(57)【要約】【課題】空調座席装置において、着座時に空気を送り、送風と面状発熱体の相乗効果で、ムレ感等の使用感の向上を図ることを目的とする。【解決手段】支持部材１１の上方に位置し空気流路１３からの空気の層を形成する空気層部材１４を配設してあり、空気を空気層部材１４に送風することで、座席全体を空気の充填した状態で保持でき、座席のどの部分からでも空気を噴出させることができるようになり、適所に設けた空気流出開口１５から座席カバー２０の噴出口２２ａを介して噴出させることができるようになり、空気流出開口１５の位置・形状で調整でき、座席のデザインや形状に合わせて着座状態等の条件に最適な空気の噴出をさせることができるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席の支持部材と、前記支持部材の適所に配設した送風機と、前記送風機からの空気を流す空気流路と、前記支持部材の上方に位置し空気流路から供給される空気を一時的にためて空気層を形成する空気層部材と、前記空気層部材を覆い該空気層部材からの空気の流出を導く空気流出開口を有する非通気性の面状部材と、前記面状部材を包囲し空気の噴出口を有する座席カバーを備えた空調座席装置。
【請求項２】
面状部材を覆い座席カバーとの間に位置するとともに空気流出開口からの空気を通過させる流路手段を有する柔軟性のパッドを配設した請求項１記載の空調座席装置。
【請求項３】
空気層部材は弾力性を有し通気性の高い多孔体とした請求項１または２記載の空調座席装置。
【請求項４】
面状部材に面状発熱体を配設した請求項１〜３のいずれか１項記載の空調座席装置。
【請求項５】
面状部材に配設した面状発熱体は、電気絶縁基板に電極と発熱体材料を配設した自己温度調節機能を有するＰＴＣヒータとした請求項１〜４のいずれか１項記載の空調座席装置。
【請求項６】
座席本体は背部と座部を有し、前記背部と前記座部は面状発熱体の配設パターンを異ならせた請求項１〜５のいずれか１項記載の空調座席装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の車載用やオフィス用の椅子などで、外気の温熱環境が不快な状態でも人体に速やかに快適な状態を提供し、長時間着座する場合においても、個人の好みによって健康で快適な着座感を得ることができる空調装置を有する座席装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の空調座席装置としては、図５に示すような、座席内部の支持部材１に空気の流路２を形成し、支持部材１の外側を多孔性部材３で覆い、小さい孔を開けた革などの多孔性の座席カバー４で支持部材１に対して多孔性部材３を包囲し、温度や湿度を調和した調和空気８を吹き出すものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表平９−５０５４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の空調座席装置は図５に示すように、空気は流路２によって座席カバー４の小さい孔は連通されているので、着座時は、送風された空気は人体と接している部分の座席カバー４の孔からは流出せず、人体が接していない部分の孔から流出する。したがって、低湿度の空気を送風したとしても、座席と接している人体に乾燥空気が送られないので、汗の気化は充分に行われず蒸れ感は解消されないという課題があった。さらに着座時は、圧力が加わると支持部材１が潰れるので、流路２が潰れ、風が座席全体に行き渡らない心配があった。また、座席カバーの小さい穴から送風機の空気を噴出するため、座席カバーの小さい穴がデザインを左右し、例えば送風機の空気を噴出させたくない場所に座席カバーの小さい穴を設けることはできず、デザイン上の制約が大きいという問題があった。
【０００４】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、空調座席装置において、デザイン性を損なわないで効果的に空気を噴出させ、送風と面状発熱体の相乗効果でムレ感等の課題を解消し使用感の向上を図ることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の空調座席装置は、空気の流路を有する座席の支持部材と、前記支持部材の上方に位置し空気流路からの空気を一時的にためて空気層を形成する空気層部材と、前記空気層部材を覆い空気層部材からの空気の流出を導く空気流出開口を有する非通気性の面状部材と、前記面状部材を包囲し空気の噴出口を有する座席カバーを備えた構成としてある。
【０００６】
上記構成によって、空気層部材を覆い空気層部材からの空気の流出を導く空気流出開口を有する非通気性の面状部材を配設してあるので、空気層部材は容積を大きく形成することができ、座席全体を空気流路からの空気で充填することができるようになる。つまり、空気層部材により空気流路から供給される空気を一時的にためて空気層を形成するようにしているため、座席全体を空気の充填した状態で保持でき、座席のどの部分からでも空気を噴出させることができるようになり、適所に設けた非通気性の面状部材の空気流出開口から座席カバーの噴出口を介して噴出させることができるようになり、面状部材の空気流出開口の位置・形状を適切に調整することで、座席のデザインや形状に合わせて着座状態等の条件に最適な空気の噴出をさせることができるようになる。したがって、空気層部材が空気の噴出条件に左右されないので、座席のデザイン等が変化しても共通で用いることができるとともに、面状部材の空気流出開口で空気の噴出位置を規制でき、座席カバーのデザインも選択の自由度を高めることができる。また、面状部材が空気層部材を覆う構成であるので、着座等の荷重がかかっても空気層部材には面状部材によって全体的に荷重がかかるようになり変形量も少なくなり、面状部材と空気層部材の相乗効果で耐荷重・耐久性を増すことができるようになる。
【０００７】
さらに、面状部材の空気流出開口を有するので、座席カバーと面状部材および空気層部材のいずれかの間に熱溶融性の接着材料を介在させて座席カバーからスチームで接着する工法を用いた場合において、非通気性の面状部材であっても面状部材の空気流出開口を介してスチームが通過するようになり、面状部材の空気流出開口近傍が強固に接着できるようになる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空調座席装置は、空気層部材の空気の噴出を面状部材の空気流出開口で規制することができ、空気層部材が空気の噴出条件に左右されないので、座席のデザイン等が変化しても共通とすることができるとともに、座席のデザインや形状に合わせて着座状態等の条件に最適な空気の噴出をさせることができるようになり、簡単な構成で空気の噴出を制御することができ、送風と面状発熱体の相乗効果でムレ感等の使用感の向上を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、座席の支持部材と、前記支持部材の適所に配設した送風機と、前記送風機からの空気を流す空気流路と、前記支持部材の上方に位置し空気流路から供給される空気を一時的にためて空気層を形成する空気層部材と、前記空気層部材を覆い該空気層部材からの空気の流出を導く空気流出開口を有する非通気性の面状部材と、前記面状部材を包囲し空気の噴出口を有する座席カバーを備えた構成としてある。
【００１０】
そして、空気層部材を覆い空気層部材からの空気の流出を導く空気流出開口を有する非通気性の面状部材を配設してあるので、空気層部材は容積を大きく形成することができ、座席全体を空気流路からの空気で充填することができるようになる。つまり、空気層部材に送風することで、座席全体を空気の充填した状態で保持でき、座席のどの部分からでも空気を噴出させることができ、適所に設けた非通気性の面状部材の空気流出開口から座席カバーの噴出口を介して噴出させることができるようになり、面状部材の空気流出開口の位置・形状で調整でき、座席のデザインや形状に合わせて着座状態等の条件に最適な空気の噴出をさせることができるようになる。したがって、空気層部材が空気の噴出条件に左右されないので、座席のデザイン等が変化しても共通とすることができるとともに、面状部材の空気流出開口で空気の噴出位置を規制できるので座席カバーのデザインも自由度が増すことができる。また、面状部材が空気層部材を覆う構成であるので、着座等の荷重がかかっても空気層部材には面状部材によって全体的に荷重がかかるようになり変形量も少なくなり、面状部材と空気層部材の相乗効果で耐荷重・耐久性を増すことができるようになる。
【００１１】
さらに、面状部材の空気流出開口を有するので、座席カバーと面状部材および空気層部材のいずれかの間に熱溶融性の接着材料を介在させて座席カバーからスチームで接着する工法を用いた場合において、非通気性の面状部材であっても面状部材の空気流出開口を介してスチームが通過するようになり、面状部材の空気流出開口近傍が強固に接着できるようになる。
【００１２】
第２の発明は、面状部材を覆い座席カバーとの間に位置するとともに空気流出開口からの空気を通過させる流路手段を有する柔軟性のパッドを配設した構成としてある。
【００１３】
そして、面状部材と座席カバーとの間に柔軟性のパッド、例えば、通気性の高く薄いスポンジ状のパッドを配設してあるので、非通気性の面状部材の強度等を強くするために多少柔軟性に欠ける材質を用いても、柔軟性のパッドで柔軟性等を補うことができ、面状部材の材質選定の自由度が増すことができ、着座時の使用感を向上させることができるようになる。また、座席カバーの噴出口と面状部材の空気流出開口の間にパッドが位置するため、座席カバーの表面から、面状部材の空気流出開口が見えなくなり、見栄えが向上する。
【００１４】
第３の発明は、空気層部材は弾力性を有し通気性の高い多孔体とした構成としてある。
【００１５】
そして、空気層部材は弾力性を有し通気性の高い多孔体例えば気孔径の大きいスポンジ状の多孔体としてあるので、空気層部材に空気を送風すると空気は空気層部材に均一に充填することができ、面状部材の空気流出開口を介して、座席カバーの噴出口から、安定して噴出させることができるようになる。また、空気層部材は空気流路や柱梁等が不要となり構造が簡単に形成できる。
【００１６】
第４の発明は、面状部材に面状発熱体を配設した構成としてある。
【００１７】
そして、面状部材に面状発熱体を配設してあるので、送風機で送風する空気を利用して暖房をしようとすると、立ち上がり時間や空気の流路および空気層部材の熱容量が大きく温度上昇に時間を要して暖房感を得るのに時間がかかり、使い始めの使用感が悪いという心配があるが、面状部材に面状発熱体を配設してあるので、座席カバーを介して直接的に熱伝導で使用者を暖房することができるようになり、暖房感を早く感じるようになり、使用感が向上する。また、使用者が面状発熱体だけで長時間暖房を利用すると、冬季にあっても使用者は蒸れてしまう心配があるが、空気を送風機で送風することによって使用者の蒸れ感を解消できるようになり、使用感が向上するようになる。
【００１８】
つまり、送風機で送風する空気を利用して間接的に暖房することに加えて、面状発熱体で直接的に暖房することで、速熱性を得るとともに、蒸れ感を解消することができるようになり、相乗的に使用感を大幅に向上することができるようになる。
【００１９】
第５の発明は、面状部材に配設した面状発熱体は、電気絶縁基板に電極と発熱体材料を配設した自己温度調節機能を有するＰＴＣヒータとした構成としてある。
【００２０】
そして、面状発熱体は自己温度調節機能を有するＰＴＣヒータとしてあるので、発熱部が面状であり発熱面積が広く、発熱表面温度が低くできるので、安全性が向上するとともに、快適性の向上が図れる。例えば、面状発熱体が線式のヒータの場合、発熱部が線状であり発熱面積が狭く、発熱表面温度が高くなり、平均表面温度を４０℃にしようとすると、発熱部は局部的に７０〜１２０℃でコントロールしなければならず、サーモ等の温度コントローラが必要となり構造が複雑となる。
【００２１】
また、局部的に温度が高く火傷などの発熱による課題を生じるとともに、温度分布が不均一なために快適性が損なわれ、さらに、周囲との温度差が大きいために、使用されていない場合や人に触れていない部分の熱損失が大きく電力消費が大きくなる課題があった。それに対し、面状発熱体がＰＴＣヒータの場合、発熱部が面状であり発熱面積が広く、平均表面温度を４０℃にしようとすると、発熱部は４５〜５０℃であればよく、自己温度調節機能も有するので、サーモ等の温度コントローラが不要となり構造が簡単となる。また、温度が低いので火傷などの発熱による課題の心配がなくなるとともに、温度分布が均一なために快適性がよく、さらに、周囲との温度差が小さいために、熱損失が少なく電力消費が小さくできるようになる。
【００２２】
第６の発明は、座席本体は背部と座部を有し、前記背部と前記座部は面状発熱体の配設パターンを異ならせたものである。
【００２３】
そして、着座時には座席本体の背部と座部で人体との接触する表皮部の形状が異なるが、それぞれに最適な面状発熱体の配設パターンとすることにより、例えば大腿部や首筋、肩など温熱感を感じやすい場所にそれぞれ面状発熱体のパターンを発熱が大となるように配設し、少ないエネルギ−で効果的に温熱感を得ることが出来る。
【００２４】
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空調座席装置の断面図、図２は同空調座席装置に用いるＰＴＣヒータの概略図である。
【００２６】
座席の骨格を形成する支持部材１１の適所に送風機１２が配設去れており、送風機１２で送風された空気を送る空気流路１３が近傍に設けられている。支持部材１１の上方には、弾力性を有し通気性の高い多孔体で構成され、空気流路１３からの空気をためて空気の層を形成する空気層部材１４が配設してあり、この空気層部材１４を覆い空気層部材１４からの空気の流出を導く空気流出開口１５を有する非通気性の面状部材としてＰＴＣヒータ１６が配設してある。このＰＴＣヒータ１６は、非通気性の電気絶縁基板１７に電極１８と発熱体材料１９を配設した自己温度調節機能を有する構成としてあり、このＰＴＣヒータ１６を覆うように包囲し空気の噴出口２０ａを有する皮などの座席カバー２０を配設してあり、また、ＰＴＣヒータ１６を覆い座席カバー２０との間には、空気流出開口１５からの空気を通過させる通気性の高く厚さが薄い多孔体で構成された柔軟性のパッド２１を配設してある。
【００２７】
上記構成において、座席の暖房はＰＴＣヒータ１６を通電したのち所定時間経過してから送風機１２から空気流路１３を介して空気を送るようにしてあり、送風機１２で送風される風は、空気流路１３を介して空気層部材１４に導かれ、さらに空気層部材１４を覆うＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５を介して座席カバー２０の噴出口より噴出されるようになっていている。この噴出された空気が着衣、および皮膚表面に到達することで、汗を気化させ蒸れ感を防止することができる。そして、着座時は人体の体重によって空気層部材１４が圧縮されるが、空気層部材１４は弾力性を有し通気性の高い多孔体で１０％以下の変形量となるように構成されているため、空気の通気性が保持できるようになる。従って、着座時最も圧縮変形する臀部の着座位置に空気流出開口１５を設けても、臀部に除湿空気を送風することができ、臀部の蒸れ感を防止した座席を実現できる。
【００２８】
ここで、空気層部材１４を覆い空気層部材１４からの空気の流出を導く空気流出開口１５を有する非通気性のＰＴＣヒータ１６を配設してあるので、空気層部材１４は容積を大きく形成することができ、座席全体を空気流路１３からの空気で充填することができるようになる。つまり、空気を空気層部材１４に送風することで、座席全体を空気の充填した状態で保持でき、座席のどの部分からでも空気を噴出させることができ、適所に設けた非通気性のＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５から座席カバー２０の噴出口を介して噴出させることができるようになり、ＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５の位置・形状で調整でき、座席のデザインや形状に合わせて着座状態等の条件に最適な空気の噴出をさせることができるようになる。したがって、空気層部材１４が空気の噴出条件に左右されないので、座席のデザイン等が変化しても共通とすることができるとともに、ＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５で空気の噴出位置を規制できるので座席カバー２０のデザインも自由度が増すことができる。また、ＰＴＣヒータ１６が空気層部材１４を覆う構成であるので、着座等の荷重がかかっても空気層部材１４にはＰＴＣヒータ１６によって全体的に荷重がかかるようになり変形量も少なくなり、ＰＴＣヒータ１６と空気層部材１４の相乗効果で耐荷重・耐久性を増すことができるようになる。
【００２９】
さらに、ＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５を有するので、座席カバー２０とＰＴＣヒータ１６および空気層部材１４のいずれかの間に熱溶融性の接着材料を介在させて座席カバー２０からスチームで接着する工法を用いた場合において、非通気性のＰＴＣヒータ１６であってもＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５を介してスチームが通過するようになり、ＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５近傍が強固に接着できるようになる。
【００３０】
そして、ＰＴＣヒータ１６と座席カバー２０との間に柔軟性のパッド２１、例えば通気性の高い薄いスポンジ状のパッド２１を配設してあるので、非通気性のＰＴＣヒータ１６の強度等を強くするために多少柔軟性に欠ける材質を用いても、柔軟性のパッド２１で柔軟性等を補うことができ、ＰＴＣヒータ１６の材質選定の自由度が増すことができ、着座時の使用感を向上させることができるようになる。また、座席カバー２０の噴出口とＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５の間にパッド２１が位置するため、座席カバー２０の表面から、ＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５が見えなくなり、見栄えが向上する。
【００３１】
また、空気層部材１４は弾力性を有し通気性の高い多孔体、例えば気孔径の大きいスポンジ状の多孔体としてあるので、空気層部材１４に空気を送風すると空気は空気層部材１４に均一に充填することができ、ＰＴＣヒータ１６の空気流出開口１５介して、座席カバー２０の噴出口から、安定して噴出させることができるようになり、空気層部材１４は空気流路１３や柱梁等が不要となり構造が簡単に形成できるようになる。
【００３２】
そして、面状部材としてＰＴＣヒータ１６を配設してあるので、送風機１２で送風する空気を利用して暖房をしようとすると、立ち上がり時間や空気の流路および空気層部材１４の熱容量が大きく温度上昇に時間を要して暖房感を得るのに時間がかかり、使い始めの使用感が悪いという心配があるが、ＰＴＣヒータ１６を配設してあるので、座席カバー２０を介して直接的に熱伝導で使用者を暖房することができるようになり、暖房感を早く感じるようになり、使用感が向上する。
【００３３】
また、使用者がＰＴＣヒータ１６だけで長時間暖房を利用すると、冬季にあっても使用者は蒸れてしまう心配があるが、空気を送風機１２で送風することによって使用者の蒸れ感を解消できるようになり、使用感が向上するようになる。
【００３４】
つまり、送風機１２で送風する空気を利用して間接的に暖房することに加えて、ＰＴＣヒータ１６で直接的に暖房することで、速熱性を得るとともに、蒸れ感を解消することができるようになり、相乗的に使用感を大幅に向上することができるようになる。
【００３５】
そしてまた、図２に示すように面状発熱体は自己温度調節機能を有するＰＴＣヒータ１６としてあるので、発熱部が面状であり発熱面積が広く、発熱表面温度が低くできるので、安全性が向上するとともに、快適性の向上が図れる。例えば、面状発熱体が線式のヒータの場合、発熱部が線状であり発熱面積が狭く、発熱表面温度が高くなり、平均表面温度を４０℃にしようとすると、発熱部は局部的に７０〜１２０℃でコントロールしなければならず、サーモ等の温度コントローラが必要となり、構造が複雑となる。
【００３６】
また、局部的に温度が高く火傷などの発熱による課題を生じるとともに、温度分布が不均一なために快適性が損なわれ、さらに、周囲との温度差が大きいために、使用されていない場合や人に触れていない部分の熱損失が大きく電力消費が大きくなる課題があった。それに対し、面状発熱体がＰＴＣヒータ１６の場合、発熱部が面状であり発熱面積が広く、平均表面温度を４０℃にしようとすると、発熱部は４５〜５０℃であればよく、自己温度調節機能も有するので、サーモ等の温度コントローラが不要となり構造が簡単となる。また、温度が低いので火傷などの発熱による課題の心配がなくなるとともに、温度分布が均一なために快適性がよく、さらに、周囲との温度差が小さいために、熱損失が少なく電力消費が小さくできるようになる。
【００３７】
なお、上記実施の形態１では、面状部材にＰＴＣヒータ１６を用いたが、これはひも線式ヒータでもよく、また、ヒータを用いなくてもよい、さらに、座席の座部と背部の両方に空気層部材１４、ＰＴＣヒータ１６等を設け空調をするようにしたが、これはどちらか一方でもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であればその構成はどのようなものであってもよい。
【００３８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における空調座席装置の斜視図である。なお、実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３９】
本実施の形態２において、実施の形態１と異なる点は図３に示す如く、座席の座部３１と背部３２にＰＴＣヒータ３３、３４の配列を異ならせて設けた点である。すなわち図３に示すように座部３１のＰＴＣヒータ３３は着座時に大腿部に広くなるように設け、背部３２のＰＴＣヒータ３４は背中と肩に接触する表皮部３５に設けたものである。
【００４０】
上記した構成において、臀部など皮下脂肪が厚い部分よりも皮下脂肪の薄い大腿部など温熱感を感じる場所にＰＴＣヒータ３３を配置してあるので、効果的に温熱感を得ることが出来る。また背部３２のＰＴＣヒータ３４は背中と肩に接触する表皮部３５に設け着座時に人体が接触する部分の表皮部３５のみを加熱し同様に効果的に温熱感が得られる。このように効果的に温熱感を得るようにＰＴＣヒータ３３、３４を配置することによってすくないエネルギ−で、かつ、立ち上がりが早い暖房を提供できる。
【００４１】
なお、本実施の形態では座部３１のＰＴＣヒータ３３を１箇所、背部３２のＰＴＣヒータ３４を３箇所に設けた例を示したが、この配列方式に制約されるものではなく要は座部３１と背部３２のそれぞれのＰＴＣヒータ３３、３４の配列が異なって表皮部３５の直下に効果的に設けてあればよい。
【００４２】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における空調座席装置の一部断面図である。なお、実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００４３】
本実施の形態３において、実施の形態１と異なる点は図４に示す如く、座席の座部３１と背部３２にＰは噴出口２６ａの配列を異ならせて設けたものである。すなわち、背部３２の中央部に噴出口２６ａの設置密度を大きく設け、その両脇にＰＴＣヒータ３４を設けている。
【００４４】
上記した構成において、背部３２の中央部に設けられた噴出口２６ａから多量の乾燥空気が噴出され、衣類を貫通して背中に届き背骨に沿った人体表面の窪みに沿って速やかに背中上方まで供給されるため、素早く背中の広い範囲で冷涼感を得ることが出来る。このため供給される乾燥空気の風量が少なくても効果的に人体の冷涼感を感じるため装置を小型化することが出来る。さらに少風量で冷涼感が得られるため風量を少なくし装置の運転騒音を低減することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では噴出口２６ａを背部３１の中央部に多く設ける構成を示したが、必ずしもこの構成に制約を受けるものではなく要は背部３１と座部３２のそれぞれの噴出口２６ａの配列が異なって効果的に設けてあればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明の空調座席装置によれば、送風と面状発熱体の相乗効果で、ムレ感解消と個人の特性に合わせた温冷熱の着座環境を提供できるので、主に車輌に用いられるカーシート等の車輌用や暖房器具、そして加熱器具等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１における空調座席装置の断面図
【図２】同ＰＴＣヒータの概略図
【図３】実施の形態２の空調座席装置の斜視図
【図４】実施の形態３の空調座席装置の一部断面図
【図５】従来の空調座席装置の断面図
【符号の説明】
【００４８】
１１  支持部材
１２  送風機
１３  空気流路
１４  空気層部材
１５  空気流出開口
１６  面状部材（ＰＴＣヒータ）
２０  座席カバー
２０ａ  噴出口
２１  パッド
【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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