(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方開口の掘込部と、その掘込部の上方側に設けられ支持脚に支持された天部を有する座卓とを備えた掘こたつであって、
前記天部の下面に、複数の発熱体が設けられ、
前記発熱体は、前記天部の下面の中央部に配設された第１発熱体と、前記天部の下面における第１発熱体の周部に配設された第２発熱体とを備え、
前記第１発熱体と第２発熱体とは、夫々、互いに別個独立に発熱の制御が可能に構成されているとともに、掘こたつの内部の温度が所定温度まで上がった状態になれば前記第２発熱体の通電を停止し前記第１発熱体による発熱だけになるように構成されていることを特徴とする掘こたつ。
【請求項２】
前記第２発熱体は、ＰＴＣ面状発熱体であることを特徴とする請求項１記載の掘こたつ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘こたつに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上方開口の掘込部と、その掘込部の上方側に設けられ支持脚に支持された天部を有する座卓とを備えた掘こたつは広く知られている。この掘こたつとして、例えばその天部の下面における中央部に、高出力集中発熱体として最大出力（定格消費電力）略６００Ｗの赤外線ヒーターを設けるとともに、掘込部の内底面に、低出力分散発熱体として最大出力略１５０Ｗの発熱線からなる発熱体を設け、使用開始の立上り時には、夫々、フルパワーの６００Ｗ、１５０Ｗの出力で発熱することによって短時間で掘こたつの内部の全体の温度を高め、時間の経過により掘こたつ内の温度が上がった安定時には、掘こたつの電源自動入切の繰り返し操作によって天部に設けた略６００Ｗの高出力集中発熱体を１５０Ｗ程度の出力で発熱させるとともに、内底面に設けた略１５０Ｗの低出力分散発熱体を５０Ｗ程度の出力で発熱させるようにしたものが提案されている。
【０００３】
しかし、６００Ｗ出力可能な高出力集中発熱体を用いて、１５０Ｗ程度の低出力で発熱させるには、掘こたつの電源自動入切の繰り返し操作における入操作時に急激に温度が上がるため、入操作時の時間を短くしなければならず、電源自動入切の繰り返し操作を頻繁（例えば１分に１回程度）に行わなければならない。その結果、開閉器等の制御部品の寿命に悪影響を及ぼす恐れが高いとともに、リレー等の機械式開閉器の場合には、動作音が使用者によっては耳障りになる場合も多いという問題点がある。
【０００４】
尚、掘込部の内底面に設けた略１５０Ｗ出力可能な低出力分散発熱体を５０Ｗ程度の出力で発熱させる場合は、入操作時に、上記高出力集中発熱体の場合に比して温度が上がり難いため、上記高出力集中発熱体よりも電源自動入切の繰り返し操作の回数（例えば１０分に１回程度）が少なく、開閉器等の制御部品の寿命に悪影響を及ぼす恐れは少ない。
【０００５】
又、掘こたつとして、例えば座卓の下面に、複数の平板状の発熱体を、使用者の着座姿勢に応じて発熱体駆動部によって方向調整できるように、長方形状に配列したものが提案されている（特許文献１参照）。従って、このように構成された発熱体を使用者の足に向けることによって即座に足を暖めることも可能であり、小さい出力で、速暖性を高めることも可能となる。
【特許文献１】特開２００５−１６０８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のもののように、複数の平板状の発熱体を、発熱体駆動部によって方向調整できるようにしたのでは、製作コストが高く付いてしまう。
【０００７】
本発明は、使用開始時には、短時間で掘こたつの内部の全体を温めることができ、掘こたつの内部の温度が所定温度まで上った後は、電源自動入切の繰り返し操作を不要又は少なく抑えることのできる掘こたつ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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１は、上方開口の掘込部と、その掘込部の上方側に設けられ支持脚に支持された天部を有する座卓とを備えた掘こたつであって、前記天部の下面に、複数の発熱体が設けられ、前記発熱体は、前記天部の下面の中央部に配設された第１発熱体と、前記天部の下面における第１発熱体の周部に配設された第２発熱体とを備え、前記第１発熱体と第２発熱体とは、夫々、互いに別個独立に発熱の制御が可能に構成されているとともに、掘こたつの内部の温度が所定温度まで上がった状態になれば前記第２発熱体の通電を停止し前記第１発熱体による発熱だけになるように構成されていることを特徴とする掘こたつを提供する。
【００１０】
本発明の請求項２のように、前記第２発熱体は、ＰＴＣ面状発熱体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１によれば、天部の下面と、掘込部の内側面と、掘込部の内底面との少なくとも一面には、複数の発熱体が設けられ、発熱体は、夫々、互いに別個独立に発熱制御可能とされているため、例えば使用開始時は複数の発熱体をすべて発熱させれば、即座に、掘こたつの内部の温度をあげることができる。一方、時間の経過によって掘こたつの内部の温度が所定温度まで上がれば、例えば複数の発熱体の内の一つ以上の発熱を止めるようにすれば、適宜な温度に保持できる。従って、従来のように、例えば高出力可能な発熱体を低出力の状態による発熱にするために電源自動入切の繰り返し操作を開閉器等の制御部品に悪影響を及ぼす程度に頻繁に行わずに済ませることができる。
【００１２】
又、発熱体は、天部の下面の中央部に配設された第１発熱体と、天部の下面における第１発熱体の周部に配設された第２発熱体とを備えているため、例えば使用開始時は第１及び第２発熱体を作動させ、その後、掘こたつの内部の温度が所定温度まで上がった状態になれば第２発熱体の通電を停止し第１発熱体による発熱だけにすることにより、掘こたつの内部に入れた足の上後方側の肉付きの良い太もも部よりも上前方側の肉付きの悪いひざ関節付近を重点的に暖めることができる。このように、足の上後方側の肉付きの良い太もも部よりも上前方側の肉付きの悪いひざ関節付近を重点的に暖めるほうが、使用者は暖かさを強く感じることができ、採暖効率を高めることができる。
【００１３】
請求項２によれば、第２発熱体は、ＰＴＣ面状発熱体を有するものであり、このＰＴＣ面状発熱体は、所定の一定温度になるまでは電流が流れ易く、電源を入れると速やかに温度が上昇し、又、所定の一定温度まで上昇すると電流が流れ難くなって温度上昇し難くなるという特性を有するものである。従って、このような特性を有するＰＴＣ面状発熱体を第２発熱体として、天部の下面における第１発熱体の周部に配設することにより、使用開始時に、天部の下面における周部の温度を急速にあげることができ、使用者に速暖感を与えることができる。一方、一定の温度になった後は、天部の下面における周部の温度上昇を確実に抑えることができ、マイルドな暖房感を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の掘こたつの概略断面図、図２は、第１実施形態の掘こたつの天部の下面の天面用発熱体の説明図である。
【００１５】
第１実施形態の掘こたつ１は、掘込部２と、座卓３とを備えている。掘込部２は、上方が開口されたものから構成されており、側壁２１と、底壁２２とを備えている。
【００１６】
底壁２２は、内底面に、底面用発熱体２２ａを備えている。この実施形態の底面用発熱体２２ａは、図示しないが、１本の発熱線を内底面のほぼ全体に渡って、ほぼ一定の配線密度になるように配設し、最大出力略１５０Ｗの低出力分散発熱体とされている。
【００１７】
座卓３は、天部４と、天部４を下方側から支持した支持脚５とを備えている。天部４は、下面４ａに、天面用発熱体４１を備えている。天面用発熱体４１は、この実施形態では、天部４の下面４ａにおける中央部４ｂに配設された第１発熱体４２と、天部４の下面４ａにおける上記第１発熱体４２の周部４ｃ全体に配設された第２発熱体４３とから構成されている。
【００１８】
第１発熱体４２は、最大出力略４００Ｗの赤外線ヒーターから構成された高出力集中発熱体からなる。尚、この実施形態では、天部４の下面４ａを、左右方向にほぼ５等分するとともに、前後方向にほぼ３等分し、その前後左右の中央に区画形成された部分を中央部４ｂとし、その中央部４ｂに第１発熱体４２を配設しているが、中央部４ｂは、この形態のものに限らず、適宜変更できる。
【００１９】
例えば中央部４ｂを、上記のものよりも大きく又は小さく形成する、あるいは、中央部４ｂを、下面４ａの左右中央または前後中央から多少偏った位置に配設する等、適宜変更できる。
【００２０】
第２発熱体４３は、１本の発熱線４３ａから構成されるとともに、その発熱線４３ａが第１発熱体４２の周部に、ほぼ一定の配線間隔で配設され、最大出力略２００Ｗの低出力分散発熱体とされている。
【００２１】
又、この実施形態の掘こたつ１は、図示しないが、コントローラが設けられている。このコントローラは、底面用発熱体２２ａと、第１発熱体４２および第２発熱体４３との夫々に対して電源自動入切操作して通電を制御することにより、発熱を制御する。又、このコントローラは、掘こたつの内部の温度が設定温度になったことを検知する温度センサーを備えている。
【００２２】
このように構成された第１実施形態の掘こたつ１は、使用開始時には、コントローラにより底面用発熱体２２ａ、第１発熱体４２及び第２発熱体４３の夫々に対して電源自動入操作され、底面用発熱体２２ａ、第１発熱体４２及び第２発熱体４３に通電される。これにより、掘こたつの内部は、合計略７５０Ｗの出力で温められる。従って、掘こたつの内部の温度を短時間で上げることができる。
【００２３】
そして、掘こたつの内部の温度が、所定の設定温度になると、コントローラの温度センサーが検知し、第１発熱体４２に対して電源自動切操作して通電を止めるとともに、底面用発熱体２２ａに対して電源自動入切操作を繰り返すことによって、５０Ｗ程度の出力による発熱にするとともに、第２発熱体４３に対して電源自動入切操作を繰り返すことによって、１５０Ｗ程度の出力による発熱にする。
【００２４】
その際、最大出力略１５０Ｗの低出力分散発熱体である底面用発熱体２２ａと最大出力略２００Ｗの低出力分散発熱体の第２発熱体４３とを、夫々５０Ｗ程度、１５０Ｗ程度の出力状態による発熱にするため、電源自動入切操作の回数を、例えば従来のように最大出力略６００Ｗの高出力の発熱体を１５０Ｗ程度の出力による発熱にする場合に比べて少くできる。
【００２５】
従って、開閉器等の制御部品の寿命に悪影響を及ぼすおそれの少ないものにできるとともに、リレー等の機械式開閉器の場合における動作音が耳障りになるようなことを抑えることができる。
【００２６】
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態の掘こたつは、先の第１実施形態のものと同様に、図示しないが、底壁の内底面に、底面用発熱体を備えているとともに、図３に示すように天部１０４の下面１０４ａに、天面用発熱体１４１を備えている。底面用発熱体は、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。
【００２７】
又、天面用発熱体１４１は、先の第１実施形態のものと同様に、天部１０４の下面１０４ａにおける中央部１０４ｂに配設された第１発熱体１４２と、天部１０４の下面１０４ａにおける上記第１発熱体１４２の全周部１０４ｃに配設された第２発熱体１４３とから構成されている。
【００２８】
この第２実施形態における第１発熱体１４２は、最大出力略２００Ｗの赤外線ヒーターから構成された低出力集中発熱体からなる。又、第２発熱体１４３は、１本の発熱線１４３ａから構成された最大出力略４００Ｗの高出力分散発熱体からなる。
【００２９】
このように構成された第２実施形態においては、使用開始時には、コントローラにより底面用発熱体と、第１発熱体１４２及び第２発熱体１４３の夫々に対して電源自動入操作され、底面用発熱体と第１発熱体１４２と第２発熱体１４３とに通電される。これにより、掘こたつの内部は、合計略７５０Ｗの出力による発熱で温められ、掘こたつの内部の温度を短時間で上げることができる。
【００３０】
そして、掘こたつの内部の温度が、所定の設定温度になると、コントローラの温度センサーがそれを検知し、コントローラが第２発熱体１４３に対して電源自動切操作して通電を停止するとともに、第１発熱体１４２に対して電源自動入切操作を繰り返すことによって、１５０Ｗ程度の出力による発熱にする。又、底面用発熱体に対して電源自動入切操作を繰り返すことによって、５０Ｗ程度の出力による発熱にする。
【００３１】
この場合も、第１実施形態の場合と同様に、最大出力略１５０Ｗの低出力分散発熱体である底面用発熱体と最大出力略２００Ｗの低出力集中発熱体の第１発熱体１４２とを、夫々５０Ｗ程度、１５０Ｗ程度の出力状態による発熱にするため、例えば従来のように最大出力略６００Ｗの発熱体を１５０Ｗ程度の出力による発熱にする場合に比べて電源自動入切操作の回数を少くでき、開閉器等の制御部品の寿命に悪影響を及ぼすおそれの少ないものにできるとともに、リレー等の機械式開閉器の場合における動作音が耳障りになるようなことを抑えることができる。
【００３２】
又、この第２実施形態では、掘こたつの内部の温度が所定の設定温度になった後は、第２発熱体１４３の電源を切り、第１発熱体１４２を発熱させるため、掘こたつの内部に入れた足の上後部側の太もも部よりも上前部側のひざ関節付近Ｍ（図４参照）を重点的に暖めることができる。この足の上前部側のひざ関節付近Ｍは、掘こたつの内部に入れた足の上後部側の太もも部よりも肉付きが少なく、太もも部よりも暖かさを強く感じられ、その部分を重点的に暖め易くでき、採暖効率を高めることができる。第２実施形態のその他は、先の第１実施形態と同構成を採る。
【００３３】
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態の掘こたつ２００は、図４に示すように、掘込部２０２は、底壁２２２の内底面に底面用発熱体２２２ａを備えているとともに、側壁２２１の内側面に側面用発熱体２２１ａを備えている。
【００３４】
又、座卓２０３の天部２０４の下面２０４ａに、天面用発熱体２４１を備えている。天面用発熱体２４１は、先の第１実施形態のものと同様に、天部２０４の下面２０４ａにおける中央部２０４ｂに配設された第１発熱体２４２と、天部２０４の下面２０４ａにおける上記第１発熱体２４２の全周部２０４ｃに配設された第２発熱体２４３とから構成されている。
【００３５】
そして、この第３実施形態では、上記の側面用発熱体２２１ａ、底面用発熱体２２２ａ、及び第２発熱体２４３は、図５に示すように、夫々、発熱線から構成され、最大出力が、夫々、略２００Ｗ、略１５０Ｗ、略２００Ｗの低出力分散発熱体とされている。
【００３６】
又、上記の第１発熱体２４２は、最大出力略２００Ｗの赤外線ヒーターから構成された低出力集中発熱体とされている。
【００３７】
このように構成された第３実施形態においては、使用開始時には、コントローラにより側面用発熱体２２１ａ、底面用発熱体２２２ａ、第１発熱体２４２及び第２発熱体２４３の夫々に対して電源自動入操作され、それらに通電される。その際、天部の第１発熱体２４２及び第２発熱体２４３による最大出力は合計４００Ｗ程度であるが、掘こたつの内部は、合計略７５０Ｗの出力による発熱で温められ、掘こたつの内部の温度を短時間で上げることができる。
【００３８】
そして、掘こたつの内部の温度が、所定の設定温度になると、コントローラの温度センサーが検知し、コントローラが第２発熱体１４３及び側面用発熱体２２１ａに対して電源自動切操作して通電を停止する。又、底面用発熱体２２２ａに対して電源自動入切操作を繰り返すことによって５０Ｗ程度の出力による発熱にするとともに、第１発熱体２４２に対して電源自動入切操作を繰り返すことによって、１５０Ｗ程度の出力による発熱にする。これにより、図４に示すように、掘こたつ２００の内部に入れた足の上後部側の太もも部よりも上前部側のひざ関節付近Ｍを重点的に暖めることができ、採暖効率を高めることができる。
【００３９】
又、一般に、発熱体を発熱線から構成した場合に、例えば最大出力略３００Ｗ以上の高出力のものを得ようとすると、絶縁体劣化や過昇温防止の観点から発熱密度が制約され、その結果、線長を長くし、あるいは均熱性を高める等、コスト高になる設計が必要となる。場合によっては、発熱線を均熱板（アルミシ−ト）を介して積層した複層構造にする等、複雑な構造を採らざるを得ない。
【００４０】
しかし、上記第３実施形態においては、天面用発熱体２４１の発熱密度を下げることができ、コスト高になる設計を回避できる。
【００４１】
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態の掘こたつは、先の第３実施形態のものと同様に、底面用発熱体、側面用発熱体を備えているとともに、図６に示すように座卓の天部３０４の下面３０４ａにおける中央部に配設された第１発熱体３４２と第１発熱体３４２の周部に配設された第２発熱体３４３とを有する天面用発熱体３４１を備えている。
【００４２】
この第４実施形態における底面用発熱体、側面用発熱体、第１発熱体３４２及び第２発熱体３４３の天面用発熱体３４１は、図６、図７に示すように、夫々、発熱線から構成された低出力分散発熱体から構成されている。
【００４３】
又、この第４実施形態では、この図７に示すように、側面用発熱体、底面用発熱体、第１発熱体３４２及び第２発熱体３４３は、夫々、最大出力が略３５０Ｗ、略１５０Ｗ、略２００Ｗ、略５０Ｗのものとされている。尚、この側面用発熱体の最大出力略３５０Ｗは、前後左右の４つの側壁.のものの合計値である。
【００４４】
このように構成された第４実施形態においては、使用開始時には、コントローラにより側面用発熱体、底面用発熱体、第１発熱体３４２及び第２発熱体３４３の夫々に対して電源自動入操作され、それらに通電され、掘こたつの内部は、合計略７５０Ｗの出力による発熱で温められ、掘こたつの内部の温度を短時間で上げることができる。
【００４５】
そして、掘こたつの内部の温度が、所定の設定温度になると、コントローラの温度センサーが検知し、コントローラが第２発熱体３４３に対して電源自動切操作して通電を止める。又、側面用発熱体に対して電源自動入切操作を繰り返すことによって、１１０Ｗ程度の出力による発熱にし、底面用発熱体に対して電源自動入切操作を繰り返すことによって５０Ｗ程度の出力による発熱にする。更に、第１発熱体３４２に対して電源自動入切操作を繰り返すことによって、４０Ｗ程度の出力による発熱にする。このように全部の発熱体を低出力の発熱線から構成することにより、容易に且つ低コストで製作できる。
【００４６】
次に、第５実施形態について説明する。第５実施形態の掘こたつは、先の第４実施形態のものと同様に、座卓の天部の下面における中央部に配設された第１発熱体と第１発熱体の周部に配設された第２発熱体とを有する天面用発熱体を備えているとともに、側面用発熱体及び底面用発熱体４２２ａ（図８に図示）を備えている。
【００４７】
又、底面用発熱体４２２ａは、図８に示すように天面用発熱体と同様に、内底面４２０における中央部に配設された第３発熱体４２２ｂと第３発熱体４２２ｂの周部の全体に配設された第４発熱体４２２ｃとの互いに別個独立に発熱制御可能な２つの発熱体を備えている。
【００４８】
このように構成された第５実施形態においては、掘こたつの内部の温度が、所定の設定温度になると、コントローラの温度センサーが検知し、コントローラが天面用発熱体の第２発熱体及び底面用発熱体４２２ａの第４発熱体４２２ｃに対して電源自動切操作して通電を止める。又、底面用発熱体４２２ａの第３発熱体４２２ｂに対して電源自動入切操作を繰り返すことによって５０Ｗ程度の出力に維持させる。その他は、先の第４実施形態と同構成を採る。
【００４９】
このように構成することにより、掘こたつの内部の温度が所定の設定温度になった後は、足を載せる内底面４２０における周部の第４発熱体４２２ｃにより発熱させるため、省エネを図ることができる。
【００５０】
次に、第６実施形態について説明する。第６実施形態の掘こたつは、先の第３実施形態のものと同様に、側面用発熱体及び底面用発熱体を備えているとともに、図９に示すように座卓の天部５０４の下面５０４ａに天面用発熱体５４１を備えている。又、天面用発熱体５４１は、天部５０４の下面５０４ａにおける中央部に配設された第１発熱体５４２と第１発熱体５４２の周部に配設された第２発熱体５４３とを備えている。
【００５１】
この第６実施形態の第１発熱体５４２は、発熱線から構成されている。一方、第２発熱体５４３は、ＰＴＣ面状発熱体から構成されている。このＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）面状発熱体は、ＰＴＣ特性、即ち、温度が高くなると電気抵抗値が正の数の係数だけ変化する特性を有するものである。
【００５２】
詳しくは、このＰＴＣ面状発熱体は、例えば図１０に示すように、フィルム状の基材５５０の両端に、夫々、電極５５１、５５２を配設するとともに、その電極５５１、５５２間に、カーボンからなる伝導性粒子（図示せず）と樹脂からなる半導体粒子（図示せず）とを配したものから構成され、電極５５１、５５２間に電流を流すと、温度が低い場合は、伝導性粒子が連鎖を形成して、抵抗値が小さく電流が流れ易く、速やかに温度上昇し得る。一方、温度が高くなると、半導体粒子が膨張して上記伝導性粒子の連鎖を断ち、抵抗値が大きくなって電流が流れ難くなり、設定温度以上に温度が上がり難い。
【００５３】
このように構成された第６実施形態においては、天部５０４の下面５０４ａにおける第１発熱体５４２の周部に、ＰＴＣ面状発熱体からなる第２発熱体５４３を配設しているため、使用開始時には、天部５０４の下面５０４ａにおける周部の温度を急速にあげることができ、使用者に速暖感を与えることができる。一方、一定の温度になった後は、天部の下面における周部の温度上昇を確実に抑えることができ、マイルドな暖房感を得ることができる。
【００５４】
尚、上記第１〜第５実施形態では、分散発熱体として発熱線から構成しているが、発熱線から構成する形態のものに限らず、例えば上記第６実施形態で用いたＰＴＣ面状発熱体等の面状発熱体で構成しても良く、適宜変更できる。
【００５５】
又、上記実施形態では、天面用発熱体と底面用発熱体とを２つの発熱体から構成した場合を例示しているが、天面用発熱体又は底面用発熱体に代えて側面用発熱体を複数の発熱体から構成しても良い。又、天面用発熱体と底面用発熱体と側面用発熱体とのいずれかの一つ以上を３つ以上の発熱体から構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の掘こたつの概略断面図である。
【図２】第１実施形態の掘こたつの天面用発熱体の説明図である。
【図３】第２実施形態の掘こたつの天面用発熱体の説明図である。
【図４】第３実施形態の掘こたつの概略断面図である。
【図５】第３実施形態の掘こたつの各発熱体の最大出力等を表示した図表である。
【図６】第４実施形態の掘こたつの天面用発熱体の説明図である。
【図７】第４実施形態の掘こたつの各発熱体の最大出力等を表示した図表である。
【図８】第５実施形態の掘こたつの底面用発熱体の説明図である。
【図９】第６実施形態の掘こたつの天面用発熱体の説明図である。
【図１０】ＰＴＣ面状発熱体の要部拡大説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、２００    掘こたつ
２、２０２    掘こたつ
３、２０３    座卓
４２、１４２、２４２、３４２、５４２    第１発熱体
４３、１４３、２４３、３４３、５４３    第２発熱体
【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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