(57)【要約】【課題】通水時の騒音が少ないシリンダ弁および給水装置を提供することを目的とする。【解決手段】側面に一または複数の開口を有する弁ガイドに、側面に一または複数の開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁において、弁体の少なくとも一つの開口に整流手段を設けた。また、弁ガイドの少なくとも一つの開口に整流手段を設けた。また、シール部材の押え部材の内周部に整流手段を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に一または複数の開口を有する弁ガイドに、側面に一または複数の開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁であって、
弁体の少なくとも一つの開口に整流手段を設けたことを特徴とするシリンダ弁。
【請求項２】
側面に一または複数の開口を有する弁ガイドに、側面に一または複数の開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁であって、
弁ガイドの少なくとも一つの開口（正流れでは流入口、逆流れでは流出口）に整流手段を設けたことを特徴とするシリンダ弁。
【請求項３】
側面に一または複数の開口を有する弁ガイドに、側面に一または複数の開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁であって、前記弁ガイドの側面の開口の少なくとも一つには、開口の内周に沿い開口に嵌め込むようにシール部材を設け、
さらにこのシール部材の開口に押え部材を取付け、
さらにこの押え部材の内周部に整流手段を設けたことを特徴とするシリンダ弁。
【請求項４】
前記整流手段は、開口に複数のリブを設けて小開口を形成することで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のシリンダ弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、開口を有する弁ガイドに、開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁が提案されている。
従来のシリンダ弁において、図１０に示すように、側面に対向するように通水路となる開口が形成されており、それらの開口のいずれか一方側の周辺にのみ、シール部材が取付けられているものがある。この場合、水の流れはシリンダ弁の側面の一の開口部より流入し、他方の開口部より流出し、シリンダ弁を貫通するように直線的な流れとなる。
【０００３】
一方、図１１に示すのは、側面と底面に開口が形成されたタイプのシリンダ弁であり、側面の開口の周辺にのみ、シール部材が取付けられている。この場合、水の流れはシリンダ弁のいずれか一方の開口部より流入し、他方の開口部より流出し、シリンダ弁で流れの向きが変わりＬ字の流れとなる。
なお、上記側面開口と対向する側面にも開口が形成されており、この場合はＬ字の流れだけでなく直線的な流れでの使用も可能である。
【０００４】
また、別の従来技術としては、側面と底面に開口が形成されたタイプのシリンダ弁であり、側面の開口の周辺にのみ、シール部材が取付けられているものがある。水の流れはシリンダ弁の底面の開口部より流入し、側面の開口部より流出し、シリンダ弁で流れの向きが変わりＬ字の流れとなる。弁体内周部にはストレーナが内装されており、通水中のゴミをストレーナで捕捉する。
（たとえば、特許文献１を参照のこと）
【０００５】
上記いずれの実施例においてもシリンダ弁は、９０度程度の小さい回転ストロークで全閉から全開までの操作が可能であり、水栓などの用途に用いた場合、操作性が良好であるという利点があった。
【特許文献１】
特開平２００２−３２３１５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来のシリンダ弁においては、通水時の騒音が大きいという問題点があった。
これは、通水路の形状に起因しており、特に、弁を絞ったときに形成される通水路の曲がりや弁ユニットと水栓等本体の境界部の段差などにおいて、キャビテーションの発生・消滅や乱流の発生が起こり、これらが騒音源となると考えられる。
特に上記従来の技術で説明した直線的な流れで使用するときには、Ｌ字の流れに比べ流速が速いためキャビテーションの発生や乱流の発生が顕著であり、それらに起因する騒音の値も大きい。よって、水圧の高い現場や、多量な流量で使用する浴槽の水ための水栓の場合には問題があった。
【０００７】
そこで、本発明では上記の問題点を解決するため、通水時の騒音が少ないシリンダ弁および給水装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明の請求項１では、側面に一または複数の開口を有する弁ガイドに、側面に一または複数の開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁であって、
弁体の少なくとも一つの開口に整流手段を設けたことを特徴とするシリンダ弁とした。
【０００９】
これにより、シリンダ部通過時に生じる乱流を整流化し、乱流による音の発生を抑えることができる。
【００１０】
本発明の請求項２では、側面に一または複数の開口を有する弁ガイドに、側面に一または複数の開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁であって、
弁ガイドの少なくとも一つの開口に整流手段を設けたことを特徴とするシリンダ弁とした。
【００１１】
これにより、ユニット入口部の形状変化部で生じる乱流を整流化し抑え、乱流による音の発生を抑えることができる。
【００１２】
本発明の請求項３では、側面に一または複数の開口を有する弁ガイドに、側面に一または複数の開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁であって、
前記弁ガイドの側面の開口の少なくとも一つには、開口の内周に沿い開口に嵌め込むようにシール部材を設け、さらにこのシール部材の開口に押え部材を取付け、さらにこの押え部材の内周部に整流手段を設けたことを特徴とするシリンダ弁とした。
【００１３】
これにより、ユニット出口部やユニット内で生じた乱流を整流化し、乱流による音の発生を抑えることができる。
【００１４】
本発明の請求項４では、前記整流手段は、開口に複数のリブを設けて小開口を形成することで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のシリンダ弁とした。
【００１５】
これにより、弁体や弁ガイドの開口に簡単に整流手段を形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明のシリンダ弁１の外観斜視図である。
図２は、図１のシリンダ弁１の別方向からの外観斜視図である。
図３は、シリンダ弁１の断面斜視図である。
図４は、シリンダ弁１の展開図である。
図５は、シリンダ弁１を用いた止水栓（直流れ）の断面斜視図である。
図６は、シリンダ弁１を用いた止水栓の外観斜視図である。
図７は、シリンダ弁１を用いた止水栓の展開図である。
図８は、シリンダ弁１を用いた止水栓（直流れ）の断面図であり弁を絞った状態を示す。
図９は、シリンダ弁１を用いた別の止水栓（Ｌ字流れ）の断面斜視図である。
図１０は、従来のシリンダ弁の断面図である。
図１１は、別の従来のシリンダ弁の断面図である。
【００１７】
本発明の第一の実施例は、図１乃至図４に示すように、本発明のシリンダ弁１は、弁ガイド２と操作部３と弁体４とシール部材５と押え部材６とから主に構成されている。
そして、このシリンダ弁１は、開口２Ａを有する弁ガイド２に、開口４Ａを有する弁体４を内装して、弁体４と一体に形成された操作部３を回転させることで弁体４を回転させて、弁体４の開口４Ａと弁ガイド２の開口２Ａとを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうものである。
【００１８】
以下に各構成要素と各構成要素の組立てについて説明する。
弁ガイド２は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの合成樹脂にて成形されている。そして、その形状は円筒形状をしており、下面部には操作部３と弁体４とを挿入する挿入孔７を設けており、上面部には挿入孔７から挿入した操作部３のつまみ１１を貫通する貫通孔８を設けている。
なお、挿入孔７は、弁ガイド２の内径と同径である。
また、貫通孔８は、弁ガイド２の内径よりも小さい径であり、操作部３の基部１３が貫通孔８を貫通しないように構成されている。そして、つまみ１１を貫通孔８に貫通させ、かつ、操作部３の基部１３とつまみ１１との間に形成した外周溝９にＯリング１０を装着して操作部３と弁ガイド２との水密性を保持しており、貫通孔８からの漏水を防止している。
【００１９】
また、つまみ１１には溝部１２を形成して、貫通孔８よりも外径が大きい抜け止めピン１４をこの溝部１２に嵌めることで、組立て後、操作部３のつまみ１１が貫通孔８から抜けないようにしている。
なお、図４に示すように、この抜け止めピン１４は、Ｃ形状をしており、溝部１２に装着したときにＣ形状の開部１４Ａが弁ガイド２のストッパー１５に重なり合うように配置している。このようにすることで、シリンダ弁１全体（特にシリンダ弁１の径方向の寸法）をよりコンパクトにすることが可能となる。
なお、このストッパー１５は、操作部３の回転角度を規制するためのものである。具体的には、操作部３に装着するハンドル（図示せず）に設けた突起がこのストッパー１５に当接することで、弁の開閉角度を規制している。
なお、このときに抜け止めピン１４が溝部１２に緩く嵌まっているので、操作部３の回転動作と同時に抜け止めピン１４が回転しない。そのため、操作部３を回転すると抜け止めピン１４が同時に回転して、ストッパー１５に抜け止めピン１４が衝突して操作部３の操作性が低下するようなことがない。
また、ストッパーの形状は、同心円で同角（鋭角）の大小の円弧（計２つ）とそれら両端を通る２つの半径から囲まれてなる略扇形状とすることが好ましい。これにより操作部の回転を規制するのに、ストッパーの半径方向の面で当接させて、当接面積を大きくとることができるので、確実に回転を規制することができる。
【００２０】
また、弁ガイド２の側面には対向するように通水用の開口２Ａが設けられている。
そして、一方の開口２Ａ側のみに、シール部材５を側方から取り付けている。さらにこのシール部材５の開口５Ａに押え部材６を設けている。
この押え部材６を設けることで、通水方向をシール部材５の開口５Ａから弁体４内に流れる方向だけでなく、弁体４内からシール部材５の開口５Ａに流れる方向の通水においても、このシリンダ弁１を用いることができる。
つまり、この押え部材６を用いることで、一方の弁ガイド２の開口２Ａ側のみにシール部材５を設ければ、弁体４内からシール部材５の開口５Ａに流れる通水使用においても、シール部材５が弁ガイド２から外れることがない。
そして、止水時に確実に水密性を保つことができる。
上述するように押え部材６を設けることで、一方の開口２Ａ側のみにシール部材５を側方から取り付けるだけでよいので、部品点数を低減できる。また、コンパクト化が容易になる。
また、シール部材５を側方から取り付けた開口２Ａと対向する他方の開口２Ａは、内周部に複数のリブ２２を設け、多数の小開口から成っており、この小開口群２３は後述するように整流手段として機能する。
【００２１】
また、シリンダ弁１を組立てた後、このシリンダ弁１を水栓本体や止水栓本体などに組み付けて利用することができる。そのため、シリンダ弁１の輸送時や組付け工程時に、シール部材５や押え部材６が弁ガイド２から容易に外れないようにする必要がある。
そこで、図３に示すように、シール部材５の裏面外周には保持凸部１６が形成されており、弁ガイド２の開口２Ａの外周側面部を一段窪ませて窪み部１８を形成し、さらにその外周に保持凹部１７を形成している。そして、このシール部材５の保持凸部１６が弁ガイド２の保持凹部１７に嵌合するようにシール部材５を弁ガイド２の一段窪ませた窪み部１８に取付けることで、シール部材５が弁ガイド２から容易に外れないようにしている。
また、図３に示すように、シール部材５に押え部材６を嵌め込んで、シール部材５の開口５Ａの内周における一部もしくは全周に設けた押え突起部１９により、押え部材６を容易に外れないように押えることができる。
なお、押え部材６をシール部材５から取外す場合は、図１に示す押え部材６の外周に形成した凹部２０にマイナスドライバーを引っ掛けて容易に取外すことができる。
また、図３に示すように押え部材６の開口６Ａの弁体側内周端２１には、Ｒを付けて湾曲面として通水を滑らかにするようにしている。
また、押え部材６の開口６Ａは、内周部に複数のリブ２４を設け、多数の小開口から成っており、この小開口群２５は後述するように整流手段として機能する。
【００２２】
弁体４は、操作部３と一体にポリアセタールなどの合成樹脂にて形成されている。そして、図２、４に示すように、その形状は円筒形状をしており、その側面に開口４Ａを有している。
【００２３】
弁体４の側面の開口４Ａは、湯水を通水するための開口４Ａであり、対向する側面にそれぞれ設けられている。
また、この開口４Ａは、多数の小開口２６から成っており、後述するように整流手段として機能する。
【００２４】
次に、このシリンダ弁１の通水状態・止水状態について説明する。
図８は、弁体４が半開きのときの通水状態を示している。
この場合、押え部材６によりシール部材５が押えられているため、通水の勢いによってシール部材５が捲れあがることもない。そのため、弁体４を回転させて止水したときにシール部材５と弁体４によって確実に水密性を保つことができる。
また、押え部材６の開口６Ａの弁体４側外周端２１には、Ｒを付けて湾曲面としている。そのため、通水抵抗を抑えて滑らかに通水することができる。
水圧がシール部材５にどのように掛かるかをより詳しく説明する。
図に示すようにシール部材５を設けた側の開口２Ａ、５Ａ、６Ａを上流側に配置した場合、シール部材５の隆起部３１に水圧が掛かる。そして、シール部材５を下側に押しやる力（矢印Ａ）が生じるが押え部材６を設けることで、シール部材５が歪むことを抑制することができる。
また、隆起部３１の開口５Ａ側の隆起面は、開口面５ａをそのまま延設して設けているため、上流側の隆起面に水が入り込むことがなく、シール部材５下側に押しやる力が掛かることをさらに抑制することができる。
さらに弁体の開口部４Ａを多数の小開口群２６で構成しているためシール部材５が弁体４内周側へ歪むことを抑制することができる。
このように構成することで、シール部材５の端部が歪んで、弁体４を回転させたときに弁ガイド２と弁体４とでそのシール部材５の端部を挟んでしまうことがなく、長期に亘り、水密性を維持することができる。
また、シール部材５を設けた側の開口２Ａ、５Ａ、６Ａを下流側に配置した場合（図の通水方向とは逆方向とした場合）、弁ガイド２の外周の隙間に水が廻り込み、止水時にシール部材５の隆起部３１に水圧が掛かる（一点鎖線の矢印Ｂ）。しかしながら、押え部材６を設けているため、隆起部３１に水圧が掛かってシール部材６が開口５Ａ側に変形しようとしても押え部材６により変形することを阻止することができる。そのため、長期に亘り、シール部材６の形状が変形することなく、水密性を維持することができるのである。
【００２５】
次に、このシリンダ弁１の騒音抑制効果について説明する。
このシリンダ弁１においては、シール部材５を側方から取り付けた開口２Ａと対向する他方の開口２Ａは、内周部に複数のリブ２２を設け、多数の小開口２３から成っている。
また、押え部材６の開口６Ａは、内周部に複数のリブ２４を設け、多数の小開口２５から成っている。
また、弁体４の開口４Ａは、多数の小開口２６から成っている。
これら小開口群は、流体がこれら小開口群を通過する際に、弁および弁周りの各所で生じた乱流を細かく砕き消滅させるため、整流手段として機能する。
なお、これらの小開口群によって構成される整流手段は、シール部材５、押え部材６、弁体４の少なくとも１つに設ければよく、また、複数の部材に設けてもよい。
弁および弁周りの各所で生じる乱流とは、主には、シリンダ弁ユニットと水栓等の本体との段差部やシリンダ弁を絞ったときに生じる複雑な流路形状などによって生じる乱流である。
これらの乱流は騒音源となり、使用者に不快を与える可能性があるが、本実施例においては、上記の整流手段により乱流が緩和されるため騒音も低減できる。そして、整流機能を生じるため、このリブ２４は、網形状のように通水方向にほとんど厚みのない形状ではなく、通水方向に厚み（例えば開口：１ｍｍ×１ｍｍに対して厚み：２ｍｍ程度）を有する形状とする必要がある。なお、網を１枚設けただけでは騒音を低減する効果はなかった。
また、整流手段としては、複数のリブ２４を設けて小開口２５を形成しているものが最良と考えられるが、これに限定されるものではなく、たとえば、蛇形や櫛歯形でもよい。
なお、この整流手段を備えることによる騒音低減効果は、シリンダ弁１内で通水方向を直角に変えるように通水する場合に比べ、シリンダ弁１の回転軸に対して垂直方向に流入し流出するように通水する場合により効果を奏する。
【００２６】
次に、本発明のシリンダ弁１を止水栓として利用する場合について、図５乃至８に基づき説明する。シール部材５の開口５Ａの側端部には隆起部３１を形成している。そして、この隆起部３１により、通水路の水密性を保つことができる。
では、組み付けについて以下に説明する。
図７に示すように、止水栓本体２８Ａの側方に設けた取付穴２９からシリンダ弁１を挿入する。
このとき、図５に示すようにシール部材５と止水栓本体２８Ａとが擦れ合って取り付けられる。特に止水栓本体２８Ａに設けられた通水路端部３０に引っかかってシール部材５がずれないようにするために、隆起部３１の傾斜は、開口５Ａの反対側の隆起面３１Ａを開口５Ａ側の隆起面３１Ｂよりもなだらかな隆起面としている。
特に、開口５Ａの反対側の隆起面３１Ａは、隆起角度を鋭角（より好ましくは４５度以下）としてなだらかな隆起面としている。
この隆起部３１と止水栓本体２８Ａの取付穴２９の内側とによって水密性を保つことができる。
また、隆起部３１の開口５Ａ側の隆起面３１Ｂを急にする。特に、より好ましくはこの隆起部３１の開口５Ａ側の隆起面３１Ａを、開口５Ａの端面をそのまま延設させて垂直な隆起面とすることにより、通水時に水圧が掛かったとしてもシール部材５が捲れあがるおそれを低減できる。なお、本発明においては押え部材６をさらに設けることで、シール部材５の捲れ上がりをより抑えることができる。
そして、図７に示すように押え蓋３６で止水栓本体２８Ａの取付穴２９を覆って固定する。さらに、操作部３のつまみ１１にハンドル３５を取付けてネジ３７によりつまみ１１とハンドル３５とを固定する。
【００２７】
また、図５に示すように、弁ガイド２の操作部３側の外周に溝部３２を形成しておき、その溝部３２にＯリング３３を装着して止水栓本体２８Ａとシリンダ弁１との水密性を保持する。これにより、取付穴２９からの漏水を防止することができる。
なお、弁ガイド２には、貫通孔８（操作部３）側の外周側端部に爪部３４が設けられている。
そして、この爪部３４が止水栓本体２８Ａなどの取付け部分の凹部３８に嵌り込むように組み込まれる。これにより、操作部３を操作して回転したとしても、弁ガイド２は爪部３４によって回転を規制されるので、同時に回転されることはない。
また、シリンダ弁１を止水栓本体２８Ａから取外す場合には、爪部３４にマイナスドライバーを引っ掛けて容易に取外すことができる。特にシリンダ弁１をコンパクト化した場合、手でつまみ１１をつまんで止水栓本体２８Ａからシリンダ弁１を引っ張り出すことは非常に困難となるため、この爪部３４を設けておくことで、シリンダ弁１を取り外してメンテナンスをしやすくなるのである。
なお、この爪部３４は、口の字形状に突設してもよいが、図１、図２に示すように下側（挿入孔側）を開放したコの字形状に突設することが好ましい。コの字形状とすることで、取外す方向の部分が肉厚にすることができるので、マイナスドライバーで引っ掛けて取外すときに、欠けるおそれがなくなる。
なお、この止水栓２８は、シリンダ弁１の側面に設けた開口２Ａから他側面に設けた開口２Ａをシリンダ弁１の通水経路としているが、図９に示すように、シリンダ弁１の底面に設けた開口から側面に設けた開口２Ａを通水経路とするＬ字流れの止水栓にこのシリンダ弁１を適用することも可能である
【００２８】
さらに、このシリンダ弁１の下流側通水路内に隣接して別の整流手段を配置することで、さらに騒音を低減することができる。この場合の整流手段としては、前述したシリンダ弁１に内蔵される整流手段に比べ、取付寸法を確保することができるので、上述したリブ構造のほかに、通水方向に１０ｍｍ程度の寸法を有する整流板を配置してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
シリンダ弁の開口部に設けた整流手段によって効果的に乱流の抑制を行い、騒音の発生が抑制できる。これにより、通水時の騒音が少ないシリンダ弁およびそのシリンダ弁を用いた給水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシリンダ弁１の外観斜視図である。
【図２】図１のシリンダ弁１の別方向からの外観斜視図である。
【図３】シリンダ弁１の断面斜視図である。
【図４】シリンダ弁１の展開図である。
【図５】シリンダ弁１を用いた止水栓（直流れ）の断面斜視図である。
【図６】シリンダ弁１を用いた止水栓の外観斜視図である。
【図７】シリンダ弁１を用いた止水栓の展開図である。
【図８】シリンダ弁１を用いた止水栓（直流れ）の断面図であり弁を絞った状態を示す。
【図９】シリンダ弁１を用いた別の止水栓（Ｌ字流れ）の断面斜視図である。
【図１０】従来のシリンダ弁の断面図である。
【図１１】別の従来のシリンダ弁の断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ弁
２  弁ガイド
２Ａ  弁ガイドの開口
３  操作部
４  弁体
４Ａ  弁体の開口
５  シール部材
５Ａ  シール部材の開口
６  押え部材
６Ａ  押え部材の開口
７  挿入孔
８  貫通孔
９  外周溝
１０  Ｏリング
１１  つまみ
１２  溝部
１３  基部
１４  抜け止めピン
１４Ａ  抜け止めピンの開部
１５  ストッパー
１６  保持凸部
１７  保持凹部
１８  弁ガイドの一段窪ませた部分
１９  押え突起部
２０  押え部材の凹部
２１  押え部材の弁体側外周端
２２  リブ
２３  小開口（群）
２４  リブ
２５  小開口（群）
２６  小開口（群）
２８  止水栓
２８Ａ  止水栓本体
２９  取付穴
３０  通水路端部
３１  隆起部
３２  弁ガイドの外周の溝
３３  Ｏリング
３４  爪部
３５  ハンドル
３６  押え蓋
３７  ビス
３８  凹部
【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】
2004190769.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004190769.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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