(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解機構と、を具備するスプリンクラヘッドであって、
前記感熱分解機構は、感熱素子と、該感熱素子に熱を伝播するように下方に一体化して固定した感熱板と、を備えたスプリンクラヘッドにおいて、
前記感熱素子よりも下方であって、かつその外周に位置して、外力を受けるガード部材を設けるとともに、前記感熱板を前記ガード部材よりも下方に備え、
前記感熱板は、外径が前記ヘッド本体の外径未満である円板状の外周部と、該外周部の内側に前記感熱素子へ向かって傾斜する傾斜面と、を有するように折曲したことを特徴とするスプリンクラヘッド。
【請求項２】
前記ガード部材を円筒状に形成し、該ガード部材の下端側に内外面を連通する開口若しくは切り欠きを設けたことを特徴とする請求項１記載のスプリンクラヘッド。
【請求項３】
放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解機構と、を具備するスプリンクラヘッドであって、
前記感熱分解機構は、感熱素子と、該感熱素子に熱を伝播するように下方に一体化して固定した感熱板と、を備えたスプリンクラヘッドにおいて、
前記感熱板は、外径が前記ヘッド本体の外径未満の円板状の外周部と、該外周部の内側にあって火災による横方又は下方からの熱気流が前記感熱素子に向かって流れるように前記感熱素子に向かって傾斜する傾斜面と、を有することを特徴とするスプリンクラヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプリンクラヘッドにおいては、感熱分解部分をカバーで覆って美感を良好にすると共に、外的衝撃から守るものとして、フレームに取り付けたカバーで感熱分解部分を包囲するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０７−２３１９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のスプリンクラヘッドは、高感度化を図るために、感熱素子をヘッドの最下端部に突設する構造を取っている。このため感熱素子を含む感熱分解機構は、外力の影響を受けやすく、外的衝撃により破壊又は変形して誤動作や漏水が生じる恐れがあるという問題点があった。
外力から保護するために、感熱素子の位置をヘッドの最下端部から上部へ移すことも考えられるが、このようにすると熱気流による熱を集熱することができず、受熱効率が低下するという問題点があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外力の影響を受けにくいスプリンクラヘッドを得ることを目的とする。
また、感熱素子がヘッドの下端部に突設されていない場合であっても、受熱効率を向上させることができるスプリンクラヘッドを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、放水口を有するヘッド本体と、前記放水口を塞ぐ弁体と、該弁体を支持する感熱分解機構と、を具備するスプリンクラヘッドであって、前記感熱分解機構は、感熱素子と、該感熱素子に熱を伝播するように下方に一体化して固定した感熱板と、を備えたスプリンクラヘッドにおいて、前記感熱素子よりも下方であって、かつその外周に位置して、外力を受けるガード部材を設けるとともに、前記感熱板を前記ガード部材よりも下方に備え、前記感熱板は、外径が前記ヘッド本体の外径未満である円板状の外周部と、該外周部の内側に前記感熱素子へ向かって傾斜する傾斜面と、を有するように折曲したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明においては、感熱分解機構に設けられた感熱素子よりも下方であって、かつその外周に位置して、外力を受けるガード部材を設けたので、外力の影響を受けにくくすることができるとともに、感熱板をガード部材よりも下方に設け、感熱板を感熱素子に向かって傾斜する傾斜面を有するように折曲したので、ガード部材で保護された感熱素子がヘッドの下端部に突設されていない場合であっても、受熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態１に係る縦断面図である。
【図２】図１のヘッド本体の縦断面図である。
【図３】図１のフレームの縦断面図である。
【図４】図１の弁体の縦断面図である。
【図５】図１のデフレクタアッセンブリを示す図である。
【図６】図１の感熱分解機構を示す図である。
【図７】図１の感熱板を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図８】図１の外観図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る作用説明図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係る作用説明図である。
【図１１】本発明の実施形態１に係る作用説明図である。
【図１２】本発明の実施形態２に係る外観図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る外観図である。
【図１４】本発明の実施形態４に係る感熱板の平面図である。
【図１５】本発明の実施形態５に係る縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１に係る縦断面図、図２は図１のヘッド本体の縦断面図、図３は図１のフレームの縦断面図、図４は図１の弁体の縦断面図、図５は図１のデフレクタアッセンブリを示す図、図６は図１の感熱分解機構を示す図、図７は図１の感熱板を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、図８は図１の外観図である。
図において、１はヘッド本体で、中心部が貫設され、内部に放水口２を有する。フランジ４の上面には給水管に接続されるねじ部３が設けられ、フランジ４の下面には、後述するフレーム１０(フレーム部ともいう）が螺合されるねじ部５が設けられた円筒部６が突設されている。円筒部６には、後述する支柱２３が遊嵌合される孔７が周方向に形成されている。また円筒部６の内周面側には、後述するロックボール７１が当接するテーパ面が形成された溝部８が形成されている。フレーム１０は、ヘッド本体１と接続されるものであればよく、例えば、両者は一体にしてもよく、この場合にはフレーム１０はフレーム部となる。
【０００８】
１０はヘッド本体１に結合された円筒状のフレームで、円筒部６よりも長く形成されており、上部にはヘッド本体１のねじ部５に螺合されるめねじ部１１が設けられており、下端部にはフランジ状の段部１２が内側に環状で形成されている。
１５は弁体で、ヘッド本体１の放水口２を塞ぐ。弁体１５は、ヘッド本体１の円筒部６の内径より僅かに小さい外径の本体部５１、本体部５１の中央上面に突設されヘッド本体１の放水口２内に挿入される頭部５２、本体部５１の放水口側である上面５３の外周部に上部に突設された段部５４から構成される。
【０００９】
弁体１５と放水口２との間には、例えばフッ化樹脂がコーティングされ、断面ほぼハ字状で円形の皿ばね１７が介設されている。皿ばね１７は、ドーナツ状に形成され、中央には連結用の穴が設けられる。この連結穴の内径は、弁体１５の頭部５２の外径とほぼ同じであり、連結穴により、皿ばね１７は弁体１５の頭部５２に取り付けられる。この皿ばね１７は、放水口２の下端外周にある放水口端縁９に接している。また、弁体１５の段部５４の上面は、皿ばね１７の外側でヘッド本体１の放水口端縁９と当接し、皿ばね１７が所定の変位量となるように、弁体１５の上面５３とヘッド本体１の放水口端縁９の下面との間に間隙を形成する。これにより、皿ばね１７の外周側には上向に作用する所定の復元力が生じて、皿ばね１７の外周縁が放水口端縁９と圧接し、また内周側には下方に作用する所定の復元力が生じて、皿ばね１７の内周縁が弁体１５の上面５３と圧接し、放水口２と弁体１５との水密を保つ。尚、耐腐食性を向上させるため、フッ化樹脂コーティングを施しているが、これは省略しても良い。
【００１０】
２０はデフレクタアッセンブリで、デフレクタ２１、支柱２３、ストッパリング２５、弁体１５から構成される。支柱２３は、その上端及び下端にフランジ状の係止部が形成され、ヘッド本体１の孔７に挿入されている。ストッパリング２５は、支柱２３が遊嵌合される貫通孔が周方向に設けられ、その内径は弁体１５の本体部５１の外径より僅かに大きく形成され、外径はフレーム１０の内径より小さく、かつ、放水時における降下時にフレーム１０の段部１２に係止する大きさに形成されている。円板状のデフレクタ２１は、支柱２３が嵌合される貫通孔が周方向に設けられ、その外径はフレーム１０の段部１２の内径より小さく形成され、内径は弁体１５の本体部５１の外径より小さく形成され、放水時における降下時に弁体１５を係止する。
【００１１】
３０は弁体１５を支持する感熱分解機構で、ボール支持筒３１、感熱部４０、ガード部材３５から構成される。円筒状のボール支持筒３１は、フレーム１０内に摺動可能に配設され、その上部の側面には、後述するロックボール７１の挿入穴３２が例えば６つ形成されている。またその下部において内側は縮径されて、内周面には後述するシリンダ４１が螺合されるねじ部が形成され、下部の外周面には、後述するガード部材３５が螺合されるねじ部が形成されている。尚、挿入穴３２の内径は、ロックボール７１の外径より大きく形成されている。またボール支持筒３１の上部外径は、弁体１５の本体部５１とほぼ同型に形成され、本体部５１の下面に環状の段部を形成することで、ボール支持筒３１の上部に弁体１５が係止するようにしている。
【００１２】
感熱部４０は、シリンダ４１、感熱板４２、可溶合金６２、ピストン６３から構成される。シリンダ４１は、有底円筒状に形成され、その外周上部に設けられたねじ部によりボール支持筒３１と螺合し、その下部はボール支持筒３１の下端から突出している。またその下面には感熱板４２の連結穴を挿入した後、カシメ付けて感熱板４２を一体化して固定している。感熱素子となる可溶合金６２は、合金でなくてもよく、例えば樹脂からなる可溶片であってもよい。
【００１３】
可溶合金６２は、例えばコンプレッション半田等からなる感熱素子であり、シリンダ４１内のピストン６３の下方に収容され、熱によって溶融する。この可溶合金６２は、ボール支持筒３１の下面から下方に突出しており、熱気流に当たりやすい位置に設けられる。
【００１４】
ピストン６３は、断面Ｔ字型に形成され、シリンダ４１内において可溶合金６２の上に上下に摺動可能に収容される。またピストン６３の上部には円板状のロックボール受け部６４が設けられ、その外径はボール支持筒３１上部の内径より僅かに小さく形成されている。またこのロックボール受け部６４の外周には、傾斜角がそれぞれ異なる２段の傾斜面からなり、ロックボール７１が当接するテーパ面が設けられている。
【００１５】
ロックボール７１は、鋼材等からなり、ボール支持筒３１の挿入穴３２に入って、ヘッド本体１の溝部８及びロックボール受け部６４のテーパ面で当接して、感熱分解機構３０がヘッド本体１及びフレーム１０から離脱するのを阻止している。
【００１６】
感熱板４２は、中央部が円錐台状に折曲した円板で、中心部には連結穴４３が設けられており、その上部４４がシリンダ４１底面にカシメ付けて固定され、傾斜面４５がシリンダ４１内に収容された可溶合金６２に向かって傾斜するように折曲している。感熱板４２の下部４６はほぼ水平に形成され、ガード部材３５の下方まで延出している。また、感熱板４２の下部４６とガード部材３５の下端との間には、所定の隙間（熱気流空間）が設けられている。尚、本実施形態では感熱板４２が１枚の場合を説明するが、これに限らず複数設けても良い。
【００１７】
ガード部材３５は、ほぼ円筒体でその上部の外径は縮径され、その外径はフレーム１０の段部１２の内径より小さく形成され、またその上部の内径は縮径され、ボール支持筒３１が螺合されるねじ部が形成されている。また、ガード部材３５の外周側には下側が拡径される段部が設けられ、フレーム１０の段部１２の下面と上下方向に当接する当接部３７が形成されている。そして当接部３７より下側は下方に向かって先細りのテーパ状に形成されている。このガード部材３５の高さは、ボール支持筒３１と螺合した際に、その下端が、可溶合金６２よりも下方であって、かつ感熱板４２の下部４６よりも上方となるように選ばれている。さらにガード部材３５は、感熱分解機構３０のボール支持筒３１と、ヘッド本体１に結合されたフレーム１０との間に、両者のすき間を塞ぐように設けられ、つまり両者の隙間を塞げる幅を有しており、フレーム１０内部を封止する。
【００１８】
このガード部材３５の上面には、支柱２３の下端が当接している。
ガード部材３５の下側は、可溶合金６２の周囲に空間ができるように凹部を有する形状となっている。これは、凹部内で熱気流が滞留しやすく感熱素子である可溶合金６２の溶融を促進させる。
【００１９】
上記のようなスプリンクラヘッドにおいては、弁体１５によりヘッド本体１の放水口２を組立荷重で封止して水漏れを防止しており、この組立荷重がボール支持筒３１を介してロックボール７１に下向きに作用する。ロックボール７１はこの荷重によりヘッド本体１の溝部８のテーパ面に圧接される。このため、ロックボール７１には常にボール支持筒３１の内側に入ろうとする力が作用している。しかしながら、ロックボール７１はピストン６３のロックボール受け部６４の当接面により移動が阻止されているためその位置に保持され、ボール支持筒３１をロックしている。
【００２０】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図９はスプリンクラヘッドが警戒状態にある場合を示すもので、ヘッド本体１の放水口２には加圧された消火水が供給されており、弁体１５には消火水の圧力が加えられている。
いま、火災が発生すると、天井板（図示せず）の下面を沿ってその熱気流が横方又は下方から上方に流動して感熱板４２に当たって加熱され、その熱がシリンダ４１へ伝播する。そしてシリンダ４１内に収容された可溶合金６２が周囲から加熱されて溶融し始め、溶融した可溶合金６２はシリンダ４１とピストン６３の間から流出してその体積が減少する。
このとき、図９の矢印で示すように、横方向からの熱気流は、感熱板４２を加熱するとともに、感熱板４２の下部４６とガード部材３５下端との間の隙間（熱気流空間）に流入し、傾斜面４５の傾斜に沿って上昇してシリンダ４１に直接当たってシリンダ４１を加熱する。また、下方からの熱気流も傾斜面４５の下面側に沿って上昇してシリンダ４１の下面側を加熱する。このため、可溶合金６２がガード部材３５の下端部より上方に設けられ、スプリンクラヘッドの外部に突設されていなくても受熱効率が向上して、シリンダ４１内の可溶合金６２は短時間で溶融する。
【００２１】
可溶合金６２が溶融してその体積が減少すると、図１０に示すように、ピストン６３のロックボール受け部６４が下降する。これにより、ロックボール７１はヘッド本体１の溝部８から外れて、ボール支持筒３１の内側に入り込みボール支持筒３１のロックが解除される。
【００２２】
そして、図１１に示すように、感熱分解機構３０は自重及び消火水の水圧により下降して、フレーム１０から離脱して落下する。同時に、弁体１５を含むデフレクタアッセンブリ２０も自重及び消火水の水圧によって落下し、ストッパリング２５がフレーム１０の段部１２上に着座して停止する。このとき、弁体１５はボール支持筒３１にガイドされて降下し、デフレクタ２１上に着座する。これにより、ヘッド本体１の放水口２が開放され、消火水はデフレクタ２１から散水されて火災を消火する。
ところで、上記のようなスプリンクラヘッドにおいて、ガード部材３５がない場合、可溶合金６２がフレーム１０又はボール支持筒３１の最下端より突出することになる。このため、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０に外的衝撃が加わると、感熱分解機構３０が破損して誤動作や消火水が漏水することがある。また、感熱分解機構３０に加わった外力が、ボール支持筒３１を介して弁体１５に加わり、弁体１５が破損又は変形して、誤動作や消火水が漏水する恐れがある。
【００２３】
本実施形態１においては、ボール支持筒３１と螺合するガード部材３５を設け、その下端が可溶合金６２よりも下方であって、かつ可溶合金６２の外周に位置して、外力を受けるようにしている。このため、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５は、外力の影響を受けにくくすることができる。したがって、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５の外的衝撃による破壊又は変形を防止して誤動作や漏水を生じにくくすることができる。
【００２４】
また、ガード部材３５に、フレーム１０の段部１２に当接する当接部３７を設け、当該ガード部材３５が受けた外力を、フレーム１０に伝達するようにしている。このため、ガード部材３５が受けた外力が、感熱分解機構３０又は弁体１５に加わりにくくなり、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５の外的衝撃による破壊又は変形を防止して誤動作や漏水を生じにくくすることができる。
【００２５】
また、ガード部材３５は、その内周面をボール支持筒３１と螺合し、外周面を当接部３７によりフレーム１０と当接して、感熱分解機構３０とフレーム１０とのすき間を塞いでフレーム１０内部を封止している。このため、フレーム１０（及びヘッド本体１）内部が密封構造になるため、腐食性の高い雰囲気中に設置されても、感熱分解機構３０のロックボール７１や可溶合金６２等は腐食するおそれがない。
【００２６】
また、ガード部材３５をフレーム１０より内側に設けることで、可溶合金６２のより近傍で外力を受けることができ、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０が外力を受けるのを防止することができる。
【００２７】
また、上記のようなガード部材３５を設けて、可溶合金６２がガード部材３５の下端部より上方に位置する場合であっても、感熱板４２を可溶合金６２に向かって傾斜する傾斜面４５を有するように折曲したので、熱気流は、感熱板４２の下部４６とガード部材３５下端との間の隙間に流入し、傾斜面４５の傾斜に沿って上昇してシリンダ４１に直接当たってシリンダ４１を加熱することができる。したがって、可溶合金６２がヘッドの外部に突設されていない場合であっても、受熱効率を向上させることができる。
尚、本実施形態においては、ガード部材３５がボール支持筒３１に螺合する場合を説明したが、本発明はこれに限らず、ボール支持筒３１にガード部材３５を一体形成するようにしても良い。
【００２８】
［実施形態２］
図１２は本発明の実施形態２に係る外観図である。
以下、本発明の実施形態２に係るスプリンクラヘッドを説明するが、上記実施形態１と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
図１２に示すように、本実施形態２に係るガード部材３５は、その下端側に内外面を連通する切り欠き３８を形成している。
このような構成により、上記実施形態１と同様に、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５は、外力の影響を受けにくくすることができる。さらに、切り欠き３８を設けることにより、熱気流が、感熱板４２とガード部材３５との間に流入しやすくなり、受熱効率をさらに向上させることができる。そのため感熱板を曲げなくても良い。
【００３０】
尚、上記切り欠き３８に代えて、ガード部材３５の下端側に内外面を連通する開口を設けるようにしても良い。これによっても同様の効果を得ることができる。
【００３１】
［実施形態３］
図１３は本発明の実施形態３に係る外観図である。
以下、本発明の実施形態３に係るスプリンクラヘッドを説明するが、上記実施形態１と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
図１３に示すように、本実施形態３に係るガード部材３５は、フレーム１０の下端を、可溶合金６２の下端位置とほぼ同じ位置まで延出して、フレーム１０にガード部材３５を一体形成する。
このような構成により、上記実施形態１と同様に、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５は、外力の影響を受けにくくすることができ、可溶合金６２を含む感熱分解機構３０及びこれに支持される弁体１５の外的衝撃による破壊又は変形を防止して誤動作や漏水を生じにくくすることができる。
【００３３】
［実施形態４］
本実施形態４では、他の形状の場合について説明する。
以下、本発明の実施形態４に係るスプリンクラヘッドを説明するが、上記実施形態１と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
図１４は本発明の実施形態４に係る感熱板の平面図である。
上記実施形態１では、感熱板４２の傾斜面４５を円錐台上に形成し、熱気流を傾斜面４５の傾斜に沿って上昇させるようにしたが、その一部は外周方向に迂曲する。
本実施形態４に係る感熱板４２は、図１４（ａ）に示すように、傾斜面４５を切頭四角錐状に形成する。
【００３５】
このような構成により、感熱板４２の傾斜面４５に当たった熱気流は、外周方向に迂曲しにくくなり、シリンダ４１方向に上昇する熱気流が増加して、より受熱効率を向上させることができる。
また、図１４（ｂ）に示すように、傾斜面４５を切頭多角錐状（例えば六角錐）とし、その角錐面となる傾斜面４５を下方側に湾曲するように形成する。
このような構成により、傾斜面４５に当たった熱気流は、外周方向に迂曲しにくくなるとともに、中心方向に屈曲し、シリンダ４１方向に上昇する熱気流が増加して、より受熱効率を向上させることができる。
【００３６】
［実施形態５］
図１５は本発明の実施形態５に係る縦断面図である。
以下、本発明の実施形態５に係るスプリンクラヘッドを説明するが、上記実施形態１と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
図１５に示すように、本実施形態５に係る感熱部４０は、感熱板４２ａの下方に感熱板４２ｂを更に備えている。
【００３７】
このような構成により、図１５の矢印で示すように、横方向から流入した熱気流は、感熱板４２ａ及び感熱板４２ｂを加熱するとともに、感熱板４２ａ及び感熱板４２ｂの傾斜面４５ａ及び４５ｂの傾斜に沿ってそれぞれ上昇してシリンダ４１に直接当たってシリンダ４１の下部にある可溶合金６２を加熱する。これによって、より受熱効率を向上させることができる。
【００３８】
なお、各実施形態において、傾斜面を有する感熱板とガード部材とを両方備えたスプリンクラヘッド用いて説明したが、これらは、いずれか一方だけを備えておればよい。また、感熱分解機構に関してはボールを使用したもので説明したが、ボールに限定されず、一対のレバーを利用したリンク機構で感熱分解機構を構成してもよく、要は、弁体を支持し、火災時に分解または破裂する機構であれば、他の感熱分解機構を使用してもよい。
また、ガード部材は、感熱素子の外周に位置するとしたが、これは全周である必要はなく、特定方向の外周部分だけをガードするものであってもよい。また、感熱板は、感熱素子に向かって熱気流を流す傾斜面が結果として形成されていればよく、折曲でなく、例えば、平板の感熱板と傾斜面となる感熱板とを溶接などにより接合させて、一体化させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１ ヘッド本体、２ 放水口、３ ねじ部、４ フランジ、５ねじ部、６ 円筒部、７ 孔、８ 溝部、９ 放水口端縁、１０フレーム、１１ めねじ部、１２ 段部、１５ 弁体、２０ デフレクタアッセンブリ、２１デフレクタ、２３ 支柱、２５ ストッパリング、３０ 感熱分解機構、３１ ボール支持筒、３２挿入穴、３５ ガード部材、３７ 当接部、３８ 切り欠き、４０ 感熱部、４１シリンダ、４２ 感熱板、４３ 連結穴、４４ 上部、４５ 傾斜面、４６下部、５１ 本体部、５２ 頭部、５３ 上面、５４ 段部、６２可溶合金、６３ ピストン、６４ ロックボール受け部、７１ ロックボール。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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