(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザに不快感を与えることなく、被調和室内の温度調整を均一かつ早急に行うことができる空気調和装置を提供すること。【解決手段】教室１０の天井４に対して略水平の風向Ｎ１に空気を吹き出す第１位置と、天井面に対して略垂直下方の風向Ｎ５に空気を吹き出す第２位置との間で、ルーバー５１を遥動させ、第１位置から第２位置に向けてルーバー５１を遥動させる場合、送風機の吹出風量を段階的に低減し、第２位置から第１位置に向けてルーバー５１を遥動させる場合、当該送風機の吹出風量を段階的に増加するように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内熱交換器及び送風機を収容する本体と、この本体の空気吹出口に空気の吹き出し方向を上下に変更するルーバーとを備え、このルーバーを上下に遥動させるスイング制御を行う空気調和装置において、  被調和室の天井面に対して略水平方向に空気を吹き出す第１位置と、この第１位置よりも下方に向いた第２位置との間で、前記ルーバーを遥動させるスイング制御手段を備え、前記第１位置から第２位置に向けてルーバーを遥動させる場合、前記送風機の吹出風量を段階的に低減し、前記第２位置から第１位置に向けてルーバーを遥動させる場合、当該送風機の吹出風量を段階的に増加する風量制御手段を備えることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第２位置は、前記天井面に対して略垂直下方向に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記風量制御手段は、前記第１位置の風量を最大風量に、前記第２位置の風量を最小風量に、これら第１位置と第２位置との間の風量を最小風量もしくは中間風量に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記風量制御手段は、被調和室の室温が設定温度に達すると、前記第１位置での風量を前記最大風量よりも少ない風量に設定することを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記スイング制御手段は、前記ルーバーのスイング制御時に、当該ルーバーを前記第１位置で所定時間停止させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記本体は、前記被調和室となる学校の教室の天井部から吊り下げられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項７】
室内熱交換器及び送風機を収容する本体と、この本体の空気吹出口に空気の吹き出し方向を上下に変更するルーバーとを備え、このルーバーを上下に遥動させるスイング制御を行う空気調和装置において、  被調和室の天井面に対して略水平方向に空気を吹き出す第１位置と、この第１位置よりも下方に向いた第２位置との間で、前記ルーバーを遥動させるスイング制御手段を備え、前記第１位置から第２位置に向けてもしくは第２位置から第１位置に向けてルーバーを遥動させる場合、両位置の間の吹出風量はその被調和室に存在する人の好みに応じて可変とする可変風量制御手段を備えることを特徴とする空気調和装置。
【請求項８】
請求項７に記載の可変風量制御手段とは、暑がりの人への風量を寒がりの人への風量より多く設定することを特徴とする請求項７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、空気吹出口にルーバーを備える空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、室内熱交換器及び送風機を収容する本体と、この本体の空気吹出口に空気の吹き出し方向を上下に変更するルーバーとを備え、このルーバーを上下に遥動させるスイング制御を行う空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の空気調和装置は、ルーバーを上下にスイング制御することで、室内熱交換器で熱交換された調和空気が被調和室内全体に行きわたり、被調和室内の温度分布を均一にしながら該室内の空調を行うことができる。また、被調和室の熱負荷が高い場合には、空気吹出口から吹き出される調和空気の風量を増加することで、被調和室内の温度を早急に設定温度に近づくように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２７２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の空気調和装置は、例えば、オフィスや学校の教室などの天井に吊り下げ、または天井空間に埋め込まれて設置されることが多い。このため、空気調和装置の設置位置の下方に人がいることもあり、この場合に、調和空気の風量を増加して吹き出すと、空気調和装置の下方にいる人に風速の高い風が直接当たったり、机の上に載っている書類や書籍のページが当該風で巻き上げられたりして、不快感を覚えるといった問題がある。これに対して、ルーバーを天井面に対して略水平の位置に固定して、調和空気を天井面に沿って吹出すことも考えられるが、この場合には、調和空気が偏って吹き出されるため、被調和室内に温度むらが生じるといった問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ユーザに不快感を与えることなく、被調和室内の温度調整を均一かつ早急に行うことができる空気調和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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、室内熱交換器及び送風機を収容する本体と、この本体の空気吹出口に空気の吹き出し方向を上下に変更するルーバーとを備え、このルーバーを上下に遥動させるスイング制御を行う空気調和装置において、被調和室の天井面に対して略水平方向に空気を吹き出す第１位置と、この第１位置よりも下方に向いた第２位置との間で、前記ルーバーを遥動させるスイング制御手段を備え、前記第１位置から第２位置に向けてルーバーを遥動させる場合、前記送風機の吹出風量を段階的に低減し、前記第２位置から第１位置に向けてルーバーを遥動させる場合、当該送風機の吹出風量を段階
的に増加する風量制御手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、被調和室の天井面に対して略水平方向に空気を吹き出す第１位置から、この第１位置よりも下方に向いた第２位置に向けてルーバーを遥動させる場合、送風機の吹出風量を段階的に低減し、第２位置から第１位置に向けてルーバーを遥動させる場合、当該送風機の吹出風量を段階的に増加する風量制御手段を備えるため、第１位置では、大風量の調和空気が天井面に沿って被調和室内に吹き出されることにより、この被調和室内の温度調整を均一かつ早急に行うことができる。さらに、第２位置では、第１位置よりも風量が低減されるため、空気調和装置が設置された近傍に位置する人に風速の高い風が直接当たるようなことが防止されるため、ユーザが不快感を覚えることを抑制すること
ができる。
【０００８】
この場合において、前記第２位置は、前記天井面に対して略垂直下方向に設定されている構成としても良い。また、前記風量制御手段は、前記第１位置の風量を最大風量に、前記第２位置の風量を最小風量に、これら第１位置と第２位置との間の風量を最小風量もしくは中間風量に設定してもよい。
【０００９】
また、前記風量制御手段は、被調和室の室温が設定温度に達すると、前記第１位置での風量を前記最大風量よりも少ない風量に設定してもよい。また、前記スイング制御手段は、前記ルーバーのスイング制御時に、当該ルーバーを前記第１位置で所定時間停止させてもよい。また、前記本体は、前記被調和室である学校の教室の天井部から吊り下げられる構成としてもよい。
【００１０】
更に、前記第１位置と、この第１位置よりも下方に向いた第２位置との間で、ルーバーを遥動させるスイング制御手段には、両位置の間の吹出風量はその被調和室に存在する人の好み、具体的には暑がりの人への風量を寒がりの人への風量より多く設定する可変風量制御手段を備える構成としても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被調和室の天井面に対して略水平方向に空気を吹き出す第１位置から、この第１位置よりも下方に向いた第２位置に向けてルーバーを遥動させる場合、送風機の吹出風量を段階的に低減し、第２位置から第１位置に向けてルーバーを遥動させる場合、当該送風機の吹出風量を段階的に増加する風量制御手段を備えるため、第１位置では、大風量の調和空気が天井面に沿って被調和室内に吹き出されることにより、この被調和室内の温度調整を均一かつ早急に行うことができる。さらに、第２位置では、第１位置よりも風量が低減されるため、空気調和装置が設置された近傍に位置する人に風速の高い風が直接当たるようなことが防止されるため、ユーザが不快感を覚えることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の空気調和装置の設置状態を示す図である。
【図２】天吊型空気調和装置の外観構成を示す斜視図である。
【図３】空気調和機本体の内部構造を示す断面図である。
【図４】空気調和機本体の内部構造を示す平面図である。
【図５】ルーバーモーターを駆動する制御装置のブロック図である。
【図６】空気吹出口から吹き出される風向を示す概略図である。
【図７】ルーバーにより制御される風向と風量との関係を示す図であり、Ａは室内温度が設定温度に達するまでの風向と風量との関係を示し、Ｂは室内温度が設定温度に達した以降の風向と風量との関係を示す。
【図８】他の実施形態の空気調和装置の設置状態の風向と風量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態にかかる空気調和装置が設置された状態を示す断面図である。この図１において、符号１０は、例えば、学校の教室であり、床２、前壁３ａ、後壁３ｂ、左窓壁、右窓壁、天井４により形成されている。
【００１５】
教室１０内の前壁３ａの壁面上部には黒板５が設けられ、当該壁面下部側の床２には箱状の教壇６が設けられている。この教壇６の後方（教師Ｔから見た前方）には教卓７が置かれ、それから所定距離を置いた後方には生徒Ｓ，Ｓ・・・用の多数の机８および椅子９が所定の間隔で複数列に並設されている。
【００１６】
本実施形態では、教室１０の後方における天井４には、この天井４から天吊型空気調和装置１が吊り下げ設置されている。この天吊型空気調和装置１は、教室１０の前壁３ａに空気吹出口４１を備え、この空気吹出口４１から教室１０の前方に向けて調和空気を吹き出している。また、この天吊型空気調和装置１は、空気吹出口４１に風向を変更させるためのルーバー（水平羽根）５１を備え、このルーバー５１を上下方向にスイング動作させることにより、図１に示すように、空気吹出口４１から吹き出された調和空気の風向を上下に変更することができる。なお、この実施形態では、教室１０の後壁３ｂから前壁３ａへ向けて調和空気を吹き出すように天吊型空気調和装置１が設置されているが、例えば、教室にベランダが隣接されているような場合には、このベランダ側の壁（例えば、左窓壁）から他方の壁（例えば、右窓壁）に向けて調和空気を吹き出すように天吊型空気調和装置１を設置するようにしてもよい。
【００１７】
次に、天吊型空気調和装置について説明する。
【００１８】
図２は、天吊型空気調和装置の外観構成を示す斜視図である。図３は、空気調和機本体の内部構造を示す断面図である。図４は、空気調和機本体の内部構造を示す平面図である。図２に示すように、天吊型空気調和装置１は、空気調和機本体（本体）１ａと、この空気調和機本体１ａの両側に位置する樹脂製のサイドカバー４５と、空気調和機本体１ａの下部（底部）側に配置された底パネル１４および吸込グリル３７とを備えている。  底パネル１４には、空気調和機本体１ａをコントロールするためのリモートコントローラ（以下、「リモコン」という）６０からの指示信号を受信する受信ユニット５３がその裏面に配置された受信窓５０が設けられている。
【００１９】
図３に示すように、空気調和機本体１ａは、天井から吊り下げられた吊りボルト１２に引っかけられて天井４の下面に設置・固定されている。この空気調和機本体１ａには、前面側に空気吹出口４１が設けられており、前面側から順に、室内熱交換器１５、送風機１３が配置されている。さらに、空気調和機本体１ａ内には、電装箱１１、冷媒配管２９等の各種機器類が収納されている。この電装箱１１内には、空気調和装置全体の動作を制御する制御装置５４が収容されている。  また、空気吹出口４１内には、風向を上下方向に調整するためのルーバー５１が回動自在に配置されている。このルーバー５１には、当該ルーバー５１を駆動するルーバーモーター５２（図２）が設けられ、このルーバーモーター５２としてステッピングモーターが採用され、当該ルーバーモーター５２は上記した制御装置５４に接続されている。
【００２０】
本構成の送風機１３は、図４に示すように、四台の送風機ユニット２１〜２４を備えており、これらは一台の送風機モーター２５で駆動される回転軸２７上に固定・配置されている。室内熱交換器１５は、図３に示すようにフィン・チューブ型の熱交換器であり、空気調和機本体１ａ内に斜めに設置される。この室内熱交換器１５には冷媒配管２９が接続され、この冷媒配管２９は空気調和機本体１ａの外に導出され、室外機（図示せず）の圧縮機、減圧装置、室外熱交換器等に接続される。
【００２１】
室内熱交換器１５の下方には、図３に示すように、発泡スチロール製のドレンパン３１が設置され、このドレンパン３１の下面には板金製パネル３３が設置される。ドレンパン３１のドレン溜まり３１ａには、図４に示すようにフレキシブルチューブ３２を介してドレンポンプユニット３５が接続され、このドレンポンプユニット３５に収容されるドレンポンプは、ドレン溜まり３１ａに収集されたドレンを吸い上げて空気調和機本体１ａの外に排出する。送風機１３の下方には、図３に示すように、樹脂製の吸込グリル３７が設置され、この吸込グリル３７には空気清浄用のフィルタ３９が取り付けられる。そして、送
風機１３が駆動されると吸込グリル３７およびフィルタ３９を通じて室内の空気が空気調和機本体１ａ内に吸い込まれ、この空気は室内熱交換器１５で熱交換された後に、ルーバー５１により風向が調整されて、空気吹出口４１を通じて室内に吹き出される。中仕切板４３は、空気調和機本体１ａの略中央を横断的に仕切る仕切板であり、送風機１３は、この中仕切板４３にて仕切られた室に配置されている。
【００２２】
図５は、ルーバーモーター５２及び送風機モーター２５を駆動する制御装置５４のブロック図である。  制御装置５４は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）７１と、書き換え可能な不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）７２とが基板に実装されて構成され、この制御装置５４には、ルーバーモーター５２、送風機モーター２５、受信ユニット５３及び室内温度センサー７３が接続されている。受信ユニット５３は、リモコン６０が有する送信ユニット６１と無線通信により接続され、このリモコン６０から送信された指示が受信ユニット５３を介して、制御装置５４のマイコン７１に伝達される。また、室内温度センサー７３は、教室１０内の温度を検出するものであり、本実施形態では、例えば、吸込グリル３７に設置されている。
【００２３】
マイコン７１は、図示しない記録媒体（例えばＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されている制御プログラムに基づいて、空気調和装置全体の制御を行うものである。特に、マイコン７１は、制御プログラムに基づいて、ルーバー５１（図２）、つまりルーバーモーター５２の動作を制御するものである。例えば、ルーバー５１を所定の位置で保持（固定）する制御やルーバー５１のスイング制御を行う。具体的に、マイコン７１は、リモコン６０の指令に応じて、ＥＥＰＲＯＭ７２を参照しルーバーモーター５２を制御する。本実施形態では、マイコン７１がルーバー５１をスイング制御するスイング制御手段として機能する。  マイコン７１は、ルーバー５１を保持（固定）する制御を行う場合、ルーバー５１の位置を複数の段階（例えば５段階）にリモコン６０の指令に応じて変更する制御を行う。また、マイコン７１は、ルーバー５１をスイング制御する場合、当該ルーバー５１を所定の範囲で遥動させるスイング動作を行う。このスイング制御は、例えば、リモコン６０に設けられたスイッチにより実行される。
【００２４】
また、マイコン７１は、制御プログラムに基づいて、送風機１３（図３）、つまり送風機モーター２５の動作も制御する。本実施形態では、送風機モーター２５は、風量を複数の段階（例えば、急風、強風、弱風の３段階）に変更可能に構成され、例えば、リモコン６０の指令、または、制御プログラムに応じて、送風機モーター２５を制御する。このため、本実施形態では、マイコン７１が送風機１３の吹出風量を制御する風量制御手段として機能する。
【００２５】
図６は、空気吹出口４１から吹き出される風向を示す概略図である。この図６において、Ｎ１〜Ｎ５は、ルーバー５１により設定された風向を示している。
【００２６】
本実施形態では、ルーバー５１の位置は、５段階に変更して設定できるようになっており、図６における風向Ｎ１〜Ｎ５に対応してルーバー５１の位置（すなわちルーバーモーター５２のステップ数が）設定される。具体的には、図６に示すように、天井４に略水平に吹き出す風向Ｎ１を設定する位置（第１位置）から、天井４に対して略垂直下方に吹き出す風向Ｎ５を設定する位置（第２位置）まで、ルーバー５１を遥動させることができ、この風向Ｎ１から風向Ｎ５に対応する位置の間でルーバー５１はスイング制御される。  この場合、マイコン７１は、スイング制御中に、ルーバー５１が風向Ｎ１を設定する位置（第１位置）に移動した場合には、この位置でルーバー５１を所定時間（例えば、５秒間）停止させる。これによれば、１サイクルのスイング動作における風向Ｎ１に対応する位置での吹き出し時間の割合が増えるため、教室１０内の温度調整を均一かつ早急に行うことができる。なお、風向Ｎ２〜Ｎ４は、上記した水平方向の風向Ｎ１と垂直下向きの風向Ｎ５との間に設定されるものであり、Ｎ２からＮ４へと移行するにつれて、風向が下向きに設定されている。
【００２７】
ところで、本実施形態では、天吊型空気調和装置１は、学校の教室１０の天井４に吊り下げ設置されており、図１に示すように、当該空気調和装置の設置位置の下方に生徒Ｓがいることもある。この場合、調和空気の風量を増加して略垂直下方（風向Ｎ５）に吹き出すと、空気調和装置の下方にいる生徒Ｓに風速の高い風が直接当たったり、机８の上に載っている書類や書籍のページが当該風で巻き上げられたりして、不快感を覚えるといった問題がある。これに対して、ルーバー５１を天井４に対して略水平の位置（風向Ｎ１に対応する位置）に固定して、調和空気を天井面に沿って吹出すことも考えられるが、この場合には、調和空気が偏って吹き出されるため、教室１０内に温度むらが生じるといった問題がある。
【００２８】
このため、本構成では、教室１０の天井４面に対して略水平の風向Ｎ１に空気を吹き出す第１位置と、天井４面に対して略垂直下方の風向Ｎ５に空気を吹き出す第２位置との間で、ルーバー５１を遥動させ、第１位置から第２位置に向けてルーバー５１を遥動させる場合、送風機１３の吹出風量を段階的に低減し、第２位置から第１位置に向けてルーバー５１を遥動させる場合、当該送風機１３の吹出風量を段階的に増加するように制御する。具体的には、図７Ａに示すように、風向Ｎ１に対応する位置では、風量が最大風量である急風に設定され、風向Ｎ２〜Ｎ４に対応する中間位置では強風に設定され、風向Ｎ５に対
応する位置では、風量が最小風量である弱風に設定されている。この構成によれば、第１位置では、急風の調和空気が天井面に沿って教室１０内に吹き出されることにより、この教室１０内の温度調整を均一かつ早急に行うことができる。さらに、第２位置では、弱風に設定されるため、空気調和装置が設置された下方に位置する生徒に風速の高い風が直接当たるようなことが防止されるため、ユーザが不快感を覚えることを抑制することができる。
【００２９】
また、本構成では、マイコン７１は、室内温度センサー７３を介して、教室１０内の室内温度を監視しており、この室内温度が設定温度に達した場合には、図７Ｂに示すように、風向Ｎ１に対応する第１位置での風量を急風から強風に設定を変更している。この構成によれば、教室１０内は十分に冷房、または暖房運転がなされているため、吹出風量を低下させて、冷房時に室温が過剰に低下する、もしくは、暖房時に室温が過剰に上昇するといった事態を防止できる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、マイコン７１は、第１位置の風量を急風に、第２位置の風
量を弱風に、これら第１位置と第２位置との間の風量を強風に設定しているため、ルーバー５１の位置に応じて、送風機１３の吹出風量を簡単に制御することができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、マイコン７１は、ルーバー５１のスイング制御時に、当該ルーバー５１を風向Ｎ１に対応する位置で所定時間停止させるため、１サイクルのスイング動作における風向Ｎ１に対応する位置での吹き出し時間の割合が増えるため、教室１０内の温度調整を均一かつ早急に行うことができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、空気調和機本体１ａは、学校の教室１０の天井４から吊り下げられる構成としたため、教室１０のように、多人数の人間が利用する空間であっても、ユーザに不快感を与えることなく、教室１０内の温度調整を均一かつ早急に行うことができる。
図８は他の実施形態の空気調和装置の設置状態の風向と風量との関係を示す図である。
【００３３】
図８において、教室に配置された生徒の体調や好みには個人差があり、例えば、生徒Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５は普通、Ｓ３は寒がり、Ｓ４は暑がりであった場合には、被調和室の天井面に対して略水平方向に空気を吹き出す第１位置Ｎ１と、この第１位置よりも下方に向いた第２位置Ｎ５との間でルーバーを遥動させる際に、個人差に応じて風量を変化させると言うものである。
具体的には、寒がりの生徒Ｓ３に対応するフラップ位置（風向）Ｎ３では風量は「弱」に、暑がりの生徒Ｓ４に対応するフラップ位置（風向）Ｎ４では風量は「強」に、夫々設定する。この図において、矢印の長さは風量を示している。
このように、被調和室の天井面４に対して略水平方向に空気を吹き出す第１位置Ｎ１と、この第１位置よりも下方に向いた第２位置Ｎ５との間で、ルーバー５１を遥動させるスイング制御手段を備え、第１位置Ｎ１から第２位置Ｎ５に向けてもしくは第２位置Ｎ５から第１位置Ｎ１に向けてルーバー５１を遥動させる場合、両位置の間の吹出風量はその被調和室に存在する人Ｓ３，Ｓ４の好みに応じて可変とする可変風量制御手段を備えるようにしても良い。
【００３４】
以上、本発明を本実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、空気調和装置として、天吊型空気調和装置の場合について説明したがこれに限るものではなく、空気吹出口に風向を上下方向に変更するルーバーを備え、このルーバーの制御を行う空気調和装置であれば、例えば、４方向天井カセット形、２方向天井カセット形、及び、１方向天井カセット形等の天井埋込型の空気調和装置においても適用することができる。  また、本実施形態では、ルーバーの風向を５段階に制御し、送風機の風量を３段階に制御する場合について説明したが、これに限るものではないのは勿論である。  また、本実施形態では、空気調和装置を学校の教室に設置する場合を説明したが、これに限るものではなく、オフィスに設置した空気調和装置においても適用することができる。また、本実施形態では、風向Ｎ２〜Ｎ４に対応するルーバー５１位置での送風機１３の吹出風量を強風に設定していたが、これに限るものではなく、教室１０内の熱負荷や生徒Ｓが風をどのように感じているかにより適宜変更しても良く、熱負荷が低く、十分に冷房または暖房できているのであれば、例えば、風向Ｎ４に対応する位置では風量を弱風に設定しても良い。更に、本実施形態では、図５において、いわゆるワイヤレスのリモコン６０を用いたが、これに限定するものではなく、制御装置５４からワイヤー（有線）で繋がったワイヤードリモコンを用いても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１  天吊型空気調和装置
１ａ  空気調和機本体（本体）
４  天井
１０  教室（被調和室）
１３  送風機
１５  室内熱交換器
２５  送風機モーター
３７  吸込グリル
４１  空気吹出口
５１  ルーバー
５２  ルーバーモーター
５４    制御装置
６０  リモコン
６１  送信ユニット
７１  マイコン（スイング制御手段、風量制御手段）
７３  室内温度センサー
Ｎ１〜Ｎ５  風向
【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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