(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽内へ湯張すると共に、浴槽内の湯水を循環管路の戻り管を介して引き込んで加熱し、循環管路の往き管を介して浴槽へと循環させるように、制御部により制御される自動風呂装置において、
前記浴槽水位を圧力検出により求める手段と、
前記循環管路の戻り管と往き管との流路を切り換える流路切換手段と、
前記循環管路の通水の有無を検出する流水検出手段と
を有し、
前記浴槽水位の検出に際して、前記流路切換手段により前記循環管路の戻り管と往き管との流路を切換え、この切換の前後において前記流水検出手段の動作を確認して前記圧力検出をする構成としたことを特徴とする、自動風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽内へ湯張すると共に、浴槽内の湯水を循環加熱して沸かす自動風呂装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動風呂装置は、例えば図１４に示すように構成されている。
この自動風呂装置１は、例えば複合式の給湯器を示しており、本体内に給湯用熱交換器２と、風呂用熱交換器３とを備えている。
給湯用の出湯管路４には、ここから分岐して追焚き管路６に接続された分岐管路５が設けられている。この分岐管路５には、注湯電磁弁９が設けられている。
追焚き管路６は浴槽７の循環金具８に接続されて追焚き循環管路を形成しており、この循環管路６には、循環ポンプ１０と、風呂サーミスタ１３と、追焚き流水スイッチ１４とが配置されている。さらに、この循環管路６と連通した上記分岐管路５には、水位センサとしての圧力センサ１１が設けられている。
【０００３】
このような自動風呂装置１では、浴槽７内に湯張りを行う場合、注湯電磁弁９を開き、循環管路６を介して温水を供給している。
具体的には、図示しない自動スイッチをオンすると、先ず、注湯電磁弁９を開き、分岐管路５から循環管路６の戻り管６ａ及び往き管６ｂの両方を使って温水をダブル搬送する。
予め設定された水位まで湯張りし、圧力センサ１１により、浴槽７内の水位が設定水位に達したことを検出すると、注湯電磁弁９を閉じ、循環ポンプ１０をオンして、流水スイッチ１４のオンを確認し、この状態が一定時間続くことを確認する。
【０００４】
次いで、風呂サーミスタ１３により、浴槽７から引き込んだ温水の温度を検出する。その検出結果が図示しないリモコン等により設定された設定温度の下限許容温度範囲より低い場合には、追焚き用バーナ１５による燃焼を続け、浴槽７内の温水を所定の循環流量を維持しながら、設定温度に達するまで焚き上げるようにしている。
【０００５】
以上の自動運転は、図示しない制御部による制御のもとに行われ、この制御は、浴槽水位（Ｐ）と注湯水量（Ｑ）によるＰ−Ｑ特性に基づいて行われる。
このＰ−Ｑ特性とは、注湯水量と浴槽水位に基づく圧力センサ１１の出力電圧を検出することにより作成されるものである。そして、実際には、圧力センサ１１が設定水位に対応した圧力を検出すると、自動的に湯張りを停止する。
また、このＰ−Ｑ特性は、自動風呂装置が接続される浴槽の形状等によりそれぞれ異なるものであるから、器具の設置の際に各浴槽に対応して作成し、その自動風呂装置のコンピュータに記憶させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自動風呂装置１にあっては、循環管路６の戻り管６ａと往き管６ｂとが、浴槽７に装着された循環金具８に接続されている。図１５に示す形式の循環金具８では、浴槽７に装着した状態で、戻り管６ａが下に位置する入側８ａに、往き管６ｂが上に位置する出側８ｂに接続されている。
【０００７】
このような形式の循環金具８を備えた浴槽７内に湯張りを行い、圧力センサ１１により浴槽水位を検出する際、循環金具８のセンタ位置に水位Ｗがあって出側８ｂの高さまで達していないと、出側８ｂから空気が入って往き管６ｂ内の水が流出する、いわゆる水崩れ現象が生じる場合がある。
しかし、往き管６ｂが水崩れしても、戻り管６ａ内には水が入っているので、循環ポンプ１０を起動すると流水スイッチ１４のオンが確認されることがあり、満水とみなしてしまうため、浴槽水位を正確に測定することができないという問題があった。
【０００８】
また、循環金具８の入側８ａにゴミ等の異物が詰まると、循環管路６に水が引き込まれないため、リモコンの表示部にエラー表示されるが、エラー表示されるのみで循環金具８のゴミ詰まりを積極的に除去する手段は装備されていないという問題があった。
【０００９】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、水崩れ現象が生じても、浴槽水位を正確に測定することができ、且つ、循環金具のゴミ詰まりを強制除去することができる自動風呂装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によれば、浴槽内へ湯張すると共に、浴槽内の湯水を循環管路の戻り管を介して引き込んで加熱し、循環管路の往き管を介して浴槽へと循環させるように、制御部により制御される自動風呂装置において、前記浴槽水位を圧力検出により求める手段と、前記循環管路の戻り管と往き管との流路を切り換える流路切換手段と、前記循環管路の通水の有無を検出する流水検出手段とを有し、前記浴槽水位の検出に際して、前記流路切換手段により前記循環管路の戻り管と往き管との流路を切換え、この切換の前後において前記流水検出手段の動作を確認して前記圧力検出をする構成とした、自動風呂装置により、達成される。
【００１２】
本発明に係る自動風呂装置によれば、循環管路には、その戻り管と往き管との流路を切り換える流路切換え手段が介設されている。
循環ポンプを作動させると、前記流路切換え手段を備えた循環管路を介して、浴槽内に温水が循環供給されるが、循環ポンプが作動し、浴槽内の湯水が循環管路の戻り管に引き込まれると、流水検出手段がオンすることになる。
その後、前記流路切換え手段を切り換え、浴槽に装着した循環金具の縦方向に位置決めされた入側と出側とを実質的に逆にして、流水検出手段の動作を確認することにより、循環管路の往き管に水崩れ現象が生じているか否かを判断することができる。すなわち、流水検出手段がオンする場合には往き管内に水があると判断でき、流水検出手段がオフする場合には往き管に水崩れが生じていると判断できる。
【００１３】
流路切換え手段を切り換えた状態で、流水検出手段がオフする場合は、戻り管と往き管との流路が切換えられることにより、循環金具の上に位置する出側からは湯水が引き込まれないことになる。すなわち、最初は、循環金具の下に位置する入側から湯水が引き込まれ、流路切換え手段を切り換えた後は、循環金具の上に位置する出側からは湯水が引き込まれないことになる。
よって、この場合は、循環金具のセンタに浴槽水位があり、循環管路の往き管に水崩れが生じていると判断し、前記流路切換え手段の弁体を正常位置に戻した後、湯張り動作を続行するものである。
【００１４】
一方、流路切換え手段を切り換えた状態で、前記流水検出手段がオンする場合は、戻り管と往き管との流路が切換えられたにもかかわらず、双方から湯水が引き込まれたことになる。すなわち、最初は、循環金具の下に位置する入側から湯水が引き込まれ、流路切換え手段を切り換えることにより流路を切換えた後は、循環金具の上に位置する出側からも湯水が引き込まれたことになる。
よって、この場合は、満水であると判断し、前記流路切換え手段の弁体を正常位置に戻し、圧力検出により浴槽水位を求め、検出水位が設定水位に達している場合は湯張り動作を完了するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る風呂装置の主な構成を示す系統図であり、この場合には、給湯機能を備えた複合器としての自動風呂装置の構成を示している。
図において、自動風呂装置２０は、本体内に給湯用熱交換器２１と、風呂用熱交換器２３とを備えており、給湯管４５から分岐して追焚き管路２６に接続された分岐管路２５を備えている。
【００１８】
この追焚き管路２６は浴槽２７の循環金具２８に接続されて追焚き循環管路を形成しており、その戻り管２６ａには、流水検出手段としての追焚き流水スイッチ３１と、循環ポンプ３２と、風呂サーミスタ３３とを備えている。
本実施の形態の循環金具２８は、図１５において説明したように、浴槽２７に装着した状態で、入側２８ａが下に、出側２８ｂが上に位置されている。そして、循環管路２６の戻り管２６ａが入側２８ａに接続されるとともに、その往き管２６ｂが出側２８ｂに接続されている。
【００１９】
また、水が供給される供給管４１には、入水フローセンサ４２と入水サーミスタ４３とが接続されており、この給水管４１から給湯用熱交換器２１を経て延びる給湯管４５には、給湯サーミスタ４６が接続されている。
給湯管４５から分岐した分岐管路２５には、注湯電磁弁３７と、水位検出手段としての圧力センサ３８とが接続されている。
【００２０】
さらに、本実施の形態では、浴槽２７の近傍の循環管路２６に、戻り管２６ａと往き管２６ｂとの間に流路切換え手段３９を設けている。具体的には、例えばこれら戻り管２６ａと往き管２６ｂとを互い違いに配管した並列部２６ｃが形成されている。そして、この並列部２６ｃに、戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切換え調整する流路切換え手段３９を設けるようにしている。しかしながら、この流路切換え手段３９は、このような並列部２６ｃを特別設けることなく、別の設定の仕方をしてもよいことは勿論である。
【００２１】
ここで、この流路切換え手段３９は、例えば図２及び図３に示すように、その弁箱３９ａ内で弁体３９ｂを９０度回動させることにより、上記戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切換え調整する四方弁によって構成されている。
【００２２】
すなわち、この流路切換え手段３９の弁箱３９ａ内には、中空円柱状の弁室３９ｃが区画形成されており、この弁室３９ｃに、戻り管２６ａと往き管２６ｂとが、流通方向が同方向になるように並列に接続されている。この弁室３９ｃ内で弁体３９ｂが回動し、その両端部が弁座３９ｄと摺動するように成っている。
本実施の形態にあっては、この弁体３９ｂを、断面が中央部から両端部へ向けて順次拡幅した分銅のような形状に形成したが、これに限るものではなく、戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切換え調整することができれば、例えば全て同一幅に形成したり、一端部から他端部へ向けて順次拡幅して形成する等、その他の形状を呈していても良い。
【００２３】
したがって、流路切換え手段３９は、弁室３９ｃ内で弁体３９ｂを９０度回動調整することにより、弁体３９ｂが戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切換え、浴槽２７に装着した循環金具２８の入側２８ａと出側２８ｂとを実質的に逆にするものである。
【００２４】
以上説明した各動作部、もしくは検出部等は、制御部５０に接続されており、さらに、この制御部５０にはリモコン５８が接続されている。
図４は、制御部５０に対する主な装置構成を示しており、自動風呂装置の制御方法はこのような装置構成により、実現される。制御部５０には、図５に示すようなリモコン５８が接続されており、使用者は、リモコン５８により沸き上がり温度としての設定温度を設定する等の所定の指示を与えることができる。
【００２５】
具体的には、リモコン５８は、通常の湯張りや追焚き指令を行うボタンや湯温等の表示部を備える他に、自動ボタン５９と、記憶モードボタン６０と、実行モードボタン６１と、浴槽湯水の排水を行う排水ボタン６２と、浴槽２７の大きさを設定する浴槽設定ボタン６３ａ，６３ｂ，６３ｃと、メモリ表示部６４と、エラー等の表示部６５とを備えている。
【００２６】
記憶モードボタン６０は記憶モードでの運転を指令して注湯制御グラフを作成指令するものであり、実行モードボタン６１は記憶モードの運転によって作成された注湯制御グラフに基づいて実際に浴槽２７内へ湯張り注湯を行うことを指令するものである。
浴槽設定ボタン６３ａ，６３ｂ，６３ｃは自動風呂装置の設置施工等に際し、浴槽２７の大きさをボタン操作により指令したり、浴槽水位の変更設定を指令したりするものである。また、メモリ表示部６４は注湯制御グラフが作成記憶されているか否かを表示するもので、注湯制御グラフが作成記憶されていないときにグラフを作成すべき旨が表示される。
【００２７】
また、図４に示すように、制御部５０には、前述の入水サーミスタ４３、給湯サーミスタ４６、圧力センサ３８、追焚き流水スイッチ３１、及び風呂サーミスタ３３が接続され、それぞれの検出信号が入力される。
さらに、制御部５０には、前述の循環ポンプ３２、注湯電磁弁３７、流路切替手段３９、及び給湯用バーナ５１または追焚き用バーナ５２への燃料ガスの供給量を調節する比例弁５３，５４が接続されており、それぞれへ制御信号が出力される。
【００２８】
ここで、制御部５０に内蔵された記憶部５５には、自動風呂装置２０の自動運転に必要なＰ−Ｑデータ等が格納されている。
すなわち、自動風呂装置２０の運転は、制御部５０によって、浴槽水位（Ｐ）と注湯水量（Ｑ）によるＰ−Ｑ特性に基づいて行われる。このＰ−Ｑ特性は、注湯水量と浴槽水位に基づく圧力センサ３８の出力電圧を検出することにより作成されるものである。そして、実際には、圧力センサ３８が設定水位に対応した圧力を検出すると、自動的に湯張りを停止する。
また、このＰ−Ｑ特性は、自動風呂装置が接続される浴槽２７の形状等によりそれぞれ異なるものであるから、器具の設置の際に各浴槽２７に対応して作成し、その自動風呂装置の記憶部に記憶させるものである。
【００２９】
図６乃至図８のフローチャートに従い、風呂装置２０の記憶モードの運転動作を説明する。
まず、浴槽設定ボタン６３ａ，６３ｂ，６３ｃを操作して浴槽の大きさが設定され、自動ボタン５９がオンされると、リモコン５８のメモリ表示部６４の表示状態を観察して注湯制御グラフの作成が済んでいるか否かをステップ１０１で判断する。リモコン５８のメモリ表示部６４に注湯制御グラフの作成記憶をすべき旨の表示がされているときにはまだ注湯制御グラフの作成が済んでいないものと判断し、ステップ１０２以降の動作を行う。
これに対し、メモリ表示部６４にグラフ作成をすべき旨の表示がされないときには既に注湯制御グラフの作成が済んでいるものと判断して実行モードでの注湯湯張り動作に移行する。
【００３０】
メモリ表示部６４にグラフ作成をすべき旨の表示がされたときには、ステップ１０２でポンプの呼び水としてｄリットルの注湯を行う。この浴槽２７に湯を注いで行ったときの水量と水位との関係が図９に示されている。
この最初に注湯する水量の大きさは、リモコン５８の浴槽設定ボタン６３ａ，６３ｂ，６３ｃによって指定される浴槽２７の大きさによって予め定められ、浴槽２７の側壁に接続されている追焚き循環管路２６の水頭位置、つまり、循環金具２８の位置に達しない近傍低位まで入れる水量に設定されている。このｄリットルの湯が浴槽２７に入れられた後、循環ポンプ３２が所定の短時間だけオン起動され、追焚き循環管路２６内に浴槽湯水が通水するか否かを追焚き流水スイッチ３１の信号によって検出される。
追焚き流水スイッチ３１からオン信号が加えられたときには、浴槽２７内に残水があり、そこにｄリットルの湯が注がれて浴槽水位が循環金具２８の入側２８ａを越えて追焚き循環管路２６の戻り管２６ａに湯水が通水したものと判断し、このときには、注湯制御グラフの作成を停止し、浴槽湯水の追い焚きを行う（ステップ１０４から１０７）。
【００３１】
浴槽２７内が空の状態で前記ｄリットルの湯が入れられたときには、浴槽水位は循環金具２８の入側２８ａに達していないので、追焚き流水スイッチ３１はオフの状態を維持している。このときには、ステップ１０８でａリットルの湯をさらに注湯する。このａリットルの水量の大きさもリモコン５８の浴槽設定ボタン６３ａ，６３ｂ，６３ｃによって指定された浴槽の大きさによって異なり、その浴槽の大きさ毎に予めａリットルの注湯量が定められている。
このａリットルの注湯後、循環ポンプ３２を同様に所定の短時間だけオン起動して追焚き流水スイッチ３１の信号により浴槽水位が循環金具２８の入側２８ａに達したか否かを判断する。このａリットルの注湯と循環ポンプ３２のオン起動とを、追焚き流水スイッチ３１がオンするまで繰り返す。
そして、その繰り返し毎に、自動運転開始から浴槽２７内に注湯されたトータル注湯量ＱT と予め浴槽の大きさによって定められている栓抜けリミッタの水位水量ＱL1との比較を行う。ＱT がＱL1以上となっても浴槽水位が栓抜けリミッタの水位に達しないときには浴槽１の排水口が開けられているものと判断し、リモコン５８の表示部６５に栓抜けエラー表示がされる。
【００３２】
浴槽水位が戻り管２６ａの戻り口、つまり、循環金具２８の入側２８ａの位置を越えた位置Ｐ0 で追焚き流水スイッチ３１がオンするが、追焚き循環管路２６の往き管２６ｂに水崩れ現象が生じていると、水位の圧力検出に誤差が生じるので、ステップ１１０で上記流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させて、追焚き循環管路２６の戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切り換え、往き管２６ｂに水崩れ現象が生じているか否かを確認する。
すなわち、図２に示した状態で、循環ポンプ３２を起動し追焚き流水スイッチ３１がオンした後に、図３に示したように、上記流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させて、追焚き循環管路２６の戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切り換え、浴槽２７に装着した循環金具２８の入側２８ａと出側２８ｂとを実質的に逆にして、追焚き流水スイッチ３１がオンするか否かによって、往き管２６ｂに水崩れ現象が生じているか否かを確認する。
【００３３】
具体的には、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させた状態で、追焚き流水スイッチ３１がオフする場合は、戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路が切り換えられることにより、循環金具２８の上に位置する出側２８ｂからは湯水が引き込まれないことになる。
つまり、最初は、循環金具２８の下に位置する入側２８ａから湯水が引き込まれて追焚き流水スイッチ３１がオンしたにもかかわらず、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させた後は、循環金具２８の上に位置する出側２８ｂからは湯水が引き込まれず、追焚き流水スイッチ３１がオフしたことになる。
したがって、この場合は、循環金具２８のセンタに浴槽水位があり、追焚き循環管路２６の往き管２６ｂに水崩れが生じていると判断し、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを初期状態（正常位置）に戻した後、ステップ１０８に戻り注湯り動作を続行する。
【００３４】
これに対し、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させた状態で、追焚き流水スイッチ３１がオンする場合は、戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路が切り換えられたにもかかわらず、双方から湯水が引き込まれたことになる。
すなわち、最初は、循環金具２８の下に位置する入側２８ａから湯水が引き込まれて追焚き流水スイッチ３１がオンし、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させた後も、循環金具２８の上に位置する出側２８ｂから湯水が引き込まれて追焚き流水スイッチ３１がオンを維持していることになる。
したがって、この場合は、浴槽２７の水位が循環金具２８以上にあると判断し、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを正常位置に戻し、圧力検出により浴槽水位を求める。
【００３５】
本実施の形態では、ステップ１１０で往き管２６ｂに水崩れが生じているか否かを確認すると共に、最初に追焚き流水スイッチ３１がオンしたときから、ａリットルの湯を注湯し、追焚き循環管路２６の往き管２６ｂに水崩れが生じなくなった水位を第１の基準水位として設定し、この第１の基準水位の圧力ＰA をステップ１１１で検出している。
【００３６】
次に、ステップ１１２でｃリットルの湯が注湯される。このｃリットルの水量も、リモコン５８側で指定される浴槽２７の大きさによって定められている。このｃリットルの注湯後、循環ポンプ３２をオン起動して追焚き循環管路２６の通水を追焚き流水スイッチ３１のオン信号により確認した後、第２の基準水位として、その圧力ＰB がステップ１１３で検出される。
【００３７】
この第２の基準水位の圧力ＰB が検出された後、ステップ１１４から１１６にかけてリモコン５８の浴槽設定ボタン６３ａ，６３ｂ，６３ｃで設定した浴槽の大きさの適合性を判断する。このステップ１１４から１１６にかけての詳細なフローチャートが図８に示されており、まず、ステップ１１４ａで第２の基準水位の検出圧力ＰB と第１の基準水位の検出圧力ＰA との差を求め、この水柱差圧が３０ｍｍ以上か否かの判断を行う。
【００３８】
施工した浴槽の大きさとリモコン５８側で設定した浴槽の大きさとが一致する場合は、ｃリットルの注湯により、浴槽の水位は３０ｍｍ以上上昇するようにこの注湯量ｃリットルが設定されている。その差圧が３０ｍｍよりも小さいときにはその異常が圧力センサ３８に起因する場合もあるのでこれを確認するために、ステップ１１５でＰB −ＰA の値が０よりも大きいか否かの判断を行う。０よりも小さいときにはｃリットルの注湯を行ったにもかかわらず水位（圧力）が減少したこととなり、この場合は圧力センサ３８の異常が考えられ、リモコン５８の表示部にエラー表示がされる。
【００３９】
ＰB からＰA を差し引いた値が０よりも大きいときには、ステップ１１６で水位が自動運転の開始から第２の基準水位ＰB になるまでに注湯したトータル水量ＱT から第１の基準水位ＰA の水量ＱA を差し引いた値が第１の基準水位ＰA から第２の基準水位ＰB までの注湯リミッタＱL2以上か否かを判断する。
この注湯リミッタＱL2の値はリモコン５８側で指定された浴槽の大きさによって異なっており、ＱT からＱA を引いた差がＱL2以上のときには施工設置した浴槽の大きさがリモコン５８で設定した浴槽の大きさよりも大きく適合性不良と想定され、このときは、リモコン５８で設定した浴槽の大きさがリモコン５８側に与えられている浴槽ランクのうちの最大のものであるか否かが判断され、最大のもののときには、リモコン５８の表示部６５にエラー表示される。
これに対し、リモコン５８で設定した浴槽の大きさが最大ランクのものでないときには、浴槽２７の大きさランクをアップして、正しい大きさのランクに自動設定し、ＱL2をその変更設定した浴槽のものに更新する。
【００４０】
ＱT からＱA を差し引いた値がＱL2よりも小さいときには、さらにｃリットルの注湯を行って図６のステップ１１２以降の動作を行う。図８のステップ１１４ａで水位ＰB から水位ＰA を引いた水柱差が３０ｍｍ以上のときにはステップ１１４ｂでその差が２００ｍｍ以下であるか否かの判断を行う。
すなわち、施工した浴槽とリモコン５８で設定した浴槽との大きさが合っているときには、ＰB からＰA を引いた差圧（水位の上昇）が２００ｍｍを越えることはあり得ないので、この場合には、リモコン５８で設定した浴槽の大きさが実際よりも小さ過ぎて適合性不良と想定される。
【００４１】
このときはリモコン５８で設定した浴槽の大きさがリモコン５８側に与えられている浴槽ランクのうち最小のものであるか否かが判断され、最小のもののときには、リモコン５８の表示部６５にエラー表示される。
これに対し、リモコン５８で設定した浴槽の大きさが最小ランクのものでないときには、次にＱL2のリミッタの判断をする。リミッタ以上のときにはリモコン５８の表示部６５にエラー表示させ、リミッタ未満のときには、浴槽の大きさランクをダウンして、正しい大きさのランクに自動設定し、ＱL2をその変更した浴槽のものに更新する。
【００４２】
ＰB とＰA の差が３０ｍｍ以上であって２００ｍｍ以下のときには施工設置された浴槽の大きさとリモコン５８で設定した浴槽の大きさとの適合性があるものと判断され、次のステップ１１７で循環金具２８のセンタ位置の水位ＰL をＰL ＝ＰA −ａ’−Ｘの演算によって求める。
ここで、ａ’は図９に示すように、第１の基準水位ＰA と循環金具２８の上端位置の高さとの差に相当する値で、この値は、浴槽２７の大きさによって予め設定される値である。Ｘは循環金具２８の高さ方向の直径の１／２の値として与えられ、この演算を行うことにより、循環金具２８の中心の水位レベルがＰL として求められる。
【００４３】
このＰL の演算を行った後、次に、ステップ１１８で、第２の基準水位ＰB からリモコン５８側で与えられる設定水位までの注湯量の算出が行われる。そして、その注湯算出量のｎ％の注湯量ＱW を求める。
ところで、図１３に示すように、縦軸に水位（水圧）をとり、横軸に注湯量をとったグラフ上で、第２の基準水位ＰB の水位の位置からこのＱW の水量を注湯したＱC の水量に対応する水位を第３の基準水位ＰC とすることにより、第１の基準点ＯA （ＱA ，ＰA ）と、第２の基準点ＯB （ＱB ，ＰB ）と、第３の基準点ＯC （ＱC ，ＰC ）とが得られる状態となる。
【００４４】
注湯制御グラフを作成する場合、通常の浴槽２７は上拡がりになっているので、ＯA とＯB の２点を結んだグラフよりも、その上拡がりを考慮してＯA とＯB とＯC の３点を結ぶことによって作り出すことが望ましいが、ＯC の点がＯB の点に近い場合（水位ＰB から水位ＰC に至る水量が小さい場合）や、ＯA 点とＯB 点を結んだ直線の傾きから考慮して、ＯB 点とＯC 点を結ぶ直線の傾きが不自然になる場合等には、ＯA とＯB とＯC の３点を結んだ注湯制御グラフを作成するよりもＯA とＯB の２点を結ぶ直線により注湯制御グラフを作成した方が好ましい。ステップ１１９からステップ１３６では、この見極めを行い、最適な注湯制御グラフの作成動作を行っている。
【００４５】
まず、ステップ１１９ではＱW の値とＱB からＱA を差し引いた値とを比較し、水位ＰC まで注湯するか否かの判断を行う。ＱW の値がＱB からＱA を差し引いた差し引き水量の値以下のときには、その時点での水位が設定水位に近いので、注湯せずにステップ１３７〜ステップ１４０にかけて追焚き動作とステップ１４１の保温・保水動作を行う。
【００４６】
これに対し、ＱW の値がＱB とＱA の差し引き水量の値よりも大きいときには、実際に第２の基準水位ＰB の水位位置からＱW リットルの湯を注湯する。そして、ステップ１２１で圧力ＰC を検出し、この圧力ＰC を第３の基準水位として設定記録する。これにより、注湯制御グラフを求める座標上に第１の基準点ＯA と第２の基準点ＯB と第３の基準点ＯC とが実測値によって設定される。
【００４７】
次にステップ１２２と１２３で、検出圧力ＰC の検定と、この検出圧力ＰC を注湯制御グラフの作成のためのデータとして採用するか否かの判断を行う。すなわち、前記図１３に示すグラフ上で、ＯC の点がＯB の点に近くなり過ぎていないかどうかを判断するとともに、ＯB とＯC を結ぶ直線の傾きがＯA とＯB を結ぶ直線の傾きから見て、不自然でなく、妥当な範囲であるか否かを判断する。
ＯC の点がＯB の点に近過ぎると、ＱC やＰC の測定誤差により、ＯB とＯC を結ぶ直線の傾きに大きな誤差が生じるので、この場合は、ＯC 点を注湯制御グラフの作成データとして採用するのは妥当ではない。
【００４８】
一方、ＯB とＯC を結ぶ直線の傾きが妥当であるか否かは、例えば、ＯB 点とＯC 点を結ぶ直線の傾き（ＰC −ＰB ）／ＱW がＯA 点とＯB 点を結ぶ直線の傾き（ＰB −ＰA ）／（ＱB −ＱA ）の１／２〜２／３の傾きの範囲に入っているか否かの判断により行っている。ＯB 点とＯC 点を結ぶ直線の傾きがこの範囲に入っていないときにはグラフ作成データとしてＯC 点を採用するのは妥当でない。
ステップ１２３では上記の判断のいずれかでＯC 点の採用が妥当でないと判断されたときに、フラッグに１を立てる。これに対し、ＱC の点の採用が妥当と判断されたときにはステップ１２４で、信号処理の便宜上、検出圧力ＰC をＰn に置き換える。
【００４９】
ステップ１２５では、演算により求められる設定水位の水位圧力Ｐs とＰn との比較を行う。Ｐs がＰn 以上のときには、Ｐn の水位が設定水位に達していないので、設定水位に至るまでの水量をステップ１２６で算出する。そして、その算出水量を注湯した後、再び、ステップ１２８で注湯後の水位水圧をＰn+1 として検出する。
そして、ステップ１２９でＰn+1 とＰn との比較を行う。Ｐn+1 ≦Ｐn のときには、浴槽２７から水が溢れている状態と判断し、ステップ１３０でこの水位よりも所定量、例えば、３０ｍｍ低い水位位置を溢れ防止水位として設定する。
【００５０】
これに対し、Ｐn+1 がＰn よりも大きいときには、ステップ１３１でＰn+1 が設定水位の推定水圧Ｐs とほぼ等しいか否かの判断を行う。この判断は、例えば、所定の偏差圧力ΔＰを設定し、Ｐn+1 がＰs に対してこの偏差圧力範囲内に入っているか否か、つまり、（Ｐs −ΔＰ）≦Ｐn+1 ＜（Ｐs ＋ΔＰ）を満足するか否かにより判断される。Ｐn+1 がＰs の偏差範囲に入らないで、低水位の時には、ステップ１３２でＰn+1 をＰn に置き換え、ステップ１２６から１３１までの動作を繰り返す。
【００５１】
そして、Ｐn+1 がＰs の偏差範囲に入るか、又はＰn+1 が（Ｐs ＋ΔＰ）より大きくなったときに、ステップ１３３で今までに経験した最高水位をピーク水位として決定する。次に、ステップ１３４でフラッグに１が立っているか否かを判断し、フラッグに１が立っていないときにはＯA ，ＯB ，ＯC の３点を結ぶ折れ線により注湯制御グラフを作成する。
これに対し、フラッグに１が立っているときには、前記ステップ１２３でＯC 点の採用が妥当でないと判断されていることを意味するので、ＯC 点のデータを採用せず、ＯA とＯB の２点を結ぶ直線により注湯制御グラフを作成する。そして、この作成したグラフ上に、溢れ防止水位とピーク水位をそれぞれ設定し、続いてステップ１３７から１４１にかけて風呂の追焚き保温保水動作を行い記憶モードの運転を終了する。
【００５２】
この記憶モードの運転で注湯制御グラフが作成された後に、実行モードでの湯張り注湯運転が可能となる。次に、この実行モードの動作を図１１及び図１２に基づき説明する。まず、リモコン５８の自動ボタン５９がオンされると、ステップ２０１でリモコン５８のメモリ表示部６４に注湯制御グラフを作成すべき旨の表示があるか否かを判断し、表示があるときには注湯制御グラフがまだ作成されていないものと判断して前述した記憶モードの運転状態となる。
これに対し、その表示がないときには注湯制御グラフが既に作成されているものと判断し、この作成されている注湯制御グラフに従い、ステップ２０２以降の動作を行う。
【００５３】
まず、ステップ２０２で循環ポンプ３２の呼び水となるａリットルの湯が浴槽２７に落とし込まれる。この注湯に際し、浴槽２７への注湯量と水位（水圧）との関係は図１０に示されている。次に、ステップ２０３で循環ポンプ３２を所定の短時間オン起動して追焚き流水スイッチ３１の信号を検出する。浴槽２７が空の状態で前記呼び水が入れられたときには、浴槽２７の水位は循環金具２８まで達しないので、追焚き流水スイッチ３１はオフとなる。
これに対し、浴槽２７内に残水がある状態で前記呼び水が入れられると、浴槽２７の水位が循環金具２８の入側を越えて追焚き流水スイッチ３１がオンになる場合が生じ、このときには、ステップ２０６で追焚き動作を行い、浴槽湯水が追焚き設定温度以上になったときに水位圧力Ｐ1 をステップ２０８で検出する。
【００５４】
これに対し、前記ステップ２０３で追焚き流水スイッチ３１がオフのときには、ステップ２０４で設定水位を越えない水量を注湯する。この実施の形態では循環金具２８よりも低位のＰX の水位までの水量ＱX を注湯する。このステップ２０４の動作部分の詳細は図１２に示されている。
水量ＱX はＱX ＝ＱA −ａ−Ｙによって求められる。ここで、ＱA は第１の基準水位ＰA の注湯量であり、Ｙは第１の基準水位ＰA と循環金具２８のセンタ水位ＰL との差の水位にａリットルを加えた水量であり、ａは前記図９に示す注湯量ａリットルと同じ水量である。
なお、ＹはＹ＝ａ’＋Ｘ＋ａの式で表される。この式でａ’は前記図９に示すように、循環金具２８の上端位置の水位と第１の基準水位ＰA との差の水位の水量に相当し、Ｘは循環金具２８の上下方向直径の１／２水位分の水量の値としている。
【００５５】
ステップ２０４ａでは、このＸの水量とＺ＋ａの水量との比較が演算により行われる。ここで、Ｚは図１０に示すように設定水位（又は溢れ防止水位）の水量ＱD と第１の基準水位ＰA の水量ＱA との差の水量である。つまり、Ｚの水量は第１の基準水位ＰA から設定水位に至る水量を意味し、Ｚ＋ａは前記図９から明らかなように、追焚き流水スイッチ３１が最初にオンする水位Ｐ0 から設定水位に至る水量を意味する。ＸがＺ＋ａよりも大きいときにはＺ＋ａの水量を注湯し、これとは逆に、ＸがＺ＋ａ以下のときにはＸを注湯する。このようにＸとＺ＋ａのうち小さい方を注湯することにより、注湯後の水位が設定水位を越えることを防止できる。
【００５６】
例えば、浴槽２７内に湯水が残っていた状態で前記呼び水のａリットルが入れられることによって浴槽水位ＰL になる場合が生じる。この水位ＰL は循環金具２８のセンタなので、ステップ２０３で循環ポンプをオンしても湯水の循環は行われず、追焚き流水スイッチ３１はオフとなり、浴槽２７に残水がないものと判断されて、次の注湯動作を行うとき、ＸとＺ＋ａのうち水量の大きい方を注湯すると、注湯後の水位が設定水位を越えてしまう場合が生じる。これを避けるため本実施の形態ではＸとＺ＋ａのうち小さい方の水量を注湯するようにしている。
【００５７】
この小さい方の水量を注湯した後にステップ２０５で循環ポンプ３２を短時間オン起動して追焚き流水スイッチ３１の信号を確認し、追焚き流水スイッチ３１がオンしたときには浴槽２７に残り湯水がある状態で注湯が開始されたものと考えられ、前記の如くステップ２０６以降の追焚き動作が行われる。
浴槽２７にＸ又は（Ｚ＋ａ）リットルの湯が入れられ、ステップ２０５で実行モードの自動運転開始時に浴槽残水がないとき（追焚き流水スイッチ３１がオフのとき）には第１の基準水位ＰA に至るのに要するＹリットルの注湯を行う。
そして、循環ポンプ３２のオン起動を行って追焚き流水スイッチ３１の信号の確認を行う。このＹリットルの注湯により浴槽水位は第１の基準水位になるはずであるから、通常は追焚き流水スイッチ３１がオンするが、浴槽２７の排水栓が抜けていたりしたときには、追焚き流水スイッチ３１はオフの状態となる。
【００５８】
追焚き流水スイッチ３１がオフのときには、ステップ２１１で実行モードの運転の当初からの注湯量ＱT と設定浴槽の大きさに応じた自動運転開始から沸き上げまでの注湯リミッタＱL3とを比較し、ＱT がＱL3以上のときにはリモコン５８に栓抜けエラー表示を行う。ＱT がＱL3よりも小さいときにはＹリットルの注湯を繰り返す。
【００５９】
ここで、注湯していても浴槽２７の栓が抜けている場合には、浴槽２７内の水位が循環金具２８の近くに位置していることがあるので、ステップ２１０における浴槽２７の栓抜けの有無も、上記流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させて、追焚き循環管路２６の戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切り換えることにより、判断することができる。
すなわち、図２に示した状態で、循環ポンプ３２を起動し追焚き流水スイッチ３１がオンした後に、図３に示したように、上記流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させて、追焚き循環管路２６の戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切り換え、浴槽２７に装着した循環金具２８の入側２８ａと出側２８ｂとを実質的に逆にして、追焚き流水スイッチ３１がオンするか否かによって、浴槽２７の栓抜けの有無を確認する。
【００６０】
具体的には、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させた状態で、追焚き流水スイッチ３１がオフする場合は、戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路が切り換えられることにより、循環金具２８の上に位置する出側２８ｂからは湯水が引き込まれないことになる。
すなわち、最初は、循環金具２８の下に位置する入側２８ａから湯水が引き込まれて追焚き流水スイッチ３１がオンしたにもかかわらず、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させた後は、循環金具２８の上に位置する出側２８ｂからは湯水が引き込まれず、追焚き流水スイッチ３１がオフしたことになる。
【００６１】
したがって、この場合は、浴槽水位が循環金具２８のセンタ位置にあり、浴槽２７の栓抜けが有ると判断し、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを初期状態（正常位置）に戻すと共に、ステップ２１１で注湯量ＱT と注湯リミッタＱL3とを比較し、ＱT がＱL3以上のときにはリモコン５８に栓抜けエラー表示を行う。ＱT がＱL3よりも小さいときにはＹリットルの注湯を繰り返す。
なお、浴槽２７の栓抜けにより浴槽水位が循環金具２８よりも下に位置する場合には、当然に追焚き流水スイッチ３１はオフ状態を維持したままである。
【００６２】
これに対し、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させた状態で、追焚き流水スイッチ３１がオンする場合は、戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路が切り換えられたにもかかわらず、双方から湯水が引き込まれたことになる。すなわち、最初は、循環金具２８の下に位置する入側２８ａから湯水が引き込まれて追焚き流水スイッチ３１がオンし、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させた後も、循環金具２８の上に位置する出側２８ｂから湯水が引き込まれて追焚き流水スイッチ３１がオンを維持していることになる。
したがって、この場合は、浴槽２７の水位が循環金具２８以上にあり、浴槽２７の栓抜けは無いと判断し、ステップ２１２でそのときの水位の圧力Ｐ1 を検出する。
【００６３】
前記ステップ２０９での注湯Ｙリットルにより浴槽水位は第１の基準水位になるので、この水位の水圧Ｐ1 と、前記記憶モードの作成時に検出した第１の基準水位の圧力ＰA とをステップ２１３で比較し、その差があるときにはその差の方向と大きさをメモリに記憶し、実行モードでの湯張り注湯の運転を行う毎に、その差が偏差範囲を越えて同一方向に所定回数（例えば２回）連続してずれたときには第１の基準水位の圧力ＰA を最後の検出圧Ｐ1 に補正更新する。
【００６４】
この第１の基準水位がＰA からＰ1 に補正更新されたときには、制御部５０に設けた注湯制御グラフ作成補正部は補正水圧ΔＰ分だけ注湯制御グラフを圧力変化方向に平行移動して注湯制御グラフを補正更新する。
【００６５】
この注湯制御グラフの補正更新の後、ステップ２１６で設定水位Ｐs と現在水位Ｐ1 との比較判断が行われる。Ｐ1 がＰs よりも小さいときには、設定水位に至るまでの注湯量を算出し、その算出水量を注湯し、再び水位圧力Ｐ2 を検出する。
そして、ステップ２２０で、この検出水圧Ｐ2 と設定水位の水圧Ｐs とを比較し、検出水圧Ｐ2 が設定水位の水圧Ｐs とほぼ等しくなったとき、および前記ステップ２１６で検出圧力Ｐ1 が設定水位の水圧Ｐs 以上のときには、この検出圧力Ｐ2 （ステップ２１６からステップ２２６の動作に移るときにはＰ1 ）と、記憶モードの運転時に注湯制御グラフ上に設定されたピーク水位とをステップ２２６で比較し、Ｐ2 がピーク水位以上のときには、ピーク水位と溢れ防止水位を更新する。
【００６６】
これに対し、前記ステップ２２０で検出水圧Ｐ2 が設定水位の水圧Ｐs に対して所定の偏差範囲を越えて不一致のときには、ステップ２２１で第１の基準水位の水圧Ｐ1 と、ステップ２１９での検出圧Ｐ2 との比較を行う。両者Ｐ1 とＰ2 の値が偏差範囲を越えて不一致のときには、演算処理の便宜上、Ｐ2 をＰ1 に置き換える。
そして、実行モードの運転時からの注湯量ＱT が浴槽の大きさに基づく注湯リミッタＱLTとを比較し、ＱT がＱLT以下のときには、ステップ２１６から２２０にかけての動作を行う。そして、ＱLTよりもＱT が大きいときには、注湯リミッタエラーをリモコン５８の表示部６５に表示する。
【００６７】
これに対し、Ｐ1 とＰ2 がほぼ一致するときであって、Ｐ2 がピーク水位の水圧以上のときにはピーク水位を更新し、さらに、このピーク水位から所定量（例えば３０ｍｍ）低い水位位置を溢れ防止水位として決定し、ステップ２２８から２３２にかけて追い焚きと、追い焚き後の保温・保水動作を行う。このステップ２２８から２３２にかけての動作は前記記憶モードの動作のステップ１３７から１４１にかけての動作と同じである。
【００６８】
なお、この保温保水中に人が浴槽２７に入浴したり、外部から湯が容器等を用いて入れられたりして浴槽水位が上昇し、今までの最高水位となったときにはこの水位がピーク水位として更新され、同時に溢れ防止水位も更新される。この溢れ防止水位が設定あるいは更新されると、それ以後に設定水位があふれ防止水位よりも高めに設定されても、溢れ防止水位にあると、それ以後の注湯が停止し、湯の溢れが防止される。
【００６９】
また、循環金具２８の入側２８ａに装着されたフィルタに毛髪や湯垢等のゴミが詰り、循環ポンプ３２を作動させても追焚き循環管路２６に湯水が引き込まれず、リモコン５８の表示部６５にエラー表示されることがあるが、本実施の形態の自動風呂装置２０にあっては、上記流路切り換え手段３９により追焚き循環管路２６の戻り管２６ａと往き管２６ｂとを逆転させることで、詰まったゴミを強制除去することができる。
【００７０】
すなわち、このような場合に、図３に示したように、流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させて、追焚き循環管路２６の戻り管２６ａを循環金具２８の出側２８ｂに接続させると共に、その往き管２６ｂを循環金具２８の入側２８ａに接続させることにより、循環金具２８の入側２８ａと出側２８ｂとを一時的に逆にすることができる。
したがって、流路切り換え手段３９により戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切り換えて、循環金具２８の出側２８ｂから戻り管２６ａに浴槽２７の湯水を引き込み、往き管２６ｂを経て循環金具２８の入側２８ａから浴槽２７へ循環させることにより、往き管２６ｂの注湯圧が循環金具２８の入側２８ａに詰まったゴミを浴槽２７内へと流出させ、強制除去することができるものである。
【００７１】
また、このように循環金具２８の入側２８ａにゴミが詰まっている場合には、循環ポンプ３２を起動しても追焚き循環管路２６に水が引き込まれ難いので、上記流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させて、追焚き循環管路２６の戻り管２６ａを循環金具２８の出側２８ｂに接続させると共に、その往き管２６ｂを循環金具２８の入側２８ａに接続させることにより、循環金具２８の入側２８ａと出側２８ｂとを交換して、一時的に逆転させて用いることもできる。
【００７２】
このように、本実施の形態にあっては、追焚き循環管路２６に流路切り換え手段３９を介設し、この流路切り換え手段３９の弁体３９ｂを９０度回動させて、追焚き循環管路２６の戻り管２６ａと往き管２６ｂとの流路を切り換えるという簡単な操作を行うだけで、往き管２６ｂの水崩れ現象を確認して浴槽水位を正確に測定することができ、また、浴槽２７の栓抜けをも検出することができ、さらに、浴槽２７に装着した循環金具２８のゴミ詰まりを強制除去することができ、且つ循環金具２８の入側２８ａと出側２８ｂとを交換して用いることができるものである。
【００７３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る自動風呂装置によれば、循環管路の並列部に介設した流路切り換え手段により流路を切り換えるだけで、水崩れ現象が生じても、浴槽水位を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態における自動風呂装置の主な構成を示す系統図である。
【図２】本発明の好ましい実施の形態に採用する流路切り換え手段の初期状態を示す概略図である。
【図３】本発明の好ましい実施の形態に採用する流路切り換え手段の切り換え状態を示す概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施の形態における自動風呂装置の制御部と各要素の接続を示す概略図である。
【図５】本発明の好ましい実施の形態における自動風呂装置のリモコンの説明図である。
【図６】本発明の好ましい実施の形態における記憶モードの運転動作を示すフローチャートである。
【図７】図６に続くフローチャートである。
【図８】図６のフローチャート中の浴槽の大きさ設定の適合性判断部分の詳細なフローチャートである。
【図９】記憶モードの運転時における浴槽への注湯量と浴槽水位との関係を示す説明図である。
【図１０】実行モードの運転時における浴槽への注湯量と浴槽水位との関係を示す説明図である。
【図１１】本発明の好ましい実施の形態における実行モードの運転動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１１中のステップ２０４の部分の詳細なフローチャートである。
【図１３】本発明の好ましい実施の形態における注湯制御グラフの説明図である。
【図１４】従来の自動風呂装置の主な構成を示す系統図である。
【図１５】循環金具の浴槽への装着状態を示す概略図である。
【符号の説明】
２０                      自動風呂装置
２１                      給湯用熱交換器
２３                      風呂用熱交換器
２５                      分岐管路
２６                      追焚き循環管路
２６ａ                    戻り管
２６ｂ                    往き管
２６ｃ                    並列部
２７                      浴槽
２８                      循環金具
３１                      追焚き流水スイッチ
３２                      温水循環用ポンプ
３３                      風呂サーミスタ
３７                      注湯電磁弁
３８                      圧力センサ
３９                      流路切り換え手段
３９ａ                    弁箱
３９ｂ                    弁体
３９ｃ                    弁室
３９ｄ                    弁座
４１                      供給管
４２                      入水フローセンサ
４３                      入水サーミスタ
４５                      給湯管
４６                      給湯サーミスタ
５０                      制御部
５１                      給湯用バーナ
５２                      追焚き用バーナ
５３                      比例弁
５４                      比例弁
５５                      記憶部
５８                      リモコン
５９                      自動ボタン
６０                      記憶モードボタン
６１                      実行モードボタン
６２                      排水ボタン
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ    浴槽設定ボタン
６４                      メモリ表示部
６５                      エラー等の表示部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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