(57)【要約】【課題】全体をコンパクトに構成でき、しかも、十分な濾過処理能力を確保することができ、メンテナンスも容易に行うことができるクーラント濾過装置を提供する。【解決手段】濾過槽１を、一端部に斜め立上り部３を有し、内部に回転自在に軸支され配設されたドラムフィルター６を有するものとし、濾過槽１の対向する側壁部４，４には凹部軌道５，５を有し、この凹部軌道内をローラ１１ａが走行することにより斜め立上り部３の上端から他端部まで濾過槽１内を循環走行するローラコンベア１１を備え、このローラコンベア１１に噛合しているスプロケット２１と、このスプロケットを駆動する駆動モーター２２とを備えたものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に斜め立上り部を有する濾過槽と、該濾過槽内に回転自在に軸支され配設されたドラムフィルターと、前記濾過槽の前記斜め立上り部の上端から他端部へ向う方向に沿った対向する側壁部に設された凹部軌道と、該凹部軌道内をローラが走行することにより前記斜め立上り部の上端から他端部まで前記濾過槽内を循環走行するスクレーパ付きローラコンベアと、前記ローラコンベアに噛合しているスプロケットと、該スプロケットを駆動する駆動モーターと、を備えることを特徴とするクーラント濾過装置。
【請求項２】
前記凹部軌道の両端部が前記スプロケット近傍に位置することを特徴とする請求項１に記載のクーラント濾過装置。
【請求項３】
前記凹部軌道の前記端部の幅は、軌道幅よりも広いことを特徴とする請求項２に記載のクーラント濾過装置。
【請求項４】
前記ドラムフィルターは、前記斜め立上り部の上端から他端部まで走行する前記ローラコンベアの通過部位と、前記他端部から前記斜め立上り部の上端まで走行する前記ローラコンベアの通過部位との間に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のクーラント濾過装置。
【請求項５】
前記ドラムフィルターは、前記ローラコンベアの走行方向に沿って複数並設されていることを特徴とする請求項４に記載のクーラント濾過装置。
【請求項６】
前記濾過槽は、前記側壁部の一部を開口して前記濾過槽に連通するように配設した側部濾過槽を有し、該側部濾過槽内に前記ドラムフィルターが配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のクーラント濾過装置。
【請求項７】
前記側部濾過槽は、前記濾過槽の一方の側の側面に複数並設されていることを特徴とする請求項６に記載のクーラント濾過装置。
【請求項８】
前記側部濾過槽は、前記濾過槽の両側の側面に設置されていることを特徴とする請求項６に記載のクーラント濾過装置。
【請求項９】
前記ドラムフィルターは、前記ローラコンベアの走行を利用した伝達手段により回転駆動されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のクーラント濾過装置。
【請求項１０】
前記ドラムフィルターは、前記スプロケットを駆動する駆動モーターとは別個の駆動モーターにより回転駆動されることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のクーラント濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーラント濾過装置に係り、特にマシニングセンター等における金属の切削作業において排出される切粉等の異物を含んだクーラントを、再利用に供するために濾過する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クーラント濾過装置としては、図９に示すような、ドラムフィルタータイプのものが一般的である。これは、一端にマシニングセンター等からの切粉等を含んだクーラントの流入口５２を有し、他端に斜め立上り部５８を有し、この先端部に下向きのスラッジ排出口５３が形成されている濾過槽５１を備えている。この濾過槽５１内には、クーラント流入口５２の下側からスラッジ排出口５３にまで延びる一対のチェーンコンベア５４が配置され、このチェーンコンベア５４，５４間には、スクレーパ５５が適宜間隔置きに架設されている。また、斜め立上り部５８の基端部には、ドラムフィルター５６が回転可能に軸支して配設されている。チェーンコンベア５４，５４は、図９および図１０に示されるように、適宜間隔置きに配置されているチェーンガイド５９によって案内されて濾過槽５１内を循環走行可能とされている。
【０００３】
このような従来のクーラント濾過装置では、クーラントの流入口５２から切粉等を含んだクーラントが導入されると、比重の大きい切粉等が濾過槽５１の底面にスラッジＳとして沈殿堆積する。堆積したスラッジＳは、循環する一対のチェーンコンベア５４に架設されたスクレーパ５５によって掻き取られ、スクレーパ５５によって濾過槽５１の底面並びに斜め立上り部５８の内側面に沿って押送され、スラッジ排出口５３から排出される。また、塗料カス等の浮遊異物を含むクーラントは、ドラムフィルター５６の表面に被装されたフィルター（濾過布）によって濾過され、ドラムフィルター５６内部から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００３−３２６４３６号公報
【特許文献２】特許第３００４５５６号公報
【特許文献３】特開平１１−２３９７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のクーラント濾過装置では、チェーンコンベア５４がチェーンガイド５９から外れるのを防止するために、チェーンコンベア５４に常に張力をもたせる必要があった。そして、チェーンコンベア５４の張力によって個々のチェーンガイド５９に応力が作用しチェーンガイド５９が磨耗するので、チェーンガイド５９の交換が必要となり、装置の整備が煩雑であるという問題があった。また、チェーンガイド５９上に切粉等が沈殿堆積するとチェーンコンベア５４が外れ易くなるという問題もあった。
一方、循環するスクレーパはドラムフィルターの下を通過するため、その高さは、ドラムフィルターと濾過槽の底面との間の間隔に規制されることになるが、この間隔を広げると濾過効率が落ちるので、その間隔は余り広げることができない。その結果、スクレーパの高さを余り高くすることができないことになる。そして、スクレーパの高さが不十分であると、掻き取られて押送されるスラッジが嵩高くなってスクレーパがスラッジの下を潜り抜ける現象が生じたり、スラッジがドラムフィルターに接触してフィルターを損傷するという問題があった。また、スラッジをスクレーパが乗り越えて浮き上がる現象が生じて、チェーンコンベア５４がチェーンガイド５９から外れたり、ドラムフィルターに接触してフィルターを損傷するという問題もあった。
【０００６】
さらに、濾過槽５１の底部にはチェーンガイド５９が存在するため、スクレーパ５５の幅は濾過槽５１の幅よりも狭くせざるを得ず、このため、濾過槽５１の底部の両側（図１０に斜線を付して示している部位）にスラッジが堆積し易く、このスラッジによって上記のような不具合が顕著になるという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、全体をコンパクトに構成でき、しかも、十分な濾過処理能力を確保することができ、メンテナンスも容易に行うことができるクーラント濾過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明は、一端部に斜め立上り部を有する濾過槽と、該濾過槽内に回転自在に軸支され配設されたドラムフィルターと、前記濾過槽の前記斜め立上り部の上端から他端部へ向う方向に沿った対向する側壁部に設された凹部軌道と、該凹部軌道内をローラが走行することにより前記斜め立上り部の上端から他端部まで前記濾過槽内を循環走行するスクレーパ付きローラコンベアと、前記ローラコンベアに噛合しているスプロケットと、該スプロケットを駆動する駆動モーターと、を備えるような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記凹部軌道の両端部が前記スプロケット近傍に位置するような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記凹部軌道の前記端部の幅は、軌道幅よりも広いような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記ドラムフィルターは、前記斜め立上り部の上端から他端部まで走行する前記ローラコンベアの通過部位と、前記他端部から前記斜め立上り部の上端まで走行する前記ローラコンベアの通過部位との間に配設されているような構成とし、また、前記ドラムフィルターは、前記ローラコンベアの走行方向に沿って複数並設されているような構成とした。
【０００８】
本発明の好ましい態様として、前記濾過槽は、前記側壁部の一部を開口して前記濾過槽に連通するように配設した側部濾過槽を有し、該側部濾過槽内に前記ドラムフィルターが配設されているような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記側部濾過槽は、前記濾過槽の一方の側の側面に複数並設されているような構成とし、また、前記側部濾過槽は、前記濾過槽の両側の側面に設置されているような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記ドラムフィルターは、前記ローラコンベアの走行を利用した伝達手段により回転駆動されるような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記ドラムフィルターは、前記スプロケットを駆動する駆動モーターとは別個の駆動モーターにより回転駆動されるような構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ローラコンベアのローラが凹部軌道内を走行するので、従来のクーラント濾過装置におけるチェーンガイドからのチェーンコンベアの脱落という問題は発生せず、これによりローラコンベアに張力をかける必要がなく、チェーンガイドの磨耗や交換という従来の煩雑な問題が解消され、濾過機能が安定して発現される。また、ローラコンベアが走行軌道から浮き上がることがないので、スラッジをスクレーパが乗り越えて浮き上がる現象が防止され、スラッジを濾過槽から確実に排出することができるとともに、ドラムフィルターへの損傷を防止することができる。さらに、濾過槽の底部にはチェーンガイドが存在しないので、スクレーパの幅を濾過槽の内側全幅に対応させて設定することができ、濾過槽の底部の両側におけるスラッジの堆積を防止することができる。
【００１０】
また、濾過槽に側部濾過槽を設け、この側部濾過槽にドラムフィルターを配設した場合、濾過槽内のスクレーパの高さに対する制限がなくなり、高さを十分確保するように凹部軌道やスクレーパを設定できるので、スラッジがスクレーパを乗り越えるおそれがなく、スラッジを濾過槽からより確実に排出することができる。そして、分離された濾過槽と側部濾過槽における各作用によって、十分な濾過処理能力が確保され、結果的に全体をコンパクトに構成でき、特に、濾過槽及びスクレーパの横幅を合理的範囲に抑えることができる。さらに、ドラムフィルターが濾過槽の外側に配置されるため、その取り出しが容易となるので、ドラムフィルターを頻繁に取り出してメンテナンスを実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のクーラント濾過装置の一実施形態の正面図である。
【図２】本発明のクーラント濾過装置の一実施形態の平面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線における断面構造を示す図である。
【図４】図１のII−II線における断面構造を示す図である。
【図５】本発明のクーラント濾過装置におけるドラムフィルターの構造の一例を示す図である。
【図６】本発明のクーラント濾過装置におけるドラムフィルターの駆動を説明するための図である。
【図７】本発明のクーラント濾過装置の他の実施形態の平面図である。
【図８】本発明のクーラント濾過装置におけるドラムフィルターの構造の他の例を示す図である。
【図９】従来のクーラント濾過装置の構成例を示す縦断面図である。
【図１０】従来のクーラント濾過装置のチェーンコンベアとチェーンガイドの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態の正面図であり、図２はその平面図であり、図３は図１のＩ−Ｉ線における断面構造を示す図であり、図４は図１のII−II線における断面構造を示す図である。本発明のクーラント濾過装置は、一端部に斜め立上り部３を有する濾過槽１をクリーンタンク３０上に配置して有し、この濾過槽１内にはドラムフィルター６が回転自在に軸支されて配設されている。尚、図１ではクリーンタンク３０を省略している。
【００１３】
また、濾過槽１の斜め立上り部３の上端から他端部へ向う方向（図１、図２に矢印ａで示した方向）に沿った対向する側壁部４，４には、凹部軌道５，５が設けられている。そして、この凹部軌道５，５内をローラコンベア１１のローラ１１ａが走行可能とされている。このローラコンベア１１にはスクレーパ１３が架設されており、スクレーパ１３は、その先端部１３ａが濾過槽１の底部２を掻くことができるように設定されており、また、スクレーパ１３の幅は濾過槽１の内側全幅に亘るように設定されている。また、斜め立上り部３の上端部には、スプロケット２１とこれを駆動する駆動モーター２２が配設されている。そして、側壁部４，４に形成されている一対の凹部軌道５，５の両端部５Ａ，５Ｂは、スプロケット２１近傍に位置しており、ローラコンベア１１はスプロケット２１に噛合されている。これにより、スプロケット２１によって駆動されたローラコンベア１１が、斜め立上り部３の上端から他端部まで濾過槽１内を凹部軌道５，５に案内されて循環走行可能とされている。尚、凹部軌道５，５の端部５Ａ，５Ｂの幅は、凹部軌道５，５の幅よりも広いものとなっており、これにより、スプロケット２１による駆動でローラコンベア１１に振動が生じても、凹部軌道５，５の端部５Ａ，５Ｂとローラコンベア１１との接触の衝撃が緩和され、両者の損傷を抑制することができる。
【００１４】
上記の凹部軌道５，５は、端部５Ａから端部５Ｂに至る連続した軌道であるが、後述する円形凹部４ａ，４ａが設けられている箇所では凹部軌道５，５が一部途切れている。このように、本発明では、ローラコンベア１１の走行を利用するための伝達手段との係合等をなすために、端部５Ａから端部５Ｂに至る凹部軌道５，５に途切れる箇所が存在してもよい。但し、このような凹部軌道５，５が途切れる箇所は、クーラント流入口２４から濾過槽１に導入されたクーラントＣの液面よりも高い位置とすることが好ましい。
ドラムフィルター６は、図５に示されるように、周面に十分な開口を有する円筒状の内側ドラムフレーム７Ａの外周面にフィルター１４を巻き付け、さらに、十分な開口を有する外側ドラムフレーム７Ｂをフィルター１４の上から巻装し、内側ドラムフレーム７Ａと外側ドラムフレーム７Ｂを固着したものである。これにより、フィルター１４が内側ドラムフレーム７Ａと外側ドラムフレーム７Ｂとで挟持される。
【００１５】
フィルター１４としては、濾過布、金属網、小孔を多数有するパンチングメタル等を使用することができる。内側ドラムフレーム７Ａと外側ドラムフレーム７Ｂの材質は、金属、繊維強化プラスチック等を用いることができ、これらの固着は、例えば、シール材を用いた方法、金属溶接を用いた方法等により行うことができる。また、内側ドラムフレーム７Ａの両端には、円形開口８ａを有する被動スプロケット８が装着されており、この被動スプロケット８の円形開口８ａには円筒軸９が配設されている。
このようなドラムフィルター６は、側壁部４，４の円形凹部４ａ，４ａに設けられた軸受部材１０，１０に円筒軸９，９が嵌合され回転可能に支持されている。図４および図６に示されるように、円形凹部４ａ，４ａは、被動スプロケット８，８が凹部軌道５，５内を走行するローラコンベア１１と噛合するように形成されている。これにより、ドラムフィルター６は、斜め立上り部３の上端から他端部まで走行するローラコンベア１１の通過部位と、他端部から斜め立上り部の上端３まで走行するローラコンベア１１の通過部位との間に位置し、ローラコンベア１１の走行に伴って回転可能とされている。尚、ドラムフィルター６は、ローラコンベア１１の走行方向に沿って複数並設されてもよい。また、ローラコンベア１１の走行をドラムフィルター６の駆動に利用するための伝達手段は、上記の態様に限定されるものではない。
【００１６】
このようなクーラント濾過装置では、クーラント流入口２４からクーラントＣが導入されると、クーラントＣ中の切粉、樹脂等の異物（スラッジＳ）は、濾過槽１の底部２に一時的に沈殿堆積するが、沈殿堆積したスラッジＳは、循環するローラコンベア１１のスクレーパ１３によって逐次掻取され、濾過槽１の底部２および斜め立上り部３の内側面に沿って上方に押送され、スラッジ排出口２５に至ってそこから排出される。また、ローラコンベア１１の走行に伴って回転するドラムフィルター６のフィルター１４をクーラントのみが通過し、ドラムフィルター６の内部から円形開口８ａ、円筒軸９を通過してクリーンタンク３０に流出し、再利用に供される。
【００１７】
このように、本発明では、ローラコンベア１１のローラ１１ａが凹部軌道５，５内を走行するので、ローラコンベア１１に張力をかける必要がなく、これにより、従来のクーラント濾過装置におけるチェーンガイドからのチェーンコンベアの脱落、チェーンガイドの磨耗、交換という煩雑な問題が解消され、濾過機能が安定して発現される。また、ローラコンベア１１が走行軌道から浮き上がることがないので、スラッジをスクレーパ１３が乗り越えて浮き上がる現象が防止され、スラッジを濾過槽１から確実に排出することができるとともに、ドラムフィルター６への損傷を防止することができる。さらに、濾過槽１の底部２にはチェーンガイドが存在しないので、スクレーパ１３の幅を濾過槽１の内側全幅に対応させて設定することができ、濾過槽１の底部２の両側へのスラッジの堆積を防止することができる。
【００１８】
また、本発明のクーラント濾過装置では、濾過槽は、側壁部の一部を開口して濾過槽に連通するように配設した側部濾過槽を有し、この側部濾過槽内にドラムフィルターが配設されたものであってもよい。図７は、このような態様を説明するための図２相当の平面図である。ここでは、側部濾過３１が、濾過槽１の側壁部４の一部に形成された開口２６を水密状態で覆うように設けられている。これにより、開口２６を介して濾過槽１と側部濾過槽３１が連通状態となり、濾過槽１内のクーラントの一部が、随時開口２６を通って側部濾過槽３１内に流れ込むことになる。そして、側部濾過槽３１には、濾過槽１の長さ方向（ローラコンベア１１の進行方向）と平行となる回転軸心を有するドラムフィルター３６が、回転自在に配設されている。
【００１９】
ドラムフィルター３６は、図８に示されるように、周面に十分な開口を有するとともに両端にフランジ３７ａを有する円筒状の内側ドラムフレーム３７Ａの外周面にフィルター３８を巻き付け、さらに、十分な開口を有する外側ドラムフレーム３７Ｂをフィルター３８の上から巻装し、内側ドラムフレーム３７Ａと外側ドラムフレーム３７Ｂを固着したものである。これにより、フィルター３８が内側ドラムフレーム３７Ａと外側ドラムフレーム３７Ｂとで挟持される。フィルター３８、内側ドラムフレーム３７Ａと外側ドラムフレーム３７Ｂの材質は、上述のフィルター１４、内側ドラムフレーム７と外側ドラムフレーム７の材質と同様とすることができ、また、これらの固着も上述の態様と同様に行うことができる。内側ドラムフレーム３７Ａの両端のフランジ３７ａには、円筒軸３９が係合されており、また、外側ドラムフレーム３７Ｂにはスクレーパ４０が配設されている。このようなドラムフィルター３６は、軸受部材３３に円筒軸３９が嵌合され回転可能に支持されており、一方の円筒軸３９の先端には、開口部４２ａを有する被動ギア４２がドラムフィルター３６と同軸に係合されている。
【００２０】
このような側部濾過槽３１のドラムフィルター３６は、ローラコンベア１１の走行を利用した伝達手段により駆動することができる。このような伝達手段としては、例えば、下記のような構成とすることができる。すなわち、濾過槽１の側壁部４を貫通するようにギア軸４４が軸支され、このギア軸４４の一方の端部は、濾過槽１内に位置するとともにローラコンベア１１に係合する入力ギア４３を備え、ギア軸４４の他方の端部は、ベベルギア４５を備えている。また、濾過槽１の長さ方向（ローラコンベア１１の進行方向）と平行となる回転軸心を有するギア軸４７が側部濾過槽３１ら外側に突設され、ギア軸４７の端部にはベベルギア４６が配設され、このベベルギア４６は、上記のベベルギア４５に噛合されている。また、ギア軸４７には出力ギア４８が配設され、この出力ギア４８は被動ギア４２に噛合されている。このような構成により、ローラコンベア１１の走行が入力ギア４３、ギア軸４４、ベベルギア４５，４６、ギア軸４７を介して出力ギア４８に伝達され、この出力ギア４８の回転駆動が被動ギア４２に伝達され、ドラムフィルター３６が回転駆動される。
【００２１】
このクーラント濾過装置では、濾過槽１内のクーラントの一部は、開口２６から側部濾過槽３１に流入する。そして、ローラコンベア１１の走行に伴って回転するドラムフィルター３６のフィルター３８をクーラントのみが通過し、ドラムフィルター３６の内部から円筒軸３９を通過してクリーンタンク３０に流出し、再利用に供される。また、このクーラントとともに側部濾過槽３１に流入したスラッジは、ドラムフィルター３６を通過できず、側部濾過槽３１内で沈降し、スクレーパ４０によって開口２６方向へ押送され、濾過槽１に排出される。
【００２２】
このような本発明では、上述の効果に加えて、濾過槽１内のスクレーパ１３の高さに対する制限がなくなり、高さを十分確保するようにスクレーパを設定（凹部軌道５，５の形成位置を設定）できるので、スラッジがスクレーパを乗り越えるおそれがなく、スラッジを濾過槽からより確実に排出することができる。そして、分離された濾過槽１と側部濾過槽３１における各作用によって、十分な濾過処理能力が確保され、結果的に全体をコンパクトに構成でき、特に、濾過槽１及びスクレーパ１３の横幅を合理的範囲に抑えることができる。さらに、ドラムフィルターが濾過槽の外側に配置されるため、その取り出しが容易となるので、ドラムフィルターを頻繁に取り出してメンテナンスを実施することが可能となる。
【００２３】
尚、側部濾過槽３１のドラムフィルター３６を駆動するためのローラコンベア１１の走行を利用した伝達手段は、上述の態様に限定されるものではない。また、本発明では、ドラムフィルター３６を駆動するための駆動モーターを駆動モーター２２とは別個に設けてもよい。
また、上述の実施形態では、側部濾過槽３１へのドラムフィルター３６の配設が、その回転軸心が濾過槽１の長さ方向（ローラコンベア１１の進行方向）と平行となるように行われているが、これに限定されるものではなく、ドラムフィルター３６の回転軸心が濾過槽１の長さ方向に対して直角となるようにしてもよい。
【００２４】
また、上述の実施形態では、１個の側部濾過槽３１が濾過槽１の側壁部４に配設されているが、濾過量を増加する必要があるときは、複数個の側部濾過槽３１を濾過槽１の側壁部４に並設したり、あるいは、濾過槽１の両方の側壁部４，４に設置することにより、処理能力を高くすることができる。
また、使用するドラムフィルターは上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、周面に十分な開口を設けた円筒状のドラムフレームの外周面にフィルターを巻き付け、巻き付けたフィルターの重なり部位をドラムフレームに螺子で固定し、フィルターの両端部をホースバンドで固定したものを使用することができる。
また、ドラムフィルター６，３６を回転自在に支持するための構造は、上述の構造に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
クーラントを用いた金属加工全般に利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１…濾過槽
２…底部
３…斜め立上り部
４…側壁部
５…凹部軌道
６…ドラムフィルター
１１…ローラコンベア
１３…スクレーパ
２１…スプロケット
２２…駆動モーター
３１…側部濾過槽
３６…ドラムフィルター
【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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