(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、前記電極センサ間に発生した泡による抵抗値を電圧に変換する電圧変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電圧変換装置の電圧が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をＬ１まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数Ｈ１より低い回転数Ｈ２に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数Ｌ１より高い回転数Ｌ２に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数Ｈ２より低い回転数Ｈ３に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにした洗濯機。
【請求項２】
制御装置は、マイクロコンピュータ内部のＡＤ変換装置と判定回路とで構成した請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、電極センサ間に発生した泡による抵抗値に応じて周波数を変化させる周波数変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記周波数変換装置の周波数が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をＬ１まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数Ｈ１より低い回転数Ｈ２に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数Ｌ１より高い回転数Ｌ２に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数Ｈ２より低い回転数Ｈ３に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにした洗濯機。
【請求項４】
制御装置は、マイクロコンピュータにより周波数を判定し、その判定値が所定の値に到達すると、マイクロコンピュータ出力よりモータ回転数を下げるようにした請求項３記載の洗濯機。
【請求項５】
周波数変換装置の電源および周波数変換装置をマイクロコンピュータ回路から電気的絶縁を施した請求項３記載の洗濯機。
【請求項６】
周波数変換装置への電源の供給と、周波数変換装置からの信号の伝達を１つの磁気結合回路で行うようにした請求項３記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯行程にてモータの回転数を制御する洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の洗濯機は、洗濯行程にて、泡が水受け槽から溢れない程度に、マイクロコンピュータで、モータの回転数、回転時間、休止時間、およびその繰り返しを設定し、制御するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の構成では、洗剤の種類や量、水量、洗濯物の汚れ具合、洗濯物の量などにより泡立ちの程度が異なり、また、水量によっても泡溢れの条件が異なるため、これらの条件の最悪時においても泡が水受け槽から溢れない程度の制御をする必要があった。このように洗濯制御が条件の悪い状態に合わせてあるため、いろいろな条件下において洗濯制御はその最大能力、最大効率を発揮することができなかった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れないように洗濯できるようにし、洗濯性能を向上することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサ間に発生した泡による抵抗値を電圧変換装置により電圧に変換し、洗濯兼脱水槽を駆動するモータの動作を制御装置により制御するよう構成し、制御装置は、電圧変換装置の電圧が所定の値に到達すると、モータの回転数をＬ１まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数Ｈ１より低い回転数Ｈ２に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数Ｌ１より高い回転数Ｌ２に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数Ｈ２より低い回転数Ｈ３に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたものである。
【０００６】
これにより、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れないように洗濯することができ、洗濯性能を向上することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、前記電極センサ間に発生した泡による抵抗値を電圧に変換する電圧変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電圧変換装置の電圧が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をＬ１まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数Ｈ１より低い回転数Ｈ２に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数Ｌ１より高い回転数Ｌ２に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数Ｈ２より低い回転数Ｈ３に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたものであり、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御をすることができ、洗濯性能を向上することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、制御装置は、マイクロコンピュータ内部のＡＤ変換装置と判定回路とで構成したものであり、少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータの回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡が溢れないように洗濯することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、電極センサ間に発生した泡による抵抗値に応じて周波数を変化させる周波数変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記周波数変換装置の周波数が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をＬ１まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数Ｈ１より低い回転数Ｈ２に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数Ｌ１より高い回転数Ｌ２に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数Ｈ２より低い回転数Ｈ３に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたものであり、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御をすることができ、洗濯性能を向上することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、制御装置は、マイクロコンピュータにより周波数を判定し、その判定値が所定の値に到達すると、マイクロコンピュータ出力よりモータ回転数を下げるようにしたものであり、さらに少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータの回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡が溢れないように洗濯することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、周波数変換装置の電源および周波数変換装置をマイクロコンピュータ回路から電気的絶縁を施したものであり、マイクロコンピュータおよびモータ駆動回路等が商用電源と非絶縁の回路で構成されている場合に、絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、周波数変換装置への電源の供給と、周波数変換装置からの信号の伝達を１つの磁気結合回路で行うようにしたものであり、部品点数の削減、価格低下など一層合理的な回路構成としながら、マイクロコンピュータおよびモータ駆動回路などを商用電源と非絶縁の回路で構成している場合に、磁気結合回路により電極センサを絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１に示すように、洗濯機外枠１は水受け槽２を弾性的に支持し、水受け槽２内に洗濯兼脱水槽３を回転自在に設けている。水受け槽２の天面に蓋を設け、この蓋に天面開口部４を設けている。一対の電極センサ５は、水受け槽２の上部に設け、天面開口部４のすぐ上に配置している。勿論、水受け槽２の天面に蓋がなく、電極センサ５を水受け槽２の上部に設ける構成であっても構わない。モータ６は洗濯兼脱水槽３を駆動するものである。
【００１５】
電圧変換装置７は、電極センサ５間の泡の抵抗値を表す抵抗７ａと抵抗７ｂを直列に接続し、この両端に直流電源７ｃを接続している。
【００１６】
制御装置８は、抵抗８ａ、８ｂ、コンパレータ８ｃ、モータ駆動回路８ｄで構成し、直流電源７ｃ間に直列接続した抵抗８ａ、８ｂの接続点をコンパレータ８ｃの反転入力に接続している。抵抗７ａ、７ｂの接続点はコンパレータ８ｃの非反転入力に接続している。
コンパレータ８ｃの電源は、図示していないが、直流電源７ｃにより駆動している。コンパレータ８ｃの出力はモータ駆動回路８ｄに接続している。
【００１７】
ここで、モータ駆動回路８ｄは、コンパレータ８ｃの出力電圧がローのときは、モータ６を高い回転数で駆動し、ハイのときは低い回転数で駆動するように構成している。
【００１８】
上記構成において動作を説明する。モータ駆動回路８ｄによりモータ６は高い回転数で駆動しているとする。このとき、水受け槽２の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ５の両端に接触すると、等価抵抗７ａは小さい値となる。
【００１９】
これにより、コンパレータ８ｃの非反転入力電圧が反転入力電圧より低くなると、コンパレータ８ｃの出力はローからハイに変わる。コンパレータ８ｃの出力がハイになると、モータ駆動回路８ｄは低い回転数でモータ６を駆動する。
【００２０】
これにより、泡立ちは減少して泡は水受け槽２から溢れることなく、洗濯することができる。本発明は、洗濯兼脱水槽３を回転させて洗濯するようにした場合に、特に有効である。
【００２１】
（実施例２）
図２に示すように、制御装置９は、マイクロコンピュータ９ａとモータ駆動回路９ｄとで構成し、マイクロコンピュータ９ａには、ＡＤ変換回路９ｂと、このＡＤ変換回路９ｂにより得たデータを基に、抵抗７ａ、７ｂの分圧電圧が泡検知のレベルとなったかを判定する判定回路９ｃとを内蔵している。判定回路９ｃの出力は、上記実施例１と同様に、泡を検知したときはハイを出力し、泡を検知しないときはローを出力するようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００２２】
上記構成において動作を説明する。水受け槽２の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ５の両端に接触すると、等価抵抗７ａは小さい値となる。等価抵抗７ａと抵抗７ｂにより、その分圧した電圧はマイクロコンピュータ９ａのＡＤ変換回路９ｂに入力し、ＡＤ変換回路９ｂによりディジタル数値に変換される。
【００２３】
判定回路９ｃにおいては、その数値により泡発生と判断し、これをモータ駆動回路９ｄに伝達し、モータ駆動回路９ｄは低い回転数でモータ６を駆動する。
【００２４】
これにより、少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータ６の回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡は水受け槽２から溢れることなく、洗濯することができる。
【００２５】
（実施例３）
図３に示すように、周波数変換装置１０は、電極センサ５間の泡の抵抗値を表す抵抗１０ａと、発振回路１０ｂと、発振回路１０ｂの直流電源１０ｃとで構成している。発振回路１０ｂは抵抗１０ａの抵抗値により発振周波数が変化するよう構成している。
【００２６】
制御装置１１は、判定回路１１ａとモータ駆動回路１１ｂとで構成し、発振回路１０ｂの出力に判定回路１１ａを接続し、判定回路１１ａの出力にモータ駆動回路１１ｂを接続している。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００２７】
上記構成において動作を説明する。モータ駆動回路１１ｂによりモータ６は高い回転数で駆動しているとする。このとき、水受け槽２の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ５の両端に接触すると、等価抵抗１０ａは小さい値となり、発振回路１０ｂの発振周波数が変化する。
【００２８】
この発振周波数の情報が判定回路１１ａに伝達され、その周波数が泡検知の状態になると、モータ駆動回路１１ｂは判定回路１１ａからの情報により低い回転数でモータ６を駆動する。
【００２９】
これにより、発生する泡を検知したとき、モータ６の回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡は水受け槽２から溢れることなく、洗濯することができる。
【００３０】
（実施例４）
図４に示すように、制御装置１２は、マイクロコンピュータ１２ａ内の判定回路１２ｂと、モータ駆動回路１２ｃとで構成し、発振回路１０ｂの出力に、判定回路１２ｂを接続し、その出力をモータ駆動回路１２ｃに接続している。他の構成は上記実施例３と同じである。
【００３１】
上記構成において動作を説明する。モータ駆動回路１２ｃによりモータ６は高い回転数で駆動しているとする。このとき、水受け槽２の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ５の両端に接触すると、等価抵抗１０ａは小さい値となり、発振回路１０ｂの発振周波数が変化する。
【００３２】
この発振周波数の情報が判定回路１２ｂに伝達され、その周波数が泡検知の状態になると、モータ駆動回路１２ｃは判定回路１２ｂからの情報により低い回転数でモータ６を駆動する。
【００３３】
これにより、さらに少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータ６の回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡は水受け槽２から溢れることなく、洗濯することができる。
【００３４】
（実施例５）
図５に示すように、スイッチング電源１３は、１次スイッチング回路１３ａと、スイッチングトランス１３ｂと、２次出力回路１３ｃとで構成し、１次スイッチング回路１３ａと２次出力回路１３ｃとはスイッチングトランス１３ｂにより絶縁している。
【００３５】
発振回路１０ｂの直流電源は２次出力回路１３ｃから与えられ、これにより発振回路１０ｂは動作する。発振回路１０ｂの出力には磁気結合回路１４を接続し、これにより電気的絶縁を確保しながら、マイクロコンピュータ１２の判定回路１２ｂに周波数が入力される。他の構成は上記実施例３または４と同じである。
【００３６】
上記構成において動作を説明する。モータ駆動回路１２ｃによりモータ６は高い回転数で駆動しているとする。このとき、水受け槽２の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ５の両端に接触すると、等価抵抗１０ａは小さい値となり、発振回路１０ｂの発振周波数が変化する。
【００３７】
この発振周波数の情報が磁気結合回路１４を介して判定回路１２ｂに伝達され、その周波数が泡検知の状態になると、モータ駆動回路１２ｃは判定回路１２ｂからの情報により低い回転数でモータ６を駆動する。
【００３８】
このように、電極センサ５および泡抵抗を検知する発振回路１０ｂをマイクロコンピュータ１２ａの基準電位と分離することにより、マイクロコンピュータ１２ａおよびモータ駆動回路１２ｃなどを１次と非絶縁の回路で構成することが可能となる。
【００３９】
（実施例６）
図６に示すように、磁気結合回路１５は、マイクロコンピュータ１２ａ側（以下、１次側という）と、周波数変換装置１０側（以下、２次側という）との間に接続し、２次側に接続した直流整流回路１６は周波数変換装置１０の電源として働く。ダイオード１７は磁気結合回路１５の２次側の端子と、泡検知の発振回路１０ｂの出力との間に接続し、発振回路１０ｂの出力の逆バイアスを防止するものである。
【００４０】
抵抗１８は、マイクロコンピュータ１２ａからの発振出力１２ｂと磁気結合回路１５の１次側端子との間に接続している。ここで、マイクロコンピュータ１２ａからの発振出力１２ｄは泡検知の発振周波数より高い値とする。
【００４１】
ローパスフィルタ１９は、発振回路１０ｂにより磁気結合回路１５の２次側に生じた交流信号を第２の磁気結合回路１５により１次側に生じた出力をマイクロコンピュータ１２ａからの発振周波数と分離する。
【００４２】
磁気結合回路１５の１次側の一端はマイクロコンピュータ１２ａの基準電位と接続し、磁気結合回路１５の２次側の一端は周波数変換装置１０の基準電位と接続している。他の構成は上記実施例３または４と同じである。
【００４３】
上記構成において動作を説明する。マイクロコンピュータ１２ａの発振出力１２ｄからの発振出力により磁気結合回路１５を通して２次側に電力が供給され、直流整流回路１６により直流電源が作製される。これを電源として周波数変換装置１０の発振回路１０ｂは動作を開始し、電極センサ５の泡抵抗である抵抗１０ａの値に応じた発振周波数の信号を発振回路１０ｂの出力に出す。
【００４４】
発振回路１０ｂの出力信号により、磁気結合回路１５の２次側から１次側にこの信号が伝達されて１次側に現れる。この信号はマイクロコンピュータ１２ａからの出力信号に比べ低い周波数であるので、ローパスフィルタ１９の出力に、２次側の発振回路１０ｂの周波数のみが現れる。これをマイクロコンピュータ１２ａの判定回路１２ｂにより読んで、泡検知の周波数になると、モータ駆動回路１２ｃは低い回転数でモータ６を駆動する。
【００４５】
このように、マイクロコンピュータ１２ａおよびモータ駆動回路１２ｃ等が商用電源と非絶縁の回路で構成されている場合に、電極センサ５を絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【００４６】
（実施例７）
図４に示す制御装置１２は、モータ６の回転数を下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると初期の回転数よりは低い回転数に上昇し、再度泡を検知したときは先の回転数よりは高い回転数に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると２回目の回転数より低い回転数に上昇するというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数にモータ５を制御するようにしている。他の構成は上記実施例４〜６と同じである。
【００４７】
上記構成において図７を参照しながら動作を説明する。時刻Ｔ０から回転数Ｈ１でモータ６を回転しているとき、時刻Ｔ１で泡検知を行うと、回転数をＬ１まで下げる。これにより、泡が消滅したので時刻Ｔ２で回転数Ｈ１より低い回転数Ｈ２にモータ６の回転数を上げる。ここで、時刻Ｔ３で再び泡を検知したので、回転数をＬ２まで低下する。その後、時刻Ｔ４にて泡が消滅したので、回転数をＨ３まで上昇させモータ６を回転しつづける。泡が立たないためこの回転数にて回転を持続する。
【００４８】
このように、泡を検知するごとに、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数にモータ６を制御することで、洗剤、水量、衣類の汚れ具合その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、常に泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で、洗濯制御をすることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、前記電極センサ間に発生した泡による抵抗値を電圧に変換する電圧変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電圧変換装置の電圧が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をＬ１まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数Ｈ１より低い回転数Ｈ２に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数Ｌ１より高い回転数Ｌ２に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数Ｈ２より低い回転数Ｈ３に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたから、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御をすることができ、洗濯性能を向上することができる。
【００５０】
また、請求項２に記載の発明によれば、制御装置は、マイクロコンピュータ内部のＡＤ変換装置と判定回路とで構成したから、少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータの回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡が溢れないように洗濯することができる。
【００５１】
また、請求項３に記載の発明によれば、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、電極センサ間に発生した泡による抵抗値に応じて周波数を変化させる周波数変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記周波数変換装置の周波数が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をＬ１まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数Ｈ１より低い回転数Ｈ２に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数Ｌ１より高い回転数Ｌ２に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数Ｈ２より低い回転数Ｈ３に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたから、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御をすることができ、洗濯性能を向上することができる。
【００５２】
また、請求項４に記載の発明によれば、制御装置は、マイクロコンピュータにより周波数を判定し、その判定値が所定の値に到達すると、マイクロコンピュータ出力よりモータ回転数を下げるようにしたから、さらに少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータの回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡が溢れないように洗濯することができる。
【００５３】
また、請求項５に記載の発明によれば、周波数変換装置の電源および周波数変換装置をマイクロコンピュータ回路から電気的絶縁を施したから、マイクロコンピュータおよびモータ駆動回路等が商用電源と非絶縁の回路で構成されている場合に、絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【００５４】
また、請求項６に記載の発明によれば、周波数変換装置への電源の供給と、周波数変換装置からの信号の伝達を１つの磁気結合回路で行うようにしたから、部品点数の削減、価格低下など一層合理的な回路構成としながら、マイクロコンピュータおよびモータ駆動回路などを商用電源と非絶縁の回路で構成している場合に、磁気結合回路により電極センサを絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図２】  本発明の第２の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図３】  本発明の第３の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図４】  本発明の第４の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図５】  本発明の第５の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図６】  本発明の第６の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図７】  本発明の第７の実施例の洗濯機の要部動作タイムチャート
【符号の説明】
２  水受け槽
３  洗濯兼脱水槽
５  電極センサ
６  モータ
７  電圧変換装置
８  制御装置
【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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