(57)【要約】【課題】  気密試験装置において、接続部を測定する箇所に気密試験治具を用いることにより、手間をかけずに気密試験を行う気密試験治具を提供する。【解決手段】  それぞれ内部が中空とされた一方の配管２と他方の配管３とが各中空部を連通させた状態で連結され、前記各部材の内側から該各部材の接続部６に被着されて該接続部６の気密試験を行う気密試験治具１０であって、内部が加圧流体導入可能な主中空部１６とされ、かつ該主中空部１６の一端が開口されると共に該開口された部分を囲む主被着壁部１２の端面が前記各部材の接続部６の周辺部に被着自在な主被着面とされ、前記主被着壁部１２を前記各配管２、３の内面への吸着させる負圧室２８が設けられている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ内部が中空とされた一方の部材と他方の部材とが各中空部を連通させた状態で連結され、前記各部材の内側から該各部材の接続部に被着されて該接続部の気密試験を行う気密試験治具であって、
内部が加圧流体導入可能な主中空部とされ、かつ該主中空部の一端が開口されると共に該開口された部分を囲む主被着壁部の端面が前記各部材の接続部の周辺部に被着自在な主被着面とされ、前記主被着壁部を囲繞するように前記各部材の内面への固着手段が設けられている気密試験治具。
【請求項２】
弾性体により形成される請求項１記載の気密試験治具。
【請求項３】
前記固着手段が、内部が副中空部とされ、かつ該副中空部の一端が前記主被着壁部を囲繞するように開口されると共に、該開口された部分を囲む副被着壁部の端面が、前記各部材の接続部の周辺部に被着自在な副被着面とされ、前記副中空部が負圧吸引される負圧室とされている請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の気密試験治具。
【請求項４】
前記主被着壁部が、内部が中空とされた間隙とされ、かつ該間隙の開口された部分を囲む第１の壁部と、第２の壁部とが設けられている請求項３に記載の気密試験治具。
【請求項５】
補強材を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の気密試験治具。
【請求項６】
前記主中空部に加圧流体を供給する加圧流体供給源と、前記主中空部の圧力を測定する圧力測定部と、前記副中空部を負圧吸引する負圧吸引源を備えている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載気密試験治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管等の気密試験を行う気密試験装置に用いる気密試験治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、各種工場等において、流体や気体を供給する配管等を敷設した際には、配管内における管接続部の気密性を確認するため、気密性の試験を行う必要がある。従来、この種の気密試験を行うためには気密試験装置が用いられている。
従来の気密試験装置としては、管接続部を有する管の両側を封鎖する盲板と、管内に液体または気体等の圧力媒体を供給する圧力供給装置と、盲板と圧力供給装置とを連結させるパイプと、このパイプ上に設置された圧力計と、パイプ上の圧力供給装置と圧力計との間に設置されるバルブとから構成されたものが提供されている。この気密試験装置を用いて気密試験をするには、管の両側を盲板で塞ぎ、管内を密閉状態とする。そして、密閉された管内に、圧力供給装置から圧力媒体を圧入し、管内に圧力媒体が充填された後、パイプ上に設置されているバルブを閉じる。そして、圧力計により管内の圧力変動を測定し、管内の気密性を確認する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、図６に示すように、従来の気密試験装置６０として、管接続部６５を管外周面６６から覆うように配置される逆Ｕ字形状のラバープレート６１と、ラバープレート６１の上部に位置し、張り出し部を有するホルダーフレーム６２と、ラバープレート６１の外周に設置され、内部を中空とした蛇腹状のフィンガー６３と、ホルダーフレーム６２とラバープレート６１に連通するように形成された空気供給孔６４と、この空気供給孔６４に圧力媒体を供給する図示しない圧力供給装置と、図示しない圧力計とから構成されたものも提供されている。この気密試験装置６０を用いて気密試験をするには、配管と配管との接続部６５を外周面から包囲し、フィンガー６３内に空気を圧入させて蛇腹を開き、接続部６５を管外周面に沿って包囲して管外周面６６と気密試験装置６０とを密閉状態にする。このとき、ラバープレート６１の管外周面と接する面に形成された凹部６１Ａが接続部６５に面しているので、この凹部６１Ａに空気供給孔６４から圧力媒体を圧入する。そして、圧力計により凹部６１Ａ内の圧力を測定し、接続部６５の気密性を確認する（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】実表昭６２−１４０３４７号公報（第４頁、第１図）
【特許文献２】実表昭６３−２１８３８号公報（第４頁、図１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献１記載の気密試験装置では、管内を盲板により密封する必要があることにより、管が大口径である場合や、管の総延長が長い場合に、大量の圧力媒体が必要となり、かつ所定の量を入れるまで時間が掛かるという問題があった。また、試験の結果、空気漏れが確認された場合に、多数の接続部の中から不良箇所を特定しなければならないため、多大な労力が必要になるという問題もあった。
また、上述した特許文献２記載の気密試験装置６０では、管径が大口径である場合に、この管径に合わせて気密試験装置６０自体も大型となってしまうという問題があった。また、埋設した配管の気密試験を行う場合に、管外周を包囲する必要があるので、地中から掘り出して試験せねばならず、掘り出し時に配管が変形してしまう恐れがあり、また、試験後に再び埋設する必要があるので手間がかかってしまうという問題もあった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、気密試験装置において、接続部に接着することにより容易に気密試験を行うことができる気密試験治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
それぞれ内部が中空とされた一方の部材と他方の部材とが各中空部を連通させた状態で連結され、前記各部材の内側から該各部材の接続部に被着されて該接続部の気密試験を行う気密試験治具であって、内部が加圧流体導入可能な主中空部とされ、かつ該主中空部の一端が開口されると共に該開口された部分を囲む主被着壁部の端面が前記各部材の接続部の周辺部に被着自在な主被着面とされ、前記主被着壁部を囲繞するように前記各部材の内面への固着手段が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この気密試験治具を用いて気密試験を行うには、主中空部内に接続部が納まるように気密試験治具を位置させ、主被着面を固着手段により接続部の周辺部に固着させて設置する。そして、主中空部に加圧流体を圧入することにより、接続部の気密性を確認する。
【０００８】
この発明に係わる気密試験治具は、弾性体により形成されることを特徴とする。
この発明によれば、気密試験治具は、弾性体で形成されていることにより、様々な形状の壁部に対応して容易に変形するので、気密性をより確実に確認するものである。
【０００９】
この発明に係わる気密試験治具は、前記固着手段が、内部が副中空部とされ、かつ該副中空部の一端が前記主被着壁部を囲繞するように開口されると共に、該開口された部分を囲む副被着壁部の端面が、前記各部材の接続部の周辺部に被着自在な副被着面とされ、前記副中空部が負圧吸引される負圧室とされていることを特徴とする。
この発明によれば、気密試験治具は、固着手段として負圧室を設けており、この負圧室を囲む副被着壁部の副被着面を接続部の周辺に被着し、負圧室を吸引して、気密試験治具を固着する。これにより、どのような材質の壁面であっても強力に固着するので、より確実に気密性を確認することができるものである。
【００１０】
この発明に係わる気密試験治具は、前記主被着壁部が、内部が間隙とされ、かつ該間隙の開口された部分を囲む第１の壁部と、第２の壁部とが設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、主被着壁部に間隙とこの間隙を囲む第１の壁部と第２の壁部とが設けられていることにより、主中空部に面している第１の壁部には、負圧が作用することがなく、負圧室に面している第２の壁部には、加圧が作用しない。このため、主中空部と負圧室とをより確実に仕切ることができるものである。
【００１１】
この発明に係わる気密試験治具は、補強材を備えることを特徴とする。
この発明によれば、気密試験治具は、補強材を備えていることにより、どのような形状を有する接続部でも、その形状を保持するので、より確実に気密性を確認することができるものである。
【００１２】
この発明に係る気密試験治具は、前記主中空部に加圧流体を供給する加圧流体供給源と、前記主中空部の圧力を測定する圧力測定部と、前記副中空部を負圧吸引する負圧吸引源を備えていることを特徴とする。
この気密試験治具を用いて気密試験を行うには、負圧室を負圧供給装置により吸引して接続部の周辺部に被着する。そして、加圧供給源により加圧流体を供給して主中空部を加圧する。その後、主中空部の圧力を圧力測定部により測定することにより、接続部の気密性を確認するので、より確実かつ手軽に気密性を確認することができるものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、作業者は、気密試験治具を一方の部材と他方の部材が連結された接続部に直接設置し、固着手段により固着するので、手軽に使用できる。また、主中空部の圧力変動を計測して接続部の気密性を確認するため、大量の加圧流体を必要としないので、手間をかけず、かつ確実に測定することができる。また、この気密試験治具は、気密性を測定する主中空部を接続部に面して設置するため、たとえ圧力変動があり接続部の不良が確認された場合でも、作業者は、その不良箇所を容易に特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
ここで説明する気密試験治具は、配管の接続部における気密試験を行うものであるが、気密試験治具を説明する前に測定対象となる配管の構造について説明する。
図１に示すように、配管本体１は、一方の配管（一方の部材）２と、他方の配管（他方の部材）３とから構成されている。配管本体１は、作業者が入って作業を行える大きさを有するものであり、ＦＲＰにより形成されている。配管２と配管３は、それぞれの端面４、５を接触させて、溶着することにより連結されている。これにより、連結された端面４、５は、接続部６を形成するものである。気密試験治具１０は、配管２、３内部の溶着された接続部６に面して設置される。
【００１５】
次に、上述した配管本体１の気密試験を行う気密試験治具１０について図２、図３を用いて説明する。
図２、図３は、気密試験治具１０を配管本体１に設置した図である。気密試験冶具１０は、ゴムにより形成されたものであり、主壁部１１と、主壁部１１下部に形成された主被着壁部１２と、主壁部１１の外周に形成された副被着壁部１３とから構成されている。ここで、気密試験治具１０は、その平面視したときの形状が長方形とされており、長辺１１Ａが、配管本体１の周方向ｒと略平行となるように配置され、短辺１１Ｂが、配管本体１の軸方向ｚと略平行となるように配置されている。
【００１６】
図３に示すように、主被着壁部１２は、第１の壁部１４と、第２の壁部１５とから構成されている。気密試験治具１０は、第１の壁部１４に囲まれ一端が開口された主中空部１６と、副被着壁部１３と第２の壁部１５に囲まれ一端が開口された副中空部１７と、第１の壁部１４と第２の壁部１５との間に形成され一端が開口された間隙１８とを備えている。
主中空部１６と、副中空部１７との間の主壁部１１内には、補強材１９が設けられており、図２に示すように、この補強材１９は、主壁部１１の短辺１１Ｂに対して略平行に、等間隔に配設されている。
【００１７】
図３に示すように、主中空部１６の底面１６Ａには、加圧用小孔２０が形成されており、この加圧用小孔２０は、管路２１を通じて図示しない加圧流体供給源と接続されている。これにより、主中空部１６内には、加圧室２２が形成されている。また、管路２１には、分岐部２３が設けられており、この分岐部２３により分岐された一方の管路２１Ａは、図示しない加圧流体供給源と、加圧流体供給源と分岐部２３との間に位置するバルブ２４とを備えている。このバルブ２４は、管路２１内の空気を遮断、通過するものであり、これにより加圧室２２内の圧力を一定に保つものである。また、他方の管路２１Ｂは、圧力計２５を備えている。
加圧室２２は、その室内を加圧流体供給源で加圧されるものであり、圧力計２５は加圧用小孔２０に接続された管路２１を介して加圧室２２内の圧力を計測するものである。
【００１８】
副被着壁部１３の端面１３Ａは、配管２、３の壁面２Ａ、３Ａと被着される部分である。副中空部１７の底面１７Ａには、負圧用小孔２６が形成されており、この負圧用小孔２６は、管路２７を通じて図示しない負圧吸引源に接続される。これにより主中空部１７内には、負圧室２８（固着手段）が形成されている。この負圧室２８は、負圧吸引源に吸引されることにより、副被着壁部１３と第１の壁部１５を配管２、３の壁面２Ａ、３Ａに吸着させて、気密試験治具１０を任意の場所に設置するものである。また、管路２７上には、管路２７内の空気を遮断、通過させるバルブ２９が設けられている。
【００１９】
加圧室２２と負圧室２８は、主被着壁部１２の第１の壁部１４と第２の壁部１５により仕切られており、第１の壁部１４と第２の壁部１５の端面１４Ａ、１５Ａが配管２、３の壁面２Ａ、３Ａに被着することにより、間隙１８は空室３０を形成するものである。この空室３０は、第１の壁部１４に負圧が作用することを防ぎ、第２の壁部１５に加圧が作用することを防ぐので、加圧室２２と負圧室２８とをより確実に仕切るものである。
【００２０】
次に、上記の構成からなる気密試験治具１０の使用方法について説明する。
気密試験を行う際、作業者は、図１に示す配管本体１の内部に入り、気密試験治具１０を接続部６に設置する。このとき、加圧室２２を形成する主中空部１６は、その内部に接続部６を収める。
そして、バルブ２９を開き、負圧吸引源により負圧室２８の空気を吸引して、配管２、３の壁面２Ａ、３Ａに気密試験治具１０を吸着させる。気密試験治具１０が吸着すると、バルブ２９を閉じて、負圧吸引源を停止させ、吸着を保持する。このとき、補強材１９は、気密試験治具１０を軸方向ｚに変形することを防止するものであるが、周方向ｒに一定間隔に配設されていることにより、気密試験治具１０を配管本体１の曲率合わせて自在に変形することができる。
【００２１】
その後、作業者は、加圧室２２を加圧流体供給源により加圧する。このとき、第１の壁部１４と第２の壁部１５との間に空室３０を形成することにより、加圧室２２に面している第１の壁部１４には、負圧が作用することがなく、負圧室２８に面している第２の壁部１５には、加圧が作用しない。即ち、空室３０を設けたことにより、ひとつの壁部に負圧と加圧とが干渉しないため、例えば、加圧室２２と負圧室２８とを仕切るものが主被着壁部１２だけである場合のように、加圧、または負圧により主被着壁部１２が壁面２Ａ、３Ａから離れてしまい、加圧室２２と負圧室２８との仕切りがなくなり、気密試験ができないような事態を防止することができる。
【００２２】
一定程度加圧されると、バルブ２４を閉じて、加圧流体供給源を停止させる。そして、圧力計２５により加圧室２２内の圧力変動を検出する。
接続部６を覆う加圧室２２内で圧力変動が確認された場合には、接続部６に溶着不良があるということなので、接続部６を再度溶着して、気密性を確保する必要がある。
また、加圧室２２内で圧力変動が確認されず、一定であった場合には、接続部６の気密性が保たれているということなので、バルブ２４とバルブ２９を開いて大気圧に戻し、吸着を解除して、気密試験治具１０を取り外し可能とする。
【００２３】
上記のように、この実施の形態による気密試験治具１０によれば、作業者は、気密試験治具１０を配管本体１内の接続部６に直接設置し、負圧室２８の吸着により保持するので、容易に設置できる。また、加圧室２２の圧力を計測して接続部６の気密性を確認するので、手間をかけず、かつ確実に測定することができる。また、気密試験治具１０は、気密性を測定する加圧室２２を接続部６に面して設置するため、例え圧力変動があり接続部６の不良が確認された場合でも、不良箇所を容易に特定することができる。また、この気密試験治具１０は、加圧室２２と負圧室２８とを仕切る主被着壁部１２が第１の壁部１４と、第２の壁部１５に分かれており、この第１の壁部１４と第２の壁部１５の間に空室３０を形成することにより、負圧と加圧の干渉が生じないため、加圧室２２と負圧室２８とを確実に仕切るので、気密試験治具１０と配管２、３の壁面２Ａ、３Ａとの接着を確実に行うことができる。
【００２４】
次に、上記の気密試験治具１０の別の使用方法について説明する。なお、図４、図５においては、上記の使用方法における図１から図３と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
まず、測定対象となる配管の構造について説明する。
図４に示すように、この配管本体４０は、一方の配管４１と、この配管に対して略直角に接続された他方の配管４２とから構成されている。この配管本体４０も、前述したものと同様、作業者が入って作業を行える大きさを有するものであり、ＦＲＰにより形成されている。配管４１と配管４２はそれぞれ、端面４３、４４とが接触し、溶着により連通して連結されている。これにより、溶着された端面４３、４４は、接続部４５を形成するものである。
【００２５】
次に、上述した配管本体４０の気密試験を行う気密試験治具１０について図５を用いて説明する。
配管４１の壁面４１Ａと、配管４２の壁面４２Ａとは、接続部４５を基点として略直角に接続されている。このため、気密試験治具１０の主壁部１１は、中空部１６より略直角に曲げられているが、補強材１９により形状を変化させることなく設置されるものである。
【００２６】
次に、上記構成の配管本体４０に気密試験治具１０を適用した場合の使用方法について説明する。
前述した使用方法と同様に、作業者は、図４に示す配管本体４０内に入り、気密試験治具１０を接続部４５に設置する。このとき、図５に示すように、加圧室２２を形成する主中空部１６は、その内部に接続部４５を収める。また、主被着壁部１２と副被着壁部１３は配管４１、４２側の壁面４１Ａ、４２Ａに設置されるが、このとき、主壁部１１の形状を、配管４１、４２の形状に合わせて略直角に変形する。
【００２７】
そして、前述と同様にバルブ２９を開き、負圧吸引源より負圧室２８内の空気を吸引して、配管４１、４２の壁面４１Ａ、４２Ａと気密試験治具１０を吸着させる。気密試験治具１０が吸着すると、バルブ２９を閉じて、負圧吸引源を停止させ、吸着を保持する。このとき、補強材１９が、加圧室２２の加圧用小孔２０付近には設けられていないため、加圧用小孔２０を基点として略直角に変形することができる。
【００２８】
その後、前述と同様に、加圧室２２を加圧流体供給源により加圧し、圧力計２５により加圧室２２内の圧力変動を検出する。
接続部４５を覆う加圧室２２内で圧力変動が確認された場合には、接続部４５に溶着不良があるということなので、接続部４５を再度溶着して、気密性を確保する必要がある。
また、加圧室２２内で圧力変動が確認されず、一定であった場合には、接続部４５の気密性が保たれているということなので、バルブ２４とバルブ２９を開いて大気圧に戻し、吸着を解除して、気密試験治具１０を取り外し可能とする。
【００２９】
上記のように、この実施の形態による気密試験治具１０によれば、配管本体４０の形状に合わせて略直角に変形することができ、補強材１９が加圧室２２を挟んで両側に取り付けられていることにより、それぞれの軸方向ｚに変形することがないので、確実に吸着して、気密試験を行うことができる。これにより、どのような形状の接続部４５であっても、作業者が内側から設置するだけなので、手間がかからない。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、気密試験治具１０を配管本体１の接続部６の気密試験に用いたがこれに限るものではない。例えば、船舶の溶接部等のように気密性を要求する気密試験に用いてもよい。この気密試験治具１０を用いることにより、確実でかつ手間をかけることなく気密試験を行うことができる。
また、本実施の形態においては、気密試験治具１０を配管の内面に設置したが、これに限るものではなく、配管外面に設置してよい。これにより、気密試験治具は、作業者が入れないような径の小さい配管であっても、手軽に設置することができ、確実に気密試験を行うことができる。
【００３１】
また、補強材１９を軸方向に略平行、周方向に等間隔で設置したがこれに限るものではない。あらゆる形状、曲率に対してそれに見合った補強材１９の材質、形状、構造を選択することにより、様々な形状にも適用可能である。
また、本実施の形態においては、配管本体１及び配管本体４０の材質をＦＲＰとしたが、これに限るものではなく、例えば、スチール、ステンレス、ガラス、コンクリート等でも良い。これにより、様々な材質を有する配管の気密試験にも適用可能である。
また、本実施の形態においては、配管に接着する手段として負圧室を用いたが、これに限るものではなく、例えば、スチール製の配管であれば磁石等を用いてもよい。これにより、外部の装置を必要とすることなく、壁面に接着することができる。
さらに、本実施の形態においては、溶着された接続部を測定対象としたが、これに限るものではなく、溶接や継ぎ手等により連結される接続部にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明により測定される実施の形態における配管を示す斜視図である。
【図２】この発明における実施の形態に係る気密試験治具の正面図である。
【図３】この発明における実施の形態に係る気密試験治具の要部をＩ−Ｉ面から見た断面図である。
【図４】この発明により測定される第２の実施の形態における配管を示す斜視図である。
【図５】この発明における第２の実施の形態に係る気密試験治具の断面図である。
【図６】従来の気密試験装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
２      配管（一方の部材）
３      配管（他方の部材）
６      接続部
１０    気密試験治具
１２    主被着壁部
１６    主中空部
２８    負圧室（固着手段）
【図１】
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【図２】
2005049232.tif 000004
【図３】
2005049232.tif 000005
【図４】
2005049232.tif 000006
【図５】
2005049232.tif 000007
【図６】
2005049232.tif 000008