(57)【要約】【課題】耐震性の向上を実現した原子力発電所建物を提供する。【解決手段】原子力発電所建物１は、原子炉１２を収容する原子炉建物１０と、タービン２２及び発電機２４を収容するタービン建物２０と、廃棄物処理設備を収納する廃棄物処理建物３０と、各種の発電設備の運転を制御する制御装置を収納する制御室建物４０と、作業員が放射線管理区域に出入りするための設備を収容するサービス建物５０と、タービン２２の起動時に用いる蒸気を生成させる補助ボイラ６２を収容する補助ボイラ建物６０と、補助ボイラ６２によって加熱される水を蓄える貯水設備を収容する給水建物７０とを備え、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０及び給水建物７０の中で、少なくとも原子炉建物１０及びタービン建物２０を含む複数の建物を一体化したものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を加熱して蒸気を生成させる原子炉を収容する原子炉建物と、
前記蒸気によって回転するタービン及び当該タービンの回転によって発電を行う発電機を収容するタービン建物と、
廃棄物処理設備を収納する廃棄物処理建物と、
各種の発電設備の運転を制御する制御装置を収納する制御室建物と、
作業員が放射線管理区域に出入りするための設備を収容するサービス建物と、
前記タービンの起動時に用いる蒸気を生成させる補助ボイラを収容する補助ボイラ建物と、
前記補助ボイラによって加熱される水を蓄える貯水設備を収容する給水建物とを備え、
前記原子炉建物、前記タービン建物、前記廃棄物処理建物、前記制御室建物、前記サービス建物、前記補助ボイラ建物及び前記給水建物の中で、少なくとも前記原子炉建物及び前記タービン建物を含む複数の建物を一体化したことを特徴とする原子力発電所建物。
【請求項２】
前記複数の建物の基礎を共通にすることによって一体化したことを特徴とする請求項１記載の原子力発電所建物。
【請求項３】
前記基礎に、鋼材をボックス状に組み立てなるボックス型構造体を設け、当該ボックス型構造体の内側に前記複数の建物を配置し、前記鋼材を前記複数の建物の梁又は柱の少なくともいずれかと共用することによって一体化したことを特徴とする請求項２記載の原子力発電所建物。
【請求項４】
前記原子炉建物及び前記タービン建物を一体化してなる建物の上部に、前記廃棄物処理建物、前記制御室建物、前記サービス建物、前記補助ボイラ建物及び前記給水建物のいずれかを配置したことを特徴とする請求項３記載の原子力発電所建物。
【請求項５】
前記貯水設備は、屋内に配置される水槽と、屋外に配置されるタンクとを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の原子力発電所建物。
【請求項６】
前記複数の建物と、前記複数の建物の外部に配置される屋外設備とを一体化したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の原子力発電所建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電プラントを収納する原子力発電所建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、原子力発電所には、原子力発電プラントを構成する複数種類の発電関連施設が配置されており、発電施設の多くは建物内に収容されている。例えば、原子力発電所には、原子炉を収容する原子炉建物、タービン及び発電機を収容するタービン建物、廃棄物処理設備を収容する廃棄物処理建物等が建てられている。
【０００３】
また、特許文献１には、複数プラント併合型の原子力発電所における、２つの原子炉建屋を統合し、さらに２つのタービン建屋を統合して、建屋の共有化を図ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３９４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来、複数の発電関連施設がそれぞれ別々の建物に収容されており、建物毎に耐震性の向上を図っている。しかし、原子力発電所においては、安全性が常に求めてられている。特に、原子炉建物に対して更なる耐震性の向上が求められている。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決し、耐震性の向上を実現した原子力発電所建物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】
前記目的を達成するため、本発明は、次に記載する構成を備えている。
【０００８】
（１）  水を加熱して蒸気を生成させる原子炉を収容する原子炉建物と、前記蒸気によって回転するタービン及び当該タービンの回転によって発電を行う発電機を収容するタービン建物と、廃棄物処理設備を収納する廃棄物処理建物と、各種の発電設備の運転を制御する制御装置を収納する制御室建物と、作業員が放射線管理区域に出入りするための設備を収容するサービス建物と、前記タービンの起動時に用いる蒸気を生成させる補助ボイラを収容する補助ボイラ建物と、前記補助ボイラによって加熱される水を蓄える貯水設備を収容する給水建物とを備え、前記原子炉建物、前記タービン建物、前記廃棄物処理建物、前記制御室建物、前記サービス建物、前記補助ボイラ建物及び前記給水建物の中で、少なくとも前記原子炉建物及び前記タービン建物を含む複数の建物を一体化したことを特徴とする原子力発電所建物。
【０００９】
（１）によれば、原子炉建物、タービン建物、廃棄物処理建物、制御室建物、サービス建物、補助ボイラ建物及び給水建物の中で、少なくとも原子炉建物及びタービン建物を含む複数の建物を一体化することによって建物の全体が長くなるため、特に、安全性が求められている原子炉建物の耐震性を向上させることができる。
【００１０】
（２）  （１）において、前記複数の建物の基礎を共通にすることによって一体化したことを特徴とする原子力発電所建物。
【００１１】
（２）によれば、複数の建物を強固に連結した状態で一体化させることが可能になる。
【００１２】
（３）  （２）において、前記基礎に、鋼材をボックス状に組み立てなるボックス型構造体を設け、当該ボックス型構造体の内側に前記複数の建物を配置し、前記鋼材を前記複数の建物の梁又は柱の少なくともいずれかと共用することによって一体化したことを特徴とする原子力発電所建物。
【００１３】
（３）によれば、ボックス型構造体が耐震性に優れていることから、複数の建物の主要部材（梁や柱）をボックス型構造体と共用することにより、複数の建物の耐震性を向上させることが可能になる。
【００１４】
（４）  （３）において、前記原子炉建物及び前記タービン建物を一体化してなる建物の上部に、前記廃棄物処理建物、前記制御室建物、前記サービス建物、前記補助ボイラ建物及び前記給水建物のいずれかを配置したことを特徴とする原子力発電所建物。
【００１５】
（４）によれば、建物が三次元配置されるために、原子炉建物及びタービン建物の耐震性を向上させることが可能になる。
【００１６】
（５）  （１）〜（４）において、前記貯水設備は、屋内に配置される水槽と、屋外に配置されるタンクとを備えることを特徴とする原子力発電所建物。
【００１７】
（５）によれば、水槽を屋内に、タンクを屋外に配置することによって、補助ボイラが加熱する水を効率よく貯水しておくことが可能になる。
【００１８】
（６）  （１）〜（５）において、前記複数の建物と、前記複数の建物の外部に配置される屋外設備とを一体化したことを特徴とする原子力発電所建物。
【００１９】
（６）によれば、屋外設備（例えば、軽油タンク、重油タンク、純粋タンク等）を含めて耐震性を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、原子炉建物、タービン建物、廃棄物処理建物、制御室建物、サービス建物、補助ボイラ建物及び給水建物の中で、少なくとも原子炉建物及びタービン建物を含む複数の建物を一体化することによって建物の全体が長くなるため、特に、安全性が求められている原子炉建物の耐震性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態における原子力発電所建物の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における原子力発電所建物の配置を示す平面図である。
【図３】ボックス型構造体の構成を示す斜視図である。
【図４】ボックス型構造体と建物との連結構造を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態における原子力発電所建物の配置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
［第１実施形態］
【００２４】
図１は、本発明の第１実施形態における原子力発電所建物の外観を示す斜視図、図２は、本発明の第１実施形態における原子力発電所建物の配置を示す平面図である。図１に示すように、原子力発電所建物１は、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０、給水建物７０及びこれら複数の建物を一体的に構成するボックス型構造体９０を備えており、さらに、図２に示すように、原子力発電所建物１は、他にも復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２及び軽油タンク８４等の屋外設備を備えている。原子力発電所建物１は、図１に示すように、地盤に設けた基礎１００の上に立てられている。
【００２５】
ボックス型構造体９０は、鉄骨９２（図３参照）からなる直方体型の骨組みと、骨組みの側面に取り付ける壁材９４（図３参照）とから構成されている。ボックス型構造体９０の下部は、基礎１００に連結されている。そして、ボックス型構造体９０の内部が区画されていることにより、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０、給水建物７０が構成されている。さらに、ボックス型構造体９０の内部には、復水貯蔵タンク８０（図２参照）、補助復水貯蔵タンク８２（図２参照）、軽油タンク８４（図２参照）が配置されている。
【００２６】
ここで、第１実施形態においては、原子炉建物１０の高さを５０ｍ、タービン建物２０及び廃棄物処理建物３０の高さを３０ｍ、制御室建物４及びサービス建物５０の高さを２０ｍ、補助ボイラ建物６０及び給水建物７０の高さを３０ｍに設定されている。ボックス型構造体９０の高さは、ボックス型構造体９０内の建物において、最も多い高さである３０ｍに設定されている。このため、図１に示すように、制御室建物４及びサービス建物５０からボックス型構造体９０が上方に突出した状態となり、原子炉建物１０は、ボックス型構造体９０から突出した状態となる。
【００２７】
図２に示すように、原子炉建物１０は、原子炉１２、原子炉ウェル１６、及び使用済燃料プール１８等を収容している。原子炉１２は、燃料棒を束ねてなる燃料集合体（図示せず）と、燃料集合体（図示せず）を収容する原子炉圧力容器（図示せず）と、原子炉圧力容器（図示せず）を収容する原子炉格納容器（図示せず）と、原子炉格納容器（図示せず）を備えている。原子炉ウェル１６は、原子炉格納容器（図示せず）の蓋１４を底面に備えたプール設備であり、原子炉１２内の燃料の交換時に原子炉ウェル１６に水を供給して、原子炉１２を水で満たすものである。使用済燃料プール１８は、内部が水で満たされており、原子炉１２から取り出した使用済み燃料棒を水中に収容するものである。
【００２８】
タービン建物２０は、原子炉１２によって加熱されて蒸気化した水によって回転するタービン２２、及びタービン２２の回転によって発電を行う発電機２４を収容している。
【００２９】
廃棄物処理建物３０は、原子炉建物１０、タービン建物２０で発生した液体、気体、固体の廃棄物を処理する設備を収容している。例えば、建物の換気をした空気から塵埃を除去するフィルタや、排水をろ過するろ過装置等が廃棄物処理建物３０に収容されている。
【００３０】
制御室建物４０は、原子力発電所の運転監視を行う中央制御装置を収納している。
【００３１】
サービス建物５０は、作業員が、放射線管理区域、例えば、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０等の放射線管理区域に出入りするための装備に着替える設備、放射線管理区域から戻った際に装備を回収する設備等を収容している。
【００３２】
補助ボイラ建物６０は、タービン２２の初期起動や、暖房に用いる蒸気を生成させる補助ボイラ６２、及び補助ボイラ６２の燃料となる重油タンク６４を収容している。ここで、補助ボイラ６２は屋内に配置されており、重油タンク６４は屋外に配置されている。
【００３３】
給水建物７０は、貯水設備に相当する貯水槽７２、ろ過タンク７４及び純粋タンク７６を備えている。貯水槽７２は屋内に配置されており、ろ過タンク７４及び純粋タンク７６屋外に配置されている。ろ過タンク７４及び純粋タンク７６の水は、補助ボイラ６２に供給され、加熱されて蒸気となり、この蒸気が配管を介してタービン２２に送られる。あるいはサービス建物５０、制御室建物４０、廃棄物処理建物３０、タービン建物２０、原子炉建物１０を通る暖房用の配管に蒸気が送られる。
【００３４】
復水貯蔵タンク８０及び補助復水貯蔵タンク８２は、発電所の運転に必要な水を貯蔵するものである。なお、復水貯蔵タンク８０及び補助復水貯蔵タンク８２は、非常時に原子炉１２の炉心を冷却するための水源としても使用される。
【００３５】
軽油タンク８４は、軽油を貯蔵するタンクである。軽油タンク８４の軽油は、復水貯蔵タンク８０及び補助復水貯蔵タンク８２の水を原子炉建物１に搬送するためのポンプ（図示せず）を運転させるための燃料として用いられる。
【００３６】
基礎１００は、地盤上に、平面視略正方形に形成されており、基礎１００における正方形の一辺に沿ってタービン建物２０が配置されている。タービン建物２０が配置されている基礎１００における正方形の一辺の両側部の辺の、一方の辺に沿って廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０が配置されている。また、他方の辺に沿って原子炉建物１０が配置されている。また、タービン建物２０に対向する正方形の一辺に沿って、補助ボイラ建物６０、給水建物７０、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２、軽油タンク８４が配置されている。
【００３７】
図３は、ボックス型構造体の構成を示す斜視図である。ボックス型構造体９０の骨組みは、柱となる４本の鉄骨９２ａと、鉄骨９２ａの上端部を水平方向に連結する４本の鉄骨９２ｂと、鉄骨９２ａの下端部を水平方向に連結する４本の鉄骨９２ｃと、鉄骨９２ａの中央部を水平方向に連結する４本の鉄骨９２ｄとから構成されている。この骨組みの側面に壁材９４が溶接等により固定される。
【００３８】
ここで、壁材９４は、二枚の鋼板の間にＨ鋼を溶接し、内部にコンクリートを打設してなる鋼板パネルを適用することが望ましい。これにより、放射線の遮蔽効果を持たせることが可能になる。また、柱となる鉄骨９２や、柱に対して水平方向に連結する鉄骨９２の数は、ボックス型を崩さない範囲で増やしてもよいし、柱となる鉄骨９２ａが短い場合には、４本の鉄骨９２ｄを省略することも可能である。
【００３９】
図４は、ボックス型構造体と建物との連結構造を示す平面図である。ボックス型構造体９０の鉄骨９２は、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０、及び給水建物７０の梁又は柱として使用している。
【００４０】
原子炉建物１０は、鉄骨９２ｂ、９２ｄの一部を梁として用いている。タービン建物２０は、鉄骨９２ａの一部を柱として用い、鉄骨９２ｂ、９２ｄの一部を梁として用いている。廃棄物処理建物３０は、鉄骨９２ａの一部を柱として用い、鉄骨９２ｂ、９２ｄの一部を梁として用いている。制御室建物４０は、鉄骨９２ｄの一部を梁として用いている。サービス建物５０は、鉄骨９２ｄの一部を梁として用いている。補助ボイラ建物６０は、鉄骨９２ａの一部を柱として用い、鉄骨９２ｂ、９２ｄの一部を梁として用いている。給水建物７０は、鉄骨９２ｂ、９２ｄの一部を梁として用いている。
【００４１】
また、ボックス型構造体９０の壁材９４（図３参照）は、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０、給水建物７０の壁材の一部として使用されている。このように、建物１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、及びタンク８０、８２、８４は、ボックス型構造体９０及び基礎１００によって一体化されている。
【００４２】
以上のように構成された原子力発電所建物１によれば、例えば、地震が発生した場合には、ボックス型構造体９０における鉄骨９２ａと、鉄骨９２ｂ、９２ｃ、９２ｄとの継ぎ目において、平均的に荷重が加わるようになり、一部の継ぎ目に荷重が集中することがなくなる。このため、ボックス型構造体９０を採用することによって、地震によって倒壊しにくい構造とすることができる。さらに、このボックス型構造体９０内部に、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０及び給水建物７０が配置され、これらの建物は、ボックス型構造体９０及び基礎１００によって一体化している。これにより、原子力発電所建物１全体の耐震性を向上させることが可能になる。
【００４３】
さらに、ボックス型構造体９０の側面に壁材９４を固定したことにより、例えば、地震が発生した場合に、地震による力を、壁材９４の壁面全体でバランスよく吸収、分散することが可能になる。これにより、原子力発電所建物１の耐震性をさらに向上させることが可能になる。
【００４４】
なお、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２及び軽油タンク８４についても、一部をボックス型構造体９０に連結しておくことが望ましい。これにより、地震が発生した場合に、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２及び軽油タンク８４が支持体から落下することを防止できる。
【００４５】
以上、説明したように第１実施形態によれば、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０及び給水建物７０の中で、少なくとも原子炉建物１０及びタービン建物２０を含む複数の建物を一体化することにより、少なくとも原子炉建物１０とタービン建物２０とが一体化した分だけ、原子炉建物１０の全体が長くなる。これにより、特に、安全性が求められている原子炉建物１０の耐震性が向上し、原子炉建物１０が倒れることを防止することができる。
【００４６】
また、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０、給水建物７０、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２、軽油タンク８４及びボックス型構造体９０は、共通の基礎１００に建てられているため、複数の建物を強固に連結した状態で一体化させることが可能になる。
【００４７】
また、基礎１００に、鋼材（鉄骨９２）をボックス状に組み立てなる骨組みを有するボックス型構造体９０を設置し、ボックス型構造体９０の内側に、少なくとも原子炉建物１０及びタービン建物２０を含む複数の建物を配置し、鋼材（鉄骨９２）を複数の建物の梁又は柱の少なくともいずれかと共用することによって一体化している。これにより、ボックス型構造体９０が耐震性に優れていることから、複数の建物の主要部材（梁や柱）をボックス型構造体９０と共用することによって複数の建物の耐震性が向上し、建物の倒壊を防止することが可能になる。なお、重油タンク６４、ろ過タンク７４、純粋タンク７６、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２及び軽油タンク８４等の屋外設備においても、主要部材（梁や柱）をボックス型構造体９０と共用することによって複数の屋外設備の耐震性が向上し、設備の倒壊を防止することが可能になる。また、屋外設備の一部を壁材９４と共用することも可能である。
【００４８】
また、給水建物７０は、屋内に貯水槽７２を配置し、屋外に復水貯蔵タンク８０を配置しているため、補助ボイラ６２が加熱する水を効率よく貯水しておくことが可能になる。
【００４９】
［第２実施形態］
【００５０】
図５は、本発明の第２実施形態における原子力発電所建物の配置を示す平面図である。第２実施形態における原子力発電所建物１は、図２に示す第１実施形態における原子力発電所建物１において、給水建物７０を、タービン建物２０上に配置したものである。なお、図５に示す第２実施形態において、図１、図２に示す第１実施形態における建物と同一の建物については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００５１】
第２実施形態によれば、給水建物７０をタービン建物２０上に設けることにより、例えば、原子炉建物１０内に火災が発生した場合に、給水建物７０の水を緊急消火用として用い、原子炉建物１０内に放水すること可能になる。しかも、原子炉建物１０の高い位置から放水できるため、より効率的に消火を行うことが可能になる。このように、万一の場合に備えておくことが可能になる。
【００５２】
また、図２に示す第１実施形態における原子力発電所建物１において、給水建物７０があった領域に、別の建物を配置することが可能になる。図５に示す第２実施形態においては、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２及び軽油タンク８４を２つずつ設けているが、それに限るものではない。このように、ボックス型構造体９０によって耐震性が向上した領域を有効に利用することができる。また、タービン建物２０と給水建物７０とを三次元的に一体化したことにより、タービン建物２０の梁及び柱と、ボックス型構造体９０とを共用したことによって得られた耐震性を、給水建物７０にも付与することが可能になる。
【００５３】
なお、三次元的に配置する建物の組合せは、特に問わないが、原子炉建物１０やタービン建物２０のように、ボックス型構造体９０と共用している部分が多い建物と組み合わせることが望ましい。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、上述したものに限るものではない。例えば、本実施形態におけるボックス型構造体９０の高さは、ボックス型構造体９０内の建物において、最も多い高さである３０ｍに設定されているが、それに限らず、最も高い建物の高さ、すなわち原子炉建物１０に合わせて５０ｍに設定してもよい。この場合、ボックス型構造体９０の４側面に壁材９４を敷き詰めるように溶接して、側面全体を壁材９４とし、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０及び給水建物７０における、ボックス型構造体９０側の壁材を全てボックス型構造体９０と共用させてもよい。これにより、更なる耐震性の向上を図ることができる。
【００５５】
また、ボックス型構造体９０の上部に天井を設けてもよい。これにより、ボックス型構造体９０の耐震性をさらに向上させることが可能になる。この場合、天井は、ボックス型構造体９０の上部全体に設けても、部分的に設けてもよい。
【００５６】
また、上述した実施形態におけるボックス型構造体９０の壁材９４（図１参照）は、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０、給水建物７０の壁材の一部として使用されているが、それに限るものではない。例えば、原子炉建物１０、タービン建物２０、廃棄物処理建物３０、制御室建物４０、サービス建物５０、補助ボイラ建物６０、給水建物７０の壁材と、ボックス型構造体９０の壁材９４とを溶接あるいはボルトを用いて連結してもよい。
【００５７】
また、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２及び軽油タンク８４については、例えば、鉄骨９２ｃと鉄骨９２ｄとの間に配置し、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２及び軽油タンク８４を支持する骨組みの一部を鉄骨９２ｃと鉄骨９２ｄと共用させてもよい。この場合、復水貯蔵タンク８０、補助復水貯蔵タンク８２及び軽油タンク８４を配置する部位には壁材９４が配置されない。
【符号の説明】
【００５８】
１  原子力発電所建物
１０  原子炉建物
１２  原子炉
１４  蓋
１６  原子炉ウェル
１８  使用済燃料プール
２０  タービン建物
２２  タービン
２４  発電機
３０  廃棄物処理建物
４０  制御室建物
５０  サービス建物
６０  補助ボイラ建物
６２  補助ボイラ
６４  重油タンク
７０  給水建物
７２  貯水槽
７４  ろ過タンク
７６  純粋タンク
８０  復水貯蔵タンク
８２  補助復水貯蔵タンク
８４  軽油タンク
９０  ボックス型構造体
９２、９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ  鉄骨
９４  壁材
１００  基礎
【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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