有して支持すると共に、該間隔に挿入セットしたフィルターユニット２０を試料液案内体２３を下降させて固定することを特徴としている。
【０００６】
第２に、試料液案内体２３とフィルターユニット２０と漏斗２９を、クランプ５０，５０によって側方から開閉可能に支持することを特徴としている。
【０００７】
第３に、洗浄液を噴出する洗浄部１１を試料液案内体２３に対し接離可能に設け、フィルターユニット２０と交換可能なダミーフィルターケース７５をセット間隔にセットし、洗浄部１１を試料液案内体２３にセットした状態で洗浄液を噴射し、試料液案内体２３と漏斗２９を洗浄することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、試料液案内体と漏斗との間に形成したセット間隔にフィルターユニットを挿入し、試料液案内体を下降させてフィルターユニットを漏斗に押接した状態で固定するので、試料液案内体と漏斗間の気密を保持したフィルターユニットのセットを簡単に行うことができる。また試料液案内体に供給した試料液を側方に漏出することなく濾過を行うことができる。
【０００９】
試料液を濾過する際に、フィルターユニットを試料液案内体と漏斗で挟持した状態で、開閉可能なクランプによって側方から固定するので、フィルターユニットと試料液案内体と漏斗の接当部の気密保持を簡単な構成によって行うことができる。また漏斗側から吸引濾過を行うとき、接当部からの外気の侵入を防止し濾過効率を上げることができる。
【００１０】
試料液案内体と漏斗のセット間隔に、使用済のフィルターユニットとダミーフィルターケースを交換セットし、洗浄部を試料液案内体にセットして洗浄液を噴射することにより、洗浄液を外部に飛散させることなく試料液案内体と漏斗を同時に洗浄することができ、コンタミを防止した次位の濾過作業を能率よく連続して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１〜図３において符号１は、本発明に係わる濾過装置２を備えた土壌診断前処理装置であり、蓋栓付の容器３に収容された土壌診断用の土壌（試料）と液体供給部４ａから供給される液体（溶媒液）の重量を自動計測する計量部４と、容器３内の試料と液体を攪拌混合（振とう）する液体処理部５と、液体処理部５から取り出された容器３が沈殿時間を経たのちに、上澄み溶液（試料液）を受け入れて濾過する濾過装置２，２等の各作業部から構成される。
【００１２】
また土壌診断前処理装置１は、立方体状に枠組みされた機体フレーム６の中段にテーブル７を横設し、各作業部を図示する配置によって構成する。またテーブル７には搬送ロボット８を横移動可能に支持する搬送ガイド９を横設し、この奥側に棚部を上下３段に備えた容器棚１０が配置される。容器棚１０には、土壌を収容したサイズの異なる複数の容器３と、後述する濾過容器２１及びフィルターユニット２０が載置される。また機体フレーム６の上枠に、濾過装置２，２の上部に対向させて配置される洗浄部１１，１１を設けている。
【００１３】
さらに容器３及び後述する濾過容器２１が有する栓の開閉作業を行う栓操作部１２と栓操作部１３，１３を、計量部４と濾過装置２，２の近傍にそれぞれ対設している。
またテーブル７の下部には搬送昇降部１６を構成している。この搬送昇降部１６は、濾過容器２１を支持して栓操作部１３と濾過装置２とに搬送して昇降させ、且つ洗浄部１１から噴出される洗浄液を受けて排出する排出管１５を搬送し昇降させることができる。
【００１４】
尚、図示例の搬送ロボット８は二股爪方式のチャック８ａを多関節動作せしめる公知の構成からなる６軸型ロボットを採用している。また各作業部と搬送ロボット８及び搬送昇降部１６等は、コントロール部１７によって設定されたプログラムにより自動作動及び手動操作によって任意作動可能に構成される。
【００１５】
以上のように構成される土壌診断前処理装置１は、図４で示される作業工程を以て土壌診断前処理作業を行うことができる。即ち、図４の手動操作範囲で示される作業によって採取された土壌は、先ず風乾等の処理が行われて乾燥したものを規定された２ミリ目の非金属製のフルイによって選別される。次いで選別された所定量の細粒土壌（試料）が指定される容器３に収容される。そして、試料が収容された容器３は、開口部を栓で蓋閉じされ容器棚１０に整列状態でストックされる。
【００１６】
次いで、試料を収容した容器３は、同図に２点鎖線で囲んで示す自動操作範囲の各作業工程により、溶媒液に土壌の成分が溶出して得られる上澄み液が濾過され、濾過容器２１に回収される試料液（濾過液）が診断検液として取り出される。即ち、上記容器３は搬送ロボット８によって容器棚１０から取り出され、栓操作部１２で栓を抜き取ったのち計量部４に搬送される。ここで土壌の重量が計測され、次いで土壌重量に対応した設定比率を以て液体供給部４ａから前記溶媒液が容器３内に供給される。
【００１７】
こののち、容器３は搬送ロボット８によって再び栓操作部１２に搬送され、該栓操作部１２で抜き取り把持されている栓を閉じたのち、閉栓された容器３は液体処理部５に搬送セットされる。
次いで、液体処理部５にセットされた複数の容器３は、所定の振動と振幅による振とう時間を経たのち、容器棚１０に搬送されて静置されることにより、液体に土壌を攪拌混合した試料液の沈殿が行われる。
【００１８】
この間に濾過装置２では、後述する濾過手段によって容器３内で土壌成分が溶出した上澄みの試料液を濾過することができる。この際試料液を濾過するフィルターユニット２０のフィルターセット工程が図１１，１２で示すように行われる。
また容器棚１０にストックされている空の濾過容器２１が搬送ロボット８によって栓操作部１３に搬送される。次いで、栓操作部１３で栓２１ａの抜き取りが行われた濾過容器２１が、搬送昇降部１６によって搬送され濾過装置２の吸引ケース２２内に気密状態でセットされる。
【００１９】
また前記攪拌沈殿工程を終えると図１４，１５で示すように、試料液の濾過工程が以下のように行われる。即ち、搬送ロボット８によって容器棚１０から取り出された容器３は栓操作部１２に搬送されて開栓され、開栓された容器３は搬送ロボット８によって濾過装置２の上部に搬送されて所定の角度で傾動される。これにより容器３内で上澄み状態になった試料液は筒状の試料液案内体２３内に供給され、フィルターユニット２０の上段のフィルタ２５に至らせることができる。
【００２０】
次いで、吸引ケース２２内のエアーが図示しない吸気ポンプの作動によって吸引され、吸引ケース２２内が減圧されることに伴い、試料液が上中下段の各フィルタ２５，２６，２７を通過し、濾過された試料液（濾過液）が漏斗２９を介して直下の濾過容器２１内に収容される。次いで吸気ポンプが停止され試料液を収容した濾過容器２１は、搬送昇降部１６によって吸引ケース２２から下方に取り出され、横移動されたのち上昇して図１６で示す元位置に復帰し栓操作部１３で待期姿勢となる。次いで栓操作部１３が把持している栓２１ａを濾過容器２１に閉栓する。
【００２１】
また閉栓された濾過容器２１は一連の土壌診断前処理作業が完了され搬送ロボット８にって機外に排出搬送され、別の土壌診断工程に移行され試料液の成分診断を受ける。
こののち図１７〜図１９で示すように濾過装置２は、前記フィルターユニット２０と同外形を以て構成したダミーフィルターケース７５を自動的に交換セットし、次いで洗浄部１１を下降させて試料液案内体２３にセットしたのち、洗浄作業を行い次位の土壌診断前処理作業を再び行う。
【００２２】
次に図５〜図７を参照し、濾過装置２及び栓操作部１３並びに搬送昇降部１６の詳細な構成等について説明する。
濾過装置２及び栓操作部１３はテーブル７に穿設された通孔３１，３２の上部に設置される。搬送昇降部１６はテーブル７の下方に設置され、濾過容器２１を昇降及び横移動させ上記通孔３１，３２に下方から択一的に挿入させると共に、排出管１５を横移動及び昇降させ通孔３２に挿入させる。
【００２３】
栓操作部１３は通孔３２の近傍でテーブル７に立設される支柱３５に構成され、該支柱３５の上部にシリンダ３６を下向きに支持し、そのピストン端に栓２１ａを開閉可能に把持する栓チャック３７を設けている。この構成により容器受台３３上に載置セットされた濾過容器２１に対し栓チャック３７を下降させ、下降した栓チャック３７によって栓２１ａを把持し、次いでシリンダ３６を上昇作動し、把持した栓２１ａを濾過容器２１から抜き取ると共に、把持したまま保持することができる。
【００２４】
また栓操作部１３は前記濾過工程を終え試料液を収容した濾過容器２１に対し、上記保持した栓２１ａをシリンダ３６の下降作動により閉栓し、栓チャック３７の把持を解除したのち上昇して一連の開閉栓作業を完了する。
尚，前記栓操作部１２は栓操作部１３と同様な構成で開閉栓作業を行うものであり、説明を省略する。
【００２５】
濾過装置２は、通孔３２を容器受台３３の外周と気密状態で接当可能な接当板４０と、接当板４０を介しテーブル７に取付固定される釣鐘形状の吸引ケース２２と、該吸引ケース２２の中央上部に埋設した止め栓４１に挿入支持される漏斗２９と、テーブル７に立設した支柱４２の上部と中途部に支持され試料液をフィルターユニット２０に供給案内する試料液案内体２３と、フィルターユニット２０を左右のクランプ５０，５０によって開閉可能にセットするフィルターセット部５１とから構成される。
【００２６】
上記吸引ケース２２は、濾過容器２１を収容可能とする形状と大きさで前記吸気ポンプに接続され、底部にリング状の接当板４０を設けている。そして、吸引ケース２２は搬送昇降部１６を介し上昇される容器受台３３が接当板４０に押接されることにより気密状態に維持される。また吸引ケース２２の上部に挿入支持される漏斗２９の排出口は、吸引ケース２２内にセットされる濾過容器２１の開口部に臨ませることができる。
【００２７】
試料液案内体２３は、支柱４２の先端に設けた昇降シリンダー５２によって昇降可能に支持され、図１７で示すように下部の開口端の外周にフィルターユニット２０の外径より大きいリング部５３を突出し、左右のクランプ５０，５０に係合可能にしている。
【００２８】
フィルターセット部５１は、支柱４２に取付支持されるクランプ作動部５５が左右のクランプ５０，５０を開閉作動する構成となっている。左右のクランプ５０，５０は図１２で示すように、フィルターユニット２０を側方から覆う本体部の上下の内周面に、上下方向に拡開する傾斜面をなす突条部５７，５９が形成される。
【００２９】
以上のように構成される濾過装置２は、図１１で示すようにクランプ５０，５０が開いているとき試料液案内体２３は上昇位置にあり、搬送ロボット８が把持したフィルターユニット２０をセット間隔を介し漏斗２９の上に載せることができる。このフィルターセット姿勢において、試料液案内体２３を下降させるとフィルターユニット２０を漏斗２９に押接し挟持状態で固定することができる。
【００３０】
次いで、クランプ５０，５０が閉じられると、前記突条部５７，５９が試料液案内体２３のリング部５３と漏斗２９の上端縁２９ａに係合し、その突条部５７，５９の傾斜面により試料液案内体２３と漏斗２９を介し、フィルターユニット２０を上下方向に締付け固定するので、三者の各接当部の気密を簡単に行うことができる。
【００３１】
次に図２０〜図２２を参照し濾過装置２で用いられるフィルターユニット２０の実施形態について説明する。このフィルターユニット２０は筒状のフィルターケース６０の中途部に上方から、上フィルター２５と中フィルター２６と下フィルター２７を上下方向の濾過間隔を有して着脱可能に取付支持している。上記各フィルターの目合いは上方から下方に至るほど細目にすることが望ましいが、同じ濾紙を下方のもの程厚さを薄くして設けることもできる。
【００３２】
図示例のフィルターケース６０は、筒方向に略同じ長さで４分割した上ケース６１と中ケース６２，６２と下ケース６３とからなり、下段のケースと上段のケースを各ネジ部６５を介し分解可能に連結される。
【００３３】
また両者を連結するとき、下段のケースに形成した受面７０に網目板からなるフィルターサポート７１を載置し、該フィルターサポート７１の上に円盤状の濾紙からなる各フィルター２５，２６，２７を載置し、両者の外周を上段のケースに形成した押接面７２で押圧し固定する。このとき各フィルターと押接面７２の間に、可撓性を有するシールリング７３を介挿して押圧固定することが望ましい。
【００３４】
以上のように構成されるフィルターユニット２０は、下段のケースと上段のケースによって濾過間隔を維持し各フィルターを気密性を有して支持するので、試料液の濾過をスムーズに行うことができる。またフィルターケース６０は簡単に分解することができるので、複数のフィルターの交換及びコンタミを防止した洗浄を簡単に行うことができる。
【００３５】
尚、フィルターケース６０は分割したリング状のケースを連結した図示するものに限定されることなく、筒状のフィルターケース６０内に複数のフィルターを支持せしめたフィルターユニット２０にすることもできる。
【００３６】
また図１７〜図１９に示すように、試料液案内体２３と漏斗２９の間のセット間隔に支持されるフィルターユニット２０は、該フィルターユニット２０と同形状の筒状ケースからなるフィルターを有しないダミーフィルターケース７５と交換することができる。即ち、セット間隔にダミーフィルターケース７５を設置することにより、後述するように洗浄部１１による試料液案内体２３及び漏斗２９等の洗浄を簡単に行うことができる。
【００３７】
次に図５〜図７，図１７〜図１９を参照し搬送昇降部１６について説明する。この搬送昇降部１６は、テーブル７の下方で機体フレーム３７に取付固定された横送り機構７６と、該横送り機構７６に横往復移動可能に支持される支持台７７に前記容器受台３３を昇降作動させるシリンダ部７８と、排出管１５を昇降作動させるシリンダ部７９とからなり、濾過容器２１を容器受台３３に載置した横移動と、洗浄時における排出管１５の移動を選択的に行うことができる。
【００３８】
以上のように構成される土壌診断前処理装置１は、濾過装置２にフィルターユニット２０がセットされた状態において、容器３から試料液案内体２３に供給される試料液を、その自重及び吸気圧力によって上フィルター２５，中フィルター２６，下フィルター２７を介し複数段に分けて速やかに濾過することができる。
【００３９】
またフィルターユニット２０は各フィルターによって上方から一次濾過したものを２次濾過するので、フィルター目詰まりや特定フィルターの過負荷を抑制し濾過精度を上げることができるから、以後の土壌診断を好適に行うことができる。またフィルター構造及び濾過装置２を簡潔で廉価なものにすることができる。
【００４０】
そして濾過作業を終えたフィルターユニット２０は、新しいフィルターユニット２０との交換及び濾過装置２の要部の洗浄を簡単に行うことができるから、コンタミを防止した土壌診断前処理作業を能率よく行うことができる。
即ち、濾過装置２の洗浄工程は図１７〜図１９で示すように、クランプ５０，５０を開放し、且つ試料液案内体２３を上昇させると、固定を解除してフィルターユニット２０を簡単に取り出すことができる。
【００４１】
次いで、ダミーフィルターケース７５を漏斗２９上にセットし、再び試料液案内体２３を下降しダミーフィルターケース７５を押接固定したのち、クランプ５０，５０を閉じ試料液案内体２３とダミーフィルターケース７５と漏斗２９の固定を保持する。
次いで、搬送昇降部１６によって通孔３２の下方に移動待機している、排出管１５を上昇させ漏斗２９の直下に臨ませ洗浄待機状態にする。
【００４２】
次いで、この洗浄待機状態において洗浄部１１を下降させ、その下端に設けた可撓性を有する洗浄ガイド９０を試料液案内体２３の上部に接当させて洗浄姿勢にする。そして、洗浄部１１内に設けたノズル９１から洗浄液を噴射させながら該ノズル９１を上下動させることにより、試料液案内体２３及び漏斗２９の内面に付着している試料液等の付着物を洗い流す。
【００４３】
次いで、ノズル９１からエアーを周囲に噴射し洗浄液を除去し内部を乾燥させる。このとき排出管１５は漏斗２９の排出口に近接しているので、洗浄液及びエアーを濾過装置２内に飛散させることなく排出することができる。
従って、濾過装置２は次位の土壌診断前処理作業を行うとき、試料液案内体２３及び漏斗２９を取り外すことなく装着したまま、ダミーフィルターケース７５をセットし洗浄部１１を作動するだけで、洗浄及び乾燥を自動的に行うことができる。
【００４４】
また洗浄時の水滴等も速やかに乾燥除去されるので、ダミーフィルターケース７５と新たなフィルターユニット２０との交換セットも簡単で、コンタミを防止した次位の濾過作業を連続して行うことができる。尚、洗浄液とエアーは図示例のように同一のノズル９１から噴射させることなく、個別のノズルから噴射させるものでもよい。また実施形態で示される濾過装置２は土壌診断前処理装置用のものについて説明したが、液体に溶出することが可能な有機物等の任意な物質を試料とする試料液の濾過装置にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の濾過装置を備えた土壌診断前処理装置の正面図である。
【図２】図１の構成を示す平面図である。
【図３】図１の右側面図である。
【図４】土壌診断前処理作業の工程を示す作業工程図である。
【図５】濾過装置及び栓操作部並びに搬送昇降部の構成を示す正面図である。
【図６】図５の右側面図である。
【図７】図５の栓操作部及び搬送昇降部の構成を示す左側面図である。
【図８】濾過装置及び栓操作部並びにチャックの構成を示す平面図である。
【図９】チャックでフィルターユニットを把持した状態を示す平面図である。
【図１０】搬送昇降部の構成を示す平面図である。
【図１１】濾過装置のクランプを開放した状態を示す正面図である。
【図１２】濾過装置にフィルターユニットと濾過容器をセットした状態を示す正面図である。
【図１３】開栓した濾過容器を搬送昇降部によって移動させる状態を示す正面図である。
【図１４】試料液を濾過装置に供給する状態を示す正面図である。
【図１５】試料液を収容した濾過容器を搬送昇降部によって下降させた状態を示す正面図である。
【図１６】栓操作部によって濾過容器の閉栓をする状態を示す正面図である。
【図１７】クランプを開放し濾過装置にダミーフィルターケースをセットした状態を示す正面図である。
【図１８】濾過装置の洗浄前作業を示す正面図である。
【図１９】濾過装置の洗浄作業を示す正面図である。
【図２０】フィルターユニットの構成を示す正面図である。
【図２１】図２０の正断面図である。
【図２２】図２０の平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    土壌診断前処理装置
２    濾過装置
３    容器
４    計量部
７    テーブル
８    搬送ロボット
１１  洗浄部
１３  栓操作部
１６  搬送昇降部
２０  フィルターユニット
２１  濾過容器
２３  試料液案内体
２９  漏斗
３３  容器受台
５０  クランプ
７５  ダミーフィルターケース
【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】
2006003213.tif 000012
【図１１】
2006003213.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006003213.tif 000017
【図１６】
2006003213.tif 000018
【図１７】
2006003213.tif 000019
【図１８】
2006003213.tif 000020
【図１９】
2006003213.tif 000021
【図２０】
2006003213.tif 000022
【図２１】
2006003213.tif 000023
【図２２】
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