(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧と正圧の二つの領域に区画する境界壁であって、長尺物を挿通するために境界壁を貫通した長尺物挿通部が設けられた境界壁と、
二つの領域のうちの負圧の領域内に設けられる第一の槽であって、上部が開放されるとともに、内部が長尺物挿通部に連通した第一の槽と、
二つの領域のうちの正圧の領域内に設けられる第二の槽であって、上部が開放されるとともに、内部が長尺物挿通部に連通した第二の槽と、
第一の槽及び第二の槽に充填された液体であって、長尺物挿通部を液封するための液体と、
第一の槽及び第二の槽のそれぞれに配置された液位検知管であって、第一の槽及び第二の槽のそれぞれに気圧の差に応じた液位が表示された液位検知管と、
二つの液位検知管を連結する連結管とを備えることを特徴とする長尺物挿通構造。
【請求項２】
前記第一の槽に配置された液位検知管は、第一の槽の基準液位と、該基準液位の上方に表示された上限液位とを有し、前記第二の槽に配置された液位検知管は、第二の槽の基準液位と、該基準液位の下方に表示された上限液位とを有することを特徴とする請求項１に記載の長尺物挿通構造。
【請求項３】
第一の槽及び第二の槽は、それぞれの上部に開閉可能な蓋が配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺物挿通構造。
【請求項４】
第一の槽及び第二の槽に充填される液体の液位は、長尺物挿通部よりも上方に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の長尺物挿通構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境の異なる二つの領域を区切る境界壁に、ケーブル、配管、紐状部材等の長尺物を挿通するための長尺物挿通構造及び長尺物挿通方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、有害物質や粉塵が内部で発生する施設においては、有害物質や粉塵が施設内部から外部へ流出しないように、内部の領域と外部の領域とを区画して、二つの領域の異なる環境を維持している。
【０００３】
この種の施設は、環境の異なる二つの領域に区画する境界壁であって、長尺物を挿通するために開口が設けられた境界壁と、壁の両側に前記開口を開閉可能に設けられた一対の扉とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、施設内において、外部領域から内部領域に、ケーブル、配管、紐状部材等の長尺物を挿通する場合、他方の扉を閉塞した状態で、一方の扉を開放して外部領域から開口内部に長尺物を搬入する。
【０００５】
その後、一方の扉を開放した状態で、他方の扉を開放して、開口内部に搬入した長尺物を内部領域へ搬入する。すなわち、両方の扉が開放された状態で、外部領域から境界壁の開口を通して内部領域に長尺物が挿通される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭６３−１６７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そのため、上記構成の長尺物挿通構造は、二つの領域を区画した状態を維持できない、という問題がある。すなわち、外部領域から境界壁の開口を通して内部領域に長尺物を挿通する場合、両方の扉を開放しなければならず、二つの領域の異なる環境を維持することができない、という問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、二つの領域の異なる環境が維持されつつ、長尺物をいずれか一方の領域から他方の領域に挿通できる長尺物挿通構造及び長尺物挿通方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る長尺物挿通構造は、負圧と正圧の二つの領域に区画する境界壁であって、長尺物を挿通するために境界壁を貫通した長尺物挿通部が設けられた境界壁と、二つの領域のうちの負圧の領域内に設けられる第一の槽であって、上部が開放されるとともに、内部が長尺物挿通部に連通した第一の槽と、二つの領域のうちの正圧の領域内に設けられる第二の槽であって、上部が開放されるとともに、内部が長尺物挿通部に連通した第二の槽と、第一の槽及び第二の槽に充填された液体であって、長尺物挿通部を液封するための液体と、第一の槽及び第二の槽のそれぞれに配置された液位検知管であって、第一の槽及び第二の槽のそれぞれに気圧の差に応じた液位が表示された液位検知管と、二つの液位検知管を連結する連結管とを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、第一の槽の内部、該内部に連通する長尺物挿通部、該長尺物挿通部に連通する第二の槽の内部のそれぞれに液体が注入されて、第一の槽、長尺物挿通部、第二の槽のそれぞれに液体が入り込み、その結果、第一の槽、長尺物挿通部、第二の槽のそれぞれが液封される。したがって、いずれか一方の領域の環境が他方の領域よりも悪くても、長尺物挿通部を通って他方の領域にある汚染物質が一方の領域に流入することがない。このため、本発明に係る長尺物挿通構造は、二つの異なる領域の環境を維持しつつ、ケーブルや配管などの長尺物を、いずれか一方の領域から長尺物挿通部を通して他方の領域に挿通できる。
【００１０】
この場合、前記第一の槽に配置された液位検知管は、第一の槽の基準液位と、該基準液位の上方に表示された上限液位とを有し、前記第二の槽に配置された液位検知管は、第二の槽の基準液位と、該基準液位の下方に表示された上限液位とを有することが好ましい。
【００１１】
第一の槽及び第二の槽は、それぞれの上部に開閉可能な蓋が配置されることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、第一の槽の上部及び第二の槽の上部のそれぞれが蓋によって閉塞されることで、第一の槽及び第二の槽の液体に異物が入ることがない。また、第一の槽及び第二の槽のそれぞれの液体が蒸発しない。
【００１６】
この場合、第一の槽及び第二の槽に充填される液体の液位は、長尺物挿通部よりも上方に位置することが好ましい。
【００１７】
かかる構成によれば、第一の槽、長尺物挿通部、第二の槽が確実に液封される。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、二つの領域の異なる環境が維持されつつ、長尺物をいずれか一方の領域から他方の領域に挿通できる、といった優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る長尺物挿通構造を示す断面図。
【図２】図２は、同実施形態に係る長尺物構造において、一方の領域が放射性物質管理領域の場合、放射線が境界壁によって遮蔽される条件を説明するための図。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、同実施形態に係る長尺物挿通方法を示す説明図。
【図４】図４は、同実施形態に係る長尺物構造において、一方の領域が放射性物質管理領域の場合、一方の領域の液面に対する圧力と、他方の液面に対する圧力とに差がある状態を示す図。
【図５】図５は、本発明の第二実施形態に係る長尺物挿通構造を示す断面図。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、同実施形態に係る長尺物挿通方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態に係る長尺物挿通構造及び長尺物挿通方法について図面を参照しながら説明する。本発明は、例えば、原子力施設等の放射性物質管理区域（放射性物質を主に気中に内包する区画された領域）と非管理区域とを区画する境界壁によって区画された原子炉施設を例にとって説明する。また、長尺物挿通部に挿通する長尺物としては、例えば、緊急時に、原子炉施設内に設置された機器に非常用電源を供給するためのケーブルとする。
【００２４】
（第一実施形態）
図１に示す如く、第一実施形態に係る長尺物挿通構造１は、環境の異なる二つの領域、すなわち一方の領域Ａ（放射性物質管理領域）と、他方の領域Ｂ（非管理領域）とに区画する境界壁２と、二つの領域Ａ，Ｂのうちの一方の領域Ａ内に設けられる第一の槽３と、二つの領域Ａ，Ｂのうちの他方の領域Ｂ 内に設けられる第二の槽４と、第一の槽３及び第二の槽４に充填された液体５とを備える。
【００２５】
境界壁２は、長尺物Ｃを挿通するための長尺物挿通部２０としての開口２ａが、境界壁２を貫通して設けられる。
【００２６】
第一の槽３及び第二の槽４は、境界壁２の両側において同一形状に形成される。すなわち、境界壁２の開口２ａに挿通されて、境界壁２を挟んで線対称に配置（二つの領域Ａ，Ｂ内のそれぞれに同じ長さで配置）された底壁１０と、一方の領域Ａに配置された底壁１０の周縁部に立設された第一の側壁３１であって、一方の領域Ａ側の開口２ａを覆う第一の側壁３１と、他方の領域Ｂに配置された底壁１０の周縁部に立設された第二の側壁４１であって、他方の領域Ｂ側の開口２ａを覆う第二の側壁４１とで形成される。第一の槽３及び第二の槽４の素材としては、例えば、コンクリート、鉄、鉛等の強度を有したものがあげられる。
【００２７】
具体的に説明すると、一方の領域Ａに配置された底壁１０と側壁３１と境界壁２とで第一の槽３が形成され、他方の領域Ｂに配置された底壁１０と側壁４１と境界壁２とで第二の槽４が形成されている。そして、境界壁２と側壁３１とにより第一の槽３の上部の開口３ａが画定され、境界壁２と側壁４１とにより第二の槽４の上部の開口４ａが画定されている。また、第一の槽３の内部３ｂ及び第二の槽４の内部４ｂは、長尺物挿通部２０に連通する。
【００２８】
境界壁２の開口２ａの上側内面と、開口２ａに挿通された底壁１０の中央部上面とにより、長尺物挿通部２０が画定されている。そして、第一の側壁３１の上端部及び第二の側壁４１の上端部が境界壁２の開口２ａの上側内面よりも高位置にある。これにより、第一の槽３、長尺物挿通部２０、第二の槽４が確実に液封されることになる。
【００２９】
液体５は、長尺物挿通部２０を液封するためのもので、例えば、水、ジェルなどの流動性のあるものである。
【００３０】
ここで、放射性物質管理領域Ａに存在する放射性物質（以下、単に放射性物質と称する。）に対する長尺物挿通構造１の遮蔽性について図２を参照して説明する。境界壁２の遮蔽性は、境界壁２に対して直交する方向に通過する放射線γ１を遮蔽することで決定される。境界壁２を直交方向に通過する放射線γ１を遮蔽する条件は、境界壁２の質量（密度×厚さ）によって決まる。
【００３１】
ρ１を境界壁２の密度とし、ｔ１を境界壁２の厚さとした場合、境界壁２に対して直交方向に通過する放射線γを遮蔽する条件は、ρ１×ｔ１以上である。
【００３２】
一方、第二の槽４の遮蔽性は、放射性物質管理領域Ａから長尺物挿通部２０を通って非管理領域Ｂに最大角度で入射する放射線γ２を遮蔽することで決定される。放射性物質管理領域Ａから長尺物挿通部２０を通って非管理領域Ｂに最大角度θで入射する放射線γ２（放射性物質管理領域Ａ側にある境界壁２の開口２ａの上側の角部と、非管理領域Ｂ側にある境界壁２の開口２ａの下側の角部とを通過する放射線γ２）を遮蔽する条件は、第二の槽４の質量（密度×厚さ／sinθ）によって決まる。
【００３３】
ρ２を非管理領域Ｂの第二の槽４の密度とし、ｔ２を第二の槽４の厚さとした場合、放射性物質管理領域Ａから長尺物挿通部２０を通して非管理領域Ｂの第二の槽４に最大角度θで入射する放射線γを遮蔽する条件は、ρ２×ｔ２／sinθ以上である。
【００３４】
したがって、常態において、長尺物挿通構造１の遮蔽性を確保するには次の関係式が成立する。
【００３５】
ρ１×ｔ１≦ρ２×ｔ２／sinθ
【００３６】
この式を満足することによって、放射線γが第二の槽４によって遮蔽されて、放射性物質管理領域Ａから長尺物挿通部２０を通って非管理領域Ｂへ入ることがなく、二つの異なる領域Ａ，Ｂの環境が維持される。
【００３７】
なお、第一の槽３の開口３ａ及び第二の槽４の開口４ａを後述の蓋６によって遮蔽性を期待する場合は、長尺物挿通部２０に充填された液体５の質量が、蓋６の質量以上であることが条件となる。
【００３８】
つぎに第一実施形態に係る長尺物挿通方法について図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。まず、図３（ａ）に示す如く、第一の槽３、長尺物挿通部２０，第二の槽４には、液体５は充填されておらず、第一の槽３の上部及び第二の槽４の上部は、開放された状態になっている。この状態において、液体注入工程が行われる。すなわち、図３（ｂ）に示す如く、第二の槽４の開口４ａから液体５が注入される。つぎに、液封工程に移行する。すなわち、第二の槽４の開口４ａから注入された液体が、長尺物挿通部２０，第一の槽３に入り込む。その結果、第二の槽４、長尺物挿通部２０、第一の槽３のそれぞれが液封される。これによって、二つの領域Ａ，Ｂの異なる環境が維持される。
【００３９】
その後、長尺物挿通工程に移行する。すなわち、図３（ｃ）に示す如く、第二の槽４から長尺物挿通部２０を通って第一の槽３に長尺物Ｃが挿通される。具体的に説明すると、長尺物Ｃが第二の槽４の上部の開口４ａから長尺物挿通部２０に向かって挿通され、長尺物挿通部２０から第一の槽３の上部の開口３ａに向かって挿通される。この際、長尺物Ｃは、下側に向かって大きく湾曲した状態になっている。
【００４０】
また、第一の槽３及び第二の槽４に充填される液体５の液位は、長尺物挿通部２０よりも上方に位置される。そうすることで、第一の槽３、長尺物挿通部２０、第二の槽４が、充填される液体５によって確実に液封されて、二つの異なる環境が維持される。
【００４１】
なお、本実施形態においては、一方の領域Ａが放射性物質管理領域であるため、実際には、放射性物質管理領域Ａから放射性物質が外部に流出しないように、放射性物質管理領域Ａの環境は、非管理領域Ｂに対して負圧になっている。したがって、図４に示す如く、放射性物質管理領域Ａにある槽３の液位は、非管理領域Ｂにある槽４の液位よりも上方に位置する。そして、緊急時において長尺物挿通部２０に長尺物Ｃを挿通する場合、正圧側の領域Ｂから負圧側の領域Ａに挿通される。
【００４２】
図４の場合、長尺物挿通部２０に対して非管理領域Ｂから液体５を注入する際、放射性物質管理領域Ａの第一の槽３に液体５がどの程度まで入り込んでいるか否か、境界壁２があるため、非管理領域Ｂから確認することはできない。よって、非管理領域Ｂにおいて放射性物質管理領域Ａの第一の槽３の液位を確認する手段が必要となる。この手段としては、第一の槽３及び第二の槽４のそれぞれに取り付けられる二つの液位検知管７０ａ，７０ｂを備えた液位検知装置７を使用する。
【００４３】
一方の液位検知管７０ａは、第一の槽３の液位を検知する有底筒状の本体管７１ａを備える。該本体管７１ａは、基準液位Ｓと、該基準液位Ｓの上方に表示された上限液位ｍａｘとを有する。他方の液位検知管７０ｂは、第二の槽４の液位を検知する有底筒状の本体管７１ｂを備える。該本体管７１ｂは、基準液位Ｓと、該基準液位Ｓの下方に表示された上限液位ｍａｘとを有する。
【００４４】
そして、二つの液位検知管７０ａ，７０ｂのそれぞれの第一通液管７１０ａ，７１０ｂが連結管７１２によって連結される。二つの液位検知管７０ａ，７０ｂの第一通液管７１０ａ，７１０ｂのそれぞれが連結されることで、いずれか一方の領域の槽の液位の変化に応じて他方の領域の液位検知管７０の液位が変化する。このため、他方の領域の液位検知管７０の液位を視認することで、いずれか一方の領域の槽の液位を知ることができる。
【００４５】
非管理領域Ｂの第二の槽４から長尺物挿通部２０を通して第一の槽３に液体５が注入されて液封されると、第二の槽４の第一通液管７１０ｂ、連結管７１２、第一の槽３の第一通液管７１０ａに液体５が入り込んで、非管理領域Ｂの液位検知管７０ｂ及び放射性物質管理領域Ａの液位検知管７０ａのそれぞれに表示された基準液位Ｓにまで液位が達する。この状態を非管理領域Ｂにおいて視認することで、放射性物質管理領域Ａの第一の槽３も基準液位Ｓであることを知ることができる。
【００４６】
本実施形態の場合、放射性物質管理領域Ａが非管理領域Ｂに対して負圧に設定されていることから、実際には、図４に示す如く、非管理領域Ｂに対する放射性物質管理領域Ａの気圧差によって、第一の槽３の液位と第二の槽４の液位とに差が生じる。すなわち、第一の槽３の液位が第二の槽４の液位よりも上昇することになる。
【００４７】
以下、第一の槽３及び第二の槽４の基準液位Ｓ及び上限液位ｍａｘについて具体的に説明する。まず、第一の槽３及び第二の槽４の基準液位Ｓは次式で求められる。
【００４８】
（第一の槽３の上限液位ｍａｘ−第二の槽４の上限液位ｍａｘ）／２＝基準液位Ｓ
【００４９】
上述したように、第一の槽３の上限液位ｍａｘは、基準液位Ｓよりも高く、第二の槽４の上限液位ｍａｘは、基準液位Ｓよりも低く設定される。
【００５０】
そして、非管理領域Ｂの第二の槽４から長尺物挿通部２０を通して第一の槽３に液体５が注入されて液封されると、非管理領域Ｂに対する放射性物質管理領域Ａの気圧差によって、第一の槽３の液位が基準液位Ｓから上限液位ｍａｘまで上昇し、第一の槽３の液位検知管７０ａに第二の槽４の液位検知管７０ｂ、連結管７１２を通って液体５が入り込み、第一の槽３の液位検知管７０ａの上限液位ｍａｘまで液位が上昇する。一方、第一の槽３の液位検知管７０ａの液位の上昇によって、第二の槽４の液位検知管７０ｂの液位が基準液位Ｓから上限液位ｍａｘまで下降する。これにより、第一の槽３の液位が上限液位ｍａｘであることが非管理領域Ｂにおいて視認できる。
【００５１】
このように、第一実施形態に係る長尺物挿通構造１によれば、長尺物を挿通するための長尺物挿通部２０が設けられた境界壁２によって、環境の異なる二つの領域Ａ，Ｂに区画され、二つの領域Ａ，Ｂのうちの一方の領域Ａ内に第一の槽３が設けられるとともに、他方の領域Ｂ内に第二の槽４が設けられ、第一の槽３、長尺物挿通部２０、第二の槽４に液体５が注入されて、第一の槽３、長尺物挿通部２０、第二の槽４が液封されるため、二つの領域Ａ，Ｂの異なる環境が維持されつつ、長尺物Ｃを一方の領域Ａから他方の領域Ｂに挿通することができる。
【００５２】
（第二実施形態）
つぎに本発明の第二実施形態に係る長尺物挿通構造及び長尺物挿通方法について図５及び図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。これらの図において、図１及び図３（ａ）〜（ｃ）と同一符号は同一もしくは相当するものを示し、異なる点のみを以下に説明する。
【００５３】
第二実施形態に係る長尺物挿通構造は、図５に示す如く、第一の槽３の上部の開口３ａ及び第二の槽４の上部の開口４ａのそれぞれに配置された開閉可能な蓋６，６を備える。
【００５４】
つぎに第二実施形態に係る長尺物挿通方法について図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。まず、図６（ａ）に示す如く、第一の槽３の開口３ａ及び第二の槽４の開口４ａのそれぞれに開閉可能な蓋６，６が配置されて、第一の槽３の開口３ａ及び第二の槽４の開口４ａが閉塞された状態になっている。なお、第一の槽３、長尺物挿通部２０、第二の槽４には、液体５は注入されていないものとする。
【００５５】
この状態から液体注入工程が行われる。すなわち、図６（ｂ）に示す如く、他方の領域Ｂの蓋６が開放されて、他方の領域Ｂの槽４から液体５が注入される。その後、液封工程に移行して、第二の槽４、長尺物挿通部２０、第一の槽３のそれぞれに液体５が入り込み、その結果、第二の槽４、長尺物挿通部２０、第一の槽３のそれぞれが液封される。つぎに、長尺物挿通工程に移行する。すなわち、図６（ｃ）に示す如く、一方の領域Ａの蓋６が開放されて、第二の槽４から長尺物挿通部２０を通って、第一の槽３に長尺物Ｃが挿通される。
【００５６】
このように、第二実施形態に係る長尺物挿通構造１Ａによれば、第一の槽３の開口３ａ及び第二の槽４の開口４ａのそれぞれに配置された開閉可能な一対の蓋６，６を備えたため、一方の蓋６が開放されて、一方の槽４から液体５が注入されて、第二の槽４、長尺物挿通部２０、第一の槽３が液封される。このため、二つの領域Ａ，Ｂの異なる環境が維持されつつ、長尺物Ｃを領域Ｂから領域Ａに挿通することができる。
【００５７】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論のことである。
【００５８】
例えば、前記第二実施形態においては、第一の槽３、長尺物挿通部２０、第二の槽４には、液体５が充填されていない状態を例にとって説明したが、予め液体５を充填しておいてもよい。この場合、蓋６，６によって、第一の槽３の開口３ａ及び第二の槽４の開口４ａが閉塞されるため、液体５に異物が入ることがない。また、蓋６，６によって、第一の槽３、長尺物挿通部２０、第二の槽４に対する気密性が確保されるため、液体５が蒸発することもない。また、予め液体５が充填されている場合、蓋６，６は、いずれか一方又は両方を開放するようにしてもよい。
【００５９】
また、前記第二実施形態の場合、第一の槽３の開口３ａ、及び第二の槽４の開口４ａを蓋６，６によって閉塞して、放射性物質の流出を防止するようにしたが、第一の槽３の開口３ａ、及び第二の槽４の開口４ａにブルーシート（図示せず）を覆い被せて、第一の槽３の開口３ａ、及び第二の槽４の開口４ａを閉塞するようにしても、放射性物質の流出を防止することができる。
【００６０】
また、前記各実施形態の場合、境界壁２の長尺物挿通部２０に挿通する長尺物Ｃとして、緊急時に、原子炉施設内の機器に非常用の電源を供給するためのケーブルを挿通したが、配管やホース、あるいはワイヤ等の紐状部材であってもよい。
【００６１】
また、前記各実施形態の場合、長尺物挿通部２０は、境界壁２を貫通して設けられたが、境界壁２に貫設された管体であってもよい。
【００６２】
また、前記各実施形態の場合、原子炉施設に設けられた境界壁２を例にとって説明したが、粉塵が発生する領域を区画する境界壁であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１，１Ａ…長尺物挿通構造、２…境界壁、２０…長尺物挿通部、３…第一の槽、３ａ…開口（開放された第一の槽の上部）、３ｂ…第一の槽の内部、４…第二の槽、４ａ…開口（開放された第二の槽の上部）、４ｂ…第二の槽の内部、５…液体、６…蓋、Ａ…一方の領域（放射性物質管理領域）、Ｂ…他方の領域（非管理領域）、Ｃ…長尺物、γ…放射線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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