(57)【要約】【課題】家庭用の熱交換形換気装置において、製品設置の際における施工性を改善することを目的とする。【解決手段】本体ケース２は、室内空気を吸い込む室内吸込口３と、吸い込んだ室内空気を外部に排出する排気口４と、外気を吸い込む外気吸込口５と、吸い込んだ外気を室内に供給する給気口６と、を有し、室内吸込口３、排気口４、外気吸込口５、および給気口６は、本体ケースの第１側面８に設けられ、本体ケース２は、第１側面８に対向する第２側面９を有し、本体ケース２は、第１側面８を上、第２側面９を下とした状態で設置されるという効果を得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、ファンユニットと、熱交換素子と、を備えた熱交換形換気装置であって、
前記本体ケースは、室内空気を吸い込む室内吸込口と、吸い込んだ室内空気を外部に排出する排気口と、外気を吸い込む外気吸込口と、吸い込んだ外気を室内に供給する給気口と、を有し、
前記ファンユニットは、給気ファンと、排気ファンと、を有し、
前記排気口、前記外気吸込口、前記室内吸込口、および前記給気口は、前記本体ケースの第１側面に設けられ、
前記本体ケースは、前記第１側面に対向する第２側面を有し、
前記給気ファンにより前記外気吸込口から前記給気口へ屋外の空気が送風される給気経路が形成され、
前記排気ファンにより前記室内吸込口から前記排気口へ室内の空気が送風される排気経路が形成され、
前記熱交換素子は、前記本体ケース内において、前記給気経路と前記排気経路とが交差する位置に設けられ、
前記本体ケースは、前記第１側面を上、前記第２側面を下とした状態で設置されることを特徴とする熱交換形換気装置。
【請求項２】
前記給気口に接続される加湿ユニットを備え、
前記加湿ユニットは、流入口と、流出口と、加湿部と、を有し、
前記流入口は、前記給気口と連通し、
前記加湿部は、前記流入口から吸い込まれた空気を加湿し、
前記流出口は、前記加湿部により加湿された空気を室内に供給し、
前記加湿ユニットは、前記本体ケースに着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換形換気装置。
【請求項３】
前記加湿ユニットは、前記加湿部の上流側に加熱部を備え、
前記加熱部は、前記流入口から吸い込まれた空気を加熱し、
前記加湿部は、前記加熱部により加熱された空気を加湿することを特徴とする請求項２に記載の熱交換形換気装置。
【請求項４】
前記本体ケースは、側壁もしくは床に設置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換形換気装置。
【請求項５】
前記本体ケースの下方に、前記加湿ユニットからの排水を受けるドレンパンを備えたことを特徴とする請求項２に記載の熱交換形換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外気と室内空気を熱交換する熱交換形換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の換気装置としては、建物内に設置され外気を外気給気口から導入し、内蔵する熱交換素子を経て室内に供給する換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その換気装置について図９を参照しながら説明する。
【０００４】
図９に示すように、換気装置本体１０１は、建物内の屋根裏空間または天井裏空間に設置される。新鮮外気は、外気給気口１０２から導入され、内蔵する熱交換素子１０３を通過して室内給気口１０４を経て室内に供給される。一方、室内の汚れた空気は、室内排気口１０５から導入され、熱交換素子１０３を通過し、室外排気口１０６を経て室外に排気される。外気給気口１０２から導入される新鮮外気と室内排気口１０５から導入される室内の汚れた空気は、熱交換素子１０３を経て電動機１０７に同一軸１０８にて連結された給気用ファン１０９と排気用ファン１１０により移送される構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１９４９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の家庭用熱交換形換気装置は天井裏へ設置されるため、ダクト配管や電装施工の際に、脚立を用いなければならないことがある。加えて狭小空間での作業となるため、施工が困難となるおそれがあるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するために、施工性を向上させた熱交換形換気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】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明の一態様に係る熱交換形換気装置は、本体ケースと、ファンユニットと、熱交換素子と、を備えた熱交換形換気装置であって、前記本体ケースは、室内空気を吸い込む室内吸込口と、吸い込んだ室内空気を外部に排出する排気口と、外気を吸い込む外気吸込口と、吸い込んだ外気を室内に供給する給気口と、を有し、前記ファンユニットは、給気ファンと、排気ファンと、を有し、前記排気口、前記外気吸込口、前記室内吸込口、および前記給気口は、前記本体ケースの第１側面に設けられ、前記本体ケースは、前記第１側面に対向する第２側面を有し、前記給気ファンにより前記外気吸込口から前記給気口へ屋外の空気が送風される給気経路が形成され、前記排気ファンにより前記室内吸込口から前記排気口へ室内の空気が送風される排気経路が形成され、前記熱交換素子は、前記本体ケース内において、前記給気経路と前記排気経路とが交差する位置に設けられ、前記本体ケースは、前記第１側面を上、前記第２側面を下とした状態で設置されることを特徴とする熱交換形換気装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、製品設置の際における施工性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の熱交換形換気装置の構成を示す斜視図
【図２】同熱交換形換気装置の構成を示す側面断面図
【図３】同熱交換形換気装置の構成を示す側面断面図
【図４】同熱交換形換気装置の加湿ユニットの構成を示す斜視図
【図５】同熱交換形換気装置の加湿部の構成を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態３の加熱部の構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態４のドレンパンの構成を示す斜視図
【図８】同熱交換形換気装置の構成を示す側面図
【図９】同熱交換形換気装置の構成を示す上面図
【図１０】本発明の実施の形態５の分岐チャンバーボックスを示す斜視図
【図１１】同熱交換形換気装置の構成を示す斜視図
【図１２】同熱交換形換気装置の構成を示す側面図
【図１３】従来の熱交換形換気装置の構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一態様に係る熱交換形換気装置は、本体ケースと、ファンユニットと、熱交換素子と、を備えた熱交換形換気装置であって、前記本体ケースは、室内空気を吸い込む室内吸込口と、吸い込んだ室内空気を外部に排出する排気口と、外気を吸い込む外気吸込口と、吸い込んだ外気を室内に供給する給気口と、を有し、前記ファンユニットは、給気ファンと、排気ファンと、を有し、前記排気口、前記外気吸込口、前記室内吸込口、および前記給気口は、前記本体ケースの第１側面に設けられ、前記本体ケースは、前記第１側面に対向する第２側面を有し、前記給気ファンにより前記外気吸込口から前記給気口へ屋外の空気が送風される給気経路が形成され、前記排気ファンにより前記室内吸込口から前記排気口へ室内の空気が送風される排気経路が形成され、前記熱交換素子は、前記本体ケース内において、前記給気経路と前記排気経路とが交差する位置に設けられ、前記本体ケースは、前記第１側面を上、前記第２側面を下とする構成を有する。
【００１２】
これにより、排気口、外気吸込口、室内吸込口、および給気口を、本体ケースの１つの面に集中して設けることで、ダクトの接続が容易になり、製品設置の際における施工性を改善することができる。
【００１３】
また、前記給気口に接続される加湿ユニットを備え、前記加湿ユニットは、流入口と、流出口と、加湿部と、を有し、前記流入口は、前記給気口と連通し、前記加湿部は、前記流入口から吸い込まれた空気を加湿し、前記流出口は、前記加湿部により加湿された空気を室内に供給し、前記加湿ユニットは、前記本体ケースに着脱可能である、という構成としてもよい。
【００１４】
これにより、加湿した空気を給気口から室内に供給できるので、室内の快適性を向上させることができる。また、加湿ユニットを着脱可能とすることで、必要に応じて加湿ユニットの有無を選択できる。
【００１５】
また、前記加湿ユニットは、前記加湿部の上流側に加熱部を備え、前記加熱部は、前記流入口から吸い込まれた空気を加熱し、前記加湿部は、前記加熱部により加熱された空気を加湿する、という構成としてもよい。
【００１６】
これにより、加湿される空気があらかじめ加熱部で加熱されるので、さらに効率よく室内を加湿することができる。
【００１７】
また、前記本体ケースは、側壁もしくは床に設置される、という構成にしてもよい。
【００１８】
これにより、本体ケースへのアクセスが容易となり、メンテナンス性が向上するという効果を奏する。
【００１９】
また、前記本体ケースの下方に、前記加湿ユニットからの排水を受けるドレンパンを備えた、という構成にしてもよい。
【００２０】
これにより、加湿ユニットからの排水等が外部に流出することを抑制できる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１に示すように、熱交換形換気装置１は、本体ケース２を備えている。
【００２３】
本体ケース２は、室内吸込口３と、排気口４と、外気吸込口５と、給気口６と、熱交換素子７と、第１側面８と、第２側面９と、制御部１８と、制御パネル１９と、を備えている。
【００２４】
室内空気は、室内吸込口３から吸い込まれ、排気口４から外部、例えば屋外に排出される。
【００２５】
外気は、外気吸込口５から吸い込まれ、給気口６から室内に供給される。
【００２６】
室内吸込口３、排気口４、外気吸込口５、および給気口６は、本体ケース２の第１側面８に設けられる。すなわち、外気の吸い込みと室内空気の吸い込みが同一方向からなされ、外気の吹き出しと室内空気の吹き出しを同一方向に対して行う構成である。
【００２７】
第２側面９は、第１側面８に対向する面である。
【００２８】
制御パネル１９による指示を受けた制御部１８は、給気ファン１０や排気ファン１１などの運転を制御する。
【００２９】
図２に示すように、本体ケース２は、ファンユニット１２を備えている。また、ファンユニット１２は、給気ファン１０と、排気ファン１１と、を有する。
【００３０】
給気ファン１０および排気ファン１１は、本体ケース２内において、熱交換素子７の下部に設けられる。すなわち、給気ファン１０および排気ファン１１は、熱交換素子７よりも第２側面９側に設けられる。
【００３１】
給気ファン１０により外気吸込口５から給気口６へ屋外の空気が送風される給気経路１３が形成される。また、排気ファン１１により室内吸込口３から排気口４へ室内の空気が送風される排気経路１４が形成される。
【００３２】
熱交換素子７は、本体ケース２内において、給気経路１３と排気経路１４とが交差する位置に設けられる。熱交換素子７は、室内に給気される空気と外部に排出される空気との間で熱交換を行う。
【００３３】
本体ケース２は、第１側面８を上（天面）、第２側面９を下（底面）とした状態で設置される。すなわち、室内吸込口３、排気口４、外気吸込口５、および給気口６は、本体ケース２の上面に設けられる。よって本体ケース２の上部から空気を吸い込み、本体ケース２の上部から空気を吹き出す。
【００３４】
このような構成になることによって、製品設置の際における施工性を改善することができる。
【００３５】
なお、本体ケース２は、住宅等において側壁もしくは床に設置されていてもよい。これにより、メンテンナンス性が向上する。
【００３６】
さらに、図３に示すように、給気ファン１０および排気ファン１１は、熱交換素子７の上部に設けられてもよい。すなわち、給気ファン１０および排気ファン１１は、熱交換素子７より第１側面８側に設けられてもよい。
【００３７】
また、給気口６に接続される加湿ユニット１５を備える、という構成であってもよい。
【００３８】
以下、加湿ユニット１５について図４および図５を用いて詳述する。
【００３９】
加湿ユニット１５は、流入口１６と、流出口１７と、加湿部３０と、を有する。
【００４０】
流入口１６は、例えば加湿部ケース３７側部に設けられ、給気口６と連通する。
【００４１】
流出口１７は、例えば加湿部ケース３７上部に設けられ、加湿部３０により加湿された空気を室内に供給する。
【００４２】
加湿部３０は、吹上風路３４と、底部３５と、加湿部排水口３６と、加湿部ケース３７と、を有する。
【００４３】
加湿部ケース３７は、例えば円筒形状である。
【００４４】
加湿部３０は、流入口１６から吸い込まれた空気を加湿する。
【００４５】
また、加湿部３０は、遠心破砕部６０を備えていてもよい。このとき加湿部ケース３７は、内壁３２で仕切られた遠心破砕部６０を内蔵することとなる。
【００４６】
遠心破砕部６０は、例えば揚水管６１と、遠心破砕円板６２と、破砕モータ６３と、を備える。
【００４７】
揚水管６１は、破砕モータ６３の作動に基づいて回転し、底部３５に貯水されている水を巻き上げる。
【００４８】
遠心破砕円板６２は、揚水管６１で巻き上げた水を破砕する。遠心破砕円板６２で破砕された水滴により、遠心破砕部６０を通過する空気が加湿される。
【００４９】
吹上風路３４は、内壁３２と加湿部ケース３７側面とで仕切られた領域であり、遠心破砕部６０で加湿された空気が通過する。吹上風路３４を通過する空気は、遠心破砕部６０から底部３５に向かって吹き出された後、流出口１７に向かって送風される。
【００５０】
底部３５は、加湿のための水が貯水される貯水部としての機能を有する。加湿部ケース３７において、底部３５は、遠心破砕部６０の下方に設けられる。
【００５１】
加湿部排水口３６は、底部３５に設けられ、加湿部排水路３８（図８参照）と連通する。加湿ユニット１５の運転終了後などにおいて、底部３５に溜まっている水は、加湿部からの排水４４として加湿部排水口３６から排水される。加湿部からの排水４４は、加湿部排水口３６から加湿部排水路３８を通って外部に排水される。
【００５２】
ここで加湿ユニット１５における空気の流れについて説明する。
【００５３】
まず、本体ケース２の給気口６から吹き出された空気は、流入口１６から加湿部ケース３７に流入する。流入口１６から吸い込まれた空気は、遠心破砕部６０で加湿される。遠心破砕部６０で加湿された空気は、底部３５に向かって送風された後、吹上風路３４を通って流出口１７から室内に供給される。
【００５４】
この構成により、流出口１７から室内に供給される外気を加湿し、室内を加湿することが出来る。また、加湿部３０で発生した水分は重力によって底部３５へ落ちるため、熱交換形換気装置１へ逆流して熱交換素子７へ水がかかりにくいという効果を得ることができる。
【００５５】
なお、加湿部３０による加湿方法として、水を遠心破砕して加湿する方法で説明したが、加湿方法はこれに限らない。
【００５６】
また、加湿部排水口３６には、例えば制御部１８により制御される電磁弁（図示せず）等を設け、貯水と排水とを切り替える構成としてもよい。すなわち加湿ユニット１５の運転時には、電磁弁を閉として貯水し、底部３５に溜まった水を排水する際には、電磁弁を開として加湿部排水口３６より排水するという構成であってもよい。これにより、底部３５において貯水が不要となった場合に速やかに排水することができる。
【００５７】
また、加湿ユニット１５は、本体ケース２に着脱可能であってもよい。これにより、必要に応じて加湿ユニットの有無を選択できる。したがって、加湿ユニットを設けない場合、加湿ユニットと本体ケースが一体（着脱不可能）の場合に比べて、省スペース化が可能となる。
【００５８】
なお、加湿ユニット１５は、本体ケース２の上部もしくは側部に取り付けられてもよい。
【００５９】
（実施の形態２）
加湿ユニットの流出口１７は、図５に示すように、加湿部ケース３７において上部の側面に設けられるような構成であってもよい。すなわち加湿ユニット１５からの吹き出し風を横方向に吹き出す構成としてもよい。この構成によれば、熱交換形換気装置１が設置されるような狭小空間において、給気ダクトの吹出し方向を上方向にも横方向にも選択でき、より施工性を向上させることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
また、加湿ユニット１５は、加湿部３０の上流側に加熱部４０を備えていてもよい。加熱部４０は、流入口１６から吸い込まれた空気を加熱し、加熱部４０の下流にある加湿部３０は、加熱部４０により加熱された空気を加湿する。
【００６１】
加湿ユニット１５において上流側に加熱部４０、下流側に加湿部３０を備えることで、加湿する空気をあらかじめ加熱し、効率よく室内を加湿することができる。
【００６２】
ここで、加熱部４０について図６を用いて説明する。
【００６３】
図６に示すように、加熱部４０は、加熱部材４１と、傾斜部材４２と、を有している。
【００６４】
加熱部材４１として、例えばラジエータやヒータを用いてもよい。ラジエータを用いた場合、ラジエータと、例えば床暖房用の温水管（給湯管）とを接続し、ラジエータの管内に温水を流して加熱部４０を通過する空気を加熱する構成としてもよい。これにより、既存の熱源を有効的に用いて、空気を加熱することができる。
【００６５】
またラジエータの管内に冷水を流す、という構成としてもよい。これにより、加熱部４０を通過する空気でラジエータを結露させ、室内に供給する空気を除湿することができる。すなわち、加湿ユニット１５に除湿機としての機能を持たせることができる。
【００６６】
なお、図５において示す結露水４３は、ラジエータの管内に冷水を流した際に発生する結露水である。
【００６７】
傾斜部材４２は、流入口１６の下流側、かつ、加熱部材４１の上流側に設けられる。また、傾斜部材４２は、流入口１６から加湿部３０側に向かって下方向に傾斜している。すなわち、流入口１６側が高く、加湿部３０側が低くなっている。この時に加熱部材４１で発生した結露水４３は、傾斜部材４２によって加湿部３０、特に底部３５に向かって案内されるので、熱交換形換気装置１へ逆流して熱交換素子７へ水がかかりにくいという効果を得ることができる。
【００６８】
なお、傾斜部材４２の形状は図５および図６に示すものに限られず、熱交換形換気装置１への逆流を抑制するために必要な形状に適宜設定できるものとする。
【００６９】
（実施の形態４）
本体ケース２の下方に、排水装置としてドレンパン７０を設けるような構成としても良い。
【００７０】
ここで、ドレンパン７０について図７〜図９を用いて説明する。
【００７１】
図７に示すように、ドレンパン７０は、例えば樹脂製で、本体ケース２の下側に配置された平たい皿状の容器であり、熱交換素子からの結露水４５や、加湿部排水路３８から出る加湿部からの排水４４等を受ける。
【００７２】
ドレンパン７０は、排水部７１と、保持部７２と、傾斜部７３と、周壁７４と、底壁７５と、を備えている。
【００７３】
底壁７５は、本体ケース２の下面（第２側面９）と対向する位置に設けられる。
【００７４】
周壁７４は、底壁７５の周囲を囲む側壁である。
【００７５】
保持部７２は、底壁７５から突出して設けられ、本体ケース２を支持する。すなわち、ドレンパン７０は、保持部７２により第２側面９と接続される。すなわちドレンパン７０は、本体ケース２を支持する役割と排水装置としての役割を果たす。
【００７６】
排水部７１として、例えばドレンパン７０の中央に排水口が設けられ、熱交換素子からの結露水４５や加湿部からの排水４４、本体ケース２の外側壁面（外装）で発生する外装からの結露水４６が排水口から排水される。
【００７７】
底壁７５の一部は傾斜部７３を形成する。傾斜部７３は、ドレンパン７０において排水部７１へ排水が向かうように案内する役割を果たしている。
【００７８】
このような構成によれば、熱交換素子７からの結露水４３、本体ケース２の外側壁面（外装）で発生する外装からの結露水４６、加湿ユニット１５からの排水等をドレンパン７０で受けることができる。すなわち、ドレンパン７０の上方に設けられる熱交換形換気装置１もしくは加湿ユニット１５にて発生した水が外部へ流出するのを抑制できる。
【００７９】
なお、ドレンパン７０の形状は図面に示すものに限られず、適宜設定できるものとする。また、室内吸込口３と、排気口４と、外気吸込口５と、給気口６と、加湿ユニット１５の位置は、図９に示すものに限られず、適宜設定できるものとする。
【００８０】
（実施の形態５）
加湿ユニット１５の流出口１７に着脱可能な分岐チャンバーボックス５０を設けてもよい。
【００８１】
ここで、分岐チャンバーボックス５０について図１０〜図１２を用いて説明する。
【００８２】
分岐チャンバーボックス５０は、ボックス本体５１と、チャンバーボックス流入口５２と、チャンバーボックス流出口５３と、を有する。
【００８３】
ボックス本体５１は、例えば加湿ユニット１５の上部に接続される。また、加湿ユニット１５が本体ケース２の側部に設けられる場合は、ボックス本体５１は加湿ユニット１５の側部もしくは上部に設けられてもよい。
【００８４】
チャンバーボックス流入口５２およびチャンバーボックス流出口５３は、ボックス本体５１に設けられる。
【００８５】
チャンバーボックス流入口５２は、加湿ユニット１５の流出口１７に接続される。加湿ユニット１５を通過した空気が分岐チャンバーボックス５０に流入した後、チャンバーボックス流出口５３から室内に供給される。
【００８６】
ボックス本体５１は、例えば発泡スチロールのような高断熱性を有するような材料で構成される。
【００８７】
なお、チャンバーボックス流出口５３は複数設けられてもよい。このとき、ボックス本体５１のチャンバーボックス流出口５３にダクトを接続することで複数の給気口を持つような構成となり、より多くの部屋を効率的に給気することが可能となる。
【００８８】
また、分岐チャンバーボックス５０は、本体ケース２の給気口６と直接接続されてもよい。
【００８９】
以上、本発明に係る熱交換形換気装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る熱交換形換気装置は、給気口、排気口、外気吸込口、室内吸込口を同一面に設けることで施工性向上を可能とするものであるので、外気と室内空気の熱交換を目的とするダクト式の換気装置、ダクト式の空気調和装置等の用途としても有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１    熱交換形換気装置
２    本体ケース
３    室内吸込口
４    排気口
５    外気吸込口
６    給気口
７    熱交換素子
８    第１側面
９    第２側面
１０    給気ファン
１１    排気ファン
１２    ファンユニット
１３    給気経路
１４    排気経路
１５    加湿ユニット
１６    流入口
１７    流出口
１８    制御部
１９    制御パネル
３０    加湿部
３２    内壁
３４    吹上風路
３５    底部
３６    加湿部排水口
３７    加湿部ケース
３８    加湿部排水路
４０    加熱部
４１    加熱部材
４２    傾斜部材
４３    結露水
４４    加湿部からの排水
４５    熱交換素子からの結露水
４６    外装からの結露水
５０    分岐チャンバーボックス
５１    ボックス本体
５２    チャンバーボックス流入口
５３    チャンバーボックス流出口
６０    遠心破砕部
６１    揚水管
６２    遠心破砕円板
６３    破砕モータ
７０    ドレンパン
７１    排水部
７２    保持部
７３    傾斜部
７４    周壁
７５    底壁
【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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