(57)【要約】【課題】分級性能を向上させることができる固体燃料粉砕装置及びその運転方法を提供することを目的とする。【解決手段】ロータリセパレータは、給炭管に対して回転可能に設けられて粉砕された石炭を分級する複数のブレード３１と、このブレード３１の上方に配置される枠体３２と、この枠体３２と周方向で対向するブレードガイド３３と、を備える。枠体３２とブレードガイド３３との間には、ブレード３１が粉砕された石炭を分級した後の空間３７及びブレード３１が粉砕された石炭を分級する前の空間３６を連通するとともに、ブレード３１をバイパスする隙間３９が形成される。枠体３２及びブレードガイド３３のいずれか一方から隙間３９側に突出するシール部材４０が設けられ、シール部材４０は、ブレード３１が粉砕された石炭を分級した後の空間３７側に水平方向に対して傾斜する傾斜面が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式分級機を有する固体燃料粉砕装置において、
前記回転式分級機は、給炭管に対して回転可能に設けられて粉砕された固体燃料を分級する複数のブレードと、該複数のブレードの上方に配置される枠体と、該枠体と周方向で対向する対向部材と、を備え、
前記枠体と前記対向部材との間には、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間及び前記ブレードが前記固体燃料を分級する前の空間を連通するとともに、前記ブレードをバイパスする隙間が形成され、
前記枠体及び前記対向部材のいずれか一方から前記隙間側に突出するシール部材が設けられ、
前記シール部材は、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間側に水平方向に対して傾斜する傾斜面が形成されている固体燃料粉砕装置。
【請求項２】
前記シール部材は水平方向に延びる水平面と、該水平面と交差し鉛直方向へ延びる鉛直面と、該鉛直面と交差する前記傾斜面を有し、
前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は、粉砕された前記固体燃料の安息角よりも大きい請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項３】
前記シール部材の前記水平面と前記鉛直面とが為す傾斜角度と、前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度との差は、３０°よりも大きい請求項２に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項４】
前記シール部材に対して、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間側からシールガスを噴出するシールガス噴出部を備えている請求項１から請求項３のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項５】
前記シール部材は、前記枠体に設けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項６】
前記シール部材は、前記対向部材に設けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項７】
前記傾斜面は、第一傾斜面と、該第一傾斜面よりも上方に位置する第二傾斜面とを有し、
前記第一傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は、前記第二傾斜面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きい請求項１から請求項６のいずれかに記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項８】
前記シール部材は、前記傾斜面がそれぞれ形成される複数の凸部を有し、
前記複数の凸部のうち、最も前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間に通ずる側に配置された前記凸部の前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は、最も前記ブレードが前記固体燃料を分級する前の空間に通ずる側に配置された前記凸部の前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度よりも小さい請求項１から請求項６のいずれかに記載された固体燃料粉砕装置。
【請求項９】
前記隙間は、少なくとも前記シール部材が対向する面が平坦である請求項１から請求項７のいずれかに記載された固体燃料粉砕装置。
【請求項１０】
回転式分級機を有する固体燃料粉砕装置において、
前記回転式分級機は、給炭管に対して回転可能に設けられて粉砕された固体燃料を分級する複数のブレードと、該複数のブレードの上方に配置される枠体と、該枠体と周方向で対向する対向部材と、を備え、
前記枠体と前記対向部材との間には、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間及び前記ブレードが固体燃料を分級する前の空間を連通するとともに、前記ブレードをバイパスする隙間が形成され、
前記枠体及び前記対向部材のいずれか一方から前記隙間側に突出し、シール部材が設けられ、
前記シール部材は、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間側に傾斜面が形成されている固体燃料粉砕装置の運転方法であって、
前記シール部材に対して、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間に通ずる側からシールガスを噴射して、粉砕された前記固体燃料が前記隙間を通過することを抑制するステップと、
搬送用空気によって前記固体燃料を前記回転式分級機に導入するステップを備えた固体燃料粉砕装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭等の固体燃料を粉砕する固体燃料粉砕装置及びその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭火力発電設備では、固体燃料のうち石炭を粉砕装置で粉砕して、生成された微粉炭を燃料として用いる。粉砕装置は、粉砕テーブル上に供給された石炭を粉砕ローラで粉砕して石炭を微粉化し、分級機により微粉炭を生成し、この微粉炭を空気供給ダクトから供給される搬送用空気によって、燃焼装置へ搬送する。
【０００３】
ここで、燃焼装置へ搬送される微粉炭は、燃焼性能等を考慮して所定の粒径以下の微粉炭が好ましい。このため、粉砕装置内には、所定粒径以下の微粉炭のみを通過させ、所定の粒径を超える微粉炭（以下、所定の粒径を超える微粉炭を「粗粉炭」という。）は粉砕テーブル上に戻すことで燃焼装置に搬送される微粉炭を分級する回転式分級機が設けられている。
【０００４】
このような回転式分級機は、回転するブレードを有し、回転式分級機内へ通過する微粉炭のうち、粗粉炭をブレードではじいて粉砕テーブルに戻すことで、微粉炭を分級する。回転するブレードの周方向先端部分近傍には、このブレードをガイドするために静止して固定支持されたブレードガイドが設けられ、このブレードとブレードガイドとの間には、ブレードとブレードガイドとが接触しないための隙間が形成されている。しかしながら、この隙間には、当然ながらブレードが届かず、この隙間を通過する微粉炭は、ブレードによる分級が出来ない。したがって、微粉炭がこの隙間を通過してしまうと、分級されていない粗粉炭を含む微粉炭が燃焼装置に搬送され、燃焼性能へ影響を及ぼす可能性がある（以下、分級されていない粗粉炭を含む微粉炭が、隙間を通過して燃焼装置に搬送されることを「ショートパス」という。）という問題が生じることになる。
【０００５】
特許文献１に記載のローラミルでは、ローラミルの上部板にシールエア供給溝を設け、このシールエア供給溝からシールエアを隙間に向かって流出させて、隙間に侵入した粗粒を押し戻し、ショートパスを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１９２０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のシールエア供給溝からシールエアを隙間に向かって流出させるという構成を有するローラミルでは、隙間に流入する粗粉炭を含む微粉炭を十分に押し戻すためにはシールエアを隙間に均一に供給する必要があり、さらに多流量のシールエアが必要になるなど、ショートパスを容易に防止することができない可能性があった。このため、ショートパスした粗粉炭を含む微粉炭が、燃焼装置に搬送されることとなり、分級性能を十分に得られない可能性があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、分級性能を向上させることができる固体燃料粉砕装置及びその運転方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の固体燃料粉砕装置及びその運転方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、回転式分級機を有する固体燃料粉砕装置において、前記回転式分級機は、給炭管に対して回転可能に設けられて粉砕された固体燃料を分級する複数のブレードと、該ブレードの上方に配置される枠体と、該枠体と周方向で対向する対向部材と、を備え、前記枠体と前記対向部材との間には、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間及び前記ブレードが前記固体燃料を分級する前の空間を連通するとともに、前記ブレードをバイパスする隙間が形成され、前記枠体及び前記対向部材のいずれか一方から前記隙間側に突出するシール部材が設けられ、前記シール部材は、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間側に水平方向に対して傾斜する傾斜面が形成されている。
【００１０】
上記構成では、枠体と対向部材との間にブレードをバイパスするように形成されている隙間にシール部材が設けられている。このため、例えば固体燃料として石炭を用いた場合は、粉砕された固体燃料（以下、粉砕された固体燃料を「石炭微粉」という。）が気流搬送され、気流搬送された石炭微粉が、ブレードが石炭微粉を分級する前の空間から、ブレードを介さずに隙間に流入しようとすると、シール部材によって流入が抑制される。これにより、気流搬送された石炭微粉が、枠体と対向部材との間の隙間から（すなわち、ブレードをバイパスする隙間から）、ブレードを介さずにブレードが石炭微粉を分級した後の空間にショートパスして流入するのを抑制することができる。したがって、ブレードが石炭微粉を分級した後の下流側の空間に、ブレードによって分級されていない石炭微粉が流入するのを抑制して、固体燃料粉砕装置の分級性能を向上させることができる。
また、例えば、固体燃料粉砕装置の停止時等には、石炭微粉が重力により下降し、シール部材に堆積する場合がある。シール部材に堆積した石炭微粉は、周囲の気流搬送用の空気により自然発火する可能性がある。上記構成では、シール部材におけるブレードが前記固体燃料を分級した後の空間に通じる側の面が、水平方向に対して傾斜するように形成されているので、シール部材上に落下した石炭微粉は、傾斜面に沿って自重により滑り落ちて落下する。このように、石炭微粉がシール部材に堆積し難い。したがって、石炭微粉がシール部材に多量に堆積し、隙間内に残存することを防止することができる。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記シール部材は水平方向に延びる水平面と，前記水平面と交差し鉛直方向へ延びる鉛直面と、前記鉛直面と交差する前記傾斜面を有し、前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は、粉砕された前記固体燃料の安息角よりも大きくてもよい。
【００１２】
上記構成では、傾斜面の傾斜角度が、粉砕された石炭微粉の安息角よりも大きいので、傾斜面を固体燃料が滑り落ち易く、傾斜面上に固体燃料が堆積し難い。したがって、粉砕された石炭微粉が隙間内に多量に残存するのを好適に抑制することができる。
また、シール部材は水平方向に延びる水平面を有している。これにより、隙間に流入してこの水平面に衝突した石炭微粉を含む気流は、シール部材の先端方向に設けた狭い微小隙間へと流れる流路抵抗が大きいために、微小隙間へと流れ難い。このように、気流搬送された石炭微粉が隙間に流入して通過することを好適に抑制することができる。したがって、好適に固体燃料粉砕装置の分級性能を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記シール部材の前記水平面と前記鉛直面とが為す傾斜角度と、前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度との差は、３０°よりも大きくてもよい。
【００１４】
上記構成では、シール部材の水平面と鉛直面とが為す傾斜角度と、傾斜面の水平方向に対する傾斜角度との差は、３０°よりも大きく形成されているので、好適に傾斜面の傾斜角度を固体燃料の安息角度以上にすることができる。したがって、傾斜面上に固体燃料を堆積し難くすることができる。
【００１５】
また、本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記シール部材に対して、前記ブレードの下流側の空間に通じる側からシールガスを噴出するシールガス噴出部を備えていてもよい。
【００１６】
上記構成では、ブレードの下流側の空間に通じる側からシールガスを噴出しているので、隙間に流入しようとする気流搬送された石炭微粉をシールガスによって押し戻すことができる。これにより、気流搬送された石炭微粉が隙間を介してブレードの下流側の空間に流出するのを防止し、固体燃料粉砕装置の分級性能を向上させることができる。また、シール部材の凸部におけるブレードの下流側の空間に通じる側の面が、傾斜面となっているので、シール部材に対して噴出されたシールガスが、傾斜面に沿って流れ易い。これにより、隙間内のシールガスの流れが滑らかとなり、隙間に流入しようとする気流搬送された石炭微粉を好適に押し戻す。これにより、気流搬送された石炭微粉が隙間を通過してブレードを介さずにショートパスして石炭微粉を分級した後の空間に流出するのを防止することができる。したがって、石炭微粉を分級した後の空間内に、分級されていない石炭微粉が流入するのを防止して、固体燃料粉砕装置の分級性能を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記シール部材は、前記枠体に設けられていてもよい。
【００１８】
上記構成では、シール部材が上下軸方向を中心に回転する枠体に設けられているので、シール部材も枠体とともに回転する。これにより、シール部材に石炭微粉が堆積した場合、石炭微粉に遠心力が作用することなる。遠心力が作用した石炭微粉は、シール部材（凸部）の先端方向に移動し、やがてシール部材（凸部）の先端から落下する。したがって、石炭微粉がシール部材に、より堆積し難い構成とすることができる。
【００１９】
また、本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記シール部材は、前記対向部材に設けられていてもよい。
【００２０】
上記構成では、シール部材が回転せずに静止して固定支持されている対向部材に設けられている。したがって、回転しているシール部材よりもシールエアの流れが整然となり、シールエア整流化の効果が期待できる。
【００２１】
また、本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記傾斜部は、第一傾斜面と、該第一傾斜面よりも上方に位置する第二傾斜面とを有し、前記第一傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は、前記第二傾斜面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きくてもよい。
【００２２】
上記構成では、凸部が第一傾斜面と第二傾斜面とを有している。これにより、第一傾斜面及び第二傾斜面の傾斜角度を所望の傾斜角度に設定して、傾斜面を所望の傾斜態様に形成することができる。また、第一傾斜面の傾斜角度が、第二傾斜面の傾斜角度よりも大きいので、傾斜面の傾斜角度を上方から段階的に大きくすることができる。したがって、より好適にシールガスを傾斜面に沿って流すことができるので、より均一にシールガスを通過させて、気流搬送された石炭微粉を好適に押し戻し、気流搬送された石炭微粉が隙間を通過してブレードを介さずにショートパスして石炭微粉を分級した後の空間に流出するのを防止することができる。また、より確実に凸部に石炭微粉が積載するのを防止することができる。
【００２３】
また、前記シール部材は、前記傾斜面がそれぞれ形成される複数の凸部を有し、複数の前記凸部のうち、最も前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間に通ずる側に配置された前記凸部の前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は、最も前記ブレードが前記固体燃料を分級する前の空間に通ずる側に配置された前記凸部の前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度よりも小さくてもよい。
【００２４】
上記構成では、最もブレードが前記固体燃料を分級する前の空間に通ずる側に配置された凸部、すなわち、シールガス供給装置から最も遠い位置に配置される凸部の傾斜面の傾斜角度が大きくなっている。これにより、シールガス供給装置から近い位置に配置された凸部は、シールガス供給装置から遠い位置に配置された凸部と比較して、対向するブレードガイドの内周面との流路抵抗が小さい形状として。したがって、シールガスの噴出勢いが最もシールガス供給装置から遠い位置に配置された凸部まで弱まることを抑制することができる。よって、最もシールガス供給装置から遠い位置に配置され凸部においても、好適にシールガスを凸部に沿って流すことができる。
【００２５】
また、本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置は、前記隙間は、少なくとも前記シール部材が対向する面が平坦であってもよい。
【００２６】
上記構成では、シール部材が対向する面が平坦に形成されているので、この面には粉砕固体燃料が堆積しない。したがって、隙間内に粉砕固体燃料が残存し難い構成とすることができる。また、対向する面が平坦に形成されているので、対向する面がシールガスの流れを妨げない。したがって、好適にシールガスを隙間内から上流空間へと流通させることができる。また、対向する面が平坦なので、簡素な構成としてコストアップを抑制することができる。
【００２７】
本発明の一態様に係る固体燃料粉砕装置の運転方法は、回転式分級機を有する固体燃料粉砕装置において、前記回転式分級機は、給炭管に対して回転可能に設けられて粉砕された固体燃料を分級する複数のブレードと、該ブレードの上方に配置される枠体と、該枠体と周方向で対向する対向部材と、を備え、前記枠体と前記対向部材との間には、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間及び前記ブレードが固体燃料を分級する前の空間を連通するとともに、前記ブレードをバイパスする隙間が形成され、前記枠体及び前記対向部材のいずれか一方から前記隙間側に突出し、シール部材が設けられ、前記シール部材は、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間側に傾斜面が形成されている固体燃料粉砕装置の運転方法であって、前記シール部材に対して、前記ブレードが前記固体燃料を分級した後の空間に通ずる側からシールガスを噴射して、粉砕された前記固体燃料が前記隙間を通過することを抑制するステップと、搬送用空気によって前記固体燃料を前記回転式分級機に導入するステップを備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、固体燃料粉砕装置の分級性能を向上させることができる。また、本発明によれば、シール部材に粉砕した固体燃料が堆積することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る固体燃料粉砕装置の概略構成を示した縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ部分を示す拡大した縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るシール部材の拡大した縦断面図である。
【図４】図３のシール部材の変形例を示す拡大した縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る固体燃料粉砕装置の要部拡大した縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る固体燃料粉砕装置の要部拡大した縦断面図である。
【図７】図２の変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１から図３を用いて説明する。
本実施形態では、固体燃料として例えば石炭を用いたものを説明する。図１に示すように、本実施形態に係る竪型ミル（固体燃料粉砕装置）１は、竪型ミル１の外殻をなす円筒中空形状のハウジング２と、ハウジング２の下部側面に連通してハウジング２の内部に搬送用空気を供給する空気供給ダクト３とを備える。ハウジング２の内部には、鉛直上下方向に沿う回転軸を中心として回転可能にハウジング２に対して支持される粉砕テーブル４と、粉砕テーブル４の上で石炭（固体燃料）を粉砕する粉砕ローラ５が収容されている。
【００３１】
ハウジング２は、円筒形状であってハウジング２の側面を規定する側面部２ａと、ハウジングの鉛直方向上端を規定する天井面部２ｂと、ハウジングの鉛直方向下端を規定する底面部２ｃとを有する。ハウジングの上部中央部にはハウジング２の天井面部２ｂを貫通するように、筒形状の石炭供給管７が設けられる。石炭供給管７は、図示しない石炭供給装置からハウジング２内に石炭を供給するものであり、ハウジング２の中心位置に鉛直上下方向に沿って延在する。また、ハウジング２内の石炭供給管７の周りを回転し、石炭供給管７の長手方向に直交する方向に存在する、ロータリセパレータ（回転式分級機）８が設けられている。ロータリセパレータ８は、粉砕された石炭（以下、粉砕された石炭を「石炭微粉」という。）を所定粒径以下のものへ分級するものである。ハウジング２の天井面部２ｂには、ロータリセパレータ８で分級された所定粒径以下の石炭微粉である微粉炭をハウジング２の外部へ排出する出口ポート９が設けられている。
【００３２】
粉砕テーブル４は、ハウジング２の底面部２ｃの略中心に回転可能に支持される回転支持部１５と、回転支持部１５の上端に固定される略円形板状のテーブル部１６とを有する。回転支持部１５は、図示しない駆動装置により回転駆動する。テーブル部１６は、石炭供給管７の鉛直下側の下端部に対向して配置され、回転支持部１５とともに回転する。また、粉砕テーブル４の上面は、水平方向に延在し、中心部が外側よりも鉛直上方向に高さが高くなり、中心部から外側に向けて高さが低くなるような傾斜形状をなし、外周部が再び上方に湾曲している。テーブル部１６の外端部と、ハウジング２の側面部２ａの内面とは接触しておらず、テーブル部１６とハウジング２の側面部との間には、隙間が設けられている。
【００３３】
粉砕ローラ５は、テーブル部１６の外周部分の鉛直上方に、テーブル部１６と対向するように配置される。粉砕ローラ５は、第１支持軸１７、支持アーム１８及び第２支持軸１９を介してハウジング２に固定されている。第１支持軸１７は、ハウジング２の側面部２ａから中心部側へ鉛直下方に傾斜するように延在し、先端部に軸受（図示略）を介して粉砕ローラ５が回転自在に支持されている。即ち、粉砕ローラ５は、粉砕テーブル４の鉛直上方で、上部側が下部側よりもハウジング２の中心部側に向くように位置する傾斜した状態で、回転可能に支持されている。
【００３４】
支持アーム１８は、中間部が水平方向に沿った第２支持軸１９によって、ハウジング２の側面部２ａに鉛直上下方向に揺動可能に支持されている。そして、支持アーム１８は、先端部に粉砕ローラ５が回転可能に装着された第１支持軸１７の基端部を支持している。即ち、粉砕ローラ５は、支持アーム１８が第２支持軸１９を支点として鉛直上下方向に揺動することで、粉砕テーブル４の上面に対して離接可能に支持される。粉砕ローラ５は、外周面が粉砕テーブルの上面に接触した状態でこの粉砕テーブル４が回転すると、粉砕テーブル４から回転力を受けて連れ回り可能となっている。
【００３５】
支持アーム１８の鉛直上側にある上端部には、押圧装置２０が設けられ、支持アーム１８の下端部にはストッパ２１が設けられている。押圧装置２０は、ハウジング２に固定され、粉砕ローラ５を粉砕テーブル４に押し付けるように、支持アーム１８等を介して粉砕ローラ５が粉砕テーブル４に押し付ける荷重を付与する。ストッパ２１は、ハウジング２に固定され、粉砕ローラ５が鉛直下方側に回動できる量を規制し、粉砕ローラ５が粉砕テーブル４に押し付ける付与荷重を制限する。ストッパ２１は、粉砕テーブル４上に石炭が無い場合に、粉砕ローラ５と粉砕テーブル４の間に所定の隙間を確保するためのものであり、粉砕テーブルに石炭が無い状態で、粉砕テーブル４が回転しても、粉砕テーブル４と粉砕ローラ５が接触（メタルタッチ）しないようにし、それぞれが破損しないためのものである。
【００３６】
空気供給ダクト３は、横断面が略矩形状とされた角筒状形状または円形筒状形状をしている。また、空気供給ダクト３の一端には、ハウジング２内に開口するダクト出口２５が設けられ、他端には、ハウジング２の外に開口するダクト入口２６が設けられている。空気供給ダクト３は、水平面に対して略平行もしくは鉛直下側に傾斜角度をもって延在するように設けられ、ハウジング２の側面部２ａに連通している。空気供給ダクト３は、図示しない空気供給装置から供給される搬送用空気をダクト入口２６から押入して、ダクト出口２５から排出することでハウジング２内に搬送用空気を供給する。空気供給ダクトから供給された搬送用空気は、粉砕テーブル４とハウジング２の側面部２ａとの隙間から吹出して、粉砕テーブル４で粉砕された石炭微粉をロータリセパレータ８へと気流搬送する。
【００３７】
次に、ロータリセパレータ８の構成について、図１及び図２に基づいて説明する。なお、図２は、図１における二点鎖線円ＩＩ部分の拡大した縦断面図である。ロータリセパレータ８は、上下方向（鉛直方向）に沿って延びて石炭供給管７の周りを囲むように設けられた回転支持体（図示省略）によって、回転可能に支持されるロータリセパレータ本体部２９と、後述するブレード３１の外端及び後述する枠体３２の外周面と対向するように設けられる環状のブレードガイド（対向部材）３３とを備える。
【００３８】
ロータリセパレータ本体部２９は、図２に示すように、中心部分に開口（図示省略）が形成された円板形状の上部支持体３０と、上部支持体３０の下面に周方向に所定の間隔で配設して固定される複数のブレード３１と、上部支持体３０の外周に沿って設けられて上部支持体３０の上面から立設する環状の枠体３２とを備える。ブレードガイド３３は、ブレード３１に対面する内周面が筒状であり、ハウジング２の天井面部２ｂの下面から鉛直下方側に延びるように設けられている。
【００３９】
各ブレード３１は、平板形状をなして構成され、上下方向（鉛直方向）に沿って設けられると共に、ロータリセパレータ８の回転の中心に対して外周方向へ放射状となる方向に対して所定の角度になるように設けられている。また、ロータリセパレータ８の回転の中心に対して外周側になる各ブレード３１の外端部分は、上端よりも下端がロータリセパレータ８の回転中心側に接近するように傾斜している。
【００４０】
ロータリセパレータ本体部２９とともに回転するブレード３１が、搬送用空気により気流搬送された石炭微粉のうち、所定の粒径を超える大きい石炭微粉（以下、所定の粒径を超える大きい石炭微粉のことを「粗粉炭」という。）は気流搬送された粗粉炭がブレード３１に衝突して粗粉炭の気流搬送を阻害する。阻害された粗粉炭は、重力によって落下して再び粉砕テーブル４の上に戻されて再粉砕が行われる。一方、所定の粒径より小さい石炭微粉（以下、所定の粒径より小さい石炭微粉のことを「微粉炭」という。）は、搬送用空気の流れに乗ってブレード３１とブレード３１の間を通過し、出口ポート９からハウジング２の外部へ搬出される。このように、ロータリセパレータ８では、回転するブレード３１によって石炭微粉を粗粉炭と微粉炭とに分級している。つまり、ハウジング２内には、分級前の石炭微粉（すなわち、微粉炭と粗粉炭とが混在している状態）が気流搬送して流通するブレード３１が石炭微粉を分級する前の上流側の空間（以下、「上流側空間」という。）３６と、分級後の石炭微粉（すなわち、微粉炭のみの状態）が気流搬送して流通するブレード３１が石炭微粉を分級した後の下流側の空間（以下、「下流側空間」という。）３７とが存在することになる。なお、ここでいう「上流側」及び「下流側」とは、ハウジング２内の気流となる搬送用空気の主流の流れにおけるブレード３１に対しての「上流側」及び「下流側」を表している。
【００４１】
ロータリセパレータ８の回転の中心に対して外周側になるブレード３１の外端及び枠体３２の外周面と、これらに対面するブレードガイド３３の内周面との間には、環状の隙間３９が形成される。この隙間３９は、上流側空間３６と下流側空間３７とに通じている。すなわち、この隙間３９は、ブレード３１へ気流が流入することをバイパスするように上流側空間３６と下流側空間３７とを連通している。
隙間３９には、枠体３２の外周側にある外面に固定される環状のシール部材４０が設けられている。シール部材４０は、図２及び図３に示すように、枠体３２の外面に固定されて該外面からブレードガイド３３方向（外周方向）に所定距離だけ突出する固定部４１と、固定部４１からさらにブレードガイド３３方向へ突出して上下方向に沿って複数（本実施形態では３つ）配置される凸部４３と、隣接する凸部４３間に形成される凹部４２とを有する。本実施形態では、凸部４３は３つ、凹部４２は２つ形成されているがこの数は限定するものではなく、凸部４３は少なくとも２つ、凹部４２は少なくとも１つが形成されている。なお、本実施形態では、ブレードガイド３３の内周面の少なくともシール部材４０に対向する面は、凸部４３や凹部４２と嵌め合うような突起等のない平坦面となるように形成されている。このためブレードガイド３３の内周面の加工は従来どおりであり、コストアップを抑制する。
【００４２】
図３は、ロータリセパレータ８の回転の中心に対して外周側が紙面右側になり、外周側を外側とする。各凸部４３は、それぞれ、図３に示すように、固定部４１から外周方向へ延びる上水平面４３ａと、上水平面４３ａの外端から外側下方側に延びる傾斜面４３ｂと、傾斜面４３ｂの外端から鉛直下方側に延びる鉛直面４３ｃと、鉛直面４３ｃの下端から内周方向に水平に延びる下水平面（水平面）４３ｄとを有する。下水平面４３ｄの内端は固定部４１に接続される。本実施形態では、下水平面４３ｄと鉛直面４３ｃとが為す傾斜角度θ１と、傾斜面４３ｂと水平面Ｌ１とが為す傾斜角度θ２の関係は、
傾斜角度θ１−傾斜角度θ２≧３０°        ・・・・・（１−１）
傾斜角度θ２≧石炭微粉の安息角度・・・・・・（１−２）
である。
すなわち、凸部４３は、外周側の先端部分から所定距離だけ、先端部分から固定部分に向かうにしたがって上下方向の幅（厚さ）が大きくなるように、上面が傾斜している。なお、石炭微粉の安息角は、計測により求められ、例えば、２５°から５０°の範囲とされ、本実施形態の竪型ミル１では、例えば３０°とされている。本実施形態の傾斜角度θ２は、石炭微粉の安息角よりも大きい角度としており、例えばθ２は３０°〜６０°となっている。また傾斜角度θ１は加工の容易さから９０°としている。凸部の先端部分、すなわち、鉛直面４３ｃは、対向するブレードガイド３３の内周面に、近接してロータリセパレータ８の回転にあたって各機械的誤差や熱膨張差でも接触して破損しないような微小隙間が設けてある。
また、式（１−１）は、石炭微粉の安息角を考慮した場合に簡易に判断する関係を３０°の数値を用いて表記したものである。すなわち，傾斜角度θ１と傾斜角度θ２の差が３０°を超えるのは、傾斜角度θ２が小さくなるときであり、凸部４３の第二傾斜面５２ｂが水平化してゆき、傾斜角度θ２が石炭微粉の安息角より小さくなり好ましくない。また、凸部４３の傾斜角度θ１が９０°を大きく超える場合は第一傾斜面５２ｃと第二傾斜面５２ｂで構成される凸部４３の外周側先端が鋭角を持って尖ってくる場合になり、対向するブレードガイド３３の内周面との間での微小隙間を気流が通過する時間が短くなり、この微小隙間を通過しようとする気流搬送された石炭微粉を押し戻す効果を得ることが難しくなる。
【００４３】
また、隙間３９の鉛直上方の天井面部２ｂには、シール部材４０に対してシールガス４５を噴出するシールガス噴出部４６が設けられていてもよい。シールガス噴出部４６は、シールガス供給装置（図示省略）から供給されるシールガス４５をシールガス噴出孔４７からハウジング２内に噴出する。本実施形態では、シールガス噴出部４６は天井面部２ｂに例えば２個から８個などの複数個設けてあり、シールガスが出来るだけ均一に隙間３９へと供給されるようにしている。シールガス噴出孔４７は、外端がブレードガイド３３の上端部近傍に設けられ、内端近傍には上下に延びるシールガスガイド部４８が設けられていて、シールガス噴出孔４７から噴射されるシールガスが、シール部材４０の凸部４３の先端部分により均一に供給されるようにしている。凸部の先端部分の鉛直面４３ｃと、対向するブレードガイド３３の内周面の間の微小隙間は狭いので、この微小隙間を通過するシールガス４５の流速は速くなり、気流搬送された石炭微粉を押し戻す効果を容易に得ることができる。すなわちシールに必要な流速を得やすいので、シールガスの供給流量を削減することが出来る。
なお、シールガス４５には、例えば、空気であるが石炭粉体の発火が懸念される場合は窒素ガスや二酸化炭素ガス等の不活性ガスなどを用いることができる。
【００４４】
次に、石炭供給管７から粉砕テーブル４上に供給された石炭の主な流れについて図１及び図２を用いて説明する。
図１の矢印Ａ１に示されるように石炭が石炭供給管７からハウジング２内に供給されると、この石炭は、粉砕テーブル４上の中心部に供給される。このとき、粉砕テーブル４は、所定の速度で回転していることから、粉砕テーブル４上の中心部に供給された石炭は、遠心力により外周に分散するように移動し、粉砕テーブル４の全面に一定の石炭層が形成される。その後、石炭が粉砕ローラ５と粉砕テーブル４との間に入り込む。
【００４５】
粉砕ローラ５と粉砕テーブル４との間に石炭が入り込むと、粉砕テーブル４の回転力が石炭を介して粉砕ローラ５に伝達され、粉砕テーブル４の回転に伴って粉砕ローラ５が回転する。このとき、粉砕ローラ５は、石炭により上昇しようとするが、押圧装置２０により、上昇動作が抑制されて石炭に押圧荷重を与える。そのため、粉砕ローラ５は、粉砕テーブル４上の石炭を押圧して粉砕する。
【００４６】
粉砕ローラ５により粉砕された石炭は石炭微粉となり、空気供給ダクト３からハウジング２内に送り込まれた搬送用空気（図１矢印Ａ２参照）が粉砕テーブル４の外周部より噴き上げることにより、乾燥されつつ気流搬送されて上昇する（図１矢印Ａ３参照）。石炭に混在した礫や金属片などの異物、及び、石炭微粉であっても搬送用空気によって上昇しないほど質量の大きいものなどは、遠心力により粉砕テーブル４の外周部からハウジング２の底面部２ｃに落下する。粉砕テーブル４の下方には、図示しない掃出し装置が備えられ、底面部２ｃに落下した異物や石炭微粉は、掃出し装置によってハウジング２の外部へ排出される。
【００４７】
搬送用空気により上昇し気流搬送された石炭微粉は、ロータリセパレータ８に流入されてよりロータリセパレータ８の回転するブレード３１により分級され、所定サイズを超える粗粉炭は落下して再び粉砕テーブル４上に戻されて再粉砕が行われる。一方、微粉炭は、ロータリセパレータ８を通過し、搬送用空気で気流搬送されて、出口ポート９から排出される（図１矢印Ａ４参照）。このような流れが、石炭微粉の流れの主流となる。一方、搬送用空気により気流搬送して上昇した石炭微粉の一部は、ロータリセパレータ８に流入されずに、図２矢印Ａ５に示される、ブレード３１の外周側の外端及び枠体３２の外周面と、ブレードガイド３３の内周面との間の隙間３９に流入し、ブレード３１への流入をショートパスして通過しようとするものがある。隙間３９に流入しようとする気流搬送された石炭微粉は、シール部材４０によって、通過を抑制される。また更に、シール部材４０の凸部４３の先端とブレードガイド３３との間を通過しようとする気流搬送された石炭微粉（図３矢印Ａ５参照）は、シールガス噴出部４６から噴出されたシールガス４５によって押し戻される。シール部材４０によって流入を妨げられた石炭微粉及びシールガス４５によって押し戻された石炭微粉は、気流搬送された石炭微粉の主流と合流し、ロータリセパレータ８に流入されて、分級され、微粉炭が気流搬送されて出口ポート９から排出される。
【００４８】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、枠体３２とブレードガイド３３との間に、ブレード３１への流入をバイパスするように形成されている隙間３９にシール部材４０が設けられているので、気流搬送された石炭微粉が、上流側空間３６から隙間３９に流入しようとすると、シール部材４０によって流入が抑制される。これにより、気流搬送された石炭微粉が、枠体３２とブレードガイド３３との間の隙間３９から（すなわち、ブレード３１への流入をバイパスする隙間３９から）、下流側空間３７に流出するのを抑制することができる。したがって、下流側空間３７に、ブレード３１によって分級されずに粗粉炭を含む石炭微粉が流出するのを抑制して、竪型ミル１の分級性能を向上させることができる。
また、凸部４３の下水平面４３ｄが、水平面に対して略平行となっているので、気流搬送された石炭微粉が下水平面４３ｄに衝突した後に石炭微粉含む気流が、凸部４３の先端方向に設けた狭い隙間へと流れ難い。このように、隙間３９に流入した石炭微粉を好適に止めることができる。したがって、好適に竪型ミル１の分級性能を向上させることができる。また、シール部材４０が回転せずに静止して固定支持されている枠体３２に設けられている。したがって、シール部材４０の交換及びメンテナンスを容易に行うことができる。
また、例えば、竪型ミル１の停止時等には、気流搬送されていた石炭微粉が重力により下降し、シール部材４０に堆積する場合がある。シール部材４０に堆積した石炭微粉は、多量になると自然発火する可能性がある。本実施形態では、凸部４３における下流側空間３７に通じる側の面（すなわち傾斜面４３ｂ）が、水平面Ｌ１に対して傾斜して落下し易いように形成されているので、石炭微粉がシール部材４０に堆積し難い。したがって、石炭微粉がシール部材４０に多量に堆積し、隙間３９内に残存することを防止することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、傾斜面４３ｂの傾斜角度θ２が、石炭微粉の安息角よりも大きいので、傾斜面４３ｂ上の石炭微粉が滑り落ち易く、傾斜面４３ｂ上に石炭微粉が堆積し難い。したがって、石炭微粉が隙間３９内に多量に残存するのを好適に抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、下流側空間３７側からシールガス４５を噴出しているので、隙間３９に流入しようとする気流搬送された石炭微粉をシールガス４５によって押し戻して、気流搬送された石炭微粉が隙間３９を介して下流側空間３７に流出するのを抑制し、竪型ミル１の分級性能を向上させることができる。また、凸部４３の上面が傾斜面４３ｂとなっているので、シール部材４０に対して噴出されたシールガス４５が、傾斜面４３ｂに沿って上流側空間３６へと流れ易い。更に、凸部の先端部分の鉛直面４３ｃと、対向するブレードガイド３３の内周面の間の微小隙間は狭いので、シールガス４５は供給する全体流量は少なくても、気流搬送された石炭微粉を押し戻す効果を得るための流速を得やすいので、シールガス流量を削減することが出来る。これにより、隙間３９内のシールガス４５の流れが滑らかとなり、隙間３９に流入しようとする気流搬送された石炭微粉を好適に押し戻し、石炭微粉が隙間３９を介して下流側空間３７に流出するのを抑制することができる。したがって、下流側空間３７内に、分級されていない石炭微粉が流出するのを抑制して、竪型ミル１の分級精度を向上させることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、シール部材４０が上下軸方向を中心に回転する枠体３２に設けられているので、シール部材４０も枠体３２とともに回転する。したがって、シール部材４０に石炭微粉が堆積した場合、石炭微粉に遠心力が作用することなる。遠心力が作用した石炭微粉は、凸部４３の先端方向に移動し、やがて凸部４３の先端から落下する。したがって、シール部材４０に石炭微粉がより堆積し難い構成とすることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、シール部材４０が設けられていない壁面（ブレードガイド３３の内周面）が平坦に形成されているので、該壁面には石炭微粉が堆積しない。したがって、隙間３９内に石炭微粉が多量に残存し難い構成とすることができる。また、該壁面が平坦に形成されているので、該壁面がシールガス４５の流れを妨げない。したがって、好適にシールガス４５を隙間３９内から上流側空間３６へと流通させることができる。また、該壁面が平坦なので、簡素な構成としてコストアップを抑制することができる。
【００５３】
［第１実施形態の変形例１］
次に、本実施形態の凸部の変形例について説明する。
本変形例の凸部の傾斜面は、図３の破線で示されるように、第一傾斜面５２ｃと第二傾斜面５２ｂとを有する。本変形例では、第二傾斜面５２ｂの下端と、第一傾斜面５２ｃの上端とが接続されている。また、第一傾斜面５２ｃと下水平面４３ｄとが為す傾斜角度θ１´は、第二傾斜面５２ｂの水平方向に対する傾斜角度θ２´よりも大きく形成されている。
【００５４】
本変形例によれば、以下の作用効果を奏する。
本変形例では、凸部４３が第一傾斜面５２ｃと第二傾斜面５２ｂとを有しているので、第一傾斜面５２ｃ及び第二傾斜面５２ｂの傾斜角度θ１´及びθ２´を所望の傾斜角度とすることで、傾斜面を所望の傾斜態様に形成することができる。また、第一傾斜面５２ｃの傾斜角度θ１´が、第二傾斜面５２ｂの傾斜角度θ２´よりも大きいので、凸部４３の上面に形成された傾斜面の傾斜角度を上方から下方に向かうにつれて段階的に大きくすることができる。したがって、シールガス４５を下流側空間３７側から噴出して上流側空間３６へと通過させるにあたり、より好適に傾斜面に沿ってより周方向へ均一にシールガス４５を流すことができるため、気流搬送された石炭微粉をシールガス４５によって押し戻す効果が向上する。また、より確実に、石炭微粉が凸部に堆積するのを防止することができる。なお、第一傾斜面５２ｃと下水平面４３ｄとが為す傾斜角度θ１´は、前述の傾斜角度θ１、傾斜角度θ２の好ましい角度に加えて、傾斜角度θ１´の条件が追加され、
傾斜角度θ１´−傾斜角度θ２´≧３０°・・・・（１−１‘）
傾斜角度θ２´≧石炭微粉の安息角度        ・・・・・・（１−２‘）
６０°≦傾斜角度θ１´≦９０°・・・・・・・・（２−１）
傾斜角度θ１´≧傾斜角度θ２´・・・・・・・・（２−２）
の範囲が好適である。
θ１´を９０°以下とすることによって、シールガス４５を上流側空間３６へと流れ易くすることができ、θ１´を６０°以上とすることによって、凸部４３のエッジ部分（第一傾斜面５２ｃと下水平面４３ｄとの連結部分）の強度を確保することができる。
【００５５】
［第１実施形態の変形例２］
次に、本実施形態のシール部材の変形例について説明する。
本変形例では、図４に示されているように、各凸部５３，５４，５５のそれぞれの傾斜面５３ｂ、５４ｂ、５５ｂの水平方向に対する傾斜角度が異なっている。本変形例のシール部材は、最も鉛直方向上方に位置する第一凸部５３と、第一凸部５３よりも下方に位置する第二凸部５４と、第二凸部５４よりも下方に位置する第三凸部５５とを有する。第一凸部５３は第一凸部傾斜面５３ｂを有し、第二凸部５４は第二凸部傾斜面５４ｂを有し、第三凸部５５は第三凸部傾斜面５５ｂを有している。第一凸部傾斜面５３ｂの水平面Ｌ１に対する傾斜角度であるθ３と、第二凸部傾斜面５４ｂの水平面Ｌ１に対する傾斜角度であるθ４と、第三凸部傾斜面５５ｂの水平面Ｌ１に対する傾斜角度であるθ５とは、前述の傾斜角度θ１の好ましい角度に加えて、今回の傾斜角度θ３，θ４，θ５の相互関係の条件が追加され、
傾斜角度θ１−傾斜角度（θ３，θ４，θ５）≧３０°・・・（１−１“）
傾斜角度（θ３，θ４，θ５）≧石炭微粉の安息角度・・・・（１−２“）
６０°≦傾斜角度θ１≦９０°・・・・・・・・・・・・・・（２−１‘）
傾斜角度θ３≦傾斜角度θ４≦傾斜角度θ５・・・・・・・・（３−１）
の関係になるように設定されている。
【００５６】
本変形例によれば、以下の作用効果を奏する。
本変形例では、最も鉛直方向下方側に配置された第三凸部５５、すなわち、シールガス噴出部４６から最も遠い位置に配置される第三凸部５５の第三凸部傾斜面５５ｂの傾斜角度が大きくなっている。したがって、シールガス４５の供給に近い位置になる上方側に配置された凸部５３は、シールガス４５の供給から遠い位置になる下方側に配置された凸部５５に対して、対向するブレードガイド３３の内周面との流路抵抗が小さくなる形状としているので、シールガス４５の噴出勢いが第三凸部５５まで弱まることを抑制して第三凸部５５においても、好適にシールガス４５を凸部に沿って流すことができる。
【００５７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、シール部材６０を固定する位置が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様につき同一符号を付しその説明は省略する。
本実施形態では、シール部材６０がブレードガイド３３の内周面に設けられている。すなわち、シール部材６０の固定部４１はブレードガイド３３の内周面に固定され、凸部４３は枠体３２方向に突出し、凸部４３の先端部分は枠体３２の外面と近接している。
【００５８】
本実施形態では、シール部材６０が静止して固定されているブレードガイド３３に設けられているので、シール部材６０の交換及びメンテナンスを容易に行うことができる。
【００５９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、シール部材６１を設ける位置が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様につき同一符号を付しその説明は省略する。
【００６０】
本実施形態では、枠体３２の内側に、天井面部２ｂの下面から下方に延びる第一ガイド部材６２を設けている。第一ガイド部材６２の外面と枠体３２の内面との間に形成される隙間にシール部材６１を配置している。シール部材６１は、第一ガイド部材６２の外面に固定されている。なお、シール部材６１は、隙間６５に配置されていればよく、枠体３２の内面に固定されていてもよい。また、第一ガイド部材６２と出口ポート９との間の天井面部２ｂにシールガス噴出部（図６では図示を省略している）を設けてもよい。この場合、シールガス噴出部から噴出されたシールガスは、第二ガイド部材６３に沿って第一ガイド部材６２の外面と枠体３２の内面との間に形成される隙間６５に流入する。
【００６１】
なお、本発明は、上記各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、隙間のシール部材が固定されていない側の面が平坦である場合を説明したが、シール部材が固定されていない側の面は、図７に示すように平坦でなく、突起６４が形成されていてもよい。凸部４３や凹部４２と嵌め合うような突起等を形成して、気流搬送された石炭粉炭が通過しにくくして、シールガス４５が無くてもショートパスが生じにくくすることが出来る。但しブレードガイド３３の内周面の加工が必要となること、凸部４３や凹部４２と嵌め合うような突起等の相互の位置精度を向上が必要となることがあり、コストアップに配慮を行うことで対応が可能になる。
【００６２】
また、上記各実施形態では、傾斜面が直線状に形成された例について説明したが、傾斜面は曲面状に形成されていてもよい。また、上記各実施形態では、シール部材とシール部材が固定される部材とが別体である例について説明したが、シール部材は、隙間を形成する部材と一体に設けられていてもよい。
【００６３】
また、上述した各実施形態では、固体燃料として石炭を粉砕としたが、高品位炭や低品位炭、石油コークスなど他の固体燃料でも良く、石炭以外では再生可能な生物由来の有機性資源として使用されるバイオマスであってもよく、例えば間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ等及びこれらを原料としたリサイクル燃料（ペレットやチップ）などを粉砕することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１      竪型ミル（固体燃料粉砕装置）
２      ハウジング
３      空気供給ダクト
４      粉砕テーブル
５      粉砕ローラ
７      石炭供給管
８      ロータリセパレータ（回転式分級機）
９      出口ポート
２９    ロータリセパレータ本体部
３１    ブレード
３２    枠体
３３    ブレードガイド（対向部材）
３６    上流側空間
３７    下流側空間
３９    隙間
４０    シール部材
４３    凸部
４３ｂ  傾斜面
４５    シールガス
４６    シールガス噴出部
５２ｂ  第二傾斜面
５２ｃ  第一傾斜面
５３    第一凸部
５３ｂ  第一凸部傾斜面
５４    第二凸部
５４ｂ  第二凸部傾斜面
５５    第三凸部
５５ｂ  第三凸部傾斜面
【図１】
2018079424.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018079424.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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