JP2904119B2 - 気密形成構造および気密試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は気密形成構造に関
し、特に円筒管外周部に形成する気密形成構造および円
筒管の外圧に対する気密性を試験する気密試験装置に関
する。

【０００１】

【従来の技術】海底中継器など、海底に設置され常に大
きな静水圧を受ける装置は外部からの圧力に対して内部
の気密性が保たれなければならない。このような装置の
気密性試験では、使用される環境と同じ様な外部から静
水圧を印加してその気密性を試験する。しかし、従来の
気密性試験では内圧を印加してリークの有無を試験する
ものが多く開示されているが、外圧を印加する試験に関
しては提案が少ない。

【０００２】本願発明が対象とする円筒管の気密試験で
あって外圧を印加する気密試験装置としては、図４のよ
うな構成が考えられる。図４では円筒管２と円筒管４が
接続部３にて溶接されている。このような接続部３の気
密性を試験するために、まず円筒管１側からリング状の
ガス封入管２２を接続部３まで挿入する。ガス封入管２
２の内周面にはＯリング２３が形成されており、Ｏリン
グとその間の円筒管２および円筒管４とガス封入管２２
とが気密構造を形成している。

【０００３】ガス封入管２２にはガス注入管１８が形成
されており、ガス注入管１８にはヘリウムガス供給手段
（図示していない）が接続している。ガス注入管１８か
らヘリウムガスを所定の圧力まで注入し、ヘリウムガス
が接続部３を通じて外部から内部リークした場合、円筒
管４の開口部に設置したヘリウムガス検出器２１により
検出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４に示した円筒管の
気密試験では、ガス封入管２２を円筒管４の端部から挿
入し、接続部３の位置まで移動させなければならない。
このため、円筒管４の端部から接続部３までの距離が長
い場合、ガス封入管２２に気密状態を形成するために設
けられたＯリングを円筒管４の外周部上を摺動させて移
動させるのは非常に困難である。また、円筒管４の端部
や該端部から接続部３までの間に、接続部３より大きい
径の部分があるとこのガス封入管２２は接続部３まで移
動することができない。

【０００５】本発明の目的は、円筒管の外圧に対する気
密試験を行う場合、円筒管の端部や該端部から被試験部
分までの間に、被試験部分の円筒外径より大きい径の部
分があっても、適切に被試験部分に構成できる気密形成
構造とこれを用いて外圧に対する気密試験を行うことの
できる気密試験装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の気密形成構造
は、円筒管封止部と該円筒管封止部を封止する第１およ
び第２の固定部を備えている。また円筒管封止部は円筒
管を収容する第１の貫通孔を備え、該貫通孔の長さ方向
に沿って該貫通孔から円筒管封止部表面まで切り込み部
が形成されており、該貫通孔の中間部には円筒管封止部
の外部に通じる第２の貫通孔を備えている。

【０００７】次に第１の固定部は円筒管封止部の第１の
貫通孔へ気体を導入する気体導入孔を備え、第１および
第２の固定部は円筒管封止部の外周部に密着配置され、
かつ第１の固定部の内周面と第２の固定部の外周面が互
いにその一部で当接するように配置される。

【０００８】円筒管封止部の第１の貫通孔の中間部は同
貫通孔の他の部分より内径を大きくしておく。

【０００９】また上記第１の固定部の内周面と第２の固
定部の外周面の当接面がテーパ状に形成することもでき
る。第１の固定部と第２の固定部は直接ネジで固定する
か、または外部から締め付け治具で固定することができ
る。円筒管封止部は弾性体で構成することが望ましい。

【００１０】また、ヘリウムガス検出器と、ヘリウムガ
ス供給手段と、上記気密形成構造により気密試験装置が
構成できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図１、２、３を用いて説明する。

【００１２】図１は、円筒管に配置された本発明の気密
形成構造の例を示す平面図である。図２は、図１の気密
形成構造の線分Ａ−Ａでの断面図である。また図３は本
発明の円筒管封止部の一例を示す断面図である。

【００１３】図１を参照すると、外径の大きな端部１を
有する円筒管２と、同じく外径の大きな端部５を有する
円筒管４が接続部３において溶接されている。これら溶
接された円筒管２、４は円筒管封止部６（図１には図示
していない）中の第１の貫通孔２４に設置され、さらに
該円筒管封止部６が第１の固定部１０内に設置されてい
る。この円筒管封止部６上に２つの第２の固定部９が配
置され、ネジ８で第１の固定部１０に固定されている。

【００１４】接続部３は第１の貫通孔２４の中間部に位
置するように設置される。また円筒管封止部６（図１に
は図示していない）の第１の貫通孔の中間部はその内径
がヘリウムガス封入部１３を形成するので同貫通孔の他
の部分の内径より大きく形成しておくことが望ましい。

【００１５】円筒管２、４の内部孔１４の開口部近傍に
はヘリウム検出器２１を配置し接続部３を通して円筒管
内部にリークしたヘリウム分子を検出する。

【００１６】図２は図１に示した気密形成構造の線分Ａ
−Ａでの断面図である。円筒管封止部６の第１の貫通孔
２４に円筒管２、４が設置されている。また円筒管封止
部６には第１の貫通孔２４の長さ方向に沿って第１の貫
通孔２４から円筒管封止部６表面まで切り込み部７が形
成されている。さらに円筒管封止部６には第１の貫通孔
にヘリウムガスを導入する第２の貫通孔２５が形成され
ている。

【００１７】第１の固定部１０にもヘリウムガス導入孔
１５が形成されており、この孔にヘリウムガス注入管１
８が設置され、さらにヘリウムガス供給手段（図示して
いない）が接続されている。上記円筒管封止部６は、第
２の貫通孔２５がこの第１の固定部１０のヘリウムガス
導入孔１５に対向するように第１の固定部１０に設置さ
れる。

【００１８】第１の固定部１０に設置された円筒管封止
部６上に２個の第２の固定部９がネジ８により固定され
る。第１の固定部１０と第２の固定部９の互いに当接す
る面はそれぞれテーパ面１１になっている。

【００１９】図３は、円筒管封止部６断面図であり、中
央部が他の部分より内径の大きいヘリウムガス封入部１
３が形成された第１の貫通孔２４と、ヘリウムガスを導
入するための第２の貫通孔２５が形成されている。

【００２０】上記実施の態様において、円筒管２、４の
材料は金属（とくに海底中継器のケースに用いられるベ
リリウム銅合金など）であり、第１、第２の固定部１
０、９の材料はステンレスなどの金属である。また、円
筒管封止部６にはゴム類のような弾性を有する材料が望
ましく、ここではシリコンゴムを用いた。また弾性を有
する樹脂や高分子材料なども使用できる。

【００２１】また第１の固定部１０と第２の固定部９と
は、ネジ８で固定するのではなく、外部から締め付け治
具（例えば万力のような治具など）により締め付け、固
定することができる。第２の固定部９は円筒管封止部６
の第１の貫通孔２４の両端と切り込み部７を十分に封止
できれば図１、２に示されたように２つに分かれている
必要はなく、一体の構成でもよい。円筒管封止部６は図
のように直方体の形態でなくとも、断面が円形でもよ
い。この場合、第２の固定部９の内部形状を対応する円
筒形とする。第２の固定部９が２個の部分から構成され
る場合でもそれぞれ円筒形の円筒管封止部６の外周に合
った形状にする。また第２の固定部の内部形状に合わせ
て外周形状も円筒形とすることができる。

【００２２】また第１の貫通孔に高圧のヘリウムガスを
注入する場合、第１の貫通孔の内周面と円筒管の間には
わずかなすき間ができるので、必ずしも内径の大きいヘ
リウムガス封入部１３を設けなくともよい。

【００２３】次に、図１、２、３に示した本発明の気密
形成構造を用いた円筒管の気密試験について説明する。
まずシリコンゴムで形成された円筒管封止部６の切り込
み部７を開き、側面から円筒管２、４の接続部３の近傍
を第１の貫通孔２４内に設置する。このため円筒管封止
部６を円筒管２の端部から挿入できない構造であっても
気密試験が可能である。この際、接続部３が第１の貫通
孔２４の中央部のヘリウムガス封入部１３に位置するよ
うにする。

【００２４】この状態で、円筒管封止部６、第１の固定
部１０、および第２の固定部９を図１、２のように組み
立てる。次に、第２の固定部９をネジ８で固定すると、
第２の固定部９がテーパ面に沿って摺動し、第１と第２
の固定部１０、９が互いに締め付けられ、円筒管封止部
６の切り込み部７、および円筒管２、４の外周面と第１
の貫通孔２４の内周面との間が密着し、接続部３が配置
されたヘリウムガス封入部１３が気密になる。

【００２５】次にヘリウムガス供給手段からヘリウムガ
ス注入管１８を介してヘリウムガスを注入する。注入圧
力は使用される環境にしたがって数気圧程度から、実際
の海底の環境に近い８００気圧程度の範囲で行うことが
できる。

【００２６】接続部３から円筒管２、４の内部にリーク
したヘリウムガスはヘリウムガス検出器２１により検出
される。ヘリウムガス検出器２１はすでに広く使用され
ており、磁場によりヘリウム分子を選別、カウントする
ものである。なお円筒管の一方の開口部を他方より高く
配置して、ヘリウムガス検出器２１はこの高く配置した
開口部に設置する。低い位置に配置された円筒管開口部
は封止してもよい。

【００２７】このように、本発明の気密試験装置は円筒
管の被試験個所への取付が容易であるという優れた特徴
を有する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の気密形成構
造および気密試験装置は、円筒管封止部に切り込み部を
設けて円筒管の被測定部へ側面から直接取付られる構成
としたので、従来試験できなかった構造の円筒管の接続
部等の気密試験が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す平面図。

【図２】本発明の実施例を示す断面図。

【図３】本発明の気密形成構造に用いる円筒管封止部の
例を示す断面図。

【図４】従来の気密試験装置の断面図。

【符号の説明】

１、５ 円筒管端部 ２、４ 円筒管 ３ 接続部 ６ 円筒管封止部 ７ 切り込み部 ８ ネジ ９ 第２の固定部 １０ 第１の固定部 １１ テーパ面 １３ ヘリウムガス封入部 １４ 円筒管内部孔 １５ ヘリウムガス導入孔 １８ ヘリウムガス注入管 ２１ ヘリウムガス検出器 ２４ 第１の貫通孔 ２５ 第２の貫通孔

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒管封止部と該円筒管封止部を封止す
   る第１および第２の固定部を備えた気密形成構造であっ
   て、円筒管封止部は円筒管を収容する第１の貫通孔を備
   え該貫通孔の長さ方向に沿って該貫通孔から円筒管封止
   部表面まで切り込み部が形成されており該貫通孔の中間
   部には円筒管封止部の外部に通じる第２の貫通孔を備
   え、第１の貫通孔の中間部の内径は、該第１の貫通孔の
   他の部分の内径より大きく、第１の固定部は円筒管封止
   部の第１の貫通孔へ気体を導入する気体導入孔を備え、
   第１および第２の固定部は円筒管封止部の外周部に密着
   配置され第１の固定部の内周面と第２の固定部の外周面
   が互いにその一部で当接することを特徴とする気密形成
   構造。
2. 【請求項２】 第１および第２の固定部の当接部はそれ
   ぞれテーパ面である請求項１に記載の気密形成構造。
3. 【請求項３】 第１および第２の固定部の当接部は第１
   の固定部がテーパ面であり第２の固定部がその曲面部で
   ある請求項１に記載の気密形成構造。
4. 【請求項４】 第１の固定部と第２の固定部は互いにネ
   ジで固定される請求項２または３に記載の気密形成構
   造。
5. 【請求項５】 第１の固定部と第２の固定部は互いに締
   め付け治具で固定される請求項２または３に記載の気密
   形成構造。
6. 【請求項６】 円筒管封止部はその第２の貫通孔を第１
   の固定部の気体導入孔に対向させて該第１の固定部内に
   設置される請求項１ないし５に記載の気密形成構造。
7. 【請求項７】 第２の固定部は２つの部分に分かれてい
   る請求項１ないし６に記載の気密形成構造。
8. 【請求項８】 第２の固定部は一体の構成である請求項
   １ないし６に記載の気密形成構造。
9. 【請求項９】 円筒管封止部は弾性体によって構成され
   る請求項１ないし８に記載の気密形成構造。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の気密形成構造と、気
    体検出器と、気体供給手段とを備えたことを特徴とする
    気密試験装置。
11. 【請求項１１】 気体はヘリウムである請求項１０に記
    載の気密試験装置。