JP7185863B1 - コンクリートのｃｏ２の吸収量導出システム、及びコンクリートのｃｏ２の吸収量導出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンクリートのＣＯ２の吸収量を評価できるコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システム、及びコンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法の提供。【解決手段】ＣＯ２の吸収量の導出対象となるコンクリートの構成材料の配合を対象配合として少なくとも１つ設定可能な配合設定手段２と、前記配合設定手段２によって設定された前記対象配合に基づいて、前記対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出する吸収量導出手段５と、を備える。【選択図】図１
Description
本発明は、コンクリートのＣＯ２の吸収量導出システム、及びコンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法に関する。
上記システムには、例えば、特許文献１に開示されているような、ポルトランドセメントを構成材料として含むコンクリートの配合を基準配合として、ポルトランドセメントの一部を高炉に代替した混合セメントを構成材料として含む仮配合によるＣＯ２の排出量が目標量だけ削減できるか否かを評価するものが知られている。
ところで、上記従来のシステムでは、製造したコンクリートによるＣＯ２の吸収量については全く考慮されていたかった。
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、コンクリートのＣＯ２の吸収量を評価できるコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システム、及びコンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法の提供を課題とする。
本発明のコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムは、
ＣＯ２の吸収量の導出対象となるコンクリートの構成材料の配合を対象配合として少なくとも１つ設定可能な配合設定手段と、
前記配合設定手段によって設定された前記対象配合に基づいて、前記対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出する吸収量導出手段と、を備える。
ＣＯ２の吸収量の導出対象となるコンクリートの構成材料の配合を対象配合として少なくとも１つ設定可能な配合設定手段と、
前記配合設定手段によって設定された前記対象配合に基づいて、前記対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出する吸収量導出手段と、を備える。
上記構成のコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムでは、配合設定手段で設定した対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を吸収量導出手段によって導出できるようになっている。
本発明のコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムにおいて、
前記吸収量導出手段は、前記対象配合により製造されるコンクリートの単位面積当たりのＣＯ２の吸収量を示す単位面積吸収情報に基づいてＣＯ２の吸収量を導出するようにしてもよい。
前記吸収量導出手段は、前記対象配合により製造されるコンクリートの単位面積当たりのＣＯ２の吸収量を示す単位面積吸収情報に基づいてＣＯ２の吸収量を導出するようにしてもよい。
このようにすれば、コンクリートの打設面積に応じたＣＯ２の吸収量を把握しやすくなる。
本発明のコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムにおいて、
前記吸収量導出手段は、前記対象配合により製造されるコンクリートの単位体積当たりのＣＯ２の吸収量を示す単位体積吸収情報、及び中性化速度を示す中性化速度情報のうちの少なくとも一方の情報に基づいて前記単位面積吸収情報を導出する、ようにしてもよい。
前記吸収量導出手段は、前記対象配合により製造されるコンクリートの単位体積当たりのＣＯ２の吸収量を示す単位体積吸収情報、及び中性化速度を示す中性化速度情報のうちの少なくとも一方の情報に基づいて前記単位面積吸収情報を導出する、ようにしてもよい。
このようにすれば、打設後のコンクリートのＣＯ２の吸収量を詳しく把握できるようになる。
本発明のコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムは、
前記吸収量導出手段は、
前記単位面積吸収情報と、
前記対象配合により製造されるコンクリートの施工面積を示す施工面積情報、及び施工した時点からの経過時間を示す材齢情報のうちの少なくとも一方の情報と、に基づいてＣＯ２の吸収量を導出する、ようにしてもよい。
前記吸収量導出手段は、
前記単位面積吸収情報と、
前記対象配合により製造されるコンクリートの施工面積を示す施工面積情報、及び施工した時点からの経過時間を示す材齢情報のうちの少なくとも一方の情報と、に基づいてＣＯ２の吸収量を導出する、ようにしてもよい。
このようにすれば、施工後のコンクリートのＣＯ２の吸収量を把握しやすくなる。
本発明のコンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法は、
ＣＯ２の吸収量の導出対象となるコンクリートの構成材料の配合を対象配合として少なくとも１つ設定し、
設定された前記対象配合に基づいて、前記対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出する。
ＣＯ２の吸収量の導出対象となるコンクリートの構成材料の配合を対象配合として少なくとも１つ設定し、
設定された前記対象配合に基づいて、前記対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出する。
上記構成のコンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法においても、設定した対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出できるようになっている。
以上のように、本発明のコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システム、及びコンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法は、コンクリートのＣＯ２の吸収量を評価できるという優れた効果を奏し得る。
以下、本発明の一実施形態にかかるコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムについて添付図面を参照しつつ説明する。
なお、本実施形態では、コンクリート（生コンクリート）のＣＯ２の排出量を導出する機能と吸収量を導出する機能とを有するコンクリートのＣＯ２の排吸量導出システムについて説明する。
本実施形態に係る排吸量導出システム１は、図１に示すように、コンクリート（生コンクリート）の配合に関する配合情報を対象配合として設定する配合設定手段２と、配合情報により製造したコンクリートを用いる施工の内容（施工内容）を示す施工情報３０を設定する施工情報設定手段３と、コンクリート（生コンクリート）の製造にあたり排出されるＣＯ２の量（総排出量）を示す排出量情報を導出する排出量導出手段４と、施工後のコンクリートによるＣＯ２の総吸収量を示す吸収量情報を導出する吸収量導出手段５と、総吸収量と総排出量の比率（吸排比率）を示す吸排比率情報を導出する吸排比率導出６と、配合設定手段２で設定した配合情報のうち推奨配合として選定するものを選定する配合選定手段７と、配合設定手段２で設定した配合情報と、排出量情報、吸収量情報、吸排比率情報を表示する表示手段８と、を備えている。
なお、施工後のコンクリートというのは、コンクリートにより建造される構造物のことである。
配合設定手段２による配合情報の設定とは、例えば、予め設定されている複数の配合情報のなかから、総排出用や総吸収量を導出する対象配合とする配合情報を選択することである。この場合、配合設定手段２は、複数の配合情報を選択可能に構成されていればよい。
図２に示すように、配合情報２０には、コンクリートの構成材料ごとに設定される複数の材料情報２００と、有効水結合材比情報２０１と、が含まれている。
各材料情報２００には、コンクリートの製造に関する情報である製造関連情報２０２と、コンクリートの構成材料の輸送に関する情報である輸送関連情報２０３と、が関連付けられている。
材料情報２００には、構成材料が属する分類を示す材料分類情報２０００と、材料分類情報２０００により示される分類の中での構成材料の種類を示す材料種類情報２００１と、が設定されている。
複数の材料情報２００の中には、材料分類情報２０００にセメントが設定されている材料情報２００（以下、セメント情報と称する）が含まれている。
セメント情報２００の材料種類情報２００１には、セメントがセメントのみで構成される単独種であるか、セメントがセメントと添加物とで構成される混合種であるかが設定される。
セメント情報２００の材料分類情報２０００に混合種であることを示す情報が設定されている場合、複数の材料情報２００の中には、材料種分類情報２０００に添加物が設定されている材料情報２００（以下、添加物情報と称する）も含まれる。セメント情報２００の材料分類情報２０００に単独種であることを示す情報が設定されている場合は、複数の材料情報２００の中に添加物情報２００は含まれない。
製造関連情報２０２には、構成材料の使用数量を示す使用数量情報２０２０と、コンクリートの製造時に構成材料から排出されるＣＯ２の排出量の原単位とする製造時排出原単位情報２０２１とが含まれている。
輸送関連情報２０３には、構成材料の輸送数量を示す輸送数量情報２０３０と、構成材料の輸送時に生じるＣＯ２の量の原単位とする輸送時排出原単位情報２０３１と、構成材料の輸送距離２０３２と、が含まれている。
施工情報設定手段３で設定する施工情報３０には、図３に示すように、コンクリートの施工範囲を示す施工範囲情報３００と、コンクリートの施工後の材齢を示す材齢情報３０１と、が含まれている。
施工範囲情報３００には、施工後のコンクリートの露出面積を導出できる情報が設定されていればよい。
また、材齢情報３０１には、コンクリートで建造する構造物の建造予定期間等が設定されていればよい。
排出量導出手段４は、図１に示すように、コンクリートの製造時に排出されるＣＯ２の量を示す製造排出量情報を導出する製造排出量導出手段４０と、コンクリートの構成材料の輸送時に排出されるＣＯ２の量を示す輸送排出量情報を導出する輸送排出量導出手段４１と、を有する。
製造排出量導出手段４０は、下式（１）により製造排出量情報を導出する。
なお、下式（１）において、ＶＯ１は製造排出量情報（製造時のＣＯ２の排出量（t-CO2/m3））、ＱＢ１は製造時排出原単位情報（製造時における構成材料のＣＯ２排出量の原単位（t-CO2/t））、ＱＵ１は使用数量情報（製造時の構成材料の使用数量（kg/m3））である。
輸送排出量導出手段４１は、下式（２）により輸送排出量情報を導出する。
なお、下式（２）において、ＶＯ２は輸送排出量情報（構成材料の輸送時におけるＣＯ２の排出量（t-CO2/m3））、ＱＢ１は輸送時排出原単位情報（輸送時における構成材料のＣＯ２排出量の原単位（t-CO2/t））、ＱＴは構成材料の輸送数量（例えば、１回分の輸送量や、輸送車両１台分での輸送量等（t/m3））、Ｄは輸送距離、である。
このようにして導出された製造排出量情報と輸送排出量情報の総量が排出量情報になる。
このようにして導出された製造排出量情報と輸送排出量情報の総量が排出量情報になる。
吸収量導出手段５は、施工後のコンクリートによる単位面積当たりのＣＯ２の吸収量（単位面積吸収量）を示す単位面積吸収量情報を導出する単位面積吸収量導出手段５０と、施工後のコンクリートによるＣＯ２の吸収量を示す施工後吸収量情報を導出する施工後吸収量導出手段５１と、を有する。
単位面積吸収量導出手段５０は、施工後のコンクリートの炭酸化によるＣＯ２の吸収量（炭酸化吸収量）を示す炭酸化吸収量情報と、施工後のコンクリートの中性化によるＣＯ２の吸収量の経時的な変化の度合いである中性化速度係数を示す中性化速度係数情報とを導出し、炭酸化吸収量情報と中性化速度係数情報とに基づいて単位面積吸収量情報を導出するように構成されている。
炭酸化吸収量は、下式（３）によって導出される。
なお、下式（３）において、Ａｕｐは炭酸化吸収量（コンクリートの中性化領域１ｍ３あたりにおけるＣＯ２の吸収量(t-CO2/m3)）、γcは炭酸化度（0.75）、Ｃは単位セメント量(kg/m3)、Ｃａ０はセメント中のCaO量(%)、ＭＣａＯ２はＣＯ２のモル質量（=44.0g/mol）、ＭＣａＯはＣａＯのモル質量（=56.1g/mol）である。
中性化速度係数は、下式（４）によって導出される。
なお、下式（４）において、αρは中性化速度係数（mm/√年）、ＷＢは有効水結合材比、Ｒはセメント種別ごとに定められている中性化比率である。なお、セメント種別ごとに定められている中性化比率とは、例えば、ＮＣの場合は１．００、ＨＣの場合は０．９５、ＢＢの場合は、１．３５等になる。
このように、本実施形態の単位面積吸収量導出手段５０は、セメント種別ごとの中性化速度係数を考慮して中性化速度係数を導出するように構成されている。
そして、単位面積吸収量Ａは、下式（５）によって導出される。
施工後吸収量導出手段５１は、下式（６）によって総吸収量を導出する。
なお、下式（６）において、ＶＩは、ＣＯ２の総吸収量、Ｙは材齢（年）、Ｅａは露出面積（ｍ２）である。
吸排比率導出手段６は、下式（７）により、吸排比率（吸排比率情報）を導出する。
なお、下式（７）において、Ｐは吸排比率である。
なお、下式（７）において、Ｐは吸排比率である。
配合選定手段７は、例えば、吸排比率情報が示す比率が最も良い配合情報を選定するように構成されていればよい。
また、配合選定手段７が推奨配合とする配合情報を選定する基準は、例えば、吸排比率の低さとしてもよいが、例えば、総排出量の低さや、総吸収量の高さ等としてもよい。なお、配合選定手段７は、配合設定手段２で設定した配合情報が１つであっても、推奨配合とする配合情報を選定する処理を実行するように構成されていればよい。
本実施形態の表示手段８は、配合設定手段２で設定した配合情報と、配合情報について導出した排出量情報、吸収量情報、吸排比率情報と、配合選定手段７で推奨配合として選定した配合情報を表示するように構成されている。
以上のように、本実施形態に係る排吸量導出システム１によれば、配合設定手段２によって設定された複数の対象配合のそれぞれについて、排出量導出手段４がＣＯ２の排出量を導出し、この複数の対象配合のそれぞれについての排出量が表示手段８によって比較可能な状態で表示されるため、これにより、種々の配合のコンクリートのＣＯ２の排出量を評価できるようになっている。
また、配合設定手段２では、異なるセメント種（単独種と、混合種）のセメントを含む配合情報を対象配合として選択可能であるため、単独種のセメントを用いる対象配合と、混合種のセメントを用いる対象配合についてＣＯ２の排出量を比較可能な状態で表示でき、これにより、異なるセメント種を用いた対象配合であってもＣＯ２の排出量を比較して評価できるようになっている。
このように、排吸量導出システム１は、種々の配合のコンクリートのＣＯ２の排出量を評価できるという優れた効果を奏し得る。
また、表示手段８による表示には、配合選定手段７によって推奨配合として選定した配合情報も表示されるため、対象配合として選択した複数の配合情報の中から所望の条件を満たす配合情報を容易に選定できるようになる。
さらに、配合選定手段７は、総排出量と総吸収量（吸排比率）に基づいて推奨配合を選定するように構成されているため、ＣＯ２の排出量とＣＯ２の吸収量とを考慮したクリーンな配合を選定し易くなる。
さらに、本実施形態の排吸量導出システム１では、配合設定手段２で対象配合として設定（選択）した配合情報により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を吸収量導出手段５によって導出できるため、コンクリートのＣＯ２の吸収量を評価できるという優れた効果を奏し得る。
また、吸収量導出手段５は、対象配合として設定された配合情報により製造されるコンクリートの単位面積当たりのＣＯ２の吸収量を示す単位面積吸収情報に基づいてＣＯ２の吸収量を導出するように構成されているため、コンクリートの施工面積（露出面積）に応じたＣＯ２の吸収量を把握しやすくなる。
さらに、吸収量導出手段５では、中性化速度を表す中性化速度係数に基づいて単位面積吸収量を導出するように構成されており、施工後のコンクリートのＣＯ２の吸収量をより詳しく把握できるようになる。
また、吸収量導出手段５は、単位面積吸収量に加えて、施工後のコンクリートの材齢と、露出面積を用いて総吸収量を導出するように構成されているため、施工後のコンクリートによるＣＯ２の吸収量をより把握しやすくなる。
なお、本発明に係るコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。
上記実施系形態の排吸量導出システム１は、コンクリートのＣＯ２の排出量を導出する機能と吸収量を導出する機能とを有するように構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、排吸量導出システム１は、コンクリートのＣＯ２の吸収量を導出する機能のみを有するコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムとして構成されていてもよい。
この場合、配合選定手段７は、総吸収量に基づいて推奨配合を選定するように構成されていればよい。
なお、コンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムにおいても、総排出量を示す情報を取得したうえで、該総排出量を示す情報を用いて吸排比率導出６や、配合選定手段７、表示手段８を実行することは可能である。
上記実施形態において、特に言及しなかったが、配合設定手段２は、１つの配合情報のみを選択可能となるように構成されていてもよい。
上記実施形態の排吸量導出システム１は、ＧＨＧ（温室効果ガス）に属する気体であるＣＯ２について、対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出するように構成されていたが、この構成に限定されない。排吸量導出システム１は、例えば、水蒸気や、メタン（ＣＨ４）、亜酸化窒素（（一酸化二窒素）Ｎ２Ｏ）、フロン、ハイドロフルオロカーボン類 (ＨＦＣＳ)、パーフルオロカーボン類 (ＰＦＣＳ)、六フッ化硫黄（ＳＨ６)等のような、大気圏内で地表から放射された赤外線の一部を吸収することによって温室効果をもたらす気体について、対象配合により製造されるコンクリートによるＣＯ２の吸収量を導出するように構成されていてもよい。また、ＧＨＧに属する気体のうちの一種について対象配合により製造されるコンクリートによるＣＯ２の吸収量を導出したり、ＧＨＧに属する気体のうちの複数種について対象配合により製造されるコンクリートによるＣＯ２の吸収量を導出したりしてもよい。
上記実施形態において、特に言及しなかったが、排吸量導出システム１を動作させれば、ＣＯ２の吸収量の導出対象となるコンクリートの構成材料の配合を対象配合として少なくとも１つ設定し、設定された前記対象配合に基づいて、対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出する、コンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法を実行できる。
また、上述のように、排吸量導出システム１をコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出する機能のみを有するコンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムとして構成する場合は、コンクリートのＣＯ２の吸収量導出システムを動作させることでコンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法を実行することができる。
コンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法においても、設定した対象配合により製造されるコンクリートのＣＯ２の吸収量を導出できるようになっている。
なお、コンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法においても、ＧＨＧ（温室効果ガス）に属する気体であるＣＯ２の他、例えば、水蒸気や、メタン（ＣＨ４）、亜酸化窒素（（一酸化二窒素）Ｎ２Ｏ）、フロン、ハイドロフルオロカーボン類 (ＨＦＣＳ)、パーフルオロカーボン類 (ＰＦＣＳ)、六フッ化硫黄（ＳＨ６)等のような、大気圏内で地表から放射された赤外線の一部を吸収することによって温室効果をもたらす気体について、対象配合により製造されるコンクリートによるＣＯ２の吸収量を導出するように構成されていてもよい。また、ＧＨＧに属する気体のうちの一種について対象配合により製造されるコンクリートによるＣＯ２の吸収量を導出したり、ＧＨＧに属する気体のうちの複数種について対象配合により製造されるコンクリートによるＣＯ２の吸収量を導出したりしてもよい。
１…吸排量導出システム、２…配合設定手段、３…施工情報設定手段、４…排出量導出手段、５…吸収量導出手段、６…吸排比率導出手段、７…配合選定手段、８…表示手段、２０…配合情報、３０…施工情報、４０…製造排出量導出手段、４１…輸送排出量導出手段、５０…単位面積吸収量導出手段、５１…施工後吸収量導出手段、２００…材料情報（セメント情報、添加物情報）、２０１…有効水結合材比情報、２０２…製造関連情報、２０３…輸送関連情報、３００…施工範囲情報、３０１…材齢情報、２０００…材料分類情報、２００１…材料種類情報、２０２０…使用数量情報、２０２１…製造時排出原単位情報、２０３０…輸送数量情報、２０３１…輸送時排出原単位情報、２０３２…輸送距離
Claims (2)
- ＣＯ２の吸収量の導出対象となるコンクリートの構成材料の配合を対象配合として少なくとも１つ設定可能な配合設定手段と、
前記配合設定手段によって設定された前記対象配合に基づいて、前記対象配合により製造されるコンクリートによって構成される構造物のＣＯ２の吸収量を示す総吸収量情報を導出する吸収量導出手段と、を備え、
前記吸収量導出手段は、前記構造物による単位面積当たりのＣＯ ２ の吸収量を示す単位面積吸収量情報を導出する単位面積吸収量導出手段と、前記単位面積吸収量情報を用いて前記総吸収量情報を導出する施工後吸収量導出手段と、を有し、
前記単位面積吸収量導出手段は、前記構造物の炭酸化によるＣＯ ２ の吸収量を示す炭酸化吸収量情報と、前記構造物の中性化によるＣＯ ２ の吸収量の経時的な変化の度合いである中性化速度係数を示す中性化速度係数情報とを導出し、前記炭酸化吸収量情報と前記中性化速度係数情報とに基づいて前記単位面積吸収量情報を導出するように構成され、
前記施工後吸収量導出手段は、前記構造物の材齢を示す材齢情報と、前記単位面積吸収量情報とに基づいて前記総吸収量情報を導出するように構成されている、
コンクリートのＣＯ２の吸収量導出システム。 - ＣＯ２の吸収量の導出対象となるコンクリートの構成材料の配合を対象配合として少なくとも１つ設定し、
設定された前記対象配合に基づいて、前記対象配合により製造されるコンクリートによって構成される構造物のＣＯ２の吸収量を示す総吸収量情報を導出する、コンクリートのＣＯ２の吸収量導出方法であって、
前記総吸収量情報を導出する際に、
前記構造物の炭酸化によるＣＯ ２ の吸収量を示す炭酸化吸収量情報と、前記構造物の中性化によるＣＯ ２ の吸収量の経時的な変化の度合いである中性化速度係数を示す中性化速度係数情報とを導出し、
前記炭酸化吸収量情報と前記中性化速度係数情報とに基づいて前記構造物による単位面積当たりのＣＯ ２ の吸収量を示す単位面積吸収量情報を導出し、
前記構造物の材齢を示す材齢情報と、前記単位面積吸収量情報とに基づいて前記総吸収量情報を導出する、
コンクリートのＣＯ ２ の吸収量導出方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011099730A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | モルタルあるいはコンクリートの配合推定方法 |
| JP2012188319A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Kajima Corp | γビーライト含有気泡モルタル混練物 |
| JP5543387B2 (ja) * | 2011-01-29 | 2014-07-09 | 株式会社 北岡組 | コンクリート使用により生じる二酸化炭素排出量の演算装置、二酸化炭素排出量演算方法、二酸化炭素排出量演算プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体 |
-
2022
- 2022-03-31 JP JP2022059059A patent/JP7185863B6/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011099730A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | モルタルあるいはコンクリートの配合推定方法 |
| JP5543387B2 (ja) * | 2011-01-29 | 2014-07-09 | 株式会社 北岡組 | コンクリート使用により生じる二酸化炭素排出量の演算装置、二酸化炭素排出量演算方法、二酸化炭素排出量演算プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体 |
| JP2012188319A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Kajima Corp | γビーライト含有気泡モルタル混練物 |
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| JP7185863B6 (ja) | 2023-01-05 |
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