(57)【要約】【課題】ポンプと配管との着脱時に人の能動的な操作を介することなく配管の開口部の蓋を開閉する。【解決手段】ポンプシステムは、ポンプと、ポンプの吸込口に連結される吸込配管と、を備え、吸込配管は、ポンプと連結される開口部に弁体を備え、弁体は、ポンプが吸込配管に連結されていない状態において吸込配管の開口部を閉じる閉蓋位置にあり、ポンプが吸込配管に連結された時にポンプによって押されることにより吸込配管の内側へ向かって回転して開蓋位置へ移動する。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと、
前記ポンプに連結される配管と、
を備えるポンプシステムであって、
前記配管は、前記ポンプ又は他の配管と連結される開口部に弁体を備え、
前記弁体は、前記ポンプ又は前記他の配管が前記配管に連結されていない状態において前記配管の前記開口部を閉じる閉蓋位置にあり、前記ポンプ又は前記他の配管が前記配管に連結された時に前記ポンプによって押されることにより前記配管の内側へ向かって回転して開蓋位置へ移動する、
ポンプシステム。
【請求項２】
前記弁体は、前記ポンプの吸込配管に設けられる、請求項１に記載のポンプシステム。
【請求項３】
前記弁体は、前記ポンプの吐出配管に設けられる、請求項１に記載のポンプシステム。
【請求項４】
前記ポンプは、前記吸込配管との連結時に前記吸込配管の前記開口部と相対する位置に前記弁体と接触する突起部を備える、請求項２に記載のポンプシステム。
【請求項５】
前記突起部は、前記ポンプと前記吸込配管の連結時に前記弁体を前記開蓋位置まで回転させることが可能な突出高さを有する、請求項４に記載のポンプシステム。
【請求項６】
前記突起部は、棒状突起部であり、前記棒状突起部は、前記ポンプと前記吸込配管の連結時に前記吸込配管の前記開口部のうち前記弁体の回転軸近傍部分と相対する位置に設けられている、請求項４又は請求項５に記載のポンプシステム。
【請求項７】
前記突起部は、前記ポンプの前記吸込口を形成する筒状突起部である、請求項４又は請求項５に記載のポンプシステム。
【請求項８】
前記筒状突起部は、前記ポンプが前記吸込配管に連結された状態において前記筒状突起部の先端の全周にわたって前記吸込配管の内壁に接触する、請求項７に記載のポンプシステム。
【請求項９】
前記筒状突起部の先端と前記吸込配管の内壁とが接触する部分にシール部材を備える、請求項８に記載のポンプシステム。
【請求項１０】
前記弁体の開閉をガイドするためのガイドピンであって、その一端が前記弁体に回動可能に取り付けられ、他端が前記吸込配管の前記開口部の周部に設けられたガイド孔を前記吸込配管の内側から外側へ挿通されている、ガイドピンを備える、請求項２に記載のポンプシステム。
【請求項１１】
前記ガイドピンは、前記ポンプと前記吸込配管の連結時に前記吸込配管の内側へ押し込まれて前記弁体を前記開蓋位置まで回転させることが可能な長さを有する、請求項１０に記載のポンプシステム。
【請求項１２】
前記弁体は、複数の小弁体を組み合わせて構成され、前記複数の小弁体のうち隣り合う小弁体の先端部の断面は、互いに噛み合うテーパ形状又は階段形状を有する、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のポンプシステム。
【請求項１３】
前記ポンプが前記吸込配管に連結されていない状態において前記弁体を前記閉蓋位置へ
付勢する弾性部材を備える、請求項２から請求項１２のいずれか１項に記載のポンプシステム。
【請求項１４】
前記開蓋位置は、前記弁体が前記吸込配管の前記開口部を通過する流体の流れを妨げない位置である、請求項２から請求項１３のいずれか１項に記載のポンプシステム。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のポンプシステムを備える悪臭防止型排水設備。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のポンプシステムに利用されるポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、悪臭防止型排水設備、ポンプ、及びポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に汚水、廃水、または河川水等を水槽に一時貯留し、ポンプで排水する排水設備では、その液体にごみや汚物が含まれることがある。特に、地下構造を備える建築物において、公共下水道管よりも低い位置で生じた汚水等は、地下に設置された大きな排水槽（ピット）または排水槽内に設置された汚水槽に一時貯留される。その後、汚水等は排水槽内に設置された排水用のポンプにより公共下水道管に排水される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような汚水等には汚物やゴミなどが含まれることがある。汚物やゴミ等がポンプの羽根車に付着したりすると、ポンプの適切な動作を妨害することがある。ポンプが故障すると汚水が外部に漏れ損害が大きくなるため、このような排水設備においては、上水を扱うポンプ設備よりもポンプのメンテナンスを頻繁に行う。
また、ポンプの吐出し配管に、ポンプの吐出圧にて開閉する逆止弁を設けることが考えられている（特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４５５７４２号公報
【特許文献２】特許第４５１９５３４号公報
【特許文献３】実開昭６１−２３３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポンプをメンテナンスのために水槽の配管から取り外す際に、配管側から汚水等が漏れ出すことがある。配管からの汚水等の漏れ出しを防ぐために、配管の開口部にポンプの吐出圧を利用して開状態となる弁や手動で開閉する仕切弁（弁体）を設けることが考えられる。
【０００６】
一方、ピット内には悪臭や有毒ガスが発生している場合があるため、ポンプの交換やメンテナンスの際は、ピットの外にポンプを引き上げて、ピット内に人が立ち入らずにポンプの交換やメンテナンスを行いたい、という要望がある。
【０００７】
したがって、ポンプと配管との着脱時に人の能動的な操作を介することなく配管の開口部の蓋を開閉することが可能なポンプシステムが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［形態１］形態１によれば、ポンプシステムが提供され、かかるポンプシステムは、ポンプと、前記ポンプに連結される配管と、を備え、前記配管は、前記ポンプ又は他の配管と連結される開口部に弁体を備え、前記弁体は、前記ポンプ又は他の配管が前記配管に連結されていない状態において前記配管の前記開口部を閉じる閉蓋位置にあり、前記ポンプ又は他の配管が前記配管に連結された時に前記ポンプによって押されることにより前記配管の内側へ向かって回転して開蓋位置へ移動する。形態１のポンプシステムによれば、ポンプが配管に連結されていない状態では配管の開口部が弁体によって閉じられるので、配管からの汚水等の漏れ出しを抑制することができる。
また、形態１のポンプシステムにおいて、前記弁体は、前記ポンプの吸込配管、または、吐出配管に設けられる。ポンプを吸込配管、または、吐出配管に連結すると、ポンプによって弁体が押されて配管の開口部が開くので、ポンプによる排水を行うことができる。
【０００９】
［形態２］形態２によれば、形態１のポンプシステムにおいて、前記ポンプは、前記吸込配管との連結時に前記吸込配管の前記開口部と相対する位置に前記弁体と接触する突起部を備える。形態２のポンプシステムによれば、ポンプ側に設けられた突起部によって弁体が押されることで、吸込配管の開口部を開くことができる。
【００１０】
［形態３］形態３によれば、形態２のポンプシステムにおいて、前記突起部は、前記ポンプと前記吸込配管の連結時に前記弁体を前記開蓋位置まで回転させることが可能な突出高さを有する。形態３のポンプシステムによれば、突起部に十分な高さがあることによって、弁体を確実に開蓋位置まで移動させて吸込配管の開口部を大きく開くことができる。
【００１１】
［形態４］形態４によれば、形態２又は形態３のポンプシステムにおいて、前記突起部は、棒状突起部であり、前記棒状突起部は、前記ポンプと前記吸込配管の連結時に前記吸込配管の前記開口部のうち前記弁体の回転軸近傍部分と相対する位置に設けられている。形態４のポンプシステムによれば、弁体の回転軸近傍部分が突起部に押されるので、弁体を大きく回転させることができ、それにより弁体を確実に開蓋位置まで移動させることができる。
【００１２】
［形態５］形態５によれば、形態２又は形態３のポンプシステムにおいて、前記突起部は、前記ポンプの前記吸込口を形成する筒状突起部である。形態５のポンプシステムによれば、筒状突起部をポンプの吸込口と共用することができる。
【００１３】
［形態６］形態６によれば、形態５のポンプシステムにおいて、前記筒状突起部は、前記ポンプが前記吸込配管に連結された状態において前記筒状突起部の先端の全周にわたって前記吸込配管の内壁に接触する。形態６のポンプシステムによれば、ポンプの吸込口でもある筒状突起部の先端全周が吸込配管の内壁に接触しているので、汚水等は吸込配管から筒状突起部の内側を通ってポンプへ吸い込まれる。したがって、筒状突起部の外側部分が汚水等に触れることを抑制することができる。筒状突起部の外側部分に開蓋位置へ移動した弁体が収容される構成においては、弁体への汚水等の付着を抑制することができる。
【００１４】
［形態７］形態７によれば、形態６のポンプシステムにおいて、前記筒状突起部の先端と前記吸込配管の内壁とが接触する部分にシール部材を備える。形態７のポンプシステムによれば、シール部材によって、筒状突起部の外側部分への汚水等の漏れを更に確実に抑制することができる。
【００１５】
［形態８］形態８によれば、形態１のポンプシステムにおいて、前記弁体の開閉をガイドするためのガイドピンであって、その一端が前記弁体に回動可能に取り付けられ、他端が前記吸込配管の前記開口部の周部に設けられたガイド孔を前記吸込配管の内側から外側へ挿通されている、ガイドピンを備える。形態８のポンプシステムによれば、吸込配管側に設けられたガイドピンによって弁体が押されることで、吸込配管の開口部を開くことができる。
【００１６】
［形態９］形態９によれば、形態８のポンプシステムにおいて、前記ガイドピンは、前記ポンプと前記吸込配管の連結時に前記吸込配管の内側へ押し込まれて前記弁体を前記開蓋位置まで回転させることが可能な長さを有する。形態９のポンプシステムによれば、ガイドピンに十分な長さがあることによって、弁体を確実に開蓋位置まで移動させて吸込配管の開口部を大きく開くことができる。
【００１７】
［形態１０］形態１０によれば、形態１から形態９のいずれか１つの形態のポンプシステムにおいて、前記弁体は、複数の小弁体を組み合わせて構成され、前記複数の小弁体のうち隣り合う小弁体の先端部の断面は、互いに噛み合うテーパ形状又は階段形状を有する。形態１０のポンプシステムによれば、複数の小弁体が閉じた状態において小弁体同士の隙間から吸込配管の外へ汚水等が漏れ出すことを抑制することができる。
【００１８】
［形態１１］形態１１によれば、形態１から形態１０のいずれか１つの形態のポンプシステムにおいて、前記ポンプが前記吸込配管に連結されていない状態において前記弁体を前記閉蓋位置へ付勢する弾性部材を備える。形態１１のポンプシステムによれば、弾性部材が弁体を閉蓋位置へ移動させるので、ポンプが吸込配管から取り外された状態において吸込配管の開口部を確実に閉じることができる。
【００１９】
［形態１２］形態１２によれば、形態１から形態１１のいずれか１つの形態のポンプシステムにおいて、前記開蓋位置は、前記弁体が前記吸込配管の前記開口部を通過する流体の流れを妨げない位置である。形態１２のポンプシステムによれば、ポンプ使用時における汚水等の流れをスムーズにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態によるポンプシステムの全体構成を示す断面図である。
【図２】ポンプを鉛直方向に移動させるときの状態を鉛直上方から見た概略図である。
【図３Ａ】吸込配管の、ポンプとの連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図３Ｂ】吸込配管の、ポンプとの連結部分を詳細に示す拡大上面図である。
【図４Ａ】ポンプと吸込配管との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図４Ｂ】ポンプと吸込配管との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図５Ａ】ポンプと吸込配管との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図５Ｂ】ポンプと吸込配管との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図６Ａ】吸込配管の、ポンプとの連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図６Ｂ】吸込配管の、ポンプとの連結部分を詳細に示す拡大上面図である。
【図７Ａ】ポンプと吸込配管との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図７Ｂ】ポンプと吸込配管との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図８Ａ】吸込配管の、ポンプとの連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図８Ｂ】吸込配管の、ポンプとの連結部分を詳細に示す拡大上面図である。
【図９】吸込配管の、ポンプとの連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図１０Ａ】ポンプと吸込配管との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図１０Ｂ】ポンプと吸込配管との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。
【図１１】円筒状突起部と弁体の部分の拡大図である。
【図１２】円筒状突起部と弁体の部分の拡大図である。
【図１３】別の実施形態によるポンプシステムの部分構成を示す断面図である。
【図１４】別の実施形態によるポンプシステムの部分構成を示す断面図である。
【図１５】別の実施形態によるポンプシステムの部分構成を示す断面図である。
【図１６】第１の変形例に係る悪臭防止型排水設備を示す図である。
【図１７】第２の変形例に係る悪臭防止型排水設備を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係るポンプシステムの実施形態を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また
、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【００２２】
図１は、一実施形態によるポンプシステム１０の全体構成を示す断面図である。図１は、ポンプシステム１０が汚水、廃水、または河川水等の排水設備に利用される形態を示している。図１に示されるように、ポンプシステム１０は、地中に埋設され、建築物から排出された汚水を排水するのに用いることができる。また、地中に埋めずに地上部にピットＰｉを設置することもある。
【００２３】
図１に示されるように、ポンプシステム１０は、例えばビルやマンション、工場等から排出された汚水の排水槽であるピットＰｉ内に設けられる。ピットＰｉには、開口（一例としてマンホール）２４が形成されており、開口２４には蓋（一例としてマンホールの蓋）２５が取り付けられている。図１に示されるように、ポンプシステム１０は、ピットＰｉ内に設けられた汚水槽１２と、汚水槽１２内の汚水を排水するためのポンプ２０と、汚水槽１２の流出口１６とポンプ２０を連結する吸込配管２３と、ポンプ２０の吐出口に連結される吐出配管２２とを備える。
【００２４】
図１に示される実施形態において、ポンプ２０は、水中でも運転可能な水中ポンプとすることができる。水中でも運転可能な水中ポンプを使用することで、たとえば昨今のゲリラ雷雨にて大量の雨水が汚水槽内に流れ込み汚水槽１２から、汚水がピットＰｉ内に溢れ出してポンプ２０のモータ部分Ｍｏが水没した場合でもポンプ運転が可能になる。また、ポンプ２０を水中ポンプとすることにより、大雨災害時の河川面や海水面が上昇によって河川や海に近いポンプシステム１０が水没してしまっても、ポンプ２０による排水が継続可能である。しかし、ポンプ２０のモータ部分Ｍｏが水没しないことが保証される環境であるなら、耐水性の無い陸上ポンプを使用してもよい。また、図１に示される実施形態において、ピットＰｉ内に浸入した水を排水するためのポンプ（図示せず）及び配管をさらに設けてもよい。
【００２５】
なお、本実施形態における水中ポンプ２０の一例としては、搬送液に含まれる固形物の大きさ２０ｍｍ以下の汚水・雑排水を取り扱う片吸込単段遠心形ポンプである。また、水中ポンプ２０は、気中連続運転が可能であるように、モータ部２５を冷却する冷却機構（図示せず）を備えることができる。気中連続運転が可能な水中ポンプ２０とは、一例として、モータ部２５が汚水より露出した状態にて少なくとも３０分以上は支障なく連続で運転することが可能であり、且つ気中連続運転が停止した後にモータ冷却期間をもうけることなく再運転することが可能な水中ポンプをいう。
【００２６】
図１に示される実施形態において、汚水槽１２は全体として略直方体状（箱型）であり、底面１２ａ、側面１２ｂ、および上面１２ｃにより画定される内部空間を有している。一実施形態として、汚水槽１２は、たとえば小型の筒形水槽（バレル）とすることができ、または、開口部２４からピットＰｉ内に搬入可能な小型の複数のパネル部材を結合して形成される小型の水槽とすることができる。汚水槽１２は、建物の規模および水の使用量に応じて、汚水の流入量に見合った水を貯留することができ、且つ、予備の容量を備えるように形成される。この汚水槽１２には、上面１２ｃに開口部１３が形成されており、開口部１３は蓋１４で覆われている。汚水槽１２には、蓋１４を貫通して流入管１５が内部に挿入されている。流入管１５は、地階部分Ｂから配管され、地階部分Ｂにおいて発生した汚水等を汚水槽１２内に流入させる。ただし、流入管１５は、図１に示されるような、汚水槽１２の蓋１４とピットＰｉの蓋２５とを貫通するものに限定されず、汚水槽１２の側面１２ｂまたは上面１２ｃを貫通して配管されてもよいし、ピットＰｉの側面または上面を貫通して配管されてもよい。
【００２７】
図１に示されるように、汚水槽１２の底面１２ａには、貯留した汚水等を流出させる流出口１６が設けられ、流出口１６に吸込配管２３を介してポンプ２０が接続されている。図１に示される実施形態において、汚水槽１２の底面１２ａには凹部が設けられ、この凹部の側面１２ｂの底面近傍に流出口１６が設けられている。そのため、汚水槽１２内の汚水等が凹部に案内され、ポンプ２０の排水運転が終了したときに汚水等の残留量を少なくして汚水槽１２内の汚水の腐敗および悪臭の発生を抑制することができる。また、本実施形態では、汚水槽１２の底面１２ａは、流出口１６から遠いほど高さが大きく、流出口１６に近いほど高さが小さくなる傾斜が設けられている。これにより、汚水槽１２の汚水等をさらに効果的に流出口１６へ案内することができ、ポンプ２０の空運転を防止するとともに、汚水槽１２内に残留した汚水の腐敗および悪臭の発生をより抑制できる。
【００２８】
上述したように、ポンプ２０として、公知の水中ポンプまたは陸上ポンプを使用することができる。一例として、ポンプ２０は、立軸形ポンプとすることができる。立軸形ポンプは横軸形ポンプに比べて小さい設置面積に設置することができ、ピットＰｉ内の限られたスペースに設置するのに有効である。また、立軸形ポンプでは、ポンプ２０が吸込配管２３の上方に接続されるため、吸込配管２３からポンプを外しやすい。
【００２９】
一実施形態において、図１に示されるように、ピットＰｉ内に鉛直方向に延びるガイドレール６０が配置される。ガイドレール６０は、たとえば金属パイプなどで構成することができ、ピットＰｉの側面、底面、および上面などにビスやボルトなどを使用して予め固定される。図１の実施形態においては、ガイドレール６０は２本設けられ、ポンプ２０を鉛直方向に移動させる際にポンプ２０をガイドするために設けられる。一実施形態において、ポンプ２０は、ガイド体６２（図２参照）を備える。ガイド体６２は、ガイドレール６０に係合し、ポンプ２０をガイドレール６０に沿って移動させるためのものである。ガイド体６２は、ガイドレール６０の形状に応じた形状に形成される。例えば、ガイド体６２は、凹形状を備え、かかる凹部に円筒形のガイドレール６０が係合することができる。
【００３０】
図２は、ポンプ２０を鉛直方向に移動させるときの状態を鉛直上方から見た概略図である。図２に示されるように、ポンプ２０を鉛直方向に移動させるときは、ガイド体６２をガイドレール６０に係合させることにより、ポンプ２０をガイドレール６０に沿って案内することができる。なお、ポンプ２０を鉛直方向に移動させる際は、ポンプ２０のモータ部分Ｍｏの上部に設けられた取付部７０（図１参照）にたとえばチェーンなどを接続して、クレーン等を利用してポンプ２０を垂直方向に移動させることができる。
【００３１】
説明を図１に戻す。ポンプ２０は、吐出口２６に吐出配管２２が接続されている。吐出配管２２には、逆流防止弁１９が設けられている。逆流防止弁１９は、吐出配管２２からポンプ２０側に水が戻ることを防止する。吐出配管２２の少なくとも一部は可撓性の配管とすることができる。可撓性の吐出配管２２とすることで、剛管の吐出配管２２とするよりも吐出配管２２を接続したままポンプ２０をピットＰｉ内から引き上げることが容易となる。可撓性の吐出配管２２として、フレキ管、ベローズ管、ゴムまたは樹脂製の可撓性の配管を利用することができる。あるいは、吐出配管２２を複数の剛性の管を連結させて構成してもよい。この場合、ポンプ２０をピットＰｉから引き上げるときは、複数の剛性の管を順番に取り外しながら、ポンプ２０を段階的に引き上げるようにする。また、ポンプ２０を引き上げる際に、ポンプ２０内に残った汚水にてピットＰｉが汚れないようにポンプ２０の設置面にドレンパン（不図示）を設置してもよい。
【００３２】
また、吐出配管２２の逆流防止弁１９のポンプ２０側には、空気弁１８が設けられる。空気弁１８から抜けた空気は汚水槽１２に戻るように配管が設けられている。空気を汚水槽１２に戻すための配管も可撓性の配管であることが好ましい。
【００３３】
図１に示されるように、汚水槽１２内には、水位センサ１００が配置される。水位センサは任意のものを使用することができる。一例として、図１においては、３個のフロートスイッチ１００ａ、１００ｂ、１００ｃが配置されている。フロートスイッチ１００ａは、ポンプ２０を始動させる水位Ｈ１に配置される。汚水槽１２内の水位が上がり、フロートスイッチ１００ａがＯＮとなると、ポンプ２０が始動されて汚水槽１２内の汚水が排水される。フロートスイッチ１００ｂは、ポンプ２０を停止させる水位Ｈ２に配置される。ポンプ２０を停止させる水位Ｈ２は、ポンプ２０が空気を吸い込まないようにするために、停止水位Ｈ２が流出口１６の上端よりも高い位置となるように決められる。ポンプ２０による排水が開始し、汚水槽１２内の水位が下がり、停止水位Ｈ２においてフロートスイッチ１００ｂがＯＦＦになるとポンプ２０を停止させる。フロートスイッチ１００ｃは、ポンプ２０と吸込配管２３とを接続している接続面よりも低い位置であり、且つ、ポンプの停止水位Ｈ２よりも高い水位Ｈ３に配置される。かかる水位Ｈ３は、ポンプ２０を吸込配管２３から取り外すことを許可する水位である。例えば、水位がポンプ２０と吸込配管２３とを接続している接続面より高い位置にある場合、ポンプ２０を吸込配管２３から取り外すと、汚水が吸込配管２３からあふれてピットＰｉ内に溢れることになる。水位がポンプ２０と吸込配管２３とを接続している接続面より低い位置にあれば、ポンプ２０を吸込配管２３から取り外しても、汚水が吸込配管２３からあふれることはない。ただし、ポンプ２０内から逆流防止弁１９の手前までの吐出配管２２には水が残っているので、かかる残水を考慮して、ポンプ２０の吸込配管２３からの取り外し水位Ｈ３を決めることが望ましい。なお、水位センサ１００は、上述のようなフロートスイッチではなく、汚水槽１２の底に配置されて水圧を測定する水位センサでもよく、または、他の任意の水位センサとしてもよい。
【００３４】
上述のフロートスイッチ１００ａ、１００ｂ、１００ｃなどの水位センサ１００およびポンプ２０のモータＭｏは、制御装置２００に電気的に接続されている。制御装置２００は、水位センサ１００からの出力に応答してポンプ２０のモータＭｏを制御して、ポンプ２０の動作を制御する。一実施形態において、制御装置２００は、汚水槽１２内の水位がＨ３よりも高い場合に、警告を発するように構成される。警告は、たとえば制御装置２００に備えられる表示装置に表示するようにしてもよいし、警告音を発するようにしてもよい。制御装置２００は、一般的な信号処理装置、メモリ、入出力機構などを備えるコンピュータとすることができる。制御装置２００は、たとえばピットＰｉの上層階に配置することができる。また、制御装置２００はインバータを備え、ポンプ２０を可変速制御してもよい。
【００３５】
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、吸込配管２３の、ポンプ２０との連結部分を詳細に示す拡大断面図及び上面図である。図３Ａに示されるように、吸込配管２３は、開口部２３−１が鉛直上方を向くようにピットＰｉの床面に固定される。吸込配管２３は、図３Ａ及びＢにおいて不図示の先端部分が汚水槽１２の流出口１６に接続された管部２３−２と、ポンプ２０との連結を担う連結部２３−３とを備える。連結部２３−３は、管部２３−２よりも大きな内径を有する。連結部２３−３の先端部分には、吸込配管２３をポンプ２０に連結する際にポンプ２０と当接する円筒枠２３−４が形成されている。円筒枠２３−４は、吸込配管２３の開口部２３−１を画定する。吸込配管２３の開口部２３−１のすぐ内側には、弁体２３−５が設けられている。弁体２３−５は、ヒンジ部２３−６の回転軸を中心として、図中に示す矢印方向に回転移動することが可能である。図３Ａ及びＢは、弁体２３−５が吸込配管２３の開口部２３−１を塞いだ閉蓋位置にある状態を示す。弁体２３−５は、図３Ａに示された例において時計回り方向に略９０°回転することにより、開蓋位置へ到達する。弁体２３−５が閉蓋位置にある時、吸込配管２３からポンプ２０への汚水の流通が阻害される。弁体２３−５が開蓋位置にある時、吸込配管２３からポンプ２０へ汚水が流通することが許容される。
【００３６】
なお、弁体２３−５が閉蓋位置にある時に弁体２３−５と接する円筒枠２３−４の底面部分２３−４ａに、Ｏリングなどのシール部材（不図示）を設けてもよい。また、吸込配管２３とポンプ２０が連結されている時に当該連結部分から汚水が漏れ出さないように、円筒枠２３−４の上面部分２３−４ｂにも、Ｏリングなどのシール部材（不図示）を設けてもよい。
【００３７】
図４Ａ及び図４Ｂは、ポンプ２０と吸込配管２３との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。図４Ａは、ポンプ２０が吸込配管２３から分離された状態を示す。図４Ｂは、ポンプ２０が吸込配管２３に連結された状態を示す。図示されるように、ポンプ２０は、モータ部分Ｍｏの下部にポンプケーシング２０−４を備える。ポンプケーシング２０−４は、その内部空間に不図示の羽根車を備える。羽根車は、モータ部分Ｍｏによって駆動される。これによって、吸込配管２３からの汚水が、ポンプケーシング２０−４に設けられた吸込口２０−２を介してポンプケーシング２０−４内へ吸い込まれ、更に吐出口２６を介してポンプケーシング２０−４から吐出配管２２へ吐き出される。図示される例において、ポンプ２０の吸込口２０−２は、ポンプケーシング２０−４の底部に設けられている。ポンプケーシング２０−４の底部には、ポンプ２０を吸込配管２３に連結する際に吸込配管２３の円筒枠２３−４と当接する円筒枠２０−３が形成されている。円筒枠２０−３は、ポンプ２０の吸込口２０−２を画定する。
【００３８】
ポンプケーシング２０−４は、更に、円筒枠２０−３の一部分から図中下方に向かって突出する棒状突起部２０−５を備える。図４Ｂに示されるように、棒状突起部２０−５は、ポンプ２０を吸込配管２３に連結した際に、吸込配管２３の弁体２３−５を押し開いて開蓋位置まで回転させる。棒状突起部２０−５は、ポンプ２０の吸込口２０−２の中心軸を吸込配管２３の開口部２３−１の中心軸と合わせた時に吸込配管２３の開口部２３−１と相対する位置に設けられている。これにより、棒状突起部２０−５の先端２０−５ａは、ポンプ２０を吸込配管２３に近付けていった時に、吸込配管２３の開口部２３−１を塞いでいる弁体２３−５と接触して、弁体２３−５を吸込配管２３の内側へ向かって回転させることで押し開き、開蓋位置まで移動させる。このようにして弁体２３−５が開蓋位置まで移動することで、吸込配管２３の開口部２３−１が開いて、ポンプ２０が吸込配管２３から汚水を吸い込むことができる。
【００３９】
また、ポンプ２０を吸込配管２３から分離させるためにポンプ２０を上方へ引き上げていくと、開蓋位置にあった弁体２３−５は、まず、弁体２３−５の表側（図４Ｂにおいて右側）が汚水流の存在により裏側（図４Ｂにおいて左側）に対して低圧となっているために、この差圧によって低圧側である閉蓋位置の方へ（即ち前述とは反対向きに）少しだけ回転する。そうすると弁体２３−５の裏側に汚水流の水圧がかかるようになるため、弁体２３−５は、汚水流に押されて汚水の流れの方向である閉蓋位置の方へ向かって更に回転していく。したがって、図４Ａに示されるように、棒状突起部２０−５の先端２０−５ａが吸込配管２３の開口部２３−１から抜き去られるところまでポンプ２０が引き上げられると、弁体２３−５は閉蓋位置へ到達して回転を止め、それ以降は、吸込配管２３内の汚水の水圧によって吸込配管２３の円筒枠２３−４の底面部分２３−４ａに押し付けられて、開口部２３−１を閉塞させる。このようにして弁体２３−５が閉蓋位置まで移動することで、吸込配管２３の開口部２３−１が閉じて、吸込配管２３からの汚水の漏れ出しが回避される。弁体２３−５を開蓋位置から閉蓋位置へ向かって回転させる、又は弁体２３−５を円筒枠２３−４の底面部分２３−４ａに押し付けることを確実にするために、弁体２３−５を閉蓋位置へ付勢する弾性部材（例えばバネ）をヒンジ部２３−６に備え付けてもよい。
【００４０】
前述したように、開蓋位置は、弁体２３−５を閉蓋位置（図３Ａ）から吸込配管２３の内側へ略９０°回転させた位置である。図４Ｂは、弁体２３−５がこのような開蓋位置に
ある状態を示している。図４Ｂにおいて、弁体２３−５の先端部２３−５ａは、吸込配管２３の管部２３−２の内径によって規定される空洞部分よりも外側に位置する。そのため、吸込配管２３内の汚水は、開蓋位置にある弁体２３−５によって流れを妨げられることがない。棒状突起部２０−５は、弁体２３−５を図４Ｂに示されるような開蓋位置まで回転させるのに十分な長さ（突出高さ）を有することが好ましい。また、棒状突起部２０−５は、弁体２３−５を図４Ｂに示されるような開蓋位置まで回転させるためには、できるだけヒンジ部２３−６の近傍に設けられることが必要である。
【００４１】
図５Ａ及び図５Ｂは、ポンプ２０と吸込配管２３との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図であり、ポンプシステムの別の実施形態を示す。図５Ａは、ポンプ２０が吸込配管２３から分離された状態を示す。図５Ｂは、ポンプ２０が吸込配管２３に連結された状態を示す。以下、前述の実施形態と重複する説明については記載を一部省略する。
【００４２】
図示されるように、ポンプケーシング２０−４は、円筒枠２０−３を構成する壁の内周部分が図中下方に向かって更に突出した円筒状突起部２０−６を備える。円筒状突起部２０−６は、ポンプケーシング２０−４の円筒枠２０−３と連続的にポンプ２０の吸込口２０−２を画定している。図５Ｂに示されるように、円筒状突起部２０−６は、ポンプ２０を吸込配管２３に連結した際に、吸込配管２３の弁体２３−５を押し開いて開蓋位置まで回転させる。円筒状突起部２０−６は、吸込配管２３の開口部２３−１の内径よりも僅かに小さい外径を有し、したがって吸込配管２３の開口部２３−１内へ挿入されることが可能である。これにより、円筒状突起部２０−６の先端２０−６ａは、ポンプ２０を吸込配管２３に近付けていった時に、吸込配管２３の開口部２３−１を塞いでいる弁体２３−５と接触して、弁体２３−５を吸込配管２３の内側へ向かって回転させることで押し開き、開蓋位置まで移動させる。このようにして弁体２３−５が開蓋位置まで移動することで、吸込配管２３の開口部２３−１が開いて、ポンプ２０が吸込配管２３から汚水を吸い込むことができる。また、図５Ａに示されるように、円筒状突起部２０−６の先端２０−６ａが吸込配管２３の開口部２３−１から抜き去られるところまでポンプ２０が引き上げられると、弁体２３−５は閉蓋位置へ移動して開口部２３−１を閉塞させる。このようにして弁体２３−５が閉蓋位置まで移動することで、吸込配管２３の開口部２３−１が閉じて、吸込配管２３からの汚水の漏れ出しが回避される。
【００４３】
図５Ｂに示されるように、ポンプ２０が吸込配管２３に連結された状態において、円筒状突起部２０−６の先端２０−６ａは、その円周全周にわたって吸込配管２３の内壁に接触する。これにより、吸込配管２３の連結部２３−３の内壁面と円筒状突起部２０−６の外壁面との間に、開蓋位置へ移動した弁体２３−５を収容可能な弁体室２３−３ａが形成される。円筒状突起部２０−６の先端２０−６ａの全周が吸込配管２３の内壁に接触しているため、弁体室２３−３ａは汚水の流れから隔離される。したがって、弁体２３−５への汚水の付着を抑制することができる。弁体室２３−３ａへの汚水の浸入を更に抑制するために、円筒状突起部２０−６の先端２０−６ａと吸込配管２３の内壁とが接触する部分に、例えばゴム製のリング状のシール部材２３−３ｂを設けることが好ましい。
【００４４】
図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ、吸込配管２３の、ポンプ２０との連結部分を詳細に示す拡大断面図及び上面図であり、ポンプシステムの更に別の実施形態を示す。以下、前述の実施形態と重複する説明については記載を一部省略する。図６Ａに示されるように、弁体２３−５には、ガイドピン２３−７が回動機構（例えばヒンジ）２３−８を介して取り付けられている。ガイドピン２３−７は、連結部２３−３の円筒枠２３−４に設けられたガイド孔２３−３ｃに挿通され、ガイドピン２３−７の先端２３−７ａは、吸込配管２３のポンプ２０との当接面に突出している。このガイドピン２３−７の先端２３−７ａを図中下方へ押し込むことにより、弁体２３−５を図６Ａの閉蓋位置から開蓋位置へ回転させることが可能である。
【００４５】
図７Ａ及び図７Ｂは、ポンプ２０と図６Ａ及びＢの吸込配管２３との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。図７Ａは、ポンプ２０が吸込配管２３から分離された状態を示す。図７Ｂは、ポンプ２０が吸込配管２３に連結された状態を示す。図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、ポンプケーシング２０−４の底部の円筒枠２０−３には、前述した実施形態とは異なり、棒状突起部２０−５や円筒状突起部２０−６のような突起部は設けられていない。その代わりに、図７Ａに示されるようにガイドピン２３−７が吸込配管２３側の円筒枠２３−４の上面から飛び出ているので、ポンプ２０を吸込配管２３に近付けていくと、ポンプケーシング２０−４側の円筒枠２０−３の下面が、ガイドピン２３−７の先端２３−７ａと接触してガイドピン２３−７を吸込配管２３の内部へ押し込む。これにより、吸込配管２３の開口部２３−１を塞いでいる弁体２３−５が、ガイドピン２３−７によって押されて吸込配管２３の内側へ向かって回転し、図７Ｂに示されるように開蓋位置へと移動する。またポンプ２０を吸込配管２３から分離させるために上方へ引き上げると、前述の実施形態と同様に、弁体２３−５は、図７Ａに示されるように閉蓋位置へ移動して開口部２３−１を閉塞させる。なお、ガイドピン２３−７は、弁体２３−５を図７Ｂに示されるような開蓋位置まで回転させるのに十分な長さを有することが好ましい。
【００４６】
図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、吸込配管２３の、ポンプ２０との連結部分を詳細に示す拡大断面図及び上面図であり、ポンプシステムの更に別の実施形態を示す。以下、前述の実施形態と重複する説明については記載を一部省略する。図８Ａ及び図８Ｂの実施形態は、弁体が略半円形状の第１弁体２３−５１及び第２弁体２３−５２から構成されている点が、前述した図５Ａ及び図５Ｂの実施形態と異なる。第１弁体２３−５１及び第２弁体２３−５２は、それぞれヒンジ部２３−６１、２３−６２の回転軸を中心として図中に示す矢印方向に回転移動することが可能である。図８Ａに示されるように、第１弁体２３−５１と第２弁体２３−５２の接合部２３−５３の断面は、テーパ形状に形成される。これにより、第１弁体２３−５１と第２弁体２３−５２が共に閉蓋位置にある状態において、第１弁体２３−５１と第２弁体２３−５２の接合部２３−５３から汚水が外部へ漏れ出すことを抑制することができる。なお、図９に示されるように、第１弁体２３−５１と第２弁体２３−５２の接合部２３−５３の断面は、階段形状に形成されてもよい。この構成においても、図８Ａの構成と同様に、閉蓋位置にある第１弁体２３−５１と第２弁体２３−５２の接合部２３−５３から、汚水が外部へ漏れ出すことを抑制することができる。
【００４７】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、ポンプ２０と図８Ａ及びＢ又は図９に示される吸込配管２３との間の連結部分を詳細に示す拡大断面図である。図１０Ａは、ポンプ２０が吸込配管２３から分離された状態を示す。図１０Ｂは、ポンプ２０が吸込配管２３に連結された状態を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、ポンプ２０のポンプケーシング２０−４は、図５Ａ及び図５Ｂの実施形態と同様の円筒状突起部２０−６を備える。図５Ａ及び図５Ｂの実施形態と同様に、第１弁体２３−５１と第２弁体２３−５２は、ポンプ２０を吸込配管２３に近付けていくと円筒状突起部２０−６の先端２０−６ａによって押し開かれて、図１０Ｂに示されるように開蓋位置へ移動し、またポンプ２０を引き上げて吸込配管２３から分離させると、図１０Ａに示されるように閉蓋位置へ移動する。
【００４８】
なお、図８Ａ、図８Ｂ、及び図９に示される実施形態において、弁体は任意の数及び任意の形状の小弁体の組み合わせ（例えば、それぞれが４分の１円形状を有した４つの小弁体）から構成されてもよい。
【００４９】
図５Ａ及びＢの円筒状突起部２０−６、並びに図１０Ａ及びＢの円筒状突起部２０−６は、図１１に示すように、弁体２３−５に押し当てられた際に先端２０−６ａが均等に弁体２３−５に当たるために弁体２３−５へ作用する力が先端２０−６ａの円周全体にわたって同じになり、そのためスムーズに弁体２３−５を押し開くことができないことがあり
得る。そこで、図１２に示すように、円筒状突起部２０−６の先端２０−６ａを、吸込配管２３のヒンジ部２３−６側から弁体２３−５の先端部２３−５ａ側へ向かって（例えば２０°未満の角度で）傾斜するように構成することが好適である。このような構成によりスムーズに弁体２３−５を押し開くことができる。
【００５０】
以上の実施形態における弁体２３−５の構造は、ポンプ２０が接続時には常時開蓋位置である。このような構造の工夫によりポンプ２０と吸込配管２３の接続部に用いることができる。また、逆止弁のようにポンプの吐出圧にて開閉する構造とは異なり、ポンプ始動停止時に弁体の開閉動作を伴わない。そのため、ポンプ２０の吐出圧力が安定するとともに、弁体２３−５、第１弁体２３−５１もしくは、第２弁体２３−５２への異物の噛みこみを防止することが出来る。
【００５１】
以上の実施形態では、汚水槽１２の外にポンプ２０が設置されたポンプシステムにおいて吸込配管２３に弁体２３−５を設けた構成を説明してきたが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、図１３に示すように、汚水槽１２の内部にポンプ２０が設置されるポンプシステムにおいては、汚水槽１２の外へ延びている吐出配管２２の上部２２−１と下部２２−２との接続部分に、上述したのと同様の弁体２３−５を備える連結部２３−３を設けることとしてもよい。これにより、吐出配管２２の上部２２−１をメンテナンスや取替えのために下部２２−２から切り離す際にも、汚水の漏れ出しを回避することができる。また、同様の弁体２３−５を備える連結部２３−３を、図１４に示すように汚水槽１２の流出口１６と吐出配管２２との接続部分に設けてもよい。あるいは図１５に示すように、図１３と同様の吐出配管上部２２−１と吐出配管下部２２−２との接続部分、及び図１４と同様の流出口１６と吐出配管２２との接続部分の両方（２箇所）に設けてもよい。更には、弁体２３−５を備える連結部２３−３を、ポンプ及び配管の設置やメンテナンス性を考慮して任意の位置に任意の数だけ設けることとしてもよい。
【００５２】
上述した実施形態の第１の変形例として、図１６に示す悪臭防止型排水設備６００を説明する。なお、図１に示す実施形態と同じ構成部品は同様の符号を記し、説明を一部省略する。
【００５３】
図１６に示されるように、悪臭防止型排水設備６００において、ポンプシステム１０は、建築物（たとえばビル）５００の地階部分Ｂの下側に設置された排水槽であるピットＰｉ内に設けられる。ピットＰｉには、開口（マンホール）２４が形成されており、開口２４には蓋２５が取り付けられている。図１６に示されるように、ポンプシステム１０は、ピットＰｉ内に設けられた汚水槽１２と、汚水槽１２内の汚水を排水するためのポンプ２０と、汚水槽１２の流出口１６とポンプ２０を連結する吸込配管２３と、吐出配管２２とを備える。地階部分Ｂで生じた汚水及び雑排水等（以下、汚水等という）や建築物５００内で発生した汚水等は、汚水槽１２に貯留され排水用のポンプ２０によって汚水ます９１に汲み上げられ、汚水ます９３を介して公共下水道管８０に排水される。ここで、本変形例では制御装置２００は、例えばピットＰｉの上層階である地階部分Ｂに配置され、ピット内に立ち入ることなく例えば、ポンプの運転停止などの操作を地階部分Ｂにて行うことができる。本変形例の悪臭防止型排水設備においても、上述した弁体２３−５を設けることができる。
【００５４】
更に、上述した実施形態の第２の変形例として、図１７に示す悪臭防止型排水設備７００を説明する。なお、図１、図１３、図１４並びに図１５に示す実施形態と同じ構成部品は同様の符号を記し、説明を一部省略する。
【００５５】
図１７に示されるように、悪臭防止型排水設備７００において、建築物（たとえばビル）５００の地階部分Ｂの下側に設置された排水槽であるピットＰｉ内に、ポンプシステム
を設置する。本変形例におけるポンプシステムは、図１３、図１４並びに図１５と同様に汚水槽１２の内部にポンプ２０が設置されるポンプシステムである。その他の構成については、第１の変形例と同じ構成となる。本変形例の悪臭防止型排水設備においても、上述した弁体２３−５を設けることができる。
【００５６】
変形例１及び変形例２における悪臭防止型排水設備において、地下ピットＰｉに立ち入る際には、汚水による有毒ガスが発生している虞があるため、まずは専門の清掃業者にてピット内を清掃する必要がある。そのため、本実施形態における弁体２３−５を用いて、地下ピットＰｉに立ち入ることなく、ポンプを地階部分Ｂに引き上げ地階部分Ｂにてポンプのメンテナンスを行うことが可能となることによって、清掃工程を省きメンテナンスの工程が大幅に縮小されることとなる。これは、メンテナンス時間の縮小につながる。
【００５７】
また、通常、悪臭防止型排水設備におけるポンプ２０のメンテナンスは、建築物（たとえばビル）５００の地階部分Ｂを断水して汚水が排出されない状態にて実施される。本実施形態では、メンテナンス時に連結部２３−３を切り離すと弁体２３−５が閉蓋位置となるため、メンテナンス作業中に汚水槽の水位が取り外し水位Ｈ３より上昇しても開口部２３−１より汚水が溢れることはない。これにより、夜間等の汚水の排出が少ない時間帯であれば、汚水槽１２の容量が許す限り断水せずにメンテナンス作業を行うことができる。これは、建物の使用者がポンプ２０のメンテナンスのための断水を強いられない、という効果につながる。
【００５８】
ここで、従来の技術に記載した悪臭防止型排水設備の構成では、バレルの中に水中ポンプ並びに水中ポンプの吐き出し配管が設置されている。変形例２において、水槽１２に上述した円筒形のバレルを用いた場合、吐出配管２２−１、２２−２を水槽１２の外に配置したことにより、従来技術に比べて水槽１２のバレル内の汚水貯水量が増加する。これは従来技術に比べて、上述した断水せずにメンテナンス作業を行うことができる汚水槽１２の容量が増えることにより断水せずにメンテナンス作業を行うことができる時間も長くなる、という効果につながる。
【００５９】
更には、本実施形態による弁体２３−５では、連結部２３−３にポンプ２０または配管が連結されているときには、常時弁体２３−５が開蓋位置となるため、弁体の開閉による圧力変動を抑えることができる。
【００６０】
以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３  水位
Ｍｏ  モータ
Ｂ  地階部分
Ｐｉ  ピット
１０  ポンプシステム
１２  汚水槽
１３  開口部
１４  蓋
１５  流入管
１６  流出口
１８  空気弁
１９  逆流防止弁
２０  ポンプ
２０−２  吸込口
２０−３  円筒枠
２０−４  ポンプケーシング
２０−５  棒状突起部
２０−６  円筒状突起部
２２  吐出配管
２２−１  吐出配管上部
２２−２  吐出配管下部
２３  吸込配管
２３−１  開口部
２３−２  管部
２３−３  連結部
２３−４  円筒枠
２３−５  弁体
２３−５ａ  弁体の先端部
２３−５１  第１弁体
２３−５２  第２弁体
２３−６、２３−６１、２３−６２  ヒンジ部
２３−７  ガイドピン
２３−８  回動機構
２４  開口
２５  蓋
２６  吐出口
６０  ガイドレール
６２  ガイド体
７０  取付部
８０  公共下水道管
５００  建築物
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ  水位センサ
２００  制御装置
２１０  ポンプ着脱装置
【図１】
2018090958.tif 000003
【図２】
2018090958.tif 000004
【図３Ａ】
2018090958.tif 000005
【図３Ｂ】
2018090958.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2018090958.tif 000008
【図５Ａ】
2018090958.tif 000009
【図５Ｂ】
2018090958.tif 000010
【図６Ａ】
2018090958.tif 000011
【図６Ｂ】
2018090958.tif 000012
【図７Ａ】
2018090958.tif 000013
【図７Ｂ】
2018090958.tif 000014
【図８Ａ】
2018090958.tif 000015
【図８Ｂ】
2018090958.tif 000016
【図９】
2018090958.tif 000017
【図１０Ａ】
2018090958.tif 000018
【図１０Ｂ】
2018090958.tif 000019
【図１１】
2018090958.tif 000020
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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