JP2010112697A - 省エネ支援装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】省エネ支援装置20は、通信部31,32と、総電力量算出部36aと、低COP電力量算出部45bと、余地報生成部45cと、表示部42とを備える。通信部31,32は、空調機10a,10eについての運転データを取得する。総電力量算出部36aは、運転データに基づいて、空調機10a,10eの総消費電力量を求める。低COP電力量算出部45bは、運転データに基づいて、空調機10a,10eが所定値以下のCOPで運転していた時に消費した電力量である低COP消費電力量を求める。余地情報生成部45cは、総消費電力量及び低COP消費電力量に基づいて、省エネルギー化余地の大小を判断するための省エネ余地情報を生成し、表示部42はこれを表示する。
【選択図】図6
Description
図1は、本発明の一実施形態に係る省エネ支援装置20を有する省エネ支援システム1の構成図である。本実施形態に係る省エネ支援システム1は、複数のオフィスや複数のテナントが入居しているビル等の建物に用いられるシステムである。図1の省エネ支援システム1は、主として、空調機10a,10eと、省エネ支援装置20とで構成されている。
次に、本実施形態に係る省エネ支援装置20の構成について説明する。本実施形態に係る省エネ支援装置20は、コントローラ30と補助装置40とで構成されている。
コントローラ30は、図3に示すように、空調用通信部31、電力量計用通信部32(空調用通信部31及び電力量計用通信部32は、取得部に相当)、補助装置用通信部33、操作パネル34、記憶部35及び制御部36を有する。
総電力量算出部36aは、各空調機10a,10eの消費電力量を含む運転データに基づいて、各空調機10a,10eの総消費電力量Etlを、比較対象電力量として算出する。具体的には、総電力量算出部36aは、1つの室外機11a,11eにおける系統毎の消費電力量の、所定期間内における積算値を、総消費電力量として算出する。つまり、総電力量算出部36aは、一室SqA,SqE毎の、所定期間内における各空調機10a,10eの総消費電力量Etlを算出する。従って、総消費電力量Etlには、各室外機11a,11eが消費した電力量の所定期間内における積算値である総消費電力量Eoと、各室内機12a〜12d,12e〜12fが消費した電力量の所定期間内における積算値である総消費電力量Elkとが含まれる。
空調能力算出部36bは、各空調機10a,10eの運転データに基づいて、各空調機10a,10eの空調能力Qを推定する。具体的には、空調能力算出部36bは、各室内機12a〜12hにおける蒸発器または凝縮器のエンタルピ差に冷媒循環量Gを乗じることによって空調能力を算出する。ここで、冷房時の空調能力Qcは、蒸発器のエンタルピ差Δicに冷媒循環量Gを乗じることによって算出され(Qc=Δic×G)、暖房時の空調能力Qhは、凝縮器のエンタルピ差Δihに冷媒循環量Gを乗じることによって算出される(Qh=Δih×G)。
補助装置40は、図5に示すように、コントローラ用通信部41、表示部42(報知部に相当)、操作部43、記憶部44及び制御部45を有する。
COP算出部45aは、各空調機10a,10eのCOPを算出する。言い換えると、COP算出部45aは、1つの室外機11a,11eにおける系統毎、つまり一室SqA,SqE毎にCOPを算出する。ここで、各空調機10a,10eのCOPとしては、機器COPとシステムCOPとが挙げられるが、本実施形態では、COP算出部45aがシステムCOPを算出する場合を例に採る。システムCOPは、各空調能力Qを、各空調機10a,10eにおける総消費電力量Etlで除算することで求められる(システムCOP=Q/Etl)。
低COP電力算出部45bは、コントローラ用通信部41がコントローラ30から受信した各空調機10a,10eの運転データに基づいて、各空調機10a,10eが所定値以下のCOPで運転していた時に消費した電力量である低COP消費電力量を求める。具体的には、低COP電力算出部45bは、コントローラ30の総電力量算出部36aにより運転データに基づいて算出された所定期間単位毎(つまり、1時間単位毎)の各空調機10a,10eの総消費電力量Etlの中から、COP算出部45aによって求められた各空調機10a,10eのCOPが定格COPの1/2以下である場合の総消費電力量Etlを抽出し、これを低COP消費電力量とする。例えば、部屋SqA内における空調機10aのとある1時間の間のCOPが定格COPの1/2以下である場合には、低COP電力算出部45bは、該当する時間の空調機10aの総消費電力量Etlを低COP消費電力量と決定する。
余地情報生成部45cは、各空調機10a,10eの総消費電力量及び低COP消費電力量に基づいて、省エネルギー化余地の大小を判断するための省エネ余地情報を生成する。具体的には、余地情報生成部45cは、低COP電力算出部45bによって算出された低COP電力算出量を、各空調機10a,10e毎に1ヶ月単位で積算していく。また、余地情報生成部45cは、総電力量算出部36aにより求められた各空調機10a,10eの総消費電力量(つまり、COPが定格COPの1/2以下である場合の消費電力量と、COPが低い状態ではない場合の消費電力量との和)についても、各空調機10a,10e毎に一ヶ月単位で積算していく。そして、余地情報生成部45cは、各空調機10a,10e毎に、積算した1ヶ月間の総消費電力量に対し、積算した1ヶ月間の低COP消費電力量(つまり、COPが定格COPの1/2以下であった場合の総消費電力量)が占める割合を、省エネ余地情報として生成する。これにより、1ヶ月間において、空調機10a,10eそれぞれの1ヶ月あたりの総消費電力量を100%とした場合の、低COP消費電力量をパーセントで示した情報が、省エネ余地情報として得られる(図6参照)。このような省エネ余地情報を、余地情報生成部45cは、各空調機10a,10eについて、かつ所定期間(ここでは、1ヶ月単位)毎に生成する。
画面情報生成部45dは、余地情報生成部45cによって生成された省エネ余地情報が表示部42に表示されるための画面情報を生成する。具体的には、画面情報生成部45dは、図6に示すように、空調機10a,10e毎にかつ1ヶ月毎に生成された省エネ余地情報を、1つの建物内における各部屋SqA,SqEに設置された空調機10a,10e同士を比較可能に一画面に並べるべく、画面情報を生成する。これにより、表示部42には、図6に示すように、個々の空調機10a,10eの省エネ余地情報が一画面に表示されるため、省エネ支援システム1を利用するユーザは、どの部屋SqA,SqEに設置された空調機10a,10eにおいて省エネ余地の程度が高いのかを判断し易くなる。特に、図6には、空調機10a,10eそれぞれの総消費電力量(つまり、COPが定格COPの1/2以下である場合の消費電力量と、COPが低い状態ではない場合の消費電力量との和)に対する低COP消費電力量の割合が、横軸を月、縦軸を消費電力量比(%)として表示された画面p1の一例が示されている。つまり、図6では、空調機10a,10eの総消費電力量に対する低COP消費電力量の割合が、日時に関する情報と共にパーセントで表示されている。そのため、ユーザは、定格COPの1/2以下のCOPで運転している状態がどのくらいの割合でかついつ行われているかを判断し易くなる。
次に、本実施形態に係る省エネ支援装置20が行う動作について、図7を用いて説明する。
(A)
本実施形態に係る省エネ支援装置20によると、総消費電力量及び低COP消費電力量に基づいて、総消費電力量に対する低COP消費電力量の比率である省エネ余地情報が生成され、表示される。このような省エネ余地情報、つまりは空調機10a,10eの消費電力量に関する情報により、省エネ支援システム1を利用するユーザは、省エネの余地がある空調機10a,10eを容易に把握することができる。従って、ユーザは、省エネの余地が大きいと判断される空調機10a,10eに対し、消費されるエネルギーを削減するべく、策を講じることができる。
また、本実施形態に係る省エネ支援装置20によると、総消費電力量に対する低COP消費電力量の割合が省エネ余地情報として表示される。これにより、ユーザは、空調機10a,10eが効率の悪い運転をどの程度行っているかを知ることができるため、総消費電力量に対し、消費されるエネルギーを削減できる余地がどのくらいの割合あるかを把握することができる。
また、本実施形態に係る省エネ支援装置20によると、図6に示すように、COPが定格COPの1/2以下である場合の消費電力量(即ち、低COP消費電力量)がパーセントで表されるため、ユーザは、空調機10a,10eがどれくらいの割合で効率の悪い運転を行っているかを、容易に把握することができる。
また、本実施形態に係る省エネ支援装置20によると、図6に示すように、複数の空調機10a,10eそれぞれにおける省エネ余地情報は、比較可能に表示される。そのため、ユーザは、各空調機10a,10eにおいて省エネ余地がどの程度あるかを一度に知ることができる。従って、ユーザは、各空調機10a,10eの省エネ余地の程度を比較し、消費エネルギーを削減する対策を例えば省エネ余地の大きい順に優先順位をつけて行うことができる。
また、本実施形態では、図6に示すように、省エネ余地情報が、日時に関する情報と共に表示される。これにより、ユーザは、空調機10a,10eが効率の悪い運転をいつ行ったかを知ることができる。
(a)
上記実施形態では、省エネ支援装置20が、コントローラ30と補助装置40とで構成されている場合について説明した。しかし、省エネ支援装置20は、2つの装置に分かれて構成されているのではなく、1つの装置で構成されていてもよい。
上記実施形態では、図6に示すように、省エネ余地情報が、各空調機10a,10eの総消費電力量に対する低COP消費電力量の割合で示される場合について説明した。しかし、省エネ余地情報は、図8の画面p2に示すように、各空調機10a,10eの総消費電力量そのもの(即ち、総消費電力量の絶対量)と低COP消費電力量そのもの(即ち、総消費電力量の絶対量)とを同時に、つまりは1グラフ上で表すような形態であってもよい。つまり、この場合の省エネ余地情報は、総消費電力量の絶対量と低COP消費電力量の絶対量とからなる情報と言える。図8の画面p2では、各空調機10a,10eについての総消費電力量の絶対量が低COP消費電力量の絶対量とは異なる色で付されており、総消費電力量の絶対量及び低COP消費電力量の絶対量は視覚的に把握可能に表示されている。画面p2により、ユーザは、各空調機10a、10eが効率の悪い運転をどの程度行っているかを、視覚的に容易に把握することができる。
また、上記実施形態に係る図6では、省エネ余地情報が、横軸を月数(即ち、日付に関する情報)として示される場合について説明した。しかし、省エネ余地情報は、図9の画面p3に示すように、外気温度に関する情報と共に表示されてもよい。具体的に、図9では、横軸を外気温度、縦軸を消費電力量比(%)としており、図6と同様、省エネ余地情報を各空調機10a,10eの総消費電力量に対する低COP消費電力量の割合として示している。
上記実施形態では、省エネ余地情報が、各空調機10a,10eの総消費電力量に対する低COP消費電力量の割合で示される場合について説明した。しかし、省エネ余地情報は、基準消費電力量と低COP消費電力量との差分であってもよい。ここで、基準消費電力量とは、空調機10a,10eが所定値以下(具体的には、定格COPの1/2以下)のCOPで運転していた時において、その空調機10a,10eのCOPが所定値(具体的には、定格COP)であったと仮定した場合に消費された電力量である。即ち、基準消費電力量は、効率の悪い運転が行われなかった場合の、理想の電力量であると言える。言い換えると、基準消費電力量は、空調機10a,10eのCOPが理想値であった場合の消費電力量である。尚、所定値としては、定格COP以外に、建物全体の平均COPであることもできる。
上記実施形態では、省エネ余地情報が、空調機の総消費電力量に対する低COP消費電力量の割合で示される場合について説明した。しかし、省エネ余地情報は、定格COPに対する実際のCOPの割合(以下、定格COP比と言う)で示されていても良い。定格COP比が1より小さい場合には、実際のCOPが定格COPよりも低いことを意味し、定格COP比が1である場合には、実際のCOPが定格COPと等しいことを意味する。また、定格COP比が1より大きい場合には、実際のCOPが定格COPよりも高いことを意味する。
上記実施形態では、図6に示すように、各空調機10a,10eの省エネ余地情報が、空調機10a,10e別のグラフで示された場合を例に取り説明した。しかし、省エネ余地情報は、図14(a)(b)に示すように、横軸に空調機、縦軸に消費電力量(kWh)または消費電力量比(%)とするグラフで示されても良い。つまり、各空調機10a,10eの省エネ余地情報は、1つのグラフで示されても良い。
更に、省エネ余地情報は、図16に示すように、低COP電力消費量が、総消費電力量の10%以上であった空調機がどの程度あるかが分かるような形態で表示されてもよい。図16では、横軸を総消費電力量、縦軸を低COP消費電力量とし、各空調機の消費電力量を点で示し、各空調機10a,10eの総消費電力量“10%”を線で示している。この図16からすると、総消費電力量が“10%”以上であった空調機が、空調機10eの1台であったことがわかる。
次に、空調機の設置台数が2台以上である場合の省エネ余地情報の表示例を示す。
図18では、低COP情報が総消費電力量の絶対量であって、高COP情報が高COP消費電力量の絶対量であると説明した。しかし、図20の画面p8に示すように、低COP情報は、総消費電力量に対する低COP消費電力量の割合をパーセントで表した情報であって、高COP情報は、総消費電力量に対する高COP消費電力量の割合をパーセントで表した情報であってもよい。低COP情報及び高COP情報からなる省エネ余地情報を、図18のように絶対量で表すか、それとも図20のように相対量で表すかは、ユーザが好みに応じて設定することができる。図21は、省エネ余地情報を、絶対量で表すのか、それとも相対量で表すのかを設定するための画面p9を示している。この画面p9は、図18や図20に示すような省エネ余地情が表示部42に表示される前に表示される。
また、図18,20,22の各画面p7,p8,p10上の省エネ余地情報は、選択可能に表示されていてもよい。図23は、図18の画面p7において、各室内機10a〜10mの省エネ余地情報を示している各グラフが選択可能に表示されており、画面p7上から任意のグラフが選択された場合に表示される画面p11等を示す図である。例えば、画面p7において、空調機10j(即ち、空調機名称“10j”)の省エネ余地情報を示すグラフが選択されたとする。この場合、選択された空調機10jについての低COP消費電力量の絶対量及び総消費電力量の絶対量が、時系列的に表示される(図23の画面p11,12,13参照)。
ここでは、上述したその他の実施形態(h)〜(j)よりも更に、設置されている空調機の台数が多い場合の、省エネ余地情報の表示方法について、図24を用いて説明する。以下では、設置された空調機の台数が100台以上である場合を例に取る。
図18,20では、省エネ余地情報が、低COP消費電力量に関する低COP情報及び高COP消費電力量に関する高COP情報を含む場合を図示した。しかし、表示される省エネ余地情報は、低COP情報のみ、もしくは高COP情報のみであってもよい。尚、この場合に適用される省エネ支援装置は、その他の実施形態(h)で説明した図19に係る補助装置140と、図3に係るコントローラ30または図11に係るコントローラ130とで構成される。
上記実施形態では、低COP消費電力量のみが求められる場合について説明し、その他の実施形態(h)等では、低COP消費電力量及び高COP消費電力量が求められる場合について説明した。しかし、本発明に係る省エネ支援装置は、各空調機の運転データに基づいて高COP消費電力量のみが求められても良い。この場合、省エネ支援装置の構成要素の1つである補助装置は、図19において低COP電力量算出部145bが設けられていない構成を取る。
上記実施形態では、図1に示すように、空調機10a,10eが所謂個別分散型の空調機である場合について説明したが、空調機のタイプは、これに限定されない。例えば、空調機は、1台の室外機に対し1台の室内機が接続された、所謂セパレート型の空調機であってもよい。この場合、本発明に係る省エネ支援装置は、各室内機または各室外機に接続され、各空調機についての省エネ余地情報を表示することができる。
上記実施形態では、図2に示すように、一室につき1つの系統の空調機が設置されている場合について説明した。つまり、上記実施形態では、1台の室外機11a及び4台の室内機12a〜12dからなる空調機10aが一室内SqAに、1台の室外機11e及び4台の室内機12e〜12hからなる空調機10eが一室内SqEにそれぞれ設けられている場合について説明した。しかし、本発明に係る省エネ支援装置は、一室内に(即ち、1つの空調対象空間内に)、複数系統の空調機が設置されている場合であっても適用することができる。
上記実施形態では、省エネ余地情報が、省エネ支援装置20における補助装置40の表示部42上に表示される場合について説明した。しかし、省エネ余地情報は、ユーザに報知されればよく、例えば音声でのアナウンス、音声及び表示との組み合わせによってユーザに報知されてもよい。
上記実施形態では、電力量の積算及び空調能力の推定動作が、1時間毎に行われる場合について説明した。しかし、電力量の積算及び空調能力の推定動作が行われる時間間隔は、1時間に限定されず、例えば24時間毎に行われても良い。尚、24時間の間に運転データが変化するような場合には、空調能力の推定動作は、該運転データに基づいて適宜行われ、推定したその時々の推定結果の平均値が1日の空調能力として決定されてもよい。
上記実施形態では、図7に示すように、省エネ余地情報が1ヶ月毎に12ヶ月分表示されると説明した。しかし、省エネ余地情報が表示される単位及び量は、これに限定されない。例えば、省エネ余地情報は、1日毎に1ヶ月分表示されてもよい。
上記実施形態では、COP算出部45aが、各空調機10a,10eのシステムCOPを算出すると説明した。しかし、COP算出部は、各空調機10a,10eの機器COPを算出してもよい。機器COPは、空調能力算出部36bによって算出された各空調機10a,10eの空調能力Q(具体的には、QcやQh)を、各系統における室外機のみの総消費電力量Eo’で乗算することによって求められる(機器COP=Q/Eo’)。
上記実施形態に係る低COP電力算出部45bは、各空調機10a,10eのCOPが定格COPの1/2以下である場合の総消費電力量を、低COP消費電力量としていた。しかし、低COP消費電力量を決定する際の条件は、これに限定されない。例えば、低COP電力算出部は、各空調機10a,10eのCOPが定格COPの3/4以下や定格COP以下である場合の総消費電力量を、低COP消費電力量としてもよい。更に、低COP電力算出部は、定格COPに関係なく、各空調機10a,10eのCOPが目標とする下限のCOP以下(例えば、2.0以下)である場合の総消費電力量を、低COP消費電力量としてもよい。
10a,10e 空調機
11a,11e 室外機
12a,12b,12c,・・・12h 室内機
20 省エネ支援装置
30 コントローラ
31 空調用通信部
32 電力量計用通信部
33 補助装置用通信部
34 操作パネル
35 記憶部
36 制御部
36a 総電力量算出部
36b 空調能力算出部
40 補助装置
41 コントローラ用通信部
42 表示部
43 操作部
44 記憶部
45 制御部
45a COP算出部
45b 低COP電力算出部
45c 余地情報生成部
45d 画面情報生成部
145e 高COP電力算出部
p151 表示選択情報
Claims (15)
- 空調機(10a,10e)の省エネルギー化を支援する省エネ支援装置(20)であって、
前記空調機(10a,10e)についての運転データを取得する取得部(31,32)と、
前記取得部(31,32)が取得した前記運転データに基づいて、前記空調機(10a,10e)の総消費電力量あるいは基準消費電力量を比較対象電力量として求める第1電力量算出部(36a,136a)と、
前記取得部(31,32)が取得した前記運転データに基づいて、前記空調機(10a,10e)が所定値以下のCOPで運転していた時に消費した電力量である低COP消費電力量を求める第2電力量算出部(45b)と、
前記比較対象電力量及び前記低COP消費電力量に基づいて、省エネルギー化余地の大小を判断するための省エネ余地情報を生成する情報生成部(45c)と、
前記省エネ余地情報を報知する報知部(42)と、
を備える、省エネ支援装置(20)。 - 前記省エネ余地情報は、前記総消費電力量に対する前記低COP消費電力量の割合である、
請求項1に記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記省エネ余地情報は、前記総消費電力量を100%とした場合の前記低COP消費電力量をパーセントで表した情報である、
請求項2に記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記基準消費電力量は、前記空調機(10a,10e)が所定値以下のCOPで運転していた時において、前記空調機(10a,10e)のCOPが所定値であったと仮定した場合に消費されたであろう電力量であって、
前記省エネ余地情報は、前記基準消費電力量と前記低COP消費電力量との差分である、
請求項1に記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記省エネ余地情報は、前記総消費電力量の絶対量と前記低COP消費電力量の絶対量とからなる情報であって、
前記報知部(42)は、前記空調機(10a,10e)についての前記総消費電力量の絶対量と前記低COP消費電力量の絶対量とが視覚的に把握可能なように、前記省エネ余地情報を表示する、
請求項1に記載の省エネ支援装置(1)。 - 前記取得部(31,32)は、複数の前記空調機(10a,10e)から各前記空調機(10a,10e)の前記運転データを取得し、
前記第1電力量算出部(36a,136a)及び前記第2電力量算出部(45b)は、前記比較対象電力量及び前記低COP消費電力量それぞれを前記空調機(10a,10e)毎に算出し、
前記情報生成部(45c)は、前記省エネ余地情報を前記空調機(10a,10e)毎に生成し、
前記報知部(42)は、各前記空調機(10a,10e)の前記省エネ余地情報を、比較可能に表示する、
請求項1〜5のいずれかに記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記報知部(42)は、複数の前記空調機(10a〜10m)それぞれの前記省エネ余地情報を、前記低COP消費電力量の多い前記省エネ余地情報から順に1つの図表内に表示する、
請求項6に記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記報知部(42)は、
複数の前記空調機(10a〜10e)それぞれの前記省エネ余地情報を、1つの図表内に選択可能に表示し、
前記省エネ余地情報が選択された場合、選択された前記省エネ余地情報に対応する前記空調機についての前記低COP消費電力量の絶対量及び前記総消費電力量の絶対量を時系列的に表示する、
請求項6または7に記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記取得部(31,32)は、1つの空調対象空間内に設置された複数の前記空調機(10a,10e)それぞれから、前記運転データを取得する、
請求項6〜8のいずれかに記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記報知部(42)は、前記省エネ余地情報を、日時に関する情報と共に表示する、
請求項1〜9のいずれかに記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記報知部(42)は、前記省エネ余地情報を、外気温度に関する情報と共に表示する、
請求項1〜9のいずれかに記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記空調機(10a〜10m)が前記所定値以上のCOPで運転していた時に消費した電力量である高COP消費電力量を求める第3電力量算出部(145e)、
を更に備え、
前記情報生成部(145c)は、更に前記高COP消費電力量に基づいて前記省エネ余地情報を生成する、
請求項1〜11のいずれかに記載の省エネ支援装置。 - 前記省エネ余地情報は、前記低COP消費電力量に関する低COP情報及び前記高COP消費電力量に関する高COP情報を含み、
前記報知部(42,142)は、前記低COP情報及び前記高COP情報を視覚的に区別可能に表示する、
請求項12に記載の省エネ支援装置(20)。 - 前記省エネ余地情報は、前記低COP消費電力量に関する低COP情報及び前記高COP消費電力量に関する高COP情報を含み、
前記報知部(42,142)は、
前記低COP情報及び前記高COP情報のどちらを表示するかを選択するための表示選択情報、を更に表示可能であって、
前記表示選択情報において前記低COP情報の表示が選択された場合、前記省エネ余地情報のうち前記低COP情報のみを表示し、
前記表示選択情報において前記高COP情報の表示が選択された場合、前記省エネ余地情報のうち前記高COP情報のみを表示する、
請求項12に記載の省エネ支援装置(20)。 - 空調機(10a,10e)の省エネルギー化を支援する省エネ支援装置であって、
前記空調機(10a,10e)についての運転データを取得する取得部(31,32)と、
前記取得部(31,32)が取得した前記運転データに基づいて、前記空調機(10a,10e)の総消費電力量あるいは基準消費電力量を比較対象電力量として求める比較電力量算出部(36a,136a)と、
前記取得部(31,32)が取得した前記運転データに基づいて、前記空調機(10a,10e)が所定値以上のCOPで運転していた時に消費した電力量である高COP消費電力量、または前記空調機(10a、10e)が前記所定値以下のCOPで運転していた時に消費した電力量である低COP消費電力量の、少なくとも1つを求めるCOP電力量算出部と、
前記COP電力量算出部による算出結果及び前記比較電力量算出部の算出結果に基づいて、省エネルギー化余地の大小を判断するための省エネ余地情報を生成する情報生成部(45c)と、
前記省エネ余地情報を報知する報知部(42)と、
を備える、省エネ支援装置。
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