(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯回路と、浴槽を風呂往き管および風呂戻り管とで連結した風呂回路と、前記給湯回路途中より風呂給湯弁と大気開放弁を介して前記風呂往き管に連結した湯張回路と、前記風呂往き管と前記風呂戻り管の間に水位センサと切り替え弁と循環ポンプと風呂通水スイッチを設けるとともに、一度自動湯張を行ったときに湯張水位が、ある水位まで低下するまで、「残水有り」と記憶する制御器を備え、前記制御器は「残水有り」の記憶がある状態で自動湯張動作を行うときには前記浴槽残水の加熱動作の後に湯張動作を行うようにした自動湯張装置。
【請求項２】
給湯回路と、浴槽を風呂往き管および風呂戻り管とで連結した風呂回路と、前記給湯回路途中より風呂給湯弁と大気開放弁を介して前記風呂往き管に連結した湯張回路と、前記風呂往き管と前記風呂戻り管の間に水位センサと切り替え弁と循環ポンプと風呂通水スイッチを設けるとともに、一度自動湯張を行ったときに湯張水位が、ある水位まで低下するまで、「残水有り」と記憶する制御器を備え、前記制御器は「残水有り」の記憶がある状態で自動湯張動作を行うときに、浴槽水が排水されても加熱動作における通水確認で浴槽空水を再確認し湯張動作から始めるようにした自動湯張装置。
【請求項３】
給湯回路と、浴槽を風呂往き管および風呂戻り管とで連結した風呂回路と、前記給湯回路途中より風呂給湯弁と大気開放弁を介して前記風呂往き管に連結した湯張回路と、前記風呂往き管と前記風呂戻り管の間に水位センサと切り替え弁と循環ポンプと風呂通水スイッチを設け、一度自動湯張を行ったときに湯張水位が、ある水位まで低下するまで、「残水有り」と記憶する制御器を備えた自動湯張装置。
【請求項４】
給湯回路と、浴槽を風呂往き管および風呂戻り管とで連結した風呂回路と、前記給湯回路途中より風呂給湯弁と漏水検知電極を備えた大気開放弁を介して前記風呂往き管に連結した湯張回路と、前記風呂往き管と前記風呂戻り管の間に水位センサと切り替え弁と循環ポンプと風呂通水スイッチを設け、前記大気開放弁の排水動作を前記漏水検知電極が検知したとき或いは、一定条件を充たしたときにのみ行う制御器を備えた自動湯張装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、浴槽に湯を張ることができる自動湯張装置の湯張動作におけるシーケンスの最適化を図る自動湯張装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動湯張装置は図６に示す構成、および図７に示す動作になっていた。すなわち図６において、１は熱交換器で下部にバーナ２を備えている。３は給湯回路で、水道管との接続口である給水口４と、給水流量を検知する流量センサ５と、水道水を加熱する前記熱交換器１と、給湯湯温を検知する給湯サーミスタ６と給湯側出湯であることを検知する給湯通水スイッチ７と、給湯出湯口である給湯口８を備えている。９は風呂回路で浴槽水の湯温を検出する風呂サーミスタ１０と浴槽水位を検出する水位センサ１１と、前記風呂回路９の水流方向を選択する切り替え弁１２と、浴槽１３の浴槽水を本体に引き込む循環ポンプ１４とを備えた風呂戻り管１５と、追い焚き時に風呂の通水が有るかを判定する風呂通水スイッチ１６と、浴槽水の加熱のための前記熱交換器１と前記給湯回路３途中に湯張の時に給湯水を浴槽１３側へ取り込む風呂給湯弁１７を備えた風呂往き管１８で構成されている。
【０００３】
前記切り替え弁１２は水流を前記風呂往き管１８のみの「閉」と前記風呂往き管１８および前記風呂戻り管１５の両側からの「循環」の位置に切り替える。前記風呂給湯弁１７の下流側には大気開放弁１９が備えられ風呂回路９を給湯回路３を縁切し断水等の異常時に風呂回路９の水が給湯回路３へ逆流するのを防止する。
【０００４】
２０は前記大気開放弁１９の風呂往き管１８側に設けられた逆止弁で、風呂回路の水が給湯回路３への逆流を防ぐ。２１はリモコンで操作スイッチとして給湯温度或いは風呂湯張温度の設定を行う湯温設定スイッチ２２と、湯張水位の設定を行う水位設定イッチ２３とを設け、動作スイッチとして全自動スイッチ２４を設けている。２５は制御器で各センサ等の出力に応じて各機能部品を動作させる。
【０００５】
この従来の自動湯張装置において、給湯を行う場合には、給湯口８を開くことにより水道水は給水口４より給湯回路３内に導かれ、このとき流量センサ５によって給水量が検知されたとき熱交換器１によって加熱され、給湯サーミスタ６の出力に応じて、あらかじめリモコン２１によって設定された温度になるように制御器２５で制御され出湯されていた。
【０００６】
また、自動湯張を行う場合には、リモコン２１の全自動スイッチ２４を押すと、給湯通水スイッチ７が「通水無し」のとき、風呂給湯弁１７が開となり、熱交換器１で加熱された水道水は大気開放弁１９、逆止弁２０を経て風呂回路９の風呂往き管１８より浴槽１３へ給湯される。前記給湯通水スイッチ７が「通水有り」のときは「通水無し」になるまで自動湯張を待機する。
【０００７】
以下、湯張動作について図７をもとに詳細に説明する。図７において、処理１では自動湯張をおこなうにあたって最初に風呂往き管１８の閉塞を検知するため、切り替え弁１２を「閉」にし、風呂給湯弁１７を「開」にして前記風呂往き管１８より浴槽１３に給湯する。このとき流量センサ５によって一定流量以上が検出されないとき、風呂往き管１８の閉塞異常として、処理１３に移行し風呂回路９の圧力上昇を防止するため動作を停止する。一定流量以上を検出した場合処理２に移行する。処理２において風呂給湯弁１７を「閉」にし、切り替え弁１２を「循環」の位置にして循環ポンプ１４を一定時間作動させる。このとき浴槽１３の残水有無を風呂通水スイッチ１６によって検出し、残水がない場合処理３に移行し循環ポンプ１４を停止させ切り替え弁１２を「閉」にし、風呂給湯弁１７を「開」にし湯張を開始する。処理４にて浴槽１３の水位が風呂戻り管１５接続水位まで上昇したとき、前記風呂戻り管１５に設けられている水位センサ１１が検出を開始する。処理５にて、処理６における循環時に素早い自吸が可能なように切り替え弁１２を「循環」の位置にして湯張を風呂往き管１８および風呂戻り管１５の両側から浴槽１３へ一定時間湯張をおこなう。処理６において風呂給湯弁１７を「閉」にし、循環ポンプ１４を作動させ風呂戻り管１５内の空気を完全に排出し、水位センサ１１の検出による水位を水位基準点として制御器２５に取り込む。処理７にて切り替え弁１２を「閉」にし循環ポンプ１４を停止するとともに、風呂給湯弁１７を「開」にし給湯を再開する。このとき水位センサ１１の精度を確実にするため循環終了後、一定時間経過した後に水位センサ１１の検出を開始する。処理８にて浴槽１３の水位がリモコン２１の水位設定スイッチ２３によって設定された水位と前述処理６における基準点との水位変化を水位センサ１１が検出するまで検出しつづける。処理８にて、設定水位相当分の水位変化を水位センサ１１が検出すると処理９に移行し風呂給湯弁１７を「閉」にし、切り替え弁１２を「循環」の位置にし、循環ポンプ１４を作動させ前記リモコン２１の湯温設定スイッチによって設定された温度を風呂サーミスタ１０が検出するまで浴槽水の加熱動作をおこない湯張が終了していた。前記シーケンスの処理２における浴槽１３の残水検出において、残水有りと検出したときは、処理１０にて切り替え弁１２を「閉」にして循環ポンプ１４を停止し、処理１１に移行する。処理１１にて制御器２５が保持している基準点を呼び出す。次に処理１２に移行して、その時の水位センサ１１の検出データを変化基準値として保持する。次に処理７に移行し浴槽１３の残水無しと同様のシーケンスをたどり湯張を行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような動作のものでは、浴槽１３の水が空水のときは問題無く湯張が行えるが、残水が有ったときには、残水を検知するまでに閉塞検知および残水検知シーケンスを経るために必要以上に浴槽１３へ給湯され、浴槽１３の水位が上昇するだけでなく、入浴可能になるまで時間がかかっていたので、設定水位を維持し、かつ、入浴可能になるまでの時間短縮を図る必要があった。
【０００９】
また、大気開放弁１９の排水動作を自動湯張動作中の湯張停止時（循環時）ごとにおこなうため排水時に大気開放弁１９の大気開口部より風呂回路９内に空気が混入し浴槽１３へ気泡発生が生じるばかりでなく、必要以上に湯張時間がかかっていた。
【００１０】
本発明は、上記従来の欠点を解決するもので、浴槽の水が有りのときには最初に残水の加熱動作を行い、設定温度まで沸かした後に、設定水位まで追加湯張を行うことにより、設定水位を維持しながら、かつ、入浴可能な状態になるまでの時間を短縮できるものである。さらに大気開放弁の排水動作を最小限にすることにより、循環時の浴槽への気泡発生を防止するとともに、湯張時間を短縮することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
給湯回路と、浴槽を風呂往き管および風呂戻り管とで連結した風呂回路と、前記給湯回路途中より風呂給湯弁と大気開放弁を介して前記風呂往き管に連結した湯張回路と、前記風呂往き管と前記風呂戻り管の間に水位センサと切り替え弁と循環ポンプと風呂通水スイッチを設けるとともに、一度自動湯張を行ったときに湯張水位が、ある水位まで低下するまで、「残水有り」と記憶する制御器を備え、前記制御器は「残水有り」の記憶がある状態で自動湯張動作を行うときには前記浴槽残水の加熱動作の後に湯張動作を行うようにしたものである。
【００１２】
一方、大気開放弁に漏水検知電極を備えるものにあっては、大気開放弁の排水動作を前記漏水検知電極が検知したとき或いは一定条件を充たしたときに行うものである。
【００１３】
【作用】
この技術的手段による作用は次のようになる。すなわち、浴槽に残水があるときには、残水の加熱動作より開始させ、浴槽水を設定温度まで沸かした後に設定水位まで湯を張り、湯張を完了させる。このため、浴槽に残水があるときに浴槽水が入浴可能な状態になるまでの時間が短縮されるとともに、設定水位が狂うことを抑えることができるものである。
【００１４】
また、大気開放弁の排水動作は、自動湯張動作の最初と最後、および一定の排水条件を充たしたときにのみにおこなうので浴槽水の加熱動作時の浴槽への気泡発生を防止するとともに、湯張時間を短縮するものである。
【００１５】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。図１は本発明の実施例の自動湯張装置のシステム図、図２は本発明の実施例の自動湯張の動作を示すフロー図、図３は排水動作のフロー図、図４は大気開放弁５１の詳細図、図５は風呂給湯弁４９の「開」「閉」回数と漏水量の関係グラフである。図１において３１は熱交換器で下部にバーナ３２を備えている。３３は給湯回路で、水道管との接続口である給水口３４と、給水流量を検知する流量センサ３５と、水道水を加熱する前記熱交換器３１と、給湯湯温を検知する給湯サーミスタ３６と給湯側の出湯有無を検知する給湯通水スイッチ３７と、給湯出湯口である給湯口３８を備えている。３９は風呂回路で風呂温度を検出する風呂サーミスタ４０と浴槽水位を検出する水位センサ４１と、前記風呂回路３９の水流方向を、「閉」「循環」「排水」の位置を選択する切り替え弁４２と、浴槽４３の浴槽水を前記風呂回路３９に引き込む循環ポンプ４４とを備えた風呂戻り管４５と、浴槽水加熱動作時に風呂の通水が有るかを判定する風呂通水スイッチ４６と、浴槽水の加熱のための前記熱交換器３１を備えている。４７は風呂往き管で前記熱交換器３１と前記浴槽４３を連結している。
【００１６】
４８は湯張回路で前記給湯回路３３の途中より湯張時に給湯経路を切り替える風呂給湯弁４９と、漏水検知電極５０を備えた大気開放弁５１を介して前記風呂往き管４７に連結されている。５２は排水管で大気開放弁５１下端より逆止弁５３を介して切り替え弁４２に連結されている。前記大気開放弁５１は風呂回路３９を給湯回路３３と縁切し、断水等の異常時に前記風呂回路３９の水が給湯回路３３へ逆流するのを防ぐ。５４は前記大気開放弁４９の風呂往き管４７側に設けられた逆止弁で、風呂回路３９の水が給湯回路３３へ逆流するのを防止する。５５はリモコンで操作スイッチとして給湯温度或いは風呂湯張温度の設定を行う湯温設定スイッチ５６と、湯張水位の設定を行う水位設定スイッチ５７とを設け、動作スイッチとして全自動スイッチ５８を設けている。５９は制御器で各センサ等の出力に応じて各機能部品を動作させる。
【００１７】
次に動作を説明する。給湯を行う場合には、給湯口３８を開くことにより水道水は給水口３４より給湯回路３３内に導かれ、このとき流量センサ３５にて給水量が検知されたとき熱交換器３１によって加熱され、給湯サーミスタ３６の検出温度に応じて、あらかじめリモコン５５の湯温設定スイッチ５６によって設定された温度になるように制御器５９で制御され出湯されていた。
【００１８】
自動湯張を行う場合、リモコン５５の全自動スイッチ５８を押すと、給湯通水スイッチ３７が給湯通水無しを検知したとき、風呂給湯弁４９が「開」となり、熱交換器３１で加熱された水道水は大気開放弁５１、逆止弁５４で構成された湯張回路４８を経て風呂回路３９の風呂往き管４７に導かれ浴槽４３へ湯張を開始する。このとき、制御器５９は、浴槽４３の水位が風呂戻り管４５の接続位置まできたときに、前記風呂戻り管４５に設けられている水位センサ４１が浴槽４３の水位を検知し始め、切り替え弁４２を「循環」に切り替え、風呂往き管４７と風呂戻り管４５の両側から一定時間湯張をおこない、その水位を制御器５９に基準点として記憶し次に浴槽４３の水位がこの基準点を下回るまで「残水有り」とし、下回ると「残水無し」と記憶する。前記給湯通水スイッチ３７が給湯通水有りと検知したときは、通水無しを検知するまで自動湯張動作は待機する。
【００１９】
以下、この条件をもとに自動湯張動作について図２に従い詳細に説明する。図２において、処理０で制御器５９が「残水無し」を記憶しているとき、処理１に移行する。処理１では、自動湯張を行うにあたって最初に風呂往き管４７の閉塞を検知するため、切り替え弁４２を「閉」にし、風呂給湯弁４９を「開」にして前記風呂往き管４７より浴槽４３に給湯する。このとき流量センサ３５によって給湯量が一定流量以上検出されないとき、風呂往き管４７閉塞異常として、処理１３に移行し風呂回路３９の回路内圧力上昇を防止するため動作を停止する。一定流量を検出した場合処理２に移行する。
【００２０】
処理２において風呂給湯弁４９を「閉」にし、切り替え弁４２を「循環」の位置にして循環ポンプ４４を一定時間作動させる。このとき浴槽４３の残水有無確認を風呂通水スイッチ４６によって検出し、残水がない場合、処理３に移行し循環ポンプ４４を停止させ切り替え弁４２を「閉」にし、風呂給湯弁４９を「開」にし湯張を開始する。処理４にて浴槽４３の水位が風呂戻り管４５接続水位まで上昇したとき、前記風呂戻り管４５に設けられている水位センサ４１が検出を開始する。
【００２１】
処理５にて、処理６における循環時に素早い自吸が可能なように切り替え弁４２を「循環」の位置にして湯張を風呂往き管４７および風呂戻り管４５の両側から浴槽４３へ一定時間湯張をおこなう。処理６において、風呂給湯弁４９を「閉」にし、循環ポンプ４４を作動させ、風呂戻り管４５内の空気を完全に排出し、水位センサ４１の検出による水位を水位基準点として制御器５９に取り込む。
【００２２】
処理７にて切り替え弁４２を「閉」にし循環ポンプ４４を停止するとともに、風呂給湯弁４９を「開」にし給湯を再開する。このとき水位センサ４１の精度を確実にするため循環終了後、一定時間経過した後に、つまり浴槽４３の水面が安定してから水位センサ４１の検出を開始する。
【００２３】
処理８にて浴槽４３の水位がリモコン５５の水位設定スイッチ５７によって設定された水位と前述処理６において制御器５９に取り込まれた水位基準点との水位変化を水位センサ４１が検出するまで検出し続ける。
【００２４】
処理８にて、設定水位を水位センサ４１が検出すると処理９に移行し風呂給湯弁４９を「閉」にし切り替え弁４２を「循環」の位置にし、循環ポンプ４４を作動させ、前記リモコン５５の湯温設定スイッチ５６によって設定された温度を風呂サーミスタ４０が検出するまで浴槽水加熱動作をおこない湯張が終了する。前記シーケンスの処理２における浴槽４３の残水検出において、「残水有り」と検出したときは、処理１０に移行し、切り替え弁４２を「閉」にして循環ポンプ４４を停止する。
【００２５】
処理１１にて制御器５９が保持している基準点を呼び出す。次に処理１２に移行して、その時の水位センサ４１の検出データを変化基準値として保持する。次に処理７に移行し浴槽４３の「残水無し」と同様のシーケンスをたどり湯張をおこなう。
【００２６】
処理０において制御器５９が「残水有り」を記憶しているときは、処理１４に移行し切り替え弁４２を「循環」の位置にし、循環ポンプ４４を作動させ浴槽４３の残水を加熱動作により沸かす。リモコン５５の湯温設定スイッチ５６によって設定された温度になると処理１５に移行し切り替え弁４２を「閉」にし、浴槽４３の水位の検出を開始する。処理１６にてリモコン５５の水位設定スイッチ５７により設定された水位になるまで、風呂給湯弁４９を「開」にし、湯張をおこなう。処理１７にて切り替え弁４２を「循環」にし循環ポンプ４４を作動させリモコン５５の湯温設定スイッチ５６で設定された温度まで加熱動作をおこない自動湯張を終了する。
【００２７】
次に排水動作について図１および図３、図４、図５をもとに説明する。図１および図４において自動湯張動作をおこなう場合、浴槽４３へ給湯される湯は、風呂給湯弁４９から大気開放弁５１を経て風呂往き管４７より湯張される。このとき大気開放弁５１は風呂給湯弁４９が開かれたときにその水流によって矢印のごとく湯が流れる様に作動する。よって湯張をしていない時は風呂回路３９は大気に開放され給湯回路３３とを縁切りすることにより、断水等の異常時に前記風呂回路３９の水が前記給湯回路３３へ逆流するのを防止することになる。この大気開放弁５１において前述の作動構成をとっているため風呂給湯弁４９の「開」「閉」時に少量の漏水が発生し前記大気開放弁５１の底部に溜まる。この漏水はいずれは前記大気開放弁５１の大気開口部より水が溢れることになる。このとき、図５において風呂給湯弁の「開」「閉」動作がＮ回目までは漏水検知電極５０水量に達しないので排水動作をおこなう必要はない。しかし従来は風呂給湯弁４９の「開」「閉」のたびに安全確保のため排水動作をおこなっていた。この排水動作は本来必要のない動作であり、湯張時間の遅延や風呂回路３９内への空気の混入等、欠点をかかえていた。
【００２８】
そこで排水動作を必要最小限に抑えたのが図３に示す排水動作のフロー図である。以降、排水動作について図３および図５をもとに説明する。図３において排水動作は自動湯張動作の開始時と終了時或いは大気開放弁５１の漏水検知電極５０が漏水を検知したとき或いは風呂給湯弁４９の「開」「閉」動作Ｎ回目のいずれかに該当したときにおこなわれる。処理１にて切り替え弁４２を「排水」にし風呂給湯弁４９を「閉」にし循環ポンプ４４を動作させ、大気開放弁５１内の漏水は循環ポンプ４４の吸引によって排水管５２より風呂回路３９の風呂往き管４７を経て浴槽４３に排水される。このとき風呂給湯弁４９の排水カウンタを０にすると同時にＴ１秒タイマを起動する。
【００２９】
処理２において漏水検知電極５０の検出が「漏水無し」をＴ１秒の間に一定時間Ｔ２検出するまでループを繰り返す。もし、Ｔ１秒の間にＴ２秒「漏水無し」を検出しなければ排水異常とし、漏水検知電極５０の異常または排水機能の異常を想定して風呂機能、排水動作を停止する。
【００３０】
処理３においては、異常停止判定をおこない前回の排水動作からＴ３秒以上経過していれば、Ｔ３秒タイマを起動し処理４に移行して切り替え弁４２を「閉」にし、風呂給湯弁４９を「閉」にして循環ポンプ４４を停止し排水動作を終了する。もし処理３において、前回の排水動作からＴ３秒経過していなければ、風呂給湯弁４９、大気開放弁５１等が漏水していることを想定して漏水異常として全動作を停止する。ただし、このとき自動湯張動作中であれば自動湯張動作を再スタートさせる。この排水動作をおこなうことにより、風呂回路３９における漏水異常を検知でき安全に湯張がおこなえる。
【００３１】
上記構成と動作のものにおいて、自動湯張については浴槽４３に残水が有るときには、まず始めに浴槽残水の加熱動作から運転するため、浴槽４３の残水をリモコン５５の湯温設定スイッチ５６にて設定された温度まで沸かした後に、前記リモコン５５の水位設定スイッチ５７にて設定された水位まで湯張をおこなうので、入浴可能になるまでの時間が短縮される。
【００３２】
また浴槽４３の湯張後水位についても、加熱動作後に水位の不足分を追加湯張するため、正確な水位で湯張がおこなえる。さらに、万が一、制御器５５が「残水有り」と記憶して湯張動作が進行しているときに、浴槽４３の栓が抜かれたりして、前記浴槽４３の水位が低下したとしても、浴槽４３の残水加熱動作による風呂通水スイッチ４６の通水なし検出により、湯張を最初からやり直すので正常に湯張が完了できるものである。
【００３３】
大気開放弁５１の排水動作については、自動湯張動作の開始時と終了時或いは漏水検知電極５０が漏水を検知したとき或いは風呂給湯弁４９の「開」「閉」がＮ回目のときにのみおこなわれるため、湯張時間の短縮および風呂回路３９内への空気の混入による循環時の気泡発生を防ぐ。
【００３４】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように本発明の自動湯張装置は、浴槽に残水があるときには設定水位まで湯張をおこなうが、このとき湯張のシーケンスは浴槽の残水の追い焚きから開始するため、浴槽に残水があった場合に沸かしてから湯張をおこなうので、入浴までの時間が短縮されるので、「いつ沸くのか」といった不満を持たずに快適な入浴生活が送れる。
【００３５】
さらに、大気開放弁の排水動作については、必要最小限にすることが可能となり、自動湯張動作における時間短縮および浴槽水の加熱動作時における気泡発生を防止できるので、不満のない自動湯張動作がおこなえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における自動湯張装置のシステム図
【図２】同自動湯張装置の自動湯張の動作を示すフロー図
【図３】同排水動作のフロー図
【図４】同大気開放弁５１の模式図
【図５】同風呂給湯弁４９の「開」「閉」動作回数と漏水量の関係グラフを示す図
【図６】従来の自動湯張装置のシステム図
【図７】同自動湯張装置の自動湯張の動作を示すフロー図
【符号の説明】
３３  給湯回路
３９  風呂回路
４１  水位センサ
４２  切り替え弁
４３  浴槽
４４  循環ポンプ
４５  風呂戻り管
４６  風呂通水スイッチ
４７  風呂往き管
４８  湯張回路
４９  風呂給湯弁
５０  漏水検知電極
５１  大気開放弁
５９  制御器
【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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