(57)【要約】【課題】  蒸気を効率よく加熱して加熱室に充満させ、簡便で加熱効率の良い加熱調理器を提供する。【解決手段】  上下加熱手段１４と、奥加熱手段１５と、気流発生手段１６と、蒸気発生手段１７と、第一の検知手段２６と、吹出し方向可変手段２８と、制御手段３０とを備え、蒸気発生手段１７や吹出し方向可変手段２８を制御し加熱効率を向上させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内の空気や前記被加熱物を加熱するための加熱手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気を前記加熱室内に吹出す蒸気吹出口と、前記加熱室内の空気や蒸気の流れを作るための気流発生手段と、前記加熱室内の空気や蒸気を排出するための排出口と、前記加熱室内の温度を検知する第一の検知手段と、前記加熱手段と前記蒸気発生手段と前記気流発生手段を制御する制御手段とを備え、前記蒸気吹出口は前記加熱室内の高温部に蒸気を吹出す構成とした加熱調理器。
【請求項２】
蒸気吹出口は、加熱室内へ吹出す蒸気の方向を可変できる機能を有した請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項３】
蒸気吹出口は、加熱室内の前記加熱手段の配設された位置に蒸気を吹出す構成とした請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項４】
蒸気吹出口は、気流発生手段から発生する気流に混入するように蒸気を吹出す構成とした請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項５】
制御手段は、第一の検知手段の信号に基づいて前記蒸気発生手段から発生する蒸気量を制御する請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項６】
排出口は、吹出口から分離して配設し、吹出した蒸気が即排出されない構成とした請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項７】
被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内の空気や前記被加熱物を加熱するための加熱手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気を前記加熱室内に吹出す蒸気吹出口と、前記加熱室内の空気や蒸気の流れを作るための気流発生手段と、前記加熱室内の空気や蒸気を排出するための排出口と、前記加熱室内の温度を検知する第一の検知手段と、前記加熱室内の蒸気量を検知する第二の検知手段と、前記第一の検知手段と第二の検知手段の信号に基づいて前記加熱手段と前記蒸気発生手段と前記気流発生手段を制御する制御手段を備えた加熱調理器。
【請求項８】
制御手段は、第二の検知手段の信号に基づいて前記蒸気発生手段から発生する蒸気量を制御する請求項７に記載の加熱調理器。
【請求項９】
排出口は、加熱室内の圧力が高まると前記加熱室内の空気および蒸気を排出するように開口する排出口開閉手段を有した請求項１〜７のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼きもの調理などを行う加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種加熱調理器は、加熱室に収納した被加熱物を加熱手段により加熱調理する。加熱手段には、マイクロ波やヒータ、熱風、蒸気などが用いられる。
【０００３】
熱風と蒸気を同時に利用する加熱調理器としては、スチームコンベクションオーブンが主流で蒸気の発生方法には各種方法が用いられる。加熱室に熱風を吹出すための空気加熱手段で、滴下した水を加熱して蒸気とし熱風と蒸気を同時に加熱室内に供給するもの、あるいは予熱した加熱室内に水を霧状にして噴霧し加熱室内の空気で蒸気にするものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図６、７は前記公報に記載された従来の加熱調理器を示すものである。加熱調理器本体１（以後、本体１とする）の加熱室２と、加熱室２に加熱空気を供給する加熱空気供給部３と、加熱室２内の加熱空気の流れを調整する整流機構部材４と、加熱室２内に霧状の水を送り込むポンプ機構部（図示していない）等を備えている。ポンプ機構部は加熱室２内へ霧状の水を供給するものであり、吐出口５から霧状の水をシロッコファン６の外周位置にリング状に複数配設されるシーズヒータ７の上方に吹き出している。霧状の水は、シーズヒータ７の熱によって蒸発して蒸気となり、シロッコファン６が発生させる熱風とともに、シロッコファン６の遠心方向へ吹き飛ばされ、加熱室２へ供給される。被調理物の加熱の際には、熱風への蒸気の供給時間を可変することで被調理物の出来上がりを調整するものである。
【特許文献１】特開２００２−３２７９２２号公報（第３頁、第１、２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、予熱した加熱室内へ水を霧状にして噴射し、シーズヒータ７により空気とともに温めて蒸発させるため、水の蒸発効率が悪く蒸気量を増加させることは困難である。また、蒸気を発生させている間は加熱室へ吹出す熱風を発生させるための空気の加熱効率も低下しているため、加熱室２内を高温に保つためには消費電力を増加させなくてはならないなどの課題がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蒸気を効率よく加熱して加熱室に充満させ、簡便で加熱効率のよい加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物および前記加熱室内の空気を加熱するための加熱手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気を前記加熱室内に吹出す蒸気吹出口と、前記加熱室内の空気や蒸気の流れを作るための気流発生手段と、前記加熱室内の空気や蒸気を排出するための排出口と、前記加熱室の温度を検知するための第一の検知手段と、前記加熱手段と前記蒸気発生手段と前記気流発生手段を制御する制御手段を備え、前記蒸気吹出し口は前記加熱室内の高温部に蒸気を吹出す構成としたものであり、高温部に蒸気を噴き出すことにより蒸気温度を高くし効率良くスピーディーに被加熱物を加熱調理することができる。この高温蒸気は、水が気体となっているため約５４０カロリーの気化熱を持っている。これが調理物にあたりもとの水に戻るときに凝縮熱として同じ５４０カロリーを調理物に与えるもので、多くの高温蒸気分子を調理物にあて凝縮熱を与えることが、加熱調理を促進するものである。熱風や高温蒸気の流れが調理物に直接均一に吹き当たり、均一に加熱され効率よく熱が伝達する。よって調理物に焼きムラができず、より均一においしく焼くことができるものである。また、調理時間も凝縮熱を多く与えることができるためより短くできるものである。同時に、初期の段階で凝縮により乾燥が防げるためジューシーな仕上がりとなる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明の加熱調理器によれば蒸気の吹出し方法を可変制御することで、蒸気温度を効率よく高めて被加熱物を加熱調理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物および前記加熱室内の空気を加熱するための加熱手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気を前記加熱室内に吹出す蒸気吹出口と、前記加熱室内の空気や蒸気の流れを作るための気流発生手段と、前記加熱室内の空気や蒸気を排出するための排出口と、前記加熱室の温度を検知するための第一の検知手段と、前記加熱手段と前記蒸気発生手段と前記気流発生手段を制御する制御手段を備え、前記蒸気吹出し口は前記加熱室内の高温部に蒸気を吹出す構成としたものであり、高温部に蒸気を噴き出すことにより蒸気温度を１２０度以上の温度の高温蒸気とし、この高温蒸気は、水が気体となっているため約５４０カロリーの気化熱を持っており、これが調理物にあたりもとの水に戻るときに凝縮熱として同じ５４０カロリーを調理物に与えるもので、多くの高温蒸気分子を調理物にあて凝縮熱を与えることで加熱調理を促進し、効率良くスピーディーに被加熱物を加熱調理できると共に、庫内に充満した高温蒸気で加熱するため、ヒータなどの加熱に比べムラ無く均一な加熱を実現することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の蒸気吹出口は、前記加熱室内へ吹出す蒸気の方向を可変できる機能を付加したことにより、蒸気の投入方向を可変することができ、分散しておかれた被加熱物や面積の大きい被加熱物を万遍なく加熱できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に記載の蒸気吹出口は、前記加熱室内の前記加熱手段の配設された位置に蒸気を吹出す構成としたことにより、蒸気を効率よく加熱することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１に記載の蒸気吹出口は、前記気流発生手段から発生する気流に混入するように蒸気を吹出す構成としたことにより、蒸気を万遍なく被加熱物に当てることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項１記載の制御手段は、前記第一の検知手段の信号に基づいて前記蒸気発生手段から発生する蒸気量を制御することで、蒸気や加熱室内の温度低下を防止することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項１記載の排出口は、前記吹出口から分離して配設し、吹出した蒸気が即排出されない構成したことにより、加熱室内を蒸気で充満させて加熱調理することができる。
【００１５】
請求項７記載の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内の空気や前記被加熱物を加熱するための加熱手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気を前記加熱室内に吹出す蒸気吹出口と、前記加熱室内の空気や蒸気の流れを作るための気流発生手段と、前記加熱室内の空気や蒸気を排出するための排出口と、前記加熱室の温度を検知する第一の検知手段と、前記加熱室の蒸気量を検知する第二の検知手段と、前記第一の検知手段と前記第二の検知手段の信号に基づいて前記加熱手段と前記蒸気発生手段と前記気流発生手段を制御する制御手段を備えることにより、被加熱物に応じた加熱条件を選択することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、特に、請求項７記載の制御手段は、前記第二の検知手段の信号に基づいて前記蒸気発生手段から発生する蒸気量を制御することにより、加熱室内の圧力を一定に保つことができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、特に、請求項１〜７記載の排出口は、前記加熱室内の圧力が高まると前記加熱室内の空気および蒸気を排出するように開口する排出口開閉手段を有することにより、加熱室の圧力を一定に保つことができる。
【実施例】
【００１８】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における加熱調理器の断面図、図２は側面断面図、図３は本発明の要部の部分拡大図、図４は本発明の要部の制御ブロック図、図５は本発明の加熱調理器の外観を示す概略図である。図１〜５において、１１は本発明の加熱調理器の本体、１２は被加熱物を収納する加熱室である。加熱室１２には扉１３が配設されている。１４ａ、１４ｂはそれぞれ加熱室１２の上壁面と下壁面に設けた平面ヒータにて構成した本発明の加熱手段に相当する上下加熱手段、１５ａ、１５ｂはそれぞれ加熱室１２の奥壁面の上下に設けた管ヒータ、例えばミラクロンヒータにて構成した本発明の加熱手段に相当する奥加熱手段である。加熱手段１４ａ、１４ｂはそれぞれ加熱室１２の上部と下部の加熱むらを防ぐために加熱室１２の上部と下部に一対で配設している。なお本実施例では、上下加熱手段１４、奥加熱手段１５は一対としたが、この限りではない。また、加熱室１２の加熱に充分な加熱能力を有していれば、上下加熱手段１４、奥加熱手段１５は必ずしも併設する必要はない。１６は加熱室１２内に気流を発生させるための気流発生手段である。
【００２０】
上下加熱手段１４ａ、１４ｂは、加熱室１２の壁面を介して壁面からの輻射熱により加熱室１２内の空気および被加熱物を加熱する。また奥加熱手段１５ａ、１５ｂは加熱室１２の壁面を介しての壁面からの輻射熱および気流発生手段１６により循環する空気を加熱して加熱室１２内の温度を高めたり被加熱物を加熱する。
【００２１】
１７は加熱室１２へ投入する蒸気を発生するための蒸気発生手段であり、貯水手段１８と、送水手段１９と、送水手段１９から送水された水を加熱する水加熱手段２０と、水加熱手段２０で蒸発した蒸気が通る管２１とから構成される。蒸気発生手段１７から発生した蒸気は、蒸気吹出口２２から加熱室１２へ吹出される。２３１、２３２、２３３、２３４、２３５、２３６は、気流発生手段１６が加熱室１２から吸引した気体を加熱室１２へ吹出す気体吹出口である。便宜上、以後本実施例では、気体吹出口２３と記述する。
【００２２】
２４は加熱室１２の空気や蒸気を外部へ排出するための排出口である。排出口２４には、加熱室１２の内圧が上昇すると加熱室１２内の蒸気を含んだ気体を排出するように開閉する排出口開閉手段２５が配設されている。排出口２４は、蒸気吹出口２２とは離して配設されている。排出口２４を蒸気吹出口２２に近接させて配設すると、加熱室１２に蒸気が充満する前に排出口２４から蒸気が排出されてしまうため、加熱効率が低下してしまう。本実施例では、蒸気吹出口２２は排出口２４の配設壁面に対向する壁面の下方に配設されている。２６は加熱室１２内の温度を検知する第一の検知手段、２７は蒸気吹出口２２の蒸気温度を検知する蒸気温度検知手段である。２８は蒸気吹出口２２に設けられ、加熱室１２に吹出す蒸気の方向を可変できる吹出し方向可変手段である。２９は加熱室１２の内圧を測定する第二の検知手段である。３０は第一の検知手段２６、蒸気温度検知手段２７、第二の検知手段２９の信号に基づき、上下加熱手段１４、奥加熱手段１５、気流発生手段１６、蒸気発生手段１７を制御する制御手段である。３１は記憶手段で、調理工程や操作部３２からの入力情報を一時あるいは恒久的に記憶する。３２は扉１３に配設された加熱調理器の操作部であり、表示部３３や複数の操作キー３４が配設されている。ただし、操作部３２については、必ずしも扉１３に配設する必要はない。
【００２３】
次に、上記構成からなる加熱調理器について、その動作を説明する。
【００２４】
被加熱物を加熱調理する際には、使用者は加熱条件を決めて操作部３２の操作キー３４から調理工程や加熱時間、加熱温度などを入力する。次に、加熱開始信号を制御手段３０へ送る。加熱開始信号に先立って「加熱取消し」が選択された場合は、制御手段３０は記憶手段３１を初期設定に戻す。加熱条件を入力すると、制御手段３０は入力された調理工程や、加熱時間、温度の情報を記憶手段３１に記憶する。
【００２５】
次に、制御手段３０は加熱室１２の予熱工程の有無を判定する。予熱の有無は使用者が選択決定してもよいし、あらかじめ記憶手段３１に記憶されている自動調理工程によって制御手段３０が選択決定しても構わない。
【００２６】
予熱有りと判定した場合は、制御手段３０は加熱室１２が設定温度に到達するまで上下加熱手段１４や奥加熱手段１５に通電する。第一の検知手段２６の検知信号が制御手段３０に送られ、制御手段３０が加熱室１２の温度が設定温度に到達したと判定した場合は、制御手段３０は設定温度に到達したことを使用者に報知する。報知する方法はブザーやランプ、表示部３３への表示など、どんな方法を用いてもかまわない。
【００２７】
そして使用者が加熱室１２に被加熱物を収納載置して閉扉し、改めて加熱開始信号を制御手段３０に送信すると、制御手段３０は上下加熱手段１４、奥加熱手段１５、気流発生手段１６、蒸気発生手段１７、排出口開閉手段２５のそれぞれの動作を開始し、第一の検知手段２６、蒸気温度検知手段２７、第二の検知手段２９のそれぞれの信号に基づいて動作を制御する。なお、気流発生手段１６、蒸気発生手段１７は予熱中から連続動作させても構わない。制御手段３０は加熱開始信号を再受信してから調理時間の計測を開始して、調理工程に移行する。
【００２８】
一方、予熱無しと判定した場合は、使用者が加熱室１２に被加熱物を収納載置して閉扉し、操作部３２の操作キー３４から調理工程や加熱時間、温度などを入力すると、制御手段３０は上下加熱手段１４、奥加熱手段１５、気流発生手段１６、蒸気発生手段１７、排出口開閉手段２５のそれぞれの動作を開始し、第一の検知手段２６、蒸気温度検知手段２７、第二の検知手段２９のそれぞれの信号に基づいて動作を制御する。加熱室１２の温度が設定温度まで到達すると、制御手段３０は調理時間の計測を開始して調理工程に移行する。
【００２９】
調理工程に移行すると、加熱室１２に収納載置された被加熱物は、上下加熱手段１４、奥加熱手段１５および投入蒸気により加熱される。蒸気は自らの温度よりも低温の被加熱物の表面で結露し、その際に凝縮熱を被加熱物に与える特性がある。凝縮熱は空気からの伝導熱よりも大きいため、被加熱物の昇温は速くなる。投入蒸気は飽和蒸気でもよいし、常圧で１００℃以上の温度を示す過熱蒸気まで使用できる。設定した加熱温度が高い場合には、制御手段３０は上下加熱手段１４、奥加熱手段１５の入力を増加する。
【００３０】
次に、予熱および加熱中に投入する蒸気について簡単に説明する。
【００３１】
予熱時に蒸気を投入する場合は、蒸気を少量連続投入しながら上下加熱手段１４、奥加熱手段１５に通電するか、予熱一定時間経過後あるいは加熱室１２が所定温度に到達してから投入するなどの方法を選択する。本実施例では、投入した蒸気温度は約１００℃である。調理工程初期は、被加熱物に凝縮熱を多く与えるために蒸気量は多いほうが好ましい。調理工程中期では、一定時間経過後あるいは被加熱物が一定温度以上に到達すると調理工程初期より投入蒸気量を減少させる。調理工程後期では、被加熱物に濃い焦げ色をつける場合には蒸気投入を止めるか、調理工程中期の投入量以下の蒸気を投入する。一方、薄い焦げ色をつける場合には蒸気の減少量を小さくする。
【００３２】
蒸気量を増加させる場合は送水手段１９を制御して送水量を多くし、水加熱手段２０の駆動電力を大きくする。一方、蒸気量を減少させる場合には、送水手段１９の送水量を少なくするか、水加熱手段２０の駆動電力を小さくすることで制御できる。
【００３３】
第一の検知手段２６の信号により加熱室１２内の温度が低温（例えば１５０〜２００℃など）と制御手段３０が判断すると、制御手段３０は蒸気発生手段１７を制御して単位時間当たりに発生する蒸気量を減少させる。一方、加熱室１２内の温度が高温と判断すると、単位時間当たりに発生する蒸気量を増加させる。投入する蒸気量が既定温度での加熱室１２内で蒸発できるに可能な量より多い場合は、加熱室１２の温度が低下して輻射熱が減少したり蒸気の温度が低いため、被加熱物の加熱効率は悪くなる。
【００３４】
次に、蒸気の投入方法の一例について、図３を用いて簡単に説明する。
【００３５】
吹出し方向可変手段２８は、蒸気の吹出し方向を上下・左右に可変することができる構成としている。蒸気を加熱室１２に投入する場合は、加熱室１２の高温部、例えば上下加熱手段１４、奥加熱手段１５が配設されている壁面付近に吹出すように吹出し方向可変手段２８を制御する。高温部に向けて蒸気を吹出すことで加熱室１２壁面の熱を効果的に蒸気に与え、蒸気温度を高くすることができる。被加熱物に蒸気をより多く供給する場合は、蒸気が被加熱物の載置位置付近に向けて吹出されるように吹出し方向の可変手段２８を制御する。
【００３６】
一方、蒸気を気流発生手段１６から発生した気流に混入するように吹出す場合は、気流発生手段１６に蒸気の膨張による気流を加えることができるため、被加熱物へ到達する蒸気速度および蒸気量を効率良く増加させることができるものである。
【００３７】
焼きもの調理では、蒸気の凝縮工程を過ぎて乾燥・焼成工程に移行すると被加熱物から水分が蒸発する。乾燥や表面の焦げ生成を促進するためには、被加熱物の表面付近の高湿度の空気層と低湿度の空気層を交換する必要があるため、制御手段３０は気流発生手段１６の動作を制御する。表面付近が低湿度空気となることで、被加熱物からの蒸発を速めることができる。
【００３８】
投入蒸気と被加熱物からの蒸発量が多くなると、加熱室１２の空気は高湿度となり、内圧も上昇する。高湿度空気となるため、被加熱物から蒸発した水分を加熱室１２の空気が含むことができなくなり、蒸発速度が低下するなどの現象が生じる。また、圧力が高まることで、被加熱物の加熱後の出来上がりが好ましくならなくなる場合もある。そこで、加熱室１２内の圧力増加を防止し、また蒸気量を減少させるために、加熱室１２から高湿度空気を排出する。第二の検知手段２９は加熱室１２の内圧を検知し、その信号を制御手段３０へ送る。加熱室１２の内圧が高まったと判断すると、制御手段３０は排出口２４に配設された排出口開閉手段２５が外側へ開くように制御する。排出口開閉手段２５が開くことにより、加熱室１２内の蒸気を含んだ気体が外部へ排出され、加熱室１２内の圧力は常圧に保たれ蒸気量の制御も行えるものである。なお、排出口開閉手段２５の制御は、操作部３２から開閉動作の制御をしても構わない。
【００３９】
制御手段３０は、加熱開始信号から所定時間が経過すると調理工程が終了したと判断し加熱終了報知を行う。
【００４０】
本実施例において、蒸気を加熱室１２内の高温部付近に吹出した場合と、加熱室１２の空間に吹出した場合での被加熱物付近の空間温度の変化を測定した結果では、高温部付近に吹出した場合の方が被加熱物付近の空間温度が高くなる時間は長かった。
【００４１】
また、気流発生手段１６から発生した気流に混入するように蒸気を吹出した場合は、気流に混入させずに蒸気を吹出した場合よりも被加熱物へ供給される蒸気量が増加し、被加熱物の温度上昇が早くなった。
【００４２】
以上のような蒸気の吹出し方法を用いることで、被加熱物の加熱効率を上げることができた。
【００４３】
なお、加熱手段として、上下加熱手段１４、奥加熱手段１５以外にも高周波や電磁誘導などを併用できる。
【００４４】
また、本実施例では図示していないが、加熱室１２の周囲には熱が外へ逃げるのを防ぐために構成素材として断熱効果のある材料を併用することも可能である。
【００４５】
また、使用者の火傷などによる負傷を防止するために、蒸気投入時は使用者が扉１３の開閉ができないよう開扉状態を検知する扉検知手段を設け、扉１３が開いている間は蒸気発生手段１７の動作を停止するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１における加熱調理器の断面図
【図２】本発明の実施例１における加熱調理器の側面断面図
【図３】本発明の実施例１における要部の部分拡大図
【図４】本発明の実施例１における要部の制御ブロック図
【図５】本発明の実施例１における加熱調理器の外観図
【図６】従来の加熱調理器の要部の構成図
【図７】従来の加熱調理器の外観図
【符号の説明】
【００４７】
１２  加熱室
１４ａ、１５ｂ  上下加熱手段（加熱手段）
１５ａ、１５ｂ  奥加熱手段（加熱手段）
１６  気流発生手段
１７  蒸気発生手段
２２  蒸気吹出口
２４  排出口
２６  第一の検知手段
２８  吹出し方向可変手段
２９  第二の検知手段
３０  制御手段
【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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