(57)【要約】【課題】作業員による手作業が必要なケレン作業において、剥離物を含む混濁流体が外部に漏出することを防止するとともに、作業員の作業安全を確保し、作業負荷を低減する。【解決手段】高圧噴射されたジェット流体を照射することにより部材の表面に塗布された塗膜を剥離する塗膜剥離作業で使用され、塗膜剥離作業で発生した剥離物を含む混濁流体の飛散を防止する飛散防止装置であって、立体構造を有し、立体構造を構成する複数の面のうち単一または複数の面が開放面であり、開放面以外の面にジェット流体を導入する導入口および混濁流体を排出する排出口を有する構造体と、構造体を部材に押し付ける押し付け手段と、を有し、塗膜剥離作業において、開放面が閉塞されるよう構造体が部材に当接され、塗膜剥離作業の作業空間が構造体で覆われることにより混濁流体の飛散が防止される飛散防止装置を提供する。【選択図】図１
2014180583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧噴射されたジェット流体を照射することにより部材の表面に塗布された塗膜を剥離する塗膜剥離作業で使用され、前記塗膜剥離作業で発生した剥離物を含む混濁流体の飛散を防止する飛散防止装置であって、
立体構造を有し、前記立体構造を構成する複数の面のうち単一または複数の面が開放面であり、前記開放面以外の面に前記ジェット流体を導入する導入口および前記混濁流体を排出する排出口を有する構造体と、
前記構造体を前記部材に押し付ける押し付け手段と、を有し、
前記塗膜剥離作業において、前記開放面が閉塞されるよう前記構造体が前記部材に当接され、前記塗膜剥離作業の作業空間が前記構造体で覆われることにより前記混濁流体の飛散が防止される飛散防止装置。
【請求項２】
前記押し付け手段が、前記構造体に固着または一体形成された吸着体を有し、
前記構造体が前記部材に当接された場合に前記吸着体が前記部材に当接され、前記吸着体が前記部材に当接された状態で前記部材の表面と前記吸着体の内壁とで閉空間が形成され、前記閉空間の内部の気体を排気することで前記構造体を前記部材に押し付ける
請求項１に記載の飛散防止装置。
【請求項３】
前記吸着体が、前記構造体の前記開放面を囲んで配置される
請求項２に記載の飛散防止装置。
【請求項４】
前記部材が、断面形状においてＴ字形を有するものであり、
前記構造体および前記吸着体の前記部材との当接部に、前記Ｔ字形に適合するスリットを有する
請求項３に記載の飛散防止装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の飛散防止装置とともに前記塗膜剥離作業で使用され、前記飛散防止装置とともに前記混濁流体の飛散を防止するアダプタであって、
立体構造を有し、前記立体構造を構成する複数の面のうち複数の面が開放面であるアダプタ構造体と、
前記アダプタ構造体を前記部材に押し付けるアダプタ押し付け手段と、を有し、
前記塗膜剥離作業において、前記構造体と前記アダプタ構造体の互いの開放面が当接されるよう組み合わされ、前記構造体および前記アダプタ構造体が組み合わされた状態における開放面が閉塞されるよう前記構造体および前記アダプタ構造体が前記部材に当接され、前記塗膜剥離作業の作業空間が前記構造体および前記アダプタ構造体で覆われることにより前記混濁流体の飛散が防止されるアダプタ。
【請求項６】
前記アダプタ押し付け手段が、前記アダプタ構造体に固着または一体形成されたアダプタ吸着体を有し、
前記アダプタ構造体が前記部材に当接された場合に前記アダプタ吸着体が前記部材に当接され、前記アダプタ吸着体が前記部材に当接された状態で前記部材の表面と前記アダプタ吸着体の内壁とで閉空間が形成され、前記閉空間の内部の気体を排気することで前記アダプタ構造体を前記部材に押し付ける
請求項５に記載のアダプタ。
【請求項７】
前記アダプタ吸着体が、前記アダプタ構造体の前記開放面のうち前記部材と当接する開放面を囲んで配置される
請求項６に記載のアダプタ。
【請求項８】
前記部材が、断面形状においてＴ字形を有するものであり、
前記アダプタ構造体および前記アダプタ吸着体の前記部材との当接部に、前記Ｔ字形に適合するスリットを有する
請求項７に記載のアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材の表面に塗布された塗膜を剥離する塗膜剥離作業で発生する剥離物を含む混濁流体の飛散を防止する飛散防止装置に関する。特に、橋梁等鉄部材の表面に塗布された塗膜を高圧ウォータージェットにより剥離するケレン作業で発生する剥離物を含む混濁水（排水）の飛散を防止する飛散防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁等鉄部材の表面に塗布される塗膜は、錆止め性能等の維持のため、上塗り、塗り替え等の定期的なメンテナンスが施される。メンテナンスに際し、部材表面を素地調整するケレン作業が実施される。ケレン作業では、たとえばスクレーバー、ワイヤホイール、グラインダー等により劣化した旧塗膜の劣化部分を除去し、あるいはショットブラスト、サンドブラスト、ウォータージェット等により劣化した旧塗膜を全面的に除去する。
【０００３】
非特許文献１は、クローズドウォータージェット塗膜剥離システムを開示する。当該クローズドウォータージェット塗膜剥離システムは、約２５０ＭＰａの超高圧水により塗膜を剥離し、剥離した塗膜片を含む剥離濁水の回収処理をクローズドシステムで実施する。当該クローズドウォータージェット塗膜剥離システムでは、研掃材として水のみを使用し、原理的に粉塵を発生しない。当該クローズドウォータージェット塗膜剥離システムは、壁面に吸着し遠隔操作で自走する剥離ロボットを有し、当該剥離ロボットの吸盤内に設置された高圧水ノズルから噴射された約２５０ＭＰａの高圧水流により塗膜を剥離する。剥離した塗膜片を含む剥離濁水を吸引ホースで回収した後、廃液処理装置により剥離濁水を処理する。当該クローズドウォータージェット塗膜剥離システムは、研掃材として水のみを使用し、廃液処理装置により水分を除去した塗膜片を回収するため、サンドブラストに比べ、産業廃棄物量を１／６０程度に減量できるとされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】柘植宗紀著、「ウォータージェットによる環境にやさしい塗膜剥離システム」、日本橋梁・鋼構造物塗装技術協会発行「橋梁・鋼構造物塗装（Structure painting）」、36巻2号（通号132）2008年、8〜13ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に記載のクローズドウォータージェット塗膜剥離システムによれば、クローズドシステムを採用し、ウォータージェットにより塗膜を剥離することから、産業廃棄物量を低減して環境負荷を小さくすることができる。また、クローズドシステムを採用することから、剥離した塗膜片（剥離物）を含む剥離濁水（混濁流体）が外部に漏出することがなく、鉄道等の橋梁におけるケレン作業に適用した場合には、剥離濁水による河川等への汚染を未然に防止することができる。さらに、ロボットによるケレン作業の自動化も可能であるため、作業安全の確保および作業コストの低減を図ることも可能になる。
【０００６】
しかし、ロボットによる自動化が可能な被作業面は、平面や緩やかな曲面に限られ、橋梁のように被作業面の形状が複雑な場合には、被作業面の全てをロボットにより自動化することは難しい。たとえば、ボルト・ナットが突出した部分やアングルにおける角部のケレン作業は、作業員による手作業でなければ必要なケレン品質が維持できない場合がある。このような作業員による手作業の場合であっても、環境保全の観点から剥離物を含む混濁流体の外部漏出を防止することが好ましく、また、作業員の作業安全の確保および作業負荷の低減が求められる。
【０００７】
本発明の目的は、作業員による手作業が必要なケレン作業において、剥離物を含む混濁流体が外部に漏出することを防止するとともに、作業員の作業安全を確保し、作業負荷を低減できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様においては、高圧噴射されたジェット流体を照射することにより部材の表面に塗布された塗膜を剥離する塗膜剥離作業で使用され、前記塗膜剥離作業で発生した剥離物を含む混濁流体の飛散を防止する飛散防止装置であって、立体構造を有し、前記立体構造を構成する複数の面のうち単一または複数の面が開放面であり、前記開放面以外の面に前記ジェット流体を導入する導入口および前記混濁流体を排出する排出口を有する構造体と、前記構造体を前記部材に押し付ける押し付け手段と、を有し、前記塗膜剥離作業において、前記開放面が閉塞されるよう前記構造体が前記部材に当接され、前記塗膜剥離作業の作業空間が前記構造体で覆われることにより前記混濁流体の飛散が防止される飛散防止装置を提供する。
【０００９】
本発明の飛散防止装置によれば、塗膜剥離作業において、開放面が閉塞されるよう構造体が部材に当接されるとともに塗膜剥離作業の作業空間が構造体で覆われるため、剥離物を含む混濁流体が、部材と構造体内壁で囲まれた空間内に留められ、飛散防止装置の外部に漏出することが防止される。この結果、環境保全を図ることができ、ジェット流体の跳ね返りも防御できるため、作業者の作業安全も確保することができる。また、構造体を部材に押し付ける押し付け手段を有するため、ジェット流体の強い跳ね返りにより構造体が作業領域からずれることがなく、安定した作業領域を確保することができる。なお、押し付け手段として、次に説明する吸着体の他、腕力による押し付け、吸盤による押し付け等を例示することができる。
【００１０】
前記押し付け手段が、前記構造体に固着または一体形成された吸着体を有することができ、この場合、前記構造体が前記部材に当接された場合に前記吸着体が前記部材に当接され、前記吸着体が前記部材に当接された状態で前記部材の表面と前記吸着体の内壁とで閉空間が形成され、前記閉空間の内部の気体を排気することで前記構造体を前記部材に押し付けることができる。押し付け手段として吸着体を有し、当該吸着体により形成される閉空間を排気して負圧に保持することにより、吸着力を常時発生させることができ、構造体を部材に確実に押し付けることができる。負圧による押し付けを利用するため、腕力等の人力を必要とせず、作業安全の向上および作業負荷の低減を図ることができる。
【００１１】
前記吸着体が、前記構造体の前記開放面を囲んで配置されてもよい。これにより、構造体を、部材との当接部の全体に渡って均一に押し付けることができる。
【００１２】
前記部材が、断面形状においてＴ字形を有するものである場合、前記構造体および前記吸着体の前記部材との当接部に、前記Ｔ字形に適合するスリットを有することができる。部材表面の形状に合わせて、構造体および吸着体の当接部の形状を適合させることにより、ジェット流体の当接部からの漏出を防止することができる。
【００１３】
また、本発明の他の態様においては、前記した飛散防止装置とともに前記塗膜剥離作業で使用され、前記飛散防止装置とともに前記混濁流体の飛散を防止するアダプタであって、立体構造を有し、前記立体構造を構成する複数の面のうち複数の面が開放面であるアダプタ構造体と、前記アダプタ構造体を前記部材に押し付けるアダプタ押し付け手段と、を有し、前記塗膜剥離作業において、前記構造体と前記アダプタ構造体の互いの開放面が当接されるよう組み合わされ、前記構造体および前記アダプタ構造体が組み合わされた状態における開放面が閉塞されるよう前記構造体および前記アダプタ構造体が前記部材に当接され、前記塗膜剥離作業の作業空間が前記構造体および前記アダプタ構造体で覆われることにより前記混濁流体の飛散が防止されるアダプタを提供する。当該アダプタと共に前記した飛散防止装置を用いることにより、部材表面のアングル角部等への適合性を高め、作業領域の確保を容易にすることができる。
【００１４】
前記アダプタ押し付け手段が、前記アダプタ構造体に固着または一体形成されたアダプタ吸着体を有してもよく、この場合、前記アダプタ構造体が前記部材に当接された場合に前記アダプタ吸着体が前記部材に当接され、前記アダプタ吸着体が前記部材に当接された状態で前記部材の表面と前記アダプタ吸着体の内壁とで閉空間が形成され、前記閉空間の内部の気体を排気することで前記アダプタ構造体を前記部材に押し付けることができる。また、前記アダプタ吸着体が、前記アダプタ構造体の前記開放面のうち前記部材と当接する開放面を囲んで配置されてもよい。また、前記部材が、断面形状においてＴ字形を有するものである場合、前記アダプタ構造体および前記アダプタ吸着体の前記部材との当接部に、前記Ｔ字形に適合するスリットを有してもよい。これらの場合、飛散防止装置の場合と同様の効果をアダプタにも得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】飛散防止装置１００を示した斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】飛散防止装置１００およびアダプタ２００を示した斜視図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】飛散防止装置３００を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施形態である飛散防止装置１００を示した斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。本実施形態１の飛散防止装置１００は、図示するように断面Ｌ字形のアングル部を有する部材１３０に適合する。
【００１８】
飛散防止装置１００は、部材１３０の表面に塗布された塗膜を剥離する塗膜剥離作業で使用され、塗膜剥離作業で発生した剥離物を含む混濁流体の飛散を防止する。塗膜剥離作業は、ジェット流体発生装置１４０の噴射口１４２から高圧噴射されたジェット流体１４４を部材１３０の表面に照射し、当該ジェット流体１４４の衝突により部材１３０上の塗膜や錆を物理的に剥離および除去する作業である。当該塗膜剥離作業では、剥離・除去された塗膜片や錆などの剥離物が発生する他、部材１３０表面からのジェット流体１４４の跳ね返りが発生する。剥離物を含む混濁流体は環境汚染を生ずる可能性があるので、混濁流体の外部漏出を防止する必要があり、ジェット流体１４４の跳ね返りから作業者を保護し、作業者の作業安全を図る必要もある。
【００１９】
飛散防止装置１００は、構造体１１０と、構造体１１０を部材１３０に押し付ける押し付け手段とを有する。構造体１１０は、立体構造を有する。飛散防止装置１００の場合、四角柱の一隅を切り取った五角柱を横置きにしたような外形の立体構造を有する。構造体１１０の立体構造は、複数の面を有し、複数の面のうち部材１３０と当接する面は、開放面１１２になっている。開放面１１２で当接された部材１３０の表面が塗膜剥離作業の作業対象面となる。
【００２０】
構造体１１０は、塗膜剥離作業において、開放面１１２が閉塞されるよう部材１３０に当接され、塗膜剥離作業の作業空間が構造体１１０で覆われることにより混濁流体の飛散が防止される。部材１３０の作業対象面を構造体１１０で囲むことにより、混濁流体の外部漏出を防止するとともに、ジェット流体１４４の跳ね返りを防止し、作業者の安全を確保することができる。
【００２１】
構造体１１０の複数の面のうち開放面１１２以外の面（飛散防止装置１００の場合、四角柱の一隅を切り取った面）に、ジェット流体１４４を導入する導入口１１４が設けられている。導入口１１４の周りには、ジェット流体１４４の跳ね返りが導入口１１４から外部に飛散するのを防止する枠体１１６が設置されている。導入口１１４は、スリットのような挿入口を備えたゴム等の蓋体を配置してもよい。蓋体によってもジェット流体１４４の跳ね返りを防止することができる。また、構造体１１０の開放面１１２以外の他の面には、排出口１１８を有する。排出口１１８により混濁流体を排出することができる。
【００２２】
飛散防止装置１００は、押し付け手段として、構造体１１０に一体形成された吸着体１２０を有する。吸着体１２０は、構造体１１０の部材１３０との当接面（開放面１１２）を囲んで形成された空洞であり、排気口１２２から吸着体１２０内部の空気を排気して減圧にし、部材１３０の表面に吸着することができる。
【００２３】
吸着体１２０は、構造体１１０が部材１３０に当接された場合に部材１３０に当接されるものであり、吸着体１２０が部材１３０に当接された状態で部材１３０の表面と吸着体１２０の内壁とで閉空間が形成される。当該閉空間の内部の気体を排気口１２２から排気することで吸着体１２０を部材に吸着させ、結果として構造体１１０を部材１３０に押し付ける。なお、吸着体１２０は、構造体１１０に固着して形成されたものでもよい。
【００２４】
部材１３０が、断面形状においてＴ字形を有するものである場合、当該断面Ｔ字形の部材１３０表面形状に適合させるため、構造体１１０および吸着体１２０の部材１３０との当接部に、Ｔ字形に適合するスリットを形成してもよい。また、吸着体１２０の部材１３０との当接部外側をラバー１２６で覆ってもよい。ラバー１２６により吸着体１２０と部材１３０とのシール性を高め、より確実に吸着させることができる。
【００２５】
上記した飛散防止装置１００によれば、構造体１１０により、塗膜剥離作業の作業空間が覆われるため、混濁流体の飛散が防止され、ジェット流体１４４の跳ね返りも防止される。その結果、環境汚染が防止され、作業者の作業安全を図ることができる。また、吸着体１２０により、構造体１１０が部材１３０に確実に当接されるので、環境汚染の防止、作業者の作業安全性をより一層高めることができる他、作業者の腕力により構造体１１０を部材１３０に押し付ける必要がないので、作業者の作業利便性を高めることができる。塗膜剥離作業の進捗に従い作業領域を移動する場合においても、吸着体１２０の作動および不作動を制御して、吸着および移動を行うことができ、作業者の作業容易性を高めることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図３は、飛散防止装置１００およびアダプタ２００を示した斜視図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ線における断面図である。本実施形態２の飛散防止装置１００およびアダプタ２００は、実施形態１の飛散防止装置１００と同様、断面Ｌ字形のアングル部を有する部材１３０に適合する。本実施形態２における飛散防止装置１００はアダプタ２００とともに用いられ、飛散防止装置１００の開放面のうち一つは部材１３０に当接するのではなく、アダプタ２００に当接される。すなわち、アダプタ２００は、実施の形態１の飛散防止装置１００とともに塗膜剥離作業で使用される。アダプタ２００は、飛散防止装置１００とともに使用されて、混濁流体の飛散を防止する。
【００２７】
アダプタ２００は、アダプタ構造体２１０と、アダプタ押し付け手段と、を有する。アダプタ構造体２１０は、飛散防止装置１００と同様に立体構造を有し、立体構造を構成する複数の面のうち複数の面が開放面１１２である。アダプタ押し付け手段は、アダプタ構造体２１０を部材１３０に押し付ける。
【００２８】
アダプタ２００は、塗膜剥離作業において、構造体１１０とアダプタ構造体２１０の互いの開放面が当接されるよう組み合わされ、構造体１１０およびアダプタ構造体２１０が組み合わされた状態における開放面が閉塞されるよう、構造体１１０およびアダプタ構造体２１０が部材１３０に当接される。これにより構造体１１０およびアダプタ構造体２１０が塗膜剥離作業の作業空間を覆い、構造体１１０およびアダプタ構造体２１０によって混濁流体の飛散が防止される。
【００２９】
アダプタ２００は、アダプタ押し付け手段として、アダプタ構造体２１０に一体形成されたアダプタ吸着体２２０を有する。アダプタ吸着体２２０は、アダプタ構造体２１０が部材１３０に当接された場合に部材１３０に当接され、アダプタ吸着体２２０が部材１３０に当接された状態で部材１３０の表面とアダプタ吸着体２２０の内壁とで閉空間が形成される。当該閉空間の内部の気体を排気口２２２から排気することでアダプタ吸着体２２０が部材１３０に吸着され、結果としてアダプタ構造体２１０が部材１３０に押し付けられる。なお、アダプタ吸着体２２０は、アダプタ構造体２１０に固着して形成されたものでもよい。
【００３０】
アダプタ吸着体２２０は、アダプタ構造体２１０の開放面のうち部材１３０と当接する開放面を囲んで配置されてもよい。また、部材１３０が、断面形状においてＴ字形を有するものである場合、アダプタ構造体２１０およびアダプタ吸着体２２０の部材１３０との当接部に、Ｔ字形に適合するスリットを有してもよい。これらの場合、実施の形態１における飛散防止装置１００と同様の効果が得られる。
【００３１】
（実施の形態３）
図５は、飛散防止装置３００を示した斜視図である。本実施の形態３の飛散防止装置３００は、平板の表面形状を有する部材１３０に適合する。飛散防止装置３００は、構造体３１０と、構造体３１０を部材１３０に押し付ける押し付け手段としての吸着体３２０を有する。
【００３２】
構造体３１０は、立体構造を有し、立体構造の複数の面のうち部材１３０と当接する単一の面は開放面３１２になっている。開放面３１２で当接された部材１３０の表面が塗膜剥離作業の作業対象面となる。構造体３１０は、塗膜剥離作業において、開放面３１２が閉塞されるよう部材１３０に当接され、塗膜剥離作業の作業空間が構造体３１０で覆われることにより混濁流体の飛散が防止される。部材１３０の作業対象面を構造体３１０で囲むことにより、混濁流体の外部漏出を防止するとともに、ジェット流体の跳ね返りを防止し、作業者の安全を確保することができる。
【００３３】
構造体３１０の開放面３１２に対向する面に、ジェット流体を導入する導入口３１４が設けられている。導入口３１４の周りには、ジェット流体の跳ね返りが導入口３１４から外部に飛散するのを防止する枠体３１６が設置されている。導入口３１４は、スリットのような挿入口を備えたゴム等の蓋体を配置してもよい。蓋体によってもジェット流体の跳ね返りを防止することができる。また、構造体３１０の開放面３１２以外の他の面には、排出口３１８を有する。排出口３１８により混濁流体を排出することができる。
【００３４】
飛散防止装置３００は、押し付け手段として、構造体３１０に一体形成された吸着体３２０を有する。吸着体３２０は、構造体３１０の部材１３０との当接面（開放面３１２）を囲んで形成された空洞であり、排気口３２２から吸着体３２０内部の空気を排気して減圧にし、部材１３０の表面に吸着することができる。
【００３５】
吸着体３２０は、構造体３１０が部材１３０に当接された場合に部材１３０に当接されるものであり、吸着体３２０が部材１３０に当接された状態で部材１３０の表面と吸着体３２０の内壁とで閉空間が形成される。当該閉空間の内部の気体を排気口３２２から排気することで吸着体３２０を部材に吸着させ、結果として構造体３１０を部材１３０に押し付ける。なお、吸着体３２０は、構造体３１０に固着して形成されたものでもよい。
【００３６】
部材１３０が、断面形状においてＴ字形を有するものである場合、当該断面Ｔ字形の部材１３０表面形状に適合させるため、構造体３１０および吸着体３２０の部材１３０との当接部に、Ｔ字形に適合するスリットを形成してもよいことは実施の形態１と同様である。また、吸着体３２０の部材１３０との当接部外側をラバー等で覆ってもよいことも実施の形態１と同様である。飛散防止装置３００によれば、実施の形態１の飛散防止装置１００と同様の効果が得られる。
【００３７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３８】
１００…飛散防止装置、１１０…構造体、１１２…開放面、１１４…導入口、１１６…枠体、１１８…排出口、１２０…吸着体、１２２…排気口、１２６…ラバー、１３０…部材、１４０…ジェット流体発生装置、１４２…噴射口、１４４…ジェット流体、２００…アダプタ、２１０…アダプタ構造体、２２０…アダプタ吸着体、２２２…排気口、３００…飛散防止装置、３１０…構造体、３１２…開放面、３１４…導入口、３１６…枠体、３１８…排出口、３２０…吸着体、３２２…排気口。
【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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