(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主板と環状の側板と複数のブレードからなる羽根車と、側板側にベルマウス状の吸込口を有し、前記羽根車の周囲を舌部を基点とした渦巻き状の壁面で囲んだケーシングとで構成され、前記舌部は、羽根車の軸方向位置において前記側板と対向する位置からブレード幅の１／２の位置にわたる間のみ、反回転方向に延出した形状であり、延出した部分が舌部の軸方向に可動する多翼送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機や、換気扇等で使用されている多翼送風機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多翼送風機は、より小型化，低騒音化が望まれる傾向にある。
【０００３】
従来の多翼送風機は、特開平１０−１５９７９８号公報に示されているものが知られている。
【０００４】
以下、図面を参照しながら、上述した従来の多翼送風機について説明する。
【０００５】
図１２〜図１４は従来の多翼送風機の構造を示すものである。図において、１は多翼送風機の本体であり、２は、主板３と主板２の両側に設けた環状の側板４と主板２と側板３に挟まれた複数のブレード５からなる羽根車であり、６は、羽根車２の周囲を羽根車２の回転軸２ａに直交する断面において舌部６ｃを基点として渦巻き状の壁面６ａで囲うケーシングであり、ケーシング６の両側の側板６ｂにベルマウス状の吸込口７を有し、渦巻き状の壁面６ａの一部に開放された吹出口８を有している。
【０００６】
以上のように構成された多翼送風機について以下その動作を説明する。
【０００７】
まず、回転軸２ａに駆動力が加わり羽根車２が回転すると、空気をケーシング６の側板６ａに設けた吸込口７から羽根車２内に吸い込み、複数のブレード５にて動圧成分を昇圧し、ケーシング６内で動圧を静圧に回収した後、吹出口８を介して多翼送風機１外へ吐出する。
【０００８】
ここで、羽根車２に吸い込まれた気流が複数のブレード５間を通過してケーシング６内を流れる際、周方向成分が非常に強く、羽根車の２の環状の側板４側のブレード５から吐出した気流の一部は、ケーシング６内を流れる際、ケーシング６の側板６ｂ側に流れ、そのまま、ベルマウス状の吸込口７の内側から羽根車２の環状の側板４側を介し、羽根車２内へ逆流する。そのため、吹出口８において、ケーシング６の側板６ｂ側は気流が吹き出しにくく、羽根車２の主板３側の吹出気流の一部がケーシング６内に逆流する。そこで、図４０で示すように、吹出口８の吸込口７側の側板６ｂを羽根車２の主板３側に向け縮小させることで、羽根車２の主板３側の吹出気流の一部が吹出口８の吸込口７側に逆流するのを抑制し、逆流がケーシング６内まで逆流するのを抑え、ケーシング６内を流れる気流と干渉し大きな乱れを発生を抑制し、乱流騒音の増加を抑えると共に、逆流がケーシング６内に流入することによる空力性能の劣化を抑える。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような構成では、羽根車２の主板３側以外のブレード５から吐出した気流は周方向成分が非常に大きいため、ケーシング６の吹出口８を流れる際にも、周方向成分が強いまま流れ、吹出口８の方向に向かわず、羽根車２の外周に沿って、舌部６ｃに向かって流れる。
【００１０】
また、吹出口８の側板６ｂ側では、先に述べたように、ケーシング６の側板６ｂ側に流れる気流の一部がそのまま、ベルマウス状の吸込口７の内側から羽根車２の環状の側板４側を介し羽根車２内へ逆流するため、吹出口８においてケーシング６の側板６ｂ側は気流が吹き出しにくく、羽根車２の主板３側の吹出気流の一部がケーシング６内に逆流する。
【００１１】
そのため、ケーシング６の舌部６ｃ近傍の羽根車２の主板３側以外の軸方向位置おいて、羽根車２の外周に沿って流れてきた周方向成分の強い流れＦ１と、羽根車２の主板３側の吹出口８側から逆流してきた流れＦ２が合流し、舌部６ｃと羽根車２のクリアランスが最も小さい部分に集中するため、羽根車２の複数のブレード５間から直接羽根車２内に逆流する。この逆流は、羽根車２の吸込気流を塞ぎ風量を低下させると共に、羽根車２の吸込気流と衝突することで、ブレード５への流入気流を乱し、乱流騒音を増加させる。
【００１２】
従って、ケーシング６の舌部６ｃ近傍で、羽根車２の主板３側以外の複数のブレード５間から羽根車２内にケーシング６内の気流が逆流するのを抑え、多翼送風機１の空力性能の低下を抑えると共に、乱流騒音の増加を抑えることが要求される。
【００１３】
本発明は、多翼送風機において、ケーシングの舌部の近傍において羽根車の主板側以外の軸方向位置の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑えることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の多翼送風機は、主板と環状の側板と複数のブレードからなる羽根車と、側板側にベルマウス状の吸込口を有し、前記羽根車の周囲を舌部を基点とした渦巻き状の壁面で囲んだケーシングとで構成され、前記舌部は、羽根車の軸方向位置において前記側板と対向する位置からブレード幅の１／２の位置にわたる間のみ、反回転方向に延出した形状であり、延出した部分が舌部の軸方向に可動するものである。
【００１５】
この発明によれば、羽根車の主板側およびケーシング側板側以外の舌部近傍では舌部の反回転方向に延出した部分で羽根車の主板側の吹出口側から逆流してきた流れを遮り、羽根車の主板側の吹出口側から逆流を抑制する。従って、羽根車の主板側近傍以外のブレード間から吐出し羽根車の外周に沿って来た周方向成分の強い流れと合流せず、延出部で２つの流れの集中がなく、ブレード間からの羽根車内への逆流を抑える。
【００１６】
また、舌部の延出部の吹出口側は羽根車側に比べ、低圧となるため、延出した舌部と羽根車の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出部のケーシング側板との間を迂回して、吹出口に向かって流れるため、舌部と羽根車の近接する領域が増え、ケーシングの側板側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【００１７】
よって、ケーシングの舌部の近傍で羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、主板と環状の側板と複数のブレードからなる羽根車と、側板側にベルマウス状の吸込口を有し、前記羽根車の周囲を舌部を基点とした渦巻き状の壁面で囲んだケーシングとで構成され、前記舌部は、羽根車の軸方向位置において前記側板と対向する位置からブレード幅の１／２の位置にわたる間のみ、反回転方向に延出した形状であり、延出した部分が舌部の軸方向に可動する多翼送風機であり、羽根車の主板側およびケーシング側板側以外の舌部近傍では舌部の反回転方向への延出部で羽根車の主板側の吹出口側から逆流してきた流れを遮り、羽根車の主板側の吹出口側から逆流を抑制する。従って、羽根車の主板側近傍以外のブレード間から吐出し羽根車の外周に沿って来た周方向成分の強い流れと合流させず、延出部で２つの流れの集中がなく、ブレード間から羽根車内への逆流を抑える。
【００１９】
また、舌部の延出部の吹出口側は羽根車側に比べ、低圧となるため、延出部と羽根車の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出部のケーシング側板との間を迂回して、吹出口に向かって流れるため、舌部と羽根車の近接する領域が増え、ケーシングの側板側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【００２０】
よって、ケーシングの舌部の近傍で、羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制するという作用を有する。
【００２１】
また、舌部が、軸方向位置において前記羽根車の側板付近からブレード幅の略１／２の軸方向位置間のみ、反回転方向に延出した形状である請求項１記載の多翼送風機であり、前記羽根車のブレード幅が、羽根車の外径に対し比較的大きい（ブレード幅が羽根車の外径の略１／３以上の）多翼送風機の場合、羽根車の主板側からブレード幅の略１／２の軸方向位置の間は半径方向速度成分が比較的大きいが、側板側からブレード幅の略１／２の軸方向位置の間は周方向速度成分がほとんど支配的となる。
【００２２】
従って、側板側からブレード幅の略１／２の軸方向位置の間では、舌部の反回転方向に延出部で羽根車の主板側の吹出口側から逆流してきた流れを遮り、羽根車の主板側の吹出口側から逆流を抑制し、羽根車の側板側からブレード幅の略１／２の軸方向位置の間のブレード間から吐出した特に周方向成分の強い流れと合流させず、延出部で２つの流れの集中がなく、舌部近傍の側板側からブレード幅の略１／２の軸方向位置の間でのブレード間から羽根車内への逆流を抑える。
【００２３】
また、舌部の延出部の吹出口側は羽根車側に比べ、低圧となるため、延出部と羽根車の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出した舌部のケーシング側板との間を迂回して、吹出口に向かって流れるため、舌部と羽根車の近接する領域が増え、ケーシングの側板側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流する量が増えるのを抑制する。よって、ケーシングの舌部の近傍の側板側からブレード幅の略１／２の軸方向位置の間でのブレード間から羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制するという作用を有する。
【００２４】
さらに、延出部が舌部の軸方向に稼動することにより、多翼送風機が組み込まれた機器が設置させる条件下での場合も含め、多翼送風機が設置される風路条件や運転条件に伴い変化する流入流れに合わせ、延出部の位置を動かし、流入流れの変化により変わるケーシング内部の周方向成分の最も強い位置に合わせ、前記延出部を設置することができ、ケーシングの舌部の近傍で羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内への逆流および吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内への逆流を抑制する効果が最も有効に働き、多翼送風機の送風騒音のレベルを低く抑えるという作用を有する。
【００２５】
【参考例】
以下、本発明の参考例について図１〜図１１を用いて説明する。
【００２６】
尚、従来例と同一構成の部分については重複をさせるため、同一符号をつけて説明を省略する。
【００２７】
（参考例１）
図１〜図３は本発明の参考例１の多翼送風機を示す。図において、９舌部であり、羽根車２の側板４と略対向する位置から羽根車２の主板３近傍以外の位置にわたる部分９ａが、舌部９の他の部分より反回転方向に延出した形状である。
【００２８】
この構成により、羽根車２の主板３側およびケーシング６の側板６ｂ側以外の舌部９近傍では、舌部９の反回転方向に延出部９ａで羽根車２の主板３側の吹出口８側から逆流してきた流れＦ２を遮り、羽根車２の主板３側の吹出口８側から逆流Ｆ２を抑制する。
【００２９】
従って、羽根車２の主板３側近傍以外のブレード５間から吐出し羽根車２の外周に沿って来た周方向成分の強い流れＦ１と合流させず、延出部９ａで２つの流れの集中がなく、ブレード５間から羽根車２内への逆流を抑える。
【００３０】
また、舌部９の延出部９ａの吹出口８側は羽根車２側に比べ、低圧となるため、舌部９の延出部９ａと羽根車２の間を流れる周方向成分の強い流れは、舌部９の延出部９ａとケーシング６の側板６ｂとの間を迂回して、吹出口８に向かって流れるため、舌部９と羽根車２の近接する領域が増えケーシング６の側板６ｂ側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口７の内側から羽根車２の側板４側を介し羽根車２内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【００３１】
従って、ケーシング６の舌部９の近傍で、羽根車２の側板４側の複数のブレード５間から羽根車２内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口７の内側から羽根車２の側板４側を介し羽根車２内へ逆流するのを抑え、多翼送風機１の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制する。
【００３２】
尚、以上の説明では、両吸込み式の多翼送風機を例に説明したが、図４で示すような片吸込み式の多翼送風機でも本参考例と同様な効果を得る。
【００３３】
（参考例２）
図５〜図６は本発明の参考例２の多翼送風機を示す。尚、参考例１と同一構成の部分については重複をさけるため同一符号を付け説明を省略する。
【００３４】
図において、舌部９の９ｂが、軸方向位置において羽根車２の側板４付近からブレード５の幅Ｌの略１／２の軸方向位置間ｌのみ、反回転方向に延出した部分である。
【００３５】
この構成により、羽根車２のブレード５の幅Ｌが、羽根車２の外径に対し比較的大きい（ブレード５の幅が羽根車２の外径の略１／３以上の）多翼送風機１の場合、羽根車２の主板３側からブレード５の幅Ｌの略１／２の軸方向位置の間は、半径方向速度成分が比較的大きいが、側板４側からブレード５の幅Ｌの略１／２の軸方向位置の間は周方向速度成分がほとんど支配的となる。
【００３６】
従って、側板４側からブレード５の幅Ｌの略１／２の軸方向位置の間ｌでは、舌部９の反回転方向に延出部９ｂで羽根車２の主板３側の吹出口８側から逆流してきた流れＦ２を遮り、羽根車２の主板３側の吹出口８側から逆流Ｆ２を抑制し、羽根車２の側板４側からブレード５の幅Ｌの略１／２の軸方向位置の間のブレード５間から吐出した特に周方向成分の強い流れＦ１と合流させず、延出部９ｂで２つの流れの集中がなく、舌部９近傍の側板４側からブレード５の幅Ｌの略１／２の軸方向位置の間ｌでのブレード５間から羽根車２内への逆流を抑える。
【００３７】
また、舌部９の延出部９ｂの吹出口８側は羽根車２側に比べ、低圧となるため、延出部９ｂと羽根車２の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出した舌部９ｂとケーシング６の側板６ｂとの間を迂回して、吹出口８に向かって流れるため、舌部９と羽根車２の近接する領域が増え、ケーシング６の側板６ｂ側に流れる気流が増え、ベルマウス状の吸込口７の内側から羽根車２の側板４側を介し羽根車２内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【００３８】
よって、ケーシング６の舌部９の近傍の側板４側からブレード５の幅Ｌの略１／２の軸方向位置の間ｌでのブレード５間から羽根車２内へ気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口７の内側から羽根車２の側板４側を介し羽根車２内へ逆流するのを抑え、多翼送風機１の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制する。
【００３９】
尚、以上の説明では、両吸込み式の多翼送風機を例に説明したが、図７で示すような片吸込み式の多翼送風機でも本参考例と同様な効果を得る。
【００４０】
（参考例３）
図８〜図１０は本発明の参考例３の多翼送風機を示す。尚、参考例１〜２と同一構成の部分については重複をさけるため同一符号を付け説明を省略する。図において、９は舌部であり、羽根車２の側板４と略対向する位置から羽根車２の主板３近傍以外の位置にわたる部分９ａが、舌部９の他の部分より反回転方向に延出した形状であり、延出部９ａは、舌部９との当接面１４に突起１５設け、舌部９側の当接面１６に突起１５が嵌合し、舌部９の軸方向に長手のスリット穴１７を設け、スリット穴１７の長手方向である舌部９の軸方向に突起１５を移動させることで延出部９ａが舌部９の軸方向に可動する。
【００４１】
この構成により、羽根車２の主板３側およびケーシング６の側板６ｂ側以外の舌部９の近傍では、舌部９の反回転方向に延出部９で羽根車２の主板３側の吹出口８側から逆流してきた流れＦ２を遮り、羽根車２の主板３側の吹出口８側から逆流Ｆ２を抑制する。
【００４２】
従って、羽根車２の主板３側近傍以外のブレード５間から吐出し羽根車２の外周に沿って来た周方向成分の強い流れＦ１と合流させず、延出部９で２つの流れの集中がなく、ブレード５間から羽根車２内への逆流を抑える。
【００４３】
また、舌部９の延出部９の吹出口８側は羽根車２側に比べ、低圧となるため、舌部９の延出部９ｆと羽根車２の間を流れる周方向成分の強い流れは、舌部９の延出部９ｆとケーシング６の側板６ｂとの間を迂回して、吹出口８に向かって流れるため、舌部９と羽根車２の近接する領域が増えケーシング６の側板６ｂ側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口７の内側から羽根車２の側板４側を介し羽根車２内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【００４４】
従って、ケーシング６の舌部９の近傍で、羽根車２の側板４側の複数のブレード５間から羽根車２内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口７の内側から羽根車２の側板４側を介し羽根車２内へ逆流するのを抑え、多翼送風機１の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制する。
【００４５】
さらに、延出部９ａが舌部９の軸方向に稼動することにより、多翼送風機１が組み込まれた機器が設置させる条件下での場合も含め、多翼送風機１が設置される風路条件や運転条件に伴い変化する流入流れに合わせ、延出部９ａの位置を動かし、流入流れの変化により変わるケーシング６内部の周方向成分の最も強い位置に合わせ、延出部９ａを設置することができ、ケーシング６の舌部９の近傍で羽根車２の側板４側の複数のブレード５間から羽根車２内への逆流および吸込口７内側から羽根車２の側板４側を介し羽根車２内への逆流を抑制する効果が最も有効に働き、多翼送風機１の送風騒音のレベルを低く抑える。
【００４６】
尚、以上の説明では、両吸込み式の多翼送風機を例に説明したが、図１１で示すような片吸込み式の多翼送風機でも本参考例と同様な効果を得る。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、主板と環状の側板と複数のブレードからなる羽根車と、側板側にベルマウス状の吸込口を有し、前記羽根車の周囲を舌部を基点とした渦巻き状の壁面で囲んだケーシングとで構成され、前記舌部は、羽根車の軸方向位置において前記側板と対向する位置からブレード幅の１／２の位置にわたる間のみ、反回転方向に延出した形状であり、延出した部分が舌部の軸方向に可動する多翼送風機とすることにより、羽根車の主板側およびケーシング側板側以外の舌部近傍では舌部の反回転方向への延出部で羽根車の主板側の吹出口側から逆流してきた流れを遮り、羽根車の主板側の吹出口側から逆流を抑制する。
【００４８】
従って、羽根車の主板側近傍以外のブレード間から吐出し羽根車の外周に沿って来た周方向成分の強い流れと合流させず、延出部で２つの流れの集中がなく、ブレード間からの羽根車内への逆流を抑えることができる。
【００４９】
また、舌部の延出部の吹出口側は羽根車側に比べ、低圧となるため、延出部と羽根車の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出部のケーシング側板との間を迂回して、吹出口に向かって流れるため、舌部と羽根車の近接する領域が増えケーシングの側板側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流する量が増えるのを抑制することができる。
【００５０】
従って、ケーシングの舌部の近傍で、羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制するという有利な効果が得られる。
【００５１】
また、舌部を軸方向位置において前記羽根車の側板付近からブレード幅の略１／２の軸方向位置間のみ、反回転方向に延出した形状とすることにより、羽根車のブレード幅が、羽根車の外径に対し比較的大きい（ブレード幅が羽根車の外径の略１／３以上の）多翼送風機の場合、ケーシングの舌部の近傍の側板側からブレード幅の略１／２の軸方向位置の間でのブレード間から羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制するという有利な効果が得られる。
【００５２】
さらに、延出部が舌部の軸方向に稼動とすることにより、多翼送風機が組み込まれた機器が設置させる条件下での場合も含め、多翼送風機が設置される風路条件や運転条件に伴い変化する流入流れに合わせ、延出部の位置を動かし、流入流れの変化により変わるケーシング内部の周方向成分の最も強い位置に合わせ、前記延出部を設置することができ、ケーシングの舌部の近傍で羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内への逆流および吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内への逆流を抑制する効果が最も有効に働き、多翼送風機の送風騒音のレベルを低く抑えるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例１における多翼送風機の断面図
【図２】  本発明の参考例１における多翼送風機の図１のＢ−Ｂ断面図
【図３】  本発明の参考例１における多翼送風機の一部切欠き斜視図
【図４】  本発明の参考例１におけるその他の多翼送風機の断面図
【図５】  本発明の参考例２における多翼送風機の断面図
【図６】  本発明の参考例２における多翼送風機の図５のＣ−Ｃ断面図
【図７】  本発明の参考例２におけるその他の多翼送風機の断面図
【図８】  本発明の参考例３における多翼送風機の断面図
【図９】  本発明の参考例３における多翼送風機の図８のＩーＩ断面図
【図１０】  本発明の参考例３における多翼送風機の舌部と延出部の構成を示す斜視図
【図１１】  本発明の参考例３におけるその他の多翼送風機の断面図
【図１２】  従来の多翼送風機の断面図
【図１３】  従来の多翼送風機の図１２のＡ−Ａ断面図
【図１４】  従来の多翼送風機の一部切吹き傾斜図
【符号の説明】
１  多翼送風機本体
２  羽根車
３，１９  主板
４  環状の側板
５  ブレード
６  ケーシング
６ａ  渦巻き状の壁面
６ｂ  ケーシングの側板
７  吸込口
８  吹出口
９  舌部
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ａ１，９ａ２  延出部
９ｓ  延出していない部分
１０  先端
１１  頂点
１２  先端部
１３  壁面
【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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