(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備又は装置の動作事象を体感させるために、擬似的にその動作事象を発生する体感訓練装置であって、
流体を流す流れ発生源、流体を貯めると同時に前記流体によって内部の圧力が高められるタンク、前記流れ発生源と前記タンク間を接続する管路、前記流れ発生源からの前記管路を第一と第二の分岐経路に分岐する入口三方弁、前記第一と第二の分岐経路を集合して前記タンクに接続される出口三方弁、前記第一の分岐経路に設けられかつ前記流れ発生源側から前記タンク側への流れを許容するがその逆の流れを阻止する逆止弁、前記第二の分岐経路に設けられかつ前記流れ発生源側から前記タンク側への水の流れを許容するがその逆の流れの一部を許容し他部を阻止する緩閉用逆止弁、前記入口三方弁及び前記出口三方弁に設けられて前記第一と第二の分岐経路の一つを選択し得る切替手段とを備え、
前記切替手段によって前記第一と第二の分岐経路の一つが選択され、前記流れ発生源から前記タンク内に注入された前記流体によって前記タンクの圧力が上昇され、前記流れ発生源からの前記流体の供給が停止されることにより前記第一の分岐経路内の前記逆止弁による第一のウォーターハンマー事象または前記第二の分岐経路内の前記緩閉用逆止弁による第二のウォーターハンマー事象を選択的に発生させ得る体感訓練装置。
【請求項２】
請求項１に記載の体感訓練装置であって、
前記タンクには、前記タンク内へ気体を注入して前記タンク内の圧力を上昇させる気体注入手段が設けられている体感訓練装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の体感訓練装置であって、
前記タンク内の圧力を電気信号に変換する圧力信号発信器と、前記圧力信号発信器からの電気信号に基づいて前記タンク内の前記圧力が所定以上になった際に前記流れ発生源を停止して前記流れ発生源から前記タンクへの前記流体の供給を停止させる制御装置を有する体感訓練装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設備又は装置の動作事象を体感させるために、擬似的にその動作事象を発生する体感訓練装置に関する。
例えば、流体を流す管路を備えた設備又は装置は、その流体の状態（圧力や流量）変化によって制御部等に様々な情報をアウトプットしている。そしてこのアウトプットに対し、設備又は装置の管理者（例えば、メンテナンスする者、運転する者）は、瞬時に対応しなければならない。そのため、管理者は日常の訓練においてその対応能力を向上させる必要がある。本発明は、そのような設備又は装置の異常時等における様々な動作事象を擬似的に発生させ、管理者にその動作事象を体感訓練させるものである。
【０００２】
【従来の技術】
設備や装置を操作する者、例えばメンテナンスする者、運転する者は、事前に設備や装置を運転することで、これらが発生する動作事象を体感し、これによって体感訓練する場合があった。
しかし従来、この体感訓練方法は、実際の設備や装置と同種のものを準備し、これらを模擬的に運転する方法によって行っていた。したがって、設備や装置が大掛かりなために実際の設備や装置を準備することが困難な場合があった。例えば、原子力発電所用の設備、火力発電所用の設備、及び水力発電所用の設備等は大掛かりなため同種の設備を揃えることが困難であった。そのため、このような設備や装置では、動作事象を発生させて体感訓練できず、文章や写真等でしか動作事象を知ることができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて、擬似的に設備や装置の動作事象を発生する体感訓練装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は上記各請求項に記載のとおりの構成を備えることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、請求項１に記載の構成を備えるために、タンクに貯められた流体は、タンク内の圧力によって押出され、その流体の流れは、逆止弁または緩閉用逆止弁によって阻止される。したがってこの現象によって音や振動を発生する。すなわち第一または第二のウォーターハンマー事象を擬似的に発生させることができる。
この発明では、タンクに貯められた流体がタンクの圧力によって強制的に逆流する構造である。したがってこれらの動作事象は、比較的小さな装置によって発生させることができる。
また、タンクはタンク内に流体が貯められることでタンク内の圧力が高められるため、容易な構造によって流体をタンクから押出すことができる。例えば、流体を導入するための開口部以外が遮断されることで、密閉状になる構造を有するタンクがある。
なお流体とは、液体、気体等であって、管路を流れるものであれば何でもよく、例えば水等である。
また流れ発生源とは、流体に流れを与えるものであって、例えばポンプ、タービン、高所に蓄えられた液体を流し込む装置等である。
【０００５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項２に記載の構成を備えるために、タンク内の圧力を上昇させることができる。したがって、タンクから押出される流体の流速や流量を調整でき、これによって請求項１の発明によって発生するウォーターハンマー事象をより容易に発生させたり、あるいは正確に発生させたりできる。
なお気体とは、空気、窒素、酸素等の気体であって、タンク内の気体密度を上昇させることによってタンク内の圧力を上昇させる媒体をいう。
請求項３に記載の発明によれば、タンク内の圧力を電気信号に変換する圧力信号発信器と、圧力信号発信器からの電気信号に基づいてタンク内の圧力が所定以上になった際に流れ発生源を停止して流れ発生源からタンクへの流体の供給を停止させる制御装置を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態の体感訓練装置Ｓを図にしたがって説明する。
この体感訓練装置Ｓは、原子力発電所の運転あるいはメンテナンスの担当者・運転者（管理者）の訓練用として使用する体感訓練装置である。すなわち体感訓練装置Ｓは、原子力発電所の装置の通常運転（通常動作）や異常運転（異常動作）における各種の事象を擬似的に発生させ、この事象を担当者・運転者に感覚（五感）で認識させる装置である。
体感訓練装置Ｓにおいて体感させる事象は、例えば次の事象である。すなわち（１）ウォーターハンマー事象、（２）ポンプ異常振動事象、（３）配管異常振動事象、（４）軸受異常音事象、（５）配管温度保温効果事象、（６）配管熱膨張事象、（７）ポンプキャビテーション事象、（８）配管空気溜まり事象、（９）配管内異常昇圧事象、（１０）配管ピンホール事象の１０事象である。
【００１９】
体感訓練装置Ｓは、図１〜６で示すように、水を流す管路、水を貯蓄する水タンク２，１４、及び水に流れを与える第一ポンプ１６、第二ポンプ４を主体に構成された装置である。そして図４等に示すように、体感訓練装置Ｓは、管路等を積載する架台１５を備え、架台１５の下には、体感訓練装置Ｓを移動可能にする複数のキャスター２２が設けられている。そして体感訓練装置Ｓは、図３等に示すようにコンパクト（例えば３ｍ×４ｍ）に設計されている。
なお管路は、複数の配管が接続されて構成されており、配管にはその配管内に流れる水の量を調整する弁等が設けられている。これら配管と弁は、錆びが発生しにくく、さらに水の汚れが付着しにくく、耐久性が高いものを用いるのが好ましい。そして本実施の形態では、ステンレス製のものを使用している。
なお管路内を流れる水は、本発明の流体及び液体に相当し、第一ポンプ１６、第二ポンプ４は流れ発生源、弁は流量調整手段に相当する。
【００２０】
体感訓練装置Ｓは、図３等に示すように、大きく二つの構成を有している。すなわち図３の下方の第一装置Ｓ１（図１，４参照）と、上方の第二装置Ｓ２（図２，６，７参照）である。
第一装置Ｓ１は、図１に示すように管路、水タンク１４、及び第一ポンプ１６を主体に構成されている。そして第一装置Ｓ１の管路は、複数の配管が接続されてループ状に構成され、水が水タンク１４から流出し、再度水タンク１４へ戻ってくるように構成されている。
第二装置Ｓ２は、図２に示すように管路、水タンク２、圧力タンク３及び第二ポンプ４を主体に構成されている。そして第二装置Ｓ２の管路は、複数の配管が接続されることで大きく三つの管路を構成している。すなわち第二装置Ｓ２の管路は、水タンク２と圧力タンク３とを第二ポンプ４を介して連結する管路、水を水タンク２から第二ポンプ４を介して水タンク２に巡廻させるループ状の管路、そして水タンク２を介さずに水を第二ポンプ４周りに巡廻させるループ状の管路の三つの管路によって構成されている。
【００２１】
第一装置Ｓ１は、（３）配管異常振動事象、（７）ポンプキャビテーション事象、（８）配管空気溜まり事象を発生させて、これらの事象を担当者・作業者に体感させるための装置である。
そして第二装置Ｓ２は、（１）ウォーターハンマー事象、（２）ポンプ異常振動事象、（４）軸受異常音事象、（５）配管温度保温効果事象、（６）配管熱膨張事象、（９）配管内異常昇圧事象、（１０）配管ピンホール事象を発生させて、これらの事象を担当者・作業者に体感させるための装置である。
以下、第一装置Ｓ１と第二装置Ｓ２を各事象の説明と同時に順次説明する。
【００２２】
先ずウォーターハンマー事象について下記に説明する。
ウォーターハンマー事象とは、配管内を流れている水が音や振動を発生させる事象であって、例えばバルブを急閉することによって発生したり、ポンプを急停止させることによって発生する事象である。
体感訓練装置Ｓでは、ポンプを急停止させることによって発生するウォーターハンマー事象を第二装置Ｓ２によって擬似的に発生することができる。
【００２３】
ウォーターハンマー事象を構成する構成部材は、水タンク２、水タンク２からの水を吸い込み、その水に流れを与える第二ポンプ４、第二ポンプ４から水が注入されてその水を蓄積する圧力タンク３、及び第二ポンプ４と圧力タンク３との管路途中に設けられた集合弁ＶＳを主体に構成される。
集合弁ＶＳは、図２に示すように第二ポンプ４の下流側に接続された配管を二つの経路（管路）に分岐する入口三方弁Ｖ３３、入口三方弁Ｖ３３によって分岐された二つの経路を圧力タンク３に接続された配管へ集合する出口三方弁Ｖ３４、入口三方弁Ｖ３３と出口三方弁Ｖ３４間の一方の経路途中に設けられた逆止弁Ｖ３０、他方の経路途中に設けられた緩閉用逆止弁８とを有する。
【００２４】
そして入口三方弁Ｖ３３と出口三方弁Ｖ３４には、その内部において経路を選択切替可能な切替手段が設けられている。この切替手段によって、経路が選択され、水は逆止弁Ｖ３０が設けられた一方の経路と、緩閉用逆止弁８が設けられた他方の経路のいずれか一方の経路へ流れる。
逆止弁Ｖ３０は、第二ポンプ４側から圧力タンク３側への水の流れを許容するが、その逆の流れを阻止する弁である。したがって、圧力タンク３側から水が流れてくると逆止弁Ｖ３０は閉じた状態になる。
また緩閉用逆止弁８は、図２に示すように逆止弁Ｖ３１、逆止弁Ｖ３１と入口三方弁Ｖ３３間の配管をバイパスするバイパス配管、及びバイパス配管途中に設けられたバイパス弁Ｖ３２とによって構成されている。そのため緩閉用逆止弁８は、第二ポンプ４側から圧力タンク３側への水の流れを許容するが、その逆の流れを緩やかに阻止する。すなわち緩閉用逆止弁８は、逆止弁Ｖ３１によって水の流れを阻止すると同時に、バイパス配管によってその水の流れの一部を第二ポンプ４側へ流し、圧力タンク３側から第二ポンプ４側への流れを除々に阻止する。
なお圧力タンク３は、本発明のタンクに相当し、逆止弁Ｖ３０及び緩閉用逆止弁８は、本発明の逆止弁に相当する。
【００２５】
圧力タンク３は、第二ポンプ４側からの水を流入するための配管以外の配管を閉路可能である。したがって圧力タンク３に水が供給された場合、その内部圧力は除々に高くなる。そして、第二ポンプ４を停止して、圧力タンク３への水の供給を停止すると、圧力タンク３内に蓄積された水が、圧力タンク３の内部圧力によって集合弁ＶＳ側へ押し出される。
また圧力タンク３には、図２に示すように圧力タンク３内へ空気を注入するための空気注入手段（気体注入手段）１１が設けられている。この空気注入手段１１は、圧力タンク３を開口する開口部、開口部に接続された配管、圧力タンク３を開閉するために配管途中に設けられた空気入口弁Ｖ４０、及び圧縮空気を取り入れるための接続口とを備える。
なお空気注入手段１１は、本発明の気体注入手段に相当する。
【００２６】
また圧力タンク３には、圧力タンク３内の圧力を監視するための圧力計ＰＧ５と、タンク内の圧力が所定以上になった場合に、制御装置１（図３，４参照）に信号を送る圧力スイッチＰＳ１が設けられている。
また圧力タンク３には、圧力タンク３内に残存した水を排出するためのドレイン弁Ｖ３９が設けられており、ウォーターハンマー事象を連続して発生させる際にドレイン弁Ｖ３９によって圧力タンク３の水を排出させることができる。
また圧力タンク３は、図３，５に示すようにステンレスを素材として円柱状に形成されたタンクである。
【００２７】
水タンク２は、図３，６に示すようにステンレスを素材として、略箱型に成形された水を貯蓄するためのタンクである。
この水タンク２は、図２に示すように水道管と接続された給水弁Ｖ２９を介して水が供給され、この給水弁Ｖ２９は、タンク内の水位によって開閉量が変化する。また、水タンク２には、弁Ｖ２７，Ｖ２８を介して接続された水位計ＬＧ２が設けられ、これによって水タンク２の水位が測定される。また水タンク２は、水タンク２の水を排出するためのドレイン弁Ｖ２６も設けられている。
【００２８】
第二ポンプ４は、羽を有するベーンポンプ（図９参照）であって、モータ４０から回転運動（回転動力）によって駆動する。第二ポンプ４は、駆動することで水を吸入し、吸入した水に流れを与えて排出する。
また第二ポンプ４の上流側と下流側の管路には、それぞれ圧力計ＰＧ４、ＰＧ３が設けられており、この圧力を監視することで第二ポンプ４の動作状態を監視することができる。
【００２９】
次に、ウォーターハンマー事象の発生方法を説明する。
先ず、図２に示す入口三方弁Ｖ３３及び出口三方弁Ｖ３４に設けられた切替手段によって、水の経路を逆止弁Ｖ３０側の経路もしくは緩閉用逆止弁８側の経路のいずれか一方を選択する。そして、弁Ｖ１８を閉じる。この状態において第二ポンプ４を起動させる。これによって水は、第二ポンプ４から逆止弁Ｖ３０もしくは緩閉用逆止弁８を介して圧力タンク３内に注入される。
注入された水は、圧力タンク３内に蓄えられ、注入された水によって圧力タンク３内の圧力が上昇する。そして圧力タンク３内の圧力が０．３ＭＰａに達したら、第二ポンプ４を停止させる。これによって、圧力タンク３への水の注入が止まり、第二ポンプ４から圧力タンク３へ加えられていた圧力も急激に低下する。
したがって圧力タンク３内の水は、圧力タンク３内の圧力によって集合弁ＶＳ側へ押出される。逆止弁Ｖ３０もしくは緩閉用逆止弁８は、その流れによって閉じた状態になり、水の流れを阻止する。これによって、配管をたたくような音と振動が一瞬発生する。すなわちウォーターハンマー事象が発生する。
【００３０】
なお、第二ポンプ４を停止させる方法は、担当者・運転者が圧力計ＰＧ５を見ながら手動で行う方法でもよいが、圧力を電気信号に変換して制御装置１に送信する圧力信号発信器（図への記載は省略している）を圧力タンク３に設け、この圧力信号発信器が所望圧力（０．３ＭＰａ）に達すると制御装置１に信号を発信し、制御装置１がモータ４０（図７参照）の電源供給を停止して第二ポンプ４を停止させる方法でもよい。
【００３１】
また逆止弁Ｖ３０においても緩閉用逆止弁８においても同じ手法で実施することができ、弁によるウォーターハンマー事象の違いを比較することもできる。
また圧力タンク３内の圧力が足りない場合には、空気注入手段１１によって空気を注入することで、圧力タンク３内の圧力を調整できる。したがって容易に圧力タンク３内の圧力を調整でき、これによって圧力タンク３内に蓄えられた水の排出速度又は排出流量を調整でき、正確にあるいは容易にウォーターハンマー事象を発生させることができる。
なお圧力タンク３内の圧力は、所定値（０．４５ＭＰａ）以上になると圧力スイッチＰＳ１が作動し、制御装置１に信号を発する。そしてこの信号を受信した制御装置１は、制御装置１に設けられた警報ブザーを鳴らすとともに、モータ４０への電源供給を停止する。これによってモータ４０及び第二ポンプ４が停止し、圧力タンク３の破損が防止される。
そして、さらに圧力タンク３内の圧力が上昇した場合（０．５ＭＰａ以上）には、安全弁Ｖ３６が開き、圧力タンク３内の空気が排出され、圧力タンク３内の圧力が下がる。
【００３２】
次に、ポンプ異常振動事象について説明する。
ポンプ異常振動事象とは、回転運動を発生するモータと、この回転運動を受けて駆動するモータ間において、回転する部分の重心が回転軸と一致しない場合に振動が発生する事象である。この振動は、ポンプやモータ等の損傷の一原因になる。
このポンプ異常振動事象を擬似的に発生させる装置は、図７に示す第二ポンプ４、第二ポンプ４を起動させるモータ４０、及び第二ポンプ４とモータ４０を接続してモータ４０が発生した回転運動を第二ポンプ４へ伝達するシャフト４２を主体に構成される。
【００３３】
モータ４０は、制御装置１（図３参照）を介して電力が供給され、その電力を動力として回転運動（回転動力）を発生する。またモータ４０は、図７に示すようにモータ基台４１を介して架台１５に固定されている。
モータ４０は、回転運動を外部へ伝達するロッド４０ａ、ロッド４０ａの先端に設けられたフランジ４０ｂとを有しており、このフランジ４０ｂによって、モータ４０とシャフト４２とが接続されている。
【００３４】
シャフト４２は、図７に示すように棒状の本体と、その本体の両端に設けられたフランジ４２ａによって構成されている。したがってシャフト４２は、一方のフランジ４２ａによってモータ４０に接続され、他方のフランジ４２ａによって第二ポンプ４に接続される。
またシャフト４２は、二つの支持台４３，４４によって回転可能に支持されている。これら支持台４３，４４は、ころがり軸受４３ａ，４４ａを有している。ころがり軸受４３ａ，４４ａは、内輪、外輪、及び内輪と外輪を回動可能にする玉を複数有した軸受である。したがって、このころがり軸受４３ａ，４４ａの内輪にシャフト４２が装着されることで、シャフト４２が支持台４３，４４に対して回転可能に支持されている。
【００３５】
また支持台４３，４４は、下部に左右に張出した取付部４３ｂ，４４ｂを有しており、この取付部４３ｂ，４４ｂが装着ボルト４７を介してシャフト基台４５に装着される。これによって支持台４３，４４及びシャフト４２が架台１５に装着される。
またシャフト基台４５は、支持台４３をスライドさせる位置調整手段を有しており、支持台４３がシャフト基台４５に対してスライド可能である。すなわちシャフト基台４５は、支持台４３をシャフト４２の軸に対して垂直な左右方向（図７の前後方向）にスライドガイドするレール部と、上下方向（図７の上下方向）にスライドガイドするレール部とを有し、さらに支持台４３を左右にスライドさせる左右スライド部４６と、支持台４３を上下にスライドさせる上下スライド部４８を有する。
【００３６】
左右スライド部４６は、シャフト基台４５に設けられたネジ穴と支持台４３に設けられたネジ穴に螺合され、ネジられることで支持台４３をシャフト基台４５に対して左右方向にスライドさせる構造である。
また上下スライド部４８は、シャフト基台４５に設けられたネジ穴と支持台４３に設けられたネジ穴に螺合され、ネジられることで支持台４３をシャフト基台４５に対して上下方向にスライドさせる構造である。
【００３７】
したがってシャフト４２の軸芯は、支持台４３が左右ないし上下にスライドされることによって、モータ４０の回転軸芯からズレる。すなわち、回転運動するシャフト４２及びロッド４０ａの重心が、その回転運動の回転軸からズレ、この状態でモータ４０を起動させると振動が発生する。
なお第二ポンプ４は、図７に示すようにシャフト４２のフランジ４２ａに接続されるフランジ４ａと、フランジ４ａに連結したフランジ被回転軸４ｂとを備える。したがってモータ４０が回転運動を発生すると、ロッド４０ａ、シャフト４２、フランジ被回転軸４ｂ、及びフランジ４０ｂ，４２ａ，４ａが回転し、第二ポンプ４が駆動する。
【００３８】
なおモータ４０は、本発明の回転源に相当し、第二ポンプ４及びシャフト４２は駆動対象物に相当する。またロッド４０ａ及びフランジ４０ｂは、本発明の回転軸部に相当し、シャフト４２、フランジ被回転軸４ｂ及びフランジ４２ａ，４ａが被回転軸部に相当する。そして、回転運動によって回転する部分、すなわちロッド４０ａ、シャフト４２、フランジ被回転軸４ｂ、及びフランジ４０ｂ，４２ａ，４ａが本発明の回転部に相当する。
またフランジ４０ｂ，４２ａは、本発明の接続部に相当する。
【００３９】
次に、ポンプ異常振動事象の発生方法を説明する。
先ず、フランジ４０ｂ，４２ａを覆うカバーを外す（図７への記載は省略している）。そして、支持台４３の装着ボルト４７を緩め、左右スライド部４６ないし上下スライド部４８によって支持台４３をスライドさせる。この際ダイヤルゲージを使用して所定数値になるように位置決めする。位置が決定したら、装着ボルト４７を締め付け、支持台４３をシャフト基台４５に装着する。そして取外したカバーを取付ける。
この状態においてモータ４０を駆動させて、回転部を回転運動させる。これによって振動が発生し、ポンプ異常振動事象が発生する。そして担当者・運転者は、その振動をモータ４０と支持台４３に振動計を当接させることで、数値によってその振動を体感できるとともに、手をモータ４０及び支持台４３に当てることで感覚によっても振動を体感できる。
なお第二ポンプ４は、モータ４０の負担を軽くするために、第二ポンプ４の下流側の管路を開放にした状態で駆動させることが好ましい。
【００４０】
なお本装置においては、上記と異なる方法及び装置によってもポンプ異常振動事象を発生させることができる。
すなわち、図７に示すようにフランジ４２ａに錘２４が脱着可能に装着されている装置である。この錘２４は円筒状の頭部と、頭部から延出した脚部とが一体的に形成されており、脚部はオネジであって、フランジ４２ａに設けられたメネジに対して脱着可能になっている。
この錘２４を使用してポンプ異常振動事象を発生させる場合は、先ずフランジ４０ｂ，４２ａを覆うカバーを外し（図７への記載は省略している）、錘２４をフランジ４２ａに装着する。そしてカバーを取付け、この状態でモータ４０を駆動させて、回転運動を発生させる。この時回転する部分の重心は、錘２４の重量によって回転軸線上から外れ、この重心ズレが原因で振動が発生する。
したがって、錘２４によって容易に回転運動事象を発生させることができる。また錘２４を取外すことで、容易に元の状態（振動が発生しない状態）に戻すこともできる。また錘２４が脱着可能であるため、異なる重量の錘２４に付け替えることができ、これによって錘２４による影響を見ることも可能である。
またフランジ４２ａの外周は、回転軸から遠く離れた位置であり、この位置に錘２４を装着するため、回転部の重心位置は小さな錘２４によって容易に回転軸から外すことができる。
なお錘２４は、本発明の重心位置ずらし手段に相当する。
【００４１】
次に、配管異常振動事象について説明する。
配管異常振動事象は、配管に振動が発生している状態であって、配管や管路が破壊する原因になる。この体感訓練装置Ｓは、配管に振動を発生させ、担当者・運転者に振動計による振動値と比較させながらその振動を触診によって体感させることを目的としている。
【００４２】
配管異常振動事象を発生するための装置は、図１に示すように第一装置Ｓ１の管路を構成する一配管、その一配管に装着されて、その配管に振動を与える振動装置１７、及び一配管に水を送る第一ポンプ１６によって構成される。
この振動装置１７は、電磁式可変振動器である。そして振動装置１７が一配管に直接装着されているため、振動装置１７によって発生した振動が、直接一配管に伝達され、一配管が振動する。
また振動装置１７が装着された一配管の両側は、図１に示すように弾性変形して振動を吸収するフレキ管ＦＰ２，ＦＰ３が装着され、これらによって一配管が支持される。このため振動装置１７によって振動する一配管の振動は、フレキ管ＦＰ２，ＦＰ３によって吸収され、他の配管へは伝わらない。
この装置による配管異常振動事象の発生方法及び体感（訓練）方法は、先ず第一ポンプ１６によって一配管に水を流す。そして振動装置１７を作動させて、配管に振動を発生させる。そして、配管に振動計のプローブ先を接触させ、配管に発生している振動を測定値として得る。これによって担当者・運転者は、配管の振動を数値によって体感できる。また担当者・運転者は、その測定値を比較しながら配管に直接手を当てて触診により振動を体感することもできる。
【００４３】
次に、軸受異常音事象について説明する。
軸受異常音事象とは、軸受（ころがり軸受、平面軸受）が正常に動作しなくなって異常音を発生する事象をいい、例えば軸受の転動体である玉やころが損傷を受けている場合や、油が切れて転動体が円滑に転がらなくなった場合に正常な軸受と異なった音を発生する事象である。
そこで本装置では、その異常音を発生させ、その音を担当者・運転者に聴診（体感）させる。これによって担当者・運転者が、正常に動作しなくなった軸受を発見できるように訓練する。
【００４４】
軸受異常音事象を発生する装置は、図７に示すモータ４０、モータ４０によって得られた回転運動を受けて回転するシャフト４２、及びシャフト４２を回転可能に支持する二つの支持台４３，４４を主体に構成される。この支持台４３，４４は、上記したようにそれぞれころがり軸受４３ａ，４４ａを有する。
このころがり軸受４３ａ，４４ａは、玉を転動体とする玉軸受であって、その玉によって内輪と外輪とが相対的に回転するラジアル玉軸受である。そしてころがり軸受４３ａ，４４ａの内輪には、シャフト４２が挿入され、シャフト４２がモータ４０によって回転されることで、玉が回転し、玉は回転する際に摩擦が発生することで音を発する。
二つのころがり軸受４３ａ，４４ａは、同種のものを使用しているが、一方が正常なもの（４３ａ）、他方が異常なもの（４４ａ）である。すなわち、一方のころがり軸受４４ａは、正常な動作をしなくなったもの、例えば予めころがり軸受４４ａの玉に傷を付けたものや、予め長期の使用によって玉が磨耗しているものを使用する。
【００４５】
この装置においてモータ４０を起動させ、シャフト４２を回転させる。これによってころがり軸受４３ａ，４４ａの玉が回転し、玉が摩擦によって音を発する。この時、正常なころがり軸受４３ａの玉からは、正常音が発生し、異常なころがり軸受４４ａの玉からは異常音が発生、すなわち軸受異常音事象が発生する。
このように正常音と異常音の二つの音を同時に得られるため、担当者・運転者は、ころがり軸受４３ａ，４４ａ又は支持台４３，４４に聴心棒を当接させることでこれらの音を聞き比べることができる。
【００４６】
次に、配管温度保温効果事象について説明する。
配管温度保温効果事象とは、配管内の流体温度を保つために配管外周面に保温材が装着され、その保温材の保温効果を得る事象をいう。
配管温度保温効果事象を体感するための装置は、図２に示す一管路であって、水タンク２を介さずに水を第二ポンプ４周りに巡廻させるループ状の管路、管路内の水に流れを発生させる第二ポンプ４、管路内の水に熱を与えるラインヒータ１０、及びラインヒータ１０の下流側に設けられた被測定物たる保温効果計測用配管９を主体に構成されている。
ループ状の管路は、図２に示すように外周面に保温材が二重に装着された保温材装着管ＷＰを主体に構成されている。
【００４７】
またラインヒータ１０は、イマージョン型シースヒータであって、その電源供給量は制御装置１によって制御されている。
保温効果計測用配管９は、図８に示すようにステンレス製の配管が露出した状態の保温レス部９０と、ステンレス製の配管の外表面に、所定厚み（１０ｍｍ）の保温材が一重に装着された保温一重部９１と、その保温材がステンレス製の配管の外表面に二重に装着された保温二重部９２とを一体的に備える。これら各部は、流体の上流側から保温二重部９２、保温一重部９１、保温レス部９０の順に形成されている。また保温効果計測用配管９の両端には、他の配管を接続するためのフランジ９３が設けられ、フランジ９３が他の配管に設けられたフランジと当接され、ボルトによって接続されている。
またラインヒータ１０と保温効果計測用配管９の間の管路には、図２に示すように配管内の水温を表示する温度センサＴＥ１、水温を電気信号に変換し、制御装置１にその電気信号を発信する温度信号発信器ＴＣ、及び水温が所定以上になった場合に制御装置１に電気信号を発振し、水温が異常上昇することを防止する温度スイッチＴＳ１が装着されている。
【００４８】
次に、配管保温効果事象を体感するための体感訓練装置Ｓの操作方法を説明する。
先ず、図２に示す弁Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２３，Ｖ３５を閉じ、弁Ｖ２５を開ける。これによって密閉循環管路（ループ状の管路）を構成する。そして、第二ポンプ４を運転させて配管内の水に流れを起こし、水を循環させる。そして、ラインヒータ１０に電源を供給し、循環している水に熱を加える。これによって、水温を除々に上昇させる。
担当者・運転者は、この温度上昇を温度センサＴＥ１によって監視することができ、温度信号発信器ＴＣはその温度状態を制御装置１に発信する。そして水温が所望温度（５５℃）に達すると制御装置１は、ラインヒータ１０の電源供給量を制御し、水温を所望温度に維持する。
【００４９】
この状態において、接触式温度計２３を保温効果計測用配管９の保温レス部９０、保温一重部９１、及び保温二重部９２に接触させ、これらの外表面の温度を測定し、その測定値を比較する。
これによって保温材による保温効果を測定できる。すなわち、大気温度と測定温度との差を計算することで大気への熱の発散量を知ることが可能であり、あるいは二つの測定点による温度差を計算することで保温材の効果を知ることが可能である。したがって、保温材による保温の効果が得られ、担当者・運転者は配管保温効果事象を体感できる。
【００５０】
次に、配管熱膨張事象について説明する。
配管熱膨張事象とは、配管が配管内の流体の温度（熱）を受けることで体積が膨張する事象であり、配管破損等の原因の一つでもある。
配管熱膨張事象を体感するための装置は、図２に示す水タンク２を介さずに水を第二ポンプ４周りに巡廻させるループ状の管路、管路内の水に流れを発生させる第二ポンプ４、管路内の水に熱を与えるラインヒータ１０、及び軸方向に伸縮する伸縮継手配管１２とを主体に構成されている。
伸縮継手配管１２は、ステンレスを主体として構成されたベローズ型伸縮継手管であって、軸方向の長さが伸縮自在な構造であり、外力を受けることで伸縮する。
【００５１】
管路を構成する配管は、保温材装着管ＷＰであって、保温材が外表面に装着された配管である。そして保温材装着管ＷＰは、配管内の流体（例えば、水）の温度によって伸縮する伸縮配管である。
この保温材装着管ＷＰは、図２，３，１１に示すように一端が、柱５５（Ｄ点）によって固定されており、その柱５５から図３の右方向側へ延出し、その先において折り返し、その折り返し先から戻る方向（図３の左方向）へ延出し、その先が伸縮継手配管１２により接続されている。
【００５２】
したがって、保温材装着管ＷＰが管路内の流体の熱を受けて伸びる場合は、柱５５から折り返し部分までは、図３の右方向（図１１では左方向）に伸び、折り返した部分から伸縮継手配管１２までは、図３の左方向に伸び、これらの伸びによる差が伸縮継手配管１２により吸収される。
すなわち、伸縮配管である保温材装着管ＷＰは、柱５５を支点として伸縮し、伸縮継手配管１２によって伸縮自在に支持される。
【００５３】
また保温材装着管ＷＰは、複数の配管が接続されることで構成されており、それぞれの配管は、これらの両端側に設けられたフランジ同士が当接され、ボルトによって固定することで接続されている。柱５５と折り返し部分との間の一配管である配管５３のフランジ５３ａには、図１１に示すように張出板５２が接続されている。この張出板５２には、その張出板５２の移動距離（移動量）を測定するためのダイヤルゲージ５の測定ピン５０が当接されている。
このダイヤルゲージ５は、架台１５に固定された柱５４に装着されているため、保温材装着管ＷＰの伸びに影響されず、保温材装着管ＷＰの柱５５とフランジ５３ａ間の伸びを測定することができる。すなわちＤ点からＥ点までの保温材装着管ＷＰの伸びを測定できる。
また保温材装着管ＷＰは、Ｄ点から折返し部分までの伸縮と、折返し部分から伸縮継手配管１２までの部分による伸縮が相反する伸縮方向であって相対関係を有するため、一方が他方の伸縮を吸収しどちらも伸縮しやすくなっている。また、伸縮継手配管１２の伸縮量は少なくなる。また、固定点となるＤ点近傍であって、Ｄ点から折返し部分までの保温材装着管ＷＰの伸縮が特に正確で、かつ容易に得られやすい。その結果、Ｅ点において有効な保温材装着管ＷＰの伸縮量を測定することができる。
なおダイヤルゲージ５は、本発明の伸縮量測定手段に相当する。
【００５４】
次に、配管熱膨張事象を発生させて、担当者・運転者にその事象を体感させるための体感訓練装置Ｓの操作方法を説明する。
先ず、図２に示す弁Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２３，Ｖ３５を閉じ、弁Ｖ２５を開ける。これによって密閉循環管路（ループ状の管路）を構成する。そして、第二ポンプ４を運転させて配管内の水に流れを起こし、水を循環させる。この状態においてダイヤルゲージ５の測定ピン５０を張出板５２に当接させ、ダイヤルゲージ５の値を０に合わせる。
そして、ラインヒータ１０に電源を供給し、循環している水に熱を加える。これによって、水温が除々に上昇する。担当者・運転者は、この温度上昇を温度センサＴＥ１によって監視することができ、温度信号発信器ＴＣはその温度状態を制御装置１に発信する。そして水温が所望温度（５５℃）に達すると制御装置１は、ラインヒータ１０の電源供給量を制御し、水温を所望温度に維持する。
【００５５】
このように配管内の水温が上昇すると、その熱が保温材装着管ＷＰへ伝わり、保温材装着管ＷＰが熱膨張する。これによって保温材装着管ＷＰがＤ点を支点として伸び、Ｅ点が移動する。そのためＥ点に設けられた張出板５２がダイヤルゲージ５の測定ピン５０を押し、ダイヤルゲージ５はＥ点の移動距離、すなわちＤ点−Ｅ点間の伸びを検出しメータに出力する。担当者・作業者はこのダイヤルゲージ５の測定値によってＤ点−Ｅ点間の伸びを目によって確認・体感することができる。
【００５６】
なお、Ｄ点と伸縮継手配管１２の配管途中には、図２に示すように配管内の圧力を測定する圧力計ＰＧ６と、配管内の圧力が所定圧力（０．４５ＭＰａ）以上になった際に、制御装置１に電気信号を発信する圧力スイッチＰＳ２が設けられている。
したがって、ラインヒータ１０によって水温を上昇させる際には、配管内の圧力を圧力計ＰＧ６によって確認しながら上昇させることが好ましい。
また、配管内が所定圧力以上になった際には、圧力スイッチＰＳ２からの電気信号によって制御装置１が、ラインヒータ１０への供給電源を停止し、水温の上昇を抑制する。
【００５７】
次に、ポンプキャビテーション事象について説明する。
ポンプキャビテーション事象とは、ポンプの吸入側の液体に気泡が発生する事象をいい、液体の圧力が低下することによって液体のガス飽和量が減少し、配管内に気泡（ガス）が発生した状態になることをいう。このように気泡が発生した状態においてポンプを作動すると、ポンプの故障の原因になることがある。そこで、本装置においてこのキャビテーション事象を擬似的に発生させ、その事象を担当者・運転者に目によって体感させると同時に、キャビテーションによってモータから発せられる音を体感させる。
【００５８】
ポンプキャビテーション事象を発生させるための装置は、図１に示す水を蓄える水タンク１４、水タンク１４からの水を流すための管路、及び管路内の水を吸入して水に流れを与える第一ポンプ１６を主体に構成されている。
管路は、水タンク１４から第一ポンプ１６を接続し、第一ポンプ１６へ水を導入する導入配管（導入管路）と、第一ポンプ１６の排出側に接続され、第一ポンプ１６から排出される水を排出する排出配管（排出管路）とによって構成される。
水タンク１４は、図３，４に示すようにステンレスを素材として、略箱型に成形された水を貯蓄するためのタンクである。
この水タンク１４は、図１に示すように水道管と接続された給水弁Ｖ１３を介して水が供給され、この給水弁Ｖ１３は、タンク内の水位によって開閉量が変化する。また、水タンク１４には、弁Ｖ１１，Ｖ１２を介して接続された水位計ＬＧ１が設けられ、これによって水タンク１４の水位が測定される。また水タンク１４は、水タンク１４の水を排出するためのドレイン弁Ｖ１０も設けられている。
【００５９】
第一ポンプ１６は、図９に示すように羽３４を有するベーンポンプであって、回転運動を発生するモータ（図３参照）からの回転運動によって駆動している。また、第一ポンプ１６の上流側と下流側には、それぞれ圧力計ＰＧ１、ＰＧ２がそれぞれ設けられており、これらを監視することによって第一ポンプ１６の動作状態が監視されている。
また第一ポンプ１６は、図９に示すようにカバーの一部が、透明ないし半透明材料（例えば、アクリル）を基材として形成された透明ないし半透明の可視カバー３３で形成されている。そのため、第一ポンプ１６の内部を外部から可視でき、特に羽３４と、羽３４周りの水流状態を可視することができる。この可視カバー３３は、図９に示すように略半球状であって、外周縁に沿ってフランジ３１が形成されている。そしてこのフランジ３１によって可視カバー３３が第一ポンプ１６の本体３０に装着されている。また、可視カバー３３の球天井側には、導入配管を接続するための開口部が設けられ、その開口部周縁に沿ってフランジ３２が設けられている。このフランジ３２に、導入配管の一構成配管であるフレキ管ＦＰ１が接続される。
【００６０】
フレキ管ＦＰ１は、弾性素材（例えば、ゴム）によって形成されており、第一ポンプ１６からの振動を受けると弾性変形し、その振動を吸収し、接続された配管へその振動を伝えない。
このフレキ管ＦＰ１には、図９に示すように導入配管の一配管である可視配管２０が接続されている。この可視配管２０は、透明ないし半透明材料（例えば、アクリル）を基材として形成された透明ないし半透明の配管であって、配管内部が外部から観察可能である。また可視配管２０は、両端側にフランジ２０ａを有し、一方のフランジ２０ａがフレキ管ＦＰ１に接続され、他方のフランジ２０ａが水タンク１４からの配管に接続される。
【００６１】
また、水タンク１４と可視配管２０との間を接続する配管（導入配管）には、空気を注入するための空気注入手段（気体注入手段）２１が設けられている。この空気注入手段２１によって配管内に空気を注入することで、第一ポンプ１６の吸入側に気泡が発生し、キャビテーションと同様な事象が強制的に発生する。
空気注入手段２１は、導入配管を開口する空気注入口ＡＩ１、空気注入口ＡＩ１に接続された配管、この配管の途中に設けられた空気入口弁Ｖ３、及びこの配管に圧縮空気を注入するための注入口によって構成される。
なお空気注入手段２１は、本発明の気体注入手段に相当する。
また可視カバー３３及び可視配管２０の上方には、図９，１に示すようにライト７が設けられている。このライト７は、所定周波数によって点滅可能であって、図中には記載していないが周波数調整手段によってその周波数が調整可能になっている。したがって、ライト７を所望周波数に点滅させ、可視カバー３３及び可視配管２０内の状態をストップモーション及びスローモーションで観察することができる。
【００６２】
次に、ポンプキャビテーション事象を発生させるための体感訓練装置Ｓの操作方法を説明する。
先ず、第一ポンプ１６を運転させる。次に、可視配管２０及び可視カバー３３を観察しながら、図１の空気入口弁Ｖ３を開け、導入配管内に空気を注入する。これによって第一ポンプ１６の吸入側に気泡が発生し、キャビテーションが擬似的に発生する。
そして第一ポンプ１６は、この気泡によって金属音的なたたき音を発する。なおこの音は、水が第一ポンプ１６を流れる音とはっきり区別できる音である。したがって、担当者・運転者は聴診と可視によってポンプキャビテーション事象を体感できる。
【００６３】
またポンプキャビテーション事象は、上記の方法に代わって次の装置・方法によっても発生させることができる。
この装置は、上記の方法と同様に、図１に示す水タンク１４、水を流すための管路、及び第一ポンプ１６を主体に構成される。また管路は、第一ポンプ１６の吸入側に接続される導入配管（導入管路）と、第一ポンプ１６の排出側に接続される排出配管（排出管路）によって構成される。
排出配管には、その配管内を流れる水の流量を調整する弁Ｖ４が設けられている。したがって弁Ｖ４を開けると、第一ポンプ１６の水の排出流量が多くなる。しかし第一ポンプ１６に供給される水の流量は一定である。そのため、第一ポンプ１６の吸入側の配管内の圧力が排出流量に対応して下降する。第一ポンプ１６の吸入側（上流側）では、水の圧力が下降することで気泡が発生（キャビテーションが発生）する。
なお弁Ｖ４は、本発明の流量調整手段に相当する。
【００６４】
このポンプキャビテーション事象を発生させるための体感訓練装置Ｓの操作方法は、先ず、第一ポンプ１６を運転させる。そして可視配管２０及び可視カバー３３を観察しながら、図１の弁Ｖ４を開ける。これによって可視配管２０及び可視カバー３３内に気泡が発生する。また気泡によって音も発生する。
したがって、担当者・運転者は聴診と可視によってポンプキャビテーション事象を体感できる。
【００６５】
次に、配管空気溜まり事象について説明する。
配管空気溜まり事象とは、配管内に空気が溜まる事象をいう。この事象が発生すると配管内を流れる水が流れにくくなる。すなわち、配管の中空部全体を利用して流れていた水が、溜まった空気によって中空部全体を利用して流れることができなくなる。また、溜まった空気によって配管の径が小さくなったような状態になって配管内の圧力が上昇したり、配管内に乱流が発生して流れが不安定になったりする。これによって、水の流れにエネルギーロス等が発生する。
これを防止するため、実際の作業では、配管空気溜まりの空気を定期的に排出している。そこで本装置では、空気溜まりを擬似的に発生させて、その事象を担当者・作業者に体感させ、目によって確認できるようにしている。さらに本装置では、空気溜まりの空気を抜く作業を担当者・作業者に目で見ながら体感させ、通常目で見えない作業の意義を体感させることを目的とする。
【００６６】
配管空気溜まり事象を発生させるための装置は、図１に示すように水に流れを与える第一ポンプ１６と、その水を流すための管路を主体に構成されている。
この管路には、管路内に空気を注入するための空気注入手段（気体注入手段）２５、注入された空気を溜める空気溜まり配管１８、及び溜まった空気を管路外へ排出するための空気排出手段（気体排出手段）２６を備えている。
これらは、図１に示すように、下流側から第一ポンプ１６、空気注入手段２５、空気溜まり配管１８、空気排出手段２６の順に配されている。
なお、空気注入手段２５は本発明の気体注入手段に相当し、空気排出手段２６は気体排出手段に相当し、空気溜まりは気体溜まりに相当する。
【００６７】
空気注入手段２５は、図１に示すように、管路の配管を開口する空気注入口ＡＩ２、空気注入口ＡＩ２に接続された配管、この配管途中に設けられた空気入口弁Ｖ５、及び圧縮空気を注入する注入口によって構成されている。
空気溜まり配管１８は、図１０に示すように円筒状の本体部と、その両端に設けられたフランジ１８ｂを主体に構成されている。そして空気溜まり配管１８は、このフランジ１８ｂによって他の配管に接続されている。
また空気溜まり配管１８の材質及び厚みは、熱膨張を考慮して選択されている。すなわち空気溜まり配管１８は、水温によって体積が膨張・収縮する。そして空気溜まり配管１８に接続される接続配管も同様に水温によって膨張・収縮する。したがって、これらの膨張・収縮の大きさが異なると、空気溜まり配管１８と接続配管の接続部（フランジ間）には、隙間が生じたり、あるいは接続部を中心に破損が発生する。そこで本実施の形態では、空気溜まり配管１８の熱膨張の大きさを考慮し、接続される配管の材質（例えば、ステンレス）と同程度の熱膨張係数を有する材料（例えば、アクリル）を使用している。あるいは空気溜まり配管１８の厚みを熱膨張を考慮した所定厚さに形成している。
さらに空気溜まり配管１８は、可視性も考慮して成形されている。すなわち空気溜まり配管１８は、透明又は半透明材料（例えば、アクリル）を素材として成形された配管であって、空気溜まり配管１８の内部を外部から観察可能にしている。
【００６８】
空気排出手段２６は、図１０に示すように空気溜まり配管１８途中に設けられている。そして空気排出手段２６は、空気溜まり配管１８の上部側を開口する空気排気口１８ａ、空気排気口１８ａに接続される排気配管６１、排気配管６１に設けられる開閉コック６２、及び排気配管６１に接続されて空気を排気パイプ１９（図１，３参照）に排気する排気配管６３とを備える。
排気配管６１は、空気溜まり配管１８と同様に透明又は半透明材料（例えば、アクリル）を素材として成形され、透明又は半透明の配管である。したがって、外部から排気配管６１の配管内部を観察可能である。
なお空気溜まり配管１８及び排気配管６１は、本発明の可視部に相当する。
【００６９】
空気排気口１８ａは、空気溜まり配管１８の上部側に設けられているため、配管の上部側に溜まった空気が空気排気口１８ａから排出可能となっている。
そして開閉コック６２によって排気配管６１の管路が開口され、空気が排気配管６１と排気配管６３とを通過できるようにされることで、溜まっていた空気が管路外へと排気される。そして排気空気に含まれていた水分が、その空気とともに排気パイプ１９に排出される。
【００７０】
次に、配管空気溜まり事象を発生させ、その発生事象と、溜まった空気を抜く空気抜き事象を担当者・運転者に目によって体感させる方法を説明する。
先ず、第一ポンプ１６を駆動させて、配管内の水に流れを発生させる。
次に、空気注入手段２５の空気入口弁Ｖ５を開けて、管路内に空気を注入する。注入された空気は、水とともに空気溜まり配管１８へ流され、空気溜まり配管１８に溜まる。
そして空気溜まり配管１８内に溜まった空気を空気溜まり配管１８の外方から観察しながら空気排出手段２６の開閉コック６２を開ける。
これによって担当者・運転者は、配管空気溜まり事象の発生と、空気溜まりの空気が抜ける様子を観察できる。
【００７１】
次に、配管内異常昇圧事象について説明する。
配管内異常昇圧事象とは、配管内（管路内）の圧力が上昇する事象であって、特にここでは、配管内の流体の温度上昇によって配管内の圧力が上昇する事象をいう。
本装置は、配管内異常昇圧事象を発生させて、担当者・運転者にその事象を測定値等によって体感させるための装置である。この装置は、図２に示す水タンク２を介さずに水を第二ポンプ４周りに巡廻させるループ状の管路、管路内の水に流れを発生させる第二ポンプ４、及び管路内の水に熱を与えるラインヒータ１０を主体に構成されている。
管路を構成する配管は、保温材装着管ＷＰであって、保温材が外表面に装着された配管である。
【００７２】
次に、配管内異常昇圧事象を体感するための体感訓練装置Ｓの操作方法を説明する。
先ず、図２に示す弁Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ２３，Ｖ３５を閉じ、弁Ｖ２５を開ける。これによって密閉循環管路（ループ状の管路）を構成する。そして、第二ポンプ４を運転させて管路内の水に流れを起こし、水を循環させる。
そして、ラインヒータ１０に電源を供給し、循環している水に熱を加える。これによって、水温が除々に上昇する。担当者・運転者は、この温度上昇を温度センサＴＥ１によって監視することができる。
【００７３】
また配管内の圧力は、圧力計ＰＧ６によって測定することができる。したがって、ラインヒータ１０によって水の温度を上昇させる際に、配管内の圧力を圧力計ＰＧ６によって測定することによって、配管内の圧力上昇が確認できる。すなわち担当者・運転者は、圧力計ＰＧ６及び温度センサＴＥ１によって配管内の温度上昇によって配管内の圧力が上昇する状態を測定・確認でき、配管内異常昇圧事象を体感できる。
【００７４】
次に、配管ピンホール事象について説明する。
配管ピンホール事象とは、配管が中空部と外表面とを貫通する小さな孔、すなわちピンホールを有し、この配管に流体（例えば、水）が流れることで、流体がピンホールから配管外表面に流出する事象をいう。すなわち、配管の損傷等による現象であって、装置にとっては好ましくない現象である。したがって担当者・運転者は、この事象を早期に発見するため、ピンホールによってどのような現象が現れるか体感することが好ましい。
本装置は、このように配管がピンホールを有している状態を擬似的に発生させ、担当者・運転者にその事象を体感させる装置である。
【００７５】
配管ピンホール事象を発生させるための構成部材は、図２に示す水タンク２、水タンク２からの水を吸い込み、その水に流れを与える第二ポンプ４、及び水タンク２から第二ポンプ４を介して水タンク２に戻るループ状の管路を主体に構成される。
管路には、図２に示すように第二ポンプ４の下流側であって、水タンク２の手前において管路集合体ＰＰが設けられている。
管路集合体ＰＰは、図２に示すように主管路ＰＰ１と、主管路ＰＰ１の上流部と下流部を接続して、主管路ＰＰ１の代わりに水を流すことが可能なバイパス管路ＰＰ２とを備え、主管路ＰＰ１には、主管路ＰＰ１への水の流量を調整する弁Ｖ２３が設けられている。
【００７６】
またバイパス管路ＰＰ２には、ピンホールを有するピンホール配管１３、ピンホール配管１３の上流に設けられてピンホール配管１３への水量を調整する弁Ｖ２１、及びピンホール配管１３の下流側に設けられて水タンク２側からピンホール配管１３へ水が流れ込むことを防止する弁Ｖ２２を有する。
ピンホール配管１３は、下部側にピンホールを有しており、ピンホールは配管の中空部と外表面とを貫通した小さな径を有する貫通孔である。したがって、水がバイパス管路ＰＰ２内を流れると、その一部はピンホールから流出する。なおピンホールから流出する水の量は、ピンホールがピンホール配管１３の下側に設けられているために水の自重と、配管の圧力に比例する。
【００７７】
またピンホール配管１３の両端部には、他の配管との接続を可能とするためのフランジが形成されている。したがってピンホール配管１３は、他の配管から容易に取外すことが可能な構造である。
なお、弁Ｖ２３と弁Ｖ２１は、その開閉によってバイパス管路への水の流量を調整できるため、本発明の「バイパス管路への流体の流量を調整する流量調整手段」に相当する。
【００７８】
次に、配管ピンホール事象を発生させ、担当者・運転者にその事象を体感させるための体感訓練装置Ｓの操作方法を説明する。
先ず、図２に示す弁Ｖ２１，Ｖ２２を閉じ、弁Ｖ２３を開けた状態において第二ポンプ４を運転する。これによって、主管路ＰＰ１に水を流し、バイパス管路ＰＰ２への水の流れを阻止する。
次に弁Ｖ２１，Ｖ２２を開け、弁Ｖ２３を閉じる。これによって、バイパス管路ＰＰ２へ水を流し、主管路ＰＰ１への水の流れを阻止する。バイパス管路ＰＰ２へ流れた水の一部は、ピンホール配管１３のピンホールから流出する。したがって、ピンホール配管１３の外表面が水によって濡れた状態になる。
したがって担当者・運転者は、この濡れた状態を確認することによってピンホール事象を目で体感することができる。
【００７９】
なおピンホール配管１３は、フランジによって容易に取付け、取外しが可能であるため、ピンホール配管１３を取外して、ピンホールの大きさのことなる他の配管を取付けて、ピンホールの径の大きさの違いによる現象の違いを容易に体感することもできる。
【００８０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、以下の形態であってもよい。
（１）上記の実施形態では、管路に水を流して各事象を発生させていた。しかし、水の代わりに水以外の液体を用いる形態であってもよい。また、ウォーターハンマー事象、配管内異常昇圧事象では、液体に限定されず、気体であってもよい。また、配管異常振動事象、配管温度保温効果事象、配管熱膨張事象、及び配管ピンホール事象の場合は、液体に限定されず、気体、紛体、及び粒状体であって、管路内を流れることが可能な流体を用いる形態であってもよい。
なお、配管ピンホール事象において配管内に紛体を流した場合は、ピンホールから粉塵を巻き上げる現象が発生したり、紛体がピンホールから飛び出す現象が発生する。また、配管内に気体を流した場合は、ピンホールから気体が流出することで音が発生したり、ピンホールに予め水等を塗布した場合には泡が発生する。したがって担当者・運転者は、目や耳によって配管ピンホール事象を体感することができる。
（２）また上記の実施形態では、ポンプキャビテーション事象、配管空気溜まり事象において配管内に空気を吸入していたが、空気に代わって空気以外の気体を吸入する形態であってもよい。
（３）また上記の実施形態では、ウォーターハンマー事象を構成する圧力タンクの圧力を調整するために空気を吸入していたが、空気に代わって空気以外の気体を吸入する形態であってもよい。
（４）また上記の実施形態では、ポンプ異常振動事象を発生させるために、シャフト（シャフト基台）に位置調整手段が設けられいるが、この実施形態に限定されず、モータもしくは第二ポンプに位置調整手段を設ける形態であってもよい。この場合にも回転軸に対して回転部の重心がズレて、振動が発生する。
（５）また上記の実施形態では、ポンプ異常振動事象を発生させるための錘が、シャフトのフランジに装着されていたが、モータによって回転する回転部、例えばモータのロッド、シャフト軸部等に設けられる形態であってもよい。
【００８１】
また、上記発明については、以下に示す態様があり得る。すなわち、「請求項１１又は１２の体感訓練装置であって、流れ発生源は、流れ発生源の内部を外部から観察するために透明又は半透明材料を素材として形成された可視カバーを備え、体感訓練装置は、その可視カバーに所定時間間隔で光を照射して、流れ発生源の内部を照明する光源を備える体感訓練装置」である。
この構成によると、流れ発生源の内部を観察することができる。すなわち、通常目で見ることができない流れ発生源の内部を観察することができ、これによって流れ発生源の機能及び構造を目で体感できる。特に、流れ発生源の吸入側に気泡が発生している状態を観察することができる。したがって、例えば気泡によって流れ発生源が故障するメカニズム等を知ることができる。
また光源は、所定時間間隔で光を照射するため、流れ発生源の内部をコマ送り状に観察でき、流れ発生源の内部を観察することが容易になる。
なお上記実施の形態では、ライト７が上記光源に相当する。
【００８２】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、逆止弁が設けられる第一の分岐経路と緩閉用逆止弁が設けられる第二の分岐経路の一つを選択することで、第一と第二のウォーターハンマー事象を得ることができ、かつ第一と第二のウォーターハンマー事象の違いを比較することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】体感訓練装置の第一装置のフローシートである。
【図２】体感訓練装置の第二装置のフローシートである。
【図３】体感訓練装置の上面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視における体感訓練装置の側面図であって、第一装置の側面図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ矢視における体感訓練装置の側面図であって、第二装置の側面図である。
【図６】図３におけるＣ−Ｃ矢視における体感訓練装置の側面図であって、第二装置の側面図である。
【図７】モータ、シャフト及び第二ポンプの斜視図である。
【図８】保温効果計測用配管の斜視図である。
【図９】第一ポンプ、可視配管及びライトの斜視図である。
【図１０】空気溜まり配管及び空気排出手段の斜視図である。
【図１１】図３における矢印Ｆからの保温材装着管（伸縮管）、伸縮継手配管及びダイヤルゲージの斜視図である。
【符号の説明】
１…制御装置
２，１４…水タンク
３…圧力タンク（タンク）
４…第二ポンプ（流れ発生源）
５…ダイヤルゲージ（伸縮量測定手段）
７…ライト
８…緩閉用逆止弁
９…保温効果計測用配管
１０…ラインヒータ
１１，２１，２５…空気注入手段（気体注入手段）
１２…伸縮継手配管
１３…ピンホール配管
１５…架台
１６…第一ポンプ（流れ発生源）
１７…振動装置
１８…空気溜まり配管（可視部）
２０…可視配管（可視部）
２４…錘（重心位置ずらし手段）
２６…空気排出手段（気体排出手段）
３３…可視カバー
３４…羽
４０…モータ（回転源）
４０ａ…ロッド
４２…シャフト
４３，４４…支持台
４３ａ，４４ａ…ころがり軸受
４５…シャフト基台
４６…左右スライド部（位置調整手段）
４８…上下スライド部（位置調整手段）
５５…柱
６１，６３…排気配管
６２…開閉コック
９０…保温レス部
９１…保温一重部
９２…保温二重部
ＡＩ１，ＡＩ２…空気注入口
ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３…フレキ管
ＬＧ１，ＬＧ２…水位計
ＰＧ１，ＰＧ４，ＰＧ５，ＰＧ６…圧力計
ＰＰ…管路集合体
ＰＰ１…主管路
ＰＰ２…バイパス管路
ＰＳ１，ＰＳ２…圧力スイッチ
Ｓ…体感訓練装置
Ｓ１…第一装置
Ｓ２…第二装置
ＴＣ…温度信号発信器
ＴＥ１…温度センサ
ＴＳ１…温度スイッチ
Ｖ３０，Ｖ３１…逆止弁
Ｖ３２…バイパス弁
Ｖ３３…入口三方弁
Ｖ３４…出口三方弁
ＶＳ…集合弁
ＷＰ…保温材装着管（伸縮配管）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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