(57)【要約】【課題】建物の内部に位置する居室の換気を良好に行い、居室の外気冷房を効果的に行うと共に、空気質を改善し、住人の健康を促進させ得る建物の自然換気装置を提供する。【解決手段】建物の略中央部に、床下から小屋裏を通り屋根に通じる吹き抜け部１が縦に形成される。吹き抜け部１の側壁には建物内の居室に通じる換気口が形成され、吹き抜け部１の下部側壁には建物内の床下に通じる基礎換気口３ａが布基礎に形成される。建物の屋根に吹き抜け部１に連通した開口部４が設けられ、床下に通じる基礎換気口３ａに空気質改善装置２０が交換可能に配設される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の略中央部に、床下から小屋裏を通り屋上に通じる吹き抜け部が縦に形成され、該吹き抜け部の側壁には建物内の居室に通じる換気口が形成され、該吹き抜け部の下部側壁には建物内の床下に通じる基礎換気口が布基礎に形成され、建物の屋根に前記吹き抜け部に連通した開口部が設けられ、床下に通じる該基礎換気口に空気質改善装置が交換可能に配設されたことを特徴とする建物の自然換気装置。
【請求項２】
前記空気質改善装置内に、空気中にマイナスイオンを発生させるコロナ放電式のマイナスイオン発生器が配設されたことを特徴とする請求項１記載の建物の自然換気装置。
【請求項３】
前記空気質改善装置内に、酸化チタンによる光触媒処理により空気を殺菌する空気殺菌装置が配設されたことを特徴とする請求項１記載の建物の自然換気装置。
【請求項４】
前記空気質改善装置内に、植物性の芳香を発生する芳香発生器が配設されたことを特徴とする請求項１記載の建物の自然換気装置。
【請求項５】
前記空気質改善装置のケースは、前記基礎換気口内に摺動して挿入可能に形成され、該基礎換気口内の所定位置に挿入されたとき、係止される係止手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載の建物の自然換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の自然換気装置に関し、特に、戸建住宅の自然換気に好適で、各居室の外気冷房を良好に行い、さらに室内に流れる空気質の改善を行うことができる自然換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、戸建住宅の自然換気装置として、所謂パッシーブソーラハウス等が提案されており、外気を居室に流入させることにより、外気冷房を行う構造のものが知られている。
【０００３】
しかし、従来のこの種の自然換気装置は、ファン等の動力を使用せずに換気を行うため、建物の内部に位置する居室の換気が、どうしても不良となり、特に二階建或は三階建の戸建住宅では、上層階の外気冷房が効果的に行われない問題があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、下記特許文献１により、建物の略中央部に、床下から小屋裏を通り屋上に通じる吹き抜け部を縦に形成し、吹き抜け部の側壁に、建物内の居室に通じる換気口を形成した構造の自然換気装置を提案した。
【特許文献１】特開平１１−２９９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この自然換気装置は、建物の内部に位置する居室の換気を良好に行い、居室の外気冷房を効果的に行うことができるものであるが、さらに、吹き抜け部を通して居室内に導入する空気の質を改善し、住人の健康を促進することができる自然換気装置の要望が出されていた。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、建物の内部に位置する吹き抜け部を通して居室の換気を良好に行い、居室の外気冷房を効果的に行うと共に、空気質を改善し、住人の健康を促進させ得る建物の自然換気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の自然換気装置は、建物の略中央部に、床下から小屋裏を通り屋上に通じる吹き抜け部が縦に形成され、該吹き抜け部の側壁には建物内の居室に通じる換気口が形成され、該吹き抜け部の下部側壁には建物内の床下に通じる基礎換気口が布基礎に形成され、建物の屋根に前記吹き抜け部の開口部が設けられ、床下に通じる該基礎換気口に空気質改善装置が交換可能に配設されたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、上記空気質改善装置内には、空気中にマイナスイオンを発生させるコロナ放電式のマイナスイオン発生器を配設することができる。また、空気質改善装置内には、酸化チタンによる光触媒処理により空気を殺菌する空気殺菌装置を配設することができる。また、空気質改善装置内には、植物性の芳香を発生する芳香発生器を配設することができる。さらに、空気質改善装置のケースは、基礎換気口内に摺動させて挿入可能に形成し、換気口内の定位置で係止部に係止される構造とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
このような構成の自然換気装置を用いた建物は、屋根に設けた吹き抜け部の開口部周辺が太陽光により加熱されると、そこに上昇気流が発生し、これにより、吹き抜け部には床下空間を通して空気が下から流入し、そこに上昇気流が安定し、吹き抜け部を通過する。吹き抜け部を通過する空気は、各居室内の換気に必要とされる空気量より多く流れ、この吹き抜け部の空気の流れが建物全体の換気装置として充分に機能する。
【００１０】
さらに、床下空間の空気が通過する基礎換気口に空気質改善装置が配設されるため、床下から吹き抜け部に流れる空気はこの空気質改善装置内を通過し、その一部が吹き抜け部から各居室内に流れる。このため、例えば空気質改善装置にマイナスイオン発生器が配設される場合、空気中にマイナスイオンが発生し、マイナスイオンを多く含む空気が居室に流れ込むことにより、住人の健康を向上させることができる。
【００１１】
また、空気質改善装置内に、酸化チタンによる光触媒処理により空気を殺菌する空気殺菌装置を配設した場合には、殺菌されて細菌の少ない空気を居室に送り、住人の健康を改善することができる。さらに、空気質改善装置内に、植物性の芳香を発生する芳香発生器を配設した場合には、芳香を含む空気が居室に流れて、住人の身体や心を癒すことができる。
【００１２】
加えて、マイナスイオン発生器を内蔵した空気質改善装置、空気殺菌装置を内蔵した空気質改善装置、或いは芳香発生器を内蔵した空気質改善装置などの複数種を用意しておき、季節や住人の希望に応じて、それらを選択的に基礎換気口に装着して、簡便に交換使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１、２に示す建物は、本発明の自然換気装置を適用した二階建て住宅である。この住宅には、建物の略中央部に、床下から小屋裏を通り屋上に通じる吹き抜け部１が縦に形成され、各階の居室９は吹き抜け部１の周囲に配置される。この住宅の建築面積は、例えば約６２ｍ2であり、そこに例えば１坪（約３．３ｍ2）の面積の吹き抜け部１が床下のベタ基礎２から屋根にかけて形成される。
【００１４】
ベタ基礎２上には、図６に示すように、布基礎３が形成され、その上に建物が構築されるが、布基礎３の各部には、基礎換気口３ａが形成される。このため、建物の外側が基礎換気口３ａと床下空間を通じて吹き抜け部１内に連通し、外気が基礎換気口３ａと床下空間を通して吹き抜け部１内に流入可能である。そして、吹き抜け部１側の基礎換気口３ａには、図７，８に示すように、後述の空気質改善装置２０が交換可能に装着されている。
【００１５】
吹き抜け部１は各階の略中央を通り、小屋裏から屋上に通じ、屋根には開口部４が形成される。吹き抜け部１の上端はその開口部４の底部に接続されて連通し、開口部４の平面面積は、吹き抜け部１の面積の４倍程度に大きい。この大型の開口部４によって、吹き抜け部１内に充分な採光が得られるようにし、吹き抜け部１の側壁の各階に対応した箇所にガラス窓６、８を設けることにより、居室９の奥部にも光が入り、居室全体を明るくしている。
【００１６】
１階及び２階部分の吹き抜け部１の側壁は、約半分が構造壁５、７とされ、残りの約半分がガラス窓６、８として形成される。また、それらのガラス窓６、８の上部に排熱用換気口６ａ，８ａが開閉可能に設けられ、ガラス窓６，８の下部に給気用換気口６ｂ，８ｂが開閉可能に設けられる。１階と２階では構造壁５、７が相互に左右逆となるように配置され、構造壁にかかる荷重のバランスを取っている。ガラス窓は開閉可能な或は締め切り窓とすることができ、また、一階部分のガラス窓６の一部には、扉が設けられ、吹き抜け部１内に鉢植え等を持ち込むことができる。さらに、各階の居室９の外壁部には、図６、図８に示すように、換気扇を備えた換気装置１０が取り付けられている。
【００１７】
吹き抜け部１の基礎部分には、各面に各居室の床下に連通する基礎換気口３ａが形成されているが、図１３に示すように、それらの基礎換気口３ａには、空気質改善装置２０が交換可能に装着されている。この空気質改善装置２０は、図９〜図１１に示すように、矩形箱型のケース２４を有し、ケース２４内の前面と背面の開口部に金網２８，２９を取り付け、ケース２４内を空気が流通可能に形成される。また、ケース２４内には、後述のマイナスイオン発生器３０、空気殺菌装置４０、或いは芳香発生器５０が選択的に配設されている。
【００１８】
ケース２４の前面縁部には矩形のフランジ２５が設けられ、フランジ２５の内側にシールパッキンが接着され、空気質改善装置２０を吹き抜け部１の内側から基礎換気口３ａに摺動させて挿入したとき、ケース２４の前面縁部のフランジ２５が換気口の周縁に当接して、装着時の隙間をシールする構造である。また、背面側の金網２９にはケース２４との間にローラキャッチ３４（図１５、図１８、図２０）が取り付けられ、保守点検などの際、ケース２４の背面側から容易に金網２９の取り外しができるようにしている。
【００１９】
一方、空気質改善装置２０を装着する基礎換気口３ａは、図１２に示すように、布基礎に形成した開口部（換気口）の内側に矩形枠状の取付枠２１を固定し、取付枠２１の両側側壁に、ガイドレール２２を水平に取り付け、ガイドレール２２の下側に係止部２３を設けて構成される。係止部２３は、空気質改善装置２０のケース２４を取付枠２１内に挿入した際、ケース２４内側の係止板ばね２７がそこに係止されるように設けられる。
【００２０】
上記空気質改善装置２０のケース２４は、この取付枠２１の内側に摺動して挿入可能な寸法と形状に形成され、特にケース２４の両側には、図９、１０，１１に示すように、ガイド部２６が水平に取り付けられ、このガイド部２６が取付枠２１側のガイドレール２２上に乗って摺動し、容易にケース２４を差し込むことができる。
【００２１】
また、ケース２４の両側には、図９、１０，１１に示すように、挿入した空気質改善装置２０を係止するための係止板ばね２７が、左右方向にばね弾性で変形可能に取り付けられている。この係止板ばね２７には上記取付枠２１側の係止部２３に係止可能な鉤部が設けられ、係止板ばね２７の末端部はケース２４の両側に固定され、その先端の自由端は、ケース２４の前面の両側に位置する。そして、空気質改善装置２０を基礎換気口３ａ内に吹き抜け部１側から挿入したとき、ケース２４両側の係止板ばね２７の鉤部が取付枠２１の係止部２３に係止される。一方、ケース２４の前部に位置する係止板ばね２７の先端の自由端を、内側に押すことにより、係止部２３との係止が外れるようにしている。
【００２２】
このように、空気質改善装置２０は、吹き抜け部１の基礎換気口３ａに、差し込みまたは引く抜くことにより、容易に交換可能に装着される。そして、空気質改善装置２０としては、複数種類のものが用意され、それらの空気質改善装置２０内には、マイナスイオン発生器３０、空気殺菌装置４０、或いは芳香発生器５０が選択的に配設される。
【００２３】
すなわち、マイナスイオン発生器３０を内部に取り付けた空気質改善装置は、図１４〜図１６に示すように、ケース２４内の上部と下部にコロナ放電装置３１を配設して構成される。コロナ放電装置３１は、例えば４ｋＶ〜６ｋＶの直流高電圧を発生する高電圧電源３３を備え、高電圧電源３３はインバータ回路により直流高電圧を発生し、コロナ放電用の電極３２に出力する。電極３２は円筒の軸心位置に針状電極を配設して形成され、コロナ放電装置３１の前方に突設される。このようなコロナ放電装置３３の放電により、マイナスイオン発生器３０はマイナスイオンを発生させる。
【００２４】
空気殺菌装置４０を内蔵した空気質改善装置は、図１７、図１８に示すように、ケース２４内に紫外線ランプ４２と酸化チタン多孔筒４１を取り付けて構成される。ケース内底部には紫外線ランプ４２を点灯させるための安定器を含む点灯回路４３が配設される。酸化チタン多孔筒４１は、パンチングメタルを筒状に形成した大径筒とその内側に配設した同様の小径筒とから形成され、パンチングメタルには酸化チタンの粉末が付着されている。その酸化チタン多孔筒４１の内部に、紫外線ランプ４２が配設され、紫外線ランプ４２から多孔筒４１に照射される紫外線により、酸化チタンに光触媒作用を生じさせる。ケース２４内の多孔筒４１の表面で、このような光触媒処理を行うことにより、殺菌作用を生じさせ、そこを流れる空気を殺菌するものである。
【００２５】
さらに、芳香発生器５０を内蔵した空気質改善装置は、図１９、図２０に示すように、ケース２４内に加熱器５２が配設され、その加熱器５２の上に芳香用精油容器５１が載置される。芳香用精油容器５１には、花、樹木、果実などから抽出した天然の精油（エッセンシャルオイル）が収容され、加熱器５２による加熱により、精油を蒸発させて癒し効果のある芳香を発生させるものである。
【００２６】
上記のようなマイナスイオン発生器３０、空気殺菌装置４０、或いは芳香発生器５０を各々内蔵した空気質改善装置２０は、図１３に示すように、吹き抜け部１の布基礎に設けられた基礎換気口３ａに、吹き抜け部１側から選択的に挿入して、設置される。
【００２７】
例えば、マイナスイオンによる健康増進の効果を得たい場合には、吹き抜け部１の基礎の４箇所の基礎換気口３ａに、マイナスイオン発生器３０を内蔵した空気質改善装置２０を挿入して装着する。空気の殺菌効果を得たい場合には、空気殺菌装置４０を内蔵した空気質改善装置２０を４箇所の基礎換気口３ａに挿入する。また、アロマテラピーによる癒し効果を得る場合には、芳香発生器５０を内蔵した空気質改善装置２０を４箇所の基礎換気口３ａに挿入して使用する。
【００２８】
なお、マイナスイオン発生器３０、空気殺菌装置４０、芳香発生器５０を各々内蔵した複数種の空気質改善装置２０を、４箇所の基礎換気口３ａに混成して設置することもでき、例えば、全ての効果を得たい場合には、１箇所の基礎換気口３ａにマイナスイオン発生器３０の空気質改善装置２０を挿入し、他の基礎換気口３ａに空気殺菌装置４０の空気質改善装置２０を挿入し、別の基礎換気口３ａには芳香発生器５０の空気質改善装置２０を挿入して使用することもできる。
【００２９】
このような吹き抜け部１を設けた住宅では、太陽熱により屋根及び屋上の開口部４付近が加熱され、その部分の空気温度が上昇すると、開口部４から吹き抜け部１にかけて上昇気流が発生する。この吹き抜け部１内を通る気流は、外気が基礎の換気口３ａを通過し、床下空間を通って吹き抜け部１に入り上昇するため、空気は、図６、図８に示すように、吹き抜け部１の基礎の基礎換気口３ａを通過する。そして、基礎換気口３ａには空気質改善装置２０が配設されているため、床下を通過した空気は、装置のケース２４内を通過することになる。
【００３０】
そして、空気質改善装置２０内にマイナスイオン発生器３０が内蔵されている場合、マイナスイオン発生器３０によりケース２４内にマイナスイオンが発生するため、そこを通過する空気にはマイナスイオンが多く含まれることとなる。また、空気質改善装置２０内に空気殺菌装置４０が内蔵されている場合、空気殺菌装置４０によりケース２４内の空気に酸化チタンの光触媒処理が作用し、そこを通過する空気が光触媒処理によって殺菌されることとなる。さらに、空気質改善装置２０内に芳香発生器５０が内蔵されている場合、芳香発生器５０によりケース２４内に花、樹木、果実などから抽出した天然の精油（エッセンシャルオイル）の芳香が発生し、そこを通過する空気にはその芳香が含まれることとなる。
【００３１】
このような空気が吹き抜け部１を上昇する際、図６、８に示すように、吹き抜け部１側壁の給気用換気口６ｂ，８ｂから各階の居室９内に入り、各居室９の上部に設けた排熱用換気口６ａ，８ａから居室内の熱い空気が吹き抜け部１に排気され、加えて各居室９の換気装置１０が作動している場合は、吹き抜け部１からの空気が各居室９内に流入するため、居室の換気は効果的に行われる。この吹き抜け部１を利用した居室の換気により、各階の各居室９には、マイナスイオンが含まれた空気が流れ、殺菌作用を受けて殺菌された空気が流れ、或いは、芳香を含んだ空気が流れることになる。
【００３２】
そして、夏季などには、床下で冷やされた外気温より低い温度の空気が、吹き抜け部１を通して居室９内に送られ、外気冷房と自然換気を行う空気が、上記のようなマイナスイオン、殺菌空気、或いは芳香を含んで、居室９に送られるため、居室の住人には、一層快適に感じられ、住人の健康の増進に役立てることができる。また、マイナスイオン発生器３０、空気殺菌装置４０、芳香発生器５０を各々内蔵した空気質改善装置２０は、簡単に交換することができるため、使用者は自分の好みに合わせてそれらを選択的に使用することができる。
【００３３】
さらに、上記のような自然換気は、床下空間から中央の吹き抜け部１に空気を通すことにより行われるが、吹き抜け部１は建物の内部に位置するため、風の影響を受けることが少なく、安定した空気流を作り、良好な自然換気と外気冷房を行うことができる。さらに、吹き抜け部１は建物の中央に位置してプライベートな空間であり、そこと居室９との間の窓や換気口は、常時解放しておくことができるため、真夏日の昼間等に、在宅時・外出時を問わず、室内が高温状態となるのを防止することができる。
【００３４】
なお、本発明の自然換気装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような実施形態でも適用可能である。
（１）上記実施形態では、屋根に面積の大きい屋上開口部４を設け、そこに吹き抜け部を連通させたが、上記のような屋上開口部４を設けずに、吹き抜け部１と同一の面積で開口する単純な開口部を屋根に設けることもできる。
（２）夏季などに、自然な換気による送風量以上の基礎換気口を通しての通気が必要な場合、図２１、図２２に示すように、空気質改善装置２０のケース２４内に送風機１５を配設し、送風機１５の運転により空気質改善装置２０のケース２４を通しての送風を行い、これにより、床下空間から吹き抜け部１への通風量を大きくして、マイナスイオン、殺菌空気、或いは芳香を含む空気流を増加させることもできる。
（３）図２３に示すように、１台の空気質改善装置２０のケース２４内に、マイナスイオン発生器３０と空気殺菌装置４０を共に配設し、ケース２４内を流れる空気流にマイナスイオンを生じさせると同時に、酸化チタンの光触媒処理による空気の殺菌を行うこともできる。
（４）また、１台の空気質改善装置２０のケース２４内に、マイナスイオン発生器３０と芳香発生器５０を共に配設し、ケース２４内を流れる空気流にマイナスイオンを生じさせると共に、癒し効果のある植物性の芳香を吹き抜け部１への通風に含ませることもできる。
（５）上記マイナスイオン発生器３０、空気殺菌装置４０、芳香発生器５０は、各々電気により運転され、そのための電源として、商用電力を使用することもできるが、建物の屋上などに太陽電池パネルを設置し、昼間に太陽電池パネルで発電された電力をマイナスイオン発生器３０、空気殺菌装置４０、芳香発生器５０の電源として使用することもできる。
（６）さらに、空気質改善装置２０のケース２４内に、木炭を収容して調湿木炭装置とし、ケース２４内を流れる空気中の水分を木炭に吸湿させるなどして、空気の調湿作用を行うようにすることもできる。
【００３５】
以上説明したように、本発明の建物の自然換気装置によれば、床下空間の空気が通過する基礎換気口に空気質改善装置を配設し、床下から吹き抜け部に流れる空気が空気質改善装置内を通過し、その一部が吹き抜け部から各居室内に流れるから、例えば空気質改善装置にマイナスイオン発生器が内蔵される場合、空気中にマイナスイオンが発生し、マイナスイオンを多く含む空気が居室に流れ込むことにより、住人の健康を向上させることができる。また、空気質改善装置内に、酸化チタンによる光触媒処理により空気を殺菌する空気殺菌装置を配設した場合、殺菌されて細菌の少ない空気を居室に送り込むことにより、住人の健康を改善することができる。さらに、空気質改善装置内に、植物性の芳香を発生する芳香発生器を配設した場合には、癒し効果のある花、樹木、果実などの芳香を含む空気が居室に流れて、住人の身体や心を癒すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態を示す住宅の正面図である。
【図２】同住宅の側面図である。
【図３】同住宅の平面図である。
【図４】一階居室の平面図である。
【図５】二階居室の平面図である。
【図６】住宅の縦断面図である。
【図７】床下の基礎部分の断面図である。
【図８】住宅の縦断面図である。
【図９】基礎換気口に装着した空気質改善装置の正面図である。
【図１０】基礎換気口に装着した空気質改善装置の右側面図である。
【図１１】基礎換気口に装着した空気質改善装置の平面図である。
【図１２】空気質改善装置を装着する基礎換気口の正面図である。
【図１３】吹き抜け部１の基礎部分の斜視図である。
【図１４】マイナスイオン発生器の正面図である。
【図１５】マイナスイオン発生器の縦断面図である。
【図１６】マイナスイオン発生器の水平方向断面図である。
【図１７】空気殺菌装置の正面図である。
【図１８】空気殺菌装置の縦断面図である。
【図１９】芳香発生器の正面図である。
【図２０】芳香発生器の縦断面図である。
【図２１】送風機付き芳香発生器の正面図である。
【図２２】送風機付き芳香発生器の縦断面図である。
【図２３】マイナスイオン発生器と空気殺菌装置を内蔵した空気質改善装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１−吹き抜け部
２−ベタ基礎
３−布基礎
３ａ−基礎換気口
４−開口部
５、７−構造壁
６−ガラス窓
６ａ，８ａ−排熱用換気口
６ｂ，８ｂ−給気用換気口
９−居室
２０−空気質改善装置
２１−取付枠
３０−マイナスイオン発生器
４０−空気殺菌装置
５０−芳香発生器
【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】
2005307610.tif 000017
【図１６】
2005307610.tif 000018
【図１７】
2005307610.tif 000019
【図１８】
2005307610.tif 000020
【図１９】
2005307610.tif 000021
【図２０】
2005307610.tif 000022
【図２１】
2005307610.tif 000023
【図２２】
2005307610.tif 000024
【図２３】
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