(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に向かって漸次相寄る方向に位置するように構成された傾斜面を有してなるホッパーに貯蔵された粉体の流通を促進する粉体流通促進装置であって、
支持体と、この支持体に支持されたエアー流通部材とを備えたものであり、
前記エアー流通部材が、エアー供給手段から供給されるエアーが流通し得る上下方向に延びた流通路を有するとともに当該流通路を流通した前記エアーを鉛直方向に対して交差する方向に吹き出し得るとともに当該エアーを前記傾斜面の一部に対して吹き付け得る単一又は複数のエアー吹出口を有したものであり、
前記エアー流通部材が、前記支持体に対して回転可能に支持されているものであり、
前記支持体が、鉛直方向に長手をなす円筒状のアウターパイプを備えたものであり、
前記エアー流通部材が、下端部以外の部位が前記アウターパイプ内に配設され内部に前記流通路が形成された円筒状をなす本体部と、この本体部の下端部に設けられ前記エアー吹出口を有したノズル部とを備えたものであり、
前記エアー吹出口が、前記アウターパイプの下端縁よりも下方に位置するように設定されている粉体流通促進装置。
【請求項２】
前記支持体が、前記エアー流通部材の前記エアー吹出口を配した部位を対向する前記傾斜面間の中央部に位置し得るように支持し得る請求項１記載の粉体流通促進装置。
【請求項３】
前記支持体が、前記ホッパーに対して着脱可能に取り付けられる請求項１又は２記載の粉体流通促進装置。
【請求項４】
前記エアー流通部材が、単一の前記エアー吹出口を有したものである請求項１、２又は３記載の粉体流通促進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホッパー内に貯蔵された粉体の流通を促す粉体流通促進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ホッパーに貯蔵された粉体を当該ホッパーの排出口を通過させた上で、下流側に設けられた種々の粉体処理機構に移送させる構成が周知である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
基本的に、ホッパーに貯蔵された粉体は自重によりホッパー内を降下し、排出口を通じて下流側の粉体処理機構に移送されるものとなっている。
【０００４】
この種のホッパーにおいては、内部に貯蔵された粉体の粒子同士が圧着することによって対向する傾斜面間にアーチ状の構造体が生成されてしまうという現象、いわゆる「ブリッジ現象」が生じるという問題があった。このブリッジ現象が生じてしまうと、ホッパーの排出口から粉体が適切に排出されず、下流における種々の粉体処理機構に不具合が生じ得るものとなる。
【０００５】
かかるブリッジ現象の発生を抑制するために、従来から、ホッパーの外面側を叩くことにより当該ホッパーの傾斜面を振動させる等の対策が行われていた。ところが、従来の対策では、ブリッジ現象の発生を抑制し得る実効性に乏しく、しかも、作業者を不快にさせる騒音が発生したりホッパーに対する振動による故障が発生したりするという新たな不具合を惹き起こすものとなっていた。
【０００６】
このため、ブリッジ現象の発生を抑制し得る実効性に優れるとともに騒音や振動の問題も生じ難い新たな装置の登場が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−１６７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような事情に着目してなされたもので、少なくとも、ホッパーに貯蔵された粉体をホッパー内において円滑に流通させ得る粉体流通促進装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は次の構成をなしている。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、下方に向かって漸次相寄る方向に位置するように構成された傾斜面を有してなるホッパーに貯蔵された粉体の流通を促進する粉体流通促進装置であって、支持体と、この支持体に支持されたエアー流通部材とを備えたものであり、前記エアー流通部材が、エアー供給手段から供給されるエアーが流通し得る上下方向に延びた流通路を有するとともに当該流通路を流通した前記エアーを鉛直方向に対して交差する方向に吹き出し得るとともに当該エアーを前記傾斜面の一部に対して吹き付け得る単一又は複数のエアー吹出口を有したものであり、前記エアー流通部材が、前記支持体に対して回転可能に支持されているものであり、前記支持体が、鉛直方向に長手をなす円筒状のアウターパイプを備えたものであり、前記エアー流通部材が、下端部以外の部位が前記アウターパイプ内に配設され内部に前記流通路が形成された円筒状をなす本体部と、この本体部の下端部に設けられ前記エアー吹出口を有したノズル部とを備えたものであり、前記エアー吹出口が、前記アウターパイプの下端縁よりも下方に位置するように設定されている粉体流通促進装置である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記支持体が、前記エアー流通部材の前記エアー吹出口を配した部位を対向する前記傾斜面間の中央部に位置し得るように支持し得る請求項１記載の粉体流通促進装置である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記支持体が、前記ホッパーに対して着脱可能に取り付けられる請求項１又は２記載の粉体流通促進装置である。
【００１３】
請求項４に係る発明は、前記エアー流通部材が、単一の前記エアー吹出口を有したものである請求項１、２又は３記載の粉体流通促進装置である。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、少なくとも、ホッパーに貯蔵された粉体をホッパー内において円滑に流通させ得る粉体流通促進装置を提供することができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図。
【図２】同実施形態における正面図。
【図３】同実施形態における平面図。
【図４】図３におけるＸ−Ｘ線断面図。
【図５】同実施形態における分解斜視図。
【図６】同実施形態における作動説明図。
【図７】参考例の実施形態を示す斜視図。
【図８】同実施形態におけるＹ−Ｙ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜６を参照して説明する。
【００２０】
粉体流通促進装置Ａは、ホッパーＨに貯蔵された粉体ＰをホッパーＨから排出させるために、当該ホッパーＨ内における排出方向への流通すなわちホッパーＨ内において粉体Ｐが降下する動きを促進させ得るものである。
【００２１】
粉体流通促進装置Ａは、ホッパーＨに貯蔵された粉体Ｐによって対向する傾斜面Ｍ間にアーチ状の構造体が生成されてしまうという現象ＰＢ（以下、「ブリッジ現象ＰＢ」という。）の発生を未然に抑制し得るとともにブリッジ現象ＰＢが生じていた場合にはその現象を解消し得るものである。なお、図６では、ホッパーＨに粉体Ｐのブリッジ現象ＰＢが出現した場合を模式的に示している。
【００２２】
まず、粉体Ｐを貯蔵し得るホッパーＨについて説明する。
【００２３】
ホッパーＨは、粉体Ｐを貯蔵し得る粉体貯蔵空間ｓｐを有している。ホッパーＨは、下方に向かって漸次相寄る方向に位置するように構成された傾斜面Ｍを有してなるホッパー本体４を主体に構成されている。
【００２４】
ホッパー本体４は、上下方向中間部に位置したテーパーの部分すなわち傾斜面Ｍにより構成された逆円錐形をなす漏斗状の部分Ｂと、漏斗状の部分Ｂの上に連続して設けられた上の円筒状部分Ｃと、漏斗状の部分Ｂの下に連続して設けられた下の円筒状部分Ｄとを備えている。
【００２５】
上の円筒状部分Ｃの上端部には、上方に向かって円形に開放された粉体投入口４１が形成されている。粉体Ｐは、粉体投入口４１を通じて粉体貯蔵空間ｓｐに貯蔵される。
【００２６】
下の円筒状部分Ｄの下端部には、粉体Ｐが排出されるべく下方に向かって開放された粉体排出口４２が設けられている。粉体排出口４２は、ホッパー本体４における前後方向及び左右方向の中央部に設けられている。粉体排出口４２は、粉体投入口４１よりも小径をなしている。下の円筒状部分Ｄの下には、粉体排出口４２から排出される粉体Ｐの排出量を規制し得る開閉機構たるシャッターＥが設けられている。ホッパーＨの粉体排出口４２から排出された粉体Ｐは、図示しない種々の粉体処理機構に移送されるものとなっている。
【００２７】
次に、粉体流通促進装置Ａについて説明する。
【００２８】
粉体流通促進装置Ａは、ホッパーＨに対して後付け的に適用し得る構成をなしている。この実施形態では、粉体流通促進装置Ａは、ホッパー本体４に対して着脱可能に構成されている。
【００２９】
粉体流通促進装置Ａは、ホッパー本体４に対して着脱可能に取り付けられる支持体１と、支持体１に支持されたエアー流通部材２と、エアー流通部材２に対してエアーａを導入するエアー供給手段３とを備えたものである。
【００３０】
支持体１は、エアー流通部材２をホッパーＨに対する所定の位置に配設し得るものである。支持体１は、エアー流通部材２の本体部２１を鉛直方向に長手をなすように支持し得るとともにエアー吹出口Ｖを配した部位であるノズル部２２を対向する傾斜面Ｍ間の水平方向中央部に位置するように支持している。
【００３１】
この実施形態では、支持体１は、エアー流通部材２をホッパーＨにおける前後方向及び左右方向の中央部に位置させている。換言すれば、支持体１は、エアー流通部材２を平面視におけるホッパーＨの上下方向及び左右方向の中央部に位置させている。支持体１は、ホッパーＨに対するノズル部２２の高さ位置を変更し得るものとなっている。すなわち、支持体１は、上下位置変更可能なアウターパイプ１４及び位置決め部材１５により、エアー流通部材２の上下方向の位置を変更可能に支持し得る構成をなしている。
【００３２】
支持体１は、ホッパー本体４における粉体投入口４１の縁部に配設された一対のホッパー接続部材１１と、離間して配された一対のホッパー接続部材１１間に架設された一対の横架フレーム１２と、一対の横架フレーム１２における各長手方向中間部同士を連結するとともに上下方向に延びてなるアウターパイプ１４を上下位置変更可能に支持し得るホルダー１３と、ホルダー１３により鉛直方向に長手をなす姿勢に支持された円筒状をなすアウターパイプ１４と、アウターパイプ１４に対してエアー流通部材２を位置決めするべくアウターパイプ１４の上端部に装着された位置決め部材１５を備えたものである。
【００３３】
一対のホッパー接続部材１１は、下部に形成された下向きに開放された溝部１１１と、横架フレーム１２の端部を保持し得るフレーム保持部１１２を備えている。溝部１１１は、ホッパーＨにおける粉体投入口４１の縁に沿った湾曲状をなしている。そして、湾曲状をなす溝部１１１が湾曲状をなす粉体投入口４１の縁に外嵌することにより、ホッパーＨに対してホッパー接続部材１１が位置決めされるものとなっている。フレーム保持部１１２は、ねじ部材ｎ２を用いて横架フレーム１２の端部を保持し得るものとなっている。
【００３４】
一対の横架フレーム１２は、ホッパーＨにおける粉体投入口４１に架け渡されるものである。横架フレーム１２の両端部は、一対のホッパー接続部材１１のフレーム保持部１１２にそれぞれ保持されている。
【００３５】
ホルダー１３は、一対の横架フレーム１２が挿入される左右方向に貫通した横架フレーム保持孔１３１と、二つの横架フレーム保持孔１３１の間に配された上下方向に貫通したアウターパイプ保持孔１３２とを備えている。アウターパイプ保持孔１３２内には、外側部から挿入された高さ調整ネジｎ１の先端部が突出し得るようになっている。そして、高さ調整ネジｎの先端部とアウターパイプ１４の外面とが係わり合うことにより、アウターパイプ１４をホルダー１３に対して所定の上下位置に固定することができるようになっている。つまり、ホルダー１３によりアウターパイプ１４の上下位置を設定することにより、当該アウターパイプ１４に対して回転可能に保持されているエアー流通部材２の高さを調整し得るようになっている。
【００３６】
位置決め部材１５は、アウターパイプ１４の上端部に設けられたものであり、エアー流通部材２のコネクター２３と係り合うことにより、エアー流通部材２の下方への移動を規制し得るものとなっている。支持体１の位置決め部材１５とエアー流通部材２の本体部２１との間には、軸受であるボールベアリングＧが介設されており、支持体１に対してエアー流通部材２が鉛直方向の軸周りに滑らかに回転し得るように構成されている。
【００３７】
エアー流通部材２は、支持体１に対して回転可能に支持されている。エアー流通部材２は、エアー供給手段３から供給されるエアーａが流通し得る上下方向に延びた流通路ｒｔを有するとともに当該流通路ｒｔを流通したエアーａを鉛直方向に対して交差する方向である略水平方向に吹き出し得るとともに当該エアーａをホッパーＨの傾斜面Ｍの一部に対して局所的に吹き付け得る単一のエアー吹出口Ｖを有したものである。
【００３８】
具体的には、エアー流通部材２は、略鉛直方向に長手をなし内部に流通路ｒｔが形成された円筒状をなす本体部２１と、本体部２１の下端部に設けられ内部に流通路ｒｔを有するとともに水平方向にエアーａを吹き出し得るエアー吹出口Ｖを有したノズル部２２と、本体部２１の上端部に装着されエアー供給手段３のエアー供給ノズル３１が装着されるコネクター２３とを備えている。エアー流通部材２は、本体部２１とノズル部２２とによって上下方向に延びてなる棒状の構造物を構成している。
【００３９】
本体部２１は、アウターパイプ１４よりも小径に設定されたパイプ状のものであり、下端部以外の部位が支持体１のアウターパイプ１４内に配設されている。本体部２１は、アウターパイプ１４に位置決めされて軸周りに回転し得るように構成されている。
【００４０】
ノズル部２２は、本体部２１の下端部に当該本体部２１と一体に動作し得るように装着されている。ノズル部２２には、内部に流通路ｒｔが設けられているとともに略水平方向にエアーａを突出し得る単一のエアー吹出口Ｖが設けられている。
【００４１】
ノズル部２２と本体部２１の下端部は、アウターパイプ１４よりも外に配設されている。すなわち、ノズル部２２に設けられたエアー吹出口Ｖは、アウターパイプ１４の下端縁よりも下方に位置するように設定されている。本体部２１における下端部よりも上の領域は、アウターパイプ１４により囲まれており、エアー流通部材２が回転した場合に粉体Ｐと摺接する領域が抑制されている。
【００４２】
コネクター２３は、本体部２１の上端部に当該本体部２１と一体に動作し得るように取り付けられている。コネクター２３は、円盤状をなすコネクター本体２３１と、コネクター本体２３１の中央部から下方に突設され本体部２１の上端部に内嵌される接続部２３２とを備えている。コネクター２３の中央部には、エアーａを流通させるために上下方向に貫通した流通路ｒｔが設けられている。
【００４３】
コネクター本体２３１は、支持体１の位置決め部材１５の上に位置しており、コネクター本体２３１の下面が位置決め部材１５の上面と係り合うことにより、エアー流通部材２の下方への移動を規制している。
【００４４】
この実施形態では、エアー流通部材２の支持体１に対する回転は、操作者がコネクター２３を手動によって水平方向に回転することにより行われるものとなっている。なお、支持体１に対してエアー流通部材２を回転させる方法は、手動により行われる機械的なものであってもよいし、モータ等の駆動源を用いた駆動機構により行われてもよいのはもちろんである。
【００４５】
エアー供給手段３は、エアー流通部材２に所定の圧力のエアーを供給し得る既知の構成のものである。エアー供給手段３は、図示しないエアーポンプから送り出されたエアーａを、エアー供給ノズル３１を通じてエアー流通部材２に導入し得るものとなっている。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態に係る粉体流通促進装置Ａは、下方に向かって漸次相寄る方向に位置するように構成された傾斜面Ｍを有してなるホッパーＨに貯蔵された粉体Ｐを流通させ得るものである。そして、粉体流通促進装置Ａは、支持体１と、支持体１に支持されたエアー流通部材２とを備えたものである。
【００４７】
エアー流通部材２は、エアー供給手段から供給されるエアーａが流通し得る上下方向に延びた流通路ｒｔを有するとともに当該流通路ｒｔを流通したエアーａを鉛直方向に対して交差する方向に吹き出し得るとともに当該エアーａをホッパーＨにおける傾斜面Ｍの一部に対して吹き付け得る単一のエアー吹出口Ｖを有したものである。エアー流通部材２は、支持体１に対して回転可能に支持されている。
【００４８】
このため、ホッパーＨに貯蔵された粉体ＰをホッパーＨ内において円滑に流通させ得る粉体流通促進装置Ａを提供することができるものとなる。
【００４９】
すなわち、エアー流通部材２が、単一のエアー吹出口Ｖから吹き出したエアーａをホッパーＨにおける傾斜面Ｍの一部に対して局所的に吹き付け得るものとなっている。図６に示すように、エアー吹出口Ｖから吹き出したエアーａは、ホッパーＨの傾斜面Ｍに当たることにより、その後、上方への旋回流ＳＲを発生させることになる。エアーａの旋回流ＳＲは、ブリッジ現象ＰＢが生じ得る粉体Ｐの層における一部の領域又はブリッジ現象ＰＢが生じている粉体Ｐの層における一部の領域ないしその近傍を攪拌し得るものとなり、当該一部の領域に対する粉体Ｐの圧密度合いを軽減し得るものとなっている。
【００５０】
しかも、エアー流通部材２が支持体１に対して回転可能に支持されているため、エアー吹出口Ｖから吹き出されたエアーａが回転方向に沿って順を追ってホッパーＨの対応する傾斜面Ｍに至るものとなっている。換言すれば、粉体Ｐが収容された特定の領域に対しては、エアー吹出口Ｖから吐出されたエアーａが至る状態とエアー吹出口Ｖから吐出されたエアーａが至らない状態とを交互に実現できるものとなっている。このため、ホッパーＨに貯蔵された粉体Ｐにおける所定の高さ位置の層に対して、円周方向に順を追って攪拌力を付与し得ることができるものとなっている。
【００５１】
つまり、エアーａが直接的に至る粉体Ｐの層における特定の領域は、旋回流ＳＲの影響を受けて粉体Ｐの圧密度合いが積極的に軽減され得るものとなっている。一方で、エアーａが直接的に至っていない粉体Ｐの層における特定の領域は、粉体Ｐの自重に基づいて自然崩壊しつつ粉体排出口４２に向かって流通することにより粉体Ｐの圧密度合いが間接的に軽減され得るものとなっている。
【００５２】
粉体Ｐの層における特定の領域は、エアー流通部材２が回転することによって、エアーａが直接的に至る過程と、エアーａが直接的に至らない過程とを交互に受けることになる。つまり、水平方向にエアーａを吹き出すエアー吹出口Ｖが軸周りに回転し得るものとなっているため、粉体Ｐの層における特定の領域に対しては、疑似的に間欠的ないしパルス状のエアーａによる外力を受けることになる。その結果、ホッパーＨに貯蔵された粉体Ｐの全体が、ブリッジ現象ＰＢの生成を阻害され、粉体Ｐの全体の流動化が促進されるものとなっている。
【００５３】
また、本実施形態の粉体流通促進装置Ａであれば、粉体Ｐの流動を促進させるために従来例の如くホッパー本体４を叩く等により振動させる必要が無いため、振動に伴う故障の発生や騒音の発生が好適に抑制されたものとなっている。
【００５４】
支持体１が、エアー流通部材２のエアー吹出口Ｖを配した部位を対向する傾斜面Ｍ間の中央部に位置し得るように支持し得るものである。このため、エアー吹出口Ｖから吹き出されたエアーａが、傾斜面Ｍに対してバランスよく作用し得るものとなるため、粉体Ｐに対するエアーａの出力が安定し得るものとなる。
【００５５】
支持体１が、ホッパーＨに対して着脱可能に取り付けられるものであるため、粉体流通促進装置ＡをホッパーＨに対して後付け的に導入し易いだけでなく、ホッパーＨを大掛かりに設計変更することなく粉体流通促進装置Ａを設置し得るものとなっている。
【００５６】
エアー流通部材２が、単一のエアー吹出口Ｖを有したものである。このため、複数のエアー吹出口Ｖを設けることによる製造の複雑化が好適に抑制されたものとなる。また、エアー吹出口Ｖが単一のものであるため、エアー供給手段３によるエアーａの出力を好適に制御し得るものとなっている。換言すれば、エアー流通部材２を鉛直方向の軸周りに回転させる事により、単一のエアー吹出口Ｖが回転方向に沿って遷移するため、エアー吹出口Ｖを複数設ける必要がなくなり、且つ、安定的なエアーａ出力を設定し得るものとなっている。
【００５７】
また、単一のエアー吹出口Ｖが回転することになるため、ホッパーＨに収容された粉体Ｐの平面視における円周方向の一部の領域のみがエアーａの旋回流ＳＲに伴って上方に付勢され得る構造をなしている。このため、エアーａが直接的に及んでいない他の領域の粉体Ｐは、エアーａに阻害されることなく自重によりホッパーＨ内を降下して粉体排出口４２に向かって流通し得るものとなっている。
【００５８】
エアー流通部材２が、内部に流通路ｒｔが形成された円筒状をなす本体部２１と、本体部２１の下端部に設けられエアー吹出口Ｖを有したノズル部２２とを備えたものである。このため、構造の複雑化や部品点数が好適に抑制されたエアー流通部材２を提供し得るものとなる。
【００５９】
なお、本発明は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。
【００６０】
ホッパーに収容される粉体は特定のものに限定されるものでない。ホッパーに収容される粉体の性質に応じて、エアー流通部材の回転速度、エアー吹出口のホッパーに対する高さ位置、及び、エアーの出力が適宜調整されるものとなっている。
【００６１】
ホッパーは、上述した実施形態に示されたものに限定されるものでなく、下方に向かって漸次相寄る方向に位置するように構成された傾斜面を有してなるものであればどのような形態のものであってもよい。
【００６２】
すなわち、ホッパーは、粉体排出口に向かう形状が逆円錐形又は逆ｎ角錐（ｎは３以上の整数）のような漏斗状の部分を有しているものであれば、その部分に傾斜面が形成されたものとなる。
【００６３】
また、ホッパーは、必ずしも、漏斗状の部分を有していないものであってもよい。例えば、ホッパーが、平板状をなす一対の傾斜面を有してなる構成のものであってもよい。かかる構成のホッパーであっても、一対の傾斜面間にブリッジ現象が生じ得るものであり、粉体流通促進装置が好適に機能し得るものとなる。
【００６４】
ホッパーの粉体排出口は、上述した実施形態に示したような下方に開口したものには限られず、側方に開口したものであってもよい。
【００６５】
粉体排出口を開閉し得る開閉機構は種々の構成のものを採用することができるものであり、上述した実施形態に示すものに限られるものではない。
【００６６】
支持体は、ホッパーに対して取り付けられるものには限られない。例えば、支持体が、ホッパーを支持している支持構造物やホッパーの周囲に設けられた構造物や基礎に取り付けられたものであってもよい。
【００６８】
エアー吹出口は、単一のものに限られず、複数設けられたものであってもよい。
【００７０】
また、参考例としては、図７及び図８に示すように、円筒状の部位を有するノズル部２２又はノズル部２２に相当する部位に、円周方向に間隔をあけて複数のエアー吹出口Ｖを設け、円周方向に沿って順にエアー吹出口Ｖからエアーａを吹き出し得るように構成したものがある。同図の例では、ノズル部２２の外周に複数すなわち八つのエアー吹出口Ｖを設けており、これらが円周方向に略等間隔に配されたものを概略的に示している。そして、図８に示すように、エアー供給手段等を用いることにより、エアーａは、八つのエアー吹出口Ｖから１〜８の順（８の後は１に戻る）に外方に吹き出し得るように設定されている。
【００７１】
このようなものであれば、エアー流通部材やノズル部又はノズル部に相当する部位を回転させることなく、疑似的にエアー流通部材やノズル部又はノズル部に相当する部位を回転させた場合と同様の効果を得ることができるものとなる。
【００７２】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００７３】
Ａ…粉体流通促進装置
１…支持体
２…エアー流通部材
Ｈ…ホッパー
４…ホッパー本体
Ｍ…傾斜面
【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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