(57)【要約】【課題】除氷検出サーモの配設数を抑制すると共に、多重製氷の早期検出を実現し得る流下式製氷機を提供する。【解決手段】１対の製氷板１２,１２を対向配置した複数の製氷部１４を、製氷板１２の製氷面２８が互いに対向するよう並列に配置して製氷部材１６を構成する。各製氷部１４の両製氷板１２,１２間に配設される蒸発管２０は、製氷部１４の出口側の合流部３４で互いに合流する。隣り合う製氷部１４,１４における何れか一方の蒸発管２０の出口側には、蒸発管２０の出口側でのホットガスの温度を検出する除氷検出サーモ４２が配設される。全ての蒸発管２０の合流部３４より下流側に、合流後のホットガスの温度を検出する合流温度検出サーモ４６が設けられる。制御手段４４は、各除氷検出サーモ４２での検出温度と合流温度検出サーモ４２での検出温度との差を算出して、製氷機の異常を判定する。【選択図】図１
2008096012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置された複数の製氷部(14)と、冷凍装置(22)から導出する冷媒配管(18)から分岐して各製氷部(14)に配設されると共に、該製氷部(14)の出口側の合流部(34)で互いに合流する蒸発器(20)を備え、製氷運転に際して冷凍装置(22)からの冷媒が全ての蒸発器(20)に循環供給されると共に、除氷運転に際して冷凍装置(22)から全ての蒸発器(20)にホットガスが循環供給される製氷機において、
隣り合う前記製氷部(14,14)の何れか一方に配設された蒸発器(20)の出口側に設けられ、該蒸発器(20)の出口側でのホットガスの温度を検出する温度検出手段(42)と、
前記合流部(34)で合流したホットガスの温度を検出する合流温度検出手段(46)と、
前記合流温度検出手段(46)での検出温度と各温度検出手段(42)での検出温度との温度差の少なくとも１つが、予め設定された異常値に達した際に製氷機の運転を停止させる制御手段(44)とを備えた
ことを特徴とする製氷機。
【請求項２】
前記製氷部(14)が上下に整列するよう配設され、前記温度検出手段(42)は、最も下側に位置して隣り合う製氷部(14,14)の少なくとも一方に配設された蒸発器(20)の出口側に設けられている請求項１記載の製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製氷機に関するものであって、更に詳細には、複数の製氷部に配設された蒸発器に冷媒またはホットガスを循環供給して氷塊を製造する製氷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
氷を連続的に製造する自動製氷機として、一対の製氷板からなる製氷部を複数備え、各製氷板の間に配設された蒸発管に供給される冷媒により各製氷板の製氷面を冷却して氷を製造する流下式の製氷機が知られている(例えば、特許文献１参照)。図４は、このような従来の流下式製氷機８０の概略構成を示す図であって、該流下式製氷機８０は、一対の製氷板１２,１２からなる製氷部１４を複数備えている。また、各製氷部１４の製氷板１２,１２間には、冷凍装置２２から導出する冷媒配管１８から分岐する蒸発管２０が夫々蛇行配置されている。前記各蒸発管２０は、製氷部１４の出口側から導出した後、合流部３４で相互に連通接続されており、各蒸発管２０に供給されたホットガスが該合流部３４で合流するようになっている。また、各製氷部１４の下流側には、前記蒸発管２０における出口側のホットガスの温度を検出する除氷検出サーモ４２が夫々配設されている。そして、除氷運転に際し、除氷検出サーモ４２が何れも除氷完了温度を検出すると、制御手段４４が除氷水の供給およびホットガスの循環供給を停止して、製氷機に切替えるようになっている。
【０００３】
ここで、除氷運転が開始されてから除氷が完了するまでの時間は、製氷部１４(製氷板１２)の歪みや撓み等によってバラつきが生じ、各製氷部１４毎に除氷完了のタイミングがずれることが多い。従って、除氷運転開始から所定時間経過後に一律的に製氷運転へ移行すると、ある製氷部１４において氷が残留したまま更なる製氷が行なわれる、所謂、多重製氷が発生することがある。このような多重製氷が進行すると、製氷部１４に巨大な氷塊が生成されてしまい、該製氷部１４に強い負荷が加わって製氷部１４が変形したり、破損したりする弊害が生じていた。そこで、この多重製氷を防止するため、図４に示す流下式製氷機８０では、各蒸発管２０の出口側に設けられた除氷検出サーモ４２での検出温度と他の検出温度との温度差を制御手段４４が常時監視し、該温度差が異常値に達した際に流下式製氷機８０の運転を停止させる制御を行なうようになっている。
【特許文献１】特開２００６−７８０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した、全ての製氷部１４に対応して除氷検出サーモ４２を配設し、蒸発管２０の出口側でのホットガスの温度を検出することで、製氷部１４夫々の異常を早期かつ確実に検出することができ、前述した多重製氷を好適に防止することができる。一方で、製氷部１４毎に除氷検出サーモ４２を設けることは、製氷機全体のコストが高騰する要因となり、殊に、多数の製氷部１４を備えた大型の製氷機においては、深刻なコスト要因となってしまう。また、配設する除氷検出サーモ４２の数が増えるだけ、該サーモ４２の故障頻度が増加したり、点検作業の煩雑化を招いたりして、メンテナンス費が高騰する難点も指摘される。
【０００５】
そこで、本発明は、前述した従来の技術に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、温度検出手段の配設数を抑制し得ると共に、多重製氷を早期に検出し得る製氷機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る製氷機は、
並列に配置された複数の製氷部と、冷凍装置から導出する冷媒配管から分岐して各製氷部に配設されると共に、該製氷部の出口側の合流部で互いに合流する蒸発器を備え、製氷運転に際して冷凍装置からの冷媒が全ての蒸発器に循環供給されると共に、除氷運転に際して冷凍装置から全ての蒸発器にホットガスが循環供給される製氷機において、
隣り合う前記製氷部の何れか一方に配設された蒸発器の出口側に設けられ、該蒸発器の出口側でのホットガスの温度を検出する温度検出手段と、
前記合流部で合流したホットガスの温度を検出する合流温度検出手段と、
前記合流温度検出手段での検出温度と各温度検出手段での検出温度との温度差の少なくとも１つが、予め設定された異常値に達した際に製氷機の運転を停止させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、温度検出手段を、隣り合う製氷部の何れか一方に配設された蒸発器に設けたので、必要な温度検出手段が半減されて製氷機の製品コストを抑制することができる。すなわち、隣り合う製氷部の一方において多重製氷が発生した場合には、他方の製氷部にも多重製氷が伝播すると云う多重製氷の特性に鑑み、隣り合う製氷部の何れか一方に対応して温度検出手段を設けたとしても、該温度検出手段を設けていない側の製氷部において多重製氷の検出を見逃すことはなく、早期に異常を検出することが可能となる。
【０００７】
請求項２に係る製氷機は、製氷部を上下に整列するよう配設し、温度検出手段は、最も下側に位置して隣り合う製氷部の少なくとも一方に配設された蒸発器の出口側に設けられていることを要旨とする。
請求項２の発明によれば、製氷部を上下に配設した場合であっても、温度検出手段は下側の製氷部にのみ配設するので、必要な温度検出手段の数を抑制し得る。すなわち、上側の製氷部で多重製氷が発生したとしても、結局、多重製氷は下側の製氷部にまで伝播するので、上側の製氷部にまで温度検出手段を設ける必要はない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る製氷機によれば、温度検出手段の配設数が抑制されて、製品コストを低廉にし得ると共に、多重製氷を早期に検出し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明に係る製氷機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、実施例では、本発明に係る製氷機として、半月状の氷を製造する流下式製氷機を例に説明するが、流下式製氷機としてはこれに限られず、例えば、板状の氷を生成する流下式製氷機であってもよい。また、以下の説明において、従来技術で説明した同一の部材については、同じ符号を付すこととする。更に、説明中の「上・下・左・右」とは、製氷機を図１に示す状態で見た場合に対応するものとする。
【実施例】
【００１０】
図１は、実施例に係る流下式製氷機１０の概略構成を示した説明図であって、該流下式製氷機１０は、一対の製氷板１２,１２からなる製氷部１４を複数(実施例では６基)並列配置した製氷部材１６を上下に２つ連設して構成されている。また、上下に対応する製氷部１４,１４には、冷凍装置２２から導出する冷媒配管１８から分岐する蒸発管(蒸発器)２０が夫々配設されると共に、該蒸発管２０は、下側の製氷部材１６における製氷部１４の出口側で相互に連通している。更に、前記流下式製氷機１０は、圧縮機２４、凝縮器２６等から構成されて、製氷運転に際して蒸発管２０に冷媒を循環供給すると共に、除氷運転に際して該蒸発管２０にホットガスを循環供給する冷凍装置２２を備えている。
【００１１】
前記各製氷部１４は、図２に示すように、前記製氷板１２の表側に設けられた製氷面２８が互いに対向するよう平行に近接配置されて製氷部材１６を構成すると共に、製氷部１４を構成する一対の製氷板１２,１２の間に前記蒸発管２０が蛇行配置される。なお、実施例に係る製氷板１２は、図２に示すように、断面コ字状に形成された上下に長い樋状部材６０を複数連設して構成されている。
【００１２】
前記各蒸発管２０は、上側の製氷部材１６における各製氷部１４に蛇行状に配設され、続いて下側の対応する製氷部１４にも同様に蛇行配置されている。すなわち、上下に対応する製氷部１４,１４は、同一の蒸発管２０を共用するようになっている。そして、図１に示すように、前記下側の製氷部１４から導出した各蒸発管２０は、合流部３４において相互に連通接続され、後述のアキュムレータ５４を介して前記圧縮機２４に接続する吸入管５６と連通している。
【００１３】
図１に示すように、各製氷部１４の上側には、除氷水を各製氷板１２の裏面へ供給可能な除氷水供給手段３６が配設されている。この除氷水供給手段３６は、外部水道源(図示せず)に接続されて、除氷水の供給を調節可能な給水バルブ３８が介挿された除氷水供給管４０に連通接続されている。そして、除氷運転時に、給水バルブ３８を開放することで製氷板１２の裏面に常温の水(除氷水)を散布供給して、その昇温による除氷促進を行なうよう構成される。すなわち、除氷運転に際して、後述するホットガス弁ＨＶの開放により前記蒸発管２０にホットガスを循環させて各製氷板１２を加熱し、製氷板１２と氷との氷結面を融解させる。更に、除氷水供給手段３６により除氷水を前記製氷板１２の裏面に流下させることにより、その融解を促進し得るようになっている。なお、前記各製氷部１４の上側には、製氷水を供給可能な製氷水供給手段(図示せず)が設けられており、製氷運転の際に、製氷水を各製氷板１２の製氷面２８へ供給するよう構成される。また、製氷運転においては、前記冷凍装置２２より冷媒が各蒸発管２０に供給されて、製氷部１４を冷却するよう構成される。
【００１４】
ここで、除氷運転に際して除氷が完全に行われず、一部の製氷部１４に氷が残留したまま製氷運転が開始されると、該製氷部１４に残留した氷が更に大きく形成される多重製氷が発生する。そして、この多重製氷が繰り返されると、氷が巨大な氷塊となって製氷板１２等を圧迫し、該製氷板１２や製氷部１４の変形・破損等をもたらしてしまう。また、図２(ａ)に示すように、ある製氷部１４において多重製氷が発生すると、該製氷部１４での氷が大きくなって隣り合う正常な製氷部１４の氷と連結し、最終的に両製氷部１４,１４が氷で連結された状態となる。また、一方の製氷板１２に多重製氷が発生した製氷部１４では、製氷時の冷媒との熱交換は他方の製氷板１２においてより促進され、他方の製氷板１２にも巨大な氷が形成されてしまう。すなわち、多重製氷による氷塊は、隣り合う製氷部１４,１４間を順次伝播して拡大し、最終的には製氷部材１６全体の氷結に至る。
【００１５】
更に、図３に示すように、多重製氷により製氷部１４の上側で生じた氷塊は、次第に下側の正常な氷と連結し、最終的には、製氷部１４において多重製氷が発生した箇所から下側が凍り付いてしまう。従って、実施例の如く、製氷部材１６を上下に２つ配置した構成では、図３(ａ)〜(ｃ)に示すように、上側の製氷部材１６で生じた氷塊が下側の製氷部材１６にまで伝播し、上下に亘って凍り付くこととなる。そこで、実施例に係る流下式製氷機１０にあっては、このような多重製氷による氷塊の伝播性に鑑み、後述する除氷検出サーモ(温度検出手段)４２の配設数を最小限に抑制しつつ、多重製氷の早期検出を実現している。
【００１６】
すなわち、図１に示すように、前記下側の製氷部材１６において、隣り合う一対の製氷部１４,１４における何れか一方に配設された蒸発管２０の出口側に、該蒸発管２０の出口側でのホットガスの温度を検出する除氷検出サーモ４２が配設されている。説明の便宜上、製氷部１４を、右から左に、順に第１〜第６製氷部１４と指称するものとすると、実施例においては、第１,第３および第５製氷部１４に対応する蒸発管２０の出口側に除氷検出サーモ４２が夫々設けられている。ここで、前述の如く、多重製氷による氷塊は、隣り合う製氷部１４の氷と連結することで伝播する性質がある。従って、例えば、除氷検出サーモ４２が設けられていない蒸発管２０に対応する製氷部１４(例えば、第２製氷部１４)に氷塊が発生したとしても、氷塊が第１製氷部１４(もしくは、第３製氷部１４)に伝播することで多重製氷が早期に検出される。すなわち、全ての蒸発管２０に除氷検出サーモ４２を設ける必要はない。しかも、図３で示したように、上側の製氷部材１６で発生した多重製氷による氷塊は、下側の製氷部材１６にも伝播するので、上側の製氷部１４における蒸発管２０の出口側(図１の囲み線Ｃ参照)に除氷検出サーモ４２を設けなくとも、多重製氷を検出し得る。なお、前記除氷検出サーモ４２は、何れも後述する制御手段４４と接続しており、該検出サーモ４２が検出した検出温度は、常時、制御手段４４へ送られる。
【００１７】
前記全ての蒸発管２０の合流部３４より下流側には、合流後のホットガスの温度を検出する合流温度検出サーモ(合流温度検出手段)４６が設けられている。合流温度検出サーモ４６は、前記除氷検出サーモ４２と同様に、前記制御手段４４に接続されており、該合流温度検出サーモ４６での検出温度が制御手段４４へ送られるよう構成される。そして、制御手段４４は、前記合流温度検出サーモ４６での検出温度と各除氷検出サーモ４２での検出温度との差を算出し、算出された各温度差の少なくとも１つが予め設定された異常値に達している場合に、流下式製氷機１０の運転を停止するよう設定される。なお、この異常値は、流下式製氷機１０の大きさや周囲温度等、各種の要因を考慮して、経験的に適正な値が算出される。
【００１８】
なお、前記除氷検出サーモ４２および合流温度検出サーモ４６は、上記の如く多重製氷による異常の検出のみに用いられるのではなく、正常な除氷運転時において除氷完了を検知するためにも利用される。例えば、除氷検出サーモ４２の検出温度が何れも所定温度より高くなった場合には、除氷が適正に完了したと判定して制御手段４４は除氷運転を終了させるようになっている。なお、除氷完了温度とは、各製氷板１２から離氷することで急激に上昇したホットガスの温度であり、該除氷完了温度は、流下式製氷機１０の製氷能力等から経験的に決定される。
【００１９】
本実施例の流下式製氷機１０における冷凍装置２２については、従来公知の構成であって、製氷運転に際し、前記圧縮機２４で圧縮された気化冷媒が、吐出管４８を経て凝縮器２６で凝縮液化し、ドライヤ５０で脱湿された後、膨張弁５２で減圧され、前記冷媒配管１８を介して各蒸発管２０に流入してここで一挙に膨張して蒸発し、各製氷板１２と熱交換を行なって該製氷板１２を氷点下にまで冷却させる。また、前記蒸発管２０で蒸発した気化冷媒と未蒸発の液化冷媒とは、前記合流部３４で合流した後、気液混相状態でアキュムレータ５４に流入し、ここで気液分離がなされる。そして気相冷媒は、吸入管５６を経て圧縮機２４に帰還し、液相冷媒は当該アキュムレータ５４内に貯留される。
【００２０】
前記圧縮機２４の吐出管４８からホットガス管５８が分岐され、このホットガス管５８はホットガス弁ＨＶを経て、前記冷媒配管１８における各蒸発管２０への分岐部より上流側に連通されている。ホットガス弁ＨＶは、除氷運転の際に開放されてホットガスを各蒸発管２０に供給すると共に、除氷が完了すると閉成して該ホットガスの供給を停止するよう制御される。また蒸発管２０を流通して製氷板１２や氷と熱交換した後のホットガスは、前述のように、合流部３４で合流した後にアキュムレータ５４に流入し、このアキュムレータ５４中に滞留している液相冷媒を加熱して蒸発させ、気相冷媒として吸入管５６から圧縮機２４に再び帰還させるようになっている。
【００２１】
(実施例の作用)
次に、本実施例に係る流下式製氷機１０の作用について説明する。製氷運転においては、冷凍装置２２から冷媒が各蒸発管２０へ供給されると共に、製氷水供給手段を介して製氷水が各製氷板１２の製氷面２８へ散布供給される。所定時間経過後、各製氷部１４に氷が形成されると製氷運転が終了し、除氷運転へ移行する。すなわち、前記給水バルブ３８を開放し、各除氷水供給手段３６より除氷水を製氷部１４に供給すると共に、前記ホットガス弁ＨＶを開放して各蒸発管２０へホットガスを供給する。すると、各製氷部１４に形成された氷は、ホットガスおよび除氷水の供給によって、該製氷板１２との氷結面が融解し落下を始める。
【００２２】
除氷運転による除氷が進行し、製氷部１４の氷の数が減少するにつれて、各蒸発管２０を流通する出口側のホットガスの温度は次第に上昇する。また、前記除氷検出サーモ４２は、対応する蒸発管２０のホットガスの温度を検出すると共に、前記制御手段４４が各除氷検出サーモ４２の検出温度が除氷完了温度に達しているか否か判定する。そして、前記除氷検出サーモ４２での検出温度が全て除氷完了温度に達すると、制御手段４４は除氷運転を終了させて製氷運転へと切り替える。
【００２３】
ここで、例えば、上側の製氷部材１６における第１製氷部１４において多重製氷が発生したとすると、該多重製氷は下側の第１製氷部１４へと伝播する(図３(ａ)〜(ｃ)参照)。従って、蒸発管２０に供給されるホットガスの温度は、多重製氷による氷塊によって通常よりも冷却され、上下の第１製氷部１４,１４に配設された蒸発管２０の出口側に設けられた除氷検出サーモ４２は、正常時より低い温度(異常温度)を検出する。また、前記合流温度検出サーモ４６においては、第１製氷部１４の蒸発管２０を流通する低温のホットガスと、他の蒸発管２０における高温のホットガスとが合流した合流温度を測定する。そして、前記制御手段４４が、前記異常温度と合流温度との温度差を算出し、該温度差が予め設定された異常値を超えた場合に、製氷運転を停止させる。すなわち、実施例に係る流下式製氷機１０においては、多重製氷によって製氷部材１６全体が凍り付く前の早い段階で、多重製氷の発生を検出して製氷機１０の運転を停止させるので、氷塊による製氷部１４の変形や破損等の発生を未然に防ぐことができる。
【００２４】
また、多重製氷による氷結は、上側の製氷部１４から下側の製氷部１４に伝播するので、上側の製氷部材１６における第１製氷部１４に多重製氷が発生した場合であっても、下側の第１製氷部１４の出口側に設けた除氷検出サーモ４２によって多重製氷を検出することができる。すなわち、実施例に係る流下式製氷機１０は、除氷検出サーモ４２を蒸発管２０における下側の製氷部１４の出口側にのみ設けられており、該除氷検出サーモ４２の設置数が好適に抑制されている。
【００２５】
次に、除氷検出サーモ４２が設けられていない製氷部１４(例えば、下側の第６製氷部１４)において多重製氷が発生したとすると、該第６製氷部１４における出口側のホットガスの温度を直接検出することはできない。しかしながら、前記第２製氷部１４で発生した氷塊は、図２(ａ)〜(ｃ)に示されるように、隣り合う第５製氷部１４に伝播して該第５製氷部１４においても氷結が生じるので、結局、第５製氷部１４に設けられた除氷検出サーモ４２によって多重製氷の発生が検出される。すなわち、実施例に係る流下式製氷機１０は、隣り合う製氷部１４,１４のうちの何れか一方に配設した蒸発管２０に除氷検出サーモ４２が設置されており、該除氷検出サーモ４２の配設数の更なる抑制が実現されている。
【００２６】
以上に説明したように、実施例に係る流下式製氷機１０によれば、除氷検出サーモ４２を、隣り合う製氷部１４,１４のうちの何れか一方に配設した蒸発管２０に設けたので、必要な除氷検出サーモ４２が半減されて流下式製氷機１０の製品コストを抑制することができる。すなわち、隣り合う製氷部１４,１４の一方において多重製氷が発生した場合には、他方の製氷部１４の対向面に亘って氷塊が生成されると云う多重製氷の特性を利用して、隣り合う製氷部１４,１４の何れか一方に除氷検出サーモ４２を設けるだけでも、該除氷検出サーモ４２を設けていない側の製氷部１４において発生した多重製氷の検出を見逃すことはなく、異常を早期段階で検出することが可能となる。また、製氷部材１６を上下に複数配設した場合であっても、除氷検出サーモ４２は下側の製氷部１４側にのみ配設されていればよく、更なる除氷検出サーモ４２の配設数の抑制を実現し得る。
【００２７】
なお、実施例の流下式製氷機１０では、製氷部材１６を上下に２つ配設した構成をなしていたが、該製氷部材１６を１つとしたり、上下に３つ以上配設したりしてもよい。また、実施例においては、蒸発管２０を上下の製氷部１４,１４で供用する構成としていたが、上下の製氷部１４,１４に夫々異なる蒸発管２０を配設してもよい。この場合であっても、前記除氷検出サーモ４２は、下側の蒸発管２０にのみ設置すればよい。
【００２８】
実施例の製氷部１４を構成する製氷板１２は、断面コ字状の樋状部材６０を複数連設して構成したものを採用したが、例えば、薄板状の金属板によって製氷板を構成してもよい。また、実施例では、製氷部１４の１つ毎に除氷検出サーモ４２を設けたが、隣り合う製氷部１４の何れか一方に除氷検出サーモ４２が設置されていれば、該サーモ４２をどのように配設するかは自由である。更に、実施例の除氷検出サーモ４２は、正常時における除氷の完了を検出する機能と、異常時における多重製氷の発生を検出する機能とを兼ね備えていたが、本発明に係る温度検出手段としては、多重製氷の発生を検出する機能を有していればよく、除氷完了は、他の検出手段に検出させるように変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例に係る流下式製氷機の概略構成図である。
【図２】多重製氷により製氷部が次第に凍り付いていく様子を示す平面図であって、(ａ)は第６製氷部に多重製氷が発生した状態を示し、(ｂ)は隣り合う第５製氷部が凍り付く様子を示し、(ｃ)は製氷部材全体が幅方向に凍り付いた状態を示す。
【図３】多重製氷により上下の製氷部材が凍り付いていく様子を示す説明図であって、(ａ)は上側の製氷部材において多重製氷が発生した場合を示し、(ｂ)は凍り付きが下側へ伝播する様子を示し、(ｃ)は下側の製氷部材にまで凍り付きが伝播した様子を示す。
【図４】従来の流下式製氷機を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１４ 製氷部，１８ 冷媒配管，２０ 蒸発管(蒸発器)
２２ 冷凍装置，３４ 合流部，４２ 除氷検出サーモ(温度検出手段)
４４ 制御手段，４６ 合流温度検出サーモ(合流温度検出手段)
【図１】
2008096012.tif 000003
【図２】
2008096012.tif 000004
【図３】
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【図４】
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