(57)【要約】【課題】  ガスや臭いを水に取り込み、周囲に悪臭を撒き散らすことはない上に水を節約する脱臭装置を提供する。【解決手段】  放熱板を設けた吸気管で熱を奪い、密閉形インペラー部に悪臭を含むガスを取り込み水の中に効率よく溶解させ、これに同構成のオゾン処理部を設け、悪臭を含むガス成分を酸化反応で水中分解する脱臭装置。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管を備えた貯水槽内に、悪臭を含む排出ガスと水を吸入しながら攪拌するポンプと溶解筒とが収納された脱臭装置において、悪臭を含む排出ガスの温度を下げる放熱板を設けた吸気管と、悪臭を含む排出ガスを吸引する吸入パイプを設けたポンプと、旋回流を発生する機構を設けた溶解筒とが互いに連通していることを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
吸気管を備えた貯水槽内に、悪臭を含む排出ガスと水を吸入しながら攪拌するポンプと溶解筒を配設すると共に、オゾンガスと水を吸入しながら攪拌するポンプと水の改質筒との２系統の処理筒が配設され、処理水のｐＨ管理調整器を設けた脱臭装置において、悪臭を含む排出ガスの温度を下げる放熱板を設けた吸気管と、悪臭を含む排出ガスを吸引する吸入パイプを設けたポンプと、旋回流を発生する機構を設けた溶解筒とが互いに連通し配設され、オゾンガスを吸引する吸入パイプを設けたポンプと、旋回流を発生する機構を設けた水の改質筒が貯水槽内で同居し、悪臭を含む排出ガスの溶解と水の改質を同時に行うことを特徴とする脱臭装置。
【請求項３】
悪臭を含む排出ガスやオゾンガスを吸引する吸入パイプを設けたポンプは自吸型で、吸入口中心部のパイプの位置を移動可能な機構を設け、気体の混入率を可変できることを特徴とする請求項１または２記載の脱臭装置。
【請求項４】
旋回流を発生する機構を設けた溶解筒や水の改質筒は、注水ポートの取り付け部が外側面に位置し、角度を中心軸に２〜５度、下方に２〜５度の推進角を設けた機構であることを特徴とする請求項１または２記載の脱臭装置。
【請求項５】
処理水に増粘多糖類を添加して、吸着能力を増強強化したことを特徴とする請求項１記載の脱臭方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は生ごみ処理装置から発生する悪臭を含む排出ガスの他、給食センター、外食産業、食堂、スーパーマーケット等の調理屑や残飯等の保管場所から発生する悪臭を含む排出ガスを水に取り込み脱臭する処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  生ゴミ処理機の脱臭装置として特開平５−２２１７６７号公報には、曝気タンク内で水に溶解する一次処理とピートモスから作られた吸着脱臭剤を充填した脱臭カラムで二次処理して脱臭する装置が提案されている。しかし、曝気タンク内に貯留された水は２〜３週間ほどで飽和状態に達し効果が低下する問題がある。また、脱臭カラムでも同様の問題が生じ脱臭効果が低下して悪臭が放出される問題点がある。【０００３】  臭気成分を加熱分解する方法として特開平９−２２９５５６号公報には、臭気成分を燃焼装置のバーナー部の火炎内部へ導き高温加熱分解する装置が提案されている。この方法は非常に効率的であり機能低下を起こしにくい。しかし、燃料の管理や燃焼温度の管理が必要であり、高温度の反応装置を使用するため直火における危険性と悪臭成分が高濃度に存在する場合にはＮＯｘやＳＯｘの生成に注意する必要が生じる問題点がある。【０００４】  脱臭装置として特開２００２−７９０４８号公報には、窒素系の悪臭成分を吸着材により吸着除去した後に、硫黄系の悪臭成分をオゾンの共存下で酸化除去する脱臭する装置が提案されている。この方法は非常に効率的であり機能低下を起こしにくく非常に優れた方法である。しかし、２系統の処理は管理の問題で不利である。また、吸着材を再生処理する必要が生じる問題点がある。【０００５】  生ゴミ処理機の脱臭装置として特開２００３−２４７３９号公報には、水中で高速回転するインペラーによって生じる負圧の一部を利用し、ガスや臭いをインペラー中心部に誘導し水に溶解して吸収し、気泡の状態で上昇する一部未処理の成分を濾過室で脱臭する装置が提案されている。しかし、自己吸入量が足りないため吸気ファンを必要とすること、脱臭に二次処理を有すること、貯水槽内の水は再生処理されることなく捨てられるため大型の設備では排水処理を必要とする。また、生ゴミ処理機の排出温度は８０℃と高いため貯水槽内の水は高温となり処理能力の低下を招く問題点がある。【０００６】  オゾンガスの液中溶解器として実開平５−７２０号公報には、気泡発生部にオゾンを含む空気を圧送し、上下２室に分離した気液反応筒下部室で混合反応させ上部室で未反応の気体を分離し、触媒筒を経由してオゾン成分を分解する装置が提案されている。しかし、オゾンの混合は気泡が大きいため混合溶解率が低く、過剰オゾン成分を分解する触媒の負担が大きいため、２系統の処理は管理の問題で不利であるという問題点がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  水に混合溶解させる手段を用いる場合、気泡の粒子径、水の温度、水のｐＨ、水の粘度が重要な要素となる。気泡の粒子径は全体の性能を決定する最重要要素であり特開２００３−２４７３９号公報の発明は、この問題に取り組んだ成果である。しかし、特に生ゴミ処理機の脱臭装置として使用する場合、気体は水の温度が低い方がよく溶ける特性があるため水の温度上昇は避けなければならないがこの問題は提案されていない。また、水のｐＨも生ゴミ処理機の処理物と発酵形態によって変化するため中和しなければならないがこの問題も提案されていない。さらに、水の粘度を大きくすれば溶解時に吸着特性が向上し混合溶解が格段に向上し二次処理が不要となるがこの問題も提案されていない。従来の技術は、それぞれに特徴があり効果は見られるが上記のような解決すべき問題点を含んでいた。
【０００８】  そこで本発明は、吸気管に放熱器を設け、処理水のｐＨ管理調整器を設け、溶解効率を向上させる溶解筒を付加し、大規模の設備ではオゾンによる処理水の改質を行い、小規模の設備では水に増粘処理を行い、従来の問題点を解決する臭気の脱臭装置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】
【０００９】  上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、吸気管を備えた貯水槽内に、悪臭を含む排出ガスと水を吸入しながら攪拌するポンプと溶解筒とが収納された脱臭装置において、悪臭を含む排出ガスの温度を下げる放熱板を設けた吸気管と、悪臭を含む排出ガスを吸引する吸入パイプを設けたポンプと、旋回流を発生する機構を設けた溶解筒とが互いに連通していることを特徴とする脱臭装置である。
【００１０】  この発明の吸気管には、生ゴミ処理機の排出ガス温度が８０℃と高いため貯水槽内の水が高温となり処理能力の低下するのを防止するため、悪臭を含む排出ガスの温度を下げる放熱板を吸気管に設け、水中で高速回転するインペラーによって生じる負圧の一部を利用し、悪臭を含む排出ガスをインペラー中心部に誘導し、水に溶解して吸収するインペラー部をポンプ仕様の密閉形とし、ポンプ部で加圧された気液混合水を効率よく溶解させるべく旋回流を発生する機構を設けた溶解筒とを互いに連通することにより溶解効率の低下が防止されるのである。
【００１１】  請求項２に記載の発明は、吸気管を備えた貯水槽内に、悪臭を含む排出ガスと水を吸入しながら攪拌するポンプと溶解筒を配設すると共に、オゾンガスと水を吸入しながら攪拌するポンプと水の改質筒との２系統の処理筒が配設され、処理水のｐＨ管理調整器を設けた脱臭装置において、悪臭を含む排出ガスの温度を下げる放熱板を設けた吸気管と、悪臭を含む排出ガスを吸引する吸入パイプを設けたポンプと、旋回流を発生する機構を設けた溶解筒とが互いに連通し配設され、オゾンガスを吸引する吸入パイプを設けたポンプと、旋回流を発生する機構を設けた水の改質筒が貯水槽内で同居し、悪臭を含む排出ガスの溶解と水の改質を同時に行うことを特徴とする脱臭装置である。
【００１２】  この発明は、請求項１の発明に処理水のｐＨ管理調整器を設け、ポンプと処理筒による悪臭を含む排出ガス処理と同構成の２系統の処理筒が配設されている点が相違する。第２の処理筒ではオゾンガスの溶解が行われ、ここでも気液混合水を効率よく溶解するためオゾンガスによる水の改質が効率よく実行される。この時に処理する成分にアンモニア成分が大量に含まれている場合は、ｐＨの管理値を１１以上になるように設定し薬液注入器によってｐＨ上昇剤を注入する。アンモニア成分以外の成分が多い場合は、ｐＨの管理値を７±１に設定しｐＨが低下した時は薬液注入器によってｐＨ上昇剤を注入し、ｐＨが上昇した時は薬液注入器によってｐＨ降下剤を注入することによりオゾンガスによる水の改質効率の低下が防止されるのである。
【００１３】  請求項３に記載の発明は、悪臭を含む排出ガスやオゾンガスを吸引する吸入パイプを設けたポンプは自吸型で、吸入口中心部のパイプの位置を移動可能な機構を設け、気体の混入率を可変できることを特徴とする請求項１または２記載の脱臭装置である。
【００１４】  この発明は、市販されている陸上用ポンプや水中ポンプを追加工なしで使用できるようポンプ入り口にアダプターを追加し、吸入口中心部のパイプの位置を移動可能な機構にして、インペラーによって生じる負圧を制御し気体の混入率を可変することにより、気体混合率の最適化と水の改質効率の最適化がなされるのである。また、高価な過流ポンプや特製インペラーを使用しないため安価な設備を提供できる。
【００１５】  請求項４に記載の発明は、旋回流を発生する機構を設けた溶解筒や水の改質筒は、注水ポートの取り付け部が外側面に位置し、角度を中心軸に２〜５度、下方に２〜５度の推進角を設けた機構であることを特徴とする請求項１または２記載の脱臭装置である。
【００１６】  この発明は、インペラーによる溶解効率が８０％程度であるため、吸収できない悪臭を含む排出ガスの未溶解成分をさらに溶解するために注入された気液混合水が溶解筒下部室の内円周を沿って回転移動し、旋回流の発生を促し易くするため、注水ポートの取り付け角度を中心軸に２〜５度、下方に２〜５度の推進角を付け、渦巻き状の旋回流を発生させ溶解効率のさらなる向上がなされるのである。また、推進角は溶解筒下部室の容積によって設定するもので角度を特定するものではない。
【００１７】  請求項５に記載の発明は、処理水に増粘多糖類を添加して、吸着能力を増強強化したことを特徴とする請求項１記載の脱臭方法である。
【００１８】  この発明は、小規模の設備において処理装置の容量を減じても処理効果を維持するため、樹液を精製して得たアラビアガムなどの増粘多糖類を添加して吸着能力を増強し効率の低下を防止するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  次に本発明の実施の形態を図１〜図５を参照して詳細に説明する。図１は本発明による脱臭装置及び脱臭方法の第一実施例を示す断面図、図２は脱臭装置及び脱臭方法の第二実施例を示す断面図、図３は吸気管に配置する放熱部の断面図及び側面図、図４は吸入ポンプインペラー部の断面図及び上面図、図５は旋回流発生機構の推進角説明用断面図を示す。【００２０】  図１に示す脱臭装置１の貯水槽２内部に、脱臭気体導入パイプ３と、吸入ポンプインペラー部４と、溶解筒５が設けられている。貯水槽２外壁には、脱臭気体導入パイプ３に接続する吸気管６と、圧力開放口７と、注水口８と、排水口９が設けられている。また、貯水槽２は固定台１０と接合されている。【００２１】  吸気経路は、図３で示す放熱部１１を装着した吸気管６と、脱臭気体導入パイプ３と、吸入ポンプインペラー部４と、溶解筒５の下部室１２と、中央パイプ１３を互いに連通させている。【００２２】  気液反応経路は、図４に示す吸入ポンプインペラー部４の吸入口に設けた吸入パイプの内アダプター１４より脱臭する気体が、外アダプター１５の給水穴１６より処理水が吸引され送出口１７を経由して、図５の溶解筒５の下部室１２に取り付けられた注水ポート１８による旋回流発生機構により構成されている。【００２３】  図１に示す脱臭装置により、生ゴミ処理装置から発生する悪臭を含む排出ガスを処理する場合は、貯水槽２内部に増粘多糖類を添加した処理水を入れる。ここで吸入ポンプモータ１９を動作させると、吸入ポンプインペラー部４内のインペラー２０が高速回転し吸引圧（負圧）が発生する。【００２４】  悪臭を含む排出温度の高い気体２１は、図３で示す放熱部１１を通過する時、大気に奪われる熱２２により、温度の低下した気体２３になり吸気管６に吸引される。温度の低下した気体２３は、脱臭気体導入パイプ３を経由し図４に示す吸入ポンプインペラー部４内のインペラー２０中心部に位置する内アダプター１４に吸い込まれる。同時に処理水は外アダプター１５の給水穴１６を通り吸い込まれる。【００２５】  内アダプター１４中心部に吸い込まれた温度の低下した気体２３は、すぐ隣に隣接する外アダプター１５の放射状に設けた給水穴１６より吸引された処理水と効率よく混ざり合う、温度の低下した気体２３と処理水との混合物質は、インペラー２０の内側から外側に攪拌移動され、インペラー２０回転による渦流と努断力によって微粒の泡沫となる。また、遠心力により吸入ポンプインペラー部４の内壁に激しく激突する。微粒の泡沫は激突時に発生する衝撃波によりさらに微細化する。【００２６】  微細化された気体の泡沫は、図５の溶解筒５の下部室１２に取り付けられた注水ポート１８の取り付けを中心軸に２〜５度傾けたＡ推進角２４と、下方に２〜５度傾けたＢ推進角２５による旋回流発生機構を設けることにより、溶解筒５の下部室１２の内円周を沿って回転移動する旋回流２６の発生を促し、中央パイプ１３内に発生する渦巻き２７の回転速度を増大させ溶解効率のさらなる向上を図る。渦巻き２７は消泡パイプ２８内で消化され、泡を含まない悪臭を含む排出ガスを取り込んだ処理水２９が溶解筒５から放出される。【００２７】  図２に示す脱臭装置１の貯水槽２内部は、同構成の２系統の処理筒が配設されている点が相違する。貯水槽２内部に脱臭気体導入パイプ３と、吸入ポンプインペラー部４と、溶解筒５が設けられ、オゾンガス導入パイプ３０と、吸入ポンプインペラー部３１と、溶解筒３２が追加され配設されている。貯水槽２外壁には、脱臭気体導入パイプ３に接続する吸気管６と、圧力開放口７と、注水口８と、排水口９が設けられ、オゾンガス吸気管３３と、ｐＨ管理調整器３４が追加され配設されている。また、貯水槽２は固定台１０と接合されている。【００２８】  吸気経路は、図３で示す放熱部１１を装着した吸気管６と、脱臭気体導入パイプ３と、吸入ポンプインペラー部４と、溶解筒５の下部室１２と、中央パイプ１３を互いに連通させている。また、追加配設されたオゾン導入経路は、オゾンガス吸気管３３と、オゾンガス導入パイプ３０と、吸入ポンプインペラー部３１と、溶解筒３２の下部室３５と、中央パイプ３６を互いに連通させている。【００２９】  気液反応経路は、図４に示す吸入ポンプインペラー部４の吸入口に設けた吸入パイプの内アダプター１４より脱臭する気体が、外アダプター１５の給水穴１６より処理水が吸引され送出口１７を経由して、図５の溶解筒５の下部室１２に取り付けられた注水ポート１８による旋回流発生機構により構成されている。また、追加配設されたオゾン反応経路は、図４に示す吸入ポンプインペラー部３１の吸入口に設けた吸入パイプの内アダプター２７よりオゾンガスが、外アダプター３８の給水穴３９より処理水が吸引され送出口４０を経由して、図５の溶解筒３２の下部室３５に取り付けられた注水ポート４１による旋回流発生機構により構成されている。【００３０】  図２に示す脱臭装置により、生ごみ処理装置から発生する悪臭を含む排出ガスを処理する場合は、貯水槽２内部に処理水を入れる。ここで吸入ポンプモータ１９を動作させると、吸入ポンプインペラー部４内のインペラー２０が高速回転し吸引圧（負庄）が発生する。また、追加配設された吸入ポンプモータ４２を動作させると、吸入ポンプインペラー部３１内のインペラー４３が高速回転し吸引圧（負圧）が発生する。【００３１】  悪臭を含む排出温度の高い気体２１は、図３で示す放熱部１１を通過する時、大気に奪われる熱２２により、温度の低下した気体２３になり吸気管６に吸引される。温度の低下した気体２３は、脱臭気体導入パイプ３を経由し図４に示す吸入ポンプインペラー部４内のインペラー２０中心部に位置する内アダプター１４に吸い込まれる。同時に処理水は外アダプター１５の給水穴１６を通り吸い込まれる。また、追加配設された経路では、オゾンガス吸気管３３に吸引されたオゾンガスは、オゾンガス導入パイプ３０を経由し図４に示す吸入ポンプインペラー部３１内のインペラー４３中心部に位置する内アダプター３７に吸い込まれる。同時に処理水は外アダプター３８の給水穴３９を通り吸い込まれる。【００３２】  内アダプター１４中心部に吸い込まれた温度の低下した気体２３は、すぐ隣に隣接する外アダプター１５の放射状に設けた給水穴１６より吸引された処理水と効率よく混ざり合う、温度の低下した気体２３と処理水との混合物質は、インペラー２０の内側から外側に攪拌��動され、インペラー２０回転による渦流と勢断力によって微粒の泡沫となる。また、遠心力により吸入ポンプインペラー部４の内壁に激しく激突する。微粒の泡沫は激突時に発生する衝撃波によりさらに微細化する。また、追加配設された経路では、内アダプター３７中心部に吸い込まれたオゾンガス５０は、すぐ隣に隣接する外アダプター３８の放射状に設けた給水穴３９より吸引された処理水と効率よく混ざり合う、オゾンガスと処理水との混合物質は、インペラー４３の内側から外側に攪拌移動され、インペラー４３回転による渦流と勢断力によって微粒の泡沫となる。また、遠心力により吸入ポンプインペラー部３１の内壁に激しく激突する。微粒の泡沫は激突時に発生する衝撃波によりさらに微細化する。【００３３】  微細化された気体の泡沫は、図５の溶解筒５の下部室１２に取り付けられた注水ポート１８の取り付けを中心軸に２〜５度傾けたＡ推進角２４と、下方に２〜５度度傾けたＢ推進角２５による旋回流発生機構を設けることにより、溶解筒５の下部室１２の内円周を沿って回転移動する旋回流２６の発生を促し、中央パイプ１３内に発生する渦巻き２７の回転速度を増大させ溶解効率のさらなる向上を図る。渦巻き２７は消泡パイプ２８内で消化され、泡を含まない悪臭を含む排出ガスを取り込んだ処理水２９が溶解筒５から放出される。また、追加配設された経路では、微細化されたオゾンガスの泡沫は、図５の溶解筒３２の下部室３５に取り付けられた注水ポート４１の取り付けを中心軸に２〜５度傾けたＡ推進角４４と、下方に２〜５度度傾けたＢ推進角４５による旋回流発生機構を設けることにより、溶解筒３２の下部室３５の内円周を沿って回転移動する旋回流４６の発生を促し、中央パイプ３６内に発生する渦巻き４７の回転速度を増大させ溶解効率のさらなる向上を図る。渦巻き４７は消泡パイプ４８内で消化され、泡を含まない悪臭を含む排出ガスを取り込んだ処理水２９がオゾンガスにより分解し、還元水４９となって溶解筒３２から放出される。【００３４】  この時に処理する成分にアンモニア成分が大量に含まれている場合は、ｐＨ管理調整器３４を動作させ、図示省略の調整つまみを回しｐＨの管理値を１１以上になるように設定し、図示省略の薬液注入器によってｐＨ上昇剤を注入する。また、アンモニア成分以外の成分が多い場合は、図示省略の調整つまみを回しｐＨの管理値を７±１に設定し、ｐＨが低下した時は図示省略の薬液注入器によってｐＨ上昇剤を注入し、ｐＨが上昇した特は図示省略の薬液注入器によってｐＨ降下剤を注入することによりオゾンガスによる水の改質効率の低下を防止する。【００３５】  本発明による動作の、Ａ推進角２４・４４とＢ推進角２５・４５による旋回流発生機構と、中央パイプ１３・３６内に発生する渦巻き２７・４７の回転速度を増大する作用によってスタティックミキサーの役割も果たすため、装置の構造を簡素化し装置の製造コストを低減することができる。また、内アダプター１４・３７はアジャスタ機能により距離移動５１が可能なため、インペラーによって生じる負圧を制御し気体の混入率を可変することにより、小規模な設備でも大規模な設備でも適正な吸入量を設定できる。さらに、高価な過流ポンプや特製インペラーを使用しないため安価な設備を提供できる。
【発明の効果】
【００３６】  以上説明したように本発明によれば、生ゴミ処理機の悪臭を含む高温度の排気ガスは、放熱板を設けた吸気管で熱を奪われ、ポンプ仕様の密閉形インペラー部内の水中で高速回転するインペラーによって生じる負圧の一部を利用し、密閉形インペラー部に取り込まれ、インペラー回転による渦流と勢断カによって微粒の泡沫となる。また、遠心力により吸入ポンプインペラー部の内壁に激しく激突する時に発生する衝撃波により、悪臭を含む排気ガスは水の中に効率よく溶解されるため周囲に悪臭を撒き散らすことはない。
【００３７】  上記の発明にオゾン分解筒を設けた他方の発明によれば、生ゴミ処理機の悪臭を含む高温度の排気ガスは、放熱板を設けた吸気管で熱を奪われ、ポンプ仕様の密閉形インペラー部内の水中で高速回転するインペラーによって生じる負圧の一部を利用し、密閉形インペラー部に取り込まれ、インペラー回転による渦流と勢断力によって微粒の泡沫となる。また、遠心力により吸入ポンプインペラー部の内壁に激しく激突する時に発生する衝撃波により、悪臭を含む排気ガスは水の中に効率よく溶解される。これに同構成のオゾン処理筒が配設され、悪臭を含む排気ガス成分を水中分解すれば、周囲に悪臭を撒き散らすことはない上に水を節約する効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の第二実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の放熱部の断面図及び側面図である。
【図４】本発明の吸入ポンプインペラー部の断面図及び上面図である。
【図５】本発明の旋回流発生推進角説明用断面図である。
【符号の説明】
１      脱臭装置
２      貯水槽
３      脱臭気体導入パイプ
４      吸入ポンプインペラー部
５      溶解筒
６      吸気管
７      圧力開放口
８      注水口
９      排水口
１０    固定台
１１    放熱部
１２    下部室
１３    中央パイプ
１４    内アダプター
１５    外アダプター
１６    給水穴
１７    送出口
１８    注水ポート
１９    吸入ポンプモータ
２０    インペラー
２１    温度の高い気体
２２    大気に奪われる熱
２３    温度の低下した気体
２４    Ａ推進角
２５    Ｂ推進角
２６    旋回流
２７    渦巻き
２８    消泡パイプ
２９    処理水
３０    オゾンガス導入パイプ
３１    吸入ポンプインペラー部
３２    溶解筒
３３    オゾンガス吸気管
３４    ｐＨ管理調整器
３５    下部室
３６    中央パイプ
３７    内アダプター
３８    外アダプター
３９    給水穴
４０    送出口
４１    注水ポート
４２    吸入ポンプモータ
４３    インペラー
４４    Ａ推進角
４５    Ｂ推進角
４６    旋回流
４７    渦巻き
４８    消泡パイプ
４９    還元水
５０    オゾンガス
５１    距離移動
【図１】
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【図２】
2005040777.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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