(57)【要約】【課題】  無端ベルトの終端側の反転軌道上における脱離水の水抜け効果を向上させることが可能なベルト型濃縮機を提供する。【解決手段】  無端ベルト９は、汚泥供給部が配置された始端側と汚泥排出部４が配置された終端側とに配置された一対のローラー８間に掛け渡され、終端側のローラー８の外周面に、複数の水抜け用の溝２８が形成され、終端側のローラー８によって形成される無端ベルト９の反転軌道１２ｄ上に、無端ベルト９の表面の汚泥３を掻き取って汚泥排出部４へ排出するスクレーパー２９が設けられ、スクレーパー２９は、反転軌道１２ｄ上において、無端ベルト９から水抜け用の溝２８へ排水された脱離水Ａが再び無端ベルト９へ戻ろうとする範囲よりも手前側の位置で、汚泥３を掻き取るように設定されている。【選択図】  図７
2005066558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃縮対象汚泥を搬送しながら濾過する回動自在な透水性のある無端ベルトを備えたベルト型濃縮機であって、
上記無端ベルトは上記汚泥を供給する始端側と上記汚泥を排出する終端側とに配置された一対のローラー間に掛け渡され、少なくともいずれかのローラーの外周面に、水抜け用の溝が形成されていることを特徴とするベルト型濃縮機。
【請求項２】
濃縮対象汚泥を搬送しながら濾過する回動自在な透水性のある無端ベルトを備えたベルト型濃縮機であって、
上記無端ベルトは上記汚泥を供給する始端側と上記汚泥を排出する終端側とに配置された一対のローラー間に掛け渡され、少なくともいずれかのローラーが円筒体で形成され、上記円筒体に、外周面と内周面とに貫通する水抜け用の孔が複数形成されていることを特徴とするベルト型濃縮機。
【請求項３】
濃縮対象汚泥を搬送しながら濾過する回動自在な透水性のある無端ベルトを備えたベルト型濃縮機であって、
上記無端ベルトは上記汚泥を供給する始端側と上記汚泥を排出する終端側とに配置された一対のローラー間に掛け渡され、少なくともいずれかのローラーは回転軸心方向において分割された複数の分割ローラーから成り、上記各分割ローラー間に、水抜け用の間隙部が形成されていることを特徴とするベルト型濃縮機。
【請求項４】
水抜け用の溝又は孔又は間隙部のいずれかは終端側のローラーに設けられ、上記終端側のローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上に、この反転軌道を通過する無端ベルトの表面の汚泥を掻き取るスクレーパーが設けられており、上記スクレーパーは、反転軌道上において、無端ベルトからローラーの水抜け用の溝又は孔又は間隙部のいずれかへ排水された脱離水が再び無端ベルトへ戻ろうとする範囲よりも手前側の位置で、汚泥を掻き取るように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のベルト型濃縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば下水処理場における余剰汚泥（混合生汚泥，消化汚泥，ＯＤ余剰汚泥）の濃縮等に用いられるベルト型濃縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のベルト型濃縮機としては、例えば図１５，図１６に示すように、濃縮対象汚泥６０を搬送しながら重力濾過する回動自在な透水性のある無端ベルト６１を備えたものがある。すなわち、上記汚泥６０を供給する始端側と上記汚泥６０を排出する終端側とに一対のローラー６２，６３が配置され、上記無端ベルト６１は両ローラー６２，６３間に掛け渡されている。このうち、終端側のローラー６３はモーター６４等によって回転駆動される。上記汚泥６０を搬送する搬送軌道６５の始端側には、汚泥６０を無端ベルト６１上に供給する供給部６６が設けられ、上記搬送軌道６５の終端側には、汚泥６０を無端ベルト６１上から排出する排出部６７（排出シューター）が設けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
これによると、モーター６４等によって終端側のローラー６３を回転駆動させ、無端ベルト６１を一方向へ回動させる。そして、濃縮対象汚泥６０を供給部６６から無端ベルト６１上に供給することにより、濃縮対象汚泥６０は、無端ベルト６１によって搬送軌道６５上を搬送されながら重力濾過され、終端側において排出部６７へ排出される。この際、上記重力濾過によって濃縮対象汚泥６０から脱離した脱離水Ａは無端ベルト６１の下面（裏面）から滴下して排水される。
【０００４】
しかしながら終端側のローラー６３によって形成される無端ベルト６１の反転軌道６８上においては、無端ベルト６１と終端側のローラー６３の外周面との間に隙間が無いため、脱離水Ａの水抜け効果が悪く、これにより、汚泥６０と脱離水Ａとが一緒に排出部６７へ排出されてしまい、排出部６７へ排出される汚泥６０の濃度が低下するといった問題があった。
【特許文献１】特開２００２−３２６００６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上における脱離水の水抜け効果を向上させることが可能なベルト型濃縮機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】
【０００６】
上記目的を達成するために本第１発明は、濃縮対象汚泥を搬送しながら濾過する回動自在な透水性のある無端ベルトを備えたベルト型濃縮機であって、上記無端ベルトは上記汚泥を供給する始端側と上記汚泥を排出する終端側とに配置された一対のローラー間に掛け渡され、少なくともいずれかのローラーの外周面に、水抜け用の溝が形成されているものである。
【０００７】
これによると、始端側から無端ベルト上に供給された濃縮対象汚泥は、回動する無端ベルトによって搬送されながら濾過され、終端側へ排出される。この際、ローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上において、汚泥から脱離した脱離水は無端ベルトを透過してローラーの水抜け用の溝へ排水されるため、上記反転軌道上における脱離水の水抜け効果が向上する。
【０００８】
したがって、例えば水抜け用の溝を終端側のローラーに形成した場合、終端側のローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上における脱離水の水抜け効果が向上することになるため、汚泥と脱離水とが一緒に終端側から排出されてしまうのを防止することができ、これにより、終端側へ排出される汚泥の濃度が高くなる。
【０００９】
また、本第２発明は、濃縮対象汚泥を搬送しながら濾過する回動自在な透水性のある無端ベルトを備えたベルト型濃縮機であって、上記無端ベルトは上記汚泥を供給する始端側と上記汚泥を排出する終端側とに配置された一対のローラー間に掛け渡され、少なくともいずれかのローラーが円筒体で形成され、上記円筒体に、外周面と内周面とに貫通する水抜け用の孔が複数形成されているものである。
【００１０】
これによると、始端側から無端ベルト上に供給された濃縮対象汚泥は、回動する無端ベルトによって搬送されながら濾過され、終端側へ排出される。この際、ローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上において、汚泥から脱離した脱離水は無端ベルトを透過してローラーの水抜け用の孔へ排水されるため、上記反転軌道上における脱離水の水抜け効果が向上する。
【００１１】
したがって、例えば水抜け用の孔を終端側のローラーに形成した場合、終端側のローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上における脱離水の水抜け効果が向上することになるため、汚泥と脱離水とが一緒に終端側から排出されてしまうのを防止することができ、これにより、終端側へ排出される汚泥の濃度が高くなる。
【００１２】
また、本第３発明は、濃縮対象汚泥を搬送しながら濾過する回動自在な透水性のある無端ベルトを備えたベルト型濃縮機であって、上記無端ベルトは上記汚泥を供給する始端側と上記汚泥を排出する終端側とに配置された一対のローラー間に掛け渡され、少なくともいずれかのローラーは回転軸心方向において分割された複数の分割ローラーから成り、上記各分割ローラー間に、水抜け用の間隙部が形成されているものである。
【００１３】
これによると、始端側から無端ベルト上に供給された濃縮対象汚泥は、回動する無端ベルトによって搬送されながら濾過され、終端側へ排出される。この際、ローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上において、汚泥から脱離した脱離水は無端ベルトを透過してローラーの水抜け用の間隙部へ排水されるため、上記反転軌道上における脱離水の水抜け効果が向上する。
【００１４】
したがって、例えば水抜け用の間隙部を終端側のローラーに形成した場合、終端側のローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上における脱離水の水抜け効果が向上することになるため、汚泥と脱離水とが一緒に終端側から排出されてしまうのを防止することができ、これにより、終端側へ排出される汚泥の濃度が高くなる。
【００１５】
さらに、本第４発明は、水抜け用の溝又は孔又は間隙部のいずれかは終端側のローラーに設けられ、上記終端側のローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上に、この反転軌道を通過する無端ベルトの表面の汚泥を掻き取るスクレーパーが設けられており、
上記スクレーパーは、反転軌道上において、無端ベルトからローラーの水抜け用の溝又は孔又は間隙部のいずれかへ排水された脱離水が再び無端ベルトへ戻ろうとする範囲よりも手前側の位置で、汚泥を掻き取るように設定されているものである。
【００１６】
これによると、始端側から無端ベルト上に供給された濃縮対象汚泥は、回動する無端ベルトによって搬送されながら濾過され、スクレーパーによって、反転軌道上の無端ベルトの表面から掻き取られて終端側へ排出される。したがって、反転軌道上において、汚泥から脱離した脱離水が、無端ベルトを透過してローラーの水抜け用の溝又は孔又は間隙部のいずれかへ排水された後、再び無端ベルトへ戻ろうとするが、それより以前に上記スクレーパーによって汚泥が無端ベルトの表面から掻き取られているため、上記無端ベルトに戻った脱離水が汚泥と一緒に終端側へ排出されることはない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ローラーによって形成される無端ベルトの反転軌道上における脱離水の水抜け効果が向上するため、終端側のローラーにおいては、終端側の反転軌道上における脱離水の水抜け効果が向上し、これにより、汚泥と脱離水とが一緒に終端側から排出されてしまうのを防止することができ、終端側へ排出される汚泥の濃度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明における第１の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
図１に示すように、１は、始端側の汚泥供給部２（汚泥供給シュート等）から供給された濃縮対象汚泥３を搬送しながら重力濾過して脱水濃縮し、終端側の汚泥排出部４（汚泥排出シュート等）から排出するベルト型濃縮機である。
【００１９】
このベルト型濃縮機１は、始端側に設けられた回転自在な従動ローラー６と、終端側に設けられてモーター７により回転駆動される駆動ローラー８と、これら前後一対のローラー６，８間に掛け渡された金属製（ステンレス製）の無端ベルト９とを有している。
【００２０】
図２，図３に示すように、上記無端ベルト９は、螺旋状をなす複数の金属又は樹脂製の線材９ａを相互に当接して平行に配置し、これら複数の線材９ａに直線状の骨線材９ｂを挿通して構成されたメッシュ状のベルトである。この無端ベルト９は、上記線材９ａからなる上層と下層の間に空隙９ｃを有する多層構造をなし、各層には隣接する線材９ａ間に形成される微小な開孔９ｄを適当間隔で設けている。これにより、上記各線材９ａ同士は骨線材９ｂによって互いに連結され、無端ベルト９は、骨線材９ｂに沿って表裏方向に屈曲自在となり、且つ、表裏方向における透水性を有する。また、図４に示すように、無端ベルト９の幅方向Ｗの両側縁にはチェン１０が設けられている。
【００２１】
図１に示すように、上記無端ベルト９の軌道１２として、上記汚泥供給部２から投入された濃縮対象汚泥３を汚泥排出部４まで搬送する直線状の搬送軌道１２ａと、この搬送軌道１２ａの下方に位置し且つ汚泥排出部４から汚泥供給部２へ戻る直線状の戻り軌道１２ｂと、従動ローラー６によって形成されて戻り軌道１２ｂから搬送軌道１２ａへ反転する始端側の反転軌道１２ｃと、駆動ローラー８によって形成されて搬送軌道１２ａから戻り軌道１２ｂへ反転する終端側の反転軌道１２ｄとが形成されている。
【００２２】
図５，図６に示すように、上記両ローラー６，８はそれぞれ、円筒体１４と、この円筒体１４の両端開口部に設けられた円板体１５とで構成されている。図４に示すように、両ローラー６，８の円板体１５に設けられた支軸１６はそれぞれ軸受け１７を介して回転自在に左右一対のサイドフレーム１８に支持されている。尚、上記サイドフレーム１８は複数本の脚２５を有する架台２６に立設されている。また、上記各支軸１６には、両ローラー６，８の端部とサイドフレーム１８との間に位置するスプロケット１９が設けられており、これらスプロケット１９は上記無端ベルト９のチェン１０に歯合している。
【００２３】
上記駆動ローラー８の一端に設けられた一方の支軸１６の先端にはローラー側スプロケット２０が設けられ、上記モーター７にはモーター側スプロケット２１が設けられ、これら両スプロケット２０，２１間に駆動用チェン２２が巻回されている。
【００２４】
図４〜図６に示すように、上記駆動ローラー８（終端側のローラー）の円筒体１４の外周面には、互いに平行な複数の水抜け用の溝２８が形成されている。これら各溝２８は、駆動ローラー８の回転軸心８ａの方向において、所定間隔をあけて形成されている。
【００２５】
図１，図７に示すように、上記架台２６の終端側には、終端側の反転軌道１２ｄを通過する無端ベルト９の表面に付着した汚泥３を掻き取って汚泥排出部４へ排出する平板状のスクレーパー２９が傾斜して設けられている。ここで、上記搬送軌道１２ａと終端側の反転軌道１２ｄとの境界位置を上部境界位置Ｐ１とし、戻り軌道１２ｂと終端側の反転軌道１２ｄとの境界位置を下部境界位置Ｐ２とすると、上記スクレーパー２９の先端部は、回転軸心８ａを中心として、上記下部境界位置Ｐ２からほぼ９０°だけ終端側の反転軌道１２ｄへ遡った中間位置Ｐ３に設定されている。
【００２６】
尚、上記中間位置Ｐ３は、水抜け用の溝２８へ排水された脱離水Ａが再び無端ベルト９へ戻ろうとする範囲よりも手前側の位置に相当している。
また、上記駆動ローラー８の下方には、上記水抜け用の溝２８を伝って流れ落ちた脱離水Ａを受ける水受け３０が設けられている。さらに、図１，図４に示すように、サイドフレーム１８には、搬送軌道１２ａに沿って搬送される濃縮対象汚泥３が無端ベルト９上から両外側方へ零れ落ちることを防止するための左右一対のガイド体３２が設けられている。図１に示すように、上記無端ベルト９は、搬送軌道１２ａ上において、複数の支え板３３によって下側から支えられている。また、架台２６側には、無端ベルト９を戻り軌道１２ｂ上において下側から支持する支持ローラー３５と、濃縮対象汚泥３を重力濾過することによって無端ベルト９から滴下した脱離水Ａを集水して排出する排水部（図示せず）とが設けられている。
【００２７】
以下、上記構成における作用を説明する。
図１に示すように、モーター７で駆動ローラー８を回転駆動させることにより、従動ローラー６が従動回転するとともに、各スプロケット１９が回転して無端ベルト９が一方向へ回動する。そして、前以て凝集剤を添加した濃縮対象汚泥３を汚泥供給部２から搬送軌道１２ａ上の無端ベルト９へ供給する。このようにして無端ベルト９へ供給された濃縮対象汚泥３は、無端ベルト９によって搬送軌道１２ａ上を始端側から終端側へ搬送されながら重力濾過され、脱水濃縮された後、スクレーパー２９によって終端側の反転軌道１２ｄ上の無端ベルト９の表面から掻き取られて汚泥排出部４へ排出される。また、上記重力濾過によって濃縮対象汚泥３から脱離され無端ベルト９から滴下した脱離水Ａは集水されて排水部（図示せず）から排水される。
【００２８】
この際、搬送軌道１２ａ上においては、上記汚泥３から脱離した脱離水Ａの一部が無端ベルト９の空隙９ｃ内に溜り、終端側の反転軌道１２ｄ上においては、無端ベルト９が周方向に引張られて無端ベルト９の開孔９ｄが拡大する。このため、上記空隙９ｃ内の脱離水Ａは、図７に示すように、上部境界位置Ｐ１から中間位置Ｐ３までのほぼ９０°の上半分の範囲４０内において、開孔９ｄから駆動ローラー８の溝２８へ排水される。このようにして溝２８へ排水された脱離水Ａは、その後、中間位置Ｐ３の下から下部境界位置Ｐ２までのほぼ９０°の下半分の範囲４１内において、再び無端ベルト９へ戻ろうとするが、それより以前に上記中間位置Ｐ３において、上記汚泥３がスクレーパー２９によって無端ベルト９の表面から掻き取られているため、溝２８から無端ベルト９に戻った脱離水Ａが上記汚泥３と一緒に汚泥排出部４へ排出されることはない。
【００２９】
これにより、終端側の反転軌道１２ｄ上における脱離水Ａの水抜け効果が向上し、汚泥排出部４へ排出される汚泥３の濃度が高くなる。
上記第１の実施の形態では、図６に示すように、駆動ローラー８の円筒体１４の外周面に、互いに平行な複数の水抜け用の溝２８を形成しているが、第２の実施の形態として、図８に示すように、上記各溝２８から枝状に分岐した分岐溝２８ａを複数形成してもよい。
【００３０】
また、第３の実施の形態として、図９に示すように、複数（又は単数）の溝２８を、平行ではなく、螺旋状に形成してもよい。
また、上記第１の実施の形態では、図６に示すように、複数の溝２８を駆動ローラー８のの周方向に形成しているが、第４の実施の形態として、図１０，図１１に示すように、複数の水抜け用の溝４５を駆動ローラー８の回転軸心８ａの方向に沿って形成してもよい。尚、上記各溝４５の底面４５ａは、回転軸心８ａ方向における中央部から駆動ローラー８の両端に向かうほど、回転軸心８ａに近付くように傾斜している。
【００３１】
これによると、終端側の反転軌道１２ｄの上半分の範囲４０内において、無端ベルト９から駆動ローラー８の溝４５へ排水された脱離水Ａは底面４５ａの傾斜によって駆動ローラー８の両端に向かって流れるため、上記脱離水Ａを駆動ローラー８の両端から外側へ逃がすことができる。
【００３２】
上記第１〜第４の実施の形態では、駆動ローラー８の円筒体１４に水抜け用の溝２８，４５を形成しているが、第５の実施の形態として、図１２，図１３に示すように、上記円筒体１４に、外周面と内周面とに貫通する水抜け用の孔４７を多数形成してもよい。
【００３３】
これによると、無端ベルト９の空隙９ｃ内の脱離水Ａは、終端側の反転軌道１２ｄの上半分の範囲４０内において、開孔９ｄから駆動ローラー８の孔４７へ排水される。このようにして孔４７へ排水された脱離水Ａは、駆動ローラー８の内部に流れ込んだ後、下半分の範囲４１内において、再び孔４７を通って無端ベルト９へ戻ろうとするが、それより以前に中間位置Ｐ３において、汚泥３がスクレーパー２９によって無端ベルト９の表面から掻き取られているため、孔４７から無端ベルト９に戻った脱離水Ａが上記汚泥３と一緒に汚泥排出部４へ排出されることはない。
【００３４】
これにより、終端側の反転軌道１２ｄ上における脱離水Ａの水抜け効果が向上し、汚泥排出部４へ排出される汚泥３の濃度が高くなる。
上記第１〜第４の実施の形態では、駆動ローラー８の円筒体１４に水抜け用の溝２８，４５を形成しているが、第６の実施の形態として、図１４に示すように、駆動ローラー８を、回転軸心８ａの方向において分割された複数の分割ローラー８ｂによって構成してもよい。尚、上記各分割ローラー８ｂはそれぞれ、円筒体４９と、この円筒体４９の両端開口部に設けられた円板体５０とで構成されている。また、支軸１６は、各分割ローラー８ｂの円板体５０を貫通しており、各分割ローラー８ｂに溶接等で固着されている。各分割ローラー８ｂ間には、回転軸心８ａの方向において所定間隔を有する水抜け用の間隙部５１が形成されている。
【００３５】
これによると、無端ベルト９の空隙９ｃ内の脱離水Ａは、終端側の反転軌道１２ｄの上半分の範囲４０内において、開孔９ｄから駆動ローラー８の間隙部５１へ排水される。このようにして間隙部５１へ排水された脱離水Ａは、下半分の範囲４１内において、再び無端ベルト９へ戻ろうとするが、それより以前に中間位置Ｐ３において、汚泥３がスクレーパー２９によって無端ベルト９の表面から掻き取られているため、無端ベルト９に戻った脱離水Ａが上記汚泥３と一緒に汚泥排出部４へ排出されることはない。
【００３６】
これにより、終端側の反転軌道１２ｄ上における脱離水Ａの水抜け効果が向上し、汚泥排出部４へ排出される汚泥３の濃度が高くなる。
上記第１〜第６の実施の形態では、水抜け用の溝２８，４５又は孔４７又は間隙部５１のいずれかを駆動ローラー８に設けているが、従動ローラー６に設けてもよい。この場合、汚泥供給部２から無端ベルト９上に供給された汚泥３から脱離した脱離水Ａが、始端部の反転軌道１２ｃにおいて、上記従動ローラー６の溝２８，４５又は孔４７又は間隙部５１のいずれかへ排水される。これにより、始端部の反転軌道１２ｃ上における脱離水Ａの水抜け効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるベルト型濃縮機の概略側面図である。
【図２】同、ベルト型濃縮機の無端ベルトの構成を示す拡大平面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】同、ベルト型濃縮機の終端部の駆動ローラーの設置部分の構成を示す図である。
【図５】同、ベルト型濃縮機の駆動ローラーの一部切欠き正面図である。
【図６】同、ベルト型濃縮機の駆動ローラーの斜視図である。
【図７】同、ベルト型濃縮機の駆動ローラーの側面図であり、汚泥の排出と脱離水の排水とを示している。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるベルト型濃縮機の駆動ローラーの斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態におけるベルト型濃縮機の駆動ローラーの斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態におけるベルト型濃縮機の駆動ローラーの斜視図である。
【図１１】同、駆動ローラーの一部切欠き正面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態におけるベルト型濃縮機の駆動ローラーの一部切欠き正面図である。
【図１３】同、ベルト型濃縮機の駆動ローラーの側面図であり、汚泥の排出と脱離水の排水とを示している。
【図１４】本発明の第６の実施の形態におけるベルト型濃縮機の駆動ローラーの一部切欠き正面図である。
【図１５】従来のベルト型濃縮機の側面図である。
【図１６】同、ベルト型濃縮機の終端側のローラーの側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    ベルト型濃縮機
３    濃縮対象汚泥
６，８    ローラー
８ａ    回転軸心
８ｂ    分割ローラー
９    無端ベルト
１２ｄ    反転軌道
１４    円筒体
２８，４５    水抜け用の溝
２９    スクレーパー
４７    水抜け用の孔
５１    水抜け用の間隙部
Ａ    脱離水
Ｐ３    中間位置
【図１】
2005066558.tif 000003
【図２】
2005066558.tif 000004
【図３】
2005066558.tif 000005
【図４】
2005066558.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005066558.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005066558.tif 000013
【図１２】
2005066558.tif 000014
【図１３】
2005066558.tif 000015
【図１４】
2005066558.tif 000016
【図１５】
2005066558.tif 000017
【図１６】
2005066558.tif 000018