(57)【要約】【課題】パイプの接続位置が異なる場合にも、熱交換器の共用化を可能とする熱交換器の配管接続構造の提供を図る。【解決手段】コネクタ１０の片面１０ａから他面１０ｂに亘って貫通通路１４を形成し、貫通した片面側開口部１４ａと他面側開口部１４ｂのいずれにもパイプ４の接続を可能とする。これにより、貫通通路１４の片面側開口部１４ａまたは他面側開口部１４ｂの一方にパイプ４を接続し、パイプ４が接続されない側の開口部をプラグ１５で密閉できる。そのため、貫通通路１４の片面側開口部１４ａまたは他面側開口部１４ｂのいずれか選択してパイプ４を接続することで、パイプ４の接続側が異なる場合にも１つの熱交換器１を共用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器（１）のヘッダタンク（３）に設けられたコネクタ（１０）に、熱交換媒体の導入用または排出用のパイプ（４）を接続する熱交換器（１）の配管接続構造であって、
前記コネクタ（１０）は、
前記コネクタ（１０）の片面（１０ａ）から他面（１０ｂ）に亘って貫通し、貫通した片面側開口部（１４ａ）と他面側開口部（１４ｂ）のいずれにも前記パイプ（４）が接続可能な貫通通路（１４）と、
前記貫通通路（１４）と前記ヘッダタンク（３）とを連通する連通通路（１３）と、
を備えることを特徴とする熱交換器（１）の配管接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器（１）の配管接続構造であって、
前記貫通通路（１４）の片面側開口部（１４ａ）または他面側開口部（１４ｂ）のうち、前記パイプ（４）が接続されない側の開口部を密閉する閉止部材（１５）をさらに備えることを特徴とする熱交換器（１）の配管接続構造。
【請求項３】
請求項２に記載の熱交換器（１）の配管接続構造であって、
前記コネクタ（１０）の片面（１０ａ）と他面（１０ｂ）とを跨いで前記コネクタ（１０）を狭持した状態で前記コネクタ（１０）に取り付けられ、前記パイプ（４）および前記閉止部材（１５）が前記コネクタ（１０）から脱落するのを防止するブラケット（２０）をさらに備えることを特徴とする熱交換器の配管接続構造。
【請求項４】
請求項３に記載の熱交換器（１）の配管接続構造であって、
前記ブラケット（２０）は、前記熱交換器（１）をその固定位置に取り付け固定する熱交換器取付用ブラケット（２０）を兼ねることを特徴とする熱交換器（１）の配管接続構造。
【請求項５】
請求項２に記載の熱交換器（１）の配管接続構造であって、
前記閉止部材（１５）は、前記パイプ（４）の前記貫通通路（１４）に挿入される先端部に一体に設けられていることを特徴とする熱交換器（１）の配管接続構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器（１）の配管接続構造であって、
前記貫通通路（１４）が前記熱交換器（１）の通風方向に沿って設けられることで、前記片面側開口部（１４ａ）および前記他面側開口部（１４ｂ）の一方が、前記熱交換器の通風前面側に設けられ、他方が前記熱交換器（１）の通風後面側に設けられていることを特徴とする熱交換器（１）の配管接続構造。
【請求項７】
一対のヘッダタンク（３、３）と、
前記一対のヘッダタンク（３、３）間に跨って配置され両ヘッダタンク（３、３）に連通接続する複数多段に設けられたチューブ（２ａ、２ａ、・・・）と、
前記ヘッダタンク（３）に固設され、前記ヘッダタンク（３）への熱交換媒体を導入するまたは前記ヘッダタンク（３）から熱交換媒体を導出するパイプ（４）を受け入れて、前記パイプと前記ヘッダタンク（３）とを連通接続させるコネクタ（１０）と、
を備えた熱交換器（１）であって、
前記コネクタ（１０）は、
前記コネクタ（１０）の片面（１０ａ）から他面（１０ｂ）に亘って貫通し、貫通した片面側開口部（１４ａ）と他面側開口部（１４ｂ）のいずれにも前記パイプ（４）が接続可能な貫通通路（１４）と、
前記貫通通路（１４）と前記ヘッダタンク（３）とを連通する連通通路（１３）と、
を備えることを特徴とする熱交換器（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器のヘッダタンクに設けたコネクタにパイプを接続するようにした熱交換器の配管接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載される空調装置は各種熱交換器が設けられており、例えば、冷房用の冷凍サイクルには熱交換媒体としての冷媒を流通させるコンデンサやエバポレータ、暖房用には熱交換媒体としての冷却水を流通させるヒータコア等が設けられる。
【０００３】
このような熱交換器は、熱交換媒体を流通させて熱交換するコア部と、該コア部の熱交換媒体の流入側および流出側の端部にそれぞれ設けられるヘッダタンクと、を備え、それらヘッダタンクにはコネクタを介して熱交換媒体を導入および排出するパイプが接続される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３０４０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の熱交換器では自動車への搭載位置に応じて予めパイプの接続位置が決定され、つまり、ヘッダタンクの片面または他面の一方側にパイプが接続される。
【０００５】
このため、車種が異なることによって熱交換器の搭載位置が変化すると、場合によってはパイプの接続位置が反対面となる。このような場合は、パイプの接続位置が異なる別のコネクタを設けた熱交換器を用意する必要があり、熱交換器の種類が増加することによるコストアップが余儀なくされてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、パイプの接続位置が片面側と他面側とで異なる場合にも、熱交換器の共用化を可能とする熱交換器の配管接続構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、熱交換器のヘッダタンクに設けられたコネクタに、熱交換媒体の導入用または排出用のパイプを接続する熱交換器の配管接続構造であって、前記コネクタは、当該コネクタの片面から他面に亘って貫通し、貫通した片面側開口部と他面側開口部のいずれにもパイプが接続可能な貫通通路と、前記貫通通路と前記ヘッダタンクとを連通する連通通路と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の熱交換器の配管接続構造によれば、コネクタに形成した貫通通路の片面側開口部と他面側開口部のいずれにもパイプの接続が可能であるため、熱交換器の搭載位置によってパイプの接続側が異なる場合にも、貫通通路の片面側開口部または他面側開口部を選択してパイプを接続し、そして、パイプが接続されない側の開口部を閉止部材で密閉しておくことにより、熱交換器の共用化が可能となる。このため、パイプの接続口をレイアウトする自由度が増し、熱交換器の標準化が容易になって安価な熱交換器の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１〜図５は本発明の第１実施形態の熱交換器および熱交換器の配管接続構造を示し、図１はコネクタの片面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図、図２はコネクタの他面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図であり、図３は熱交換器の片側を示す要部斜視図、図４は図３中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図、図５は図３中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。
【００１１】
本発明の熱交換器は、自動車に搭載される空調装置の冷凍サイクルに設けられるコンデンサを例に取って以下説明するものとする。
【００１２】
即ち、本実施形態の熱交換器としてのコンデンサ１は、図３に示すように熱交換媒体としての冷媒を流通させて外気との間で熱交換するコア部２と、該コア部２の冷媒の流入側および流出側に設けられるヘッダタンク３と、該ヘッダタンク３に設けられて冷媒の導入用または排出用のパイプ４を接続するコネクタ１０と、を備えて構成される。
【００１３】
コア部２は、その一端部（図３中右側）に接続されたヘッダタンク３と、図示省略した他端部（図３中左側）に接続された図外のヘッダタンクと、の間に亘って連通する複数多段に配置された扁平状のチューブ２ａ、２ａ、・・・と、これらチューブ２ａ、２ａ、・・・間に介在する放熱フィン２ｂと、を備えて構成され、チューブ２ａ内を流通する冷媒とチューブ２ａ、２ａ間を通過する空気との間で熱交換させるものである。
【００１４】
ヘッダタンク３は、上述の如くコア部２のチューブ２ａ、２ａ、・・・の両端にそれぞれ連通するとともにこれらチューブ２ａ、２ａ、・・・の両端に固定されている。本実施形態では、コア部２の左端に固定された図外のヘッダタンクに、図外の冷媒導入用パイプが図外のコネクタを介して接続されており、一方、コア部２の右端に固定されたヘッダタンク３に、コネクタ１０を介して冷媒排出用のパイプ４が接続されている。なお本実施形態のヘッダタンク３は、図３、４に示すごとく円筒状体で形成され、その長手方向（この例では上下方向）両端が閉塞されている。
【００１５】
また、ヘッダタンク３には、図１中上下端部にコ字状の補強部材５ａ、５ｂ、５ｃがろう付けされており、上方の補強部材５ａおよび下方の補強部材５ｂには熱交換器１を車体に取り付けるための熱交換器取付用ブラケット３１、３３が取り付けられ、また上下方向中間の補強部材５ｂには、気液分離器としてのセパレータ６が取り付けされている。なお、本実施形態のセパレータ６は、コンデンサ１を流通し終えた冷媒を導入して、気相冷媒と液相冷媒とに分離して、液相冷媒をセパレータ６の下流の膨張弁に送るものであるが、コンデンサ１内を上流部（メインコンデンサ）と下流部（サブコンデンサ）とに分割してコンデンサ１の上流部と下流部との間にセパレータを介在させて、コンデンサ１の上流部を流通した冷媒をセパレータで一旦気液分離して再びコンデンサ１の下流部に戻すような、接続構造であってもよい。
【００１６】
コネクタ１０はヘッダタンク３を挟んでコア部２とは反対側に設けられ、またヘッダタンク３の下端部に設けられている。このコネクタ１０は、図４に示すように直方体状のコネクタ本体１１と、このコネクタ本体１１のうちヘッダタンク３への対向面１１ａから突設された短円柱状の突起部１２と、備えて構成され、突起部１２の先端小径部１２ａが、ヘッダタンク３に形成した開口部３ａに圧入してろう付けされることで、コネクタ１０がヘッダタンク３に固定されている。このとき、突起部１２の中心部にはヘッダタンク３内に連通する連通通路１３が形成されている。
【００１７】
そして、コネクタ１０にパイプ４が接続されるのであるが、ここで本実施形態では、図４に示すように熱交換器１の通風方向に互いに対向するコネクタ１０の片面１０ａから他面１０ｂに亘って貫通し、貫通した片面側開口部１４ａと他面側開口部１４ｂのいずれにもパイプ４の接続が可能となる貫通通路１４が形成されている。このとき、上記貫通通路１４は連通通路１３を介してヘッダタンク３に連通している。
【００１８】
そのため、貫通通路１４の片面側開口部１４ａまたは他面側開口部１４ｂのいずれにもパイプ４を接続することが可能であり、実際にパイプ４を接続する際には、片面側開口部１４ａまたは他面側開口部１４ｂの一方にパイプ４を接続し、パイプ４が接続されない側の開口部に閉止部材としてのプラグ１５を嵌合してこの開口部を密閉することができる。
【００１９】
コネクタ１０の片面側開口部１４ａおよび他面側開口部１４ｂにはそれぞれ、パイプ４およびプラグ１５の外周部に突出形成された鍔部４ａ，１５ａを受け入れる収容凹部１４ａ′，１４ｂ′が形成されている。また、パイプ４およびプラグ１５が貫通通路１４に挿入される部分の外周には、それぞれＯリング１６，１６を嵌合する周溝４ｂ，１５ｂが形成され、Ｏリング１６，１６によってパイプ４およびプラグ１５と貫通通路１４との間の密閉性が確保される。
【００２０】
また、コネクタ本体１１の片面１０ａおよび他面１０ｂには、図１，図２および図５にも示すようにパイプ４およびプラグ１５を抜止め固定する保持プレート１７，１７がそれぞれ配置される。これら保持プレート１７，１７は、その下端部にパイプ４およびプラグ１５が貫通通路１４から突出する部分を嵌合するＵ字状切欠き１７ａ，１７ａを備えるとともに、その上端部に取付ボルト１８，１８の挿通穴１７ｂ，１７ｂを備えており、Ｕ字状切欠１７ａ，１７ａの周縁部とコネクタ１０との間でパイプ４およびプラグ１５の鍔部４ａ、１５ａを挟み込むことでパイプ４およびプラグ１５の軸方向への移動を規制してこれらパイプ４およびプラグ１５がコネクタ１０から脱落することを防止している。
【００２１】
そして、図１，図２に示すように貫通通路１４にパイプ４およびプラグ１５を片面側開口部１４ａ側および他面側開口部１４ｂ側から挿入する際、若しくは挿入した後に、保持プレート１７，１７のＵ字状切欠き１７ａ，１７ａをパイプ４およびプラグ１５に差し込む。そして、挿通穴１７ｂ，１７ｂから挿入した取付ボルト１８，１８をコネクタブロック１１のねじ穴１１ｂに螺合して締め付ける。これによって、パイプ４およびプラグ１５は、鍔部４ａ，１５ａがＵ字状切欠き１７ａ，１７ａの周縁に係止されて抜止めされて固定される。
【００２２】
勿論、パイプ４およびプラグ１５の挿入側先端は、図５に示すように連通通路１３の中心から所定距離δ１、δ２だけ手前に位置され、その連通通路１３を閉止しないようになっている。
【００２３】
以上の構成により本実施形態によれば、コネクタ１０に形成した貫通通路１４の片面側開口部１４ａと他面側開口部１４ｂのいずれにもパイプ４の接続が可能であるため、コンデンサ１の通風前面側および通風後面側のいずれからでもパイプ４をコネクタ１０に接続することができる。コンデンサ１の片面側（図３中紙面手前側）からパイプ４を接続せざるを得ない場合は、図１に示すように貫通通路１４の片面側開口部１４ａにパイプ４を挿入して、これを保持プレート１７で固定するとともに、他面側開口部１４ｂにプラグ１５を挿入して、これを保持プレート１７で固定することになる。一方、コンデンサ１の他面側（図３中紙面奥側）からパイプ４を接続せざるを得ない場合は、図２に示すように貫通通路１４の他面側開口部１４ｂにパイプ４を挿入して、これを保持プレート１７で固定するとともに、片面側開口部１４ａにプラグ１５を挿入して、これを保持プレート１７で固定することになる。
【００２４】
このようにコンデンサ１の搭載位置などによってパイプ４の接続側が異なる場合にも、貫通通路１４の片面側開口部１４ａまたは他面側開口部１４ｂのいずれかにパイプ４を接続でき、そして、パイプ４が接続されない側の開口部をプラグ１５で密閉しておくことにより、パイプ４の接続位置が異なる場合にもコンデンサ１を共用化できる。このため、コンデンサ１の標準化が容易になって安価なコンデンサ１の提供が可能となる。
【００２５】
（第２実施形態）
図６〜図８は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図６はコネクタの片面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図、図７はコネクタの他面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図であり、図８はパイプをコネクタに接続した部分の拡大断面図である。
【００２６】
本実施形態では、パイプ４およびプラグ１５を１つのブラケット２０で仮止めする点で、パイプ用の保持プレート１７およびプラグ用の保持プレート１７を別々に備える第１実施形態と異なっている。より詳しくは、ブラケット２０は、コネクタ１０の片面１０ａに対向する片面側側壁２０ａと、コネクタ１０の他面１０ｂに対向する他面側側壁２０ｂと、これら両側壁２０ａ，２０ｂを連結する外側壁２０ｃと、によって断面コ字状に形成されており、コネクタ１０の片面１０ａおよび他面１０ｂを跨ぐようにコネクタ１０を狭持した状態でコネクタ１０に取り付けられている。
【００２７】
コネクタ１０の片面１０ａに対向する片面側側壁２０ａおよびコネクタ１０の他面１９ｂに対向する他面側側壁２０ｂには、それぞれパイプ４またはプラグ１５を嵌合するＵ字状切欠部２２、２２が形成されている。
【００２８】
そして、ブラケット２０は、ヘッダタンク３に固定されたコネクタ１０および補強部材５ｂ、５ｃに装着された状態で、固定ボルト２１によって締結されるようになっている。
【００２９】
本実施形態のブラケット２０は、熱交換器を車体に取り付けるための取付用ブラケット部３３を有しており、つまり、本実施形態のブラケット２０は、熱交換器１を車体に取付るための取付用ブラケットを兼ねる。
【００３０】
尚、図３に示したようにヘッダタンク３の上端部の補強部材５ａにも対応して図外の取付用ブラケットが車体側に固定されており、コンデンサ１の上下端部で車体側に支持されることになる。また、図３中、図示省略したコア部２の他端部は、少なくとも１カ所が車体に固定され、コンデンサ１が車体に少なくとも３点支持されるようになっている。
【００３１】
従って、図６，図７に示すようにコネクタ１０の貫通通路１４にパイプ４およびプラグ１５を片面側開口部１４ａ側および他面側開口部１４ｂ側から挿入した後に、ブラケット２０をコネクタ１０に装着することにより、図８に示すようにパイプ４およびプラグ１５はブラケット２０のＵ字状切欠き２２，２２に嵌合されるとともに、鍔部４ａ，１５ａがＵ字状切欠き２２，２２の周縁に係止されてパイプ４およびプラグ１５が抜止め固定される。
【００３２】
以上の構成により本実施形態の配管接続構造によれば、第１実施形態と同様にコネクタ１０に貫通通路１４が形成されたことにより、図６に示すように貫通通路１４の片面側開口部１４ａにパイプ４を接続できる一方、図７に示すように貫通通路１４の他面側開口部１４ｂにパイプ４を接続できる。このため、パイプ４の接続口をレイアウトする自由度が増し、コンデンサ１の標準化が容易になる。
【００３３】
また本実施形態の配管接続構造は、コネクタ１０の片面１０ａと他面１０ｂとを跨いでコネクタ１０を狭持した状態でコネクタ１０に取り付けられ、且つ、コネクタ１０からパイプ４およびプラグ１５が脱落するのを防止するブラケット２０を備える。
【００３４】
そのため、コネクタ１０にブラケット２０を装着するのみで、パイプ４およびプラグ１５がコネクタ１０に仮止めされて、パイプ４およびプラグ１５の脱落が防止され、結果、パイプ４およびプラグ１５の固定作業が容易となり、製造コストが低減する。
【００３５】
また、本実施形態の配管接続構造によれば、ブラケット２０は、コンデンサ１をその固定位置に取り付け固定するための熱交換器取付用ブラケット２０を兼ねるため、既存の熱交換器取付用ブラケットを有効利用でき、これにより、部品点数が少なくなり且つ組付性を簡略化されるため、さらに製造コストが低減する。
【００３６】
（第３実施形態）
図９〜図１２は本発明の第３実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図９はコネクタの片面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図、図１０はコネクタの他面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図であり、図１１はパイプの接続状態で図９中Ｃ−Ｃ線に対応する断面図、図１２はパイプの接続状態で図９中Ｄ−Ｄ線に対応する断面図である。
【００３７】
本実施形態の熱交換器の配管接続構造にあっても第１実施形態と同様にコンデンサ１に適用してあり、該コンデンサ１は、図９，図１０に示すようにヘッダタンク３に設けたコネクタ１０に形成した貫通通路１４の両面側開口部１４ａ，１４ｂにパイプ４の接続が可能となっており、かつ、それら両開口部１４ａ，１４ｂのうちパイプ４が接続されない方の開口部をプラグ１５Ａで密閉するようになっており、特に本実施形態では上記プラグ１５を、パイプ４が貫通通路１４に挿入される先端部に一体に設けてある。
【００３８】
即ち、パイプ４は、図９に示すように先端開口部４ｃが閉止板３０で閉塞されているとともに、その先端から適宜距離Ｌだけ下がった部位に縮径部４ｄが形成され、その縮径部４ｄに開口部４ｅが形成され、これにより、縮径部４ｄの開口部４ｅを介してパイプ４が貫通通路１４と連通し、更には連通通路１３通じてヘッダタンク３内に連通する。ここで、縮径部４ｄよりも先端側が前記プラグ１５Ａとなる。
【００３９】
以上の構成により本実施形態のコンデンサ１の配管接続構造によれば、第１実施形態と同様にコネクタ１０に貫通通路１４を形成してあるので、図９に示すように貫通通路１４の片面側開口部１４ａにパイプ４を接続できる一方、図１０に示すように貫通通路１４の他面側開口部１４ｂにパイプ４を接続できるとともに、貫通通路１４のパイプ４が接続されない方の開口部をプラグ１５Ａで密閉できるようになっている。
【００４０】
従って、第１・第２実施形態と同様にパイプ４の接続口のレイアウト自由度が増して、コンデンサ１の標準化を容易にできる。
【００４１】
また本実施形態では、プラグ１５をパイプ４に一体に設けたので、パイプ４を接続する際に、貫通通路１４の片面側開口部１４ａまたは他面側開口部１４ｂのいずれか一方の開口部から挿入すると同時に、その先端部に設けたプラグ１５で他方の開口部を密閉することができる。
【００４２】
このため、パイプ４の接続作業が容易になるとともに、プラグ１５をパイプ４に一体化させたことにより部品点数が減少し、コストを低下させることができる。
【００４３】
ところで、本発明は前記第１〜第３実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、例えば、熱交換器はコンデンサに限ることなくエバポレータやヒータコア等の他の熱交換器にあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態におけるコネクタの片面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるコネクタの他面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態における熱交換器の片側を示す要部斜視図。
【図４】図３中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図。
【図５】図３中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図。
【図６】本発明の第２実施形態におけるコネクタの片面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態におけるコネクタの他面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図。
【図８】本発明の第２実施形態におけるパイプをコネクタに接続した部分の拡大断面図。
【図９】本発明の第３実施形態におけるコネクタの片面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図。
【図１０】本発明の第３実施形態におけるコネクタの他面側にパイプを接続する状態を示す分解斜視図。
【図１１】本発明の第３実施形態におけるパイプの接続状態で図９中Ｃ−Ｃ線に対応する断面図。
【図１２】本発明の第３実施形態におけるパイプの接続状態で図９中Ｄ−Ｄ線に対応する断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１  コンデンサ（熱交換器）
２  コア部
３  ヘッダタンク
４  パイプ
１０  コネクタ
１０ａ  コネクタの片面
１０ｂ  コネクタの他面
１３  連通通路
１４  貫通通路
１４ａ  貫通通路の片面側開口部
１４ｂ  貫通通路の他面側開口部
１５，１５Ａ  プラグ（閉止部材）
２０  取付用ブラケット（ブラケット）
【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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