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【発明の名称】 気密装置用の照明装置
【発明者】 【氏名】鳥谷 智晶

【氏名】妻沼 孝司

【氏名】栗田 勉

【氏名】高橋 幸弘

【氏名】佐藤 秀樹
【要約】 【課題】本発明は、蛍光灯のような過酷な条件に弱い構造の照明器具を用いることなく、かつ、若干の不都合が起きても、グローブボックス自体の破棄に迄は至らない構造の気密装置用の照明装置を提供せんとするものである。

【解決手段】かゝる本発明は、外部から気密に隔離された気密ボックス１００Ｂと、気密ボックス１００Ｂの側面に設置されると共に、内部に照明用のランプが内蔵されたランプハウス１１０と、ランプハウス用の電源部１２０と、電源部用の制御部１３０と、気密ボックス１００Ｂの壁面に気密に取り付けられた気密アダプタ４００Ｂと、気密アダプタ４００Ｂ内に交換可能に装着されると共に、ランプハウス１１０からの照明光を前記気密ボックス１００Ｂ内に導くための棒状のガラスロッド４０４とからなる気密装置用の照明装置にあり、これによって、過酷な条件に弱い構造の照明器具を用いることなく、かつ若干の不都合が起きても、グローブボックス自体の破棄に迄は至らない構造の照明装置が得られる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外部から気密に隔離された気密ボックスと、当該気密ボックスの側面に設置されると共に、内部に照明用のランプが内蔵されたランプハウスと、当該ランプハウス用の電源部と、当該電源部用の制御部と、前記気密ボックスの壁面に気密に取り付けられた気密アダプタと、当該気密アダプタ内に交換可能に装着されると共に、前記ランプハウスからの照明光を前記気密ボックス内に導くための棒状のガラスロッドとからなることを特徴とする気密装置用の照明装置。
【請求項２】 前記ランプハウスが、前記ランプと、当該ランプからの照明光を収束させると共に反射させる湾曲ミラーと、前記照明光の伝送路の途中にあって、その光量を調整するための光量調整部材と、前記気密アダプタのガラスロッドの端面に当接されて、光伝送路をなす位置調整用の補助ガラスロッドとからなることを特徴とする請求項１記載の気密装置用の照明装置。
【請求項３】 前記気密アダプタが、前記気密ボックスの壁面に気密に装着される外筒アダプタ体と、当該外筒アダプタ体の筒内に気密にかつ交換可能に挿入されて装着される内部アダプタ体と、当該内部アダプタ体の外周と前記外筒アダプタ体の内周間に介在される少なくとも２個の環状のシール部材とからなり、前記外筒アダプタ体の長さをａとし、前記２個のシール部材の一方から前記内部アダプタ体の一方の端部までの離間距離をｂとすると共に、前記２個のシール部材の他方から前記内部アダプタ体の他方の端部までの離間距離をｃとしたとき、ａ＞ｂ＋ｃの関係にあることを特徴とする請求項１又は２記載の気密装置用の照明装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気密装置、例えばグローブボックスなど取り付けられる照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】気密性が要求される気密装置（設備、構築物なども含む、以下同じ）としては、種々のものが既に提案されているが、その中でも、装置内に、放射線物質や毒性の物質、激しい反応の伴う化学薬品、或いは特殊な細菌や細胞などを搬入して、種々の試験操作や遺伝子操作などを行う場合、これらのものが外部へ漏洩したり、飛散したりすることがあってはならず、厳格に阻止する必要がある。このような要請に答える気密装置として、上記グローブボックスがよく知られており、その一例を示すと、図５〜図６の如くで、当該図５はその正面図、当該図６はその使用状態の概略縦断面図である。
【０００３】このグローブボックス１００の場合、当然外部から気密に隔離された気密ボックス１００Ａを備えてなり、この内部に搬入された容器２０１やこれから取り出された放射線物質２０２、試験器具２０３などを操作して所定の操作（作業）を行うわけであるが、このとき、通常作業者３００は、気密ボックス１００Ａの外部に居て、例えば気密ボックス１００Ａの正面に設けた覗き窓１０１から内部を覗きながら、手挿入口１０２に手を入れ、気密ボックス１００Ａの内部とは気密状態に保持されると共に伸縮自在とするグローブ１０３に手を通し、このグローブ１０３を介して、上記放射線物質２０２や試験器具２０３などを操作している。
【０００４】このとき、ボックス内部、例えば天井部分に設けた蛍光灯などの照明器具１０４で内部を照明する一方、必要な場合には、作業者３００の手元がより明るくなるように、例えばボックス内部に光ファイバを束ねたバンドルファイバなどからなるライトガイド（光伝送手段）１０５を設けると共に、外部には、その光源１０６や制御装置１０７を設置し、上記光源１０６からは、やはりバンドルファイバなどからなるライトガイド１０８を設けて、内部のライトガイド１０５に光を伝送させている。
【０００５】このとき、外部の光源１０６と内部のライトガイド１０５との接続にあたっては、一般に気密アダプタ４００Ａと呼ばれる接続器具を、気密ボックス１００Ａの壁面に取り付けて行っている。この気密アダプタ４００Ａの一般的な従来例としては、例えば図７に示した如きものが挙げられる。
【０００６】上記図７の気密アダプタ４００Ａは、鍔状のフランジ４０１ａを有する筒体のアダプタ本体４０１からなり、上記フランジ４０１ａを介して、ねじなどの固定具５００，５００によって、気密ボックス１００Ａの壁面１００ａに取り付けられ、また、その筒両端部内側には、内外のバンドルファイバなどからなるライトガイド１０５，１０８が接続される接続口４０２，４０３が形成されている。そしてまた、その筒内部には、上記各ライトガイド１０５，１０８の端面と当接される棒状のガラスロッド４０４が、例えば当該筒内の２箇所に形成された環状の溝４０５，４０５に装着された２個のＯリング４０６，４０６を介して、気密に挿入されている。なお、この壁面１００ａと上記フランジ４０１ａとの間には、シール用のＯリング４０７が介在させてある。したがって、気密ボックス１００Ａ内のもの（放射線や化学生成ガスなど）は、外部に洩れることはない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のような構造のグローブボックス１００における、照明装置の場合、次のような改善すべき問題点があった。
【０００８】（１）先ず、気密ボックス１００Ａの天井部分に蛍光灯などの照明器具１０４を設けた構造では、当該照明器具１０４自体が過酷な条件下に曝されるため、損傷し易く、一度損傷すると、その交換作業が大変で、ときには、グローブボックス１００自体の破棄に繋がることがある。勿論、その損傷した照明器具１０４自体も、放射線や化学生成ガスなどの汚染物として処理しなければならなくなる。
【０００９】（２）また、気密ボックス１００Ａ内にバンドルファイバなどからなるライトガイド１０８を設けた構造でも、その外部の光源１０６や制御装置１０７が気密ボックス１００Ａから離間した形で配置されていたため、光源１０６とこの気密ボックス１００Ａの壁面１００ａに取り付けた気密アダプタ４００Ａとの間には、同じくバンドルファイバなどからなるライトガイド１０５を接続する必要があり、面倒であった。
【００１０】（３）さらに、上記気密アダプタ４００Ａの構成では、その内部に挿入された棒状のガラスロッド４０４の内外の両端面にライトガイド１０５，１０８の端面が当接されて使用されるわけであるが、この使用によって、ガラスロッド４０４の端面に傷などが付いて、所期の光伝送効率が得られなくなった場合には、ガラスロッド４０４だけの交換が不可能であるため、グローブボックス１００全体の破棄に繋がることがあり、甚だ不経済であった。
【００１１】本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、蛍光灯のような過酷な条件に弱い構造の照明器具を用いることなく、かつ、若干の不都合が起きても、グローブボックス自体の破棄に迄は至らない構造の気密装置用の照明装置を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の気密装置用の照明装置は、外部から気密に隔離された気密ボックスと、当該気密ボックスの側面に設置されると共に、内部に照明用のランプが内蔵されたランプハウスと、当該ランプハウス用の電源部と、当該電源部用の制御部と、前記気密ボックスの壁面に気密に取り付けられた気密アダプタと、当該気密アダプタ内に交換可能に装着されると共に、前記ランプハウスからの照明光を前記気密ボックス内に導くための棒状のガラスロッドとからなる気密装置用の照明装置にある。
【００１３】本発明の請求項２記載の気密装置用の照明装置は、前記ランプハウスが、前記ランプと、当該ランプからの照明光を収束させると共に反射させる湾曲ミラーと、前記照明光の伝送路の途中にあって、その光量を調整するための光量調整部材と、前記気密アダプタのガラスロッドの端面に当接されて、光伝送路をなす位置調整兼保護用の補助ガラスロッドとからなる請求項１記載の気密装置用の照明装置にある。
【００１４】本発明の請求項３記載の気密装置用の照明装置は、前記気密アダプタが、前記気密ボックスの壁面に気密に装着される外筒アダプタ体と、当該外筒アダプタ体の筒内に気密にかつ交換可能に挿入されて装着される内部アダプタ体と、当該内部アダプタ体の外周と前記外筒アダプタ体の内周間に介在される少なくとも２個の環状のシール部材とからなり、前記外筒アダプタ体の長さをａとし、前記２個のシール部材の一方から前記内部アダプタ体の一方の端部までの離間距離をｂとすると共に、前記２個のシール部材の他方から前記内部アダプタ体の他方の端部までの離間距離をｃとしたとき、ａ＞ｂ＋ｃの関係にある請求項１又は２記載の気密装置用の照明装置にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る気密装置用の照明装置全体の一例を示した概略説明図、図２はランプハウスの内部構造を示した概略説明図、図３は光量調整部材を示した平面図、図４は気密アダプタを示した縦断面図である。
【００１６】上記図中、１００Ｂはグローブボックス１００をなす外部から気密に隔離された気密ボックス、１１０は気密ボックス１００Ｂの側面に設置されると共に、内部に照明用のランプ１１１が内蔵されたランプハウス、１２０はランプハウス用の電源部、１３０は電源部用の制御部、４００Ｂは気密ボックス１００Ｂの壁面１００ａに気密に取り付けられた気密アダプタ、４０４は気密アダプタ４００Ｂ内に交換可能に装着されると共に、ランプハウス１１０からの照明光を気密ボックス１００Ｂ内に導くための棒状のガラスロッドである。
【００１７】上記ランプハウス１１０は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプなどからなる上記ランプ１１１と、このランプ１１１からの照明光を収束させると共に反射させる湾曲（楕円状）ミラー１１２と、照明光の伝送路Ｌの途中に必要により設けられ、その伝送方向を変えるための平面反射ミラー１１３と、同じく照明光の伝送路Ｌの途中にあって、その光量を調整するための光量調整部材１１４と、気密アダプタ４００Ｂのガラスロッド４０４の端面に当接されて、光伝送路をなす位置調整兼保護用の補助ガラスロッド１１５とからなる。なお、上記平面反射ミラー１１３は、ランプ１１１と補助ガラスロッド１１５とを直列に配列した場合、省略することができる。
【００１８】上記光量調整部材１１４は、特に限定されないが、図３に示すように、金属製の円盤体１１４ａの周方向に口径の異なる多数の透孔１１４ｂを配列したものを、中央の軸ピン１１４ｃを中心に回転自在に構成するとよい。したがって、この円盤体１１４ａを手動又は自動などで適宜回せば、照明光の透過量を適宜減量させることができる。ここで、伝送されている照明光は、かなりの高温を呈するため、上記のように金属製の円盤体１１４ａの使用が好ましいが、図示しない、耐熱性ガラスなどの光透過性の円盤体の周方向にやはり光透過率の異なる領域を設けたものを、上記と同様に回転自在に構成してもよい。
【００１９】上記補助ガラスロッド１１５は、収束された照明光が良好に気密アダプタ４００Ｂのガラスロッド４０４側に導入されるように、位置調整する機能と共に、伝送されてくる照明光はかなりの高温であるため、この高温と物理的な接触などによる損傷から、上記ガラスロッド４０４側の端面を保護する機能がある。つまり、この補助ガラスロッド１１５の採用により、集光の微調整などの際、気密アダプタ４００Ｂのガラスロッド４０４側はそのままとして、当該小片の補助ガラスロッド１１５側を、適宜調整するのみで対応できるため、良好な作業性が得られる。言い換えれば、ランプハウス設計の大きな自由度が得られる。また、この補助ガラスロッド１１５として、耐熱性ガラスなどを用いれば、良好な保護機能と共に、大きな耐久性が得られる。
【００２０】上記気密アダプタ４００Ｂ内に挿入された棒状のガラスロッド４０４の下端は、そのまま照射端として（若干延長することも可）、気密ボックス１００Ｂ内を照明したり（図１中右側の気密アダプタの場合）、或いは接続端として、上記のようにバンドルファイバなどからなるライトガイド１０５を接続するようになっている（図１中左側の気密アダプタの場合）。
【００２１】また、この気密アダプタ４００Ｂは、その主要部が、鍔状のフランジ４２０ａを有する外筒アダプタ体４２０と、筒体（中実体なども可）の内部アダプタ体４３０とからなり、この内部アダプタ体４３０が必要により交換できるようになっている。
【００２２】上記外筒アダプタ体４２０は、比較的長い筒体のほぼ中央外周に上記鍔状のフランジ４２０ａがあり、このフランジ４２０ａを介して、ねじなどの固定具５００，５００によって、気密ボックス１００Ｂの壁面１００ａに取り付けられている。なお、この壁面１００ａと上記フランジ４２０ａとの間には、シール用のＯリング４２１が介在させてある。
【００２３】上記内部アダプタ体４３０は、その外周の比較的大きく離間した少なくとも２箇所（３箇所以上も可）に形成された環状の溝４３１，４３１に装着された少なくとも２個（３個以上も可）のシール部材であるＯリング４３２，４３２を介して、上記外筒アダプタ体４２０の筒内に気密に挿入されると共に、その外周の一端（図４中の上端）と、外周の途中（図４中の下端寄りの途中）には、段部４３３，４３３が設けてあって、この各段部４３３，４３３に、上記外筒アダプタ体４２０の筒両端内側に螺着された環状の固定用リング部材４４０，４４０が両側から当接して、当該内部アダプタ体４３０を外筒アダプタ体４２０に装着させるようになっている。なお、上記一方（図４中上端側）の固定用リング部材４４０の内端面側で、内部アダプタ体４３０と外筒アダプタ体４２０の一部には、内部アダプタ体４３０の回転を規制するためのキーピンなどからなるキー部材４５０が着脱可能に装着されている。
【００２４】そしてまた、内部アダプタ体４３０の筒両端内側には、ライトガイド３４１，３４２が接続される接続口４３４，４３５が形成され、また、その筒内部には、上記各ライトガイド３４１，３４２の端面と当接される棒状のガラスロッド（光伝送体）４０４が、例えば当該筒内の２箇所に形成された環状の溝４３６，４３６に装着された２個のＯリング４３７，４３７を介して、気密に挿入されている。したがって、グローブボックス内のもの（核燃料物質や放射線、化学生成ガスなど）が外部に洩れることはない。
【００２５】そしてさらに、この気密アダプタ４００Ｂにあっては、内部アダプタ体４３０の簡単かつ迅速な交換に対応するため、外筒アダプタ体４２０の長さ、より正確には一方の段部４３３とキー部材４５０の挿入穴間の長さをａとし、上記内部アダプタ体４３０の一方のＯリング４３２（図４中上方側のもの）から当該内部アダプタ体４３０の一方の端部（図４中上端）までの離間間隔をｂとすると共に、他方のＯリング４３２（図４中下方側のもの）から当該内部アダプタ体４３０の他方の端部（図４中下端）までの離間間隔をｃとしたとき、ａ＞ｂ＋ｃの関係にしてある。
【００２６】次に、このように構成される本発明の気密装置用の照明装置によると、電源部１２０及び制御部１３０を介して、所定の電流をランプハウス１１０に通電すれば、ランプ１１１が点灯して、その照明光が、上記気密アダプタ４００Ｂの棒状のガラスロッド４０４の下端から直接照射され、また、ライトガイド１０５を通じて、作業者の手元に照射される。
【００２７】また、上記気密アダプタ１００Ｂにおける、ａ＞ｂ＋ｃの関係から、例えばガラスロッド４０４の端面に傷が付いたり、汚れが付着した場合、気密性を保持したままで、比較的簡単な操作で、迅速に内部アダプタ体４３０を交換することができる。
【００２８】この交換の具体的な方法は、先ず、グローブボックスの外側（図４の上端側）の固定用リング部材４４０を取り外すと共に、内部アダプタ体４３０の側面側にあるキー部材４５０を取り外す。次に、グローブボックスの内側から、内側の固定用リング部材４４０を取り外す。このとき、内部アダプタ体４３０は、Ｏリング４３２，４３２の摩擦力によってある程度の保持力はあるものの、基本的には、フリー状態となるため、内外のいずれかの側から仮り支えしておく。
【００２９】この後、既設の内部アダプタ体４３０の外側の端面に、予備の交換用の内部アダプタ体４３０の端面を当接させて、ゆっくり押し込む。この押し込み時、最初に既設の内部アダプタ体４３０のグローブボックス側のＯリング４３２が外筒アダプタ体４２０の筒部から外れても、外側のＯリング４３２が外筒アダプタ体４２０の筒内面と摺接した形で移動するため、気密性は保たれる。そして、この既設の内部アダプタ体４３０の外側のＯリング４３２が外筒アダプタ体４２０の筒部から外れる位置に達したときには、上記交換用の内部アダプタ体４３０のグローブボックス側のＯリング４３２が新たに外筒アダプタ体４２０の筒内に挿入されて、やはり外筒アダプタ体４２０の筒内面と摺接した形で移動する。
【００３０】したがって、既設の内部アダプタ体４３０が完全に外筒アダプタ体４２０から外れても、気密アダプタ４００Ｂの気密性は保たれる。この気密性は、上記した外筒アダプタ体４２０の長さａと、一方のＯリング４３２（図４中上方側のもの）から内部アダプタ体４３０の一方の端部（図４中上端）までの離間間隔ｂと、他方のＯリング４３２（図４中下方側のもの）から内部アダプタ体４３０の他方の端部（図４中下端）までの離間間隔ｃとの関係（ａ＞ｂ＋ｃ）によって、良好に維持される。
【００３１】上記のようにして、交換用の内部アダプタ体４３０が所定の位置に達したら、グローブボックスの内側から、内側の固定用リング部材４４０を外筒アダプタ体４２０の所定の部分に取り付ける。この後、キー部材４５０を所定の位置に取り付け、引き続き、外側の固定用リング部材４４０を外筒アダプタ体４２０の所定の部分に取り付ける。
【００３２】これによって、図４に示した状態の気密アダプタ４００Ｂが得られると共に、内部アダプタ体４３０の交換が完了する。この場合、取り外された既設の内部アダプタ体４３０だけがグローブボックス内に取り込まれる。
【００３３】なお、上記実施の態様では、グローブボックスについて説明したが、本発明の気密装置は、これに限定されず、本発明と同様の問題を有するその他の装置や設備、施設などにも適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の気密装置用の照明装置によると、次のような優れた効果が得られる。
【００３５】（１）先ず、照明光がすべて、気密ボックスの気密アダプタを介して、導入される構成であるため、高い安全性と共に、大きな耐久性が得られる。したがって、従来のように、気密ボックスの天井部分に蛍光灯などの照明器具を設ける必要はなく、また、この照明器具の損傷による大変な交換作業に煩わされることもなくなる。勿論、グローブボックス自体の破棄に繋がるようなケースも殆どなくなる。
【００３６】（２）また、ランプハウスが気密ボックスの側面に設置されているため、従来のように、気密ボックスの外部にバンドルファイバなどからなるライトガイドを接続する必要もなく、部品点数の低減を図ることができる。
【００３７】（３）さらに、ランプハウス中に補助ガラスロッドを設けた場合、気密アダプタのガラスロッドに対して、微妙な位置調整などが容易にできると共に、高温の照明光や物理的な接触などから、ガラスロッドの端面側の損傷を効果的に保護することができる。言い換えれば、ランプハウス設計の大きな自由度が得られ、また、機器の耐久性の向上が図られる。また、光量調整部材を設けた場合、回すなどの簡単な操作で、照明光の光量を自在に調整することができる。
【００３８】（４）また、本発明の気密アダプタの場合、光伝送路をなすガラスロッドの端面に傷が付いたり、汚れが付着したりしても、気密ボックス内の気密性を保持したままで、比較的簡単な操作で、迅速にガラスロッドだけを交換することができる。勿論、この場合も、上記したように、グローブボックス全体の破棄に繋がることがないため、極めて経済な対応が可能となる。
【出願人】 【識別番号】０００００５１８６
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
【識別番号】０００２２４７５４
【氏名又は名称】核燃料サイクル開発機構
【識別番号】０００２０８８３５
【氏名又は名称】第一電子工業株式会社
【出願日】 平成１１年６月２１日（１９９９．６．２１）
【代理人】 【識別番号】１０００８０３６６
【弁理士】
【氏名又は名称】石戸谷 重徳
【公開番号】 特開２００１−６４３０（Ｐ２００１−６４３０Ａ）
【公開日】 平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【出願番号】 特願平１１−１７３６４６