(57)【要約】【課題】  殺菌効率を向上させながら、紫外線の外部への漏洩を防止することができ、またオゾンにより機器内部の燻蒸を行うオゾン発生装置を備えた空気清浄機を提供することを目的とする。【解決手段】前面に、桟により区画された左側流入口及び右側流入口を形成し，後面に左側流出口と右側流出口とを形成した筐体と、前記桟の裏面側に、前記左側流入口及び右側流入口の周縁から所定の距離をおいて配設された紫外線ランプとで紫外線殺菌装置８を構成する一方、上部カバーと下部カバーとで筐体を構成し、内部に放電電極を配設したオゾン発生装置６を機器前部に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に設けられた吸込口と吹出口とを結ぶ通風路内に、前記吸込口側から順次オゾン発生装置と、フィルターと、紫外線殺菌装置と、送風ファンとを設けてなることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記オゾン発生装置は前記本体の前面下部に設けられ、同オゾン発生装置に対峙して前記吸込口の少なくとも一つが前記本体の前面下部に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記オゾン発生装置が、下面が開放され上面に流出口を形成した、対向電極となる金属性の上部カバーと、同上部カバーを収納する、下面に流入口を形成し上面が開放された樹脂性の下部カバーと、これらの内部に配設された、前記対向電極にプラズマ放電を行う放電電極とからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気清浄機。
【請求項４】
前記送風ファンと前記紫外線殺菌装置による空気清浄運転を停止させると、前記オゾン発生装置が自動的に起動し、所定時間運転を行うことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線殺菌装置及び殺菌用のオゾンを発生させるオゾン発生装置とを備えた空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気清浄機及びエアコン等に使用される殺菌装置は、例えば図９で示すように、吸込口と吹出口とを備えた筐体７０内の空気通路に、一側が開放された金属性の箱体６２ａと、開放された一側を覆う上蓋６２ｂとからなるユニットケース６２を設け、その中心部に紫外線ランプ６１を配設している。同ユニットケース６２の前面には、内側に折曲された複数の切起こし片６２ｅが形成され、又同切起こし片６２ｅにより切欠かれた箇所には空気が流入する複数のスリット６２ｆが形成されるようになっている。後面にも同様に内側に折曲された複数の切起こし片６２ｅが形成され、又同切起こし片６２ｅにより切欠かれた箇所には空気が流出する複数のスリット６２ｆが形成されている。前記ユニットケース６２の前面側スリット６２ｆから吸込まれた空気は、矢印で示すように、前記切起こし片６２ｅにより進路を変更されながら、前記紫外線ランプから照射される紫外線を受け、後面側のスリット６２ｆから流出するようになっており、空気中に含有される細菌あるいは雑菌は紫外線の照射を受け、その殺菌作用により死滅あるいは消滅するようになっている。前記紫外線ランプ６１から放射状に拡がる紫外線は、前記切起こし片６２ｅにより遮蔽され前記ユニットケース６２外への漏洩が防止されるようになっており、紫外線の漏洩による樹脂材の劣化あるいは人体への影響等を防ぐようになっている。
【０００３】
しかしながら、前記遮蔽体６２ｅがあることにより開口率が低くなり前記ユニットケース６２内に流入しようとする空気に対し通風抵抗が大きくなって、矢印で示すように前記ユニットケース６２外を流れる空気が多くなるという現象が生じる。これによって一部の空気しか前記ユニットケース６２に流入してこないため殺菌効果を上げるにはかなりの時間を要するという問題点があった。また、前記遮蔽体６２は騒音を発生させる原因となる虞があり、また前記ユニットケース６２内に乱流、滞留が生じて、その内壁に雑菌等が付着する懸念があった。
【０００４】
又、紫外線ランプによる殺菌作用のみでは、湿気の多い時期等には、運転停止後、機器の内部に付着した雑菌等が繁殖する虞があり、それが運転を再開した際、機器の吹出口から室内に吹出されてしまうというような不具合を生じる懸念があった。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−６３５９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑み、吸い込んだ空気の全てに紫外線の照射を行える紫外線殺菌装置と、運転停止後、機器内部に侵入した雑菌、細菌等の燻蒸を行うオゾン発生装置とを備えた空気清浄機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】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため、本体に設けられた吸込口と吹出口とを結ぶ通風路内に、前記吸込口側から順次オゾン発生装置と、フィルターと、紫外線殺菌装置と、送風ファンとを設けてなる。又、前記オゾン発生装置は前記本体の前面下部に設けられ、同オゾン発生装置に対峙して前記吸込口の少なくとも一つが前記本体の前面下部に形成されてなる。又、前記オゾン発生装置が、下面が開放され上面に流出口を形成した、放電電極の対向電極となる金属性の上部カバーと、同上部カバーを収納する、下面に流入口を形成し上面が開放された樹脂性の下部カバーと、これらの内部に配設された、前記対向電極にプラズマ放電を行う放電電極とからなる。又、前記送風ファンと前記紫外線殺菌装置による空気清浄運転を停止させると、前記オゾン発生装置が自動的に起動し、所定時間運転を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、紫外線殺菌装置を備え、また、運転停止後、オゾンを発生させ機器内部に付着した細菌、雑菌等の燻蒸を行うオゾン発生装置とを備えることにより常に室内に清浄化された新鮮な空気を供給できる空気清浄機とすることができるようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明による紫外線殺菌装置とオゾンを発生させるオゾン発生装置とを設けた空気清浄機を示す断面図であり、図２はその分解斜視図である。図３は紫外線殺菌装置の正面図及び上方からの断面図であり、図４はその分解斜視図である。図５は同紫外線殺菌装置の要部斜視図であり、図６は紫外線の遮蔽状態を示す断面図である。又図７はオゾン発生装置の斜視図及び断面図である。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【００１１】
本発明による空気清浄機は、図１の断面図及び図２の分解斜視図で示すように、前面に表示部１ｂを備えるとともに左右両側に側面吸込口１ａを形成し、また下面に下部吸込口１ｂを備えた前面パネル１と、上面に複数の桟により吹出口２ａを形成した後部パネル２とで本体を構成している。
【００１２】
前記本体内は中央部に流入孔３ａを穿設し、その周囲に紫外線殺菌装置８を装着する矩形状の装着部３ｂを形成したベース３により前後に区画され、後部区画には、前記流入孔３ａに臨んで、多数のブレードを周上に配設した円筒状の遠心ファン５と、同遠心ファン５を軸支したファンモータ４が設けられている。前部区画には前記側面吸込口１に対応して、プレフィルターと集塵フィルターと脱臭フィルターとを順次積層するように一体化したフィルター７が着脱自在に装着され、同フィルタ７は非常に目の細かい所謂ＨＥＰＡ（ＨＩＧＨ  ＥＦＦＩＣＩＥＮＣＹ  ＰＡＲＴＩＣＵＬＡＴＥ  ＡＩＲ）フィルタから形成され、１μｍ以下の細菌も捕集できるようになっている。その後方には紫外線ランプ１９を内蔵した紫外線殺菌装置８が設けられており、前記吸込口１ａから吸込まれた室内の空気は、前記フィルター７により塵埃及び臭気成分が除去されるとともに、前記紫外線殺菌装置８に流入し、これを通過することにより紫外線ランプ１９から殺菌作用のある特定波長の紫外線照射を受け、含有する細菌あるいは雑菌等を消滅させるようになっている。また、前記前面パネル１の下部には前記下部吸込口１ｂに対峙して、細菌作用のあるオゾンを発生させるオゾン発生装置６がプレフィルタ２７ａ及び２７ｂに上下を挟持されるように配設されている。
【００１３】
前記ベース３は、図２に示すように、前面が開放された薄型の箱体状に形成され、背面壁中央に上述したように円形状の流入孔３ａを穿設するとともに、背面壁周囲を前方を突設させ、その内部を後述する方形状に形成された紫外線殺菌装置８が埋め込まれ螺着される装着部３ｂとしている。これにより、前記吸込口１ａから吸込まれ、前記フィルター７を通過した空気は全て前記紫外線殺菌装置８を通過することとなり、周囲に拡散して流れようとする空気を遮蔽するようになっている。又、同ベース３の下部には後述するオゾン発生装置装着部が形成されている。
【００１４】
前記紫外線殺菌装置８は、図３及び図４で示すように、反射率の低いＳＥＣＣ鋼板（亜鉛メッキ鋼板）からなる後面が開放された方形状のフロントケース９と、同フロントケース９の開放された後面を覆うＳＥＣＣ鋼板からなるリアケース１０と、前記フロントケース９の背面側に螺着されるフロント保持具２１と、前記リアケース１０の背面側に螺着されるリア保持具１１とで本体を構成し、同本体内の中央部に縦状に紫外線ランプ１９を配設している。反射率の低いＳＥＣＣ鋼板で前記紫外線殺菌装置８の筐体を構成することにより、内部での紫外線の反射を極力抑制し、反射した紫外線が外部へ漏出することを防止するようになっている。
【００１５】
前記フロントケース９は、図３で示すように、周縁に取付金具としてのフランジ９ａ及び９ｂを設けるとともに、略中央部を前面側に膨出し、同膨出部９ｃに左右一対となるように左側流入口１２ａと右側流入口１２ｂを設けており、これらの間に形成された縦状の桟は前記紫外線ランプ１９から放射状に照射され直進する紫外線が前面側から直接外部に漏洩しないよう防止する前面側遮蔽部１３となっている。前記膨出部９ｃの裏面には図３で示すように、前記左側流入口１２ａと右側流入口１２ｂからの手指の侵入を防止する金網状の保護体１６が装着され、メンテナンス時に誤って後述する前面側遮光部材１７を手指により変形させ、変形した前面側遮光部材１７が紫外線を漏出させるような事態を防止するようになっている。同保護体１６と接してその背面側にはハニカム状に形成された方形状の前面側遮光部材１７が設けられており、同前面側遮光部材１７は、前記左側流入口１２ａと右側流入口１２ｂとに対応する開口部を穿設するとともに、螺子２０により前記フロントケース９に螺着されるフロント保持具２１により、前記保護体１６との間に装着されるようになっている。
【００１６】
前記リアケース１０には前記フロントケース９と対応する開口部が穿設されており、上下のフランジに設けられた切欠きに、前記紫外線ランプ１９の上下に備えられたゴム等の弾性体からなる接続端子が嵌着されるようになっている。前記リア保持具１１は前記フロント保持具２１と同形状に形成され、前記左側流入口１２ａと右側流入口１２ｂとに対応する左側流出口１５ａと右側流出口１５ｂとを設けるとともに、これらの間に形成された縦状の桟は前記紫外線ランプ１９から放射状に照射され直進する紫外線が後面側から直接外部に漏洩しないよう防止する後面側遮蔽部１４となっている。又、同リア保持具１１は螺子２０により前記リアケース１０に螺着されるとともに、これらの間にはハニカム状に形成された方形状の後面側遮光部材１８が装着されるようになっている。又、同後面側遮光部材１８及び前記流入孔３ａは、前記ベース３の背面側に形成された円筒状のベルマウスと同程度の大きさに形成され、通風抵抗の増加を抑制する最大限の大きさとなっている。これは前記前面側遮光部材１７も同様である。
【００１７】
前記リアケース１０には、前記紫外線ランプ１９に対向して縦状の桟が設けられ、同リアケース１０の強度を補強するようになっている。また、縦状の桟には前面に折曲された複数のリブが設けられており、前記フロントケース９に何らかの外力が作用したとしても、前記前面側遮光部材１７の変形を防ぐとともに、前記紫外線ランプ１９の破損を防止するようになっている。また、縦状の桟は前記リア保持具１１に設けられた後面側遮蔽部１４より幅狭に形成され、前記リアケース１０内での紫外線の反射を極力抑えるようになっている。
【００１８】
前記前面側遮光部材１７及び前記後面側遮光部材１８は、図５（Ａ）の斜視図で示すように、約１０〜３０μｍ程度の薄肉のアルミ箔からなり前後面が開放された正六角筒状のセル１７ａ及び１８ａを平方インチ当たり５００〜１０００個程度、連続的に接合させて形成されており所謂ハニカム状に形成されている。同セル１７ａ及び１８ａの奥行寸法、所謂厚み寸法は約２〜１０ｍｍ程度であり、その内壁面には紫外線を吸収するフッソ系樹脂材からなる黒色塗料の紫外線吸収部材が塗布されている。又同セル１７ａ及び１８ａが細径の正六角筒状に形成されていることにより、その長手方向の中心軸から約１０度以上の斜めの角度で、開放された前後面のいずれか一端に入射してきた紫外線は、内部で反射を繰り返す毎に紫外線吸収部材に吸収され他端の開放口からは漏洩しないようになっている。尚、紫外線吸収部材は、フッソ系樹脂材の黒色塗料に代替して黒色金属酸化物か、あるいは金属塩を用いた電解物を塗布してもよい。
【００１９】
前記前面側遮光部材１７及び前記後面側遮光部材１８が、前後面が開放された所謂ハニカム状に形成されていることにより、通風抵抗となるのはセル間を形成する薄肉状アルミ箔の厚み分だけであり、開口率が非常に高くなり通過する空気に対し殆ど抵抗を生じさせないようになっている。これにより前記フィルター７を通過してきた空気は円滑に前記紫外線殺菌装置８に流れ込み、又流出するようになっている。
【００２０】
他の紫外線の遮光部材の実施例として、図５（Ｂ）で示すように、セル２２ａを前記セル１７ａ及び１８ａに比較し大径の縦長六角形状に形成し、同セル２２ａの形成密度を平方インチ当たり５０〜１００個とした遮光部材２２とすることもできる。セル２２ａを紫外線ランプの方向と平行して縦長状に形成することにより、照射される紫外線の殆どを占める側面方向の紫外線を効率的に遮蔽する一方、形成密度が低いことにより通風抵抗を極力低減できるようになっている。
【００２１】
また、紫外線遮光部材の別実施例として、セラミック材を焼成してハニカム材を形成し、セルの形成密度を平方インチ当たり５００〜１０００個とし、その前後方向厚みを２〜１０ｍｍ程度としてもよい。また、セルの形状は六角形に限定されるものではなく、三角形、四角形、あるいはコルゲート状でも、これに換えることができる。
【００２２】
前記紫外線ランプ１９は、殺菌効率の最も高い約２５４ｎｍ（ナノメートル）の特定波長の紫外線を周囲に照射するようになっており、前記前面側遮光部材１７を通過して紫外線殺菌装置８内に流入してきた空気は、これに含有される細菌あるいは雑菌が前記紫外線ランプ１９から照射された紫外線により消滅させることにより、清浄化された新鮮な空気となって前記後面側遮光部材１８を通り外部に流出するようになっている。
【００２３】
次に、オゾン発生装置６について説明する。オゾン発生装置６は図７（Ａ）の斜視図及び図７（Ｂ）の断面図で示すように、下面が開放され上面に複数の長孔からなる流出口２４ａを形成し、後述する放電電極の対向電極となる金属性の上部カバー２４と、同上部カバー２４を収納するように、上面が開放され下面に格子状の流入口２３ａを形成した樹脂材からなる下部カバー２３とで筐体を形成し、同筐体内に長手方向に沿って放電電極２５を架設している。同オゾン発生装置６の上下面には、枠体と同枠体内に張設された不織布からなる上部プレフィルタ２７ａと下部プレフィルタ２７ｂとが配設され、同下部プレフィルタ２７ｂは前記下部吸込口１ｂから流入口してきた空気の塵埃を除去し、前記上部プレフィルタ２７ａは塵埃を除去するとともに、前記オゾン発生装置６が起動した際に、前記前面パネル１の両側面に形成された側面吸込口１ａからの空気がオゾン発生装置６内に侵入することを防止するようになっている。
【００２４】
前記ベース３の前面下部には、図７（Ａ）で示すように、前面を開放し、両側内壁に電極を設けたオゾン発生装置装着部３ｃが形成されており、前記オゾン発生装置６は前記上部プレフィルタ２７ａと下部プレフィルタ２７ｂとともにワンタッチ動作で前記オゾン発生装置装着部３ｃに装着又は抜脱されるようになっている。
【００２５】
前記オゾン発生装置６の上部カバー２４は、上記したように金属性の板金を折曲加工されて形成され、前記下部カバー２３は合成樹脂の成型加工から形成されており、図７（Ｂ）で示すように、前記下部カバー２３に前記上部カバー２４は収納され、上面に形成された前記流出口２４ａを前記フィルタ７に臨ませるようになっている。前記放電電極２５は、平板状の基部と、同基部の上端縁に連続して形成された尖塔状の放電針２５ａからなり、前記下部カバー２３の両側面下部に露出し、前記オゾン発生装置装着部３ｃの電極に対応する電極端子２６に接続されている。
【００２６】
前記電極端子２６に高圧の電源が供給されると、前記放電電極２５の放電針２５ａから、対向電極となる金属性の前記上部カバー２４に対しプラズマ放電が発生し、これにより前記流入口２３ａから筐体内に流入した空気にはオゾンが生成されるようになっており、発生したオゾンは前記流出口２４ａから空気清浄機本体内に自然対流により流出するようになっている。
【００２７】
次に動作について説明する。空気清浄運転が開始されると図８のフローチャートで示すように、前記ファンモータ４により前記遠心式ファン５が駆動され、また前記紫外線殺菌装置８の紫外線ランプ１９が点灯する（ＳＴＥＰ１）。前記前面パネル１の側面吸込口１ａから吸込まれた室内の空気は、まず前記フィルター７を通過することにより、これを構成する一層目のプレフィルターにより比較的粒径の大きい塵埃が除去されるとともに、続いて二層目の集塵フィルターにより粒径の微細な塵埃も除去されるようになっている。塵埃が除去された空気は次に三層目の脱臭フィルターにより含有する臭気成分を吸収されるようになっている。塵埃と臭気成分とが除去され吸収された空気は、図３（Ａ）の矢印で示すように、前記紫外線殺菌装置８の前記左側流入口１２ａ及び右側流入口１２ｂから流入し、ハニカム状に形成された前記前面側遮光部材１７を通過し、前記紫外線殺菌装置８の内部に流れ込む。流れ込んだ空気は上記したように、前記紫外線ランプ１９から照射される特定波長の紫外線を浴び、含有する細菌あるいは雑菌を消滅させて清浄化された空気となる。次に、清浄化された空気はハニカム状に形成された前記後面側遮光部材１８を通り、前記流入孔３ａを介して前記ベース３後方の後部区画に流入し、前記遠心ファン５により前記吹出口２から再び室内に送出されるようになっている。
【００２８】
前記紫外線ランプ１９から照射された紫外線は、図６で示すように、前後方向の成分は前記前面側遮蔽部１３と前記後面側遮蔽部１４とにより遮蔽され内部に再び反射することにより外部への漏洩を防止され、前記前面側遮光部材１７と前記後面側遮光部材１８とに照射される斜め成分の紫外線は、矢印で示すように、これらに反射されるか、あるいは内壁面に塗布された紫外線吸収部材に吸収されるようになっており、これらを通過して外部に漏出することは阻止されるようになっている。これにより紫外線強度を増加しても外部への紫外線の漏洩を防止できるようになっている。
【００２９】
運転停止釦を押し、空気清浄運転を終了させると、前記遠心ファン５が停止するとともに前記紫外線ランプ１９が消灯する。運転の終了に伴い、前記オゾン発生装置６の前記電源端子２６には所定時間高電圧が自動的に印加されるようになっており、これにより前記放電電極２５の放電針２５ａから前記上部カバー２４に対しプラズマ放電が発生する（ＳＴＥＰ３）。これにより前記流入口２３ａからオゾン発生装置６内に流入した空気にはオゾンが発生し、発生したオゾンは前記流出口２４ａから流出して、前記前面パネル１及び前記後部パネル２からなる空気清浄機の機器内を上昇し内部を燻蒸する。燻蒸により機器内部に付着した雑菌あるいは浮遊している殺菌等は殺菌作用のあるオゾンにより徐々に消滅するようになっている。所定時間が経過すると前記電源端子２６への電源の供給が自動的に停止し、オゾン発生装置６の運転が終了するようになっている（ＳＴＥＰ５）。尚、空気清浄機本体の上面が閉塞されていることにより、発生したオゾンの外部への漏洩を極力防止し、又、前記下部吸込口１ｂが本体の最下部に形成されていることにより、空気に比較し若干比重の低いオゾンが本体内を上昇しやすくなっており、短時間で本体内に充満することにより燻蒸による殺菌のの効果を向上させることができるようになっている。
【００３０】
上記したように、前記オゾン発生装置６の運転を前記遠心式ファン５の停止に伴い自動的に起動させることにより、手動運転による使用者の運転忘れ等を防止し、常に清浄化された空気を室内に供給できる空気清浄機とすることができるようになっている。又は前記オゾン発生装置６による燻蒸の効果を上げるため、前記フィルタ７をやや前方に向けて傾斜させるか、あるいは前記前面パネルを後方に傾斜した構成としても良い。
【００３１】
尚、紫外線殺菌装置の本願の実施例では箱体状に形成された紫外線殺菌装置内に紫外線ランプを配設しているが、実施例としてはこれに限定されるものではなく、例えば、前記ベース３の前面に前記後面側遮光部材１４を配置するとともに、その前面に前記紫外線ランプ１９を配置し、前記フィルター７の背面側に前記前面側遮光部材１７を配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による紫外線殺菌装置及びオゾン発生装置を設けた空気清浄機を示す断面図である。
【図２】同空気清浄機の分解斜視図である。
【図３】（Ａ）は紫外線殺菌装置の上方からの断面図である。
【００３３】
（Ｂ）は紫外線殺菌装置の正面図である。
【図４】紫外線殺菌装置の分解斜視図である。
【図５】（Ａ）は紫外線の遮光部材を示す斜視図である。
【００３４】
（Ｂ）は紫外線の遮光部材を示す断面図である。
【図６】紫外線殺菌装置の紫外線の反射状態を示す上方からの断面図である。
【図７】（Ａ）はオゾン発生装置と、その上下に配設されたプレフィルタとを示す斜視図である。
【００３５】
（Ｂ）はオゾン発生装置の断面図である。
【図８】運転手順を示すフローチャートである。
【図９】従来の紫外線殺菌装置と、それを備えた筐体を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  前面パネル
１ａ  側面吸込口
１ｂ  下部吸込口
２  後部パネル
２ａ  吹出口
３  ベース
３ａ  流入孔
３ｂ  装着部
４  ファンモータ
５  遠心ファン
６  オゾン発生装置
７  フィルター
８  紫外線殺菌装置
９  フロントケース
９ａ、９ｂ  フランジ
９ｃ  膨出部
１０  リアケース
１１  リア保持具
１２ａ  左側流入口
１２ｂ  右側流入口
１３  前面側遮蔽部
１４  後面側遮蔽部
１５ａ  左側流出口
１５ｂ  右側流出口
１６  保護体
１７  前面側遮光部材
１７ａ  セル
１８  後面側遮光部材
１８ａ  セル
１９  紫外線ランプ
２０  螺子
２１  フロント保持具
２２  遮光部材
２２ａ  セル
２３  下部カバー
２３ａ  流入口
２４  上部カバー
２４ａ  流出口
２５  放電電極
２５ａ  放電針
２６  電源端子
２７ａ、２７ｂ  プレフィルタ
【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】
2005090831.tif 000008
【図７】
2005090831.tif 000009
【図８】
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【図９】
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