(57)【要約】      （修正有）【課題】鍋底部の形状を工夫することにより騒音を低減すること。【解決手段】鍋底部２は凹凸を有さず、鍋底部２を上から見て互いに直交する線対称軸ａ−ａとｂ−ｂの２本のみ持つ形状とすることにより、同じ面積の略円形の鍋底部にした場合に比べ、中央部における設置面に対して垂直方向の剛性を高くすることができ、鍋底部の固有振動数が周波数の高い方へシフトして加熱コイルに流れる電流の周波数の１／ｎ倍（ｎ＝１、２、３、…）と一致させなくすることや、鍋底の振動モードにおける設置面に対して垂直方向の刺激係数を小さくすることができ、共振現象の発生を抑制してビーもしくはチリチリ等の騒音を発生しにくくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上から見て略円形の加熱コイルで誘導加熱される誘導加熱用鍋であって、磁性金属からなる発熱層と、前記発熱層の上部に形成されアルミニウムと同等またはそれ以上の熱伝導率の金属材料からなる高熱伝導層で構成されたクラッド材かならなり、プレス加工により上から見て略円形の上部開口部、前記開口部を形成する側壁、及び前記側壁の下端に形成される鍋底部を有する形状に成形される本体を備え、前記鍋底部は凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ誘導加熱用鍋。
【請求項２】
鍋底部は凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状にすることに代え、上から見て略円形の鍋底部を備え、前記鍋底部の一部分に下方に凸とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の凸部を有し、前記第１の線対称軸上の前記凸部の長さである第１の幅を前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凸部の長さである第２の幅を前記第１の幅より短くしてなる請求項１に記載の誘導加熱用鍋。
【請求項３】
鍋底部は凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状にすることに代え、上から見て略円形の鍋底部を備え、前記鍋底部の一部分に下方に凹とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の凹部を有し、前記第１の線対称軸上の前記凹部の長さである第１の幅を前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凹部の長さである第２の幅を前記第１の幅より短くしてなる請求項１に記載の誘導加熱用鍋。
【請求項４】
鍋底部は凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状にすることに代え、上から見て略円形の鍋底部を備え、前記鍋底部の一部分に下方に凸とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の略環状の凸部を有し、前記第１の線対称軸上の前記凸部の外側の長さである第１の幅を前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の対称軸上の前記凸部の外側の長さである第２の幅を前記第１の幅より短くしてなる請求項１に記載の誘導加熱用鍋。
【請求項５】
鍋底部は凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状にすることに代え、上から見て略円形の鍋底部を備え、前記鍋底部の一部分に下方に凹とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の略環状の凹部を有し、前記第１の線対称軸上の前記凹部の外側の長さである第１の幅を前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凹部の外側の長さである第２の幅を前記第１の幅より短くしてなる請求項１に記載の誘導加熱用鍋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱用の低騒音化を図った鍋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘導加熱用鍋は、鍋底部が上から見て略円形状としてなる。また、略円形の鍋底部に、下方に凸とした上から見て略円形状の凸部を形成してなるものもある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８７９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、上から見て略円形の加熱コイルの上に、鍋底部が略同心円上に設置され、加熱コイルによって設置面に対して垂直方向の電磁力が前記鍋底部に発生するとき、前記鍋底部の固有振動数と加熱コイルに流れる電流の周波数の１／ｎ倍（ｎ＝１、２、３、…）が一致し、且、その際の前記鍋底部の振動モードにおける設置面に対して垂直方向の刺激係数がゼロでないとき、前記鍋底部に共振現象が発生し、ビーもしくはチリチリ等の騒音が発生しやすいという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、誘導加熱用鍋の鍋底部の形状を工夫することにより騒音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決する為に、本発明の誘導加熱用鍋は、上から見て略円形の加熱コイルで誘導加熱される誘導加熱用鍋であって、磁性金属からなる発熱層と、前記発熱層の上部に形成されアルミニウムと同等またはそれ以上の熱伝導率の金属材料からなる高熱伝導層で構成されたクラッド材かならなり、プレス加工により上から見て略円形の上部開口部、前記開口部を形成する側壁、及び前記側壁の下端に形成される鍋底部を有する形状に成形される本体を備え、前記鍋底部は凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状としたものである。
【０００７】
これによって、鍋底の周縁部は加熱コイルによって発せられる磁束による作用が少ないので略載置状態で動作の有無に関わらず固定され振動を生じない。１方、中央部においては周縁部から遠く、かつ磁束の影響による力の作用が大きい。この結果、上記騒音が発生することになるが、上記構成によって、同じ面積の略円形の鍋底部にした場合に比べ、従来の開口部の形状を変えることなく中央部における設置面に対して垂直方向の剛性を高くすることができ、鍋底部の固有振動数が周波数の高い方へシフトして加熱コイルに流れる電流の周波数の１／ｎ倍（ｎ＝１、２、３、…）と一致させなくすることや、鍋底の振動モードにおける設置面に対して垂直方向の刺激係数を小さくすることにより、共振現象の発生を抑制してビーもしくはチリチリ等の騒音を発生しにくくすることが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の誘導加熱用鍋は、低振動かつ低騒音を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱用鍋の正面図と断面図
【図２】鍋が誘導加熱調理器に載置された状態の断面図
【図３】鍋底部が円形状の鍋である試料番号２の正面図と断面図
【図４】本発明の実施の形態１の鍋である試料番号１と鍋底部が円形状の鍋である試料番号２の固有値解析の結果（横軸を固有値、縦軸を刺激係数Ｚとしたグラフ）を示すグラフ
【図５】本発明の実施の形態２における誘導加熱用鍋の正面図と断面図
【図６】本発明の実施の形態２の鍋である試料番号３と鍋底部が円形状の鍋である試料番号２の固有値解析の結果（横軸を固有値、縦軸を刺激係数Ｚとしたグラフ）を示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態３における誘導加熱用鍋の正面図と断面図
【図８】本発明の実施の形態３の鍋である試料番号４と鍋底部が円形状の鍋である試料番号２の固有値解析の結果（横軸を固有値、縦軸を刺激係数Ｚとしたグラフ）を示すグラフ
【図９】本発明の実施の形態４における誘導加熱用鍋の正面図と断面図
【図１０】本発明の実施の形態４の鍋である試料番号５と鍋底部が円形状の鍋である試料番号２の固有値解析の結果（横軸を固有値、縦軸を刺激係数Ｚとしたグラフ）を示すグラフ
【図１１】本発明の実施の形態５における誘導加熱用鍋の正面図と断面図
【図１２】本発明の実施の形態５の鍋である試料番号６と鍋底部が円形状の鍋である試料番号２の固有値解析の結果（横軸を固有値、縦軸を刺激係数Ｚとしたグラフ）を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、上から見て略円形の加熱コイルで誘導加熱される誘導加熱用鍋であって、磁性金属からなる発熱層と、前記発熱層の上部に形成されアルミニウムと同等またはそれ以上の熱伝導率の金属材料からなる高熱伝導層で構成されたクラッド材かならなり、プレス加工により上から見て略円形の上部開口部、前記開口部を形成する側壁、及び前記側壁の下端に形成される鍋底部を有する形状に成形される本体を備え、前記鍋底部は凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状とすることにより、同じ面積の略円形の鍋底部にした場合に比べ、中央部における設置面に対して垂直方向の剛性を高くすることができ、鍋底部の固有振動数が周波数の高い方へシフトして加熱コイルに流れる電流の周波数の１／ｎ倍（ｎ＝１、２、３、…）と一致させなくすることや、鍋底の振動モードにおける設置面に対して垂直方向の刺激係数を小さくすることができ、共振現象の発生を抑制してビーもしくはチリチリ等の騒音を発生しにくくすることが出来る。
【００１１】
第２の発明は、請求項１において、鍋底部に凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状にすることに代え、上から見て略円形の鍋底部を備え、前記鍋底部の一部分に下方に凸とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の凸部を有し、前記第１の線対称軸上の前記凸部の長さである第１の幅を前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凸部の長さである第２の幅を前記第１の幅より短くすることにより、鍋底部全体の形状および加熱コイルと鍋底中心部との距離を従来と変えることなく、第１の発明と同様の効果を得ることが出来る。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１の発明において、鍋底部に凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状にすることに代え、上から見て略円形の鍋底部を備え、前記鍋底部の一部分に下方に凹とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の凹部を有し、前記第１の線対称軸上の前記凹部の長さである第１の
幅を前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凹部の長さである第２の幅を前記第１の幅より短くすることにより、鍋底部全体の形状および載置時の安定性を従来と変えることなく、第１の発明と同様の効果を得ることが出来る。さらには、鍋底中心部と設置面との距離を確保することにより、共振現象発生時にそれぞれが接触にくくなり、騒音を低減することが出来る。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１の発明において、鍋底部に凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状にすることに代え、上から見て略円形の鍋底部を備え、前記鍋底部の一部分に下方に凸とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の略環状の凸部を有し、前記第１の線対称軸上の前記凸部の外側の長さである第１の幅を前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の対称軸上の前記凸部の外側の長さである第２の幅を前記第１の幅より短くすることにより、鍋底部全体の形状を従来と変えることなく、第１の発明と同様の効果を得ることが出来る。さらには、鍋底中心部と設置面との距離を確保することにより、共振現象発生時にそれぞれが接触にくくなり、騒音を低減することが出来る。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１の発明において、鍋底部に凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸を２本のみ持つ形状にすることに代え、上から見て略円形の鍋底部を備え、前記鍋底部の一部分に下方に凹とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の略環状の凹部を有し、前記第１の線対称軸上の前記凹部の外側の長さである第１の幅を前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凹部の外側の長さである第２の幅を前記第１の幅より短くすることにより、鍋底部全体の形状および載置時の安定性および加熱コイルと鍋底中心部との距離を従来と変えることなく、第１の発明と同様の効果を得ることが出来る。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態の誘導加熱用鍋の正面図と断面図を示す。鍋本体１は、ＳＵＳ４３０からなる発熱層（鍋外側）と、前記発熱層の上部に形成されアルミニウムからなる高熱伝導層（鍋内側）で構成されたクラッド材よりなっている。
【００１７】
尚、クラッド材はそれぞれ、ＳＵＳ４３０の板厚を０．５ｍｍ、アルミニウムの板厚を１．５ｍｍとしており、鍋底部２は第１の線対称軸ａ−ａ上にある第１の幅Ａを２２７ｍｍ、第２の線対称軸ｂ−ｂ上にある第２の幅Ｂを１８９ｍｍの楕円形状としている。すなわち、この楕円形状は線対称軸を２本のみ持つ。
【００１８】
このような実施の形態１の鍋を試料番号１とした。
【００１９】
また、鍋が誘導加熱調理器に載置された状態の断面図を図２に示す。鍋本体３はトッププレート４の上に加熱コイル５と略同心上に載置され、インバータ６により加熱コイル５には２０ｋＨｚから４０ｋＨｚの高周波電流を流す。
【００２０】
また、図３に示す鍋底部３が上から見て直径１９０ｍｍの円形状としてなる鍋を試料番号２として、固有値解析を行い、結果を図４に示した。
【００２１】
図４から明らかなように、鍋底部を楕円形状とした実施の形態１の鍋である試料番号１は、鍋底部が円形状の鍋である試料番号２に対し、固有値が周波数の高い方に１８％（１８４８Ｈｚ）シフトするとともに、刺激係数も８８％（３２）小さくなっており、共振現
象が発生しにくいと判断できる結果を示した。
【００２２】
以上のように、本実施の形態においては、鍋底部２を凹凸を有さず、かつ上から見て互いに直交する線対称軸ａ−ａとｂ−ｂを２本のみ持つ形状とすることにより、同じ面積の上から見て互いに直交する線対称軸を２本を超えて多数持つ略円形の鍋底部７にした場合に比べ、中央部における設置面に対して垂直方向の剛性を高くすることができ、鍋底部の固有振動数が周波数の高い方へシフトして加熱コイルに流れる電流の周波数の１／２倍と一致させなくすることや、鍋底部の振動モードにおける設置面に対して垂直方向の刺激係数を小さくすることができ、共振現象の発生を抑制してビーもしくはチリチリ等の騒音を発生しにくくすることが出来る。
【００２３】
尚、試料番号２の刺激係数が最も大きくなるのは、電流の周波数２０〜２２ｋＨｚの１／２倍となる１０〜１１ｋＨｚであり、その範囲を着目周波数帯域とした。
【００２４】
（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態の誘導加熱用鍋の正面図と断面図を示す。鍋本体８は、ＳＵＳ４３０からなる発熱層（鍋外側）と、前記発熱層の上部に形成されアルミニウムからなる高熱伝導層（鍋内側）で構成されたクラッド材よりなっている。
【００２５】
尚、クラッド材はそれぞれ、ＳＵＳ４３０の板厚を０．５ｍｍ、アルミニウムの板厚を１．５ｍｍとしており、鍋底部９は直径１９０ｍｍの円形状としてなり、鍋底部９に下方に凸とした第１の線対称軸ａ−ａ上にある第１の幅を１８０ｍｍ、第２の線対称軸ｂ−ｂ上にある第２の幅を１４４ｍｍ、深さ２ｍｍの楕円形状の凸部１０を形成している。
【００２６】
このような実施の形態２の鍋を試料番号３として、固有値解析を行い、結果を図６に示した。
【００２７】
尚、比較対象には試料番号２を用いている。
【００２８】
図６から明らかなように、実施の形態２の鍋である試料番号３は、鍋底部が円形状の鍋である試料番号２に対し、固有値が周波数の高い方に２４％（２４４６Ｈｚ）シフトするとともに、刺激係数も６６％（２４）小さくなっており、共振現象が発生しにくいと判断できる結果を示した。
【００２９】
以上のように、本実施の形態においては、上から見て略円形の鍋底部９を備え、前記鍋底部９の一部分に下方に凸とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の凸部１０を有し、前記第１の線対称軸上の前記凸部１０の長さである第１の幅ａ−ａを前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凸部１０の長さである第２の幅ｂ−ｂを前記第１の幅ａ−ａより短くすることにより、鍋底部９全体の形状および加熱コイルと鍋底中心部との距離を従来と変えることなく、実施の形態１と同様の効果を得ることが出来る。
【００３０】
（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施の形態の誘導加熱用鍋の正面図と断面図を示す。鍋本体１１は、ＳＵＳ４３０からなる発熱層（鍋外側）と、前記発熱層の上部に形成されアルミニウムからなる高熱伝導層（鍋内側）で構成されたクラッド材よりなっている。
【００３１】
尚、クラッド材はそれぞれ、ＳＵＳ４３０の板厚を０．５ｍｍ、アルミニウムの板厚を１．５ｍｍとしており、鍋底部１２は直径１９０ｍｍの円形状としてなり、鍋底部１２に下方に凹とした第１の線対称軸ａ−ａ上にある第１の幅を１８０ｍｍ、第２の線対称軸ｂ
−ｂ上にある第２の幅を１４４ｍｍ、深さ２ｍｍの楕円形状の凹部１３を形成している。
【００３２】
このような実施の形態３の鍋を試料番号４として、固有値解析を行い、結果を図８に示した。
【００３３】
尚、比較対象には試料番号２を用いている。
【００３４】
図８から明らかなように、実施の形態３の鍋である試料番号４は、鍋底部が円形状の鍋である試料番号２に対し、固有値が周波数の高い方に２５％（２５６５Ｈｚ）シフトするとともに、刺激係数も６４％（２３）小さくなっており、共振現象が発生しにくいと判断できる結果を示した。
【００３５】
以上のように、本実施の形態においては、上から見て略円形の鍋底部１２を備え、前記鍋底部１２の一部分に下方に凹とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の凹部１３を有し、前記第１の線対称軸上の前記凹部の長さである第１の幅ａ−ａを前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凹部１３の長さである第２の幅ｂ−ｂを前記第１の幅ａ−ａより短くすることにより、鍋底１２部全体の形状および載置時の安定性を従来と変えることなく、実施の形態１と同様の効果を得ることが出来る。さらには、鍋底中心部と設置面との距離を確保することにより、共振現象発生時にそれぞれが接触にくくなり、騒音を低減することが出来る。
【００３６】
（実施の形態４）
図９は、本発明の第４の実施の形態の誘導加熱用鍋の正面図と断面図を示す。鍋本体１４は、ＳＵＳ４３０からなる発熱層（鍋外側）と、前記発熱層の上部に形成されアルミニウムからなる高熱伝導層（鍋内側）で構成されたクラッド材よりなっている。
【００３７】
尚、クラッド材はそれぞれ、ＳＵＳ４３０の板厚を０．５ｍｍ、アルミニウムの板厚を１．５ｍｍとしており、鍋底部１５は直径１９０ｍｍの円形状としてなり、鍋底部１５に下方に凸とした第１の線対称軸ａ−ａ上にある第１の幅１８０ｍｍ、第２の線対称軸ｂ−ｂ上にある第２の幅を１４４ｍｍ、幅１８ｍｍ、深さ２ｍｍの楕円形状の環状の凸部１６を形成している。
【００３８】
このような実施の形態４の鍋を試料番号５として、固有値解析を行い、結果を図１０に示した。
【００３９】
尚、比較対象には試料番号２を用いている。
【００４０】
図１０から明らかなように、実施の形態４の鍋である試料番号５は、鍋底部が円形状の鍋である試料番号２に対し、固有値が周波数の高い方に１０％（１０１１Ｈｚ）シフトするとともに、刺激係数も７２％（２６）小さくなっており、共振現象が発生しにくいと判断できる結果を示した。
【００４１】
以上のように、本実施の形態においては、上から見て略円形の鍋底部１５を備え、前記鍋底部１５の一部分に下方に凸とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の略環状の凸部１６を有し、前記第１の線対称軸上の前記凸部の外側の長さである第１の幅ａ−ａを前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の対称軸上の前記凸部の外側の長さである第２の幅ｂ−ｂを前記第１の幅より短くすることにより、鍋底部１５全体の形状を従来と変えることなく、実施の形態１と同様の効果を得ることが出来る。さらには、鍋底中心部と設置面との距離を確保することにより、共振現象発生時にそれぞれが接触にくくなり、騒音を低減することが出来る。
【００４２】
（実施の形態５）
図１１は、本発明の第５の実施の形態の誘導加熱用鍋の正面図と断面図を示す。鍋本体１７は、ＳＵＳ４３０からなる発熱層（鍋外側）と、前記発熱層の上部に形成されアルミニウムからなる高熱伝導層（鍋内側）で構成されたクラッド材よりなっている。
【００４３】
尚、クラッド材はそれぞれ、ＳＵＳ４３０の板厚を０．５ｍｍ、アルミニウムの板厚を１．５ｍｍとしており、鍋底部１８は直径１９０ｍｍの円形状としてなり、鍋底部１８に下方に凹とした第１の線対称軸ａ−ａ上にある第１の幅を１８０ｍｍ、第２の線対称軸ｂ−ｂ上にある第２の幅を１４４ｍｍ、幅１８ｍｍ、深さ２ｍｍの楕円形状の環状の凹部１９を形成している。
【００４４】
このような実施の形態５の鍋を試料番号６として、固有値解析を行い、結果を図１２に示した。
【００４５】
尚、比較対象には試料番号２を用いている。
【００４６】
図１２から明らかなように、実施の形態５の鍋である試料番号６は、鍋底部が円形状の鍋である試料番号２に対し、固有値が周波数の高い方に６％（６５３Ｈｚ）シフトするとともに、刺激係数も６９％（２５）小さくなっており、共振現象が発生しにくいと判断できる結果を示した。
【００４７】
以上のように、本実施の形態においては、上から見て略円形の鍋底部１８を備え、前記鍋底部１８の一部分に下方に凹とした上から見て互いに直交する第１及び第２の線対称軸を持つ形状の略環状の凹部１９を有し、前記第１の線対称軸上の前記凹部の外側の長さである第１の幅ａ−ａを前記加熱コイルの略直径と等しくするか、それ以上とし、前記第２の線対称軸上の前記凹部の外側の長さである第２の幅ｂ−ｂを前記第１の幅より短くすることにより、鍋底部１８全体の形状および載置時の安定性および加熱コイルと鍋底中心部との距離を従来と変えることなく、実施の形態と同様の効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱用鍋は、低振動かつ低騒音を実現することが出来るので、家庭用あるいは、業務用の誘導加熱調理器に使用する略円形の底を有する鍋等の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１、３、８、１１、１４、１７  鍋本体
２、７、９、１２、１５、１８  鍋底部
４  トッププレート
５  加熱コイル
６  インバータ
１０、１６  凸部
１３、１９  凹部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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