(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路内の塵芥を捕捉するバースクリーンと、該バースクリーンの前面に平行に配置されたガイドレールに沿って昇降する昇降体と、該昇降体に揺動可能に取り付けられたレーキ保持体と、該レーキ保持体に取り付けられて前記昇降体の上昇時に前記バースクリーンに捕捉された塵芥を掻き揚げるレーキを下端に有するレーキアームと、前記昇降体をガイドレールに沿って昇降させる駆動機構とを備えた除塵機において、前記ガイドレールの上端部にラックレールを設け、前記昇降体には、前記レーキアームを上下方向に移動可能にガイドするアームガイドと、前記ラックレールに歯合して回転するピニオンと、該ピニオンの回転に連動して前記レーキアームを前記アームガイドに沿って上下動させる連動手段とを設け、前記ガイドレールを支持するフレームには、前記レーキアームがアームガイドに沿って上昇したときに、下端部が前記レーキの上面部に摺接してレーキに付着した塵芥を落下させるワイパーを揺動可能に設けたことを特徴とする除塵機。
【請求項２】
前記アームガイドは、前記レーキアームのガイド方向が、アームガイド下部では前記ガイドレールと平行な方向で、アームガイド上部ではガイドレール側に傾斜した方向に形成されていることを特徴とする請求項１記載の除塵機。
【請求項３】
前記アームガイドは、前記レーキ保持体に揺動可能に設けられ、前記連動手段は、前記ピニオンの回転に連動して前記アームガイドを揺動させる揺動手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の除塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除塵機に関し、詳しくは、水路を流れる流水中の塵芥をバースクリーンで捕捉し、該バースクリーンで捕捉した塵芥をレーキによって自動的に水路外に排出する除塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
取水口、分水口、揚排水機場等の水路に設けられる除塵機は、一般に、水路内に配設したバースクリーンにより水路を流れる塵芥を捕捉し、捕捉した塵芥をバースクリーンの前面に沿って上昇するレーキにより掻き揚げ、レーキの上昇端付近の下方に設けたシュート内に落下させて水路内から除去するように構成されている。
【０００３】
このような除塵機として、水路内の塵芥を捕捉するバースクリーンと、該バースクリーンの前面に平行に配置されたガイドレールに沿って昇降する昇降体と、該昇降体に取り付けられて前記昇降体の上昇時に前記バースクリーンに捕捉された塵芥を掻き揚げるレーキを下端に有するレーキアームと、前記昇降体をガイドレールに沿って昇降させる駆動機構とを備え、昇降体の上昇時にレーキアームを上方向に移動させてバースクリーンが捕捉した塵芥をレーキで掻き揚げるとともに、レーキアームが最上端に上昇したときにレーキに付着した塵芥をワイパーによってシュートに落下させるようにした除塵機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３３０７７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載された除塵機は、除塵機の高さを低く抑えることができるという利点は有しているものの、昇降体に対してレーキアームを上方向に移動させるためのストッパーがガイドレール等とは別に設けられているため、フレームや昇降体部分の構造が複雑になってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、レーキアームを上方向に移動させるための機構をガイドレール等と一体化して構造の簡略化を図るとともに、除塵機全体の小型化も図ることができる除塵機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の除塵機は、水路内の塵芥を捕捉するバースクリーンと、該バースクリーンの前面に平行に配置されたガイドレールに沿って昇降する昇降体と、該昇降体に揺動可能に取り付けられたレーキ保持体と、該レーキ保持体に取り付けられて前記昇降体の上昇時に前記バースクリーンに捕捉された塵芥を掻き揚げるレーキを下端に有するレーキアームと、前記昇降体をガイドレールに沿って昇降させる駆動機構とを備えた除塵機において、前記ガイドレールの上端部にラックレールを設け、前記昇降体には、前記レーキアームを上下方向に移動可能にガイドするアームガイドと、前記ラックレールに歯合して回転するピニオンと、該ピニオンの回転に連動して前記レーキアームを前記アームガイドに沿って上下動させる連動手段とを設け、前記ガイドレールを支持するフレームには、前記レーキアームがアームガイドに沿って上昇したときに、下端部が前記レーキの上面部に摺接してレーキに付着した塵芥を落下させるワイパーを揺動可能に設けたことを特徴としている。
【０００７】
そして、本発明の除塵機は、前記アームガイドにおける前記レーキアームのガイド方向が、アームガイド下部では前記ガイドレールと平行な方向で、アームガイド上部ではガイドレール側に傾斜した方向に形成されていること、あるいは、前記アームガイドが前記レーキ保持体に揺動可能に設けられ、前記連動手段は、前記ピニオンの回転に連動して前記アームガイドを揺動させる揺動手段を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の除塵機によれば、レーキアームを上方向に移動させるための機構であるラックレール、ピニオン及び連動手段をガイドレールや昇降体に一体的に設けたので、構造の簡略化や小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１乃至図７は本発明の除塵機の第１形態例を示すもので、図１は除塵機の側面図、図２は同じく正面図、図３は同じく一部を省略した平面図、図４は昇降体に対してレーキアームが下降している状態を示す要部側面図、図５は昇降体に対してレーキアームが上昇した状態を示す要部側面図、図６は昇降体が最上端近傍に上昇したときの状態を示す要部側面図、図７は昇降体が最上端に上昇したときの状態を示す要部側面図である。
【００１０】
この除塵機は、水路１１内の塵芥を捕捉するバースクリーン１２と、該バースクリーン１２の前方中央部上方に設けられたガイドレール１３と、該ガイドレール１３に沿って昇降する昇降体１４と、該昇降体１４に取り付けられたレーキ保持体１５と、該レーキ保持体１５に取り付けられたレーキアーム１６と、該レーキアーム１６の下端に取り付けられたレーキ１７と、レーキ１７の上昇端付近の下方に設けられたシュート１８とを有している。
【００１１】
バースクリーン１２は、水路幅方向に多数のスクリーンバーを所定間隔で平行に並べたものであって、上方が下流側に向かって僅かに傾斜した状態で設けられている。シュート１８は、バースクリーン１２の上端に連設したエプロン１９の下流側に隣接して設けられており、レーキ１７によってバースクリーン１２からエプロン１９の上端に掻き揚げられた塵芥を塵芥回収部２０に落下させるように形成されており、シュート１８の上方には、レーキ１７に付着した塵芥をシュート１８に落下させるためのワイパー２１がフレーム２２に対して揺動可能に設けられている。
【００１２】
ガイドレール１３は、水路１１を跨ぐようにして設けられたフレーム２２及びバースクリーン１２の側縁部との間に設けた支持部材２３によって支持されるものであって、前記昇降体１４をバースクリーン１２の前面に平行な方向に昇降させる直線状の昇降用ガイドレール２４と、該昇降用ガイドレール２４の反バースクリーン側に連設された無端状の牽引用ガイドレール２５とを有している。
【００１３】
前記昇降用ガイドレール２４は、一対の溝形鋼を背中合わせに配置して水路幅方向両側に開口するガイド用凹溝をそれぞれ形成したものであって、昇降用ガイドレール２４の上端部バースクリーン側には、所定長さのラックレール２６が設けられている。また、牽引用ガイドレール２５の上端には駆動用のスプロケット２７が設けられており、このスプロケット２７から牽引用ガイドレール２５の下端部にわたってレーキ１７を作動させるための無端状の駆動用チェーン２８が装着されている。この駆動用チェーン２８は、モーター２９でスプロケット２７を駆動することにより、牽引用ガイドレール２５のバースクリーン側では上昇方向、反バースクリーン側では下降方向となる一定方向に循環作動する。
【００１４】
昇降体１４は、前記昇降用ガイドレール２４を両側から挟むように配置した一対の支持板３０の上下にそれぞれ２個ずつのガイドローラ３１を取り付けたものであって、このガイドローラ３１が昇降用ガイドレール２４の両側のガイド用凹溝内を転動することにより、バースクリーン１２の前方をバースクリーン１２と平行な方向に昇降する。
【００１５】
昇降体１４の上部には、水平方向の支持軸３２が設けられており、支持板３０の両側に突出した支持軸３２には、前記レーキ保持体１５の上部が揺動可能に取り付けられるとともに、両支持板３０の間の支持軸３２には、前記ラックレール２６に歯合するピニオン３３と、該ピニオン３３と一体に回転するスプロケット３４とが設けられている。
【００１６】
レーキ保持体１５は、昇降体１４を両側から挟むように配置した一対のアームガイド支持板３５を有しており、このアームガイド支持板３５のバースクリーン側に一対のアームガイド３６が対向配置されるとともに、一方のアームガイド支持板３５の反バースクリーン側には前記駆動用チェーン２８に連結部材３７を介して連結される作動アーム３８が斜め下方に向かって延設されている。
【００１７】
アームガイド３６は、溝形鋼の開口を対向配置した形状を有するものであって、前記レーキアーム１６のガイド方向が、アームガイド３６の下部では前記ガイドレール１３に対して平行な方向に設定されており、アームガイド３６の上部では、反バースクリーン１２側に傾斜した方向に設定されている。したがって、アームガイド３６にガイドされるレーキアーム１６は、図４に示す下方位置ではガイドレール１３と平行な方向に上下動し、図５に示す上方位置ではガイドレール１３に対してレーキアーム１６上部が近付く方向に傾斜するとともに、レーキアーム１６下端のレーキ１７がレーキ保持体１５から突出する方向に移動する。
【００１８】
レーキアーム１６は、上下方向を向いた左右一対のアーム部材３９と水平方向の補強部材４０とを組み合わせた略Ｈ字状に形成されており、各アーム部材３９の上部には、前記アームガイド３６内を転動する上下一対のガイドローラ４１がそれぞれ設けられている。また、補強部材４０には、レーキアーム１６を上下動させるための上下動用チェーン４２の一端が接続されている。このチェーン４２は、レーキ保持体１５のバースクリーン側に設けられたチェーンガイド４３を介して前記スプロケット３４に巻掛けられており、スプロケット３４を経たチェーン４１の他端には、バランサ４４が取り付けられている。
【００１９】
レーキ１７は、上昇時にバースクリーン１２が捕捉した塵芥を上方に掻き揚げるように、その先端形状がバースクリーン１２のスクリーンバーの間に進入可能な櫛歯状に形成されており、下降時には、レーキ保持体１５の下部が前記支持軸３２を中心として水路上流側に揺動することにより、バースクリーン１２から離れた水路上流側を下降する。
【００２０】
このように形成した除塵機の前記モーター２９を作動させ、スプロケット２７を介して駆動用チェーン２８を牽引用ガイドレール２５に沿って循環させると、この駆動用チェーン２８に連結された連結部材３７を介して作動アーム３８が牽引されることにより、支持軸３２により連結された昇降体１４が昇降用ガイドレール２４に沿って昇降する。
【００２１】
昇降体１４が下降しているときには、作動アーム３８の先端が牽引用ガイドレール２５の上流側部分を通るため、レーキ保持体１５が支持軸３２を中心として図１に示す位置に回動し、レーキ１７がバースクリーン１２から離れた状態で水路１１の底部に向かって下降する。
【００２２】
作動アーム３８の先端が牽引用ガイドレール２５の下端で下降から上昇に転じると、作動アーム３８の移動に伴ってレーキ保持体１５が支持軸３２を中心として図４に示す位置に回動し、レーキ１７がバースクリーン１２の最下端からバースクリーン前面に沿って上昇し、バースクリーン１２に捕捉された塵芥を水路１１の上方に向かって掻き揚げる状態となる。
【００２３】
図６に示すように、昇降体１４がガイドレール１３の最上端近傍に上昇すると、支持軸３２のピニオン３３がラックレール２６と歯合してスプロケット３４を回転させ、該スプロケット３４に巻掛けられている上下動用チェーン４２を巻き上げてレーキアーム１６をアームガイド３６に沿って上昇させる。ガイドローラ４１は、レーキアーム１６の上昇に伴ってアームガイド３６の下部の平行部３６ａからその上方の傾斜部に３６ｂに進入し、レーキアーム１６の上部が水路上流側に次第に傾斜し、レーキ１７がエプロン１９の上端を超えた時点でシュート１８側に次第に突出するとともに、レーキ１７の上面部にワイパー２１の下端部が当接する。
【００２４】
ラックレール２６とピニオン３３とが歯合した状態で昇降体１４が更に上昇し、図７に示すガイドレール１３の最上端に達するまでの間に、駆動用チェーン２８の進行に伴う作動アーム３８の動きに伴い、レーキ保持体１５は支持軸３２を中心として下端が反バースクリーン方向に向かって揺動するが、レーキアーム１６は、ピニオン３３と一体に回転するスプロケット３４が上下動用チェーン４２を巻き上げることにより、アームガイド３６にガイドされて上昇しながら傾斜し、レーキ１７は、レーキアーム１６の動きに伴って上昇しながらシュート１８側に突出していく。
【００２５】
このとき、基部２１ａがフレーム２２に揺動可能に設けられて自重で垂下している状態のワイパー２１は、その下端部がレーキ１７の上面に当接し、レーキ１７の移動に伴って基部２１ａを中心としてレーキ１７の先端側に向かって揺動する状態となる。これにより、ワイパー２１の下端部がレーキ１７のレーキアーム側基部から先端側に向かって摺動し、レーキ１７に付着した塵芥をシュート１８に向けて落下させる。
【００２６】
作動アーム３８の先端が昇降用ガイドレール２４の上昇側から下降側に移動すると、昇降体１４が昇降用ガイドレール２４に沿って下降を開始するとともに、支持軸３２を中心としたレーキ保持体１５の揺動に伴ってレーキ１７は水路上流側に移動する。同時に、昇降体１４の下降によってラックレール２６に歯合したピニオン３３が逆回転することにより、レーキアーム１６のガイドローラ４１がアームガイド３６下部の平行部３６ａに移動し、レーキ１７が最下方に位置した状態に復帰するとともに、ワイパー２１も自重で所定位置に復帰する（図１参照）。
【００２７】
このように、牽引用ガイドレール２５に装着した駆動用チェーン２８を含む駆動機構によって前記昇降体１４をガイドレール２４に沿って昇降させるとともに、前記レーキ保持体１５を昇降体１４に対して揺動させ、さらに、ラックレール２６とピニオン３３とを歯合させてレーキアーム１６下端のレーキ１７を上下動させながらシュート１８方向に出没させ、ワイパー２１によってレーキ１７から塵芥を掻き落とす動作を繰り返すことにより、バースクリーン１２が捕捉した塵芥をレーキ１７によって掻き揚げ、水路１１から塵芥回収部２０に排出することができる。
【００２８】
そして、レーキ１７を移動させる駆動機構を、昇降用ガイドレール２４に設けた所定長さのラックレール２６と、昇降体１４やレーキ保持体１５に設けたピニオン３３，上下動用チェーン４２，アームガイド３６，レーキアーム１６等を含む連動手段とで構成することにより、フレーム２２を単純化することができ、昇降用ガイドレール２４はラックレール２６を取り付けるだけでよく、レーキ１７を移動させる連動手段を昇降体１４やレーキ保持体１５に集中的に配置できるので、これらの機構の簡略化や小型化を図ることができる。さらに、ワイパー２１をレーキ１７の移動に伴って揺動するように設け、レーキ１７から塵芥を自動的に掻き落とすようにしたので、レーキ１７に付着した塵芥を確実にシュート１８に落下させることができる。
【００２９】
図８乃至図１２は本発明の除塵機の第２形態例を示すもので、図８は昇降体に対してレーキアームが下降している状態を示す要部側面図、図９は同じく要部正面図、図１０は昇降体に対してレーキアームが上昇した状態を示す要部側面図、図１１は昇降体が最上端近傍に上昇したときの状態を示す要部側面図、図１２は昇降体が最上端に上昇したときの状態を示す要部側面図である。なお、以下の説明において、前記第１形態例で示した除塵機における構成要素と同一の構成要素には、それぞれ同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３０】
本形態例に示すレーキ保持体１５は、前記同様に、昇降体１４に設けられた支持軸３２に揺動可能に設けられており、ガイドレール１３側に延びた作動アーム３８の先端部が連結部材３７を介して駆動用チェーン２８に連結されている。また、前記支持軸３２には、前記ラックレール２６に歯合するピニオン３３と、該ピニオン３３と一体に回転する２個のスプロケット３４ａ，３４ｂとが設けられるとともに、直線状に形成されたアームガイド３６の上端部が揺動可能に取り付けられている。
【００３１】
アームガイド３６は、前記同様に、溝形鋼の開口を対向配置した形状を有するものであって、レーキアーム１６の上部に設けた上下一対のガイドローラ４１が上下方向に移動可能な状態で設けられている。また、アームガイド３６の下端部には、一方のスプロケット３４ａとの間に上下動用チェーン５１が巻掛けられた下部スプロケット５２が設けられており、前記上下動用チェーン５１の中間部に設けた連結部がレーキアーム１６の上部に連結され、上下動用チェーン５１の移動に伴ってレーキアーム１６が上下動するように形成されている。
【００３２】
さらに、アームガイド３６の上下方向中間部と、レーキ保持体１５の下部とには、アームガイド３６の揺動を規制するための規制手段として、規制ローラ５３と、該規制ローラ５３に摺接する規制カム５４と、該規制カム５４と一体に回転するカム回動用スプロケット５５とが設けられており、このカム回動用スプロケット５５と他方のスプロケット３４ｂとの間に揺動用チェーン５６が巻掛けられている。
【００３３】
図８に示すように、昇降体１４が上昇してピニオン３３がラックレール２６に歯合して回転する前は、レーキアーム１６がアームガイド３６の下方に下がった状態となっており、また、規制カム５４は、その突出部５４ａが規制ローラ５３に当接してレーキアーム１６をガイドレール１３側に位置規制した状態となっている。
【００３４】
図１０に示すように、ピニオン３３がラックレール２６に歯合して回転すると、該ピニオン３３と一緒に回転するスプロケット３４ａが上下動用チェーン５１を移動させてレーキアーム１６を上方に引き上げるとともに、スプロケット３４ｂが揺動用チェーン５６を移動させて規制カム５４を回転させる。この規制カム５４の回転によって突出部５４ａが規制ローラ５３から離れると、レーキアーム１６がシュート１８方向に揺動可能な状態となる。
【００３５】
図１１に示すように、レーキ１７がバースクリーン１２の前面に沿って上昇し、昇降体１４がガイドレール１３の最上端近傍に上昇してピニオン３３がラックレール２６に歯合するまでの間は、規制カム５４の突出部５４ａが規制ローラ５３に当接した状態となっており、アームガイド３６は支持軸３２を中心として鉛直方向よりも下端がガイドレール１３側に傾斜した状態で保持されている。
【００３６】
そして、ラックレール２６とピニオン３３とが歯合した状態で昇降体１４が更に上昇し、図１２に示すガイドレール１３の最上端に達するまでの間に、駆動用チェーン２８の進行に伴う作動アーム３８の動きに伴い、レーキ保持体１５は支持軸３２を中心として下端が反バースクリーン方向に向かって回動するが、レーキアーム１６は、ピニオン３３と一体に回転するスプロケット３４ａが上下動用チェーン５１を移動させることにより、アームガイド３６にガイドされて上昇する。同時に、スプロケット３４ｂが回転することによって揺動用チェーン５６及び回動用スプロケット５５を介して規制カム５４が回動し、規制カム５４の突出部５４ａが規制ローラ５３から外れることにより、アームガイド３６の位置規制が解除され、アームガイド３６は支持軸３２を中心として自重により下端がバースクリーン方向に向かって揺動する。
【００３７】
このアームガイド３６の揺動とレーキアーム１６の上昇とにより、レーキ１７は上昇しながらシュート１８側に突出していくことになる。このとき、前記ワイパー２１は、前記同様に、その下端部がレーキ１７の上面に当接し、基部２１ａを中心として揺動しながらレーキ１７のレーキアーム側基部から先端側に向かって摺動し、レーキ１７に付着した塵芥をシュート１８に向けて落下させる。
【００３８】
図１３及び図１４は、本発明の除塵機の第３形態例を示すもので、図１３は除塵機の要部側面図、図１４は同じく除塵機の要部断面平面図である。
【００３９】
本形態例に示す除塵機は、ガイドレール１３と平行なラックレール２６をガイドレール１３の上部に対向させて設けるとともに、該ラックレール２６に歯合するピニオン３３によってレーキアーム１６を直接上下動させるように形成している。
【００４０】
昇降体１４に設けられた支持軸３２には、レーキ保持体１５の上部が揺動可能に取り付けられるとともに、一方の支持板３０から突出した支持軸３２に前記ピニオン３３が設けられている。また、レーキ保持体１５のバースクリーン側にはリップ付き溝形鋼からなるアームガイド３６が設けられ、反バースクリーン側には、作動アーム３８が斜め下方に向かって延設され、連結部材３７を介して駆動用チェーン２８に連結されている。
【００４１】
レーキアーム１６は、レーキ保持体１５の溝内に上下方向に移動可能に保持されており、アーム部材３９の上部側面にはラック部６１が設けられ、このラック部６１がレーキ保持体１５の開口を通して前記ピニオン３３に歯合するように形成されている。
【００４２】
したがって、昇降体１４が昇降用ガイドレール２４に沿って最上端近傍に上昇し、ピニオン３３がラックレール２６に歯合し、図１３において時計回りに回転すると、このピニオン３３の反対側で歯合しているラック部６１がピニオン３３の回転に伴って上昇することになり、これによってレーキアーム１６がレーキ保持体１５内を上昇する。
【００４３】
このようにしてガイドレール１３の上部位置でレーキアーム１６を昇降体１５の上昇量よりも大きく上昇させることにより、前記同様に、レーキ１７の上面部にワイパー２１の下端部が当接して基部２１ａを中心として揺動し、レーキ１７に付着した付着物を先端から落下させる。また、昇降体１５の上昇量よりもレーキ１７の上昇量が大きいことから、シュート１８の高さに対してガイドレール１３の高さを従来よりも低くすることができ、除塵機の小型化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の除塵機の第１形態例を示す側面図である。
【図２】同じく除塵機の正面図である。
【図３】同じく除塵機の一部を省略した平面図である。
【図４】レーキアームが下降している状態を示す要部側面図である。
【図５】レーキアームが上昇した状態を示す要部側面図である。
【図６】昇降体が最上端近傍に上昇したときの状態を示す要部側面図である。
【図７】昇降体が最上端に上昇したときの状態を示す要部側面図である。
【図８】本発明の除塵機の第２形態例を示すもので、レーキアームが下降している状態を示す要部側面図である。
【図９】同じく除塵機の要部正面図である。
【図１０】同じくレーキアームが上昇した状態を示す要部側面図である。
【図１１】第２形態例における昇降体が最上端近傍に上昇したときの状態を示す要部側面図である。
【図１２】同じく昇降体が最上端に上昇したときの状態を示す要部側面図である。
【図１３】本発明の除塵機の第３形態例を示す要部側面図である。
【図１４】同じく除塵機の要部断面平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１…水路、１２…バースクリーン、１３…ガイドレール、１４…昇降体、１５…レーキ保持体、１６…レーキアーム、１７…レーキ、１８…シュート、１９…エプロン、２０…塵芥回収部、２１…ワイパー、２２…フレーム、２３…支持部材、２４…昇降用ガイドレール、２５…牽引用ガイドレール、２６…ラックレール、２７…スプロケット、２８…駆動用チェーン、２９…モーター、３０…支持板、３１…ガイドローラ、３２…支持軸、３３…ピニオン、３４…スプロケット、３５…アームガイド支持板、３６…アームガイド、３７…連結部材、３８…作動アーム、３９…アーム部材、４０…補強部材、４１…ガイドローラ、４２…上下動用チェーン、４３…チェーンガイド、４４…バランサ、５１…上下動用チェーン、５２…下部スプロケット、５３…規制ローラ、５４…規制カム、５５…カム回動用スプロケット、５６…揺動用チェーン、６１…ラック部
【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】
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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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