JP2009063596A - 管体の漏孔検知装置及び管体の漏孔検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被検知物の漏孔から発生した気泡の検知に先立って該被検知物の外表面に付着した気泡の除去を行うことにより、漏孔検知を高い精度で行うことが可能な、管体の漏孔検知装置を提供する。
【解決手段】内部に液体が収容され、該液体内を管体が通過する収容体４０と、前記収容体４０に設けられ、該液体内を通過する管体の外面に付着した気泡を除去すべく、該気泡を管体周囲の液体と共に吸入する第１吸入部１０と、前記収容体４０に設けられ、前記第１吸入部１０を通過した管体の内部から漏出した気泡を、該管体周囲の液体と共に吸入する第２吸入部２０と、前記第２吸入部２０により吸入された液体中の気泡を検知する検知部５０とからなるものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、管体に生じた漏孔を検知する漏孔検知装置に関し、特に、外面に大量の気泡が付着する波付管の如き被検知物であっても、漏孔の検知が可能な漏孔検知装置に関するものである。

漏孔検知装置に関して、特許文献１及び特許文献２に記載の如き技術が従来から公知となっている。これらの文献に記載された技術に係る漏孔検知装置は、所謂「水浸法」と呼ばれる手法を採用したものであり、漏孔の有無を検知する「被検知物」を水等の液体内に水没させ、該液体内において被検知物の内部から漏孔を介して浮上する気泡を検知することによって、当該被検知物における漏孔の存在を検知するものである。

しかし、上記従来技術に係る漏孔検知装置は次述の如き問題点を包含するものである。即ち、まず、被検知物を液体内にそのまま沈めただけでは、該被検知物の外表面に多数の気泡が付着した状態となってしまう。このように被検知物の外表面に多数の気泡が付着した条件の下、前記の如き漏孔検知を行った場合には、「漏孔」を介して被検知部内部から浮上した気泡なのか、或いは元々当該被検知物の外表面に付着していた気泡なのか、判別ができないという問題がある。とりわけ外表面に多くの凹凸が形成される「波付管」の如き被検知物を検知する場合には、水没させただけで該被検知物の外表面に大量の気泡が付着することとなり、上記の問題を殊更助長することとなりかねない。

かかる場合に、大量の気泡が発生した場合にのみ検知手段が作動するよう設定も可能ではあるが、斯様に設定した場合では、ごく微小の漏孔から生じた気泡は検知することができず、精度の高い検知は困難と言わざるを得ない。

一方、上記「水浸法」を利用したもので、液体と共に漏孔から生じた気泡を吸入し該気泡の存在を検知して漏孔の有無を判別する手法もあるが、斯様な手法を採った場合には、被検知物の周囲を取り巻くように多数の吸入口を設定し、該被検知物の全周から液体を吸入する必要がある。仮に、漏孔の発生し得る箇所が確実に予見出来る場合には当該箇所からのみ前記液体を吸引すれば充分であるが、そうでない場合には、被検知物の何処に発生するかは予測できないため、該被検知物の全周から気泡を含み得る液体を吸入し、検知しなければならないのである。
特開昭５８−１７３３５号公報 特開平３−１８０７３４号公報

本発明の解決しようとする最初の課題は、被検知物の漏孔から発生した気泡の検知に先立って該被検知物の外表面に付着した気泡の除去を行うことにより、漏孔検知を高い精度で行うことが可能な、管体の漏孔検知装置を提供することにある。

また二番目の課題は、漏孔検知のために投入される液体内において、被検知物の周囲に液流を発生させ、当該被検知物の周囲を負圧状態として、該被検知物の全周に存在し得る漏孔から気泡を吸引可能な、管体の漏孔検知装置を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明が採った手段は以下の通りである。

請求項１に記載の発明は、管体に生じた漏孔を検知する漏孔検知装置であって、
内部に液体が収容され、該液体内を管体が通過する収容体と、
前記収容体に設けられ、管体の内部から漏出した気泡を、該管体の周囲の液体と共に吸入する吸入部と、前記吸入部により吸入された液体中の気泡を検知する検知部とからなり、前記吸入部は、前記管体の周りに一方向への液流を発生させるように、該液体を吸入することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の管体の漏孔検知装置において、
前記吸入部は、前記液体を吸入する吸入口が、液体内を通過する管体の軸心に対し傾斜して設けられることにより液流を生じさせることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の漏孔検知装置において、
前記吸入部は、前記収容体内に設置され、前記管体が通過する筒体で形成され、該筒体内面に液体を吸入する吸入口が設けられることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の漏孔検知装置において、
前記筒体は、該筒体内に負圧を生じさせるべく、両端側が内側より小径に形成されることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の漏孔検知装置において、
前記管体は、外面に連続する凹凸を有する波付管であることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５に記載の漏孔検知装置において、
前記収容体は、押出又はコルゲート等の成形ライン上で移動する管体が通過するよう設置されることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の漏孔検知装置において、
前記収容体は、内部の液体により管体を冷却することを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７に記載の漏孔検知装置において、
前記検知部は、吸入部から吸入された液体中に光を照射し、該液体中の気泡からの光の反射を検出することを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８に記載の漏孔検知装置において、
前記吸入部へ任意に気泡を吸入させる空気注入口が、該吸入部付近に設けられることを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明は、管体に生じた漏孔を検知する漏孔検知方法であって、
収容体内に収容された液体内に管体を通過させる通過工程と、
該液体内を通過する管体の外面に付着した気泡を除去すべく、前記管体の周りに一方向への液流を発生させるように管体周囲の液体を吸入することで管体の外面に付着した気泡を管体周囲の液体と共に吸入する第１吸入工程と、
前記第１吸入工程を通過した管体の内部から漏出した気泡を、前記管体の周りに一方向への液流を発生させるように管体周囲の液体を吸入することで該管体周囲の液体と共に吸入する第２吸入工程と、
前記第２吸入工程にて吸入された液体中の気泡を検知する検知工程と、
からなることを特徴とするものである。

以上の手段を採ることにより、次述の如き効果を奏することとなる。

本発明に係る管体の漏孔検知装置によれば、まず、収容体の液体内を通過する管体の外表面に付着した気泡を、第１吸入部にて管体周囲の液体と共に吸入することにより除去し、しかる後、管体の内部から漏出した気泡を、第２吸入部にて該管体周囲の液体と共に吸入して検知部で液体中の気泡を検知するため、検知された気泡が管体の内部から漏出したものであることが判別可能となり、漏孔の有無を高い精度で検知することが可能となる旨の効果を奏することとなる。そして、特に、吸入部において管体の周りに一方向への液流を発生させることにより、当該管体の周囲から液体を吸入可能となり、ひいては、該管体の周囲から気泡を吸入することが可能となる旨の効果を奏することとなる。

更に、吸入部において負圧を生じさせることにより、管体の内部から気泡を吸い出すことが可能となり、管体の漏孔検知を行う際にも当該管体の内圧を高める工程や装置が不要となる旨の効果を奏することとなる。

一方、本発明に係る管体の漏孔検知方法によれば、まず、通過工程において管体の外表面に付着した気泡を、第１吸入工程にて管体周囲に一方向への液流を発生させるように管体周囲の液体を吸入することで管体の外面に付着した気泡を液体と共に吸入することにより除去し、しかる後、管体の内部から漏出した気泡を、第２吸入工程にて管体周囲に一方向への液流を発生させるように管体周囲の液体を吸入することで該管体周囲の液体と共に気泡を吸入して検知工程で液体中の気泡を検知するため、検知された気泡が管体の内部から漏出したものであることが判別可能となり、漏孔の有無を高い精度で検知することが可能となる旨の効果を奏することとなる。

本発明に係る漏孔検知装置は、収容体と吸入部と検知部とを有するものであって、被検知物である管体に生じた漏孔を検知するものである。該吸入部は、１又は複数個設けても良いが、以下の説明では、二つの吸入部を設けた場合について説明する。以下、各構成要件毎に説明する。
［参考形態］

まず「収容体」は、内部に液体が収容され、該液体内を被検知物である管体を通過させるものである。

次に「第１吸入部」は、前記収容体内に設けられるものであって、該収容体に収容された液体内を通過する管体の外面に付着した気泡を除去すべく、該気泡を管体周囲の液体と共に吸入するものである。

「第２吸入部」は、前記第１吸入部と共に収容体内に設けられるものであって、前記第１吸入部を通過した被検知物の内部から漏出した気泡を、当該被検知物周囲の液体と共に吸入するものである。尚、これら第１吸入部及び第２吸入部から吸入された液体は前記収容体内へと投入して本装置内において循環させるか、或いは、本装置外へと排出することが考えられる。

なお、これら第１吸入部及び（又は）第２吸入部は、収容体内における被検知物付近の液体を吸入することにより、当該被検知物の周りに一方向への液流を発生させ、前記液体を被検知物の周りに流動させる。第１吸入部において前記「液流」を発生させた場合には、被検知物の全表面に付着した気泡を引き剥がすことが可能となる。具体的には、第１吸入部及び（又は）第２吸入部に係る吸入口を、被検知物の軸心に対し傾斜して（偏倚して）設定することにより、当該被検知物の周りに一方向への液流を発生させることが考えられる。かかる構成によれば、特に、外面に連続する凹凸を有する波付管（パラレル・スパイラル）が被検知物である場合にも、極めて有効である。

また、前記第１吸入部及び（又は）第２吸入部は、前記収容体内に設置される筒体の内面に設定される「吸入口」として構成してもよい。この場合、当該「筒体」は被検知物が通過可能な形状であることが必要な条件となる。当該筒体の内面に設定される吸入口から前記収容体内の液体を吸入することにより、該筒体内において被検知物の周りに（好適には、被検知物の全周にわたって）「液流」を発生させることとなる。

更に、当該筒体の両端側を、前記「吸入口」が設定される内側よりも小径に形成することによって、該筒体内に負圧を生じさせるものとしてもよい。とりわけ、第２吸入部において負圧を生じさせた場合には、被検知物に生じた漏孔を介して該被検知物内部の空気を気泡として吸い出すこととなる。そのため、被検知物の漏孔検知を行う際にも当該被検知物の内圧を高める工程や装置が不要となるのである。

「検知部」は、前記第２吸入部により吸入された液体中に気泡が存在した際に此を検知するものである。本発明において、第２吸入部からの液体中に気泡が混入するということは、即ち、被検知物に漏孔が生じていることを意味する。当該検知部の具体的な構成としては、前記第２吸入部から吸入された液体の流動経路上の一方には、光を照射する「光源」を配設すると共に、前記流動経路上の他方には、光の照射により電気信号が発信可能な「素子」を配設することが考えられる。かかる構成によれば、光源からの光が液体中の気泡に反射して素子に照射されて当該素子が電気信号を発信し、該素子が発信した信号に基づき本装置に設けられた異常警告表示が作動し、本装置付近の作業者に「漏孔の存在」を認知させることが可能となる。

ここで、前記検知部における光源には、指向性の高いものを採用するのが好適と考えられる。即ち、当該光源からの光が液体中の気泡に反射した際にのみ素子へと照射され、正常時には前記素子へ光が照射されることのない構成とする必要があるからである。指向性の高い光源としては、例えば「高輝度LED」の採用が考えられる。かかる光源は、指向性が高いという特性のみならず、所謂「球切れ」のリスクが少ないという特性をも有している。本装置は、検知部の光源が「球切れ」した場合には、気泡が検知部を通過しても光の反射が生じないため、素子に光が照射されず、結果として、被検知物に漏孔が存在していても此を検知することが出来なくなる。かかる事情から、前記検知部の光源には球切れの少ないものを採用したい。

尚、仮に前記第１吸入部及び第２吸入部等々が正常に作動していても、前記検知部が正常に作動してない場合には「漏孔の存在」を見逃す可能性がある。従って、当該検知部の作動状態が正常か否かを任意に検査できる構成が望ましい。具体的には、前記第２吸入部内へ任意に気泡を吸入させる「空気注入口」を、該第２吸入部付近に設定することが考えられる。この空気注入口からは所定の圧力を伴って空気が吹き込まれるように構成してもよいが、当該空気注入口が設定される第２吸入部付近が「負圧状態」の場合には、単に開閉自在な弁を設けて、当該弁を開くだけ前記第２吸入部に気泡を吸引させることも可能となる。

また前記収容体は、「押出成形機」又はコルゲートパイプを成形する「コルゲーター」や「回転巻き付け成形機」等の成形ライン上で移動する管体が通過する位置に設置すると、「成形工程」並びに「漏孔検査工程」を一連して行うことが可能となり、前記管体の製造効率を向上させることとなる。更に、前記収容体内の液体を管体の冷却にも利用した場合には、「冷却工程」も同時に行うことが可能となる。尚、当該漏孔検知装置を既存の成形ラインに対して追加的に設置する場合には、当該成形ラインが備えている「冷却水槽」を、本発明における「収容体」として利用することが考えられる。具体的には、前記冷却水槽内に、第１吸入部や第２吸入部等を備えた「治具（筒体）」を設置して、当該治具内に前記管体を通過させるのである。

続いて、「管体の漏孔検知方法」に係る発明について説明する。本発明は管体に生じた漏孔を検知する方法であって、管体に生じた漏孔を検知する漏孔検知方法であって、
収容体内に収容された液体内に管体を通過させる通過工程と、
該液体内を通過する管体の外面に付着した気泡を除去すべく、前記管体の周りに一方向への液流を発生させるように管体周囲の液体を吸入することで管体の外面に付着した気泡を管体周囲の液体と共に吸入する第１吸入工程と、
前記第１吸入工程を通過した管体の内部から漏出した気泡を、前記管体の周りに一方向への液流を発生させるように管体周囲の液体を吸入することで該管体周囲の液体と共に吸入する第２吸入工程と、
前記第２吸入工程にて吸入された液体中の気泡を検知する検知工程と、
からなるものである。

上記した「漏孔検知装置」は、当該「漏孔検知方法」を装置として利用したものであり、これら「方法」と「装置」とは技術的思想において同一であるため、「方法」に係る発明の説明は省略する。

（参考例１）
前述のように、本発明に係る漏孔検知装置は、収容体と吸入部と検知部とを有するものであって、被検知物である管体に生じた漏孔を検知するものである。該吸入部は、１又は複数個設けても良いが、以下の説明では、二つの吸入部を設けた場合について説明する。以下、各構成要件毎に説明する。

図１乃至図９は、本発明の参考例１に係る管体の漏孔検知装置１００の全体又は部分を示すものである。

まず、図１は参考例１に係る管体の漏孔検知装置１００の側面を示すものであり、図２は、同装置１００の正面を示すものである。そして、本参考例に係る漏孔検知装置１００は、図１又は図２に示すように、収容体４０と治具３０と揚水ポンプ６０及び操作盤８０を有するものである。また、前記収容体４０内には治具３０が設置され、該治具３０には第１吸入パイプ１１及び第２吸入パイプ２１の一端が接続されて、これら各吸入パイプ１１，２１の他端が揚水ポンプ６０へと接続されている。当該揚水ポンプ６０の排水側には排水パイプ７０が接続され、該揚水ポンプ６０にて吸入した液体を前記収容体４０へと循環させものとしている。尚、当該排水パイプ７０の排出口は前記治具３０下流側であって該治具３０よりも離れた地点に設定し、其処へ本装置１００内を循環した液体を排出している。漏孔検査を経る前の管体に気泡が付着するのを避けるためである。

次に、図３乃至図６は本装置１００における治具３０の外観又は断面を示す図である。この治具３０は、図３及び図５に示すように筒体であり、２つの外側ブロック３１と３つの内側ブロック３２からなる合計５つのリング状部材を相互に積層して構成されている。そして、図５に示す治具３０の内側に形成された空洞部分が、第１吸入部１０及び第２吸入部２０である。前記２つの外側ブロック３１にはそれぞれ吸入口が形成され、当該外側ブロック３１の内外を相互に練通させている。即ち、第１吸入部１０には前記第１吸入パイプ１１が、第２吸入部２０には前記第２吸入パイプ２１が、それぞれ前記吸入口を介して接続されているのである。

また、図４及び図６に示すように、前記外側ブロック３１に対し穿設されて第１吸入部及び第２吸入部が接続される「吸入口」は、筒体内を通過する管体（被検知物）の軸心に対し傾斜（偏倚）した状態に設定し、当該管体（被検知物）の全周に及ぶ一方向への液流を発生させている。

更に、図６に示すように、治具３０を構成する３つの内側ブロック３２のうち両端に配置した内側ブロック３２において、筒体の両端に相当する外側の内径を、前記「吸入口」が設定される内側よりも小径に形成することによって、該筒体（治具３０）内に負圧を生じさせている。

尚、図３乃至図６に示すように、第２吸入部２０を構成する外側ブロック３１には、開閉自在な弁構造からなる「空気注入口３３」が設けられ、前記第２吸入部２０内へ任意に気泡を吸入できる構造としている。

そして、図７は本装置１００における検知部５０を示すものである。この検知部５０の上流側には前記第１吸入パイプ１１及び第２吸入パイプ２１が接続されており、下流側（揚水ポンプ６０側）で合流させている。そして、これら各パイプ１１，２１のうち少なくとも第２吸入パイプ２１はアクリルパイプ等の透明管で構成すると共に、センサ部５１を設けている。このセンサ部５１というのは、図８及び図９に示すように、前記透明管に対して光源５２及び素子５３を配設してなるものである。かかる構成により、前記透明管（第２吸入パイプ２１）内に気泡が通過した際には、当該気泡に光源５２からの光が照射されて反射し、この反射した光を素子５３が検知することとなる。

前述の参考例１においては、吸入部を二つ用いた例について説明したが、一つの吸入部を用いる場合には、前述の参考例１において、第２吸入部２０を吸入部とし、第１吸入部１０を削除した場合が該当する。

本発明に係る「漏孔検知装置」及び「漏孔検知方法」は、特段、管体に対する漏孔検知に止まらず、被検知物が通過する「治具」の形状を多様化することにより、その他の被検知物の漏孔検知に利用することが可能である。

参考例１に係る漏孔検知装置１００の側面図である。 図１に示す漏孔検知装置１００の正面図である。 図１に示す漏孔検知装置１００における治具３０の側面図である。 図３に示す治具３０の背面図である。 図４に示す治具３０のA-A断面であって、被検知物としての「波付管」が通過している状態を示す図である。 図３に示す治具３０のB-B断面であって、被検知物に生じた漏孔から気泡が発生し、当該気泡を第２吸入部２０にて吸入している状態を示す図である。 図１に示す漏孔検知装置１００における検知部５０の側面図である。 図７に示す検知部５０内に設置されたセンサ部の断面であって、光源５２から発せられた光が、気泡が存在しない液体を透過している状態を示す図である。 図８に示すセンサ部であって、光源５２から発せられた光が、液体内の気泡に乱反射して、素子５３に照射された状態を示す図である。

符号の説明

１０ 第１吸入部
１１ 第１吸入パイプ
２０ 第２吸入部
２１ 第２吸入パイプ
３０ 治具
３１ 外側ブロック
３２ 内側ブロック
３３ 空気注入口
４０ 収容体
５０ 検知部
５１ センサ部
５２ 光源
５３ 素子
６０ 揚水ポンプ
７０ 排水パイプ
８０ 操作盤
１００ 漏孔検知装置

Claims (10)

1. 管体に生じた漏孔を検知する漏孔検知装置であって、
   内部に液体が収容され、該液体内を管体が通過する収容体と、
   前記収容体に設けられ、管体の内部から漏出した気泡を、該管体の周囲の液体と共に吸入する吸入部と、前記吸入部により吸入された液体中の気泡を検知する検知部とからなり、前記吸入部は、前記管体の周りに一方向への液流を発生させるように、該液体を吸入することを特徴とする管体の漏孔検知装置。
2. 請求項１記載の管体の漏孔検知装置において、
   前記吸入部は、前記液体を吸入する吸入口が、液体内を通過する管体の軸心に対し傾斜して設けられることにより液流を生じさせることを特徴とする管体の漏孔検知装置。
3. 請求項１又は２に記載の漏孔検知装置において、
   前記吸入部は、前記収容体内に設置され、前記管体が通過する筒体で形成され、該筒体内面に液体を吸入する吸入口が設けられることを特徴とする管体の漏孔検知装置。
4. 請求項３に記載の漏孔検知装置において、
   前記筒体は、該筒体内に負圧を生じさせるべく、両端側が内側より小径に形成されることを特徴とする管体の漏孔検知装置。
5. 請求項１乃至請求項４に記載の漏孔検知装置において、
   前記管体は、外面に連続する凹凸を有する波付管であることを特徴とする管体の漏孔検知装置。
6. 請求項１乃至請求項５に記載の漏孔検知装置において、
   前記収容体は、押出又はコルゲート等の成形ライン上で移動する管体が通過するよう設置されることを特徴とする管体の漏孔検知装置。
7. 請求項６に記載の漏孔検知装置において、
   前記収容体は、内部の液体により管体を冷却することを特徴とする管体の漏孔検知装置。
8. 請求項１乃至請求項７に記載の漏孔検知装置において、
   前記検知部は、吸入部から吸入された液体中に光を照射し、該液体中の気泡からの光の反射を検出することを特徴とする管体の漏孔検知装置。
9. 請求項１乃至請求項８に記載の漏孔検知装置において、
   前記吸入部へ任意に気泡を吸入させる空気注入口が、該吸入部付近に設けられることを特徴とする管体の漏孔検知装置。
10. 管体に生じた漏孔を検知する漏孔検知方法であって、
    収容体内に収容された液体内に管体を通過させる通過工程と、
    該液体内を通過する管体の外面に付着した気泡を除去すべく、前記管体の周りに一方向への液流を発生させるように管体周囲の液体を吸入することで管体の外面に付着した気泡を管体周囲の液体と共に吸入する第１吸入工程と、
    前記第１吸入工程を通過した管体の内部から漏出した気泡を、前記管体の周りに一方向への液流を発生させるように管体周囲の液体を吸入することで該管体周囲の液体と共に吸入する第２吸入工程と、
    前記第２吸入工程にて吸入された液体中の気泡を検知する検知工程と、
    からなることを特徴とする管体の漏孔検知方法。

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