JP2009101511A - 物品搬入用ポート - Google Patents

Abstract

【課題】 ラージポートなどのポート本体に付着する汚染物質の量を低減する。
【解決手段】
グローブボックス１に形成された開口に取り付けられた円筒内面を有する筒状体１１と、筒状体１１に挿入された袋体１０１と、袋体１０１を筒状体１１の内周面に押圧する円環状の第１弾性部材１０５と、筒状体１１の端部で折り返された袋体１０１の基端部を筒状体１１の外周面に密着固定する円環状の第２弾性部材１０３と、筒状体１１の端部に脱着可能に設けられ第１弾性部材１０５を筒状体に押圧する円環状の固定環１０９を備えることを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、機器類等を密閉した状態で取り扱うグローブボックスに関する。

例えば、放射性物質などの汚染物質を取り扱う場合、作業員の安全性を確保するため、密閉された負圧のグローブボックス内で汚染物質を取り扱うようにしている。このグローブボックスは、例えばステンレス製の筐体の一側面に透明のアクリル製パネルを取り付け、このパネルに形成された円形の貫通孔に円筒内面を有するグローブポート本体を取り付け、このグローブポート本体にグローブを気密に装着して構成される。

従来、グローブボックス内の機器類等を操作するグローブは、グローブポート本体に挿入される筒状のリングにグローブの基端部を装着して用いられる。グローブが装着されたリングの外周面には、オーリングなどが装着され、リングの外周面とグローブポート本体の内周面との隙間が気密にシールされている。

ところで、グローブやオーリングなどは、弾性材料で形成されていることから、経時劣化により汚染物質が漏洩するおそれがある。そのため、これらはリングごと定期的に交換する必要がある。リングを交換する方法としては、既設のリングの後方から新規のグローブが装着されたリングをグローブポート本体に挿入し、既設のリングを前方に押し込んでグローブボックス内に落下させることにより、グローブを交換する方法が行われている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、グローブボックスには、グローブポート本体とは別に、筒径が大きく形成されたラージポート本体やミドルポート本体などが取り付けられ、例えば、グローブボックス内に機器類などを搬入する際の搬入経路として使用されている。これらのポートは、ポート本体に柔軟性を有する袋状のビニールバッグの基端部が装着され、例えば、二枚のビニールバッグの間に機器類を収納し、ボックス内に搬送してから内側のビニールバッグを破いて機器類を取り出すことが行われている。この場合、ポート本体の開口部は、外側のビニールバッグにより塞がれているため、汚染物質が外部に漏洩することがない。

これらのポート本体にビニールバッグを装着する方法としては、例えば、ポート本体に挿入されたビニールバッグの基端部をポートの端部で折り返し、オーリングなどでポート外周面に密着固定する方法が行われている。すなわち、これらのポート類は、グローブポートと比べて筒径がかなり大きく形成され、用途も異なることから、グローブポート本体に用いられるリングは適用されない。

実開平６−５７５８５号公報（第１−４図）

ところで、ラージポート本体やミドルポート本体などのポート類に用いるビニールバッグは、折り畳んでポート本体に収納されるが、使用のため、ビニールバッグを外側に引き出す際、グローブボックス内の汚染物質がポート本体の内周面に付着することがある。また、この汚染物質は、ビニールバッグが固定されたポート本体の外周面付近まで達するおそれがある。これらの汚染物質は、付着が多くなると取り除く必要があるが、気密を保ちながらポート本体の表面を清掃するのは困難である。

本発明は、ラージポートなどのポート本体に付着する汚染物質の量を低減することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の物品搬入用ポートは、グローブボックスに形成された開口に取り付けられた円筒内面を有する筒状体と、筒状体に挿入された袋体と、袋体を筒状体の内周面に押圧する円環状の第１弾性部材と、筒状体の端部で折り返された袋体の基端部を筒状体の外周面に密着固定する円環状の第２弾性部材と、筒状体の端部に脱着可能に設けられ第１弾性部材を筒状体に押圧する円環状の固定環を備えたことを特徴とする。

これによれば、第１弾性部材で袋体を筒状体の内周面に密着できることから、汚染物質による汚染範囲を少なくでき、筒状体に付着する汚染物質の付着量を低減できる。つまり、第１弾性部材の位置の外側の筒状のポート本体の内周面や端部に汚染物質が付着することを防止できることから、ポート本体に付着する汚染物質の量を低減できる。

この場合において、断面コ字状に形成した固定環の筒状体の外周面に対向する部位に形成した孔に、ボルトを螺合させて締め付けることで、固定環から第１弾性部材に加わる押圧力を強化でき、ポート本体に付着する汚染物質の量をより確実に低減できる。

また、第１弾性部材は、パッキンや、内部に空気が供給されるチューブにすることができる。

本発明によれば、ラージポートなどのポート本体に付着する汚染物質の量を低減できる。

本発明の参考例に係るグローブポート本体にグローブ装着具を挿入した状態を示す径方向の断面図である。 図１のＡ部の拡大図である。 本発明の参考例に係るパッキンの自由状態における径方向の断面図である。 本発明の参考例に係るグローブポート本体に封止栓を挿入した 状態を示す径方向の断面図である。 図４のＢ部の拡大図である。 本発明の一実施形態の物品搬入用ポートの固定具を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態の物品搬入用ポートの固定具を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る物品搬入用ポートの固定具の部分断面図である。 本発明の参考例に係るグローブボックスの概略構成を示す斜視図である。

以下、参考例を説明した後、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
（参考例）
まず、グローブボックスの全体構成について図９を用いて説明する。グローブボックス１は、内部が負圧に調整され、外部と気密に隔離された筐体である。グローブボックス１の一側面には、例えばアクリル製の透明なパネル３が形成され、パネル３の貫通孔に筒状のグローブポート本体５が装着されている。グローブボックス１内の作業に必要な位置のグローブポート本体５には、ゴム製のグローブ７が取り付けられている。これに対し、グローブ７が取り付けられていないグローブポート本体５には、グローブポート用栓９が取り付けられ、気密に閉塞されている。グローブ７は、通常、グローブボックス１の外側に引き出された状態で両手を結束させて固定され、使用するときは、グローブポート本体５からグローブボックス１内に挿入され、作業者がグローブポート本体５から腕を入れてグローブボックス１内で作業が行われるようになっている。

一方、グローブボックス１の側壁１０には、筒状のラージポート本体１１およびスモールポート本体１２が取り付けられ、これらのポートには、例えば、図示しない柔軟性を有する袋状のビニールバッグが取り付けられている。ラージポート本体１１は、グローブボックス１内に機器類などを搬入するのに必要な大きさの開口部を備え、図示しない内蓋と外蓋１３との間の空間に、ビニールバッグが折り畳んで収納されている。

次に、グローブポート４の構成について説明する。図１は、グローブポート本体５にグローブ装着具を挿入した状態を示す径方向の断面図である。図に示すように、グローブポート４は、グローブポート本体５と、グローブ装着具とを備えて構成される。グローブポート本体５は、基端部に形成される鍔状の取付部１５をパネル３の内側に当接させ、挿入口１７を有する円筒部１９をパネル３の貫通孔から外側に突き出して装着されている。グローブポート本体５は、第１の段部２１を貫通孔にほぼ内接させ、貫通孔の周縁のパネル３を挟持させるように、外側から雌ネジとなる円環状の締付リング２３を嵌め込み、雄ネジとなる第２の段部２５の外周部に締付け固定するようになっている。第１の段部２１がパネル３と当接する隙間にはシール材２７が挟持されている。締付リング２３の上面には、周方向に複数（例えば、４箇所）のボルト孔が形成され、このボルト孔は、後述する押し込み治具の固定孔として利用される。なお、ボルト孔には、通常、治具固定用のボルト２６がリング２３面と隙間を設けて螺合されている。

グローブポート本体５の内部には、挿入口１７から円筒状のリング２８が挿入されている。リング２８の外周面には２条のパッキン溝が形成され、リング２８の軸方向の前方側（図の左側）から順に、グローブ７の基端部をパッキン溝に挟持させて固定するオーリング３０、グローブポート本体５の内周面との隙間を気密にシールするパッキン３２が、それぞれ装着されている。

リング２８の後端部の内周面には、環状の係止溝３４が形成され、この係止溝３４に、断面コ字状の環状治具３６の一端が係止される一方、グローブポート本体５の外周面の係止溝３８には、環状治具３６の他端が係止されている。

図２は、図１のＡ部の拡大図である。図に示すように、パッキン３２は、例えば、弾性材料のＥＤＰＭ（エチレン−プロピレンゴム）からなり、径方向の断面が矩形に形成され、グローブポート本体５の内周面に形成される環状溝４０に嵌合可能な環状の突起部４２と、軸方向の前方の側面部に全周に渡って形成される凹溝４４とを備えて構成される。

図３は、パッキン３２の自由状態を示す径方向の断面図である。図に示すように、パッキン３２は、自由状態において、軸方向の前方の外周面に断面三角形のリップ４６が全周に渡って形成されている。このリップ４６は、パッキン３２の外周角部に形成され、リング２８の摺動時はグローブポート本体５の内周面に斜面部が当接するように柔軟性を備えている。

次に、本参考例の動作を説明する。まず、リング２８の前方側のパッキン溝にグローブ７の基端部を装着しオーリング３０で挟持させて固定する。グローブ７が装着されたリング２８をグローブポート本体５に挿入すると、パッキン３２のリップ４６および突起部４２がグローブポート本体の内周面に当接して径方向に弾性変形し、これに伴いリング２８の外周面とグローブポート本体５の内周面との隙間は気密にシールされる。特に、パッキン３２の前方に形成されるリップ４６は、リング２８の前進に伴い、突起部４２に先行してグローブポート本体５の内周面と当接し、グローブポート本体５の内周面に付着する汚染物質などを除去することができる。ここで、リップ４６の下方には凹溝４４が形成されるため、リップ４６は弾性変形を生じやすく、グローブポート本体５の内周面に馴染みやすいという効果がある。

次に、突起部４２がグローブポート本体５の環状溝４０に嵌合すると、リング２８はこの位置に固定される。本参考例の場合、オーリング３０はグローブポート本体５の内周面と当接されないため、リング２８はパッキン３２を介してグローブポート本体５に支持される。しかし、パッキン３２は、突起部４２が全周に渡って環状溝４０に嵌合されるため、グローブポート本体５におけるリング２８の固定力は大きく、取り付け位置において高い安定性を得ることができる。また、このような構成により、パッキン３２とグローブポート本体５の内周面との密着性は向上されるから、パッキン３２の装着数が少なくても気密性を十分に発揮することができる。

ここで、リング２８の軸方向の長さ（全長）は、グローブポート本体５との隙間の気密性を保持するとともに、グローブ７を固定できる最低の長さとするのがよい。すなわち、気密が保たれる範囲においてパッキン３２の装着数を減らすことにより、リング２８の長さを短くできるから、これに伴い、グローブ７の交換時に廃棄されるリング２８の廃材を減容化し、かつ、製造コストを低く抑えることができる。

また、リング２８の短縮化に伴い、リング２８を支持するグローブポート本体５の全長を短くすることができる。これによれば、グローブボックス１の内部において、作業者がグローブ７を装着して作業する領域が拡大されるから、作業効率を向上させることができる。この場合、グローブポート本体５の長さは、既設のリングを新規のリングで押し込んで交換できる最低の長さとするのがよい。

上述した本参考例は、グローブボックス１に取り付けられた円筒内面を有するグローブポート本体５と、このグローブポート本体の内部に挿入して装着する円周外面を有するリング２８と、このリング２８の外周面の環状溝に装着されてグローブポート本体５の内周面との隙間をシールする弾性材料からなるパッキン３２とを備え、このパッキン３２は、グローブポート本体の内周面に形成された環状溝に嵌合する環状の突起部４２を有している。

すなわち、グローブポート本体５の環状溝にパッキン３２の突起部４２が嵌合することにより、グローブポート本体５の内周面に対するパッキン３２の密着性が向上されるから、パッキン３２の装着数を減少させても、気密性を維持することができる。このパッキン３２の装着数の減少に伴い、リング２８およびグローブポート本体５の軸方向の長さを短くすることができる。また、リング２８は、パッキン３２を介してポート本体の内周面に固定されるから、取り付け位置における安定性を高く維持することができる。

この場合において、パッキン３２は、グローブポート本体５の内周面と当接する断面三角形のリップ４６が外周面の全周に渡って形成され、このリップ４６は、環状の突起部４２に対してリング２８の軸方向の前方に配置されていることが好ましい。すなわち、パッキン３２に形成されるリップ４６は、グローブポート本体５の内周面に対しスクレーパとして機能するため、一つのパッキン３２において、スクレーパと気密性の二つの機能を備えることができる。そのため、従来、機能ごとに装着されていたパッキンが一つになり、パッキン装着数の低減を図ることができる。

さらに、パッキンは、少なくともリング２８の軸方向の前方の側面に全周方向に渡って凹溝４４が形成されていることが好ましい。これによれば、リップ４６の弾力性が向上されるため、スクレーパの機能を効果的に発揮することができる。

次に、第２の参考例について説明する。図４は、図１のリング２８に代えて、グローブポート本体５の開口を封止する封止栓５１をグローブポート本体５に挿入した状態を示す断面図である。また、図５は、図１のＢ部の拡大図である。なお、本図において、図１に示したものと同一の部分については同一符号を付して説明を省略する。

図に示すように、筒状の封止栓５１は、パッキン３２を装着するためのパッキン溝と、筒内を気密に閉塞する閉塞板５３とを備えて構成される。図から明らかなように、封止栓５１は、パッキン溝が１条しか形成されていないため、リング２８と比べて全長が短くなっている。しかし、パッキン３２は、突起部４２がグローブポート本体５の環状溝４０に嵌合されるため、封止栓５１は、その取り付け位置において、高い安定性と気密性を得ることができる。そのため、パッキン３２の装着数が少なくても気密性を十分に発揮できる。

ここで、封止栓５１は、グローブポート本体５との隙間の気密性が維持される最低の長さとするのが好ましい。すなわち、気密性が保たれる範囲においてパッキン３２の装着数を減らすことにより、封止栓５１の全長を短くできるから、これに伴い、封止栓５１の廃材を減容化し、かつ、製造コストを低く抑えることができる。

次に、上述した参考例において、リング２８や封止栓５１などの装着体を交換する作業について説明する。一般に、これらの装着体を交換する方法としては、まず、既設の装着体の後方から新規の装着体をグローブポート本体５に挿入し、既設の装着体を押し込み治具により前方に押し込んで、グローブボックス１内に落下させる方法が行われている。

ここで、従来の押し込み治具によれば、まず、グローブポート本体５の外周側面に突出して形成される係止部に、押し込み治具の脚部を係止させ、この脚部に支持される治具本体に回転自在に取り付けられたハンドルを廻してねじ込むことにより、装着体を前方に押し込むことが行われていた。

しかし、この方法によれば、グローブポート本体５は、軸方向において係止部の設置スペースを考慮した長さが必要になる。そこで、本参考例では、押し込み治具の脚部を、グローブポート本体５の側面に固定する方法に代えて、図１に示すように、締付リング２３に形成される複数のボルト孔２４を用いて固定するようにする。すなわち、備え付けボルト２６を用いて、押し込み治具の脚部を締付リング２３に締着させ、ここを押し込み治具の固定点とする。この方法によれば、グローブポート本体５に係止部を設置する必要がなくなるため、その分、グローブポート本体５の長さを短くできる。

（実施形態１）
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。以下の実施形態では、グローブボックス１に取り付けられるラージポート本体１１を例として説明するが、これに限定されず、例えば、ミドルポート本体、スモールポート本体１２、グローブポート本体１９などにも適用することができる。なお参考例と同一の構成は同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、ラージポート本体１１にビニールバッグ１０１を装着する固定具の部分断面図である。図に示すように、まず、ラージポート本体１１の内部には、袋状のビニールバッグ１０１が挿入され、ビニールバッグ１０１の基端部はラージポート本体１１の端部で折り返して、外側から２条のオーリング１０３で固定されている。そして、このビニールバッグ１０１をラージポート本体１１との間に挟持させるようにして、断面コ字状の円環状のパッキン１０５が、ラージポート本体１１の端部に冠着されている。パッキン１０５は、ラージポート本体１１の内周面に対向する面に全周に渡って１条のリップ１０７が形成される一方、ラージポート本体１１の外周面に当接する端部がラージポート本体１１の係止溝と係止されている。さらに、パッキン１０５は、断面コ字状で円環状の固定環１０９により冠着されている。

このような構成によれば、ビニールバッグ１０１は、例えば、弾性材料で形成されたパッキン１０５のリップ１０７により、ラージポート本体１１の内周面に押圧され、内側から密着固定される。また、外周面の係止部においても同様にパッキン１０５の端部に押圧されて固定される。さらに、パッキン１０５は、外側から固定環１０９により全体を押圧されるため、ビニールバッグ１０１にかかる押圧力を一層強化させることができる。

本実施形態によれば、ビニールバッグ１０１は、ラージポート本体１１の内周面に密着固定されるため、ラージポート本体１１における汚染物質の付着量および汚染範囲を最小限に留めることができる。なお、固定環１０９は、所定以上の強度を有する材質として、例えば金属製であることが好ましい。

このような構成の固定具を用いる場合のビニールバッグ１０１の交換作業について図６を参照して説明する。まず、固定環１０９を取り外し、予めグローブボックス１内に用意された固定環１１０（点線）をビニールバッグ１０１（点線）とともに手前側に引き出してパッキン１０５の内周面を押圧するように固定する。続いて、ビニールバッグ１０１の端部をめくり、オーリング１０３までを除染する。除染後、外側から順にオーリング１０３を取り外すとともに、新規のビニールバッグ１０１の基端部をラージポート本体１１の外周面に形成される溝１０４に装着する。さらに、新規のビニールバック１０１の筒部をオーリング１０３で固定する。次に、固定環１１０をパッキン１０５から取り外してグローブボックス１内に戻し、パッキン１０５をラージポート本体１１から取り外す。続いて新規のビニールバッグ１０１を内側に折り曲げてラージポート本体１１の端部に装着するとともに、新規のパッキン１０５および固定環１０９を順に冠着させる。なお、既設のビニールバッグ１０１および既設のパッキン１０５は、グローブボックス１内に廃棄される。

以上述べたように、ビニールバッグ１０１の交換時において、固定環１０９に代えて固定環１１０を内側から装着し、パッキン１０５を押圧させることにより、パッキン１０９を取り外した後の気密性低下を抑制することができる。ここで、固定環１１０は、分割構造とし、組み立て可能な構成とすることが望ましい。

（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係るグローブボックスの固定具の部分断面図である。本実施形態の固定具は、図６のパッキン１０５を簡単な形状にするとともに、外側から冠着させる固定環をより強固にした構造を有している。まず、ラージポート本体１１の端部には、図６と同様、ポート本体１１に挿入されたビニールバッグ１０１の基端部が外側に折り返されてオーリング１０３により固定されている。そして、ラージポート本体１１は、内側からビニールバッグ１０１を挟持させて円環状のパッキン１１１が当接される一方、外側から円環状のパッキン１１５が当接されている。パッキン１１１は樹脂などからなり、外周面には２条のリップ１１３が全周に渡って形成されている。パッキン１１５は、例えば、樹脂製の当接面とこれに添着された支持板との２層構造となり、支持板の外周面には周方向に渡って等間隔でボルト孔が形成されている。さらに、ラージポート本体１１の端部には、これらのパッキンが装着された状態で外側から断面コ字状で円環状の固定環１１７が冠着されている。固定環１１７の外周面には螺子孔が形成され、この孔からねじ込まれたボルト１１９がパッキン１１５のボルト孔に螺合されている。

本実施形態においても図６の固定具と同様、ビニールバッグ１０１は、ラージポート本体１１の外周面に加え、内周面からも押圧されて密着固定される。特に、固定環１１７の外側からボルト１１９を締め付けることにより、パッキン１１１および１１５は固定環１１７から押圧されるため、ビニールバッグ１０１にかかる押圧力を一層強化させることができる。

（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本実施形態にかかるグローブボックスの固定具の部分断面図である。図に示すように、本実施形態では、ビニールバッグ１０１が装着されたラージポート本体１１の内周端面に円環状のゴムチューブ１２１を内接させるようにする。これによれば、例えば、圧縮空気をゴムチューブ１２１に供給し、ゴムチューブ１２１の空気圧を適宜調整することにより、ビニールバッグ１０１をラージポート本体１１の内周面に押し付けて密着固定することができる。なお、ゴムチューブ１２１は、本実施形態の構成に限定されるものではない。

１ グローブボックス
１１ ラージポート本体
１０１ ビニールバッグ
１０３ オーリング
１０５ パッキン
１０９ 固定環
１２１ ゴムチューブ

Claims (4)

1. グローブボックスに形成された開口に取り付けられた円筒内面を有する筒状体と、該筒状体に挿入された袋体と、該袋体を前記筒状体の内周面に押圧する円環状の第１弾性部材と、前記筒状体の端部で折り返された前記袋体の基端部を前記筒状体の外周面に密着固定する円環状の第２弾性部材と、前記筒状体の端部に脱着可能に設けられ前記第１弾性部材を前記筒状体に押圧する円環状の固定環を備える物品搬入用ポート。
2. 請求項１に記載の物品搬入用ポートにおいて、
   前記固定環は、前記筒状体の外周面に対向する部位を有する断面コ字状に形成され、前記部位に形成された孔に螺合されたボルトを締め付けて前記第１弾性部材を前記筒状体に押圧することを特徴とする物品搬入用ポート。
3. 請求項１に記載の物品搬入用ポートにおいて、
   前記第１弾性部材は、パッキンであることを特徴とする物品搬入用ポート。
4. 請求項１に記載の物品搬入用ポートにおいて、
   前記第１弾性部材は、内部に空気が供給される円環状のチューブであることを特徴とする物品搬入用ポート。

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