(57)【要約】  オイルと掃気ガス（すなわち、空気）との混合物を受け取るために接続された、螺旋状の収集導管（１２）を備える、船舶用エンジンからオイルを収集するための装置である。螺旋状の導管の曲率と管内の流速分布との組み合わせにより、オイルが導管の内面上に蓄積され、重力下で収集容器（３０）内に排出される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶用エンジンからオイルを収集するための装置であって、前記装置は前記エンジンからオイルと掃気ガスの混合物を受けるように取り付け可能な採取ポートと、オイルとガスを前記採取ポートの第１の端部で受け取り、第２の端部で収集されたオイルを出力するように構成された湾曲した収集導管と、を有し、前記湾曲した収集導管は螺旋状である装置。
【請求項２】
前記螺旋状の導管の支持体を、さらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
収集されたオイルを容器に導く前記導管の第２の端部に漏斗をさらに備える請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の端部に排出管アダプタを有し、前記排出管アダプタは前記エンジンのオイル排出管に取り付け可能である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記排出管アダプタが着脱可能なコネクタを備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の装置を備える、船舶用エンジン。
【請求項７】
オイルを船舶用エンジンから収集するための、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の装置の使用。
【請求項８】
船舶用ディーゼルエンジンのピストン下の空間からシリンダドレン油を抽出するための排出管であって、前記排出管は、前記ピストン下の空間から横方向に延在する流出管を備え、前記流出管はシリンダドレン油を抽出するための出口を有し、前記流出管は前記出口を通して前記エンジンから掃気の自由流を許容する大きさの断面積を有する、排出管。
【請求項９】
前記流出管が前記ピストン下の空間への滑らかな移行部を含む、請求項８に記載の排出管。
【請求項１０】
前記流出管の底面が、前記ピストン下の空間の底面と同じ高さである、請求項８または請求項９に記載の、排出管。
【請求項１１】
前記流出管を開閉するためのバルブを含む、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の排出管。
【請求項１２】
前記出口が、前記流出管の方向からオフセットした方向に、前記流出管の側面から延びる採取導管を備える、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の、排出管。
【請求項１３】
前記出口の底部が前記流出管の底部に沿う、請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載の排出管。
【請求項１４】
船舶用エンジンからオイルを収集するための方法であって、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の装置をエンジンに取り付けることと、
前記装置の第２の端部からオイルサンプルを収集することと、を備える方法。
【請求項１５】
前記装置の取り付け後、オイルサンプルの収集前に、掃気を前記装置に流すことによって前記装置を清浄すること、をさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
すべてのオイルを前記排出管から前記装置へ導くように、前記エンジンの排出管の遮断バルブを閉じること、をさらに備える、請求項１４または請求項１５に記載の、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、船舶用エンジンからオイルを収集するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
シリンダドレイン油のサンプルを分析することにより、２ストローク船舶ディーゼルエンジンの運転挙動を監視することが知られている。オイルの内容物は、燃焼性、潤滑性、および摩耗状態に関する情報を提供することができる。例えば、エンジン部品の摩耗は、ドレイン油によって集められる微小粒子を生成する。これらの粒子の検出は、摩耗する部品と、その摩耗の程度についての情報を提供する。油の内容物をモニタすることは、適用される潤滑性についての情報も提供する。これにより、エンジン内へのシリンダのオイル供給量を、安全かつ費用効果的な方法で調整することができる。過剰潤滑は、ピストンリングの自由な移動を阻害し、エンジンの摩耗の増大ならびに大気汚染の原因となる微粒子の生成を増加させるミスアライメントを引き起こす、ピストン堆積物を生じさせることがある。
【０００３】
油を分析するためには、それをエンジンのピストン下の排出管から抽出しなければならない。図１は、船舶用エンジンにおける従来のシリンダドレイン油の採取点を示す模式図である。船舶用エンジン５０は、エンジンのピストン下の空間から延びるシリンダ油排出管５２を有する。遮断バルブ５６が、排出管５２を閉じることができるようにするために、排出管５２に取り付けられている。採取ライン５４が、遮断バルブ５６の上流側に接続される。採取ライン５４は、それに取り付けられた採取バルブ５８を有する。サンプルは、遮断バルブ５６を閉じ、採取バルブ５８を開き、適切な容器にドレイン油を収集することによって収集される。
【０００４】
しかし、使用済みのシリンダー油が排出するピストン下の空間は、吸入空気によって加圧される。「掃気」と呼ばれるこの空気は、使用済みのシリンダドレイン油とともに流出し、オイルが収集されるときに、しぶきを引き起こす。このしぶきは、あたりを汚し、健康の危険を起こすかもしれず、サンプルの収集を困難にする。
【０００５】
従来の回収技術は、低いシリンダ油の供給速度が適用され、遮断バルブが閉じている時にドレインに向かって流れるシリンダドレイン油の量を低減する、最近のエンジン設計においても問題に遭遇する。その結果、十分なシリンダドレイン油のサンプルを採取できるまでに長い待ち時間がかかり、また収集されたサンプルは代表的でなないかもしれない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
最も一般的に、本発明は、
−オイルをドレインから輸送する補助を行い、排出ラインを介する掃気とオイルとの外への同時の流れを可能とし、
−オイルの液滴と噴霧を結合させ、収集のため掃気から分離する、エンジン用排出管の構成および収集装置を提案する。
【０００７】
本発明によれば、船舶用エンジンからオイルを収集するための装置であって、装置はエンジンからオイルと掃気ガス（すなわち、空気）の混合物を受けるための取り付け可能な採取ポートと、オイルとガスを採取ポートの第１の端部から受け取り、第２の端部で収集されたオイルを出力するように構成された湾曲した収集導管と、を有し、湾曲した収集導管は螺旋状である、装置を提供可能である。
【０００８】
船舶用エンジンは、２ストロークディーゼル船舶用エンジンであってもよい。
装置は、いずれのオイルと空気とが混合されたエンジンの出力からオイルを収集するために使用されてもよい。例えば、装置は、船舶用ディーゼルエンジンのピストン下の空間等から、シリンダドレイン油を収集するために使用されてもよい。
【０００９】
使用の際、装置は、螺旋状の収集導管へとオイルとガスの混合物を受け取る。混合物が導管から流れる際、以下の２つの現象が起こる。
【００１０】
−螺旋状の導管の曲率と遠心力とが、導管の内表面にオイルを衝突させ、そして
−配管内のラミナフロー理論により、混合物の流速は、導管の中心での最大値から内部表面に向かって減少する。流速におけるこの変化は、導管の内表面上に衝突するオイルを蓄積させる。この理論は、掃気がエンジン内からの加圧下で排出されるため、本発明に適用される。
【００１１】
収集導管は、空気から油を分離するために設けられる。導管の寸法は、オイルと空気が第２の端部から出てくるときに、それらをほぼ確実に分離することを保証するように選択される。
【００１２】
収集導管の第２の端部は、分離されたオイルを捕捉しながら、分離された空気を自由に逃がすことができるように構成された下部チャンバ内に配置してもよい。装置は、導管の第２の端部で適切な容器（採取容器）へオイルを回収して引き込むための漏斗（例えば、円錐形または先細の流路）を備えることができる。導管の第２の端部は、漏斗の上部に配置されてもよい。漏斗は下部チャンバ内またはその一部にあってもよい。分離された油は、重力下で漏斗を通して流れてもよい。分離前に、オイルの流れは、掃気の流れによって促進されてもよい。
【００１３】
採取ポートは、ピストン下の空間から排出ラインに取り付け可能であってもよい。装置は、導管を開閉する採取バルブを備えてもよい。採取バルブは、開かれているときに、ドレイン油が空気流によって排出ラインに送りこまれるよう、制限のない流れを可能にする、全流量のボールバルブであってもよい。採取バルブは、採取ポート内、または導管内の任意の点にあってもよい。代替的に、採取バルブは、エンジンの排出ライン内、すなわち、エンジンに対して既に存在する遮断バルブそれ自体であってもよい。
【００１４】
装置は、例えば保持枠といった、使用中に適切な位置に導管を保持するための支持体を備えてもよい。支持体は、エンジンルームの表面（例えば、床）に確実に取り付けられた円筒状のフレームであってもよい。オイルと空気が圧力下で導管を通って移動するため、流出を防ぐために、支持体は管路を保持する。支持体は、螺旋状導管の基部を受けるための、例えば、内部レッジといった、第１の位置決め部材を有してもよい。支持体は、螺旋状導管の上に取り付けるために、例えば内部フランジといった第２の位置決め部材を有してもよい。第１及び第２の位置決め部材は、そのため、導管を保持するためのブラケットを形成してもよい。位置決め部材は、円筒状フレームの側壁から内側に突出する棚状部であってもよい。
【００１５】
排出ラインは、エンジンの既存のオイル排出管であってもよい。代替的に、排出ラインは、装置を受け入れるための準備として、エンジンに提供（例えば、追加導入）されてもよい。例えば、新たな排出ラインは、既存の排出管が不適切な形状または位置を有するエンジンに設置されてもよい。排出ラインは、排出管に穴を開け、この穴に採取ポートを取り付けることによって設置されてもよく、あるいは、排出管に取り付けることができるアダプタを介してもよい。例えば、アダプターは、船舶用エンジンに取り付けることができるカラーであってもよく、カラーは採取ポートが取り付け可能であるオリフィスを有してもよい。アダプタは、排出管から採取ポートへのオイルの受け入れを制御する採取バルブを有していてもよい。装置とアダプタとは、一方に障害が発生した場合の漏れを防ぐために、両方が採取バルブを有してもよい。採取ポートは、排出管遮断バルブの上の排出管に取り付けられてもよい。これは、遮断バルブを閉じて、採取ポートにエンジンからのすべての油を迂回させることを可能にする。
【００１６】
好ましくは、装置は、第２の端部の垂直上方に第１の端部が位置する状態で直立する。これにより、オイルを重力によって流すことができる。
【００１７】
また、本発明はまた、上述の装置を備える船舶用エンジンとして、および船舶エンジンからオイルを収集するための上述の装置の使用として表現してもよい。
【００１８】
別の局面において、本発明は、上記装置を用いて、シリンダドレイン油の抽出に適した排出管構造を提供する。この局面によれば、船舶用ディーゼルエンジンのピストン下の空間からシリンダドレイン油を抽出するための排出管が提供され、排出管は、ピストン下の空間から横方向に延在する流出管を備え、流出管はシリンダドレイン油を抽出するための出口を有し、流出管は出口を通してエンジンから掃気の自由流を許容する大きさの断面積を有する。ここで、自由流とは、流出管が掃気の流れの支障とはならないことを意味してもよい。例えば、流出管は、ピストン下の空間への、滑らかな（すなわち、表面の不連続がない）移行を含んでいてもよい。流出管の底面は、ピストン下の空間の底面と同じ高さであってもよい。
【００１９】
排出管は、流出管を開閉するためのバルブを含んでもよい。バルブは、好ましくは、流出管の断面積を制限しない。例えば、バルブは全流量のボールバルブであってもよい。
【００２０】
出口は、流出管の側面にあってもよく、例えば、出口は流出管の方向から（例えば直交方向といった）オフセット方向に走る採取導管を備えてもよい。出口あるいは採取導管は、流出管よりも小さな断面積を有してもよい。しかし、正確なサンプルが得られることを保証するために、排出口の底部は、好ましくは、流出管の底部に沿う。
【００２１】
本発明のさらなる局面によれば、船舶エンジンからオイルを収集する方法が提供され、方法は、抽出されたオイルサンプルを捕捉するために、湾曲した収集導管を有する装置を船舶用エンジンに取り付けることと、オイルサンプルを導管から採取することと、を備える。装置は、上記発明の第１の局面によってもよい。
【００２２】
この方法は、オイルサンプルを採取する前に、圧縮空気を用いて導管を洗浄することを備えてもよい。このようにして、以前のサンプルが、次のサンプルを汚染することを防止することができる。
【００２３】
好ましくは、装置は、エンジンの排出管に取り付けられる。その場合、この方法は、すべてのオイルをエンジンから装置へ導くように、エンジンの排出管の遮断バルブを閉じることを備えてもよい。
【００２４】
この方法はまた、公知の技術に係るオイルの分析を備えてもよい。例えば、オイルの内容物は、誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ）、Ｘ線蛍光（ＸＲＦ）および、粘度、分散性、全塩基価（ＴＢＮ）、含水量、すす状の不溶性材料に対する物理試験、のいずれか１つ以上を用いて評価されてもよい。
【００２５】
図面の簡単な説明
本発明の実施例を、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】当技術分野において公知である、上述の、船舶用エンジンにおけるシリンダドレイン油採取点の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る収集装置の概略断面図である。
【図３】船舶用エンジンに取り付けられた図２の収集装置を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る舶用エンジンからオイルを収集する方法のフロー図である。
【図５】代替の排出設備に取り付けられた図２の収集装置を示す概略図である。
【図６Ａ】シリンダ油の排出管の断面図である。
【図６Ｂ】シリンダ油の排出管の断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る収集装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
詳細な説明;その他のオプションや選択
図２は、本発明の実施形態に係る装置１０の断面図を示す。配管（導管）１２のコイル状の長さ部分が、円筒状ハウジング１４内に支持される。第１の端部１６において、配管は、船舶用エンジンに取り付け可能な採取ポート１５に接続される。配管の第２の端部１８は、ハウジング１４に接続されている漏斗２０内につながる。配管１２は、配管をハウジング内にブラケット取付する上側棚状部２４と下側棚状部２２とによって、ハウジング内に支持されている。棚状部２２、２４は、オイルの収集中にハウジング１４内で配管を保持する役割を果たす。配管１８の第２の端部は、漏斗２０内に突出する下棚状部２２の下に位置する。スタンド２６は、ハウジングを支持し、油を回収するための容器３０が配置される収集点２８の上方に、漏斗の出口を配置する。
【００２８】
ハウジング１４はその上端部が開口し、空気が装置を通過し脱出可能とする。コイル管は、第１の端部１６が第２の端部１８よりも高い位置となるように構成され、これにより管の内面に付着する油は漏斗２０内に重力下で流れる。
【００２９】
コイル管は、約１０のコイルを有する螺旋状の管路であってもよい。コイルの数は、混入空気からの油の効果的な分離と収集速度とのバランスをとるように選択してもよい。実施形態では、１５ミリメートル×２２ミリメートルのホースがコイル管に使用される。配管のこのサイズは、流れの断面積と装置全体のサイズの点で実用的であるが、他のサイズが使用されてもよい。
【００３０】
図３は、船舶用エンジン４０への図２の装置の取り付けを示す。図３のシリンダーオイル排出構成は図１と同様である。船舶用エンジン４０が、エンジンのピストン下の空間から延びるシリンダ油排出管４２を有する。遮断バルブ４４が、排出管を閉じることができるようにするために、排出管４２に取り付けられる。採取ライン４８が、遮断バルブ４４の上流に接続される。採取ライン４８は、それに取り付けられた採取バルブ４６を有する。装置１０は、軟性のホースの部分であってもよい、適切な導管４９を介して、採取バルブの下流に接続されている。
【００３１】
図４は、図２の装置を用いて油を回収する方法を示す図である。装置１０は、上述のように、エンジン４０に採取ライン４８を介して取り付けられる。最初のステップ１００において、容器３０は、管１８の第２の端部の下方に配置される。第２のステップ１０２では、遮断バルブ４４が閉じられ、採取ライン４８における採取バルブ４６が開かれ、エンジンドレイン配管４２内の掃気を配管１２を介して送風可能にする。これにより、汚れたオイルを管から除去し、容器に回収してその後廃棄することができる。
【００３２】
第３のステップ１０４において、清浄なコンテナが、その後配管１８の第２の端部の下に置かれ、採取バルブ４６が再び開かれる。エンジンの排出管４２の遮断バルブ４４は閉じられたままであり、エンジンからのすべてのオイルが、採取バルブ４６を通って装置内に導かれる。
【００３３】
第４のステップ１０６において、採取バルブが開かれた後に、さらに、装置の第２の端部１８から掃気と油が吹き出す。掃気は、導管を通って装置の外へ向かい、装置の上部で外に排気される。オイルは、例えば、ここで示されるように装置は第２の端部１８の垂直上方に第１の端部１６が位置する状態で直立し、重力に従い、溜まったオイルは下方の採取容器３０に排出される。オイルは採取容器に、分析のために十分な量が回収されるまで、例えば約１００ｍｌまで、採取される。
【００３４】
第５のステップで、十分な油が回収された後、遮断バルブ４４が再び開かれ、採取バルブ４６が閉じられ、サンプルは完全に混合されて分析のためのサンプル瓶に注がれる。
【００３５】
図５は、本発明の収集装置とともに使用するのに適し得る代替の排出構造を示す。図３内の構成と同様に、船舶用エンジン４０は、エンジンのピストン下の空間から延びるシリンダ油排出管４２を有する。しかし、この場合には遮断バルブ４４は、ピストン下の空間に沿って、シリンダ油排出管４２上の水平部分に取り付けられる。採取ライン４８は、遮断バルブ４４の上流に接続されており、それもまたエンジンのピストン下の空間に沿って配置されていることを意味する。採取ライン４８は、例えば９０°などに、シリンダ油ドレイン配管４２から離れて傾斜する。採取ライン４８への入り口は、シリンダ油排出管４２の直径よりも小さいが、採取ライン４８を介してエンジンからの掃気の自由な流れを可能にするのに適した大きさの直径を有する、オリフィス４５である。採取ライン４８は、その上に搭載された、採取バルブ４６を有する。図３に示す構成と同様に、装置１０は、適切な導管４９を介して採取バルブの下流に接続される。
【００３６】
オリフィス４５の底部は、シリンダ油排出管４２の底部に沿う。図６Ａと図６Ｂとに示されるように、この構成は、シリンダドレイン油の回収を容易にすることができる。図６は、採取ライン４８へのオリフィス４５における、シリンダ油排出管４２の断面図を示す。採取ライン内での流れのためにシリンダー油排出管４２内で必要なシリンダドレイン油のレベル４１は比較的低い。対照的に、図６Ｂは、採取ライン４８が排出管４２と同軸上にあり、そのためにオリフィス４５が排出管４２の側面の中央部あることを除いて同様の、シリンダ油排出管４２の断面図を示す。このケースでは、シリンダードレイン油は、サンプルが採取可能となる前にレベル４３を超える必要である。現代のエンジンのような効率では、シリンダドレイン油が蓄積するのに長い時間がかかる可能性がある。さらに、いくつかのエンジンでは、ピストン下の空間内の上昇気流は、溜まったオイルを吹きとばす可能性がある。図６Ａに示す構成は、サンプルを収集するために必要な時間を短縮するのに有利である。
【００３７】
図７は、本発明の別の実施態様に係るオイル回収装置７０の断面図を示す。図２に示された装置と同様に、装置７０は、円筒状のハウジング７４内で支持されたコイル管（導管）７２を有する。円筒形ハウジング７４は、スタンド７８内で支持される。ハウジング７４の下端が開かれ、収集されたオイルは、スタンド７８に取り付けられた漏斗８０に向かって配管から排出可能であり、コンテナ８２に導かれる。
【００３８】
この実施態様では、配管７２の１つの端部が、船舶用エンジンに取り付け可能な採取ポート（図示せず）に接続される。配管のもう一方の端部７５は、端部７５と漏斗８０との間に垂直距離があるように、円筒形のハウジング７４の途中までで終わる。垂直の空間を有することは、油が飛散するのを防止するのに役立つ。
【００３９】
筒状ハウジング７４は、ハウジングの外壁とともに配管７２を含む環状空間を規定する、内管７６を有する。内管は、約１０センチメートル（４インチ）の直径を有してもよい。この直径は、配管の曲率を設定し、飛散を低減することができる。内管７６もまた、エンジンから排出される空気とともに飛び散る油から保護するために、コイル管をカバーするように機能する。内管の方が、配管のコイルの起伏した内面をきれいにしやすい。
【００４０】
油が収集されるとき、特にエンジンがアクティブであるとき、それは円筒状のハウジング７４内に容器８２から這い上がるかもしれない。油が装置に過剰充填されるのを防止するために、内管７６は、中間に環状リング領域を有する２つの部分で構成される。排出ライン８４は、リング状の空間に配置されている。排出ライン８４は、オイルが内管７６を這い上がり、排出管８８を介して取り出されるために通過する、複数の排出口を有する。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
2015525850.tif 000009
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月10日(2014.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２ストローク船舶用エンジンからオイルを収集するための装置であって、
前記装置は前記船舶用エンジンのピストン下の空間からオイルと掃気ガスの混合物を受けるように取り付け可能な採取ポートと、
オイルとガスを前記採取ポートの第１の端部で受け取り、第２の端部で収集されたオイルを出力するように構成された湾曲した収集導管と、
収集されたオイルを容器に導くための前記湾曲した収集導管の第２の端部における漏斗と、
それらの中間に環状空間を形成するように配置される、円筒状のハウジングおよび内管と、
前記円筒状のハウジングを支持するためのスタンドと、を有し、
前記湾曲した収集導管は前記円筒状のハウジングと前記内管との間の前記環状空間内に含まれ、円形の断面を有する、螺旋状のコイル管であり、
前記湾曲した収集導管の第２の端部は、漏斗との間に垂直方向に距離を隔てて、前記円筒状のハウジングの途中で終端する装置。
【請求項２】
前記第１の端部に排出管アダプタを有し、前記排出管アダプタは前記船舶用エンジンの前記ピストン下の空間のオイル排出管に取り付け可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記排出管アダプタが着脱可能なコネクタを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記内管が中間に環状空間を有する２つの部分からなり、排出ラインが前記環状空間内に位置する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置を備える、船舶用エンジン。
【請求項６】
オイルを船舶用エンジンから収集するための、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置の使用。
【請求項７】
船舶用エンジンからオイルを収集するための方法であって、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置をエンジンに取り付けることと、
前記装置の第２の端部からオイルサンプルを収集することと、を備える方法。
【請求項８】
前記装置の取り付け後、オイルサンプルの収集前に、掃気を前記装置を流すことによって前記装置を洗浄すること、をさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
すべてのオイルを前記排出管から前記装置へ導くように、前記エンジンの排出管の遮断バルブを閉じること、をさらに備える、請求項７または請求項８に記載の方法。
【国際調査報告】
2015525850.tif 000011
2015525850.tif 000012
2015525850.tif 000013
2015525850.tif 000014