(57)【要約】      （修正有）【課題】主弁体に水道水中の異物が噛み込むことを防止するとともに、異物の通過を抑制するフィルタ部のメンテナンス性が良く、且つ流量性能も損なわない流路開閉装置を提供する。【解決手段】自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、給水元である一次側流路から水を受け入れて送り出す流入口と、二次側流路から水を送り出す流出口とが形成された本体部と、一次側流路と二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体および主弁座と、を有するバルブ部と、バルブ部の上流側に設けられる止水栓９００と、を備え、止水栓は、止水栓の内部流路９０２を開閉するための止水栓弁体９１０と止水栓弁座９０３と、止水栓弁体を移動させる軸部９１１と、軸部を受ける軸受部材９２０と、異物の通過を抑制するフィルタ部９３０と、を有し、フィルタ部は、内部流路を止水栓弁体と止水栓弁座によって閉弁されている状態において、止水栓弁体の下流側に位置している。【選択図】図７
2019116947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水を開始する指示を受けることで、給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、
給水元である一次側流路から水を受け入れて前記一次側流路に送り出す流入口と、
二次側流路から給水先である前記二次側流路へ水を送り出す流出口とが形成された本体部と、
前記一次側流路と前記二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体および主弁座と、を有するバルブ部と、
前記バルブ部の上流側に設けられる止水栓と、を備え、
前記止水栓は、
前記止水栓の内部流路を開閉するための止水栓弁体と止水栓弁座と、
前記止水栓弁体を移動させる軸部と、
前記軸部を受ける軸受部材と、
異物の通過を抑制するフィルタ部と、を有し、
前記フィルタ部は、前記内部流路を止水栓弁体と止水栓弁座によって閉弁されている状態において、前記止水栓弁体の下流側に位置している
ことを特徴とする流路開閉装置。
【請求項２】
前記軸受部材は、
前記止水栓の前記内部流路に固定される固定部と、
前記軸部を受ける軸受部と、
前記固定部と前記軸受部とを接続する接続部とを有し、
前記接続部は、上流側から下流側に向かって前記固定部と前記軸受部とを斜めに接続するよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の流路開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水を開始する指示を受けることで、給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような流路開閉装置として、いわゆるフラッシュバルブが知られている。このフラッシュバルブは、一般的に、主弁体が主弁座と当接した状態が止水状態であり、主弁体が主弁座から離間した状態が吐水状態であり、止水状態から吐水状態へは、主弁体が摺動すること吐水状態と止水状態へ切り替わる構造である。（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０８４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された流路開閉装置は、主弁体が摺動する際に水道水中に含まれる異物が噛み込み、主弁体の移動が規制されてしまい吐水状態が維持されてしまう恐れがある。異物が主弁体に噛み込むことを防止するために異物の通過を抑制するフィルタを設けることも考えられるが、このフィルタを設ける際は、フィルタの清掃等のメンテナンスが必要であり、メンテナンス時には、元栓を閉弁しフィルタをメンテナンスしなければならず、メンテナンス性を向上させる余地がある。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、主弁体に水道水中の異物が噛み込むことを防止するとともに、異物の通過を抑制するフィルタ部のメンテナンス性が良く、且つ流量性能も損なわない流路開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る流路開閉装置は、給水を開始する指示を受けることで、給水を開始し、所定の条件を満たすことで自律的に給水を停止する流路開閉装置であって、給水元である一次側流路から水を受け入れて前記一次側流路に送り出す流入口と、二次側流路から給水先である前記二次側流路へ水を送り出す流出口とが形成された本体部と、前記一次側流路と前記二次側流路との間の流路開閉を行う主弁体および主弁座と、を有するバルブ部と、前記バルブ部の上流側に設けられる止水栓と、を備え、前記止水栓は、前記止水栓の内部流路を開閉するための止水栓弁体と止水栓弁座と、前記止水栓弁体を移動させる軸部と、前記軸部を受ける軸受部材と、異物の通過を抑制するフィルタ部と、を有し、前記フィルタ部は、前記内部流路を止水栓弁体と止水栓弁座によって閉弁されている状態において、前記止水栓弁体の下流側に位置していることを特徴とする。
【０００７】
第一の発明の流路開閉装置は、バルブ部の上流側に止水栓を設け、止水栓の内部にフィルタ部を設けることで、水道水中に含まれる異物が主弁体に到達することを抑制することができる。そのため主弁体の移動時に主弁体に噛み込み、主弁体の移動を妨げることを抑制でき、吐水状態が継続されることを抑制できる。さらに、フィルタ部を設けた場合は、フィルタ部の定期的な清掃等のメンテナンスが必要となり、フィルタ部の設置位置によっては、水道管の元栓を閉弁してフィルタ部をメンテナンスしなければならず、メンテナンス性が低下してしまうが、フィルタ部を、内部流路を止水栓弁体と止水弁弁座によって閉弁されている状態において、止水栓弁体の下流側に位置することで、水道管の元栓を閉弁することなく、止水栓を閉弁することのみでフィルタ部のメンテナンスを行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【０００８】
第二の発明の流路開閉装置は、前記軸受部材は、前記止水栓の前記内部流路に固定される固定部と、前記軸部を受ける軸受部と、前記固定部と前記軸受部とを接続する接続部とを有し、前記接続部は、上流側から下流側に向かって前記固定部と前記軸受部とを斜めに接続するよう構成されていることを特徴とする。
【０００９】
止水栓の止水栓弁体を移動させるための軸部を受ける軸受部材を、内部流路に固定される固定部と軸部を受ける軸受部とで構成することで、簡易な構造で軸受部材を内部流路に固定することができる。簡易な構造で軸受部材を内部流路に固定することができるが、軸受部材を内部流路に設けてしまうと、内部流路の流路断面積が小さくなってしまい、所望の吐水流量を得ることができなくなってしまう。そこで、固定部と軸受部とを接続する接続部を上流側から下流側に向かって斜めに接続するように構成することで、接続部を内部流路に対して直行するように構成した場合に比べ、流路断面積が小さくなることを抑制することができ、吐水流量が少なくなってしまうことを抑制できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、主弁体に水道水中の異物が噛み込むことを防止するとともに、異物の通過を抑制するフィルタ部のメンテナンス性が良く、且つ流量性能も損なわない流路開閉装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態にかかる流路開閉装置を大便器への給水管に取付けた状態を示す外観図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるバルブ部の構造を模式的に示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる止水栓の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る止水栓の断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る止水栓の断面図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる止水栓の内部流路が閉状態を示す断面図である。
【図７】本発明にかかる実施形態の弁体押え部材を取り外した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符合を付して、重複する説明は省略する。なお、以下に示す実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
本発明の実施形態であるフラッシュバルブ（流路開閉装置）について図１に示す。図１は、本発明の実施形態であるフラッシュバルブを大便器への給水管に取り付けた状態を示す外観図である。図１に示すように、本実施形態のフラッシュバルブSVは、水洗便器２の使用者（以下単に「使用者」という。）の動作に基づいて自動的に吐水を行う。つまり、フラッシュバルブSVは、使用者の動作に基づいて、給水管３を介して供給される水を水洗便器２の洗浄水として自動的に吐水させる。
【００１４】
給水管３によって供給される水は、止水栓９００を介して流入管５によって後述するバルブ部１０に流れ込む。バルブ部１０から吐水される洗浄水は、水洗便器２に接続される流出管６を介して水洗便器２に流れ込む。なお、フラッシュバルブSVが適用される水洗便器としては、図１に示すような腰掛式の便器のほか、小便器であってもよい。
【００１５】
続いて、本発明の第一実施形態であるバルブ部１０の内部構造について、図２を参照しながら説明する。図２は、バルブ部１０の構造を模式的に示す概略構成図である。
【００１６】
図２に示すように、本実施形態のフラッシュバルブSVは、バルブ部１０を、略直方体状の外形を有するケーシング１１内に備える。バルブ部１０は、流入管５（図１）が接続される入水口１２を形成するとともに、流出管６（図１）が接続される出水口１３を形成する。
【００１７】
すなわち、バルブ部１０においては、給水管３（図１）から供給される水が流入管５を介して一次側内部流路１７の入水口１２から流れ込み（矢印Ａ１参照）、バルブ部１０内に形成される水の通路を通って、出水口１３から流れ出て（矢印Ａ２参照）、流出管６を介して水洗便器２（図１）へと供給される。バルブ部１０において入水口１２と出水口１３との間に形成される水の通路を有する。
流入管５には、バルブ部１０に流入する水の量を一定にする定流量弁体３０を配置している。
【００１８】
バルブ部１０においては、入水口１２の下流側に、主弁体１４が設けられている。主弁体１４は、通水路内において上下方向（水洗便器２が設置される床面に対して略垂直方向）に移動可能に設けられる。主弁体１４には、バルブ部１０において主弁体１４の摺動面として形成される壁面と主弁体１４との間をシールするパッキン１４ａが設けられる。以下の説明では、主弁体１４の移動方向である上下方向（図２における上下方向）を、バルブ部１０における上下方向とする。
【００１９】
バルブ部１０においては、主弁体１４の上側に、背圧室１５が形成されている。背圧室１５は、主弁体１４の内部に形成される連通路１６を介して入水口１２と連通する。また、バルブ部１０においては、主弁体１４の下側に、二次側内部流路１７aが形成されている。二次側内部流路１７aに流れ込む水は、出水口１３から流れ出る。入水口１２と二次側内部流路１７aとは、下端位置にある主弁体１４によってバルブ部１０に設ける主弁座１４ｂとが接触することで非連通状態となり、主弁体１４が上昇することすなわち、主弁座１４ｂから離れることで連通状態となる。
【００２０】
背圧室１５は、互いに並列に設けられる第一バイパス流路１８および第二バイパス流路１９を介して二次側内部流路１７aに連通する。第一バイパス流路１８には、電磁弁２０が設けられている。電磁弁２０は、第一バイパス流路１８の開閉を行う。つまり、電磁弁２０の開閉により、第一バイパス流路１８を介する背圧室１５と二次側内部流路１７aとの連通状態・非連通状態が切り換えられる。
【００２１】
また、第二バイパス流路１９には、手動弁２１が設けられている。手動弁２１は、第二バイパス流路１９の開閉を行う。つまり、手動弁２１の開閉により、第二バイパス流路１９を介する背圧室１５と二次側内部流路１７aとの連通状態・非連通状態が切り換えられる。手動弁２１は、ケーシング１１の外側からボタン等の操作部によって手動での開閉操作が可能に構成される補助洗浄用の開閉弁である。
【００２２】
このような構成を備えるバルブ部１０においては、次のようにして、水洗便器２に対する洗浄水の供給が行われる。すなわち、電磁弁２０および手動弁２１がいずれも閉じている状態においては、給水管３から流入管５を介して入水口１２に流れ込む水が、主弁体１４の連通路１６を介して、電磁弁２０および手動弁２１の上流側の背圧室１５に流れ込み、背圧室１５内に溜まる。
【００２３】
背圧室１５内に水が溜まることにより、背圧室１５内の水圧によって背圧室１５内の圧力が二次側内部流路１７a内の圧力よりも高くなって主弁体１４が押し下げられ、入水口１２と二次側内部流路１７aとの間が主弁体１４によって閉じられる（非連通状態となる）。つまり、電磁弁２０および手動弁２１が閉じている状態においては、入水口１２から流れこむ水が電磁弁２０、手動弁２１、および主弁体１４によってせき止められ、出水口１３からの吐水は行われない。
【００２４】
このように入水口１２と二次側内部流路１７aとの間が主弁体１４によって閉じられている状態から、電磁弁２０が開状態とされると、背圧室１５内の水が第一バイパス流路１８を介して二次側内部流路１７aに流れ込む。これにより、背圧室１５内の圧力が低下することによって入水口１２に滞留していた水が主弁体１４に設けられているパッキン１４ａを押し上げ、これにともなって主弁体１４が上昇（背圧室１５側に移動）する。主弁体１４が上昇することで、入水口１２と二次側内部流路１７aとが連通状態となり、入水口１２に流れ込む水が、二次側内部流路１７aへと流れ、出水口１３から流れ出て水洗便器２に供給される。
【００２５】
そして、電磁弁２０が開弁されることで出水口１３から水が流れ出ている状態から、電磁弁２０が閉状態とされることで、入水口１２から流れ込む水は、主弁体１４の連通路１６を介して背圧室１５に流れ込み、背圧室１５に溜まり始める。これにより、背圧室１５内の圧力が上昇するとともに二次側内部流路１７a内の圧力が低下し、主弁体１４が押し下げられ、最終的には入水口１２と二次側内部流路１７aとの間が主弁体１４によって閉じられる。つまり、出水口１３からの吐水が行われない止水状態となる。
【００２６】
このように、本実施形態のフラッシュバルブSVが備える電磁弁２０は、通水路の開閉を行うための開閉弁であり、電磁弁２０の開閉によって、通水路の開閉、つまりバルブ部１０の吐水状態と止水状態とが切り換わる。なお、手動操作によって行われる手動弁２１の開閉によっても、電磁弁２０の場合と同様にして、通水路の開閉が切り換わる。
【００２７】
すなわち、入水口１２と二次側内部流路１７aとの間が主弁体１４によって閉じられている状態から、手動弁２１が開状態とされると、背圧室１５内の水が第二バイパス流路１９を介して二次側内部流路１７aに流れ込む。これにより、背圧室１５内の圧力が低下することで入水口１２内に滞留していた水によって主弁体１４が上昇し、入水口１２に流れ込む水が、二次側内部流路１７aへと流れ、出水口１３から流れ出て水洗便器２に供給される。そして、手動弁２１が開弁されることで出水口１３から水が流れ出ている状態から、手動弁２１が閉状態とされることで、入水口１２から流れ込む水が背圧室１５に溜まり始め、背圧室１５内と二次側内部流路１７a内との圧力差によって主弁体１４が押し下げられ、入水口１２と二次側内部流路１７aとの間が主弁体１４によって閉じられる。
【００２８】
バルブ部１０に設けられる電磁弁２０の開閉は、ケーシング１１内においてバルブ部１０の上方に設けられるコントローラ２２によって制御される。電磁弁２０は、コントローラ２２に接続され、コントローラ２２からの制御信号に従って第一バイパス流路１８の開閉を電気的に行う。
【００２９】
また、フラッシュバルブSVは、使用者の動作を感知する人体感知センサ２３を備える。人体感知センサ２３は、ケーシング１１内において、使用者の動作を感知することができるように設けられる。人体感知センサ２３は、コントローラ２２に接続される。人体感知センサ２３から出力される信号が、コントローラ２２に入力され、人体感知センサ２３によって感知された使用者の動作が、コントローラ２２によって検知される。
【００３０】
本実施形態では、人体感知センサ２３は、水洗便器２を使用している状態にある使用者の人体を感知する。つまり、人体感知センサ２３は、フラッシュバルブSVによる給水位置に対する使用者の位置の移動を感知する。したがって、人体感知センサ２３からは、使用者の人体の有無についての信号が出力される。そして、コントローラ２２は、人体感知センサ２３による人体感知時間（人体感知センサ２３よって人体が検出されている時間）により、大洗浄・小洗浄を判別する。コントローラ２２は、例えば、人体検知時間があらかじめ設定された基準の時間よりも長い場合は大洗浄と判断し、逆に基準の時間よりも短い場合は小洗浄と判断する。
【００３１】
このように、本実施形態のフラッシュバルブSVにおいては、人体感知センサ２３が、使用者の動作を検知する検知手段として機能する。なお、人体感知センサ２３による感知する対象としての使用者の動作には、フラッシュバルブSVによる給水位置に対する使用者の位置の移動のほか、例えば、使用者によるスイッチ操作、センサへの手かざし等が含まれる。
【００３２】
次に図３から図５を参照して、止水栓９００の構造について説明する。図３は、本発明の実施形態にかかる止水栓９００の分解斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係る軸受部材９２０の断面図である。図５は、本発明の実施形態に係る止水栓９００の断面図である。
なお、図５は、内部流路９０２が開状態を示す断面図である。
【００３３】
図３から図５に示すように、止水栓９００は、外観部材９０１と、止水栓弁体９１０と、軸受部材９２０とフィルタ部材９３０と、弁体押え部材９４０とを有する。外観部材９０１は、止水栓９００の外観を構成するとともに、内部に水が流れる内部流路９０２を形成している。また、外観部材９０１は、止水栓弁体９１０と当接する止水栓弁座９０３を形成している。さらに外観部材９０１は、後述する弁体押え部材９４０を挿入する押え部材開口９０４を有する。
【００３４】
止水栓弁体９１０は、止水栓弁体９１０から一方側に突出し、止水栓弁体９１０を操作する操作部と、止水栓弁体９１０から他方側に突出し、後述する軸受部材９２０と螺合する軸部９１１とを有する。
【００３５】
軸受部材９２０は、内部流路９０２に設けられる軸受部材９２０を固定するための軸受部材固定部９０５に螺合するための固定部９２１と、止水栓弁体９１０の軸部９１１と螺合するための軸受部９２２と、固定部９２１と軸受部９２２とを接続する接続部９２３とを有する。
軸受部材９２０は、止水栓９００の下方側から内部流路９０２に挿入され、内部流路９０２の軸受部材固定部９０５と軸受部材９２０の固定部９２１とを螺合することで固定される。
【００３６】
軸受部材９２０の接続部９２３、内部流路９０２に固定された状態において、上流側から下流側に向かって傾斜するように固定部９２１と軸受部９２２とを接続するように構成されている。
【００３７】
フィルタ部材９３０は、止水栓弁体９１０の周囲に設けられ、水道水中に含まれる異物がバルブ部１０に到達することを防止している。
【００３８】
弁体押え部材９４０は、操作部９１２を操作した際に、止水栓弁体９１０が軸受部９２２から外れてしまうことを防止するために止水栓弁体９１０の移動を規制している。
【００３９】
次に、図６を参照して、止水栓９００の内部流路９０２が閉状態の構造について説明する。図６は、本発明の実施形態にかかる止水栓９００の内部流路９０２が閉状態を示す断面図である。
【００４０】
図６に示すように、止水栓弁体９１０の操作部９１２を操作することで、止水栓弁体９１０の軸部９１１と軸受部９２２とが螺合しながら、止水栓弁体９１０が止水栓弁体９１０の方向に移動する。止水栓弁体９１０を移動させ、止水栓弁体９１０と止水栓弁座９０３とが当接した状態が内部流路９０２を閉じた状態である。
【００４１】
フィルタ部材９３０は、内部流路９０２を閉じた状態において、止水栓弁体９１０の下流側に配置される。
【００４２】
次に、図７を参照して、フィルタ部材９３０の取り外しについて説明する。図７は、本発明にかかる実施形態の弁体押え部材９４０を取り外した状態を示す断面図である。
【００４３】
図７に示すように、止水栓弁体９１０を止水栓弁座９０３に当接させ、内部流路９０２を閉じた状態において、弁体押え部材９４０を取り外すと、止水栓弁体９１０の下流側に配置されているフィルタ部材９３０は、押え部材開口９０４の幅よりも小さいため、より具体的には、押え部材開口９０４の開口（ＬＫの幅）に対してフィルタ部材９３０（Ｌの幅）が小さいため、押え部材開口９０４から取り外すことができる。このように構成することで、水道管（図示しない）の元栓を閉弁することなく、止水栓９００の操作部９１２を操作し内部流路９０２を閉じた状態のみで、フィルタ部材９３０を取り外すことができるため、メンテナンス性が向上できる。
【００４４】
上述したように、フラッシュバルブＳＶは、バルブ部１０の上流側に止水栓９００を設け、止水栓９００の内部にフィルタ部材９３０を設けることで、水道水中に含まれる異物が主弁体１４および定流量弁体３０に到達することを抑制することができる。そのため主弁体１４の移動時に主弁体１４に噛み込みによる、主弁体１４の移動を妨げることを抑制でき、吐水状態が継続されることを抑制できる。また、フィルタ部材９３０を設けることで、定流量弁体３０への異物噛み込みによる流量がばらつくことを抑制することができる。さらに、フィルタ部材９３０を設けた場合は、フィルタ部材９３０の定期的な清掃等のメンテナンスが必要となり、フィルタ部材９３０の設置位置によっては、水道管の元栓を閉弁してフィルタ部材９３０をメンテナンスしなければならず、メンテナンス性が低下してしまうが、フィルタ部材９３０を、内部流路９０２を止水栓弁体９１０と止水栓弁座９０３によって閉弁されている状態において、止水栓弁体９１０の下流側に位置することで、水道管の元栓を閉弁することなく、止水栓９００を閉弁することのみでフィルタ部材９３０のメンテナンスを行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【００４５】
さらに、止水栓９００の止水栓弁体９１０を移動させるための軸部９１１を受ける軸受部材９２０を、内部流路９０２に固定される固定部９２１と軸部９１１を受ける軸受部９２２とで構成することで、簡易な構造で軸受部材９２０を内部流路９０２に固定することができる。簡易な構造で軸受部材９２０を内部流路９０２に固定することができるが、軸受部材９２０を内部流路９０２に設けてしまうと、内部流路９０２の流路断面積が小さくなってしまい、所望の吐水流量を得ることができなくなってしまう。そこで、固定部９２１と軸受部９２２とを接続する接続部９２３を上流側から下流側に向かって斜めに接続するように構成することで、接続部９２３を内部流路９０２に対して直行するように構成した場合に比べ、流路断面積が小さくなることを抑制することができ、吐水流量が少なくなってしまうことを抑制できる。
【００４６】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
２：水洗便器
３：給水管
５：流入管
６：流出管
１０：バルブ部
１１：ケーシング
１２：入水口
１３：出水口
１４：主弁体
１４ａ：パッキン
１４ｂ：主弁座
１５：背圧室
１６：連通路
１７：一次側内部流路
１７a：二次側内部流路
１８：第一バイパス流路
１９：第二バイパス流路
２０：電磁弁
２１：手動弁
２２：コントローラ
２３：人体感知センサ
３０：定流量弁体
９００：止水栓
９０１：外観部材
９０２：内部流路
９０３：止水栓弁座
９０４：押え部材開口
９０５：軸受部材固定部
９１０：止水栓弁体
９１１：軸部
９１２：操作部
９２０：軸受部材
９２１：固定部
９２２：軸受部
９２３：接続部
９３０：フィルタ部材
９４０：弁体押え部材
【図１】
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【図２】
2019116947.tif 000004
【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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