JPH0644073B2 - 密閉容器の通気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は密閉された容器の通気装置に関し、特に容器内
部の圧力に不測の変動が生じた際に適切な流量の空気を
確実に流通させるための、従来技術のそれより簡単小型
の構成の安全装置に関する。

ロ．発明の背景 原子力産業あるいは製薬産業のような或る種の産業にお
いては、汚染性物質が大気へ拡がるのを防ぐため、ある
いは大気中に含まれている汚染物を製造工程の行われて
いる場所へ導くために、製造工程を周囲の空気に対して
密閉された個所で行う必要がある。このため、例えば手
袋付きボツクスのような密閉容器の中で作業が行われ
る。そのような容器は、これに対する空気流量とその中
の圧力を制御できる通気回路によつて通気される。通気
回路上の、容器の空気の導入部と抽出部とに、汚染性ま
たは放射性塵埃を除去するための非常に高い性能のろ過
バリヤが１つまたは複数個設けられる。

容器の流量と圧力を調節するに必要な装置（手動弁また
は調節弁）の他に、しばしば、作業の故障に対し一時的
な処置を施して容器の保全を図ることができる補足的な
安全装置を備えることが必要とされる。

よく起り易い故障は、容器の壁の事故その他による破損
である。例えば容器壁に手袋が取付けられている場合、
その手袋が損傷したり、あるいは固定フランジから外れ
るということが起る。こうした事故に備えて容器は、呼
称流量よりずつと多量の補足流量を、場合に応じて吸入
または吹出する第２の通気装置を備えられる。その「安
全流量」と称される流量の空気はオリフイスを通して送
られ、汚染物の搬送を全く許さない高速度で流される。
この安全回路は例えば容器内の圧力で制御される全開弁
を備える。その回路も１つまたは複数個の高性能ろ過バ
リヤを備えることはいうまでもない。操作が正常に行わ
れている場合それらろ過バリヤまたはフイルタは完全に
閉塞するようにして保護らえ、そして必要になつた場合
は全安全流量を通過させる。

またその他の故障として、例えば通気回路上の弁の不時
の閉鎖による容器内に負圧の過剰な増大がある。これは
容器壁の構造を危険にすることもある。このような事態
に対処して、容器は更に別の機械式または油圧式安全弁
を備える。

ハ．従来の技術 第１図に、従来技術による通気装置と安全システムを備
えた手袋付きボツクスを断面で示す。同図で見られるよ
うに、密閉容器２、この場合手袋付きボツクスは、鎖線
で概略的に示される手袋４のような柔軟な手袋を備えて
いる。容器２は、非常に高い性能の２つのフイルタ、即
ち容器外部のフイルタ１２と容器内部のフイルタ１４と
をもつたダクト１０上に装架の弁８を含む空気導入装置
６を備える。容器２はまた、２つのフイルタ、即ち容器
内部のフイルタ２２と容器外部のフイルタ２４とをもつ
たダクト２０上に装架の弁１８を含む空気抽出装置１６
を備える。容器内の負圧が不測に減少した場合に十分な
流量の空気を送るため、容器２は更にまた、同じく２つ
のフイルタ、即ち容器内部のフイルタ３２と容器外部の
フイルタ３４とをもつたダクト３０上に装架の弁２８を
含む安全抽出装置２６を備える。第１図に見られるよう
に、ダクト３０は、正常操作中に使用される唯一のダク
トであるダクト２０と連通している。また同図に示され
るように、安全弁２８は容器内部に置かれる負圧検出器
３８によつて制御される。

もし手袋４が損傷したり、あるいはその固定フランジか
ら外れると、容器内へ余分な空気が導入され、従つて容
器内の圧力は高くなる。そこで負圧検出器３８が指令を
出して、手袋付きボツクス２内の安全空気流量を導く安
全弁２８を開く。この結果、容器内を循環する空気の流
量が増大し、これによつて、必要な修理が行われるまで
容器内の負圧は適切なレベルに維持される。

安全装置はまた、容器２内の負圧が事故で増大した場合
に作動して、容器内に空気を取入れ負圧を適切なレベル
に保つための、フイルタ４２をもつた弁４０を備える。

ニ．発明が解決しようとする問題点 第１図に示したような通気装置は構造が複雑で大型にな
るという欠点がある。それは、空気導入装置６と空気抽
出装置１６の他に、安全抽出装置２６、負圧検出器３８
及び弁４０を備えなければならないからである。これら
は装置を全体的に複雑にし、そして容器の内容を狭くす
る。

ホ．発明の目的 そこで本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を
無くし、密閉容器のためのより簡単でコンパクトな構造
の通気装置を提供することにある。

本発明の目的とする通気装置は、普通の空気導入装置と
空気抽出装置を備える密閉容器に備えられる。

上記目的達成のため、本発明による、空気導入装置と、
空気抽出装置とを有する、隔離され減圧された密閉容器
のための通気装置においては、前記空気導入装置が、内
部にオリフイスを有し、空気導入ダクトに連通する一方
で前記容器の内部と連通し、前記空気導入タンクから流
入する空気を前記オリフイスを通して前記容器へ流す弁
体部と、前記オリフイスを閉じるため前記弁体部に連結
された調節弁と、前記調節弁を制御するため前記弁体部
に設けた制御装置にして、前記容器内部の圧力変化に応
動し、該容器内の圧力が所定レベル以下である時に前記
調節弁を開く制御装置と、前記容器内の負圧が減少する
と該容器内部から空気を抽出するため前記空気抽出装置
を介して前記容器へ接続された空気抽出ダクトにして、
前記弁体部と流体連通している空気抽出ダクトと、前記
弁体部に搭載された、前記空気抽出ダクトを閉じるため
の低負圧安全弁とを有し、前記調節弁を制御する前記制
御装置がさらに、前記低負圧安全装置を変位させるため
前記弁体部に設けた変位装置を有し、前記制御装置と前
記変位装置は、前記調節弁が閉じるに従って前記低負圧
安全弁を漸次開き、前記調節弁が開くに従って前記低負
圧安全弁を漸次閉じることを特徴とする。

へ．実施例 本発明は、以下に添付図面を参照に行う本発明の制約的
でない実施例の説明から更によく理解されよう。

第２図でまた、４で指示するような１つまたは複数個の
手袋を備えた容器２が示される。この容器２は、第１図
のそれと同様な空気抽出装置１６を有するが、その空気
導入装置６の方は本発明による全ての安全装置を備える
ものとされる。更にこの安全装置自体が、後に詳述する
ように、容器内の空気流の制御を行う。空気導入装置６
は弁体部４４を備え、これの中へ、フイルタ４８をもつ
た空気導入ダクト４６が開口し、またフイルタ５２をも
つた他のダクト５０が弁体部４４を容器２の内部を連通
させる。第２図に示されるように、空気導入装置６は更
に、弁体部４４の直ぐ近くに設けられるケーソン５６を
備える。このケーソン５６の内部で可動なピストン５８
がケーソン内部を２つの隔室に分割し、その一方の隔室
は容器内部に連通する。手袋付きボツクス２の内部の負
圧に不測の変動が生じた場合、ピストン５８に固定され
るステム６０がピストンと一緒に変位して安全装置を制
御する。更にステム６０はまた、後に説明されるよう
に、調節を作動する。

次に第３図と第４図を参照に本発明の装置の構造と操作
についてより詳細な説明を行う。第３図は容器内の負圧
の異常な増大の場合を示しているが、その第３図を参照
に先ず正常時の操作いついて述べる。実際、正常操作に
おいては、高負圧弁８６がその弁座に着座していること
を除いて、装置の各要素は第３図の位置に在る。

第３図に見られるように、弁体部４４内に空気導入ダク
ト４６が開口し、そして他のダクト５０が弁体部４４を
容器２の内部につないでいる。また同図で分かるよう
に、ケーソン５６の内部で剛性ピストン５８が変位す
る。このピストンの周縁に膜６２が固定され、そしてこ
の膜がケーソンの壁に固定されている。こうしてケーソ
ン内部に、緘封状態に分離された２つの隔室が画成され
る。図示の実施例においてピストン５８は水平に置かれ
ているので、それら２つの隔室は、管６８によつて容器
２と連通する上部隔室６４と、開口７０によつて外気と
連通する下部隔室６６になる。容器２の内部の、管６８
の開口個所にフイルタ６９が備えられる。こうすること
によつて上部隔室６４が容器２内の汚染または放射能か
ら防護され、従つて危険無しにケーソンに近付いて例え
ば膜５８の交換を行うことができる。また第３図に示さ
れるようにステム６０は垂直に置かれ、その下部分にね
じ７２が付けられる。これによつてステム６０を、ピス
トン５８に固定のナツト７４に取付けることができる。
ナツト７４の隔室６４の側は延長されて、ステム６０を
取囲む円筒形スペーサ７６になる。

弁体部４４の内部に、オリフイス７９を明けられた隔壁
７８が備えられ、その弁体部を、導入ダクト４６が接続
する上流側隔室８０と、下流側隔室８２とに分割する。
図示の実施例においてケーソン５６は弁体部４４の上流
側隔室に固定されているが、ケーソン５６を弁体部４４
から離しても本発明から逸脱するものでない。しかしい
ずれの場合も、ステム６０と円筒形スペーサ７６の部分
が弁体部４４の上流側隔室内に入るように構成される。

本発明の好適な実施例において、弁体部４４の下流側隔
室８２に、外部と連通する２つの開口８４が設けられ
る。これら開口８４はそれぞれ、調整されたばね８８で
制御される高負圧安全弁８６により閉鎖できる。弁８６
は剛性のステム９０により水平バー９２に結合されてい
る。

ステム６０に同心的に調節弁９４が装架され、そのステ
ムに沿つて摺動する。弁９４を取巻いて装架されるばね
９６の一方の端部がバー９２に固定され、弁９４を隔壁
７８のオリフイスまたは開口７９の方へ押してこれを閉
じる。

更に図面に見られるように安全ダクト５４が弁体部４４
の下流側隔室８２の頂部から延出している。正常操作
中、ダクト５４の入口は低負圧安全弁９８によつて塞が
れている。弁９８は中央開口９９を有し、これにステム
６０が貫通する。また円筒形のボツクス１００が弁９８
のダクト５４の側にねじ留めされる。ステム６０のピス
トン５８の反対側の端部は円筒形ボツクス１００の内部
に入り、その先端にストツプ１０２を備えている。この
ストツプ１０２とボツクス１００の底との間にばね１０
４が設けられる。

ト．操作 以下、本発明の装置の操作を記述する。

操作が正常に行われている場合、ケーソン５６の隔室６
４が管６８によつて手袋付きボツクス２の内部と連通
し、そして隔室６６が外部と連通しているので、隔室６
４内の圧力の方がより低くなつている。そこでピストン
５８が持上げられ、従つてステム６０と円筒形スペーサ
７６も持上げられるこのスペーサ７６の長さは、その位
置で、スペーサ７６の上端部がばね９６の力に抗して調
節弁９４を押上げるようになつている。またステム６０
はスペーサ７６と固定されているから、そのステム６０
の上端部のストツプ１０２はばね１０４を圧縮する後述
するように、そのばね１０４が容器２内への空気流量を
調節するのである。調節弁９４に対するスペーサ７６の
作用によつてオリフイス７９が開かれ、導入ダクト４６
の空気が手袋付きボツクス２へ通る。同時にステム６０
が押上げられてボツクス１００内のばね１０４を圧縮
し、これによつてボツクス１００を上方へ、即ちダクト
５４の内部の方へ押上げる。ボツクス１００には低負圧
安全弁９８が固定されており、従つてこの弁９８はその
弁座に着座してダクト５４の入口を閉鎖する。ばね８８
は、正常操作時に高負圧安全弁８６が開口８４を閉じる
ように調節される。容器２内の空気流量、従つて容器内
の負圧は、スペーサ７６に固定のナツト７４に対するス
テム６０のねじ込み量の多少によつて決められる。即ち
ステム６０を低い位置に設定すれば、ばね１０４は緩く
され、従つて弁９４の上昇に対抗する力は弱い。逆にス
テム６０を高い位置に設定すれば、ばね１０４は圧縮さ
れるので弁９４の上昇に対抗する力は強くなる。従つて
ばね１０４が容器内の空気流量の調節を行うのである。
これに対してばね９６は弁９４を弁座に押付けるだけの
ものである。ステム６０の下端部のねじ７２にカウンタ
ウエイト６７を取付けるようにしてもよい。こうすれ
ば、通常のナツト７４に対するステム６０のねじ込み
と、カウンタウエイト６７の精密な選択との両方によつ
て空気流量を決めることができる。

容器２内の負圧が、例えば手袋４の破損によつて、減少
する場合、容器内に空気が吸込まれ、この結果ケーソン
５６の隔壁６４内の圧力が増大するので、ピストン５８
が下方へ押される（第４図）。これと共にステム６０と
スペーサ７６も下方に引張られ、そこで次の２つの結果
が生じる。即ち、一方において、スペーサ７６が調節弁
９４の動きを妨げなくなるから、その弁９４はばね９６
によつてオリフイス７９の方へ押される。そこで、ばね
９６の力が適切に調節されていれば、弁９４はオリフイ
ス７９を閉鎖する。他方において、ステム６０の、ピス
トン５８の反対側の端部に取付けられたストツプ１０２
がボツクス１００の内部で下降する。これによつてばね
１０４は緩む。第４図に示されるように、そのストツプ
１０２の下降運動は低負圧安全弁９８を伴ない、従つて
容器２内の空気は弁体部４４内部を通過して安全ダクト
５４へ流れることができ、この結果容器内に安全空気流
量が維持されるのである。

逆に、容器２内の負圧が、例えば空気導入ダクトの閉塞
によつて、増大した場合、この負圧増大はケーソンの隔
室６４に伝達されてピストン５８を持上げる。そこでス
テム６０がばね１０４を介してボツクス１００と低負圧
弁９８に作用し、この弁９８がダクト５４の入口を閉じ
る第３図の位置へ戻す。しかし円筒形スペーサ７６はそ
れ以上に調節弁９４をばね９６に抗して押上げ、これに
よつて弁体部４４に流入する空気流量は増大する。調節
弁９４はバー９２に対し当たつて押上げる。そこで、ば
ね９６と８８とがそれぞれに適切に調節されていれば、
高負圧弁８６を開かせ、これによつて空気流量を更に増
大させる。

チ．発明の効果 以上のように、本発明の装置では、その全ての安全シス
テムが空気導入装置に集中されるので、従来技術の装置
よりずつと簡単小型な構造にできるということを主要な
ものとする様々な重要な長所を備えるのである。実際、
同一の装置によつて次の３つの機能、即ち、容器内の圧
力の調節、負圧減少の場合の安全性の確保、及び負圧増
大の増大の場合の安全性の確保が同時に行われる。従つ
て、従来の装置のような余分の抽出弁と安全弁を容器内
に備える必要がなくなる。また安全装置はその機能を定
期的に検査しなければならないが、従来の装置ではその
ような検査は容易でない。というのは、安全流量を制御
する弁の操作を調査するためには装置の機能を攪乱状態
にしてみなければならず、これには何等かの危険が伴な
うからである。これに反して本発明の装置での検査は容
器内部で行われる操作を中断せずに行える。弁８６の機
能を検査するためには、容器への空気入口を部分的に閉
じて容器内部の負圧を一時的に増大させてみればよい。
これによつて弁８６の開くか否かが簡単に分かる。また
低負圧安全弁９８の機能を検査するためには、ばね８８
を縮めて弁８６を持上げることにより容器内の負圧を減
少させてみればよい。カウンタウエイト６７は少なくと
も部分的にケーソン５６の外へ出ているから目で見るこ
とができ、そこでそのカウンタウエイトが所定の長さだ
け下方へ動いたことが認められれば、それは弁９８が弁
座から離れたということを意味する。この検査は数秒間
で行えるから、容器の操作を乱さず、また密閉を破るこ
ともない。

本発明がここに示した実施例のみに限定されるものでな
く、本発明の範囲から外れない様々な変化形が可能なこ
とはいうまでもない。例えば、バー９２とステム９０で
構成される高負圧安全システムの代りに、調節弁が当た
るバー９２を弁体部４４に対し固定し、そして弁９４を
剛性部品によつてステム９０に直接結合するような構成
のシステムにすることができる。装置に備えられるフイ
ルタの数、及びその交換の頻度については、適当に、容
器内部の汚染の程度に応じて決められよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の通気装置を備えた手袋付きボックス
の概略断面図、 第２図は本発明による通気装置を備えた手袋付きボック
スの概略断面図、 第３図は容器内の負圧が増大した場合の本発明の装置を
示す拡大概略断面図、 第４図は容器内の負圧が減少した場合の本発明の装置の
第３図と同様な図面である。 ２…密閉容器、６…空気導入装置、１６…空気抽出装
置、４４…弁体部、４６…空気導入ダクト、５０…ダク
ト、５４…安全ダクト、５６…ケーソン、５８…ピスト
ン、６０…ステム、６４…上部隔室、６６…下部隔室、
６７…カウンタウエイト、６８…管、７６…スペーサ、
７８…隔壁、７９…オリフイス、８０…上流側隔室、８
２…下流側隔室、８４…開口、８６…高負圧安全弁、８
８…ばね、９０…ステム、９２…バー、９４…調節弁、
９６…ばね、９８…低負圧安全弁、１００…ボックス、
１０２…ストップ、１０４…ばね。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気導入装置と、空気抽出装置とを有す
   る、隔離され減圧された密閉容器のための通気装置にお
   いて、前記空気導入装置が、 内部にオリフィスを有し、空気導入ダクトに連通する一
   方で前記容器の内部と連通し、前記空気導入ダクトから
   流入する空気を前記オリフィスを通して前記容器へ流す
   弁体部と、 前記オリフィスを閉じるため前記弁体部に連結された調
   節弁と、 前記調節弁を制御するため前記弁体部に設けた制御装置
   にして、前記容器内部の圧力変化に応動し、該容器内の
   圧力が所定レベル以下である時に前記調節弁を開く制御
   装置と、 前記容器内の負圧が減少すると該容器内部から空気を抽
   出するため前記空気抽出装置を介して前記容器へ接続さ
   れた空気抽出ダクトにして、前記弁体部と流体連通して
   いる空気抽出ダクトと、 前記弁体部に搭載された、前記空気抽出ダクトを閉じる
   ための低負圧安全弁とを有し、 前記調節弁を制御する前記制御装置がさらに、前記低負
   圧安全弁を変位させるため前記弁体部に設けた変位装置
   を有し、前記制御装置と前記変位装置は、前記調節弁が
   閉じるに従って前記低負圧安全弁を漸次開き、前記調節
   弁が開くに従って前記低負圧安全弁を漸次閉じる通気装
   置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の通気装置に
   おいて、前記調節弁を制御する前記制御装置が、 ケーソンと、 前記ケーソン内に移動可能に取り付けられ、該ケーソン
   を前記容器内部と連通する第１隔室と、該容器外部と連
   通する第２隔室とに分割しているピストンと、 前記ピストンに固定された、前記調節弁を開くための円
   筒形スペーサとを有する通気装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の通気装置に
   おいて、前記低負圧安全弁を変位させる前記変位装置
   が、 前記ピストンに固定され、前記弁体部に移動可能に支持
   されたステムと、 前記ステムが通る、前記低負圧安全弁内の安全弁オリフ
   ィスと、 前記低負圧安全弁に固定され、内部に前記ステムの一端
   を収容しているボックスと、 前記ボックス内に置かれ、前記ステムの一端に働くばね
   とを有する通気装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載の通気装置に
   おいて、さらに、前記容器内の負圧が増加すると、該容
   器内への空気導入流れを増加させる装置を有する通気装
   置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の通気装置に
   おいて、前記容器内への空気導入流れを増加させる装置
   が、 前記弁体部内部と、該弁体部周囲の外気の間を連通させ
   るための入口オリフィスと、 前記弁体部に取り付けられ、前記入口オリフィスを閉じ
   るための高負圧安全弁と、 前記弁体部に取り付けられ、前記高負圧安全弁に対して
   働く調整されたばねとを有する通気装置。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項に記載の通気装置に
   おいて、さらに、 前記弁体部内部と、該弁体部周囲の外気の間を連通させ
   るための第２入口オリフィスと、 前記弁体部に取り付けられ、前記第２入口オリフィスを
   閉じるための第２高負圧安全弁と、 前記弁体部に取り付けられ、前記第２高負圧安全弁に対
   して働く第２の調整されたばねと、 前記２つの高負圧安全弁を互いに連結させる装置とを有
   する通気装置。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第３項に記載の通気装置に
   おいて、さらに、前記ステムに取り付けられたカウンタ
   ウエイトを含む通気装置。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第２項に記載の通気装置に
   おいて、さらに、前記第１隔室を前記容器内部へ流体連
   結する管を含む通気装置。