JP5612863B2 - Bulkhead connection and separation mechanism - Google Patents
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本発明は、例えば、放射能に汚染されて無い空間に対し仕切壁により仕切られた放射能に汚染された空間において、その空間の中に放射能に汚染されていない小空間を設け、この小空間を汚染された空間に晒すことなく、汚染されて無い外部空間に連通したり遮断する機構に関する。さらには汚染されていない前記の小空間を汚染された空間の中で自由に移動出来るように分離出来るようにした隔壁連結分離機構に関する。 In the present invention, for example, in a space contaminated with radioactivity that is partitioned by a partition wall with respect to a space that is not contaminated with radioactivity, a small space that is not contaminated with radioactivity is provided in the space. The present invention relates to a mechanism for communicating with or blocking an uncontaminated external space without exposing the space to the contaminated space. Furthermore, the present invention relates to a partition connection / separation mechanism capable of separating the uncontaminated small space so that the small space can be freely moved in the contaminated space.
原子力施設等において、放射能に汚染された空間の中で作業する場合、吸排気管を接続して内部の吸排気をすると共に、内部を外部に対して若干加圧した、いわゆるエアラインスーツ等の汚染防護服を着用する。汚染防護服を着用して作業するときは、その汚染防護服の内側は放射能に汚染されていなくとも、その外側は放射能に汚染されていることから、放射能に汚染された空間から放射能に汚染されていない外部へ人が移動する際は、汚染防護服の外部の汚染を除去する必要がある。しかしながら、この汚染の除去には多くの手間を要する。 When working in a radioactively contaminated space at a nuclear facility, etc., the intake and exhaust pipes are connected to intake and exhaust the interior, and the interior is slightly pressurized against the outside, such as a so-called airline suit Wear pollution protective clothing. When working with contaminated protective clothing, the inside of the contaminated protective clothing is not contaminated with radioactivity, but the outside is contaminated with radioactivity. When people move outside the facility, it is necessary to remove contamination outside of the protective clothing. However, removal of this contamination requires a lot of work.
下記特許文献7である特開平4−105099号公報には、汚染防護服を着用した状態で汚染区域の中を通らずに、作業者が非汚染区域から汚染防護服の中に出入りすることを可能とした出入機構が提案されている。この機構においては、汚染区域と非汚染区域との間を隔離する側壁の出入り口開口部に対して汚染防護服の蓋体を着脱するのにネジを使用することから、その蓋体の着脱操作が面倒で、操作に熟練が必要であるという課題があった。
Japanese Patent Laid-Open No. 4-105099, which is the following
これに対し、下記特許文献3である特開2002−267794号公報には、接合及び脱離手段として加熱により形状変化を生じる形状記憶合金を含むリングと、このリングを用いる防護服及び出入機構が記載されている。これにより、隔壁に形成された出入り口開口部に蓋体を着脱する際に、ネジやボルトの使用を必要としない出入機構が構成出来る。これによれば、隔壁に形成された出入り口開口部を蓋体で密閉したりあるいはその蓋体を脱離させるときに、その接合及び脱離にネジを必要としない。よって、着脱操作を行う者が熟練を要せず作業者が迅速にかつ安全にその開口部から出入りすることができる。 On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-267794, which is the following Patent Document 3, includes a ring including a shape memory alloy that causes a shape change by heating as a joining and detaching means, and a protective clothing and an entry / exit mechanism using the ring. Have been described. Thereby, when attaching and detaching the lid to the entrance / exit opening formed in the partition, an entrance / exit mechanism that does not require the use of screws or bolts can be configured. According to this, when the entrance / exit opening formed in the partition wall is sealed with the lid, or when the lid is detached, a screw is not required for joining and detaching. Therefore, the operator who performs the attaching / detaching operation does not need skill, and the operator can enter and exit from the opening portion quickly and safely.
しかしながら、前記機構では、隔壁に形成された出入り口開口部を蓋体で密閉したり、或いはその蓋体を脱離させるときに、その接合及び脱離手段としての形状記憶合金を含むリングをヒータで所定の温度に加熱する必要がある。そのため、ヒータ等の熱源が必要となり、またその温度管理も必要であるため、装置の構成、その操作共に複雑となりやすい。また、形状記憶合金を含むリングが熱変形し、開口部の蓋体が離脱してしまうような温度に晒される環境下では使用出来ない。 However, in the mechanism, when the door opening formed in the partition is sealed with a lid, or when the lid is detached, a ring including a shape memory alloy as a joining and detaching means is used with a heater. It is necessary to heat to a predetermined temperature. For this reason, a heat source such as a heater is required, and the temperature management is also required, so that both the configuration of the apparatus and the operation thereof are likely to be complicated. Moreover, it cannot be used in an environment where the ring containing the shape memory alloy is exposed to a temperature at which the lid of the opening is detached due to thermal deformation.
本発明は、前記従来の隔壁連結分離機構における課題に鑑み、ネジを使用せず、また形状記憶合金も使用せずに、簡単な操作で迅速に複数の隔壁の縁部を気密に連結、分離することが出来る隔壁連結分離機構を提供することを目的とする。例えば隔壁は複数の気密に分離された空間を形成するためのもので、この隔壁連結分離機構により、複数の空間を気密に分離し或いは連結出来るようにすることを目的とする。 In view of the problems in the conventional partition connection / separation mechanism, the present invention quickly and easily connects and separates the edges of a plurality of partition walls without using screws and without using a shape memory alloy. It is an object of the present invention to provide a partition connection / separation mechanism that can be used. For example, the partition wall is for forming a plurality of air-tightly separated spaces, and an object is to enable the plurality of spaces to be air-tightly separated or connected by the partition wall connecting / separating mechanism.
本発明では、前記の目的を達成するため、同心状に配置される4つの環状の連結要素1a〜1dを用い、これら連結要素1a〜1dに設けた勾配を有する接合面3a〜3dを互いに気密に接合して連結するようにした。この逆に接合面3a〜3dを互いに分離することにより、連結要素1a〜1dの一部又は全体を容易に分離出来るようにした。これにより、環状の連結要素1a〜1dに気密な空間A〜Dを形成するための隔壁2a〜2dの縁部10a〜10dを固定しておくと、これら複数の空間A〜Dを気密に分離し或いは連結し、さらに隔壁2a〜2dを分離することが出来る。またそれらの連結要素1a〜1dをそれらの接合面3a〜3dが接合した状態で保持する保持手段を設けることにより、連結手段を容易に保持出来することも出来る。
In the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, four
すなわち、本発明による空間A〜Dを形成するための複数の隔壁2a〜2dの縁部10a〜10dを気密に連結・分離する隔壁連結分離機構は、隔壁2a〜2dの縁部10a〜10dを固定した第一〜第四の環状の連結要素1a〜1dを有する。このうち環の内側と外側に対向して配置される第一と第四の連結要素1a、1dは、それぞれ外周側と内周側に正負の勾配の接合面3a、3dが周方向にわたって形成されている。また、これら第一と第四の連結要素1a、1dを挟んで対向して配置される第二と第三の連結要素1b、1cは、前記第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dに気密に接合する正負の勾配の接合面3b、3cが周方向にわたって形成されている。さらに第一と第四の連結要素1a、1dに対して接合面3a、3d、3b、3cが接合した第二と第三の連結要素1b、1cにそれぞれ当接して保持する一対ずつのストッパ6、6が第一と第四の連結要素1a、1dに貫通した軸5、5の両端に回転自在に設けられている。
That is, the partition connection / separation mechanism for airtightly connecting / separating the
この隔壁連結分離機構のより具体的な構成について説明すると、前記第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3b、3cは、内外接した前記第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dの間に嵌まり込む。或いは第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3b、3cは、内外接した前記第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dを間に挟み込む。
A more specific configuration of the partition connecting / separating mechanism will be described. The
このような隔壁連結分離機構では、第一と第四の連結要素1a、1dを同心状にそれぞれ内側と外側に対向して配置し、第二と第三の連結要素1b、1cを同心状に中心軸方向に対向して配置する。さらに第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3b、3cを第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dに気密に接合する。これにより、第一〜第四の隔壁2a〜2dの縁部10a〜10dを気密に接合することが出来る。すなわち、第一〜第四の空間A〜Bを隔てる第一〜際四の隔壁2a〜2dの開口の縁部10a〜10dが第一〜第四の連結要素1a〜1dを介して気密に連結されることにより、それら第一〜第四の空間A〜Bが気密に閉じられる。
In such a partition coupling / separating mechanism, the first and
他方、前記の状態から、第二と第三の連結要素1b、1cの何れかを環の中心軸方向にずらし、それらの接合面3b、3cの何れかを第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dから離すと、第一と第四の連結要素1a、1dは、第二又は第三の連結要素1b、1cによる押さえが外れ、分離することが出来る。これを第二と第三の連結要素1b、1cの双方について行えば、全ての連結要素1a〜1dを互いに分離することが出来る。
On the other hand, from the above state, any one of the second and third connecting
このようにして、第一と第四の連結要素1a、1dに対して第二と第三の連結要素1b、1cは、環の中心軸方向にずらして分離することが出来る。他方、第一と第四の連結要素1a、1dに対して第二と第三の連結要素1b、1cをその方向にずらして分離できないように保持手段を設ければ、第一と第四の連結要素1a、1dに対して第二と第三の連結要素1b、1cを拘束し、分離しないように保持することも出来る。さらに第一と第四の連結要素1a、1dに対して第二と第三の連結要素1b、1cにそれぞれ当接して保持する一対ずつのストッパ6、6が第一と第四の連結要素1a、1dに貫通した軸5、5の両端に回転自在に設けられているので、後述するように、第一と第四の連結要素1a、1dに対する第二と第三の連結要素1b、1cの一方または双方の保持と分離とを行うことが出来る。
In this way, the second and third connecting
以上説明した通り、本発明による隔壁連結分離機構では、ネジを使用せず、また形状記憶合金も使用せずに、簡単な操作で迅速に複数の隔壁2a〜2dの開口の縁部10a〜10dを気密に連結、分離することが出来る。これにより、複数の空間A〜Dを仕切る隔壁2a〜2dの開口の縁部10a〜10dを連結要素1a〜1dを介して連結し、或いは分離することにより、複数の空間A〜Dを気密に仕切り、或いは一部の空間を連絡したり、あるいは気密に閉じた空間を他の空間内で自由に移動出来るよう分離することも出来る。
As described above, in the partition connection / separation mechanism according to the present invention, the
本発明では、環状の第一〜第四の連結要素1a〜1dを用意し、それらに勾配を有する接合面3a〜3dを設け、環の内外に配置した第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dに、これら第一と第四の連結要素1a、1dを挟んで対向して配置した第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3b、3dが接合することで、第一〜第四の連結要素1a〜1dが相互に気密に連結されるようにした。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。
In the present invention, first to fourth connecting
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.
図1〜図4に示すように、隔壁連結分離機構は、ステンレス、アルミニウム等の金属又はABS樹脂、ポリイミド樹脂等の合成樹脂からなる環状の第一〜第四の連結要素1a〜1dを有する。図示の例では、第一〜第四の連結要素1a〜1dは円形リング状のもので、それらの径方向に断面した形状は、後述するねじ孔9a、9dを除いて周方向に均一である。第一〜第四の連結要素1a〜1dの形状を合わせれば、それらは円形以外のリング状のものであってもよい。例えば、楕円、角がR付き(曲線付き)の矩形等であっもよい。
As shown in FIGS. 1 to 4, the partition wall connecting / separating mechanism includes annular first to fourth connecting
図1と図2では、第一〜第四の連結要素1a〜1dを、図1において一点鎖線で示した中心軸の方向にずらして配置した図である。また、図3と図4は、第一〜第四の連結要素1a〜1dの断面部の形状を拡大して示している。図3は図1と図2に示したのと同様に、第一から第四の連結要素1a〜1dを、図1において一点鎖線で示した中心軸の方向にずらして配置した図であり、図4は、第一から第四の連結要素1a〜1dを、重ね合わせて接合した図である。
1 and 2 are diagrams in which the first to fourth connecting
第一〜第四の連結要素1a〜1dのうち、第一と第四の連結要素1a、1dは、径が大小異なり、第一の連結要素1aの最大外径は、第四の連結要素1dの最小内径と同じかまたはそれより小さい。図示の例では、それらの最大外径と最小内径は等しい。従ってこれら第一と第四の連結要素1a、1dを同心状に配置した場合、第一の連結要素1aを囲んで第四の連結要素1dが外接する。
Of the first to fourth connecting
第一の連結要素1aの外周側と第四の連結要素1dの内周側には、その径方向に対して正負の勾配3a、3dを有している。この勾配3a、3dにより第一の連結要素1aの外周側と第四の連結要素1dの内周側には、峰状となった隆起が周方向にわたって形成されている。この正負の勾配3a、3dにより形成された峰状の隆起は、当該第一と第四の連結要素1a、1dを径方向に重ね合わせたとき、図4に示されたように、頂部が対向して突き合わせられる。この付き合わせられた状態では、第一と第四の連結要素1a、1dの勾配3a、3dにより、図4において上下に溝状部分、すなわちV字形の凹面が周方向にわたって形成される。
On the outer peripheral side of the first connecting
他方、第二と第三の連結要素1b、1cの径は同じであり、その内径は、前記第一の連結要素1aの最大外径より小さく、その外径は、前記第四の連結要素1dの最小内径より大きい。第二と第三の連結要素1b、1cには、正負の勾配を有する接合面3c、3dが形成されている。これら正負の勾配を有する接合面3c、3dにより、第二と第三の連結要素1b、1cには、峰状の凸面が周方向にわたって形成されている。
On the other hand, the diameters of the second and third connecting
これら第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3c、3dの勾配は、前記第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dの勾配に対応している。従って図4に示されたように、第一の連結要素1aに第四の連結要素1dが外接するように重ね合わせると共に、これら第一と第四の連結要素1a、1dを挟むように第二と第三の連結要素1b、1cを対向して配置した状態から、第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3c、3dにより形成される峰状の部分を、第一と第四の連結要素1a、1dの勾配面3a、3dにより形成される溝状の部分に嵌合することが出来る。このとき、第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3c、3dは第一と第四の連結要素1a、1dの勾配面3a、3dに気密に面接触する。
The gradients of the
第一と第四の連結要素1a、1dには、その中心軸と平行に周方向に等角度間隔で複数の孔9a、9dが設けられている。この孔9a、9dには軸5、5が挿入され、この軸5、5の両端にストッパ6、6が取り付けられている。ストッパ6、6は、側面がクランク状に曲げられた金属板状のもので、その基端側に前記軸5、5を通す孔が設けられている。
The first and fourth connecting
孔9a、9dに挿入された軸5、5の両端に前記ストッパ6、6の基端部が回転自在に嵌め込まれ、その外側にコイルスプリング8、8が嵌め込まれ、さらにその外側に抜け止めフランジ7、7が取り付けられている。コイルスプリング8、8は予め圧縮されて初期応力を付与した状態でストッパ6、6と抜け止めフランジ7、7との間に挿入され、このコイルスプリング8、8の弾力が抜け止めフランジ7、7から反力を得てストッパ6、6に作用している。このコイルスプリング8、8の弾力でストッパ6、6の先端部が第一〜第四の連結要素1a〜1dに当接する。
The base end portions of the
既に述べた通り、図1〜図3に示すように、第一から第四の連結要素1a〜1dを、図1において一点鎖線で示したそれらの中心軸の方向にずらして配置した状態から、図4に示すように、第一から第四の連結要素1a〜1dを、重ね合わせて接合することが出来る。この状態では、第一の連結要素1aの外側に第四の連結要素1dが外接している。さらに、この内外接した第一と第四の連結要素1a、1dの勾配面3a、3dにより形成される溝状の部分に第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3c、3dにより形成される峰状の部分が嵌合されている。
As already described, as shown in FIGS. 1 to 3, the first to fourth connecting
この状態では、第二と第三の連結要素1b、1cが図4においてそれぞれ上下に移動し、第一と第四の連結要素1a、1dとの嵌合状態が外れなければ、これら4つの連結要素1a〜1dを分離することは出来ない。すなわち、前記のストッパ6、6の先端部を第二と第三の連結要素1b、1cに当接して、それらが第一と第四の連結要素1a、1dから離脱しないように保持することにより、4つの連結要素1a〜4dの連結状態が外れないように保持することが出来る。このように、第一と第四の連結要素1a、1dに設けた軸5、5に取り付けられたストッパ6、6は、第一と第四の連結要素1a、1dに第二と第三の連結要素1b、1cを保持する保持手段としての機能を有する。
In this state, the second and third connecting
この状態から第二と第三の連結要素1b、1cを第一と第四の連結要素1a、1dから分離するには、軸5、5を中心としてストッパ6、6を回転し、図3に示すように、その先端部を第二と第三の連結要素1b、1cから外せばよい。これにより、第二と第三の連結要素1b、1cを、第一と第四の連結要素1a、1dから抜くことが出来る。この状態ではさらに図3に示すように、第一と第四の連結要素1a、1dを互いにずらして分離することが出来る。前記のストッパ6、6は、第一と第四の連結要素1a、1dに設けた軸5、5の両端にそれぞれ取り付けられ、第二と第三の連結要素1b、1cにそれぞれ当接するため、第二と第三の連結要素1b、1cの双方の保持又は分離と片方のみの保持又は分離とを、ストッパ6、6の軸5、5に対する回転により任意に行うことが出来る。
In order to separate the second and third connecting
図5〜図7は、このような隔壁連結分離機構を汚染防護服の入出機構に適用した例を示している。隔壁2a〜2dは、何れもその開口の縁部10a〜10dが環状の連結要素1a〜1dにそれぞれ気密に取り付けられている。第一の連結要素1aに設けた隔壁2aは汚染防護服の頭部を形成し、第三の連結要素1cに設けた隔壁2cは汚染防護服の体幹部、腕部及び脚部の本体部分を形成している。第二の連結要素1bに設けた隔壁2bは汚染防護服の頭部の外側に設けた仕切り壁を形成し、第四の連結要素1dに設けた隔壁2dは汚染空間Cと非汚染空間Dとを仕切る仕切り壁を形成している。ここで汚染空間はBとC、非汚染空間はAとDである。
5 to 7 show an example in which such a partition connection / separation mechanism is applied to a contamination protective clothing entering / exiting mechanism. As for the
図5は、第一と第四の連結要素1a、1dが互いに内外接すると共に、第二と第三の連結要素1b、1cがその第一と第四の連結要素1a、1dの内外接した部分に嵌合されている状態である。この状態では、空間A〜Dは、隔壁2a〜2dにより気密に仕切られている。第一と第四の連結要素1a、1dに設けた軸5、5の両端のストッパ6、6の先端部を第二と第三の連結要素1b、1cに当接させると、第一〜第四の連結要素1a〜1dは互いに固定され、分離しない。
FIG. 5 shows that the first and fourth connecting
図6は、第一と第四の連結要素1a、1dにそれぞれ第二と第三の連結要素1b、1cを伴ったまま分離した状態である。この状態では、非汚染空間である空間AとDが通じるが、汚染空間である空間BとCは他の空間と気密に分離されている。このとき第一の連結要素1aの一方のストッパ6の先端部を第二の連結要素1bに当接させ、第四の連結要素1dの一方のストッパ6の先端部を第三の連結要素1cに当接させると、第一の連結要素1aと第二の連結要素1bとの固定と、第四の連結要素1dと第三の連結要素1cとの固定が維持される。この状態では、汚染防護服である隔壁2a、2cの中に人が出入りすることが出来る。
FIG. 6 shows a state where the first and fourth connecting
図7は、第一と第四の連結要素1a、1dにそれぞれ第三と第二の連結要素1c、1bを伴ったまま分離した状態である。この状態では、非汚染空間である空間AとDが閉じられた状態で互いに分離し、汚染空間である空間BとCが互いに通じる。このとき第一の連結要素1aの一方のストッパ6の先端部を第三の連結要素1cに当接させ、第四の連結要素1dの一方のストッパ6の先端部を第二の連結要素1bに当接させると、第一の連結要素1aと第三の連結要素1cとの固定と、第四の連結要素1dと第二の連結要素1bとの固定が維持される。またこの状態では、隔壁2b、2dから汚染防護服である隔壁2a、2cが分離されるため、汚染防護服に人が入ったまま汚染空間Cの中を移動し、作業することが出来る。
FIG. 7 shows a state where the first and fourth connecting
図8に隔壁連結分離機構の他の実施例を示す。図1〜図7により説明した前述の隔壁連結分離機構では、内外接した第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dにより形成される溝は断面V字形であり、これに対向する第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3c、3dにより形成される峰状部分も断面V字形である。これに対し、図8に示した連結分離機構では、内外接した第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dにより形成される溝が断面台形であり、これに対向する第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3c、3dにより形成される峰状部分も断面台形である。このように、接合面3a〜3dの断面形状は、気密性を保持した接合を可能とする機能を失わない限り変えることが出来る。例えば曲面状の勾配面であってもよい。図8に示した実施態様の他の部分は図1〜図7により説明した前述の隔壁連結分離機構と同様であり、同じ部分は同じ符合で示した。
FIG. 8 shows another embodiment of the partition connection / separation mechanism. 1 to 7, the groove formed by the
図9に隔壁連結分離機構の他の実施形態を示す。図1〜図7により説明した前述の隔壁連結分離機構では、内外接した第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dにより形成されるのは断面凹状の溝であり、これに対向する第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3c、3dにより形成されるのは断面凸状の峰状部分である。これに対し、図9に示した連結分離機構では、内外接した第一と第四の連結要素1a、1dの接合面3a、3dにより断面凸状の峰状の部分が形成され、これに対向する第二と第三の連結要素1b、1cの接合面3c、3dにより断面凹状のV字形溝が形成されている。図9に示した実施態様の他の部分は図1〜図7により説明した前述の隔壁連結分離機構と同様であり、同じ部分は同じ符合で示した。
FIG. 9 shows another embodiment of the partition connection / separation mechanism. In the above-described partition wall connecting / separating mechanism described with reference to FIGS. 1 to 7, a groove having a concave cross section is formed by the
本発明による隔壁連結分離機構は、簡単な操作で複数の気密空間を遮断、連結することが出来るので、放射能で汚染された空間に囲まれた放射能で汚染されていない空間への出入り、或いは放射能で汚染された空間での作業を目的とした防護服への出入り等を目的とした連結分離機構として利用することが出来る。 The partition connection / separation mechanism according to the present invention can block and connect a plurality of airtight spaces with a simple operation, so that it enters and leaves a space that is not contaminated with radioactivity surrounded by a space contaminated with radioactivity, Alternatively, it can be used as a connection / separation mechanism for the purpose of entering and exiting protective clothing for the purpose of working in a radioactively contaminated space.
A〜D 空間
1a〜1d 連結要素
2a〜2d 隔壁
3a〜3d 連結要素の接合面
5 保持手段の軸
6 保持手段のストッパ
10a〜10d 隔壁の開口の縁部
A to
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