(57)【要約】【課題】冷房運転時に、第二室内熱交換器の蒸発能力を高め、吸入外気に対して十分な冷却及び除湿を行い、室内機の吹出し付近での空気の温度ムラ及び結露を防ぐことができ、暖房運転時に、第二室内熱交換器の凝縮能力を高め、吸入の外気に対して十分な加熱を行い、吹出し温度の低下や圧力及び圧縮機の吐出温度の上昇を防ぐことができる空気調和機を提供する。【解決手段】冷暖房運転時に、第二通風路に外気を導入し換気を行う場合、温度センサが夫々検出した第二通風路の外気吸込温度と、第一通風路の室内空気吸込温度との温度差に応じて、第一開閉弁１１、第二開閉弁１３、第三開閉弁１７及び第四開閉弁１８を全て開とし、第一室内熱交換器７ａより第二室内熱交換器７ｂの方へ冷媒を多く流すようにする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁とを備えた室外機と、室内熱交換器を備えた室内機とから構成し、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室内機と被空調室とを吸込ダクトと吹出ダクトにより接続してなる空気調和機において、
前記室内熱交換器を第一室内熱交換器と第二室内熱交換器の２系統で構成し、前記膨張弁と前記第一室内熱交換器および前記第二室内熱交換器とを、第一分岐管を介して接続するとともに、前記第一室内熱交換器および前記第二室内熱交換器と前記四方弁とを、第二分岐管を介して接続し、前記第一分岐管と前記第一室内熱交換器間に第一開閉弁を、前記第一分岐管と前記第二室内熱交換器間に第二開閉弁を夫々設け、前記膨張弁と前記第一分岐管の接続点と、前記第二開閉弁と前記第二室内熱交換器の接続点との間に第三開閉弁を設け、前記第二分岐管と前記第二室内熱交換器の接続点と、前記第二分岐管と前記四方弁の接続点との間に第四開閉弁を設け、
前記室内機内を仕切壁を介設して第一通風路、第二通風路及び第三通風路とに区画し、前記第一通風路の吸込口と吹出口に室内吸込ダクトと室内吹出ダクトを接続し、前記第二通風路の吸込口と吹出口に外気吸込ダクトと室内吹出ダクトを接続するとともに、前記第三通風路の吸込口に前記室内吸込ダクトに連通する吸込ダクトを、吹出口に屋外への排気を行う排気ダクトを夫々接続し、前記室内吸込ダクトと前記外気吸込ダクトとの間に、前記第二通風路に外気または室内空気のいずれかを選択的に導入する風路切換機構を設け、
前記第一通風路に室内空気を吸込み前記第一室内熱交換器に送る第一送風機を、前記第二通風路に外気または室内空気を吸込み前記第二室内熱交換器に送る第二送風機を、前記第三通風路に室内空気を屋外へ排気する第三送風機を夫々配置し、前記第一通風路と前記第二通風路の吸込口に、吸込空気の温度を検出する温度センサを夫々設け、
冷暖房運転時に、前記第二通風路に外気を導入し換気を行う場合、前記温度センサが夫々検出した前記第二通風路の外気吸込温度と、前記第一通風路の室内空気吸込温度との温度差に応じて、前記第一開閉弁、前記第二開閉弁、前記第三開閉弁及び前記第四開閉弁を全て開とし、前記第一室内熱交換器より前記第二室内熱交換器の方へ冷媒を多く流すようにしてなることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
冷房運転時に、前記外気吸込温度と前記室内空気吸込温度との温度差が所定値以上のとき、前記第二室内熱交換器の方へ冷媒を多く流すようにしてなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
暖房運転時に、前記室内空気吸込温度と前記外気吸込温度との温度差が所定値以上のとき、前記第二室内熱交換器の方へ冷媒を多く流すようにしてなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】
冷暖房運転時に、前記第二通風路に外気を導入し換気を行う場合は、前記各送風機を全て運転し、換気を行わない場合は、前記第三送風機のみ停止させてなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】
前記第一室内熱交換器および前記第二室内熱交換器に、冷房運転時に結氷を検知する温度センサを夫々設け、換気の有無に関係なく、前記いずれか一方の温度センサが結氷を検知したとき、前記第三開閉弁及び前記第四開閉弁を閉じると共に、結氷した方の前記第一開閉弁もしくは第二開閉弁を閉じ、前記第一送風機及び前記第二送風機を運転する一方、前記室外熱交換器を送風する室外側送風機の回転数を所定数下げてなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に係わり、より詳しくは、１つの室内機に２つの室内熱交換器を設け、換気しながら冷暖房運転を行う室内機の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機には、例えば図６に示すように、本体の前面上部および上面に吸込口３と、吸込口３と前面下部に設けた吹出口４とを結ぶ第一の通風路５に熱交換器６と送風ファン７とを配設し、吸込口３に吸込口３を開閉する複数に分割されたフラップ２を設け、本体の背面壁の熱交換器６の上部に、連通口１２と連通口１２を開閉する開閉板１０とを設け、一端が連通口１０に接続され、他端が室外に導出されるとともに吸排気口２４を有するダクト１３からなる第二の通風路１４を設け、フラップ２と開閉板１０とを、運転モードや温度に応じて開閉し、吸排気口４から取入れた外気を、吸込口３から取入れた室内空気と混合し、または、吸込口３から取入れた室内空気を、吸排気口２４から排出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、上記従来の構成の場合、換気を行う際には屋外から流入してくる空気が室内を循環している空気を熱交換している熱交換器と同じ熱交換器を通過していた。そのため、暖房運転においては屋外から室内に流入してくる空気の温度が低く、かつ室内を循環している空気の温度が高い場合、室内を循環している空気の温度に適するように室内熱交換器の冷媒の温度を調節すると屋外から室内に流入してくる空気に対して室内熱交換器の冷媒の温度が低すぎるため、室内熱交換器を通過した空気を十分に暖めることができず室内機から吹出される空気の温度にムラができたり、屋外から室内に流入してくる空気の温度に適するように室内熱交換器の冷媒の温度を調節すると室内を循環している空気に対しては冷媒の温度が高すぎるため、室内熱交換器において十分に冷媒を凝縮することができず、圧力や圧縮機の吐出温度の上昇も招くという恐れがある。
【０００４】
また、冷房運転においては屋外から室内に流入してくる空気の温度が高く、かつ室内を循環している空気の温度が低い場合、室内を循環している空気の温度に適するように室内熱交換器の冷媒の状態を調節すると、屋外から室内に流入してくる空気に対して熱交換が十分に行われないため、室内機の吹出し口付近で十分に熱交換された室内を循環している空気と混ざり合うことで結露が生じたり、屋外から室内に流入してくる空気の温度に適するように室内熱交換器の冷媒の温度を調節すると室内を循環している空気に対しては冷媒の温度が低すぎるため、室内熱交換器の一部が結氷することがある。
また、屋外から室内に流入してくる空気と室内を循環している空気の温度差が大きい場合でも室内熱交換器に温度ムラが生じないように、屋外から室内に流入してくる空気を減らすと十分な換気ができない。そのため、１つの熱交換器で十分な換気量を確保しながら屋外から室内に流入してくる空気と、室内を循環している空気を十分に空調するには限度がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３３０２９６号公報（要約、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、前記問題点に鑑み、冷房運転時に、第二室内熱交換器の蒸発能力を高め、吸入外気に対して十分な冷却及び除湿を行い、室内機の吹出し付近での空気の温度ムラ及び結露を防ぐことができ、暖房運転時に、第二室内熱交換器の凝縮能力を高め、吸入の外気に対して十分な加熱を行い、吹出し温度の低下や圧力及び圧縮機の吐出温度の上昇を防ぐことができる空気調和機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁とを備えた室外機と、室内熱交換器を備えた室内機とから構成し、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室内機と被空調室とを吸込ダクトと吹出ダクトにより接続してなる空気調和機において、
前記室内熱交換器を第一室内熱交換器と第二室内熱交換器の２系統で構成し、前記膨張弁と前記第一室内熱交換器および前記第二室内熱交換器とを、第一分岐管を介して接続するとともに、前記第一室内熱交換器および前記第二室内熱交換器と前記四方弁とを、第二分岐管を介して接続し、前記第一分岐管の一方と前記第一室内熱交換器間に第一開閉弁を、前記第一分岐管の他方と前記第二室内熱交換器間に第二開閉弁を夫々設け、前記膨張弁と前記第一分岐管の接続点と、前記第二開閉弁と前記第二室内熱交換器の接続点との間に第三開閉弁を設け、前記第二分岐管と前記第二室内熱交換器の接続点と、前記第二分岐管と前記四方弁の接続点との間に第四開閉弁を設け、
前記室内機内を仕切壁を介設して第一通風路、第二通風路及び第三通風路とに区画し、前記第一通風路の吸込口と吹出口に室内吸込ダクトと室内吹出ダクトを接続し、前記第二通風路の吸込口と吹出口に外気吸込ダクトと室内吹出ダクトを接続するとともに、前記第三通風路の吸込口に前記室内吸込ダクトに連通する吸込ダクトを、吹出口に屋外への排気を行う排気ダクトを夫々接続し、前記室内吸込ダクトと前記外気吸込ダクトとの間に、前記第二通風路に外気または室内空気のいずれかを選択的に導入する風路切換機構を設け、
前記第一通風路に室内空気を吸込み前記第一室内熱交換器に送る第一送風機を、前記第二通風路に外気または室内空気を吸込み前記第二室内熱交換器に送る第二送風機を、前記第三通風路に室内空気を屋外へ排気する第三送風機を夫々配置し、前記第一通風路と前記第二通風路の吸込口に、吸込空気の温度を検出する温度センサを夫々設け、
冷暖房運転時に、前記第二通風路に外気を導入し換気を行う場合、前記温度センサが夫々検出した前記第二通風路の外気吸込温度と、前記第一通風路の室内空気吸込温度との温度差に応じて、前記第一開閉弁、前記第二開閉弁、前記第三開閉弁及び前記第四開閉弁を全て開とし、前記第一室内熱交換器より前記第二室内熱交換器の方へ冷媒を多く流すようにしてなる構成となっている。
【０００８】
また、冷房運転時に、前記外気吸込温度と前記室内空気吸込温度との温度差が所定値以上のとき、前記第二室内熱交換器の方へ冷媒を多く流すようにしてなる構成となっている。
【０００９】
また、暖房運転時に、前記室内空気吸込温度と前記外気吸込温度との温度差が所定値以上のとき、前記第二室内熱交換器の方へ冷媒を多く流すようにしてなる構成となっている。
【００１０】
また、冷暖房運転時に、前記第二通風路に外気を導入し換気を行う場合は、前記各送風機を全て運転し、換気を行わない場合は、前記第三送風機のみ停止させてなる構成となっている。
【００１１】
また、前記第一室内熱交換器および前記第二室内熱交換器に、冷房運転時に結氷を検知する温度センサを夫々設け、換気の有無に関係なく、前記いずれか一方の温度センサが結氷を検知したとき、前記第三開閉弁及び前記第四開閉弁を閉じると共に、結氷した方の前記第一開閉弁もしくは第二開閉弁を閉じ、前記第一送風機及び前記第二送風機を運転する一方、前記室外熱交換器を送風する室外側送風機の回転数を所定数下げてなる構成となっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明のダクト式空気調和機の概略構成図、図２は、本発明における換気を行わない場合の空気調和機の冷媒回路図である。図１と図２において、１は室外機、２は圧縮機、３は四方弁、４は室外熱交換器、５は膨張弁、６は室内機、７ａは第一室内熱交換器、７ｂは第二室内熱交換器、９ａは第一送風機、９ｂは第二送風機、９ｃは第一送風機、８ａは第一通風路、８ｂは第二通風路、８ｃは第三通風路、１０ａ  は室内吸込ダクト、１０ｂ  は外気吸込ダクト、１０ｃ  は吸込ダクト、１０ｄ  は第一室内吹出ダクト、１０ｅ  は第二吹出ダクト、１０ｆ  は排気ダクト、１１は第一開閉弁、１２は第一分岐管、１３は第二開閉弁、１４は第二分岐管、１７は第三開閉弁、１８は第四開閉弁、１５は室外側送風機である。
【００１３】
まず本発明の空気調和機の冷媒回路について説明すると、室外機１に収納された圧縮機２と、四方弁３と、室外熱交換器４と、膨張弁５と、室内機６に収納された第一室内熱交換器７ａ及び第二室内熱交換器７ｂとからなり、これらを順次配管接続して冷媒回路を構成している。
【００１４】
前記膨張弁５と前記第一室内熱交換器７ａおよび前記第二室内熱交換器７ｂの冷房時入口側とを、二股の第一分岐管１２を介して接続し、前記第一室内熱交換器７ａおよび前記第二室内熱交換器７ｂの冷房時出口側と前記四方弁３とを、同じく二股の第二分岐管１４を介して接続する。前記第一分岐管１２の一方を第一開閉弁１１を介して前記第一室内熱交換器７ａに接続し、前記第一分岐管１２の他方を第二開閉弁１３を介して前記第二室内熱交換器７ｂに接続する。
【００１５】
また、前記膨張弁５と前記第一分岐管１２の接続点と、前記第二開閉弁１３と前記第二室内熱交換器７ｂの接続点との間に第三開閉弁１７が設けられ、前記第二分岐管１４と前記第二室内熱交換器７ｂの接続点と、前記第二分岐管１４と前記四方弁３の接続点との間に第四開閉弁１８が設けられている。
【００１６】
前記室内機６は、仕切壁６ａ，６ｂ  を介設して３系統の第一通風路８ａ、第二通風路８ｂ及び第三通風路８ｃとに区画されており、そして前記第一通風路８ａの吸込口８ａ１  と吹出口８ａ２  に、室内吸込ダクト１０ａ  と第一室内吹出ダクト１０ｄ  を接続し、前記第二通風路８ｂの吸込口８ｂ１  と吹出口８ｂ２  に、外気吸込ダクト１０ｂ  と第二室内吹出ダクト１０ｅ  を接続するとともに、前記第三通風路８ｃの吸込口８ｃ１  に、前記室内吸込ダクト１０ａ  に連通する吸込ダクト１０ｃ  を、吹出口８ｃ２  に屋外への排気を行う排気ダクト１０ｆ  を夫々接続し、前記室内吸込ダクト１０ａ  と前記外気吸込ダクト１０ｂ  との間に、前記第二通風路８ｂに外気または室内空気のいずれかを選択的に導入する風路切換機構２０が設けられている。
【００１７】
また、前記第一通風路８ａに室内空気を吸込み前記第一室内熱交換器７ａに送るファンモータ９ａ１  を備えた第一送風機９ａが、前記第二通風路８ｂに外気または室内空気を吸込み前記第二室内熱交換器７ｂに送るファンモータ９ｂ１  を備えた第二送風機９ｂが、前記第三通風路８ｃに室内空気を屋外へ排気するファンモータ９ｃ１  を備えた第三送風機９ｃが夫々配置されている。
そして、前記第一通風路８ａの吸込口８ａ１  と前記第二通風路８ｂの吸込口８ｂ１  に、吸込空気の温度を検出する温度センサ１９ａ，１９ｂ  が夫々設けられている。
【００１８】
上記構成において、次に冷暖房運転時の換気の有無による動作について説明する。図２は換気を行わない場合の冷暖房運転時の冷媒の流れ方向を示したもので、まず前記第一開閉弁１１と前記第二開閉弁１３を開とし、前記第三開閉弁１７と前記第四開閉弁１８を閉とする。そして、前記第一送風機９ａと前記第二送風機９ｂを運転し、図３に示す前記第三送風機９ｃを停止すると共に、前記風路切換機構２０をａ側にして前記第二通風路８ｂへの外気の導入を閉塞する。冷媒は前記四方弁３を切換えることにより、冷房運転時に実線矢印方向へ流し、暖房運転時に破線矢印方向へ流して、前記第一室内熱交換器７ａと前記第二室内熱交換器７ｂにる冷暖房運転を行う。
【００１９】
図３は換気を行う場合の一実施例による冷暖房運転時の冷媒の流れ方向を示したもので、前記風路切換機構２０をｂ側にして前記第二通風路８ｂへ外気を導入し、前記第一室内熱交換器７ａで室内空気を熱交換し、前記第二室内熱交換器７ｂで外気を熱交換し、前記各送風機９ａ，９ｂ，９ｃを全て運転し換気を行いながら冷暖房運転をするものである。
【００２０】
但し、冷房運転時に、前記温度センサ１９ｂ  が検出した前記吸込口８ｂ１  の外気吸込温度と、前記温度センサ１９ａ  が検出した前記吸込口８ａ１  の室内空気吸込温度との温度差が所定値Ｔ℃以下の場合、即ち外気と室内空気の温度差が小さい場合は、前記第一開閉弁１１と前記第二開閉弁１３を開とし、前記第三開閉弁１７と前記第四開閉弁１８を閉として、前記第一室内熱交換器７ａと前記第二室内熱交換器７ｂに同量の冷媒を流し、同じ蒸発能力で運転し換気を行う。
【００２１】
また、暖房運転時に、前記温度センサ１９ａ  が検出した前記吸込口８ａ１  の室内空気吸込温度と、前記温度センサ１９ｂ  が検出した前記吸込口８ｂ１  の外気吸込温度との温度差が所定値ｔ℃以下の場合、即ち外気と室内空気の温度差が小さい場合は、上記と同様に同量の冷媒を流し、同じ凝縮能力で運転し換気を行う。
【００２２】
図４は換気を行う場合の他実施例による冷暖房運転時の冷媒の流れ方向を示したもので、上記図３の実施例とは以下の点で異なる。
冷房運転時に、前記温度センサ１９ｂ  が検出した前記吸込口８ｂ１  の外気吸込温度と、前記温度センサ１９ａ  が検出した前記吸込口８ａ１  の室内空気吸込温度との温度差が所定値Ｔ℃以上の場合、即ち外気が室内空気より高く、その温度差が大きい場合は、前記第一開閉弁１１、前記第二開閉弁１３、前記第三開閉弁１７及び前記第四開閉弁１８を開として、前記第一室内熱交換器７ａより前記第二室内熱交換器７ｂの方へ冷媒を多く流すようにする。
【００２３】
これにより、前記第二室内熱交換器７ｂの蒸発能力が高まり、吸入の外気に対して十分な冷却及び除湿を行えるようになり、それによって室内機６の吹出し付近での空気の温度ムラ及び結露を防ぐことができる。
【００２４】
また、暖房運転時に、前記温度センサ１９ａ  が検出した前記吸込口８ａ１  の室内空気吸込温度と、前記温度センサ１９ｂ  が検出した前記吸込口８ｂ１  の外気吸込温度との温度差が所定値ｔ℃以上の場合、即ち外気が室内空気より低く、その温度差が大きい場合は、上記と同様に、前記第一室内熱交換器７ａより前記第二室内熱交換器７ｂの方へ冷媒を多く流すようにする。
【００２５】
これにより、前記第二室内熱交換器７ｂの凝縮能力が高まり、吸入の外気に対して十分な加熱を行えるようになり、それによって室内機６の吹出し温度の低下や圧力及び圧縮機の吐出温度の上昇を防ぐことができる。
【００２６】
また、図５に示すように、前記第一室内熱交換器７ａおよび前記第二室内熱交換器７ｂに、冷房運転時に結氷を検知する温度センサ１６ａ，１６ｂ  を夫々設け、換気の有無に関係なく、前記いずれか一方の温度センサが結氷を検知したとき、前記第三開閉１７弁及び前記第四開閉弁１８を閉じると共に、結氷した方の前記第一開閉弁１１もしくは第二開閉弁１３を閉じ、前記第一送風機９ａ及び前記第二送風機９ｂを運転する一方、前記室外熱交換器４を送風する室外側送風機１５の回転数を所定数下げてなる構成とすることにより、結氷した方の室内熱交換器の氷を溶かす。
その際、室外熱交換器４の凝縮能力を下げることで、冷房運転中の室内熱交換器の方へ全ての冷媒が流れ込むことによる熱交換器の温度の低下を防ぐことが可能となる。
【００２７】
以上説明したように、冷暖房運転時に、前記第二通風路８ｂに外気を導入し換気を行う場合、温度センサ１９ａ，１９ｂ  が夫々検出した前記第二通風路８ｂの外気吸込温度と、前記第一通風路８ａの室内空気吸込温度との温度差に応じて、前記第一開閉弁１１、前記第二開閉弁１３、前記第三開閉弁１７及び前記第四開閉弁１８を全て開とし、前記第一室内熱交換器７ａより前記第二室内熱交換器７ｂの方へ冷媒を多く流すようにしてなる構成とすることにより、冷房運転時に、前記第二室内熱交換器７ｂの蒸発能力が高まり、吸入の外気に対して十分な冷却及び除湿を行えるようになり、これにより室内機６の吹出し付近での空気の温度ムラ及び結露を防ぐことができ、暖房運転時に、前記第二室内熱交換器７ｂの凝縮能力が高まり、吸入の外気に対して十分な加熱を行えるようになり、これにより室内機６の吹出し温度の低下や圧力及び圧縮機の吐出温度の上昇を防ぐことができる空気調和機となる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、冷房運転時に、第二室内熱交換器の蒸発能力が高まり、吸入の外気に対して十分な冷却及び除湿を行えるようになり、これにより室内機の吹出し付近での空気の温度ムラ及び結露を防ぐことができ、暖房運転時に、第二室内熱交換器の凝縮能力が高まり、吸入の外気に対して十分な加熱を行えるようになり、これにより室内機の吹出し温度の低下や圧力及び圧縮機の吐出温度の上昇を防ぐことができる空気調和機となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における空気調和機の室内機の概略構成図である。
【図２】本発明における空気調和機の換気を行わない場合の冷媒回路図である。
【図３】本発明における空気調和機の換気を行う場合で、外気吸込温度と室内空気吸込温度の差が小さい時の冷媒回路図である。
【図４】本発明における空気調和機の換気を行う場合で、外気吸込温度と室内空気吸込温度の差が大きい時の冷媒回路図である。
【図５】本発明における室内熱交換器が冷房運転時に結氷した場合、氷を溶かすときの冷媒回路図である。
【図６】従来例による空気調和機の、（Ａ）は室内機断面で、（Ｂ）は室外機上面図である。
【符号の説明】
１  室外機
２  圧縮機
３  四方弁
４  室外熱交換器
５  膨張弁
６  室内機
７ａ  第一室内熱交換器
７ｂ  第二室内熱交換器
８ａ    第一通風路
８ｂ  第二通風路
８ｃ  第三通風路
９ａ  第一送風機
９ｂ  第二送風機
９ｃ  第三送風機
１０ａ  室内吸込ダクト
１０ｂ  外気吸込ダクト
１０ｃ  吸込ダクト１０ｃ
１０ｄ  第一室内吹出ダクト
１０ｅ  第二室内吹出ダクト
１０ｆ  排気ダクト
１１  第一開閉弁
１２  第一分岐管
１３  第二開閉弁
１４  第二分岐管
１５  室外側送風機
１６ａ，１６ｂ，１９ａ，１９ｂ  温度センサ
１７  第三開閉弁
１８  第四開閉弁
２０  風路切換機構
【図１】
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【図２】
2004316940.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004316940.tif 000007
【図６】
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