(57)【要約】【課題】本発明は熱媒の熱を放熱する空気調和装置において、送風路に設けた複数枚のジャケット式プレート熱交換器により、強制対流熱交換と輻射発生を実現する。【解決手段】ジャケット式プレート１２の一面１３が室内側に露出し、ジャケット式プレート１２の他面が送風路１４に面し、他の複数枚のジャケット式プレート１２が送風路１４内に設けられ、吹出口１６を筐体下部１５Ａに設けた筐体１５と、筐体下部１５Ａに設けた送風手段１９から構成してある。送風手段１９により吸込口１８から吸い込まれた空気が送風路１４を通過する際にジャケット式プレート１２から強制対流熱交換すると共に、ジャケット式プレート１２の一面１３から輻射エネルギーを発生させ快適輻射暖房を実現する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒がヘッダを介して流入出する複数のジャケット式プレートと、前記ジャケット式プレートのうちの１枚の一面が室内側に面し他面が送風路に並行して面し、他の複数枚の前記ジャケット式プレートが前記送風路に存在するように筐体内部に設け、前記筐体上部に設けた吸込口と、前記筐体下部に設けた送風手段で空気を吹出口から吹き出す構成とし、前記送風路に設けたジャケット式プレートは枚数の増減が可能とした空気調和装置。
【請求項２】
ジャケット式プレートの内部流路を縦方向に交互に仕切る仕切り板を設けた請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
ジャケット式プレートの内部流路を横方向に交互に仕切る仕切り板を設け、送風方向と対向するよう筐体下部から上部へ熱媒が流れる請求項１記載の空気調和装置。
【請求項４】
ジャケット式プレートの間に複数枚のフィンを垂直方向に並行して設けた請求項１記載の空気調和装置。
【請求項５】
フィンは波板型とした請求項１〜４のいずれか一項記載の空気調和装置。
【請求項６】
フィンは切り欠き部を設けた請求項１〜４のいずれか一項記載の空気調和装置。
【請求項７】
熱媒が流れる複数のジャケット式プレートと、前記ジャケット式プレートにおいて熱媒は四角の一角から流入し対角側の一角から流出し、次の前記ジャケット式プレートの四角の一角から流入するよう配管され、前記ジャケット式プレートのうちの１枚のジャケット式プレートの一面が室内側に面し他面が送風路に面し、他の複数枚の前記ジャケット式プレートが前記送風路に存在するように筐体内部に設け、前記筐体上部に設けた吸込口と、前記筐体下部に設けた送風手段で空気を吹出口から吹き出す構成とし、前記送風路に設けたジャケット式プレートは枚数の増減が可能とした空気調和装置。
【請求項８】
ジャケット式プレートの内部に熱媒の流れを整流し流れの不均一を解消する整流板を設けた請求項７記載の空気調和装置。
【請求項９】
ジャケット式プレート表面に凹凸部を設けた請求項１から８記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の空気調和装置は特開昭６３−２３８３３９号公報に記載されているようなものが一般的であった。この暖房装置は図１１に示すように、フィン１表面に熱伝導性の良好なパネル２を貼り付け、送風機３を設けた構成となっていた。高温の熱媒は熱媒管４に流入し、熱媒管４を加熱し、フィン１に伝わってフィン１周りの空気を加熱する。送風手段３によって空気が吸入され、強制対流によって温風が室内に吹出すとともに、パネル２から輻射エネルギーが放射する構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の空気調和装置では、フィン１表面に熱伝導性の良いパネル２を貼り付けただけの構成であるため、熱媒の熱をパネル２へ効率よく伝導することができずパネル２表面の温度は上昇せず、パネル２から十分な輻射エネルギーが放射できなという課題があった。さらに、フィン１そのものにも空気側熱伝達を向上する工夫がないため強制対流熱交換量を十分確保できない。すなわち輻射量と対流熱交換量を十分確保するには、パネル２とフィン１を大きくする必要があり、装置が大型化、重量増加するという課題があった。本発明は上記課題を解決するため、室内側に輻射を発生させる面をジャケット式プレートで構成し、小型・軽量で輻射と対流を発生する空気調和装置の提供を目的とする。
【０００４】
また、ジャケット式プレートの間にフィンを構成し、フィンから強制対流放熱エネルギーを効率よく発生させる空気調和装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和装置は、ボイラー等から送られた高温の熱媒をヘッダを介してジャケット式プレートに送り込み、ジャケット式プレートの一面が室内側に面し、他方の面が空気通路に面し、他の複数枚のジャケット式プレートが空気通路に存在することで空気を効率よく加熱し、送風手段によりフィンに送られた室内空気を加熱して温風とし吹出口から吹出すとともに、ジャケット式プレートの一面から室内側に輻射エネルギーを発生させるよう構成し、送風路に設けたジャケット式プレートは枚数の増減が可能な構成としたものである。
【０００６】
本発明によれば、室内空気は複数枚のジャケット式プレートの間を強制的に流れる間に熱交換され、ジャケット式プレートの一面の輻射面からは室内側に輻射エネルギーを発生する。また、ジャケット式プレートの数を増やすことにより、大能力を確保しつつ装置を小型化、薄型化する事ができる。また、送風手段によって強制循環流を発生することができるため、放熱能力を任意制御することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、熱媒がヘッダを介して流入出する複数のジャケット式プレートと、前記ジャケット式プレートのうちの１枚の一面が室内側に面し他面が送風路に並行して面し、他の複数枚の前記ジャケット式プレートが前記送風路に存在するように筐体内部に設け、前記筐体上部に設けた吸込口と、前記筐体下部に設けた送風手段で空気を吹出口から吹き出す構成で、前記送風路に設けたジャケット式プレートは枚数の増減が可能な構成とした。
【０００８】
よって、熱媒の熱がジャケット式プレートを加熱し、送風手段により吸い込まれた室内空気をジャケット式プレート表面で加熱して温風とし吹出口から吹き出すとともに、ジャケット式プレートの一端が室内側に面しこの面から輻射エネルギーを発生させ室内に輻射する。
【０００９】
そして、ジャケット式プレートの枚数を増やすことにより、大能力を確保しつつ装置を小型化する事ができる。また、送風手段によって強制循環流を発生することができるため、放熱能力を任意制御することが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、ジャケット式プレートの内部流路を縦方向に交互に仕切る仕切り板を設けた。
【００１１】
よって、ジャケット式プレート内部の熱媒流れの偏りを抑制して、熱伝達率が向上するので、放熱能力が向上する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、ジャケット式プレートの内部流路を横方向に交互に仕切る仕切り板を設け、送風方向と対向するよう筐体下部から上部へ熱媒が流れる構成とした。
【００１３】
よって、ジャケット式プレート内部の熱媒流れの偏りを抑制するとともに、空気の流れと熱媒の流れが対向して、熱伝達率が向上するので、放熱能力が向上する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、ジャケット式プレートの間に複数枚のフィンを垂直方向に並行して設けた。
【００１５】
よって、ジャケット式プレートとジャケット式プレートの間に設けたフィンによって熱伝達面積が増え強制対流熱伝達率が増加するので、放熱能力が向上する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、フィンを波板型とした。
【００１７】
よって、ジャケット式プレートとジャケット式プレートの間に設けた波板型フィンによってストレートフィンよりも熱伝達面積が増え空気の乱れを促進して、強制対流熱伝達率が増加するので、放熱能力が向上する。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、フィンに切り欠き部を設けた。
【００１９】
よって、ジャケット式プレートとジャケット式プレートの間に設けた切り欠き型フィンによってストレートフィンよりも空気流れの乱れを促進して、強制対流熱伝達率が増加するので、放熱能力が向上する。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、熱媒が流れる複数のジャケット式プレートと、前記ジャケット式プレートにおいて熱媒は四角の一角から流入し対角側の一角から流出し、次の前記ジャケット式プレートの四角の一角から流入するよう配管され、前記ジャケット式プレートのうちの１枚のジャケット式プレートの一面が室内側に面し他面が送風路に面し、他の複数枚の前記ジャケット式プレートが前記送風路に存在するように筐体内部に設け、前記筐体上部に設けた吸込口と、前記筐体下部に設けた送風手段で空気を吹出口から吹き出す構成とし、前記送風路に設けたジャケット式プレートは枚数の増減が可能とした。
【００２１】
よって、ジャケット式プレートの内部を対角方向に熱媒が通過しジャケット式プレートを加熱し、送風手段により吸い込まれた室内空気をジャケット式プレート表面で加熱して温風とし吹出口から吹き出すとともに、ジャケット式プレートの一端が室内側に面しこの面から輻射エネルギーを発生させ室内に輻射する。
【００２２】
そして、ジャケット式プレートの枚数を増やすことにより、大能力を確保しつつ装置を小型化する事ができる。また、送風手段によって強制循環流を発生することができるため、放熱能力を任意制御することが可能となる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、ジャケット式プレートの内部に熱媒の流れを整流し流れの不均一を解消する整流板を設けた。
【００２４】
よって、ジャケット式プレート内部の熱媒の流れを制御し均一な流れとして、ジャケット式プレート表面の温度分布のばらつきを抑制して、強制対流熱伝達効率を増加するとともに、放熱能力も増加する。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、ジャケット式プレートの表面に凹凸部を設けた。
【００２６】
よって、ジャケット式プレート表面に凹凸部を設けることで、室内側に面したジャケット式プレートからは輻射発生面積が増えることから輻射量が増加し、その他のジャケット式プレートでは凹凸部による空気流れの乱れを促進して、強制対流熱伝達率が増加すると共に熱伝達面積も増加することで放熱能力を増加することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２８】
（実施例１）
図１は本発明実施例１の空気調和装置の斜視図であり、図２はジャケット式プレート斜視図である。　図１、２において、ボイラー等から送られた温水等の高温の熱媒は入り口ヘッダ１０に送られ出口ヘッダ１１を通ってボイラーに戻される。ジャケット式プレート１２の一面１３が室内側に面を構成し、ジャケット式プレート１２の他面が送風路１４に面し、他の複数枚のジャケット式プレート１２を送風路１４に設けている。また筐体１５はジャケット式プレートの一面１３が室内に面するようにジャケット式プレート１２を内装しており、筐体下部１５Ａに設けた吹出口１６には吹出方向を変えるルーバー１７が設置されている。また筐体上部１５Ｂに設けた吸込口１８が設けられ、吸込口１８と吹出口１６の間に送風路１４が設けられ、ジャケット式プレート１２が並列して設けてある。そして送風手段１９によって室内空気はジャケット式プレート１２と強制対流熱交換し、吹出口１６から温風を吹き出す構成となっている。
【００２９】
以上のように構成した空気調和装置において、８０℃に加熱された熱媒が入り口ヘッダ１０から複数のジャケット式プレート１２へ分流して流入し、ジャケット式プレート１２表面の温度を上昇させ、出口ヘッダ１１で合流してから流出する。送風手段１９により吸込口１８から送風路１４に入った室内空気はジャケット式プレート１２により加熱され温風とし吹出口１６から吹き出すとともに、ジャケット式プレート１２表面も約７５℃になるので、室内側に面した一面１３が輻射面となり室内側に輻射エネルギーを発生させる。
【００３０】
また、ジャケット式プレート１２の枚数を増やすことにより、大能力を確保しつつ装置を小型化することができる。このとき、ジャケット式プレート１２内部を通る熱媒は筐体下部１５Ａ側から流入し筐体上部１５Ｂ側から流出する。送風手段１９によって吸込口１８から室内空気が流入し筐体上部１５Ｂ側から筐体下部１５Ａ側を通り熱交換し吹出口１６から室内側へ温風が吹き出す。すなわち、空気の流れと水の流れを対向流とすることで強制循環による熱交換能力を向上するとともに、送風手段１９の送風量を制御し放熱能力を任意制御することで室内負荷に応じた暖房が可能となる。さらに、吹出口１６から吹き出す温風が下から吹き出すため、温度ムラの少ない立ち上がりを実現し快適輻射暖房を実現できる。
【００３１】
（実施例２）
図３は本発明実施例２の空気調和装置のジャケット式プレート斜視図である。図において、実施例１の構成と異なるとこは、熱媒を流す複数のジャケット式プレート１２の内部流路を縦方向に交互に仕切る仕切り板２０を設ける構成とした点である。
【００３２】
以上のように構成した空気調和装置において、以下その動作、作用を説明する。熱媒が入り口ヘッダ１０からジャケット式プレート１２に流入し、縦方向に交互に仕切られた仕切り板２０により流路に添ってジャケット式プレート１２内部を流れる。この仕切り板２０によりジャケット式プレート１２内部の熱媒流れの偏りを抑制することができ、ジャケット式プレート１２内部の流れを均一化できジャケット式プレート１２表面の温度を高温に保持でき強制対流による放熱能力が増加し、小型・軽量で薄型化を実現できる。
【００３３】
（実施例３）
図４は本発明実施例３の空気調和装置のジャケット式プレート斜視図である。図におい　て、実施例１の構成と異なるとこは、熱媒を流す複数のジャケット式プレート１２の内部流路を横方向に交互に仕切る仕切り板２０を設け送風方向と対向するよう筐体下部１５Ａから筐体上部１５Ｂへ熱媒が流れる構成とした点である。
【００３４】
以上のように構成した空気調和装置において、以下その動作、作用を説明する。熱媒が入り口ヘッダ１０からジャケット式プレート１２に流入し、横方向に交互に仕切られた仕切り板２０の流路に添ってジャケット式プレート１２内部を流れる。この仕切り板２０によりジャケット式プレート１２内部の熱媒流れの偏りを抑制することができ、ジャケット式プレート１２内部の流れを均一化できジャケット式プレート１２表面の温度を高温に保持できるとともに、空気の流れと熱媒の流れが対向することから熱伝達率が向上することから、強制対流による放熱能力が増加し、小型・軽量で薄型化を実現できる。
【００３５】
（実施例４）
図５は本発明実施例４の空気調和装置の上部から見たジャケット式プレート断面図である。図において、実施例１の構成と異なるとこは、ジャケット式プレート１２とジャケット式プレート１２の間に複数枚のフィン２１を設け、垂直方向に並行して設けた構成とした点である。
【００３６】
以上のように構成した空気調和装置において、以下その動作、作用を説明する。熱媒が入り口ヘッダ１０からジャケット式プレート１２に流入し、ジャケット式プレート１２内部を流れる。これにより、８０℃に加熱された熱媒の熱がジャケット式プレート１２とフィン２１に伝熱しジャケット式プレート１２表面とフィン２１の温度を効率よく上昇させる。送風手段１９により吸込口１８から送風路１４に入った室内空気はジャケット式プレート１２とフィン２１により加熱され温風とし吹出口１６から吹き出す。このとき、ジャケット式プレート１２とジャケット式プレート１２との間にフィン２１を設けているため伝熱面積を拡大することができるため、強制対流熱伝達量が増加し効率よく大きな能力を発揮できる。さらに、一面１３も約７５℃になるので、一面１３が輻射面となり室内側に輻射エネルギーを発生させる。すなわち、大能力を確保しつつ装置を小型化することができる。このとき、ジャケット式プレート１２を通る熱媒は筐体下部１５Ａ側から流入し筐体上部１５Ｂ側から流出する。送風手段１９によって吸込口１８から室内空気が流入し熱媒の流れと対向するように熱交換し吹出口１６から室内側へ温風が吹き出す。すなわち、空気の流れと水の流れを対向流とすることで強制循環による熱交換能力を向上するとともに、送風手段１９の送風量を制御し放熱能力を任意制御することで室内負荷に応じた暖房が可能となる。さらに、吹出口１６から吹き出す温風が下から吹き出すため、温度ムラの少ない立ち上がりを実現できる。
【００３７】
（実施例５）
図６は本発明実施例５の空気調和装置の上部から見たジャケット式プレート断面図である。図において、実施例４の構成と異なるとこは、ジャケット式プレート１２とジャケット式プレート１２との間に波板型フィン２２を設け、垂直方向に並行して設けた構成としたものである。
【００３８】
上記構成によってジャケット式プレート１２とジャケット式プレート１２の間に設けた波板型フィン２２によって空気流れを乱すと共に空気とジャケット式プレート１２表面の伝熱面積を拡大することができるため、強制対流熱伝達量が増加し効率よく大きな能力を発揮できる。さらに、一面１３も約７５℃になるので、一面１３が輻射面となり室内側に輻射エネルギーを発生させる。すなわち、大能力を確保しつつ装置を小型化することができる。このとき、熱媒は筐体下部１５Ａ側から流入し筐体上部１５Ｂ側から流出する。送風手段１９によって吸込口１８から室内空気が流入し熱媒の流れと対向するように熱交換し吹出口１６から室内側へ温風が吹き出す。すなわち、空気の流れと水の流れを対向流とすることで強制循環による熱交換能力を向上するとともに、送風手段１９の送風量を制御し放熱能力を任意制御することで室内負荷に応じた暖房が可能となる。さらに、吹出口１６から吹き出す温風が下から吹き出すため、温度ムラの少ない立ち上がりを実現できる。
【００３９】
（実施例６）
図７は本発明実施例６の空気調和装置の上部から見たジャケット式プレート断面図である。図において、実施例４の構成と異なるとこは、ジャケット式プレート１２とジャケット式プレート１２との間に切り欠き付フィン２３を設け、垂直方向に並行して設けた構成としたものである。
【００４０】
上記構成によってジャケット式プレート１２とジャケット式プレート１２の間に設けた切り欠き付フィン２３によって空気流れを乱すため、強制対流熱伝達量が増加し効率よく大きな能力を発揮できる。さらに、一面１３も約７５℃になるので、一面１３が輻射面となり室内側に輻射エネルギーを発生させる。すなわち、大能力を確保しつつ装置を小型化することができる。このとき、熱媒は筐体下部１５Ａ側から流入し筐体上部１５Ｂ側から流出する。送風手段１９によって吸込口１８から室内空気が流入し熱媒の流れと対向するように熱交換し吹出口１６から室内側へ温風が吹き出す。すなわち、空気の流れと水の流れを対向流とすることで強制循環による熱交換能力を向上するとともに、送風手段１９の送風量を制御し放熱能力を任意制御することで室内負荷に応じた暖房が可能となる。さらに、吹出口１６から吹き出す温風が下から吹き出すため、温度ムラの少ない立ち上がりを実現できる。
【００４１】
（実施例７）
図８は本発明実施例７の空気調和装置の上部から見たジャケット式プレート断面図である。図において、実施例１の構成と異なるとこは、熱媒を流すジャケット式プレート１２と、ジャケット式プレート１２は四角の一角２４である入り口２５から流入し対角側の一角２４から流出し、次のジャケット式プレート四角の一角２４から流入するよう配管され、最後のジャケット式プレート１２一角２４の出口２６から流出する。１枚のジャケット式プレート１２の一面１３が室内側に面し他面が送風路１４に面し、他の複数枚のジャケット式プレート１２が送風路１４に存在し、筐体上部１５Ｂに設けた吸込口１８と、筐体下部１５Ａに設けた送風手段１９で空気を吹出口１６から吹き出す構成とした点である。
【００４２】
以上のように構成した空気調和装置において、ジャケット式プレート１２の内部を対角方向に熱媒が通過しジャケット式プレート１２を加熱し、送風手段１９により吸い込まれた室内空気をジャケット式プレート１２表面で加熱して温風とし吹出口１６から吹き出すとともに、ジャケット式プレート１２の一面１３が室内側に面しこの一面１３から輻射エネルギーを発生させ室内に輻射する。この時、ジャケット式プレート１２の枚数を増やすことにより、大能力を確保しつつ装置を小型化する事ができる。また、送風手段１９によって強制循環流を発生することができるため、放熱能力を任意制御することが可能となる。すなわち、空気の流れと水の流れを対向流とすることで強制循環による熱交換能力を向上するとともに、送風手段１９の送風量を制御し放熱能力を任意制御することで室内負荷に応じた暖房が可能となる。さらに、吹出口１６から吹き出す温風が下から吹き出すため、温度ムラの少ない立ち上がりを実現できる。
【００４３】
（実施例８）
図９は本発明実施例８の空気調和装置の上部から見たジャケット式プレート断面図である。図において、実施例７の構成と異なるとこは、各ジャケット式プレート１２の内部に流入した熱媒を整流する整流板２７を設けた構成とした点である。
【００４４】
以上のように構成した空気調和装置において、以下その動作、作用を説明する。ジャケット式プレート１２内部に偏りを生じる熱媒の流れを整流板２７により整流することができ、ジャケット式プレート１２内部の流れを均一化できジャケット式プレート１２表面の温度を高温に保持でき強制対流による放熱能力が増加し、小型・軽量で薄型化を実現できる。
【００４５】
（実施例９）
図１０は本発明実施例９の空気調和装置の上部から見たジャケット式プレート断面図である。図において、実施例７の構成と異なるとこは、室内側に面したジャケット式プレート１２表面に凹凸部２８を設けた構成とした点である。
【００４６】
以上のように構成した空気調和装置において、以下その動作、作用を説明する。熱媒の熱により加熱された室内側に面したジャケット式プレート１２の一面１３は凹凸部２８を有しているため、表面積が増加し見かけ上の輻射率も向上し効率よく遠赤外線を放射できる。その他のジャケット式プレート１２でも凹凸部２８による空気流れの乱れを促進し強制対流熱伝達率が増加すると共に熱伝達面積も増加することで放熱能力が増加し、小型・軽量で薄型化を実現できる。
【００４７】
なお、本実施例ではジャケット式プレート１２表面に多数の凹凸部２８を設けた例について説明したが、四角柱や三角柱等の多角柱や、球状のくぼみ形状であっても同様の効果を発揮できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の空気調和装置によれば、熱媒がジャケット式プレートを通過することで室内側に面したジャケット式プレートの一面から輻射エネルギーを発生させることができ、ジャケット式プレートの他端が送風路に面し送風手段により強制対流熱伝達率を向上させることができるので、小型・軽量で輻射と対流を発生し快適輻射暖房を実現する空気調和装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における空気調和装置の斜視図
【図２】同空気調和装置のジャケット式プレート斜視図
【図３】本発明の実施例２における空気調和装置のジャケット式プレート斜視図
【図４】本発明の実施例３における空気調和装置のジャケット式プレート斜視図
【図５】本発明の実施例４における空気調和装置のジャケット式プレート断面図
【図６】本発明の実施例５における空気調和装置のジャケット式プレート断面図
【図７】本発明の実施例６における空気調和装置のジャケット式プレート断面図
【図８】本発明の実施例７における空気調和装置のジャケット式プレート断面図
【図９】本発明の実施例８における空気調和装置のジャケット式プレート断面図
【図１０】本発明の実施例９における空気調和装置のジャケット式プレート断面図
【図１１】従来の暖房装置の斜視図
【符号の説明】
１０　入り口」ヘッダ
１１　出口ヘッダ
１２　ジャケット式プレート
１３　一面
１４　送風路
１５　筐体
１５Ａ　筐体下部
１５Ｂ　筐体上部
１６　吹出口
１８　吸込口
１９　送風手段
２０　仕切り板
２１　フィン
２２　波板型フィン
２３　切り欠き付フィン
２４　一角
２７　整流板
２８　凹凸部
【図１】
2004036927.tif 000003
【図２】
2004036927.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004036927.tif 000007
【図６】
2004036927.tif 000008
【図７】
2004036927.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004036927.tif 000011
【図１０】
2004036927.tif 000012
【図１１】
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