(57)【要約】【課題】簡単な構造で、床面などの掃除と同時に空中に浮遊する細塵を効率よく吸引して、人体への悪影響を抑制することのできる低コストで使い勝手のよい電気掃除機を提供する。【解決手段】床面などの塵埃等を吸引する床用吸込み具を備えたホースと、ホースが接続される第１の吸込み口４を有し、内部に第１の吸込み口４と連通する集塵ボックス２３や電動送風機４０が収容された掃除機本体１とを備え、掃除機本体１に、集塵ボックス２３に設けた開口部２６に連通し、空中に浮遊する細塵を吸引する第２の吸込み口１４を設け、集塵ボックス２３の開口部２６に、開口部２６の開口面積を調整する風路切替え弁を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面などの塵埃等を吸引する床用吸込み具を備えたホースと、該ホースが接続される第１の吸込み口を有し、内部に該第１の吸込み口と連通する集塵ボックスや電動送風機が収容された掃除機本体とを備え、
該掃除機本体に、前記集塵ボックスに設けた開口部に連通し、空中に浮遊する細塵を吸引する第２の吸込み口を設け、前記集塵ボックスの開口部に、該開口部の開口面積を調整する風路切替え弁を設けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記第２の吸込み口を、前記掃除機本体の上蓋に設けたことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記集塵ボックスに設けた開口部は、前記風路切替え弁により開口面積を２段階以上に切替えられることを特徴とする請求項１又は２記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記風路切替え弁の位置を検出する風路切替え弁検出手段を設け、該風路切替え弁検出手段が検出した風路切替え弁の位置を、表示灯又はブザーにより報知することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記集塵ボックスに、前記風路切替え弁を移動させる駆動手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記掃除機本体に埃センサを設け、該埃センサの検出情報に基いて前記駆動手段を駆動し、前記風路切替え弁を移動させることを特徴とする請求項５記載の電気掃除機。
【請求項７】
前記風路切替え弁の位置に対応して、前記電動送風機への供給電力を調整することを特徴とする請求項１〜６のいずれか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、電気掃除機に係り、より詳しくは、床面等の掃除中に、空中に浮遊する細塵を同時に吸引する機能を備えた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気掃除機による掃除の際には、床面、絨毯などの上やこれらに付着している塵埃や花粉、アレルゲン、埃などが、空気と共に掃除機本体内に吸引されて除塵されるが、反面、清掃している人の歩行や掃除機本体からの排気などによって、床面や絨毯上の花粉やアレルゲン、埃など（以下、細塵という）が空中に再飛散することがある。
これら再飛散した細塵は、床面近傍を長時間浮遊し続けるため、特に、口や鼻の位置の低い乳幼児などが、浮遊している細塵を吸い込んで、花粉症やアトピー性皮膚炎などのアレルギーを発症させる原因の一つとなることがある。
【０００３】
このような問題を解決するために、掃除機本体内に掃除用電動送風機と清浄用送風機を設けると共に、掃除機本体の上面に外気用フィルタを有し、清浄用送風機によって外気を吸引する外気吸気口と、外気用フィルタによって除塵された空気を排出する外気用排気口を設け、掃除用電動送風機と清浄用送風機とを同時に駆動するようにした電気掃除機がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１３４６８号公報（第４頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
引用文献１の電気掃除機は、床上等の塵埃を吸引するための清浄用電動送風機及び掃除用フィルタを有する本体排出口とは別に、浮遊する細塵を吸引するための清浄用送風機及び清浄排気フィルタを有する外気排気口を設け、通常の掃除用の気流とは別に清浄用の気流を作り出すようにしているため、構造が複雑で多くの部品を必要とし、このため重量が大でサイズが大型化するばかりでなく、コストアップになるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、簡単な構造で、床面等の掃除と同時に空中に浮遊する細塵を効率よく吸引して、人体への悪影響を抑制することのできる低コストで使い勝手のよい電気掃除機を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電気掃除機は、床面などの塵埃等を吸引する床用吸込み具を備えたホースと、該ホースが接続される第１の吸込み口を有し、内部に該第１の吸込み口と連通する集塵ボックスや電動送風機が収容された掃除機本体とを備え、該掃除機本体に、前記集塵ボックスに設けた開口部に連通し、空中に浮遊する細塵を吸引する第２の吸込み口を設け、前記集塵ボックスの開口部に、該開口部の開口面積を調整する風路切替え弁を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、空中の浮遊細塵を吸引するための専用の送風機やフィルタを必要としないので、掃除機本体の小型化、軽量化を実現することができ、また低コスト化をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の掃除機本体の縦断面図、図２は図１の掃除機本体の上蓋を開放した状態の外観斜視図、図３は図１の上蓋の平面図、図４は図３の斜視図、図５は図１の要部の拡大図、図６は図１〜図５の風路接続口と風路開閉部の幅方向の断面図、図７は図６の風路開閉部の作用説明図である。なお、以下の説明では、図１の左側を前部側又は上流側、右側を後部側又は下流側という。
【００１０】
本発明に係る電気掃除機の全体構成を示す図８において、１は下ケース２、上ケース３及び上蓋１０等からなり、内部に後述の集塵ボックスや電動送風機等が収容された掃除機本体で、前部側に設けたホース接続口４には、蛇腹状のホース４５の一端が着脱自在に接続されており、ホース４５の他端に設けた手元ハンドル４６には、先端部に床用吸込み具４８が連結された延長管４７が着脱自在に接続されている。
【００１１】
図１、図２に示すように、掃除機本体１を構成する下ケース２の前部側には、ホース接続口４（第１の吸込み口）が設けられ、さらにその前部には門型のハンドル５が設けられており、後部側には排気口６が設けられている。７は下ケース２の下面に設けた複数の車輪（キャスタ）である。
【００１２】
上蓋１０は蓋本体１１とその上に一体的に設けられた化粧板１２とからなり、後部側がヒンジ１３により上ケース３に開閉自在に装着されている。そして、化粧板１２の前部側には、図４、図５に示すように、蓋本体１１との間に第２の吸込み口１４が設けられており、また、蓋本体１１には、化粧板１２との間の風路１６を介して第２の吸込み口１４と連通する風路接続口１５が設けられている。１７は上蓋１０に設けられたロック解除ボタンである。
【００１３】
また、下ケース２と上ケース３の前後方向の中央部近傍には、前後を仕切る格子状の隔壁２０が設けられており、隔壁２０の前部側には集塵室２１が、後部側には電動送風機室２２が設けられている。そして、集塵室２１には集塵ボックス２３が着脱可能に収容されており、集塵ボックス２３の上面には、集塵ボックス２３を集塵室２１に収容して倒すとロックされ、起立させるとロックが解除されて集塵ボックス２３を上方に引出すことのできるハンドル２４が設けられている。
【００１４】
２５は集塵ボックス２３の天板に設けた風路開閉部で、図５、図６に示すように、上蓋１０を閉じたときに、上蓋１０に設けた風路接続口１５と対向して、第２の吸込み口１４から集塵ボックス２３に至る風路を構成する開口部２６と、つまみ２９を有し、開口部２６の両側に設けたガイドレール２７に沿って摺動し、開口部２６を開閉する板状の風路切替え弁２８とからなり、つまみ２９を持って風路切替え弁２８を左右に摺動させることにより、開口部２６の開口面積（風路）を調整するようになっている。３０は集塵ボックス２３の下流側に一体に設けたフィルタである。
【００１５】
また、電動送風機室２２には、隔壁２０に臨んで電動送風機４０が設置されており、電動送風機４０の下部には、コードリール４１が回転自在に設けられている。なお、図示してないが、電動送風機室２２には制御部が配設されている。
【００１６】
次に、上記のように構成した掃除機本体１を備えた電気掃除機の作用について説明する。なお、このとき、風路開閉部２５の開口部２６は、図７（ｃ）に示すように、風路切替え弁２８により閉じられているものとする。
掃除機本体１のコードリール４１に巻かれた電源コード（図示せず）を引き出して商用電源に接続し、床用吸込み具４８を床面等に位置させて、手元ハンドル４６の電源スイッチをＯＮする。これにより、電動送風機４０が駆動されて空気流（以下、第１の空気流という）が発生し、床用吸込み具４８から塵埃等を含む空気が吸引され、延長管４７、手元ハンドル４６、ホース４５を経て、掃除機本体１内に吸い込まれる。
【００１７】
掃除機本体１内に吸い込まれた塵埃等を含む空気は、図１に実線矢印で示すように、集塵ボックス２３内に吸引されてフィルタ３０に衝突し、大部分の塵埃等は空気と分離して集塵ボックス２３内に落下堆積され、残った細塵はフィルタ３０に捕捉されて清浄な空気となり、電動送風機４０、制御部等を冷却したのち、排気口６から外部へ排出される。
【００１８】
また、図７（ａ）に示すように、風路開閉部２５の風路切替え弁２８を摺動させて開口部２６を開口すると、電動送風機４０の吸引力により、実線矢印で示す第１の空気流と共に、上蓋１０に設けた第２の吸込み口１４から、破線矢印で示すように、風路１６、風路接続口１５、風路開閉部２５の開口部２６を経て、集塵ボックス２３内に至る空気流（以下、第２の空気流という）が発生する。
【００１９】
この第２の空気流は、掃除機本体１の周辺に浮遊する花粉、アレルゲンや微細な埃等の細塵を吸引し、集塵ボックス２３を経てフィルタ３０により濾過され、清浄な空気となって第１の空気流と合流し、外部へ排出される。したがって、室内の空気が細塵により汚れていると思われるときは、風路開閉部２５の開口部２６を開放して第２の空気流を発生させ、第２の吸込み口１４から室内に浮遊する細塵を吸引すればよい。
集塵ボックス２３内が塵埃等で一杯になったときは、上蓋１０を開放してハンドル２４を起立させ、ロックを解除して集塵ボックス２３を上方に引き出し、塵埃等を廃棄して再び集塵室２１内にセットする。
【００２０】
ところで、風路開閉部２５の開口部２６を開放して第２の空気流を発生させると、その分第１の空気流の風量が低減し、床用吸込み具４８による床面等の塵埃等の吸引力が低下する。
そこで、使用者は、床面等や室内空気の汚れ状態等を勘案して、図７（ｂ）に示すように、風路開閉部２の風路切替え弁２８を、例えば、開口部２６の中央部近傍まで移動させて、開口部２６の開口面積を５０％程度（半開）に調整する。これにより、第１の空気流と第２の空気流の風量（吸引力）を、床面等や室内空気の汚れ状態に応じて調整することができる。
【００２１】
上記の説明では、風路開閉部２５の開口部２６の開度（開口面積）を、全開と全閉の２段階、又は全開、全閉及び半開の３段階に調整する場合を示したが、これに限定するものではなく、床面等及び室内空気の汚れ状態に応じて、開口部２６の開度を４段階又はそれ以上に調整しうるようにしてもよい。なお、風路切替え弁２８を開口部２６の幅方向に移動させて開度を調整した場合は、掃除動作により風路切替え弁２８が移動しないように、例えば、突部とこれが係合する凹部からなる簡単なロック手段を設けることが望ましい。
【００２２】
本実施の形態によれば、床面等の塵埃等を吸引する第１の空気流内に分岐風路を設け、空中に浮遊する細塵を吸引するための第２の空気流を発生させるようにしたので、第２の空気流を発生させるための専用の清浄用送風機やフィルタを設ける必要がなく、このため、簡単な構造で床面等の掃除と同時に空中に浮遊する細塵を吸引して人体への悪影響を防止することができる。また掃除機本体１の小型化、軽量化を実現することができ、その上低コスト化をはかることができる。
また、床面等の汚れ状態と室内空気の汚れ状態を勘案して、第２の空気流の風量を２段階又はそれ以上に調整することができるので、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００２３】
［実施の形態２］
図９は本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の掃除機本体の縦断面図、図１０は図９の要部の拡大図、図１１は図１０の風路接続口と風路開閉部の幅方向の断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分には、これと同じ符号が付してある。
本実施の形態は、上蓋１０に、風路開閉部２５の風路切替え弁２８の位置を検出する切替え弁位置検出手段である例えばマイクロスイッチ１８を設けたもので、このマイクロスイッチ１８は上蓋１０に取付けられ、その一部又はアクチュエータ１９が風路接続口１５内に位置する。
【００２４】
図１１（ａ）は、風路切替え弁２８により風路開閉部２５の開口部２６を、全開又は全閉の２段階に切替える場合を示すもので、マイクロスイッチ１８は、風路接続口１５の左右方向の一方の端部（図には、右端の場合が示してある）に、その一部を風路接続口１５内に位置させて設置されている。
いま、風路切替え弁２８を後退させて、開口部２６が全開状態のときに上蓋１０を閉じると、マイクロスイッチ１８は、風路切替え弁２８のつまみ２９に当って動作（ＯＮ又はＯＦＦ）するので、開口部２６が全開状態であることが検知される。
【００２５】
また、風路切替え弁２８が前進して開口部２６が全閉状態にあるときは、つまみ２９は図の左端に位置しており、上蓋１０を閉じてもマイクロスイッチ１８は動作しないので、開口部２６が全閉状態であることが検知される。なお、マイクロスイッチ１８を風路接続口１５の左端に設ければ、開口部２６の全開状態のときはマイクロスイッチ１８は動作せず、全閉状態のときに動作する。
【００２６】
また、図１１（ｂ）は、風路切替え弁２８により開口部２６を全開、全閉及び半開の３段階に切替える場合を示すもので、２個のマイクロスイッチ１８ａ，１８ｂを風路接続口１５の左右方向の一方の端部と、ほぼ中央部の２か所に設けたものである。
そして、開口部２６が全開又は全閉状態の場合は、図１１（ａ）の場合と同様に、開口部２６の状態をマイクロスイッチ１８ａで検出し、開口部２６が半開状態の場合は、マイクロスイッチ１８ｂで検出する。
【００２７】
そして、マイクロスイッチ１８が、風路開閉部２５の開口部２６の全部又は一部が開口されていることを検知したときは、その検知信号を制御部へ送る。制御部は開口部２６の開度に応じて電動送風機４０への供給電力を調整（増加）し、床用吸込み具４８の吸引力、したがって、第１の空気流の風量の低下を抑制し、床用吸込み具４８による塵埃等の吸込み力を維持する。
【００２８】
また、風路切替え弁２８が開口部２６の全部又は一部を開口して、第２の吸込み口１４から浮遊細塵を吸引するモードであることをマイクロスイッチ１８が検知したときは、制御部は、例えば上蓋１０に設けたＬＥＤ等の表示灯を点灯させ、使用者に現在のモードを報知する。この場合、開口部２６の開度（例えば、全開又は半開）に対応して表示灯を点灯させるようにしてもよい。なお、表示灯に代えて、又は表示灯と併せてブザーを鳴らすようにしてもよい。
【００２９】
本実施の形態によれば、上蓋１０を閉じることにより、切替え弁位置検出手段１８により風路開閉部２６の開口の有無及び開口状態を検知し、開口状態に応じて電動送風機４０への供給電力を自動的に調整して、第１の空気流の風量の低下を抑制するようにしたので、第２の吸込み口１４から浮遊細塵を吸引するモードの場合においても、床用吸込み具４８による塵埃等の吸込み力を維持することができる。
【００３０】
また、前記により、切替え弁位置検出手段１８が開口部２６の開口を検知したときは、表示灯を点灯し、又は表示灯に代えて、若しくは表示灯の点灯と併せてブザーを鳴らすようにしたので、使用者は、これにより、上蓋１０を開放することなく現在のモード、したがって、開口部２６の全部又は一部が開口されて、第２の吸込み口１４から浮遊細塵を吸引していることを知ることができるため、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００３１】
［実施の形態３］
図１２は本発明の実施の形態３に係る電気掃除機の掃除機本体の風路接続口と風路開閉部の幅方向の断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分には、これと同じ符号が付してある。
実施の形態１，２においては、風路開閉部２５の開口部２６を開閉する風路切替え弁２８を手動により移動させる場合を示したが、本実施形態は、風路切替え弁２８を自動的に移動させて、開口部２６の開口面積を設定するようにしたものである。
【００３２】
本実施の形態は、図１２に示すように、例えば、風路切替え弁２８の下面にラック３２を設けると共に、集塵ボックス２３内にこのラック３２と噛合い、ステッピングモータの如き駆動部３４で駆動されるピニオン３３を設けて、切替え弁駆動手段３１を構成したものである。そして、例えば、ホース４５の手元ハンドル４６に設けたボタンを操作することにより、駆動部３４の駆動回路をＯＮ−ＯＦＦするようにした。
【００３３】
上記の説明では、ラック３２とピニオン３３からなる駆動手段３１により風路切替え弁２８を移動させる場合を示したが、例えば、ソレノイドの鉄心を風路切替え弁２８に連結し、ソレノイドに電圧を印加することにより風路切替え弁２８を移動させるなど、他の駆動手段を用いてもよい。
また、本実施の形態においても、実施の形態２の場合と同様に、駆動手段３１による風路切替え弁２８の移動量（開口部２６の開口面積の大きさ）に関する情報を制御部へ送り、制御部はこの情報に基いて電動送風機４０への供給電力を調整して、第１の空気流の風量の低下を抑制することができる。
【００３４】
本実施の形態によれば、上蓋１０を閉じたままで手元ハンドル等を操作することにより、風路切替え弁２８を移動させて開口部２６を全開若しくは全閉し、又は任意の位置に停止させることができるため、開口部２６の開口面積を任意に設定することができるので、便利で使い勝手がよい。なお、上蓋１０や手元ハンドル４６などに、風路切替え弁２８の移動量（開口部２６の開度）を表示するようにすれば、より便利である。
【００３５】
［実施の形態４］
図１３は本発明の実施の形態４に係る電気掃除機の掃除機本体の上蓋の平面図である。なお、実施の形態１と同じ部分には、これと同じ符号が付してある。
本実施の形態は、実施の形態３に係る電気掃除機の掃除機本体１の外回りに、空中に浮遊する細塵の量を検出する埃センサ３５を設けたものである。
【００３６】
図１３において、３５は掃除機本体１の上蓋１０に設けた埃センサで、投光部３６と受光部３７とを所定の距離を隔てて配置したものである。そして、例えば手元ハンドル４６に設けた埃スイッチをＯＮすると、投光部３６は受光部３７に対して常時一定の光を投光し、受光部３７はこの光を受光して、その受光情報を制御部へ送る。
投光部３６と受光部３７との間の空気が、浮遊細塵によって汚れると投光部３６からの光が散乱するため、受光部３７が受光する光量が減衰する。この光量の減衰は空気の汚れに対応する。
【００３７】
上記のように構成した本実施の形態において、制御部へ送られた埃検出器３５の受光部３７からの受光量が、あらかじめ制御部に設定された基準受光量より低い場合、したがって、空中の浮遊細塵が多い場合は、制御部は、実施の形態３に係る掃除機本体１の風路開閉部２５の風路切替え弁２８の駆動手段３１に信号を送り、開口部２６の開口面積が空気の汚れ（細塵の量）に対応した大きさ（空気の汚れが大きい場合は開口面積を大きく、汚れが少ない場合は開口面積を小さく）になるように、駆動手段３１を駆動して風路切替え弁２８を移動させ、開口部２６の開口面積を自動的に調整する。
【００３８】
埃センサ３５で検出した空気の汚れが少なくなれば、開口部２６の開口面積は自動的に小さくなり、空気の汚れが設定値より少なくなれば、風路切替え弁２８により開口部２６は閉じられるので、第２の空気流を効率的に発生させることができる。
本実施の形態においても、実施の形態２の場合と同様に、風路開閉部２５の開口部２６の開口状態に応じて、電動送風機４０への埃給電力を自動的に増加して、第１の空気流の風量の低下を抑制することができる。
【００３９】
上記の説明では、埃センサ３５を掃除機本体１の上蓋１０に設けた場合を示したが、設置場所はこれに限定するものではなく、掃除機本体１の外回りで空中の浮遊細塵を検出しうる位置であれば、他の場所に設けてもよい。
また、投光部３６と受光部３７からなる光電式の埃センサ３５により空中に浮遊する細塵を検出する場合を示したが、他の構成の埃センサを用いてもよい。
【００４０】
本実施の形態によれば、空中の浮遊細塵の量によって風路切替え弁２８を移動させ、開口部２６の開口面積を自動的に調整すると共に、開口面積に対応して電動送風機４０への供給電力を自動的に最適化するようにしたので、使用者はなんらの操作を行うことなく、床面等の塵埃と、空中に浮遊する細塵とを自動的に効率よく吸引することができるため、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００４１】
上記の説明では、図示の電気掃除機に本発明を実施した場合を示したが、これに限定するものではなく、他の構造の電気掃除機にも本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の掃除機本体の縦断面図である。
【図２】図１の掃除機本体の上蓋を開放した状態の外観斜視図である。
【図３】図１の上蓋の平面図である。
【図４】図３の上蓋の斜視図である。
【図５】図１の要部の拡大図である。
【図６】図１〜図５の風路接続口と風路開閉部の幅方向の断面図である。
【図７】図６の風路開閉部の作用説明図である。
【図８】本発明に係る電気掃除機の全体構成を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の掃除機本体の縦断面図である。
【図１０】図９の要部の拡大図である。
【図１１】図１０の風路接続口と風路開閉部の幅方向の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る電気掃除機の掃除機本体の風路接続口と風路開閉部の幅方向の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る電気掃除機の掃除機本体の上蓋の平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  掃除機本体、２  下ケース、３  上ケース、４  ホース接続口（第１の吸込み口）、１０  上蓋、１４  第２の吸込み口、１５  風路接続口、１８  風路切替え弁位置検出手段（マイクロスイッチ）、２０  隔壁、２１  集塵室、２２  電動送風機室、２３  集塵ボックス、２５  風路開閉部、２６  開口部、２８  風路切替え弁、３０  フィルタ、３１  駆動手段、３５  埃センサ、４０  電動送風機、４５  ホース、４７  延長管、４８  床用吸込み具。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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