(57)【要約】【課題】  集塵室からダストの逆流を防止し得る電気掃除機を提供する。【解決手段】  電気掃除機は、送風機と、前記送風機の動作により吸い込まれる空気中のダストを遠心分離する遠心分離室と、前記遠心分離したダストを捕集する集塵室と、前記遠心分離室に吸い込まれる空気に含まれるダストの量に基づいて、前記遠心分離室と前記集塵室との経路を開放または閉塞するダスト仕切りと、を含む。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機と、
前記送風機の動作により吸い込まれる空気中のダストを遠心分離する遠心分離室と、
前記遠心分離したダストを捕集する集塵室と、
前記遠心分離室に吸い込まれる空気に含まれるダストの量に基づいて、前記遠心分離室と前記集塵室との経路を開放または閉塞するダスト仕切りと、
を含む電気掃除機。
【請求項２】
前記ダストの量が閾値以上である場合に、前記ダスト仕切りは前記経路を開放する、請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
所定時間毎の前記ダストの量が、所定回数連続して閾値未満である場合に、前記ダスト仕切りは前記経路を閉塞する、請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記送風機を停止した際に、前記ダスト仕切りは前記経路を閉塞する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記送風機を起動した際に、前記ダスト仕切りは前記経路を開放する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ダストカップの遠心分離室で空気を旋回させ、この空気に含まれるダストを遠心分離し、ダストカップの下部に設けられた集塵室に捕集する、いわゆるサイクロン方式の電気掃除機が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５８９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された電気掃除機においては、集塵室に捕集したダストがダストカップ内の空気の流れに晒されている。そのため、集塵室に捕集したダストが、上記空気の流れにのって、集塵室から流出することがあった。本発明の一形態は、集塵室からのダストの流出を防止することができる電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態の電気掃除機は、送風機と、前記送風機の動作により吸い込まれる空気中のダストを遠心分離する遠心分離室と、前記遠心分離したダストを捕集する集塵室と、前記遠心分離室に吸い込まれる空気に含まれるダストの量に基づいて、前記遠心分離室と前記集塵室との経路が開放または閉塞されるダスト仕切りと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態にかかる電気掃除機の一例を示す外観図である。
【図２】図１における掃除機本体の断面図である。
【図３】図１における駆動装置の斜視図である。
【図４】図３における集塵装置の斜視図である。
【図５】（Ａ）は図３における集塵装置のダスト仕切りが開放位置に移動した場合の断面図であり、（Ｂ）は図３における集塵装置のダスト仕切りが閉塞位置に移動した場合の断面図である。
【図６】第１の実施形態にかかる掃除機の主要な構成の一例を示すブロック図である。
【図７】図６に示す電気掃除機の制御部の機能的構成の一例を示す図である。
【図８】図６に示す電気掃除機の処理のフローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電気掃除機の一例（キャニスター型電気掃除機）を示す図である。図２は、電気掃除機における掃除機本体の一例の断面図である。図３は、掃除機本体における駆動装置の一例を示す図である。図４は、掃除機本体における集塵装置の一例を示す図である。図５は、（Ａ）は図４における集塵装置のダスト仕切りが開放位置に移動した場合の断面図であり、（Ｂ）は図４における集塵装置のダスト仕切りが閉塞位置に移動した場合の断面図である。
【０００９】
図１〜５に示すように、本実施形態における電気掃除機１００（以下、掃除機１００と称することもある）は、例えば、吸込口体１０１と、接続管１０２、操作ハンドル１０３を有する接続ホース１０４、掃除機本体１０５を備える。掃除機本体１０５は、接続ホース１０４と、接続ホース１０４に接続された接続管１０２とを介して、吸込口体１０１に接続されている。
【００１０】
操作ハンドル１０３には、ユーザーが掃除機１００の稼働の有無や運転モードの選択操作などを行うための操作スイッチ（不図示）が設けられている。
【００１１】
掃除機本体１０５は、例えば、駆動装置１１０、駆動装置１１０と着脱可能に接続される集塵装置１２０を有する。
【００１２】
駆動装置１１０は、例えば、集塵装置装着部２０１、接続ホース１０４と接続される接続口２０２、バッテリー２０３、送風機２０４、排気口２０５を含む。
【００１３】
集塵装置装着部２０１は、集塵装置１２０を横倒し状態で上下方向に着脱させるための凹形の上方開口である。また、集塵装置装着部２０１には、集塵装置１２０が装着された際に、集塵装置１２０における後述の空気流入口４０１が接続される空気導出口３０１、集塵装置１２０における空気流出口２０６と接続される空気導入口２０７が設けられている。
【００１４】
また、駆動装置１１０の内部においては、図２に示すように、接続口２０２と空気導出口３０１との間に空気の第１流通経路２１１、空気導入口２０７と送風機２０４との間に第２流通経路２１２、送風機２０４と排気口２０５との間に第３流通経路２１３が設けられている。なお、送風機２０４は、集塵装置装着部２０１の前後方向中間位置の下部（空気導出口３０１の横）に配置される。第３流通経路２１３は、送風機２０４からバッテリー２０３の左右両側に回り込んで排気口２０５に達している。
【００１５】
集塵装置１２０は、例えば、ダストカップ２２０、フィルター部２３０を含む。
【００１６】
ダストカップ２２０は、例えば、遠心分離室２２１、集塵室２２２、ダスト仕切り２２３、アクチュエータ２２４を含む。
【００１７】
遠心分離室２２１は、空気流入口４０１を有し、この空気流入口４０１から流入した空気に含まれる比較的大きな塵埃を遠心分離する。空気流入口４０１は、遠心分離室２２１に空気を流入させる開口である。この空気流入口４０１は、駆動装置１１０における空気導出口３０１と接続される。
【００１８】
集塵室２２２は、遠心分離室２２１で遠心分離された比較的大きな塵埃を捕集する。
【００１９】
図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、ダスト仕切り２２３は、遠心分離室２２１と集塵室２２２との間の経路５０１を開放または閉塞する。より具体的には、例えば、ダスト仕切り２２３は、アクチュエータ２２４が駆動することにより上方または下方に移動させられ、開放位置または閉塞位置に移動される。なお、上記ダスト仕切り２２３は、遠心分離室２２１と集塵室２２２との経路５０１を開放または閉塞できればよく、この構成に限定されるものではない。このダスト仕切り２２３を閉塞位置に移動し、経路５０１を閉塞することにより、集塵室２２２に集められたダストが、集塵室２２２から遠心分離室２２１に逆流することを防止することができる。なお、アクチュエータ２２４は、掃除機本体１０５に設けられたモータ（ステッピングモータやギアモータ等）などにより駆動されることが好ましい。このモーターを掃除機本体１０５に設けることにより、集塵装置１２０の軽量化が図れるとともに、この集塵装置１２０の清掃時に水等を用いてもモーターは掃除機本体側にあるため、モーターが直接水に接することがないので、モーターの故障を防止することができる。
【００２０】
フィルター部２３０は、メッシュ部２３１、フィルター本体２３２、空気排出口２０６を含む。
【００２１】
メッシュ部２３１およびフィルター本体２３２は、遠心分離室２２１から流入する空気からダストを除去するフィルターである。メッシュ部２３１は、例えばメッシュ状のフィルターである。フィルター本体２３２は、例えばプリーツ形状のフィルターである。空気排出口２０６は、駆動装置１１０の空気導入口２０７に接続されている。
【００２２】
フィルター部２３０では、遠心分離室２２１からメッシュ部２３１を介して空気が流入し、フィルター本体２３２を通過して、空気排出口２０６から空気が排出される。このフィルター部２３０においては、遠心分離室２２１で除去しきれなかった比較的微細なダストを、メッシュ部２３１とフィルター本体２３２とで大きなダストから段階的に除去する。これにより、掃除機１００に吸い込まれた空気は清浄化される。
【００２３】
本実施形態の掃除機１００においては、操作部にて電源をＯＮにすると、送風機２０４が駆動し、被清掃面上のダストを空気と共に吸い込んで清掃する。吸込口体１０１に吸い込まれたダストを含む空気は、接続管１０２および接続ホース１０４を介して掃除機本体１０５内に吸引される。
【００２４】
以下、掃除機本体１０５内における空気の流れを説明する。なお、空気の流れは、図２中の矢印Ｆ１〜Ｆ１０の順となっている。
【００２５】
ダストを含む空気は、まず、駆動装置１１０の接続口２０２に流入し（矢印Ｆ１）、第１流通経路２１１を通り（矢印Ｆ２）、空気導出口３０１、集塵装置１２０の空気流入口４０１を介して、遠心分離室２２１に流入する（矢印Ｆ３）。
【００２６】
遠心分離室２２１に流入したダストを含む空気は、遠心分離室２２１内を旋回する。遠心分離室２２１においては、比較的大きなダストが遠心分離室２２１の内周面側を旋回し、遠心分離される。この遠心分離されたダストは、集塵室２２２に捕捉される。一方、遠心分離できなかった微細なダストを含む空気はメッシュ部２３１へ向かう（矢印Ｆ４）。
【００２７】
なお、図５（Ａ）に示すように、ダスト仕切り２２３を開放位置に移動した場合（経路５０１を開放した状態）においては、矢印Ｆ３で示される空気の流れの一部は経路５０１を通って、集塵室２２２に向かった後、その後矢印Ｆ４で示される空気の流れとともに、メッシュ部２３１に向かう。この際、集塵室２２２に溜め込まれたダストの一部が遠心分離室２２１に流出（逆流）してしまう可能性がある。また、図５（Ｂ）に示すように、ダスト仕切り２２３を閉塞位置に移動した場合（経路５０１を閉塞した状態）においては、Ｆ３で示される空気は遠心分離室２２１から集塵室２２２に流れ込まず、集塵室２２２から遠心分離室２２１からのダストの逆流を防止することができる。
【００２８】
微細なダストを含む空気は、フィルター部２３０にメッシュ部２３１を介して流入し（矢印Ｆ５）、フィルター本体２３２を通過して、空気排出口２０６から駆動装置１１０の空気導入口２０７に向かう（矢印Ｆ６）。フィルター部２３０では、メッシュ部２３１およびフィルター本体２３２にて微細なダストが除去され、空気が清浄化される。
【００２９】
空気導入口２０７を介して駆動装置１１０内に流入した清浄化された空気は、第２流通経路２１２を通り（矢印Ｆ７）、送風機２０４を通過し、第３流通経路２１３を通り（矢印Ｆ８、Ｆ９）、排気口２０５から外部に排出される（矢印Ｆ１０）。
【００３０】
ここで、ダスト仕切り２２３を開放位置および閉塞位置に移動させる動作、つまりダスト仕切り２２３を移動させ、遠心分離室２２１と集塵室２２２との経路５０１を開放および閉塞する際の動作について説明する。図６は、本実施形態における掃除機１００の制御部６０１を中心として主な構成の一例を示す図である。
【００３１】
図６に示すように、掃除機１００は、例えば、制御部６０１、記憶部６０２、ダストセンサー６０３、アクチュエータ２２４、を含む。
【００３２】
制御部６０１は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等であって、記憶部６０２に格納されるプログラムに従って各種の情報処理を実行する。記憶部６０２は、例えばフラッシュメモリやＲＡＭ等であって、制御部６０１によって実行されるプログラムや、各種のデータを保持する。また、記憶部６０２は、制御部６０１のワークメモリとしても動作する。
【００３３】
ダストセンサー６０３は、遠心分離室２２１に吸い込まれる空気が含むダストの量を検知する。ダストセンサー６０３は、例えば、吸込口体１０１、接続管１０２や接続ホース１０４の操作ハンドル１０３等に設けられる。なお、このダストセンサー６０３の設けられる箇所は、特に限定されるものではなく、吸込口体１０１における吸込口から集塵装置１２０における遠心分離室２２１に至る経路中であればよい。また、ダストセンサー６０３としては、例えば、互いに対向する発光素子（ＬＥＤ等）と受光素子（フォトトランジスタ等）とを含み、受光素子で検出される光の変化によりダストの量を検出するものなどが挙げられるが、空気に含まれるダストの量を検知できればよく、その構成は特に限定されるものではない。
【００３４】
ダスト仕切り２２３は、上述の通り、アクチュエータ２２４に移動されることにより、開放位置または閉塞位置に移動し、経路５０１を開放または閉塞する。ダスト仕切り２２３が開放位置にあるとき経路５０１が開放され、ダスト仕切り２２３が閉塞位置にあるとき経路５０１は閉塞される。
【００３５】
なお、図６に示す掃除機１００の構成は一例であって、上記に限定されるものではなく、上記各部の他に掃除機１００に応じた各構成（例えば、送風機２０４、操作スイッチ等）を有する。
【００３６】
図７は、図６に示す掃除機１００の制御部６０１の機能的構成の一例を示す図である。図７に示すように、本実施の形態にかかる制御部６０１は、機能的にダスト量情報取得部７０１、ダスト仕切り制御部７０２、を含む。
【００３７】
ダスト量情報取得部７０１は、例えば、ダストセンサー６０３で検知されたダスト量情報を取得する。このダスト量情報は、遠心分離室２２１に吸い込まれる空気が含むダストの量を表す。より具体的には、ダスト量情報取得部７０１は、例えば、ダストセンサー６０３が所定時間（例えば０．１秒）ごとに検知したダスト量情報を取得する。
【００３８】
ダスト仕切り制御部７０２は、ダスト量情報取得部７０１が取得したダスト量情報に基づいて、ダスト仕切り２２３を開放位置または閉塞位置に移動する。より具体的には、ダスト仕切り制御部７０２は、例えば、ダスト量情報に基づいて、アクチュエータ２２４を駆動させ、ダスト仕切り２２３を開放位置または閉塞位置に移動し、経路５０１を開放または閉塞する。
【００３９】
さらに具体的には、例えば、ダスト仕切り制御部７０２は、ダスト量情報に基づいて、ダストの量が閾値以上であるか否かを判定し、この判定結果に基づいて、ダスト仕切り２２３を開放位置または閉塞位置に移動し、経路５０１を開放または閉塞する。ダスト仕切り制御部７０２は、ダストの量が閾値以上と判定した場合、ダスト仕切り２２３を開放位置に移動し、経路５０１を開放する。一方、ダスト仕切り制御部７０２は、ダストの量が上記閾値未満と判定した場合、ダスト量情報取得部７０１でさらに取得されたダスト量情報に基づき、連続してダストの量が上記閾値未満であるか否かを判定する。そして、ダスト仕切り制御部７０２は、所定回（例えば１０回）連続して上記閾値未満であると判定した場合、ダスト仕切り２２３を閉塞位置に移動し、経路５０１を閉塞する。ここで、ダスト仕切り制御部７０２は、閾値未満の判定が所定回に満たない場合、その判定時点（閾値以上と判定した時点）で、ダスト仕切り２２３を開放位置に移動し、経路５０１を開放する。
【００４０】
次に、本実施形態における掃除機における処理のフローの一例について説明する。図８は本実施形態における掃除機の処理のフローの一例を示す図である。
【００４１】
図８に示すように、ダスト量情報取得部７０１は、ダストセンサー６０３で検知された遠心分離室２２１に吸い込まれる空気が含むダストの量を表すダスト量情報を取得する（Ｓ１０１）。Ｓ１０２からＳ１０５において、ダスト仕切り制御部７０２は、ダスト量情報に基づいて、ダスト仕切り２２３を開放位置または閉塞位置に移動し、経路５０１の開放または閉塞する。より具体的には、ダスト仕切り制御部７０２は、上記ダスト量情報に基づいて、遠心分離室２２１に吸い込まれる空気が含むダストの量が、閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００４２】
ダスト仕切り制御部７０２は、Ｓ１０２でダストの量が閾値以上であると判定した場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、ダスト仕切り２２３を開放位置にし、経路５０１を開放する（Ｓ１０３）。
【００４３】
一方、ダスト仕切り制御部７０２は、Ｓ１０２でダストの量が閾値未満であると判定した場合（Ｓ１０２でＮｏ）、ダスト量情報取得部７０１がさらに取得したダスト量情報に基づいて、連続してダスト量が前記閾値未満か否かを判定する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４でダストの量が閾値未満の検知が所定回連続した場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）、ダスト仕切り制御部７０２はダスト仕切２２３を閉塞位置にし、経路５０１を閉塞する（Ｓ１０５）。Ｓ１０４でダスト量が前記閾値以上であると判定した場合（Ｓ１０４でＮＯ）、Ｓ１０３に移行し、ダスト仕切り２２３を開放位置にし、経路５０１を開放する。そして、Ｓ１０３およびＳ１０５においては、Ｓ１０１に移行し、上記のフローを繰り返す。なお、本実施の形態は、上記フローに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ダストの量が閾値以上ではない場合にＳ１０２からＳ１０４に移行したが、Ｓ１０４を省略して、Ｓ１０５に移行してもよい。
【００４４】
本実施形態の掃除機１００によれば、ダスト仕切り２２３を閉塞位置することにより経路５０１を閉塞し、集塵室２２２に捕集されたダストの遠心分離室２２１への逆流を防止することができる。例えば、遠心分離室２２１に流入する空気に含まれるダストの量が少ない場合には、集塵室２２２にて遠心分離室２２１に逆流する空気に巻き込まれ、遠心分離室２２２に逆流する空気に含まれるダストの量が、集塵室２２２に向かう空気に含まれるダストの量よりも多くなり得る。そのため、ダスト仕切り２２３を閉塞位置にすることにより経路５０１が閉塞されるため、集塵室２２２に留まるダストの量が減少することを防止し、より多くのダストを集塵室２２２に留まらせることができる。一方、遠心分離室２２１に流入する空気に含まれるダストの量が多い場合には、集塵室２２から遠心分離室２２１に逆流する空気に含まれるダストの量が、集塵室２２２に向かう空気に含まれるダストの量よりも少なくなり得る。そのため、ダスト仕切り２２３を開放位置することにより経路５０１が開放されるため、集塵室２２２で捕集し留まらせるダストの量を多くすることができる。そして、さらに、遠心分離室２２１に流入する空気に含まれるダストの量が少ない場合に、ダスト仕切り２２３を閉塞位置にすることにより経路５０１が閉塞され、一旦集塵室２２２の捕集したダストが遠心分離室２２１に逆流することが防止されるため、この遠心分離室２２１の後段にあるメッシュ部２３１やフィルター本体２３２等の各種フィルターの集塵室２２２で捕集された比較的大きなダストによる目詰まりを抑制することができる。これにより、掃除機１００の吸引力の低下を抑制するとともに、メッシュ部２３１やフィルター本体２３２等を清掃する手間を抑制することができる。
【００４５】
第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、第１実施形態における掃除機１００において、送風機２０４が起動した場合、上記ダスト仕切り２２３を開放位置にし、経路５０１を開放する。これにより、ユーザーがすぐに掃除を行い、集塵室２２２にダストを捕集することができる。
【００４６】
第３実施形態について説明する。第３実施形態においては、第１、第２実施形態における掃除機１００において、送風機２０４が停止した場合、上記ダスト仕切り２２３を閉塞位置にし、経路５０１を閉塞する。これにより、掃除が終わって掃除機１００を片付ける際、掃除機１００を使用する際などに掃除機１００（集塵室２２２）が横倒しになったとしても、集塵室２２２に捕集したダストが遠心分離室２２１等に逆流することを防止することができる。
【００４７】
第４実施形態について説明する。第４実施形態においては、第１〜第３実施形態における掃除機１００において、ダストセンサー６０３の位置は、例えば、吸込口体１０１や接続管１０２の吸込口体１０１との接続部近傍等の遠心分離室２２１から遠い位置に設けることとした。これにより、ダストが遠心分離室２２１に到達するまでの時間で、ダスト仕切り２２３を開放位置および閉塞位置にするのにかかる時間を相殺することができ、よりダストが遠心分離室２２１に到達する近辺の時点でダスト仕切り２２３を開放位置にすることまたは閉塞位置にすることを完了させることができる。
【００４８】
（まとめ）
本発明の一形態の電気掃除機は、送風機と、前記送風機の動作により吸い込まれる空気中のダストを遠心分離する遠心分離室と、前記遠心分離したダストを捕集する集塵室と、前記遠心分離室に吸い込まれる空気に含まれるダストの量に基づいて、前記遠心分離室と前記集塵室との経路を開放または閉塞するダスト仕切りと、を含む。
【００４９】
この構成によれば、上記ダスト仕切りが遠心分離室と集塵室と経路を開放することにより、集塵室にダストを捕集することができ、さらに上記ダスト仕切りが遠心分離室と集塵室との経路を閉塞することにより、集塵室に捕集したダストが遠心分離室に逆流することを防止することができる。
【００５０】
本発明の一形態の電気掃除機は、次のように構成されていてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。
【００５１】
（１）さらに、前記ダストの量が閾値以上である場合に、前記ダスト仕切りは前記経路を開放してもよい。これにより、ダストの量が多い場合には、ダスト仕切りは前記経路を開放して、遠心分離室にてダストを遠心分離して集塵室にダストを捕集することができる。
【００５２】
（２）前所定時間毎の前記ダストの量が、所定回数連続して閾値未満である場合に、前記ダスト仕切りは前記経路を閉塞してもよい。これにより、ダストの量が少ない場合には、ダスト仕切りは前記経路を閉塞して集塵室に捕集したダストが遠心分離室に逆流することを抑制することができる。
【００５３】
（３）前記送風機を停止した際に、前記ダスト仕切りは前記経路を閉塞することが好ましい。これにより、例えば、掃除機を持ち運ぶ際に集塵室が横倒しになったとしても、集塵室にダストを閉じ込め、遠心分離室等へのダストの逆流を防止することができる。
【００５４】
（４）前記送風機を起動した際に、前記ダスト仕切りは前記経路を開放することが好ましい。これにより、掃除の開始時には、すぐに遠心分離室でダストを遠心分離することができる。
【００５５】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、いわゆるキャニスター型の電気掃除機を例に挙げて説明したが、電気掃除機の種類としてはハンディ型、スティック型等、電気掃除機の種類は特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５７】
１００  電気掃除機（掃除機）、１０１  吸込口体、１０２  接続管、１０３  操作ハンドル、１０４  接続ホース、１０５  掃除機本体、１１０  駆動装置、１２０  集塵装置、２０１  集塵装置装着部、２０２  接続口、２０３  バッテリー、２０４  送風機、２０５  排気口、２０６  空気排出口、２０７  空気導入口、２１１  第１流通経路、２１２  第２流通経路、２１３  第３流通経路、２２０  ダストカップ、２２１  遠心分離室、２２２  集塵室、２２３  ダスト仕切り、２２４  アクチュエータ、２３０  フィルター部、２３１  メッシュ部、２３２  フィルター本体、３０１  空気導出口、４０１  空気流入口、５０１  経路、６０１  制御部、６０２  記憶部、６０３  ダストセンサー、７０１  ダスト量情報取得部、７０２  ダスト仕切り制御部
【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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