(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器を内部に収容し、冷却空気を取り入れる吸気面と熱を帯びた温熱空気を排気する排気面とを有する複数の収容ラックと、
温熱空気を吸い込んで冷却空気を送り出す空気調和装置と、
前記収容ラックの吸気面または排気面に臨む通路の上部を覆って、冷却空気の流通部と温熱空気の流通部を隔成する上部遮蔽体と、を備え、
前記上部遮蔽体は、延出方向の一端側が固定構造物に連結される固定端とされるとともに、延出方向の他端側が固定構造物に連結されない自由端とされ、
前記上部遮蔽体の延出方向の前記一端側寄りには、前記通路の内外を連通する開口部と、前記通路の内外の圧力差に応じて前記開口部を開放して前記通路の内外の圧力差を低減する避圧ダンパーと、が設けられていることを特徴とする電算機室空調システム。
【請求項２】
前記上部遮蔽体は、前記通路の内外の圧力差が、前記避圧ダンパーが前記開口部を開放する前記圧力差よりも大きい閾値圧力差以上になったときに、前記自由端側の変位によって前記通路の内外を連通することを特徴とする請求項１に記載の電算機室空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子計算機等の各種機器を収容する収容ラックが複数配置された電算機室の電算機室空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電算機室では、電子計算機や情報機器、通信装置等の機器が複数の収容ラックに収容されて高集約化して配置されている。そして、各収容ラックに収容される機器は使用時に熱を発するが、その運用温度は機器の安定作動を得るために低く抑える必要がある。
【０００３】
例えば、複数の機器が収容ラックに設置される電算機室では、空気調和装置の冷却空気を収容ラックの前面側の通路に吹き出すようになっている。
ここで採用される電算機室空調システムは、機器を収容する各収容ラックの前面側に冷却空気を取り入れるための吸気面が設けられるとともに、各収容ラックの背面側または上面側に熱を帯びた温熱空気を外部に排気するための排気面が設けられている。電算機室内では、複数の収容ラックが、通路を挟んで吸気面を対向させるようにして配置され、空気調和装置から吹き出された冷却空気がラック間の通路を通って各収容ラックに供給される。そして、各収容ラックで機器を冷却して昇温した空気（温熱空気）は空気調和装置の吸い込み口に再度戻される。
【０００４】
この種の電算機室空調システムにおいては、吸気面側への温熱空気の回り込みを招くことなく収容ラック内の機器を効率良く冷却するために、通路の両側の収容ラックの間が、通路の上部を覆う上部遮蔽体と通路の端部を覆う端部遮蔽体とによって閉塞されている。また、各収容ラックには、機器を冷却して熱を帯びた温熱空気を外部に放出するために、背面側や上面側に放熱ファンが設置されている。
【０００５】
また、この種の電算機室空調システムでは、排熱側の温熱が各部の隙間を通して冷却側の通路に入り込むのを防ぐために、空気調和装置の冷気供給能力が収容ラックの排熱ファンでの排気能力よりも僅かに高く設定されている。しかし、通路に供給される空気調和装置からの送風量が、何等かの原因によって収容ラック側の放熱ファンの排熱風量を大幅に上回ることがあると、通路の内外の圧力差が大きくなって、通路の周囲を被う遮蔽体や排気ファンに大きな負荷が作用することが懸念される。
【０００６】
このため、これに対処し得る電算機室空調システムとして、収容ラック間の冷気導入側の通路の上部を覆う上部遮蔽体に、通路の内外を連通する開口部と、通路の内外の圧力差に応じて前記開口部を開閉する避圧ダンパーが設けられたものが案出されている。この電算機室空調システムにおいては、収容ラック間の冷気導入側の通路の圧力が収容ラックの排気側の圧力よりも大幅に高まると、避圧ダンパーが開口部を開き、それによって冷気導入側の通路内の圧力を減圧する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、電算機室空調システムに用いられる構造物の技術として、収容ラック等の固定構造物の間を遮蔽する遮蔽部材を片持ち支持構造とし、地震の発生時に、遮蔽部材と固定構造物の間に大きな応力が発生して遮蔽部材や固定構造物に損傷が生じるのを防止するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１９７２４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５７０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上部遮蔽体に開口部と避圧ダンパーが設けられた上記の電算機室空調システムにおいても、上部遮蔽体を片持ち支持で固定構造物に支持させることが検討されている。この場合、上部遮蔽体は、延出方向の一端側が固定構造物に連結される固定端とされるとともに、延出方向の他端側が固定構造物に固定されない自由端となる。このため、上部遮蔽体に開口部と避圧ダンパーが設置されると、上部遮蔽体の自由端の振れに伴って避圧ダンパーがガタ付き、騒音が発生し易くなることが懸念される。
【００１０】
そこでこの発明は、地震発生時における上部遮蔽体の損傷防止と、通常使用時における避圧ダンパーのガタ付きの抑制を図ることができる電算機室空調システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る電算機室空調システムは、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
機器を内部に収容し、冷却空気を取り入れる吸気面と熱を帯びた温熱空気を排気する排気面とを有する複数の収容ラックと、複数列に配置された前記収容ラックの間に形成される通路と、温熱空気を吸い込んで冷却空気を送り出す空気調和装置と、前記収容ラックの吸気面または排気面に臨む前記通路の上部を覆って、冷却空気の流通部と温熱空気の流通部を隔成する上部遮蔽体と、を備え、前記上部遮蔽体は、延出方向の一端側が固定構造物に連結される固定端とされるとともに、延出方向の他端側が固定構造物に連結されない自由端とされ、前記上部遮蔽体の延出方向の前記一端側寄りには、前記通路の内外を連通する開口部と、前記通路の内外の圧力差に応じて前記開口部を開放して前記通路の内外の圧力差を低減する避圧ダンパーと、が設けられるようにした。
【００１２】
上記の構成により、地震の発生時には、上部遮蔽体の延出方向の他端側が地震の振動に応じて振れることにより、上部遮蔽体の他端側に大きな応力が生じるのを抑制される。また、通常使用時に通路の内外の圧力差が増大すると、避圧ダンパーが上部遮蔽体の延出方向の一端側寄りの開口部を開き、通路内の圧力を開口部を通して外部に逃がすようになる。このとき、避圧ダンパーは、固定端である上部遮蔽体の延出方向の一端側寄りに設けられているため、開口部との間でガタ付きを生じにくい。
【００１３】
前記上部遮蔽体は、前記通路の内外の圧力差が、前記避圧ダンパーが前記開口部を開放する前記圧力差よりも大きい閾値圧力差以上になったときに、前記自由端側の変位によって前記通路の内外を連通するようにしても良い。
この場合、通路の内外の圧力差が比較的小さいときには、避圧ダンパーが上部遮蔽体の延出方向の一端側寄りで開口部を開いて、通路内の圧力を外部に逃がす。通路の内外の圧力差が、避圧ダンパーが前記開口部を開放する圧力差よりも大きい閾値圧力差以上になると、避圧ダンパーが開口部を開き、かつ、上部遮蔽体の延出方向の他端側が上方に変位して固定構造物との間に間隙を作る。このとき、通路内の圧力は、開口部を通して外部に逃がされるとともに、上部遮蔽体と固定構造物の間の隙間を通しても外部に逃がされる。したがって、通路内の圧力は、通路の内外の圧力差に応じた開口面積をもって外部に排出されることになる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、地震の発生時には、上部遮蔽体が自由端側で振れることによって応力集中による上部遮蔽体の損傷を防止することができ、通常使用時には、開口部と避圧ダンパーが固定端である上部遮蔽体の延出方向の一端側寄りに配置されていることから、避圧ダンパーのガタ付きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の第１の実施形態の電算機室空調システムの概要を示す斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施形態の電算機室空調システムの概要を示す模式的な断面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の電算機室空調システムの図２の一部を拡大した断面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態の電算機室空調システムの概要を示す模式的な断面図である。
【図５】この発明の第３の実施形態の電算機室空調システムの概要を示す模式的な断面図である。
【図６】この発明の第４の実施形態の電算機室空調システムの概要を示す模式的な断面図である。
【図７】この発明の第５の実施形態の電算機室空調システムの概要を示す模式的な断面図である。
【図８】この発明の第６の実施形態の電算機室空調システムの一部の模式的な断面図である。
【図９】この発明の第６の実施形態の電算機室空調システムの一部の模式的な断面図である。
【図１０】この発明の第７の実施形態の電算機室空調システムの一部の斜視図である。
【図１１】この発明の第７の実施形態の電算機室空調システムの一部の断面図である。
【図１２】この発明の第７の実施形態の電算機室空調システムの一部の断面図である。
【図１３】この発明の第８の実施形態の電算機室空調システムの一部の断面図である。
【図１４】この発明の実施形態の電算機室空調システムの変形例を示す模式的な上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この実施形態に係る電算機室空調システム１００の全体構成を示す図であり、図２は、同電算機室空調システム１００の模式的な断面を示す図である。
図１、図２に示すように、電算機室空調システム１００は、例えば略箱状に形成された電算機室１０１内において利用されるものである。電算機室１０１は、床１と図示しない壁と天井とで囲まれている。床１から上方に離間して二重床２が設けられ、その二重床２上に複数台の収容ラック３が例えば２列対向して設置されている。二重床２上には、これらの２列の収容ラック３に挟まれた通路４が形成されている。二重床２の下には内部空間５が設けられ、内部空間５に各収容ラック３の電気配線や後述する空気調和装置６の電気配線などが収容されている。
【００１７】
また、二重床２の長手方向に延びる通路４上には多数の吹き出し孔８が形成されていている。床下の内部空間５と通路４とは、これら複数の吹き出し孔８を介して通気可能に連通している。
通路４の外側の二重床２上には、空気調和装置６が設置されている。空気調和装置６では、収容ラック３から排気された温熱空気を吸込口６ａから吸い込んで冷却し、空気調和装置６内で冷却された空気（冷却空気）を底面の吹出口６ｂから内部空間５内に送り出す。
【００１８】
空気調和装置６から内部空間５に供給された冷却空気は吹き出し孔８を通して通路４上に給気される。各収容ラック３は箱状に形成され、内部に電子計算機や通信機器等の機器７が収容されている。各収容ラック３の筐体３ａは、前面側に吸気面３ｂ設けられ、上面側に排気面３ｄが設けられている。排気面３ｄには排気ファン３ｃが設けられている。各収容ラック３は、通路４側から冷却空気が吸気され、その冷却空気によって機器７を冷却する。機器７を冷却した空気は温熱空気となって排気ファン３ｃから外部に排出される。
【００１９】
この電算機室空調システム１００では、通路４を挟んで対向して配列された収容ラック３の上面間に上部遮蔽体１０が架設されている。上部遮蔽体１０は、通路４内の冷却空気の流通部を、収容ラック３よりも上方側の温熱空気の流通部と隔成する。また、通路４の延出方向の両側の端部には、通路４を挟んで対向する両側の収容ラック３の側端部間を連結する一対の端部遮蔽体１１が取り付けられている。これらの端部遮蔽体１１は、通路４内の冷却空気の流通部を、端部の収容ラック３よりも外側の温熱空間の流通部と隔成する。この実施形態においては、通路４は、二重床２上において、両側の収容ラック３と上部遮蔽体１０と一対の端部遮蔽体１１とに囲まれて閉鎖空間Ｓとされている。
【００２０】
図３は、上部遮蔽体１０の設置部を拡大して示した図である。
上部遮蔽体１０は、通路４を挟んで対向配置される一方の収容ラック３の上面に締結固定される垂立壁１０ａと、垂立壁１０ａの上端部から通路４の上方を横切って他方の収容ラック３の上方に向かって略水平に延出する上部遮蔽壁１０ｂと、を有している。他方の収容ラック３の上面には、上部遮蔽体１０の上部遮蔽壁１０ｂの延出端の下面を支持する支持部材１２が固定設置されている。したがって、上部遮蔽体１０は、通路４を挟んだ一方の収容ラック３の上面に片持ち支持状態で締結固定されている。上部遮蔽体１０は、通常使用時には、上部遮蔽壁１０ｂの延出端の下面が支持部材１２の上面に当接することにより、他方の収容ラック３との間がほぼ密閉されている。なお、垂立壁１０ａと上部遮蔽壁１０ｂの間は、相互に連結されていれば回動可能なヒンジ構造であっても良い。
【００２１】
上部遮蔽体１０は、上述のよう上部遮蔽壁１０ｂの延出方向の一端側が通路４を挟む一方の収容ラック３の上部に片持ち状態で支持され、延出方向の他端側が自由端とされている。このため、地震の発生時には、上部遮蔽壁１０ｂの他端側が自由に触れることにより、上部遮蔽壁１０ｂに大きな応力が生じるのを抑制することができる。
【００２２】
また、上部遮蔽壁１０ｂの垂立壁１０ａ寄り位置には、通路４の内外を連通する略長方形状の開口部１３が形成されている。開口部１３には、ヒンジ部１４を介して略長方形状の蓋体１５が開閉可能に取り付けられている。この実施形態においては、蓋体１５とヒンジ部１４とが、通路４の内外の圧力差に応じて開口部１３を開放する避圧ダンパー１６を構成している。蓋体１５は、上下面に作用する通路４の内外の圧力差による上昇力と、自重とのバランスによって開口部１３を開閉する。蓋体１５は、通路４の内外の圧力差が第１の閾値圧力差に満たない間は開口部１３を閉じており、通路４の内外の圧力差が第１の閾値圧力差以上になった時点で開口部１３を開放する。
【００２３】
ヒンジ部１４は、開口部１３の垂立壁１０ａ側の辺に取り付けられている。開口部１３の垂立壁１０ａと離反する側の辺の下縁部には、開口部１３を閉塞した蓋体１５の下面を支持するストッパ部材１７が取り付けられている。また、開口部１３の垂立壁１０ａと離反する側の辺の上縁部には、蓋体１５の開放変位を規制する開放規制部材１８が取り付けられている。
【００２４】
なお、この実施形態における上部遮蔽体１０は、垂立壁１０ａと上部遮蔽壁１０ｂを有する複数のピースが通路４の長手方向に並べられて構成されている。開口部１３と避圧ダンパー１６とは、複数のピースのうちの任意のものに設けられている。
【００２５】
また、この実施形態に係る電算機室空調システム１００においては、通路４の内外の圧力差が、第１の閾値圧力よりも大きい第２の閾値圧力差以上に達すると、上部遮蔽壁１０ｂの支持部材１２側の端縁１０ｂ−ｅ（自由端側の端縁）が内外の圧力差によって上方に押し上がり、上部遮蔽壁１０ｂと支持部材１２の間に隙間ｄが作られるようになっている。
【００２６】
この実施形態に係る電算機室空調システム１００は、上部遮蔽体１０を挟んだ通路４の内外の圧力差が第１の閾値圧力差に達しないときには、避圧ダンパー１６の蓋体１５が自重によって上部遮蔽体１０の開口部１３を閉塞している。
この状態から、通路４に流入する冷却空気の風量と、収容ラック３からの排出空気の風量の差が何等かの原因によって大きくなり、上部遮蔽体１０を挟んだ通路４の内外の圧力の差が第１の閾値圧力差以上になると、避圧ダンパー１６の蓋体１５がヒンジ部１４を中心として上方に持ち上がる。これにより、開口部１３が開放され、通路４内の冷却空気の一部が開口部１３を通って外部に逃がされる。この結果、通路４内の圧力が減圧される。
【００２７】
また、通路４に流入する冷却空気の風量と、収容ラック３からの排出空気の風量の差がさらに大きくなり、上部遮蔽体１０を挟んだ通路４の内外の圧力差が第２の閾値圧力差以上になると、開口部１３が避圧ダンパー１６によって開放された状態において、上部遮蔽壁１０ｂの支持部材１２側の端縁１０ｂ−ｅが上方に押し上げられて隙間ｄができる。これにより、通路内４の圧力が隙間を通して外部に逃げ、通路４内の圧力が減圧される。
【００２８】
以上のように、この実施形態に係る電算機室空調システム１００においては、上部遮蔽体１０の一端側が固定構造物（一方の収容ラック３）に連結される固定端とされ、他端側が固定構造物（他方の収容ラック３）に連結されない自由端とされている。このため、地震の発生時には、上部遮蔽体１０が自由端側で振れることによって応力集中による上部遮蔽体１０の損傷を防止することができる。
さらに、この実施形態に係る電算機室空調システム１００においては、開口部１３と避圧ダンパー１６が固定端である上部遮蔽体１０の延出方向の一端側寄りに配置されているため、上部遮蔽体１０が片持ちで固定構造物に連結される構造を採用しながらも、避圧ダンパー１６のガタ付きを防止することができる。
【００２９】
また、この実施形態に係る電算機室空調システム１００は、通路４の内外の圧力差が第２の閾値圧力差以上に大きくなったときに、上部遮蔽体１０の上部遮蔽壁１０ｂの自由端側が上方に変位して、支持部材１２との間に隙間ｄを作る構造とされている。このため、製造の容易な簡単な構造でありながら、通路４の内外の圧力差に応じた開口面積によって通路４内の圧力を外部に逃がすことができる。
【００３０】
ところで、上述した実施形態においては、通路４を挟む一方側の収容ラック３の上部に連結された上部遮蔽体１０が他方側の収容ラック３の上方に延出しているが、この構造に限らず、図４〜図６にそれぞれ示すよう実施形態も採用することができる。
【００３１】
図４に示す第２の実施形態は、通路４を挟む一方側の収容ラック３と他方側の収容ラック３とに上部遮蔽体１０が個別に取り付けられている。左右の各上部遮蔽体１０の上部遮蔽壁１０ｂは、通路４の略中央部付近まで延出し、通路４内の図示しない固定構造部に固定された支持部材１２に延出端（端縁１０ｂ−ｅ）の下面を支持されるようになっている。
【００３２】
図５に示す第３の実施形態は、収容ラック３と壁３０の間に通路４が形成されており、収容ラック３の上部に上部遮蔽体１０が取り付けられている。上部遮蔽体１０の上部遮蔽壁１０ｂは、壁３０付近まで延出し、固定構造物である壁３０に固定された支持部材１２に延出端（端縁１０ｂ−ｅ）の下面を支持されるようになっている。
【００３３】
図６に示す第４の実施形態は、第３の実施形態と同様に収容ラック３と壁３０の間に通路４が形成されているが、上部遮蔽体１０は壁３０側に取り付けられている。上部遮蔽体１０の上部遮蔽壁１０ｂは、収容ラック３の上方まで延出し、固定構造物である収容ラック３に固定された支持部材１２に延出端（端縁１０ｂ−ｅ）の下面を支持されるようになっている。
【００３４】
図４〜図６に示した第２〜第４の各実施形態においては、第１の実施形態と同一部分に同一符号を付してある。ここで説明した第２〜第４の実施形態の場合も、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また、上記の実施形態の電算機室１０１は、冷却空気が導入される通路４の上部が上部遮蔽体１０によって覆われるものであるが、収容ラック３から温熱空気が排出される通路の上部が同様の上部遮蔽体１０によって覆われるものであっても良い。
【００３６】
図７は、収容ラック３から温熱空気が排出される通路２０４の上部が上部遮蔽体１０によって覆われる第５の実施形態の電算機室空調システム２００を示す図である。なお、図７において、図１〜図４に示す実施形態と同一部分には同一符号を付してある。
電算機室２０１は、複数列に配置された収容ラック３の間に各収容ラック３から温熱空気が排出される通路２０４が形成され、上記の実施形態と同様の上部遮蔽体１０が通路２０４の上部を覆っている。通路２０４の下方の二重床２には、空気調和装置６の吸込口６ａに連なる内部空間５に連通する排出孔２０８が形成されている。上部遮蔽体１０は、延出方向の一端側が一方の収容ラック３の上部に連結され、延出方向の他端側が他方の収容ラック３に連結されずに自由端とされている。上部遮蔽体１０の上部遮蔽壁１０ｂの固定端寄り位置には、開口部１３と避圧ダンパー１６とが設けられている。
【００３７】
また、上記の各実施形態においては、避圧ダンパー１６の蓋体１５の開放変位を開放規制部材１８によって規制するようにしているが、図８，図９に示す第６の実施形態のように、規制高さを調整可能な開放規制部材３１８を採用し、蓋体１５のバタ付き状態に応じて蓋体１５に対する規制高さを調整できるようにしても良い。図８，図９に示す開放規制部材３１８は、規制壁３１８ａを支持する支柱壁３１８ｂの高さを昇降調整できる構造とされている。図８は、規制壁３１８ａによる規制高さを低く設定した状態を示し、図９は、規制壁３１８ａによる規制高さを高く設定した状態を示している。
この実施形態の場合、開放規制部材３１８によって蓋体１５の開放変位を適正に調整することにより、蓋体１５のバタ付きを抑制することができる。
【００３８】
蓋体１５に対する規制高さを調整できる開放規制部材の構造としては、図１０〜図１２に示すようなものも採用可能である。
図１０〜図１２に示す第７の実施形態の開放規制部材４１８は、開口部１３の上方側を所定高さで跨ぐ略コ字状の部材によって構成され、その開放規制部材４１８が上部遮蔽体１０の延出方向に沿って位置調整可能とされている。この実施形態の場合、図１１に示すように、開放規制部材４１８をヒンジ部１４から離反する方向に位置調整することにより、蓋体１５の開放変位を小さくし、図１２に示すように、開放規制部材４１８をヒンジ部１４に近接する方向に位置調整することにより、蓋体１５の開放変位を大きくすることができる。この実施形態の場合も、第６の実施形態と同様に、開放規制部材４１８によって蓋体１５の開放変位を適正に調整することにより、蓋体１５のバタ付きを抑制することができる。
【００３９】
また、蓋体１５のバタ付き音を効果的に抑制し得る実施形態としては、図１３に示すようなものを採用することができる。
図１３に示す第８の実施形態は、開口部１３を閉塞した蓋体１５の下面を支持するストッパ部材１７の上面にウレタン等の消音部材４０が取り付けられている。この実施形態の場合、蓋体１５の閉動作時に、蓋体１５が消音部材４０に当接することでバタ付き音の発生を抑制することができる。
【００４０】
また、上記の各実施形態においては、上部遮蔽壁１０ｂの垂立壁１０ａ寄り位置に、通路４の内外を連通する開口部１３と避圧ダンパー１６の組が一つのみ設けられているが、開口部１３と避圧ダンパー１６の組は上部遮蔽壁１０ｂの垂立壁１０ａ寄り位置に複数並列に配設するようにしても良い。
【００４１】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、空気調和装置６から吹出された冷却空気が二重床２の下方の内部空間５を通って通路４内に導入されているが、図１４に示すように、空気調和装置６は、吹出口６ｂが通路４に直接臨むように任意の収容ラック３に隣接して配置するようにしても良い。図１４においては、図１〜図３に示す実施形態と同一部分に同一符号を付してある。
【符号の説明】
【００４２】
３…収容ラック
６…空気調和装置
１０…上部遮蔽体
１３…開口部
１６…避圧ダンパー
１００…電算機室空調システム
【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】
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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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