(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器及び送風ファンを収容して構成されるユニット本体を備えたビルトイン型空気調和装置において、
前記熱交換器が平板状の上側熱交換部及び下側熱交換部を含み、これら熱交換部が側面視でくの字に連結され、前記熱交換器のくの字の開放側を前記送風ファンの吹き出し口に対向させるとともに、くの字の頂点に対向させて前記送風ファンの吹き出し口を設け、
前記送風ファンは、前記吹き出し口の上下の中間点から吹き出される風量が最も大きく、前記中間点よりも上下の位置から吹き出される風量が小さい遠心送風機であり、
前記熱交換器のくの字の頂点を通る水平面から上方に外れた位置に前記吹き出し口の前記中間点を設け、
前記吹き出し口は、前記中間点から吹き出される気流の延長線が前記くの字の頂点に交わるように下方に傾斜して設けられることを特徴とするビルトイン型空気調和装置。
【請求項２】
前記送風ファンと前記熱交換器とを離して配置して設けた空間にドレンポンプを設け、該ドレンポンプを前記ユニット本体内の一側に配置するとともに、前記熱交換器を前記ユニット本体内の他側に寄せて配置し、前記熱交換器に接続される冷媒配管を前記ユニット本体内の一側に延出したことを特徴とする請求項１記載のビルトイン型空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建屋の天井部に設置されるビルトイン型空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建屋の天井部に設置され、熱交換器及びファンを収容して構成されたユニット本体に吹出ダクトが延設されたビルトイン型空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のビルトイン型空気調和装置では、熱交換器は平板状に形成され、ファンの吹き出し方向に直交するように略垂直に縦置きで配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７４７２４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、上記従来の構成では、平板状の熱交換器が縦置きで配置されているため、熱交換器の容量を大きくしようとする場合、空気調和装置のサイズが上下方向に大きくなっていた。特に、天井部に設けられるビルトイン型空気調和装置では設置スペースが限られているため、ビルトイン型空気調和装置の高さを抑えることが望まれる。また、平板状の熱交換器を斜めに傾斜させて配置することで、ビルトイン型空気調和装置の高さを抑えることが可能であるが、単に熱交換器を傾斜させただけでは、ファンと熱交換器との間の距離が不均一となり、熱交換の効率に影響するという課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、建屋の天井部に設置されるビルトイン型空気調和装置において、ビルトイン型空気調和装置の高さを抑えつつ、熱交換の効率を良好にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、熱交換器及び送風ファンを収容して構成されるユニット本体を備えたビルトイン型空気調和装置において、前記熱交換器が平板状の上側熱交換部及び下側熱交換部を含み、これら熱交換部が側面視でくの字に連結され、前記熱交換器のくの字の開放側を前記送風ファンの吹き出し口に対向させるとともに、くの字の頂点に対向させて前記送風ファンの吹き出し口を設け、前記送風ファンは、前記吹き出し口の上下の中間点から吹き出される風量が最も大きく、前記中間点よりも上下の位置から吹き出される風量が小さい遠心送風機であり、前記熱交換器のくの字の頂点を通る水平面から上方に外れた位置に前記吹き出し口の前記中間点を設け、前記吹き出し口は、前記中間点から吹き出される気流の延長線が前記くの字の頂点に交わるように下方に傾斜して設けられることを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記送風ファンと前記熱交換器とを離して配置して設けた空間にドレンポンプを設け、該ドレンポンプを前記ユニット本体内の一側に配置するとともに、前記熱交換器を前記ユニット本体内の他側に寄せて配置し、前記熱交換器に接続される冷媒配管を前記ユニット本体内の一側に延出した構成としても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ビルトイン型空気調和装置の高さを抑えつつ、熱交換の効率を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る空気調和装置が適用されたビルトイン型空気調和装置の第１の実施の形態を示す側面図である。
【図２】ダクト仕様ビルトイン型空気調和装置の斜視図である。
【図３】パネル仕様ビルトイン型空気調和装置の斜視図である。
【図４】ユニット本体内の構成を示す透視図である。
【図５】ユニット本体の平面図である。
【図６】ユニット本体内の構成を示す側面図である。
【図７】第２の実施の形態におけるユニット本体内の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る空気調和装置について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る空気調和装置が適用されたビルトイン型空気調和装置の第一の実施の形態を示し、図１（Ａ）はダクト仕様ビルトイン型空気調和装置、（Ｂ）はパネル仕様ビルトイン型空気調和装置をそれぞれ示す側面図である。
【００１２】
図１（Ａ）に示すダクト仕様ビルトイン型空気調和装置４０（ビルトイン型空気調和装置）、及び、図１（Ｂ）に示すパネル仕様ビルトイン型空気調和装置３０（ビルトイン型空気調和装置）は、共に、建屋３１の天井３２と天井板３３との間の天井空間３４内に懸吊して配設され、室内熱交換器６０（熱交換器）及び室内熱交換器６０に送風するファン５５（送風ファン）を収容したユニット本体３５と、ユニット本体３５から天井板３３に延びる吹出ダクト３６とを有して構成される。
【００１３】
図２は、ダクト仕様ビルトイン型空気調和装置４０の斜視図である。図３は、パネル仕様ビルトイン型空気調和装置３０の斜視図である。
上記ユニット本体３５の本体ケース５４は、互いに対向配置されて四角枠形状に設けられた４枚の側板３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄの上縁部に天板３９が、下縁部に底板４６がそれぞれ固定されて構成される。
【００１４】
ユニット本体３５の本体ケース５４の幅方向の側板３８Ｃ，３８Ｄには複数の吊り金具４１が固着され、吊り金具４１が、建屋３１の天井３２から垂下された吊りボルト４２に止着されて、ダクト仕様ビルトイン型空気調和装置４０、及び、パネル仕様ビルトイン型空気調和装置３０は建屋３１の天井３２に懸吊される。
【００１５】
本体ケース５４内に収容された室内熱交換器６０は、冷媒配管４４（図５参照）によって図示しない室外機に接続されている。
室内熱交換器６０は、上記室外機から導かれる冷媒の蒸発または凝縮により、ユニット本体３５内に吸い込まれた空気を冷却或いは暖房する。
【００１６】
図１に示す上記吹出ダクト３６は、通常、複数本がユニット本体３５から延設されている。吹出ダクト３６のそれぞれは、本体ケース５４においてファン５５の送風方向に対向する側板３８Ａに一体に設置された吹出口４７（図２、図３参照）に一端が嵌装され、他端に吹出グリル４８が取付けられる。この吹出グリル４８は、天井板３３の適宜位置に設置され室内側に露出する。
ユニット本体３５のファン５５は、ユニット本体３５内に室内空気を吸い込むとともにこの空気を室内熱交換器６０に送風し、室内熱交換器６０により熱交換された空気は、吹出ダクト３６を通って吹出グリル４８から室内へ吹き出される。
【００１７】
ところで、図１（Ｂ）及び図３に示すパネル仕様ビルトイン型空気調和装置３０は、ユニット本体３５の下部開口に天井パネル４９が嵌装されたものである。この天井パネル４９は、中央位置に吸込板５０を備え、この吸込板５０の吸込口から吸い込まれた室内空気がユニット本体３５内へ導入される。
【００１８】
また、図１（Ａ）及び図２に示すダクト仕様ビルトイン型空気調和装置４０は、吹出口４７が設置された側板３８Ａに対向する側板（すなわちダクト仕様ビルトイン型空気調和装置４０の背面側の側板３８Ｂ）に、吸込開口５６（図４参照）が形成され、側板３８Ｂに、例えばフィルタボックス５１を介して、通常一本の吸込ダクト５２が連設されたものである。吸込ダクト５２の天井板３３側の端部には吸込グリル５３が嵌装され、吸込グリル５３は天井板３３の適宜位置に設置される。室内空気は吸込グリル５３から吸い込まれ、吸込ダクト５２を経てユニット本体３５内へ導入される。
なお、ダクト仕様ビルトイン型空気調和装置４０のユニット本体３５の上記下部開口は、遮風板５７により閉じられる。
【００１９】
図４は、ユニット本体３５内の構成を示す透視図である。図５は、ユニット本体３５の平面図であり、天板３９を外した状態を示している。図６は、ユニット本体３５内の構成を示す側面図である。
図４〜図６に示すように、本体ケース５４内は、側板３８Ｂと略平行な仕切板６１によって、ファン５５を収容するファン室６５と、室内熱交換器６０を収容する熱交換器室６６とに仕切られている。
【００２０】
また、図４に示すように、室内熱交換器６０の一端５９Ａ及び他端５９Ｂと側板３８Ａの内面との間には、熱交換器室６６において室内熱交換器６０の上流側と下流側とを仕切る仕切壁２０がそれぞれ設けられている。熱交換器室６６における室内熱交換器６０の下流側の空間は、室内熱交換器６０で熱交換された空気が通る調和空気室２１となっている。調和空気室２１を区画する各仕切壁２０、及び、調和空気室２１の上面２１Ａには、断熱材２８が貼着されている。
【００２１】
ファン室６５には、ファン５５、及び、本空気調和装置を制御する制御部等の電装品を収容した電装箱６７（図５参照）が配置されている。
熱交換器室６６には、室内熱交換器６０のドレン水を受けるドレンパン６２（図６参照）、及び、ドレンパン６２に貯留されたドレン水をユニット本体３５の外部に排出するドレンポンプ６３が設けられている。図４及び図５ではドレンパン６２の図示を省略している。
【００２２】
ファン５５は、多数の羽根を備えた筒状のファン本体５５Ａと、ファン本体５５Ａを収容するファンケース５５Ｂと、ファン本体５５Ａの軸方向に延びるモータ軸５５Ｃによってファン本体５５Ａを回転させるファンモータ５５Ｄとを備えて構成されている。ここで、ファン５５は、遠心送風機であるシロッコファンが用いられている。
仕切板６１には矩形の開口６１Ａが設けられ、ファン５５の矩形の吹き出し口６８は開口６１Ａに接続されて熱交換器室６６側に露出している。ファン５５は側板３８Ｃ，３８Ｄ間の中間部に配置され、ファン５５の吹き出し口６８は仕切板６１の長手方向の略中間部に配置されており、吹き出し口６８の位置は熱交換器室６６の幅方向において、室内熱交換器６０の長手方向の中間部に略一致する。
また、吹き出し口６８は、図６に示すように、熱交換器室６６の上部に臨むように配置されており、吹き出し口６８の下壁６８Ａは、熱交換器室６６の上下の中間位置よりも上方に位置している。
【００２３】
図４に示すように、ファン室６５の側板３８Ｂには、フィルタボックス５１を接続しない場合に吸込開口５６を塞ぐ閉塞板５６Ａが着脱可能に設けられている。
また、ファン室６５の側板３８Ｄには、電装箱６７やファン５５のメンテナンス時に開かれる開口を塞ぐ蓋板５８が設けられている。
【００２４】
図６に示すように、ドレンパン６２は底板４６上に支持され、熱交換器室６６の下部に配置されている。ドレンパン６２は、側板３８Ａと仕切板６１との間でユニット本体３５の奥行き方向に略一杯に延在し、その中間部には、上方に突出した熱交換器支持部６９が形成されている。また、断熱材２８は、ドレンパン６２の下面にも設けられている。
室内熱交換器６０は、ユニット本体３５の幅方向に延在する熱交換器支持部６９によって、その下端を支持されている。熱交換器支持部６９には、熱交換器室６６側と調和空気室２１とを連通させる水路が形成されている。
【００２５】
室内熱交換器６０は、フィンアンドチューブ型の熱交換器であり、通風方向に延びる一対の管板６０Ａと、管板６０Ａの間に互いに間隔を開けて配置される複数のフィン板６０Ｂと、これらフィン板６０Ｂを貫通する複数のチューブ６０Ｃを備えて構成されている。チューブ６０Ｃは、各チューブ６０Ｃの端に設けられたＵ字部によって１本の冷媒配管として連結されている。
【００２６】
室内熱交換器６０はその長手方向においては側板３８Ｃ，３８Ｄ間に延在し、長手方向の一端５９Ａと側板３８Ｄとの間にはユニット本体３５内の幅方向の一側３５Ａに位置する空間Ｓが形成されている。また、室内熱交換器６０は、長手方向の他端５９Ｂ側においてはユニット本体３５内の他側３５Ｂに寄せて配置されている。
室内熱交換器６０は、ガス管及び液管で構成される一対の冷媒配管によって上記室外機（不図示）に接続されており、図５中には一方の冷媒配管４４を図示している。冷媒配管４４は、室内熱交換器６０の長手方向の一端５９Ａに接続され、側板３８Ｃを貫通して延出されている。他方の冷媒配管（不図示）も一端５９Ａにまとめて接続され、側板３８Ｃ側に延出されている。すなわち、冷媒配管４４を含む一対の冷媒配管は、空間Ｓにまとめて配置されている。このため、ユニット本体３５を簡単な構造にできる。
【００２７】
室内熱交換器６０は、平板状の２つの熱交換器を組み合わせて構成されており、熱交換器室６６の上部に配置される上側熱交換器７１（上側熱交換部）と、下部に配置される下側熱交換器７２（下側熱交換部）とを有している。
上側熱交換器７１及び下側熱交換器７２は、上側熱交換器７１の下端と下側熱交換器７２の上端との間に設けられた連結部７３（くの字の頂点）で連結されており、室内熱交換器６０は、側板３８Ｃの側からの側面視において、両端７４が上下に延びるくの字状に形成されている。連結部７３は、室内熱交換器６０のくの字形状の頂点に対応している。このように、室内熱交換器６０を上下に延びるくの字状に形成したため、平板状の熱交換器を縦置きに配置する場合に比べて、ユニット本体３５内の熱交換器の高さを低くすることができる。
室内熱交換器６０は、連結部７３を通る水平面Ｈを基準に上側熱交換器７１と下側熱交換器７２とが略対称形状となるように形成されており、上側熱交換器７１及び下側熱交換器７２は、ユニット本体３５の高さ方向及び奥行き方向において略同一のサイズを有している。
【００２８】
熱交換器室６６には、ファン５５の吹き出し口６８と室内熱交換器６０とを離して配置することで、仕切板６１と室内熱交換器６０との間に位置する空間Ｐが設けられており、ドレンポンプ６３は、空間Ｐにおいてユニット本体３５内の一側３５Ａに配置されている。空間Ｐは熱交換器室６６の隅部において空間Ｓに連続しており、ドレンポンプ６３は、冷媒配管４４を含む一対の冷媒配管に隣接して配置されている。
側板３８Ｃの面においてドレンポンプ６３の近傍には、ドレンポンプ６３や冷媒配管等のメンテナンス時に開かれる開口を塞ぐ蓋板２５が設けられている。
【００２９】
図６に示すように、室内熱交換器６０は、くの字形状の開放側７５がファン５５の吹き出し口６８に対向する向きで配置されている。すなわち、室内熱交換器６０は、くの字の両端７４がファン５５の側を向き、くの字の頂点である連結部７３が調和空気室２１側を向く向きで配置されている。くの字の両端７４とファン５５の吹き出し口６８との間には、ドレンポンプ６３を配置可能な大きさの間隔Ｇが奥行き方向に確保されている。このように、間隔Ｇが確保されており、吹き出し口６８から吹き出された気流は吹き出し口６８から離れるに従って上下方向及び幅方向に広がるため、上側熱交換器７１及び下側熱交換器７２に満遍なく送風を行き渡らせることができる。
【００３０】
ファン５５の吹き出し口６８は、室内熱交換器６０の上部に位置し、室内熱交換器６０の全体に満遍なく送風できるように、連結部７３の側に下方に傾けて配置されている。詳細には、吹き出し口６８の吹き出し通路の下面及び上面を構成する下壁６８Ａ及び上壁６８Ｂは、連結部７３の側に向けて下方に傾斜して設けられている。吹き出し口６８の上下方向の中間点Ｍは、連結部７３を通る水平面Ｈの延長線上から上方に外れた位置に位置しており、ファン５５の気流は下壁６８Ａ及び上壁６８Ｂに沿って吹き出され、中間点Ｍからの気流は連結部７３の周辺に到達する。
【００３１】
ここで、図５及び図６を参照し、ファン５５から吹き出される気流について説明する。なお、図５及び図６では、気流の向きを矢印で示しており、矢印の長さは風量に対応している。
ファン５５はシロッコファンであり、吹き出し口６８の中央部から吹き出される風量が最も大きく、中央部よりも外側から吹き出される風量は、中央から吹き出される風量よりも小さくなっている。従って、図５及び図６では、中央部の気流Ｘ１，Ｚ１の風量が大きく、外側から吹き出される気流Ｘ２，Ｚ２及び気流Ｘ３，Ｚ３の風量は、気流Ｘ１，Ｚ１よりも小さい。
【００３２】
図５に示すように、吹き出し口６８が室内熱交換器６０の長手方向の中間部に対応した位置に配置されているため、室内熱交換器６０の長手方向に満遍なく送風でき、熱交換の効率を良好にできる。また、吹き出し口６８と室内熱交換器６０との間に間隔Ｇが設けられており、気流Ｘ２，Ｘ３のように気流が十分に広がって長手方向の一端５９Ａ及び他端５９Ｂに到達するため、長手方向に満遍なく送風できる。
【００３３】
図６に示すように、室内熱交換器６０は、くの字の開放側７５がファン５５の吹き出し口６８に対向する向きで配置されており、上側熱交換器７１及び下側熱交換器７２は、連結部７３の側に行くほど吹き出し口６８から離間し、両端７４の側に行くほど吹き出し口６８に近くなっている。吹き出し口６８の上下方向の中間点Ｍから吹き出される気流Ｚ１は、中間点Ｍの外側の気流Ｚ２，Ｚ３よりも風量が大きくなっている。このため、吹き出し口６８から離れている連結部７３の近傍にも十分な風量を供給することができる。また、室内熱交換器６０における両端７４の近傍の部分が吹き出し口６８の近くに位置しているため、気流Ｚ１よりも風量の小さい気流Ｚ２，Ｚ３であっても、両端７４の近傍の部分に十分な風量を供給できる。
【００３４】
このように、中間点Ｍからの気流Ｚ１の風量が大きいファン５５の風量の分布に対応させて、室内熱交換器６０を、くの字の開放側７５がファン５５の吹き出し口６８に対向する向きで配置するとともに、気流Ｚ１が連結部７３に到達する向きで吹き出し口６８を配置したため、室内熱交換器６０の上下方向において満遍なく送風を行き渡らせることができ、熱交換の効率を良好にすることができる。
また、吹き出し口６８と室内熱交換器６０との間に間隔Ｇが設けられており、気流Ｚ２，Ｚ３のように気流が十分に広がって高さ方向の端に相当する両端７４に到達するため、高さ方向に満遍なく送風できる。
【００３５】
以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、上側熱交換器７１及び下側熱交換器７２が側面視でくの字に連結されることで室内熱交換器６０が設けられ、くの字の頂点である連結部７３に対向させてファン５５の吹き出し口６８を設けたため、室内熱交換器６０の高さを低くできるとともに、ファン５５と室内熱交換器６０との間の距離が大きく不均一になることがない。このため、ユニット本体３５の高さを抑えつつ、熱交換の効率を良好にすることができる。
【００３６】
また、吹き出し口６８の中間点Ｍからの気流Ｚ１を連結部７３に向けて送風することで、ファン５５の吹き出し口６８の中間点Ｍが室内熱交換器６０の連結部７３を通る水平面Ｈの延長線上から上方に外れた位置にある構成であっても、上側熱交換器７１及び下側熱交換器７２に満遍なく送風を行き渡らせることができ、熱交換の効率を良好にすることができる。
また、室内熱交換器６０のくの字の開放側７５がファン５５の吹き出し口６８に対向しており、室内熱交換器６０の空気の入口側の形状がファン５５の風量の分布に対応しているため、熱交換の効率を良好にすることができる。
【００３７】
さらに、ファン５５の吹き出し口６８と室内熱交換器６０とを間隔Ｇをあけて配置することで、吹き出し口６８からの送風の範囲が広がるため、室内熱交換器６０の端部にも送風を行き渡らせることができ、熱交換の効率を良好にすることができる。また、ドレンポンプ６３及び冷媒配管４４を含む一対の冷媒配管をユニット本体３５内の幅方向の一側３５Ａにまとめて設けたため、ユニット本体３５を簡単な構造にできる。
また、ファン５５は遠心送風機であるシロッコファンであるため、大きな静圧を得ることができ、ファン５５の下流に室内熱交換器６０、及び、天井板３３まで延びる比較的長い吹出ダクト３６を備えた構成であっても、大きな送風量を得ることができる。
【００３８】
なお、上記第１の実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記第１の実施の形態に限定されない。
上記第１の実施の形態では、くの字の頂点は、連結部７３であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上側熱交換器７１及び下側熱交換器７２がくの字に一体に設けられた熱交換器におけるくの字の頂点であっても良い。
【００３９】
［第２の実施の形態］
以下、図７を参照して、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第２の実施の形態のユニット本体１３５では、くの字に連結された室内熱交換器６０が、側板３８Ｃの側からの側面視において、逆くの字となるように配置されている点が上記第１の実施の形態と異なっている。
【００４０】
図７は、第２の実施の形態におけるユニット本体３５内の構成を示す側面図である。
図７に示すように、室内熱交換器６０は、熱交換器室６６内において、くの字の開放側７５が室内熱交換器６０の下流側に向けた状態で配置されており、連結部７３はファン５５の吹き出し口６８に対向している。すなわち、室内熱交換器６０は、くの字の両端７４が、室内熱交換器６０の下流に位置する調和空気室１２１側を向き、くの字の頂点である連結部７３がファン５５の側を向く向きで、側板３８Ｃの側からの側面視において、逆くの字となるように配置されている。くの字の頂点の連結部７３とファン５５の吹き出し口６８との間には、ドレンポンプ６３を配置可能な大きさの間隔Ｇが奥行き方向に確保されている。
吹き出し口６８の上下方向の中間点Ｍから吹き出される気流Ｚ１は、下壁６８Ａ及び上壁６８Ｂに沿って吹き出され、連結部７３の近傍に流れる。
【００４１】
第２の実施の形態では、くの字の両端７４が調和空気室１２１の側に延びており、側板３８Ａとくの字の両端７４との距離が短いため、調和空気室１２１の上面１２１Ａの奥行き方向の長さが小さくなっている。このため、調和空気室１２１の上面１２１Ａを覆う断熱材１２８の奥行き方向の長さを小さくでき、断熱材１２８の使用量を削減できる。
また、ドレンパン６２に設けられた熱交換器支持部１６９は、側板３８Ａの側に寄せて形成されている。
【符号の説明】
【００４２】
３０  パネル仕様ビルトイン型空気調和装置（ビルトイン型空気調和装置）
３５、１３５  ユニット本体
３５Ａ  一側
３５Ｂ  他側
４０  ダクト仕様ビルトイン型空気調和装置（ビルトイン型空気調和装置）
４４  冷媒配管
５５  ファン（送風ファン）
６０  室内熱交換器（熱交換器）
６８  吹き出し口
７１  上側熱交換器（上側熱交換部）
７２  下側熱交換器（下側熱交換部）
７３  連結部（くの字の頂点）
７５  開放側
Ｍ  中間点
【図１】
0005587060.tif 000002
【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】
0005587060.tif 000008