(57)【要約】【課題】濾材を汚れた部分から順に廃棄することができるエアフィルタ及びエアフィルタ用濾材保持具を提供する。【解決手段】第１枠１７と第２枠１８とを、着脱可能に係合する係合構造２１を介して組み合わせる。第１枠１７と第２枠１８との間には、複数枚の平板状の濾材１９を着脱可能に積層配置する。係合構造２１を、濾材１９の積層方向に沿うように第１枠１７上に配列された複数の被係合部２５Ａ，２５Ｂと、その被係合部２５Ａ，２５Ｂに着脱可能に係合するように第２枠１８に形成された係合部２６Ａ，２６Ｂとにより構成する。汚れた濾材１９を１枚ずつ廃棄し、濾材１９の積層枚数が減少した場合、被係合部２５Ａ，２５Ｂに対する係合部２６Ａ，２６Ｂの係合位置を変更する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱可能に係合する係合手段を介して組み合わされた第１枠と第２枠との間に、複数枚の平板状の濾材を着脱可能に積層状態で保持したことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
前記係合手段を、前記濾材の積層方向に沿うように前記第１枠上に配列された複数の被係合部と、その被係合部に着脱可能に係合するように前記第２枠に形成された係合部とにより構成したことを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
【請求項３】
エアクリーナのケースにシール状態で取り付けられるシール部を前記第１枠の外周に形成し、前記第２枠の係合部を第２枠の表裏いずれの状態においても第１枠の被係合部に係合可能な形状に形成したことを特徴とする請求項２に記載のエアフィルタ。
【請求項４】
前記第１枠と第２枠との間に、それらが傾斜状態で組み付けられることを防止するための手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のエアフィルタ。
【請求項５】
前記濾材の外周に高剛性部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のエアフィルタ。
【請求項６】
積層状態の濾材を保持するための間隔が形成されるように係合手段を介して着脱可能に組み合わされる第１枠と第２枠とよりなり、
前記係合手段を、前記濾材の積層方向に沿うように前記第１枠上に配列された複数の被係合部と、その被係合部に着脱可能に係合するように前記第２枠に形成された係合部とにより構成したことを特徴とするエアフィルタ用濾材保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばエンジンのエアクリーナに用いられるエアフィルタ及びエアフィルタ用濾材保持具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエアフィルタにおいては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の不織布よりなる波折り状の濾材の外周部や中間部に、ポリプロピレンの高剛性合成樹脂よりなる枠部を固着した構成が知られている。従って、この従来構成のエアフィルタにおいては、濾材と枠部との分別が困難であり、このため焼却処理ができず、エアフィルタ全体を不燃物として埋め立て処理を必要とする状況であった。
【０００３】
一方、従来のエアフィルタとしては、例えば特許文献１に開示されるような構成も提案されている。この従来構成においては、合成樹脂よりなる四角箱形のフィルタ枠内に、平板状の脱臭フィルタ及び波折り状の集塵フィルタが着脱可能に装着されている。集塵フィルタは、その濾材の外周部に囲い部を設けた構成となっている。そして、脱臭フィルタ及び集塵フィルタがフィルタ枠内において装着状態に保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３６５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１に記載の従来構成では、フィルタ枠が脱臭フィルタ及び集塵フィルタと別体に形成されているため、それらを分別することはできる。しかしながら、集塵フィルタにおいて集塵機能を必要とする濾材と、剛性を必要とする囲い部とを同一材料で構成することは困難であり、従って、濾材と、囲い部とを分別することは難しく、この集塵フィルタは、やはり埋め立て処理が必要であった。さらに、集塵フィルタが波折り状の濾材と囲い部との一体構造となっているため、濾材が集塵により汚れた場合、囲い部を含む集塵フィルタ全体を廃棄する必要があって、不経済であった。
【０００６】
しかも、集塵フィルタの製造においては、濾材を成形金型内にセットして、囲い部の材料を同金型内に射出する方法や、あるいは、濾材を枠状の囲い部の内側面に接着する方法が必要となる。従って、特許文献１の集塵フィルタは、その製造に手間がかかるものであった。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、濾材が汚れた場合、その濾材のみを廃棄処理することができるとともに、製造が容易なエアフィルタ及びエアフィルタ用濾材保持具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、着脱可能に係合する係合手段を介して組み合わされた第１枠と第２枠との間に、複数枚の平板状の濾材を着脱可能に積層状態で保持したことを特徴としている。
【０００９】
従って、この発明のエアフィルタをエアクリーナに使用した場合には、積層状態の複数枚の濾材のうちで、エア流の上流側の汚れの大きな濾材のみを廃棄できる。また、濾材と両枠とが別体に形成されているため、エアフィルタ全体を廃棄処理する際には、濾材と両枠とを分別して廃棄処理することもできる。しかも、濾材と両枠とが別体であるため、それらを別々に単独で製造すればよく、その製造は容易である。
【００１０】
前記の構成において、前記係合手段を、前記濾材の積層方向に沿うように前記第１枠上に配列された複数の被係合部と、その被係合部に着脱可能に係合するように前記第２枠に形成された係合部とにより構成するとよい。
【００１１】
前記の構成において、エアクリーナのケースにシール状態で取り付けられるシール部を前記第１枠の外周に形成し、前記第２枠の係合部を第２枠の表裏いずれの状態においても第１枠の被係合部に係合可能な形状に形成するとよい。
【００１２】
前記の構成において、前記第１枠と第２枠との間に、それらが傾斜状態で組み付けられることを防止するための手段を設けるとよい。
前記の構成において、前記濾材の外周に高剛性部を設けるとよい。
【００１３】
エアフィルタに用いられるエアフィルタ用濾材保持具としては、積層状態の濾材を保持するための間隔が形成されるように係合手段を介して着脱可能に組み合わされる第１枠と第２枠とよりなり、前記係合手段を、前記濾材の積層方向に沿うように前記第１枠上に配列された複数の被係合部と、その被係合部に着脱可能に係合するように前記第２枠に形成された係合部とにより構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、この発明によれば、濾材を汚れた部分から順に廃棄処理することができるとともに、濾材と枠とを分別して廃棄処理することもでき、しかも製造が容易になるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の構成を備えたエアクリーナを示す断面図。
【図２】図１のエアフィルタの分解斜視図。
【図３】同エアフィルタの濾材を拡大して示す部分断面図。
【図４】同エアフィルタにおいて濾材が汚れた場合の処理方法を説明するための断面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はエアフィルタ用濾材保持具における第１枠の被係合部と第２枠の係合部との係合状態を示す部分拡大断面図。
【図６】濾材が汚れた場合の処理方法を図４に続いて示す断面図。
【図７】（ａ）は第２実施形態を示す要部分解斜視図、（ｂ）は一部断面図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は第３実施形態における第１枠の被係合部と第２枠の係合部との係合状態を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化した第１実施形態のエアフィルタ、及びそのエアフィルタを備えたエアクリーナの構成を、図１〜図６の図面に従って説明する。
【００１７】
図１に示すように、この実施形態のエアクリーナにおいては、そのハウジング１１が下側の第１ケース１２と上側の第２ケース１３とにより構成され、それらのケース１２，１３が開口部の外周縁のフランジ部１２ａ，１３ａにおいて、図示しないクランプ金具を用いて開閉可能に結合されている。第１ケース１２の側壁には、インレット１４が形成されている。第２ケース１３の側壁には、アウトレット１５が形成されている。そして、前記インレット１４が大気に開放され、アウトレット１５はエンジンの吸気側に接続される。
【００１８】
図１及び図２に示すように、前記両ケース１２，１３のフランジ部１２ａ，１３ａ間には、エアフィルタ１６が挟持されている。このエアフィルタ１６は、着脱可能に組み合わされたほぼ四角枠状の第１及び第２枠１７，１８と、両枠１７，１８間の間隔内に着脱可能に積層状態で保持された不織布よりなる１枚または複数枚の平板状の濾材１９とから構成されている。両枠１７，１８によりエアフィルタ用濾材保持具１０が構成されている。前記濾材１９の枚数は後述のように任意に設定することができる。両枠１７，１８は、ポリプロピレンにより形成されている。これに対して、濾材１９は、ＰＥＴにより形成されている。図３に示すように、濾材１９の外周には、濾材１９を平板状に形状保持するための高剛性部２０が高熱付与下における圧縮成形により形成されている。
【００１９】
前記第１枠１７と第２枠１８とは、着脱可能に係合する係合手段としての係合構造２１を介して組み付けられ、それらの間に前記間隔が形成される。第２枠１８の四隅の内側には、濾材１９の４コーナ部を第１枠１７側に押し付けて保持するための枠状の保持部２２が形成されている。第１枠１７の外周には、エアクリーナの両ケース１２，１３のフランジ部１２ａ，１３ａ間にシール状態で取り付けられるシール部２３が形成されている。
【００２０】
前記第１枠１７の４箇所の側縁部には、案内部材２４Ａ，２４Ｂが濾材１９の積層方向に沿って延びるように突設されている。そして、第１枠１７と第２枠１８との組み付け時に、これらの案内部材２４Ａ，２４Ｂが第２枠１８の対応側縁部の内周面に均等に接触することにより、両枠１７，１８の組み付けが案内されるとともに、傾斜状態で組み付けられることが防止される。従って、この案内部材２４Ａ，２４Ｂにより、両枠１７，１８が傾斜状態で組み付けられることを防止するための防止手段が構成されている。
【００２１】
前記第１枠１７と第２枠１８との間の係合構造２１は、第１枠１７上の各案内部材２４Ａ，２４Ｂの外面に配列された複数の爪状の被係合部２５Ａ，２５Ｂと、その被係合部２５Ａ，２５Ｂに着脱可能に係合するように第２枠１８の側縁に形成された四角枠状の係合部２６Ａ，２６Ｂとにより構成されている。そして、濾材１９の積層厚さに応じて、係合部２６Ａ，２６Ｂが被係合部２５Ａ，２５Ｂに対して選択的に係合されることにより、両枠１７，１８間の間隔が調整されて、濾材１９が両枠１７，１８間に積層状態で挟着保持されるようになっている。
【００２２】
図２及び図５に示すように、前記第１枠１７の対向する２箇所の側縁部に配置された案内部材２４Ａ上の被係合部２５Ａと、他の対向する２箇所の側縁部に配置された案内部材２４Ｂ上の被係合部２５Ｂとは、それらの配列ピッチＰの半ピッチＰ／２分だけ配列方向に位置をずらせた状態で形成されている。これに対して、第２枠１８側の各係合部２６Ａ，２６Ｂは、同一高さ位置に形成されている。そして、被係合部２５Ａに対する係合部２６Ａの係合と、被係合部２５Ｂに対する係合部２６Ｂの係合とが交互に行われることにより、積層された濾材１９の厚さに応じて第１枠１７と第２枠１８との組み付け位置，すなわちそれらの間の間隔が、被係合部２５Ａ，２５Ｂの配列ピッチＰの半ピッチＰ／２分ずつ変更される。図面においては、被係合部２５Ａ，２５Ｂの配列ピッチを粗く描いたが、実際には被係合部２５Ａ，２５Ｂはもっと細かいピッチで形成され、前記が濾材１９の１枚分ずつ変更される。
【００２３】
また、図４に示すように、濾材１９の積層枚数が多い場合には、第２枠１８がその係合部２６Ａ，２６Ｂを第１枠１７側に突出させた表向きの状態で、第１枠１７に対して組み付けられる。この組み付け状態においては、四角枠状の係合部２６Ａ，２６Ｂの一側内縁２６ａが被係合部２５Ａ，２５Ｂに係合される。これに対して、図６に示すように、濾材１９の積層枚数が少なくなった場合には、第２枠１８がその係合部２６Ａ，２６Ｂを第１枠１７と反対側に突出させた裏向きの状態で、第１枠１７に対して組み付けられる。この組み付け状態においては、四角孔状の係合部２６Ａ，２６Ｂの他側内縁２６ｂが被係合部２５Ａ，２５Ｂに係合される。
【００２４】
次に、前記のように構成されたエアフィルタ１６を備えるエアクリーナについて作用を説明する。
図１に示す状態では、エアクリーナのケース１２，１３内にエアフィルタ１６が装着され、そのエアフィルタ１６の第２枠１８側が第１ケース１２側に配置されて、その第２枠１８側がエア流の上流側に配置される。この状態において、図示しないエンジンが運転されると、大気中のエアがインレット１４から第１ケース１２内に流入し、エアフィルタ１６の濾材１９を通過して第２ケース１３内に導かれた後、アウトレット１５を介してエンジンの吸気側に供給される。従って、エアに含まれる塵埃等が濾材１９により捕捉されて除去される。
【００２５】
このように、塵埃等の捕捉が行われると、積層状態の複数枚の濾材１９のうちで、エア流の上流側のものほど汚れる。そして、エア流の最上流側の濾材１９の汚れが大きくなった場合には、図４に示すように、エアフィルタ１６をエアクリーナのケース１２，１３内から取り出して、第２枠１８が第１枠１７の上側となるように配置すれば、汚れの大きな濾材１９が最上部に配置される。その後、第１枠１７上の各案内部材２４Ａ，２４Ｂを弾性力に抗して内側に撓曲させると、被係合部２５Ａ，２５Ｂと係合部２６Ａ，２６Ｂとの係合が解除される。この状態で、第２枠１８を第１枠１７上から取り外せば、汚れの大きな最上部の濾材１９を除去して廃棄することができる。
【００２６】
そして、この汚れの大きな濾材１９の除去後には、前記の操作とほぼ逆順に、第２枠１８を第１枠１７上に組み付けて、第２枠１８の四隅の保持部２２が濾材１９を押さえる位置となるように、被係合部２５Ａ，２５Ｂと係合部２６Ａ，２６Ｂとを係合させると、両枠１７，１８が組み付け状態に保持される。このため、残りの濾材１９が両枠１７，１８間に積層状態で挟着状態で保持される。その後、図１に示すように、エアフィルタ１６全体をエアクリーナのケース１２，１３内に装着すれば、再びエンジンに対する吸気エア中の塵埃等の除去に用いることができる。なお、このとき、汚れの大きな濾材１９の廃棄にともなってエアフィルタ１６全体の通気抵抗が回復する。一方、廃棄された濾材１９以外の濾材１９にも塵埃がある程度捕捉されて、濾材１９のフィルタの目が細かくなっている。従って、汚れの大きな濾材１９を廃棄しても、塵埃等の捕捉機能が低下することはほとんどなく、フィルタとして高い捕捉機能を維持できる。
【００２７】
一方、前記第１枠１７上への第２枠１８の組み付けに際して、濾材１９の積層枚数が少なくなっている場合には、第１枠１７から第２枠１８を外して、図６に示すように、第２枠１８を表裏反転させた状態で第１枠１７に組み付ける。このようにすると、四角枠状の係合部２６Ａ，２６Ｂの他側内縁２６ｂが被係合部２５Ａ，２５Ｂに係合して、両枠１７，１８はそれらの間の間隔が狭い状態で組み付けられる。そして、この場合は、第２枠１８上の各保持部２２において係合部２６Ａ，２６Ｂと反対側の面が濾材１９に当接するため、積層枚数の少ない濾材１９を両枠１７，１８間に安定に保持することができる。従って、この状態のエアフィルタ１６をハウジング１１内にセットすれば、濾材１９に対して前記と同じ方向でエアが通過して、前記と同様に塵埃等の捕捉を行うことができる。
【００２８】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  この実施形態においては、着脱可能な係合構造２１を介して組み合わされた第１枠１７と第２枠１８との間に、複数枚の平板状の濾材１９が着脱可能に積層状態で配置されている。よって、積層状態の複数枚の濾材１９のうちで、エア流の上流側に配置された濾材１９ほど汚れが大きくなる。この場合、第１枠１７と第２枠１８との係合を解除して、汚れの大きな濾材１９から順に廃棄することができるため、エアフィルタ１６全体を交換する必要がなく、経済的である。また、濾材１９を廃棄するだけでよいため、分別処理が不要であり、焼却処理が可能である。
【００２９】
（２）  この実施形態においては、エアフィルタ１６全体を廃棄する際には、濾材１９と両枠１７，１８とが別体に形成されているため、それらを材料ごとに分別して処理することができる。
【００３０】
（３）  この実施形態においては、前記係合構造２１が、濾材１９の積層方向に沿うように第１枠１７上に配列された複数の被係合部２５Ａ，２５Ｂと、その被係合部２５Ａ，２５Ｂに着脱可能に係合するように第２枠１８に形成された係合部２６Ａ，２６Ｂとにより構成されている。よって、濾材１９の積層厚さに応じて、被係合部２５Ａ，２５Ｂと係合部２６Ａ，２６Ｂとの係合位置を変更することができて、濾材１９をその枚数にかかわらず両枠１７，１８間に安定に積層状態で保持することができる。
【００３１】
（４）  この実施形態においては、前記第１枠１７の外周に、エアクリーナのケース１２，１３に対してシール状態で取り付けられるシール部２３が形成され、エアクリーナのケース１２，１３に対するエアフィルタ１６の装着状態で、第２枠１８がエア流の上流側に配置されるように構成されている。また、第２枠１８の係合部２６Ａ，２６Ｂが第２枠１８の表裏いずれの状態においても、第１枠１７の被係合部２５Ａ，２５Ｂに係合可能な形状に形成されている。このため、両枠１７，１８間に積層された濾材１９の枚数が少なくなった場合には、第２枠１８を表裏反転させた状態で第１枠１７に組み付けることにより、積層枚数の少ない濾材１９を両枠１７，１８間に安定に積層保持することができる。
【００３２】
（５）  この実施形態においては、前記第１枠１７と第２枠１８との間に、それらが傾斜状態で組み付けられるのを防止するための防止構造が設けられている。すなわち、この実施形態では、第１枠１７の４つの側縁部に、第２枠１８の対応側縁と均等な接触状態で摺接可能な案内部材２４Ａ，２４Ｂが突設されている。従って、この案内部材２４Ａ，２４Ｂの案内作用により、第１枠１７と第２枠１８とが傾斜状態で組み付けられることを防止することができる。
【００３３】
（６）  この実施形態においては、前記濾材１９の外周に高剛性部２０が設けられている。このため、不織布等よりなる平板状の濾材１９を撓みが生じることなく形状保持することができて、第１枠１７と第２枠１８との間に濾材１９を着脱する際に、その着脱作業を容易に行うことができるとともに、濾材１９が皺になったり、折りたたまれたりした状態で積層されることを防止できる。
【００３４】
（７）  この実施形態においては、第２枠１８の四隅部に、第２枠１８が表裏反転された状態であっても濾材１９を押し付ける保持部２２が形成されている。従って、濾材１９を常に第２枠１８によって第１枠１７側に押し付けることができ、濾材１９を安定してエアの濾過に供することができる。
【００３５】
（８）  この実施形態においては、濾材１９は、全体が一枚の不織布によって構成されているため、構成が簡単で、製造が容易である。
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化したエアフィルタの第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３６】
さて、この第２実施形態では、図７（ａ）（ｂ）に示すように、第２枠１８の各係合部２６Ａ，２６Ｂと対応する内面に、第１枠１７上の各案内部材２４Ａ，２４Ｂと係合可能な係合溝３０が形成されている。そして、第１枠１７と第２枠１８との組み付け時に、各案内部材２４Ａ，２４Ｂが係合溝３０に係合することにより、両枠１７，１８が傾斜状態で組み付けられることが防止されるようになっている。従って、この第２実施形態では、案内部材２４Ａ，２４Ｂと係合溝３０とにより、両枠１７，１８が傾斜状態で組み付けられるのを防止するための防止手段が構成されている。
【００３７】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（８）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（９）  この実施形態においては、第２枠１８の内面に各案内部材２４Ａ，２４Ｂと係合可能な係合溝３０が形成されているため、第１枠１７と第２枠１８とが傾斜状態で組み付けられることを一層効果的に防止することができる。
【００３８】
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化したエアフィルタの第３実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３９】
さて、この第３実施形態においては、図８（ａ）（ｂ）に示すように、第１枠１７上の各案内部材２４Ａ，２４Ｂに被係合部２５Ａ，２５Ｂが、同一の配列ピッチＰで同一の高さ位置となるように形成されている。これに対して、第２枠１８の対向する２箇所の側縁に配置された係合部２６Ａと、他の対向する２箇所の側縁に配置された係合部２６Ｂとは、被係合部２５Ａ，２５Ｂの配列ピッチＰの半ピッチＰ／２分だけ、その配列方向に位置をずらせた状態で形成されている。よって、この構成においても、第１実施形態の構成と同様に、被係合部２５Ａに対する係合部２６Ａの係合と、被係合部２５Ｂに対する係合部２６Ｂの係合とが交互に行われることにより、第１枠１７と第２枠１８との組み付け位置が、被係合部２５Ａ，２５Ｂの配列ピッチＰの半ピッチＰ／２分ずつ変更される。
【００４０】
従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果と同様な効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００４１】
・  前記実施形態において、平板状の濾材１９として不織布の繊維密度の異なったもの複数種用意し、エア流の上流側の濾材１９ほど繊維密度が粗くなるように、濾材１９を積層配置すること。
【００４２】
このように構成した場合には、濾材１９の積層枚数が少なくなった場合に、濾材１９の濾過効率が低減するおそれを抑制することができる。
・  前記各実施形態において、積層配置された複数枚の濾材１９のうちで、第１枠１７上に接触配置される１枚の濾材１９を、第１枠１７に対して接着剤等により貼着固定すること。
【００４３】
このように構成した場合には、濾材１９が全部廃棄除去された状態で、エアクリーナが使用されるおそれを防止することができる。
・  前記各実施形態において、係合手段としての係合構造２１を異なった構成に変更すること。例えば、係合部２６Ａ，２６Ｂに爪状の突部を、案内部材２４Ａ，２４Ｂにその突部が係合する凹部を形成すること。
【符号の説明】
【００４４】
１２…第１ケース、１３…第２ケース、１６…エアフィルタ、１７…第１枠、１８…第２枠、１９…濾材、２０…高剛性部、２１…係合手段としての係合構造、２３…シール部、２４Ａ，２４Ｂ…防止手段を構成する案内部材、２５Ａ，２５Ｂ…被係合部、２６Ａ，２６Ｂ…係合部、３０…防止手段を構成する係合溝。
【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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