(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯を昇降させる回転軸（１）を備えた芯筒（２）と、前記回転軸（１）にトーションバネ（３）の捻り回転力を受けるように設けられたラチェット（４）と、フレーム（５）に回動可能に設けられて前記ラチェット（４）を断続するレバー（６）とを備えた自動消火装置において、
前記フレーム（５）の一側に固定されるブラケット（１０）と、
前記ブラケット（１０）に回動可能に設けられるとともに、前記レバー（６）に接触して前記レバー（６）を回動操作可能な作動片（２１）を突設した遮断板（２０）と、
前記遮断板（２０）と前記ブラケット（１０）とにその両端が連結され、室内温度上昇時に元の形状に戻りながら前記レバー（６）を回動操作する方向に前記遮断板（２０）を作動させて燃焼を中断させるコイルバネ（３０）と、
前記遮断板（２０）と前記ブラケット（１０）とにその両端が連結され、平常時に、前記レバー（６）を回動操作する方向とは反対方向に前記遮断板（２０）を作動させるように付勢する状態から、前記コイルバネ（３０）の戻り作動時に、前記遮断板（２０）の回動に伴って、前記レバー（６）を回動操作する方向に前記遮断板（２０）を作動させるように付勢する状態に切り替わるバイアスバネ（４０）と
を備えたことを特徴とする自動消火装置。
【請求項２】
前記コイルバネ（３０）が形状記憶合金からなることを特徴とする請求項１記載の自動消火装置。
【請求項３】
前記コイルバネ（３０）が、少なくともＣＯの水準０.０１％以上及びＣＯ2の水準１％以上になる前の２０〜３２℃の室内雰囲気温度で形状が変わるようになることを特徴とする請求項１記載の自動消火装置。
【請求項４】
前記バイアスバネ（４０）がトーションバネからなることを特徴とする請求項１に記載の自動消火装置。
【請求項５】
前記バイアスバネ（４０）が板バネからなることを特徴とする請求項１記載の自動消火装置。
【請求項６】
芯を昇降させる回転軸（１）を備えた芯筒（２）と、前記回転軸（１）にトーションバネ（３）の捻り回転力を受けるように設けられたラチェット（４）と、フレーム（５）に回動可能に設けられ前記ラチェット（４）を断続するレバー（６）とを備えた自動消火装置において、
前記フレーム（５）の一側に固定されるブラケット（５０）と、
前記ブラケット（５０）に回動可能に設けられるとともに、前記レバー（６）に接触して前記レバー（６）を回動操作可能な作動片（６１）を突設した遮断板（６０）と、
前記遮断板（６０）の上部にその一端が連結される鉄線（７０）と、
前記ブラケット（５０）にその一端が固定された状態で前記鉄線（７０）を収容するチューブ（８０）と、
前記チューブ（８０）の他端に固定されるとともに、通気孔（９１）を有するバネハウジング（９０）と、
前記バネハウジング（９０）に内蔵され、室内温度上昇時に元の形状に戻りながら前記鉄線（７０）を引っ張り、前記レバー（６）を回動操作する方向に前記遮断板（６０）を作動させて燃焼を中断させるコイルバネ（１００）と、
前記遮断板（６０）と前記ブラケット（５０）とにその両端が連結され、平常時に、前記レバー（６）を回動操作する方向とは反対方向に前記遮断板（６０）を作動させるように付勢する状態から、前記コイルバネ（１００）の戻り作動時に、前記遮断板（６０）の回動に伴って、前記レバー（６）を回動操作する方向に前記遮断板（６０）を作動させるように付勢する状態に切り替わるバイアスバネ（１１０）と
を備えたことを特徴とする自動消火装置。
【請求項７】
前記鉄線（７０）とチューブ（８０）が、曲げることができるように柔軟性を有することを特徴とする請求項６記載の自動消火装置。
【請求項８】
前記コイルバネ（１００）が形状記憶合金からなることを特徴とする請求項６記載の自動消火装置。
【請求項９】
前記コイルバネ（１００）が、少なくともＣＯの水準０.０１％以上及びＣＯ2の水準１％以上になる前の２０〜３２℃の室内雰囲気温度で形状が変わるようになることを特徴とする請求項６記載の自動消火装置。
【請求項１０】
前記バイアスバネ（１１０）がトーションバネからなることを特徴とする請求項６記載の自動消火装置。
【請求項１１】
前記バイアスバネ（１１０）が板バネからなることを特徴とする請求項６記載の自動消火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動消火装置に関し、より詳細には、温度が所定温度に到達したときに、自動的に暖房装置の作動をＯＦＦにする自動消火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、暖房器具分野では、室内温度が所定温度に到達すると暖房器具の作動をＯＦＦにして消火を行う手段が多数開発されている。
【０００３】
その一例として、たとえば、特公昭４１−１２２６９号公報に開示されたものがある。ここに開示されている装置は、温度変化に応じた燃料供給用ブリード・ライン（ｂｌｅｅｄ  ｌｉｎｅ）の制御バルブの開閉操作と供給圧力調整とによって主燃焼器への燃料流れを制御することにより、室内温度を設定温度に保持するように構成されている。このタイプの従来装置は、圧力調整装置と、複数個のバルブ装置と、温度応答部材を有するレバー装置と、このレバー装置を無作動位置に保持する保持装置等を備えて構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の装置は、構造が複雑で、対応速度が遅く、必要な設定費も大きいため、実用化が困難であった。
【０００５】
また、諸国で多く適用されている典型的な手段としては、バイメタル板により電源スイッチを作動させることによってモーターを駆動し、偏心カムの旋回運動によって作動ロードを稼動させて消火させるものが広く知られている。しかし、この装置の場合には、異種金属間の熱膨脹係数の差異を利用し、加熱によりバイメタル板を湾曲させてモーターを作動させるため、コネクタを有する電気回路と、燃焼を中断させる装置とはもちろん、これを起動するための機構も必要となる。そのため、作動構造が複雑となり製作が容易ではなかった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、暖房器具の自動消火装置における上述の実情を勘案し、より構造が簡単で製作及び操作が簡便、したがって実用化が容易であり、かつ、暖房器具が設けられた室内の空気中に含まれているＣＯ及びＣＯ２の水準並びに温度を調節して人体に無害な水準の室内雰囲気を保持し、健康増進にも寄与することが可能な自動消火装置を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による自動消火装置の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１から１１に記載した点にある。具体的には、下記の通りである。
【０００８】
すなわち、本発明においては、金属板材を塑性変形させた後、その材質固有の臨界点以上に加熱したときに変形前の元形に戻る形状記憶合金を利用して消火用レバーを作動させることによって構造を単純化することができるとともに、モーターや電源を用いないため、製作費用が非常に低廉であり電源が遮断されても作動を継続することができる自動消火装置が提供される。
【０００９】
本発明のその他の特徴及び作用効果については、添付図面を参照しながら、以降の説明を読むことによって明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の技術的構成を詳細に説明する。図中、本発明による自動消火装置の好適な実施形態として、第１実施形態が図１〜図５に、第２実施形態が図６〜図１０にそれぞれ示されている。
【００１１】
［第１実施形態］
芯を昇降させる回転軸１を備えた芯筒２と、前記回転軸１に、トーションバネ３の捻り回転力を受けるように設けられたラチェット４と、フレーム５に回動可能に設けられて前記ラチェット４を断続するレバー６と、それぞれ、前記レバー６を作動させてラチェット４を解除し燃焼を中断させるように構成された遮断ノブ７及び安全錘８とを備えた消火装置において、前記フレーム５の一側に固定されるブラケット１０と、前記ブラケット１０に回動可能に設けられるとともに、前記レバー６の底面に接触する作動片２１を突設した遮断板２０と、前記遮断板２０と前記ブラケット１０の上部にその両端が連結され、室内温度上昇時に元の形状に戻りながら前記遮断板２０を作動させて燃焼を中断させるコイルバネ３０と、前記遮断板２０と前記ブラケット１０の下部にその両端が連結され、平常時にはバイアスの役割をし、前記コイルバネ３０の戻り作動時には該コイルバネ３０の作動力を増加させるように構成されたバイアスバネ４０と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記回転軸１には把手１ａが結合され、この把手１ａを時計回りに回すと芯筒２内の芯が上昇するように構成されており、この際、回転軸１はラチェット４とレバー６により逆回転が防止される。
【００１３】
前記レバー６、遮断ノブ７及び安全錘８はフレーム５にそれぞれ設けられ、レバー６の先端部には、板バネ６ａの弾力を受けながらラチェット４に噛み合う逆転止め用断続棒６ｂを備える。この際、レバー６はレバー軸６ｃを通じてフレーム５内に回動可能に設けられ、レバー軸６ｃにはトーションバネ６ｄが装着される。
【００１４】
レバー６は、フレーム５の内部にトーションバネ６ｄを通じて弾力的に回動可能に設けられている。レバー６を上昇させると、ラチェット４にロックされた断続棒６ｂが下降しながらラチェット４から抜き出てラチェット４が解除されるため、上述のように時計回りに回された回転軸１は、トーションバネ３の捻り回転力によって反時計回りに回動されて元状態に戻り、これにより芯筒２内の芯が下降して燃焼を中断させ、消火が行われる。
【００１５】
遮断ノブ７は、使用者が必要に応じて任意に燃焼を中断させる場合に用いられる。この遮断ノブ７はフレーム５の前方に弾力的に回動可能に設けられ、遮断ノブ７を押すとレバー６が上昇し、これにより断続棒６ｂにロックされたラチェット４が解除され、芯筒２内の芯が下降して燃焼が中断するように構成されている。
【００１６】
安全錘８は、暖房器具が傾いた場合や移動時に、火災の危険を防ぐために設けられている。この安全錘８は、フレーム５の上部に四方に傾くように設けられ、その下端部がレバー６を貫通して連結されているため、暖房器具が傾くと安全錘８が傾き、これによりレバー６が上昇して前記の如き作動によって自動消火が行われる。
【００１７】
前記ブラケット１０の一側の上・下部にはバネ連結部１１、１２がそれぞれ折曲形成され、ブラケット１０の他側の上部にはフレーム５にねじＳ１締結により固定される固定片１３が折曲形成され、ブラケット１０の中央部には、軸ピンＰ１が嵌められる軸孔１４が形成されている。前記遮断板２０の一側の上・下部にはバネ連結部２２、２３が備えられ、遮断板２０の他側の下部にはレバー６底面に接触する作動片２１が折曲げ形成され、遮断板２０の中央部には、前記軸ピンＰ１が嵌められる軸孔２４が穿孔されている。したがって、軸ピンＰ１によって遮断板２０はブラケット１０に対して回動可能に組み立てられるが、この際、ブラケット１０には遮断板２０の回動を制限するために断続突起１５が突設され、この断続突起１５には、遮断板２０のバネ連結部２３が接触する。
【００１８】
前記コイルバネ３０は、その一端がブラケット１０上部のバネ連結部１１に、他端が遮断板２０上部のバネ連結部２２にそれぞれ連結される。このコイルバネ３０は、形状記憶合金からなるのが好適である。コイルバネ３０は、２０〜３２℃の室内雰囲気温度で形状が変わるようになっている。特に好適には、コイルバネ３０は、少なくともＣＯの水準０．０１％以上及びＣＯ２の水準１％以上になる前の２０〜３２℃の室内雰囲気温度で形状が変わるようになっている。
【００１９】
コイルバネ３０を形成する形状記憶合金としては、チタン−ニッケル（Ｔｉ−Ｎｉ）合金またはアルミニウム（Ａ１）合金等、多様なものを適用することができ、その固有臨界点温度は、室内雰囲気温度２０〜３２℃、望ましくは２３〜２８℃程に合わせて調整するのが好ましい。
このように調整するのは、前記温度における室内空気中のＣＯ及びＣＯ２の水準が、人体に無害な水準である０．０１％〜１％を超えないようにするためである。
【００２０】
前記バイアスバネ４０は、その一端がブラケット１０下部のバネ連結部１２に、他端が遮断板２０下部のバネ連結部２３にそれぞれ連結される。バイアスバネ４０は、トーションバネまたは板バネからなる。より詳細には、このバイアスバネ４０は、コイルバネ３０が作動しない所定温度以下ではヒステリシス曲線を一定にするバイアスの役割をする一方、コイルバネ３０が作動する所定温度以上では、コイルバネ３０の作動力と同一方向に力が変化することにより、コイルバネ３０の作動力を最大に増加させる。
【００２１】
すなわち、図４（ａ）に示す通り、コイルバネ３０によるトルク（Ｍ×Ｌ１）がバイアスバネ４０によるトルク（Ｋ×Ｌ）より小さい場合（Ｍ×Ｌ１＜Ｋ×Ｌ）には遮断板２０が動かないが、温度変化によりコイルバネ３０のＭが増加すると（Ｍ×Ｌ１＞Ｋ×Ｌ）、遮断板２０が図４（ｂ）に示す状態の方向に作動する。バイアスバネ４０の位置がヒンジの中心線（０１−０２）を過ぎると、バイアスバネ４０の力方向が反対になり、このときの作動力は、Ｋ”×ＬのトルクとＭ×Ｌ１のトルクを合算した、より大きい衝撃力でレバー６に作用する。しかも、作動前にはバイアスバネ４０の変化量を最小に置くことができるため、コイルバネ３０のヒステリシス値をより正確に得ることができ、また、画一的な値を得ることができる。
【００２２】
図４（ａ）と図５（ａ）は、平常時または燃焼中の室内温度がコイルバネ３０の設定温度以下である場合の作動状態を示す。この状態では、遮断棒６ｂは板バネ６ａの弾力によりラチェット４にロックされて回転軸１の逆回転が防止され、レバー６が下降した状態を保持しながら遮断板２０の作動片２１を押さえているため、図４（ｂ）の如き元形状を有するコイルバネ３０は、引っ張られた変形状態を保持する。
【００２３】
以上の通り、第１実施形態に係る自動消火装置では、暖房時に把手１ａをつかみ回転軸１を時計回りに回して芯筒２内の芯を上昇させた状態で点火した後、燃料の燃焼によって室内温度が漸次上昇し前記コイルバネ３０の設定温度に到達すると、図４（ｂ）に示すように、コイルバネ３０が元形状に復帰するように圧縮される。これにより、遮断板２０が反時計回りに回転し作動片２１がレバー６を上方に押し上げるため、レバー６が上方に移動する。このようなコイルバネ３０の作動時には、上述の通り、バイアスバネ４０がコイルバネ３０の作動力と同一方向に変化し、コイルバネ３０の作動力を最大に増加させる。
【００２４】
したがって、図５（ｂ）に示すように、レバー６の先端に備えられた断続棒６ｂとラチェット４とのロック状態が解除され、前記ラチェット４に連結されているトーションバネ３の作動により捻り力によって弾性的に前記回転軸１が反時計回りに回転され、瞬間的に芯筒２内の芯が下降するため、燃焼が中断されて暖房器具の自動消火がなされる。
【００２５】
一方、コイルバネ３０の作動により自動消火された後は、上昇したレバー６が板バネ６ａの復元力により図５（ａ）に示すように再び元の状態に戻りながら作動片２１を下方に押さえ、これにより遮断板２０、コイルバネ３０、バイアスバネ４０が再び図４（ａ）の如き状態に戻る。
【００２６】
［第２実施形態］
本発明による自動消火装置の第２実施形態は、図６〜図１０に示すように、芯を昇降させる回転軸１を備えた芯筒２と、前記回転軸１にトーションバネ３の捻り回転力を受けるように設けられたラチェット４と、フレーム５に回動可能に設けられ前記ラチェット４を断続するレバー６と、それぞれ、前記レバー６を作動させてラチェット４を解除し燃焼を中断させるように構成された遮断ノブ７及び安全錘８とを備えた消火装置において、前記フレーム５の一側に固定されるブラケット５０と、前記ブラケット５０に回動可能に設けられるとともに、前記レバー６の底面に接触する作動片６１を突設した遮断板６０と、前記遮断板６０の上部にその一端が連結される鉄線７０と、前記ブラケット５０にその一端が固定された状態で前記鉄線７０を収容するチューブ８０と、前記チューブ８０の他端に固定されるとともに、通気孔９１を有するバネハウジング９０と、前記バネハウジング９０に内蔵され、室内温度上昇時に元形に戻りながら前記鉄線７０を引っ張り、前記遮断板６０を作動させて燃焼を中断させるコイルバネ１００と、前記遮断板６０と前記ブラケット５０にその両端が連結され、コイルバネ１００の戻り作動時に該コイルバネ１００の作動力を増加させるように構成されたバイアスバネ１１０と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
図６〜図１０に示した構成要素のうち、図１〜図５に示す第１実施形態と同様の構造・作用を有する部分には同一の符号を付し、それらに対する説明は以下では省略する。
【００２８】
前記ブラケット５０の一側の上・下部にはチューブ固定部５１及びバネ連結部５２がそれぞれ形成され、ブラケット５０の他側の上部にはフレーム５にねじＳ２の締結により固定される固定片５３が折曲形成され、ブラケット５０の中央部には軸ピンＰ２が嵌められる軸孔５４が形成され、ブラケット５０の中央部には軸ピンＰ２が嵌められる軸孔５４が形成され、ブラケット５０の中央上部には作動ホール５５が形成される。
【００２９】
前記遮断板６０の一側の上・下部には鉄線固定部６２及びバネ連結部６３がそれぞれ備えられ、遮断板６０の他側の下部にはレバー６の底面に接触する作動片６１が折曲げ形成され、遮断板６０の中央部には、前記軸ピンＰ２が嵌められる軸孔６４が穿孔される。したがって、遮断板６０は軸ピンＰ２によりブラケット５０に回動可能に組み立てられ、この際、遮断板６０の鉄線固定部６２がブラケット５０の作動ホール５５に嵌められて上部に突出する。
【００３０】
前記鉄線７０の一端には鉄線固定部６２に嵌められて固定される固定具７１が設けられ、鉄線７０の他端にはバネ連結具７２が設けられる。
【００３１】
前記チューブ８０の両端にはチューブキャップ８１、８２がそれぞれ嵌められて固定され、この際、一端側のチューブキャップ８１は、前記ブラケット５０に形成したチューブ固定部５１に嵌められてねじＳ３の締結により固定される。
【００３２】
前記バネハウジング９０は、上部体９０ａと下部体９０ｂとがフック９２及びフック溝９３によって脱着自在に組み立てられるように構成されている。下部体９０ｂの一側にはチューブ固定溝９４が形成され、この固定溝９４に、前記チューブ８０の他端側のチューブキャップ８２が嵌められて、ねじＳ４締結によって固定される。下部体９０ｂの他側には、バネ連結部９５が突設されている。
【００３３】
前記コイルバネ１００は、バネハウジング９０に内蔵された状態で、一端がバネハウジング９０のバネ連結部９５に、他端が鉄線７０のバネ連結具７２にそれぞれ連結される。コイルバネ１００の構造及び作用は、第１実施形態のコイルバネ３０と同様である。
【００３４】
前記バイアスバネ１１０は、一端がブラケット５０のバネ連結部５２に、他端が遮断板６０のバネ連結部６３にそれぞれ連結されるもので、バイアスバネ１１０の構造及び作用は、第１実施形態のバイアスバネ４０と同様である。
【００３５】
第２実施形態による自動消火装置によれば、暖房時に把手１ａをつかみ回転軸１を時計回りに回して芯筒２内の芯を上昇させた状態で点火後、燃料が燃焼しながら室内温度が漸次高まり前記コイルバネ１００の設定温度（第１実施形態と同様にするのが好適である）に到達すると、図９（ｂ）に示すように、コイルバネ１００が元形に戻りながらチューブ８０に内蔵された鉄線７０を引っ張り、これにより遮断板６０が反時計回りに回転しながら作動片６１がレバー６を上方に押し上げるため、レバー６が上方に移動する。
【００３６】
したがって、図１０（ｂ）における通り、レバー６の先端に備えられた遮断棒６ｂとラチェット４のロックが解除され、前記ラチェット４に連結されているトーションバネ３の作動による捻り力により弾性的に前記回転軸１が反時計回りに回転し瞬間的に芯筒２内の芯が下降するため、燃焼が中断されて暖房器具の自動消火がなされる。この点は、第一実施形態と同様である。
【００３７】
第２実施形態において最も重要な特徴は、室内温度を感知するコイルバネ１００が鉄線７０を介して遮断板６０と連結されるため、温度感応が必要な位置と消火装置が付着される位置とが異なることが要求される複雑な構造においても、コイルバネ１００の作動力を、鉄線７０を介して遮断板６０に容易に伝達できることである。
【００３８】
ここで、前記鉄線７０とチューブ８０とは、前記コイルバネ１００の設定位置を任意に設定可能とするべく、曲げられるように柔軟性を有するものを用いるのが望ましい。
【００３９】
以上のように、本発明の自動消火装置には、形状記憶合金の作用により簡単に暖房器具の燃焼を中止させて消火させることができるため、次のような利点がある。
第１に、室内空気中のＣＯ及びＣＯ２濃度がそれぞれ０．００８％、１．０％を超えないようにするべく暖炉の燃焼を自動的に遮断することによって、室内空気の汚染を防ぎ、人体の安全を有害ガスから保護することができる。
第２に、従来の発明では温度感知器、マイクロスイッチ、モーター、ソレノイドバルブ等の電気回路から構成されているため、装置に要する費用が多くなるが、本発明は形状記憶合金により簡単に作動できるので、非常に経済的である。
第３に、従来の発明では電気的な回路により作動されるため、電源が弱くなったり故障時には作動しないという短所があるが、本発明は電源とは関係なく機械的な力により作動されるので、装置の作動が安定する。
第４に、バイアスバネの作動前にはヒステリシス曲線を一定に保持させ、作動時にはコイルバネ（形状記憶合金）の作動力と同一方向に力が変化することにより、作動力を最大にすることができ、また、要求される適正温度感応位置と消火装置とが離れている場合にも力の伝達を容易にすることができる。
【００４０】
尚、図面との対照を容易にするために特許請求の範囲の欄の各請求項に符号が付されているが、該記入により本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の自動消火装置によれば、前述の通り、構造が簡単であるため、操作及び製作が簡便であり、また、暖房器具の稼動後にそのまま放置しても室内雰囲気温度が所定温度に到達すると自然に燃焼装置が遮断されて消火されるため、過熱または火災のおそれがない。しかも、室内雰囲気温度を人体に無害な温度、すなわち、室内空気中のＣＯ及びＣＯ２の濃度が人体に無害な水準までのみ発生されるように温度を設定することによって、室内の空気汚染を防ぎ、暖房に因る皮膚及び人体に及ぼす被害を最小限に減らすことができるので、健康維持にも役立つ等、格別な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動消火装置の第１実施形態の設置状態を示す斜視図
【図２】第１実施形態の要部を遮断ノブ除去状態で示した斜視図
【図３】第１実施形態の要部を分解状態で示した斜視図
【図４】第１実施形態の作動状態説明図
【図５】第１実施形態のレバーの作動状態を示す図
【図６】本発明による自動消火装置の第２実施形態の設置状態を示す斜視図
【図７】第２実施形態の要部を遮断ノブ除去状態で示した斜視図
【図８】第２実施形態の要部を分解状態で示した斜視図
【図９】第２実施形態の作動状態説明図
【図１０】第２実施形態のレバーの作動状態を示す図
【符号の説明】
１              回転軸
２              芯筒
３              トーションバネ
４              ラチェット
５              フレーム
６              レバー
７              遮断ノブ
８              安全錘
１０、５０      ブラケット
２０、６０      遮断板
２１、６１      作動片
３０、１００    コイルバネ
４０、１１０    バイアスバネ
７０            鉄線
８０            チューブ
９０            バネハウジング
【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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