(57)【要約】【課題】  熱媒分岐ブロックの浮き上がりが防止され、かつ配管連結部の付け根に集中する応力が緩和できる熱媒分岐ブロック部床暖房用マットを提供する。【解決手段】  上面に熱媒を流通させるための配管を嵌入するための溝が刻設され、熱源機からの熱媒を床暖房マットへ分配するための熱媒分岐ブロックを設置するための空間部が、少なくとも一本の前記溝を切り欠くように形成されている熱媒分岐ブロック部床暖房用マットであって、前記空間部によって開口された端部を有する少なくとも一つの溝において、溝底部における前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの空間部近傍部の厚みが、前記溝底部における前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの最大厚みに対して、２０％未満であることを特徴とする、熱媒分岐ブロック部床暖房用マットとする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に熱媒を流通させるための配管を嵌入するための溝が刻設され、熱源機からの熱媒を床暖房マットへ分配するための熱媒分岐ブロックを設置するための空間部が、少なくとも一本の前記溝を切り欠くように形成されている熱媒分岐ブロック部床暖房用マットであって、前記空間部によって開口された端部を有する少なくとも一つの溝において、溝底部における前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの空間部近傍部の厚みが、前記溝底部における前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの最大厚みに対して、２０％未満であることを特徴とする、熱媒分岐ブロック部床暖房用マット。
【請求項２】
前記空間部によって開口された端部を有する前記少なくとも一つの溝において、前記空間部近傍部が有する溝部と、前記空間部近傍部が有する溝部より浅い、前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの他の部分が有する溝部とが連続した一本の溝となるように、溝の深さが傾斜している溝傾斜部を有することを特徴とする、請求項１に記載の熱媒分岐ブロック部床暖房用マット。
【請求項３】
前記空間部によって開口された端部を有する前記少なくとも一つの溝において、前記空間部近傍部が有する溝部と、前記空間部近傍部が有する溝部より浅い、前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの他の部分が有する溝部との境界に段差があることを特徴とする、請求項１に記載の熱媒分岐ブロック部床暖房用マット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの前記少なくとも一つの溝が、前記空間部に配置された、左右の側面に上側部または下側部のいずれかの高さの位置に設けられた複数の配管接続部を有する熱媒分岐ブロックの、前記下側部に位置する配管接続部と接続される配管が嵌入される溝であることを特徴とする、熱媒分岐ブロック部床暖房用マット。
【請求項５】
熱媒を流通させるための配管を嵌入するための溝が刻設された床暖房用マット、前記溝に埋設された配管、熱源機からの熱媒を床暖房マットへ分配するための熱媒分岐ブロック、および、前記床暖房用マット上に積層された金属薄板からなる床暖房マットであって、前記床暖房用マットには、前記熱媒分岐ブロックを配置するための空間部が、少なくとも一本の前記溝を切り欠くように形成されており、前記床暖房用マットの、前記空間部によって開口された端部を有する少なくとも一つの溝において、溝底部における前記床暖房用マットの空間部近傍部の厚みが、前記溝底部における前記床暖房用マットの最大厚みに対して２０％未満であり、かつ、前記床暖房用マットの前記空間部近傍部は、前記空間部に配置された前記熱媒分岐ブロックの配管連結部と連結された、前記溝に嵌入されている前記配管を、前記配管連結部から少なくとも前記空間部近傍部まで、略水平に支えることのできる形状にされていることを特徴とする、床暖房マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源機からの熱媒を床暖房マット内の配管回路へ分配する熱媒分岐ブロックを設置する、熱媒分岐ブロック部床暖房用マットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅、集合住宅、ホテル、病院、高齢者養護施設などの建造物において、居住性を高める目的で、床面から暖房する床暖房設備が一般的になりつつある。かかる床暖房設備は、床暖房マット内の配管を流れる熱媒によって温まった床面からの輻射熱により、室内を暖房するものである。
【０００３】
床暖房マットには、熱源機から連絡配管によって運ばれた熱媒を、床暖房マット入り口で、床暖房マット内の一またはそれ以上の配管回路に分配するために、熱媒分岐ブロックが使用されている。従来、熱媒分岐ブロックは金属製のものが使用されていたが、近年、金属製の熱媒分岐ブロックに代わり、例えば、特許文献１にあるような、樹脂製のものが求められてきている。
【０００４】
樹脂製の熱媒分岐ブロックは、金属製のものと比較して、
・製作コストが安価である
・軽量である
・防錆性、防食性に優れている
・手作業によるろう付けが不要なため、ろう付け強度等の個体差が出ない
等の優れた利点を有している。
【０００５】
熱媒分岐ブロックは、その側面に配管連結部を有しており、ここで床暖房用マットの溝にある熱媒流通用の配管端部と接続される。配管は通常、床面への伝熱効率の観点から、床暖房用マットの上面で、配管の外径と同じ深さ程度の溝に嵌入された状態にあるのが好ましいため、空間部近傍部で床暖房用マットの溝の深さが床暖房用マットの上方向になめらかに湾曲されていた。
【特許文献１】特開２０００−１９３１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にあるような樹脂製の熱媒分岐ブロックの場合、熱媒分岐ブロック側面の配管連結部が、上側、下側に設けられ、配管としては通常は弾性のある可撓性チューブ等が使用されているために、溝をこのように空間部近傍部で湾曲させた場合、溝によって上方向へ曲げられた配管の弾性により配管連結部に上方向の力がかかり、配管連結部で配管と連結された熱媒分岐ブロックが浮き上がってしまったり、配管連結部に応力が集中してしまったりするという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、熱媒分岐ブロックの浮き上がりが防止され、かつ配管連結部の付け根に集中する応力を緩和できる熱媒分岐ブロック部床暖房用マットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は鋭意検討した結果、熱媒分岐ブロック近傍の床暖房用マットの溝形状を工夫することにより上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
本発明の第一の態様は、上面に熱媒を流通させるための配管（４）を嵌入するための溝が刻設され、熱源機からの熱媒を床暖房マットへ分配するための熱媒分岐ブロック（３）を設置するための空間部（２）が、少なくとも一本の前記溝を切り欠くように形成されている熱媒分岐ブロック部床暖房用マット（１）であって、前記空間部（２）によって開口された端部を有する少なくとも一つの溝において、溝底部における前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マット（１）の空間部近傍部（１５）の厚みが、前記溝底部における前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マット（１）の最大厚みに対して、２０％未満であることを特徴とする、熱媒分岐ブロック部床暖房用マット（１）を提供して前記課題を解決するものである。
【００１１】
この態様において、前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マット（１）は、前記空間部（２）によって開口された端部を有する前記少なくとも一つの溝において、前記空間部近傍部（１５）が有する溝部と、前記空間部近傍部（１５）が有する溝部より浅い、熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの他の部分（１７）が有する溝部とが連続した一本の溝となるように、溝の深さが傾斜している溝傾斜部（１６）を有することが好ましく、また、前記空間部（２）によって開口された端部を有する前記少なくとも一つの溝において、前記空間部近傍部（１５）が有する溝部と、前記空間部近傍部（１５）が有する溝より浅い、前記熱媒分岐ブロック部床暖房用マットの他の部分（１７）が有する溝部との境界に段差があることも好ましい。
【００１２】
また、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱媒分岐ブロック部床暖房用マット（１）の前記少なくとも一つの溝が、前記空間部（２）に配置された、左右の側面に上側部または下側部のいずれかの高さの位置に設けられた複数の配管接続部（５〜１２）を有する熱媒分岐ブロック（３）の、前記下側部に位置する配管接続部（６、８、９、１１）と接続される配管（４）が嵌入される溝であることも好ましい。
【００１３】
これらの発明によれば、熱媒分岐ブロック（３）の浮き上がりが防止され、かつ配管連結部（６、８、９、１１）の付け根に集中する応力を緩和できる熱媒分岐ブロック部床暖房用マット（１）を提供することができる。
【００１４】
本発明の第二の態様は、熱媒を流通させるための配管（４）を嵌入するための溝が刻設された床暖房用マット（１）、前記溝に埋設された配管（４）、熱源機からの熱媒を床暖房マットへ分配するための熱媒分岐ブロック（３）、および、前記床暖房用マット（１）上に積層された金属薄板からなる床暖房マットであって、前記床暖房用マット（１）には、前記熱媒分岐ブロック（３）を配置するための空間部（２）が、少なくとも一本の前記溝を切り欠くように形成されており、前記床暖房用マット（１）の、前記空間部（２）によって開口された端部を有する少なくとも一つの溝において、溝底部における前記床暖房用マット（１）の空間部近傍部（１５）の厚みが、前記溝底部における前記床暖房用マット（１）の最大厚みに対して、２０％未満であり、かつ、前記床暖房用マット（１）の前記空間部近傍部（１５）は、前記空間部（２）に配置された前記熱媒分岐ブロック（３）の配管連結部（６、８、９、１１）と連結された、前記溝に嵌入されている前記配管（４）を、前記配管連結部（６、８、９、１１）から少なくとも前記空間部近傍部（１５）まで、略水平に支えることのできる形状にされていることを特徴とする、床暖房マットを提供して前記課題を解決するものである。
【００１５】
第二の態様の発明によれば、熱媒分岐ブロック（３）の浮き上がりが防止され、かつ配管連結部（６、８、９、１１）の付け根に集中する応力を緩和できる床暖房マットを提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の熱媒分岐ブロック部床暖房用マットは、熱媒分岐ブロックを配置する空間部の近傍部が傾斜を有しておらず、配管を曲げないような形状にされているので、曲げられた配管の弾性によって配管連結部が持ち上げられて熱媒分岐ブロックが浮き上がることを防止することができる。また、配管に連結された熱媒分岐ブロックの配管連結部にかかる負荷も減少するので、配管連結部への応力の集中も防止することもできる。
【００１７】
本発明のこのような作用および利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１９】
図１は床暖房マットの、本発明にかかる熱媒分岐ブロック部床暖房用マット部分を示す図である。この部分の床暖房用マット１には、四本の溝に、温水や不凍液、あるいは蒸気等の熱媒が流通する配管４が嵌入され、四本の溝が平行に並んだ床暖房用マット１の中央部分には、四本の溝の各一部分を切り欠くような形状の、熱媒分岐ブロック３を配置するための空間部２が設けられている。熱媒分岐ブロック３はこの空間部２で、熱媒分岐ブロック３が左右に有する配管連結部５〜１２がそれぞれ溝の開口と隣接する位置にくるように配置され、溝の開口から伸びた配管４の端部が、各配管連結部５〜１２と連結されている。
【００２０】
熱媒分岐ブロック３は、一本の連絡配管１３から送られてきた熱源機で温められた熱媒を、一またはそれ以上の配管回路へ分配する役割を有するものである。図１においては、熱媒分岐ブロック３は、左右の側面に各四つの配管連結部５〜１２を有しているが、熱媒分岐ブロックの形状や配管連結部の個数は様々であり、分配される配管回路によっては、片方の側面のみに配管連結部を有していたり、あるいは連絡配管連結部を有する側面以外の三方の側面全てに配管連結部を有していたりすることもある。熱媒分岐ブロック３の詳細な構造は、例えば特許文献１を参照することができるが、これは例示にすぎず、その構造が制限されるものではない。
【００２１】
図２は、図１の熱媒分岐ブロック部床暖房用マットに使用されている熱媒分岐ブロック３の側面図である。配管連結部９〜１２は、上側部、あるいは下側部となる、高さの異なる位置に交互に配設されている。反対側の側面においても配管連結部５〜８は同様に高さの異なる位置に交互に配設されており、下側部に位置する配管連結部６、８、９、１１と一つの配管連結部１３が、上側部に位置する配管連結部５、７、１０、１２と一つの配管連結部１４が、それぞれ熱媒分岐ブロック３内で連通し、各一つの流路を形成している。樹脂製の熱媒分岐ブロックにおいては、このように、各側面にある複数の配管連結部が、上側、下側の交互の高さに設けられることが多い。
【００２２】
再び図１に戻ると、一つの連絡配管連結部１３から熱媒分岐ブロック３内に入った熱媒は、左右の四つの往き配管連結部６、８、９、１１から四本の配管４へと分配され、各配管回路に沿って、それぞれ独立に床暖房マット内を循環する。床暖房マット内を放熱しながら循環し終えた熱媒は、左右の四つの戻り配管連結部５、７、１０、１２から熱媒分岐ブロック３内に入り、そこで再び一つの熱媒の流れとなって、もう一つの連絡配管連結部１４から連絡配管を経由して熱源機へと戻る。
【００２３】
図７は、従来の、熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｘ−Ｘ’部分の断面図である。配管４は、溝開口付近の空間部２で、熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１と連結されている。図２でみたように、配管４と連結された熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１は、熱媒分岐ブロック３側面の高さの低い下側部に位置しているが、配管４は、床面への伝熱効率の観点から、床暖房用マットの上面側に位置するのが好ましい。そのため、低い位置で連結された配管４を、嵌入された溝の底部によって上方向へ押し上げるべく、熱媒分岐ブロック部床暖房用マット１に刻設された溝に、配管連結部１１に近い空間部近傍部１５で傾斜を持たせていた。しかし、樹脂製の熱媒分岐ブロック３で下側の配管連結部１１との接続を行う場合にこのような形状の溝にすると、配管連結部１１は、急激に曲げられた配管４の弾性によって、配管連結部１１に上方向への負荷が常にかかっている状態になってしまうため、熱媒分岐ブロック３が浮き上がってしまったり、熱媒分岐ブロックの配管接続部に応力が集中してしまうという問題があった。
【００２４】
図３は、本発明における熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｘ−Ｘ’部分の断面図である。図７と異なり、図３においては空間部近傍部１５で溝は傾斜しておらず、溝は、配管連結部１１と連結された配管４が空間部近傍部１５で水平を保てるように、空間部近傍部１５全域にわたって水平に刻設されている。このように、空間部近傍部１５で溝の深さが水平に保たれることで、配管４が熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１を上へ持ち上げようとする力を減らし、熱媒分岐ブロック３が浮くのを防止している。空間部近傍部１５で水平を保った後、本来の好ましい高さに配管４を誘導すべく、溝は、溝傾斜部１６によって、序々に浅くなり、最終的に最適な深さの溝となったところで再び水平な溝となる。最終的に水平になった部分の溝の好ましい深さは、伝熱性の観点から配管の外径と同じ寸法である。空間部近傍部１５の溝における床暖房用マット１の厚さＡは、この最終的に水平になった、床暖房用マットの他の部分１７が有する溝部におけるマット厚さＢを基準とすると、２０％未満である。本発明は、このように空間部近傍部１５の溝を床暖房用マット１の他の部分１７が有する溝部よりも低く水平に刻設することで、空間部近傍部１５で配管４が大きく曲げられるのを抑えることを特徴とする。
【００２５】
溝傾斜部１６の断面形状は、図３のような直線状に限らず、曲線状でも、階段状であってもよい。また、溝傾斜部１６がなく、図４のように空間部近傍部１５と床暖房用マットの他の部分１７が有する溝部との間に段差があるような形状にしてもよい。溝傾斜部１６を有する場合、その形状は、配管５への負荷や施工性を考慮すると、好ましくは図３のような直線状である。この場合、溝傾斜部１６の角度θは、通常０．５°〜１０°、好ましくは２°〜３°である。
【００２６】
本発明において、空間部近傍部１５とは、配管４の太さや材質、熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１の高さ等にもよるが、熱媒分岐ブロック部床暖房用マット１の、空間部２側端部から溝に沿って５ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ〜１００ｍｍまでの距離の部分を呼ぶものとする。また、溝傾斜部１６を有する場合、空間部近傍部１５端部から溝に沿って、５ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ〜１００ｍｍの距離の部分を呼ぶものとする。
【００２７】
図５は、図１で使用されている熱媒分岐ブロック３と異なる、熱媒分岐ブロック３’の配管連結部１１’と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｘ−Ｘ’部分に相当する部分の断面図である。
【００２８】
熱媒分岐ブロック３’も、熱媒分岐ブロック３と同様に、上側部、下側部と交互に位置する複数の配管連結部を有するものであり、その一つである配管連結部１１’は熱媒分岐ブロック３’側面の高さの低い下側部に位置している。ただし、その高さは、配管４が連結された際に、配管４の底部が地面に支えられてちょうど略水平になる高さである。そのため、空間部近傍部１５の床暖房用マット１の底は、溝によって完全に切り欠かれており、配管４の底部には床暖房用マット１が存在しない状態とされている。この場合も図３と同じく、空間部近傍部１５で溝は床暖房用マット１を完全に切り欠いて水平を保った後、本来の好ましい配管４の位置に配管４を誘導すべく、溝傾斜部１６によって、溝深さが序々に浅くされ、最終的に最適な深さの溝となったところで再び水平な溝となる。この態様においては、空間部近傍部１５の溝の底部には床暖房用マット１が存在しないため、この最終的に水平になった、床暖房用マットの他の部分１７が有する溝部におけるマット厚さを基準とすると、空間部近傍部１５の床暖房用マット１の厚さは０％となっている。
【００２９】
図６は、熱媒分岐ブロック３の配管連結部１０と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｙ−Ｙ’部分の断面図である。図２でみたように、ここに位置する熱媒分岐ブロック３の配管連結部１０は、側面の上側部に位置しており、床暖房用マット１の本来の好ましい深さに刻設された溝に嵌入された配管４がそのまま水平に連結できる高さに位置している。このため、配管４は、空間部近傍部１５から床暖房用マット１全域にわたって深さが一律である溝に嵌入され、床暖房用マット１全域において水平に保たれる。
【００３０】
図１の熱媒分岐ブロック３が使用された熱媒分岐ブロック部床暖房用マットには、上述したように、熱媒分岐ブロック３の配管連結部５〜１２が、高さが上側部、下側部と交互になるように配置されているため、下側部に位置する配管連結部６、８、９、１１と接続される配管４が嵌入されている溝は図３〜図５のような本発明の形状とされ、上側部に位置する配管連結部５、７、１０、１２と接続される配管４が嵌入されている溝は、図６のような形状にされていることが好ましい。このようにすることによって、配管連結部５〜１２と連結された配管４が嵌入された全ての溝において、熱媒分岐ブロック３の浮き上がりを防止することができる。
【００３１】
上述のような溝形状をもつ、本発明の熱媒分岐ブロック部床暖房用マットは、部屋の広さや施工条件に応じて、他の複数の床暖房用マットと連結されて、床暖房マットを設置する床面に敷設される。
【００３２】
床暖房用マット１は発泡合成樹脂製である。発泡合成樹脂としては、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、ポリメチルメタクリルレート発泡体、ポリカーボネート発泡体、ポリフェニレンオキサイド発泡体、ポリスチレンとポリエチレン混合物の発泡体などが用いられ、中でも、コストや加工性の点からは、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体が好ましく用いられる。
【００３３】
床暖房用マット１に刻設される溝１の開口部の幅は、配管４の外径と同じ寸法か、またはこれより僅かに大きくするのが好ましい。溝の形状は、通常、延在する方向に直角に切断した断面がＵ字またはコの字状であり、配管４から床表面への伝熱性や、配管４を埋設する際の施工性の観点からは、好ましくはＵ字状である。前述したように、空間部近傍部１５や溝傾斜部１６以外の床暖房用マット１における溝の深さは、伝熱性の観点から配管４の外径と同じ寸法とするのが好ましい。
【００３４】
溝に嵌入される配管４は、熱媒が温水の場合には、通常、可撓性チューブが使用され、具体的には架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、銅管などが挙げられる。その直径は、設置場所や構造などの条件によって様々であるが、外径７．２ｍｍ、内径５ｍｍ程度の管が一般的である。
【００３５】
配管４が嵌入された床暖房用マット１上には、更に金属薄板が積層される。金属薄板は、床暖房用マット１に埋設された配管４内を流通する熱媒の熱を、床表面へ伝熱させる機能を有するものであり、アルミニウム箔、錫箔、ステンレススチール箔、銅箔などが用いられるが、中でも、製造の容易性、コストなどの観点からアルミニウム箔が好ましい。その厚さは、薄すぎると強度が不十分になり、逆に厚すぎると床暖房マットが重くなる上にコストもかかることから、通常２〜２００μｍの範囲のものが使用される。
【００３６】
以上、現時点において、最も、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う熱媒分岐ブロック部床暖房用マットもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】熱媒分岐ブロック部床暖房用マット１部分の図である。
【図２】熱媒分岐ブロック３の側面図である。
【図３】熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｘ−Ｘ’部分の断面図である。
【図４】熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｘ−Ｘ’部分の断面図である。
【図５】熱媒分岐ブロック３’の配管連結部１１’と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｘ−Ｘ’部分に相当する部分の断面図である。
【図６】熱媒分岐ブロック３の配管連結部１０と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｙ−Ｙ’部分の断面図である。
【図７】従来の熱媒分岐ブロック３の配管連結部１１と配管４の連結の様子を示す、図１の破線Ｘ−Ｘ’部分の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  床暖房用マット
２  空間部
３、３’  熱媒分岐ブロック
４  配管
５、６、７、８、９、１０、１１、１１’、１２  配管連結部
１３、１４  連絡配管連結部
１５  空間部近傍部
１６  溝傾斜部
１７  床暖房用マットの他の部分
【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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