(57)【要約】  本発明は、外殻部材間の接続部位での耐圧性能およびシール性能に対する信頼性の向上された耐圧容器およびこれを備える浮力体ならびに探査装置に関する。セラミックスから成る半球状の第１外殻部材２と、セラミックスから成る半球状の第２外殻部材３と、セラミックスから成る直円筒状の第３外殻部材４とを有し、第１外殻部材２と第３外殻部材４との間および第２外殻部材３と第３外殻部材４との間に介在され、弾性係数が第１〜第３外殻部材２〜４よりも小さい材料から成る円環状の第１接続体５，第２接続体６とを含む耐圧容器である。
2009119421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスから成る半球状の第１外殻部材と、
セラミックスから成る半球状の第２外殻部材と、
第１外殻部材と第２外殻部材との間に介在され、弾性係数が前記第１および第２外殻部材よりも小さい材料から成る円環状の接続体とを含むことを特徴とする耐圧容器。
【請求項２】
セラミックスから成る半球状の第１外殻部材と、
セラミックスから成る半球状の第２外殻部材と、
セラミックスから成る直円筒状の第３外殻部材と、
第１外殻部材と第３外殻部材との間および第２外殻部材と第３外殻部材との間に介在され、少なくとも一方の弾性係数が前記第１〜第３外殻部材よりも小さい材料から成る円環状の接続体とを含むことを特徴とする耐圧容器。
【請求項３】
各接続体は、第１〜第３外殻部材よりも弾性係数が小さくかつ互いに異なる材料から成ることを特徴とする請求項２に記載の耐圧容器。
【請求項４】
前記接続体は、複数のリング状部材から成り、各リング状部材のうちの少なくとも１つは前記外殻部材よりも弾性係数が小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の耐圧容器。
【請求項５】
前記複数のリング状部材のうちの少なくとも１つは、ジルコニア質焼結体から成ることを特徴とする請求項４に記載の耐圧容器。
【請求項６】
前記外殻部材は、窒化珪素質焼結体から成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の耐圧容器。
【請求項７】
前記窒化珪素質焼結体は、開気孔率が３％以下であることを特徴とする請求項６に記載の耐圧容器。
【請求項８】
前記外殻部材の表面は、樹脂によって被覆されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の耐圧容器。
【請求項９】
前記外殻部材の表面の算術平均粗さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の耐圧容器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の耐圧容器を備え、該耐圧容器全体の比重が１未満であることを特徴とする浮力体。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の耐圧容器を備えることを特徴とする探査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底探査用の磁力計などの計測機器が収容され、深海の高圧下で高い耐圧性能を実現することができる耐圧容器およびこれを備える浮力体ならびに探査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
深海調査活動で用いられる耐圧容器は、高強度化および軽量化が強く求められ、深海用途の耐圧構造材料として、チタン合金などが用いられており、このような先行技術は特開昭６４−２６０６５号公報に示されている。
この先行技術では、半球状の第１外殻部材に相当する一方の鏡板部と、半球状の第２外殻部材に相当する他方の鏡板部と、直円筒状の第３外殻部材に相当する胴部とによって構成されるチタン合金製の耐圧容器が記載されている。
この耐圧容器は、前記胴部の各端部にはフランジがそれぞれ形成され、各鏡板部の開口縁部にはフランジが形成され、これらのフランジはボルトおよびナットによって結合して組み立てられている。前記胴部の各フランジおよび各鏡板部の各フランジは、チタン合金の鍛造物を切削加工して形成される。
また、他の先行技術は、非特許文献「海外の深海技術開発動向、（社）日本深海技術協会会報２００７年３号」に記載されている。この先行技術では、前述の特開昭６４−２６０６５号公報の先行技術のように、チタン合金製の耐圧容器では、耐圧深度の増加に伴って耐圧容器の比重も増加し、製造コストも高価となるため、チタン合金に代えてセラミックスを用いることが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の特開昭６４−２６０６５号公報に記載の先行技術では、半球状の外殻部材と直円筒状の外殻部材とは水圧によって発生する応力が異なり、その接続部位において応力分布が不連続となり、半球状の外殻部材の周縁部に比べて、この半球状の外殻部材の周縁部に対向する直円筒状の外殻部材の両端部に大きな歪みが発生し、水深１０００ｍ以上の深海での使用環境においては、耐圧性能およびシール性能に対する信頼性が低いという問題がある。
このような問題は、耐圧容器の形状にかかわらず例えば、半球状の外殻部材同士を互いに接合する略球状の耐圧容器においても、外殻部材同士の形状がわずかに異なったり、外殻部材同士が同じ材質であってもその特性がわずかに異なったりすると、両者の対向する各周縁部にそれぞれ発生する応力は周方向の部位によって異なり、不連続となるため、接合部位における耐圧性能およびシール性能の点で信頼性が低くなってしまうことは回避できず、これらの耐圧性能およびシール性能の向上が望まれている。
また、前述の非特許文献に記載の先行技術では、チタン合金製の耐圧容器では、耐圧深度の増加に伴って耐圧容器の比重も増加する。また、製造コストも高価となるため、チタン合金に代えてセラミックスを用いることが提案されている。一方、セラミックスはチタン合金などの金属材料に比較して、大きな圧縮強度を持つため、耐圧容器の材料として用いると、軽量で高強度な耐圧容器を製作することができる。しかしながら、金属材料では引っ張り強度と圧縮強度がほぼ等しいのに対し、セラミックスは曲げ強度が圧縮強度に比較して低いため、特開昭６４−２６０６５号公報に代表される金属耐圧容器の設計手法をそのままセラミックスに適用すると、半球状の外殻部材と直円筒状の外殻部材の接続部位において大きな曲げ応力が発生する。このため高い圧縮強度を持つにも関わらず、この曲げ応力を許容値以下に抑えるために肉厚を厚くする必要があり、そのため高水圧下における利用では、耐圧性能や重量の面から問題があった。
本発明の目的は、上述の問題を解決し、外殻部材間の接続部位での耐圧性能およびシール性能に対する信頼性の向上された耐圧容器、外殻部材が軽量で高強度な耐圧容器およびこれを備える浮力体ならびに探査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の耐圧容器は、セラミックスから成る半球状の第１外殻部材と、セラミックスから成る半球状の第２外殻部材と、第１外殻部材と第２外殻部材との間に介在され、弾性係数が前記第１および第２外殻部材よりも小さい材料から成る円環状の接続体とを含む。
本発明に従えば、第１および第２外殻部材はセラミックスから成り、第１外殻部材と第２外殻部材との間には、弾性係数が前記第１および第２外殻部材よりも小さい材料から成る円環状の接続体が介在され、略球状の耐圧容器が構成される。
第１および第２外殻部材間に介在される接続体は、弾性係数がセラミックスから成る第１および第２外殻部材よりも小さい材料から成るので、第１外殻部材の周縁部と第２外殻部材の周縁部とが接続体を介して対向する接合部位において、第１外殻部材の周縁部に発生する応力と、第２外殻部材の周縁部に発生する応力とが相違しても、弾性係数が第１および第２外殻部材よりも小さい接続体を用いることによって、第１および第２外殻部材の各周縁部にそれぞれ発生する応力を分散させて低減し、不連続性を緩和または解消することができ、これによって耐圧性能およびシール性能が向上される。
また本発明の耐圧容器は、セラミックスから成る半球状の第１外殻部材と、セラミックスから成る半球状の第２外殻部材と、セラミックスから成る直円筒状の第３外殻部材と、第１外殻部材と第３外殻部材との間および第２外殻部材と第３外殻部材との間に介在され、少なくとも一方の弾性係数が前記第１〜第３外殻部材よりも小さい材料から成る円環状の接続体とを含む。
本発明に従えば、第１および第２外殻部材ならびに第３外殻部材はセラミックスから成り、第１外殻部材と第３外殻部材との間および第２外殻部材と第３外殻部材との間には、前記第１および第２外殻部材よりも弾性係数が小さい材料から成る円環状の接続体がそれぞれ介在される。
第１および第３外殻部材間ならびに第２外殻部材および第３外殻部材間にそれぞれ介在される接続体は、弾性係数がセラミックスから成る第１〜第３外殻部材よりも小さい材料から成るので、第１外殻部材の周縁部と、第３外殻部材の前記第１外殻部材に隣接する一方の周縁部とが接続体を介して対向する接続部位において、第１外殻部材の周縁部に発生する応力と、第３外殻部材の前記一方の周縁部に発生する応力とが相違しても、弾性係数が第１〜第３外殻部材よりも小さい接続体を用いることによって、第１および第３外殻部材の各周縁部にそれぞれ発生する応力を分散させて、応力の不連続性が緩和または解消される。
また、第２外殻部材の周縁部と第３外殻部材の前記第２外殻部材に隣接する他方の周縁部とが接続体を介して対向する接合部位において、第２外殻部材の周縁部に発生する応力と、第３外殻部材の前記他方の周縁部に発生する応力とが相違しても、弾性係数が第１〜第３外殻部材よりも小さい接続体を用いることによって、第２および第３外殻部材の各周縁部でそれぞれ発生する応力を分散させて、不連続性が緩和または解消される。
このようにして第１外殻部材と第３外殻部材との接続部位および第２外殻部材と第３外殻部材との接続部位における耐圧性能およびシール性能が向上される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、第１外殻部材と第２外殻部材との間に弾性係数が前記第１および第２外殻部材よりも小さい材料から成る円環状の接続体が介在されるので、第１および第２外殻部材の各周縁部でそれぞれ発生する応力の不連続性を緩和または解消し、耐圧性能およびシール性能が向上し、さらに肉厚を薄くして、軽量化することができる。
本発明によれば、第１外殻部材と第３外殻部材との間および第２外殻部材と第３外殻部材との間には、前記第１〜第３外殻部材よりも弾性係数が小さい材料から成る円環状の接続体がそれぞれ介在されるので、第１および第３外殻部材の各周縁部でそれぞれ発生する応力を分散させ、また第２および第３外殻部材の各周縁部でそれぞれ発生する応力を分散させて、応力の不連続性を緩和または解消し、耐圧性能およびシール性能が向上し、さらに肉厚を薄くすることができ、軽量化される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
【図１】本発明の実施の一形態の耐圧容器を示す断面図である。
【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た第１接続体の断面図である。
【図３】図１のセクションＩＩＩの拡大断面図である。
【図４Ａ】シール部材に外圧が作用していない状態を示す拡大断面図である。
【図４Ｂ】シール部材に低い外圧が作用した状態を示す拡大断面図である。
【図４Ｃ】シール部材に高い外圧が作用した状態を示す拡大断面図である。
【図５】本発明に係る耐圧容器の耐圧性能を確認するための圧力試験で用いたテスト用耐圧容器を示す断面図である。
【図６】テスト用耐圧容器の加圧負荷スケジュールを示すグラフである。
【図７】本発明の実施の他の形態の耐圧容器を示す断面図である。
【図８】図１または図７に示す実施形態の耐圧容器を備える無人の探査装置を示す図である。
【図９】本発明の実施の他の形態の耐圧容器を備える曳航式深海探査装置を示す図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態の耐圧容器を示す断面図である。
【符号の説明】
【０００７】
１，１ａ，１ｂ，１Ａ，１Ｂ  耐圧容器
２  第１外殻部材
３  第２外殻部材
４  第３外殻部材
５  第１接続体
６  第２接続体
７  半球側リング状部材
８  円筒側リング状部材
９  シール部材
１０  半球側リング状部材
１１  円筒側リング状部材
１２  シール部材
１３  コネクタ
２０  埋設部
２１  突出部
２２  大径部分
２３  小径部分
２４  フランジ部分
２５  接続部分
２６  着座面
３０  リング本体
３１  フランジ
３３  シール嵌合溝
３４  嵌合突部
３５  嵌合凹所
４０  バックアップリング
４１  シール部材
Ｃ  共通軸線
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施の一形態の耐圧容器１を示す断面図であり、図２は図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た第１接続体５の断面図である。本実施の形態の耐圧容器１は、セラミックスから成る半球状の第１外殻部材２と、セラミックスから成る半球状の第２外殻部材３と、セラミックスから成る直円筒状の第３外殻部材４と、第１外殻部材２と第３外殻部材４との間に介在される円環状の第１接続体５と、第２外殻部材３と第３外殻部材４との間に介在される円環状の第２接続体６とで構成され、第１接続体５および第２接続体６は、弾性係数が前記第１〜第３外殻部材２〜４よりも小さい材料から成る。
第１接続体５は、第１外殻部材２側に配置される円環状の半球側リング状部材７と、第３外殻部材４側に配置される円環状の円筒側リング状部材８と、半球側リング状部材７と円筒側リング状部材８との間に介在されるシール部材９とを有する。また、第２接続体６は、第２外殻部材３側に配置される円環状の半球側リング状部材１０と、第３外殻部材４側に配置される円筒側リング状部材１１と、半球側リング状部材１０と円筒側リング状部材１１との間に介在されるシール部材１２とを有する。
このような耐圧容器１において、第３外殻部材４の軸線方向両端部に第１および第２外殻部材２，３が第１および第２接続体５，６を介してそれぞれ接続された状態では、第１外殻部材２、第２外殻部材３、第３外殻部材４、第１接続体５および第２接続体６の各軸線は、共通な一直線を成す共通軸線Ｃ上に存在する。
一例として、第１〜第３外殻部材２〜４および各接続体５，６の主な部位についての寸法・形状を参考までに述べると、第１外殻部材２および第２外殻部材３は、外表面の半径Ｒ１，Ｒ２が１３７．９ｍｍ、厚みｔ１、ｔ２が６．７ｍｍの半球体である。第３外殻部材４は、軸線方向の長さＬ１が６００ｍｍ、外周面の半径Ｒ３が１４４ｍｍ、厚みｔ３が１９ｍｍの直円筒体である。また、第１および第２接続体５，６の外周面の半径Ｒ４，Ｒ５はそれぞれ１５８ｍｍであり、厚みｔ４，ｔ５は３４ｍｍである。
なお、前記第１外殻部材２，第２外殻部材３の半径Ｒ１，Ｒ２については５０〜５００ｍｍ，厚みｔ１，ｔ２については２〜２０ｍｍ、第３外殻部材４の軸線方向の長さＬ１は２００〜１５００ｍｍ、外周面の半径Ｒ３は５０〜５００ｍｍ、厚みｔ３は５〜４０ｍｍ、第１および第２接続体５，６の外周面の半径Ｒ４，Ｒ５は５０〜５２０ｍｍ、厚みｔ４，ｔ５は１０〜１００ｍｍの範囲内とするのが良い。
第１接続体５の円筒側リング状部材８には、耐圧容器１内に収容される各種の測定機器と他の測定機器とを電気的に接続するケーブルを接続するため、周方向に間隔をあけて複数のコネクタ１３が本実施の形態では円筒側リング状部材８に設けられる。これらのコネクタ１３は、共通軸線Ｃに垂直な仮想一平面上において、周方向に角度θ毎に半径線上に放射状に設けられる。この角度θは、本実施の形態では４５°に選ばれるが、これに限るものではなく、たとえば周方向に１２個のコネクタ１３を設ける場合には、角度θは３０°とされる。
このようなコネクタ１３の配置は、円筒側リング状部材８に周方向に均等に外圧が作用するため、各コネクタ１３を設ける設置間隔を均等に割り付け、円筒側リング状部材８に発生する応力の応力分布が軸対称となるように、部材の形状を考慮して決定することが好ましい。
図３は図１のセクションＩＩＩの拡大断面図である。前述の各コネクタ１３は、円筒側リング状部材８に埋設される埋設部２０と、円筒側リング状部材８から外部に突出する突出部２１とを有し、前記埋設部２０は短尺の大径部分２２および長尺の小径部分２３を有する。また、突出部２１は、フランジ部分２４およびこのフランジ部分２４から突出する接続部分２５を有する。このような各コネクタ１３には、一般的なステンレス鋼やチタン合金等の金属材料を用いることができる。
円筒側リング状部材８の外周部には、前述の各コネクタ１３のフランジ部分２４の円筒側リング状部材８に臨む端面全体を均等に密着させるため、共通軸線Ｃを中心とする半径線に垂直な平坦状の着座面２６が形成される。この着座面２６は、各コネクタ１３の取付け位置毎に形成され、円筒側リング状部材８の外周面における各着座面２６間の領域は、直円筒状である。図２に示す各着座面２６の前記半径線に垂直な軸直角断面の幅Ｂは、たとえば２８ｍｍである。
前記円筒側リング状部材８は、共通軸線Ｃを含む一平面で切断した断面が略長方形のリング本体３０と、リング本体３０の第３外殻部材４に臨む端面から突出する直円筒状のフランジ３１とを有する。また、リング本体３０には、前述のコネクタ１３の埋設部２０の大径部分２２および小径部分２３がそれぞれ嵌着されるコネクタ取付け孔３２が形成されるとともに、半球側リング状部材７側の側部に前記シール部材９が嵌着される環状のシール嵌合溝３３と、内周部から半球側リング状部材７側に突出する嵌合突部３４とが形成される。この嵌合突部３４は、半球側リング状部材７の内周部に形成される嵌合凹所３５に嵌合し、半球側リング状部材７と円筒側リング状部材８との有効接触面積を大きくして、半球側リング状部材７と円筒側リング状部材８との間のシール性を向上している。
図４Ａ〜図４Ｃはシール部材９の機能を説明するための拡大断面図であり、図４Ａはシール部材９に外圧が作用していない状態を示し、図４Ｂはシール部材９に低い外圧が作用した状態を示し、図４Ｃはシール部材９に高い外圧が作用した状態を示す。前記シール部材９は、円筒側リング状部材８のシール嵌合溝３３内に設けられ、半径方向内方に配置されるバックアップリング４０と、バックアップリング４０よりも半径方向外方に配置されるシール部材４１とによって構成される。バックアップリング４０は、四フッ化エチレン樹脂から成り、シール部材４１（Ｏリング）はニトリルゴム，エチレンプロピレンゴムから成り、バックアップリングよりも剛性が低い材料から成る。
図４Ａに示す外圧が作用していない状態では、バックアップリング４０およびシール部材４１は横着状態のままであって、変形しないが、外圧が作用すると、図４Ｂに示すように、バックアップリング４０およびシール部材４１はともに半径方向内方に圧縮されて変形し、さらに外圧が高くなると、図４Ｃに示すように、半径方向内方に顕著な変形を生じる。このような変形は、バックアップリング４０およびシール部材４１が、シール嵌合溝３３内の底面４２と、この底面４２に対向する半球側リング状部材７の前記円筒側リング状部材８に臨む当接面４３とに挟まれた状態で生じるため、シール部材４１はバックアップリング４０によって半径方向内方への変形が阻止され、前記底面４２および当接面４３への接触面積が大きくなり、外圧が高くなると密着面積が増大して、シール性が向上されるように構成される。
また、第１外殻部材２と半球側リング状部材７とは接着剤（図示なし）で固定することができる。この接着剤は水密性も保つと同時に水密性を補強することもできる。さらに同様に、第３外殻部材４と円筒側リング状部材８とは、接着剤で固定することができさらに水密テープで水密性を補強することもできる。さらにまた、半球側リング状部材７と円筒側リング状部材８とは、図示していないが、ボルトあるいはボルト／ナットにより固定することができる。そのため、この部分は容易に脱着することができる。
次に、第１〜第３外殻部材２〜４の製造方法について説明する。第１〜第３外殻部材２〜４に用いられるセラミックスとしては、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素および炭化珪素などが挙げられ、これらを用いた耐圧容器の製造方法について述べる。
（１）アルミナを用いた第１〜第３外殻部材２〜４の製造方法
平均粒径が１μｍ程度のアルミナ１次原料を購入し、この１次原料を１００質量％として、Ｃａ，Ｓｉ，Ｍｇの酸化物からなる焼結助剤を１〜５質量％，ＰＶＡ等のバインダを１〜１．５質量％、溶媒を１００質量％、分散剤を０．５質量％をそれぞれ計量し、撹拌機の容器内に投入して混合・撹拌し、スラリーとした後、これを噴霧造粒（スプレードライ）法にて造粒し、２次原料とする。そしてこの２次原料を用いて静水圧プレス成形（ラバープレス）法や粉末プレス成形法にて成形し、必要に応じて切削加工を施した後、これを焼成炉にて大気雰囲気中１５５０〜１７００℃の焼成温度で焼成する。焼成後、研削加工により最終仕上げして純度９５％以上のアルミナ質焼結体からなる第１〜第３外殻部材２〜４を得ることができる。
（２）ジルコニアを用いた第１〜第３外殻部材２〜４の製造方法
Ｙ２Ｏ３添加量を３ｍｏｌ％とし、共沈法により作製された市販の平均粒径が０．１μｍのジルコニア１次原料を購入し、この１次原料を１００質量％とし、バインダを３質量％、溶媒を１００質量％、分散剤を０．５質量％として各々計量し、これらを撹拌機内に投入して混合撹拌しスラリーとした後、これを噴霧造粒法（スプレードライ法）にて造粒し、２次原料とする。そしてこの２次原料を用いて静水圧プレス成形（ラバープレス）法や粉末プレス成形法にて成形し、必要に応じて切削加工を施した後、これを焼成炉にて大気雰囲気中１３００〜１５００℃の焼成温度で焼成する。焼成後、研削加工により最終仕上げして純度が９５％以上のジルコニア質焼結体からなる第１〜第３外殻部材２〜４を得ることができる。
（３）窒化珪素を用いた第１〜第３外殻部材２〜４の製造方法
１質量％以下のＹ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３を含む純度が９９〜９９．８％であり、平均粒径が１μｍの窒化珪素１次原料粉末を準備し、これを１００質量％とし、バインダを１質量％、分散剤を０．５質量％以下、溶媒を１００質量％とを加えてスラリーとした後、噴霧造粒法（スプレードライ法）にて造粒し、２次原料とする。そしてこの２次原料を用いて静水圧プレス成形（ラバープレス）法や粉末プレス成形法にて成形し、必要に応じて切削加工を施した後、これを焼成炉にて窒素雰囲気中１９００℃の最高温度で焼成する。焼成後、研削加工により最終仕上げして純度が９９％以上の窒化珪素質焼結体からなる第１〜第３外殻部材２〜４を得ることができる。
（４）炭化珪素を用いた第１〜第３外殻部材２〜３の製造方法
平均粒径が０．５〜１０μｍ，純度が９９〜９９．８％以上の炭化珪素１次原料に、炭素（Ｃ）およびホウ素（Ｂ）、あるいはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）およびイットリア（Ｙ２Ｏ３）などの焼結助剤を添加し、これをボールミル等の粉砕機によって平均粒径が１μｍ以下となるように整粒する。さらにポリエチレングリコール，ポリエチレンオキサイド等のバインダを適量添加してスラリーとした後、このスラリーを噴霧造粒法（スプレードライ法）にて造粒して炭化珪素２次原料を得る。そしてこの２次原料を用いて静水圧プレス成形法（ラバープレス）や粉末プレス成形法にて成形し、必要に応じて切削加工を施した後、これを焼成炉にて非酸化雰囲気中１８００〜２２００℃の温度で焼成する。焼成後、研削加工により最終仕上げして、純度が９９％以上の炭化珪素質焼結体からなる第１〜第３外殻部材２〜４を得ることができる。
図５は本発明に係る耐圧容器の耐圧性能を確認するための圧力試験で用いたテスト用耐圧容器５０を示す断面図であり、図６はテスト用耐圧容器５０の加圧負荷スケジュールを示すグラフである。本発明者は、耐圧容器の耐圧性能を確認するため、テスト用耐圧容器５０を用いて圧力試験を行なった。テスト用耐圧容器５０は、軸線方向長さＬ１が２１８．２ｍｍ、第１〜第３外殻部材２〜４は、窒化珪素質焼結体（京セラ株式会社製：ＳＮ−２４０）から成り、第１および第２接続体５，６の各半球側リング状部材７，１０は、ジルコニア質焼結体（京セラ株式会社製：Ｚ−２０１）から成り、第１および第２接続体５，６の各円筒側リング状部材８，１１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０）から成り、第１および第２接続体５，６の外径Ｄは１２２．２ｍｍである。
このようなテスト用耐圧容器５０を用いて、２回の圧力試験を実施した。第１回の圧力試験では、１ＭＰａ／分の昇圧速度で６０ＭＰａまで昇圧して、この加圧状態を１５分間保持した後、１ＭＰａ／分の降圧速度で０ＭＰａまで降圧した。この試験では、耐圧容器５０には圧壊などの顕著な変形は見られず、容器内への水の漏洩も生じなかった。
次に、第２回の圧力試験では、２ＭＰａ／分の昇圧速度で１２０ＭＰａまで昇圧して、この加圧状態を１５分間保持した後、２ＭＰａ／分の降圧速度で０ＭＰａまで降圧した。この試験においても、耐圧容器５０の圧壊などの顕著な変形は見られず、容器内への水の漏洩も生じなかった。よって、本発明に従う耐圧容器は、水深約１２０００ｍに相当する１２０ＭＰａの高圧下において、耐圧性能を有することが確認された。
また、本発明者は、有限要素法によるコンピュータシミュレーションによって、本発明に従う耐圧容器が加圧されたときの半球側リング状部材７の厚み方向の、半球側リング状部材７と接する半球状の第１外殻部材２の端部や円筒側リング状部材８と接する直円筒状の第３外殻部材４の端部における変形量が、理論値に対して正確に求められることを確認した。有限要素法で用いた解析手法は、線形等方弾性体の応力解析であって、材料および幾何学形状および境界条件の非線形性要素は含まれず、挙動を記述するための材料定数データは弾性係数Ｅおよびポアソン比のみである。支配方程式としては、Ｋを剛性マトリクス、ｕを変位ベクトル、ｆを荷重ベクトルとしたとき、線形静解析における荷重−変位関係は、
Ｋｕ＝ｆ                                                …（１）
で表わされる。変位と荷重とについて既知の境界条件が与えられているとき、式（１）は次のように表すことができる。
【数１】
2009119421.tif 000003
ここで、ｕ１，ｆ１，ｕ２，ｆ２はそれぞれ未知の変位、既知の荷重、既知の変位、未知の反力ベクトルである。変位ｕに関して方程式を解けば、要素内のひずみ−節点変位関係を用いて次のようにひずみを得ることができる。
εｅｌ＝βｕｅｌ                                            …（３）
次に、応力は応力−ひずみ関数Ｌにより、次式で得られる。
σｅｌ＝Ｌεｅｌ                                            …（４）
ここで、σｅｌ，εｅｌは要素内の応力とひずみ、ｕｅｌはその要素を構成する節点の変位ベクトルである。βはひずみ変位、Ｌは応力−ひずみ関係を表す。
本実施の形態によれば、次の実施例に示すような作用効果がある。
（実施例１）
第１〜第３外殻部材２〜４が金属（チタン合金）製，セラミックス製（一般的なアルミナ質焼結体）とした耐圧容器をそれぞれ作製し、重量と加圧水槽に投入して加圧した場合の変形量について比較すると、基本的にセラミックスは金属と比較して、圧縮応力（ここでは水圧）に強く、変形しにくかった。
チタン合金（比重４．５、弾性係数１００ＧＰａ前後）とアルミナ質焼結体（比重３．８〜３．９、弾性係数３５０ＧＰａ）では、アルミナ質焼結体の比重がチタン合金よりも小さく、圧縮強度が高く、弾性係数が大きいので水圧による圧縮荷重を受けても変形しにくいため、肉厚を薄くして軽量化することが可能となった。
また、アルミナ質焼結体から成る第１〜第３外殻部材２〜４において、第１外殻部材２と第３外殻部材４との間および第２外殻部材２と第３外殻部材４との間に用いる各接続体５，６が、ジルコニア質焼結体から成る半球側リング状部材７，１０およびステンレス鋼から成る円筒側リング状部材８，１１のように、第１〜第３外殻部材２〜４よりも弾性係数が小さく、かつ互いに異なる材料から成ることが好ましく、各接続体５，６が複数のリング状部材から成り、これらのうちの少なくとも１つが第１〜第３外殻部材２〜４よりも弾性係数が小さいことにより、第１および第２外殻部材２，３と第３外殻部材４との各周縁部でそれぞれ発生する応力を分散させて、応力の不連続性を緩和または解消し、耐圧性能およびシール性能を向上することができた。
（実施例２）
第１〜第３外殻部材２〜４にアルミナ質焼結体（実施例１と同様のもの）、ジルコニア質焼結体、窒化珪素質焼結体、炭化珪素質焼結体のそれぞれのセラミックス材料を用いた耐圧容器を作製し、加圧水槽中で耐圧試験では、２ＭＰａ／分の昇圧速度で１２０ＭＰａまで昇圧して、この加圧状態を１５分間保持した後、２ＭＰａ／分の降圧速度で０ＭＰａまで降圧した。その結果、すべての耐圧容器について、耐圧容器内への水の漏洩はなく、良好な結果が得られ、その中でも特に窒化珪素質焼結体製の耐圧容器が軽量化の観点から優れていることが確認された。
（実施例３）
第１〜第３外殻部材２〜４を窒化珪素質焼結体製とした前述の実施形態の耐圧容器１について、各接続体５，６をそれぞれ構成する各リング状部材の材質と個数（現実的なところで５枚まで可）を変えた例の耐圧容器を作製し、実施例１，２と同様な耐圧試験を行なったところ、耐圧容器内に漏水はなく、耐圧性能について良好な結果が得られることが確認された。
各接続体５，６をそれぞれ構成する各リング状部材の材質については、半球側リング状部材７，１０に第１〜第３外殻部材２〜４よりも弾性係数の小さなセラミックス（アルミナ質焼結体，ジルコニア質焼結体）を用い、円筒側リング状部材８，１１は金属製またはセラミックス製のものを用いることが好ましく、特に半球側リング状部材７，１０のセラミックスをジルコニア質焼結体とした場合が良好であることを確認した。
（実施例４）
第１〜第３外殻部材２〜４を、開気孔率の範囲として３％を超える場合と、３％以下の場合とを比較するために、先ず１質量％以下のＹ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３を含む純度が９９〜９９．８％の窒化珪素１次原料粉末を準備し、これを１００質量％とし、バインダを１質量％と、分散剤を０．５質量％以下と、溶媒を１００質量％とを加えてスラリーとした後、噴霧造粒法（スプレードライ法）にて造粒して２次原料粉末を作製した。そしてこの２次原料を用いて静水圧プレス成形（ラバープレス）法や粉末プレス成形法にて成形し、必要に応じて切削加工を施した後、これを焼成炉にて窒素雰囲気中１９００℃の最高温度で焼成した。焼成後、研削加工により最終仕上げをして、純度が９９％以上であり、開気孔率が３％を超える場合として開気孔率４％と、開気孔率が３％以下の場合として開気孔率３％との窒化珪素質焼結体から成る第１〜第３外殻部材２〜４をそれぞれ作製した。そして、両者の耐圧性能について確認した。
開気孔率に範囲を持たせるには、窒化珪素の１次原料粉末の平均粒径（大きいと開気孔大）、焼成温度（低いと開気孔大）に幅を持たせて製造することによって調製することができる。
１次原料粉末の平均粒径と焼成温度の調整によって作製した開気孔率４％と３％の窒化珪素質焼結体から成る第１〜第３外殻部材２〜４を用いた耐圧容器を作製し、耐圧性能について確認したところ、いずれも耐圧容器内に漏水はなく、耐圧性能について良好な結果が得られることが確認された。
（実施例５）
本実施例では、第１〜第３外殻部材２〜４の表面損傷を防止するため、第１〜第３外殻部材２〜４（実施例４と同様のもの）の表面を樹脂によって被覆する。被覆する樹脂は、本実施例ではウレタンを用いるが、本発明の他の実施例では四フッ化エチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂などを用いるようにしてもよい。
また、１次原料粉末の平均粒径と焼成温度を調整することによって、開気孔率を４％、３％、１％および０．１％とした窒化珪素質焼結体から成る第１〜第３外殻部材２〜４の表面に前述の樹脂の被覆を施してもよい。開気孔率を４％とした場合には、窒化珪素質焼結体の表面の開気孔に樹脂が流れ込むアンカー効果によって、樹脂の密着性が良好となり、外部からの衝撃に対する耐損傷性を向上することができた。さらに開気孔率を３％以下とした場合は、第１〜第３外殻部材２〜４の強度をほとんど低下させることなく良好な密着性が得られ、外部からの衝撃に対する耐損傷性を向上させることができるので、樹脂によって被覆される第１〜第３外殻部材２〜４としては、開気孔率が３％以下であることが好ましく、軽量化の観点からは、材質は窒化珪素質焼結体から成ることが特に好ましいことが確認された。
（実施例６）
また、セラミックスから成る第１〜第３外殻部材２〜４の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）が０．３μｍ、０．５μｍ、１μｍ、５μｍ、１０μｍおよび１２μｍとなるように加工して、第１〜第３外殻部材２〜４の表面を樹脂によって被覆してもよい。そして、これらを用いて作製した耐圧容器において、第１〜第３外殻部材２〜４の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）の値の小さい方が、樹脂を被覆した後の第１〜第３外殻部材２〜４の表面が平滑であるために水との摩擦が少なく、良好な水中での推進力を得ることができた。また、第１〜第３外殻部材２〜４の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）の値の大きい方が、第１〜第３外殻部材２〜４の表面の凹凸に樹脂がしっかりと食い込み、アンカー効果により良好な密着性を得ることができた。そのため、良好な水中での推進力を得ることができるとともに、良好な密着性を得るには、第１〜第３外殻部材２〜４の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましいことが確認された。
なお、セラミックスから成る第１〜第３外殻部材２〜４の表面を前述の算術平均粗さ（Ｒａ）に加工する方法としては、サンドブラスト加工やエッチング加工などを用いることができる。特に、成形体の表面にサンドブラスト加工を施した後に焼成することにより、第１〜第３外殻部材２〜４の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を良好な範囲に調整することができる。
また、第１〜第３外殻部材２〜４の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）の測定方法としては、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に準拠し、接触式または非接触式の表面粗さ計を用いて、例えばカットオフ値が（基準長さ）０．８ｍｍ、評価長さが４ｍｍのＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１  ３，ＪＩＳ  Ｂ  ０６３３  ４，ＪＩＳ  Ｂ  ００３１  付属書Ｇ，Ｆ）に則った条件設定で測定することができる。
図７は本発明の実施の他の形態の耐圧容器１ａを示す断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施の形態の耐圧容器１ａは、セラミックスから成る半球状の第１外殻部材２と、セラミックスから成る半球状の第２外殻部材３と、第１外殻部材２と第２外殻部材３との間に介在され、弾性係数が前記第１および第２外殻部材２，３よりも小さい材料から成る円環状の接続体６０とを含む。
前記接続体６０は、第１外殻部材２側に配置される半球側リング状部材７と、第２外殻部材３側に配置される半球側リング状部材１０と、各半球側リング状部材７，１０の間に介在される円環状の中間リング状部材６１と、各半球側リング状部材７，１０と円環状の中間リング状部材６１との間に介在されるシール部材９，１２とを有する。第１および第２外殻部材２，３は、前述の実施形態と同様に、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素および炭化珪素のうちから選ばれた１つから成る。また、接続体６０を構成する各リング状部材７，１０は、第１および第２外殻部材２，３よりも弾性係数の小さい材料から成ることが重要であり、チタン合金、ステンレス鋼、セラミックスを用いることができる。
このように構成される略球状の耐圧容器１ａによってもまた、前述の実施の形態と同様に、セラミックスから成る第１および第２外殻部材２，３の間に介在される接続体６０は、弾性係数が第１および第２外殻部材２，３よりも小さい材料から成るので、第１外殻部材２の周縁部と第２外殻部材３の周縁部とが接続体６０を介して対向する接合部位において、第１外殻部材２の周縁部に発生する応力と、第２外殻部材３の周縁部に発生する応力とが相違しても、弾性係数が第１および第２外殻部材２，３よりも小さい接続体６０を用いることによって、第１および第２外殻部材２，３の各周縁部にそれぞれ発生する応力を分散させて低減し、応力および歪みの不連続性を緩和または解消して、これによって耐圧性能およびシール性能を向上することができる。
図８は図１または図７に示す実施形態の耐圧容器１，１ａを備える無人の探査装置７１を示す図である。探査装置７１は、海上の船舶７２から張架される１次ケーブル７３に係留される推進体７４と、推進体７４に着脱可能に取り付けられ深海の探査を行なう探査機７５とから成る。前記耐圧容器１は、水深１０００ｍ〜１１０００ｍの超深海の水圧に耐える耐圧容器としてだけでなく、浮力体としても機能し、探査機７５の側部に搭載される。
図９は実施の他の形態の耐圧容器を備える曳航式深海探査装置８０を示す図である。曳航式深海探査装置８０は、海上の船舶７２から張架されるメインワイヤ８１に取り付けられた重錘８２と、重錘８２にロープ８３を介して接続されている耐圧容器１Ａと、耐圧容器１Ａにケーブル８４を介して接続されている耐圧容器１Ｂとから成り、たとえば耐圧容器１Ａにプロトン磁力計を収容し、耐圧容器１Ｂに磁力計センサを収容して、海底から約５００ｍ上を曳航することによって、地磁気の磁力を測定することができる。
（実施例７）
第１〜第３外殻部材２〜４がチタン合金，アルミナ，窒化珪素から成る耐圧容器１をそれぞれ作製し、これを図８に示す無人の探査装置７１の探査機７５に複数個搭載し、探査機７５の全重量に占める浮力体の割合を比較した。この結果、チタン合金から成る耐圧容器を浮力体として用いたときの全重量に占める浮力体の割合は５０％以上であった。これに対し、アルミナから成る耐圧容器を浮力体として用いたときの全重量に占める浮力体の割合は４０〜５０％であり、浮力体の重量割合を低減できた。また、窒化珪素から成る耐圧容器を浮力体として用いたときの全重量に占める浮力体の割合は３０〜４０％であり、さらに浮力体の重量割合を低減できた。
このように、耐圧容器１を構成する第１〜第３外殻部材２〜４がセラミックスから成ることによって、チタン合金から成るものに比べて、浮力体の重量割合を低減することができるので、探査装置７１を軽量化して、深海底からの採取物（たとえば、深海生物、鉱物などの調査試料）の積載量の増加を図ることができる。また浮力体の重量割合の低減によって、深海での調査作業の効率化および低燃費化を図ることができる。また、弾性係数が第１〜第３外殻部材２〜４よりも小さい材料から成る円環状の接合体が介在されていることにより、発生する応力の不連続を解消して、発生する歪みを緩和し、接合部位で対向する各周縁部の水圧による収縮量を均等にし、曲げ応力およびせん断応力の発生を抑制することができるので、第１〜第３外殻部材２〜４の厚みを薄くすることできるため耐圧容器全体の比重を１未満とすることができる。そのため、比強度（＝圧縮強度／比重）が高く、高強度の耐圧容器でありながら、水中において浮力を発生し、浮力体としても機能することができることが確認された。
本発明は、深海の無人の探査装置だけでなく、海底設置型や海中浮遊型観測機器の耐圧容器として適用することができ、さらにその他の海洋観測装置に対しても好適に実施することができる。
前述の各実施形態では、第１〜第３外殻部材２〜４の外径および第１および第２外殻部材２，３の外径に対して、各接続体５，６の外径または接続体６０の外径が大きく構成される耐圧容器１，１ａについて述べたが、本発明のさらに他の実施形態では、図１０に示すように、耐圧容器１ｂは、第１〜第３外殻部材２〜４の外径と、各接続体５，６の外径とが同一に構成されてもよい。また、図７に示すような略球状のものも同様に、接続体６０と第１および第２外殻部材２，３の外径と、接続体６０の外径とが同一に構成されてもよい。このような耐圧容器１ｂにおいても、前述の各実施形態の耐圧容器１，１ａに比べて、半球状の第１および第２外殻部材と直円筒状の第３外殻部材との接合部位および半球状の第１外殻部材と第２外殻部材との接合部位において、弾性係数が第１〜第３外殻部材２〜４よりも小さい材料から成る円環状の接合体が介在しているので、発生する応力の不連続を解消して、発生する歪みを緩和し、接合部位で対向する各周縁部の水圧による収縮量を均等にし、曲げ応力およびせん断応力の発生を抑制することができる。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【図１】
2009119421.tif 000004
【図２】
2009119421.tif 000005
【図３】
2009119421.tif 000006
【図４Ａ】
2009119421.tif 000007
【図４Ｂ】
2009119421.tif 000008
【図４Ｃ】
2009119421.tif 000009
【図５】
2009119421.tif 000010
【図６】
2009119421.tif 000011
【図７】
2009119421.tif 000012
【図９】
2009119421.tif 000013
【図１０】
2009119421.tif 000014
【図８】
2009119421.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月6日(2010.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスから成る半球状の第１外殻部材と、
セラミックスから成る半球状の第２外殻部材と、
第１外殻部材と第２外殻部材との間に介在される円環状の接続体とを含み、該接続体は、複数のリング状部材から成り、各リング状部材のうちの少なくとも１つは前記第１および前記第２外殻部材よりも弾性係数が小さいことを特徴とする耐圧容器。
【請求項２】
セラミックスから成る半球状の第１外殻部材と、
セラミックスから成る半球状の第２外殻部材と、
セラミックスから成る直円筒状の第３外殻部材と、
第１外殻部材と第３外殻部材との間および第２外殻部材と第３外殻部材との間に介在される円環状の接続体とを含み、該接続体は、複数のリング状部材から成り、各リング状部材のうちの少なくとも１つは前記第１〜前記第３外殻部材よりも弾性係数が小さいことを特徴とする耐圧容器。
【請求項３】
前記複数のリング状部材のうちの少なくとも１つは、ジルコニア質焼結体から成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐圧容器。
【請求項４】
前記外殻部材は、窒化珪素質焼結体から成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の耐圧容器。
【請求項５】
前記窒化珪素質焼結体は、開気孔率が３％以下であることを特徴とする請求項４に記載の耐圧容器。
【請求項６】
前記外殻部材の表面は、樹脂によって被覆されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の耐圧容器。
【請求項７】
前記外殻部材の表面の算術平均粗さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の耐圧容器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の耐圧容器を備え、該耐圧容器全体の比重が１未満であることを特徴とする浮力体。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の耐圧容器を備えることを特徴とする探査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明の耐圧容器は、セラミックスから成る半球状の第１外殻部材と、セラミックスから成る半球状の第２外殻部材と、第１外殻部材と第２外殻部材との間に介在される円環状の接続体とを含む。該接続体は、複数のリング状部材から成り、各リング状部材のうちの少なくとも１つは前記第１および前記第２外殻部材よりも弾性係数が小さい。
本発明に従えば、第１および第２外殻部材はセラミックスから成り、第１外殻部材と第２外殻部材との間には、円環状の接続体が介在され、略球状の耐圧容器が構成される。接続体は、複数のリング状部材から成り、各リング状部材のうちの少なくとも１つは前記第１および前記第２外殻部材よりも弾性係数が小さい。
第１および第２外殻部材間に介在される接続体は、弾性係数がセラミックスから成る第１および第２外殻部材よりも小さいリング状部材から成るので、第１外殻部材の周縁部と第２外殻部材の周縁部とが接続体を介して対向する接合部位において、第１外殻部材の周縁部に発生する応力と、第２外殻部材の周縁部に発生する応力とが相違しても、弾性係数が第１および第２外殻部材よりも小さい接続体を用いることによって、第１および第２外殻部材の各周縁部にそれぞれ発生する応力を分散させて低減し、不連続性を緩和または解消することができ、これによって耐圧性能およびシール性能が向上される。
また本発明の耐圧容器は、セラミックスから成る半球状の第１外殻部材と、セラミックスから成る半球状の第２外殻部材と、セラミックスから成る直円筒状の第３外殻部材と、第１外殻部材と第３外殻部材との間および第２外殻部材と第３外殻部材との間に介在される円環状の接続体とを含む。該接続体は、複数のリング状部材から成り、各リング状部材のうちの少なくとも１つは、前記第１〜第３外殻部材よりも弾性係数が小さい。
本発明に従えば、第１および第２外殻部材ならびに第３外殻部材はセラミックスから成り、第１外殻部材と第３外殻部材との間および第２外殻部材と第３外殻部材との間には、円環状の接続体がそれぞれ介在される。接続体は、複数のリング状部材から成り、各リング状部材のうちの少なくとも１つは、前記第１〜第３外殻部材よりも弾性係数が小さい。
第１および第３外殻部材間ならびに第２外殻部材および第３外殻部材間にそれぞれ介在される接続体は、弾性係数がセラミックスから成る第１〜第３外殻部材よりも小さいリング状部材から成るので、第１外殻部材の周縁部と、第３外殻部材の前記第１外殻部材に隣接する一方の周縁部とが接続体を介して対向する接続部位において、第１外殻部材の周縁部に発生する応力と、第３外殻部材の前記一方の周縁部に発生する応力とが相違しても、弾性係数が第１〜第３外殻部材よりも小さい接続体を用いることによって、第１および第３外殻部材の各周縁部にそれぞれ発生する応力を分散させて、応力の不連続性が緩和または解消される。
また、第２外殻部材の周縁部と第３外殻部材の前記第２外殻部材に隣接する他方の周縁部とが接続体を介して対向する接合部位において、第２外殻部材の周縁部に発生する応力と、第３外殻部材の前記他方の周縁部に発生する応力とが相違しても、弾性係数が第１〜第３外殻部材よりも小さい接続体を用いることによって、第２および第３外殻部材の各周縁部でそれぞれ発生する応力を分散させて、不連続性が緩和または解消される。
このようにして第１外殻部材と第３外殻部材との接続部位および第２外殻部材と第３外殻部材との接続部位における耐圧性能およびシール性能が向上される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明によれば、第１外殻部材と第２外殻部材との間に弾性係数が前記第１および第２外殻部材よりも小さいリング状部材から成る円環状の接続体が介在されるので、第１および第２外殻部材の各周縁部でそれぞれ発生する応力の不連続性を緩和または解消し、耐圧性能およびシール性能が向上し、さらに肉厚を薄くして、軽量化することができる。
本発明によれば、第１外殻部材と第３外殻部材との間および第２外殻部材と第３外殻部材との間には、前記第１〜第３外殻部材よりも弾性係数が小さいリング状部材から成る円環状の接続体がそれぞれ介在されるので、第１および第３外殻部材の各周縁部でそれぞれ発生する応力を分散させ、また第２および第３外殻部材の各周縁部でそれぞれ発生する応力を分散させて、応力の不連続性を緩和または解消し、耐圧性能およびシール性能が向上し、さらに肉厚を薄くすることができ、軽量化される。
【国際調査報告】
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2009119421.tif 000017
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