(57)【要約】【課題】内燃機関を停止することなしに、容易にフィルタを交換することが可能なフィルタ装置を提供する。【解決手段】フィルタ装置１００は、内燃機関の吸気に含まれる火山灰を捕捉するフィルタ本体１１０と、前記フィルタ本体１１０を前記吸気の流れる方向と交差する交差方向にスライド可能に支持する第一レールと、前記吸気の流れる方向で前記第一レールの上流側又は下流側に配置され、前記吸気が通過不能な閉止板１４０を前記交差方向にスライド可能に支持する第二レールと、複数の前記フィルタ本体１１０が前記交差方向に並んで配置されるように前記第一レールを支持するとともに、複数の前記閉止板１４０が前記交差方向に並んで配置されるように前記第二レールを支持するフレーム１３０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気に含まれる火山灰を捕捉するフィルタ本体と、
前記フィルタ本体を前記吸気の流れる方向と交差する交差方向にスライド可能に支持する第一レールと、
前記吸気の流れる方向で前記第一レールの上流側又は下流側に配置され、前記吸気が通過不能な閉止板と前記フィルタ本体との何れか一方を前記交差方向にスライド可能に支持する第二レールと、
複数の前記フィルタ本体が前記交差方向に並んで配置されるように前記第一レールを支持するとともに、複数の前記フィルタ本体又は複数の前記閉止板が前記交差方向に並んで配置されるように前記第二レールを支持するフレームと、
を備えるフィルタ装置。
【請求項２】
前記第一レールは、前記フィルタ本体を水平方向にスライド可能に支持し、
前記第二レールは、前記閉止板又は前記フィルタ本体を水平方向にスライド可能に支持する請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記第一レール及び前記第二レールは、
少なくとも前記フィルタ本体又は前記閉止板と接触する接触面が、前記フレームよりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている請求項１又は２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記フレームは、
前記第一レール及び前記第二レールの延長線上に、開閉可能な扉部を備える請求項１から３の何れか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記フレームは、
前記内燃機関の消音器の軸線が延びる軸方向のうち、一方に吸気入口を備えるとともに、他方に吸気出口を備え、前記軸線を中心とした周方向に連結可能な複数の分割フレームからなる請求項１から４の何れか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記分割フレームは、前記軸線に近い側の内側面に、前記内側面を前記消音器の外側面に結合可能な結合部材を備える請求項５に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記分割フレームは、
前記フィルタ本体を収容する収容部と、
前記収容部を下方から支持する脚部と、を備える請求項５又は６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記分割フレームは、
前記軸線を中心とした径方向における前記吸気入口の外側部から延びて、前記軸線の延びる方向で前記吸気入口から離れるほど前記軸線から離れるように傾斜するスカート部を備える請求項５から７の何れか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記フレームは、前記フィルタ本体が設けられた複数の面を有する箱状を成す請求項１から３の何れか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
前記フレームは、前記内燃機関の消音器が設置されたフロア上を走行可能な車輪を備える請求項９に記載のフィルタ装置。
【請求項１１】
前記フレームは、前記内燃機関の消音器を外側から覆うように配置されている請求項９又は１０に記載のフィルタ装置。
【請求項１２】
前記フレームの内部空間と前記内燃機関の消音器の下流側の吸気流路とを合流接続させる合流配管を備える請求項９又は１０に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、火山灰を捕捉可能なフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電所等の施設においては、電源喪失時等に電力供給を行うために、非常用発電設備が設けられている。このような非常用発電設備では、ディーゼル機関等の内燃機関が用いられる場合が多い。この非常用の発電設備は、電源喪失した際に、確実に始動するとともに安定的に発電が可能であることが求められる。
特許文献１では、原子力発電所用のディーゼル発電機において、電源喪失した際に、ディーゼルエンジンの吸気を加温したり冷却したりすることで、始動性を高めたり吸気の充填率を高めたりする技術が提案されている。
また、一般的に、ディーゼルエンジンにおいては、安定的な運転を行うために大気中の異物を吸気フィルタで除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−０２９７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような非常用発電設備では、火山から離れた施設であっても、風向き等によっては火山の噴火による火山灰が吸気に混入する可能性がある。しかし、特許文献１に記載のディーゼルエンジンの吸気フィルタは、火山灰により目詰まりしてしまう可能性が有るため、吸気フィルタのフィルタ本体を交換する必要が生じる。しかしながら、フィルタ本体を交換する際、吸気フィルタのフィルタ本体を取り外すと、一時的にフィルタ無しの状態となってしまう。そのため、火山灰を含んだ吸気がシリンダー内に流入しないように、内燃機関を一時停止させる必要が有り、一時的に発電量が低下してしまう可能性が有る。
また、フィルタ本体が火山灰により短時間で目詰まりしてしまうことで、フィルタ本体の交換頻度が高くなるため、交換作業者の負担が増大してしまうという課題がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関を停止することなしに、容易にフィルタを交換することが可能なフィルタ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明の第一態様によれば、フィルタ装置は、内燃機関の吸気に含まれる火山灰を捕捉するフィルタ本体と、前記フィルタ本体を前記吸気の流れる方向と交差する交差方向にスライド可能に支持する第一レールと、前記吸気の流れる方向で前記第一レールの上流側又は下流側に配置され、前記吸気が通過不能な閉止板と前記フィルタ本体との何れか一方を前記交差方向にスライド可能に支持する第二レールと、複数の前記フィルタ本体が前記交差方向に並んで配置されるように前記第一レールを支持するとともに、複数の前記フィルタ本体又は複数の前記閉止板が前記交差方向に並んで配置されるように前記第二レールを支持するフレームと、を備える。
この第一態様では、第一レールの上流側又は下流側に第二レールが配置されている。そのため、第一レールに支持されたフィルタ本体を交換する際に、第二レールでフィルタ本体又は閉止板を支持させることで、火山灰を含む吸気が内燃機関に流入することを抑制できる。さらに、この第一態様では、第一レールがフィルタ本体を交差方向にスライド可能に支持し、第二レールがフィルタ本体又は閉止板を交差方向にスライド可能に支持している。そのため、フィルタ本体や閉止板をスライドさせるだけで容易にフィルタ本体や閉止板を着脱することができる。また、この第一態様では、フィルタ本体や閉止板が交差方向に並んで配置されるように第一レール及び第二レールがフレームに支持されている。つまり、吸気流路を複数のフィルタ本体や複数の閉止板により塞ぐことができる。そのため、フィルタ本体の大きさや閉止板の大きさを小さくして、持ち運びを容易にすることができる。
したがって、内燃機関を停止することなしに、容易にフィルタ交換をすることが可能になる。
【０００６】
この発明の第二態様によれば、第一態様に係る第一レールは、前記フィルタ本体を水平方向にスライド可能に支持してもよい。さらに、前記第二レールは、前記閉止板又は前記フィルタ本体を水平方向にスライド可能に支持してもよい。
このように構成することで、フィルタ本体や閉止板を水平方向にスライドさせることができるので、フィルタ本体や閉止板をスライドさせる際に下方から支える必要が無くなる。そのため、より一層、容易にフィルタ交換をすることが可能となる。
【０００７】
この発明の第三態様によれば、第一又は第二態様に係る第一レール及び第二レールは、少なくとも前記フィルタ本体又は前記閉止板と接触する接触面が、前記フレームよりも動摩擦係数の小さい材料で形成されていてもよい。
このようにすることで、フィルタ本体や閉止板を、より小さい力でスライドさせることが可能となる。
【０００８】
この発明の第四態様によれば、第一から第三態様の何れか一つの態様に係るフレームは、前記第一レール及び前記第二レールの延長線上に、開閉可能な扉部を備えていてもよい。
このようにすることで、フレームを取り外すことなしに、扉部を開閉するだけで、第一レールに対してフィルタ本体を着脱したり、第二レールに対してフィルタ本体や閉止板を着脱したりすることができる。
【０００９】
この発明の第五態様によれば、第一から第四態様の何れか一つの態様に係るフレームは、前記内燃機関の消音器の軸線が延びる軸方向のうち、一方に吸気入口を備えるとともに、他方に吸気出口を備え、前記軸線を中心とした周方向に連結可能な複数の分割フレームからなるようにしてもよい。
この第五態様では、フレームが消音器の軸線を中心とした周方向に連結可能な複数の分割フレームからなるため、通常時にフレームを設置しない運用としている場合に、分割フレームを周方向に並べて連結するだけでフレームを設置することができる。さらに、この第五態様では、消音器の軸方向のうち一方に吸気入口を備え他方に吸気出口を備える。そのため、消音器が軸方向の一方を向く環状の吸気入口を備える場合に、消音器の外周面を囲むように分割フレームを配置することで、分割フレームの吸気出口と消音器の吸気口とを連通させることができる。
【００１０】
この発明の第六態様によれば、第五態様に係る分割フレームは、前記軸線に近い側の内側面に、前記内側面を前記消音器の外側面に結合可能な結合部材を備えていても良い。
この第六態様では、結合部材により、消音器の外側面に対して分割フレームを結合させることができる。そのため、軸線を中心とした周方向に分割フレームを容易に並べることができる。
【００１１】
この発明の第七態様によれば、第五又は第六態様に係る分割フレームは、前記フィルタ本体を収容する収容部と、前記収容部を下方から支持する脚部と、を備えていてもよい。
このようにすることで、脚部により、収容部を下方から支持することができるため、隣り合う分割フレームを連結する際に、分割フレームの姿勢を安定させることができる。
【００１２】
この発明の第八態様によれば、第五から第七態様の何れか一つの態様に係る分割フレームは、前記軸線を中心とした径方向における前記吸気入口の外側部から延びて、前記軸線の延びる方向で前記吸気入口から離れるほど前記軸線から離れるように傾斜するスカート部を備えていてもよい。
このようにすることで、吸気がスカート部を回り込んでから吸気入口に流入するため、火山灰が吸気入口に流入することを抑制できる。
【００１３】
この発明の第九態様によれば、第一から第三態様の何れか一つの態様に係るフレームは、前記フィルタ本体が設けられた複数の面を有する箱状を成していてもよい。
この第九態様では、フレームが箱状に形成されている。そして、このフレームの複数の面にフィルタ本体が設置されている。そのため、フレームの内部空間と消音器の吸気入口とが連通されている場合に、フィルタ本体を通過した吸気を消音器の吸気入口に供給することができる。また、フィルタ本体を複数設置できるので、フィルタ本体一つ当たりを小型化することができる。
【００１４】
この発明の第十態様によれば、第九態様に係るフレームは、前記内燃機関の消音器が設置されたフロア上を走行可能な車輪を備えていてもよい。
このようにすることで、フロア上を車輪が走行してフレームを移動できる。そのため、フレームを常設していない場合であっても、迅速にフレームを設置することができる。
【００１５】
この発明の第十一態様によれば、第九又は第十態様に係るフレームは、前記内燃機関の消音器を外側から覆うように配置されていてもよい。
このように箱状のフレームによって消音器を外側から覆うだけで、フィルタ本体を通過した吸気を、フレームの内部空間に配置された消音器の吸気入口に供給することができる。
【００１６】
この発明の第十二態様によれば、第九態様に係るフィルタ装置は、前記フレームの内部空間と前記内燃機関の消音器の下流側の吸気流路とを合流接続させる合流配管を備えていてもよい。
この第十二態様では、箱状のフレームの内部空間と消音器の下流側の吸気流路とが合流接続されている。つまり、フィルタ本体を通過した吸気を、消音器を介さずに、内燃機関に供給することができる。また、消音器から離間した位置にフレームを設置できるため、フレームの設置自由度が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
上記フィルタ装置によれば、内燃機関を停止することなしに、容易にフィルタを交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の第一実施形態におけるフィルタ装置の配置を示す図である。
【図２】この発明の第一実施形態におけるフィルタ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】この発明の第一実施形態におけるレール及びフレームの断面図である。
【図４】この発明の第一実施形態における扉部の上面図である。
【図５】吸気消音器の断面図である。
【図６】この発明の第二実施形態におけるフィルタ装置の斜視図である。
【図７】この発明の第二実施形態におけるフィルタ装置の部分断面図である。
【図８】この発明の第二実施形態におけるフィルタ装置の分割フレームの断面図である。
【図９】この発明の第三実施形態におけるフィルタ装置の概略構成を示す平面図である。
【図１０】この発明の第三実施形態におけるフィルタ装置の側面図である。
【図１１】この発明の第三実施形態におけるフィルタ装置の正面図である。
【図１２】この発明の第四実施形態におけるフィルタ装置の概略構成を示す平面図である。
【図１３】この発明の第四実施形態におけるフィルタ装置の側面図である。
【図１４】この発明の第四実施形態におけるフィルタ装置の正面図である。
【図１５】この発明の第五実施形態におけるフィルタ装置の概略構成を示す図である。
【図１６】第六実施形態におけるフィルタ装置の斜視図である。
【図１７】第六実施形態におけるフィルタ装置を吸気消音器に装着した状態を示す斜視図である。
【図１８】第六実施形態におけるフィルタ装置のフィルタ本体の交換手順を示す斜視図である。
【図１９】この発明の第六実施形態におけるフィルタ装置の第二の運用方法で閉止板を挿入する手順を示す斜視図である。
【図２０】この発明の第六実施形態におけるフィルタ装置の第二の運用方法でフィルタ本体を交換する手順を示す斜視図である。
【図２１】この発明の第六実施形態におけるフィルタ装置の第二の運用方法で閉止板を取り外す手順を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第一実施形態）
次に、この発明の第一実施形態におけるフィルタ装置を図面に基づき説明する。この第一実施形態におけるフィルタ装置は、原子力発電所に設置された非常用発電設備の内燃機関であるディーゼル機関に適用した場合を一例にして説明する。このフィルタ装置は、主に、ディーゼル機関の吸気として取り込む大気に含まれた火山灰を捕捉する機能を有する。
図１は、この発明の第一実施形態におけるフィルタ装置の配置を示す図である。図２は、この発明の第一実施形態におけるフィルタ装置の概略構成を示す斜視図である。
図１に示すように、この第一実施形態のフィルタ装置１００は、非常用発電設備の建屋１のうち、ディーゼル機関の吸気消音器２が設置された吸気消音器室３内に配置されている。この吸気消音器室３には、外気を取り込むために形成された建屋１の外気取込口４等が形成されている。
フィルタ装置１００は、吸気消音器室３内を、外気取込口４を有した第一空間５と、吸気消音器２が設置される第二空間６と、に仕切るように配置されている。
図２に示すように、このように配置されたフィルタ装置１００は、フィルタ本体１１０と、レール１２０と、フレーム１３０と、を備えている。
【００２０】
フィルタ本体１１０は、ろ材１１１と枠体１１２とを主に備えている。ろ材１１１は、空気（以下、「吸気」と称する）をろ過する。より具体的には、ろ材１１１は、吸気が通過可能とされ、この通過する吸気に含まれた火山灰等の微粒子を捕捉する。枠体１１２は、ろ材１１１の外縁を囲むように配置され、ろ材１１１を支持している。枠体１１２は、水平方向に延びる横梁部１１２ａと、これら横梁部１１２ａの端部を上下方向に接続する縦梁部１１２ｂと、を備えている。この実施形態におけるフィルタ本体１１０は、吸気の通過する方向が薄くなる直方体状に形成される場合を例示しているが、この形状に限られるものではない。
【００２１】
フィルタ本体１１０は、吸気が流れる方向（図２中、矢印で示す方向）と交差する交差方向（以下、単に交差方向と称する）に複数が並んで配置されている。第一空間５に取り込まれた吸気は、必ず何れかのフィルタ本体１１０を通過して第二空間６へと流入する。この第一実施形態における複数のフィルタ本体１１０は、交差方向に広がる仮想平面を埋めるように配列されており、水平方向に三つ並んだフィルタ本体１１０が上下に八段設けられている場合を例示している。なお、フィルタ本体１１０の配置は、この配置に限られるものではない。一つのフィルタ本体１１０は、その質量が作業者一人で取扱い可能な質量となるように大きさを設定するのが好ましい。そのため、このフィルタ本体１１０の大きさに基づいて、使用するフィルタ本体１１０の個数を設定するようにしてもよい。
【００２２】
図３は、この発明の第一実施形態におけるレール及びフレームの断面図である。図４は、この発明の第一実施形態における扉部の上面図である。
図３に示すように、レール１２０は、第一レール１２１と第二レール１２２とを備えている。この第一実施形態における第一レール１２１と第二レール１２２とは一体に形成されている。
【００２３】
図２、図３に示すように、第一レール１２１は、フィルタ本体１１０を交差方向（図３における、紙面の表裏方向）にスライド可能に支持する。この実施形態における第一レール１２１は、水平方向に延びる直線状に形成されている。第一レール１２１は、上下方向に間隔をあけて複数設けられ、これら隣り合う第一レール１２１の間にフィルタ本体１１０が配置される。第一レール１２１は、この第一レール１２１の直下に配置されるフィルタ本体１１０の上縁１１０ａを水平方向にスライド可能に支持する第一上溝１２１ａを備えるとともに、第一レール１２１の直上に配置されるフィルタ本体１１０の下縁１１０ｂを水平方向にスライド可能に支持する第一下溝１２１ｂを備えている。この実施形態における第一レール１２１は、複数より具体的には、三つのフィルタ本体１１０を水平方向に密着した状態で並べて配置することが可能な長さとなっている。
【００２４】
第二レール１２２は、吸気の流れる方向で第一レール１２１の上流側又は下流側に配置されている。この実施形態における第二レール１２２は、複数の第一レール１２１の下流側にそれぞれ隣接して配置されている。これら第二レール１２２は、それぞれ第一レール１２１に沿う直線状に形成されている。上下方向で隣り合う第二レール１２２は、吸気が通過不能な閉止板１４０と、フィルタ本体１１０との何れか一方を交差方向にスライド可能に支持する。第二レール１２２は、一つの第一レール１２１に対して一つ設けられている。
【００２５】
この実施形態では、第二レール１２２は、閉止板１４０のみをスライド可能に支持可能な場合を例示している。第二レール１２２は、この第二レール１２２の直下に配置される閉止板１４０の上縁１４０ａを水平方向にスライド可能に支持する第二上溝１２２ａを備えるとともに、第二レール１２２の直上に配置される閉止板１４０の下縁１４０ｂを水平方向にスライド可能に支持する第二下溝１２２ｂを備えている。ここで、この実施形態で例示する閉止板１４０は、上下に向かい合う第二上溝１２２ａと第二下溝１２２ｂとの間に渡る高さ寸法を有している。また、閉止板１４０は、第二レール１２２の水平方向の長さと同等の長さ、言い換えれば、第一レール１２１のスライド方向に並んだフィルタ本体１１０の三つ分の長さと同等の長さを有した平板状に形成されている。すなわち、上下に隣り合う第二レール１２２の間に閉止板をスライド挿入することで、その高さ位置に形成された吸気流路を遮断できる。
【００２６】
第一レール１２１は、少なくともフィルタ本体１１０と接触する接触面１２１ｆが、フレーム１３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。同様に、第二レール１２２は、少なくとも閉止板１４０と接触する接触面１２２ｆが、フレーム１３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。ここで、フレーム１３０がステンレス等の金属で形成されている場合、接触面１２１ｆには、例えば、ＭＣナイロン等を用いることができる。
【００２７】
図２に示すように、フレーム１３０は、第一レール１２１と、第二レール１２２とを支持する。この実施形態におけるフレーム１３０は、二つの縦梁部１３１ａと、二つの横梁部１３１ｂとを備えている。二つの縦梁部１３１ａは、それぞれ鉛直方向に延びる直線状に形成され、互いに水平方向に離間して平行に配置されている。この実施形態における二つの縦梁部１３１ａは、吸気消音器室３の第一壁面３ａと、この第一壁面３ａと交差する方向に延びる第二壁面３ｂとにそれぞれ接するように配置されている。二つの横梁部１３１ｂは、それぞれ水平方向に延びる直線状に形成され、互いに上下方向に離間して平行に配置されている。これら横梁部１３１ｂは、吸気消音器室３の底面３ｃと天井面に接する角材３ｄとに接するように配置されている。これら横梁部１３１ｂは、それぞれ縦梁部１３１ａの二つの上端部の間を渡ると共に、縦梁部の二つの下端部の間を渡るように配置されている。なお、角材３ｄが無い場合には、吸気消音器室３の天井面に接するように上側の横梁部１３１ｂを配置するようにしても良い。
【００２８】
二つの縦梁部１３１ａのうち第二壁面３ｂに接するように配置された縦梁部１３１ａは、交差方向を向く側面１３１ｓに、複数の開口部１３２を備えている。これら開口部１３２は、上下方向に複数段配置された第一レール１２１及び第二レール１２２の各段に一つずつ設けられている。これら開口部１３２は、それぞれ第一レール１２１へのフィルタ本体１１０の出し入れを許容するとともに、第二レール１２２への閉止板１４０の出し入れを許容する。これら開口部に１３２には、扉部１５０が設けられている。
【００２９】
図２、図４に示すように、この第一実施形態で例示する扉部１５０は、ヒンジ（図示せず）により揺動可能に支持されている。扉部１５０は、開放位置（図２の最上部の扉部１５０）と閉塞位置（図２の最上部以外の扉部１５０）との間で変位可能とされている。開放位置は、フィルタ本体１１０を第一レール１２１に対して出し入れ可能な位置であると共に、閉止板１４０を第二レール１２２に対して出し入れ可能な位置でもある。閉塞位置は、上述した開口部を閉塞する位置であって、フィルタ本体１１０を第一レール１２１に対して出し入れ不能にするとともに、閉止板１４０を第二レール１２２に対して出し入れ不能とする。この際、第一レール１２１と第二レール１２２との延長線上に扉部１５０が配置される。ここで、上述した扉部１５０が閉塞位置のときに、扉部１５０を弾性的に閉塞位置に維持するロック機構（図示せず）を備えていても良い。
【００３０】
この第一実施形態におけるフィルタ装置１００は、上述した構成を備えている。次に、上述したフィルタ装置１００の運用方法について説明する。
この第一実施形態におけるフィルタ装置１００は、吸気消音器室３にフレーム１３０及びレール１２０が常設されている。より具体的には、通常時は、フィルタ本体１１０及び閉止板１４０が装着されていない状態のフレーム１３０及びレール１２０のみが吸気消音器室３に設置されている。つまり、外気取込口４等から吸気消音器室３に流入した吸気は、ディーゼル機関の吸気消音器２に、ろ過されることなく至る。
【００３１】
例えば、火山が爆発して、高濃度の火山灰の降下が予想された場合、目詰まり防止のために吸気消音器２に既設の吸気フィルタＦを取り外して、フィルタ本体１１０を第一レール１２１間に装着する。より具体的には、扉部１５０を閉塞位置から開放位置に変位させて、それぞれの段の第一レール１２１間に三つずつフィルタ本体１１０を水平方向にスライドさせながら挿入する。その後、扉部１５０を閉塞位置に変位させる。これにより、吸気消音器室３の第一空間５から第二空間６への吸気流路が、フィルタ本体１１０により仕切られ、第一空間５に取り込まれた吸気は、必ず何れかのフィルタ本体１１０を通過して第二空間６へと流入することとなる。なお、フィルタ本体１１０の取り付けと同時に、外気を取り込む外気取込口４に火山灰の吸込みを低減させるフードＨを設置するようにしても良い。
【００３２】
次いで、フィルタ本体１１０の性能低下等により、フィルタ本体１１０の交換が必要となった場合、まず、交換対象となるフィルタ本体１１０が設置されている段の扉部１５０を閉塞位置から開放位置に変位させる。次いで、閉止板１４０をスライドさせながら第二レール１２２に挿入する。これにより、この閉止板１４０が設置された段において、フィルタ本体１１０に吸気が流入することを止めることができる。この際、他の段のフィルタ本体１１０によって、吸気に含まれる火山灰が捕捉される。ここで、フィルタ本体１１０の性能低下は、例えば、フィルタ本体１１０の目詰まりの程度によって判断できる。目詰まりは、例えば、目視したり、火山灰の濃度とフィルタの使用時間とにより判断したりすることができる。
【００３３】
このように閉止板１４０により吸気の流れを止めた状態で、閉止板１４０に対向するフィルタ本体１１０を扉部１５０側にスライドさせて、第一レール１２１から抜き取る。ここでは、三つのフィルタ本体１１０全てを抜き取る。そして、新たな三つのフィルタ本体１１０を、同じ扉部１５０から順に第一レール１２１にスライドさせて挿入する。その後、第二レール１２２に支持された閉止板１４０を扉部１５０側にスライドさせて、扉部１５０を介して閉止板１４０をフレーム１３０の外に取り出す。そして、扉部１５０を開放位置から閉塞位置に変位させる。他の段についても、同様に手順でフィルタ本体１１０の交換を順次行う。
【００３４】
なお、上述した第一実施形態においては、一段ずつフィルタ本体１１０を交換する場合について説明したが、複数段のフィルタ本体１１０を同時に交換するようにしても良い。
また、フレーム１３０を常設する場合について説明したが、通常時にはフレーム１３０を撤去しておき、必要な時にフレーム１３０を設置するようにしても良い。
【００３５】
さらに、上述した第一実施形態においては、第二レール１２２に閉止板１４０を支持させる場合について説明した。しかし、設置スペースに余裕がある場合には、第二レール１２２にフィルタ本体１１０を支持させるようにしても良い。この場合、第一レール１２１のフィルタ装置１００を取り外す際に、第二レール１２２に挿入したフィルタ本体１１０によって火山灰を捕捉することができるため、フィルタ装置１００全体の性能低下を抑制できる。
【００３６】
また、三つ分のフィルタ本体１１０の大きさと同等に形成された閉止板１４０を用いる場合について説明した。しかし、一つの段に配置される閉止板１４０の枚数は一枚に限られず、例えば、複数枚の閉止板１４０を組み合わせるようにしても良い。
【００３７】
したがって、上述した第一実施形態によれば、フィルタ装置１００は、第一レール１２１の上流側に第二レール１２２が配置されている。そのため、第一レール１２１に支持されたフィルタ本体１１０を交換する際に、第二レール１２２で閉止板１４０を支持させることで、ディーゼル機関を停止させずに、火山灰を含む吸気がディーゼル機関に流入することを抑制できる。
【００３８】
さらに、第一実施形態のフィルタ装置１００において、第一レール１２１がフィルタ本体１１０を交差方向にスライド可能に支持している。さらに、第二レール１２２が閉止板１４０を交差方向にスライド可能に支持している。そのため、スライドさせるだけで容易に第一レール１２１に対してフィルタ本体１１０を着脱することができる。同様に、スライドさせるだけで容易に第二レール１２２に対して閉止板１４０を着脱することができる。
その結果、ディーゼル機関を停止することなしに、容易にフィルタ交換をすることが可能になる。
【００３９】
また、フィルタ本体１１０や閉止板１４０が水平方向に並んで配置されるように第一レール１２１及び第二レール１２２がフレーム１３０に支持されている。つまり、吸気流路を複数のフィルタ本体１１０や複数の閉止板１４０により塞ぐことができる。そのため、フィルタ本体１１０の大きさや閉止板１４０の大きさを小さくして、持ち運びを容易にすることができる。
【００４０】
さらに、第一実施形態のフィルタ装置１００は、第一レール１２１及び第二レール１２２において、少なくともフィルタ本体１１０及び閉止板１４０と接触する接触面１２１ｆが、フレーム１３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。そのため、フィルタ本体１１０や閉止板１４０を、より小さい力でスライドさせることが可能となり、作業者の負担軽減を図ることができる。
【００４１】
また、フレーム１３０が扉部１５０を備えているため、例えば、フレーム１３０の縦梁部１３１ａ等を取り外すことなしに、扉部１５０を開閉するだけで、第一レール１２１に対してフィルタ本体１１０を着脱したり、第二レール１２２に対してフィルタ本体１１０や閉止板１４０を着脱したりすることができる。
【００４２】
（第二実施形態）
次に、この発明の第二実施形態のフィルタ装置を図面に基づき説明する。
この第二実施形態のフィルタ装置は、ディーゼル機関の吸気消音器のうち、屋外に設置される吸気消音器に装着可能ないわゆるカートリッジ式のフィルタ装置である。
図５は、吸気消音器の断面図である。図６は、この発明の第二実施形態におけるフィルタ装置の斜視図である。図７は、この発明の第二実施形態におけるフィルタ装置の部分断面図である。図８は、この発明の第二実施形態におけるフィルタ装置の分割フレームの断面図である。
【００４３】
図５に示すように、屋外に設置されたディーゼル機関の吸気消音器２０２は、円筒状に形成されてフロアから上方に延びるように突出した円筒部７と、この円筒部７の上部を外側から覆うように形成された大径部８と、を備えている。円筒部７には、その上部の外周面７ａに、円筒部７の内部空間７ｂと大径部８の内部空間８ｂと連通させるための開口部７ｃが形成されている。円筒部７の内部空間７ｂは、ディーゼル機関の吸気配管（図示せず）に接続されている。大径部８には、吸気が流入する吸気口を構成し、上下方向に貫通する貫通流路８ｃが形成されている。この貫通流路８ｃには、吸気フィルタ９が設置されている。通常時は、この吸気消音器２０２の貫通流路８ｃ及び吸気フィルタ９を通過した吸気が、開口部７ｃを介して円筒部７の内部空間７ｂに導入される。
【００４４】
図６、図７に示すように、第二実施形態のフィルタ装置２００は、フィルタ本体２１０と、レール２２０と、フレーム２３０と、を備えている。
フィルタ本体２１０は、ろ材２１１と枠体２１２とを主に備えている。ろ材２１１は、吸気をろ過して、吸気に含まれた火山灰等の微粒子を捕捉する。この第二実施形態におけるろ材２１１は、台形状又は台形に類似した形状で形成されている。枠体２１２は、ろ材２１１の外縁を囲むように配置され、ろ材２１１を支持している。枠体２１２は、吸気消音器２０２の軸線Ｘを中心とした径方向外側に配置される外側面２１２ａに、取っ手２１３を有している。この第二実施形態におけるフィルタ本体２１０は、吸気の通過する方向に薄い形状とされ、上面視で扇型を成している。
【００４５】
フィルタ本体２１０は、吸気が通過する方向と交差する方向に複数が並んで配置されている。この第二実施形態のフィルタ本体２１０は、軸線Ｘを中心とした周方向に複数並んで配置されている。これらフィルタ本体２１０は、第一実施形態と同様に、フィルタ本体２１０の質量が作業者一人で取扱い可能な質量となるように、フィルタ本体２１０の大きさを設定し、このフィルタ本体２１０の大きさに基づいて周方向に並べて使用するフィルタ本体２１０の個数を設定してもよい。
【００４６】
レール２２０は、フィルタ本体２１０を交差方向にスライド可能にフィルタ本体２１０を支持する。このレール２２０は、第一レール２２１と第二レール２２２とを備えている。
第一レール２２１は、フィルタ本体２１０の枠体２１２のうち、軸線Ｘを中心とした径方向に延びる部分をスライド可能に支持する。
第二レール２２２は、吸気の流れる方向で第一レール２２１の上流側に配置されている。この第二レール２２２も、第一レール２２１と同様に、フィルタ本体２１０の枠体２１２のうち、軸線Ｘを中心とした径方向に延びる部分をスライド可能に支持する。なお、第二レール２２２は、第一レール２２１の下流側に配置される構成としてもよい。
【００４７】
第一レール２２１は、少なくともフィルタ本体２１０との接触面が、フレーム２３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。同様に、第二レール２２２も、少なくともフィルタ本体２１０との接触面が、フレーム２３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。ここで、フレーム２３０がステンレス等の金属で形成されている場合、接触面には、例えば、ＭＣナイロン等を用いることができる。
【００４８】
フレーム２３０は、複数の分割フレーム２３１を備えている。これら分割フレーム２３１は、ディーゼル機関の吸気消音器２０２の軸線Ｘを中心とした周方向に並べて連結可能となっている。これら分割フレーム２３１を連結することで、軸線Ｘを中心とした環状のフレーム２３０となる。これら分割フレーム２３１は、それぞれ収容部２３２と、脚部２３６（図７、図８参照）と、スカート部２３７と、を備えている。
【００４９】
収容部２３２は、第一レール２２１及び第二レール２２２を支持し、これら第一レール２２１及び第二レール２２２にスライド可能に支持された二つのフィルタ本体２１０を収容可能とされている。この収容部２３２は、下方に吸気入口２３２ａを備えるとともに、上方に吸気出口２３２ｂを備える筒状に形成されている。収容部２３２は、分割フレーム２３１が吸気消音器２０２に装着されることで、その吸気出口２３２ｂが、吸気消音器２０２の大径部８に形成された貫通流路８ｃと対向配置され、連通される。なお、軸線Ｘを中心にして環状に配置された吸気出口２３２ｂの集まりである吸気出口群の内径及び外径と、吸気消音器２０２の貫通流路８ｃの内径及び外径とは、同等とされている。また、収容部２３２は、軸線Ｘを中心とした径方向の外側部に、フィルタ本体２１０を着脱するための開口部２３２ｃが形成されている。
【００５０】
図８に示すように、開口部２３２ｃには、開閉可能な第一レール２２１用の第一扉部２３４と第二レール２２２用の第二扉部２３５とが取り付けられている。これら第一扉部２３４と第二扉部２３５とは、フィルタ本体２１０が装着された状態及び、フィルタ本体２１０が取り外された状態で、開口部２３２ｃを閉塞可能となっている。その一方で、これら第一扉部２３４と第二扉部２３５とは、フィルタ本体２１０をスライドさせて挿抜する際には、開放状態を維持可能となっている。これら第一扉部２３４と第二扉部２３５との周囲にはパッキン（図示せず）が設けられ、開口部２３２ｃから空気が侵入することが抑制されている。なお、図６、図７においては、第一扉部２３４及び第二扉部２３５の図示を省略している。
【００５１】
この第二実施形態における収容部２３２は、吸気入口２３２ａと吸気出口２３２ｂとを結ぶ上下方向にそれぞれ吸気が流れる。第一レール２２１に支持されたフィルタ本体２１０と、第二レール２２２に支持されたフィルタ本体２１０とは、吸気の流れる方向に重なるようにして収容部２３２に収容されている。そして、分割フレーム２３１が軸線Ｘを中心とした周方向に並べて配置されることで、第一レール２２１に支持されたフィルタ本体２１０が、軸線Ｘを中心とした周方向（言い換えれば、交差方向）に並べられて環状を成す。同様に、第二レール２２２に対してフィルタ本体２１０を支持させることで、フィルタ本体２１０は、軸線Ｘを中心とした周方向（言い換えれば、交差方向）に並べられて環状を成す。
【００５２】
収容部２３２は、軸線Ｘを中心とした径方向において、内側面２３２ｄに結合部材２３８を有している。収容部２３２は、この結合部材２３８によって、吸気消音器２０２の円筒部７の外周面７ａに結合可能とされる。結合部材２３８としては、例えば、磁石や面ファスナー等を用いることができる。このように、結合部材２３８によって分割フレーム２３１を円筒部７に結合させることができることで、複数の分割フレーム２３１を吸気消音器２０２の周りに環状に並べて連結する際に、分割フレーム２３１の姿勢を安定させることができる。なお、結合部材２３８の設置数及び設置箇所は図８に示す位置に限られない。図８中、符号「Ｊ」は、分割フレーム２３１を周方向に連結させるためのブラケットである。これらブラケットＪを周方向で突き合わせてネジ留め具等で結合させることで、周方向で隣り合う分割フレーム２３１が連結可能となっている（図６、図７では図示せず）。
【００５３】
脚部２３６は、収容部２３２を下方から支持する。この実施形態における脚部２３６は、軸線Ｘを中心とした径方向における収容部２３２の最も外側の位置から下方に延びる板状に形成されている。この脚部２３６には、その中央部に開口２３６ａが形成され、この開口２３６ａを介して、軸線Ｘを中心とした径方向の外側から内側に向かって吸気が通過可能となっている。
【００５４】
図６、図７に示すように、スカート部２３７は、軸線Ｘを中心とした径方向において、分割フレーム２３１の吸気入口２３２ａに近い側の外側部２３９から延びている。スカート部２３７は、軸線Ｘの延びる方向で吸気入口２３２ａから離れるほど軸線Ｘから離れるように傾斜している。言い換えれば、これらスカート部２３７は、分割フレーム２３１が環状に連結された状態で、上方から下方に向かって徐々に拡径するように傾斜して形成されている。軸線Ｘの延びる方向において、スカート部２３７の下縁の位置は、脚部２３６の下縁よりも上方に配置されている。そのため、吸気は、このスカート部２３７の下縁を回り込むようにして吸気入口２３２ａへ向かうこととなる。
なお、上述した周方向に隣り合う分割フレーム２３１の間に形成される隙間や、大径部８と収容部２３２との間の隙間は、テープや粘土等により目張りするようにしても良い。
【００５５】
この第二実施形態におけるフィルタ装置２００は、上述した構成を備えている。次に、上述した第二実施形態のフィルタ装置２００の運用方法について説明する。
この第二実施形態におけるフィルタ装置２００は、降灰がない通常時には撤去されており、常設されていない。より具体的には、通常時は、吸気消音器２０２に設けられた吸気フィルタ９によってろ過された吸気がディーゼル機関に供給される。
【００５６】
例えば、火山が爆発して、高濃度の火山灰の降下が予想された場合、目詰まり防止のために吸気消音器２０２に既設の吸気フィルタ９を取り外して、吸気消音器２０２にフレーム２３０を装着する。より具体的には、分割フレーム２３１の収容部２３２の内側面２３２ｄを吸気消音器２０２の円筒部７の外周面７ａに結合させるとともに、収容部２３２の外側部を脚部２３６によって下方から支持された状態とする。これを繰り返して、円筒部７を囲うように複数の分割フレーム２３１を環状に並べて配置し、隣り合う分割フレーム２３１同士を、ネジ留め具等を用いて互いに連結させる。これにより環状のフレーム２３０となる。そして、フレーム２３０の吸気出口２３２ｂが吸気消音器２０２の貫通流路８ｃに連通される。さらに、全ての分割フレーム２３１の収容部２３２の開口部２３２ｃから第一レール２２１に対してフィルタ本体２１０をスライド挿入する。これらの作業は、ディーゼル機関を作動させた状態で行うことができる。
【００５７】
次いで、フィルタ本体２１０の性能低下等により、第一レール２２１に支持されたフィルタ本体２１０の交換が必要となった場合、まず、第二扉部２３５を開放して、第二レール２２２に対してフィルタ本体２１０をスライド挿入し、第二扉部２３５を閉塞する。これを分割フレーム２３１の全ての収容部２３２に対して行う。その後、第一扉部２３４を開放して、第一レール２２１からフィルタ本体２１０を抜き取る。そして、第一扉部２３４を閉塞する。これを分割フレーム２３１の全ての収容部２３２に対して行う。これにより、第二レール２２２に支持されたフィルタ本体２１０によって吸気に含まれる火山灰が捕捉される状態となる。なお、フィルタ本体２１０の性能低下については、第一実施形態と同様に判断することができる。
【００５８】
したがって、上述した第二実施形態によれば、第一レール２２１に支持されたフィルタ本体２１０を交換する際に、第二レール２２２でフィルタ本体２１０を支持させることで、火山灰を含む吸気がディーゼル機関に流入することを抑制できる。さらに、第一レール２２１がフィルタ本体２１０を交差方向にスライド可能に支持し、第二レール２２２がフィルタ本体２１０を交差方向にスライド可能に支持している。そのため、フィルタ本体２１０をスライドさせるだけで容易にフィルタ本体２１０を着脱することができる。また、フィルタ本体２１０が交差方向に並んで配置されるように第一レール２２１及び第二レール２２２がフレーム２３０に支持されている。つまり、貫通流路８ｃの吸気流路を複数のフィルタ本体２１０により塞ぐことができる。そのため、フィルタ本体２１０一つ当たりの大きさを小さくして、持ち運びを容易にすることができる。したがって、ディーゼル機関を停止することなしに、容易にフィルタ交換をすることが可能になる。
【００５９】
さらに、吸気消音器２０２の軸線Ｘを中心とした周方向に連結可能な複数の分割フレーム２３１を備えているため、通常時にフレーム２３０を設置しない運用としている場合に、分割フレーム２３１を周方向に並べて連結するだけでフレーム２３０を設置することができる。さらに、第二実施形態では、吸気消音器２０２の軸方向のうち一方に吸気入口２３２ａを備え他方に吸気出口２３２ｂを備える。そのため、吸気消音器２０２が軸方向の一方を向く環状の貫通流路８ｃを備える場合に、吸気消音器２０２の外周面７ａを囲むように分割フレーム２３１を配置することで、分割フレーム２３１の吸気出口２３２ｂと吸気消音器２０２の貫通流路８ｃとを連通させることができる。
【００６０】
また、結合部材２３８により、吸気消音器２０２の外周面７ａに対して分割フレーム２３１を結合させることができる。そのため、軸線Ｘを中心とした周方向に分割フレーム２３１を容易に並べることができる。
さらに、脚部２３６により、収容部２３２を下方から支持することができるため、隣り合う分割フレーム２３１を連結する際に、分割フレーム２３１の姿勢を安定させることができる。
【００６１】
また、吸気がスカート部２３７を回り込んでから吸気入口２３２ａに流入するため、火山灰が吸気入口２３２ａに流入することを抑制できる。
【００６２】
なお、第二実施形態では、第一レール２２１及び第二レール２２２の両方がフィルタ本体２１０を支持する場合について説明した。しかし、第二レール２２２には、第一実施形態のように吸気が通過不能な閉止板を挿入するようにしても良い。
【００６３】
（第三実施形態）
次に、この発明の第三実施形態におけるフィルタ装置を図面に基づき説明する。なお、この第三実施形態のフィルタ装置は、上述した第二実施形態のフィルタ装置の一部を置き換えたものである。そのため、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
【００６４】
図９は、この発明の第三実施形態におけるフィルタ装置の概略構成を示す平面図である。図１０は、この発明の第三実施形態におけるフィルタ装置の側面図である。図１１は、この発明の第三実施形態におけるフィルタ装置の正面図である。なお、この第三実施形態におけるフィルタ装置は、第二実施形態と一部の構成が異なるだけであるため、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
図９から図１１に示すように、この第三実施形態におけるフィルタ装置３００は、第二実施形態と同様に、ディーゼル機関の吸気消音器のうち、屋外に設置される吸気消音器２０２に装着可能ないわゆるカートリッジ式のフィルタ装置である。
【００６５】
フィルタ装置３００は、第一フィルタ装置３００Ａと、第二フィルタ装置３００Ｂとを備えている。第一フィルタ装置３００Ａは、第二実施形態における分割フレーム２３１を、吸気消音器２０２の円筒部７の外周面のうち、半周分に設けたものである。この第三実施形態における吸気消音器２０２の周囲のフロアは、軸線Ｘを中心とした周方向で、この第一フィルタ装置３００Ａが配置される側が狭く、その反対側が広く余裕のある状態となっている。なお、第一フィルタ装置３００Ａについては、第二実施形態と同様の構成の為、同一部分に同一符号を付して詳細説明を省略する。
【００６６】
第二フィルタ装置３００Ｂは、フィルタ本体３１０と、レール３２０と、フレーム３３０と、を備えている。
フィルタ本体３１０は、上述したフィルタ本体３１０と同様に、ろ材３１１と枠体３１２とを備えている。この第三実施形態におけるフィルタ本体３１０は、第一フィルタ装置３００Ａから離間する方向に延びる四角柱状に形成されている。
【００６７】
図１０に示すように、レール３２０は、上下に併設された第一レール３２１と第二レール３２２とを備えている。これら第一レール３２１と第二レール３２２とは、フィルタ本体３１０をその長手方向にスライド可能に支持する。この第三実施形態におけるフィルタ本体３１０は、それぞれ平行に配置され、レール３２０に対して、第一フィルタ装置３００Ａから離間する水平方向に取り出すことができる。さらに、第一、第二実施形態のレール１２０，２２０と同様に、第一レール３２１は、少なくともフィルタ本体３１０との接触面（図示せず）が、フレーム３３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成され、第二レール３２２は、少なくともフィルタ本体３１０との接触面が、フレーム３３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。
【００６８】
フレーム３３０は、第一レール３２１と第二レール３２２とを支持している。そして、フレーム３３０は、これら第一レール３２１と第二レール３２２とに支持されたフィルタ本体３１０を収容する内部空間を形成している。フレーム３３０は、フィルタ本体３１０がその長手方向と交差する水平方向に並んで配置されるように第一レール３２１を支持するとともに、これら第一レール３２１と平行に第二レール３２２が並んで配置されるように第二レール３２２を支持している。
【００６９】
フレーム３３０は、第一フィルタ装置３００Ａとは反対側の側面に、フィルタ本体３１０を出し入れするための複数の開口部３３０ａを有している。その一方で、第一フィルタ装置３００Ａに近い側には、第一フィルタ装置３００Ａと連結するための連結機構（図示せず）が設けられている。さらに、フレーム３３０は、これら開口部３３０ａを開閉する扉部３５０を備えている。フレーム３３０は、開口部３３０ａを有する側面の下部に車輪３４０を有している。第二フィルタ装置３００Ｂは、この車輪３４０がフロアｆ上を走行することによって、フロアｆから持ち上げることなく移動可能となっている。
【００７０】
フレーム３３０は、下方に吸気入口３３２ａが形成され、上方に吸気出口３３２ｂが形成されている。吸気出口３３２ｂは、フレーム３３０が吸気消音器２０２に装着された状態で、吸気消音器２０２の貫通流路８ｃの下方の位置に配置される。吸気入口３３２ａから流入した吸気は、フィルタ本体３１０を通過した後、吸気出口３３２ｂに向かって流れて、吸気出口３３２ｂを通じて吸気消音器２０２の貫通流路８ｃへ流れ込む。
【００７１】
したがって、第三実施形態におけるフィルタ装置３００によれば、吸気消音器２０２の周囲のフロアｆのスペースに応じて、第一フィルタ装置３００Ａと第二フィルタ装置３００Ｂとを配置することができる。すなわち、スペースの少ない箇所には、第一フィルタ装置３００Ａを配置し、スペースに余裕のある箇所には、第二フィルタ装置３００Ｂを配置することができる。第二フィルタ装置３００Ｂは、第一フィルタ装置３００Ａと比較して、フィルタ本体３１０のフィルタ面積を広くすることができる点で有利となるため、フィルタ装置３００の設置に係る作業者の負担を軽減しつつ、フィルタ装置３００の性能向上を図ることができる。
【００７２】
なお、上述した第三実施形態における第二フィルタ装置３００Ｂのフレーム３３０は、フィルタ本体３１０のスライド方向と交差する水平方向で複数に分割されていても良い。
【００７３】
（第四実施形態）
次に、この発明の第四実施形態のフィルタ装置を図面に基づき説明する。なお、この第四実施形態においても、上述した第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
図１２は、この発明の第四実施形態におけるフィルタ装置の概略構成を示す平面図である。図１３は、この発明の第四実施形態におけるフィルタ装置の側面図である。図１４は、この発明の第四実施形態におけるフィルタ装置の正面図である。
【００７４】
図１２から図１４に示すように、この第四実施形態におけるフィルタ装置４００は、フィルタ本体４１０と、レール４２０と、フレーム４３０と、を備えている。この第四実施形態におけるフィルタ装置４００は、ディーゼル機関の吸気消音器のうち、屋外に設置される吸気消音器２０２を囲むいわゆるケージ式のフィルタ装置である。
【００７５】
フレーム４３０は、少なくともその一つの面がフィルタ本体４１０によって形成された箱状を成している。言い換えれば、フレーム４３０は、フィルタ本体４１０が設置される面に、吸気を導入するための開口部４３０ａを有した箱状に形成されている。この第四実施形態で例示するフレーム４３０は、それぞれ大きさの異なる箱状の第一箱部４３０Ａと第二箱部４３０Ｂとの二つの箱部が連結されて一体化した形状となっている。なお、屋外に設置される吸気消音器２０２は、第二実施形態で説明した吸気消音器２０２と同様な構成である。
【００７６】
このフレーム４３０は、その下縁に複数の車輪４４０を有している。これら車輪４４０は、いわゆる自在式の車輪であって、吸気消音器２０２が配置されたフロアｆ上を走行可能となっている。つまり、これら車輪４４０によってフレーム４３０は、フロアｆ上を移動可能となっている。
【００７７】
この第四実施形態におけるフィルタ装置４００の第一箱部４３０Ａは、その六つの面のうちの一つの側面４３０Ａａに、矩形状の開口部４３０ａが形成されるとともに、この開口部４３０ａの上縁、下縁に沿ってレール４２０が設けられている。このレール４２０は、上述した各実施形態と同様に、第一レール４２１と第二レール４２２とからなり、それぞれにフィルタ本体４１０を、吸気の流れる方向と交差する交差方向にスライド可能に支持している。これら第一レール４２１と第二レール４２２とに支持されたフィルタ本体４１０は、それぞれ第一箱部４３０Ａに形成された開口部４３０ａを塞ぐように配置され、吸気の流れる方向で重なるように二重に配置可能となっている。第一箱部４３０Ａは、その内部に、吸気消音器２０２が収容可能となっている。そして、上述した各実施形態と同様に、第一レール４２１及び第二レール４２２は、少なくともフィルタ本体４１０との接触面が、それぞれフレームよりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。
【００７８】
第二箱部４３０Ｂは、上述した第一箱部４３０Ａよりも小さい箱状に形成されている。第二箱部４３０Ｂは、上述した第一箱部４３０Ａの、フィルタ本体４１０が取り付けられた側面４３０Ａａと水平方向で隣接する側面４３０Ａｂに連結されている。第一箱部４３０Ａの側面４３０Ａｂと、この側面４３０Ａｂに対向する第二箱部４３０Ｂの側面４３０Ｂａとには、それぞれ第一箱部４３０Ａの内部空間と第二箱部４３０Ｂの内部空間とを連通するための連通孔４３０Ａｃ（図１２参照）が形成されている。
【００７９】
第二箱部４３０Ｂは、その四つの側面のうち、上述した第一箱部４３０Ａに連通される側面以外の側面に、開口部４３０ａが形成されるとともに、これら開口部４３０ａの上縁、下縁に沿ってレール４２０が設けられている。これらレール４２０も、それぞれフィルタ本体４１０をスライド可能に支持する第一レール４２１と第二レール４２２とからなる。これら第一レール４２１と第二レール４２２とに支持されたフィルタ本体４１０は、それぞれ開口部４３０ａを塞ぐように配置され、吸気の流れる方向で重なるように二重に配置可能となっている。ここで、この第四実施形態における第二箱部４３０Ｂの左右、前後、上下方向の何れの寸法も、第一箱部４３０Ａの同寸法よりも小さい場合を例示しているが、この大きさに限られない。なお、フレーム４３０とフロアｆとの間から吸気がフレーム４３０内に取り込まれないように、フレーム４３０の下部には、シート状の外気流入防止機構Ｓｅ（図１３、図１４参照）が設けられている。また、フレーム４３０は、第一レール４２１と第二レール４２２とにおける、フィルタ本体４１０を出し入れする側に、第一実施形態の扉部１５０と同様に、扉部４５０を備えている。
【００８０】
この第四実施形態のフィルタ装置４００は、上述した構成を備えている。次に、上述したフィルタ装置４００の運用方法について説明する。
この第四実施形態におけるフィルタ装置４００は、降灰がない通常時には撤去されており、常設されていない。より具体的には、通常時は、吸気消音器２０２に設けられた吸気フィルタ９によってろ過された吸気がディーゼル機関に供給される。
【００８１】
例えば、火山が爆発して、高濃度の火山灰の降下が予想された場合、フィルタ装置４００を設置する。この際、目詰まり防止のために吸気消音器２０２に既設の吸気フィルタ９を取り外す。フィルタ装置４００のフレーム４３０は、車輪４４０によりフロアｆ上を移動させる。そして、吸気消音器２０２を囲むように第一箱部４３０Ａを設置するとともに、第一箱部４３０Ａに対して第二箱部４３０Ｂを連結する。ここで、吸気消音器２０２を囲むように第一箱部４３０Ａを設置する際、例えば、レール４２０の設置されていない側面のパネルを一時的に取り外して、吸気消音器２０２を、このパネルを取り外した箇所を介して第一箱部４３０Ａの内部に収容し、その後、外したパネルを取り付ければよい。なお、フレーム４３０を移動させる際には、第一レール４２１にフィルタ本体４１０を装着した状態としても良いし、フレーム４３０を移動させて位置決めをした後に、第一レール４２１にフィルタ本体４１０を装着するようにしても良い。
【００８２】
次に、フィルタ本体の性能低下等により、第一レール４２１に支持されたフィルタ本体４１０の交換が必要となった場合、まず、交換する第一レール４２１のフィルタ本体４１０と対応した第二レール４２２に対してフィルタ本体４１０をスライド挿入する。その後、交換が必要なフィルタ本体４１０を第一レール４２１から抜き取る。これにより、第二レール４２２に支持されたフィルタ本体４１０によって吸気に含まれる火山灰が捕捉された後、吸気消音器２０２に流入する状態となる。なお、フィルタ本体４１０の性能低下については、第一実施形態と同様に判断することができる。
【００８３】
したがって、上述した第四実施形態によれば、第一レール４２１に支持されたフィルタ本体４１０を交換する際に、第二レール４２２でフィルタ本体４１０を支持させることで、火山灰を含む吸気がディーゼル機関に流入することを抑制できる。さらに、第一レール４２１がフィルタ本体４１０を交差方向にスライド可能に支持し、第二レール４２２がフィルタ本体４１０を交差方向にスライド可能に支持している。そのため、フィルタ本体４１０をスライドさせるだけで容易にフィルタ本体４１０を着脱することができる。また、フィルタ本体４１０が交差方向に並んで配置されるように第一レール４２１及び第二レール４２２がフレーム４３０に支持されている。つまり、吸気流路を複数のフィルタ本体４１０により塞ぐことができる。そのため、フィルタ本体４１０一つ当たりの大きさを小さくして、持ち運びを容易にすることができる。したがって、ディーゼル機関を停止することなしに、容易にフィルタ交換をすることが可能になる。
【００８４】
さらに、フレーム４３０が箱状に形成され、このフレーム４３０の複数の面にフィルタ本体４１０が設置されているため、フレーム４３０の内部空間と吸気消音器２０２の貫通流路８ｃとが連通されている場合に、フィルタ本体４１０を通過した吸気を吸気消音器２０２の貫通流路８ｃに供給することができる。また、フィルタ本体４１０を、向きの異なる複数の側面に設置しているので、フィルタ本体４１０一つ当たりを小型化することができるとともに、フィルタ本体４１０をスライドさせる際に、フィルタ本体４１０がフレーム４３０に干渉することを抑制できる。
【００８５】
さらに、フレーム４３０が、吸気消音器２０２の設置されているフロアｆ上を走行可能な車輪４４０を備えているため、フロアｆ上を車輪４４０が走行して容易にフレーム４３０を移動できる。そのため、フレーム４３０を常設していない場合であっても、迅速にフレーム４３０を設置することができる。
【００８６】
なお、上述した第四実施形態においては、フレーム４３０が二つの箱部を備える場合について説明したが、箱部の数は、二つに限られない。また、第一箱部４３０Ａにおいて、一つの側面４３０Ａａにのみフィルタ本体４１０を設置する場合を例示したが、第一箱部４３０Ａの複数の側面にフィルタ本体４１０を配置するようにしても良い。また、フィルタ本体４１０の形状は、平面視で四角形に形成されるものに限られない。
【００８７】
（第五実施形態）
次に、この発明の第五実施形態におけるフィルタ装置を図面に基づき説明する。なお、この第五実施形態のフィルタ装置は、フレームが吸気消音器を内部に収容していない点で第四実施形態と異なる。そのため、第四実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
【００８８】
図１５は、この発明の第五実施形態におけるフィルタ装置の概略構成を示す図である。
図１５に示すように、この第五実施形態におけるフィルタ装置５００は、フィルタ本体５１０と、レール５２０と、フレーム５３０と、を備えている。このフィルタ装置５００は、吸気消音器２０２から離間した屋外に配置され、例えば、常設されている。このフィルタ装置５００は、いわゆるコンテナ型とされ、第四実施形態と同様に、箱状のフレーム５３０を有している。そして、複数の側面にそれぞれ吸気流路を形成する矩形の開口部（図示せず）が形成され、これら開口部の上縁及び下縁に沿って第一レール５２１が設置されている。さらに、吸気の流れる方向で、第一レール５２１に沿うようにその上流側に第二レール５２２が設置されている。第一レール５２１及び第二レール５２２は、上述した各実施形態と同様に、それぞれの少なくともフィルタ本体５１０との接触面が、フレーム５３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。なお、第一レール５２１及び第二レール５２２の配置や、フィルタ本体５１０のスライド方向等は、第四実施形態の第二箱部４３０Ｂと同様であるため、詳細説明を省略する。
【００８９】
フレーム５３０には、配管５３１が接続されている。一方で、吸気消音器２０２とディーゼル機関とを接続する吸気管２０２Ａの途中には、配管５３１を接続可能な分岐管５３２が設けられている。この分岐管５３２とフレーム５３０とを配管５３１により接続することで、フレーム５３０の内部空間と、ディーゼル機関の吸気管２０２Ａの内部空間とが連通された状態となる。なお、この第五実施形態においては、配管５３１の途中に挿入可能な挿入管５３３が設けられている。通常時、挿入管５３３は、取り外されて、挿入管５３３が接続される分岐管５３２や配管５３１の端部は、蓋（図示せず）で閉塞される。
【００９０】
そして、高濃度の火山灰の降下が予想された場合、蓋が取り外され、挿入管５３３が取り付けられる。また、吸気消音器２０２の貫通流路８ｃには、貫通流路８ｃを塞ぐ閉塞板（図示せず）が装着される。なお、フィルタ本体５１０の交換作業については、上述した第四実施形態と同様であるため、詳細説明を省略する。
【００９１】
したがって、第五実施形態によれば、フィルタ本体５１０を通過した吸気を、吸気消音器２０２を介さずに、ディーゼル機関に供給することができる。また、吸気消音器２０２から離間した位置にフレーム５３０を配置できるため、吸気消音器２０２の周囲に設置スペースが無い場合であっても、フレーム５３０を設置することができる。そのため、フレーム５３０の設置自由度を向上できる。
【００９２】
（第六実施形態）
次に、この発明の第六実施形態におけるフィルタ装置を図面に基づき説明する。なお、この第六実施形態におけるフィルタ装置は、第一実施形態における吸気消音器２が配置された建屋１内の吸気消音器室３にて使用される。そのため、フィルタ装置以外の構成については、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
図１６は、第六実施形態におけるフィルタ装置の斜視図である。図１７は、第六実施形態におけるフィルタ装置を吸気消音器に装着した状態を示す斜視図である。図１８は、第六実施形態におけるフィルタ装置のフィルタ本体の交換手順を示す斜視図である。
図１６から図１８に示すように、この第六実施形態におけるフィルタ装置６００は、フィルタ本体６１０と、第一レール６２０と、第二レール６２１と、フレーム６３０と、を備えている。なお、この第六実施形態においては、第一レール６２０及び第二レール６２１とフレーム６３０の一部とが一体に形成されている場合を一例にして説明する。
【００９３】
フィルタ本体６１０は、正面視で矩形を成す平板状に形成されている。フィルタ本体６１０は、火山灰を捕捉するろ材６１１と、このろ材６１１を支持する枠体（図示せず）とを備えている。
第一レール６２０は、フィルタ本体６１０を上下方向にスライド可能に支持する。この第六実施形態における第一レール６２０は、水平方向に間隔をあけて対向配置されている。これら第一レール６２０は、正面から見てフィルタ本体６１０の矩形状の二つの短辺をそれぞれスライド可能に支持している。この第一レール６２０は、少なくともフィルタ本体６１０に接触する面がフレーム６３０よりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている。この第六実施形態で例示する第一レール６２０は、上下に四つのフィルタ本体６１０を同時に支持可能となっている。また、第一レール６２０は、例えば、フィルタ本体６１０を、上方から挿入して、下方から取り出すというようなことが可能となっている。なお、二つの第一レール６２０の下端は、例えば、フィルタ本体６１０を弾性的に挟み込むように形成され、これによりフィルタ本体６１０の脱落が防止されるようにしてもよい。また、第一レール６２０がフィルタ本体６１０を同時に支持できる個数は、複数であればよく、４つに限られない。例えば、第一レール６２０の下端とフロアｆとの間の高さに応じて設定するようにしてもよい。
【００９４】
第二レール６２１は、吸気が通過不能な閉止板６４０を上下方向にスライド可能に支持する。第二レール６２１は、吸気の流れる方向で、第一レール６２０の上流側又は下流側に配置されている。第二レール６２１は、二つの第一レール６２０に沿うように二つ配置され、互いに対向配置されている。この第六実施形態における第二レール６２１は、第一レール６２０の下流側にそれぞれ配置されている。さらに、この第六実施形態における閉止板６４０は、正面視で、フィルタ本体６１０と同等の大きさの矩形板状に形成されている。この第六実施形態における第二レール６２１は、正面から見て閉止板６４０の矩形状の二つの短辺をそれぞれスライド可能に支持している。なお、閉止板６４０の大きさは、上記の大きさに限られず、フィルタ本体６１０の二つ分以上の大きさであってもよい。
この第六実施形態で例示する第二レール６２１は、閉止板６４０を弾性的に挟み込んで、上下の任意の位置で閉止板６４０を保持可能となっている。また、第二レール６２１は、例えば、閉止板６４０を、上方及び下方から挿抜可能となっている。
【００９５】
フレーム６３０は、作業者によって持ち運び可能とされている。このフレーム６３０は、上下に延びる一対のレール支持部６３０ａと、これらレール支持部６３０ａに渡るように形成された背面板部６３０ｂと、を備えている。レール支持部６３０ａは、それぞれフロアｆ上に自立可能とされている。また、背面板部６３０ｂは、吸気消音器２の吸気口２ａ周りの外径よりも僅かに大径で、吸気が流れる方向に貫通する貫通孔６３０ｃを備えた板状に形成されている。この貫通孔６３０ｃは、レール支持部６３０ａが自立した状態で、吸気消音器２の吸気口２ａと同じ高さに配置され、この吸気消音器２の吸気口２ａが挿入可能となっている。
【００９６】
フレーム６３０は、更に、背面板部６３０ｂとフィルタ本体６１０との間から空気が侵入しないように、背面板部６３０ｂの上縁とフィルタ本体６１０と一対のレール支持部６３０ａとの間に渡るように形成される上側横梁部（図示せず）と、背面板部６３０ｂの下縁とフィルタ本体６１０と一対のレール支持部６３０ａとの間に渡るように形成される下側横梁部６３０ｄと、を備える。これら上側横梁部と、下側横梁部６３０ｄとは、レール支持部６３０ａ及び背面板部６３０ｂに対して着脱可能とされている。
【００９７】
この第六実施形態におけるフィルタ装置６００は、上述した構成を備えている。次に、このフィルタ装置６００の第一の運用方法について説明する。
この第六実施形態におけるフィルタ装置６００は、降灰がない通常時には撤去されており、常設されていない。より具体的には、通常時は、吸気消音器２に設けられた吸気フィルタＦによってろ過された吸気がディーゼル機関に供給される。
【００９８】
一方で、高濃度の火山灰の降下が予想された場合、目詰まり防止のために吸気消音器２に既設の吸気フィルタＦを取り外して、図１７に示すように、貫通孔６３０ｃに吸気消音器２の吸気口２ａが僅かに挿入されるようにフレーム６３０を自立させる。
その後、上側横梁部（図示せず）を取り外して、例えば、第一レール６２０に対して上方からフィルタ本体６１０を四つ挿入する。その後、上側横梁部（図示せず）を装着する。
【００９９】
次に、フィルタ本体６１０の性能低下等により、フィルタ本体６１０の交換が必要となった場合は、図１８に示すように、上側横梁部（図示せず）と、下側横梁部６３０ｄとを取り外して、第一レール６２０に対して上方から新しいフィルタ本体６１０をスライド挿入する。すると、このフィルタ本体６１０が押し込まれることにより、最も下方に配置されたフィルタ本体６１０が押されて第一レール６２０から下方に離脱する。これを、四回繰り返し、全てのフィルタ本体６１０を入れ替える。なお、この第一の運用方法では、フィルタ本体６１０を交換する際、第二レール６２１の上部と下部とに生じる隙間は、蓋部材（図示せず）によって閉塞するようにしても良い。
【０１００】
上述した第六実施形態によれば、新しいフィルタ本体６１０を第一レール６２０にスライド挿入することで使用済みのフィルタ本体６１０を順に下方に押し出して取外すことができるので、第一レール６２０には、貫通孔６３０ｃを塞ぐように、常に複数のフィルタ本体６１０が隙間なく配置された状態となる。そのため、フィルタ本体６１０の交換作業中もディーゼル機関を停止する必要が無い。さらに、構造が複雑化しないため、重量を抑えて持ち運び易さを向上できる。また、フィルタ本体６１０を複数並べて配置するため、フィルタ本体６１０の一つ当たりの重量を低減できる。その結果、作業者の負担を軽減できる。また、吸気の流れる方向の寸法を極めて小さくできるため、配置自由度の点でも有利となる。
【０１０１】
次に、フィルタ装置６００の第二の運用方法を説明する。図１９は、この発明の第六実施形態におけるフィルタ装置の第二の運用方法で閉止板を挿入する手順を示す斜視図である。図２０は、この発明の第六実施形態におけるフィルタ装置の第二の運用方法でフィルタ本体を交換する手順を示す斜視図である。図２１は、この発明の第六実施形態におけるフィルタ装置の第二の運用方法で閉止板を取り外す手順を示す斜視図である。
【０１０２】
図１９に示すように、この第二の運用方法では、まず、上側横梁部（図示せず）と、下側横梁部６３０ｄとを取り外して、第二レール６２１に対して、例えば、上方から閉止板６４０をスライド挿入する。この際、閉止板６４０を、上部に配置された複数（一から三つ）のフィルタ本体６１０の吸気流路を塞ぐように配置する。この説明においては、上半部の二つのフィルタ本体６１０の吸気流路を塞ぐ場合を一例にして説明する。
【０１０３】
次いで、図２０に示すように、最も下方に配置されたフィルタ本体６１０を、第一レール６２０の下端から下方に抜き取る。すると、抜き取られたフィルタ本体６１０の上に配置されていた三つのフィルタ本体６１０が、それぞれの自重によって下方にスライドする。そして、このフィルタ本体６１０を下方に抜き取る作業を閉止板６４０によって吸気流路が塞がれたフィルタ本体６１０の個数分だけ繰り返す。すなわち、この第二の運用方法の一例では二回繰り返す。
【０１０４】
その後、第一レール６２０に対して上方から新しいフィルタ本体６１０を順次挿入する。この第二の運用方法の一例では二つのフィルタ本体６１０を順次挿入する。
そして、上述したフィルタ本体６１０を下方から抜き取る作業と、フィルタ本体６１０を挿入する作業とをもう一度行う。
最後に、図２１に示すように、閉止板６４０を上方にスライドさせて第二レール６２１から上方に抜き取り、上側横梁部（図示せず）と、下側横梁部６３０ｄとを装着して作業を終了する。なお、閉止板６４０を上方に抜き取る際は、例えば、針金状の治具（図示せず）等を閉止板６４０に係止させて吊り上げるようにすれば良い。
【０１０５】
この第二の運用方法によれば、第一の運用方法と比較して、フィルタ本体６１０を上方から押し込む必要が無いため、より少ない力でフィルタ本体６１０の交換作業を行うことができるため、より一層、作業者の負担を軽減することができる。
なお、上述した第六実施形態においては、第二レール６２１に対して閉止板６４０を挿入する場合について説明したが、閉止板６４０に代えてフィルタ本体６１０を挿入可能なようにしても良い。また、閉止板６４０を第二レール６２１に対して上方から挿抜する場合について説明したが、第二レール６２１に対して下方から挿抜するようにしても良い。
【０１０６】
この発明は上述した各実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上述した各実施形態では、吸気消音器２，２０２の吸気フィルタＦ，９を取り外した状態でフィルタ装置１００，２００，３００，４００，５００，６００を設置する場合について説明したが、吸気フィルタＦ，９を装着した状態でフィルタ装置１００，２００，３００，４００，５００，６００を設置するようにしてもよい。
【０１０７】
また、上述した各実施形態では、第一レール１２１，２２１，３２１，４２１，５２１と第二レール１２２，２２２，３２２，４２２，５２２との、スライド面が、フレームよりも動摩擦係数の小さい材料で形成されている場合について説明したが、この構成に限られない。例えば、第一レール１２１，２２１，３２１，４２１，５２１と第二レール１２２，２２２，３２２，４２２，５２２とのスライド面に潤滑剤を塗布してスライドし易くするようにしても良い。
さらに、非常用発電設備が原子力発電所に設けられた場合を一例に説明したが、非常用発電設備の設置場所は、原子力発電所に限られない。また、内燃機関はディーゼル機関に限られない。
【符号の説明】
【０１０８】
１  建屋
２，２０２  吸気消音器
３  吸気消音器室
４  外気取込口
５  第一空間
６  第二空間
７  円筒部
７ａ  外周面
８  大径部
１００，２００，３００，４００，５００，６００  フィルタ装置
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０  フィルタ本体
１１１，２１１，３１１  ろ材
１１２，２１２，３１２  枠体
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０  レール
１２１，２２１，３２１，４２１，５２１，６２０  第一レール
１２２，２２２，３２２，４２２，５２２，６２１  第二レール
１３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０  フレーム
１４０，６４０  閉止板
１５０，３５０，４５０  扉部
２３１  分割フレーム
２３２  収容部
２３２ａ，３３２ａ  吸気入口
２３２ｂ，３３２ｂ  吸気出口
２３２ｃ  開口部
２３４  第一扉部
２３５  第二扉部
２３６  脚部
２３７  スカート部
２３８  結合部材
３４０，４４０  車輪
４３０Ａ  第一箱部
４３０Ｂ  第二箱部
５３１  配管
５３２  分岐管
６３０ａ  レール支持部
６３０ｂ  背面板部
６３０ｃ  貫通孔
Ｈ  フード
Ｆ  吸気フィルタ
ｆ  フロア
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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