(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機からの給気と、外気を合流させて送出するミキシングチャンバーであって、
チャンバー本体と、
前記チャンバー本体の内部を、前記給気が導入される給気室と、外気が導入される外気室とに仕切る隔壁と、
前記隔壁の縁を跨ぐようにして前記チャンバー本体に設けられ、前記給気室及び前記外気室に接続された送出管と、
を備え、前記チャンバー本体には前記送出管との接続口が形成され、前記隔壁によって、前記接続口が、前記給気室に連なる給気側接続口部と、前記外気室に連なる外気側接続口部とに仕切られており、前記給気側接続口が、前記外気側接続口部より大きいことを特徴とするミキシングチャンバー。
【請求項２】
前記送出管と前記給気室及び前記外気室との間に前記接続口が介在されることによって、前記送出管が、前記給気室及び前記外気室と直接には面していないことを特徴とする請求項１に記載のミキシングチャンバー。
【請求項３】
前記隔壁が、前記チャンバー本体における前記給気が導入される側と前記外気が導入される側のうち前記外気が導入される側に偏って配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のミキシングチャンバー。
【請求項４】
前記チャンバー本体が長手方向及び幅方向を有する箱状であり、前記送出管が前記チャンバー本体の長手方向に離れて複数配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のミキシングチャンバー。
【請求項５】
前記チャンバー本体の前記幅方向に対向する一対の側板のうち一方の側板に前記給気の導入管が接続され、前記一対の側板のうち他方の側板に前記送出管が設けられ、
前記チャンバー本体の前記一対の側板と交差するとともに前記長手方向へ延びる側板に外気の導入管が接続されていることを特徴とする請求項４に記載のミキシングチャンバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフィスビル等の建物における空調設備に設けられるミキシングチャンバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オフィスビル等の空調設備は、ミキシングチャンバーを備えている。ミキシングチャンバーは、空調された給気と外気とを合流させて吹出し口へ送出する。吹出し口が室内に面している。
例えば、特許文献１のミキシングチャンバーは、長箱形状のチャンバー本体と、グラスウール製の外気導入管とを備えている。外気導入管は、チャンバー本体と平行に向けられて、チャンバー本体の内部に差し入れられている。チャンバー本体内における外気導入管の周方向の一側部には多数の小孔が形成されている。外気導入管の下流端は、チャンバー本体の端壁で塞がれている。チャンバー本体における前記小孔とは反対側の外壁には、空調機との接続部が設けられている。チャンバー本体における前記小孔側の外壁には、吹出し口へ連なる送風口が設けられている。
【０００３】
空調機で空調された給気が、チャンバー本体の内部に導入される。この給気が、外気導入管の外周面に沿って小孔の側へ回り込む。このとき生じる負圧によって、外気導入管の内部の外気が小孔から誘引され、給気と混合される。混合空気が、送風口から導出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前掲特許文献１においては、次のような問題点がある。
空調機が停止しており、外気だけを導入する場合、小孔から吹き出された外気が、チャンバー本体内の給気の経路を逆流して空調機側へ流れるおそれがある。
また、グラスウール製の外気導入管に多数の小孔を形成すると、これら小孔の周縁からグラスウールの細片が飛散するおそれがある。このため、多数の小孔の周縁に飛散防止処理を施す必要があり、煩雑である。
本発明は、このような事情に鑑み、空気をスムーズに流すことができ、かつ構造が簡素で安価なミキシングチャンバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明は、空調機からの給気と、外気を合流させて送出するミキシングチャンバーであって、
チャンバー本体と、
前記チャンバー本体の内部を、前記給気が導入される給気室と、外気が導入される外気室とに仕切る隔壁と、
前記隔壁の縁を跨ぐようにして前記チャンバー本体に設けられ、前記給気室及び前記外気室に接続された送出管と、
を備えたことを特徴とする。
このミキシングチャンバーによれば、外気室と給気室が隔壁で仕切られているため、外気が給気室に入って逆流したり、吸気が外気室に入って逆流したりするのを防止でき、給気及び外気をスムーズに流すことができる。給気及び外気は、それぞれ給気室及び外気室から送出管へ流れ出た後、互いに混合される。
このミキシングチャンバーによれば、構造が簡素であり、製造コストを低廉化できる。
【０００７】
前記チャンバー本体には前記送出管との接続口が形成されており、
前記隔壁によって、前記接続口が、前記給気室に連なる給気側接続口部と、前記外気室に連なる外気側接続口部とに仕切られていることが好ましい。
これによって、給気及び外気が、それぞれ給気側接続口部及び外気側接続口部から流れ出た後、互いに混合される。
【０００８】
前記送出管と前記給気室及び前記外気室との間に前記接続口が介在されることによって、前記送出管が、前記給気室及び前記外気室と直接には面していないことが好ましい。
これによって、送出管が金属等の高熱伝導性材質で構成されていたとしても、送出管が冷熱橋とならず、結露が生じるのを抑制又は防止できる。
【０００９】
前記給気側接続口が、前記外気側接続口部より大きいことが好ましい。
これによって、給気の流量を外気の流量よりも大きく設定できる。また、外気が外気側接続口を通るときの流速を速くでき、給気を給気室から給気側接続口部へ誘引することができる。
給気側接続口と外気側接続口部との面積比は、給気と外気の設定流量比と対応するように設定することが好ましい。
【００１０】
前記隔壁が、前記チャンバー本体における前記給気が導入される側と前記外気が導入される側のうち前記外気が導入される側に偏って配置されていることが好ましい。
これによって、給気室の内容積を外気室の内容積よりも大きくできる。ひいては、給気の流量を外気の取込流量よりも大きく設定できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、空気の逆流を防止してスムーズに流すことができ、かつ構造が簡素で安価なミキシングチャンバーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態を示し、オフィスビル等の建物の各階の天井裏空間に構築された空調ダクトの一例を示す解説平面図である。
【図２】図２（ａ）は、前記空調ダクトのミキシングチャンバーの平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う、前記ミキシングチャンバーの正面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線に沿う、前記ミキシングチャンバーの平面断面図である。
【図３】図３は、図２（ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う、前記ミキシングチャンバーの側面図である。
【図４】図４は、図２（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う、前記ミキシングチャンバーの隔壁の周辺部の断面図である。
【図５】図５は、図２（ｂ）のＶ−Ｖ線に沿う、前記ミキシングチャンバーのチャンバー本体と送出管との接続部分の平面断面図である。
【図６】図６（ａ）は、前記ミキシングチャンバーのチャンバー本体と送出管との接続部分の変形例を示す平面断面図である。図６（ｂ）は、同図（ａ）の円部ＶＩｂの拡大断面図である。
【図７】図７は、前記接続部分の他の変形例を示す拡大断面図である。
【図８】図８は、前記接続部分の更に他の変形例を示す拡大断面図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る空調ダクトの平面図である。図９（ｂ）は、前記第２実施形態に係る空調ダクトの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態＞
図１〜図５は、本発明の第１実施形態を示したものである。図１に示すように、オフィスビル等の建物の各階の天井裏空間（階層間空間）には、空調システムＳが設けられている。空調システムＳは、パッケージエアコン１（空調機）と、全熱交換器２と、ダクト群３と、ミキシングチャンバー１０を備えている。なお、室内と、その天井裏空間とは、連通口（図示省略）を介して連通されることよって１つの空調空間となっている。
【００１４】
ダクト群３は、排気ダクト３ａと、外気導入ダクト３ｂと、送風ダクト３ｃを含む。
排気ダクト３ａは、天井裏空間に開口する屋内気取入れ口３ｄから延び、全熱交換器２を経由して、屋外に面する排気口３ｅに達している。
外気導入ダクト３ｂは、外気取入れ口３ｆから延び、全熱交換器２を経由して、ミキシングチャンバー１０に接続されている。
送風ダクト３ｃは、ミキシングチャンバー１０から延び、室内に面する吹出し口３ｇに達している。
【００１５】
図２（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、ミキシングチャンバー１０は、チャンバー本体１１と、隔壁２０を備えている。チャンバー本体１１は、天板１２と、底板１３と、給気室側板１４と、外気室側板１５と、一対の端板１６，１６を有し、長い直方体形状（長箱形状）になっている。板１２〜１６は、断熱性材料にて構成されている。好ましくは、板１２〜１６は、それぞれグラスウールボードにて構成されている。チャンバー本体１１の角部は、補強フレーム１７にて補強されている。補強フレーム１７は、金属製のアングル材にて構成されている。
【００１６】
図２（ｂ）に示すように、給気室側板１４には、長方形の接続口１４ａが形成されている。接続口１４ａに給気導入管３１が装着されている。給気導入管３１は、長方形断面の角筒形状の金属製短管にて構成されている。図１及び図２（ｃ）に示すように、給気導入管３１にパッケージエアコン１が接続されている。パッケージエアコン１からの給気ｇ１が、給気導入管３１からチャンバー本体１１内に導入される。
【００１７】
図２（ｃ）に示すように、外気室側板１５には、円形の接続口１５ｂが形成されている。接続口１５ｂに外気導入管３２が装着されている。外気導入管３２は、円形断面の金属製短管にて構成されている。外気導入管３２から外気導入ダクト３ｂが延びている。外気ｇ２が、外気導入ダクト３ｂから外気導入管３２を経てチャンバー本体１１内に導入される。
【００１８】
端板１６（外壁）には、円形の接続口６０が形成されている。接続口６０に送出管３３が装着されている。図３に示すように、送出管３３は、円形断面の金属製短管にて構成されている。送出管３３はグラスウール管製でも良い。送出管３３の内径は、接続口６０の内径とほぼ同じ大きさになっている。送出管３３の内部が、接続口６０を介して、ミキシングチャンバー１０の内部と連通している。図１に示すように、送出管３３から送風ダクト３ｃが延びている。
【００１９】
図２に示すように、チャンバー本体１１の内部に隔壁２０が設けられている。隔壁２０は、断熱性材料にて構成され、好ましくはグラスウールボードにて構成されている。隔壁２０の形状は長方形になっている。隔壁２０の長手方向は、チャンバー本体１１の長手方向と平行に向けられている。隔壁２０の幅方向（短手方向）は、上下（図２（ｃ）において紙面と直交する方向）へ向けられている。隔壁２０の長手方向の両端縁２６，２６が、それぞれ端板１６に突き当てられている。隔壁２０の上端縁は、天板１２に突き当てられ、隔壁２０の下端縁は、底板１３に突き当てられている。
【００２０】
図４に示すように、隔壁２０の周端縁は、一対の支持フレーム２７，２７によって両側から挟持されている。支持フレーム２７は、金属製のアングル材にて構成されている。一対の支持フレーム２７，２７が、隔壁２０を挟んで両側に配置されている。各支持フレーム２７が、チャンバー本体１１及び隔壁２０とそれぞれビス等の接合手段（図示省略）にて接合されている。一対の支持フレーム２７，２７は、隔壁２０によって熱的に隔離されている。
【００２１】
図２（ｃ）に示すように、隔壁２０によって、チャンバー本体１１の内部空間が、給気室１０ａと、外気室１０ｂとに仕切られている。給気室１０ａは、給気室側板１４と、隔壁２０との間に画成されるとともに、給気導入管３１を介してパッケージエアコン１と接続されている。外気室１０ｂは、外気室側板１５と、隔壁２０との間に画成されるとともに、外気導入管３２を介して外気導入ダクト３ｂと接続されている。
【００２２】
隔壁２０は、チャンバー本体１１における給気室側板１４と外気室側板１５のちょうど中間位置よりも外気室側板１５の側（図２（ｃ）において上側）に偏って配置されている。言い換えると、隔壁２０は、チャンバー本体１１における給気ｇ１が導入される側と、外気ｇ２が導入される側とのうち、外気ｇ２が導入される側に偏って配置されている。給気室１０ａの内容積が外気室１０ｂの内容積よりも大きい。
【００２３】
図２（ｃ）及び図３に示すように、送出管３３は、隔壁２０の端縁２６を跨ぐように配置されている。また、接続口６０を隔壁２０の端縁２６が横切っている。隔壁２０によって、接続口６０が、給気側接続口部６１と、外気側接続口部６２とに仕切られている。
【００２４】
図３に示すように、隔壁２０は、接続口６０及び送出管３３の中心線よりも外気導入管３２側（図３において左側）に偏って配置されている。給気側接続口部６１の開口面積Ｓ６１が、外気側接続口部６２の開口面積Ｓ６２よりも大きい（Ｓ６１＞Ｓ６２）。これら開口面積Ｓ６１，Ｓ６２の比は、給気ｇ１と外気ｇ２の設定流量比と対応するように設定することが好ましい。例えば、Ｓ６１：Ｓ６２＝１０：１〜１０：９程度が好ましく、Ｓ６１：Ｓ６２＝１０：１〜１０：５程度がより好ましい。
【００２５】
図２（ｃ）に示すように、給気室１０ａ及び外気室１０ｂは、接続口６０を介して送出管３３の内部と連なっている。言い換えると、送出管３３と、給気室１０ａ及び外気室１０ｂとの間に接続口６０が介在されている。このため、送出管３３は、給気室１０ａ及び外気室１０ｂと直接的に面していない。したがって、給気室１０ａ及び外気室１０ｂが、送出管３３を介して熱を伝達し合うようになっていない。
【００２６】
図５は、送出管３３とチャンバー本体１１との接続構造の一例を示したものである。送出管３３の基端部には、フランジ３３ｆが径方向外側へ突出するように形成されている。フランジ３３ｆが、端板１６の外面に宛がわれている。
【００２７】
接続口６０の内周縁には、グラスウールの飛散防止カバー５０が被せられている。飛散防止カバー５０は、例えばガラスクロスや不織布などにて構成されている。飛散防止カバー５０の縁部５１が、フランジ３３ｆと、端板１６の外面との間に挟まれている。フランジ３３ｆ上に押えフレーム７１が設けられている。押えフレーム７１は、金属製のアングル材にて構成され、図５において紙面と直交する方向に直線状に延びている。押えフレーム７１と送出管３３とがビス等の接合手段（図示省略）にて接合されている。押えフレーム７１によって、フランジ３３ｆが押え付けられている。図３に示すように、押えフレーム７１の長手方向の両端部は、補強フレーム１７に接合されている。
【００２８】
図３に示すように、送出管３３における、押えフレーム７１との接合部から９０度離れた箇所には、押え材７２が設けられている。押え材７２は、金属製のＬ字材にて構成されている。押え材７２は、補強フレーム１７及び送出管３３とそれぞれビス等の接合手段（図示省略）にて接合されている。押え材７２によって、フランジ３３ｆが押え付けられている。
【００２９】
空調システムＳは、次のように動作する。
パッケージエアコン１は、周辺の空気（屋内の空気）の一部を取り込んで温調（温度及び湿度を調節）する。温調された空気（給気ｇ１）が、給気導入管３１から給気室１０ａに導入される。
屋内の空気の他の一部は、屋内気取入れ口３ｄから排気ダクト３ａに取り込まれ、全熱交換器２を経て、排気口３ｅから屋外に排出される。また、外気が、外気取入れ口３ｆから外気導入ダクト３ｂに取り込まれ、全熱交換器２を通過する。全熱交換器２は、排気ダクト３ａの空気と、外気導入ダクト３ｂの外気とを互いに熱交換する。これによって、温調の熱効率を高めることができる。
【００３０】
全熱交換器２を通過後の外気ｇ２は、外気導入管３２から外気室１０ｂに導入される。
給気室１０ａ内の給気ｇ１と、外気室１０ｂ内の外気ｇ２とは、隔壁２０にて互いに隔てられており、混合されることはない。したがって、外気ｇ２が給気室１０ａに入って逆流したり、給気ｇ１が外気室１０ｂに入って逆流したりするのを防止できる。給気ｇ１や外気ｇ２の流量が小さくても逆流を確実に防止でき、給気ｇ１及び外気ｇ２をスムーズに流すことができる。
【００３１】
給気室１０ａ内の給気ｇ１及び外気室１０ｂ内の外気ｇ２は、それぞれチャンバー本体１１の両端の接続口６０へ向かって流れる。そして、給気ｇ１は、給気側接続口部６１から接続口６０を通って送出管３３へ流れる。また、外気ｇ２は、外気側接続口部６２から接続口６０を通って送出管３３内へ流れる。
これによって、給気ｇ１と外気ｇ２が、それぞれ室１０ａ，１０ｂから出た後で、接続口６０内や送出管３３内で混合される。混合後の給気ｇ０が、送風ダクト３ｃによって吹出し口３ｇへ送出され、室内に吹き出される。
【００３２】
全熱交換器２の停止時には、給気室１０ａから給気側接続口部６１へ出る給気ｇ１の流れによって、外気側接続口部６２の周辺が負圧になる。この負圧によって、外気室１０ｂ内の外気ｇ２を接続口６０へ誘引することができる。これによって、全熱交換器２の停止時においても、外気を取り込んで給気と混合することができる。
【００３３】
給気室１０ａ側の支持フレーム２７と、外気室１０ｂ側の支持フレーム２７とが、隔壁２０によって熱的に隔離されているから、これら支持フレーム２７，２７が冷熱橋を構成することはない。したがって、支持フレーム２７上で結露が発生するのを抑制又は防止できる。
また、送出管３３が給気室１０ａ及び外気室１０ｂの何れとも直接に面さないようにすることで、給気室１０ａ及び外気室１０ｂが送出管３３を介して熱を伝達し合うのを防止できる。要するに、送出管３３が冷熱橋を構成しないようにすることができる。したがって、送出管３３の内面に結露が発生するのを抑制又は防止できる。
ミキシングチャンバー１０は、構造が簡素で製造が容易であり、製造コストを低廉化できる。
【００３４】
次に、本発明の他の実施形態（変形例を含む）を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
＜変形例１＞
図６は、送出管３３とチャンバー本体１１との接続構造の変形例に係る。図６（ａ）に示すように、送出管３３の基端部は、フランジ３３ｆを有さず、ストレートになっている。この送出管３３の基端部が、接続口６０に差し込まれている。図６（ｂ）に示すように、断熱被覆材として、断熱性のシリコーンコーキング５２が、送出管３３の基端部の内周面から接続口６０の内周面に跨って被膜されている。これによって、送出管３３が、給気室１０ａ及び外気室１０ｂと直接に面さない構造になっている。したがって、送出管３３が冷熱橋を構成しないようにすることができ、送出管３３の内面に結露が生じるのを防止できる。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、端板１６の外面に押えフレーム７１が配置されている。押えフレーム７１が送出管３３に宛がわれるとともに、ビス等の接合手段（図示省略）にて送出管３３と固定されている。
【００３６】
＜変形例２＞
図７は、送出管３３とチャンバー本体１１との接続構造の他の変形例を示したものである。この変形例では、断熱被覆材として、図６のシリコーンコーキング５２に代えて、断熱性の発泡ポリオレフィン樹脂シート５３が用いられている。発泡ポリオレフィン樹脂シート５３は、送出管３３の基端部の内周面から接続口６０の内周面に跨るように貼り付けられるとともに、端板１６の内面（図７において右側の面）にも被さっている。これによって、送出管３３が冷熱橋となるのを確実に防止できる。
【００３７】
＜変形例３＞
図８は、送出管３３とチャンバー本体１１との接続構造の更に他の変形例を示したものである。この変形例では、端板１６の接続口６０の内径が、送出管３３の外径よりも大きい。接続口６０の内周面と送出管３３の外周面との間には、環状の隙間６９が形成されている。この隙間６９に、断熱性の発泡ポリオレフィン樹脂シート５４と、シリコーンコーキング５５とが詰められている。発泡ポリオレフィン樹脂シート５４は、例えば２枚重ねになっている。なお、隙間６９の厚みによっては、発泡ポリオレフィン樹脂シート５４の枚数が１枚でもよく、３枚以上であってもよい。発泡ポリオレフィン樹脂シート５４は、隙間６９における押えフレーム７１側（図８において左側）に偏って配置され、押えフレーム７１に接している。隙間６９における発泡ポリオレフィン樹脂シート５４よりもチャンバー本体１１の内部側（図８において右側）の隙間部分には、シリコーンコーキング５５が充填されている。
【００３８】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係る空調システムＳ２を示したものである。
図９（ｂ）に示すように、空調システムＳ２では、ミキシングチャンバー１０の外気導入管３２が、チャンバー本体１１の底板１３Ｃに設けられている。
【００３９】
図９（ｂ）に示すように、隔壁２０Ｃが、チャンバー本体１１の内部を上下に仕切っている。隔壁２０Ｃは、チャンバー本体１１の幅方向（同図において左右方向）に対して斜めになっている。隔壁２０Ｃにおける給気室側板１４側（同図において左側）の端部は、給気導入管３１より下側に配置されている。隔壁２０Ｃは、そこから反対側（同図において右側）の側板１５Ｃへ向かうにしたがって上へ傾いている。隔壁２０Ｃにおける側板１５Ｃ側の縁２５は、側板１５Ｃの上下方向の中間部に接合されている。
【００４０】
側板１５Ｃに送出管３３が接続されている。送出管３３は、隔壁２０Ｃの縁２５を跨いでいる。図９（ａ）に示すように、複数（図では３つ）の送出管３３が、チャンバー本体１１の長手方向に離れて配置されている。
【００４１】
第２実施形態では、複数の送出管３３をチャンバー本体１１の長手方向に並べて配置できる。したがって、送出管３３の数ひいては送風ダクト３ｃの数を増やすことができる。図９（ａ）では、送出管３３の数は３つであるが、４つ以上であってもよい。
【００４２】
本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、隔壁２０が、チャンバー本体１１の幅方向（図２（ｃ）において上下）の中央部に配置されていてもよく、給気室１０ａと外気室１０ｂとが同じ内容積であってもよい。
隔壁２０の縁２６が、接続口６０の中央部に配置されていてもよく、給気側接続口部６１と外気側接続口部６２とが同じ開口面積（Ｓ６１＝Ｓ６２）であってもよい。
チャンバー本体１１等の形状は適宜改変できる。
全熱交換器２を省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えばオフィスビルの空調設備に適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
Ｓ，Ｓ２    空調システム
１          パッケージエアコン（空調機）
１０        ミキシングチャンバー
１０ａ      給気室
１０ｂ      外気室
１１        チャンバー本体
２０，２０Ｃ    隔壁
２５，２６      隔壁の縁
３１        給気導入管
３２        外気導入管
３３        送出管
６０        接続口
６１        給気側接続口部
６２        外気側接続口部
【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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【図９】
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