(57)【要約】【課題】  圧縮機の停止時間が長引くような外気温の低い場所であっても、冷蔵庫の冷凍室温度が保たれるようにする制御装置を提供する。【解決手段】  制御部１２は、ダイヤル操作による温度調節部１１からの設定温度が入力されたとき、その設定温度に対応して設定された圧縮機動作温度及び圧縮機停止温度をメモリ１２ａから読み込んで圧縮機７の制御に入る。温度センサ１０の検出温度が圧縮機動作温度まで上昇したとき圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７を駆動し、圧縮機７の駆動により検出温度が圧縮機停止温度まで低下したときに圧縮機７の駆動を停止し、また、圧縮機７の停止時間が設定温度に基づいて選択した設定停止時間ｔＨ以上で、かつ温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上のとき、その検出温度が設定温度に設定された圧縮機動作温度に達する前であっても圧縮機７を強制的に駆動する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
庫内に設置された温度センサの検出温度が温度調節部の設定温度に対応して設定された圧縮機停止温度まで低下したときに圧縮機の駆動を停止し、
圧縮機の停止時間が所定の設定停止時間以上で、かつ温度センサの検出温度が前記圧縮機停止温度＋所定温度以上のとき、圧縮機を強制的に駆動することを特徴とする冷蔵庫の制御方法。
【請求項２】
前記所定の設定停止時間は、前記温度調節部の設定温度に応じて設定されていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の制御方法。
【請求項３】
庫内に設置された温度センサと、
庫内の温度を設定するための温度調節部と、
該温度調節部の設定温度に対応してそれぞれ圧縮機動作温度及び圧縮機停止温度が設定され、前記温度センサの検出温度が圧縮機動作温度まで上昇したとき圧縮機を駆動し、前記検出温度が圧縮機停止温度まで低下したときに圧縮機の駆動を停止する制御手段とを備え、
前記制御手段は、圧縮機の停止時間が所定の設定停止時間以上で、かつ前記温度センサの検出温度が前記圧縮機停止温度＋所定温度以上のとき、その検出温度が前記設定温度に設定された圧縮機動作温度に達する前であっても圧縮機を強制的に駆動することを特徴とする冷蔵庫の制御装置。
【請求項４】
前記所定の設定停止時間は、温度調節部の設定温度に応じて設定されていることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫の庫内温度を制御する冷蔵庫の制御方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術としてキムチ貯蔵庫がある。このキムチ貯蔵庫は、キー入力部と、貯蔵庫本体の隔壁内に設けられた温度センサと、コントロールボックス内に設けられた制御部と、貯蔵庫本体の隔壁内に設けられた蒸発器と、貯蔵庫本体の機械室に設置された圧縮機とを備えている。キー入力部の操作により冷蔵保管モードが選択された場合、制御部は、圧縮機を駆動して冷媒を循環させる。この冷媒は蒸発器内で気化されつつ周囲の熱を奪って蒸発器から冷気が生じ、この冷気によって貯蔵室内が冷却される。一方、制御部は、温度センサによって検出された貯蔵室内の温度が圧縮機動作温度まで上昇したとき圧縮機を駆動し、貯蔵室内の温度が圧縮機停止温度まで低下したときに圧縮機の駆動を一旦停止する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３１６０７３号公報（第２頁−第３頁、図１−図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述した従来の貯蔵庫では、冬季で外気温の低い寒冷地では、温度センサの検出温度が圧縮機停止温度から圧縮機動作温度まで上昇する時間が遅延し、圧縮機の停止時間が長引くことがあった。これが冷蔵庫の場合では、特に冷凍室の庫内温度が設定温度よりも上昇して冷凍食品に影響を与えるということがあった。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、圧縮機の停止時間が長引くような外気温の低い場所であっても、庫内温度が設定温度に保たれるようにする冷蔵庫の制御方法及び装置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】
【０００４】
本発明に係る冷蔵庫の制御方法は、庫内に設置された温度センサの検出温度が温度調節部の設定温度に対応して設定された圧縮機停止温度まで低下したときに圧縮機の駆動を停止し、圧縮機の停止時間が所定の設定停止時間以上で、かつ温度センサの検出温度が前記圧縮機停止温度＋所定温度以上のとき、圧縮機を強制的に駆動する。
【０００５】
また、本発明に係る冷蔵庫の制御装置は、庫内に設置された温度センサと、庫内の温度を設定するための温度調節部と、温度調節部の設定温度に対応してそれぞれ圧縮機動作温度及び圧縮機停止温度が設定され、温度センサの検出温度が圧縮機動作温度まで上昇したとき圧縮機を駆動し、その検出温度が圧縮機停止温度まで低下したときに圧縮機の駆動を停止する制御手段とを備え、制御手段は、圧縮機の停止時間が所定の設定停止時間以上で、かつ温度センサの検出温度が前記圧縮機停止温度＋所定温度以上のとき、その検出温度が前記設定温度に設定された圧縮機動作温度に達する前であっても圧縮機を強制的に駆動する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、圧縮機の停止時間が所定の設定停止時間以上で、かつ温度センサの検出温度が温度調節部の設定温度に設定された圧縮機停止温度に所定温度を加算した値以上のとき、圧縮機を強制的に駆動するようにしたので、低い外気温の影響によって庫内の温度上昇率が低い状態になっても庫内の冷凍室の温度上昇を早期に抑えることが可能になり、また、設定温度が変更された場合でも、より早く庫内温度を安定させることができる。
【０００７】
また、本発明においては、圧縮機の停止時間が所定の設定停止時間以上で、かつ温度センサの検出温度が温度調節部の設定温度に設定された圧縮機停止温度に所定温度を加算した値以上のとき、その検出温度が設定温度に設定された圧縮機動作温度に達する前であっても圧縮機を強制的に駆動するようにしたので、低い外気温の影響によって庫内の温度上昇率が低い状態になっても庫内の冷凍室の温度上昇を早期に抑えることが可能になり、また、設定温度が変更された場合でも、より早く庫内温度を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の制御方法が用いられた冷蔵庫の制御装置について具体的に説明する。
図１は本発明の実施の形態における冷蔵庫の側面断面図、図２は実施の形態の冷蔵庫に設けられたコントロールボックスの正面図、図３は実施の形態の冷蔵庫の制御装置を示す概略ブロック構成図である。
本実施の形態の冷蔵庫は、冷蔵庫本体１の庫内が隔壁４によって上部と下部とに区画され、上部が冷凍室２、下部が冷蔵室３になっている。冷凍室２には蒸発器５と送風機６とが設置され、冷蔵室３にはコントロールボックス８と野菜収納ケース９とが設けられている。また、冷蔵庫本体１の底部には圧縮機７が設置されている。前記のコントロールボックス８は、外観が図２に示すような形状からなり、前面に冷蔵室３内の温度を設定するためのダイヤル１１ａが装着され、内部に冷蔵室３の温度を検出する温度センサ１０、ダイヤル１１ａの操作に応じて設定温度を出力する温度調節部１１、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７をオン／オフ制御したり、また送風機６の運転を制御する制御部１２、メモリ１２ａなどが設けられている。
【０００９】
冷蔵室３内の設定温度は、例えば図４に示すように0.6 ℃刻みで１３段階まであり、ランク１〜４までの設定温度を「弱」の区分、ランク５〜９までの設定温度を「中」の区分、ランク１０〜１３までの設定温度を「強」の区分とし、各区分（弱・中・強）に応じてそれぞれ圧縮機７の設定停止時間ｔＨが割り当てられている。設定温度に対応する弱・中・強の区分、及びその各区分に応じて設定された設定停止時間ｔＨは、データとしてメモリ１２ａに格納されている。また、このメモリ１２ａには、圧縮機７の停止時間の下限設定時間ｔＬ（例えば略５分）、各設定温度に対応してそれぞれ設定された圧縮機動作温度及び圧縮機停止温度、外気低温時に用いられる所定温度（例えば＋１℃）がデータとして格納されている。下限設定時間ｔＬの略５分は、圧縮機７の駆動禁止時間である。
【００１０】
前述した制御部１２は、電源が印加されると初期化し、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７を駆動する。ダイヤル１１ａの操作による温度調節部１１からの設定温度が入力されたときは、その設定温度に対応して設定された圧縮機動作温度及び圧縮機停止温度をメモリ１２ａから読み込んで圧縮機７の制御に入る。温度センサ１０の検出温度が圧縮機動作温度まで上昇したとき圧縮機７を駆動し、この圧縮機７の駆動により検出温度が圧縮機停止温度まで低下したときに圧縮機７の駆動を停止する。また、圧縮機７の停止時間が設定温度に基づいて選択した設定停止時間ｔＨ以上で、かつ温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上のとき、その検出温度が前記設定温度に設定された圧縮機動作温度に達する前であっても圧縮機７を強制的に駆動する。
【００１１】
次に、本実施の形態の動作を図５及び図６を参照しながら説明する。図５は冷蔵庫の制御装置の動作を示すフローチャート、図６は区分「中」における外気高温時及び外気低温時の温度センサの検出温度、圧縮機の駆動状態及び冷凍室内の平均温度の状態を示す図である。
冷蔵庫本体１に電源が印加され、ダイヤル１１ａによって設定温度が選択されると、制御部１２は、初期化し（Ｓ１０）、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７を駆動する（Ｓ２０）。そして、図５のフローチャートに示していないが、ダイヤル１１ａの選択操作に基づく設定温度を温度調節部１１から読み込んで圧縮機７の制御に入る。
【００１２】
まず、温度センサ１０の検出温度を入力し（Ｓ３０）、先に読み込んだ設定温度に対応して設定された圧縮機停止温度をメモリ１２ａから読み込んで、検出温度が圧縮機停止温度以下になっているかどうかを判定する（Ｓ４０）。温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度より高いときは、Ｓ２０に戻って圧縮機７の駆動を保持し、温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度以下になったときは、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７の駆動を停止する（Ｓ５０）。圧縮機７を停止した際は、圧縮機７の停止時間の計測を開始し（Ｓ６０）、メモリ１２ａにアクセスして先の設定温度から弱・中・強の区分を判別し、かつその区分に設定された圧縮機７の設定停止時間ｔＨを読み込んでセットする（Ｓ７０）。例えば、ダイヤル１１ａによってランク５の設定温度（4.2 ℃）が選択されていた場合、区分を「中」と判断し、その区分に設定された圧縮機７の設定停止時間ｔＨのｂ分を読み込む。
【００１３】
その後は、Ｓ６０から計測を開始している停止時間がメモリ１２ａに格納された下限設定時間ｔＬ（略５分）以上になっているかどうかを判定する（Ｓ８０）。停止時間が下限設定時間ｔＬ未満のときは、下限設定時間ｔＬ経過するまでＳ８０で待機し、圧縮機７の駆動停止を保持する。圧縮機７の停止時間が下限設定時間ｔＬ未満のときに、温度センサ１０の検出温度が圧縮機動作温度になっても圧縮機７を駆動させないようにしている。これは、圧縮機７の頻繁な動作を防止するためである。停止時間が下限設定時間ｔＬ以上になったときは、その停止時間がＳ７０でセットした設定停止時間ｔＨ（ｂ分）以上かどうかを判定する（Ｓ９０）。
【００１４】
外気高温時は圧縮機７の停止時間が短いので、設定温度に対応して設定された圧縮機動作温度をメモリ１２ａから読み込んでセットし（Ｓ１５０）、温度センサ１０の検出温度を入力し（Ｓ１６０）、その検出温度が圧縮機動作温度まで上昇したかどうかを判定する（Ｓ１７０）。検出温度が圧縮機動作温度に達していないときはＳ９０に戻って、再び、圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ（ｂ分）以上かどうかを判定する。停止時間が設定停止時間ｔＨ（ｂ分）未満で、温度センサ１０の検出温度が圧縮機動作温度まで上昇していないときは、Ｓ９０→Ｓ１５０→Ｓ１６０→Ｓ１７０の動作を繰り返し行う。この動作を繰り返しているうちに、圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ（ｂ分）以上になったときはＳ１００に進むが、停止時間が設定停止時間ｔＨ（ｂ分）未満のときに温度センサ１０の検出温度が圧縮機動作温度まで上昇したときは、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７を駆動し（Ｓ１３０）、計測した圧縮機７の停止時間をクリアにして（Ｓ１４０）、Ｓ３０に戻る。
【００１５】
前述した動作を繰り返し行った場合は、図６（Ａ）に示すような状態になる。この状態は、冷蔵庫の外気温が例えば３０℃と高く、その影響で冷蔵室３内の温度が上昇し易いときで、圧縮機７停止時の冷蔵室３内の温度（温度センサ１０の検出温度）が圧縮機動作温度まで上昇すると圧縮機７を駆動し、この駆動により冷蔵室３内の温度が圧縮機停止温度まで下がったときに圧縮機７の駆動を停止し、これを繰り返し行う。この制御によって、冷蔵庫の冷凍室２内の平均温度が低くなり、この状態が保たれる。
【００１６】
図６（Ａ）に示す制御パターンを繰り返しているときに、温度センサ１０の検出温度が圧縮機動作温度以上になる前に圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ（ｂ分）経過したときは、所定温度（＋１℃）をメモリ１２ａから読み込んで、Ｓ４０でセットした圧縮機停止温度に加算する（Ｓ１００）。そして、温度センサ１０の検出温度を入力し（Ｓ１１０）、その検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上になっているかどうかを判定する（Ｓ１２０）。検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上になっていないときは、その温度以上になるまでＳ１１０→Ｓ１２０の動作を繰り返し行う。検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上になったときは、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７を強制的に駆動し（Ｓ１３０）、計測した圧縮機７の停止時間をクリアにして（Ｓ１４０）、Ｓ３０に戻る。
【００１７】
この動作を繰り返し行った場合は、図６（Ｂ）の実線に示すような状態になる。この状態は、冷蔵庫の外気温が例えば５℃と低いときで、圧縮機７停止時の冷蔵室３内の温度（温度センサ１０の検出温度）が圧縮機動作温度まで上昇する前に、圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ（ｂ分）以上で、かつ冷蔵室３内の温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上のときに、圧縮機７を強制的に駆動し、この駆動により冷蔵室３内の温度が圧縮機停止温度まで下がったときに圧縮機７の駆動を停止し、これを繰り返し行う。この制御によって、冷蔵庫の冷凍室２内の平均温度が従来と比べ低くなる。同図（Ｂ）に示す破線は、前述した従来のキムチ貯蔵庫の制御を冷蔵庫に用いた場合の温度センサの検出温度の変化、圧縮機の駆動状態を示し、本実施の形態の冷蔵庫と比べ冷凍室２内の平均温度が高くなる。
【００１８】
外気温が５℃で、温度調節部１１のダイヤル１１ａの選択操作に基づく設定温度が「弱」の区分であった場合、図７に示すようになる。区分が「弱」の場合、設定停止時間ｔＨがｂ分よりも短いａ分となり（図４参照）、この設定停止時間ｔＨ（ａ分）よりも圧縮機７の停止時間が長く、かつ温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上のときに、圧縮機７を強制的に駆動し、この駆動により温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度まで下がったときに圧縮機７の駆動を停止し、これを繰り返し行う。破線で示す従来と比べ圧縮機７を早めに強制駆動させるので、冷凍室２の平均温度の上昇が抑えられ冷凍食品に影響を与えない。
【００１９】
次に、図８に示すように、外気低温時（５℃）において設定温度の変更により区分が「中」→「弱」に切り換わる直前の動作について説明する。
制御部１２は、図８（Ａ）に示す制御パターンで圧縮機７を制御しているときに、ダイヤル１１ａ操作による例えば6.0 ℃の設定温度が温度調節部１１を通じて入力されると、温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度以下になるまで圧縮機７を制御する（Ｓ２０〜Ｓ１４０）。この制御により温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度以下になったことを確認すると（Ｓ４０）、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７の駆動を停止し（Ｓ５０）、圧縮機７の停止時間の計測を開始する（Ｓ６０）。そして、先に入力された設定温度（6.0 ℃）から圧縮機７の設定停止時間ｔＨのａ分を読み込んでセットし（Ｓ７０）、圧縮機７の停止時間が下限設定時間ｔＬ（略５分）以上になるまで待機する（Ｓ８０）。
【００２０】
その後、圧縮機７の停止時間が先にセットした設定停止時間ｔＨ（ａ分）以上かどうかを判定する（Ｓ９０）。この時点では圧縮機７の停止時間が短いので、設定温度（6.0 ℃）に対応して設定された圧縮機動作温度をメモリ１２ａから読み込んでセットし（Ｓ１５０）、温度センサ１０の検出温度を入力し（Ｓ１６０）、その検出温度が圧縮機動作温度まで上昇したかどうかを判定する（Ｓ１７０）。検出温度が圧縮機動作温度に達していないときはＳ９０に戻って、再び、圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ（ａ分）以上かどうかを判定する。この動作は、前述したように、停止時間が設定停止時間ｔＨ（ａ分）未満で、温度センサ１０の検出温度が圧縮機動作温度まで上昇していないときに繰り返し行われる。この動作を繰り返し行われているときは、図８（Ｂ）に示すように温度センサ１０の検出温度（冷蔵室３の温度）が徐々に上昇していく。
【００２１】
この状態において、圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ（ａ分）以上になると（Ｓ９０）、所定温度（＋１℃）をＳ４０でセットした圧縮機停止温度に加算し（Ｓ１００）、温度センサ１０の検出温度を入力し（Ｓ１１０）、その検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上になっているかどうかを判定する（Ｓ１２０）。この場合、区分「中」における設定温度（4.2 ℃）の圧縮機停止温度より区分「弱」の設定温度（6.0 ℃）の圧縮機停止温度の方が高いので、検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度に達するまでＳ１１０→Ｓ１２０の動作を繰り返す。そして、温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度まで上昇し、さらに所定温度以上になったときは、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７を駆動し（Ｓ１３０）、計測した圧縮機７の停止時間をクリアにして（Ｓ１４０）、Ｓ３０に戻る。
【００２２】
この時、制御部１２は、温度センサ１０の検出温度を入力し（Ｓ３０）、その検出温度が圧縮機停止温度以下になるまで圧縮機７を駆動する（Ｓ２０〜Ｓ４０）。圧縮機７の駆動により温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度以下になったときは（Ｓ４０）、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７の駆動を停止し（Ｓ５０）、圧縮機７の停止時間の計測を開始する（Ｓ６０）。そして、圧縮機７の設定停止時間ｔＨのａ分をメモリ１２ａから読み込んでセットし（Ｓ７０）、圧縮機７の停止時間が下限設定時間ｔＬ（略５分）以上になるまで待機する（Ｓ８０）。その後は、圧縮機７の停止時間が先にセットした設定停止時間ｔＨ（ａ分）以上かどうかを判定し（Ｓ９０）、この時点では圧縮機７の停止時間が短いので、設定温度（6.0 ℃）に対応して設定された圧縮機動作温度をメモリ１２ａから読み込んでセットし（Ｓ１５０）、温度センサ１０の検出温度を入力し（Ｓ１６０）、その検出温度が圧縮機動作温度まで上昇したかどうかを判定する（Ｓ１７０）。検出温度が圧縮機動作温度に達していないときはＳ９０に戻って、Ｓ１５０→Ｓ１６０→Ｓ１７０→Ｓ９０の動作を繰り返す。この場合、温度センサ１０の検出温度が圧縮機動作温度に達する前に圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ（ａ分）以上になるので、所定温度（＋１℃）をＳ４０でセットした圧縮機停止温度に加算し（Ｓ１００）、温度センサ１０の検出温度を入力して（Ｓ１１０）、その検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上になっているかどうかを判定する（Ｓ１２０）。この場合、その条件を満たしているので、圧縮機駆動部１３を介して圧縮機７を駆動し（Ｓ１３０）、計測した圧縮機７の停止時間をクリアにし（Ｓ１４０）、Ｓ３０に戻って、前述したように圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ（ａ分）以上で、かつ温度センサ１０の検出温度が圧縮機停止温度＋所定温度以上という条件を基に圧縮機７を駆動する。
【００２３】
以上のように本実施の形態によれば、圧縮機７の停止時間が設定停止時間ｔＨ以上で、かつ温度センサ１０の検出温度が温度調節部１１の設定温度に設定された圧縮機停止温度に所定温度（＋１℃）を加算した値以上のとき、その検出温度が設定温度に設定された圧縮機動作温度に達する前であっても圧縮機７を強制的に駆動するようにしたので、低い外気温の影響によって冷蔵室３の温度上昇率が低い状態になっても冷凍室２の温度上昇を早期に抑えることが可能になり、また、設定温度が変更された場合でも、より早く冷凍室３の温度を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態における冷蔵庫の側面断面図である。
【図２】実施の形態の冷蔵庫に設けられたコントロールボックスの正面図である。
【図３】実施の形態の冷蔵庫の制御装置を示す概略ブロック構成図である。
【図４】ランク毎の設定温度に対する圧縮機の設定停止時間の割り振りを示す図である。
【図５】冷蔵庫の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】区分「中」における外気高温時及び外気低温時の温度センサの検出温度、圧縮機の駆動状態及び冷凍室内の平均温度の状態を示す図である。
【図７】区分「弱」における外気低温時の温度センサの検出温度、圧縮機の駆動状態及び冷凍室内の平均温度の状態を示す図である。
【図８】外気温５℃における区分「中」から「弱」の切り換わり時の温度センサの検出温度、圧縮機の駆動状態及び冷凍室内の平均温度の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  冷蔵庫本体、２  冷凍室、３  冷蔵室、４  隔壁、５  蒸発器、６  送風機、
７  圧縮機、８  コントロールボックス、９  野菜収納ケース、１０  温度センサ、
１１  温度調節部、１１ａ  ダイヤル、１２  制御部、１２ａ  メモリ、１３  圧縮機駆動部。
【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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