(57)【要約】【課題】  プラグおよびシートリングの切削量などの情報を、作業者が互いに共有することができる調節弁の保守管理システムおよび保守管理方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る調節弁の保守管理システムは、保守管理の対象となる各調節弁ごとに、少なくともメンテナンス作業の実施周期と過去のメンテナンス作業履歴とを記録する管理用データベース２１と、この過去のメンテナンス作業履歴データベース２４とメンテナンス実施周期データベース２５とに基づき、各調節弁ごとにメンテナンス作業の実施時期を策定する管理プログラム２０と、を含んでいる。【選択図】      図３
2009115636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保守作業に際してプラグおよびシートリングシート面の切削が実施される調節弁の保守管理システムであって、
保守管理の対象となる各調節弁ごとに、少なくともメンテナンス作業の実施周期と過去のメンテナンス作業履歴とを記録する管理用データベースと、
前記過去のメンテナンス作業履歴とメンテナンス作業の実施周期とに基づき、前記各調節弁ごとにメンテナンス作業の実施時期を策定する演算手段と、を含むことを特徴とする調節弁の保守管理システム。
【請求項２】
前記管理用データベースには、更に、各調節弁ごとのプラグおよびシートリングシート面の限界切削量、および過去のメンテナンス作業における切削量の履歴が記録され、
前記演算手段は、これらプラグおよびシートリングシート面の限界切削量、および過去のメンテナンス作業における切削量の履歴に基づき、メンテナンス作業において切削可能な切削代残量が調節弁に残っているか否か判別する機能を含むことを特徴とする請求項１に記載した調節弁の保守管理システム。
【請求項３】
前記演算手段は、前記過去のメンテナンス作業履歴に基づいて、プラグおよびシートリングシート面の損耗度合を判別することを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の調節弁の保守管理システム。
【請求項４】
保守管理の対象となる各調節弁ごとに、少なくともメンテナンス作業の実施周期と過去のメンテナンス作業履歴とを記録するステップと、
前記過去のメンテナンス作業履歴とメンテナンス作業の実施周期とに基づき、前記各調節弁ごとにメンテナンス作業の実施時期を策定するステップと、を含むことを特徴とする調節弁の保守管理方法。
【請求項５】
各調節弁ごとのプラグおよびシートリングシート面の限界切削量、および過去のメンテナンス作業における切削量の履歴を記録するステップと、
前記プラグおよびシートリングシート面の限界切削量、および過去のメンテナンス作業における切削量の履歴に基づき、メンテナンス作業において切削可能な切削代残量が調節弁に残っているか否か判別するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項４に記載した調節弁の保守管理方法。
【請求項６】
前記過去のメンテナンス作業履歴に基づいて、プラグおよびシートリングシート面の損耗度合を判別するステップを、含むことを特徴とする請求項４または５のいずれか一項に記載の調節弁の保守管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所や工場で使用されている調節弁について、メンテナンス作業の管理を行うために適用される調節弁の保守管理システムおよび保守管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所や工場等では、摩耗部品や経年劣化する部品について、安全性のために定期的にメンテナンス作業を行う必要がある。このようなメンテナンス作業は、作業者（以下、ユーザともいう）が定期的に点検を実施して、発見した摩耗している部品や損傷している部品に対し、修理や交換などの適切な処置を行うことが一般的である。
【０００３】
このような摩耗部品としては、例えば、発電所において流体の流路となる配管に設けられる調節弁がある。調節弁（例えば、株式会社山武製；ＣＶ３０００）は、図２に示すように、調節弁本体１０１の内部に第１のシートリング１０２、第２のシートリング１０３が備えられており、これらのシートリング１０２、１０３に対し、第１のプラグ１０４、第２のプラグ１０５が摺動し密着することで、流路を遮断する構成である。この調節弁は、発電設備にある配管に対し複数箇所に設置され、流水量や蒸気流量を調整するという重要な役割を果たしている。
【０００４】
しかし調節弁のシートリングやプラグは、長期間の使用によって、キャビテーション損傷や互いの接触による摩耗が生じ、それぞれのシート面を損耗していた。このような損耗は、シートリングとプラグのシート面に隙間を生じさせ、そこから流体を漏洩させることになる。その結果、調節弁における流量特性などの性能を大きく低下させ、また動作不良を起こさせる原因となっていた。このため、発電所のメンテナンス作業では、調節弁のシートリングおよびプラグのシート面の損耗に対して、修理または交換するなどの作業を実施していた。
【０００５】
調節弁の主なメンテナンス作業としては、シート面の損耗が浅い場合、シートリングまたはプラグのシート面を切削して新たなシート面を形成し、シート面の損耗が深い場合、シートリングまたはプラグを部品交換する、という二つの手段をとっている。ただしメンテナンス作業は、コストを軽減するために、これらの手段を併用することが多い。すなわち、調節弁のメンテナンス作業では、シートリングやプラグにおける切削の限界値までそれぞれのシート面の切削を行い、限界値を越えるとシートリングやプラグの交換を行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、上記のような調節弁のメンテナンス作業は、作業者が自主的に作成した管理表を利用し、この管理表に人為的に書き込み、または確認することによって管理していた。しかしながら、管理表による自主的な管理方法では、作業員による管理表への記入漏れや記入ミスが発生するおそれがあった。
【０００７】
また調節弁の損耗は、短い期間に度々生じるわけではなく、長い期間でのメンテナンスの管理が必要となる。このため、メンテナンス作業を行う作業者が前回と同一とは限らず、このときメンテナンスの管理や仕事の引き継ぎが不十分である場合、作業者はシートリングやプラグの切削量の履歴が分からず、切削の限界値を判別できないことがあった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、調節弁のメンテナンス作業におけるプラグおよびシートリングの切削量などの情報を、作業者が互いに共有することができる調節弁の保守管理システムおよび保守管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、保守作業に際してプラグおよびシートリングシート面の切削が実施される調節弁の保守管理システムであって、
保守管理の対象となる各調節弁ごとに、少なくともメンテナンス作業の実施周期と過去のメンテナンス作業履歴とを記録する管理用データベースと、
過去のメンテナンス作業履歴とメンテナンス作業の実施周期とに基づき、各調節弁ごとにメンテナンス作業の実施時期を策定する演算手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、演算手段は、メンテナンス作業の実施時期に対応して、保守作業が必要となる調節弁を割り出すことができる。ここで調節弁は、内部にあるプラグおよびシートリングが見えないため、本体の分解後に必要な保守作業が実施される。このため、保守作業が不要な調節弁を分解してしまうと、作業に無駄な手間がかかることになる。
したがって、調節弁の保守管理は、メンテナンス作業の実施周期から正確に管理することで、作業を効率的に実施することが好ましい。演算手段は、保守作業が必要となる調節弁を自動的に割り出すことで、調節弁ごとの保守作業を適切に管理することができる。
【００１１】
管理用データベースには、更に、各調節弁ごとのプラグおよびシートリングシート面の限界切削量、および過去のメンテナンス作業における切削量の履歴が記録され、演算手段は、これらプラグおよびシートリングシート面の限界切削量、および過去のメンテナンス作業における切削量の履歴に基づき、メンテナンス作業において切削可能な切削代残量が調節弁に残っているか否か判別する機能を含むことができる。
【００１２】
演算手段は、調節弁のプラグおよびシートリングシート面の限界切削量と、過去の切削量の合計から、切削が可能か否かの判別結果を作業者に提供する。この判別結果を受けて、作業者はプラグやシートリングの交換の要否を知ることができる。これにより、作業者は交換部品を予め用意しておくことが可能であり、メンテナンス作業をより効率的に実施することができる。
【００１３】
さらに、演算手段は、過去のメンテナンス作業履歴に基づいて、プラグおよびシートリングシート面の損耗度合を判別する構成とすることができる。作業者は、この損耗度合の判別結果を確認することによって、調節弁のメンテナンス作業の実施周期を任意に変更させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る調節弁の保守管理方法は、保守管理の対象となる各調節弁ごとに、少なくともメンテナンス作業の実施周期と過去のメンテナンス作業履歴とを記録するステップと、
過去のメンテナンス作業履歴とメンテナンス作業の実施周期とに基づき、各調節弁ごとにメンテナンス作業の実施時期を策定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
かかる方法によれば、メンテナンス作業の実施時期に対応して、保守作業が必要となる調節弁を割り出すことができる。したがって、調節弁ごとの保守作業を適切に管理することができる。
【００１６】
上述した本発明に係る調節弁の保守管理方法は、各調節弁ごとのプラグおよびシートリングシート面の限界切削量、および過去のメンテナンス作業における切削量の履歴を記録するステップと、プラグおよびシートリングシート面の限界切削量、および過去のメンテナンス作業における切削量の履歴に基づき、メンテナンス作業において切削可能な切削代残量が調節弁に残っているか否か判別するステップと、を更に含むことができる。
さらに、過去のメンテナンス作業履歴に基づいて、プラグおよびシートリングシート面の損耗度合を判別するステップを、含むこともできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、調節弁のメンテナンス作業におけるプラグおよびシートリングの切削量などの情報を、作業者が互いに共有することができ、作業の効率化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図５は、本発明の実施形態に係る保守管理システムを説明するための図であり、図１は、本実施形態に係る保守管理システムの全体構成を示す概念図である。
図１に示すように、本実施形態の保守管理システムは、サーバ１２を管理センターに備えている。このサーバ１２は、社内ＬＡＮ１１（ネットワーク）によって、会社内の各端末１０に接続されている。保守管理システムは、作業者が各端末１０から社内ＬＡＮ１１を通じてサーバ１２にアクセスし、メンテナンス情報の閲覧やデータ入力等の操作を行う構成である。
なお以降の説明では、既述した調節弁のメンテナンス管理について特に詳しく説明するが、本発明の保守管理システムは、調節弁だけに限定されず、様々な摩耗部品または経年劣化する部品について、メンテナンス管理することができる。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る調節弁の全体構造を示す側面断面図である。
まず、調節弁の構造についてより詳しく説明しておくと、調節弁は、図２に示すように、調節弁本体１０１を有しており、上流側に流体流入口１０６、下流側に流体流出口１０７が設けられている。また調節弁本体１０１の内部には、流体流入口１０６と連通している流入室１０８と、流体流出口１０７と連通している流出室１０９が形成されている。これら流入室１０８と流出室１０９との間には、それぞれの空間を隔てる境界壁１１０を設けている。そして境界壁１１０には、流入室１０８の上面にあたる位置に第１のシートリング１０２が、流入室１０８の下面にあたる位置に第２のシートリング１０３がそれぞれ取り付けられる。
【００２０】
第１、第２のシートリング１０２、１０３は、ステライト材によって形成されており、中央部に挿通孔１１１が穿設されている。調節弁は、これら第１、第２のシートリング１０２、１０３の挿通孔１１１に対向して、第１のプラグ１０４、第２のプラグ１０５が設けられている。第１、第２のプラグ１０４、１０５は、第１、第２のシートリング１０２、１０３と同様にステライト材を用いており、下面が円錐状に形成されている。第１、第２のプラグ１０４、１０５は、調節弁本体１０１の上部に設けられているプラグ駆動装置１１２によって、第１、第２のシートリング１０２、１０３の軸芯上をともに上下に摺動する構成である。
【００２１】
このように構成された調節弁は、プラグ駆動装置１１２によって、第１、第２のプラグ１０４、１０５が下方向に押圧されることで、第１のプラグ１０４が第１のシートリング１０２と密着するとともに、第２のプラグ１０５が第２のシートリング１０３と密着して、流入室１０８と流出室１０９を遮断した状態とする。この状態から、プラグ駆動装置１１２を上方向に摺動させると、第１のプラグ１０４および第２のプラグ１０５が引き上がり、第１のプラグ１０４と第１のシートリング１０２との間、および第２のプラグ１０５と第２のシートリング１０３との間にギャップが生じ、流入室１０８と流出室１０９の間が連通して流路が形成される。このとき、第１のプラグ１０４と第１のシートリング１０２との間、第２のプラグ１０５と第２のシートリング１０３との間に生じるギャップの大きさはプラグ駆動装置１１２により制御可能であり、弁開度としてフレキシブルに調整される。
【００２２】
この調節弁は、長期間の使用によって第１、第２のプラグ１０４、１０５、および第１、第２のシートリング１０２、１０３の各接触面に対し、キャビテーション損傷や互いの接触による摩耗が生じる。これにより、流入室１０８と流出室１０９を遮断していたプラグおよびシートリング面から流体が漏洩することになり、その結果、調節弁の性能を大きく低下させ、また動作不良を起こさせる原因となっていた。
【００２３】
この調節弁のメンテナンスは、第１、第２のプラグ１０４、１０５面または第１、第２のシートリング１０２、１０３面の損耗が浅い場合、シート面を切削して新たなシート面を形成する方法をとっている。しかし、調節弁の第１、第２のプラグ１０４、１０５面または第１、第２のシートリング１０２、１０３面は、切削量に限界値があり（以下、限界切削量と称する）、この限界切削量を越えて切削すると調節弁における流量特性などの性能を大きく低下させ、また動作不良を起こさせる原因となる。一般に、限界切削量は調節弁の製造者によって定められており、この限界切削量が新しいプラグやシートリングに交換するための基準となっている。
保守管理システムは、このような調節弁の切削量等を管理するシステムであり、これにより作業者が限界切削量を容易に把握することが可能となる。
【００２４】
図３は、本実施形態に係る保守管理システムのサーバの構成を示すブロック図である。
次に、上記のような構成をした調節弁の保守管理システムについて説明する。図３に示すように、保守管理システムのサーバ１２には、各種プログラムおよびデータベースが保存されるメモリ１３と、必要な演算処理を実行するＣＰＵ１４（演算手段）と、外部の社内ＬＡＮ１１に接続可能なネットワークインタフェース１５と、システムの管理者が目視できるモニタ１６等が備えられている。
【００２５】
サーバ１２のメモリ１３には、管理プログラム２０および管理用データベース２１（以下、データベースはＤＢと略す）が保存されている。作業者は、端末１０から社内ＬＡＮ１１を介してサーバ１２の管理プログラム２０にアクセスして起動し、サーバ１２のＣＰＵ１４は、起動された管理プログラム２０にしたがって所定の処理動作を実行する。この管理プログラム２０の動作については後述する。
また管理用ＤＢ２１には、調節弁に関わる各種データが記録してある。管理プログラム２０は、この管理用ＤＢ２１から必要なデータを呼び出し、作業者が操作する端末１０に表示することができる。
【００２６】
図４は、本実施形態に係る保守管理システムのデータベースの一例を示す表示データである。
図３および図４に示すように、本実施形態の管理用ＤＢ２１は、ユニット名称データ２７、機器名称データ２８、機器番号データ２９を基本ＤＢ２２として、諸元ＤＢ２３、メンテナンス作業履歴ＤＢ２４、メンテナンス実施周期ＤＢ２５、管理費ＤＢ２６に分類してメモリ１３に各情報を記録している。これら諸元ＤＢ２３、メンテナンス作業履歴ＤＢ２４、メンテナンス実施周期ＤＢ２５、管理費ＤＢ２６は、一台毎の機器の情報として関連付けて参照できるが、一方で、独立した一覧データとして参照することもできる。
【００２７】
管理用ＤＢ２１の諸元ＤＢ２３は、一台毎の調節弁の詳細な情報をデータ登録したものであり、例えば、製造者データ３０、メンテナンス周期データ３１、設置場所データ３２、シート材質データ３３、限界切削量データ３４、切削代残量データ３５などがある。ここで製造者データ３０とは、調節弁の機器を製造販売した会社の情報であり、メンテナンス周期データ３１とは、製造者等によってあらかじめ定められたメンテナンスの間隔の情報であり、設置場所データ３２とは、機器が設置されている場所の情報であり、シート材質データ３３とは、調節弁において切削が必要なプラグおよびシートリングの材料情報であり、限界切削量データ３４とは、製造者が定めた調節弁における切削量の限界値であり、切削代残量データ３５とは、調節弁において限界切削量からこれまで切削した量を減算した値である。作業者は、この諸元ＤＢ２３にある情報を確認することによって、一台毎の調節弁の実質的な情報を知ることができる。
【００２８】
メンテナンス作業履歴ＤＢ２４は、一台毎の調節弁についてメンテナンス作業の結果を記録したものであり、例えば、点検年月データ３６、点検内容データ３７、修理年月データ３８、修理内容データ３９、切削量データ４０などがある。この履歴ＤＢ２４によって、一台毎の調節弁のメンテナンス内容をより詳しく伝達することができ、作業者間でメンテナンスの情報を共有化することができる。
【００２９】
メンテナンス実施周期ＤＢ２５は、作業者によるメンテナンス作業の実施記録や今後の実施予定をデータとして記録したものであり、例えば、メンテナンス実施年月データ４１、メンテナンス予定年月データ４２などがある。作業者は、このメンテナンス実施周期ＤＢ２５を確認することによって、メンテナンス作業の今後の日程などを知ることができる。
【００３０】
また管理費ＤＢ２６は、メンテナンス作業にかかるコストをデータとして登録したものであり、例えば、作業者のコストを示した人件費データ４３、交換部品のコストを示した部品費データ４４などがある。作業者は、この管理費ＤＢ２６を用いることで、メンテナンス作業にかかる概略的なコストを算出することができる。
【００３１】
作業者は、端末１０を操作することによって、メモリ１３から管理用ＤＢ２１の各種データを自在に呼び出すことができる。作業者は、呼び出されたデータを参照することで、メンテナンス作業に必要な情報を事前に得ることが可能である。また管理プログラム２０は、各種データから最適なメンテナンス作業の計画を自動策定し、作業者に提示することもできる。
【００３２】
図５は、本実施形態に係る保守管理システムの管理プログラムによる調節弁の切削量を管理する処理過程の一例を示すフローチャートである。
次に、保守管理システムによる調節弁の切削量管理について図５を参照して説明する。調節弁のメンテナンス作業の終了後、作業者は調節弁の保守管理システムにアクセスする。保守管理システムは、管理プログラム２０が起動されて、機器の各種データを入力する入力画面を端末のモニタに表示する（ステップＳ１０）。
【００３３】
その後、メンテナンス作業の結果が、作業者によって入力されデータ更新される（ステップＳ１１）。このとき作業者が書き込むデータとしては、メンテナンス作業履歴ＤＢ２４の点検年月データ３６、点検内容データ３７、修理年月データ３８、修理内容データ３９、切削量データ４０などがある。
【００３４】
そして、保存されていた切削代残量データ３５から入力された切削量データ４０を減算することで、新たな切削代残量データ３５を算出してデータ更新する（ステップＳ１２）。さらに、切削代残量データ３５においてプラグおよびシートリングシート面の切削代残量が残っているかを判別し（ステップＳ１３）、データがマイナスの場合は、切削代残量が残っていないと判別し、調節弁の状態に不具合があることを作業者に警告する（ステップＳ１４）。一方、切削代残量データ３５がまだ残っている場合は、そのままＤＢに保存されて終了する（ステップＳ１５）。
以上のように、保守管理システムは、作業者が調節弁のメンテナンス作業の結果を入力することで、プラグやシートリングの切削量を管理することができる。
【００３５】
図６は、本実施形態に係る保守管理システムの管理プログラムがメンテナンス作業計画を策定する処理過程の一例を示すフローチャートである。
また保守管理システムの管理プログラム２０は、図６に示すように、以下のようなステップによってメンテナンス作業計画を策定することができる。まず、メンテナンス作業履歴ＤＢ２４から、各機器の点検年月データ３６および修理年月データ３８を呼び出すとともに、諸元ＤＢ２３からメンテナンス周期データ３１を呼び出す（ステップＳ２１）。そして、点検年月データ３６および修理年月３８データに対し、メンテナンス周期データ３１を加算し、各調節弁ごとの今後のメンテナンス時期を算出する（ステップＳ２２）。
【００３６】
また、メンテナンス実施周期ＤＢ２５からメンテナンス予定年月データ４２を呼び出し（ステップＳ２３）、算出された各調節弁ごとのメンテナンス時期と照らし合わせることで、実際にメンテナンス作業を実施するときの点検や修理すべき機器を特定する（ステップＳ２４）。さらに特定された調節弁の各種データを諸元ＤＢ２３、メンテナンス作業履歴ＤＢ２４、メンテナンス実施周期ＤＢ２５、管理費ＤＢ２６から呼び出す（ステップ２５）。
【００３７】
ここで、メンテナンス作業履歴ＤＢ２５の切削量データ４０を用いて、プラグおよびシートリングシート面の損耗度合を算出する（ステップＳ２６）。この損耗度合（過去の切削量合計値）の算出方法としては、切削量データ４０におけるこれまでのプラグおよびシートリングの切削量の合計値から算出する方法がある。また他の方法として、製造者が現品を寸法測定した結果から提供される損耗度合のデータをそのまま用いてもよい。
【００３８】
さらに、算出した損耗度合と諸元ＤＢ２３の限界切削量３４とを比較する（ステップＳ２７）。そして、損耗度合が限界切削量３４よりも大きい場合、調節弁のプラグおよびシートリングの交換が必要と判別し（ステップＳ２８）、損耗度合が限界切削量３４よりも小さい場合、調節弁のプラグおよびシートリングの交換が不要と判別する（ステップＳ２９）。
【００３９】
さらに管理費ＤＢ２６を呼び出し、各調節弁に対する人件費データ４３、部品費データ４４から、メンテナンス作業にかかる全体の費用を算定する（ステップＳ３０）。そして最後に、以上の処理フローによって策定したメンテナンス作業の計画を、作業者の端末１０に提示する（ステップＳ３１）。
【００４０】
以上のような管理プログラム２０の処理フローによって、メンテナンス作業の対象機器や内容について策定することができ、この策定されたメンテナンス作業の情報を利用することが可能である。
なお、メンテナンス作業の計画の策定は、以上のような処理フローに限定されないことは勿論であり、種々の応用例や変形例が可能である。
【００４１】
このようにして、保守管理システムは、機器のメンテナンス作業について全般的に管理を実施することができる。なお保守管理システムは、各機器のその他のデータを書き換えることも可能であり、例えば、メンテナンス作業において、調節弁のプラグやシートリング面の損耗が極端に多かった場合は、調節弁が損耗しやすい設置場所に設けられていると判断し、メンテナンス作業の周期を製造者の指定よりも短くするようにメンテナンス周期データ３１を書き換えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る保守管理システムの全体構成を示す概念図である。
【図２】調節弁の構造例を示す側面断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る保守管理システムのサーバの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る保守管理システムのデータベースの一例を示す表示データである。
【図５】本発明の実施形態に係る保守管理システムの管理プログラムによる調節弁の切削量を管理する処理過程の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る保守管理システムの管理プログラムがメンテナンス作業計画を策定する処理過程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１０：端末、１１：社内ＬＡＮ、１２：サーバ、１３：メモリ、１４：ＣＰＵ、１５：ネットワークインタフェース、１６：モニタ、
２０：管理プログラム、２１：管理用ＤＢ、２２：基本ＤＢ、２３：諸元ＤＢ、２４：メンテナンス作業履歴ＤＢ、２５：メンテナンス実施周期ＤＢ、２６：管理費ＤＢ、
１０１：調節弁本体、１０２：第１のシートリング、１０３：第２のシートリング、１０４：第１のプラグ、１０５：第２のプラグ、１０６：流体流入口、１０７：流体流出口、１０８：流入室、１０９：流出室、１１０：境界壁、１１１：挿通孔、１１２：プラグ駆動装置
【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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