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放射線環境用ワイヤーハーネス - 石川島播磨重工業株式会社
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発明の名称 放射線環境用ワイヤーハーネス
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−308290
公開日 平成6年(1994)11月4日
出願番号 特願平5−103303
出願日 平成5年(1993)4月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 (外2名)
発明者 荒井 正喜 / 高橋 文夫
要約 目的
放射線環境用ワイヤーハーネスに係るもので、セル室の内部に恒久的に布設されるケーブル及びコネクタ部分について、半永久的な寿命を確保し、電気接続を容易にする。

構成
壁貫通部のコネクタレセプタクルに接続されるコネクタプラグと、コネクタプラグに接続されセル室内を引き回しされる金属シース無機絶縁ケーブルと、金属シース無機絶縁ケーブルの先端に接続されるコネクタレセプタクルとを具備し、接触子が金属ケーシングの中に無機絶縁材によって埋設状態に固定されているとともに、金属ケーシングとケーブルの金属シース部分とが溶着される密封構造として、無機絶縁物を周囲の環境から隔離して吸湿現象等の発生を防止する。
特許請求の範囲
【請求項1】 放射線環境下のセル室を囲む遮蔽壁に配され電気導体を埋設した壁貫通部に接続されるワイヤーハーネスであって、壁貫通部のコネクタレセプタクルに接続されるコネクタプラグと、該コネクタプラグに接続されセル室内を引き回しされる金属シース無機絶縁ケーブルと、該金属シース無機絶縁ケーブルの先端に接続されるコネクタレセプタクルとを具備し、コネクタレセプタクル及びコネクタプラグは、接触子が金属ケーシングの中に無機絶縁材によって埋設状態に固定されているとともに、金属ケーシングとケーブルの金属シースとの接合部分に溶着部が配されることを特徴とする放射線環境用ワイヤーハーネス。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放射線環境用ワイヤーハーネスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】高放射線量、高温環境下のセル室内に、電気機器を設置する場合には、電気機器および電気ケーブルについて、耐放射線性及び耐熱性を十分考慮したものとすることが望ましく、これらの用途に適用される電気絶縁材料として、ポリイミド等の合成樹脂やマイカ、ガラス繊維等の無機材料が適合すると考えられる。
【0003】この場合において、無機絶縁材料による絶縁ケーブルであると、その吸湿性に基づいて、セル室内の硝酸ミストや湿気等が吸着して絶縁性を損うおそれがあるため、比較的耐放射線性が高くかつ耐湿性の優れたPHケーブル(ハイパロンシース,エチレンプロピレンゴム絶縁ケーブル)の採用が検討されている。該PHケーブルの耐放射線性は、200Mrad(2×108 rad)程度である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高レベル廃液のガラス固化処理施設におけるガラス溶融炉の近傍の放射線量は、106 程度になると設定され、セル室内部の平均線量率は、104 rem/時程度になると設定される。このため、上記PHケーブルの場合であると、その寿命が、ガラス溶融炉の近傍で100〜200時間程度、セル室内部で10000時間(約1年)程度になると推定され、さらに、ガラス溶融炉の近傍では、その温度が100℃程度の高温雰囲気となるので、ケーブルの劣化が促進され、ケーブルの交換作業を頻繁に実施しなければならなくなる。
【0005】本発明は、このような課題を有効に解決するものである。つまり、セル室の内部に恒久的に布設されるケーブル及びコネクタ部分について、半永久的な寿命を確保し、かつ、電気接続を容易にすることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】放射線環境下のセル室を囲む遮蔽壁に配され電気導体を埋設した壁貫通部に接続されるワイヤーハーネスとする場合に、壁貫通部のコネクタレセプタクルに接続されるコネクタプラグと、該コネクタプラグに接続されセル室内を引き回しされる金属シース無機絶縁ケーブルと、該金属シース無機絶縁ケーブルの先端に接続されるコネクタレセプタクルとを具備し、コネクタレセプタクル及びコネクタプラグは、接触子が金属ケーシングの中に無機絶縁材によって埋設状態に固定されているとともに、金属ケーシングとケーブルの金属シースとの接合部分に溶着部が配される構成を採用している。
【0007】
【作用】放射線環境下に曝される部分は、コネクタが金属ケーシングで覆われかつケーブルが金属シースによって覆われることにより、周囲環境から遮蔽される。そして、コネクタの部分で接触子が無機絶縁材の中に埋設され、ケーブルの部分で導体の部分が無機絶縁物によって覆われているとともに、金属ケーシングと金属シースとが溶着部で密封されていることにより、絶縁材の劣化防止及び長寿命化が図られる。また、ケーブルに対する他のケーブル接続等は、コネクタレセプタクルとコネクタプラグとの間の着脱性に基づいて行なわれる。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る放射線環境用ワイヤーハーネスの一実施例を図1ないし図4に基づいて説明する。各図において、符号1はセル室、2は遮蔽壁、3は壁貫通部、10はワイヤーハーネス、11はコネクタレセプタクル、12はコネクタプラグ、13は金属シース無機絶縁ケーブル、14はコネクタボックス、15はコネクタレセプタクル、16はコネクタプラグ、17は給電ケーブル、18は電気機器、19は支持構造物、Wは溶接部、Mは溶着部である。
【0009】前記セル室1は、遮蔽壁2の内面に貼付したライナ2aによって囲まれた密閉構造で、その内部に、高放射線量の放射性物質や線源を収納するものを適用対象としている。
【0010】前記壁貫通部3は、遮蔽壁2を貫通した状態に電気導体3aを布設するものであり、図1に示すように、金属ケーシング3bの中に無機絶縁材(例えば重コンクリート)3cを充填して、電気導体3aを密封状態に埋設するとともに、金属ケーシング3bのフランジ3dの部分が、ライナ2aに対して溶接部Wにより取り付けられる。
【0011】そして、ワイヤーハーネス10の部分は、恒久的に引き回し状態に布設されて、壁貫通部3と電気機器18との間における電気的接続の便を図るものであり、コネクタレセプタクル11、コネクタプラグ12、金属シース無機絶縁ケーブル13、コネクタボックス14、コネクタレセプタクル15及びコネクタプラグ16等を組み付けまたは接続するものとされる。
【0012】前記コネクタレセプタクル11,15及びコネクタプラグ12,16の部分は、図2及び図3に示すように、金属ケーシング21の内部に、雌雄の接触子22A,22Bが、ガラス等の無機絶縁材23によって埋設状態に固定され、各接触子22A,22Bが、相互間隔を空けて配されるとともに、電気導体3aや金属シース無機絶縁ケーブル13の導体13aに対して接続されており、各接触子22A,22B及び導体13aの接続部分にあっても、無機絶縁材23によって埋設状態に一体化されている。なお、図1例にあっては、コネクタレセプタクル11及びコネクタプラグ12の間が、ボルト等の適宜締結具Bによって取り付けられている。
【0013】前記金属シース無機絶縁ケーブル13は、図1、図2及び図3に示すように、セル室1の内部に引き回した状態等に布設され、例えば3心の導体13aの回りをポリイミドテープで絶縁した後にガラステープを被覆し、これらをガラス編組やガラステープ等で覆った無機絶縁被覆13bを施すとともに、その上に波付けステンレス鋼管からなる金属シース13cを配したものであり、各コネクタの金属ケーシング21と金属シース13cとの内部が、溶着部Mによって密封されている。
【0014】さらに説明を加えれば、ワイヤーハーネス10における導体13a及び接触子22A,22Bにあっては、その回りが、金属シース13c及び金属ケーシング21で覆われるとともに、ガラス等の無機絶縁材23によって密封した構造となっているので、金属シース無機絶縁ケーブル13における無機絶縁被覆13bが、周囲の環境から隔離されて、当初の絶縁性が半永久的に保持される。なお、金属シース無機絶縁ケーブル13の部分は、無機絶縁被覆13b及び金属シース13cの可撓性に基づいて、折り曲げ可能な状態を維持している。
【0015】また、コネクタボックス14は、図1に示すように、支持構造物19に搭載されるとともに、複数のコネクタレセプタクル15が並列接続状態等に配され、コネクタプラグ16を結合することによって、給電ケーブル17を経由して電気機器18への給電がなされる。コネクタレセプタクル15に対するコネクタプラグ16の結合及びその解除は、コネクタの着脱性に基づいて自由に行なうことができ、給電ケーブル17や電気機器18の放射線照射による劣化等の不具合が生じた場合には、コネクタプラグ16を切り離して交換する等の処置がなされる。
【0016】
【発明の効果】本発明に係る放射線環境用ワイヤーハーネスによれば、以下のような効果を奏する。
(1) セル室内を引き回しされる部分についてワイヤーハーネス化して、コネクタ及びケーブルの導体部分を無機絶縁物で覆うとともに、無機絶縁物を金属ケーシング及び金属シースで気密に覆うことにより、無機絶縁物の長所を生かして放射線環境での劣化を抑制することができるのに加えて、無機絶縁物を周囲の環境から隔離して吸湿現象等の発生を防止することにより、当初の電気絶縁状態を長期間維持して長寿命化を図ることができる。
(2) ワイヤーハーネス化によって、セル室内での電気的接続性を向上させることができる。




 

 


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