気密設備・気密容器間の気密構造
【課題】気密性を向上できると共に、被収容物による汚染を容易に除去できること。
【解決手段】グローブボックス１０とグローブボックスドア１１を密閉するグローブボックス側シール部材１６は断面コ字形状に形成され、両脚部がグローブボックスドア１１に装着され、一脚部がグローブボックス１０に密着可能に設けられると共に、胴部が容器蓋１３に密着可能に設けられ、気密容器１２と容器蓋とを密閉する容器側シール部材１７は断面コ字形状に形成され、両脚部が気密容器１２に装着され、一脚部が容器蓋１３に密着可能に設けられると共に、胴部がグローブボックス１０に密着可能に設けられたものである。
【解決手段】グローブボックス１０とグローブボックスドア１１を密閉するグローブボックス側シール部材１６は断面コ字形状に形成され、両脚部がグローブボックスドア１１に装着され、一脚部がグローブボックス１０に密着可能に設けられると共に、胴部が容器蓋１３に密着可能に設けられ、気密容器１２と容器蓋とを密閉する容器側シール部材１７は断面コ字形状に形成され、両脚部が気密容器１２に装着され、一脚部が容器蓋１３に密着可能に設けられると共に、胴部がグローブボックス１０に密着可能に設けられたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グローブボックスなどの気密設備と、この気密設備内の被収容物を収容する気密容器との間の気密構造を改良した気密設備・気密容器の気密構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、放射性物質や環境への拡散が問題となる物質で汚染された気密設備と、この気密設備から上記物質を被収容物として収容する気密容器とにおいて、これらの気密設備及び気密容器に用いられるリップシール（ガスケット）の材質と、気密設備及び気密容器の寸法精度とを限定した技術が開示されている。
【０００３】
上記特許文献１では、図１１に示すように、気密設備１の開口が、設備側リップシール（ガスケット）３を装着した設備側ドア２によって密閉される。また、気密容器（コンテナ）４の開口が、この気密容器４に装着された容器側リップシール（ガスケット）６を介して容器蓋（コンテナドア）５により密閉される。更に、気密設備１と気密容器４との接続時には、容器側リップシール６が気密設備１と気密容器４とを密閉し、設備側リップシール３が設備側ドア２と容器蓋５とを密閉している。
【特許文献１】特開２００３−２９４１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
気密設備１内の被収容物を気密容器４内に収容するためにこの気密容器４を気密設備１に接続したときには、上述のように、容器側リップシール６によって気密容器４と容器蓋５との密閉、及び気密設備１と気密容器４との密閉が確保され、さらに設備側リップシール３によって気密設備１と設備側ドア２との密閉、及び設備側ドア２と容器蓋５との密閉が確保された状態となっている。これらの設備側リップシール３及び容器側リップシール６は、気密設備１と気密容器４とを接続した後に設備側ドア２と容器蓋５を一体として気密設備１内へ引き上げ、この気密設備１の内部と気密容器４内を連通状態としたとき、それぞれの先端部７及び８が被収容物により汚染されてしまう。
【０００５】
ところが、気密設備１と気密容器４を切り離した後に設備側リップシール３と容器側リップシール６の放射能量(汚染量)を測定すべく、スミヤろ紙（不図示）を設備側リップシール３の先端部７、容器側リップシール６の先端部８に押し当ててスミヤ範囲Ｗ内で移動させたとき、これらの設備側リップシール３及び容器側リップシール６が断面矢印形状に形成されているため、これらのリップシール３及び６の裏側まで汚染物が侵入してしまう。この設備側リップシール３及び容器側リップシール６の裏側へ侵入した汚染物は、除染用の布または紙を用いても容易に除去することができない。尚、図１１中には、容器側リップシール６についてのスミヤ範囲Ｗを示している。
【０００６】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、気密性を向上できると共に、被収容物における汚染物を容易に除去できる気密設備・気密容器間の気密構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、気密設備と、この気密設備の開口を閉塞する設備側ドアとが、これらに介在される設備側シール部材により密閉され、また、前記気密設備内の被収容物を収容する気密容器と、この気密容器の開口を閉塞する容器蓋とが、これらに介在される容器側シール部材により密閉され、前記気密容器と前記気密設備との接続時に、前記容器側シール部材と前記設備側シール部材の一方が、前記気密容器と前記気密設備を密閉し、他方が、前記容器蓋と前記設備側ドアを密閉する気密設備・気密容器間の気密構造において、前記設備側シール部材は断面コ字形状に形成され、両脚部が前記設備側ドアと前記気密設備の一方に装着され、これらの他方に前記一脚部が密着可能に設けられると共に、胴部が前記容器蓋または前記気密容器に密着可能に設けられ、また、前記容器側シール部材は断面コ字形状に形成され、両脚部が前記気密容器と前記容器蓋の一方に装着され、これらの他方に前記一脚部が密着可能に設けられると共に、胴部が前記気密設備または前記設備側ドアに密着可能に設けられたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、設備側ドアと気密設備の一方に装着される設備側シール部材は、これらの他方に一脚部が密着し、胴部が容器蓋または気密容器に密着し、また、気密容器と容器蓋の一方に装着される容器側シール部材は、これらの他方に一脚部が密着し、胴部が気密設備または設備側ドアに密着する。このため、気密設備と設備側ドアの気密性、気密容器と容器蓋の気密性を向上できると共に、気密設備と気密容器の接続時における気密性も向上させることができる。
【０００９】
また、設備側シール部材の胴部と容器側シール部材の胴部とは共に平坦形状であるため、これらの一部が気密設備内の被収容物によって汚染されたとしても、拭き取ることで、その汚染物を容易に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
【００１１】
［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図７）
図１は、本発明に係る気密設備・気密容器間の気密構造における第１の実施の形態を示すグローブボックス及び気密容器などを示す断面図である。図２は、図１のII部拡大断面図である。
【００１２】
気密容器１２内に、気密設備としてのグローブボックス１０内の被収容物を収容する際に、被収容物が例えば放射性物質の分析用試料であったり、放射性物質により汚染された放射性廃棄物である場合には、グローブボックス１０の外面、グローブボックス１０の開口１４を閉塞する設備側ドアとしてのグローブボックスドア１１の外面、気密容器１２の外面、及びこの気密容器１２の開口１５を閉塞する容器蓋１３の外面が被収容物により汚染されないよう配慮する必要がある。
【００１３】
このために、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１との間に介在される設備側シール部材としてのグローブボックス側シール部材１６が、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１を密閉すると共に、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時（図３（Ｂ）及び（Ｃ）；後述）にグローブボックスドア１１と容器蓋１３を密閉し、またはグローブボックス１０と気密容器１２とを密閉（本実施の形態ではグローブボックスドア１１と容器蓋１３とを密閉）している。更に、気密容器１２と容器蓋１３との間に介在される容器側シール部材１７が、気密容器１２と容器蓋１３を密閉すると共に、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時にグローブボックス１０と気密容器１２を密閉し、またはグローブボックスドア１１と容器蓋１３とを密閉（本実施の形態ではグローブボックス１０と気密容器１２とを密閉）している。
【００１４】
グローブボックス側シール部材１６は、図２に示すように、外側脚部１８と内側脚部１９が胴部２０にて連設された断面コ字形状に形成され、外側脚部１８及び内側脚部１９が、グローブボックスドア１１またはグローブボックス１０（本実施の形態ではグローブボックスドア１１）に装着される。つまり、外側脚部１８は、グローブボックスドア１１に形成された外側の環状溝２１の溝幅と同一寸法の厚さに形成され、この外側脚部１８の先端部１８Ａが環状溝２１の底面に接触する状態で、この環状溝２１に緊密に挿し込まれて嵌装される。
【００１５】
また、内側脚部１９は、グローブボックスドア１１に形成された内側の環状溝２２内に挿し込まれ、この内側脚部１９に形成された突起１９Ｂが環状溝２２の内壁に圧接される。この内側脚部１９の先端部１９Ａは、環状溝２２の底面から離間するが、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時にグローブボックス側シール部材１６が容器蓋１３により押圧されることで、環状溝２２の底面側へ移動する。このように内側脚部１９は、環状溝２２に軸方向に移動可能に嵌装されている。
【００１６】
更に、グローブボックス側シール部材１６には、このグローブボックス側シール部材１６が装着されていないグローブボックス１０側またはグローブボックスドア１１側（本実施の形態ではグローブボックス１０側）の外側脚部１８に凸部２３が形成される。この凸部２３は、グローブボックス１０のグローブボックス側シール部材１６側に形成された凹部２４に密着して係合する。このグローブボックス側シール部材１６の凸部２３とグローブボックス１０の凹部２４との係合により、グローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックス１０とグローブボックスドア１１とが密閉される。
【００１７】
グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａは、グローブボックス１０側の端部２５が最も高くなるように傾斜して形成されている。この端部２５は、グローブボックス１０と気密容器１２が接続され、同時にグローブボックスドア１１と容器蓋１３とが接続された後（図３（Ｂ））、グローブボックスドア１１と容器蓋１３とが一体となってグローブボックス１０内へ引き上げられたときに（図３（Ｃ）；共に後述）、グローブボックス１０内の被収容物により汚染される箇所である。この胴部２０の表面２０Ａにおける傾斜によって、グローブボックスドア１１と容器蓋１３との接続時に、グローブボックス側シール部材１６が容器蓋１３または気密容器１２（本実施の形態では容器蓋１３）に密着して、このグローブボックス側シール部材１６によりグローブボックスドア１１と容器蓋１３とが密閉される。
【００１８】
前記容器側シール部材１７も上述のグローブボックス側シール部材１６と同様に構成される。つまり、容器側シール部材１７は、外側脚部２６と内側脚部２７とが胴部２８にて連設された断面コ字形状に形成され、外側脚部２６及び内側脚部２７が気密容器１２または容器蓋１３（本実施の形態では気密容器１２）に装着される。内側脚部２７は、気密容器１２に形成された内側の環状溝３０の溝幅と同一寸法の厚さに形成され、この内側脚部２７の先端部２７Ａが環状溝３０の底面に接触する状態で、この環状溝３０に緊密に挿し込まれて嵌装される。
【００１９】
また、外側脚部２６は、気密容器１２に形成された外側の環状溝２９内に挿し込まれ、この外側脚部２６に形成された突起２６Ｂが環状溝２９の内壁に圧接される。この外側脚部２６の先端部２６Ａは、環状溝２９の底面から離間するが、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に容器側シール部材１７がグローブボックス１０により押圧されることで、環状溝２９の底面側へ移動する。このように外側脚部２６は、環状溝２９に軸方向に移動可能に嵌装されている。
【００２０】
更に容器側シール部材１７には、この容器側シール部材１７が装着されていない容器蓋１３側または気密容器１２側（本実施の形態では容器蓋１３側）の内側脚部２７に凸部３１が形成される。この凸部３１は、容器蓋１３の容器側シール部材１７側に形成された凹部３２に密着して係合する。この容器側シール部材１７の凸部３１と容器蓋１３の凹部３２との係合により、容器側シール部材１７を介して気密容器１２と容器蓋１３とが密閉される。
【００２１】
容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａは、容器蓋１３側の端部３３が最も高くなるように傾斜して形成されている。この端部３３は、グローブボックス１０と気密容器１２とが接続された後（図３（Ｂ））、グローブボックスドア１１と容器蓋１３とが一体となってグローブボックス１０内へ引き上げられたとき（図３（Ｃ）；後に後述）、グローブボックス１０内の被収容物により汚染される箇所である。胴部２８の表面２８Ａにおける上述の傾斜によって、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に、容器側シール部材１７がグローブボックス１０またはグローブボックスドア１１（本実施の形態ではグローブボックス１０）に密着して、この容器側シール部材１７によりグローブボックス１０と気密容器１２とが密閉される。
【００２２】
グローブボックス１０が、グローブボックスドア１１に装着されたグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉された状態では、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａ、グローブボックス１０の表面１０Ａ、グローブボックスドア１１の表面１１Ａの順に高さが低く設定され、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａが最も高く設定される。また、気密容器１２が、この気密容器１２に装着された容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉された状態では、容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａ、容器蓋１３の表面１３Ａ、気密容器１２の表面１２Ａの順に高さが低く設定され、容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａが最も高く設定される。
【００２３】
これらの結果、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０が容器蓋１３の表面１３Ａにより確実に押圧され、更に、容器側シール部材１７の胴部２８がグローブボックス１０の表面１０Ａにより確実に押圧される。
【００２４】
また、グローブボックス１０がグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉され、気密容器１２が容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉された状態では、グローブボックス側シール部材１６の外径Ａと、容器蓋１３の外径Ｂとの差が０ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲に設定される。これは、グローブボックス１０、グローブボックスドア１１、気密容器１２及び容器蓋１３の組立時の寸法精度が±０．５ｍｍの公差で設計されることにより実現される。前記外径ＡとＢの差を上述の範囲に設定することで、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５が容器蓋１３に非接触となる領域(つまり後述の汚染幅)、及び容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３がグローブボックス１０と非接触となる領域(同じく汚染幅)が最小化される。
【００２５】
上述のグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７は、耐放射線性、耐摩耗性、耐候性及びガス透過性に優れたクロルスルフォン化ポリエチレンにて構成される。図４に、アクリルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレンの各物理的性質等を示す。この図４によれば、クロルスルフォン化ポリエチレンは、アクリルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴムに比べて、耐放射線性については同程度であり、耐摩耗性及び耐候性については同程度または優れているが、シール部材として最も必要なガス透過性については最も優れていると評価できる。
【００２６】
従って、本実施の形態では、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の材質としてクロルスルフォン化ポリエチレンを採用したが、アクリルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴムであってもよい。その他、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の材質として、耐放射線性に優れたスチレンブタジエン（ＳＢＲ）または水素化ニトリル（ＨＮＢＲ）を用いてもよい。
【００２７】
上述のグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７は、硬度が４０〜８０の範囲に設定されて、操作トルク、特にグローブボックス１０と気密容器１２との接続時及び切り離し時における操作トルクが低減され、且つグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の不用意な変形が防止される。
【００２８】
つまり、図１及び図２に示すように、グローブボックスドア１１の嵌合爪３４をグローブボックス１０の嵌合溝３５に嵌合操作させて、グローブボックス側シール部材１６を介しグローブボックス１０とグローブボックスドア１１とを密閉させる場合、または気密容器１２の嵌合爪３６を容器蓋１３の嵌合溝３７に嵌合操作させて、容器側シール部材１７を介し気密容器１２と容器蓋１３とを密閉させる場合には、シール部材１６、１７がそれぞれ１個であるため、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度が上述の範囲にあるときの操作トルクは、１０〜２０Ｎ−ｍ程度となる。
【００２９】
これに対し、図１、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、気密容器１２をグローブボックス１０に接続させるために、容器蓋１３の嵌合爪３８をグローブボックスドア１１の嵌合溝３９に嵌合操作し（ステップ１）、グローブボックス１０の嵌合爪４０を気密容器１２の嵌合溝４１に嵌合操作（ステップ２）するときには、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３とが接触するので、このとき発生する摩擦力がステップ１及びステップ２の両操作トルクを増大させることになる。図３（Ｂ）の状態から図３（Ａ）の状態へと気密容器１２をグローブボックス１０から切り離し操作する際にも（ステップ３）、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３とが接触するため、このときの操作トルクが増大する。
【００３０】
例えば、図５に示すように、容器側シール部材１７の硬度を６５とし、グローブボックス側シール部材１６の硬度を４５、６５、８０としたとき、いずれの硬度の組み合わせの場合にも、ステップ１、２、３における各操作トルクは、３０〜１００Ｎ−ｍの範囲となる。操作トルク１００Ｎ−ｍは、工具を用いて人力で操作できるトルク値として評価できるので、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度を８０以下とすることで、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時または切り離し時における操作トルクが、人力で操作可能な範囲に低減される。
【００３１】
尚、図５では、容器側シール部材１７の硬度が６５で、グローブボックス側シール部材１６の硬度が４５のときの操作トルクを実線αで示し、容器側シール部材１７の硬度が６５で、グローブボックス側シール部材１６の硬度が６５のときの操作トルクを実線βで示し、容器側シール部材１７の硬度が６５で、グローブボックス側シール部材１６の硬度が８０のときの操作トルクを実線γで示している。
【００３２】
また、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度が４０以上に設定されたことで、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の不用意な変形が防止され、これによるグローブボックスドア１１、気密容器１２からの脱落が回避される。
【００３３】
次に、図３を用いてグローブボックス１０と気密容器１２との接続、切り離し手順について説明する。
【００３４】
図３（Ａ）に示すグローブボックス１０と気密容器１２との切り離し状態では、グローブボックス１０がグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉され、また、気密容器１２が容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉されている。この状態から、容器蓋１３の嵌合爪３８をグローブボックスドア１１の嵌合溝３９に嵌合させ、グローブボックス１０の嵌合爪４０を気密容器１２の嵌合溝４１に嵌合させて、図３（Ｂ）に示すように、気密容器１２をグローブボックス１０に接続する。
【００３５】
この図３（Ｂ）に示す状態では、グローブボックス側シール部材１６によって、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１とが密閉されて気密状態に保持されると共に、グローブボックスドア１１と容器蓋１３も密閉されて、これらのグローブボックスドア１１と容器蓋１３により囲まれた空間Ｍも気密に保持される。更に容器側シール部材１７によって、容器蓋１３と気密容器１２とが密閉されて気密に保持されると共に、グローブボックス１０と気密容器１２も密閉されて気密状態に保持される。
【００３６】
図３（Ｂ）に示す状態からグローブボックスドア１１及び容器蓋１３を一体に引き上げて、図３（Ｃ）に示すように、グローブボックス１０の内部と気密容器１２内を連通状態とする。このときにもグローブボックスドア１１と容器蓋１３により囲まれた空間Ｍがグローブボックス側シール部材１６により気密に保持され、グローブボックス１０と気密容器１２も容器側シール部材１７により気密に保持される。グローブボックスドア１１及び容器蓋１３が引き上げられた状態で、グローブボックス１０内の被収容物が気密容器１２内へ移送されて収容される。
【００３７】
気密容器１２内への被収容物の収容後、グローブボックスドア１１及び容器蓋１３を一体で下降させ、図３（Ｂ）に示すように、グローブボックスドア１１によりグローブボックス１０を密閉し、容器蓋１３により気密容器１２を密閉する。その後、図３（Ａ）に示すように、グローブボックス１０の嵌合爪４０と気密容器１２の嵌合溝４１との嵌合を解除し、容器蓋１３の嵌合爪３８とグローブボックスドア１１の嵌合溝３９との嵌合を解除して、気密容器１２をグローブボックス１０から引き離す。
【００３８】
従って、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（６）を奏する。
【００３９】
（１）グローブボックスドア１１に装着されるグローブボックス側シール部材１６は、外側脚部１８の凸部２３がグローブボックス１０の凹部２４に密着して係合することで、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１とを密閉すると共に、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に、胴部２０の傾斜した表面２０Ａが容器蓋１３の表面１３Ａに密着することで、グローブボックスドア１１と容器蓋１３とを密閉する。更に、気密容器１２に装着される容器側シール部材１７は、内側脚部２７の凸部３１が容器蓋１３の凹部３２に密着して係合することで、気密容器１２と容器蓋１３とを密閉すると共に、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に、胴部２８の傾斜した表面２８Ａがグローブボックス１０の表面１０Ａに密着することで、グローブボックス１０と気密容器１２とを密閉する。これらのことから、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１との気密性、気密容器１２と容器蓋１３との気密性を向上できると共に、グローブボックス１２と気密容器１２との接続時における気密性も向上させることができる。
【００４０】
（２）グローブボックス１０、グローブボックスドア１１及びグローブボックス側シール部材１６のそれぞれの外面と、気密容器１２、容器蓋１３及び容器側シール部材１７のそれぞれの外面とは、図３（Ｃ）に示すグローブボックス１０と気密容器１２の接続時でグローブボックスドア１１と容器蓋１３とが一体に引き上げられた際に、グローブボックスドア１１と容器蓋１３により囲まれた空間Ｍがグローブボックス側シール部材１６により気密状態に保持され、且つグローブボックス１０と気密容器１２とが容器側シール部材１７により気密状態に保持されるので、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３以外が、グローブボックス１０内の被収容物により汚染されることはない。
【００４１】
グローブボックス１０と気密容器１２との切り離し時に（図３（Ａ））、被収容物により汚染されたグローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３にスミヤろ紙（不図示）を押し当て、図２に示すスミヤ範囲Ｘにおいて移動させることで、このスミヤろ紙を用いてグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の放射能量が測定される。この際に、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０と容器側シール部材１７の胴部２８が平坦形状であるので、スミヤろ紙が破れることを防止できる。尚、前記スミヤ範囲Ｘは容器側シール部材１７の場合を示す。
【００４２】
また、スミヤろ紙を移動させたときに、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａと容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａに汚染が拡がったとしても、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０と容器側シール部材１７の胴部２８とが平坦形状であることから、この拡がった汚染が胴部２０、２８の裏側へ廻り込むことがない。この結果、この拡がった汚染を、除染用の布または紙を用いて容易に拭き取って除去することができる。このため、自動スミヤロボットなどによる自動化への適用も可能となる。
【００４３】
（３）グローブボックス１０がグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉され、気密容器１２が容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉された状態で、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａ、グローブボックス１０の表面１０Ａ、グローブボックスドア１１の表面１１Ａの順に高さが低く設定され、また、容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａ、容器蓋１３の表面１３Ａ、気密容器１２の表面１２Ａの順に高さが低く設定されている。更に、上述の状態において、グローブボックス１０、グローブボックスドア１１、気密容器１２及び容器蓋１３の組立時の寸法精度が±０．５ｍｍ以下に設定されて、グローブボックス側シール部材１６の外形Ａと容器蓋１３の外形Ｂとの差が０ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲に設定されている。これらの結果、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時におけるグローブボックス１０と気密容器１２の漏れ率を、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１、気密容器１２と容器蓋１３のそれぞれの漏れ率の場合と同様に低減できる。
【００４４】
例えば、グローブボックス１０、グローブボックスドア１１、気密容器１２及び容器蓋１３の組立時の寸法精度が±０．５ｍｍ以下のとき、ＪＩＳ Ｚ４８２０「グローブボックス気密試験方法」の計算式によって漏れ率を算出した結果を図６に示す。グローブボックス１０と気密容器１２（容器＋Ｇ.Ｂ.）の漏れ率Ｐは、気密容器１２と容器蓋１３（容器＋容器蓋）の漏れ率Ｑ、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１（Ｇ.Ｂ.＋Ｇ.Ｂ.ドア）の漏れ率Ｒと同様に０．１ｖｏｌ％以下を示し、グローブボックスに要求される基準を十分に満足できるものとなっている。
【００４５】
（４）グローブボックス１０がグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉され、気密容器１２が容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉された状態で、グローブボックス側シール部材１６の外形Ａと容器蓋１３の外形Ｂとの差が０ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲に設定されている。この結果、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と、容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３とのそれぞれにおける汚染幅及び汚染面積を低減することができる。
【００４６】
例えば、被収容物を放射線物質などに代えて蛍光粉末等の模擬汚染物質としたとき、本実施の形態と従来（背景）技術のそれぞれについて、シール部材の汚染幅、汚染面積を比較した結果を図７に示す。図３（Ｃ）の接続状態から図３（Ａ）の切り離し状態にしたとき、本実施の形態のグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の汚染幅及び汚染面積は、従来の設備側リップシール３、容器側リップシール６（共に図１１）に比べて半分程度に低減されている。
【００４７】
これは、従来の設備側リップシール３、容器側リップシール６が片持ち状態であり、気密容器４を気密設備１に接続したとき、設備側リップシール３と容器側リップシール６とが接触して、摩擦力の作用で互いに引き出されてしまうために、汚染量が増大してしまうと考えられる。これに対し、本実施の形態では、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７は両端支持状態であり、しかも、グローブボックス側シール部材１６の外形Ａと容器蓋１３の外形Ｂとの差が上述の範囲に設定されているため、引き出されることがなく、汚染量が低減されるのである。
【００４８】
（５）グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７が耐放射線性、耐摩耗性、耐候性及びガス透過性に優れたクロルスルフォン化ポリエチレンにて構成されたので、放射能による劣化が抑制され、更に作動に伴う切削損傷も低減されるため、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７を長期間に亘り安定して使用することができる。
【００４９】
（６）グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度が４０〜８０の範囲に設定されたので、硬度が過大（８０を超えた値）に設定されないことによって、グローブボックス１０と気密容器１２との接続または切り離し操作時の操作トルクを、手動操作可能な範囲（例えば１００Ｎ−ｍ以下）に低減できる。また、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度が過小（４０未満）になっていないので、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の変形を防止でき、グローブボックスドア１１、気密容器１２からの脱落を未然に回避できる。
【００５０】
［Ｂ］第２の実施の形態（図８〜図１０）
図８は、本発明に係る気密設備・気密容器間の気密構造における第２の実施の形態の気密容器を示す断面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
【００５１】
本実施の形態の気密設備・気密容器の気密構造が前記第１の実施の形態と異なる点は、容器蓋１３と気密容器１２との少なくとも一方（本実施の形態では容器蓋１３）に、容器側シール部材１７を取り除いた後に気密容器１２と容器蓋１３とを溶接するための溶接開先５０が形成され、この溶接開先５０の上方空間が凹部３２となって、この凹部３２に容器側シール部材１７の凸部３１が密着して係合される点である。
【００５２】
つまり、被収容物（例えば放射性廃棄物）が収容された気密容器１２は、図８に示すように、当初、気密容器１２の環状溝２９及び３０に装着された容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉されている。この状態では、容器蓋１３の気密容器１２側壁面に形成された溶接開先５０が気密容器１２に接触し、溶接開先５０上方の凹部３２に容器側シール部材１７の凸部３１が密着して係合して、気密容器１２が容器蓋１３及び容器側シール部材１７により気密状態に保持される。
【００５３】
図８の状態から工具や治具を用いて容器側シール部材１７を引き抜き（図９）、その後、容器蓋１３の溶接開先５０と気密容器１２とを溶接する。この溶接により、気密容器１２が容器蓋１３により再び気密状態に保持される。図１０中の符号５１が、溶接開先５０と気密容器１２との溶接部を示す。
【００５４】
従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（６）と同様な効果を奏する他、次の効果（７）を奏する。
【００５５】
（７）一般に、放射性廃棄物などの被収容物が収容された気密容器１２及び容器蓋１３を埋設処分する場合、有機物である容器側シール部材１７が長期間の埋設によって分解したり、この分解により発生するガスが埋設場所に悪影響を与えることから、有機物の使用は禁止されている。本実施の形態では、放射性廃棄物などの被収容物が収容された気密容器１２及び容器蓋１３を埋設処分する場合に、容器側シール部材１７を取り除き、溶接開先５０を用いた溶接によって気密容器１２と容器蓋１３を気密状態に保持して、これを埋設処分するので、溶接場所に上述のような悪影響を与えることを防止できる。
【００５６】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の両実施形態においては、被収容物が放射性物質、または放射性物質により汚染された物質の場合を述べたが、環境への拡散を回避すべき物質（例えば細菌など）を被収容物とした場合にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る気密設備・気密容器間の気密構造における第１の実施の形態を示すグローブボックス及び気密容器などを示す断面図。
【図２】図１のII部拡大断面図。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は図１のグローブボックスと気密容器との接続手順などを各々示す説明図。
【図４】図１のシール部材の物理的性質等を比較して示す図表。
【図５】図１のシール部材の硬度と操作トルクとの関係を示すグラフ。
【図６】図１のグローブボックス、気密容器などの漏れ率を示すグラフ。
【図７】図１と図１１のシール部材による汚染幅などを比較して示す図表。
【図８】本発明に係る気密設備・気密容器間の気密構造における第２の実施の形態の気密容器を示す断面図。
【図９】図８の気密容器から容器側シール部材を取り除いた状態を示す断面図。
【図１０】図９の気密容器の溶接状態を示す断面図。
【図１１】従来のグローブボックス・気密容器間の気密構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１０ グローブボックス（気密設備）
１１ グローブボックスドア（設備側ドア）
１２ 気密容器
１３ 容器蓋
１４、１５ 開口
１６ グローブボックス側シール部材（設備側シール部材）
１７ 容器側シール部材
１８ 外側脚部
１９ 内側脚部
２０ 胴部
２３ 凸部
２４ 凹部
２５ 端部
２６ 外側脚部
２７ 内側脚部
２８ 胴部
３１ 凸部
３２ 凹部
３３ 端部
５０ 溶接開先
５１ 溶接部
Ａ グローブボックス側シール部材の外径
Ｂ 容器蓋の外径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グローブボックスなどの気密設備と、この気密設備内の被収容物を収容する気密容器との間の気密構造を改良した気密設備・気密容器の気密構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、放射性物質や環境への拡散が問題となる物質で汚染された気密設備と、この気密設備から上記物質を被収容物として収容する気密容器とにおいて、これらの気密設備及び気密容器に用いられるリップシール（ガスケット）の材質と、気密設備及び気密容器の寸法精度とを限定した技術が開示されている。
【０００３】
上記特許文献１では、図１１に示すように、気密設備１の開口が、設備側リップシール（ガスケット）３を装着した設備側ドア２によって密閉される。また、気密容器（コンテナ）４の開口が、この気密容器４に装着された容器側リップシール（ガスケット）６を介して容器蓋（コンテナドア）５により密閉される。更に、気密設備１と気密容器４との接続時には、容器側リップシール６が気密設備１と気密容器４とを密閉し、設備側リップシール３が設備側ドア２と容器蓋５とを密閉している。
【特許文献１】特開２００３−２９４１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
気密設備１内の被収容物を気密容器４内に収容するためにこの気密容器４を気密設備１に接続したときには、上述のように、容器側リップシール６によって気密容器４と容器蓋５との密閉、及び気密設備１と気密容器４との密閉が確保され、さらに設備側リップシール３によって気密設備１と設備側ドア２との密閉、及び設備側ドア２と容器蓋５との密閉が確保された状態となっている。これらの設備側リップシール３及び容器側リップシール６は、気密設備１と気密容器４とを接続した後に設備側ドア２と容器蓋５を一体として気密設備１内へ引き上げ、この気密設備１の内部と気密容器４内を連通状態としたとき、それぞれの先端部７及び８が被収容物により汚染されてしまう。
【０００５】
ところが、気密設備１と気密容器４を切り離した後に設備側リップシール３と容器側リップシール６の放射能量(汚染量)を測定すべく、スミヤろ紙（不図示）を設備側リップシール３の先端部７、容器側リップシール６の先端部８に押し当ててスミヤ範囲Ｗ内で移動させたとき、これらの設備側リップシール３及び容器側リップシール６が断面矢印形状に形成されているため、これらのリップシール３及び６の裏側まで汚染物が侵入してしまう。この設備側リップシール３及び容器側リップシール６の裏側へ侵入した汚染物は、除染用の布または紙を用いても容易に除去することができない。尚、図１１中には、容器側リップシール６についてのスミヤ範囲Ｗを示している。
【０００６】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、気密性を向上できると共に、被収容物における汚染物を容易に除去できる気密設備・気密容器間の気密構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、気密設備と、この気密設備の開口を閉塞する設備側ドアとが、これらに介在される設備側シール部材により密閉され、また、前記気密設備内の被収容物を収容する気密容器と、この気密容器の開口を閉塞する容器蓋とが、これらに介在される容器側シール部材により密閉され、前記気密容器と前記気密設備との接続時に、前記容器側シール部材と前記設備側シール部材の一方が、前記気密容器と前記気密設備を密閉し、他方が、前記容器蓋と前記設備側ドアを密閉する気密設備・気密容器間の気密構造において、前記設備側シール部材は断面コ字形状に形成され、両脚部が前記設備側ドアと前記気密設備の一方に装着され、これらの他方に前記一脚部が密着可能に設けられると共に、胴部が前記容器蓋または前記気密容器に密着可能に設けられ、また、前記容器側シール部材は断面コ字形状に形成され、両脚部が前記気密容器と前記容器蓋の一方に装着され、これらの他方に前記一脚部が密着可能に設けられると共に、胴部が前記気密設備または前記設備側ドアに密着可能に設けられたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、設備側ドアと気密設備の一方に装着される設備側シール部材は、これらの他方に一脚部が密着し、胴部が容器蓋または気密容器に密着し、また、気密容器と容器蓋の一方に装着される容器側シール部材は、これらの他方に一脚部が密着し、胴部が気密設備または設備側ドアに密着する。このため、気密設備と設備側ドアの気密性、気密容器と容器蓋の気密性を向上できると共に、気密設備と気密容器の接続時における気密性も向上させることができる。
【０００９】
また、設備側シール部材の胴部と容器側シール部材の胴部とは共に平坦形状であるため、これらの一部が気密設備内の被収容物によって汚染されたとしても、拭き取ることで、その汚染物を容易に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
【００１１】
［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図７）
図１は、本発明に係る気密設備・気密容器間の気密構造における第１の実施の形態を示すグローブボックス及び気密容器などを示す断面図である。図２は、図１のII部拡大断面図である。
【００１２】
気密容器１２内に、気密設備としてのグローブボックス１０内の被収容物を収容する際に、被収容物が例えば放射性物質の分析用試料であったり、放射性物質により汚染された放射性廃棄物である場合には、グローブボックス１０の外面、グローブボックス１０の開口１４を閉塞する設備側ドアとしてのグローブボックスドア１１の外面、気密容器１２の外面、及びこの気密容器１２の開口１５を閉塞する容器蓋１３の外面が被収容物により汚染されないよう配慮する必要がある。
【００１３】
このために、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１との間に介在される設備側シール部材としてのグローブボックス側シール部材１６が、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１を密閉すると共に、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時（図３（Ｂ）及び（Ｃ）；後述）にグローブボックスドア１１と容器蓋１３を密閉し、またはグローブボックス１０と気密容器１２とを密閉（本実施の形態ではグローブボックスドア１１と容器蓋１３とを密閉）している。更に、気密容器１２と容器蓋１３との間に介在される容器側シール部材１７が、気密容器１２と容器蓋１３を密閉すると共に、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時にグローブボックス１０と気密容器１２を密閉し、またはグローブボックスドア１１と容器蓋１３とを密閉（本実施の形態ではグローブボックス１０と気密容器１２とを密閉）している。
【００１４】
グローブボックス側シール部材１６は、図２に示すように、外側脚部１８と内側脚部１９が胴部２０にて連設された断面コ字形状に形成され、外側脚部１８及び内側脚部１９が、グローブボックスドア１１またはグローブボックス１０（本実施の形態ではグローブボックスドア１１）に装着される。つまり、外側脚部１８は、グローブボックスドア１１に形成された外側の環状溝２１の溝幅と同一寸法の厚さに形成され、この外側脚部１８の先端部１８Ａが環状溝２１の底面に接触する状態で、この環状溝２１に緊密に挿し込まれて嵌装される。
【００１５】
また、内側脚部１９は、グローブボックスドア１１に形成された内側の環状溝２２内に挿し込まれ、この内側脚部１９に形成された突起１９Ｂが環状溝２２の内壁に圧接される。この内側脚部１９の先端部１９Ａは、環状溝２２の底面から離間するが、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時にグローブボックス側シール部材１６が容器蓋１３により押圧されることで、環状溝２２の底面側へ移動する。このように内側脚部１９は、環状溝２２に軸方向に移動可能に嵌装されている。
【００１６】
更に、グローブボックス側シール部材１６には、このグローブボックス側シール部材１６が装着されていないグローブボックス１０側またはグローブボックスドア１１側（本実施の形態ではグローブボックス１０側）の外側脚部１８に凸部２３が形成される。この凸部２３は、グローブボックス１０のグローブボックス側シール部材１６側に形成された凹部２４に密着して係合する。このグローブボックス側シール部材１６の凸部２３とグローブボックス１０の凹部２４との係合により、グローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックス１０とグローブボックスドア１１とが密閉される。
【００１７】
グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａは、グローブボックス１０側の端部２５が最も高くなるように傾斜して形成されている。この端部２５は、グローブボックス１０と気密容器１２が接続され、同時にグローブボックスドア１１と容器蓋１３とが接続された後（図３（Ｂ））、グローブボックスドア１１と容器蓋１３とが一体となってグローブボックス１０内へ引き上げられたときに（図３（Ｃ）；共に後述）、グローブボックス１０内の被収容物により汚染される箇所である。この胴部２０の表面２０Ａにおける傾斜によって、グローブボックスドア１１と容器蓋１３との接続時に、グローブボックス側シール部材１６が容器蓋１３または気密容器１２（本実施の形態では容器蓋１３）に密着して、このグローブボックス側シール部材１６によりグローブボックスドア１１と容器蓋１３とが密閉される。
【００１８】
前記容器側シール部材１７も上述のグローブボックス側シール部材１６と同様に構成される。つまり、容器側シール部材１７は、外側脚部２６と内側脚部２７とが胴部２８にて連設された断面コ字形状に形成され、外側脚部２６及び内側脚部２７が気密容器１２または容器蓋１３（本実施の形態では気密容器１２）に装着される。内側脚部２７は、気密容器１２に形成された内側の環状溝３０の溝幅と同一寸法の厚さに形成され、この内側脚部２７の先端部２７Ａが環状溝３０の底面に接触する状態で、この環状溝３０に緊密に挿し込まれて嵌装される。
【００１９】
また、外側脚部２６は、気密容器１２に形成された外側の環状溝２９内に挿し込まれ、この外側脚部２６に形成された突起２６Ｂが環状溝２９の内壁に圧接される。この外側脚部２６の先端部２６Ａは、環状溝２９の底面から離間するが、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に容器側シール部材１７がグローブボックス１０により押圧されることで、環状溝２９の底面側へ移動する。このように外側脚部２６は、環状溝２９に軸方向に移動可能に嵌装されている。
【００２０】
更に容器側シール部材１７には、この容器側シール部材１７が装着されていない容器蓋１３側または気密容器１２側（本実施の形態では容器蓋１３側）の内側脚部２７に凸部３１が形成される。この凸部３１は、容器蓋１３の容器側シール部材１７側に形成された凹部３２に密着して係合する。この容器側シール部材１７の凸部３１と容器蓋１３の凹部３２との係合により、容器側シール部材１７を介して気密容器１２と容器蓋１３とが密閉される。
【００２１】
容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａは、容器蓋１３側の端部３３が最も高くなるように傾斜して形成されている。この端部３３は、グローブボックス１０と気密容器１２とが接続された後（図３（Ｂ））、グローブボックスドア１１と容器蓋１３とが一体となってグローブボックス１０内へ引き上げられたとき（図３（Ｃ）；後に後述）、グローブボックス１０内の被収容物により汚染される箇所である。胴部２８の表面２８Ａにおける上述の傾斜によって、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に、容器側シール部材１７がグローブボックス１０またはグローブボックスドア１１（本実施の形態ではグローブボックス１０）に密着して、この容器側シール部材１７によりグローブボックス１０と気密容器１２とが密閉される。
【００２２】
グローブボックス１０が、グローブボックスドア１１に装着されたグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉された状態では、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａ、グローブボックス１０の表面１０Ａ、グローブボックスドア１１の表面１１Ａの順に高さが低く設定され、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａが最も高く設定される。また、気密容器１２が、この気密容器１２に装着された容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉された状態では、容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａ、容器蓋１３の表面１３Ａ、気密容器１２の表面１２Ａの順に高さが低く設定され、容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａが最も高く設定される。
【００２３】
これらの結果、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０が容器蓋１３の表面１３Ａにより確実に押圧され、更に、容器側シール部材１７の胴部２８がグローブボックス１０の表面１０Ａにより確実に押圧される。
【００２４】
また、グローブボックス１０がグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉され、気密容器１２が容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉された状態では、グローブボックス側シール部材１６の外径Ａと、容器蓋１３の外径Ｂとの差が０ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲に設定される。これは、グローブボックス１０、グローブボックスドア１１、気密容器１２及び容器蓋１３の組立時の寸法精度が±０．５ｍｍの公差で設計されることにより実現される。前記外径ＡとＢの差を上述の範囲に設定することで、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５が容器蓋１３に非接触となる領域(つまり後述の汚染幅)、及び容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３がグローブボックス１０と非接触となる領域(同じく汚染幅)が最小化される。
【００２５】
上述のグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７は、耐放射線性、耐摩耗性、耐候性及びガス透過性に優れたクロルスルフォン化ポリエチレンにて構成される。図４に、アクリルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレンの各物理的性質等を示す。この図４によれば、クロルスルフォン化ポリエチレンは、アクリルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴムに比べて、耐放射線性については同程度であり、耐摩耗性及び耐候性については同程度または優れているが、シール部材として最も必要なガス透過性については最も優れていると評価できる。
【００２６】
従って、本実施の形態では、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の材質としてクロルスルフォン化ポリエチレンを採用したが、アクリルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴムであってもよい。その他、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の材質として、耐放射線性に優れたスチレンブタジエン（ＳＢＲ）または水素化ニトリル（ＨＮＢＲ）を用いてもよい。
【００２７】
上述のグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７は、硬度が４０〜８０の範囲に設定されて、操作トルク、特にグローブボックス１０と気密容器１２との接続時及び切り離し時における操作トルクが低減され、且つグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の不用意な変形が防止される。
【００２８】
つまり、図１及び図２に示すように、グローブボックスドア１１の嵌合爪３４をグローブボックス１０の嵌合溝３５に嵌合操作させて、グローブボックス側シール部材１６を介しグローブボックス１０とグローブボックスドア１１とを密閉させる場合、または気密容器１２の嵌合爪３６を容器蓋１３の嵌合溝３７に嵌合操作させて、容器側シール部材１７を介し気密容器１２と容器蓋１３とを密閉させる場合には、シール部材１６、１７がそれぞれ１個であるため、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度が上述の範囲にあるときの操作トルクは、１０〜２０Ｎ−ｍ程度となる。
【００２９】
これに対し、図１、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、気密容器１２をグローブボックス１０に接続させるために、容器蓋１３の嵌合爪３８をグローブボックスドア１１の嵌合溝３９に嵌合操作し（ステップ１）、グローブボックス１０の嵌合爪４０を気密容器１２の嵌合溝４１に嵌合操作（ステップ２）するときには、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３とが接触するので、このとき発生する摩擦力がステップ１及びステップ２の両操作トルクを増大させることになる。図３（Ｂ）の状態から図３（Ａ）の状態へと気密容器１２をグローブボックス１０から切り離し操作する際にも（ステップ３）、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３とが接触するため、このときの操作トルクが増大する。
【００３０】
例えば、図５に示すように、容器側シール部材１７の硬度を６５とし、グローブボックス側シール部材１６の硬度を４５、６５、８０としたとき、いずれの硬度の組み合わせの場合にも、ステップ１、２、３における各操作トルクは、３０〜１００Ｎ−ｍの範囲となる。操作トルク１００Ｎ−ｍは、工具を用いて人力で操作できるトルク値として評価できるので、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度を８０以下とすることで、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時または切り離し時における操作トルクが、人力で操作可能な範囲に低減される。
【００３１】
尚、図５では、容器側シール部材１７の硬度が６５で、グローブボックス側シール部材１６の硬度が４５のときの操作トルクを実線αで示し、容器側シール部材１７の硬度が６５で、グローブボックス側シール部材１６の硬度が６５のときの操作トルクを実線βで示し、容器側シール部材１７の硬度が６５で、グローブボックス側シール部材１６の硬度が８０のときの操作トルクを実線γで示している。
【００３２】
また、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度が４０以上に設定されたことで、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の不用意な変形が防止され、これによるグローブボックスドア１１、気密容器１２からの脱落が回避される。
【００３３】
次に、図３を用いてグローブボックス１０と気密容器１２との接続、切り離し手順について説明する。
【００３４】
図３（Ａ）に示すグローブボックス１０と気密容器１２との切り離し状態では、グローブボックス１０がグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉され、また、気密容器１２が容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉されている。この状態から、容器蓋１３の嵌合爪３８をグローブボックスドア１１の嵌合溝３９に嵌合させ、グローブボックス１０の嵌合爪４０を気密容器１２の嵌合溝４１に嵌合させて、図３（Ｂ）に示すように、気密容器１２をグローブボックス１０に接続する。
【００３５】
この図３（Ｂ）に示す状態では、グローブボックス側シール部材１６によって、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１とが密閉されて気密状態に保持されると共に、グローブボックスドア１１と容器蓋１３も密閉されて、これらのグローブボックスドア１１と容器蓋１３により囲まれた空間Ｍも気密に保持される。更に容器側シール部材１７によって、容器蓋１３と気密容器１２とが密閉されて気密に保持されると共に、グローブボックス１０と気密容器１２も密閉されて気密状態に保持される。
【００３６】
図３（Ｂ）に示す状態からグローブボックスドア１１及び容器蓋１３を一体に引き上げて、図３（Ｃ）に示すように、グローブボックス１０の内部と気密容器１２内を連通状態とする。このときにもグローブボックスドア１１と容器蓋１３により囲まれた空間Ｍがグローブボックス側シール部材１６により気密に保持され、グローブボックス１０と気密容器１２も容器側シール部材１７により気密に保持される。グローブボックスドア１１及び容器蓋１３が引き上げられた状態で、グローブボックス１０内の被収容物が気密容器１２内へ移送されて収容される。
【００３７】
気密容器１２内への被収容物の収容後、グローブボックスドア１１及び容器蓋１３を一体で下降させ、図３（Ｂ）に示すように、グローブボックスドア１１によりグローブボックス１０を密閉し、容器蓋１３により気密容器１２を密閉する。その後、図３（Ａ）に示すように、グローブボックス１０の嵌合爪４０と気密容器１２の嵌合溝４１との嵌合を解除し、容器蓋１３の嵌合爪３８とグローブボックスドア１１の嵌合溝３９との嵌合を解除して、気密容器１２をグローブボックス１０から引き離す。
【００３８】
従って、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（６）を奏する。
【００３９】
（１）グローブボックスドア１１に装着されるグローブボックス側シール部材１６は、外側脚部１８の凸部２３がグローブボックス１０の凹部２４に密着して係合することで、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１とを密閉すると共に、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に、胴部２０の傾斜した表面２０Ａが容器蓋１３の表面１３Ａに密着することで、グローブボックスドア１１と容器蓋１３とを密閉する。更に、気密容器１２に装着される容器側シール部材１７は、内側脚部２７の凸部３１が容器蓋１３の凹部３２に密着して係合することで、気密容器１２と容器蓋１３とを密閉すると共に、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時に、胴部２８の傾斜した表面２８Ａがグローブボックス１０の表面１０Ａに密着することで、グローブボックス１０と気密容器１２とを密閉する。これらのことから、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１との気密性、気密容器１２と容器蓋１３との気密性を向上できると共に、グローブボックス１２と気密容器１２との接続時における気密性も向上させることができる。
【００４０】
（２）グローブボックス１０、グローブボックスドア１１及びグローブボックス側シール部材１６のそれぞれの外面と、気密容器１２、容器蓋１３及び容器側シール部材１７のそれぞれの外面とは、図３（Ｃ）に示すグローブボックス１０と気密容器１２の接続時でグローブボックスドア１１と容器蓋１３とが一体に引き上げられた際に、グローブボックスドア１１と容器蓋１３により囲まれた空間Ｍがグローブボックス側シール部材１６により気密状態に保持され、且つグローブボックス１０と気密容器１２とが容器側シール部材１７により気密状態に保持されるので、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３以外が、グローブボックス１０内の被収容物により汚染されることはない。
【００４１】
グローブボックス１０と気密容器１２との切り離し時に（図３（Ａ））、被収容物により汚染されたグローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３にスミヤろ紙（不図示）を押し当て、図２に示すスミヤ範囲Ｘにおいて移動させることで、このスミヤろ紙を用いてグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の放射能量が測定される。この際に、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０と容器側シール部材１７の胴部２８が平坦形状であるので、スミヤろ紙が破れることを防止できる。尚、前記スミヤ範囲Ｘは容器側シール部材１７の場合を示す。
【００４２】
また、スミヤろ紙を移動させたときに、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａと容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａに汚染が拡がったとしても、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０と容器側シール部材１７の胴部２８とが平坦形状であることから、この拡がった汚染が胴部２０、２８の裏側へ廻り込むことがない。この結果、この拡がった汚染を、除染用の布または紙を用いて容易に拭き取って除去することができる。このため、自動スミヤロボットなどによる自動化への適用も可能となる。
【００４３】
（３）グローブボックス１０がグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉され、気密容器１２が容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉された状態で、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の表面２０Ａ、グローブボックス１０の表面１０Ａ、グローブボックスドア１１の表面１１Ａの順に高さが低く設定され、また、容器側シール部材１７の胴部２８の表面２８Ａ、容器蓋１３の表面１３Ａ、気密容器１２の表面１２Ａの順に高さが低く設定されている。更に、上述の状態において、グローブボックス１０、グローブボックスドア１１、気密容器１２及び容器蓋１３の組立時の寸法精度が±０．５ｍｍ以下に設定されて、グローブボックス側シール部材１６の外形Ａと容器蓋１３の外形Ｂとの差が０ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲に設定されている。これらの結果、グローブボックス１０と気密容器１２との接続時におけるグローブボックス１０と気密容器１２の漏れ率を、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１、気密容器１２と容器蓋１３のそれぞれの漏れ率の場合と同様に低減できる。
【００４４】
例えば、グローブボックス１０、グローブボックスドア１１、気密容器１２及び容器蓋１３の組立時の寸法精度が±０．５ｍｍ以下のとき、ＪＩＳ Ｚ４８２０「グローブボックス気密試験方法」の計算式によって漏れ率を算出した結果を図６に示す。グローブボックス１０と気密容器１２（容器＋Ｇ.Ｂ.）の漏れ率Ｐは、気密容器１２と容器蓋１３（容器＋容器蓋）の漏れ率Ｑ、グローブボックス１０とグローブボックスドア１１（Ｇ.Ｂ.＋Ｇ.Ｂ.ドア）の漏れ率Ｒと同様に０．１ｖｏｌ％以下を示し、グローブボックスに要求される基準を十分に満足できるものとなっている。
【００４５】
（４）グローブボックス１０がグローブボックス側シール部材１６を介してグローブボックスドア１１により密閉され、気密容器１２が容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉された状態で、グローブボックス側シール部材１６の外形Ａと容器蓋１３の外形Ｂとの差が０ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲に設定されている。この結果、グローブボックス側シール部材１６の胴部２０の端部２５と、容器側シール部材１７の胴部２８の端部３３とのそれぞれにおける汚染幅及び汚染面積を低減することができる。
【００４６】
例えば、被収容物を放射線物質などに代えて蛍光粉末等の模擬汚染物質としたとき、本実施の形態と従来（背景）技術のそれぞれについて、シール部材の汚染幅、汚染面積を比較した結果を図７に示す。図３（Ｃ）の接続状態から図３（Ａ）の切り離し状態にしたとき、本実施の形態のグローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の汚染幅及び汚染面積は、従来の設備側リップシール３、容器側リップシール６（共に図１１）に比べて半分程度に低減されている。
【００４７】
これは、従来の設備側リップシール３、容器側リップシール６が片持ち状態であり、気密容器４を気密設備１に接続したとき、設備側リップシール３と容器側リップシール６とが接触して、摩擦力の作用で互いに引き出されてしまうために、汚染量が増大してしまうと考えられる。これに対し、本実施の形態では、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７は両端支持状態であり、しかも、グローブボックス側シール部材１６の外形Ａと容器蓋１３の外形Ｂとの差が上述の範囲に設定されているため、引き出されることがなく、汚染量が低減されるのである。
【００４８】
（５）グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７が耐放射線性、耐摩耗性、耐候性及びガス透過性に優れたクロルスルフォン化ポリエチレンにて構成されたので、放射能による劣化が抑制され、更に作動に伴う切削損傷も低減されるため、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７を長期間に亘り安定して使用することができる。
【００４９】
（６）グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度が４０〜８０の範囲に設定されたので、硬度が過大（８０を超えた値）に設定されないことによって、グローブボックス１０と気密容器１２との接続または切り離し操作時の操作トルクを、手動操作可能な範囲（例えば１００Ｎ−ｍ以下）に低減できる。また、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の硬度が過小（４０未満）になっていないので、グローブボックス側シール部材１６及び容器側シール部材１７の変形を防止でき、グローブボックスドア１１、気密容器１２からの脱落を未然に回避できる。
【００５０】
［Ｂ］第２の実施の形態（図８〜図１０）
図８は、本発明に係る気密設備・気密容器間の気密構造における第２の実施の形態の気密容器を示す断面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
【００５１】
本実施の形態の気密設備・気密容器の気密構造が前記第１の実施の形態と異なる点は、容器蓋１３と気密容器１２との少なくとも一方（本実施の形態では容器蓋１３）に、容器側シール部材１７を取り除いた後に気密容器１２と容器蓋１３とを溶接するための溶接開先５０が形成され、この溶接開先５０の上方空間が凹部３２となって、この凹部３２に容器側シール部材１７の凸部３１が密着して係合される点である。
【００５２】
つまり、被収容物（例えば放射性廃棄物）が収容された気密容器１２は、図８に示すように、当初、気密容器１２の環状溝２９及び３０に装着された容器側シール部材１７を介して容器蓋１３により密閉されている。この状態では、容器蓋１３の気密容器１２側壁面に形成された溶接開先５０が気密容器１２に接触し、溶接開先５０上方の凹部３２に容器側シール部材１７の凸部３１が密着して係合して、気密容器１２が容器蓋１３及び容器側シール部材１７により気密状態に保持される。
【００５３】
図８の状態から工具や治具を用いて容器側シール部材１７を引き抜き（図９）、その後、容器蓋１３の溶接開先５０と気密容器１２とを溶接する。この溶接により、気密容器１２が容器蓋１３により再び気密状態に保持される。図１０中の符号５１が、溶接開先５０と気密容器１２との溶接部を示す。
【００５４】
従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（６）と同様な効果を奏する他、次の効果（７）を奏する。
【００５５】
（７）一般に、放射性廃棄物などの被収容物が収容された気密容器１２及び容器蓋１３を埋設処分する場合、有機物である容器側シール部材１７が長期間の埋設によって分解したり、この分解により発生するガスが埋設場所に悪影響を与えることから、有機物の使用は禁止されている。本実施の形態では、放射性廃棄物などの被収容物が収容された気密容器１２及び容器蓋１３を埋設処分する場合に、容器側シール部材１７を取り除き、溶接開先５０を用いた溶接によって気密容器１２と容器蓋１３を気密状態に保持して、これを埋設処分するので、溶接場所に上述のような悪影響を与えることを防止できる。
【００５６】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の両実施形態においては、被収容物が放射性物質、または放射性物質により汚染された物質の場合を述べたが、環境への拡散を回避すべき物質（例えば細菌など）を被収容物とした場合にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る気密設備・気密容器間の気密構造における第１の実施の形態を示すグローブボックス及び気密容器などを示す断面図。
【図２】図１のII部拡大断面図。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は図１のグローブボックスと気密容器との接続手順などを各々示す説明図。
【図４】図１のシール部材の物理的性質等を比較して示す図表。
【図５】図１のシール部材の硬度と操作トルクとの関係を示すグラフ。
【図６】図１のグローブボックス、気密容器などの漏れ率を示すグラフ。
【図７】図１と図１１のシール部材による汚染幅などを比較して示す図表。
【図８】本発明に係る気密設備・気密容器間の気密構造における第２の実施の形態の気密容器を示す断面図。
【図９】図８の気密容器から容器側シール部材を取り除いた状態を示す断面図。
【図１０】図９の気密容器の溶接状態を示す断面図。
【図１１】従来のグローブボックス・気密容器間の気密構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１０ グローブボックス（気密設備）
１１ グローブボックスドア（設備側ドア）
１２ 気密容器
１３ 容器蓋
１４、１５ 開口
１６ グローブボックス側シール部材（設備側シール部材）
１７ 容器側シール部材
１８ 外側脚部
１９ 内側脚部
２０ 胴部
２３ 凸部
２４ 凹部
２５ 端部
２６ 外側脚部
２７ 内側脚部
２８ 胴部
３１ 凸部
３２ 凹部
３３ 端部
５０ 溶接開先
５１ 溶接部
Ａ グローブボックス側シール部材の外径
Ｂ 容器蓋の外径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密設備と、この気密設備の開口を閉塞する設備側ドアとが、これらに介在される設備側シール部材により密閉され、また、前記気密設備内の被収容物を収容する気密容器と、この気密容器の開口を閉塞する容器蓋とが、これらに介在される容器側シール部材により密閉され、
前記気密容器と前記気密設備との接続時に、前記容器側シール部材と前記設備側シール部材の一方が、前記気密容器と前記気密設備を密閉し、他方が、前記容器蓋と前記設備側ドアを密閉する気密設備・気密容器間の気密構造において、
前記設備側シール部材は断面コ字形状に形成され、両脚部が前記設備側ドアと前記気密設備の一方に装着され、これらの他方に前記一脚部が密着可能に設けられると共に、胴部が前記容器蓋または前記気密容器に密着可能に設けられ、
また、前記容器側シール部材は断面コ字形状に形成され、両脚部が前記気密容器と前記容器蓋の一方に装着され、これらの他方に前記一脚部が密着可能に設けられると共に、胴部が前記気密設備または前記設備側ドアに密着可能に設けられたことを特徴とする気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項２】
前記設備側シール部材と前記容器側シール部材のそれぞれの胴部表面は、被収容物により汚染される側が高くなるように傾斜して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項３】
前記設備側シール部材の一脚部には、気密設備または気密側ドアに形成された凹部に係合する凸部が形成され、前記容器側シール部材の一脚部には、容器蓋または気密容器に形成された凹部に係合する凸部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項４】
前記設備側シール部材及び前記容器側シール部材は、クロルスルフォン化ポリエチレンにて構成されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項５】
前記設備側シール部材及び前記容器側シール部材は、硬度が４０〜８０の範囲に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項６】
前記気密設備が、設備側ドアに装着された設備側シール部材を介して前記設備側ドアにより密閉され、気密容器が、この気密容器に装着された容器側シール部材を介して容器蓋により密閉された状態で、前記設備側シール部材の胴部表面、前記気密設備表面、前記設備側ドア表面の順に高さが低く設定され、また、前記容器側シール部材の胴部表面、前記容器蓋表面、前記気密容器表面の順に高さが低く設定されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項７】
前記気密設備が、設備側ドアに装着された設備側シール部材を介して前記設備側ドアにより密閉され、気密容器が、この気密容器に装着された容器側シール部材を介して容器蓋により密閉された状態で、前記設備側シール部材の外径と前記容器蓋の外径との差が、０ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項８】
前記容器蓋と気密容器の少なくとも一方には、容器側シール部材を取り除いた後に前記気密容器と前記容器蓋とを溶接するための溶接開先が形成されたこと特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項１】
気密設備と、この気密設備の開口を閉塞する設備側ドアとが、これらに介在される設備側シール部材により密閉され、また、前記気密設備内の被収容物を収容する気密容器と、この気密容器の開口を閉塞する容器蓋とが、これらに介在される容器側シール部材により密閉され、
前記気密容器と前記気密設備との接続時に、前記容器側シール部材と前記設備側シール部材の一方が、前記気密容器と前記気密設備を密閉し、他方が、前記容器蓋と前記設備側ドアを密閉する気密設備・気密容器間の気密構造において、
前記設備側シール部材は断面コ字形状に形成され、両脚部が前記設備側ドアと前記気密設備の一方に装着され、これらの他方に前記一脚部が密着可能に設けられると共に、胴部が前記容器蓋または前記気密容器に密着可能に設けられ、
また、前記容器側シール部材は断面コ字形状に形成され、両脚部が前記気密容器と前記容器蓋の一方に装着され、これらの他方に前記一脚部が密着可能に設けられると共に、胴部が前記気密設備または前記設備側ドアに密着可能に設けられたことを特徴とする気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項２】
前記設備側シール部材と前記容器側シール部材のそれぞれの胴部表面は、被収容物により汚染される側が高くなるように傾斜して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項３】
前記設備側シール部材の一脚部には、気密設備または気密側ドアに形成された凹部に係合する凸部が形成され、前記容器側シール部材の一脚部には、容器蓋または気密容器に形成された凹部に係合する凸部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項４】
前記設備側シール部材及び前記容器側シール部材は、クロルスルフォン化ポリエチレンにて構成されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項５】
前記設備側シール部材及び前記容器側シール部材は、硬度が４０〜８０の範囲に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項６】
前記気密設備が、設備側ドアに装着された設備側シール部材を介して前記設備側ドアにより密閉され、気密容器が、この気密容器に装着された容器側シール部材を介して容器蓋により密閉された状態で、前記設備側シール部材の胴部表面、前記気密設備表面、前記設備側ドア表面の順に高さが低く設定され、また、前記容器側シール部材の胴部表面、前記容器蓋表面、前記気密容器表面の順に高さが低く設定されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項７】
前記気密設備が、設備側ドアに装着された設備側シール部材を介して前記設備側ドアにより密閉され、気密容器が、この気密容器に装着された容器側シール部材を介して容器蓋により密閉された状態で、前記設備側シール部材の外径と前記容器蓋の外径との差が、０ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【請求項８】
前記容器蓋と気密容器の少なくとも一方には、容器側シール部材を取り除いた後に前記気密容器と前記容器蓋とを溶接するための溶接開先が形成されたこと特徴とする請求項１に記載の気密設備・気密容器間の気密構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２５１６１（Ｐ２０１０−２５１６１Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８４６１６（Ｐ２００８−１８４６１６）
【出願日】平成２０年７月１６日（２００８．７．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１６日（２００８．７．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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