(57)【要約】【課題】高圧ガス容器耐圧試験の各作業工程が、容器の口金を傷めることなく、容易、かつ能率良く行なえ、特に口金の軟かい高圧ガス容器や口金の直径が小さい高圧ガス容器の耐圧試験を自動化できる高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置を提供すること。【解決手段】高圧ガス容器１の口金２にねじ嵌合して装着される継ぎ手１０と、注水、耐圧試験及び排水乾燥の各作業工程に個別に配設され、継ぎ手１０に着脱自在で、かつ水密及び気密状態に被嵌される注水金具２０、耐圧試験金具３０及び排水乾燥金具４０とから構成される。継ぎ手１０は、口金２の雌ねじ３にねじ込まれる雄ねじ部１２を有する軸状本体１１に軸方向に延びる注入孔１５と排出孔１６が設けられていて、注入孔１５及び排出孔１６の一方の開口は口金を通じて高圧ガス容器１に連通し、他方の開口は軸状本体１１の外側面に軸方向へ位置をずらせて設けられている。注水金具２０は、継ぎ手１０の注入孔１５に連通する注水孔２２と、排出孔１６に連通する排気孔２３とを有している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガス容器の口金にねじ嵌合して装着される継ぎ手と、注水、耐圧試験及び排水乾燥の各作業工程に個別に配設され、前記継ぎ手に着脱自在で、かつ水密及び気密状態に被嵌される注水金具、耐圧試験金具及び排水乾燥金具とから構成され、
前記継ぎ手は、前記口金の雌ねじにねじ込まれる雄ねじ部を有する軸状本体に軸方向に延びる注入孔と排出孔が設けられていて、前記注入孔及び排出孔の一方の開口は前記口金を通じて前記高圧ガス容器に連通し、他方の開口は前記軸状本体の外側面に軸方向へ位置をずらせて設けられており、
前記注水金具は、前記継ぎ手の前記注入孔に連通する注水孔と、前記排出孔に連通する排気孔とを有し、
前記耐圧試験金具は、前記継ぎ手の前記注入孔又は排出孔の一方に連通する加圧孔を有し、かつ、他方を密封するように構成されており、
前記排水乾燥金具は、前記継ぎ手の前記注入孔に連通する乾燥用空気又は蒸気注入孔と、前記排出孔に連通する排水及び排気孔とを有していること
を特徴とする高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置。
【請求項２】
前記継ぎ手の前記注入孔の前記高圧ガス容器に連通する前記一方の開口が、前記排出孔の前記一方の開口より前記高圧ガス容器の内方へ延びていることを特徴とする請求項１記載の高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置。
【請求項３】
前記軸状本体の側面に設けられた前記注入孔及び排出孔の前記他方の開口が、前記軸状本体の外周面に設けた環状通路に連通している請求項１又は２記載の高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置。
【請求項４】
前記継ぎ手の前記軸状本体に被嵌した前記耐圧試験金具と前記軸状本体の外周面との間に介装したシールリングにより、前記軸状本体の側面に開口する前記注入孔及び排出孔が大気から密封され、かつ、前記シールリングを介装した前記軸状本体部分の断面積がほぼ同一であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮ガス、液化ガス等の高圧ガス容器の耐圧試験装置に関し、詳しくは、耐圧試験の注水工程、耐圧試験工程及び排水乾燥工程の各作業が容易、かつ能率良く行なえる高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種、高圧ガス容器の耐圧試験を自動化した高圧ガス容器耐圧試験は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２３５４１１号公報（第３頁〜第５頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の高圧ガス容器耐圧試験装置では、注水工程、耐圧試験工程及び排水乾燥工程に用いる各接続金具はそれぞれ、高圧ガス容器の口金にねじ継ぎ手を介して、または直接挿入して装着しているが、前記口金の雌ねじを損傷しないようにするため前記各接続金具の挿入速度を極端に遅くする必要があり、特に高圧ガス容器がアルミニウム合金製である場合には、前記口金が軟らかいので特に注意する必要があり、このため処理能力が低下するという問題があった。
【０００５】
近年、アルミニウム合金製の高圧ガス容器やアルミニウム合金製のライナーにガラス繊維やカーボン繊維を巻きつけた複合材料性高圧ガス容器が増加し、このような高圧ガス容器の耐圧試験の作業時間短縮と自動化が望まれている。
【０００６】
また、耐圧試験工程において、高圧ガス容器を水槽に入れて蓋をし、加圧した容器の膨張量を測定する試験では、耐圧試験金具を高圧ガス容器の口金にねじ込んだねじ継ぎ手に被せて上から加圧し、５０ＭＰａの高圧で耐圧試験をするので、前記蓋に数１０ＫＮもの力がかかり、試験中に蓋が下方向に移動して測定値が大きくなり測定精度が下がるという問題がある。また、高圧ガス容器に圧力をかける試験の場合も、前記ねじ継ぎ手に耐圧試験金具を被せて加圧すると、同じように高圧ガス容器に数１０ＫＮもの力がかかり、正確な耐圧測定ができない。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、高圧ガス容器耐圧試験の各作業工程が、容器の口金を傷めることなく、容易、かつ能率良く行なえ、特に口金の軟かい高圧ガス容器や口金の直径が小さい高圧ガス容器の耐圧試験を自動化できる高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、耐圧試験工程において、耐圧試験金具を軸方向へ移動させる大きな力がかからず、高い測定精度が得られる高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の接続作業補助装置は、高圧ガス容器の口金にねじ嵌合して装着される継ぎ手と、注水、耐圧試験及び排水乾燥の各作業工程に個別に配設され、前記継ぎ手に着脱自在で、かつ水密及び気密状態に被嵌される注水金具、耐圧試験金具及び排水乾燥金具とから構成され、前記継ぎ手は、前記口金の雌ねじにねじ込まれる雄ねじ部を有する軸状本体に軸方向に延びる注入孔と排出孔が設けられていて、前記注入孔及び排出孔の一方の開口は前記口金を通じて前記高圧ガス容器に連通し、他方の開口は前記軸状本体の外側面に軸方向へ位置をずらせて設けられており、前記注水金具は、前記継ぎ手の前記注入孔に連通する注水孔と、前記排出孔に連通する排気孔とを有し、前記耐圧試験金具は、前記継ぎ手の前記注入孔又は排出孔の一方に連通する加圧孔を有し、かつ、他方を密封するように構成されており、前記排水乾燥金具は、前記継ぎ手の前記注入孔に連通する乾燥用空気又は蒸気注入孔と、前記排出孔に連通する排水及び排気孔とを有していることを特徴とする。
【００１０】
前記継ぎ手の注入孔の前記高圧ガス容器に連通する前記一方の開口（下端開口）は、前記排出孔の前記一方の開口（下端開口）より前記高圧ガス容器の内方へ延びていることが好ましい。一方、前記軸状本体の側面に設けられた前記注入孔及び排出孔の前記他方の開口は、前記軸状本体の外周面に設けた環状通路に連通する構成とすることが好ましい。
【００１１】
また、前記継ぎ手の前記軸状本体に被嵌した前記耐圧試験金具と前記軸状本体の外周面との間に介装したシールリングにより、前記軸状本体の側面に開口する前記注入孔及び排出孔が大気から密封され、かつ、前記シールリングを介装した前記軸状本体部分の断面積がほぼ同一である構成にすると、高圧による耐圧試験中に、前記耐圧試験金具を前記継ぎ手に対して軸方向へ移動させる力が作用しないので、測定精度を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明装置を用いた高圧ガス容器耐圧試験における給水工程を示す縦断正面図、図２は同耐圧試験工程を示す縦断正面図、図３は同排水乾燥工程を示す縦断正面図である。
【００１４】
本発明装置では、上記した三工程に共用される継ぎ手１０を使用する。該継ぎ手１０は、図４に示すように、軸状本体１１の下端部に高圧ガス容器１（図５参照）の口金２に設けられている雌ねじ３にねじ嵌合する雄ねじ部１２を有し、該雄ねじ部１２の上端に隣接してフランジ部１３が連設されている。軸状本体１１の上端部は、後述する各作業工程の接続金具が容易に被嵌できるように先細のテーパ部１４に形成されている。該軸状本体１１には軸方向へ延びる注入孔１５と排出孔１６が設けられている。注入孔１５及び排出孔１６の一方の開口（下端開口）１５ａ及び１６ａは軸状本体１１の下端面に開口し、雄ねじ部１２を高圧ガス容器１の口金２にねじ嵌合したとき、口金２を通じて高圧ガス容器１内に連通するようになっている。図示の実施例では注入孔１５の下端開口１５ａにノズル１７が接続されていて、口金２に軸状本体１１を装着したとき、その開口端１５ａ′が排出孔１６の下端開口１６ａより容器１の内方へ延びるように構成されている。この構成は、容器１内の空気又は水が容易、かつ完全に排出できるように採用されているものである。注入孔１５及び排出孔１６の他方の開口（上端開口）１５ｂ及び１６ｂは軸状本体１１の上部外側面に軸方向へ位置をずらせて開口しており、各開口１５ｂ及び１６ｂが開口する軸状本体１１の外周面に環状溝通路１８及び１９が設けられている。
【００１５】
上記構成を有する継ぎ手１０は、雄ねじ部１２を口金２の雌ねじ３にねじ嵌合して高圧ガス容器１に装着するが、フランジ部１３が当接する口金２の上端開口部にシールパッキン４を介装して口金２に対して水密及び気密状態に接続される。このように継ぎ手１０を口金２に装着した高圧ガス容器１の耐圧試験は、図１ないし図３に示した工程順に行なわれる。
【００１６】
まず、図１に示す給水工程について説明する。この工程で使用する給水金具２０は、継ぎ手１０の軸状本体１１に密接状態に嵌め合わされる嵌合穴２１を有するキャップ状体に構成され、注入孔１５に連通する給水孔２２と、排出孔１６に連通する排気孔２３が外側面から嵌合穴２１まで横方向に貫通して設けられている。また、嵌合穴２１の内壁面には給水孔２２と排気孔２３との間と大気から密封する３つのシールリング２４，２５及び２６が嵌装されている。嵌合穴２１を軸状本体１１に嵌め合わせて給水金具２０を継ぎ手１０に被嵌装着すると、給水孔２２が環状溝通路１８を介し開口１５ｂを経て注入孔１５に連通すると共に、排気孔２３が環状溝通路１９を介し開口１６ｂを経て排出孔１６に連通するので、嵌合穴２１は単に軸状本体１１に嵌め合わせるだけでよく、位置決め作業を必要としない。したがって、継ぎ手１０に対する給水金具２０の装着作業はきわめて簡単で、作業者が手作業で容易に行なえる。また、自動化も容易である。なお、給水金具２０の給水孔２２の接続口２２ａは図示しない給水パイプが接続され、排気孔２３の接続口２３ａには図示しない排気パイプが接続されている。
【００１７】
給水孔２２を通じて供給される水が注入孔１５及びノズル１７を経て容器１内に注入されると、容器１内の空気は排出孔１６から排気孔２３を通じて排出される。この際、注入孔１５の下端開口１５ａに接続したノズル１７の開口端１５ａ′が排出孔１６の下端開口１６ａより容器１内で下方に延びているので、容器１内の空気は排出孔１６を通じて完全に排出させることができ、容器１には満水になるまで水が注入される。容器１に水が注入されると、給水金具２０を継ぎ手１０から取り外し、満水の高圧ガス容器１は継ぎ手１０を装着したまま、耐圧試験工程に搬送される。
【００１８】
次に、図２に示す耐圧試験工程について説明する。この工程で使用する耐圧試験金具３０は、給水金具２０と同様に継ぎ手１０の軸状本体１１に密接状態に嵌め合わされる嵌合穴３１を有するキャップ状体に構成され、注入孔１５に連通する加圧孔３２が外側面から嵌合穴３１まで横方向に貫通して設けられているけれども、排出孔１６は嵌合穴３１の内壁面により密閉されるようになっている。また、嵌合穴３１の内壁面には、注入孔１５と排出孔１６を大気から密閉する２つのシールリング３３，３４が嵌装されている。嵌合穴３１を軸状本体１１に嵌め合わせて耐圧試験金具３０を継ぎ手１０に被嵌装着すると、加圧孔３２が環状溝通路１８を介し上端開口１５ｂを経て注入孔１５に連通し、排出孔１６の上端開口１６ｂは嵌合穴３１の内壁面で密閉される。しかし、排出孔１６の下端開口１６ａは容器１内において注入孔１５及び加圧孔３２と連通している。なお、加圧孔３２を軸状本体１１の排出孔１６に連通させ、注入孔１５の上端開口１５ｂを嵌合穴３１の内壁面で密閉するようにしてもよい。
【００１９】
上記した耐圧試験金具３０の場合も、給水金具２０と同様に嵌合穴３１は単に軸状本体１１に嵌め合わせるだけでよく、位置決め作業を必要としない。したがって、継ぎ手１０に対する耐圧試験金具３０の装着作業はきわめて簡単で、自動化も容易に行なえる。加圧孔３２の接続口３２ａには図示しない加圧水供給パイプが接続されている。
【００２０】
上記のように耐圧試験金具３０を継ぎ手１０に被嵌装着した状態で、図示しない耐圧試験機により加圧孔３２を通じて圧力をかけたり抜いたりして容器１の耐圧試験を行なう。このとき、継ぎ手１０の注入孔１５だけではなく排出孔１６にも圧力がかかるが、シールリング３３，３４により密封されている軸状本体１１部分の断面積が同一であるから、耐圧試験金具３０を継ぎ手１０の軸方向に移動させる負荷はかからない。したがって、正確な測定データが得られる。
【００２１】
耐圧試験が終了すると、耐圧試験金具３０を継ぎ手１０から取り外し、継ぎ手１０を装着したまま排水乾燥工程に搬送される。
【００２２】
次に、図３に示す排水乾燥工程について説明する。この工程で使用する排水乾燥金具４０は、給水金具２０と同様に継ぎ手１０の軸状本体１１に密接状態に嵌め合わされる嵌合穴４１を有するキャップ状体に構成され、注入孔１５に連通する注入孔４２と、排出孔１６に連通する排水及び排気孔４３が外側面から嵌合穴４１まで横方向に貫通して設けられている。また、嵌合穴４１の内壁面には注入孔４２と排水及び排気孔４３との間と大気から密封する３つのシールリング４４，４５及び４６が嵌装されている。嵌合穴４１を軸状本体１１に嵌め合わせて排水乾燥金具４０を継ぎ手１０に被嵌装着すると、注入孔４２が環状溝通路１８を介し開口１５ｂを経て注入孔１５に連通すると共に、排水孔４３が環状溝通路１９を介し開口１６ｂを経て排出孔１６に連通するので、給水金具２０と同様に嵌合穴４１は単に軸状本体１１に嵌め合わせるだけでよく、位置決め作業を必要としない。なお、注入孔４２の接続口４２ａに図示しない圧送用空気・蒸気供給パイプが接続され、排水及び排気孔４３の接続口４３ａには図示しない排水・排気パイプが接続されている。
【００２３】
上記のように排水乾燥金具４０を継ぎ手１０に被嵌装着したのち、図３に示すように、高圧ガス容器１を反転させた状態において、注入孔４２を通じて圧送用空気を供給すると、容器１内の水が排出孔１６から排水孔４３を通じて排出される。続いて、注入孔４２を通じて蒸気を供給し、排水された容器１内を乾燥する。乾燥に使用された蒸気も排出孔１６から排水孔４３を通じて排出される。
【００２４】
上記した三工程によって、耐圧試験は終了する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、耐圧試験する高圧ガス容器の口金にあらかじめねじ嵌合した一つの継ぎ手を、注水、耐圧試験、排水乾燥の三工程に共用するので、容器の口金を傷めることなく、各作業工程が容易、かつ能率良く行なえる。しかも、各工程に用いる注水金具、耐圧試験金具、排水乾燥金具の構造が簡単になり、着脱作業も容易であるから、耐圧試験を容易に自動化することができる。特に、口金の軟らかい高圧ガス容器や口金の直径が小さい高圧ガス容器の耐圧試験を自動化することが可能である。
【００２６】
また、請求項４に係る発明によれば、耐圧試験工程において、耐圧試験金具を軸方向へ移動させる大きな力がかからないので、精度の高い耐圧測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接続作業補助装置を用いた高圧ガス容器耐圧試験の注水工程を示す一部切欠き縦断正面図である。
【図２】同上耐圧試験工程を示す一部切欠き縦断正面図である。
【図３】同上排水乾燥工程を示す一部切欠き縦断正面図である。
【図４】本発明に係る接続作業補助装置の主要部を構成する継ぎ手を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は中央縦断正面図である。
【図５】高圧ガス容器の一例を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１  高圧ガス容器
２  口金
３  雌ねじ
１０  継ぎ手
１１  軸状本体
１２  雄ねじ
１４  テーパ部
１５  注入孔
１５ａ  注入孔１５の一方の開口（下端開口）
１５ｂ  注入孔１５の他方の開口（上端開口）
１６  排出孔
１６ａ  排出孔１６の一方の開口（下端開口）
１６ｂ  排出孔１６の他方の開口（上端開口）
１７  ノズル
１８，１９  環状溝通路
２０  注水金具
２１  嵌合穴
２２  給水孔
２３  排気孔
２４〜２６  シールリング
３０  耐圧試験金具
３１  嵌合穴
３２  加圧孔
３３、３４  シールリング
４０  排水乾燥金具
４１  嵌合穴
４２  注入孔
４３  排水及び排気孔
４４〜４６  シールリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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