(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
住戸に配置した住宅分電盤に収納されたメインブレーカを通過する住戸電流を検出する住戸電流検出手段と、
前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上である場合に制御対象の負荷機器の動作を制限して非動作状態にする負荷制御手段と、
動作制限状態にある前記制御対象の負荷機器に対して自動復帰設定を行う自動復帰設定手段と、を備え、
前記負荷制御手段は、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記自動復帰設定手段によって自動復帰設定状態となっていれば前記制御対象の負荷機器に対する制限を解除して動作状態にし、
前記負荷制御手段は、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上になったときに前記制御対象の負荷機器が使用状態になっておらず、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となる前に前記自動復帰設定手段によって自動復帰設定がされた場合、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記制御対象の負荷機器を動作状態にする住宅電流制御システム。
【請求項２】
前記自動復帰設定手段による自動復帰設定状態を解除する自動復帰設定解除手段を更に備え、
前記負荷制御手段は、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記自動復帰設定解除手段によって自動復帰設定解除状態となっていれば前記制御対象の負荷機器に対する制限を解除しない請求項１に記載の住宅電流制御システム。
【請求項３】
住戸に配置した住宅分電盤に収納されたメインブレーカを通過する住戸電流を検出する住戸電流検出工程と、
前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上である場合に制御対象の負荷機器の動作を制限して非動作状態にする負荷制御工程と、
動作制限状態にある前記制御対象の負荷機器に対して自動復帰設定を行う自動復帰設定工程と、を備え、
前記負荷制御工程では、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記自動復帰設定工程によって自動復帰設定状態にされていれば前記制御対象の負荷機器に対する制限を解除して動作状態にし、
前記負荷制御工程では、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上になったときに前記制御対象の負荷機器が使用状態になっておらず、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となる前に自動復帰設定がされた場合、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記制御対象の負荷機器を動作状態にする住宅電流制御方法。
【請求項４】
自動復帰設定状態を解除する自動復帰設定解除工程を更に備え、
前記負荷制御工程では、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに自動復帰設定解除状態となっていれば前記制御対象の負荷機器に対する制限を解除しない請求項３に記載の住宅電流制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メインブレーカを通過する住戸電流が該メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上である場合に制御対象の負荷機器の動作を制限して非動作状態にする住宅電流制御システム及び該システムに用いられる住宅電流制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集合住宅幹線またはメインブレーカ（住戸線）に過電流が流れたときに各住戸の負荷機器（例えば、エアコン、電子レンジ、冷蔵庫、テレビ等）に流れる電流を個別に制限する集合住宅幹線電流制御システムがある（例えば、特許文献１参照）。また、このシステムに用いられる分電盤には、幹線に所定の閾値以上の電流が所定時間以上流れた場合に、幹線に接続された住戸の負荷機器を停止させて幹線ブレーカの動作を防止し、また、住戸線に所定の閾値以上の電流が所定時間以上流れた場合には、当該住戸の負荷機器を停止させてメインブレーカの動作を防止し、これらの停止制御によって（あるいは自然に）幹線電流あるいは住戸線電流が減少してくると、停止制御によって停止させた負荷機器を自動的に復帰させる機能が備えられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
図１１の（ａ）は、負荷機器が動作中の状態遷移を示すシーケンス図である。この図において、負荷機器が動作中に、メインブレーカに所定の閾値以上の幹線電流が所定時間以上流れると、負荷制限する制御指示が出されて負荷機器がオン状態からオフ状態になる。その後、メインブレーカを流れる電流が所定の復帰閾値未満になると、負荷制限が解除されて、負荷機器がオフ状態からオン状態になる。すなわち自動復帰させる。一方、図１１の（ｂ）は、負荷機器が停止中の状態遷移を示すシーケンス図である。この図において、負荷機器が停止中は幹線に所定の閾値以上の幹線電流が所定時間以上流れて、負荷制限する制御指示が出されても当然ながら負荷機器はオフ状態のままである。また、幹線電流が所定の復帰閾値未満になって負荷制限を解除する指示が出されても同様に負荷機器はオフ状態のままである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７８２７５号公報
【特許文献２】特開平６−２６１４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、幹線電流が過電流状態となって負荷機器に制限をかけてオフ状態にした後、幹線電流が通常値に戻ることで制限を解除してオン状態に復帰させるようにすると、すなわち負荷機器を自動復帰させるようにすると、居住者が外出するなどして留守している最中に勝手に負荷機器がオン状態になって動作してしまう課題がある。すなわち居住者が意図することなく負荷機器が動作してしまう課題がある。
【０００６】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、居住者が外出するなどして留守しているときに居住者の意図しない負荷機器の動作を防止することができる住宅電流制御システム及び住宅電流制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の住宅電流制御システムは、住戸に配置した住宅分電盤に収納されたメインブレーカを通過する住戸電流を検出する住戸電流検出手段と、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上である場合に制御対象の負荷機器の動作を制限して非動作状態にする負荷制御手段と、動作制限状態にある前記制御対象の負荷機器に対して自動復帰設定を行う自動復帰設定手段と、を備え、前記負荷制御手段は、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記自動復帰設定手段によって自動復帰設定状態となっていれば前記制御対象の負荷機器に対する制限を解除して動作状態にし、前記負荷制御手段は、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上になったときに前記制御対象の負荷機器が使用状態になっておらず、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となる前に前記自動復帰設定手段によって自動復帰設定がされた場合、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記制御対象の負荷機器を動作状態にする。
【０００８】
上記構成によれば、負荷制限が解除されるときに自動復帰を望む場合にだけ、制限された負荷機器の動作を解除することが可能となり、外出するなど不在時に意図しない負荷機器の動作を防止することができる。また、負荷制限中であることで起動できなかった負荷機器に対して、制限が解除されると同時に自動起動するように設定することが可能となり、居住者の利便性を高めることができる。
【０００９】
上記構成において、前記自動復帰設定手段による自動復帰設定状態を解除する自動復帰設定解除手段を更に備え、前記負荷制御手段は、前記住戸電流検出手段で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記自動復帰設定解除手段によって自動復帰設定解除状態となっていれば前記制御対象の負荷機器に対する制限を解除しない。
【００１０】
上記構成によれば、制御対象の負荷機器を自動的に復帰するように設定した後も、該設定を取り消すことが可能となり、急な外出等で不在になる場合でも、不在時に意図しない負荷機器の動作を防止することができる。
【００１３】
本発明の住宅電流制御方法は、住戸に配置した住宅分電盤に収納されたメインブレーカを通過する住戸電流を検出する住戸電流検出工程と、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上である場合に制御対象の負荷機器の動作を制限して非動作状態にする負荷制御工程と、動作制限状態にある前記制御対象の負荷機器に対して自動復帰設定を行う自動復帰設定工程と、を備え、前記負荷制御工程では、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記自動復帰設定工程によって自動復帰設定状態にされていれば前記制御対象の負荷機器に対する制限を解除して動作状態にし、前記負荷制御工程では、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した閾値以上になったときに前記制御対象の負荷機器が使用状態になっておらず、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となる前に自動復帰設定がされた場合、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに前記制御対象の負荷機器を動作状態にする。
【００１４】
上記方法によれば、負荷制限が解除されるときに自動復帰を望む場合にだけ、制限された負荷機器の動作を解除することが可能となり、外出するなど不在時に意図しない負荷機器の動作を防止することができる。また、負荷制限中であることで起動できなかった負荷機器に対して、制限が解除されると同時に自動起動するように設定することが可能となり、居住者の利便性を高めることができる。
【００１５】
上記方法において、自動復帰設定状態を解除する自動復帰設定解除工程を更に備え、前記負荷制御工程では、前記住戸電流検出工程で検出された電流値が前記メインブレーカの定格電流に対して規定した復帰閾値未満となったときに自動復帰設定解除状態となっていれば前記制御対象の負荷機器に対する制限を解除しない。
【００１６】
上記方法によれば、制御対象の負荷機器を自動的に復帰するように設定した後も、該設定を取り消すことが可能となり、急な外出等で不在になる場合でも、不在時に意図しない負荷機器の動作を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、居住者が外出しているときに居住者の意図しない負荷機器の動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る住宅電流制御システムの集合住宅への設置状態を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る住宅電流制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２の表示操作パネルの操作部を示す概観図である。
【図４】図３の操作部の応用例を示す概観図である。
【図５】図１の住宅電流制御システムにおいて、自動復帰設定したときの負荷機器に対する制御動作を示すシーケンス図である。
【図６】図１の住宅電流制御システムにおいて、自動復帰設定していないときの負荷機器に対する制御動作を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る住宅電流制御システムの表示操作パネルの操作部を示す概観図である。
【図８】図７の操作部の応用例を示す概観図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る住宅電流制御システムにおいて、自動復帰設定とそれを解除したときの負荷機器に対する制御動作を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る住宅電流制御システムにおいて、負荷機器が停止中で、復帰予約設定したときの負荷機器に対する制御動作を示すシーケンス図である。
【図１１】従来の住宅電流制御システムにおける負荷機器に対する制御動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る住宅電流制御システムの集合住宅への設置状態を概略的に示す図、図２は本実施の形態に係る住宅電流制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１及び図２において、本実施の形態の住宅電流制御システムでは、集合住宅１００には２系統の幹線１０が配線され、それぞれの幹線１０に幹線ブレーカ２０が設置され、各幹線ブレーカ２０の下流において、２系統の幹線１０のそれぞれが複数系統（図示例では４系統）に分岐しているものとする。住宅分電盤３０には、変流器（ＣＴ：Current Transformer）３１、メインブレーカ３２、複数個の分岐ブレーカ３３、住戸電流計測装置３４及び複数個の負荷制御装置３５が内器としてそれぞれ収納され、これらが幹線１０から各住戸用に分岐した電路（以下、“住戸線”と呼ぶ）１１に接続される。各幹線ブレーカ２０は集合住宅１００の共用部分１１０に配置される。住宅分電盤３０の近傍には住戸電流計測装置３４によって計測された電流値を表示し、また住戸電流計測装置３４に制御指示を与える操作部７０を備えた表示操作パネル４０が接続される。
【００２４】
各分岐ブレーカ３３には住戸内に設けられたエアコン、電子レンジ、冷蔵庫、テレビ等の負荷機器５０が接続される。住戸電流計測装置３４は、変流器３１の２次出力から住戸線１１を通過する電流を計測し、計測した電流値を各負荷制御装置３５に与える。また、住戸電流計測装置３４は、表示操作パネル４０との間で双方向通信を行う通信機能を有しており、通信線６０を介して接続されている。住戸電流計測装置３４は、通信機能を利用して、計測した電流値を表示操作パネル４０に与えるとともに、表示操作パネル４０から与えられる制御指示を受け取り、制御対象の負荷機器５０を制御する負荷制御装置３５に与える。表示操作パネル４０から与えられる制御指示は、制御対象の負荷機器５０を自動復帰させる指示である。図２における制御対象の負荷機器５０は負荷機器５０１〜５０３である。
【００２５】
図３は、表示操作パネル４０の操作部７０を示す概観図である。この図において、操作部７０は、制御対象の負荷機器５０に対して自動復帰設定を行うものである。操作部７０には制御中を示す表示灯（発光ダイオード等）７０１と、自動復帰の予約を行うための複数個（この図では４個）の予約ボタン７０２と、現在の住戸電流値を示すレベルメータ７０３とを備えている。レベルメータ７０３は、電力会社と契約した電流上限値が例えば３０Ａの場合は、３０Ａを１００％として現在の住戸電流値をレベル表示する。なお、負荷機器５０毎に自動復帰設定するのではなく、制御対象の全ての負荷機器５０を一括して自動復帰設定できるようにすることも可能である。図４にその一例を示す。操作部７０Ｂにある１つの予約ボタン７０４を押すことで、制御対象の全ての負荷機器５０に対して自動復帰設が行われる。
【００２６】
各負荷制御装置３５は、住戸電流計測装置３４で計測された電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した閾値以上であるか否かを判定し、該閾値以上である場合に、制御対象の負荷機器５０の動作を制限する。また、各負荷制御装置３５は、住戸電流計測装置３４で計測された電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した閾値以上になっている間に（制御対象の負荷機器５０の動作を制限している最中に）、制御対象の負荷機器５０を自動復帰させる制御指示を受け取ると、住戸電流計測装置３４で計測された電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になった時点で制御対象の負荷機器５０の動作制限を解除する。各負荷制御装置３５は、住戸電流計測装置３４で計測された電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した閾値以上になったときから、復帰閾値未満になるまでの間に制御対象の負荷機器５０を自動復帰させる制御指示が得られなければ、居住者による手動操作がされるまで制御対象の負荷機器５０の動作を制限したままにする。なお、上記変流器３１と住戸電流計測装置３４は住戸電流検出手段を構成する。また、上記負荷制御装置３５は負荷制御手段に対応する。また、上記操作部７０と操作部７０Ｂは、それぞれ自動復帰設定手段に対応する。
【００２７】
図５は、本実施の形態の住宅電流制御システムにおいて、自動復帰設定したときの負荷機器５０に対する制御動作を示すシーケンス図である。この図において、制御対象の負荷機器５０がオンしている状態で、住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した閾値以上になると、制御対象の負荷機器５０の動作が制限されてオフ状態になる。この状態となった後、在宅中の居住者が、動作制限された負荷機器５０の自動復帰を希望して自動復帰設定を行うと（住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になるまでの間に当該負荷機器５０に対して予約ボタン７０２を押すと）、自動復帰が許可される。自動復帰が許可されることで住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になると、その時点で制御対象の負荷機器５０の動作制限が解除されて、当該負荷機器５０がオン状態になる。すなわち、自動復帰することになる。また、自動復帰されると、自動復帰が“許可”から“禁止”になる。なお、制御対象の負荷機器５０の動作制限中は表示操作パネル４０の操作部７０の表示灯７０１が点灯する。
【００２８】
これに対して、居住者が外出等で不在になるときは自動復帰設定ができないので、図６のシーケンス図に示すように、住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になって、制御対象の負荷機器５０に対する制御指示が解除されても、自動復帰されないことから、当該負荷機器５０はオフ状態になったままになる。この状態は、居住者が帰宅後、手動で復帰操作することでオン状態にすることができる。
【００２９】
このように本実施の形態の住宅電流制御システムによれば、制御対象の負荷機器５０に対して自動復帰設定を行え、住戸線１１に流れる電流がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になった時点で、当該負荷機器５０の動作制限を解除するようにしたので、動作制限解除時に自動復帰を望む場合にのみ、動作制限した負荷機器５０の動作制限を解除することが可能となり、外出するなどの不在時に意図しない負荷機器の動作を防止することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る住宅電流制御システムの表示操作パネルの操作部の概観を示す図である。なお、図７において前述した図３と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る住宅電流制御システムの構成は、図１及び図２に示す実施の形態１の住宅電流制御システムの構成と共通であるので、説明上必要な場合に図１及び図２を援用することとする。
【００３１】
本実施の形態の住宅電流制御システムは、制御対象の負荷機器５０を自動的に復帰するように設定した後もそれを取り消すことを可能にしたものである。図７に示す操作部７０Ｃの解除ボタン７０５を押すことで自動復帰設定が取り消される。例えば、“負荷１”の負荷機器５０に対して行った自動復帰設定を取り消す場合、“負荷１”に対する予約ボタン７０２の右隣にある解除ボタン７０５を押せばよい。
【００３２】
なお、予約ボタン７０２と解除ボタン７０５を別々に設けるのではなく、１つのボタンで予約と解除を行えるようにしてもよい。図８にその一例を示す。操作部７０Ｄは、予約と解除とを共用する予約／解除ボタン７０６を有しており、この予約／解除ボタン７０６を押すごとに自動復帰とその解除が交互に設定される。さらに、予約／解除ボタンそれぞれに対して自動復帰設定の有無を示す表示装置（発光ダイオードなど）７０６Ａが配置されている。例えば、“負荷１”の負荷機器５０に対して自動復帰設定を行う場合、“負荷１”に対する予約／解除ボタン７０６を一度だけ押す。これにより自動復帰設定され、負荷１の横にある表示装置７０６Ａが点灯する。この状態でもう一度予約／解除ボタン７０６を押すと、自動復帰設定が解除され、負荷１の横にある表示装置７０６Ａが消灯する。１つのボタンで予約と解除を行えるようにすることで、部品点数を少なくできて、コストの削減が可能となり、かつ利用者に設定状態を確認する手段を提供することができる。なお、上記操作部７０Ｃと操作部７０Ｄは、それぞれ自動復帰設定手段と自動復帰設定解除手段に対応する。
【００３３】
図９は、本実施の形態の住宅電流制御システムにおいて、自動復帰設定とそれを解除したときの負荷機器５０に対する制御動作を示すシーケンス図である。この図において、負荷機器５０がオンしている状態で住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した閾値以上になると、制御対象の負荷機器５０の動作が制限されてオフ状態になる。この状態となった後、在宅中の居住者が、動作制限された負荷機器５０の自動復帰を希望して自動復帰設定を行うと（許可操作を行うと）、自動復帰が許可状態となる。
【００３４】
その後、居住者が自動復帰設定を解除することを希望した場合、該当する制御対象の負荷機器５０に対応する解除ボタン７０５を押す（禁止操作）。これにより、自動復帰設定が解除される。自動復帰設定を解除すると、住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になっても、制御対象の負荷機器５０はオフ状態になったままになる。住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になった後に、手動操作で制御対象の負荷機器５０をオン状態にすることで、当該負荷機器５０を手動復帰させることができる。なお、前記許可操作と禁止操作は、住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になるまでの間に行う。
【００３５】
このように本実施の形態の住宅電流制御システムによれば、制御対象の負荷機器５０を自動的に復帰するように設定した後もそれを取り消すことができるので、急な外出等で不在になる場合でも、不在時に意図しない負荷機器の動作を防止することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る住宅電流制御システムにおける負荷機器５０に対する制御動作を示すシーケンス図である。
【００３７】
制御対象の負荷機器５０がオフ状態の場合、従来は図１１の（ｂ）のシーケンス図で示したように、住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になってもオン状態にはならないが、本実施の形態では、図１０のシーケンス図に示すように、復帰予約設定をしておくことで、住戸線１１に流れる電流値がメインブレーカ３２の定格電流に対して規定した復帰閾値未満になったときに復帰させることができる。なお、復帰予約設定を行う操作は自動復帰設定を行う操作と同じである。復帰予約設定をしておくことで、制御指示の解除と同時に負荷機器５０が動作するため、居住者が制御指示の解除操作を行う必要がない。これにより、利便性向上が図れる。
【００３８】
なお、本発明は、集合住宅用の住宅電流制御システム及び住宅電流制御方法ばかりでなく、一戸建て住宅用の住宅電流制御システム及び住宅電流制御方法にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１０  幹線
１１  住戸線
２０  幹線ブレーカ
３０  住宅分電盤
３１  変流器
３２  メインブレーカ
３３  分岐ブレーカ
３４  住戸電流計測装置
３５  負荷制御装置
４０  表示操作パネル
５０  負荷機器
６０  通信線
７０、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ  操作部
７０１  表示灯
７０２、７０４  予約ボタン
７０３  レベルメータ
７０５  解除ボタン
７０６  予約／解除ボタン
【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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