(57)【要約】【課題】  自然換気窓を可及的簡易な構造にして安定性と耐久性に富むとともに風圧に対してスムーズな開閉をなし得るようにする。【解決手段】  窓枠１の上枠１１に障子２の上框２１の室外側先端をヒンジ３連結することによって障子２の傾斜開放を常態とするように吊り支持し，窓枠１の縦枠１３にバランサー４をその上下方向にスライド昇降自在に配置するとともにこのバランサー４と障子２の縦框２３間に連結アーム８をそれぞれ回動自在に介設し，障子２が強風圧を受けることによって連結アーム８がバランサー４をスライド上昇させて障子２を閉鎖し，障子２に対する風圧がなくなると障子２が自重で傾斜開放するようにして自然換気窓Ａとする。簡易な構造で安定してスムーズな開閉動作を行なうものとし得る。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓枠に傾斜開放を常態とする障子を開閉自在に装着し風圧状態によって障子の開閉動作を制御自在とした自然換気窓であって，窓枠の上枠と障子の上框間にヒンジを介設して上記障子を上枠に対して回動自在に吊り支持し，窓枠の縦枠にその案内によって上下方向スライド昇降自在とした風圧調整用のバランサーを配置するとともに該バランサーと障子の縦框に回動自在に軸支してこれらの間に連結アームを配置して上記風圧状態による障子の開閉動作を制御してなることを特徴とする自然換気窓。
【請求項２】
上記障子のヒンジによる回動自在の吊り支持を，上框上面の室外側先端乃至その近傍にヒンジの軸支位置を配置して行なってなることを特徴とする請求項１に記載の自然換気窓。
【請求項３】
上記バランサーを窓枠の左右縦枠に一対配置し且つ連結アームを該一対のバランサーと障子の左右縦框間に配置してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の自然換気窓。
【請求項４】
上記バランサーの重量を調整自在としてなることを特長とする請求項１，２又は３に記載の自然換気窓。
【請求項５】
上記バランサーの下端とその縦枠下方位置に配置したブラケット間に引張バネを介設するとともにバランサー又はブラケットへの引張バネのフック固定位置を上下方向調整自在としてなることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の自然換気窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，窓枠に傾斜開放を状態とする障子を開閉自在に装着することによって窓において室内外の換気をなし得るようにした自然換気窓に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種自然換気窓として，例えば窓枠の左右縦枠と障子の左右縦框間に，これらをそれぞれ四節連鎖機構によって相互に連結するように，その上方において短寸のアームを，下方に長寸アームを配置して障子を窓枠に支持し，障子の重心位置，四節連鎖機構のアームの長さや軸支位置等を勘案することによって障子を窓枠からせり出し状に開閉するとともに風圧状態によって障子の開閉動作を制御するようにしたものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４７３７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この場合，窓枠の左右縦枠と障子の左右縦框杆に四節連鎖機構を介設し，縦枠と障子を片側で合計４ヶ所，両側で８ヶ所軸支して４本のアームで窓枠に対する障子の開閉時材の装着を行なうものとされるから，開閉動作に際して各軸支位置に摩擦抵抗が生じる結果，開口が狭く障子が小さい自然換気窓にあって，例えば風圧を受けたときに四節連鎖機構が開閉障害をなして，障子の開閉に敏捷性が損われ，そのスムーズな開閉が得られなくなる傾向を招き易く，例えば高所にあって障子の閉鎖をオペレーター操作するため等にその余の機構を付するとその摩擦抵抗が加わってこの傾向が更に大きくなる可能性がある。
【０００５】
また障子の支持はその左右縦框各２ヶ所，合計４ヶ所のアームによってなされるから，アームによって障子を安定支持できる程度の開口のものであればよいが，これを超える程度に開口が広く障子が大きい自然換気窓にあっては，ガラス面積に応じて障子の自重が大きく嵩む結果，その安定支持が損われる傾向を招き易く，自然換気窓を設置し得る開口幅に制約を受ける可能性がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とするところは，可及的に簡易な構造にして安定性と耐久性に富み，開口幅の広狭を問わずに設置し得て，風圧に対してスムーズな開閉をなし得るようにした自然換気窓を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に添って本発明は，障子を直接に窓枠の上枠に対してヒンジによって傾斜開放を常態とするように回動自在に吊り支持し，障子を上枠に吊り支持することによってそれ自体確実且つ安定した開閉をなし得るようにする一方，縦枠にその案内によって上下昇降自在に配置したバランサーと障子の縦框間をアーム連結することによって，障子が常態の傾斜開放にバランサーの負荷がないようにし，例えば５ｍ／ｓｅｃ程度の室内に不適当な風速が生じたとき，該風圧を受けて上記上枠にヒンジ連結した障子が閉鎖方向に回動すると，その閉鎖方向の外力によって連結アームが，該障子  側の軸支した連結位置で回動しながら他端を軸支した連結位置でバランサーを縦枠の案内によってスライド上昇させ，連結アームを介したバランサーが風圧による障子の閉鎖方向に向けた外力とバランスすることによって，その風力に応じた部分閉鎖乃至完全閉鎖を行なうようにその開閉の制御をなし得るようにしたものであって，即ち請求項１に記載の発明を，窓枠に傾斜開放を常態とする障子を開閉自在に装着し風圧状態によって障子の開閉動作を制御自在とした自然換気窓であって，窓枠の上枠と障子の上框間にヒンジを介設して上記障子を上枠に対して回動自在に吊り支持し，窓枠の縦枠にその案内によって上下方向スライド昇降自在とした風圧調整用のバランサーを配置するとともに該バランサーと障子の縦框に回動自在に軸支してこれらの間に連結アームを配置して上記風圧状態による障子の開閉動作を制御してなることを特徴とする自然換気窓としたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，障子のヒンジによる回動自在の吊り支持を，その上枠に対するヒンジの軸支位置を障子上框の先端乃至その近傍とすることによって，上枠に吊り支持した障子の重心移動によって吊り支持状態で該障子が傾斜開放を常態とし，また障子を上枠に吊り支持することによって生じる窓枠と障子間の空隙等を生じることなく，障子を窓枠内に密嵌して，常法に従った気密手段によってその気密性を良好に確保し得るものとするように，これを，上記障子のヒンジによる回動自在の吊り支持を，上框上面の室外側先端乃至その近傍にヒンジの軸支位置を配置して行なってなることを特徴とする請求項１に記載の自然換気窓としたものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，バランサーとアームを縦枠と障子の左右に対をなして配置することによって，バランサーによる障子の開閉制御を更に安定且つ確実になし得るものとするように，これを，上記バランサーを窓枠の左右縦枠に一対配置し且つ連結アームを該一対のバランサーと障子の左右縦框間に配置してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の自然換気窓としたものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，バランサーの重量を調整し，風圧の強さと障子の開閉との関係を可変に調整自在とし得るものとするように，これを，上記バランサーの重量を調整自在としてなることを特長とする請求項１，２又は３に記載の自然換気窓としたものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は，同じく上記に加えて，バランサーの重量調整とともに又はこれに代えて，バランサー下端と縦枠間にその引張り強さを調整し得るようにした引張バネを介設することによって，同様に風圧の強さと障子の開閉との関係を可変に調整自在とし得るものとするように，これを，上記バランサーの下端とその縦枠下方位置に配置したブラケット間に引張バネを介設するとともにバランサー又はブラケットへの引張バネのフック固定位置を上下方向調整自在としてなることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の自然換気窓としたものである。
【００１２】
本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として上記課題解決の手段としたものである。
【００１３】
なお本発明において窓枠における縦枠とは，窓枠の幅方向中間に設置することによって障子装着開口を画する方立を含む意味に用いる（なお発明を実施するための最良の形態欄で方立と表現することがある）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上のとおりに構成したから，請求項１に記載の発明は，障子を直接に窓枠の上枠に対してヒンジによって傾斜開放を常態とするように回動自在に吊り支持し，障子を上枠に吊り支持することによってそれ自体確実且つ安定した開閉をなし得るようにする一方，縦枠にその案内によって上下昇降自在に配置したバランサーと障子の縦框間をアーム連結することによって，障子が常態の傾斜開放にバランサーの負荷がないようにし，例えば５ｍ／ｓｅｃ程度の室内に不適当な風速が生じたとき，該風圧を受けて上記上枠にヒンジ連結した障子が閉鎖方向に回動すると，その閉鎖方向の外力によって連結アームが，該障子側の軸支した連結位置で回動しながら他端を軸支した連結位置でバランサーを縦枠の案内によってスライド上昇させ，連結アームを介したバランサーが風圧による障子の閉鎖方向に向けた外力とバランスすることによって，その風力に応じた部分閉鎖乃至完全閉鎖を行なうようにその開閉の制御をなし得るようにし，これによって開閉障害を招き易いアームの軸支箇所を可及的に減少する一方，障子の上枠への直接支持とアームとバランサーの組合せによる可及的簡易な構造にして安定性と耐久性に富み，開口幅の広狭を問わずに設置し得て，風圧に対してスムーズな開閉をなし得るようにした自然換気窓を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，障子のヒンジによる回動自在の吊り支持を，その上枠に対するヒンジの軸支位置を障子上框の先端乃至その近傍とすることによって，上枠に吊り支持した障子の重心移動によって吊り支持状態で該障子が傾斜開放を常態とし，また障子を上枠に吊り支持することによって生じる窓枠と障子間の空隙等を生じることなく，障子を窓枠内に密嵌して，常法に従った気密手段によってその気密性を良好に確保し得るものとすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，バランサーとアームを縦枠と障子の左右に対をなして配置することによって，バランサーによる障子の開閉制御を更に安定且つ確実になし得るものとすることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，バランサーの重量を調整し，風圧の強さと障子の開閉との関係を可変に調整自在とすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は，同じく上記に加えて，バランサーの重量調整とともに又はこれに代えて，バランサー下端と縦枠間にその引張り強さを調整し得るようにした引張バネを介設することによって，同様に風圧の強さと障子の開閉との関係を可変に調整自在とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば，Ａは自然換気窓，１はその窓枠，２はその障子であり，自然換気窓Ａは，傾斜開放を常態とするように窓枠１に障子２を開閉自在に装着し風圧状態によって障子２の開閉動作を制御自在とすることによって，無風や，例えば風速２〜３ｍ／ｓｅｃ程度の微風時に障子２を傾斜開放し，それ以上の数ｍ／ｓｅｃ程度，例えば風速４〜５ｍ／ｓｅｃ程度以上の強風時に障子２が風圧を受けることによって該障子２を窓枠１内に閉鎖し，また無風乃至微風に戻ると障子２を再び傾斜開放するようにしてある。
【００２０】
窓枠１は，常法に従って枠組みを施すことによって上枠１１，下枠１２及び縦枠（又は方立。以下同じ）１３によって障子２を装着する障子開口を画して建物躯体に設置したアルミ押出形材製のものとしてあり，また障子２も，同じく常法に従って框組みを施すことによって上框２１，下框２２及び縦框２３によってガラスを装着するガラス開口を画して上記窓枠１に装着したアルミ押出形材製のものとしてある。
【００２１】
このとき障子２は，窓枠１の上枠１１と上框２１間にヒンジ３を介設してこれを上枠１１に対して回動自在に吊り支持してその装着を行ってあり，このとき本例における該障子２のヒンジ３による回動自在の吊り支持は，これを，上框２１上面の室外側先端乃至その近傍，本例にあっては室外側先端にヒンジ３の軸支位置を配置して行なったものとし，これによって上記常法による障子２が上枠１１への吊り支持の状態で室外側に，例えば２０度内外の角度をなして傾斜開放を常態とするようにし，また閉鎖した際に窓枠１内に密に嵌合するように納まって常法に従った気密手段によってその気密性を良好に確保し得るようにしてある。
【００２２】
ヒンジ３は，例えば窓枠１及び障子２を既存のものと兼用し，必要に応じて自然換気窓とするときには，例えばヒンジ金物を用いてこれを上枠１１と上框２１間に複数ヶ所，例えば２，３ヶ所に介設するように配置し，その軸と軸受の軸支によって障子２を開閉自在に吊り支持するようにし，また，例えば窓枠１，特にその上枠１１及び障子２，特にその上框２１を専用のアルミ押出形材として自然換気窓とするとき，上枠１１及び上框２１の押出成形に際してこれらにその全長に亘る突出軸とその回動角度分を開放した軸受を一体成形し，これら突出軸と軸受の軸支によって障子２を開閉自在に吊り支持するようにすればよい。
【００２３】
上記上框２１の室外側先端を吊り支持して傾斜開放を常態とした障子２は，その受ける風圧によって開閉を制御する制御機構を備えており，該制御機構は，これを，窓枠１の縦枠１３にその案内によって上下方向スライド昇降自在とした風圧調整用のバランサー４を配置するとともに該バランサー４と障子２の縦框２３に回動自在に軸支してこれらの間に連結アーム８を配置したものとし，これによって上記風圧状態による障子２の開閉動作を制御したものとしてある。このとき本例にあっては，制御機構を左右に対とするように，上記バランサー４を窓枠１の左右縦枠１３に一対配置し且つ連結アーム８を該一対のバランサー４と障子２の左右縦框２３間に配置したものとし，これによってバランサー４による障子２の開閉制御を安定且つ確実になし得るようにしてある。
【００２４】
即ちバランサー４は，例えば鋼製プレート状の分銅によるものとし，これを窓枠１の縦枠１３と障子２の縦框２３の間に一般に形成されるスペースに，縦枠１３によって支持されるように配置してあり，このとき縦枠１３にガイド５を設置し，該縦枠１３のガイド５によってバランサー４を案内してそのスライド昇降を自在としてある。
【００２５】
本例にあって縦枠１３のガイド５によるバランサー４の案内は，その一方に配置した倒Ｔ字状のガイドピン乃至ガイドローラー５と，他方に配置した該ガイドピン乃至ガイドローラー５に上下方向摺動自在に係合したガイド溝６とによるものとするか，縦枠１３に配置したガイド面１４と，バランサー４に配置した該ガイド面１４に上下方向転動自在のガイドローラー７とのよるものとしてあり，本例にあっては，その双方を用いることによって縦枠１３に対して複数ヶ所，特に３ヶ所でバランサー４を係合支持してそのスライド自在の安定した昇降案内を行なうようにしてある。
【００２６】
本例の昇降案内は，先ず上記倒Ｔ字状とすることによって先端に抜止めを有する単一のガイドピン５を左右縦枠１３対向面の長手方向中間の同一高さ位置に配置し，左右のバランサー４の長手方向中間位置に上下方向にスリットをなすように透設したガイド溝６を配置し，障子２の傾斜開放の常態でガイドピン５がガイド溝６の上端に，閉鎖状態でガイドピン５がガイド溝６の下端乃至その近傍に位置するように係合することによって，上記３ヶ所のうちの第１の昇降案内を行なうようにしてある。
【００２７】
本例の昇降案内は，またバランサー４の長手方向両端の上下位置背面側に上下を対とし，前後方向に向けて転動自在とした一対のガイドローラー７を配置し，縦枠１３の面内方向に突出したフィンを縦枠１３側のガイド面１４とし，上記一対のガイドローラー７を該縦枠１３のガイド面１４に転動自在に対接するように係合することによって，上記第１の昇降案内に加えて，上記３ヶ所のうち上下における第２の昇降案内を行なうようにしてある。
【００２８】
分銅をなすように配置したバランサー４は，その重量を調整自在としてあり，これによって，例えば障子２の広狭に対応し，また上記風圧による開閉動作の開始や閉鎖速度等に対応してそのバランサー４としての重量調整をなし得るようにしてあり，本例にあっては上記鋼製プレート状の分銅を多数枚の鋼製プレートによって構成し，上記障子２の広狭に応じて鋼製プレートの枚数を増減することによって該障子２の標準的な自重に基づいてその基本重量を調整設定し得るようにしてあり，またこのとき短尺多数の鋼製プレートを積層状とした重量調整用の調整バランサー４１を，例えば連結板を介して上記バランサー４上端に固定し，該鋼製プレートの枚数を増減することによって，上記開閉動作や開閉速度等に対応して現場毎の重量の微調整をなし得るようにしてある。
【００２９】
更に本例において上記バランサー４の下端とその縦枠１３下方位置に配置したブラケット４４間に引張バネ４２を介設するとともにバランサー４又はブラケット４４への引張バネ４２のフック４３固定位置を上下方向調整自在とし，これによって本例にあっては上記バランサー４及び調整バランサー４１による重量調整とともに，バランサー４下端と縦枠１３間にその引張り強さを調整し，同様に上記開閉動作や開閉速度等に対応してバランサー４の重量を調整し得るようにしてある。
【００３０】
即ちバランサー４の重量調整，特にその微調整は，上記調整バランサー４１における鋼製プレートの枚数増減とともに該引張バネ４２の引張力の強さ調整によってもなし得るようにしてあり，本例にあって該引張バネ４２は，例えばバランサー４下端のガイドローラー７近傍にその上端のフック４３を引掛係止する一方，他端を左右縦枠１３の対向面に固定したブラケット４４の上下多数の引掛孔に選択的に引掛係止することによってその引張力の強さを微調整し得るようにしてある。
【００３１】
連結アーム８は，このように構成した左右バランサー４の，例えば長手方向中間位置のガイド溝６近傍の下方位置にその一端を回動自在に軸支し，左右縦框２３の下端に設置したブラケット８１に他端を回動自在に軸支することによって，縦枠１３と縦框２３間に該バランサー４と障子２の縦框２３とをそれぞれ連結するように配置した厚肉平板にして長寸の鋼製プレートによるものとしてあり，該連結アーム８は障子２が上記常態の傾斜開放のときにその縦框２３の軸支位置と，該障子２が傾斜開放することによってその負荷がなく降下状態にあるバランサー４の軸支位置との間を連結する長さのものとしてある。
【００３２】
以上のように構成した本例の自然換気窓Ａは，障子２が，その上框２１の室外側先端を上枠１１にヒンジ３連結したことによって傾斜開放を常態となって，常時室内外の空気が流通することによって換気を行なう一方，障子２が風圧を受けることによって上記上枠１１にヒンジ３連結した障子２が閉鎖方向に回動すると，その閉鎖方向の外力によって連結アーム８が，該障子２側の軸支した連結位置で回動しながら他端を軸支した連結位置でバランサー４を縦枠１３のガイド５の案内によってスライド上昇させ，連結アーム８を介したバランサー４の重量が風圧による障子２の閉鎖方向に向けた外力とバランスすることによって，その風力に応じた部分閉鎖乃至完全閉鎖を行なうようにその制御がなされるようにすることができ，また逆に障子２に対する風圧がなくなると障子２はその自重によって傾斜開放して再度換気を行なうことができるようになる。このとき上記バランサー４の重量を調整し，またその調整バランサー４１乃至引張バネ４２の引張強さの微調整を行なうことによって，障子２が受ける風圧とその開閉の関係を調整し，例えば微風時にも障子２が部分閉鎖したり，強風時にも障子２が僅かに開いた状態としたりすることも可能となる。
【００３３】
また本例の自然換気窓Ａは，ヒンジ３連結して上枠１１に対して直接に吊り支持した障子２とバランサー４とを連結アーム８で連結し，該バランサー４を縦枠１３の案内で上下方向にスライド昇降自在とする構造によるものであるから，その構造が可及的に簡易であり，またヒンジ３による障子２開閉及び縦枠１３と障子２と片側において単一箇所の軸支による連結アーム８の回動を行い，その縦枠１３と障子２の軸支位置が少なく，これが開閉障害となる可能性を可及的に解消して，開閉の安定性と耐久性を確保するとともにし，風圧に対してスムーズな開閉をなし得るようにし，更に障子２の吊り支持を上枠１１によって行うことによって障子２荷重を上枠１１が支えることによって障子２の幅の広狭を問わずに設置することができる。
【００３４】
図中５１は縦枠１３に上記ガイドピン５を設置するために用いた取付基板，６１はガイド溝６の下端でガイドピン５，特にその先端の抜止めを受け入れるように配置したガイドピン受入孔をそれぞれ示す。
【００３５】
なお障子２の開閉を制御する制御装置，特にそのバランサー４と連結アーム８は，例えば既存の排煙突出し窓のように窓枠１の縦枠１３と障子２の縦框２３との間にスペースのある窓にあっては，該制御装置を該スペースに設置するように既存の窓を用いて後付的にこれを設置することによって自然換気窓とすることができるが，もとより専用に窓枠１と障子２を用意してこれに形成したスペースに制御装置を設置することによって専用の自然換気窓として構成してもよい。また本例の自然換気窓Ａには，すべり出し窓に使用されるロック装置を適用し得るが，例えば障子２の下框２２に設置したロックピンを，下枠１２にスライド自在に配置したスライダーのフックによって横方向に受入れてロックするように形成した図示省略のロック装置を備えるようにすれば，例えば同じく図示省略のオペレーターによって該ロック装置の上記スライダーを横方向にスライドしてロックとその解除を行なうようにすることが可能であり，腰窓高さのものはもとより高窓の自然換気窓にも好適なロック装置として使用することができる。
【００３６】
図示した例は以上のとおりとしたが，障子のヒンジによる回動自在の吊り支持を上框上面の室外側先端の近傍に軸支位置を配置するようにすること，バランサーを左右片側の縦枠に配置し且つ連結アームを該片側のバランサーと障子の片側の縦框間に配置すること等を含めて，本発明の実施に当って，自然換気窓，その窓枠，障子，ヒンジ，バランサー，連結アーム，必要に応じて用いるバランサー重量の調整手段等の各具体的形状，構造，材質，これらの関係，これらに対する付加等は，上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】自然換気窓の室内側の内観図である。
【図２】自然換気窓の横断面図である。
【図３】自然換気窓における障子傾斜開放の常態を示す説明図である。
【図４】自然換気窓の制御装置を示す室内側の内観図である。
【図５】自然換気窓の障子を閉鎖した状態の縦断面図である。
【図６】自然換気窓の障子を傾斜開放した常態の縦断面図である。
【図７】図５のＡ―Ａ線横断面図である。
【図８】図５のＢ―Ｂ線横断面図である。
【図９】図５のＣ―Ｃ線横断面図である。
【図１０】図５のＤ―Ｄ線横断面図である。
【図１１】図５のＥ―Ｅ線横断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ  自然換気窓
１  窓枠
１１  上枠
１２  縦枠
２  障子
２１  上框
２３  縦框
３  ヒンジ
４  バランサー
４１  調整バランサー
４２  引張バネ
５  ガイドピン
６  ガイド溝
７  ガイドローラー
８  連結アーム
【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】
2006037685.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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