JPH03244948A - グローブボックスの負圧・風量調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、グローブボックスにおける負圧と風量の調整
方法に関するものである。更に詳しく述べると、フィル
タの目詰まりなどで変動するグローブボックス本体内の
負圧を、排気（換気）風量を変えることなく調整する方
法に関するものである。

本発明は各種原子力施設や生物・化学施設など全ての分
野のグローブボックスで利用できる。

［従来の技術］ グローブボックスは高放射性物質などを気密に隔離した
状態で取り扱うための密閉した箱を有する装置であり、
ボートに装着したグローブによって外部から操作できる
構造になっている。

ここでボックス内部は、取り扱っている物質が洩れ出な
いように常に適正な負圧に保たれている。

グローブボックスは、通常、グローブボックス本体と、
給気フィルタと給気弁とを有する給気系と、排気フィル
タと排気弁とを有する排気系と、該排気系の差圧を検出
する差圧計と、グローブボックス本体の内圧を検出する
負圧計とを有し、更にバイパスダンパーとバイパスフィ
ルタとバイパス弁とを備えたバイパス系を排気系の出口
側で合流させる構成が採られている。

各フィルタには高性能エアフィルタ（ＨＥＰＡフィルタ
）が用いられる。

グローブボックスの負圧が変動した時、例えば負圧が小
さくなった場合は、■給気弁の開度を小さくするか、ま
たは■排気弁の開度を大きくする。負圧が大きくなった
場合は上記とは逆の操作を行う。

［発明が解決しようとする課題］ 従来技術では多弁の開閉度合を適当に調節して初期負圧
値に戻すことが行われており、どの弁をどのように開閉
するかについては特に決まったルールはない。上記の場
合、■の操作ではグローブボックス本体の換気風量が少
なくなり、■の操作では換気風量が多くなる。いずれの
方法でも負圧を元の値に戻すことはできるが、それに伴
う風量の変化は把握できない。

排気風量は、グローブボックス本体の換気回数やポート
の開口部線速、必要冷却風量などにより決定される重要
な量であり、それを正確に把握できないと安全性の点で
問題が大きい。

また高性能エアフィルタは、通常、「定格圧力損失の２
倍」になった時に交換する必要がある。しかし従来技術
では、その目詰まり状態を把握できず交換時期を予測し
難い。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、排気風量を変化させることなくボックス内の負圧の調
整を行うことができ、またフィルタの目詰まりの正しい
評価ができ、そのため安全性の向上、合理的な予備品管
理を実現できる方法を提供することにある。

［Ｒ題を解決するための手段］ 上記の目的を達成できる本発明は、グローブボックスの
バイパス系に差圧計を設け、多弁は初期状態において絞
った状態とし、運転中に各差圧計の指示値が初期設定状
態からずれたときに、弁を全て開く方向で調整して各差
圧計の指示値を初期設定値に戻し、フィルタの目詰まり
分の圧力損失増大をその系の弁の圧力損失減少で補うよ
うにしたグローブボックスの負圧・風量調整方法である
。

多弁の初期絞り量は、例えば（弁の初期圧力損失）−（
弁の全開圧力損失）＝（フィルタの交換基準時の圧力損
失）＝（フィルタの定格圧力損失）となるように設定す
るのが好ましい。

そして上記の負圧・風量調整方法を行い、弁が全開した
時に、その弁と同じ系のフィルタを交換する。

［作用コ フィルタが目詰まりを起こすと、フィルタ差圧が上昇す
る。そのままでは風量も減少する。

本発明ではフィルタの目詰まり分の圧力損失増大を、そ
の系に設けた弁を開くことによって補う。つまりその系
で、（フィルタの圧力損失子弁の圧力損失）の合計値を
一定に保つよう制御する。このため重量は初期設定値か
ら変化しない。

多弁の初期絞り量（初期圧力損失）を、（フィルタの交
換基準時の圧力損失）−（フィルタの定格圧力損失）＋
（弁の全開時の圧力損失）にすると、運転中にフィルタ
の目詰まりが進むにつれて徐々に弁を開くことになり、
その開度によって目詰まりを評価でき、全開時に丁度、
フィルタが交換基準の圧力損失に達したことになる。そ
の時点で交換すればフィルタを適正に使用していること
になる。

［実施例］ 第１図に本発明で用いるグローブボックスの一実施例を
示す、この装置はグローブボックス本体１０と、給気系
１２及び排気系１４と、排気系１４の差圧を検出する差
圧計１６と、グローブボックス本体１０の内圧を検出す
る負圧計１８を有する。給気系１２は給気フィルタ２０
と給気弁２２を具備し、また排気系１４は排気フィルタ
２４と排気弁２６を具備している。更にバイパスダンパ
ー２８とバイパスフィルタ３０とバイパス弁３２を備え
たバイパス系３４を排気系１４の出口側で合流させる。

各フィルタ２０，２４．３０は高性能エアフィルタ（Ｈ
ＥＰＡフィルタ）であり、通常それらにプレフィルタ３
６，３８．４０が組み合わされる。

さて本発明では、バイパス系３４に微差圧計４２を設置
する。モして多弁（給気弁２２．排気弁２６．バイパス
弁３２）は初期状態においである程度絞った状態に設定
する。

ここで使用する各フィルタ２０．２４．３０の交換基準
が「定格圧力損失の２倍」であるとする、これは高性能
エアフィルタでの一般的な基準である。初期状態におい
て、各フィルタの直後にある弁に、そのフィルタの定格
圧力損失と同じ圧力損失を与えるように、その開度を絞
っておく、そして両方の圧力損失の合計が、系で必要な
差圧となるようにする。例えば給気フィルタ２０として
定格風量で１５ｍ５＋）ＩｇＯのものを用い、給気弁２
２を絞って１５ｍｍＨ２Ｏの圧力損失が生しるようにす
ると、グローブボックス本体１０内の負圧は一３０ｍ■
Ｈ！０になる。

運転中に各差圧計（差圧計１６．負圧計１８゜微差圧計
３２）の指示値が初期設定値からずれたときには、弁を
全て開く方向で調整して各差圧計の指示値を初期値に戻
す、この方法は、どのフィルタが目詰まりを起こしても
、直後の弁による圧力損失の減少でフィルタ圧力損失の
増大を補うものである。弁が全開になった時、定格風量
で圧力損失が２倍になったことになり、交換時期に達し
たことが分かる。

各フィルタの目詰まりによる各差圧計の指示値の変化を
第１表に示す。

第１表 第１表における各調整方法は次の通りである。

ｆ８＋　　給気フィルタ２０が目詰まりするとグローブ
ボックス本体１０の負圧が大きくなるので、給気弁２２
を開け−３０ｍ５Ｌｏになるように調整する。

（ｂｌ　　排気フィルタ２４が目詰まりするとグローブ
ボックス本体１０の負圧が小さくなるので、排気弁２６
を開け一３０ｍｍＨｔＯになるように調整する。

ｉｃ）　　バイパスフィルり３０が目詰まりするとグロ
ーブボックス本体１０の負圧が大きくなるので、バイパ
ス弁３２を開け一３０ｓ−８，０になるように調整する
。

以上の他、複合事象の場合、例えば給気フィルタ２０と
排気フィルタ２４とが同時に目詰まりした時は、各差圧
計の変化は目詰まりの程度の大きい方の傾向になる。従
ってこの場合は給気弁２２と排気弁２６とを交互に開け
ながら初期設定値まで戻せばよい。

グローブボックス本体１０の排気風量の設定は、 ■換気回数が１０回／時、 ■グローブボートの開口部線速が０．７５ｓ／ｓ■必要
冷却風量〈発熱体が有る場合） のうちで最大風量が選ばれる。そのようにすると、グロ
ーブ操作に伴う負圧変動に対して定常負圧への回復が十
分速くなるし、万一グローブが１個外れた場合でもポー
ト部での線速か４５−／ｓｉｎ以上確保できる。なお風
量設定値が大きすぎると、粉末などを扱う場合には支障
を来すため好ましくない。

グローブボックス本体１０の負圧は−２０〜−４０ｍ５
Ｈ，Ｏが適当である。負圧が低すぎるとグローブボック
スの経時変化リークに対する防護性能が低下するし、高
すぎるとグローブボックスの強度やグローブの操作性に
問題が生しるからである。

バイパス風量は通常グローブボックス本体の排気風量の
５０％程度に設定する。バイパス系に設置しているダン
パーはグローブの出し入れやフィルタの目詰まりによる
グローブボックスの圧力変動を自動的に制御すると共に
、爆発などによる急激な圧力上昇の際に安全弁としての
役割を果たす。

上記の実施例では弁全開時がフィルタ交換時期に対応し
ているため分かり易く好ましいが、弁開度と圧力損失と
の対応関係を把握していれば、フィルタの目詰まり度合
を正確に評価できる。実用上は、フィルタ交換時期にお
ける弁の位置さえ分かっていれば十分である。

差圧計として圧力指示調節計を用い、それによって初期
設定値を維持するように多弁の開度を開く方向で制御す
ると自動制御が可能である。

例えば給気系の圧力指示調節計を３０ｍｍＨ２Ｏ排気系
の圧力指示ｔＡ節計を５０−１□０、バイパス系の圧力
指示調節計を８ＣＪａｗＩＨｚＯというように初期設定
する。フィルタの定格から交換時期までの圧力損失変化
分だけ弁の開度が変化した時に信号を生じさせるように
すれば、それによって表示灯を点灯させるなどしてフィ
ルタ交換時期に達したことを自動的に報知させることが
できる。

なお実際の装置では第１図に示すような構成のグローブ
ボックスが複数ユニット（ｌｆｆｉ常、１２ユニント程
度）連結され、同一の排気ファンで共通に排気される。

［発明の効果］ 本発明は上記のように、グローブボックスのバイパス系
に差圧計を設け、多弁は初期状態では絞っておき、運転
中、各差圧計の指示値の初期設定状態からのずれに応じ
て、その系の弁を開く方向で調整して各差圧計の指示値
を初期設定値に戻すようにしたから、フィルタの目詰ま
り分の圧力損失増大をその系の弁の圧力損失減少で補い
、グローブボックスの風量を常に一定に保ったまま負圧
も一定に調整できる。従って適正排気風量を維持できる
ため、グローブ作業による負圧変動が緩和され、異常時
（例えば万一のグローブ脱落時）の開口部での規定線速
確保、他のグローブボックスの負圧変動防止などに有効
であり安全性が高まる。

また多弁の開度によってフィルタの目詰まり（圧力損失
）を適切に評価できる０例えば多弁の初期絞り量を、（
弁の初期圧力損失）−（弁の全開圧力損失）＝（フィル
タの交換基準時の圧力損失）−（フィルタの定格圧力損
失）となるように設定しておくと、弁の全開時に、その
弁と同じ系のフィルタが交換基準時に達したことが分か
り、その時点でフィルタ交換を行うことで適切な目詰ま
り管理ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いるグローブボックスの一実施例を
示す説明図である。 ｌＯ・・・グローブボックス本体、１２・・・給気系、
１４・・・排気系、１６・・・差圧計、１８・・・負圧
計、２０・・・給気フィルタ、２２・・・給気弁、２４
・・・排気フィルタ、２６・・・排気弁、２８・・・バ
イパスダンパー、３０・・・バイパスフィルタ、３２・
・・バイパス弁、３４・・・バイパス系、４２・・・微
差圧計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、グローブボックス本体に、給気フィルタと給気弁を
   有する給気系と、排気フィルタと排気弁を有する排気系
   と、該排気系の差圧を検出する差圧計と、グローブボッ
   クス本体の内圧を検出する負圧計とを設け、バイパスダ
   ンパーとバイパスフィルタとバイパス弁とを備えたバイ
   パス系を排気系の出口側で合流させるグローブボックス
   において、バイパス系に差圧計を設置し、各弁は初期状
   態において絞った状態とし、運転中に各差圧計の指示値
   が初期設定状態からずれたときに、弁を全て開く方向で
   調整して各差圧計の指示値を初期設定値に戻し、フィル
   タの目詰まり分の圧力損失増大をその系の弁の圧力損失
   減少で補うことを特徴とするグローブボックスの負圧・
   風量調整方法。 ２、請求項１記載の方法において、各弁の初期絞り量を
   、（弁の初期圧力損失）−（弁の全開圧力損失）＝（フ
   ィルタの交換基準時の圧力損失）−（フィルタの定格圧
   力損失）となるように設定し、弁が全開した時に、その
   弁と同じ系のフィルタを交換するグローブボックスの運
   転方法。