(57)【要約】【課題】モータの放熱性能およびモータとインペラの軸の位置合わせ精度が良好な構成を有し、その構成に適した、絶縁構造を有する電動ポンプを提供する。【解決手段】中央に貫通孔２ａを有する隔壁部２および連結部４を含むモータホルダー１と、隔壁部に固定され、出力軸５ａを貫通孔を通して連結部内に延在させたモータ５と、モータの出力軸に固定された駆動用磁石８と、連結部と結合された通水用のロータハウジング９と、ロータハウジング内に回転可能に軸支され、インペラ１０が設けられたロータ１１と、連結部とロータハウジングの間に介在し両者間を液密に封止するとともに、ロータの回転軸の一端を支持する絶縁性の仕切り板１２と、ロータに固定され仕切り板を介して駆動用磁石と磁気結合する従動磁石１５とを備える。仕切り板は、その外周縁部からモータホルダーの連結部の内壁に沿って延在する円筒状リブ１２ａを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に貫通孔を有する隔壁部および連結部を含むモータホルダーと、
前記隔壁部に固定され、出力軸を前記隔壁部の貫通孔を通して前記連結部内に延在させたモータと、
前記連結部内に配置され前記モータの出力軸に固定された駆動用磁石と、
吸入口及び吐出口を有し前記連結部と結合された通水用のロータハウジングと、
前記ロータハウジング内に回転可能に軸支され、インペラが設けられたロータと、
前記連結部と前記ロータハウジングの間に介在し、前記連結部と前記ロータハウジング間を液密に封止するとともに、前記ロータの回転軸の一端を支持する絶縁性の仕切り板と、
前記ロータに固定され前記仕切り板を介して前記駆動用磁石と磁気結合する従動磁石とを備え、
前記仕切り板は、その外周縁部から前記モータホルダーの前記連結部の内壁に沿って延在する円筒状リブを有することを特徴とする電動ポンプ。
【請求項２】
前記仕切り板の前記駆動用磁石と対向する側の面に沿って絶縁シートが貼付された請求項１に記載の電動ポンプ。
【請求項３】
前記絶縁シートは２層構造である請求項２に記載の電動ポンプ。
【請求項４】
円筒状のモータ嵌合部及び連結部の間に、中央に貫通孔を有する隔壁部が設けられたモータホルダーと、
前記モータ嵌合部に一端部が嵌め込まれて前記隔壁部に固定され、出力軸を前記隔壁部の貫通孔を通して前記連結部に延在させたモータと、
前記連結部内に配置され前記モータの出力軸に固定された駆動用磁石と、
吸入口及び吐出口を有し前記連結部と結合された通水用のロータハウジングと、
前記ロータハウジング内に回転可能に軸支され、インペラが設けられたロータと、
前記連結部と前記ロータハウジングの間に介在し、前記連結部と前記ロータハウジング間を液密に封止するとともに、前記ロータの回転軸の一端を支持する絶縁性の仕切り板と、
前記ロータに固定され前記仕切り板を介して前記駆動用磁石と磁気結合する従動磁石とを備え、
前記駆動用磁石の前記仕切り板に対向する面、前記モータホルダーに対向する側面、および前記モータと対向する面の一部に亘って覆う絶縁カバーが設けられたことを特徴とする電動ポンプ。
【請求項５】
前記絶縁カバーと前記駆動用磁石との間に介在する絶縁シートを有する請求項４に記載の電動ポンプ。
【請求項６】
前記仕切り板の前記駆動用磁石と対向する側の面に絶縁シートが貼付された請求項４に記載の電動ポンプ。
【請求項７】
円筒状のモータ嵌合部及び連結部の間に、中央に貫通孔を有する隔壁部が設けられたモータホルダーと、
前記モータ嵌合部に一端部が嵌め込まれて前記隔壁部に固定され、出力軸を前記隔壁部の貫通孔を通して前記連結部に延在させたモータと、
前記連結部内に配置され前記モータの出力軸に固定された駆動用磁石と、
吸入口及び吐出口を有し前記連結部と結合された通水用のロータハウジングと、
前記ロータハウジング内に回転可能に軸支され、インペラが設けられたロータと、
前記連結部と前記ロータハウジングの間に介在し、前記連結部と前記ロータハウジング間を液密に封止するとともに、前記ロータの回転軸の一端を支持する絶縁性の仕切り板と、
前記ロータに固定され前記仕切り板を介して前記駆動用磁石と磁気結合する従動磁石とを備え、
前記駆動用磁石は、絶縁性の固定具を介して前記モータの出力軸に固定されていることを特徴とする電動ポンプ。
【請求項８】
上部開口部を有する貯湯用の内容器を備えた容器本体と、
前記内容器の前記上部開口部を開閉する蓋体と、
前記内容器中を加熱するためのヒータと、
前記内容器内の湯を外部へ給湯するための給湯通路と、
前記給湯通路を介して前記内容器内の湯を外部に送り出すための給湯ポンプと、
前記ヒータの通電を制御する制御部とを備え、
前記給湯ポンプとして、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電動ポンプが設けられたことを特徴とする電気ポット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気ポットの給湯用ポンプ等に用いられる電動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電動ポンプは、例えば特許文献１に開示された、図７に示すような構造を有する。
【０００３】
図７に示すように、モータ３１の出力軸３２には、円板状の駆動用磁石３３が、貫通孔３４に出力軸３２に挿入することで固定されている。ロータハウジング３５は樹脂等の電気絶縁材料で形成され、ロータハウジング３５内には駆動用磁石３３と磁気結合して回転するインペラ３７が内包されている。また、ロータハウジング３５には、モータ３１の出力軸側端面３１ａに向かって延伸した筒状のモータ保持部３６が設けられ、モータ３１の外周および出力軸側端面３１ａに当接してモータ３１を所定の位置に保持する。さらに、モータ３１はその外側がモータホルダー３９で保持され、モータホルダー３９をロータハウジング３５に取り付けることでモータ３１が固定される。ロータハウジング３５には吸入口３５ａが設けられ、インペラ３７の回転により湯（導電性液体）が吸い込まれて別に設けた吐出口（図示せず）から吐き出される。
【０００４】
モータ保持部３６内には、電気絶縁性の材料で形成されたキャップ３８が挿入されている。キャップ３８は、その外周がモータ保持部３６の内壁に当接している。駆動用磁石３３は、絶縁性のキャップ３８により覆われている。なお、駆動用磁石３３はインペラ３７に確実に磁気を伝えるため、ロータハウジング３５に近接して配置されている。つまり、駆動用磁石３３とモータ保持部３６の間の隙間は狭く設定されている。
【０００５】
上記構成において、駆動用磁石３３の貫通孔３４からは出力軸３２の先端が露出し、かつロータハウジング３５に近接しているため、出力軸３２とロータハウジング３５の間の空気層は絶縁層とならず、出力軸３２とロータハウジング３５内の湯とはロータハウジング３５のみの絶縁となる。この問題を解消するために、出力軸３２とロータハウジング３５内の湯との間をロータハウジング３５とキャップ３８で絶縁して、電気的な二重絶縁構造が形成されている。
【特許文献１】特開２００５−３３０８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の電動ポンプのような電気用品は、電気絶縁上の安全規格を満足する必要がある。ＩＥＣ規格によれば、絶縁物厚みが２ｍｍ以上、または３層絶縁、沿面距離が８ｍｍ以上とされている。そのため、特許文献１のように、モータ保持部３６内に絶縁性のキャップ３８を装着して、絶縁物厚みを増大させることが考えられている。しかし、引用文献１に記載の電動ポンプにおける電気絶縁上の問題を解決するための構成は、引用文献１の構造を有する電動ポンプに特有の構成である。
【０００７】
引用文献１では、モータ３１をロータハウジング３５に対して所定の位置関係に保持するために、モータホルダー３９が、モータ３１を覆ってロータハウジング３５に取り付けられる構造が採用されている。そのため、モータ３１は、モータ保持部３６により所定の位置決めが可能であるが、インペラ３７は、ロータハウジング３５とモータ保持部３６の係合状態によって、モータ３１の回転軸との位置関係が変動する可能性がある。また、モータ３１は、モータホルダー３９により覆われて閉鎖空間で駆動される状態になり、放熱が十分に行われ難い。
【０００８】
本発明は、モータとインペラの軸の位置合わせ精度が良好で、モータの放熱性の良好な構成を有し、かつその構成に適した電気絶縁構造を有する電動ポンプ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】
本発明の電動ポンプは、基本構成として、中央に貫通孔を有する隔壁部および連結部を含むモータホルダーと、前記隔壁部に固定され、出力軸を前記隔壁部の貫通孔を通して前記連結部内に延在させたモータと、前記連結部内に配置され前記モータの出力軸に固定された駆動用磁石と、吸入口及び吐出口を有し前記連結部と結合された通水用のロータハウジングと、前記ロータハウジング内に回転可能に軸支され、インペラが設けられたロータと、前記連結部と前記ロータハウジングの間に介在し、前記連結部と前記ロータハウジング間を液密に封止するとともに、前記ロータの回転軸の一端を支持する絶縁性の仕切り板と、前記ロータに固定され前記仕切り板を介して前記駆動用磁石と磁気結合する従動磁石とを備える。
【００１０】
本発明の第１の構成の電動ポンプは、上記基本構成において、前記仕切り板が、その外周縁部から前記モータホルダーの前記連結部の内壁に沿って延在する円筒状リブを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の構成の電動ポンプは、上記基本構成において、前記駆動用磁石の前記仕切り板に対向する面、前記モータホルダーに対向する側面、および前記モータと対向する面の一部に亘って覆う絶縁カバーが設けられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の構成の電動ポンプは、上記基本構成において、前記駆動用磁石が、絶縁性の固定具を介して前記モータの出力軸に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によれば、仕切り板の円筒状リブにより、沿面距離を長くして電気絶縁性を高めることができる。しかも、モータとロータとは、モータホルダーの連結部と仕切り板を介して互いに位置決めされ、連結部と仕切り板とは、円筒状リブの部分で嵌合しているので、連結部と仕切り板とは容易に高精度の軸合わせが可能である結果、モータとロータとは高精度で同軸上に配置され、安定した、効率のよい回転が可能である。
【００１４】
さらに、ロータハウジングと連結部の周縁部における浸水防止構造として、シールパッキンによるシール構造と、円筒状リブが連結部に密着することによるシール構造の２つのシール構造が形成され、より確実な浸水防止効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の電動ポンプは、上記第１〜第３の構成を基本として以下のような態様をとることができる。
【００１６】
すなわち、第１の構成の電動ポンプにおいて、前記仕切り板の前記駆動用磁石と対向する側の面に沿って絶縁シートが貼付されていることが好ましい。その場合、前記絶縁シートは２層構造であることが好ましい。
【００１７】
また、第２の構成の電動ポンプにおいて、前記絶縁カバーと前記駆動用磁石との間に介在する絶縁シートを有する構成とすることができる。あるいは、前記仕切り板の前記駆動用磁石と対向する側の面に絶縁シートが貼付された構成とすることができる。
【００１８】
本発明の電気ポットは、上部開口部を有する貯湯用の内容器を備えた容器本体と、前記内容器の前記上部開口部を開閉する蓋体と、前記内容器中を加熱するためのヒータと、前記内容器内の湯を外部へ給湯するための給湯通路と、前記給湯通路を介して前記内容器内の湯を外部に送り出すための給湯ポンプと、前記ヒータの通電を制御する制御部とを備え、前記給湯ポンプとして、上記のいずれかの構成の電動ポンプが設けられた構成とすることができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動ポンプを示す断面図である。モータホルダー１は、隔壁部２と、その両側に設けられた円筒状のモータ嵌合部３及び連結部４からなる。隔壁部２には、中央に貫通孔２ａが設けられている。モータ５は、その一端部がモータ嵌合部３に嵌め込まれ、ビス２ｂにより隔壁部２に固定されている。モータ５の出力軸５ａは、隔壁部２の貫通孔２ａを貫通して連結部４に延在している。モータ５の出力軸５ａには、バックプレート固定具６を介してバックプレート７が固定され、バックプレート７には駆動用磁石８が固定されて、連結部４内に保持されている。
【００２１】
モータホルダー１の連結部４には、通水用のロータハウジング９が連結されている。ロータハウジング９は、吸入口９ａ及び吐出口（図示せず）を有し、ロータハウジング９内には、インペラ１０が設けられたロータ１１が、回転可能に軸支されている。連結部４とロータハウジング９の間には、仕切り板１２が挿入されて、連結部４とロータハウジング９間を液密に封止している。ロータハウジング９と仕切り板１２の間の周縁部には、シールパッキン１３が挟まれて、液密構造が形成されている。仕切り板１２は中央の軸受部で、ロータ１１の回転軸１４の一端を支持している。ロータ１１には従動磁石１５が固定され、仕切り板１２を介して駆動用磁石８と磁気結合している。
【００２２】
仕切り板１２は、その外周縁部からモータホルダー１の連結部４の内壁に沿って延在する円筒状リブ１２ａを有する。この円筒状リブ１２ａは、ロータハウジング９内の空間と連結部４内の空間との間の電気絶縁の沿面距離を確保する機能を有する。これについては後述する。
【００２３】
以上の構成を有する本実施の形態の電動ポンプでは、モータ５はモータホルダー１の連結部４により位置決めされ、ロータ１１は、仕切り板１２により位置決めされている。連結部４と仕切り板１２とは、円筒状リブ１２ａの部分で嵌合している。従って、連結部４と仕切り板１２とは容易に高精度の軸合わせが可能である。その結果、モータ５とロータ１１とは高精度で同軸上に配置され、安定した、効率のよい回転が可能である。
【００２４】
また、モータ５をロータハウジング９に対して所定の位置に保持するために、モータホルダー１の隔壁部２にモータ５の前端を固定する構造が用いられている。従って、モータ５の後端部はモータホルダー１から露出される。すなわち、モータ５は開放された状態で駆動され、放熱が容易である。
【００２５】
以上の構成において、ロータハウジング９内の空間と連結部４内の空間との間の電気絶縁の沿面距離は、図１にＡ〜Ｄで示される長さの合計になる。但し、沿面距離は、モータ５の出力軸５ａとバックプレート７との間に電気的導通があり得ることを前提としている。Ａは、連結部４の端部とシールパッキン１３の間に挟まれた仕切り板１２の周縁部の厚みである。Ｂは、円筒状リブ１２ａの、連結部４内周面に沿った長さである。Ｃは、仕切り板１２の最外周縁と円筒状リブ１２ａの外周面の間の径方向長さである。Ｄは、連結部４の内周面とバックプレート７間の距離である。Ａ〜Ｄで示される長さの合計である沿面距離が長いほど、ロータハウジング９内の空間と連結部４内の空間との間の電気的導通に対する安全性が良好になる。
【００２６】
本実施の形態によれば、仕切り板１２に円筒状リブ１２ａを設けたことにより、上述のように、モータ５とロータ１１とが高精度で同軸上に配置され、しかもモータ５の後端部を露出可能な構造に対して、沿面距離を長くして電気絶縁性を高める構造を容易に組み合わせることができる。すなわち、円筒状リブ１２ａの軸方向長さを十分にとることにより、ＩＥＣ規格に適合した８ｍｍ以上の沿面距離を容易に確保できる。しかも、円筒状リブ１２ａにより、上述のとおり、モータ５とロータ１１とを高精度で同軸上に配置して、安定した、効率のよい回転を可能とする効果も得ることができる。
【００２７】
また、ロータハウジング９と連結部４の周縁部における浸水防止構造として、シールパッキン１３によるシール構造と、円筒状リブ１２ａが連結部４に密着することによるシール構造の２つのシール構造が形成される。従って、浸水防止がより確実になる。
【００２８】
なお、ＩＥＣ規格に適合した絶縁物厚みを確保するためには、ロータハウジング９内の空間と連結部４内の空間とを仕切っている、仕切り板１２の軸方向厚みを２ｍｍ以上とすればよい。
【００２９】
また、モータホルダー１は、必ずしも円筒状のモータ嵌合部３が設けられている必要はなく、連結部４と隔壁部２のみで構成することもできる。
【００３０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における電動ポンプを示す断面図である。図１に示した実施の形態１における電動ポンプと同一の要素については、同一の参照符号を付して説明の繰り返しを省略する。
【００３１】
本実施の形態では、仕切り板１２の駆動用磁石８と対向する側の面に沿って、２層の絶縁シート１６が貼付されている。これにより、絶縁性の仕切り板１２と合わせて、３層絶縁が形成され、ＩＥＣ規格に適合した構造が得られる。絶縁シート１６は、図示するように、仕切り板１２の駆動用磁石８と対向する側の面だけでなく、円筒状リブ１２ａの内面に亘って設けてもよい。
【００３２】
このように３層絶縁とすることにより、絶縁厚みを制限して駆動用磁石８と従動磁石１５の対向する距離を小さくすることができ、それにより、十分な磁気結合力を確保する効果が得られる。但し、絶縁シート１６を２層とせず、仕切り板１２と合わせて２ｍｍ以上となるように設定して、ＩＥＣ規格に適合した絶縁厚さとすることも可能である。
【００３３】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における電動ポンプを示す断面図である。図２に示した実施の形態２における電動ポンプと同一の要素については、同一の参照符号を付して説明の繰り返しを省略する。
【００３４】
本実施の形態では、駆動用磁石８の外殻を覆って絶縁カバー１７が設けられている。絶縁カバー１７は、仕切り板１２と対向する面、モータホルダー１に対向する側面、およびモータ５と対向する面の一部に亘って覆うように設けられる。更に、絶縁カバー１７と駆動用磁石８との間に介在する絶縁シート（図示せず）が設けられている。これにより、絶縁性の仕切り板１２と合わせて、ＩＥＣ規格に適合した３層絶縁が形成される。
【００３５】
また、この構成によれば、仕切り板１２に、図１に示したような円筒状リブ１２ａを形成しなくとも、ロータハウジング９内の空間と連結部４内の空間との間の電気絶縁の沿面距離を確保することができる。すなわち、絶縁カバー１７のモータ５側の端縁が、沿面距離のバックプレート７側の末端縁になるので、沿面距離は、Ｅ〜Ｈで示した長さの合計になるからである。但し、図１に示した円筒状リブ１２ａを併用して沿面距離を確保することもできる。
【００３６】
なお、絶縁カバー１７と駆動用磁石８との間に介在する絶縁シートを用いず、絶縁カバー１７を、仕切り板１２と合わせて２ｍｍ以上となるような厚みに設定することも可能である。
【００３７】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における電動ポンプを示す断面図である。図３に示した実施の形態３における電動ポンプと同一の要素については、同一の参照符号を付して説明の繰り返しを省略する。
【００３８】
本実施の形態では、仕切り板１２の駆動用磁石８と対向する側の面に絶縁シート１８が貼付されている。これにより、絶縁性の仕切り板１２、駆動用磁石８を覆う絶縁カバー１７、および絶縁シート１８を合わせて、ＩＥＣ規格に適合した３層絶縁が形成される。
【００３９】
なお、図１に示した円筒状リブ１２ａを併用した構成とすることもできる。
【００４０】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５における電動ポンプを示す断面図である。図３に示した実施の形態３における電動ポンプと同一の要素については、同一の参照符号を付して説明の繰り返しを省略する。
【００４１】
本実施の形態では、駆動用磁石８を保持するバックプレート７は、絶縁性のバックプレート固定具１９を介してモータ５の出力軸に固定されている。従って、モータ５の出力軸５ａとロータハウジング９内の空間との間の絶縁厚みは、バックプレート固定具１９により確保されるように構成される。すなわち、バックプレート固定具１９の軸方向厚さＩを２ｍｍ以上に設定して、ＩＥＣ規格に適合した絶縁厚さを確保する。
【００４２】
バックプレート固定具１９を絶縁性とすることにより、図示するように、駆動用磁石８を仕切り板１２に対して十分に近接させることができる。
【００４３】
なお、図１に示した円筒状リブ１２ａを併用した構成とすることもできる。
【００４４】
（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６における電気ポットの構成を示す断面図である。この電気ポットでは、容器本体２１は貯湯用の内容器２３を備え、容器本体２１の上部側開口部には蓋体２２が、上下方向に開閉自在且つ着脱自在に設けられている。
【００４５】
内容器２３の底部に隣接して、湯沸し時の加熱手段である湯沸しヒータ２４ａと、保温時の加熱手段である保温ヒータ２４ｂとが設けられている。また、内容器２３に連通して、貯蔵されている湯を外部へ給湯するための給湯通路２５が設けられ、給湯通路２５を介して内容器２３内の湯を外部に送り出す電動給湯ポンプ２６が設けられている。この電動給湯ポンプ２６として、上記いずれかの構成の電動ポンプが用いられている。
【００４６】
容器本体２１は、外側面部を構成する合成樹脂製の筒状の外ケース２７と、外ケース２７と内容器２３とを上部側で一体に結合固定する合成樹脂製の環状の肩部材２８と、底面部を構成する合成樹脂製の皿状の底部材２９とからなる。
【００４７】
内容器２３は、ステンレス製の有底円筒形状の内筒３０ａとステンレス製の円筒形状の外筒３０ｂの真空二重構造体からなる。その底部には、外周部を除いて内筒３０ａの底面部のみにより構成された１枚板部２３ａが形成されている。１枚板部２３ａは若干上方に高く突出して成形されていて、その下面側には、湯沸しヒータ２４ａと保温ヒータ２４ｂが取り付けられている。内容器２３の上端部には、給水口２３ｂが形成されている。
【００４８】
電動給湯ポンプ２６は、給湯通路２５の上流端側である内容器２３の下部位置に配設されている。電動給湯ポンプ２６の吐出口から吐出される湯は、給湯通路２５の直管部２５ａを経て外部への湯注出口２５ｂに導かれる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明の電動ポンプは、沿面距離を長くして電気絶縁性を高めることが可能で、しかも、モータとロータとは高精度で同軸上に配置され、安定した、効率のよい回転が可能であるので、電気ポットの給湯用ポンプ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１における電動ポンプの断面図
【図２】本発明の実施の形態２における電動ポンプの断面図
【図３】本発明の実施の形態３における電動ポンプの断面図
【図４】本発明の実施の形態４における電動ポンプの断面図
【図５】本発明の実施の形態５における電動ポンプの断面図
【図６】本発明の実施の形態６における電気ポットの断面図
【図７】従来例の電動ポンプの断面図
【符号の説明】
【００５１】
１、３９  モータホルダー
２  隔壁部
２ａ  貫通孔
２ｂ  ビス
３  モータ嵌合部
４  連結部
５、３１  モータ
５ａ、３２  出力軸
６、１９  バックプレート固定具
７  バックプレート
８、３３  駆動用磁石
９、３５  ロータハウジング
９ａ、３５ａ  吸入口
１０、３７  インペラ
１１  ロータ
１２  仕切り板
１２ａ  円筒状リブ
１３  シールパッキン
１４  回転軸
１５  従動磁石
１６、１８  絶縁シート
１７  絶縁カバー
２１  容器本体
２２  蓋体
２３  内容器
２３ａ  １枚板部
２４ａ  湯沸しヒータ
２４ｂ  保温ヒータ
２５  給湯通路
２５ａ  直管部
２５ｂ  湯注出口
２６  電動給湯ポンプ
２７  外ケース
２８  肩部材
２９  底部材
３０ａ  内筒
３０ｂ  外筒
３１ａ  出力軸側端面
３４ 貫通孔
３６  モータ保持部
３８  キャップ
【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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