JP4566143B2

JP4566143B2 - 作業用ポートのインナーリングの押込装置

Info

Publication number: JP4566143B2
Application number: JP2006050901A
Authority: JP
Inventors: 市郎小出; 進三浦
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2026-02-27
Also published as: JP2007229818A

Description

この発明は、グローブボックスの、グローブが配されるグローブポートやポートバッグが配されるバッグ用ポート等の作業用ポートに、グローブやポートバッグが装着されたインナーリングを、グローブやポートバッグを交換する際に作業用ポートに押し込むための押込装置に関する。

例えば、放射性物質や有毒ガス等の人体に悪影響を及ぼす危険物質は、閉鎖された空間で作業者がこれら危険物質環境に触れないようにして扱う必要がある。この種の危険物質を閉塞し、外部から扱えるようにした装置にグローブボックスがある。図７は、放射性物質を取り扱う原子力施設で用いられるグローブボックス１の概略構造を示している。このグローブボックス１の内部に放射性物質のための各種の取扱装置２が配置されており、正面壁に運転者Ｐが該取扱装置２を操作したりするための作業用ポートであるグローブポート３が設けられている。なお、正面壁は内部を視認することができる素材によって形成されている。また、グローブボックス１の側壁にはグローブボックス１の内部で必要な工具や装置等を該グローブボックス１内に送り込んだり、グローブボックス１内の不要な部品や装置等を取り出したりするためのラージポート４が設けられている。グローブボックス１には、作業用ポートとして、前記グローブが配されるグローブポート３や大型の装置等を出し入れするためのラージポート４の他にも、小型の装置や工具等の出し入れに便利なように、図示しないミドルポートやスモールポートが設けられており、ラージポート４やミドルポート、スモールポートにはポートバッグが配されている。また、グローブボックス１内の換気は、給気設備５と排気設備６とによって行われ、排気は浄化されて放射性物質を確実に除去して行われるようにしてある。なお、該グローブボックス１内は負圧に維持されて、内部の環境空気が外部に漏洩しないようにしてある。また、警報盤７が設けられており、異常時には警報を発するようにしてある。

図５は作業用ポートの一つである前記ラージポート４にポートバッグ８が装着されている状態を示す概略図で、図５(ａ)に示すように、ラージポート４はグローブボックス１の外方に突出した筒状をしており、ポートバッグ８は該ラージポート４に嵌合して装着されている。また、図５(ｂ)に示すように、ラージポート４の外周面には適宜本数のリング溝4aが形成されており、ポートバッグ８の外側から該リング溝4aに嵌るように、Ｏリング９が嵌着される。なお、ポートバッグ８の端部にはカフ8aが形成されており、このカフ8aが最奥部のリング溝4aに嵌るようにしてある。

図６は前記ラージポート４から取扱装置２等の被収容物Ｗを取り出す場合の現要領を示している。図５(ａ)および図６に示すように、グローブボックス１の外側に引き出したポートバッグ８の先端部に被収容物Ｗを収容させ、該被収容物Ｗよりも基端部側の３カ所で該ポートバッグ８に加熱シーラによりシールを施して密着部8a、8b、8cを形成し、その中央の密着部8bでポートバッグ８を切断する。これにより、前記被収容物Ｗがポートバッグ８により形成された袋部8dに密封された状態となると共に、ポートバッグ８の先端部が密着部8aにより閉鎖されて、グローブボックス１の内外部が遮断された状態に維持される。したがって、グローブボックス１内の環境空気が外部に漏洩することがない。なお、取り出された被収容物Ｗは、ポートバッグ８の袋部8dに収容された状態で保管される。他方、グローブボックス１内に取扱装置２等の被収容物Ｗを送り込む場合には、該ポートバッグ８をグローブボックス１内に伸長させ、その先端部に被収容物Ｗを収容させ、該ポートバッグ８を３カ所でシールして密着部8a、8b、8cを形成し、被収容物Ｗを収容した袋部8dを切り離した後、該被収容物Ｗを袋部8dから取り出すことによる。

他方、図３は、作業用ポートの一つである前記グローポート３の構造を示す断面図である。グローブポート３はグローブボックス１の正面壁に固定された樹脂製の円筒物であり、その内周面に沿ってインナーリング11が挿入されている。インナーリング11の外側面であって、中央部からグローブボックス１側となる前側には、２連のリング溝11aが設けられており、該リング溝11aの後方に、カフ取付部11bが形成されている。これらリング溝11aにゴム製のグローブ12が被せられて、該グローブ12のカフ12aが前記カフ取付部11bに当接させてある。そして、グローブ12を前記リング溝11aに係合するようにＯリング13で固定している。また、前記カフ取付部11bの後方には適宜数のパッキン溝11cが形成され、このパッキン溝11cにパッキン14が収容され、グローブポート３の内周面に密着させて、該グローブポート３とインナーリング11との間をシールしている。インナーリング11の内側面であって後端部には、係止溝11dが形成されている。他方、グローブポート３の外側面の後端部には係止溝10aが形成されている。そして、前記係止溝11dと係止溝10aとのそれぞれに係止する係合部15a、15bを有する固定環15が設けられる。すなわち、該固定環15は環状で、該環状の軸を含む面で切断した断面がほぼコ字形であって、該コ字形の一方の脚部を長尺にしてあり、これら脚部の先端部に前記係合部15a、15bが形成されている。したがって、該固定環15を、係合部15a、15bによってグローブポート３とインナーリング11とに係合させると、インナーリング11がグローブポート３に連繋して、インナーリング11がグローブポート３から脱落しない状態となる。そして、グローブポート３を利用するには、図７に示すように、運転者Ｐが該グローブポート３から腕を差し込めば、前記グローブ12が手及び腕に被せられて、該グローブポート３に臨んでいる放射性物質取扱装置２を操作することができるようになる。

このグローブボックス１に対して必要な工具や装置等を出入する場合の要領は前述の通りであるが、これら工具や装置等を所望の位置まで移動したり、所望の位置から取り出したりする場合には、図４に示すように、ラージポート４と所望の位置との間を、グローブ12を利用して工具や装置等を順次送りながら移動させている。この作業は、同図に示すように、多くの人手を必要とする作業となるもので、例えば、工具等の小さな部品等であっても同様の作業を必要としている。なお、工具や装置等の大小に応じて、図示しないスモールポートやミドルポートが利用されるが、ラージポート４が利用される場合と同様に、順送り作業による場合がある。

ところで、前記グローブ12はゴム製のものであり、経年変化によって劣化するおそれがあるから、適時に交換する必要がある。このグローブ12の交換方法として、例えば、特許文献１に開示されたグローブボックス用グローブがある。このグローブボックス用グローブは、グローブボックスのグローブポートに嵌挿可能な筒状のインナーリング本体であって、当該インナーリング本体が装着されている前記グローブポートに他の前記インナーリング本体を嵌挿する際、当該の他の前記インナーリング本体の前端部が既に装着されている前記インナーリング本体の後端部に当接可能な形状を有するインナーリング本体と、該インナーリング本体の内側に配設された筒状のグローブ固定部と、該グローブ固定部に基端部が密着固定されているグローブとを具備し、前記グローブ固定部は前記インナーリング本体と離隔した位置に配設されているものである。すなわち、グローブ12を交換する場合には、固定環15を外し、新たなグローブ12を装着した新たなインナーリング11を、既存のインナーリング11の後端部に当接させた状態で固定環15を取り付け、この状態で押し込み治具16によりグローブポート３に内に押し込み、既存のグローブ12を既存のインナーリング11と共にグローブボックス１内に落下させるのである。
特許第２９９５６２７号

前述したように、グローブボックス１に対する工具等の小さな部品についてもラージポート４を利用することは作業が徒に煩雑となってしまうから、小型の部品等では、グローブポート３等のラージポート以外の作業用ポートを利用することが望まれる。すなわち、グローブポート３利用する場合には、工具や小型部品等を利用する装置等の近傍にあるグローブポート３を利用することができるから、順送り等の作業を必要とせず、人手を要することがない。この場合、グローブ12に代えてラージポート４に装着されているポートバッグ８と同様のものをインナーリング11に装着することになり、前記グローブ12の交換作業の要領でポートバッグ８を交換することになる。例えば、グローブボックス１内に工具等を送り込む場合には、既設されているインナーリング12のポートバッグ８にグローブボックス１の外側から工具等を収容させ、ポートバッグ８が装着されている新しいインナーリング12を既設のインナーリング12の背面に位置させて、該新しいインナーリング12のポートバッグ８を工具等に被せた状態にして、該新しいインナーリング12を押し込めば、該工具等が既設されているインナーリング11と共にグローブボックス１内に落下して、グローブボックス１内に送り込まれることになる。

ところで、図２はインナーリング11を交換する状態を示す図であり、インナーリング11のうち、既設されているものにoの添え字を、新しいものにnの添え字を、必要に応じてそれぞれ付してある。インナーリング11を交換する場合には、既設されているインナーリング11oの背面に新しいインナーリング11nを当接させ、この新しいインナーリング11nの背面に押し込み治具16を当接させ、この押し込み治具16を押し込むことにより、既設のインナーリング11oをグローブボックス１内に落下させる。既設のインナーリング11oが落下した状態では新しいインナーリング11nは所定の位置まで押し込まれておらず、この状態で前記押し込み治具16を取り外し、新しいインナーリング11nの後部に前記固定環15を装着しする。そして、再度押し込み治具16で固定環15と新しいインナーリング11nとを押し込むと、固定環15が係合部15aと係合した状態で新しいインナーリング11nが所定の位置の位置することになる。

前記押し込み治具16は、図２および図３に示すように、底16a付きの筒型で、胴部16bの外側の一部にはフランジ部16cが設けられており、この押し込み治具16をグローブポート３に装着した場合に、該フランジ部16cが前記固定環15の背面に当接するようにしてある。胴部16bの前側端部の外側面にはリング溝16dが形成されて、Ｏリング17が嵌装されており、この押し込み治具16を固定環15に挿入した状態で、該押し込み治具16と固定環15との間で滑りが生じないように固定している。前記底16aの中心には駆動雄ネジ16eの先端が回動自在に連繋しており、この駆動雄ネジ16eの中間部が基板18に形成された雌ネジ部に螺合しており、基端部にはハンドル19が設けられている。基板18の外周縁部には支持ロッド19aが植設されており、この支持ロッド19aの先端に設けられたブラケット19bがグローブポート３の基部と連繋されている。また、押し込み治具16の前記フランジ部16cの背面には支持腕16fが設けられており、この支持腕16fの先端部に前記支持ロッド19aが遊挿されて、該支持腕16fが支持ロッド19aに対して摺動可能とされている。したがって、前記ハンドル19を回動させて前記駆動雄ネジ16eを回動させると、前記雌ネジ部との螺合関係により回動方向に応じて該駆動雄ネジ16eが基板18に対して進退し、該駆動雄ネジ16eの先端と連繋している押し込み治具16も同方向に移動することになる。このため、該押し込み治具16を前進させれば、新しいインナーリング11nが押し込まれて所定の位置に位置付くことになる。

前述した押し込み治具16では中央部に底16aが設けられているから、グローブポート３を利用して工具等の送り込む場合に次のような問題が生じる。すなわち、インナーリング11に装着されるポートバッグ８は使用毎にグローブボックス１内に落とされるものとなるから、ラージポート４に装着されるポートバッグ８と異なり、切断して使用することができない。このため、グローブポート３用のポートバッグ８に長尺なものを用いることは合理的でなく、経済的にも不都合がある。他方、このグローブポート３のポートバッグ８により長尺の工具等をグローブボックス１内に送り込む場合に、押し込み治具16の底16aが邪魔となってしまい、ポートバッグ８よりも長尺なものには利用できなくなってしまう。なお、他の作業用ポートであっても、残存しているポートバッグが短くなってしまっている場合には、同様な問題が生じるおそれがある。

そこで、この発明は、作業用ポートであって、特にグローブポートをグローブボックス１に工具等の送り込み用に利用する場合に、ポートバッグよりも長尺の工具等であってもグローブポートを利用できるようにしたグローブポートのインナーリングの押込装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る作業用ポートのインナーリングの押込装置は、人体に有害となる雰囲気の閉鎖空間を形成し、該閉鎖空間内における作業を、該閉鎖空間を形成する壁体に設けられたグローブを介して外部から行うことができるようにしたグローブボックスであって、前記グローブや物品の出し入れに供されるポートバッグを装着させるインナーリングを、グローブポートやポートバッグ用のバッグ用ポート等の作業用ポートに押し込むための押込装置において、前記インナーリングの外側端部に取り付けた固定環の背面に当接する円筒状の押込環と、前記押込環の軸方向の移動を案内する押込環案内手段とを備え、前記押込環の外周面に駆動雄ネジを形成し、前記押込環案内手段が該駆動雄ネジと螺合する雌ネジを有するガイド環を備えていることを特徴としている。

固定環に当接して該固定環と共にインナーリングを押し込む押込環を円筒状としてあるから、長尺の工具等をグローブポート等の作業用ポートから送り込もうとする場合に、従来の押し込み治具16が有する底16aのように工具等の障害となる部分が存しない。このため、インナーリングに装着されたポートバッグよりも長尺の工具等であってもグローブポートその他の作業用ポートを利用してグローブボックスに送り込むことができる。

そして、押込環を押込環案内手段に対して回動させることにより、該押込環の雄ネジと押込環案内手段の前記雌ネジ部との螺合関係によって進退することになり、この押込環の前進動作によってインナーリングが押し込まれる。

また、請求項２の発明に係る作業用ポートのインナーリングの押込装置は、前記押込環の先端に緩衝環を該押込環に対して回動自在に設け、前記緩衝環を前記固定環の背面に当接させることを特徴としている。

押込環がその回動により進退する構造とする場合には、押込環が固定環に対して円滑に回動することが好ましい。このため、緩衝環を押込環と固定環との間に介在させて、該緩衝間に対して押込環が回動自在となる構造としたものである。

この発明に係る作業用ポートのインナーリングの押込装置によれば、押込装置の円筒状の押込環によってインナーリングを押し込むから、押込装置の中央部は中空となる。このため、長尺の工具等であってもグローブポート等の作業用ポートを利用してグローブボックス内に送り込むことができる。したがって、工具等の小型部品についてはラージポートを利用しなくてもグローブボックスへの送り込みが行えることになり、作業性を向上させることができる。

しかも、押込環を回動させることによりインナーリングを押し込めるから、簡単な構造で、押込作業の簡便化を図ることができる。

また、請求項２の発明に係る作業用ポートのインナーリングの押込装置によれば、押込環をインナーリングに対して回動させて進退させる構造を採用する場合、該押込環の回動動作を円滑に行うことができ、インナーリングを容易に作業用ポートへ押し込むことができる。

以下、図１に示した好ましい実施形態に基づいて、この発明に係る作業用ポートのインナーリングの押込装置を、グローブポート３を例にとって具体的に説明する。なお、前述したように、作業用ポートとしては、グローブポート３以外に、前記ラージポート４や図示しないスモールポート、ミドルポート等が設けられている。グローブボックス１の壁体1aには円筒状のグローブポート３がグローブボックス１の外方に突出して設けられており、このグローブポート３にインナーリング11が挿入されるようにしてある。また、インナーリング11の後部には固定環15が係脱自在とされている。

前記インナーリング11は押込装置20によってグローブポート３に押し込まれて挿入される。この押込装置20は主として、円筒状の押込環21と、該押込環21に連繋して支持し、該押込環21がその軸方向に移動することを案内する押込環案内手段としてのガイド環22、該ガイド環22をグローブボックス１の壁体1aから離隔している適宜な位置で保持する適宜本数の支持ロッド23、前記押込環21の前端部に該押込環21に対して回動可能に支持された緩衝環24とから構成されている。なお、後述する押込環21の動作が円滑に行われて、インナーリング11が確実にグローブポート３に装着される構造であれば、前記緩衝環24は必ずしも必要としない。

前記押込環21は前記インナーリング11とほぼ等しい径の円筒状で、その先端部には内側に向けて適宜長さに突出させた内向きフランジ部21aが形成されており、この内向きフランジ部21aの内外面には軸受け用のボール21bが、押込環21の軸を中心とした円弧に沿って適宜間隔で配されている。この押込環21の外周面には螺旋状の突起が形成されて、駆動雄ネジ21cが設けられている。また、この押込環21の後端の外周には適宜本数の操作ハンドル21dが植設されている。

前記ガイド環22は、押込環21が遊挿される内径を有する環状に形成されており、内面には前記駆動雄ネジ21cと螺合する雌ネジ部22aが形成されている。このガイド環22は、前記支持ロッド23の先端部にネジ22bにより固定されて支持されている。この支持ロッド23の基端部は環状の基板23aに植設されたネジ23bによって止着されており、該基板23aがインナーリング11の基部に固定されている。また、この支持ロッド23は適宜長さのものとされており、前記ガイド環22が、押込環21の後述する動作を適宜に行える位置となるようにしてある。

前記緩衝環24は、介在環24aと保持環24bとから構成されている。介在環24aは円筒形の側面の中央部に外側に突出した介在フランジ部24cが設けられ、この介在フランジ部24cよりも前側には、前記固定環15の内径とほぼ等しい外径の前側筒部24dが、後側には前記押込環21の前記内向きフランジ部21aの内径よりも小さい外径の後側筒部24eが、それぞれ設けられている。前側筒部24dの外周面にはリング溝24fが形成されており、このリング溝24fにＯリング25が嵌装されて、緩衝環24と固定環15との間で滑りが生じないよう固定している。前記介在フランジ部24cは外径が前記固定環15の内径と押込環21の内向きフランジ部21aの内径のいずれよりも大きくしてある。また、該介在フランジ部24cの後側面は、前記ボール21bが該後側面に接触した状態で転動することを許容する精度の面に形成されている。そして、この後側筒部24eの後端面に前記保持環24bが取り付けられている。この保持環24bは外径が押込環21の前記内向きフランジ部21aの内径よりも大きくされており、押込環21の内部で後側筒部24eの後端面に当接して取り付けられている。すなわち、前記内向きフランジ部21aは、前記介在フランジ部24cとこの保持環24bとで挟まれた状態となっており、内向きフランジ部21aの内側面に設けられた前記ボール21bが保持環24bの該内向きフランジ部21aを臨む面と接触している。このため、後側筒部24eの長さは、内向きフランジ部21aの厚さと該内向きフランジ部21aの前後面から突出しているボール21bの高さの和とほぼ等しいものとしてある。なお、保持環24bの前記ボール21bと接触する面は、該ボール21bが円滑に転動する精度の面に形成されている。

以上により構成されたこの発明の実施形態に係るグローブポートのインナーリングの押込装置について、その作用を以下に説明する。なお、インナーリング11にはポートバッグ８またはグローブ12が装着されている。

インナーリング11の後部に固定環15を取り付け、該固定環15を前記緩衝環24の前側筒部24dに嵌着させると、図１に示すように、押込装置20の押込環21とインナーリング11とが連繋した状態となる。この状態で、前記操作ハンドル21dを操作して押込環21をその軸を中心として回動させると、この押込環21の外周面に形成された駆動雄ネジ21cとガイド環22に形成された雌ネジ部22aとの螺合関係によって、押込環21の回動方向に応じて該押込環21が軸方向に進退することになるから、該押込環21を前進する方向に回動させる。このとき、この押込環21の前端に連繋させた緩衝環24と該押込環21との間にボール21bが介在させてあり、該緩衝環24は固定環15との間にＯリング25を介在させて滑りが生じないようにしてあるから、押込環21の回動によっても緩衝環24は回動しない。すなわち、押込環21の回動によっても固定環15とインナーリング11は回動することなく、前進することになる。この前進により新しいインナーリング11nが既設のインナーリング11oを押し込み、該既設のインナーリング11oがグローブボックス１内に落下し、新しいインナーリング11nがグローブポート３の所定の位置に位置することになる。また、この状態で固定環15の係合部15aがグローブポート３の係止溝10aと係合して、インナーリング11がグローブポート３から脱落することが防止される。

グローブポート３を利用して工具等の小型部品をグローブボックス１内に送り込むには、インナーリング11にはポートバッグ８が装着される。グローブボックス１内に送り込む工具等を、既設のインナーリング11oの装着されたポートバッグ８にグローブボックス１の外部から収容させ、該ポートバッグ８をグローブボックス１内に位置させる。次いで、新しいポートバッグ８を装着したインナーリング11nを、前述と同様に、押込環21の先端に連繋させる。このとき、前記工具等がインナーリング11oよりも長尺のもので、該工具等がインナーリング11oから突出しても、押込環21が円筒状であるため、工具等はこの押込環21の内側を貫通することができ、新しいインナーリング11nのポートバッグ８を後方に伸長させることにより、該工具等を既設のパートバッグ８と新しいポートバッグ８とで形成される空間に配することができる。そして、前述したように、押込環21を回動させて、新しいインナーリング11nで既設のインナーリング11oを押し込めば、該既設のインナーリング11oと共に工具等がグローブボックス１内に落下し、新しいインナーリング11nがグローブポート３に装着された状態となる。しかも、インナーリング11の交換作業中は、工具等はパートバッグ８により気密にされた空間に収容されており、グローブボックス１へ送り込まれた後は、グローブポート３に新しいポートバッグ８が装着された状態となるから、グローブボックス１の内部に環境空気が外部に漏洩することがない。

以上に説明した実施形態では、押込環21を回動させることにより前進させる構造を採用しているが、円筒状の押込環21が進退する構造とするものであれば、ネジの螺合関係による構造を採用するものでなくても構わない。例えば、レバーの往復動作に連動して押込環21が進退する構造とすることもできる。

また、この実施形態では、グローブポート３を例示して説明したが、スモールポートやミドルポート、ラージポート４等の作業用ポートであって、残存しているポートバッグが工具等の長さよりも短くなってしまった場合等にも利用できる。

この発明に係る作業用ポートのインナーリングの押込装置によれば、グローブボックスのグローブポート等の作業用ポートを利用して、工具等や小型部品をグローブボックス内に送り込むことができるから、その際の作業の人手を削減でき、作業効率を向上させることができ、グローブボックスの使い勝手の向上に寄与できる。

この発明に係る作業用ポートとしてグローブポートのインナーリングの押込装置を示す一部断面図である。従来のグローブポートのインナーリングの押込装置を示す一部断面図である。グローブポートの構造を説明する断面図である。ラージポートを利用して装置等をグローブボックス内に送り込む際の作業を説明する平面図である。 (ａ)はラージポートにポートバッグを取り付ける構造を示す断面図であり、(ｂ)はポートバッグの取付部分を拡大して示す断面図である。ポートバッグを用いてグローブボックスから取扱装置等を搬出する作業を説明する図である。グローブボックスの概略構造を説明する斜視図である。

符号の説明

Ｐ運転者
１グローブボックス
２放射性物質取扱装置
３グローブポート（作業用ポート）
４ラージポート（作業用ポート）
８ポートバッグ
11 インナーリング
12 グローブ
15 固定環
20 押込装置
21 押込環
21a 内向きフランジ部
21b ボール
21c 駆動雄ネジ
21d 操作ハンドル
22 ガイド環（押込環案内手段）
22a 雌ネジ部
22b ネジ
23 支持ロッド
23a 基板
23b ネジ
24 緩衝環
24a 介在環
24b 保持環
24c 介在フランジ部
24d 前側筒部
24e 後側筒部
25 Ｏリング

Claims

人体に有害となる雰囲気の閉鎖空間を形成し、該閉鎖空間内における作業を、該閉鎖空間を形成する壁体に設けられたグローブを介して外部から行うことができるようにしたグローブボックスであって、前記グローブや物品の出し入れに供されるポートバッグを装着させるインナーリングを、グローブポートやポートバッグ用のバッグ用ポート等の作業用ポートに押し込むための押込装置において、
前記インナーリングの外側端部に取り付けた固定環の背面に当接する円筒状の押込環と、
前記押込環の軸方向の移動を案内する押込環案内手段とを備え、
前記押込環の外周面に駆動雄ネジを形成し、前記押込環案内手段が該駆動雄ネジと螺合する雌ネジを有するガイド環を備えていることを特徴とする作業用ポートのインナーリングの押込装置。
前記押込環の先端に緩衝環を該押込環に対して回動自在に設け、
前記緩衝環を前記固定環の背面に当接させることを特徴とする請求項１に記載の作業用ポートのインナーリングの押込装置。