(57)【要約】      （修正有）【課題】新規骨材および再生骨材を含む骨材と、アスファルトとを含むアスファルト舗装用混合物を得る際に、再生骨材の加熱に用いる熱風を有効に再利用することのできるアスファルトプラントを提供する。【解決手段】再生骨材を熱風により乾燥するための再生骨材用ドライヤ１０と、前記再生骨材用ドライヤから排出される熱風中に含まれる臭気物質を分解するための脱臭装置と、前記脱臭装置から排出される熱風を用いて、新規骨材の予備乾燥を行なう予備乾燥用ドライヤ３０と、を備え、前記予備乾燥用ドライヤは、前記新規骨材を、前記脱臭装置から排出される熱風により間接加熱することにより予備乾燥を行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生骨材を熱風により乾燥するための再生骨材用ドライヤと、
前記再生骨材用ドライヤから排出される熱風中に含まれる臭気物質を分解するための脱臭装置と、
前記脱臭装置から排出される熱風を用いて、新規骨材の予備乾燥を行なう予備乾燥用ドライヤと、を備え、
前記予備乾燥用ドライヤは、前記新規骨材を、前記脱臭装置から排出される熱風により間接加熱することにより予備乾燥を行なうことを特徴とするアスファルトプラント。
【請求項２】
前記予備乾燥用ドライヤは、前記新規骨材が連続的に流れる第１流路と、前記第１流路の外壁により前記第１流路から隔てられ、前記脱臭装置から排出される熱風が連続的に流れる第２流路とを備え、
前記第２流路を流れる熱風が、前記第１流路の外壁に熱を伝えることで、前記第１流路内部を流れる前記新規骨材を加熱し、前記新規骨材の予備乾燥を行なうことを特徴とする請求項１に記載のアスファルトプラント。
【請求項３】
前記予備乾燥用ドライヤが、
前記第２流路から排出される熱風の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記第２流路に供給する熱風の供給量および／または排出量をフィードバック制御するための制御手段とをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のアスファルトプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト舗装用混合物を得るためのアスファルトプラントに係り、さらに詳しくは、骨材として、新規骨材に加えて再生骨材を用いてなるアスファルト舗装用混合物を得るためのアスファルトプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト舗装用混合物は、通常、砕石や砂などの骨材とバインダとしてのアスファルトとを高温で混合することにより製造されている。一方で、道路工事等によって掘り起こされたアスファルト舗装廃材の再利用を図るために、アスファルト舗装用混合物の骨材として、新規骨材に、アスファルト舗装廃材を破砕分級して得られる再生骨材を混合してなるものを使用する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような再生骨材を用いる場合には、再生骨材をアスファルト舗装用混合物の原料として用いるために、再生骨材の加熱乾燥処理が行なわれるが、このような加熱乾燥処理を行なうと臭気を伴う排ガスが排出されてしまうという問題がある。このような問題に対し、再生骨材の加熱乾燥により発生する排ガス中の臭気物質を酸化分解するために、排ガスを約７５０℃と高温に加熱する処理が行なわれている。そして、このような約７５０℃と高温に加熱された排ガスは、たとえば、熱交換器等により、各種ガスの加熱に用いられた後、最終的に排出されている。しかしながら、最終的に排出されるガスの温度は、４００℃前後と依然として高温の状態であり、エネルギー的にロスが大きいという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１００９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、新規骨材および再生骨材を含む骨材と、アスファルトとを含むアスファルト舗装用混合物を得る際に、再生骨材の加熱に用いる熱風を有効に再利用することのできるアスファルトプラントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、再生骨材の乾燥に用いた熱風を、脱臭装置で脱臭した後、脱臭装置から排出される熱風を、新規骨材の予備乾燥に用いること、さらには、新規骨材を予備乾燥する際には、新規骨材を、脱臭装置から排出される熱風により間接加熱することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、再生骨材を熱風により乾燥するための再生骨材用ドライヤと、前記再生骨材用ドライヤから排出される熱風中に含まれる臭気物質を分解するための脱臭装置と、前記脱臭装置から排出される熱風を用いて、新規骨材の予備乾燥を行なう予備乾燥用ドライヤと、を備え、前記予備乾燥用ドライヤは、前記新規骨材を、前記脱臭装置から排出される熱風により間接加熱することにより予備乾燥を行なうことを特徴とするアスファルトプラントが提供される。
【０００８】
また、本発明においては、前記予備乾燥用ドライヤが、前記新規骨材が連続的に流れる第１流路と、前記第１流路の外壁により前記第１流路から隔てられ、前記脱臭装置から排出される熱風が連続的に流れる第２流路とを備え、前記第２流路を流れる熱風が、前記第１流路の外壁に熱を伝えることで、前記第１流路内部を流れる前記新規骨材を加熱し、前記新規骨材の予備乾燥を行なうように構成することができる。
【０００９】
さらに、本発明においては、前記予備乾燥用ドライヤが、前記第２流路から排出される熱風の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記第２流路に供給する熱風の供給量および／または排出量をフィードバック制御するための制御手段とをさらに備えるように構成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、新規骨材および再生骨材を含む骨材と、アスファルトとを含むアスファルト舗装用混合物を得る際に、再生骨材の加熱に用いる熱風を有効に再利用することができ、これにより、省エネルギー化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態に係るアスファルトプラントの概略を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、本実施形態に係る新規骨材の予備乾燥用ドライヤの構成を示す図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う要部断面図である。
【図３】図３は、他の本実施形態に係る新規骨材の予備乾燥用ドライヤの構成を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本実施形態に係るアスファルトプラントの概略を示す図である。本実施形態のアスファルトプラントは、骨材と、バインダとしてのアスファルトとを混合してアスファルト舗装用混合物を製造するための製造設備である。なお、本実施形態のアスファルトプラントは、アスファルト舗装用混合物を構成する骨材として、新規骨材に加えて、アスファルト舗装廃材を破砕分級して得られる再生骨材を混合してなるものを用いるための製造設備である。
【００１３】
図１中においては、本実施形態のアスファルトプラントのうち、再生骨材および新規骨材を乾燥する部分における構成を例示して示しており、乾燥した再生骨材および新規骨材を混合するためのミキサー等の骨材の乾燥以後の工程は省略している。また、図１中においては、熱風の流れを実線で、骨材（再生骨材および新規骨材）の流れを破線で、それぞれ示している。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のアスファルトプラントは、再生骨材用バーナ１１が備えられた再生骨材用ドライヤ１０を備えており、再生骨材を、再生骨材用ドライヤ１０に供給することで、再生骨材の乾燥が行なわれるようになっている。そして、再生骨材用ドライヤ１０で乾燥された再生骨材は、ミキサー（不図示）に送られて、後述する新規骨材用ドライヤ４０により乾燥された新規骨材、およびアスファルトとともに、ミキサーにて混合されることとなる。
【００１５】
再生骨材用ドライヤ１０においては、再生骨材用バーナ１１により熱せられた空気が、熱風となり再生骨材用ドライヤ１０内に連続的に供給されることにより、再生骨材に付着した水分や揮発成分を乾燥できるようになっている。なお、再生骨材用ドライヤ１０から排出される熱風は、図１に示すように、その一部は再生骨材用ドライヤ１０に戻されて、再度、再生骨材を乾燥するために用いられ、残部は、第１熱交換器５１を通って、脱臭炉２０に送られることとなる。再生骨材用ドライヤ１０に戻される熱風の温度Ｔ１は、通常２００℃程度である。また、第１熱交換器５１を通って、脱臭炉２０に送られることとなる熱風は、第１熱交換器５１を通る前の温度Ｔ２が、通常２００℃程度であり、第１熱交換器５１を通った後の温度Ｔ３が、通常３５０℃程度である。
【００１６】
なお、第１熱交換器５１は、再生骨材用ドライヤ１０から排出される熱風と、脱臭炉２０から排出される熱風との間の熱交換を行なうための装置である。脱臭炉２０から排出される熱風の温度Ｔ４は、通常７５０℃程度であり、そのため、第１熱交換器５１により、再生骨材用ドライヤ１０から排出される熱風が加温され、その温度は、２００℃程度（温度Ｔ２）から、３５０℃程度（温度Ｔ３）へと上昇する。その一方で、脱臭炉２０から排出される熱風は、第１熱交換器５１により、７５０℃程度（温度Ｔ４）から、５５０℃程度（温度Ｔ５）に冷やされることとなる。
【００１７】
脱臭炉２０は、再生骨材用ドライヤ１０から排出された熱風中に含まれる、再生骨材に付着していた揮発成分のうち、臭気物質を酸化分解するための装置である。具体的には、脱臭炉２０には、再生骨材用ドライヤ１０から排出され、第１熱交換器５１により熱交換された熱風が供給されるようになっており、この臭気物質を含む熱風が、脱臭用バーナ２１により７５０℃程度に加熱され、これにより臭気物質の酸化分解（加熱分解）が行なわれる。そして、このように脱臭炉２０により、再生骨材に付着していた臭気物質の分解が行なわれることとなる。
【００１８】
また、本実施形態では、図１に示すように、脱臭用バーナ２１には、第２熱交換器５２により、２５０℃程度（温度Ｔ７）に加熱された熱風を供給する。これにより、脱臭用バーナ２１による加熱効率を高めることができる。
【００１９】
そして、脱臭炉２０から排出された熱風は、第１熱交換器５１、第２熱交換器５２を通って、予備乾燥用ドライヤ３０に供給されることとなる。具体的には、脱臭炉２０から排出された熱風は、まず、第１熱交換器５１に供給され、上述したように、再生骨材用ドライヤ１０から排出される熱風と熱交換することにより、７５０℃程度（温度Ｔ４）から、５５０℃程度（温度Ｔ５）に冷やされることとなり、次いで、第２熱交換器５２に供給されることとなる。第２熱交換器５２では、脱臭炉２０から排出され、第１熱交換器５１により冷却された熱風が、空気（室温）と熱交換することにより、５５０℃程度（温度Ｔ５）から、４００℃程度（温度Ｔ６）に冷やされることとなる。そして、脱臭炉２０から排出され、第１熱交換器５１および第２熱交換器５２により、４００℃程度（温度Ｔ６）に冷やされた熱風は、予備乾燥用ドライヤ３０に供給される。
【００２０】
予備乾燥用ドライヤ３０は、新規骨材の予備乾燥を行うための乾燥装置である。図１に示すように、予備乾燥用ドライヤ３０は、脱臭炉２０から排出され、第１熱交換器５１および第２熱交換器５２により、４００℃程度（温度Ｔ６）に冷やされた熱風が供給されるようになっており、該熱風により、新規骨材の予備乾燥が行われる。図２（Ａ）に、予備乾燥用ドライヤ３０の具体的な構成を示す。なお、図２（Ａ）中においては、熱風の流れを実線で、新規骨材の流れを破線で、それぞれ示している。
【００２１】
ここで、新規骨材としては、砂の割合が３０〜４０重量％程度と比較的多いものが用いられることが一般的であり、この比較的多く含まれる砂は、粒度が小さく、そのため、比表面積が大きいため、吸水性が高いという性質を有し、新規骨材全体としても比較的水分量が多いものとなる（たとえば、新規骨材全体で１０重量％程度）。そのため、本実施形態では、予備乾燥用ドライヤ３０により、脱臭炉２０から排出された熱風を利用して、新規骨材の予備乾燥を行う。
【００２２】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、本実施形態で用いる予備乾燥用ドライヤ３０は、ロータリーキルン式乾燥装置であり、円筒状の加熱筒３１と、熱風用筒内部に設けられた円筒状の３本の乾燥筒３２と、加熱筒３１に熱風を供給するための送風機３３と、加熱筒３１から熱風を排風するための排風機３４とを備えている。なお、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う要部断面図である。加熱筒３１には、脱臭炉２０から排出され、４００℃程度（温度Ｔ６）に冷やされた熱風が、送風機３３により供給されるようになっている。また、加熱筒３１に供給された熱風は、加熱筒３１内を通った後に、排風機３４により、ノックアウトボックス６０へと排風されることとなる。一方、３本の乾燥筒３２には、新規骨材が供給されるようになっており、３本の乾燥筒３２は、加熱筒３１内において、加熱筒３１の中心軸を中心として回転可能となっている。
【００２３】
また、加熱筒３１と、乾燥筒３２とは、乾燥筒３２の外壁により互いに隔たれており、送風機３３により加熱筒３１に供給される熱風と、乾燥筒３２に供給される新規骨材とは、互いに直接接触しないような構成となっている。本実施形態では、乾燥筒３２の外壁は、熱伝導性の材料で構成されており、そのため、乾燥筒３２内は、加熱筒３１内に供給される熱風により、加熱され、これにより、乾燥筒３２に供給される新規骨材が、加熱筒３１内に供給される熱風により間接加熱されるようになっている。
【００２４】
そして、加熱筒３１内に、脱臭炉２０から排出された熱風を、３本の乾燥筒３２内に、新規骨材をそれぞれ連続的に供給するとともに、３本の乾燥筒３２を加熱筒３１の中心軸を中心として回転させることにより、加熱筒３１および３本の乾燥筒３２の傾きに伴って、新規骨材が、脱臭炉２０から排出された熱風により間接加熱にされた状態にて、上流側（図２（Ａ）の左側）から下流側（図２（Ｂ）の右側）に進んでいき、下流側に設けられた排出口より、新規骨材が排出されることとなる。本実施形態では、このようにして、新規骨材の予備乾燥が行われる。なお、脱臭炉２０から排出され、予備乾燥用ドライヤ３０に供給された熱風は、新規骨材を間接加熱するために用いられた後、予備乾燥用ドライヤ３０から排出され、新規骨材用ドライヤ４０に送られることとなる。また、新規骨材に含まれていた水分は、水蒸気として、予備乾燥用ドライヤ３０外部に排出されることとなる。
【００２５】
また、加熱筒３１および３本の乾燥筒３２の傾き角度は、特に限定されず、乾燥筒３２の長さや乾燥筒３２内に新規骨材を滞留させる時間に応じて適宜設定すればよいが、通常、１〜４°程度であり、３本の乾燥筒３２には、新規骨材の乾燥効率を高めるという点より、内部に、新規骨材を掻きあげるためのフライトや、リングが設けられていることが好ましい。さらに、乾燥筒３２の回転速度や、乾燥筒３２への新規骨材の供給量および乾燥筒３２中における新規骨材の滞留時間は、乾燥筒３２の大きさ等に応じて適宜設定すればよいが、乾燥筒３２の回転速度は、通常、２０〜５０Ｈｚ、好ましくは３５〜４０Ｈｚであり、乾燥筒３２中における新規骨材の滞留時間は、通常、１０〜３０分、好ましくは２０〜２５分である。なお、滞留時間は、乾燥筒３２の回転速度、乾燥筒３２の傾き角度、および乾燥筒３２の長さなどを調整することにより適宜設定することができる。
【００２６】
このようにして、予備乾燥用ドライヤ３０による予備乾燥により、新規骨材の水分量は、通常、重量比率で、数％以下、特に１％以下程度に低減することができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、送風機３３により加熱筒３１内に供給した熱風を、排風機３４により排風する際における出口側温度（すなわち、加熱筒３１から排出される際の温度）を制御するために、たとえば、加熱筒３１の入口側および出口側に熱風の温度を測定するための温度センサを設け、入口側温度および出口側温度を測定し、該測定結果に基づいて、送風機３３による送付量と、排風機３４による排風量とをフィードバック制御するような構成を採用してもよい。特に、送風機３３による送付量および排風機３４による排風量をフィードバック制御することにより、たとえば、出口側温度を一定とすることができ、結果として、加熱筒３１から排出される熱風のエネルギーを効率良く利用することができる。加えて、出口側温度を一定とすることができることにより、後の工程における作業効率の向上も可能となる。
【００２８】
そして、予備乾燥用ドライヤ３０により予備乾燥された新規骨材は、新規骨材用バーナ４１を備える新規骨材用ドライヤ４０に送られ、新規骨材用ドライヤ４０により本乾燥が行われる。新規骨材用ドライヤ４０においては、予備乾燥用ドライヤ３０から排出された熱風が、新規骨材用バーナ４１により加熱されながら、新規骨材用ドライヤ４０内に連続的に供給されることにより、新規骨材に付着した水分を乾燥できるようになっている。そして、新規骨材用ドライヤ４０で乾燥された新規骨材は、ミキサー（不図示）に送られて、上述する再生骨材用ドライヤ１０により乾燥された再生骨材、およびアスファルトとともに、ミキサーにて混合されることとなる。
【００２９】
また、新規骨材用ドライヤ１０から排出される熱風は、排風機３４により、ノックアウトボックス６０に送られ、ノックアウトボックス６０により一次集塵が行われ、次いで、バグフィルタ７０により再生可能な細粒の集塵が行われた後に、ポンプ８０を介して、煙突９０から排出されることとなる。
【００３０】
本実施形態においては、脱臭炉２０により、再生骨材の乾燥用に用いられた熱風中に含まれる臭気成分が分解された後の排ガス（以下、「臭気成分分解ガス」という。）を、新規骨材の予備乾燥に用いるものである。そのため、本実施形態によれば、臭気成分分解ガスの熱を有効利用することができ、これにより省エネルギー化を実現することが可能となる。
【００３１】
さらに、本実施形態においては、臭気成分分解ガスを用いて、新規骨材の予備乾燥を行う際には、新規骨材と臭気成分分解ガスとが直接接触しない状態とし、間接加熱により予備乾燥を行う。そのため、本実施形態によれば、間接加熱により予備乾燥を行うことにより、予備乾燥後の臭気成分分解ガスに、予備乾燥前の新規骨材に含まれていた水分が含有されてしまうことを防止することができる。特に、新規骨材としては、吸水性の高い砂の割合が３０〜４０重量％程度と比較的多いものが用いられることが一般的であり、そのため、新規骨材全体としても水分量が１０重量％程度と、比較的水分量が多いものとなる。そのため、このように含水率の高い新規骨材の乾燥を、直接加熱により行った場合には、排ガス中の水分量が高くなってしまい、集塵装置としてのバグフィルタの手前で、飽和水蒸気量に達してしまい結露が起こり、バグフィルタが目詰まりしてしまい、集塵効率が低下してしまうという問題がある。あるいは、結露が発生しないようにするために、バグフィルタ入口における排ガス温度を上げる方法も考えられるが、この方法によれば熱効率が低下してしまうという問題がある。これに対し、本実施形態によれば、新規骨材の予備乾燥を間接加熱により行うことでこのような問題を有効に解決できるものである。
【００３２】
加えて、本実施形態によれば、新規骨材の予備乾燥を間接加熱により行うことにより、新規骨材の予備乾燥により水蒸気として排出される水は、臭気成分分解ガスと接触することがなく、新規骨材にもともと含有されていたものであるため、通常の水として何ら特別な処理を行うことなく再利用することが可能となる。また、新規骨材の予備乾燥により排出される水蒸気を含む排ガスは、特に、大気汚染を引き起こす成分を含有するものとはならないため、集塵システムなどの特別な装置を必要とするものではなく、そのため、排ガスの処理に要するコストも発生しないものである。
【００３３】
なお、上述した実施形態では、予備乾燥用ドライヤ３０から排出された熱風を、新規骨材乾燥用ドライヤ４０に供給するような構成を例示したが、新規骨材乾燥用ドライヤ４０に供給せずに、直接、ノックアウトボックス６０に送り、ノックアウトボックス６０、バグフィルタ７０、ポンプ８０を介して、煙突９０から排出されるような構成としてもよい。
【００３４】
また、上述した実施形態においては、予備乾燥用ドライヤ３０として、図２に示すロータリーキルン式乾燥装置を用いた例を示したが、脱臭炉２０から排出された熱風により、新規骨材を乾燥できるような装置であれば何でもよく、特に限定されるものではない。さらに、図２に示す例では、予備乾燥用ドライヤ３０として、加熱筒３１内に、３本の乾燥筒３２を備えるような構成を例示したが、乾燥筒３２の数は３本に限定されず、目的とする処理量や乾燥効率に応じて適宜選択すればよく、たとえば、図３に示すように、６本の乾燥筒３２ａを有するような構成としてもよいし、あるいは、３本、６本以外の何本でもよい。なお、図３は、他の本実施形態に係る予備乾燥用ドライヤの構成を示す要部断面図であり、図３においては、図２（Ｂ）と同じ部分の断面を示している。
【００３５】
さらに、上述した実施形態では、予備乾燥用ドライヤ３０として、加熱筒３１内への熱風の供給を下側から行い、上側から排風するような構成を例示したが、このような構成に特に限定されず、加熱筒３１内に上側から熱風を供給し、下側から排風するような構成としてもよい。さらには、上述した実施形態では、加熱筒３１内への熱風の供給を、新規骨材を投入する側から行なうような構成としたが、新規骨材を排出する側から熱風を供給するような構成としてもよい。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００３７】
図１に示すアスファルトプラントにおいて、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示す予備乾燥用ドライヤ３０を用いて、各種条件を変更しながら、新規骨材の予備乾燥を行った。なお、予備乾燥ドライヤ３０としては、加熱筒３１が直径１８００ｍｍ×５５００ｍｍ、３本の乾燥筒３２が直径６１０ｍｍ×長さ４０００ｍｍであり、内面にセラミック施工がされているものを用いた。また、乾燥筒３２としては、新規骨材を掻きあげるためのフライト、リングが設けられているものを用いた。本実施例においては、乾燥筒３２に供給する新規骨材の含水量を１０重量％程度に調整し、加熱筒３１に流す熱風の風量を２００ｍ３Ｎ／分で一定とし、乾燥筒３２に供給する新規骨材の供給量および乾燥筒３２の回転速度を変化させた５つのデータ（実施例１〜５）を得た。表１に結果を示す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
表１より、実施例１〜５のいずれにおいても、予備乾燥により、新規骨材の含水量を低減することが可能であり、特に、実施例１〜４においては、予備乾燥後の含水率を１重量％以下に低減でき、良好な結果となった。また、実施例１〜５のいずれも、熱効率が３５％以上、特に、実施例３〜５では５０％程度といずれも高く、また、熱伝達係数も５０〜９０ｋｃａｌ／ｍ２℃ｈと高く、エネルギー効率に優れるものであった。特に、間接加熱においては、一般的に、熱効率は３０％が限界であり、また、熱伝達係数も３０〜４０ｋｃａｌ／ｍ２℃ｈ程度であるといわれている。これに対し、実施例１〜５によれば、熱効率および熱伝達係数に優れる結果であった。なお、熱伝達係数は、新規骨材の予備乾燥前の温度と、予備乾燥後の温度との差を、伝熱面積で割ったものであり、熱伝達係数が大きいほど、熱効率に優れていると判断することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０…再生骨材用ドライヤ
２０…脱臭炉
３０…予備乾燥用ドライヤ
３１…加熱筒
３２…乾燥筒
４０…新規骨材用ドライヤ
【図１】
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【図２】
2013142243.tif 000005
【図３】
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