JP3335592B2 - 気密装置用の照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気密装置、例えば
グローブボックスなど取り付けられる照明装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】気密性が要求される気密装置（設備、構
築物なども含む、以下同じ）としては、種々のものが既
に提案されているが、その中でも、装置内に、放射線物
質や毒性の物質、激しい反応の伴う化学薬品、或いは特
殊な細菌や細胞などを搬入して、種々の試験操作や遺伝
子操作などを行う場合、これらのものが外部へ漏洩した
り、飛散したりすることがあってはならず、厳格に阻止
する必要がある。このような要請に答える気密装置とし
て、上記グローブボックスがよく知られており、その一
例を示すと、図５〜図６の如くで、当該図５はその正面
図、当該図６はその使用状態の概略縦断面図である。

【０００３】このグローブボックス１００の場合、当然
外部から気密に隔離された気密ボックス１００Ａを備え
てなり、この内部に搬入された容器２０１やこれから取
り出された放射線物質２０２、試験器具２０３などを操
作して所定の操作（作業）を行うわけであるが、このと
き、通常作業者３００は、気密ボックス１００Ａの外部
に居て、例えば気密ボックス１００Ａの正面に設けた覗
き窓１０１から内部を覗きながら、手挿入口１０２に手
を入れ、気密ボックス１００Ａの内部とは気密状態に保
持されると共に伸縮自在とするグローブ１０３に手を通
し、このグローブ１０３を介して、上記放射線物質２０
２や試験器具２０３などを操作している。

【０００４】このとき、ボックス内部、例えば天井部分
に設けた蛍光灯などの照明器具１０４で内部を照明する
一方、必要な場合には、作業者３００の手元がより明る
くなるように、例えばボックス内部に光ファイバを束ね
たバンドルファイバなどからなるライトガイド（光伝送
手段）１０５を設けると共に、外部には、その光源１０
６や制御装置１０７を設置し、上記光源１０６からは、
やはりバンドルファイバなどからなるライトガイド１０
８を設けて、内部のライトガイド１０５に光を伝送させ
ている。

【０００５】このとき、外部の光源１０６と内部のライ
トガイド１０５との接続にあたっては、一般に気密アダ
プタ４００Ａと呼ばれる接続器具を、気密ボックス１０
０Ａの壁面に取り付けて行っている。この気密アダプタ
４００Ａの一般的な従来例としては、例えば図７に示し
た如きものが挙げられる。

【０００６】上記図７の気密アダプタ４００Ａは、鍔状
のフランジ４０１ａを有する筒体のアダプタ本体４０１
からなり、上記フランジ４０１ａを介して、ねじなどの
固定具５００，５００によって、気密ボックス１００Ａ
の壁面１００ａに取り付けられ、また、その筒両端部内
側には、内外のバンドルファイバなどからなるライトガ
イド１０５，１０８が接続される接続口４０２，４０３
が形成されている。そしてまた、その筒内部には、上記
各ライトガイド１０５，１０８の端面と当接される棒状
のガラスロッド４０４が、例えば当該筒内の２箇所に形
成された環状の溝４０５，４０５に装着された２個のＯ
リング４０６，４０６を介して、気密に挿入されてい
る。なお、この壁面１００ａと上記フランジ４０１ａと
の間には、シール用のＯリング４０７が介在させてあ
る。したがって、気密ボックス１００Ａ内のもの（放射
線や化学生成ガスなど）は、外部に洩れることはない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構造のグローブボックス１００における、照明装置の
場合、次のような改善すべき問題点があった。

【０００８】（１）先ず、気密ボックス１００Ａの天井
部分に蛍光灯などの照明器具１０４を設けた構造では、
当該照明器具１０４自体が過酷な条件下に曝されるた
め、損傷し易く、一度損傷すると、その交換作業が大変
で、ときには、グローブボックス１００自体の破棄に繋
がることがある。勿論、その損傷した照明器具１０４自
体も、放射線や化学生成ガスなどの汚染物として処理し
なければならなくなる。

【０００９】（２）また、気密ボックス１００Ａ内にバ
ンドルファイバなどからなるライトガイド１０８を設け
た構造でも、その外部の光源１０６や制御装置１０７が
気密ボックス１００Ａから離間した形で配置されていた
ため、光源１０６とこの気密ボックス１００Ａの壁面１
００ａに取り付けた気密アダプタ４００Ａとの間には、
同じくバンドルファイバなどからなるライトガイド１０
５を接続する必要があり、面倒であった。

【００１０】（３）さらに、上記気密アダプタ４００Ａ
の構成では、その内部に挿入された棒状のガラスロッド
４０４の内外の両端面にライトガイド１０５，１０８の
端面が当接されて使用されるわけであるが、この使用に
よって、ガラスロッド４０４の端面に傷などが付いて、
所期の光伝送効率が得られなくなった場合には、ガラス
ロッド４０４だけの交換が不可能であるため、グローブ
ボックス１００全体の破棄に繋がることがあり、甚だ不
経済であった。

【００１１】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたもので、蛍光灯のような過酷な条件に弱い構造
の照明器具を用いることなく、かつ、若干の不都合が起
きても、グローブボックス自体の破棄に迄は至らない構
造の気密装置用の照明装置を提供せんとするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
気密装置用の照明装置は、外部から気密に隔離された気
密ボックスと、当該気密ボックスの側面に設置されると
共に、内部に照明用のランプが内蔵されたランプハウス
と、当該ランプハウス用の電源部と、当該電源部用の制
御部と、前記気密ボックスの壁面に気密に取り付けられ
た気密アダプタと、当該気密アダプタ内に交換可能に装
着されると共に、前記ランプハウスからの照明光を前記
気密ボックス内に導くための棒状のガラスロッドとから
なる気密装置用の照明装置にある。

【００１３】本発明の請求項２記載の気密装置用の照明
装置は、前記ランプハウスが、前記ランプと、当該ラン
プからの照明光を収束させると共に反射させる湾曲ミラ
ーと、前記照明光の伝送路の途中にあって、その光量を
調整するための光量調整部材と、前記気密アダプタのガ
ラスロッドの端面に当接されて、光伝送路をなす位置調
整兼保護用の補助ガラスロッドとからなる請求項１記載
の気密装置用の照明装置にある。

【００１４】本発明の請求項３記載の気密装置用の照明
装置は、前記気密アダプタが、前記気密ボックスの壁面
に気密に装着される外筒アダプタ体と、当該外筒アダプ
タ体の筒内に気密にかつ交換可能に挿入されて装着され
る内部アダプタ体と、当該内部アダプタ体の外周と前記
外筒アダプタ体の内周間に介在される少なくとも２個の
環状のシール部材とからなり、前記外筒アダプタ体の長
さをａとし、前記２個のシール部材の一方から前記内部
アダプタ体の一方の端部までの離間距離をｂとすると共
に、前記２個のシール部材の他方から前記内部アダプタ
体の他方の端部までの離間距離をｃとしたとき、ａ＞ｂ
＋ｃの関係にある請求項１又は２記載の気密装置用の照
明装置にある。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る気密装置用の
照明装置全体の一例を示した概略説明図、図２はランプ
ハウスの内部構造を示した概略説明図、図３は光量調整
部材を示した平面図、図４は気密アダプタを示した縦断
面図である。

【００１６】上記図中、１００Ｂはグローブボックス１
００をなす外部から気密に隔離された気密ボックス、１
１０は気密ボックス１００Ｂの側面に設置されると共
に、内部に照明用のランプ１１１が内蔵されたランプハ
ウス、１２０はランプハウス用の電源部、１３０は電源
部用の制御部、４００Ｂは気密ボックス１００Ｂの壁面
１００ａに気密に取り付けられた気密アダプタ、４０４
は気密アダプタ４００Ｂ内に交換可能に装着されると共
に、ランプハウス１１０からの照明光を気密ボックス１
００Ｂ内に導くための棒状のガラスロッドである。

【００１７】上記ランプハウス１１０は、ハロゲンラン
プ、キセノンランプ、メタルハライドランプなどからな
る上記ランプ１１１と、このランプ１１１からの照明光
を収束させると共に反射させる湾曲（楕円状）ミラー１
１２と、照明光の伝送路Ｌの途中に必要により設けら
れ、その伝送方向を変えるための平面反射ミラー１１３
と、同じく照明光の伝送路Ｌの途中にあって、その光量
を調整するための光量調整部材１１４と、気密アダプタ
４００Ｂのガラスロッド４０４の端面に当接されて、光
伝送路をなす位置調整兼保護用の補助ガラスロッド１１
５とからなる。なお、上記平面反射ミラー１１３は、ラ
ンプ１１１と補助ガラスロッド１１５とを直列に配列し
た場合、省略することができる。

【００１８】上記光量調整部材１１４は、特に限定され
ないが、図３に示すように、金属製の円盤体１１４ａの
周方向に口径の異なる多数の透孔１１４ｂを配列したも
のを、中央の軸ピン１１４ｃを中心に回転自在に構成す
るとよい。したがって、この円盤体１１４ａを手動又は
自動などで適宜回せば、照明光の透過量を適宜減量させ
ることができる。ここで、伝送されている照明光は、か
なりの高温を呈するため、上記のように金属製の円盤体
１１４ａの使用が好ましいが、図示しない、耐熱性ガラ
スなどの光透過性の円盤体の周方向にやはり光透過率の
異なる領域を設けたものを、上記と同様に回転自在に構
成してもよい。

【００１９】上記補助ガラスロッド１１５は、収束され
た照明光が良好に気密アダプタ４００Ｂのガラスロッド
４０４側に導入されるように、位置調整する機能と共
に、伝送されてくる照明光はかなりの高温であるため、
この高温と物理的な接触などによる損傷から、上記ガラ
スロッド４０４側の端面を保護する機能がある。つま
り、この補助ガラスロッド１１５の採用により、集光の
微調整などの際、気密アダプタ４００Ｂのガラスロッド
４０４側はそのままとして、当該小片の補助ガラスロッ
ド１１５側を、適宜調整するのみで対応できるため、良
好な作業性が得られる。言い換えれば、ランプハウス設
計の大きな自由度が得られる。また、この補助ガラスロ
ッド１１５として、耐熱性ガラスなどを用いれば、良好
な保護機能と共に、大きな耐久性が得られる。

【００２０】上記気密アダプタ４００Ｂ内に挿入された
棒状のガラスロッド４０４の下端は、そのまま照射端と
して（若干延長することも可）、気密ボックス１００Ｂ
内を照明したり（図１中右側の気密アダプタの場合）、
或いは接続端として、上記のようにバンドルファイバな
どからなるライトガイド１０５を接続するようになって
いる（図１中左側の気密アダプタの場合）。

【００２１】また、この気密アダプタ４００Ｂは、その
主要部が、鍔状のフランジ４２０ａを有する外筒アダプ
タ体４２０と、筒体（中実体なども可）の内部アダプタ
体４３０とからなり、この内部アダプタ体４３０が必要
により交換できるようになっている。

【００２２】上記外筒アダプタ体４２０は、比較的長い
筒体のほぼ中央外周に上記鍔状のフランジ４２０ａがあ
り、このフランジ４２０ａを介して、ねじなどの固定具
５００，５００によって、気密ボックス１００Ｂの壁面
１００ａに取り付けられている。なお、この壁面１００
ａと上記フランジ４２０ａとの間には、シール用のＯリ
ング４２１が介在させてある。

【００２３】上記内部アダプタ体４３０は、その外周の
比較的大きく離間した少なくとも２箇所（３箇所以上も
可）に形成された環状の溝４３１，４３１に装着された
少なくとも２個（３個以上も可）のシール部材であるＯ
リング４３２，４３２を介して、上記外筒アダプタ体４
２０の筒内に気密に挿入されると共に、その外周の一端
（図４中の上端）と、外周の途中（図４中の下端寄りの
途中）には、段部４３３，４３３が設けてあって、この
各段部４３３，４３３に、上記外筒アダプタ体４２０の
筒両端内側に螺着された環状の固定用リング部材４４
０，４４０が両側から当接して、当該内部アダプタ体４
３０を外筒アダプタ体４２０に装着させるようになって
いる。なお、上記一方（図４中上端側）の固定用リング
部材４４０の内端面側で、内部アダプタ体４３０と外筒
アダプタ体４２０の一部には、内部アダプタ体４３０の
回転を規制するためのキーピンなどからなるキー部材４
５０が着脱可能に装着されている。

【００２４】そしてまた、内部アダプタ体４３０の筒両
端内側には、ライトガイド３４１，３４２が接続される
接続口４３４，４３５が形成され、また、その筒内部に
は、上記各ライトガイド３４１，３４２の端面と当接さ
れる棒状のガラスロッド（光伝送体）４０４が、例えば
当該筒内の２箇所に形成された環状の溝４３６，４３６
に装着された２個のＯリング４３７，４３７を介して、
気密に挿入されている。したがって、グローブボックス
内のもの（核燃料物質や放射線、化学生成ガスなど）が
外部に洩れることはない。

【００２５】そしてさらに、この気密アダプタ４００Ｂ
にあっては、内部アダプタ体４３０の簡単かつ迅速な交
換に対応するため、外筒アダプタ体４２０の長さ、より
正確には一方の段部４３３とキー部材４５０の挿入穴間
の長さをａとし、上記内部アダプタ体４３０の一方のＯ
リング４３２（図４中上方側のもの）から当該内部アダ
プタ体４３０の一方の端部（図４中上端）までの離間間
隔をｂとすると共に、他方のＯリング４３２（図４中下
方側のもの）から当該内部アダプタ体４３０の他方の端
部（図４中下端）までの離間間隔をｃとしたとき、ａ＞
ｂ＋ｃの関係にしてある。

【００２６】次に、このように構成される本発明の気密
装置用の照明装置によると、電源部１２０及び制御部１
３０を介して、所定の電流をランプハウス１１０に通電
すれば、ランプ１１１が点灯して、その照明光が、上記
気密アダプタ４００Ｂの棒状のガラスロッド４０４の下
端から直接照射され、また、ライトガイド１０５を通じ
て、作業者の手元に照射される。

【００２７】また、上記気密アダプタ１００Ｂにおけ
る、ａ＞ｂ＋ｃの関係から、例えばガラスロッド４０４
の端面に傷が付いたり、汚れが付着した場合、気密性を
保持したままで、比較的簡単な操作で、迅速に内部アダ
プタ体４３０を交換することができる。

【００２８】この交換の具体的な方法は、先ず、グロー
ブボックスの外側（図４の上端側）の固定用リング部材
４４０を取り外すと共に、内部アダプタ体４３０の側面
側にあるキー部材４５０を取り外す。次に、グローブボ
ックスの内側から、内側の固定用リング部材４４０を取
り外す。このとき、内部アダプタ体４３０は、Ｏリング
４３２，４３２の摩擦力によってある程度の保持力はあ
るものの、基本的には、フリー状態となるため、内外の
いずれかの側から仮り支えしておく。

【００２９】この後、既設の内部アダプタ体４３０の外
側の端面に、予備の交換用の内部アダプタ体４３０の端
面を当接させて、ゆっくり押し込む。この押し込み時、
最初に既設の内部アダプタ体４３０のグローブボックス
側のＯリング４３２が外筒アダプタ体４２０の筒部から
外れても、外側のＯリング４３２が外筒アダプタ体４２
０の筒内面と摺接した形で移動するため、気密性は保た
れる。そして、この既設の内部アダプタ体４３０の外側
のＯリング４３２が外筒アダプタ体４２０の筒部から外
れる位置に達したときには、上記交換用の内部アダプタ
体４３０のグローブボックス側のＯリング４３２が新た
に外筒アダプタ体４２０の筒内に挿入されて、やはり外
筒アダプタ体４２０の筒内面と摺接した形で移動する。

【００３０】したがって、既設の内部アダプタ体４３０
が完全に外筒アダプタ体４２０から外れても、気密アダ
プタ４００Ｂの気密性は保たれる。この気密性は、上記
した外筒アダプタ体４２０の長さａと、一方のＯリング
４３２（図４中上方側のもの）から内部アダプタ体４３
０の一方の端部（図４中上端）までの離間間隔ｂと、他
方のＯリング４３２（図４中下方側のもの）から内部ア
ダプタ体４３０の他方の端部（図４中下端）までの離間
間隔ｃとの関係（ａ＞ｂ＋ｃ）によって、良好に維持さ
れる。

【００３１】上記のようにして、交換用の内部アダプタ
体４３０が所定の位置に達したら、グローブボックスの
内側から、内側の固定用リング部材４４０を外筒アダプ
タ体４２０の所定の部分に取り付ける。この後、キー部
材４５０を所定の位置に取り付け、引き続き、外側の固
定用リング部材４４０を外筒アダプタ体４２０の所定の
部分に取り付ける。

【００３２】これによって、図４に示した状態の気密ア
ダプタ４００Ｂが得られると共に、内部アダプタ体４３
０の交換が完了する。この場合、取り外された既設の内
部アダプタ体４３０だけがグローブボックス内に取り込
まれる。

【００３３】なお、上記実施の態様では、グローブボッ
クスについて説明したが、本発明の気密装置は、これに
限定されず、本発明と同様の問題を有するその他の装置
や設備、施設などにも適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の気密装置用の照明装置によると、次のような優れた効
果が得られる。

【００３５】（１）先ず、照明光がすべて、気密ボック
スの気密アダプタを介して、導入される構成であるた
め、高い安全性と共に、大きな耐久性が得られる。した
がって、従来のように、気密ボックスの天井部分に蛍光
灯などの照明器具を設ける必要はなく、また、この照明
器具の損傷による大変な交換作業に煩わされることもな
くなる。勿論、グローブボックス自体の破棄に繋がるよ
うなケースも殆どなくなる。

【００３６】（２）また、ランプハウスが気密ボックス
の側面に設置されているため、従来のように、気密ボッ
クスの外部にバンドルファイバなどからなるライトガイ
ドを接続する必要もなく、部品点数の低減を図ることが
できる。

【００３７】（３）さらに、ランプハウス中に補助ガラ
スロッドを設けた場合、気密アダプタのガラスロッドに
対して、微妙な位置調整などが容易にできると共に、高
温の照明光や物理的な接触などから、ガラスロッドの端
面側の損傷を効果的に保護することができる。言い換え
れば、ランプハウス設計の大きな自由度が得られ、ま
た、機器の耐久性の向上が図られる。また、光量調整部
材を設けた場合、回すなどの簡単な操作で、照明光の光
量を自在に調整することができる。

【００３８】（４）また、本発明の気密アダプタの場
合、光伝送路をなすガラスロッドの端面に傷が付いた
り、汚れが付着したりしても、気密ボックス内の気密性
を保持したままで、比較的簡単な操作で、迅速にガラス
ロッドだけを交換することができる。勿論、この場合
も、上記したように、グローブボックス全体の破棄に繋
がることがないため、極めて経済な対応が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る気密装置用の照明装置全体の一
例を示した概略説明図である。

【図２】 図１は照明装置のランプハウスの内部構造を
示した概略説明図である。

【図３】 図１は照明装置の光量調整部材を示した平面
図である。

【図４】 図１の照明装置の気密装置に用いる気密アダ
プタの一例を示した縦断面図である。

【図５】 気密装置としてのグローブボックスの一例を
示した正面図である。

【図６】 図５の気密装置としてのグローブボックスの
使用状態を示した概略縦断面図である。

【図７】 従来の気密アダプタの一例を示した縦断面図
である。

【符号の説明】

１００ 気密装置（グローブボック
ス） １００Ｂ 気密ボックス １００ａ 気密ボックスの壁面 １１０ ランプハウス １１１ ランプ １１２ 湾曲ミラー １１３ 平面反射ミラー １１４ 光量調整部材 １１５ 補助ガラスロッド １２０ 電源部 １３０ 制御部 ４００Ｂ 気密アダプタ ４０４ ガラスロッド ４２０ 外筒アダプタ体 ４３０ 内部アダプタ体 ４３２ シール部材（Ｏリング） ４３３ 段部 ４４０ 固定用リング部材 ４５０ キー部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 妻沼 孝司 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フ ジクラ佐倉事業所内 (72)発明者 栗田 勉 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 核燃料サイクル開発機構東海事業所内 (72)発明者 高橋 幸弘 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 核燃料サイクル開発機構東海事業所内 原子力技術株式会社所属 (72)発明者 佐藤 秀樹 東京都品川区西五反田２丁目11番20号 第一電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−269399（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−156500（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−81803（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−46900（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F21S 2/00 F21V 8/00 F21V 31/00 G21F 7/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から気密に隔離された気密ボックス
   と、当該気密ボックスの側面に設置されると共に、内部
   に照明用のランプが内蔵されたランプハウスと、当該ラ
   ンプハウス用の電源部と、当該電源部用の制御部と、前
   記気密ボックスの壁面に気密に取り付けられた気密アダ
   プタと、当該気密アダプタ内に交換可能に装着されると
   共に、前記ランプハウスからの照明光を前記気密ボック
   ス内に導くための棒状のガラスロッドとからなることを
   特徴とする気密装置用の照明装置。
2. 【請求項２】 前記ランプハウスが、前記ランプと、当
   該ランプからの照明光を収束させると共に反射させる湾
   曲ミラーと、前記照明光の伝送路の途中にあって、その
   光量を調整するための光量調整部材と、前記気密アダプ
   タのガラスロッドの端面に当接されて、光伝送路をなす
   位置調整用の補助ガラスロッドとからなることを特徴と
   する請求項１記載の気密装置用の照明装置。
3. 【請求項３】 前記気密アダプタが、前記気密ボックス
   の壁面に気密に装着される外筒アダプタ体と、当該外筒
   アダプタ体の筒内に気密にかつ交換可能に挿入されて装
   着される内部アダプタ体と、当該内部アダプタ体の外周
   と前記外筒アダプタ体の内周間に介在される少なくとも
   ２個の環状のシール部材とからなり、前記外筒アダプタ
   体の長さをａとし、前記２個のシール部材の一方から前
   記内部アダプタ体の一方の端部までの離間距離をｂとす
   ると共に、前記２個のシール部材の他方から前記内部ア
   ダプタ体の他方の端部までの離間距離をｃとしたとき、
   ａ＞ｂ＋ｃの関係にあることを特徴とする請求項１又は
   ２記載の気密装置用の照明装置。