(57)【要約】【課題】発熱体収容箱の天面に設置できる構造の発熱体収容箱冷却装置を提供し、設置スペースに限定されずに効率の良い発熱体収容箱の冷却を実現する。【解決手段】発熱体収容箱天面の開口８ａ、８ｂと内気風路吸込口および吐出口がそれぞれ一致するように配置することを特徴とする発熱体収容箱冷却装置１１を構成して、設置スペースに限定されにくい発熱体収容箱１の天面に配置して、温度の最も高い発熱体収容箱１内上部の空気を吸気し、外気と熱交換して温度の低くなった空気を発熱体収容箱１内へ吹出すこととなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体収容箱の空気を取込み、また発熱体収容箱内に戻し循環させる内気風路と、外気を取込み、また外気に排出する外気風路を有し、外気風路の空気を搬送する外気送風機と内気風路の空気を搬送する内気送風機を各送風機の回転軸と空気吸込み方向が平行となるように配置し、外気と内気の顕熱を交換する熱交換素子を熱交換素子の吸込側風路面と送風機の吐出口が垂直となるよう外気風路と内気風路の間に配置し、送風機の動作を制御する制御装置を備え、発熱体収容箱天面の開口２箇所と内気風路吸込口および吐出口がそれぞれ一致するように配置することを特徴とする発熱体収容箱冷却装置。
【請求項２】
発熱体収容箱冷却装置全体を覆う外装箱を有する請求項１記載の発熱体収容箱冷却装置。
【請求項３】
発熱体収容箱冷却装置の外気吸込／吐出口に連通する第２の外気吸込／吐出口を外装箱に設け、前記外気吸込／吐出口と第２の外気吸込／吐出口は、異なる位置に配置することを特徴とする請求項１および２記載の発熱体収容箱冷却装置。
【請求項４】
第２の外気吸込／吐出口と、前記外気吸込／吐出口を連通させる通風路を外装箱内に水平方向に設け、前記外気吸込／吐出口の位置を第２の外気吸込／吐出口の開口位置と異なる位置に配置することを特徴とする請求項１および２記載の発熱体収容箱冷却装置。
【請求項５】
外気吸込口及び吐出口にフードを配した外装箱を有する請求項１および２記載の発熱体収容箱冷却装置。
【請求項６】
フード内に風向板を配した外装箱を有する請求項１、２および４記載の発熱体収容箱冷却装置。
【請求項７】
室内側、室外側送風機の回転数が異なることを特徴とする請求項１記載の発熱体収容箱冷却装置。
【請求項８】
制御基板を室内側風路における風向版として配置したことを特徴とする１記載の発熱体収容箱冷却装置。
【請求項９】
室外側送風機の周囲４方向に隔壁を配置し、室外側送風機と熱交換素子を隔てる隔壁に開口を設けたことを特徴とする１記載の発熱体収容箱冷却装置。
【請求項１０】
熱交換素子と室内空気吐出口間に加熱体を配したことを特徴とする請求項１記載の発熱体収容箱冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外に設置される発熱体収容箱、内部に電子部品などの発熱体を有し、その発熱量が多く冬季においても冷却を要し、また、温度により性能、寿命に大きく影響を受けるような精密な機器を有する箱に関し、特にその冷却装置と制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の高性能化と制御基板に対する電子部品の高密度化が進み、制御基板からの発熱量は飛躍的に増加している。これに伴い、発熱体収容箱の温度は上昇する傾向にあり、制御基板上にある電子部品の動作保証、製品寿命は箱内の温度に大きな影響を受ける。このため、発熱体収容箱の温度を一定以下に冷却しなければ信頼性の確保が出来なくなってきている。
【０００３】
従来、この種の発熱体収容箱を空気式熱交換により冷却する発熱体収容箱冷却装置は、箱外面に設置されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、その発熱体収容箱冷却装置について、図１を参照しながら説明する。
【０００５】
図１に示すように発熱体収容箱冷却装置は、箱体１０１の内部に、発熱体収容箱の空気を内気吸込口１０２より取込んで戻す内気風路１０５と、外気を外気吸込口１０６より取込み、また外気吹出口１０８から排出する外気風路１０９を有し、これら両風路が独立するよう設置された仕切板１１０と、外気風路１０９の空気を搬送する外気側ファン１０３Ｂをファンの回転軸と外気吸込口１０６からの空気吸込方向が直角になるよう配置し、内気風路１０５の空気を搬送する内気側ファン１０３Ａをファンの回転軸と内気吸込口１０２からの空気吸込方向が直角になるよう配置し、両風路の交点に配され外気と内気の顕熱を交換する熱交換素子１０４とを備え、発熱体収容箱のパネルに外付けする設置形態で、発熱体収容箱を冷却している。
【特許文献１】特開２００１−１５６４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の発熱体収容箱冷却装置は発熱体収容箱側面のドアまたは壁体に設置する構造となっており、発熱体収容箱内部発熱体の配置や発熱体収容箱周囲の障害物によって発熱体収容箱冷却装置の配置を制限されるために効率良く発熱体収容箱内の高温空気を取り込めないことが課題であった。
【０００７】
本発明は、発熱体収容箱の天面に設置できる構造の発熱体収容箱冷却装置を提供し、設置スペースに限定されずに効率の良い発熱体収容箱の冷却を実現する発熱体収容箱冷却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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の発熱体収容箱冷却装置は、発熱体収容箱の空気を取込み、また発熱体収容箱内に戻し循環させる内気風路と、外気を取込み、また外気に排出する外気風路を有し、外気風路の空気を搬送する外気送風機と内気風路の空気を搬送する内気送風機を各送風機の回転軸と空気吸込み方向が平行となるように配置し、外気と内気の顕熱を交換する熱交換素子を熱交換素子の吸込側風路面と送風機の吐出口が垂直となるよう外気風路と内気風路の間に配置し、送風機の動作を制御する制御装置を備え、発熱体収容箱天面の開口２箇所と内気風路吸込口および吐出口がそれぞれ一致するように配置することを特徴とする発熱体収容箱冷却装置である。
【０００９】
この手段により、冷却装置は内気風路と外気風路の温度差で冷却能力が決定されるため、発熱体収容箱内の最も高い温度の空気を吸気することで、発熱体収納箱冷却装置は、内気吸込口温度が高くなるため、外気風路との温度差が大きくなり、冷却の効果が向上できるとともに、設置スペースに限定されずに設置することができる発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００１０】
また、他の手段は、発熱体収容箱冷却装置全体を覆う外装箱を有する発熱体収容箱冷却装置である。
【００１１】
この手段により、発熱体収容箱冷却装置への日照負荷が軽減され、冷却能力が向上する。
【００１２】
発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００１３】
また、他の手段は、発熱体収容箱冷却装置の外気吸込／吐出口に連通する第２の外気吸込／吐出口を外装箱に設け、前記外気吸込／吐出口と第２の外気吸込／吐出口は、異なる位置に配置することを特徴とする発熱体収容箱冷却装置である。
【００１４】
この手段により、発熱体収容箱内への雨水浸入が防止される発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００１５】
また、他の手段は、第２の外気吸込／吐出口と、前記外気吸込／吐出口を連通させる通風路を外装箱内に水平方向に設け、前記外気吸込／吐出口の位置を第２の外気吸込／吐出口の開口位置と異なる位置に配置することを特徴とする発熱体収容箱冷却装置である。
【００１６】
この手段により、発熱体収容箱内への雨水浸入が防止される発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００１７】
また、他の手段は、外気吸込口及び吐出口にフードを配した外装箱を有する発熱体収容箱冷却装置である。
【００１８】
この手段により、発熱体収容箱冷却装置および発熱体収容箱への雨水浸入が防止される。
【００１９】
発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００２０】
また、他の手段は、フード内に風向板を配した外装箱を有する発熱体収容箱冷却装置である。
【００２１】
この手段により、風向板による整流効果により、外気風路の圧力損失が軽減され、外気風量アップに伴う冷却能力向上、冷却装置および発熱体収容箱への雨水浸入が防止される。
【００２２】
発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００２３】
また、他の手段は、室内側、室外側送風機の回転数が異なることを特徴とする発熱体収容箱冷却装置である。
【００２４】
この手段により、室内側と、室外側送風機の共振の発生を抑えることにより、冷却装置の騒音、振動値が低減される発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００２５】
また、他の手段は、制御基板を室内側風路における風向版として配置したことを特徴とする発熱体収容箱冷却装置である。
【００２６】
この手段により、内気風量アップに伴う冷却能力向上、制御基板の信頼性向上する発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００２７】
また、他の手段は、室外側送風機の周囲４方向に隔壁を配置し、室外側送風機と熱交換素子を隔てる隔壁に開口を設けたことを特徴とする発熱体収容箱冷却装置である。
【００２８】
この手段により、熱交換素子への雨水浸入を防止することで、発熱体収容箱への雨水浸入が防止される発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【００２９】
また、他の手段は、熱交換素子と室内空気吐出口間に加熱体を配したことを特徴とする発熱体収容箱冷却装置である。
【００３０】
この手段により、冷却装置内での温度降下を防止し、発熱体収容箱内の加熱効率が向上する発熱体収容箱冷却装置が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の発熱体収容箱冷却装置によれば、発熱体収容箱の空気を取込み、また発熱体収容箱内に戻し循環させる内気風路と、外気を取込み、また外気に排出する外気風路を有し、外気風路の空気を搬送する外気送風機と内気風路の空気を搬送する内気送風機を各送風機の回転軸と空気吸込み方向が平行となるように配置し、外気と内気の顕熱を交換する熱交換素子を熱交換素子の吸込側風路面と送風機の吐出口が垂直となるよう外気風路と内気風路の間に配置し、送風機の動作を制御する制御装置を備え、発熱体収容箱天面の開口２箇所と内気風路吸込口および吐出口がそれぞれ一致するように配置することを特徴とすることにより、発熱体収容箱冷却装置は、設置スペースを限定されにくい発熱体収容箱の天面に配置して、温度の最も高い発熱体収容箱内上部の空気を吸気し、外気と熱交換して温度の低くなった空気を発熱体収容箱内へ吹出すこととなることで、冷却装置は内気風路と外気風路の温度差で冷却能力が決定されるため、発熱体収容箱内の最も高い温度の空気を吸気することで、発熱体収納箱冷却装置は、内気吸込口温度が高くなるため、外気風路との温度差が大きくなり、冷却の効果が向上できるとともに、設置スペースに限定されずに設置することができるという効果のある発熱体収容箱冷却装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
請求項１記載の発明は、発熱体収容箱の空気を取込み、また発熱体収容箱内に戻し循環させる内気風路と、外気を取込み、また外気に排出する外気風路を有し、外気風路の空気を搬送する外気送風機と内気風路の空気を搬送する内気送風機を各送風機の回転軸と空気吸込み方向が平行となるように配置し、外気と内気の顕熱を交換する熱交換素子を熱交換素子の吸込側風路面と送風機の吐出口が垂直となるよう外気風路と内気風路の間に配置し、送風機の動作を制御する制御装置を備え、発熱体収容箱天面の開口２箇所と内気風路吸込口および吐出口がそれぞれ一致するように配置することを特徴とする発熱体収容箱冷却装置であって発熱体収容箱冷却装置は、設置スペースに限定されにくい発熱体収容箱の天面に配置して、温度の最も高い発熱体収容箱内上部の空気を吸気し、外気と熱交換して温度の低くなった空気を発熱体収容箱内へ吹出すこととなる作用を有する。
【００３３】
また、発熱体収容箱冷却装置全体を覆う外装箱を有する発熱体収容箱冷却装置であって外装箱が発熱体収容箱冷却装置に当たる直射日光を遮断する作用を有する。
【００３４】
また、発熱体収容箱冷却装置の外気吸込／吐出口に連通する第２の外気吸込／吐出口を外装箱に設け、前記外気吸込／吐出口と第２の外気吸込／吐出口は、異なる位置に配置することを特徴とする発熱体収容箱冷却装置であって、外気吸込／吐出口の開口位置が異なるため、前記第２の外気吸込／吐出口より浸入した雨水はそのまま発熱体収容箱冷却装置の外気吸込／吐出口へ浸入することがなくなるという作用を有する。
【００３５】
また、第２の外気吸込口および吐出口と、前記外気吸込口および吐出口を連通させる通風路を外装箱内に水平方向に設け、前記外気吸込口および吐出口の位置を第２の外気吸込口および吐出口の開口位置と異なる位置に配置することを特徴とすることにより第２の外気吸込口および吐出口から侵入した雨水は、通風路内に滴下して、発熱体収容箱冷却装置の外気吸込口および吐出口へ浸入することがなくなるという作用を有する。
【００３６】
また、外気吸込口および吐出口にフードを配した外装箱を有する発熱体収容箱冷却装置であって、雨水はフードに当たり、外気吸込口および吐出口へ浸入することが妨げられるという作用を有する。
【００３７】
また、フード内に風向板を配した外装箱を有する発熱体収容箱冷却装置であって、フード内へ流入した空気は風向板により整流されて流れるとともに、外装箱内への雨水浸入が軽減されるという作用を有する。
【００３８】
また、室内側送風機、室外側送風機の回転数が異なることを特徴とする発熱体収容箱冷却装置であって、室内側送風機と室外側送風機の騒音、振動の周波数を分散させて運転を行うという作用を有する。
【００３９】
また、制御基板を室内側風路における風向版として配置したことを特徴とする発熱体収容箱冷却装置であって、制御基板に風を通し風向を調節するとともに、制御基板への塵埃の堆積が抑制されるという作用を有する。
【００４０】
また、室外側送風機の周囲４方向に隔壁を配置し、室外側送風機と熱交換素子を隔てる隔壁に開口を設けたことを特徴とする発熱体収容箱冷却装置であって、外気は室外側送風機から吸込まれ隔壁に衝突し、雨水を分離した後、熱交換素子へ搬送されるという作用を有する。
【００４１】
また、熱交換素子と室内空気吐出口間に加熱体を配したことを特徴とする発熱体収容箱冷却装置であって、室内空気吐出口近傍に加熱体を配置するため、加熱体通過後の空気がそのまま発熱体収容箱へ吐出されるという作用を有する。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
図２、３、４、５および図６に示すように、発熱体収容箱１の空気を取込み、また発熱体収容箱１内に戻し循環させる内気風路２と、外気を取込み、また外気に排出する外気風路３を有し、外気風路３の空気を搬送する室外側送風機４と内気風路２の空気を搬送する室内側送風機５を各送風機の回転軸と空気吸込み方向が平行となるように配置し、外気と内気の顕熱を交換する熱交換素子６を熱交換素子６の吸込側風路面と送風機の吐出口が垂直となるよう外気風路３と内気風路２の間に配置し、送風機の動作を制御する制御装置７を備え、発熱体収容箱１天面の開口８ａ、８ｂ２箇所と内気風路吸込口９および内気風路吐出口１０がそれぞれ一致するように配置することを特徴とする発熱体収容箱冷却装置１１を構成する。
【００４４】
上記構成により発熱体収容箱冷却装置１１は、設置スペースに限定されにくい発熱体収容箱１の天面に配置して、温度の最も高い発熱体収容箱１内上部の空気を吸気し、外気と熱交換して温度の低くなった空気を発熱体収容箱１内へ吹出すこととなる。
【００４５】
そして、発熱体収容箱冷却装置１１は内気風路２と外気風路３の温度差で冷却能力が決定されるため、発熱体収容箱１内の最も高い温度の空気を吸気することで、発熱体収納箱冷却装置１１は、内気吸込口温度が高くなるため、外気風路との温度差が大きくなり、冷却の効果が向上できるとともに、設置スペースに限定されずに設置することができることになる。
【００４６】
（実施の形態２）
図３に示すように、発熱体収容箱冷却装置１１の全体を覆う外装箱１２を有する請求項１記載の発熱体収容箱冷却装置１１を構成する。
【００４７】
上記構成により、外装箱１２が発熱体収容箱冷却装置１１に当たる直射日光を遮断するため、発熱体収容箱冷却装置１１への日照負荷が軽減され、冷却能力が向上することとなる。
【００４８】
（実施の形態３）
図７および図８に示すように、発熱体収容箱冷却装置１８の外気吸込口１３および外気吐出口１４に連通する第２の外気吸込口１５および第２の外気吐出口１６を外装箱１７に設け、前記外気吸込口１３および外気吐出口１４と第２の外気吸込口１５および第２の外気吐出口１６は、異なる位置に配置することを特徴とする請求項１および２記載の発熱体収容箱冷却装置１８を構成する。
【００４９】
上記構成により外気吸込口１３および外気吐出口１４の開口位置が異なるため、前記第２の外気吸込口１５および第２の外気吐出口１６より浸入した雨水はそのまま発熱体収容箱冷却装置１８の外気吸込口１３および外気吐出口１４へ浸入することがなくなり、発熱体収容箱内への雨水浸入が防止されることとなる。
【００５０】
（実施の形態４）
図９に示すように、第２の外気吸込口１９および第２の外気吐出口２０と、外気吸込口２１および外気吐出口２２を連通させる通風路を外装箱２３内に水平方向に設け、前記外気吸込口２１および外気吐出口２２の位置を第２の外気吸込口１９および第２の外気吐出口２０の開口位置と異なる位置に配置することを特徴とする請求項１および２記載の発熱体収容箱冷却装置２４を構成する。
【００５１】
上記構成により第２の外気吸込口１９および第２の外気吐出口２０から侵入した雨水は、通風路内に滴下して、発熱体収容箱冷却装置２４の外気吸込口２１および外気吐出口２２へ浸入することがなくなり、発熱体収容箱内への雨水浸入が防止されることとなる。
【００５２】
（実施の形態５）
図１０に示すように、外気吸込口２５および外気吐出口２６にフード２７を配した外装箱２８を有する請求項１および２記載の発熱体収容箱冷却装置２９を構成する。
【００５３】
上記構成により雨水はフード２７に当たり、外気吸込口２５および外気吐出口２６へ浸入することが妨げられるため、発熱体収容箱冷却装置２９および発熱体収容箱３０への雨水浸入が防止されることとなる。
【００５４】
（実施の形態６）
図１１に示すように、フード３１内に風向板３２を配した外装箱３３を有する請求項１、２および４記載の発熱体収容箱冷却装置を構成する。
【００５５】
上記構成によりフード３１内へ流入した空気は風向板３２により整流されて流れるとともに、外装箱３３内への雨水浸入が軽減される。また、風向板３２による整流効果により、外気風路の圧力損失が軽減され、外気風量アップに伴う冷却能力向上、発熱体収容箱冷却装置および発熱体収容箱への雨水浸入が防止されることとなる。
【００５６】
（実施の形態７）
図４に示すように、室内側送風機５、室外側送風機４の回転数が異なることを特徴とする請求項１記載の発熱体収容箱冷却装置を構成する。
【００５７】
上記構成により室内側送風機５と室外側送風機４の騒音、振動の周波数を分散させて運転を行うため、室内側送風機５と、室外側送風機４の共振の発生を抑えることができ、発熱体収容箱冷却装置の騒音、振動値が低減されることとなる。
【００５８】
（実施の形態８）
図１２に示すように、制御基板３４を室内側風路における風向版として配置したことを特徴とする実施の形態１記載の発熱体収容箱冷却装置３５を構成する。
【００５９】
上記構成により制御基板３４に風を通し風向を調節するとともに、制御基板３４への塵埃の堆積が抑制され、内気風量アップに伴う冷却能力および制御基板３４の信頼性が向上することとなる。
【００６０】
（実施の形態９）
図１３に示すように、室外側送風機３６の周囲４方向に隔壁を配置し、室外側送風機３６と熱交換素子を隔てる隔壁３７に開口を設けたことを特徴とする実施の形態１記載の発熱体収容箱冷却装置を構成する。
【００６１】
上記構成により外気は室外側送風機３６から吸込まれ隔壁３７に衝突し、雨水を分離した後、熱交換素子へ搬送される。熱交換素子への雨水浸入を防止することで、発熱体収容箱への雨水浸入が防止されることとなる。
【００６２】
（実施の形態１０）
図１４に示すように、熱交換素子３８と室内空気吐出口３９間に加熱体４０を配したことを特徴とする請求項１記載の発熱体収容箱冷却装置４１を構成する。
【００６３】
上記構成により室内空気吐出口３９近傍に加熱体４０を配置するため、加熱体４０通過後の空気がそのまま発熱体収容箱へ吐出されることにより、発熱体収容箱冷却装置４１内での温度降下を防止し、発熱体収容箱内の加熱効率が向上することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、携帯電話基地局などのように、屋外に設置される箱体構造物で、内部に電子部品などの発熱体を有し、その発熱量が多く冬季においても冷却を要し、また、温度により性能、寿命に大きく影響を受けるような精密な機器を有する箱に関し、その冷却装置として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来の発熱体収容箱冷却装置構造図
【図２】本発明の実施の形態１における発熱体収容箱の設置図
【図３】同実施の形態１、２における発熱体収容箱の外装箱取外し時の構造図
【図４】同実施の形態１、７における発熱体収容箱冷却装置の天面パネル取外し時の構造図
【図５】同実施の形態１における発熱体収容箱冷却装置の天面パネル取外し時の構造図
【図６】同実施の形態１における発熱体収容箱冷却装置底面の外観図
【図７】同実施の形態３における発熱体収容箱および外装箱の外観図
【図８】同実施の形態３における発熱体収容箱冷却装置の設置図
【図９】同実施の形態４における発熱体収容箱および外装箱の構造図
【図１０】同実施の形態５における発熱体収容箱および外装箱の外観図
【図１１】同実施の形態６における外装箱の外観図
【図１２】同実施の形態８における発熱体収容箱冷却装置の構造図
【図１３】同実施の形態９における発熱体収容箱冷却装置の送風機部分詳細図
【図１４】同実施の形態１０における発熱体収容箱冷却装置内加熱体の外観図
【符号の説明】
【００６６】
１    発熱体収容箱
２    内気風路
３    外気風路
４    室外側送風機
５    室内側送風機
６    熱交換素子
７    制御装置
８ａ、８ｂ  開口
９    内気風路吸込口
１０  内気風路吐出口
１１  発熱体収容箱冷却装置
１２  外装箱
１３  外気吸込口
１４  外気吐出口
１５  第２の外気吸込口
１６  第２の外気吐出口
１７  外装箱
１８  発熱体収容箱冷却装置
１９  第２の外気吸込口
２０  第２の外気吐出口
２１  外気吸込口
２２  外気吐出口
２３  外装箱
２４  発熱体収容箱冷却装置
２５  外気吸込口
２６  外気吐出口
２７  フード
２８  外装箱
２９  発熱体収容箱冷却装置
３０  発熱体収容箱
３１  フード
３２  風向板
３３  外装箱
３４  制御基板
３５  発熱体収容箱冷却装置
３６  室外側送風機
３７  隔壁
３８  熱交換素子
３９  室内空気吐出口
４０  加熱体
４１  発熱体収容箱冷却装置
【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】
2008294313.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008294313.tif 000011
【図１０】
2008294313.tif 000012
【図１１】
2008294313.tif 000013
【図１２】
2008294313.tif 000014
【図１３】
2008294313.tif 000015
【図１４】
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