(57)【要約】      （修正有）【課題】レゾネータの原理により吸音し、通常のタイルと同等のコンポジション機能や外壁面への施工性を有する吸音タイルを提供する。【解決手段】タイルであって、該タイルのおもて面と裏面との間に位置する中空部４と、該中空部４と該タイルの外がわの空間とを導通する導通孔８とが形成された吸音タイル２であり、また、前記中空部が前記タイルの本体を貫通し、該タイルの側面で開口する吸音タイル２である。前記吸音タイル２は、施工面に設けられた係合部材に着脱自在に係合する被係合部を備え得る。さらに、施工面に吸音タイル２を敷設したタイル構造であり、吸音特性の異なる複数種の吸音タイル２を含むタイル構造である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右上下に側面を有するタイルであって、該タイルのおもて面と裏面との間に位置する中空部と、該中空部と該タイルの外がわの空間とを導通する導通孔とが形成された中空吸音タイル。
【請求項２】
前記中空部が前記タイルの本体を貫通し、該タイルの側面で開口する請求項１に記載の中空吸音タイル。
【請求項３】
前記中空部の開口部が発泡体で封鎖された請求項２に記載の中空吸音タイル。
【請求項４】
前記タイルのおもて面で前記導通孔が開口する請求項１−３のいずれかに記載の中空吸音タイル。
【請求項５】
前記中空部が前記タイルを左右方向に貫通し、前記タイルの下がわ側面で前記導通孔が開口する請求項１−３のいずれかに記載の中空吸音タイル。
【請求項６】
施工面に設けられた係合部材に着脱自在に係合する被係合部を備える請求項１−５のいずれかに記載の中空吸音タイル。
【請求項７】
施工面と、該施工面に敷設された複数のタイルからなるタイル構造であって、該タイルのうちの少なくとも一部が請求項１−６のいずれかに記載の中空吸音タイルであるタイル構造。
【請求項８】
前記中空吸音タイルが吸音特性の異なる複数種の中空吸音タイルを含む請求項７に記載のタイル構造。
【請求項９】
前記タイルのうちの少なくとも一部が請求項５に記載の中空吸音タイルである請求項７に記載のタイル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音機能を有するタイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸音機能を有する壁材として、多孔質な材質の壁材や比較的軟質の材料からなる壁材が知られている。多孔質な材質からなるものとしては、連通気孔の多孔質セラミック体より成り、嵩比重が０．５〜１．０である多孔質吸音性セラミック成形体（例えば、特許文献１参照）からなるものや、粘土を焼成した後粉砕したものと、焼成耐火物を粉砕したものとを、結合材で混練し、空隙率３０〜７０％になるように圧縮して所要の形状に成形し焼成した吸音部材（例えば、特許文献２参照）からなるものがある。軟質の材料からなる壁材としては、石膏・セルロースフアイバ複合材料（例えば、特許文献３参照）が知られている。
【０００３】
しかし、これらは、低周波域での吸音効果がものたりない。低周波域での吸音効果に優れる壁材としては、レゾネータの原理を採用したパネルがある（例えば、特許文献４参照）が、パネルはコンポジション機能や外壁面への施工性が充分には考慮されておらず、吸音機能とともに通常のタイルと同等のコンポジション機能や外壁面への施工性を有するタイルはまだないのが現状である。
【特許文献１】特開２００２−１９３６８４号公報
【特許文献２】特開平１１−１７１６３４号公報
【特許文献３】特開平８−６６９８５号公報
【特許文献４】特開平１１−６２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、レゾネータの原理により吸音し、通常のタイルと同等のコンポジション機能や外壁面への施工性を有する中空吸音タイルを提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の要旨とするところは、左右上下に側面を有するタイルであって、該タイルのおもて面と裏面との間に位置する中空部と、該中空部と該タイルの外がわの空間とを導通する導通孔とが形成された中空吸音タイルであることにある。
【０００６】
前記中空部は前記タイルの本体を貫通して該タイルの側面で開口し得る。
【０００７】
前記中空吸音タイルにおいては、前記中空部の開口部が発泡体で封鎖され得る。
【０００８】
前記中空吸音タイルにおいては、前記中空部が前記タイルを左右方向に貫通して前記タイルの下がわ側面で前記導通孔が開口し得る。
【０００９】
前記中空吸音タイルにおいては、前記タイルのおもて面で前記導通孔が開口し得る。
【００１０】
前記中空吸音タイルは、施工面に設けられた係合部材に着脱自在に係合する被係合部を備え得る。
【００１１】
また、本発明の要旨とするところは、施工面と、該施工面に敷設された複数のタイルからなるタイル構造であって、該タイルのうちの少なくとも一部が前記中空吸音タイルであるタイル構造であることにある。
【００１２】
前記タイル構造においては、前記中空吸音タイルが吸音特性の異なる複数種の中空吸音タイルを含み得る。
【００１３】
前記タイル構造においては、前記タイルのうちの少なくとも一部が、タイルの下がわ側面で前記導通孔が開口する前記中空吸音タイルであり得る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、レゾネータの原理により吸音し、通常のタイルと同等のコンポジション機能や外壁面への施工性を有する中空吸音タイルが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のタイルの態様を説明する。なお、本明細書においては、各図にわたって記される同じ符号は同一又は同様の部材やものを示す。図１に示すように、本発明の中空吸音タイル２は、左側面１１、右側面１３、上がわ側面１７、下がわ側面１９を有し、中空部４が形成されたタイルであって、中空吸音タイル２には、タイルの表（おもて）面６と中空部４とを導通する導通孔８が形成されている。中空部４は中空吸音タイル２のおもて面２３と裏面２５との間に位置する。中空吸音タイル２の裏面１０には、施工面との接着剤を介しての接着性を向上させるための裏足溝１２が形成されていることが好ましい。
【００１６】
本発明においては、中空部４は導通孔８の部分をのぞいては密閉空間状であってもよいが、タイルを左右に貫通してタイルの左右の側面１１、１３で開口することが音響効果のうえで好ましい。また、製作の容易さのうえでも好ましい。中空部４はタイルを上下に貫通してタイルの上下の側面１７、１９で開口する態様であってもよい。
【００１７】
かかる構成により、本発明の中空吸音タイル２は、レゾネータの原理による吸音機能を有する。すなわち、中空吸音タイル２の外がわの空間から導通孔８から入射した音波が中空部４内において共鳴することにより、音エネルギーを熱エネルギーに変換させて吸音する。すなわち、導通孔８は、レゾネータにおけるポートと呼ばれる吸音開口の役目をする。導通孔８の断面形状は円形が好ましいが、半円形、楕円形、長円形、方形、多角形、星形、十字形、ハート形、ゆきだるま形、三日月形、あるいはこれらに類似の形状であってもよい。
【００１８】
本発明の中空吸音タイル２は、かかる機構により、導通孔８の形状、サイズ、個数、位置や中空部４の形状、サイズにより決まる特定周波数域の音波に対して、吸音性を有する。すなわち、本発明の中空吸音タイル２は、導通孔８の形状、サイズ、個数、位置や中空部４の形状、サイズを変えることにより、異なる吸音特性を得ることができる。
【００１９】
本発明の他の態様においては、図２（ａ）に示すように、中空部４が中空吸音タイル２ａの両側面部において、封止部１６により封止されていてもよい。
【００２０】
本発明の他の態様においては、図２（ｂ）に示すように、中空吸音タイル２ａａの側面１９に、中空部４に達する小径の水抜孔３８が形成されていてもよい。側面１９はタイルが垂直な壁面に敷設されたときの下側に位置する側面であり、水抜孔３８からは中空部４に侵入した水が排出され、屋外に敷設された中空吸音タイルの中空部４に雨水が滞留することが防止できる。側面に上下左右の区別をすることなくタイルを施工するために、水抜孔３８がタイルの４個の各側面に設けられていてもよい。図２（ｂ）に示す態様は、敷設されたタイルにおいて、上下に隣設のタイル同士の間にすきまがある場合に有効である。
【００２１】
図２（ｃ）に示すように、水抜孔としての水抜孔３８ａが、中空部４の最下部において中空吸音タイル２ａａａのおもて面から中空部４に達するものであってもよい。図２（ｃ）に示す態様は、敷設されたタイルにおいて、左右隣設のタイル同士の間に、目地などが介在して、あるいは通常のタイルと密着してすきま空間がない場合に有効である。
【００２２】
本発明のさらに他の態様においては、図２（ｄ）に示すように、導通孔８が中空吸音タイル２ｓの、（おもて面と直交する）下がわ側面１９に形成されてもよい。この態様は、図３に示すように、施工壁２１に乾式工法により敷設された中空吸音タイル２ｓの、上下に隣設のタイル同士の間に、すきま９が存在するようなタイル構造６０の場合に有効であり、中空部４に雨水が滞留することを防止できる。
【００２３】
本発明の他の態様においては、図４（ａ）の中空吸音タイル２ｂ、図４（ｂ）の中空吸音タイル２ｃのように、導通孔８が複数個形成されていてもよい。図４（ｃ）の中空吸音タイル２ｄのように、互いに異なる径の導通孔８ａａ、８ｂｂが形成されていてもよい。本発明のさらに他の態様においては、一個の中空吸音タイルに互いに異なる形状の複数の導通孔が設けられてもよい。
【００２４】
本発明の中空吸音タイルは中空部の形状やサイズ、導通孔の形状やサイズや個数を例えばこのように変えることにより、吸音特性を変えることができる。
【００２５】
図５（ａ〜ｆ）にそれぞれ異なる形状の導通孔８（ａ〜ｆ）とその配置を有する本発明の中空吸音タイル２（ａ〜ｆ）の例を示す。
【００２６】
図６に本発明のさらに他の態様の中空吸音タイル２ｓを示す。中空吸音タイル２ｓは、中空部４ｓの内壁面に中空部４ｓの貫通方向に平行な凸条７ａが形成されている。凸条７ａは複数条形成されてもよいし、単数条であってもよい。導通孔８ｓから中空部４ｓに進入して音波が、凸条７ａで多方向に反射を繰り返して減衰し、消音効果が得られる。中空吸音タイル２ｓはその断面形状に合わせた口金から粘土等の成形材料を押し出して焼成用の素地体をつくることができる点で製造が容易である。
【００２７】
本発明のまたさらに他の態様においては、図７（ａ）に示すように、中空吸音タイル２の両の側部９の、中空部４の外部に面した開口部７に、発泡前駆体５０を位置させたのち、発泡前駆体５０を加熱により発泡させて、図７（ｂ）に示すように、その発泡させた発泡体５２で、開口部７を封鎖し、中空部４に空間１５が形成されるようになした、中空吸音タイル２ｈを得てもよい。
【００２８】
中空吸音タイル２に代えて、中空吸音タイル２を焼成する前の焼成前駆体２ｐの両の側部９の、中空部４の外部に面した開口部７に、発泡前駆体５０を位置させたのち、発泡前駆体５０を焼成前駆体２ｐとともに焼成し、その焼成による加熱により発泡前駆体５０を発泡させて中空吸音タイル２ｈを得てもよい。
【００２９】
この態様で得られた中空吸音タイル２ｈは、発泡体５２の表面５４に発泡によりガスが抜けたときに形成される多数の孔の開口が露出しているので、この開口を備えた孔もレゾネータにおけるポートの役目をして、空間１５に第２のレゾネータが形成されることになり、中空吸音タイル２ｈの吸収音波の領域を増やすことができる。
【００３０】
発泡体５２としては、無機質発泡体を利用しても良い。この一例としては、長石８５％、ベントナイト１０％、石灰石１０％、炭化珪素０．５％〜１％からなる無機質材の粉末を混練し、調合して開口部７に挿入できる程度の未発泡状態の棒状固形物からなる発泡前駆体５０を作成し、ある程度乾燥させた後に焼成前のタイルの開口部７に挿入し、約１３００℃で焼きあげることにより、未発泡状態の発泡前駆体５０を発泡させて、開口部分に無機質発泡体を形成することが挙げられる。前記無機質材の各材料の調合割合を変えることにより焼成温度や発泡度を変えることができる。また、前記無機質材の代わりに下水汚泥を含む産業廃棄物を利用することもできる。具体的には産業廃棄物の灰、又はスラブを適当な粒度に調整し、バインダーと混練した後、プレスで所定形状に成形し、乾燥工程、焼成工程を経て発泡体５２を構成してもよい。
【００３１】
中空吸音タイルは１種類の形状のものが施工面の全面にわたり敷設されてもよいが、導通孔の断面形状、サイズ、位置等や、中空部のサイズや形状の異なる複数種のものが交互あるいはランダムに配列されて敷設されてもよい。
【００３２】
図８に示すタイル構造３のように、通常のタイル２ｔの敷設面のうちの一部のタイルが本発明の中空吸音タイル２ｋと置き換えられた状態で施工面に敷設されてもよい。中空吸音タイルと通常のタイルとは、交互あるいはランダムに配列されて敷設されてもよい。符号３３は目地である。
【００３３】
このように、本発明の中空吸音タイルは、異種類のものを組み合わせた配列や、通常のタイルと組み合わせた配列により、目的に応じた所望の周波数の音波の吸収能を与えることができる。また、この組み合わせにより、モザイク的な壁面装飾効果を得ることができる。
【００３４】
本発明の中空吸音タイルは、建造物の内壁面に敷設されてもよいが、外壁面に敷設することにより、外部の騒音を吸音し、騒音が室内に届くことを妨げる効果を有する。
【００３５】
本発明の中空吸音タイルは、施工面に接着剤を介して接着してもよいが、図９に示すように、施工壁２１の施工面２２に係合部材２６を介して係合してもよい。図９に示す態様において使用される中空吸音タイル２ｅは、係合部材２６に係合する、断面がフック状の被係合部２８を備える。
【００３６】
図９に示す態様のタイル構造６２は、被係合部２８を備える通常のタイルと組み合わせて施工面２２に敷設できる。また、この態様は、中空吸音タイルや通常のタイルの着脱が容易であり、各種のサイズの中空吸音タイル２ｅの組み合わせを使用目的に応じて任意かつ容易かつ復元可能に変えることができる。
【００３７】
通常のタイル２９としては中実のタイルのほかに、多孔質材を内蔵あるいは積層したタイルや、図１０に示す植物植生タイル３２が挙げられる。植物植生タイル３２は多孔質材４２が複合されたタイルであり、多孔質材４２の表面が露出して、植物植生タイル３２の表面４４を形成している。植物植生タイル３２は表面４４に苔類、セダム等の植物４０を植生することにより、断熱効果とともに主に中高周波数の音波を吸収する効果を有する。従って、植物植生タイル３２と本発明の中空吸音タイル２ｅとを組み合わせて敷設することにより、吸音の周波数域を広げることができ、あわせて壁面の断熱効果を得ることができる。
【００３８】
［実施例］
タイルの種類
陶器用の粘土を焼成してタイルＡ、タイルＢ、タイルＣの３種類の中空吸音タイルを作成した。３種類の中空吸音タイルとも図１１に示す側面形状を有している。符号４ａは中空部、２８ａは被係合部である。符号２０ａは中空吸音タイルの表（おもて）面である。中空吸音タイルの厚さｔは＊＊ｍｍ、縦幅ｈは＊＊ｍｍ、長さ（横幅）Ｌ（図１２、図１３、図１４）は＊＊ｍｍである。中空部４ａは中空吸音タイルを横方向に貫通し、中空吸音タイルは横方向両側部で開口している。中空部４ａの縦幅ｔｈは＊＊ｍｍ、横幅ｙｈは＊＊である。
【００３９】
図１２に、タイルＡ（符号２ｘ）の正面図を示す。タイルＡの表（おもて）面がわには、中空部４ａと導通する１７個の導通孔８ｘが形成されている。導通孔８ｘの径は５ｍｍである。導通孔による開口率は２．１％である。
【００４０】
図１３に、タイルＢ（符号２ｙ）の正面図を示す。タイルＢには８個の導通孔８ｙが形成されている。導通孔８ｙの径は１０ｍｍである。導通孔による開口率は４．５％である。
【００４１】
図１４に、タイルＣ（符号２ｚ）の正面図を示す。タイルＣには５個の導通孔８ｚが形成されている。導通孔８ｚの径は１５ｍｍである。導通孔による開口率は７．８％である。
【００４２】
タイルＡ、タイルＢ、タイルＣは導通孔を除いては同形状である。
【００４３】
［比較例］
外形、材質が実施例と同じで中実のタイル（タイルＤ）を作成した。
【００４４】
タイルの敷設
図９に示すような係合部材２６を備える４個のパネルを用意し、それぞれにタイルを係着した。各パネルには縦６０個×横１２個計７２０個を敷設した。
パネルＡ：縦方向には同種の中空吸音タイルを配し、横方向には、タイルＡの縦列、タイルＢの縦列、タイルＣの順を繰り返し単位として、縦列を繰り返して配した。（図１５）
パネルＢ：縦方向にタイルＡ、タイルＢ、タイルＣを繰り返し単位として、あるいはタイルＢ、タイルＣ、タイルＡを繰り返し単位として、あるいは、タイルＣ、タイルＡ、タイルＢを繰り返し単位として、一個ごとに異種の中空吸音タイルを繰り返して配して縦列とした。これらの縦列を順次横方向に並べた。このとき、横方向に一個ごとにタイルＡ、タイルＢ、タイルＣの順にタイルが並ぶようにした。（図１６）
パネルＣ：縦２０個×横４個計８０個の同種の中空吸音タイルが敷設されたブロックを単位として、縦３ブロック×横３ブロック計９ブロックを図１７に示すように配置した。図１７において、ＡＡはタイルＡのブロック、ＢＢはタイルＢのブロック、ＣＣはタイルＣのブロックである。
パネルＤ：タイルＤのみを敷設した。
【００４５】
吸音率の測定
ＪＩＳ  Ａ１４０９に準拠して、パネルを音源室の床に敷設設置して各パネルにつき残響室法吸音率を測定した。音源室の容積は１９０ｍ３、表面積は２００ｍ２、受音室の容積は１１５ｍ３、表面積は１４５ｍ２とし、開口部面積は９．７２ｍ２とした。残響室（音源室、受音室）の内面はコンクリートの打ちっぱなしであった。パネルは音源室の床に敷設した。パネルの面積は１０．５８ｍ２であった。
残響が６０ｄｂ減衰する時間（残響時間）を測定し、次式により残響室法吸音率αを求めた。音源はホワイトノイズを用いた。
α＝５５．３Ｖ／Ｃ・Ｓ（１／Ｔ−１／Ｔ０）
ここに、Ｖ：残響室容積（ｍ３）、Ｃ：空気中の音速（ｍ／ｓ）
Ｓ：試料（パネル）面積（ｍ２）、Ｔ：試料設置時の残響時間、
Ｔ０：空室時の残響時間、
【００４６】
図１８に各パネルの残響室法吸音率の測定結果を示す。パネルＡ、パネルＢ、パネルＣとも、パネルＤに比べて１６００Ｈｚ以上の帯域と４００〜６００Ｈｚの帯域で優れた吸音性を示すことがわかる。
【００４７】
表１に、この測定結果（１／３オクターブバンド中心周波数と残響室法吸音率との関係）を示す。
【００４８】
【表１】
2009275474.tif 000003
【００４９】
表１より、パネルＡ、パネルＢ、パネルＣの帯域と残響室法吸音率との関係が、パネルごとに異なったプロファイルを示すことがわかる。すなわち、パネルＡ、パネルＢ、パネルＣのように複数種の中空吸音タイルを用いてパネル内での中空吸音タイルの配置を変えることにより、異なる吸音特性を有するパネルが得られることがわかった。これにより、所望の吸音特性（吸音率の帯域依存性）を、複数種の中空吸音タイルを用いてパネル内での中空吸音タイルの配置を変えることにより得られることがわかった。
【００５０】
本発明の態様のひとつにおいては、本発明の中空吸音タイルは、壁面やパネルに着脱可能であり、このため、複数種の異なる吸音特性を有する中空吸音タイルが敷設されてなるタイル構成につき、中空吸音タイルの配置を、その場で使用状況や目的に応じて、迅速に変えることができる。
【００５１】
その他、本発明は、主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の中空吸音タイルの態様の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の中空吸音タイルの態様の他の一例を示し、図２（ａ〜ｄ）はそれぞれに異なる態様の本発明の中空吸音タイルの上面図である。
【図３】本発明の中空吸音タイルが壁面に敷設された状態を示す断面模式図である。
【図４】本発明の中空吸音タイルの態様のさらに他の一例を示し、図４（ａ〜ｃ）はそれぞれに異なる態様の本発明の中空吸音タイルの上面図である。
【図５】本発明の中空吸音タイルの態様のさらに他の一例を示し、図５（ａ〜ｆ）はそれぞれに異なる態様の本発明の中空吸音タイルの上面図である。
【図６】本発明の中空吸音タイルの態様のまたさらに他の一例を示し、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＪ−Ｊ方向の断面図である。
【図７】本発明の中空吸音タイルの製造過程の態様の一例（図７（ａ））と、この態様により得られた中空吸音タイル（図７（ｂ））を示す上面図である。
【図８】本発明の中空吸音タイルが壁面に敷設された他の態様を示す正面模式図である。
【図９】本発明のさらに他の態様の中空吸音タイル及び該中空吸音タイルが壁面に敷設された状態を示す断面模式図である。
【図１０】本発明の中空吸音タイルに併用されるタイルの一例を示す断面図である。
【図１１】実施例に用いる本発明の中空吸音タイルの側面図である。
【図１２】実施例に用いる本発明の中空吸音タイルの正面図である。
【図１３】実施例に用いる本発明の他の中空吸音タイルの正面図である。
【図１４】実施例に用いる本発明のさらに他の中空吸音タイルの正面図である。
【図１５】実施例１における中空吸音タイルの配置を示す説明図である。
【図１６】実施例２における中空吸音タイルの配置を示す説明図である。
【図１７】実施例３における中空吸音タイルのブロックの配置を示す説明図である。
【図１８】実施例、比較例における各パネルの残響室法吸音率の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
２、２ａ、２ａａ、２ａａａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｋ、２ｈ、２ｓ：中空吸音タイル
３、６０、６２：タイル構造
４、４ａ：中空部
７：開口部
８、８ｘ、８ｙ、８ｚ：導通孔
１５：空間
２２：施工面
２８、２８ｘ、２８ｙ、２８ｚ：被係合部
２６：係合部材
５２：発泡体
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2009275474.tif 000018
【図１６】
2009275474.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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