JPS62274300A - 放射線遮蔽ダクト - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 ゛本゛発明は放射線の存在する部屋内からの放射線を遮
蔽しながら部屋内と部屋外との間の躯体壁を貫いて流体
を流すための放射線遮蔽ダクトに関する。

〔従来の技術〕

この種の放射線遮蔽ダクトは、放射線源を収容する部屋
の躯体壁のダクト貫通部に設けられるもので、従来例と
して特公昭５５−１０８２０号に開示されたものが知ら
れている。この遮蔽ダクトは、複・数個のジグザグ状に
屈曲された放射線遮蔽効果のある鉄板を、鉄板間に複数
条の屈曲流路を形成するように適当な間隔を介して並べ
たものであり、鉄板の層間に形成される屈曲流路の屈曲
部のほぼ中央に夫々ベーンを設けである。この遮蔽ダク
トを介して部屋内のダクトと部屋外とのダクトを接続す
る、と彦りている。

又、他の従来例として第３図のようにオフセットダクト
２１と鉄板遮蔽２４とを組合せた構造のものがある。第
３図中、１は部屋の壁、２２はガイドベーン、２３は補
強鋼材である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

Ａ　上記従来技術のうち前者は、据付スペースの縮小化
は成る程度可能であるが、構造体が躯体表面よシ外部へ
露出してしまうこと及び反射散乱放射線（主としてγ線
）の完全遮蔽、構造体のシンプル化（構成部品数の低減
）及び製作コストの低減が難しい等、以下に示す問題が
ある。

（１）貫通ダクト構造体の一部が、躯体表面より外部へ
はみ出した場合、躯体表面に直角な方向の据付スベー、
スが、はみ出し分だけ余計に多く必要となり、躯体に接
近する他の機器（タンク、回転機、配管、ケーブルトレ
ー、電線管、小梁など）との干渉回避のために、余計な
スペースを占領することになり、建屋容積増加の要因と
なシ得る。（経済性の面から、建屋容積は、極力、縮小
化する必要がある。又、換気空調用のダクトの場合、全
ての部屋に対しての配置が必要であり、他の機器との配
置調整上、極力、スペース上の制限事項がないことが望
ましいことは言うまでもない。） （２）屈曲流路が断面形状的に二次元の単純な形状であ
り、放射線の反射、散乱の繰り返しによりエネルギーの
若干小さくなった放射線が漏洩することが遮蔽効果の低
下する要因となる。

（３）構造体が矩形ケーシング、複数枚のジグザグ状遮
蔽鉄板及び多数の流路がイドベーンから構成される複雑
構造となっていることから、部品加工費及び組立て加工
費（溶接接続部が多い）が割高となり、結果的に製品コ
ストの増加の要因となる。

Ｂ　前記従来技術のうち後者は、躯体壁の厚さが１、遮
蔽要求厚さ以上必要であること、直貫通ダクトの約４倍
の設置スペースを必要とすること、構成部品の数量が多
いこと及び複雑なｔｔ造であるため′製作コストが割高
であること等、以下に示す問題がある。

（１）オフセットダクト形状採用の結果、躯体壁の薄さ
の増加及び前述Ａ（１）項と同一理由による設置スペー
スの増加は、他機器との配置上の関係から建屋容積の増
加の要因となる。又１貫通ダクトの入口、出口でダクー
ト接続位置が異なるため配置調整設計が煩雑となる。

（２）屈曲流路は単純な形状を呈しているが、ダクトに
よる躯体壁１の欠損分に匹敵する厚さ％＼〜繋Ｑを有す
る鉄板遮蔽２４の設置が必要なことから、部品数量の増
加及び製品コストの増加を招く。

（３）　　オフセットダクト２１、ガイドベーン２２、
補強鋼材２３かも構成される複雑な構造となっているこ
とから、部品加工費及び組立て加工費（溶接長が長い）
が割高となり、結果的に製品コストの増“大を招く。

本発明は、以上に述べた従来技術の問題点に鑑み、下記
を目的とするものである。

（１）必要な設置スペースの縮小化、ひいては躯体壁厚
の縮小化及び建屋容積の縮小化、建築コストの低減を可
能にすること、また従来の如き他機器との煩雑な配置調
整設計の必要をなくすこと・ （２）放射線の反射、散乱等による漏洩を完全に遮蔽可
能にすること。

（３）　　部品数量が少ないこと及び組立て加工費が低
価であること、ひいては製品コストの低減が可能である
こと。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明の放射線遮蔽ダクトは、
躯体壁を貫通するダクトケーシング中に流体通過のため
の屈曲周回流路を形成する放射線遮蔽材料（例えば金属
）製のスクリューを設けたものである。このスクリュー
は細心が眼ダクトケーシノグの軸心方向に延びてお）、
且つ該ダクトケーシングの全断面積を覆うようになって
いる。

〔作用〕 流体は、上記放射線遮蔽ダクト内の上記スクリューで形
成された屈曲周回流路を通ることによって、該ダクトを
通過することができる。他方、放射線は該スクリューに
よって遮蔽されるので該ダクトを通過することができな
い。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図によシ説明する。図示の如く
放射線遮蔽ダクトは、金属製のケーシング２、該ケーシ
ング内に在って屈曲周回流路９を構成する金属製のスク
リ、−３及びケーシング２とスクリュー３との溶接接合
部４よシ構成されておシ、躯体壁１を貫通して設置され
る。スクリュー３の軸心はケーシング２の軸心方向に延
びており、またスクリュー３の羽根はケーシング２の全
断面積に亘っている。

第１図はスクリ３Ｌ　　３の羽根が一条の場合を示して
いるが、ダクトケーシング２内の圧損と放射線源５に対
する遮蔽効果の相関関係から、二条あるいはそれ以上の
複数条にすることも可能である。

放射線遮蔽効果は遮蔽体の比重に比例するため、遮蔽に
必要なスフ’）：Ｌ　ａの全体重量は変わらないが、該
ダクトを通る流体の圧損に関しては、スクリュー３の羽
根のピッチＰが大きいほど圧力損失は少ない。

ダクト内の流路のガイド用としてスクリュー３によシ屈
曲周回流路９を構成したことにより、ダクト内の気体の
流れは円滑になり、従来のソグデグ状の屈曲流路に比較
し、はるかに圧力損失を小さく抑制することが可能であ
る。又、本実施例に示す屈曲周回流路９は、従来のジグ
デグ状の屈曲流路に比べて、放射線の反射、散乱等によ
る漏洩を完全に防止することが可能である。

製作コスト低減のために円筒で作りたケーシング２の内
径に合致する外径を有する金属製のスクリュー３を製作
し、組立て時は、まず、ケーシング２内へスクリュー３
を挿入し、両側から必要な長さ分の溶接４を行う。溶接
４は片側溶接とし、溶接長は、風力とケーシング２内断
面積の積に対するすみ肉溶接ののど厚と溶着金属許容応
力の関係から算出する。

スクリュー３の羽根の厚みＴｏは、放射線源５に対する
遮蔽評価から決められなけれ−ばならない。

一般的に放射線遮蔽体の遮蔽効果は、次の式によって評
価されている。

Ｉ＝ＢＸＩ。ｘ６”μ８ ここで、工＝端蔽体通過後の線量率（、Ｒ／）Ｉ）■。

＝遮蔽体通過前の線量率＜ＶＨ） μ＝線減弱係数（ｃｒｎ） Ｘ＝遮蔽体の厚さくｃｒｎ） 線減弱係数μは、遮蔽体の比重の大きさく比例し、かつ
遮蔽効果に比例する。つまり、比重の大きな物質はど遮
蔽効果が高い。

因みに、主な物質の比重を下記に示す。

鉄　　　　　７゜８５ 鉛　　　１１．３４ コンクリート　　２．４ 本発明の遮蔽ダクトのスクリューを金属製（材料コスト
や製作性の関係から、鉄あるいは鉛を用いる）とし、上
記の式を用いた遮蔽効果の評価を行い、スクリューの羽
根の厚み及びピッチを決定することで、放射線遮蔽効果
の確保が可能である。

本実施例の場合、次の計算例が成シ立つ。コンクリート
壁１の放射線遮蔽要求厚さを００、スクリュー羽根３の
ピッチをＰとし、スクリュー３を鉄製とした場合、スク
リュー３の羽根の厚みＴｏは、Ｄ０＝３００■、Ｐ＝１
００ｍ　とすれば、Ｔ、＝的には、コンクリート壁１の
厚さＤは、上記の遮蔽要求厚さＤｏよυも若干大きめで
ある場合が多いが、本計算例は、コンクリート壁１の厚
さとしぞ００寸法が最低限必要な場合として計算したも
のである。スクリュー３の材質を鉛に置き換えた場合に
は、スクリュー３の羽根の厚さＴｏは１８．３Ｘ７°８
５／１１．．３４中１２．７＋ａ＊となる。

本実施例の放射線遮蔽ダクトに接続される建屋内外のダ
クト８の形状が円筒である場合は、図示のＨ′とＨの寸
法は等しく、接続には異形ダクト７は不要となる。一方
、接続される建屋内外のダクト８が矩形ダクトである場
合には、本実施例の円筒状ダクトケーシング２と矩形ダ
クト８を接続するための異形ダクト７を介設する。ダク
トケーシング２と接続される上記のダクトは、ダクト接
合部１０において、ボルトあるいはリベット締めを行い
接合する。さらに、気密が要求される場合には、接続フ
ランジのすきまに対し、全周にわたりシリコンシーラン
ト等により目仕舞いを実施する。

本発明の他の実施例を第２図に示す。本実施例は、突起
部１３を有する円筒形ケーシング２、金属製の回転スク
リュー３、該スクリューを回転自在に軸支するスラスト
荷重の吸収も可能なベアリング１５及び該ベアリング支
持用の支持鋼材１４から構成される。このように、円滑
なベアリング１５を使用し、ダクト中を流れる流体率風
力に対してもスクリュー３自身の回転が可能な構造とす
ることにより、結果的に第１図の実施例に比べて圧力損
失量を低減することができる。

第２図の実施例では、ケーシング２の内径とスクリュー
３の外径との隙間（スクリュー１１の回転を許すために
必要なギヤ、グ）から放射線が漏洩し遼蔽効果が低下す
ることを防止するため、ケーシング２の両側には内側へ
向かう突起部１３を設ける。

第２図の実施例はダクト系統の風力によりスクリュー３
を回転させる方式をとっているが、さらに、圧力損失を
全く無くすか、もしくは、入力風力以上に風力を高める
手段として、スクリュー３を積極的に回転する駆動装置
を追加装備することも可能である。

なお、第１図、第２図に示すスクリューは連続１枚羽根
を採用しているが、連続複数条の羽根や遮蔽効果を加味
した断続的な１枚羽根あるいは複数条羽根、もしくは扇
風機に用いられているような単独羽根の複数枚組合せに
よるスクリュー形状も採用可能である。

次に、ダクト設置スペースに関して従来例との比較を以
下に述べる。

第３図に示す従来のオフセットダクトは、第３図に示す
如くダクトサイズの高さくＨ）の４倍の高さ方向寸法を
確保することを（完全な遮蔽効果の確保を目的として）
義務付けられている。一方、本発明によれば、金属製ス
クリューにて放射線遮蔽を実施しているので、オフセッ
ト形状を必要とせず１．風量と風速の関係から必要なダ
クト断面積を確保した円形のスペースのみで設置可能で
ある。

よって、ダクトサイズが６００■”Ｘ６００♂のものを
壁に取り付ける場合、必要設置面積は、オフセットダク
トでは０．６　ｒＸ　Ｘ　２．４　ｍ”＝　１．４４ｍ
２であるのに対して、本発明では、０．６　ｍ　Ｘ　０
．６　ｍ　＝０．３６ｍ（ダクトケーシング２の直径が
６８０＋ｍのものに相当）にすぎない。また躯体壁１の
厚さが１．Ｏｍ、Ｑ体壁貫通部前後の所要ダクトス（−
スカ１．０　ｍ　Ｘ　２　＝＝　２　ｍとすると、オフ
セットダクトの設置スペースは１．４４　Ｘ　３．Ｏｍ
４．３２ｍ’であシ、一方、本発明の設置スペース（φ
６８０■）は−（０，６８）２ｘ　３．　Ｏ＝　１．０
９　ｍ３であり、本発明による設置スペースの縮小化量
は４．３２−１．０９＝３．２３ｍと々る。　　　　　
　　　　　　　　　　Ａ〔発明の効果〕 （１）遮蔽ダクト内のスクリューが屈曲周回流路を構成
し、流体に対する抵抗が少く、しかも直進性の放射線に
対しては迷路となることから、放−射線の反射、散乱に
対しても完全な遮蔽効果の確保が可能である。

（２）本発明によるぺ蔽ダクトは、ケーシング及び金属
製スクリュー゛から構成され、構成部品数が少く、構造
がシンプルであり、コストも低減することができる。

（３）本発明の遮蔽ダクトは直貫通ダクトであり、従来
のオフセットダクトのように、入口側と出口側の位置が
異なるといった問題が解消されるため、躯体壁貫通部近
傍での他機器類との配置調整が円滑に進むこと、及びダ
クト自身の径路計画も容易になる等の効果がある。さら
に、オフセット形状を有しないため、設置スペースの縮
小化、躯体壁の厚さの縮小化、ひいては建屋容積の縮小
化に寄与することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を余す断面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第３図は従来例を示す断
面図である。 １・・・建屋躯体壁、　　　　　２・・・ケーシング、
３・・・スクリュー、　　　　　４・・・溶接部、５・
・・放射線源、　　　　　　６・・・放射線進路、７・
・・異形ダクト、　　　　　８・・・矩形ダクト、９・
・・屈曲周回流路、　　　　１０・・・７ランジ継手部
、１３・・・突起部、 １４・・・スクリュー支持材、１５・・・ベアリング、
２１・・・オフセットダクト、２２・・・ガイドベーン
、２３・・・補強鋼材、　　　　２４・・・鉄板遮蔽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、筒状のダクトケーシングと、該ダクトケーシング内
   にあって流体を流過させるための屈曲周回流路を形成し
   、該ダクトケーシングの全断面積を覆い且つ軸心が該ダ
   クトケーシングの軸心方向に延びている放射線遮蔽材料
   製のスクリューとからなることを特徴とする放射線遮蔽
   ダクト。 ２、上記スクリューが上記ダクトケーシングに固定され
   ている特許請求の範囲第１項記載の放射線遮蔽ダクト。 ３、上記スクリューが上記ダクトケーシングに回転可能
   に支持されている特許請求の範囲第１項記載の放射線遮
   蔽ダクト。 ４、上記スクリューが駆動源によって回転駆動される特
   許請求の範囲第３項記載の放射線遮蔽ダクト。