(57)【要約】屋内に供給される商用電源の接地点を変化させて商用電源から発生する電磁波を低減させる適応型電磁波低減装置が開示される。電磁波低減装置は、電磁波発生部、電磁波検出部、インピーダンス可変部、及び制御部から構成される。電磁波発生部は外部変圧器の２次コイル端に連結されて電磁波を発生させる。電磁波検出部は電磁波発生部から発生する電磁波による検出信号を発生させ、インピーダンス可変部は電磁波発生部の接地点に対するインピーダンスを可変させる。制御部は電磁波検出部からの検出信号に基づいて電磁波が最小化される電磁波発生部内の接地点が選択されるようにインピーダンス可変部を制御する。したがって、回路構成が簡単であり、誤動作可能性が小さく、製作コストが低減する電磁波低減装置を提供することができる。2012528515.tif 000003
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給される交流電源を商用電源に変換させる変圧器の２次コイル端に連結され、前記２次コイルから発生する電磁波に相応する電磁波を発生させる電磁波発生部；
前記電磁波発生部から発生する前記電磁波を検出し、検出した前記電磁波に相応する検出信号を発生させる電磁波検出部；
前記電磁波発生部内の接地点に対するインピーダンスを可変させるインピーダンス可変部；及び
前記電磁波発生部からの前記検出信号に基づいて、前記電磁波が最小化される条件で前記インピーダンス可変部内の前記接地点に対する前記インピーダンスが選択されるように前記インピーダンス可変部を制御する制御部
を含む、適応型電磁波低減装置であって、
前記インピーダンス可変部が、抵抗、及びＲＣ並列回路、及び前記抵抗と前記ＲＣ並列回路のうちいずれか一つを選択するためのスイッチを含み、
前記制御部が、前記スイッチを制御して前記抵抗及び前記ＲＣ並列回路のうちいずれか一つを選択し、選択した一つを前記接地点に連結させる、適応型電磁波低減装置。
【請求項２】
前記電磁波発生部が、前記変圧器の前記２次コイル端を入力とする補助変圧器を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電磁波発生部が、前記補助変圧器の２次コイル端の出力を直流電流に変換して電磁波低減装置の動作に必要な直流電源を供給する整流器を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記補助変圧器が、その内部の１次コイルにセンタータップを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記電磁波検出部が、前記電磁波発生部から発生する前記電磁波を受信するアンテナを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記電磁波発生部が、前記アンテナを通じて受信した前記電磁波に対応するパルスを生成するパルス発生器をさらに含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記パルス発生器により生成された前記パルスのうち所定の基準サイズ及び／または所定の基準幅より大きい前記パルスを前記検出信号として見なす、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は適応型電磁波低減装置に関するもので、より詳細には、屋内に供給される商用電源の接地点を変化させて商用電源から発生する電磁波を低減させる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に家庭や事務室などに供給される商用交流（ＡＣ）電源は単相２線式や単相３線式コンセントを通じて供給される。交流電源を利用するテレビ、コンピュータなどの電子機器においては電磁波が発生する。電磁波は他の電子機器の駆動に影響を及ぼして誤作動を誘発する恐れがあるだけでなく、人体に悪影響を及ぼすことが知られている。
【０００３】
ところが、交流電源の接地点の位置によって交流電源の入力側から発生する電磁波の量が変わる原理が知られている。交流電源の入力側の接地状態のうち、電磁波を最小に発生する接地状態に切り替えることによって、電磁波の量が少ない接地状態を維持する装置が韓国特許第０５９２７３０号（特許文献１）に提案されている。
【０００４】
図１及び図２はそれぞれ韓国特許第０５９２７３０号（特許文献１）の図２及び図５を示す図面である。
【０００５】
図１に示したように、上記特許文献の接地ライン検出／接地装置は、第１端子１０ａ及び第２端子１０ｂ、電源部３０、検出部５０、パルス発生部４０、接地選択部６０、制御部７０、表示部８０、スイッチ９１、及び本体コンセント端子２０ａ、２０ｂ、及び２０ｃを備える。
【０００６】
第１端子１０ａ及び第２端子１０ｂが家庭や事務室内に設けられたコンセントに接続されると、接地ライン検出／接地装置は商用交流電源の供給を受ける。本体コンセント端子２０ａ、２０ｂ、及び２０ｃは、ＴＶまたはコンピュータのような電子製品が接地ライン検出／接地装置に接続される端子である。したがって、第１端子１０ａと第２端子１０ｂを通じて入力された商用交流電源は本体コンセント端子２０ａ、２０ｂ、及び２０ｃを通じて電子製品に供給される。この時、スイッチ９１はユーザーの操作により接地ライン検出／接地装置を通して電子製品に供給される電源を切り替えることができるように機能する。
【０００７】
電源部３０は第１端子１０ａ及び第２端子１０ｂから供給される交流電源を直流（ＤＣ）電源に変換させ、検出部５０は電源部３０から発生する電磁波をその内部のアンテナを利用して検出する。パルス発生部４０は検出部５０により検出した電磁波の量に比例するパルスを発生させ、制御部７０はパルス発生部４０から発生したパルスのサイズまたは幅によって接地選択部６０を駆動する。表示部８０は現在発生する電磁波の状態を外部に表示する。
【０００８】
図２は図１の接地選択部６０の細部構成を示す図面である。図２に示したように、接地選択部６０は第１リレー６１、第２リレー６２、第１インピーダンスＣ５及びＲ５、及び第２インピーダンスＣ６及びＲ６を含む。
【０００９】
第１インピーダンスＣ５及びＲ５及び第２インピーダンスＣ６及びＲ６はそれぞれ、キャパシタＣ５及びＣ６及び抵抗Ｒ５及びＲ６を備えるＲＣ並列回路から構成されている。
【００１０】
第１リレー６１は、制御部７０の制御によって第１端子１０ａと第２端子１０ｂを選択的に接地させる。そして、第２リレー６２は、制御部７０の制御によってスイッチングされ、第１端子１０ａまたは第２端子１０ｂの接地側のインピーダンスを可変させる。
【００１１】
例えば、図２に示したような状態で第２リレー６２がターンオンされる場合に、第１端子１０ａは第１インピーダンスＣ５及びＲ５及び第２インピーダンスＣ６及びＲ６を通じて接地される。反面、図２のような状態で第２リレー６２がターンオフされる場合、第１端子６１は第１インピーダンスＣ５及びＲ５を通じて接地される。したがって、接地選択部６０による第１端子１０ａ及び第２端子１０ｂの接地状態は、第１リレー６１及び第２リレー６２の動作の組み合わせによって、４種類の接地状態を有することができる。
【００１２】
しかし、前述した韓国特許第０５９２７３０号（特許文献１）の接地ライン検出／接地装置は次のような問題点を有している。
【００１３】
第一に、ＴＶやコンピュータなどのように電磁波発生を減少させるための対象になる電子製品が本体コンセント端子２０ａ、２０ｂ、及び２０ｃに接続されるように構成することによって、一つの接地ライン検出／接地装置が一つの電子製品だけを対象に電磁波を低減する機能しか備えていない。
【００１４】
したがって、ユーザーは電磁波発生量の低減を望む各電子製品ごとに接地ライン検出／接地装置を用意し、これをまずコンセントに接続した状態で接地ライン検出／接地装置に電子製品を接続しなければならない。
【００１５】
第二に、図２に示したような接地選択部６０の構成において、前述したように２個のリレー６１及び６２のスイッチング状態の組み合わせによって理論的には４種類のインピーダンス選択、すなわち接地ラインの選択が可能であるが、実際には２種類のインピーダンス選択だけ可能である。これは交流電源の特性上、第１リレー６１が第１端子１０ａと第２端子１０ｂのうち、いずれか一つを選択してもその結果は同一であるので、実際には接地点を変化させる機能を行うことができないためである。即ち、接地ライン検出／接地装置は一度コンセントに接続すると、その接続状態を変化させないで使用するようになるが、現実的に接続状態が変化しないにも拘わらず接続状態が反対に変化する場合があり、第１リレー６１はこれに対応するために備えたものであるので、実際には不要な部分に該当するためである。
【００１６】
結果的に、従来の接地ライン検出／接地装置は第１インピーダンスＣ５及びＲ５が常時選択された状態で、第２リレー６２により第２インピーダンスＣ６及びＲ６が追加的に選択されているか否かだけを選択する結果になる。このような回路構成は、第１リレー６１の不要な付加、及び第１リレー６１を制御するための制御部７０の制御方式の複雑化、そしてこれによる製品製造コストの上昇と、誤動作可能性の増加を引き起こすだけである。前述したような従来の接地ライン検出／接地装置を実際に製作してみると、第１リレー６１の２種類スイッチング状態で同一の結果が出る。これは制御部７０の判断に混乱を生じて適切なスイッチング状態を決定できないようになり、これによって逆に電磁波が増加する誤動作が頻繁に発生する結果を引き起こす。
【００１７】
第三に、図２に示すような接地選択部６０の構成において、インピーダンス６１及び６２が全てＲＣ並列回路から構成されていて、接地点の変化のための第２リレー６２のスイッチング状態の変更時、インピーダンスの変化が大きくないため、電磁波が顕著に低減しない問題点がある。
【００１８】
すなわち、通常、インピーダンスは純抵抗、ＲＣ回路、またはＲＬ回路から構成されるが、電子回路でインピーダンスは主に純抵抗またはＲＣ並列回路から構成される。これはＲＬ回路の場合磁束の発生を誘発して回路の他部分に影響を及ぼす可能性が大きいためである。ところが、図２の回路においては、第１インピーダンスＣ５及びＲ５がＲＣ並列回路から構成されており、また第２インピーダンスＣ６及びＲ６もＲＣ並列回路から構成されることによって、同種のインピーダンスによって全体インピーダンス変化のサイズに制限があるようになる。理論的には第１インピーダンスＣ５及びＲ５と第２インピーダンスＣ６及びＲ６のＲ値とＣ値の差を大きくすることで、インピーダンス変化を増大させることが可能であるが、第１端子１０ａと第２端子１０ｂを通じて入力される電源の電流と電圧量の範囲によって適切に動作できるキャパシタンスの値の範囲に制限があるため、実際にはインピーダンス変化を増大させることが非常にむずかしい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】韓国特許第０５９２７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
したがって本発明の一つの目的は、屋内に供給される商用電源から発生する電磁波を適応的に減少させる一方、一つの装置で全ての電子製品に対する電磁波の低減が可能になるよう商用電源自体の電磁波を低減させることによって、各電子製品ごとに電磁波低減用装置を備えなければならない不便さを解消することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、インピーダンスの可変を通した接地ラインの可変機能を実現し、実質的には不要な構成を排除することによって、回路構成が簡単で製作コストが低減し、誤動作可能性が小さい適応型電磁波低減装置を提供することにある。
【００２２】
本発明のもう一つの目的は、接地点の変化のためのスイッチング状態の変更時のインピーダンス差を増大できる回路を簡単な構成により実現した適応型電磁波低減装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記目的を達成するために本発明は、外部から供給される交流電源を商用電源に変換させる変圧器の２次コイル端に連結され、前記２次コイルから発生する電磁波に相応する電磁波を発生させる電磁波発生部；前記電磁波発生部から発生する前記電磁波を検出し、検出した前記電磁波に相応する検出信号を発生させる電磁波検出部；前記電磁波発生部内の接地点に対するインピーダンスを可変させるインピーダンス可変部；及び前記電磁波発生部からの前記検出信号に基づいて、前記電磁波が最小化される条件で前記インピーダンス可変部内の前記接地点に対する前記インピーダンスが選択されるように、前記インピーダンス可変部を制御する制御部；を含む適応型電磁波低減装置を提供する。ここで、インピーダンス可変部は、抵抗、及びＲＣ並列回路、及び抵抗とＲＣ並列回路のうちいずれか一つを選択するためのスイッチを含み、制御部はスイッチを制御して抵抗及びＲＣ並列回路のうちいずれか一つを選択し、その一つを接地点に連結させる。
【００２４】
好ましくは、前記電磁波発生部は前記変圧器の前記２次コイル端を入力とする補助変圧器を含む。好ましくは、前記電磁波発生部は、前記補助変圧器の２次コイル端の出力を直流電流に変換して電磁波低減装置の動作に必要な直流電源を供給する整流器を含む。好ましくは、前記補助変圧器は、その内部の１次コイルにセンタータップを備える。
【００２５】
好ましくは、前記電磁波検出部は、前記電磁波発生部から発生する前記電磁波を受信するアンテナを含み、前記電磁波発生部は、前記アンテナを通じて受信した前記電磁波に対応するパルスを生成するパルス発生器をさらに含む。好ましくは、前記制御部は、前記パルス発生器により生成された前記パルスのうち、所定の基準サイズ及び／または所定の基準幅より大きい前記パルスを前記検出信号として見なす。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、一つの電磁波低減装置でも屋内の全ての負荷に対してインピーダンス可変により電磁波低減動作を行うことができ、実質的にインピーダンス可変の効果がない不要な構成を排除することができる。したがって、回路構成が簡単であり、誤動作可能性が小さく、製作コストが低減する電磁波低減装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の上記の目的、特徴、および利点は、添付の図面と組み合わせることで、当業者により明らかとなる。
【図１】従来の電磁波低減装置の一例として韓国特許第０５９２７３０号の図２を示した図面である。
【図２】従来の電磁波低減装置の一例として韓国特許第０５９２７３０号の図５を示した図面である。
【図３】本発明に係る適応型電磁波低減装置の外観を示した図面である。
【図４】図３の適応型電磁波低減装置の内部構成を示したブロック図である。
【図５】図４の電磁波発生部の内部構成を示した図面である。
【図６】図４のパルス発生器により発生したパルスの一例を示した図面である。
【図７】図４のインピーダンス可変部の回路構成を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
図３は本発明に係る適応型電磁波低減装置の外観を示した図面である。
【００２９】
本発明に係る適応型電磁波低減装置１００は、ケーシング１１０内に電磁波を低減させるための回路を備え、ケーシング１１０の外側には家庭や事務室内のコンセントに差し込んで接続する第１端子１１１、第２端子１１２及び第３端子１１３が設けられている。第１端子１１１及び第２端子１１２は交流電源が供給される端子であり、第３端子１１３は接地側に連結される接地端子である。ケーシング１１０は、電磁波低減装置１００がコンセントに接続されるのに適したサイズに製作される。
【００３０】
前述した韓国特許第０５９２７３０号とは異なり、本発明に係る適応型電磁波低減装置１００は電子製品が接続される特定の端子を備えていない。これは本発明の適応型電磁波低減装置が一つの負荷（電子製品）に対する電磁波を低減させるのではなく、屋内の全ての負荷に供給される商用電源自体に対して電磁波が低減するように設計したためである。したがって、本発明の適応型電磁波低減装置１００は、屋内のどのコンセントに接続されても構わないが、好ましくは外部から供給される交流電源を屋内に供給される商用電源に変圧させる変圧器に最も隣接した位置、例えば屋内のコンセントのうち、屋内に設けられた分電盤に回路的に最も隣接したコンセントに接続される。
【００３１】
図４は図３の適応型電磁波低減装置の内部構成を示したブロック図である。本発明に係る適応型電磁波低減装置は、電磁波発生部１２０、電磁波検出部１３０、制御部１４０、インピーダンス可変部１５０、及び表示部１６０を含む。
【００３２】
外部から供給される交流電源は、通常屋外に設けられた変圧器２００の１次コイル２０１に入力され、２次コイル２０２で最終的に商用電源に変換して出力される。ここで屋外に設けられた変圧器２００の構成を簡略に説明する。変圧器２００は１次コイル２０１及び２次コイル２０２を備え、１次コイル２０１側と２次コイル２０２側には図４に示したように接地線がそれぞれ備えられている。また、１次コイル２０１と２次コイル２０２にはそれぞれセンタータップ２０１ａ及び２０２ａを備えている。
【００３３】
前述したように適応型電磁波低減装置は、変圧器２００の２次コイル２０２側に第１端子１１１及び第２端子１１２が並列に連結されることによって、２次コイル２０２に接続される。この時、第３端子１１３は変圧器２００の２次コイル２０２側の接地線に連結される。
【００３４】
電磁波発生部１２０は、２次コイル２０２から供給される電源により電磁波を発生させる。電磁波発生部１２０は２次コイル２０２側から供給を受ける商用電源によって電磁波を発生させることのできるいかなる回路でも構成できる。図５は電磁波発生部１２０の一例を示した図面である。
【００３５】
図５に示したように、本実施形態における電磁波発生部１２０は補助変圧器１２０ａ及び整流器１２０ｂを含む。
【００３６】
補助変圧器１２０ａは１次コイル１２１と２次コイル１２２を備えている。この時、１次コイル１２１の二つの入力端および１つの接地端はそれぞれ、第１端子１１１、第２端子１１２、及び第３端子１１３に連結される。１次コイル１２１はセンタータップ１２１ａを備えている。整流器１２０ｂは例えばブリッジダイオード回路で構成され、２次コイル１２２の出力端から出力される交流電源を直流電源に切り替える。整流器１２０ｂの出力Ｖｏｕｔは、本発明の適応型電磁波低減装置１００内の各構成の動作に必要な直流電源を供給する機能を行う。
【００３７】
このような構成によれば、変圧器２００の２次コイル２０２側に並列連結された補助変圧器１２０ａによって変圧器２００の２次コイル２０２側から発生する電磁波ノイズに相応する電磁波が発生する。したがって、補助変圧器１２０ａは電磁波発生部１２０の主な機能を担い、整流器１２０ｂは電磁波低減装置自体の動作に必要な直流電源を生成する。したがって、電磁波発生部１２０は実質的に電源としての機能も兼ねるようになる。
【００３８】
電磁波検出部１３０は、電磁波発生部１２０から発生する電磁波を検出し、検出した電磁波に相応する検出信号を発生させる。図４に示したように、電磁波検出部１３０はアンテナ１３１及びパルス発生器１３２を含む。アンテナ１３１は電磁波発生部１２０から発生する電磁波を受信する。パルス発生器１３２はアンテナ１３１を通じて受信した電磁波に対応するパルスを生成する。パルス発生器１３２により発生したパルスは制御部１４０に伝送される。
【００３９】
制御部１４０はパルス発生器１３２により生成されたパルスのうち、所定の基準サイズ及び／または所定の基準幅より大きいパルスを検出信号として見なす。すなわち、図６はパルス発生器１３２により発生するパルスの一例を示した図面で、パルス発生器１３２により発生するパルスのうちには、そのサイズが基準サイズＶｒｅｆより大きいものと小さいものがあり、その幅が基準幅Ｗより大きいものと小さいものがある。制御部１４０はこのようなパルスのうち、基準サイズＶｒｅｆ及び／または基準幅Ｗより大きいパルスだけに対して電磁波により誘発されたパルスである検出信号として見なす。ところが、基準サイズＶｒｅｆだけに基づいて検出信号を判別する場合は、瞬間的なパルスのうち、サイズだけが大きいパルスに対しても検出信号として見なすこともあり、基準幅Ｗだけに基づいて検出信号を判別する場合にはサイズが非常に小さなパルスに対しても検出信号として見なすこともある。したがって、前述したように基準サイズＶｒｅｆと基準幅Ｗの両方が所定の基準値より大きい場合に対して検出信号として見なすことが好ましい。
【００４０】
制御部１４０は、電磁波検出部１３０から受けた検出信号に基づいて、電磁波が最小化される条件で接地点が選択されるようにインピーダンス可変部１５０を制御する。
【００４１】
インピーダンス可変部１５０は、図４及び図５に示したように電磁波発生部１２０内の補助変圧器１２０ａの１次コイル１２１側の接地端に連結され、補助変圧器１２０ａの１次コイル１２１の接地端側のインピーダンスを可変させる。これによってインピーダンス可変部１５０は実質的に１次コイル１２１側の接地点を変化させることによって、電磁波発生を最小化する機能を行う。
【００４２】
図７は図４のインピーダンス可変部１５０の回路構成を示した図面である。インピーダンス可変部１５０は、第１インピーダンスＲ１、第２インピーダンスＲ２及びＣ２、及びスイッチ１５３から構成されている。第１インピーダンスＲ１は純抵抗から構成されており、第２インピーダンスＲ２及びＣ２はＲＣ並列回路から構成されてよく、スイッチ１５３はリレーから構成されている。
【００４３】
制御部１４０は、スイッチ１５３を制御して、第１インピーダンスＲ１ならびに第２インピーダンスＲ２及びＣ２のうちいずれか一つを選択して２次コイル２０２端に連結させる。この構成において、制御部は、パルス発生器１３２から検出信号が少なく発生するように、すなわち電磁波発生部１２０から電磁波が少なく発生するように、スイッチ１５３のスイッチング状態を制御する。したがって、補助変圧器１２０ａの１次コイル１２１側で電磁波発生が最小化されるようにインピーダンスが変化し、これにより電磁波が最小化されるように接地点が可変する。
【００４４】
このように電磁波が少なく発生するように制御部１４０によりスイッチ１５３を制御する方式は多様に構成できる。
【００４５】
例えば、制御部１４０は、パルス発生器１３２からの検出信号が単位時間当り一定数を超えて検出される場合、スイッチ１５３のスイッチング状態を変換して、第１インピーダンスＲ１と第２インピーダンスＲ２及びＣ２の両方に対して検出信号を比較し、このうち検出信号が少なく検出されるスイッチング状態を選択する。このような二つのスイッチング状態の比較は、単位時間当り検出信号の数が一定レベルを超える場合に行うようにすることもでき、一定時間間隔で周期的に行うようにすることもできる。その外にも多様な方式で変形できる。
【００４６】
一方、本発明においては、図５に示したように補助変圧器１２０ａの１次コイル１２１がセンタータップ１２１ａを備えている。これは、屋内に商用電源を供給する変圧器２００自体がセンタータップ２０１ａを備えていることに対応するように構成したものである。すなわち、変圧器２００での電磁波ノイズ発生環境と同一の環境になるように補助変圧器１２０ａの１次コイル１２１側を構成することによって、実際に変圧器２００の２次コイル２０２から発生する電磁波に正確に対応する電磁波が補助変圧器１２０ａの１次コイル１２１で得られるようにしたものである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のような本発明によれば、電磁波低減装置をそれぞれの負荷（電子製品）ごとに採用するものでなく、一つの電磁波低減装置でも屋内の全ての負荷に対してインピーダンス可変により電磁波低減動作を行うので、ユーザーの便宜性が増大する長所がある。
【００４８】
また、実質的にインピーダンス可変の効果がない不要な構成が排除されて回路構成が簡単で、誤動作可能性が最小化され、製作コストが低減するようになる。
【００４９】
また、本発明によれば、可変的に選択されるインピーダンスが抵抗とＲＣ並列回路から構成されるので、２個のＲＣ並列回路を採用する方式に比べて、インピーダンスの変化が大きいため、接地点の効果的な変化が可能であり、且つその回路構成が非常に簡単である長所がある。
【００５０】
本発明を図面に記載したいくつかの例示的な実施形態によって記述したが、これは説明のためだけのものである。当業者ならば多くの変形及び修正がなされ得ることがわかるはずである。したがって本発明の真の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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