JP4153492B2 - Measuring method in airtight inspection device for box with water vapor transfer control device - Google Patents
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Description
本発明は、特殊な膜体とその配列で水蒸気の移動方向を制御することによって、加湿装置、除湿装置、調湿装置等として利用される水蒸気移動制御装置を備えた箱体の気密検査装置に適用する測定方法であって、特に、測定誤差の低減を目的とした送気装置の事前微調整技術に関する。 The present invention provides a box-shaped airtightness inspection apparatus equipped with a water vapor movement control device used as a humidifying device, a dehumidifying device, a humidity control device, etc. by controlling the moving direction of water vapor with a special film body and its arrangement. The present invention relates to a measurement method to be applied, and in particular, relates to a technique for finely adjusting an air supply device in advance for the purpose of reducing measurement errors.
本出願人において、既に水蒸気移動制御装置を提案している(特開平5−322060号公報参照)。
又、水蒸気移動制御装置を取り付けた箱体の気密状態を確認する気密検査装置についても、本出願人において、既に提案している(国際公開番号WO99/66300号パンフレット参照)。
この従来の水蒸気移動制御装置は、一方の通気口が箱体の内部に連通され、他方の通気口が大気に開放され、この二つの通気口間に複数の小室が通気性及び透湿性を有する膜体によって区画形成されている。
そして、各膜体の通気度及び透湿度を使用して、外気と箱体の温度変動速度により、箱体の内部を除湿又は加湿又は調湿するように水蒸気の移動を制御するものであった。
この水蒸気移動制御装置は、上記したように、箱体に取り付けられるもので、この箱体の気密保持を前提として水蒸気移動制御装置が機能することになる。
このような箱体の気密状態を確認する気密検査装置は、図39に示すように、水蒸気移動制御装置9が取り付けられた箱体90の内部に送気管91を介して連通する圧力緩衝空間92と、この圧力緩衝空間92を経て箱体90の内部に気体を一定圧力で供給する送気装置93と、圧力緩衝空間92内の圧力を測定する圧力測定計94を備えている。
使用に際しては、送気管91を箱体90に連結したのち、送気装置93からの空気を圧力調整弁95で圧力緩衝空間92を経て箱体90内に一定圧力で注入しながら、この圧力緩衝空間92内の圧力を圧力測定計94及び圧力測定計96で測定し、その測定圧力値が、気体の注入前の圧力値よりも上昇する速度がほぼ等しい場合は箱体90の気密が保持され、測定圧力値が、注入前の圧力値との変化が大きな場合には箱体90の気密が漏洩していると認定する検査方法であった。
水蒸気移動制御装置を備えた箱体の気密検査装置では、水蒸気移動制御装置に設けられている膜体や箱体等にストレスを加えることがないように、できるだけ微弱な圧力を加えることが望ましく、この点から言えば、上記した従来の気密検査装置では、圧力緩衝空間92内の圧力をそのまま圧力測定計94で測定するために、どうしても高い圧力を加えなければならず、しかも圧力緩衝空間92内の圧力をそのまま測定する圧力測定計94及び圧力測定計96を用いているため、測定感度も低くなり、検査の正確さに欠けるという問題を残していた。
又、水蒸気移動制御装置は、屋外(例えば、鉄塔)に設置された箱体に取り付けられるため、箱体に破損や扉の気密不良がある場合には、箱体の内部に雨水が侵入して溜まることがある。
このような状態で、気密検査装置を使用すると、箱体に送気管を連結した際に、雨水が送気管を流下して装置内部にまで侵入し、気密検査装置の故障を招いたり、又、感電事故等の安全面で問題が生じることになる。
また、このような気密検査装置にあっては、人為的な適用の過誤や、不可避な予測外の異常圧力によって、正確な測定ができないなど、機能不全を生じることがあり、このような機能不全を可及的に予防する必要がある。
そして、このような気密検査装置では、測定開始までの送気による上流側送気路と下流側送気路内に圧力上昇及び変化が生じ、測定開始から生じる圧力上昇から起算した測定を行うことができる測定時刻までの時間が不安定であった。この原因として考えられる原因としては、気密検査装置内部に使用した通気管の柔軟性、気密検査装置内部の内容積、および通気管の全長や通気管の材質による音響特性が影響しているものと考えられる。
このように、気密検査装置内で発生してしまう音響振動や、管路内空気の振動や干渉に伴って生じる差圧測定誤差に対する対策が不十分であった。
本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、微弱な圧力をかけることによって、水蒸気移動制御装置の膜体や箱体にストレスを加えることなく、しかも高感度で精度よく箱体の気密状態を検査して、箱体の破損や膜体の破れ等を原因とした気密の漏洩を発見することができるようにした気密検査装置において、送気装置のポンプの駆動調整を測定開始時刻から測定対象とする気密性検査を行う容積に合わせて、送気する空気振動の共鳴や反射波による圧力変動を安定化させることができる測定方法を提供することを課題としている。The present applicant has already proposed a water vapor movement control device (see Japanese Patent Laid-Open No. 5-322060).
The present applicant has already proposed an airtight inspection device for confirming the airtight state of the box attached with the water vapor movement control device (see International Publication No. WO99 / 66300 pamphlet).
In this conventional water vapor movement control device, one vent is communicated with the inside of the box, the other vent is opened to the atmosphere, and a plurality of small chambers have air permeability and moisture permeability between the two vents. A compartment is formed by the film body.
Then, using the air permeability and moisture permeability of each film body, the movement of water vapor is controlled so that the inside of the box body is dehumidified or humidified or conditioned by the temperature fluctuation speed of the outside air and the box body. .
As described above, the water vapor movement control device is attached to the box, and the water vapor movement control device functions on the premise that the box is kept airtight.
As shown in FIG. 39, such an airtight inspection device for confirming the airtight state of the box body is a
In use, after connecting the air supply pipe 91 to the
In the airtightness inspection apparatus for the box body provided with the water vapor movement control device, it is desirable to apply as weak pressure as possible so as not to apply stress to the film body or the box body provided in the water vapor movement control device, In this respect, in the conventional airtightness inspection apparatus described above, in order to measure the pressure in the
In addition, since the water vapor movement control device is attached to a box installed outdoors (for example, a steel tower), if there is damage to the box or poor airtightness of the door, rainwater may enter the box. May accumulate.
In such a state, when the airtightness inspection device is used, when the air supply tube is connected to the box, rainwater flows down the air supply tube and enters the inside of the device, leading to the failure of the airtightness inspection device. There will be problems in terms of safety such as electric shock accidents.
In addition, in such an airtightness inspection device, malfunctions may occur, such as inaccurate measurement due to artificial application errors or unavoidable unexpected abnormal pressures. Must be prevented as much as possible.
And in such an airtightness inspection device, pressure rise and change occur in the upstream air supply passage and the downstream air supply passage due to the air supply until the start of measurement, and the measurement is calculated from the pressure increase that occurs from the start of measurement. The time until the measurement time when it was possible was unstable. Possible causes are that the flexibility of the air pipe used inside the airtightness inspection device, the internal volume inside the airtightness inspection device, and the acoustic characteristics of the overall length of the airflow pipe and the material of the airflow pipe are affected. Conceivable.
As described above, countermeasures against acoustic vibrations generated in the airtightness inspection apparatus and differential pressure measurement errors caused by vibrations and interference of air in the pipelines are insufficient.
The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and by applying a weak pressure, it does not apply stress to the film body or the box body of the water vapor movement control device and is highly sensitive. In an airtightness inspection device that accurately inspects the airtight state of the box body and discovers airtight leaks caused by breakage of the box body or tearing of the film body, etc. It is an object to provide a measurement method capable of stabilizing pressure fluctuations due to resonance of air vibrations and reflected waves in accordance with the volume of the airtightness inspection to be adjusted from the measurement start time to the measurement target. .
上記の課題を解決するために、本発明(請求項1)の測定方法は、
一方の通気口が被検査体である箱体の内部に連通され、他方の通気口が大気に開放され、前記二つの通気口間に複数の小室が通気性及び透湿性を有する膜体によって区画形成されて、両通気口間での水蒸気の移動を制御する水蒸気移動制御装置を備えている箱体に気密検査装置が接続され、
この気密検査装置は、内部に圧力緩衝空間が形成された圧力取込ケーシングと、先端が圧力取込ケーシングに接続され、電動モータ又は電磁石にダイヤフラムポンプを連結して形成された送気装置に基端が接続された上流側送気路と、先端に前記箱体との接続金具が設けられ、基端が前記圧力取込ケーシングに接続された下流側送気路と、前記上流側送気路から分岐した往側圧力取込路と、前記圧力取込ケーシングから分岐した戻側圧力取込路との間に接続された差圧計とを備えており、
前記上流側送気路と下流側送気路とは直線上に配置した状態で圧力取込ケーシングに接続されると共に、上流側送気路の先端管部は、その先端口が下流側送気路の基端部内部に開口するように、圧力緩衝空間内を通り過ぎて下流側送気路の基端部に挿入され、前記戻側圧力取込路は、前記上流側送気路と下流側送気路とが配置された直線に対し角度を持つように分岐して圧力取込ケーシングに接続され、前記送気装置から送気される往側気体を上流側送気路から下流側送気路を経て箱体の内部に送気すると共に、この箱体の内部から反射した戻側気体を下流側送気路から圧力緩衝空間を経て前記戻側圧力取込路から差圧計に取り込み、この戻側圧力取込路から差圧計に取り込んだ戻側気体の圧力と、前記往側圧力取込路から差圧計に取り込んだ往側気体の圧力との差圧を測定するように形成され、
前記差圧計による測定前の測定準備段階で、前記送気装置による基本的な送気速度と送気量を微調整するようにした測定方法であって、
通気路内の音圧変化が低い測定間に相当する時間に、測定結果として差圧測定を得るように、送気装置のプログラム運転と、差圧計の接点情報のタイマーAND出力の組み合わせによって、差圧表示が特定の時間区間により測定された結果の通気路内の音圧変化が低い測定区間で測定された正確な誤差の小さい測定結果として表示することができるように、送気装置を圧力変化量が台形の昇圧経過を辿るように運転制御(プログラム運転)する構成とした。
上記測定方法(請求項1)において、戻側圧力取込路から差圧計に取り込んだ戻側気体の圧力と、前記往側圧力取込路から差圧計に取り込んだ往側気体の圧力との差圧を測定した結果、往側気体の圧力が戻側気体の圧力よりも大きいと、差圧計が差圧を表示し、箱体又は膜体に破損が有って気密が漏洩していると認定し、又、往側気体の圧力と戻側気体の圧力とがほぼ同一の場合には、差圧計が差圧を表示しないことから気密が保持されていると認定することになる。
尚、前記気密検査装置において、箱体の気密が漏洩していると認定した場合でも、その漏洩が水蒸気移動制御装置の調湿能力を下回る程度であれば、水蒸気移動制御装置は、その機能を果たすことができ、漏洩が直ちに不良と認定されることはない。
又、前記発明(請求項1)において、前記下流側送気路の先端に、箱体の内部から流下した水を受け止めるために水受け器が設けられている態様(請求項2)がある。
又、前記発明(請求項1又は2)において、前記戻側圧力取込路は、前記上流側送気路と下流側送気路とが配置された直線に対し直角に分岐するように圧力取込ケーシングに接続されている態様(請求項3)がある。
又、前記発明(請求項1又は2又は3)において、前記送気装置の吸気側に空気乾燥手段が設けられている態様(請求項4)がある。
又、前記発明(請求項1又は2又は3又は4)において、前記上流側送気路から分岐した通気路に圧力安全弁が設けられている態様(請求項5)がある。
又、前記発明(請求項5)において、前記圧力安全弁は、一端が前記上流側送気路に接続されると共に他端の通気口が弁室内に開口された通気路と、一端が大気に連通されると共に他端の排気口が弁室内に開口された排気路とがシリンダー内に該シリンダーの軸方向に形成され、前記弁室内に弁体としての鉄含有球体が収容され、この鉄含有球体が、常時は前記通気口を囲む状態に形成された弁座に密着した状態に保持されて通気路と排気路との連通を遮断させ、一方、被使用装置に異常圧力が生じると、弁座から離反して通気路と排気路を連通させるように形成された圧力安全弁であって、前記鉄含有球体を前記弁座に密着した状態に保持させる手段として磁石が用いられ、この磁石は、前記鉄含有球体が弁座に密着した状態において、鉄含有球体及び弁座から離隔をおいて配置され、前記鉄含有球体を弁座に吸着して密着保持させるための磁力が、前記被使用装置の動作上要求される動作しきい値に調整されている態様(請求項6)がある。
従って、この圧力安全弁では、磁石が鉄含有球体及び弁座と離隔を保つので、磁石に付着することがある磁石粉末や被磁性吸引物質(鉄粉など)によって、鉄含有球体の表面が汚損されることを予防し、球体の移動によって生じる磁石粉末の生成を予防することができる。
また、磁石の損耗や鉄含有球体の損耗によって発生した切削粉が、磁石に吸着されるため、弁座と鉄含有球体との気密性を妨げることがない。
また磁力を用いて、鉄含有球体を弁座に密着させる構造であるため、弁動作が極低圧で動作可能となる。
又、磁石と鉄含有球体とは、接触することがない距離、即ち、最接近時でも鉄含有球体と磁石が距離を保つように距離をおくので、鉄含有球体が磁化することがなく、球体の弁座に対する吸着力が低下することがない。即ち、鉄含有球体と、弁座並びに磁石は電気的に絶縁され、又、鉄含有球体の運動距離も小さいので、一時磁性体である鉄含有球体が磁化しにくく、このため、弁座への吸着力は安定し、経年変化しにくい。
又、前記発明(請求項5又は6)において、前記磁石をシリンダの軸方向に移動させて、磁石と、鉄含有球体及び弁座との離隔距離を調整するための離隔調整手段が設けられている態様(請求項7)がある。
このように、離隔調整手段を設けることにより、鉄含有球体を弁座に吸着して密着保持させるための磁力を、鉄含有球体と磁石との微妙な距離関係の調整によって調整することができ、弁動作が極低圧で動作可能となるし、被使用装置の動作上要求される動作しきい値に的確に調整することができる。
又、前記発明(請求項5又は6又は7)において、前記磁石の取り付け位置を調整するためのスペーサが設けられている態様(請求項8)がある。
このように、スペーサを設けると、磁石の取り付け位置を調整でき、磁石による鉄含有球体に対する吸着力を調整できる。
又、前記発明(請求項5〜8のいずれか)において、弁室内に開口された排気口の内面に、鉄含有球体の移動距離を大きくするための凹部が形成されている態様(請求項9)がある。
このように、凹部を形成すると、前記離隔調整手段による調整幅を広く取ることができる。
又、前記発明(請求項5〜9のいずれか)において、弁座から離反した鉄含有球体が排気口を閉塞するのを防止するために、前記排気口の内面に排気路に連通する通気溝が形成されている態様(請求項10)がある。
異常圧力によって大きな通気量が瞬間的に生じて、鉄含有球体が弁座から離反したとき、鉄含有球体によって排気口が閉塞されることがある。このように排気口が閉塞されると、異常圧力を逃がすことができなくなり、被使用装置側にトラブルが生じてしまう。
そこで、通気溝を設けることによって、鉄含有球体によって排気口が閉塞されたとしても、異常圧力を、この通気溝を介して排気路に逃がすことができる。
なお、鉄含有球体の表面を防蝕加工(例えば、テフロン加工、ニッケルコバルトメッキなどのメッキ加工)すると、鉄含有球体の錆び付きや表面が汚損するのを防止できるし、鉄含有球体の移動に伴う磁石粉末の生成を予防することができる。
この場合、鉄含有球体として、低質ステンレス鋼球によるベアリング球などの表面不動能化防蝕層を有する材質が好ましい。
なお、鉄含有球体は、磁性体にも変化する一時磁石であり、軟質(ソフト)磁性材料である。
又、弁座にフッ化ゴムによるパッキンを装着させると、鉄含有球体と弁座との気密性を確保でき、弁座と鉄含有球体との接触抵抗の軽減や耐油性による劣化予防などの効果が得られ、しきい値による動作が精密な弁構造にできる。
又、前記発明(請求項1〜10のいずれか)において、上流側送気路と下流側送気路が、高耐熱性塩化ビニルチューブで形成されている態様(請求項11)がある。In order to solve the above problems, the measurement method of the present invention (Claim 1)
One vent is communicated with the inside of the box that is the object to be inspected, the other vent is opened to the atmosphere, and a plurality of small chambers are defined by a film body having air permeability and moisture permeability between the two vents. An airtightness inspection device is connected to the box that is formed and has a water vapor movement control device that controls the movement of water vapor between both vents,
This airtightness inspection device is based on a pressure intake casing in which a pressure buffering space is formed, and an air supply device formed by connecting a diaphragm pump to an electric motor or an electromagnet with a tip connected to the pressure intake casing. An upstream air supply path having an end connected thereto, and a downstream air supply path in which a metal fitting for connection to the box body is provided at the tip, and a base end connected to the pressure intake casing, and the upstream air supply path A differential pressure gauge connected between the outward pressure intake path branched from the pressure intake casing and the return pressure intake path branched from the pressure intake casing,
The upstream air supply passage and the downstream air supply passage are connected to the pressure intake casing in a state of being arranged in a straight line, and the distal end of the upstream pipe portion of the upstream air supply passage has a downstream air supply. Passing through the pressure buffering space so as to open inside the base end of the passage and inserted into the base end of the downstream air supply passage, and the return side pressure intake passage includes the upstream air supply passage and the downstream side The air supply passage is branched so as to have an angle with respect to the straight line where the air supply passage is arranged, and is connected to the pressure intake casing, and the outward gas supplied from the air supply device is supplied downstream from the upstream air supply passage. Air is sent to the inside of the box through the path, and the return side gas reflected from the inside of the box is taken from the downstream side air supply path through the pressure buffering space to the differential pressure gauge from the return side pressure intake path. The pressure of the return-side gas taken into the differential pressure gauge from the return-side pressure intake path, and the differential pressure gauge from the forward-side pressure intake path Is formed so as to measure a differential pressure between the pressure of 往側 gas,
In the measurement preparation stage before the measurement by the differential pressure gauge, a measurement method in which the basic air supply speed and the air supply amount by the air supply device are finely adjusted,
By combining the program operation of the air supply device and the timer AND output of the contact information of the differential pressure gauge so as to obtain the differential pressure measurement as the measurement result at the time corresponding to the measurement with a low sound pressure change in the air passage. The pressure change of the air supply device so that the pressure display can be displayed as a measurement result with small accuracy error measured in the measurement section where the sound pressure change in the ventilation channel is low as a result of measuring in a specific time section Operation control (program operation) was made so that the amount followed the trapezoidal pressure increase process.
In the measurement method (Claim 1), the difference between the pressure of the return side gas taken into the differential pressure gauge from the return side pressure take-in path and the pressure of the forward side gas taken into the differential pressure gauge from the forward pressure take-in path As a result of measuring the pressure, if the pressure of the forward gas is greater than the pressure of the return gas, the differential pressure gauge will display the differential pressure, and it will be recognized that there is damage to the box or membrane and the airtightness is leaking. In addition, when the pressure of the outward gas and the pressure of the return gas are substantially the same, the differential pressure gauge does not display the differential pressure, so that the airtightness is maintained.
In the airtightness inspection device, even if it is determined that the airtightness of the box is leaking, the water vapor movement control device has the function as long as the leakage is less than the humidity control capability of the water vapor movement control device. It can be fulfilled and the leak is not immediately certified as bad.
Moreover, in the said invention (invention 1), there exists an aspect (invention 2) in which the water receiver is provided in the front-end | tip of the said downstream air supply path in order to receive the water which flowed down from the inside of a box.
In the present invention (
Moreover, in the said invention (
Moreover, in the said invention (
In the present invention (invention 5), the pressure safety valve has one end connected to the upstream air supply path and the other end vented to the valve chamber, and one end communicating with the atmosphere. And an exhaust passage having an exhaust port at the other end opened in the valve chamber is formed in the cylinder in the axial direction of the cylinder, and an iron-containing sphere as a valve body is accommodated in the valve chamber. However, the valve seat is normally held in close contact with the valve seat formed so as to surround the vent, and the communication between the vent passage and the exhaust passage is shut off. A pressure safety valve formed so as to communicate the air passage and the exhaust passage away from each other, and a magnet is used as a means for holding the iron-containing sphere in close contact with the valve seat. When the iron-containing sphere is in close contact with the valve seat, A magnetic force for adhering the iron-containing sphere to the valve seat and holding it closely is adjusted to an operation threshold required for the operation of the device to be used. There is a mode (Claim 6).
Therefore, in this pressure safety valve, the magnet is kept away from the iron-containing sphere and the valve seat, so that the surface of the iron-containing sphere is fouled by magnet powder or a magnetically attracted substance (iron powder, etc.) that may adhere to the magnet. It is possible to prevent the generation of magnet powder caused by the movement of the sphere.
Further, since the cutting powder generated by the wear of the magnet and the wear of the iron-containing sphere is adsorbed by the magnet, the airtightness between the valve seat and the iron-containing sphere is not hindered.
In addition, since the iron-containing sphere is in close contact with the valve seat using magnetic force, the valve operation can be performed at an extremely low pressure.
Further, the distance between the magnet and the iron-containing sphere is not in contact, that is, the distance is set so that the iron-containing sphere and the magnet are kept at a distance even when they are closest to each other. The adsorbing force on the valve seat does not decrease. That is, the iron-containing sphere, the valve seat, and the magnet are electrically insulated, and the iron-containing sphere has a small moving distance, so that the iron-containing sphere that is a temporary magnetic body is not easily magnetized. Adsorption power is stable and hardly changes over time.
In the above invention (
Thus, by providing the separation adjusting means, the magnetic force for adsorbing and holding the iron-containing sphere in contact with the valve seat can be adjusted by adjusting the delicate distance relationship between the iron-containing sphere and the magnet, The valve operation can be performed at an extremely low pressure, and can be accurately adjusted to the operation threshold required for the operation of the device to be used.
Moreover, in the said invention (
Thus, if a spacer is provided, the attachment position of a magnet can be adjusted and the attraction | suction force with respect to the iron containing sphere by a magnet can be adjusted.
In the invention (any one of
Thus, if the recessed part is formed, the adjustment range by the said space | interval adjustment means can be taken widely.
In the invention (any one of
When the air flow is momentarily generated due to abnormal pressure and the iron-containing sphere is separated from the valve seat, the exhaust port may be blocked by the iron-containing sphere. If the exhaust port is closed in this way, abnormal pressure cannot be released, causing trouble on the device side.
Therefore, by providing the ventilation groove, even if the exhaust port is blocked by the iron-containing sphere, abnormal pressure can be released to the exhaust path through the ventilation groove.
If the surface of the iron-containing sphere is anticorrosive (for example, Teflon or nickel-cobalt plating), the iron-containing sphere can be prevented from rusting or fouling, and accompanying the movement of the iron-containing sphere. The production of magnet powder can be prevented.
In this case, a material having a surface-immobilized anticorrosion layer such as a bearing ball made of a low-quality stainless steel ball is preferable as the iron-containing sphere.
The iron-containing sphere is a temporary magnet that also changes to a magnetic body, and is a soft (soft) magnetic material.
Also, by attaching a packing made of fluorinated rubber to the valve seat, air tightness between the iron-containing sphere and the valve seat can be secured, and the effect of reducing contact resistance between the valve seat and the iron-containing sphere and preventing deterioration due to oil resistance, etc. Can be obtained, and the valve structure can be operated precisely.
Moreover, in the said invention (any one of Claims 1-10), there exists an aspect (invention 11) in which the upstream air supply path and the downstream air supply path are formed with the high heat resistant vinyl chloride tube.
図1は気密検査装置の1実施例を示す全体概略図である。
図2はこの気密検査装置に設けた圧力取込ケーシング部分の断面図である。
図3はこの気密検査装置に設けた水受け器の断面図である。
図4はこの気密検査装置に設けた圧力安全弁を示す断面図である。
図5は圧力安全弁における鉄含有球体と弁座との離反・密着状態を示す断面図である。
図6は圧力安全弁における鉄含有球体と弁座との離反・密着状態を示す断面図である。
図7は圧力安全弁における鉄含有球体と弁座との離反・密着状態を示す断面図である。
図8は圧力安全弁におけるパッキンの弁座に対する取り付け構造の例を示す断面図である。
図9は圧力安全弁におけるパッキンの弁座に対する取り付け構造の例を示す断面図である。
図10は圧力安全弁における弁室に形成した通気溝を示す斜視図である。
図11は第2実施例の圧力安全弁を示す断面図である。
図12は第3実施例の圧力安全弁を示す断面図である。
図13は気密検査装置に設けた圧力安全弁を天地位置に位置決めするための係止装置を示す説明図である。
図14は気密検査装置に設けた操作部の説明図である。
図15は気密検査装置に設けた傾斜スイッチの振り子が曲げ変形した状態の説明図である。
図16は気密検査装置に設けた傾斜スイッチの振り子をロックするためのロック装置を示す説明図である。
図17は気密検査装置の電気部品の制御回路を示すブロック図である。
図18は本発明の測定方法の手順を示すフローチャートである。
図19は低水圧試験装置を用いた圧力安全弁の限度圧力試験の結果をグラフで示した図である。
図20は箱体に加わる圧力を日変化で示した図である。
図21は縦軸を圧力変化、横軸を時間とした時の各気密性が確認された箱体の理想圧力上昇過程と、各気密性が確認された箱体の管路空気の振動を考した送気速度と送気量の変化を示す図である。
図22は縦軸を電圧変化量、横軸を時間とした時の波形を示す図である。
図23は縦軸をモータースピード変化量、横軸を時間とした時の駆動したモーターの回転速度の時間変化を示す図である。
図24は縦軸を空気量変化量、横軸を時間とした時の逆回転に反射波が対応した場合の送り側空気量と戻り側空気量の差を示す図である。
図25は特定の周波数の空気振動(音)が、管の中を伝搬する時の管路断面積の変化を仮定した模式図である。
図26は縦軸に減衰量変化、横軸に周波数とした時の特定の周波数の空気振動(音)が管の中を伝搬する時、途中に断面変化、共鳴器、外部へ通ずる細孔などの音響インピーダンス変化が生じた場合における特定の周波数の伝搬を示す図である。
図27は特定の周波数の空気振動(音)が伝搬する管路を仮定した模式図である。
図28は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の送気装置をプログラム運転した台形の昇圧経過を示す図である。
図29は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の送気装置をプログラム運転した場合の、台形の昇圧経過の一例の結果から得られる差圧を示す図である。
図30は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の送気装置をプログラム運転した場合の台形の段階的な昇圧過程一例を示す図である。
図31は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の送気装置をプログラム運転した場合の、台形の段階的な昇圧経過の一例の結果得られる差圧を示す図である。
図32は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の従来の方法による昇圧経過を示す図である。
図33は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の従来の方法による昇圧経過の結果得られた差圧を示す図である。
図34は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の単純に昇圧する方法で、一意的に増加させた場合の昇圧経過の事例を(3−1)〜(3−8)までのパターンとして示した図である。
図35は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の単純に昇圧する方法で、一意的に増加させた場合の昇圧経過の結果得られる差圧を示す図である。
図36は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の単純に昇圧する方法で、一意的に増加させた場合の、昇圧経過を示す図である。
図37は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の単純に昇圧する方法で、一意的に増加させた場合の昇圧経過の結果得られる差圧を示す図である。
図38は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の誤差の要因となる位相調整の結果得られる差圧を示す図である。
図39は従来の気密検査装置を示す図である。FIG. 1 is an overall schematic view showing an embodiment of an airtightness inspection apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressure intake casing portion provided in the airtightness inspection apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a water receiver provided in the airtightness inspection apparatus.
FIG. 4 is a sectional view showing a pressure safety valve provided in the airtightness inspection apparatus.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of separation and adhesion between the iron-containing sphere and the valve seat in the pressure safety valve.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the state of separation and adhesion between the iron-containing sphere and the valve seat in the pressure safety valve.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the state of separation and adhesion between the iron-containing sphere and the valve seat in the pressure safety valve.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a structure for attaching the packing to the valve seat in the pressure safety valve.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a structure for attaching the packing to the valve seat in the pressure safety valve.
FIG. 10 is a perspective view showing a ventilation groove formed in the valve chamber of the pressure safety valve.
FIG. 11 is a sectional view showing a pressure safety valve of the second embodiment.
FIG. 12 is a sectional view showing a pressure safety valve of the third embodiment.
FIG. 13 is an explanatory view showing a locking device for positioning the pressure safety valve provided in the airtightness inspection device at the vertical position.
FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation unit provided in the airtightness inspection apparatus.
FIG. 15 is an explanatory view showing a state where the pendulum of the tilt switch provided in the airtightness inspection apparatus is bent and deformed.
FIG. 16 is an explanatory view showing a lock device for locking the pendulum of the tilt switch provided in the airtightness inspection device.
FIG. 17 is a block diagram showing a control circuit of electric parts of the airtightness inspection apparatus.
FIG. 18 is a flowchart showing the procedure of the measurement method of the present invention.
FIG. 19 is a graph showing the result of the limit pressure test of the pressure safety valve using the low water pressure test apparatus.
FIG. 20 is a diagram showing daily changes in pressure applied to the box.
FIG. 21 shows the ideal pressure rise process of a box body in which each airtightness is confirmed when the vertical axis indicates pressure change and the horizontal axis indicates time, and the vibration of duct air in the box body in which each airtightness is confirmed. It is a figure which shows the change of the supplied air supply speed and the air supply amount.
FIG. 22 is a diagram showing a waveform with the vertical axis representing voltage change and the horizontal axis representing time.
FIG. 23 is a diagram showing the time change of the rotational speed of the driven motor when the vertical axis represents the motor speed change amount and the horizontal axis represents time.
FIG. 24 is a diagram showing the difference between the feed side air amount and the return side air amount when the reflected wave corresponds to the reverse rotation when the vertical axis represents the air amount change amount and the horizontal axis represents time.
FIG. 25 is a schematic diagram assuming changes in the pipe cross-sectional area when air vibration (sound) of a specific frequency propagates through the pipe.
In FIG. 26, when the vertical axis represents the amount of attenuation change and the horizontal axis represents the frequency, air vibration (sound) having a specific frequency propagates through the tube, so that the cross section changes, resonators, pores leading to the outside, etc. It is a figure which shows propagation of a specific frequency when the acoustic impedance change of this arises.
FIG. 27 is a schematic diagram assuming a pipeline through which air vibration (sound) of a specific frequency propagates.
FIG. 28 is a diagram showing the progress of pressure increase of a trapezoid in which the air supply device is operated by a program when the vertical axis indicates the pressure change amount and the horizontal axis indicates time.
FIG. 29 is a diagram showing a differential pressure obtained from a result of an example of a trapezoidal pressure increase process when the air supply device is programmed with the vertical axis representing the differential pressure change time integrated value and the horizontal axis representing time. .
FIG. 30 is a diagram showing an example of a trapezoidal stepwise pressure increasing process in the case where the air supply device is operated by a program when the vertical axis represents the pressure change amount and the horizontal axis represents time.
FIG. 31 is a diagram showing a differential pressure obtained as a result of an example of a trapezoidal step-by-step increase in pressure when the air supply device is programmed with the vertical axis representing the differential pressure change time integrated value and the horizontal axis representing time. It is.
FIG. 32 is a diagram showing the progress of pressure increase by a conventional method when the vertical axis represents the pressure change amount and the horizontal axis represents time.
FIG. 33 is a diagram showing the differential pressure obtained as a result of the progress of pressure increase according to the conventional method when the vertical axis represents the differential pressure change amount time integral value and the horizontal axis represents time.
FIG. 34 is a method of simply boosting when the vertical axis is the pressure change amount and the horizontal axis is the time. Examples of the boosting progress when uniquely increasing are shown in (3-1) to (3-8). It is the figure shown as a pattern.
FIG. 35 is a diagram showing a differential pressure obtained as a result of a boosting process when the pressure is uniquely increased by a method of simply boosting with the time axis representing the differential pressure change amount integrated time and the horizontal axis representing time. .
FIG. 36 is a diagram showing the progress of pressure increase when the pressure is increased uniquely by a method of simply boosting the pressure on the vertical axis and time on the horizontal axis.
FIG. 37 is a diagram showing a differential pressure obtained as a result of a pressure increase process when the pressure is uniquely increased by a method of simply boosting with the time axis representing the differential pressure change time integrated value on the vertical axis and time on the horizontal axis. .
FIG. 38 is a diagram showing the differential pressure obtained as a result of phase adjustment that causes an error when the vertical axis represents the differential pressure change amount time integral value and the horizontal axis represents time.
FIG. 39 is a view showing a conventional airtightness inspection apparatus.
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例より説明する。
図1は気密検査装置の1実施例を示す全体図、図2は気密検査装置に設けた圧力取込ケーシング部分の断面図、図3は気密検査装置に設けた水受け器の断面図である。
本実施例の気密検査装置Aは、水蒸気移動制御装置Sを備えた箱体Kの内部の気密状態を検査するためのもので、微弱な圧力をかけることによって、水蒸気移動制御装置Sの膜体Mや箱体Kにストレスを加えることなく、しかも高感度で精度よく箱体Kの気密状態を検査して、箱体Kの破損や膜体Mの破れ等を原因とした気密の漏洩を発見することができるようにしたものである。
尚、箱体Kとしては、例えば、鉄塔やビルの屋上に設置されている電源キュービクル、制御ボックス、スイッチボックス、このほか配電ボックスや一定の閉路を有する空間が内部に形成された箱体等を想定している。
前記水蒸気移動制御装置Sは、3枚の膜体M1,M2,M3(膜体を総称する場合は図面の符号Mとする)によって2個の小室R,Rが通気口N,N間に区画形成され、この両通気口N,N間で水蒸気の移動を制御するものとなっている。即ち、一方の通気口Nを外気に開放し、他方の通気口Nを箱体Kの内部に接続する状態にして使用されるもので、前記各膜体M1,M2,M3の通気度及び透湿度の傾斜を活用して、外気と箱体Kの温度変動速度により、箱体Kの内部を除湿又は加湿(調湿)するように水蒸気の移動を制御する。
尚、この水蒸気移動制御装置Sとしては、周囲の温度変動のみを駆動源とするタイプと、周囲の温度変動に加えて微小電力で作動する機器(例えば、ペルチェ素子付与型、駆動ファン内蔵型、ヒータ内蔵型、振動圧付与型)を単独あるいは組み合わせて駆動源とするタイプとがあり、この両タイプを適用することができる。
後者のタイプでは、水蒸気が装置内部から拡散して調湿対象である閉鎖空間の反調湿現象が発生しないように、温度変動を利用しながら、その目的とする機能の反対の方向への水蒸気移動を阻止するのに有効である。
また、この水蒸気移動制御装置Sの箱体Kに対する取付位置は、箱体Kの上面下面、側面のいずれでもよく、状況に応じて適宜に決定する。
次に、気密検査装置Aの構成を説明する。
図1、図2において、1は圧力取込ケーシングで、透明な合成樹脂により内部に圧力緩衝空間10が形成された円柱形のケーシングに形成されている。
この圧力取込ケーシング1には、中心線C(直線)上に配置されるように、下端面中央部に下端接続口11が形成され、上端面中央部に上端接続口12が形成されている。
又、側面に側面接続口13が形成され、この側面接続口13は、圧力緩衝空間10の底面よりも高さTを持った位置に形成されている。
また、14はドレン口で、開閉弁15を備えたドレン管路16が取り付けられ、このドレン管路16の先端には、逆止弁17が取り付けられている。
この逆止弁17は、後述するダイヤフラムポンプ43の始動による排水の逆流を防ぐためと、気密検査装置Aの温度変化による排水の逆流を防ぐために設けたもので、この逆止弁17を設けることにより、排水は一方向にしか流れず、排水の逆流を防ぐことができる。
前記圧力取込ケーシング1の上端接続口12には、フレキシブルホースによる下流側送気路18の基端がコネクタ19を介して着脱可能に接続され、この下流側送気路18の先端には、箱体Kの内部から流下した水を受け止めるための水受け器2が設けられている。
前記上端接続口12は、通常時は密閉状態に保たれ、気密検査にも使用することが可能である。上端接続口12にコネクタ19を装着した時は、上端接続口12が開放して下流側送気路18は連通状態となる。
なお、気密検査の前段階として、上端接続口12を密封すると共に、開閉弁15を開放させ、この状態で気密検査装置Aを作動させることにより、各配管系や差圧計54の内部を乾燥させ、内部の湿気を除去させることができる。
前記水受け器2は、図3に示すように、透明な合成樹脂により形成された円筒体20の上端に上側接続筒21を介して上端キャップ22が取り付けられ、円筒体20の下端に下側接続筒23を介して下端キャップ24が取り付けられ、前記上端キャップ22に接続プラグ25が突設され、下端キャップ24に下流側送気路18の先端が接続されている。
前記接続プラグ25は、箱体Kの底面に取り付けたソケット26にワンタッチで着脱可能に形成されるもので、このソケット26は、常時は弁体27により密封状態に閉鎖され、接続プラグ25をソケット26に嵌着させると、弁体27が解放して箱体Kの内部と円筒体20の内部が連通するようになっている。
又、前記下側接続筒23の側面には開口部28が形成され、この開口部28を開閉するカバー筒29が前記下側接続筒23の外周に上下摺動可能に嵌合されている。このカバー筒29は、常時は下降状態で開口部28を閉鎖し、円筒体20の内部に受け止めた水を排出する際には、上昇させて開口部28を解放させるようになっている。
又、前記下端キャップ24には、円筒体20の内部において上方に延長した延長管30が設けられ、この延長管30の上端部に形成した連通口31が円筒体20の内部に開口されると共に、この連通口31を覆うように、延長管30の上端に防水カバー32が取り付けられている。
従って、接続プラグ25をソケット26に嵌着させると、箱体Kの内部と円筒体20の内部が連通し、そして、この円筒体20の内部と延長管30とが連通口31を介して連通すると共に、延長管30と下流側送気路18とが連通しているため、下流側送気路18と箱体Kの内部が一連に連通して気体の流通を確保することができる。
また、防水カバー32を設けているため、連通口31からの水の侵入を防止でき、延長管30及び下流側送気路18への水の侵入を防止することができる。
又、前記圧力取込ケーシング1には、上流側送気路41を介して送気装置42が接続されている。
この送気装置42としては、微弱な圧力で空気を吐出送気するダイヤフラムポンプ43が用いられ、このダイヤフラムポンプ43の吐出口44に上流側送気路41の基端が接続され、上流側送気路41の先端が圧力取込ケーシング1の下端接続口11に接続されている。
この場合、前記上流側送気路41の先端管部45は、その先端口46が下流側送気路18の基端部内部に開口するように、圧力緩衝空間10内を通り過ぎて下流側送気路18の基端部に挿入されている。
前記ダイヤフラムポンプ43は、電動モータ47に連結されており、この電動モータ47は、バッテリーを電源として作動するようになっている。そこで、バッテリーの消耗を予防するために、一定時間何ら操作スイッチ(後述するスタートスイッチ203など)が入り切りの操作が行なわれないときには、オートパワーオフ回路を用いて、例えば、5〜10分経過後に主電源が自動的に切断されるようにしてもよい。このときの時間設定は、任意に変更することができる。
なお、このダイヤフラムポンプ43は、安価で、構造簡単で、送気量が多いため、本発明の気密検査装置に好適に使用できる。
又、ダイヤフラムポンプ43及び電動モータ47は、駆動ケーシング48内に収容され、この駆動ケーシング48の吸気口49には、空気乾燥手段としてのシリカゲルケーシング5が送気管路50を介して接続されている。この送気管路50は、シリカゲルケーシング5の適宜位置に接続させることができる。
このシリカゲルケーシング5は、気密検査装置Aを多湿環境時でも使用できるようにするためのもので、ダイヤフラムポンプ43の吸気側に内部にシリカゲルを収納したシリカゲルケーシング5を接続し、外気が高湿度にある場合でも一定の水蒸気圧による乾燥空気を通気することにより、検査結果が安定して得られるように配慮したものである。
水蒸気圧は、最も温度変化に敏感で影響しやすいので、気密性の検査には影響しやすいことになる。そこで、シリカゲルケーシング5を付けない場合には検査ができないようにリードスイッチ221を設けている。このリードスイッチ221は、シリカゲルケーシング5の適宜位置に取り付けることができる。
また、シリカゲルケーシング5は、シリカゲルの劣化を確認できるように、透明ケーシングで形成されており、シリカゲルが吸湿状態にあって交換を要する場合には、通常は青色のシリカゲルがピンク色に変色する細粒を含むのが好ましい。
シリカゲルケーシング5を装着しない場合には、測定ができないが、シリカゲルを抜いた空のケーシングを装着したままの状態でも測定を行うことができる。ただし、この場合、気密検査装置A内の管路の通気は一定の湿度以下に保たれていることはない。気密検査装置A内の管路を乾燥させるためには、シリカゲルケーシング5を、青色の細粒の正規の乾燥したシリカゲルで満たし、通気運転を行う必要がある。
箱体K側や水蒸気移動制御装置Sが湿潤しているとき、与圧することにより、箱体Kや水蒸気移動制御装置S内の水蒸気は濃度変化を生じるので、箱体K側や水蒸気移動制御装置S内が湿潤状態にない時に比べて、気密性検査は高くなる場合もあれば、温度変化によっては次第に内部圧力の下降が発生する場合がある。そこで、与圧量を上げ、検査の所要時間を短縮することができる。
又、前記圧力取込ケーシング1の側面接続口13には、戻側圧力取込路52が中心線Cに対し直角に分岐するように接続され、又、前記上流側送気路41には往側圧力取込路53が分岐するように接続され、この往側圧力取込路53と戻側圧力取込路52との間に差圧計54が接続されている。なお、前記戻側圧力取込路52は、中心線Cに対し角度を持って分岐するように接続してもよく、この場合の角度は、中心線Cに対し30°〜90°の範囲が好ましい。
なお、圧力取込ケーシング1の上端接続口12には、保護キャップ55が着脱可能に取り付けられている。
又、この保護キャップ55は、防塵、及び衝撃からの保護を目的として取り付けられるもので、取り外し状態での脱落を防止するために、チエン56等によって本体ケーシング57に取り付けられている。
又、前記送気管路50から分岐した外気交通路58が3方弁59を介して戻側圧力取込路52に接続されている。この3方弁59を切り替えることによって、圧力取込ケーシング1の側面接続口13と差圧計54とが戻側圧力取込路52によって連通する状態と、送気管路50と差圧計54とが外気交通路58を介して連通する状態とに切替えることができる。
従って、箱体Kの容量が大容量の場合、3方弁59の切替えによって送気管路50からの外気を外気交通路58により差圧計54に取り込んで、その時の値を初期値として、以後の測定の基準値として用いるようにすれば、ポンプの故障や配管異常時の目安とすることができるし、測定時間の短縮を図ることができる。
なお、この実施例において、吸気口49と吐出口44を入れ替えて、3方弁59以降と、戻側圧力取込路52、先端口46の入れ替えを行ない、外気からの取り込みに使用するシリカゲルケーシング5を経由した空気が送気装置42に通過するようにしてもよい。即ち、実施例では、先端口46がプラス側、戻側圧力取込路52がマイナス側になっているが、これを反転することもできる。
又、前記上流側送気路41には、往側圧力取込路53よりも上流側に圧力安全弁が設けられている。
この圧力安全弁の特徴としては、圧力の動作しきい値が例えば5cm水柱のような低い値で動作させることができ、又、1m〜1.5m水中のような高い圧力まで調節して変化でき、かつ長期にわたる使用によっても、動作しきい値となる圧力条件は変化しにくく、劣化速度が遅く安定して使用することができる。
又、本発明の気密検査装置Aを用いて、水蒸気移動制御装置S自体の破損や性能劣化を検査するために、図1仮想線で示すように、測定口付き仮封蓋S1を水蒸気移動制御装置Sの箱体内側又は外気側に装着して、この測定口付き仮封蓋S1に設けた測定口S10を介して水受け器2または上端接続口12などの下流側送気路18に接続コネクタを用いて接続させることができる。
又、箱体側の機密検査を補助するために、水蒸気移動制御装置Sを仮封する場合もある。即ち、水蒸気移動制御装置S自体に破損が生じているか、施工中の過程にあって箱体Kの気密を確保するための通線経路などの気密施工の過程には水蒸気移動制御装置Sを仮封した方が簡便である。そこで、このような場合には、図1破線で示すように、仮封蓋S2を水蒸気移動制御装置Sの箱体内側又は外気側に装着して、気密検査を簡素化することができる。尚、仮封蓋S2を水蒸気移動制御装置Sの外気側に装着することによって、水蒸気移動制御装置Sの膜体M1,M2の破損や劣化を確認することができる。
又、水受け器2の接続プラグ25、気密検査装置Aにおける上端接続口12、送気路の途中に、仮封蓋、弁等を取り付け、気密検査装置A内の気密検査を行なうことができるようにしてもよい。
この圧力安全弁の構成を説明する。
図4は第1実施例の圧力安全弁V1を示す断面図、図5(イ)、(ロ)、図6(イ)、(ロ)、図7(イ)、(ロ)は鉄含有球体と弁座との離反・密着状態を示す断面図、図8及び図9はパッキンの弁座に対する取り付け構造の例を示す断面図である。図10は弁室に形成した通気溝を示す斜視図である。
図4において、60はシリンダで、通気側シリンダ61と、排気側シリンダ62を備え、前記通気側シリンダ61のネジ穴61aに排気側シリンダ62のネジ部62aに螺合させることで一体に連結されている。
この通気側シリンダ61と、排気側シリンダ62は、透明合成樹脂(アクリル、ポリカーボネート等)により形成され、内部の状態が見え、水滴(結露)の付着や錆びや汚れ等、鉄含有球体75の状態を確認することができるようになっている。その他、防カビ材を含有する合成樹脂や耐紫外線性の合成樹脂を用いることができるし、シリンダ60に日除けを設けたり、耐熱材で覆ったりして保護してもよい。
前記通気側シリンダ61は、その中心に組み付け穴64が形成され、この組み付け穴64には、内部が通気路65に形成された通気管66がシリンダ60の軸方向に取り付けられている。
前記通気路65の上端は屈曲可能なチューブ67及び弁管路68によって上流側送気路41に連通され、他方、下端の通気口69は弁室70内に開口され、その通気口69を囲む状態に前記通気管66の下端面に弁座71が形成されている。
又、前記通気側シリンダ61の通気路65の途中には、空気濾過手段としてのフィルタ72が装着されており、前記組み付け穴64に螺合させたエンド部材73を着脱することによってフィルタ72の交換ができるようになっている。
尚、前記弁座71は、図5で示すように、通気路65の通気口69の内縁に沿うようにリング状のパッキン74が装着されている形態のもの図6に示すように、通気管66の外縁に沿うようにリング状のパッキン74が装着されている形態のもの、図7に示すように、通気管66の下端面を凹面に形成しただけのものがある。この場合、弁体としての鉄含有球体75との密着を確保しながら、鉄含有球体75との付着防止を図る上で、図5で示す形態が最も好ましい。
なお、前記図5、図6、図7において、(イ)は鉄含有球体75が弁座71から離反した状態を示し、(ロ)は鉄含有球体75が弁座71に密着した状態を示している。
なお、弁座71を形成する通気管66の材料については、透磁体が用いられるもので、例えば、テフロン材やステンレス材、銅、真鍮、セラミックなどが考えられる。これらの材質の中でも、真鍮は加工性もよく、耐触性もよいが、低質のステンレス素材では、強度上、好ましいが、一時磁性体(一時磁石)となることがあり、一時磁石となる可能性がある材質は、通気管66には好ましくない。また、弁座71を形成する通気管66には耐油性が要求され、腐蝕しにくい物質を選択する必要がある。
又、鉄含有球体75の動作圧力の誤差を軽減し、微圧動作を確実にするためには、弁座71への鉄含有球体75の密着と、パッキン74との離反が容易かつ確実に行なわれるように、パッキン74の材質を選択する必要がある。
前記リング状のパッキン74の材質としては、耐候性を考慮し、高温に耐え、耐油性に富む物質を選択する必要がある。また、空気中には、排ガスなどの油成分が浮遊していることがあり、このような汚損された空気も弁座71を汚すことがある。
そこで、パッキン74に用いられる材質として、ニトリルゴム(NBR)、アクリルゴム(ACM)、シリコーンゴム(VMQ)、フッ素ゴム(FKM)などが用いられるが、このなかでも、フッ素ゴム(FKM)が最も適している。
又、図8及び図9はパッキンの弁座に対する取り付け構造の例を示す断面図である。
図8では、パッキンとして断面楕円形のパッキン76が用いられ、図9では、パッキンとして中程に切欠部が形成されたリップパッキン77が用いられている。
鉄含有球体75が弁座71から離反する場合、鉄含有球体75がパッキン76,77に引っ着いてしまうことがある。そこで、図に示すように、パッキン76,77の嵌合溝78にアンダーカット部79を形成して、鉄含有球体75とパッキン76,77との引っ付きを防止するようにしている。
又、パッキン76,77の外径は嵌合溝78の内径よりも大径に形成され、これにより、パッキン76,77と嵌合溝と78を接着剤等で接着させることなく密着させてシール性を確保するようにしている。
図4で示すように、前記排気側シリンダ62の中心には、前記通気路65と一直線になるように排気路80が形成され、この排気路80の下端は大気に開放され、他方、上端の排気口81は前記弁室70内に開口されている。
尚、前記排気側シリンダ62の上端面には、弁室70の内面を形成する半円形凹部82が排気路80の排気口81を囲む状態に形成され、この半円形凹部82の上端縁がテーパ面83に面取りされている。
又、前記排気側シリンダ62の排気路80の途中には、空気濾過手段としてのフィルタ84が装着されており、排気側シリンダ62の下端に螺合させたエンド部材85を着脱することによってフィルタ84の交換ができるようになっている。
前記弁室70内には、弁体としての鉄含有球体75が収容され、この鉄含有球体75は、常時は弁座71に密着した状態に保持されて通気路65と排気路80との連通を遮断させ、一方、被使用装置(箱体K)に異常圧力が生じると、弁座71から離反して通気路65と排気路80を連通させるように形成されている。
前記鉄含有球体75の表面は、防蝕加工(例えば、テフロン加工)されており、これにより、鉄含有球体75の錆び付きや表面が汚損するのを防止できるし、鉄含有球体75の移動に伴う磁石粉末の生成を予防することができる。
この場合、鉄含有球体75として、低質ステンレス鋼球によるベアリング球などの表面不動能化防蝕層を有する材質が好ましい。
なお、鉄含有球体75は、磁性体にも変化する一時磁石であり、軟質(ソフト)磁性材料である。
尚、前記弁座71から離反した鉄含有球体75が排気口81を閉塞するのを防止するために、図10に示すように、前記弁室70の内面である半円形凹部82からテーパ面83にかけての部分に排気路80に連通する通気溝86が、排気側シリンダ62に直接加工して形成されている。
そして、前記鉄含有球体75を前記弁座71に密着した状態に保持させる手段として磁石87(永久磁石)が用いられている。
この磁石87は、前記鉄含有球体75を弁座71に吸着して密着保持させるための磁力が、前記箱体Kに取り付けた水蒸気移動制御装置Sの動作上要求される動作しきい値に調整されている。
又、前記磁石87は、前記鉄含有球体75が弁座71に密着した状態において、鉄含有球体75及び弁座71から離隔をおいて配置されている。
この場合、通気側シリンダ61の内部に形成したシリンダ穴61bに、2個のリング状の磁石87,87を重ねた状態で、前記通気管66との間に隙間を保持して嵌め込むことにより、磁石87と、鉄含有球体75及び弁座71との間に離隔を設けるようにしている。
又、前記磁石87には、この磁石87をシリンダ60の軸方向に移動させて、磁石87と、鉄含有球体75及び弁座71との離隔距離を調整するための離隔調整手段が設けられている。
この離隔調整手段としては、シリンダ穴61bの奥部にスプリング88を設けて、このスプリング88により前記磁石87を常時は、排気側シリンダ62に対向する方向(図面では下向き)に介在部材87aを介して付勢させるようにしている。
そして、前記排気側シリンダ62の通気側シリンダ61に対するネジ部62aとネジ穴61aとの螺合を利用して離隔距離を調整するもので、この場合、排気側シリンダ62を後退方向(図面では下向き)に緩めていくと、前記スプリング88により付勢されて磁石87が下向きに移動し、磁石87が鉄含有球体75及び弁座71に近づき、鉄含有球体75に対して磁力を強く作用させることができる。
他方、排気側シリンダ62を前進方向(図面では上向き)に締めていくと、前記スプリング88により抗して磁石87が上向きに移動し、磁石87が鉄含有球体75及び弁座71から離れて、鉄含有球体75に対して磁力を弱く作用させることができる。
このように、離隔距離の調整、すなわち、限度圧力の調整は、排気側シリンダ62を締めたり、緩めたりすることで行なわれるため、その調整度合いを目視によって確認できるように、排気側シリンダ62及び通気側シリンダ61に、離隔距離を限度圧力に換算した目盛89,89を表示するようにしている。この場合の目盛89,89としては、距離測定具としてのノギスで用いられているような副尺目盛を用いるのが、正確な調整を行うためにも好ましい。このほか、目盛の表示として、取り付ける箱体Kの容積や使用する地域の平均温度帯域を表示して、簡便な調整を施すようにしてもよい。
このような弁機構では、鉄含有球体75が弁座71に接触する磁力強度や鉄含有球体75の自重により密着力が大きく影響を受ける。
そこで、鉄含有球体75と磁石87との距離を大きく変化させる必要があり、このため、前記したように、弁室70の内面に半円形凹部82を形成しておくと、鉄含有球体75の移動範囲が広くなり、その分、離隔調整手段による離隔距離の調整幅を大きく取ることができる。
次に、図11は第2実施例の圧力安全弁を示す断面図である。
この圧力安全弁V2では、前記第1実施例のように、通気側シリンダ61の内部に形成したシリンダ穴に磁石87を嵌め込むと同時に、排気側シリンダ62の内部にも磁石87cを取り付けて、この両磁石87,87cを同一の磁極(図面では、S極同士)が対向するように配置している。
このように、同一の磁極を対向させる状態で、鉄含有球体75の上下に磁石87,87cを配置させると、図で示すように、磁力線に歪みが生じて鉄含有球体75を抱き込むようになるため、鉄含有球体75に対して磁力を確実に作用させて、確実に作動させることができる。
尚、その他の構成は、前記第1実施例と同様である。
次に、図12は第3実施例の圧力安全弁を示す断面図である。
この圧力安全弁V3では、磁石87は、前記鉄含有球体75が弁座71に密着した状態において、鉄含有球体75及び弁座71から離隔をおいて配置されているが、この場合、通気側シリンダ61の内部に形成したシリンダ穴61bに、1個のリング状の磁石87を、前記通気管66との管に隙を保持して嵌め込むと共に、この磁石87と介在部材87aの間にスペーサ87bを取り付けることで、磁石87と、鉄含有球体75との間隔を調整できるようにしている。
すなわち、スペーサ87bの高さを変更させることにより、磁石87の取り付け位置(鉄含有球体75との間隔)を調整でき、磁石87による鉄含有球体75に対する吸着力を調整できる。
なお、その他の構成及び作用は、前記第1実施例の圧力安全弁V1と同様である。
本実施例の圧力安全弁は、本体ケーシング57に天地反転可能に取り付けられている。
この場合、本体ケーシング57の外側面に固定プレート100を取り付け、この固定プレート100及び本体ケーシング57の側壁を貫通して反転ケース101が天地反転可能に軸支され、この反転ケース101内に圧力安全弁V1が取り付けられている。
又、固定プレート100及び本体ケーシング57の側壁を貫通して連通管102が設けられると共に、前記反転ケース101には、この連通管102を貫通させる半円弧長穴によるガイド穴103が形成されている。なお、反転ケース101の外面は、透明板104により閉鎖され、この透明板104を通して内部が見えるようになっている。
前記連通管102は下流側送気路5に弁管路68を介して接続されると共に、前記チューブ67によって圧力安全弁V1の通気路65に連通されている。
従って、反転ケース101を支軸104を中心として回転させると、この反転ケース101は、ガイド穴103が連通管102によってガイドされながら180°反転し、圧力安全弁V1を天地反転させることができる。
なお、圧力安全弁V1の天地位置は、係止装置105により位置決めできるようになっている。この係止装置105は、図13に示すように、前記支軸104に設けたフランジ106の外周180°位置に係止凹部107,107を形成し、一方、この係止凹部107に係合させる係止ローラ108をテコ腕109に取り付けて、このテコ腕109に取り付けたスプリング110より、係止ローラ108を係止凹部107に係合させる状態に付勢させるようになっている。
前記反転ケース101を図1の状態から180度天地半転させると、圧力安全弁V1が図4の状態から天地反転して、鉄含有球体75の自重が弁座71に加わるため、この鉄含有球体75の重量を考慮に入れて磁石87の吸着力を調整する必要がある。
圧力安全弁V1は、弁を構成する鉄含有球体75と磁石87との上下の位置関係により、感応しきい値や応答圧力に差が発生する。圧力安全弁V1が図4の状態から天地反転して、鉄含有球体75が磁石87より上にある時は、鉄含有球体75の自重により感応しきい値は高くなり、一方、図4に示すように、磁石87が上方で鉄含有球体75が下方にあるときは、感応しきい値は低くなりやすい。そこで、この上下の位置関係による感応しきい値の差を活用して、気密検査や調湿装置の検査を行うことができるように、圧力安全弁V1の上下の位置関係を180°天地反転させ、変更できるようにした。
通常は、図4に示すように、鉄含有球体75が磁石87の下方に配置されるように設定するので、同じ方向で測定を行えば、箱体Kへの与圧量は小さくなりやすい。他方、圧力安全弁V1の鉄含有球体75が磁石87の上方に位置する場合には、箱体Kへの与圧量は高くなりやすい。この差は、後述する図19のグラフで示した差分と考えられる。
また、箱体Kが大きな容積を持つ場合や、気密に疑問がある場合には与圧量を大きくした方が検査時間を短縮できるが、水蒸気移動制御装置Sに対する負担は大きくなる。逆に水蒸気移動制御装置Sが装着されていない場合や箱体Kの気密に疑問がある場合には、適した検査方法となる。水蒸気移動制御装置Sの経年劣化に対して、残る耐力を検査したり、初期設定時の機能確認に用いることができる。一方、同じ方向の配置による検査では、与圧量は小さいので、容積の小さな箱体Kでの検査に有用である。
尚、本発明の実施例において、磁石87の磁力は、鉄含有球体75の重量を、約5gとして、約30.8gf/cm2程度の永久磁石を用いた事例として、図4、図11、図12を示した。この他、磁石の磁力を強化したり、逆に減弱したものを用いることができる。
又、磁石(磁性材料)の材質としては、Alnico R−Co;Baフェライトによる硬質磁性材料や、Fe−Si;Mn−Znフェライトによる軟質磁性材料を用いることができるが、硬質磁性材料が好ましい。
なお、本発明において、水蒸気移動制御装置や気密性検査装置等、箱体や圧力安全弁の各構成部材に防カビ樹脂を用いたり、その表面に防ガビ剤や撥水剤を使用することができるし、適宜の部位(特に、圧力安全弁の通気路、ダイヤフラムポンプ周辺)などに、温度指示塗料を塗布して、異常温度になったら表示するようにしてもよい。
なお、本発明の気密検査装置Aにおいて、前記上流側送気路41、下流側送気路18、往側圧力取込路53、戻側圧力取込路52、送気管路50、外気交通路58等の配管、前記チューブ67等は、高耐熱性塩化ビニルチューブ(耐寒:−50℃〜+50℃や耐熱:−30℃〜+80℃)を用いている。
図19は本発明の圧力安全弁の限度圧力の試験結果をグラフで示した図である。
線C1:2個の磁石87,87を鉄含有球体75の下方に配置した場合の限度圧力(図4の第1実施例の状態から天地反転させた状態)
線C2:1個の磁石87を鉄含有球体75の上方にスペーサ87bを介して配置した場合の限度圧力(図12の第3実施例の状態)
線C3:1個の磁石87を鉄含有球体75の下方にスペーサ79を介して配置した場合の限度圧力
線C4:2個の磁石87,87を鉄含有球体75の上方に配置した場合(図4の第1実施例の状態)の限度圧力
線C5:1個の磁石87を鉄含有球体75の上方及び下方に配置した時の限度圧力
この図では、磁石87が鉄含有球体75に近づいている時には、限度圧力が高く、磁石87が鉄含有球体75から離れていくと、限度圧力が低くなっていくことが判る。
従って、離隔調整手段によって、磁石87と、鉄含有球体75及び弁座71との離隔距離を調整したり、又、スペーサ87bによって、磁石87の取り付け位置(鉄含有球体75との間隔)を調整することにより、磁石87による鉄含有球体75への吸着力を調整できることが、この図によって理解できる。
なお、磁石87による鉄含有球体75への吸着力の調整を容易にするためには、磁石87が鉄含有球体75から離れていくにしたがって、限度圧力が次第に低くなっていくのが好ましく、この点では、図19において、線C3、線C4、線C5の形態が好ましいといえる。
このように、本発明の圧力安全弁は、水蒸気移動制御装置の設定時に使用する気密性検査装置などの、内部の局部的な異常圧力が発生した場合に、この異常圧力を逃がすことができる。
又、磁石87による鉄含有球体75への吸着力を調整できるため、圧力安全弁の限度圧力を調整できるもので、従って、例えば、水蒸気移動制御装置としては、所定の規格による1種類の水蒸気移動制御装置を作り、この際、圧力安全弁の限度圧力を調整すれば、1種類の水蒸気移動制御装置をサイズや設置環境や材質が異なる条件の箱体に適用することができる。
この場合の水蒸気移動制御装置として、図20で示すように、膜体の安全使用範囲Lよりも更に内側の範囲L1内で圧力安全弁が作動するようにしてもよいし、又、破壊しうる与圧範囲L2内であれば、安全使用範囲Lを越える範囲で圧力安全弁が作動するようにしてもよい。
従って、上記のように構成した圧力安全弁では、水蒸気や空気の移動の境界部の破壊や急速な劣化による水蒸気移動特性の変化に伴う水蒸気移動制御装置、加湿装置、除湿装置、およびこれらの設定時に使用する気密性検査装置などの、内部の局部的な異常圧力が発生した場合に、この異常圧力を逃がして、膜の破損を防止することができる。
又、磁石87が鉄含有球体75及び弁座71と離隔を保つので、磁石87に付着することがある磁石粉末や被磁性吸引物質(鉄粉など)によって、鉄含有球体75の表面が汚損されることを予防し、鉄含有球体75の移動によって生じる磁石粉末の生成を予防することができる。
また、磁石87の損耗や鉄含有球体75の損耗によって発生した切削粉が、磁石87に吸着されるため、弁座71と鉄含有球体75との気密性を妨げることがない。
また磁力を用いて、鉄含有球体75を弁座71に密着させる構造であるため、弁動作が極低圧で動作可能となる。
又、磁石87と鉄含有球体75とは、接触することがない距離、即ち、最接近時でも鉄含有球体75と磁石87が距離を保つように距離をおくので、鉄含有球体75が磁化することがなく、鉄含有球体75の弁座71に対する吸着力が低下することがない。即ち、鉄含有球体75と、弁座71並びに磁石87は電気的に絶縁され、又、鉄含有球体75の運動距離も小さいので、一時磁性体である鉄含有球体75が磁化しにくく、このため、弁座71への吸着力は安定し、経年変化しにくい。
又、空気濾過手段としてのフィルタ72,84を設けているので、外気からの外来の被磁性吸引物質(鉄粉等)などの汚損物質(空気中の汚染物質として排気ガスオイル、塵埃、小動物など)や磁石に87付着することがある磁石粉末や磁性吸引物質(鉄粉など)が、弁室70内に侵入するのを防止できる。
離隔調整手段を設けているので、鉄含有球体75を弁座71に吸着して密着保持させるための磁力を、鉄含有球体75と磁石87との微妙な距離関係の調整によって調整することができ、弁動作が極低圧で動作可能となるし、被使用装置の動作上要求される動作しきい値に的確に調整することができる。
又、スペーサ87bを設けると、磁石87の取り付け位置を調整でき、磁石87による鉄含有球体75に対する吸着力を調整できるし、半円形凹部82を形成させているので、離隔調整手段による調整幅を広く取ることができる。又、通気溝86を設けているので、鉄含有球体75によって排気口81が閉塞されたとしても、異常圧力を、この通気溝86を介して排気路80に逃がすことができる。
更に、鉄含有球体75の表面を防蝕加工させているので、鉄含有球体75の錆び付きや表面が汚損するのを防止できるし、鉄含有球体75の移動に伴う磁石粉末の生成を予防することができる。
弁座71にフッ化ゴムによるパッキンを装着させているので、鉄含有球体75と弁座71との気密性を確保でき、弁座71と鉄含有球体75との接触抵抗の軽減や耐油性による劣化予防などの効果が得られ、精密な弁構造にできる。
本実施例の気密検査装置Aには、図14に示すように、その外側面に操作部300が設けられている。
この操作部300には、電源スイッチ301、照明スイッチ302、スタートスイッチ303、ブザースイッチ304、電源切換スイッチ305、差圧計表示部306、ロータリスイッチ307、傾斜スイッチ用JPスイッチ308、テスト/強制動作スイッチ309が設けられている。なお、310はバッテリー収納部である。
本実施例の気密検査装置Aは、作業者が携帯可能な本体ケーシング57内に組み込まれている。
この本体ケーシング57は、強化プラスチック製であり、断熱構造に形成するのが好ましい。
この本体ケーシング57の外側面には、磁石210等の取付手段が設けられ、この取付手段によって、測定場所(例えば、鉄塔)における固定部材(例えば、鉄塔柱や梁等)に取り付けることができるようにしている。
なお、図示省略したが、本体ケーシングの適宜内面や圧力取込ケーシング1の下面等、適宜の場所にサーモペイントが施され、各部品が異常過熱した場合に、このサーモペイントの変色によって、その異常過熱を発見し易くしている。
又、各配管に用いるパイプ材として、その内面に防カビ材を塗布したり、防カビ材を含浸したパイプ材を用いることができる。
又、本体ケーシング57に水蒸気移動制御装置を取り付けてもよく、これにより、気密検査装置Aの内部(本体ケーシング57の内部)の湿度調整を行なうことができる。
本体ケーシング57内には、傾斜スイッチ211が取り付けられ、本体ケーシング57が一定の角度を越えて取り付けられた場合に、振り子212が振れ限度を越えて傾斜してスイッチが入り、気密検査装置Aの駆動を停止するようになっている。
この傾斜スイッチ211は気密検査装置Aの傾斜が正規の傾き範囲内にあることを検出するためのものである。
なお、この傾斜スイッチ211は、振り子212で作動するため、その持ち運びに際し、振り子212が振れ動いてスイッチ本体等に衝突し、図15のように振り子が屈曲等、変形して正確な判別ができなくなることがある。
そこで、図16に示すように、振り子212の振れ動きをロック装置213に固定できるようにしている。このロック装置213は、手動ダイヤル214を往復回転させることで、クランクバー215を介してロックバー216を往復移動させ、図に示すように、このロックバー216の前進によって振り子212を固定させ、逆に、気密検査を行なう場合には、ロックバー216を後退させて振り子212の固定を解除させるようになっている。
次に、図17に示すブロック図により、気密検査装置Aの電気部品の制御回路を説明する。
電源回路Eは、電源供給をするための電源部分であり、内部電源311と外部電源312を電源切換スイッチ305により選択することができる。
電源スイッチ301は、これを操作することで各回路へ電源を供給する。この電源スイッチ301を操作することで同時に測定時間振り分けスイッチ313も操作することが可能で、大まかな測定時間を選択できる。
電源制御回路Fは、リードスイッチ314、傾斜スイッチ211、リミットスイッチ315を操作することで電源回路Eから各回路への電源を制御する。
前記リードスイッチ314はシリカゲルケーシング5が正規の位置に取り付けられたことを検出するためのものである。
リードスイッチ314はシリカゲルケーシング5に取り付けられ、通過空気の乾燥剤挿入時のみ各回路への電源を供給する。
傾斜スイッチ211は気密検査装置Aの傾斜が正規の傾き範囲内にあることを検出するためのもので、傾斜スイッチ211は測定状態が正しい姿勢の時のみ各回路への電源を供給する。しかし、傾斜スイッチ用JPスイッチ308を操作することで傾斜スイッチ211の動作に依存することなく、各回路への電源供給を制御できる。視覚的にも動作を確認できるように傾斜スイッチ用JPスイッチ動作確認LED316を設けている。
リミットスイッチ315は前記図13で示したテコ腕109の作動に連動し、圧力安全弁V1が上向き、或いは下向きの適正の位置に位置決めされた状態を検出するためのものである。このリミットスイッチ315は圧力安全弁V1が正しい姿勢の時のみ各回路への電源を供給する。
なお、電源制御回路については、ジャンパー等を用いて点検、操作等を容易にしてもよい。
EL回路Gは、照明スイッチ302を操作することでEL板用インバータ317を介してEL板318(シート状照光板)の動作を制御する。
EL回路については、消費電力の少ないLED等の照明に置き換えてもよい。
プログラム回路Hは、CPU319にROM320を取り付けることで、各部をROM320のプログラムを参考に動作を制御する。
箱体容積における時間設定とポンプ43の動作は、ROM320の交換等で自由に設定でき、圧送空気量を変更できるようにしてもよい。
なお、テスト/強制動作スイッチ309はダイヤフラムポンプ43の動作の選択をできるように設けたもので、差圧異常時にはダイヤフラムポンプ43を停止させる。
差圧計54は各部送り空気と戻り空気の差圧を計測するために設けた。
差圧計動作確認LED321は視覚的にも正常動作を確認できるように設けた。
ロータリースイッチ307は、これを使用することで時間設定とポンプ43の動作を同時に選択し、箱体容積と圧送空気量における関係が一動作により設定可能であると共に測定時間の短縮が可能にするために設けた。
スタートスイッチ303は、これを操作することで測定を開始することができる。
スタート確認LED322は視覚的にも動作を確認できるように設けた。
ブザー323は聴覚的に異常動作、測定終了を確認できるように設けた。
ブザースイッチ304は、これを操作することでブザー323の動作を制御できる。
なお、全てのLEDに関し、LEDの点灯を点滅などに変化させることで、他の部品の使用状況を確認できるようにしてもよい。
次に、図17に示すフローチャートにより、測定方法の手順を説明する。
Step.1で測定準備を開始する。
Step.2では、ROM320を基盤のCPU319に取り付ける。ROM320内に施されたプログラムを測定に反映する。
Step.3では、電源切換スイッチ301を操作して内部電源311、または外部電源312の選択をする。
Step.4では、電源スイッチ301を操作して電源を投入する。同時に測定時間振り分けスイッチ313を操作して概略の測定時間(大、小等)を選択する。
Step.5では、リードスイッチ314にてシリカゲルケーシング5の取り付けを確認する。シリカゲルケーシング5が取り付けられていない場合、リードスイッチ314にて各回路への電源を遮断する。
Step.6では、傾斜スイッチ用JPスイッチ308を操作してON,OFFの選択をする。この場合傾斜スイッチ用JPスイッチ308のON時には傾斜スイッチ211の動作を考慮しない。OFF時に傾斜スイッチ211の動作を考慮する。
同時に傾斜スイッチ用JPスイッチ動作確認LED321にて傾斜スイッチ用JPスイッチ308の操作を確認する。動作確認LED321の点灯時には、傾斜スイッチ用JPスイッチ308はON、消灯時は傾斜スイッチ用JPスイッチ308はOFFである。
Step.7では、傾斜スイッチ211にて本体の傾斜が測定の際に正常な姿勢であるか確認する。本体の傾斜が測定の際に正常な姿勢でなかった場合、傾斜スイッチ211にて各回路への電源を遮断する。ただし、傾斜スイッチ用JPスイッチ308のON時には、傾斜スイッチ211の動作を考慮しない。
Step.8では、リミットスイッチ315にて圧力安全弁V1の方向が測定の際に正常な位置にあるか確認する。圧力安全弁V1の方向が測定の際に正常な位置になかった場合、リミットスイッチ315にて各回路への電源を遮断する。
Step.9では、テスト/強制動作スイッチ309にてダイヤフラムポンプ43の動作の選択をする。テスト/強制動作スイッチ309のテスト動作時は、ダイヤフラムポンプ43のモーターの回転、動作時間をロータリースイッチ307にて設定が可能になる。強制動作時は、ダイヤフラムポンプ43の動作時間をロータリースイッチ307にて設定することが可能になる。
Step.10では、ロータリースイッチ307を操作してダイヤフラムポンプ43のモータ47の回転、動作時間を選択する。テスト/強制動作スイッチ309の強制動作時には、ダイヤフラムポンプ43の動作時間のみロータリースイッチ307にて設定が可能である。
Step.11では、ブザースイッチ304を操作してブザー323の動作を選択する。ブサースイッチ304のON時で測定終了し、異常時にブザー323が鳴る。ブザースイッチ304のOFF時には、ブザー323は停止する。このとき、照明スイッチ302を操作してEL板318を点灯させ、本体内部をチェックする。
Step.12で測定準備が終了する。
Step.13で測定を開始する。
Step.14でスタートスイッチ303を操作して測定を始める。
Step.15でスタート確認LED322にて測定の動作を確認する。スタート確認LED322の点灯時には、測定を実行中であり、消灯時では測定が停止している。
Step.16でダイヤフラムポンプ43が始動する。
Step.17で差圧計54にて出力値が表示される。
Step.18では差圧計動作確認LED321にて差圧計54の動作を確認する。差圧計動作確認LED321の点灯時には、出力値、動作正常であり、消灯時は出力値、動作停止である。
Step.19で測定が終了する。
本実施例の気密検査装置Aを使用するには、箱体Kに設けたソケット26に水受け器2の上端に設けた接続プラグ25を嵌着させ、この状態で、電動モータ47によりダイヤフラムポンプ43を作動させる。
このダイヤフラムポンプ43から送気される往側気体は、上流側送気路41から下流側送気路18を経て箱体Kの内部に送気され、この箱体K及び下流側送気路18の内部から反射した戻側気体は下流側送気路18から圧力緩衝空間10を経て戻側圧力取込路52から差圧計54に取り込まれる。
そして、この戻側圧力取込路52から差圧計54に取り込まれた戻側気体の圧力P2と、前記往側圧力取込路53から差圧計54に取り込まれた往側気体の圧力P1との差圧を差圧計54によって測定することで、箱体Kの気密状態を検査することになる。
この場合、戻側圧力取込路52から差圧計54に取り込んだ戻側気体の圧力P2と、前記往側圧力取込路53から差圧計54に取り込んだ往側気体の圧力P1との差圧を測定した結果、往側気体の圧力P1が戻側気体の圧力P2よりも大きいと(P1>P2)、箱体K又は膜体Mに破損が有って気密が漏洩していると認定し、又、往側気体の圧力P1と戻側気体の圧力P2とがほぼ同一の場合には(P1≒P2)、気密が保持されていると認定することになる。
なお、差圧計54には、気密保持状態(P1≒P2)では、正常を表すランプが点灯し、又、一定時間経過後にタイマリレーでダイヤフラムポンプ43の電動モータ47に停止信号が出力され、ダイヤフラムポンプ43を停止させるようになっている。又、異常圧力を一定時間以上検出したときにも、停止信号が出力され、ダイヤフラムポンプ43を停止させるようになっている。
また、差圧計54が故障しているような場合、ダイヤフラムポンプ43の電動モータ47への停止信号が出力されず、箱体Kや膜体Mへの過剰な与圧を生じてしまうことがある。そこで、このような過剰な与圧によって圧力安全弁V1が開くもので、この圧力安全弁V1の開放によって箱体Kの気密が保持されていると認定することができる。逆に箱体Kの気密が漏洩しているときは、そこから圧力の漏れが生じるため、圧力安全弁V1の開放はなく、このように、差圧計54が故障している場合には、圧力安全弁V1の開閉によって箱体Kの気密状態を検査することができる。
上記のように、本実施例の気密検査装置Aでは、ダイヤフラムポンプ43によって微弱な圧力をかけることから、水蒸気移動制御装置Sの膜体Mや箱体Kにストレスを加えることないし、しかも差圧計54を用いたので、測定しきい値が低くなり、高感度で精度よく箱体Kの気密状態を検査して、箱体Kの破損や膜体Mの破れ等を原因とした気密の漏洩を発見することができる。
特に、上流側送気路41の先端管部45を、その先端口46が下流側送気路18の基端部内部に開口するように、圧力緩衝空間10内を通り過ぎて下流側送気路18の基端部に挿入したので、往側気体と戻側気体とが圧力緩衝空間10内で干渉し合うことによる乱流や空気振動の干渉波を防止できるし、更に、戻側圧力取込路52を、中心線Cに対し角度(直角)を持って分岐するように接続したので、ダイヤフラムポンプ43による脈動の影響を避けて戻側気体の圧力を圧力緩衝空間10から静かに差圧計54に取り込むことができ、差圧計54による測定を高精度で行なうことができる。
なお、戻側圧力取込路52の基端側や圧力取込ケーシング1の圧力緩衝空間10内にサイレンサ(例えば、邪魔板構造)を設けるようにしてもよい。
また、下流側送気路18の先端に水受け器2を設けているため、箱体Kの内部に雨水等の水が溜まっているような状態で、気密検査装置Aを使用しても、箱体Kから流下する水は直ちに水受け器2の内部に受け止められ、装置の内部に水が侵入したり、感電事故を招くといったトラブルを防止することができる。
水受け器2を設けているにもかかわらず、下流側送気路18と箱体Kの内部が一連に連通しているため、水を受け止めながら、気体の流通を確保することができ、気密検査装置Aによる箱体Kの気密検査を支障なく行なうことができる。
又、水受け器2及び圧力取込ケーシング1が透明であるため、検査時の状態を目視によって確認することができる。
また、圧力安全弁V1を設けているので、異常圧力を逃がすことができ、機能不全、差圧計54やダイヤフラムポンプ43等の装置各部の破損を回避できる。
次に、本発明の測定方法について図21〜図38を参照しながら説明する。
図21は縦軸を圧力変化、横軸を時間とした時の各気密性が確認された箱体(100L、200L、300L)の理想圧力上昇過程(100L、300L)と、各気密性が確認された箱体(300L)の管路空気の振動を考した送気速度と送気量の変化を示し、微調整を行わない場合の圧力上昇過程をP2として示している。
図22(イ)、(ロ)は縦軸を電圧変化量、横軸を時間とした時の波形を示し、実線は送り波形、破線は戻り波形の印加電圧を示す。
図23は縦軸をモータースピード変化量、横軸を時間とした時の駆動したモータ47の回転速度の時間変化を示す。
図24は縦軸を空気量変化量、横軸を時間とした時の逆回転に反射波が対応した場合の送り側空気量と戻り側空気量の差を斜線部に示す。上部曲線が送り側空気量、下部曲線が戻り側空気量を示す。
図25は、特定の周波数の空気振動(音)が、管の中を伝搬する時の管路断面積の変化を仮定した模式図である。
図26は縦軸に減衰量変化、横軸に周波数とした時の特定の周波数の空気振動(音)が管の中を伝搬する時、途中に断面変化、共鳴器、外部へ通ずる細孔などの音響インピーダンス変化が生じた場合における特定の周波数の伝搬を示す。
図27は特定の周波数の空気振動(音)が伝搬する管路を仮定した模式図で、X1とX2の距離Lに対して、X1部の断面部圧力をP1、X2部の断面部圧力をP2として示す。
図28は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の送気装置をプログラム運転した台形の昇圧経過を示す。上部曲線は送り空気圧、下部曲線は戻り空気圧を示す。
図29は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の送気装置42をプログラム運転した場合の、台形の昇圧経過の一例の結果から得られる差圧を実線部に示す。破線部は測定可能な差圧変化が小さな区間を示す。
図30は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の送気装置をプログラム運転した場合の台形の段階的な昇圧過程一例を示す。上部曲線を送り音圧、下部曲線を戻り音圧とする。Tc〜Tdは測定可能な差圧の変化が小さな区間を示す。
図31は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の送気装置42をプログラム運転した場合の、台形の段階的な昇圧経過の一例の結果得られる差圧を実線部に示す。Tc〜Tdは測定可能な差圧の変化が小さな区間を示し、破線部で該当時間の区間を示す。
図32は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の従来の方法による昇圧経過を示す。上部曲線を送り音圧、下部曲線を戻り音圧とする。従来の測定方法では、ポンプ圧送量の変化が曲線的であって、差圧の変化が常に生じる。
図33は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の従来の方法による昇圧経過の結果得られた差圧を示す。縦軸のスケールを拡大すると図32と同様に変化しつづける時間区間が長い。
図34は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の単純に昇圧する方法で、一意的に増加させた場合の昇圧経過の事例を(3−1)〜(3−8)までのパターンとして示す。
図35は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の単純に昇圧する方法で、一意的に増加させた場合の、昇圧経過の結果得られる差圧を示す。
図36は縦軸を圧力変化量、横軸を時間とした時の単純に昇圧する方法で、一意的に増加させた場合の、昇圧経過を示す。上部曲線を送り波形、下部曲線を戻り波形を示す。
図37は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の単純に昇圧する方法で、一意的に増加させた場合の、昇圧経過の結果得られる差圧を上部曲線に示す。下部曲線は、区間の変化量を示す。
図38は縦軸を差圧変化量時間積分値、横軸を時間とした時の誤差の要因となる位相調整の結果得られる差圧を示す。実線部に位相調整前、破線部に位相調整後の差圧を示す。位相調整前では、全区間の前半で、変化が大きくなる。
測定開始の段階では、まず、気密検査装置Aが正常な測定可能な状態にあるか否かを確認するために、圧力取り込みケーシング1の閉鎖状態で測定状態の与圧を行う。一般に、与圧量を得るために使用されているポンプとしては、駆動源として電磁石またはモータ回転力を使用したダイヤフラムポンプ43を使用している。このとき、気密検査装置A内の管路では、送気装置42から生じる圧力変動が影響して、管路内の空気を振動させてしまう。
このために、圧力取り込みケーシング1の中で空気振動のため音響の反射や干渉が生じ、また、通過経路の各管路が振動し、この結果、圧力上昇経過に、図21のP2に示すように不安定な圧力上昇を示す時間区間が認められる。
例えば、大きな容積の箱体の気密性試験を行うために必要とする昇圧時間と、小さな容積の箱体の気密試験を行うために必要とする昇圧時間は、全測定所要時間の短縮を図るために、送気量や送気速度を調整する。大きな容積の箱体の気密試験では一定の昇圧量を確保するために必要な時間量が大きくなりすぎないように、送気量や送気速度を大きく設定する。小さな容積の気密試験では、一定の昇圧量を確保するために必要な時間は小さいが、この場合、圧力取り込みケーシング1の閉鎖状態で生じる、装置A内部の空気振動に影響を受けた、時間経過に伴う僅かな差圧の発生も測定誤差の一因となる。
図21のP2に示すように、この圧力上昇経過の不安定な変動は測定を行うために送気量や送気速度を調整し、測定時間を短縮するためには不利に作用する。
すなわち、図21中のP2では実際は300Lの箱体の気密性試験を行っているにもかかわらず、ポンプ43の送気量と送気速度を上昇させる必要があるために、200Lの箱体の気密性試験を行った場合の圧力上昇曲線と接近し、または圧力値が交差してしまう区間t0〜t3が存在する。そこで、この区間の測定開始から測定結果を得ることができる時間区間では、気密性の判定を行うことができない。ところが、P2の上に位置する修正された昇圧曲線では、このようなことがないので、測定結果として気密性の判定を測定開始から早い段階で確定することができる。前述した300Lと200Lの昇圧結果は、測定所要時間を短縮しようとすればするほど、送気速度や送気量を増加させなければならないので、各管路の振動現象も増加してしまい、この修正または補助的な対策が必要である。
全測定所要時間の短縮を図る工夫として、送気量や送気速度の調整を一義的に気密性試験を行う箱体の容積にあわせて大きくしたり小さくしたりすることができるが、前述したような装置A内で発生してしまう音響振動や、管路内空気の振動や干渉に伴って生じる差圧測定誤差に対する対策は前述のように不十分であった。
例えば、測定事例として示した図21に示すように、昇圧開始から時刻t0の時間では200Lの気密性試験を行う気密性が確認された箱体の圧力上昇過程の昇圧経過に対して300Lの気密性試験を行う気密性が確認された箱体の圧力上昇過程に接近してしまう。また、時刻t1からt2の時間では、200Lの気密性試験を行う気密性が確認された箱体の圧力上昇過程の昇圧経過に対して、300Lの気密性試験を行う気密性が確認された箱体の圧力上昇過程は近接してしまう。
すなわち、このままの状況では、箱体が気密性が確認されているにもかかわらず、結果としては300Lの測定時に使用する送気量と送気速度で生じる空気振動が悪作用して200Lの圧力上昇過程に近接し、昇圧が得られない時間経過が認められるために、300Lの箱体の非気密性を示す過程となる。このような現象は全測定所要時間を短縮するために、より大きな容積の箱体では、より高い送気量や送気速度を設定しなければならないという前提から考察すると、管路空気の振動を考慮した送気速度や送気量の微調整を一意的に行わずに、この管路空気や管路経過の振動を考慮した送気速度や送気量の微調整を時間経過に伴って任意に設定する必要がある。
単に送風装置を設けただけでは、このような微調整を行うことができない。そこで本実施例では、図22に示すようにパルス波を使用し、そのONとOFF時間や印加電圧を調整したポンプの駆動源の調整を行い、送気量や送気速度を任意に設定し、ROMを使用したプログラム運転を可能とした。この結果、高度差や温度差、測定環境の湿度による管路内の空気密度の差を考慮した測定誤差の低減や測定時間の短縮を図ることができる。
なお、図22(ロ)は、図22(イ)のa区間に相当するON時間を有するパルス波を示す。結果的には、後記した図23と同等のモータ回転力を得る。
具体的な方法としては、全管路の往復路長をもとに、単純な振動モデルを構成しこの振動予測計算をもとに、実機を使用した測定結果を使用して送気量と送気速度の微調整を行う。
与圧手段としては、ダイヤフラムポンプ43以外のポンプでも与圧量を確保することができないこともないが、例えばギアーポンプでは、ギアー部のエアーシールに対してシリコンオイルのようなシール材を使用する必要がある。そこで、ギアーポンプを使用した場合には、通気路の往復路のエアーシール材による汚染が発生するおそれが考えられるので本実施例ではギアーポンプを使用しない。ただし、将来ギアー部のエアーシールがシール材として従来使用されてきたシリコンオイルなどを用いないで、効率良くエアーシールができるポンプ装置が発売された場合には、ダイヤフラムポンプではなく、この改良されたギアーポンプを使用することもできる。しかし、この場合でも、与圧量の上昇に伴って、空気振動の絶対量は次第に大きくなり、圧力上昇にともなって送気を行うギアー部の運動による圧力への干渉などの現象は生じる。そこで、ポンプの種類に依存して、それぞれのポンプや管路特性に応じた前述のような全管路の往復路長をもとに、単純な振動モデルを構成し、この振動や干渉の影響について、あらかじめ管路特性を考慮して予測計算を行い、送気量と送気速度の微調整を行う必要がある。
次に、空気振動や干渉現象などの調整手段について述べる。
全管路容積は、気密検査装置A自体の設定状態のすべての内部管路と、気密検査を行う箱体までの接続チューブと、気密検査を行う箱体の容積の総和と考えられる。これらの容積のうち、装置の0点調整に用いる容積は気密検査装置自体のすべての内部管路であって、ポンプ43から上流側送気路41の開口部までの経路の容積和である。
この容積決定に基づいて、測定開始から測定中の任意の時間に、管路内の空気振動に伴って生じる差圧測定結果の誤差量を低減するために必要な送気に伴うディアフラグポンプ43や電磁ポンプなどのポンプの駆動周期の位相差調整と駆動速度の調整を行うことによって、0点調整を行う。
モータ駆動によるダイヤフラムポンプ43を使用した場合の回転を図23に、回転のために必要なパルス波の一例を図22に示す。
今回の改良点として、ポンプ43の駆動にパルス波を使用して、CPU制御のもとに電源の消耗時間を短縮する。またパルス波を使用することによって、電圧の印加時間と電圧量、OFF時間の制御により、ポンプ43の駆動を任意に制御することができる。
図22の印加電圧に対して、図23のポンプ駆動が得られるものと仮定すると、図24の上部曲線に示す送り波が得られる。この送り波は、圧力変動量のポンプ駆動時間の総和と仮定される圧力変動量である。送り波に対して、検査装置内部または気密性検査を行う箱体により反射して戻る経路の波形をこの下部に示した。戻り波形は、管路や通過経路による圧力損失や振動の伝搬などによって、送り波形よりも絶対変化量は小さくなり、波形特性にも変化が生じる。
これらの送り波形と戻り波形の位相や絶対変化量の差は、誤差の要因になる。これらの調整手段を決定するためには、装置内および接続までの経路、それと測定容積のそれぞれの各全容積を求め、略断面積によって仮定された一定の直径を有する管路内の容積の標準空気に置換して、略計算を振動特性について、事前に設定することができる。
また、振動周期の予測計算に、最も悪作用する要素は、弾性の高い管路である。そこで、本構成では、使用する管路の弾性による予測計算の反映に対する悪作用を予防するために、温度による熱軟化や硬化などの弾性の温度依存による性質変化が低い高耐熱性塩化ビニールチューブ(−50℃〜+50℃)、(−30℃〜+80℃)などを使用するのが好ましい。
本発明では、ROM320によるCPU319のプログラムによるポンプ駆動が行えるようにしたものであり、増圧を行う際の昇圧過程のふらつきを、ポンプ駆動の位相変調を、あらかじめ予測された昇圧過程のふらつきや管路の往復に伴う干渉などを考慮して、任意にプログラムにより変更することができる。これらより、測定環境や測定地域などの厳密な測定仕様等の諸種の仕様変更や測定装置としての特性をROMの差し替えにより簡便に行うことができる。
一般に、細い管の中を音が伝搬するときに、管壁の材質によって音の減衰が違うことが報告されている。振動している音源の速度u、音源を振動させる力fとすれば、Zm=f/uは音源の機械の機械インピーダンスであるが、これを放射インピーダンスともいう。エネルギーは一部は音となって放射されるが一部は振動エネルギーとして消費される。放射インピーダンスの実数部は放射パワーに関係する。
ここで、一定のS1からS2に変化する管路断面積の変化を仮定したモデルを考える。このモデルを図25に示す。このとき断面積変化を示すS1/S2=mを仮定すると、図26のように、特定の周波数の空気振動(音)が管の中を伝搬するとき、途中に断面変化、共鳴器、外部へ通ずる細孔などのインピーダンス変化があると、音の一部は反射され、図26の点Gnのように、結果として特定の周波数の伝搬が減少し、収束することが知られている(実験物理学口座9 音響と振動 昭和43年10月1日初版1刷発行 共立出版 p.37〜46)。
また、差圧計54は式1で示すように、応答することができる音圧や周波数特性によって、特定の検知できる周波数が存在する。
α:減衰定数
c:音速 [m]
R:菅の半径
f:音源を振動させる力
このとき管の長さをLとすると一端が閉じられているときはU2=0として、式2で表される。
p:音圧
ρ:密度
j:複素数
k:係数
U:体積速度
c:音速
図25のS2の右端が閉であってこれをU2、左端をU1とする二つの管路の平均から求められる管路直径を有する直管の同一の直径の管路を図27のように想定する。p1、p2はそれぞれの断面部の圧力である。U2が終端のとき、U2=0であるから、式3のようになる。
この式3から、体積速度に対して、音圧は反比例することがわかる。
そこで、本装置の差圧センサーによる最も感度の高い使用する管の空気振動特性(音響特性)から、本測定装置の管の全長から求めた略計算結果と、実測結果より前述のGn点の音圧起始点から差圧センサーまでの距離が求められ、音圧源である送気ポンプの駆動を変化させることにより、収束点Gnの位置が差圧センサーに一致させるようにすることができ、この結果誤差を低減することができる。この方法はアクティブフィルタの方法を駆動源のポンプ駆動に置き換えた方法である。
また、この容積の置換方法では、空気振動に置換して振動特性を評価する場合には、管路材質の振動特性評価に関する基本的な事前測定を行い、周波数特性を略振動特性の評価に参考資料として用いる。この場合、振動周期の予測計算に最も悪作用する要素は、弾性の高い管路である。そこで、本実施例では、使用する管路の弾性による予測計算の反映にたいする悪作用を予防するために、温度による熱軟化や硬化などの弾性の温度依存による性質変化が低い、高耐熱性塩化ビニールチューブ(−50℃〜+50℃)などを使用するのが好ましい。
また、昇圧の手段としては、昇圧のレベルが音圧に比例して発生しやすいので、次第に図21の曲線P2のように変化する。音圧変化として図28のように台形状の昇圧経過をとるように送気装置をプログラム運転(運転制御)し、音圧変化が低い水平状態の区間同士、例えば区間Ta〜Tbで、差圧測定をおこなうことが望ましい。また、前述の特定の振動波の減衰部であるGnは、図28のTa〜Tbの区間に複数点存在する。したがって、このGnで測定すれば、音圧の波高長分の誤差を低減することができる。
図28のようにポンプ駆動をプログラム運転する場合には、図29のように、送り波形と戻り波形の総変化量は区間Ta〜Tbでは一定量を示し、この区間では差圧計の変動量も抑制される。そこで、この結果、昇圧状況を示す図21のP2の上方の修正曲線の結果が得られることになる。
図29に用いた横軸のしきい値は、差圧積分、即ち、|送り圧力の時間積分|−|戻り圧力の時間積分|である。そこで、それぞれの時間積分に使用した時間をしきい値とおく。これは時間と同様に考えてよいが、差圧の時間積分に対して比較し易いようにしきい値として示した。
同様に、図30のようにプログラム運転した場合、送り波形は、上方に示した二つの定常部を有する曲線として、戻り波形はこの定常部の平坦部が消失した場合を示す下方の曲線の場合を考える。この場合でも、図31に示すように、差圧計のしきい値が変動した場合には、区間Ta〜Tbが一定値を示すので、この区間で測定すれば差圧測定は空気振動に影響を受けにくい。
しかし、図32に示すような従来の昇圧方法では、昇圧時間を単純に短縮するために、送気装置の運転速度を速くする場合には、図33のように差圧結果の誤差が拡大してしまうので、時間経過に伴って差圧測定結果が変動して、正確な測定結果を得にくい。
また単純に昇圧する方法を、駆動方法を一定時間のONとOFFによるのみの方法による昇圧結果を示す図を図34の(3−1)と(3−2)に示し、その差圧結果を図35の(3−1)−(3−5)と(3−2)−(3−6)として示した。また図3の(3−3)や(3−4)のような昇圧結果は、図35の(3−3)−(3−7)や(3−4)−(3−8)のような差圧結果となり、同様に時間経過に伴って、ある特定の時間を指定しても、測定区間で一定の差圧結果を得にくい。図36のように単純に昇圧方法を1形式で増加させた場合で、昇圧過程が一定な変化を辿る区間において差圧を測定しても、図37の差圧結果のように、同様に時間経過に伴って、ある特定の時間を指定しても、測定区間で一定の差圧結果を得にくい。
そこで、図28のように台形の昇圧経過を辿るように送気装置をプログラム運転し、通気路内の音圧変化が低い測定区間Ta〜Tbに相当する時間に測定結果として差圧測定結果を得るように、送気装置のプログラム運転と差圧計の接点情報のタイマーAND出力の組み合わせによって差圧表示が特定の時間区間により測定された結果を示す図29に示した区間Ta〜Tbに測定された正確な誤差が小さい測定結果として表示することができる。
また、電源の回路や電池の電圧変化特性を考慮して、消費時間が最も小さくなるように、図30のように台形状に段階的に昇圧するようにプログラム運転を行い、最も効率よい気密性試験を行う各容積差に適した昇圧運転や減圧運転を行うようにしてもよい。この結果を図31に示す。
また、これらの結果を昇圧経過で実際の昇圧量と見かけ上で差圧センサにて検出することができる昇圧量との誤差を図38に示す。アクティブな空気振動に対する修正が理想的に行えた場合には、図38に示すように、差圧センサーによって検出することができる誤差量は測定開始から全域で確保することができることになる。
しかし、昇圧には温度や湿度の変化が著しい屋外環境を想定する場合には、図38の上部頂点近くの時刻まで待ち、厳密な気密検査結果とすることが好ましいが、前述の方法では、より短い全測定時間間隔で、気密想定としての結果を示すために必要な方法である。
測定前の測定準備の段階で基本的な送気速度と送気量を事前に微調整する。この調整は気密性接続管路18を接続しない状態で、0点調整を行うに必要な最小送気量と送気速度の状態で、測定装置自体の内部の管路特性によって決定される、駆動源のモータまたは電磁石の駆動変調リズムの微調整である。この0点調整によって、差圧計に表示される数値が、本気密性測定装置の誤差となる。またこの後の、気密性検査を行う箱体にいたる経路18や水蒸気移動制御装置の設定された箱体の空気振動特性などを考慮するために必要な、基礎的な、測定開始時の起点が決定される。
ついで、測定対象となる気密性検査を行う箱体の容積に伴って、全測定時間の短縮を目的として行われる送気装置の送気速度と送気量の調整は、図14のロータリスイッチ207の選択によって、調整方式の各選択プログラムがROMから呼び出される。このロータリスイッチ207の選択によって、最も気密性検査を行うために必要な時間短縮を行うことができ、送気量または送気速度を考慮した、測定経路の往復路内で生じる圧力上昇の変化を最小限に抑制する駆動源の運転のためのプログラムがROMから呼び出される。
本装置では、少なくとも2枚の透湿可能な防水膜から構成された1小室からなる、水蒸気移動制御装置が装着された箱の気密検査を行うことが主な目的である。
しかし、その他の応用事例としては、医科用機材の機密検査などにも用いることができ、与圧量が小さく、かつ気密シールに対して負担が小さな簡易的な気密検査を行うことができる。また。本装置が例えば、重篤な感染症の汚染地域で使用された場合や危険地域で使用された場合などにおいて、装置のメンテナンスを完全に行うためには消毒が必要である。特に本装置では、装置内を通過する空気の水蒸気濃度を低濃度に保つために使用するシリカゲルケーシング5や通気管路内の汚染対策が必要である。シリカゲルケーシング5にあっては、多孔性の吸着体や、吸着性の高い物質を収容するので、外気の異物の濃縮も考えられる。
また、シリカゲルケーシング5は着脱可能であり、廃棄可能である。しかし、使用後はケーシング5を収容するソケットや、その他、圧力安全弁V1や通気管路内、ディアフラグムポンプ43内部、圧力取込みケーシング1内、逆止弁17や、水受け器2内部や外部などは汚染されることが考えられる。さらに、本体ケーシング57内も汚染される可能性が考えられる。
一般的に、熱可塑性物質に対する消毒方法として、エチレンオキサイドガス滅菌法が用いられている方法を、本装置で使用可能にする工夫を必要とする。エチレンオキサイドガス滅菌方法では、通常、エチレンオキサイドガスとともに被滅菌物を、遮蔽した熱シール袋に収容し、27℃では芽胞形成菌も対象に含めて16時間以上、それ以下の常温では24時間以上そのままの状態に保存することによって、滅菌を完全に成立するものとされている。このほか、滅菌条件に影響する要素として、被滅菌物の材料や寸法やシール袋内へのつめこみ具合などがあることが知られている(歯科臨床における感染防止対策 1983年、昭和58年10月25日第1版第2刷発行 医師薬出版株式会社 園山昇、長田保、小倉保巳 編集、P.95〜96)。そこで、本体ケーシング57に少なくとも2ヶ所の可撤性の通気孔を設け、エチレンオキサイドガス滅菌法を行うにあたって、ケーシング57内にエチレンオキサイドガスの拡散を促進するようにしてもよい。また、管路内の消毒は、ポンプ43を駆動状態におかなければならないので、電源線を滅菌用の熱シールのパッケージから導出して、テーピングによりエチレンオキサイドガスが漏出しないように、緊密なシールを行い、熱シールのパッケージ内に充填された熱シールのエチレンオキサイドガスで満たされたパッケージ内で、本気密検査装置を間欠的に駆動して、管路内や複雑な構造物内部に至る消毒や滅菌を完了する。この装置内部の消毒や滅菌に適した駆動スイッチやプログラム、例えば、駆動速度を変更できるようにしたプログラムなどを設定してもよい。このとき、特に通気抵抗となるシリカゲルケーシングを外した場合に変化する通気抵抗の減少を考慮して、装置内部の管路などの通気路の滅菌消毒効果が得られやすい至適湿度といわれている30〜50%RHになりやすいように、滅菌消毒用のパッケージ内の滅菌消毒操作下の通気量を消毒滅菌操作を最適化するためのプログラム運転を行うようにしてもよい。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the examples shown in the drawings.
FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of an airtightness inspection device, FIG. 2 is a cross-sectional view of a pressure intake casing portion provided in the airtightness inspection device, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a water receiver provided in the airtightness inspection device. .
The airtightness inspection apparatus A according to the present embodiment is for inspecting the airtight state inside the box body K provided with the water vapor movement control device S. By applying a weak pressure, the film body of the water vapor movement control device S is used. Inspect the airtight state of the box K with high sensitivity and high accuracy without applying stress to the M and the box K, and find airtight leaks caused by damage to the box K and film M It is something that can be done.
As the box body K, for example, a power supply cubicle, a control box, a switch box installed on a steel tower or a roof of a building, a distribution box, a box having a certain closed circuit formed therein, etc. Assumed.
The water vapor movement control device S has three film bodies M. 1 , M 2 , M 3 Two chambers R and R are defined between the vents N and N by controlling the movement of water vapor between the vents N and N. It has become a thing. That is, it is used with one vent N opened to the outside air and the other vent N connected to the inside of the box K. 1 , M 2 , M 3 The movement of water vapor is controlled so that the inside of the box K is dehumidified or humidified (humidified) by the temperature fluctuation speed of the outside air and the box K using the air permeability and the slope of the moisture permeability.
The water vapor movement control device S includes a type that uses only ambient temperature fluctuations as a driving source, and a device that operates with minute electric power in addition to ambient temperature fluctuations (for example, a Peltier element addition type, a built-in driving fan type, There is a type using a built-in heater type or a vibration pressure applying type) as a drive source alone or in combination, and both types can be applied.
In the latter type, water vapor in the direction opposite to its intended function is utilized while utilizing temperature fluctuations so that water vapor does not diffuse from the inside of the device and a dehumidification phenomenon in the closed space that is the subject of humidity control does not occur. It is effective in preventing movement.
Moreover, the attachment position with respect to the box K of this water vapor | steam movement control apparatus S may be any of the upper surface lower surface and side surface of the box K, and determines suitably according to a condition.
Next, the configuration of the airtightness inspection apparatus A will be described.
1 and 2,
In the
A side connection port 13 is formed on the side surface, and the side connection port 13 is formed at a position having a height T higher than the bottom surface of the
This
A base end of a downstream
The upper
As a pre-stage of the airtightness inspection, the upper
As shown in FIG. 3, the
The connection plug 25 is formed so as to be detachable with a single touch on a
An
The
Therefore, when the
In addition, since the
An
As this
In this case, the distal
The
The
Further, the
This
Since the water vapor pressure is most sensitive to and sensitive to temperature changes, it tends to affect the airtightness test. Therefore, a
In addition, the
When the
When the box K side or the water vapor movement control device S is wet, by applying pressure, the water vapor in the box K or the water vapor movement control device S changes in concentration, so the box K side or the water vapor movement control device S The airtightness test may be higher than when the inside of S is not wet, or the internal pressure may gradually decrease depending on the temperature change. Therefore, the amount of pressurization can be increased and the time required for inspection can be shortened.
Further, a return side
A protective cap 55 is detachably attached to the upper
The protective cap 55 is attached for the purpose of dust protection and protection from impacts, and is attached to the main body casing 57 by a
In addition, an outside
Therefore, when the capacity of the box body K is large, the outside air from the
In this embodiment, the
The upstream side
As a feature of this pressure relief valve, the pressure operating threshold value can be operated at a low value such as 5 cm water column, and can be adjusted and changed to a high pressure such as 1 m to 1.5 m water, In addition, even when used for a long period of time, the pressure condition serving as the operation threshold value is unlikely to change, and the deterioration rate is slow and the pressure can be stably used.
Further, in order to inspect the steam movement control device S itself for breakage and performance deterioration using the airtightness inspection apparatus A of the present invention, as shown by the phantom line in FIG. It is attached to the inside of the box of the device S or the outside air side, and is connected to the downstream
Moreover, in order to assist the confidential inspection on the box side, the water vapor movement control device S may be temporarily sealed. In other words, the steam movement control device S itself is damaged or is in the process of construction, and the steam movement control device S is temporarily installed in the process of airtight construction such as a passage route for securing the airtightness of the box K. It is easier to seal. Therefore, in such a case, as shown by a broken line in FIG. 1, the airtight inspection can be simplified by mounting the temporary sealing lid S2 on the inside or outside of the box of the water vapor movement control device S. In addition, by attaching the temporary sealing lid S2 to the outside air side of the water vapor movement control device S, the film body M of the water vapor movement control device S. 1 , M 2 Can be confirmed for damage or deterioration.
In addition, a temporary sealing lid, a valve, or the like can be attached in the middle of the connection plug 25 of the
The configuration of this pressure safety valve will be described.
4 is a cross-sectional view showing the pressure safety valve V1 of the first embodiment. FIGS. 5 (a), (b), FIGS. 6 (a), (b), FIG. 7 (a), and (b) are iron-containing spheres. FIG. 8 and FIG. 9 are sectional views showing an example of a structure for attaching the packing to the valve seat. FIG. 10 is a perspective view showing a ventilation groove formed in the valve chamber.
In FIG. 4,
The
An
The upper end of the
Further, a
As shown in FIG. 5, the
5, 6, and 7, (a) shows a state in which the iron-containing
In addition, about the material of the
Further, in order to reduce the error of the operating pressure of the iron-containing
As a material for the ring-shaped
Therefore, as materials used for the packing 74, nitrile rubber (NBR), acrylic rubber (ACM), silicone rubber (VMQ), fluoro rubber (FKM), etc. are used, and among these, fluoro rubber (FKM) is the most. Is suitable.
8 and 9 are sectional views showing an example of a structure for attaching the packing to the valve seat.
In FIG. 8, a packing 76 having an elliptical cross section is used as the packing, and in FIG. 9, a lip packing 77 having a notch part in the middle is used as the packing.
When the iron-containing
Further, the outer diameters of the
As shown in FIG. 4, an
A
Further, a
An iron-containing
The surface of the iron-containing
In this case, the iron-containing
The iron-containing
In order to prevent the iron-containing
A magnet 87 (permanent magnet) is used as means for holding the iron-containing
The
The
In this case, by inserting two ring-shaped
Further, the
As the separation adjusting means, a
Then, the separation distance is adjusted by screwing the
On the other hand, when the
As described above, the adjustment of the separation distance, that is, the adjustment of the limit pressure is performed by tightening or loosening the
In such a valve mechanism, the adhesion force is greatly affected by the magnetic strength at which the iron-containing
Therefore, it is necessary to greatly change the distance between the iron-containing
Next, FIG. 11 is a sectional view showing the pressure safety valve of the second embodiment.
In this pressure relief valve V2, as in the first embodiment, the
In this way, when the
The other configuration is the same as that of the first embodiment.
Next, FIG. 12 is a sectional view showing a pressure safety valve of the third embodiment.
In this pressure safety valve V3, the
That is, by changing the height of the
Other configurations and operations are the same as those of the pressure safety valve V1 of the first embodiment.
The pressure safety valve of the present embodiment is attached to the main body casing 57 so that it can be turned upside down.
In this case, the fixed
In addition, a
The
Therefore, when the reversing
The vertical position of the pressure safety valve V1 can be determined by the
When the reversing
In the pressure safety valve V <b> 1, a difference occurs in the sensitivity threshold value and the response pressure due to the vertical positional relationship between the iron-containing
Usually, as shown in FIG. 4, since the iron-containing
Further, when the box K has a large volume or when there is a question of airtightness, the inspection time can be shortened by increasing the amount of pressurization, but the burden on the water vapor movement control device S is increased. On the contrary, when the water vapor movement control device S is not mounted or when there is a doubt about the airtightness of the box body K, the inspection method is suitable. With respect to aging deterioration of the water vapor movement control device S, the remaining proof stress can be inspected or used for function confirmation at the initial setting. On the other hand, in the inspection by the arrangement in the same direction, since the amount of pressurization is small, it is useful for the inspection with the box K having a small volume.
In the embodiment of the present invention, the magnetic force of the
As the material of the magnet (magnetic material), a hard magnetic material made of Alnico R—Co; Ba ferrite or a soft magnetic material made of Fe—Si; Mn—Zn ferrite can be used, but a hard magnetic material is preferred.
In the present invention, an anti-mold resin can be used for each component of the box and the pressure safety valve, such as a water vapor movement control device and an airtightness inspection device, or a anti-mold agent and a water repellent can be used on the surface thereof. Then, a temperature indicating paint may be applied to an appropriate part (particularly, the pressure relief valve vent passage, the periphery of the diaphragm pump) and the like may be displayed when an abnormal temperature is reached.
In the airtightness inspection apparatus A of the present invention, the upstream side
FIG. 19 is a graph showing the test result of the limit pressure of the pressure safety valve of the present invention.
Line C1: Limit pressure when two
Line C2: Limit pressure when one
Line C3: Limit pressure when one
Line C4: limit pressure when two
Line C5: Limit pressure when one
In this figure, it can be seen that the limit pressure is high when the
Therefore, the separation distance between the
In order to easily adjust the attracting force of the
Thus, the pressure safety valve of the present invention can release the abnormal pressure when an internal abnormal pressure such as an airtightness inspection device used when setting the water vapor movement control device is generated.
Further, since the adsorption force to the iron-containing
As the water vapor movement control device in this case, as shown in FIG. 20, the pressure safety valve may be operated in a range L1 further inside the safe use range L of the film body, or may be destroyed. As long as it is within the pressure range L2, the pressure safety valve may be operated within a range exceeding the safe use range L.
Therefore, in the pressure safety valve configured as described above, the steam movement control device, the humidifying device, the dehumidifying device, and the setting thereof associated with the change in the water vapor movement characteristic due to the destruction or rapid deterioration of the boundary of the movement of water vapor or air. When a local abnormal pressure is generated inside an airtightness inspection apparatus to be used, the abnormal pressure can be released to prevent the film from being damaged.
Further, since the
Further, since the cutting powder generated by the wear of the
Further, since the iron-containing
In addition, the distance between the
Further, since the
Since the separation adjusting means is provided, the magnetic force for attracting and holding the iron-containing
In addition, when the
Furthermore, since the surface of the iron-containing
Since the packing made of fluorinated rubber is attached to the
As shown in FIG. 14, the airtightness inspection apparatus A of the present embodiment is provided with an
The
The airtightness inspection apparatus A of the present embodiment is incorporated in a main body casing 57 that can be carried by an operator.
The
An attachment means such as a
Although not shown in the figure, when thermo paint is applied to an appropriate place such as an appropriate inner surface of the main body casing or a lower surface of the
Moreover, as the pipe material used for each pipe, a pipe material coated with a mold prevention material or impregnated with the mold prevention material can be used.
In addition, a water vapor movement control device may be attached to the
A
This
Since the
Therefore, as shown in FIG. 16, the swing motion of the
Next, the control circuit of the electrical components of the airtightness inspection apparatus A will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
The power supply circuit E is a power supply part for supplying power, and the internal power supply 311 and the
The
The power supply control circuit F controls the power supply from the power supply circuit E to each circuit by operating the
The
The
The
The
In addition, about a power supply control circuit, you may make a check, operation, etc. easy using a jumper etc.
The EL circuit G controls the operation of the EL plate 318 (sheet-like illumination plate) via the
The EL circuit may be replaced with illumination such as an LED with low power consumption.
The program circuit H attaches the
The time setting in the box volume and the operation of the
The test / forced
A
The differential pressure gauge
The
The
The
The
The
In addition, you may enable it to confirm the use condition of other components by changing lighting of LED to blink etc. about all LED.
Next, the procedure of the measurement method will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
Step. 1. Start measurement preparation.
Step. 2, the
Step. 3, the power
Step. 4, the
Step. 5, the attachment of the
Step. 6, the tilt
At the same time, the operation of the tilt
Step. 7, the
Step. In 8, the
Step. 9, the operation of the
Step. 10, the
Step. 11, the operation of the
Step. At 12, the measurement preparation is completed.
Step. The measurement starts at 13.
Step. 14, the
Step. 15, the measurement operation is confirmed by the
Step. At 16, the
Step. 17, the output value is displayed on the
Step. In 18, the operation of the
Step. At 19 the measurement ends.
In order to use the airtightness inspection apparatus A of this embodiment, the
The forward gas supplied from the
The pressure P2 of the return side gas taken into the
In this case, the differential pressure between the pressure P2 of the return side gas taken into the
In the airtight state (P1≈P2), the
Further, when the
As described above, in the airtightness inspection apparatus A of the present embodiment, since a weak pressure is applied by the
In particular, the downstream side
A silencer (for example, a baffle plate structure) may be provided in the proximal end side of the return side
In addition, since the
Although the
Moreover, since the
In addition, since the pressure safety valve V1 is provided, abnormal pressure can be released, and malfunctions and damage to various parts of the device such as the
Next, the measurement method of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 21 shows the ideal pressure increase process (100L, 300L) of the box (100L, 200L, 300L) in which the airtightness is confirmed with the pressure change on the vertical axis and the time on the horizontal axis, and the airtightness is confirmed. The change in the air supply speed and the air supply amount considering the vibration of the duct air in the box (300L) is shown, and the pressure increasing process when fine adjustment is not performed is shown as P2.
22 (a) and 22 (b) show waveforms when the vertical axis indicates the amount of voltage change and the horizontal axis indicates time, the solid line indicates the feed waveform, and the broken line indicates the applied voltage of the return waveform.
FIG. 23 shows the change over time in the rotational speed of the driven
FIG. 24 shows the difference between the feed side air amount and the return side air amount when the reflected wave corresponds to the reverse rotation when the vertical axis represents the air amount change amount and the horizontal axis represents time. The upper curve shows the feed side air amount, and the lower curve shows the return side air amount.
FIG. 25 is a schematic diagram assuming changes in the pipe cross-sectional area when air vibration (sound) of a specific frequency propagates through the pipe.
In FIG. 26, when the vertical axis represents the amount of attenuation change and the horizontal axis represents the frequency, air vibration (sound) having a specific frequency propagates through the tube, so that the cross section changes, resonators, pores leading to the outside, etc. The propagation of a specific frequency when an acoustic impedance change occurs is shown.
FIG. 27 is a schematic diagram assuming a pipe through which air vibration (sound) of a specific frequency propagates. For the distance L between X1 and X2, the cross-section pressure at the X1 portion is P1, and the cross-section pressure at the X2 portion is Shown as P2.
FIG. 28 shows the progress of pressure increase of a trapezoid in which the air supply device is programmed for operation, with the vertical axis representing pressure change and the horizontal axis representing time. The upper curve shows the feed air pressure, and the lower curve shows the return air pressure.
In FIG. 29, the differential pressure obtained from the result of an example of the trapezoidal pressure increase when the
FIG. 30 shows an example of a trapezoidal step-by-step pressure increase process when the air supply device is programmed for operation with the vertical axis representing the pressure change amount and the horizontal axis representing time. The upper curve is the feed sound pressure, and the lower curve is the return sound pressure. Tc to Td indicate sections where the change in measurable differential pressure is small.
FIG. 31 shows the differential pressure obtained as a result of an example of a trapezoidal stepwise pressure increase when the
FIG. 32 shows the progress of pressure increase by the conventional method when the vertical axis represents pressure change and the horizontal axis represents time. The upper curve is the feed sound pressure, and the lower curve is the return sound pressure. In the conventional measuring method, the change in the pumping amount is curvilinear, and the change in the differential pressure always occurs.
FIG. 33 shows the differential pressure obtained as a result of the increase in pressure according to the conventional method, where the vertical axis represents the differential pressure change time integrated value and the horizontal axis represents time. When the scale of the vertical axis is enlarged, the time interval that continues to change is long as in FIG.
FIG. 34 is a method of simply boosting when the vertical axis is the pressure change amount and the horizontal axis is the time. Examples of the boosting progress when uniquely increasing are shown in (3-1) to (3-8). This is shown as a pattern.
FIG. 35 shows a differential pressure obtained as a result of the increase in pressure when the pressure is uniquely increased by a method of simply increasing pressure with the vertical axis representing the differential pressure change time integrated value and the horizontal axis representing time.
FIG. 36 shows the progress of pressure increase when it is uniquely increased by a method of simply boosting the pressure on the vertical axis and time on the horizontal axis. The upper curve is the feed waveform, and the lower curve is the return waveform.
FIG. 37 is a method of simply boosting when the vertical axis represents the differential pressure change time integrated value and the horizontal axis represents time. When the pressure is uniquely increased, the differential pressure obtained as a result of the boosting process is represented by the upper curve. Show. The lower curve shows the amount of change in the section.
FIG. 38 shows the differential pressure obtained as a result of phase adjustment that causes an error when the vertical axis represents the differential pressure change amount time integral value and the horizontal axis represents time. The solid line shows the differential pressure before phase adjustment, and the broken line shows the differential pressure after phase adjustment. Before phase adjustment, the change becomes large in the first half of all the sections.
In the measurement start stage, first, in order to confirm whether or not the airtightness inspection apparatus A is in a normal measurable state, the pressure in the measurement state is applied while the
For this reason, sound reflection and interference occur due to air vibration in the
For example, the pressurization time required to perform the airtightness test of a large volume box and the pressurization time required to perform the airtight test of a small volume box are intended to shorten the total measurement time. In addition, adjust the air supply volume and the air supply speed. In an airtight test of a large volume box, the air supply amount and the air supply speed are set large so that the amount of time required to secure a constant pressure increase amount does not become too large. In a small-volume airtight test, the time required to ensure a certain amount of pressure increase is small, but in this case, the time lapse affected by the air vibration inside the device A that occurs when the
P in FIG. 2 As shown in FIG. 5, this unstable fluctuation in the pressure rise process works adversely to adjust the air supply amount and the air supply speed for measurement and to shorten the measurement time.
That is, P in FIG. 2 In the case where the airtightness test of the 200L box is carried out, it is necessary to increase the air supply amount and the air supply speed of the
As an idea to shorten the total measurement time, the adjustment of the air supply amount and the air supply speed can be made larger or smaller according to the volume of the box body performing the airtightness test uniquely. As described above, the countermeasures against the acoustic vibration generated in the apparatus A and the differential pressure measurement error caused by the vibration and interference of the air in the pipe line are insufficient.
For example, as shown in FIG. 21 shown as a measurement example, time t 0 In the period of time, the pressure rise process of the pressure increase process of the box body confirmed to be airtight for performing the 200L airtightness test approaches the pressure increase process of the box body confirmed to be airtight for the 300L airtightness test. End up. Also, time t 1 To t 2 In the period of time, the pressure rise process of the box body in which the airtightness in the 300L airtightness test is confirmed is compared with the pressure increase process in the pressure rise process of the box body in which the airtightness in the 200L airtightness test is confirmed. Proximity.
That is, in this situation, the airtightness of the box is confirmed, but as a result, the air vibration generated by the air supply amount and the air supply speed used at the time of 300 L measurement is adversely affected, resulting in a pressure of 200 L. Since a time elapse in which the pressure increase is not obtained is observed in the vicinity of the ascending process, this is a process showing the non-hermeticity of the 300 L box. Considering the premise that such a phenomenon requires a higher air supply rate and speed to be set for a larger volume box in order to shorten the total measurement time, the vibration of the pipe air is reduced. Fine adjustment of the air supply speed and the air supply amount considering the vibration of the pipe air and the pipe passage is arbitrarily performed over time without performing the fine adjustment of the air supply speed and the air supply amount taking into consideration Must be set to
Such a fine adjustment cannot be performed simply by providing a blower. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 22, a pulse wave is used, and the pump drive source is adjusted by adjusting the ON and OFF times and applied voltage, and the air supply amount and the air supply speed are arbitrarily set. Program operation using ROM was made possible. As a result, it is possible to reduce the measurement error and shorten the measurement time in consideration of the difference in altitude, temperature difference, and air density in the pipeline due to the humidity of the measurement environment.
Note that FIG. 22B shows a pulse wave having an ON time corresponding to the section a in FIG. As a result, a motor rotational force equivalent to that shown in FIG.
As a specific method, a simple vibration model is constructed based on the reciprocating path length of all pipes, and based on this vibration prediction calculation, the air supply volume and the air Fine-tune the air speed.
As a pressurizing means, it is possible that a pressurizing amount cannot be secured even with a pump other than the
Next, adjustment means for air vibration and interference phenomenon will be described.
The total pipe volume is considered to be the sum of the volumes of all the internal pipes in the set state of the airtightness inspection apparatus A itself, the connection tubes up to the box for performing the airtightness inspection, and the box for performing the airtightness inspection. Among these volumes, the volume used for adjusting the zero point of the apparatus is the total volume of all the internal pipes of the airtightness inspection apparatus itself and the path from the
Based on this volume determination, the
FIG. 23 shows the rotation when the
As an improvement of this time, a pulse wave is used to drive the
Assuming that the pump drive of FIG. 23 is obtained with respect to the applied voltage of FIG. 22, the feed wave shown in the upper curve of FIG. 24 is obtained. This feed wave is a pressure fluctuation amount that is assumed to be the sum of the pump driving time of the pressure fluctuation amount. The waveform of the path that is reflected back from the inside of the inspection device or by the box that performs the airtightness inspection with respect to the transmitted wave is shown below. The return waveform has a smaller amount of absolute change than the feed waveform due to pressure loss or vibration propagation through the pipe or passage, and the waveform characteristics also change.
Differences in the phase and absolute change amount of these feed waveforms and return waveforms cause errors. In order to determine these adjustment means, the total volume of each of the device and the path to the connection, and the measurement volume is determined, and the standard of the volume in the pipe having a constant diameter assumed by the approximate cross-sectional area. Substituting with air, the approximate calculation can be set in advance for the vibration characteristics.
Further, the most adverse element in the prediction calculation of the vibration period is a highly elastic pipe line. Therefore, in this configuration, in order to prevent adverse effects on the reflection of the prediction calculation due to the elasticity of the pipe used, a highly heat-resistant vinyl chloride tube with a low temperature-dependent property change such as thermal softening and hardening due to temperature ( It is preferable to use (-50 ° C to + 50 ° C), (-30 ° C to + 80 ° C), or the like.
In the present invention, the pump drive by the
In general, it has been reported that when sound propagates through a thin tube, the sound attenuation differs depending on the material of the tube wall. If the speed u of the vibrating sound source and the force f to vibrate the sound source are given, Zm = f / u is the mechanical impedance of the sound source machine, which is also referred to as radiation impedance. Part of the energy is emitted as sound, but part is consumed as vibration energy. The real part of the radiation impedance is related to the radiation power.
Where a certain S 1 To S 2 Consider a model that assumes a change in the pipe cross-sectional area that changes to. This model is shown in FIG. At this time, S showing the cross-sectional area change 1 / S 2 Assuming = m, when air vibration (sound) of a specific frequency propagates through the tube as shown in FIG. 26, there is a change in impedance such as a cross-sectional change, a resonator, and a pore leading to the outside. It is known that a part of the sound is reflected and, as a point Gn in FIG. 26, as a result, the propagation of a specific frequency is reduced and converged (
Further, as shown in
α: Damping constant
c: speed of sound [m]
R: radius of ridge
f: Force that vibrates the sound source
At this time, when the length of the tube is L, when one end is closed, U 2 = 0, which is expressed by
p: Sound pressure
ρ: Density
j: Complex number
k: coefficient
U: Volume velocity
c: speed of sound
S in FIG. 2 Is closed at the right end 2 , U on the left 1 As shown in FIG. 27, a straight pipe having the same diameter as the straight pipe having the pipe diameter obtained from the average of the two pipes is assumed. p 1 , P 2 Is the pressure at each cross-section. U 2 When is the end, U 2 Since = 0,
From
Therefore, from the air vibration characteristics (acoustic characteristics) of the pipe used with the highest sensitivity by the differential pressure sensor of this device, the approximate calculation result obtained from the total length of the tube of this measurement device and the sound at the Gn point described above from the actual measurement result. The distance from the pressure start point to the differential pressure sensor is obtained, and the position of the convergence point Gn can be made to coincide with the differential pressure sensor by changing the drive of the air supply pump that is the sound pressure source. Result errors can be reduced. This method is a method in which the method of the active filter is replaced with the pump drive of the drive source.
In addition, in this volume replacement method, when evaluating vibration characteristics by replacing with air vibration, basic pre-measurement on vibration characteristics evaluation of pipe material is performed, and frequency characteristics are used as a reference for evaluating vibration characteristics. Use as material. In this case, the most adverse element in the prediction calculation of the vibration period is a highly elastic pipe. Therefore, in this embodiment, in order to prevent adverse effects on the reflection of the prediction calculation due to the elasticity of the pipe used, the highly heat-resistant vinyl chloride has a low property change due to temperature dependence of elasticity such as thermal softening and curing due to temperature. It is preferable to use a tube (−50 ° C. to + 50 ° C.) or the like.
As a means for boosting, the level of boosting is likely to be generated in proportion to the sound pressure, so that the curve P in FIG. 2 It changes as follows. As shown in FIG. 28, the air supply device is programmed to operate (operating control) so as to change the trapezoidal pressure as shown in FIG. 28, and the differential pressure between the horizontal sections where the sound pressure change is low, for example, sections Ta to Tb. It is desirable to make measurements. Further, there are a plurality of Gn, which are the aforementioned specific vibration wave attenuating portions, in the section of Ta to Tb in FIG. Therefore, by measuring with this Gn, the error corresponding to the wave height of the sound pressure can be reduced.
When the pump drive is programmed as shown in FIG. 28, the total change amount of the feed waveform and the return waveform is a constant amount in the sections Ta to Tb as shown in FIG. It is suppressed. Therefore, as a result, P in FIG. 2 The result of the correction curve above is obtained.
The threshold value on the horizontal axis used in FIG. 29 is differential pressure integration, that is, | feed pressure time integration |-| return pressure time integration |. Therefore, the time used for each time integration is set as a threshold value. Although this may be considered in the same way as time, it is shown as a threshold value for easy comparison with respect to the time integration of the differential pressure.
Similarly, when the program operation is performed as shown in FIG. 30, the feed waveform is a curve having two steady portions shown above, and the return waveform is a lower curve showing a case where the flat portion of the steady portion disappears. think of. Even in this case, as shown in FIG. 31, when the threshold value of the differential pressure gauge fluctuates, the sections Ta to Tb show a constant value. Therefore, if the measurement is performed in this section, the differential pressure measurement affects the air vibration. It is hard to receive.
However, in the conventional boosting method as shown in FIG. 32, when the operating speed of the air supply device is increased in order to shorten the boosting time simply, the error of the differential pressure result increases as shown in FIG. Therefore, the differential pressure measurement result varies with time, and it is difficult to obtain an accurate measurement result.
Further, FIGS. 34 (3-1) and (3-2) are diagrams showing boosting results by simply boosting the driving method by only turning the driving method on and off for a certain period of time. The differential pressure results are shown in FIG. They are shown as (3-1)-(3-5) and (3-2)-(3-6) in FIG. Further, the boosting results such as (3-3) and (3-4) in FIG. 3 are as shown in (3-3)-(3-7) and (3-4)-(3-8) in FIG. Similarly, even if a specific time is designated as time elapses, it is difficult to obtain a constant differential pressure result in the measurement section. Even if the pressure increase method is simply increased in one form as shown in FIG. 36 and the pressure difference is measured in a section where the pressure increase process follows a constant change, the time is similarly measured as in the pressure difference result of FIG. Even if a specific time is specified with the passage of time, it is difficult to obtain a constant differential pressure result in the measurement section.
Therefore, as shown in FIG. 28, the air supply device is programmed so as to follow the trapezoidal pressure increase process, and the differential pressure measurement result is obtained as the measurement result at the time corresponding to the measurement section Ta to Tb where the sound pressure change in the air passage is low. As shown in FIG. 29, the differential pressure display is measured in the interval Ta to Tb shown in FIG. 29, which shows the result of measurement in a specific time interval by the combination of the program operation of the air supply device and the timer AND output of the contact information of the differential pressure gauge. It can be displayed as a measurement result with a small accurate error.
In addition, considering the voltage change characteristics of the power supply circuit and the battery, the program operation is performed so as to step-up in a trapezoidal shape as shown in FIG. You may make it perform the pressure | voltage rise operation and pressure reduction operation suitable for each volume difference to test. The result is shown in FIG.
Further, FIG. 38 shows an error between the actual pressure increase amount and the pressure increase amount that can be detected by the differential pressure sensor in the course of the pressure increase. When the correction to the active air vibration is ideally performed, the error amount that can be detected by the differential pressure sensor can be ensured in the entire region from the start of measurement as shown in FIG.
However, when assuming an outdoor environment in which temperature and humidity change are significant for boosting, it is preferable to wait until the time near the top of FIG. 38 to obtain a strict airtight inspection result. This is a necessary method for showing the result of the airtight assumption in a short total measurement time interval.
Fine adjustment of basic air supply speed and air supply amount in advance at the measurement preparation stage before measurement. This adjustment is determined by the pipeline characteristics inside the measuring device itself in the state of the minimum air supply amount and the air supply speed necessary for performing the zero point adjustment without connecting the airtight
Next, the adjustment of the air supply speed and the air supply amount of the air supply device performed for the purpose of shortening the total measurement time in accordance with the volume of the box for performing the airtightness inspection to be measured is performed by the rotary switch 207 in FIG. With this selection, each selection program for the adjustment method is called from the ROM. By selecting this rotary switch 207, it is possible to shorten the time required for performing the most airtightness inspection, and it is possible to reduce the change in the pressure rise that occurs in the reciprocating path of the measurement path in consideration of the air supply amount or the air supply speed. A program for driving the driving source to be minimized is called from the ROM.
The main purpose of this apparatus is to conduct an airtight inspection of a box equipped with a water vapor movement control device, which is composed of at least two moisture permeable waterproof membranes.
However, as another application example, it can also be used for a confidential inspection of medical equipment, and a simple airtight inspection with a small amount of pressurization and a small burden on the airtight seal can be performed. Also. For example, when this apparatus is used in a contaminated area of a serious infectious disease or used in a hazardous area, disinfection is necessary for complete maintenance of the apparatus. In particular, in this apparatus, it is necessary to take measures against contamination in the
The
In general, as a method for disinfecting thermoplastic materials, it is necessary to devise a method in which an ethylene oxide gas sterilization method can be used with this apparatus. In the ethylene oxide gas sterilization method, the object to be sterilized is usually stored together with ethylene oxide gas in a shielded heat-sealed bag. At 27 ° C, spore-forming bacteria are included for 16 hours or more, and at room temperature below that, 24 hours or more By storing it as it is, sterilization is completely established. In addition, it is known that factors affecting the sterilization conditions include the material and dimensions of the item to be sterilized and the condition of the bag being put into the seal bag (Infection Prevention Measures in Dental Clinic 1983, October 1983) 25th, 1st edition, 2nd edition is published. Therefore, at least two removable vent holes may be provided in the main body casing 57 to promote the diffusion of ethylene oxide gas in the
以上説明してきたように、本発明の測定方法によれば、ポンプの駆動調整を測定開始時刻から測定対象とする気密性検査を行う容積に合わせて、送気する空気振動の共鳴や反射波による圧力変動を安定化することを目的とし、この調整の結果、測定誤差の低減は気密検査の感度を上昇させ、より小さい測定開始からの時間経過量で、気密性検査を完了することができ、また、より小さな気密性破壊状態の検出を可能とする。
また、測定時間の短縮は、使用の簡便さにつながり、特に高所作業での安全操作を向上させる。また、ROMの使用によって、モータの劣化や、差圧計のしきい値の変化などが経時的に生じた場合にも対処することができ、使用する高度差や温度差、測定環境の湿度差などを、事前に微調整することができる。As described above, according to the measurement method of the present invention, the pump drive adjustment is performed based on the resonance of the air vibration to be sent and the reflected wave in accordance with the volume of the airtightness inspection to be measured from the measurement start time. The purpose of this is to stabilize the pressure fluctuation, and as a result of this adjustment, the reduction of measurement error increases the sensitivity of the airtightness inspection, and the airtightness inspection can be completed with a smaller amount of time elapsed from the start of measurement, Further, it is possible to detect a smaller hermetic failure state.
In addition, shortening the measurement time leads to ease of use, and improves the safe operation especially at work in high places. In addition, the use of ROM can cope with deterioration of the motor and changes in the differential pressure gauge threshold over time, such as differences in altitude, temperature differences, and humidity differences in the measurement environment. Can be fine-tuned in advance.
Claims (11)
この気密検査装置は、内部に圧力緩衝空間が形成された圧力取込ケーシングと、先端が圧力取込ケーシングに接続され、電動モータ又は電磁石にダイヤフラムポンプを連結して形成された送気装置に基端が接続された上流側送気路と、先端に前記箱体との接続金具が設けられ、基端が前記圧力取込ケーシングに接続された下流側送気路と、前記上流側送気路から分岐した往側圧力取込路と、前記圧力取込ケーシングから分岐した戻側圧力取込路との間に接続された差圧計とを備えており、
前記上流側送気路と下流側送気路とは直線上に配置した状態で圧力取込ケーシングに接続されると共に、上流側送気路の先端管部は、その先端口が下流側送気路の基端部内部に開口するように、圧力緩衝空間内を通り過ぎて下流側送気路の基端部に挿入され、前記戻側圧力取込路は、前記上流側送気路と下流側送気路とが配置された直線に対し角度を持つように分岐して圧力取込ケーシングに接続され、前記送気装置から送気される往側気体を上流側送気路から下流側送気路を経て箱体の内部に送気すると共に、この箱体の内部から反射した戻側気体を下流側送気路から圧力緩衝空間を経て前記戻側圧力取込路から差圧計に取り込み、この戻側圧力取込路から差圧計に取り込んだ戻側気体の圧力と、前記往側圧力取込路から差圧計に取り込んだ往側気体の圧力との差圧を測定するように形成され、
前記差圧計による測定前の測定準備段階で、前記送気装置による基本的な送気速度と送気量を微調整するようにした測定方法であって、
通気路内の音圧変化が低い測定間に相当する時間に、測定結果として差圧測定を得るように、送気装置のプログラム運転と、差圧計の接点情報のタイマーAND出力の組み合わせによって、差圧表示が特定の時間区間により測定された結果の通気路内の音圧変化が低い測定区間で測定された正確な誤差の小さい測定結果として表示することができるように、送気装置を圧力変化量が台形の昇圧経過を辿るように運転制御することを特徴とした水蒸気移動制御装置を備えた箱体の気密検査装置における測定方法。One vent is communicated with the inside of the box that is the object to be inspected, the other vent is opened to the atmosphere, and a plurality of small chambers are defined by a film body having air permeability and moisture permeability between the two vents. An airtightness inspection device is connected to the box that is formed and has a water vapor movement control device that controls the movement of water vapor between both vents,
This airtightness inspection device is based on a pressure intake casing in which a pressure buffering space is formed, and an air supply device formed by connecting a diaphragm pump to an electric motor or an electromagnet with a tip connected to the pressure intake casing. An upstream air supply path having an end connected thereto, and a downstream air supply path in which a metal fitting for connection to the box body is provided at the tip, and a base end connected to the pressure intake casing, and the upstream air supply path A differential pressure gauge connected between the outward pressure intake path branched from the pressure intake casing and the return pressure intake path branched from the pressure intake casing,
The upstream air supply passage and the downstream air supply passage are connected to the pressure intake casing in a state of being arranged in a straight line, and the distal end of the upstream pipe portion of the upstream air supply passage has a downstream air supply. Passing through the pressure buffering space so as to open inside the base end of the passage and inserted into the base end of the downstream air supply passage, and the return side pressure intake passage includes the upstream air supply passage and the downstream side The air supply passage is branched so as to have an angle with respect to the straight line where the air supply passage is arranged, and is connected to the pressure intake casing, and the outward gas supplied from the air supply device is supplied downstream from the upstream air supply passage. Air is sent to the inside of the box through the path, and the return side gas reflected from the inside of the box is taken from the downstream side air supply path through the pressure buffering space to the differential pressure gauge from the return side pressure intake path. The pressure of the return-side gas taken into the differential pressure gauge from the return-side pressure intake path, and the differential pressure gauge from the forward-side pressure intake path Is formed so as to measure a differential pressure between the pressure of 往側 gas,
In the measurement preparation stage before the measurement by the differential pressure gauge, a measurement method in which the basic air supply speed and the air supply amount by the air supply device are finely adjusted,
By combining the program operation of the air supply device and the timer AND output of the contact information of the differential pressure gauge so as to obtain a differential pressure measurement as a measurement result at the time corresponding to the measurement with a low sound pressure change in the air passage. The pressure change of the air supply device so that the pressure display can be displayed as a measurement result with small accuracy error measured in the measurement section where the sound pressure change in the ventilation passage is low as a result of measuring in a specific time section A measuring method in an airtight inspection device for a box provided with a water vapor movement control device, characterized in that the operation is controlled so that the amount follows a trapezoidal pressure increase process.
前記圧力安全弁は、一端が前記上流側送気路に接続されると共に他端の通気口が弁室内に開口された通気路と、一端が大気に連通されると共に他端の排気口が弁室内に開口された排気路とがシリンダー内に該シリンダーの軸方向に形成され、
前記弁室内に弁体としての鉄含有球体が収容され、この鉄含有球体が、常時は前記通気口を囲む状態に形成された弁座に密着した状態に保持されて通気路と排気路との連通を遮断させ、一方、被使用装置に異常圧力が生じると、弁座から離反して通気路と排気路を連通させるように形成された圧力安全弁であって、
前記鉄含有球体を前記弁座に密着した状態に保持させる手段として磁石が用いられ、
この磁石は、前記鉄含有球体が弁座に密着した状態において、鉄含有球体及び弁座から離隔をおいて配置され、
前記鉄含有球体を弁座に吸着して密着保持させるための磁力が、前記被使用装置の動作上要求される動作しきい値に調整されている水蒸気移動制御装置を備えた箱体の気密検査装置における測定方法。The measurement method according to claim 5, wherein
The pressure safety valve has one end connected to the upstream air supply passage and the other end vent opening into the valve chamber, and one end communicating with the atmosphere and the other exhaust outlet at the valve chamber. An exhaust passage opened in the cylinder is formed in the cylinder in the axial direction of the cylinder,
An iron-containing sphere as a valve body is accommodated in the valve chamber, and the iron-containing sphere is held in a state of being in close contact with a valve seat that is normally formed so as to surround the vent hole. A pressure safety valve formed to connect the ventilation path and the exhaust path away from the valve seat when an abnormal pressure is generated in the device to be used;
A magnet is used as means for holding the iron-containing sphere in close contact with the valve seat,
This magnet is arranged in a state in which the iron-containing sphere is in close contact with the valve seat, spaced apart from the iron-containing sphere and the valve seat,
Airtight inspection of a box provided with a water vapor movement control device in which the magnetic force for adsorbing and holding the iron-containing sphere on the valve seat is adjusted to the operation threshold required for the operation of the device to be used. Measurement method in the apparatus.
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