(57)【要約】  りんご等のための減速器装置が開示される。りんごは、その上流又は搬送装置の下流に正圧がもたらされることのできる管によって減速器装置へ送達される。本発明の一つの実施形態では、減速器には、搬送管の遠位端と連通している減圧エリアが設けられる。複数の相互係合するホイールのような受取装置が、減圧エリアにおいてりんご等の物体を受け取る。ホイール又はコンベヤは、対向するシール面間で物体を受け取り、物体の進行速度を下げ、かつ物体を周囲圧力のエリアへ搬送する。シール面は、周囲圧力のエリアにおいて、搬送された物体から離脱し、物体は、搬送経路、乾燥ビン又は他の所望の構造部へ送達される。本発明の別の実施形態では、空気の反対方向の流れによって管に沿って進行する物体の速度が下がる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速器装置であって、
進行する物体を送達管から受け取る、低下した又は上昇した非周囲圧力のエリアと、
前記物体を前記送達管から受け取り、前記物体の速度を落とし、該物体を周囲圧力のエリアへ送達する受取手段と
を組み合わせて備える減速器装置。
【請求項２】
前記受取手段は、圧漏れを防ぐシールを越えて前記物体を運ぶ手段を含む、請求項１に記載の減速器装置。
【請求項３】
前記受取手段は、複数の相互係合ホイールを含む、請求項１に記載の減速器装置。
【請求項４】
前記受取手段は、変形可能かつ形状回復可能なリムを有する搬送装置を含む、請求項１に記載の減速器装置。
【請求項５】
前記搬送装置はホイールを含む、請求項４に記載の減速器装置。
【請求項６】
前記搬送装置は、パッド付きの羽根を有するホイールを含む、請求項１に記載の減速器装置。
【請求項７】
前記羽根は、互いに相互係合して実質的に完全なシール面を形成するように構成されている、請求項１に記載の減速器装置。
【請求項８】
前記受取装置は、互いに相互係合する細長いエリアを提供するように互いに対して位置決めされる少なくとも２つの無端コンベヤを含む、請求項１に記載の減速器装置。
【請求項９】
送達管から出てくる物体を減速させて、低下した又は上昇した非周囲圧力のエリアに入れる方法であって、
前記出てくる物体を、低下した又は上昇した圧力のエリア内に係合させるステップと、
前記物体を実質的に圧漏れを防ぐ環境にシールするステップと、
前記シールされた物体を周囲圧力のエリアに送達するステップと、
前記周囲圧力のエリアにおいて前記物体のシールを解除するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記シールするステップは、互いに相互係合する外周を有する複数のホイール間で行われる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
気送管から送達される果実又は他の物体を減速させる方法であって、
気送管と空気圧接続している物体減速器を準備するステップと、
物体を前記気送管から前記物体減速器へ送達するステップと、
前記送達された物体を前記物体減速器内で減速器機構によって実質的に気密なフィットで係合させるステップと、
前記物体をそのように係合させながら、前記係合した物体を、低下した又は上昇した非周囲空気圧力の領域から周囲圧力のエリアへ移送するステップと、
前記減速された物体を前記減速器機構から前記周囲圧力のエリアへ放出するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
一連のバッフルが内部に取り付けられている気送管を通って進行する物体を減速させる減速器システムであって、
前記気送管は、物体を受け取る上流端及び物体を排出する下流端を有し、
前記減速器システムは、
前記気送管の両端の中間にある第１の点において前記気送管から空気を引き出すために該気送管に接続されている第１の真空源と、
前記第１の真空源の下流の第２の点において前記気送管から空気を引き出すために該気送管に接続されている第２の真空源と
を備え、
前記第２の真空源から前記第１の真空源に向かって前記気送管内の前記物体の進行方向とは反対の方向へ空気流を提供するように動作する減速器システム。
【請求項１３】
一連のバッフルが内部に取り付けられている気送管を通って進行する物体を減速させる減速器システムであって、
前記気送管は、物体を受け取る上流端及び物体を排出する下流端を有し、
前記減速器システムは、前記物体の前面と前記物体の後面との間での圧力差の形成を促すように、離間した間隔で前記気送管内に固定されていると共に前記気送管を通って進行する物体と少なくとも一時的に係合するように構成されている一連の孔あきバッフルを備え、
前記孔あきバッフルのうちの少なくとも１つは、前記物体の前後の前記圧力差を次第に小さくして、前記気送管を通る前記物体の進行を遅らせるように、先行するバッフルに画定されている孔よりも大きい孔を画定している減速器システム。
【請求項１４】
気送管を通って進行する物体を減速させる減速器システムであって、
前記気送管は、周囲圧力以外の空気圧力を内部に有し、
前記減速器システムは、
中空の内部を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部を、前記気送管と連通すると共に周囲圧力以外の空気圧力を内部に有する第１の領域と、周囲圧力を前記ハウジングの内部に有する第２の領域とに分割する少なくとも１つのシール部材と、
前記第１の領域から前記第２の領域へ延びると共に、前記物体を前記第１の領域において受け取り、前記物体を気密な把持で少なくとも部分的にシールし、前記物体を前記第２の領域へ搬送し、該第２の領域において前記物体を排出するように構成されている少なくとも１つの無端搬送手段と
を備える減速器システム。
【請求項１５】
前記無端搬送手段は、少なくとも１つのホイールを含む、請求項１４に記載の減速器システム。
【請求項１６】
前記無端搬送手段は、互いに相互係合するエリアにおいて空気圧シールを形成するように構成されている少なくとも２つの相互係合する逆方向回転ホイールを含む、請求項１４に記載の減速器システム。
【請求項１７】
前記無端搬送手段は、互いに相互係合するエリアにおいて空気圧シールを形成するように構成されている少なくとも２つの細長い相互係合する逆方向回転コンベヤを含む、請求項１４に記載の減速器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的に、「果実及び同様の物体の輸送システム」と題する、２００８年３月２５日付けで出願された米国特許出願第１２／０５５，２０９号であって現在は米国特許第７，６９５，２２０号と、「りんご、柑橘類、核果、及び同様の物体の摘み取り及び予備処理を改善する移動システム」と題する、２００９年２月１３日付けで出願された米国特許出願第１２／３７１，４４６号とにおいて記載及び特許請求されている種類の、気送管又は部分真空管から減速器へ送達される物体を減速させる装置に関する。これらの出願は参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
本願は、「りんご又は同様の物体の減速器」と題する、２００９年６月１５日付けで出願された米国仮特許出願第６１／１８７，１０２号に基づく優先権を主張する。
【０００３】
上記文献に記載されているように、りんご、柑橘類及び核果、又は同様の物体を、離間したバッフルが内部に取り付けられている管を通して搬送することが有利であることが分かっている。これらの管は、移動収穫機上又は包装工場内又は任意の他の所望の場所に設けることができる。物体（例えばりんご）を管の遠位端へ投入し、管の送達端に近接する管の端に又は上流管の下流部分内に部分真空をつくり出すか又は吸引して物体を管内に引き込むことができる。代替的には、正圧を管の上流遠位端又は管の上流部分、したがって搬送される物体の後方部分に加えて、物体を管内に押し進めることができる。いずれの場合も、管内での物体の前後の圧力差によって、魅力的な速さ及び信頼性で物体が管内を移動する。
【０００４】
管から出てくるりんご又は他の物体は、管の近位下流端において、緩やかに減速され、管内部に関連する大気環境から周囲の大気環境へ送達されなければならない。物体の取り扱いは、りんご又は他の物体を傷めるか又は別様に損傷を与えないように優しく行わなければならない。
【０００５】
上述のように物体を取り扱うことが可能な減速器が、「減速器タンク及び抽出コンベヤ」と題する、２０１０年１月１９日付けで出願された同時係属中のＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１０／０２１４１２号及び２００９年１月２０日付けで出願された米国特許出願第６１／１４５，８９９号と、「多区画減速器タンク」と題する、２００９年１月２２日付けで出願された米国特許出願第６１／１４６，４６８号とにおいて記載及び特許請求されている。これらの出願は参照により本明細書に援用される。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、管から出てくるりんご又は他の物体を受け取り、それらの移動を減速させ、かつ該りんご又は同様の物体を取出コンベヤ又は他の機構へ送達することが可能な減速器機構を提供することである。
【０００７】
本発明の関連する目的は、正圧環境又は負圧環境のいずれかにおいて搬送管から物体を受け取るそのような減速器であって、物体を減速させ、かつ該物体を傷めるか又は別様に傷つけることなく該物体を周囲の圧力環境へ送達する減速器を提供することである。
【０００８】
付随する目的は、物体を水又は他の流体に浸すことによって減速させることを必要とすることなく効果的に動作する減速器を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細な説明を読み図面を参照すれば明らかとなるであろう。図面を通して、同様の参照符号は同様の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略形態の略側面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の概略形態の略側面図である。
【図２Ａ】実質的に図２の線２Ａ−２Ａの平面でとった、図２に示される本発明の実施形態の部分の部分断面図である。
【図２Ｂ】実質的に図２の線２Ａ−２Ａの平面でとった、図２に示される本発明の部分の部分断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の概略形態の略側面図である。
【図３Ａ】実質的に図３の線３Ａ−３Ａの平面でとった、図３に示される本発明の実施形態の部分の部分断面図である。
【図３Ｂ】実質的に図３の線３Ｂ−３Ｂの平面でとった、図３に示される本発明の実施形態の部分の部分断面図である。
【図３Ｃ】図３に示される装置の一部の部分図であるが、図３のエリアＣに隣接しているホイール及びシールの一部を更に詳細に示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の概略形態の略側面図である。
【図４Ａ】実質的に図４の線４Ａ−４Ａの平面でとった、図４に示される本発明の実施形態の部分の部分断面図である。
【図５Ａ】図４の減速器コンベヤーの部分を更に詳細に示す、図４に示される本発明の実施形態の部分図である。
【図５Ｂ】実質的に図５Ａの５Ｂ−５Ｂの平面でとった、図５に示される本発明の実施形態の部分の部分断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の概略断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態の切り欠き等角図である。
【図８】図７に示される本発明の切り欠き等角図であり、本発明によって減速された物体の意図される進行経路を示す図である。
【図９】減速される物体の進行経路を概略形態で示す、本発明の第６の実施形態の切り欠き等角図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態の切り欠き等角図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態の概略図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態の切り欠き等角図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を幾つかの実施形態に関連して説明するが、これらの実施形態に本発明を限定する意図はないことが理解されるであろう。逆に、本発明の精神及び範囲内に含むことができるものとして、全ての代替形態、変更形態、等価物を包含することが意図される。
【００１２】
本発明の第１の実施形態が図１及び図２に示されている。りんごＡ又は他の物体が、上記で引用された特許及び同時係属中の特許出願において記載、図示、特許請求されている種類の気送管１２を通って新規の減速器１０へ搬送される。りんご又は他の物体が気送管１２の近位端１４から出てくると、該物体は、２つの逆方向回転ホイール２０、２２へ推進されるか又はこれらに向けられる。これらの逆方向回転ホイールは、相互係合するエリア２４において実質的に圧漏れを防ぐ（pressure-tight）相互係合によって互いに係合するようにサイズ決め、設計、位置決めされる。このために、ホイールのリムには、圧漏れを防ぐ相互係合するエリア２４を形成するが、りんご又は他の出てきた物体が、相互係合するエリア２４において概ね圧漏れを防ぐ完全にシールされたフィットで逆方向回転ホイール２０、２２間において係合及び保持されることを可能にするように、フィルムによって覆われたスポンジゴム又は他の好適な構造部のような変形可能な材料が設けられている。
【００１３】
図１、図１Ａ、図２、図２Ａ、図２Ｂに示されるように、逆方向回転ホイール２０及び２２は、シールローラー２６及び２８とも係合している。シールローラー２６及び２８はさらに、ワイパーブレード３２及び３４と係合している。関連する壁すなわち側面３６が、真空排気装置４０によって減圧を生成することのできる３次元の空間Ｒを形成するように働く。気送管１２内で減圧を形成して、りんご又は他の物体を気送管１２へ引き付けるか又は引き込み、減圧された空間Ｒ内へ、またそこから係合及びシールする相互係合するエリア２４内へ入れるのは、この真空排気装置及びこの空間Ｒである。好適な圧力シール４４が提供され、駆動シャフト４６が逆方向回転ホイール２０、２２を回転させて装置を動作させる。シールする壁すなわち側面３６は、ホイール間のシール接点において開放しており、りんご又は他の物体が減圧された空間Ｒから出てシールする相互係合する２４へ入ることを可能にすることが理解されるであろう。
【００１４】
逆方向回転ホイール２０、２２を駆動する代替的な機構が図１Ｂに示されている。ここでは、好適な歯車駆動システム５２を有するモーター５０が、逆方向回転ホイール２０、２２を駆動するために設けられている。
【００１５】
圧力シールの相互係合するエリア２４から出てくるりんご又は他の物体は、周囲圧力のエリアＰに入り、物体Ａは、受取・取出コンベヤ７２内へ緩やかに落下するか転がり落ちることができる。
【００１６】
本発明の第２の実施形態が図３に示されている。ここでは、気送管１２は、りんごＡ又は他の物体を回転ホイール６０へ送達する。この回転ホイール６０には、図３Ａに示されるように、通常は開放しているか若しくはＶ字構成のスポンジゴム又は他の変形可能な材料６４を含むリム６２が設けられている。送達されたりんごは、回転ホイール６０と係合し、回転ホイール６０によって、湾曲したホイール経路に沿って搬送される。回転ホイールが回転すると、この開放しているか又はＶ字形のリムが軸方向に圧縮されて、変形可能な材料６４が、図３Ｂに示されるように圧漏れを防ぐシールによってりんご又は他の物体の周りを完全に閉鎖する。この閉鎖動作は、閉鎖カム６６によって引き起こされる。これらの閉鎖カムは、静止ガイドとすることができるか、又は回転ホイールのリムの側面に対して軸方向に押し当たる無端ベルトとして構成することができる。ここでは、静止シール６８が、減圧された空間Ｒにおいて画定され、この空間Ｒ内の空気圧は、好適な真空排気装置４０によって部分真空にまで減圧される。
【００１７】
回転ホイール６０が回転してりんごがリム圧縮ゾーンＣから出ると、回転ホイールのリム６２が図３Ｂに示される形態から再び開いて図３Ａに示される形態になる。次いで、りんごは、落下するか若しくは別様に緩やかに転がり落ちて、乾燥しているものとすることのできる収容ビンに入るか、又は、２００９年１月２０日付けで出願された「減速器タンク及び抽出コンベヤ」と題する米国特許出願第６１／１４５，８９９号と、該出願に基づく優先権を主張する「減速器タンク及び抽出コンベヤを備える減速器」と題する２０１０年１月１９日付けで出願された後続のＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ１０／０２１４１２号とに記載されているタイプの、搬送のための移送コンベヤ６９及び取出コンベヤ７２上に緩やかに落下することができる。
【００１８】
本発明のまた別の実施形態が図４、図４Ａ、図５Ａ、図５Ｂに示されている。ここで、気送管１２から出てくるりんごＡは、２つの細長い無端コンベヤ１０６及び１０８間に形成されている相互係合圧力シールエリア１０４に向けられている。この場合も同様に、好適な壁１１０、ワイパーローラー１１２、ワイパーブレード１１４が、シール面１１６、１１８とともに減圧された空間Ｒを形成し、空間Ｒ内の圧力は、任意の好適な真空排気装置４０によって減圧させることができる。
【００１９】
無端コンベヤ１０４及び１０６と係合されていると共にこれらの間で圧力シールされているりんごＡが図４Ａに示されている。変形可能な材料１１０が２つのコンベヤの外周を形成することができ、これらの材料の表面には、所望であれば柔軟な気密なフィルムすなわち他のシール１１２を設けることができる。
【００２０】
図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、無端コンベヤ１０６は、りんご又は他の物体を受け取る軟質の材料を設けることのできる一連のパッド１２０の形態をとることができる。パッド１２０を囲むシール膜ベルト１２２は、必要な圧力シールを提供することができる。必要に応じて、公知の構成の三日月形のシール１２４を追加のシールとして設けることができる。
【００２１】
大まかに言えば、本発明の前述の実施形態のそれぞれは、幾分同様の方法で動作する。りんごＡのような物体は、気送管又は他の流体管の端の減速器に提供される。物体は、時間ごと及び物体ごとに変えることができる速度でその管から出てくる。出てくる物体は、１つのホイール、又は相互係合する逆方向回転ホイールのような、１つ又は複数の移動する無端のパッド付き減速器本体と係合する。物体は、１つのコンベヤ又は一連の相互係合するコンベヤと係合することができる。
【００２２】
所望であれば、これらのパッド付きのホイール、パッド付きのコンベヤ、他のハンドリング機構の１つ又は複数は、到達する物体の初期速度よりも遅い周辺速度を有することができる。換言すると、空気圧によって送達される物体の進行速度は、所望であれば、減速器ホイール又は他の本体の周辺速度まで下げることができる。
【００２３】
果実又は他の物体は、１つ又は複数の減速器ホイール、コンベヤ、同様に配置された減速器装置によって包囲され、実質的に気密なフィットで圧縮係合する。減速する物体は、そのように係合すると、空気圧が低下した又は上昇したエリアから周囲空気圧のエリアへ通過する。最後に、その時点で周囲圧力のエリアにある減速された物体は、減速器装置内又は減速器装置上でのその気密なフィットから解放され、移送コンベヤ、収容ビン、他の物体ハンドラーのような下流の位置へ送達される。
【００２４】
図６は、本発明の第４の実施形態を示している。ここでは、ホイール、コンベヤ、他の無端移動要素は含まれていない。むしろ、気送管１２には、米国特許第７，６９５，２２０号明細書に開示されているような一連の離間したバッフル１３２〜１３６が設けられている。米国特許第７，６９５，２２０号明細書に開示されているように、これらのバッフルのそれぞれには、円形、多角形又は任意の他の効果的な形状とすることのできる孔が設けられている。物体Ａは、気送管に沿って進行するにつれ、各バッフルと一時的に係合し、次いで各バッフルを通過する。このバッフルとの一時的な係合によって、物体の前後で圧力差を発生させることができ、物体の前側の圧力は物体の後側の空気圧よりも小さくなり、物体は、該物体を気送管１２内の次の後続のバッフルと係合させるのに十分な運動量でバッフル内を強制的に通される。
【００２５】
本明細書における本発明によると、気送管１２の送達端１４０における一連のバッフル１３３〜１３６には、次第にサイズが大きくなる孔１４２〜１４６が設けられている。物体Ａがこれらのバッフルを通って進行すると、物体Ａの前後の圧力差が次第に小さくなり、そのため、物体は次第に小さくなる運動量及び速度で気送管に沿って押しやられる。所望であれば、物体Ａは、気送管１２の送達端１４０から簡単かつ緩やかに放出される。所望であれば、物体を任意の好都合な種類の取出コンベヤへ移送するために公知の設計の好適なエアロック機構（図示せず）を設けることができる。
【００２６】
図７に示されるように、気送管１２の、送達端１４０に隣接している部分を、物体Ａが実質的に上方方向へ進行するように位置決めすることができる。重力によって物体Ａの進行速度を所望の扱いやすい速度に落とすことができるように、バッフルは、送達端１４０に隣接しているその部分から取り除くことができる。この場合も同様に、公知の設計の好適なエアロック機構（図示せず）及び／又は任意の好都合な種類の取出コンベヤを気送管のその遠位端すなわち送達端１４０に隣接して設けることができる。
【００２７】
図８に示されるように、送達端１４０に隣接している気送管１２のその部分は、出てくる物体が気送管から簡単に放り出されるか又は飛び出して任意の公知の収容装置に入るように、斜め上方及び外方に延びる方向に位置決めすることができる。この装置は例えば、トラフコンベヤ、袋のような収集容器、ビン、ブラシ、カップキャッチャーが設けられているホイール、公知の設計の任意の他の好適な装置とすることができる。
【００２８】
図９は、本発明の第６の実施形態を示している。ここで、気送管１２には、気送管の両端の中間に位置付けられていると共に気送管の遠位端すなわち送達開放端１６０から幾らかの距離にある位置に、真空源１５０が設けられている。したがって、空気は、物体Ａの進行とは反対の方向へ、送達開放端１６０から真空源１５０へ向かって気送管内へ流れ込む。この空気の反対方向の流れは、進行する物体Ａの運動量を落とす。所望であれば、複数のバッフル１６２、１６３を位置させ、物体Ａと更に係合させて物体Ａの進行を更に遅くすることができる。物体Ａは、気送管１２内を移動して気送管１２から出るときに、螺旋状の線Ｓによって示されるように転がり落ちるか又は回ることができる。
【００２９】
図１０は、本発明の第７の実施形態を示している。ここでは、Ｔ字形の管配列の基部１５１が真空に吸引され、そのため物体Ａの進行は、この基部１５１へ方向転換される。この場合も同様に、送達開放端１６０を通って気送管へ流れ込む空気が物体に当たり、その運動量を落とす。
【００３０】
図１１は、本発明の第８の実施形態を示している。ここでは、物体Ａは、気送管１２に沿ってその送達端１４０へ進行し、真空源１５０は、気送管の送達端１４０を越えた位置に位置付けられる。所望であれば、物体の進行を積極的に停止させるために、当接スクリーン１７０を設けることができる。この場合、物体Ａは、移送コンベヤ１８０への送達のために、回転羽根ホイール１７５のような好都合な装置内へ落下する。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１３】
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【国際調査報告】
2013527096.tif 000023
2013527096.tif 000024
2013527096.tif 000025