(57)【要約】      （修正有）【課題】浴槽への差し湯中に一般給湯が割り込んで実行された場合に、その一般給湯先においてユーザが火傷を負う虞を適切に防止することが可能な給湯装置を提供する。【解決手段】湯水加熱部３Ａまたは貯湯タンクから出湯する湯水を給湯栓６０に供給可能であり、かつその際の給湯温度を変更可能とされている一般給湯用出湯路６と、この一般給湯用出湯路６に分岐接続され、かつ湯水加熱部３Ａまたは貯湯タンクから出湯する湯水を浴槽１に供給して差し湯を行なうことが可能な風呂給湯用出湯路５と、を備えている、給湯装置Ａ１であって、前記差し湯が所定の上限時間を超えて実行されないように制御する制御手段７を、さらに備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水加熱部または貯湯タンクから出湯する湯水を給湯栓に供給可能であり、かつその際の給湯温度を変更可能とされている一般給湯用出湯路と、
この一般給湯用出湯路に分岐接続され、かつ前記湯水加熱部または前記貯湯タンクから出湯する湯水を浴槽に供給して差し湯を行なうことが可能な風呂給湯用出湯路と、
を備えている、給湯装置であって、
前記差し湯が所定の上限時間を超えて実行されないように制御する制御手段を、さらに備えていることを特徴とする、給湯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給湯装置であって、
前記上限時間は、前記差し湯用の湯水が人の皮膚に接触した場合に火傷にならない時間として、前記差し湯の温度に対応して予め定められた時間である、給湯装置。
【請求項３】
請求項２に記載の給湯装置であって、
前記制御手段は、前記差し湯の所定の温度毎の上限時間を定めたデータを記憶しており、かつ前記差し湯を実行する際には、前記データに基づき、前記差し湯の温度に応じて前記上限時間を変更する制御を行なうように構成されている、給湯装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の給湯装置であって、
前記制御手段は、前記差し湯における前記浴槽への供給量が所定量に達した際には前記差し湯を終了させる一方、前記浴槽への供給量が所定量に達していない場合であっても、前記差し湯の実行時間が前記上限時間に達したときには、前記差し湯を終了させるように構成されている、給湯装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の給湯装置であって、
前記制御手段は、前記差し湯の実行中には、前記給湯栓への一般給湯が行なわれているか否かを判断し、かつ前記一般給湯が行なわれていると判断したときには、前記差し湯を中断させて前記給湯栓に供給される湯水温度を一般給湯用の設定温度に制御するとともに、前記上限時間のカウントを中断し、
前記一般給湯が終了したと判断したときには、前記差し湯を再開させるとともに、前記上限時間を前記中断した時点から引き続いてカウントするように構成されている、給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽への差し湯機能を備えた給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯装置として、浴槽に湯が張られている状態において、高温差し湯を行なうことにより、浴槽の湯水の温度を上昇させるようにしたものがある（たとえば、特許文献１，２）。このような構成によれば、ポンプを利用して浴槽の湯水を所定の風呂追い焚き用循環流路に流出させて加熱してから浴槽に戻す動作、すなわち風呂追い焚き動作を行なう必要を無くし、または少なくすることが可能である。
一方、浴槽への高温差し湯を行なっている最中に、たとえば台所や洗面所に設置されている給湯栓が開状態とされて、一般給湯が割り込み状態で行なわれる場合がある。ただし、その際に高温差し湯用の湯水が給湯栓に供給されたのでは、ユーザが火傷（熱傷）を負う虞がある。そこで、従来においては、浴槽への高温差し湯の実行中に一般給湯が開始されたか否かを所定の制御部によって監視させておき、一般給湯が開始されたと判断されたときには、高温差し湯を中断し、給湯栓に供給される湯水の温度を一般給湯用の設定温度とする手段が採用されている。
【０００３】
しかしながら、前記した給湯装置においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。
【０００４】
すなわち、高温差し湯の実行中には、一般給湯が開始されたか否かが判断されているものの、たとえば給湯栓が少しだけ開いた状態とされ、小流量の一般給湯が行なわれる場合には、これを的確に検出することは難しい。したがって、そのような場合には、一般給湯が実際には開始されているにも拘わらず、制御部の制御によって高温差し湯は停止されず、高温差し湯が継続して実行される虞がある。これでは、高温差し湯用の湯水が給湯栓に供給されて流出することとなり、ユーザが火傷を負う可能性が生じる。
【０００５】
なお、従来においては、高温の湯水供給に起因する火傷を防止するための手段として、特許文献３に記載の手段がある。同文献に記載の手段においては、高温の一般給湯が行なわれる場合には、その給湯時間に制限を加え、所定の時間が経過すると、その一般給湯動作を強制的に終了させるようにしている。ただし、特許文献３に記載の手段は、高温差し湯中に一般給湯が割り込んだ場合に対応し得る手段ではなく、高温差し湯中における火傷防止を適切に図ることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７０４５６８号公報
【特許文献２】特開２００４−３６９６０号公報
【特許文献３】特開平９−１４７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、浴槽への差し湯中に一般給湯が割り込んで実行された場合に、その一般給湯先においてユーザが火傷を負う虞を適切に防止することが可能な給湯装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明により提供される給湯装置は、湯水加熱部または貯湯タンクから出湯する湯水を給湯栓に供給可能であり、かつその際の給湯温度を変更可能とされている一般給湯用出湯路と、この一般給湯用出湯路に分岐接続され、かつ前記湯水加熱部または前記貯湯タンクから出湯する湯水を浴槽に供給して差し湯を行なうことが可能な風呂給湯用出湯路と、を備えている、給湯装置であって、前記差し湯が所定の上限時間を超えて実行されないように制御する制御手段を、さらに備えていることを特徴としている。
好ましくは、前記上限時間は、前記差し湯用の湯水が人の皮膚に接触した場合に火傷にならない時間として、前記差し湯の温度に対応して予め定められた時間である。
【００１０】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、浴槽への差し湯中に一般給湯の割り込みがあり、高温の差し湯用の湯水の一部が給湯栓側に供給される現象を生じたとしても、浴槽への差し湯は所定の上限時間を超えて実行されないために、差し湯用の湯水が給湯栓側に対して前記上限時間を超えて供給されることはない。ここで、人の皮膚が火傷するか否かは、湯水の温度のみならず、人の皮膚に湯水が接触する時間にも左右される（たとえば、５０℃の湯水であれば、２分以内の接触であれば、火傷を負わない）。このようなことから、本発明によれば、差し湯が実行される時間に妥当な制限を加えることにより、差し湯用の湯水が給湯栓に不当に長い時間にわたって供給されないようにし得ることとなり、ユーザが火傷を負わないようにすることができる。
とくに、本発明によれば、給湯栓が少しだけ開かれてることに起因し、差し湯中に一般給湯の割り込みがあることを検出できないような状況であっても、ユーザの火傷防止効果が得られるため、その実用的な価値は大きい。
【００１１】
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記差し湯の所定の温度毎の上限時間を定めたデータを記憶しており、かつ前記差し湯を実行する際には、前記データに基づき、前記差し湯の温度に応じて前記上限時間を変更する制御を行なうように構成されている。
【００１２】
このような構成によれば、差し湯の温度に応じて、制御手段の制御により差し湯の上限時間を変更し、ユーザが火傷を負わないようにすることができる。また、前記構成とは異なり、たとえば差し湯の温度を問わず、差し湯の上限時間を一律に短くしたのでは、浴槽に十分な湯量の差し湯を行なうことが困難となるが、前記構成によれば、そのような不具合も適切に解消することが可能である。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記差し湯における前記浴槽への供給量が所定量に達した際には前記差し湯を終了させる一方、前記浴槽への供給量が所定量に達していない場合であっても、前記差し湯の実行時間が前記上限時間に達したときには、前記差し湯を終了させるように構成されている。
【００１４】
このような構成によれば、浴槽への差し湯の量を所定の量に設定しながらも、一般給湯が割り込んだ際にユーザが火傷を負うことを適切に防止することが可能である。差し湯中に一般給湯の割り込みがあった場合には、一般給湯側に湯水が供給される分だけ、浴槽への差し湯の流量が減少するため、所定量の差し湯を完了するまでの時間が、本来の時間よりも長くなる。前記構成によれば、そのような状況において、差し湯の時間に上限を加えるものであり、火傷防止を徹底する上でより好ましい。
【００１５】
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記差し湯の実行中には、前記給湯栓への一般給湯が行なわれているか否かを判断し、かつ前記一般給湯が行なわれていると判
断したときには、前記差し湯を中断させて前記給湯栓に供給される湯水温度を一般給湯用の設定温度に制御するとともに、前記上限時間のカウントを中断し、前記一般給湯が終了したと判断したときには、前記差し湯を再開させるとともに、前記上限時間を前記中断した時点から引き続いてカウントするように構成されている。
【００１６】
このような構成によれば、差し湯中に一般給湯の割り込みがあった場合であっても、その後の差し湯の再開により、差し湯の総量を所定量とすることができる一方、差し湯のトータルの時間については、所定の上限時間を超えないようにすることができる。前記構成とは異なり、差し湯の中断後に、上限時間をゼロから新たにカウントしたのでは、中断前と中断後の２回の差し湯のトータル時間が上限時間を超えることとなるため、差し湯の中断時間が短い場合には、差し湯用の高温湯水が略連続した状態で長い時間にわたって給湯栓に供給される虞があるが、前記構成によれば、そのような虞も適切に防止することが可能である。
【００１７】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る給湯装置の一例を示す概略説明図である。
【図２】皮膚の火傷に関する温度と時間との関係を示すグラフである。
【図３】図１に示す給湯装置において実行される動作制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る給湯装置の他の例を示す概略説明図である。
【図５】本発明に係る給湯装置で用いられるデータの例の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１に示す給湯装置Ａ１は、瞬間式ガス給湯装置であり、一般給湯機能、浴槽１への湯張り機能、差し湯機能、および風呂追い焚き機能を備えている。この給湯装置Ａ１は、入水口２０から入水路２に流入した湯水を加熱するための湯水加熱部３Ａ、この湯水加熱部３Ａにおいて加熱された湯水の温度調整を行なうための湯水混合部４０、風呂給湯用出湯路５、一般給湯用出湯路６、風呂追い焚き用の湯水加熱部３Ｂ、制御部７（本発明でいう制御手段の一例）、および外装ケース９０を備えている。
【００２１】
湯水加熱部３Ａは、入水路２に接続された熱交換器３０、およびこの熱交換器３０内に流れ込んだ湯水を加熱するためのバーナ３１を備えている。好ましくは、バーナ３１は、燃焼火力可変式である。符号３２は、バーナ３１に燃焼用空気を供給するファンである。湯水混合部４０は、熱交換器３０の出口側に接続された湯水流路２２を流れる湯水に、入水路２に分配弁４を介して分岐接続されたバイパス流路２１を流れてきた非加熱の湯水を混合させる部分であり、その混合比率を分配弁４を利用して変更することにより、給湯対象となる湯水を所望温度に調整可能である。一般給湯用出湯路６は、湯水混合部４０を通過した湯水を台所やその他の箇所に設置された１または複数の給湯栓６０に導くための湯水流路である。
【００２２】
風呂給湯用出湯路５は、一般給湯用出湯路６に分岐接続された補助流路５０と、風呂追い焚き用循環流路５１とを利用して構成されている。風呂追い焚き用循環流路５１は、外装ケース９０の外部および内部にそれぞれ位置する外部流路５１ａ，５１ｂおよび内部流路５１ｃ，５１ｄを備えており、湯水加熱部３Ｂのバーナ３４によって加熱される熱交換器３３と、浴槽１の循環アダプタ１０とを接続している。風呂追い焚き動作は、循環ポン
プＰ１が駆動することにより、浴槽１の湯水が熱交換器３３に送り込まれて加熱されてから浴槽１に戻されることにより行なわれる。
【００２３】
風呂追い焚き用循環流路５１と補助流路５０とは接続されており、かつ補助流路５０には、電磁開閉弁などの開閉弁Ｖ１が設けられている。この開閉弁Ｖ１を開状態とすることにより、浴槽１への湯張りや、差し湯が可能である。具体的には、開閉弁Ｖ１を開状態にすることにより、湯水加熱部３Ａにおいて加熱された湯水は、湯水混合部４０に到達して温度調整が図られた後に、風呂給湯用出湯路５を構成する補助流路５０および風呂追い焚き用循環流路５１を通過し、浴槽１に流れ込む。なお、風呂給湯用出湯路５と一般給湯用出湯路６とは、これらの分岐接続点Ｊよりも上流側の位置において重複している。
【００２４】
制御部７は、給湯装置Ａ１の各部の動作制御、および各種のデータ処理を実行するものであるが、差し湯を実行する際には、後述するような動作制御を実行するように構成されている。制御部７には、台所用および浴室用のリモコン７０,７１が通信接続されており、これらのリモコン７０,７１を利用して一般給湯設定温度や風呂給湯設定温度などを適宜設定変更できるように構成されている。入水路２および補助流路５０には、流量センサＳａ，Ｓｂが設けられている。
【００２５】
制御部７は、記憶部を備えており、この記憶部には、浴槽１への差し湯の上限時間に関するデータＤが記憶されている。差し湯の上限時間は、差し湯用の湯水が人の皮膚に接触した場合に火傷にならない時間として、差し湯の温度に対応して予め定められた時間であり、好ましくは、火傷にならない時間の最大値またはこれに近い値とされている。図２に示したグラフは、人の皮膚の火傷についての温度と曝露時間（接触時間）との関係を示すものであって、ガス会社や日本皮膚科学会などから発表され、特許文献３においても示されているものである。差し湯の上限時間は、たとえば図２に示すデータに基づき定めることが可能であり、たとえば皮膚表面温度が５０℃である場合、その温度に曝露される時間が２分以内であれば、火傷を負わない。このことに基づき、差し湯の温度が５０℃である場合には、その差し湯の上限時間は２分とされている。本実施形態では、差し湯の温度は一律５０℃に制御されるように構成されており、このため差し湯の上限時間は２分とされている。勿論、本実施形態とは異なり、差し湯の温度を変更可能とすることもできるが、この場合については後述する。
【００２６】
次に、前記した給湯装置Ａ１の作用について説明する。併せて、制御部７による動作制御の一例について、図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２７】
まず、浴室用のリモコン７１などにおいて、浴槽１への差し湯を実行すべき旨の所定の操作がなされると、開閉弁Ｖ１を開状態とするとともに、バーナ３１を燃焼駆動させる（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２）。このことにより、差し湯用の湯水は、風呂給湯用出湯路５を通過して浴槽１に供給される。この場合、差し湯用の湯水温度は、所定の温度（たとえば、５０℃）に維持されるように制御される。
【００２８】
前記した差し湯の開始に伴い、差し湯の実行時間、および差し湯の量（累積湯量）のそれぞれのカウントが開始されるとともに、差し湯に割り込んだ状態での一般給湯が開始されたか否かの判断も開始される（Ｓ３）。一般給湯が開始されたか否かは、たとえば流量センサＳａ，Ｓｂを利用してそれぞれ検出される湯水の流量Ｑａ，Ｑｂ、バイパス流路２１の流量Ｑｃ、および余裕値Ｎをパラメータとし、次の式１が成立するか否かにより判断される。
Ｑａ＋Ｑｃ≧Ｑｂ＋Ｎ  …式１
式１の関係が成立しない場合には、差し湯中に一般給湯は開始されていないと判断され、そうでない場合には、差し湯中に一般給湯が開始されたものと判断される。
なお、流量Ｑｃは、分配弁４の弁開度と流量Ｑａとの値から演算により求めることが可能である。一般給湯が開始されていない場合、理論的には、Ｑａ＋Ｑｃ＝Ｑｂが成立するが、流量検出誤差などを考慮し、過誤判断をなくし、または少なくする上で、余裕値Ｎが用いられている。余裕値Ｎの値は、たとえば３Ｌ／minなど、比較的小さい値とされる。
【００２９】
差し湯中に一般給湯が割り込んで実行されている旨の判断がなされることなく、差し湯の量が所定量（たとえば、２０Ｌ）に達すると、その時点で差し湯は終了する（Ｓ９：ＹＥＳ，Ｓ１０）。差し湯の終了は、開閉弁Ｖ１を閉状態とし、バーナ３１の駆動をオフにすることによりなされる。
【００３０】
一方、差し湯の量が所定量に達しない場合であっても、差し湯の実行時間が所定の上限時間（たとえば、２分）に達した場合には、その時点で差し湯は終了する（Ｓ９：ＮＯ，Ｓ１１：ＹＥＳ，Ｓ１０）。この差し湯の最中には、一般給湯が開始されていないと制御部７において判断されているが、前記した式１から理解されるように、仮に、給湯栓６０が少ない弁開度で開けられ、給湯栓６０への給湯量が余裕値Ｎよりも少ない場合には、一般給湯が開始されたものとは制御部７において判断されない。したがって、一般給湯が開始されたとは判断されていない場合であっても、実際には、給湯栓６０から差し湯用の高温の湯水が流出している可能性はある。これに対し、差し湯の実行時間を火傷の生じる虞のない所定の上限時間に制限しているため、給湯栓６０から差し湯用の高温の湯水が流出していたとしても、このことによってユーザに大きな被害を与えないようにすることが可能となる。
【００３１】
前記とは異なり、差し湯中に一般給湯が開始されたと制御部７において判断された場合には、湯水温度を一般給湯設定温度（たとえば、４０℃など）とする制御が開始されるとともに、開閉弁Ｖ１は閉状態とされ、差し湯が中断する（Ｓ４：ＹＥＳ，Ｓ５）。このことにより、差し湯用の高温の湯水が給湯栓６０に多量に供給されることを回避することが可能である。また、差し湯の中断に伴い、差し湯の実行時間、および差し湯の量のそれぞれのカウント動作も中断する。
【００３２】
その後、前記一般給湯は終了したと制御部７において判断されたときには、その時点で浴槽１への差し湯が再開される（Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ７）。この差し湯の再開は、開閉弁Ｖ１を開状態とし、湯水温度を差し湯用の温度に制御することによりなされる。
【００３３】
これに伴い、差し湯の実行時間、および差し湯の量のそれぞれのカウントを再開する（Ｓ８）。このカウント処理は、それぞれ先の差し湯の中断時のカウント値から引き続いた状態で行なう。このような制御動作によれば、差し湯のトータルの実行時間が所定の上限時間を超えること、および差し湯のトータルの湯量が所定量を超えることのそれぞれが確実に防止される。差し湯の実行時間のカウントに際し、先の中断時のカウント値をリセットし、ゼロから再開した場合には、たとえば差し湯の中断時間を挟んで差し湯の実行時間が所定の上限時間を大きく上回る場合がある。この場合において、差し湯の中断時間がかなりの短時間である場合には、給湯栓６０に差し湯用の高温湯水が長時間にわたって略連続的に供給される虞がある。これに対し、本実施形態によれば、そのような虞も適切に解消することが可能である。前記したようなカウント処理を開始（再開）した後は、ステップＳ４に戻り、それ以降は前記した一連の動作制御が繰り返し実行される。
【００３４】
本発明は、図４に示すような貯湯タンク式の給湯装置Ａ２にも適用することが可能である。図４において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
【００３５】
図３に示す給湯装置Ａ２は、貯湯タンク８０と、この貯湯タンク８０に往き管２８およ
び戻り管２９を介して接続されたヒートポンプ８１とを備えており、ポンプＰ２の駆動により、貯湯タンク８０内の湯水をヒートポンプ８１に送り込んで加熱してから貯湯タンク８０内に戻すことが可能とされている。貯湯タンク８０の上部に接続された出湯用の流路２２ａには、この流路２２ａを流れる湯水と、入水路２に分岐接続されたバイパス流路２１を通過してくる非加熱の湯水とを混合させて温度調整を図るための湯水混合部４０が設けられている。この湯水混合部４０の下流側は、一般給湯用出湯路６と風呂給湯用出湯路５とに分岐している。同図では、省略されているが、制御部７には、図１に示した台所用および浴室用のリモコン７０,７１と同様なリモコンが通信接続されている。
【００３６】
この給湯装置Ａ２においても、風呂給湯用出湯路５を利用して浴槽１への高温差し湯が可能であり、図３を参照して説明した一連の動作制御と同様な動作制御が実行される。したがって、差し湯の実行中に給湯栓６０が少ない弁開度で開かれたとしても、給湯栓６０から差し湯用の高温湯水が所定の上限時間を超えて流出することはなく、ユーザを適切に保護することが可能である。
【００３７】
図５は、制御部７に記憶される湯水温度とその上限温度との関係を規定したデータ概要の一例を示している（ただし、具体的な数値を不記載の箇所がある）。同図においては、差し湯の温度として複数通りの温度が挙げられ、かつ上限時間としては、それらに個々に対応した時間が規定されている。上限時間は、図２に示したグラフに基づき、人の皮膚が火傷を負わない曝露時間のうち、最大時間またはこれに近い時間とされている。図５では、湯水温度および上限時間が、複数段階で規定されているが、それらの項目のデータを無段階な数値として処理し得るように、線図あるいは演算式などを用いて規定してもよい。
【００３８】
浴槽１への差し湯の温度は、本発明においては、たとえばリモコン７０，７１を操作して変更設定可能としてもよい。この場合、差し湯の温度が設定されると、制御部７は、その温度に対応した上限時間を前記した図５のデータに基づいて決定し、かつ差し湯の実行時間が前記上限時間を超えないように動作制御を実行することとなる。このような構成によれば、浴槽１に差し湯を行なう際の融通性に優れたものとしつつ、ユーザが火傷を負わないようにすることが可能である。
【００３９】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る給湯装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００４０】
本発明でいう上限時間は、給湯装置のメーカなどが火傷を防止することを目的として独自に決定し得る時間であり、給湯装置の温度制御精度やその他の様々な条件を考慮し、たとえば図２に示したデータの火傷を生じる時間と生じない時間との境界値をかなり下回った値に設定するようなことも可能である。差し湯の具体的な温度も限定されない。
本発明に係る給湯装置は、追い焚き機能を具備しない給湯装置とすることもできる。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ１，Ａ２  給湯装置
Ｖ１  開閉弁
１  浴槽
３Ａ  湯水加熱部
３０  熱交換器
３１  バーナ
４０  湯水混合部
５  風呂給湯用出湯路
５０  補助流路（風呂給湯用出湯路）
５１  風呂追い焚き用循環流路（風呂給湯用出湯路）
６  一般給湯用出湯路
７  制御部（制御手段）
８０  貯湯タンク
８１  ヒートポンプ
【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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