(57)【要約】      （修正有）【課題】昼間において複数の太陽電池モジュールからなる太陽電池アレイの発電を迅速に消電し、通常の定期点検をすることができる方法ならびに、火災等の緊急時においても太陽電池アレイの発電を迅速に消電し、通常の消火活動をすることができる方法を提供する。【解決手段】太陽電池アレイ５の難燃性かつ絶縁性の遮光シート６による消電方法であって、当該遮光シートが黒色であり、その反末を太陽電池アレイの一端の最外周にある太陽電池モジュール１、２、３、４の長辺支持右枠に固着するA工程と、前記固着した遮光シートを他端の最外周にある太陽電池モジュールの長辺支持左枠まで拡げるB工程と、少なくとも両端の太陽電池モジュール上の前記遮光シートの４隅に中空の絶縁性ゴム体を配置するC工程と、前記配置された遮光シートを当該長辺支持左枠に固着するD工程とからなり、全工程がA〜D工程の順序で行われる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池アレイの難燃性かつ絶縁性の遮光シートによる消電方法であって、
当該遮光シートが黒色であり、該遮光シートの反末を太陽電池アレイの一端の最外周にある太陽電池モジュールの長辺支持右枠に固着するA工程と、
前記固着した遮光シートを他端の最外周にある太陽電池モジュールの長辺支持左枠まで拡げるB工程と、
少なくとも両端の太陽電池モジュール上の前記遮光シートの４隅に中空の絶縁性ゴム体を配置するC工程と、
前記配置された遮光シートを当該長辺支持左枠に固着するD工程とからなり、
全工程がA〜D工程の順序で行われることを特徴とする太陽電池アレイの消電方法。
【請求項２】
前記絶縁性ゴム体の底面が多数の突状体であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法。
【請求項３】
前記絶縁性ゴム体が絶縁性プラスチック樹脂と絶縁性ゴムとの積層体であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法。
【請求項４】
前記遮光シートの膜厚が０．０３〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法。
【請求項５】
前記遮光シートが軟質塩化ビニール樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法。
【請求項６】
前記遮光シートが帯電防止剤を含まない軟質塩化ビニール樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池アレイの消電方法に関し、特に一般住宅用太陽電池アレイの消電方法および消電用遮光シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、単結晶または多結晶のシリコン基板を使用した太陽電池がある。この太陽電池の実用例として、家庭用の屋根または工場の屋上に複数の太陽電池セルが直列に接続されて太陽電池モジュールを構成し、この太陽電池モジュールが複数組み合わされて太陽電池アレイを構成する。例えば、太陽電池モジュールの６個を一組として、２〜６列並設するなどした太陽電池アレイが一般住宅の屋根に設置され、太陽光発電をする。その受光面には一般的にガラス基板が用いられる。太陽電池モジュールを建造物に設置する場合には、火災に対する安全性が要求される。例えば、ＪＩＳ（ＴＳ）Ｃ８９９２−２、太陽電池モジュールの安全性適合認定・第２部：試験に関する要求事項には「火災試験、火炎伝播及び飛び火試験」が規定されている。
【０００３】
この太陽光発電では、ホットスポット現象等によって太陽電池モジュールの一つの太陽電池セルが破壊されることがある。この場合、太陽電池モジュールは複数の太陽電池セルを直列に接続しているので、各太陽電池セルに流れる電流が等しくなっている。そのため、ホットスポット現象によって発電を行っていない太陽電池セルに流れ込む電流が大きくなる傾向にあり、この太陽電池セルが火災を起こすことがある。
【０００４】
この場合、一つのセルにホットスポット現象が起きても、このセルには迂回路が形成され、直列回路は保持される。そして、他の太陽電池セルは発電を続けているため、複数の太陽電池モジュール列からなる太陽電池アレイは千ボルト以上の電圧が発生し続ける。つまり、一箇所の太陽電池セルに火災が起きても漏電や感電の恐れがあるため太陽電池アレイ全体に放水をすることができず、太陽光発電をしている太陽電池アレイの火災に対する消火活動は極めて困難である。そのため定期的に保守点検をすることが必要になる。
【０００５】
これまでは、この保守点検は太陽電池セルが発電を停止する夜間に行われていた。しかし、夜間での作業は作業性が悪く不便である。そこで、昼間に定期点検できるよう、種々の提案がなされてきた。
【０００６】
例えば、太陽電池モジュールの発電量を確実に低減して、作業者が安全に作業できるようにするため、シート状の本体部を有し、前記本体部は、少なくとも太陽電池アレイの発生電力量が、作業者が作業を安全に可能な程度まで、太陽光を低減するように形成されている太陽電池モジュール用の太陽光遮断具が開発された（特開２０１４−２２４７０号公報（後述する特許文献１））。これは、「通常の作業（設置作業、修理作業、保守作業等）を行う場合には、全ての太陽電池パネル１０５を覆った状態で作業することが通常である。（００１７段落）」と記載されている。
【０００７】
しかし、この太陽光遮断具は、「本体部３は、１枚のシートから形成しても良いし、２枚又は２枚以上のシートから形成しても良い（００２２段落）」および「長手方向補強部５は、…（中略）…太陽光遮断具１を太陽電池パネル１０５上に適切に載置した際に、太陽光遮断具１が変形等して、適切に載置できなくならないために形成される。（００２３段落）」と記載されている。これらの記載のように、この太陽光遮断具はシート状で厚いため重く、屋根上での取り扱いが不便である。
【０００８】
また、太陽光遮断具は、一般的に軟質塩化ビニール樹脂であり、傾斜した太陽電池アレイにかぶせると、塩化ビニール樹脂等のプラスチック樹脂は太陽電池モジュールの支持枠上やガラス面を滑りやすい。しかも、高度に密集した複数の太陽電池モジュール列からなる太陽電池アレイに適用すると、重なりあって滑ったりする。そうすると、この重なりの隙間から太陽光が差し込むおそれがあり、消電することができない点検作業時に感電する危険性がある。よって、このような太陽光遮断具は一般家屋の火災時の緊急作業には使用できない問題があった。
【０００９】
また、「屋根面との間に隙間をおいて配置した太陽電池パネルを備えた太陽電池屋根の防火構造であって、前記屋根に、高温で閉じかつ前記隙間を塞ぐシャッターを前記太陽電池パネルの屋根傾斜下側に設けたことを特徴とする太陽電池屋根の防火構造」も開発され（特開平８−８６０６６号公報（後述する特許文献２の請求項１））、「隣家および自家での火災時でも、延焼の発生を防止できる（００４０段落）」とされる。しかし、この防火構造は、屋根全体を有効利用した太陽電池アレイには適用できず、実用的なものではなかった。
【００１０】
また、「金属箔または金属メッシュを含み、前記金属が、鉄またはその合金、アルミニウムまたはその合金の何れかであることを特徴とするフレキシブル太陽電池モジュール（特開２０１３−４８３５号公報の請求項２）」や「ロールスクリーンの本体の窓側面上にフィルム型太陽電池を貼り付けたロールカーテン装置（特開２００８−４２１４２号公報）」等も開発されてはいるものの、屋根の上の太陽電池モジュールで使用することができず、発電している太陽電池モジュールの消電に関する技術的課題は未知のままであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１４−２２４７０号公報
【特許文献２】特開平８−８６０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、一般住宅の傾斜屋根に複数の太陽電池モジュールが密に設置された太陽電池アレイであっても、確実に消電し、昼間でも定期点検できる方法を提供することを目的とする。同時に、１個の太陽電池セルから発生した火災等の緊急時において、太陽電池アレイの発電を迅速に消電し、通常の消火活動をすることができる方法を提供することを目的とする。
【００１３】
上記の課題を解決するための太陽電池アレイの消電方法として、請求項１に記載の発明は、太陽電池アレイの難燃性かつ絶縁性の遮光シートによる消電方法であって、当該遮光シートが黒色であり、その反末を太陽電池アレイの一端の最外周にある太陽電池モジュールの長辺支持右枠に固着するA工程と、前記固着した遮光シートを他端の最外周にある太陽電池モジュールの長辺支持左枠まで拡げるB工程と、少なくとも両端の太陽電池モジュール上の前記遮光シートの４隅に中空の絶縁性ゴム体を配置するC工程と、前記配置された遮光シートを当該長辺支持左枠に固着するD工程とからなり、全工程がA〜D工程の順序で行われることを特徴とする太陽電池アレイの消電方法である。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法において、前記絶縁性ゴム体の底面が多数の突状体であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法において、前記絶縁性ゴム体が絶縁性プラスチック樹脂と絶縁性ゴムとの積層体であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法において、前記遮光シートの膜厚が０．０３〜０．５ｍｍであることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法において、前記遮光シートが軟質の塩化ビニール樹脂であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の太陽電池アレイの消電方法において、前記遮光シートが帯電防止剤を含まない軟質の塩化ビニール樹脂であることを特徴とする。
【００１９】
本発明において、黒色の遮光シートを用いるのは、できるだけ遮光シートの厚さを薄くしながらも、太陽光を完全にさえぎるためである。黒色以外の色と比べて相対的に膜厚が薄くなることによって、重量を軽くすることができ、足場が不安定な屋根の上でも取り扱いが楽になる。特に火災等の緊急時には、素早く太陽電池アレイの場所に持ち運ぶことができ、太陽電池モジュール全体を迅速に消電することができるようになる。
【００２０】
本発明における遮光シートの膜厚は、０．０３〜０．５ｍｍであることが好ましい。０．０３ｍｍ未満では太陽光を遮光することが困難になり、０．５ｍｍを超えるとかさばって取り扱いが不便になるからである。より好ましくは０．０５〜０．３ｍｍの範囲が良い。
【００２１】
本発明における難燃性かつ絶縁性の遮光シートの材料としては、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン樹脂、塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン系樹脂などが一般的である。好ましくは、費用対効果の点から軟質の塩化ビニール樹脂が良い。より好ましくは帯電防止剤を含まない軟質塩化ビニール樹脂であれば良い。このような樹脂フィルム材料にマイナスの静電気を発生させ、この静電気によって太陽電池モジュールの受光面と樹脂フィルム材料との密着性を高めるためである。太陽電池モジュールの受光面がガラス基板であれば、静電気力によって太陽電池モジュールの受光面と樹脂フィルム材料との密着力がさらに高まる。
【００２２】
本発明のA工程において、遮光シートの反末を太陽電池アレイの一端の最外周にある太陽電池モジュールの長辺支持右枠に固着するのは、遮光シートが太陽電池モジュールの支持枠上で滑りやすいためである。ここで、太陽電池アレイの一端の最外周にある太陽電池モジュールの長辺支持右枠としたのは、太陽電池アレイを全面的に被覆するためである。
【００２３】
一般的な家屋の屋根では、太陽電池モジュールが２段または３段に並んでいるので、あらかじめ３段長さの幅の遮光シートが巻かれたフィルム体を用意しておけば、次々の屋根に効率的に定期点検することができる。しかし、３段長さが巻かれたフィルム体は６ｍを超える長さになるので、簡易的には２ｍを超える長さの樹脂フィルム体を絶縁性パイプに丸巻きし、１段ごとに被覆するのが良い。他方、太陽電池モジュールの設置個数が少ない場合には、遮光シートを折りたたんで、その都度、支持枠に固着することもできる。
【００２４】
そして、このようなフィルム体であれば、遮光シートの反末を太陽電池モジュールの支持枠に固着する際にフィルム体の反末が位置ずれしても、その修正が簡単で太陽電池モジュールの短辺支持枠に平行に遮光シートを容易に覆うことができる。遮光シートの反末の実用的な固着方法は、支持枠に使い捨ての両面テープを貼り付けたり、繰返し利用可能な接着剤を塗布したりすることができる。
【００２５】
本発明のB工程において、固着した遮光シートを他端の最外周にある太陽電池モジュールの長辺支持左枠まで拡げるのは、遮光シートを全面に覆うためである。黒色の遮光シートは薄いので、太陽電池モジュールが２段または３段に並んでいても支持枠に沿ってガラス面上を覆い、太陽光を遮って直ちに消電する。
【００２６】
本発明のC工程において、太陽電池モジュール上の４隅に中空の絶縁性ゴム体を配置するのは、遮光シートによって太陽光発電を確実に終えるためである。遮光シートは軽いので、風によって舞いやすく、太陽光が太陽電池モジュール上に入りやすいので、それを除くためである。よって、太陽電池アレイの一端の最外周にある太陽電池モジュールの右側の長辺支持右枠に遮光シートを固着した場合は、右から順に、太陽電池モジュール上の４隅に中空の絶縁性ゴム体を配置していくのが良い。
【００２７】
また、両端の太陽電池モジュールに限ったのは、例えば３列に並んでいる場合は、中央の太陽電池モジュール上には必ずしも４隅に中空の絶縁性ゴム体を配置する必要がない場合もあるからである。ただし、安全に定期点検をするためにはすべての太陽電池モジュール上の４隅に中空の絶縁性ゴム体を配置することが好ましい。定期点検の場合は、４隅に配置した中空の絶縁性ゴム体がずり落ちることはない。また、緊急時の放水であっても、４隅に配置した中空の絶縁性ゴム体は傾斜した受光面からずり落ちることはない。また、たとえずり落ちたとしても、比較的形状が大きいので、下側の短辺の支持枠のところで、２段になって保持されるので、遮光シートがめくれ上がることはない。必要であれば、１台の太陽電池モジュール内に５個以上の中空の絶縁性ゴム体を載置しておくことができる。
【００２８】
ここで、中空の絶縁性ゴム体には、同心円状の円盤のゴム体、あるいは、角を丸くした四角形や三角形のゴム体がある。ゴム体としたのは、傾斜した遮光シート上を滑らないようにするためである。また、遮光シートが舞い上がるのを防ぐため、中空の絶縁性ゴム体にはある程度の重量が必要である。
【００２９】
また、絶縁性ゴム体の底面が多数の突状体であれば、傾斜した遮光シート上をより滑らないようにすることができるので好ましい。また、この絶縁性ゴム体を加工しやすい絶縁性プラスチック樹脂と絶縁性ゴムとの積層体であることとすれば、市販の絶縁性ゴムシートを貼り合わせるだけで、任意の形の中空の絶縁性ゴム体を安価に形成することができるので好ましい。
【００３０】
本発明のD工程において、拡げられた遮光シートを当該長辺支持左枠に固着するのは、端にある遮光シートは太陽電池モジュールの支持枠上で滑りやすいためである。固着手段は長辺支持右枠に固着する場合と同様で、例えば長辺支持右枠の全面に絶縁性の両面テープで固着してもよく、点線状に両面テープを飛び飛びに固着していってもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の消電方法によれば、以下の効果が得られる。
すなわち、太陽電池モジュールの受光面を確実に遮光し、安全に定期点検することができ、故障している太陽電池セルやその部品を交換することができる。また、火災等の緊急時には瞬時に遮光シートを覆いかぶせて消電することができるので、安全に消火活動をすることができる。また、消火活動が終了後は、夜になって太陽電池モジュールを支持枠から外して新しい太陽電池モジュールと交換することができる。また、定期点検の終了後には、次の点検場所で先に使用した遮光シートと中空の絶縁性ゴム体を繰返し使用することができ、経済的である。更に、４隅以外に複数の中空絶縁性ゴム体をばらまくことによって、風が吹いても覆いかぶせた遮光シートがはがれることがなく、安心して消火活動をすることができる
【発明の実施の形態】
【００３２】
次に、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３３】
図１は本発明にかかる中空の絶縁性ゴム体の例示であり、（ａ）は円盤形ゴム体（７）、（ｂ）は四角形ゴム体（７’）（ｃ）は三角形ゴム体（７”）および（ｄ）は図１（ａ）の一点鎖線で切断したときの断面図（模式図）を示す。
図２は太陽電池モジュール（１、２、３）を３台並べた場合の太陽電池アレイの理想的な等価回路図であり、図３は中央の太陽電池モジュールが発電しない場合を示す。
図４は屋根の上に載置された４列の太陽電池モジュール列が２段並んだ模式図である。
【００３４】
図３のように発電しない太陽電池モジュール（２’）が存在すると、理論上はそのモジュール（２’）に負の電圧（−Ｖ２’）が発生する。しかし、現実にはそのモジュール（２’）に迂回路が形成され、図２のような理想状態の電流よりもやや弱い電流が流れる結果、図３の太陽電池モジュール列（１’、２’、３’）の総電圧（Ｖ１’＋Ｖ２’＋Ｖ３’）は図２の太陽電池モジュール列（１、２、３）の総電圧（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３）と同等以上の総電圧が発生することになる。
【００３５】
この場合、太陽電池アレイ（５）全体ないし該当する太陽電池モジュール列の回路をブレーカー等により遮断することは可能であるが、太陽光が当たっている限り、各太陽電池モジュール（１’および３’）は発電をし続け、図３の太陽電池モジュール列の総電圧は高いままとなる。したがって、このような異常状態を避けるため定期点検が必要になる。また、このままの状態を放置しておくと、火災が発生する場合が有り、そうすると通常の消火活動ができなくなってしまう。
【００３６】
図４は屋根の上に載置された４列×１段の太陽電池モジュール列が２群並んだ模式図である。図４の右側１群の太陽電池モジュール（１、２、３、４）に示すように、緊急時には右側１群の太陽電池アレイ（５）にある４個の太陽電池モジュールを消電用遮光シート（６）で覆い隠せば、太陽電池の発電は直ちに消電し、千ボルト以上の高電圧がゼロボルトになる。
【００３７】
ただし、風が吹いたりして遮光シート（６）が太陽電池モジュール（１、２、３、４）の支持枠からずり落ちると、ゼロボルトが千ボルト以上の高電圧に一気に復帰する。
【００３８】
そこで、定期点検中などは太陽電池モジュール（１、２、３、４）がゼロボルトの状態に保持できるよう、右側１群の太陽電池アレイ（５）の右端太陽電池モジュール（１）の右長辺支持枠に遮光シート（６）を固着し、その後、図１（ａ），（ｂ）または（ｃ）に示すような中空の絶縁性ゴム体（７，７’、７”）を太陽電池モジュール上の遮光シート（６）の４隅に右から順に配置していき、最後に左端太陽電池モジュール（４）の左長辺支持枠に遮光シート（６）を両面テープ等で固着することにした。
【００３９】
定期点検後は、遮光シート（６）を外し、次の１群の太陽電池アレイ（５）にある４個の太陽電池モジュールを消電用遮光シート（６）で覆い隠して上記作業を繰り返せば良い。安全性を確保する場合は、夜になって遮光シートを外すこともできる。
【実施例】
【００４０】
次に本発明の実施例を詳しく説明する。
＜実施例１＞
膜厚０．１ｍｍ、幅１８３０ｍｍおよび長さ１００００ｍｍ（１０ｍ）の有限会社東光映像製フィルム（商品名完全遮光シート）を2枚貼りあわせて幅を２５０００ｍｍとし、これを外径２５ｍｍ、内径２０ｍｍおよび長さ２８００ｍｍの絶縁樹脂製パイプに巻きつけたものを遮光シート（６）の樹脂フィルム体とした。次に、この樹脂フィルム体の反末面をセンチュリースバルソーラー株式会社製の太陽電池モジュール（製品名レクタングルソーラー（商標登録第５６２６８９６号））を４５°傾斜させて３列並べた最初のモジュール（１）の長辺右支持枠に市販の両面テープで固着した。
【００４１】
そして、パイプ内の両端に棒を挿入して二人で約３ｍ強ほど巻きほどいていった。右から左の太陽電池モジュール列（１、２、３）の４隅に図１（ａ）に示す中空の絶縁性ゴム体（７）を12個配置した。この中空の絶縁性ゴム体（７）は、図１（ｄ）に模式的に示すように、板厚５mmの塩化ビニール樹脂のシートから外径２８cmおよび内径２４cmの円盤をくり抜き、その形状に合わせて裏面に市販の有限会社マテック製直径28mm×厚さ2mmのクロロプレンゴム（商品名グリップゴム）を貼り付けたものである。
【００４２】
次いで、最後のモジュールの長辺左支持枠（３）に市販の両面テープで固着した。そして、二人がかりで３列並べた太陽電池モジュール列（１、２、３）を揺すったが中空の絶縁性ゴム体（７）がずり落ちることはなかった。
＜実施例２＞
【００４３】
膜厚０．３ｍｍ、長さが２６００ｍｍ、幅が１３７０ｍｍのアキレス株式会社製軟質塩ビフィルム（商品名アキレスブラックセイデンF）を2枚貼りあわせ、略正方形の遮光シート（６）とした。これは、加熱・混練した塩ビ樹脂コンパウンドをカレンダー機のロールで加熱、圧延、冷却しながら、薄く製膜したものを巻き取って遮光シート（６）にしたものである。
【００４４】
次に、この遮光シート（６）の反末面をセンチュリースバルソーラー株式会社製の太陽電池モジュール（製品名レクタングルソーラー（商標登録第５６２６８９６号））を３０°傾斜させて２列並べた右側のモジュール（１）の長辺右支持枠に２０ｃｍ長さの両面テープを１０ｃｍの間隔をあけて固着した。右から左の太陽電池モジュール（１、２）の４隅に中空の絶縁性ゴム体（７’）を8個配置した。この中空の絶縁性ゴム体（７’）は、板厚５mmの塩化ビニール樹脂のシートから一辺の外周が３０cmおよび内周が２５cmの中空正方形をくり抜き、表裏面の外径をテーパ加工し、コーナーを半径１０ｃｍの面取り加工をした。この裏面にエレコム株式会社製の縦と横が４０ｍｍで厚さが５ｍｍの耐震ゲル（商品名TG-010）を１辺につき３個ずつを貼り付けたものである。
【００４５】
次いで、左側のモジュール（２）の長辺左支持枠に市販の両面テープで固着した。そして、直径２５mmの水道管からホースで上方３mの高さから水流を落下させたところ、中空の絶縁性ゴム体（７’）がずり落ちることはなかった。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明にかかる中空の絶縁性ゴム体の例示である。（ａ）は円盤形ゴム体、（ｂ）は四角形ゴム体、（ｃ）は三角形ゴム体および（ｄ）は図１（ａ）の一点鎖線で切断したときの断面図（模式図）を示す。
【図２】太陽電池アレイの理想的な等価回路図である。
【図３】太陽電池アレイにおいて中央の太陽電池モジュールが発電しない場合の説明図である。
【図４】屋根の上に載置された４列の太陽電池モジュール列が２段並んだ模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１、１’、２、２’、３、３’ 、４・・・太陽電池モジュール
５・・・太陽電池アレイ
６・・・遮光シート
７、７’、７’’・・・中空の絶縁性ゴム体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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