(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器等の第１流導管に据え付け可能な熱伝導導管アセンブリであって、
各導管部群が、当該導管部と略交差する群方向に延在するように、互いに隣接して配置される導管部を有する第１及び第２の導管部群を含む２つ以上の長尺状の導管部群を含み、
前記第１群の各導管部は、群方向に実質的に位置合わせされる略平坦な第１壁を導管部分の広い側に有する断面を有する、前記導管部の長さに沿った少なくとも一部を有し、
前記断面は、また、前記広い側の反対に設置される導管部の狭い壁にある角部に向かって延在し、他の群の導管部間に組み込まれる突出壁形状を、前記第１流導管の通常の流れ方向と実質的に一致する略平坦な壁と共に含み、
流体の流れ方向において、通過する流体の流れのために配置される少なくとも２つの隣接する導管表面と、
その間に空間を画定する前記導管表面間に設置するよう配置される少なくとも１つの可撓性長尺状隔間部材と、
を含む、熱伝導導管アセンブリ。
【請求項２】
前記略平坦な壁と一致する通常の流れ方向を有する第１流導管内に据え付けられ、
前記導管アセンブリ及び第１流導管は、それぞれの内部の流体間の熱伝達のために配置される請求項１に記載の導管アセンブリを含む熱交換アセンブリ。
【請求項３】
内部を通る通常の流れ方向を有する第１流導管と、
前記第１流導管に据え付け可能な導管アセンブリとを有し、
前記導管アセンブリは、第１及び第２群の長尺状導管部を含み、
前記導管部群は、それぞれ、前記導管部と略交差し、前記第１導管を通る前記通常の流れ方向と一致する方向に延在する列において、互いに隣接して配置される導管部を有し、
少なくとも前記第１群にある各導管部は、その長さに沿った少なくとも一部に、前記第１流導管を通る前記通常の流れ方向において、同じ群（列）にある１つ以上の隣接する導管部の略平坦な壁に実質的に沿った略平坦な壁を有し、
流体の流れ方向において、通過する流体の流れのために配置される少なくとも２つの隣接する導管表面と、
その間に空間を画定する前記導管表面間に設置するよう配置される少なくとも１つの可撓性長尺状隔間部材と、
を含む、熱交換アセンブリ。
【請求項４】
前記第２群にある前記導管部のそれぞれは、その長さに沿った少なくとも一部において、群方向に実質的に位置合わせされる略直線状の第１壁を前記導管部分の広い側に有する断面を有し、
前記断面は、前記広い側の反対に設置される導管部の狭い側にある角部に向かって延在し、前記第１群の導管部間に組み込まれる導管部にある突出壁形状をも含み、前記略直線状の壁は、前記第１流導管の前記通常の流れ方向と実質的に一致する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記第１及び第２群は、互いに反対（対向）する通常の配向を有し、
前記各配向は、前記導管部のそれぞれの前記広い側（第１壁）に対し、突出する形状の配向と一致する、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記前記第１群の導管部は、前記前記第２群の導管部の間に組み込まれる、請求項４または５に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記第１及び第２群導管部は、
実質的に変化しない厚みを有する流体の層の通路のための実質的に一貫した間隙を通常、提供するように、
前記第１群の第２側壁が、前記第２群の第３側壁を補い、
前記第２群の第２側壁が、前記第１群の第３側壁を補うように形成及び配置される外壁を有する第２及び第３の側面を有
する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記導管部は直線状である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記導管部は湾曲している、請求項１〜７のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記断面が略三角形であるように、前記突出壁部は、２つの略平坦な壁部を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記突出壁部は、前記略平坦な第１壁と実質的に直交する線に対し、実質的に対称である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記導管部の前記略平坦な壁は、通常、水平に配置される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導管アセンブリ。
【請求項１３】
前記導管部は、前記導管部に沿って延在する内壁を有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記導管は、導管部の略平坦な壁と間隔を空けて実質的に平行な隣接内壁部を有する、請求項２、３、または請求項２もしくは請求項３に従属する場合は請求項４〜１３のいずれか１項に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記内壁は、１つ以上の部分において平坦であり、前記内壁に隣接する前記第１／第２群にある前記複数の導管部の略平坦な壁と平行である、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
延在し、前記導管部にある流体から、前記導管部の外壁まで熱の流れを架橋するよう作用し、前記導管部の構造安定性を強化するため配置される内壁を有する長尺状導管部を含む、熱交換器のための、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の導管アセンブリ。
【請求項１７】
前記可撓性長尺状隔間部材の一部は、メッシュであり、
前記メッシュは、接合部材により相互接続される、前記可撓性長尺状隔間部材を複数含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の導管アセンブリ。
【請求項１８】
少なくとも１つの前記可撓性長尺状隔間部材は、通常、前記流体の流れ方向に位置合わせされる、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の導管アセンブリ。
【請求項１９】
前記接合部材は、前記少なくとも１つの可撓性長尺状隔間部材よりも細い場合、長尺状の材料である、請求項１７または、請求項１７に従属する場合は請求項１８に記載の導管アセンブリ。
【請求項２０】
実質的に銅またはアルミニウムで構成される押出成形物である熱伝導導管部を有する、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の導管アセンブリ。
【請求項２１】
各端部において、熱伝導導管部を相互接続するプラスティックまたは樹脂製の１つ以上の構成要素を有する、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の導管アセンブリ。
【請求項２２】
前記第１流導管及び導管部は、通常、前記第１導管及び前記熱伝導導管部を通過する流れの間の、向流式熱交換のために相互に配置される、請求項２、請求項３、または、請求項２もしくは請求項３に従属する場合は請求項４〜２１のいずれか１項に記載の導管アセンブリ。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載のアセンブリを含む、シャワー設備等の衛生用アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器等のための配管アセンブリに関する。また、本発明は、熱交換、及びその排水路に熱交換器を備えるシャワーシステムなどの衛生用装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
特に、本発明は、一般に流体間の熱交換、詳細には、限定された空間内を異なる上部圧力で流れる２つの液体間の熱交換、さらに、参照により本明細書にその全体が組み込まれる、国際公開第２００９/１０１１６１（Ｇｉｌｂｅｒｔ）に記載されるような、衛生用シャワーから排水される排水からの熱回収に用いる装置または構成要素に適用可能であるが、これに限定されない。
【０００３】
この文献は、第２流体配管部を備える第１流配管を開示する。第１流体配管は、その表面に、第２配管部と隣接し、形状的にそこに対応する構成物を有する。これは、エアトラップ用の凹部を提供してもよく、最適な流体流分布を阻止するか、精巧な通気手段を必要とするエアポケットを形成し得る。懸濁液から沈殿し、最適な流体流を妨げ得る汚物（または沈泥）は、経時的に溝に蓄積され得る。手動での洗浄またはすすぎは、困難となりあり得る。この装置は、必要な精度、位置安定性を有して製作するための技術が必要とされ、その製作は複雑となり、熱交換と包囲された第１配管表面との間の均一性に対する妨害を受けやすくなり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来技術の問題を少なくとも特定の程度に緩和することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、熱交換器等のための第１（流体）流配管に据え付けられている熱伝導性配管アセンブリであって、該配管アセンブリは、各導管部群が、当該導管部と略直交する群方向に延在するように、隣接して配置される導管部を有する第１及び第２の配管部群を備える２つ以上の長尺状の導管部群を含み、各導管部は、実質的に群方向に位置合わせされる略平坦な第１壁を導管部の広い側に有する断面を有し、その長さに沿った少なくとも一部を有する第１群に少なくともあり、断面は、また、広い側の反対（その対となる）に設置される導管部の狭い側にある角部（角度または頂点）に向かって延在（突出）する突出壁形状をも導管部に含み、第１流配管の通常の（ネット）流方向と実質的に同軸の実質的に直線状の（平坦な）壁と、他の入れ子状（ｉｎｔｅｒｎｅｓｔｉｎｇ）の群の導管部との間に入れ子（挿入）され、流体の流れ方向において、通過する流体の流れのために配置される少なくとも２つの隣接する導管表面と、その間に空間を画定する前記導管表面間に設置するよう配置される少なくとも１つの可撓性長尺状隔間部材と、を含む伝導性配管アセンブリを提供する。導管部の一部の狭い側は、長尺状の凸面（隆起）を備え、そのため、第１の態様で定義される用語「角部」は、該隆起及び断面遠近図において、突出壁形状が作製する対応角に関する。
【０００６】
従って、本明細書において記載される／上述の配管アセンブリは、内部を流れる第２流体と、熱交換器（またはそのような）の第１流導管が内部を流れるよう導く、第１流体との間の熱を伝導する第２流導管であると考えられる。好ましくは、第２流体は、１つ以上の流路に沿って、導管アセンブリの導管部のシーケンス（連続）を通って流れ、向流式熱交換配置を提供する。したがって、本発明のさらなる態様は、略平坦な壁と一致する内部の通常の流れ方向を有する第１流導管内に据え付け可能な第１の態様に記載されるような導管アセンブリを含み、該導管アセンブリ、及び第１流導管は、それぞれ内部の流体間の熱伝達のため配置される熱交換アセンブリを提供する。
【０００７】
本発明のさらなる態様によれば、内部を通る通常の流れ方向を有する第１流導管と、第１流導管に据え付け可能な導管アセンブリとを有し、該導管アセンブリは、第１及び第２の長尺状導管部群を含み、各群は、当該導管部と略直交する、第１導管を通る通常の流れ方向と一致する方向に延在する列で、互いに隣接して配置される導管部を有し、少なくとも第１群にある各導管部は、その長さに沿った少なくとも一部に、第１流導管を通る（すなわち、第１流導管の）通常の（ネット）流方向において、同じ群（列）にある１つ以上の隣接する導管部の略平坦な壁に実質的に沿った略平坦な壁を有し、流体の流れ方向において、通過する流体の流れのために配置される少なくとも２つの隣接する導管表面と、その間に空間を画定する前記導管表面間に設置するよう配置される少なくとも１つの可撓性長尺状隔間部材と、を含む熱交換アセンブリが提供される。
【０００８】
第１導管は、略平坦な壁から間隔を空けて、実質的に位置合わせされる内壁表面を有する。該内壁表面は、略平坦であり、内壁表面と隣接する群にある複数の導管部の略平坦な壁と平行であってもよい。
【０００９】
導管部の第２側面は、狭い側の１つの（長尺状の）縁部と、広い側の１つの（長尺状の）縁部とを接合する一方、導管部の第３側面は、狭い側の他の（長尺状の）縁部と、広い側の他の（長尺状の）縁部とを接合する。
【００１０】
本発明のさらなる態様によれば、第１及び第２導管部群の導管部が、
実質的に変化しない厚さを有する流体の層の内部を通る通路のための実質的に一貫した間隙を提供する導管アセンブリが通常、提供されるように、
第１群の第１側壁は、第２群の第３側壁を補い、
第２群の第２側壁は、第１群の第３側壁を補うように、形成され、配置される外壁を有する第２及び第３側面を有す。
【００１１】
ここで、１つ以上の本発明の上述の態様に関する実施形態に任意に含まれ得る、多くの特徴について、説明する。
【００１２】
各導管は、他の第１及び第２群に向かって延在する突出壁部を有し得る。そのため、第１及び第２群は、互いに反対の（対向する）正常な配向を有し、各配向は、それぞれの導管部の広い側（第１壁）に対して、突出する形状の配向で共通している（例えば、上方対下方、左対右、内部対外部）。第１群の導管部は、好ましくは、第２群の導管部に組み込まれる。
【００１３】
突出壁部は、第２群の導管部間、または他の群の導管部間に組み込まれ得る。
【００１４】
つまり、第１群の導管部の狭い側は、広い側よりも第２群の導管部の広い側に近く、その逆（第２群に関して）も当てはまる。
【００１５】
導管部は、直線状であってもよいか、または略直線状であってもよい。あるいは、導管部は、屈曲してもよく、この場合、らせん上に配置され得る。いずれかの場合、各群の広い側は、実質的に列を成してもよく、導管部の断面から見ると、直線または徐々に屈曲し得る線が引かれる（またはわずかに逸れる）。
【００１６】
突出壁部は、２つの略平坦な壁部を含んでもよく、断面は略三角形である。突出壁部は、略平坦な第１壁に実質的に直交する線に対して、実質的に対称であってもよい。
【００１７】
他の群は、それぞれ、前述の断面と同一な断面を有し得る。第１群の導管部は、第２群の部分間に組み込まれてもよく、第２導管部群の各導管部は、群の方向に実質的に位置合わせされる略直線（平坦）第１壁を、導管部の広い側に有する断面を有するその長さに沿った部分を少なくとも有してもよく、断面は、広い側と反対に設置される導管部の狭い側にある角部（角または頂点）に向かって延在（突出）し、第１群の導管部間に組み込まれる導管部の突出壁形状をも含み、略直線（平坦）な壁は、第１流導管の通常（ネット）流れ方向と実質的に一致、及び／または第２群の１つ以上の隣接する導管部の略平坦な壁と実質的に線を合わせる。
【００１８】
導管部は、導管部に沿って延在する内壁を有し得る。内壁は、該部内を完全に横切って、各導管部内の複数の導管路に部の内部が分配されるまで延在する。内壁は、導管部内の位置から、その外壁までの熱架橋を提供してもよく、導管部の構造安定性を強化し得る。
【００１９】
本発明のさらなる態様は、そこを沿って延在し、導管部の流体から導管部の外壁まで、熱の流れを架橋するよう配置される内壁を有する長尺状導管部を含む熱交換器のための導管アセンブリを提供する。
【００２０】
各導管は、押出成形され、導管に沿って一定の断面を有し得る。
【００２１】
導管アセンブリは、その端部で熱伝導性導管部を相互接続する、好ましくは、プラスティックまたは樹脂製の１つ以上の構成要素を有し得る。
【００２２】
本発明のさらなる態様は、熱伝導導管部の略平坦な壁と間隔を空けて位置合わせされる隣接する内壁を有する第１導管に据え付け可能な導管アセンブリを提供する。
【００２３】
好ましくは、第１導管は、略平坦で、内壁と隣接する第１及び／または第２導管部群の導管アセンブリにある複数の熱伝導導管部の略平坦な壁と平行な内壁の１つ以上の部分を有する。本発明の更なる太陽は、流体の流れ方向で通過する流体の流れのために配置される少なくとも２つの隣接する導管表面と、間に画定される空間を確立または確定する、導管表面間に設置されるため配置される少なくとも１つの可撓性長尺状隔間部材とを含む熱交換器のための導管アセンブリを提供する。
【００２４】
可撓性長尺状隔間部材の一部は、メッシュでであってもよく、メッシュは、部材を接合することにより相互接続される複数の可撓性長尺状隔間部材を含む。
【００２５】
少なくとも１つの可撓性長尺状部材は、通常、流体の流れ方向に位置合わせされ得る。
【００２６】
接合部材は、少なくとも１つの可撓性長尺状隔間部材よりも細い場合、長尺状の材料であってもよい。
【００２７】
一部の好ましい実施形態において、可撓性長尺状部材は、コード、糸、またはストラップであってもよい。
【００２８】
一部の好ましい実施形態において、接合部材は、コード、糸、ストラップであってもよい。
【００２９】
本発明のさらなる態様は、第１流導管及び導管部が、通常、各第１導管及び熱伝導導管部を通過する流れの間の、向流式熱交換のために相互に配置される、請求項２、請求項３、または、請求項２もしくは請求項３に従属する請求項に記載の熱交換アセンブリを提供する。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態において、導管アセンブリ及び／または第１流導管の導管部の略平坦な壁は、通常、水平に配置される。
【００３１】
好ましい実施形態において、熱伝導導管部は、主として、銅、アルミニウム、真ちゅうなどのそれら金属のうち実質的に１つを含む合金から作製される。
【００３２】
本発明のさらなる態様は、本発明の前述の態様に記載のアセンブリを含むシャワー設備等の衛生用アセンブリを提供する。本発明のさらなる態様は、略直線状の導管部群の組みを含む、熱伝導導管形状であって、部は、同様の形状と、互いに同様の配向とを有し、群にある各部は、同じ群の隣接するものと位置合わせされ、一貫してオフセットされ、３つの側面を含む外表面を有し、１つの側面の表面は、略平坦であり、同一の群の少なくとも１つの他の部の表面と、実質的に共表面または共直線にあり、２つの群は、通常一定なオフセット距離分離れて、互いに組み込まれる各導管部と略平行、略共表面または共直線及び逆の配向の配置にある熱伝導導管形状を提供する。
【００３３】
側面は、鋭角な、湾曲した、またはベル形状であってもよい角部または部分で接合され得る。略平坦な側面以外の側面は、平坦であってもよいか、可変の湾曲を有し得るかまたは変化した湾曲であってもよい。
【００３４】
略平坦な側面以外に、導管部の側面は、略平坦な側面の法線に対し実質的に対称であってもよい。
【００３５】
各部の第２側面の表面は、導管部の第３側面の表面と、逆に対応する形状であってもよい。
【００３６】
導管部は、三角形の断面を有し得る。あるいは、断面は少なくとも部分的に、台形、広縁ベル型または帽子型の特徴がある形状、少なくとも部分的に正弦曲線形状、鮫ヒレ型の特徴がある形状、または、外側への凹面に隣接する１つの外側への凸面を有する形状であってもよい。
【００３７】
導管部は、内部にわたって延在する縦に延在する内壁を有し得る。
【００３８】
導管部は、銅、ブロンズまたは真ちゅうなどの銅合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、または別の金属もしくは他の種の合金のうち１つ以上を含む様々な材料から形成され得る。
【００３９】
導管部は、垂直（または、水平）に配向され得る回転軸を有して、回旋するループまたは、任意の形状の平坦、円錐、または円柱らせんを形成し得るループの連続として配置されてもよく、このため、各ループは、隣接する導管部群の隣接するループと組みを形成し得る。ループは、通常水平に延在して配置され得る。
【００４０】
導管形状は、導管形状の外面と、層として実質的に流れる第１導管の第１流体との間の熱交換のための熱交換器の第１導管を用いた熱交換のために配置されてもよく、第１導管の流れは、導管形状に沿って、その内部で、流れる第２流体の方向と反対または斜めにある。熱交換器は、第１流体から第２流体へ流れる熱のために配置され得る。熱交換器は、第１導管内に設置される導管形状に配置され得る。全体として、熱交換器は、向流式熱交換器であってもよい。
【００４１】
導管形状の隣接する部分の形状及び／またはその間の空間は、群に沿って増分的に変化してもよく、そのため、全体として第１流体の流れへの抵抗を調節するよう、流れる第１流体の層の厚さを徐々に変化する。
【００４２】
導管部は、プラスティック、樹脂、ゴム。または同様の材料製の接合導管部により、互いに接合され得る。接合導管部は、組成物の隔壁を形成するため、相互に相互接続及び／または融合され得る。接合導管部は、熱伝導導管形状の部分に沿って流れる方向と反対に通常、配置され得る。導管部は、衛生用シャワー設備から排出される第１導管内の第１流体などの排水の流れに沈むよう、また、排水からの熱が転移し得る第２流体などの清浄な水を誘導するよう、排水流域内またはその下に水平に配置及び設置され得る。
【００４３】
本発明のさらなる態様は、本発明の前述の態様において記載した導管形状を有する熱交換装置を提供する。熱交換装置は、周囲にあり、少なくとも１つの導管部群の第１側面に面した面を有する流体導管を少なくとも部分的に並べる熱伝導表面の帯またはパッチを有し得る。導管部は、熱交換器に導管部を支持または据え付けるリッジ、リブ、針を介して、熱伝導表面と熱的に架橋され得る。
【００４４】
本発明のさらなる態様は、同幹部の外面にわたり第１導管にある層として流れる第１流体と、全体として第１流体の流れと反対の向流方向に、導管部内で流れる第２流体との間の熱伝達のための熱交換器内への組み込みに適した配置で、縦に延在する、３つまたは少なくとも３つの側面を有する部分に熱伝導流体導管の形状であって、該部分は層状の群の組みとして配置され、そのため、各層の導管部の１つの側面の表面は、熱交換装置の周囲の第１流体導管表面の１つの側面から一定な空間をあけた共通虚幾何学表面に位置合わせ可能とするため、略平坦であることを特徴とする形状を含む。
【００４５】
ループまたは半ループであってもよい各群の部分は、互いに同一の幾何学的配向に空間を空けて配置されてもよく、通常または実質的に線または列を成し得る。
【００４６】
導管部の組の層は、相互に重なり、重複してもよく、そのため、１つの層の部分または群は、組の状態の他の層の導管部に、組み込まれ得る（または組み合わさる、または間に挟まれる）。
【００４７】
形状は、互いに隣接して設置される複数の組になった層を含んでもよく、例えば、２つの組として４つの層または群を有してもよく、または３つの組として６つの層または群を有し得る。
【００４８】
導管部の組をなす各層は、その一方の層に対して、逆の配向を有する。１つの層の部の第２側面の表面は、他の層の部の第３側面の表面に対向してもよく、その逆も言える。
【００４９】
組み合わされる隣接する部分の第２及び第３側面それぞれの相互に対向する表面は、類似する形状及び類似する配置を有し、互いに、一定の空間を空けてオフセットされ得る。導管部は、導管部の１つの側面を位置合わせ可能なまたは位置合わせする、熱交換器等の共通の幾何学表面に略平行な方向で縦に延在し得る。
【００５０】
本発明は、様々な方法で実施することができ、本発明に記載の配管アセンブリ及び熱交換器の多くの好ましい実施形態を、添付の図面を参照して、例として本明細書に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一態様に係る好ましい配管アセンブリ及び熱交換器を組み込むシャワートレイの例の概略断面図であるの概略断面図である。
【図２】図１の実施形態の変形例の概略断面図である。
【図３】本発明に係る配管アセンブリ及び熱交換器の３つの別の実施形態の例を示す図である。
【図４Ａ】図３に示す３つの例の変形例を示す図である。
【図４Ｂ】図３に示す３つの例の変形例を示す図である。
【図４Ｃ】図３に示す３つの例の変形例を示す図である。
【図４Ｄ】図３及び図４Ａ〜４Ｃの配管アセンブリで使用されるエンドキャップの例を示す図である。
【図４Ｅ】導管部の端部の遠近図から見た、図４Ｄのエンドキャップ部の例を示す図である。
【図４Ｆ】本明細書に記載の様々な実施形態で使用される場合の、より一般的には、本明細書に係る、第１流配管表面から手動で、導管部を離間するのに有用な間隔メッシュの例を示す図である。
【図５】図３または図４Ａに示すような列を成して配置される導管部の群に使用される好ましい、２つの異なる押出三角導管部を通る断面図である。
【図６】図３または図４Ａに示すような列を成して配置される導管部の群に使用される好ましい、２つの異なる押出三角導管部を通る断面図である。
【図７】図１の配管アセンブリを含むシャワーアセンブリを示す一般的な図である。
【図８】図１及び図２に示すものと同様な実施形態を示す上部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図７は、熱交換アセンブリ１０８を組み込むシャワーヘッド１０２、側部排出口、ボイラ１０６、シャワートレイ１１０を有するシャワートレイアセンブリを示す基本的な図であり、図１により詳細に示される。図７に示すように、真水入口１１２からの水は、ボイラ１０６の加熱コイル１１６、熱交換アセンブリ１０８、またはその両方のいずれかを介して、パイプ循環路１１４を介し、シャワーヘッド１０２及び排出口に導かれ得る。熱交換器１０８を通る再循環は、弁１１８を開口することにより迂回させられてもよく、ボイラ流閉止弁１２０によりボイラを通り流、主閉止／流制御弁１２２は、総排出流を制御してもよく、分流制御弁１２４は、シャワーヘッド１０２及び側部排出口１０４への流の割合を制御してもよく、自動調温制御弁１２６は、排出流の温度を制御し得る。
【００５３】
シャワーヘッド１０２及び側部排水口１０４からの水は、円形のシャワーフロア上部１３０に落水し、その後、外周チャネル１３２内に落水し、その後、シャワーフロア１３０と近接する外周リップ１３４の下に進み、その後、上部及び下部略平坦表面１３８，１４０により接合される第１流配管１３６を通り素早く内部へと進み、その後、中央円形堰１４３を越えて進み、排出口１４４を介して排水路（不図示）へ出る。
【００５４】
第１流配管１３６の流体は、第１流配管１３６を通って流れる間らせん状導管部１４２の２つの群（すなわち、上部群（または層）１７２及び下部群（または層）１７４）を通過する真水を加熱する冷熱交換を受ける。
【００５５】
らせん上導管部１４２は、明確にするため、全ての部品は示されていないが図８に示すように配置される。従って、図１に示すような配置は、それら全ての部品は図１に示されていないが、流入口１５４へパイプ１５２により接続される第２流導管部１４２への略中央注入口１５０と、図８に示すように流出口１６０へパイプ１５８により接続される略外周排出口１５６とを有する。
【００５６】
実質的に、図１のらせん状部分１４２を通る流れは、図示される下部群の最内側のパイプ部分１６４で開始し、連続して輪を作り、最外ループ１７０まで直径を増加させて回る。このように、第１配管１３６の流体（排水）及び第２配管らせん状部分１４２の流体（真水）は、実質的に対向して流れる。第１配管の流れは、また、実質的に常に、いかなる局所的位置においても、第２配管１４２の局所的部分に対し実質的に直交する。第２流は、上部群１７２の上部パイプ全てを通る単らせんを通過する流れの部分と、下部群１７４の下部パイプ全てを通る別の単らせんを通過する流の部分とを有する、本明細書に記載されるような導管部１４２の上部群１７２及び下部群１７４に沿って平行な流れに分配される。
【００５７】
図１に示すように、各導管部１４２は、実質的に正三角形の外断面を有する。各三角部分は、第１流配管１３６の上部及び下部表面１３８，１４０の隣接する１つに対し離間し、略平行な平坦な外壁面１７８を有する。この配置は、空気または砂もしくは堆積物などの汚染が、水平方向の第１配管に堆積することを阻止する。各配管は、また、三角形の断面の第２及び第３外表面（側面）１８０，１８２を含む突出外表面部をも有する。第２及び第３表面は、角部１８４で交わる。したがって、上部群及び下部群それぞれの導管部１４２は、径方向に実質的に直線上である線または列で形成されると言うことができる。各部分の各角部１８４は、他の群１７２，１７４の直接隣接する導管部の２つの角部１８４間の仮想線を通り延在する。従って、配管群は、互いに入れ子にされるかまたは組み合わせられる。
【００５８】
一般的にはそれら壁は、略平坦ではあるが、略平坦な壁１７８が非常にわずかに湾曲してもよく、わずかに凹または凸のいずれかにより、壁１３８，１４０のうち隣接する１つの壁が合わせて湾曲するため、壁１３８，１４０は、わずかに湾曲し得る。
【００５９】
一部のみ、図１の点線で示されるように、径方向に延在する上部及び下部離間リブ１９０，１９２が配されてもよく、仮想輪郭１９４を、外側径方向で点線が終了する場所を示す図面中に存在する。実際、リブ１９２，１９４は、シャワーフロア１３０を完全に径方向にわたって延在し、それらは、共に、シャワーフロア１３０を支持し、間隔を空け、第１配管の内側に第２配管１４２を設置する役割を担う。
【００６０】
シャワーフロア１３０は、所望であれば、導管部１４２及びリブ１９０／１９２も、洗浄目的で取り外し得る。
【００６１】
図２は、突出部を形成する導管部の第２及び第３面１８０，１８２が、一般的に部分正弦波形状、鈴形状、または帽子形状の突起物１８３に変更された、図１の配置の変形を示す。
【００６２】
図３は、３つの他の種類の配管断面、及び導管部間の上部、下部、及び導管部間の層における第１流体の対向流のための、隣接する導管部分に対する配管の配置、設置及びオフセット方法を示す。本実施形態において、導管部分１４２は、全て直線状であり、押出成形、または成形され得る。直線状パイプ１４２の各端部２００は、図４Ｄ／４Ｅに示すように、流れの方向を対向させるため、エンドキャップまたはブロック２０２に挿入され得る。エンドキャップ２０２は、上部及び下部群のそれぞれに沿って別々に（この構成は、群を別々に除去することを容易にし得るため、洗浄を容易にし得る）、蛇行（ジグザグ）様式で通過するよう配置されてもよく、各エンドキャップにおいて２つの群間を上部及び下部へ循環（ループ）し得る。
【００６３】
図３における左側の例は、導管部分１４２の断面の角１８４が欠けてもよく、断面が台形である。図３における中央の例は、別の変形例において、第２の面が、外側に凹状となり、第３の面が、外側に凸状となる方法を示す。図３における右側の例は、図２で示すものと同様の形状を使用し、各導管部分の内面２０８が、圧力による変形に抵抗するよう円形である場合の変形例を示す。
【００６４】
図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは、それぞれ、内壁２２０を導管部１４２の内部の路の全てに沿って延在して設ける、図３における左側、中央、及び右側の例の発展形を示す。導管部は、銅またはその合金などの適した熱伝導特性を有する材料で形成されており、内壁は、第２導管部の内部と、その外面１７８，１８０，１８２との間の熱伝導を促進する。内壁２２０は、また、圧力による変形に対して、第２導管部を強化する役割をも担う。
【００６５】
図５に示すように、三角形の第２導管部１４２内の内壁２２０は、第２導管部を、第２導管部に沿った路の全てを延在する、複数の内部チャネル２３０、例えば、６つ（図５）または９つのチャネルに分割する。本明細書に示すように、第１壁１７８は、第１流体流の方向に沿って位置合わせされる第１導体壁状のリッジまたはリブ１９２により隣接する第１導体壁１４０から支持、及び離間する。図示される部分は、慣例的に、銅、アルミニウム、またはそれらの合金などの金属または金属合金の押出成形により製造することができる。図５及び６に示すように、各内部チャネル２３０は、直接単一な外壁部２３２を通り、導管部１４２の外壁表面まで連通してもよく、それにより、各チャネル２３０にその外部との良好な熱伝達アクセスを提供する。各導管部は、複数の一般的に直線的な壁部分２３６の接合部により画定される中心点２３４を含み得る。
【００６６】
直線的な導管部分１４２を有する、図３〜６の実施形態において、該導管部に関するシャワートレイは、一般的に、国際公開第２００９／１０１１６７１号（Ｇｉｌｂｅｒｔ）の図１０〜１２に示すものと全体的にいくらか似た構成を有する、中央または縁部ドレインチャネル（不図示）を有し、略矩形であってもよい。各導管部群の導管の列数は、特定の用途のそれぞれに適するよう選択され得る。一部の実施形態は、各群において、例えば、約１５〜３０の導管部を含み得る。
【００６７】
図１〜４Ｃに示すように、群は、組となり得るが、第２または第３の組の導管群が、他の実施形態において使用されてもよく、各組は、互いに略平行に配される。導管部１４２のそれら略平坦な表面１７８は、この場合、導管部１４２間、および第１導管１３６の上部壁表面１３８と下部壁正面１４０との間のものと同様の間隔を有して、互いに間隔を空けて略平行に配され得る。
【００６８】
本明細書に記載の様々な実施形態において、同一の構成要素には、同一の参照番号を付与している。図３及び４Ａ〜４Ｃにおいて、第１導管１３６の上部及び下部表面１３８，１４０は、導管部１４２の略平坦な表面を有する線で示されているが、実際には、図１及び２に示すように、表面１３８、１４０と、導管部１４２の平坦な表面１７８との間にわずかな間隙がある。
【００６９】
図４Ｆに示すように、メッシュまたはネット４００は、互いに平行な太いコード４０２と、太いコード４０２に交差する互いに平行な細いコード４０４を有して設けられ得る。太いコード４０２は、約０．６〜１．０または１．５ｍｍの厚さである。細いコードは、それよりも細い。メッシュ４００は、導管部の上部群の間及び下部群の間（及び上部群と上部表面１３８との間と、下部群と下部表面１４０との間）に配置されてもよく、取り付けの間、２つの群は、互いに引き寄せられるような位置内で屈曲し得る。メッシュは、細いコード４０４が第１導管を通る通常の流れの方向に垂直になり、太いコードがその方向に平行となるよう配置され得る。太いコードは、シャワーフロア１３０を支持する、第２導管のスペーサーとしての役割を有し。そこにかかる重さにより、不都合にも、様々な構成要素間の空隙を広げ、流れに対し、逆の影響を及ぼす。しかしながら、細いコードにより、流れがメッシュを通過することを可能にし、激しい流れ、さらには、良好な熱伝導を促す役割を有する。メッシュが導管部で使用される構成に応じて、異なる構成を有してもよく、太いコードが、局所的に通常の流れ方向に配置されつつ、細いコードは、その方向と直交する方向となり得ることが理解されるであろう。例えば、本明細書の図１及び２にあるように、らせん状導管部１４２の場合、太いコード４０２は、通常、放射状に配置されてもよく、細いコード４０４は、通常、渦巻き状または円状で配置され得る。
【００７０】
ここで、実施形態の詳説を以下に示す。
【００７１】
記載される各実施形態において、熱伝導導管形態／アセンブリは、導管アセンブリの導管部内を流れる流体と、第１流導管における通常一定の厚さの層として流れる流体との間の向流式熱伝導のための装置内の部分またはループの連続または群として、配置される。第１導管における第１流体層の流れの方向は、（任意の点で）導管部における第２流体流の方向（共通の幾何学的表面（第１導管の略平坦なまたはわずかに湾曲した内部表面のような）に直交する図の点から見た場合）、または熱交換装置の全体の通常の平面配向に実質的にまたは完全に垂直、または第２流体導管部と斜めに交差する所定のまたは可変の角度であってもよい。総じて、熱交換器を通して、好ましい実施形態における第１導管部及び第２導管部のそれぞれの流れは、第１導管部及び第２導管部の間の向流熱交換のための逆流法に影響を与える。
【００７２】
第１導管における第１流体（一般的に層流または乱流であってもよい）の層状の流れは、連続した導管部間の一時的な合流点で再び繋がる各両面（上部または下部）における各第２流体導管部を通過する際、逐次、別の層に分配される。
【００７３】
第１導管における流体流の外部層は、比較的直線状であり、第２導管の平坦な側面間の間隙の直通路であり、第１導管の側面を覆う。
【００７４】
第１導管における第１流体の内部層は、第２流体導管部の相互に対峙するだい２及び第３側面間の比較的長いうねる流路で流れる。
【００７５】
第２流体導管の複数の層を有する熱交換装置の実現は、予想され、第２流体導管部の互いに間隙を有して、対峙する平坦な側面間の直線的に直で流れる１つ以上の内部層をも有するであろう。
【００７６】
第２流体導管部と包囲する第１流体導管面の対向する側面との間の局所的に調整される距離は、熱伝導第２流体導管の曝露した表面全てを通る熱伝導の実質的に均一な分布を提供するよう確定される。そのため、導管部の導管表面に起因する第１導管の第１流体の流れに対する摩擦抵抗、第１導管における第１流体の粘度及び温度変化に起因する変調、第１導管における第１流体流前面の断面領域、及び／または第１導管の層状の流れの流路における局所的な屈曲に起因する第１導管における第１流体流の抵抗を含む関連する技術的な要因の全てを考慮し得る。
【００７７】
一部の好ましい実施形態において、第１導管の内面に隣接する外部または直線状に流れる層の間隙／空隙は、内部またはうねる層の間隙／空隙よりも小さくなるであろう。一部の好ましい実施形態において、任意の距離は、実験、またはＣＦＤもしくはＥＦＤプログラムなどの流体の動的シミレーションソフトウェアを有するコンピュータモデルの試験により決定され得る。
【００７８】
導管の間隙、オフセット、またはらせん状配置に関する、用語「一致」は、一部の好ましい実施形態において、一貫して、関連し得る技術要因の不変性または変化に関し、それらは、常に一定である必要はない。
【００７９】
例えば、対峙する導管側面間の空隙（または第１導管において第１流体が流れる層の厚さ）は、層の幅の狭さ（または第１流体の断面）的な流の前面）、第１流体の温度の低下、局所的な流方向の急激な変化または乱流連結、及び／または熱交換表面領域への曝露の減少に合わせて増加してもよく、そのため、それぞれまたは任意の該関係は、他の要因の影響に関してそれが考慮されないよう絶対的に考慮すべきではない。
【００８０】
その第１の縦の側面／面と反対の各導管部の第２及び第３の縦の側面／面間の連結は、円形、ヒレ状、べベル状、または窪み状などの様々な形状から選択され得る。一部の実施形態において、第４の側面または縦の面は、配置されてもよく、層状流体導管の包囲面から均一にオフセットされてもよく、一部の実施形態において、それにより、導管部は、台形の断面を有し得る。この連結または第４の側面は、第１の側面よりも実質的に狭く、対応する第１の側面よりも第１導管の閉じた流体導管表面からさらに離れて配置され、そのため、流体層の組み合わせた通路が、同等の第２／第３の側面と、その場所で集中及び／または分岐し、混合し得る隣接する導管部の第１側面との両方から来る（またはそこに向かう）ことを可能にする。
【００８１】
好ましい実施形態は、第２導管部を囲む第１導管の略平坦な表面を有する衛生用シャワーから排出する排水からの熱の回収のための平坦な装置内での特定の用途を有する。略平坦な第１導管表面は、水平もしくはわずかに斜めに、実質的に平面またはわずかに湾曲してもよく、同一の一般的な平坦領域内の２つの流体の略共面（すなわち、共通の平面、近接した平行な平面、近接した略平行な表面、または一般的に／大凡平行な、近接した略平坦表面（例えば、わずかに半球状、こぶ状、または円錐状）内の配置を有する）な対向流のため、第２導管部と主に配置されてもよく、一部の実施形態において、多くの略共表面の全ての近辺にある２つの近接した平行な平面または領域により接合される領域を含み得る。
【００８２】
本明細書の実施形態に記載される導管形態またはアセンブリは、上述の範囲を超える広い内容の一般的な利用可能性を有して、採用されてもよく、各導管部の連続は、同心円柱状、角柱状、または錐台状の表面に位置合わせされる。
【００８３】
したがって、従来のシャワー鉢型構成に適した特性ではあるが、本発明は、ドーム型、円錐型、ピラミッド型、円錐台型、さらには他の（好ましくは、対照的な）第１導管表面の形状などの非平面形状に配置される熱交換導管部を有する実施形態にも適用され得る。
【００８４】
第２導管部は、本明細書に概略を記載した特徴及び特性に必ずしも合致する必要はない。例えば、かなりの部分の熱交換装置にある第２流体導管（及び／または第１流体導管）が、本発明の決定的な特徴を有する場合、その効力は、その部分に応じて限定され得る分だけ、低下しない。したがって、用語「導管の部分」及び「導管部の側表面」またはそのような意味の効果を有する単語は、記載される特徴及び特性を有する導管のそれら部分または表面のみを指し得る。
【００８５】
本発明の一部の好ましい実施形態は、三角形（図１、図５）、台形（図３（左側の例））、ベル型、帽子型、もしくは少なくとも部分的に正弦形（図２、３（右側の例）、及び４ｃ）、または鮫ヒレ型、もしくは、一側面が外側に凸形状であり、隣接側面が外側に凹形状である略三角形（図３（中央の例））であってもよい形状の第２導管断面を含む。
【００８６】
特定の実施形態において、有利にも、第２導管部の断面形状は、１つの種類の形状からその長さに沿って別のものに変形したとしても、その側面／部分の相対寸法またはその形状で増分的に変化する。
【００８７】
第２導管部の一組の層または群は、断面形状の本質的な長所により、または上述の要因により、一部の実施形態（図１、図３、図４Ａ〜４Ｃ、５及び６）において、群に沿って（すなわち、第１導管における通常の流れ方向に沿って）規則的に間隔を空けた導管部と平行であってもよいか、または他の実施形態（図２）において、群に沿って増分的に集中する導管部を有し得る。
【００８８】
第２導管部内を流れる流体の圧力は、通常、第１流体よりも実質的に高く、特定の形態において、過剰である場合、不可逆的に変化し得る断面形状の一時的な歪みを促進し得る。それら形状の歪みは、可能な限り進むと、装置の適切な機能に有害な作用を及ぼし、通常は避けた方がよい。したがって、一部の実施形態は、圧力下で歪んだ際に、より適切となる自然な種類の目的の形状を採用し得る。例えば、平面の代わりに、作動時により好ましい平坦な表面となり得る、凹面形状を取り得る。
【００８９】
したがって、特許請求の範囲で定義される形状の歪みは、必ずしも、導管の自然なまたは応力のない形状を指す必要はなく、作動時の流体圧の応力下で導管が受容し得る形状に関し得る。第２流体の高圧を十分に支持するため、本発明の実施形態は、可変の導管壁厚を有してもよく、外部表面形状ないで流体を運ぶ１つ以上の円形内部管（図３の右側の例）を有し得る。そのような内部管を含む部分は、所望の形状に押出成形されてもよく、同一の材料または管のものとは異なる熱伝導組成物から作製され得る第２導管の外壁を形成する溶接または取り付け角部リッジを有する従来の管部品から作製され得る。
【００９０】
あるいは、現代の工業技術を利用して、熱伝導導管は、熱伝達助剤を含む押出成形されたポリマーでであってもよく、導管の内表面及び外表面を熱的に架橋するためのインセット（例えば、金属繊維）であってもよい。助剤としての金属微粒子の、主に押出成形された導管表面に集合するポリマーへの付加は、流体へ／流体からより効果的に伝達し得る導管の表面にわたるより均等な熱の適切な分布をも促進する。
【００９１】
すでに述べたように、本発明の熱伝達導管は、断面図で示すような内面と外面管とが必ずしも対応することを必要としない。従って、本発明の一部の実施形態において、各第２導管の内部は、有利にも、（装置全体の寸法を伸ばすことなく）内部を流れる流体の熱伝導に利用可能な表面積を増加させ、そこを横断する流体圧の差が大きい場合に、外表面が形状の歪みに、より強力に抵抗するよう断片化され得る（図４Ａ〜４Ｃ、５、及び６）。この場合、図４Ａ〜４Ｃ、５及び６に示すように、断面領域全体に広がり、断面領域全体を分割閉鎖部に分割する導管部に沿ってその中に縦に位置合わせされる内壁により、熱伝達導管路及びその内部を流れる流体は、対応して断片化され得る。図５及び６に示すような断片化された路を有する断面形状を有する熱伝達導管は、銅、アルミニウム、または真ちゅうなどの合金もしくはアルミニウム合金から押出成形工程により作製することができ、その優れた熱伝導性のため、内部に吸収される熱を各導管部の外表面に効果的に分散させる。
【００９２】
導管表面は、有利にも、押出成形材料（例えば、銅またはアルミニウム）とは異なる材料で、コーティングまたはめっきされ得る。続いて、押出成形導管部は、図１及び２の実施形態のようならせん形状などの、熱交換装置が必要とする特定の実施形態のもののように、適切な形状の部分を形成するよう湾曲させられ得る。
【００９３】
導管部は、同一の断面を有する同一の形状であってもよく、他の実施形態では、部の形状は、規則的なオフセットに実質的に影響を与えることなく、またはそこを流れる均一な層状の流れのため、第２導管部を第１流体導管表面と離すことなく、段階的にまたは増分的に、群に沿って変化し得る。
【００９４】
周囲の流体へ利用可能な熱伝達を強化するため、導管部及び／または第１流導管の外表面は、処理、切れ目加工、溝形成、及び／または波形状にされる。切れ目、溝、または波形（不図示）は、第１導管を通る流体の流れの局所的な方向に対し、逆に、斜めに、または位置合わせされて延在するよう形成され得る。汚れ、付着物、または生物膜の蓄積を避ける点で高性能な代替物は、各第２導管部の第１側面からオフセットされる周囲（対向）表面に沿って延在する熱伝導表面を有する（閉鎖第１流流体導管の及び閉鎖第１流流体導管にある）導管を支持するリブまたはボタンを一列に並べることである。第２流導管の単一断面を支持する各リブの周囲の熱伝導表面は、一部の実施形態において、第２流導管の断面に沿った（その方向の）隣接したリブ部と相互接続されてもよく、好ましくは、第２流導管部の群に沿った増分的に進む熱勾配の実質的な散逸を避けるため、第２流導管の隣接する平行な部を支持する隣接するリブ部と熱的に相互接続されるべきではない。
【００９５】
本発明に係る導管アセンブリの好ましい実施形態は、真水の重力下で、排水システムにおいて流れる温排水から熱を伝達する高さの低い熱回復装置を含む、またはその一部として使用され得る。従って、本発明に係る好ましい実施形態は、衛生用シャワーの排水流域の内部、またはその下に据え付け可能な熱交換装置として、またはその一部として使用され得る。
【００９６】
一部の好ましい実施形態において、導管表面は、付着物、微生物の繁殖及び／または腐食に抵抗するため、表面処理剤、または材料（例えば、銅またはアルミニウム）の層でコーティングされ得る。
【００９７】
導管部の外表面は、壁が最も厚い場所（例えば、角部、または導管部内部の内壁により形成される路の間）に刻み目または溝を有してもよく、刻み目または溝は、有利にも、熱をより良好に伝達するよう、熱交換に利用する表面積を増加する及び／または乱流を強める。さらに、刻み目または溝は、周囲の第１導管表面にある突起が構造安定性を得るため接合／取り付けることができる機構を提供し得る。
【００９８】
導管部の外表面は、その長さに沿った１つ以上の位置に、刻み目機構、切断、または穴（例えば、そこに形成されるフランジに形成されるねじ穴）を有し得る。それらは、よりよい構造安定性を提供するため、周囲の第１導管表面またはそこに取り付けられる突起／突出する機構に適合またはその機構を補うよう配置され得る。
【００９９】
導管部の外表面（断面が三角形または略三角形であってもよい）、及び／または周囲の第１導管表面の対向する表面は、例えば、山形のような、（より良い熱伝達のため）流れの混合または逆流を強化するリッジ、突起または浅い形状を有し得る。山形は、例えば、上流方向に配置されるその鋭端を有することにより、第１導管を通る流れと位置合わせされ得る。
【０１００】
第１導管の流れが、層であるように記載されることがあるが、一部の好ましい実施形態において、例えば、導管部の１つ以上の表面及び流れの周囲にある第１導管に溝彫りする場合、及び／または層を断片化した第１導管にある流れの空間内で空間（例えば、第１導管内の導管部を配置及び／設置するためのもの）、壁／流れの柵または乱流形状の機構がある場合、層は、断片化されてもよく、単に略層状であるに過ぎない。
【０１０１】
一部の好ましい実施形態において、ストリング、ライン（例えば、ポリマー）、または一連の繊維、ストラップ、またはメッシュは、第１流導管内及び／または導管部間で採用され得る。それらは、重力負荷を伝達し、最適な空間を維持し、流体の乱流を促進するため、導管表面間に差し込まれ得る。第１導管内の表面間（導管部間を含む）の異なる最小空間は、いくつかの他の実施形態において適用され得るが、空間は、通常、０．６〜１ｍｍであってもよい。一部の好ましい実施形態において、この目的のためのメッシュは、流れに略位置合わせされ、通常流れを逆流させてもよく、乱流を生じる第２線と交差架橋される空間として作用する第１線を有してもよく、この場合、第２線は、第１線よりも細くてもよく、それらは、そこに流れが通過することを可能にする。
【０１０２】
添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、記載される実施形態から様々な変更が可能であることが想到される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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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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