JP2008042128A - 磁気シールドルーム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの磁気シールドルームを複数の箇所に点々と移動させ、各所における床面特有の環境磁場の悪影響を受けることなく、直ちに使用に供しうる磁気シールドルーム装置を提供すること。
【解決手段】高透磁率材料で囲まれる内部空間を備える大きな磁気シールドルーム３において、上記磁気シールドルーム３の下部部材６の下側複数箇所には、夫々下側に向けて、漏れ磁場防止に必要な長さ突出する状態の非磁性体材料で構成された複数の離隔距離維持部材20を備えさせ、上記複数の離隔距離維持部材20における夫々の下部には、夫々中空タイヤ28を床面上を回転移動を可能にする状態で備えさせてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、人間が出入りすることのできる出入口と、人間が入ることのできる充分な内部空間を備える磁気シールドルーム装置に関し、詳しくは、磁気シールドルームにおける内部空間は高透磁率材料で囲まれていて外部磁界から遮断されている磁気シールドルーム装置に関する。

従来の磁気シールドルーム３は、図４に示すように内部空間１０を夫々高透磁率材料で構成されている上部部材（天井部材とも称される）４と、側周部材（壁部材とも称される）５と、下部部材（床部材とも称される）６とで取り囲み、外部の環境磁場から上記内部空間１０を遮断し、上記内部空間１０に低磁場を造り出していた。そして、その内部空間１０の低磁場に必要とする機材を持ち込み、微弱な磁場を測定する作業をしている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、磁気シールドルーム３の近傍に磁性材で構成される物体（例えば任意の機械、スチール棚、キャビネット等）が存在すると、物体を構成する磁性材３３が磁気シールドルーム３に磁気的影響を及ぼす。即ち、周知のように鉄材等の磁性材は磁力線を発したり、吸ったりしており、また、外来の地磁気等の磁力線を吸い寄せたり弾いたりしている。
従って図４に記載したように磁気シールドルーム３の近傍に磁性材で構成される物体３３が存在すると、磁気シールドルーム３の周囲を取り囲む高透磁率材料を流れる磁力線３５の流れが乱れ、室内に磁場３４が漏れる原因となる。
この室内１０に対する漏れ磁場３４の対策としては、設計段階において現地の環境磁場の測定調査を行い、予め悪影響を避けるようにしている。
しかし予期しない事情により、室内１０に微弱な漏れ磁場３４が、局部的に生じた場合は、室内における漏れ磁場３４の場所を避けて、漏れ磁場３４の影響度の少ない場所に機材を配置し、目的とする測定作業をしている。

特開平９−２８９３９３号公報

ところで、１つの磁気シールドルーム３を複数の箇所において使用したい場合、例えば大学にあって、複数の研究室にて夫々独自の研究に磁気シールドルーム３を利用したい場合、その要望に応える為には１つの磁気シールドルーム３を複数の箇所に点々と移設しなければならない。
しかしながら、第１点として、室内１０に機材と、機材を操作する人間が入れるような大きな磁気シールドルーム３は重量が重く、その移送には困難を伴う問題点があった。

さらに第２点としての大きな問題点としては、移送先における設置面に係わる環境磁場が相互に相違することに伴う問題である。
通常多くの場合、大学の研究室の床面は鉄筋コンクリートで構成されている。従って、床面から20〜30mm前後の深さの所には構造用の鉄筋（鉄筋は磁性材で作られている）が細かいピッチで縦横に配設されている。これらの配筋状態は、表面からは見えない隠れた状態で床の中に埋め込まれている。
従って、単純に、１つの磁気シールドルーム３を一つの研究室に持ち込んで設置しても、その磁気シールドルーム３は、床の中に埋め込まれている構造用の鉄筋（磁性材）の磁気的な影響を強く受けることになる。
構造用の鉄筋（磁性材）の磁気的な影響は、図４の磁場３４の乱れ図から容易に想像がつくように、磁気シールドルーム３の床部材６が研究室の床の中に埋め込まれている鉄筋（磁性材）に近接するので、床部材６を通過する磁束の一部は、室内１０に向かっての大きな漏れ磁場となる。
このような状況の下では、室内における漏れ磁場３４の場所を特定する調査が必要となる。仮に調査結果によって漏れ磁場３４の場所が特定されたとしても、漏れ磁場３４が大きく、かつ広範囲に亘ると、それを避け、漏れ磁場３４の影響度の少ない場所に機材を配置し、目的とする測定作業を行うことはできなくなる問題点が発生する。

本件出願の目的は、１つの磁気シールドルームを複数の箇所から使用したい旨の要望があった場合でも、その要望に応え、その磁気シールドルームを複数の箇所に点々と移動させ、各所における床面特有の環境磁場の悪影響を受けることなく、直ちに使用に供しうる磁気シールドルーム装置を提供しようとするものである。
他の目的は、磁気シールドルームの下部部材６の下側複数箇所に、夫々下側に向けて長く突出する状態の非磁性体で構成された複数の離隔距離維持部材を備えさせるものであるから、夫々の離隔距離維持部材を利用して、これを中空タイヤの装着部として利用し、磁気シールドルームの移動の利便性を図ると共に磁気シールドルームの振動防止にも役立てることができるようにした磁気シールドルーム装置を提供しようとするものである。
他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。

本発明における磁気シールドルーム装置は、夫々高透磁率材料で構成されている上部部材４と、側周部材５と、下部部材６とで囲まれる内部空間を備え、その空間の大きさは、人間が入ることのできる大きな内部空間１０に構成してある磁気シールドルーム装置であって、その磁気シールドルーム３には人間が内部空間１０に出入りすることのできる出入口７を備えている磁気シールドルーム装置１において、上記磁気シールドルーム３の下部部材６の下側複数箇所には、夫々下側に向けて、漏れ磁場防止に必要な長さ突出する状態の非磁性体材料で構成された複数の離隔距離維持部材20を備えさせ、上記複数の離隔距離維持部材20における夫々の下部には、夫々中空タイヤ28を床面上を回転移動を可能にする状態で備えさせたものである。

以上のように本発明は、磁気シールドルーム３の下部部材６の下側複数箇所に、夫々下側に向けて長く突出する状態の非磁性体で構成された複数の離隔距離維持部材20を備えさせるものであるから、
１つの磁気シールドルーム３を複数の研究室から使用したい旨の要望があった場合でも、その要望に応え、１つの磁気シールドルーム３を複数の箇所に点々と移動させ、各所における床面特有の環境磁場の悪影響を受けることなく、直ちに使用に供しうる利用上の特長がある。
即ち、夫々の移動先においては床面に埋め込まれている鉄筋３２の深さ、太さ、ピッチ等の構造が互いに相違し、それに伴って環境磁場も夫々相違する。しかし本発明の磁気シールドルーム３は、床面に埋め込まれている鉄筋３２が夫々固有的に作り出す環境磁場に影響を受けないように、磁気シールドルーム３の下部部材６から下側に向けて充分に長く形成することのできる離隔距離維持部材20が備えさせてあるので、磁気シールドルーム３をどのような移動場所に移動しても、床面の鉄筋３２が夫々固有的に作り出す環境磁場の影響を受けることはなく、移動後直ちに磁気シールドルーム３を利用することのできる効果がある。

しかも本発明にあっては、
夫々の離隔距離維持部材20における夫々の下部には、夫々中空タイヤ28を床面上の回動を自在にする状態で備えさせるものであるから、各々の離隔距離維持部材20における外観状態は、一般に見られる移動用車輪が付されたような外観を呈することになり、磁気シールドルーム３の下部部材６から下側に向けて複数の離隔距離維持部材20を長く突設させても、外観的には共用する状態になり、違和感がなく、複数の離隔距離維持部材20の夫々について、外観的に長く突設させることが許容される効果もある。

さらに本発明にあっては、
磁気シールドルーム３の下部部材６の下側複数箇所に、夫々下側に向けて長く突出する状態の非磁性体で構成された複数の離隔距離維持部材20を備えさせるものであるから、夫々の離隔距離維持部材20を利用して、これを中空タイヤ28の装着部として利用できる効果がある。
このようにルーム３の下部部材６から下側に向けて長く突出する状態の離隔距離維持部材20を利用することにより、タイヤ２８の接地面３１と、磁気シールドルーム３の下部部材６との距離を大きくすることができる。
従って、中空タイヤ28の存在を利用して、重量のある磁気シールドルーム３を次々と移動先に移動させるに至便性があるは勿論のこと、移動中において通路に大きな凸状の障害物があっても、容易にそれを乗り越えて磁気シールドルーム３を移動させることのできる効果もある。

更に本発明にあっては、移動先において活用する場合、磁気シールドルーム３の振動を防止して、微弱な環境磁場の測定に貢献することのできる効果もある。
通常建物には、電車、自動車の通行によって生じる極めて微弱な振動が繰り返し伝達されており、建物に設置される磁気シールドルーム３に対しても微弱な振動を繰り返し伝えている。
しかし本発明にあっては、前述のように複数の離隔距離維持部材20における夫々の下部には、夫々中空タイヤ28を備えさせるものであるから、これが上記の「磁気シールドルーム３に対しての振動」を吸収して伝達を弱め、磁気シールドルーム３の振動を防止して、室内における磁場の乱れを予め防止できる効果がある。

以下本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は磁気シールドルーム装置１の出入り口７のある正面と、側面と、平面が分かるように斜め上方向から見た図である。図２と、図３は図１の磁気シールドルーム３の下部に表れている離隔距離維持部材２０と、それに付設されているタイヤに係わる構成を説明する為の一部破断拡大図である。図２においては、鉄筋３２が配筋されているコンクリート造りの床面３１の上に置いて使用する状態を示すものである。図４は磁気シールドルーム３と、磁性材で構成される任意の構造物３３と、磁場３４の関係を説明するための図である。

磁気シールドルーム装置１における磁気シールドルーム３は、通常知られているように、内部空間１０に低磁場を構成し、室内に必要とする機材を持ち込み、微弱な磁場を測定する作業に利用されている。
構成としては周知のように、夫々高透磁率材料で構成されている上部部材４と、側周部材５と、下部部材６とで囲まれる内部空間１０を形成する。その空間１０の大きさとしては大小種々のものがあるが、例えば、高さ：1000〜2400mm×奥行：1500〜2500mm×幅：600〜1500mm位のものがある。また、重量は200Kg〜800Kgのものがある。本件にあっては、比較的大きく、人間が入ることのできる大きな内部空間１０を備え、大嵩で且つ重量のある構成の磁気シールドルーム３を対象にしている。図示の磁気シールドルーム３には人間が内部空間１０に出入りすることのできる出入口７と、出入口７を塞ぐための開閉扉８を備えている。8aは開閉扉用の蝶番を示し、９は扉のハンドル、１５は信号線貫通孔を示す。符号８ａ、９、１５で示される部材は、当然のことながら周知の非磁性の硬質材で構成される。なお、本件では高透磁率材料としてパーマロイ（JIS C 2531 PC）を使用している。

上記磁気シールドルーム３の下部部材６として例示する床材６の下側の複数箇所には夫々下側に向けて、漏れ磁場防止に必要な長さ突出する状態の非磁性体材料で構成された複数の離隔距離維持部材20を備えさせてある。
上記床材６の下側の複数箇所とは、例えば３つ以上の支持点、望ましくは図示から理解できるように４つ以上の安定した支持点が四隅に亘って得られるように離隔距離維持部材20を配設することを意味する。
図１、２、３に表れている離隔距離維持部材２０は非磁性材（例えばステンレスのＳＵＳ３０４又はアルミなどの任意の非磁性硬質材）が用いられている。
図２の21aはシールドルーム３の下部部材６に対して広く安定した状態で当接させたベースを示し、２１は元部側の当接面を示す。２２は、離隔距離維持部材２０の下部を示し、ここに設けられた軸着部２３（例えば軸孔）にはタイヤ機構２５における車軸２６が固定的（又は回転自在）に装着してある。２４は非磁性材（例えばステンレスのＳＵＳ３０４）で形成されたボルトを示し、ベース21aをシールドルーム３の下部部材６に対して堅固に固着するために用いられている。

離隔距離維持部材２０において、符号20aで示される区間、即ち、図２の元部側の当接面２１から下方の磁性材が存在する部分（ホイール２７の最上部27aの部分）の区間は、磁性材が存在する部分（ホイール２７の最上部27aの部分）が、シールドルーム３の下部部材６の内側空間１０に対して漏れ磁場の影響を大きく及ぼすか、影響を実質的に及ぼさないかの問題に大きく係わる区間である。ここの区間20aは、上記離隔距離維持部材20として上下方向の漏れ磁場防止に必要な長さを示すものである。ここの離隔距離維持部材20として上下方向の漏れ磁場防止に必要な長さ（区間20a）は、次の実験例から明らかなように120mm以上、望ましくは150mm以上になればよい。
なお、離隔距離維持部材20としての部材は、タイヤ機構２５を支持する為の構造材として当接面２１から、軸着部２３を設けるための下部２２までの部材を例示したが、漏れ磁場防止に必要な非磁性の部材としての離隔距離維持部材20は、その全域ではなく、区間20aの範囲であればよい。

次に図４を用いて漏れ磁場の実測例を説明する。磁性材で構成される物体３３（例えばキャビネット）がシールドルーム３の側周部材５に接している場合、例えば実測値によれば漏れた磁場３４は１００μTと、すこぶる大きな値になり、間隙３６が25mm位だと、漏れた磁場３４は１０μTと、いまだ大きな悪影響を及ぼす状態にある。
間隙３６が50mm、100mmと広くなるに伴い、漏れた磁場３４は、極端に小さく１μT 、0.07μTと小さくなり、磁気シールドルーム３の内部空間１０に対する悪影響は極めて少なくなる。
さらに間隙３６が120mmとより広くなるに伴い、漏れた磁場３４は、極めて小さくなり、0.02μTと、内部空間１０に対する悪影響は実質的には無くなる。さらに間隙３６が150mmにと、より広くなるに伴い、漏れた磁場３４は、0.008μTと、内部空間１０に対する悪影響は無くなる。
このような事情から、上記離隔距離維持部材20としての上下方向の漏れ磁場防止に必要な長さは、図２、図３における上記区間20aが120mm以上、望ましくは150mm以上になればよい。

次に上記複数の離隔距離維持部材20、20・・20における夫々の下部には、夫々タイヤ機構２５が付設してある。
タイヤ機構２５は周知の任意の構成であればよく、図２、図３のように弾力性を備える中空タイヤ28が床面３１の上を回転、移動を可能にする状態で備えさせてあればよい。２６は車軸を示し、２７は、車軸２６によって回動自在に支持されているホイール、２８はホイール２７の周囲に装着してある中空の空気入りゴムタイヤを示す。この中空ゴムタイヤ２８としては、複数個でもって重量の重い磁気シールドルーム３の全体を支持するものであり、磁気シールドルーム３の移動時にも利用するものであるから、荷重に耐えるは勿論のこと、移動時の衝撃にも耐える構成のものを用いればよい。なお中空ゴムタイヤ２８の大きさとしては、本実施例では、直径が250mm位の中空ゴムタイヤを使用している。

さらに、前述したように建物には、電車、自動車の通行によって生じる微弱な振動が繰り返し伝達されており、建物に設置される磁気シールドルーム３に対しても微弱な振動が繰り返し伝達される。磁気シールドルーム３に振動が伝わり、周知のように磁気シールドルーム３が振動することにより、内部空間１０内の磁場が乱れ、微弱な測定に悪影響を及ぼす。しかしながら上記のように複数の離隔距離維持部材20、20・・20における夫々が中空の空気入りゴムタイヤ２８によって弾力的に支持されていると、上記空気入りゴムタイヤが振動を吸収して磁気シールドルーム３に対する振動の伝達を遮断し、磁気シールドルーム３の振動を防止し、それの内部空間１０の磁場の乱れを防止する効果がある。

特定場所において使用されていた上記構成の磁気シールドルーム装置１を各所に移動して、夫々の場所における特有の環境磁場においての使用について説明する。移動に際しては、図１に現れているように磁気シールドルーム３の下部に存在する複数の中空タイヤ28の存在を利用して、重量のある磁気シールドルーム３を移動先に向けて軽々と移動させる。その場合車高は、前述した符号20aの寸法に符号20bの寸法（この実施例では300mm程度）を加えた寸法になるので充分に大きくなる。
移動先においては、多くの場合、コンクリート造りの床面３１の上に設置場所が決定される。しかも多くの場合、コンクリート造りの床面３１の下には鉄筋３２が配筋されている場合が多い。
しかし上記構成の磁気シールドルーム装置１にあっては、図２、図３に現れているように下部部材６の下側に対して、夫々下側に向けて、漏れ磁場防止に必要な長さ突出する状態の非磁性体材料で構成された複数の離隔距離維持部材20を備えさせてあるので、上記鉄筋３２が存在することにより、そこに磁場の乱れが存在していても、磁気シールドルーム３はその影響を受けるはことはなく、磁気シールドルーム３を運び込んだ状態のまま、直ちに研究の用に供することができる。
また研究の用に用いている最中において、床面３１に小さな振動が発生しても、タイヤ２８が振動吸収するので、振動による悪影響も感じることはない。
尚磁気シールドルーム３を設置した後は、タイヤ２８が回動しないように、通常行われるようにタイヤ止め手段を施したり、ブレーキ手段を施せば良い。

次に、図２のタイヤ機構２５とは離隔距離維持部材２０に係わる構成の点において異なる例を示す図３について説明する。
図３に示される構成のものは離隔距離維持部材２０の水平面の形状を大嵩にして大きな強度に耐えうるように丈夫にすると共に、タイヤ機構の空気入りゴムタイヤ２８の向きが３６０度自由に方向転換できるように構成した例を示す。
なお、図３において前述の図１、図２のものと機能、性質又は特徴等が同一又は均等構成と考えられる部分には、前述の図と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図３において、基台である離隔距離維持部材２０は、非磁性材料（例えばステンレスのＳＵＳ３０４又はアルミなどの任意の非磁性硬質材）で構成してあり、上下方向の長さ20aとしては、漏れ磁場防止に必要な長さ（120mm〜150mm以上）が当接面２１と下端部２２との間に得られる寸法に形成してある。
22aと、２９は、皿状に形成されている補助部材と、回動枠を示す。これらは周知の構成であり、非磁性材料でも良いが、多くの場合、通常の磁性材に係わる鋼材など任意の硬質材料で形成してある。補助部材22aは任意の固着手段、例えば非磁性材（例えばステンレスのＳＵＳ３０４）のボルト２４で基台２０に堅固に固着してある。
回動枠２９において、29aは上枠、29bは上枠の両側から下方向に向けて延びる支持枠を示す。29cは、空気入りゴムタイヤ２８のホイール２７を回転自在に支持する支持軸２６の保持部を示す。29eは、皿状の補助部材22aと上枠29aとの間に介設してベアリングを示し、周知のように補助部材22aに対して上枠29aが水平面内で回動自在となるようにしてある。これにより空気入りゴムタイヤ２８の向きも３６０度いずれの方向にでも回動できるようになる。
なお、離隔距離維持部材２０の非磁性材料の性質、構成、厚みが薄くなることによっては予定した隔離効果が得られないで、室内１０における離隔距離維持部材２０の対応場所に極めて僅かではあるが漏れ磁場３４が現れる場合がある。しかしこの漏れ磁場３４は、室内１０の隅部の場所であり、発生場所は固定的であり、極めて微弱であるから、この場所を避けて研究用の機器を配置すれば、実質的には実用に大きな影響を与えない。

磁気シールドルーム装置の斜視図。 磁気シールドルームと、その下部に付設されている離隔距離維持部材と、タイヤに係わる構成を説明する為の一部破断拡大図。 磁気シールドルームと、その下部に付設されている異なる例の離隔距離維持部材と、タイヤに係わる構成を説明する為の一部破断拡大図。 磁気シールドルームと、その側に置かれた磁性材との位置関係による漏れ磁場の状況を説明するための模式図。

符号の説明

１・・・磁気シールドルーム装置、３・・・磁気シールドルーム、４・・・上部部材、５・・・側周部材、６・・・下部部材、７・・・出入口、８・・・出入口の開閉扉、１０・・・室内の空間、２０・・・離隔距離維持部材、20a・・・離隔寸法、２１・・・当接面、21a・・・ベース、２２・・・下部、22a・・・補助部材（皿状）、２３・・・軸着部、２４・・・ボルト、２５・・・タイヤ機構、２６・・・車軸、２７・・・ホイール、２８・・・中空の空気入りタイヤ、２９・・・回動枠、29a・・・上枠、29b・・・支持枠、29c・・・軸受、29e・・・ベアリング、３１・・・床面、３２・・・構造用の鉄筋、３３・・・磁性材で構成される物体、３４・・・漏れた磁場。

Claims (1)

1. 夫々高透磁率材料で構成されている上部部材と、側周部材と、下部部材とで囲まれる内部空間を備え、その空間の大きさは、人間が入ることのできる大きな内部空間に構成してある磁気シールドルーム装置であって、その磁気シールドルームには人間が内部空間に出入りすることのできる出入口を備えている磁気シールドルーム装置において、
   上記磁気シールドルームの下部部材の下側複数箇所には、夫々下側に向けて、漏れ磁場防止に必要な長さ突出する状態の非磁性体材料で構成された複数の離隔距離維持部材を備えさせ、上記複数の離隔距離維持部材における夫々の下部には、夫々中空タイヤを床面上を回転移動を可能にする状態で備えさせてあることを特徴とする磁気シールドルーム装置。
   
   

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