(57)【要約】      （修正有）【課題】機械室スペースを縮小し、その分庫内の収納容積を拡大するとともに、放熱ファンによる外気の供給が遮断された場合でも、機械室内部を空冷することができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵庫本体１の背面下部に形成された機械室１５内の幅方向の一方に寄せて配置された冷媒圧縮機１２と、冷媒圧縮機１２より高い位置に前記機械室１５の幅方向の他方側の背面壁に沿って配置した凝縮器１３と、この凝縮器１３に対向して配置した放熱ファン１８とを備え、冷蔵庫本体１の底部に放熱ファン１８が空気を吸引するための吸込み口２１を形成し、冷媒圧縮機１２と対向する位置に下方通気口２５を、凝縮器１３と対向する位置に上方通気口２８をそれぞれ形成して、前記吸込み口２１からの空気の供給が遮断された場合に、自然対流により、下方通気口２８から吸引した空気を前記圧縮機１２と凝縮器１３に流通して上方通気口２５から吐出するようにした。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫本体の背面下部に形成された機械室と、この機械室内の幅方向の一方に寄せて配置された冷媒圧縮機と、冷媒圧縮機より高い位置に前記機械室の幅方向の他方側の背面壁に沿って配置した凝縮器と、この凝縮器に対向して軸流が本体の前後方向になるように配置した放熱ファンとを備え、
冷蔵庫本体の底部に放熱ファンが機械室内部に空気を吸引するための吸込み口を形成するとともに、機械室の背面壁において、冷媒圧縮機と対向する位置に下方通気口を、凝縮器と対向する位置に上方通気口をそれぞれ形成し、前記吸込み口からの空気の供給が遮断された場合に、自然対流により、下方通気口から吸引した空気を前記圧縮機と凝縮器に流通して上方通気口から吐出するようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒圧縮機や凝縮器などの配置構成を改良して機械室をコンパクト化した冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般の家庭用冷蔵庫の大形化は著しく、台所スペースの関係からも外形サイズは限界の状態である。そのため、さらに収納容積を拡大するための施策としては、真空断熱パネルなど断熱性能の高い材料によって断熱厚さを低減し、その分庫内容積を拡大したり、庫内外の部品レイアウトを改良してデッドスペースを低減するなど種々の方策が検討されている。
【０００３】
本件特許出願人においても、図１５や図１６に示すように、冷蔵庫本体１０１の背面下部に形成した機械室１０５内の幅方向の一方に冷媒圧縮機１０２を寄せて設置し、貯蔵室内を冷却する冷却器１０９を前記圧縮機１０２上方の庫内側で、且つ圧縮機とは幅方向の反対側に配置するとともに、凝縮器１０３を平板状にして本体の底面部に設置し、さらに、冷蔵庫の制御電源基板１０７を機械室１０５内の幅方向における圧縮機の他方の幅広空間に配置して冷却器１０９と圧縮機１０２、凝縮器１０３および制御電源基板１０７の配置関係や構造を変更することにより、冷却器１０９の熱的ロスを低減し、断熱効率を向上するとともに機械室１０５や凝縮器１０３の放熱効率を高めて省電力効果を得ることができる冷蔵庫を出願している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−９８５５９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、上記特許文献１の構成では、放熱面積を拡大すべく平板状の凝縮器１０３を本体底面のほぼ全面に亙って配置しているが、放熱ファン１０８に対する幅面積が大きいため、送風によっても熱交換しない部分が凝縮器１０３に生じることになる。さらに熱交換が不充分なことから該部分の雰囲気温度が高くなって庫内への断熱性能が低下するという問題があり、また、凝縮器自体の容積が大きいことから、占有スペースが大きくなるとともに部品コストが高くなる欠点があった。
【０００５】
一方、放熱ファン１０８は、機械室１０５内において、本体の幅方向に軸流となるように圧縮機１０２に隣接して設置されているため、放熱ファン１０８およびファンケーシング１１０の奥行きや高さ寸法が大きいことから機械室スペースの縮小に繋がらず、庫内の有効容積拡大への貢献度は低いものであった。
【０００６】
他の従来例としては、凝縮器を圧縮機や放熱ファンとともに機械室内に収納する構成が存在するが、この場合は、スペース上の制約から蒸発皿を圧縮機の上部などに設置しなければならないので機械室の高さ寸法が高くなり、依然として、機械室スペースの縮小には繋がらなかった。
【０００７】
また、機械室内部に外気を取り込む吸込み口は、通常、冷蔵庫本体の底面や背面などの掃除しにくい場所に配設されているため、長期間清掃されず放置されている場合がある。かかる場合、吸込み口には、大量の埃が堆積して外気の供給が遮断され、凝縮器などの放熱が阻害されることで冷凍力が著しく低下する問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、冷媒圧縮機や放熱ファン、および凝縮器などの機械室内における配置構造を改良することにより、機械室内の放熱効率の向上と機械室内に配置された各装入部品をコンパクトに設置して機械室の省スペース化を図り、その分庫内の収納容積を拡大するとともに、機械室内部に外気を取り込む吸込み口に目詰まりが生じた場合であっても、機械室内に外気を自然対流させることで、機械室内に配置された凝縮器などの装入部品を冷却することができる冷蔵庫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】
【０００９】
本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫本体の背面下部に形成された機械室と、この機械室内の幅方向の一方に寄せて配置された冷媒圧縮機と、冷媒圧縮機より高い位置に前記機械室の幅方向の他方側の背面壁に沿って配置した凝縮器と、この凝縮器に対向して軸流が本体の前後方向になるように配置した放熱ファンとを備え、冷蔵庫本体の底部に放熱ファンが機械室内部に空気を吸引するための吸込み口を形成するとともに、機械室の背面壁において、冷媒圧縮機と対向する位置に下方通気口を、凝縮器と対向する位置に上方通気口をそれぞれ形成し、前記吸込み口からの空気の供給が遮断された場合に、自然対流により、下方通気口から吸引した空気を前記圧縮機と凝縮器に送風して上方通気口から吐出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
機械室内に配置される各部品の効率的配置構成によって、機械室スペースのコンパクト化とともに圧縮機や凝縮器の放熱効率を向上することができ、外形サイズに対する庫内収納容積を拡大して容積効率の高い冷蔵庫を得ることができる。また、機械室の背面壁において、冷媒圧縮機と対向する位置に下方通気口を、凝縮器と対向する位置に上方通気口をそれぞれ形成することにより、埃の付着などにより吸込み口から外気の供給が遮断された場合であっても、自然対流により下方通気口から外気を吸い込み上方通気口から吐き出すように機械室内部に空気を流通させることができ、機械室内に配置された凝縮器などの部品を冷却して冷凍力の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１に縦断面図、図２に背部からの機械室部分の斜視図を示す冷蔵庫本体１は、外箱２の内面に断熱壁３を介して設けた内箱４により貯蔵空間を形成し、仕切壁により冷蔵室５や野菜室６、冷凍室７など複数の貯蔵室に区分している。
【００１２】
各貯蔵室は、冷蔵空間や冷凍空間毎に配置した冷蔵用冷却器８や冷凍用冷却器９およびファン１０，１１によってそれぞれ所定の設定温度に冷却保持されるものであり、各冷却器８，９は、圧縮機１２や凝縮器１３などからなる冷凍サイクルの運転によって冷媒を供給される。
【００１３】
冷凍サイクル中の圧縮機１２は、冷蔵庫本体１の背面下部に形成した機械室１５に設置されており、本体の幅方向に亙って設けたコンプ台１６上にクッション体を介して取り付けられている。
【００１４】
凝縮器１３は、圧縮機１２からの高温高圧の冷媒ガスを受けて放熱させ凝縮させるものであって、凝縮器１３からの冷媒は減圧管である毛細管を経由して各貯蔵室内の冷蔵用冷却器８あるいは冷凍用冷却器９に供給され、蒸発することで貯蔵室内を所定の空気温度に冷却するものであり、前記機械室１５の背部に立設させている。
【００１５】
しかして、機械室１５は、図３に要部の縦断面図、図４に下方の圧縮機１２部分の横断面図で示すように、本体の背面下部に冷凍室７側に突出する段部１７を形成し、この段部１７によって、幅方向に亙る所定の奥行きと高さ寸法を有する空間を形成するようにしており、機械室１５空間の幅方向の一方に寄せて前記冷媒圧縮機１２を設置し、圧縮機から他方の幅広空間側を放熱ダクトとして外気を機械室１５内に導入する放熱ファン１８および凝縮器１３、除霜水を蒸発させる蒸発皿１９などを設置している。
【００１６】
放熱ファン１８は、図５に示すように、ファンケーシング２０のベルマウス部２０ａに取り付けられ、軸流が機械室１５の前後方向となるように配置されている。詳細には、ファンケーシング２０は、下端部がコンプ台１６に固定され、上端部が段部１７の後端に固定されることで、段部１７との間に若干の間隙Ｓ１を形成しつつ、周縁を段部１７に当接するように配置されている。より詳細には、ファンケーシング２０は、図６，７に示すように、その両側下端部に形成されたスライドフック２０ｂをコンプ台１６に穿設された係合孔３０に挿通し、冷蔵庫本体１後方へスライドさせることで下端を固定するとともに、ファンケーシング２０の上端部から後方へ延設する係止部２０ｃを段部１７後端に係止させた状態でネジ止めすることにより上端を固定する。このような固定構成であれば、簡便で作業性に優れることに加え、ファンケーシング２０は、冷蔵庫本体１を組み込まれた状態において段部１７によって後方へ押圧されるため、ファンケーシング２０を確実に固定することができる。
【００１７】
このファンケーシング２０の下端前方のコンプ台１６には、ファンケーシング２０幅に亙って複数の開口からなる外気の吸込み口２１を穿設している。放熱ファン１８の後方には、前記複数層の平板状に形成した凝縮器１３を配置しており、凝縮器１３はその下端を放熱ファン１８に対向させ、上部は機械室１５より上方まで延出して外箱後板２ａに形成した凹部２２に沿うように立設させている。
【００１８】
凝縮器１３は、図５に示すように、複数層に蛇行形成した冷媒パイプ１３ａの間に鋼板などの良熱伝導体で形成したエアガイド板１３ｂを介在させて溶着することで平板状としたものであり、前記エアガイド板１３ｂには、冷媒パイプ１３ａに沿った空気流通口となる開口１３ｃを切り起こして形成するとともに、この切り起こし片を板体の両側に傾斜配設させて風向ガイド片１３ｄとし、放熱ファン１８からの空気流を矢印のように上方に導いて冷媒パイプ１３ａの熱交換動作を助長すると同時にエアガイド板１３ｂ自らも熱伝導体であることから放熱板として作用するものである。
【００１９】
このとき、前記凝縮器１３への放熱ファン１８の送風において、送風の上流側と凝縮器１３内の冷媒流の下流側とが近接するように対応させ、順次送風の下流側と凝縮器の冷媒流の上流側とを熱交換させるようにしている。つまり、蛇行形成した冷媒パイプ１３ａを２層に配置した場合は、放熱ファン１８に近い方に比較的温度の低い冷媒パイプ１３ａ内冷媒流の下流側が位置するように配置させることによって、より効果的な冷却性能を得ることができるものであり、また、上下位置についても高温冷媒側を高い位置になるように配置するとよい。
【００２０】
なお、凝縮器構成としては、上記に限らず、蛇行冷媒パイプの両面に放熱ワイヤを溶着した周知のワイヤコンデンサを複数層に重ね合わせたものを立設するようにしてもよく、また、これら双方を組み合わせて配設するようにしてもよい。
【００２１】
そして、前記放熱ファン１８と凝縮器１３の下方におけるコンプ台１６上には、冷却器８，９からの除霜水を受けて蒸発処理する蒸発皿１９が配設されている。蒸発皿１９の内部には圧縮機１２から吐出パイプ２６が延設されており、該吐出パイプ２６を貯まった除霜水に浸漬させることで、高温の冷媒熱により除霜水を蒸発させるように構成されている。
【００２２】
このような蒸発皿１９は、図７，８に示すように、前端に設けられた弾性フック３４を吸込み口２１と係合させるとともに、蒸発皿１９の後端をネジ止めすることにより、コンプ台１６の所定位置に固定されている。より詳細には、図９に示すように、蒸発皿１９の前端部には略Ｌ字形状の弾性フック３４が一体に延設されており、この弾性フック３４の先端に設けられた突起３４ａと吸込み口２１とを係合させることにより、蒸発皿１９の前部をコンプ台１６に固定する。そして、蒸発皿１９の前部を固定した状態において、コンプ台１６の後端から上方へ突設されたツバ部３６と蒸発皿１９の後端とを冷蔵庫本体１の外側からネジ３８により固定する。このように外側からネジ固定されることで、蒸発皿１９は後方へ引き寄せられ、弾性フック３４の弾性により突起３４ａを後方へ付勢するようになる。
【００２３】
このように蒸発皿１９をコンプ台１６に固定することで、組立作業が容易になるとともに、弾性フック３４が発揮する弾性力により、蒸発皿１９はガタつくことなく強固にコンプ台１６と固定されるため、放熱ファン１８や圧縮機１２などの振動により発生するファンケーシング２０やコンプ台１６との接触音を低減することができる。
【００２４】
また、図２で示すように、凝縮器１３に隣接する圧縮機１２の上方に位置する後板の凹部２２には、冷蔵庫の運転を制御する電源回路やインバータスイッチング回路、モーターコントロール回路、整流回路などを搭載したプリント配線基板２７を外箱後板２ａに沿うように配置している。
【００２５】
このプリント配線基板２７は、基部２７ａから凸部２７ｂが延設された平面凸形状をなしており、凹部２２に配設された状態において、凸部２７ｂが上方に位置するように配設されている。そして、圧縮機１２の上方に位置する基部２７ａの下端には、束線を接続するコネクタ４０が配設されており、圧縮機１２の発する熱によって、束線の接続部分に結露が発生するのを抑え、プリント配線基板２７の破損を防止するようになっている。また、プリント配線基板２７の凸部２７ｂには、整流回路やコンデンサなどの比較的発熱量が大きいＡＣ部品を配設することで、ＡＣ部品などから発生する熱を上方へ逃がして、基部２７ａ付近の内部温度の上昇を抑えることができる。その際、凸部２７ｂの上方には空隙Ｓ２を設けることが好ましく、これにより、ＡＣ部品などから発生する熱を空隙Ｓ２に滞留させることができ、プリント配線基板２７の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【００２６】
機械室１５の背部には、図１０に示すように、少なくともＡＣ部品が配設された凸部２７ｂの外表面を覆うようにＡＢＳなどの樹脂からなるＰＣ板カバー３２が配設されており、その他の部分、すなわち、圧縮機１２が配置された機械室１５の下端から凝縮器１３の上端部までを覆うように鉄など金属からなるカバー体２３が配設され、機械室１５の背面壁を形成している。このようにＡＢＳ樹脂と金属とで機械室１５の背部を構成することにより、圧縮機１２や凝縮器１３から発生する熱がカバー体２３を介してＰＣ板カバー３２へ熱伝導するのを抑えることができる。なお、ＰＣ板カバー３２を構成する樹脂は黒色など輻射熱を吸収しやすい色であることが好ましい。
【００２７】
そして、カバー体２３の上端部であって凝縮器１３の上部と対向する位置には、上方通気口２５が穿設されており、凝縮器１３を立設した外箱後板２ａの凹部２２との間に形成されたダクト２４と機械室１５外部とを連通するようになっている。また、カバー体２３の下端部であって圧縮機１２と対向する位置には、下方通気口２８が穿設されている。
【００２８】
圧縮機１２や凝縮器１３などの機械室１５内の各部品は、以上のように配置されており、放熱ファン１８の回転時には、図３や図４の矢印で示すように、冷蔵庫前方の外気を本体の底部を介して吸込み口２１から吸引し、ベルマウス部から機械室１５内に吹き出すようにしている。
【００２９】
放熱ファン１８によって機械室１５内に吹き出された空気は、軸流に沿って後方に送流されるが、カバー体２３に衝接して一部は、図３中の矢印にように、上方に導かれて後板の凹部２２とカバー体２３で形成されるダクト２４内に流入し、ファンから直接吹き出される風により凝縮器１３と熱交換してこれを冷却するものであり、図１０にも示すように、カバー体２３上端の上方通気口２５から外部に流出する。特に、凝縮器１３は、従来の構成による大きな表面積で熱交換ができない箇所を生じる場合と相違して、速い風速による大きな熱交換風量が得られ、凝縮器１３自体のコンパクト化をもはかることができる。
【００３０】
同時に、吹き出し空気の一部はカバー体２３に衝接することで本体幅の中心方向に分流され、圧縮機１２と熱交換して放熱した後、カバー体２３の側方に穿設した下方通気口２８から外部に流出する。この場合の空気流も放熱ファン１８からの吹き出し空気であるため風速も速く、空気温度も従来に比し未だ熱交換していないことから低温であり冷却効果は大きいものであり、圧縮機１２および凝縮器１３の放熱効率を高めることができ、効果的な冷凍運転により消費電力を低減することができる。
【００３１】
このとき、放熱ファン１８の回転軸は機械室１５の前後方向に一致させており、従来の機械室の幅方向に沿わせた構成に対して、ファン径を含めたケーシング寸法が奥行き寸法に影響を与えることがないので放熱ファン１８設置のための奥行き寸法を浅くすることができ、機械室１５容積を大きく削減することができる。
【００３２】
また、蒸発皿１９に対しては、圧縮機１２と凝縮器１３側への双方の空気がその上部を流れるものであり、前記皿内部に配設した吐出パイプ２６の熱、および圧縮機や凝縮器による機械室１５内の高温雰囲気と相俟って効果的に除霜水の蒸発作用をおこなうようにしている。
【００３３】
一方、例えば、放熱ファン１８が長期間運転されることなどにより、吸い込み口２１に埃が堆積して吸い込み口２１の目詰まり現象が生じ、外気の供給が遮断される場合がある。かかる場合、放熱ファン１８は、たとえ回転しても空回り状態となって機械室１５内部に外気を送り込むことができなくなるが、本実施形態の冷蔵庫であれば、カバー体２３の凝縮器１３上部と対向する位置に上方通気口２５が形成され、冷媒圧縮機１２と対向する位置に下方通気口２８を形成されているため、凝縮器１３により暖められた空気が上方通気口２５より機械室１５外部へ放出されることで、内圧の下がった機械室１５に下方通気口２８から外気が取り込まれ、この取り込まれた外気は、圧縮機１２や凝縮器１３などと熱交換して上方通気口２５より放出される。つまり、圧縮機１２や凝縮器１３などから発生する熱により、下方通気口２８を吸気口とし、上方通気口２５を排気口として、機械室１５内部で自然対流を発生させることで、凝縮器１３などの機械室１５に配置された部品を冷却することが可能となり、冷凍サイクルの冷凍力を確保することができる。
【００３４】
ところで、図１１に示すように、冷蔵庫本体１の底面をなしている外箱底面４２の前方両側端部には、冷蔵庫本体１の前部を支えて前方への転倒を防止する前足２９が配設され、その内側に冷蔵庫本体１を搬送するための手掛け４４が配設されている。
【００３５】
前足２９は、図１２に示すように、外箱底面４２に固定されるベース部２９ａと、その前端下部に配設される足部２９ａとを備え、足部２９ｂが冷蔵庫本体１の前面より前方において床面に当接するように、ベース部２９ａを外箱底面にねじ止めにより固定している。
【００３６】
このような前足２９において、冷蔵庫本体１が前方へ転倒する直前、前足２９のベース部２９ａには、外箱底面４２から引き離す方向への回転モーメントが作用するとともに、ベース部２９ａ幅方向中央に設けられたねじ止め用のビス２９ｃにより外箱底面４２側へ引っ張られる力が作用することとなる。そのため、ベース部２９ａは、その両側部が下方へ変位する幅方向のたわみ変形が生じる。そこで、ベース部２９ａにおける外箱底面と接触する接触面に幅方向へのビード２９ｄを形成することにより、強度を向上してベース部２９ａの幅方向のたわみ変形を抑制することができ、冷蔵庫本体１が前方へ転倒するのを防止することができる。
【００３７】
手掛け４４は、図１３，１４に示すように、冷蔵庫本体１を搬送する人の指が通され握持される手掛け部４４ａが、冷蔵庫本体１の前面より前方に位置するように、外箱底面に形成された凹部４６においてねじ止めにより固定されている。このように、手掛け部４４ａを冷蔵庫本体１の前面より前方に配置することにより、運搬者が持ち易く、手掛け部４４ａを冷蔵庫本体１の底面に配置した場合に比べて、外箱底板の位置を下方に下げることができ、その分庫内の収納容積を拡大することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、機械室をコンパクトにして庫内容積を大きくした冷蔵庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】図１の冷蔵庫の機械室を背面方向からみた斜視図である。
【図３】図２における機械室部分の拡大縦断面図である。
【図４】図２における機械室の圧縮機部分の横断面図である。
【図５】図３における凝縮器形態を示す概略縦断面図である。
【図６】ファンケーシングの固定構成を説明するためのコンプ台の斜視図である。
【図７】機械室の要部を示す斜視図である。
【図８】蒸発皿の固定構成を説明するためのコンプ台の斜視図である。
【図９】蒸発皿がコンプ台に固定された状態を示す断面図である。
【図１０】図２の機械室部分にカバー体を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１１】冷蔵庫の要部拡大斜視図である。
【図１２】前足の取り付け状態を示す分解斜視図である。
【図１３】外箱底板に固定された手掛けを示す斜視図である。
【図１４】手掛けの固定状態を示す冷蔵庫の要部拡大断面図である。
【図１５】従来の冷蔵庫の機械室を示す背面図である。
【図１６】図１５の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  冷蔵庫本体        ２  外箱          ２ａ  後板
２ｂ  底面          ３、３ａ  断熱壁      ４  内箱
４ａ  内箱底面        ７  冷凍室        ８、９  冷却器
１２  圧縮機        １３  凝縮器        １５  機械室
１６  コンプ台        １７  段部        １８  放熱ファン
１９  蒸発皿        ２０  ファンケーシング  ２０ａ  小孔
２１  吸込み口        ２２  凹部        ２３  カバー体      ２４  ダクト        ２５  上方通気口      ２７  プリント配線基板
２８  下方通気口      ２９  前足
【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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