(57)【要約】【課題】流路内での結露を抑制して、濾過抵抗の増加や水溶性物質の捕集性能低下などの不具合を抑制できるフィルタユニットを提供する。【解決手段】フィルタユニットは、放射性の気体廃棄物の流路を形成し、気体廃棄物が流入する流入開口部および気体廃棄物を流出させる流出開口部を有する流路管と、流路管の途中に配置され、流路管を流れる気体廃棄物から放射性物質を除去するフィルタと、流入開口部および流出開口部に設けられて外部の配管設備と接続される接続部と、流路管を収納するケーシングと、流路管とケーシングとの間に設けられる断熱材とを備え、ケーシングが放射線を遮蔽する遮蔽体で形成され、かつ、流路管のうち、流入開口部付近と流出開口部付近とに屈曲した迷路構造が形成されていることを特徴とする。【選択図】図３７
2014055901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性の気体廃棄物の流路を形成し、気体廃棄物が流入する流入開口部および気体廃棄物を流出させる流出開口部を有する流路管と、
前記流路管の途中に配置され、前記流路管を流れる気体廃棄物から放射性物質を除去するフィルタと、
前記流入開口部および前記流出開口部に設けられて外部の配管設備と接続される接続部と、
前記流路管を収納するケーシングと、
前記流路管と前記ケーシングとの間に設けられる断熱材とを備え、
前記ケーシングが放射線を遮蔽する遮蔽体で形成され、かつ、前記流路管の前記流入開口部付近と前記流出開口部付近とに屈曲した迷路構造が形成されていることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタユニットにおいて、
前記流路管は、薄板で形成されていることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項３】
放射性の気体廃棄物の流路を形成するケーシングと、前記流路の途中に配置され、前記流路を流れる気体廃棄物から放射性物質を除去するフィルタと、気体廃棄物が流入する流入開口部と、気体廃棄物を流出させる流出開口部と、前記流入開口部および前記流出開口部に設けられて外部の配管設備と接続される接続部とを備え、
前記ケーシングが放射線を遮蔽する遮蔽体で形成され、かつ、前記流路の前記流入開口部付近と前記流出開口部付近とに屈曲した迷路構造が形成されていて、
前記ケーシングは、前記流路を形成する面に断熱材が設けられていることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタユニットにおいて、
前記流入開口部および前記流出開口部に設けられた各接続部は、略同一の平面上にそれぞれ配設されていることを特徴とするフィルタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルタユニットに係り、特に、気体中に含まれる放射性の物質を除去するものに好適なフィルタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所や核燃料処理施設などの放射性物質を扱う施設においては、放射性の気体廃棄物が発生することがあり、多くの場合は気体廃棄物中に含まれる放射性物質の微小な粒子やミストを細かな目を持つフィルタに通し、フィルタによって捕捉することで、気体廃棄物から放射性物質を除去して外界に排出している。
【０００３】
気体廃棄物中の放射性物質を除去するために使用したフィルタは、それ自身に放射性物質が付着するため、使用後に交換する際は、放射性廃棄物として適切な取扱いが必要となる。さらに、周囲への放射線の漏れを防止するために、使用済みのフィルタが常に遮蔽されることが望ましい。
【０００４】
使用済みのフィルタが出す放射線が十分弱い場合には、使用済みフィルタをビニールバッグなどの包装材越しに人の手でハンドリングしながら、包装材の中へ密封して、安全に処理する装置、方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、気体廃棄物の流路の温度が気体の温度よりも低い場合には、流路内で結露が生じる。この結露によってフィルタが濡れてしまうと、放射性物質の除去に悪影響を与えることとなる。そこで、たとえば流路の周囲を断熱材で覆うことが考えられる（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７５６８９号公報
【特許文献２】特開平１０−２３２２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に記載のものやそれに類する装置では、構造が比較的簡便であるという長所があるが、強い放射性を持つ使用済みフィルタの取扱いに注意を要する。また、上述した特許文献２に記載のものでは、流路の途中にフィルタを設けることを前提としていない。そのため、仮に流路の途中にフィルタを設けたとしても、フィルタの具体的な交換手順や、フィルタ交換を可能とする具体的な構造が不明である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）  請求項１の発明によるフィルタユニットは、放射性の気体廃棄物の流路を形成し、気体廃棄物が流入する流入開口部および気体廃棄物を流出させる流出開口部を有する流路管と、流路管の途中に配置され、流路管を流れる気体廃棄物から放射性物質を除去するフィルタと、流入開口部および流出開口部に設けられて外部の配管設備と接続される接続部と、流路管を収納するケーシングと、流路管とケーシングとの間に設けられる断熱材とを備え、ケーシングが放射線を遮蔽する遮蔽体で形成され、かつ、流路管の流入開口部付近と流出開口部付近とに屈曲した迷路構造が形成されていることを特徴とする。
（２）  請求項３の発明によるフィルタユニットは、放射性の気体廃棄物の流路を形成するケーシングと、流路の途中に配置され、流路を流れる気体廃棄物から放射性物質を除去するフィルタと、気体廃棄物が流入する流入開口部と、気体廃棄物を流出させる流出開口部と、流入開口部および流出開口部に設けられて外部の配管設備と接続される接続部とを備え、ケーシングが放射線を遮蔽する遮蔽体で形成され、かつ、流路の流入開口部付近と流出開口部付近とに屈曲した迷路構造が形成されていて、ケーシングは、流路を形成する面に断熱材が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流路内での結露を抑制して、濾過抵抗の増加や水溶性物質の捕集性能低下などの不具合を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態のフィルタユニットおよびフィルタユニット交換装置を示す平面図である。
【図２】フィルタユニット交換装置の一例を示す正面図である。
【図３】フィルタユニット交換に用いられる吊り具を示し、閉止プラグを取り外した状態の図である。
【図４】フィルタユニット交換に用いられる吊り具を示し、閉止プラグを取り付けた状態の図である。
【図５】フィルタユニットの一例を示す平面図である。
【図６】フィルタユニットの一例を示す側面図である。
【図７】フィルタユニットの一例を示す正面図である。
【図８】フィルタユニット一例を、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図９】フィルタユニットと配管架台の接続部の構造を示し、フィルタユニットと配管架台を切り離した状態の接続部断面図である。
【図１０】フィルタユニットと配管架台の接続部の構造を示し、フィルタユニットと配管架台を接続した状態の接続部断面図である。
【図１１】フィルタユニット交換に用いられる閉止プラグの平面図である。
【図１２】フィルタユニット交換に用いられる閉止プラグの正面図である。
【図１３】フィルタユニットの取付け手順の第１の工程を示す図である。
【図１４】フィルタユニットの取付け手順の第１の工程を示す図である。
【図１５】フィルタユニットの取付け手順の第１の工程を示す図である。
【図１６】取付け手順の第１の工程の後の第２の工程を示す図である。
【図１７】取付け手順の第１の工程の後の第２の工程を示す図である。
【図１８】取付け手順の第１の工程の後の第２の工程を示す図である。
【図１９】取付け手順の第２の工程の後の第３の工程を示す図である。
【図２０】取付け手順の第２の工程の後の第３の工程を示す図である。
【図２１】取付け手順の第２の工程の後の第３の工程を示す図である。
【図２２】フィルタユニットの取外し手順の第１の工程を示す図である。
【図２３】フィルタユニットの取外し手順の第１の工程を示す図である。
【図２４】フィルタユニットの取外し手順の第１の工程を示す図である。
【図２５】取外し手順の第１の工程の後の第２の工程を示す図である。
【図２６】取外し手順の第１の工程の後の第２の工程を示す図である。
【図２７】取外し手順の第１の工程の後の第２の工程を示す図である。
【図２８】取外し手順の第２の工程の後の第３の工程を示す図である。
【図２９】取外し手順の第２の工程の後の第３の工程を示す図である。
【図３０】取外し手順の第３の工程の後の第４の工程を示す図である。
【図３１】取外し手順の第３の工程の後の第４の工程を示す図である。
【図３２】フィルタユニット交換装置を使用して、気体廃棄物を処理、浄化して排気するまでの系統を示す図である。
【図３３】入口配管および出口配管に接続された第２の実施の形態のフィルタユニットの模式的な平面図である。
【図３４】入口配管および出口配管に接続された第２の実施の形態のフィルタユニットの模式的な側面図である。
【図３５】第２の実施の形態のフィルタユニット単体での模式的な側面図である。
【図３６】第２の実施の形態のフィルタユニット単体での模式的な正面図である。
【図３７】図３５におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３８】図３６におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図３９】流路管の斜視図である。
【図４０】第２の実施の形態のフィルタユニットの分解図である。
【図４１】第３の実施の形態のフィルタユニットの断面を模式的に示した図である。
【図４２】第３の実施の形態のフィルタユニットの断面を模式的に示した図である。
【図４３】第３の実施の形態のフィルタユニットの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
−−−第１の実施の形態−−−
図１〜３２を参照して、本発明によるフィルタユニットの第１の実施の形態を説明する。図１および図２は、フィルタユニット交換装置１に、本発明によるフィルタユニット２を取付けた状態を示す図である。
【００１２】
該図に示す如く、本実施の形態におけるフィルタユニット交換装置１は、装置の基部となるベース４と、その上に据付けられる配管架台５と、配管架台５に固定されて気体廃棄物の流入、流出路となる入口配管８ａ及び出口配管８ｂと、ベース４上に設置された台車３と、図１，２には図示されない吊り具６とクレーンから概略構成されている。
【００１３】
ベース４は鉄骨をはしご状に組んで形成したベース枠４０の上側に、ほぼ水平なベース天板４１が配置、固定されており、ベース天板４１に対して、配管架台５の架台基部５０、２本のレール４２及び２つのストッパ４３、４４が固定されている。
【００１４】
レール４２は２本がほぼ平行に配置されており、この上に台車３が設置され、前後に走行する。台車３が走行可能な範囲はストッパ４３、４４で制限されており、台車３がレール４２の上から逸脱しない構造となっている。
【００１５】
配管架台５は架台基部５０がベース４に固定され、その上にほぼ鉛直に板状の配管スタンド５１が取付けられている。配管スタンド５１には、外部からフィルタユニット２へ流入する気体廃棄物を導入する入口配管８ａと、フィルタユニット２で処理された気体廃棄物を流出させる出口配管８ｂが取付けられている。
【００１６】
配管スタンド５１の入口配管８ａ及び出口配管８ｂが取付けられている位置には、気体廃棄物が通過するための穴５５が設けられており、配管スタンド５１の反対側の面の側と気体廃棄物が相互に通過可能となっている。また、配管スタンド５１の入口配管８ａ及び出口配管８ｂが取付けられた部分の反対の面には、リング状の接続フランジ５２がそれぞれ取付けられており、フィルタユニット２との取り合い点となる。
【００１７】
また、配管スタンド５１には２本の固定ボルト５３が取付けられており、これと固定用ナット２２を使って、配管スタンド５１に対して、フィルタユニット２を固定している。
【００１８】
台車３は、２本のレール４２の上を走行するための前輪３１と後輪３２を、それぞれ２個持っている。また、台車３にはハンドル３３が取付けられている。ハンドル３３を回転させると、ハンドル３３の回転運動が図示しないウォーム減速機及び動力伝達機構を介して後輪３２へ伝達される構造になっており、この構造によってハンドル３３を操作することで、台車３を所望の方向に移動させることができる。また、台車３の前後方向に力が加わっても、ウォーム減速機によって後輪３２は回転が制限されているため、操作者の意図に反して台車３が移動してしまう可能性を低減している。
【００１９】
また、台車３の上には左右に２箇所トラニオン受け３６が取付けられている。トラニオン受け３６の上端部は、半円形状の切り欠かれた軸受３７となっており、ここで後述のフィルタユニット２の軸受用トラニオン１９を受けて支持する。
【００２０】
更に、台車３の上には、フィルタユニット２の側面と接してこれを支えるための支え板３８が取付けられている。これらの軸受３７と支え板３８によって、台車３上にフィルタユニット２を載せたときの姿勢が、一意的に決まる。
【００２１】
次に、吊り具６の構造について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、吊り具６から後述の閉止プラグ２３を取外した状態、図４は、閉止プラグ２３を取付けた状態を示している。
【００２２】
該図に示す如く、吊り具６は、吊り具本体部６０が横長の板形状となっており、上側には不図示のクレーンのフック７０で吊るためのスリング６１が取付けられている。吊り具本体部６０の下側には、左右両端に近い部分に、それぞれフィルタユニット用スリング６２が接続されており、フィルタユニット用スリング６２の下端には、後述するフィルタユニット２の吊り上げ用トラニオン１８に玉掛けするための吊り板６３が取付けられている。吊り板６３には、吊り上げ用トラニオン１８を掛けるための穴６５が開けられている。
【００２３】
なお、２本のフィルタユニット用スリング６２の間隔は、フィルタユニット２に２個付いている吊り上げ用トラニオン１８の間隔とほぼ等しく設定されている。
また、吊り具本体部の下側には、２本の閉止プラグ用スリング６４が取付けられている。閉止プラグ用スリング６４の下端には、図示しない吊り金具が取付けられており、閉止プラグ２３を任意に取付け、取外しすることが可能となっている。
【００２４】
これによって、必要に合わせて、図３、図４に示すいずれかの状態を任意に取ることができる。
【００２５】
２本の閉止プラグ用スリングの間隔は、後述するフィルタユニット２が有する気体入口開口部２７と気体出口開口部２８の中心間距離とほぼ等しくなっている。
【００２６】
なお、この吊り具６を掛ける図示しないクレーンは、多くの原子力プラント建屋などに作業用として常設されているクレーンでも良く、そのようなクレーンが使用可能な場合には、新たにクレーンを設置する必要はない。
【００２７】
次に、フィルタユニット２の構造について図５〜８を用いて説明する。図５〜７は、フィルタユニット２の３方向からの外観を示している。
【００２８】
該図に示すフィルタユニット２は、外側が遮蔽体１１で構成されている。遮蔽体１１は、放射線を遮蔽するために、質量数が比較的大きい元素である鉄、鉛、タングステンなどを主成分とした合金で作るか、それらを組み合わせた構造とすることが望ましい。
【００２９】
図５に投影される面は、フィルタユニット２が配管架台５と取り合う面である。この面には開口部が２箇所設けられており、一方は、外部から気体廃棄物が流入する気体入口開口部２７であり、もう一方は、フィルタユニット２内で処理された気体廃棄物が流出する気体出口開口部２８である。
【００３０】
この気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８の周囲には、それぞれドーナツ状のフィルタユニットフランジ１２が取付けられ、フィルタユニットフランジ１２の配管架台５と取り合う面は平面となっており、２つのフィルタユニットフランジ１２の平面は、ほぼ同一の面上に位置するよう配置されている。また、この平面には、気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８を取り囲むように円形の溝が彫ってあり、そこにＯリング１６が取付けられていると共に、閉止プラグ２３を固定するためのネジ穴１７が開けられている。
【００３１】
フィルタユニット２の側面には、２箇所の固定用リブ２０が取付けられており、それぞれ穴２１が開けられている。穴２１は、フィルタユニット２を配管架台５に対して固定するときに、配管架台５の固定ボルト５３を通すためのものである。穴２１に固定ボルト５３を通した状態で、固定用ナット２２を締めることで、図１及び図２に示す状態として、フィルタユニット２を配管架台５に固定することができる。
【００３２】
図６に投影される面には、吊り上げ用トラニオン１８と軸受用トラニオン１９が取付けられている。吊り上げ用トラニオン１８は、フィルタユニット２の左右中央の位置であり、上下方向については上側寄りに取付けられている。軸受用トラニオン１９の位置は、吊り上げ用トラニオン１８よりも低い位置に取付けられ、図６では右側にオフセットした位置に取付けられている。また、図６の紙面裏側にも同様の位置に吊り上げ用トラニオン１８と軸受用トラニオン１９が取付けられている。２つの吊り上げ用トラニオン１８は同一軸上にある位置関係となり、２つの軸受用トラニオン１９も同一軸上にある位置関係となる。
【００３３】
図８に示す如く、フィルタユニット２は、内部に空洞１４が形成されており、空洞１４を仕切る位置にフィルタ１０が設けられている。また、気体入口開口部２７と空洞１４は屈曲した迷路構造となった風路１３で繋がっている。気体出口開口部２８も同様に、屈曲した迷路構造となった風路１３で空洞１４に繋がっているが、繋がる先の空洞１４はフィルタ１０で仕切られた反対側となる。
【００３４】
この構造により、フィルタユニット２に流入する気体廃棄物は、図８の白抜き矢印で示す方向に流れ、気体入口開口部２７から入り、フィルタ１０を通過して処理され、気体出口開口部２８より流出することとなる。フィルタ１０は、通過する気体廃棄物に含まれる放射性物質を捕捉、蓄積する機能を有しており、そのため、フィルタ１０を通過することによって、気体廃棄物に含まれる放射性物質が低減される。
【００３５】
フィルタ１０は、処理する気体廃棄物の性質と処理の目的に応じて様々な種類のフィルタの選択肢があり得るが、代表的なフィルタの種類としては、ＨＥＰＡフィルタや活性炭フィルタなどがある。
【００３６】
フィルタユニット２は使用を続けるうちに、次第にフィルタ１０に蓄積する放射性物質の量が増加し、それにしたがって、フィルタ１０から放出される放射線の量も増加する。しかし、フィルタ１０の位置から見たいずれの方向にも十分な厚さの遮蔽体１１が存在するため、遮蔽体１１を透過してフィルタユニット２の外部へ漏れる放射線の量の増加は抑制される。
【００３７】
更に、風路１３が迷路構造となっているため、散乱現象によってフィルタユニット２の気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８から漏れる放射線の量も抑制される。
【００３８】
よって、フィルタ１０単体では、人が近づくことが困難なほどフィルタ１０に蓄積された放射性物質の量が増加しても、フィルタユニット２の形態では安全に人が近づいて作業可能となる。
【００３９】
次に、図９及び図１０を用いて、フィルタユニット２と配管架台５の接続部の構造を説明する。
【００４０】
図９は、フィルタユニット２と配管架台５を切り離した状態での接続部断面であり、台車３に置かれたフィルタユニット２のフィルタユニットフランジ１２は、配管架台５の接続フランジ５２とほぼ平行かつ同一軸線上に位置する。これは、入口配管８ａ及び出口配管８ｂのいずれの流路についても同様である。
【００４１】
図１０は、フィルタユニット２と配管架台５を接続した状態での接続部断面であり、フィルタユニット２の固定用リブ２０を、配管架台５の固定ボルト５３と固定用ナット２２で締め込むことによって、フィルタユニット２は配管架台５に押付けられる。そのとき、フィルタユニットフランジ１２に取付けられたＯリング１６が接続フランジ５２の面に接触して押しつぶされるため、接続部は良好な気密を保持することができる。
また、フィルタユニットフランジ１２と接続フランジ５２の接触面は、台車３の進行方向（即ち、レール４２の長手方向）と直交するよう配置することで、Ｏリング１６の押しつぶされ方が均一になり易くなり、接続部の気密が保持しやすくなる。
【００４２】
なお、フィルタユニットフランジ１２と接続フランジ５２の隙間５４を、隙間ゲージ等を用いて測定することにより、気密が十分であるか否かを判定することも可能である。
【００４３】
次に、図１１及び図１２を用いて閉止プラグ２３の構造を説明する。
該図に示す如く、閉止プラグ２３の形状はキノコ状となっており、キノコの傘にあたる部分の中央に、吊り具６の閉止プラグ用スリング６４に接続するためのアイボルト２４が取付けられ、周囲に穴２５が開けられている。
【００４４】
この穴２５の数と位置関係は、フィルタユニット２の接続フランジ１２のネジ穴１７と一致するようになっている。また、キノコの軸にあたる部分の下端部２９は、テーパ状となっている。
【００４５】
閉止プラグ２３の使用時には、下端部２９をフィルタユニット２の気体入口開口部２７又は気体出口開口部２８に挿入する。挿入すると、キノコの傘にあたる部分の下側面が、フィルタユニットフランジ１２のＯリング１６と接触する。この状態で、穴２５とネジ穴１７の位置を合わせ、閉止プラグ用固定ボルト２６を穴２５に通して、ネジ穴１７に締め込むことで、フィルタユニット２内部の放射性物質を内部に密閉して漏れを防止すると共に、気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８から漏れる放射線の線量もさらに下げることができる。
【００４６】
この状態では、放射性物質の閉じ込めと放射線の遮蔽がフィルタユニット２と閉止プラグ２３で達成されているため、使用済みのフィルタユニット２は安全に取り扱うことができる。
【００４７】
以下では、フィルタユニット２の交換作業の方法について説明する。なお、通常、交換作業を行なうタイミングはフィルタユニット２が寿命を迎えた場合である。寿命と判断する条件はフィルタの種類にもよるが、例としてＨＥＰＡフィルタを単独で使っているフィルタユニット２では、例えば、以下の２条件のいずれかを満たした場合とすることが考えられる。
条件１：フィルタユニット２内部のフィルタ１０に捕捉された粒子等が増え、フィルタユニット２の圧力損失が規定値を上回った場合。
条件２：フィルタユニット２内部のフィルタ１０に捕捉された放射性物質の量が増え、遮蔽体１１を透過する放射線量が規定値を上回った場合。
【００４８】
上記の条件１を判定するためには、入口配管８ａと出口配管８ｂの差圧を測定する不図示の差圧計を設置し、測定された差圧と規定値を比較することで実現可能である。上記の条件２を判定するためには、フィルタユニット２表面の放射線量を線量計で測定し、測定された放射線量と規定値を比較することで実現可能である。線量の測定は、可搬式の線量計を使用して定期的に行っても良いし、他の方法としては、常時フィルタユニット２の表面線量を測定する線量計１０１を図２２に示す位置に架台等を組んで設置しても良い。
【００４９】
なお、本実施の形態では、台車３が前後に移動することの効果によって、この位置に線量計１０１を設置しても、交換作業において、線量計１０１とフィルタユニット２の干渉や線量計１０１と台車３の干渉等は発生せず、問題なく作業がすすめられる。
【００５０】
ここからは、図１３〜２１を用いて、フィルタユニット交換作業のうちの、フィルタユニット２の取付け作業手順について、図に沿って説明する。
【００５１】
図１３：台車３のハンドル３３を操作して、台車３を引いて（図の右側方向に移動させて）、可動範囲後端まで移動させる。なお、図示はしていないが、このときチェーンや輪止めなどを使って台車３の移動を拘束すれば、台車３が不意の外力によって（後輪３２がスリップしながら）移動することが防止でき、作業の安全性が高まる。
【００５２】
図１４：吊り具６を不図示のクレーンのフック７０に掛ける。このとき、閉止プラグ２３は、取付けなくて良い。
図１５：不図示のクレーンを操作してフック７０をフィルタユニット２の上まで移動させてから、作業員９が吊り板６３の穴６５を、フィルタユニット２の吊り上げ用トラニオン１８に掛ける（２箇所）。
【００５３】
図１６：不図示のクレーンを操作してフィルタユニット２を持ち上げ、台車３の上へ移動させる。更に、フィルタユニット２の軸受用トラニオン１９が、台車３の軸受３７に２箇所とも乗るようにクレーンを操作する。次にクレーンを操作して、図の左側へ軸受用トラニオン１９を回転中心として、フィルタユニット２を９０度倒す。
【００５４】
なお、図１６の状態から倒すために行う不図示のクレーンの操作は、クレーンの高さが十分あれば、フック７０を下ろす操作だけ行い、フィルタユニット２が完全に倒れてから吊り板６３を外すために、フック７０を図の左方向へ動かせば良い。
【００５５】
このとき、台車３がフィルタユニット２から受ける力の成分は、図の下向きと右向きだけのものとなり、台車３の右側への移動は、ストッパ４４で阻止されているため、台車３が不意に動く危険性はない。
【００５６】
これは、軸受用トラニオン１９をフィルタユニット２の中央よりも右側にオフセットしたことによる効果である。もし、不図示のクレーンの高さが低く、フィルタユニット２を倒す過程でフック７０の左右方向位置を調整しなければならない場合でも、吊り具６のフィルタユニット用スリング６２の傾きが、常に図上で右上がりの方向となるように操作すれば、台車３が不意に動く危険を防止できる。
【００５７】
図１７：不図示のクレーンを操作して、吊り板６３を外しやすい位置までフック７０を移動させた後、作業員９が吊り板６３をフィルタユニット２から外す（２箇所）。その後、クレーンを操作し、作業の妨げにならない位置に移動させる。
図１８：台車３を輪止め、チェーンなどで固定している場合は、それを外す。作業員９は台車３のハンドル３３を操作して、台車３を前進させる（図の左側へ移動させる）。
【００５８】
図１９：フィルタユニット２のフィルタユニットフランジ１２が、配管架台５の接続フランジ５２と接触したら台車３の前進を止める。このとき、配管架台５の固定ボルト５３は、フィルタユニット２の固定用リブ２０の穴２１に挿し込まれた状態となっている。
図２０：作業員９は、スパナなどの工具（図示せず）を使用して、配管架台５の固定ボルト５３に固定用ナット２２を取付けて締める。この作業によって、フィルタユニット２は配管架台５に対して固定される。
図２１：フィルタユニットフランジ１２と接続フランジ５２の隙間５４を、隙間ゲージなどによって測定し、所定の幅よりも狭いことを確認できれば、接続部の気密が確保できた状態になったと判断し、フィルタユニット２の取付け作業を完了とする。
【００５９】
ここからは、フィルタユニット交換作業のうちの、フィルタユニット２の取外し作業について説明する。
【００６０】
フィルタユニット２の取外し作業では、フィルタ１０に放射性物質が蓄積したために、フィルタユニット２から出る放射線が強くなっていることを想定して、作業者の被ばく量を低減する対策が必要となる。
【００６１】
その対策の基本方針としては、以下のことが重要である。即ち、「作業者はフィルタユニット２になるべく近寄らない。」、「特に、放射線の散乱現象によって他の部分より放射線が強いと考えられる気体入口開口部２７、気体出口開口部２８の前面には作業者が立たない」、「作業者がフィルタユニット２に近づく必要がある作業は、なるべく短時間とする」、「フィルタユニット２の内部に溜まっている放射性物質をこぼさない」。
【００６２】
以下、図２２〜３１を用いて、フィルタユニット交換作業のうちの、フィルタユニット２の取外し作業手順について、図に沿って説明する。
【００６３】
図２２：フィルタ取外し作業前の状態である。フィルタユニット２は配管架台５に対して固定されている。なお、破線の矩形は、フィルタユニット２の表面線量を常時監視する場合に、線量計１０１を配置可能な場所の例である。フィルタユニット２の取外し作業の最初には、入口配管８ａからの気体廃棄物の供給を停止させる。
図２３：吊り具６を不図示のクレーンのフック７０に掛ける。このとき、２本の閉止プラグ用スリング６４には、それぞれ１個ずつの閉止プラグ２３を取付けておく。
図２４：作業員９は、フィルタユニット２を配管架台５に固定している固定用ナット２２を外す（２箇所）。
【００６４】
図２５：作業員９は台車３のハンドル３３を回し、後退させる。
図２６：台車３を可動範囲の後端まで移動させたら、ハンドル３３の操作を止める。このとき、取付け作業のときと同様に、輪止め、チェーンなどで台車３の意図しない動きを防止する処置を施すと、以降の作業の安全性を高めることができる。
図２７：不図示のクレーンを操作して、吊り具６の吊り板６３がフィルタユニット２の吊り上げ用トラニオン１８に掛け易い位置になるようにした後に、作業員９がフィルタユニット２のそばまで寄り、吊り上げ用トラニオン１８に吊り板６３を掛ける（２箇所）。
【００６５】
図２８：不図示のクレーンを操作して、軸受用トラニオン１９を回転中心としてフィルタユニット２を時計回りに９０度回転させて立てる。
【００６６】
なお、図２７の状態から図２８の状態へ遷移する途中では、吊り具６のフィルタユニット用スリング６２が紙面で右上がりの傾きとなる状態を保つようにすれば、取付け作業のときと同様に、台車３の意図しない移動を防止することができ、作業が安全に進められる。
【００６７】
図２９：不図示のクレーンを操作して、台車３からフィルタユニット２を切り離した後に、床の適切な場所にフィルタユニット２を下ろす。
【００６８】
図３０：引き続き不図示のクレーンを操作してフック７０を下ろすと、吊り具６に取付けられた閉止プラグ２３の下側部分は、フィルタユニット２の気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８に挿入される。なお、閉止プラグ２３の下端部２９がテーパ状になっていることによって、挿入が容易になるという効果が得られる。
【００６９】
次に、作業員９がフィルタユニット２に近づいて、吊り具６の吊り板６３を、フィルタユニット２の吊り上げ用トラニオン１８から外す。
【００７０】
なお、このとき、既にフィルタユニット２の気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８は、閉止プラグ２３が挿入されているため、放射線の散乱によって開口部前方の放射線が特に強くなっている恐れはなくなっている。
【００７１】
図３１：最後に、閉止プラグ固定用ボルト２６によって閉止プラグ２３をフィルタユニット２に固定する。このとき、閉止プラグ２３は、フィルタユニットフランジ１２に取付けられたＯリング１６と接触して押しつぶすため、フィルタユニット２内部の放射性物質は完全に閉じ込められ、容易にフィルタユニット２の外部に出てこない状態となる。
【００７２】
この時点で、強い放射線を出すフィルタ１０は、遮蔽体１１に完全に囲まれ、なおかつ密閉された状態であるので、遮蔽体１１を放射性廃棄物の保管容器としてそのまま利用することが可能である。
【００７３】
よって、本実施の形態では、フィルタ１０が強い放射線を出すようになった後に、これを遮蔽されていない状態で直接ハンドリングする必要はなく、廃棄物の取扱い、保管の安全性は高いという利点がある。
【００７４】
以上が、フィルタユニット２を取付けるおよび取外す作業手順である。作業手順中、固定用ナット２２の取外し、吊り具６を使った玉掛け、閉止プラグ固定用ボルト２６による閉止プラグ２３の固定といった、作業員９がフィルタユニット２のすぐ近くまで寄る必要がある作業項目はあるが、いずれも細かい調整作業などの時間の掛かる作業項目はなく、比較的短時間で完了可能な作業項目である。
【００７５】
また、閉止されていない状態での気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８の前方や近くで実施しなければならない作業項目はない。また、フィルタユニット２の気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８は、作業手順中、常に水平か上向きとなっており、気体入口開口部２７及び気体出口開口部２８から放射性物質がこぼれ落ちる可能性も低減されている。
【００７６】
更に、本実施の形態のフィルタユニット交換装置１では、動力を要する装置は、しばしば設置場所の既設品が使用可能な不図示のクレーンのみであり、複雑な機構がないにも関わらず、強い放射線を放出しているフィルタ１０を低被ばく量で交換作業が可能である。
【００７７】
よって、従来の技術を用いた場合に較べて、本実施の形態では、作業上の安全性を確保しつつ、フィルタユニット交換装置１の製作コスト低減、製作期間短縮を実現できるという利点が発生する。
【００７８】
本実施の形態では、これまで記述したように、フィルタユニット２と配管架台５の取合い部分で気体廃棄物が漏えいしない構造となっているが、更に、安全性を高めるために、図３２に示す構成が考えられる。
【００７９】
図３２は、気体廃棄物供給源５０１から発生する気体廃棄物を、フィルタユニット２で処理、浄化して、排気筒５０３から排出する系統構成を示している。
この構成では、気体廃棄物を流すための圧力差を作るブロア５０２が出口配管８ｂの下流にある。ブロア５０２出口よりも下流部分にあるのは、排気筒５０３のみであるため、ブロア５０２出口の圧力は、ほぼ大気圧となる。
【００８０】
よって、気体廃棄物供給源５０１から供給される気体廃棄物の圧力を大気圧並とし、ブロア５０２の作る圧力差を十分大きく取れば、入口配管８ａ、フィルタユニット２、出口配管８ｂのいずれの内部も負圧とすることができる。
この状態であれば、万一、フィルタユニット２と配管架台５の取合い部分に漏れが生じても、系統外部の空気が系統内部に入る方向に漏れることとなり、系統外部に放射性物質が漏えいする可能性をさらに低減できる利点が生じる。
【００８１】
−−−第２の実施の形態−−−
図３３〜４０を参照して、本発明によるフィルタユニットの第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、フィルタユニットの内部に断熱材を設けた点で、第１の実施の形態と異なる。
【００８２】
すなわち、本実施の形態のフィルタユニット２００では、第１の実施の形態のフィルタユニット２と同様にフィルタユニットの交換ができ、入口配管８ａおよび出口配管８ｂへ接続できる。したがって、本実施の形態のフィルタユニット２００と第１の実施の形態のフィルタユニット２とでは、フィルタユニット交換作業や入口配管８ａおよび出口配管８ｂへの接続作業に係る部位について機能的な相違はない。そこで、本実施の形態では、各図におけるフィルタユニット２００の外観に関し、吊り上げ用トラニオン１８や軸受用トラニオン１９、固定用リブ２０などの記載を省略している。
【００８３】
図３３は入口配管８ａおよび出口配管８ｂに接続された本実施の形態のフィルタユニット２００の模式的な平面図であり、図３４は入口配管８ａおよび出口配管８ｂに接続されたフィルタユニット２００の模式的な側面図である。なお、図３３，３４では、配管スタンド５１等の記載も省略している。図３５はフィルタユニット２００単体での側面図であり、図３６はフィルタユニット２００単体での正面図である。図３７は図３５におけるＢ−Ｂ矢視断面図であり、図３８は図３６におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。
【００８４】
本実施の形態のフィルタユニット２００は、気体廃棄物の流路である風路１３および空洞１４を薄板にて形成する流路管２１０と、フィルタユニット２００のケーシングである遮蔽体１１と、流路管２１０と遮蔽体１１との間に介在する断熱材２２０とを有する。流路管２１０には、空洞１４を図示左右に仕切るフィルタ１０が設けられている。図３９の斜視図にも示すように、流路管２１０では、第１の実施の形態のフィルタユニット２と同様に、風路１３が屈曲した迷路構造となっている。流路管２１０の両端の開口は、気体入口開口部２７および気体出口開口部２８である。遮蔽体１１は、たとえば、図３７における一点鎖線よりも下方の下部遮蔽体１１ａと、一点鎖線よりも上方の上部遮蔽体１１ｂと、空洞１４の上方の内部遮蔽体１１ｃとを含む。
【００８５】
フィルタユニット２００は、流路管２１０の外周部分が断熱材２２０で覆われており、断熱材２２０の外側が遮蔽体１１で覆われている。フィルタユニット２００はさらに、フィルタユニットフランジ１２の側面が断熱材２２０で覆われている。
【００８６】
第１の実施の形態でも述べたように、遮蔽体１１は、鉄、鉛、タングステンなどを主成分とした合金で作るか、それらを組み合わせた構造とすることが望ましい。遮蔽体１１を鉄のみで制作してもよい。したがって、遮蔽体１１の熱容量が大きくなり、熱伝導率も高くなる。そのため、遮蔽体１１の温度と、気体廃棄物の温度および湿度との関係によっては、風路１３および空洞１４の内面に遮蔽体１１の表面が露出していると、その部分で結露を生じる。この結露によってフィルタ１０が濡れてしまうと、濾過抵抗の増加や水溶性物質の捕集性能低下などの不具合を生じるおそれがある。
【００８７】
そこで、本実施の形態のフィルタユニット２００のように、流路管２１０と遮蔽体１１との間に断熱材２２０を設け、気体廃棄物から遮蔽体１１への熱伝達率を低減させることで結露を抑制し、結露に伴う上述した不具合を抑制できる。なお、断熱材２２０として、たとえばグラスウールやウレタンフォームなどの各種の断熱材を用いることができる。
【００８８】
フィルタユニット２００の組み立て方の一例を以下に説明する。図４０は、フィルタユニット２００の分解図である。たとえば、下部遮蔽体１１ａを凹状に形成し、その内周面および底部に断熱材２２０を設ける。そして、空洞１４の上方に断熱材２２０を介して内部遮蔽体１１ｃを配設した流路管２１０を下部遮蔽体１１ａの内部に挿入する。
【００８９】
そして、内部に断熱材２２０をあらかじめ配設した上部遮蔽体１１ｂを流路管２１０が挿入されている下部遮蔽体１１ａに載置して、溶接やボルト締め等によって下部遮蔽体１１ａと上部遮蔽体１１ｂとを接合する。なお、上部遮蔽体１１ｂの上端面と流路管２１０の両端の開口（気体入口開口部２７および気体出口開口部２８）は、略同一平面内に存在する。
【００９０】
入口配管８ａおよび出口配管８ｂとの接続部材であるフィルタユニットフランジ１２と、上部遮蔽体１１ｂとの接合作業は、下部遮蔽体１１ａと上部遮蔽体１１ｂとの接合作業の前であってもよく、後であってもよい。また、フィルタユニットフランジ１２の側面への断熱材２２０の配設作業は、上部遮蔽体１１ｂとの接合作業の前であってもよく、後であってもよい。
【００９１】
このように、流路管２１０の外周面に断熱材２２０を配設するように構成したことで、断熱材２２０の配設位置での突部や凹部を減らすことができ、断熱材２２０の配設作業が効率的に実施でき、フィルタユニット２００の製造コストを低減できる。また、遮蔽体１１とフィルタ１０との間に断熱材２２０が存在するので、フィルタ１０における気体廃棄物の温度低下が抑制され、フィルタ１０での結露も抑制でき、濾過性能を維持できる。
【００９２】
流路管２１０を薄板にて形成したことで、流路管２１０の熱容量が小さくなるので、気体廃棄物からの熱により流路管２１０がすぐに温まる。これにより、流路管２１０の内面で結露が生じにくくなり、フィルタ１０での結露も抑制でき、濾過性能を維持できる。また、断熱材２２０が直接気体廃棄物に暴露されないため、耐薬品性能や表面状態（たとえば繊維状の断熱材なのか、平滑な板状の断熱材なのか）に対する要求が厳しくなくなる。これにより、断熱材２２０に用いる材料の候補が増えるので、安価な断熱材２２０を用いることができ、コストダウンを図れる。
【００９３】
上部遮蔽体１１ｂの上端面と流路管２１０の両端の開口（すなわち気体入口開口部２７および気体出口開口部２８）を、略同一平面内に存在するように構成したので、フィルタユニットフランジ１２の入口配管８ａおよび出口配管８ｂへの取付面も略同一平面内に存在する。これにより、第１の実施の形態と同様に、台車３に載せたフィルタユニット２００を前進させるだけで、フィルタユニットフランジ１２と配管架台５の接続フランジ５２と接触できる。したがって、質量が重いフィルタユニット２００の取り付け作業が容易化でき、作業効率が向上し、工数削減ができる。また、フィルタユニット２００の取り外しの際には、作業者の被ばく量を低減できる。
【００９４】
−−−第３の実施の形態−−−
図４１〜４３を参照して、本発明によるフィルタユニットの第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１または第２の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１または第２の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、流路管２１０を設けていない点で、第２の実施の形態と異なる。
【００９５】
図４１，４２は本実施の形態のフィルタユニット２５０の断面を模式的に示した図であり、図４１は第２の実施の形態の図３７に相当する図であり、図４２は第２の実施の形態の図３８に相当する図である。図４１，４２に示すように、本実施の形態のフィルタユニット２５０では、断熱材２２０が気体廃棄物の流路である風路１３および空洞１４に露出している。そのため、本実施の形態の断熱材２２０としては、繊維系断熱材（たとえばグラスウール）のように発塵し易い断熱材より、発泡ゴム等の発塵し難い断熱材を用いることが望ましい。
【００９６】
このような構成にすることによって、流路管２１０を省略できるので、フィルタユニット２５０をコストダウンできる。
【００９７】
フィルタユニット２５０の組み立て方の一例を以下に説明する。図４３は、フィルタユニット２５０の分解図である。本実施の形態のフィルタユニット２５０では、たとえば遮蔽体１１を以下のように複数のブロックを組み合わせることで構成し、風路１３および空洞１４に対応する面に断熱材２２０をあらかじめ設けておく。そして、溶接やボルト締め等によって各ブロックおよびフィルタユニットフランジ１２を接合することで遮蔽体１１を組み立てる。なお、図４３では、フィルタユニットフランジ１２が角形フランジである場合の一例を示している。本実施の形態では、後述する風路上ブロック１１６の上端開口が気体入口開口部２７および気体出口開口部２８となる。
【００９８】
たとえば、一例として図４３に示すように、遮蔽体１１を以下の６種類８つのブロックから構成してもよい。
（１）  空洞１４の下部に位置する空洞下ブロック１１１
（２）  空洞１４の上部に位置する空洞上ブロック１１２
（３）  空洞１４の図示左右右端に位置する２つの空洞横ブロック１１３
（４）  風路１３の下部に位置する風路下ブロック１１４
（５）  風路１３の中部に位置する風路中ブロック１１５
（６）  風路１３の上部に位置する２つの風路上ブロック１１６
【００９９】
−−−変形例−−−
（１）  上述した第２の実施の形態において、フィルタユニット２００の組み立て時に、流路管２１０の外周を断熱材２２０で覆った後に下部遮蔽体１１ａの内部に挿入するようにしてもよい。なお、この場合、下部遮蔽体１１ａおよび上部遮蔽体１１ｂの内部に断熱材２２０をあらかじめ設けておく必要はない。
【０１００】
（２）  上述した第２および第３の実施の形態では、図３８，４２に示すように、風路１３と空洞１４とで各図における左右方向の幅が略等しくなっているが、異なっていてもよい。なお、空洞１４の途中に配設されたフィルタ１０によって濾過することを考慮すれば、濾過面積を増やすために、空洞１４における気体廃棄物の流れる方向に対して直交する断面の面積は大きいことが望ましい。
【０１０１】
（３）  また、フィルタユニットフランジ１２については形状が特に限定されず、上述したように丸形フランジでもよく、角形フランジでもよい。
（４）  上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【０１０２】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、放射性の気体廃棄物の流路を形成し、気体廃棄物が流入する流入開口部および気体廃棄物を流出させる流出開口部を有する流路管と、流路管の途中に配置され、流路管を流れる気体廃棄物から放射性物質を除去するフィルタと、流入開口部および流出開口部に設けられて外部の配管設備と接続される接続部と、流路管を収納するケーシングと、流路管とケーシングとの間に設けられる断熱材とを備え、ケーシングが放射線を遮蔽する遮蔽体で形成され、かつ、流路管の流入開口部付近と流出開口部付近とに屈曲した迷路構造が形成されていることを特徴とする各種構造のフィルタユニットを含むものである。
また、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、放射性の気体廃棄物の流路を形成するケーシングと、流路の途中に配置され、流路を流れる気体廃棄物から放射性物質を除去するフィルタと、気体廃棄物が流入する流入開口部と、気体廃棄物を流出させる流出開口部と、流入開口部および流出開口部に設けられて外部の配管設備と接続される接続部とを備え、ケーシングが放射線を遮蔽する遮蔽体で形成され、かつ、流路の流入開口部付近と流出開口部付近とに屈曲した迷路構造が形成されていて、ケーシングは、流路を形成する面に断熱材が設けられていることを特徴とする各種構造のフィルタユニットを含むものである。
【符号の説明】
【０１０３】
２，２００，２５０・・・フィルタユニット、１０・・・フィルタ、１１・・・遮蔽体、１２・・・フィルタユニットフランジ、１３・・・風路、１４・・・空洞、２７・・・気体入口開口部、２８・・・気体出口開口部、２１０・・・流路管、２２０・・・断熱材
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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