(57)【要約】      （修正有）【課題】組付けられると３次元の冷却液循環路を形成し、組付けられた電気部品を冷却する冷却回路の圧力損失および熱損失の低減可能な冷却回路を提供する。【解決手段】冷却回路１００の第１の部分１０および第２の部分は相補的であって、一方が他方の中に嵌合するように構成され、組み付けることによって、冷却液の循環路を形成する中空部１０１および突起部２０１を含む。循環路は、循環路に沿って連続的に次々と配置される異なるレベルに亘って伸張する流れを生成する。中空部１０１および突起部２０１は、互いの重ね合わせを可能にする機能的クリアランスによって、一方が他方の中に嵌合するように構成される。相補的な第１の回路部分１０および第２の回路部分のうちの少なくとも１つは、機能的クリアランスから冷却剤を迂回させる少なくとも１つのデフレクタ１５を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
とりわけ電気機器のケーシング用の冷却回路（１００）であって、
第１の部分（１０）と第２の部分（２０）とを含み、
前記冷却回路の前記第１および第２の部分（１０，２０）は相補的であって、一方が他方の中に嵌合するように構成され、組み付けることによって、冷却剤用の循環路を形成する中空部（１０１）および突起部（２０１）をそれぞれ含み、前記循環路は、前記循環路に沿って連続的に次々と配置される異なるレベルに亘って伸張する冷却剤の流れを生成するように構成され、
前記中空部（１０１）および前記突起部（２０１）は、前記中空部（１０１）および前記突起部（２０１）の重ね合わせを可能にする機能的クリアランス（５０）によって一方が他方の中に嵌合するように構成され、前記第１の相補的回路部分（１０）および前記第２の相補的回路部分（２０）のうちの少なくとも１つは、前記機能的クリアランス（５０）から前記冷却剤を迂回させるように構成されている少なくとも１つのデフレクタ（１５，２５）を含む冷却回路。
【請求項２】
前記少なくとも１つのデフレクタは、前記第１の相補的回路部分（１０）および前記第２の相補的回路部分（２０）のうちの少なくとも１つの中に突出するリブ（１５）を含む、請求項１に記載の冷却回路。
【請求項３】
前記少なくとも１つのデフレクタは、前記第１の相補的回路部分（１０）および前記第２の相補的回路部分（２０）のうちの少なくとも１つにおいてくり抜かれた溝（２５）を含む、請求項１または２に記載の冷却回路。
【請求項４】
前記少なくとも１つのデフレクタは、前記冷却回路の前記第１の部分（１０）および前記第２の部分（２０）のうちの一方および他方にそれぞれ配置されるリブ（１５）および溝（２５）を含み、前記リブ（１５）および前記溝（２５）は、前記冷却回路の前記第１の部分（１０）および前記第２の部分（２０）の相互連結中、前記リブ（１５）が前記溝（２５）に係合するように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却回路。
【請求項５】
前記冷却剤用の前記循環路は、実質的に一定の横断面を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却回路。
【請求項６】
前記冷却回路の前記第１の部分（１０）と前記第２の部分（２０）との間に少なくとも１つの接触線を含む正中面（ＸＹ）を有し、前記循環路は、前記正中面（ＸＹ）に対して平行でない方向において、急斜面（３０）を形成する少なくとも１つの区域を含み、前記区域は、前記循環路の２つの連続するレベルの間で伸張している、請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却回路。
【請求項７】
前記少なくとも１つのデフレクタ（１５，２５）は、前記少なくとも１つの急斜面（３０）の上流および下流に配置され、前記冷却剤の循環方向に垂直な方向に伸張している、請求項６に記載の冷却回路。
【請求項８】
互いに対向し、前記少なくとも１つの急斜面（３０）の上流または下流で、前記循環路の両側に配置される１対のデフレクタ（１５，２５）を含む、請求項６または７に記載の冷却回路。
【請求項９】
前記冷却回路の前記第１の部分（１０）および前記第２の部分（２０）は、それぞれ、前記正中面に属する平坦な縁部を含み、前記冷却回路の前記第１の部分（１０）および前記第２の部分（２０）は、それらの平坦な縁部に沿って平面−平面接触をしている、請求項６から８のいずれか一項に記載の冷却回路。
【請求項１０】
前記冷却剤用の前記循環路は、前記冷却剤の循環方向に、前記第１の相補的回路部分（１０）および前記第２の相補的回路部分（２０）のうちの少なくとも１つの少なくとも１つの区域に配置される、少なくとも１つのガイドリブ（４０）、好適には少なくとも２つの平行なガイドリブ（４０）をさらに含み、前記循環路中の前記冷却剤の案内に寄与する、請求項１から９のいずれか一項に記載の冷却回路。
【請求項１１】
電気機器用のケーシングであって、
前記ケーシングは、請求項１から１０のいずれか一項に記載の冷却回路（１００）を含み、
第１のケーシング部材（１）は前記冷却回路の前記第１の部分（１０）を含み、第２のケーシング部材（２）は前記冷却回路の前記第２の部分（２０）を含み、
前記第１のケーシング部材は、前記電気機器の電子部品を収容するように構成されているハウジングを含み、前記ハウジングは、前記冷却回路の前記第１の部分の反対側にあり、
前記第２のケーシング部材（２）は、前記ハウジングの反対側の前記ケーシングの一方の面に来るように構成されているカバーを形成し、前記冷却回路を形成するケーシング。
【請求項１２】
電気機器であって、
請求項１１に記載のケーシングと、前記冷却回路（１００）の前記第１の部分（１０）と前記第２の部分（２０）との間の接触線を含む平面から異なる距離で、前記ケーシングの前記ハウジングの中に配置される電子部品と、を含み、
前記循環路は、前記冷却剤を前記電子部品（６１，６２，６３，６４，６５）の近くに搬送するように構成されて前記電子部品（６１，６２，６３，６４，６５）を冷却する電気機器。
【請求項１３】
電気車両またはハイブリッド車両用のＤＣ−ＤＣ電圧コンバータおよび／またはインバータおよび／または充電器を形成している、請求項１２に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の電子部品の能動的冷却についての技術分野に関する。具体的には、本発明は、冷却剤が電気機器の中で循環するように構成されている冷却回路に関する。
【０００２】
より正確に言うと、本発明は、電気機器、とりわけ「３次元の」回旋冷却回路を含む特に充電器型の電気機器において、冷却剤が機能的クリアランス、すなわち、その電気機器の冷却回路を構成する２つの相補的な部分の間に存在する間隙の内部に入り込むことを防止することを対象とする。
【背景技術】
【０００３】
従来技術
ＤＣ−ＤＣコンバータまたは車載充電器（ＯＢＣ）等の電気機器において、とりわけ冷却剤、例えば、水やグリコール等の冷却液の循環によって、電気機器の部品の能動的冷却を確実に行うために、冷却回路は、機器のフレームに一体化されることが知られている。
【０００４】
とりわけ、そのような冷却回路は、２つの相補型部材から形成されることがある。この場合、例えば、電気機器のフレームおよびカバーは、冷却回路の相補的部分を含む。その相補的部分は、流路と、中空部または突起部とを含み、組付けにより得られた冷却回路は、冷却剤が流れる流路が、非同一平面上の３つの方向に方向変化するという意味で、とりわけ「３次元」方式に伸張することができる。換言すると、循環路は、その後、異なるレベルで連続するレベルを有する。
【０００５】
この場合、特に、冷却回路の相補的部分を構成する相補型部材は、その相補型部材の一方を他方に重ね合わせて組み付けることを可能にする機能的クリアランスが存在するように設計される。当該機能的クリアランス５０は図１に示されており、図１は、相補的にインターリーブされた部分を含む循環路の断面を示している。冷却剤は、流路１０Ａの中を搬送されると考えられるが、一部は、循環路１０Ａを形成する相補的部分１Ａと２Ａとの間に存在する機能的クリアランス５０の内部に入り込む。換言すると、機能的クリアランス５０は、第１の部分１Ａと第２の部分２Ａとで一方を他方に重ね合わせた後でそれらのそれぞれの壁の間に存在する、第１の部分１Ａと第２の部分２Ａとの間の空間である。
【０００６】
なお、封止部が、平坦な端部に相当する周辺部分において平面−平面接触している相補的部分のその平坦な端部の間に挟まれて設けられたとしても、相補的部分の相互連結を可能にするように構成された機能的クリアランスを冷却剤が利用して、冷却剤の一部が冷却回路の「３次元の」循環路を離れて相補型部材の相互連結を可能にする機能的クリアランスの内部に入り込む。
【０００７】
冷却剤が機能的クリアランスの内部に入り込むと、圧力損失および冷却効率の低下を引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の圧力損失および熱損失を低減することを目的とし、とりわけ２つの相補型部材を含む電気機器に関連する。それぞれの相補型部材は冷却回路の部分を構成し、組付けられると冷却回路用の「３次元の」循環路を形成し、機能的クリアランスは、その相補的部分の間に設けられ、それらの相互連結および循環路の形成を可能にする。
【０００９】
この目的に向けて、本発明は、循環路にデフレクタを設置して、冷却剤が機能的クリアランスの中に流入することを抑制する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明の開示
より詳細には、本発明は、とりわけ電気機器のケーシング用の冷却回路を対象とする。前記冷却回路は、第１の部分と第２の部分とを含み、前記冷却回路の前記第１および第２の部分は、相補的であって、一方が他方の中に嵌合するように構成され、組み付けることによって、冷却剤用の循環路を形成する中空部および突起部をそれぞれ含み、前記循環路は、前記循環路に沿って連続的に次々と配置される異なるレベルに亘って伸張する冷却剤の流れを生成するように構成され、前記中空部および前記突起部は、前記中空部および前記突起部の重ね合わせを可能にする機能的クリアランスによって一方が他方の中に嵌合するように構成され、前記第１および第２の相補的回路部分のうちの少なくとも１つは、前記機能的クリアランスから前記冷却剤を迂回させるように構成されている少なくとも１つのデフレクタを含む。
【００１１】
本発明により、循環路の外側の機能的クリアランスの内部に入りやすい冷却剤の量が低減される。
【００１２】
１つの実施の形態によれば、前記少なくとも１つのデフレクタは、前記第１および第２の相補的回路部分のうちの少なくとも１つの中に突出するリブを含む。
【００１３】
１つの実施の形態によれば、前記少なくとも１つのデフレクタは、前記第１および第２の相補的回路部分のうちの少なくとも１つにおいてくり抜かれた溝を含む。
【００１４】
１つの実施の形態によれば、前記少なくとも１つのデフレクタは、前記冷却回路の前記第１および第２の部分のうちの一方および他方にそれぞれ配置されるリブおよび溝を含み、前記リブおよび前記溝は、前記冷却回路の前記第１および第２の部分の相互連結中、前記リブが前記溝に係合するように構成されている。
【００１５】
有利には、前記冷却剤の前記循環路は、実質的に一定の横断面を有する。
【００１６】
１つの実施の形態によれば、前記冷却回路は、前記冷却回路の前記第１および第２の部分との間に少なくとも１つの接触線を含む正中面を有し、前記循環路は、前記正中面に対して平行でない方向において、急斜面を形成する少なくとも１つの区域を含み、前記区域は、前記循環路の２つの連続するレベルの間で伸張している。
【００１７】
１つの実施の形態によれば、前記少なくとも１つのデフレクタは、前記少なくとも１つの急斜面の上流および下流に配置され、前記冷却剤の循環方向に垂直な方向に伸張している。
【００１８】
１つの実施の形態によれば、前記冷却回路は、互いに対向し、前記少なくとも１つの急斜面の上流または下流で、前記循環路の両側に配置される１対のデフレクタを含む。
【００１９】
１つの実施の形態によれば、前記冷却回路の前記第１および第２の部分は、それぞれ、前記正中面に属する平坦な縁部を含み、前記冷却回路の前記第１および第２の部分は、それらの平坦な縁部に沿って平面−平面接触をしている。
【００２０】
１つの実施の形態によれば、前記冷却剤用の前記循環路は、前記冷却剤の循環方向に、前記第１および第２の相補的回路部分のうちの少なくとも１つの少なくとも１つの区域に配置される、少なくとも１つのガイドリブ、好適には少なくとも２つの平行なガイドリブをさらに含み、前記循環路中の前記冷却剤の案内に寄与する。
【００２１】
本発明はまた、電気機器用のケーシングを対象とする。前記ケーシングは、上述の冷却回路を含み、第１のケーシング部材は前記冷却回路の前記第１の部分を含み、第２のケーシング部材は前記冷却回路の前記第２の部分を含み、前記第１のケーシング部材は、前記電気機器の電子部品を収容するように構成されているハウジングを含み、前記ハウジングは、前記冷却回路の前記第１の部分の反対側にあり、前記第２のケーシング部材は、前記ハウジングの反対側の前記ケーシングの一方の面に来るように構成されているカバーを形成し、前記冷却回路を形成する。
【００２２】
本発明はまた、電気機器を対象とする。前記電気機器は、上述のケーシングと、前記第１および第２のケーシング部材との間の接触線を含む平面から異なる距離で、前記ケーシングの前記ハウジングの中に配置される電子部品と、を含み、前記循環路は、前記冷却剤を前記電子部品の近くに搬送するように構成されて前記電子部品を冷却する。
【００２３】
１つの実施の形態によれば、前記電気機器は、電気車両またはハイブリッド車両用のＤＣ−ＤＣ電圧コンバータおよび／またはインバータおよび／または充電器を形成している。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明は、例として特有の形で与えられている以下の説明を読み取り、また、同様の対象物に対して同一の符号が付されている、非限定な例として示されている添付図面を参照することによって、さらに理解が深まる。
【図１】既に説明したが、機能的クリアランスが冷却剤の通過を可能とする、先行技術の冷却回路における循環路の断面図を示す。
【図２】２つの相補的部分により形成される冷却回路の側断面図を示す。
【図３】本発明に係る電気機器の冷却回路の分解組立図であり、第１の部材がフレームを形成し、第２の部材がカバーを形成する。
【図４Ａ】冷却回路の第１の部分の例の概略図であり、デフレクタのリブを示す。
【図４Ｂ】反対側の面から見た、図４Ａにおけると同じ、冷却回路の第１の部分の例を示す。
【図５】冷却回路の３次元流路の部分を拡大した概略図である。
【図６】冷却回路の３次元流路のガイドリブを示す概略図である。
【図７】電気機器のカバーを形成する第２の冷却回路部材の例の概略図であり、デフレクタの溝、とりわけ図４Ａに明示されているリブに対して相補的な溝を示す。
【００２５】
本図面は、本発明を実施するために詳細に本発明を記述しており、必要の場合には、本図面が、本発明をさらによく画定する役割を果たすことができることは明らかであることに留意されたい。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
発明の詳細な説明
図３は、本発明の例示的で非限定の実施形態における、電気機器のケーシングに一体化することができる冷却回路１００の分解組立図を示す。
【００２７】
冷却回路１００は、とりわけ電気機器のフレームの一部を形成する第１のケーシング部材１に属する、冷却回路の第１の部分１０と、とりわけ前記電気機器のフレームに対する閉鎖部を形成する第２のケーシング部材２に属する、冷却回路の第２の部分２０とを含む。
【００２８】
冷却回路の第１の部分１０および第２の部分２０は、組付けられると、冷却剤、とりわけ冷却液、例えば水および／またはグリコールが前記冷却回路の部分１０および２０により形成される「３次元の」循環路を循環することを可能にするように構成されている液体冷却回路を形成する。「３次元の」循環路は、形成されると、圧力損失を最小限にするために好適に一定の断面を有し、前記「３次元の」循環路を循環する冷却剤が非同一平面上の方向変化を受ける、従って、冷却剤の平均方向が非同一平面上の変化を受けるという意味で、非同一平面上の方向に伸張する。従って、循環路は、循環路に沿って連続的に次々と配置された異なるレベルを有する。換言すると、循環路は、流路を循環する冷却剤が方向変化を受けてあるレベルから別のレベルに移るように構成されている。
【００２９】
特に、例示の実施形態においては、図４Ａに示される、冷却回路の第１の部分１０に配置された、回路の第１の部分１０は、中空部１０１を含み、図７に示される、冷却回路の第２の部分２０に配置された、回路の第２の部分２０は、突起部２０１を含む。
【００３０】
冷却回路の第１の部分１０および第２の部分２０に、それぞれ配置された中空部１０１および突起部２０１は、相補的であり、お互いに嵌合するように構成され、冷却剤の循環を可能にする液体冷却回路を共に形成する。上記で説明したように、機能的クリアランス５０は、冷却回路の第１の部分１０および第２の部分２０において一方が他方に嵌合することを可能にするために必要である。
【００３１】
こうして形成される冷却回路は、「３次元の」循環路である。すなわち、前記冷却回路は非同一平面上の方向に伸張する。換言すると、こうして形成された冷却回路を循環する冷却剤は、非同一平面上の方向変化を受ける。
【００３２】
従って、冷却回路は、前記冷却回路の中を循環する冷却剤が、冷却回路の第１の部分１０と第２の部分２０との間の境界平面に相当する正中面ＸＹと交差する方向に方向変化を受ける、冷却回路の区域に相当する急斜面３０を含む。
【００３３】
冷却回路１００の第１の部分１０と第２の部分２０との間の境界面は、例えば、ケーシングの第１の部分１０および第２の部分２０のそれぞれの平坦な周縁部を含む。正中面ＸＹは、そのような境界面を構成する平面として定義してもよく、換言すると、少なくとも１つの接触線が冷却回路１００の第１の部分１０と第２の部分２０との間に設定される平面が正中面ＸＹである。周縁封止部を冷却回路１００の第１の部分１０と第２の部分２０との間に設けてもよく、前記周縁封止部は、次に正中面ＸＹに配置される。前記周縁封止部は、次に、冷却回路１００の第１の部分１０および第２の部分２０のそれぞれの平坦な周縁部の間に配置される。
【００３４】
図２を参照すると、循環路の「３次元の」特性によって、特に、フレームに配置されている電子部品６１、６２、６３、６４、６５のできるだけ近くに冷却剤を搬送することが可能になる。電気機器において、とりわけ車両用充電器において、電子部品は、実際には、上記で定義されたような正中面に対して同じレベルですべて配置されているとは限らない。例えば、電子部品は同一のサポートカードに配置されていないかもしれない。あるいは、さらにまた、図２におけるように、電子部品６１、６２、６３、６４、６５は、同一のサポートカード６０上に組み付けられているかもしれないが、大きさは同じではない。つまり、正中面ＸＹまでのそれらの距離は異なる。
【００３５】
従って、電子部品６１、６２、６３、６４、６５は、すべてが必ずしも同じ平面にないことが分かる。「３次元の」循環路の結果、換言すると、図２、３、４Ａ，４Ｂ、５、６、および７に関して上記で説明したように、いくつかの連続したレベルを有するために、冷却剤は、フレームの中で異なるレベルに、換言すると、正中面ＸＹに対して異なる高さに搬送される。その結果、冷却することを要する各電子部品に対して可能な限り近くに冷却剤を到達させることが可能になる。従って、冷却回路の効率は向上する。
【００３６】
冷却剤の一部が機能的クリアランス５０の内部に入り込むことを抑制するために、冷却回路の第１の相補的部分１０および第２の相補的部分２０は、「３次元の」循環路の「方策上重要である」と特定される区域に主として配置されるデフレクタを含む。
【００３７】
具体的には、デフレクタは、溝２５とリブ１５とから形成される。前記リブ１５と前記溝２５とは、ケーシングの第１の部材１および第２の部材２のうちの１つが少なくとも１つのリブ１５を含み、そのリブ１５が、冷却回路のもう片方の部材に配置された少なくとも１つの対応する溝２５と係合するという意味で、相補的である。とりわけ、ガイドリブ４０は、循環路のレベルの中に伸張している。
【００３８】
一実施形態に従って、たとえ効率が低下する可能性があっても、リブ１５のみがあってもよい。
【００３９】
このように形成されるデフレクタは、冷却剤の流れをそらせて、それが機能的クリアランス５０の内部に入り込むことを抑制するように構成されている。
【００４０】
好適には、デフレクタ１５、２５は、急激な方向変化が存在する区域の上流に位置する「３次元の」循環路の区域に設けられている。好適な実施形態に従って、デフレクタは、３次元の流路の中に存在する重要な急斜面３０の上流に設けられている。例えば、デフレクタは、３次元の流路の中に、角度が約９０度で高さが流路の幅の半分より大きい急斜面３０が存在し、前記高さが前記急斜面３０の上流の流路の区域の高さより大きいときに設けられる。この場合、デフレクタは、とりわけ急斜面３０の上流に配置される。
【００４１】
一実施形態に従って、２つのデフレクタが各急斜面３０の上流に、３次元の流路の両側に設けられ、前記デフレクタは、対応する急斜面３０に平行な方向に沿って伸張している。具体的には、冷却回路は、第１の相補的回路部分１０と第２の相補的回路部分２０のうちの少なくとも１つの中に突出する少なくとも１つのリブ１５と、第１の相補的回路部分１０と第２の相補的回路部分２０のうちの少なくとも１つにおいてくり抜かれた少なくとも１つの溝２５とを、対応して含む複数のデフレクタを含んでもよい。
【００４２】
次に、各急斜面３０はリブ１５を含む。好適には、各デフレクタは、冷却回路の第１の部分１０および第２の部分２０のうちの一方または片方に配置されるリブ１５と、冷却回路の第１の部分１０および第２の部分２０のうちのもう片方に配置される、冷却回路１００の第１の部分１０と第２の部分２０とが組付けられたときに対応するリブ１５が係合する溝２５とによって構成されている。
【００４３】
後者の場合、各リブ１５を溝２５に係合させる場合、第１の部分１０および第２の部分２０の相互連結中、第１の部分１０および第２の部分２０の一方が他方を案内するという付加的な利点があり、また、このようにして得られた冷却回路１００を堅固にさえもする。
【００４４】
循環路は、いくつかの区域、とりわけ旋回区域に、循環路において冷却剤を案内するためのガイドリブ４０をさらに含んでもよい。ガイドリブ４０は、例えば、２ｍｍと３ｍｍとの間の高さを有する。
【００４５】
好適な実施形態に従って、本発明に係る冷却回路１００は、電気機器用のケーシングに一体化されている。前記ケーシングは、冷却回路の第１の部分１０を含む第１のケーシング部材１と冷却回路の第２の部分２０を含む第２のケーシング部材２とを含む。
【００４６】
この場合、第１のケーシング部材１は、前記電気機器の電子部品６１、６２、６３、６４、６５を収容するよう構成されたハウジングを含み、前記ハウジングは、冷却回路の第１の部分１０の反対側にあり、第２のケーシング部材２は、前記ハウジングの反対側のケーシングの一方の面に来るように構成されているカバーを形成し、冷却回路１００を形成する。第２のケーシング部材２も、前記電気機器の電子部品を収容するように構成されているハウジングを含んでもよく、前記ハウジングは、冷却回路の第２の部分２０の反対側にある。
【００４７】
換言すると、第１の部材１と第２の部材２とは互いに嵌合し、例えば、電気機器のフレーム１とカバー２とで、一方が他方の中に嵌合し、冷却回路の第１の部材１および第２の部材２の一方と他方とにそれぞれ配置されている冷却回路の第１の部分１０と第２の部分２０とが、組み付けられることにより循環路を形成する。そのとき、正中面ＸＹは、通例、カバー２が伸張する平面に平行であり、フレーム１の側壁に対して直角である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
2020202371.tif 000009
【図７】
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【外国語明細書】
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