(57)【要約】【課題】外箱と内箱間に設けた配管のみで冷却システムの凝縮器が構成される冷蔵庫に関し、箱体の断熱性能の向上を図る。【解決手段】外箱１３と内箱１４間に設けた配管４ａ，４ｂ，４ｃのみで冷却システムの凝縮器が構成される冷蔵庫において、冷却システムの凝縮器を構成する配管４ｂと内箱１４の間に真空断熱材６ａを配設することにより、前記配管４ｂから冷蔵庫庫内への放熱を真空断熱材６ａによって抑制するため、冷蔵庫箱体の断熱性能が向上し、冷蔵庫の省エネルギー化が図れる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外箱と内箱間に設けた配管のみで冷却システムの凝縮器が構成され、外箱と内箱間の発泡断熱材中に真空断熱材を備えた冷蔵庫において、前記真空断熱材を冷却システムの凝縮器を構成する配管と内箱との間に配設することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
真空断熱材の表面に冷却システムの凝縮器を構成する配管をはさみ込むための溝を設けることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
外箱と内箱間に設けた配管のみで冷却システムの凝縮器が構成され、外箱と内箱間の発泡断熱材中に真空断熱材を備えた冷蔵庫において、圧縮機の吐出部からの配管が冷蔵庫内へ最初に入る壁内に真空断熱材を配設することを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
圧縮機の吐出部からの配管が冷蔵庫内へ最初に入る壁内に配設される真空断熱材を、内箱に直接貼り付けることを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
圧縮機の吐出部からの配管が、最初に冷蔵庫底部の壁内に入ることを特徴とする請求項３または４に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
天面に樹脂製の耐熱テーブルを設けた冷蔵庫において、内箱と外箱との間に真空断熱材を配設することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】
内箱と耐熱テーブルとの間に真空断熱材を配設することを特徴とする請求項６に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
圧縮機を能力可変型とすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
冷媒として可燃性冷媒を使用することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫における断熱性能の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護の観点から省エネルギーを追求する冷蔵庫の開発が活発になっている。それら取組みの中でも、真空断熱材を冷蔵庫の内箱と外箱との間に配設して、硬質ウレタンフォームで一体発泡して高断熱性能の箱体を形成することが多くなっている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
以下図８を参照しながら従来技術を説明する。冷蔵庫の冷却サイクルは主に圧縮機１、蒸発皿コンデンサ２、主コンデンサ３、配管４、冷却器５で構成されている。
【０００４】
本構成で圧縮機１が運転されると、圧縮機１から高温高圧のガス冷媒が吐出され、蒸発皿コンデンサ２、主コンデンサ３に順次流入して放熱し、凝縮されていく。主コンデンサ３を出た冷媒は４０℃前後で配管４に流入して更に放熱する。配管４を出た冷媒はキャピラリチューブ（図示せず）にて減圧された後、冷却器５に入って蒸発する。このときに周囲から熱を奪い、冷蔵庫内の貯蔵室を冷却する。そして冷却器５を出た冷媒は再び圧縮機１へと吸い込まれる。
【０００５】
また、冷蔵庫の両側方、底面そして背面に対応する外箱の内面には真空断熱材６が貼付され、断熱材中に埋設されている。これにより、冷蔵庫箱体の断熱効果を向上させている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２０５９８８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、冷蔵庫は、前記従来の冷蔵庫と異なり、コスト低減、設置スペースのコンパクト化、あるいは容積効率（外容積に対する内容積の割合）の向上を図るため、主コンデンサ３を用いずに冷却サイクルが構成される冷蔵庫も多い。このような冷蔵庫は配管４を通過する冷媒の温度が、主コンデンサ３を設ける場合に比較して高温となり、特に圧縮機１の吐出部から最初に冷蔵庫内へ入る配管４の温度は冷蔵庫の運転時には６０〜７０℃にもなる。このように主コンデンサ３を設けない冷蔵庫は箱体の断熱性能が劣化し、冷却効率が低下するという課題を有していた。
【０００８】
また、冷蔵庫の内容積が２００Ｌ以下で高さが１４０ｃｍ以下のいわゆる中、小型と言われる冷蔵庫においては特に上記のような課題を有していた。また、内容積が２００Ｌ以下で高さが１４０ｃｍ以下の冷蔵庫では、使い勝手の向上を図るため、天面にオーブンレンジ等を設置できるように耐熱テーブルを設けているものがある。このような冷蔵庫ではオーブンレンジ等の使用により発生する熱が庫内に吸熱されやすく、冷却性能の劣化、増電の要因となっていた。
【０００９】
本発明は前記の課題を解決するものであり、冷却サイクルの主凝縮器として冷蔵庫の外箱のみを用いる冷蔵庫において、断熱性能の向上により冷蔵庫の省エネルギー化と低コスト化、容積効率の向上の両立を図るものである。
【００１０】
また、天面に耐熱テーブルを設けている冷蔵庫の断熱性能の向上、省エネルギー化を図るものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、本発明は以下のような構成とする。
【００１２】
本発明の請求項１に記載の発明は、外箱と内箱間に設けた配管のみで冷却システムの凝縮器が構成され、外箱と内箱間の発泡断熱材中に真空断熱材を備えた冷蔵庫において、真空断熱材を冷却システムの凝縮器を構成する配管と内箱との間に配設したものであり、冷却サイクルの主凝縮器として冷蔵庫の外箱のみを用いることで低コスト化、容積効率の向上を図りながら、配管から冷蔵庫庫内側への放熱を真空断熱材によって抑制するため、冷蔵庫箱体の断熱性能が向上する。その結果、冷蔵庫の省エネルギー化が図れる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、真空断熱材の表面に冷却システムの凝縮器を構成する配管をはさみ込むための溝を設けたものであり、真空断熱材を外箱の内面に貼り付けるとき、溝で配管をはさみ込むことができるので貼り付けの作業が容易となる。また、外箱と真空断熱材の間の空気層を最小限にすることで、外箱の外観変形を防止できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、外箱と内箱間に設けた配管のみで冷却システムの凝縮器が構成され、外箱と内箱間の発泡断熱材中に真空断熱材を備えた冷蔵庫において、圧縮機の吐出部からの配管が冷蔵庫内へ最初に入る壁内に真空断熱材を配設したものであり、圧縮機の吐出部から最初に冷蔵庫内へ入る配管の温度は６０〜７０℃と高く、前記配管が配置される壁内に真空断熱材を設けることで冷蔵庫箱体の温度差の大きい部分を効果的に断熱性能を向上させることができる。その結果、冷蔵庫の省エネルギー化が図れる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、圧縮機の吐出部からの配管が冷蔵庫内へ最初に入る壁内に配設される真空断熱材を、内箱に直接貼り付けたものであり、真空断熱材が圧縮機の吐出部から続く高温の配管に接触することがないので、真空断熱材の経時劣化が促進されることがなく、その信頼性を低下させることがない。その結果、冷蔵庫箱体の断熱性能を長期にわたり保証することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、圧縮機の吐出部からの配管が、最初に冷蔵庫底部の壁内に入るものであり、圧縮機の吐出部から続く高温の配管が、人の手が届きにくい冷蔵庫底部の壁内に設けられるので配管との接触による火傷等を防ぐことができ、冷蔵庫の安全性を高めることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、天面に樹脂製の耐熱テーブルを設けた冷蔵庫において、内箱と外箱との間に真空断熱材を配設したものであり、冷蔵庫の高さが１４０ｃｍ以下の中、小型冷蔵庫の天面の使い勝手の向上を図りながら、冷蔵庫箱体の断熱性能が向上し、省エネルギー化が図れる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、内箱と耐熱テーブルとの間に真空断熱材を配設したものであり、耐熱テーブル上に高温の物体が置かれた場合にも、真空断熱材によって冷蔵庫庫内への熱侵入を抑制するため、冷蔵庫箱体の断熱性能が向上する。その結果、冷蔵庫の省エネルギー化が図れる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機を能力可変型としたものであり、庫内の負荷変動に合わせて圧縮機の能力を可変できるので例えば扉開閉のない安定時には、圧縮機の能力を落とすことにより冷蔵庫外箱に設けた放熱配管の温度を下げることができ、庫内への侵入熱量を低減できる。その結果、圧縮機の入力低減による省エネルギーに加え、さらなる省エネルギー化が図れる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の発明において、冷媒として可燃性冷媒を使用したものであり、真空断熱材の使用によって冷蔵庫箱体の断熱効果が高まり、冷却に必要な冷媒量が低減されるため、可燃性冷媒が漏洩した場合の安全性を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による冷蔵庫の外観図である。図２は、同実施の形態による冷蔵庫の配管図である。図３は、同実施の形態による冷蔵庫の縦断面図である。図４は、同実施の形態による真空断熱材の構造図である。図５は、同実施の形態による真空断熱材の概略図である。
【００２３】
図１から図５において、７は冷蔵庫本体で冷蔵室と冷凍室の２室を持ち、合計の容量は１６０Ｌとなっている。そして８は冷蔵室扉、９は冷凍室扉である。１０は耐熱テーブルであり、冷蔵庫の外箱１３の天面に挿入嵌合させている。耐熱テーブル１０と外箱１３との間は発泡断熱材１５で充填されている。耐熱テーブル１０は樹脂で構成されており、本実施例ではポリプロピレンにより構成されている。なお、耐熱温度は１００℃までとしている。
【００２４】
４ａ、４ｂ、４ｃはそれぞれ、冷蔵庫の底部、側面部、前面部に設けられた圧縮機１の吐出部から続く高温高圧の冷媒が流れる配管で、順次接続して冷蔵庫の冷却システムの凝縮器を形成している。つまり、圧縮機１を出て機械室内を通り、発泡断熱材１５内に入り、この発泡断熱材１５内に配置した配管が冷却システムの凝縮器としての大部分を機能的に占めるもので、換言すると凝縮器を形成する配管は、機械室内の連結配管部以外は外箱１３と内箱１４の間の断熱壁内に配設されている。
【００２５】
したがって、圧縮機１の吐出部に近いほどその配管の温度は高くなり、底面に設けられた配管４ａの温度が最も高い。
【００２６】
配管４ｃを通過した冷媒は、ドライヤ１１で水分を除去され、キャピラリチューブ１２で減圧された後、冷却器５に入って蒸発する。このときに周囲から熱を奪い、冷蔵庫内の貯蔵室を冷却する。そして冷却器５を出た冷媒は再び圧縮機１へと吸い込まれる。以上の冷却システムによって冷蔵室は概ね０〜１０℃、冷凍室は概ね−２５℃〜−１０℃の温度に冷却される。
【００２７】
圧縮機１はインバータによる回転数制御で冷媒循環量を制御し冷凍能力を変化させることができる能力可変型としている。なお、圧縮機１の能力可変手段をインバータによる回転数制御としたが、ピストンのストロークを制御しても同様の効果が得られる。
【００２８】
本実施例では冷媒として地球温暖化に対する影響が小さい可燃性自然冷媒のイソブタンを使用し、地球環境にも配慮している。
【００２９】
本実施の形態の冷蔵庫は、外箱１３と内箱１４間の発泡断熱材１５中に真空断熱材６ａ、６ｂが配設されている。真空断熱材６ａは冷却システムの凝縮器を形成する配管４ｂを挟み込んで冷蔵庫の外箱１３に両面テープやホットメルト接着剤で貼り付けている。また、真空断熱材６ｂは冷蔵庫の外箱に直接貼り付けられている。
【００３０】
真空断熱材６ａ、６ｂは内部に芯材１６を有し、芯材１６はグラスウールなどの無機繊維集合体を加熱乾燥後、蒸着層フィルム１７と金属箔層フィルム１８を貼り合わせた外被材中に挿入し、内部を真空引きして開口部を封止することにより形成されている。また、真空断熱材６ａは配管４ｂを挟み込むための溝１９を設けており、本実施例における真空断熱材６ａには、１本ないしは３本の溝１９が設けられている。本実施例の真空断熱材６ａに設けた溝１９は直線であるが、配管４ｂの形状に合わせて曲線等でもよい。
【００３１】
以上のように本実施の形態の冷蔵庫は、真空断熱材６ａを凝縮器の配管４ｂを挟み込むように冷蔵庫の外箱１３に貼り付けているため、配管４ｂから冷蔵庫庫内への吸熱を抑制することができ、冷蔵庫箱体の断熱性能の向上が図れる。なお、本実施の形態の冷蔵庫は外箱１３と内箱１４の間以外に積極的な放熱機能を果たす目的としての凝縮器を設けていないので、低コスト化、設置場所の省スペース化、容積効率の向上を図ることができる。そして、配管４ｂの温度が従来の主凝縮器を外箱表面以外に有するものより高温となるため、真空断熱材６ａによる断熱性能を効果的に高めることができる。
【００３２】
また、真空断熱材６ａには配管４ｂを挟み込むための溝１９が設けられているため、真空断熱材６ａを外箱１３の内面に貼り付けるとき、溝１９で配管４ｂをはさみ込むことができるので貼り付けの作業が容易となる。外箱１３と真空断熱材６ａの間の空気層を最小限にすることで、外箱１３の外観変形を防止できる。
【００３３】
また、圧縮機１を能力可変型としたものであり、庫内の負荷変動に合わせて圧縮機の能力を可変できるので、例えば扉開閉のない安定時には、圧縮機の能力を落とすことにより放熱配管の温度を下げることができ、庫内への侵入熱量を低減できる。その結果、圧縮機の入力低減による省エネルギーに加え、さらなる省エネルギー化が図れる。
【００３４】
また、冷蔵庫には真空断熱材６ａ、６ｂが配設されているので冷蔵庫箱体の断熱効果が高まり、冷却に必要な冷媒量が低減され、可燃性冷媒が漏洩した場合の安全性を高めることができる。
【００３５】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２による冷蔵庫の縦断面図である。なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
圧縮機１の吐出部から最初に冷蔵庫７を構成する外箱１３と内箱１４の間に入る高温の配管４ａは、冷蔵庫箱体の底面部に配設され、冷蔵庫箱体の底面部を構成する壁内の内箱１４には真空断熱材６ｃが貼り付けられている。そして冷蔵庫箱体の底面部に配設する高温の配管４ａの一部は少なくとも冷蔵庫７の底面前面部近傍に配置され、高温の熱の一部を底面の前面開口部に伝達し、発汗防止を図っている。
【００３７】
以上のように本実施の形態の冷蔵庫は、圧縮機１の吐出部から続く高温の配管４ａが設けられる壁内に、真空断熱材６ｃが配設されているため、配管４ａから冷蔵庫庫内への熱侵入を著しく低減することができ、冷蔵庫箱体の断熱性能が大きく向上する。
【００３８】
また、真空断熱材６ｃを冷蔵庫の内箱１４に直接貼り付けていて、高温の配管４ａに接することがないので、真空断熱材６ｃのフィルム内へのガス透過や芯材１６の熱劣化等が促進されることなく、その信頼性を低下させることがない。
【００３９】
また、配管４ａは冷蔵庫の底部に配設されているため、人の手が届き難く、配管４ａとの接触による火傷等を防ぐことができる。
【００４０】
また、配管４ａの一部を少なくとも冷蔵庫７の底面前面部近傍に配置することにより、底面の前面開口部の発汗防止が図られる。
【００４１】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３による冷蔵庫の縦断面図である。なお、実施の形態１または２と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
図７において、冷蔵庫７は、天面までの高さが１４０ｃｍ以下で、内容積は２００Ｌ以下のいわゆる中、小型冷蔵庫と言われるもので、配管４ａ，４ｂ，４ｃのみで冷却サイクルの凝縮器を構成し、天面には樹脂製の耐熱テーブル１０を設けている。そして、６ｄは真空断熱材であり、外箱１３と内箱１４の間に配設されており、本実施の形態では、耐熱テーブル１０と内箱１４を構成する天面の
内箱１４側に直接貼り付けている。
【００４３】
以上のように本実施の形態の冷蔵庫は、天面に樹脂製の耐熱テーブル１０を設け、内箱と外箱との間に真空断熱材を配設したものであり、冷蔵庫の高さが１４０ｃｍ以下の中、小型冷蔵庫の天面の使い勝手の向上を図りながら、冷蔵庫箱体の断熱性能が向上し、省エネルギー化が図れる。また、耐熱テーブル１０と内箱１４の間に真空断熱材６ｄを配設しているため、耐熱テーブル１０上に高温の物体が置かれた場合にも、真空断熱材６ｄによって冷蔵庫庫内への熱侵入を抑制されるため、冷蔵庫箱体の断熱性能の向上が図れる。
【００４４】
なお、真空断熱材６ｄは、耐熱テーブル１０を配置する天面の壁面の内箱側、外箱側、内箱と外箱の中間部の発泡断熱材中のいずれかに配設したもので、内箱側に設けた場合、耐熱テーブル１０に熱いものを置かれた場合においても真空断熱材に高温の熱が伝わらず真空断熱材の劣化を防止でき、冷蔵庫箱体の断熱性能を長期にわたり保証することができる。また、耐熱テーブル１０を外箱と別体に設けた場合、外箱側に設けることで、作業性が向上し製造コスト低減が図れる。また、内箱と外箱の中間部の発泡断熱材中に設けることで、内箱あるいは外箱表面の変形が生じない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、外箱と内箱間に設けた配管のみで冷却システムの凝縮器が構成され、外箱と内箱間の発泡断熱材中に真空断熱材を備えた冷蔵庫において、真空断熱材を冷却システムの凝縮器を構成する配管と内箱との間に配設したものであり、冷却サイクルの主凝縮器として冷蔵庫の外箱のみを用いることで低コスト化、容積効率の向上を図りながら、配管から冷蔵庫庫内側への放熱を真空断熱材によって抑制するため、冷蔵庫箱体の断熱性能が向上する。その結果、冷蔵庫の省エネルギー化が図れる。
【００４６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、真空断熱材の表面に冷却システムの凝縮器を構成する配管をはさみ込むための溝を設けたものであり、真空断熱材を外箱の内面に貼り付けるとき、溝で配管をはさみ込むことができるので貼り付けの作業が容易となる。また、外箱と真空断熱材の間の空気層を最小限にすることで、外箱の外観変形を防止できる。
【００４７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、外箱と内箱間に設けた配管のみで冷却システムの凝縮器が構成され、外箱と内箱間の発泡断熱材中に真空断熱材を備えた冷蔵庫において、圧縮機の吐出部からの配管が冷蔵庫内へ最初に入る壁内に真空断熱材を配設したものであり、圧縮機の吐出部から最初に冷蔵庫内へ入る配管の温度は６０〜７０℃と高く、前記配管が配置される壁内に真空断熱材を設けることで冷蔵庫箱体の温度差の大きい部分を効果的に断熱性能を向上させることができる。その結果、冷蔵庫の省エネルギー化が図れる。
【００４８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、圧縮機の吐出部からの配管が冷蔵庫内へ最初に入る壁内に配設される真空断熱材を、内箱に直接貼り付けたものであり、真空断熱材が圧縮機の吐出部から続く高温の配管に接触することがないので、真空断熱材の経時劣化が促進されることがなく、その信頼性を低下させることがない。その結果、冷蔵庫箱体の断熱性能を長期にわたり保証することができる。
【００４９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、圧縮機の吐出部からの配管が、最初に冷蔵庫底部の壁内に入るものであり、圧縮機の吐出部から続く高温の配管が、人の手が届きにくい冷蔵庫底部の壁内に設けられるので配管との接触による火傷等を防ぐことができ、冷蔵庫の安全性を高めることができる。
【００５０】
また、請求項６に記載の発明は、天面に樹脂製の耐熱テーブルを設けた冷蔵庫において、内箱と外箱との間に真空断熱材を配設したものであり、冷蔵庫の高さが１４０ｃｍ以下の中、小型冷蔵庫の天面の使い勝手の向上を図りながら、冷蔵庫箱体の断熱性能が向上し、省エネルギー化が図れる。
【００５１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、内箱と耐熱テーブルとの間に真空断熱材を配設したものであり、耐熱テーブル上に高温の物体が置かれた場合にも、真空断熱材によって冷蔵庫庫内への熱侵入を抑制するため、冷蔵庫箱体の断熱性能が向上する。その結果、冷蔵庫の省エネルギー化が図れる。
【００５２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機を能力可変型としたものであり、庫内の負荷変動に合わせて圧縮機の能力を可変できるので例えば扉開閉のない安定時には、圧縮機の能力を落とすことにより冷蔵庫外箱に設けた放熱配管の温度を下げることができ、庫内への侵入熱量を低減できる。その結果、圧縮機の入力低減による省エネルギーに加え、さらなる省エネルギー化が図れる。
【００５３】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の発明において、冷媒として可燃性冷媒を使用したものであり、真空断熱材の使用によって冷蔵庫箱体の断熱効果が高まり、冷却に必要な冷媒量が低減されるため、可燃性冷媒が漏洩した場合の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の外観図
【図２】同実施の形態の冷蔵庫の配管図
【図３】同実施の形態の冷蔵庫の縦断面図
【図４】同実施の形態の真空断熱材の構造図
【図５】同実施の形態の真空断熱材の概略図
【図６】本発明による冷蔵庫の実施の形態２の縦断面図
【図７】本発明による冷蔵庫の実施の形態３の縦断面図
【図８】従来の冷蔵庫の透視分解図
【符号の説明】
１    圧縮機
４ａ，４ｂ，４ｃ  配管
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  真空断熱材
１０  耐熱テーブル
１３  外箱
１４  内箱
１５  発泡断熱材
１９  溝
【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】
2004156824.tif 000009
【図８】
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