(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体原料製造装置を有する供給者および気体原料を使用する複数の需用者を有するコンビナートにおいて、供給者側が前記気体原料製造装置によって製造された気体原料を昇圧して複数の需用者へ供給する気体原料供給システムであって、
気体原料の供給者側に設けられたサーバと、各需用者側に設けられた端末と、このサーバと端末とを相互に情報交換可能に接続する情報ネットワークとを備え、
前記端末は、各需用者が使用している気体原料の使用量、使用圧力および今後の使用予定量、使用予定圧力を入力する入力手段と、この入力手段によって入力された使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力を前記サーバへ送信する手段とを有し、
前記サーバは、使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力を記憶する記憶手段と、前記端末から入力された使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力を前記記憶手段に記憶させる手段と、前記記憶手段に記憶された情報を基に気体原料の供給量および供給圧力を決定する手段とを有することを特徴とする気体原料供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載の気体原料供給システムにおいて、
前記供給者側と各需用者側とは、供給者側に接続された基幹パイプラインと、この基幹パイプラインから分岐され各需用者に達する分岐パイプラインとによって接続され、前記各分岐パイプラインには、気体原料の使用量、使用圧力を検出する流量計および圧力計が設けられ、これら流量計および圧力計からの検出データが前記各端末から入力されるように構成されていることを特徴とする気体原料供給システム。
【請求項３】
請求項２に記載の気体原料供給システムにおいて、
前記各分岐パイプラインには供給バルブが設けられ、
前記サーバは、前記各圧力計からの信号を基に、前記各供給バルブの開度を制御することを特徴とする気体原料供給システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の気体原料供給システムにおいて、
前記サーバは、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、気体原料の最適な供給量を計算する計算手段を有することを特徴とする気体原料供給システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の気体原料供給システムにおいて、
前記サーバは、気体原料の使用により生じる費用を計算する計算手段を有することを特徴とする気体原料供給システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の気体原料供給システムを制御するプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体原料供給システムおよび記録媒体に関する。たとえば、複数の企業体で構成される石油化学コンビナートなどにおいて、気体原料を各企業体へ供給する気体原料供給システムおよび記録媒体に関する。
【０００２】
【背景技術】
エチレンやプロピレンは、各種化学誘導品の原料として重要である。たとえば、エチレンからはポリエチレン、酸化エチレン、アセトアルデヒトなどが、プロピレンからはポリプロピレン、アクリルニトリルなどが得られる。
従来、エチレンなどを各需用者に供給する方法としては、エチレンなどを一旦液化し、ポンプで昇圧してから供給する方法と、精留塔塔頂ガスをガスのまま供給する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の供給方法のうち、液化して供給する方法は、エチレンガスなどの凝縮に多大なエネルギを必要とするうえ、再度ガス化するための熱源が必要である。
一方、ガスのまま供給する方法は、上記のような問題がないものの、ガスを送るためのコンプレッサを設置する必要があるうえ、コンプレッサの最適運転を行う必要がある。しかし、そのためにはエチレンなどの需要量の把握が必要であるが、現状では各需用者の需要量を常に正確に把握することは困難であるため、コンプレッサの最適運転が実現できていないのが実状である。
【０００４】
また、従来では、需要者のうちで最大の圧力を必要としている需要者にあわせて、送気圧力をコントロールする必要があった。しかし、これは、エチレン全体の供給量および需要量との関係からは過剰な送気圧力であり、経済的なデメリットが大きいという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、このような従来の課題を解消し、各需用者の使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力を把握し、気体原料を効率的に供給できるようにした気体原料供給システムおよび記録媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の気体原料供給システムおよび記録媒体は、上記目的を達成するため、次の構成を採用する。
請求項１に記載の発明は、気体原料製造装置を有する供給者および気体原料を使用する複数の需用者を有するコンビナートにおいて、供給者側が前記気体原料製造装置によって製造された気体原料を昇圧して複数の需用者へ供給する気体原料供給システムであって、気体原料の供給者に設けられたサーバと、各需用者側に設けられた端末と、このサーバと端末とを相互に情報交換可能に接続する情報ネットワークとを備え、前記端末は、各需用者体が使用している気体原料の使用量、使用圧力および今後の使用予定量、使用予定圧力を入力する入力手段と、この入力手段によって入力された使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力を前記サーバへ送信する手段とを有し、前記サーバは、使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力を記憶する記憶手段と、前記端末から入力された使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力を前記記憶手段に記憶させる手段と、前記記憶手段に記憶された情報を基に気体原料の供給量および供給圧力を決定する手段とを有することを特徴とする気体原料供給システムである。
【０００７】
この気体原料供給システムによれば、各端末から各需用者が使用している気体原料の使用量、使用圧力および今後の使用予定量、使用予定圧力を入力すると、それらの情報は、サーバへ送られる。サーバでは、端末から入力された気体原料の使用量、使用圧力および今後の使用予定量、使用予定圧力を記憶手段に記憶させるとともに、この記憶手段に記憶された情報を基に気体原料の供給量および供給圧力を決定する。従って、これによって得られた気体原料の供給量を満足できるように気体原料製造装置を稼働させ、かつ、供給圧力に基づいて送気圧力を制御すれば、気体原料を需用者に対して効率的に供給することができる。
【０００８】
ここで、気体原料とは、たとえば、エチレン、プロピレンなどをいう。
また、情報ネットワークとは、供給側および需要者側間の情報を相互に交信する通信手段をいう。通信手段としては、光ファイバ、アナログ信号やデジタル信号を用いた有線回路、公衆回線、または、アナログ信号やデジタル信号を用いた無線回路、さらに、インターネット、モデムおよび電話回線を用いてもよい。特に、通信速度の観点から光ファイバが好ましい。また、システムとしては、サーバークライアントシステムなどが好適に使用できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の気体原料供給システムにおいて、前記供給者側と各需用者側とは、供給者側に接続された基幹パイプラインと、この基幹パイプラインから分岐され各需用者に達する分岐パイプラインとによって接続され、前記各分岐パイプラインには、気体原料の使用量、使用圧力を検出する流量計および圧力計が設けられ、これら流量計および圧力計からの検出データが前記各端末から入力されるように構成されていることを特徴とする気体原料供給システムである。
この気体原料供給システムによれば、供給者側と各需用者側とを基幹パイプラインおよび分岐パイプラインを介して接続し、各分岐パイプラインに流量計および圧力計を設け、この流量計および圧力計からの検出値を、各需用者が使用している気体原料の使用量、使用圧力として入力するようにしたので、需用者側に負担をかけることなく、自動的に上記情報を入力することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の気体原料供給システムにおいて、前記各分岐パイプラインには供給バルブが設けられ、前記サーバは、前記各圧力計からの信号を基に、前記各供給バルブの開度を制御することを特徴とする気体原料供給システムである。
この気体原料供給システムによれば、サーバは、分岐パイプラインに設けられた圧力計からの信号を基に、各分岐パイプラインの供給バルブの開度を制御するようにしたから、供給側の送気圧力を低く設定することができる。ちなみに、従来のシステムでは、供給側の送気圧力を最大の圧力を要求する需用者にあわせて設定していたが、この発明のシステムによれば、それ以外の需用者への供給バルブの開度を絞ることにより（それ以外の需用者の送気圧力が現在の圧力より低くて足りる場合を条件として）、低い送気圧力で最大の圧力を要求する需用者への供給も実現できる。
また、サーバは、圧力計からの信号を基に、各需用者への必要最低圧力を考慮して、各分岐パイプラインの供給バルブの開度を制御することにより、供給側の送気圧力を必要最低限まで引き下げることができるから、省エネ効果も期待できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の気体原料供給システムにおいて、前記サーバは、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、気体原料の最適な供給量を計算する計算手段を有することを特徴とする気体原料供給システムである。
この気体原料供給システムによれば、記憶手段に記憶された情報、つまり、需要者の使用量、使用圧力および／または使用予定量、使用予定圧力に基づいて、気体原料の最適な供給量が自動的に計算されるから、この最適供給量を簡易かつ迅速に求めることができる。
ここで、最適な供給量とは、コンビナート全体として、最低コストで最大の効果を生むような、気体原料の製造量をいう。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の気体原料供給システムにおいて、前記サーバは、気体原料の使用により生じる費用を計算する計算手段を有することを特徴とする気体原料供給システムである。
この気体原料供給システムによれば、気体原料の使用により生じる費用が自動的に計算されるから、請求業務の負担を軽減できる。
ここで、気体原料の使用により生じる費用とは、気体原料を使用する際の使用料であって、気体原料を供給する供給側に対して支払われる額をいう。費用の支払いについては、費用情報について銀行に直接連絡する手段を有していて、銀行口座にて自動振り込みとすることでさらに手続きを簡略化できる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の気体原料供給システムを制御するプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体である。
この記録媒体によれば、コンピュータを用いて、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の気体原料供給システムの制御を実行させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態を示している。本実施形態は、気体原料（エチレン）の供給システムを有するコンビナートの例である。このコンビナート内には、エチレンの製造供給者である企業体Ｄと、需用者である複数の企業体Ａ，Ｂ，Ｃとが分散配置されている。
需用者である各企業体Ａ〜Ｃには端末１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが、また、供給者である企業体Ｄには気体原料製造供給装置であるエチレン製造供給装置３０およびサーバ２０がそれぞれ設置されているとともに、この端末１０Ａ〜１０Ｃとサーバ２０とを相互に情報交換可能に接続する情報ネットワークＮＷが設けられている。
【００１５】
ここで、エチレン製造供給装置３０と各企業体Ａ〜Ｃとの間には、図２に示すように、エチレン製造供給装置３０にコンプレッサ３１を介して接続された基幹パイプライン３２と、この基幹パイプライン３２から分岐され各企業体Ａ〜Ｃに達する分岐パイプライン３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃとが配管されている。つまり、エチレン製造供給装置３０によって製造されたエチレンが、基幹パイプライン３２および分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｃを通じて、各企業体Ａ〜Ｃへ供給されるようになっている。
各分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｃには、供給バルブ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ、流量計３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃおよび圧力計３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃがそれぞれ挿入されている。流量計３５Ａ〜３５Ｃは各企業体Ａ〜Ｃで使用するエチレンの使用量を、圧力計３６Ａ〜３６Ｃは各企業体Ａ〜Ｃで使用するエチレンの使用圧力をそれぞれ検出している。
【００１６】
端末１０Ａ〜１０Ｃは、表示手段１１、入力手段１２、記憶手段１３およびＣＰＵなどからなる制御手段１４を備える。制御手段１４は、各流量計３５Ａ〜３５Ｄおよび圧力計３６Ａ〜３６Ｃによって検出された値（各企業体Ａ〜Ｃのエチレンの使用量および使用圧力）や入力手段１２から入力される情報（各企業体の今後のエチレンの使用予定量および使用予定圧力など）をサーバ２０へ送信し、かつ、サーバ２０から受信した内容を表示手段１１に表示させる。つまり、送信手段および表示制御手段を有する。
【００１７】
サーバ２０は、図３に示すように、表示手段２１と、入力手段２２と、記憶装置２３と、情報ネットワークＮＷに入出力制御部２５を介して接続されたＣＰＵなどからなる制御手段２４と、この制御手段２４に接続され前記各分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｃの供給バルブ３４Ａ〜３４Ｃの開度を制御するバルブ制御部２６とを備える。
【００１８】
記憶装置２３は、サーバ２０を制御するプログラムを記憶した記録媒体としてのプログラム記憶部２３Ａと、各企業体Ａ〜Ｃのエチレンの使用量および使用圧力を記憶する使用量記憶手段２３Ｂと、各企業体Ａ〜Ｃの今後のエチレンの使用予定量および使用予定圧力を記憶する使用予定量記憶手段２３Ｃと、エチレンの値段などの営業情報を記憶した営業情報記憶手段２３Ｄとを備える。
使用量記憶手段２３Ｂには、図４に示すように、各企業体Ａ〜Ｃ毎に、その企業体のエチレンの使用量および使用圧力の実績データが記憶されている。
使用予定量記憶手段２３Ｃには、図５に示すように、各企業体Ａ〜Ｃ毎に、その企業体が今後に使用予定のエチレンの使用予定量および使用予定圧力が記憶されるようになっている。
【００１９】
制御手段２４は、前記端末１０Ａ〜１０Ｃから入力されたエチレンの使用量および使用圧力と、使用予定量および使用予定圧力とを前記使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶させる手段（書込手段）と、これら使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃに記憶された情報をを基にエチレンの供給量および供給圧力を決定する手段と、前記営業情報記憶手段２３Ｄに記憶された営業情報を各端末１０Ａ〜１０Ｃに公開する公開手段と、前記使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶された情報に基づいて、エチレンの最適供給量を計算する計算手段（最適供給量計算手段）と、エチレンの使用により生じる費用を計算する計算手段（費用計算手段）とを備える。
【００２０】
このような構成において、各端末１０Ａ〜１０Ｃから各企業体Ａ〜Ｃが使用しているエチレンの使用量および使用圧力と、各企業体Ａ〜Ｃの今後のエチレンの使用予定量および使用予定圧力とを入力する。この際、使用量および使用圧力については、流量計３５Ａ〜３５Ｃおよび圧力計３６Ａ〜３６Ｃからリアルタイムで自動的に入力される。使用予定量および使用予定圧力については、入力手段１２から人が定期的（たとえば、１週間おき、あるいは、１ヶ月おき）に入力する。すると、それらの情報は、各端末１０Ａ〜１０Ｃおよび情報ネットワークＮＷを介してサーバ２０へ送られる。
【００２１】
サーバ２０では、受信した各企業体Ａ〜Ｃのエチレンの使用量および使用圧力を使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶させる。従って、サーバ２０において、これら使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶された各企業体Ａ〜Ｃのエチレンの使用量および使用圧力と、使用予定量および使用予定圧力を表示手段１１にて確認することができる。
また、これら使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃに記憶された情報を基に、エチレンの供給量および供給圧力を決定する。この決定に基づいて、エチレン製造供給装置３０およびコンプレッサ３１を稼働させる。
【００２２】
ここで、サーバ２０において、コンビナート全体のエチレンの最適供給量の計算を指令すると、サーバ２０は、使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶された各企業体Ａ〜Ｃのエチレンの使用量および使用圧力と、今後のエチレンの使用予定量および使用予定圧力とに基づいて、エチレンの最適供給量を計算する。つまり、コンビナート全体として、最低コストで最大の効果を生むように、エチレンの製造量を計算する。
従って、エチレン製造供給装置３０を所有する企業体Ｄでは、計算されたエチレンの最適供給量を確保できるように、エチレンの生産計画を立てて、その計画に従ってエチレン製造供給装置３０を稼働させる。エチレン製造供給装置３０の稼働によって生産されたエチレンは、基幹パイプライン３２および分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｃを通じて各企業体Ａ〜Ｃへ供給される。
【００２３】
この際、サーバ２０は、各企業体Ａ〜Ｃへ供給されるエチレンの供給量および供給圧力に基づき、エチレンの使用により生じる費用を計算し、エチレンを使用した企業体に対して請求を行う。
【００２４】
従って、本実施形態によれば、次の効果が期待できる。
（１）各端末１０Ａ〜１０Ｃにおいて、自らの企業体Ａ〜Ｃが使用しているエチレンの使用量および使用圧力と、今後のエチレンの使用予定量および使用予定圧力とを入力させ、サーバ２０において、各企業体Ａ〜Ｃが使用しているエチレンの使用量および使用圧力と、今後のエチレンの使用予定量および使用予定圧力を確認できるようにしたので、エチレン製造供給装置３０を所有する企業体Ｄでは、コンビナート全体として必要なエチレンの供給量および供給圧力を把握できる。従って、これによって得られたエチレンの供給量を満足できるように気体原料製造装置３０を稼働させ、かつ、供給圧力に基づいてコンプレッサ３１の送気圧力を制御すれば、エチレンを需用者に対して効率的に供給することができる。
しかも、このようなシステムであれば、各企業体Ａ〜Ｃが独自にエチレンを調達する必要もないから在庫量を減らすことができ、しかも、エチレン製造供給装置３０も有効利用でき、コンビナート全体としてコスト低減を実現できる。
【００２５】
（２）サーバ２０は、使用量記憶手段２３Ｂおよび使用予定量記憶手段２３Ｃにそれぞれ記憶された情報に基づいて、エチレンの最適供給量を計算する計算手段を有しているから、各企業体Ａ〜Ｃのエチレンの使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力に基づいて、エチレンの最適供給量を簡易にかつ迅速に求めることができる。
もし、エチレンの供給量が需要量を下回った場合でも、各企業体Ａ〜Ｃのプラントの操業情報を情報ネットワークＮＷを介して判別することにより、いずれのプラントにどれだけの量のエチレンを提供するのが、コンビナート全体として最適かを判断することもできる。
【００２６】
（３）サーバ２０は、エチレンの使用により生じる費用を計算する計算手段を有しているから、エチレンの使用により生じる費用を自動的に計算でき、請求業務の負担を軽減できる。
その際、費用の支払いについては、費用情報について銀行に直接連絡する手段を有していて、銀行口座にて自動振り込みとすることでさらに手続きを簡略化できる。
【００２７】
（４）サーバ２０は、分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｃに設けられた圧力計３６Ａ〜３６Ｃからの信号を基に、各分岐パイプライン３３Ａ〜３３Ｃの供給バルブ３４Ａ〜３４Ｃの開度を制御するようにしたから、エチレン製造供給装置３０の送気圧力を低く設定することができる。
つまり、従来のシステムでは、供給側の送気圧力を最大の圧力を要求する企業体にあわせて設定していたが、本実施形態のシステムによれば、それ以外の企業体への供給バルブ３４Ａ〜３４Ｃの開度を絞ることにより、送気圧力を変えることなく、最大の圧力を要求する企業体への昇圧も可能である。
ちなみに、供給バルブ３４Ａ〜３４Ｃの開度を制御しない状態において、１７００トンの供給量のときの供給圧力が１．８ＭＰａであったが、各企業体の使用量および使用圧力が、企業体Ａでは４００トン、０．９Ｍｐａ、企業体Ｂでは１３００トン、１．１ＭＰａ、企業体Ｃでは３００トン、１．０ＰＭａとすると、供給量２０００トン、供給圧力を１．７ＭＰａにできた。
【００２８】
（５）サーバ２０は、営業情報記憶手段２３Ｄに記憶された営業情報（たとえば、エチレンの値段など）を各端末１０Ａ〜１０Ｃに公開するようにしたので、各需用者（各企業体Ａ〜Ｃ）はこれらの情報を基に生産計画を立てることもできる。そして、その生産計画を各端末１０Ａ〜１０Ｃから入力すれば、供給側（企業体Ａ）において、これを確認しながらエチレンの生産計画を立案できる。
【００２９】
なお、前記実施形態では、各企業体Ａ〜Ｃの端末１０Ａ〜１０Ｃにおいて、各企業体Ａ〜Ｃが使用している気体原料の使用量、使用圧力および今後の使用予定量、使用予定圧力をそれぞれ入力するようにしたが、これらのうちの少なくとも一方、つまり、気体原料の使用量、使用圧力または今後の使用予定量、使用予定圧力を入力するようにしてもよい。
【００３０】
また、前記実施形態では、各企業体Ａ〜Ｃの端末１０Ａ〜１０Ｃにおいて、各企業体Ａ〜Ｃが使用するエチレンの使用量および使用圧力と、今後に使用予定のエチレンの使用予定量および使用予定圧力をそれぞれ入力して、サーバ２０において、これらを一括管理するようにしたが、エチレンに限らず、他の気体原料、たとえば、プロピレンなどにも適用できる。
【００３１】
また、エチレンやプロピレンなどの製造設備が複数ある場合には、各企業体Ａ〜Ｃが使用するエチレンやプロピレンの使用量および使用圧力と、使用予定量および使用予定圧力とをリアルタイムで監視することによって、各需用者（各企業体）の必要最低量、圧力を考慮し、エチレンやプロピレンのコンプレッサの圧力を必要最低限まで引き下げることにより、省エネ効果を発揮できる。この場合、通常、複数のコンプレッサで送気するが、いずれの装置をどれくらいの負荷で運転するかを制御することもでき、さらに、上記情報から最適運転を自動で計算させ、自動制御することも可能である。
【００３２】
また、前記実施形態では、エチレン供給システムを有するコンビナートについて説明したが、本発明は、コンビナートに限られるものでなく、供給者が気体原料を昇圧して複数の需用者へ供給するシステムであれば、どのような集合体であってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の気体原料供給システムおよび記録媒体によれば、各需用者の使用量、使用圧力および使用予定量、使用予定圧力を把握し、気体原料を各需要者に対して効率的に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるコンビナートにおける気体原料供給システムを示す図。
【図２】同上実施形態におけるエチレン製造供給装置と各企業体との間を結ぶ配管を示す図。
【図３】同上実施形態におけるサーバの構成を示すブロック図。
【図４】同上実施形態における使用量記憶手段の内容を示す図。
【図５】同上実施形態における使用予定量記憶手段の内容を示す図。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｃ  端末
１２    入力手段
１４    制御手段（送信手段）
２０    サーバ
２３Ａ  プログラム記憶部（記録媒体）
２３Ｂ  使用量記憶手段
２３Ｃ  使用予定量記憶手段
２４    制御手段（書込手段、決定手段、公開手段、最適確保量計算手段、費用計算手段）
３０    供給装置
３１    コンプレッサ
３２    基幹パイプライン
３３Ａ〜３３Ｃ  分岐パイプライン
３４Ａ〜３４Ｃ  供給バルブ
３５Ａ〜３５Ｃ  流量計（入力手段）
３６Ａ〜３６Ｃ  圧力計（入力手段）
Ａ〜Ｄ  企業体
ＮＷ  情報ネットワーク
【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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