(57)【要約】【課題】電極板洗浄の際の洗浄ミストが、電極板の異常放電や高圧電流の短絡を招かないように構成することによって、水洗浄を行いながら通常電圧にて通常の集塵を行うことができると共に、洗浄水の消費量を最小限に留めて洗浄効果を維持できるように工夫した電極板洗浄機能付き電気集塵機を提供する。【解決手段】本体１の内部に高電圧荷電部１０と集塵部２０を前後２段式に設け、高電圧荷電部１０の前段に整流板７を設け、整流板７の前段に水洗浄用ノズル６を設ける。水洗浄用ノズル６の前段にデミスター５を設け、高電圧荷電部１０と集塵部２０の碍子１８，２６を、主気流から外れた位置に設ける。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内部に、気流中に含まれている微粉塵やミスト等の粒子に高電圧を荷電させる高電圧荷電部と、これ等荷電された粒子を捕集する集塵部とを納め、上記高電圧荷電部の空気流入側に水洗浄用ノズルを設け、本体底部には排水受けタンクを備えた電極板洗浄機能付き電気集塵機であって、
上記高電圧荷電部と集塵部のいずれか一方又は両方を、給電部材に支持された複数の荷電極板と、接地部材に支持された複数の接地電極板とを間隔をあけて交互に並設し、これ等給電部材と接地部材の間を碍子等の絶縁手段によって互いに保持せしめ、且つ、この絶縁手段を主気流から少し外れた位置に設けた構成にする一方、上記高電圧荷電部の空気流入側に整流板を設け、整流板の空気流入側には上記の水洗浄用ノズルを設けて、この水洗浄用ノズルを水と空気とを混合して整流板に向けて噴射する水噴射構造に構成すると共に、水洗浄用ノズルには、供給されてくる水と空気を混合しながら所定の粒径ミストに調整して噴射することができる水圧・水量調整手段および空気圧・空気量調整手段を具備せしめたことを特徴とする電極板洗浄機能付き電気集塵機。
【請求項２】
前記水洗浄用ノズルの空気流入側に、デミスターを設けたことを特徴とする請求項１に記載の電極板洗浄機能付き電気集塵機。
【請求項３】
前記集塵部の空気流出側に、整流板を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電極板洗浄機能付き電気集塵機。
【請求項４】
前記水洗浄用ノズルから噴射される水のミスト粒子が３０〜４０μｍと成るように、前記水圧及び水量調整手段と空気圧及び空気量調整手段を自動又は手動にて調整することができる調整手段が具備されていることを特徴とする請求項１に記載の電極板洗浄機能付き電気集塵機。
【請求項５】
前記荷電部及び集塵部の各電極に対する印加電圧を監視するための荷電極用電圧計と集塵極用電圧計が具備されていることを特徴とする請求項１又は４に記載の電極板洗浄機能付き電気集塵機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばダイキャスト成形作業等において発生するミストとダストが混在する粉塵を電気集塵機により集塵する際に、荷電部及び集塵部の各電極板に付着堆積する粉塵を、集塵運転を続けた状態のまま水洗浄することができるように工夫した電極板洗浄機能付き電気集塵機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
荷電部及び集塵部の各電極板に付着堆積する粉塵を水洗浄する機能を備えた電気集塵機に付いては、従来より、ノズルから電極洗浄液を噴霧することにより、集塵極や放電極に付着堆積した粉塵を洗い落して、電極における異常放電（火花発生）を防止するように構成したものが存在する。（例えば、特許文献１及び２参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−２６３５３号公報
【特許文献２】
特開平３−１６６６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記各特許文献に記載されている従来の電気集塵機は、洗浄時の異常放電を防止するために、電極板洗浄時には電圧を低く制御して運転するように構成されている。その結果、電極板洗浄時には集塵性能の低下を招いてしまう問題があった。
加えて、電極板洗浄時に高圧電極を保持する碍子等の絶縁手段に水分を含んだ粉塵（水洗ミスト）が多く付着するため、絶縁性が低下して沿面放電を引き起こしたり、高圧電流を短絡させてしまう等の不具合が発生する問題もあった。
【０００５】
また、従来の電気集塵機には、ゴミ等の異物の流入を防止するために入口部分にデミスターが設けられているが、このデミスターによって電極水洗用のミストのおおよそ７０％近くが捕集されてしまうため、電極洗浄水をその分多く給水する必要があり、その結果、洗浄水の無駄が多く発生する問題があった。
【０００６】
そこで本発明の技術的課題は、電極板洗浄の際の洗浄ミストが、電極板の異常放電や高圧電流の短絡を招かないように構成することによって、水洗浄を行いながら通常電圧にて通常の集塵を行うことができると共に、洗浄水の消費量を最小限に留めて洗浄効果を維持できるように工夫した電極板洗浄機能付き電気集塵機を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）　上記の技術的課題を解決するために、本発明では前記請求項１に記載の如く、本体内部に、気流中に含まれている微粉塵やミスト等の粒子に高電圧を荷電させる高電圧荷電部と、これ等荷電された粒子を捕集する集塵部とを納め、上記高電圧荷電部の空気流入側に水洗浄用ノズルを設け、本体底部には排水受けタンクを備えた電極板洗浄機能付き電気集塵機であって、上記高電圧荷電部と集塵部のいずれか一方又は両方を、給電部材に支持された複数の荷電極板と、接地部材に支持された複数の接地電極板とを間隔をあけて交互に並設し、これ等給電部材と接地部材の間を碍子等の絶縁手段によって互いに保持せしめ、且つ、この絶縁手段を主気流から少し外れた位置に設けた構成にする一方、上記高電圧荷電部の空気流入側に整流板を設け、整流板の空気流入側には上記の水洗浄用ノズルを設けて、この水洗浄用ノズルを水と空気とを混合して整流板に向けて噴射する水噴射構造に構成すると共に、水洗浄用ノズルには、供給されてくる水と空気を混合しながら所定の粒径ミストに調整して噴射することができる水圧・水量調整手段および空気圧・空気量調整手段を具備せしめたことを特徴とする。
【０００８】
（２）　また、本発明では前記請求項２に記載の如く、前記水洗浄用ノズルの空気流入側に、デミスターを設けたことを特徴とする。
【０００９】
（３）　また、本発明では前記請求項３に記載の如く、前記集塵部の空気流出側に、整流板を設けたことを特徴とする。
【００１０】
（４）　また、本発明では前記請求項４に記載の如く、前記水洗浄用ノズルから噴射される水のミスト粒子が３０〜４０μｍと成るように、前記水圧及び水量調整手段と空気圧及び空気量調整手段を自動又は手動にて調整することができる調整手段が具備されていることを特徴とする。
【００１１】
（５）　更に本発明では、前記請求項５に記載の如く、前記荷電部及び集塵部の各電極に対する印加電圧を監視するための荷電極用電圧計と集塵極用電圧計が具備されていることを特徴とする。
【００１２】
前記（１）で述べた手段によれば、噴射された洗浄水のミストが整流板を通過して高電圧荷電部と集塵部内に向けて導入可能なように、水と空気を混合して所定の大きさの粒径ミストに調整して噴射するため、整流板の手前で洗浄ミストが水滴に成って落下することを最小限に留めることができると共に、所定粒径の洗浄ミストは各電極板の面に対して効果的に水の膜を付着形成することに成るため、電極板に付着堆積した粉塵を効果的に洗い流したり、粉塵の付着堆積を防止することができる。
更に整流板は、各電極板に対して水の膜を一様に付着させることができると同時に、電極内に於ける洗浄ミストの乱流を最小限に抑制できるため、高圧電極を保持する碍子等の絶縁手段を主気流から外れた位置に於ける防汚機能と相俟って、絶縁板への洗浄ミストの付着を防止して、高圧電流の短絡を防止することを可能にする。
【００１３】
前記（２）で述べた手段によれば、水洗浄用ノズルの上流にデミスターを設けたため、集塵機内部に大きなゴミが流入することがなく、また、この水洗浄用ノズルの下流には整流板が設けられている関係で、水洗浄用ノズルから噴射された洗浄ミストの流れが均一に分散されるため、洗浄効果が失われることなく電極板に対して一様に洗浄水の膜を形成することができるものであって、その結果、洗浄水の無駄を最小限に抑えることを可能にする。
【００１４】
前記（３）で述べた手段によれば、整流板を流入側と流出側の両側に設けることに成るため、荷電部及び集塵部内での空気速度分布の状態をより安定させて、各電極に対して一様に洗浄水の膜を形成することができるものであって、優れた洗浄効果と粉塵の付着防止効果を発揮することを可能にする。
【００１５】
前記（４）で述べた手段によれば、自動式又は手動式の調整手段を用いて、洗浄水のミストの粒子を３０〜４０μｍに調整するため、電極に対して一様に洗浄水の膜を形成することができる。即ち、ミストのサイズがあまり大きいと整流板に衝突、落下して効果を失い、反対にあまり小さいと気流に乗って排出されてしまうが、上記３０〜４０μｍの大きさに調整した洗浄水のミストは、電極に対して効果的に作用して、優れた洗浄効果と一様な洗浄水の膜の形成を可能にする。
【００１６】
前記（５）で述べた手段によれば、荷電極用電圧計及び集塵極用電圧計を用いて、各電極への印加電圧が規定電圧より低くならないように監視しながら運転できるため、上記洗浄水のミストの粒子を３０〜４０μｍの大きさに調整することを可能にする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、上述した本発明に係る電極板洗浄機能付き電気集塵機の実施の形態を図面と共に説明すると、図１（Ａ）は本発明の内部構造を示した一部断面正面図、（Ｂ）はその左側から水洗浄用ノズルの配列を見た側面図を示す。
これ等の図面に於いて符号１で全体的に示したのは集塵機の本体、１Ｒ，１Ｒは本体１の前面に開閉又は取り外し自在に設けた扉体、２はこの本体１の一側に連設した粉塵を含んだ気流の吸引室、２Ａはその上面部に設けた吸引口、３は本体１の上面部に設けたファン室、３Ａはその上面部に設けた排気筒、４は本体１の底部に設けたドレンパン及びドレンパンに接続したドレン排出口（いずれも図示省略）を有する排水受けタンクであって、上記ファン室３内に設けたファン　（図示省略）の回転による吸引作用によって、粉塵を含んだ気流が吸引口２Ａより吸引室２の内部２Ｈを経て本体１内に吸引されて濾過され、濾過された後の清浄空気がファン室３を通って排気筒３Ａより外部に排気される仕組に成っている。
【００１８】
更に図中、５は上記吸引室２の内部２Ｈに設けたデミスター、６…は上記吸引室２の内部２Ｈに於けるデミスター５の下流部分に設けた水洗浄用ノズル、６Ｔはその取付材であって、これ等各ノズル６…からは図５に示した制御装置に制御されて水と空気が混合され、且つ、ミストの粒子が３０〜４０μｍに調整された洗浄水が、この水洗浄用ノズル６…の下流、具体的には前記本体１内の入口部分に設けた前部の整流板７に向けて噴射（噴霧）される仕組に成っている。
【００１９】
図４は上記の整流板７と、後述する後部整流板８の一例を示した平面図であって、図中、７Ｐ…，８Ｐ…は各整流板７，８に多数設けた整流穴で、実験ではこれ等整流穴７Ｐ，８Ｐの開口率が夫々２９．３％のものが最適な整流効率を発揮することができたが、これは実施の一例であることは勿論である。
【００２０】
また、図１に於いて１０は上記本体１内に於ける前部整流板７の下流部分に設けた高電圧荷電部、２０はこの高電圧荷電部１０の下流部分に設けた集塵部、８は集塵部２０の下流部分に設けた上記前部の整流板７と同じ構造の後部整流板、３０は前記水洗浄用ノズル６…から噴射される洗浄ミストの水圧と水量及び空気圧と空気量を制御する制御部を示す。
【００２１】
図５は、上記制御部３０の構成を示したブロック図で、図示したように制御部３０には水圧調整手段３１と、水量調整手段３２と、空気圧調整手段３３と、空気量調整手段３４が設けられていて、これ等各手段３１〜３４を制御部３０で調整制御すると共に、上記荷電部１０及び集塵部２０の各電極への印加電圧が規定電圧より低くならないように、図１（Ａ）に示した荷電極用電圧計４１と集塵極用電圧計４２を監視しながら運転することによって、各水洗浄用ノズル６…から噴射される洗浄水のミスト粒子が、３０〜４０μｍに調整される仕組に成っている。
【００２２】
上記デミスター５を通って吸引されて来る含塵気流は、前部の整流板７によって整流された後、高電圧荷電部１０に入って含塵気流中に含まれている微粉塵やミスト等の粒子が荷電され、次いで集塵部２０に入ってこれ等荷電された粒子が捕集されて清浄化された後、浄化空気が後部整流板８を経て上部のファン室３から排気筒３Ａを通って外部に排出される。
【００２３】
尚、上記図５で示した構成では、上記の各手段３１〜３４を制御部３０が自動制御する仕組に成っているが、これを手動操作によってミストの粒子が３０〜４０μｍと成るように調整するようにしてもよく、その選択は任意とする。
【００２４】
図２は、上記本体１内に設けた高電圧荷電部１０と集塵部２０とから成る前後２段式電気集塵装置の構成を説明した平面図であって、高電圧荷電部１０の構成は以下の如くである。
【００２５】
図中、１１と１２は気流の流れる方向に間隔をあけて互いに組付けた前後の接地されたフレーム枠、１３，１３はその両外側の間隔を塞ぐように設けた左右の席板、１４…は上下に設けた取付板（図示省略）を夫々上記前側のフレーム枠１１の上下部分に取付けることにより、フレーム枠１１，１２のハウジング内部に間隔をあけて並設された複数枚の接地電極板（集塵板）を示す。
【００２６】
１５…は上下長手方向に多数設けたカシメ部に、多数本の針１６…をカシメて取付けることによって構成した荷電極板で、この荷電極板１５…は上記各接地電極板１４…の各間隔内に１枚ずつ介在されている。更に図中、１５Ａは上記の荷電極板１５…を取付けた荷電極用支持部材、１７，１７は上記左右の席板１３，１３の外側に突出した上記荷電極用支持部材１５Ａの両端部に取付けた給電板であって、この給電板１７，１７は碍子１８…を用いて上記左右の席板１３，１３の外側に絶縁状態に固定保持されている。
【００２７】
上記の給電板１７，１７は、上記左右の席板１３，１３との間に電界を生成できるように、これ等各席板１３，１３に近接した状態に設けられていて、本体１内を図面上左から右方向に流れる主気流（流路）から外れてこれ等給電板１７，１７と席板１３，１３との間の隙間に向けて流れ込んで来る気流中に含まれている微粉塵やミスト等の粒子を、各碍子１８…に到達する前に接地された席板１３，１３に吸着して捕集する防汚機能を発揮する仕組に成っている。
【００２８】
次に、上述した集塵部２０の構成を同じく図２の記載に基づいて説明すると、図中、２０Ａは接地されたフレーム枠、２０Ｂ，２０Ｂはフレーム枠２０Ａの左右両側に取付けた席板、２１…はこれ等フレーム枠２０Ａと左右の席板２０Ｂ，２０Ｂによって構成される集塵ハウジングの内部に間隔をあけて多数並設した接地電極板（集塵板）、２２…は上記各接地電極板２１…の各間隔内に平行に介在された荷電極板、２３，２３はこれ等各荷電極板２２…を間隔的に取付けるスペーサ軸、２４，２４は上記の各接地電極板２１…を間隔的に取付けるスペーサ軸、２５…は各スペーサ軸２３，２３の両端部に取付けた高電圧給電板であって、このスペーサ軸２３，２３は実際には上記ハウジング内に計４本架設されており、また、上記の給電板２５…は左右の席板２０Ｂ，２０Ｂの外側に合計４枚設けられていて、各荷電極板２２…への給電と間隔保持を果たす仕組に成っている。
【００２９】
２６…は上記各給電板２５…に設けた取付板と、各席板２０Ｂに設けた取付枠との間に取付けた碍子であって、これ等の碍子２６…は各給電板２５…を接地された席板２０Ｂ，２０Ｂに対して絶縁状態に保持すると共に、各給電板２５…と上記席板２０Ｂ，２０Ｂとの間に電界を生成できるように、該席板２０Ｂ，２０Ｂの外側面に近接した状態に支持して、図面上左側から右側の方向に流れる主気流から外れて、上記各席板２０Ｂと各給電板２５との流通空間に流れ込んで来る気流中に含まれている微粉塵やミスト等を、各碍子２６…に到達する前にアース極、即ち、接地された席板２０Ｂ側に捕集する防汚機能を発揮するように構成している。
【００３０】
図２に示した２段式電集塵装置は以上述べた如き構成であるから、図面上右方向に流れる含塵空気の主気流は、先ず、高電圧荷電部１０を通ることによって気流中に含まれている微粉塵やミスト等ＤＳが荷電され、次いで、集塵部２０の接地電極板２１…にこれ等荷電された微粉塵やミスト等ＤＳが吸着、捕集されて清浄化されるのであるが、本発明では特に、上記図面上の方向に流れる主気流から外れて高電圧荷電部１０及び集塵部２０の各流通空間の方向に流れ出す気流中に含まれている微粉塵やミスト等ＤＳが、各碍子１８…、並びに、２６…に到達する前にアース極、即ち、接地された各席板１３と２０Ｂ側に捕集されるため、各碍子１８…，２６…に対する微粉塵等の付着を防止することができる。
【００３１】
図３（Ａ）と（Ｂ）は、本発明に於いて整流板７が果たす役割りを比較説明したものであって、（Ａ）は整流板７Ｘによる整流が不充分である場合に於ける空気の流れを示し、（Ｂ）は前後の整流板７と８による整流が充分である場合の空気の流れを示したものである。
【００３２】
上記（Ａ）に示すように整流が不充分な場合は、両サイドの風速が速くなって各碍子１８…，２６…への気流の回り込み量が多くなるため、碍子１８，２６が汚れやすくなる。しかし、上記（Ｂ）に示すように整流が充分に行われる場合は、碍子１８…，２６…への気流の回り込み量が少くなり、合せて、各碍子１８…，２６…を主気流から外れた位置に設けた前記防汚機能の点と相俟って、各碍子１８…，２６…への微粉塵等ＤＳの付着と、前記水洗浄用ノズル６…から噴射された洗浄水の付着を防止して、各碍子１８…，２６…を汚れにくくし、水付着等による電流の短絡をより一層抑えることができるものであって、本発明では上記（Ｂ）に示したように充分な整流を行うために、図４に示した如き構成の整流板７，８を用いるものである。
【００３３】
図６と図７は、上記整流板７，８によって整流される気流の風速分布を測定する場合の構成したものである。図示した実施例では、本体１内に上述した高電圧荷電部１０と集塵部２０とから成る前後２段式の電気集塵装置が上下二層式に設けられていて、各上部と下部毎に入口側と出口側に上下３段で、且つ、各段毎に前記扉体１１Ｒより背面側（奥側）に向けて夫々７２ｍｍ，１９０ｍｍ，３０８ｍｍ，４０２ｍｍ，５２０ｍｍ，６３８ｍｍの位置に測定ポイント（上部と下部で合計３６箇所の測定ポイント）を設けて、各測定ポイント毎の風速を測定した。
【００３４】
図８は、上記各測定ポイント毎の風速を表に示したものであって、図４に示した整流板７，８による整流の結果、装置内全体にほぼ均一な風速にて気流が流れていることが判明した。
【００３５】
図９は、前記水洗浄用ノズル６…から洗浄水を噴射する本発明の装置を導入した後と、本発明の装置を導入する前に於ける前記各電極板１４…，１５…，２１…，２２…のメンテナンスサイクルを示したグラフであって、本発明導入前は１週間程度で各１４…，１５…，２１…，２２が粉塵の付着、堆積によって使用不可に成ったが、本発明の洗浄手段を導入後は、約６週間の運転使用が可能になった。
【００３６】
本発明に係る電極板洗浄機能付き電気集塵機は以上述べた如き構成であるから、集塵機を運転しながら各電極板１４…，１５…，２１…，２２…を洗浄するために、各水洗浄用ノズル６…から洗浄水を噴射して、吸引した微粉塵やミスト等ＤＳと水滴ＷＴ（図２参照）を混合する。混合された粒子は気流に乗って整流板７で気流を整流されて高電圧荷電部１０で均一に荷電された後、集塵部２０の接地電極板２１…に吸着、捕集される。
【００３７】
一般的に電気集塵機では、吸引ミスト等ＤＳに水滴ＷＴが混合すると、各電極板１４，１５，２１，２２の絶縁を維持する各碍子１８…，２６…に水滴ＷＴが付着して絶縁が維持できなくなるが、本発明では各碍子１８…，２６…を主気流から少し外れた位置に設けた防汚機能により、各碍子１８…，２６…の絶縁が確保されているため、各電極板１４，１５，２１，２２を洗浄しながら集塵運転を続けることができる。また、各電極板１４，１５，２１，２２には噴射された水の膜が一様に付着形成されるため、微粉塵やミスト等ＤＳの付着を最小限に抑えることができる。
【００３８】
各電極板１４，１５，２１，２２に洗浄水を的確に行き渡らせるには、各電極板１４，１５，２１，２２に対して整流板７を用いて均一に気流を流す必要がある。しかし、整流板７の前段から水洗浄用ノズル６から洗浄水を噴射した場合、整流板７が障害になる。一方、気流の面からは整流板７は必要な部品であるため、整流板７を通しても水滴ＷＴの通過ロスが少く、且つ、均一に各電極板１４，１５，２１，２２に水滴ＷＴが当るように水滴径等を調整する必要がある。
【００３９】
そこで本発明では、前記制御部３０によって水圧と水量及び空気圧を調整して、供給水量１．９３ｌ／ｈｒ．ｍ２で、水滴径を３０μｍ〜４０μｍにすることで、整流板７によるロスを少くし、且つ、集塵部２０の奥まで均一に水滴ＷＴの噴霧を可能にした。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係る電極板洗浄機能付き電気集塵機によれば、集塵運転を続けながら水洗浄用ノズルから洗浄水を噴射して各電極板を洗浄するため、集塵機内の火災の原因となる着火源の消火と火災発生の防止が可能であり、また、各電極板のメンテナンスサイクルを大幅に延ばすことができるため、メンテナンスコストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明に係る電極板洗浄機能付き電気集塵機の内部構造を説明した一部断面正面図、（Ｂ）は水洗浄用ノズルの配置を明らかにした本発明の側面図。
【図２】本発明の要部の構成を説明した平面図。
【図３】（Ａ）は整流が不充分な場合の気流の方向を説明した要部の平面図、（Ｂ）は整流が充分な場合に於ける気流の方向を説明した平面図。
【図４】本発明で用いる整流板の一例を示した正面図。
【図５】洗浄水用の制御部の構造を説明したブロック図。
【図６】気流の風速測定ポイントを明示した説明図。
【図７】気流の風速測定ポイントを明示した説明図。
【図８】整流板によって整流された気流の風速分布を表わした表図。
【図９】洗浄水噴射システム導入前後に於ける各電極板のメンテナンスサイクルを示したグラフ。
【符号の説明】
１　　　　　　　電気集塵機の本体
５　　　　　　　デミスター
６　　　　　　　水洗浄用ノズル
７，８　　　　　整流板
１０　　　　　　高電圧荷電部
１４　　　　　　接地電極板
１５　　　　　　荷電極板
１８，２６　　　碍子
２０　　　　　　集塵部
２１　　　　　　接地電極板
２２　　　　　　荷電極板
３０　　　　　　制御部
４１　　　　　　荷電極用電圧計
４２　　　　　　集塵極用電圧計
【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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