(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン以外の可動部の運動エネルギーによって発電する発電装置（１０）を搭載した車両（１）に着脱可能に搭載され、該発電装置（１０）とは整流器（３０）を介して専用の電源ケーブル（４０）で接続され、蓄電された電力を前記車両以外に供給する機能を有し、保持器（５０）に保持された蓄電装置において、全体的に立方体に構成され、第１の接続部（２１）と第２の接続部（２２）と残量計（２３）とを備え、前記第１の接続部（２１）を配置した面と反対の面には持ち運び可能とするためにグリップ（２４）が形成され、前記電源ケーブル（４０）が前記第２の接続部（２２）に接続でき、さらに、一方の端子（４２ｅ）をプラグインハイブリッドカー（ＰＨＶ）の給電コネクタ（ＣＣ）に接続し、他方の端子を給油所（ＧＳ）に充電するために接続する給電ケーブル（４２）が第２の接続部に接続できることを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な蓄電装置であって、各種設備に適用可能な蓄電装置に関する。より詳細には、本発明は、車両におけるエンジン以外の可動部で発生する運動エネルギーによって発電された電力を蓄電する蓄電装置であって、蓄電された電力を各種設備、特に社会的なインフラに適用可能な蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車が持つ機械的運動エネルギーを利用して発電された電力を、災害時等の非常時に取り出して、生活エネルギーの確保や、生命維持のために資する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。係る従来技術（特許文献１）では、発電装置を自動車の駆動輪に取り付け、駐車スペース内で駆動輪を回転させることで発電して、電気を取り出している。
しかし、非常時等には自動車を駐車するための駐車場の確保が困難な場合が多く、十分にその機能を発揮することができない。
【０００３】
また、車両のホイールに装着された発電モジュールで発電した電力を走行用の動力源として用いる従来技術も提案されている（特許文献２参照）。
しかし、当該従来技術（特許文献２）では発電した電力は当該発電モジュールを有する車両の補助動力源としてのみ用いられ、それ以外に利用することが出来ない。
【０００４】
さらに、タイヤ本体の変形に応じて伸縮して発電する高分子を用いた人口筋肉を供えた発電システムが開示されている（特許文献３参照）。
しかし、当該システム（特許文献３）では、発電した電力は当該発電システムを備えた車両の補助動力源としてのみ用いられ、それ以外の用途に適用することは開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５９３０６号公報
【特許文献２】特表２０１３−５１１２５７号公報
【特許文献３】特開２００９−２５４０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、車両におけるエンジン以外の可動部の運動エネルギーによって発電した電力を蓄電池に蓄電し、当該蓄電池に蓄電された電力を当該車両以外に有効利用することが出来る蓄電装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、エンジン以外の可動部の運動エネルギーによって発電する発電装置（１０）を搭載した車両（１）に着脱可能に搭載され、該発電装置（１０）とは整流器（３０）を介して専用の電源ケーブル（４０）で接続され、蓄電された電力を前記車両以外に供給する機能を有し、保持器（５０）に保持された蓄電装置において、全体的に立方体に構成され、第１の接続部（２１）と第２の接続部（２２）と残量計（２３）とを備え、前記第１の接続部（２１）を配置した面と反対の面には持ち運び可能とするためにグリップ（２４）が形成され、前記電源ケーブル（４０）が前記第２の接続部（２２）に接続でき、さらに、一方の端子（４２ｅ）をプラグインハイブリッドカー（ＰＨＶ）の給電コネクタ（ＣＣ）に接続し、他方の端子を給油所（ＧＳ）に充電するために接続する給電ケーブル（４２）が第２の接続部に接続できるようになっている。
【００１１】
また本発明において、前記蓄電装置（２０）は蓄電池収容ケース（２００、２５０）に複数個直列接続或いは並列接続に収容して使用可能に構成されているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上述する構成を具備する本発明によれば、蓄電装置（２０）は車両（１）に着脱可能に搭載され、持ち運びが容易であり、蓄電された電力を搭載された車両（１）以外に供給することができるので、例えば、震災時のような非常時に、車両から取り外して、一般家庭や社会インフラの非常用電源として用いることが出来る。
そのため、震災時のような非常時には、本発明に係る蓄電装置（２０）を搭載した車両（１）を運転して被災地に行き、前記車両（１）から前記蓄電装置（２０）を取り外せば、前記蓄電装置（２０）を被災地における貴重な電源として活用することが出来る。
また、当該蓄電装置（２０）は、各種の社会的インフラにおける電源としても活用可能である。
【００１３】
本発明において、前記蓄電装置（２０）は電気自動車（ＥＶ）に予備蓄電池として搭載可能に構成すれば、電気自動車（ＥＶ）の蓄電池が破損した場合に、前記蓄電装置（２０）を前記車両（１）から取り外して破損した蓄電池に交換することが出来る。それにより、電気自動車（ＥＶ）は、蓄電池破損以前の状態に復旧させることができる。
また、前記蓄電装置（２０）を電気自動車（ＥＶ）用の予備電池として売却すれば、前記蓄電装置（２０）の所有者は利潤を得ることができる。
【００１４】
また、本発明において、前記蓄電装置（２０）は、専用の給電ケーブル（４２）によってプラグインハイブリットカー（ＰＨＶ）への給電が可能に構成すれば、前記蓄電装置（２０）を前記車両（１）から取り外してプラグインハイブリットカー（ＰＨＶ）に搭載すれば、前記蓄電装置（２０）に蓄電された電力を当該プラグインハイブリットカー（ＰＨＶ）で利用することが出来る。
そして、前記蓄電装置（２０）をプラグインハイブリットカー（ＰＨＶ）用電源として売却すれば、前記蓄電装置（２０）の所有者は利潤を得ることができる。
【００１５】
さらに、本発明において、前記蓄電装置（２０）は専用の電源ケーブル（４２）を用いて給油所（ＧＳ）へ売電可能に構成すれば、前記蓄電装置（２０）に蓄電した電力を給油所（ＧＳ）へ売電して利潤を得ることができる。
【００１６】
また本発明において、前記蓄電装置（２０）は蓄電池収容ケース（２００、２５０）に複数個直列接続或いは並列接続に収容して使用されるように構成すれば、前記蓄電装置（２０）を所定量収容した蓄電池収容ケース（２００、２５０）を停電等の非常時に給電を要請している施設、社会インフラに用いることにより、当該施設、社会インフラの機能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第1実施形態に係る蓄電装置の構成及び用途を示すブロック図である。
【図２】第1実施形態に係る蓄電装置の斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る蓄電装置の用途を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る蓄電池を一般家庭で利用する態様を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態に係る蓄電装置を原子力発電所で利用する態様を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る蓄電装置の説明図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図１、図２を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
図１において、第１実施形態に係る蓄電装置２０は発電装置１０を搭載した車両１に着脱可能に搭載されており、発電装置２０は、エンジン以外の可動部の運動エネルギー（例えば、車輪の回転エネルギー）によって発電する機能を有している。そして、発電装置１０と蓄電装置２０は、整流器３０を介して専用の電源ケーブル４０で接続されている。
【００１９】
図１において、蓄電装置２０は保持器５０に保持されており、保持器５０は車両１のトランクルーム２に配置されている。
ここで保持器５０は、外枠の前後、左右寸法が調節可能に構成されている。車両１の種類により相違するトランクルーム２の大きさに応じて、保持器５０の（車両１における）前後方向及び左右方向が固定されるようにするためである。
【００２０】
図２で示すように、蓄電装置２０は立方体に構成されており、第１の接続部２１と、第２の接続部２２と、残量計２３を備えている。そして、前記第１の接続部２１を配置した面と反対の面には、グリップ２４が形成されている。
図１において、発電装置１０と蓄電装置２０を接続する専用の電源ケーブル４０の図示しない一方の端子は、蓄電装置２０の第２の接続部２２に接続される。
【００２１】
上述の構成を具備する第１実施形態の蓄電装置２０によれば、エンジン以外の可動部の運動エネルギー（例えば、車輪の回転エネルギー）によって発電する発電装置１０を搭載した車両１には蓄電装置２０が設けられており、蓄電装置２０は車両１に対して着脱可能に搭載されており、持ち運びが容易に構成されている。そのため蓄電装置２０は、車両１以外に給電することができる。
そして蓄電装置２０を車両１から取り外して、家庭用の電源として利用することが出来る。また、例えば震災時のような非常時には、一般家庭のみならず、社会インフラの非常用電源に供することができる。
【００２２】
ここで蓄電装置２０にはグリップ２４が形成されているので、車両１から蓄電装置２０を取り外す作業が容易となり、また、取り外した蓄電装置２０を目的地までの持ち運ぶことが容易である。
それに加えて、上述した様に保持器５０は車両１のトランクルーム２の寸法に対応して（保持器５０の）外枠の寸法が調節可能に構成されているため、多種類の車両に対して保持器５０を取り付けることが可能であり、蓄電装置２０を適用することが可能である。
【００２３】
図１において、蓄電装置２０は電気自動車ＥＶの予備蓄電池として電気自動車ＥＶに搭載可能に構成されている。そして予備蓄電池である蓄電装置２０により、電気自動車ＥＶの駆動用モータＤＭが駆動される。
図１では明確には図示されていないが、蓄電装置２０を電気自動車ＥＶの予備蓄電池として搭載可能に構成することにより、電気自動車ＥＶの本来の蓄電池が失陥（破損）しても、当該失陥（破損）した蓄電池を蓄電装置２０に切り替えることにより、あるいは、失陥（破損）した蓄電池と蓄電装置２０を交換することにより、電気自動車ＥＶを蓄電池が失陥（破損）する以前の状態へ容易に復旧することできる。
また、蓄電装置２０を電気自動車ＥＶの予備電池として売却することもできる。
【００２４】
図１で示すように、蓄電装置２０は、専用の給電ケーブル４２を用いることにより、プラグインハイブリットカーＰＨＶへ給電可能に構成されている。
プラグインハイブリットカーＰＨＶにおいて、給油口ＦＬ近傍には給電コネクタＣＣが設けられており、給電コネクタＣＣは給電ケーブル４２の一方の端子４２ｅと接続可能である。
明示はされていないが、蓄電装置２０からプラグインハイブリットカーＰＨＶに給電する旨の契約を締結することも可能である。
【００２５】
さらに図１において、専用の電源ケーブル４２を用いることにより、蓄電装置２０は給油所ＧＳへ売電可能に構成されている。
すなわち、蓄電装置２０は給油所ＧＳへ持参することにより、給油所ＧＳで消費する電力（の一部）を賄うことが出来る。ここで、売電の態様については従来公知と同様に行うことが出来る。
【００２６】
これに加えて、図１で示すように、図１、図２で説明した蓄電装置２０はグリップ２４が形成されているため携帯性に富んでおり、野外活動への電源として使用することが出来る。
すなわち、野外活動の拠点における電源として利用することが容易である。あるいは、野外活動中に蓄電装置２０を携帯して、各種活動に必要な電源として用いることが出来る。
【００２７】
次は、図３〜図５を参照して第２実施形態を説明する。
第２実施形態の蓄電装置２００、２５０は、第１実施形態の蓄電装置２０を専用の収容ケースに複数個収容している。図３では、中容量蓄電池パック２００と大容量蓄電池パック２５０の２種類の蓄電装置を図示している。
中容量蓄電池パック２００と大容量蓄電池パック２５０は、容量によって分類されている。中容量蓄電池パック２００は比較的容量が小さいタイプであり、例えば、一般家庭の３日〜１週間程度の電力需要に対応する程度の容量である。
【００２８】
一方、大容量蓄電池パック２５０は、学校や病院等の公共施設、或いは、原子力発電所（図３では図示せず）の非常用電源として、３日〜１週間程度の電力需要に対応することが出来る程度の容量を有している。
ここで、学校は緊急時の避難場所として利用されることが多いので、蓄電装置２０を搭載した車両１の所有者が当該車両１によって緊急避難場所である学校に来ることにより、緊急避難場所の非常用電源を確保するという有用な支援活動を行うことが出来る。
なお、蓄電装置２０を取り外しても、車両１は運転可能であり、蓄電装置２０を取り外して大容量蓄電池パック２５０に収容可能な状態にした後、車両１で緊急避難場所から離脱すれば、緊急避難場所近傍に車両１が乗り捨てられてしまうことが無く、その後の各種救援作業の妨げとなることが防止される。
【００２９】
図３の例では、中容量蓄電池パック２００は２個の逐電装置２０を専用のケース２１０に収容している。
ケース２１０の下端面には４つのキャスター２１５が取り付けられ、ケース２１０の対向する側面（図３における左右の側面）には手押し用のグリップ２１７が取り付けられている。図示はされていないが、グリップ２１７は、図３の左右の側面に埋設可能に構成されており、使用しない場合には当該左右の側面中に埋め込まれる。
ケース２１０の正面には操作部２２０が設けられており、操作部２２０のモニタ部２２１に蓄電残量計２２２が表示されるように構成されている。
【００３０】
ケース２１０における蓄電装置２０の収容個数は、２個に限定されない。グリップ２１７を押して移動できる重さの範囲内であれば、ケース２１０に収容する蓄電装置２０の収容個数については、特に限定するものではない。
ただし、ケース２１０における蓄電装置２０の収容個数は、偶数とすることが好ましい。収容した蓄電装置２０を直列に接続する場合と、並列に接続する場合の双方に対応するためである。
【００３１】
図３において、大容量蓄電池パック２５０は専用のケース２６０を有しており、例えば１２個の逐電装置２０をケース２６０内に収容している。
ケース２６０の下端部には運搬用のフォークリフトの爪（図示せず）の挿入部２６１が形成されている。ケース２６０の正面には、受・送電制御機構部２７０が設けられている。
【００３２】
ケース２６０における蓄電装置２０の収容個数は、１２個に限定されるものではなく、１２個より多くとも少なくとも構わない。
ただし、ケース２６０に収容する蓄電装置２０の個数は偶数個であるのが好ましい。収容した蓄電装置２０を直列に接続する場合と、並列に接続する場合の双方に対応可能にするためである。
【００３３】
図４は、非常時に（例えば、震災によって広い範囲に亘って停電した場合に）、図３の中容量蓄電池パック２００を一般家庭６０における家庭用非常電源として用いる状態を示している。
図４で示す状態では、通常の交流電源６５（商用電源）が不通となっているために、専用の電源ケーブル４４により、中容量蓄電池パック２００（図３：例えば蓄電装置２０を２個収容）と一般家庭６０の配電盤６１に用意された受電端子６２を接続している。
【００３４】
図５は、図３で示す大容量蓄電池パック２５０を原子力施設に適用した場合を示している。
より詳細には、図５は、原子力発電所が例えば地震により被災し、原子炉７１を包含する施設全体の電源である商用電源７２（通常の交流電源）が消失し（図５における「×」印）、冷却水タンク７３が破損した（図５において「×」印で示す）状態を示している。
【００３５】
ここで、原子炉７１は冷却水供給ライン７４を流れる冷却水によって冷却されている。冷却水供給ライ７４には冷却水を原子炉７１に送る冷却水ポンプ７５が介装されており、冷却水ポンプ７５の注水側は、たとえば海洋ＳＥＡと連通した緊急時冷却水供給ライン７６に接続されている。
交流電源７２と冷却水ポンプ７５は中継器７７を介装した電源ラインＬＥ１で接続され、交流電源７２と建屋内照明器具７９は中継器７８を介装した電源ラインＬＥ２で接続されている。
なお、中継器７７、７８は原子炉建屋７０外で容易に接近可能な場所に設置されている。
【００３６】
例えば地震による非常事態において、商用電源７２（通常の交流電源）が消失してしまうと、冷却水ポンプ７５が停止して、原子炉７１の冷却が困難な状態になってしまう。
その様な場合において、図３で示す大容量蓄電池パック２５０を、例えば無人操縦のフォークリフト等によって中継器７７、７８近傍まで運搬して、大容量蓄電池パック２５０と中継器７７、７８とを専用ケーブル４５によって接続すれば、冷却水ポンプ７５が作動可能となり、冷却水供給ライン７４を経由して冷却水が原子炉７１に供給されて冷却機能が確保される。そして、原子炉７１の燃料棒７１Ｒのメルトダウンを回避することができる。
また、原子炉７１の建屋内の照明器具７９も大容量蓄電池パック２５０により電源が確保されるため点灯可能となり、原子炉建屋７０内の被害状態を、例えば、ロボットカメラ等によって正確に確認することもできる。
【００３７】
蓄電装置２０を搭載した車両１を原子炉近傍まで運転すれば、原子力設備における電源確保という最優先課題に有効に寄与することが出来る。
【００３８】
図３〜図５の第２実施形態によれば、複数の蓄電装置２０を蓄電池収容ケース２００（中容量蓄電池パック）或いは蓄電池収容ケース２５０（大容量蓄電池パック）に収容し、直列或いは並列に接続して使用されるように構成されているので、蓄電池収容ケース２００、２５０を停電その他の非常時において、給電を要請している施設、社会インフラに搬送し、電源として活用することにより、当該施設や社会インフラの機能を維持することができる。
なお、蓄電装置２０を取り外しても車両１は運転可能であり、蓄電装置２０を取り外して中容量蓄電池パック２００或いは大容量蓄電池パック２５０に収容可能な状態にした後、当該車両１を運転して施設や社会インフラから離脱すれば、車両１が乗り捨てられて、その後の復旧作業の妨げとなる様な事態が未然に防止される。
図３〜図５の第２実施形態における上述以外の構成及び作用効果は、図１、図２の第１実施形態と同様である。
【００３９】
図６は、第３実施形態を示している。
図６の第３実施形態は、津波から逃れることの困難な海岸近傍に住む住民を、一時的に避難させる津波シェルターにおける電源として、上述した蓄電装置を活用している。
図６において、蓄電装置２０Ａには浮力装置（いわゆる「浮き」）が装備されている。
【００４０】
図６の（６−１）は、巨大地震は発生しているが、津波ＴＮはまだ津波シェルター３００に到達していない状態を示している。
図中の符号Ｆｓは、海面を示している。
図６の（６−１）において、津波シェルター３００は、基礎３００Ｂ近傍に唯一の開口部である入り口３１０が形成されている。シェルター内部の天井３２０の近傍には、高床部３３０が形成されている。当該高床部３３０と基礎３００Ｂ表面とは垂直の非難梯子３４０で連絡されている。
シェルター外の壁面３００ｗには、ガイドレール３５０が設けられている。
【００４１】
図６において、浮力装置は符号２０Ａｆで示されており、図１、図２で示すのと同様な蓄電装置２０を収容したケース２０Ａｃの下部に内蔵されており、浮力装置２０Ａｆの内部にはエアが充填されている。
ケース２０Ａｃの外周における上下２箇所には、前記ガイドレール３５０と係合する輪状の案内部材２０Ａｗを備えている。
図６の（６−１）において、避難民Ｐの多くが、すでに高床部３３０に非難している状態が示されている。
【００４２】
図６の（６−２）は、津波ＴＮ（６−１参照）が津波シェルター３００を襲い、海面Ｆｓが最大まで上昇した状態を示している。
浮力装置２０Ａｆを装備した蓄電装置２０Ａは、海水の比重と蓄電装置２０Ａ全体の比重の差に対応して、浮力が作用する。
浮力が作動している蓄電装置２０Ａは、案内部材２０Ａｗによってガイドレール３５０と係合しているために、ガイドレール３５０に沿って上昇する。ここで、図６では、ケース２０Ａｃ内の蓄電装置２０Ａの下端２０Ａｅが海面Ｆｓよりも上方に位置する様に構成されている。
【００４３】
津波シェルター３００には、基礎３００Ｂ近傍に唯一の開口部である入り口３１０が形成されているのみであるので、津波シェルター３００の入り口３１０から海水が浸入しても、シェルター３００内の少なくとも高床部３３０（６−１参照）よりも上方は、空気が存在している状態が確保され、高床部３３０に避難した避難民Ｐの命が保障される。
【００４４】
ここで、シェルター３００内に明かりが無いと避難民Ｐに不安が募る。また、シェルター３００内に電源がないと、シェルター３００の外部と連絡を取ることが出来ない。
これに対して図６の第３実施形態では、シェルター３００の天井３２０には室内灯３６０が設置され、蓄電装置２０Ａとは、電源ケーブル４６で接続されている。そのため、シェルター３００内は室内灯３６０が点灯し、避難民Ｐの不安が募ることを防止出来る。
そして蓄電装置２０Ａは、電源ケーブル４６を介して、シェルター３００内の図示しない携帯電話の充電端子に接続されている。そのため、蓄電装置２０Ａから図示しない携帯電話の充電端子に電力を供給して、避難民Ｐが携帯電話により外部と連絡を取ることが可能である。図示は省略しているが、シェルター３００の屋上には通信用のアンテナが設置されている。
【００４５】
明確には図示されていないが、蓄電装置２０Ａには、図示しない位置センサが装備されている。そして当該位置センサは、蓄電装置２０Ａが所定位置まで上昇した旨を感知して、蓄電装置２０Ａに対してから室内灯３６０に電力を送る旨の信号を送信するように構成されている。
或いは、蓄電装置２０Ａには衝撃センサ（図示せず）が取り付けられており、蓄電装置２０Ａが津波の衝撃を受けると図示しない衝撃センサが作動して、シェルターの室内灯３６０が点灯するように構成されている。
図６の第３実施形態における上述以外の構成及び作用効果は、図１〜図５の各実施形態と同様である。
【００４６】
図７を参照して、本発明の第４実施形態を説明する。
図７において、図１〜図５で説明した蓄電装置２０、２００、２５０は、バッテリーレンタルショップ８００において、レンタル商品として陳列されている。
バッテリーレンタルショップ８００を開設すれば、非常時以外にも、蓄電装置２０、２００、２５０を携帯電源として、種々活用することが可能となり、利便性の高い生活を提供することができる。
図７の第４実施形態における上述以外の構成及び作用効果は、図１〜図６の各実施形態と同様である。
【００４７】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・車両
２・・・トランクルーム
１０・・・発電装置
２０・・・蓄電装置
２１・・・第１の接続部
２２・・・第２の接続部
２３・・・残量計
２４・・・グリップ
３０・・・整流器
４０、４２、４４、４５・・・電源ケーブル
５０・・・保持器
６０・・・一般家庭
６１・・・配電盤
６５・・・交流電源
７０・・・原子炉建屋
７１・・・原子炉
２００・・・中容量蓄電池パック
２５０・・・大容量蓄電池パック
【要約】
【課題】車両におけるエンジン以外の可動部の運動エネルギーによって発電された電力を、本来車両に装備された蓄電池ではなく、着脱容易に搭載した蓄電池に蓄電して、当該蓄電池を自動車以外に用いる蓄電装置の提供。
【解決手段】エンジン以外の可動部の運動エネルギーによって発電する発電装置（１０）を搭載した車両に着脱可能に搭載され、前記発電装置（１０）と前記蓄電装置（２０）とは整流器（３０）を介して専用の電源ケーブル（４０）で接続され、前記蓄電装置（２０）は持ち運びが容易に形成されており、前記発電装置（１０）を搭載した車両以外に給電することを特徴としている。
【選択図】図１【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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