(57)【要約】【課題】案内用の部品を不要にすることによって、設備コスト面及び工事コスト面のいずれにおいてもコストを抑制することができる太陽光パネルの清掃装置を提供する。【解決手段】太陽光パネル１の受光面１１を清掃する清掃部２１と、該清掃部２１を前記太陽光パネル１の受光面１１に沿って移動させる走行部２２とを備えた太陽光パネルの清掃装置であって、前記走行部２２は、前記太陽光パネル１を保持して走行することによって、前記清掃部２１を移動させるように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光パネルの受光面を清掃する清掃部と、該清掃部を前記太陽光パネルの受光面に沿って移動させる走行部とを備えた太陽光パネルの清掃装置であって、
前記走行部は、前記太陽光パネルを保持して走行することによって、前記清掃部を移動させるように構成されていることを特徴とする太陽光パネルの清掃装置。
【請求項２】
前記走行部は、前記太陽光パネルの外周部を保持して該外周部に沿って走行することで前記清掃部を移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネルの清掃装置。
【請求項３】
前記走行部は、前記太陽光パネルの外周部の上面を走行する車輪と、前記太陽光パネルの外周部の下面に接触した状態で配置される車輪とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽光パネルの清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光パネルの受光面を清掃する太陽光パネルの清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記太陽光パネルは、通常、建物の屋根等の屋外に設置されているため、空気中の塵が太陽光パネルの受光面に付着してしまう。このように塵が太陽光パネルの受光面に付着すると、太陽光パネルへの太陽光の入射量が減少して太陽光パネルの発電効率が低下してしまう。そのため、付着した塵を除去するための清掃装置が多数提案されている。
【０００３】
第１の清掃装置は、洗浄機本体と、この洗浄機本体を移動させるための駆動部とを備えて構成されている。洗浄機本体は、回転モップと、回転モップの回転軸の両端に配置した駆動可能な電動車と、給水を行う給水ホースとを備えている。また、駆動部は、太陽光パネルの長手方向両端に固定されたフレームと、これらフレームの端部同士を連結する連結部とを備えている。連結部は、電動車が噛み合って洗浄機本体を一方のフレームから他方のフレーム側へ移動させるためのギアが形成された案内部として構成されている。従って、電動車を駆動することによって、洗浄機本体が案内部で案内されながら、回転モップの回転と給水ホースからの給水噴射により太陽光パネルの受光面を清掃する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、第２の清掃装置は、屋根上に設けた太陽光パネルの長手方向両端に設置したガイドと、それらのガイドに沿って移動可能な走行機構を備えた移動部材と、移動部材の移動時に太陽光パネルの受光面上を摺拭すべく移動部材に設けた摺拭部材とを備えて構成されている。従って、移動部材がガイドに沿って移動することによって、摺拭部材が太陽光パネルの受光面を清掃する（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、第３の清掃装置は、屋根上に設けた太陽光パネルの長手方向両端に設置したレール部と、レール部に沿って移動する回転可能な車輪を備えた清掃部とを備えて構成されている。清掃部は、太陽光パネルの受光面に接触するブレード部を備えている。従って、車輪の回転により清掃部がレール部に沿って移動することによって、ブレード部が太陽光パネルの受光面を清掃する（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８７８６７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０４７８７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１９０９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、洗浄機本体を案内するための案内部が必要になる。また、特許文献２では、移動部材を移動させるためのガイドが必要になる。また、特許文献３では、清掃部を移動させるためのレール部が必要になる。いずれの場合にも、清掃装置の移動を案内するための案内用の部品が必要となるため、設備コスト面及び工事コスト面のいずれにおいてもコスト高になるという不都合があった。
【０００８】
そこで本発明は、案内用の部品を不要にすることによって、設備コスト面及び工事コスト面のいずれにおいてもコストを抑制することができる太陽光パネルの清掃装置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】
【０００９】
本発明の太陽光パネルの清掃装置は、太陽光パネルの受光面を清掃する清掃部と、該清掃部を前記太陽光パネルの受光面に沿って移動させる走行部とを備えた太陽光パネルの清掃装置であって、前記走行部は、前記太陽光パネルを保持して走行することによって、前記清掃部を移動させるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、走行部が太陽光パネルを保持しているから、清掃部を案内する案内用の部品を不要にしながらも、清掃部を太陽光パネルの受光面に沿って所望通り移動させることができる。
【００１１】
また、本発明の太陽光パネルの清掃装置は、前記走行部が、前記太陽光パネルの外周部を保持して該外周部に沿って走行することで前記清掃部を移動させるように構成されていてもよい。
【００１２】
上記構成によれば、走行部が、太陽光パネルの外周部を保持して走行する構成としておけば、太陽光パネルの外周部よりも内側となる部分で保持する構成に比べて、走行部が太陽光パネルを保持するための構成が大掛かりになることを抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の太陽光パネルの清掃装置は、前記走行部が、前記太陽光パネルの外周部の上面を走行する車輪と、前記太陽光パネルの外周部の下面に接触した状態で配置される車輪とを備えていてもよい。
【００１４】
上記構成によれば、走行部が、太陽光パネルの外周部の上面を走行する車輪と、太陽光パネルの外周部の下面に接触する車輪とを備えることで、太陽光パネルを上下方向で挟み込んだ状態で確実に保持することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、走行部が、太陽光パネルを保持して清掃部を移動させるように構成することによって、案内用の部品を不要にすることができる。従って、設備コスト面及び工事コスト面のいずれにおいてもコストを抑制することができる太陽光パネルの清掃装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の太陽光パネルの清掃装置の斜視図である。
【図２】同清掃装置の正面図である。
【図３】同清掃装置の要部の断面図である。
【図４】（ａ）は水平に設置された二枚の太陽光パネルを清掃する他の清掃装置の正面図であり、（ｂ）は太陽光パネルの横側面に接触する従動輪を更に備えた他の清掃装置の正面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は枠を備えた太陽光パネルを清掃する他の２つの清掃装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図３に、本発明の太陽光パネル１を清掃するための清掃装置２を示している。太陽光パネル１は、太陽光を電力に変換するための複数のセルが内蔵されて構成され、図１に示すように、複数（実際には４本であるが、図１では３本のみ見えている）の支持脚３により例えば建物の屋根上に設置される。
【００１８】
清掃装置２は、太陽光パネル１の受光面１１を清掃する清掃部２１と、清掃部２１を太陽光パネル１の受光面１１に沿って移動させる走行部２２とを備えている。
【００１９】
走行部２２は、太陽光パネル１を保持して清掃部２１を移動させるように構成されている。具体的には、走行部２２が、電動モータ２２１と、電動モータ２２１の駆動力を受けて回転可能な一対の車輪としての駆動輪２２２，２２２と、電動モータ２２１及び駆動輪２２２，２２２を取り付け支持する一対の支持枠２２３，２２３と、太陽光パネル１の外周部の下面に接触した状態で配置され、前記駆動輪２２２，２２２と協働して太陽光パネル１を保持する車輪としての従動輪２２４，２２４とを備えている。このように、太陽光パネル１の外周部の上面に当接する一対の駆動輪２２２，２２２と、太陽光パネル１の外周部の下面に当接する一対の従動輪２２４，２２４とで太陽光パネル１を上下方向で挟み込んだ状態で保持している。図２では、一対の駆動輪２２２，２２２に対して一対の従動輪２２４，２２４を上下方向で重複するように配置しているが、上下の車輪が上下方向で重複しないように位置をずらして配置してもよい。
【００２０】
清掃部２１は、走行部２２の走行方向前方に位置して太陽光パネル１の受光面１１に水を撒くための散水用パイプ２１１と、散水用パイプ２１１の直後方に配置され、かつ、受光面１１に撒かれた水により受光面１１を水洗いするための回転体２１２と、回転体２１２の直後方に位置し、水洗いした後の太陽光パネル１上の水を前方側へ移動させながら後述する水貯留タンク２１６に回収するためのスクレーパ２１３とを備えている。以下において、走行部２２の走行方向と直交する方向を走行幅方向という。
【００２１】
散水用パイプ２１１、回転体２１２、スクレーパ２１３は、前記一対の支持枠２２３，２２３に支持されている。
【００２２】
各支持枠２２３は、板状部材からなり、散水用パイプ２１１の両端及び回転体２１２を回転させる棒状の回転軸２１２Ａを貫通支持するとともに、スクレーパ２１３の両端を取り付け支持する縦長状の縦板部２２３１と、この縦板部２２３１の下端から走行幅方向内側に延びる底板部２２３２と、底板部２２３２の内側端から縦板部２２３１と並行となるように斜め上方へ延びるとともに縦板部２２３１の略半分の縦寸法を有する短板部２２３３とを備えている。
【００２３】
回転体２１２は、スポンジや布あるいは合成樹脂等からなる円筒状に構成され、回転軸２１２Ａに一体回転するように取り付けられている。
【００２４】
散水用パイプ２１１は、円筒状の細管からなり、その細管の長手方向に所定間隔を置いて水を噴射するための噴射孔（図示せず）が複数形成されている。また、散水用パイプ２１１は、支持枠２２３，２２３に支持され、散水用パイプ２１１の一端（図２の左側端）が、図２の左側の支持枠２２３の外側面に取り付けられたポンプ２１４の吐出口に連通接続されている。ポンプ２１４の吸入口には、ホース２１５の一端が連通接続され、ホース２１５の他端が、水貯留タンク２１６の底部付近まで延びている。水貯留タンク２１６は、上方が開放された箱状部材からなっている。水貯留タンク２１６への水の補給は、上方の開口から行うことになる。水貯留タンク２１６として、上方が開放された箱状部材を用いることによって、上方の開口から雨水が入り込むことから、水の補給回数を減らすことができる利点がある。また、水貯留タンク２１６に所定量以上の水が溜まっていることを検出する検出手段（例えば液面検出センサ）を設けて、検出手段からの検出信号に基づいて水の補給を行うかどうかを判断するように構成してもよい。
【００２５】
スクレーパ２１３は、ゴムや合成樹脂などからなり、図３に示すように、先端にエッジ部２１３Ａが形成されるように下方側ほど細くなる先細り形状に構成されている。また、スクレーパ２１３は、下端側ほど走行方向後側に位置する傾斜姿勢で取り付けられている。
【００２６】
各支持枠２２３の下方には、前記従動輪２２４が回転自在に取り付けられている。具体的には、支持枠２２３を構成する縦板部２２３１の下側部分と短板部２２３３の上側部分とに亘って支軸２２４１を貫通し、その支軸２２４１に従動輪２２４を回転自在に取り付けている。
【００２７】
駆動輪２２２は、太陽光パネル１の外周部の上面（受光面１１側の面）に接触する状態で前記回転軸２１２Ａに一体回転するよう取り付けられている。
【００２８】
電動モータ２２１の駆動軸２２１Ａが一方の支持枠２２３に貫通支持され、この駆動軸２２１Ａの先端に回転軸２１２Ａの一端が一体回転するよう連結されている。従って、電動モータ２２１を駆動することによって、回転軸２１２Ａが回転して一対の駆動輪２２２，２２２及び回転体２１２が一体回転する。
【００２９】
前記のように構成された太陽光パネル１の清掃装置２は、遠隔操作により清掃を開始又は停止が行えるように構成されている。例えば、清掃開始用の遠隔スイッチ（図示せず）をＯＮ操作することにより、電動モータ２２１及びポンプ２１４の駆動を開始する。電動モータ２２１の駆動により、回転軸２１２Ａが駆動されると、駆動輪２２２，２２２及び回転体２１２が回転し、清掃部２１を太陽光パネル１の受光面１１に沿って移動させるとともに、回転体２１２の回転により太陽光パネル１の受光面１１の清掃を行う。これと同時に、ポンプ２１４の駆動により、太陽光パネル１の受光面１１に水を噴出させて、前記回転する回転体２１２による水洗いを行うことができる。水洗いした水は、スクレーパ２１３により走行方向前方側へ移動しながら、太陽光パネル１の受光面１１の傾斜面に沿って下方へ移動し、水貯留タンク２１６に回収してもよい。この水貯留タンク２１６に回収した場合には、回収後の水を、次回の清掃時までに水貯留タンク２１６から排出するとともに、新たな水を補給してもよい。この水の排出や補給は、水補給装置を設けて自動的に行ってもよいし、補給用のホースを用いて人為的に行ってもよい。
【００３０】
太陽光パネル１の一端から他端まで清掃部２１が移動して清掃が終了すると、電動モータ２２１の駆動を自動的に停止する。停止後は、前記遠隔スイッチが再度ＯＮ操作されるまでその位置で待機する。そして、遠隔スイッチが再度ＯＮ操作されると、太陽光パネル１の清掃装置２は、現在の位置をセンサ等により確認し、電動モータ２２１を前記回転方向（正転方向）とは反対方向（逆転方向）に回転させて太陽光パネル１の一端の清掃開始位置まで移動した後、電動モータ２２１の駆動を一旦停止した後、電動モータ２２１を正転方向に駆動するとともにポンプ２１４の駆動を開始して、前述のように清掃を行う。ここでは、遠隔スイッチがＯＮ操作されると、太陽光パネル１の受光面１１の全面を清掃する場合を示しているが、例えばスイッチが押されている間のみ清掃を行う構成であってもよい。また、太陽光パネル１の一端から他端まで清掃部２１が移動して清掃が終了すると、電動モータ２２１の駆動を自動的に停止する他、清掃が終了した位置から電動モータ２２１を前記回転方向（正転方向）とは反対方向（逆転方向）に回転させて太陽光パネル１の一端の清掃開始位置まで移動した後、清掃装置２を待機状態にしてもよい。
【００３１】
尚、本発明に係る太陽光パネルの清掃装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３２】
前記実施形態では、一枚の太陽光パネル１の清掃を行う清掃装置２を示したが、図４（ａ）に示すように、所定間隔を置いて設置された複数枚（図４（ａ）では二枚）の太陽光パネル１，１の清掃を同時に行うことができる清掃装置であってもよい。この場合、清掃装置２を、二枚の太陽光パネル１に亘る長さに構成する。そして、その清掃装置２は、電動モータ２２１の駆動により回転する回転軸２１２Ａの両端に車輪としての駆動輪２２２，２２２を取り付け、それら一対の駆動輪２２２，２２２の間の回転軸２１２Ａに太陽光パネル１，１を清掃可能な一対の回転体２１２，２１２を取り付けている。従って、一対の駆動輪２２２，２２２の駆動により、二枚の太陽光パネル１，１上を清掃部２１とともに移動することができ、それら駆動輪２２２，２２２の間に位置する一対の回転体２１２，２１２が回転することによって、二枚の太陽光パネル１，１の受光面１１，１１の移動幅方向略全域を清掃することができる。また、図４（ａ）では、回転軸２１２Ａを貫通支持するとともに、駆動輪２２２，２２２及び回転体２１２，２１２を覆うカバー部材２１７を備えている。そのカバー部材２１７の走行幅方向略中央部の下部から、縦向きの支軸２１９，２１９を垂設している。これら支軸２１９，２１９には、二枚の太陽光パネル１，１の互いに対向する横側面１２，１２に当接するローラ２１８，２１８を回転自在に取り付けている。このようにローラ２１８，２１８が、太陽光パネル１，１の横側面１２，１２に当接することによって、駆動輪２２２，２２２との協働により太陽光パネル１を走行部２２が保持することができる。また、図４（ａ）では、太陽光パネル１を水平方向に設置した場合を示している。前記太陽光パネル１を走行部２２が保持するとは、太陽光パネル１に対して清掃部２１が所望通り移動することができるように太陽光パネル１を走行部２２が保持することをいう。尚、説明しなかった他の部分は、図２で示した部分とほぼ同一であるため、同一符号を付すとともに説明を省略している。尚、図４（ａ）では、横側面１２，１２に当接する２個のローラ２１８，２１８を設けたが、ローラの個数は、１個又は３個以上であってもよい。
【００３３】
また、前記実施形態では、太陽光パネル１を走行部２２が保持するために、太陽光パネル１の外周部の上面を走行する駆動輪２２２，２２２と、太陽光パネル１の外周部の下面に接触した状態で配置される従動輪２２４，２２４とを備えさせたが、図４（ｂ）に示すように、太陽光パネル１の外周部の上面を走行する車輪としての駆動輪２２２，２２２及び太陽光パネル１の外周部の下面に接触した状態で配置された車輪としての従動輪２２４，２２４の他に、太陽光パネル１の走行幅方向右端部における一方の横側面としての右横側面１２１に接触した状態で配置された車輪としての従動輪２２５を更に備えた場合を示している。このように走行幅方向右側端部において、太陽光パネルの外周部の上面と下面と横側面とに車輪が接触することで太陽光パネルを、上方向、下方向、横方向の３方向から確実に保持することができる。また、これに伴い、右側の支持枠２２３は、電動モータ２２１を取り付け支持する縦向きの縦板部２２３５と、この縦板部２２３５の下端から横外側に突出する内側が開放されたコの字状の第１突出部２２３６と、この突出部２２３６の下端に連設され下方へ突出する上方が開放されたコの字状の第２突出部２２３７とを備えている。そして、第１突出部２２３６に貫通支持される支軸２２３８に従動輪２２５を回転自在に取り付けている。尚、説明しなかった他の部分は、図２で示した部分とほぼ同一であるため、同一符号を付すとともに説明を省略している。図４（ｂ）では、走行幅方向右端部のみ太陽光パネルを３方向から保持しているが、走行幅方向左端部も同様に太陽光パネルを３方向から保持してもよい。
【００３４】
また、前記実施形態では、清掃部２１を、散水用パイプ２１１、回転体２１２、スクレーパ２１３の３つの部材を備えたものから構成したが、それら３つの部材の少なくとも１つの部材を備えたものから構成してもよいし、図示していないが、清掃できるものであれば、どのような形態のものであってもよい。また、前記実施形態では、スクレーパ２１３として、先細り形状のものを用いたが、上下方向において同一形状のものや、先端側ほど幅が拡がった先拡がり形状のもの等、先細り形状以外の形状のものを用いてもよい。
【００３５】
また、前記実施形態では、回転体２１２をスポンジや布あるいは合成樹脂等からなる円筒状に構成したものであったが、多数のフィラメントを植設したブラシであってもよい。
【００３６】
また、前記実施形態では、太陽光パネル１を複数の支持脚３により支持する構成を示したが、図５（ａ），（ｂ）に示すように、太陽光パネル１を一対の枠４，４により支持する構成であってもよい。各枠４は、太陽光パネル１の外周部を内嵌可能な略コの字状に形成された嵌合部４１と、嵌合部４１の下端部が兼用されて下方に連設される矩形状（図５（ａ），（ｂ）では正方形状）の脚部４２とを備えている。図５（ａ）の場合には、一対の枠４，４の上面４Ｂ，４Ｂに車輪としての駆動輪２２２，２２２が接触する状態で配置され、一対の支持枠４，４間の太陽光パネル１の受光面１１の略全域に亘る長さの回転体２１２が設けられている。従って、電動モータ２２１の駆動により回転軸２１２Ａが回転して駆動輪２２２，２２２及び回転体２１２が回転される。また、駆動輪２２２，２２２及び回転体２１２を覆うカバー部材２２０を備えている。そのカバー部材２２０の両端に鉤状に延出する延出部２２０Ａ，２２０Ａを備えており、それら延出部２２０Ａ，２２０Ａに一対の支持枠４，４の横側面４Ａ，４Ａに当接する車輪としての従動輪２２４，２２４を回転支持する支軸２２４Ａ，２２４Ａを貫通支持している。従って、太陽光パネル１の走行幅方向両端部のそれぞれを、上方向及び横方向の２方向から確実に保持することができる。図５（ａ）では、太陽光パネル１の走行幅方向両端部のそれぞれを、上方向及び横方向の２方向から確実に保持する構成としたが、太陽光パネル１の走行幅方向一端部のみを、上方向及び横方向の２方向から確実に保持する構成としてもよい。図５（ｂ）では、図５（ａ）の右側の従動輪２２４を省略したものであり、他の部分は、図５（ａ）と同様であるため、説明は省略する。また、図５（ｂ）において、走行幅方向左側端の車輪（ここでは駆動輪）２２２を省略すれば、太陽光パネル１の外周部のうちの走行幅方向一端側（右端側）の外周部の上面を走行する車輪２２２と、太陽光パネル１の外周部のうちの走行幅方向他端側（左端側）の外周部の横側面４Ａに接触した状態で配置される車輪２２４の必要最小限の車輪で、走行部２２が太陽光パネル１の外周部を効率よく保持することができる。
【００３７】
また、前記実施形態では、走行部２２が、太陽光パネル１の外周部を保持して清掃部２１を移動させる構成とすることによって、太陽光パネル１の外周部よりも内側となる部分で保持する構成に比べて、走行部２２が太陽光パネル１を保持するための構成が大掛かりになることを抑制することができる利点があるが、太陽光パネル１の外周部よりも内側部分、例えば太陽光パネル１の中心部分を保持して清掃部２１を移動させる構成としてもよい。また、前記実施形態では、走行部２２を構成する駆動輪を２個設けたが、３個以上設けてもよいし、１個のみ設けて実施することもできる。１個の駆動輪を設ける場合には、清掃装置２の走行幅方向一端部に駆動輪を設け、走行幅方向他端部に従動輪又は摺動部材（清掃装置２の移動を案内するガイド部材）を設けて実施すれば、清掃装置２を安定よく移動させることができる。
【００３８】
また、前記実施形態で示した清掃装置２は、太陽光パネル１に走行部２２を介して常に保持させておく構成としたが、清掃を行わない不要時には、太陽光パネル１の受光面１１への太陽光の照射を遮ることがないように、太陽光パネル１の受光面１１から退避した位置へ移動できるように構成する、あるいは太陽光パネル１から清掃装置２を人為的に取り外しておいてもよい。
【００３９】
また、前記実施形態では、太陽光パネル１の外周部の下面に接触した状態で配置される車輪を従動輪に構成しているが、駆動輪に構成してもよい。この場合、一つの電動モータにより、太陽光パネル１の外周部の上面を走行する車輪及び太陽光パネル１の外周部の下面に接触した状態で配置される車輪の両方を駆動するように構成する他、別々の電動モータにより駆動する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１…太陽光パネル、２…清掃装置、３…支持脚、４…支持枠、４Ａ…横側面、４Ｂ…上面、１１…受光面、１２…横側面、２１…清掃部、２２…走行部、４１…嵌合部、４２…脚部、２１１…散水用パイプ、２１２…回転体、２１２Ａ…回転軸、２１３…スクレーパ、２１３Ａ…エッジ部、２１４…ポンプ、２１５…ホース、２１６…水貯留タンク、２１７…カバー部材、２１８…ローラ、２１９…支軸、２２０…カバー部材、２２０Ａ…延出部、２２１…電動モータ、２２１Ａ…駆動軸、２２３…支持枠、２２４…従動輪、２２４Ａ…支軸、２２５…従動輪、２２３１…縦板部、２２３２…底板部、２２３３…短板部、２２３５…縦板部、２２３６…突出板部、２２３７…突出板部、２２３８…支軸、２２４１…支軸
【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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