(57)【要約】【課題】廃棄体収納管周りの冷却流路を十分に確保しつつ、貯蔵室内に設置される廃棄体収納管数ひいては放射性廃棄体の収納率を向上させ、冷却効率も向上させる。【解決手段】各通風管１６内への廃棄体収納管１８の収容数を並列複数本に設定し、これら通風管とその内部の廃棄体収納管との間および廃棄体収納管同士の間にそれぞれスペーサ１９，２０を介在させて空気流通用の隙間をあけるとともに、各廃棄体収納管を各通風管内に保持させる構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製ピット内に貯蔵室を形成し、この貯蔵室内に複数の縦長な通風管を横方向に配列するとともに、前記各通風管内にはそれぞれ放射性廃棄体を収納する小径な廃棄体収納管を縦方向に沿い、かつ前記通風管の内周側に隙間をあけて収容し、その隙間を前記ピットに設けられた給気ダクトおよび排気ダクトに連通させて冷却用空気流路とし、この冷却用空気流路内に前記放射性廃棄体の発熱による空気の自然上昇流を起させ、この空気流により前記放射性廃棄体を自然冷却する放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備であって、前記各通風管内への前記廃棄体収納管の収容数を並列複数本に設定し、これら通風管とその内部の廃棄体収納管との間および前記廃棄体収納管同士の間にそれぞれスペーサを介在させて空気流通用の隙間をあけるとともに、前記各廃棄体収納管を前記各通風管内に保持させる構成としたことを特徴とする放射性廃棄体の貯蔵設備。
【請求項２】
前記ピットの貯蔵室内の上下部には給気ダクトおよび排気ダクトに連通する横向きの冷却用空気流路が形成されるとともに、これら冷却用空気流路間に前記各通風管の上下端部が通気可能に開口しており、前放射性廃棄体を収納した前記各廃棄体収納管の下端部は前記通風管の下端面と略同一高さに設定される一方、当該廃棄体収納管の上端部は前記通風管の上端部から突出して前記貯蔵室天井壁に吊下げ固定支持されている請求項１記載の放射性廃棄体の貯蔵設備。
【請求項３】
前記ピットの貯蔵室内の上下部には給気ダクトおよび排気ダクトに連通する横向きの冷却用空気流路が形成されるとともに、当該下部の冷却用空気流路の上端位置には前記貯蔵室の周辺を画するスラブから略水平にサポートが突出しており、このサポートにより前記各通風管および前記廃棄体収納管の下端部が固定支持されている請求項１記載の放射性廃棄体の貯蔵設備。
【請求項４】
前記スペーサは弾性材により構成されており、当該スペーサにより、前記通風管の内周面とこれに隣接する前記廃棄体収納管の外周面との間、および前記各廃棄体収納管同士の互いに隣接する外周面間がそれぞれ支持されている請求項１記載の放射性廃棄体の貯蔵設備。
【請求項５】
前記通風管に代えて複数の縦板からなる仕切り板を備え、これらの仕切り板により前記廃棄体収納管を複数の管群として区分する構成とされている請求項２記載の放射性廃棄体の貯蔵設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子力プラントで発生する放射性廃棄体を地下等に貯蔵する放射性廃棄体の貯蔵設備に係り、特に放射性廃棄体の収納率および冷却効率を共に向上できる放射性廃棄体の貯蔵設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に原子力プラントで発生する放射性廃棄体は、地下に構築されたコンクリート製ピット内に貯蔵室を形成した貯蔵設備に貯蔵されている。この貯蔵設備には、放射性廃棄体の崩壊熱による温度上昇に対応するため冷却通風路を形成するとともに、放射線を遮へいする構造となっている。
【０００３】
一般的なコンクリート材料では含有水のほとんどが１００℃以上で蒸発してしまうことから、中性子遮へいに有効な水素含有量を維持するために通常の使用可能温度が６５℃以下、局所的な高温部でも９０℃以下とされており、放射性廃棄体からの発熱を効率的に除熱する必要がある。
【０００４】
冷却方式には上述の冷却通風路に給気ダクト口と排気ダクト口のヘッド差を設定した自然冷却方式が採用されており、放射性廃棄体の貯蔵室側面に設置された給気ダクトから冷却空気を取り込み、給気ダクトと反対側の貯蔵室側面に設置された排気ダクトから昇温した空気を排出する構成となっている。
【０００５】
具体的には、コンクリート製ピット内に貯蔵室を形成し、この貯蔵室内に放射性廃棄体を収納する複数の縦長な廃棄体収納管を横方向に配列し、その廃棄体収納管同士の隙間をピットに設けられた給気ダクトおよび排気ダクトに連通させて冷却用空気流路とし、この冷却用空気流路内に放射性廃棄体の発熱による空気の自然上昇流を起させ、この空気流により放射性廃棄体を自然冷却するようになっている。
【０００６】
このような放射性廃棄体の貯蔵設備において、従来では貯蔵室内に放射性廃棄体を収納する複数本の縦長な廃棄体収納管を設置し、これら廃棄体収納管の周囲を耐震用ガイドで支持することにより水平方向の移動を拘束するとともに、廃棄体収納管の周りに冷却流路を形成するため廃棄体収納管を外筒で囲む技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、支持構造物から伸びる支持ビームが外筒を貫通して廃棄体収納管の中間部を直接支持する構成とし、これにより外筒が廃棄体収納管の内部に収納される放射性廃棄体の重量を受けない構造にして、冷却を必要とする廃棄体収納管に冷却空気が効率よく流れるようにするとともに、廃棄体収納管に荷重付加がからないようにすることにより安全性向上を図る技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】実開昭６２−２２６００号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５０６５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の技術では、コンクリート製ピット内の貯蔵室に設けられた縦長な外筒の１本毎に、放射性廃棄体を収納する１本の廃棄体収納管が挿入され、これら外筒と廃棄体収納管との間隙が冷却流路とされている。そして、給気ダクトから供給された空気は各１本の外筒とその内部に設けられた１本の廃棄体収納管との間の冷却流路を通り、廃棄体収納管１本毎に放射性廃棄体の冷却作用に供された後、排気ダクトから自然冷却方式により排気されるようになっている。
【０００９】
したがって従来の構成では通風性がよく、廃棄体収納管１本毎の冷却性は高いが、各廃棄体収納管毎に対応する本数の外筒が設置されることから、貯蔵室内に設置される廃棄体収納管の本数に制約を受け、貯蔵される放射性廃棄体の収納率が低くなっていた。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、廃棄体収納管周りの冷却流路を十分に確保しつつ、貯蔵室内に設置される廃棄体収納管数ひいては放射性廃棄体の収納率を向上でき、しかも冷却効率の向上も図れる放射性廃棄体の貯蔵設備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】
【００１１】
前記の目的を達成するため、本発明では、コンクリート製ピット内に貯蔵室を形成し、この貯蔵室内に複数の縦長な通風管を横方向に配列するとともに、前記各通風管内にはそれぞれ放射性廃棄体を収納する小径な廃棄体収納管を縦方向に沿い、かつ前記通風管の内周側に隙間をあけて収容し、その隙間を前記ピットに設けられた給気ダクトおよび排気ダクトに連通させて冷却用空気流路とし、この冷却用空気流路内に前記放射性廃棄体の発熱による空気の自然上昇流を起させ、この空気流により前記放射性廃棄体を自然冷却する放射性廃棄体の自然冷却貯蔵設備であって、前記各通風管内への前記廃棄体収納管の収容数を並列複数本に設定し、これら通風管とその内部の廃棄体収納管との間および前記廃棄体収納管同士の間にそれぞれスペーサを介在させて空気流通用の隙間をあけるとともに、前記各廃棄体収納管を前記各通風管内に保持させる構成としたことを特徴とする放射性廃棄体の貯蔵設備を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各通風管内への廃棄体収納管の収容数を並列複数本に設定し、これら通風管とその内部の廃棄体収納管との間および廃棄体収納管同士の間にそれぞれスペーサを介在させて空気流通用の隙間をあけるとともに、各廃棄体収納管を各通風管内に保持させる構成としたことにより、廃棄体収納管周りの冷却流路を十分に確保しつつ、貯蔵室内に設置される廃棄体収納管数ひいては放射性廃棄体の収納率を向上することができ、しかも冷却効率も向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る放射性廃棄体の貯蔵設備、例えば低放射性廃棄体の貯蔵設備の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
［第１実施形態（図１〜図４）］
図１は本発明の第１実施形態を示す縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ矢視部分断面図（横断面図）である。図３は図２のＢ部を拡大して示す縦断面図であり、図４は本実施形態の変形例を示す横断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態による放射性廃棄体の貯蔵設備では、地下等に設置されたコンクリート製ピット１を備えている。このピット１は例えば全体として略直方体状をなしており、ピット１内の略中央位置に貯蔵室２が形成されている。ピット１の一側部には、上端位置に外気入口３を有する縦長な給気ダクト４が形成されている。この給気ダクト４は下方に向ってピット１の底部近傍まで延び、さらに底部側の冷却用空気流路である下部横向き流路５を介して貯蔵室２に連通している。
【００１６】
また、給気ダクト４に対向するピット１の他側部には、給気ダクト４の外気入口３よりも高い位置に排気口６を有する縦長な排気ダクト７が形成されている。この排気ダクト７は下方に向ってピット１内の貯蔵室２の上端高さ位置まで延び、さらに貯蔵室２の上側に形成された冷却用空気流路である上部横向き流路８を介して貯蔵室２に連通している。なお、排気ダクト７の上には雨除け用のカバー９が設けられている。
【００１７】
貯蔵室２の周側面側全体は縦壁である周辺スラブ１０で囲まれており、この貯蔵室２の下部は上述の下部横向き流路５を介して底壁１ａの内面に面している。また、貯蔵室２の上方には貯蔵室天井壁１１が設けられている。この貯蔵室天井壁１１の上方には、放射性廃棄体等を搬出入するための搬送室１２が形成されている。
【００１８】
以上のピット１構成のもとで、貯蔵室２を囲む周辺スラブ１０の上部内周面および下部内周面から貯蔵室２側に向かい、貯蔵室２の上端高さおよび下端高さに対応する配置で、略水平板状の上部サポート１３および下部サポート１４がそれぞれ突設されている。これらの上部サポート１３および下部サポート１４は、例えば平面視で貯蔵室２の略全体に亘る長さおよび幅をもって配置されている。
【００１９】
そして、上部サポート１３および下部サポート１４には、これら両サポート１３，１４の上下方向で対応する配置で放射性廃棄体収納部を構成する複数の開口部１５が一定の間隔を開けて形成され、これらの開口部１５には、それぞれ縦長な通風管１６が嵌装されている。すなわち、ピット１内に形成された貯蔵室２内には、複数の縦長な通風管１６が、横方向に沿って縦横に配列された構成となっている。
【００２０】
また、これらの通風管１６の上端部および下端部が、それぞれ冷却用空気流路である上部横向き流路８および下部横向き流路５にそれぞれ開口して通気可能となっている。この構成により、各通風管１６の長さは、上部サポート１３の上端面と下部サポート１４の下端面との間の高さ寸法に略一致する設定とされている。なお、通風管１６の詳細な構成については図２および図４を参照して後に説明する。
【００２１】
各通風管１６内には、それぞれ１体の通風管１６に対し、放射性廃棄体１７を収納するための小径な廃棄体収納管１８がそれぞれ縦方向に沿い、かつ通風管１６の内周側に隙間をあけて収容されている。各通風管１６内への廃棄体収納管１８の収容数は並列複数本に設定されている。そして、これらの廃棄体収納管１８の上端部は、上部横向き流路８上方に突出して貯蔵室天井壁１１に遮蔽プラグ１１ａを介して取付けられ、これにより放射性廃棄体１７は貯蔵室天井壁１１に対して吊下げ固定された支持構造とされている。
【００２２】
このように、ピット１の貯蔵室２内の上下部には給気ダクト４および排気ダクトに連通する横向きの冷却用空気流路が形成されるとともに、これら冷却用空気流路間に各通風管１６の上下端部が通気可能に開口しており、射性廃棄体を収納した各廃棄体収納管１８の下端部は通風管１６の下端面と略同一高さに設定される一方、廃棄体収納管１８の上端部は通風管１６の上端部から突出して貯蔵室天井壁１１に吊下げ固定支持されている。
【００２３】
また、これらの通風管１６とその内部の廃棄体収納管１８との間、および廃棄体収納管１８同士の間には、それぞれスペーサ１９，２０が介在されている。これにより、空気流通用の隙間が開けられるとともに、各廃棄体収納管１８が各通風管１６内に固定保持される構成となっている。すなわち、貯蔵室２内には複数の通風管１６が配置され、この通風管１６は上部、下部が開放され、それぞれの通風管１６内には放射性廃棄体１７を収納可能な複数本の廃棄体収納管１８同士が内側スペーサ１９を介して接するように密に配置され、さらに、外側スペーサ２０を介して通風管１６と廃棄体収納管１８とが接する配置構成とされている。また、通風管１６は、貯蔵室２の周辺スラブ１０に固定されたサポート１１で支持されている。なお、スペーサ１９，２０の構成については図２ないし図４を参照して後に説明する。
【００２４】
これら通風管１６と廃棄体収納管１８との間の隙間が冷却用空気流路としての上部横向き流路８および下部横向き流路５に連通し、さらにピット１に設けられた給気ダクト４および排気ダクトに連通している。この構成により、上部横向き流路８および下部横向き流路内には、放射性廃棄体の発熱による空気の自然上昇流を起させ、この空気流により放射性廃棄体１７が自然冷却されるようになっている。
【００２５】
以上のように、ピット１の貯蔵室２内の上下部には給気ダクト４および排気ダクトに連通する横向きの冷却用空気流路が形成されている。そして、冷却用空気流路間に各通風管１６の上下端部が通気可能に開口している。また、放射性廃棄体１７を収納した各廃棄体収納管１８の下端部は通風管１６の下端面と略同一高さに設定されている。
【００２６】
図２は、通風管１６の配置および通風管１６内への廃棄体収納管１８の収納保持構造の一例を、図１のＡ−Ａ矢視部分断面図（横断面図）として詳細に示している。
【００２７】
この図２に示すように、通風管１６は例えば四角管状として構成されており、１体の通風管１６毎に、４体の円管状をなす廃棄体収納管１８を収容した構成となっている。これらの各廃棄体収納管１８は通風管１６内にスペーサ１９，２０を介して均等な配列で収納されている。すなわち、通風管１６の内周面とこれに隣接する廃棄体収納管１８の外周面との間、および各廃棄体収納管１８同士の互いに隣接する外周面間が外側スペーサ２０によりそれぞれ支持されている。
【００２８】
図３は図２のＢ部を拡大して示す縦断面図である。この図３に示すように、スペーサ１９，２０は弾性材により構成されている。すなわち、スペーサ１９，２０を弾性体製とすることにより、隣接する両廃棄体収納管１８、または廃棄体収納管１８と通風管１６とを、それぞれ弾性力により加圧保持することにより、所定の接合強度で固定保持することができる。なお、本実施形態では、通風管１６内に収容した廃棄体収納管１８の配列数を４本としたが、このような本数には特に限定されない。また、スペーサ１９，２０についても弾性体を適用することが望ましいが、特に限定されない。
【００２９】
図４は本実施形態の変形例として、通風管１６を円管状に構成するとともに、通風管１６内に収容する廃棄体収納管１８が７本の場合を示す横断面図である。すなわち、図４に示すように、この変形例では通風管１６が円管状とされており、この通風管１６の内周側に６本の廃棄体収納管１８が等角度配置で外側スペーサ２０を介して支持されるとともに、通風管１６の中心位置に１本の廃棄体収納管１８が配置され、この中心位置に配置された通風管１６と上述の通風管１６内周面側に配置された内側廃棄体収納管１８とが、内側スペーサ１９を介して位置決め配置されている。
【００３０】
なお、通風管１６を円形としたが、四角形としてもよく、さらに他の各種形状としてもよい。すなわち、本発明の通風管１６は特に形状を限定するものではない。また、図４の例では通風管１６内に配置した収納体を７本としたが、本数についても特に限定されるものではない。
【００３１】
このように構成された本実施の形態において、冷却空気は通風管１６内の廃棄体収納管１８の配列隙間を流れ、廃棄体収納管１８を冷却して熱交換で暖められ、浮力で排気ダクト７から排出される。廃棄体収納管１８はスペーサ１９，２０により冷却空気流路を確保しつつ、通風管１６に振れ止めとして支持される。さらに、スペーサ１９，２０を弾性体とすることにより、廃棄体収納管１８および通風管１６との位置関係に誤差が生じた場合でも弾性力で拘束力を維持することができる。
【００３２】
本実施形態によれば、廃棄体収納管１８を密に配列することができるので、放射性廃棄体１７の収納率が向上して貯蔵設備をコンパクトにすることができる。また、通風管１６によって冷却空気の流れ方向を規制し、冷却すべき廃棄体収納管１８に沿って流すことができるので、冷却効果を向上することができる。
【００３３】
［第２実施形態（図５、図６）］
図５は本発明の第２実施形態を示す縦断面図であり、図６は図５のＣ部拡大断面図（縦断面図）である。なお、第１実施形態と同一構成部分には図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
本実施形態では、ピット１の貯蔵室２内の上下部に給気ダクト４および排気ダクト７に連通する横向きの冷却用空気流路５，１５がそれぞれ形成されるとともに、下部の冷却用空気流路５の上端位置に貯蔵室２の周辺を画する周辺スラブ１０から略水平に上部サポート１３および下部サポート１４が突出しており、このうち下部サポート１４により各通風管１６および廃棄体収納管１８の下端部が固定支持されている放射性廃棄体の貯蔵設備について説明する。
【００３５】
本実施形態による放射性廃棄体の貯蔵設備１では、貯蔵室２内に複数の通風管１６が配置され、この通風管１６は上部が開放され、それぞれの通風管１６内には廃棄体１を収納可能な複数本の廃棄体収納管１８が相互に内側スペーサ１９を介して接するように密に配置され、さらに外スペーサ２０を介して廃棄体収納管１８が通風管１６と接する配置とされている。
【００３６】
また、通風管１６の下方には通風管端板２２が略水平に配置され、この通風管端板２２が下部サポート１４に支持されている。通風管端板２２上には１８毎に対応する配置で複数の縦板状の流路隙間確保用受け台２３が立設されており、これらの流路隙間確保用受け台２３を介して通風管端板２２上に廃棄体収納管１８が搭載され、その荷重が支持されている。
【００３７】
また、通風管端板２２には上下方向に沿う複数の通風用孔２４が穿設されており、これらの通風用孔２４の配置は通風管１６と廃棄体収納管１８との流路管隙間および廃棄体収納管１８同士の流路管隙間に対応する配置とされている。これにより、下方から上昇する冷却空気が通風用孔２４上記隙間部に流れるようになっている。廃棄体収納管１８は内側スペーサ１９および外側スペーサ２０により冷却空気流路を確保しつつ、通風管１６に振れ止めとして支持される。通風管１６は、貯蔵室２の壁面に固定されたサポート２１で支持されている。
【００３８】
なお、内側スペーサ１９または外側スペーサ２０については、第１実施形態における図３に示した弾性体１２とすることも可能である。この構成により、廃棄体収納管１８および通風管１６との位置関係に誤差が生じた場合でも、弾性力で拘束力を維持することができる。また、通風管１６内の廃棄体収納管１８の配列数については、第１実施形態と同様に、４本または７本などの複数本に設定することが可能である。ただし、廃棄体収納管１８の本数については、特に限定されるものではない。
【００３９】
このように構成された本実施形態において、冷却空気は通風管１６内の廃棄体収納管１８の配列隙間を流れて廃棄体収納管１８を冷却し、熱交換により暖められ、浮力で排気ダクト７から排出される。そして、冷却空気が通風管１６内に流れ込む際には、通風管端板２２の通風用孔２４を通過し、流路隙間確保用受け台２３で確保された流路隙間を通過して上昇する。廃棄体収納管１８は、内側スペーサ１９および外側スペーサ２０により冷却空気流路を確保しつつ、通風管１６に振れ止めとして支持される。
【００４０】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、廃棄体収納管１８を密に配列することができるので、収納率が向上して貯蔵設備をコンパクトにすることができる。また、通風管１６によって冷却空気の流れ方向を規制できるので、冷却効果が向上するとともに、貯蔵室天井近傍に廃棄体収納管が無いので空気流路が広くなり空気の流れがよくなる。さらに、廃棄体収納管１８が貯蔵室天井１１と切り離されているので、廃棄体収納管１８からの熱伝導がなく、貯蔵室天井１１の壁面温度の上昇を低減することができる。
【００４１】
［第３実施形態（図７、図８）
図７は本発明の第３実施形態を示す縦断面図であり、図８は図７のＤ−Ｄ矢視部分断面図（横断面図）である。なお、第１実施形態と同一構成部分には図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態では、前記通風管１６に代えて複数の縦板からなる仕切り板２５を備え、これらの仕切り板２５により廃棄体収納管１８を複数の管群として区分する構成の放射性廃棄体の貯蔵設備について説明する。
【００４３】
本実施形態による放射性廃棄体の貯蔵設備では、ピット１の貯蔵室２内に放射性廃棄体１７を収納可能な廃棄体収納管１８が天井側で支持され、複数本配置されて管群をなし、廃棄体収納管１８の下方が給気ダクト４につながり、給気ダクト４と反対側の廃棄体収納管１８の上方の貯蔵室壁面に排気ダクト７が設けられている。
【００４４】
また、貯蔵室２内の空間の水平方向を分割するため、複数枚の流れ仕切り板２５が設置されており、この流れ仕切り板２５の上端では空気の合流を可能とし、下端では空気の分岐が可能なように開放された形態で貯蔵室２内に固定されている。
【００４５】
このように構成された本実施の形態において、冷却空気は流れ仕切り板２５によって分岐し、廃棄体収納管１８の隙間を上昇しながら廃棄体収納管１８と熱交換し、上部で合流して排気ダクト７から排気される。これにより、流れ仕切り板２５で空気流れが規制され、廃棄体収納管１８に沿った流れを形成させて冷却性能を向上させることができる。
【００４６】
本実施形態によっても、収納率が向上して貯蔵設備をコンパクトにすることができる。また、流れ仕切り板２５によって冷却空気の流れ方向を規制することができ、冷却効果の向上も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る放射性廃棄体の貯蔵設備の第１実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視部分断面図（横断面図）。
【図３】図２のＢ部を拡大して示す縦断面図。
【図４】前記第１実施形態の変形例を示す横断面図。
【図５】本発明に係る放射性廃棄体の貯蔵設備の第２実施形態を示す縦断面図。
【図６】本発明に係る放射性廃棄体の貯蔵設備の第３実施形態を示す縦断面図。
【図７】図２のＢ部を拡大して示す縦断面図。
【図８】図７のＤ−Ｄ矢視部分断面図（横断面図）。
【符号の説明】
【００４８】
１‥コンクリート製ピット、１ａ‥底壁、２‥貯蔵室、３‥外気入口、４‥給気ダクト、５‥下部横向き流路、６‥排気口、７‥排気ダクト、８‥上部横向き流路、９‥カバー、１０‥周辺スラブ、１１‥貯蔵室天井壁、１２‥搬送室、１３，１４‥サポート、１５‥開口部、１６‥通風管、１７‥放射性廃棄体、１６‥通風管、１８‥廃棄体収納管、１９、２０‥スペーサ、２２‥通風管端板、２３‥流路隙間確保用受け台、２４‥通風用孔、２５‥仕切り板。
【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】
2008164388.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008164388.tif 000009
【図８】
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