(57)【要約】【課題】給水流路からの分岐給水流路の分岐点よりも上流側の給水流路に主弁を設けることにより、調圧弁やバキュームブレーカの数を減らすことができる便器洗浄装置を提供する。【解決手段】給水流路としての給水管１０に主弁Ｖ１、調圧弁ＶＲＥＧが設けられ、その下流側から分岐給水流路としての配管１５が分岐し、エゼクタ２１に接続されている。便鉢洗浄のために第１起動弁Ｖ２を操作すると、まず主弁Ｖ１が開弁する。エゼクタ給水弁Ｖ４は開となっている。これにより、洗浄水が給水管１０からリム３を通って便鉢２に給水される。また、エゼクタ２１によりエアタンク２０内に負圧が蓄積する。リム３への給水開始後、所定時間が経過して汚物排出工程になると、開閉弁Ｖ５を開とし、排水流路５内の空気をエアタンク２０内に吸引し、強力なサイホン排出流を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器の便鉢に便器洗浄水を供給する給水流路と、
便器のトラップの下流側に連なる排水流路と、
該給水流路から分岐した分岐給水流路を介して水が導入されて負圧を発生させ、この負圧によって該排水流路から空気を吸引排出するエゼクタとを有する便器洗浄装置において、
該給水流路のうち分岐給水流路の分岐点よりも上流側に便器洗浄用の主弁を設けたことを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項２】
請求項１において、前記分岐給水流路にエゼクタ給水弁を設けたことを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記主弁と分岐点との間の給水流路に調圧弁を設けたことを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記分岐点よりも下流側の給水流路にバキュームブレーカが設けられていることを特徴とする便器洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
便鉢の下部に連なる第１トラップ部と、この第１トラップ部の下流側の第２トラップ部と、便器洗浄時に第１トラップ部と第２トラップ部との間から排気してサイホン形成を早期化するための負圧発生用アスピレータとを設けた洋風便器設備が特開平１０−９６２５５号公報に記載されている。
【０００３】
特開２００２−６１２６２号には、便器洗浄に際し、エゼクタによってトラップの頂部から空気を吸い出し、この空気をトラップの下降管路へ吐出するようにした便器の洗浄方法が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−９６２５５号公報
【特許文献２】特開２００２−６１２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特開平１０−９６２５５号公報では、便器のリムへ供給される便器洗浄水の全量がアスピレータを通過するよう構成されているため、リムへ短時間に多量の洗浄水を供給することができず、便器洗浄特性に劣る。
【０００５】
特開２００２−６１２６２号公報では、給水流路から分岐した分岐給水流路にエゼクタ（同号公報では、エジェクタ作用を有するジェットポンプと称している。）を設けているが、この分岐点よりも下流側の給水流路と分岐給水流路とに各々主弁及びバキュームブレーカを設けている。
【０００６】
本発明は、この分岐点よりも上流側の給水流路に主弁を設けることにより、調圧弁やバキュームブレーカの数を減らすことができる便器洗浄装置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】
【０００７】
請求項１の便器洗浄装置は、便器の便鉢に便器洗浄水を供給する給水流路と、便器のトラップの下流側に連なる排水流路と、該給水流路から分岐した分岐給水流路を介して水が導入されて負圧を発生させ、この負圧によって該排水流路から空気を吸引排出するエゼクタとを有する便器洗浄装置において、該給水流路のうち分岐給水流路の分岐点よりも上流側に便器洗浄用の主弁を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の便器洗浄装置は、請求項１において、前記分岐給水流路にエゼクタ給水弁を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の便器洗浄装置は、請求項１又は２において、前記主弁と分岐点との間の給水流路に調圧弁を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の便器洗浄装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記分岐点よりも下流側の給水流路にバキュームブレーカが設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、便器洗浄に際し、トラップ下流側の排水流路から空気を吸引排出するので、便鉢から排水流路へ流出するサイホン排出流が早期に形成される。
【００１２】
本発明では、給水流路から便器の便鉢に便器洗浄水が供給され、給水流路から分岐した分岐給水流路を介してエゼクタに水が導入されるので、便鉢へ供給される便器洗浄水は、エゼクタを通過することなく便鉢へ供給される。このため、便鉢へ短時間に多量の洗浄水を供給することができ、便器洗浄特性に優れる。
【００１３】
本発明では、便器洗浄水供給用の給水流路のうち、分岐給水流路よりも上流側に主弁を設けているので、分岐給水流路よりも下流側の給水流路には便器洗浄弁は不要である。
【００１４】
また、この主弁と分岐点との間に調圧弁を設けることにより、便器洗浄用及びエゼクタ給水用の水の調圧を１個の調圧弁で行うことができる。
【００１５】
バキュームブレーカは、分岐点よりも下流側の給水流路に設ければ足りる。
【００１６】
なお、分岐給水流路にエゼクタ給水弁を設けることにより、便器洗浄中の任意の時期にエゼクタを作動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
第１図は実施の形態に係る便器洗浄装置を備えた洋風便器設備の模式図、第２図は第１図の便器洗浄装置の作動を説明するフロー図である。第３図〜第８図は、第１図の洋風便器設備が、それぞれ順に、非洗浄時、便鉢水位上昇工程、汚物排出工程、トラップ−サブとラップ間圧力の大気開放工程、覆水・負圧蓄積工程及び待機状態にあるときの作動状態を示す模式図である。なお、第３図〜第８図では、見易くするために第１図のうちの一部の図示を省略している。
【００１９】
陶器製の洋風便器本体１における便鉢２の上部内周にリム３が設けられている。便鉢２は、トラップ４、排水流路５及びサブトラップ６を介して排水口７と連通している。この排水流路５は、トラップ最高位部４ａから、下方に立ち下がってサブトラップ６に連なっている。排水口７は排水管に接続される。
【００２０】
このサブトラップ６は、該排水流路５の管壁下部の最低位部６ｂの下側を回り込み、次いで溢出用の最高位部６ａに到るＵ字状流路よりなる。このサブトラップ６の該最高位部６ａの高さは、該最低位部６ｂよりも若干高位となっており、便器の非使用時に該最低位部６ｂがサブトラップ６の封水中に没している。
【００２１】
ただし、該最低位部６ｂは、最高位部６ａよりも若干高位とされ、便器非使用時のサブトラップ６の封水面よりも若干上位に位置してもよい。このように最低位部６ｂが封水面よりも上位となっていても、排水流路５に負圧がかけられたり、サブトラップ６に水が流れ込んだりして水位が上昇したときには、該最低位部６ｂが封水中に浸り、排水流路５内と排水口７側とを封隔することが可能である。
【００２２】
上記リム３に対し給水流路としての給水管１０が接続されている。なお、この便器本体１は、リム３に対し便鉢後方側から右側又は左側３にのみ水が供給される片回り給水方式となっている。給水管１０より便鉢後方側から右側又は左側のリム３に向って水が前方に供給されると、便鉢２内に右回り又は左回りの旋回流が形成される。
【００２３】
この給水管１０には、上流側から順次に主弁Ｖ１、調圧弁ＶＲＥＧ、水車１２を有する水車ユニット１１及びバキュームブレーカ１４が設けられている。
【００２４】
この主弁Ｖ１は弁体のヘッド側に給水圧を印加して弁体を弁シート部に着座させて閉弁させると共に、このヘッド側の水圧を第１起動弁Ｖ２又は第２起動弁Ｖ７によって開放することにより開弁する水圧管制式の弁である。
【００２５】
この第１起動弁Ｖ２の排水側は配管１８ａを介して主弁Ｖ１と調圧弁ＶＲＥＧとの間に接続されている。第２起動弁Ｖ７の排水側は配管１８ｂによって後述するケーシング５０内に連通している。第１起動弁Ｖ２は、押すことにより開弁し、手を離すと閉弁する自閉弁よりなる。
【００２６】
該給水管１０の水車ユニット１１とバキュームブレーカ１４との間の位置から、エゼクタ給水弁Ｖ４を備えた分岐給水流路としての配管１５が分岐している。この配管１５の末端は、負圧蓄積用エアタンク２０内に配置されたエゼクタ２１の流入口に接続されている。
【００２７】
エゼクタ２１のスロート部に設けられた空気吸引口に、逆止弁２３を備えた空気吸引配管２２の基端が接続されている。該配管２２の先端はエアタンク２０の底面近傍に配置されており、エアタンク２０内に水が溜っても、エゼクタ２１の作動時にこの水を配管２２を介して吸引排出することが可能とされている。
【００２８】
上記逆止弁２３は、空気が空気吸引配管２２からエゼクタ２１へ流れることを許容し、これと反対方向へ空気が流れることを阻止するものである。
【００２９】
エゼクタ２１の流出口に配管１６の一端が接続されており、該配管１６の他端はエアタンク２０外に引き出され、フロート弁装置３０の上部の水用ポート３０ａに接続されている。このフロート弁装置３０の下部は配管３３を介して排水流路５の上部に連通している。フロート弁装置３０の構成については後述する。
【００３０】
エゼクタ２１は通水方向を上向きとして設置されており、前記配管１５はエゼクタ給水弁Ｖ４から立ち下ってエゼクタ２１の下端の流入口に連なっている。前記配管１６は、エゼクタ２１の上端の流出口に連なって上方に立ち上っている。これらの配管１５、エゼクタ２１及び配管１６により、略Ｕ字形のトラップが構成されている。このトラップは、配管１６から配管１５側への水の流れを阻止する機能を有する。
【００３１】
エアタンク２０の上部に負圧伝達用の配管２４が接続されており、該配管２４は開閉弁Ｖ５及び配管２５を介してフロート弁装置３０の上端部の負圧用ポート３０ｂに接続されている。
【００３２】
フロート弁装置３０内の下部にはフロート弁支持体３２が設けられており、このフロート弁支持体３２の上側に上下方向に遊動可能なフロート弁３１が配置されている。フロート弁３１が支持体３２上に載っているときには、前記ポート３０ａ，３０ｂは配管３３を介して排水流路５に連通している。配管３３を介して排水流路５から水がフロート弁装置３０内に流入してきたときには、このフロート弁３１はこの水に乗って上昇し、ポート３０ｂに下側から着座して該ポート３０ｂを塞ぎ、汚水が配管２５よりもエアタンク２０側へ流入することを阻止する。
【００３３】
配管２５の途中部分から配管２６が分岐しており、この配管２６の末端がサブトラップ６よりも下流側（排水口７の近傍）に接続されている。この配管２６に開閉弁Ｖ６が設けられている。
【００３４】
前記エゼクタ給水弁Ｖ４は弁体のヘッド側に給水圧を印加して弁体を弁シート部に着座させて閉弁させると共に、このヘッド側の水圧を起動弁Ｖ８によって開放することにより開弁する水圧管制式の弁である。この起動弁Ｖ８は配管３５によって該エゼクタ給水弁Ｖ４のヘッド側に連通している。
【００３５】
前記主弁Ｖ１の管制用の第２起動弁Ｖ７と、このエゼクタ起動弁Ｖ８と、前記開閉弁Ｖ５，Ｖ６とは、いずれもカム駆動式となっており、共通のカムシャフト４０に固着されたカム４１，４２，４３，４４とカムロッド４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａとによって作動される。このカムシャフト４４は、前記水車ユニット１１内の水車１２に対し歯車列４５を介して連結されている。また、このカムシャフト４０には手動レバー４６が固着され、手動によっても回動可能とされている。
【００３６】
起動弁Ｖ７，Ｖ８を囲むようにケーシング５０が設けられている。起動弁Ｖ７，Ｖ８からの排水は、該ケーシング５０から配管５１を介してリム３へ排出される。
【００３７】
このように構成された洋風便器設備の作動について次に説明する。
【００３８】
［非洗浄時（第３図）］
第２図において、ｔ１時点よりも前の非洗浄時には、主弁Ｖ１及び主弁用の第１，第２起動弁Ｖ２，Ｖ７は閉弁している。
【００３９】
この状態では、エゼクタ起動弁Ｖ８が開とされており、エゼクタ給水弁Ｖ４も開となっている。ただし、給水管１０には通水されていないので、エゼクタ２１は停止している。
【００４０】
この状態では、開閉弁Ｖ５は閉弁しており、エアタンク２０内が密閉されている。従って、後述する覆水・負圧蓄圧工程においてエアタンク２０内に蓄圧された負圧がそのまま保持されている。
【００４１】
また、この状態では、開閉弁Ｖ６は開弁している。開閉弁Ｖ６が開弁しているため、排水流路５は排水管内と連通し、通常は大気圧となっている。
【００４２】
［便鉢水位上昇工程（第４図）］
用便後、便器使用者によって第１起動弁Ｖ２又は手動レバー４５が操作される。
【００４３】
説明の便宜上、ここでは第１起動弁Ｖ２が操作された場合について説明する。
【００４４】
起動弁Ｖ２が操作されたときには、主弁Ｖ１のヘッド側の水圧が起動弁Ｖ２を介して主弁Ｖ１の下流側へ抜け、主弁Ｖ１が開弁する。これにより、給水管１０から洗浄水がリム３に供給され、便鉢２の内面に沿って旋回しながら流れ落ち、便鉢２内に旋回流が形成される。このとき、便鉢２内の水の一部はトラップ最高位部４ａを溢流して流出するが、リム３からの流入水量の方が多いので、便鉢２内の水位が上昇する。この旋回流により、固形排泄物が便鉢の中央側に集められると共に、ペーパーがほぐれて水となじみ、水中に分散するようになるので、後にサイホン排出流が形成されると、排泄物及びペーパーがスムーズに排出される。なお、トラップ最高位部４ａを溢流した水はサブトラップ６に溜まる。このため、乾燥等によってサブトラップ６内の水位が低下していた場合にあっても、この溢流水によってサブトラップ６内の水位が上昇する。これにより、後述するサイホン排出流の形成が容易になる。
【００４５】
また、給水管１０内に洗浄水が流れると、水車ユニット１１内の水車１２が回転し、歯車列４５を介してカムシャフト４０が水車１１の回転よりも減速して回転する。
【００４６】
カムシャフト４０の回転に伴ってカム４２，４３，４４も回転し、弁Ｖ８，Ｖ５，Ｖ６が所定のタイミングで開弁する。
【００４７】
この開弁や閉弁のタイミングについて第２図を参照して説明する。
【００４８】
ｔ１時点でカムシャフト４０の回転が開始すると、直ちに主弁用の第２起動弁Ｖ７が開弁する。そのため、第１起動弁Ｖ２から手を離して該第１起動弁Ｖ２が閉弁した後も、主弁Ｖ１のヘッド側には水圧がかからず、主弁Ｖ１は開のままとなる。なお、主弁Ｖ１は、後述の通り、第２起動弁Ｖ７が閉となるまで開のままである。
【００４９】
主弁Ｖ１の開の後、所定時間は便鉢２内の水位が上昇すると共に鉢面が洗浄され、また、前述の通り旋回流が形成される。
【００５０】
このとき、エゼクタ起動弁Ｖ８が開のままでありエゼクタ給水弁Ｖ４も開となっているので、給水管１０に水が流れるとエゼクタ２１にも水が流れて負圧が発生し、この負圧によってエアタンク２０内に負圧が蓄積される。なお、エゼクタ２１の排出水は、配管１６、フロート弁装置３０を介して排水流路５へ排出される。このときのエゼクタ排水により、フロート弁装置３０内が水洗いされる。また、このエゼクタ排水は、排水流路５を通ってサブトラップ６内に溜まり、これによりサブトラップ６内の水位が上昇する。
【００５１】
所定時間が経過した時点ｔ２になると、エゼクタ起動弁Ｖ８が閉となり、エゼクタ給水弁Ｖ４が閉となる。これにより、給水管１０を通る水のすべてが便鉢２へ供給されるようになる。
【００５２】
このｔ２と同一又は近接した時点ｔ３に達すると、開閉弁Ｖ６が閉とされ、排水流路５と排水口７側との配管２５，２６を介した連通が遮断され、排水流路５が閉空間となる。
【００５３】
［汚物排出工程（第５図）］
ｔ４の時点に達すると開閉弁Ｖ５が開放する。これにより、エアタンク２０内の負圧が配管２４，２５、フロート弁装置３０及び配管３３を介して排水流路５に伝達され、排水流路５内が減圧される。このとき、便鉢２内の水位は第１図のΔＨで示されるように十分に高くなっており、トラップ最高位部４ａとの間の水頭差ΔＨが十分に大きなものとなっている。このため、便鉢２内の汚水は、この水頭差ΔＨと排水流路５内の負圧との重畳した付勢力によりトラップ４から排水流路５へ勢いよく排出され、トラップ４及び排水流路５内に強力なサイホン排出流が形成される。
【００５４】
このように、本工程では負圧蓄圧のためにエゼクタ２１に水を供給する必要がないため、給水管１０を通るすべての水が便鉢２へ供給される。このため、便鉢２内の水位が十分に大きなものとなり、強力なサイホン排出流が形成される。また、前記便鉢水位上昇工程で予めエアタンク２０内に十分に負圧が蓄積され、この負圧が本工程で排水流路５に伝達されるため、排水流路５内が瞬間的に減圧され、早期にサイホン排出流が形成される。
【００５５】
なお、排水流路５内の汚水がフロート弁装置３０内に吸引された場合、フロート弁３１が浮力によって上昇し、ポート３０ｂを閉止する。これにより、排水流路５内の汚水が配管２５やエアタンク２０内に逆流することが防止される。また、汚水で汚染されたフロート弁装置３０の内面は、前述の通り、エゼクタ２１の動作時にエゼクタ排出水により水洗いされる。
【００５６】
この汚物排出工程の末期の時点ｔ５になると、開閉弁Ｖ５が閉弁し、エアタンク２０からの負圧伝達が停止される。
【００５７】
［トラップ−サブトラップ間圧力の待機開放工程（第６図）］
その後、ｔ５’の時点になると、開放弁Ｖ６が開となり、トラップ４とサブトラップ６との間が排水口７と連通し、このトラップ４とサブトラップ６との間が大気圧に戻る。これにより、後述する覆水・負圧蓄積工程において、便鉢２、トラップ４及びサブトラップ６への覆水・封水を安定して行うことができる。
【００５８】
［覆水・負圧蓄積工程（第７図）］
その後、ｔ６の時点になると、エゼクタ起動弁Ｖ８が開とされ、これによりエゼクタ給水弁Ｖ４が開とされる。また、開閉弁Ｖ６が開とされる。このｔ６の時点では便鉢２内の汚水はほぼ全量が排出されており、汚水と空気とが混合して所謂ゴボゴボと音をたてて排水流路５に向って流れている。このとき、開閉弁Ｖ５が閉とされているので、エアタンク２０へ大気が流入することがなく、エアタンク３０内の負圧の無駄な消費が回避される。
【００５９】
ｔ６の時点で開閉弁Ｖ６が開とされることにより排水流路５の負圧が解消し、便鉢２からの排水も停止する。このとき、主弁Ｖ１、給水管１０を介してリム３への給水が継続しているので、便鉢２内に徐々に水が溜まり、覆水が行われる。便鉢２内の水位は、トラップ最高位部４ａと同水位まで上昇する。
【００６０】
なお、ｔ６の時点でエゼクタ給水弁Ｖ４が開となることにより、エゼクタ２１が起動し、エアタンク２０内に再び負圧が蓄積される。
【００６１】
［待機状態（第８図）］
ｔ７の時点になると、主弁用第２起動弁Ｖ７が閉となり、これに追従して主弁Ｖ１が閉となり、給水管１０の通水が停止する。これにより、便器洗浄装置は待機状態となる。
【００６２】
給水管１０の通水停止に伴って、エゼクタ２１への通水も停止する。エゼクタ２１のスロート部とエアタンク２０との間には逆止弁２３が設けられているので、停止したエゼクタ２１からエアタンク２０内へ大気が流入することはなく、エアタンク２０内に蓄積された負圧がそのまま維持される。
【００６３】
なお、ｔ７の時点になってもエゼクタ給水弁Ｖ４、開閉弁Ｖ６は開のままであり、この状態が次回の便器洗浄（第１起動弁Ｖ２の操作）まで継続する。
【００６４】
＜手動ハンドル時の動作＞
上記の動作説明は主弁用第１起動弁Ｖ２を操作した場合であるが、手動ハンドル４６を操作した場合にも同様の一連の動作が行われる。この場合、主弁用第１起動弁Ｖ２は閉のままである。主弁Ｖ１は第２起動弁Ｖ７の開閉に追従して開閉する。その他の弁Ｖ４〜Ｖ６，Ｖ８の動作順序は第２図と同一である。
【００６５】
＜ｔ１とｔ４との時間差＞
主弁Ｖ１が開となり、リム３へ給水が開始される時点ｔ１と、排水流路５内を吸引開始する時点ｔ４との時間差は３〜２０秒特に７〜１５秒程度が好ましい。このようにｔ１〜ｔ４の間隔を時間差で設定する代りに、リム３への給水量で設定してもよい。
【００６６】
＜主弁Ｖ１、エゼクタ給水弁Ｖ４及び調圧弁ＲＥＧの位置＞
この実施の形態では、給水流路たる給水管１０から分岐給水流路たる配管１５が分岐しており、この分岐点よりも上流側の給水管１０に主弁Ｖ１が設けられ、該主弁Ｖ１と分岐点との間に調圧弁ＶＲＥＧが設けられている。また、この配管１５にエゼクタ給水弁Ｖ４が設けられている。
【００６７】
この実施の形態では、この分岐点よりも下流側の給水管１０に便器洗浄弁が不要である。また、１個の調圧弁ＶＲＥＧによって、便器洗浄水圧及びエゼクタ給水圧を調圧することができる。
【００６８】
さらに、バキュームブレーカ１４は分岐点よりも下流側の給水管１０に１個だけ設ければ足りる。
【００６９】
なお、リム３へは１０〜１４Ｌ／分程度の給水速度とし、エゼクタ２１へは２〜４Ｌ／分程度の給水速度とするのが好適である。エゼクタへの給水速度がリム３への給水速度に比べて小さいので、便器洗浄動作中にエゼクタ２１へ給水しても便器洗浄動作に影響はない。
【００７０】
＜別態様＞
本実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に何ら限定されない。例えば、すべて又は一部の弁の開閉を電気制御により行ってもよい。
【００７１】
上記実施の形態はサイホン式洗浄であるが、サイホンジェット式洗浄としてもよい。
【００７２】
また、大便と小便とで洗浄工程を異なるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態に係る洋風便器設備の模式図である。
【図２】第１図の洋風便器設備の作動を説明するフローである。
【図３】非洗浄時における第１図の洋風便器設備の作動を説明する模式図である。
【図４】便鉢水位上昇工程における第１図の洋風便器設備の作動を説明する模式図である。
【図５】汚物排出工程における第１図の洋風便器設備の作動を説明する模式図である。
【図６】トラップ−サブトラップ間圧力の大気開放工程における第１図の洋風便器設備の作動を説明する模式図である。
【図７】覆水・負圧蓄積工程における第１図の洋風便器設備の作動を説明する模式図である。
【図８】待機状態における第１図の洋風便器設備の作動を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
ＶＲＥＧ  調圧弁
１  便器本体
２  便鉢
３  リム
４  トラップ
５  排水流路
６  サブトラップ
７  排水口
１０  給水管（給水流路）
１１  水車ユニット
１４  バキュームブレーカ
１５  配管（分岐給水流路）
２０  エアタンク
２１  エゼクタ
３０  フロート弁装置
４０  カムシャフト
４１，４２，４３，４４  カム
【図１】
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【図２】
2007046308.tif 000004
【図３】
2007046308.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007046308.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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