以下、図面を参照して、グローブボックス1を説明する。なお、以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。図1において、グローブパネル6が設けられている側を「前方」と定義し、前方側からグローブボックス1を前方側から見て左右方向を定義するものとする。
図1は、グローブボックス1の概略図である。グローブボックス1は、汚染物質(例えば、放射性物質、化学物質、細菌、ウィルスなど)を外部に漏洩させることなく、当該汚染物質に対する作業(例えば、検査、実験など)を行うための装置である。図1に示すように、グローブボックス1は、GB本体2と、土台3と、吸気フィルタ4と、排気フィルタ5とを主に備える。
GB本体2は、内部空間を有する箱型である。本実施形態に係るGB本体2は、直方体形状の外形を呈する。また、GB本体2は、土台3に支持されている。さらに、GB本体2には、吸気フィルタ4を通じて空気が流入し、排気フィルタ5を通じて汚染物質が除去された空気が流出する。
また、GB本体2の側壁には、グローブパネル6a、6b、6c(以下、これらを総称して、「グローブパネル6」と表記する。)と、搬出入ポート7とが設けられている。なお、GB本体2に設けられるグローブパネル6の数は特に限定されない。
グローブパネル6は、GB本体2から汚染物質を漏洩させることなく、GB本体2内の汚染物質に対する作業を可能にするものである。具体的には、グローブパネル6には、厚み方向に貫通する取付開口8(図2参照)が形成されている。そして、取付開口8には、グローブポート10が取り付けられている。グローブパネル6に形成される取付開口8の数は特に限定されないが、一般的には1つのグローブパネル6に複数の取付開口8が設けられている。グローブポート10の詳細は、図2及び図3を参照して後述する。
搬出入ポート7は、GB本体2から汚染物質を漏洩させることなく、GB本体2に物品(例えば、汚染物質、検査装置、後述する内側ボックス30など)を搬入し、GB本体2から物品を搬出するためのポートである。
図2は、グローブポート10の分解斜視図である。図3は、グローブポート10の組立斜視図である。グローブポート10は、取付開口8からGB本体2の内部空間に向けて延びるグローブ14(図1参照、図2では図示省略、図3では基端部のみを図示)を、グローブパネル6に固定するものである。
図2及び図3に示すように、グローブポート10は、取付開口8の外縁を封止するリング形状のガスケット11と、筒体12、フランジ部13、及びグローブ14を有する本体部15と、押えプレート16、17(第1押え部、第2押え部)と、複数のボルト18と、キャップ19とを主に備える。
筒体12は、円筒形状の外形を呈する。フランジ部13は、筒体12の一端(グローブパネル6の内面側の端部)から径方向外側に突出し、且つ周方向に連続する部分である。グローブ14は、気密リング14aにより筒体12の外面に固定されている。
グローブパネル6の内面側から筒体12を取付開口8に挿入すると、フランジ部13がグローブパネル6の内面に当接する。そして、グローブ14は、GB本体2の内部空間に向けて延びている。そのため、グローブパネル6の外面側からグローブ14に手を入れると、GB本体2内の汚染物質に対する作業が可能になる。
押えプレート16、17は、円弧形状(半円形状)の外形を呈する平板である。押えプレート16は、フランジ部13の周方向の一部に対面する位置において、グローブパネル6の外面に当接する。押えプレート17は、フランジ部13の周方向の他の一部に対面する位置において、グローブパネル6の外面に当接する。
そして、フランジ部13及び押えプレート16、17に設けられたボルト穴にボルト18を螺合させることによって、本体部15がグローブパネル6に固定される。すなわち、フランジ部13及び押えプレート16、17によって、グローブパネル6を挟持する。さらに、キャップ19は、リング形状の外形を呈し、グローブパネル6の外面側に突出する筒体12の端部に取り付けられる。
図4は、本実施形態に係る外側ボックス20の概略斜視図である。図5は、本実施形態に係る内側ボックス30の概略斜視図である。外側ボックス20及び内側ボックス30は、グローブポート10を交換する際に使用するグローブポート交換治具である。外側ボックス20及び内側ボックス30は、内部空間を有する箱型である。
図4に示すように、外側ボックス20は、直方体形状の外形を呈する箱型である。外側ボックス20は、例えば、中空パイプを組み合わせて構成される直方体の枠の内側に、透明酢酸シートを取り付けて箱型に構成される。外側ボックス20は、主開口21と、3つの作業用グローブ22、23、24と、給気口25と、排気口(外側排気口)26と、排気バルブ27と、取出袋28とを主に備える。
主開口21は、外側ボックス20の側壁を厚み方向に貫通する。主開口21は、外側ボックス20の内部空間を外部に露出させる。主開口21の開口面積は、グローブポート10より大きい。主開口21でグローブポート10を囲むように、外側ボックス20の外壁をグローブパネル6の外面に当接させると、グローブパネル6の外面側に位置するグローブポート10の部分が、外側ボックス20の内部空間に収容される。また、外側ボックス20の前壁の外面には、主開口21を囲むようにガスケット(例えば、クロロプレンゴム製)が取り付けられてもよい。
作業用グローブ22、23、24は、外側ボックス20の側面に取り付けられて、外側ボックス20の内部空間に向けて延びている。作業員は、作業用グローブ22、23、24に手を入れることによって、外側ボックス20内の空気を漏洩させることなく、外側ボックス20の内部空間で作業を行うことができる。本実施形態において、作業用グローブ22は外側ボックス20の右面に、作業用グローブ23は外側ボックス20の左面に、作業用グローブ24は外側ボックス20の主開口21に対面する面に設けられている。
給気口25は、外側ボックス20の内部空間に外気を供給する。排気口26は、外側ボックス20の内供空間から空気を排出する。また、排気口26には、排気するポンプ(図示省略)、及び排出する空気から汚染物質を除去するフィルタ(図示省略)が設けられている。排気バルブ27は、排気口26を開閉する。すなわち、主開口21を閉鎖した状態で排気バルブ27を開けると、外側ボックス20の内部空間には、給気口25から排気口26への空気流線が形成される。一方、主開口21を開放した状態で排気バルブ27を閉じると、外側ボックス20の内部空間には、給気口25から主開口21への空気流線が形成される。
取出袋28は、外側ボックス20の内部空間が汚染されているか否かを検査するために、外側ボックス20の内壁を払拭したシート(例えば、紙、布)を、外側ボックス20内の空気を漏洩させることなく、外側ボックス20の外部に取り出す部分である。取出袋28は、例えば、外側ボックス20の外壁(下壁)から外方(下方)に突出し、且つ外側ボックス20の内部空間に連通する袋状の部分である。
図5に示すように、内側ボックス30は、直方体形状の外形を呈する箱型である。内側ボックス30は、例えば、透明アクリル板を組み合わせて箱型に構成される。内側ボックス30は、主開口31と、排気口(内側排気口)32とを主に備える。
主開口31は、内側ボックス30の前壁を厚み方向に貫通する。主開口31は、内側ボックス30の内部空間を外部に露出させる。主開口31の開口面積は、グローブポート10より大きい。主開口31でグローブポート10を囲むように、内側ボックス30の外壁をグローブパネル6の内面に当接させると、グローブパネル6の内面側に位置するグローブポート10の部分が、内側ボックス30の内部空間に収容される。また、内側ボックス30の前壁の外面には、主開口31を囲むようにガスケット(例えば、クロロプレンゴム製)が取り付けられてもよい。
排気口32は、内側ボックス30の内供空間から空気を排出する。主開口31が開放されると、内側ボックス30の内部空間には、主開口31から排気口32への空気流線が形成される。
次に、図6及び図7を参照して、外側ボックス20及び内側ボックス30を用いてグローブポート10を交換する方法を説明する。図6は、グローブポート交換処理のフローチャートである。図7は、ステップS11の状態を示す概略斜視図である。グローブポート交換処理では、外側ボックス20及び内側ボックス30を2つずつ使用する。
まず、グローブポート交換処理に先立って、グリーンハウスA、B(図示省略)を設営する。グリーンハウスAは、交換するグローブポート10の周辺を覆う。グリーンハウスBは、グリーンハウスAに連通すると共に、外部との出入口を形成する。さらに、グリーンハウスBからグリーンハウスAに向かう空気流線を形成する。そして、作業員は、グリーンハウスBを通じてグリーンハウスAに進入し、グローブポート交換処理を実行し、グリーンハウスBで汚染検査を実施した後に外部に退出する。
まず図7に示すように、作業員は、主開口21がグローブポート10を覆うように、グローブパネル6の外面に外側ボックス(第1外側ボックス)20を取り付けると共に、主開口31がグローブポート10を覆うように、グローブパネル6の内面に内側ボックス(第1内側ボックス)30を取り付ける(S11)。ステップS11は、第1取付工程の一例である。外側ボックス20は、予めグリーンハウスAに搬入されている。一方、内側ボックス30は、搬出入ポート7を通じてGB本体2の内部に搬入される。
また、ステップS11では、排気バルブ27を開いた状態で、外側ボックス20を取り付ける。一方、取付開口8は、グローブポート10によって閉止されている。そのため、ステップS11において、外側ボックス20の内部空間には、給気口25から排気口26に向かう空気流線が形成される。一方、グローブパネル6の外側及び内側の間で空気の流出入はない。
次に、作業員は、外側ボックス20及び内側ボックス30をグローブパネル6に取り付けた後、ステップS12の本体部15の取り外しに先立って、排気バルブ27を閉じる。そして、作業員は、排気バルブ27を開いた後に、作業用グローブ22~24を用いて、グローブパネル6からグローブポート10を取り外す(S12)。ステップS12は、ポート取外工程の一例である。
作業員は、例えばステップS12において、キャップ19を外側ボックス20側に取り外す。次に、作業員は、作業用グローブ22で押えプレート16を保持し、作業用グローブ23で押えプレート17を保持した状態で、作業用グローブ24でボルト18を外して、押えプレート16、17及びボルト18を外側ボックス20側に取り外す。さらに、作業員は、ガスケット11及び本体部15を内側ボックス30側に取り外す。すなわち、ステップS12の作業は、最低2人の作業員で行う。また、ボルト18を取り外すための工具(ドライバー)は、予め外側ボックス20の内部空間に収容されている。
なお、ガスケット11及び本体部15を内側ボックス30側に取り外すと、取付開口8が開放される。ここで、外側ボックス20と内側ボックス30の内部は、グローブボックス1の負圧により、排気フィルタ5から空気が吸引されている。また、排気バルブ27は閉じた状態である。そのため、外側ボックス20の給気口25から取付開口8を通じて内側ボックス30の排気口32へ向かう空気流線が形成される。その結果、取付開口8が開放されても、GB本体2の内部の汚染物質が外側ボックス20側に漏洩するのを防止できる。
次に、作業員は、作業用グローブ22~24を用いて、グローブパネル6に閉止板(図示省略)を取り付けることによって、取付開口8を閉止する(S13)。ステップS13は、閉止工程の一例である。また、作業員は、グローブパネル6に閉止板を取り付けた後に、排気バルブ27を開く。これにより、外側ボックス20の給気口25から排気口26へ向かう空気流線が形成される。
閉止板は、取付開口8の開口面積より大きい平板である。閉止板をグローブパネル6に取り付ける具体的な方法は特に限定されないが、例えば粘着テープ等で取付開口8の周縁のグローブパネル6に貼付すればよい。閉止板及び閉止板をグローブパネル6に取り付ける粘着テープは、予め外側ボックス20の内部空間に収容されている。
ステップS12でグローブポート10を取り外した後で且つ取付開口8を閉止板で閉止するまでの間は、外側ボックス20から内側ボックス30へ向かう空気流線が形成されているので、外側ボックス20の内部空間は汚染されていないはずである。但し、ガスケット11や本体部15は汚染されており、内側ボックス30の内部への取り外しに用いる作業用グローブ22~24は汚染している可能性があるので、グローブポート10の取外し作業中に、汚染物質が外側ボックス20に漏洩する可能性がある。
そこで、作業員は、外側ボックス20の内部空間の表面が汚染されているか否かを検査する(S14)。ステップS14は、第1検査工程の一例である。ステップS14における汚染検査の具体的な方法は特に限定されないが、例えば「スミヤ法」を用いることができる。後述するステップS20も同様である。
作業員は、例えば、作業用グローブ22~24を用いて、外側ボックス20の内壁をシート(図示省略)で払拭する。シートは、予め外側ボックス20の内部空間に収容されている。次に、作業員は、内壁を払拭したシートを取出袋28に収容する。次に、作業員は、シートの位置より外側ボックス20の内部空間に近い側で、取出袋28を外側から閉塞(例えば、溶着)する。そして、作業員は、閉塞部分において、取出袋28を切り離す。
これにより、外側ボックス20内の空気を漏洩させることなく、外側ボックス20からシートを取り出すことができる。次に、作業員は、取出袋28を通じて取り出したシートが汚染されているか否かを、周知の方法で検査する。そして、作業員は、シートが汚染されていない場合に(S14:No)、ステップS16以降の処理に進む。一方、作業員は、シートが汚染されている場合に(S14:Yes)、ステップS16以降の処理を実行することなく、除染処理(S15)などを実行して再び汚染検査(S14)を実行する。そして、外側ボックス20内部空間の表面に汚染がない状態になってから(S14:Yes)、ステップS16以降の処理に進む。
次に、作業員は、外側ボックス20の内部空間の表面が汚染されていない場合に(S14:No)、外側ボックス20及び内側ボックス30をグローブパネル6から取り外す(S16)。外側ボックス20は、グリーンハウスAの内部に一時的に置かれる。内側ボックス30は、グローブボックス1の内部に一時的に置かれる。ステップS16は、第1取外工程の一例である。
次に、作業員は、主開口21が取付開口8を覆うように、グローブパネル6の外面に新たな外側ボックス(第2外側ボックス)20を取り付けると共に、主開口31が取付開口8を覆うように、グローブパネル6の内面に新たな内側ボックス(第2内側ボックス)30を取り付ける(S17)。外側ボックス20及び内側ボックス30の構成及び取付方法は、ステップS11とステップS17とで同じである。ステップS17は、第2取付工程の一例である。
なお、ステップS17では、ステップS11と同様に、排気バルブ27を開いた状態で、外側ボックス20をグローブパネル6に取り付ける。一方、ステップS17で取り付けられる内側ボックス30は、主開口31が閉止板(図示省略)などで閉鎖された状態でGB本体2内に搬入され、グローブパネル6に取り付けられる直前に閉止板が取り外される。
次に、作業員は、排気バルブ27を閉じる。次に、作業員は、作業用グローブ22~24を用いて、グローブパネル6に取り付けられた閉止板を外側ボックス20側に取り外す(S18)。これにより、取付開口8が開放される。その結果、外側ボックス20の給気口25から取付開口8を通じて内側ボックス30の排気口32へ向かう空気流線が形成される。ステップS18は、開放工程の一例である。
次に、作業員は、作業用グローブ22~24を用いて、新たなグローブポート10を取付開口8に取り付ける(S19)。また、作業員は、新たなグローブポート10を取付開口8に取り付けた後に、排気バルブ27を開く。新たなグローブポート10の構成部品のうち、ガスケット11及び本体部15は予め内側ボックス30の内部空間に収容され、押えプレート16、17、ボルト18、キャップ19、及びボルト18を取り付けるための工具(ドライバ)は予め外側ボックス20の内部空間に収容されている。ステップS19は、ポート取付工程の一例である。
作業員は、例えば、内側ボックス30に収容されたガスケット11を取付開口8の周縁部に取り付け、内側ボックス30に収容された本体部15の筒体12を取付開口8(より詳細には、ガスケット11)に挿入する。次に、作業員は、作業用グローブ22で押えプレート16を保持し、作業用グローブ23で押えプレート17を保持した状態で、作業用グローブ24でボルト18を取り付けて、押えプレート16、17及びボルト18をグローブパネル6に取り付ける。さらに、作業員は、外側ボックス20に収容されたキャップ19を、筒体12の先端に取り付ける。
次に、作業員は、外側ボックス20の内部空間の表面が汚染されているか否かを検査する(S20)。ステップS20は、第2検査工程の一例であって、ステップS14と共通する。そして、作業員は、シートが汚染されていない場合に(S20:No)、ステップS22以降の処理に進む。一方、作業員は、シートが汚染されている場合に(S20:Yes)、ステップS22以降の処理を実行することなく、除染処理(S21)などを実行して再び汚染検査(S20)を実行する。そして、外側ボックス20内部空間の表面に汚染がない状態になってから(S20:Yes)、ステップS22以降の処理に進む。
そして、作業員は、外側ボックス20の内部空間の表面が汚染されていない場合に(S20:No)、外側ボックス20及び内側ボックス30をグローブパネル6から取り外す(S22)。ステップS22は、第2取外工程の一例であって、ステップS16と共通する。そして、作業員は、グリーンハウスBで汚染の有無を検査した後でグリーンハウスBから退出し、グリーンハウスA、Bを撤去する。
上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。
上記の実施形態によれば、グローブパネル6に取り付けられた複数のグローブポート10のうちの一部を、選択的に交換することができる。これにより、グローブパネル6全体を交換する作業と比較して、短時間且つ低コストでグローブポート10を交換することが可能となる。
また、上記の実施形態によれば、排気バルブ27の操作によって、給気口25から排気口26に向かう空気流線(取付開口8の閉止時)と、給気口25から取付開口8を通じて排気口32に向かう空気流線(取付開口8の開放時)とを、適切に切り替えることができる。その結果、GB本体2内の汚染物質を漏洩させることなく、グローブポート10を交換することができる。
また、上記の実施形態によれば、グローブパネル6から外側ボックス20を取り外す前に汚染検査を実施するので、万一、GB本体2から外側ボックス20に汚染物質が漏洩した場合でも、この汚染物質がグリーンハウスAに漏れることを防止できる。また、外側ボックス20の内壁を払拭したシートを取出袋28を用いて取り出すことにより、汚染検査の作業を簡素化することができる。
また、上記の実施形態によれば、3つの作業用グローブ22~24を用いて、グローブポート10の取外し(S12)及び取付け(S19)を実行するので、着脱作業を効率的に行うことができる。
以上、本発明の実施形態等について説明したが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。