(57)【要約】【課題】簡単な構造で、流水経路内に残留する湯水を排出し、コスト上昇や経年劣化による機能低下を生じにくい残水逃がし機構を備えた貯湯式給湯機を提供すること。【解決手段】浴槽２４と、浴槽２４内の湯水を取り出し、循環させて該浴槽に戻す循環回路と、循環回路に第一止水弁１４を介して接続され、該循環回路を経由して浴槽２４に供給される湯水が通る給湯配管１０と、給湯配管１０への湯水の流入、停止を行う第二止水弁９と、第一止水弁１４、前記第二止水弁９の間の給湯配管１０上に設けられ、上流側の給湯配管１０の内径よりも小径となる縮径部１１ｂと、当該縮径部１１ｂに一端が開口し、他端を系外の排水口に開口する排水経路１１ｃと、を有する残水排水構造１１と、を備えた給湯機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽と、
前記浴槽内の湯水を取り出し、循環させて該浴槽に戻す循環回路と、
前記循環回路に第一止水弁を介して接続され、該循環回路を経由して前記浴槽に供給される湯水が通る給湯配管と、
前記給湯配管への湯水の流入、停止を行う第二止水弁と、
前記第一止水弁、前記第二止水弁の間の給湯配管上に設けられ、上流側の前記給湯配管の内径よりも小径となる縮径部と、当該縮径部に一端が開口し、他端を系外の排水口に開口する排水経路と、を有する残水排水構造と、
を備えた給湯機。
【請求項２】
前記縮径部は、前記給湯配管から前記浴槽に湯水を供給する際に通過する湯水が前記排水経路から流出しないように、前記縮径部に湯水が流通することによって、系外に対して負圧もしくは同圧となるように形成されている、請求項１に記載の給湯機。
【請求項３】
前記循環回路に設けられ、湯水を循環させるポンプと、
前記循環回路に設けられ湯水の循環有無を検知する循環センサと、
前記循環回路に設けられ、前記浴槽の水位を検知する水位センサと、
前記循環センサ、前記水位センサの検出値により、前記第一止水弁、前記第二止水弁、前記ポンプを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記給湯配管から前記浴槽に湯水の供給を開始する際には、前記第一止水弁を開いてから前記第二止水弁を開くようにした、請求項１または請求項２に記載の給湯機。
【請求項４】
前記制御部は、前記給湯配管から前記浴槽に供給する湯水を停止する際には、前記第二止水弁を閉じてから前記第一止水弁を閉じるようにした、請求項３に記載の給湯機。
【請求項５】
前記制御部は、前記水位センサで前記浴槽の水位低下を検出したときは、
前記ポンプを動作させて前記循環回路内の湯水を循環させるようにするとともに、
前記循環センサでの循環ありが検知できない場合は、前記第二止水弁を閉じたままの状態を維持して前記第一止水弁を開けるようにした、請求項４に記載の給湯機。
【請求項６】
前記制御部は、前記第一止水弁を開けてから所定時間が経過するまでは、前記ポンプの動作を継続する請求項５に記載の給湯機。
【請求項７】
前記浴槽への湯の供給量を検知するための流量センサを、前記縮径部と前記第二止水弁との間の前記給湯配管に設ける、請求項１から請求項６に記載の給湯機。
【請求項８】
前記縮径部に接続する前記排水経路の接続位置は、前記縮径部に対し鉛直方向で水平位置よりも下側とするようにした、請求項１から請求項７に記載の給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管に残留する湯水が凍結することによる部品の損傷や、使用者の意図に反して配管に残留する湯水が吐出されることを防止するため、流水経路内に残留する湯水を排出する残水逃がし機構が知られている。このような残水逃がし機構を設けることで、逃がし流路からの漏れの量や、吐水に混入される空気の量を減らすことができる。
【０００３】
特許文献１には、弾性材により形成され、通水時の弾性変形により開口すると共に止水時の復元力により閉塞する残水逃がし機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７４０９５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、特許文献１の残水逃がし機構では流水経路内に弾性材を配置するため、弾性材を配置しない場合と比べて構造が複雑になることでのコスト増大、および経年劣化により弾性材が劣化し、閉塞できなくなるなどのため、十分な機能を発揮しえないなどの問題があった。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、簡単な構造で、流水経路内に残留する湯水を排出し、コスト上昇や経年劣化による機能低下を生じにくい残水逃がし機構を備えた貯湯式給湯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】
【０００７】
本発明に係る貯湯式給湯機は、浴槽と、浴槽内の湯水を取り出し、循環させて浴槽に戻す循環回路と、循環回路に第一止水弁を介して接続され、循環回路を経由して浴槽に供給される湯水が通る給湯配管と、給湯配管への湯水の流入、停止を行う第二止水弁と、第一止水弁、第二止水弁の間の給湯配管上に設けられ、上流側の給湯配管の内径よりも小径となる縮径部と、当該縮径部に一端が開口し、他端を系外の排水口に開口する排水経路と、を有する残水排水構造を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構造で、流水経路内に残留する湯水を排出し、コスト上昇や経年劣化による機能低下を生じにくい残水逃がし機構を備えた貯湯式給湯機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の継手部分の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態１の動作フローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の残留する湯水の除去を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の残留する湯水の除去を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において同一または相当する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。図１のように、本実施の形態１の貯湯式給湯機は、貯湯タンクユニット２５と、ＨＰユニット２６と、貯湯タンクユニット２５からＨＰユニット２６へ送水される湯水が流通するＨＰ往き配管２７と、ＨＰユニット２６から貯湯タンクユニット２５へ送水される湯水が流通するＨＰ戻り配管２８とから構成されている。
【００１２】
貯湯タンクユニット２５には、一端を水源に接続され、他端を減圧弁に接続された第一給水配管１が設けられており、減圧弁で所定圧に減圧された水源からの水は、第二給水配管３ａと第三給水配管３ｂとに分配される。
【００１３】
貯湯タンクユニット２５に内蔵される貯湯タンク５は、略円筒形状をなし、図示しない断熱材に覆われている。ＨＰユニット２６は、ヒートポンプサイクルを利用して水を加熱して湯を生成する加熱手段として機能する。貯湯タンク５に貯留された湯は、必要に応じ所定の給湯先に供給される。なお、本発明の加熱手段は、ヒートポンプ式以外にも、貯湯タンク５内にヒータを設置する構成など、いかなる構成でも良い。
【００１４】
貯湯タンク５の下部には、貯湯タンク５に水源からの水を供給する第二給水配管３ａと、貯湯タンク５内の低温水をＨＰユニット２６に送るための水導出配管３４と、追い焚き時に浴槽２４の湯水と熱交換された湯水を貯湯タンク５内に戻すためのタンク追い焚き戻り配管３７が接続されている。また、貯湯タンク５の上部には、ＨＰユニット２６により加熱された湯を貯湯タンク５内へ戻すための送湯配管３０と、追い焚き時に熱交換器１８へ貯湯タンク５内の上部の湯を送るための追い焚き往き配管３１が接続されている。さらに、貯湯タンク５の上部には、加熱された湯を浴槽２４側へ導くためのタンク上部配管８が送湯配管３０を介して接続されている。また、本実施の形態では、貯湯タンク５内の湯水の温度を検知するため、貯湯タンク５の上下方向の表面に、下部の湯水の温度を検知するタンク下部温度検知器６と、貯湯タンク５内の上部の湯水の温度を検知するタンク上部温度検知器７が取り付けられている。なお、本実施の形態では上述の２つの温度検知器を用いたが、これによらず３つ以上の温度検知器を有するように構成してもよい。
【００１５】
混合弁９は、浴槽２４へ所定の温度の湯水が供給できるように、第３給水配管３ｂからの水と、タンク上部配管８から供給される貯湯タンク５の上部に貯留された湯を混合して給湯配管１０側に混合した湯水を供給するための混合弁としての機能と、混合した湯水の給湯配管１０への流出、停止を行うことのできる開閉弁としての機能（以下では開閉機構と呼ぶこともある）を備えたものである。なお、タンク上部配管８は、一端を貯湯タンク５の上部に接続され、他端を混合弁９に接続された配管であり、貯湯タンク５の上部と混合弁９とを接続している。
【００１６】
浴槽２４はアダプタ３８を介してふろ往き配管１６とふろ戻り配管１９に接続されている。ふろ往き配管１６とふろ戻り配管１９はアダプタ３８で浴槽２４に連通した循環流路を形成している。ふろ往き配管１６には、ふろ往き配管１６中を流れる湯水の温度を検出するふろ往き温度検知器１７が設けられている。
【００１７】
ふろ戻り配管１９には、ふろ戻り配管１９内を流れる湯水の温度を検出するふろ戻り温度検知器２３と、循環流路に湯水を循環させるための循環ポンプ２２と、浴槽の水位を検出するための水位センサ２１と、循環流路内の循環有無を検出するための循環センサ２０と、が設けられている。また、ふろ戻り配管１９には熱交換器１８の二次側流路が含まれており、前述の追い焚き往き配管３１を介して供給される貯湯タンク５からの湯水を熱交換器１８の一次側に流通させて熱交換させることにより、ふろ戻り配管１９内の湯水を加熱（追い焚き）することができる。
【００１８】
混合弁９と、前述の循環流路（ふろ往き配管１６とふろ戻り配管１９の交点）とは、給湯配管１０で接続されている。給湯配管１０には、混合弁９側から順に、給湯配管１０内を流れる湯水の流量を検出する流量センサ１５と、継手１１と、混合弁９側と循環流路との間の流路を開閉するための開閉弁１４が設けられている。継手１１は、内部で給湯配管１０内の流路を縮径し、その縮径部を排水口接続口１３にホース１２を介して接続された流路が略Ｔ字状の継手である。排水接続口１３は貯湯タンクユニット２５の外郭ケース状に設けられており、図示しない排水ホースによって、外部の排水溝に接続されており、ホース１２を経由して排水接続口１３へ導かれた湯水を外部の排水溝へ導き排水するように構成されている。詳細は後述する。
【００１９】
三方弁３３は、湯水が流入するａ、ｂポートと、湯水が流出するｃポートとを有する流路切替手段である。水導出配管３４は、貯湯タンク５の下部と三方弁３３のａポートとを接続する。追い焚き戻り配管３２は熱交換器１８の一次側の出口と三方弁３３のｂポートとを接続する。四方弁２９は、湯水が流入するｂ、ｃポートと、湯水が流出するａ、ｄポートとを有する流路切替手段であり、４つの経路、ａ−ｂ、ａ−ｃ、ｂ−ｄ、ｃ−ｄの間で流路切替可能に構成されている。
【００２０】
送水配管３５は、三方弁３３のｃポートとＨＰ往き配管２７とを接続する配管であり、途中に送水配管３５内に湯水を流すためのポンプ４０が設けられている。ＨＰ戻り配管２８は、ＨＰユニット２６の出口側と四方弁２９のｃポートとを接続する。バイパス配管３６は、一端を送水配管３５のポンプ４０よりもＨＰユニット２６に近い位置で送水配管３５と接続され、他端を四方弁２９のｂポートに接続される。送湯配管３０は、四方弁２９のｄポートと、貯湯タンク５の上部とを接続する。タンク追い焚き戻り配管３７は、貯湯タンク５の下部と四方弁２９のａポートとを接続する。
【００２１】
制御部５０は、貯湯タンクユニット２５に内蔵され、タンク下部温度検知器６、タンク上部温度検知器７、流量センサ１５、ふろ往き温度検知器１７、循環センサ２０、水位センサ２１、ふろ戻り温度検知器２３で検出された検出値、および図示を省略したリモコンにより使用者が入力した貯湯式給湯機への操作命令の情報を利用して、ＨＰユニット２６、混合弁９、開閉弁１４、循環ポンプ２２、四方弁２９、三方弁３３、ポンプ４０の各動作を制御することによって、貯湯式給湯機の動作を制御するものである。以下、制御部５０の制御のもと、ＨＰユニット２６、混合弁９、開閉弁１４、循環ポンプ２２、四方弁２９、三方弁３３、ポンプ４０が、各々動作するものとして説明する。
【００２２】
貯湯タンク５内の湯水を加熱する沸上げ動作は以下のようなものである。すなわち、三方弁３３のａポートとｃポートを連通させ、四方弁２９のｃポートとｄポートを連通させるように三方弁３３と四方弁２９を切替えて、ポンプ４０とＨＰユニット２６を動作させる。すると、貯湯タンク５の下部から水導出配管３４、三方弁３３、送水配管３５を経由して貯湯タンク５の下部の湯水が取出され、ＨＰ往き配管２７を経由してＨＰユニット２６に供給される。ＨＰユニット２６に供給された湯水はヒートポンプサイクルを利用した加熱装置により加熱されて高温の湯水となりＨＰ戻り配管２８に供給される。ＨＰ戻り配管２８に供給された高温の湯水は、四方弁２９、送湯配管３０を経由して貯湯タンク５の上部に供給される。この動作を継続することで、貯湯タンク５の上部から徐々に高温の湯水が貯留される。
【００２３】
浴槽２４への湯はり動作は以下のようなものである。すなわち、第一給水配管１から供給される市水の持つ給水圧は減圧弁２で一部減圧されて、第二給水配管３ａと第三給水配管３ｂに供給される。第二給水配管３ａから貯湯タンク５の下部に市水が供給されることで、貯湯タンク５の上部に接続されたタンク上部配管８から混合弁９に、貯湯タンク５の上部に貯留された高温の湯水が供給される。一方で、混合弁９には第三給水配管３ｂから市水が供給される。混合弁９は高温の湯水と市水を、使用者がリモコンであらかじめ設定した湯張り温度（例えば４０℃）となるように混合して、混合弁９に設けられた開閉弁としての機能を用いて給湯配管１０への流路を開くことで、給湯配管１０に供給する。
【００２４】
さらに開閉弁１４を開くことで、給湯配管１０に供給された湯張り温度の湯水は、ふろ往き配管１６、ふろ戻り配管１９を経由して、アダプタ３８から浴槽２４に供給される。制御部５０は、給湯配管１０を流れる流量を流量センサ１５で検出し、使用者がリモコンから設定した湯張り湯量（例えば２００リットル）となったら、開閉弁１４と混合弁９の開閉弁機能を動作させて流路を閉じ、浴槽２４への湯はりが完了する。
【００２５】
なお、浴槽２４への湯水の供給動作は、上述の湯はり動作に限らない。例えば、使用者がリモコンで所定温度の湯を所定量（例えば４０℃の湯を２０リットル）浴槽に供給するように操作指示をすると、制御部５０は混合弁９と開閉弁１４を制御して、浴槽に所定の湯水を供給する足し湯動作を行う。これ以外にも、例えば、浴水の温度を上げたい場合には、例えば６０℃の湯を４０リットル浴槽に供給するような、指し湯の操作指示をすることも可能である。制御部５０は混合弁９と開閉弁１４を制御して、浴槽に所定の湯水を供給する指し湯動作を行うことができる。
【００２６】
つぎに、継手１１の詳細な構成と、湯張り時の作用効果について説明する。図２は、本発明の実施の形態１の継手１１周辺部を示す部分拡大図であり、継手１１の部分を断面で表現した図である。
【００２７】
継手１１は、給湯配管１０の流路の内径よりも流路の相当直径（等価直径）が小さい縮径部１１ｂと、その縮径部１１ｂの両端に連通し、給湯配管１０の流路の内径まで徐々に流路の相当直径を拡大するように構成された拡径部１１ａとを有している。縮径部１１ｂには、給湯配管１０内を流れる湯水の流れ方向と直角方向に形成され、ホース１２と縮径部１１ｂ内部とを連通する排水経路１１ｃが設けられている。当該排水経路１１ｃにより、縮径部１１ｂはホース１２、排水接続口１３を経由して、外部の排水溝に連通している。また、排水経路１１ｃは、縮径部１１ｂに対して鉛直方向で水平位置よりも下側に連通するように構成されており、縮径部１１ｂに存在する湯水は重力の影響を受けて排水経路１１ｃ側に流れるようになっている。
【００２８】
縮径部１１ｂの内径は、浴槽２４へ給湯配管１０を経由して湯はりする時に、縮径部１１ｂを流れる湯水によって負圧を発生させることで、縮径部１１ｂ内の圧力と大気圧とが同等（同じか、大気圧よりもやや低い状態）になるように設定されている。このため、縮径部１１ｂは排水経路１１ｃと常に開放状態の構成ではあるが、湯はり時は排水経路１１ｃから外部の排水溝へ湯水が排出されないようになっている。また、縮径部１１ｂが大気圧よりもやや低い状態となった場合には、排水経路１１ｃ側から若干の空気を吸入することになるが、流量センサ１５は継手１１と混合弁９との間の給湯配管１０に設けられているので、流量センサ１５での検出流量に空気の混入の影響がでることがない。
【００２９】
また、浴槽２４への湯はり動作についての開閉弁１４と混合弁９の開閉機構の動作の順序として、湯はりを開始する時には、開閉弁１４を開いた後、混合弁９を開くようにし、湯はりを終了する時は、混合弁９を閉じた後、開閉弁１４を閉じるようにする。このようにすることで、湯はり開始初期や終了の時に縮径部１１ｂに流れる湯水が減少することで、発生する負圧が低下し排水経路１１ｃから湯水が外部の排水溝へ流出することを抑制することができる。
【００３０】
また、湯はり動作を実施しない時は、排水経路１１ｃと縮径部１１ｂは連通状態であるので、開閉弁１４と混合弁９を閉じている状態では、外部の排水溝と、混合弁９から開閉弁１４までの間の給湯配管１０とは連通しており、当該給湯配管１０内の湯水は排水経路１１ｃを介して排水することができる。
【００３１】
次に、浴槽へ湯はりして入浴が完了し、浴槽内の湯水を排水する際の、湯はり経路に残留する湯水の排水に係る動作について図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
図３は本発明の実施の形態１の給湯配管１０、ふろ往き配管１６、ふろ戻り配管１９に残留する湯水を除去する際の動作フローチャートである。当該フローチャートの動作開始の前提条件として、浴槽への湯はりが終わり使用者の入浴が終了して浴槽に残り湯がある状態を想定している。このとき、混合弁９の開閉機構は、使用者が前述の足し湯や指し湯を実施した直後である場合を除き閉じた状態であり、開閉弁１４も閉じた状態である。
【００３３】
図３のＳＴＡＲＴ位置から開始し、ステップＳ１に至る。以下の動作制御は制御部５０により行われるものとする。ステップＳ１では、水位センサ２１の検出値を監視し、湯はり完了時の水位から低下しさらに水位が減少しているかどうかを制御部５０が判断し、水位が減少している場合は使用者により浴槽２４の排水が行われていると判断してステップＳ２に進む。一方で、水位の低下傾向がない場合は、ステップＳ１でループ状態となる。
【００３４】
ステップＳ２では、循環ポンプ２２を動作させ、浴槽２４の湯水をふろ戻り配管１９から吸入しふろ往き配管１６を経由して浴槽２４へ戻す循環流路で循環させるようにする。続いてステップＳ３に進む。
【００３５】
ステップＳ３では、循環センサ２０の検出値を監視し、循環センサ２０が連続６０秒間循環ありを検出する場合は、ステップＳ８に進み、まだ浴槽２４に浴水があると判断して、一旦本フローチャートを終了する。一方で、循環センサ２０が連続６０秒間循環ありを検出しない場合は、ステップＳ４に進む。
【００３６】
ステップＳ４では、循環センサ２０の検出値を監視し、循環センサ２０が連続１０秒間循環なしを検出する場合は、ステップＳ５に進み、浴槽２４の浴水がすべて排水されたと判断する。一方で循環センサ２０が連続１０秒間循環なしを検出しない場合は、まだ浴槽２４に浴水があると判断し、ステップＳ３に戻る。
【００３７】
ステップＳ５では、浴槽２４の浴水がすべて排出されたと判断し、循環ポンプ２２を停止して、ステップＳ６に進む。
【００３８】
ステップＳ６では、混合弁９の開閉機構の状態を確認し、例えば前述の指し湯動作等を行っていた場合は、開閉機構が開いているので閉じて、ステップＳ７に進む。
【００３９】
ステップＳ７では、開閉弁１４を開いて給湯配管１０とふろ往き配管１６とふろ戻り配管１９とを連通させる。
【００４０】
すると、例えば図４に示すように、浴槽２４が階上設置の場合は、浴槽２４のアダプタ３８から空気を吸入して、給湯配管１０、ふろ往き配管１６、ふろ戻り配管１９に残留する湯水は、排水経路１１ｃを経由して外部の排水溝へ排出される。
【００４１】
また例えば図５に示すように、浴槽２４が貯湯タンクユニット２５と同じ階かまたは階下に設置されている場合は、排水経路１１ｃ側から空気を吸入して、給湯配管１０、ふろ往き配管１６、ふろ戻り配管１９に残留する湯水を浴槽２４のアダプタ３８から排出し、この湯水は浴槽２４に既設の排水口から外部に排出される。
【００４２】
なお、上述のフローチャートでは、循環ポンプ２２の停止はステップＳ５で浴槽２４に湯水が無くなったと判断したときとしたが、これに限らず、例えばステップＳ５のあとも運転を続けて、ステップＳ７の開閉弁１４が開いてから循環センサ２０が循環ありを検出しなくなるまでとしてもよい。このようにすれば、循環ポンプ２０の動作により、ふろ往き配管１６やふろ戻り配管１９内の湯水の排水が促進され、より効果的に残水を排水することが可能となる。
【００４３】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構造で、流水経路内に残留する湯水を排出し、コスト上昇や経年劣化による機能低下を生じにくい残水逃がし機構を備えた貯湯式給湯機を提供することができる。これにより、残水が凍結することでの部品の損傷や、使用者の意図に反して配管に残留する湯水が吐出され、使用者が不信に思うようなことを防止することができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００４４】
１  第一給水配管  、  ２  減圧弁  、  ３ａ  第二給水配管
３ｂ  第三給水配管  、  ４ａ  タンク給水配管口  、  ４ｂ  タンク上部配管口
５    貯湯タンク  、  ６  タンク下部温度検知器  、  ７  タンク上部温度検知器
８  タンク上部配管  、  ９  混合弁  、  １０  給湯配管
１１  継手  、  １１ａ  拡径部  、  １１ｂ  縮径部  、  １１ｃ  排水経路
１２  ホース  、  １３  排水接続口  、  １４  開閉弁  、  １５  流量センサ
１６  ふろ往き配管  、  １７  ふろ往き温度検知器  、  １８  熱交換器
１９  ふろ戻り配管  、  ２０  循環センサ  、  ２１  水位センサ
２２  循環ポンプ  、  ２３  ふろ戻り温度検知器  、  ２４  浴槽
２５  貯湯タンクユニット  、  ２６  ＨＰユニット
２７  ＨＰ往き配管  、  ２８  ＨＰ戻り配管
２９  四方弁  、  ３０  送湯配管  、  ３１  追い焚き往き配管
３２  追い焚き戻り配管  、  ３３  三方弁
３４  水導出配管  、  ３５  送水配管  、  ３６  バイパス配管
３７  タンク追い焚き戻り配管  、  ３８  アダプタ
４０  ポンプ  、  ５０  制御部
【図１】
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【図２】
2017083071.tif 000004
【図３】
2017083071.tif 000005
【図４】
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【図５】
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