(57)【要約】【課題】本発明は針電極と対向電極の間の沿面距離を長くし、広い範囲で放電させることにより、安全性を向上させることを目的とするものである。【解決手段】筒形状のケース部１３の一端開口部からこのケース部１３内に、その先端側を挿入した放電電極１５と、絶縁性基板１４とを備え、この絶縁性基板１４は、孔部１６と、この孔部１６の外周に配置した吸着手段１７と、この吸着手段１７に通電する対向電極１８とを有し、放電電極１５は、ケース部１３内において所定間隔離した位置で、ケース部１３の一端開口部側から他端開口部側に向けて順次配置した第１の保持部２０、第２の保持部２１により保持し、第１の保持部２０、第２の保持部２１は、ケース部の一端開口部から他端開口部に向けて流れる送風が通過する通風開口部を有すると共に絶縁材料で形成したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状のケース部と、このケース部の一端開口部からこのケース部内に、その先端側を挿入した放電電極と、前記放電電極の先端側に所定間隔をおいて対向配置した絶縁性基板とを備え、前記絶縁性基板は、前記放電電極の先端側に対向する部分に配置した孔部と、この孔部の外周に配置した吸着手段と、この吸着手段に通電する対向電極とを有し、前記放電電極は、前記ケース部内において所定間隔離した位置で、ケース部の一端開口部側から他端開口部側に向けて順次配置した第１、第２の保持部により保持した構成とし、これら第１、第２の保持部は、前記ケース部の一端開口部から他端開口部に向けて流れる送風が通過する通風開口部を有すると共に第１、第２の保持部を絶縁材料で形成した構成とし、前記対向電極と前記放電電極には電源部から電圧を印加する構成とした活性種発生装置。
【請求項２】
前記第１、第２の保持部間のケース部分に側面開口部を設けた請求項１に記載の活性種発生装置。
【請求項３】
ケース部の側面開口部を介して前記電源部と前記放電電極を接続した請求項２に記載の活性種発生装置。
【請求項４】
前記第１、第２の保持部は、前記ケース部の内周面から前記放電電極に向けて伸びた複数の保持腕と、保持腕間に設けた通風開口部を有する構成とし、前記側面開口部は、前記第１、第２の保持部間において、第２の保持部の保持腕の延長部分に形成された請求項１から３のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【請求項５】
第２の保持部の保持腕は、前記放電電極側から前記側面開口部に向けて、前記ケース部の他端開口部側に向けて傾斜させた構成とした請求項４に記載の活性種発生装置。
【請求項６】
前記第１、第２の保持部のそれぞれに形成した通風開口部は、前記ケース部の軸方向の外周においてずらせて配置した請求項１から５のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【請求項７】
絶縁性基板はケース部の他端開口部に配置した請求項１から６のいずれか一つに記載の活性種発生装置。
【請求項８】
絶縁性基板をケース部の他端開口部に装着するリング形状の固定部を設けた請求項７に記載の活性種発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空間の除菌や脱臭等を行う活性種発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気中にラジカルなどの活性種を供給し、この活性種による清浄化作用により、この空気を清浄化する活性種発生装置が開発されている。
【０００３】
従来のこの種、活性種発生装置は、本体ケースと、放電電極と、この放電電極に対向する対向電極と、これらの放電電極と対向電極とに電圧を印加する電源部と、対向電極の表面に設けた吸着手段とを備えた構成であった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２０６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の活性種発生装置では、放電電極と対向電極間に電圧を印加することで、コロナ放電を行わせ、これによって吸着手段に吸着した水分を分解し、活性種を発生させるようになっていた。
【０００６】
このような構成において、放電電極の先端に埃が付着し、活性種の発生が不安定になる場合があった。
【０００７】
そこで従来は、放電電極の上流側にフィルターを備えることにより、埃の付着を低減していた。しかし、微細な埃は通過するため、微細な埃が放電電極の先端へ付着する場合があった。
【０００８】
そこで、本発明は、放電電極の先端への微細な埃の付着を抑制し、活性種の発生を安定させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、筒形状のケース部と、このケース部の一端開口部からこのケース部内に、その先端側を挿入した放電電極と、前記放電電極の先端側に所定間隔をおいて対向配置した絶縁性基板とを備え、前記絶縁性基板は、前記放電電極の先端側に対向する部分に配置した孔部と、この孔部の外周に配置した吸着手段と、この吸着手段に通電する対向電極とを有し、前記放電電極は、前記ケース部内において所定間隔離した位置で、ケース部の一端開口部側から他端開口部側に向けて順次配置した第１、第２の保持部により保持した構成とし、これら第１、第２の保持部は、前記ケース部の一端開口部から他端開口部に向けて流れる送風が通過する通風開口部を有すると共に第１、第２の保持部を絶縁材料で形成した構成とし、前記対向電極と前記放電電極には電源部から電圧を印加する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、筒形状のケース部と、このケース部の一端開口部からこのケース部内に、その先端側を挿入した放電電極と、前記放電電極の先端側に所定間隔をおいて対向配置した絶縁性基板とを備え、前記絶縁性基板は、前記放電電極の先端側に対向する部分に配置した孔部と、この孔部の外周に配置した吸着手段と、この吸着手段に通電する対向電極とを有し、前記放電電極は、前記ケース部内において所定間隔離した位置で、ケース部の一端開口部側から他端開口部側に向けて順次配置した第１、第２の保持部により保持した構成とし、これら第１、第２の保持部は、前記ケース部の一端開口部から他端開口部に向けて流れる送風が通過する通風開口部を有すると共に第１、第２の保持部を絶縁材料で形成した構成とし、前記対向電極と前記放電電極には電源部から電圧を印加する構成としたもので、放電電極の先端への微細な埃の付着を抑制し、活性種の発生を安定させることができる。
【００１１】
すなわち、第１の保持部、および第２の保持部を絶縁材料で形成しているので、電源部によって対向電極と放電電極とに電圧が印加されると、第１の保持部と、第２の保持部とが帯電する。ここで、これらの帯電した第１の保持部と第２の保持部の通風開口部を送風空気が通過する際に、微細な埃が静電気の力で第１の保持部、および第２の保持部に吸着する。
【００１２】
つまり、送風空気が第１の保持部と第２の保持部の通風開口部を通過する際に、微細な埃が静電気の力で吸着され、微細な埃が低減した空気が、放電電極の先端が位置する空間に流れ込むので、放電電極の先端への微細な埃の付着を抑制し、活性種の発生を安定させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における活性種発生装置の斜視図
【図２】同活性種発生装置の断面図
【図３】同活性種発生装置の分解斜視図
【図４】同活性種発生装置の要部拡大図
【図５】同活性種発生装置におけるプラスコロナ放電の概念を示す図
【図６】同活性種発生装置におけるマイナスコロナ放電の概念を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１には、活性種発生装置１の外観図が示されている。この活性種発生装置１は、室内内の空気中にラジカルなどの活性種を供給することで、この活性種による清浄化作用により、空気を清浄化するものである。
【００１６】
図２は、図１における活性種発生装置１の断面を示している。
【００１７】
活性種発生装置１は、吸気口３と排気口４を有する本体ケース５と、この本体ケース５内に設けられた活性種発生手段６と、送風手段７と、電源部２とを備えている。
【００１８】
本体ケース５は、略箱形状で天面に排気口４を備え、側面に吸気口３を設けている。この吸気口３に対向して、送風手段７を備えている。この送風手段７は、スクロール形状のケーシング８と、このケーシング８内に設けた電動機９と、この電動機９によって回転する羽根１０とから形成している。
【００１９】
ケーシング８は、側面には円形状の吸込口１１を、天面には吐出口１２を備えている。ケーシング８の吸込口１１が、本体ケース５の吸気口３に対向している。ケーシング８の吐出口１２と、本体ケース５の排気口４との間の風路に活性種発生手段６を設けている。室内の空気は、送風手段７によって、本体ケース５の吸気口３から吸い込まれ、活性種発生手段６を介して、排気口４から室内へ送風される。
【００２０】
活性種発生手段６は、図３に示すように、筒形状のケース部１３と、このケース部１３の一端開口部（図３の下方）からこのケース部１３内に、その先端側を挿入した棒形状の放電電極１５と、放電電極１５の先端側に所定間隔をおいて対向配置した平板形状の絶縁性基板１４とを備えている。
【００２１】
放電電極１５の材質は、コロナ放電をさせるＳＵＳやタングステンなどである。また、放電電極１５は単一の材料で形成したものである。これにより、めっき等の処理をした場合に比べ、放電電極１５の耐久性の向上が図れるものである。
【００２２】
絶縁性基板１４は、放電電極１５の先端側に対向する部分に円形の孔である孔部１６を備え、この孔部１６の内周および絶縁性基板１４の放電電極１５側の（図３の下面）の孔部１６周縁に配置した吸着手段１７とから形成している。
【００２３】
この孔部１６の放電電極１５側の外周には、リング形状の導電部２８を備え、この導電部２８の角部には、対向電極１８を有している。なお、絶縁性基板１４は、セラミック基板であっても、フッ素などの樹脂基板であっても良い。セラミック基板として、シリカ、アルミ、マグネシウムのうちいずれか１つを含む基板であっても、アルミナ基板であっても良い。オゾンやラジカルで腐食されにくい無機系のものあるいはフッ素樹脂であれば良いためである。なお、セラミックの表面抵抗は、１０6から１０10Ω／□であることが望ましい。
【００２４】
図４に示すように、吸着手段１７は、絶縁性基板１４の近傍の水分を吸着する吸着剤２９と、この吸着剤２９と絶縁性基板１４を接着する接着剤３０とから形成している。吸着剤２９は、水を吸着する平均粒子径０．５マイクロメートルから数十マイクロメートル程度の粒子で、表面に細孔３１を有しているゼオライトである。なお、吸着剤２９としてゼオライトを例に挙げたが、吸着剤２９は、ナノレベルの細孔３１を有し、いわゆるＫｅｌｖｉｎの毛管凝縮現象により細孔内で水蒸気が凝縮し得るような細孔３１を有する構造を有する多孔質構造体であれば、シリカ、ゼオライト、デシカイト、アロフィン、イモゴライトなどでも、これらのうちいずれか１つを含むものでも良い。また、粒子間の隙間を利用して水を吸着する、多孔質アルミナ、多孔質シリカ、多孔質チタニアであっても良い。なお、吸着剤２９は、細孔３１に空気中の水蒸気を吸着させるものであるが、細孔３１が接着剤３０の粒子で埋まりにくい平均粒子径であれば、空気中の水蒸気を吸着することができる。なお、吸着剤２９は接着剤３０よりも平均粒子径が大きいものであっても良い。
【００２５】
接着剤３０は、吸着剤２９と、絶縁性基板１４とを接着するコロイダルシリカである。なお、接着剤３０は、ゼオライトなどの吸着剤２９の平均粒子径より小さく、ゼオライトの表面に開いている細孔よりも大きい平均粒子径であれば良い。また、細孔３１を閉塞させなければ、接着剤３０としてガラス粉や、シリケート化合物を用いてもよい。
【００２６】
導電部２８は、図３に示すように、絶縁性基板１４とケース部１３との間に位置すると共に、吸着手段１７と導電部２８とは接するものである。つまり、対向電極１８と吸着手段１７とは通電状態にある。対向電極１８は、ＳＵＳなどのステンレス、アルミ、金、銀、銅などで形成されている。なお、これらに限られること無く、導電性の素材であれば良い。
【００２７】
これら絶縁性基板１４と、導電部２８とは、筒形状のケース部１３の他端開口部に嵌る固定部１９によって、ケース部１３に固定されるものである。対向電極１８と放電電極１５には電源部２から電圧を印加する構成である。
【００２８】
本実施形態における特徴は、放電電極１５は、絶縁材料で形成した第１の保持部２０と、第２の保持部２１とにより保持されている点である。
【００２９】
第１の保持部２０と第２の保持部２１とは、ケース部１３内において所定間隔離した位置で、ケース部１３の一端開口部側から他端開口部側に向けて順次配置されている。ケース部１３の一端開口部側には、第１の保持部２０を備え、ケース部１３の他端開口部側には、第２の保持部２１を備えている。
【００３０】
第１の保持部２０は、筒形状のケース部１３の内面から、中心軸方向に伸びた複数の四角柱形状の第１の保持腕２２と、この第１の保持腕２２間に設けた第１の通風開口部２４から形成している。同様に、第２の保持部２１は、筒形状のケース部１３の内面から、中心軸方向に伸びた複数の四角柱形状の第２の保持腕２３と、第２の保持腕２３間に設けた第２の通風開口部２５とから形成している。送風手段７によって、側面開口部２６の一端開口部から他端開口部に向けて流れる送風が、これら第１の通風開口部２４と、第２の通風開口部２５とを通過するものである。
【００３１】
すなわち、第１の保持部２０、および第２の保持部２１を絶縁材料で形成しているので、電源部２によって対向電極１８と放電電極１５とに電圧が印加されると、第１の保持部２０と、第２の保持部２１とが帯電する。ここで、これらの帯電した第１の保持部２０と第２の保持部２１の通風開口部を送風空気が通過する際に、微細な埃が静電気の力で第１の保持部２０、および第２の保持部２１に吸着する。
【００３２】
つまり、送風空気が第１の保持部２０と第２の保持部２１の通風開口部である第１の通風開口部２４と、第２の通風開口部２５とを通過する際に、微細な埃が静電気の力で吸着され、微細な埃が低減した空気が、放電電極１５の先端が位置する空間に流れ込むので、放電電極１５の先端への微細な埃の付着を抑制し、活性種の発生を安定させることができるものである。
【００３３】
ここで、放電電極１５にプラスの電圧を印加した場合について説明を行う。図５のように、この放電電極１５に、電源部２により放電電圧をプラス約３〜１０ＫＶで印加を行うと、放電電極１５表面に強い電界が形成される。放電電極１５にプラスの高電圧が印加されているため、空気中に存在する遊離電子が流れ込む。このとき、対向電極１８は、マイナス状態となっているので、その結果、電子が移動することで、対向電極１８から放電電極１５へ電子が流れる。この状態がコロナ放電であって、このコロナ放電の力で後述のごとく、ＯＨラジカル（活性種の一例）が発生する。
【００３４】
更に詳細に説明すると、セラミック製の絶縁性基板１４と吸着剤２９は、接着剤３０により接着されている。吸着剤２９の表面はナノレベルの細孔３１を有し、空気中の水分は、この細孔３１内で水蒸気が凝縮することにより、水分を吸着することが知られている（Ｋｅｌｖｉｎの毛管凝縮現象）。これにより、ゼオライトなどの吸着手段１７に、空気中の水分が吸着され、電子が流れやすくなる。放電電極１５にプラスの高電圧を印加してプラスコロナ放電を行うと、吸着剤２９中の電子は、導電部２８を介して放電電極１５に強い力で引き寄せられるため、電子が高速で移動する。電子が、吸着剤２９の近くに有る酸素分子と衝突すると、酸素分子に電子が一つ増えた状態の酸素分子の陰イオンが発生する。その後、酸素分子陰イオンが、絶縁性基板１４の表面に吸着された水分子と反応をすることで、ＯＨラジカルなどの活性種を発生する。吸着した水分の周辺でコロナ放電が起こることにより、水分が電子と反応しやすくなるため、ＯＨラジカルの発生をより行いやすくするものである。
【００３５】
次に、図６のように、放電電極１５にマイナスの電圧を印加した場合について説明を行う。放電電極１５に、電源部２により放電電圧をマイナス約３〜１０ＫＶで印加を行うと、放電電極１５表面に強い電界が形成される。放電電極１５にマイナスの高電圧が印加されているため、空気中に遊離電子が放出される。導電部２８に接した絶縁性基板１４は、プラス側となる。その結果、電子が移動することで、対向電極１８から導電部２８を介し、放電電極１５へ電流が流れる。
【００３６】
図６の放電電極１５から空気に放出された電子は、対向電極１８の強い電界に強い力で引き寄せられるため、電子が高速で移動し、空気中の分子などと衝突する。このとき高速で移動している電子が、空気中の酸素分子と衝突するすると、酸素分子に電子が一つ増えた状態の酸素分子の陰イオンが発生する。その後、酸素分子陰イオンが、絶縁性基板１４の表面に吸着された水分子と反応をすることで、ＯＨラジカルが発生する。
【００３７】
上記のようなマイナスに印加された放電電極１５からの放電であるいわゆるマイナスコロナ放電を行うことにより、吸着手段１７周辺の水分が電子と反応することにより、ＯＨラジカルの発生をより行いやすくするものである。
【００３８】
また、第１の保持部２０と第２の保持部２１との間のケース部１３部分には、四角形状の開口である側面開口部２６を設けている。この側面開口部２６は、ケース部１３内と、ケーシング８の吐出口１２から本体ケース５の排気口４へ連通する風路とを連通する風路である。
【００３９】
すなわち、室内の空気は、送風手段７によって、本体ケース５の吸気口３から吸い込まれ、第１の保持部２０の第１の通風開口部２４からケース部１３内へ流れ込む。ここで、空気の流れが２方向に分かれ、一方は、第２の保持部２１の第２の通風開口部２５を介してケース部１３の他端開口部からケース部１３外へ流れ、他方は、側面開口部２６からケース部１３外へ流れる。すなわち、この側面開口部からケース部１３外への流れによって、第１の保持部２０に吸着されて溜まった埃の固まりの一部が、ケース部１３外へ流れ出すものである。
【００４０】
また、側面開口部２６を介して放電電極１５と電源部２とを放電接続部２７によって接続したものである。このように、側面開口部２６を介することによって、新たに開口等を設けることなく、放電電極１５と電源部２とを放電接続部２７によって接続できる。
【００４１】
また、第１の保持部２０、第２の保持部２１は、ケース部１３の内周面から放電電極１５に向けて伸びた複数の保持腕である第１の保持腕２２と、第２の保持腕２３と、これら第１の保持腕２２間に設けた第１の通風開口部２４と、これら第２の保持腕２３間に設けた第２の通風開口部２５とを有する。側面開口部２６は、第１の保持部２０と第２の保持部２１との間において、第２の保持部２１の第２の保持腕２３の延長部分に形成されたものである。具体的には、側面開口部２６は、第１の保持部２０と第２の保持部２１との間において、第２の保持部２１の第２の保持腕２３の下面の一部が側面開口部２６の上面の少なくとも一部をなすものである。
【００４２】
すなわち、送風手段７によって、本体ケース５の吸気口３から吸い込まれ、第１の保持部２０の第１の通風開口部２４からケース部１３内へ流れ込む。ここで、一部の空気は、第２の保持腕２３の下面に当たり、更に、下面に沿って流れ、第２の保持腕２３の延長部分に形成された側面開口部２６の上面からケース部１３外への流れによって、第２の保持部２１に吸着されて溜まった埃の固まりの一部が、ケース部１３外へ更に流れ出るものである。
【００４３】
また、第２の保持部２１の第２の保持腕２３は、その放電電極１５側から側面開口部２６に向けて、ケース部１３の他端開口部側に向けて傾斜させたものである。
【００４４】
これにより、送風手段７によって、本体ケース５の吸気口３から吸い込まれ、第１の保持部２０の第１の通風開口部２４からケース部１３内へ流れ込む。ここで、一部の空気は、第２の保持腕２３の下面に当たり、更に、下面に沿って流れ、第２の保持腕２３の延長部分に形成された側面開口部２６からケース部１３外への流れによって、第２の保持部２１に吸着されて溜まった埃の固まりの一部が、ケース部１３外へ更に流れ出るものである。
【００４５】
また、第１の保持部２０、第２の保持部２１のそれぞれに形成した通風開口部である第１の通風開口部２４と第２の通風開口部２５とは、ケース部１３の軸方向の外周においてずらせて配置したものである。つまり、本体ケース５の一端開口部側から見ると、第１の通風開口部２４の先には、少なくとも第２の保持腕２３の一部が位置するものである。
【００４６】
このように、第１の通風開口部２４と第２の通風開口部２５とは、ケース部１３の軸方向の外周においてずらせて配置しているので、送風手段７によって、本体ケース５の吸気口３から吸い込まれ、第１の保持部２０の第１の通風開口部２４からケース部１３内へ流れ込んだ空気は、第２の保持腕２３に当たり易くなる。
【００４７】
また、絶縁性基板１４はケース部１３の他端開口部に配置したものである。これにより、絶縁性基板１４から発生したＯＨラジカルは、送風手段７の送風によって、他端開口部からケース部１３の外へ流れるので、ケース部１３内にＯＨラジカルが留まることを抑制できる。
【００４８】
また、絶縁性基板１４をケース部１３の他端開口部に装着するリング形状の固定部１９を設けたものである。この固定部１９は、ケース部１３他端開口部の内面に嵌る円筒形状である。この固定部１９をケース部１３に嵌めると、固定部１９がケース部１３他端開口部の内面に嵌ると共に、固定部１９の一端側端部は、絶縁性基板１４の周縁部と接触し、絶縁性基板１４をケース部１３に固定するものである。このように、固定部１９によって、絶縁性基板１４の周縁部をケース部１３に固定するので、絶縁性基板１４がケース部１３に対して傾くのを抑制できる。結果として、絶縁性基板１４と放電電極１５との距離を均一にできる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように本発明は、筒形状のケース部と、このケース部の一端開口部からこのケース部内に、その先端側を挿入した放電電極と、前記放電電極の先端側に所定間隔をおいて対向配置した絶縁性基板とを備え、前記絶縁性基板は、前記放電電極の先端側に対向する部分に配置した孔部と、この孔部の外周に配置した吸着手段と、この吸着手段に通電する対向電極とを有し、前記放電電極は、前記ケース部内において所定間隔離した位置で、ケース部の一端開口部側から他端開口部側に向けて順次配置した第１、第２の保持部により保持した構成とし、これら第１、第２の保持部は、前記ケース部の一端開口部から他端開口部に向けて流れる送風が通過する通風開口部を有すると共に第１、第２の保持部を絶縁材料で形成した構成とし、前記対向電極と前記放電電極には電源部から電圧を印加する構成としたもので、放電電極の先端への微細な埃の付着を抑制し、活性種の発生を安定させることができる。
【００５０】
すなわち、第１の保持部、および第２の保持部を絶縁材料で形成しているので、電源部によって対向電極と放電電極とに電圧が印加されると、第１の保持部と、第２の保持部とが帯電する。ここで、これらの帯電した第１の保持部と第２の保持部の通風開口部を送風空気が通過する際に、微細な埃が静電気の力で第１の保持部、および第２の保持部に吸着する。
【００５１】
つまり、送風空気が第１の保持部と第２の保持部の通風開口部を通過する際に、微細な埃が静電気の力で吸着され、微細な埃が低減した空気が、放電電極の先端が位置する空間に流れ込むので、放電電極の先端への微細な埃の付着を抑制し、活性種の発生を安定させることができるものである。
【００５２】
したがって、空気清浄機としての活用が期待される。
【符号の説明】
【００５３】
１    活性種発生装置
２    電源部
３    吸気口
４    排気口
５    本体ケース
６    活性種発生手段
７    送風手段
８    ケーシング
９    電動機
１０  羽根
１１  吸込口
１２  吐出口
１３  ケース部
１４  絶縁性基板
１５  放電電極
１６  孔部
１７  吸着手段
１８  対向電極
１９  固定部
２０  第１の保持部
２１  第２の保持部
２２  第１の保持腕
２３  第２の保持腕
２４  第１の通風開口部
２５  第２の通風開口部
２６  側面開口部
２７  放電接続部
２８  導電部
２９  吸着剤
３０  接着剤
３１  細孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013034516.tif 000006
【図５】
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【図６】
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