(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合う磁極が同極となるように円板状のヨークを介して重ねられる円板状の複数の永久磁石からなり、前記ヨーク及び永久磁石が一体に回転する金属粉分離用磁力体と、
前記ヨークのそれぞれの外面の接線方向に沿って、粉体からなる選別対象物を圧縮空気で噴射する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルの噴射方向下流側に設けられ、前記金属粉分離用磁石体を通過した選別対象物が流入する粉体回収用吸い込み管と、
前記粉体回収用吸い込み管よりも前記金属粉分離用磁石体の回転方向下流側に配置され、前記金属粉分離用磁石体に磁気吸着された金属粉を前記金属粉分離用磁石体から除去する金属粉除去部材と、
前記ヨークに臨む開口部が形成された状態で前記ヨークの外周面を覆う流路を有しており、前記噴射ノズルと前記粉体回収用吸い込み管との間に配置されて前記噴射ノズルが噴射した空気流が前記流路内を流れるように案内するガイド部材と、を備え、
前記ガイド部材は、前記噴射ノズルの配置部位から前記金属粉除去部材の手前にかけて設けられることを特徴とする磁力選別装置。
【請求項２】
前記ガイド部材の流路は、前記ヨークの曲率に合わせた曲率で湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項３】
前記粉体回収用吸い込み管は、前記金属粉分離用磁石体に対して接近及び離反の移動が可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項４】
前記金属粉除去部材は、前記粉体回収用吸い込み管よりも前記金属粉分離用磁石体の回転方向下流側に順次配置された金属粉除去用磁石体及び金属粉除去用吸い込み管からなり、前記金属粉分離用磁石体に吸着された金属粉を引き離しつつ吸引して除去することを特徴する請求項１に記載の磁力選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力選別装置に係わり、より詳細には、粉体に含まれる微細な金属粉を良好に除去できる磁力選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の磁力選別装置は、回転筒の内部に板状円形の磁石を多数積層した円柱型の永久磁石を備える。永久磁石の軸は、回転筒の軸とは一致せず偏心して配置される。回転筒の直径は永久磁石の円筒直径より大きく、回転筒に吸着した金属異物は、回転筒が回転して下向きになった時、永久磁石の磁力の影響がなくなり、下方の異物受けシュートに向かって落下する。
【０００３】
前記磁力選別装置は、ゴマなどの農産物や、ひじきなどの海産物に含まる金属異物を良好に分離できる。粉体の金属異物も除去可能である。しかしながら、例えば小麦粉は、粒度が１０〜１３０μｍと細かく、ホッパから定量を切り出して落下させても、回転筒の上に塊状態で落ちやすい。また、混入している金属異物が５０μｍ程度と極めて小さい場合、塊状態では小麦粉そのものに邪魔されて回転筒に金属異物を吸着できない場合もある。
【０００４】
特許文献２の磁性体異物除去装置は、チャンバー内に、複数のマグネット棒が配置される。粉体は容器の上部から投入され、粉体が下方に向かって沈降し、チャンバーの上部からは内部の空気が排出される。金属の異物は、マグネット棒に吸着させて捕捉し、異物が除かれた粉体がチャンバー底部に堆積する。マグネット棒の表面には粉体が積もって吸着力が低下するので、粉体を吹き飛ばすため、エアー噴射パイプが必要になる。
【０００５】
特許文献１のような磁力選別装置において、粉体に混入した金属の除去を効率よく行なうには、粉体を塊状態ではなく、粉体を分散して程よく流動化させた状態で金属異物の除去を行なう必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−９００５号公報
【特許文献２】特開２００３−２１１０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、粉体に混入した金属粉を分離し除去する磁力選別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による磁力選別装置は、隣り合う磁極が同極となるように円板状のヨークを介して重ねられる円板状の複数の永久磁石からなり、前記ヨーク及び永久磁石が一体に回転する金属粉分離用磁力体と、前記ヨークのそれぞれの外面の接線方向に沿って、粉体からなる選別対象物を圧縮空気で噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルの噴射方向下流側に設けられ、前記金属粉分離用磁石体を通過した選別対象物が流入する粉体回収用吸い込み管と、前記粉体回収用吸い込み管よりも前記金属粉分離用磁石体の回転方向下流側に配置され、前記金属粉分離用磁石体に磁気吸着された金属粉を前記金属粉分離用磁石体から除去する金属粉除去部材と、前記ヨークに臨む開口部が形成された状態で前記ヨークの外周面を覆う流路を有しており、前記噴射ノズルと前記粉体回収用吸い込み管との間に配置されて前記噴射ノズルが噴射した空気流が前記流路内を流れるように案内するガイド部材と、を備え、前記ガイド部材は、前記噴射ノズルの配置部位から前記金属粉除去部材の手前にかけて設けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明の磁力選別装置においては、前記ガイド部材の流路は、前記ヨークの曲率に合わせた曲率で湾曲していることを特徴とする。
また、前記粉体回収用吸い込み管は、前記金属粉分離用磁石体に対して接近及び離反の移動が可能となっていることを特徴とする。
また、前記金属粉除去部材は、前記粉体回収用吸い込み管よりも前記金属粉分離用磁石体の回転方向下流側に順次配置された金属粉除去用磁石体及び金属粉除去用吸い込み管からなり、前記金属粉分離用磁石体に吸着された金属粉を引き離しつつ吸引して除去することを特徴する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による磁力選別装置によれば、
（ａ）永久磁石を挟むヨークの外面の接線方向に沿って噴射する噴射ノズルを設けたので、粉体からなる選別対象物を空気流と共に金属粉分離用磁石体の外周部に供給するため、粉体が金属粉分離用磁石体に堆積することや塊になることがない。空気流は金属粉分離用磁石体におけるヨークの極めて近く位置を通過するので、粉体に混入している金属粉が良好に金属粉分離用磁石体に吸着されて粉体と分離できる。
（ｂ）流路がヨークの外周面を覆って空気流を案内するガイド部材を設けたので、粉体がガイド部材の外側に飛散しないようにできる。また、流路がヨークの外周面を覆い、この流路に対して粉体を流すため、粉体がヨークと確実に接触でき、粉体中の金属粉をヨークに確実に吸着させることができる。
（ｃ）複数のヨーク及び永久磁石を積層し、一体に回転する金属粉分離用磁力体を設けたので、金属粉分離用磁力体をステンレス製等の薄い円筒体で囲む場合に比べ、磁力の低下がなく、ヨーク付近の強い磁力を直に利用できる。
（ｄ）金属粉分離用磁石体に吸着した金属粉を除去する金属粉除去部材を設けたので、金属粉分離用磁石体の表面をクリーンな状態にできる。
【００１１】
ガイド部材の流路をヨークの曲率に合わせて湾曲させたので、空気流をヨークが外周面に沿って流すことができる。また、流路の断面積が一定となって、所定の流速で空気流を流すことができる。
【００１２】
ガイド部材を噴射ノズルの配置部位から金属粉除去部材の手前にかけて延長した構造とすることにより、空気流が金属粉分離用磁力体の外周面に沿った長い距離を流れるため、それだけ多くの金属粉を金属粉分離用磁力体に吸着できる。
【００１３】
粉体回収用吸い込み管を金属分離用磁石体に対して、接近及び離反可能としたので粉体回収用吸い込み管を噴射ノズルからの空気流を受け止めるのに適切な位置に調整でき、粉体を良好に回収することができる。
【００１４】
金属粉除去部材を金属粉除去用磁石体と金属粉除去用吸い込み管で構成したので、金属粉分離用磁石体に吸着した金属粉を金属粉除去用磁石体の強い磁力で引き離して除去できる。また、金属粉除去用吸い込み管は、吸引力があり、金属粉除去用磁石体の近辺を浮遊する金属粉を吸引し除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による磁力選別装置の実施例の構成を示す側面図である。
【図２】図１の実施例の斜視図である。
【図３】図１の実施例に用いるガイド部材の底面からの斜視図である。
【図４】金属粉分離磁石体を示す正面図である。
【図５】金属粉除去用磁石体を示す正面図である。
【図６】本発明の別の実施例の磁力選別装置の構成を示す側面図である。
【図７】図６の装置の斜視図である。
【図８】図６の装置を図７の反対側から見た斜視図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は流路の変形例を示す断面図である。
【図１０】ガイド部材の別の実施例を示す側面図である。
【図１１】ガイド部材のさらに別の実施例を示す側面図である。
【図１２】磁力選別装置を組み込んだ磁力選別システムを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して、本発明による磁力選別装置を詳しく説明する。
【００１７】
図１〜図５は、本発明の磁力選別装置１００の一実施例を示す。図１に示すように、磁力選別装置１００は全体を囲む筐体１００ａを有し、この筐体１００ａ内に金属粉分離用磁石体３と、噴射ノズル４と、粉体回収用吸い込み管６と、金属粉除去部材１０と、ガイド部材１１とが配置されることにより構成されている。選別対象物７は図２に示すように、インジェクタ２５に供給された後、インジェクタ２５内に吸引された圧縮空気２０と共に噴射ノズル４に供給される。
【００１８】
金属粉分離用磁石体３は図４に示すように、円板状の永久磁石２と軟鉄からなる円板状のヨーク１とを積層することにより形成されている。すなわち薄い円板状のヨーク１を永久磁石２が挟む構造であり、永久磁石２はＮ極とＮ極及びＳ極とＳ極が互いに向かい合わせとなるように配列されることにより隣り合う磁極が同極となっている。ヨーク１の外周部分には磁力線が集まるので、強い磁力が得られる。この構造では、永久磁石２の表面ではなく、ヨーク１の表面に金属粉を吸着させる。ヨーク１の厚さは、約３〜５ｍｍである。複数のヨーク１及び複数の永久磁石２は回転軸３１を共通としており、回転軸３１の回転によってヨーク１及び永久磁石２が一体に回転する。
本発明が適用される選別対象物７は、粒度が１０〜１００μｍの小麦粉や脱脂粉乳などの粉末である。食品に限らず無機物のシリカ粉なども扱える。
【００１９】
噴射ノズル４は圧縮空気によって選別対象物７を噴射する。噴射ノズル４は金属粉分離用磁石体３におけるそれぞれのヨーク１の外周の接線方向に沿って選別対象物７の空気流を噴射する。このため、噴射ノズル４はそれぞれのヨーク１に対応するように複数が設けられる。この噴射ノズル４からの空気流は、金属粉分離用磁石体３のヨーク１の外周の接線方向に沿って流動し、選別対象物は空気内に分散した状態で吹き付けられる。噴射流の軸径は細く直線状である。噴射流の直線部分は５〜１５ｃｍ程度の長さが良好である。
【００２０】
ガイド部材１１は噴射ノズル４と粉体回収用吸い込み管６との間に直管状態で配置されており、噴射ノズル４が噴射した空気流がヨーク１の外周面に沿って流れるように案内する。ガイド部材１１はそれぞれのヨーク１に対応して設けられる。それぞれのガイド部材１１には図３に示すように、ヨーク１の外周面に沿った長さの開口部１１ｂが形成されており、この開口部１１ｂがヨーク１に臨むことによりガイド部材１１はヨーク１の外周面を覆う流路１１ａを形成する。粉体からなる選別対象物７を含む空気流がそれぞれのガイド部材１１の流路１１ａを流れることにより、選別対象物７に混入している金属粉がヨーク１の外周面に吸着される。すなわち図１の軌道Ｋ１で示すように、金属粉９がヨーク１の外周面に吸着される一方、選別対象物７自体は軌道Ｋ２で示すように、ヨーク１の直線的に流動して粉体回収用吸い込み管６側に流動する。
【００２１】
粉体回収用吸い込み管６は金属粉９が除かれた粉体を回収するものであり、ガイド部材１１の下流側に配置されている。この粉体回収用吸込み管６に金属粉分離用磁石体３を通過した選別対象物７が流入する。粉体回収用吸込管６は矢印で示すように、金属粉分離用磁石体３に対して接近及び離反の移動が可能である。適切に位置決めすることで、直線状の空気流が広がって筐体１００ａ内に分散することを防止する。この移動は、ヨーク１の接線方向に沿ってなされるのが良好である。これにより選別対象部７の粉体を効率よく流入させることができる。
【００２２】
粉体回収用吸込み管６の先端部分の吸込み口６ａにおいては、下部がヨーク１に接近する一方、上部がヨーク１から離れるような斜め方向に切断されている。これにより、ヨーク１を通過して流れる選別対象物７を効率よく粉体回収用吸込み管６に流入させることができる。
【００２３】
金属粉除去部材１０は粉体回収用吸込み管６よりも金属粉分離用磁石体３の回転方向下流側に配置されている。金属粉除去部材１０は、金属粉除去用磁石体１２と金属粉除去用吸込み管１３とからなり、金属粉除去用磁性体１２が上流側に、金属粉除去用吸込み管１３が下流側に配置されている。金属粉除去用磁石体１２は、金属粉分離用磁石体３に吸着された金属粉９を引き離す。金属粉除去用吸込み管１３は、吸い込み力が強く設定されており、金属粉分離用磁石体３に吸着された金属粉９と、金属粉除去用磁石体１２に吸着された金属粉９を吸引する。これにより金属粉分離用磁石体３の表面がクリーンな状態にされる。
【００２４】
図５は、金属粉除去用磁性体１２の正面図である。金属粉除去用磁性体１２は、金属粉分離用磁石体３を構成する永久磁石２の構造と同様の構造を有し、表面をカバー１２ａで覆っている。運転終了後、金属粉除去用磁性体１２を筐体から取り出し、さらに内部の永久磁石を取り出す。これにより、カバー１２ａに吸着した金属粉９が、磁力の影響がなくなり振り落とせるので、金属粉の回収が容易となる。
【００２５】
このような磁力選別装置１００によれば、永久磁石２を挟むヨーク１の外面の接線方向に沿って噴射する噴射ノズル４を設け、粉体からなる選別対象物を空気流と共に金属粉分離用磁石体３の外周部に供給するため、粉体が金属粉分離用磁石体３に堆積することや塊になることがない。この空気流は金属粉分離用磁石体３におけるヨーク１の極めて近く位置を通過するので、粉体に混入している金属粉が良好に金属粉分離用磁石体に吸着されて粉体と分離できる。
また、複数のヨーク１及び永久磁石２を積層して一体に回転する金属粉分離用磁力体３を設けたので、金属粉分離用磁力体３をステンレス製等の薄い円筒体で囲む場合に比べ、磁力の低下がなく、ヨーク１付近の強い磁力を直に利用できる。
さらに流路１１ａがヨーク１の外周面を覆って空気流を案内するガイド部材１１を設けたので、粉体がガイド部材１１の外側に飛散しないようにできる。しかも流路１１ａがヨーク１の外周面を覆い、この流路１１ａに対して粉体（選別対象物７）を流すため、粉体がヨーク１と確実に接触することができ、粉体中の金属粉をヨーク１に確実に吸着させることができる。
【００２６】
図６〜図８は、本発明の別の実施例を示す。図６に示すように、磁力選別装置１００は、筐体１００ａの内部に設けた金属粉分離用磁石体３によって選別対象物に混入した金属粉を除去する。筐体１００ａの内部には、金属粉分離用磁石体３に加えて、選別対象物を圧縮空気でヨーク１の外周面の接線方向に沿って噴射する噴射ノズル４と、噴射ノズル４から噴射された粉体を含む空気流を金属粉分離用磁石体３の外周面（ヨーク１の外周面）に沿って流れるように案内するガイド部材１１と、ガイド部材１１の終端部分に設けられて金属粉分離用磁石体３を通過した選別対象物を吸い込んで回収する粉体回収用吸込み管６と、粉体回収用吸込み管６の下流側に設けられて、金属粉分離用磁石体３に吸着されている金属粉を除去する金属粉除去部材１０と、を備えている。
【００２７】
金属粉分離用磁石体３、噴射ノズル４、粉体回収用吸い込み管６及び金属粉除去部材１０は図１〜図５に示す上記実施例と同様な構造となっているため、説明を省略する。この実施例のガイド部材１１は、その流路１１ａが金属粉分離用磁石体３におけるヨーク１の外周面に沿うようになっている。すなわち、流路１１ａは円板状のヨーク１の曲率に合わせた曲率を有して湾曲状に形成されるものである。流路１１ａがこのように湾曲状に形成されているため、ガイド部材４の全体も湾曲状に形成されており、金属粉分離用磁石体３のほぼ半周を覆っている。これによりガイド部材１１は噴射ノズル４の配置部位から金属粉除去部材１０の手前にかけて設けられている。これにより、ガイド部材１１の流路１１ａが長くなっており、長さなった分、流路１１ａ内の選別対象物７がヨーク１の外周面と長く接触するため、選別対象物７に混入している金属粉を確実に吸着することができる。
【００２８】
図９（Ａ）〜（Ｃ）は、異なる３つのガイド部材１１の例であり、図６のＡ−Ａ断面図に対応している。ガイド部材１１は、（Ａ）〜（Ｃ）ともヨーク１の外周面側が流路１１ａとなっており、粉体７の空気流の流路を形成する。流路１１ａはヨーク１に臨む底面が開口された開口部１１ｂを有しており、開口部１１ｂを介して空気流がヨーク１と接触することが可能となっている。そのため金属粉９は、永久磁石２の磁力によりヨーク１の表面に吸着される。図９（Ａ）はダクト部１１ａが突出しない構造である。図９（Ｂ）と（Ｃ）は、ダクト部１１ａが突出し、外形が矩形か丸形かの相違がある。
【００２９】
図１０は、図６に対し、ガイド部材１１を短くした場合の内部構成を示す。すなわち図１０に示すガイド部材１１は、噴射ノズル４が配置された配置部位が始点となって、金属粉分離用磁性体３（ヨーク１）の外周面に沿って延び、その終端は金属粉分離用磁性体３（ヨーク１）の外周長の１／４よりも短い部位となっている。永久磁石２の磁力が強い場合、金属粉９は直ちに金属粉分離用磁石体３に吸着されるので、このようなガイド部材１１が短い構造でも金属粉が確実に吸着されて除去される。
【００３０】
図１１は、永久磁石２を金属製の回転筒２７で囲んだ構造の金属粉分離用磁性体３を示す。永久磁石２は左下部分を切り欠いて、金属粉９の回収を容易としている。左下部分の切り欠きにより永久磁石２の左下部分は磁力を小さくできるので、金属粉除去用磁石体１２と金属粉除去用吸込み管１３によって金属粉９を回収しやすい。回転筒２７は、回転軸３１の回転で回転させる。一方、永久磁石２は、回転軸３１に装着されるが回転はしない。図９には示さないが、永久磁石２の切り欠き部分が左下方を向くように永久磁石２の長手方向の両端部にバランス用の重りが設けられる。
【００３１】
図１２は、磁力選別装置１００を組み込んだ磁力選別システム２００の例である。選別システム２００は、磁力選別装置１００とその周辺装置から構成される。粉体回収用吸込み管６は、第１サイクロン２１に接続され、粉体が沈降により底部に集められる。金属粉除去用吸込み管１３は、第２サイクロン２２に接続され、金属粉９が沈降して底部に集められる。第２サイクロン２２の底部には、金属粉固定手段２３が設けられ、３本のマグネット棒２３ａに金属粉９を固定する。マグネット棒２３ａはステンレスのカバーで覆われており、マグネット棒２３ａをカバーの筒から引き出すと、金属粉９が落下するので、運転終了後の金属粉９の回収が容易になる。
【００３２】
図１２に示すように、磁力選別装置１００の噴射ノズル４は、粉体供給装置２９に接続される。粉体供給装置２９は、定量供給式のもので、粉体がモータ１８で駆動されるスクリューコンベヤ１９で搬送される。粉体７からなる選別対象物７は、スクリューコンベヤ１９を介して定量ずつインジェクタ２５に送り込まれる。粉体７はインジェクタ２５により、圧縮空気２０で押し出され、噴射ノズル４から噴射される。粉体供給装置２９のタンクは、メインタンク１４とサブタンク１５からなる。メインタンク１４に投入された粉体の選別対象物７は、流動用エアー１６で流動化された後、サブタンク１５に入って沈降させる。サブタンク１５の底部には、メッシュバイブレータ１７が備えられ、粉体が塊にならないようにスクリューコンベヤ１９に送り込む。
【００３３】
以上の本発明によれば、
（ａ）金属粉分離用磁石体の外周面接線方向に粉体を噴射できる噴射ノズル４を設けたので、金属粉分離用磁石体３が近くを通過する金属粉を吸着して、金属粉を粉体から分離できる。
（ｂ）ヨークの外周面を覆い、空気流を案内するガイド部材１１を設けたので、粉体がガイド部材の外側に飛散しないようにできる。また、ヨーク１の外周面に沿って粉体を流すため、粉体がヨーク１と確実に接触することができ、粉体中の金属粉をヨークに確実に吸着させることができる。
（ｃ）ヨーク１を覆うガイド部材１１を設け、ヨーク１の表面に金属粉を吸着させるようにしたので、金属製の回転筒を設けて回転筒の表面に金属粉を吸着させる場合に比べ、ヨーク１付近の強い磁力を直接利用できる。
（ｄ）金属粉除去用磁石体１２と金属粉除去用吸込み管１３からなる金属粉除去部材１０を設けたので、金属粉分離用磁石体の表面をクリーンな状態にできる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、粉体に混入した金属異物を除去する磁力選別装置として好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１    ヨーク
２    永久磁石
３    金属粉分離用磁石体
４    噴射ノズル
６    粉体回収用吸込み管
７    選別対象物（粉体）
９    金属粉
１０    金属粉除去部材
１１    ガイド部材
１１ａ  流路
１１ｂ  開口部
１２    金属粉除去用磁石体
１２ａ    カバー
１３    金属粉除去用吸込み管
１４    メインタンク
１５    サブタンク
１６    流動用エアー
１７    メッシュバイブレータ
１８    モータ
１９    スクリューコンベヤ
２０    圧縮空気
２１    第１サイクロン
２２    第２サイクロン
２３    金属粉固定手段
２３ａ    マグネット棒
２５    インジェクタ
２６    粉体回収タンク
２７    回転筒
２８    ホース
２９    粉体供給装置（定量供給式）
３１    回転軸
１００    磁力選別装置
１００ａ    筐体
２００    磁力選別システム
【要約】
【課題】粉体に混入した金属粉を除去する磁力選別装置を提供する。
【解決手段】隣り合う磁極が同極となるように円板状のヨークを介して重ねられる円板状の複数の永久磁石からなり、ヨーク及び永久磁石が一体に回転する金属粉分離用磁力体と、ヨークのそれぞれの外面の接線方向に沿って、粉体からなる選別対象物を圧縮空気で噴射する噴射ノズルと、噴射ノズルの噴射方向下流側に設けられ、金属粉分離用磁石体を通過した選別対象物が流入する粉体回収用吸い込み管と、粉体回収用吸い込み管よりも回転方向下流側に配置され、金属粉分離用磁石体に磁気吸着された金属粉を金属粉分離用磁石体から除去する金属粉除去部材と、ヨークに臨む開口部が形成された状態でヨークの外周面を覆う流路を有しており、噴射ノズルと粉体回収用吸い込み管との間に配置されて空気流がヨークの外周面に沿って流れるように案内するガイド部材と、を備える。
【選択図】図１【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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