(57)【要約】【課題】漏水や圧力逃し弁の開放放置の検知性能を高めるとともに、その誤検知を防止することが給湯機を提供する。【解決手段】湯水が貯えられるタンク７と、タンク７内に給水される給水流量を検知する給水流量センサ１８と、タンク７内から給湯場所に給湯される給湯流量を検知する給湯流量センサ２２と、給水流量センサ１８の検知結果および給湯流量センサ２２の検知結果からそれぞれの湯水の流れを判定し、その結果を比較することにより漏水の発生又は圧力逃し弁の開放放置を判定する手段とを有し、給水流量センサ１８に水が流れていると判定する場合の判定基準を、給湯流量センサ２２に湯水が流れていると判定する場合の判定基準よりも緩慢に設定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水が貯えられるタンクと、
前記タンク内に給水される給水流量を検知する給水流量センサと、
前記タンク内から給湯場所に給湯される給湯流量を検知する給湯流量センサと、
前記給水流量センサの検知結果および前記給湯流量センサの検知結果からそれぞれの湯水の流れを判定し、その結果を比較することにより漏水の発生又は圧力逃し弁の開放放置を判定する手段とを有し、
前記給水流量センサに水が流れていると判定する場合の判定基準を、前記給湯流量センサに湯水が流れていると判定する場合の判定基準よりも緩慢に設定したことを特徴とする給湯機。
【請求項２】
前記給湯流量センサに湯水が流れていると判定し、前記給水流量センサに水が流れていないと判定する場合において、前記給湯流量センサの検知結果から演算によって求まる給湯流量が設定値以上であり、その状態が一定時間継続する場合には、前記給水流量センサが異常であると判断する手段を有することを特徴とする請求項１記載の給湯機。
【請求項３】
前記給湯流量センサが給湯流量を検知しない場合でも、前記タンク内の熱量が設定値以上の割合で低下している場合には、前記給水流量センサおよび前記給湯流量センサの検知結果から演算によって求まるそれぞれの流量とを比較することにより行う漏水の発生又は圧力逃し弁の開放放置の判定を停止させる手段を有することを特徴とする特徴とする請求項１又は２に記載の給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、漏水の発生や圧力逃し弁の開放放置を検知する手段を備えた給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、熱交換器を備えたヒートポンプユニットと、ヒートポンプユニットで沸上げたお湯を貯めるタンクとを備えた給湯機が普及している。このような給湯機では、水道管から給水された水道水をタンク内に一旦収容し、タンク内に収容した水道水を廉価な深夜電力を利用してヒートポンプユニットで沸上げ、沸上げたお湯をタンク内に戻して貯め、タンク内のお湯を必要な時に使用するようにしている。
【０００３】
このような給湯機において、タンクやタンクに接続された配管からの漏水の発生を検知する必要があり、漏水の発生を検知する手段の一例としては、下記特許文献１に記載されたように、タンクの下方に漏水受皿を設け、漏水受皿に集められた漏水を漏水センサで検知するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９８８５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような漏水の発生を検知する手段では、漏水の発生箇所が漏水受皿の上方以外の箇所である場合には漏水の発生を検知することができず、漏水の発生を検知する性能が十分に高いとは言えない。
【０００６】
このため、給湯機においては漏水の検知性能を高めることが求められている。しかし一方では、漏水の検知性能を過度に求めすぎると、漏水が発生していないにも係わらず漏水が発生していると誤検知する場合がある。
【０００７】
漏水が発生していると誤検知した場合には、その都度サービスマンを呼んで点検する必要があり、煩雑である。
【０００８】
本発明の実施形態の目的は、漏水や圧力逃し弁の開放放置の検知性能を高めるとともに、その誤検知を防止することができる給湯機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の給湯機は、湯水が貯えられるタンクと、タンク内に給水される給水流量を検知する給水流量センサと、タンク内から給湯場所に給湯される給湯流量を検知する給湯流量センサと、給水流量センサの検知結果および給湯流量センサの検知結果からそれぞれの湯水の流れを判定し、その結果を比較することにより漏水の発生又は圧力逃し弁の開放放置を判定する手段とを有し、給水流量センサに水が流れていると判定する場合の判定基準を、給湯流量センサに湯水が流れていると判定する場合の判定基準よりも緩慢に設定したことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の給湯機のシステム図である。
【図２】漏水の発生、又は、圧力逃し弁の開放放置の判定と、給水流量センサの異常判定とについて説明するフローチャートである。
【図３】給水流量センサの異常判定について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、ヒートポンプ式の給湯機１のシステム図であり、給湯機１は、ヒートポンプユニット２とタンクユニット３と制御部４とを備えている。制御部４は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有し、給湯機１の各構成要素の制御や各種の判定を行う。各種の判定としては、例えば、漏水の判定や、圧力逃し弁の開放放置の判定等が挙げられる。タンクユニット３には、湯水（お湯や水）が流れる配管を介してヒートポンプユニット２と浴槽５とが接続されている。
【００１２】
ヒートポンプユニット２は、冷媒が循環する冷凍サイクル装置（図示せず）を有し、この冷凍サイクル装置の一部を構成する凝縮機が熱交換器６として設けられている。この熱交換器６では、冷媒と後述するタンク内の湯水との間で熱交換が行われ、湯水が加熱されるようになっている。
【００１３】
タンクユニット３は、湯水を貯めるタンク７と、タンク７の下部と水道管８との間に接続されて水道水をタンク７内に給水する給水配管９と、タンク７の上部と給湯場所（例えば、洗面所や台所等）との間に接続されてタンク７内のお湯を給湯場所に給湯する給湯配管１０と、タンク７の下部と熱交換器６の入口側との間に接続された第１配管１１と、熱交換器６の出口側とタンク７の上部との間に接続された第２配管１２と、給湯配管１０の途中から分岐して浴槽５に接続された浴槽給湯配管１３と、給湯配管１０の途中から分岐して追い焚き用熱交換器１４内を経由した後にタンク７に接続された追い焚き用タンク側配管１５と、一端が浴槽５に接続されて追い焚き用熱交換器１４内を経由した後に他端が浴槽５に接続された追い焚き用浴槽側配管１６とを有している。タンク７には、タンク７内の湯水の温度を検知する複数の温度センサ１７が上下方向に沿って取付けられている。これらの温度センサ１７は制御部４に接続され、検知した温度を制御部４に送信するようになっている。
【００１４】
給水配管９の途中には、給水流量センサ１８と水側圧力逃し弁１９とが設けられている。給水流量センサ１８は、タンク７に給水される水道水の流れを検知し、検知信号が制御部４に送信され、送信された検知信号から制御部４が給水流量を演算によって求める。水側圧力逃し弁１９は、開弁されることによりタンク７内の湯水をタンク７の下部から逃すようになっている。
【００１５】
給湯配管１０の途中には、湯側圧力逃し弁２０と、給湯用ミキシングバルブ２１と給湯流量センサ２２とが設けられている。湯側圧力逃し弁２０は、開弁されることによりタンク７内のお湯をタンク７の上部から逃すようになっている。給湯用ミキシングバルブ２１は、タンク７の上部から取り出したお湯と給水配管９を経由して給水された水道水とを混合する部分であり、給湯場所（例えば、洗面所や台所等）へ給湯される湯水の温度は、給湯用ミキシングバルブ２１の開度により調整されるようになっている。また、給湯用ミキシングバルブ２１は制御部４に接続され、制御部４からの指示により開度調整が行われるようになっている。給湯流量センサ２２は、給湯場所に給湯される湯水の流れを検知し、検知信号が制御部４に送信され、送信された検知信号から制御部４が給湯流量を演算によって求める。
【００１６】
第１配管１１の途中には、循環ポンプ２３と水路切替弁２４とが設けられている。循環ポンプ２３は、タンク７内の湯水をタンク７の下部から取り出し、取り出した湯水を第１配管１１内と熱交換器６内と第２配管１２内とを経由して送水し、タンク７内の上部に戻すようになっている。この場合、水路切替弁２４は、タンク７の下部から取り出した湯水を熱交換器６に導く位置に切替えられている。
【００１７】
浴槽給湯配管１３の途中には、浴槽用ミキシングバルブ２５と電磁弁２６と浴槽流量センサ２７とが設けられている。浴槽用ミキシングバルブ２５は、タンク７の上部から取り出したお湯と給水配管９を経由して給水された水道水とを混合する部分であり、浴槽５へ給湯される湯水の温度は、浴槽用ミキシングバルブ２５の開度によって調整されるようになっている。また、浴槽用ミキシングバルブ２５は制御部４に接続され、制御部４からの指示により開度調整が行われるようになっている。電磁弁２６は制御部４に接続され、制御部４からの指示により開閉されるようになっている。浴槽流量センサ２７は、浴槽５に給湯される湯水の流れを検知し、検知信号が制御部４に送信され、送信された検知信号から制御部４が給湯流量を演算によって求める。
【００１８】
追い焚き用タンク側配管１５の途中には、中間ミキシングバルブ２８と追い焚き用タンク側ポンプ２９とが設けられている。中間ミキシングバルブ２８は、タンク７の上部から取り出したお湯と、タンク７の上部とタンク７の上下方向の中間部との間の部分から取り出したお湯とを混合する部分であり、追い焚き用熱交換器１４に供給されるお湯の温度は、中間ミキシングバルブ２８の開度によって調整されるようになっている。また、中間ミキシングバルブ２８は制御部４に接続され、制御部４からの指示により開度調整が行われるようになっている。追い焚き用タンク側ポンプ２９は、タンク７の上部から取り出したお湯又は中間ミキシングバルブ２８で混合されたお湯を追い焚き用熱交換器１４に供給し、追い焚き用熱交換器１４を通過した後のお湯をタンク７内に戻すようになっている。
【００１９】
追い焚き用浴槽側配管１６の途中には、追い焚き用浴槽側ポンプ３０が設けられている。追い焚き用浴槽側ポンプ３０は、浴槽５内の湯水を取り出し、取り出した湯水を追い焚き用熱交換器１４を経由して浴槽５内に戻すようになっている。なお、中間ミキシングバルブ２８は浴槽出湯や各給湯場所への出湯時にも動作する。
【００２０】
ここで、制御部４では、漏水の判定や、圧力逃し弁１９、２０の開放放置の判定等が行われる。これらの判定は、給水流量センサ１８、給湯流量センサ２２、浴槽流量センサ２７の検知結果から決定される湯水が流れているか否かの判定結果と、同様にそれぞれのセンサの検知結果を演算して求まるそれぞれの流量を比較することにより行われる。この比較において、給水流量センサ１８が流れを検知しているにも関わらず、給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７が流れを検知していない状態が一定時間継続した場合には、漏水又は圧力逃し弁１９、２０の開放放置が発生していると判定される。
【００２１】
つぎに、給水流量センサ１８に水が流れていると判定する場合の判定基準と、給湯流量センサ２２に湯水が流れていると判定する場合の判定基準について説明する。給水流量センサ１８の判定基準は、給湯流量センサ２２の判定基準より緩慢に設定されている。例えば、流量センサ１８、２２に湯水が流れているという判定を流量センサ１８、２２から出力される極短時間（例えば、１秒間）内におけるパルス周波数のカウント数で行っている場合には、給水流量センサ１８の判定に用いるパルス数の閾値が、給湯流量センサ２２の判定に用いるパルス数の閾値より大きく設定されている。これにより、流量センサ１８、２２の箇所を流れる流量が同じであっても、その流量が両者の判定に用いるパルス数の閾値の間であれば、給湯流量センサ２２では給湯されていると判定されても、給水流量センサ１８では給水されていないと判定されるようになる。また、給湯流量センサ２２よりも給水流量センサ１８の水が流れていると判定する流量設定を大きくしても良い。
【００２２】
また、制御部４には、上述のように給水流量センサ１８では給水されていないと判定され、給湯流量センサ２２では給湯されていると判定された場合において、給湯流量センサ２２の検知結果から演算によって求まる給湯流量が設定値以上である場合で、その状態が一定時間継続した場合には給水流量センサ１８が異常であると判定する手段が設けられている。
【００２３】
さらに、制御部４には、給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７が給湯流量を検知していない場合でも、タンク７内の熱量が設定値以上の割合で低下している場合には、給水流量センサ１８の検知結果と給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７の検知結果とを比較することにより行う漏水の判定や圧力逃し弁１９、２０の開放放置の判定を停止させる手段が設けられている。タンク７内の熱量が設定値以上の割合で低下しているか否かの判定は、複数の温度センサ１７が検知した湯水の温度の変化に基づいて行われる。
【００２４】
このような構成において、給湯場所や浴槽５に湯水が給湯された場合には、その給湯流量に相当する量の水道水がタンク７内に給水される。そして、給湯場所や浴槽５への給湯流量は給湯流量センサ２２、浴槽流量センサ２７の検知結果から演算により求まり、タンク７内への給水流量は給水流量センサ１８の検知結果から演算により求まる。したがって、給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７の検知結果から演算により求まる給湯流量と、給水流量センサ１８の検知結果から演算により求まる給水流量とは、漏水や圧力逃し弁１９、２０の開放放置が発生していない限り、等しくなる。
【００２５】
一方、給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７の検知結果から演算により求まる給湯流量に比べ、給水流量センサ１８の検知結果から演算により求まる給水流量が大きい場合には、漏水や圧力逃し弁１９、２０の開放放置が生じていると判定される。
【００２６】
ここで、電磁弁２６は単純な開閉動作しか行わないものであるので浴槽流量センサ２７は大流量を検知するか、又は、流量を検知しないかの状態が基本であるが、給湯流量センサ２２においては、給湯場所での給湯状態によって流れる湯水の流量が非常に少ない場合がある。このような場合、給水流量センサ１８に水が流れていると判定する場合の判定基準と、給湯流量センサ２２に湯水が流れていると判定する場合の判定基準とが同じであると、各流量センサ１８、２２の流量検知精度の個体差や、各流量センサ１８、２２の取付精度により、給水流量センサ１８は水が流れていると判定するが、給湯流量センサ２２は湯水が流れていないと判定するという状態が発生し、制御部４において、漏水や圧力逃し弁１９、２０の開放放置が生じていると誤判定される場合がある。
【００２７】
そこで、給水流量センサ１８に水が流れていると判定する場合の判定基準を、給湯流量センサ２２に湯水が流れていると判定する場合の判定基準より緩慢に設定することにより、給湯場所への湯水の給湯量が少量であり、それに伴ってタンク７への水道水の給水量も少量である場合において、給湯流量センサ２２に湯水が流れていないと判定して給水流量センサ１８に水が流れていると判定するということの発生を防止することができる。これにより、給湯流量センサ２２が給湯流量を検知せずに給水流量センサ１８が給水流量を検知することにより発生する、漏水が発生している、又は、圧力逃し弁１９、２０が開放放置されているとの誤判定を防止することができる。
【００２８】
つぎに、漏水の発生、又は、圧力逃し弁１９、２０の開放放置の判定について、図２に基づいて説明する。なお、後述する確定タイマーとクリアタイマーとは常に計時を行っており（ステップＳ０）、セット（リセット）の際に計時時間を初期化し、その時点から各々の所定時間を経過したか否かの判定が行うものである。
【００２９】
まず、給水流量センサ１８における水の流れの判定を行う（ステップＳ１）。
【００３０】
給水流量センサ１８において水が流れていると判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）には、漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定をクリアさせるためのクリアタイマーをセット（リセット）する（ステップＳ２）。
【００３１】
つぎに、給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７における湯水の流れ、タンク内の熱量低下割合の判定を行う（ステップＳ３）。
【００３２】
給湯流量センサ２２、浴槽流量センサ２７の少なくともいずれか一方に湯水が流れていると判定し、又は、タンク７内の熱量低下が設定値を上回った場合には（ステップＳ３のＮＯ）、漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定を確定させるための確定タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ６）。これにより、給水センサ１８で水の流れを検知しても、浴槽５や給湯場所で湯水が使用されている、又は、後述する追い炊きによりタンク７内の熱量が減少したために、タンク７内の湯水の体積が減少し給水されたものと見なして漏水と判定することが無い。
【００３３】
給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７に湯水が流れていないという判定で、かつタンク７内の熱量低下割合が設定値以下の場合（ステップＳ３のＹＥＳ）は、漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定の確定タイマーの残り時間を監視する（ステップＳ４）。
【００３４】
漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定の確定タイマーの計時時間が所定時間経過した場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定を確定させる（ステップＳ５）。
【００３５】
一方、ステップＳ１において給水流量センサ１８に水が流れていないという判定の場合は（ステップＳ１のＮＯ）、漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定を確定させるための確定タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ７）。
【００３６】
そして、クリアタイマーの残り時間の監視を行い（ステップＳ８）、クリアタイマーが所定時間経過した場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、漏水発生、圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定をクリアする（ステップＳ９）。
【００３７】
各流量センサ１８、２２、２７の流れが検知されてから所定時間経過した後に、漏水発生、又は、圧力逃し弁１９、２０の開放放置確定またはクリアすることで、誤判定の防止をより確実なものにできる。
【００３８】
また、確定タイマーにより漏水、圧力逃し弁１９、２８の開放放置を確定させる所定時間は数分〜数十分程度とし、クリアタイマーにより漏水、圧力逃し弁１９、２８の開放放置がないことを確定させるための所定時間はそれよりも短い時間（例えば５分程度）とする。
【００３９】
さらに、確定タイマーの漏水、圧力逃し弁１９,２８の開放放置を確定させる所定時間は、給水流量センサ１８で検知される流量によって可変とすることで、より効果的に漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置を判定することができる。
【００４０】
つぎに、浴槽５内の湯水の温度を上昇させる「追い焚き」を行った場合の制御について説明する。制御部４から「追い焚き」の指示が出されると、追い焚き用タンク側ポンプ２９と追い焚き用浴槽側ポンプ３０とが駆動される。
【００４１】
追い焚き用タンク側ポンプ２９が駆動されることにより、タンク７内の上部のお湯又は中間ミキシングバルブ２８において混合されたお湯が追い焚き用タンク側配管１５を通って追い焚き用熱交換器１４に導かれ、追い焚き用熱交換器１４内を経由した後にタンク７内に戻される。また、追い焚き用浴槽側ポンプ３０が駆動されることにより、浴槽５内の湯水が追い焚き用浴槽側配管１６を通って追い焚き用熱交換器１４に導かれ、追い焚き用熱交換器１４内を経由した後に浴槽５内に戻される。そして、追い焚き用熱交換器１４において、タンク７内から導かれたお湯と浴槽５から導かれた湯水との間で熱交換が行われ、浴槽５から導かれた湯水が加熱されて温度が上昇し、温度が上昇した湯水が浴槽５内に戻されることにより浴槽５内の湯水の「追い焚き」が行われる。なお、この「追い焚き」時には、給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７の箇所は湯水が流れず、給水流量センサ１８および浴槽流量センサ２７では流量の検知は行われない。
【００４２】
一方、この「追い焚き」時には、タンク７内からは温度の高いお湯が取り出され、追い焚き用熱交換器１４で熱交換されて温度が下がったお湯がタンク７に戻される。これにより、タンク７内の湯水の温度が低下し、タンク７内の湯水の温度が低下することによりタンク７内の湯水の体積が低下するため、その低下分を補うようにタンク７内に水道水が給水される。
【００４３】
ここで、「追い焚き」を行うことに伴ってタンク７内に水道水が給水された場合に制御部４で行われる制御について、図２に基づいて説明する。
【００４４】
追い焚き動作を行いタンク７内の急激な熱量低下が起こり、その低下割合が設定値を上回った場合は、給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７に流量が流れていないという判定の場合でもステップＳ３のＮＯへ進み、漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定を確定させるための確定タイマーをセット（リセット）する（ステップＳ６）。なお、タンク７内の熱量が単位時間当たり設定値以上の割合で低下したか否かの判定は、複数の温度センサ１７の検知した値の変化に基づいて制御部４において行われる。
【００４５】
こうすることで、漏水または圧力逃し弁１９、２０の開放放置判定を確定させるステップへ進むことはないため、「追い焚き」を行った場合に給水流量センサ１８に水が流れていると判定し、給湯流量センサ２２および浴槽流量センサ２７に湯水が流れていないと判定する状態が生じても、漏水の発生又は圧力逃し弁１９、２０の開放放置の誤判定を防止することができる。
【００４６】
つぎに、給水流量センサ１８の異常判定について図３に基づいて説明する。尚、以下の説明は給湯流量センサ２２との関係による判定に関するものであり、同様の内容で、かつ流量の閾値を設定しない判定条件を浴槽流量センサ２７との関係による判定に用いることができる。
【００４７】
まず、給湯流量センサ２２に湯水が流れているかの判定を行う（ステップＳ１０）。
【００４８】
つぎに、給水流量センサ１８に水が流れているかの判定を行う（ステップＳ１１）。
【００４９】
水が流れていないという判定の場合は、給湯流量センサ２２の検知結果から演算によって求まる給湯流量が設定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００５０】
給湯流量が設定値を超えている場合は（ステップＳ１２のＹＥＳ）、給水流量センサ１８の異常を確定させるための確定タイマーが所定時間を経過したか否かを監視する（ステップＳ１３）。
【００５１】
確定タイマーがタイムアップした場合は（ステップＳ１３のＹＥＳ）、給水流量センサ１８の異常を確定させる（Ｓ１４）。
【００５２】
給水流量センサ１８に水が流れているという判定の場合（ステップＳ１１のＮＯ）は、正常な状態であるため、給水流量センサ１８の異常を確定するための確定タイマーをセットし、給水流量センサ１８の異常が確定している場合には確定をクリアする（ステップＳ１５）。
【００５３】
尚、図３は給水流量センサ１８の異常確定までの時間を積算時間で監視する場合の図であり、連続時間での監視の場合は、ステップＳ１０およびステップＳ１２のＮＯの先に給水流量センサ１８の異常を確定させるためのタイマーをセットするステップが加わる。
【００５４】
前記のように、本発明においては、給水流量センサ１８と給湯流量センサ２２では給湯流量センサ２２の方が先に湯水が流れていると判定するようなシステムとするため、給水流量センサ１８と給湯流量センサ２２の湯水が流れているという判定閾値の間の流量で給湯動作が行われた場合には、給水流量センサ１８の異常の誤判定が起こり得るが、図３のステップＳ１２の給湯流量による判定を加えることで、それを回避することが可能となる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５６】
１…給湯機、７…タンク、１８…給水流量センサ、１９、２０…圧力逃し弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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