(57)【要約】      （修正有）【課題】被加熱域を所定の面積で局所的に加熱することができ、強い放射強度の赤外線を被加熱域に所定の面積で集中して照射することができる加熱装置を提供する。【解決手段】反射構造物１２は、直円錐状に成形されて前後方向後方から前後方向前方へ向かって末広がりになり、棒状赤外線放射管１１ａから放射された赤外線を反射して加熱装置１０から任意の距離離間した被加熱域に向かって赤外線を照射する反射内周面１７と、反射内周面１７の頂部１９から一方向へ離間して開口する円形の赤外線放射口１８とを有する。加熱装置１０では、棒状赤外線放射管１１ａから放射された赤外線が反射内周面１７で反射し、反射内周面１７で反射した赤外線が被加熱域に向かって円柱直状に照射され、反射構造物１２の赤外線放射口１８と略同一の面積で被加熱域を加熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を放射する熱源と、前記熱源の周囲を囲む反射構造物とから形成された加熱装置において、
前記反射構造物が、直円錐状に成形されて一方向後方から一方向前方へ向かって末広がりになり、前記熱源から放射された赤外線を反射して前記加熱装置から任意の距離離間した被加熱域に向かって該赤外線を照射する反射内周面と、前記反射内周面の頂部から一方向前方へ離間して開口する円形の赤外線放射口とを有し、前記熱源が、前記反射内周面の頂部から前記赤外線放射口に向かって直線状に延びる一方向へ長い棒状熱源であり、前記加熱装置では、前記棒状熱源から放射された赤外線が前記反射構造物の反射内周面で反射し、該反射内周面で反射した赤外線が前記被加熱域に向かって円柱直状に照射され、前記反射構造物の赤外線放射口と略同一の面積で前記被加熱域を加熱することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記棒状熱源が、前記反射内周面の頂部に位置する基端部と、前記赤外線放射口の中心に位置する先端部と、前記基端部と前記先端部との間に位置して一方向へ延びる中間部とを有し、前記基端部が、前記反射内周面の頂部を貫通した状態で、前記頂部の外側に位置して一方向と交差する方向へ延びる棒状の第１支持部材に支持され、前記先端部が、前記赤外線放射口に位置して一方向と交差する方向へ延びる棒状の第２支持部材に支持され、前記加熱装置では、前記反射内周面の頂部から前記赤外線放射口に延びる前記棒状熱源の基端部と中間部と先端部とから該反射内周面に向かって前記赤外線が放射される請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記加熱装置が、前記反射構造物の頂部の側に位置して該反射構造物を取り囲み、前記第１支持部材を支持する第１フレームと、前記反射構造物の赤外線放射口の側に位置して該赤外線放射口を取り囲み、前記赤外線放射口と前記第２支持部材とを支持する第２フレームとを含む請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記反射構造物が、その周り方向へｎ個に等しく分割されて該周り方向へ並んだ状態で連結され、前記ｎ個に分割された反射構造物の反射内周面が、前記被加熱域に向かって照射される赤外線を直進させるように、前記反射構造物の周り方向へ凸となる円弧を画いている請求項１ないし請求項３いずれかに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記一方向へ延びる棒状熱源と一方向前方へ向かって末広がりの反射内周面とのなす角度が、略４５°である請求項１ないし請求項４いずれかに記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源から放射された赤外線を利用し、熱源から任意の距離離間した被加熱域を加熱する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーナー燃焼装置につながって長さ方向へ延びる赤外線放射管と、前記長さ方向へ延びていて赤外線放射管から放射された赤外線を反射する反射構造ユニットとを備え、反射構造ユニットの赤外線照射口から被加熱域に向かって直接照射される第１赤外線と、反射構造ユニットで反射して赤外線照射口から被加熱域に向かって間接的に照射される第２赤外線とによって被加熱域を加熱する暖房置が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
反射構造ユニットは、その頂部に位置して長さ方向へ直状に延びる少なくとも１本の第１支柱と、第１支柱の下方かつ幅方向両側に位置して長さ方向へ直状に延びる一対の第２支柱と、第１支柱およびそれら第２支柱に固定され、第１支柱からそれら第２支柱に向かって所定の曲率半径で湾曲するアーチ部材と、それら第２支柱に固定され、アーチ部材の湾曲形状に沿って一方の第２支柱から他方の第２支柱に向かって所定の曲率半径で湾曲する反射板とから形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５７１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に開示の暖房装置は、赤外線放射管から放射された赤外線を被加熱域に均等に放射することはできるが、反射構造ユニットによって反射された赤外線が被加熱域に向かって末広がりの放射状に広がり、赤外線放射管から一方向へ所定寸法離間した被加熱域を所定の面積で局所的に加熱することができず、強い放射強度の赤外線を被加熱域に所定の面積で集中して照射することができない。
【０００６】
本発明の目的は、被加熱域を所定の面積で局所的に加熱することができ、強い放射強度の赤外線を被加熱域に所定の面積で集中して照射することができる加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明の前提は、赤外線を放射する熱源と、熱源の周囲を囲む反射構造物とから形成された加熱装置である。
【０００８】
前記前提における本発明の特徴は、反射構造物が、直円錐状に成形されて一方向後方から一方向前方へ向かって末広がりになり、熱源から放射された赤外線を反射して加熱装置から任意の距離離間した被加熱域に向かって赤外線を照射する反射内周面と、反射内周面の頂部から一方向前方へ離間して開口する円形の赤外線放射口とを有し、熱源が、反射内周面の頂部から赤外線放射口に向かって直線状に延びる一方向へ長い棒状熱源であり、加熱装置では、棒状熱源から放射された赤外線が反射構造物の反射内周面で反射し、反射内周面で反射した赤外線が被加熱域に向かって円柱直状に照射され、反射構造物の赤外線放射口と略同一の面積で被加熱域を加熱することにある。
【０００９】
本発明の一例としては、棒状熱源が、反射内周面の頂部に位置する基端部と、赤外線放射口の中心に位置する先端部と、基端部と先端部との間に位置して一方向へ延びる中間部とを有し、基端部が、反射内周面の頂部を貫通した状態で、頂部の外側に位置して一方向と交差する方向へ延びる棒状の第１支持部材に支持され、先端部が、赤外線放射口に位置して一方向と交差する方向へ延びる棒状の第２支持部材に支持され、加熱装置では、反射内周面の頂部から赤外線放射口に延びる棒状熱源の基端部と中間部と先端部とから反射内周面に向かって赤外線が放射される。
【００１０】
本発明の他の一例としては、加熱装置が、反射構造物の頂部の側に位置して反射構造物を取り囲み、第１支持部材を支持する第１フレームと、反射構造物の赤外線放射口の側に位置して赤外線放射口を取り囲み、赤外線放射口と第２支持部材とを支持する第２フレームとを含む。
【００１１】
本発明の他の一例としては、反射構造物が、その周り方向へｎ個に等しく分割されて周り方向へ並んだ状態で連結され、ｎ個に分割された反射構造物の反射内周面が、被加熱域に向かって照射される赤外線を直進させるように、反射構造物の周り方向へ凸となる円弧を画いている。
【００１２】
本発明の他の一例としては、一方向へ延びる棒状熱源と一方向前方へ向かって末広がりの反射内周面とのなす角度が略４５°である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる加熱装置によれば、反射内周面の頂部から赤外線放射口に向かって直線状に延びる一方向へ長い棒状熱源から放射された赤外線が反射構造物の反射内周面で反射し、反射内周面で反射した赤外線が被加熱域に向かって円柱直状に照射され、反射構造物の赤外線放射口と略同一の面積で被加熱域を加熱するから、被加熱域を所定の面積で局所的に加熱することができ、強い放射強度の赤外線を被加熱域に所定の面積で集中して照射することができる。加熱装置は、被加熱域を限定的に加熱することができ、被加熱域を所定の面積で満遍なく加熱することができる。
【００１４】
棒状熱源が反射内周面の頂部に位置する基端部と赤外線放射口の中心に位置する先端部と基端部および先端部の間に位置して一方向へ延びる中間部とを有し、基端部が反射内周面の頂部を貫通した状態で、頂部の外側に位置して一方向と交差する方向へ延びる棒状の第１支持部材に支持され、先端部が赤外線放射口に位置して一方向と交差する方向へ延びる棒状の第２支持部材に支持され、反射内周面の頂部から赤外線放射口に延びる棒状熱源の基端部と中間部と先端部とから反射内周面に向かって赤外線が放射される加熱装置は、反射内周面の頂部から赤外線放射口に延びる棒状熱源の基端部と中間部と先端部とから反射内周面に向かって赤外線が放射されることで、反射内周面の全域で赤外線が反射され、反射内周面の全域で反射された赤外線が被加熱域に向かって円柱直状に照射されるから、被加熱域を所定の面積で局所的に加熱することができ、強い放射強度の赤外線を被加熱域に所定の面積で集中して照射することができる。加熱装置は、被加熱域を限定的に加熱することができ、被加熱域を所定の面積で満遍なく加熱することができる。
【００１５】
反射構造物の頂部の側に位置して反射構造物を取り囲み、第１支持部材を支持する第１フレームと、反射構造物の赤外線放射口の側に位置して赤外線放射口を取り囲み、赤外線放射口と第２支持部材とを支持する第２フレームとを含む加熱装置は、第１支持部材が第１フレームに支持され、反射構造物の頂部が第１支持部材に支持されるとともに、赤外線放射口と第２支持部材とが第２フレームに支持され、棒状熱源の先端部が第２支持部材に支持されるから、反射構造物の不用意な動きが第１および第２フレームによって防がれ、第１および第２フレームによって加熱装置が回転することはなく、第１および第２フレームを所定の箇所に載置することによって、加熱装置を被加熱域に向けた状態で所定の箇所に静止状態で設置することができ、被加熱域を継続して加熱することができる。
【００１６】
反射構造物がその周り方向へｎ個に等しく分割されて周り方向へ並んだ状態で連結され、ｎ個に分割された反射構造物の反射内周面が被加熱域に向かって照射される赤外線を直進させるように、反射構造物の周り方向へ凸となる円弧を画いている加熱装置は、ｎ個に分割されたそれら反射構造物の反射内周面が赤外線を直進させるように円弧を画き、熱源から被加熱域に届く赤外線が減衰することなく、被加熱面域を限定的に加熱することができ、被加熱域を所定の面積で満遍なく加熱することができる。
【００１７】
一方向へ延びる棒状熱源と一方向前方へ向かって末広がりの反射内周面とのなす角度が略４５°である加熱装置は、棒状熱源から放射された赤外線が反射内周面において９０°反射され、反射内周面で反射した赤外線が被加熱域に向かって直状に照射され、反射構造物の赤外線放射口と略同一の面積で被加熱域を加熱するから、被加熱域を所定の面積で局所的に加熱することができ、強い放射強度の赤外線を被加熱域に所定の面積で集中して照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一例として示す加熱装置の正面斜視図。
【図２】加熱装置の正面図。
【図３】加熱装置の背面斜視図。
【図４】加熱装置の背面図。
【図５】加熱装置の側面図。
【図６】被加熱域に照射される赤外線を模式的に示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
一例として示す加熱装置１０の正面斜視図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかる加熱装置の詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図２は、加熱装置１０の正面図であり、図３は、加熱装置１０の背面斜視図である。図４は、加熱装置１０の背面図であり、図５は、加熱装置１０の側面図である。図１では、前後方向（一方向）を矢印Ａ、横方向を矢印Ｂで示し、縦方向を矢印Ｃで示すとともに、周り方向を矢印Ｄで示す。
【００２０】
加熱装置１０は、赤外線を放射する熱源１１と、熱源１１の外側に位置して熱源１１の周囲を取り囲む反射構造物１２と、第１および第２フレーム１３，１４と、第１および第２支持部材１５，１６とから形成されている。加熱装置１０は、被加熱域に赤外線（間接照射赤外線）を照射し、被加熱域を所定の面積で局所的に加熱する。熱源１１には、それに電気を供給する電線（図示せず）が連結され、電気の供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ（図示せず）が設置されているとともに、熱源１１の温度（赤外線放射強度）を調整するコントローラ（図示せず）が接続されている。
【００２１】
反射構造物１２は、アルミやステンレス等の金属から作られ、直円錐状に成形されて前後方向後方（一方向後方）から前後方向前方（一方向前方）へ向かって末広がりになっている。反射構造物１２は、直円錐状に成形された反射内周面１７と、略真円形に開口する赤外線放射口１８（直円錐の底）とを有する。反射内周面１７には、鏡面加工が施されている。反射内周面１７は、熱源１１から放射された赤外線を反射し、加熱装置１０から任意の距離離間した被加熱域に向かって赤外線を照射する。赤外線放射口１８は、反射内周面１７の頂部１９から前後方向前方（一方向前方）へ離間している。
【００２２】
反射構造物１２は、その周り方向へ４個（ｎ個）に等しく分割（等分）された第１反射構造物〜第４反射構造物１２ａ〜１２ｄから形成されている。４個に分割されたそれら反射構造物１２ａ〜１２ｄの各反射内周面１７は、被加熱域に向かって照射される赤外線を直進させるように、反射構造物１２の周り方向へ凸となる円弧を画いている。なお、反射構造物１２の分割数について特に制限はなく、反射構造物１２が２個に等しく分割（等分）されて第１反射構造物１２ａおよび第２反射構造物１２ｂから形成されていてもよく、反射構造物１２が３個に等しく分割（等分）されて第１反射構造物１２ａ〜第３反射構造物１２ｃから形成されていてもよい。
【００２３】
第１反射構造物〜第４反射構造物１２ａ〜１２ｄは、熱源１１（後記する棒状赤外線放射管）を中心として周り方向へ並んだ状態で連結されている。第１反射構造物１２ａと第２反射構造物１２ｂとは、それら反射構造物１２ａ，１２ｂの接続端縁２０ａ，２０ｂ（接続箇所）どうしが当接し、前後方向後方から前後方向前方へ傾斜して延びる第１連結金具２１ａによってそれら反射構造物１２ａ，１２ｂの接続端縁２０ａ，２０ｂどうしが連結されている。第２反射構造物１２ｂと第３反射構造物１２ｃとは、それら反射構造物１２ｂ，１２ｃの接続端縁２０ｂ，２０ｃ（接続箇所）どうしが当接し、前後方向後方から前後方向前方へ傾斜して延びる第２連結金具２１ｂによってそれら反射構造物１２ｂ，１２ｃの接続端縁２０ｂ，２０ｃどうしが連結されている。
【００２４】
第３反射構造物１２ｃと第４反射構造物１２ｄとは、それら反射構造物１２ｃ，１２ｄの接続端縁２０ｃ，２０ｄ（接続箇所）どうしが当接し、前後方向後方から前後方向前方へ傾斜して延びる第３連結金具２１ｃによってそれら反射構造物１２ｃ，１２ｄの接続端縁２０ｃ，２０ｄどうしが連結されている。第４反射構造物１２ｄと第１反射構造物１２ａとは、それら反射構造物１２ｄ，１２ａの接続端縁２０ｄ，２０ａ（接続箇所）どうしが当接し、前後方向後方から前後方向前方へ傾斜して延びる第４連結金具２１ｄによってそれら反射構造物１２ｄ，１２ａの接続端縁２０ｄ，２０ａどうしが連結されている。
【００２５】
熱源１１は、前後方向（一方向）へ長い棒状に成形された棒状赤外線放射管１１ａ（棒状熱源１１ａ）であり、反射構造物１２の中央に位置し、反射内周面１７の頂部１９から赤外線放射口１８に向かって直線状に延びている。棒状赤外線放射管１１ａは、反射内周面１８の頂部１９に位置して前後方向（一方向）へ直状に延びる基端部２２と、赤外線放射口１８の中心に位置して前後方向（一方向）へ直状に延びる先端部２４と、基端部２２と先端部２４との間に位置して前後方向（一方向）へ直状に延びる中間部２３とを有する。棒状赤外線放射管１１ａには、カーボンヒーター、セラミックチューブヒーター、セラミックコーティングヒーター、遠赤外線シーズヒーター、ハロゲンランプヒーター等の各種ヒーターを使用することができる。
【００２６】
前後方向（一方向）へ直線状に延びる棒状赤外線放射管１１ａ（棒状熱源１１ａ）と前後方向後方（一方向後方）から前後方向前方（一方向前方）へ向かって末広がりの反射内周面１７とのなす角度αは４５°が基本である。角度αが４５°未満すると、反射構造物１２の赤外線放射口１８の面積よりも小さい面積の被加熱域を加熱することができる。加熱装置１０は、棒状赤外線放射管１１ａと反射内周面１７とのなす角度αが４５°の場合、棒状赤外線放射管１１ａから放射された赤外線を棒状赤外線放射管１１ａに平行するように赤外線放射口１８から前後方向前方へ照射することができる。
【００２７】
第１フレーム１３は、鋼板から作られた四角形の枠であり、反射構造物１２の頂部１９の側に位置し、反射構造物１２（第１反射構造物〜第４反射構造物１２ａ〜１２ｄ）の周囲を取り囲んでいる。第１フレーム１３は、第１支持部材１５を支持している。第１フレーム１３は、上下方向へ離間して横方向へ並行して延びる一対の横架け材１３ａと、横方向へ離間して縦方向へ並行して延びる一対の縦架け材１３ｂとから形成されている。それら横架け材１３ａとそれら縦架け材１３ｂとは、それらの交差箇所が所定の固定手段（ネジおよびナット、溶接等）によって連結固定されている。
【００２８】
第２フレーム１４は、鋼板から作られた四角形の枠であり、反射構造物１２の赤外線放射口１８の側に位置し、赤外線放射口１８の周囲を取り囲んでいる。第２フレーム１４は、反射構造物１２の赤外線放射口１８と第２支持部材１６とを支持している。第２フレーム１４は、上下方向へ離間して横方向へ並行して延びる一対の横架け材１４ａと、横方向へ離間して縦方向へ並行して延びる一対の縦架け材１４ｂとから形成されている。それら横架け材１４ａとそれら縦架け材１４ｂとは、それらの交差箇所が所定の固定手段（ネジおよびナット、溶接等）によって連結固定されている。
【００２９】
第２フレーム１４のそれら横架け材１４ａとそれら縦架け材１４ｂとの交差箇所には、鋼板から作られた補強傾斜材２５が連結されている。それら補強傾斜材２５は、所定の固定手段（ネジおよびナット、溶接等）によって横架け材１４ａと縦架け材１４ｂとに連結固定されている。第１フレーム１３と第２フレームとは、鋼板から作られて前後方向へ延びる連結板３２によって連結されている。連結板３２は、所定の固定手段（ネジおよびナット、溶接等）によって横架け材１３ａ，１４ａと縦架け材１３ｂ，１４ｂとに連結固定されている。
【００３０】
赤外線放射口１８の周囲には、円形の補強環材２６が取り付けられている。補強環材２６は、赤外線放射口１８を画成する反射構造物１２の前端縁２７（第１反射構造物〜第４反射構造物１２ａ〜１２ｄの前端縁２７）に所定の固定手段（ネジおよびナット、固定金具等）によって連結固定されているとともに、補強傾斜材２５に所定の固定手段（ネジおよびナット、固定金具等）によって連結固定されている。
【００３１】
第１支持部材１５は、鋼板から作られて棒状に成形され、反射内周面１７の頂部１９の外側（頂部１９の前後方向後方）に位置して横方向（一方向と交差する方向）へ延びている。第１支持部材１５は、その両端部２８が所定の固定手段（ネジおよびナット、溶接等）によって第１フレーム１３の縦架け材１３ｂに連結固定されている。第１支持部材１５の中央部２９には、棒状赤外線放射管１１ａの基端部２２が連結固定されている。棒状赤外線放射管１１ａの基端部２２が反射内周面１７の頂部１９を貫通した状態で第１支持部材１５に支持されている。
【００３２】
第２支持部材１６は、鋼板から作られて棒状に成形され、赤外線放射口１８の外側（赤外線放射口１８の前後方向前方）に位置して横方向（一方向と交差する方向）へ延びている。第２支持部材１６は、その両端部３０が所定の固定手段（ネジおよびナット、溶接等）によって第２フレーム１４の縦架け材１４ｂに連結固定されている。第２支持部材１６の中央部３１には、棒状赤外線放射管１１ａの先端部２４が連結固定されている。棒状赤外線放射管１１ａの先端部２４が第２支持部材１６に支持されている。
【００３３】
図６は、被加熱域に照射される赤外線を模式的に示す図である。図６では、赤外線を矢印で示す。加熱装置１０は、スイッチをＯＮにすると、棒状赤外線放射管１１ａが発熱し、反射構造物１２の頂部１９と赤外線放射口１８との間に延びる棒状赤外線放射管１１ａの基端部２２、中間部２３、先端部２４の全域から赤外線が放射される。棒状赤外線放射管１１ａから放射された赤外線のうち、棒状赤外線放射管１１ａに対して直交方向へ放射された赤外線は、図６に示すように、加熱装置１０の反射内周面１７において直角（９０°）に反射し、棒状赤外線放射管１１ａに平行するように赤外線放射口１８から前後方向前方（一方向前方）へ照射される。反射内周面１７で反射した赤外線は、被加熱域に向かって円柱直状に照射され、反射構造物１２の赤外線放射口１８と略同一の面積で被加熱域を加熱する。
【００３４】
加熱装置１０は、反射内周面１７の頂部１９から赤外線放射口１８に向かって直線状に延びる一方向へ長い棒状赤外線放射管１１ａ（棒状熱源１１ａ）の基端部２２と中間部２３と先端部２４とから放射された赤外線が反射構造物１２（第１反射構造物〜第４反射構造物１２ａ〜１２ｄ）の反射内周面１７の全域で９０°反射され、反射内周面１７の全域で反射された赤外線が被加熱域（前後方向前方）に向かって円柱直状に照射され、反射構造物１２の赤外線放射口１８と略同一の面積で被加熱域を加熱するから、被加熱域を所定の面積で局所的に加熱することができ、強い放射強度の赤外線を被加熱域に所定の面積で集中して照射することができる。加熱装置１０は、被加熱域を限定的に加熱することができ、被加熱域を所定の面積で満遍なく加熱することができる。
【００３５】
加熱装置１０は、第１支持部材１５が四角形の第１フレーム１３に支持され、反射構造物１２の頂部１９が第１支持部材１５に支持されているとともに、赤外線放射口１８と第２支持部材１６とが四角形の第２フレーム１４に支持され、棒状赤外線放射管１１ａ（棒状熱源１１ａ）の先端部２４が第２支持部材１６に支持されているから、反射構造物１２の不用意な動きが第１および第２フレーム１３，１４によって防がれ、第１および第２フレーム１３，１４によって加熱装置１０が回転することはなく、第１および第２フレーム１３，１４を所定の箇所に載置することによって、加熱装置１０を被加熱域に向けた状態で所定の箇所に静止状態で設置することができ、被加熱域を継続して加熱することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０    加熱装置
１１    熱源
１１ａ  棒状赤外線放射管（棒状熱源）
１２    反射構造物
１３    第１フレーム
１３ａ  横架け材
１３ｂ  縦架け材
１４    第２フレーム
１４ａ  横架け材
１４ｂ  縦架け材
１５    第１支持部材
１６    第２支持部材
１７    反射内周面
１８    赤外線放射口
１９    頂部
２０ａ〜２０ｄ  接続端縁
２１ａ〜２１ｄ  第１〜第４連結金具
２２    基端部
２３    中間部
２４    先端部
２５    補強傾斜材
２６    補強環材
２７    前端縁
２８    両端部
２９    中央部
３０    両端部
３１    中央部
【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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