特許 7541472 配管用放射線遮蔽構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-20

(45)【発行日】2024-08-28

(54)【発明の名称】配管用放射線遮蔽構造

(51)【国際特許分類】

   G21F 3/00 20060101AFI20240821BHJP

   G21F 1/04 20060101ALI20240821BHJP

   G21F 7/00 20060101ALI20240821BHJP

   H05H 9/00 20060101ALN20240821BHJP

【ＦＩ】

G21F3/00 P

G21F1/04

G21F3/00 L

G21F7/00 Z

H05H9/00 A

H05H9/00 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020201878

(22)【出願日】2020-12-04

(65)【公開番号】P2022089464

(43)【公開日】2022-06-16

【審査請求日】2023-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長井 理恵

(72)【発明者】

【氏名】乗物 丈巳

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 正樹

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 俊一郎

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 光徳

(72)【発明者】

【氏名】高岸 智子

【審査官】佐藤 海

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－１８８１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２７０９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０５２５９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｆ １／００ － ７／０６

Ｈ０５Ｈ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射線照射装置が設置される照射室と、
通路出入口と、前記通路出入口の上方に設けられるコンクリート垂れ壁と、を有し、前記照射室に通じる通路と、
クランク状に屈曲されるクランク状屈曲部を有し、前記通路の上部に敷設されるとともに、前記コンクリート垂れ壁に形成された貫通孔に接続される配管と、
前記通路の上部に設けられ、前記コンクリート垂れ壁から前記通路の途中に亘るとともに、前記クランク状屈曲部が埋設されるコンクリート遮蔽部と、
を備える配管用放射線遮蔽構造。

【請求項2】

前記通路は、前記照射室から放射された放射線を前記貫通孔に向けて散乱させる散乱面を有し、
前記クランク状屈曲部は、前記貫通孔側から順に第一屈曲部及び第二屈曲部を有し、
前記第二屈曲部は、前記散乱面から前記貫通孔に向かう散乱線の散乱領域から外れた位置に配置される、
請求項１に記載の配管用放射線遮蔽構造。

【請求項3】

前記クランク状屈曲部は、平面視にてクランク状に屈曲される、
請求項１又は請求項２に記載の配管用放射線遮蔽構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配管用放射線遮蔽構造に関する。

【背景技術】

【0002】

リニアックが設置される照射室に通じる通路（迷路）の上部に敷設された空調ダクト等の配管が知られている（例えば、特許文献１参照）。この配管は、例えば、通路の通路出入口の上方のコンクリート垂れ壁（遮蔽壁）に形成された貫通孔に接続される。

【0003】

また、放射線を遮蔽するコンクリート遮蔽壁の内部に、屈曲された配管を埋設する配管構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１１３４５２号公報

【文献】特開２０１１－２２０９６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された技術では、コンクリート垂れ壁の手前で、配管を立面視にてＵ字形状に屈曲させるとともに配管の屈曲部を遮蔽カバーで覆うことにより、コンクリート垂れ壁の貫通孔からの放射線の漏洩を抑制している。

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示された技術において、通路出入口の上方のコンクリート垂れ壁に形成された貫通孔からの放射線の漏洩を抑制するためには、さらなる改善の余地がある。

【0007】

本発明は、上記の事実を考慮し、通路出入口の上方のコンクリート垂れ壁に形成された貫通孔からの放射線の漏洩を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１態様に係る配管用放射線遮蔽構造は、放射線照射装置が設置される照射室と、通路出入口と、前記通路出入口の上方に設けられるコンクリート垂れ壁と、を有し、前記照射室に通じる通路と、クランク状に屈曲されるクランク状屈曲部を有し、前記通路の上部に敷設されるとともに、前記コンクリート垂れ壁に形成された貫通孔に接続される配管と、前記通路の上部に設けられ、前記クランク状屈曲部が埋設されるコンクリート遮蔽部と、を備える。

【0009】

第１態様に係る配管用放射線遮蔽構造によれば、照射室には、放射線照射装置が設置される。また、照射室に通じる通路は、通路出入口と、通路出入口の上方に設けられるコンクリート垂れ壁とを有する。通路の上部には、配管が敷設される。この配管は、コンクリート垂れ壁に形成された貫通孔に接続される。

【0010】

ここで、通路の上部には、コンクリート遮蔽部が設けられている。このコンクリート遮蔽部によって、通路からコンクリート垂れ壁の貫通孔に向かう放射線が遮蔽される。したがって、通路出入口の上方のコンクリート垂れ壁に形成された貫通孔からの放射線の漏洩が抑制される。

【0011】

また、配管は、クランク状に屈曲されるクランク状屈曲部を有する。このクランク状屈曲部は、コンクリート遮蔽部に埋設される。これにより、配管内を通る放射線が、クランク状屈曲部を通過する際に、コンクリート遮蔽部に遮蔽される。したがって、コンクリート垂れ壁の貫通孔からの放射線の漏洩がさらに抑制される。

【0012】

第２態様に係る配管用放射線遮蔽構造は、第１態様に係る配管用放射線遮蔽構造において、前記通路は、前記照射室から放射された放射線を前記貫通孔に向けて散乱させる散乱面を有し、前記クランク状屈曲部は、前記貫通孔側から順に第一屈曲部及び第二屈曲部を有し、前記第二屈曲部は、前記散乱面から前記貫通孔に向かう散乱線の散乱領域から外れた位置に配置される。

【0013】

第２態様に係る配管用放射線遮蔽構造によれば、通路は、照射室から放射された放射線を貫通孔に向けて散乱させる散乱面を有する。

【0014】

また、クランク状屈曲部は、貫通孔側から順に第一屈曲部及び第二屈曲部を有する。第二屈曲部は、散乱面から貫通孔に向かう散乱線の散乱領域から外れた位置に配置される。これにより、本発明では、第二屈曲部が散乱領域内に配置された場合と比較して、コンクリート垂れ壁の貫通孔からの散乱線（放射線）の漏洩が抑制される。

【0015】

第３態様に係る配管用放射線遮蔽構造は、第１態様又は第２態様に係る配管用放射線遮蔽構造において、前記クランク状屈曲部は、平面視にてクランク状に屈曲される。

【0016】

第３態様に係る配管用放射線遮蔽構造によれば、クランク状屈曲部は、平面視にてクランク状に屈曲される。これにより、本発明では、立面視にて、クランク状屈曲部がクランク状に屈曲する場合と比較して、コンクリート斜壁部の厚みを薄くすることができる。したがって、コンクリート遮蔽部のコストを削減することができる。

【発明の効果】

【0017】

以上説明したように、本発明によれば、コンクリート垂れ壁に形成された貫通孔からの放射線の漏洩を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】一実施形態に係る配管用放射線遮蔽構造が適用された放射線遮蔽室を示す平断面図である。

【図2】図１に示される放射線遮蔽室よりも天井スラブ側で切断した平断面図である。

【図3】図２の３－３線断面図である。

【図4】図２に示されるクランク状屈曲部を示す拡大断面図である。

【図5】一実施形態に係る配管用放射線遮蔽構造の変形例が適用された放射線遮蔽室を示す図３に対応する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る配管用放射線遮蔽構造について説明する。

【0020】

（放射線遮蔽室）
図１及び図２には、本実施形態に係る配管用放射線遮蔽構造が適用された放射線遮蔽室１０が示されている。放射線遮蔽室１０は、平面視にて、矩形状に形成されている。この放射線遮蔽室１０は、放射線照射装置２０が設置される照射室３０と、通路出入口４２から照射室３０に延びる通路４０とを備えている。

【0021】

放射線遮蔽室１０は、放射線照射装置２０から放射される放射線の漏洩を抑制するために、鉄筋コンクリート造とされている。この放射線遮蔽室１０は、外周部に沿って配置される複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙと、照射室３０と通路４０とを仕切るコンクリート仕切壁７２とを有している。これらのコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙ、及びコンクリート仕切壁７２は、鉄筋コンクリート造とされており、その内部に図示しない壁筋等が埋設されている。

【0022】

複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙのうち、一対のコンクリート外周壁７０Ｘは、後述する放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈの回動軸Ｒを挟んで所定方向（矢印Ｘ方向）に互いに対向している。また、複数のコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙのうち、他の一対のコンクリート外周壁７０Ｙは、所定方向と直交する直交方向（矢印Ｙ方向）に互いに対向している。

【0023】

一対のコンクリート外周壁７０Ｙの間には、コンクリート仕切壁７２が配置されている。このコンクリート仕切壁７２は、直交方向（矢印Ｙ方向）に沿って配置されており、照射室３０と通路４０とを仕切っている。

【0024】

図３に示されるように、放射線遮蔽室１０は、照射室３０及び通路４０の床を形成する床スラブ６０と、照射室３０及び通路４０の天井を形成する天井スラブ６２とを有している。これらの床スラブ６０及び天井スラブ６２は、鉄筋コンクリート造とされており、その内部に図示しない鉄筋等が埋設されている。

【0025】

（放射線照射装置）
放射線照射装置２０は、例えば、医療用リニアック等とされる。この放射線照射装置２０は、放射線を照射する回動ヘッド２０Ｈを有している。回動ヘッド２０Ｈは、回動軸Ｒを中心として３６０度回動可能とされ、例えば、Ｘ線、ガンマ線、電子、陽子、ヘリウムイオン、炭素イオン、その他の重イオン、又は中性子を含む放射線を患部に対して照射する。

【0026】

（照射室）
図１及び図２に示されるように、照射室３０は、所定方向（矢印Ｘ方向）に互いに対向する一対のコンクリート外周壁７０Ｘと、直交方向（矢印Ｙ方向）に互いに対向する一対のコンクリート外周壁７０Ｙ及びコンクリート仕切壁７２とを有している。一対のコンクリート外周壁７０Ｘ、及び照射室３０の図示しない天井スラブには、放射線照射装置２０の回動ヘッド２０Ｈを側方及び上方から覆う金属遮蔽体７４が埋設されている。

【0027】

金属遮蔽体７４は、例えば、積層された複数の金属板を有している。この金属遮蔽体７４によって、回動ヘッド２０Ｈから照射された放射線が、一対のコンクリート外周壁７０Ｘを透過し難くなっている。

【0028】

照射室３０は、照射室出入口３２を有している。照射室出入口３２は、コンクリート仕切壁７２の一端側（通路出入口４２と反対側）に形成されている。照射室出入口３２の上方には、放射線照射装置２０から照射された放射線を遮蔽するコンクリート垂れ壁３４が設けられている。この照射室出入口３２には、通路４０の一端が接続されている。

【0029】

（通路）
通路４０は、コンクリート仕切壁７２に沿って設けられている。この通路４０の一端側は、照射室出入口３２に接続されている。また、通路４０の他端は、コンクリート外周壁７０Ｘに形成された通路出入口４２に接続されている。この通路４０は、放射線照射装置２０から照射された放射線が、照射室出入口３２に直接到達しないように迷路を形成している。

【0030】

図３に示されるように、通路出入口４２には、遮蔽扉１４が開閉可能に設けられている。遮蔽扉１４は、例えば、放射線、特に中性子を遮蔽可能な鉛層及びポリエチレン層を有している。また、通路出入口４２の上方には、放射線照射装置２０から照射された放射線を遮蔽するコンクリート垂れ壁４４が設けられている。

【0031】

（配管）
図２に示されるように、通路４０の上方には、配管８０が施設されている。配管８０は、例えば、照射室３０の空調用のダクトとされている。また、配管８０は、例えば円筒状に形成されており、通路４０に沿って敷設されている。この配管８０の一端側は、照射室出入口３２の上方のコンクリート垂れ壁４４を貫通し、照射室３０内に敷設されている。また、配管８０の他端側は、通路出入口４２の上方のコンクリート垂れ壁４４を貫通し、放射線遮蔽室１０の外部に敷設されている。

【0032】

コンクリート垂れ壁４４の幅方向の中央部には、貫通孔４６が形成されている。貫通孔４６は、コンクリート垂れ壁４４を厚み方向に貫通する円形状の孔とされている。この貫通孔４６に、配管８０が挿入されている。

【0033】

なお、配管８０の外周面と貫通孔４６の内周面との隙間には、モルタル、グラウト等の図示しない充填材が充填されている。この充填材によって、配管８０の外周面と貫通孔４６の内周面との隙間から、放射線の漏洩が抑制されている。

【0034】

図２に示されるように、配管８０は、第一配管部８２と、クランク状屈曲部８４と、第二配管部８６とを有している。第一配管部８２の一端側は、コンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６に接続されている。また、第一配管部８２は、貫通孔４６から通路４０に沿って照射室出入口３２側へ延出している。この第一配管部８２の他端側には、クランク状屈曲部８４を介して、第二配管部８６の一端側が接続されている。

【0035】

クランク状屈曲部８４は、平面視にてクランク状に屈曲されている。このクランク状屈曲部８４によって、第二配管部８６が第一配管部８２に対して通路４０の幅方向（矢印Ｙ方向）の一方側に寄せられている。具体的には、図４に示されるように、クランク状屈曲部８４は、貫通孔４６から順に屈曲された第一屈曲部８４Ａ及び第二屈曲部８４Ｃと、第一屈曲部８４Ａと第二屈曲部８４Ｃとを接続する接続部８４Ｂとを有している。

【0036】

第一屈曲部８４Ａは、第一配管部８２の他端側から通路４０の幅方向の一方側へ屈曲された平面視にてＬ字形状の配管部とされている。この第一屈曲部８４Ａの他端側には、接続部８４Ｂが接続されている。接続部８４Ｂは、第一屈曲部８４Ａの他端側から通路４０の幅方向に延びる平面視にて直線状の配管部とされている。この接続部８４Ｂの他端側には、第二屈曲部８４Ｃが接続されている。

【0037】

第二屈曲部８４Ｃは、第一屈曲部８４Ａよりも通路４０の幅方向の一方側（照射室３０側）に配置されている。また、第二屈曲部８４Ｃは、接続部８４Ｂの他端側から照射室出入口３２側へ屈曲された平面視にてＬ字形状の配管部とされている。この第二屈曲部８４Ｃの他端側には、第二配管部８６が接続されている。図２に示されるように、第二配管部８６は、通路４０に沿って敷設されるとともに、照射室出入口３２の上方のコンクリート垂れ壁３４に形成された貫通孔を貫通し、照射室３０に敷設されている。

【0038】

（コンクリート遮蔽部）
ここで、放射線照射装置２０から発散された放射線は、配管８０内を通ってコンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６から放射線遮蔽室１０の外部に漏洩する可能性がある。

【0039】

また、図２に示されるように、放射線照射装置２０から照射室出入口３２側へ発散した放射線Ｐは、通路４０を形成するコンクリート外周壁７０Ｘ，７０Ｙ、及び床スラブ６０の散乱面（一次散乱面）Ｓで散乱（反射）される。そのため、図２及び図３に示されるように、散乱面Ｓで散乱した散乱線（一次散乱線）Ｑ１，Ｑ２が、通路出入口４２の上方のコンクリート垂れ壁４４に形成された貫通孔４６から漏洩する可能性がある。

【0040】

この対策として本実施形態では、通路４０の上部における散乱領域Ｇ１，Ｇ２にコンクリート遮蔽部９０が設けられている。コンクリート遮蔽部９０は、例えば、鉄筋コンクリート造とされており、その内部に図示しない鉄筋等が埋設されている。

【0041】

なお、散乱領域Ｇ１（図２参照）は、平面視にて散乱線Ｑ１で囲まれた領域であり、散乱領域Ｇ２（図３参照）は、立面視にて、散乱線Ｑ２で囲まれた領域である。

【0042】

コンクリート遮蔽部９０は、天井スラブ６２に沿って設けられており、コンクリート垂れ壁４４から通路４０の途中に亘っている。また、コンクリート遮蔽部９０は、通路４０の幅方向の全長に亘って設けられている。このコンクリート遮蔽部９０によって、散乱面Ｓから貫通孔４６へ向かう散乱線Ｑ１，Ｑ２が遮蔽されている。

【0043】

また、コンクリート遮蔽部９０には、配管８０のクランク状屈曲部８４、及びクランク状屈曲部８４に接続された第一配管部８２及び第二配管部８６の一部が埋設されている。さらに、図２に示されるように、クランク状屈曲部８４の第二屈曲部８４Ｃは、平面視にて、散乱面Ｓから貫通孔４６に向かう散乱線Ｑ１の散乱領域Ｇ１から外れた位置に配置されている。

【0044】

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

【0045】

図２及び図３に示されるように、放射線照射装置２０から照射室出入口３２側へ放射した放射線Ｐは、通路４０内の散乱面Ｓで散乱される。そのため、散乱した散乱線Ｑ１，Ｑ２が、コンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６から漏洩する可能性がある。

【0046】

この対策として本実施形態では、通路４０の上部における散乱領域Ｇ１，Ｇ２にコンクリート遮蔽部９０が設けられている。このコンクリート遮蔽部９０によって、散乱面Ｓからコンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６へ向かう散乱線Ｑ１，Ｑ２が遮蔽される。したがって、コンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６からの散乱線Ｑ（放射線）の漏洩が抑制される。

【0047】

また、通路４０の上部における散乱領域Ｇ１，Ｇ２にコンクリート遮蔽部９０を設けることにより、配管８０の下に設ける遮蔽棚を省略することができる。したがって、コストを削減することができる。

【0048】

また、図４に示されるように、コンクリート遮蔽部９０には、配管８０のクランク状屈曲部８４が埋設されている。これにより、配管８０内を通る放射線が、クランク状屈曲部８４を通過する際に、コンクリート遮蔽部９０に遮蔽される。

【0049】

具体的には、第二配管部８６を通って第二屈曲部８４Ｃを透過した放射線Ｌ１は、点線で示されるように、コンクリート遮蔽部９０によって遮蔽される。また、第二屈曲部８４Ｃで反射され、減衰した放射線Ｌ２は、点線で示されるように、コンクリート遮蔽部９０によって遮蔽される。したがって、コンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６からの放射線の漏洩が抑制される。

【0050】

なお、放射線は、配管８０内で反射を繰り返すことにより徐々に減衰される。したがって、配管８０にクランク状屈曲部８４を設けることにより、配管８０内を通ってコンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６から漏洩する放射線量が低減される。

【0051】

さらに、図２に示されるように、クランク状屈曲部８４の第二屈曲部８４Ｃは、平面視にて、散乱面Ｓからコンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６に向かう散乱線Ｑの散乱領域Ｇ１から外れた位置に配置されている。これにより、本実施形態では、第二屈曲部８４Ｃが散乱領域Ｇ１内に配置された場合と比較して、コンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６からの散乱線Ｑ（放射線）の漏洩が抑制される。

【0052】

しかも、クランク状屈曲部８４は、平面視にてクランク状に屈曲されている。これにより、本実施形態では、立面視にて、クランク状屈曲部８４がクランク状に屈曲する場合と比較して、コンクリート遮蔽部９０の厚みを薄くすることができる。したがって、コンクリート遮蔽部９０のコストを削減することができる。

【0053】

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0054】

上記実施形態では、配管８０のクランク状屈曲部８４における第一屈曲部８４Ａ及び第二屈曲部８４Ｃが平面視にて９０度で屈曲されている。しかし、第一屈曲部８４Ａ及び第二屈曲部８４Ｃの屈曲角度は、適宜変更可能であり、例えば、９０度未満でも良いし、９０度を超えても良い。

【0055】

また、上記実施形態では、配管８０のクランク状屈曲部８４の第二屈曲部８４Ｃが、第一屈曲部８４Ａに対して通路４０の幅方向の一方側（照射室３０側）に配置されている。しかし、第二屈曲部８４Ｃは、例えば、第一屈曲部８４Ａに対して通路４０の幅方向の他方側に配置されても良い。

【0056】

また、上記実施形態では、配管８０のクランク状屈曲部８４が、平面視にてクランク状に屈曲されている。しかし、配管８０のクランク状屈曲部は、立面視にて、クランク状に屈曲させても良い。

【0057】

具体的には、図５に示される変形例では、配管８０のクランク状屈曲部１００が立面視にて、クランク状に屈曲されている。このクランク状屈曲部１００は、貫通孔４６から順に屈曲された第一屈曲部１００Ａ及び第二屈曲部１００Ｃと、第一屈曲部１００Ａと第二屈曲部１００Ｃとを接続する接続部１００Ｂとを有している。

【0058】

第二屈曲部１００Ｃは、第一屈曲部１００Ａよりも上側に配置されるとともに、立面視にて、散乱面Ｓからコンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６へ向かう散乱線Ｑ２の散乱領域Ｇ２から外れた位置に配置されている。これにより、本変形例では、第二屈曲部１００Ｃが散乱領域Ｇ２内に配置された場合と比較して、コンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６からの散乱線Ｑ２の漏洩が抑制される。

【0059】

なお、上記実施形態では、第二屈曲部１００Ｃが第一屈曲部１００Ａよりも上側に配置されている。しかし、第二屈曲部１００Ｃは、第一屈曲部１００Ａよりも下側に配置されても良い。

【0060】

また、上記実施形態では、平面視にて、クランク状屈曲部８４の第二屈曲部８４Ｃが、散乱面Ｓからコンクリート垂れ壁４４の貫通孔４６へ向かう散乱領域Ｇ１から外れた位置に配置されている。しかし、第二屈曲部８４Ｃは、散乱領域Ｇ１内に配置することも可能である。

【0061】

また、上記実施形態に係る放射線遮蔽構造は、放射線照射装置２０（医療用リニアック）が設置された放射線遮蔽室１０に適用されている。しかし、上記実施形態に係る放射線遮蔽構造は、医療用リニアックに限らず、放射線を照射する各種の放射線照射装置が設置される放射線遮蔽室に適宜適用可能である。

【0062】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0063】

２０ 放射線照射装置
３０ 照射室
４０ 通路
４２ 通路出入口
４４ コンクリート垂れ壁
４６ 貫通孔
８０ 配管
８４ クランク状屈曲部
８４Ａ 第一屈曲部
８４Ｃ 第二屈曲部
９０ コンクリート遮蔽部
１００ クランク状屈曲部
１００Ａ 第一屈曲部
１００Ｃ 第二屈曲部
Ｐ 放射線
Ｇ１ 散乱領域
Ｇ２ 散乱領域
Ｓ 散乱面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】