JPWO2016021659A1 - 光ファイバペネトレーション - Google Patents
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Abstract
本発明の光ファイバペネトレーション１は、第１空間３と第２空間４とを隔絶する隔壁２を貫通して設けたスリーブ５の内部に配設される。光ファイバペネトレーション１は、光ファイバ素線２５を金属製の細管２４に挿入した第１光ファイバケーブル１３および第２光ファイバケーブル１４と、スリーブ５の軸方向に配置する金属製の筒体１２であって、その筒体の内部に、第１光ファイバケーブル１３を第１空間３側に、第２光ファイバケーブル１４を第２空間４側に配設した筒体１２と、筒体１２の内部で、第１光ファイバケーブル１３と第２光ファイバケーブル１４を接続する内部コネクタ１５と、筒体１２の両端を閉塞する第１蓋体および第２蓋体とを備える。内部コネクタ１５により、第１光ファイバケーブル１３の細管の内部を第２光ファイバケーブル１４の細管の内部と遮断し、第１光ファイバケーブル１３の光ファイバ素線を第２光ファイバケーブル１４の光ファイバ素線と導通した。
Description
本発明は、例えば原子炉格納容器やシェルター、金庫、化学プラントの気密エリア等の内外を隔絶する必要のある容器や設備、部屋の隔壁を貫通して、隔壁の外側および内側に延びるケーブルを連結する光ファイバペネトレーションに関する。
従来のペネトレーションの構造として、例えば特許文献１には、原子炉格納容器の遮蔽壁に貫通して設けられたスリーブの外方の先端部にアダプターを介してヘッダーリングが設けられ、該ヘッダーリングに複数のケーブルモジュールが装着され、該ケーブルモジュールの外側ケーブルが端末部を介して外部ケーブルと接続され、ケーブルモジュールの内側ケーブルが端末部を介して内部ケーブルと接続されたペネトレーションが記載されている。ペネトレーションを取り替えるときは、アダプターとスリーブの溶接部を切断し、アダプターが付いたケーブルモジュールを新しいものと交換する。
近年の我が国における原発事故以来、原子炉格納容器内の安全監視設備、計測設備の強化が求められている。従来、我が国では、原子炉格納容器内の温度や水位の計測データを送信するのに光ファイバを用いることは、光ファイバの耐放射線の問題により採用されてこなかった。
近年、耐放射線ファイバが開発されているが、このような耐放射線ファイバに対応した水素検知センサや、温度センサ、水位センサなどの計測器を開発するとともに、耐圧性、気密性、耐熱性、耐放射線性のある原子炉格納容器の隔壁の光ファイバペネトレーションを開発することが望まれている。
しかし、耐放射線ファイバは、樹脂被覆自体が耐熱性、耐圧性に欠け、そのままではペネトレーションとして採用できないし、ファイバ素線のみでは断線しやすく、耐久性がない。耐放射線ファイバを原子炉格納容器の遮蔽壁のペネトレーションとして採用するには、まず気密性、耐久性を確保する必要がある。
本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、耐放射線ファイバを使用し、耐圧性、気密性、耐熱性、耐放射線性及び耐水性のある光ファイバペネトレーションを提供することを課題としている。
前記課題を解決するため、本発明の光ファイバペネトレーションは、
第１空間と第２空間とを隔絶する隔壁を貫通して設けたスリーブの内部に配設される光ファイバペネトレーションにおいて、
光ファイバ素線を金属製の細管に挿入した第１光ファイバケーブルおよび第２光ファイバケーブルと、
前記スリーブの軸方向に配置する金属製の筒体であって、その筒体の内部に、前記第１光ファイバケーブルを第１空間側に、前記第２光ファイバケーブルを第２空間側に配設した筒体と、
前記筒体の内部で、前記第１光ファイバケーブルと前記第２光ファイバケーブルを接続する内部コネクタと、
前記筒体の両端を閉塞する第１蓋体および第２蓋体とを備え、
前記内部コネクタにより、前記第１光ファイバケーブルの細管の内部を前記第２光ファイバケーブルの細管の内部と遮断し、前記第１光ファイバケーブルの光ファイバ素線を前記第２光ファイバケーブルの光ファイバ素線と導通したものである。
第１空間と第２空間とを隔絶する隔壁を貫通して設けたスリーブの内部に配設される光ファイバペネトレーションにおいて、
光ファイバ素線を金属製の細管に挿入した第１光ファイバケーブルおよび第２光ファイバケーブルと、
前記スリーブの軸方向に配置する金属製の筒体であって、その筒体の内部に、前記第１光ファイバケーブルを第１空間側に、前記第２光ファイバケーブルを第２空間側に配設した筒体と、
前記筒体の内部で、前記第１光ファイバケーブルと前記第２光ファイバケーブルを接続する内部コネクタと、
前記筒体の両端を閉塞する第１蓋体および第２蓋体とを備え、
前記内部コネクタにより、前記第１光ファイバケーブルの細管の内部を前記第２光ファイバケーブルの細管の内部と遮断し、前記第１光ファイバケーブルの光ファイバ素線を前記第２光ファイバケーブルの光ファイバ素線と導通したものである。
上記構成により、第１光ファイバケーブル及び第２光ファイバケーブルは、光ファイバ素線が細管に挿入されているので、光ファイバが保護されるとともに、耐圧性、耐熱性、耐放射線性がある。
また、内部コネクタにより、第１光ファイバケーブルの光ファイバ素線と第２光ファイバケーブルの光ファイバ素線とを導通した状態において、第１光ファイバケーブルの細管の内部と第２光ファイバケーブルの細管の内部が遮断される。これにより、第１光ファイバケーブルに接続される隔壁の第１空間側の光ファイバケーブルの細管が損傷したとしても、第１空間の雰囲気や水が損傷した細管から第２空間の光ファイバケーブルに侵入することはなく、耐水性、気密性が保たれる。
また、内部コネクタにより、第１光ファイバケーブルの光ファイバ素線と第２光ファイバケーブルの光ファイバ素線とを導通した状態において、第１光ファイバケーブルの細管の内部と第２光ファイバケーブルの細管の内部が遮断される。これにより、第１光ファイバケーブルに接続される隔壁の第１空間側の光ファイバケーブルの細管が損傷したとしても、第１空間の雰囲気や水が損傷した細管から第２空間の光ファイバケーブルに侵入することはなく、耐水性、気密性が保たれる。
前記内部コネクタは、
前記第１光ファイバケーブルの細管の端部を固着し、光ファイバ素線の先端にメス型又はオス型のコンタクトを設けたソケットと、
前記第２光ファイバケーブルの細管の端部を固着し、光ファイバ素線の先端に前記ソケットのコンタクトと嵌合するオス型又はメス型のコンタクトを設けたプラグとからなり、
前記第２光ファイバの光ファイバ素線の周囲が前記プラグの内部に樹脂で封止され、
前記メス型コンタクトと前記オス型コンタクトとが嵌合するように前記ソケットに前記プラグが装着可能であることが好ましい。
これにより、ソケットにプラグを横着するだけの簡単な構成で、内部コネクタにより、第１光ファイバケーブルの光ファイバ素線と第２ケーブルの光ファイバ素線とを導通した状態で、第１光ファイバケーブルの細管の内部と第２光ファイバケーブルの細管の内部を遮断することができる。
前記第１光ファイバケーブルの細管の端部を固着し、光ファイバ素線の先端にメス型又はオス型のコンタクトを設けたソケットと、
前記第２光ファイバケーブルの細管の端部を固着し、光ファイバ素線の先端に前記ソケットのコンタクトと嵌合するオス型又はメス型のコンタクトを設けたプラグとからなり、
前記第２光ファイバの光ファイバ素線の周囲が前記プラグの内部に樹脂で封止され、
前記メス型コンタクトと前記オス型コンタクトとが嵌合するように前記ソケットに前記プラグが装着可能であることが好ましい。
これにより、ソケットにプラグを横着するだけの簡単な構成で、内部コネクタにより、第１光ファイバケーブルの光ファイバ素線と第２ケーブルの光ファイバ素線とを導通した状態で、第１光ファイバケーブルの細管の内部と第２光ファイバケーブルの細管の内部を遮断することができる。
前記筒体の内部に樹脂が充填されることが好ましい。
筒体の内部に樹脂を充填することで、内部コネクタ、第１光ファイバケーブルおよび第２光ファイバケーブルが樹脂で密封され、ケーブル内部の気密性をより一層、高めて光ファイバを保護できる。
筒体の内部に樹脂を充填することで、内部コネクタ、第１光ファイバケーブルおよび第２光ファイバケーブルが樹脂で密封され、ケーブル内部の気密性をより一層、高めて光ファイバを保護できる。
前記筒体の内部に、前記第１光ファイバケーブル及び前記第２光ファイバケーブルを支持するとともに、前記筒体の内部を複数の空間に仕切る仕切プレートを備え、
前記仕切プレートにより仕切られた前記筒体内の複数の空間のうち、少なくとも前記内部コネクタが配置された空間に前記樹脂が充填されることが好ましい。
筒体内を仕切り、各空間を個別に温度制御することで、充填された樹脂の収縮や膨張を防ぎ、樹脂の硬化処理を容易にできる。
前記仕切プレートにより仕切られた前記筒体内の複数の空間のうち、少なくとも前記内部コネクタが配置された空間に前記樹脂が充填されることが好ましい。
筒体内を仕切り、各空間を個別に温度制御することで、充填された樹脂の収縮や膨張を防ぎ、樹脂の硬化処理を容易にできる。
前記樹脂は、シアネートエステル樹脂とエポキシ樹脂とを混合した混合樹脂であることが好ましい。
樹脂として上記混合樹脂を用いることで、筒体内に混合樹脂を注入後、１５０度以下の温度で硬化できるので、高温による光ファイバの損傷を防止できる。
樹脂として上記混合樹脂を用いることで、筒体内に混合樹脂を注入後、１５０度以下の温度で硬化できるので、高温による光ファイバの損傷を防止できる。
本発明の光ファイバペネトレーション及びシステムによれば、第１ケーブルの光ファイバと第２ケーブルの光ファイバとを導通した状態において、コネクタにより各ケーブル内部の気密性を確保して放射線や熱、水の浸入を防止し、光ファイバを保護できる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の光ファイバペネトレーション１は、原子炉格納容器の隔壁２を貫通して図中左側（隔壁２の内側）の格納容器内側空間（第１空間）３と図中右側（隔壁２の外側）の格納容器外側空間（第２空間）４とを連通する円筒形状のスリーブ５内に配設されている。なお、本明細書では、便宜上、各部材の原子炉格納容器内側及び原子炉格納容器外側を単に内側、外側と称する。
光ファイバペネトレーション１は、格納容器内側空間３に設置されたセンサ（図示せず）に接続される内側光ファイバケーブル６と、格納容器外側空間４に設置された読取り装置（図示せず）に接続される外側光ファイバケーブル７とを接続する。
光ファイバペネトレーション１は、格納容器内側空間３から格納容器外側空間４にわたってスリーブ５の軸方向に沿って延びている。光ファイバペネトレーション１は、スリーブ５の両端部および軸方向の中央に設けられた支持体８の円形孔９に挿通して支持されている。なお図１中、代表して１本のみの光ファイバペネトレーション１を示しているが、実際には複数本の光ファイバペネトレーション１や電気ペネトレーションがスリーブ５内に配設されている。内側光ファイバケーブル６は、スリーブ５の内側の端部に取り付けられた内側接続箱１０に他のケーブルとともに集約されて、それぞれのペネトレーションと接続される。同様に、外側光ファイバケーブル７も、スリーブ５の外側の端部に取り付けられた外側接続箱１１に他のケーブルとともに集約されて、それぞれのペネトレーションと接続される。
図２に示すように、光ファイバペネトレーション１は、両端が閉塞された円筒形状の金属製の筒体１２と、筒体１２の格納容器内側空間３側の内部に挿通される複数本の第１光ファイバケーブル１３と、筒体１２の格納容器外側空間４側の内部に挿通される複数本の第２光ファイバケーブル１４と、第１光ファイバケーブル１３と第２光ファイバケーブル１４とを接続する複数の内部コネクタ１５とを備えている。光ファイバペネトレーション１の筒体１２の内部空間は、樹脂１６で充填されている。複数の内部コネクタ１５は、互いに重ならないように、光ファイバケーブル１３，１４の長手方向にずらして配置されている。
筒体１２の口径は、内部に挿通する光ファイバケーブル１３，１４の本数（通常は１６本が多い）や内部コネクタ１５の大きさに依存するが、約１００から２００ｍｍ程度である。また、筒体１２の長さは、光ファイバペネトレーション１を配設するスリーブ５の長さ、すなわち隔壁２の厚さに依存するが、１０００〜３０００ｍｍ程度である。筒体１２は、ステンレス鋼などの金属製の３本のパイプ１２ａ，１２ｂ，１２ｃからなり、隣接するパイプ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの端面を溶接することで形成される。各パイプ１２ａ，１２ｂ，１２ｃには樹脂充填口１７aと排出口１７ｂが形成されている。中央部の第２パイプ１２ｂには、ガス漏れ検知孔１８が形成されている。ガス漏れ検知孔１８は、図示しない導管を介して内側又は外側に設けた図示しない圧力計に接続され、光ファイバケーブル１３，１４の後述する細管２４や筒体１２の損傷等による筒体１２内の圧力の変化を検出するものである。
第１パイプ１２ａの内側の端部は、円板形状の第１蓋体１９が当接して溶接されている。第１蓋体１９には、複数の第１コネクタ２０が固定され、第１光ファイバケーブル１３の内側の端部が接続されている。第１コネクタ２０は、第１蓋体１９に固定するのでなく、第１蓋体１９を貫通させた第１光ファイバケーブル１３の先端に取り付けてもよい。第３パイプ１２ｃの外側の端部は、円板形状の第２蓋体２１が挿入されて溶接されている。第２蓋体２１には、複数の第２光ファイバケーブル１４が厚さ方向に貫通し、その先端に第２コネクタ２２が取り付けられている。第２コネクタ２２は、第２光ファイバケーブル１４の先端に取り付けるのではなく、第１コネクタ２０と同様に、第２蓋体２１に固定されてもよい。
第１コネクタ２０には内側光ファイバケーブル６が接続され、該内側光ファイバケーブル６の先端には前記センサが接続されている。第２コネクタ２２には外側光ファイバケーブル７が接続され、該外側光ファイバケーブル７の先端には前記読取り装置が接続されている。これにより、センサと読取り装置とは、内側光ファイバケーブル６、第１コネクタ２０、光ファイバペネトレーション１、第２コネクタ２２及び外側光ファイバケーブル７を介して容易に接続できる。
第１光ファイバケーブル１３と第２光ファイバケーブル１４は、第１パイプ１２ａと第２パイプ１２ｂの溶接部、及び第２パイプ１２ｂと第３パイプ１２ｃの溶接部に設置された円形の仕切りプレート２３ａ，２３ｂによって支持されている。
第１光ファイバケーブル１３と第２光ファイバケーブル１４は、図３に示すように、それぞれ、ステンレス鋼製の細管２４と、該細管２４に挿入された光ファイバ素線２５を備えている。内側光ファイバケーブル６と外側光ファイバケーブル７も、同様の構造を有している。
細管２４は、ステンレス鋼製のチューブで以下の特性を有するものが好ましい。
材質； ＳＵＳ３０４（又はＳＵＳ３１６）
外形/肉厚；２．０±０．０５ｍｍ/０．２±０．０５ｍｍ
許容張力； ２１６Ｎ
許容側圧； ２０，０００Ｎ/５０ｍｍ
使用温度； 常温〜２００℃
材質； ＳＵＳ３０４（又はＳＵＳ３１６）
外形/肉厚；２．０±０．０５ｍｍ/０．２±０．０５ｍｍ
許容張力； ２１６Ｎ
許容側圧； ２０，０００Ｎ/５０ｍｍ
使用温度； 常温〜２００℃
光ファイバ素線２５は、特許第４６９９２６７号の耐放射線光ファイバの素線であって、Ｆ−ＳｉＯ２のファイバ（フッ素添加約０．８％）にポリイミド樹脂をコーティングした、放射線による欠陥生成を抑制・修復する機能を有し、以下の特性を有する耐放射線シングルモードファイバ（RRSMFB）が好ましい。
クラッド径； １２５±１μｍ
使用波長ｎｍ；１３１０，１５５０
初期伝送損失；≦０．５ｄＢ/ｋｍ
耐圧テスト； ≧０．７ＧＮ/ｍ2
耐熱温度； ３００℃
γ線少佐伝送損失；１ｘ１０６Ｒ/ｈ 約０．５ｄＢ/１００ｍ
１ｘ１０５Ｒ/ｈ 約０．３ｄＢ/１００ｍ
クラッド径； １２５±１μｍ
使用波長ｎｍ；１３１０，１５５０
初期伝送損失；≦０．５ｄＢ/ｋｍ
耐圧テスト； ≧０．７ＧＮ/ｍ2
耐熱温度； ３００℃
γ線少佐伝送損失；１ｘ１０６Ｒ/ｈ 約０．５ｄＢ/１００ｍ
１ｘ１０５Ｒ/ｈ 約０．３ｄＢ/１００ｍ
光ファイバペネトレーション１の内部空間に充填される熱硬化性樹脂１６は、シアネートエステル樹脂とエポキシ樹脂とを４対６の比で混合した混合樹脂である。
図３に示すように、内部コネクタ１５は、ソケット２６と、該ソケット２６に接続されるプラグ２７とを備える水中コネクタである。第１コネクタ２０及び第２コネクタ２２も同様の構造であるため説明は省略する。
ソケット２６は、一端が壁部２８により閉塞された円筒形であり、他端の開口端２９からプラグ２７が挿入される。格納容器内側空間３（図１参照）のセンサに接続されたソケット側の第１光ファイバケーブル１３は、壁部２８を貫通してソケット２６の内部に延びている。また第１光ファイバケーブル１３の光ファイバ素線２５の先端部は、ソケット２６に固定された第１保持部３０によりソケット２６の内部に保持されている。第１光ファイバケーブル１３の細管２４の先端は、ソケット２６の壁部２８に溶接されている。
第１保持部３０は、メス型コンタクト３１と、コンタクト固定部３２と、保持リング３３とを備えている。
メス型コンタクト３１は光ファイバ保持孔３４と、コンタクト挿入孔３５とを有する。光ファイバ保持孔３４には、第１光ファイバケーブル１３の光ファイバ素線２５の先端部が嵌挿されて固定されている。コンタクト挿入孔３５は光ファイバ保持孔３４よりも径が大きく、プラグ２７の後述するオス型コンタクト４８が挿入される。
コンタクト固定部３２は、メス型コンタクト３１よりも軸方向に短い円筒形状であり、メス型コンタクト３１と保持リング３３との間に配設されている。コンタクト固定部３２の内側には、メス型コンタクト３１が嵌挿されている。
保持リング３３は、コンタクト固定部３２よりも軸方向に短い円筒形状である。ソケット２６の内周面に固定された保持リング３３の内部には、コンタクト固定部３２が嵌挿されている。
プラグ２７は、軸方向に延びる円筒形状であり、第２光ファイバケーブル１４を密封するケーブル密封体３６と、該ケーブル密封体３６に連結固定されたプラグ本体３７とを備えている。
ケーブル密封体３６は、第２光ファイバケーブル１４の細管２４の先端を密封している。ケーブル密封体３６は円筒形状であり、軸方向に延びるケーブル保持孔３８と樹脂充填孔３９と段部４０を有する。ケーブル保持孔３８は樹脂充填孔３９よりも径が小さく、樹脂充填孔３９と段部４０を介して連通している。
ケーブル保持孔３８には第２光ファイバケーブル１４の細管２４が嵌挿され、該細管２４の先端は段部４０に係止して位置決めされている。ケーブル密封体３６の外側端面４１と細管２４とは溶接して固定されている。
樹脂充填孔３９の段部４０側の端部には高粘性の樹脂４２が充填されている。高粘性の樹脂４２の隣には、低粘性の樹脂４３が充填されている。樹脂４２，４３は、エポキシ樹脂が好ましいが、これに限るものではない。これにより第２光ファイバケーブル１４の細管２４の内部の気密性を確保して放射線や熱、水の浸入を防止し、光ファイバ素線２５を保護できる。
プラグ本体３７の先端部はソケット２６に挿入される。プラグ本体３７の外周には、ソケット２６の外周に形成された雄ねじ４４とねじ結合する締結リング４５が配設されている。プラグ本体３７の内側には、第２光ファイバケーブル１４の光ファイバ素線２５を保持する第２保持部４６が、プラグ本体３７の内周面に嵌挿された薄肉の環状体４７を介して固定されている。
第２光ファイバケーブル１４からプラグ２７内を延びる光ファイバ素線２５は、各エポキシ樹脂４２，４３を貫通して第２保持部４６まで延びている。第２保持部４６は、オス型コンタクト４８と、コンタクト保持リング４９と、コンタクト固定部５０とを備えている。
オス型コンタクト４８は、内側で第２光ファイバケーブル１４の光ファイバ素線２５の先端部を保持する円筒形状である。オス型コンタクト４８の先端は、コンタクト保持リング４９とコンタクト固定部５０との端面からソケット２６に向かって突出している。
コンタクト保持リング４９はオス型コンタクト４８よりも軸方向に短い円筒形状であり、オス型コンタクト４８とコンタクト固定部５０との間に配設されている。コンタクト保持リング４９はオス型コンタクト４８よりも軸方向に短く、コンタクト保持リング４９と同じ長さの円筒形状である。
コンタクト固定部５０は環状体４７を介してプラグ２７の内周面に固定され、その内部にはコンタクト保持リング４９が嵌挿されている。
次に、本発明の光ファイバペネトレーション１の製造方法及び原子炉格納容器の隔壁２のスリーブ５への取り付け方法について説明する。
図４に示すように、第１パイプ１２ａに第１蓋体１９を図中ａの位置で溶接して取り付け、第１光ファイバケーブル１３を第１仕切りプレート２３aに支持した状態で第１パイプ１２ａの外側の端部から挿入し、第１光ファイバケーブル１３の内側の端部を第１蓋体１９に挿通して第１コネクタ２０を取り付け、該第１コネクタ２０を第１蓋体１９に取り付ける一方、第１光ファイバケーブル１３の外側の端部に内部コネクタ１５のソケット２６を取り付けて、第１仕切りプレート２３aを第１パイプ１２ａの外側の端部に位置させることにより、内側ユニットＡを組み立てる。第１光ファイバケーブル１３の細管２４は、第１仕切りプレート２３aに溶接などにより固着することが好ましいが、固着しなくてもよい。
これに続き、第２光ファイバケーブル１４を第２仕切りプレート２３ｂに支持するとともに第２蓋体２１に挿通し、第２光ファイバケーブル１４の内側の端部に内部コネクタ１５のプラグ２７を取り付ける一方、第２光ファイバケーブル１４の外側の端部に第２コネクタ２２を取り付けることにより、外側ユニットＢを組み立てる。第２光ファイバケーブル１４の細管２４も、第２仕切りプレート２３ｂに溶接などにより固着することが好ましいが、固着しなくてもよい。
次に、図５に示すように、内側ユニットＡの内部コネクタ１５のソケット２６と、外側ユニットＢの内部コネクタ１５のプラグ２７とを接続して、第１光ファイバケーブル１３と第２光ファイバケーブル１４を接続する。第２光ファイバケーブル１４の外側の端部から図中矢印Ｘ１方向に第２パイプ１２ｂを挿通して、第１パイプ１２ａの外側の端部と第２パイプ１２ｂの内側の端部とを図中ｂの位置で溶接する。このとき、第１仕切りプレート２３ｂも第１パイプ１２ａと第２パイプ１２ｂの内周面に溶接されるようにする。
さらに、図６に示すように、第２光ファイバケーブル１４の外側の端部から図中Ｘ２の方向に第３パイプ１２ｃを挿通して、第２パイプ１２ｂの外側の端部と第３パイプ１２ｃの内側の端部とを図中ｃの位置で溶接する。このとき、第２仕切りプレート２３ｂも第１パイプ１２ａと第２パイプ１２ｂの内周面に溶接されるようにする。そして、第３パイプ１２ｃの外側の端部を第２蓋体２１の外周面に図中ｄの位置で溶接するとともに、第２光ファイバケーブル１４の細管２４を図中ｅの位置で２蓋体２１に溶接する。
この後、第１パイプ１２ａの第１蓋体１９と第１仕切りプレート２３aとの間の内部空間に、樹脂充填口１７aからシアネートエステル樹脂とエポキシ樹脂とを例えば４対６の比で混合した熱硬化性樹脂１６を充填して固化する。同様に、第３パイプ１２ｃの第２蓋体２１と第２仕切りプレート２３ｂとの間の内部空間、第２パイプ１２ｂの第１仕切りプレート２３aと第２仕切りプレート２３ｂの間の内部空間にも、樹脂充填口１７aから熱硬化性樹脂１６を充填して固化する。
このように、筒体１２内が仕切りプレート２２ａ、２２ｂで仕切られているので、各空間を個別に温度制御することで、充填された熱硬化性樹脂の収縮や膨張を防ぎ、熱硬化性樹脂の硬化処理を容易にできる。
また、樹脂１６として上記混合樹脂を用いることで、樹脂１６を１５０度以下の温度で硬化できるので、高温による光ファイバの損傷を防止できる。
また、樹脂１６として上記混合樹脂を用いることで、樹脂１６を１５０度以下の温度で硬化できるので、高温による光ファイバの損傷を防止できる。
以上のようにして製造した新たな光ファイバペネトレーション１を原子炉格納容器の隔壁２のスリーブ５に取り付けるには、光ファイバペネトレーション１を原子炉格納容器の外側からスリーブ５内に挿入し、内側の第１コネクタ２０を内側光ファイバケーブル６に接続し、外側の第２コネクタ２２を外側光ファイバケーブル７に接続することで、簡単に取り付けることができる。また、既存の光ファイバペネトレーション１の第１コネクタ２０と第２コネクタ２２をそれぞれ内側光ファイバケーブル６、外側光ファイバケーブル７から分離して、既存の光ファイバペネトレーション１をスリーブ５から外側に引き出して取り外した後、新たな光ファイバペネトレーション１を原子炉格納容器の外側からスリーブ５内に挿入し、内側の第１コネクタ２０を内側光ファイバケーブル６に接続し、外側の第２コネクタ２２を外側光ファイバケーブル７に接続することにより、光ファイバペネトレーション１を容易に交換することができる。
本発明の光ペネトレーション１に使用する第１光ファイバケーブル１３及び第２光ファイバケーブル１４は、耐放射線性を有する光ファイバ素線２５が樹脂被覆がない素線のままの状態で、耐熱性、耐水性、気密性、耐震性、耐圧性に優れた細管２に挿入されているので、光ファイバ素線２５が保護されるとともに、耐圧性、耐水性、耐熱性、耐放射線性がある。
また、本発明の光ペネトレーション１は、内部コネクタ１５により、第１光ファイバケーブル１３の光ファイバ素線２５と第２光ファイバケーブル１４の光ファイバ素線２５とを導通した状態において、第１光ファイバケーブル１３の細管２４の内部と第２光ファイバケーブル１４の細管２５の内部がプラグ２７の高粘性エポキシ樹脂４２と低粘性エポキシ樹脂４３によって遮断される。このため、第１光ファイバケーブル１３に接続される原子炉格納容器の内側の内側光ファイバケーブル６の細管２４が損傷したとしても、原子炉格納容器内の雰囲気や水が損傷した細管から原子炉格納容器の外側の外側光ファイバケーブル７に侵入することはなく、気密性が保たれる。
さらに、筒体１２の内部に熱硬化性樹脂１６が充填されているので、内部コネクタ１５、第１光ファイバケーブル１３および第２光ファイバケーブル１４の内部の気密性をより一層、高めて光ファイバを保護できる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、前記実施形態では、光ファイバペネトレーション１の筒体１２を第１パイプ１２ａ、第２パイプ１２ｂ、第３パイプ１２ｃの３本のパイプで構成したが、４本以上でもよいし、２本のパイプ又は１本のパイプでもよい。また、筒体１２内の仕切りプレート２３a、２３ｂは必ずしも必要ではない。
前記実施形態では、仕切りプレート２３ａ、２３ｂにより仕切られた筒体１２の第１、第２、第３パイプの全てに樹脂１６を充填したが、図７に示すように、内部コネクタ１５が配置された中央の第２パイプ１２ｂのみに樹脂１６を充填し、両側の第１パイプ１２ａおよび第２パイプ１２の内部は空洞にしておくことも可能である。
本発明は、原子炉格納容器の隔壁に適用されるだけでなく、シェルター、金庫、化学プラントの気密エリア等の内外を隔絶する必要のある容器や設備、部屋の隔壁にも適用できるものである。
１ 光ファイバペネトレーション
２ 隔壁
５ スリーブ
６ 内側光ファイバケーブル
７ 外側光ファイバケーブル
１２ 筒体
１３ 第１光ファイバケーブル
１４ 第２光ファイバケーブル
１５ 内部コネクタ
１６ 熱硬化性樹脂
１９ 第１蓋体
２０ 第１コネクタ
２１ 第２蓋体
２２ 第２コネクタ
２３a、２３ｂ 仕切りプレート
２４ 細管
２５ 光ファイバ素線
２６ ソケット
２７ プラグ
３１ メス型コンタクト
４２ 高粘性エポキシ樹脂
４３ 低粘性エポキシ樹脂
４８ オス型コンタクト
Ａ 内側ユニット
Ｂ 外側ユニット
２ 隔壁
５ スリーブ
６ 内側光ファイバケーブル
７ 外側光ファイバケーブル
１２ 筒体
１３ 第１光ファイバケーブル
１４ 第２光ファイバケーブル
１５ 内部コネクタ
１６ 熱硬化性樹脂
１９ 第１蓋体
２０ 第１コネクタ
２１ 第２蓋体
２２ 第２コネクタ
２３a、２３ｂ 仕切りプレート
２４ 細管
２５ 光ファイバ素線
２６ ソケット
２７ プラグ
３１ メス型コンタクト
４２ 高粘性エポキシ樹脂
４３ 低粘性エポキシ樹脂
４８ オス型コンタクト
Ａ 内側ユニット
Ｂ 外側ユニット
Claims (5)
- 第１空間と第２空間とを隔絶する隔壁を貫通して設けたスリーブの内部に配設される光ファイバペネトレーションにおいて、
光ファイバ素線を金属製の細管に挿入した第１光ファイバケーブルおよび第２光ファイバケーブルと、
前記スリーブの軸方向に配置する金属製の筒体であって、その筒体の内部に、前記第１光ファイバケーブルを第１空間側に、前記第２光ファイバケーブルを第２空間側に配設した筒体と、
前記筒体の内部で、前記第１光ファイバケーブルと前記第２光ファイバケーブルを接続する内部コネクタと、
前記筒体の両端を閉塞する第１蓋体および第２蓋体とを備え、
前記内部コネクタにより、前記第１光ファイバケーブルの細管の内部を前記第２光ファイバケーブルの細管の内部と遮断し、前記第１光ファイバケーブルの光ファイバ素線を前記第２光ファイバケーブルの光ファイバ素線と導通したことを特徴とする光ファイバペネトレーション。 - 前記内部コネクタは、
前記第１光ファイバケーブルの細管の端部を固着し、光ファイバ素線の先端にメス型又はオス型のコンタクトを設けたソケットと、
前記第２光ファイバケーブルの細管の端部を固着し、光ファイバ素線の先端に前記ソケットのコンタクトと嵌合するオス型又はメス型のコンタクトを設けたプラグとからなり、
前記第２光ファイバケーブルの光ファイバ素線の周囲が前記プラグの内部に樹脂で封止され、
前記メス型コンタクトと前記オス型コンタクトとが嵌合するように前記ソケットに前記プラグが装着可能であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバペネトレーション。 - 前記筒体の内部に樹脂が充填されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバペネトレーション。
- 前記筒体の内部に、前記第１光ファイバケーブル及び前記第２光ファイバケーブルを支持するとともに、前記筒体の内部を複数の空間に仕切る仕切プレートを備え、
前記仕切プレートにより仕切られた前記筒体内の複数の空間のうち、少なくとも前記内部コネクタが配置された空間に前記樹脂が充填されたことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバペネトレーション。 - 前記樹脂は、シアネートエステル樹脂とエポキシ樹脂とを混合した混合樹脂であることを特徴とする請求項３又は４に記載の光ファイバペネトレーション。
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