(57)【要約】【課題】自転車に乗車中に継続的に高濃度酸素空気を供給することが可能な自転車用高濃度酸素空気供給装置を提供することを目的とする。【解決手段】本体５の内部に、気体分離膜、電動ポンプ、高濃度酸素輸送ホース、前記気体分離膜へ空気を供給する送風機を備え、自転車１４の荷台１５に取り付けて、高濃度酸素空気を供給する構成としている。これにより、自転車に乗車中に、高濃度酸素空気を継続的に吸引することが可能な自転車用高濃度酸素空気供給装置を供給することが可能になる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された空気から酸素をより多く透過させる気体分離膜と、気体分離膜から空気を吸引して高濃度酸素空気を吐出する電動ポンプと、気体分離膜に空気を送風する送風機と、高濃度酸素空気輸送ホースとを有した本体と、本体に一体化若しくは分離可能に設置した蓄電池とを自転車に装着して、高濃度酸素を供給可能とする自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【請求項２】
供給された空気から酸素をより多く透過させる気体分離膜と、気体分離膜から空気を吸引して高濃度酸素空気を吐出する電動ポンプと、高濃度酸素空気輸送ホースとを有した本体と、本体に一体化若しくは分離可能に設置した蓄電池とを自転車に装着して、高濃度酸素を供給可能とする自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【請求項３】
供給された空気から酸素をより多く透過させる気体分離膜と、気体分離膜から空気を吸引して高濃度酸素空気を吐出する電動ポンプと、気体分離膜に空気を送風する送風機と、高濃度酸素空気輸送ホースとを有し、自転車用電源により電力の供給を受ける本体を自転車に装着して、高濃度酸素を供給可能とする自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【請求項４】
供給された空気から酸素をより多く透過させる気体分離膜と、気体分離膜から空気を吸引して高濃度酸素空気を吐出する電動ポンプと、高濃度酸素空気輸送ホースとを有し、自転車用電源により電力の供給を受ける本体を自転車に装着して、高濃度酸素を供給可能とする自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【請求項５】
自転車用電源は、ランプ用発電機とした請求項３または４に記載の自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【請求項６】
自転車用電源は、駆動補助モータ用の蓄電池とした請求項３または４に記載の自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【請求項７】
走行センサを設けて、走行時は送風機の駆動を停止する、請求項１または３に記載の自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【請求項８】
本体は自転車に固定し、蓄電池に自取り外し自在の取り付け用具を備えて、蓄電池のみを自転車の車体に取り外し自在に設置する構成とした、請求項１または２に記載の自転車用高濃度酸素空気発生装置。
【請求項９】
高濃度酸素空気輸送ホースからの高濃度酸素空気の吐出口を、自転車のハンドル中央部付近から乗車者に向けて開口した構成をした請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【請求項１０】
本体及び蓄電池を取り外して携帯可能とする持ち運び用具を備えた構成とした請求項１に記載の自転車用高濃度酸素空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車に乗車中などに使用することを目的とした、周辺空気を加工することにより酸素濃度を周辺空気より高くした高濃度酸素空気を供給することが可能な、自転車用高濃度酸素空気供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮酸素を封入した酸素ボンベを用いて、該酸素ボンベからの吐出量を電磁弁にて調整しながら酸素を供給する装置がある（例えば、特許文献１参照）。図１４は、前記特許文献１に記載された従来の酸素供給装置を示すものである。
【０００３】
図１４において、１は筐体で、内部に酸素ボンベ２や制御機器３等を有して、吐出口４から酸素を外部へと出す構成になっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−１５９７１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の酸素供給装置では、酸素ボンベの容量により供給量が制限され、必要とするときに供給できない事態を招き、長く酸素を供給しようとすれば、酸素ボンベの巨大なものが必要となり、特に自転車に乗車中などの使用に際しては現実的でない構成となっているという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、軽量な気体分離膜を用いて継続的に高濃度酸素空気を供給できる状態で、自転車に搭載可能な、高濃度酸素空気を供給する装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、気体分離膜と、電動ポンプと、高濃度酸素空気輸送ホース等を備えて、自転車に搭載して周辺の空気から酸素を濃縮しつつ高濃度酸素空気を供給するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、周辺空気から酸素を高濃度に分離する機能膜である酸素富化膜と、電動ポンプ、高濃度酸素空気輸送ホース、酸素富化膜に空気を送る送風機を有する本体と、電動ポンプや送風機に電力を供給する蓄電池と、空気輸送ホースからの高濃度酸素空気を使用者に向けて吐出する吐出用具とからなり、本体と蓄電池とを自転車の車体に固定できる構成とした形態をしている。
【０００９】
これにより、自転車に乗車中に高濃度酸素空気を、高濃度酸素空気輸送ホースを介して乗車者に供給することを可能としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、周辺空気から酸素を高濃度に分離する機能膜である酸素富化膜と、電動ポンプ、高濃度酸素空気輸送ホースを有する本体と、電動ポンプや送風機に電力を供給する蓄電池と、空気輸送ホースからの高濃度酸素空気を使用者に向けて吐出する吐出用具とからなり、本体と蓄電池とを自転車の車体に固定できる構成とした形態をしている。
【００１１】
これにより、自転車の走行中には走行による風が酸素富化膜に供給されて、その空気から高濃度酸素を作り出し、乗車中に高濃度酸素空気を、高濃度酸素空気輸送ホースを介して乗車者に供給することを可能としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、周辺空気から酸素を高濃度に分離する機能膜である酸素富化膜と、電動ポンプ、高濃度酸素空気輸送ホース、酸素富化膜に空気を送る送風機を有する本体と、空気輸送ホースからの高濃度酸素空気を使用者に向けて吐出する吐出用具とからなり、本体への電力供給は自転車に搭載の電源から行う構成とし、本体を自転車の本体に固定する形態をしている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、周辺空気から酸素を高濃度に分離する機能膜である酸素富化膜と、電動ポンプ、高濃度酸素空気輸送ホースを有した本体と、空気輸送ホースからの高濃度酸素空気を使用者に向けて吐出する吐出用具とからなり、本体への電力供給は自転車に搭載の電源から行う構成とし、本体を自転車の本体に固定する形態をしている。
【００１４】
請求項５では電源をランプの発電機とし、請求項６では電源を走行補助用モータの蓄電池とした形態としている。
【００１５】
これにより、自転車の走行中には走行による風が酸素富化膜に供給されて、その空気から高濃度酸素空気を作り出し、乗車中に高濃度酸素空気を、高濃度酸素空気輸送ホースを介して乗車者に供給することを可能としている。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１または３に記載の形態に加えて、走行センサを自転車に設けた構成としている。
【００１７】
これにより、走行センサが自転車の走行を検知した時には、送風機の作動を停止して走行による風の流れで酸素富化膜に空気を供給することができ、その空気から高濃度酸素空気を作り出し、乗車中に高濃度酸素空気を、高濃度酸素空気輸送ホースを介して乗車者に供給することを可能としている。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１または２の形態で、本体は自転車の車体に固定した状態で、蓄電池のみを自転車の車体に取り外し可能な構成としている。
【００１９】
これにより、蓄電池を外して使わないときに充電にあてたり、使用中に蓄電池の電力供給能力が低下した時などには、簡単に予備の蓄電池と交換することが可能となり、使い勝手の向上が図れた自転車用高濃度酸素空気供給装置とすることが出来る。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の本体や電力供給の形態をして、高濃度酸素空気の吐出口をハンドルのほぼ中央付近に乗車者に向けて吹き出す吐出口を設けた形態としている。
【００２１】
これにより、使用者は乗車中に乗車姿勢のまま高濃度酸素空気を吸引することが出来るようになる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１の形態に加えて、自転車から取り外したときには、蓄電池共に身に付けて携帯することが可能な持ち運び用具を備えた形態をしている。
【００２３】
これにより、自転車で走行中のみでなく、自転車から降りて歩行状態等にも高濃度酸素空気を吸引することが可能な高濃度酸素空気供給装置とすることができる。
【００２４】
【実施例】
（実施例１）
本発明の請求項１の記載に関わる一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。図１は高濃度空気供給装置の構成であり、本体５の内部に、供給された空気から酸素をより多く透過させる気体分離膜６と、気体分離膜６から空気を吸引する電動ポンプ７、高濃度酸素空気輸送ホース８、気体分離膜６に向けて空気を供給する送風機９を持つ構成をしている。ここで気体分離膜６の具体例として、酸素富化膜を用いている（以下の実施例においても同様である）。
【００２５】
図２は、上記の高濃度酸素空気供給装置の本体から輸送ホース８を介して吐出してきた高濃度酸素空気を使用者に吹き付ける身体固定具で、固定部１１と吐出部１２からなり、吐出部１２の端部１３が輸送ホース８に繋がるものである。
【００２６】
図３は自転車１４に上記の高濃度空気供給装置を荷台１５に固定している構成であり、本体５に加えて、蓄電池１６も固定している。
【００２７】
上記の構成における動作について説明する。蓄電池１６からの電力供給により、電動ポンプ７と送風機９が働くことで、送風機９から気体分離膜６に空気が供給され、その空気から気体分離膜６が酸素をより多く分離することで高濃度酸素空気が生成され、輸送ホース８を通過して吐出部１２により使用者に向けて高濃度酸素空気が供給される。ここでは図示していないが、使用者は固定部１１を身体の首や頭部に固定して、輸送ホース８を端部１２に接続して、吐出部１２から高濃度酸素空気を吸引することなる。
【００２８】
このように、乗車中、若しくは停車中に本発明による上記実施例に示すような高濃度空気供給装置を使用することで、高濃度酸素空気により、運転者の気分を爽快にすることなどの効果を得ることが可能となる。
【００２９】
尚、ここでは、自転車として現実に戸外を走行する自転車の図としているが、必ずしも戸外走行用でなくとも、例えば、室内でペダルを踏みつつトレーニングをするような自転車に似た形状をしたものも、含んでいることは勿論である。以下の実施例についても同様である。
【００３０】
（実施例２）
次に本発明の請求項２の記載に関わる一実施例を図４、図５及び図２に基づいて説明する。図４は高濃度空気供給装置の構成であり、本体１７の内部に、供給された空気から酸素をより多く透過させる気体分離膜１８と、気体分離膜１８から空気を吸引する電動ポンプ１９、輸送ホース２０、外部空気導入窓２１を供えた構成としている。
【００３１】
図５は自転車２２に上記の高濃度空気供給装置を荷台２３に固定している構成であり、本体１７に加えて、蓄電池２４も固定している。
【００３２】
上記の構成における動作について説明する。走行中に走行による風の流れで、外部空気導入窓２１から空気が本体１７の内部に流入し、気体分離膜１８に多くの空気が供給された状態で、蓄電池２４からの電力供給により、電動ポンプ１９が働くことで、その空気から気体分離膜６が酸素をより多く分離することになり、高濃度酸素空気が生成される。この高濃度酸素空気は輸送ホース２０を通過して、図２に示す、吐出部１２により使用者に向けて供給される。ここでは図示していないが、使用者は固定部１１を身体の首や頭部に固定して、輸送ホース８を端部１２に接続して、吐出部１２から高濃度酸素空気を吸引することなる。
【００３３】
このように、乗車中に本発明による上記実施例に示すような高濃度空気供給装置を使用すれば、走行の風の流れを利用することが出来、簡単な構成で高濃度酸素空気により、運転者の気分を爽快にすることなどの効果を得ることが可能となる。
【００３４】
（実施例３）
更に、本発明の請求項３、請求項５、請求項６の記載に関わる一実施例を図６、図７に基づいて説明する。図６の本実施例の構成の内、高濃度酸素空気供給装置の本体５の構成は、実施例１における図１と同様であるので、図と符号を共用して使用する。図６に於いて、自転車２５の荷台２６に本体５を固定し、同時に蓄電池２７も固定し、ランプ２８用の発電機２９から電力線（図示せず）を本体５に配線した構成としている。
【００３５】
また、図７には、補助走行装置３０と補助走行装置用電池３１を搭載した自転車３２の荷台３３に本体５を固定し、補助走行装置用電池３１から電力線（図示せず）を本体５に配線した構成を示している。
【００３６】
上記の構成における動作について説明する。図６に於いては、自転車２５の走行中は発電機２９からの電力供給により実施例１と同様に、本体５が機能して使用者に向けて高濃度酸素空気が供給される。停車して発電機２９が働かないときは蓄電池２７から電力供給が可能となる。また、走行中は、発電機２９の電力により蓄電池２７を充電することも可能であり、更に、走行中のみの使用で良いのであれば、蓄電池２７を設置しなくても良い構成である。
【００３７】
また、図７の構成に於いては、自転車３２の補助走行装置用電池３１からの電力供給により実施例１と同様に、本体５が機能して使用者に向けて高濃度酸素空気が供給される。この場合は、蓄電池３１に電力供給能力がある間は走行中であろうと、停車中であろうと高濃度酸素空気の供給が可能である。
【００３８】
このように、乗車中、若しくは停車中に本発明による上記実施例に示すような高濃度空気供給装置を使用することで、高濃度酸素空気により、運転者の気分を爽快にすることなどの効果を得ることが可能となる。
【００３９】
なお、本実施例の図６では、蓄電池２７を搭載した例を示しているが、本発明の意図するところは必ずしも蓄電池２７を必要とするものではない。
【００４０】
（実施例４）
また、本発明の請求項４、請求項５、請求項６の記載に関わる一実施例を、図８、図９に基づいて説明する。図８の本実施例の構成の内、高濃度酸素空気供給装置の本体１７の構成は、実施例２における図４と同様であるので、図と符号を共用して使用する。図８に於いて、自転車３４の荷台３５に本体１７を固定し、同時に蓄電池３６も固定し、ランプ３７用の発電機３８から電力線（図示せず）を本体１７に配線した構成としている。
【００４１】
また図９には、補助走行装置３９と補助走行装置用電池４０を搭載した自転車４１の荷台４２に本体１７を固定し、補助走行装置用電池４０から電力線（図示せず）を本体１７に配線した構成を示している。
【００４２】
上記の構成における動作について説明する。図８に於いては、自転車３４の走行中は走行風が本体１７内部へと流入し、発電機３８からの電力供給により実施例２と同様に、本体１７が機能して使用者に向けて高濃度酸素空気が供給される。走行中に発電機３８の電力により蓄電池３６を充電することも可能であり、更に、ランプ３７と同時使用で電力が不足する場合などには、蓄電池３６からの電力を併用して動作させることも可能な構成としている。
【００４３】
また、図９の構成に於いては、自転車４１の走行中は走行風が本体１７の内部に流入して、補助走行装置用電池４０からの電力供給により実施例２と同様に、本体１７が機能するので使用者に向けて高濃度酸素空気が供給される。この場合は、蓄電池４０に電力供給能力がある間は走行中に限り、高濃度酸素空気の供給が可能である。
【００４４】
このように、走行中は、本発明による上記実施例に示すような高濃度空気供給装置を使用することで、高濃度酸素空気により、運転者の気分を爽快にすることなどの効果を得ることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施例の図８では、蓄電池３６を搭載した例を示しているが、本発明の意図するところは必ずしも蓄電池３６を必要とするものではない。
【００４６】
（実施例５）
そして、本発明の請求項７の記載に関わる一実施例を図１０に基づいて説明する。高濃度酸素を供給する内容については請求項１および請求項３の内容と同様であるので符号を共用して使用することとし、主な構成は、請求項１のものでも請求項３のものでも本発明に関しては同様であるので、ここでは請求項１のものを代表して記し、図１０において、自転車４３の荷台４４の端部に走行センサ４５を設けた構成とし、他は、実施例１と同様の構成である。
【００４７】
上記の構成における動作について説明する。走行センサ４５が走行を検知している間は、図１に於ける送風機９の動作を停止し、走行による風を、送風機９を通過させて気体分離膜６へと送ることになる。その後の高濃度酸素供給のメカニズムは実施例１と同様であるのでここでは省略する。そして、走行センサ４５が停車を検知している間も実施例１に示す停車時の動作と同様である。
【００４８】
これにより、送風機９の消費する電力の削減が可能となり、蓄電池等の電源の長持ちが実現できるものとすることが出来る。
【００４９】
（実施例６）
また、本発明の請求項８の記載に関わる一実施例を図１１に基づいて説明する。本実施例の基本的な構成は実施例１のものと同じものが多いので、共通のものは同じ符号を用いて説明する。即ち、図１１において、自転車４６の荷台４７に高濃度酸素空気供給装置の本体５を固定し、取り付け具４８を設けた、電池ユニット４９を自転車のトップチューブ５０に取り付けた構成としている（配線は図示せず）。
【００５０】
上記の構成における動作について説明する。高濃度酸素空気を発生し、使用者に提供するメカニズムは実施例１と同様であるので、本実施例では省略し、本実施例特有の動作についてのみ説明する。即ち、電池ユニット４９は独立しているので、図１１ではトップチューブ５０に取り付けたが、自転車の状況に応じて取り付けやすいところに取り付けることが可能となり、好みの電池の容量による大きさに応じて適当な場所に取り付けることが出来るものである。
【００５１】
これにより、自転車の形状に応じて取り付け可能な電池を選んで、好みの場所に取り付けて高濃度酸素空気を吸引することが可能となる。
【００５２】
（実施例７）
本発明の請求項９の記載に関わる一実施例を図１２に基づいて説明する。高濃度酸素空気供給装置の自転車への設置や、高濃度酸素空気発生のメカニズムに関しては上記までの実施例と同様であり、代表して実施例１の図を用いて、ここでは本発明に特徴的な内容について記す。即ち、自転車５１の荷台５２に高濃度酸素空気供給装置の本体５を固定して、輸送ホース８（図１参照）に続き、ハンドル５３のほぼ中央付近に吐出口５４を設置した構成としている。
【００５３】
上記の構成による動作を説明する。高濃度酸素空気を発生するメカニズムは実施例１と同様であるので、本実施例では省略し、本実施例特有の動作についてのみ説明する。即ち、高濃度酸素空気は、ハンドル５３の中央付近の吐出口５４から吐出されるので、使用者は自転車で走行中に前を向きながら自然な体形で高濃度酸素空気を吸引することになる。
【００５４】
これにより、頭部などに固定感を持つことなく、自然な感じで高濃度酸素空気を吸引しつつ走行することが可能となるのである。
【００５５】
（実施例８）
本発明の請求項１０の記載に関わる一実施例を図１３に基づいて説明する。本実施例の構成は実施例１と共通する内容が多いので、共通部は、図と符号を共用して使用し、ここでは特徴的な内容について記す。すなわち、自転車１４の荷台１５に本体５と蓄電池１６を固定し、これら本体５と蓄電池１６を一体にして取り外せる、持ち運び用具５５を設けた構成としている。
【００５６】
上記の構成による動作を説明する。高濃度酸素空気を発生するメカニズムは実施例１と同様であるので、本実施例では省略し、本実施例特有の動作についてのみ説明する。即ち、自転車に乗車中でない時に高濃度酸素空気を吸引する必要がある場合など、持ち運び具５５により、本体５と蓄電池１６を一体にして携行しつつ高濃度酸素空気の供給を受けることが可能となる。
【００５７】
これにより、同一の本体で、自転車走行時のみでなく、自転車から離れるときにでも簡単に携行して高濃度酸素空気の供給を受けることが可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、自転車に本発明による高濃度酸素空気供給装置の本体と蓄電池を設置することで、乗車中、若しくは停車中に、高濃度酸素空気により、運転者の気分を爽快にすることなどの効果を得ることが可能となる。
【００５９】
又、請求項２に記載の発明によれば、転車に本発明による高濃度酸素空気供給装置の本体と蓄電池を設置することで、乗車中に、高濃度酸素空気により、運転者の気分を爽快にすることなどの効果を得ることが可能となる。
【００６０】
そして、請求項３に記載の発明によれば、自転車用電源である、発電機や、補助走行具用電池を利用して、高濃度酸素空気の供給を得ることが可能となる。
【００６１】
更に、請求項４に記載の発明によれば、自転車用電源である、発電機や、補助走行具用電池を利用して、自転車の走行中に高濃度酸素空気の供給を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に記載の自転車用高濃度酸素空気供給装置の本体斜視図
【図２】同、自転車用高濃度酸素空気の吐出部の形態を表わす図
【図３】同、自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図４】本発明の実施例２に記載の自転車用高濃度酸素空気供給装置の本体斜視図
【図５】同、自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図６】本発明の実施例３に記載の発電機を電源とする自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図７】同、補助走行装置の電池を電源とする自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図８】本発明の実施例４に記載の発電機を電源とする自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図９】同、補助走行装置の電池を電源とする自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図１０】本発明の実施例５に記載の、走行センサを取り付けた自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図１１】本発明の実施例６に記載の、蓄電池に取り付け具を具備した自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図１２】本発明の実施例７に記載の、ハンドル部に吐出口を設けた自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図１３】本発明の実施例８に記載の、本体と電池とを一体に携行可能な自転車用高濃度酸素空気供給装置を搭載した自転車の外観図
【図１４】従来の酸素発生装置の断面図
【符号の説明】
５  本体
６  酸素富化膜
７  電動ポンプ
８  輸送ホース
９  送風機
１４  自転車
１６  蓄電池
３７  ランプ
３８  発電機
４５  走行センサ
４８  取り付け具
５４  吐出口
５５  持ち運び用具
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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