(57)【要約】【要  約】【課  題】    人体動作を検出する赤外線センサを用いることなく、人の在室や不在を的確に検出して、空気調和装置を最適に制御する。【解決手段】  空気調和装置は、室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出するＣＯ２センサ（１６）と、このＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて空気調和装置の運転制御を行う制御手段（１７）とを備えている。そして、前記制御手段は、ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度が所定値以下である場合に、不在と判定し、空調能力を抑えた不在モード運転を行う不在判定手段を具備している。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出するＣＯ２センサと、
このＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、空気調和装置の運転制御を行う制御手段とを備えていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、人の在室かまたは不在かを判定する不在判定手段を具備していることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記不在判定手段は、前記ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度が所定値以下である場合に、不在と判定し、空調能力を抑えた不在モード運転を行うことを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、活動中かまたは就寝中かを判定する就寝判定手段を具備していることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記就寝判定手段は、前記ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度が在室と判定される値で、かつ二酸化炭素ガス濃度の変動幅が所定の範囲内にある場合に、就寝中であると判定し、空調能力を抑えた就寝モード運転を行うことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記制御手段は、セキュリティ運転に設定されている際に、前記ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、侵入か否かを判定し、侵入と判定した場合に警報手段を作動させる侵入判定手段を具備していることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記侵入判定手段は、前記ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度の変動幅が所定値以上である場合に、人が侵入したと判定し警報手段を作動させることを特徴とする請求項６記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記侵入判定手段は、前記ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度が所定値以上である場合に、人が侵入したと判定し警報手段を作動させることを特徴とする請求項６記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置に関し、特に、その運転を制御する制御手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ルームエアコンなどの空気調和装置においては、たとえば特許文献１に記載されているように、手の動きなどの人体動作を赤外線センサで検知して、空気調和装置の運転・停止を制御できるように構成したものが開発されている。
【０００３】
しかしながら、赤外線センサは空気調和装置の室内機に取り付けられており、死角が生じて、部屋全域の人体動作を検出することができないことがある。そのため、人が在室しているにもかかわらず、赤外線センサが人体動作を検出できずに、空気調和装置の運転が停止するおそれがある。
さらに、赤外線センサは人体動作を検出しているため、人が動きを停止すると、人の存在を検出することができない。そのため、人が動きを停止すると、人が在室しているにもかかわらず、赤外線センサは人を検出できず、空気調和装置の運転が停止するおそれがある。
【特許文献１】特開２０００−２４０９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、赤外線センサでは人の在室や不在を的確に検知することができないおそれがあるとともに、空気調和装置を最適に制御できないおそれがある点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の空気調和装置は、室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出するＣＯ２センサ（１６）と、このＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて空気調和装置の運転制御を行う制御手段（１７）とを備えている。
【０００６】
また、制御手段が、ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、人の在室かまたは不在かを判定する不在判定手段を具備していることがある。
【０００７】
そして、前記不在判定手段が、ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度が所定値以下である場合に、不在と判定し、空調能力を抑えた不在モード運転を行うことがある。
【０００８】
さらに、前記制御手段が、ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、活動中かまたは就寝中かを判定する就寝判定手段を具備していることがある。
【０００９】
そして、前記就寝判定手段が、ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度が在室と判定される値で、かつ二酸化炭素ガス濃度の変動幅が所定の範囲内にある場合に、就寝中であると判定し、空調能力を抑えた就寝モード運転を行うことがある。
【００１０】
また、前記制御手段が、セキュリティ運転に設定されている際に、前記ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、侵入か否かを判定し、侵入と判定した場合に警報手段を作動させる侵入判定手段を具備していることがある。
【００１１】
そして、前記侵入判定手段が、ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度の変動幅が所定値以上である場合に、人が侵入したと判定し警報手段を作動させることがある。
【００１２】
さらに、前記侵入判定手段が、ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度が所定値以上である場合に、人が侵入したと判定し警報手段を作動させることがある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて空気調和装置の運転制御を行っており、人体動作を検出する赤外線センサを用いる必要がなくなる。また、人が排出する二酸化炭素ガスは、部屋全体に流れるため、人を検出する際の死角が少なくなる。さらに、人が動きを停止している際にも、人から二酸化炭素ガスが排出されるため、人が動いていない際にも、人の在室を的確に検出することができる。
【００１４】
そして、就寝判定手段が、ＣＯ２センサの検出した二酸化炭素ガス濃度が在室と判定される値で、かつ二酸化炭素ガス濃度の変動幅が所定の範囲内にある場合に、就寝中であると判定しているので、赤外線センサではできなかった就寝中か否かの判断を行うことができる。その結果、就寝中であることを検出して、就寝に最適な運転を行うことができる。
【００１５】
さらに、侵入判定手段が、ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、侵入か否かを判定して、警報手段を作動させるので、空調運転の制御に用いるＣＯ２センサを効率よく用いて、防犯を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
空気調和装置において、人体動作を検出する赤外線センサを用いることなく、人の在室や不在を的確に検出して、空気調和装置を最適に制御するという目的を、ＣＯ２センサで室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出し、この検出値に基づいて空気調和装置の運転制御を行うことで実現した。
【実施例１】
【００１７】
次に、本発明における空気調和装置の一実施例について、図１ないし図７を用いて説明する。図１は本発明における空気調和装置の室内機のカバーを外した状態の斜視図である。図２は空気調和装置の制御用回路図である。図３はリモコンの正面図である。図４は室内機用マイコンの入出力図である。図５はＣＯ２センサの検出の一例のタイムチャートである。図６は空気調和装置の運転の概略のフローチャートである。図７は警報作動のフローチャートである。なお、各図においては、本発明に関係する代表的な部品やフローのみが図示されている。
【００１８】
まず始めに、空気調和装置の全体構成を説明する。
図１および図２において、空気調和装置は、室外機１、この室外機１に冷媒配管や信号線２で接続された室内機３および、ワイヤレス式のリモートコントローラ（以下、リモコン）４を備えている。室外機１は、冷媒を圧縮する圧縮機６、室外熱交換器（図示しない）、冷媒の循環流路を切り換える冷媒流路切換弁７および制御装置としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコン）８などを具備している。そして、室外機１の運転時には、マイコン８からの指令で、圧縮機６を稼働するとともに、冷媒流路切換弁７を切り換えることにより、冷凍サイクルの冷媒を室外熱交換器（図示しない）から圧縮機６の順で室内機３に供給する暖房運転モードになったり、また、冷凍サイクルの冷媒を圧縮機６から室外熱交換器の順で室内機３に供給する冷房運転モードになったりする。
【００１９】
室内機３は、室内熱交換器１１、送風機１２、警報手段としての警報装置１３、受信部１４、室内の二酸化炭素ガスを検出するＣＯ２センサ１６および制御装置としてのマイコン１７などを具備しており、マイコン１７からの指令で、送風機１２や警報装置１３などが作動する。室内機３のマイコン１７は室外機１のマイコン８に信号線２で接続されており、信号が相互に入出力可能となっている。また、ＣＯ２センサ１６は、図１に図示するように、室内機３内の空気が当たる場所（たとえば、室内熱交換器１１付近）に設置され、室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出している。そして、送風機１２が稼働すると、室内の空気が、室内熱交換器１１で熱交換されながら、室内を循環している。
【００２０】
また、図２および図３に図示するように、リモコン４は、室温センサ２１、操作部２２、送信部２３、表示部２５および制御装置としてのマイコン２４などを具備している。操作部２２および表示部２５は、図３に図示するように、リモコン４の表面に配置されており、操作部２２には空気調和装置の運転と停止を行う運転・停止スイッチ２２ａ、室温を設定する上がるスイッチ２２ｂおよび下がるスイッチ２２ｃ、冷房・暖房等の運転モードを設定する運転切替スイッチ２２ｄ、風量を設定する風量切替スイッチ２２ｅ、設定された時間経過後に空気調和装置を運転または停止させるタイマースイッチ２２ｆ、後述するおまかせスイッチ２２ｇおよび、防犯用の警報作動を設定するセキュリティスイッチ２２ｈなどの操作スイッチが設けられている。表示部２５には、室温が表示されるとともに、前記操作スイッチ２２ａ〜２２ｈで設定された内容が必要に応じて表示される。操作部２２を操作することにより設定された運転モードや設定値等の信号は、送信部２３から室内機３の受信部１４に向かって送信される。その送信信号は、室内機３の受信部１４で受信され、室内機３のマイコン１７に入力される。また、室温センサ２１の検出した室温も、マイコン２４が送信部２３から送信し、受信部１４を介して室内機３のマイコン１７に入力される。
【００２１】
制御手段としての室内機３のマイコン１７には、図４に図示するように、ＣＯ２センサ１６の検出した検出値が入力されるとともに、操作部２２の操作により設定された設定値や設定モードおよび、室温センサ２１の検出した室温などがリモコン４のマイコン２４、送信部２３や受信部１４を介して入力される。一方、室内機３のマイコン１７の出力側には、室内機用送風機１２や警報装置１３が接続されているとともに、圧縮機６や冷媒流路切換弁７などが室外機１のマイコン８および信号線２を介して接続されている。
【００２２】
ここで、おまかせ運転について説明する。おまかせ運転は、前記おまかせスイッチ２２ｇで操作され、室温と設定温度との差に応じて空調能力を制御する従来の運転に加えて、人の活動状況をＣＯ２センサ１６で把握して空調能力を制御運転するものである。室内の二酸化炭素ガスの濃度の変化の特性は、図５に図示するように、１）人が在室して活動している場合、２）就寝している場合および３）人が不在の場合により、大きく異なっており、おまかせ運転は、この特性を利用して３段階（活動モード、就寝モード、不在モード）区分されている。
【００２３】
１）活動している場合には、二酸化炭素ガスの濃度が不在設定濃度Ｆより高くかつ、その変動幅Ｈｋが大きく、就寝判定設定値Ｈｈ以上である。
２）就寝している場合には、二酸化炭素ガスの濃度が不在設定濃度Ｆより高くかつ、その変動幅Ｈｓが変動幅Ｈｋよりも小さく、就寝判定設定値Ｈｈ未満である。なお、就寝判定設定値Ｈｈは、活動中の二酸化炭素ガス濃度の変動幅Ｈｋの値と、就寝中の二酸化炭素ガス濃度の変動幅Ｈｓの値との間の値に設定されている。
３）人が不在の場合には、二酸化炭素ガスの濃度は、不在設定濃度Ｆより低くかつ、その変動幅は微小であり、上述の変動幅Ｈｋ，Ｈｓや就寝判定設定値Ｈｈよりも小さい。
【００２４】
したがって、二酸化炭素ガス濃度が不在設定濃度Ｆよりも高いと在室と判定し、一方、不在設定濃度Ｆよりも低いと不在と判定することができる。そして、在室中における二酸化炭素ガスの濃度の変動幅が、就寝判定基準である就寝判定設定値Ｈｈ以上であると活動中であると判定し、一方、就寝判定設定値Ｈｈ未満であると就寝中であると判定することができる。
【００２５】
そして、１）おまかせ運転が活動モードの際には、略設定温度通りの通常の空調運転（以下、通常運転）が行われる。
２）おまかせ運転が就寝モードの際には就寝モード運転が行われ、暖房運転時には設定温度を（たとえば１℃程度）低下させ、一方、冷房運転時には設定温度を（たとえば２〜３℃程度）上昇させて、通常運転よりも空気調和装置の出力を低下させる。
３）おまかせ運転が不在モードの際には不在モード運転が行われ、暖房運転時には設定温度を（たとえば２℃程度）低下させ、一方、冷房運転時には設定温度を（たとえば４〜６℃程度）上昇させて、通常運転および就寝モード運転よりも空気調和装置の出力を低下させる（必要に応じて室内機用送風機１２を停止させる）。
【００２６】
次に、おまかせスイッチ２２ｇが押圧されて、おまかせ運転を行う際における空気調和装置の運転のフローを、図６のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ１において、ＣＯ２センサ１６は部屋の二酸化炭素ガスの濃度を検出し、その検出値をマイコン１７に送信し、ステップ２に行く。ステップ２において、マイコン１７は空気調和装置が運転中か否かを判断し、停止中の場合にはステップ１に戻り待機し、一方、運転中の場合にはステップ３に行く。
【００２７】
ステップ３において、マイコン１７は、おまかせ運転が指令されている（すなわち、おまかせスイッチ２２ｇが押圧された）か否かを判断し、指令されていない場合には、ステップ１に戻り、おまかせスイッチ２２ｇが押圧されるのを待つ。一方、おまかせ運転が指令されている場合には、おまかせ運転に入り、ステップ４に行く。
【００２８】
ステップ４において、マイコン１７は、ステップ１においてＣＯ２センサ１６から入力された検出値である二酸化炭素ガスの濃度が、不在設定濃度Ｆ以下か否かを判定し、不在設定濃度Ｆ以下の場合にはステップ５に、一方、不在設定濃度Ｆを越える場合にはステップ８に行く。
【００２９】
そして、ステップ５において、ＣＯ２センサ１６の検出ミス、雑音信号や外乱などによる誤作動を防止するため、予め設定されている基準時間（たとえば、約５分）の間、不在設定濃度Ｆ以下であることが継続していることを確認する。確認できない場合には、現状の運転モードを維持してステップ１に戻る。また、確認できる場合には、ステップ６に行く。このステップ６において、マイコン１７は不在であると判定し、ステップ７に行って、マイコン１７は不在モード運転を行う。
【００３０】
また、ステップ４において、不在設定濃度Ｆを越える場合には前述のように、ステップ８に行く。そしてこのステップ８において、マイコン１７は、ステップ１においてＣＯ２センサ１６から入力された検出値から二酸化炭素ガスの濃度の変動幅（たとえば、下のピーク値と上のピーク値との差）を求め、この変動幅が就寝判定設定値Ｈｈ以上か否かを判定し、以上の場合にはステップ９に、一方、就寝判定設定値Ｈｈ未満の場合にはステップ１１に行く。
【００３１】
ステップ９において、ＣＯ２センサ１６の検出ミス、雑音信号や外乱などによる誤作動を防止するため、基準時間、濃度が不在設定濃度Ｆを越えるとともに濃度の変動幅が就寝判定設定値Ｈｈ以上であることが継続していることを確認する。確認できない場合には、現状の運転モードを維持してステップ１に戻る。また、確認できる場合には、ステップ１０に行く。このステップ１０において、マイコン１７は、人が在室するとともに活動中であると判定し、通常運転（活動運転）を行う。
【００３２】
また、ステップ８において、二酸化炭素ガス濃度の変動幅が就寝判定設定値Ｈｈ未満の場合には前述のように、ステップ１１に行き、ステップ１１において、ＣＯ２センサ１６の検出ミス、雑音信号や外乱などによる誤作動を防止するため、基準時間、濃度が不在設定濃度Ｆを越えるとともに濃度の変動幅が就寝判定設定値Ｈｈ未満であることが継続していることを確認する。確認できない場合には、現状の運転モードを維持してステップ１に戻る。また、確認できる場合には、ステップ１２に行く。このステップ１２において、マイコン１７は、人が在室するとともに就寝中であると判定し、就寝モード運転を行う。
【００３３】
この様にして、ＣＯ２センサ１６の検出した室内の二酸化炭素ガスの濃度に基づいて、人の在室か否かを判定し、不在の場合には、空気調和装置の運転を不在モード運転にして、その出力を通常運転よりも低下させている。したがって、不在にも係わらず、無駄に空気調和を行うことを極力防止することができる。
【００３４】
また、ＣＯ２センサ１６の検出した室内の二酸化炭素ガスの濃度に基づいて、人が活動中か否かを判定し、就寝中の場合には、空気調和装置の運転を就寝モード運転にして、その出力を通常運転よりも低下させている。そのため、室内機用送風機１２の送風音が小さくなり、送風音により眠りが妨げられることを防止することができる。また、就寝時の冷房や暖房のしすぎを防止することができる。その結果、快適に就寝することができる。
【００３５】
次に、ＣＯ２センサ１６の検出値に基づいて行われる防犯のフローを、図７のフローチャートに基づいて説明する。
外出時などにおいて防犯用のセキュリティ運転にする際には、空気調和装置の運転中・停止中にかかわらず、リモコン４のセキュリティスイッチ２２ｈを操作して、セキュリティ運転の指令をマイコン２４を介して送信部２３から発信する。すると、室内機３の受信部１４が受信し、セキュリティ運転の指令がマイコン１７に入力され、セキュリティ運転が行われる。セキュリティ運転の解除も、同様にして、リモコン４のセキュリティスイッチ２２ｈを操作することにより行われる。
【００３６】
そして、ステップ２１において、ＣＯ２センサ１６は部屋の二酸化炭素ガスの濃度を検出し、その検出値をマイコン１７に送信し、ステップ２２に行く。ステップ２２において、マイコン１７は、セキュリティ運転か否かを判断し、セキュリティ運転でない場合にはステップ２１に戻る。一方、セキュリティ運転の場合にはステップ２３に行く。
【００３７】
ステップ２３において、マイコン１７は、ステップ２１においてＣＯ２センサ１６から入力された検出値から二酸化炭素ガスの濃度の変動幅を求め、この変動幅が侵入判定設定値（この実施例の場合には、就寝判定設定値Ｈｈと同じ値）Ｈｈ以上か否かを判断する。そして、侵入判定設定値Ｈｈ未満の場合にはステップ２１に戻り、現状を維持する。一方、侵入判定設定値Ｈｈ以上の場合にはステップ２４に行く。
【００３８】
ステップ２４において、マイコン１７は、ＣＯ２センサ１６の検出ミス、雑音信号や外乱などによる誤作動を防止するため、予め設定されている基準時間（たとえば、約５分）の間、二酸化炭素ガス濃度の変動幅が侵入判定設定値Ｈｈ以上であることが継続しているか否かを判断する。そして、継続していない場合にはステップ２１に戻り、現状を維持する。一方、継続している場合にはステップ２５に行き、人が侵入したと判定し、ステップ２６に行く。ステップ２６において、マイコン１７は、警報装置１３を作動させ、ステップ２１に戻る。この警報装置１３は、警報音を発生する警笛装置、携帯電話などに連絡する緊急通報装置や、光などを発生する警告灯などで構成されている。
【００３９】
この様にして、セキュリティ運転の際に、二酸化炭素ガスの濃度の変動幅が所定値よりも大きくなると、人が侵入したと判断し、警報装置１３を作動させることができる。
【００４０】
この様にして、制御手段は、１）ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、人の在室かまたは不在かを判定し、不在と判定した場合に空気調和装置を不在モード運転にする不在判定手段、２）ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、活動中かまたは就寝中かを判定し、就寝中と判定した場合に空気調和装置を就寝モード運転にする就寝判定手段、３）セキュリティ運転に設定されている際に、前記ＣＯ２センサの検出した検出値に基づいて、侵入か否かを判定し、侵入と判定した場合に警報手段を作動させる侵入判定手段などを具備している。
【００４１】
この様に、制御手段は、上記手段以外にも、実行される各工程に対応して各工程を実行する手段を具備している。また、上記手段を全て具備する必要は必ずしもない。
【００４２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）基準時間や就寝判定基準の具体的値は、適宜選択可能である。また、不在判定用の基準時間、在室判定用の基準時間および侵入判定用の基準時間は、全て同じ値であることも可能であるし、また、互いに異ならしめることも可能である。また、基準時間は誤作動防止用であり、基準時間を設けることは好ましいが、必ずしも必要ではなく、他の手段で誤作動を防止することも可能である。
【００４３】
（２）各フローチャートのステップの順序は適宜変更可能である。たとえば、ステップ１はステップ２の後でも可能である。
（３）制御手段はマイコン１７で構成されているが、それ以外の構成でも可能である。
（４）マイコン１７は、ＣＯ２センサ１６の検出値が高い場合に、警報装置１３を作動させて、換気を促すことも可能である。
【００４４】
（５）不在か在室かの判断や活動中か就寝中かの判断などの具体的方法は、適宜変更可能であり、たとえば、活動中と就寝中との判別を室内の二酸化炭素ガスの濃度のレベルで判断することも可能である。すなわち、制御手段が、予め設定されている就寝レベルよりも、二酸化炭素ガスの濃度が高いと活動中と判断し、一方、二酸化炭素ガスの濃度が低いと就寝中と判断することも可能である。
（６）侵入を判定するための侵入判定設定値Ｈｈの値と、就寝中か否かを判定するための就寝判定設定値Ｈｈの値とを異ならしめることも可能である。
（７）実施例では、侵入を判定するための侵入判定を、二酸化炭素ガス濃度の変動幅で行っているが、二酸化炭素ガス濃度の値で行うことも可能である。たとえば、制御手段は、予め設定されている侵入判定設定値よりも、二酸化炭素ガスの濃度が高いと侵入者ありと判断し、警報を作動させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
ＣＯ２センサにより室内の二酸化炭素ガスの濃度を検出し空気調和装置を最適に運転制御することができる。したがって、人が在室しているか否か、また、就寝中か否かで運転が制御される空気調和装置に適用することが最適である。また、人が侵入した際に警報を発する空気調和装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は本発明における空気調和装置の室内機のカバーを外した状態の斜視図である。
【図２】図２は空気調和装置の制御用回路図である。
【図３】図３はリモコンの正面図である。
【図４】図４は室内機用マイコンの入出力図である。
【図５】図５はＣＯ２センサの検出の一例のタイムチャートである。
【図６】図６は空気調和装置の運転の概略のフローチャートである。
【図７】図７は警報作動のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１  室外機
３  室内機
４  リモコン
１６  ＣＯ２センサ
１７  室内機のマイコン（制御手段）
【図１】
2005226904.tif 000003
【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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