(57)【要約】【課題】突沸現象を確実に防止する。【解決手段】ポット本体３０の上部に加熱手段（ヒータ４６）を備えた加熱板４４を配設し、該加熱板４４の上部に着脱可能に液体容器１０を配設することにより、該液体容器１０内の液体を沸騰させる電気ポットにおいて、前記加熱板４４の上面外周部に外側下向きに傾斜する面取部４８を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポット本体の上部に加熱手段を備えた加熱板を配設し、該加熱板の上部に着脱可能に液体容器を配設することにより、該液体容器内の液体を沸騰させる電気ポットにおいて、
前記加熱板の上面外周部に外側下向きに傾斜する面取部を設けたことを特徴とする電気ポット。
【請求項２】
前記加熱手段を制御する制御手段は、前記液体容器内の液体温度を検出する温度検出手段の検出値に基づいて前記加熱手段を制御するもので、その加熱制御は、沸騰前に一時的に加熱手段による加熱を停止して前記液体容器内の液体温度を平均化する待機時間を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気ポット。
【請求項３】
前記制御手段は、沸騰前に行う容量判別での判別ランクに基づいて、前記待機時間後の加熱時間を設定するものであることを特徴とする請求項２に記載の電気ポット。
【請求項４】
前記液体容器は、その上端開口の一部に下向きに窪んだ注口を備えるとともに、前記上端開口を外嵌して閉塞する蓋体を備え、該蓋体における前記注口との対応部位に切欠部を設けるとともに、前記注口の内側に所定間隔をもって位置し少なくとも該注口の下端まで延びる内壁を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気ポット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定温度に加熱および保温する調乳ポットなどの電気ポットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気ポットは、図８に示すように、ポット本体１の上部に液体容器２を着脱可能に配設する配設凹部３を設け、該配設凹部３内に遮熱容器４および加熱手段５を備えた加熱板６が配設されている。また、この電気ポットには、配設凹部３の中央に液体容器２内の液体温度を検出するための温度検出手段が配設されている。そして、前記加熱手段５を制御する制御手段は、前記温度検出手段の検出値に基づいて前記加熱手段５を制御することにより、該液体容器２内の液体（水）を調乳温度まで加熱して保温したり、沸騰させた後に所定温度に保温するように構成している。
【０００３】
前記液体容器２はガラス製であり、その底は平坦面となるように設計されるが、成形誤差の発生が多く、僅かに円弧状に隆起した状態で製造されることが多い。一方、加熱手段５を備えた加熱板６としては、アルミダイキャストヒータが使用され、液体容器２を載置する上面は設計通りの平坦面で製造される。そのため、各液体容器毎に加熱板６と接触する部分が一定せず、多くは液体容器２の外周部における湾曲部分の下端が円環状に接触することになる。その結果、液体容器２において、熱が直接伝わる接触部分Ａが加熱源となり、その外周部分を起点として図示のような対流が発生する。
【０００４】
しかし、前記対流は、液体容器２の外周部に位置し、液体容器２における中央部分には対流により混ぜ合わされない滞留部分が生じる。しかも、液体容器内の液体は、外周部の近傍が外気により冷却されることにより下向きの対流を生じるが、この下向きの対流と加熱による上向きの対流とが衝突することにより、対流による撹拌作用を低下させている。その結果、接触部分Ａの近傍は加熱手段５による加熱で直接的に高温に昇温するが、中央部分は熱伝導のみにより昇温するため、液体容器２内の領域で温度差が大きくなる。そのため、加熱源である接触部分Ａの近傍では沸点近くまで昇温しているのに対し、その他の部分、特に温度検出手段を配設した中央部分では未だ沸点までは至らないため、接触部分Ａの近傍では過剰加熱により大きな気泡が発生し、突沸の原因になっていると考えられる。なお、この突沸が激しい場合には、液体容器２に形成した注口から約２ｍも放出することがある。
【０００５】
このような電気ポットにおいて、突沸を防止するための先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００６】
【特許文献１】特許第２７１５９２５号公報
【特許文献２】特開平８−３１７８６２号公報
【０００７】
特許文献１に記載の電気ポットでは、沸騰前の所定の温度域に達すると、加熱を一旦弱めるか停止し、温度検出手段による検出値が所定の温度を下回るまで降温した後に、再び通常の加熱を行うように構成している。
【０００８】
特許文献２に記載の調乳用の電気ポットでは、沸騰前の第１の設定温度域での検出温度の変化から水の昇温特性を求め、該昇温特性により推定される沸騰近辺での推定昇温特性に応じて第２の加熱条件を設定する。また、第１の設定温度域より高い第２の設定温度域に達した時点で第２の加熱条件を設定する構成とし、これらの加熱条件に基づいて加熱を行うように構成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記電気ポットでは、液体容器内での液体温度差を考慮していないため、液体容器内での部分的な過剰加熱が生じる可能性が高く、突沸現象を確実に防止することはできない。
【００１０】
そこで、本発明では、突沸現象を確実に防止できる電気ポットを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明の電気ポットは、ポット本体の上部に加熱手段を備えた加熱板を配設し、該加熱板の上部に着脱可能に液体容器を配設することにより、該液体容器内の液体を沸騰させる電気ポットにおいて、前記加熱板の上面外周部に外側下向きに傾斜する面取部を設けた構成としている。
【００１２】
この電気ポットでは、前記加熱手段を制御する制御手段は、前記液体容器内の液体温度を検出する温度検出手段の検出値に基づいて前記加熱手段を制御するもので、その加熱制御は、沸騰前に一時的に加熱手段による加熱を停止して前記液体容器内の液体温度を平均化する待機時間を備えることが好ましい。
【００１３】
この場合、前記制御手段は、沸騰前に行う容量判別での判別ランクに基づいて、前記待機時間後の加熱時間を設定するものであることが好ましい。
【００１４】
また、前記液体容器は、その上端開口の一部に下向きに窪んだ注口を備えるとともに、前記上端開口を外嵌して閉塞する蓋体を備え、該蓋体における前記注口との対応部位に切欠部を設けるとともに、前記注口の内側に所定間隔をもって位置し少なくとも該注口の下端まで延びる内壁を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電気ポットでは、液体容器を加熱する加熱板の外周部に面取部を設けているため、この加熱板と液体容器との接触部分を面取部の稜部とし、液体容器に対して軸心側に位置させることができる。そのため、液体容器内の液体を加熱することによって生じる対流を軸心に近寄らせることができる。また、液体容器内の液体は、外周部の近傍が外気により冷却されることにより下向きの対流を生じるが、この下向きの対流と加熱による上向きの対流とが衝突することを防止できるうえ、内部全体の対流を促進させるように作用する。その結果、軸心周辺の液体を対流により撹拌し、液体容器内の液体温度差を均一化することができ、部分的な過剰加熱によって生じる突沸現象を抑制することができる。
【００１６】
また、加熱手段を制御する制御手段は、沸騰前に一時的に加熱手段による加熱を停止して前記液体容器内の液体温度を平均化する待機時間を備えているため、加熱された液体容器内の液体温度の平均化を促進でき、更に突沸現象の抑制を図ることができる。
【００１７】
さらに、蓋体における液体容器の注口との対応部位に切欠部を設けるとともに、前記注口の内側に所定間隔をもって位置し少なくとも該注口の下端まで延びる内壁を設けているため、前記内壁により注口の内側を覆うことができる。そのため、液体容器内で発生する対流に偏りが生じ、突沸現象が生じても、前記注口から高温の液体が放出されることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１９】
図１および図２は、本発明の実施形態に係る電気ポットである調乳ポットを示す。この調乳ポットは、ポット本体３０に対して液体容器１０を着脱可能に配設し、該液体容器１０内の液体（水）を所定温度まで加熱した後に保温したり、沸騰させた後に所定温度に保温するものである。
【００２０】
具体的には、液体容器１０は、上端開口の円筒状をなす耐熱性ガラスからなるものである。この液体容器１０の上端縁の一部には、下向きに窪むとともに若干外向きに突出した注口１１が設けられている。また、この注口１１の反対側に位置するように取手部材１２が金属製のリング部材１３を介して取り付けられている。
【００２１】
前記液体容器１０の上端開口は、別体からなる蓋体１４により開閉可能に閉塞される。この蓋体１４は、図３（Ａ），（Ｂ）および図４に示すように、液体容器１０の上端開口の外周縁に嵌合させるもので、前記注口１１と対応する部位には切欠部１５が設けられるとともに、該切欠部１５の上側に鍔部１６が突設されている。また、前記切欠部１５と反対側には、吸気孔１７が設けられるとともに、その上部に前記取手部材１２の上端に向けて延びる指添部１８が突設されている。さらに、本実施形態の蓋体１４には、容器本体の外周部から所定間隔をもって内側に位置し、前記注口１１の下端を越えて更に下向きに延びる内壁１９が設けられている。この内壁１９には、所定間隔をもって複数のスリット２０が設けられるとともに、液体容器１０の内壁１９を押圧するリブ２１が突設されている。また、前記注口１１との対応部位には、注口１１に向けて切り欠いた切欠部２２が設けられている。この蓋体１４を液体容器１０に取り付けた状態では、前記切欠部２２の上端は、注口１１より下側に位置する。
【００２２】
このように、本実施形態の蓋体１４には、液体容器１０の注口１１の内側に所定間隔をもって位置し、注口１１の下端まで延びる内壁１９を設けているため、この内壁１９により注口１１の内側を覆うことができる。そのため、液体容器１０内で発生する対流に偏りが生じ、突沸現象が生じても、前記注口１１から高温の液体が放出されることを防止できる。
【００２３】
前記ポット本体３０は、図１および図２に示すように、上部外装体３１および下部外装体３６からなる外装体に、前記液体容器１０の配設凹部３３を設け、該配設凹部３３内に、遮熱容器と加熱板４４とを配設したものである。また、このポット本体３０には、前記配設凹部３３に液体容器１０を配置したか否かを検出する容器検出手段と、液体容器１０内の液体温度を検出する温度検出手段とが配設されている。
【００２４】
前記上部外装体３１は、平面視略長楕円形状をなす下端開口の樹脂製のものである。この上部外装体３１には、前方に操作パネル部３２が設けられるとともに、後方に円筒状に突出した壁により前記液体容器１０の配設凹部３３が形成されている。この配設凹部３３の底には、加熱板４４に配設した加熱手段用の配線挿通孔３４、温度検出手段を内蔵した容器検出手段を挿通する作動部材挿通孔３５が設けられている。前記下部外装体３６は、前記上部外装体３１の下端開口を閉塞するものである。前記上部外装体３１と下部外装体３６とからなる外装体内は、上部外装体３１の配設凹部３３と下部外装体３６の底との間に設けた隔壁３７により、操作基板５４および制御基板６５を配設する基板収容部３８と、排水経路を有する非基板収容部３９とに区画されている。そして、本実施形態では、前記隔壁３７は、後述する制御基板６５を配設するための基板ホルダー６８に設けた壁部７０と、前記下部外装体３６の底から突設したリブ部４０とにより構成している。
【００２５】
前記遮熱容器４１は、前記上部外装体３１の配設凹部３３に配設され、その内部には後述する加熱板４４が配設されるガルバリウム鋼板製のものである。なお、遮熱容器４１はステンレス製であってもよい。この遮熱容器４１の底には、前記配線挿通孔３４と対応する配線挿通孔４２、前記作動部材挿通孔３５と対応する作動部材挿通孔４３が設けられている。
【００２６】
前記加熱板４４は、加熱手段であるヒータ４６を内装したアルミダイキャストヒータからなり、前記遮熱容器４１内に配設され、その上部に液体容器１０を配設することにより、該液体容器１０内の液体を加熱するものである。この加熱板４４の中央には、前記作動部材挿通孔３５，４３と対応する作動部材挿通孔４５が設けられている。前記ヒータ４６の充電部４７は、前記配線挿通孔３４，４２を通して外装体の非基板収容部３９内に配置される。この加熱板４４の上面外周部には、外側下向きに傾斜する面取部４８が設けられている。
【００２７】
このように、本実施形態の調乳ポットでは、液体容器１０を加熱する加熱板４４の外周部に面取部４８を設けているため、この加熱板４４と液体容器１０との接触部分は面取部４８の稜部となる。そのため、この接触部分Ａは、従来の調乳ポットと比較して液体容器１０に対して軸心側に位置させることができる。また、液体容器１０内の液体は、外周部の近傍が外気により冷却されることにより下向きの対流を生じるが、この下向きの対流と加熱による上向きの対流とが衝突することを防止できるうえ、内部全体の対流を促進させるように作用させることができる。これにより、液体容器１０内の液体を加熱することによって生じる対流を軸心に近寄らせることができる。その結果、軸心周辺の液体を対流により撹拌し、液体容器１０内の液体温度差を均一化することができ、部分的な過剰加熱によって生じる突沸現象を抑制することができる。
【００２８】
なお、前記面取部４８は、図５に示すように、径方向の寸法Ｌ１が１２ｍｍ以上で１７ｍｍ以下、高さ方向の寸法Ｌ２が０．５ｍｍ以上で１．５ｍｍ以下であることが好ましい。ここで、寸法Ｌ１を１２ｍｍ未満とした場合には、液体容器１０を配置した際に接触する部分が外周部に近くなり、従来と同様に液体容器１０内の軸心に近い部分の滞留が生じて液体温度に偏りが生じる。また、寸法Ｌ１を１７ｍｍより大きくした場合には、ヒータ４６から離れすぎるため、沸騰時間の遅延となる。さらに、寸法Ｌ２を０．５ｍｍ未満とした場合には、液体容器１０の製造誤差を吸収できず、従来と同様に、液体容器１０における湾曲部分の下端が接触することになる。さらにまた、寸法Ｌ２を１．５より大きくした場合には、加熱板４４自体の肉厚が厚くなる。そして、本実施形態では、直径が１２０ｍｍで端部の肉厚が７ｍｍの加熱板４４において、径方向の寸法Ｌ１が１５ｍｍで、高さ方向の寸法Ｌ２が１ｍｍとなるように面取部４８を形成している。
【００２９】
前記配設凹部３３に液体容器１０を配置したか否か、即ち、液体容器１０の有無を検出するための容器検出手段は、図１および図２に示すように、前記前記遮熱容器４１に固定するための固定部材４９と、該固定部材４９に対してスプリング５０によって上向きに付勢された作動部材５１と、該作動部材５１の下部に配設されたリンク部材５２と、後述する制御基板６５に配設されたセンサとからなる。前記作動部材５１は、その上端が加熱板４４を貫通して前記配設凹部３３内に突出するもので、その内部には液体容器１０の温度を検出することにより、内部の液体温度を検出する温度検出手段である温度センサ５３が配設されている。前記リンク部材５２は、ＳＵＳ４３０などの磁性を有する金属材料からなり、前記配設凹部３３に液体容器１０が配置され、前記作動部材５１が没入されることにより、一体的に下降するもので、その先端は隔壁３７を構成する壁部７０の近傍まで延びるように構成されている。そして、基板収容部３８内に配設された磁気センサ６６と非基板収容部３９内に配設されたマグネットとの間にリンク部材５２の先端部が進入または後退し、磁気センサ６６に対して磁気の入力または遮断することにより、該リンク部材５５の上下動を検出できるように構成している。
【００３０】
前記操作基板５４は、隔壁３７により区画された基板収容部３８内である前記操作パネル部３２の背部にネジ止めにより固定されるものである。この操作基板５４には、ユーザが操作する入力手段として、図６に示す操作部５５ａと対応する温度設定スイッチ５６、操作部５５ｂと対応する沸騰スイッチ５７、および、操作部５５ｃと対応するメロディー音のオン／オフスイッチ５８が実装されている。また、図６に示す第１表示部５９ａ，５９ｂと対応する保温温度の設定状態を示す第１ＬＥＤ６０ａ，６０ｂ、第２表示部６１と対応する沸騰制御を実行しているか否かを示す第２ＬＥＤ６２、および、第３表示部６３と対応するメロディー音のオン設定状態を示す第３ＬＥＤ６４が実装されている。
【００３１】
前記制御基板６５は、前記温度センサ５３および操作基板５４とケーブル接続されるとともに、前記リンク部材５２の上下動を検出する磁気センサ６６および制御手段であるマイコン６７が実装されたものである。そして、このマイコン６７は、前記操作基板５４に配設された入力手段である各スイッチ５６〜５８の操作に基づいて予め設定された所定の加熱制御および保温制御を行うものである。
【００３２】
具体的には、マイコン６７は、電源コードが商用電源に接続されると、保温温度が５０℃でメロディー音をオン設定とする。そして、配設凹部３３に液体容器１０が配置され、容器検出手段を構成する作動部材５１およびリンク部材５２が下降し、その状態を磁気センサ６６により検出すると、第１ＬＥＤ６０ａおよび第３ＬＥＤ６４を点灯させ、液体容器１０内の液体が５０℃になるまで加熱した後、その温度を維持するように保温する。また、この状態で、各スイッチ５６〜５８が操作されると、そのスイッチ５６〜５８に応じた機能を設定変更する。即ち、温度設定スイッチ５６が操作されると、その操作の度に「９５」→「５０」→「９５」と設定を変更する。また、沸騰スイッチ５７が操作されると、液体容器１０内の液体を沸騰させた後に、設定された保温温度を維持するように保温する。さらに、オン／オフスイッチ５８が操作されると、その操作の度に「オフ」→「オン」→「オフ」と設定を変更する。さらにまた、電源コードが商用電源に接続された状態で、液体容器１０が配設凹部３３から取り外されると、そのときの設定状態を記憶し、次に液体容器１０が配設凹部３３に配置されると、その記憶した設定で加熱および保温制御を行う。なお、加熱時に空焚きであると判断した場合には、前記第１ＬＥＤ６０ａ，６０ｂを交互に点滅させるとともに、第３ＬＥＤ６４を点滅させる。
【００３３】
前記制御基板６５は、隔壁３７により区画された基板収容部３８内に基板ホルダー６８を介して配設される。そして、本実施形態では、この基板ホルダー６８に前記隔壁３７を構成する壁部７０が一体に設けられている。具体的には、この基板ホルダー６８は、下部に制御基板６５をネジ止めして固定するホルダー本体６９と、該ホルダー本体６９の一端より下方および両側に突出するように延び、その下端縁が前記リブ部４０と一致するように形成した壁部７０とからなる。
【００３４】
次に、前記調乳ポットにおいて、液体容器１０内の液体を沸騰させる場合の加熱制御処理について説明する。
【００３５】
まず、ユーザが希望量の水を液体容器１０に収容させ、該液体容器１０を前記配設凹部３３に配置した状態で、または、５０℃保温または９５℃保温制御の実行状態で、前記沸騰スイッチ５７を操作すると、マイコン６７は、加熱制御処理を実行する。
【００３６】
この加熱制御処理では、図７に示すように、まず、ステップＳ１で、保温温度設定を読み込んだ後、ステップＳ２で、対応する保温温度表示である第１ＬＥＤ６０ａまたは第１ＬＥＤ６０ｂを点滅させ、ステップＳ３で、沸騰制御表示である第２ＬＥＤ６２を点灯させる。
【００３７】
ついで、ステップＳ４で、温度センサ５３により液体容器１０内の液体温度が９５℃以上であるか否かを検出する。そして、液体温度が９５℃以上である場合には後述するステップＳ５からステップＳ１６をスキップしてステップＳ１７に進む。一方、液体温度が９５℃未満である場合にはステップＳ５に進む。
【００３８】
ステップＳ５では、容量判別不可能な液体温度が８５℃以上であるか否かを温度センサ５３により検出する。そして、液体温度が８５℃以上である場合には８５℃未満になるまで待機し、８５℃未満になるとステップＳ６に進む。
【００３９】
ステップＳ６では、ヒータ４６をフルパワーでオンした後、ステップＳ７で、液体容器１０内の液体の容量判別を行う。ここで、この容量判別は、予め設定した第１の設定温度から第２の設定温度まで昇温するのに要する時間により行われる。具体的には、１リットル収容可能な前記液体容器１０において、昇温に要した時間が２８０秒以上である場合には８００ｍｌ以上である第１ランクと判断し、昇温に要した時間が１６０秒より長く２８０秒より短い場合には５００ｍｌ以上である第２ランクと判断し、昇温に要した時間が６０秒より長く１６０秒以下である場合には２００ｍｌ以上である第３ランクと判断し、昇温に要した時間が６０秒以下である場合には空焚きであると判断する。なお、空焚きと判断した場合には割り込み停止処理を実行する。
【００４０】
前記容量判別が終了すると、ステップＳ８で、容量判別の終了後、即ち、液体温度が第２設定温度に達した後の経過時間を計測するタイマーをスタートし、ステップＳ９で、前記容量判別に基づいて設定した一次加熱時間が経過するまで待機する。ここで、本実施形態では、この一次加熱時間は、液体容量を第１ランクと判断した場合には５分、第２ランクと判断した場合には３分、第３ランクと判断した場合には０分に設定している。
【００４１】
一次加熱時間が経過すると、ステップＳ１０で、ヒータ４６をオフした後、ステップＳ１１で、一次加熱の終了後の経過時間を計測するためにタイマーをリセットおよびスタートする。そして、ステップＳ１２で、予め設定された待機時間が経過するまで待機する。ここで、本実施形態では、この待機時間は、液体容量に拘わらず１分としている。この待機時間により、液体容器１０内の液体温度の平均化が促進される。
【００４２】
待機時間が経過すると、ステップＳ１３で、ヒータ４６をフルパワーでオンした後、ステップＳ１４で、待機時間の終了後の経過時間を計測するためにタイマーをリセットおよびスタートする。そして、ステップＳ１５で、前記容量判別に基づいて設定した二次加熱時間が経過するまで待機する。ここで、本実施形態では、この二次加熱時間は、液体容量を第１ランクと判断した場合には４分、第２ランクと判断した場合には２分、第３ランクと判断した場合には０分に設定している。
【００４３】
二次加熱時間が経過すると、ステップＳ１６で、計測タイマーをリセットした後、ステップＳ１７で、報知音がオフ設定となっているか否かを検出する。そして、報知音がオフ設定でない場合にはステップＳ１８に進み、沸騰が完了したことを意味する報知音を出力してステップＳ１９に進む。一方、報知音がオフ設定となっている場合にはそのままステップＳ１９に進む。
【００４４】
ステップＳ１９では、沸騰制御表示である第２ＬＥＤ６２を消灯した後、選択されている保温温度に基づいた保温制御処理に移行する。なお、ステップＳ２で点滅させた保温温度表示である第１ＬＥＤ６０ａまたは第１ＬＥＤ６０ｂは、保温制御処理において所定の保温温度に達したと判断した時点で点滅される。
【００４５】
このように、本実施形態の調乳ポットでは、沸騰前に一時的にヒータ４６による加熱を停止する待機時間を備えているため、加熱された液体容器１０内の液体温度が熱伝導により平均化を促進され、前記加熱板４４に形成した面取部４８による突沸現象の抑制に加え、更なる突沸現象の抑制を図ることができる。
【００４６】
なお、本発明の電気ポットは、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る電気ポットである調乳ポットを示す断面図である。
【図２】調乳ポットの概略構成を示す分解斜視図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は液体容器の蓋体を示す斜視図である。
【図４】液体容器と蓋体の装着状体を示す正面図である。
【図５】加熱板の要部拡大断面図である。
【図６】操作パネル部を示す正面図である。
【図７】制御手段による加熱制御処理を示すフローチャートである。
【図８】従来の電気ポットによる液体容器の加熱状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０…液体容器、１１…注口、１４…蓋体、１５…切欠部、１９…内壁、３０…ポット本体、３１…上部外装体、３３…配設凹部、３６…下部外装体、４１…遮熱容器、４４…加熱板、４６…ヒータ（加熱手段）、４８…面取部、５４…操作基板、６５…制御基板。
【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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