(57)【要約】【課題】  金属母材とライニング材との接着力の低下を非破壊で検知することが可能なゴムライニング構造の寿命診断方法を提供する。【解決手段】  弁箱２の金属母材９の内周面に、ゴム製のライニング材１０を接着してなるゴムライニング構造８であって、湿度センサー付きの無線ＩＣタグ１２がライニング材１０の内部に埋め込まれ、上記ＩＣタグ１２で検出されるライニング材１０の内部の湿度をリーダー／ライター装置で読み出し、読み出した湿度データに基づいて、金属母材９とライニング材１０との接着力の低下を検知する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属母材の表面に、ゴム製のライニング材を接着してなるゴムライニング構造の寿命診断方法であって、
ライニング材の内部の湿度を検出し、
上記検出した湿度に基づいて、金属母材とライニング材との接着力の低下を検知することを特徴とするゴムライニング構造の寿命診断方法。
【請求項２】
湿度センサー付きの無線ＩＣタグをライニング材の内部又は金属母材との接着部に面した部分に設け、
上記ＩＣタグで検出されるライニング材の内部の湿度を読み出し、
上記読み出した湿度のデータに基づいて、金属母材とライニング材との接着力の低下を検知することを特徴とする請求項１記載のゴムライニング構造の寿命診断方法。
【請求項３】
金属母材の表面に、ゴム製のライニング材を接着してなるゴムライニング構造であって、
ライニング材の内部の湿度を検出する湿度センサー付きの無線ＩＣタグがライニング材の内部又は金属母材との接着部に面した部分に設けられていることを特徴とするゴムライニング構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブや配管等の内部に施工されるゴムライニング構造およびゴムライニング構造の寿命診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、海水のような腐食性の強い流体を取り扱う場合、バタフライ弁の弁箱の内周面に、クロロプレンゴム等の合成ゴム又は天然ゴムを加硫圧着してゴムライニングを施している（下記特許文献１参照）。
【０００３】
これによると、図５に示すように、上記のようなゴムライニング構造４１は、弁箱を構成する金属母材４２に、合成ゴム製のライニング材４３を接着剤４４で接着することによって構成されている。
【０００４】
しかしながら上記の従来形式では、年月の経過に伴って、金属母材４２とライニング材４３との接着力が次第に低下（例えば使用後、約１０〜１５年で、接着力が約半分に低下）し、最終的には、図５の仮想線で示すように、ライニング材４３が金属母材４２から部分的に剥離してしまうといった現象が発生し、このような現象を一般にブリスタ（膨れ）現象と呼んでいる。このようなブリスタ現象は、海水がライニング材４３の表面から内部へ徐々に拡散浸透し、金属母材４２に到達後、接着界面の結合力を破壊することによって、発生すると考えられている。
【０００５】
上記ブリスタ現象を防止することは困難であり、現状では、ライニング材４３の厚みを厚くしたり、或いは、水蒸気透過係数の小さなライニング材４３を用いることによって、上記ブリスタ現象が発生するまでの時間を長くする対策が講じられている。
【０００６】
上記のようなゴムライニング構造４１では、金属母材４２とライニング材４３との接着力の低下を非破壊で検知して、ゴムライニング構造４１の寿命を診断することが考えられるが、上記接着力の低下を非破壊で検知することは困難であるといった問題があった。
【特許文献１】特開平８−１４５１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、金属母材とライニング材との接着力の低下を非破壊で検知することが可能なゴムライニング構造およびゴムライニング構造の寿命診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するたに本第１発明は、金属母材の表面に、ゴム製のライニング材を接着してなるゴムライニング構造の寿命診断方法であって、
ライニング材の内部の湿度を検出し、
上記検出した湿度に基づいて、金属母材とライニング材との接着力の低下を検知するものである。
【０００９】
これによると、使用年月の経過にしたがって、海水等の流体がライニング材の表面から内部へ徐々に拡散浸透したり或いは水蒸気がライニング材を徐々に透過するため、ライニング材の内部の湿度が次第に上昇する。ここで、ライニング材の内部の湿度と、ライニング材と金属母材との接着力との間には、上記湿度が増加するほど接着力が低下するといった一定の相関関係があることを発明者が見出した。
【００１０】
上記の相関関係に着目して、ライニング材の内部の湿度を検出することにより、上記接着力の低下を非破壊で検知することができ、又、経年的な接着力の変化も推定できる。これにより、ゴムライニング構造の寿命を診断することができ、また、上記検出された湿度が所定値以上になれば、ライニング材を補修する等して、早期の段階でライニング材の剥離に対する対策を講じることができる。
【００１１】
本第２発明は、湿度センサー付きの無線ＩＣタグをライニング材の内部又は金属母材との接着部に面した部分に設け、
上記ＩＣタグで検出されるライニング材の内部の湿度を読み出し、
上記読み出した湿度のデータに基づいて、金属母材とライニング材との接着力の低下を検知するものである。
【００１２】
これによると、検出された湿度のデータを無線で読み出すことができるため、容易に接着力の低下を非破壊で検知することができる。また、読み出し機能だけでなく書き込み機能をも備えた無線ＩＣタグを用いた場合、過去に検出された湿度のデータを検出の履歴として上記無線ＩＣタグに書き込んでおき、必要な時に、上記検出の履歴を読み出すことによって、簡単にデータの推移を把握することができる。
【００１３】
本第３発明は、金属母材の表面に、ゴム製のライニング材を接着してなるゴムライニング構造であって、
ライニング材の内部の湿度を検出する湿度センサー付きの無線ＩＣタグがライニング材の内部又は金属母材との接着部に面した部分に設けられているものである。
【００１４】
これによると、湿度センサー付きの無線ＩＣタグでライニング材の内部の湿度を検出し、検出された湿度のデータを無線で読み出すことができるため、容易に接着力の低下を非破壊で検知することができる。また、読み出し機能だけでなく書き込み機能をも備えた無線ＩＣタグを用いた場合、過去に検出された湿度のデータを検出の履歴として上記無線ＩＣタグに書き込んでおき、必要な時に、上記検出の履歴を読み出すことによって、簡単にデータの推移を把握することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によると、金属母材とライニング材との接着力の低下を非破壊で検知することができ、これにより、ゴムライニング構造の寿命を診断することができ、また、早期の段階でライニング材の剥離に対する対策を講じることができる。
【００１６】
特に、湿度センサー付きの無線ＩＣタグを用いることによって、検出された湿度のデータを無線で読み出すことができるため、容易に接着力の低下を非破壊で検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
１は海水（流体の一例）が流れる管路に設置されるバタフライ弁であり、円筒状の弁箱２と、弁体３と、弁棒４と、弁体３を開閉する電動機５等とで構成されている。尚、弁箱２のフランジ部２ａには、ボルト，ナットによって、配管１６のフランジ部１６ａが接合されている。また、上記弁箱２はゴムライニング構造８を有している。
【００１８】
上記ゴムライニング構造８は、弁箱２を形成する炭素鋼等の金属母材９の内周面に、天然ゴム等のライニング材１０が接着剤１１によって接着されているものである。このライニング材１０の内部には、ライニング材１０の内部の湿度を検出する湿度センサー付きの無線ＩＣタグ１２が複数個埋め込まれている。上記ＩＣタグ１２は、金属母材９の側に接近する位置になるように、ライニング材１０の接着面１０ａからの埋込み深さＡを小さくして埋設されている。また、各ＩＣタグ１２は弁箱２の周方向における複数箇所（例えば図１では１０箇所）に配置されている。
【００１９】
上記ＩＣタグ１２は、検出した湿度のデータを内蔵メモリーから読み出す機能と、外部からデータを書き込む機能とを有しており、専用のリーダー／ライター装置１４によってデータの読み出しと書き込みとが行える。尚、リーダー／ライター装置１４はリーダー／ライター用アンテナ１４ａを備えている。
【００２０】
以下、上記構成における作用を説明する。
ライニング材１０は薄いシート状の生地を積層することによって所定の厚さ（例えば５ｍｍ）に形成される。この際、各ＩＣタグ１２を上記シート状の生地間に入れることによって、各ＩＣタグ１２をライニング材１０の内部に埋め込むことができる。その後、弁箱２の内周面に接着剤１１を塗布し、上記ライニング材１０を貼り付け、加硫することにより、ゴムライニングが施される。
【００２１】
上記のようにして形成されたゴムライニング構造８においては、使用年月の経過にしたがって、海水がライニング材１０の表面から内部へ徐々に拡散浸透したり或いは水蒸気がライニング材１０を徐々に透過するため、ライニング材１０の内部の湿度が次第に上昇する。ここで、ライニング材１０の内部の湿度と、ライニング材１０と金属母材９との接着力との間には、上記湿度が増加するほど接着力が低下するといった一定の相関関係があることを発明者が見出した。
【００２２】
上記の相関関係に着目して、ライニング材１０の内部の湿度を各ＩＣタグ１２によって検出し、検出された各々の湿度のデータをバタフライ弁１の外部からリーダー／ライター装置１４によって無線で読み出す。これにより、各ＩＣタグ１２を埋め込んだ箇所におけるライニング材１０と金属母材９との接着力の低下を非破壊で検知することができ、又、経年的な接着力の変化も推定できる。これにより、ゴムライニング構造８の寿命を診断することができ、さらに、上記検出された湿度が所定値以上になれば、ライニング材１０を補修する等して、早期の段階でライニング材１０の剥離に対する対策を講じることができる。
【００２３】
上記のように、湿度センサー付きの無線ＩＣタグ１２を用いることにより、検出された湿度のデータを無線で読み出すことができるため、容易に接着力の低下を非破壊で検知することができる。
【００２４】
また、リーダー／ライター装置１４を用いて、過去に検出された湿度のデータを検出の履歴として各ＩＣタグ１２に書き込むこともできる。これよると、必要な時に、リーダー／ライター装置１４を用いて、各ＩＣタグ１２から上記検出の履歴を読み出すことによって、簡単にデータの推移を把握することができる。
【００２５】
また、ＩＣタグ１２の設置数をさらに増やすことにより、金属母材９からのライニング材１０の剥離面積を推測することも可能となる。
上記第１の実施の形態では、図３に示すように、湿度センサー付きの無線ＩＣタグ１２をライニング材１０の内部に埋め込んでいるが、第２の実施の形態として、図４に示すように、上記無線ＩＣタグ１２を金属母材９との接着部に面した部分に設けてもよい。
【００２６】
上記各実施の形態では、リーダー／ライター用アンテナ１４ａを弁箱２の外部に配置して、湿度データの読み出しや書き込みを行っているが、弁箱２の一部又はバタフライ弁１に接続された配管１６の一部に開閉可能な窓を形成し、弁箱２内と配管１６内との海水を抜いた後、上記窓を開いて弁箱２の内部にリーダー／ライター用アンテナ１４ａを挿入し、湿度データの読み出しや書き込みを行ってもよい。また、上記配管１６内を移動しながら清掃や点検等を行うロボットにリーダー／ライター用アンテナ１４ａを取付けてもよい。
【００２７】
上記各実施の形態では、ＩＣタグ１２は読み出し機能と書き込み機能とを有しているが、読み出し機能のみを有するものであってもよい。この場合、検出された湿度のデータをリーダー／ライター装置１４によってＩＣタグ１２から読み出すことはできるが、ＩＣタグ１２に書き込むことはできないため、上記検出の履歴を記録させることはできない。
【００２８】
上記各実施の形態では、ライニング材１０の材質として、天然ゴムを用いたが、クロロプレンゴム，ブチルゴム，ニトリルゴム，フッ素ゴム等であってもよい。
上記各実施の形態では、接着剤１１を用いて、ライニング材１０を金属母材９の内周面に接着しているが、ライニング材１０の材質に硬質ゴムを用いた場合、上記接着剤１１を用いずに、ライニング材１０を金属母材９の内周面に圧着させることも可能である。
【００２９】
上記各実施の形態では、バタフライ弁１の弁箱２にライニング材１０を貼り付けたゴムライニング構造８を示したが、上記バタフライ弁１に限定されるものではなく、他の形式の弁或いは配管やポンプ等の内部にライニング材１０を貼り付けたゴムライニング構造８であってもよい。
【００３０】
上記各実施の形態では、図１に示すように、ＩＣタグ１２を弁箱２の周方向における１０箇所に配置したが、バタフライ弁１のサイズ（口径）等に応じて、ＩＣタグ１２の配置箇所を１０箇所以外の複数箇所又は単数箇所にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるゴムライニング構造を備えたバタフライ弁の正面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】同、ゴムライニング構造の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるゴムライニング構造の断面図である。
【図５】従来のゴムライニング構造の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
８      ゴムライニング構造
９      金属母材
１０    ライニング材
１２    湿度センサー付きの無線ＩＣタグ
【図１】
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【図２】
2006007501.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006007501.tif 000006
【図５】
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