(57)【要約】【課題】ある直列回路に異常が発生しても、ＬＥＤに過電流が流れるのを防止できるとともに、ＬＥＤの点灯状態を維持できる航空標識灯を提供する。【解決手段】航空標識灯10は、定電流出力回路15、光源部18、異常検出手段28およびバイパス回路24を備える。定電流出力回路15は、定電流を出力する。光源部18は、複数のＬＥＤ19が直列に接続された直列回路20a，20b，20cを有し、定電流出力回路15に並列に接続された複数の直列回路20a，20b，20cを備える。異常検出手段28は、直列回路20a，20b，20cの異常を検出する。バイパス回路24は、異常検出手段28による異常検出時に、定電流出力回路15および複数の直列回路20a，20b，20cに並列に接続される抵抗26を有する。【選択図】図１
2015041410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流を出力する定電流出力回路と；
複数の発光素子が直列に接続された直列回路を有し、前記定電流出力回路に並列に接続された複数の前記直列回路を備える光源部と；
前記直列回路の異常を検出する異常検出手段と；
前記異常検出手段による異常検出時に、前記定電流出力回路および前記複数の直列回路に並列に接続される負荷を有するバイパス回路と；
を具備することを特徴とする航空標識灯。
【請求項２】
前記負荷は、前記直列回路の前記発光素子の発光色と異なる発光色を有する発光素子である
ことを特徴とする請求項１記載の航空標識灯。
【請求項３】
定電流を出力する定電流出力回路と；
第１の発光素子と前記第１の発光素子より許容電流値が低い第２の発光素子とが直列に接続された直列回路を有し、前記定電流出力回路に並列に接続された複数の前記直列回路を備える光源部と；
前記直列回路の異常を検出する異常検出手段と；
前記異常検出手段による異常検出時に、前記複数の直列回路において前記第２の発光素子をバイパスするバイパス回路と；
を具備することを特徴とする航空標識灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光素子を用いた航空標識灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空港においては、滑走路、誘導路、走行路等に複数の航空標識灯が設置され、これら航空標識灯に交流定電流電源を供給して点灯制御する航空標識灯システムが用いられている。
【０００３】
既設の滑走路等に設置されている航空標識灯は、光源に電球を用いた電球式航空標識灯が多く用いられているが、光源に発光素子であるＬＥＤを用いたＬＥＤ式航空標識灯が提案され、このＬＥＤ式航空標識灯を既設の電球式航空標識灯に置き換えて使用可能としている。
【０００４】
ＬＥＤ式航空標識灯では、入力される交流定電流を定電流出力回路によって直流定電流に変換して光源部の複数のＬＥＤに供給し、複数のＬＥＤを点灯させている。複数のＬＥＤの接続方式としては、複数のＬＥＤを直列に接続した直列接続方式、複数のＬＥＤを直列に接続した複数の直列回路を並列に接続した直並列接続方式があるが、直列接続方式では、ＬＥＤの数が多くなるとＬＥＤを点灯させるのに必要な電圧が増加することなどの不都合があるため、ＬＥＤの数が多い場合には直並列接続方式が好ましい。
【０００５】
定電流出力回路に複数の直列回路を並列に接続している場合、ある直列回路のＬＥＤ等の異常で、その直列回路に電流が流れなくなると、その直列回路に流れるべき電流が他の直列回路のＬＥＤに分配されて流れることになる。ＬＥＤが許容電流値（または定格電流値）を有していて、その許容電流値を大きく上回った過電流がＬＥＤに流れることにより、ＬＥＤが破損し、結果的に、ＬＥＤ式航空標識灯が完全消灯に至る虞がある。
【０００６】
また、ＬＥＤに過電流が流れるのを防止するには、全ての直列回路のＬＥＤに定電流を供給するのを停止するように保護動作を行えばよいが、航空標識灯を完全消灯させることになる。しかし、航空標識灯のように安全確保を目的として設置される照明装置においては、異常時でも完全消灯を避け、可能な限り点灯動作を継続することが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−７０９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数のＬＥＤを直列に接続した複数の直列回路を並列に接続した直並列接続方式の航空標識灯では、ある直列回路で異常が発生した場合、航空標識灯の完全消灯に至る虞がある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、ある直列回路に異常が発生しても、発光素子に過電流が流れるのを防止できるとともに、発光素子の点灯状態を維持できる航空標識灯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態の航空標識灯は、定電流出力回路、光源部、異常検出手段およびバイパス回路を備える。定電流出力回路は、定電流を出力する。光源部は、複数の発光素子が直列に接続された直列回路を有し、定電流出力回路に並列に接続された複数の直列回路を備える。異常検出手段は、直列回路の異常を検出する。バイパス回路は、異常検出手段による異常検出時に、定電流出力回路および複数の直列回路に並列に接続される負荷を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ある直列回路に異常が発生しても、発光素子に過電流が流れるのを防止できるとともに、発光素子の点灯状態を維持することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態を示す航空標識灯のブロック図である。
【図２】同上異常発生時の説明図である。
【図３】同上異常発生時のバイパス動作の説明図である。
【図４】第２の実施形態を示す航空標識灯のブロック図である。
【図５】第３の実施形態を示す航空標識灯のブロック図である。
【図６】同上異常発生時の説明図である。
【図７】同上異常発生時のバイパス動作の説明図である。
【図８】同上異常発生時のバイパス動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、第１の実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１４】
航空標識灯システムでは、空港の滑走路や誘導路等に設置された複数の航空標識灯10を点灯制御する。そして、航空標識灯システムでは、交流定電流電源装置（ＣＣＲ）を備え、交流定電流電源装置から交流定電流を出力する給電ラインに複数の絶縁トランスの一次側が直列に接続され、各絶縁トランスの二次側に１個または複数個の航空標識灯10が接続されている。
【００１５】
航空標識灯10は、路面に埋め込み設置される灯器を有し、灯器内に点灯回路11および負荷回路12が収容されている。
【００１６】
点灯回路11は、絶縁トランスを通じて入力される交流定電流を直流定電流に変換する定電流出力回路15を備えている。定電流出力回路15は、一対の出力部から直流定電流を負荷回路12に出力する。
【００１７】
また、負荷回路12は、定電流出力回路15の一対の出力部に接続された光源部18を備えている。光源部18は、複数の発光素子としてのＬＥＤ19を備えており、これら複数のＬＥＤ19が所定個数ずつ直列に接続されて複数の直列回路20a，20b，20cが形成され、これら複数の直列回路20a，20b，20cが定電流出力回路15の一対の出力部に並列に接続されている。ＬＥＤ19は、所定の許容電流値（定格電流値）を有している。直列回路20a，20b，20cは、例えば、第１系統の直列回路20a、第２系統の直列回路20b、第３系統の直列回路20cの３つで構成されているが、２つで構成されていてもよいし、４つ以上で構成されていてもよい。各直列回路20a，20b，20cは、例えば同数のＬＥＤ19が接続されていて、定電流出力回路15から各直列回路20a，20b，20cに流れる電流値が略同じ電流値となるように構成されている。なお、光源部18は、灯器に形成された窓部から外部に光を出射するように灯器内に配置されている。
【００１８】
各直列回路20a，20b，20cには、各直列回路20a，20b，20cに流れる電流を検出する電流検出部21a，21b，21cが接続されている。
【００１９】
さらに、負荷回路12は、定電流出力回路15の一対の出力部に複数の直列回路20a，20b，20cとともに並列に接続されたバイパス回路24を備えている。バイパス回路24には、例えばリレースイッチ等のスイッチ25、および負荷としての抵抗26が直列に接続されている。スイッチ25は、バイパス回路制御部27によってオンオフされ、バイパス回路24を定電流出力回路15の一対の出力部に対して開成、閉成する。抵抗26は、直列回路20a，20b，20cのうちの異常が生じたいずれか１つに代えてバイパス回路24が並列接続された際に、正常ないずれか２つの直列回路中のＬＥＤ19に過電流が流れないような抵抗値に設定されており、直列回路20a，20b，20cのＬＥＤ19と同等の負荷となっている。
【００２０】
バイパス回路制御部27は、各電流検出部21a，21b，21cでそれぞれ検出される電流値を取得し、各検出電流値が予め設定されている基準値より低いか否か、あるいはゼロか否かを判定する。そして、バイパス回路制御部27は、全ての検出電流値が予め設定されている基準値より高いか、あるいはゼロでなければ、スイッチ25をオフし、また、検出電流値のいずれかが予め設定されている基準値より低くなるか、あるいはゼロとなることにより、スイッチ25をオンする。
【００２１】
そして、電流検出部21a，21b，21cおよびバイパス回路制御部27等により、直列回路20a，20b，20cの異常を検出する異常検出手段28が構成されている。
【００２２】
次に、航空標識灯10の動作を説明する。
【００２３】
交流定電流電源装置から絶縁トランスを通じて点灯回路11に入力される交流定電流を定電流出力回路15で直流定電流に変換し、この直流定電流を定電流出力回路15の一対の出力部から負荷回路12に出力する。
【００２４】
負荷回路12に入力された直流定電流が複数の直列回路20a，20b，20cに分配されて流れ、各直列回路20a，20b，20cの複数のＬＥＤ19が点灯し、複数のＬＥＤ19が発生する光が航空標識灯10の灯器の窓部を通じて外部に出射される。
【００２５】
航空標識灯10の点灯中は、各電流検出部21a，21b，21cで各直列回路20a，20b，20cに流れる電流値を検出する。バイパス回路制御部27により、各電流検出部21a，21b，21cから取得する各検出電流値が予め設定されている基準値より低いか否か、あるいはゼロか否かを監視している。
【００２６】
各直列回路20a，20b，20cとも正常な場合には、全ての検出電流値が予め設定されている基準値より高く、あるいはゼロではないため、バイパス回路制御部27によりバイパス回路24のスイッチ25をオフする。
【００２７】
したがって、各直列回路20a，20b，20cの正常時には、バイパス回路24が開成され、バイパス回路24に電流が流れることはない。
【００２８】
また、図２に示すように、例えば、第２系統の直列回路20bのあるＬＥＤ19の電気的な接続が外れるなどしてオープンモードとなると、第２系統の直列回路20bに電流が流れなくなる。
【００２９】
この場合、第２系統の直列回路20bの電流検出部21bで検出する電流値が予め設定された基準値より低くなり、あるいはゼロになるため、図３に示すように、バイパス回路制御部27によりバイパス回路24のスイッチ25をオンする。これにより、抵抗26を有するバイパス回路24に電流が流れる。
【００３０】
したがって、第２系統の直列回路20bの異常時には、定電流出力回路15から出力される直流定電流が第１系統の直列回路20aと第３系統の直列回路20cとバイパス回路24とに分配されて流れる。このとき、バイパス回路24の抵抗26は、ＬＥＤ19の許容電流値あるいは許容電流値近傍の電流が各直列回路20a，20b，20cに流れる際の各電流値と略同じ電流値の電流が流れるような抵抗値に設定されているため、定電流出力回路15から出力される直流定電流が第１系統の直列回路20aと第３系統の直列回路20cとバイパス回路24とに分配されることにより、各直列回路20a，20cの複数のＬＥＤ19に許容電流を大きく上回るような過電流が流れることがなく、各直列回路20a，20cの複数のＬＥＤ19は点灯状態を維持する。
【００３１】
そのため、航空標識灯10としては、灯器の窓部を通じて外部に出射する光の明るさが暗くなるものの、完全消灯とはならず、航空機を誘導する機能を維持できる。
【００３２】
このように、航空標識灯10によれば、ある直列回路20bに異常が発生しても、正常な直列回路20a，20cのＬＥＤ19に過電流が流れるのを防止できるとともに、正常な直列回路20a，20cのＬＥＤ19の点灯状態を維持できる。
【００３３】
また、正常な航空標識灯10に比べて、異常が発生した航空標識灯10では灯器の窓部を通じて外部に出射する光の明るさが暗くなるため、作業員による航空標識灯10の点灯状態の点検の際に異常を確認することができ、航空標識灯10の修理や交換等の対処が可能となる。
【００３４】
次に、図４に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００３５】
バイパス回路24の負荷として、直列回路20a，20b，20cのＬＥＤ19の発光色とは異なる発光色の発光素子としてのＬＥＤ31が用いられている。バイパス回路24のＬＥＤ31は、直列回路20a，20b，20cのうちの異常が生じたいずれか１つに代えてバイパス回路24が並列接続された際に、正常ないずれか２つの直列回路中のＬＥＤ19に過電流が流れないように設定されており、直列回路20a，20b，20cのＬＥＤ19と同等の負荷となっている。ＬＥＤ31は、ＬＥＤ19とともに灯器の窓部から光を出射するように配置されている。あるいは、ＬＥＤ31は、灯器の窓部とは別に報知用に設けられた灯器の報知窓から光を出射するように配置するようにしてもよい。
【００３６】
そして、例えば、第２系統の直列回路20bのあるＬＥＤ19の電気的な接続が外れるなどしてオープンモードとなって、第２系統の直列回路20bに電流が流れなくなると、バイパス回路制御部27によりバイパス回路24のスイッチ25をオンし、ＬＥＤ31を有するバイパス回路24に電流が流れる。
【００３７】
そのため、定電流出力回路15から出力される直流定電流が第１系統の直列回路20aと第３系統の直列回路20cとバイパス回路24とに分配されて流れる。このとき、バイパス回路24のＬＥＤ31は、ＬＥＤ19の許容電流値あるいは許容電流値近傍の電流が各直列回路20a，20b，20cに流れる際の各電流値と略同じ電流値の電流が流れるように設定されているため、定電流出力回路15から出力される直流定電流が第１系統の直列回路20aと第３系統の直列回路20cとバイパス回路24とに分配されることにより、各直列回路20a，20cの複数のＬＥＤ19に許容電流を大きく上回るような過電流が流れることがなく、各直列回路20a，20cの複数のＬＥＤ19は点灯状態を維持する。
【００３８】
そのため、航空標識灯10としては、ＬＥＤ19およびＬＥＤ31がそれぞれ発生する光が灯器の窓部を通じて外部に出射され、完全消灯とはならず、航空機を誘導する機能を維持できる。
【００３９】
また、異常が発生した航空標識灯10では、灯器の窓部を通じてＬＥＤ31の光すなわちＬＥＤ19の発光色の光とは異なる発光色の光が外部に出射されるため、作業員による航空標識灯10の点灯状態の点検の際に異常を確認しやすくできる。
【００４０】
なお、バイパス回路24が有する負荷としては抵抗26とＬＥＤ31との両方で構成してもよい。
【００４１】
次に、図５ないし図８に第３の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００４２】
光源部18の各直列回路20a，20b，20cには、複数の第１の発光素子としての第１のＬＥＤ41と複数の第２の発光素子としての第２のＬＥＤ42とが直列に接続されている。第１のＬＥＤ41は例えば白色ＬＥＤであり、第２のＬＥＤ42は例えば赤色ＬＥＤであり、白色の光と赤色の光とを混色した所望の色の光を灯器の窓部を通じて出射するように構成されている。
【００４３】
白色ＬＥＤである第１のＬＥＤ41と赤色ＬＥＤである第２のＬＥＤ42とは、第１のＬＥＤ41の許容電流値（定格電流値）よりも、第２のＬＥＤ42の許容電流値（定格電流値）が低い特性を有している。そして、第１のＬＥＤ41の許容電流値は、直列回路20a，20b，20cのいずれか１つがオープンモードとなってその分の電流が分配される電流増加分、および第２のＬＥＤ42がバイパスされることによって流れる電流増加分を許容する許容電流値となっている。
【００４４】
定電流出力回路15から出力する直流定電流は、各直列回路20a，20b，20cに流れる電流の電流値が、第２のＬＥＤ42の許容電流値を上限とするように設定されている。
【００４５】
また、各直列回路20a，20b，20cには、複数の第２のＬＥＤ42と並列にバイパス回路43a，43b，43cが接続されている。バイパス回路43a，43b，43cには、例えばリレースイッチ等のスイッチ44が接続されている。スイッチ44は、バイパス回路制御部27によってオンオフされ、バイパス回路43a，43b，43cを直列回路20a，20b，20cに対して開成、閉成する。すなわち、スイッチ44により、直列回路20a，20b，20cに対して、第２のＬＥＤ42を接続する状態と、第２のＬＥＤ42をバイパスする状態とに切り換える。
【００４６】
バイパス回路制御部27は、各電流検出部21a，21b，21cでそれぞれ検出される電流値を取得し、各検出電流値が予め設定されている基準値より低いか否か、あるいはゼロか否かを判定する。そして、バイパス回路制御部27は、全ての検出電流値が予め設定されている基準値より高いか、あるいはゼロでなければ、スイッチ44をオフし、また、検出電流値のいずれかが予め設定されている基準値より低くなるか、あるいはゼロとなることにより、スイッチ44をオンする。
【００４７】
次に、航空標識灯10の動作を説明する。
【００４８】
交流定電流電源装置から絶縁トランスを通じて点灯回路11に入力される交流定電流を定電流出力回路15で直流定電流に変換し、この直流定電流を定電流出力回路15の一対の出力部から負荷回路12に出力する。
【００４９】
負荷回路12に入力された直流定電流が複数の直列回路20a，20b，20cに分配されて流れ、各直列回路20a，20b，20cの複数のＬＥＤ41，42が点灯し、複数のＬＥＤ41，42が発生する光が航空標識灯10の灯器の窓部を通じて外部に出射される。
【００５０】
航空標識灯10の点灯中は、各電流検出部21a，21b，21cで各直列回路20a，20b，20cに流れる電流値を検出する。バイパス回路制御部27により、各電流検出部21a，21b，21cから取得する各検出電流値が予め設定されている基準値より低いか否か、あるいはゼロか否かを監視している。
【００５１】
各直列回路20a，20b，20cとも正常な場合には、全ての検出電流値が予め設定されている基準値より高く、あるいはゼロではないため、バイパス回路制御部27によりバイパス回路43a，43b，43cのスイッチ44をオフする。
【００５２】
したがって、各直列回路20a，20b，20cの正常時には、バイパス回路43a，43b，43cが開成され、第２のＬＥＤ42に電流が流れ、第２のＬＥＤ42が点灯する。
【００５３】
また、図６に示すように、例えば、第２系統の直列回路20bである第１のＬＥＤ41の電気的な接続が外れるなどしてオープンモードとなった第１例の場合と、第１系統の直列回路20aである第２のＬＥＤ42の電気的な接続が外れるなどしてオープンモードとなった第２例の場合のそれぞれについて説明する。
【００５４】
第１例の場合では、第２系統の直列回路20bに電流が流れなくなる。この場合、第２系統の直列回路20bの電流検出部21bで検出する電流値が予め設定された基準値より低くなり、あるいはゼロになるため、図７に示すように、バイパス回路制御部27により全ての直列回路20a，20b，20cのバイパス回路43a，43b，43cのスイッチ44をオンする。これにより、第１および第３系統の直列回路20a，20cにおいて、バイパス回路43a，43cに電流が流れ、第２のＬＥＤ42をバイパスする。
【００５５】
したがって、第２系統の直列回路20bの第１のＬＥＤ41の異常時には、定電流出力回路15から出力される直流定電流が第１系統の直列回路20aの第１のＬＥＤ41と第３系統の直列回路20cの第１のＬＥＤ41とに分配されて流れる。第１および第３系統の直列回路20a，20cの第１のＬＥＤ41は、許容電流値が大きく、電流増加分を許容するため、点灯状態を維持する。
【００５６】
第１および第３系統の直列回路20a，20cの第２のＬＥＤ42をバイパスすることにより、第１および第３系統の直列回路20a，20cの第２のＬＥＤ42に許容電流値を大きく上回るような過電流が流れることがなく、第２のＬＥＤ42が破壊されるのを防止する。また、第１および第３系統の直列回路20a，20cの第２のＬＥＤ42が破壊したとしても、バイパス回路43a，43cでその第２のＬＥＤ42をバイパスすることにより、第１および第３系統の直列回路20a，20cの第１のＬＥＤ41の点灯状態を維持できる。
【００５７】
次に、第２例の場合では、第１系統の直列回路20aに電流が流れなくなる。この場合、第１系統の直列回路20aの電流検出部21aで検出する電流値が予め設定された基準値より低くなり、あるいはゼロになるため、図８に示すように、バイパス回路制御部27により全ての直列回路20a，20b，20cのバイパス回路43a，43b，43cのスイッチ44をオンする。これにより、全ての直列回路20a，20b，20cにおいて、バイパス回路43a，43b，43cに電流が流れ、第２のＬＥＤ42をバイパスする。
【００５８】
したがって、第１系統の直列回路20aの第２のＬＥＤ42の異常時には、定電流出力回路15から出力される直流定電流が全ての直列回路20a，20b，20cの第１のＬＥＤ41に分配されて流れる。直列回路20a，20b，20cの第１のＬＥＤ41は、許容電流値が大きく、電流増加分を許容するため、点灯状態を維持する。
【００５９】
異常の生じた第１系統の直列回路20aの第２のＬＥＤ42をバイパスすることにより、第１系統の直列回路20aの第１のＬＥＤ41に電流を流して点灯させることができる。
【００６０】
正常な第２および第３系統の直列回路20b，20cの第２のＬＥＤ42をバイパスすることにより、第２および第３系統の直列回路20b，20cの第２のＬＥＤ42に許容電流値を大きく上回るような過電流が流れることがなく、第２のＬＥＤ42が破壊されるのを防止する。また、第２および第３系統の直列回路20b，20cの第２のＬＥＤ42が破壊したとしても、バイパス回路43b，43cでその第２のＬＥＤ42をバイパスすることにより、第２および第３系統の直列回路20b，20cの第１のＬＥＤ41の点灯状態を維持できる。
【００６１】
したがって、航空標識灯10としては、灯器の窓部を通じて外部に出射する光の明るさや色が変化するものの、完全消灯とはならず、航空機を誘導する機能を維持できる。
【００６２】
このように、航空標識灯10によれば、直列回路20a，20b，20cのうちある直列回路に異常が発生しても、全ての直列回路20a，20b，20cの第２のＬＥＤ42をバイパスすることにより、第２のＬＥＤ42に過電流が流れるのを防止できるとともに、直列回路20a，20b，20cのうちの第１のＬＥＤ41に異常のない直列回路については、第１のＬＥＤ41の点灯状態を維持できる。
【００６３】
また、正常な航空標識灯10に比べて、異常が発生した航空標識灯10では灯器の窓部を通じて外部に出射する光の明るさや色が異なるため、作業員による航空標識灯10の点灯状態の点検の際に異常を確認することができ、航空標識灯10の修理や交換等の対処が可能となる。
【００６４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
10    航空標識灯
15    定電流出力回路
18    光源部
19    発光素子としてのＬＥＤ
20a，20b，20c   直列回路
24    バイパス回路
26    負荷としての抵抗
28    異常検出手段
31    発光素子としてのＬＥＤ
41    第１の発光素子としての第１のＬＥＤ
42    第２の発光素子としての第２のＬＥＤ
43a，43b，43c   バイパス回路
【図１】
2015041410.tif 000003
【図２】
2015041410.tif 000004
【図３】
2015041410.tif 000005
【図４】
2015041410.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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