JP2007040532A - ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】一定範囲の様々な横方向寸法を有する長尺部材を包囲可能なダクトを提供する。
【解決手段】本発明は、ケーブルや配管などの長尺の部材、特に水中に敷設される長尺部材上に装着するためのダクトに関する。本発明に従って構成されるダクトは、長尺部材を受け入れるための長細い内部チャンバを規定する内面１４を有する。内部の長尺部材に対してダクトを付勢するために応力をダクトの周囲に与える張力バンド２１などの手段が設けられている。ダクトは、使用時にダクトの内面１４と長尺部材の外面との間に介在するフィン３０などの内部スペーサを備えていることを特徴とする。スペーサは、弾性変形可能である。
【選択図】図５

Description

本発明は、長尺部材上に装着するためのダクトに関し、限定はしないが、特に水中に敷設されるダクトに関する。この様な部材には、電気ケーブル、光ファイバケーブルなどのケーブル、炭化水素抽出に使用するライザや、炭化水素輸送に使用するパイプラインなどの管状部材が含まれる。

この様な部材を物理的な損傷から防護する必要性が頻繁に存在する。部材の全長にわたって防護が必要な場合、通常、ある形態の外装具を製造中に部材に適用するとよいが、部材の部分的な防護しか必要ない場合に特に適切な代替案として、部材の周囲に防護ダクトを配置する方法がある。この様なダクトの実用例は、ＣＲＰグループ社の下記特許文献１に図示、説明されており、防護すべき部材の周囲に中空円筒形のダクトを作製するために相互に組み立てられる一組の長細い半円筒型の弾性体成形体で構成されている。ダクトを所定位置に固定するために、ストラップがダクトの周囲に強固に巻き付けられている。

部材に沿ったダクトのずれを抑える（摺動に抵抗を与える）必要がある。例えば、対象の部材を水中で使用する場合、敷設工程には、通常、船舶から部材を送出する工程が含まれる。その工程を制御しようとすれば、ダクトに付与する力を内部の部材に伝達しなければならない。これを達成するために、公知のダクトでは、その内径が内部の部材との間に若干の隙間ができるように設定される。例えば、部材が数センチメートルの直径のケーブルである場合、ダクトの内径は、通常、部材の外径よりも２ミリメートル大きい。ストラップを締め付けると、この隙間は無くなり、ダクトが部材に押し付けられ、部材を把持する。
英国特許第２２７６６９４号明細書

この様な方法は、立証済みであり有効であるが、不都合な点がある。長尺部材の寸法にダクトの寸法を厳密に整合させる必要があるので、あらゆる用途に対応する一定範囲の寸法のものを提供したり、注文ベースでダクトを製造したりするメーカや流通業者にとって不都合である。長尺部材が大直径である場合（海上ライザの場合、５０センチメートルを超える）、その製造許容誤差が大きくなり、部材の「出来上がり」直径に整合するようにダクトを製造しなければならない。これは、部材を製造して採寸するまでダクトの製造を開始できないということを意味する。

本発明によると、長尺部材の周囲に配置されるダクトであって、長尺部材を受け入れるための長細い内部チャンバを規定する内面を有し、内部の長尺部材に対してダクトを付勢するために応力を与える手段が、長さ方向に沿って間隔をおいて設けられており、使用時に内面と長尺部材との間に介在する内部スペーサを備えており、スペーサは、弾性変形可能であり、一定範囲の横方向寸法を有する長尺部材を包囲可能である。

当然、対象の長尺部材は、ケーブルであろうと束状のケーブルであろうと、あるいはパイプやライザであろうと、円形断面である場合が多い。したがって、ダクトは、その断面が実質的に円環状であってもよい。
内部スペーサは、原則的には多様な形状の如何なるものでもよいが、内面の円周に沿って延びるフィンとして形成することができる。内部スペーサは、内面から突出した突起として形成されていることが好ましい。

特に好ましい実施形態においては、ダクトは、長手軸を規定し、突起は、最外基端部と、長尺部材に接触する最内接触面とを有し、突起の形状は、長尺部材との接触により接触面に付与される圧力によって、接触面が基端部に対して軸方向および外方に変位するような形状である。したがって、突起は、単に圧縮されるのではなく、弓なりになり、その移動範囲が広がる。これを達成するために、突起は、半径方向の対称平面を有さないように形成されていてもよい。縦（前記軸方向の）断面が鋸歯形状であることが適切である。

各突起は、長尺部材に沿ったダクトの長手軸沿いの特定方向へのずれを抑えるような形状であることが好ましい。この様な実施形態において、ダクトの長手軸沿いの両方向へのずれを抑えるような２つの異なる形状を有する突起を用いることによって、両方向へのずれを抑えることができる。この様な２つの異なる形状は、互いに鏡像関係であってもよい。

突起は、複数のセットで配置され、各セット間に長手軸方向に間隔が設けられていることが好ましい。応力を与える手段は、各セットの突起の周囲に配置されていることが好ましい。
ダクトは、相互に組み立てられる複数の成型ダクト部材で構成されていることが特に好ましい。１つの利点は、ダクトが長尺部材上において現場で組立可能であることである。ダクト部材は、実質的に半円環状横断面を有し、半径方向に隣接する部材に接触する接合面を有していてもよい。

ダクト部材は、弾性体で形成されていることが好ましい。
張力を与える手段は、ダクトの周囲に延びる張力ストラップを備えていることが好ましい。
本発明の第二の局面によれば、長尺部材を受け入れる凹内面と、凸外面とを有するダクト部材であって、張力ストラップによって長尺部材に引き付け可能な形状であり、その内面から突出した突起を備え、突起は、使用時に内面を弾性部材から離間し、弾性変形可能であり、一定範囲の横方向寸法を有する長尺部材を包囲可能であるダクト部材である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の特別な実施形態を例示により説明する。
図示のダクト部材１０は、弾性材で形成された一体的な成形体である。水中における用途のための好適な素材は、ポリウレタンである。この部材は、横断面が半円環状であり、凸状半円形の外面１２と凹状半円形の内面１４とを有し、これらは、ダクトの軸を含む共通面に存在する接合面１６、１８によって橋渡しされる。接合面を接触させて２つのこの様な部材を組み立てると、長尺部材を受け入れるための円筒状の内部空間を有する円環状断面のダクトが構成されることは明白である。ダクトの外面に形成される円周凹部２０は、張力バンド２１を受け入れてダクト部材を相互に固定する。半径方向に隣接する部材の凹部の整合は、一方の接合面１６から突出するピップ２２が他方の接合面１８の対応する凹部２４に受け入れられることによって確保される。ダクトの長さ方向において軸方向に隣接する部材は、部材の一方端において小外径部として形成され、他方端において大内径部として形成されたソケット２８に受け入れられるスピゴット（栓）２６を備えた雄型／雌型構成によって互いに係合する。ソケットは、凹部２０ａで取り囲まれているので、張力バンドをスピゴット／ソケット接合の回りに配置することができる。しかし、接合面１６、１８により形成される平面の各側の接合は互い違いにできるので、この接合は、大きな軸方向の負荷に耐える必要がない。すなわち、ある部材の端部を、半径方向に隣接する部材の端部から位置ずれさせることができる。なお、ダクト全体は、複数の同一ダクト部材１０のセットで構成可能である。

本発明によれば、ダクト部材は、その内面１４から突出し、半径方向内方に向かうフィン３０ａ、ｂを備えている。これにより、内面１４を長尺部材の外面から離間することができ、ダクトが長尺部材を締め付けるのは、フィン３０を介してである。フィン３０は、長尺部材に押し付けられると弾性変形可能であり、一定範囲の外径を有する部材を包囲し、把持することができる。本実施形態において、フィン３０は、ダクトの内周を取り囲んでいる。フィンは、複数セットで横並びに近接させて配置され、各セットのフィンは、長手軸方向に離間している。各セットのフィンは、各凹部２０の内側にあり、組み立てられたダクトの張力バンド２１の内側にあるので、バンドは、半径方向の力を直接与え、内部の長尺部材に対してフィンを付勢する。フィンは、長尺部材との接触によって変形すると、本実施形態においては先端部３２により形成される接触面が、フィンの基端部に対して半径方向だけでなく軸方向にも変位するように形成されている。図示の実施形態において、フィンは半径方向の平面に関して非対称であるので、この様なことが起こる。より具体的には、各フィンは、一側面３４ａ、ｂが半径方向の平面内に存在し、もう一つの側面３６ａ、３６ｂが同平面に対して傾斜しているので、各フィンは鋸歯形状を有する。２つのタイプのフィンが存在し、互いに鏡像関係にある。フィン３０ａは、半径方向外側に押圧されると、先端部３２が（図示において）左側に変位するような形状である。フィン３０ｂの先端部は、右側に変位する。ダクトの左側へのずれ（摺動）は、特にフィン３０ａによって抑えられる（抵抗を受ける）。なぜなら、この方向への移動は、長尺部材上でその把持力を強める傾向があるからである。右側へのずれ（摺動）は、同様にフィン３０ｂによって抑えられる（抵抗を受ける）。

フィンの機能が、他の形状の突起によって実行可能であることは明白である。当業者は、その他数々の実行可能な変形態様を考えつくであろう。例えば、ダクト部材は、半円環状ではなく分割管形状とすることもでき、管は長尺部材を受け入れるために開放されているものとすることもできる。

本発明を実施するダクト部材の立面図である。 ダクト部材の側面図である。 図１の線Ａ−Ａに垂直な平面におけるダクト部材の一部の断面部である。 図２において矢印Ｂで示す方向に沿ったダクト部材の端面図である。 ダクト部材の一方の側を示す斜視図である。 ダクト部材の他方の側を示す斜視図である。

Claims (36)

1. 長尺部材の周囲に配置されるべきダクトであって、
   前記長尺部材を受け入れるための長細い内部チャンバを規定する内面を有し、
   内部の前記長尺部材に対してダクトを付勢するために応力を与える手段が、長さ方向に沿って間隔をおいて設けられており、
   使用時に前記内面と前記長尺部材との間に介在する内部スペーサを備え、
   前記スペーサは、弾性変形可能であり、一定範囲の横方向寸法を有する長尺部材を包囲可能であるダクト。
2. 断面が実質的に円環状である請求項１に記載のダクト。
3. 前記内部スペーサが、前記内面の円周に沿って延びるフィンとして形成されている請求項２に記載のダクト。
4. 前記内部スペーサが、前記内面から突出している突起として形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のダクト。
5. 当該ダクトが長手軸を規定しており、
   前記突起が、最外基端部と、前記長尺部材に接触するための最内接触面とを有し、
   前記突起の形状が、前記長尺部材との接触により前記接触面に付与される圧力によって、前記接触面が前記基端部に対して軸方向および外方に変位するような形状である請求項４に記載のダクト。
6. 当該ダクトの断面が、実質的に円環状であり、前記突起が、半径方向の対称平面を有さない請求項５に記載のダクト。
7. 前記突起の前記軸方向の断面が、鋸歯形状である請求項５または６に記載のダクト。
8. 各突起が、前記長尺部材に沿った当該ダクトの長手軸沿いの特定方向へのずれを抑えるような形状である請求項４ないし７のいずれかに記載のダクト。
9. 当該ダクトの長手軸沿いの両方向へのずれを抑えるような２つの異なる形状を有する突起を備えた請求項８に記載のダクト。
10. 前記２つの異なる形状が、互いに鏡像関係である請求項９に記載のダクト。
11. 前記突起が、複数のセットで配置され、各セット間に長手軸方向に間隔が設けられている請求項４ないし１０のいずれかに記載のダクト。
12. 前記応力を与える手段が、各セットの突起の周囲に配置されている請求項１１に記載のダクト。
13. 相互に組み立てられた複数の一体的な成型ダクト部材を備えている請求項１ないし１２のいずれかに記載のダクト。
14. 前記ダクト部材が、実質的に半円環状横断面を有し、半径方向に隣接する部材に接触する接合面を有する請求項１３に記載のダクト。
15. 前記スペーサが、ダクト部材の一体的な部分である請求項１３または１４に記載のダクト。
16. 前記ダクト部材が、弾性体で形成されている請求項１３ないし１５のいずれかに記載のダクト。
17. 前記応力を与える手段が、当該ダクトの周囲に延びる張力ストラップを備えている請求項１ないし１６のいずれかに記載のダクト。
18. 水中における敷設のための、請求項１ないし１７のいずれかに記載のダクト。
19. 長尺部材を受け入れる凹内面と、凸外面とを有するダクト部材であって、
    張力ストラップによって前記長尺部材に引き付け可能な形状であり、
    その内面から突出した突起を備え、
    前記突起は、使用時に前記内面を弾性部材から離間し、弾性変形可能であり、一定範囲の横方向寸法を有する長尺部材を包囲可能であるダクト部材。
20. 断面が実質的に円環状である請求項１９に記載のダクト部材。
21. 前記内面が、円形または部分的に円形であり、前記突起が、前記内面の円周に沿って延びるフィンとして形成されている請求項１９または２０に記載のダクト部材。
22. 長手軸を有し、前記突起が、最外基端部と、前記長尺部材に接触するための最内接触面とを有し、前記突起の形状が、前記長尺部材との接触により前記接触面に付与される圧力によって、前記接触面が前記基端部に対して軸方向および外方に変位するような形状である請求項１９ないし２１のいずれかに記載のダクト部材。
23. 前記内面が、円形または部分的に円形であり、前記突起が、半径方向の対称平面を有さない請求項２２に記載のダクト部材。
24. 前記突起の前記軸方向の断面が、鋸歯形状である請求項１９ないし２３のいずれかに記載のダクト部材。
25. 各突起が、前記長尺部材に沿ったダクトの長手軸沿いの特定方向へのずれを抑えるような形状である請求項１９ないし２４のいずれかに記載のダクト部材。
26. 前記ダクトの長手軸沿いの両方向へのずれを抑えるような２つの異なる形状を有する突起を備えた請求項２５に記載のダクト部材。
27. 前記２つの異なる形状が、互いに鏡像関係である請求項２６に記載のダクト部材。
28. 前記突起が、複数のセットで配置され、各セット間に長手軸方向に間隔が設けられている請求項１９ないし２７のいずれかに記載のダクト部材。
29. 前記張力ストラップを受け入れて各突起セットの周囲の所定位置に配置する形状を有する請求項２８に記載のダクト部材。
30. 前記張力ストラップを受け入れて配置するために、その外面に円周凹部を有する請求項２９に記載のダクト部材。
31. 別の同一構成の部材と係合して、複数のこの様な部材からダクトを構成可能な形状である請求項１９ないし３０のいずれかに記載のダクト部材。
32. 横断面が半円環状であり、半径方向に隣接する部材に対向配置されたときに、前記長尺部材を受け入れる内部チャンバを有する環状ダクトを構成するような形状である請求項３１に記載のダクト部材。
33. 長手軸方向に隣接する同様のタイプのダクト部材と係合するために、両端部に雄型／雌型連結機構を有する請求項１９ないし３２のいずれかに記載のダクト部材。
34. 弾性体で形成されている請求項１９ないし３３のいずれかに記載のダクト部材。
35. 実質的に添付図面を参照して明細書に記載され、そして添付図面に描かれているダクト部材。
36. 実質的に添付図面を参照して明細書に記載され、そして添付図面に描かれているダクト。