(57)【要約】【解決手段】外部環境圧力での流体（Ｆ）を含む環境下に配置された構造体（１０）の無傷性を監視するための方法と装置である。その構造体（１０）は、外皮（２）と、多数の内部空洞（１４）とを持つ。その方法では、空洞（１４）に対して流体を供給し、その供給された流体の圧力が、外部環境圧力（Ｆ）よりも僅かに大きな圧力である。供給された流体の流速は、流速における変化として検出されることにより監視される。その流速の変化は、構造体（１０）を通しての流体の漏れ浸出を示し、構造体（１０）における無傷性が失われたことを示す前もっての警告を提供することができる。その監視は、流体流れの高インピーダンス部（２８）に適用流体を通し、圧力変換器（３０）を用いて、そのインピーダンス部（２８）における圧力変化を監視することにより達成することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための方法であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させる連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記第１流体の供給源の圧力が、前記周囲環境圧力に対して実質的に一定である方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記監視工程が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に、安定した状態の差圧を作り出すために、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に、流体流れの高インピーダンス部を、直列に接続する工程と、
前記の安定した状態の差圧の変化を監視する工程とを有する方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法であって、
前記供給源提供工程が、
前記第１圧力を、吸湿力および毛細管現象に打ち勝つ程度に大きいが、前記構造体の無傷性を阻害するほどには大きくないレベルに設定する工程を有する方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法であって、前記供給源提供工程が、第１ガスの供給源を提供する工程を有する方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記第１ガスを提供する工程が、前記の少なくとも１つの空洞に流れ込む前に、前記ガスを乾燥させるために、前記供給源と前記の少なくとも１つの空洞との間に、湿気除去機構を提供する工程を有する方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法であって、
前記構造体が二つ以上の内部空洞を有する場合に、前記連通工程が、
（ａ）それらの内部空洞を相互に流体連通させる工程、および
（ｂ）それらの内部空洞を前記供給源に対して流体連通させる工程の少なくともいずれか１つの工程を具備する方法。
【請求項８】
請求項１または２に記載の方法であって、前記監視工程が、
前記供給源と流体連通する流体マーカーを供給する工程と、
前記流体マーカーの流路軌跡を探すために前記構造体を監視する工程と、を有する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記流体マーカーが、液体またはガス状の染料である方法。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の方法であって、前記監視工程が、
前記供給源と流体連通する検出可能ガスを供給する工程と、
前記ガスのための検出手段を提供する工程と、
前記構造体からの前記ガスの漏れ浸出速度の安定状態からの変化を監視する工程とを有する方法。
【請求項１１】
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための方法であって、
前記構造体の内部に密封された空洞を形成する空洞形成工程と、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させる連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記空洞形成工程が、前記構造体の内部または表面に凹部または窪みを形成する工程と、前記凹部または窪みを密封する工程とを有する方法。
【請求項１３】
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、相互に接合されるべき二つ以上の要素の組合せで構成してあり、それらの要素が相互に並列して重ねられ、一方の要素の表面が他方の要素の表面に近接し、それぞれの要素の間に近接する表面の対を形成するようになっている構造体の無傷性を監視するための方法であって、
１つ以上の前記近接する表面の対の間に、１つ以上の空洞を形成する空洞形成工程と、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させて、少なくとも一つの供給源圧力空洞を形成する連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
所定距離離れて近接して配置される供給源圧力空洞および周囲環境圧力空洞を形成するために、前記空洞の内の少なくとも１つを前記周囲環境圧力に対して流体連通させる工程をさらに有する方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記周囲環境圧力空洞と前記周囲環境または周囲環境圧力の供給源との間に、湿気除去機構を設置する工程をさらに有する方法。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれかに記載の方法であって、
前記監視工程が、前記供給源圧力空洞と前記供給源との間に、安定した状態の差圧を作り出すために、前記供給源圧力空洞と前記供給源との間に、流体流れの高インピーダンス部を、直列に接続する工程と、
前記の安定した状態の差圧の変化を監視する工程とを有する方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１５のいずれかに記載の方法であって、
前記監視工程が、
前記第１流体の供給源と流体連通する流体マーカーを供給する工程と、
前記流体マーカーの流路軌跡を探すために前記構造体を監視する工程と、を有する方法。
【請求項１８】
請求項１３〜１７のいずれかに記載の方法であって、
前記構造体における前記要素が粘着材層により相互に接合されるか、あるいは前記の近接する表面の対の間にシール材層を内蔵する場合に、前記空洞形成工程が、前記粘着材層またはシール材層の内部に前記空洞を形成する工程を有することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１３〜１７のいずれかに記載の方法であって、
前記要素が機械的接合具により接合される場合に、前記空洞形成工程が、前記の近接する表面の対の間に前記空洞を形成するために、前記の近接する表面の対の周囲にシール材を提供する工程を有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための装置であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源と、
前記供給源と前記の少なくとも１つの内部空洞との間で、流体連通を可能にするための連通路と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視手段とを有する装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置であって、
前記監視手段が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に位置する前記連通路の途中に直列に配置される流体流れの高インピーダンス部を有し、前記高インピーダンス部が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間における安定した状態の差圧を生成するようになっており、
前記高インピーダンス部に並列に変換器が接続してあり、前記の安定した状態の差圧における変化を監視するようになっていることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の装置であって、
前記第１圧力が、吸湿力および毛細管現象に打ち勝つ程度に大きいが、前記構造体の無傷性を阻害するほどには大きくないことを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれかに記載の装置であって、前記第１流体がガスであることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２０〜２３のいずれかに記載の装置であって、前記の少なくとも１つの空洞に流れ込む前に、前記ガスを乾燥させるために、前記供給源と前記の少なくとも１つの空洞との間に配置してある湿気除去機構をさらに有する装置。
【請求項２５】
請求項２０に記載の装置であって、前記監視手段が、前記供給源に対して流体連通する流体マーカーを有し、
前記流体マーカーが前記空洞から前記構造体を通して周囲環境へと透過するように、前記構造体を配置してあることを特徴とする装置。
【請求項２６】
周囲環境圧力のターゲット流体を含む環境下に配置されて少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体への前記ターゲット流体の進入を防止するための方法であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞と前記供給源との間を流体連通させる連通路を提供する工程と、を有する方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視し、前記構造体の無傷性を監視することを容易にする工程をさらに有することを特徴とする方法。
【請求項２８】
周囲環境圧力のターゲット流体を含む環境下に配置されて少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体への前記ターゲット流体の進入を防止するための装置であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源と、
前記供給源と前記の少なくとも１つの内部空洞との間で流体連通を可能とするための一つ以上の連通路と、を有する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構成要素および構造体の無傷を監視するための検出方法と検出装置に係り、さらに詳しくは、特に限定されないが、構成要素または構造体中に必然的に具備され、あるいは特別に形成された中空部内で維持された圧力状態を監視することに関する。
【０００２】
【背景技術】
本発明は、本来的には、飛行機の胴体における接合部および切り欠き部の回りで典型的に見つけられるサンドイッチ構造や、たとえば下げ翼、ドア、パネルおよびこれらに類するもののように、複合構造体において見られるような実質的に中空の構成要素などの無傷を監視し、そのような構造体および構成要素への湿気の侵入を防止する際に、航空機設計者が出くわすような問題を考慮して成されたものである。このような構造体および構成要素では、クラック、腐食および接続剥離を検査することが困難である。また、それらは、種々の理由で引き起こされる湿気の導入を生じさせ易い。なお、湿気を導入させる理由としては、
毛細管現象と、特に、複合材料で構成された構造体における実質的に中空の特質；
過酷な温度条件に曝されること；
大きな大気圧変化に曝されること；
高湿度あるいは高雨量の環境に曝されることなどがある。
【０００３】
金属構造における腐食とは別に、湿気の導入は、湿気の繰り返しの侵入により、それが凍る際の膨張により引き起こされる累進的な損傷による接合剥離などの深刻な構造的な割れ目などを引き起こしてしまう。
【０００４】
もちろん、上述した問題は、航空機設計者にとってのみの問題ではない。構造的に無傷であることを監視することは、幅広い用途を有し、そして、たとえば潜水艦における無反響のタイル間、あるいは宇宙船における耐熱タイル間における接着接合性を監視するためにも用いられる。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の目的は、構成要素または構造体の無傷性を監視するための方法と装置とを提供することである。また、本発明の別の目的は、前記の構成要素または構造体への湿気の進入を防止することである。
【０００６】
本明細書においては、特許請求の範囲も含めて、説明の容易化のために、「構造体」の用語には、構成要素までも含めて使用することもある。
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための方法であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させる連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する方法が提供される。
【０００８】
好ましくは、前記第１流体の供給源の圧力が、前記周囲環境圧力に対して実質的に一定である。
【０００９】
一実施形態では、前記監視工程が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に、安定した状態の差圧を作り出すために、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に、流体流れの高インピーダンス部を、直列に接続する工程と、
前記の安定した状態の差圧の変化を監視する工程とを有する。
【００１０】
好ましくは、前記供給源提供工程が、
前記第１圧力を、吸湿力および毛細管現象に打ち勝つ程度に大きいが、前記構造体の無傷性を阻害するほどには大きくないレベルに設定する工程を有する。
【００１１】
好ましくは、前記供給源提供工程が、第１ガスの供給源を提供する工程を有する。
【００１２】
好ましくは、前記第１ガスを提供する工程が、前記の少なくとも１つの空洞に流れ込む前に、前記ガスを乾燥させるために、前記供給源と前記の少なくとも１つの空洞との間に、湿気除去機構を提供する工程を有する。
【００１３】
好ましくは、前記構造体が二つ以上の内部空洞を有する場合に、前記連通工程が、
（ａ）それらの内部空洞を相互に流体連通させる工程、および
（ｂ）それらの内部空洞を前記供給源に対して流体連通させる工程の少なくともいずれか１つの工程を具備する。
【００１４】
その他の実施形態では、前記監視工程が、
前記供給源と流体連通する流体マーカーを供給する工程と、
前記流体マーカーの流路軌跡を探すために前記構造体を監視する工程と、を有する。
【００１５】
好ましくは、前記流体マーカーが、液体またはガス状の染料である。
【００１６】
さらにその他の実施形態では、前記監視工程が、
前記供給源と流体連通する検出可能ガスを供給する工程と、
前記ガスのための検出手段を提供する工程と、
前記構造体からの前記ガスの漏れ浸出速度の安定状態からの変化を監視する工程とを有する。
【００１７】
本発明のその他の観点によれば、
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための方法であって、
前記構造体の内部に密封された空洞を形成する空洞形成工程と、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させる連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する方法が提供される。
【００１８】
好ましくは、前記空洞形成工程が、前記構造体の内部または表面に凹部または窪みを形成する工程と、前記凹部または窪みを密封する工程とを有する。
【００１９】
本発明のさらに別の観点では、
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、相互に接合されるべき二つ以上の要素の組合せで構成してあり、それらの要素が相互に並列して重ねられ、一方の要素の表面が他方の要素の表面に近接し、それぞれの要素の間に近接する表面の対を形成するようになっている構造体の無傷性を監視するための方法であって、
１つ以上の前記近接する表面の対の間に、１つ以上の空洞を形成する空洞形成工程と、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させて、少なくとも一つの供給源圧力空洞を形成する連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する。
【００２０】
好ましくは、前記方法は、所定距離離れて近接して配置される供給源圧力空洞および周囲環境圧力空洞を形成するために、前記空洞の内の少なくとも１つを前記周囲環境圧力に対して流体連通させる工程をさらに有する。
【００２１】
好ましくは、前記方法は、前記周囲環境圧力空洞と前記周囲環境または周囲環境圧力の供給源との間に、湿気除去機構を設置する工程をさらに有する。
【００２２】
好ましくは、前記監視工程が、前記供給源圧力空洞と前記供給源との間に、安定した状態の差圧を作り出すために、前記供給源圧力空洞と前記供給源との間に、流体流れの高インピーダンス部を、直列に接続する工程と、
前記の安定した状態の差圧の変化を監視する工程とを有する。
【００２３】
その他の実施形態では、前記監視工程が、
前記第１流体の供給源と流体連通する流体マーカーを供給する工程と、
前記流体マーカーの流路軌跡を探すために前記構造体を監視する工程と、を有する。
【００２４】
好ましくは、前記構造体における前記要素が粘着材層により相互に接合されるか、あるいは前記の近接する表面の対の間にシール材層を内蔵する場合に、前記空洞形成工程が、前記粘着材層またはシール材層の内部に前記空洞を形成する工程を有する。
【００２５】
好ましくは、前記要素が機械的接合具により接合される場合に、前記空洞形成工程が、前記の近接する表面の対の間に前記空洞を形成するために、前記の近接する表面の対の周囲にシール材を提供する工程を有する。
【００２６】
本発明のさらにその他の観点によれば、
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための装置であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源と、
前記供給源と前記の少なくとも１つの内部空洞との間で、流体連通を可能にするための連通路と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視手段とを有する装置が提供される。
【００２７】
一実施形態では、前記監視手段が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に位置する前記連通路の途中に直列に配置される流体流れの高インピーダンス部を有し、前記高インピーダンス部が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間における安定した状態の差圧を生成するようになっており、
前記高インピーダンス部に並列に変換器が接続してあり、前記の安定した状態の差圧における変化を監視するようになっている。
【００２８】
好ましくは、前記第１圧力が、吸湿力および毛細管現象に打ち勝つ程度に大きいが、前記構造体の無傷性を阻害するほどには大きくない。
【００２９】
好ましくは、前記第１流体がガスである。
【００３０】
好ましくは、本発明の装置は、前記の少なくとも１つの空洞に流れ込む前に、前記ガスを乾燥させるために、前記供給源と前記の少なくとも１つの空洞との間に配置してある湿気除去機構をさらに有する。
【００３１】
その他の実施形態では、前記監視手段が、前記供給源に対して流体連通する流体マーカーを有し、
前記流体マーカーが前記空洞から前記構造体を通して周囲環境へと透過するように、前記構造体を配置してある。
【００３２】
本発明のさらにその他の観点では、
周囲環境圧力のターゲット流体を含む環境下に配置されて少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体への前記ターゲット流体の進入を防止するための方法であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞と、前記供給源との間に流体連通させる連通路を提供する工程と、を有する方法が提供される。
【００３３】
好ましくは、前記方法は、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視し、前記構造体の無傷性を監視することを容易にする工程をさらに有する。
【００３４】
本発明のさらに別の観点では、
周囲環境圧力のターゲット流体を含む環境下に配置されて少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体への前記ターゲット流体の進入を防止するための装置であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源と、
前記供給源と前記の少なくとも１つの内部空洞との間で流体連通を可能とするための一つ以上の連通路と、を有する装置が提供される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態を示す概略図、
図２は本発明のその他の実施形態に係る装置の概略図であり、構造体における空洞の圧力状態、すなわち構造体における無傷状態を監視するための装置の概略図、
図３は本発明のさらにその他の実施形態の概略図、
図４ａは本発明のさらにその他の実施形態の概略図、
図４ｂは本発明のさらにその他の実施形態の概略図、
図５ａは本発明の実施形態が適用された二層サンドイッチ構造の概略図、
図５ｂは図５ａの実施形態の変形例を示す概略図、
図６は本発明の実施形態が適用された三層サンドイッチ構造の概略図、
図６ａは図６の実施形態の変形例を示す概略図、
図６ｂは図６の実施形態のさらなる変形例を示す概略図、
図７は本発明の実施形態が適用された四層サンドイッチ構造の概略図、
図８ａは本発明の実施形態が適用された三層サンドイッチ構造の概略図、
図８ｂは本発明のその他の実施形態が適用された三層サンドイッチ構造の概略図、
図９は空洞配置の要部斜視図である。
【００３６】
図１は、構造体１０への流体Ｆの侵入を防止するための本発明の一実施形態に係る方法と装置の例を概略的に示す。この構造体１０は、三種類の複合構造体で構成してある想像上の構造体であり、本発明の実施形態に係る原理を示す目的のためにのみ提供される。この構造体１０は、外皮１２と、多数の内部空洞１４ａ，１４ｂ，１４ｃ（以後、総称して空洞１４と称する）とを有する。空洞１４の実際の幾何学的配列は、構造体１０の種類により異なる。空洞１４ａは、ランダム形状の内部空洞を持つ構造体１０を示し、空洞１４ｂは、ハニカム構造またはセル型コア構造の構造体１０を示し、空洞１４ｃは泡状コアを持つ構造体１０を示している。
【００３７】
構造体１０は、その構造体１０に対して作用する周囲圧力下での流体Ｆを含む環境１６内に配置される。たとえば環境１６は、海面から４０００メートル上での気圧であり、その流体Ｆは空気である。あるいは、その環境１６は、深さ１００メートルの深さの海の内部であり、その場合には、流体Ｆは海水である。
【００３８】
本発明の実施形態に係る装置１８は、構造体１０に対する流体Ｆの侵入を防止、あるいは少なくとも最小限とするように作用する。その装置１８は、圧力供給源２０を持ち、その圧力供給源２０は、流体Ｆの圧力よりも高い圧力の空気または不活性ガスなどの第１流体を提供するようになっている。導管２２の形態を持つ連通路は、供給源２０と、構造体１０における１つ以上の内部空洞１４とを流体連通させる流路を提供する。もし、構造体１０の空洞１４が直接的または間接的に相互に流体連通させる場合には、供給源２０のガスを空洞１４に連通させるために、導管２２は、構造体１０へ向けて、外皮１２を貫通する位置まで延びることが必要であるのみである。また、図示省略してあるが、多数の導管２２が、供給源２０と構造体１０との間に具備することもできる。しかしながら、もし、空洞１４が相互に流体連通していない場合、あるいは密封された層またはグループ毎に配置されている場合には、装置１８の連通路は、外皮１２内に、導管２２に連通する１つ以上の通路または導管２４を含んでも良く、その結果、供給源２０と空洞１４との間で流体の連通が可能になる。あるいは、内部空洞１４の間には、小さな貫通孔を形成し、それらの間で流体の連通を可能としても良い。これは、たとえばレーザを用いることにより達成可能になる。
【００３９】
供給源２０の圧力は、流体Ｆの圧力（それは静圧でも動圧でも良い）よりも大きく設定され、流体Ｆが空洞１４内に侵入することを防止している。特に、供給源２０の圧力は、構造体１０への湿気の侵入を防止できるように、吸湿力および毛細管現象に打ち勝つ程度に大きいが、構造体１０の無傷性を阻害するほどには大きくない。
【００４０】
もし、外皮１２が、流体Ｆに対して完全に非透過性であり、欠陥を持たず、あるいは構造体１０の全寿命期間において何らの欠陥も生じさせない場合には、環境１６の流体Ｆは、構造体１０の内部に入り込むことはないことが理解される。しかしながら、実際には、材料の透過性、力学的な負荷、限定的な衝撃損傷、構造体１０の製造時における部分的な欠陥、構造体を組み立てるための接合部材の使用などを含む種々の理由のために、しばしば外皮１２は流体Ｆに対して透過可能になり、あるいは、時間の経過と共に、透過可能になってしまう。
【００４１】
図２は、空洞１４の圧力状態を監視することを可能とし、それ故に、構造体１０ａの無傷性を監視することができる装置１８ａを示す。その装置１８ａは、流体供給源２０を有すると共に、図１に示す実施形態の導管２２と同じ作用を示す導管２２ａを有し、この導管２２には、供給源２０から空洞１４への流体の内部流れを監視するための監視装置２６が接続してある。その監視装置２６は、国際出願ＰＣＴ／ＡＵ９４／００３２５（ＷＯ９４／２７１３０）に開示してあるものに基づいている。その内容に関しては、ここでは、単に参照して述べる。本発明の実施形態では、一定な正の圧力が用いられるのに対して、国際出願ＰＣＴ／ＡＵ９４／００３２５（ＷＯ９４／２７１３０）では、一定な負の圧力が用いられる点が、実質的な相違点である。監視装置２６は、供給源２０から空洞１４へと流れる流体の定常的な内部流速における変化を監視する。この実施形態では、監視装置２６は、供給源２０と空洞１４との間の導管２２ａにおいて直列に配置してある流体流路の高インピーダンス部２８を有している。高インピーダンス部２８は、好ましくは、流体の小さな流れを許容する細長い長さの小さな中空ダクトを有する。あるいは、その高インピーダンス部２８は、たとえば焼結ガラスなどの多孔質の透過性材料などで構成しても良い。
【００４２】
ＰＣＴ／ＡＵ９４／００３２５（ＷＯ９４／２７１３０）の装置を通しての流れの速度の理解を得るためには、流れの最高速度が、流れデジタルフローメーターにより検出することができる最小限の値であることを知らなければならない。たとえば０．３ｍｍよりも小さな内径を持ち、３メートルを超える長さのダクトで、その長さ方向に沿って２０ｋＰａの圧力損失を生じるダクトでは、その内部の流速は、約２〜３マイクロリットル毎分の流速となる。装置の感度が、ゼロに近づくほど、指数関数的に増大することを念頭におき、もし、流体流れの高インピーダンスの度合が、無限に近づけられるのであれば、極端に小さな流れの速度は検出することができる。
【００４３】
一般に、流体流れの高インピーダンスの大きさは、高インピーダンスを通しての極小さな流れに応答して高インピーダンスを通しての大きな圧力降下を生成するために十分に高くなければならない。
【００４４】
計測手段としての差圧変換器３０は、インピーダンス２８に対して並列に接続される。この変換器３０は、流体接続ダクト３２によりインピーダンス２８に並列に接続してあり、電気導体３６により増幅器およびディスプレイ３４に接続してある。あるいは、インピーダンス２８に並列に接続してある差圧変換器３０は、電気回路が好ましくない環境下では、電気を用いない指示装置の形態を採用しても良い。
【００４５】
構造体１０ａの外皮１２が何らかの固有の透過性を持つ場合には、装置１８ａの初期スタートアップから、構造体１０ａを通しての流体の浸出速度の安定状態が存在する。仮に、構造体１０ａの外皮１２における透過性の変化が生じた場合には、構造体１０ａへの供給源２０からの流体の内部流れ速度の増大が観察されるはずである。このことは、監視装置２６により監視されて検出されるはずである。この実施形態は、航空機用ドア、フラップ、補助翼およびそれらに類するものであって、大気圧以上の圧力の窒素ガスが供給されるものなどに適用されることができる。
【００４６】
図３は、潜水艦の船体４０に付着される無響タイル３８を構成する構造体１０ｂに適用した場合の本発明の実施形態に係る装置と方法を示す図である。
【００４７】
細帯状のエラストマー製グラウト４８が各タイルの周囲に沿って配置され、近接するタイル３８の相互間に位置するグラウト４８の下方、あるいはタイル３８の端部と近接する船体４０の表面との間に位置するグラウト４８の下方には、空洞５０が形成される。これらの空洞５０は、監視装置１８ｂに接続してある。この装置１８ｂは、図２に示す装置１８ａと同様であり、監視部２６ｂを有し、その監視部２６ｂは、導管２２ｂを持ち、その導管２２ｂは、流体流れの高インピーダンス部２８に接続してある装置を介して流体供給源（この実施形態ではガス供給源）２０ｂと空洞５０との間の流体連通路を形成している。差圧変換器３０が、ダクト３２を介してインピーダンス部２８に並列に接続してある。増幅器およびディスプレイ３４が、電気導体３６を介して変換器３０に接続してあり、インピーダンス部２８を通しての圧力差の状態を表示可能になっている。供給源２０ｂからの流体は、インピーダンス部２８と供給源２０ｂとの間の導管２２ｂ内に配置してある圧力レギュレータ５２を通して計測される。このレギュレータ５２は、周囲環境（この場合には海中）の圧力を参照して圧力を調節する。周囲環境の圧力は、図中では、白抜きの矢印のＦｓとして表され、ダクト５４を介してレギュレータ５２に導入される。レギュレータ５２は、供給源２０ｂからのガス圧力を、水中での圧力以上の実質的に一定なレベル圧力に保持する。周囲環境の水中圧力が深さに従って変化したとしても、このシステム１８ｂ、特にレギュレータ５２は、供給源２０ｂから空洞５０に運ばれるガス圧力を応答性良く変化させることができる。操作中には、監視部２６ｂは、周囲環境の水中圧力に係わらず、インピーダンス部２８を通しての比較的に一定な差圧が作用して安定している。
【００４８】
タイル３８における接着接合の無傷性を監視することは、インピーダンス部２８を通しての差圧を監視することにより行われ、何れかの空洞５０からの微細な空気の漏れによる差圧の増大は、タイル３８の結合剥離、あるいはグラウト４８の損傷としての警告を与えることができる。結合剥離や水の侵入などの危険性は、インピーダンス部２８における差圧の上昇により直ちに明らかにされ、それは変換器３０により検出することができる。タイル３８の損失は、急激な差圧の増大をもたらす。監視部２６ｂは、インピーダンス部２８の適切なバイパス手段を具備しても良く、供給源２０からの空気の高速度な流れを許容し、損傷に対する許容性を持たせ、空洞５０を正圧により保護することを維持させるようにしても良い。
【００４９】
潜水艦の船体４０を取り巻く水中圧力Ｆｓの周囲圧力が、潜水艦の展望塔フィンから船体の胴部まで、急激に変化する時には、垂直方向に幾つかの層にタイル３８をグループ分けして、それらを別々に監視し、それらのタイルに作用する周囲環境圧力よりも僅かに高い圧力のガスを、それぞれのグループのタイルに供給し、上層に位置するグループのタイルに、必要以上に高い正圧を作用させることを抑制することができる。このことは、供給源２０とレギュレータ５２との間の導管２２ｂの一部に、マニホールド（分岐管）を具備させると共に、そのマニホールドからの分岐部に、それぞれレギュレータ５２を配置させ、それぞれに対して、流体流れの高インピーダンス部２８、変換器３０および周囲環境圧力参照手段５４を持つ装置を配置させることにより実現できる。
【００５０】
図４ａは、構造体１０ｃに適用された本発明のさらにその他の実施形態を示し、その構造体は、３つの要素５６，５８および６０を持ち、それらは、サンドイッチ状に接合してある。さらに詳細には、構造体１０ｃは、航空機の高圧胴体の一部である。これらの要素５６，５８，６０は、リベット６２により共に接合してあり、リベットは、要素５６，５８，６０に形成してある孔７１を貫通している。各リベット６２は、頭部６４を持ち、その頭部が要素５６に対して同一平面状に着座してあると共に、それと反対側には平坦化された末尾部６６を持ち、その末尾部は要素６０に着座してある。同一平面状に平坦化された頭部のリベットは、単なる一例であり、丸い頭部のリベットや、ボルトなどの接合手段で置き換えることもできる。
【００５１】
サンドイッチ状の要素は、一般には、腐食や浸食を防止するために、接合された各層間の一部に、シール材の層を有している。空洞の提供を容易にするために、本実施形態では、シール材層６８は、要素５６および５８のみに提供してある。通常は、シール材は、要素５８および６０の間にも存在するが、本実施形態では、その間のシール材を、少なくとも一部を取り除き、それらの間にガス透過隙間７０を形成している。本実施形態では、隙間７０は、隙間７０の周囲を囲む外周シール材７４により提供される空洞７２となるように形成してある。リベット６２における平坦化された端部６６の周囲と要素６０の近接表面とには、シール材７５を倹約して用いても良い。監視部２６ｃを含む装置１８ｃは、空洞７２に接続してあり、構造体１０ｃの無傷性を監視するようになっている。監視部２６ｃは、導管２２ｃを持ち、その導管２２ｃは、流体流れの高インピーダンス部２８と圧力変換器３０とに対して並列に導かれて接続してある。変換器３０には、電気導体３６を介して増幅器およびディスプレイ３４に接続してある。あるいは、電気回路が好ましくない場所で使う場合には、差圧変換器３０は、電気を用いない指示装置の形態であっても良い。
【００５２】
この実施形態の圧力供給源２０ｃは、航空機のキャビン圧力であり、その圧力は、インピーダンス部２８および変換器３０の双方に供給される。キャビン圧力は、図示では、ＣＰとして表され、黒塗りの矢印で圧力の作用方向が示してある。
【００５３】
仮に、クラック１００が、リベット６２の周囲で中間の要素５８内に形成されたとすると、外部の高い高度の環境圧力ＦＡに向けてリベット６２および頭部６４の周囲で、流体漏れ通路（図中で小さな黒矢印で示される）が、クラック１００のためと、引き続き生じる結合のゆるみとが原因で形成される。なお、環境圧力は、図中において白抜きの矢印で示される。インピーダンス部２８を通しての空洞７２への内部流れの増大は、差圧の変化として、変換器３０により検出され、要素５８におけるクラック１００の存在を知らせることができる。
【００５４】
本実施形態の別の変形例として、図４ｂに示すように、構造１０ｃの無傷性を監視するための装置１８’は、たとえば液体またはガス染料あるいは検出可能なガスなどの流体マーカーの補助コンテナ７６を持つ。そのコンテナは、導管２２’によ接続してあり、導管２２ｃを介して空洞７２に連通している。前述した実施形態で述べたように、クラック１００が要素５８の内部で拡がり、リベット６２まで延びたとすると、コンテナ７６からのマーカー流体は、導管２２’、空洞７２、クラック１０およびリベット６２の周囲を流れ、外部環境へと漏れ出てしまう。これは、補助コンテナ７６がキャビン圧力ＣＰであるからである。リベット６１回りの染料またはガスの検出は、要素５８におけるクラックの存在表示を提供することができる。
【００５５】
流体マーカーが液体の場合には、検出は、構造体における目視観察の手段で行うことができる。リベット６２の頭部回りに染料が現れ出すことは、クラックの存在の可能性を積極的に示すことになる。たとえばヘリウムガスなどの検出可能なガスをマーカーとして用いる場合には、ガス監視および検出装置は、構造体からのガスの逃げを検出することが要求される。構造体が、その構造上固有の透過性を持つ場合には、もちろん、その構造体を通して定常的にガスの流れが存在することになり、その場合には、定常的な状態からの変化を監視することが要求される。あるいは、もし、その構造体が、製造初期後に完全に非透過性である場合には、ガスマーカーの存在を検出することが要求される。このことは、もちろん、以前には流体流れが存在しないところの流れを監視する監視装置２６ｃを通しての圧力差の存在を検出することと同じことである。しかしながら、流体のインピーダンス装置２６ｃにおける感度の理由から、割れ目などの位置の検出のための手段として、二次的な役割において、流体マーカーの方法は、より有益である。
図５から図７は本発明の実施形態を適用することができるサンドイッチ構造の変形例を示す。
図５ａでは、構造体１０ｄの部分がリベット６２により共に接合してある二つの要素５６および６０を有する。ガス透過可能な隙間７０が、要素５６および６０における相互に対向する近接面の間に存在する。空洞７２は、周囲シール材７４を用いて隙間７０を密封することにより形成される。図４ａと同様に、この構造体１０ｄは、キャビン圧力ＣＰを持つ飛行機の胴体の一部であり、高い高度での周囲空気圧力である流体ＦＡの環境下内に配置される。この構造体１０ｄにおける無傷性は、上述したタイプの図４ａに示す装置２６ｃと同様な監視装置２６ｄに空洞７２を導管２２ｄを介して接続することにより監視されることができる。
【００５６】
この構造体１０ｄ内の空洞７２が、完全に流体Ｆで満たされるときには、要素５６を通しての空洞７２からのガスの浸出は、環境ＦＡの外部へと向かうことになる。
【００５７】
図５ａの装置の変形例として、図５ｂに示すように、装置２６ｃは、空洞７２と外部環境圧力ＦＡとの間に接続することもできる。この例の場合には、要素６０内に生じる欠陥がある場合に、キャビン圧力ＣＰの形態の圧力供給源のための導管として空洞７２が機能する。この構成に関しては、次に示す図６ａおよび６ｂにおいて、さらに詳細に説明する。
【００５８】
図６では、構造体１０ｅが、図４ａに示す構造体１０ｃに非常に良く似ている。しかしながら、この構造体１０ｅには、二つの空洞７２ｓおよび７２ｎが形成してある。空洞７２ｓは、構造体１０ｅにおける要素５６および５８の相互に近接する面の間に形成してある。空洞（供給源圧力空洞）７２ｓは、導管２２ｓを介して、同様な構造の監視装置２６ｅを通して圧力供給源２０ｅ（ＣＰ）に対して流体連通してあり、上述したような作用効果を奏するようになっている。これに対して、要素５８および６０の間に存在する空洞（周囲環境圧力空洞）７２ｎは、外部環境ＦＡの流体に対して流体連通可能に配置してある。このことは、要素５６を通して直接に外部環境ＦＡに通じるクラックのみでなく、空洞７２ｓおよび７２ｎ間に延びる中間要素５８内のクラック１０１の検出を可能とする。点線で示す軌跡は、圧力供給源２０ｅから、ダクト２２ｓ、装置２６ｅ、空洞７２ｓ、クラック１０１，空洞７２ｎ、ダクト２２ｎを通して、外部の環境圧力ＦＡへと通じる流路を示している。
【００５９】
その他の手段として、空洞７２ｎは、ダクト２２ｎを通して、同様な装置２６ｅ（２６ｘ）に接続し、その後に外部環境圧力ＦＡに接続しても良い。このことは、図６ａに示され、その監視装置２６ｘの機能は、基本的には、図５ａに示す装置と同じである。この配置例の目的は、要素６０の無傷性を監視するためである。空洞７２ｎを通してキャビン圧力ＣＰに通じるように、要素６０に形成されたクラックまたは欠陥１０２が、外部環境ＦＡへの漏れの流れ（小さな矢印と点線で示す）のために、装置１８ｘの流体インピーダンスの前後に、圧力降下を生じさせる。もし、好ましいものであれば、装置２６ｘの接続は、通常はバイパスされ、あるいは、所定時間毎に実行されて、二つの監視装置２６ｅおよび２６ｘ（図６ｂに図示）の連続した接続を防止するようにしても良い。なぜなら、要素５８内で生じる欠陥１０１に対しては、それに応答する二つの装置２６ｅおよび２６ｘの感度を半分にしてしまうからである。要素５８内でのクラック１０１を通しての空洞７２ｓから空洞７２ｎへの流体の漏れ流れは、監視装置２６ｅおよび２６ｘの連続した二つの高インピーダンス部と二つの差圧センサとを通ることになり、圧力低下を半分にして、感度を半分にしてしまう。この直列の流れの問題は、図において、小さな矢印と点線とで示される。もちろん、クラックが、要素５６の内部で外部環境ＦＡに向けて生じる場合には、このような問題は生じない。
【００６０】
図７はさらに別のサンドイッチ構造体１０ｆを示し、この構造体は、四つの層またはシート５６，５７，５８，６０を持ち、それらは、リベット６２により相互に連結してある。層５７は、二つの突き合わせられたシートを有する。構造体１０ｆは、これもまた、キャビン圧力ＣＰを持つ航空機の胴体の一部であり、高い高度での周囲空気圧力である流体の環境下に配置される。構造体１０ｆの無傷性を監視するための方法は、空洞７２ｓを形成するための工程を有し、この空洞は、導管２２ｓを介して、上述したタイプの典型的な監視装置２６ｃ〜２６ｘの圧力供給源ＣＰに対して流体連通してある。また、この方法は、空洞７２ｎを形成する工程を有し、この空洞は、導管２２ｎを介して外部環境圧力ＦＡに対して流体連通してある。なお、空洞７２ｎは、空洞７２ｓの間に位置するように介在してある。図５ａおよび図６ａに示す要素６０の無傷性を監視する装置が、同様にして、図７に対しても適用することができる。
【００６１】
図８ａは、本発明のさらにその他の実施形態を示す。この実施形態は、リベット６２によりサンドイッチ構造に接合された３つのシート５６，５８，６０を有する。図４ａに示す実施形態にて関連して説明したように、近接するシート間には、シール材６８の層が内蔵されることが一般的である。層６８は、典型的には、リベット６２の周囲におけるシート５６，５８，６０の腐食や浸食を防止するために具備される。この実施形態では、構造体１０ｇ内に空洞７２を提供するための工程が、近接する一対のシート間のシール材６８の一部を除去する工程を含む。しかしながら、シート５６，５８，６０の浸食を最小限にする機能を維持するために、リベット６２の回りのシール材６８の面積は確保すると共に、空洞７２を形成するための境界シール材は残す。シール材６８の除去された部分が、密封された空洞７２を形成し、それらの空洞が、圧力供給源に対して流体連通されるように配置される。これらの空洞７２は、図６および図７に示す実施形態で述べたように、周囲環境圧力および供給源に対して、交互に流体連通させることができる。空洞７２を形成するためのシール材６８の除去は、その構造体１０ｇの製造過程において、それぞれのシート５６，５８，６０の上にマスクを置き、シール材６８が所定の区画において塗布されることを防止することなどにより達成することができる。シール材の層６８が塗布されて、マスクが取り除かれた後には、リベット６２を用いて結合されることにより、構造体１０ｇが形成される。
【００６２】
図８ｂは、構造体１０ｈを示し、その構造体は、図８ａに示すものに比較して、シール材６８が除去された領域において、シート５６，５８，６０の表面に凹部または窪み８０が故意に形成してある点が相違する。このことは、より大きく区画された空洞７２を提供する。これらの凹部または窪み８０は、特に限定されないが、化学的エッチングなどの公知の手段で形成することができる。これらの空洞７２は、図４ａ〜図７に関連して上述したような導管２２ｃ〜２２ｘなどの典型的な導管により一定圧力供給源に対して流体連通させるように配置される。もちろん、その他の変形例では、空洞７２は、キャビネット圧力などの供給源２０および環境圧力ＦＡに対して、交互に流体連通するように配置することも可能である。
【００６３】
図９は重ね継手部分１０ｊなどの形態の構造体の要部分解斜視図を示し、この構造体では、予め成形してあるエラストマー製の自己粘着性のフィルムパッド１１０がシート（プレート）５６および６０間にサンドイッチされ、これらのシートはリベット６２により相互に結合してある。それらのパッド１１０は、プレート５６および６０間にサンドイッチされた時に、複数の空洞７２を区画するように切断されて組み立てられる形状を有している。図示上の便宜のために、空洞７２は、図示では、太い線で絵が描かれている。上述した実施形態に見られたような典型的な監視装置２６ｃ〜２６ｅを介在させて、外部環境圧力およびキャビン圧力の双方に対して、それぞれ空洞７２を接続する箇所を、近接して配置させることにより、何れかのシートを破壊させる前に、シートの表面５６または６０に到達するかも知れないクラックを、初期の段階で検出することができる。このことは、次の点から重要である。すなわち、過去において生じた航空機の胴体における初期段階の不良におけるジッパー効果の点からも重要であり、クラックは、容易には、見ることができない。各リベット６２における何れかの側に見られる３つの空洞に対して、キャビン圧力と外部環境圧力との関係を連続して逆転させることにより、クラックの成長の確認を行うことも可能であり、誤作動の防止にもなる。その他の参考のために、国際出願ＰＣＴ／ＡＵ９４／００３２５（ＷＯ９４／２７１３０）の明細書をも参照すべきであり、そこには、クラックの検出方法について開示してある。
【００６４】
本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、この分野の当業者にとっては、本発明の基本となる概念を逸脱しない限りにおいて、種々の改変や変更が可能であることは明白である。たとえば構造体１０に対してガスを流す前にガスを乾燥させるように構成してあるガス供給源２０の場合には、湿気の除去機構を供給源２０とインピーダンス部２８との間に具備させても良い。あるいは、供給源２０は不活性ガスの供給源であっても良い。また、耐腐食剤が、区画された空洞の内部に導入されても良い。構造体１０が複合材料であり、相互に密封された内部空洞を複数有する場合には、その発明の実施形態では、それらの内部空洞の間を複合材料の内部で連通する通路を形成しても良い。
【００６５】
このような全ての変更や改変は、上述した詳細な説明および請求の範囲から決定される本発明の範囲内と見なされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施形態を示す概略図である。
【図２】図２は本発明のその他の実施形態に係る装置の概略図であり、構造体における空洞の圧力状態、すなわち構造体における無傷状態を監視するための装置の概略図である。
【図３】図３は本発明のさらにその他の実施形態の概略図である。
【図４】図４ａは本発明のさらにその他の実施形態の概略図、図４ｂは本発明のさらにその他の実施形態の概略図である。
【図５】図５ａは本発明の実施形態が適用された二層サンドイッチ構造の概略図、図５ｂは図５ａの実施形態の変形例を示す概略図である。
【図６】図６は本発明の実施形態が適用された三層サンドイッチ構造の概略図、図６ａは図６の実施形態の変形例を示す概略図、図６ｂは図６の実施形態のさらなる変形例を示す概略図である。
【図７】図７は本発明の実施形態が適用された四層サンドイッチ構造の概略図である。
【図８】図８ａは本発明の実施形態が適用された三層サンドイッチ構造の概略図、図８ｂは本発明のその他の実施形態が適用された三層サンドイッチ構造の概略図である。
【図９】図９は空洞配置の要部斜視図である。
【符号の説明】
【図１】
2004507771.tif 000003
【図２】
2004507771.tif 000004
【図３】
2004507771.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2004507771.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月12日(2002.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための方法であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記空洞が完全には非透過性ではない場合に、前記の少なくとも１つの空洞への流体の僅かな内部流れを実現するために、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に直列に接続された流体流れの高インピーダンス部を介して、前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させる連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記第１流体の供給源の圧力が、前記周囲環境圧力に対して実質的に一定である方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記監視工程が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間における安定した状態の差圧の変化を監視する工程を有する方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法であって、
前記供給源提供工程が、
前記第１圧力を、吸湿力および毛細管現象に打ち勝つ程度に大きいが、前記構造体の無傷性を阻害するほどには大きくないレベルに設定する工程を有する方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法であって、前記供給源提供工程が、第１ガスの供給源を提供する工程を有する方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記第１ガスを提供する工程が、前記の少なくとも１つの空洞に流れ込む前に、前記ガスを乾燥させるために、前記供給源と前記の少なくとも１つの空洞との間に、湿気除去機構を提供する工程を有する方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法であって、
前記構造体が二つ以上の内部空洞を有する場合に、前記連通工程が、
（ａ）それらの内部空洞を相互に流体連通させる工程、および
（ｂ）それらの内部空洞を前記供給源に対して流体連通させる工程の少なくともいずれか１つの工程を具備する方法。
【請求項８】
請求項１または２に記載の方法であって、前記監視工程が、
前記供給源と流体連通する流体マーカーを供給する工程と、
前記流体マーカーの流路軌跡を探すために前記構造体を監視する工程と、を有する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記流体マーカーが、液体またはガス状の染料である方法。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の方法であって、前記監視工程が、
前記供給源と流体連通する検出可能ガスを供給する工程と、
前記ガスのための検出手段を提供する工程と、
前記構造体からの前記ガスの漏れ浸出速度の安定状態からの変化を監視する工程とを有する方法。
【請求項１１】
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための方法であって、
前記構造体の内部に密封された空洞を形成する空洞形成工程と、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記空洞が完全には非透過性ではない場合に、前記の少なくとも１つの空洞への流体の僅かな内部流れを実現するために、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に直列に接続された流体流れの高インピーダンス部を介して、前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させる連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記空洞形成工程が、前記構造体の内部または表面に凹部または窪みを形成する工程と、前記凹部または窪みを密封する工程とを有する方法。
【請求項１３】
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、相互に接合されるべき二つ以上の要素の組合せで構成してあり、それらの要素が相互に並列して重ねられ、一方の要素の表面が他方の要素の表面に近接し、それぞれの要素の間に近接する表面の対を形成するようになっている構造体の無傷性を監視するための方法であって、
１つ以上の前記近接する表面の対の間に、１つ以上の空洞を形成する空洞形成工程と、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する供給源提供工程と、
前記空洞が完全には非透過性ではない場合に、前記の少なくとも１つの空洞への流体の僅かな内部流れを実現するために、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に直列に接続された流体流れの高インピーダンス部を介して、前記の少なくとも１つの内部空洞を、前記供給源に流体連通させて、少なくとも一つの供給源圧力空洞を形成する連通工程と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視工程とを有する方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
所定距離離れて近接して配置される供給源圧力空洞および周囲環境圧力空洞を形成するために、前記空洞の内の少なくとも１つを前記周囲環境圧力に対して流体連通させる工程をさらに有する方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記周囲環境圧力空洞と前記周囲環境または周囲環境圧力の供給源との間に、湿気除去機構を設置する工程をさらに有する方法。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれかに記載の方法であって、
前記監視工程が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間における安定した状態の差圧の変化を監視する工程を有する方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１５のいずれかに記載の方法であって、
前記監視工程が、
前記第１流体の供給源と流体連通する流体マーカーを供給する工程と、
前記流体マーカーの流路軌跡を探すために前記構造体を監視する工程と、を有する方法。
【請求項１８】
請求項１３〜１７のいずれかに記載の方法であって、
前記構造体における前記要素が粘着材層により相互に接合されるか、あるいは前記の近接する表面の対の間にシール材層を内蔵する場合に、前記空洞形成工程が、前記粘着材層またはシール材層の内部に前記空洞を形成する工程を有することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１３〜１７のいずれかに記載の方法であって、
前記要素が機械的接合具により接合される場合に、前記空洞形成工程が、前記の近接する表面の対の間に前記空洞を形成するために、前記の近接する表面の対の周囲にシール材を提供する工程を有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
周囲環境圧力の流体を含む環境下に配置され、少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体の無傷性を監視するための装置であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源と、
前記空洞が完全には非透過性ではない場合に、前記の少なくとも１つの空洞への流体の僅かな内部流れを実現するために、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間に直列に接続された流体流れの高インピーダンス部を持ち、前記供給源と前記の少なくとも１つの内部空洞との間で、流体連通を可能にする連通路と、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視する監視手段とを有する装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置であって、
前記監視手段が、前記の少なくとも１つの空洞と前記供給源との間における安定した状態の差圧の変化を監視するために、前記高インピーダンス部に対して並列に接続してある変換器を有することを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の装置であって、
前記第１圧力が、吸湿力および毛細管現象に打ち勝つ程度に大きいが、前記構造体の無傷性を阻害するほどには大きくないことを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれかに記載の装置であって、前記第１流体がガスであることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２０〜２３のいずれかに記載の装置であって、前記の少なくとも１つの空洞に流れ込む前に、前記ガスを乾燥させるために、前記供給源と前記の少なくとも１つの空洞との間に配置してある湿気除去機構をさらに有する装置。
【請求項２５】
請求項２０に記載の装置であって、前記監視手段が、前記供給源に対して流体連通する流体マーカーを有し、
前記流体マーカーが前記空洞から前記構造体を通して周囲環境へと透過するように、前記構造体を配置してあることを特徴とする装置。
【請求項２６】
周囲環境圧力のターゲット流体を含む環境下に配置されて少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体への前記ターゲット流体の進入を防止するための方法であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源を提供する工程と、
前記の少なくとも１つの空洞への流体の僅かな流れを提供するために直列に接続してある流体流れの高インピーダンス部を介して、前記の少なくとも１つの内部空洞と前記供給源との間を流体連通させる連通路を提供する工程と、を有する方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、
前記の少なくとも１つの内部空洞に向けての前記第１流体の定常的な内部流れ速度の変化を監視し、前記構造体の無傷性を監視することを容易にする工程をさらに有することを特徴とする方法。
【請求項２８】
周囲環境圧力のターゲット流体を含む環境下に配置されて少なくとも１つの内部空洞を持つ構造体への前記ターゲット流体の進入を防止するための装置であって、
前記周囲環境圧力よりも高い第１圧力の第１流体を供給するための供給源と、
前記の少なくとも１つの内部空洞への流体の僅かな内部流れを実現するために、前記の少なくとも１つの内部空洞と前記供給源との間に直列に接続された流体流れの高インピーダンス部を持ち、前記供給源と前記の少なくとも１つの内部空洞との間で流体連通を可能とする一つ以上の連通路と、を有する装置。
【国際調査報告】
2004507771.tif 000046
2004507771.tif 000047
2004507771.tif 000048