(57)【要約】【課題】エアチャンバーブロックと対応するポンプ用バルブのバルブ本体の側面に大きなエア供給室を形成することにより、エア供給流路の形成の自由度、エアチャンバーブロックの貫通穴の形成の自由度及びエアチャンバーブロックの取り付け容易性を高め、もって、部品部数及び組立て工程の削減、ポンプ全体の小型化を図ることができるポンプ用バルブ本体を得る。【解決手段】ポンプ用バルブ本体であって、中央部の圧縮エア充填室と、前記中央部の圧縮エア充填室内に圧縮エアを供給する圧縮エア供給口とを備え、前記ポンプ用バルブ本体の外表面に、前記中央部の圧縮エア充填室とポンプ側のエアチャンバーとを連通する環溝状のエア供給室を形成し、前記圧縮エア供給口から前記中央部の圧縮エア充填室内に供給された圧縮エアは、前記エア供給室を介して前記ポンプ側のエアチャンバー内に供給されるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ用バルブ本体であって、
中央部の圧縮エア充填室と、
前記中央部の圧縮エア充填室内に圧縮エアを供給する圧縮エア供給口とを備え、
前記ポンプ用バルブ本体の外表面に、前記中央部の圧縮エア充填室とポンプ側のエアチャンバーとを連通する環溝状のエア供給室を形成し、前記圧縮エア供給口から前記中央部の圧縮エア充填室内に供給された圧縮エアは、前記エア供給室を介して前記ポンプ側のエアチャンバー内に供給されるように構成したことを特徴とするポンプ用バルブ本体。
【請求項２】
ポンプ用バルブ本体であって、
中央部の圧縮エア充填室と、
前記中央部の圧縮エア充填室内に圧縮エアを供給する圧縮エア供給口と、
第１エアチャンバーを画定する、少なくとも一つの第１貫通穴を有する第１エアチャンバーブロックと接合される第１側面と、
前記中央部の圧縮エア充填室と前記第１側面とを連通する第１連通路と、
第２エアチャンバーを画定する、少なくとも一つの第２貫通穴を有する第２エアチャンバーブロックと接合される第２側面と、
前記中央部の圧縮エア充填室と前記第２側面とを連通する第２連通路とを備え、
前記第１側面に、環溝状の第１エア供給室を形成し、該環溝状の第１エア供給室を介して前記第１連通路と前記少なくとも一つの第１貫通穴とが連通し、
前記第２側面に、環溝状の第２エア供給室を形成し、該環溝状の第２エア供給室を介して前記第２連通路と前記少なくとも一つの第２貫通穴とが連通していること、
を特徴とするポンプ用バルブ本体。
【請求項３】
請求項２記載のポンプ用バルブ本体において、
前記第１エア供給室と前記第２エア供給室は、ほぼ同一形状の環溝状に形成されていることを特徴とするポンプ用バルブ本体。
【請求項４】
請求項２叉は３に記載のポンプ用バルブ本体において、
前記第１連通路及び前記第２連通路は、各々複数の連通路として形成されていることを特徴とするポンプ用バルブ本体。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載のポンプ用バルブ本体において、
前記ポンプ用バルブ本体は、ダブルダイアフラムポンプに適用されることを特徴とするポンプ用バルブ本体。
【請求項６】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載のポンプ用バルブ本体において、
前記ポンプ用バルブ本体は、ピストンポンプに適用されることを特徴とするポンプ用バルブ本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイアフラムポンプやピストンポンプなどの種々のポンプに適用可能なポンプ用バルブ本体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、ダイアフラムポンプやピストンポンプなどの種々のポンプに使用可能なポンプ用バルブが知られている（例えば、特許文献１乃至５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５６６４９４０号
【特許文献２】米国特許第６１５８９８２号
【特許文献３】米国特許第５９２７９５４号
【特許文献４】米国特許第５８６０７９４号
【特許文献５】米国特許第５３６８４５２号
【０００４】
一般的に、ダイアフラムポンプは、バルブによって供給される圧縮エアを駆動源として動作されるようになっている。周知であるように、左右対称に配置された２枚のダイアフラムは、軸方向に往復運動可能なセンターシャフトの各端部に配置され、バルブによって各ダイアフラムの内側に配置されたエアチャンバー内に圧縮エアが周期的に交互に供給されることにより、一対のダイアフラムの押し引き動作が繰り返されてポンピング作用が行われる。
【０００５】
図１０には、従来におけるダブルダイアフラムポンプに使用可能なポンプ用バルブを概略的に示す。図１０に示すように、ポンプ用バルブは、圧縮エア充填室５０が中央に形成されたバルブ本体５１を有し、このバルブ本体５１の圧縮エア充填室５０には、センターシャフト５２が往復移動可能に貫通している。センターシャフト５２は、バルブ本体５１の両側に対称に配置されたエアチャンバーを画定するエアチャンバーブロック５３を貫通し、センターシャフト５２の各端部にダイアフラム（図示せず）がそれぞれ取り付けられている。また、バルブ本体５１の圧縮エア充填室５０には、センターシャフト５２に取り付けられた切替部材５４が設けられている。
【０００６】
バルブ本体５１には、配管ブロック５５が設けられ、この配管ブロック５５には、圧縮エア供給口（図示せず）からバルブ本体５１の圧縮エア充填室５０に供給された圧縮エアを各エアチャンバー内に供給する二つのエア供給流路５６、５７と、圧縮エア充填室５０に供給された圧縮エアを大気に解放するエア解放流路５８が形成されている。そして、圧縮エア充填室５０には、これらの流路５６、５７、５８に対応するスライド部材５９が、切替部材５４と係合するように配置されている。
【０００７】
図１０の状態は、スライド部材５９は、エア供給流路５７とエア解放流路５８とを連通すると共にエア供給流路５６が圧縮エア充填室５０と連通する位置にある。また、左側に配置されたエアチャンバー内の圧縮エアは、エア供給流路５７及びエア解放流路５８を通じて大気に排出されるようになっている。この状態で、圧縮エア供給口（図示せず）からバルブ本体５１の圧縮エア充填室５０に圧縮エアが供給されると、この圧縮エアは、エア供給流路５６を通って図において右側に配置されたエアチャンバー内に供給され、この供給によって図において右側に配置されたダイアフラム（図示せず）が右方に動かされてセンターシャフト５２を右側に動かす。このセンターシャフト５２の動作によって、スライド部材５９はセンターシャフト５２と共に右側に動かされて、エア供給流路５６とエア解放流路５８とを連通して右側に配置されたエアチャンバー内の圧縮エアをエア供給流路５６及びエア解放流路５８を通じて大気に排出すると共に、エア供給流路５７を圧縮エア充填室５０と連通させる。この状態で、圧縮エア供給口（図示せず）からバルブ本体５１の圧縮エア充填室５０に供給された圧縮エアは、エア供給流路５７を通って図において左側に配置されたエアチャンバー内に供給され、この供給によって図において左側に配置されたダイアフラム（図示せず）が左方に動かされセンターシャフト５２はセンターシャフト５２と共に左側に動かされる。この動作の繰り返しによってポンピング作用が行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１０に示されるような従来におけるポンプ用バルブは、エア供給流路５６及びエア供給流路５７が、そのエアチャンバー側の端部がエアチャンバーを画定するエアチャンバーブロック５３の貫通穴に整合されるように、配管ブロック５５に形成されている。換言すれば、エアチャンバーブロック５３は、エアチャンバーブロック５３の貫通穴をエア供給流路５６及びエア供給流路５７のエアチャンバー側の端部と整合するように形成しなければならない。さらに、エアチャンバーブロック５３の取り付けの際には、エアチャンバーブロック５３の貫通穴がエア供給流路５６及びエア供給流路５７のエアチャンバー側の端部と整合するように取り付けなければならない。
【０００９】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、エアチャンバーブロックと対応するポンプ用バルブのバルブ本体の側面に大きなエア供給室を形成することにより、エア供給流路の形成の自由度、エアチャンバーブロックの貫通穴の形成の自由度及びエアチャンバーブロックの取り付け容易性を高め、もって、部品部数及び組立て工程の削減、ポンプ全体の小型化を図ることができるポンプ用バルブ本体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】
【００１０】
本発明は、ポンプ用バルブ本体であって、中央部の圧縮エア充填室と、前記中央部の圧縮エア充填室内に圧縮エアを供給する圧縮エア供給口とを備え、前記ポンプ用バルブ本体の外表面に、前記中央部の圧縮エア充填室とポンプ側のエアチャンバーとを連通する環溝状のエア供給室を形成し、前記圧縮エア供給口から前記中央部の圧縮エア充填室内に供給された圧縮エアは、前記エア供給室を介して前記ポンプ側のエアチャンバー内に供給されるように構成したことを特徴とするポンプ用バルブ本体を提供する。
【００１１】
また、本発明は、ポンプ用バルブ本体であって、中央部の圧縮エア充填室と、前記中央部の圧縮エア充填室内に圧縮エアを供給する圧縮エア供給口と、第１エアチャンバーを画定する、少なくとも一つの第１貫通穴を有する第１エアチャンバーブロックと接合される第１側面と、前記中央部の圧縮エア充填室と前記第１側面とを連通する第１連通路と、第２エアチャンバーを画定する、少なくとも一つの第２貫通穴を有する第２エアチャンバーブロックと接合される第２側面と、前記中央部の圧縮エア充填室と前記第２側面とを連通する第２連通路とを備え、前記第１側面に、環溝状の第１エア供給室を形成し、該環溝状の第１エア供給室を介して前記第１連通路と前記少なくとも一つの第１貫通穴とが連通し、前記第２側面に、環溝状の第２エア供給室を形成し、該環溝状の第２エア供給室を介して前記第２連通路と前記少なくとも一つの第２貫通穴とが連通していること、を特徴とするポンプ用バルブ本体を提供する。
【００１２】
また、前記第１エア供給室と前記第２エア供給室とをほぼ同一形状の環溝状に形成されることができる。また、前記第１連通路及び前記第２連通路は、各々複数の連通路として形成されることができる。
【００１３】
また、ポンプ用バルブ本体は、例えば、ダブルダイアフラムポンプあるいはピストンポンプに適用されることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ポンプ用バルブ本体であって、中央部の圧縮エア充填室と、前記中央部の圧縮エア充填室内に圧縮エアを供給する圧縮エア供給口とを備え、前記ポンプ用バルブ本体の外表面に、前記中央部の圧縮エア充填室とポンプ側のエアチャンバーとを連通する環溝状のエア供給室を形成し、前記圧縮エア供給口から前記中央部の圧縮エア充填室内に供給された圧縮エアは、前記エア供給室を介して前記ポンプ側のエアチャンバー内に供給されるように構成されるため、バルブ本体の外表面に形成された大きなエア供給室により、連通路の形成の自由度、エアチャンバーブロックの貫通穴の形成の自由度及びエアチャンバーブロックの取り付け容易性を高め、もって、部品部数及び組立て工程の削減、ポンプ全体の小型化を図ることができ、その場合にもポンプ容量を大きくすることができる。また、従来のエア供給流路に比べて連通路を短くして抵抗を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、ダイアフラムポンプに適用された本発明にかかるポンプ用バルブ本体の実施の形態を示す概略部分断面図である。
【図２】図２は、図１に示すポンプ用バルブ本体の実施の形態を示す部分拡大概略正面図である。
【図３】図３は、図１に示すポンプ用バルブ本体の実施の形態を示す部分拡大概略上面図である。
【図４】図４は、図１に示すポンプ用バルブ本体の実施の形態を示す別の部分拡大概略正面図である。
【図５】図５は、図１に示すポンプ用バルブ本体の実施の形態を示す別の部分拡大概略上面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明にかかるポンプ用バルブ本体に適用可能な切替バルブ部材の一例を示す底面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面から見た横断面図である。
【図７】図７は、圧縮エア充填室の空間の形状を概略的に示す図である。
【図８】図８は、環溝状の第１エア供給室の空間の形状及び環溝状の第２エア供給室の空間の形状をそれぞれ概略的に示す図である。
【図９】図９（ａ）は、ピストンポンプの上方部位に取り付けられた本発明にかかるポンプ用バルブ本体の実施の形態を示す概略部分断面図であり、図９（ｂ）は、ピストンポンプの中央部位に取り付けられた本発明にかかるポンプ用バルブ本体の実施の形態を示す概略部分断面図である。
【図１０】図１０は、従来におけるポンプ用バルブ本体の一例を示す部分拡大概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかるポンプ用バルブ本体を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。本発明にかかるポンプ用バルブ本体は、ダイアフラムポンプやピストンポンプなどの種々のポンプに適用可能であり、図１には、ダブルダイアフラムポンプに適用されたポンプ用バルブ本体１を示している。図１に示すように、ポンプ用バルブ本体１には、ダイアフラムカバー６０、６１が取り付けられている。ダイアフラムカバー６０、６１には、ボールバルブを有する液体流入用インレットマニホールド６２と、ボールバルブを有する液体送り出し用アウトレットマニホールド６３が取り付けられている。
【００１７】
ダイアフラムカバー６０、６１の中には、ダイアフラムチャンバー６４、６５がそれぞれ形成されている。ダイアフラム６６は、ダイアフラムカバー６０と第１エアチャンバーブロック６７との間でクランプされており、ダイアフラムチャンバー６４を第１エアチャンバー６８から隔絶している。同様に、ダイアフラム６９は、ダイアフラムカバー６１と第２エアチャンバーブロック７０との間でクランプされており、ダイアフラムチャンバー６５を第２エアチャンバー７１から隔絶している。
【００１８】
二つのダイアフラム６６、６９は、ポンプ用バルブ本体１の中央部に形成された圧縮エア充填室２を（図２において左右方向に）往復移動可能に貫通したセンターシャフト３の各端部にそれぞれ取り付けられている。センターシャフト３は、バルブ本体１の両側に対称に配置された、第１エアチャンバー６８を画定する第１エアチャンバーブロック６７と、第２エアチャンバー７１を画定する第２エアチャンバーブロック７０をそれぞれ貫通しており、圧縮エア充填室２内に配置された切替部材７２が、切替ピン７４によってセンターシャフト３と一体にスライド移動可能に取り付けられている。
【００１９】
図２、３によく示すように、ポンプ用バルブ本体１は、その中央部に形成された圧縮エア充填室２内に図示しない供給源から圧縮エアを供給する圧縮エア供給口７３を有する。第１エアチャンバーブロック６７は、バルブ本体１側の側面に少なくとも一つの第１貫通穴４を有し、第２エアチャンバーブロック７０は、バルブ本体１側の側面に少なくとも一つの第２貫通穴５を有する。ポンプ用バルブ本体１は、第１エアチャンバーブロック６７と接合される第１側面６と、第２エアチャンバーブロック７０と接合される第２側面７とを有する。第１側面６の外表面上には、第１エアチャンバーブロック６７の少なくとも一つの第１貫通穴４と連通するように概ね環溝状に形成された大きな第１エア供給室９が形成されており、同様に、第２側面７の外表面上には、第２エアチャンバーブロック７０の少なくとも一つの第２貫通穴５と連通するように概ね環溝状に形成された大きな第２エア供給室１０が形成されている。第１エア供給室９と第２エア供給室１０は、空間対称的にほぼ同一形状の大きな環溝状に形成することができる。図７には、圧縮エア充填室２の空間２０の形状を概略的に示し、図８には、環溝状の第１エア供給室９の空間３０の形状及び環溝状の第２エア供給室１０の空間４０の形状をそれぞれ概略的に示している。
【００２０】
ポンプ用バルブ本体１は、図２及び図６（ａ）、（ｂ）に示す切替バルブ部材８が取り付けられており、この切替バルブ部材８には、圧縮エア充填室２と第１側面６の環溝状の第１エア供給室９とを連通する第１連通路１１と、圧縮エア充填室２と第２側面７の環溝状の第２エア供給室１０とを連通する第２連通路１２と、圧縮エア充填室２に供給された圧縮エアを大気に解放するエア解放通路１３とが形成されている。第１連通路１１は、圧縮エア供給口７３（図３参照）からバルブ本体１の圧縮エア充填室２に供給された圧縮エアを環溝状の第１エア供給室９を介して第１エアチャンバーブロック６７によって画定された第１エアチャンバー６８内に供給するためのものである。同様に、第２連通路１２は、圧縮エア供給口７３（図３参照）からバルブ本体１の圧縮エア充填室２に供給された圧縮エアを環溝状の第２エア供給室１０を介して第２エアチャンバーブロック７０によって画定された第２エアチャンバー７１内に供給するためのものである。そして、圧縮エア充填室２には、これらの通路１１、１２、１３に対応するスライド部材１４が、切替部材７２と係合するように配置されている。
【００２１】
図２及び図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１連通路１１は、第１分流路１１ａによって二つに枝分かれして第１側面６の環溝状の第１エア供給室９と連通するようになっており、同様に、第２連通路１２は、第２分流路１２ａによって二つに枝分かれして第２側面７の環溝状の第２エア供給室１０と連通するようになっている。従って、第１側面６に形成された大きな環溝状の第１エア供給室９を介して第１連通路１１と少なくとも一つの第１貫通穴４とが連通しており、第２側面７に形成された大きな環溝状の第２エア供給室１０を介して第２連通路１２と少なくとも一つの第２貫通穴５とが連通している。このように、ポンプ用バルブ本体１は、３つのエア空間、すなわち、図７に示すような圧縮エア充填室２の空間２０と、図８に示すような環溝状の第１エア供給室９の空間３０及び環溝状の第２エア供給室１０の空間４０を有した構成で形成されている。なお、図示の第１連通路１１及び第２連通路１２は、切替バルブ部材８に各々複数の連通路として形成することができる。また、第１連通路１１及び第２連通路１２は、三つ股以上に枝別れした連通路に形成することができるし、あるいは、全く枝別れしない単一の連通路に形成することも可能である。また、図示の実施例は、切替バルブ部材８がセンターシャフト３の軸方向に対して直交する方向においてセンターシャフト３に対して対称に配置された二つのバルブで構成されているが、一つの切替バルブだけで構成することも可能である。
【００２２】
次に動作について説明する。図２及び図３の状態では、スライド部材１４が第２連通路１２とエア解放通路１３とを連通すると共に、第１連通路１１が圧縮エア充填室２と第１側面６の環溝状の第１エア供給室９とを連通する位置にある。また、第２エアチャンバーブロック７０によって画定された第２エアチャンバー７１内の圧縮エアは、第２連通路１２及びエア解放通路１３を通じて大気に排出されるようになっている。この状態で、圧縮エア供給口７３からバルブ本体１の圧縮エア充填室２に圧縮エアが供給されると、この圧縮エアは、第１連通路１１を通り、環溝状の第１エア供給室９を介して第１エアチャンバーブロック６７の少なくとも一つの第１貫通穴４を通って第１エアチャンバー６８内に供給される。この供給によって図１において右側に配置されたダイアフラム６６が右方に動かされてセンターシャフト３を右側に動かし、このセンターシャフト３の動作によって、スライド部材１４はセンターシャフト３と共に右側に動かされて第２連通路１２とエア解放通路１３との連通を解除し、図４及び図５に示すように、第１連通路１１とエア解放通路１３とを連通して第１エアチャンバーブロック６７によって画定された第１エアチャンバー６８内の圧縮エアを第１連通路１１及びエア解放通路１３を通じて大気に排出する。この状態で、圧縮エア供給口７３からバルブ本体１の圧縮エア充填室２に圧縮エアが供給されると、この圧縮エアは、第２連通路１２を通り、環溝状の第２エア供給室１０を介して第２エアチャンバーブロック７０の少なくとも一つの第２貫通穴５を通って第２エアチャンバー７１内に供給される。この供給によって図１において左側に配置されたダイアフラム６９が左方に動かされてセンターシャフト３を左側に動かし、このセンターシャフト３の動作によって、スライド部材１４はセンターシャフト３と共に左側に動かされて第１連通路１１とエア解放通路１３との連通を解除し、図２及び図３に示すように再び第２連通路１２とエア解放通路１３とを連通する。この動作の繰り返しによってポンピング作用が行われる。
【００２３】
上述の実施例では、ポンプ用バルブ本体１は、ダイアフラムポンプに適用されているが、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ポンプ用バルブ本体１は、センターシャフト３に取り付けられシリンダー７６内で摺動可能なピストン７７を有するピストンポンプ７５に適用されることができる。図９（ａ）には、ポンプ用バルブ本体１がピストンポンプの上方に取り付けられた一例を示し、図９（ｂ）には、ポンプ用バルブ本体１がピストンポンプの中央に取り付けられた一例を示している。
【００２４】
図９（ａ）、（ｂ）に示す例では、ピストンポンプ７５のシリンダー７６内のピストン７７によって隔離された一方の圧力室が第１エアチャンバー６８となり、他方の圧力室が第２エアチャンバー７１となる。そして、第１エアチャンバー６８を画定する、少なくとも一つの第１貫通穴（図示せず）を有する第１エアチャンバーブロックとしてのシリンダーブロック７８が第１側面６と接合するようになっている。また、第２側面７は、ピストンポンプ７５のシリンダー７６側とは反対のポンプカバー７９側に固定されている。
【００２５】
第１連通路１１は第１分流路１１ａによって第１側面６の第１エア供給室９と連通し、第１エア供給室９はシリンダーブロック７８の少なくとも一つの第１貫通穴（図示せず）と連通し、従って、第１連通路１１は、圧縮エア充填室２に供給された圧縮エアを第１エア供給室９を介してシリンダーブロック７８によって画定された第１エアチャンバー６８内に供給される。一方、第２連通路１２は、第２分流路１２ａが連結管８０によって第２エアチャンバー７１と連通するようになっており、第２連通路１２は、圧縮エア充填室２に供給された圧縮エアを第２エア供給室１０及び連結管８０を介して第２エアチャンバー７１内に供給される。このように、本発明にかかるポンプ用バルブ本体１は、ダブルダイアフラムポンプに適用された形態でピストンポンプに適用することができる。なお、ポンプ用バルブ本体１をピストンポンプに適用する場合、ポンプ用バルブ本体１に第２エア供給室１０が形成されていなくても良い。
【符号の説明】
【００２６】
１    ポンプ用バルブ本体
２    圧縮エア充填室
３    センターシャフト
４    第１貫通穴
５    第２貫通穴
６    第１側面
７    第２側面
８    切替バルブ部材
９    第１エア供給室
１０    第２エア供給室
１１    第１連通路
１１ａ  第１分流路
１２    第２連通路
１２ａ  第２分流路
１３    エア解放通路
１４    スライド部材
２０    圧縮エア充填室の空間
３０    第１エア供給室の空間
４０    第２エア供給室の空間
６０    ダイアフラムカバー
６１    ダイアフラムカバー
６２    液体流入用インレットマニホールド
６３    液体送り出し用アウトレットマニホールド
６４    ダイアフラムチャンバー
６５    ダイアフラムチャンバー
６６    ダイアフラム
６７    第１エアチャンバーブロック
６８    第１エアチャンバー
６９    ダイアフラム
７０    第２エアチャンバーブロック
７１    第２エアチャンバー
７２    切替部材
７３    圧縮エア供給口
７４    切替ピン
７５    ピストンポンプ
７６    シリンダー
７７    ピストン
７８    シリンダーブロック
７９    ポンプカバー
８０    連結管
【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】
2011117364.tif 000007
【図６】
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【図９】
2011117364.tif 000009
【図１０】
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【図７】
2011117364.tif 000011
【図８】
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