(57)【要約】基板に搭載された電子部品を冷却する冷却部品であって、熱伝導性を有する板金部材で断面が略コの字状に形成され、互いに平行な一対の取付板及び前記一対の取付板を連結する連結板を有する放熱部材と、前記放熱部材の一方の前記取付板に取り付けられた冷却ファンとを備え、前記放熱部材のもう一方の前記取付板が、前記基板に搭載された前記電子部品に当接した状態で、前記基板に取付可能に構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に搭載された電子部品を冷却する冷却部品であって、
熱伝導性を有する板金部材で断面が略コの字状に形成され、互いに略平行な一対の取付板及び前記一対の取付板を連結する連結板を有する放熱部材と、
前記放熱部材の一方の前記取付板に取り付けられた冷却ファンとを備え、
前記放熱部材の他方の前記取付板が、前記基板に搭載された前記電子部品に当接した状態で、前記基板に取付可能に構成されている冷却部品。
【請求項２】
前記冷却ファンは前記取付板の外面に搭載され、
前記冷却ファンが取り付けられた前記取付板には、前記冷却ファンの吸気口に連通する開口が設けられている請求項１に記載の冷却部品。
【請求項３】
前記一対の取付板が互いに整合して配置されている請求項１に記載の冷却部品。
【請求項４】
少なくとも一面に電子部品が搭載された基板であり、
熱伝導性を有する板金部材で断面が略コの字状に形成され、互いに略平行な一対の取付板及び前記一対の取付板を連結する連結板を有する放熱部材と、
前記放熱部材の一方の前記取付板に取り付けられた冷却ファンとを備え、
前記一対の取付板は当該基板を挟むよう配置され、
前記放熱部材の他方の前記取付板は前記電子部品に当接し、前記連結板は当該基板の領域外に位置し、前記一方の前記取付板に取り付けられた前記冷却ファンは前記電子部品が搭載されている面と異なる面に位置するよう構成されている基板。
【請求項５】
前記冷却ファンの搭載された前記取付板と前記基板との間に隙間が設けられている請求項４に記載の基板。
【請求項６】
前記隙間に電子部品が搭載された請求項５に記載の基板。
【請求項７】
前記放熱部材の前記一対の取付板は互いに整合して配置され、前記冷却ファンは前記電子部品と対向する位置に配置される請求項４に記載の基板。
【請求項８】
少なくとも一面に電子部品が搭載された基板を備えた電子部品であり、
熱伝導性を有する板金部材で断面が略コの字状に形成され、互いに略平行な一対の取付板及び前記一対の取付板を連結する連結板を有する放熱部材と、
前記放熱部材の一方の前記取付板に取り付けられた冷却ファンとを備え、
前記一対の取付板は前記基板を挟むよう配置され、
前記放熱部材の他方の前記取付板は前記電子部品に当接し、前記連結板は当該基板の領域外に位置し、前記一方の前記取付板に取り付けられた前記冷却ファンは前記電子部品が搭載されている面と異なる面に位置するよう構成されている電子機器。
【請求項９】
前記冷却ファンの搭載された前記取付板と前記基板との間に隙間が設けられている請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記隙間に電子部品が搭載された請求項９に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記放熱部材の前記一対の取付板は互いに整合して配置され、前記冷却ファンは前記電子部品と対向する位置に配置される請求項８に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は冷却部品、基板及び電子機器に関する。
【背景技術】  従来、例えばＣＰＵなどの発熱する電子部品を冷却する構造が各種提案されている。
例えば、ＦＩＧ．１８に示したポータブルコンピュータ１は、合成樹脂製の箱状の筐体１０と、この筐体１０の内部に収容され、動作中に発熱するＣＰＵであるＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｋａｇｅ）１１と、筐体１０の内部に収容され、ＴＣＰ１１から伝えられる熱を放出するためのヒートシンク１２とを備えている。
ヒートシンク１２は、筐体１０の外方に露出された放熱部１３を有している。なお、ＦＩＧ．１８中の符号１０ａはアッパハウジング、１０ｂはロアハウジング、１３ａは電動ファンである（例えば、特許文献１参照。）。
このポータブルコンピュータ１は、回路素子の熱を筐体１０の外方に効率よく排気することができ、しかも、筐体１０の小型化にも無理なく対応できる。
また、ＦＩＧ．１９に示したパーソナルコンピュータ２は、機器本体１５内に発熱部品としての半導体パッケージ１６，１７が実装されたメインプリント回路基板１８、及び発熱部品を冷却する冷却ユニット１９が配設されている。
冷却ユニット１９は、発熱部品及びメインプリント回路基板１８と対向して配設された放熱板２０と、この放熱板２０に取り付けられた冷却ファン２１とを有している。
冷却ファン２１は、発熱部品及び放熱板の周囲を通して機器本体内の空気を吸引し、排気口２２を通して機器本体外部に排気する。冷却ファン２１は、排気口２２が機器本体に形成された排気孔２３と直接連通した状態に配置されている（例えば、特許文献２参照。）。
この小型電子機器は、発熱部品を効率よく冷却できると共に騒音の低減を図ることができる。
また、ＦＩＧ．２０に示した情報処理装置３は、装置内部に熱伝導性の高い材料でできた菅状の放熱ダクト２５が配置され、その両端がキャビネット２６の吸入口２６ａ、排気口２６ｂとパッキン２７などを介して密接に接合されている。
装置内部では、放熱ダクト２５が発熱部品２８に接触する形で配置され、ファンモータ２９などを用いて放熱ダクト２５内に外気の流れを作ることによって、これらの部品の放熱を実現し、かつ、外気との遮断が可能となり、防水・防埃性を高くしている（例えば、特許文献３参照。）。
この情報処理装置３は、防埃・防水性を高めつつ、装置内部の発熱部品２８を冷却できるので、屋外での使用機会が多い情報処理装置に適用される。
更に、ＦＩＧ．２１に示した電子機器装置４は、冷却ユニット３０を有している。この冷却ユニット３０は、吸熱板３２及びヒートパイプ３３によりヒートシンク３４へ熱が移送され、かかる熱移送によりヒートシンク３４が加熱されるように構成されている。
加熱されたヒートシンク３４は、そのファン支持部３４ａにより傾けられた冷却ファン３５による送風を受けて強制冷却され、かかる強制冷却により暖められた空気は、排気通路３４ｅにより、略水平方向へ向けて案内され、筐体に設けられた排気口から筐体の外部へ排気される。
この排気により、吸熱板３２に取り付けられたＣＰＵの上方に位置する部分が局所的に加熱されることが防止され、その結果、操作者の指先に不快感を与えることが防止される（たとえば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】    特開平１０−１１１７４号公報
【特許文献２】    特開２００１−１４０６７号公報
【特許文献３】    特開平１１−１９４８５９号公報
【特許文献４】    特開２０００−２２７８２２号公報
しかしながら、従来のＦＩＧ．１８に示したポータブルコンピュータ１は、ＴＣＰ１１とヒートシンク１２とが離れた位置にあり、現在のノートパソコンに用いられているような発熱量の大きいＣＰＵを用いた場合には、このＣＰＵを十分に冷却できないおそれがあった。
また、ＦＩＧ．１９に示したパーソナルコンピュータ２は、メインプリント回路基板１８の冷却ファン２１を設置する部分を切り欠く必要があるので、メインプリント回路基板１８の実装面積を損なうという問題があった。
ＦＩＧ．２０に示した情報処理装置３は、放熱ダクト２５の内部を通る空気により発熱部品２８を冷却するので、冷却効率が悪いという問題があった。
更に、ＦＩＧ．２１に示した電子機器装置４は、単価の安い軸流冷却ファン３５を用いて、設置高さを小さくしながら冷却を可能にしている。しかし、基板の同一面にＣＰＵと冷却ファン３５が搭載されているので、基板の実装面積を損なうという問題があった。
【発明の開示】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、基板の実装面積を損なわず、かつ、発熱電子部品を十分に冷却できる冷却部品、基板及び電子機器の提供を課題とする。
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、基板に搭載された電子部品を冷却する冷却部品であって、熱伝導性を有する板金部材で断面が略コの字状に形成され、互いに平行な一対の取付板及び前記一対の取付板を連結する連結板を有する放熱部材と、前記放熱部材の一方の前記取付板に取り付けられた冷却ファンとを備え、前記放熱部材の他方の前記取付板が、前記基板に搭載された前記電子部品に当接した状態で前記基板に取付可能に構成されている。
本発明では、電子部品で発生した熱が、放熱部材の一方の取付板及び連結板を介して冷却ファンが搭載された取付板に伝達され、冷却ファンによって冷却される。
ここで、前記冷却ファンを前記取付板の外面に搭載し、前記冷却ファンが取り付けられた前記取付板には、前記冷却ファンの吸気口に連通する開口を設けることができる。
この場合は、更に基板と冷却ファンの搭載された取付板間の隙間内の空気が、上記の開口を介して冷却ファンに吸引される。これにより、外部の空気が上記の隙間内に流れ込む。
そして、この隙間内に流れ込んだ空気によって、電子部品の基板側の面が冷却される。つまり、電子部品が両側から冷却されるので、電子部品を十分に冷却できる。
また、前記一対の取付板を互いに整合して配置できる。この場合は、冷却ファンの吸引によって外部から隙間内に流れ込んだ空気が、基板の電子部品が搭載された部分に接触するので、電子部品の冷却効果が高くなる。
本発明は、少なくとも一面に電子部品が搭載された基板であり、熱伝導性を有する板金部材で断面が略コの字状に形成され、互いに略平行な一対の取付板及び前記一対の取付板を連結する連結板を有する放熱部材と、前記放熱部材の一方の前記取付板に取り付けられた冷却ファンとを備え、前記一対の取付板は当該基板を挟むように配置され、前記放熱部材の他方の前記取付板は前記電子部品に当接し、前記連結板は当該基板の領域外に位置し、前記一方の前記取付板に取り付けられた前記冷却ファンは前記電子部品が搭載されている面と異なる面に位置するように構成されている。
ここで、前記冷却ファンの搭載された前記取付板と前記基板との間に隙間を設けることができる。
そして、前記隙間に電子部品を搭載できる。この場合は、基板の実装密度が高くなる。
また、前記放熱部材の前記一対の取付板を互いに整合させて配置し、前記冷却ファンを前記電子部品と対向する位置に配置できる。
この場合は、冷却ファンで隙間内に吸い込まれた空気が電子部品の搭載部分に直接接触するので、電子部品の冷却効果が向上する。
本発明は、少なくとも一面に電子部品が搭載された基板を備えた電子機器であり、熱伝導性を有する板金部材で断面が略コの字状に形成され、互いに略平行な一対の取付板及び前記一対の取付板を連結する連結板を有する放熱部材と、前記放熱部材の一方の前記取付板に取り付けられた冷却ファンとを備え、前記一対の取付板は前記基板を挟むよう配置され、前記放熱部材の他方の前記取付板は前記電子部品に当接し、前記連結板は当該基板の領域外に位置し、前記一方の前記取付板に取り付けられた前記冷却ファンは前記電子部品が搭載されている面と異なる面に位置するように構成されている。
ここで、前記冷却ファンの搭載された前記取付板と前記基板との間に隙間を設けることができる。
また、前記隙間に電子部品を搭載できる。
また、前記放熱部材の前記一対の取付板を互いに整合して配置し、前記冷却ファンを前記電子部品に対向する位置に配置できる。
なお、以上述べた各構成要素は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】  ＦＩＧ．１は本発明の冷却部品を示す斜視図であり、
ＦＩＧ．２は本発明の放熱部材を示す斜視図であり、
ＦＩＧ．３はＦＩＧ．２のＡ−Ａ断面図であり、
ＦＩＧ．４はＦＩＧ．３のＢ矢視図であり、
ＦＩＧ．５は本発明の冷却ファンを示す下面図であり、
ＦＩＧ．６は本発明の冷却ファンを示す斜視図であり、
ＦＩＧ．７は本発明の冷却部品を示す分解斜視図であり、
ＦＩＧ．８は本発明の冷却部品を冷却ファン側から見た斜視図であり、
ＦＩＧ．９は本発明の基板を示す平面図であり、
ＦＩＧ．１０はＦＩＧ．９のＣ−Ｃ断面図であり、
ＦＩＧ．１１は本発明のＣＰＵと放熱部材間の放熱ゴムを示す断面図であり、
ＦＩＧ．１２はＦＩＧ．１０のＤ矢視図であり、
ＦＩＧ．１３は本発明のメインボードを示す分解斜視図であり、
ＦＩＧ．１４は本発明のノート型パソコンを示す斜視図であり、
ＦＩＧ．１５は本発明のノート型パソコンを示す分解斜視図であり、
ＦＩＧ．１６は従来のノート型パソコンを示す分解斜視図であり、
ＦＩＧ．１７は従来のノート型パソコンのＣＰＵと冷却ファンをヒートパイプで接続した状態を示す断面図であり、
ＦＩＧ．１８は従来例を示す断面図であり、
ＦＩＧ．１９は別の従来例を示す分解斜視図であり、
ＦＩＧ．２０は別の従来例を示す断面図であり、
ＦＩＧ．２１は別の従来例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照して、本発明の最良の形態を説明する。
ＦＩＧ．１は、本発明に係る冷却部品５を示す。この冷却部品５は、基板に搭載された電子部品であるＣＰＵ６７（ＦＩＧ．１０参照）を冷却する冷却部品である。
この冷却部品５は、熱伝導性を有する板金部材で形成された放熱部材５１と、冷却ファン５２とを有している。
放熱部材５１は、ＦＩＧ．２に示すように、互いに平行な一対の第１及び第２の取付板５３，５４と、これらの一対の第１及び第２の取付板５３，５４を連結する連結板５５とを有しており、それらは一体成形されている。
これらの第１及び第２の取付板５３，５４と連結板５５は、ＦＩＧ．３に示すように、その断面が略コの字状に形成されている。また、第１及び第２の取付板５３，５４は、互いに整合して配置されている。
第１の取付板５３は、ＦＩＧ．４に示すように、冷却ファン５２（ＦＩＧ．１参照）の取付面と略同一又はそれより僅かに大きく形成されている。また、第１の取付板５３の先端は円弧状に形成されている。
この第１の取付板５３には、冷却ファン５２の第１の吸入口８５（ＦＩＧ．６参照）に連通する円弧状の吸気口５６が設けられている。これらの吸気口５６は、同一中心を有している。
また、第１の取付板５３には、冷却ファン５２を取り付けるための孔５７が設けられている。
第２の取付板５４は、ＦＩＧ．２に示すように、ＣＰＵ６７（ＦＩＧ．１０参照）の外表面と略同一又は僅かに大きく形成されている。
また、第２の取付板５４には、基板６６（ＦＩＧ．９参照）に取り付けるためのねじを通す孔５８及び切欠７６が設けられている。なお、ＦＩＧ．２中の符号５９は、第１の取付板５３に冷却ファン５２を組み立てる際に、ドライバーを通す孔である。
冷却ファン５２は、ＦＩＧ．５に示すように、一端が半円状でその反対側が直線状のケース６０と、ケース６０に取り付けられたモータ６１と、このモータ６１に取り付けられた羽根車６２とを有している。
ケース６０は、ＦＩＧ．６に示すように、比較的薄型に形成されている。ケース６０の片面は全面的に開放され、吸気口８５が設けられている。また、ケース６０の吸気口８５と反対側の面には、円弧状の吸気口５６（ＦＩＧ．８参照）が形成されている。
更に、ケース６０の直線状の端部には、排気口６３が設けられている。ケース６０の外周部には、取り付け用のねじ孔６４が設けられている。
上記のモータ６１の中心は、吸気口５６の円弧の中心に配置されている。このモータ６１の中心軸に、上記の羽根車６２が取り付けられている。この羽根車６２は、吸気口５６上を回転する。
羽根車６２が回転すると、その両側の吸気口８５，５６からケース６０内に空気が吸引され、排気口６３から排出される。
この冷却ファン５２を上記の放熱部材５１に取り付ける際は、ＦＩＧ．７に示すように、冷却ファン５２の開放された方の吸気口８５を、第１の取付板５３の外面５３ａ側に向けると共に、排気口６３を連結板５５側に向ける。
そして、冷却ファン５２のケース６０を第１の取付板５３の外面５３ａに当接させ、ねじ６５を用いてケース６０を第１の取付板５３に固定する。
これにより、ＦＩＧ．８に示すように、冷却ファン５２の吸気口５６，８５が第１の取付板５３と略平行に開口され、排気口６３が第１の取付板５３と略直角に開口される。
ＦＩＧ．９は、上記の冷却部品５を用いたメインボード６を示す。このメインボード６は、基板６６の一方の面にＣＰＵ６７が搭載されている。このＣＰＵ６７上には、上記の冷却部品５の第２の取付板５４が取り付けられている。なお、ＦＩＧ．９中の符号６８〜７２は電子部品、９９はＰＣカードコネクタである。
冷却部品５は、ＦＩＧ．１０に示すように、第１の取付板５３と第２の取付板５４でＣＰＵ６７及び基板６６を挟むように取り付けられている。第１の取付板５３と基板６６との間には隙間ｄが設けられている。
ＣＰＵ６７と第２の取付板５４との間には、ＦＩＧ．１１に示すように、放熱ゴム８７が挟まれている。この放熱ゴム８７によって、ＣＰＵ６７と第２の取付板５４との間の隙間が埋められ、ＣＰＵ６７と第２の取付板５４間に空気が介在するのを防止できる。これにより、ＣＰＵ６７の熱が効率よく第２の取付板５４に伝達される。
なお、ＣＰＵ６７と第２の取付板５４間には、上記の放熱ゴム８７に代えて、グリスまたはシリコンなどの充填材を充填できる。
この冷却ファン５２は、ＦＩＧ．１２に示すように、その排気口６３が基板６６の端縁６６ａの近傍に配置されている。これによって、冷却ファン５２の排気口６３から排出された空気が、基板６６の外側に排出される。
ＦＩＧ．１０に示すように、基板６６の冷却ファン５２側の面には、ベイドライブ７３が搭載されている。ここで、冷却ファン５２の基板６６に対する高さをＨ１とし、ベイドライブ７３の基板６６に対する高さをＨ２とする。冷却ファン５２の高さＨ１は、ベイドライブ７３の高さＨ２以下である。
すなわち、冷却ファン５２をＣＰＵ６７の反対側に配置しても、冷却ファン５２の高さＨ１は、ベイドライブ７３の高さＨ２に吸収される。従って、冷却部品５を取り付けたことによって、メインボード６が大型化することはない。
また、基板６６と冷却部品５の第１の取付板５３との隙間ｄ内には、基板６６に搭載された電子部品７５が配置されている。従って、冷却ファン５２を基板６６に直接取り付けた場合に比べて、基板６６の実装密度が高くなる。
上記の冷却部品５を基板６６に取り付ける場合は、ＦＩＧ．１３に示すように、ＣＰＵ６７の上面６７ａに、冷却部品５の第２の取付板５４を当接させる。次に、第２の取付板５４の孔５８及び切欠７６を、ＣＰＵ６７の角部の近傍に設けられたねじ部７７に合わせる。そして、ねじ８８を孔５８及び切欠７６を介して、ねじ部７７に螺入する。
ＦＩＧ．１４は、上記のメインボード６を用いた電子機器であるノート型パソコン７を示す。このノート型パソコン７は、本体８１及びＬＣＤ（液晶ディスプレイ）８２とを有している。本体８１には、キーボード８３が設けられている。
本体８１は、ＦＩＧ．１５に示すように、ロアカバー８４を有している。このロアカバー８４内には、上記のメインボード６及びベイドライブ７３が収容されている。メインボード６の上には、ヒートシンク８６が設けられている。
このように、本発明は、放熱部材５１の第２の取付板５４がＣＰＵ６７に略全面的に当接している。そして、ＣＰＵ６７で発生した熱の一部が、放熱部材５１の第２の取付板５４及び連結板５５を介して、冷却ファン５２が取り付けられた第１の取付板５３に伝達され、冷却ファン５２によって冷却される。
一方、ＣＰＵ６７で発生した熱の一部は、基板６６に伝達される。ここで、基板６６と第１の取付板５３間の隙間ｄ内には、冷却ファン５２によって外部から常温の空気が吸い込まれる。
この空気は、基板６６のＣＰＵ６７が搭載された部分に接触した後、第１の取付板５３に設けられた吸気口５６、冷却ファン５２の吸気口８５、及びケース６０内の空間を通り、排気口６３から排出される。このとき、基板６６が外部から隙間ｄ内に流れ込んだ空気で冷却される。
つまり、本発明では、冷却ファン５２によって、ＣＰＵ６７の両面が冷却されるので、大発熱量の大型のＣＰＵ６７を十分に冷却できる。
また、冷却部品５の一対の第１及び第２の取付板５３，５４が、互いに略整合した位置に配置されているので、冷却ファン５２によって外部から隙間ｄ内に吸引された空気が、基板６６のＣＰＵ６７が搭載された部分に接触する。従って、ＣＰＵ６７を確実に冷却できる。
また、本発明のメインボード６は、上記のように冷却ファン５２と基板６６との間に隙間ｄが形成されているので、この隙間ｄ内に他の電子部品７５を搭載できる。従って、基板６６の実装密度が向上する。
本発明は、メインボード６の大きさが限られ、しかも発熱量の大きいＣＰＵ６７を有するノート型パソコン７などに好適である。
ここで、ＦＩＧ．１６に示す従来のノート型パソコン９について考慮する。この従来のノート型パソコン９は、ロアカバー９１に冷却ファン９２が取り付けられている。この冷却ファン９２の上側（ＦＩＧ．１６中の上側）に、基板９３が配置されている。
なお、ＦＩＧ．１６中の符号９５はヒートシンク、９６はＬＣＤ、９７はダクトである。
この従来のノート型パソコン９において、基板９３の上面９３ａすなわち、基板９３を挟んで冷却ファン９２の反対側の面に、ＣＰＵ９４を搭載した場合について検討する。
この場合、従来であれば、ＦＩＧ．１７に示すように、ＣＰＵ９４と冷却ファン９２とをヒートパイプ９８で接続するのが通常であった。なお、ＦＩＧ．１７の符号９８ａ，９８ｂは取付ブロックである。
しかしながら、この場合には、ヒートパイプ９８の取付部分が上下方向に配置されるため、ヒートパイプ９７の熱伝導率が低下し、ＣＰＵ９４を十分に冷却できない。
これに対して、本発明では、上下に配置されたＣＰＵ６７と冷却ファン５２とが、板金部材で形成された放熱部材５１によって接続されるので、熱伝導率が低下するのを防止できる（ＦＩＧ．１０参照）。
なお、上記の実施の形態では、冷却部品５によってＣＰＵ６７を冷却する場合について説明したが、本発明は、ＣＰＵ以外の発熱する電子部品を冷却する場合に適用できる。
【産業上の利用可能性】  本発明は、コンピュータなど各種の電子機器に利用できる。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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2004100262.tif 000025
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