(57)【要約】      （修正有）【課題】延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュールを提供する。【解決手段】延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール１０はベース１１、蓋１２、毛細管構造および延伸毛細管層を備える。ベースは相互に繋がる第一凹状溝、第二凹状溝、液流流路１１３および気流流路１１４を有する。蓋１２はベース１１に被さって密封空間を構成する。密封空間は第一凹状溝、第二凹状溝、気流流路１１４および液流流路１１３を含む。毛細管構造は第一凹状溝および第二凹状溝に対応するように密封空間内に配置される。延伸毛細管層は液流流路１１３内に位置付けられ、液流流路１１３の一部分に分布することによって気体が液流流路１１３を通らず第一凹状溝および第二凹状溝内を流動することを維持する。延伸毛細管層は両端が液流流路１１３に突出して毛細管構造に接触する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベイパーチャンバーの内部の密封空間が真空状態であり、作動液体が密封空間内に充填され、
ベース、蓋、毛細管構造および延伸毛細管層を備え、
前記ベースは、第一凹状溝、第二凹状溝、液流流路および気流流路を有し、前記第一凹状溝、前記第二凹状溝、前記液流流路および前記気流流路は相互に繋がり、
前記蓋は、前記ベースに被さって前記密封空間を構成し、前記密封空間は前記第一凹状溝、前記第二凹状溝、前記気流流路および前記液流流路を含み、
前記毛細管構造は、前記第一凹状溝および前記第二凹状溝に対応するように前記密封空間内に配置され、
前記延伸毛細管層は、前記液流流路内に位置付けられ、前記液流流路の一部分に分布することによって気体が前記液流流路を通らず前記第一凹状溝および前記第二凹状溝内を流動することを維持し、
前記延伸毛細管層は、両端が前記液流流路に突出して前記毛細管構造に接触することを特徴とする、
延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項２】
前記延伸毛細管層は、前記液流流路の内部に充満することを特徴とする請求項１に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項３】
前記延伸毛細管層は、両端に形成された二つの延伸部位を有し、二つの前記延伸部位は別々に前記第一凹状溝および前記第二凹状溝内の所定の長さまで伸び、前記第一凹状溝および前記第二凹状溝の溝壁面に接触せず適切な間隔を保つことを特徴とする請求項１に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項４】
二つの前記延伸部位は、前記延伸毛細管層の二つの端部から同じ側へ伸びて形成されることを特徴とする請求項３に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項５】
二つの前記延伸部位は、前記延伸毛細管層の二つの端部から異なる両側へ伸びて形成されることを特徴とする請求項３に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項６】
前記延伸毛細管層は、一端に延伸部位を有し、前記延伸部位は前記第一凹状溝の空間に充満せず、前記第一凹状溝内に広がり、前記延伸部位は主要部位および複数のサイド部位を有し、前記主要部位は矩形を呈し、複数の前記サイド部位は相互に間隔を置いて前記主要部位の一側から前記気流流路の方向へ伸びるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項７】
前記ベースは二つの前記液流流路および二つの前記気流流路を有し、二つの前記延伸毛細管層は、それぞれ二つの前記液流流路内の少なくとも一部分に分布するように二つの前記液流流路に形成され、前記気流流路から流出した気体作動液が二つの前記液流流路へ流入することを妨害し、二つの前記延伸毛細管層は、それぞれの両端が二つの前記液流流路の外部の所定距離まで突出し、前記第一凹状溝および前記第二凹状溝に別々に入り込み、かつ二つの前記延伸部位によって相互に連結されることを特徴とする請求項１に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項８】
前記ベースの前記第一凹状溝および前記第二凹状溝は、二つの連絡通路によって繋がり、二つの前記連絡通路はそれぞれの内部がスペーサーによって前記液流流路および前記気流流路に仕切られ、二つの前記液流流路は二つの前記連絡通路の相対する内側に配置され、二つの前記気流流路は二つの前記連絡通路の相対する外側に配置されることを特徴とする請求項７に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項９】
前記第一凹状溝、前記第二凹状溝、前記液流流路および前記気流流路は、同じ平面に位置することを特徴とする請求項１に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項１０】
前記毛細管構造は、第一毛細管層、第二毛細管層、第三毛細管層および第四毛細管層を含み、前記第一毛細管層は前記第一凹状溝に対応するように蓋に形成され、前記第二毛細管層は前記第二凹状溝に対応するように蓋に形成され、前記第三毛細管層は前記ベースの前記第一凹状溝内に形成され、前記第四毛細管層は前記ベースの前記第二凹状溝内に形成されることを特徴とする請求項１に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項１１】
前記第一毛細管層、前記第二毛細管層、前記第三毛細管層および前記第四毛細管層の間には複数の凸状部が配置され、複数の前記凸状部は銅ブロックからなることを特徴とする請求項１０に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【請求項１２】
前記第一毛細管層、前記第二毛細管層、前記第三毛細管層および前記第四毛細管層の間には複数の凸状部が配置され、複数の前記凸状部は銅粉末焼結によって成形された毛細管層からなることを特徴とする請求項１０に記載の延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱装置に関し、詳しくは延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の還流型ベイパーチャンバーにおいて、特許文献１により掲示された「冷却装置および電子設備」は受熱プレートになるベイパーチャンバーおよび放熱プレートになるベイパーチャンバーを気流管および液流管によって連結し、気液分離型還流ベイパーチャンバーを構成する。気流管および液流管は溶接方式によって受熱プレートおよび放熱プレートに連結される。
【０００３】
しかし、溶接加工作業は品質管理が難しく、製品の歩合を降下させるという問題がある。また溶接箇所の構造が比較的脆いため、衝撃を受けるか長時間にわたって使用されると製品の損壊を発生し、製品の使用寿命を短縮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国公開ＵＳ２０１６／０１２８２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡することによって放熱効果を向上させる統合型ベイパーチャンバーモジュールを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するための延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュールにおいて、ベイパーチャンバーの内部の密封空間は真空状態である。作動液体は密封空間内に充填される。延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュールはベース、蓋、毛細管構造および延伸毛細管層を備える。ベースは第一凹状溝、第二凹状溝、液流流路および気流流路を有する。第一凹状溝、第二凹状溝、液流流路および気流流路は相互に繋がる。蓋はベースに被さって密封空間を構成する。密封空間は第一凹状溝、第二凹状溝、気流流路および液流流路を含む。毛細管構造は第一凹状溝および第二凹状溝に対応するように密封空間内に配置される。延伸毛細管層は液流流路内に位置付けられ、液流流路の一部分に分布することによって気体が液流流路を通らず第一凹状溝および第二凹状溝内を流動することを維持する。延伸毛細管層は両端が液流流路に突出して毛細管構造に接触する。
【０００７】
上述したとおり、延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュールは液体作動液の還流を迅速に誘導し、良好な放熱効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１中の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１中の３−３線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図５】図４中の蓋および第一毛細管層を取り外した状態を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す分解斜視図である。
【図７】図６中の蓋および第一毛細管層を取り外した状態を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す分解斜視図である。
【図９】図８中の蓋および第一毛細管層を取り外した状態を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す分解斜視図である。
【図１１】図１０中の蓋および第一毛細管層を取り外した状態を示す平面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュールを図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１から図５に示すように、本発明の第１実施形態による延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール１０において、ベイパーチャンバーの内部の密封空間１１５は真空状態である。作動液体は密封空間１１５内に充填される。
延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール１０はベース１１、蓋１２、延伸毛細管層１７および毛細管構造を備える。本実施形態において、毛細管構造は第一毛細管層１３、第二毛細管層１４、第三毛細管層１５および第四毛細管層１６を含むが、これに限らない。別の実施形態において、毛細管構造は層が増減してもよい。密封空間内の配置方式は本実施形態に限定されない。
【００１１】
ベース１１は、第一凹状溝１１１、第二凹状溝１１２、液流流路１１３および気流流路１１４を有する。第一凹状溝１１１、第二凹状溝１１２、液流流路１１３および気流流路１１４は同じ平面に位置し、かつ相互に繋がる。
【００１２】
第一凹状溝１１１、第二凹状溝１１２、液流流路１１３および気流流路１１４は同じ平面に位置するが、これに限らず、四つとも異なる水平面上に位置するか、一部分が同じ水平面上に位置し、別の一部分が異なる水平面上に位置してもよい。別の実施形態において、第一凹状溝１１１、第二凹状溝１１２、液流流路１１３および気流流路１１４の底面は異なる水平面上に位置する。
【００１３】
蓋１２は第一凹状溝１１１、第二凹状溝１１２、液流流路１１３および気流流路１１４の輪郭に対応するようにベース１１に被さるため、第一凹状溝１１１、第二凹状溝１１２、液流流路１１３および気流流路１１４が密封空間１１５になる。
【００１４】
本実施形態において、ベース１１および蓋１２はそれぞれＣＮＣ工程またはエッチング工程によって一体成型されるが、これに限らない。別の実施形態において、ベース１１および蓋１２は別の加工手段によって成型されるか、別々に異なる加工手段によって成型される。
【００１５】
第一毛細管層１３は金属メッシュまたは銅粉末焼結によって成形される。本実施形態において、第一毛細管層１３は銅粉末焼結によって成形され、第一凹状溝１１１に相対するように蓋１２に配置される。
【００１６】
第二毛細管層１４は金属メッシュまたは銅粉末焼結によって成形される。本実施形態において、第二毛細管層１４は銅粉末焼結によって成形され、第二凹状溝１１２に相対するように蓋１２に配置される。
【００１７】
第三毛細管層１５は金属メッシュまたは銅粉末焼結によって成形される。本実施形態において、第三毛細管層１５は銅粉末焼結によって成形され、ベース１１の第一凹状溝１１１内に配置される。
【００１８】
第四毛細管層１６は金属メッシュまたは銅粉末焼結によって成形される。本実施形態において、第四毛細管層１６は銅粉末焼結によって成形され、ベース１１の第二凹状溝１１２内に配置される。
【００１９】
第一毛細管層１３、第二毛細管層１４、第三毛細管層１５および第四毛細管層１６はそれぞれ複数の凸状部１３１、１４１、１５１、１６１を有する。凸状部１３１、１４１、１５１、１６１は銅ブロックからなるか、銅粉末焼結によって成形された毛細管層からなる。凸状部１３１、１５１はそれぞれ第一毛細管層１３および第三毛細管層１５の間に当接する。凸状部１４１、１６１はそれぞれ第二毛細管層１４および第四毛細管層１６の間に当接する。
【００２０】
延伸毛細管層１７は銅粉末焼結によって成形され、液流流路１１３内に位置付けられ、液流流路１１３の一部分に分布することによって気体が液流流路１１３を通らず第一凹状溝１１１および第二凹状溝１１２内を流動することを維持する。延伸毛細管層１７は両端が液流流路１１３の外側の所定距離まで突出し、二つの延伸部位１７１、１７２を有する。延伸部位１７１、１７２は別々に第一凹状溝１１１および第二凹状溝１１２に入り込み、端部が同じ側の所定の長さまで伸びる。
【００２１】
本実施形態において、作動液（図中未表示）は純水からなり、密封空間１１５内に充填され、第一毛細管層１３、第二毛細管層１４、第三毛細管層１５、第四毛細管層１６および延伸毛細管層１７に吸着する。気体、即ち気体作動液は熱エネルギーを吸収した液体作動液の蒸発によって生成される。
【００２２】
本実施形態において、二つの延伸部位１７１、１７２は気流流路１１４の方向に伸び、第一凹状溝１１１および第二凹状溝１１２の溝壁面に接触せず適切な間隔を保つ。二つの延伸部位１７１、１７２は第三毛細管層１５および第四毛細管層１６のいずれか一つに接触するか、図4に示すように第三毛細管層１５および第四毛細管層１６に接触する。
【００２３】
以上は第1実施形態の構造についての説明である。続いて作動状態について説明を進める。
【００２４】
延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール１０が作動する際、第一凹状溝１１１に対応する蓋１２の表面は受熱部位になる。
受熱部位は熱源に接触し、熱源に生じた熱エネルギーを吸収する。熱源はマイクロプロセッサ、集積回路、ＲＦコンポーネント、別の熱エネルギーを生じる部材またはモジュールである。モジュールは一つまたは複数の上述した部材または電子部品から構成された電子回路を含む。
【００２５】
第二凹状溝１１２に対応する蓋１２の表面は放熱部位になる。放熱部位は放熱モジュールに直接または間接に接触する。放熱部位が放熱モジュールに直接に接触する際、放熱モジュールは放熱フィンまたは放熱フィンおよびファンの組み合わせによって放熱部位に直接に接触し、放熱部位を冷却させる。放熱部位が放熱モジュールに間接に接触する際、放熱モジュールは放熱部位に接触せず、ファンの生じた気流などの流体によって放熱部位を冷却させる。別の実施形態において、放熱モジュールは上述に限らず、複数の放熱フィン、複数のファンまたは別の部材からなってもよい。
【００２６】
図５に示すように、受熱部位が熱エネルギーを吸収し、蓋１２から第一凹状溝１１へ伝送する際、第一凹状溝１１１内の液体動作流体は熱エネルギーを吸収した後蒸発して気体作動流体に変わる。続いて気体動作流動液は気流流路１１４によって放熱部位に対応する第二凹状溝１１２に流入し、降温して液体作動液に変わる。
続いて、相互に当接する第二毛細管層１４の複数の凸状部１４１および第四毛細管層１６の複数の凸状部１６１と、第二凹状溝１１２内に位置する延伸毛細管層１７の延伸部位１７２とによって冷却した液体作動液は誘導され、液流流路１１３内の延伸毛細管層１７を通って延伸毛細管層１７の別の延伸部位１７１へ迅速に前進し、第一凹状溝１１１に流入し、第三毛細管層１５に付着することができる。このとき液体作動液は第一凹状溝１１１内の延伸毛細管層１７が第三毛細管層１５および第一毛細管層１３に接触することによって受熱部位に還流する。上述した循環作用は熱源に生じた熱エネルギーを持続的に引き出し、良好な放熱効果を発揮することができる。
【００２７】
上述したとおり、本発明は延伸毛細管層１７が第四毛細管層１６および第三毛細管層１５に接触するため、第二毛細管層１４と第四毛細管層１６との間に配置される複数の凸状部１４１および複数の凸状部１６１と、第三毛細管層１５と第一毛細管層１３との間に配置される複数の凸状部１５１および複数の凸状部１３１と、延伸毛細管層１７の二つの延伸部位１７１、１７２とによって誘導および伝送作用を発揮し、液体作動液を熱源に対応する第一凹状溝１１１に順調に還流させ、放熱および循環を加速させ、放熱効果を向上させることができる。
【００２８】
（第２実施形態）
図６および図７に示したのは本発明の第２実施形態による延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール２０である。第１実施形態との違いは次の通りである。
【００２９】
第２実施形態において、ベース２１は二つの気流流路２１４を有する。二つの気流流路２１４は第一凹状溝２１１および第二凹状溝２１２の両側に配置される。液流流路２１３は第一凹状溝２１１および第二凹状溝２１２の間に配置される。蓋２２はベース２１の輪郭に対応する。延伸毛細管層２７は両端が液流流路２１３の外側の所定距離まで突出し、二つの延伸部位２７１、２７２を有する。延伸部位２７１は第一凹状溝２１１に入り込み、端部が異なる両側の所定の長さまで伸びる。延伸部位２７２は第二凹状溝２１２に入り込み、端部が異なる両側の所定の長さまで伸びる。
【００３０】
第２実施形態のほかの構造および達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００３１】
（第３実施形態）
図８および図９に示したのは本発明の第３実施形態による延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール３０である。第１実施形態との違いは次の通りである。
【００３２】
第３実施形態において、延伸毛細管層３７は一端が液流流路３１３の外部の所定の長さまで突出し、別の一端に延伸部位３７１を有する。延伸部位３７１は第一凹状溝３１１に充満せず、第一凹状溝３１１内に広がる。延伸部位３７１は主要部位３７１１および複数のサイド部位３７１２を有する。主要部位３７１１は矩形を呈する。複数のサイド部位３７１２は相互に間隔を置いて主要部位３７１１の一側から気流流路３１４の方向へ伸びるように配置される。
【００３３】
第３実施形態のほかの構造および達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００３４】
（第４実施形態）
図１０および図１１に示したのは本発明の第４実施形態による延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール４０である。第１実施形態との違いは次の通りである。
【００３５】
第４実施形態において、ベース４１は二つの液流流路４１３および二つの気流流路４１４を有する。二つの延伸毛細管層４７はそれぞれ二つの液流流路４１３からはみ出し、所定距離まで伸びるように配置される。二つの延伸毛細管層４７の両端は液流流路４１３の外部の所定距離まで突出し、第一凹状溝４１１および第二凹状溝４１２に別々に入り込み、かつ延伸部位４７１によって相互に連結される。
【００３６】
第４実施形態において、第一凹状溝４１１および第二凹状溝４１２は二つの連絡通路４８によって繋がる。二つの連絡通路４８は内部がスペーサー４８１によって二つの液流流路４１３および二つの気流流路４１４に仕切られる。
【００３７】
第４実施形態のほかの構造および達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００３８】
（第５実施形態）
図１２に示すように、第５実施形態と第１実施形態との違いは図４中の第一毛細管層１３および第四毛細管層１６を毛細管構造から削除したことにある。
本発明の第５実施形態による延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール５０は、ベース５１、蓋５２、延伸毛細管層５７および毛細管構造を備える。ベース５１は相互に繋がる第一凹状溝５１１および第二凹状溝５１２、液流流路５１３および気流流路５１４を有する。延伸毛細管層５７は両端に形成された二つの延伸部位５７１、５７２を有する。
延伸部位５７１は第一凹状溝５１１内に伸びる。延伸部位５７２は第二凹状溝５１２内に伸びる。毛細管構造は第二毛細管層５４および第三毛細管層５５を有する。第５実施形態のほかの構造および達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００３９】
図１２に示すように、第５実施形態は図４に示した第１実施形態と比べて毛細管構造の層が少ない。毛細管構造の配置方式は上述に限らず、層が増減してもよい。層が比較的多い毛細管構造は毛細管層部位を分化し、多層構造を形成することができる。
【００４０】
上述したとおり、延伸毛細管層１７は少なくとも毛細管構造の第一毛細管層１３、第二毛細管層１４、第三毛細管層１５および第四毛細管層１６に接触し、延伸部位１７１、１７２を有することによって誘導および伝送作用を発揮するため、受熱部位に対応する第一凹状溝１１１まで液体作動液を順調に還流させ、熱源に生じた熱エネルギーを持続的に引き出すことができる。従って、本発明は放熱および循環を加速させ、良好な放熱効果を発揮することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０、２０、３０、４０、５０  延伸毛細管層で複数のベイパーチャンバーを連絡する統合型ベイパーチャンバーモジュール
１１、２１、４１、５１  ベース
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１  第一凹状溝
１１２、２１２、４１２、５１２  第二凹状溝
１１３、２１３、３１３、４１３、５１３  液流流路
１１４、２１４、３１４、４１４、５１４  気流流路
１１５  密封空間
１２、２２、５２  蓋
１３  第一毛細管層
１３１、１４１、１５１、１６１  凸状部
１４、５４  第二毛細管層
１５、５５  第三毛細管層
１６  第四毛細管層
１７、２７、３７、４７、５７  延伸毛細管層
１７１、１７２、２７１、２７１、３７１、４７１、５７１、５７２  延伸部位
３７１１  主要部位
３７１２  サイド部位
４８  連絡通路
４８１  スペーサー
【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】
2019194512.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019194512.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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