(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１末端部（６６）と第２末端部（６８）とを含む第１レバーアーム（６２）と、
第１末端部（８６）と第２末端部（８８）とを含み、前記第１レバーアーム（６２）に結合された第２レバーアーム（６４）と、
前記第１レバーアーム（６２）の前記第２末端部（６８）から延びている少なくとも１つの第１テーパ楔片（７８）と、
前記第２レバーアーム（６４）の前記第２末端部（８８）から延び、前記少なくとも１つの第１テーパ楔片（７８）の対応する各々と摺動可能に係合可能である少なくとも１つの第２テーパ楔片（９０）と、
前記第１レバーアーム（６２）と第２レバーアーム（６４）との間でクランプ力を伝達するために、前記第２レバーアーム側に取り付けられた駆動ハブ（７６）と、
第１レバーアーム側端部（７２）と駆動ハブ側端部（７４）とを有する渦巻きクランプばね（７０）であって、前記第１レバーアーム側端部（７２）において前記第１レバーアーム（６２）に取り付けられ、前記駆動ハブ側端部（７４）において前記駆動ハブ（７６）に取り付けられた渦巻きクランプばね（７０）と、
を具備し、
前記渦巻きクランプばね（７０）が、前記駆動ハブ側端部（７４）から前記第１レバーアーム側端部（７２）に向けて渦巻きを形成したばねであることを特徴とする配管支持装置（６０）。
【請求項２】
前記渦巻きクランプばね（７０）の前記前記第１レバーアーム側端部（７２）は、部前記第１レバーアーム（６２）の前記第１末端部（６６）と一体的になるように加工されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置（６０）。
【請求項３】
前記駆動ハブ（７６）が多角形状を有し、かつ前記第１レバーアーム（６２）の長手方向軸に対して８度から４０度の間の回転角度で機械加工されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置（６０）。
【請求項４】
前記渦巻クランプばね（７０）が、前記第１レバーアーム（６２）の前記第２末端部（６８）と前記第２レバーアーム（６４）の前記第２末端部（８８）との間に、約５ポンド（２．２６Ｋｇ）から２５ポンド（１１．３４Ｋｇ）の予荷重力を加えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の装置（６０）。
【請求項５】
沸騰水型原子炉圧力容器（２０）において、配管支持装置（６０）を使用して、入口ミキサ（４２）と隣接する保持ブラケット（５２）との間の緊密かつ頑丈な嵌め合わせを回復させるための方法であって、前記保持ブラケットはジェットポンプ上昇管（３８）に結合されており、前記配管支持装置は、第１レバーアーム（６２）と、該第１レバーアームに結合された第２レバーアーム（６４）と、前記第１レバーアームから延びる少なくとも１つの第１テーパ楔片（７８）と、前記第２レバーアームから延び、その各々が対応する前記第１テーパ楔片と摺動可能に係合可能である少なくとも１つの第２テーパ楔片（９０）とを含んでおり、前記方法は、
前記第１と第２レバーアームを拡開させる段階と、
該拡開されたレバーアームが前記保持ブラケットの止めねじ（１１８）の周りに位置するように、前記配管支持装置を前記保持ブラケットと前記入口ミキサとの間に配置する段階と、
前記第２テーパ楔片の各々が対応する前記第１テーパ楔片と摺動可能に係合するように、前記拡開されたレバーアームを解除する段階と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記第１レバーアーム（６２）がばねクランプ（７０）を更に含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ばねクランプ（７０）が渦巻ばねを含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
沸騰水型原子炉（２０）用のジェットポンプ（３４）であって、
入口ミキサ（４２）と、
すべり継手（４８）により前記入口ミキサに結合されたディフューザ（４６）と、
前記入口ミキサと係合可能な少なくとも１つの止めねじ（１１８）を含む保持ブラケット（５２）と、
配管支持装置（６０）と、を含み、
該配管支持装置が、
第１末端部（６６）と第２末端部（６８）とを含む第１レバーアーム（６２）と、
第１末端部（８６）と第２末端部（８８）とを含み、前記第１レバーアームに結合された第２レバーアーム（６４）と、
前記第１レバーアーム（６２）の前記第２末端部（６８）から延びる少なくとも１つの第１テーパ楔片（７８）と、
（６４）の前記第２末端部（８８）から延び、前記少なくとも１つの第１テーパ楔片（７８）の対応する各々と摺動可能に係合可能である少なくとも１つの第２テーパ楔片（９０）と、
前記第１レバーアーム（６２）と第２レバーアーム（６４）との間でクランプ力を伝達するために、前記第２レバーアーム側に取り付けられた駆動ハブ（７６）と、
第１レバー側端部（７２）と駆動ハブ側端部（７４）とを有する渦巻きクランプばね（７０）であって、前記第１レバーアーム側端部（７２）において前記第１レバーアーム（６２）に取り付けられ、前記駆動ハブ側端部（７４）において前記駆動ハブ（７６）に取り付けられた渦巻きクランプばね（７０）とを具備し、
前記渦巻きクランプばね（７０）が、前記駆動ハブ側端部（７４）から前記第１レバーアーム側端部（７２）に向けて渦巻きを形成したばねであることを特徴とするジェットポンプ。
【請求項９】
前記渦巻きクランプばね（７０）の前記前記第１レバーアーム側端部（７２）は、部前記第１レバーアーム（６２）の前記第１末端部（６６）と一体的になるように加工されていることを特徴とする、請求項８に記載のジェットポンプ（３４）。
【請求項１０】
前記駆動ハブ（７６）が多角形状を有し、かつ前記第１レバーアーム（６２）の長手方向軸に対して８度から４０度の間の回転角度で機械加工されていることを特徴とする、請求項９に記載のジェットポンプ（３４）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に原子炉に関し、より具体的には、原子炉圧力容器内のジェットポンプアセンブリを修理するための装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）は、典型的にほぼ円筒形であり、例えば底部ヘッドと取外し可能な頂部ヘッドによって、その両端において閉じられる。頂部案内部材は、典型的には原子炉圧力容器内で炉心プレートの上方に間隔を置いて配置される。炉心囲い板、すなわちシュラウドは、典型的には炉心を取り囲み、シュラウド支持構造体により支持される。具体的には、シュラウドはほぼ円筒形状を有し、炉心プレートと頂部案内部材の両方を取り巻く。円筒形の原子炉圧力容器と円筒形状に形成されたシュラウドとの間には空間、つまり環状空間が配置される。
【０００３】
沸騰水型原子炉においては、シュラウド環状空間内に配置された中空管状ジェットポンプが、必要とされる炉心水流を供給する。入口ミキサという名称で知られているジェットポンプの上方部分は横方向に配置され、重力により作用する楔により、保持ブラケット内で２つの対向する頑丈な接触部材に対して支えられる。保持ブラケットは、隣接するジェットポンプ上昇管に取付けられることにより、入口ミキサを支持する。重力により作用する楔の目的は、入口ミキサと保持ブラケットとの間の接触を維持することである。楔は、保持ブラケットにタック溶接された２本の止めねじと協働して入口ミキサとの接触を維持する。ジェットポンプを通過する水流は、一般的に原子炉システム内の様々な源によって引き起こされる圧力変動を含む。この圧力変動は、ジェットポンプ配管の１つまたはそれ以上の固有振動モードに近い振動数を持つ可能性がある。ジェットポンプ配管の安定性は、保持ブラケットと入口ミキサとの緊密な嵌め合わせ、つまり接触に依存している。作動温度勾配、水圧荷重および水圧荷重変動が、重力楔によって得られる横方向の支えを凌駕することもあり、その結果対向する２つの固定接触部または止めねじにおいて、空隙又は間隙が生じることもあり得る。特に、タック溶接が破壊され、また止めねじが緩んで、保持ブラケット内でジェットポンプが振動を起こすこともあり得る。入口ミキサと保持ブラケットとの間で接触が無くなると、ジェットポンプの固有振動数が変化してシステムのある励振振動数と一致して配管の振動を引き起こし、配管に更に大きな負荷が加わり、これによって配管支持装置に周期的疲労亀裂や磨耗を生じさせ、その結果更に他のジェットポンプ構造支持部材の磨耗や疲労による劣化を招くことになる可能性がある。
【０００４】
かかる問題を克服するために、保持ブラケットの接触部において空隙が生じる位置において、これまで重力楔支持装置が使用されて来た。この重力楔支持装置は、摺動する楔と、ジェットポンプの保持ブラケットと係合する固定ブラケット装着部材とを採用している。これらの重力楔は、保持ブラケット／入口ミキサの間の幅約１．０インチ(２．５４cm)から２．０インチ(５．０８cm)までの空隙に対してのみ適用可能であって、所望の支持荷重を与えるためには十分な重量を有する楔のための空間が必要とされる。これまでに実施された別の解決策は、保持ブラケットに２つの止めねじを取付ける溶接を補強し、次いでジェットポンプが解体された時、入口ミキサを止めねじに対してセットし直すことであった。しかしながら、このやり方は稼動中断時間を長くし、かつジェットポンプの解体も必要とする。
【０００５】
現存のねじ型接触部材の支持機能と置き換わる、入口ミキサとこれに隣接する保持ブラケットとの間の緊密かつ頑丈な嵌め合わせを回復させるための装置の提供が望まれている。また、保持ブラケット／入口ミキサの間の１／４インチ(0.635cm)といった小さな空隙幅内に取付け可能であり、しかもミキサとディフューザとの間で生じるであろう整合の変化に対し、連続的調整が可能な装置の提供も望まれている。更には、取付け後におけるミキサとディフューザとの間の相互接触の変化を補正する装置の提供も望まれている。それに加えて、入口ミキサを解体することなく、現存の保持ブラケットに取付けることにより遠隔取付け可能な装置を提供することも望まれている。
【特許文献１】
米国特許４，７０９，８８９号公報
【０００６】
【発明の概要】
本発明の一実施形態によれば、遠隔取付け可能な配管支持装置を、現存のねじ型接触部材、典型的には止めねじに隣接する位置で、ジェットポンプ入口ミキサの保持ブラケットに結合する。この遠隔取付け可能な配管支持装置は、左レバーアームと右レバーアームとを含む。右レバーアームは左レバーアームに結合される。この装置はまた、左右レバーアームの末端部を互いに付勢するクランプばねを含む。左レバーアームと右レバーアームは、クランプばねを捩り撓みさせながら、クランプばねの周りで互いに他方に対して移動可能である。第１レバーアーム上には少なくとも１つの第１テーパ楔片が装着され、第２レバーアーム上には少なくとも１つの第２テーパ楔片が装着される。入口ミキサと保持ブラケットとの間に生じる如何なる空隙をも満たすために、第２テーパ楔片は第１テーパ楔片と摺動可能に係合する。例示的な実施形態においては、クランプばねは一方のレバーアームと一体の渦巻ばねであって、遠隔取付け可能な配管支持装置はばね楔と呼ばれる。
【０００７】
取付け作業時には、ばね楔は取付ツールを用いて開放位置まで拡開される。開かれたばね楔は止めねじの周りに配置され、プライヤ取付ツールが除去されると、ばねクランプにより第１レバーアームと第２レバーアームは互いに閉鎖できる。第１テーパ楔片と第２テーパ楔片は摺動可能に係合し、入口ミキサと保持ブラケットとの間の空隙を満たし、かくして入口ミキサと保持ブラケットとの間を緊密に嵌め合わせさせる。
【０００８】
上述したばね楔は、入口ミキサと保持ブラケットの間に緊密かつ頑丈な嵌め合わせを回復させて、現存のねじ型接触部材の支持機能を高める。これに加えて、このばね楔は、現存の保持ブラケットと取付けられた現存の入口ミキサとの間に挿入することにより遠隔的に取付けられる。更に、このばね楔は、保持ブラケット／入口ミキサの間の１／４インチ(0.635cm)といった小さな空隙幅しか有しないジェットポンプ内に取付けられるように構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は沸騰水型原子炉用の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）２０の、一部の部品を切り欠いて見た概略部分断面図である。原子炉圧力容器２０はほぼ円筒形であり、その一端を底部ヘッド（図示せず）によって、また他端を取外し可能な頂部ヘッド（図示せず）によって閉じられる。頂部案内部材（図示せず）が、原子炉圧力容器２０内で炉心プレート２２の上方に間隔を置いて配置される。シュラウド２４が炉心プレート２２を取り囲み、シュラウド支持構造体２６により支持されている。シュラウド２４とＲＰＶ２０の側壁３０との間には環状空間２８が形成される。
【００１０】
入口ノズル３２がＲＰＶ２０の側壁３０を貫通して、ジェットポンプアセンブリ３４に結合されている。ジェットポンプアセンブリ３４は、ノズル３２を通って延びる熱スリーブ３６と、下方エルボ（図１にはその一部のみ見える）と、上昇管３８とを含む。上昇管３８はシュラウド２４とＲＰＶ側壁３０との間で、ほぼこれらと平行に延びる。ＲＰＶ２０内では複数の上昇管ブレース４０が上昇管３８を安定させる。ＲＰＶ２０内には複数のジェットポンプアセンブリが存在する。
【００１１】
ジェットポンプアセンブリ３４はまた、遷移アセンブリ４４によって上昇管３８に接続された複数の入口ミキサ４２を含む。すべり継手４８が各入口ミキサ４２を対応するディフューザ４６に結合する。各ディフューザ４６は、すべり継手４８の位置でディフューザ４６の周りに等間隔に配置された４つの下方案内耳部５０を含む。各すべり継手４８の上方には、各入口ミキサ４２を保持した保持ブラケット５２がある。各入口ミキサ４２と対応する各保持ブラケット５２との間をしっかりと嵌め合わせさせるか、あるいは接触させるために、各保持ブラケット５２は１対の止めねじ（図１には図示せず）を含む。
【００１２】
図２は本発明の実施形態によるジェットポンプばね楔６０の前面図、図３はその側面図である。ばね楔６０は、右レバーアーム６４に結合された左レバーアーム６２を含む。図４は左レバーアーム６２の前面図、図５は右レバーアーム６４の前面図である。
【００１３】
図２〜図５を参照すると、左レバーアーム６２は第１末端部６６と第２末端部６８を含む。左レバーアーム６２はまた、左レバーアーム６２の第１末端部６６に接続されたレバー側端部７２を有する渦巻クランプばね７０を含む。ばね７０は、突出した四角形の駆動ハブ７６を有するハブ端部７４を含む。例示的な実施形態においては、渦巻クランプばね７０は左レバーアーム６２と一体に機械加工される。すなわち、左レバーアーム６２は単一の材料片から機械加工される。２つのテーパ楔片７８、８０が左レバーアーム６２の第２末端部６８から延びる。楔片７８、８０は、左レバーアーム６２に沿って軸方向に間隔を置いて配置されている。突起部８２が左レバーアーム６２の第１末端部６６から延びている。第１末端部６６は更に取付ツール把持ノッチ８４を含む。
【００１４】
右レバーアーム６４は第１末端部８６と第２末端部８８を含む。２つのテーパ楔片９０、９２が右レバーアーム６４の第２末端部８８から延びる。テーパ楔片９０、９２は右レバーアーム６４に沿って軸方向に間隔を置いて配置される。突起部９４が右レバーアーム６４の第１末端部８６から延びる。第１末端部８６はまた、取付ツール把持ノッチ９６とばね嵌合部９８を含む。四角形のハブ開口１００がばね嵌合部９８を貫いて延びる。ハブ開口１００は駆動ハブ７６を受け入れる寸法に形成される。別の実施形態においては、ハブ開口１００とこれに嵌合する駆動ハブ７６は互いに一致するどんな多角形であってもよい。
【００１５】
左レバーアーム６２と右レバーアーム６４とは、駆動ハブ７６をハブ開口１００に挿入することにより、互いに連結される。頭部１０８を有する捕捉ボルト１０６が駆動ハブ７６内のねじ切りされたボルト孔１１０に螺合される。例示的な実施形態においては、ボルト１０６はロックピン１０４により嵌合部９８に固定される。ボルト１０６を締めた後、ロックピン孔１１２が頭部１０８を貫いて嵌合部９８内に穿孔加工される。ロックピン孔１１２はロックピン１０４を緊密嵌合して受け入れる寸法になっている。ロックピン１０４は、ボルト頭部１０８内のロックピン孔１１２を貫通して、右レバーアーム６４の嵌合部９８内に挿入される。次いで、ロックピン孔１１２の開口端は、ロックピン１０４を捕捉するために、金槌で叩いて部分的に閉鎖される。
【００１６】
四角形の駆動ハブ７６は、左レバーアーム６２の長手方向軸に対して約２０度の回転角度で機械加工されている。その結果、左レバーアーム６２と右レバーアーム６４とがそれらの通常の整合位置で組立てられた時、渦巻ばね７０は捩れ撓められて、対を成すテーパ楔片７８、８０、９０、９２を互いに係合するよう駆動させるべく、約１２ポンド(５．４４Kg)の予荷重力を生じる。別の実施形態においては、駆動ハブ７６は、左レバーアーム６２の長手方向軸に対して約８度から４０度の間の回転角度にて機械加工されており、約５ポンド(２．２６Kg)から２５ポンド(１１．３４Kg)の間の予荷重力を生じる。
【００１７】
図６は、線Ｃ-Ｃに沿って見たばね楔６０（図２に示す）の底部断面図であって、テーパ楔片７８がこれと噛み合うテーパ楔片９０と摺動可能に係合しているところを示す。テーパ楔片７８とテーパ楔片９０とは、テーパ楔片７８の摺動面１１４とテーパ楔片９０の摺動面１１６との間に約１０度の傾き角Ａが生じるように機械加工されている。別の実施形態においては、この傾き角Ａは５度から２０度の間である。更に別の実施形態においては、楔角Ａは２０度以上である。更に別の実施形態においては、楔角Ａは５度以下である。噛み合う楔片８０、９２は、上述した噛み合う楔片７８、９０と同様な形状にされている。
【００１８】
図７は、ばね楔６０を、止めねじ１１８の周りで、入口ミキサ４２と保持ブラケット５２との間に配置させ得るように、ばね楔６０が拡開した開放位置にあるところを示す前面図であり、図８はばね楔６０のこの位置における底部断面図である。取付け中に、プライヤ型取付ツール（図示せず）が左レバーアーム６２の取付ツール把持ノッチ８４と右レバーアーム６４の取付ツール把持ノッチ９６とに係合して、左右のレバーアームを開放位置へと枢軸運動させ、噛み合うテーパ楔片７８、８０、９０、９２を係合解除させ、ばね楔６０が止めねじ１１８の周りに取付けられて保持ブラケット５２と入口ミキサ４２との間に配置されるのを可能にする。次に取付ツールを外し、ばね７０によって第２末端部６８、８８に予荷重力を加えて、対を成すテーパ楔片７８、８０、９０、９２を互いに係合させる。
【００１９】
図９は、止めねじ１１８の周りで入口ミキサ４２上に取付けた後のばね楔６０の前面図であり、図１０はこのばね楔６０の底部断面図であり、図１１はこのばね楔６０の側面図である。左レバーアーム６２のテーパ楔片７８、８０はばね７０の予荷重力により、右レバーアーム６４のテーパ楔片９０、９２と摺動可能に係合し、入口ミキサ４２と保持ブラケット５２との間に緊密な嵌め合わせをもたらす。突起部８２、９４は案内耳部５４を跨ぎ、ばね楔６０を実質的に垂直な向きに維持する。図１０を参照すると、テーパ楔片７８は楔摺動面１１４に加えて、接触面１２０を含む。接触面１２０は保持ブラケット５２と接触する。テーパ楔片９０は楔摺動面１１６に加えて、接触面１２２を含む。接触面１２２は入口ミキサ４２と接触する。ばね７０の予荷重は、テーパ楔片７８、９０を楔摺動面１１４、１１６に沿って閉鎖位置まで摺動させながら、接触面１２０及び１２２を強制的にそれぞれ接触させ保持ブラケット５２と入口ミキサ４２とを接触させる楔作用を引き起こす。
【００２０】
取付け中に、ばね楔６０は上述した如く、プライヤ型取付ツール（図示せず）を使用して拡げられる。ばね楔６０が止めねじ１１８の周りで、入口ミキサ４２と保持ブラケット５２との間に配置された後、取付ツールは除去される。ばね楔６０の取付け中、ばね７０は２０度捩れ撓められるから、左レバーアーム６２と右レバーアーム６４の第２末端部６８、８８には互いに約１２ポンド(５．４４Kg)の力の予荷重が加わる。具体的には、左レバーアーム６２のテーパ楔片７８、８０と右レバーアーム６４のテーパ楔片９０、９２は共に駆動されて摺動可能に係合し、入口ミキサ４２と保持ブラケット５２との間の空隙１２４を満たし、それによって入口ミキサ４２と保持ブラケット５２との間に緊密な嵌め合わせをもたらす。ジェットポンプアセンブリ３４の稼動中に、空隙１２４を増大させる如何なる磨耗も、テーパ楔片７８、８０とテーパ楔片９０、９２とを更に摺動可能に係合させて、増大した空隙１２４を満たすであろう。ジェットポンプアセンブリ３４の稼動中に磨耗により入口ミキサ４２と保持ブラケット５２との間の空隙１２４が増大しても、ばね７０の予荷重により、緊密な嵌め合わせが維持される。
【００２１】
上述したばね楔装置６０は、入口ミキサ４２とこれに隣接する保持ブラケット５２との間の緊密な嵌め合わせを回復して、止めねじ１１８のような現存のねじ型接触部材の支持機能を高める。更にばね楔装置６０は、ジェットポンプ３４を分解することなしに、現存の保持ブラケット５２と現存の入口ミキサ４２との間に挿入されることにより、遠隔取付けされる。
【００２２】
本発明を様々な特定の実施形態について説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想と技術的範囲内の変更形態で実施可能であることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  沸騰水型原子炉用の原子炉圧力容器の一部の部品を切り欠いた概略部分断面図。
【図２】  本発明の実施形態によるジェットポンプばね楔の前面図。
【図３】  図２に示すジェットポンプばね楔の側面図。
【図４】  図２に示すばね楔の左レバーアームの前面図。
【図５】  図２に示すばね楔の右レバーアームの前面図。
【図６】  図２の線Ｃ-Ｃに沿って見たばね楔の断面図。
【図７】  保持ブラケットと係合した開放位置における、図２に示すばね楔の前面図。
【図８】  図７に示すばね楔の底部断面図。
【図９】  保持ブラケットの止めねじの周りでの閉鎖位置における、図２に示すばね楔の前面図。
【図１０】  図９に示すばね楔の底部断面図。
【図１１】  入口ミキサと保持ブラケットとに取付けられた、図２に示すばね楔の側面図。
【符号の説明】
６０  ジェットポンプばね楔
６２  左レバーアーム
６４  右レバーアーム
６６  左レバーアームの第１末端部
６８  左レバーアームの第２末端部
７０  渦巻ばね
７２  レバー側端部
７４  ハブ側端部
７６  駆動ハブ
７８、８０  左レバーアームのテーパ楔片
８２  左レバーアームの突起部
８４  左レバーアームの取付ツール把持ノッチ
８６  右レバーアームの第１末端部
８８  右レバーアームの第２末端部
９０、９２  右レバーアームのテーパ楔片
９４  右レバーアームの突起部
９６  右レバーアームの取付ツール把持ノッチ
９８  ばね嵌合部
１０４  ロックピン
１０６  捕捉ボルト
【図１】
0004151753.tif 000002
【図２】
0004151753.tif 000003
【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】
0004151753.tif 000009
【図９】
0004151753.tif 000010
【図１０】
0004151753.tif 000011
【図１１】
0004151753.tif 000012