(57)【要約】【課題】洗浄ポンプで加圧された水を複数の洗浄ノズルから噴射することで食器の洗浄を行う食器洗浄機において、簡単な構造の信頼性の高い切換弁を用いることで、１つの洗浄ポンプで複数の洗浄ノズルから選択的に水を噴射できるようにし、コストアップや機器全体を大型化せずに、低騒音化と節水を実現する。【解決手段】洗浄ポンプと複数の洗浄ノズルとを連結する水路の途中に切換弁１７を有し、切換弁１７は、洗浄ポンプで加圧した水を導入する入口１９と、導入した水を複数の洗浄ノズルに導出する複数の出口２０と、入口１９と出口２０をつなぐ通水部１８と、通水部１８内で断続的に回転しながら出口２０を順次塞いでいく閉塞部材２１とを備え、閉塞部材２１は入口１９と出口２０との間を往復運動し、この往復運動に連動して一方向に所定角度回転するカム機構２２、２３を設けるとともに、この往復運動を安定させる案内部材を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄ポンプと複数の洗浄ノズルとを連結する水路の途中に切換弁を有し、前記切換弁は、前記洗浄ポンプで加圧した水を導入する入口と、導入した水を複数の洗浄ノズルに導出する複数の出口と、前記入口と前記出口をつなぐ通水部と、前記通水部内で断続的に回転しながら出口を順次塞いでいく閉塞部材とを備え、前記閉塞部材は入口と出口との間を往復運動し、この往復運動に連動して一方向に所定角度回転するカム機構を設けるとともに、この往復運動を安定させる案内部材を設けた食器洗浄機。
【請求項２】
案内部材は、閉塞部材と通水部に設けた穴と軸とで構成するとともに、この軸の断面を十字形状とした請求項１記載の食器洗浄機。
【請求項３】
閉塞部材の外周と通水部内周との間に所定の隙間を設けた請求項１記載の食器洗浄機。
【請求項４】
入口は、往復運動と略垂直な方向に開口した請求項１記載の食器洗浄機。
【請求項５】
入口は、閉塞部材の回転方向と同じ向きの旋回流が発生する向きに開口した請求項１記載の食器洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄ポンプで加圧された水を複数の洗浄ノズルから噴射することで食器の洗浄を行う食器洗浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の食器洗浄機は図８および図９に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図８および図９に示すように、給水経路１は、水道水を食器洗浄機本体２へ給水するもので、給水弁３によって給水を制御する。洗浄槽４は、食器洗浄機本体２の内部に設け、この洗浄槽４の内部には給水した水を貯水する貯水部５を設け、貯水部５に連通した水位センサ６を設けている。
【０００４】
貯水部５に貯水した水は、貯水部５に設けた温水ヒータ７で加熱されるとともに、洗浄ポンプ８で加圧され、複数個設けた洗浄ノズル９から食器かご１０内の食器に向けて噴射し、食器を洗浄するようにしている。排水ポンプ１１は洗浄槽４内の水を排出するものである。
【０００５】
食器洗浄機本体２には前面ドア１２を開閉自在に設け、食器かご１０を出し入れできるようにしている。残菜フィルタ１３は食器に付着していた残菜を捕捉するものである。
【０００６】
上記構成において動作を説明する。食器かご１０内に食器を配置して洗浄槽４に収容し、運転を開始すると、給水弁３が開き、給水経路１を通して洗浄槽４に給水される。給水された水は、洗浄槽４の貯水部５に貯水され、水位センサ６により所定の水位を検知すると給水弁３を閉じて給水を終了し、洗浄ポンプ８を駆動する。
【０００７】
これにより、貯水部５に貯水された水は、温水ヒータ７で加熱されるとともに、洗浄ポンプ８で加圧され、洗浄ノズル９から食器かご１０の食器に向けて噴射され、食器を洗浄する。洗浄が終わると排水ポンプ１１によって洗浄槽４内の水を排出する。
【０００８】
また、他の従来例として、基本的な構成は上記従来例と同じで、各洗浄ノズルに対応した数だけ洗浄ポンプを設け、洗浄ノズルから選択的に水を噴射させることで、運転時の低騒音化と節水を可能とする構成のものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−１７６８７５号公報（第２−３頁、第１図、第７図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の構成では、複数の洗浄ノズル９から同時に水が噴射されるため、騒音が大きく、洗浄槽４内の水が大量に必要であった。
【００１１】
また、各洗浄ノズルに対応した数だけ洗浄ポンプを設け、洗浄ノズルから選択的に水を噴射させる構成のものでは、低騒音化と節水が可能となるが、洗浄ポンプを複数個設けることはコストアップにつながると同時に、機器全体が大型化するという問題を有していた。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するもので、簡単な構造の信頼性の高い切換弁を用いることで、１つの洗浄ポンプで複数の洗浄ノズルから選択的に水を噴射できるようにし、コストアップや機器全体を大型化せずに、低騒音化と節水を実現することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、洗浄ポンプと複数の洗浄ノズルとを連結する水路の途中に切換弁を有し、切換弁は、洗浄ポンプで加圧した水を導入する入口と、導入した水を複数の洗浄ノズルに導出する複数の出口と、入口と出口をつなぐ通水部と、通水部内で断続的に回転しながら出口を順次塞いでいく閉塞部材とを備え、閉塞部材は入口と出口との間を往復運動し、この往復運動に連動して一方向に所定角度回転するカム機構を設けるとともに、この往復運動を安定させる案内部材を設けたものである。
【００１４】
これにより、簡単な構成で信頼性の高い切換弁を実現することができ、１つの洗浄ポンプで複数の洗浄ノズルから選択的に水を噴射させることができ、コストアップや機器全体が大型化せずに、低騒音化と節水を実現することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、洗浄ポンプと複数の洗浄ノズルとを連結する水路の途中に切換弁を有し、前記切換弁は、前記洗浄ポンプで加圧した水を導入する入口と、導入した水を複数の洗浄ノズルに導出する複数の出口と、前記入口と前記出口をつなぐ通水部と、前記通水部内で断続的に回転しながら出口を順次塞いでいく閉塞部材とを備え、前記閉塞部材は入口と出口との間を往復運動し、この往復運動に連動して一方向に所定角度回転するカム機構を設けるとともに、この往復運動を安定させる案内部材を設けたものであり、簡単な構成で信頼性の高い切換弁を実現することができ、１つの洗浄ポンプで複数の洗浄ノズルから選択的に水を噴射させることができ、コストアップや機器全体が大型化せずに、低騒音化と節水を実現することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、案内部材は、閉塞部材と通水部に設けた穴と軸とで構成するとともに、この軸の断面を十字形状としたものであり、案内部材周辺への食材などの異物詰まりを防止することができ、切換弁の信頼性を向上することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、閉塞部材の外周と通水部内周との間に所定の隙間を設けたものであり、閉塞部材に食材などの噛み込みや引っかかりを防止することができ、切換弁の信頼性を向上することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、入口は、往復運動と略垂直な方向に開口したものであり、カム機構へ横から水流を当てることで、カム機構への異物詰まりや食材、汚染の堆積を防止でき、切換弁の信頼性を向上することができる。また、水路を低い高さで構成でき、機器全体を小型化することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、入口は、閉塞部材の回転方向と同じ向きの旋回流が発生する向きに開口したものであり、閉塞部材の往復運動がカム機構によって回転運動に変換される際に、旋回流でこの回転を補助することで切換動作の信頼性を向上させることができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。
【００２１】
図２および図３に示すように、洗浄槽４は食器洗浄機本体２の内部に設け、この洗浄槽４内部には給水した水を貯水する貯水部５を設けている。この貯水部５には温水ヒータ７を設け、貯水部５に貯水した水を加熱する。
【００２２】
洗浄槽４の内部には、左側に洗浄ノズル１４、右側に洗浄ノズル１５、背面側に洗浄ノズル１６を設けるとともに、これら洗浄ノズル１４〜１６と洗浄ポンプ８との間に切換弁１７を設けており、洗浄ポンプ８で加圧した水を洗浄ノズル１４〜１６のいずれか１個ないし２個に通水するよう順次切り換えるようにしている。
【００２３】
切換弁１７は、図１に示すように構成しており、通水部１８は、洗浄ポンプ８で加圧した水を導入する入口１９と、導入した水を洗浄ノズル１４〜１６にそれぞれ導出する出口２０ａ〜２０ｄ（詳細は図５参照）とを連結している。通水部１８の内部には、入口１９と出口２０ａ〜２０ｄとの間を往復運動し、断続的に回転しながら出口２０ａ〜２０ｄを順次塞いでいく閉塞部材２１を設けている。この閉塞部材２１の往復運動に連動して、一方向に所定角度回転するよう作用するカム機構２２、２３を閉塞部材２１に設けている。
【００２４】
また、閉塞部材２１の外周と通水部１８の内周との間には所定の隙間を設けており、通水部１８を通過する水の中に含まれる食材が、閉塞部材２１と通水部１８との間に詰まったりしないように構成している。ここで、入口１９は、往復運動と略垂直な方向に開口しており、カム機構２３に横から水流を当てることでカム機構２３に食材などの異物が詰まったり、堆積したりするのを防止するよう構成している。
【００２５】
閉塞部材２１は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように構成しており、主に切り欠き２４と平坦部２５とを有する円盤２６からなっている。摺動面２７ａ、２７ｂは、円盤２６の上面に設けカム機構２２を構成するもので、傾斜を有し、円盤２６の略中心を軸とする同一円周上に連なっている。また、摺動面２８は、円盤２６の下面でカム機構２３を構成するもので、傾斜を有し、円盤２６の略中心を軸とする同一円周上に連なっている。ガイド穴２９は、円盤２６の略中央に設けている。
【００２６】
図５は、図１に指示した断面を示しており、図５（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面、図５（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面、図５（ｃ）は図１のＣ−Ｃ線断面、図５（ｄ）は図１のＤ−Ｄ線断面を示している。
【００２７】
図５（ａ）のように、水を洗浄ノズル１４〜１６に導出する出口は４個の出口２０ａ〜２０ｄで構成され、出口２０ａは左側の洗浄ノズル１４へ水を導出し、出口２０ｃは右側の洗浄ノズル１５へ水を導出し、出口２０ｄは背面側の洗浄ノズル１６へ水を導出し、出口２０ｂは洗浄ノズル１４、１５の両方へ水を導出する。
【００２８】
出口２０ａ〜２０ｄは平坦な同一面上の開口面３０を有しており、閉塞部材２１上の平坦部２５と対向し、開口面３０の穴径Ｄ１は平坦部２５の外径Ｄ２より小さく設定している。閉塞部材２１は、入口１９と出口２０ａ〜２０ｄとの間で往復運動する際に平坦部２５が開口面３０に水密に当接し、閉塞部材２１上の切り欠き２４の位置と一致する出口２０ａ〜２０ｄのいずれか１つが洗浄ノズルへ水を導出する出口となり、残りの出口２０ａ〜２０ｄの３個は塞がれる。
【００２９】
図６は、閉塞部材２１の平坦部２５が開口面３０に当接した状態を示す一例であるが、この場合であれば出口２０ａ、２０ｃ、２０ｄは塞がれ、出口２０ｂのみが出口として開口し、水は洗浄ノズル１４、１５の両方へ導出されることになる。
【００３０】
閉塞部材２１が上方へ移動する際の運動を往路とし、下方へ移動する際の運動を復路とすると、往路の終端においては閉塞部材２１の平坦部２５が開口面３０に当接するが、復路の終端においては閉塞部材２１の平坦部２５が開口面３０と所定の隙間を有する。往路と復路を１回ずつ移動すると往復運動を１回することになるが、この間、カム機構２２、２３によって、閉塞部材２１はガイド穴２９の中心軸３１を中心に、出口２０ａ〜２０ｄの内、隣り合う２つの出口がつくる角度だけ回転するよう設定されている。
【００３１】
したがって、図６の状態から閉塞部材２１が下降して復路の終端へ移動し、つぎに閉塞部材２１が上昇して往路の終端へ移動したときには、出口２０ｂと出口２０ｃがつくる角度だけ閉塞部材２１が回転し、出口２０ａ、２０ｂ、２０ｄは塞がれ、出口２０ｃのみが出口として開口して水は右側の洗浄ノズル１５へ導出されることになる。
【００３２】
なお、閉塞部材２１の往復運動は、主に洗浄ポンプ８によって加圧された水が持つ水力と、閉塞部材２１そのものに作用する重力で行う。重力は常時閉塞部材２１に作用しているが、洗浄ポンプ８で発生する水力は閉塞部材２１に作用する重力よりはるかに大きいため、閉塞部材２１が水力を受ける時間は重力による作用をほとんど無視することができる。したがって、洗浄ポンプ８の運転と停止を交互に行うことで閉塞部材２１は往復運動する。
【００３３】
このように、閉塞部材２１は入口１９と出口２０ａ〜２０ｄとの間を往復運動しながら、ガイド穴２９の中心軸３１を中心に所定角度回転するので、出口２０ａ〜２０ｄは同時に３個ずつ順次塞がれ、出口２０ａ〜２０ｄのうち１つが順次開口することになる。例えば、閉塞部材２１の回転方向が図６に示すような向きである場合、２０ａ→２０ｂ→２０ｃ→２０ｄ→２０ａの順に開口し、それに伴い、洗浄ノズル１４→洗浄ノズル１４および１５の両方→洗浄ノズル１５→洗浄ノズル１６→洗浄ノズル１４へと順次水を導出する。ここで、出口２０ｂについては洗浄ノズル１４および１５の両方に接続されているものとする。
【００３４】
つぎに、カム機構２２について説明する。閉塞部材２１の摺動面２７ａは、出口２０ａ〜２０ｄを構成する開口面３０の一部であるリブ３２と摺接し、カム機構２２を構成することで直線運動を回転運動に変換している。リブ３２は開口面３０の略中心から略等間隔で放射状に延びている。
【００３５】
閉塞部材２１は下降した位置、すなわち復路の終端において、上方から平面的に見て摺動面２７ａとリブ３２とが重なり合う位置にくるよう設定されており、閉塞部材２１が洗浄ポンプ８で加圧した水の水力を受けて上昇すると、摺動面２７ａとリブ３２が当接する。
【００３６】
水力により、閉塞部材２１は当接後も上方へ力を受けるが、このため摺動面２７ａの傾斜によって滑りが生じ、回転運動を行いながら上昇することになる。リブ３２が摺動面２７ａを滑りきると、リブ３２は閉塞部材２１の平坦部２５に当接し、閉塞部材２１の上昇と回転運動は同時に停止する。このとき、複数のリブ３２はすべて閉塞部材２１の平坦部２５に隙間なく当接し、閉塞部材２１の円盤２６で塞がれた出口２０は水密されることになる。なお、摺動面２７ｂとリブ３２とが摺接するように設定すれば、閉塞部材２１の回転方向は逆向きとなる。
【００３７】
ここで、図６に示すように、通水部１８へ導水する入口１９は、通水部１８の内部で旋回流が生じるように、中心軸３１からずれた方向に開口している。この旋回流の向きは、閉塞部材２１の回転方向と一致しており、閉塞部材２１がカム機構２２によって回転するのを補助するよう作用する。したがって、閉塞部材２１の回転の信頼性が向上し、切換弁１７としての動作の信頼性を向上することができる。
【００３８】
つぎに、カム機構２３について説明する。図７は、閉塞部材２１の摺動面２８と対をなし、カム機構２３を構成する摺動面３３の斜視図である。摺動面３３は傾斜を有し、中心軸３１を軸とする同一円周上に連なっている。また、閉塞部材２１の往復運動を安定させる案内部材として、閉塞部材２１のガイド穴２９と嵌合する軸３４を摺動面３３の中心に設けている。ここで、軸３４の断面は十字形状としており、ガイド穴２９の内周面と大きな隙間を設けることで、通過する水の中に含まれる食材などの異物が詰まりにくくなる。このように、ガイド穴２９と軸３４との作用により、切換弁１７としての動作の信頼性を向上することができる。
【００３９】
カム機構２３は、カム機構２２と同様な動作を行い、閉塞部材２１の摺動面２８が摺動面３３と摺接することで、直線運動を回転運動に変換している。すなわち、閉塞部材２１が上昇した位置、すなわち往路の終端において、下方から平面的に見て摺動面２８と摺動面３３とが重なり合う位置にくるよう設定されており、閉塞部材２１が洗浄ポンプ８停止時の水力を受けない状態において重力によって下降すると、摺動面２８と摺動面３３が当接する。重力により、閉塞部材２１は当接後も下方へ力を受けるが、このため、摺動面２８の傾斜によって滑りが生じ、回転運動を行いながら下降することになる。
【００４０】
摺動面３３が摺動面２８を滑りきると、閉塞部材２１の下降と回転運動は同時に停止する。このとき、閉塞部材２１の平坦部２５と出口２０とは所定の間隔を維持して静止する。そして、次回平坦部材２１が水力を受けて再び上昇するときには、閉塞部材２１の切り欠き２４が、前回開口していた出口２０ａ〜２０ｄとは別の出口、例えば、出口２０ａのつぎはそれと隣接する出口２０ｂと一致する。
【００４１】
つぎに、上記構成において全体の動作を説明する。食器かご１０内に食器を配置して洗浄槽４内に収容し、運転を開始すると、給水弁３が開き、給水経路１を通して洗浄槽４に給水される。給水された水は、洗浄槽４内の貯水部５に貯水され、水位センサ６によって所定の水位を検知すると給水弁３を閉じて給水を終了し、洗浄ポンプ８を駆動する。
【００４２】
これにより、貯水部５に貯水された水は、洗浄ポンプ８で加圧され、切換弁１７を通過して洗浄ノズル１４〜１６から食器かご１０内の食器に向けて噴射され、貯水部５に戻る経路で循環する。このとき、洗浄ポンプ８は断続的に運転を行う。例えば、２５秒運転後５秒停止といったように繰り返し運転を行う。この断続的に行われる洗浄ポンプ８の運転により、切換弁１７を構成する閉塞部材２１は、水力を断続的に受けることになり、重力の影響も併せて上昇と下降、すなわち往復運動を行うようになる。
【００４３】
この往復運動は、切換弁１７を構成するカム機構２２、２３によって回転運動に変換され、閉塞部材２１は一往復するごとに所定の角度だけ回転し、洗浄ポンプ８から送られてくる水を出口２０ａ〜２０ｄに順次導出するようになる。これにより、洗浄ノズル１４〜１６から順次水が噴射されることになる。
【００４４】
例えば、洗浄運転を合計３０分間行うのであれば、洗浄ポンプ８を２５秒運転後５秒停止の繰り返し運転とした場合に、切換弁１７は切換動作を６０回行うことになる。切換弁１７の出口２０ａ〜２０ｄは合計４個あるので、上述の６０回のように、切換弁１７の切換動作の回数を４の倍数に設定することで、食器かご１０に配置した食器全体に均一に水を噴射することができる。
【００４５】
洗浄ポンプ８で水は循環しながら、温水ヒータ７で加熱されて温水化する。洗浄が終わると排水ポンプ１１によって洗浄槽４内の水は排出され、洗浄行程は終了する。
【００４６】
以上のように本実施例によれば、洗浄ポンプ８は１つのまま、簡単な構造の切換弁１７で複数の洗浄ノズル１４〜１６から水の噴射を順次行うので、コストアップにつながらず、機器全体も大きくならないで済む。また、切換弁１７そのものも特別な駆動源を必要とせず、洗浄ポンプ８を断続的に運転するだけなので、低コストで実現でき、高い信頼性と耐久性を得ることができる。
【００４７】
また、運転中の騒音は、洗浄ノズル１４〜１６から噴射された水が洗浄槽４に当たる音が大きな要因を占めるので、同時に噴射する水の量が少ない方が静かとなるが、本実施例によれば、すべての洗浄ノズルから同時に噴射するのに比べ、各洗浄ノズルから順次噴射するので同時に噴射する水の量を少なくでき、低騒音を実現できる。
【００４８】
また、節水は、循環する水の量が少ない方が貯水部５に貯水する水の量を少なくできるので節水となるが、本実施例によれば、すべての洗浄ノズルから同時に噴射するのに比べ、各洗浄ノズルから順次噴射するので循環する水の量を少なくでき、節水することができる。
【００４９】
また、本実施例によれば、循環する水の量が減った分、洗浄ポンプ８の送水能力を小さくすることができ、洗浄ポンプ８の低コスト化と、洗浄ポンプ８の小型化が図れ、これにより機器全体を小型化することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、洗浄ポンプと複数の洗浄ノズルとを連結する水路の途中に切換弁を有し、この切換弁は、洗浄ポンプで加圧した水を導入する入口と、導入した水を複数の洗浄ノズルに導出する複数の出口と、入口と出口をつなぐ通水部と、通水部内で断続的に回転しながら出口を順次塞いでいく閉塞部材とを備え、閉塞部材は入口と出口との間を往復運動し、この往復運動に連動して一方向に所定角度回転するカム機構を設けるとともに、この往復運動を安定させる案内部材を設けたから、案内部材を有する閉塞部材がポンプの断続的な運転によって往復運動し、閉塞部材に設けたカム機構でこの往復運動を所定の角度だけ回転させるといった、信頼性の高い極めて簡単な構造の切換弁を設けることで、１つの洗浄ポンプで複数の洗浄ノズルから選択的に水を噴射させることができ、コストアップや機器全体が大型化せずに、低騒音化と節水を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の食器洗浄機の切換弁の断面図
【図２】同食器洗浄機の断面図
【図３】同食器洗浄機の側断面図
【図４】（ａ）同食器洗浄機の切換弁の閉塞部材の側面図
（ｂ）同食器洗浄機の切換弁の閉塞部材の上面斜視図
（ｃ）同食器洗浄機の切換弁の閉塞部材の下面斜視図
【図５】（ａ）同食器洗浄機のＡ−Ａ線断面図
（ｂ）同食器洗浄機のＢ−Ｂ線断面図
（ｃ）同食器洗浄機のＣ−Ｃ線断面図
（ｄ）同食器洗浄機のＤ−Ｄ線断面図
【図６】同食器洗浄機の閉塞部材と開口面が当接した状態の平面図
【図７】同食器洗浄機のカム機構を構成する摺動面の斜視図
【図８】従来の食器洗浄機の断面図
【図９】従来の食器洗浄機の側断面図
【符号の説明】
８  洗浄ポンプ
１４  洗浄ノズル
１５  洗浄ノズル
１６  洗浄ノズル
１７  切換弁
１８  通水部
１９  入口
２０  出口
２１  閉塞部材
２２  カム機構
２３  カム機構
２９  ガイド穴（案内部材）
３４  軸（案内部材）
【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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