JP2015509587A - ガス遮断弁をテストする方法及びこの方法を実行するシステム - Google Patents

Abstract

内燃機関のガス遮断弁をテストする方法。前記弁はホルダ１のチャンバに取り付けられ、前記弁の閉弁状態が、圧力がかけられた不燃性のテストガスの影響下におかれる。弁座やシールリング（６）に漏れがないかどうかがチェックされる。弁の開弁・閉弁機能もチェックされる。【選択図】図3a

Description

本発明は、弁座や、弁の周りのシールリングにおける漏れについて、燃焼機関のガス遮断弁をテストする方法に関する。

ＷＯ９８／２４０１４は、圧縮ガスを用いて燃料噴射弁をテストする方法を開示している。しかし、このようなシステムは、燃焼機関のガス遮断弁をテストするには十分ではない。これは、わずかな漏れであっても許容することができず、そのような漏れであっても爆発を生じるかもしれないからである。

ガス噴射弁をテストするシステムも知られている。しかしこのシステムは、満足できるものではない。

ＧＢ１２８５７０５は、弁をテストする装置を開示している。弁はホルダに取り付けられ、不燃性の圧縮ガスの下で閉弁状態にされ、弁座が閉じているかが確認される。しかしこの装置は、運転中にシールリングにより囲まれる弁をテストするようには設計されていない。
ＷＯ９８／２４０１４ ＧＢ１２８５７０５

本発明によれば、シールリングを有する弁がホルダのチャンバに取り付けられる。すると、シールリングのために、チャンバは第１の部分と第２の部分とに分割される。第２の部分には弁座が位置する。閉弁状態において、弁は、圧力がかけられた不燃性ガスの影響下におかれる。テストガスは前記チャンバの前記第２の部分に供給される。弁座及び／又はシールリングに漏れが存在すると、テストガスは前記チャンバの前記第１の部分に漏出することができる。本発明によれば、前記テストガスは、前記チャンバの前記第２の部分に約３００気圧で供給される。弁のその他の部分には、テストガスの圧力より高圧のシーリング油が供給される。そのため、テストガスは弁に入り込むことができない。

特に有利な実施形態において、テストガスは窒素から構成される。

本発明によれば、弁は、弁に供給される制御油によって開弁される。

この実施形態の特に有利な点は、制御油により駆動されるコンプレッサによって、テストガスの圧力が３００気圧以上にも上げられうることである。さらに、本発明によれば、前記チャンバの前記第２の部分にガスを供給している間に、弁座及び／又はシールリング（から漏出するガスは、液体が入った容器につながっているガス排出チューブに接続する、前記チャンバの前記第１の部分を通じて検出されてもよい。

本発明はまた、内燃機関の遮断弁をテストするシステムに関する。このシステムは、内部に弁を取り付けるチャンバを有するホルダを備える。またこのシステムは、弁にシーリング油を供給するユニットと、弁に制御油を供給するユニットと、前記ホルダにテストガスを供給するユニットと、弁座及び／又はシールリングにおける漏れについて、前記弁をテストするユニットと、を備える。その結果、前記弁は、実際の使用環境と同じような環境中でテストされることができる。

以下の図面を参照して本発明を説明する。
ガス遮断弁をテストするシステムを描いたものである。 ガス遮断弁を取り付けるホルダを上側から見て描いたものである。 図３ａは、ホルダに取り付けられた弁の断面図であり、図２の線Ａ−Ａに沿った断面図である。図３ｂも、ホルダに乗せられた弁の断面図であり、図２のＢ−Ｂに沿った断面図である。 ホルダを上側から見て描いたものである。制御油及びシーリング油の供給路が描かれている。 弁を、制御油の供給経路と共に描いたものである。 弁の動作を制御すべく制御油の作用を受ける滑動部と、ボディ部とを描いたものである。滑動部はボディ部の中で移動しうるようになっている。 ガス遮断弁を取り付けるホルダの斜視図である。

２ストロークエンジンのような燃焼機関のガス遮断弁は、定期的、そしてかなり頻繁にチェックされる必要がある。これは、ガス漏れが発生すると、ガスが爆発的に逃げるような事態が発生する可能性があるからである。弁の開弁・閉弁機能もまた、チェックされる必要がある。

図１は、本発明に従う、ガス遮断弁をテストするシステムを描いたものである。このシステムは、テストする弁のためのホルダ１を備える。弁が取り付けられたホルダ１の詳細が、図３ａ及び図３ｂに描かれている。弁の上には上部ピース３がシーリング油及び制御油は、この上部ピース３を通じて弁に供給される。

図３ａ及び図３ｂに描かれるように、弁が取り付けられるホルダ１は、円筒状の空洞を二つ有している。上部の空洞は、下部の空洞に比べて大きな直径を有する。空洞はチャンバとも呼ばれる。弁の胴体部４も、下部に比べて直径の大きな上部を有し、下部の直径はかなり小さい。これらの直径は、ホルダ１の対応する部分の直径にほぼ等しい。弁の下部はシールリング６によって囲まれており、それによって、ホルダ１の下部空洞の内面にぴったりとはまることができる。シールリング６は、下部空洞を第１の部分と第２の部分とに分割する。弁の下部にはスライド式の開口部７が設けられており、これはホルダ１の下部空洞の第２の部分につながっている。弁の下部には、ホルダの下部空洞の第１の部分に通じる開口部も存在する。この開口部は通常、弁棒に結合する円板弁９によって閉じられている。弁棒の最上部は圧縮スプリング１１により囲まれていて、その作用を受けるようになっており、弁棒は上方に付勢されている。それによって円板弁９は上記開口部を閉じるようになっている。弁棒はまた、上部に配される滑動部１３に接続している。図６に描かれるように、滑動部１３は、棒状の部分と、それを囲む円板上の部分１３ａとを備える。円板上の部分１３ａは、ボディ部１４の空洞内で上下に動くことができる。棒状の部分の上部は、ボディ部１４内で案内される。

滑動部１３は下方向に移動させるには、圧力を加えた制御油を、上部ピース内の経路１６を通じて、滑動部１３を囲んでいるボディ部４の上側に作用させると共に、その制御油を、ボディ部４の上側に設けられる小さな溝１４ａから、滑動部１３の棒状の部分の上部（ピストンＢ）の更に上の、上部ピース３の空洞へ作用させる。滑動部１３を囲むボディ部４も、それ自体でピストンとして作用しうる（ピストンＡ）。制御油を印加することにより、その油圧がピストンＡ及びピストンＢを同時に動かしうる。制御油は、ピストンＡの下部から、ピストンＡの上部の溝１４ａを通って中央部へ流れ、そこからピストンＢへと案内される。その結果、比較的広い領域（ピストンＡ）に、圧力が印加される。その結果、円板弁９は、円板弁９におけるガス圧に打ち勝って開弁する。しかしピストンＡは、その底面が底づきするまでに、約０．５ｍｍという短い距離しか下に移動することができない。ピストンＡが意図されたように動作するには、ピストンＡはシールリング１４ｂにより囲まれる必要がある。ピストンＡの移動が終了しても、ピストンＢはガス弁の開弁を続ける。ピストンＢの移動量が約１０ｍｍになり、ピストンＢがピストンＡ内の空洞の底でその移動を停止すると、ガス弁が完全に開弁する。ピストンＢの圧力領域は小さい。これは、ピストンＢにおける圧力は、スプリング１１の弾性力に打ち勝ってガス弁を開き続けることができるだけでよいからである。制御油の供給は、制御油の供給管に設けられるスライド弁２５によって制御される。

前述のように、ホルダ１の底部には開口部１７が設けられている。これは、ガスコンテナ３０からのテストガスを供給するためである。典型的には、テストガスはＮ_２を含み、少なくとも３０気圧の圧力を有する。他のテストガスを用いてもよい。圧力を上げるためのコンプレッサ２９を通って、テストガスは、ホルダの下部チャンバの第２の部分へと案内される。円板弁９の弁座及び／又はシールリング６において漏れが存在する場合、テストガスは、開口部４０を通って、ホルダの下部チャンバの第１の部分へと逃げていくだろう。開口部４０は、ホース２０を通じて、液体が入っている容器２１につながっている。従って、テストガスの漏出が存在すれば、容器２１の中の泡として、それを観察することが可能になる。

ホルダ１の全体は、ボルト４１によってフランジ４２に固定される。

ホルダ１における弁の配置は、燃焼機関に配置されている状態に一致しており、特に、２ストロークエンジンに配置されている状態に一致している。

図１は、ガス遮断弁をテストするシステムの全体を描いたものである。二つの空洞を有するホルダ１の他に、このシステムは、タンク２７からシーリング油を供給する管を有する。シーリング油は、テストガスより高い圧力で（例えば３４０気圧で）供給される。シーリング油は開口部２２から供給される。シーリング油の高圧の目的は、テストガスが弁に入り込むことを防ぐことである。図には、タンク２７から制御油を、例えば３００気圧で開口部２３へと供給するための管も描かれている。制御油の供給は、この管に設けられるスライド弁２５によって制御される。スライド弁２５は電気的に制御される。シーリング油及び制御油は、開口部２６からチューブを通ってタンク２７へと戻り、またホルダ１へと供給される。圧縮空気により駆動されるポンプ３１，３２が、制御油およびシーリング油を適切な圧力へ高めるために、用いられてもよい。

この実施形態の特に有利な点は、ガス供給管中のコンプレッサ２９によって、テストガスの圧力が約３００気圧にも高められることである。

使用前には、圧力をかけた不燃性のテストガスを用いて、ホルダの空洞から残留酸素を除去するべきである。これは、残留酸素は爆発を生じかねないからである。

Claims (7)

1. 弁座、または、弁を囲むシールリング（６）における漏れについて、燃焼機関のガス遮断弁をテストする方法であって、
   ホルダ（１）のチャンバが、第１の部分と、前記弁座が含まれる第２の部分とに分けられるように、前記シールリングが取り付けられた前記弁を前記チャンバに取り付けることと；
   前記弁の閉弁状態を、圧力がかけられた不燃性のテストガスの影響下におくことと；
   を含み、ここで前記テストガスは前記チャンバの前記第２の部分へと供給され、前記弁の残りの部分は前記テストガスの圧力よりも高い圧力のシーリング油の供給を受ける、方法。
2. 前記テストガスは、前記チャンバの前記第２の部分へ約３００気圧の圧力で供給される、請求項１に記載の方法。
3. 前記テストガスは窒素により構成される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記弁は、前記弁に供給される制御油によって開弁される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記テストガスの圧力は、制御油によって駆動されるコンプレッサ（２９）によって約３００気圧へと上げられる、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 前記チャンバの前記第２の部分に前記テストガスを供給している間に、前記弁座及び／又は前記シールリング（６）から漏出する前記テストガスは、液体が入った容器（２１）につながっているガス排出チューブに接続する、前記チャンバの前記第１の部分を通じて検出される、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. 内部に弁を取り付ける容器部を備えるホルダ（１）を有する、内燃機関の遮断弁をテストするシステムであって、
   前記弁にシーリング油を供給するユニットと、前記弁に制御油を供給するユニットと、前記ホルダ（１）にテストガスを供給するユニットと、弁座及び／又はシールリング（６）における漏れについて、漏れが存在するのであれば前記ホルダからガスが排出されることを観察することによって前記弁をテストするユニットと、を備える、システム。

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