JPS62274233A - 漏洩試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料タンクのような被試験体からの空気、液
体等の流体の漏洩を検出する漏洩試験機に関する。

（従来技術とその問題点） 一般に、二輪、四輪等の自動車の燃料タンクは可燃性の
ガソリン等の燃料を充填するためのものであるため、燃
料タンクからの燃料の漏洩が生じないように燃料タンク
の漏洩試験は厳格に行なわれなＧプればならない。

このため従来から、シーム溶接直後の燃料タンクを水槽
内に貯留した水中においてフラットバーにより固定して
おき、この燃料タンク内に約０．３　Ｋｇ・ｆ　／　ｃ
ｔｉの圧力の圧縮空気を導入して、燃料タンクから漏洩
した空気が気泡となって水中を上昇するのを監視員が目
視により検知するいわゆる水没式圧洩れ検査方法が採用
されていた。この検査方法は、空気がガソリンに対し粘
度が小さくしたがって同一箇所からの漏洩迅がガソリン
よりはるかに多い空気を用いるので、燃料タンクから空
気が漏洩しなければガソリンは漏洩するはずがなく、し
たがって燃料タンクの漏洩試験は厳格に行なわれること
になる。

しかしながら、この水没式圧洩れ検査方法は、監視員が
気泡の目視をしなければならず、しかも気泡は瞬間的に
生じないこともあるので、監視員が目視を続けなければ
ならないため連続的に漏洩試験を行なうと監視員が疲労
するばかりでなく、燃料タンク製造の各ラインに監視員
を必要とするため多くの監視員が必要であるし、また試
験効率も悪いという問題点を有していた。さらに、燃料
タンクを水没して漏洩試験を行なうため、燃料タンクの
発錆を防止するための防錆処理を施さねばならなかった
。また、水没式のため水槽内の水がタンク表面の油脂や
ごみに汚染され、検査精度を悪くすると同時に、水の交
換や冬期における加温のための熱エネルギの消費と排水
処理に費用を費していた。

このような水没式圧洩れ検査方法における問題点を克服
するものとして、カプセル内に収納した燃料タンク内に
ヘリウムガスを充填し、燃料タンクから漏洩したヘリウ
ムガスをガスクロマトグラフィにより検出する方法も従
来から採用されていた。

しかしながら、この方法は、高価なヘリウムガスを使用
するので試験コストが高くなるし、また。

ガスクロマトグラフィを使用するので時間が掛るため、
多数の燃料タンクの漏洩試験を行なうのには不向きであ
るという問題点があった。

このため、従来から、全く空気の洩らないマスクの燃料
タンクを形成して、この燃料タンクと被試験体たる燃料
タンクとに圧縮空気を導入し、両燃料タンクをマノメー
タに接続して被試験体の燃料タンクから空気が漏洩した
ときに生じる差圧を水が封入されているマノメータによ
り検出するようにした方法も従来から採用されていた。

しかしながら、この方法においては、マノメータ内の水
を差圧により移動させて燃料タンクからの空気の漏洩を
検出するようになっているため、燃料タンクからの微少
量の空気の漏洩では、比重の大きな水を差圧により移動
させることができず、漏洩試験の試験結果に誤差が生じ
るおそれがあるし、また、マスタの燃料タンクを使用し
なければならないため、２つの燃料タンクに空気を封入
する必要が生じ、試験時間が長く掛るという問題点があ
った。

〔発明の目的〕

本発明は、前述した従来のものにおける問題点を克服し
、能率的かつ正確に漏洩試験を行なうことができる漏洩
試験四を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、被試験体に気体または液体からなる試験用流
体を供給するとともにこの被試験体から漏洩した流体量
に相当する母の流体を被試験体に補給する供給管路と、
前記供給管路に介装され被試験体に補給される流体が導
入される容器と、この容器内に貯留されている気体また
は液体からなる異種の流体と、この異種の流体中に導入
された前記補給流体を屈折率の差により検出するための
センサとを有し、被試験体から漏洩した試験用流体に相
当する遷の補給流体を異種の流体が充填された容器内に
導入して、この容器中の流体中に導入された補給流体を
光の屈折により検出することにより、被試験体からの流
体の漏洩を正確にシ１測するようにしたことを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示ず実施例により説明する。

第１図は本発明の漏洩試験機の全体を承りらのであり、
被試験体の一例としての燃料タンク１に圧縮空気を供給
する供給管路２には、燃料タンク１に充填する圧縮空気
を供給する主管路３が形成されている。この主管路３の
塁端部にはエアレシーバタンク４およびｒｒＲｒＦｌ弁
４′が介装されており、このエアレシーバタンク４によ
り前記燃料タンク１に圧縮空気が充填されるようになっ
ている。このエアレシーバタンク４の下流側の主管路３
には、主管路３内の圧縮空気の流量を検出するｆｆ１ｆ
ｉＨＩ５と、主管路３を開閉する第１電磁弁６と、主管
路３内の圧縮空気中に含まれている塵埃等を除去するフ
ィルタ７とが介装されており、このフィルタ７の下流側
の主管路３には、前記燃料タンク１に一定圧の圧縮空気
を供給するための減圧弁８が介装されている。また、こ
の減圧弁８を迂回するバイパス管路９が前記主管路３に
接続されており、このバイパス管路９には第２電磁弁１
０が介装されている。これらのバイパス管路９および主
管路３の合流位置には、主管路３内の圧縮空気の圧力を
表示する圧力センサ１１が接続されている。さらに、前
記圧力センサ１１の下流側には、第３電磁弁１２および
開閉弁１３が介装されて前記燃料タンク１に達している
。

前記開閉弁１２を迂回し、燃料タンク１から漏洩した空
気量に相当する岳の圧縮空気を燃料タンク１に補給する
補給管路１４が前記主管路３に接続されており、この補
給管路１４には、燃料タンク１からの圧縮空気の漏洩を
検出する試験機本体１５が介装されている。また、この
試験機本体１５への導入側管路１４Ａには第４電磁弁１
６が介装されており、この第４電磁弁１６の下流側の導
入側管路１４Ａには、前記試験機本体１５内に充填され
ている液体（この図においては図示を省略）の導入側管
路１４Ａ内への逆流を防止するため、液体のレベルより
上方まで達する立上り部１４ａが形成されている。この
立上り部１４ａの大きさは毛ｍ管現染を防ぐような内径
に形成されている。なお、液体の導入側管路１４Ａ内へ
の逆流を防止するためには、導入側管路１４Ａに逆止弁
を介装してもよいが、逆止弁には一般にばねのような弾
性部材が設けられているため、圧縮空気の漏洩を正確に
検出するためには弾性部材による逆止弁の１１鎖力を補
正しなければならない。

前記試験機本体１５から開閉弁１３の上流側の主管路３
へ補給空気を供給り°る補給管路１４の排出側管路１４
Ｂには第５電磁弁１７が介装されている。さらに、この
排出側管路１４Ｂおよび主管路３の合流位置には、燃料
タンク１内の圧縮空気を外部に放出する排気管路１８が
接続されており、この排気管路１８の中間位置には第６
電磁弁１９が介装され、また排気管路１８の末端にはマ
フラ２０が接続され、このマフラ２０を介して圧縮空気
が外部に放出されるようになっている。なお、前記８弁
４−．６．８．１０，１２．１３．１６゜１７．１９は
、内部を通過する圧縮空気が一切漏洩しないノンリーク
バルブとされている。

前記試験機本体１５の一例が第２図に示されている。こ
の第２図の試験機本体１５は容器２１を有しており、こ
の容器２１の底壁２１Ａには、前記補給管路１４の導入
側管路１４Ａの立上り部１４ａの端部が接続され、この
立上り部１４ａは、前記底壁２ＩＡ上に突設された突部
２２の上端に開口している。一方、前記容器２１の側壁
２１Ｂの上部には、前記補給管路１４の排出側管路１４
Ｂが接続されている。前記容器２１内には、補給管路１
４から供給された補給空気による気泡を容器２１内に形
成するだの液体２３が貯留されている。この液体２３と
しては、９礒の補給空気によっても気泡が迅速に形成さ
れるようにするため、比重および表面張力が小さく、し
かも安全な灯油が望ましいが、さらに安全性を考慮する
と、灯油よりは比重の大きい水や全く引火性のない溶媒
である四塩化炭素等を用いることも考えられる。また、
引火性の管理を厳重に行なうことができれば、灯油より
さらに表面張力の小さなガソリンを用いることができる
。

前記容器２１内には、前記補給管路１４の立上り部１４
ａから容器２１内に放出された補給空気により液体２３
内に形成される気泡を検出するためのフ第１・センサ２
４が配設されている。このフォトセンサ２４は、光を突
部２２の上端上に照射する発光器２５と、この発光器２
５から照射され、容器２１の底壁２１Ａ上で反射した光
を受光する受光器２６とにより構成されており、液体２
３内に補給空気の気泡が形成されると発光器２５からの
光が液体２３と気泡との境界面で屈折することにより、
気泡が形成されていない状態においては受光２Ｓ２６に
到達しなかった光が気泡の形成により屈折して受光器２
６に到達するようになるか、あるいは気泡が形成されて
いない状態においては受光器２６に到達していた光が気
泡の形成により屈折して受光器２６に到達しなくなるこ
とにより、液体２３内に形成された気泡を検知すること
ができる。なお、前記流量訓５には、主管路３内を通過
する圧縮空気の流通を記録するレコーダ２７が接続され
ている。

つぎに、前述した実施例の作用について説明する。

まず、常開の開閉弁１３を開放した状態において、第１
ｆｆｉｌａ弁６、第２電磁弁１０、第３Ｔｉ磁弁１２を
開放するとともに、第４電磁弁１６、第５電磁弁１７、
第６電磁弁１９を閉鎖し、エアレシーバタンク４および
開閉弁４′を通して圧縮空気を急速に燃料タンク１内に
供給する。そして、主管路３から燃料タンク１内に供給
された圧縮空気の圧力が所定圧になったら、この圧力を
圧力センサ１１が検出して第２７！ｌｉ１弁１０を切換
え、エアレシーバタンク４および開閉弁４′からの圧縮
空気を減圧弁８を介して燃料タンク１内に供給する。

その後、燃料タンク１内の空気圧が設定圧に達したら、
減圧弁８が自動的に切換って主管路３を遮断し、燃料タ
ンク１内は所定の空気圧に維持されることになる。

つぎに、補給管路１４の第４電磁弁１６および第５電磁
弁１７を切換えて開放するとともに、主管路３の第３Ｔ
ｉ５ｆｉ弁１２を切換えて閉鎖する。このような状１ぶ
において燃料タンク１にクラックが生じていたり溶接む
らがあったりして燃料タンク１がら空気が漏洩したとす
ると、燃料タンク１に連通している補給管路１４の排出
側管路１４Ｂ内の空気圧が導入側管路１４△内の空気圧
より低下し、立上り部１４ａ内の圧縮空気が容器２１内
に供給され、液体２３中に気泡を形成する。すると、こ
の気泡をフォトセンサ２４が検出し、このフォトセンサ
２４に接続されている図示しない表示器が気泡の形成を
表示する。そこで、空気が漏洩した燃料タンク１を良品
から区分してこの漏洩した燃料タンク１の水没式圧洩れ
検査を実施すればよい。

前述したようにして１つの燃料タンク１の漏洩試験が終
了したら、各電磁弁のうち第６電磁弁１９のみを開放し
て燃料タンク１内の空気を排気し、主管路３に接続され
ている燃料タンク１を、まだ漏洩試験をしていない他の
燃料タンク１と交換してつぎの漏洩試験を行なう。

なお、前記燃料タンク１内に第３電磁弁１２を介して供
給された圧縮空気の星はそれぞれ流ｍ計５を介してレコ
ーダ２７に記録されているので、すべての燃料タンク１
の内容量を分析することにより、燃料タンク１の製造の
ための品質管理を行なうことができる。

また、前述した燃料タンク１の漏洩試験を燃料タンク１
のシーム溶接の直後に行なう場合は、燃料タンク１が高
部状態にあるため、燃料タンク１内に充填した所定圧の
圧縮空気が燃料タンク１内の温度により膨張してざらに
高圧になってしまい、このような状態において漏洩試験
を行なうと、仮りに燃料タンク１から圧縮空気が漏洩し
たとしても、補給管路１４の排出側管路１４Ｂ側の圧力
が導入側管路１４Ａ側の圧力より高圧になっているため
容器２１内には気泡が形成されず、したがって燃料タン
ク１からの空気の漏洩を検出することはできない。そこ
で、燃料タンク１のシーム溶接の直後に燃料タンク１の
漏洩試験を行なう場合は、燃料タンク１内の潟麿を測定
するサーミスタ、ストレインゲージなどの温度計を設け
ておき、燃料タンク１内に供給する圧縮空気の但を燃料
タンク１内の温度に対応して通常の漏洩試験を行なう場
合より少なくして燃料タンク１内で膨張した状態におい
て通常の圧力になるように補正すればよい。

前述した実施例によれば、従来のものより粘度の高い燃
料タンク１の漏洩試験を効率よく行なえるし、燃料タン
ク１の製造ラインごとに監視員を配置する必要もなく省
力化に役立つ。また、燃料タンク１を水没さなせないで
漏洩試験を行なうことができるので、燃料タンク１が錆
びるおそれがないし、水による汚染もなくなる。さらに
は、マスクの燃料タンク１も不要となる。

第４図は前記試験機本体１５の第２実施例を示すもので
あり、容器２１内には、前述した灯油、四塩化炭素など
の液体２３が貯留されているガラス製で円筒形のセル２
８が配設されており、このセル２８内の下部には補給管
路１４の立上り部１４ａｔｆｉｌんでいる。この立上り
部１４ａの直上位胃のセル２８内には、立上り部１４ａ
からの圧縮空気により液体２３内に形成された気泡を、
Ｅ方に導く一対の平板からなるガイド２９が配設されて
おり、このガイド２９の上端および下端には拡開部２９
Ａ、２９Ｂが形成されている。

前記容器２１内には、セル２８内のガイド２９に向けて
光を発するランプ３０と、このランプ３０からの光を拡
散してガイド２９を照らす凹レンズ３１とが配設されて
いる。また、前記セル２８を境として前記ランプ３０お
よび凹レンズ３１と反対側の容器２１内には、凹レンズ
３１からの光を集束する凸レンズ３２と、この凸レンズ
３２とにより集束された光を照射されるフォトアレイ３
３とが配設されている。このフォトアレイ３３は基板３
４上に整列配置された多数の素子３５．３５・・・を有
しており、各素子３５は約１３μｍの大きさとされ、各
素子３５の半分以上がそれぞれ液滴にさえぎられて陰に
なればその素子３５は陰の信号を出力するようになって
いる。そして、このフォトアレイ３３は演算器３６と接
続されており、このフォトアレイ３３が行なう１秒＋ｇ
＋に５０回の走査測定の信号が演算器３６に入力され、
この演算器３６においてセル２８内に形成された気泡の
粒径からの気泡の体積が演算され、燃料タンク１から漏
洩している空気を推定することができる。また、セル２
８内のみに液体２３を貯留すればよいため、少Ｒの液体
２３の用意すればよい。

このような構成によれば、フォトセンサ２４により気泡
形成の有無のみならず気泡の体積まで測定することがで
きるので、燃料タンク１からの圧縮空気の漏洩状態まで
検出することができる。

第５図は試験機本体１５の第３実施例を示すしのであり
、容器２１内に配設したセル２８の下部の外側に前述し
た第１実施例と同様の発光器２５および受光器２６を配
設したものである。

このような構成によってもセル２８内の液体２３中にお
ける気泡の形成の自照を検出することができるので、燃
料タンク１からの圧縮空気の漏洩を検出することができ
る。

第６図は試験機本体１５の第４実施例を示すものであり
、容器２１内に貯留した液体２３内に没するように補給
管路１４の立上り部１４ａの直上位置にプリズム３７を
配設し、このプリズム３７に光ファイバ３８を接続した
ちのである。

このような構成によれば、立上り部１４ａからの圧縮空
気により液体２３内に気泡が形成されると光の屈折率が
変化するのでこの光の屈折率の変化をプリズム３７を介
して光ファイバ３８が検出することにより燃料タンク１
からの圧縮空気の漏洩を検出することができる。

なお、前述した各実施例においては、燃料タンク１の漏
洩試験について説明したが、本発明の漏洩試験機は燃料
タンク１以外の各種の容器の漏洩試験に適用でることは
もちろんである。

また、本漏洩試験機をセンサとして使用することにより
圧洩れ検査工程を自動化することができる。

さらに、被試験体に供給する流体および容器内の流体と
しては各種の気体および液体を適宜選択することができ
る。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明は、被試験体に試験用流体を
供給するとともにこの被試験体から漏洩した流体最に相
当する旦の流体を被試験体に補給する供給管路と、前記
供給管路に介装され被試験体に補給される流体が導入さ
れる容器と、この容器内に貯留されている異種の流体と
、この異種の流体中に導入された前記補給流体を屈折率
の差により検出するためのセンづとを有しているので、
各種容器の漏洩試験を正確かつ能率的に行なうことがで
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る漏洩試＃を機の実ＦＭ例を示す管
路図、第２図は第１図の試験機本体の実施例を示す概略
正面図、第３図は第１図の８弁の開閉状態を示すタイム
チャート図、第４図、第５図および第６図はそれぞれ試
＃４Ｆ！ｓ本体の他の実施例を示す概略正面図である。 １・・・燃料タンク、２・・・供給管路、３・・・主管
路、４・・・エアレシーバタンク、４′・・・開閉弁、
６・・・第１電磁弁、８・・・減圧弁、９・・・バイパ
ス管路、１０・・・第２電磁弁、１２・・・第３電磁弁
、１４・・・補給管路、１５・・・試験機本体、１６・
・・第４電磁弁、１７・・・第５電磁弁、１９・・・第
６電磁弁、２１・・・容器、２３・・・液体、２４・・
・フォトセンサ、２５・・・発光器、２６・・・受光器
、２８・・・セル、３０・・・ランプ、３３・・・フォ
トアレイ、３６・・・演算器、３７・・・プリズム、３
８・・・光ファイバ。 出願人代理人　　中　　尾　　俊　　輔第２図 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被試験体に試験用流体を供給するとともにこの被試
   験体から漏洩した流体量に相当する量の流体を被試験体
   に補給する供給管路と、前記供給管路に介装され被試験
   体に補給される流体が導入される容器と、この容器内に
   貯留されている異種の流体と、この異種の流体中に導入
   された前記補給流体を屈折率の差により検出するための
   センサとを有してなる漏洩試験機。 ２）前記試験用流体および容器内の異種の流体はともに
   気体とされている特許請求の範囲第１項記載の漏洩試験
   機。 ３）前記試験用流体および容器内の異種の流体はともに
   液体とされている特許請求の範囲第１項記載の漏洩試験
   機。 ４）前記試験用流体および容器内の異種の流体の一方は
   液体とされ他方は気体とされている特許請求の範囲第１
   項記載の漏洩試験機。 ５）前記供給管路には、前記被試験体へ圧縮空気を急速
   充填するための電磁弁と、前記被試験体へ一定圧の圧縮
   空気を充填するための減圧弁とが並列に配設されている
   特許請求の範囲第１項、第２項または第４項記載の漏洩
   試験機。 ６）前記センサは、発光器および受光器からなるフォト
   センサとされている特許請求の範囲第１項ないし第５項
   のいずれか一項記載の漏洩試験機。 ７）前記受光器はフォトアレイからなり、容器内に導入
   された流体の大きさを検出しうるようになっている特許
   請求の範囲第６項記載の漏洩試験機。 ８）前記センサは、光ファイバの先端に、この光ファイ
   バに光を導入するプリズムが突設されて構成されている
   特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか一項記載
   の漏洩試験機。 ９）前記供給管路には、被試験体に供給される流体量を
   検出する流量計が介装されている特許請求の範囲第１項
   ないし第８項のいずれか一項記載の漏洩試験機。 １０）前記流量計はレコーダと接続されており、各被試
   験体の容量がレコーダに記録されるようになっている特
   許請求の範囲第９項記載の漏洩試験機。 １１）前記被試験体には内部の空気温度を検出する温度
   計が配設されており、内部温度の上昇に伴って増大する
   流体圧を補正しうるようになっている特許請求の範囲第
   １項ないし第１０項のいずれか一項記載の漏洩試験機。