(57)【要約】【課題】銀電極をできるかぎり目論見に近い形状変化で減耗させることで、より長期間生成した金属イオン水で有効に除菌、抗菌処理することを目的とする。【解決手段】給水弁１６から出る給水管１７に一対の銀電極６を対向させた電解槽を設けて、電解槽は、本体ケース２に流入口３と流出口４を有し、銀電極６には近接した位置にガイド部材５１が配設され、ガイド部材５１は流水方向に対して略垂直となる銀電極６端面を保護するように突出壁５１ａを設け、銀電極６間に電解電圧を印加する電源装置を具備している電解銀溶出装置１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水経路に一対の銀電極を対向させた電解槽を設けて、前記電解槽は流入口と流出口を有し、前記銀電極には近接した位置にガイド部材が配設され、前記ガイド部材は流水方向に対して略垂直となる銀電極端面を保護するような構造に構成され、前記銀電極間に電解電圧を印加する電源装置を具備していることを特徴とする電解銀溶出装置。
【請求項２】
ガイド部材は略凹形状または略Ｌ字形状を有し、対向する銀電極面の位置は前記ガイド部材の凹部またはＬ字出っ張りよりも内面側に位置することを特徴とする請求項１に記載の電解銀溶出装置。
【請求項３】
対向する銀電極面の位置はガイド部材の凹部またはＬ字出っ張りよりも２〜４ｍｍだけ内面側に位置することを特徴とする請求項１に記載の電解銀溶出装置。
【請求項４】
ガイド部材の凹部またはＬ字面は対向する銀電極の対向しない面と略接するように構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電解銀溶出装置。
【請求項５】
ガイド部材は流水方向に対して略垂直となる銀電極端面全体を保護するような構造に構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解銀溶出装置。
【請求項６】
給水弁の開閉を伴い、給水経路での給水速度が２〜１０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電解銀溶出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電解銀溶出装置と、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を回転可能に内装した外槽と、前記外槽に洗濯水を供給する給水手段とを備え、前記電解銀溶出装置で発生した電解銀イオン水を前記洗濯槽へ供給するようにしたことを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流水系のおいて電解銀を発生させることによって除菌、抗菌を可能とする電解銀溶出装置とそれを用いた洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、女性就労率の向上や核家族化などにより、日中は家に誰もいないという家庭が増え、このような家庭では洗濯物を室内干しする機会が多くなっている。また日中誰かが在宅している家庭にあっても、雨天の場合は、室内干しをすることになる。このような室内干しの場合、天日干しに比べ洗濯物に細菌やカビが繁殖しやすくなる。梅雨時のような高湿時や低温時など、洗濯物の乾燥に時間がかかる場合にこの傾向は顕著である。繁殖状況によっては洗濯物が異臭を放つときもある。このため、日常的に室内干しを余儀なくされる家庭では、細菌やカビの繁殖を抑制するため、布類に抗菌処理を施したいという要請が強くなっている。
【０００３】
そこで、洗濯の都度洗濯物を抗菌処理する技術が提案されている。例えば特許文献１には洗浄水に銀イオンを添加する銀イオン添加ユニットを具備した洗濯機が記載されている。また、特許文献２にも同様な洗浄水に銀イオンを添加する銀イオン添加ユニットを具備した洗濯機が記載されている。
【０００４】
通常、金属イオンの溶出は、電極方式金属イオン溶出ユニットを用いて行われる。電極方式金属イオン溶出ユニットでは、電極間に電圧を印加することで、電極間に電流が流れ、クーロンの法則に従って金属イオンが陽極である電極から溶出する。
【特許文献１】特開２００３−２９０５９４号公報
【特許文献２】特開２００４−１６６９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成の特許文献１と特許文献２では、銀電極が流水経路途上に配置されているため、流水の水量が多い場合には水流が衝突する銀電極の端面部は銀電極の溶出が加速する結果となり、金属イオン溶出ユニットを使用していく内に銀電極は歪な減耗を起こすこととなり、目論見の使用回数まで利用することが困難になる。さらにある程度銀電極が減耗してくると水流の水圧によって銀電極の間隔が設計寸法よりも極端に大きくなり、銀電解に対する制御を困難にする場合がある。
【０００６】
また特許文献２に示された図１０のように流水経路途上に銀電極が対向して配置され、流入口１０１が対向した銀電極１０２間の中心線からずれている場合には銀電極の歪な減耗および片減りをさらに増大させて生ずることとなる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するもので、銀電極をできるかぎり目論見に近い形状変化で減耗させることで、より長期間生成した金属イオン水で有効に除菌、抗菌処理することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電解銀溶出装置は、給水経路に一対の銀電極を対向させた電解槽を設けて、前記電解槽は流入口と流出口を有し、前記銀電極には近接した位置にガイド部材が配設され、前記ガイド部材は流水方向に対して略垂直となる銀電極端面を保護するような構造に構成され、前記銀電極間に電解電圧を印加する電源装置を具備しているものである。
【０００９】
これによって、供給される水流が直接衝突することとなる銀電極の端面部はガイド部材によって保護されているので電解が局部的に加速することなく、銀電極板における他の部分と同様な減耗の経過をたどらせることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電解銀溶出装置は、銀電極をできるかぎり目論見に近い形状変化で減耗させることので、より長期間使用できるデバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、電解銀溶出装置に対して、給水経路に一対の銀電極を対向させた電解槽を設けて、前記電解槽は流入口と流出口を有し、前記銀電極には近接した位置にガイド部材が配設され、前記ガイド部材は流水方向に対して略垂直となる銀電極端面を保護するような構造に構成され、前記銀電極間に電解電圧を印加する電源装置を具備していることにより、供給される水流が直接衝突することとなる銀電極の端面部はガイド部材によって保護されているので電解が局部的に加速することなく、銀電極板における他の部分と同様な減耗の経過をたどらせることができるので、銀電極をより長期間使用することができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の電解銀溶出装置に対して、ガイド部材は略凹形状または略Ｌ字形状を有し、対向する銀電極面の位置は前記ガイド部材の凹部または略Ｌ字出っ張りよりも内面側に位置することにより、端面部を給水される水流の衝突からカバーすることで銀電解の局部的な加速を防止することができる。さらに銀電極がある程度減耗して、給水弁の閉状態から開状態に移行した場合、銀電極間を通過する水流の水圧によって銀電極が押された場合にもガイド部材が支持しているので、電極間隔が広がるようなことを防止できる。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明の電解銀溶出装置に対して、対向する銀電極面の位置はガイド部材の凹部または略Ｌ字出っ張りよりも２〜４ｍｍだけ内面側に位置することにより、水流がガイド部材の凹部出っ張りに衝突した後も、水流がガイド部材凹部またはＬ字出っ張りの背後にも回り込み、銀電極を均一に減耗させることができる。
【００１４】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか一つの発明の電解銀溶出装置に対して、ガイド部材の凹部面またはＬ字面は対向する銀電極の対向しない面と略接するように構成されることにより、銀電極がある程度減耗して、給水弁の閉状態から開状態に移行した場合、銀電極間を通過する水流の水圧によって銀電極が押された場合にもガイド部材がほぼ接するように支持しているので、電極間隔が広がることを極力防止できる。
【００１５】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか一つの発明の電解銀溶出装置に対して、ガイド部材は流水方向に対して略垂直となる銀電極端面全体を保護するような構造に構成されていることにより、銀電極の端面全体がガイド部材によって水流の衝突から保護されているので銀電解が局部的に加速することなく、銀電極をほぼ均一に減耗させることができる。
【００１６】
第６の発明は、第１〜第５のいずれか一つの発明の電解銀溶出装置に対して、給水弁の開閉を伴い、給水経路での給水速度が２〜１０ｍ／ｍｉｎであることにより、水流の流速が速い場合には銀電極に関してそれを考慮した設計が必要になってくるが、ガイド部材で銀電極を保護することで想定される課題を解決できる。
【００１７】
第７の発明は、洗濯機として、電解銀溶出装置と、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を回転可能に内装した外槽と、前記外槽に洗濯水を供給する給水手段とを備え、前記電解銀溶出装置で発生した電解銀イオン水を前記洗濯槽へ供給するようにしたことにより、衣類に対する除菌および抗菌作用を得ることができるとともに、洗濯槽に対する防カビ作用も得ることができる。
【００１８】
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電解銀溶出装置の上方向からの概略構成図であり、図２は、同電解銀溶出装置のＡ−Ａラインにおけるの断面構成図であり、図３は、同電解銀溶出装置のＢ−Ｂラインにおける断面構成図を示すものである。
【００２０】
電解銀溶出装置１の本体ケース２には流水の流入口３と流出口４が配設されており、底板５には２枚の銀電極板６が流水経路に対して平行に配置され、本体内部から外部へと貫通して、銀電極板６に電圧印加が可能となるように端子部６１が設けられている。また底板５と貫通する本体内部側には水漏れを防止するためにゴムパッキン７が配置されている。銀電極板６は具体的には、２０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み０．８ｍｍであり、７ｍｍの距離を隔てて配置されている。端子部６１はφ１．５ｍｍの棒であり、銀電極板６と端子部６１は溶接されている。底板５には２個のガイド部材５１が設けられており、ガイド部材５１は、両端に突出壁５１ａを設けることで、断面が凹形状となるようにし、その凹部５１ｂに銀電極板６の全体が入り込むような状態となっている。突出壁５１ａの突出量を３ｍｍとすることで、凹部５１ｂの具体的な寸法を、２２ｍｍ×３ｍｍとし、板厚が約２ｍｍのＰＰ樹脂で構成している。また、凹部５１ｂ面と銀電極部６の表面は、ほぼ接する関係に位置している。
【００２１】
電解銀溶出装置１への流水は流入口３から本体ケース２内部へと導かれ、流出口４から排出される。給水弁が閉状態から開状態に移行した時、流水は対向する銀電極間を勢いよく通過することとなり、銀電極から発生した銀イオンを電解銀溶出装置１外部へと運び出すとともに、新しい水を次々と銀電極へと供給する。
【００２２】
図４は、本発明の第１の実施の形態における電解銀溶出装置が設置された洗濯乾燥機の断面図である。
【００２３】
図４において、外槽８は洗濯機の筐体９に弾性的に吊り下げられた状態で、サスペンション機構１０により、筐体９から懸垂防振支持して設置されている。内槽１１は洗濯物１２を収容するもので、外槽８内に回転中心軸を鉛直方向に有し、回転自在に支持され、洗濯物１２を出し入れする開口部１３を有する有底状のものである。内槽１１の周壁には複数の排出口１１ａと、内槽１１の上方には流体バランサー１１ｂを設けている。内槽１１内の底部には洗濯物１２を撹拌する撹拌翼１４を備えている。
【００２４】
外槽８の下方には駆動手段１５を設け、その回転軸は、中空で二軸構造を成し、洗濯工程、すすぎ工程および脱水工程において駆動手段１５の回転を撹拌翼１４、あるいは、内槽１１に伝達する。水道栓（図示せず）と給水弁１６は連結されている。給水弁１６は第一給水弁１６１と第二給水弁１６２とが統合された構造となっており、第一給水弁１６１がメイン水流となり、第二給水弁１６２がサブ水流となる。具体的は第一給水弁１６１が１５Ｌ／ｍｉｎであり、第二給水弁１６２が５Ｌ／ｍｉｎのものを使用した。給水管１７は外槽８内に洗濯水を供給するものであり、給水管１７の途上経路に電解銀溶出装置１が設けられている。洗剤投入手段１８は洗濯の初期に外槽８内に投入され、洗浄水と混合されて洗浄液となる。排水弁１９は洗浄液、すすぎ水を排水口２０から筐体９外へ排出する。筐体９の上部には蓋２１を設けている。
【００２５】
以上のように構成された洗濯機について、以下にその動作、作用を説明する。まず、洗濯工程を始めるにあたり、内槽１１内に洗濯物１２を投入する。また、洗剤投入手段１９には洗浄工程に必要な量の洗剤を予め準備しておく。以上の作業を使用者が洗濯を開始する準備作業として実施し、洗濯機のスイッチをオンする。
【００２６】
洗濯機を運転させると、給水弁１６が開となり給水管１７から外槽８内に洗濯水が所定量給水される。同時に洗剤投入手段１９が動作し、外槽８内に洗剤が投入される。駆動手段１５の運転により撹拌翼１４を正逆運転させ、洗濯物１２にある程度機械力を与えながら洗浄する。洗浄工程を終了すると、排水弁１９を開にして洗浄液を排水する。その後内槽４を回転させた簡易脱水工程と、再度水道水を給水して洗濯物１２に付着している洗剤を十分にすすぐためのすすぎ工程と、更には最終脱水工程を実行して全洗濯工程を終了する。
【００２７】
ここで電解銀溶出装置１は最終すすぎ工程に使用される。この時電解銀溶出装置１への給水には第二給水弁１６２が使用され、本体ケース内部を約７ｍ／ｍｉｎの給水速度で通過することとなる。電解銀溶出装置１には銀電極間に電解電圧を印加できる電源装置が具備され、制御回路でコントロール可能な構成となっている。第二給水弁１６２が開状態となるとともに、銀電極間には所定の電流値が流れるように定電流回路で電解に必要な電圧が印加される。また、銀電極への電圧は２０ｓｅｃごとに正負電極を交換するようにした。すすぎ水量に対して一定の濃度にするため、所定時間電解を継続した。Ａｇイオン濃度として約０．１ｐｐｍにすれば、十分な除菌、抗菌効果が得られた。
【００２８】
ほぼ毎日使用する洗濯機に対して電解銀溶出装置１を利用するのであれば、できる限り銀電極が減耗して少量になるまで利用を継続したい。ここで水量６０Ｌを約０．１ｐｐｍに達成できる銀溶出が何回まで可能か、耐久試験を行った。制御回路は６０ｍＡの定電流回路で制御しているが、加えられる印加電圧は最大３０Ｖとし、電流値が連続して５回、３０ｍＡ以下になった時点で交換時期に達したと判断するようにした。また耐久試験のバラツキを少なくするために使用する水温は約２０℃とし、水道水としては導電率約２００μＳ／ｃｍのものを使用した。その結果、ｎ＝３で平均２５５５回まで使用することができた。銀電極板の残存率としては、電解可能な部分として約１２％が残るレベルであった。
【００２９】
その途中経過を観察すると、図５の同電解銀溶出装置の銀電極板に対する耐久試験の経時変化を示す模式図に示すように、最初は銀電極板の面積的な変化はほとんどなく、厚み方法に銀電極板が減耗していき、約１９００回付近から均一な面積の減少が顕著となり、印加電圧も急激に上昇していき、約２３５０回付近でｍａｘ値の３０Ｖに達した。その後は電圧が３０Ｖしか印加できないため、電流値が減少していき、３０ｍＡまで低減したので試験を終了した。
【００３０】
ここで、上記本発明の第１の実施の形態における電解銀溶出装置の効果を確認するために他の形態における電解銀溶出装置の性能を確認した。
【００３１】
図６は、第１の実施の形態における電解銀溶出装置の効果の確認のための第１の比較形態における電解銀溶出装置の上方向からの概略構成図であり、本第１の比較形態では、銀電極板に対してガイド部材５２を近接した位置に配設してはいるが、流水方向に対して略垂直となる銀電極端面を保護するようには構成されていないタイプのものである。
【００３２】
この電解銀溶出装置についても実施の形態１と同様な条件で耐久試験を行った。その結果、ｎ＝３で平均２２４０回まで使用することができた。銀電極板の残存率としては、電解可能な部分として約２４％が残るレベルであった。
【００３３】
その途中経過を観察すると、図７の第１の比較形態における電解銀溶出装置の銀電極板に対する耐久試験の経時変化を示す模式図に示すように、最初は銀電極板の面積的な変化はほとんどなく、厚み方法に銀電極板が減耗していくのであるが、流入口から流水が供給される銀電極板の端面部分は銀電極板の減耗が速く、１０００回付近からその歪な減耗が顕著となり、約１７００回付近でｍａｘ値の３０Ｖに達した。その後は電圧が３０Ｖしか印加できないため、電流値が減少していき、３０ｍＡまで低減したので試験を終了した。銀電極板の端面が流水し対して保護されていないと銀電極板面積の経時変化が早くなり、所定の電流値まで達しなくなるので、結果としては所望の除菌、抗菌特性は得られなくなる。しかし試験終了を３０ｍＡに設定したため、その電流値以下になるまで試験を継続することができた。最終的な銀電極板も部分的に厚い部分があり、均一な減耗とは言い難いものであった。
【００３４】
さらに、図８は、第１の実施の形態における電解銀溶出装置の効果の確認のための第２の比較形態における電解銀溶出装置の上方向からの概略構成図であり、本第２の比較形態では、銀電極板に対してガイド部材を配設せず、流水方向に対して略垂直となる銀電極端面が直接衝突するように構成されているタイプのものである。
【００３５】
この電解銀溶出装置についても実施の形態１と同様な条件で耐久試験を行った。その結果、ｎ＝３で平均１８５０回までしか使用することができなかった。銀電極板の残存率としては、電解可能な部分として約４５％が残るレベルであった。
【００３６】
その途中経過を観察すると、図９の第２の比較形態における電解銀溶出装置の銀電極板に対する耐久試験の経時変化を示す模式図に示すように、最初は銀電極板の面積的な変化はほとんどなく、厚み方法に銀電極板が減耗していくのであるが、流入口から流水が供給される銀電極板の端面部分は銀電極板の減耗が速く、１０００回付近からその歪な減耗が顕著となり、また給水弁が開いた時の水圧によって銀電極板が押され、先端側が徐々に開いていき、約１４００回付近でｍａｘ値の３０Ｖに達した。その後は電圧が３０Ｖしか印加できないため、電流値が減少していき、３０ｍＡまで低減したので試験を終了した。銀電極板の端面が流水に対して保護されていないと銀電極板面積の経時変化が早くなる。また、銀電極板の間隔が一定でなくなってくると、それによる弊害も生じる。具体的には銀電極板の根元部分は所定の間隔であるのに対して、先端部にいくほど広くなっているので、銀の電解は根元部分のほうが早くなる。したがって場合によっては根元部分で銀電極板が切断されてしまうことも想定される。最終的な銀電極板も歪な形状であり、部分的に厚い部分があり、均一な減耗とはほど遠いものであった。
【００３７】
本発明の実施の形態１では電解銀溶出装置への給水速度は約７ｍ／ｍｉｎで試験を行ったが、本発明に使用できるものはこれに限定される訳ではない。その他の耐久試験結果からも、給水速度が速いほど、ガイド部材の効果は絶大であった。しかしながら、給水速度が速くなり過ぎると減耗した銀電極が給水字に水流で踊るような状態になる。逆に給水速度が遅くなってくるとガイド部材の効果が曖昧となる傾向にあった。したがってガイド部材の効果が顕著に発揮されるのは、給水経路での給水速度が２〜１０ｍ／ｍｉｎであった。さらに銀電極板の厚みが薄いほどガイド部材の効果は絶大であり、厚みが厚くなるにしたがって効果が薄れる傾向にあった。
【００３８】
本発明の実施の形態１では流水方向に対して垂直となる銀電極端面は全体にわたって保護する構造のものを使用したが、本発明に使用できるものはこれに限定される訳ではない。流入口の口径に対して弁開放時に直接水流が衝突しそうな部分をガイド部材で保護していれば、銀電極板の歪な減耗はかなり低減できることがわかった。
【００３９】
本発明の実施の形態ではガイド部材が銀電極板に対して根元部分から先端部分まで全体にわたって接するように保護しているものを使用したが、本発明に使用できるものはこれに限定される訳ではない。根元部分は底板でしっかりと固定されているので、少なくとも上部半分ぐらいとガイド部材で保護しておけば、銀電極板が水圧に負けて広がることを防止できる。
【００４０】
本発明の実施の形態１ではガイド部材５１の突出壁５１ａの突出量が約２ｍｍのもので試験したが、本発明に使用できるものはこれに限定される訳ではない。突出壁５１ａの突出量が小さいと銀電解に対して端面部を保護する効果が小さくなり、また大きすぎると逆に水流の回り込みが悪くなり、銀電極板端面部の減耗が中心部と比較して小さくなるという、逆効果を生じることもあった。したがって望ましい突出壁５１ａの突出量としては、２〜４ｍｍが妥当と考えられる。
【００４１】
本発明の実施の形態１では凹形状をしたガイド部材を使用したが、本発明に使用できるものはこれに限定される訳ではない。突出壁５１ａを水の流れの上流側のみ設けることで、Ｌ字形状として銀電極板の上流側の端面を保護できるような構造体でも同様な効果を得ることができた。
【００４２】
本発明の実施の形態１では電解工程は定電流回路で制御したが、これに限定される訳ではない。日本のように水道水が軟水で水道水の特性がある程度一定している場合には定電流回路のほうがＡｇ処理による効果も均一化することができるが、海外で硬度が高い場合には定電圧で電解を実施するほうがＡｇ処理による効果を均一化することができた。
【００４３】
本発明の実施の形態１では電解銀溶出装置を縦型の洗濯機に配設したが、これに限定される訳ではなく、ななめドラム型あるいはドラム型の洗濯機に使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる電解銀溶出装置は、銀電極をできるかぎり目論見に近い形状変化で減耗させることで、より長期間生成した金属イオン水で有効に除菌、抗菌処理するデバイスを提供することができるため、除菌が必要な空気清浄機や空調機器あるいは水回り設備機器など広範な用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電解銀溶出装置の上方向からの概略構成図
【図２】同電解銀溶出装置のＡ−Ａラインにおけるの断面構成図
【図３】同電解銀溶出装置のＢ−Ｂラインにおける断面構成図
【図４】同電解銀溶出装置が設置された洗濯乾燥機の断面図
【図５】同電解銀溶出装置の銀電極板に対する耐久試験の経時変化を示す模式図
【図６】同電解銀溶出装置の効果の確認のための第１の比較形態における電解銀溶出装置の上方向からの概略構成図
【図７】同電解銀溶出装置の効果の確認のための第１の比較形態における電解銀溶出装置の銀電極板に対する耐久試験の経時変化を示す模式図
【図８】同電解銀溶出装置の効果の確認のための第２の比較形態における電解銀溶出装置の上方向からの概略構成図
【図９】同電解銀溶出装置の効果の確認のための第２の比較形態における電解銀溶出装置の銀電極板に対する耐久試験の経時変化を示す模式図
【図１０】従来の電解銀溶出装置を示す概略構成図
【符号の説明】
【００４６】
１  電解銀溶出装置
３  流入口
４  流出口
５  底板
６  銀電極板
８  外槽
１１  内槽
１６  給水弁
１７  給水管
５１  ガイド部材
【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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