(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、
送風方向に対して前後位置になるように、かつ、間に間隙を有して上下方向に延在して配置された気化エレメントと、
前記それぞれの気化エレメントの前記間隙側の面で、上部の面に熱水を供給する熱水供給手段と、を備え、
前記熱水供給手段が、前記両気化エレメントの間隙の上部に設けられ、熱水が提供される熱水容器と、該熱水容器の前記両気化エレメント側の側壁に設けられた高低差のある複数の吐出穴とを有する散水ノズル装置を備えたことを特徴とする気化式加湿装置。
【請求項２】
前記散水ノズル装置が熱水を前記両気化エレメントに分流するため、前記熱水容器を仕切る仕切り部を有することを特徴とする請求項１記載の気化式加湿装置。
【請求項３】
湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、
上下方向に配列された複数の気化エレメントと、
前記複数の気化エレメントのそれぞれの上部に熱水を供給する熱水供給手段と、
を備え、
前記熱水供給手段が、最上段の気化エレメントの上部に設けられ、熱水が提供される熱水容器と、該熱水容器の底部に設けられた複数の開口部とを有する散水ノズル装置と、
前記散水ノズル装置の前記開口部に接続され、下段の気化エレメントの上部に開口する開口部を有する熱水供給パイプと、
を備えたことを特徴とする気化式加湿装置。
【請求項４】
湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、
上下方向に配列された複数の気化エレメントと、
前記複数の気化エレメントのそれぞれの上部に熱水を供給する熱水供給手段と、
を備え、
前記熱水供給手段が、前記上下方向に配列された複数の気化エレメントのそれぞれの上部に設けられ、底部に複数の開口部を有し、熱水が供給される散水ノズル装置であり、
下段の気化エレメントの散水ノズル装置への熱水の供給が、上段の散水ノズル装置の底部の開口部に接続され、前記下段の気化エレメントの散水ノズル装置に開口する熱水供給パイプによりなされることを特徴とする気化式加湿装置。
【請求項５】
前記熱水供給パイプが、気化エレメントを保持する保持枠と一体に形成されたことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の気化式加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、気化式加湿装置に係り、特に気化エレメントに熱水を散水し加湿量の増加を図る気化式加湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱水を上から散水する気化式加湿装置においては、一つの気化エレメントに上方１方向より散水する方式がとられている。
【０００３】
図８は、従来の気化式加湿装置の断面図である。
図８において、５０は気化式加湿装置の本体、２はこの本体１内下部に設けられた水槽、３はこの水槽２に水を供給する水タンク、４は前述の水槽２の底面に設けられた加熱体、５はこの水槽２内の熱水を汲み上げるポンプ、２０はこのポンプ５から汲み上げられた熱水を受け、分流する散水ノズル、７０はこの散水ノズル２０より分流された熱水を受け、水槽２の上部に下部が水面から浮いた状態で配設された気化エレメントである。
【０００４】
９は気化エレメント７０を通して送風を外部に放出する送風ファン、１０はこの送風ファン９を駆動する電動機、１１は風路吸入口、１２は吐出口である。
気化エレメント７０は、一定量の保水率と吸水率をもつ素材で形成され、保持枠８により、その形状が保持される。
【０００５】
この構成において、水槽２内に水があるのを確認した後、運転スイッチ（図示せず）をオンすることにより、湿度が低い場合は水槽２内の水は加熱体４により加熱され熱水となり、ポンプ５より散水ノズル２０に汲み上げられる。汲み上げられた熱水は散水ノズル６で分流され下側に配設されている気化エレメント７０に供給される。
運転スイッチオンと同時に電動機１０も回転し、風路吸入口１１から外気が吸込まれ、気化エレメント７０を通過して吐出口１２より外部に放出される。このとき、前記気化エレメント７０は熱水で濡れているので気化エレメント７０を通過した空気は湿気を帯び、室内の加湿を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の気化式加湿装置の気化エレメント７０は、熱水をかけても熱エネルギーが送風にすぐ奪われてしまう熱ロス（熱水の熱が送風に奪われ水温が下がり、送風温度が上がって熱が外部に放出されてしまう）が発生しており、気化エレメント７０の中央部より下側の水温が下がってしまい、加湿量が少なくなるといった不具合があった。
【０００７】
本発明は、前記問題点を解消するためになされたもので、気化エレメントへの熱水の供給方法を改善することで、特に気化エレメントの下側の温度を上げ、熱ロスを低減し、加湿効率を上昇することができる気化式加湿装置を提供することを目的とする。
また、加湿量の改善とともに部品の削減、組立性の改善を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる気化式加湿装置は、湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、送風方向に対して前後位置になるように、かつ、間に間隙を有して上下方向に延在して配置された気化エレメントと、それぞれの気化エレメントの間隙側の面で、上部の面に熱水を供給する熱水供給手段と、を備え、熱水供給手段が、両気化エレメントの間隙の上部に設けられ、熱水が提供される熱水容器と、該熱水容器の両気化エレメント側の側壁に設けられた高低差のある複数の吐出穴とを有する散水ノズル装置を備えたものである。
【００１０】
また、請求項２の気化式加湿装置は、請求項１の気化式加湿装置において、散水ノズル装置が熱水を両気化エレメントに分流するため、熱水容器を仕切る仕切り部を有するものである。
【００１２】
また、請求項３の気化式加湿装置は、湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、上下方向に配列された複数の気化エレメントと、複数の気化エレメントのそれぞれの上部に熱水を供給する熱水供給手段と、を備え、熱水供給手段が、最上段の気化エレメントの上部に設けられ、熱水が提供される熱水容器、該熱水容器の底部に設けられた複数の開口部を有する散水ノズル装置と、散水ノズル装置の開口部に接続され、下段の気化エレメントの上部に開口する開口部を有する熱水供給パイプとを備えたものである。
【００１４】
また、請求項４の気化式加湿装置は、湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、上下方向に配列された複数の気化エレメントと、複数の気化エレメントのそれぞれの上部に熱水を供給する熱水供給手段と、を備え、熱水供給手段が、上下方向に配列された複数の気化エレメントのそれぞれの上部に設けられ、底部に複数の開口部を有し、熱水が供給される散水ノズル装置であり、下段の気化エレメントの散水ノズル装置への熱水の供給が、上段の散水ノズル装置の底部の開口部に接続され、下段の気化エレメントの散水ノズル装置に開口する熱水供給パイプによりなされるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明による実施の形態１を示す気化式加湿装置の断面図、図２は図１の気化エレメント及び散水ノズル装置の部分断面図、図３は図１の気化エレメント及び散水ノズル装置の斜視図である。
【００１７】
図において、１は気化式加湿装置の本体、２はこの本体１内下部に設けられた水槽、３はこの水槽２に水を供給する水タンク、４は前述の水槽２の底面に設けられた加熱体、５はこの水槽２内の熱水を汲み上げるポンプ、６はこのポンプ５から汲み上げられた熱水を後述の第１の散水ノズル装置１５に搬送する熱水路、７は水槽２の上部に下部が浮いた状態で配設された気化エレメント、９は気化エレメント７を通して送風を外部に放出する送風ファン、１０はこの送風ファンを駆動する電動機、１１は風路吸入口、１２は吐出口、１３は水路、１４はタンク受部、１５は、熱水路６からの熱水を気化エレメント７に供給する散水ノズル装置である。
【００１８】
気化エレメント７は、送風ファン９の送風方向に対して前後位置になるように、２個が間隙を有して上下方向に延在しており、保持枠８でその形状を保持されている。
また、気化エレメント７は、一定量の保水率と吸水率を持つ素材で形成され、使用時は湿潤状態となる。形状は図３に示すように板状のものを横方向に波形に成形し、送風との接触面性を増加している。なお、形状については接触面積を大きくする配慮をするが、特に図３のものに限らず、例えば上下方向に波形としてもよい。
【００１９】
散水ノズル装置１５は、図２及び図３に示すように、前後の気化エレメント７、７の間隙の上部に配置され、熱水が熱水路６から供給される熱水容器１５ａと、この熱水容器１５ａの両側壁であり、両気化エレメント７、７側の側壁に設けた吐出穴１５ｂと、熱水容器１５ａを前記両側壁が別々になるように２分する仕切り部１５ｃとを有している（仕切り部１５ｃは、熱水容器１５ａ内を図１、図２で前後方向に２分している）。
前記の側壁は、望ましくは気化エレメント７に接触されるように配設、例えば、波形の凸部に接触されるよう配設される。
側壁に設けられる吐出穴１５ｂは、散水用の小穴であり、図３に示すように、互い違いに高さを変えて形成されている。
また、仕切り部１５ｃは、熱水容器１５ａに供給される熱水が両側壁の吐出穴１５ｂに均等に分流するよう仕切るもので、仕切りリブが熱水容器１５ａの底面から立ち上っている。
【００２０】
次に、前記の構成からなる実施の形態１の気化式加湿装置の動作について説明する。
水タンク３内の水は、タンク受部１４で受けられ水路１３を通って水槽２に供給される。湿度が低い場合は水槽２内の水は加熱体４により加熱され熱水となり、ポンプ５より熱水路６を経由して、散水ノズル装置１５に汲み上げられる。汲み上げられた熱水は、熱水容器１５ａで仕切り部１５ｃで分流され、それぞれの側壁の吐出穴１５ｂから気化エレメント７、７に外気送風に直接触れないで内側より、即ち、間隙側の面に供給される。
運転スイッチオンと同時に電動機１０も回転し、風路吸入口１１から外気が吸込まれ、気化エレメント７、７を通過して吐出口１２より外部に放出される。このとき、前記気化エレメント７、７は熱水で濡れている（湿潤している）ので気化エレメント７、７を通過した空気は湿気を帯び、室内の加湿を行う。
【００２１】
このとき、散水ノズル装置１５より供給される熱水は、吐出穴１５ｂから気化エレメント７、７に散水される。この際、気泡が発生した場合に吐出穴１５ｂにて表面張力により膜を張りエア詰まりを生じることが懸念されるが、本実施の形態では複数の吐出穴１５ｂを高低差を設けて配置しているので、水の表面張力を破りやすく、エア詰りを起こすことなく均等に気化エレメント７、７に散水される。
また、散水ノズル底面中央に設けられた仕切り部１５ｃである仕切りリブにより、両気化エレメント７、７に均等に熱水が分流される。
【００２２】
以上のように、本実施の形態では、気化エレメント７を送風方向に対して２重にし、その内側より散水することで、散水された熱水は気化エレメントを通ってきた外気送風と触れることになり、外気送風に熱水が直接触れ、瞬時に熱が奪われる確率を下げ、気化エレメントの広範囲、特に下の方の表面温度を上昇することができる。そこで、熱水の温度低下は少くなるため、湿潤気化エレメント７の温度が上昇し、加湿量が増加する。水蒸気搬送の空気を暖めるのに使われる熱は少なくなり、熱ロスが減少する。
また、散水ノズル装置１５の吐出穴１５ｂに高低差を設けることで、エア詰り等で生じる散水バラツキを低減化できる。
また、熱水容器１５ａの底面に仕切りリブ１５ｃを設けることで気化エレメント７、７に散水される熱水の量を等分化できる。
【００２３】
本実施の形態では、通風方向に対して前後位置になるように配列した気化エレメント７、７の間に間隙を設けて、この間隙の上部に第１の散水ノズル装置１５を設けたが、このユニットを１ユニットでなく、送風方向に複数ユニット並列して、更に加湿量を増すようにしてもよい。
本実施の形態では、熱水供給手段の例として、熱水容器１５ａ、吐出穴１５ｂ及び仕切り部１５ｃを有する散水ノズル装置１５を備えたものが該当する。
【００２４】
実施の形態２．
図４は本発明による実施の形態２を示す気化式加湿装置の断面図、図５は図４の気化エレメント及び散水ノズル装置の斜視図である。
【００２５】
図４において、気化式加湿装置の本体１、この本体１内下部に設けられた水槽２、この水槽２に水を供給する水タンク３、前述の水槽２の底面に設けられた加熱体４、この水槽２内の熱水を汲み上げるポンプ５、熱水を後述の散水ノズル装置１６に搬送する熱水路６、気化エレメント７を通して送風を外部に放出する送風ファン９、この送風ファンを駆動する電動機１０、風路吸入口１１、吐出口１２、水路１３及びタンク受部１４等は前記の実施の形態１と同じである。
【００２６】
本実施の形態では、気化エレメント７を図４、図５に示すように、上下方向に分割して配置している。両気化エレメント７、７が保持枠８で形状を保持されていること、下側の気化エレメント７の下部が水槽２上部に浮いた状態で配設されていること及び気化エレメント７、７の材質、形状等は実施の形態１と同じである。
【００２７】
１６は、散水ノズル装置である。散水ノズル装置１６は、図５に示すように、熱水路６を経由して熱水が供給される熱水容器１６ａ、熱水容器１６ａの底部に設けられた複数の開口部１６ｂを有している。
また、１７は熱水供給パイプで、上端は熱水容器１６ａの開口部１６ｂに接続し、気化エレメント７の隙間を通って下方に延び、下端は下側の気化エレメント７の上部に開口する開口部を有する。
また、１８は熱水容器１６ａの開口部１６ｂに接続し、上側気化エレメント７の上部に開口する開口部を有する短パイプである。
【００２８】
次に、前記の構成からなる実施の形態２の気化式加湿装置の動作について説明する。
ポンプ５より汲み上げられた熱水は、熱水路６を経由して散水ノズル装置１６で受けられ、散水ノズル装置１６の熱水容器１６ａの底部の開口部１６ｂ、短パイプ１８より上側の気化エレメント７に熱水を供給する。また、下側の気化エレメント７には、開口部１６ｂに接続された熱水供給パイプ１７から供給される。
【００２９】
気化エレメント７、７に供給された熱水は外気送風と触れる距離が短くなるので、温度低下が少なくなり、気化エレメント７、７の温度分布を上昇する。特に下側の気化エレメント７においては、散水ノズル装置１６から熱水供給パイプ１７で供給するので、熱水の温度低下を防止できる。なお、熱水供給パイプ１７を断熱性のパイプとすれば一層効果がある。
【００３０】
以上のように、気化エレメント７、７の温度分布を上昇させ、特に下側の気化エレメント７に供給される熱水の温度低下を防止し、送風に奪われる熱ロスを減少させることで加湿量の増加を図ることができる。
散水ノズル装置１６の開口部１６ｂに接続する熱水供給パイプ１７及び短パイプ１８は、散水ノズル装置１６と一体成形で形成してもよい。
本実施の形態では、熱水供給手段の例として、熱水容器１６ａと開口部１６ｂとを有する散水ノズル装置１６及び熱水供給パイプ１７を備えたものが該当する。
【００３１】
実施の形態３．
図６は本発明による実施の形態３を示す気化加湿装置の部分断面図である。
【００３２】
本実施の形態では、気化エレメント７は、上下方向に２個分割して配置する。これらの気化エレメント７、７への熱水の供給は、散水ノズル装置１６により行う。即ち、上下の気化エレメント７、７の上部に散水ノズル装置１６を設ける。下側の散水ノズル装置１６へは上側の散水ノズル装置１６の開口部１６ｂに接続された熱水供給パイプ１７より熱水を供給する（但し、図６では、後述の熱水路６により供給する例が図示されている。熱水供給パイプ１７は、図５に示すように、熱水容器１６ａの開口部１６ｂに接続し、上側の気化エレメント７の隙間を通って下方に延び、下側の散水ノズル装置１６上に開口する。）。
１９は、上側気化エレメント７から落ちてくる余分な水を排水する排水パイプである。
その他は、実施の形態２と同じである。
【００３３】
前記の構成からなる実施の形態３の気化式加湿装置では、上下の気化エレメント７、７は、それぞれの上部に設けられた第２の散水ノズル装置１６の複数の開口部１６ｂにより熱水が供給される。実施の形態２のように短パイプ１８を接続してもよい。
その際、上側の気化エレメント７から落ちてくる余分な水（冷却されて温度が低下している）は上側の気化エレメント７の下部に設けた皿状容器等で受け、排水パイプ１９にて別個に回収されるため、下側の気化エレメント７が余分な水によって冷却されることを避けることができる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態においても気化エレメント７、７に供給された熱水は外気送風と触れる距離が短くなるので、温度低下が少なくなり、気化エレメント７、７の温度分布を上昇する。特に下側の気化エレメント７の熱水の温度低下を防止し、また、上側気化エレメント７の余分な冷却水による下側気化エレメント７の熱水の温度低下を防止することで気化エレメント７全体の温度を上げ、加湿量の増加を図ることができる。
【００３５】
下側の散水ノズル装置１６への熱水の供給は、熱水供給パイプ１７で行うほかに、ポンプ５で汲み上げる熱水を上側の散水ノズル装置１６と同様に、熱水路６から直接供給してもよい。即ち、熱水路６を途中で分岐して下側の散水ノズル装置１６へ熱水を供給してもよい（図６では、前記のように熱水供給パイプ１７でなく、熱水路６から熱水を供給する例が図示されている）。
本実施の形態の熱水が供給される上側の散水ノズル装置、下側の散水ノズル装置及びこれらを接続する熱水供給パイプ１７を備えたものが熱水供給手段の一例である。また、下側の散水ノズル装置は熱水供給パイプ１７より熱水が供給されるのではなく、別途供給されるものでもよい。
【００３６】
実施の形態４．
図７は本発明による実施の形態４を示す気化加湿装置の部分断面図である。
【００３７】
図において、１７ａは、保持枠８と一体で形成された熱水供給パイプである。この熱水供給パイプ１７ａの構成及び働きは、前記の保持枠８と一体で形成された点以外は前記実施の形態２に記載の熱水供給パイプ１７と同じである。
【００３８】
本実施の形態では、熱水供給パイプ１７ａを気化エレメント７の保持枠８と一体で構成することにより、部品点数削減や部品の組立性改善の効果がある。
その他の点は実施の形態２と同じであるので、説明を省略する。
【００３９】
実施の形態２、実施の形態３においては、気化エレメント７を上下方向に２個配列したが、それぞれ、３個以上でもよく、また、これらの気化エレメント７に熱水を供給する散水ノズル装置１６、熱水パイプ１７等の構成は、それぞれの２個配列の場合の実施の形態と同様とする。
また、実施の形態２においても、実施の形態３同様に排水パイプ１９を設けて、上側の気化エレメント７から落ちる水を排水し、下側の気化エレメント７に冷却した水が入らないようにしてもよい。
また、各実施の形態において、熱水供給手段に熱水を供給する熱水提供手段は、水槽２内の加熱体４で作成した熱水をポンプ５で熱水路６により下から汲み上げる等の各実施の形態に記載の方法に限らず、上から供給してもよく、また熱水作成部を気化加湿装置１と一体にせずに、気化加湿装置１とは別で作成した熱水を搬送し、供給してもよい。
さらに、本発明の熱水に関しては、温度が高い熱水が望ましいが、少なくとも室温以上の温度の温水であれば本発明の効果は得られる。従って、室温以上の温水も本発明の熱水に含むものとする。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に係わる気化式加湿装置は、湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、送風方向に対して前後位置になるように、かつ、間に間隙を有して上下方向に延在して分割配置された気化エレメントと、気化エレメントの間隙側の面で、上部の面に熱水を供給する熱水供給手段とを備え、熱水供給手段が、両気化エレメントの間隙の上部に設けられ、熱水が提供される熱水容器と、該熱水容器の両気化エレメント側の側壁に設けられた高低差のある複数の吐出穴とを有する散水ノズル装置を備えたので、気化エレメントの温度分布バラツキ改善と送風に奪われる熱ロスの低減化ができ、湿潤気化エレメントの温度が上昇し、加湿量の増加を図ることができ、気化エレメントへの散水バラツキが低減化でき安定した加湿量を確保することができる。
【００４２】
また、請求項２の気化式加湿装置は、請求項１の気化式加湿装置において、散水ノズル装置が熱水を両気化エレメントに分流するため、熱水容器を仕切る仕切り部を有するので、両気化エレメントに確実に熱水が供給され、より安定した加湿量を確保することができる。
【００４４】
また、請求項３の気化式加湿装置は、湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、上下方向に配列された複数の気化エレメントと、複数の気化エレメントのそれぞれの上部に熱水を供給する熱水供給手段とを備え、熱水供給手段が、最上段の気化エレメントの上部に設けられ、熱水が提供される熱水容器、該熱水容器の底部に設けられた複数の開口部を有する散水ノズル装置と、散水ノズル装置の開口部に接続され、下段の気化エレメントの上部に開口する開口部を有する熱水供給パイプとを備えたので、気化エレメントの温度分布バラツキ改善と送風に奪われる熱ロスの低減化ができ、湿潤気化エレメントの温度が上昇し、加湿量の増加を図ることができ、熱水供給パイプで下段の気化エレメントにも熱水が供給され、加湿量の増加が図れる。
【００４６】
また、請求項４の気化式加湿装置は、湿潤した気化エレメントに送風することにより加湿空気を作成する気化式加湿装置において、上下方向に配列された複数の気化エレメントと、複数の気化エレメントのそれぞれの上部に熱水を供給する熱水供給手段と、を備え、熱水供給手段が、上下方向に配列された複数の気化エレメントのそれぞれの上部に設けられ、底部に複数の開口部を有し、熱水が供給される散水ノズル装置であり、下段の気化エレメントの散水ノズル装置への熱水の供給が、上段の散水ノズル装置の底部の開口部に接続され、下段の気化エレメントの散水ノズル装置に開口する熱水供給パイプによりなされるので、気化エレメントの温度分布バラツキ改善と送風に奪われる熱ロスの低減化ができ、湿潤気化エレメントの温度が上昇し、加湿量の増加を図ることができ、下段の気化エレメントもその上部の散水ノズル装置から熱水が供給され、加湿量の増加が図れ、熱水供給パイプで熱水を分流し散水できるので、気化エレメントの温度分布バラツキ改善と送風に奪われる熱ロスの低減化ができ、加湿量の増加を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１を示す気化式加湿装置の断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態１を示す気化エレメント及び散水ノズルの部分断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態１を示す気化エレメント及び散水ノズルの斜視図である。
【図４】  本発明の実施の形態２を示す気化式加湿装置の断面図である。
【図５】  本発明の実施の形態２を示す気化エレメント及び散水ノズルの斜視図である。
【図６】  本発明の実施の形態３を示す気化エレメント及び散水ノズルの部分断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態４を示す気化エレメント及び散水ノズルの部分断面図である。
【図８】  従来の気化式加湿装置の断面構成図である。
【符号の説明】
１  気化式加湿装置、７  気化エレメント、８  保持枠、９  送風ファン、１５  散水ノズル装置、１５ａ  熱水容器、１５ｂ  吐出穴、１５ｃ  仕切り部、１６  散水ノズル装置、１６ａ  熱水容器、１６ｂ  開口部、１７  熱水供給パイプ。
【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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