(57)【要約】【課題】十分な排水性能及び雑物通過性が確保でき、かつ、継手コストが低減できるとともに、横枝管接続口を多数設けることが可能な旋回羽根付き排水管継手を提供することを目的としている。【解決手段】第１旋回羽根２７及び第２旋回羽根２６を、その上端がそれぞれ横枝管接続部３の筒状本体部２側開口縁の下端より下方に位置するとともに、接続された排水立て管５の管軸方向に投影した投影面において、排水立て管５の投影内断面積をＳ１、第１旋回羽根２７の排水立て管５の内側に入り込む部分２７aの投影面積をＳ２、第２旋回羽根２６の排水立て管5の内側に入り込む部分２６ａの投影面積をＳ３としたとき、０．２×Ｓ１≦Ｓ２≦０．３×Ｓ１、及び、Ｓ３≦０．０５×Ｓ１の条件を満足するように構成した。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状本体部と、この筒状本体部の上端及び下端に連設され排水立て管路を形成する排水立て管が接続される排水立て管接続部と、筒状本体部の側面に突設される少なくとも１つの横枝管接続部とを備え、
前記筒状本体部が、横枝管接続部が突設されるとともに、前記排水立て管の内径より大径の大径円筒部と、この大径円筒部から排水立て管接続部に向かって縮径するテーパー筒部とを有するとともに、内壁面から中央に向かって突設された第１旋回羽根及び第２旋回羽根を有する旋回羽根付き排水管継手であって、
第１旋回羽根及び第２旋回羽根は、その上端がそれぞれ前記横枝管接続部の筒状本体部側開口縁の下端より下方に位置し、
接続された排水立て管の管軸方向に投影した投影面において、排水立て管の投影内断面積をＳ１、
第１旋回羽根の排水立て管の内側に入り込む部分の投影面積をＳ２、
第２旋回羽根の排水立て管の内側に入り込む部分の投影面積をＳ３としたとき、
０．２×Ｓ１≦Ｓ２≦０．３×Ｓ１、及び、Ｓ３≦０．０５×Ｓ１の条件を満足することを特徴とする旋回羽根付き排水管継手。
【請求項２】
第１旋回羽根と第２旋回羽根とは、排水立て管の管軸方向に投影したとき、
第１旋回羽根の上端と下端とを結ぶ線分ａの中点ｂと、この中点ｂを含み排水立て管の中心軸に直交する水平面内に管軸上の点ｃとを結ぶ線分ｄと、
第２旋回羽根の上端と下端とを結ぶ線分ｅの中点ｆと、この中点ｆを含み排水立て管の中心軸に直交する水平面内に管軸上の点ｃとを結ぶ線分ｇとのなす排水の旋回方向の角度θが１８０°以上２１０°以下となるように配置されている請求項１に記載の旋回羽根付き排水管継手。
【請求項３】
第２旋回羽根が、その上端を横枝管接続部に本体部側開口縁の下端近傍に位置するように設置されている請求項１または請求項２に記載の旋回羽根付き排水管継手。
【請求項４】
第２旋回羽根が、０．００１×Ｓ１≦Ｓ３≦０．０５×Ｓ１の条件を満足する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の旋回羽根付き排水管継手。
【請求項５】
第１旋回羽根及び第２旋回羽根が、（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．３×Ｓ１の条件を満足する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の旋回羽根付き排水管継手。
【請求項６】
第１旋回羽根の傾斜角度が２０°以上４５°以下である請求項１〜請求項５のいずれかに記載の旋回羽根付き排水管継手。
【請求項７】
第２旋回羽根の傾斜角度が１５°以上４０°以下である請求項１〜請求項６のいずれかに記載の旋回羽根付き排水管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単管式排水管路の横枝管合流部に用いられる旋回羽根付き排水管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、マンション、ホテルの高層建築物の排水管路には、排水立て管路に平行して通気管を備えた２管式に比べて施工面積や施工工数が少なくて済む単管式排水管路が主流になっている。
また、単管式排水管路の場合、排水立て管路の各階の衛生機器からの横枝管が合流する横枝管合流部に排水性能に優れた旋回羽根付き排水管継手が用いられている。
【０００３】
そして、旋回羽根付き排水管継手としては、筒状本体部と、この筒状本体部の上端及び下端に連設され排水立て管路を形成する排水立て管が接続される排水立て管接続部と、筒状本体部の側面に突設される少なくとも１つの横枝管接続部とを備え、筒状本体部内に複数の旋回羽根を設けたものがある（例えば、特許文献１等参照）。
すなわち、上記旋回羽根付き排水管継手は、複数の旋回羽根を設けることによって立て管中心部に空気芯を確保しつつ旋回流にして、高い排水性能排水を確保するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８５９８８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、上記特許文献１に記載の旋回羽根付き排水管継手は、複数の旋回羽根のうち、１つの旋回羽根が横枝管接続口の開口縁下端より上方に旋回羽根が設置されている。
しかし、上記のように、旋回羽根を、継手本体の内壁面の横枝管接続口の横枝管接続口の開口縁下端より上方に設置すると、金型形状も複雑化して継手コストが高くなってしまう。また、近年の住戸当たりの衛生器具の増加により、配管形態が多様化してきており、4口など多数の横枝管接続部を設ける必要がある場合に対応できないという課題が残されている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて、十分な排水性能及び雑物通過性が確保でき、かつ、継手コストが低減できるとともに、横枝管接続口を多数設けることが可能な旋回羽根付き排水管継手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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明にかかる旋回羽根付き排水管継手（以下、「本発明の排水管継手」と記す）は、筒状本体部と、この筒状本体部の上端及び下端に連設され排水立て管路を形成する排水立て管が接続される排水立て管接続部と、筒状本体部の側面に突設される少なくとも１つの横枝管接続部とを備え、前記筒状本体部が、横枝管接続部が突設されるとともに、前記排水立て管の内径より大径の大径円筒部と、この大径円筒部から排水立て管接続部に向かって縮径するテーパー筒部とを有するとともに、内壁面から中央に向かって突設された第１旋回羽根及び第２旋回羽根を有する旋回羽根付き排水管継手であって、第１旋回羽根及び第２旋回羽根は、その上端がそれぞれ前記横枝管接続部の筒状本体部側開口縁の下端より下方に位置し、接続された排水立て管の管軸方向に投影した投影面において、排水立て管の投影内断面積をＳ１、第１旋回羽根の排水立て管の内側に入り込む部分の投影面積をＳ２、第２旋回羽根の排水立て管の内側に入り込む部分の投影面積をＳ３としたとき、０．２×Ｓ１≦Ｓ２≦０．３×Ｓ１、及び、Ｓ３≦０．０５×Ｓ１の条件を満足することを特徴としている。
【０００８】
本発明において、第１旋回羽根及び第２旋回羽根の上端および下端とは、それぞれ筒状本体部の内壁面側基端の第１旋回羽根及び第２旋回羽根の上端及び下端を意味し、管軸方向に入り込んだ部分の上端及び下端を意味するものではない。
【０００９】
本発明の排水管継手は、０．２×Ｓ１≦Ｓ２≦０．３×Ｓ１、及び、Ｓ３≦０．０５×Ｓ１の条件を満足しなければならないが、その理由は、以下のとおりである。
すなわち、上記Ｓ２がＳ１の２０％未満であれば、流下排水を十分に受け止められず、十分な減速力、旋回力が得られず、結果として十分な排水性能が得られない。
【００１０】
上記Ｓ２がＳ１の３０％を超えると、流下排水が旋回羽根にぶつかった際の管中心方向への跳ね返りが大きくなり、排水立て管にける通気芯の確保が困難となり、結果として十分な排水性能が得られない。
また、上記Ｓ３が、Ｓ１の５％を超えると、市販のテストボールが通らない。すなわち、排水時、雑物が詰まる。
【００１１】
なお、第２旋回羽根は、設けられていれば、Ｓ３が０でも構わないが、小さいと流下排水を十分に受け止められず、十分な減速力、旋回力が得られず、結果として十分な排水性能が得られないおそれがあるので、０．００１×Ｓ１≦Ｓ３≦０．０５×Ｓ１の条件を満足することが好ましい。
【００１２】
第１旋回羽根及び第２旋回羽根は、（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．３×Ｓ１の条件を満足することが好ましい。
すなわち、Ｓ２とＳ３の合計面積が、Ｓ１の３０％を超えると、排水時、雑物が詰まるおそれがある。
【００１３】
本発明の排水管継手は、第１旋回羽根と第２旋回羽根とを、排水立て管の管軸方向に投影したとき、第１旋回羽根の上端と下端とを結ぶ線分ａの中点ｂと、この中点ｂを含み排水立て管の中心軸に直交する水平面内に管軸上の点ｃとを結ぶ線分ｄと、第２旋回羽根の上端と下端とを結ぶ線分ｅの中点ｆと、この中点ｆを含み排水立て管の中心軸に直交する水平面内に管軸上の点ｃとを結ぶ線分ｇとのなす排水の旋回方向の角度θが１８０°以上２１０°以下となるように配置することが好ましい。
すなわち、上記角度θが１８０°未満となると、雑物が通過する継手内のスペースが小さくなり、詰まりが発生するおそれがあり、上記角度θが２１０°を超えると、金型構造が複雑化するため生産性が低下し、コストＵＰの要因となるおそれがある。
【００１４】
本発明の排水管継手は、第２旋回羽根が、その上端を横枝管接続部に本体部側開口縁の下端近傍に位置するように設置されていることが好ましい。
すなわち、第２旋回羽根は、第１旋回羽根に比べ、筒状本体部内壁面からの突出長さが少ないため、横枝管から流れ込んだ排水を十分に受けることができないおそれがある。
【００１５】
本発明の排水管継手は、第１旋回羽根の傾斜角度が２０°以上４５°以下（好ましくは２５°以上４０°以下）であることが好ましい。
すなわち、第１旋回羽根の傾斜角度が、小さすぎると、流下排水を十分に受け止められず、十分な減速力、旋回力が得られず、結果として十分な排水性能が得られないおそれがある。一方、第１旋回羽根の傾斜角度が、大きすぎると、流下排水が旋回羽根にぶつかった際の管中心方向への跳ね返りが大きくなり、排水立て管における通気芯の確保が困難となり、結果として十分な排水性能が得られないおそれがある。
【００１６】
本発明の排水管継手は、第２旋回羽根の傾斜角度が１５°以上４０°以下（好ましくは２０°以上３５°以下）であることが好ましい。
すなわち、第２旋回羽根の傾斜角度が、小さすぎると、流下排水を十分に受け止められず、十分な減速力、旋回力が得られず、結果として十分な排水性能が得られないおそれがある。一方、第２旋回羽根の傾斜角度が、大きすぎると、流下排水が旋回羽根にぶつかった際の管中心方向への跳ね返りが大きくなり、排水立て管における通気芯の確保が困難となり、結果として十分な排水性能が得られないおそれがある。
【００１７】
なお、本発明において。第１旋回羽根の傾斜角度とは、上記線分ａと筒状本体部の管軸との立体交差角度、第２旋回羽根の傾斜角度とは、上記線分eと筒状本体部の管軸との立体交差角である。
【００１８】
上記大径円筒部の内径は、排水立て管の内径より大きくなっていれば、特に限定されないが、排水立て管の内径の１．２５倍以上１．５倍以下が好ましい。
すなわち、大径円筒部の内径が小さすぎると、横枝管から大径円筒部へ排水が合流した際に継手内部で通気芯の閉塞を発生するおそれがある。一方、大径円筒部の内径が大きすぎると、継手を設置する際の床スラブに設ける貫通孔（スリーブ）を大きくする必要があり、建物の強度補強が必要となり、大幅にコストアップを招くおそれがある。
【００１９】
本発明の排水管継手の材質は、鋳鉄や塩化ビニル樹脂などが挙げられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の排水管継手は、上記のように、第１旋回羽根及び第２旋回羽根を、その上端がそれぞれ前記横枝管接続部の筒状本体部側開口縁の下端より下方に位置するとともに、接続された排水立て管の管軸方向に投影した投影面において、排水立て管の投影内断面積をＳ１、第１旋回羽根の排水立て管の内側に入り込む部分の投影面積をＳ２、第２旋回羽根の排水立て管の内側に入り込む部分の投影面積をＳ３としたとき、０．２×Ｓ１≦Ｓ２≦０．３×Ｓ１、及び、Ｓ３≦０．０５×Ｓ１の条件を満足するように構成したので、十分な排水性能及び雑物通過性が確保できる。
【００２１】
また、金型を単純化することができて金型コストを低減できるとともに、成形時間の短縮化が図れ、結果として製造コストを低減できる。
さらに、横枝管接続部を臨む位置に旋回羽根がないため、多数の横枝管接続口を筒状本体部の周囲に設けて住戸当たりの衛生器具の増加や配管形態の多様化に対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の排水管継手の１つの実施の形態の正面図である。
【図２】図１の排水管継手の右側面図である。
【図３】図１の排水管継手の背面図である。
【図４】図２のＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】図３のＺ−Ｚ線断面図である。
【図６】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図７】図１の排水管継手の第１旋回羽根及び第２旋回羽根の配置及び大きさを説明する断面図である。
【図８】図１の排水管継手に排水立て管及び横枝管を接続した状態を説明する断面図である。
【図９】実験排水管路を説明する摸式図である。
【図１０】比較のための排水管継手を図１のＸ−Ｘ線と同じ位置の切断線で切断してみて、その第１旋回羽根及び第２旋回羽根の配置及び大きさを説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１〜図８は、本発明の排水管継手の１つの実施の形態をあらわしている。
【００２４】
図１〜図８に示すように、この排水管継手１は、筒状本体部２と、１つの横枝管接続部３とを備えている。
筒状本体部２は、その上側に上部排水立て管接続部２１が設けられ、下側に下部排水立て管接続部２２が設けられている。
また、筒状本体部２は、大径円筒部２３と、テーパー筒部２４と、小径円筒部２５と、第１旋回羽根２７と、第２旋回羽根２６とを備えている。
【００２５】
大径円筒部２３は、１つの横枝管接続部３が大径円筒部２３の管軸とその管軸とが直交するように設けられている。
テーパー筒部２４は、水平断面がほぼ六角形をするとともに、この六角形が排水の旋回方向にねじれつつ下方に向かって徐々に縮径し、下端でその内径が排水立て管５の内径とほぼ同じになっている。
すなわち、テーパー筒部２４は、内部に６つの排水ガイド面２４aを備えている。
【００２６】
小径円筒部２５は、テーパー筒部２４と下部排水立て管接続部２２とを繋ぎ、その内径が排水立て管５の内径とほぼ同じになっている。
【００２７】
第１旋回羽根２７は、図４に示すように、横枝管接続部３の筒状本体部２側の開口縁の下端より下方に位置するように筒状本体部２の内壁面から傾斜しながら突出するように設けられている。
第１旋回羽根２７は、図７に示すように、この排水管継手１を上方からこの排水管継手１に接続される排水立て管５の管軸方向に投影したとき、その投影面における排水立て管の投影内断面積をＳ１とし、第１旋回羽根２７の排水立て管５の内側に入り込む部分２７aの投影面積をＳ２とすると、０．２×Ｓ１≦Ｓ２≦０．３×Ｓ１を満足する大きさをしている。
また、第１旋回羽根２７の傾斜角度は、２０°以上４５°以下になっている。
【００２８】
第２旋回羽根２６は、図５に示すように、横枝管接続部３の筒状本体部２側の開口縁の下端より下方に位置するとともに、図７に示すように、第１旋回羽根２７の上端と下端とを結ぶ線分ａの中点ｂと、この中点ｂを含み排水立て管の中心軸に直交する水平面内に管軸上の点ｃとを結ぶ線分ｄと、第２旋回羽根の上端と下端とを結ぶ線分ｅの中点ｆと、この中点ｆを含み排水立て管の中心軸に直交する水平面内に管軸上の点ｃとを結ぶ線分ｇとのなす排水の旋回方向の角度θが１８０°以上２１０°以下となるように筒状本体部２の内壁面から傾斜しながら突出するように設けられている。
【００２９】
第２旋回羽根２６は、図７に示すように、この排水管継手１を上方からこの排水管継手１に接続される排水立て管５の管軸方向に投影したとき、その投影面における第２旋回羽根２６の排水立て管５の内側に入り込む部分２６aの投影面積をＳ３とすると、Ｓ３≦０．０５×Ｓ１及び（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．３×Ｓ１の条件を満足するように設けられている。
また、第２旋回羽根２６の傾斜角度は、１５°以上４０°以下になっている。
【００３０】
上部排水立て管接続部２１は、図４〜図６に示すように、受口形状になっていて、ゴム輪嵌合溝２１ａが設けられている。
ゴム輪嵌合溝２１ａは、図８に示すように、ゴム輪パッキン４aが嵌合装着されるようになっている。
すなわち、上部排水立て管接続部２１はゴム輪パッキン４aをゴム輪嵌合溝２１ａに装着した状態で、図８に示すように上方から排水立て管５の下端を差し込むことによって排水立て管５の管軸が筒状本体部２の管軸に一致するとともに、排水立て管５の下端部とゴム輪嵌合溝２１ａの壁面との間で圧縮されたゴム輪パッキン４aによって、排水立て管５の下端部を止水状態にワッタッチ接続される。
【００３１】
下部排水立て管接続部２２は、フランジ接続構造になっていて、図５及び図６に示すように、凹部２２aとフランジ部２２ｃとを備えている。
凹部２２aは、上部が排水立て管５の外径と略同じになっていて、下端側にリング状パッキン４ｃが嵌り込む拡径部を有する凹部２２aが設けられている。
フランジ部２２ｃは、３つのボルト挿通孔２２ｂを備えている。
そして、下部排水立て管接続部２２は、図８に示すように、締め付けリング７ｃ及びリング状パッキン４ｃを排水立て管５の上端部に装着した状態で、排水立て管５の上端部が凹部２２a内に差し込まれ、ボルト７にナット７ｂを締め付けることによって締め付けリング７ｃによってリング状パッキン４ｃを圧縮して排水立て管５の上端部を止水状態で支持する。
【００３２】
横枝管接続部３は、大径円筒部２３の壁面から外側に突出するように設けられ、その管軸が大径円筒部２３の管軸に直交している。
また、横枝管接続部３は、図４〜図６に示すように、上部排水立て管接続部２１と同様に内側にゴム輪嵌合溝３１が設けられ、このゴム輪嵌合溝３１に図８に示すように、ゴム輪パッキン４ｂが嵌合装着され、横枝管６がワッタッチ接続される。
【００３３】
この排水管継手１は、上記のようになっており、以下のような性能を備えている。
（１）第１旋回羽根２７及び第２旋回羽根２６が、０．２×Ｓ１≦Ｓ２≦０．３×Ｓ１、及び、Ｓ３≦０．０５×Ｓ１の条件を満足するように設けられているので、十分な排水性能を確保することができるとともに、図６に示すように、上記投影方向で第１旋回羽根２７及び第２旋回羽根２６との間に市販のテストボールＢがスムーズに通過する十分な空間を確保することができる。
（２）角度θが１８０°以上２１０°以下になっているので、テストボールの通過性、すなわち、排水中の雑物通過性をより高めることができる。
（３）第１旋回羽根２７及び第２旋回羽根２６の上端位置が横枝管接続部３の大径円筒部２３側の開口縁下端より下方に位置しているので、金型構造を単純化することができる。したがって、製造コストを低減できる。
【００３４】
本発明の排水管継手は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、上部排水立て管接続部２１及び横枝管接続部３がゴム輪パッキン４aを用いたワンタッチ接続構造になっていたが、下部排水立て管接続部２２と同様のフランジ接続構造としても構わない。
また、全ての接続部をＤＶ継手のような構造として排水立て管及び横枝管を接着剤で接着固定するようにしてもよい。
【００３５】
また、下方の排水立て管の上端部に上記ワンタッチ接続構造の受口を設ければ、下部排水管立て管接続部２２のフランジ部２２ｃを無くし、小径円筒部２５の下端をこの受口にワンタッチ接続できる差口構造としてもよい。
上記の実施の形態では、横枝管接続部３の管軸が大径円筒部２３の管軸に直交していたが、横枝管接続部を大径円筒部側に向かって下方に湾曲させる、あるいは、傾斜させるようにしても構わない。
【００３６】
上記の実施の形態では、テーパー筒部２４が旋回方向にねじれるように設けられた６つの排水ガイド面２４aを備えていたが、このような排水ガイド面は無くても構わないし、テーパー筒部２４の断面が六角形以外の多角形や円形をしていても構わない。
上記の実施の形態では、横枝管接続部が１つであったが、横枝管接続部は２つ以上設けられていてもよい。
【００３７】
（実施例１〜８及び比較例１〜４）
第１旋回羽根２７及び第２旋回羽根２６を表１のような大きさ（Ｓ２，Ｓ３のＳ１に対する面積比率）、配置、傾斜角度となるように構成した以外は、上記排水管継手１と同じ形状をした鋳物製の排水管継手（大径円筒部内径：１４０ｍｍ）を作製し、作製された排水管継手１を各階相当部分に配置し、排水立て管５（１００ＡサイズのＶＰ管（塩化ビニル樹脂管））を用いて連結して排水立て管路を形成するとともに、排水立て管路と、横主管（１２５ＡサイズのＶＰ管）９を脚部継手（１００−１２５Ａの特殊脚部継手）８を介して連結し、図９に示す１７階建てマンション相当の実験排水管路Ａをそれぞれ作製した。
そして、各実験排水管路Ａの排水立て管路内の管内最大発生負圧、雑物通過性を調べ、その結果を、コスト（相対比）とともに、表１に併せて示した。
【００３８】
なお、管内最大発生負圧については、各実験排水管路Ａの１７階相当部分から２．５Ｌ／Ｓ、１６階相当部分から２．５Ｌ／Ｓ、１５階相当部分から１．０Ｌ／Ｓで排水をそれぞれ流下させ、各階の排水管継手１内の負圧を測定し、その最大値を管内最大発生負圧とした。
【００３９】
また、雑物通過性については、市販のテストボール（直径６８ｍｍのもの）を各実験排水管路の立て管路部分に通し、テストボールがスムーズに通過したものを○、少しひっかかりがあるが、ほぼスムーズに通過したものを△、スムーズに通過しなかったものを×と評価した。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
上記表１から、本発明の排水管継手(実施例１〜８)を用いた各実験排水立管路Ａの管内最大発生負圧が−４００ｍｍＨｇ以下であり、本発明の排水管継手が十分な排水能力を備えていることがわかる。また、実施例７のように、θを１７０°にすると雑物通過性が少しわるくなり、実施例８のように、θを２３０°にすると、製造コストが少し増すことがわかる。
【００４２】
因みに、図１０に示す排水管継手１００のように、θが１８０°であるとともに、Ｓ３がＳ２とほぼ同じ程度で第２旋回羽根２６を大径円筒部２３の内壁面が大きく突出したものとするとともに、第１旋回羽根２７と第２旋回羽根２６を対称形状した場合、図１０に示すように、図６に示すテストボールＢに比べ、基準外の小さなテストボールＢ１であれば通過する細長い空間しか形成されない。
【符号の説明】
【００４３】
１  排水管継手
２  筒状本体部
３  横枝管接続部
２１  上部排水立て管接続部
２２  下部排水立て管接続部
２３  大径円筒部
２４  テーパー筒部
２５  小径円筒部
２６  第２旋回羽根
２６ａ  部分（Ｓ３の面積部分）
２７  第１旋回羽根
２７ａ  部分（Ｓ２の面積部分）
【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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