JPH0782105B2 - 放射線遮蔽壁電気貫通用気密プラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放射線を放射する物質を扱う気密容器の壁等
における放射線遮蔽壁に対して電気貫通を図るべく設定
される貫通部に関しており、より具体的には、耐放射線
性有機絶縁材料による樹脂被覆絶縁電線を利用して電気
貫通を図れるようにした全く新しい構想の電気貫通用気
密プラグを提供しようとするものである。

〔従来の技術；発明が解決しようとする問題点〕

従来、放射線遮蔽壁に対して電気貫通を図るべく設けた
貫通装置では、無機絶縁電線の使用をベースにして構成
されて来た。

無機絶縁電線自体は、高い耐放射線性を持つ優れた電線
ではあるが、通電心線と金属シースとの間の無機絶縁材
料（酸化マグネシウム粉）が吸湿し易いものであるた
め、端末での気密を厳重に行う必要があり、従って、そ
の端末に取り付ける端子との間で十分な封止を行うこと
が要求される。ところが、かかる端子には、耐放射線性
の点からセラミック端子が用いられており、これがため
に当該セラミック端子と無機絶縁電線とは、銀ロウによ
るロウ付け処理で所定の封止構造を付与していた。

かかる銀ロウ付けによる封止は、ロウ付け時の温度管理
如何によって封止性能に直接反映されるため、製作が難
しく、コストが高くなる等の問題があった。また、その
ような封止構造を含む無機絶縁電線に対してのリークチ
ェック機能を具備させることへの具体化がなされていな
かった。

さらに、無機絶縁電線は、放射線遮蔽壁に設定される貫
通孔に対してオフセットをとって貫通させることによ
り、電線貫通経路での貫通能力の高いγ線等の放射線の
通り抜けを防止することが行われているが、かかるオフ
セットをとるために、金属シース内に無機絶縁粉末が密
実に充填されていて可撓性に乏しい無機絶縁電線に対し
て電気的絶縁性能を損ねることなく曲げ加工を行うこと
が必要であり、所定のオフセット形状を得るのに苦労し
ていた。

本発明は、これら従来技術の問題点を踏まえ、電気貫通
を図るための電線として、従来の無機絶縁電線に代えて
有機絶縁材料による樹脂被覆絶縁電線の使用を可能にし
て、簡単な配線作業性とともに確実な気密構造が容易に
得られる。放射線遮蔽壁貫通用気密プラグの提供を第一
の課題としており、また、電気貫通を図る絶縁電線それ
自体へのチェック機能を有したリークモニター手段を付
加した、放射線遮蔽壁貫通用気密プラグの提供を第二の
課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、かかる第一の課題は、放射線遮蔽壁に
気密に貫通配置させる管状のスリーブと、そのスリーブ
内軸方向にオフセットを形成しつつ通され且つ放射線遮
蔽材を介して気密に配置された通線用パイプと、その通
線用パイプの両端において該パイプの端開口を閉塞する
ように取り付けられた気密型コネクタと、前記通線パイ
プ内に通され且つ両側の気密型コネクタに結線された耐
放射線性有機材料による樹脂被覆絶縁電線とを有して構
成され、さらに当該通線用パイプ内に不活性ガスを封入
させていることによって、解決しようとするものであ
る。

また、かかる第二の課題に対しては、放射線遮蔽壁に気
密に貫通配置される管状のスリーブに対して、内部に耐
放射線製有機絶縁材料による樹脂被覆絶縁電線を配設し
両端が気密型コネクタで閉塞された通線用パイプが放射
線遮蔽材を介して貫通配置されており、放射線遮蔽壁の
外側となる部分には、スリーブの端部に気密に結合され
且つ通線用パイプを気密に貫通させたリークモニター手
段を設け、該リークモニター手段において通線用パイプ
内に配設した耐放射線有機絶縁材料による樹脂被覆絶縁
電線をリークモニターガス中に存在するように配設させ
たことによって達成しようとするものである。

〔実施例〕

第１図は、本発明による気密プラグの好ましい一実施例
を示したものである。

同図において、１は気密容器の遮蔽壁を示しており、こ
れに電線貫通のための貫通孔２を穿ち、ここに貫通配置
した気密プラグ３によって電気貫通を図り、容器内にお
ける操作機械への電力供給や制御信号伝送に供するもの
である。

しかして、本発明により具現された気密プラグ３は、両
端を気密型コネクタ4,5で塞ぎ内部に耐放射線性有機絶
縁材料による樹脂被覆絶縁電線６を配線する通線用パイ
プ７を用いてこれを貫通用の管状スリーブ８内に放射線
遮蔽材９を介して配設させる構造を有している。

管状のスリーブ８は、ステンレス鋼製筒体等による大小
の金属ダクト8a,8bを溶接10により継ぎ合わせ外殻体と
して形状付けられており、小さなダクト8bが容器の内側
に且つ大きなダクト8aが遮蔽壁１の外側に位置付けられ
る。これは、大小のダクトの継ぎ合わせにより径方向の
段を形成し、ダクトの沿面に沿っての貫通能力の大きい
γ線等の放射線の貫通を阻止するようにしている。大き
なダクト8aの外周にはフランジ8cが溶接固定され、これ
により、貫通孔２内部を画成するノズルスリーブ2aとの
溶接結合を可能にしている。なお、貫通配置する管状ス
リーブ８と貫通孔２との間には鉛毛を詰め込み、放射線
遮蔽効果を向上させると良い。

通線用パイプ７は、ステンレス鋼製丸パイプや角パイプ
等によに得られたもので、軸方向の中間で曲げ加工によ
るオフセット7aを形成してなるもので、オフセット7aの
前後においてサポート11,12をそれぞれ装着している。
従って、通線用パイプは、これを管状のスリーブ８内に
挿入した後、サポート11,12によって管状スリーブ８の
中に位置決め支持される。

管状スリーブ８と上記のようにして貫通配置された通線
用パイプ７との間に詰め込まれる放射線遮蔽材９は、γ
線等の貫通能力の高い放射線に対して遮蔽効果の大きい
鉛粒及び耐熱性に優れた鋼粉を併用したものを用い、サ
ポート11,12間では、サポートに貫通孔を穿ってそこか
ら区切られた空間に充填する。充填後、当該貫通孔を閉
鎖すれば良い。

13は、小ダクト8bの開口端に嵌め合い式に嵌着されそれ
によって放射線遮蔽材９の端面を覆った端板である。

上記のようにして貫通配置される通線用パイプ７は、管
状スリーブ８の亘長よりも長いものであり、一方の端部
がかかる端板13を貫通して遮蔽壁１の内側に突出される
とともに、他方が端部が大ダクト8aの端部から突出し、
遮蔽壁１の外側に突出されている。各々の突出端部に
は、端子をセラミックにて封止しこれを金属ボディーに
納めた構造の気密型コネクタ4,5を、その金属ボディー
をパイプの端縁に溶接する等して当該パイプの開口が閉
塞されるように気密に取り付けてある。従って、通線用
パイプ７は、気密型コネクタ4,5による端部封止により
第一及び第二の放射線遮蔽壁を形成するとともに、それ
自身のオフセット7aにより貫通能力の高い放射線（γ
線）等の軸方向の貫通を阻止するものである。

電気貫通のための要素として通線用パイプ７内に通され
る絶縁電線６は、ポリエーテルエーテルケトン等の耐放
射線性有機絶縁材料による樹脂被覆絶縁電線が用いら
れ、自らからの可撓性により通線用パイプにおけるオフ
セット7aに沿ってオフセットが付随的に形成された状態
で通線される。従って、電線それ自体への曲げ加工は不
要である。このように通された電線６は、パイプの両端
を閉塞する気密型コネクタ4,5に結線することにより、
遮蔽壁１に対して内外に電気貫通を図っている。このよ
うにすれば、容器内の機械には一方の気密型コネクタ４
が利用され、他方の気密型コネクタ５が外部の機器との
接続に利用される。

上記の説明から明らかなように、樹脂被覆絶縁電線６
は、気密型コネクタ4,5が取り付けられる前の通線用パ
イプ７内に予め通線させておくことが実際的であるのが
容易に理解されるであろう。その場合、パイプ７内に通
線された電線６をパイプの端部から引き出して未だ取り
付けられない気密型コネクタ4,5に結線し、その後で引
き出された電線をパイプ内に押し戻しつつ気密型コネク
タ4,5を上述した容量で気密に取り付けるものである。
従って、電線６は通線用パイプ７の亘長よりも十分に余
裕をもった長さにしておくと良いものである。

上記のようにして樹脂被覆絶縁電線６を通線した通線用
パイプ７内には、窒素ガス等の不活性ガスが封入され、
通線された絶縁電線６が当該不活性ガスの存在下に常時
配設させるものである。

耐放射線性有機絶縁材料としてのポリエーテルエーテル
ケトンは、γ線照射を受けた状態での機械的特性（引
張、伸び）に影響を及ぼすものであり、大気中では10⁹R
adのγ線照射により大幅な特性低下を来している。一
方、窒素ガス雰囲気中では10¹⁰Radのγ線照射を加えて
も特性低下が余り見られなかった。

本発明は、上記の知見に基づいて、耐放射線性有機絶縁
材料による樹脂被覆絶縁電線６が不活性ガス雰囲気の存
在下におくこととしたものである。

上記のような苛酷な条件で使用される電線の被覆材とし
て物性低下を示さない耐放射線性有機絶縁材料として
は、上記したポリエーテルエーテルケトンの他に、ポリ
イミド、ポリエーテルイミドが見出され、そのような材
料による樹脂被覆絶縁電線の採用も考えられるであろ
う。

上記のような貫通部構造において、リークチェックを行
うため、リークモニター手段14が追加される。

かかるリークモニター手段14は、管状スリーブ８の大ダ
クト8aの端縁に溶接によって気密に結合され、そして通
線用パイプ７の延長突出部分に対して同軸状に配設させ
た短管15を外殻体として、これの中に間隔を開けて溶接
等により封着された第一ヘッダープレート16と第二ヘッ
ダープレート17とを具備させてあり、これらヘッダープ
レート16,17に対して通線用パイプ７の延長突出部分を
貫通させてある。その貫通部分では溶接等により気密性
を保持させてある。

従って、第一ヘッダープレート16と第二ヘッダープレー
ト17との間の通線用パイプ７を含む空間18がリークモニ
ター室とされる。

空間18において露出される通線用パイプ７の部分には、
その壁を貫通する孔7bを形成しており、また短管15には
当該空間18に開口する配管19を有し、これに圧力計20及
びリークモニターガス供給等に利用されるバルブ21が付
属させてある。

一般にリークモニターガスは、不活性ガスが利用され、
従って、これを窒素ガスとしてリークモニター室18に送
り込むとともに、貫通孔7bを通じて通線用パイプ７内に
送り込むことにより、管状スリーブ８に内のリークチェ
ックとともに、樹脂被覆絶縁電線６に対して導体リーク
チェックと耐放射線性有機絶縁材料の被覆に対する耐放
射線性の向上のための雰囲気づくりに兼用させることが
できる。

以上のような各要素からなる、気密プラグ３は管状スリ
ーブ８を容器に見立てて予め製作工場において組み立
て、ユニットとして利用現場に供給することが可能であ
る。その場合、管状スリーブ８を遮蔽壁14の貫通孔２に
貫通配置し、フランジ8cのノズルスリーブ2aへの溶接だ
けで所定の組み付けが行えることとなる。

なお、前述した実施例において、通線用パイプ７内に
は、樹脂被覆絶縁電線６を通線した後で放射線遮蔽材を
充填し、通線用パイプ７に対する放射線遮蔽性能の向上
を図ることが可能である。

一方、気密型コネクタと通線用パイプとの気密結合は、
溶接によるもの以外にパッキンと袋ナット締付によるメ
カニカル結合も利用可能である。

また、リークモニター手段における各部材間の気密結合
も同様にメカニカル結合の利用が考えられる。

さらに、気密型コネクタと樹脂被覆電線との接続は、樹
脂被覆電線の導体端末にコンタクトピンまたはソケット
コンタクトを取り付け、これをコネクタ側のソケットコ
ンタクトまたはコンタクトピンに差込み式に結合すれ
ば、接続処理が極めて簡単に行える。その場合、それら
コンタクトピンまたはソケットコンタクトと電線端末と
の間はの絶縁処理は、これらが通線用パイプの中で不活
性ガス雰囲気下に置かれるため、簡単なテープ巻処理、
チューブ装着、樹脂充填等により行えば済むものであ
る。

なおまた、リークモニター手段としての各ヘッダープレ
ートは、複数枚の金属板をエポキシ樹脂等のシール材を
介して積み重ねた積層構造としたものが、シール上有利
である。

第２図は、本発明にかかる気密プラグの第二実施例を示
したもので、第１図の共通する部分は同図と同一の符号
を採用してある。

本実施例では、通線用パイプ７に対して、両端に取り付
けた気密型コネクタ4,5に加えて、それらの間で第三の
気密型コネクタ30を具備させたものである。第三の気密
型コネクタ30の取り付け方としては、分割された通線用
パイプ二つのパイプ7₁，7₂を軸方向に相対向させ、それ
らの間に介在させ、各々のパイプ7₁，7₂に溶接等により
気密に結合させるものとすれば良い。

通線用パイプ７内に通される電線６は、一方の気密型コ
ネクタ４と第三の気密型コネクタ30との間に配線される
電線6₁と、他方の気密型コネクタ５と当該第三の気密型
コネクタ30との間に配線される電線6₂とによって一連の
ものとして電気貫通を図るようにしてある。

このように、両端の気密型コネクタに加えて第三の気密
型コネクタによる閉鎖されることで、通線用パイプに対
して多重の放射線障壁且つ気密壁を形成することによ
り、より安全な気密プラグとして提供することができ
る。

〔作用〕

第一の特徴を有する遮蔽壁電気貫通用気密プラグによれ
ば、管状スリーブ内にオフセットをとった通線用パイプ
が貫通配置されてこれに樹脂被覆絶縁電線を通すだけ
で、遮蔽壁に対する電線の貫通が行えるから、電線には
殊更曲げ加工を行うことなく通線するだけで放射線貫通
を考慮したオフセットを有する電線貫通を行える。

また、通線用パイプの両端が気密型コネクタで密閉され
ているため、該気密型コネクタが放射線に対する障壁と
なり、それだけ、電線貫通部での放射線遮蔽が軽減する
ことができる。

さらに、樹脂被覆絶縁電線は、耐放射線性有機絶縁材料
による被覆であり、而もそれを通線するパイプ内に封入
された不活性ガスの存在下に置かれることから、高いレ
ベルの放射線と高熱の存在のもので劣化のない安定した
絶縁性能を保有することが可能となる。

因に、耐放射線性有機絶縁材料として、ポリエーテルエ
ーテルケトンを採用してこれを樹脂被覆とし、そうして
得られた樹脂被覆絶縁電線を窒素ガスの中に封じ込んだ
ものによれば、10¹⁰Radのオーダーの高いレベルの放射
線に耐えられる、安定した絶縁性能が得られることが確
認された。

上記のように樹脂被覆絶縁電線を使用し、これを通線パ
イプ端に気密に取着された気密型コネクタに結線すれば
良いので、絶縁電線と気密型コネクタとの封着構造を不
要にすることができる。

一方、第二の特徴によれば、通線用パイプを貫通させ且
つ管状のスリーブの端部に気密に結合されたリークモニ
ター手段において、通線用パイプ内に通線した樹脂被覆
絶縁電線がリークモニターガスの存在下に置かれること
から、管状スリーブ内の気密検査のみならず、通線パイ
プ内の気密検査とともに樹脂被覆絶縁電線の導体部分で
のリークモニターが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明して来たような構成・作用を有する本発明の放
射線遮蔽壁電気貫通用気密プラグによれば、電気貫通を
図るための電線として、従来の無機絶縁電線に代えて有
機絶縁材料による樹脂被覆絶縁電線の使用を可能にし
て、簡単な配線作業性とともに確実な気密構造が容易に
得られる。放射線遮蔽壁貫通用気密プラグの提供を図れ
るとともに、電気貫通を図る絶縁電線それ自体のチェッ
ク機能を有したリークモニター手段を付加した、放射線
遮蔽壁貫通用気密プラグの提供をも図れ、従って、所期
の目的は十分に達成され、実用上の効果は実に大きいも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる放射線遮蔽壁電気貫通用気密プ
ラグの第一実施例を部分的に断面化して示した説明図、
第２図は本発明にかかる放射線遮蔽壁電気貫通用気密プ
ラグの第二実施例を部分的に断面化して示した説明図で
ある。 図中、１は放射線遮蔽壁、２は貫通孔、2aはノズルスリ
ーブ、３は気密プラグ、4,5,30は気密型コネクタ、６は
耐放射線性有機絶縁材料による樹脂被覆絶縁電線、７は
通線用パイプ、８は管状のスリーブ、９は放射線遮蔽
材、14はリークモニター手段である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木榑 博 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (56)参考文献 特開 昭57−52310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−273115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−244210（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−142914（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線遮蔽壁に貫通配置させる管状のスリ
   ーブと、そのスリーブ内軸方向にオフセットを形成し且
   つ放射線遮蔽材を介して配設された通線用パイプと、そ
   の通線用パイプの両端において該パイプの端開口を閉塞
   するように取り付けられた気密型コネクタと、前記通線
   パイプ内に通され且つ両側の気密型コネクタに結線され
   た耐放射線性有機材料による樹脂被覆絶縁電線とを備え
   ており、当該通線用パイプ内には不活性ガスが封入され
   ていることを特徴とする放射線遮蔽壁電気貫通用気密プ
   ラグ。
2. 【請求項２】放射線遮蔽壁に気密に貫通配置される管状
   のスリーブに対して、内部に耐放射線製有機絶縁材料に
   よる樹脂被覆絶縁電線を配設し両端を気密型コネクタで
   閉塞した通線用パイプが放射線遮蔽材を介して貫通配置
   されており、放射線遮蔽壁の外側となる部分に、スリー
   ブの端部に気密に結合され且つ通線用パイプを気密に貫
   通させたリークモニター手段を具備させ、該リークモニ
   ター手段において通線用パイプ内に配設した耐放射線有
   機絶縁材料による樹脂被覆絶縁電線をリークモニターガ
   ス中に存在するように配設させたことを特徴とする放射
   線遮蔽壁電気貫通用気密プラグ。
3. 【請求項３】通線用パイプ内に封入した不活性ガスとリ
   ークモニターガスとしての不活性ガスとを共用している
   請求項第２項記載の気密プラグ。
4. 【請求項４】通線パイプそれ自身に、両端に取り付けた
   気密型コネクタに加えてそれらの間で第三の気密型コネ
   クタを具備させた請求項第１項または第２項記載の気密
   プラグ。