(57)【要約】【課題】本発明は、単純な遠隔操作によってフィルタハウジングの着脱が行え、その着脱時に捕集物質の流出を防止できる水中フィルタ設備を提供することにある。【解決手段】本発明は、フィルタハウジング１８のフィルタ入り口部（１９）と配管（１４）との間に、前記フィルタハウジング１８の進退動作によって前記フィルタ入り口部（１９）と前記配管（１４）とが着脱する着脱機構（１２，１３）を設け、そして、前記フィルタ入り口部（１９）の内部に、前記配管（１４）への装着時に開き、離脱時に閉じる弁機構２４を設けたのである。  したがって、フィルタハウジング１８と配管（１４）との着脱は、フィルタハウジング１８を単純に進退させるだけで短時間に行うことができ、かつ、弁機構２４によってフィルタハウジング１８の配管（１４）からの切り離し時に、捕集物質の流出を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中において塵埃を含む水をヘッダ配管を介してフィルタハウジング内のフィルタエレメントを通過させ、このフィルタエレメントを通過した水を前記水中に放出するように構成した水中フィルタ設備において、前記フィルタハウジングのフィルタ入り口部と前記ヘッダ配管との間に、前記フィルタハウジングの進退によって前記フィルタ入り口部と前記ヘッダ配管とを着脱する着脱機構を設けたことを特徴とする水中フィルタ設備。
【請求項２】
水中において塵埃を含む水をヘッダ配管を介してフィルタハウジング内のフィルタエレメントを通過させ、このフィルタエレメントを通過した水を前記水中に放出するように構成した水中フィルタ設備において、前記フィルタハウジングのフィルタ入り口部と前記ヘッダ配管との間に、前記フィルタハウジングの進退によって前記フィルタ入り口部と前記ヘッダ配管とを着脱する着脱機構を設け、かつ前記フィルタ入り口部の内部に、前記ヘッダ配管への装着時に開き、離脱時に閉じる弁機構を設けたことを特徴とする水中フィルタ設備。
【請求項３】
水中において塵埃を含む水をヘッダ配管を介してフィルタハウジング内のフィルタエレメントを通過させ、このフィルタエレメントを通過した水を前記水中に放出するように構成した水中フィルタ設備において、前記フィルタハウジングのフィルタ入り口部と前記ヘッダ配管との間に、前記フィルタハウジングの進退によって前記フィルタ入り口部と前記ヘッダ配管とを着脱する着脱機構を設け、かつ前記フィルタ入り口部の前記ヘッダ配管への装着時に、この装着を維持する係合機構を前記フィルタハウジングと前記ヘッダ配管との間に設けたことを特徴とする水中フィルタ設備。
【請求項４】
前記係合機構は、前記フィルタ入り口部の前記ヘッダ配管への装着後の回動によって装着の維持が行われるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の水中フィルタ設備。
【請求項５】
前記係合機構は、前記フィルタ入り口部の前記ヘッダ配管の定位置への装着時に突出する係合子によって装着の維持が行われるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の水中フィルタ設備。
【請求項６】
前記フィルタハウジングは、架台によって支持されており、この架台には、前記フィルタ入り口部を前記ヘッダ配管に向かって案内する案内機構が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の水中フィルタ設備。
【請求項７】
前記架台とフィルタハウジングとは、前記フィルタハウジングの架台への装着方向を決める位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項６記載の水中フィルタ設備。
【請求項８】
前記フィルタハウジングには、このフィルタハウジングを前記架台の案内機構の中心に案内する第1の調心部と、前記フィルタ入り口部を前記ヘッダ配管の装着位置の中心に案内する第２の調心部とが設けられていることを特徴とする請求項６又は７記載の水中フィルタ設備。
【請求項９】
前記着脱機構は、前記フィルタハウジングを上下方向に進退させることで前記フィルタ入り口部と前記ヘッダ配管とを着脱するように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の水中フィルタ設備。
【請求項１０】
前記フィルタハウジングは、前記フィルタ入り口部に接続されて上方に延在する散水管を内蔵しており、この散水管の延長線と前記フィルタハウジングとの間に前記フィルタエレメントを位置させていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９記載の水中フィルタ設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水中に設置される水中フィルタ設備に係り、特に、原子炉施設等の核施設内の水中で使用される水中フィルタ設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、核施設内で放射化した施設内構造物の捕集加工を行う場合、加工対象物からの放射線を遮蔽するために、加工対象物を水没させた状態で加工作業を施工する場合がある。そして、水中での加工作業施工に伴い、放射性の切粉や塵埃が水中に拡散するので、その水を例えば特許文献１に開示されたフィルタ装置によって浄化して戻すようにしている。
【０００３】
ここで、フィルタ装置のフィルタハウジング内に設けられたフィルタエレメント自身も放射性の塵埃等を濾過することで高線量となるので、他への影響を考慮してフィルタ設備を水中に設置して使用する場合がある。このように、水中に設置されたフィルタ装置において、濾過機能が限界になった場合に、汚染されたフィルタエレメントを交換する必要がある。そして、通常はフィルタエレメントのみを交換する方法が提案されているが、水中でフィルタエレメントをフィルタハウジングから抜き出した場合、捕集された汚染物質が再び水中に拡散されるので、フィルタエレメントを内蔵したフィルタハウジング毎の交換が望ましい。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−５５７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水中に設置されたフィルタ装置のフィルタハウジングを交換する場合、フィルタハウジングには複数の配管が複数の例えばボルト等の締結手段によって接続されている。そのために、それらの締結手段の着脱に時間がかかり、特に、外から水中に工具を入れて着脱作業を行わなければならないので、着脱作業が厄介になると共に、フィルタハウジングの着脱作業時間の殆どを締結手段の着脱に費やしていた。
【０００６】
また、水中でフィルタハウジングを配管から切り離した場合、捕集した汚染物質がフィルタハウジング外に流出する恐れがある。
【０００７】
本発明の目的の一つは、単純な遠隔操作によってフィルタハウジングの着脱を行うことができる水中フィルタ設備を提供することにある。
【０００８】
そして本発明の目的のもう一つは、フィルタハウジングを配管から切り離しても捕集物質の流出を防止できる水中フィルタ設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、フィルタハウジングのフィルタ入り口部と配管との間に、前記フィルタハウジングの進退動作によって前記フィルタ入り口部と前記配管とが着脱する着脱機構を設けたのである。
【００１０】
そして、前記フィルタ入り口部の内部に、前記配管への装着時に開き、離脱時に閉じる弁機構を設けたのである。
【００１１】
上記のように構成することで、フィルタハウジングと配管との着脱は、フィルタハウジングを単純に進退させるだけで行うことができ、その結果、着脱作業が簡単となり、しかも短時間で行うことができる。
【００１２】
また、上記のように着脱に同期して開閉する弁機構を設けることで、フィルタハウジングの配管からの切り離し時の捕集物質の流出を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、単純な遠隔操作によってフィルタハウジングの着脱を短時間に行うことができ、さらに、フィルタハウジングを配管から切り離しても捕集物質の流出を防止できる水中フィルタ設備を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明による水中フィルタ設備の第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１５】
上方が開放され水が満たされた原子炉圧力容器と接続するプール１内には、加工対象物２と加工装置３とがあり、加工装置３には吸引管４の一側が接続され、吸引管４の他側は水中フィルタ設備５に接続されている。
【００１６】
水中フィルタ設備５は、前記吸引管４に接続され加工装置３近傍の原液を吸引するポンプ６と、このポンプ６の下流側に接続された流量計７と、この流量計７の下流側に接続されたポンプ吸引量調整機構８と、このポンプ吸引量調整機構８の下流側に接続されたヘッダ配管９と、このヘッダ配管９に接続された複数のフィルタ装置１０と、これらフィルタ装置１０等を支持する架台１１とを備えている。
【００１７】
前記ヘッダ配管９には、ヘッダ側コネクタ１２が形成されており、前記フィルタ装置１０にはフィルタ側コネクタ１３が形成されている。前記ヘッダ側コネクタ１２に対し前記フィルタ側コネクタ１３を進退させることで、両者の着脱を行うようにしている。
【００１８】
前記ヘッダ側コネクタ１２は、ヘッダ配管９の出口部開口を形成し上向きに垂直に延在する出口配管１４と、この出口配管１４から水平方向に張り出す一対の扇状のフィルタ固定鍔１５Ａ，１５Ｂと、このフィルタ固定鍔１５Ａ，１５Ｂから下方に延在するように夫々固定された回転ストッパ１６Ａ，１６Ｂと、前記出口配管１４の内側に固定され汚染物質を含む水の流通を妨げない弁開放座１７とを備えている。
【００１９】
また、前記フィルタ装置１０は、垂直に配置された円筒状のフィルタハウジング１８と、このフィルタハウジング１８の底板に開口して接続され下方に垂直に突出する入り口配管１９（本発明によるフィルタ入り口部）と、前記フィルタハウジング１８の上板に開口して接続され上方に垂直に突出する放出口２０と、フィルタハウジング１８内の前記放出口２０に接近した側に固定された仕切り壁２１と、この仕切り壁２１に設けた複数の穴２１Ｈを塞ぐように配置され下方に延在する複数のフィルタエレメント２２と、前記入り口配管１９に接続され前記仕切り壁２１との間を塞がないようにフィルタハウジング１８の上方に延在する散水管２３とを備えている。
【００２０】
一方、前記フィルタ側コネクタ１３は、下方に突出する入り口配管１９の下端内部の全周に形成した弁座２４Ａと、この弁座２４Ａを塞ぐ弁体２４Ｂと、この弁体２４Ｂから下方に垂直に延在され前記出口配管１４内の弁開放座１７に突き当たる弁操作軸２４Ｃと、前記弁体２４Ｂを常時下方に押圧する押圧ばね２５とより構成された弁機構２４を有している。さらに、下方に突出する入り口配管１９の外周には、前記出口配管１４の上端に対向するスラストストッパ２６が固定され、かつこのスラストストッパ２６よりも下方にＯリング２７が装着されている。
【００２１】
さらに、前記フィルタハウジング１８の下端には、フィルタ固定用フック２８が複数、望ましくは固定が安定するように３つ以上、下方に垂直に延在している。このフィルタ固定用フック２８の上部外側は、前記フィルタハウジング１８の外径と同じであり、下部に行くに従って内径側に傾斜する傾斜部２９が形成されている。そして、フィルタ固定用フック２８の下端には、夫々内径側に突出する爪３０が形成されており、これらフィルタ固定用フック２８の各爪３０の先端は、前記出口配管１４の外周に微少隙間をもって対向するように突出している。このほか、前記爪３０の先端部には、夫々は、上部に行くに従って内径側に傾斜する傾斜部３１が形成されている。
【００２２】
さらにまた、前記架台１１には支持板３２が固定されており、この支持板３２には、前記出口配管１４の中心と同心で、前記フィルタハウジング１８を微少な隙間を介して支持する支持穴３２Ｈが形成されていると共に、前記フィルタハウジング１８の外周部と支持板３２の支持穴３２Ｈ近傍に合マーク３３Ａ，３３Ｂが付けられている。
【００２３】
上記構成の水中フィルタ設備は、通常時には、図１〜図５に示すように、ヘッダ配管９に各フィルタ装置１０が接続されている。即ち、ヘッダ配管９の出口配管１４内にフィルタハウジング１８の入り口配管１９が挿入されており、Ｏリング２７によって両配管の隙間が塞がれている。このとき、フィルタハウジング１８のフィルタ固定用フック２８の爪３０は、出口配管１４のフィルタ固定鍔１５Ａ，１５Ｂに下方から係合しており、さらに、弁機構２４の弁操作軸２４Ｃが弁開放座１７に突き当たって押し上げられているので、弁体２４Ｂは弁座２４Ａを開放している。
【００２４】
以上から、水中フィルタ設備は、ポンプ６の稼動によりプール１内の加工装置３近傍の汚染された水を吸引し、フィルタ装置１０内に圧送する。その汚染水の流れは、矢印に示すように、出口配管１４から、弁機構２４を通過し、入り口配管１９，散水管２３を通ってフィルタハウジング１８の仕切り壁２１近傍でフィルタエレメント２２に浸透される。フィルタエレメント２２に浸透して濾過された水は、仕切り壁２１の穴２１Ｈを通過し、フィルタハウジング１８の上板に設けられた放出口２０からプール１内に戻される。
【００２５】
上記プール１内の水の浄化を行っている前記フィルタ装置１０の濾過機能が低下して交換時期に達したら、原子炉建屋内の天井クレーン等の移動式揚重機３４や移動式作業台車３５を利用して水面上から遠隔操作で前記フィルタ装置１０の交換を行う。
【００２６】
具体的には、まず、移動式作業台車３５上の作業員がフィルタ操作用ポール３６を水中に降ろし、目視あるいは水中カメラ３７とモニタ３８を利用してフィルタ操作用ポール３６の先端でフィルタハウジング１８の上部に設けた吊具１８Ｈを把持する。その後、フィルタ操作用ポール３６を捻ることにより、フィルタハウジング１８が回動し、その下端に設けたフィルタ固定用フック２８も図４の矢印ａ方向に回動して先端の爪３０が出口配管１４の外周に設けた扇状のフィルタ固定鍔１５Ａ，１５Ｂから外れる。この状態で、フィルタ操作用ポール３６の把持を解き、代わりに移動式揚重機３４を操作して揚重機フック３９を前記吊具１８Ｈに目視あるいは水中カメラ３７とモニタ３８を利用して掛ける。そして、揚重機フック３９を持ち上げることでフィルタハウジング１８は持ち上げられ、前記ヘッダ配管９のヘッダ側コネクタ１２と前記フィルタ装置１０のフィルタ側コネクタ１３との結合が切り離される。
【００２７】
前記フィルタハウジング１８の持ち上げにより、弁機構２４を構成する弁操作軸２４Ｃが弁開放座１７から離れるので、押圧ばね２５が弁体２４Ｂを押し下げて弁座２４Ａを塞ぐ。これによって、フィルタハウジング１８内に残存する汚染物質の入り口配管１９からの流出を防止することが出来る。尚、フィルタハウジング１８内には、入り口配管１９に接続された散水管２３が上方に延在しているので、フィルタハウジング１８内の底部に残存しフィルタエレメント２２に捕集されなかった汚染物質が、フィルタハウジング１８の持ち上げにより直接弁機構２４に逆流することを防止することができ、汚染物質の弁座２４Ａと弁体２４Ｂ間への挟まりを防止することができる。
【００２８】
水中から引き上げられたフィルタハウジング１８は、図示しない隔離されたエリアに保管された後処分される。
【００２９】
新しいフィルタ装置１０をヘッダ配管９に接続する際は、移動式揚重機３４の揚重機フック３９で吊られたフィルタハウジング１８を下方に降ろし、架台１１の支持板３２に形成した支持穴３２Ｈ内に、フィルタハウジング１８の下端に設けたフィルタ固定用フック２８の傾斜部２９を挿入する。支持穴３２Ｈ内に挿入された傾斜部２９はフィルタハウジング１８を自動調心して支持穴３２Ｈの中心に沿わせて貫通させる。支持板３２の支持穴３２Ｈを貫通させたフィルタハウジング１８をさらに垂直に降下させてゆくと、フィルタ固定用フック２８の下端内径側の傾斜部３１がヘッダ配管９のヘッダ側コネクタ１２を構成する出口配管１４の外周を迎え入れて自動調心するので、フィルタハウジング１８の入り口配管１９の中心と出口配管１４の中心とを合致させることができる。そしてさらにフィルタハウジング１８を下降させることで入り口配管１９の下端が出口配管１４内に収納される。
【００３０】
ここで、フィルタハウジング１８の合マーク３３Ａと支持板３２の合マーク３３Ｂとを合致させることで、フィルタ固定用フック２８の下端は出口配管１４の扇状のフィルタ固定鍔１５Ａ，１５Ｂの間に下降する。
【００３１】
入り口配管１９の下端の出口配管１４内への収納後、スラストストッパ２６が出口配管１４の上端に接触するまでフィルタハウジング１８をさらに下降させることにより、出口配管１４と入り口配管１９間はＯリング２７でシールされる。同時に、弁機構２４の弁操作軸２４Ｃが弁開放座１７に突き当たって押圧ばね２５に逆らって弁体２４Ｂを弁座２４Ａから上方に引き離すので、出口配管１４と入り口配管１９は連通する。
【００３２】
上記出口配管１４と入り口配管１９との連通により、フィルタハウジング１８は、下部は出口配管１４によって水平方向の移動を防止され、中間部は架台１１の支持板３２の支持穴３２Ｈによって水平方向の移動を防止されるので、転倒することはない。
【００３３】
この状態で、揚重機フック３９を吊具１８Ｈから外し、代わりにフィルタ操作用ポール３６で吊具１８Ｈを把持して取外しとは逆方向に回動させる。それにより、フィルタ固定用フック２８は、図４の矢印ｂ方向に移動して、爪３０が扇状のフィルタ固定鍔１５Ａ，１５Ｂの下面側に係合し、最終的にフィルタ装置１０をヘッダ配管９に接続することができる。尚、フィルタ操作用ポール３６での回動動作は、フィルタ固定用フック２８が回転ストッパ１６Ａ，１６Ｂに接触するまで行うことで、フィルタ装置１０とヘッダ配管９との接続完了を認識することができる。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態によれば、フィルタハウジング１８を回動させるだけの簡単な遠隔操作で、フィルタ装置１０のヘッダ配管９への着脱を行うことができ、さらに、フィルタ装置１０のヘッダ配管９からの離脱時に内部の汚染物質の流出を防止することができる。
【００３５】
因みに、水深６ｍに設置され、フィルタハウジング１８の直径が２５０mm、長さが１１００mm、重量が８０ｋｇのフィルタ装置１０の交換作業時間を実証したところ、平均１０分であった。
【００３６】
尚、上記実施の形態において、ヘッダ側コネクタ１２とフィルタ側コネクタ１３との出口配管１４と入り口配管１９とが、本発明によるフィルタハウジングの進退によってフィルタ入り口部とヘッダ配管とを着脱する着脱機構を構成するものである。また、フィルタ固定用フック２８とフィルタ固定鍔１５Ａ，１５Ｂとが、本発明によるフィルタ入り口部のヘッダ配管への装着時に、この装着を維持する係合機構を構成するものである。さらに、架台１１の支持板３２に形成した支持穴３２Ｈが、本発明によるフィルタ入り口部をヘッダ配管に向かって案内する案内機構を構成するものである。さらにまた、合マーク３３Ａ，３３Ｂが、本発明によるフィルタハウジングの架台への装着方向を決める位置決め手段を構成するものである。このほか、フィルタ固定用フック２８の傾斜部２９が、本発明によるフィルタハウジングを架台の案内機構の中心に案内する第１の調心部を構成し、フィルタ固定用フック２８の傾斜部３１が、本発明によるフィルタ入り口部をヘッダ配管の装着位置の中心に案内する第２の調心部を構成するものである。
【００３７】
ところで上記実施の形態においては、フィルタ装置１０としてフィルタハウジング１８を縦長に垂直に設置した例を説明したが、垂直設置に限定されるものではなく、他の機器との配置関係によっては傾斜設置しても良く、さらには水平設置しても良い。
【００３８】
また、フィルタ装置１０のヘッダ配管９からの着脱構成として、回動によって係合を解く着脱構成を説明したが、図６及び図７に示すような着脱構成としても良い。尚、図６及び図７において、図１〜図５と同一符号は同一部品を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００３９】
図６は、出口配管１４に形成した雌ネねじ１４Ｓと入り口配管１９に形成した雄ねじ１９Ｓとの捻じ込みによる着脱構成である。この構成はフィルタハウジングを連続して回転させなければ着脱が行えない点で、上記実施の形態に比べて多くの交換作業時間を必要とする。しかし、その動作は比較的単純な回転動作であることと、フィルタハウジングをヘッダ配管へ装着時の特殊な係合機構を必要としない点を考慮すると、十分に実用に耐えるものである。
【００４０】
図７は、出口配管１４の内周部にボール等の係合子４０と押圧ばね４１による係合機構４２を設け、入り口配管１９の外周面に前記係合子４０が入る窪４３を形成することで、入り口配管１９が出口配管１４の定位置に挿入されたとき両管の連結及び装着を維持するようにしたものである。この構成によれば、入り口配管１９の単純な進退動作によりフィルタ装置のヘッダ配管への着脱を行うことができる。
【００４１】
さらに、上記実施の形態においては、本発明によるフィルタハウジングの架台への装着方向を決める位置決め手段として、フィルタハウジング１８に設けた合マーク３３Ａと架台１１の支持板３２に設けた合マーク３３Ｂで構成したが、これに特定されるものではなく、図８に示すような位置決め手段を構成することも可能である。尚、図１〜図５と同一符号は同一部品を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００４２】
図８において、フィルタハウジング１８の外周面に縦長に凸状部４５を形成し、対向する架台の支持板３２に形成した支持穴３２Ｈの内径側に、前記凸状部４５と相似形の凹部４６を形成したのである。したがって、フィルタハウジング１８は、凸状部４５を凹部４６に係合するように支持穴３２Ｈに挿入すれば、必然的にフィルタ固定用フック２８の挿入位置が決められる。勿論、凸状部４５の上端の位置は、フィルタ固定用フック２８の爪３０が最下端に挿入されたとき、凹部４６を通過して係合が解かれる位置とすることで、フィルタハウジング１８の回動によって爪３０がフィルタ固定鍔１５Ａ，１５Ｂの下面側で回動するのを妨げないように考慮する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による水中フィルタ設備の一実施の形態を示す要部縦断面図。
【図２】図１に示すフィルタ装置の下部の拡大図。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う横断拡大図。
【図５】本発明による水中フィルタ設備の設置状態を示す概略図。
【図６】図１に示すフィルタ装置の下部の変形例を示す要部拡大縦断面図。
【図７】図１に示すフィルタ装置の下部の別の変形例を示す要部拡大縦断面図。
【図８】図１に示すフィルタハウジングと支持板間の位置決め手段の変形例を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００４４】
１…プール、９…ヘッダ配管、１０…フィルタ装置、１１…架台、１２…ヘッダ側コネクタ、１３…フィルタ側コネクタ、１４…出口配管、１４Ｓ…雌ねじ、１５Ａ，１５Ｂ…フィルタ固定鍔、１７…弁開放座、１８…フィルタハウジング、１９…入り口配管、１９Ｓ…雄ねじ、２２…フィルタエレメント、２３…散水管、２４…弁機構、２４Ａ…弁座、２４Ｂ…弁体、２４Ｃ…弁操作軸、２５…押圧ばね、２８…フィルタ固定用フック、２９…傾斜部、３０…爪、３１…傾斜部、３２…支持板、３２Ｈ…支持穴、３３Ａ，３３Ｂ…合マーク、３６…フィルタ操作用ポール、３９…揚重機フック、４０…係合子、４３…窪。
【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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