(57)【要約】      （修正有）【課題】地域や住居形態等に伴う給水圧力の違いによる影響を軽減して、所望の水温で湯や水を吐出可能な混合水栓を提供する。【解決手段】湯が流入される第１経路２と、水が流入される第２経路３と、第１経路２の湯や第２経路３の水を吐出する第３経路４とを備え、第１経路２及び第２経路３には各々、開成量を調整自在とした開閉弁１１を設け、第３経路４は、その上流側に第１経路２の湯と第２経路３の水とを混合する混合部４１を備え、第３経路４内の湯水の温度を検出する検出部４５を、混合部の下流側に設け、検出部４５の検出温度に応じて開閉弁の開成量を調整するフィードバック制御を行うよう構成される制御部５を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯が流入される第１経路と、水が流入される第２経路と、前記第１経路の湯や前記第２経路の水を吐出する第３経路とを備え、
前記第１経路及び前記第２経路には各々、開成量を調整自在とした開閉弁を設け、
前記第３経路は、その上流側に前記第１経路の湯と前記第２経路の水とを混合する混合部を備え、この混合部の下流側に前記第３経路内の湯水の温度を検出する検出部を設け、
前記検出部の検出温度に応じて前記開閉弁の開成量を調整するフィードバック制御を行うよう構成される制御部を備えることを特徴とする混合水栓。
【請求項２】
前記制御部は、前記検出部からの検出温度が所定値以上のときに前記第３経路からの湯水の吐出を停止させる停止制御を行うよう構成されるものであることを特徴とする請求項１記載の混合水栓。
【請求項３】
前記停止制御は、前記第３経路が前記吐出の停止状態から吐出状態に切り替わるときに行われ、前記湯水の吐出中の温度上昇に伴い前記検出温度が前記所定値となるときには前記第３経路からの前記吐出を継続させる制御であることを特徴とする請求項２記載の混合水栓。
【請求項４】
前記第３経路に、湯水を電気分解するよう構成される電解槽を設け、
前記制御部は、前記電気分解で生成した気体を溶存させた機能水を、前記第３経路から吐出するときに、前記湯水の温度を下降させる制御を行うよう構成されるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の混合水栓。
【請求項５】
前記第３経路に、湯水を電気分解するよう構成される電解槽を設け、
前記制御部は、前記電気分解で生成した気体を気泡として析出させた機能水を、前記第３経路から吐出するときに、前記湯水の温度を上昇させる制御を行うよう構成されるものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の混合水栓。
【請求項６】
前記第３経路の吐出部に、前記フィードバック制御用の前記検出部を設けたものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の混合水栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合水栓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、外部から設定された所望温度の温水を安定して給湯するための湯水混合弁がある（特許文献１等参照）。この湯水混合弁は、湯水を混合する弁箱に、水が流れ込む入力ポートと湯が流れ込む入力ポートとが設けてある。そして、弁箱には、弁室が回転自在に設けてあり、この弁室の回転によって、各入力ポートの開口面積が変化する構成となっている。前記湯水混合弁は、前記開口面積を変化させることで、弁箱内に流入する水や湯の流量を調整しており、この流量の調整によって、弁箱から流出する温水（湯を混合した水）の温度を、前記所望温度となるように調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２２２５３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、地域や住居形態（戸建や、集合住宅の低層階、高層階等）によっては、その給水圧力が混合水栓の設計値等と異なる場合がある。この場合、流路断面積（前記開口面積）のみの調整では、前記給水圧力の違い（設計値等と異なる給水圧力）に対応できず、所望の水温からずれた水温で吐出することがある。言い換えると、前記湯水混合弁では、前記給水圧力の違いによって、湯と水とを混合した状態での温度が、所望の水温からずれることがある。このように、前記湯水混合弁等を備えた従来の混合水栓では、地域や住居形態等での給水圧力に違いに影響されて、所望の水温での湯や水（湯水）を得難いという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、地域や住居形態等に伴う給水圧力の違いによる影響を軽減して、所望の水温で湯水を吐出可能な混合水栓を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明は、湯が流入される第１経路と、水が流入される第２経路と、前記第１経路の湯や前記第２経路の水を吐出する第３経路とを備え、前記第１経路及び前記第２経路には各々、開成量を調整自在とした開閉弁を設け、前記第３経路は、その上流側に前記第１経路の湯と前記第２経路の水とを混合する混合部を備え、この混合部の下流側に前記第３経路内の湯水の温度を検出する検出部を設け、前記検出部の検出温度に応じて前記開閉弁の開成量を調整するフィードバック制御を行うよう構成される制御部を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記制御部は、前記検出部からの検出温度が所定値以上のときに前記第３経路からの湯水の吐出を停止させる停止制御を行うよう構成されるものであることが好ましい。
【０００８】
また、前記停止制御は、前記第３経路が前記吐出の停止状態から吐出状態に切り替わるときに行われ、前記湯水の吐出中の温度上昇に伴い前記検出温度が前記所定値となるときには前記第３経路からの前記吐出を継続させる制御であることが好ましい。
【０００９】
また、前記第３経路に、湯水を電気分解するよう構成される電解槽を設け、前記制御部は、前記電気分解で生成した気体を溶存させた機能水を、前記第３経路から吐出するときに、前記湯水の温度を下降させる制御を行うよう構成されるものであることが好ましい。
【００１０】
また、前記第３経路に、湯水を電気分解するよう構成される電解槽を設け、前記制御部は、前記電気分解で生成した気体を気泡として析出させた機能水を、前記第３経路から吐出するときに、前記湯水の温度を上昇させる制御を行うよう構成されるものであることが好ましい。
【００１１】
また、前記第３経路の吐出部に、前記フィードバック制御用の前記検出部を設けたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、前記構成を具備することで、地域や住居形態等に伴う給水圧力の違いによる影響を軽減して、使用者が所望する水温の湯や水を第３経路から吐出し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施形態の構成模式図である。
【図２】同上の混合部周辺の斜視図である。
【図３】停止制御の説明図である。
【図４】フィードバック制御の説明図である。
【図５】第二実施形態の構成模式図である。
【図６】電解槽を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
本発明の第一実施形態の混合水栓１は、例えば、キッチンカウンターのシンクや洗面台のボウル等の水受部の上方に設けられる。混合水栓１は、図１や図２に示すように、湯が流入される第１経路２と、水が流入される第２経路３と、第１経路２の湯や第２経路３の水を吐出する第３経路４とを備える。
【００１６】
第１経路２は、その上流側が外部の給湯源（図示せず）に接続されており、この給湯源は、例えば、給湯器となっている。第１経路２は、その下流側が第３経路４に接続される。このため、第１経路２は、前記給湯源からの湯を第３経路４に供給する給湯路となっている。
【００１７】
また、第１経路２には、開閉弁１１（第１弁２１）が設けてある。第１弁２１は、開成量を調整自在とした開閉弁となっている。言い換えると、第１弁２１は、第１経路２の通水と止水の切替、及び通水時に第１経路２から第３経路４への流量調節を行うよう構成される。第１弁２１は、例えば、電磁弁で形成される。この電磁弁は、例えば、駆動源となるモータと、このモータの駆動によって開成量（開度）を調整自在で開閉する弁体とを備える。
【００１８】
第２経路３は、その上流側が外部の給水源（図示せず）に接続されており、この給水源は、例えば、水道管となっている。第２経路３は、その下流側が第３経路４に接続される。このため、第２経路３は、前記給水源からの水を第３経路４に供給する給水路となっている。
【００１９】
また、第２経路３には、開閉弁１１（第２弁３１）が設けてある。第２弁３１は、開成量を調整自在とした開閉弁となっている。言い換えると、第２弁３１は、第２経路３の通水と止水の切替、及び通水時に第２経路３から第３経路４への流量調節を行うよう構成される。第２弁３１は、例えば、電磁弁で形成される。この電磁弁は、例えば、駆動源となるモータと、このモータの駆動によって開成量（開度）を調整自在で開閉する弁体とを備える。
【００２０】
第３経路４は、その上流側に、混合部４１を有する。混合部４１は、その上流側に、第１経路２及び第２経路３が接続される。このため、混合部４１は、第１経路２の湯と第２経路３の水とが流入可能となっている。そして、混合部４１は、湯及び水の両方が供給されると、これらを混合して、その下流側に流動させる。
【００２１】
第３経路４は、その下流側に、吐出部４２を有する。吐出部４２は、前記水受部に臨むように配置される。言い換えると、吐出部４２は、その吐出方向を前記水受部に向けて設けてある。このため、吐出部４２は、混合部４１から流入した湯水（湯のみや水のみを含む）を前記水受部に吐出する。
【００２２】
また、第３経路４は、混合部４１と吐出部４２との間に、止水弁（第３弁４３）が設けてある。第３弁４３は、第３経路４の通水と止水との切替を行うよう構成される。第３弁４３は、例えば、電磁弁で形成される。この電磁弁は、例えば、駆動源となるモータと、このモータの駆動によって開閉する弁体とを備える。
【００２３】
また、混合水栓１は、操作部（図示せず）と、検出部４５と、制御部５とを更に備える。前記操作部は、使用者による吐出部４２からの吐出とその停止と（吐水と止水と）の切替操作と、使用者が所望の水温や吐出量への変更操作とが可能となるよう構成される。言い換えると、使用者は、前記操作部を操作することで、吐出部４２からの吐出及び止水の切替や、吐出部４２から吐出する湯水の温度（水温）の設定変更や、吐出部４２から吐出する湯水の流量（吐出量）の設定変更を行うことができる。
【００２４】
また、前記操作部は、例えば、その操作（操作結果）を制御部５に出力するよう構成されており、これによって制御部５が前記操作結果を取得する。以下、前記操作部によって設定される水温を、設定水温とし、前記操作部によって設定される吐出量を、設定流量とする。
【００２５】
検出部４５は、湯水の温度（水温）を検出するよう構成される。検出部４５は、第３経路４において、混合部４１と第３弁４３との間に設けられる。このため、検出部４５は、混合部４１より下流側の水温を検出するよう構成される。検出部４５は、例えば、その検出結果を制御部５に出力するよう構成されており、これによって制御部５が前記検出結果を取得する。
【００２６】
制御部５は、前記操作部の操作結果に応じた各開閉弁１１（一方のみの場合と両方の場合とを含む）の開閉制御と、検出部４５で高温（所定温度）を検出したときの第３弁４３を用いる停止制御とを行うよう構成される。
【００２７】
前記開閉制御は、前記操作結果に応じて、第１弁２１や第２弁３１を所定の開成量（開閉弁１１毎に各々開成量が異なる場合や一方のみを開成させる場合を含む）で開成させたり、閉成させたり（両方閉成させる場合を含む）する制御となっている。そして、前記開閉制御は、この開成や閉成によって、第３経路４から所定の湯水混合比率や所定の水量で湯水を吐出させたり、その吐出を停止させたりする制御となっている。
【００２８】
更に、前記開閉制御は、開閉弁１１を開成させる場合、設定値に応じた開成量で、対応する開閉弁１１を開成させる制御となっている。そして、この設定値は、前記操作結果における前記設定水温や前記設定流量に各々対応して、製造時等に設定された値（開成量）となっている。また、前記開閉制御は、前記設定水温や前記設定流量の変更操作（操作結果）に応じて、各開閉弁１１（一方のみの場合と両方の場合とを含む）の開成量を変更する制御を含む。
【００２９】
このため、混合水栓１は、前記操作部が使用者に操作されると、前記開閉制御によって、吐出部４２からの吐出とその停止の切替や、吐出時の前記設定水温の変更や、吐出時の設定流量の変更を行うよう構成される。
【００３０】
前記停止制御は、吐出部４２を停止状態（止水状態）から吐出状態に切り替えるとき（吐出を開始するとき）に、第３経路４の水温が前記所定温度以上の場合、第３弁４３を閉成する制御となっている。具体的には、例えば、混合水栓１は、前記吐出を開始するときに、検出部４５から前記所定温度以上となる検出結果が制御部５に出力されると、前記停止制御によって、第３弁４３を閉成することで、第３経路４を閉塞する。言い換えると、前記停止制御は、前記吐出を開始するときに、第３経路４内の湯が前記所定温度以上の場合、第３経路４を閉塞することで、吐出部４２からの湯水の吐出を禁止する制御となっている。
【００３１】
このため、混合水栓１は、前記吐出を開始するときに、高温の湯水（高温水）の吐出を抑制することができて、高温水による使用者の火傷や熱刺激（痛覚刺激）等を起こり難くすることができる。
【００３２】
また、前記停止制御は、前記吐出を開始するときにのみ行うよう構成される。言い換えると、前記停止制御は、図３に示すように、吐出中に第３経路４の水温（図中の実線Ｌ２）が上昇して、その水温が前記所定温度未満から前記所定温度（図中の点線Ｌ１）以上となった場合、第３弁４３の閉成を行わない（機能しない）よう構成される。このように、前記停止制御は、吐出中に前記設定水温を前記所定温度以上に上昇させるよう操作された場合、第３弁４３を開成で維持する制御となっている。
【００３３】
ところで、混合水栓１は、地域や住居形態等の差に伴う湯や水の給水圧力の違いによって、例えば湯水の混合比率が設計時の混合比率（設計値）からずれた状態となる等で、前記設定水温からずれた状態（水温）で、吐出されることがある。このため、本例では、制御部５が、検出部４５の検出結果に応じたフィードバック制御を行うよう構成される。
【００３４】
前記フィードバック制御は、例えば、前記設定水温となる開成量での開成制御後、検出部４５の検出結果に応じて、各開閉弁１１（一方のみの場合と両方の場合とを含む）の開成量を調整する（閉成を含む）制御となっている。
【００３５】
以下、例えば、図４に示すように、吐出の水温（図中の実線Ｌ３）が前記設定水温（図中の点線Ｌ４）に比べて低い場合（例えば、第２経路３の給水圧力が高く設計値より水の流量が多い場合）を例にとり、前記フィードバック制御を説明する。
【００３６】
まず、混合水栓１は、前記開成制御によって、前述の通り各開閉弁１１を所定の開成量（設置値）で開成するよう制御される。そして、混合水栓１は、前記所定の開成量での湯水の通水が安定した状態になると、前記フィードバック制御を開始する構成となっている。この安定した状態とは、例えば、検出温度（検出部４５からの検出結果）が略横ばいの状態（例えば、図４中の第１の時点Ｐ１）となっている。
【００３７】
混合水栓１は、第１の時点Ｐ１において、前記検出温度が前記設定水温に比べて低いため、前記フィードバック制御によって、第１弁２１の開成量を大きくする、又は第２弁３１の開成量を小さくするよう制御される。これによって、混合水栓１は、第３経路４の水温（前記検出温度）が上昇する。
【００３８】
そして、混合水栓１は、上昇した前記検出温度が前記設定水温を上回ると、前記フィードバック制御によって、第１弁２１の開成量を小さくする、又は第２弁３１の開成量を大きくするよう制御される。これによって、混合水栓１は、前記検出温度が下降する。更に、混合水栓１は、下降した前記検出温度が前記設定水温を下回ると、前記フィードバック制御によって、第１弁２１の開成量を大きくする、又は第２弁３１の開成量を小さくするよう制御される。これによって、混合水栓１は、前記検出温度が上昇する。
【００３９】
更に、混合水栓１は、前記フィードバック制御によって、両開閉弁１１（第１弁２１及び第２弁３１の両方）の開成量を調整（変更）するよう制御されてもよい。この場合では、前記フィードバック制御後と前記フィードバック制御前とで第３経路４の流量を変動し難くすることができる。
【００４０】
このように、混合水栓１は、前記設定水温と混合部４１で混合した湯水の温度（前記検出温度）とが異なるときに、前記フィードバック制御によって、各開閉弁１１の開成量を変更調整することで、前記検出温度を前記設定水温に近づけることができる。言い換えると、混合水栓１は、前記フィードバック制御によって、前記検出温度を前記設定水温で略横ばいの状態（第３経路４の水温が前記設定水温で安定した状態）にすることができる。
【００４１】
このため、混合水栓１は、第３経路４（吐出部４２）から前記設定水温の湯水を吐出し易くすることができる。これによって、混合水栓１は、地域や住居形態等に伴う給水圧力の違いによる影響を軽減して、使用者が所望する水温（前記設定水温）で湯水を吐出し易くすることができる。そして、混合水栓１は、両開閉弁１１の開成量を調整（変更）することで、略一定の流量を保って、湯水を吐出することができる。これによって、混合水栓１は、例えば、操作部で流量が所望されたとき等に、その所望の流量（前記設定流量）で且つ前記設定水温の湯水を吐出することができる。
【００４２】
また、混合水栓１は、前記停止制御と前記フィードバック制御とで、同じ検出部４５を用いる（併用する）構成となっている。言い換えると、混合水栓１は、吐出を開始するときに用いる前記停止制御用の検出部４５を、吐出中にあっては前記フィードバック制御に用いる構成となっている。このため、混合水栓１は、構成部材の増加を抑制して、簡素な構成で前記フィードバック制御を行うことができる。
【００４３】
次に、第二実施形態を、図５，６に基づいて、説明する。なお、前述の第一実施形態と重複する構成は、同じ符号を付し、重複する説明は省略して、本例（第二実施形態）の特徴等を説明する。
【００４４】
本例の混合水栓１は、図５に示すように、第３経路４の第３弁４３と吐出部４２との間に、電解槽６が設けてある。このため、電解槽６は、第３経路４内の湯水が流通する構成となっている。
【００４５】
具体的は、例えば、電解槽６は、図６に示すように、箱状のケース６１を有する。ケース６１は、第３経路４の第３弁４３側に内部空間（箱内部）を連通接続させる第１接続部６３と、第３経路４の吐出部４２側に前記内部空間を接続させる第２接続部６４とを有する。このため、電解槽６は、第３経路４の第３弁４３側の湯水が第１接続部６３から前記内部空間に流入し、この内部空間の湯水が第２接続部６４から第３経路４の吐出部４２側（下流側）に流出する構成となっている。そして、第２接続部６４は、第１接続部６３に比べて高い位置に設けてある。
【００４６】
また、電解槽６は、少なくとも二つの電極部材６５と、各電極部材６５に電圧を印可する電源部６６とを備える。電極部材６５は、ケース６１の前記内部空間に配置される。電極部材６５は、互いに所定の間隔をおいて配置される。電極部材６５は、例えば、板状に形成される。そして、電極部材６５は、互いの板面を向い合せた状態で配置される。また、電極部材６５は、電源部６６との電気的接続用の端部を備えており、この端部は、前記内部空間からケース６１の外側に突出して設けてある。
【００４７】
電源部６６は、ケース６１の外側に配置される。電源部６６は、例えば、直流電源となっている。電源部６６は、導電部材を介して、電極部材６５の前記端部と電気的に接続される。電源部６６は、一つの電極部材６５が陽極となり、他の一つの電極部材６５が陰極となるよう、電極部材６５に電圧を印可するよう構成される。
【００４８】
電解槽６は、前記電圧の電極部材６５への印可によって、前記流入した湯水の一部を電気分解することができる。そして、電解槽６は、この電気分解によって、陽極側（陽極となる電極部材６５側）に、酸素の気泡が生成され易くなる。このため、混合水栓１は、吐出部４２からの湯水を、酸素を含む機能水として吐出することができる。そして、混合水栓１は、第２接続部６４を第１接続部６３に比べて上方に設けたことで、電気分解で生成される気体を下流側（吐出部４２側）に流動し易くすることができる。なお、混合水栓１は、第３弁４３と電解槽６との間に、添加剤を投入する投入部を設け、この添加剤の添加によって湯水の電気分解を促進させてもよい。
【００４９】
混合水栓１は、前記機能水を吐出する動作（モード）として、酸素を溶存させた第１機能水を吐出する第１モードと、酸素を気泡として析出させた第２機能水を吐出する第２モードとを有する。各モードは、操作部（図示せず）の操作によって、使用者に選択される。そして、混合水栓１は、選択されたモードに応じた機能水を吐出するよう、制御部５による制御が行われる。
【００５０】
具体的には、例えば第１モードが選択された場合では、制御部５によって、第１弁２１の開成量を大きくする、又は第２弁３１の開成量を小さくすることで、第３経路４の水温を上昇させるよう制御が行われる。そして、電解槽６の湯水は、この水温の上昇によって、酸素が溶解し易くなる。言い換えると、電解槽６の湯水は、この水温の上昇によって、酸素が析出し難くなる。
【００５１】
このため、混合水栓１は、前記水温を上昇させた状態とすることで、電解槽６での電気分解で生成された酸素を、例えば下流側に流れるに連れて、前記湯水中に溶存させ易くすることができる。言い換えると、湯水中の酸素の気泡は、例えば、その湯水の温度（水温）を上昇させることで、下流側に流れる程、前記気泡の粒径を小さくなり易くすることができる。これによって、混合水栓１は、酸素を溶存させた第１機能水（高濃度酸素水）を吐出することができる。
【００５２】
例えば第２モードが選択された場合では、制御部５によって、第１弁２１の開成量を小さくする、又は第２弁３１の開成量を大きくすることで、第３経路４の水温を下降させるよう制御が行われる。そして、電解槽６の湯水は、この水温の下降によって、酸素が溶解し難くなる。言い換えると、電解槽６の湯水は、この水温の下降によって、酸素が析出し易くなる。
【００５３】
このため、混合水栓１は、前記水温を下降させた状態とすることで、電解槽６での電気分解で生成された酸素を、例えば下流側に流れるに連れて、前記湯水中に気泡として析出させ易くすることができる。言い換えると、湯水中の酸素の気泡は、例えば、その水温を下降させることで、下流側に流れる程、前記気泡の粒径を大きくなり易くすることができる。これによって、混合水栓１は、酸素を気泡として析出させた第２機能水（気泡混入水）を吐出することができる。
【００５４】
また、混合水栓１は、前記停止制御用の検出部４５（第１検出部４６）の他に、吐出部４２に検出部４５（第２検出部４７）が設けてある。第２検出部４７は、吐出部４２の水温（吐出部４２から吐出される直前の湯水の温度）を検出するよう構成される。そして、制御部５は、第２検出部４７の検出結果を用いて前記フィードバック制御を行うよう構成される。具体的には、本例のフィードバック制御は、例えば、前記設定水温となる開成量での開成制御後、第２検出部４７の検出結果に応じて、各開閉弁１１（一方のみの場合と両方の場合とを含む）の開成量を調整する（閉成を含む）制御となっている。
【００５５】
このため、混合水栓１は、例えば低温環境での使用等の第１検出部４６から吐出部４２に至るまでに水温が低下する恐れがある場合等において、吐出部４２から前記設定水温より低い水温の湯水の吐出を抑制することができる。言い換えると、混合水栓１は、第３経路４での水温低下の影響を軽減して、吐出部４２から前記設定水温の湯水を吐出し易くすることができる。これによって、混合水栓１は、地域や住居形態等に伴う給水圧力の違いによる影響を軽減して、使用者が所望する水温で湯水を吐出し易くすることができる。
【００５６】
なお、本発明は、前記例示の構成にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【符号の説明】
【００５７】
１  混合水栓
１１  開閉弁
２  第１経路
２１  第１弁
３  第２経路
３１  第２弁
４  第３経路
４１  混合部
４２  吐出部
４３  第３弁
４５  検出部
４６  第１検出部
４７  第２検出部
５  制御部
６  電解槽
【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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