(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホ−スの先端部に設けられた、持ち運び可能な泡消火装置において、
消火液を放水する第１のノズル部を有し、発泡倍率の低い消火液を放水するように構成された第１の放水部と、
消火液を放水する第２のノズル部と、この第２のノズル部の前面に、当該第２のノズル部からの消火液が衝突するように設けられ、消火液を発泡させるための発泡ネット部と、を有する第２の放水部と、
前記第１のノズル部と第２のノズル部との間で消火液の流路を切り替える流路切り替え手段と、を備えたことを特徴とする泡消火装置。
【請求項２】
消火液の発泡倍率が５〜３０の低発泡のモ−ドと発泡倍率が５０〜１５０の中発泡のモ−ドとの間で変更できることを特徴とする請求項１記載の泡消火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は持ち運び可能なノズル部を備えた泡消火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に消火器や消火装置として、消火用泡を用いたものや、液体を用いたものや、粉末を用いたものが知られている。このうち消火用泡を用いた泡消火装置は油類の燃焼を伴った火災や液面火災に有効である。放水筒を移動式、すなわち持ち運び可能にした泡消火装置では、一般に発泡倍率が低い例えば５〜２０程度の低発泡の消火用泡が使用されている。
【０００３】
このような持ち運び可能な泡消火装置として、実開昭５８−１０７６２号公開公報に開示された消火用泡発生装置がある。この消火用泡発生装置は泡を生成し放出するハニカム構造体等の多孔体を有し、該多孔体の後方に液体噴出ノズルを配設するとともに送風手段としてファンを備えた構成となっている。
【０００４】
なお、発泡倍率とは、文献「やさしい消火設備（４）泡消火設備」（空気調和・衛生工学、第７１巻、第１号、５１頁〜６２頁、１９９７年１月）の５２頁左欄に記載されているように、泡水溶液の容積をＶｌとし、これに空気を混入して起泡させた発生泡の容積をＶ２とした時のＶ２／Ｖｌのことである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら発泡倍率が５〜２０の低発泡の消火装置では、消火用泡の見掛けの比重が大きいので飛距離が例えば８ｍ以上であり遠方の火を消すのに有効であるが、その反面物体に衝突すると跳ね返される力が大きく、四方に飛び散ってしまう。このため、例えば工場や倉庫等において火点すなわち消火対象領域と消火装置の放水筒との間に工作機械等の物体があると、放出された消火用泡はその物体により遮られ、その向こうにある火点に到達する量が少なく、その結果左右前後に動き回ったり、放水筒の傾角や高さを変えたりといったことを混乱の中で強いられ、消火作業がやりにくかったり、場所によっては消火が困難になるおそれもある。また、液面火災では、液面に到達した消火用泡の勢いによって液が跳ね飛ばされてしまい、延焼を招くおそれもある。
【０００６】
一方発泡倍率が高い消火装置を用いることも検討しているが、その場合には工作機械等の物体が混み入った場所においては有効であるものの、大きな飛距離を確保できないので、遠方の火を消しづらいという問題がある。従って発泡倍率が低い消火装置を使っても、また高い消火装置を使っても火災の態様によっては消火が困難になるおそれがあり、火災の態様に応じて柔軟に対応できないという課題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、発泡倍率を変えることができ、それによって火災の種々の態様に柔軟に対応できる泡消火装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る泡消火装置は、ホ−スの先端部に設けられた、持ち運び可能な泡消火装置において、
消火液を放水する第１のノズル部を有し、発泡倍率の低い消火液を放水するように構成された第１の放水部と、
消火液を放水する第２のノズル部と、この第２のノズル部の前面に、当該第２のノズル部からの消火液が衝突するように設けられ、消火液を前記発泡倍率よりも高い倍率で発泡させるための発泡ネット部と、を有する第２の放水部と、
前記第１のノズル部と第２のノズル部との間で消火液の流路を切り替える流路切り替え手段と、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、火災の状況に応じて発泡倍率を変えることができるので、自由度の高い消火作業を行うことができ、適切な消火を行うことができる。
【０００９】
本発明では、例えば消火液の発泡倍率が５〜３０の低発泡のモ−ドと発泡倍率が５０〜１５０の中発泡のモ−ドとの間で変更できるように構成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明に係る泡消火装置の一例が示されている。この泡消火装置１は、例えばホース１１の先端部に取り付けられた操作部１２と、発泡倍率が５〜３０例えば５〜１０と低い消火用泡（低発泡）を生成して放水する第１の放水部である低発泡放水部２と、発泡倍率が例えば５０〜１５０と比較的高い消火用泡（中発泡）を生成して放水する第２の放水部である中発泡放水部４とを備えている。
【００１２】
操作部１２は、放水の開始および停止の操作を行うための開閉バルブ１３を有している。この開閉バルブ１３は、例えばレバーを握ったり放したりすることによって流路の開閉を切り替えることができるようになっている。開閉バルブ１３が開状態の時に流路が開いて放水可能な状態となり、開閉バルブ１３が閉状態の時に流路が遮断されて放水停止状態となる。開閉バルブ１３は、常時中発泡放水側に設定されており、必要に応じて低発泡放水側に切り替えるようになっていてもよい。
【００１３】
また操作部１２は、開閉バルブ１３が開状態の時にホース１１内を圧送されてきた消火液を、低発泡放水部２と中発泡放水部４の何れか一方に流す例えば３方弁１４からなる流路切り替え手段を有している。３方弁１４は、例えば回動式のレバーを操作することによって流路を切り替えることができるようになっている。
【００１４】
操作部１２を覆うカバーは、図１に示すように略矩形状に成形されていてもよいし、開閉バルブ１３から低発及び中発泡の放水部２、４へ向かって拡がるようにテーパー状に成形されていてもよい。テーパー状をなすカバーを製造する際には、一旦カバーの原料をコーン形状に成形した後、これをつぶして偏平にすればよい。なお何れの形状にしても、カバー自体の強度が十分であればカバーの下部に把持部を設けてもよい。
【００１５】
図２には、泡消火装置１の要部の断面が示されている。
【００１６】
中発泡放水部４は、図２に示すように、両端が開放された例えば円筒よりなる中発泡用放水筒４１と、その放水筒４１内に消火液を噴出する中発泡用ノズル部（第２のノズル部）５と、このノズル部５から噴出された消火液（図２に破線Ａで示されている）を発泡させるための発泡ネット部４４とを備えている。
【００１７】
放水筒４１の前端は放水口４２となっており、発泡ネット部４４により塞がれている。放水筒４１の後端は通気口４３として開放されている（図１参照、図２には放水筒４１の支持部３５の断面が現れている）。この通気口４３は、ノズル部５から消火液が吐出された時に放水筒４１内に空気を引き込むために設けられている。
【００１８】
発泡ネット部４４は、例えばその中心が放水方向の前方（図２において右方）へ突出するような傘形状に成形されている。発泡ネット部４４は、その周縁と放水筒４１の内周面とのなす角度θが特に限定しないが例えば６０°になるようにされている。発泡ネット部４４がこのような角度で傾いていることにより、発泡ネット部４４の開口率が例えば５０％であっても、開口面積の総和は放出筒断面積の１００％に相当することになる。
【００１９】
ノズル部５は、発泡ネット部４４よりも後方でかつ放水筒４１内の中心部に、支持部３５により放水筒４１に固定されて設けられている。ノズル部５は、外筒５１とその外筒５１内に嵌入されたスパイラル部材５３と外筒５１に外嵌されたガイド筒５０とから構成されている。ガイド筒５０は前方に向かって拡径していると共に周方向に複数の空気導入口５０ａが形成されている。
【００２０】
外筒５１の前端部は消火液の噴出口５２として開放されている。外筒５１の後端部は、開放されていて操作部１２内から伸びる継手となる配管１５に接続されている。この配管１５は前記３方弁１４に接続されている。
【００２１】
スパイラル部材５３は、図３に示すように、円柱体の外周面に螺旋状に溝５４が設けられてできている。送られてきた消火液は、このスパイラル部材５３の溝５４と外筒５１の内周面とにより形成される螺旋状の流路内を通って外筒５１の噴出口５２より前方へ噴出される。その際、噴出された消火液にはその前進する方向を中心とした回転が加わる。それによって図４に示すように消火液６の噴出形状は、消火液６がコーン形状の外周面領域にのみ集中してコーン形状の中央領域には殆どあるいは全くないような中空のコーン形状（以下、このコーン形状をホローコーン（ｈｏｌｌｏｗｃｏｎｅ（空円錐））形状と称する）となる。このホローコーン形状をなす消火液が発泡ネット部４４に衝突した時の分布を、図２の放水筒４１の前方に併せて示す。
【００２２】
このように中発泡放水部４は、ホローコーン形状をなしてノズル部５から噴出された消火液６が発泡ネット部４４の丁度外縁部に衝突するように構成されている。すなわち、ホローコーン形状の前端が図２に示すＢ点付近で発泡ネット部４４に達するようになっている。これは、ホローコーン形状の消火液６が発泡ネット部４４の外縁部の手前で放水筒４１の内周面に当たると液化してしまい、効率よく発泡させることができないからである。
【００２３】
スパイラル部材５３の溝５４の数、溝５４の巻き数、溝５４の深さ及び幅等は、所望の発泡倍率が得られ、かつ消火液６がホローコーン形状となって発泡ネット部４４の外縁部に衝突するように、適宜選択される。
【００２４】
低発泡放水部２は、図２および図５に示すように、両端が開放された例えば円筒よりなる低発泡用放水筒２１と、その放水筒２１内に消火液を噴出する低発泡用ノズル部（第１のノズル部）３とを備えている。
【００２５】
放水筒２１の前端は放水口２２となっている。放水筒２１の後端はノズル部３に連結されており、ノズル部３により塞がれている。放水筒２１には、ノズル部３の前端よりもわずかに前方寄りの管壁部分に通気孔２３が周方向に沿って複数穿設されている。この通気孔２３は、ノズル部３から消火液が吐出された時に放水筒２１内に空気を引き込むために設けられている。
【００２６】
ノズル部３は、その前半部が放水筒２１内に嵌入されて放水筒２１に固定されている。ノズル部３は、外筒３１とその外筒３１内に嵌入された直流噴出部材３３とから構成されている。
【００２７】
外筒３１の前端部は消火液の噴出口３２として開放されている。外筒３１の後端部は、開放されているとともにその外周面にねじ部３０を有しており、操作部１２内から伸びる継手となるもう１つの配管１６の内周面に形成されたねじ部に螺合される。この配管１６は、配管１５と同様に前記３方弁１４に接続されている。
【００２８】
図６（ａ）及び（ｂ）には、それぞれ低発泡用ノズル部３の要部の側面断面図及び正面断面図が示されている。直流噴出部材３３は、例えば図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、円柱体の中心軸に沿って貫通孔３４が設けられているとともに、円柱体の外周面に前記貫通孔３４と平行に例えば３条の直線状の溝３５が設けられてできている。送られてきた消火液は、貫通孔３４、及び溝３５と外筒３１の内周面とにより形成される直線状の流路内を通って外筒３１の噴出口３２より前方へ棒状に噴出される。なお直流噴出部材３３の溝３５の数、溝３５の深さ及び幅等は、所望の発泡倍率が得られるように適宜選択される。
【００２９】
図７には、本発明に係る泡消火装置を用いた消火設備の一例が示されている。この消火設備は、消火液容器６１にレギュレータ６２及び容器弁６３を介して加圧用ガス容器６４が接続されているとともに、消火液容器６１に接続されたホース６５に開閉バルブ６６を介して例えば上述した泡消火装置１が接続された構成となっている。容器弁６３は、予め開いておいてもよいが、火災時に手動で開くかあるいは感知器と連動させるようにしてもよい。また容器弁６３に調圧機能を持たせてもよいし、調圧弁を併用するようにしてもよい。消火液容器６１及び加圧用ガス容器６４は例えば建造物の壁面Ｗの内側空間内に収納され固定式となっており、泡消火装置１は持ち運び可能となっている。
【００３０】
なお消火液は、例えば天然蛋白を加水分解した溶液よりなる基剤や合成界面活性剤よりなる基剤を水で希釈した泡水溶液が用いられる。
【００３１】
以上のように構成された泡消火装置１及び消火設備によれば、３方弁１４を中発泡放水側に切り替えて放水することにより、中発泡用ノズル部５から消火液がホローコーン形状に噴出され、それが発泡ネット部４４に当たり、放水筒４１の通気口４３から吸い込まれた空気によって泡となるが、少ない量で泡の量が多くなるため、放水口４２から発泡倍率が５０〜１５０の中発泡の消火用泡が放水される。また３方弁１４を低発泡放水側に切り替えて放水することにより、低発泡用ノズル部３から消火液が棒状に噴出され、放水筒２１の通気孔２３から吸い込まれた空気によって泡となるが、泡の発生量が少ないため、放水口２２から発泡倍率が５〜１０の低発泡の消火用泡が放水される。
【００３２】
上述実施の形態によれば、火点が障害物の裏側にある場合には中発泡の消火用泡を放水することにより、図８（ａ）に示すように、消火用泡が障害物Ｈに衝突してもほとんど跳ね返されずにその障害物Ｈを乗り越え、また回り込みながら火Ｆに向かうため、工作物などの障害物がたて込んでいる場所においても優れた消火能力を発揮すると共に、液面火災においても液面を弾き飛ばさずに効果的な消火作業を行うことができる。また火点が遠方にある場合には低発泡の消火用泡を放水することにより、図８（ｂ）に示すように、十分な飛距離が得られるので遠方の火Ｆを消すことができる。このように多様な火災の態様に柔軟に適応することができる。
【００３３】
なお図１に示す例では中発泡用放水筒４１の外側に低発泡用放水筒２１を設けたが、中発泡用放水筒４１内に低発泡用放水筒２１が含まれるような構成としてもよい。
【００３４】
図９には、本発明に係る泡消火装置の他の例が示されており、同図（ａ）は中発泡放水状態、同図（ｂ）は低発泡放水状態をそれぞれ示している。この泡消火装置７は、前端部に例えば平坦な発泡ネット部７１を有し、かつ後端部に通気口７２を有する放水筒７０と、放水筒７０の中心部に支持部７４を介して取り付けられた可変噴霧ノズル部７３とを備えている。
【００３５】
ノズル部７３は、外筒７５とこの外筒７５に対して前後に移動自在で放水形状を規制するディフレクタなどと呼ばれている規制部材７６とを備えている。ノズル部７３は、外筒７５に対して規制部材７６が最前部に位置している状態ではラッパ状に大きく広がった噴霧状に放水し（図９（ａ）参照）、一方外筒７５に対して規制部材７６が最後部に位置している状態では棒状に放水する（図９（ｂ）参照）ようになっている。
【００３６】
放水筒７０と直交する断面でみたときに、ノズル部７３からラッパ状に放水する場合には、発泡ネット部７１にて単位面積当たりの水量が少ないので、空気の取込量が多くなって発泡倍率が高くなる。逆にノズル部７３から棒状に放水する場合には、発泡ネット部７１にて単位面積当たりの水量が多くなるので、空気の取込量が少なくなって発泡倍率が低くなる。よってこの泡消火装置７は、単一の放水筒７０で中発泡と低発泡の両方の消火用泡を放水することができる。
【００３７】
従って図９に示す泡消火装置７によれば、図１〜図６に示す泡消火装置１と同様に、多様な火災の態様に柔軟に適応することができるのに加えて、放水筒が１つで済むため、図１〜図６に示す泡消火装置１に比べて小型軽量化が図れ、さらに部品点数が減ってコスト低減が図れる。
【００３８】
なお放水筒は、通気口７２の代わりに図１０に示すように放水筒７７の外周に１つ以上の通気用の貫通孔７８が設けられた構成のものであってもよい。
【００３９】
また図９に示す可変噴霧ノズル部７２の代わりに、図２に示す中発泡用ノズル部５及び低発泡用ノズル部２（低発泡用放水筒２１の長さは発泡ネット部７１を介するため最適な発泡倍率を得られる長さにする）を放水筒７０内に設け、３方弁で切り換える構成のものであってもよい。
【００４０】
また図９に示す発泡ネット部７１は平坦で全面に亘って空隙率が一様な網でできているが、それに代えて図１１に示す発泡ネット部７９のように、低発泡放水状態の時に消火液が通過する領域（中央領域）を発泡倍率が低くなるような空隙率の網とし、一方中発泡放水状態の時に消火液が通過する領域（周辺部領域）を発泡倍率が高くなるように空隙率が中央領域よりも小さい空隙率の網で構成してもよい。このような発泡ネット部７９の一例は、例えば図１２に示すように、低発泡倍率の網７９ａ，７９ｂが例えば２枚重ね合わされてできており、そのうち一方の網７９ａは一様な円盤状であり、もう一方の網７９ｂは中発泡放水時の消火液通過領域にのみ網が設けられてなるドーナツ状のものである。あるいは発泡ネット部７９として周辺部領域がパンチングメタルで中央領域が網でできているものを用いてもよいし、またノズル部がある程度発泡した状態の消火液を噴出する場合には、空隙率が一様でない発泡ネット部としてドーナツ状の網７９ｂを単独で用いてもよい。
【００４１】
図１３には、本発明に係る泡消火装置のさらに他の例が示されており、同図（ａ）は中発泡放水状態、同図（ｂ）は低発泡放水状態をそれぞれ示している。この泡消火装置８は、前端部に発泡ネット部８１を有し、かつ後端部に通気口８２を有する放水筒８０と、放水筒８０に対して前後にスライド移動自在な支持部８４を介して放水筒８０の中心軸に沿って前後に移動自在なノズル部８３とを備えている。
【００４２】
支持部８４は、放水筒８０の内周面に形成された案内溝８５によってスライド可能な領域が規制されている。従って支持部８４及び案内溝８５は位置可変機構としての機能を有している。
【００４３】
ノズル部８３は、図２に示す中発泡用のノズル部５と同様の構成のものである。放水筒８０に対してノズル部８３が最後部に位置している状態ではノズル部８３と発泡ネット部８１との間が広がるので、既述のように断面でみたときに発泡ネット部８１にて単位面積当たりの水量が少なく、従って消火液が発泡ネット部８１の周縁部領域を通過して中発泡となる（図１３（ａ）参照）。一方放水筒８０に対してノズル部８３が最前部に位置している状態ではノズル部８３と発泡ネット部８１との間が狭まるので、消火液が発泡ネット部８１の中央領域を通過して低発泡となる（図１３（ｂ）参照）。つまりこの泡消火装置８も、単一の放水筒８０で中発泡と低発泡の両方の消火用泡を放水することができるようになっている。
【００４４】
従って図１３に示す泡消火装置８によれば、図１〜図６に示す泡消火装置１と同様に、多様な火災の態様に柔軟に適応することができるのに加えて、図１〜図６に示す泡消火装置１に比べて小型軽量化及びコスト低減が図れる。
【００４５】
図１４には、本発明に係る泡消火装置のさらに他の例が示されており、同図（ａ）は中発泡放水状態、同図（ｂ）は低発泡放水状態をそれぞれ示している。この泡消火装置９は、発泡ネット部９１とこの発泡ネット部９１に対して前後に移動自在なノズル部９４とを備えている。
【００４６】
発泡ネット部９１は、例えば低発泡放水時の消火液通過領域（中央領域）が網９２でできており、かつ中発泡放水時の消火液通過領域（周辺部領域）がパンチングメタル９３でできている。
【００４７】
発泡ネット部９１を支持する支持体９５の基端には、例えば前後方向に延びるピン状の案内部材９６が設けられており、この案内部材９６に案内されてノズル部９４が前後に移動する。従ってこの案内部材９６は位置可変機構としての機能を有している。
【００４８】
ノズル部９４は、図２に示す中発泡用のノズル部５と同様の構成のものである。発泡ネット部９１に対してノズル部９４が最後部に位置している状態ではノズル部９４と発泡ネット部９１との間が広がるので、消火液がパンチングメタル９３を通過して中発泡となる（図１４（ａ）参照）。一方発泡ネット部９１に対してノズル部９４が最前部に位置している状態ではノズル部９４と発泡ネット部９１との間が狭まるので、消火液が網９２を通過して低発泡となる（図１４（ｂ）参照）。つまりこの泡消火装置９は、放水筒がなくても中発泡と低発泡の両方の消火用泡を放水することができるようになっている。
【００４９】
従って図１４に示す泡消火装置９によれば、図１〜図６に示す泡消火装置１と同様に、多様な火災の態様に柔軟に適応することができるのに加えて、図１〜図６に示す泡消火装置１に比べて小型軽量化及びコスト低減が図れる。
【００５０】
以上において本発明は、放水筒が角筒であってもよいし、放水筒内に強制的に空気を導入する送風手段が備えられていてもよい。また消火液容器６１及び加圧用容器６４は図７に示す例では固定されているが、可搬台に載せられていて移動できるようにあるいはそれ自体で移動できるように構成されていてもよい。また加圧用容器６４を用いずに消火液容器自体に予め蓄圧されていてもよいし、水容器と泡原液容器とを備えていて、これら容器内の液を混合してノズル部に送るようにしてもよく、あるいはユニット式として構成する代りに水槽とポンプと泡原液槽と混合器とを用いた設備であってもよい。
【００５１】
なお本発明でいう発泡ネット部とは、金網などの網状体のみを意味するものではなく、ハニカム材、パンチングメタルなどの多孔質体であって発泡させるものを指している。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、持ち運びが可能でかつ発泡倍率が例えば５０〜１５０の中発泡の消火用泡と発泡倍率が例えば５〜３０の低発泡の消火用泡とを切り替えて放水することができる消火装置が得られる。従って工場等において工作機械等が設置されていても、その工作機械等の向こう側の火災を中発泡放水により効率よく消火することができる。また液面火災の際にも放水された中発泡の消火用泡が液面を覆うのでその消火に当たって極めて有効である。さらに遠方の火災に対しては低発泡放水により消火することができ、自由度の高い消火を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る泡消火装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】その泡消火装置の要部断面図である。
【図３】その泡消火装置の中発泡放水部のスパイラル部材の斜視図である。
【図４】その中発泡放水部のノズル部から噴出された消火液の噴出形状を示す模式図である。
【図５】その泡消火装置の低発泡放水部の全体図である。
【図６】その低発泡放水部のノズル部の要部断面図である。
【図７】本発明に係る泡消火装置を用いた消火設備の一例を示す概略図である。
【図８】本発明に係る泡消火装置による消火の様子を示す模式図である。
【図９】本発明に係る泡消火装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１０】放水筒の他の例を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る泡消火装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１２】発泡ネット部の他の例を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明に係る泡消火装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】本発明に係る泡消火装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１，７，８，９    泡消火装置
１１    ホース
１４    ３方弁（流路切り替え手段）
２    低発泡放水部（第１の放水部）
３    低発泡用ノズル部（第１のノズル部）
４    中発泡放水部（第２の放水部）
４４，７１，７９，８１，９１    発泡ネット部
５    中発泡用ノズル部（第２のノズル部）
７３，８３，９４    ノズル部
８４    支持部（位置可変機構）
８５    案内溝（位置可変機構）
９６    案内部材（位置可変機構）
【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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