(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の内部にサンプルを有する閉じられたまたは密閉された容器（５００；５００１、５００２；５００’）の外側表面（５２２）から湿気を除去するための装置（１０；２０；３０；４０；６０）であって：
遠心分離要素であって、前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）を前記遠心分離要素へ取り付けるためのマウント（１４０；１４０１、１４０２）、および、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を回転軸（１５０）の周りで回転させ、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）中の前記表面（５２２）から前記湿気を遠心分離で除くための、前記マウント（１４０；１４０１、１４０２）へ結合される駆動部（１０５）を含む前記遠心分離要素；および
熱エネルギーを提供し、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）中の前記表面（５２２）から前記湿気を蒸発させるための加熱要素（２００）
によって特徴づけられ、
ここで、前記装置は、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を第一期間中に第一遠心加速度で回転させ、および、その後に、第二期間中に第二遠心加速度で回転させるように適合される、
前記装置。
【請求項２】
１ｍ／ｓ2〜２５０００ｍ／ｓ2の間、１０ｍ／ｓ2〜１００００ｍ／ｓ2の間、１０ｍ／ｓ2〜５０００ｍ／ｓ2の間または３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で、取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を回転させること、
１ｓ〜５００ｓの間、３ｓ〜３００ｓの間、１０ｓ〜１８０ｓの間または１２０ｓの期間中、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を回転させること、
３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で１０ｓの期間中、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を回転させること、または
３００ｍ／ｓ2の第一遠心加速度で１０ｓの第一期間中、および、その後に、０〜１０ｍ／ｓ2の第二遠心加速度で１２０ｓの第二期間中、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を回転させること：
に適合される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マウント（１４０；１４０１、１４０２）が、回転軸（１５０）が容器（５００；５００１、５００２；５００’）または前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）の中心点を通過するように、前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）を取り付ける、
前記マウント（１４０；１４０１、１４０２）が、前記回転軸（１５０）が前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）を通過しないように、前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）を取り付ける、または
前記遠心分離要素が、さらに、他の１つの回転軸（１５０１、１５０２）の周りで前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を回転させ、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）中の表面（５２２）から湿気を遠心分離で除くための、前記マウント（１４０１、１４０２）へ結合される他の１つの駆動部（１３０１、１３０２）を含み、および、前記マウント（１４０１、１４０２）が、前記他の回転軸（１５０１、１５０２）が前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）または前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）の前記中心点を通過するように、前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）を取り付ける、
請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
２５℃〜６００℃の間、５０℃〜１５０℃の間、８０℃〜１２０℃の間または１００℃の温度で熱エネルギーを提供することに、
容器（５００；５００１、５００２；５００’）の融点より１０Ｋ〜２０Ｋの間低い温度で前記熱エネルギーを提供することに、
１ｓ〜５００ｓの間、３ｓ〜３００ｓの間、１０ｓ〜１８０ｓの間または１２０ｓの期間中、前記熱エネルギーを提供することに、
温風または循環温風を使用する前記熱エネルギーを提供することに、または
前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）のカバー（５２０、５２０１、５２０２）上の窓への直接の接触における前記熱エネルギーを提供することに、ここで、表面（５２２）は、前記窓上に据えられる：
適合される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
表面（５２２）から湿気を遠心分離で除いた後に、前記表面（５２２）から前記湿気を蒸発させること、または
前記表面（５２２）から前記湿気を遠心分離で除く間、前記表面（５２２）から前記湿気を蒸発させること：
に適合される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
表面（５２２）が疎水性に形成される、または
前記表面（５２２）が親水性に形成される、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
容器の内部にサンプルを有する閉じられたまたは密閉された容器（５００；５００１、５００２；５００’）の外側表面（５２２）から湿気を除去するための方法（７０）であって：
遠心分離要素であって、前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）を遠心分離要素へ取り付けるためのマウント（１４０；１４０１、１４０２）、および、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を回転軸（１５０）の周りで回転させるために前記マウント（１４０；１４０１、１４０２）へ結合される駆動部（１０５）を含む前記遠心分離要素を使用して、前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）中の前記表面（５２２）から前記湿気を遠心分離で除くこと；および
熱エネルギーを提供する加熱要素（２００）を使用して、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）中の前記表面（５２２）から前記湿気を蒸発させること
によって特徴づけられ、
ここで、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）は第一期間中に第一遠心加速度で回転され、および、その後に、第二期間中に第二遠心加速度で回転される、
前記方法。
【請求項８】
取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）が、１ｍ／ｓ2〜２５０００ｍ／ｓ2の間、１０ｍ／ｓ2〜１００００ｍ／ｓ2の間、１０ｍ／ｓ2〜５０００ｍ／ｓ2の間または３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で回転する、
前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）が、１ｓ〜５００ｓの間、３ｓ〜３００ｓの間、１０ｓ〜１８０ｓの間または１２０ｓの期間中、回転する、
前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）が、３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で１０ｓの期間中、回転する、または
前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）が、３００ｍ／ｓ2の第一遠心加速度で１０ｓの第一期間中、および、その後に、０〜１０ｍ／ｓ2の第二遠心加速度で１２０ｓの第二期間中、回転する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）が、回転軸（１５０）が、前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）または前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）の中心点を通過するように、マウント（１４０；１４０１、１４０２）へ取り付けられる、
前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）が、前記回転軸（１５０）が前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）を通過しないように、前記マウント（１４０；１４０１、１４０２）へ取り付けられる、または
前記遠心分離要素が、さらに、他の１つの回転軸（１５０１、１５０２）の周りで前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）を回転させ、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）中の表面（５２２）から湿気を遠心分離で除くための、前記マウント（１４０１、１４０２）へ結合される他の１つの駆動部（１３０１、１３０２）を含み、および、前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）が、前記他の回転軸（１５０１、１５０２）が前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）または前記容器（５００；５００１、５００２；５００’）の前記中心点を通過するように、前記マウント（１４０１、１４０２）へ取り付けられる、
請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
熱エネルギーが、２５℃〜６００℃の間、５０℃〜１５０℃の間、８０℃〜１２０℃の間または１００℃の温度で提供される、
前記熱エネルギーが、容器（５００；５００１、５００２；５００’）の融点より１０Ｋ〜２０Ｋの間低い温度で提供される、
前記熱エネルギーが、１ｓ〜５００ｓの間、３ｓ〜３００ｓの間、１０ｓ〜１８０ｓの間または１２０ｓの期間中、提供される、
前記熱エネルギーが、温風または循環温風を使用して提供される、
前記熱エネルギーが、前記取り付けられる容器（５００；５００１、５００２；５００’）のカバー（５２０、５２０１、５２０２）上の窓への直接の接触において提供され、ここで、表面（５２２）は、前記窓上に据えられる、
請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
湿気が表面（５２２）から遠心分離で除かれた後、前記湿気が、前記表面（５２２）から蒸発する、または
前記湿気が前記表面（５２２）から遠心分離で除かれる間、前記湿気が、前記表面（５２２）から蒸発する、
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記表面（５２２）が、疎水性に形成される、または
前記表面（５２２）が、親水性に形成される、
請求項７〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本明細書に記載される発明の態様は、一般に、水などの液体の液滴またはミストなどの湿気を除去することに関し、より具体的には、ペトリ皿、試験管またはＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）管などの容器中の表面から湿気を除去するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
例えば、ライフサイエンスにおいて、サンプルの光学分析は、湿気によって阻害されるかもしれない。ＰＣＲ管のカバーまたは蓋上の液滴および／またはミストは、ＰＣＲサイクラーによるＰＣＲ管の内側のサンプルの処理を防げるかもしれない。
カバー上の液滴は、例えば、液滴を動かす力を発生させる振動によって除去されてもよい。振動は、超音波発生器に由来してもよい。
カバー上の液滴は、ある程度まで、疎水性の塗装によって抑制されるかもしれない。
カバー上のミストが親水性の塗装によって除去されるかもしれない一方で、ミストから形成するかもしれない液滴は、除去されない。
【０００３】
US2002/0066205A1は、様々な材料の表面から水を除去するための方法を開示し、該方法は、水の重量よりも高い、具体的な重量を有する構成物で前記表面を覆うステップ、続いて、すくい取ること（skimming）によって構成物から水を除去するステップを含み、ここで、本質的に次の構成要素からなる構成物が使用される：式：Ｔ−ＯＲｆ（ＣＦＹ）−Ｌ（Ｉ）のフッ素化非イオン性添加物構成要素Ａ）、（パー）フルオロポリエーテル構成要素Ｂ）、ここで、添加物の（全）フッ素化部分と水素化Ｌ部分との間の重量比（Ｋ）は、１．５０−４．００の範囲中にあり、および、添加物のフルオロポリエーテル部分Ｔ−ＯＲｆ−の数平均分子量と構成要素Ｂ）の数平均分子量との間の比率ＫＩは、１．６０より高い。
【０００４】
US2011/0277790A1は、水分除去溶媒としてのアルコールを含有するフッ素化溶媒を使用すること、浸漬サンプ（dipping sump）中の水分除去溶媒を沸騰状態へもたらすこと、浸漬サンプの上部で水分除去溶媒の蒸気を凝縮させること、浸漬サンプの外側で凝縮した水分除去溶媒から水を除去し、そして水分除去溶媒を浸漬サンプへ戻すこと、沸騰状態における水分除去溶媒中に付着した水を有する物品を浸漬サンプ中に浸漬して水を除去し、そして物品を取り除くことを含む、物品から水を除去するための処理を開示する。
これらのおよび他の理由のために、続く態様において明らかにされる発明の必要性がある。
【発明の概要】
【０００５】
発明の概要
発明は、容器中の表面から湿気を除去するための装置および方法を提供することを目指す。
この目的は、従属請求項の主題によって解決される。主題は、表面上の液体の湿気粒子のサイズを減らすために遠心力の効果を利用し、および、これらの湿気粒子を蒸発させるために熱エネルギーの効果を利用する。これらの効果の組み合わせを通して、必要な遠心力は低く、および、必要な熱エネルギーは低い。液体は、水もしくは水性液体などの極性液体、または非極性液体でもよい。液体は、分析されるサンプルまたはサンプルを含む溶媒でもよい。
【０００６】
主題の利点は、処理時間の低減、低いエネルギー消費、添加物などの作用物質の非存在、および、表面および／またはその上の湿気粒子に接触しない処理（非接触式処理）を含む。作用物質の非存在は、容器の内側のサンプルの純度および不変性を確実にする。よって、主題は、バクテリアまたは雑菌などの単細胞または生存微生物を含むサンプルへ害を与えない。非接触式処理は、ペトリ皿、試験管またはＰＣＲ管などの閉じられたまたは密閉された容器に好適であり、よって、その中に含有されるサンプルの汚染を防ぐ。よって、主題は、ライフサイエンスおよび他の技術分野において確立された処理と両立し、および、数ある中でも、容器それ自体中の、または、そのカバー中の透明窓を通したサンプルの光学分析を可能にする。
【０００７】
発明の側面によると、装置は、１ｍ／ｓ2〜２５０００ｍ／ｓ2の間、例えば１０ｍ／ｓ2〜１００００ｍ／ｓ2の間または１０ｍ／ｓ2〜５０００ｍ／ｓ2の間、約３００ｍ／ｓ2などの遠心加速度で、取り付けられる前記容器を回転させることに適合される。遠心加速度は、もたらされる遠心力上の調和した効果を有する。遠心力が増加するにつれ、表面上の湿気粒子のサイズ、すなわち直径は、減少する。よって、遠心加速度が増加するにつれ、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性は、増加する。
【０００８】
発明の側面によると、装置は、１ｓ〜５００ｓの間、例えば３ｓ〜３００ｓの間、１０ｓ〜１８０ｓの間など、約１２０ｓなどの期間中、前記取り付けられる容器を回転させることに適合される。発明の側面によると、装置は、約３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で約１０ｓの期間中、前記取り付けられる容器を回転させることに適合される。約３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で約１０ｓの期間中の適用は、遠心分離による表面からの効果的な湿気除去をもたらし、表面からの湿気除去の全体的な効率が増加してもよいように、蒸発による表面からの湿気除去が続いてもよい。
【０００９】
発明の側面によると、装置は、約３００ｍ／ｓ2の第一遠心加速度で約１０ｓの第一期間中、および、その後に、約０〜１０ｍ／ｓ2、好ましくは３ｍ／ｓ2の第二遠心加速度で約１２０ｓの第二期間中、前記取り付けられる容器を回転させることに適合される。２つの遠心加速度での２つの期間中の適用は、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性をさらに増加させる。
【００１０】
発明の他の１つの側面は、装置であり、ここで、前記マウントは、前記回転の軸が前記容器または前記容器の中心点を通過するように前記容器を取り付ける。この構成において、装置は、具体的に省スペースでもよい。
【００１１】
発明の他の１つの側面は、装置であり、ここで、前記マウントは、前記回転軸が前記容器を通過しないように、前記容器を取り付ける。この構成中に、遠心力は、与えられる回転速度のために増加する。よって、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性は、さらに増加する。
【００１２】
発明の他の１つの側面は、装置であって、ここで、前記遠心分離の要素は、さらに、他の１つの回転軸の周りに前記取り付けられる容器を回転させ、前記取り付けられる容器中の前記表面から前記湿気を遠心分離して除くための、前記マウントへ結合される他の１つの駆動部を含み、および、前記マウントは、前記他の回転軸が前記容器または前記容器の前記中心点を通過するように、前記容器を取り付ける。この構成において、２つの回転の動きは、重ねられる（superimposed）。重ね合わせは、さらに遠心力を増加させる。よって、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性は、さらに増加する。
【００１３】
発明の他の１つの側面によると、装置は、２５℃〜６００℃の間、例えば５０℃〜１５０℃の間、８０℃〜１２０℃の間など、約１００℃などの温度で、前記熱エネルギーを提供することに適合される。これらの温度で熱エネルギーを提供することは、蒸発による表面からの効率的な湿気除去をもたらし、および、容器の内容、例えば液体の加熱、および／または、容器中の液体の蒸発を防いでもよい。
【００１４】
発明の他の１つの側面によると、装置は、少なくとも、前記容器の融点より１０Ｋ〜２０Ｋの間の低い温度で前記熱エネルギーを提供することに適合される。これらの温度で熱エネルギーを提供することは、熱エネルギーの提供を最適化し、蒸発による表面からの湿気除去の期間を最小化する一方で、容器が柔らかくなることおよび／または溶けることを防止する。例えば、スチレンおよびアクリロニトリルを含む共重合体プラスチックスチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ、（Ｃ８Ｈ８）ｎ−（Ｃ３Ｈ３Ｎ）ｍ）は、鎖中のアクリロニトリル単位のために、１００℃より高いガラス転移温度を有する。
【００１５】
発明の他の１つの側面によると、装置は、１ｓ〜５００ｓの間、例えば３ｓ〜３００ｓの間、１０ｓ〜１８０ｓの間など、約１２０ｓなどの期間中、前記熱エネルギーを提供することに適合される。これらの期間中、熱エネルギーを提供することは、蒸発による表面からの効率的な湿気除去をもたらし、容器の内容物の過熱および／または容器中の液体の蒸発を防いでもよい。
【００１６】
発明の他の１つの側面によると、装置は、温風または循環温風を使用する前記熱エネルギーを提供することに適合される。温風は、簡単に生成され、および、容器へ運搬されてもよい。そのうえ、循環することによって、温風エネルギーは、効率的に使用されてもよい。
【００１７】
発明の他の１つの側面によると、装置は、前記取り付けられる容器のカバー上の窓への直接の接触において前記熱エネルギーを提供することに適合され、ここで、前記表面は、前記窓上に据えられる。熱エネルギーが直接の接触において提供される場合、エネルギー拡散および／またはエネルギー損失は、減らされる。
【００１８】
発明の他の１つの側面によると、装置は、前記表面から前記湿気を遠心分離して除いた後に、前記表面から前記湿気を蒸発させることに適合される。遠心分離によって、および、続いて、蒸発によって、表面から湿気を除去することによって、エネルギーは、より効率的に使用されてもよい。
【００１９】
発明の他の１つの側面によると、装置は、前記表面から前記湿気を遠心分離で除く一方、前記表面から前記湿気を蒸発させることに適合される。表面から湿気を除去することによって、同時に、遠心分離および蒸発によって、効率は、増加してもよく、処理時間は、減らされてもよい。
【００２０】
発明の他の１つの側面は、装置または容器であり、ここで、前記表面は、疎水性に形成される。表面は、疎水性の物質で塗装されてもよく、または、その構造は、疎水性に作られてもよい。疎水性の表面上で、水または水性液体の湿気粒子との接触は、減らされる。よって、遠心分離による表面からの湿気除去は、改善される。
【００２１】
発明の他の１つの側面は、装置または容器であり、ここで、前記表面は、親水性に形成される。表面は、親水性の物質で塗装されてもよく、または、その構造は、親水性に作られてもよい。親水性の表面上で、水または水性液体の湿気粒子との接触は、増加する。容器の表面から湿気粒子への熱エネルギーの移動が改善されるため、蒸発による表面からの湿気除去は、改善される。
【００２２】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記取り付けられる容器は、１ｍ／ｓ2〜２５０００ｍ／ｓ2の間、例えば１０ｍ／ｓ2〜１００００ｍ／ｓ2の間または１０ｍ／ｓ2〜１００００ｍ／ｓ2の間、約３００ｍ／ｓ2などの遠心加速度で回転する。遠心加速度は、もたらされる遠心力上の調和した効果を有する。遠心力が増加するにつれ、表面上の湿気粒子のサイズ、すなわち直径は、減少する。よって、遠心速度が増加するにつれ、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性は、増加する。
【００２３】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記取り付けられる容器は、１ｓ〜５００ｓの間、例えば３ｓ〜３００ｓの間、１０ｓ〜１８０ｓの間など、約１２０ｓなどの期間中、回転する。遠心分離の期間が増加するにつれ、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性は、与えられる遠心力のために増加する。
【００２４】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記取り付けられる容器は、約３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で約１０ｓの期間中、回転する。 約３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で約１０ｓの期間中の適用は、遠心分離による表面からの効果的な湿気除去をもたらし、表面からの湿気除去の全体的な効率が増加してもよいように、蒸発による表面からの湿気除去が続いてもよい。
【００２５】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記取り付けられる容器は、約３００ｍ／ｓ2の第一遠心加速度で約１０ｓの第一期間中、および、その後に、約０〜１０ｍ／ｓ2の第二遠心加速度で約１２０ｓの第二期間中、回転する。これらの２つの遠心加速度での２つの期間中の適用は、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性をさらに増加させる。
【００２６】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記容器は、前記回転軸が前記容器または前記容器の中心点を通過するように、前記マウントへ取り付けられる。この構成において、方法は、具体的に省スペースで行われてもよい。
【００２７】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記容器は、前記回転軸が前記容器を通過しないように、前記マウントへ取り付けられる。この構成において、遠心力は、与えられる回転速度のために増加する。よって、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性は、さらに増加する。
【００２８】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記遠心分離要素は、さらに、他の１つの回転軸の周りで前記取り付けられる容器を回転させ、前記取り付けられる容器中の前記表面から前記湿気を遠心分離して除くための、前記マウントへ結合される他の１つの駆動部を含み、および、前記容器は、前記他の回転軸が前記容器または前記容器の前記中心点を通過するように、前記マウントへ取り付けられる。この構成において、２つの回転の動きは、重ねられる。重ね合わせは、さらに遠心力を増加させる。よって、遠心分離による表面からの湿気除去の有効性は、さらに増加する。
【００２９】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記熱エネルギーは、２５℃〜６００℃の間、例えば５０℃〜１５０℃の間、８０℃〜１２０℃の間など、約１００℃などの温度で提供される。これらの温度で熱エネルギーを提供することは、蒸発による表面からの効率的な湿気除去をもたらし、および、容器の内容、例えば液体の加熱、および／または、容器中の液体の蒸発を防いでもよい。
【００３０】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記熱エネルギーは、少なくとも、前記容器の融点より１０Ｋ〜２０Ｋの間低い温度で提供される。これらの温度で熱エネルギーを提供することは、熱エネルギーの提供を最適化し、蒸発による表面からの湿気除去の期間を最小化する一方で、容器が柔らかくなることおよび／または溶けることを防ぐ。
【００３１】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記熱エネルギーは、１ｓ〜５００ｓの間、例えば３ｓ〜３００ｓの間、１０ｓ〜１８０ｓの間など、約１２０ｓなどの期間中、提供される。これらの期間中、熱エネルギーを提供することは、蒸発による表面からの効率的な湿気除去をもたらし、容器の内容物の過熱および／または容器中の液体の蒸発を防いでもよい。
【００３２】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記熱エネルギーは、温風、例えば循環温風を使用して提供される。温風は、簡単に生成され、および、容器へ運搬されてもよい。そのうえ、循環することによって、温風エネルギーは、効率的に使用されてもよい。
【００３３】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記熱エネルギーは、前記取り付けられる容器のカバー上の窓への直接の接触において提供され、および、前記表面は、前記窓上に据えられる。熱エネルギーが直接の接触において提供される場合、エネルギー拡散および／またはエネルギー損失は、減らされる。
【００３４】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記湿気は、前記湿気が前記表面から遠心分離で除かれた後に、前記表面から蒸発する。遠心分離によって、および、続いて、蒸発によって、表面から湿気を除去することによって、エネルギーは、より効率的に使用されてもよい。
【００３５】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記湿気は、前記湿気が前記表面から遠心分離で除かれる間、前記表面から蒸発する。表面から湿気を除去することによって、同時に、遠心分離および蒸発によって、効率は、増加してもよく、処理時間は、減らされてもよい。
【００３６】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記表面は、疎水性に形成される。表面は、疎水性の物質で塗装されてもよく、または、その構造は、疎水性に作られてもよい。疎水性の表面上で、水または水性液体の湿気粒子との接触は、減らされる。よって、遠心分離による表面からの湿気除去は、改善される。
【００３７】
発明の他の１つの側面は、方法であり、ここで、前記表面は、親水性に形成される。表面は、親水性の物質で塗装されてもよく、または、その構造は、親水性に作られてもよい。親水性の表面上で、水または水性液体の湿気粒子との接触は、増加する。容器の表面から湿気粒子への熱エネルギーの移動が改善されるため、蒸発による表面からの湿気除去は、改善される。
【００３８】
上記の側面のすべては、組み合わされてもよく、および、各側面は、他の側面のいずれとの関連でも言及される１以上の特質を包含してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
図面のいくつかの視点の簡潔な説明
明細書は、何が発明とみなされるかを具体的に指摘し、および、明白に請求する請求項で終える一方で、発明のより具体的な説明は、それにおいて発明の態様が得られる仕方を図示するために、添付の図面中に描写される、その具体的な態様への言及によって、与えられるだろう。図面が典型的な発明の態様を描写するのみであり、必ずしも縮尺に合せて描かれず、それゆえ、その範囲の限定と考慮されないものであることを理解しながら、態様は、以下の付随の図面の使用を通して、追加の特殊性および詳細を備えて記載され、および、説明されるだろう：
【００４０】
【図１】図１は、発明の態様による、容器５００中の表面から湿気を除去するための装置１０の透視図を示す；
【図２】図２は、発明の他の１つの態様による、容器５００中の表面から湿気を除去するための装置２０の透視図を示す；
【図３】図３は、発明の改良された態様による、容器５００１中の表面から湿気を除去するための装置３０の透視図を示す；
【００４１】
【図４】図４は、発明の他の１つの改良された態様による、容器５００１中の表面から湿気を除去するための装置４０の透視図を示す；
【図５】図５は、容器中の表面から湿気を除去するための装置中の２、４、８および１６個の容器の配置のための略上面図を示す；
【図６】図６は、発明の代替の態様による、容器５００１中の表面から湿気を除去するための装置６０の透視図を示す；
【００４２】
【図７】図７は、発明の態様による、容器中の表面から湿気を除去するための方法の単純化された流れ図７０を示す；および
【図８】図８は、発明の態様による、容器中の表面からの湿気の除去の間の時間にわたる容器の、および、容器中の例示的な温度を示す。
【００４３】
発明の詳細な説明
態様の詳細な説明中に、参照は、これの部分を形成する付随の図面へされ、および、例証として、その中に発明が実践されてもよい具体的な態様を示す。最も明瞭に態様の構造を示すために、ここにおいて包含される図面は、発明の物品の図表示（diagrammatic representation）である。よって、製作される構造の実際の見た目は、態様の本質的な構造を取り込みながら、異なって現れてもよい。そのうえ、図面は、態様を理解するのに必要な構造のみを示す。技術分野において知られている追加の構造は、図面の明瞭さを維持するために、包含されていない。ここにおいて描写される特質および／または要素が、簡略さおよび理解のしやすさのために、互いに相対的な具体的寸法で図示されること、および、実際の寸法が、ここにおいて図示されるものから実質的に異なってもよいことも理解される。図面中に、数字のように、実質的に類似の構成要素をいくつかの図の全体に渡って記載する。態様は、当業者が発明を実践することを可能にするために、十分詳細に発明の側面を記載するように意図される。他の態様は、利用されてもよく、および、構造的、論理的または電気的な変化またはそれらの組み合わせは、発明の範囲から離れることなくされてもよい。
【００４４】
そのうえ、発明の様々な態様は、異なるものの、必ずしも相互に排他的ではないことが理解される。例えば、１つの態様中に記載される具体的な要素、特質、構造、特徴、整数もしくはステップ、または、要素、特質、構造、特徴、整数もしくはステップの群は、他の態様内に包含されてもよい。さらに、発明の態様は、異なる技術を使用して実行されてもよいことが理解される。また、「例示的な（exemplary）」という用語は、最良または最適なものよりもむしろ、単に例として意味される。それゆえ、詳細な説明は、限定する意味において取られるものではない。
【００４５】
本明細書の全体に渡って、「を含む（comprise）」という語または「を含む（comprises）」もしくは「を含むこと（comprising）」などのバリエーションは、いずれの他の要素、整数もしくはステップ、または、要素、整数もしくはステップの群の除外ではなく、述べられる要素、整数もしくはステップ、または、要素、整数もしくはステップの群の包含を暗示するように理解されるだろう。
【００４６】
説明および請求項中、「を包含する（include）」、「を有する（have）」、「を備えて（with）」という用語またはそれらの他の異形は、使用されてもよい。かかる用語は、「を含む（comprise）」という用語と類似の仕方において、包括的であるように意図されることが理解される。
【００４７】
説明および請求項中に、「結合される（coupled）」および「接続される（connected）」という用語は、「連通結合される（communicatively coupled）」などの派生語と併せて使用されてもよい。これらの用語は、互いに同意語として意図されないということが理解される。
むしろ、具体的な態様中に、「接続される（connected）」は、２以上の要素が、互いに直接の物理的または電気的な接触においてあることを示唆するように使用されてもよい。
しかしながら、「結合される（coupled）」も、２以上の要素が互いに直接の接触にはないが、それでも互いに協働する、または、相互作用するということを意味してもよい。
【００４８】
説明および請求項中、「上方（upper）」、「下方（lower）」、「第一（first）」、「第二（second）」などの用語は、説明の目的のために使用されるのみでよく、限定するものとして解釈されるものではない。本明細書に記載されるデバイスまたは物品の態様は、多数の位置づけおよび方向づけにおいて製造され得、使用され得、または、発送され得る。
【００４９】
図１は、発明の態様による、容器５００中の表面から湿気を除去するための装置１０の透視図を示す。
【００５０】
容器５００は、図１中に例証されるとおり、皿５１０および蓋５２０を含むペトリ皿でもよい。蓋５２０は、皿５１０に取り付けられてもよく、例えば留められ（clamped）、ロックされ（locked）または張り付けられ（stuck）てもよい。容器５００は、蓋５２０上に据えられてもよい透明窓を有してもよい。窓は、容器５００の内側の表面を有してもよい。容器５００は、例えば５０ｍｍの直径を有してもよい。容器５００は、さらに、バクテリア、酵母またはカビなどの微生物を増殖させるための層または膜を含んでもよい。容器５００は、水または培養培地などの液体を含む。液体は、容器５００の内側に液滴およびミストなどの湿気を形成してもよい。湿気は、透明窓の（内部の）表面を覆ってもよい。
【００５１】
装置１０は、回転軸１５０の周りで容器５００を回転させるための遠心分離要素１００、および、熱エネルギーを容器５００へ提供するための加熱要素２００を含む。図１中に例証されるとおり、遠心分離要素１００は、装置１０の底の方に、装置１０の普通の作動位置への参照で配置されてもよく、および、加熱要素２００は、装置１０の上の方に、遠心分離要素１００の上に配置されてもよい。
【００５２】
遠心分離要素１００は、電気モータなどの駆動部１０５、および、容器５００を遠心分離要素１００へ取り付けるための締め具などのマウント１４０を含む。マウント１４０は、シャフト１１０を経由して駆動部１０５へ結合されてもよい。マウント１４０は、容器５００を回転軸１５０へ同心円状に取り付けてもよい。代替的に、マウント１４０は、回転軸１５０へ偏心性に容器５００を取り付けてもよい。図１中に示されるとおり、マウント１４０は、皿５１０へ取り付けてもよく、および、蓋５２０は、装置１０の上の方に面してもよい。駆動部１０５は、反時計回り方向１５５または時計回り方向において容器５００を回転させてもよい。
【００５３】
加熱要素２００は、電気加熱（例えば熱抵抗）などの加熱およびブロワまたはファンを含んでもよい。加熱は、蓋５２０、より具体的には蓋５２０上に据えられる窓へ向けられる温風のストリーム２５０を発生させてもよい。他の１つの態様中、加熱要素（例えば熱抵抗）は、空気中の熱伝導によって窓を加熱するために、窓の十分近くに置かれる。さらなる態様中、加熱要素（例えば熱抵抗）は、窓への直接の接触においてある。
【００５４】
装置１０は、さらに、その中に遠心分離要素１００および加熱要素２００が据えられてもよいハウジング３００を含んでもよい。
【００５５】
窓を通した容器５００の内容の光学分析に先立ち、窓の（内部の）表面からいずれの液滴および／またはミストも除去するために、駆動部１０５は、窓の（内部の）表面から液滴を遠心分離で除くために、回転軸１５０の周りで容器５００を回転させ、および、続いて、加熱要素２００は、窓の（内部の）表面からいずれの残りの液滴およびミストも蒸発させるために、窓上へ温風のストリーム２５０を吹きつける。他の１つの態様中、加熱要素（例えば熱抵抗）は、空気中の熱伝導によって窓を加熱するために、窓の十分近くに置かれる。さらなる態様中、加熱要素（例えば熱抵抗）は、窓への直接の接触においてある。
【００５６】
T. Tate’s Lawによると、管の底に付いている具体的な流体の液滴は、液滴の体積が、流体の特徴、例えば表面張力に依存する最大値に達するとき、垂直方向において管から落ちている：
ｍｇ＝２πｒσ    （１）
ここで、ｍは、液滴の質量、ｇは、地球の標準重力加速度、ｒは、液滴の半径、および、σは、流体の表面張力である。言い換えれば、液滴は、液滴の重量ｍｇが、表面張力σを掛けられた液滴の外周２πｒに等しいとき、落ち始める。
【００５７】
同様に、液滴は、遠心力が表面張力を超過するとき、表面から遠心分離で除かれてもよい：
ｍａ＝ｍｎｇ＝４／３πｒ３ρｎｇ＝２πｒσ    （２）
ここで、ｍは、液滴の質量、ａは、液滴をもたらす加速度、ｇは、地球の標準重力加速度、ｎは、地球の標準加速度ａの倍数単位における加速度を表現する係数、ｒは、液滴の半径、σは、流体の表面張力、および、ρは、流体の密度である。
【００５８】
よって、遠心力がより高くなると、表面上に残る液滴のサイズはより小さくなる：
ｒ＝√（３σ／（２ρｎｇ））    （３）
【００５９】
駆動部１０５は、約３００ｍ／ｓ2の遠心加速度で約１０ｓの期間中、容器５００を回転させてもよい。加熱要素２００は、１００℃と１１０℃との間の温度で約６０ｓの期間中、温風のストリーム２５０を吹きつけても（または、窓と加熱要素との中間の空気を加熱し、もしくは、窓を直接加熱しても）よい。
容器５００の内容は、装置１０中または他のどこかで分析されてもよい。
【００６０】
図２は、発明の他の１つの態様による、容器５００中の表面から湿気を除去するための装置２０の透視図を示す。
【００６１】
図１への参照で既に記載されたとおり、装置２０は、回転軸１５０の周りで容器５００を回転させるための遠心分離要素１００、および、熱エネルギーを容器５００へ提供するための加熱要素２００を含む。しかしながら、図２中に示されるとおり、遠心分離要素１００は、装置２０の上の方に、装置２０の普通の作動位置への参照で配置されてもよく、および、加熱要素２００は、装置２０の底の方に、遠心分離要素１００の下に配置されてもよい。
【００６２】
遠心分離要素１００は、駆動部１０５、および、容器５００を遠心分離要素１００へ取り付けるためのマウント１４０を含む。マウント１４０は、加熱要素２００を保持し得、または、加熱要素２００であり得る。マウント１４０は、シャフト１１０を経由して駆動部１０５へ結合されてもよい。マウント１４０は、容器５００を回転軸１５０へ同心円状に取り付けてもよい。図２中に示されるとおり、マウント１４０は、皿５１０へ取り付けてもよく、および、蓋５２０は、装置２０の底の方に逆さまに面してもよい。駆動部１０５は、反時計回り方向１５５または時計回り方向において容器５００を回転させてもよい。
【００６３】
加熱は、蓋５２０、より具体的には蓋５２０上に据えられる窓へ向けられる温風のストリーム２５０を発生させてもよい。代替的に、加熱は、ヒータ要素と蓋との間に温風を発生させてもよく、または、蓋、より具体的には蓋５２０上に据えられる窓との直接の接触においてあってもよい。蓋５２０が装置２０の底の方に面するとき、液体は、皿５１０中の膜上または培養培地上に集まり得ない。
【００６４】
装置２０は、さらに、その中に遠心分離要素１００および加熱要素２００が据えられてもよいハウジング３００を含んでもよい。
【００６５】
図３は、発明の改良された態様による、容器５００１中の表面から湿気を除去するための装置３０の透視図を示す。図１への参照で既に記載されたとおり、装置３０は、回転軸１５０の周りで容器５００１を回転させるための遠心分離要素１００、および、熱エネルギーを容器５００１へ提供するための加熱要素２００を含む。図３中に示されるとおり、遠心分離要素１００は、装置３０の底の方に、装置３０の普通の作動位置への参照で配置されてもよく、および、加熱要素２００は、装置３０の上の方に、遠心分離要素１００の上に配置されてもよい。
【００６６】
遠心分離要素１００は、駆動部１０５、および、容器５００１を遠心分離要素１００へ取り付けるためのマウント１４０１を含む。マウント１４０１は、回転ディスクなどのディスク１２０およびシャフト１１０を経由して駆動部１０５へ結合されてもよい。よって、容器５００１は、回転軸１５０へ偏心性に取り付けられてもよい。駆動部１０５は、反時計回り方向１５５または時計回り方向において容器５００１を回転させてもよい。単体の中心を外れた容器５００１は、一般には望ましくない、不均衡をもたらすかもしれない。よって、図３中に示されるとおり、他の１つのマウント１４０２は、他の１つの容器５００２を遠心分離要素１００へ取り付けるために、マウント１４０１に反対のディスク１２０上に直接据えられてもよい。代替的に、釣り合いおもり（counterweight）は、マウント１４０１に反対のディスク１２０へ直接取り付けられてもよい。
【００６７】
加熱（単数）または加熱（複数）は、蓋５２０１または蓋５２０１、５２０２、より具体的には容器５００１または容器５００１、５００２の蓋５２０１または蓋５２０１、５２０２上に据えられる窓（単数）または窓（複数）へ向けられる温風のストリーム２５０を発生させてもよい。
【００６８】
装置３０は、さらに、その中に遠心分離要素１００および加熱要素２００が据えられてもよいハウジング３００を含んでもよい。
【００６９】
代替の態様中、図３中に示される装置３０は、水平軸に関するミラー反転構成において作られる。
【００７０】
図４は、発明の他の１つの改良された態様による、容器５００１中の表面から湿気を除去するための装置４０の透視図を示す。
【００７１】
図３への参照で既に記載されたとおり、装置４０は、回転軸１５０の周りで容器５００１を回転させるための遠心分離要素１００、および、熱エネルギーを容器５００１へ提供するための加熱要素２００を含み、ならびに、遠心分離要素１００は、装置４０の底の方に配置されてもよく、および、加熱要素２００は、装置４０の上の方に、遠心分離要素１００の上に配置されてもよい。
【００７２】
遠心分離要素１００は、駆動部１０５、ディスク１２０、および、容器５００１を遠心分離要素１００へ取り付けるためのマウント１４０１を含む。マウント１４０１は、他の１つのシャフト１３５１、他の１つの駆動部１３０１、ディスク１２０およびシャフト１１０を経由して駆動部１０５へ結合されてもよい。よって、容器５００１は、回転軸１５０の周りにそれ自体回転可能な他の１つの回転軸１５０１へ同心円状に取り付けられてもよい。駆動部１０５は、反時計回り方向１５５または時計回り方向においてディスク１２０を回転させてもよく、および、駆動部１３０１は、反時計回り方向１５５１または時計回り方向において容器５００１を回転させてもよい。重ね合わせは、遠心力を増加させる。単体の中心を外れた容器５００１は、不均衡という結果になるため、他の１つのマウント１４０２、他の１つの駆動部１３０２および他の１つのシャフト１３５２は、他の１つの容器５００２を遠心分離要素１００へ取り付けるために、マウント１４０１、駆動部１３０１およびシャフト１３５１に反対のディスク１２０上に直接据えられてもよい。代替的に、釣り合いおもりは、マウント１４０１に反対のディスク１２０へ直接取り付けられてもよい。
【００７３】
加熱は、蓋５２０１または蓋５２０１、５２０２、より具体的には容器５００１または容器５００１、５００２の蓋５２０１または蓋５２０１、５２０２上に据えられる窓（単数）または窓（複数）へ向けられる温風のストリーム２５０を発生させてもよい。代替的に、加熱は、ヒータと蓋（単体）もしくは蓋（複数）の間に温風を発生させてもよく、または、蓋（単体）もしくは蓋（複数）との直接の接触においてあってもよい。
【００７４】
装置４０は、さらに、その中に遠心分離要素１００および加熱要素２００が据えられてもよいハウジング３００を含んでもよい。
【００７５】
図５は、容器中の表面から湿気を除去するための装置中の２、４、８および１６個の容器の配置のための略上面図を示す。
【００７６】
容器中の表面から湿気を除去するための装置のスループットを増加させるために、複数、例えば２、４、８または１６などの偶数の容器は、ディスク１２０上に据えられてもよく、および／または、ディスク１２０へ取り付けられてもよい。
【００７７】
図５への参照で、２個の容器は、マウント１４０１〜１４０２へ取り付けられてもよく、４個の容器は、マウント１４０１〜１４０４へ取り付けられてもよく、８個の容器は、マウント１４０１〜１４０８へ取り付けられてもよく、１２個の容器は、マウント１４０１〜１４０１２へ取り付けられてもよく、および、１６個の容器は、マウント１４０１〜１４０１６へ取り付けられてもよい。
【００７８】
同様に、３または５などの奇数の容器は、それぞれ、例えば１２０°または７２°の角度で、ディスク１２０の外周の周りに互いから離れて均等に間隔を空けられてもよく、および、ディスク１２０へ取り付けられてもよい。
【００７９】
図６は、発明の代替の態様による、容器５００１中の表面から湿気を除去するための装置６０の透視図を示す。
【００８０】
図３への参照で既に記載されたとおり、装置６０は、回転軸１５０の周りで容器５００１を回転させるための遠心分離要素１００、および、熱エネルギーを容器５００１へ提供するための加熱要素２００を含む。図６中に示されるとおり、遠心分離要素１００は、装置６０の底の方に、装置６０の普通の作動位置への参照で配置されてもよく、および、加熱要素２００は、装置６０の上の方に、遠心分離要素１００の上、およびその中へ伸びて配置されてもよい。
【００８１】
遠心分離要素１００は、駆動部１０５、シャフト１１０、外周壁１２５を含むディスク１２０、および、容器５００１を遠心分離要素１００へ取り付けるためのマウント１４０１を含む。よって、ディスク１２０および壁１２５は、ドラムを形成する。マウント１４０１は、壁１２５、ディスク１２０およびシャフト１１０を経由して駆動部１０５へ結合されてもよい。よって、容器５００１は、壁１２５上のマウント１４０１へ垂直に、および、回転軸１５０へ偏心性に取り付けられてもよい。駆動部１０５は、反時計回り方向１５５または時計回り方向において容器５００１を回転させてもよい。単体の中心を外れた容器５００１は、不均衡という結果になるため、他の１つのマウント１４０２は、他の１つの容器５００２を遠心分離要素１００へ取り付けるための、マウント１４０１に反対の壁１２５上に直接据えられてもよい 。代替的に、釣り合いおもりは、マウント１４０１に反対の壁１２５へ直接取り付けられてもよい。
【００８２】
加熱（単数）または加熱（複数）は、蓋５２０１または蓋５２０１、５２０２、より具体的には容器５００１または容器５００１、５００２の蓋５２０１または蓋５２０１、５２０２上に据えられる窓（単数）または窓（複数）へ向けられる温風のストリーム２５０を発生させてもよい。代替的に、加熱は、ヒータと蓋（単体）または蓋（複数）との間に温風を発生させてもよく、あるいは、蓋（単体）または蓋（複数）、より具体的には容器５００１または容器５００１、５００２の蓋５２０１または蓋５２０１、５２０２上に据えられる窓（単数）または窓（複数）との直接の接触においてあってもよい。
【００８３】
装置６０は、さらに、その中に遠心分離要素１００および加熱要素２００が据えられてもよいハウジング３００を含んでもよい。
【００８４】
図７は、発明の態様による、容器中の表面から湿気を除去するための方法の単純化された流れ図７０を示す。
【００８５】
ステップ７１０で、容器中の表面から湿気を除去するための方法は、開始する。
ステップ７２０で、容器中の表面から湿気を除去するための方法は、３００ｒｐｍの遠心加速度で１０ｓの期間中、容器を偏心性に回転させることを含んでもよい。
ステップ７３０で、容器中の表面から湿気を除去するための方法は、さらに、０〜１０ｍ／ｓ2という他の１つの遠心加速度で１２０ｓの期間中、容器を偏心性に回転させることを含んでもよい。
ステップ７４０で、容器中の表面から湿気を除去するための方法は、さらに、１００℃と１１０℃との間の温度で６０ｓの期間中、温風を使用して熱エネルギーを提供することを含んでもよい。このステップは、０〜１０ｍ／ｓ2という第二遠心加速度ステップに並行してもなされ得る。
ステップ７６０で、容器中の表面から湿気を除去するための方法は、終了する。
【００８６】
図８は、発明の態様による、容器中の表面からの湿気の除去の間の時間にわたる容器の、および、容器中の例示的な温度を示す。
１００℃と１１０℃との間の温度での温風は、１２０ｓの期間中、容器へ適用され、および、温度は、２７０ｓの期間中、測定される。
【００８７】
容器の外側の位置８１０、８２０、８３０、８４０で、温度は、温風の適用の間、温風の温度近くに上昇する。温風の適用の後、位置８１０、８２０、８３０、８４０での温度は、次第に低くなる。
容器のベースでの位置８５０で、温度は、２７０ｓの期間の間、約２５℃から約３０℃へ上昇する。
容器の内側の位置８６０で、空気の温度は、約２５℃から約３５℃へ上昇するが、温風の適用の後、２７０ｓの期間の間、ゆっくりと低下する。
蓋の底での位置８７０で、温度は、２７０ｓの期間の間、約３０℃へ急速に上昇する。
容器中の培地での位置８８０で、温度は、２７０ｓの期間の間、約２５℃から約３０℃へ上昇する。
【００８８】
１００℃と１１０℃との間の温度で１２０ｓの期間中の温風の適用の後でさえ、容器での、および、容器中の温度は、３７℃を超過しない。そのうえ、温度は、温風の適用を止めた後、すぐに室温へ落ちる。よって、方法は、単細胞および／または生存している微生物を含むサンプルに害を与えない。
【００８９】
具体的な態様が本明細書に図示され、および、記載されているが、同じ目的を達成するために計算されるいずれの配置も、示される具体的な態様の代わりとされてもよいことが当業者によって評価されるだろう。上記の説明は、説明的であって、制限的ではないように意図されることが理解される。この適用は、発明のいずれの適合またはバリエーションにも及ぶように意図される。上記の態様の組み合わせおよび多くの他の態様は、上記の説明を読み、理解するとすぐに、当業者に明らかとなるであろう。発明の範囲は、その中に上記の構造および方法が使用されてもよいいずれの他の態様および適用も包含する。それゆえ、発明の範囲は、それにかかる請求項の権利がある均等なものの完全な範囲と併せて、添付の請求項によってのみ定義される。
【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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