(57)【要約】【課題】同時給湯の開始直後に給湯量の急増があった場合にも給湯温度のオーバーシュートを抑制する。【解決手段】第１給湯温度センサ９で検出する湯水の温度が予め設定された第１給湯設定温度になるように第１混合弁５の開度を調整するとともに、第２給湯温度センサ１６で検出する湯水の温度が予め設定された第２給湯設定温度になるように第２混合弁１２の開度を調整する制御手段２７（２８、２９）と、を備え、制御手段２７は、第２給湯設定温度が所定温度以上に設定されている場合に、第１給湯管７からの給湯中に第２給湯管１４からの給湯を開始する際は、第２給湯設定温度を設定されている温度よりも低い温度に一時的に変更してから開閉弁１７を開いて第２給湯管１４からの給湯を開始するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクからの湯と水源からの水とを混合して第１の給湯先へ供給する第１混合弁と、前記第１混合弁と前記第１の給湯先とを接続するための第１給湯管と、前記第１給湯管に設けられ前記第１混合弁からの湯水の温度を検出する第１給湯温度センサと、前記貯湯タンクからの湯と前記水源からの水とを混合して第２の給湯先へ湯張りする第２混合弁と、前記第２混合弁と前記第２の給湯先とを接続するための第２給湯管と、前記第２給湯管に設けられ前記第２混合弁からの湯水の温度を検出する第２給湯温度センサと、前記第２給湯管を開閉する開閉弁と、前記第１給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された第１給湯設定温度になるように前記第１混合弁の開度を調整するとともに、前記第２給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された第２給湯設定温度になるように前記第２混合弁の開度を調整する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２給湯設定温度が所定温度以上に設定されている場合に、前記第１給湯管からの給湯中に前記第２給湯管からの給湯を開始する際は、前記第２給湯設定温度を設定されている温度よりも低い温度に一時的に変更してから前記開閉弁を開いて第２給湯管からの給湯を開始するようにしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記開閉弁を開いてから一定時間経過すると、前記第２給湯設定温度を変更前の温度に戻すようにしたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
湯水を貯湯する貯湯タンクからの湯と水源からの水とを混合して給湯栓へ供給する給湯混合弁と、前記給湯混合弁と前記給湯栓とを接続するための給湯管と、前記給湯管に設けられ前記給湯混合弁からの湯水の温度を検出する給湯温度センサと、前記貯湯タンクからの湯と前記水源からの水とを混合して浴槽へ湯張りする風呂混合弁と、前記風呂混合弁と前記浴槽とを接続するための湯張り管と、前記湯張り管に設けられ前記風呂混合弁からの湯水の温度を検出する湯張り温度センサと、前記湯張り管を開閉する湯張り弁と、前記給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された給湯設定温度になるように前記給湯混合弁の開度を調整するとともに、前記湯張り温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された湯張り設定温度になるように前記風呂混合弁の開度を調整する制御手段と、を備え、前記制御手段は、給湯中に前記浴槽に所定の高温度の湯を湯張りする高温差し湯を開始する際は、前記湯張り設定温度を前記所定の高温度を所定温度低い温度に変更してから前記湯張り弁を開いて高温差し湯を開始し、前記湯張り弁を開いてから一定時間経過したら前記湯張り設定温度を前記所定の高温度に戻すようにしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項４】
湯水を貯湯する貯湯タンクからの湯と水源からの水とを混合して第１の給湯先へ供給する第１混合弁と、前記第１混合弁と前記第１の給湯先とを接続するための第１給湯管と、前記第１給湯管に設けられ前記第１混合弁からの湯水の温度を検出する第１給湯温度センサと、前記貯湯タンクからの湯と前記水源からの水とを混合して第２の給湯先へ湯張りする第２混合弁と、前記第２混合弁と前記第２の給湯先とを接続するための第２給湯管と、前記第２給湯管に設けられ前記第２混合弁からの湯水の温度を検出する第２給湯温度センサと、前記第１給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された第１給湯設定温度になるように前記第１混合弁の開度を調整するとともに、前記第２給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された第２給湯設定温度になるように前記第２混合弁の開度を調整する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２混合弁よりも前記第１混合弁の優先度を高く定め、前記第２給湯設定温度が所定温度以上に設定されている場合は、前記第１給湯管からの給湯中は、前記第２給湯設定温度を一定温度低い温度に補正し、前記第２給湯管からの給湯を開始してから一定時間経過すると、前記第２給湯設定温度を補正前の温度に戻すようにしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の混合弁で貯湯タンクからの湯と水源からの水とをそれぞれ混合してそれぞれ異なる場所に給湯するようにした貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、湯水を貯湯する貯湯タンクからの湯と水源からの水とを混合して給湯栓へ供給する給湯混合弁と、前記給湯混合弁と前記給湯栓とを接続するための給湯管と、前記給湯管に設けられ前記給湯混合弁からの湯水の温度を検出する給湯温度センサと、前記貯湯タンクからの湯と前記水源からの水とを混合して浴槽へ湯張りする風呂混合弁と、前記風呂混合弁と前記浴槽とを接続するための湯張り管と、前記湯張り管に設けられ前記風呂混合弁からの湯水の温度を検出する湯張り温度センサと、前記湯張り管を開閉する湯張り弁と、前記給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された給湯設定温度になるように前記給湯混合弁の開度を調整するとともに、前記湯張り温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された湯張り設定温度になるように前記風呂混合弁の開度を調整する混合制御手段と、を備え、給湯中に高温の湯張りが開始される場合には、給湯混合弁の開度を予め設定されたオフセット量だけ湯側を開くように変動させ、湯張り開始時の給湯温度のアンダーシュートを緩和しようとしたものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７９１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この従来のものでは、給湯中の湯張り開始時には給湯混合弁の開度を予め設定されたオフセット量だけ湯側を開くようにしているため、湯側を大きく開いた位置に給湯混合弁の弁体が位置することになり、給湯温度の制御応答性が悪化する虞があり、例えば図４のようにオフセット量だけ湯側を開いた後に給湯量が急に増大した場合に、給湯温度がオーバーシュートしてしまう虞が高いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決するために、湯水を貯湯する貯湯タンクからの湯と水源からの水とを混合して第１の給湯先へ供給する第１混合弁と、前記第１混合弁と前記第１の給湯先とを接続するための第１給湯管と、前記第１給湯管に設けられ前記第１混合弁からの湯水の温度を検出する第１給湯温度センサと、前記貯湯タンクからの湯と前記水源からの水とを混合して第２の給湯先へ湯張りする第２混合弁と、前記第２混合弁と前記第２の給湯先とを接続するための第２給湯管と、前記第２給湯管に設けられ前記第２混合弁からの湯水の温度を検出する第２給湯温度センサと、前記第２給湯管を開閉する開閉弁と、前記第１給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された第１給湯設定温度になるように前記第１混合弁の開度を調整するとともに、前記第２給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された第２給湯設定温度になるように前記第２混合弁の開度を調整する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２給湯設定温度が所定温度以上に設定されている場合に、前記第１給湯管からの給湯中に前記第２給湯管からの給湯を開始する際は、前記第２給湯設定温度を設定されている温度よりも低い温度に一時的に変更してから前記開閉弁を開いて第２給湯管からの給湯を開始するようにした。
【０００６】
また、前記制御手段は、前記開閉弁を開いてから一定時間経過すると、前記第２給湯設定温度を変更前の温度に戻すようにした。
【０００７】
また、合弁と、前記給湯混合弁と前記給湯栓とを接続するための給湯管と、前記給湯管に設けられ前記給湯混合弁からの湯水の温度を検出する給湯温度センサと、前記貯湯タンクからの湯と前記水源からの水とを混合して浴槽へ湯張りする風呂混合弁と、前記風呂混合弁と前記浴槽とを接続するための湯張り管と、前記湯張り管に設けられ前記風呂混合弁からの湯水の温度を検出する湯張り温度センサと、前記湯張り管を開閉する湯張り弁と、前記給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された給湯設定温度になるように前記給湯混合弁の開度を調整するとともに、前記湯張り温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された湯張り設定温度になるように前記風呂混合弁の開度を調整する制御手段と、を備え、前記制御手段は、給湯中に前記浴槽に所定の高温度の湯を湯張りする高温差し湯を開始する際は、前記湯張り設定温度を前記所定の高温度を所定温度低い温度に変更してから前記湯張り弁を開いて高温差し湯を開始し、前記湯張り弁を開いてから一定時間経過したら前記湯張り設定温度を前記所定の高温度に戻すようにした。
【０００８】
また、湯水を貯湯する貯湯タンクからの湯と水源からの水とを混合して第１の給湯先へ供給する第１混合弁と、前記第１混合弁と前記第１の給湯先とを接続するための第１給湯管と、前記第１給湯管に設けられ前記第１混合弁からの湯水の温度を検出する第１給湯温度センサと、前記貯湯タンクからの湯と前記水源からの水とを混合して第２の給湯先へ湯張りする第２混合弁と、前記第２混合弁と前記第２の給湯先とを接続するための第２給湯管と、前記第２給湯管に設けられ前記第２混合弁からの湯水の温度を検出する第２給湯温度センサと、前記第１給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された第１給湯設定温度になるように前記第１混合弁の開度を調整するとともに、前記第２給湯温度センサで検出する湯水の温度が予め設定された第２給湯設定温度になるように前記第２混合弁の開度を調整する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２混合弁よりも前記第１混合弁の優先度を高く定め、前記第２給湯設定温度が所定温度以上に設定されている場合は、前記第１給湯管からの給湯中は、前記第２給湯設定温度を一定温度低い温度に補正し、前記第２給湯管からの給湯を開始してから一定時間経過すると、前記第２給湯設定温度を補正前の温度に戻すようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、同時給湯の開始時には、後から給湯を開始する第２混合弁（風呂混合弁）の給湯設定温度（湯張り設定温度）を一時的に低い温度に変更するため、先に給湯を行っている第１給湯混合弁（給湯混合弁）へ流入する高温湯の減少を抑制して第１給湯混合弁（給湯混合弁）の弁体位置の変動量も減少させ、先給湯側の給湯量の増大等の外的変動に対しての応答性を確保できるので大幅な温度変動を抑制でき、先給湯側の給湯量が増大した際の先給湯側の給湯温度のオーバーシュートを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略構成図
【図２】本発明の作動を説明するためのタイムチャート
【図３】本発明の第２の実施形態の概略構成図
【図４】従来の作動を説明するためのタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の第１の実施形態の貯湯式給湯装置を図面に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯する貯湯タンク、２は貯湯タンク１下部に接続され水源からの水を供給する給水管、３は貯湯タンク１上部から湯水を出湯する出湯管、４は給水管２から分岐された給水バイパス管、５は出湯管３からの湯水と給水バイパス管４からの水とを混合する給湯混合弁（特許請求の範囲の「第１混合弁」に相当）、６はシャワーや混合水栓等の給湯栓（特許請求の範囲の「第１の給湯先」に相当）、７は給湯混合弁５からの湯水を給湯栓６に導く給湯管（特許請求の範囲の「第１給湯管」に相当）、８は給湯管７に設けられ給湯する湯水の流量をカウントする給湯流量センサ、９は給湯流量センサ８の下流に設けられ給湯混合弁５で混合された湯水の温度を検出する給湯温度センサ（特許請求の範囲の「第１給湯温度センサ」に相当）である。
【００１２】
１０は出湯管３から分岐された第２出湯管、１１は給水管２から分岐された第２給水バイパス管、１２は第２出湯管１０からの湯水と第２給水バイパス管１１からの水とを混合する風呂混合弁（特許請求の範囲の「第２混合弁」に相当）、１３は浴槽（特許請求の範囲の「第２の給湯先」に相当）、１４は風呂混合弁１２からの湯水を浴槽１３に導く湯張り管（特許請求の範囲の「第２給湯管」に相当）、１５は湯張り管１４に設けられ湯張りする湯水の流量をカウントする湯張り流量センサ、１６は湯張り流量センサ１５の下流に設けられ風呂混合弁１２で混合された湯水の温度を検出する湯張り温度センサ（特許請求の範囲の「第２給湯温度センサ」に相当）、１７は湯張り管１４途中に設けられ流路を開放、閉塞して湯張りの開始停止を行うための湯張り弁（特許請求の範囲の「開閉弁」に相当）である。
【００１３】
１８は出湯管３に連通されて貯湯タンク１の過圧を逃がす過圧逃がし弁、１９は給水管２途中に設けられ貯湯タンク１に掛かる給水圧を減圧する減圧弁、２０は貯湯タンク１内の湯水を加熱するための加熱手段として貯湯タンク１内に設けられた電熱ヒータ、２１は貯湯タンク１の外面上下に設けられて貯湯温度を検出するための複数の貯湯温度センサである。
【００１４】
２２は浴室等に設けられるリモートコントローラで、給湯機に関する各種の情報（給湯設定温度、湯張り設定温度、貯湯タンク１内の残湯量、給湯機の作動状態等）を表示する表示部２３と、給湯設定温度、湯張り設定温度、風呂設定湯量等を設定操作するための設定スイッチ２４と、浴槽１３へふろ設定湯量の湯張りを指示する湯張りスイッチ２５と、高温差し湯運転を指示する高温差し湯スイッチ２６とを備えている。
【００１５】
２７は給湯流量センサ８、給湯温度センサ９、湯張り流量センサ１５、湯張り温度センサ１６、貯湯温度センサ２１の検出値が入力され、給湯混合弁５、風呂混合弁１２、湯張り弁１７、電熱ヒータ２０の作動を制御するとともに、リモートコントローラ２２と通信可能に接続された制御手段である。この制御手段２７０は、予め給湯機の作動を制御するためのプログラムが記憶されているとともに、演算、比較、記憶機能、時計機能を有しているものである。
【００１６】
前記制御手段２７は、給湯を制御する給湯制御部２８と湯張りを制御する湯張り制御部２９とを備え、給湯制御部２８は、給湯栓６が開栓されて給湯流量センサ８が流量を検出すると、給湯温度センサ９で検出する温度がリモートコントローラ２２でユーザーが予め設定していた給湯設定温度（特許請求の範囲の「第１給湯設定温度」に相当）に一致するように給湯混合弁５の開度をフィードバック制御する。
【００１７】
湯張り制御部２９は、リモートコントローラ２２の湯張りスイッチ２５がオンされると、湯張り弁１７を開き、湯張り温度センサ１６で検出する温度がリモートコントローラ２２でユーザーが設定していた湯張り設定温度（特許請求の範囲の「第２給湯設定温度」に相当）に一致するように風呂混合弁１２の開度をフィードバック制御し、湯張り流量センサ１５が湯張りの開始から積算した流量がリモートコントローラ２２でユーザーが設定した風呂設定湯量に達すると湯張り弁１７を閉じて湯張りを終了する。また、リモートコントローラ２２の高温差し湯スイッチ２５がオンされると、湯張り設定温度を予め定められた所定の高温度（ここでは６０℃）に変更して湯張り弁１７を開き、湯張り温度センサ１６で検出する温度が所定の高温度に一致するように風呂混合弁１２の開度をフィードバック制御し、湯張り流量センサ１５が高温差し湯の開始から積算した流量が所定量に達すると湯張り弁１７を閉じて高温差し湯を終了する。
【００１８】
次に、湯張り制御部２９は、給湯流量センサ８が流量を検出している給湯中に高温差し湯スイッチ２６がオンされた場合には、湯張り設定温度を所定の高温度（ここでは６０℃）よりも一定温度低い温度（ここでは５０℃）に変更してから湯張り弁１７を開き、湯張り温度センサ１６で検出する温度が所定の高温度よりも一定温度低い温度に一致するように風呂混合弁１２の開度をフィードバック制御する。
【００１９】
そして、湯張り制御部２９は、湯張り弁１７の開弁から同時給湯状態のまま一定時間が経過したと判断すると、湯張り設定温度を所定の高温度に戻して湯張り温度センサ１６で検出する温度が所定の高温度に一致するように風呂混合弁１２の開度をフィードバック制御し、湯張り流量センサ１５が高温差し湯の開始から積算した流量が所定量に達すると湯張り弁１７を閉じて高温差し湯を終了するようにしている。なお、高温差し湯中に給湯の停止を検知した場合は、直ちに元の湯張り設定温度に戻すようにしている。
【００２０】
このように、給湯中の高温差し湯開始時は、湯張り弁１７を開く際に高温差し湯の温度を低く変更するため、所定の高温度のまま高温差し湯を開始する場合よりも風呂混合弁１２の湯側に流入する高温水の量が減少することにより、給湯混合弁５の湯側へ流入する高温水の減少を抑制して給湯温度の変動を抑制でき、このとき図２に示すように給湯流量の急増があったとしても、従来と比べて給湯混合弁５の弁体位置の変動量も減少しているので、給湯混合弁５を制御応答性の高い的確なフィードバック制御を行うことができ、給湯側の給湯温度のオーバーシュートを抑制できる。
【００２１】
また、この第１の実施形態では、高温差し湯よりも湯張り設定温度が低い通常の湯張り時においては、給湯中に湯張り弁１７を開く際に湯張り設定温度を一定温度低く変更するようにしている。この場合、一定温度は高温差し湯時の一定温度よりも小さい値とすることが好ましい。なお、高温差し湯よりも湯張り設定温度が低い通常の湯張り時においては、給湯中に湯張り弁１７を開く際に、湯張り設定温度を変更しないようにすることもできる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態を図３に基づいて説明する。この実施形態では、第２の給湯先を第２給湯栓３０としたもので、先の第１の実施形態と同じものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２３】
３１は給湯混合弁５とは並列に設けた第２給湯混合弁、３２は第２給湯混合弁３１からの湯水を第２給湯栓３０へと導く第２給湯管、３３は第２給湯管３２に設けられ給湯する湯水の流量をカウントする第２給湯流量センサ、３４は第２給湯流量センサ３３の下流に設けられ第２給湯混合弁３１で混合された湯水の温度を検出する第２給湯温度センサである。
【００２４】
３５は貯湯タンク１内の湯水を循環して加熱するヒートポンプ式加熱手段で、冷媒を圧縮する圧縮機３６、冷媒と湯水を熱交換する給湯熱交換器３７、冷媒を減圧する膨張弁３８、低圧冷媒を蒸発される空気熱交換器３９を冷媒配管で環状に接続して構成され、給湯熱交換器３７の水側が循環回路４０と加熱循環ポンプ４１を介して貯湯タンク１と接続されているもので、貯湯タンク１下部から取り出した湯水を加熱して貯湯タンク１の上部へ戻すようにしている。
【００２５】
そして、制御手段２７には給湯制御部２７と第２給湯制御部４２が設けられ、第２給湯制御部４０は、第２給湯栓３０が開栓されて第２給湯流量センサ３３が流量を検出すると、第２給湯温度センサ３４で検出する温度がリモートコントローラ２２でユーザーが予め設定していた第２給湯設定温度に一致するように第２給湯混合弁３１の開度をフィードバック制御する。
【００２６】
ここで、制御手段２７は、給湯栓６と第２給湯栓３０の両方で同時に給湯がある場合に備え、給湯混合弁５と第２給湯混合弁３１の何れか一方の優先度を高く設定し、給湯制御部２８または第２給湯制御部４２のうち優先度の高い側が給湯中には、優先度の低い側の給湯設定温度が所定の高温度（ここでは５０℃）よりも高い場合はこの給湯の設定温度を一定温度低い温度にするようにしており、優先度の低い側の給湯が開始されてから同時給湯状態のまま一定時間が経過すると優先度の低い側の給湯設定温度を元の設定温度に戻すようにしている。
【００２７】
給湯混合弁５の優先度が高く設定され、かつ第２給湯設定温度が所定の高温度（ここでは６０℃）に設定されている場合の給湯栓６から給湯中に第２給湯栓３０が開かれて同時給湯となった状況での作動について説明する。
【００２８】
優先度の低い第２給湯制御部４２は、給湯流量センサ８が流量を検出している給湯中に第２給湯栓３０が開かれて第２給湯流量センサ３３が流量を検出した場合には、第２給湯設定温度を所定の高温度（ここでは６０℃）よりも一定温度低い温度（ここでは５０℃）に変更し、第２給湯温度センサ３４で検出する温度が所定の高温度よりも一定温度低い温度に一致するように第２給湯混合弁３１の開度をフィードバック制御する。
【００２９】
そして、第２給湯制御部４２は、第２給湯栓３０からの給湯開始から同時給湯状態のまま一定時間が経過したと判断すると、第２給湯設定温度を元の温度に戻して第２給湯温度センサ３４で検出する温度が元の第２給湯設定温度に一致するように第２給湯混合弁３１の開度をフィードバック制御し、第２給湯流量センサ３３が流量を検出しなくなると制御を終了するようにしている。なお、同時給湯中に優先度の高い側の給湯停止を検知した場合は、直ちに優先度の低い側の給湯設定温度を元の給湯設定温度に戻すようにしている。
【００３０】
このように、優先度の高い側が給湯中に優先度が低い側における高温給湯開始時は、優先度の低い側の給湯設定温度を低く補正するため、そのまま高温給湯を開始する場合よりも第２給湯混合弁３１の湯側に流入する高温水の量が減少することにより、給湯混合弁５の湯側へ流入する高温水の減少を抑制して給湯温度の変動を抑制でき、このときに示すように給湯流量の急増があったとしても、従来と比べて給湯混合弁５の弁体位置の変動量も減少しているので、給湯混合弁５を制御応答性の高い的確なフィードバック制御を行うことができ、給湯側の給湯温度のオーバーシュートを抑制できる。
【００３１】
また、この第２の実施形態では、優先度の低い側の給湯設定温度が所定の高温度よりも低い時においては、優先度の高い側の給湯中に優先度の低い側の給湯が開始された際に、優先度の低い側の給湯設定温度を変更しないようにしている。なお、制御手段２７は自律的にあるいはユーザーの設定によって優先度を入れ替えるようにしても良い。
【００３２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能なものである。例えば、第２の給湯先としては浴槽の代わりにミストサウナ用のミスト発生機を用いても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１  貯湯タンク
５  給湯混合弁（第１混合弁）
６  給湯栓（第１の給湯先）
７  給湯管（第１給湯管）
９  給湯温度センサ（第１給湯温度センサ）
１２  風呂混合弁（第２混合弁）
１３  浴槽（第２の給湯先）
１４  湯張り管（第２給湯管）
１６  湯張り温度センサ（第２給湯温度センサ）
１７  湯張り弁（開閉弁）
２７  制御手段
３０  第２給湯栓（第２の給湯先）
３１  第２給湯混合弁
３２  第２給湯管
３４  第２給湯温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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