JP4666680B2 - グローブボックス用インナーリングの密閉装置 - Google Patents

Description

この発明は、原子力施設における放射性物質や化学工場等における有毒物質その他の危険物質を取り扱う際に、これら危険物質環境を閉じ込めるグローブボックスにおける、作業用のグローブを保持するインナーリングを閉塞して、密閉するグローブボックス用インナーリングの密閉装置に関する。

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内に供給したり、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。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６は、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。

さらに、インナーリング11を交換するために、固定環15の外側から押し込み治具16が挿入されるようにしてある。この押し込み治具16は底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に装着する場合に、該フランジ部16cが前記固定環15の外側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。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。

前記放射性物質取扱装置２が臨んだ位置にあるグローブポート３には、不使用時には、該グローブポート３のグローブ12を引き出し、不用意にグローブボックス１内に引き込まれたりしないように、例えば、左右の端部を各別に結んだり、あるいは左右の２本を結んだ状態にしている。他方、放射性物質取扱装置２が臨んでいない位置にあるグローブポート３は、使用されることがないから、前記インナーリング11に代えて気密栓が嵌合させてある。例えば、特許文献１には、グローブポートに挿入する挿入体とグローブポートの内周面との間の気密性を安定化させるグローブポート用栓が開示されている。このグローブポート用栓は、グローブボックスに備えられ円筒内面を有するグローブポートの内部に着脱可能に挿入され、前記グローブポートの内部を密封するグローブポート用栓であって、該栓の外周面に形成される環状溝に、弾性材料で形成された、前記環状溝の底面に当接され径方向断面が矩形の基部と、前記環状溝の側面に対向する部分に環状方向全周に渡って形成される少なくとも一条の凹溝とを備えてなるガスケットが装着されてなるものである。

特開２００４−２７９１３５

ところで、前記グローブ12は劣化したり、運転者Ｐによる作業時に損傷を受けたりすることがあるから、交換できるものとされている。このグローブ12を交換するには、新しいグローブ12が装着されているインナーリング11をグローブボックス１の外側から押し込み治具16により押し込んで、該グローブポート３に装着されている既存のグローブ12を既存のインナーリング11ごとグローブボックス１内に落下させる。すなわち、前記固定環15を取り外して、既存のインナーリング11を露呈させ、この既存のインナーリング11の後端部に新しいグローブ12が装着されている新しいインナーリング11を当接させて押し込めば、既存のインナーリング11がグローブポート３に対して摺動してグローブボックス１内に落下するのである。この際、固定環15は、新しいインナーリング11に取り付け、該インナーリング11と共に前記押し込み治具16で押し込んだ後に、グローブポート３に係合させて、インナーリング11の脱落を防止する。なお、固定環15はインナーリング11に対して適宜角度回動させることにより、前記係合部15a、15bが係止溝11d、10aと係脱して、係合部15a、15bが係止溝11d、10aから離脱した状態で固定環15をインナーリング11から引き抜くことができる。

前記特許文献１に開示された栓は、インナーリング11の部分に挿入されるものである。他方、グローブポート３に臨んでいる放射性物質取扱装置２の操作が不要となったりした場合には、当初は利用されていたグローブポート３でグローブ12を使用できなくすることが望まれる。このとき、グローブ12が残存していては、該グローブ12の劣化による損傷によって、グローブボックス１内の気密性が損なわれるおそれがある。このため、不要となったグローブポート３を閉塞するには、従来では、特許文献１に開示されているような栓が用いられる。すなわち、特許文献１に開示されているような栓でグローブポート３を閉塞する際には、既存のインナーリングと11グローブ12とをグローブボックス１内に落下させることになる。

ところで、放射能汚染物質の廃棄については厳しい条件があり、不用意に廃棄できない。焼却できるものは焼却により廃棄することになるが、焼却できないものは、例えば深地下に埋めることが考えられる。前記インナーリング11やグローブ12等については廃棄処理の方法が確立されていないため、その他の処理方法が確立されていない放射能汚染物質と共に、大気とは隔絶された状態で保管倉庫等に保管されている。この保管倉庫等のスペースには限界があるため、廃棄待ちにある放射能汚染物質の量を減じることが望まれているが、既に保管されているものを減じることは困難であるから、今後発生する放射能汚染物質の量を減じることが必要となる。斯かる状況で、前述したように不要となったグローブポート３を密閉栓で閉塞する場合、既存のインナーリング11付きグローブ12をグローブボックス１内に落下させて新たな放射能汚染物質を発生させて保管するとすれば、不合理となる。

そこで、この発明は、不要になったグローブポートを密閉栓で閉塞する場合に、既存のインナーリング付きグローブをグローブボックス内に落下させずに残存させた状態で確実に密閉でき、グローブが劣化により損傷した場合でも、グローブボックスの気密性を損なうことがないグローブボックス用インナーリングの密閉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、この発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置は、インナーリングにグローブが装着され、危険物質環境の内部に収容された各種装置を、該グローブをはめて操作するグローブボックスにおいて、前記インナーリングの内面に形成した係合受け部と、前記係合受け部に係合する係合部を有し、前記インナーリングの内周面に沿って挿入される密閉栓とからなり、前記密閉栓を挿入して、前記係合受け部と係合部とが係合した状態で、該密閉栓がインナーリング内で固定されて、インナーリングを該密閉栓で閉塞することを特徴としている。

前記インナーリングに前記密閉栓を挿入すると、前記係合受け部と係合部とが係合して、以後密閉栓が脱落することがなく、インナーリングの内部を閉塞することができる。このとき、インナーリングと密閉栓との間のシールは、例えば、係合受け部と係合部とをインナーリングの軸に直交する面を押し当てることにより行う。

また、請求項２の発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置は、前記係合受け部が、インナーリングの内面に設けた内側フランジであり、前記係合部が、前記内側フランジを乗り越えた後に該内側フランジと係合する係止爪を先端部に設けた係止舌片であることを特徴としている。

すなわち、密閉栓を押し込むと、前記係止舌片が撓んで、係止爪が内側フランジを乗り越え、前記係止爪が内側フランジを乗り越えた状態で、該係止爪が内側フランジのグローブボックス側の面と係合するようにしたものである。このため、以後は密閉栓をインナーリングから離脱させることができない。そして、密閉栓の外周縁部と内側フランジとの対向している面を密着させれば、密閉栓と内側フランジとの間がシールされる。なお、密閉栓と内側フランジとを接着すれば、よりシールが確実となる。

また、請求項３の発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置は、前記密閉栓の外周部と、前記フランジ部との間にパッキンを装着してあることを特徴としている。

前記密閉栓と内側フランジとの間のシールを確実にするため、パッキンを介在させたものである。

また、請求項４の発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置は、前記係合受け部が、インナーリングの内面に周方向に形成した係合溝であり、前記係合部は円盤状の密閉栓の外周縁部であり、該係合溝にパッキンを介在させて、これら係合溝と外周縁部とが係合することを特徴としている。

密閉栓をインナーリングに挿入すると、該密閉栓の外周縁部に設けられた前記パッキンが適宜に圧縮される。密閉栓がさらに押し込まれ、パッキンが前記係合溝に至ると、該パッキンが拡開して、以後は密閉栓を押し込むことができなくなり、インナーリングの内部に密閉栓が止着された状態となり、インナーリングが密閉された状態となる。また、前記パッキンと係合溝との係合によって、密閉栓とインナーリングとの間がシールされる。

この発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置によれば、インナーリングに密閉栓を配することができるようにしたから、不要となったグローブポートを密閉する場合、インナーリングやグローブをグローブボックス内に落下させる必要がなく、廃棄処理される放射能汚染物質の増加を抑制することができる。

また、請求項２の発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置によれば、密閉栓を押し込む操作によってインナーリングを密閉することができるから、密閉のための作業が簡素化される。しかも、内側フランジと密閉栓との当接によって確実にシールさせることができる。

また、請求項３の発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置によれば、パッキンの介在により、密閉栓とインナーリングとの間のシールをより確実に行うことができる。

また、請求項４の発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置によれば、密閉栓を簡単な構造とすることができると共に、円盤状のものとすることにより、後に該密閉栓が放射能汚染物質となった場合でもその容量を最小に抑制できる。

図１〜図４はこの発明の第１の実施形態に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置を示している。インナーリング20の内周面には、係合受け部として、環状の内側フランジ21が形成されている。なお、インナーリング20の他の部位は図６に示した符号を同一の符号を附して、その説明を省略する。前記内側フランジ21の先端部は、図１及び図２に示すように、グローブボックス１側を内側まで伸ばした傾斜面21aに形成されている。

密閉栓23は環状の胴部24と該胴部24の一端部に連続した底板部25とからなり、底板部25の外縁部は、胴部24よりも外側に張り出して、フランジ部26が形成されている。なお、インナーリング20を固定している固定環15の内径はインナーリング20の内径とほぼ等しくしてある。前記胴部24は、周方向の適宜位置に係止舌片27が形成されており、該係止舌片27の先端部に係合部としての係止爪28が形成されている。すなわち、図４に示すように、胴部24の適宜位置に適宜な間隔で一対の切り込み29が形成され、これらの切り込み29で挟まれた部分が係止舌片27とされている。また、係止爪28は、係止舌片27の先端部が外側に向けて折曲されて形成されている。そして、係止爪28の先端には、前記内側フランジ21の傾斜面21aと一致する傾斜面28aに形成されている。

そして、図１及び図２に示すように、前記内側フランジ21と密閉栓23のフランジ部26と胴部24とに囲まれた部分に、パッキン30が収容されている。

この密閉栓23によってインナーリング20を密閉するには、グローブボックス１の外側からインナーリング20に該密閉栓23を挿入する。この際、密閉栓23の外径はインナーリング20の内径よりやや小さいので、滑らせながら挿入できる。前記係止爪28が内側フランジ21に当接した状態でさらに密閉栓23を押し込むと、該係止爪28の傾斜面28aと内側フランジ21の傾斜面21aとの関係により、係止舌片27が撓んで係止爪28が内側フランジ21の領域から退避する。これにより、係止爪28が内側フランジ21を乗り越えることができ、乗り越えた後は係止舌片27の復元力によって撓む前の位置まで戻るから、係止爪28は内側フランジ21のグローブボックス１側の面と係合し、以後は密閉栓23を引き出すことができなくなる。そして、係止爪28と内側フランジ21とが係合した状態で、前記パッキン30が適宜に潰されて、密閉栓23とインナーリング20との間のシールが果たされる。

なお、前記パッキン30を用いることにより確実にシールされるが、該パッキン30と組み合わせて、あるいはパッキン30を用いることなく、接着剤を用いて接着することもできる。すなわち、内側フランジ21と密閉栓23のフランジ部26とを接着することにより、インナーリング20と密閉栓23と間をシールすることができる。

第２の実施形態に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置を、図５に示してある。この第２実施形態では、インナーリング31の内面に周方向の係合溝32が形成されている。密閉栓33は円盤状の板材からなり、外周縁が前記係合溝32と係合する係合部とされている。この密閉栓33に適宜形状のパッキン34が装着されている。

そして、この密閉栓33をインナーリング31に押し込めば、前記パッキン34が適宜に圧縮されて、密閉栓33をインナーリング31に対して摺動させながら押し込める。この密閉栓33が前記係合溝32に位置すると、パッキン34が拡開して係合溝32に充填された状態となって、インナーリング31が密閉されることになる。

この発明に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置によれば、放射能汚染物質等の危険物質を保管するスペースを不要に減じてしまうことがなく、既存の保管設備の使用期限の延命を計ることができる。

この発明の第１実施形態に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置を説明する断面図で、インナーリングが密閉栓によって閉塞された状態を示している。 第１実施形態を示す図で、インナーリングが密閉栓によって閉塞される直前の状態を示している。 第１実施形態に係る密閉栓の平面図である。 図３におけるＡ−Ａ矢視図である。 この発明の第２実施形態に係るグローブボックス用インナーリングの密閉装置を説明する断面図で、インナーリングが密閉栓によって閉塞された状態を示している。 グローブポートの構造を説明する断面図である。 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
11 インナーリング
12 グローブ
15 固定環
20 インナーリング
21 内側フランジ（係合受け部）
21a 傾斜面
23 密閉栓
24 胴部
25 底板部
26 フランジ部
27 係止舌片
28 係止爪（係合部）
28a 傾斜面
29 切り込み
30 パッキン
31 インナーリング
32 係合溝（係合受け部）
33 密閉栓
34 パッキン

Claims (4)

1. インナーリングにグローブが装着され、危険物質環境の内部に収容された各種装置を、該グローブをはめて操作するグローブボックスにおいて、
   前記インナーリングの内面に形成した係合受け部と、
   前記係合受け部に係合する係合部を有し、前記インナーリングの内周面に沿って挿入される密閉栓とからなり、
   前記密閉栓を挿入して、前記係合受け部と係合部とが係合した状態で、該密閉栓がインナーリング内で固定されて、インナーリングを該密閉栓で閉塞することを特徴とするグローブボックス用インナーリングの密閉装置。
2. 前記係合受け部が、インナーリングの内面に設けた内側フランジであり、
   前記係合部が、前記内側フランジを乗り越えた後に該内側フランジと係合する係止爪を先端部に設けた係止舌片であることを特徴とする請求項１に記載のグローブボックス用インナーリングの密閉装置。
3. 前記密閉栓の外周部と、前記フランジ部との間にパッキンを装着してあることを特徴とする請求項２に記載のグローブボックス用インナーリングの密閉装置。
4. 前記係合受け部が、インナーリングの内面に周方向に形成した係合溝であり、
   前記係合部は円盤状の密閉栓の外周縁部であり、該係合溝にパッキンを介在させて、これら係合溝と外周縁部とが係合することを特徴とする請求項１に記載のグローブボックス用インナーリングの密閉装置。

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