(57)【要約】【課題】再利用液体中の異物による目詰まりの発生を減少させることができるスプレーノズルを提供する。【解決手段】スプレーノズル取付穴を備えた液体供給管に嵌挿され、液体が流れる流路１４を内部に備えたスプレーノズルにおいて、ノズル基端側に構成され、液体供給管から供給される液体が流路１４に流入する流入孔１１ａ，１１ｃを複数備えた流入部１１と、ノズル先端側に構成され、流路１４に流れ込んだ液体を外部へ噴出させる噴口部１３と、流入部１１と噴口部１３との間に構成され、液体供給管に流入部１１を挿入して連結する連結部１２と、を備え、液体供給管内の異物が流入孔１１ａ，１１ｃに流入することによって起こる流入孔１１ａ，１１ｃの目詰まりを防止するために、流入孔１１ａ，１１ｃを、流入部１１のノズル基端寄りであって液体供給管の内壁から離隔した位置に配置した。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプレーノズル取付穴を備えた液体供給管に嵌挿され、液体が流れる流路を内部に備えたスプレーノズルにおいて、
ノズル基端側に構成され、上記液体供給管から供給される液体が上記流路に流入する流入孔を複数備えた流入部と、
ノズル先端側に構成され、上記流路に流れ込んだ液体を外部へ噴出させる噴口部と、
上記流入部と上記噴口部との間に構成され、上記液体供給管に上記流入部を挿入して連結する連結部と、を備え、
上記液体供給管内の異物が上記流入孔に流入することによって起こる流入孔の目詰まりを防止するために、該流入孔を、上記流入部のノズル基端寄りであって上記液体供給管の内壁から離隔した位置に配置したことを特徴とする、スプレーノズル。
【請求項２】
前記各流入孔の大きさが、前記流路の直径の１／１０〜１／３に設定されることを特徴とする、請求項１に記載のスプレーノズル。
【請求項３】
前記流入孔と前記液体供給管の内壁との間隔が、前記流入孔の直径の平方根の逆数の７倍に設定されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のスプレーノズル。
【請求項４】
ノズル基端に形成され、前記流路に連通する開口と、
この開口を閉塞するキャップと、を備え、
前記キャップが前記開口に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のスプレーノズル。
【請求項５】
前記キャップに前記流路と連通する流路が設けられ、
この流路へ前記液体供給管を流れる液体が流入することを特徴とする、請求項４に記載のスプレーノズル。
【請求項６】
前記流入部が円筒状に構成され、
前記流入孔が、前記流入部の中心軸からの半径方向と交差する角度をつけて前記流入部に穿設されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のスプレーノズル。
【請求項７】
前記流入部を覆うように液体を濾過するストレイナーを備えることを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載のスプレーノズル。
【請求項８】
前記流入部を覆うように前記流路に付着した異物を大量の液体で洗浄する自動洗浄機構を備えることを特徴とする、請求項４〜６の何れかに記載のスプレーノズル。
【請求項９】
前記自動洗浄機構が、
前記流入部を覆うブッシングと、
前記流入部と前記ブッシングとの間で前記流入部の長さ方向に沿って配置され、前記キャップを前記開口を開くように付勢するスプリングと、を備え、
このスプリングの付勢力より液体圧が高くなると前記開口が前記キャップにより閉塞され、液体圧が前記スプリングの付勢力よりも低くなると、前記キャップと前記流入部との間に空隙が生じ、この空隙から大量の液体が前記流路に流れ込むことを特徴とする、請求項８記載のスプレーノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種洗浄，湿度調節，農薬などの散布，冷却，防塵，防災などの利用に供されるスプレーノズルに関し、特に、目詰まりの発生を減少させたスプレーノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種洗浄用等に用いられるスプレーノズルにおいては、図１２に示すように、液体供給管４０にスプレーノズル取付用の孔（図示省略）が穿設され、この孔にスプレーノズル６０が差し込まれて、スプレーノズル６０が液体供給管４０に取り付けられる。そして、液体供給管４０内に液体が流れると、液体は、スプレーノズル６０の導入口６１からスプレーノズル内部に流入し、噴射側から噴出するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなスプレーノズル６０にて噴射される液体として、近年、使用した液体を再利用することが広く行われている。そして、液体を再利用する場合においては、液体内にゴミなどの異物が含まれており、この異物が図１２に示すように、液体供給管４０の内周面に付着し、さらにスプレーノズル６０の導入口６１と異物５０が付着した液体供給管４０の内周面とが非常に近接していることで異物５０が流入することで、この異物５０によりスプレーノズル６０が目詰まりを起こすとの問題が生じていた。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するために創作されたものであり、再利用液体中の異物による目詰まりの発生を減少させることができるスプレーノズルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のスプレーノズルは、スプレーノズル取付穴を備えた液体供給管に嵌挿され、液体が流れる流路を内部に備えたスプレーノズルにおいて、ノズル基端側に構成され、上記液体供給管から供給される液体が上記流路に流入する流入孔を複数備えた流入部と、ノズル先端側に構成され、上記流路に流れ込んだ液体を外部へ噴出させる噴口部と、上記流入部と上記噴口部との間に構成され、上記液体供給管に上記流入部を挿入して連結する連結部と、を備え、上記液体供給管内の異物が上記流入孔に流入することによって起こる流入孔の目詰まりを防止するために、該流入孔を、上記流入部のノズル基端寄りであって上記液体供給管の内壁から離隔した位置に配置したことを特徴とする。
【０００６】
さらに、前記各流入孔の大きさは好ましくは前記流路の直径の１／１０〜１／３に設定され、また前記流入孔と前記液体供給管の内壁との間隔は前記流入孔の直径の平方根の逆数の７倍に設定されのが望ましい。
【０００７】
また、本発明のスプレーノズルは、ノズル基端に形成され、前記流路に連通する開口と、この開口を閉塞するキャップと、を備え、前記キャップが前記開口に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする。
また、本発明のスプレーノズルは、前記キャップに前記流路と連通する流路を設けており、この流路へ前記液体供給管を流れる液体が流入することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のスプレーノズルは、好ましくは、前記流入部が円筒状に構成され、前記流入孔が、前記流入部の中心軸からの半径方向と交差する角度をつけて前記流入部に穿設されている。
【０００９】
また、本発明のスプレーノズルは、前記流入部を覆うように液体を濾過するストレイナーや、前記流入部を覆うように前記流路に付着した異物を大量の液体で洗浄する自動洗浄機構を備えていてもよい。
この自動洗浄機構は、好ましくは、前記流入部を覆うブッシングと、前記流入部と前記ブッシングとの間で前記流入部の長さ方向に沿って配置され、前記キャップを前記開口を開くように付勢するスプリングと、を備えており、このスプリングの付勢力より液体圧が高くなると前記開口が前記キャップにより閉塞され、液体圧が前記スプリングの付勢力よりも低くなると、前記キャップと前記流入部との間に空隙が生じ、この空隙から大量の液体が前記流路に流れ込むことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
なお、本発明の実施形態を説明するに当たり、本発明の実施形態に係るスプレーノズルが、コンベヤ上で搬送される紙原料を洗浄するための洗浄ノズルに適用される場合を例として、説明する。
【００１１】
図１（ａ）は本発明の実施形態に係るスプレーノズル１を示す正面図であり、図１（ｂ）はその側面図である。これらの図に示すスプレーノズル１は、後述するように、液体の流入口側から噴出側へ向けて流路（流体通路）がスプレーノズル１を貫通するように配置されており、噴出側から液体を中実の円錐状に噴射するものである。
このため、スプレーノズル１は、ノズル本体１０と、ノズル本体１０の流入口側に連結されるキャップ２０とを、備えて構成される。
【００１２】
ここで、図２は図１（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図である。なお、図２においては、キャップ２０がノズル本体１０から分離した状態を示している。
ノズル本体１０は、図１（ｂ）や図２に示すように、全長２８ｍｍで、金属、例えば真鍮等により構成され、ノズル本体１０内に液体が流れ込む流入部１１と、管内に液体を流している液体供給管４０（後述の図７参照）にスプレーノズル１を連結するための連結部１２と、スプレーノズル１内に流れ込んだ液体が外部に噴出する噴口部１３、の各部分又は領域を具備している。なお、図２に示すように、流入部１１はノズル基端側に構成され、噴口部１３はノズル先端側に構成され、連結部１２は流入部１１と噴口部１３との間に構成されている。
【００１３】
図１（ｂ）や図２に示すように、流入部１１の端（ノズル基端）には後述する流路１４に連通する開口１５が形成され、この開口１５はキャップ２０により閉塞されている。なお、このキャップ２０は取り外し可能に流入部１１に取り付けられる。例えば、キャップ２０の端部と流入部１１の開口端近傍の内周面とが螺合するように、キャップ２０の端部と流入部１１の開口端近傍の内周面とにそれぞれネジ山が形成されている。
【００１４】
ここで、流入部１１に取り付けられるキャップ２０は、図２に示すように、流路２１を設けており、この流路２１は、流入口２２からノズル本体１０側へ向けて次第に径が大きくなるように形成されている。液体供給管４０（後述の図７参照）内を流れる液体は、キャップ２０の流入口２２から後述するノズル本体１０の流路（スプレーノズル１の円筒状の内周面により画成される空間）１４へと流入する。
なお、流入口２２は、例えば直径１ｍｍの円形に形成されている。
【００１５】
また、流入部１１には、ノズル本体１０の流路１４内の液体が渦になるように渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃが形成されている。この渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃは流入部１１の外壁を貫通する孔として形成されており、スプレーノズル１の外部の液体が渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃから流路１４に流入する。なお、流路１４の直径は例えば８ｍｍに設定され、渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃは例えば直径１ｍｍの孔として形成される。
【００１６】
ここで、図３は図１（ｂ）のＢ−Ｂ線拡大端面図であり、ノズル本体１０の流入部１１の外周面から内周面に向けて貫通する渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃがそれぞれ等角度毎（１２０度毎）に設けられている。
【００１７】
なお、ノズル本体１０の流入部１１に設けられる渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃは、図４に示すように、円筒状の流入部１１の中心軸Ｘからの半径方向と平行には貫通されておらず、径方向と交差する角度をつけて穿設されていることを特徴とする。
【００１８】
ここで、図４の点線で示す貫通孔Ｃは中心軸Ｘからの半径方向と同径方向（平行）に形成された場合を示し、実線で示すものが本発明の渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃである。
【００１９】
すなわち、図３及び図４に示すように、各渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃにおいては、ノズル本体１０の流入部１１の外周面から内周面に向けて貫通する方向が、円筒状の流入部１１の半径方向と交差するように設定されている。なお、交差する角度θ１（図４参照）は、各渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃにおいて同じに設定されることが望ましい。
【００２０】
そして、スプレーノズル１の外部から各渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃに流入した液体は図３中の矢印で示すような向き（ベクトル）を伴って流路１４内に流入する。そして、流路１４内に流入した各液体の相乗効果により、流路１４内の液体は反時計回り（図３中の矢印方向）に回転する。
【００２１】
なお、上記では、流入部１１に設けられる渦発生用流入孔が３個設けられる場合を例示したが、この数に限定されるものではなく、例えば、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、渦発生用流入孔は、５個，６個等と複数設けられても良く、渦発生用流入孔数を５個（１１ａ〜１１ｅ），６個（１１ａ〜１１ｆ）に設定した場合には、その内の一つの渦発生用流入孔が目詰まりしても、噴射への影響を最小限にすることができる。また、これらの孔（渦発生用流入孔）の大きさは、流路１４の直径の１／１０〜１／３程度に設定され、流路１４の直径が８ｍｍの場合には直径１ｍｍの穴として構成されるのがよい。
【００２２】
さらに、流入部１１に設けられる渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃは、図２に示すように連結部１２から一定長Ｌ（７ｍｍ程度）離隔した位置に設けられていることを特徴とする。この間隔としては、渦発生用流入孔の大きさ、すなわち渦発生用流入孔の直径の平方根の逆数の７倍程度に相当する距離に設定するのが好ましい。
【００２３】
次に、ノズル本体１０の連結部１２について説明する。
連結部１２の外周にはネジ山１２ａが形成され、このネジ山１２ａが液体供給管４０に形成されたスプレーノズル取付穴の表面のネジ山（図示省略）と螺合して、スプレーノズル１が液体供給管４０に取り付けられるようになっている。なお、図２では、連結部１２の長さを１１ｍｍに設定される場合を例示したが、この連結部１２の長さは、液体供給管４０の厚みと同じ或いはそれ以上に構成されるのが好ましい。
【００２４】
また、連結部１２の内部にも流路１４が設けられており、この流路１４は、図２に示すように、流入部１１の流路１４と同軸の円筒状で同径に形成されるが、噴口部１３側で半径が次第に小さくなるように形成されている。
【００２５】
次に、ノズル本体１０の噴口部１３について説明する。
噴口部１３は、図１（ａ）や図２に示すように、噴出口１３ａを有し、さらにこの噴出口１３ａから外方に向けて次第に開口面積が広くなるようにテーパ状に切り欠かれた開口部１３ｂが設けられている。噴出口１３ａは、例えば直径１．５ｍｍの円形に形成される。
【００２６】
なお、スプレーノズル１から噴出される液体の拡散範囲は、図６に示す角度θ２（０°＜θ２＜９０°）が大きくなるに順って、広くなる。
また、噴口部１３に設けられる噴出口１３ａや開口部１３ｂの軸は、上記流路１４の軸Ｘと同軸に形成されている。
【００２７】
上記の如く構成された本発明の実施形態に係るスプレーノズル１の使用方法・作用について説明する。
図７は本発明の実施形態に係るスプレーノズル１の使用方法を説明するための図であり、この図７に示すように、スプレーノズル１は、液体供給管４０に形成されたスプレーノズル取付穴（図示省略）に流入部１１を挿入し、その取付穴と螺合して液体供給管４０に取り付けられる。即ち、液体供給管４０のスプレーノズル取付穴（図示省略）の表面に設けられたネジ山（図示省略）とノズル本体１０の連結部１２のネジ山１２ａとが螺合する。
【００２８】
そして、液体供給管４０に液体が流れると、それらの液体は、キャップ２０の流入口２２からノズル本体１０内に流入するとともに、渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃからもノズル本体１０内に流入する。
【００２９】
そして、ノズル本体１０内の液体は、渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃから流入した液体により、図２の矢印Ｙで示すように螺旋状に回転し、噴出口１３ａと向かう。
【００３０】
噴出口１３ａを通過した液体は、外方向に広がろうする力を開口部１３ｂにて抑制されて、図７に示すように噴出する。
【００３１】
このように構成された本発明の実施形態に係るスプレーノズル１によれば、被噴射物に当てた液体を再び噴射液として再利用する場合に、再利用の液体内に含まれている被噴射物に付いていたゴミなどの異物がスプレーノズル１に流入して目詰まりが発生することを防止することができる。
【００３２】
すなわち、図７に示すように、再利用の液体の中に入っているゴミ等の異物５０は、大抵、液体供給管４０の内周面４１とスプレーノズル１との連結付近に付着する。そして、本発明の実施形態に係るスプレーノズル１にあっては、液体の流入孔（１１ａ〜１１ｃ）が液体供給管４０の内周面から距離Ｌだけ離隔した位置に設けられている。このため、液体供給管４０の内周面近傍に流入孔（１１ａ〜１１ｃ）が設けられている場合に比べて、ゴミなどの異物５０によって流入孔（１１ａ〜１１ｃ）が目詰まりする事態を防止することができる。
【００３３】
また、本発明の実施形態に係るスプレーノズル１においては、キャップ２０がノズル本体１０から取り外し可能なので、仮にノズル本体１０内などにゴミの異物５０等が付着して、噴出口１３ａから所望の噴射液を噴射できない事態には、キャップ２０を外して、ノズル本体１０内の流路１４を洗浄することができてメンテナンスが簡単である。
【００３４】
さらに、従来のスプレーノズルにおいては、ノズル内部で渦を発生するためにノズルの内壁面に螺旋状の溝（リード）を形成していた。このように、ノズルの内壁面に溝を形成すると、そこにゴミなどの異物が付着しうる。一方、本発明においては、ノズルの内壁面にリードを形成せずに、渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃにより渦を発生させるように構成されているため、従来のスプレーノズルに比べて、ノズル内に異物５０の付着を低減できる。
【００３５】
上記説明では、キャップ２０とノズル本体１０とがそれぞれ個別設けられる場合を例示したが、キャップ２０とノズル本体１０とは一体に形成されていても良い。
【００３６】
上記説明では、キャップ２０に流路２１が設けられる場合を説明したが、図８に示すように、キャップ２０に流路２１を設けずに、スプレーノズル２は構成されてもよい。また、キャップ２０に流路２１を設けずにスプレーノズルを構成する場合、図９に示すように、キャップ２０を用いずに、ノズル本体１０の流入側の開口端（ノズル基端）を閉塞して、スプレーノズル３は構成されてもよい。
図８や図９に示すスプレーノズル２，３においては、キャップ２０に流路２１が設けられずに又はノズル本体１０の流入側の開口端（ノズル基端）が閉塞されることで、スプレーノズル１の噴出側から噴射される液体は、図７に示す噴射（噴出側から液体を中実の円錐状に噴射する）と異なり、中空の円錐状に噴射される。
【００３７】
上記スプレーノズル１，２，３は、さらに目詰まりを防止するために、液体を濾過するストレイナー（ｓｔｒａｉｎｅｒ）を備えて構成されてもよい。ここで、図１０（ａ）はストレイナー３０を備えて構成されるスプレーノズルを示す図であり、図１０（ｂ）はその断面図である。この図１０（ｂ）に示すように、ストレイナー３０は流入部１１を覆うように連結部１２と連結している。このようなストレイナー３０を備えたスプレーノズルにおいては、液体供給管４０との連結用のネジ山が図１０（ａ）及び（ｂ）に示すようにストレイナー３０の外周面に形成される。なお、ストレイナー３０の液体導入口に設けられる網部材３１は、例えば６０メッシュ（１つの網目の大きさが０．２４ｍｍ）に構成されている。
【００３８】
また上記説明では、スプレーノズル１，２の内部に異物５０が付着した場合は分解して、使用者が内部を洗浄することを例示したが、本発明のスプレーノズルは自動的に洗浄されるように、自動洗浄機構を備えて構成することもできる。
【００３９】
ここで、図１１（ａ）は自動洗浄機構を備えて構成されるスプレーノズルを示す図であり、図１１（ｂ）はその断面図であり、図１１（ｃ）は使用状態を説明する部分断面図である。
図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、自動洗浄機構は、流入部１１を覆うブッシング３５と、コイルスプリング３６と、コイルスプリング３６により付勢されるキャップ３７と、を備える。
この図１１（ｂ）に示すように、ブッシング３５は流入部１１を覆うように連結部１２と連結している。このような自動洗浄機構を備えたスプレーノズルにおいては、液体供給管４０との連結用のネジ山が図１１（ａ）及び（ｂ）に示すようにブッシング３５の外周面に形成される。
【００４０】
コイルスプリング３６は、流入部１１とブッシング３５との間で流入部１１の長さ方向に沿って配置され、一端がノズル本体１０の外周面或いはブッシング３５の内周面に取り付けられており、他端が図１１（ｂ）に示すようにキャップ３７の噴出側の端縁部３７ａに取り付けられている。なお、ブッシング３５の液体導入口には、前記ストレイナー３０と同様に、網部材３１が設けられている。
ここで、コイルスプリング３６はキャップ３７を液体の導入口側に付勢する（流入部１１の開口端部を開くように付勢する）ようになっている。この力（コイルスプリング３６による付勢力）に抗して液体による圧力（高い水圧）が加わることで、図１１（ｂ）に示すように、キャップ３７がノズル本体１０の開口端に衝接する。
【００４１】
一方、水圧がコイルスプリング３６の付勢力よりも低くなると、図１１（ｃ）に示すように、キャップ３７とノズル本体１０との間にスペース（空隙）が生じる。このスペースが生じることにより、そこから大量の液体がノズル本体１０（流入部１１）内に流れ込む。よって、ノズル本体１０内に付着した異物５０は、この大量の液体により取り除かれる。
このように図１１に示すスプレーノズルによれば、液体の圧力を変化させることで、自動的に異物を取り除く洗浄を行うことができる。なお、図１１（ｂ）に示すブッシングは図１０（ｂ）に示すストレイナー３０に代用が可能である。
【００４２】
上記説明では、スプレーノズル１，２，３が洗浄用ノズルとして用いられる場合を前提として、その大きさ等を説明したが、本発明のスプレーノズルは、そのような用途に限らず、各種洗浄，湿度調節，農薬などの散布，冷却，脱硫装置などの防塵，防災（消防用ホースのノズル）等にも適用することができる。また、用途別に本発明のスプレーノズルの大きさは大小様々に設定されるので、上記説明や図面で示した寸法等は例示であり、これに限られるものではない。
【００４３】
上記詳述したが、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のスプレーノズルによれば、流入孔が液体供給管（パイプ）内部に飛び出たところに配置されるので、液体供給管内の異物が流入孔に流入することによって起こる流入孔の目詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係るスプレーノズルを示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１（ｂ）のＢ−Ｂ線拡大端面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る渦発生用流入孔１１ａ〜１１ｃの構成を説明するための図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の実施形態に係る渦発生用流入孔を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る開口部を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態に係るスプレーノズルの使用方法を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るスプレーノズルを示す図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係るスプレーノズルを示す図である。
【図１０】（ａ）はストレイナーを備えて構成されるスプレーノズルを示す図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図１１】（ａ）は自動洗浄機構を備えて構成されるスプレーノズルを示す図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図であり、（ｃ）は使用状態を説明する部分断面図である。
【図１２】従来のスプレーノズルの使用状態を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３　スプレーノズル
１０　ノズル本体
１１　流入部
１１ａ〜１１ｃ　渦発生用流入孔
１２　連結部
１２ａ　ネジ山
１３　噴射部
１３ａ　噴口部
１３ｂ　開口部
１４　流路
２０　キャップ
２１　流路
２２　流入口
３０　ストレイナー
３５　ブッシング
３６　コイルスプリング
３７　キャップ
４０　液体供給管
【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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