(57)【要約】【課題】レンジフード等の送風装置における風量の制御は、風量を電圧信号として換算する風速センサーや動圧センサーや静圧センサーを気流のメインの流れの中に配置するために、空気に含まれる油や埃によりセンサーを正常に動作させ難く、所望の風量に制御でき難い課題があり、圧力検出部と回転検出部を気流のメインの流れの中に配置しないことで、油や埃の付着、堆積をなくし、圧力検出部と回転検出部を正常に動作させ所望の風量とすることを目的としている。【解決手段】主板６ａの背面側でありかつ、遠心ファン６の外径投影面よりも内側に圧力孔１５と回転数検出器１８を配したのものであり、ファンケース３の内部圧力を測定する圧力孔１５と回転数検出器１８を遠心ファン６の主板６ａの背面側、かつ遠心ファン６の外径投影面よりも内側に配置することで、直接気流の影響がないという作用を有する。【選択図】図１
2008138900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主板と側板とブレートとで形成された遠心ファンとモータを搭載した送風手段と、前記モータへの入力を制御する制御手段と、内部圧力を検出する圧力検出部と、前記送風手段の運転風量を設定する設定手段と、前記遠心ファンもしくは前記モータの回転を検出する回転検出部と、前記圧力検出部で検出された内部圧力値と前記遠心ファンもしくは前記モータの回転を記憶する記憶手段を備え、吸込口と吐出口を有したレンジフードの送風装置において、前記主板の背面側でありかつ、前記遠心ファンの外径投影面よりも内側に前記圧力検出部と前記回転検出部を配し、この前記圧力検出部から検出された内部圧力値と前記回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値を比較して、前記内部圧力値が前記計算圧力値になるように前記モータへの入力を制御させることを特徴とするレンジフードの送風装置。
【請求項２】
圧力検出部は、内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体の内部に配したことを特徴とする請求項１記載のレンジフードの送風装置。
【請求項３】
開口部は、下面に向いて開口を有することを特徴とする請求項２記載のレンジフードの送風装置。
【請求項４】
内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体の中に、内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体が１個以上有し、最外の箱体の開口部から内部にある全ての箱体の開口部を通る最短経路が、最外の箱体の開口部から圧力検出部まで直線で結ぶ最短経路より長いことを特徴とする請求項２記載のレンジフードの送風装置。
【請求項５】
主板の背面に遠心ファンの外径と同心円状のファン側円筒を有し、内面に遠心ファンの外径と同心円状かつ、ファン側円筒と直径の異なるケース側円筒を有し、このケース側円筒の内径側もしくは外径側に接触しないようにファン側円筒が回転し、前記ケース側円筒の内側に圧力検出部と回転検出部を配したことを特徴とする請求項１記載のレンジフードの送風装置。
【請求項６】
圧力検出部から検出された内部圧力値と回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値が内部圧力値＞計算圧力値の場合、モータへの入力を上げることを特徴とする請求項１記載のレンジフードの送風装置。
【請求項７】
圧力検出部から検出された内部圧力値と回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値が内部圧力値＜計算圧力値の場合、モータへの入力を下げることを特徴とする請求項１記載のレンジフードの送風装置。
【請求項８】
温度検出手段を備え、この温度検出手段からの温度検出値によって算出手段で算出される内部圧力値を補正することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のレンジフードの送風装置。
【請求項９】
圧力検出部から検出された内部圧力値と前記回転検出部から検出された回転数値とモータへの入力から内部の流路抵抗を予測し、記憶手段にて記憶された異常流路抵抗よりも大きい場合、流路抵抗判別手段により異常信号によって異常を知らしめる異常信号手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７記載のレンジフードの送風装置。
【請求項１０】
制御手段として、モータをＤＣモータとし、前記ＤＣモータの印加電圧を変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレンジフードの送風装置。
【請求項１１】
制御手段として、モータをＤＣモータとし、前記ＤＣモータのデューティーを変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレンジフードの送風装置。
【請求項１２】
制御手段として、モータをＡＣモータとし、前記ＡＣモータの印加電圧を変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレンジフードの送風装置。
【請求項１３】
制御手段として、モータをＡＣモータとし、前記ＡＣモータの周波数を変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレンジフードの送風装置。
【請求項１４】
制御手段として、モータをＡＣモータとし、サイリスタによって前記ＡＣモータの周波数の入力成分を変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレンジフードの送風装置。
【請求項１５】
制御手段として、モータはコンデンサーを有するＡＣモータとし、前記コンデンサーの容量を変化させることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレンジフードの送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理時に発生する廃ガス、油煙、臭気などを、確実に屋外へ排出するレンジフードの送風装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンジフード等の送風装置においては、調理の状態や設置時の配管の配管長による圧力損失や居室の状況に応じて、最適な風量で換気ができるような制御性のよい送風装置が求められており、種々のレンジフードの送風装置が開発されてきた。このレンジフードの送風装置における風量の制御は、配管時の配管長によらず同じ調理の状態で必要とする換気風量を同一とすることで、余分な風量を削減し騒音や入力を低下させたりするものである。
【０００３】
従来、このレンジフードの送風装置のような排気設備の風量制御には、送風装置によって発生する気流がメインに流れる風路に風速センサーや動圧センサーを配置し、風速センサーや動圧センサーからの電圧信号を風量に換算して、その時の風量に応じた制御を行っていた（例えば、特許文献１参照）。以下、その装置の動作について図１５を参照しながら説明する。
【０００４】
図１５において、１０１はシロッコファン、１０２はモータ、１０３はケーシング、１０４は送風装置、１０５は制御手段、１０６は風速センサー、１０７はダクトである。
【０００５】
つぎに、図１５における動作を説明する。制御手段１０５によりモータ１０２に通電され、このモータ１０２の回転軸に固定されたシロッコファン１０１の回転動作により送風装置１０４が運転され、室内の空気がダクト１０７を通して排気される。このとき送風装置１０４の出口に介在する風速センサー１０６によってその時の風速を検知し、この風速値に応じて制御手段１０５によりモータ１０２の印加電圧を可変し、送風装置１０４の風量を変化させる。
【０００６】
また、他の方式の風量制御には、送風装置前後の各々静圧センサーからの電圧信号差より風量に換算して、その風量に応じた制御を行っていた（例えば、特許文献２参照）。以下、その装置の動作について図１６を参照しながら説明する。
【０００７】
図１６において、１０１はシロッコファン、１０２はモータ、１０３はケーシング、１０４は送風装置、１０５は制御手段、１０６ａは上流側静圧センサー、１０６ｂは下流側静圧センサー、１０７はダクトである。
【０００８】
つぎに、図１６における動作を説明する。制御手段１０５によりモータ１０２に通電され、このモータ１０２の回転軸に固定されたシロッコファン１０１の回転動作により送風装置１０４が運転され、室内の空気がダクト１０７を通して排気される。このとき送風装置１０４の出口に介在する下流側静圧センサー１０６ｂの電圧値から入口に介在する上流側静圧センサー１０６ａの電圧値を減算し、この電圧値に応じて制御手段１０５によりモータ１０２の印加電圧を可変し、送風装置１０４の風量を変化させる。
【特許文献１】特開昭６３−１２３９３５号公報（図１）
【特許文献２】実開昭５７−１１９２２４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来のレンジフードの送風装置では、レンジフード等の送風装置における風量の制御は、風量を電圧信号として換算する風速センサーや動圧センサーや静圧センサーを送風装置によって発生する気流のメインの流れの中に配置するために、排気空気に含まれる油や埃がセンサーに付着、堆積し、センサーを正常に動作させにくく、所望の風量に制御できないという課題があった。また、ファンケース内部に付着した油等が上部から流れ、センサーに付着、堆積するという課題があった。また、フィルター等に油が付着して圧力損失が上昇した場合に風量の減少という課題があった。また、配管圧損の低いところでは過流量による騒音と入力が増大するという課題があった。また、ガス等の調理器具からの排熱や調理等の熱や室内温度によって排気空気の温度変化により同一差圧時の風量が変わるという課題があった。また、フィルター等が目詰まりして所望の風量を得られないという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、圧力検出部を気流のメインの流れの中に配置しないことで、排気空気に含まれる油や埃がセンサーに付着、堆積しなくなることができ、ファンケース内部に堆積した油等が上部から流れてセンサーに付着、堆積しなくなることができ、風量の低減を抑制し所望の風量とすることができ、無駄な入力と騒音の上昇を抑制し所望の風量とすることができ、排気空気の温度変化によって内部圧力値が変化しても風量が変わらないようにすることができ、しかも、所望の風量が得られない場合や流路抵抗が記憶された異常流路抵抗より大きい場合には異常信号を発信し、風量不足や流路抵抗が異常になったことを早期に発見することができるレンジフードの送風装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のレンジフードの送風装置は上記目標を達成するため、主板と側板とブレートとで形成された遠心ファンとモータを搭載した送風手段と、前記モータへの入力を制御する制御手段と、内部圧力を検出する圧力検出部と、前記送風手段の運転風量を設定する設定手段と、前記遠心ファンもしくは前記モータの回転を検出する回転検出部と、前記圧力検出部で検出された内部圧力値と前記遠心ファンもしくは前記モータの回転を記憶する記憶手段を備え、吸込口と吐出口を有したレンジフードの送風装置において、前記主板の背面側でありかつ、前記遠心ファンの外径投影面よりも内側に前記圧力検出部と前記回転検出部を配し、この前記圧力検出部から検出された内部圧力値と前記回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値を比較して、前記内部圧力値が前記計算圧力値になるように前記モータへの入力を制御させることを特徴とする。
【００１２】
そして、本発明によれば圧力検出部を気流のメインの流れの中に配置しないことで、排気空気に含まれる油や埃がセンサーに付着、堆積し難くなるため、圧力検出部と回転検出部を正常に動作が行われ、モータへの入力を制御させて所望の風量にすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００１３】
また、圧力検出部は、内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体の内部に配したことを特徴とする。そして、本発明によればファンケース内部に堆積した油等が流れてセンサーに付着、堆積しなくなることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００１４】
また、開口部は、下面に向いて開口を有することを特徴とする。そして、本発明によればファンケース上部から流れてきた油の侵入を防ぐことができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００１５】
また、内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体の中に、内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体が１個以上有し、最外の箱体の開口部から内部にある全ての箱体の開口部を通る最短経路が、最外の箱体の開口部から圧力検出部まで直線で結ぶ最短経路より長いことを特徴とする。そして、本発明によればファンケース上部から流れてきた油の侵入を防ぐことができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００１６】
また、主板の背面に遠心ファンの外径と同心円状のファン側円筒を有し、内面に遠心ファンの外径と同心円状かつ、ファン側円筒と直径の異なるケース側円筒を有し、このケース側円筒の内径側もしくは外径側に接触しないようにファン側円筒が回転し、前記ケース側円筒の内側に圧力検出部と回転検出部を配したことを特徴とする。そして、本発明によれば圧力検出部を気流のメインの流れの中に配置しないことで、排気空気に含まれる油や埃がセンサーに付着、堆積し、ファンケース上部から流れてきた油の侵入を防ぐことができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００１７】
また、圧力検出部から検出された内部圧力値と回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値が内部圧力値＞計算圧力値の場合、モータへの入力を上げることを特徴とすることを特徴とする。そして、本発明によれば風量の低減を抑制し所望の風量とすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００１８】
また、圧力検出部から検出された内部圧力値と回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値が内部圧力値＜計算圧力値の場合、モータへの入力を下げることを特徴とすることを特徴とする。そして、本発明によれば無駄な入力と騒音の上昇を抑制し所望の風量とすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００１９】
また、温度検出手段を備え、この温度検出手段からの温度検出値によって算出手段で算出される内部圧力値を補正することを特徴とする。そして、本発明によれば排気空気の温度変化によって内部圧力値が変化しても風量が変わらないようにすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００２０】
また、圧力検出部から検出された内部圧力値と前記回転検出部から検出された回転数値とモータへの入力から内部の流路抵抗を予測し、記憶手段にて記憶された異常流路抵抗よりも大きい場合、流路抵抗判別手段により異常信号によって異常を知らしめる異常信号手段を備えたことを特徴とする。そして、本発明によればフィルター等に油が付着して同一風量時の静圧が上昇し、所望の風量が得られない場合や流路抵抗が記憶された異常流路抵抗より大きい場合には異常信号を発信することできるレンジフードの送風装置が得られる。
【００２１】
また、制御手段として、モータをＤＣモータとし、前記ＤＣモータの印加電圧を変化させることを特徴とする。そして、本発明によればフィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００２２】
また、制御手段として、モータをＤＣモータとし、前記ＤＣモータのデューティーを変化させることを特徴とする。そして、本発明によればフィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００２３】
また、制御手段として、モータをＡＣモータとし、前記ＡＣモータの印加電圧を変化させることを特徴とする。そして、本発明によればフィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００２４】
また、制御手段として、モータをＡＣモータとし、前記ＡＣモータの周波数を変化させることを特徴とする。そして、本発明によればフィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００２５】
また、制御手段として、モータをＡＣモータとし、サイリスタによって前記ＡＣモータの周波数の入力成分を変化させることを特徴とする。そして、本発明によればフィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【００２６】
また、制御手段として、モータはコンデンサーを有するＡＣモータとし、前記コンデンサーの容量を変化させることを特徴とする。そして、本発明によればフィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるレンジフードの送風装置が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、圧力検出部と回転検出部に、気流に含まれる油等の付着がないため、圧力検出部と回転検出部を正常に動作させることができ、内部圧力値が計算圧力値になるようにモータへの入力を制御させて所望の風量にするという効果のあるレンジフードの送風装置を提供できる。
【００２８】
また、圧力検出部に、ファンケース内に堆積し流れてくる油等の付着がないため、圧力検出部を正常に動作させることができるという効果のあるレンジフードの送風装置を提供できる。
【００２９】
また、フィルター等に油が付着して圧力損失が上昇しても、風量を低減させることなく所望の風量を維持することができるという効果のあるレンジフードの送風装置を提供できる。
【００３０】
また、配管圧損が低いところでも、風量が過流量とならず所望の風量に抑制するため、無駄な入力と騒音の上昇がなくなることができるという効果のあるレンジフードの送風装置を提供できる。
【００３１】
また、排気空気の温度変化によって内部圧力値が変化しても風量が変わらないようにすることにより、算出手段で算出される風量を補正することにより風量を補正することで、所望とする風量を維持することができるという効果のあるレンジフードの送風装置を提供できる。
【００３２】
また、必要以上に圧力損失が付加され所望の風量が得られない場合や流路抵抗が記憶された異常流路抵抗より大きい場合には異常信号を発信するため、所望の風量に対する風量不足やフィルター等に油が付着していることを早期に発見することができるという効果のあるレンジフードの送風装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の請求項１記載の発明は、主板と側板とブレートとで形成された遠心ファンとモータを搭載した送風手段と、前記モータへの入力を制御する制御手段と、内部圧力を検出する圧力検出部と、前記送風手段の運転風量を設定する設定手段と、前記遠心ファンもしくは前記モータの回転を検出する回転検出部と、前記圧力検出部で検出された内部圧力値と前記遠心ファンもしくは前記モータの回転を記憶する記憶手段を備え、吸込口と吐出口を有したレンジフードの送風装置において、前記主板の背面側でありかつ、前記遠心ファンの外径投影面よりも内側に前記圧力検出部と前記回転検出部を配し、この前記圧力検出部から検出された内部圧力値と前記回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値を比較して、前記内部圧力値が前記計算圧力値になるように前記モータへの入力を制御させるものであり、ファンケースの内部圧力を測定する圧力検出部と回転検出部を遠心ファンの主板の背面側、かつ遠心ファンの外径投影面よりも内側に配置することで、直接気流があたらないようにし、圧力検出部と回転検出部に、気流に含まれる油等の付着がないため、圧力検出部を正常に動作させ、内部圧力値が計算圧力値になるようにモータへの入力を制御させて所望の風量にすることができるという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項２記載の発明は、圧力検出部は、内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体の内部に配したものであり、圧力検出部の周囲を一ヶ所以上の開口部をもつ箱体で囲うことで、直接圧力検出部に油等が流れ付着しないようにすることができるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項３記載の発明は、開口部は、下面に向いて開口を有するものであり、下面に向いて開口を有することで、ファンケース上部から流れてきた油の侵入をしないようにすることができるという作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項４記載の発明は、内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体の中に、内部に空間を有するように周囲を囲まれ、かつ、少なくとも１ヵ所以上の開口部を有する箱体が１個以上有し、最外の箱体の開口部から内部にある全ての箱体の開口部を通る最短経路が、最外の箱体の開口部から圧力検出部まで直線で結ぶ最短経路より長いものであり、最外の箱体から油等が侵入した場合でも直接圧力検出部に流れてきた油が流れ込まない構造とすることで、圧力検出部に油等が付着しないようにすることができるという作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項５記載の発明は、主板の背面に遠心ファンの外径と同心円状のファン側円筒を有し、内面に遠心ファンの外径と同心円状かつ、ファン側円筒と直径の異なるケース側円筒を有し、このケース側円筒の内径側もしくは外径側に接触しないようにファン側円筒が回転し、前記ケース側円筒の内側に圧力検出部と回転検出部を配したものであり、レンジフードの送風装置、すなわち、ファンケースの内部圧力を測定する圧力検出部を遠心ファンの主板の背面側、かつ遠心ファンの外径投影面よりも内側に配置し円筒壁を配することで、直接気流があたらないようにすることができるのとともに、ファンケース上部から流れてきた油の侵入をしないようにすることができるという作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項６記載の発明は、圧力検出部から検出された内部圧力値と回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値が内部圧力値＞計算圧力値の場合、配管圧損が高く風量が減少し少なくなっており、モータへの入力を上げると、モータの回転数が上がりその回転数値から算出した計算圧力値が上がり内部圧力値も上がるが、その上がり度合いが計算圧力値よりも小さいため、モータへの入力の上げ方によっては内部圧力値と計算圧力値を同等とすることができるものであり、フィルター等に油が付着して圧力損失が上昇しても、回転数値から算出した計算圧力値が内部圧力値と等しくなるようにモータへの入力を上げることで、風量を低減させることなく所望の風量を維持することができるという作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項７記載の発明は、圧力検出部から検出された内部圧力値と回転検出部から検出された回転数値から算出した計算圧力値が内部圧力値＜計算圧力値の場合、配管圧損が低く風量が過風量となっており、モータへの入力を下げると、モータの回転数が下がりその回転数値から算出した計算圧力値が下がり内部圧力値も下がるが、その下がり度合いが計算圧力値よりも小さいため、モータへの入力の下げ方によっては内部圧力値と計算圧力値を同等とすることができるものであり、配管圧損が低く風量が過流量となっても、回転数値から算出した計算圧力値が内部圧力値と等しくなるようにモータへの入力を下げて所望の風量に抑制するため、無駄な入力と騒音の上昇がなくなることができるという作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項８記載の発明は、温度検出手段を備え、この温度検出手段からの温度検出値によって算出手段で算出される内部圧力値を補正するものであり、排気空気の温度変化によって内部圧力値が変化しても風量が変わらないようにすることにより、算出手段で算出される風量を補正することにより風量を補正することで、所望とする風量を維持することができるという作用を有する。
【００４１】
本発明の請求項９記載の発明は、圧力検出部から検出された内部圧力値と前記回転検出部から検出された回転数値とモータへの入力から内部の流路抵抗を予測し、記憶手段にて記憶された異常流路抵抗よりも大きい場合、流路抵抗判別手段により異常信号によって異常を知らしめる異常信号手段を備えたものであり、必要以上に圧力損失が付加され所望の風量が得られない場合には異常信号を発信するため、所望の風量に対する風量不足や流路抵抗が記憶された異常流路抵抗より大きいことを早期に発見することができるという作用を有する。
【００４２】
本発明の請求項１０記載の発明は、制御手段として、モータをＤＣモータとし、前記ＤＣモータの印加電圧を変化させるものであり、フィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるという作用を有する。
【００４３】
本発明の請求項１１記載の発明は、制御手段として、モータをＤＣモータとし、前記ＤＣモータのデューティーを変化させるものであり、フィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるという作用を有する。
【００４４】
本発明の請求項１２記載の発明は、制御手段として、モータをＡＣモータとし、前記ＡＣモータの印加電圧を変化させるものであり、フィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるという作用を有する。
【００４５】
本発明の請求項１３記載の発明は、制御手段として、モータをＡＣモータとし、前記ＡＣモータの周波数を変化させるものであり、フィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるという作用を有する。
【００４６】
本発明の請求項１４記載の発明は、制御手段として、モータをＡＣモータとし、サイリスタによって前記ＡＣモータの周波数の入力成分を変化させるものであり、フィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるという作用を有する。
【００４７】
本発明の請求項１５記載の発明は、制御手段として、モータはコンデンサーを有するＡＣモータとし、前記コンデンサーの容量を変化させるものであり、フィルター等の圧力損失が高くなった場合には風量の低減を抑制し配管圧損の低い場合には風量を抑制し、無駄な入力、騒音の上昇を抑制し、所望の風量とすることができるという作用を有する。
【００４８】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図１４を参照しながら説明する。
【００４９】
（実施の形態１）
図１〜３は、本発明の実施の形態１におけるレンジフードの送風装置の構成図であり、図４はモータへの入力をＭ１〜Ｍ５まで変化させた時の風量と静圧の関係図であり、図５はモータへの入力をＭ１〜Ｍ５まで変化させた時の回転数と内部圧力センサー値の関係図であり、図６は温度と内部圧力補正の近似式であり、図７はＤＣモータの電圧変化の構成図であり、図８はＤＣのモータ電圧のデューティー変化の構成図であり、図９はＡＣモータの電圧変化の構成図であり、図１０はＡＣモータの周波数変化の構成図であり、図１１はＡＣモータの周波数の入力成分変化の構成図であり、図１２はＡＣモータのコンデンサー容量変化の構成図である。
【００５０】
図１に示すように、レンジフード１は、キッチン等の居室内の調理時で発生した油煙等を効率良く捕集するフード２と、捕集した油煙を効率良く除去する油煙除去フィルター２ａと、レンジフード１の送風装置としての箱状の外郭となるレンジフードの送風装置であるファンケース３から構成され、ファンケース３の外郭には、フード２で捕集した油煙をレンジフード１の送風装置としてのファンケース３内部へ吸込む吸込口４とファンケース３内部から屋外へ排気する吐出口５を備え、ファンケース３の内部には、フード２で捕集した油煙を屋外へ排気する遠心ファン６と、この遠心ファン６を駆動させるＤＣモータ７ａと、このＤＣモータ７ａをファンケース３内部に固定するモータ脚８と、ファンケース３の内部圧力を検出するチューブ９と、ＤＣモータ７ａの入力を制御する制御装置１０を囲う制御ＢＯＸ１１で構成され、制御ＢＯＸ１１の内部には、制御装置１０と、検出された内部圧力値を電圧値に変換する圧力センサー１２と、ファンケース３の一定風量時の内部圧力値とＤＣモータ７ａの回転数との関係を記憶する記憶装置１３を備えている。ここで、圧力センサー１２としては、超薄膜小形シリコンダイアフラムを内臓した微差圧トランスミッタであるが、大気圧との差圧がとれ、その差圧を電気信号として出力できる差圧計であればいずれの形式のものでもよい。また、記憶装置１３としては、一般的な汎用メモリーのことである。
【００５１】
遠心ファン６は、主板６ａ、側板６ｂ、複数枚のブレード６ｃで構成され、主板６ａはＤＣモータ７ａの回転軸と合致するようにＤＣモータ７ａのシャフトに結合され、主板６ａの面上にブレード６ｃが円周方向に複数枚配され、このブレード６ｃは主板６ａと側板６ｂに挟み込まれるように堅固に固定されている。チューブ９は、遠心ファン６の主板６ａの裏側、つまりブレード６ｃが取り付いている面と反対側でかつ、遠心ファン６の外径よりも内周側に開口端９ａを持つように配され、この開口端９ａは、熱伝対等の熱を電圧差に変換させる温度検出手段としての温度検出器９ｂとともに下面に圧力孔１５をもつ箱状のカバー１６で囲われ、他方の端を圧力センサー１２に接続した構成となっている。フード２の外郭には、ＤＣモータ７ａの入力をＯＮ／ＯＦＦさせて遠心ファン６を運転するスイッチ１７ａと、風量モードを切り替えるスイッチ１７ｂと、運転時のファンケース３の内部圧損、流路抵抗を記憶させるスイッチ１７ｃと、油煙除去フィルター２ａの目詰まりを表示するフィルター交換サイン１７ｄを有する制御板１７が配されている。
【００５２】
ＤＣモータ７ａの内部には、ＤＣモータ７ａの回転数を測定する回転数検出器１８と、回転数検出器１８の値から一定風量値となる圧力センサー１２の計算圧力値を計算する算出装置１４を備えている。この回転数検出器１８は、ＤＣモータ７ａの内部にある磁石もしくは磁力のＮ極とＳ極の移り変わるスピードから回転数値を検出する方式が一般的であるが、回転数値を検出させるものであれば、光学反射式等、他の方式のものでも構わない。また、回転数検出器１８は、ＤＣモータ７ａの内部でなくても、遠心ファン６の主板６ａの裏側、つまりブレード６ｃが取り付いている面と反対側でかつ、遠心ファン６の外径よりも内周側に配されていればよい。
【００５３】
ここで、図１では、レンジフード１は居室内にフード２の上部にファンケース３があり、ファンケース３と屋外とを連通するように居室外にダクト１０７が配された構成となっているが、図２のように、居室内のフード２と居室外のファンケース３が分離しており、ファンケース３がフード２および屋外とをダクト１０７で接続する構成であってもよく、また、図３のように、居室内のフード２とファンケース３が分離しており、ファンケース３が屋外にありフード２と居室外のダクト１０７で接続する構成であってもよい。
【００５４】
つぎに、動作に関して図１〜図３を用いて説明する。スイッチ１７ａによって運転を、また、スイッチ１７ｂによって風量モードを設定されたレンジフード１は、制御装置１０によってＤＣモータ７ａに基準電圧を印加させて遠心ファン６を運転させると同時に、チューブ９の開口端９ａの内部圧力値を圧力センサー１２で、ＤＣモータ７ａの回転数値を回転数検出器１８で測定し、この測定した回転数値からあらかじめ記憶装置１３に記憶された一定風量時の内部圧力値と回転数値の関係より、その回転数値の目標とする計算圧力値を算出装置１４にて算出する。この時、内部圧力値がこの算出装置１４にて算出された計算圧力値に対し高い場合は、ＤＣモータ７ａへの入力を上げ、逆に、内部圧力値がこの算出装置１４にて算出された計算圧力値に対し低い場合は、ＤＣモータ７ａへの入力を下げる。
【００５５】
更に理解し易くするために、図４と図５を用いて説明する。図４は、モータへの入力をＭ１〜Ｍ５とし、このＭ１〜Ｍ５はＭ１＜Ｍ２＜Ｍ３＜Ｍ４＜Ｍ５の関係があり、Ｍ１〜Ｍ５へ変化させたときのレンジフード１の風量―静圧特性であり、レンジフード１を設置した時のダクト１０７の圧力損失を圧損カーブで示している。図５は、モータへの入力をＭ１〜Ｍ５へ変化させたときのＤＣモータ７ａの回転数と内部圧力Ｐｉであり、図４で示した静圧０と圧損カーブと風量一定Ｑ１の関係を表したものである。
【００５６】
ここで先述したチューブ９の開口端９ａの内部圧力値を圧力センサー１２で、ＤＣモータ７ａの回転数値を回転数検出器１８で測定し、この測定した回転数値からあらかじめ記憶装置１３に記憶された一定風量時の内部圧力値と回転数値の関係は、図５の中で、ＮQ1−ＰｉM1、ＮQ1−ＰｉM2、ＮQ1−ＰｉM3、ＮQ1−ＰｉM4、ＮQ1−ＰｉM5を通る風量一定（：Ｑ１）の近似式であり、所望の風量が複数ある場合は、同様に複数の一定風量時各々の内部圧力値と回転数値の関係となる近似式を記憶装置１３に記憶している。
【００５７】
なお、従来例では示していないが、遠心ファンの一種であるシロッコファンの風量一定制御方式として回転数値と電流値で風量を制御させる場合があるが、制御をより繊細に実施しようとするとこの回転数値と電流値の関係を無数に記憶させておく必要があり記憶装置１３の容量を大きくしなければならないが、今回の実施の形態では、風量一定（：Ｑ１）の近似式を記憶させるのみでよいので、記憶装置１３の容量を小さくすることができ、また、回転数変化が少なく回転数値と電流値で風量を制御できない遠心ファン６にも有効である。
【００５８】
まず図４において、スイッチ１７ｂによって風量モードをＱ１に設定し運転した場合、ＤＣモータ７ａへの入力として基準電圧をＭ２とすると、風量―静圧特性は０から圧損カーブ上を上昇してＭ２の風量−静圧の交点であるＱb−ＰM2で安定する。しかしながら、風量モードのＱ１に対し風量が小さい。次に図５において、図４のＱb−ＰM2と同じポイントはＮb−ＰｉM2であり、この圧損カーブ上でかつ風量がＱ１となる点がＮc−ＰｉM3（＝ＮQ1−ＰｉM3）であり、回転数Ｎbの目標とする計算圧力値がＮQ1−ＰｉM2となる。ここで、内部圧力値（Ｎb−ＰｉM2）がこの算出された計算圧力値（ＮQ1−ＰｉM2）に対し大きいので、ＤＣモータ７ａへの入力をＭ２からＭ３に上げる。これにより、図５では、回転数Ｎcの目標とする計算圧力値がＮQ1−ＰｉM3となり内部圧力値Ｎc−ＰｉM3と等しくなり、図４では、Ｑb−ＰM2が圧損カーブを上昇しＭ３との交点であるＱc−ＰM3（＝Ｑ1−ＰM3）となり目標とする風量Ｑ１となる。
【００５９】
一方で、ＤＣモータ７ａへの入力として基準電圧をＭ４とすると、風量―静圧特性は０から圧損カーブ上を上昇してＭ４の風量−静圧の交点であるＱd−ＰM4で安定する。しかしながら、風量モードのＱ１に対し風量が大きい。次に図５において、図４のＱd−ＰM4と同じポイントはＮd−ＰｉM4であり、この圧損カーブ上でかつ風量がＱ１となる点がＮc−ＰｉM3（＝ＮQ1−ＰｉM3）であり、回転数Ｎdの目標とする計算圧力値がＮQ1−ＰｉM4となる。ここで、内部圧力値（Ｎd−ＰｉM4）がこの算出された計算圧力値（ＮQ1−ＰｉM4）に対し小さいので、ＤＣモータ７ａへの入力をＭ４からＭ３に下げる。これにより、図５では、回転数Ｎcの目標とする計算圧力値がＮQ1−ＰｉM3となり内部圧力値Ｎc−ＰｉM3と等しくなり、図４では、Ｑb−ＰM2が圧損カーブを上昇しＭ３との交点であるＱc−ＰM3（＝Ｑ1−ＰM3）となり目標とする風量Ｑ１となる。
【００６０】
このように、内部圧力値がこの算出された計算圧力値に対し高い場合は、ＤＣモータ７ａへの入力を上げ、逆に、内部圧力値がこの算出された計算圧力値に対し低い場合は、ＤＣモータ７ａへの入力を下げることにより、目標とする風量Ｑ１での風量一定制御が可能となる。なお、計算圧力値に対し内部圧力値を±５％以内の範囲でＤＣモータ７ａへの入力調整を完了させた方が、ハンチング等の過追従を防止させることができる。
【００６１】
また、遠心ファン６は、図５で示す回転数と内部圧力の関係から明らかなように、今回の実施の形態では風量と静圧特性が変化しても回転数が比較的変化の少ないターボファンもしくはリミッドロードファンの特性で示したが、シロッコファンのように風量と静圧特性の変化に追従して回転数変化の大きい遠心ファン６でも風量一定制御が可能となる。
【００６２】
つぎに、開口端９ａの油等からの対策に関して説明する。レンジフード１を運転すると、フード２によって効率良く捕集された油煙は、油煙除去フィルター２ａによって油煙の６０％程度は除去できるが、残りの油煙は吸込口４からファンケース３の中に流入する。この流入した油煙は、遠心ファン６やファンケース３の内壁に付着したり、遠心ファン６から吐出口５に向かうメインの気流にのって吐出口５から屋外へ排出される。チューブ９の開口端９ａと回転数検出器１８は、遠心ファン６の主板６ａの裏側かつ遠心ファン６の直径より内径側に配しているので、遠心ファン６から吐出口５に向かうメインの気流の流れ上では無い為、油煙が付着しにくく、また、ファンケース３の内壁に付着し流れ落ちる油等も、下面に圧力孔１５を有するカバー１６によって、カバー１６の中へ流入はし難く、開口端９ａへの油の付着はし難いため、開口端９ａでのファンケース３の内部圧力を圧力センサー１２によって正確に測定することが可能である。
【００６３】
つぎに、雰囲気の条件が変わった場合の動作に関して説明する。ガス等の調理器具からの排熱や調理等の熱や室内温度によって排気空気の温度が変わり、同一差圧時の風量が変わった場合は、開口端９ａ近傍にある温度検出器９ｂによって温度を測定し、温度と内部圧力補正の近似式（図６）より制御装置１０によってその温度時の内部圧力を補正し風量を調整する。温度と内部圧力補正の近似式は、温度２０℃の時を基準値として内部圧力補正値＝１としており、各温度時においては、内部圧力×内部圧力補正値で計算された値を内部圧力値としている。
【００６４】
また、屋外の外風圧によって一時的に遠心ファン６の静圧が変動した場合は、制御板１７によって設定した風量におけるファンケース３の内部圧力を記憶装置１３によって記憶し、この設定した計算圧力値の±５％以内となる内部圧力の変動においては、制御装置１０からＤＣモータ７ａへの入力変更は行わず、ハンチング等の過追従を防止させる。
【００６５】
また、油煙除去フィルター２ａに付着した油等により油煙除去フィルター２ａの圧力損失が変わった場合は、あらかじめ油煙除去フィルター２ａに油等が付着していない状態の時に、スイッチ１７ｃにより運転時の圧力センサー１２から検出された内部圧力値と回転数検出器１８から検出された回転数値と制御装置１０からモータへの入力値を記憶装置１３に記憶させておき、流路抵抗判別手段としての圧損判別装置１７ｅにて、この記憶された内部圧力と油煙除去フィルター２ａの圧力損失が変わった時の内部圧力を比較し、制御装置１０によって油煙除去フィルター２ａが目詰まりする程の圧力損失が増大したと判断した場合は、異常と判別し、異常信号である制御板１７のフィルター交換サイン１７ｄを表示させ、すなわち、異常を知らしめて、風量不足の予防およびフィルターの交換または洗浄を促すことができる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態１では、圧力検出部となる開口端９ａと回転数検出器１８は、気流に含まれる油等の付着がないため、圧力検出と回転検出を正常に動作させることができ、内部圧力値が計算圧力値になるようにモータへの入力を制御させて所望の風量にすることができる。また、ファンケース３内に堆積し流れてくる油等の付着がないため、圧力検出部を正常に動作させることができる。また、フィルター等に油が付着して圧力損失が上昇しても、風量を低減させることなく所望の風量を維持することができる。また、配管圧損が低いところでも、風量が過流量とならず所望の風量に抑制するため、無駄な入力と騒音の上昇がなくなることができる。
【００６７】
また、排気空気の温度変化によって内部圧力値が変化しても風量が変わらないようにすることにより、算出手段で算出される風量を補正することにより風量を補正することで、所望とする風量を維持することができる。また、必要以上に圧力損失が付加され所望の風量が得られない場合や流路抵抗が記憶された異常流路抵抗より大きい場合には異常信号を発信するため、所望の風量に対する風量不足やフィルター等に油が付着していることを早期に発見することができるレンジフードの送風装置を提供できる。
【００６８】
なお、実施の形態１では、図７のように、遠心ファン６を駆動させるモータにＤＣモータ７ａを用い、入力の制御にＤＣモータ７ａの印加電圧を変化させたが、図８のように、遠心ファン６を駆動させるモータにＤＣモータ７ａを用い、入力の制御にＤＣモータ７ａのデューティーを変化させてもよく、その作用効果に差異を生じない。ここで、デューティーとは、ＤＣモータ７ａの印加電圧成分を矩形成分として、印加電圧Ｖ‘に対し見かけの電圧Ｖとして調整させる制御方式である。
【００６９】
図９のように、ＤＣモータ７ａにかえてＡＣモータ７ｂを用いて入力の制御にＡＣモータ７ｂの印加電圧を変化させてもよく、その作用効果に差異を生じない。また、図１０のように、ＡＣモータ７ｂとＡＣモータ７ｂの入力制御にインバータ７ｃを用いてＡＣモータ７ｂの周波数をｆ１からｆ２のように変化させてもよい。また、図１１のように、ＡＣモータ７ｂとＡＣモータ７ｂの入力制御にサイリスタ７ｄを用いてＡＣモータ７ｂの周波数の入力成分、具体的には波形の後半部分の入力を「０」にする変化をさせてもよい。また、図１２のようにＡＣモータ７ｂとＡＣモータ７ｂの入力制御に複数のコンデンサー７ｅを用いてＡＣモータ７ｂのコンデンサー７ｅの容量を変化させてもよい。
【００７０】
（実施の形態２）
図１３は、本発明の実施の形態２におけるレンジフードの送風装置のカバー断面図である。図１３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７１】
圧力孔１５をもつカバー１６の外側に圧力孔１５ａをもつ外カバー１６ａ、内側に圧力孔１５ｂをもつ内カバー１６ｂで構成され、開口端９ａは熱伝対等の熱を電圧差に変換させる温度検出器９ｂとともに内カバー１６ｂで囲われ、開口端９ａと圧力孔１５を通る直線上に圧力孔１５ａ，１５ｂが介在しない構成となっている。遠心ファン６が運転されるとレンジフード１の送風装置としてのファンケース３の内部圧力が上昇し、この上昇した内部圧力は、ファンケース３の内壁に圧力をかけるために外カバー１６ａに開口している圧力孔１５ａ、カバー１６に開口している圧力孔１５、内カバー１６ｂに開口している圧力孔１５ｂ、開口端９ａ、チューブ９、圧力センサー１２に圧力を加え、圧力センサー１２で電圧に変換している。このとき、最外にある外カバー１６ａの圧力孔１５ａと開口端９ａを直線で結んだ距離よりも圧力孔１５ａ〜圧力孔１５〜圧力孔１５ｂ〜開口端９ａを結ぶ距離の方が、圧力孔１５、圧力孔１５ａ、圧力孔１５ｂが直線状に開口しないため距離が長くなる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態２では、圧力検出部となる開口端９ａは、気流に含まれる油等の付着がないため、圧力検出部を正常に動作させることができる。また、レンジフードの送風装置としてのファンケース３内に堆積し流れてくる油等の付着がないため、圧力検出部を正常に動作させることができる。
【００７３】
（実施の形態３）
図１４は、本発明の実施の形態３におけるレンジフードの送風装置の構成図である。図１４において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７４】
遠心ファン６の主板６ａの裏側、つまりブレード６ｃが取り付いている面と反対側に円筒突起状のファン円筒１９を備えており、また、遠心ファン６の主板６ａの裏側、かつレンジフード１の送風装置としてのファンケース３の内壁から遠心ファン６の外径と同心円状でファン円筒１９の直径と異なるケース円筒２０ａ、ケース円筒２０ｂを備え、ケース円筒２０ａはファン円筒１９の外径側に配し、ケース円筒２０ｂはファン円筒１９の内径側に配し、ケース円筒２０ａおよびケース円筒２０ｂはファン円筒１９とは接触しないように備え、チューブ９の開口端９ａは、ケース円筒２０ｂと遠心ファン６の主板６ａとファンケース３の内壁で囲まれた中に構成されている。
【００７５】
以上のように、本実施の形態３では、圧力検出部となる開口端９ａは、気流に含まれる油等の付着がないため、圧力検出部を正常に動作させることができる。また、ファンケース３内に堆積し流れてくる油等の付着がないため、圧力検出部を正常に動作させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明にかかるレンジフードの送風装置は、圧力検出部を油や埃が付着しないようにファンケースに取付けることにより、正確な内部圧力から一定の風量を制御させて、騒音特性、消電力化を向上させるレンジフードとして有用であり、換気全般の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１のレンジフードの送風装置を示す構成図
【図２】同レンジフードの送風装置を示す構成図
【図３】同レンジフードの送風装置を示す構成図
【図４】同レンジフードの送風装置の風量と静圧を示す図
【図５】同レンジフードの送風装置の回転数と内部圧力を示す図
【図６】同レンジフードの送風装置の温度と内部圧力補正の近似式を示す図
【図７】同レンジフードの送風装置のＤＣモータの電圧変化を示す構成図
【図８】同レンジフードの送風装置のＤＣモータのデューティー変化を示す構成図
【図９】同レンジフードの送風装置のＡＣモータの電圧変化を示す構成図
【図１０】同レンジフードの送風装置のＡＣモータの周波数変化示す構成図
【図１１】同レンジフードの送風装置のＡＣモータの周波数の入力成分変化示す構成図
【図１２】同レンジフードの送風装置のＡＣモータのコンデンサー容量変化示す構成図
【図１３】本発明の実施の形態２のレンジフードの送風装置のカバー断面図
【図１４】本発明の実施の形態３のレンジフードの送風装置を示す構成図
【図１５】従来のレンジフードの送風装置を示す構成図
【図１６】従来の換気扇の送風装置を示す構成図
【符号の説明】
【００７８】
１      レンジフード
３      ファンケース
４      吸込口
５      吐出口
６      遠心ファン
６ａ    主板
６ｂ    側板
６ｃ    ブレード
７ａ    ＤＣモータ
７ｂ    ＡＣモータ
７ｃ    インバータ
７ｄ    サイリスタ
７ｅ    コンデンサー
９      チューブ
９ａ    開口端
９ｂ    温度検出器
１０    制御装置
１２    圧力センサー
１３    記憶装置
１４    算出装置
１５    圧力孔
１５ａ  圧力孔
１５ｂ  圧力孔
１６    カバー
１６ａ  外カバー
１６ｂ  内カバー
１７    制御板
１７ａ  スイッチ
１７ｂ  スイッチ
１７ｃ  スイッチ
１７ｄ  フィルター交換サイン
１７ｅ  圧損判別装置
１８    回転数検出器
１９    ファン円筒
２０ａ  ケース円筒
２０ｂ  ケース円筒
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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