(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気スィープ式ローラミル用のブレードリングにおいて、
外リングと、
内リングと、
前記外リングと内リングの間に配置されると共に、流体路を形成する案内ブレードと、
を含み、
前記案内ブレードが旋回自在に配設され、所定の旋回角αに固定可能であり、
前記外リングが、少なくとも前記個々の案内ブレードの旋回範囲で、前記案内ブレードに隣接し前記案内ブレードに直角に走る平面を備えることを特徴とする空気スィープ式ローラミル用のブレードリング。
【請求項２】
前記案内ブレードが、水平に対して約３０°から１５０°の範囲の旋回角αで形成される旋回範囲で旋回可能であることを特徴とする請求項１記載のブレードリング。
【請求項３】
前記案内ブレードが旋回軸を備え、前記ブレードリングが、前記旋回軸の領域で固定される前記旋回自在の案内ブレードを少なくとも一枚有するポリゴン分割体を複数個備える分割体連結形のポリゴンブレードリングとして構成されることを特徴とする請求項１記載のブレードリング。
【請求項４】
ポリゴン分割体を備える前記分割体連結形のポリゴンブレードリングが、前記旋回自在な案内ブレードを取り付けた外ポリゴン分割体を連結した外リングであり、前記外ポリゴン分割体が平板状であり、前記案内ブレードの前記旋回軸を受容する構造になっていることを特徴とする請求項３記載のブレードリング。
【請求項５】
案内ブレードの前記旋回軸が、各ケースで案内ブレードの下端または案内ブレードの上端または案内ブレードの下端と上端との間に構成されることを特徴とする請求項４記載のブレードリング。
【請求項６】
前記外ポリゴン分割体が平面の金属シートで形成され、傾斜角βで固定されることを特徴とする請求項４記載のブレードリング。
【請求項７】
前記案内ブレードが平面であることを特徴とする請求項１記載のブレードリング。
【請求項８】
前記案内ブレードが曲面であることを特徴とする請求項１記載のブレードリング。
【請求項９】
前記案内ブレードの前記旋回軸が、前記外ポリゴン分割体の中心に配置されることを特徴とする請求項４記載のブレードリング。
【請求項１０】
案内ブレードの前記旋回軸が、前記外ポリゴン分割体とミルケーシングとから、またはリング流体路とから貫通して導かれ、傾斜角を調整するために外側から操作可能であることを特徴とする請求項４記載のブレードリング。
【請求項１１】
前記案内ブレードが、所定の旋回角αでロックされることを特徴とする請求項１記載のブレードリング。
【請求項１２】
所定の旋回角αで前記案内ブレードをロックするクランプ止め装置が、外側に導かれた旋回軸に設けられることを特徴とする請求項１１記載のブレードリング。
【請求項１３】
前記案内ブレードが、個々に、またはグループで、または全部一緒に旋回および固定できるものであることを特徴とする請求項１記載のブレードリング。
【請求項１４】
前記案内ブレードの傾斜調整が、手動または自動で行われることを特徴とする請求項１０記載のブレードリング。
【請求項１５】
案内ブレードの自動の傾斜調整が、機械的、または電気的、または流体圧的に行われることを特徴とする請求項１４記載のブレードリング。
【請求項１６】
案内ブレードの前記自動傾斜調整を行うために、移動または伝導装置が設けられることを特徴とする請求項１５記載のブレードリング。
【請求項１７】
前記内リングが、粉砕ボウルの外表面で形成され、内端を有する前記案内ブレードが、前記粉砕ボウルの前記外表面と平行かつ前記外表面から所定距離に配置されることを特徴とする請求項１記載のブレードリング。
【請求項１８】
前記内リングが、多面体で、複数の内ポリゴン分割体で形成され、前記内ポリゴン分割体が金属シートで形成され、前記外ポリゴン分割体に相対して配置され、前記案内ブレードの前記旋回軸を受容することを特徴とする請求項４記載のブレードリング。
【請求項１９】
分割体連結形の前記ポリゴンブレードリングのポリゴン分割体が、外ポリゴン分割体と、内ポリゴン分割体と、前記外ポリゴン分割体に旋回自在に固定された前記案内ブレード少なくとも一枚とを備え、前記案内ブレードの傾斜調整が外側から行うことができることを特徴とする請求項１８記載のブレードリング。
【請求項２０】
前記内リングが、少なくとも個々の案内ブレードの旋回範囲にある場合に案内ブレードに直角な平面構造になっていることを特徴とする請求項１記載のブレードリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外リングと内リングを備え、リング間に案内ブレードが配置されるとともに、流路が形成されている空気スィープ式（air swept）ローラミルのブレードリングに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
空気スィープ式ローラミル、ボウルミル、または縦型空気流ミルは、回転する粉砕ボウルの内側に配置され固定軸の周りに回転自在な粉砕ロールを備える。粉砕ボウルとミルケーシングとの間には環状の空間が形成されており、その中には、粉砕された物質を分級機へ送る上向きの搬送ガス流、例えば、空気流を案内する実質的に半径方向に向けられた案内ブレードが配置されている。この環状空間は、環体の中に案内ブレードが配置された構造となっている。これをブレードリング、時にノズルリングと呼ぶ。
【０００３】
既知のブレードリングは、圧延成形で形成した略円筒状または略円錐状の外リングと内リング、あるいは円錐状の外リングまたは内リングと円筒状の内リングまたは外リングとを組み合わせたものを備え、この内リングと外リングとの間に挟まれるように案内ブレードが配置されている。案内ブレードによって流路が形成されるが、流路は矩形断面を有するのが普通である。
【０００４】
他の構成では、ブレードリングは圧延成形で形成したリングを備え、このリングに溶接された案内ブレードを含んでくる。鋳造のブレードリングも既知である。
【０００５】
既知のブレードリングにかかる製造コストは、比較的高い。大型のローラミルの場合では、ブレードリングの外径は７ｍにも達することもあるが、他に輸送や据付も制御が困難であって、それらのコストも高い。したがって、ブレードリングを分割し、個々の分割体または環部品を現場で組み立てることが知られている。しかし、分割製作は、焼なまし処理が前提である。焼なましによって、リング構造は応力除去が行われ、分割体（セグメント；segment）を作るために切断しても、変形、特に割れが起こらないようにすることができるが、処理が煩雑であり、コストアップにつながってしまうという問題がある。既知のブレードリングのもう一つの欠点は、ブレードリングを経由して粉砕チャンバへ導入される流体の流れの方向と、分級機へ供給される流体と粉体との二相混合物とによって粉砕工程と分級工程とを最適化することが、ブレードリングを一度取り外し、このブレードリングに異なる傾斜の案内ブレードを個々に取り付けなければ、不可能なことである。
【０００６】
西ドイツ特許第３４１８１９６Ａ１号で開示されるブレードリングは、流れの条件が、外リング分割体の配置を調節することによって、粉砕操作中に変えられる。案内ブレードは固定で、傾斜を変えずに、内リングまたは内リング分割体に固着され、最終ガイドと固定部品との間で外側に突き出ている。流路断面を最大限にする場合は、水平方向に調節可能な外リング分割体がミルケーシングまで延び、流路断面を最小限にする場合は、案内ブレードまで延びる。
【０００７】
外リング分割体の移動距離に起因して生じるブレードリングの円環状自由空間は不利である。この環状自由空間を通過して流れる流体は、案内ブレードの傾斜に影響されずに流れるからである。
【０００８】
もう一つ別の欠点は、側方案内板と固定部品である。これらは、外リング分割体と内リング分割体を規定するが、ブレードリング断面に対する邪魔な覆いとなるからである。
【０００９】
本発明の目的は、空気スィープ式ローラミルおよび同等のミルに用いられるブレードリングであって、比較的簡単な構造で、粉砕工程と分級工程との最適化を同時に、特にミル操作中に行うことができるブレードリングを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の基本的なアイディアは、旋回自在な案内ブレードを備えるブレードリングを提供することである。案内ブレードが旋回自在に配置され、特定の要求に適応した旋回角で固定できるという事実の結果として、ブレードリング経由で粉砕チャンバへ供給される流体、つまり同伴ガスの流れの方向を最適化し、さらにミルの粉砕／分級チャンバ中の流体と粉体粒子との二相混合物の流れの方向に影響を与えることが可能となる。ミルの粉砕／分級工程の発明的最適化は、案内ブレードの傾斜を可変にすることによって行うことが可能となり、ブレードリングをコストをかけて分解したり、異なるブレード傾斜角を有する新しいブレードリングを取り付けたりする必要はない。
【００１１】
適切には、案内ブレードを、ブレードリングの外リング（外ジャケット）の旋回軸に旋回自在に取り付け、外側からアクセス可能なメカニズムで調整できるようにする。したがって、流体と流体が粉砕する粉体との混合物の流れの方向を案内ブレードの傾斜を修正して変えるに当たって、ミル操作を中断する必要はなくなる。
【００１２】
ブレードリングの案内ブレードを、旋回角αを約３０°から１５０°で形成した旋回範囲で旋回自在にすることが好適である。旋回角αは、案内ブレードの旋回軸を通過し、ブレードリングの関連する流れ表面に平行に走る水平線に対する角度である。ブレードリングの構成としては外ジャケット（外リング）および内ジャケット（内リング）を備えるが、あるいは外リングと、内リングとして粉砕ボウルの外部表面を備えることができる。
【００１３】
約３０°から約１５０°、あるいは−３０°から９０°、あるいは９０°から１５０°の範囲の旋回角で傾斜を調整することによって、粉砕ボウルの回転方向に一致する方向に流体の流れを強制するのみならず、粉砕ボウルの回転角の反対方向にも流体の流れを強制することが可能である。
【００１４】
流体の流れの方向への完全な影響力を得るために、外ジャケット（簡単のため以降では外リングと称する）と内ジャケット（簡単のため以降では内リングと称する）の適切な構造としては、設定可能な旋回角各々に対して旋回自在な案内ブレードが、隣接する壁面に対して、特に外リングの壁面に対して出来るだけ狭い間隙を形成するような構造とする。したがって、少なくとも外リングが、個々の案内ブレードの旋回領域で、案内ブレードに直角に走る平面を備えることが好ましい。
【００１５】
特に好ましい態様に従えば、ブレードリングは、複数の多面体（ポリゴン;polygon）分割体から構成される。これらポリゴン分割体は、平面であり、曲面構造でなく、連結されて、閉じたポリゴンとなる。分割体を連結した形のこのようなポリゴンブレードリングは、製造後に個々の分割体に分解し、その後で現場で再び組み立てるだけの既知のブレードリングに比較しても、水平方向に調節可能な外リング分割体を有する分割式ブレードリングに比較しても、製造、輸送、据付の点で、特に、旋回自在の案内ブレードの支援によって流体／粉体混合物の流れの方向を修正して粉砕／分級工程へ影響を行使する点に関して、非常に有利である。
【００１６】
分割体を連結した形のポリゴンブレードリングの、特に有利な構造では、複数の外ポリゴン分割体から構成される多面体構造の外リングを備える。その数量と寸法は、ブレードリングまたはローラミルの寸法に従って、さらに旋回自在の案内ブレードの長さと予め設定できる旋回角の関数として決めることができる。
【００１７】
特に、外ポリゴン分割体の近くの一枚以上の枚数の案内ブレードの旋回角がその最小長さを決める。外ポリゴン分割体の長さは、ポリゴンを囲む円に配置されるポリゴン各点間の弦、つまり各点間を結ぶパスである。この事実から、ポリゴン構造のブレードリングまたは分割体を連結した形の外リングが安価に製造されるという結論になる。外ポリゴン分割体と、選択的には内ポリゴン分割体も、平らな金属板から、一度に数多く切断することによって製造することができるからである。
【００１８】
もう一つ別の利点は、現場で据付けることができるブレードリングポリゴン分割体は、プレハブ（予め仮組み立てすること）も可能である。したがって、一枚以上の枚数の案内ブレードを備えた外ポリゴン分割体をプレハブしたり、または外ポリゴン分割体と、関連する内ポリゴン分割体と、内外両分割体に旋回自在に取り付けた一枚以上の枚数の案内ブレードとを合わせてプレハブすることが可能である。
【００１９】
旋回自在の案内ブレードは、異なるように配置された旋回軸を備えることができ、該旋回軸配置に従ってブレードリングの近くに固定することができる。中心位置に旋回軸を有する案内ブレードを備えるのが特に有利である。この旋回軸または調整軸は、外リング分割体の流れ面と内リング分割体の流れ面とに直角である。すなわち、傾斜している外および内リング分割体の場合は、勾配に対応して傾いている。この旋回軸は、案内ブレードの下端の領域にも形成することができる。この下端は、ブレード上端、つまりガス出口端に対比して、ガス入口端と称することができる。基本的には、案内ガイドのガス入口端または出口端の構造に起因して、流れの影響が更に起こる。特に、下方の案内ブレードにある旋回軸の場合は、丸または流線形構造が有利であり、この構造を案内ブレード自体の形にも用いることができる。したがって、案内ブレードの面は、平面でも曲面でもよい。
【００２０】
案内ブレードの傾斜を調整するには、調整メカニズムを用いることができる。この調整メカニズムは、ミルのケーシングの外で、ミル操作中に調整可能にするメカニズムである。この調整メカニズムは、一枚の案内ブレードにも、一個のブレードリングポリゴン分割体に配置されている数枚の案内ブレードにも、数枚のブレードリングポリゴン分割体に配置されている案内ブレードのグループにも、または案内ブレード全部にも設置するも可能であり、個々の、グループの、全部の案内ブレードを調整するように構成することができる。
【００２１】
案内ブレードをそれぞれ所定の傾斜にロックすることによって、案内ブレードが望ましくない程度に動いてしまうことや案内ブレードの「ばたばた（フラッタリング；fluttering）」を避けることもできる。例えば、ロックして固定するために、案内ブレード、好適にはミルケーシングの外壁にクランプ止めまたは固定装置を設けることが可能である。案内ブレードのロックを調整メカニズムに一体化することが特に適切である。
【００２２】
案内ブレードの調整は、特に簡単には手動で、ミルの内側からもミルの外側からも行うことができる。自動設定も、それ自体既知の機械的、電気的、または流体圧的部品を用いて可能である。調整運動を伝動するには、それ自体既知の装置、例えば、ギア装置、クランク装置、ヒンジベアリング付のカップリングロッド、特にボールアンドソケットジョイントを利用することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明について、添付の非常に概略的な図面に基づき以降に詳細に説明する。
【００２４】
図１は、分割体を連結した形のポリゴンブレードリング（polgon blade ring）１の第一形態の詳細な斜視図を例示的に示す。ポリゴンブレードリング１は、外リング２（外ジャケット）と、内リング３（内ジャケット）と、案内ブレード４とを備える。案内ブレード４は、外リング２と内リング３との間に半径方向に配置され、中心位置に設けられた旋回軸２５の周りに旋回自在である。
【００２５】
多面体構造のブレードリング１は、複数のポリゴン分割体１０を並べて連結した構造のものであり、ポリゴン分割体１０は、平面な相対する外ポリゴン分割体５と内ポリゴン分割体６と、旋回自在の案内ブレード４とを備える。二枚または三枚以上の旋回自在な案内ブレード４をポリゴン分割体１０一個に取り付けることも可能である。案内ブレード４の傾斜方向は、図１及び他の図で示す方向でも反対方向でもい。平面的には、分割構成のブレードリング１が、複数のポリゴン分割体１０を用いた結果として略円形を形成して、閉じた形のポリゴンを示している（図４を参照）。図１の実施形態では、内ポリゴン分割体６は、内側に傾斜の外ポリゴン分割体５に略平行であり、両分割体に挟まれた案内ブレード４と共に流路１４を形成する。外ポリゴン分割体５の傾斜角βは、例えば、約１５°である。内ポリゴン分割体６の表面と外ポリゴン分割体５の表面と相対する二表面があるので、一枚以上の案内ブレード４の調整、および側端２４，３４と外内のポリゴン分割体５，６との間の極めて狭い間隙の調整は確実に行える（図３を参照）。
【００２６】
理解を容易にするため、図１は、案内ブレード４の旋回軸２５を摸式的に示しているにすぎない。明らかなことは、旋回軸２５は、傾斜角βに従って取り付けられるので全く水平ではないことである。案内ブレード４をブレードリング分割体１０（これもポリゴン分割体と称することができる）の近くに配設する結果、旋回軸２５は案内ブレード４の略中心位置に形成され、案内ブレード４は、旋回軸２５と共に内ポリゴン分割体６と外ポリゴン分割体５の略中心的位置に導かれる。旋回できる案内ブレード４は、約３０°から約１５０°の旋回範囲に固定することができる。
【００２７】
外ポリゴン分割体５には、カバーや固定具を備えることができるが、これらの部品も、相応する形で分割可能であり、個々のエレメント１２を備えたり、あるいは一体化して外ポリゴン分割体５とすることもできる。
【００２８】
図２と図３は、旋回自在の案内ブレード４を取り付けた分割可能なポリゴンブレードリンク１の第二の実施形態を示す。各ケースでは、ブレードリングのポリゴン分割体１０は、外ポリゴン分割体５と旋回自在の案内ブレード４とを備える。この形態では、多面体構造の内リングは存在しない。内リング３の機能は、円筒形の構造である粉砕ボウル８の外壁表面７で代替される（図３参照）。
【００２９】
案内ブレード４は、平面であり、ブレード下端２６には旋回軸２５が備えられ、この旋回軸周りに前記案内ブレード４が旋回範囲で旋回可能であり、約３０°から１５０°の旋回角αに固定できる。
【００３０】
外ポリゴン分割体５に取り付けられる案内ブレード４の配置と寸法および外ポリゴン分割体５の寸法は、旋回角αに合わせられるので、自由に調整を行い、案内ブレード４と外ポリゴン分割体５との間の距離も確実に小さくできる。また、粉砕ボウル８の外壁表面７と案内ブレード４との距離も同様に小さくできる。
【００３１】
数枚の案内ブレードを外ポリゴン分割体５に設置することもできる。更に、上端２７に旋回軸２５がある案内ブレード４を、外ポリゴン分割体５に実質的に「懸垂された」状態で固定し、必要な旋回ができるように配置することができる。案内ブレードの傾斜角を反対に向けることもできる。すなわち、旋回角αを約９０°〜１５０°とすることもできる。
【００３２】
図３は、図２と同じく、分割されたポリゴン外リング２に「ぶら下がった」状態で固定された案内ブレードを示す。同じ部材には同じ符号を付けて示す。案内ブレード４は、案内ブレードの下端２６にある旋回軸２５の周りに旋回可能である。旋回軸２５は、外側に貫通して出ていているので、ミルケーシング１１の近くで手動または自動（手段は図示せず）で操作可能である。クランプ止め手段２９がミルケーシング１１の外壁に設けられているので、案内ブレード４が「ばたばた」したり、望ましくない調整が行われたりすることが防止される。クランプ止め手段２９は、ロック機能を備え、ロック可能なロック手段の一つとなる。このロック手段は調整メカニズム（図示せず）に一体化することもできる。
【００３３】
図３に示されている案内ブレード４が非対称構造をしているのは、外ポリゴン分割体５を傾斜角βとなるようにエレメント１２でミルケーシング１１に固定していること、この形態のブレードリング１が粉砕ボウル８の円筒外表面７が内リング３の代わりとなっていること、並びに案内ブレード４が外ポリゴン分割体５に対して垂直位置に配置されていることの結果である。案内ブレード４は、側端２４の箇所で、粉砕ボウル８の円筒外表面７に近接して配置される。外側に向いている側端３４は外リング分割体５の傾斜に従った形状であり、案内ブレード上端２７はほぼ水平に配置される。旋回軸２５を備える案内ブレード下端２６は内側に傾斜しており、極めて単純な調整が確実に行える。外リング分割体５の上には案内面１３が備えられるが、これは外リング分割体５の流れ面の上方に延びるものである。この案内面１３の傾斜角は、前記傾斜角βとは異なる値を選ぶこともできる。したがって、空気流路１７からの流体の流れはミルケーシングからミルセンター２８の方向ヘ案内されて流れることになる（図４参照）。
【００３４】
極めて概略的な表示であるが、図４が示すのは、複数の外ポリゴン分割体５に旋回自在の案内ブレード４が設けられた分割体連結形のポリゴン形状の案内ブレードリング１である。この図が明らかにしていることは、複数の外ポリゴン分割体５をたくさん用いているので、円形構造のミルケーシング１１との相違は比較的小さいということである。この相違は、図５では明快に見ることができる。図５は、図４のポリゴンブレードリング１の寸法を大きくして詳細を示す図である。
【００３５】
図６は、図５の一部を示す図であり、図７は、その平面図であり、図８は、ブレードリングポリゴン分割体１０の態様の一つを背面から見た図である。ブレードリングポリゴン分割体１０は、外ポリゴン分割体５と、下方に旋回軸２５を有する旋回自在の案内ブレード４とを備える。明白なことは、案内ブレード４が外ポリゴン分割体５のほぼ対角線上に延びて配置され、最適な流体反転流が得られることである。
【００３６】
図７と図８によれば、外ポリゴン分割体５の下部の右側領域に下部旋回軸２５で固定されている案内ブレード４は、α約３０〜９０°の旋回角範囲で旋回できることが分かる。下部の左側領域に旋回軸２５をもってくると、案内ブレード４は反対方向に設定されることになり、流体路１７（図３参照）からの流体流れを反対方向に、すなわち、時計回りに反転することになる。図８が明らかにしていることは、案内ブレード４を外ポリゴン分割体５の中心に配置し、旋回軸（図示せず）を中心に設ければ、案内ブレード４が両方向に旋回可能なので有利であるということである。
【００３７】
図９と図１０は、旋回自在の案内ブレード４を外側から操作可能な調整メカニズムを示す。図９に概略的に示される調整メカニズム３１は手動操作できるもので、調整エレメント３２を備える。調整エレメント３２は、ミルケーシング１１のガイド開口を貫通して導かれ、案内ブレード４の旋回軸２５に連結する構造になっている。ロック装置３２を用いると、傾斜調整された案内ブレード４の固定が、信頼性をもって確実に行われる。
【００３８】
図１０は、案内ブレード４の機械的旋回を行うための伝動メカニズム３０を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の分割体連結形のポリゴンブレードリングの第一形態を説明する詳細斜視図である。
【図２】  本発明の分割体連結形のポリゴンブレードリングの第二形態の詳細斜視図である。
【図３】  第二変形のポリゴンブレードリングの空気スィープ式ローラミルの部分縦断面図である。
【図４】  旋回自在の案内ブレードが取り付けられている本発明の分割体連結形のポリゴンブレードリングの平面図である。
【図５】  図４のブレードリングの拡大詳細図である。
【図６】  図５のブレードリングポリゴン分割体の図である。
【図７】  図５のブレードリングポリゴン分割体の平面図である。
【図８】  図５の矢印VIIIから視るブレードリングポリゴン分割体の図である。
【図９】  ブレードリングポリゴン分割体と案内ブレード調整メカニズムとを示す空気スィープ式ローラミルの縦断面図である。
【図１０】  旋回自在案内ブレード調整メカニズムの第二形態を示す図９と同様の図である。
【符号の説明】
１  ポリゴンブレードリング、２  外リング、３  内リング、４  案内ブレード、５  外ポリゴン分割体、６  内ポリゴン分割体、７  外壁表面、８  粉砕ボウル、１０  ポリゴン分割体、１２  エレメント、１３  案内面、１４  流体流路、１７  空気流路、２４  外向き側端、２５  旋回軸、２６  案内ブレード下端、２７  案内ブレード上端、２８  ミルセンター、２９  クランプ止め手段、３０  伝動メカニズム、３２  調整（ロック）エレメント、３４  側端。
【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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