(57)【要約】【課題】サブクール部を有するコンデンサと同等の冷房性能を発揮する小型のコンデンサの提供を図る。【解決手段】リキッドタンク４は、凝縮部１１を通過して冷媒を気液分離するとともに冷媒を貯留する貯液タンク部２９と、該貯液タンク部２９の内側または外側にエバポレータ６で蒸発気化した低温冷媒を流通させる低温冷媒通路２８と、を備えることで、リキッドタンク４の貯液タンク部２９内の冷媒を低温冷媒で冷却可能とし、リキッドタンク４をコンデンサ３に一体に設けた。リキッドタンク４の貯液タンク部２９内の冷媒を低温冷媒で過冷却できるため、サブクール部を廃止してコンデンサを小型化しつつも、サブクール部を備えるコンデンサと同等の冷房性能を確保できる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のヘッダタンク（１７、１９）の間に複数多段に積層されたチューブ（１５）を連通接続しコンプレッサ（２）によって圧縮された冷媒を凝縮する凝縮部（１１）と、この凝縮部（１１）の下流に接続されるリキッドタンク（４）と、を備え、
前記リキッドタンク（４）は、凝縮部（１１）を通過して冷媒を気液分離するとともに冷媒を一時貯留する貯液タンク部（２９）と、該貯液タンク部（２９）の内側または外側にエバポレータ（６）で蒸発気化した低温冷媒を流通させる低温冷媒通路（２８）と、を備えることで、前記リキッドタンク（４）の貯液タンク部（２９）内の冷媒を低温冷媒で冷却可能としたことを特徴とするリキッドタンク（４）一体型のコンデンサ（３）。
【請求項２】
請求項１記載のコンデンサ（３）において、
前記ヘッダタンク（１９）と前記リキッドタンク（４）とが１つの壁（３９）を共有して一体に設けられていることを特徴とするコンデンサ（３）。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のコンデンサ（３）において、前記低温冷媒通路（２８）は、前記ヘッダタンク（２９）と前記リキッドタンク（４）の貯液タンク部（２９）との間に設けられていることを特徴とするコンデンサ（３）。
【請求項４】
請求項１記載のコンデンサ（３）において、
前記リキッドタンク（４）は、前記貯液タンク部（２９）を内部に間隙を空けて収容するアウターケース（２７）を備え、
前記アウターケース（２７）にエバポレータ（６）からの低温冷媒を導入・排出するための低温冷媒入口（３６）および低温冷媒出口（３８）を設けて、前記アウターケース（２７）内壁面と貯液タンク部（２９）外壁面との間の空間を前記低温冷媒通路（２８）とし、前記低温冷媒入口を前記貯液タンク部（２９）の上壁の略中央部の上方に設けたことを特徴とするコンデンサ（３）。
【請求項５】
請求項１記載のコンデンサ（３）において、
前記リキッドタンク（４）は、長手方向に沿う２つの通路（２８、２９）を有するパイプ部材（４３）を備え、一方の通路（２９）を前記貯液タンク部（２９）として構成し、他方の通路（２８）を前記低温冷媒通路（２８）として構成することを特徴とするコンデンサ（３）。
【請求項６】
請求項５記載のコンデンサ（３）において、
前記ヘッダタンク（１９）は、パイプ部（５５）の両端を閉塞することで形成され、前記パイプ部（５５）は、長手方向に沿って２分割された分割パイプ部（３９、５６）を組み合わせることで形成され、
一方の分割パイプ部（５６）には前記チューブ（１５）の長手方向端部を挿嵌するチューブ取付口（６１）が形成され、他方の分割パイプ部（３９）は前記リキッドタンク（４）の前記パイプ部材（４３）と一体形成されてなることを特徴とするコンデンサ（３）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用空調装置などに用いられるコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば車両用空調装置などに利用される冷凍サイクルは、コンプレッサ、コンデンサ、リキッドタンク、膨脹弁、エバポレータによって回路が形成される。コンプレッサから吐出された高温・高圧のガス状冷媒は、コンデンサを通過する間に、空気との間で熱交換を行い冷却されて凝縮液化する。この結果生じた液状の冷媒は、一度リキッドタンクに溜められてから、膨脹弁を介してエバポレータに送られ、このエバポレータ内で蒸発する。エバポレータの温度は蒸発潜熱を奪われて低下するため、このエバポレータに空調用の空気を流通させれば、この空気の温度を低下させると同時に、この空気に含まれる水分を取り除くことができる。エバポレータ内で蒸発気化した冷媒は、再びコンプレッサにもどり、コンプレッサ内で圧縮され、上記サイクルを繰り返す。
【０００３】
このような冷凍サイクルでは、従来より、コンデンサで冷却される冷媒を十分に冷却（過冷却）するために、コンデンサのコアの上位で本来の凝縮部を構成し且つ下位に過冷却用のサブクール部を構成し、これら凝縮部とサブクール部との間にリキッドタンクを接続したサブクール式のコンデンサがある（例えば特許文献１参照）。なお、この種のサブクール式のコンデンサにあっては、リキッドタンクがコンデンサのヘッダタンクに取り付けられる（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−７４５１０号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平９−１７０８５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のサブクール式のコンデンサでは、コンデンサから排出される冷媒を十部に冷却できるため空調装置の冷房性能が向上するものの、サブクール部が大きなスペースを占有するため、どうしてもコンデンサが大型化してしまう。
【０００７】
本発明は、このような従来技術をもとに為されたものであって、小さなコンデンサで冷房性能を確保することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、一対のヘッダタンクの間に複数多段に積層されたチューブを連通接続して構成され且つコンプレッサによって圧縮された冷媒を凝縮する凝縮部と、この凝縮部の下流に接続されるリキッドタンクと、を備えたリキッドタンク一体型のコンデンサであって、前記リキッドタンクは、凝縮部を通過して冷媒を気液分離するとともに冷媒を貯留する貯液タンク部と、該貯液タンク部の内側または外側にエバポレータで蒸発気化した低温冷媒を流通させる低温冷媒通路と、を備えることで、前記リキッドタンクの前記貯液タンク部内の冷媒を低温冷媒で冷却可能としたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載のコンデンサにおいて、ヘッダタンクとリキッドタンクとが１つの壁を共有して一体に設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１または請求項２記載のコンデンサにおいて、低温冷媒通路がヘッダタンクとリキッドタンクの貯液タンク部との間に設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１記載のコンデンサにおいて、リキッドタンクは、貯液タンク部を内部に間隙を空けて収容するアウターケースを備え、アウターケースにエバポレータからの低温冷媒を導入・排出するための低温冷媒入口および低温冷媒出口を設けてアウターケース内壁面と貯液タンク部外壁面との間の空間を前記低温冷媒通路とし、前記低温冷媒入口を前記貯液タンク部の上壁の略中央部の上方に設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５記載の発明にあっては、請求項１記載のコンデンサにおいて、リキッドタンクは、長手方向に沿う２つの通路を有するパイプ部材を備え、一方の通路を前記貯液タンク部として構成し、他方の通路を前記低温冷媒通路として構成することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６記載の発明にあては、請求項１または５記載のコンデンサにおいて、ヘッダタンクはパイプ部の両端を閉塞することで形成され、前記パイプ部は長手方向に沿って２分割された分割パイプ部を組み合わせることで形成され、一方の分割パイプ部にはチューブを挿嵌するチューブ取付口が形成され、他方の分割パイプ部はリキッドタンクのパイプ部材と一体形成されてなることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、コンデンサに一体に設けられるリキッドタンクが、凝縮部を通過して冷媒を気液分離するとともに冷媒を貯留する貯液タンク部と、該貯液タンク部の内側または外側にエバポレータで蒸気化した低温冷媒を流通させる低温冷媒通路と、を備えたため、リキッドタンクの貯液タンク部内の冷媒を低温冷媒で冷却可能となる。そのため、サブクール部を廃止してコンデンサを小型化しつつも、サブクール部を備えるコンデンサと同等の冷房性能を確保できる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、ヘッダタンクとリキッドタンクとが１つの壁を共有しているため、従来技術（特許文献２参照）のように、リキッドタンクをコンデンサのヘッダタンクに取り付けるためのブラケットやブロック状の接続継手などが不要となり、その分さらにコンデンサを小型化できる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加え、低温冷媒通路がヘッダタンクとリキッドタンクとの間に設けられているため、ヘッダタンク内の冷媒と、この冷媒よりも温度の低いリキッドタンクの貯液部内の冷媒との熱の授受を避けることができ、確実に凝縮部からの冷媒を過冷却できる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、リキッドタンクは、貯液タンク部を内部に間隙を空けて収容するアウターケースを備え、アウターケースにエバポレータからの低温冷媒を導入・排出するための低温冷媒入口および低温冷媒出口を設けて、アウターケースの内壁面と貯液タンク部の外壁面との間の空間を前記低温冷媒通路とし、低温冷媒が貯液タンク部の上壁の略中央部に流下するように、低温冷媒入口を貯液タンク部の上方に設けたため、低温冷媒が貯液タンク部の外壁面を均一に流通させることができる。そのため、コンデンサから排出される冷媒を、低温冷媒を無駄なく利用して効率的に過冷却できる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、リキッドタンクは、長手方向に沿う２つの通路を有するパイプ部材を備え、一方の通路を貯液タンク部として構成し、他方の通路を前記低温冷媒通路として構成するため、リキッドタンクにパイプ部材を利用できるので、製造コストを抑えることができる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の発明の効果に加え、ヘッダタンクを分割タイプとすることで、一方の分割パイプ部のチューブ取付口の加工容易性を確保すると同時に、他方の分割パイプ部をリキッドタンクのパイプ部材と一体形成したことで、部品点数を少なくでき、製造コストを抑えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図５により本発明にかかるコンデンサの一実施形態を説明する。まず、この実施形態のコンデンサ３を介装する冷凍サイクル１について簡単に説明する。図１に示すように、例えば車両のエンジンルームに配置された車両用空調装置に利用される冷凍サイクル１は、冷媒を圧縮するコンプレッサ２と、コンプレッサ２で圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサ３と、コンデンサ３で凝縮された冷媒を一時蓄えるリキッドタンク４と、コンデンサ３で凝縮された冷媒を膨脹する膨脹弁５と、膨脹弁５で膨脹された冷媒を蒸発気化するエバポレータ６と、を連結してなり、冷媒を図１中の矢印方向に循環するものである。
【００２２】
そして、空調装置は、蒸発潜熱により温度低下してエバポレータ６に空気を流通させることで、この空気を除湿冷却して、空調風として利用するものである。
【００２３】
この実施形態のコンデンサ３は、図２、３に示すように、凝縮部１１とリキッドタンク４とが一体に設けられたリキッドタンク一体型のコンデンサ３である。
【００２４】
コンデンサ３の凝縮部１１は、波形のアウターフィン１３を介して複数多段に積層された扁平チューブ１５の両端に、垂直方向に配置された左右一対のヘッダタンク１７、１９を連通接続して構成される。チューブ１５の積層方向最外側（上端側および下端側）には、チューブ１５とアウターフィン１３とを補強するために横断面コ字状のサイドプレート２１、２３が両ヘッダタンク１７、１９間に亘って配設されている。一方のヘッダタンク１７（左側ヘッダタンク）の上端部には、図示せぬ入口側配管を該ヘッダタンク１７に連通接続するための配管コネクタ２５が固定されている。この配管コネクタ２５を通じて左側ヘッダタンク１７に導入された冷媒は、他方のヘッダタンク１９（右側ヘッダタンク）に向けて各チューブ１５内を流通し、このときチューブ１５を流通する冷媒が外部空気と熱交換されて凝縮液化して、右側ヘッダタンク１９に流入する。右側ヘッダタンク１９はその全体が凝縮部出口タンクとして構成され、流入した液相冷媒はその下流に設けられたリキッドタンク４に向かう。
【００２５】
そして、この実施形態では、リキッドタンク４は、コンデンサ３で凝縮された冷媒を、エバポレータ６で蒸発気化された低温冷媒にてさらに冷却（過冷却）できるように構成されている。以下、リキッドタンク４について詳しく説明する。
【００２６】
リキッドタンク４は、アウターケース２７と、このアウターケース２７内に間隙を空けて収容される貯液タンク部２９と、を備える。
【００２７】
貯液タンク部２９には、アウターケース２７を貫通して右側ヘッダタンク（凝縮部出口タンク部）と該貯液タンク部２９と連通接続するための導入配管３１が接続されており、また、アウターケース２７を貫通して貯液タンク部から冷媒を排出する排出配管３３が接続されている。これにより、貯液タンク部２９は、凝縮部１１を通過した冷媒を気液分離するとともに冷媒を一時的に貯留するようになっている。
【００２８】
一方、アウターケース２７には、エバポレータ６からの低温冷媒を導入・排出するための低温冷媒導入配管３５および低温冷媒排出配管３７を接続する低温冷媒入口３６および低温冷媒出口３８が設けられている。そのため、アウターケース２７内壁面と貯液タンク部２９外壁面との間の空間が低温冷媒通路２８として機能し、この低温冷媒通路２８を流通する低温冷媒により、貯液タンク部２９内の冷媒をさらに冷却（過冷却）できるようになっている。
【００２９】
ここで、前記低温冷媒入口３６は、低温冷媒が貯液タンク部２９の上壁の略中央部の上方に位置しており、前記低温冷媒入口３６から導入される低温冷媒が、貯液タンク部２９の外壁面を均一に流れるようになっている。
【００３０】
また、この実施形態のリキッドタンク４は、ヘッダタンク１９の長手方向に沿って並設され、一つの壁３９を共有してヘッダタンク１９と一体に設けられている（図４、５参照）。このリキッドタンク４を構成するアウターケース２７および貯液タンク部２９は、押し出しまたは引き抜き加工により形成され長手方向に沿う環状の区画壁４１によって隔てられる二つの通路２８、２９を有するパイプ部材４３（図５参照）と、該パイプ部材４３の各通路２８、２９の両開口端部を閉塞する閉塞部材４５、４７、４９、５１（図４参照）と、から構成されている。この実施形態では環状区画壁４１の内側の通路２９が貯液タンク部２９として構成され、環状区画壁４１の外側の通路２８が、前記低温冷媒通路２８として構成されている。なお、この環状区画壁４１は、アウターケース２９を構成する環状外周壁と、一対のリブ５３、５３によって連結されている（図５参照）。
【００３１】
また、この実施形態では、環状区画壁４１の内側を貯液タンク部２９として構成し、環状区画壁４１の外側を低温冷媒通路２８として構成したことで、該低温冷媒通路２８がヘッダタンク１９と貯液タンク部２９との間に設けられることとなる。これにより、ヘッダタンク１９内の冷媒と、この冷媒よりも温度の低い貯液タンク部２９内の冷媒との熱の授受を避けることができ、リキッドタンク４で確実に凝縮部１１からの冷媒を過冷却できる。
【００３２】
ここで、ヘッダタンク１９は、パイプ部５５とこのパイプ部５５の両開口端を閉塞する閉塞部材５７、５９と、を備えて形成され、前記パイプ部５５は長手方向に沿って２分割された分割パイプ部３９、５６を組み合わせることで形成される。そして、一方の分割パイプ部５６は略断面コ字状に形成され、他方の分割パイプ部３９は一方の分割パイプ部５６のコ字状開口部を閉塞すべく板状に形成されている。一方の分割パイプ部５６の一側壁部には、チューブ１５を挿嵌するチューブ取付口６１が長手方向に沿って複数多段に形成され、他方の分割パイプ部３９はリキッドタンク４のパイプ部材４３と一体形成されている。なお、図３、４中符号６３は冷媒中の水分を除去するための乾燥剤である。
【００３３】
以上の構成により、図２に示すように、図示せぬコンプレッサ２から圧送される冷媒は、配管コネクタ２５を通じて左側ヘッダタンク１７（凝縮部部入口タンク）に導入され、チューブ１５を流通して右側ヘッダタンク１９（凝縮部出口タンク）に流入した後、リキッドタンク４の貯液タンク部２９に流入して気液分離される。リキッドタンク４の貯液タンク部２９に貯留する液相冷媒は、貯液タンク部２９外壁面とアウターケース２７内壁面との間に形成された低温冷媒通路２８を流通する低温冷媒（エバポレータ６で蒸発気化された低温冷媒）によってさらに冷却（過冷却）され、エバポレータ６に向かう図示せぬ出口側配管に排出される。
【００３４】
このようなリキッドタンク一体型のコンデンサ３によれば、以下のような効果がある。
【００３５】
まず、第１に、コンデンサ３に一体に設けられるリキッドタンク４が、凝縮部１１を通過して冷媒を気液分離するとともに冷媒を貯留する貯液タンク部２９と、該貯液タンク部２９の内側または外側にエバポレータ６で蒸発気化した低温冷媒を流通させる低温冷媒通路２８と、を備えるため、リキッドタンク４の貯液タンク部２９内の冷媒を低温冷媒でさらに冷却（過冷却）できる。そのため、状来のサブクール部を廃止してコンデンサ３を小型化しつつも、サブクール部を備えるコンデンサと同等の冷房性能を確保できる。
【００３６】
第２に、ヘッダタンク１９とリキッドタンク４とが１つの壁３９を共有しているため、従来技術（特許文献２参照）のように、リキッドタンクをコンデンサのヘッダタンクに取り付けるためのブラケットやブロック状の接続継手などが不要となり、その分さらにコンデンサ３を小型化できる
第３に、低温冷媒通路２８が、リキッドタンク４の貯液タンク部２９とヘッダタンク１９との間に設けられているため、ヘッダタンク１９内の冷媒とこの冷媒よりも温度の低いリキッドタンク４の貯液タンク部２９内の冷媒との熱の授受を避けることができ、リキッドタンク４で確実に凝縮部１１からの冷媒を過冷却できる。
【００３７】
第４に、リキッドタンク４は、貯液タンク部２９を内部に間隙を空けて収容するアウターケース２７を備え、アウターケース２７にエバポレータ６からの低温冷媒を導入・排出するための低温冷媒入口３６および低温冷媒出口３８を設けて、アウターケース２７内壁面と貯液タンク部２９外壁面との間の空間を前記低温冷媒通路２８とし、低温冷媒が貯液タンク部２９の上壁の略中央部に流下するように低温冷媒入口３６の位置を設定したため、低温冷媒を貯液タンク部２９の外壁面に均一に流通させることができる。
【００３８】
第５に、リキッドタンク４は、長手方向に沿う２つの通路２９、２８を有するパイプ部材４３を備え、一方の通路２９を貯液タンク部として構成し、他方の通路２８を低温冷媒通路として構成するため、リキッドタンク４を引き抜きまたは押し出し形成されるパイプ部材４３を利用して製造でき、製造コストを抑えることができる。
【００３９】
第６に、ヘッダタンク１９を長手方向に沿って分割し、一方の分割パイプ部５６のチューブ取付口６１の加工容易性を確保すると同時に、他方の分割パイプ部３９をリキッドタンク４のパイプ部材４３と一体形成したことで、部品点数を少なくでき、製造コストを抑えることができる。
【００４０】
以上、この実施形態で述べたように、本発明によればリキッドタンク付きコンデンサのリキッドタンクが、凝縮部を通過して冷媒を気液分離するとともに冷媒を貯留する貯液タンク部と、該貯液タンク部の内側または外側にエバポレータで蒸気化した低温冷媒を流通させる低温冷媒通路と、を備えたため、リキッドタンクの貯液タンク部内の冷媒を低温冷媒で冷却可能となる。そのため、サブクール部を廃止してコンデンサを小型化しつつも、サブクール部を備えるコンデンサと同等の冷房性能を確保できるものである。
【００４１】
なお、上述の実施形態では、リキッドタンク４（アウターケース２７）下壁を形成する閉塞部材４７を、低温冷媒排出配管３７および排出配管３３を接続してなるブロック状の配管コネクタとして構成して、リキッドタンク４下端から冷媒および低温冷媒を排出する構造であるが、例えば図６、７に示すように低温冷媒をリキッドタンク４の上側から排出したり、また、低温冷媒および冷媒を側方から排出・導入してもよく、これらに用いられる閉塞部材４５、４７、４９、５１および配管３１、３３、３５、３７および配管コネクタなどの構成は、上述の実施形態に限定されるものではない。なお、図６、７中符号７１は低温冷媒通路２８内の低温冷媒の流通方向を規制して案内する案内板である。
【００４２】
また、上述の実施形態では、ヘッダタンク１９を長手方向に沿って二分割してこれら分割パイプ部３９、５６を組合せてパイプ部５５を形成しているが、ヘッダタンク１９のパイプ部５５もリキッドタンク４のパイプ部材４３と同様に引き抜きまたは押し出し形成により製造し、これらヘッダタンクおよびリキッドタンクのパイプ部を完全に一体形成したものであってもよい。また、リキッドタンク４は、例えば図８〜図１１のように貯液タンク部２９および低温冷媒通路２８の断面形状を変更可能であり、上述の実施形態に限定されるものでない。
【００４３】
また、上述の実施形態では、コアの凝縮部１１はワンフロータイプであるが、例えば両ヘッダタンク１７、１９（凝縮部入口タンクおよび凝縮部出口タンク）に仕切板を設けて両ヘッダタンク１７、１９間を冷媒が蛇行するように凝縮部１１の流れを設定してもよく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲でその他の変更は無論可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態のコンデンサを介装した冷凍サイクルの概略図。
【図２】図２は本発明の一実施形態のコンデンサを示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図。
【図３】図３は同コンデンサの冷媒の流れを示す概略図。
【図４】図４は同コンデンサの右側ヘッダタンクおよびリキッドタンクの近傍の縦断面図。
【図５】図５は同コンデンサの右側ヘッダタンクおよびリキッドタンクの近傍の横断面図。
【図６】図６は同コンデンサのリキッドタンクの一変形例を示す図４相当の縦断面図。
【図７】図７は同コンデンサのリキッドタンクの一変形例を示す図４相当の縦断面図。
【図８】図８は同コンデンサのリキッドタンクの一変形例を示す図５相当の横断面図。
【図９】図９は同コンデンサのリキッドタンクの一変形例を示す図５相当の横断面図。
【図１０】図１０は同コンデンサのリキッドタンクの一変形例を示す図５相当の横断面図。
【符号の説明】
３…コンデンサ
４…リキッドタンク
６…エバポレータ
１１…凝縮部
１５…チューブ
１７…左側ヘッダタンク
１９…右側ヘッダタンク
２７…アウターケース
２８…低温冷媒通路（通路）
２９…貯液タンク部（通路）
３６…低温冷媒入口
３８…低温冷媒出口
３９…分割パイプ部（壁）
４１…区画壁
４３…パイプ部材
５５…パイプ部
５６…分割パイプ部
６１…チューブ取付口
【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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