(57)【要約】【課題】密閉容器の貫通部におけるシール部材および電気配線を熱から保護することができる電気配線用貫通部構造を提供する。【解決手段】密閉容器１１の壁部２１を貫通して設けられる筒状部材３１と、筒状部材３１内に通されていて密閉容器１１の内外を電気的に接続する電気配線４１と、筒状部材３１内に設けられ密閉容器１１の内外を隔てるシール部材５１と、シール部材５１より密閉容器１１の内部１３側で筒状部材３１の内部に設けられた熱伝導体６１を備えている。熱伝導体６１熱伝導率が互いに異なる複数種類の熱伝導体６２，６３から形成され、密閉容器の内部１３側から外部１４側に向かって当該複数種類の熱伝導体６２，６３が並んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の壁部を貫通して設けられる筒状部材と、
前記筒状部材内に通されていて前記密閉容器の内外を電気的に接続する電気配線と、
前記筒状部材内に設けられ前記密閉容器の内外を隔てるシール部材と、
前記シール部材より前記密閉容器の内側または外側で前記筒状部材の内部または外部に設けられた第１熱伝導体と、
を備え、
前記第１熱伝導体は、熱伝導率が互いに異なる複数種類のものから形成され、前記密閉容器の内側から外側に向かって当該複数種類のものが並んでいることを特徴とする電気配線用貫通部構造。
【請求項２】
前記複数種類並ぶ第１熱伝導体は、空気層を含めて３層以上で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気配線用貫通部構造。
【請求項３】
前記複数種類並ぶ第１熱伝導体は、前記シール部材より前記密閉容器の内側または外側にあるものほど熱伝導率が高いことを特徴とする請求項１または２に記載の電気配線用貫通部構造。
【請求項４】
前記密閉容器の内側または外側で前記筒状部材の端部に設けられ、前記電気配線の分配のための端子箱を備え、
前記端子箱は、その厚さ方向に前記複数種類並ぶ第１熱伝導体を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の電気配線用貫通部構造。
【請求項５】
前記端子箱に設けられた前記第１熱伝導体は当該端子箱の内側にあるものほど熱伝導率が高いことを特徴とする請求項４に記載の電気配線用貫通部構造。
【請求項６】
前記複数種類並ぶ第１熱伝導体のうち比較的熱伝導率の高いものは、前記筒状容器の内周面に接していることを特徴とする請求項１〜５の何れかの一項に記載の電気配線用貫通部構造。
【請求項７】
前記壁部の内側および外側の少なくとも一方には、第２熱伝導体が設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れかの一項に記載の電気配線用貫通部構造。
【請求項８】
前記第２熱伝導体は、前記筒状部材の外周面に接していることを特徴とする請求項７に記載の電気配線用貫通部構造。
【請求項９】
前記複数種類並ぶ第１熱伝導体のうち比較的熱伝導率の高いものは、前記電気配線に接していることを特徴とする請求項１〜８の何れかの一項に記載の電気配線用貫通部構造。
【請求項１０】
前記密閉容器は、原子炉の格納容器であることを特徴とする請求項１〜９の何れかの一項に記載の電気配線用貫通部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線用貫通部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開昭６１−２６２０１８号公報（特許文献１）がある。この公報には、「電線ケーブルの床、壁等の貫通部における空隙に不燃性繊維の層と金属箔の層とを貫通方向と直角に複数層積層して配置するとともに、上記貫通部の電線ケーブルの外周上の少なくとも一部分に上記電線ケーブルを包むように、表面と黒色に着色した金属箔を密着させて設置し、かつ、上記金属箔の層と、上記表面を黒色に着色した金属箔とが接触するように設けたことを特徴とする電線ケーブルの貫通部構造」と記載されている（請求項１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２６２０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１には、ケーブルの発熱をよく吸収し熱放散を著しく高めることを意図した技術が記載されている。しかし、例えば原子炉の格納容器などの密閉容器に形成された貫通部には、ケーブルの他にも密閉容器の内外を仕切って密閉容器の密閉性を維持するシール部材が設けられている。そして、特許文献１は、ケーブルのみならずシール部材も熱から保護するための技術的な手段については開示されてはいない。
そこで、本発明は、密閉容器の貫通部におけるシール部材および電気配線を熱から保護することができる電気配線用貫通部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一形態は、密閉容器の壁部を貫通する筒状部材内のシール部材より密閉容器の内側または外側で当該筒状部材内部または外部に設けられた第１熱伝導体を備え、第１熱伝導体は、熱伝導率が互いに異なる複数種類のものから形成され、密閉容器の内側から外側に向かって当該複数種類のものが並んでいる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、密閉容器の貫通部におけるシール部材および電気配線を熱から保護することができる電気配線用貫通部構造を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の実施例１にかかる電気配線用貫通部構造の縦断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例２にかかる電気配線用貫通部構造の縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の比較例にかかる電気配線用貫通部構造の縦断面図である。
【図４】図４は、本発明の比較例にかかる電気配線用貫通部構造の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【０００９】
本実施例では、密閉容器を貫通する筒状部材内に第１熱伝導体が形成された電気配線用貫通部構造の例を説明する。
図１は、本実施例の電気配線用貫通部構造１０の縦断面図である。図１は、原子炉の格納容器である密閉容器１１の壁部２１の一部の断面構造を図示している。図１において、符号１３が密閉容器１１の内部、符号１４が密閉容器１１の外部である。
【００１０】
壁部２１には、スリーブ状で比較的熱伝導性の高い材料で形成された筒状部材３１が壁部２１を貫通して設けられている。筒状部材３１と壁部２１との間には、密閉容器１１の気密性を維持するためのシール材３２が設けられている。筒状部材３１の壁部２１側に張り出したフランジ部３３には、リーク弁（図示せず）で通常時には封止された孔３４が形成されている。孔３４は後述のシール部材５１をモニタするために設けられている。
【００１１】
筒状部材３１内には密閉容器１１の内外を電気的に接続するための電気配線４１が設けられている。電気配線４１は、密閉容器１１の内外を接続する各種の信号線や電力線の束から構成されている。
筒状部材３１内の長手方向のほぼ壁部２１に対応する位置には、互いに空間を空けて例えば２つのシール部材５１が設けられている。シール部材５１は、筒状部材３１の内周面３１ａや電気配線４１に密着して筒状部材３１内を塞ぎ、密閉容器１１の内外を隔てている。
【００１２】
壁部２１は、真空壁（真空断熱材）２２と、真空壁２２より密閉容器１１の内部１３側に設けられた密閉容器１１の筺体そのものである熱伝導壁（第２熱伝導体）２３と、真空壁２２より密閉容器１１の外部１４側にフランジ部３３を挟んで設けられた熱伝導壁（第２熱伝導体）２４とを備えている。熱伝導壁２３、熱伝導壁２４は、筒状部材３１の外周面３１ｂに接している。
【００１３】
シール部材５１より密閉容器１１の内側で筒状部材３１の内部には熱伝導体（第１熱伝導体）６１が設けられている。熱伝導体６１は、熱伝導率が互いに異なる複数種類の熱伝導体から形成され、密閉容器１１の内側から外側に向かって当該複数種類の熱伝導体が並んでいる。この例では、熱伝導体６１として、密閉容器１１の内側から順に熱伝導率が高い熱伝導体６２、熱伝導体６３が互いに接した状態で設けられている。なお、シール部材５１と熱伝導体６３との間には密閉空間があり、空気層６４をなしている。空気層６４も熱伝導体６１の一部をなしている。
【００１４】
熱伝導体６１として複数種類並ぶ熱伝導体６２、熱伝導体６３（、空気層６４）のうち比較的熱伝導率の高いもの（本例では最も熱伝導率の高い熱伝導体６２）は、筒状部材３１の内周面３１ａに接している。また、本例では、熱伝導体６３（、空気層６４）も筒状部材３１の内周面３１ａに接している。
さらに、熱伝導体６１として複数種類並ぶ熱伝導体６２、熱伝導体６３（、空気層６４）のうち比較的熱伝導率の高いもの（本例では最も熱伝導率の高い熱伝導体６２）は、電気配線４１にも接している。また、本例では、熱伝導体６３（、空気層６４）も電気配線４１に接している。
【００１５】
次に、電気配線用貫通部構造１０の作用効果について説明する。図１においては、密閉容器１１内で高熱が発生した場合の熱の伝導を矢印で示している。当該矢印は、その太さで伝わる熱量の多さも示している（矢印が太い程、伝わる熱量も多い）。
密閉容器１１内からの矢印７１の熱は、熱伝導率が高い密閉容器１１の内部１３側の熱伝導体６２から、比較的熱伝導率の高い筒状部材３１に、矢印７２で示すように伝わる。
【００１６】
熱伝導体６２などは、単に筒状部材３１内に置かれているだけでもよいが、筒状部材３１の内周面３１ａに接しているので、さらに矢印７２で伝わる熱量が多くなる。
そのため、熱伝導体６２から、比較的熱伝導率の低い熱伝導体６３に伝わる矢印７３の熱量は比較的少なくなる。また、この熱伝導体６３に伝わる矢印７３の熱は、熱伝導体６３とシール部材５１との間に密閉された空気層６４があるため、シール部材５１には伝わりにくい。
【００１７】
また、矢印７２のように伝わった熱は、比較的熱伝導度の高い熱伝導壁２３、熱伝導壁２４に矢印７４のように大量に伝わる。
この場合に、密閉容器１１の気密性が維持されるのであれば、熱伝導壁２３、熱伝導壁２４は筒状部材３１の外周面３１ｂに接していなくてもよいが、本実施例では熱伝導壁２３、熱伝導壁２４が筒状部材３１の外周面３１ｂに接しているので、さらに矢印７４で伝わる熱量が多くなる。
【００１８】
このように、矢印７４で熱伝導壁２３、熱伝導壁２４に伝わる熱量が多いために、矢印７５で筒状部材３１からシール部材５１に伝わる熱量は少ない。また、前記のとおり、熱伝導体６３から空気層６４を介して伝わる熱は少量である。そのため、密閉容器１１の内部から発する高熱からシール部材５１、電気配線４１を保護することができる。
【００１９】
また、図１中に仮想線で示すように、前記と同様の熱伝導体６１を、シール部材５１より外側である筒状部材３１内にも設けてもよい。この場合、熱伝導体６２が最も外側の熱伝導体となるように配置する。このような構成とすれば、密閉容器１１の外部で発生する高熱（火災の発生など）からシール部材５１、電気配線４１を保護することができる。
【００２０】
なお、空気層６４もあるため、熱伝導体６１は、熱伝導体６２と熱伝導体６３との配置を入れ替えてもよいが、前記のように熱伝導体６２の方を密閉容器１１の内部１３または外部１４の熱源に近い方に配置した方が、シール部材５１、電気配線４１に伝わる熱量を減少させるのには好適である。
また、熱伝導壁２３は真空壁２２を兼ねていてもよい。また、真空壁２２と熱伝導壁２４との間の空間２６は真空壁２２と熱伝導壁２４との間で熱を伝えないという観点から設けることが望ましい。同様に、熱伝導壁２４と真空壁２２との間にも空間を設けてもよい。
【００２１】
図３は、本実施例に対する比較例である電気配線用貫通部構造１００の縦断面図である。図１の本実施例と同様の部材などについては、図１と同一符号を用い、詳細な説明を省略する。図３の比較例が図１の本実施例と相違するのは、熱伝導体６１および熱伝導壁２４が比較例では設けられていない点である。
そのため、比較例の電気配線用貫通部構造１００では、密閉容器１１内からの高熱に対しても、密閉容器１１外からの高熱に対しても、本実施例と比較すると脆弱であるといえる。すなわち、熱伝導体６１（特に、熱伝導体６２）が設けられておらず、密閉容器１１の内外からの熱を熱伝導壁２３，２４に逃がすことが困難であるためである。
【実施例２】
【００２２】
本実施例では、密閉容器を貫通する筒状部材の端部に第１熱伝導体が形成された配線箱を備えた電気配線用貫通部構造の例を説明する。
図２は、本実施例の電気配線用貫通部構造８０の縦断面図である。図１の実施例１と同様の部材などについては、図１と同一符号を用い、詳細な説明を省略する。
【００２３】
図２の本実施例が図１の実施例１と相違するのは、以下の諸点である。まず、筒状部材３１の密閉容器１１の内部１３側の端部側部分に電気配線箱８１が設けられ、この電気配線箱８１が前記の熱伝導体６１（第１熱伝導体）の役割を有する。すなわち、電気配線箱８１の筺体は、熱伝導率が互いに異なる複数種類の熱伝導体が積層されて形成され、密閉容器１１の内側から外側に向かって当該複数種類の熱伝導体が並んでいる。この例では、熱伝導体６１として、密閉容器１１の内部１３側から順に熱伝導率が低い熱伝導体６３、熱伝導体６３より熱伝導率が高い熱伝導体６２が互いに接した状態で積層して設けられている。なお、電気配線箱８１の筺体内から筒状部材３１内のシール部材５１までの空間が空気層６４をなしている。この空気層６４も熱伝導体６１の一部をなしている。なお、電気配線箱８１からは外部に向かって各種配線が延び出しているが、図２では図示を省略している。
【００２４】
熱伝導体６１（電気配線箱８１）として厚さ方向に複数種類並ぶ熱伝導体６２、熱伝導体６３（、空気層６４）のうち比較的熱伝導率の高いもの（本例では最も熱伝導率の高い熱伝導体６２）は、筒状部材３１の外周面３１ｂに接している。また、本例では、熱伝導体６３（、空気層６４）も筒状部材３１の外周面３１ｂに接している。
また、本実施例では実施例１と比較して、真空壁２２が比較的厚く、熱伝導壁２３，２４が比較的薄く形成されている。そして、シール部材５１は筒状部材３１内でも熱伝導壁２４側に設けられている。
【００２５】
次に、電気配線用貫通部構造８０の作用効果について説明する。図２においては、密閉容器１１内で高熱が発生した場合の熱の伝導を矢印で示している。当該矢印は、その太さで伝わる熱量の多さも示している（矢印が太い程、伝わる熱量も多い）。
密閉容器１１内からの矢印９１の熱は、熱伝導率が熱伝導体６２に比べれば低い熱伝導体６３には比較的伝わりにくいが、熱伝導体６３に伝わった熱は熱伝導率が相対的に高い熱伝導体６２に矢印９２のように比較的よく伝わる。そして、この熱は、比較的熱伝導率の高い筒状部材３１に、矢印９３で示すように伝わる。
熱伝導体６２、６３などは、筒状部材３１の外周面３１ｂに接しているので、さらに矢印９３で伝わる熱量が多くなる。
【００２６】
一方、密閉容器１１の内部１３の熱は、直接、熱伝導壁２３にも矢印９６のように伝わり、比較的熱伝導率の高い熱伝導壁２３から筒状部材３１に矢印９７のように伝わる。この熱も矢印９３のように筒状部材３１を密閉容器１１の外部１４に向かって伝わり、矢印９４のように、比較的熱伝導率の高い熱伝導壁２４によく伝えられる。
このように、矢印９４で熱伝導壁２４に伝わる熱量が多いために、矢印９５で筒状部材３１からシール部材５１に伝わる熱量は少ない。また、熱伝導体６２から空気層６４を介してシール部材５１、電気配線４１に伝わる熱も少量である。そのため、密閉容器１１の内部から発する高熱からシール部材５１、電気配線４１を保護することができる。
【００２７】
また、図２中に仮想線で示すように、前記と同様の電気配線箱８１を、筒状部材３１の密閉容器１１の外部１４側の端部側部分に設けてもよい。このような構成とすれば、密閉容器１１の外部１４で発生する高熱からシール部材５１、電気配線４１を保護することができる。
【００２８】
なお、空気層６４もあるため、熱伝導体６１（電気配線箱８１）は、熱伝導体６２と熱伝導体６３との配置を入れ替えてもよいが、前記のように熱伝導体６２の方を熱源に遠い方に配置した方が、電気配線箱８１に侵入する熱量を減少させ、シール部材５１、電気配線４１を熱から保護するには好適である。
【００２９】
また、熱伝導壁２３は真空壁２２を兼ねていてもよい。また、真空壁２２と熱伝導壁２４との間の空間２６は真空壁２２と熱伝導壁２４との間で熱を伝えないという観点から設けることが望ましい。同様に、熱伝導壁２４と真空壁２２との間にも空間を設けてもよい。
【００３０】
図４は、本実施例に対する比較例である電気配線用貫通部構造２００の縦断面図である。図２の本実施例と同様の部材などについては、図２と同一符号を用い、詳細な説明を省略する。図４の比較例が図２の本実施例と相違するのは、電気配線箱８１が前記の熱伝導体６１を形成せず、また、熱伝導壁２４が比較例では設けられていない点である。
そのため、比較例の電気配線用貫通部構造２００では、シール部材５１、電気配線４１が、密閉容器１１の内部１３からの高熱に対しても、密閉容器１１の外部１４からの高熱に対しても、本実施例と比較すると脆弱であるといえる。すなわち、電気配線箱８１の熱伝導体６１（特に、熱伝導体６２）が設けられておらず、密閉容器１１の内外からの熱を熱伝導壁２４に逃がすことが困難であるためである。
【００３１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１１    密閉容器（原子炉の格納容器）
１３    密閉容器の内部
１４    密閉容器の外部
２１    壁部
２３，２４  熱伝導壁（第２熱伝導体）
３１    筒状部材
４１    電気配線
５１    シール部材
６１    熱伝導体（第１熱伝導体）
６２    熱伝導体
６３    熱伝導体
６４    空気層（熱伝導体）
８１    端子箱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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