JPWO2019004401A1 - バルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにこれらの検査方法 - Google Patents

Abstract

バルブの弁座検査と耐圧検査とを連続して実施でき、バルブの種類や、クラス、サイズが異なる場合であっても、略一定の時間で高精度にサーチガスの漏れを検出して迅速かつ正確に検査可能なバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにこれらの検査方法とバルブを提供する。供試弁２の弁座漏れと耐圧検査を可能とし、検査用チャンバ２０内に供試弁２を固定するクランプ載置機構２１と、チャンバ２０の検査空間Ｓの容積を調整する検査空間調整機構２２と、供試弁２の流路内に配置した弁座検査用のガスセンサ２３と供試弁２の耐圧検査のためにチャンバ２０内の適宜位置に設けたガスセンサ２４とが備えられ、供試弁２の種類、クラス或はサイズが異なってもチャンバ２０の検査空間Ｓの容積を略一定に調整した。

Description

本発明は、例えば、グローブバルブやゲートバルブ、ボールバルブ等の各種のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにこれらの検査方法とバルブに関し、特に、弁座検査と耐圧検査とを連続して実施する場合に適した検査装置並びに検査方法とバルブに関する。

従来、製造後のバルブには、弁座からの漏れの有無を確認する弁座検査（弁座漏れ試験：シートテスト）、耐圧部の強度・漏れの有無を確認する耐圧検査（弁箱耐圧試験：シェルテスト）などの圧力検査がおこなわれ、これらにより出荷前のバルブが検査される。この場合、これらの検査を連続して実施するようにした検査方法が知られている。

例えば、特許文献１においては、逆止弁に対して低圧シートリークテスト及び高圧シートリークテスト（弁座検査）に続いて、気密試験（耐圧検査）をおこなうようにした技術が開示されている。この逆止弁用試験装置では、金属製の耐圧・密閉式容器である気密試験箱に被検査逆止弁が収納され、試験用のサーチガスとして、ヘリウムガスが用いられる。気密試験箱の一、二次側の流路には、一次側圧力計、二次側圧力計がそれぞれ配置され、弁座検査、耐圧検査では、これら一、二次側圧力計によってサーチガスの圧力値が測定される。

このような検査装置では、低コスト化を図る理由などから、サーチガスとして水素ガスが用いられる場合もある。例えば、特許文献２では、フード内にエアコンの熱交換器などの被検査体（ワーク）が収容され、このワークのリークテスト用のサーチガスとして、水素ガスと窒素ガスの混合ガスが使用される。このリーク検出装置では、フードに接続される配管に真空引き用の真空ポンプが設けられ、この真空ポンプの吐出口とこの吐出口の吐出側に設けられる吐出弁との間にガスセンサが設けられている。

特許第３２０１６６７号公報 特開２０１２−４７６５１号公報

前者の特許文献１のような検査装置では、気密試験箱の容積が予め所定の大きさに決められていることが多い。すなわち、高精度な検出を行う目的のもと、真空引きを行っている関係上、気密試験箱の容積を変える思想はもともとない。気密試験箱が所定の大きさである場合、バルブの種類や、呼び圧力等の違いによりクラス或はサイズの異なるバルブを連続して検査する際、例えば、呼び圧力に応じた大口径のバルブに対応して設置された試験箱を、異なる呼び圧力の小口径のバルブに共用しようとしたときに、バルブの体積が小さくなる分だけ試験箱内の検査用の空間が相対的に広くなる。このため、弁箱の耐圧検査時において、試験箱内にバルブから漏れ出したヘリウムガスが拡散してセンサで検出するまでの時間が余分にかかり、検査に要する時間が長くなり、体積が小さいバルブなど大量に生産する必要があることから、検出時間の長期化は、生産能力の低下につながる。このことから、バルブの種類、クラス、サイズなどが異なると、サーチガスの検出時間が変わることで、耐圧検査時の漏れを正確に検出することが難しくなる。

また、特許文献１の検査装置での密封した気密試験箱内をヘリウムリークディテクターの真空ポンプにより真空排気した後に気密試験を行うため、密封するための設備が必要であり、また、真空排気時間も考慮しなければならず、検査全体に要する時間が長くなる。

サーチガスの圧力検出用センサとして、半導体式ガスセンサを用いると、このガスセンサにサーチガスが大量に加わって急激に圧力上昇したときに、いわゆる被毒と呼ばれる現象が発生してセンサの感度が鈍くなったり、損傷が生じたりすることがある。特に、半導体式ガスセンサを弁座検査用として弁座の連通位置に配置すると、万が一、検査時に大きな漏れが生じた際には、センサに甚大な損傷が生じ、前記の被毒によってサーチガスの漏れを正確に検出できなくなるおそれがある。
この検査装置は、一箇所の弁座でシールする逆止弁用であり、ボール弁などの弁体を挟んだ一、二次側にそれぞれ弁座が設けられている場合の漏れを検出する方法は開示されていない。

一方、特許文献２においては、単なるリークテスト（弁座検査）用のみの装置であり、この装置で弁座検査に続いて耐圧検査を連続的に実施することはできない。しかも、この装置では、真空ポンプにより真空引きしつつ、ガスセンサで配管内の漏れを検出しているため、被毒による半導体式ガスセンサの消耗が一層激しくなる。

本発明は、従来の課題を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、バルブの弁座検査と耐圧検査とを連続して実施でき、バルブの種類や、クラス、サイズが異なる場合であっても、略一定の時間で高精度にサーチガスの漏れを検出して迅速かつ正確に検査可能なバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにこれらの検査方法とバルブを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、供試弁の弁座漏れと耐圧検査を可能としたバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置において、検査用チャンバ内に供試弁を固定するクランプ載置機構と、チャンバの検査空間の容積を調整する検査空間調整機構と、供試弁の流路内に配置した弁座検査用のガスセンサと供試弁の耐圧検査のためにチャンバ内の適宜位置に設けたガスセンサとが備えられ、供試弁の種類、クラス或はサイズが異なってもチャンバの検査空間の容積を略一定に調整してサーチガスの検出時間が略一定になるようにしたバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。

請求項２に係る発明は、検査用チャンバ内へのクランプの挿入深さによりチャンバの検査空間の容積を略一定に調整したバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。

請求項３に係る発明は、検査用チャンバ内への載置台の昇降によりチャンバの検査空間の容積を略一定に調整したバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。

請求項４に係る発明は、弁座検査時において、検査圧の供給が完了するまでガスセンサへの流路を遮断するための遮断機構が備えられたバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。

請求項５に係る発明は、供試弁は、グローブバルブ又はゲートバルブを含んだバルブであるバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。

請求項６に係る発明は、供試弁にサーチガスを所定の検査圧で供給してこの供試弁の弁座からの漏れの有無を検出する弁座検査工程と、容積を調整可能な検査空間に収容された供試弁にサーチガスを供給してこの供試弁から拡散するサーチガスの漏れを検出する耐圧検査工程と、供試弁の種類、クラス或はサイズに対応した弁座検査と耐圧検査の検査圧を設定するための検査圧制御工程とを有するバルブ用弁座検査及び耐圧検査方法である。

請求項７に係る発明は、サーチガスは、水素を含む気体からなる水素と窒素との混合気体であるバルブ用弁座検査及び耐圧検査方法である。

請求項８に係る発明は、供試弁がボールバルブの場合には、中間開度で水素ガスを注入後、バルブを全閉として水素ガスをキャビティに内封し、その後、弁座検査に備えてボールバルブの一、二次側配管内の水素ガスを排気するようにしたバルブ用弁座検査及び耐圧検査方法である。

請求項９に係る発明は、バルブ用弁座検査及び耐圧検査装置で検査を施したバルブである。

請求項１に係る発明によると、バルブの弁座検査と耐圧検査とを連続して実施でき、バルブの種類や、呼び圧力などによりクラスやサイズが異なる場合でも、クランプ載置機構により供試弁を検査可能な正確な位置に保持し、検査空間調整機構によりチャンバ内の検査空間の容積を略一定に調整することで、弁座検査を実施した後に、外部の風などの影響を防いだ状態でチャンバ内にサーチガスを拡散させて耐圧検査を実施し、略一定の時間で高精度にサーチガスの漏れを検出できる。これにより、各種の供試弁を対象とし、多品種少量の供試弁を迅速かつ正確に弁座検査及び耐圧検査できる。

請求項２又は３に係る発明によると、載置台やクランプなどの検査空間調整機構が、供試弁を検査装置に装着する構成部品を兼ねているので、最小限の構成で、検査時間が略一定となる検査装置を提供することができる。

請求項４に係る発明によると、弁座検査時において、検査圧の供給が完了するまで遮断機構で弁座検査用ガスセンサを保護し、このガスセンサに急激な圧力が加わることを防ぐ。このため、万が一、弁座から大漏れが生じた場合であってもガスセンサの大幅な電圧低下や損傷を防止する。ガスセンサとして半導体式ガスセンサを用いたときに、被毒を防いでセンサ感度の低下や損傷を防止でき、この半導体式ガスセンサにより低濃度のサーチガスの場合でも高感度に検知し、長寿命で安定性に優れた検査をおこなうことが可能になる。

請求項５に係る発明によると、供試弁としてグローブバルブやゲートバルブを含むバルブを使用でき、これらの種類、クラス、サイズが異なる場合でも、簡易な構成で迅速かつ高精度に弁座検査及び耐圧検査を実施でき、これら異なる仕様のバルブを連続して弁座検査及び耐圧検査して検査の自動化を図ることも可能になる。

請求項６に係る発明によると、弁座検査工程を介して供試弁の弁座からの漏れの有無を検出し、耐圧検査工程を介して供試弁の弁箱からの漏れの有無を検出して耐圧検査し、これらの検査を連続して実施可能になる。供試弁の種類、クラスやサイズが異なる場合でも、弁座検査及び耐圧検査時において各供試弁に対応した検査圧を検査圧制御工程を介して設定することで、これら供試弁に対して弁座検査及び耐圧検査を高精度に連続して実施できる。

請求項７に係る発明によると、サーチガスが水素を含む気体からなる水素と窒素との混合気体であることにより、水素の拡散性を利用して弁座検査及び耐圧検査を迅速に実施できる。外部漏れの発生時に供試弁の周りに水素を滞留させる性質を向上でき、水素センサを用いることで微量な外部漏れでも安全かつ正確に検出可能になる。

請求項８に係る発明によると、一、二次側の二箇所に弁座が設けられたボールバルブにおいても、それぞれの弁座シール側で弁座検査及び耐圧検査を実施可能になる。この場合、ボールバルブの中間開度でサーチガスを注入後、バルブを全閉状態としてキャビティにサーチガスを内封し、その後、ボールバルブの一、二次側配管内のサーチガスを排気することで弁座検査でき、この弁座検査時には、一、二次側に設けたガスセンサでそれぞれの弁座漏れの有無を正確に検査できる。

請求項９に係る発明によると、弁座検査及び耐圧検査装置によって検査をおこなうことにより、弁座漏れを抑え、耐圧性に優れたバルブを提供することができる。

本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の第１実施形態を示した概略縦断面図である。 図１の平面図である。 バルブ装着前のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の概略縦断面図である。 （ａ）は、バルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の概略斜視図である。（ｂ）は、置き治具の概略正面図である。 グローブバルブ用の検査ラインを示すブロック図である。 バルブ用弁座検査及び耐圧検査装置に小型バルブを装着した状態を示す概略縦断面図である。 バルブ用弁座検査及び耐圧検査方法における検査の工程を示すフローチャートである。 テーブルの一例を示す表である。 本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の第２実施形態を示す概略縦断面図である。 ボールバルブ用の検査ラインを示すブロック図である。 図１０の検査ラインにおける各工程を示すブロック図である。 （ａ）は本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の第３実施形態を示した概略縦断面図である。（ｂ）は本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の第４実施形態を示した概略縦断面図である。

以下に、本発明におけるバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１においては、本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の第１実施形態であり、供試弁を装着した状態を示す概略縦断面図を示しており、図２は図１の平面図、図３はバルブ装着前のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の概略縦断面図を示している。

本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置（以下、装置本体１という）は、被検査物である供試弁２にサーチガスを供給し、この供試弁２の弁座検査（弁座漏れ検査）と耐圧検査を実施可能としたものである。

図１において、装置本体１で検査される供試弁２は、例えば、クローブバルブ又はゲートバルブ、又はボールバルブを含んだバルブからなり、本実施形態では、図に示すグローブバルブが供試弁２として用いられる。グローブバルブ２は、ボデー部１０と、グランド部１１とを有し、これらにステム１２やジスク１３が組込まれた状態で、袋ナット状のナット部材１４、１５の螺着により全体が一体化される。ステム１２は、螺着によりグランド部１１に昇降動自在に取付けられ、このステム１２の先端部に固定されたジスク１３がボデー部１０内に設けられた弁座１６に接離して流路が開閉される。本実施形態における供試弁２は、両側の接続部として図示しないめねじが設けられているが、この接続部は、おねじであったり、フランジ形状であってもよい。

上記供試弁２に対して、弁座検査及び耐圧検査時に供給されるサーチガスとしては、例えば、水素を含む気体が用いられ、このうち、拡散性を有するガスとして５％水素と、不活性のガスとして９５％窒素をそれぞれ含有する混合気体が用いられる。この混合気体は、弁座試験時に弁座１６からの漏れがある場合には、弁座１６から二次側に漏れ出し、耐圧試験時に外部漏れがある場合には、ボデー部１０とグランド部１１との接合部やグランド部１１とナット部材１４、１５の螺着部付近から漏れ出す性質を有している。

サーチガスである５％水素と９５％窒素の混合気体は不燃性の高圧ガスであるため、安全に使用可能となる。サーチガスは、水素を含む気体以外のガスであってもよく、例えば、ヘリウムガス、メタンガスなどの各種ガスを用いることができる。サーチガスとしてヘリウムガスを用いた場合には、水素含有の混合気体と同様に拡散性が高い。

図１〜図４において、装置本体１は、検査用チャンバ２０、クランプ載置機構２１、検査空間調整機構２２、弁座検査用ガスセンサ２３、耐圧検査用ガスセンサ２４、遮断機構２５を有し、装置本体１を用いて前記供試弁２の弁座検査及び耐圧検査がおこなわれる。装置本体１で弁座検査及び耐圧検査される供試弁２のサイズとしては、例えば、１／４Ｂ〜２Ｂまでとする。図１は、呼び圧力１６Ｋ、呼び径２Ｂの供試弁の例を示している。本実施形態において、装置本体１を構成するチャンバ２０やクランプ載置機構２１などは、供試弁２の種類やクラス、サイズが異なっても、共通のものを用いている。

チャンバ２０は、内部に供試弁２を収容可能な大きさの略直方体形状のカバー部３０を有し、このカバー部３０と、後述するクランプ３１の固定クランプ治具３２とにより構成されて供試弁２を収容可能になっている。チャンバ２０の内部には供試弁２の検査空間Ｓが設けられ、この検査空間Ｓは外部から隔離された状態となっている。本発明における「外部から隔離された状態」とは、チャンバ２０内が密封状態となることを意味せず、外部の風などの影響が供試弁２に及ぶことを防止すると共に、チャンバ２０内において、供試弁２から漏れ出た水素が検査時間内にセンサ２４に到達する程度の、気体の流れを許容できる状態をいう。なお、クランプ３１は、固定クランプ治具３２と可動クランプ治具３３とを備えている。

本実施形態における「検査空間Ｓ」とは、カバー部３０と固定クランプ治具３２とにより構成されるチャンバ２０と、載置台４０の昇降台４３とにより囲われる空間において、供試弁２と可動クランプ治具３３を除く空間であり、サーチガスが拡散可能な空間をいう。

カバー部３０内の両側面の適宜位置には、耐圧検査用ガスセンサ２４が設けられ、この耐圧検査用ガスセンサ２４により、チャンバ２０内の供試弁２からのサーチガスの漏れをその両側から検知可能になっている。本実施形態においては、カバー部３０内の片側に各３個ずつ、両側で合わせて６個の耐圧検査用ガスセンサ２４が設けられている。この場合、供試弁２の一、二次側の流路付近の両側に合わせて４個のセンサが配設され、グランド部１１の上部付近の両側に合わせて２個のセンサが配設される。このように、６個の耐圧検査用ガスセンサ２４を使用することで検出能力が向上し、検出時間の短縮や自動化にもつながっている。

本実施形態においては、供試弁２の種類やクラス、サイズが異なっても、ガスセンサ２４の数や取付け位置、高さは共通している。なお、耐圧検査用ガスセンサ２４の数、取付け位置、高さは、対象となる供試弁２の大きさや形状などに応じて適宜変更することもでき、各種供試弁に応じて適切な耐圧検査を実施可能になっている。

チャンバ２０には二点鎖線で示した排気ファン３４が設けられ、この排気ファン３４により、チャンバ２０の検査空間Ｓ内に残留する水素ガスが外部に排出可能になっている。チャンバ２０の上部には、バルブ開閉操作器（ナットランナ）３５が設けられ、このナットランナ３５の先端に装着するビット（部品）に供試弁２のステム１２上端が接続され、ナットランナ３５の回転によりジスク１３が開閉操作可能に設けられている。なお、本実施形態において、ナットランナ３５の先端ビットは、供試弁２のステム１２の形状や大きさに合わせて数種の中から選択できるようになっている。

クランプ載置機構２１は、チャンバ２０内に供試弁２を固定する載置台４０とクランプ３１とからなっている。載置台４０は、供試弁２を載置するための置き治具４２と、供試弁２をチャンバ２０内で昇降動可能な昇降台４３とを有している。

図４（ａ）において、置き治具４２は、供試弁２の両側を載置して保持可能な載置部４４を有し、この載置部４４は、六角形や八角形などの多角形状からなるバルブ側部を保持可能なテーパ形状、或は円筒形状のバルブ側部を保持可能な円弧形状などの適宜形状に設けられる。本実施形態では、六角形のバルブ側部を保持可能な傾斜角度のテーパ形状に形成されている。置き治具４２は、供試弁２の面間寸法に応じてその間隔を調節可能な状態で昇降台４３に取付けられている。

図４（ｂ）に示すように、載置部４４には調整治具４５が設けられていてもよい。調整治具４５は、図の矢印方向（載置方向）に進退自在に設けられ、この調整治具４５の進退を調節することで、小型から大型までの各種サイズの供試弁２の側部を保持可能になる。

昇降台４３は、図示しないシリンダ等により昇降動可能に設けられ、この昇降台４３の昇降操作により上面に設けられた置き治具４２に載置された供試弁２の高さ方向が調節可能になっている。
なお、昇降台４３とチャンバ２０との間は密封する必要がなく、昇降可能な隙間が形成されている。

一方、図１〜図３のクランプ３１は、前述したように固定クランプ治具３２、可動クランプ治具３３を有している。
固定クランプ治具３２は、供試弁２の二次側となる位置に、チャンバ２０の一面を成すように板状に配置され、この固定クランプ治具３２と前述したカバー部３０とによりチャンバ２０が構成される。固定クランプ治具３２にはブロック部材５０が一体に設けられ、これらクランプ治具３２とブロック部材５０との内部には、供試弁２に供給されたサーチガスが流れる二次側流路５１が形成されている。固定クランプ治具３２における供試弁２の二次側流路２ａと対向する位置には、ガスケットからなるシール部材５２が設けられ、このシール部材５２により固定クランプ治具３２と供試弁２との圧接部分からの漏れが防がれる。

ブロック部材５０内の二次側流路５１には、供試弁２の流路２ａと連通するように弁座検査用ガスセンサ２３が配置され、この弁座検査用ガスセンサ２３により供試弁２の弁座検査を実施可能に設けられている。図示しないが、この弁座検査用ガスセンサ２３の代わりに、流量センサを用いてもよい。

弁座検査用ガスセンサ２３と、前述の耐圧検査用ガスセンサ２４は、サーチガスである水素ガスを検出可能な水素センサからなっている。この水素センサ２３、２４を用いることで、拡散性の気体である、水素と窒素との混合気体中の水素の漏れを確実に検出可能になっている。何れのセンサ２３、２４も、チャンバ２０内又は固定クランプ治具３２内に固定されているが、移動してその位置を調整可能に設けられていてもよい。サーチガスとして、ヘリウムガスを用いることもでき、この場合、気体熱伝導式センサを用いるようにすればよい。

センサ２３、２４は、所定の電圧印加により、漏れ出した水素の濃度に応じた電圧を出力するモジュールからなっている。検査前には、抵抗調整用のボリュームにより出力電圧を変えて、センサ２３、２４の暖機状態や大気中の水素濃度の変化に応じて感度調整を精細におこなう必要がある。

センサ２３、２４としては、アナログ信号（０−５Ｖ）を出力可能な、市販の半導体式センサが用いられ、例えば、熱線型半導体式水素センサが用いられる。この水素センサ２３、２４は、酸化第二スズ（ＳｎＯ_２）などの金属酸化物半導体表面での水素ガスの吸着による電気伝導度の変化を利用するセンサである。この場合、出力電圧が、ガス濃度に対して対数的になって、低濃度でも高感度の出力が可能になる。

複数のセンサ２３、２４を用いる場合には、その基準電圧を後述のＣＰＵを介して一定値に揃える調整機能を有していることが好ましい。これにより、各センサ２３、２４の感度を均一化して漏れ出した水素ガスを高精度に検出できる。

弁座検査用センサ２３の一次側には、保護用の遮断機構２５が設けられ、本例ではこの遮断機構２５としてシャッターが用いられる。シャッター２５は、シリンダ５３により弁座検査用ガスセンサ２３への二次側流路５１を開閉可能に設けられ、このシャッター２５の開閉制御により、弁座検査用ガスセンサ２３への検査圧の供給が完了するまで二次側流路５１を遮断可能になっている。シャッター２５のサーチガス入口側にはＯリングからなるシール部材５４が設けられ、このＯリング５４により遮断状態のシャッター２５がシールされ、弁座検査用センサ２３側へのサーチガスの漏れが防がれる。

さらに、弁座検査用ガスセンサ２３及びシャッター２５よりも一次側には、二次側流路５１と連通して排気圧供給路５５が設けられる。この排気圧供給路５５を介して二次側流路５１及び供試弁２内の残留ガスが排気可能に設けられる。

可動クランプ治具３３は、供試弁２よりも一次側に配置され、前記固定クランプ治具３２とにより供試弁２を保持するために進退自在に取付けられる。可動クランプ部材３３の内部には一次側流路５６が形成され、この一次側流路５６を介して供試弁２にサーチガスを供給可能になっている。可動クランプ治具３３の供試弁２側の一次側流路２ｂと対向する位置には、固定クランプ治具３２と同様にガスケットからなるシール部材５２が設けられ、このシール部材５２により可動クランプ治具３３と供試弁２との圧接部分からの漏れが防がれる。

検査空間調整機構２２は、前述した可動クランプ治具３３、クランプ載置機構２１により構成され、この検査空間調整機構２２によりチャンバ２０内の検査空間Ｓの容積を調整可能になっている。この場合、可動クランプ治具３３を進退させてチャンバ２０への挿入深さを変えたり昇降台４３を昇降することにより、チャンバ２０内容積における検査空間Ｓの大きさを調整可能となる。

これらのように、検査用チャンバ２０内へのクランプ３１の挿入深さや、チャンバ２０内への載置台４０の昇降により、チャンバ２０の検査空間の容積を略一定に調整可能となり、検査空間調整機構２２により検査空間Ｓの調整をおこなうことで、供試弁２の種類、クラス或はサイズが異なっても、チャンバ２０の検査空間Ｓの容積が略一定になるように調整可能になる。これにより、大きさの異なる供試弁２であっても、サーチガスの検出時間を略同じに設定することができる。

本実施形態では、供試弁２の仕様として、呼び圧力１０Ｋ、１６Ｋ、２０Ｋ、呼び径１／４〜２インチを想定し、検査空間Ｓの容積を８５０ｃｍ^３前後の略一定値となるよう調整している。具体的には、後述する図６の供試弁８０において、チャンバ２０と昇降台４３とにより囲われる空間の体積は１８００ｃｍ^３、供試弁８０の体積は５５ｃｍ^３、可動クランプ治具３３の体積は９００ｃｍ^３であり、これらに基づく検査空間Ｓの容積は８４５ｃｍ^３に設定している。本実施形態における略一定値とは、±５％の範囲を想定している。具体的には、８５０ｃｍ^３の＋５％、すなわち約８９３ｃｍ^３を超える容積となると、サーチガスの検出時間が長くなる。

図５においては、供試弁がグローブバルブであるときの装置本体１を備えた検査ラインの一例を示している。この検査ライン６０において、水素ガス供給側から装置本体１の一次側までの流路を第一流路６１、装置本体１の二次側以降の流路を第二流路６２とする。

検査ライン６０は、前述した装置本体１に加えて、水素ガス供給源６３、レギュレータ６４、圧力センサ６５、加圧用バルブ６６、開閉用バルブ６７、排気用バルブ６８、換気用バルブ６９、チャッキ弁７０、圧縮エア供給源７１、フローセンサ７２、制御部７３、テーブル（設置データ）７４を有している。

水素ガス供給源６３は、検査ライン６０の第一流路６１から供試弁２に水素ガスを供給可能に設けられ、この水素ガスがレギュレータ６４を介して、例えば１．４ＭＰａ程度に昇圧されて加圧用バルブ６６に供給される。このときの供給圧力は、圧力センサ６５により測定される。加圧用バルブ６６、開閉用バルブ６７、排気用バルブ６８は、その開閉操作により弁座検査時、耐圧検査時に供試弁２に水素ガスを供給又は供試弁２から排気可能に設けられる。換気用バルブ６９は、第二流路６２内の水素ガスを排出して排気バルブ６８内も換気可能に設けられ、この換気用バルブ６９と装置本体１との間には、逆流防止用のチャッキ弁７０が配置される。圧縮エア供給源７１は、換気用バルブ６９に圧縮エアを供給可能に設けられる。フローセンサ７２は、開閉用バルブ６７の二次側に設けられ、比較的大きな弁座漏れの有無を確認可能になっている。

制御部７３は、ＣＰＵ（中央処理装置）からなり、この制御部７３と、各センサ２３、２４、各バルブ６６〜７０、水素ガス供給源６３、圧縮エア供給源７１などの各素子とが電気的に接続され、制御部７３により各部の動作が制御可能に設けられている。制御部７３には、供試弁２の呼び圧力、呼び径、弁種等に基づいて設定されたテーブル（設置データ）７４が格納され、このテーブル７４に基づいて各部の動作が制御される。

供試弁２から水素漏れが生じた場合には、制御部７３における信号処理部を介して、水素ガス濃度に応じた電圧としてデジタル表示部に出力される（図示せず）。デジタル表示部は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を有し、このＬＣＤに各センサ２３、２４の出力電圧がインジケータ表示される。

続いて、図５に示した装置本体１を有する検査ライン６０により、グローブバルブからなる供試弁２の弁座検査及び耐圧検査方法並びにバルブを説明する。本実施形態におけるバルブ用弁座検査及び耐圧検査方法は、例えば、ＪＩＳ Ｂ ２００３（バルブの検査通則）に規定される弁座漏れ検査及び弁箱耐圧検査の各空気圧試験に準じるものとする。
本実施形態の工程としては、図７に示すように、１．検査条件設定工程、２．検査準備工程、３．検査圧制御工程（１）、４．弁座検査工程、５．検査圧制御工程（２）、６．耐圧検査工程、７．排気工程、８．検査終了工程を備えている。図８においては、本実施形態で用いられる供試弁２と、テーブル７４におさめられるデータの内容を示している。

検査条件設定工程では、制御部７３に接続された図示しないキーボード等の入力部において、供試弁２の仕様が選択されるか、或は直接入力することにより、検査条件が設定される。供試弁２の仕様としては、呼び圧力、呼び径、弁種、品名などがある。

検査準備工程においては、次の（１）〜（７）までの手順により実施される。
（１）制御部７３の図示しないスイッチをオンにし、装置本体１の自動操作が開始されると、予め検査圧等の検査条件が入力されたテーブル７４により、少なくとも弁座検査に用いるサーチガスである水素ガスの圧力が設定され、レギュレータ６４を介して水素ガス供給源６３からの圧力が自動調整される。
（２）供試弁２のクラス、サイズに応じたテーブル７４により、自動的に昇降台４３が所定の移動量で昇降動し、高さが自動調整される。このとき、供試弁２に対して、固定クランプ治具３２、可動クランプ治具３３による押圧力も予め自動的に設定される。これにより、後述の供試弁２のクランプ時には、異圧の条件下でも適切なクランプ力が発揮され、シール部材５２の耐久性の低下が抑えられることとなる。
（３）テーブル７４により、供試弁２に応じたナットランナ３５の先端ビットが自動的に選択されて装置本体１にセットされる。
（４）テーブル７４に基づいて昇降台４３が所定の移動量で昇降動し、供試弁２の一、二次側流路の高さがクランプ３１に位置合わせされる。この場合、図４（ｂ）に示すように、載置部４４に調整治具４５が設けられている場合には、供試弁２が小型であってもこの調整治具４５により高さ位置が微調整され、クラスやサイズの小さい供試弁２にも確実に所定の高さ位置にセットされる。
（５）ここで、作業者による手動或は自動により、（２）で自動調整されたクランプ載置機構２１の載置台４２の置き治具４２に供試弁２が載置される。この場合、図４（ａ）に示すように、置き治具４２の載置部４４がテーパ形状であるため、供試弁２の側部の外径や形状が検査毎に異なる場合でも、安定状態で載置される。

可動クランプ治具３３が供試弁２を挟持する方向に進み、この可動クランプ治具３３と固定クランプ治具３２とにより、載置台４０に載置された供試弁２の両端部が、その面間に応じてテーブル７４により自動調整されつつクランプされて固定される。このとき、ガスケット５２、５２により供試弁２の両端がシールされ、クランプの一、二次側流路５６、５１と供試弁２の流路２ａとが連通した状態となる。

次いで、チャンバ２０が固定クランプ治具３２側に進み、このチャンバ２０と固定クランプ治具３２との内部に供試弁２が収容され、これらにより供試弁２が検査空間Ｓ内に置かれた状態となる。
以上の（５）の連続動作により、装置本体１内の所定位置に供試弁２が装着されて弁座検査及び耐圧検査可能な状態となる。

（６）ナットランナ３５が下降して、その先端ビットが供試弁２のステム１２に接続され、供試弁２が弁閉状態に操作される。
（７）弁座検出用ガスセンサ２３、耐圧検査用ガスセンサ２４の基準電圧がアジャストされ、このアジャストした基準電圧に対して水素を検知可能な電圧が設定される。この場合、各ガスセンサ２３、２４ごとに個別に基準電圧がアジャストされるか、又は全てのセンサ２３、２４が一定の基準電圧にアジャストされる。

上記した検査準備工程（１）〜（７）は、供試弁２が一種類のバルブである場合に限らず、例えば、グローブバルブに加えてゲートバルブやボールバルブを検査ライン６０で連続して検査する場合にも同様に機能し、供試弁２の仕様に応じて装置本体１内の所定位置にセットされる。この場合、前述した検査条件設定工程において、予め各供試弁２の仕様を入力しておくようにする。

検査圧制御工程では、供試弁２のグローブバルブ、ゲートバルブなどの種類、クラス或はサイズに対応してテーブル７４により弁座検査と耐圧検査の検査圧が設定される。検査圧制御工程は、検査圧制御工程（１）、検査圧制御工程（２）として、それぞれ、弁座検査工程、耐圧検査工程の前におこなわれる。

弁座検査工程では、検査圧制御工程（１）を介して設定された所定の検査圧（例えば０．６ＭＰａ）により、供試弁２にサーチガスが供給され、この供試弁２の弁閉状態における弁座１６からの漏れの有無が検出される。より詳しくは、次の（１）〜（８）までの手順に従って実施される。
（１）排気用バルブ６８が閉状態にされ、供試弁２への第一流路６１に分岐して設けられた排気路７５が塞がれた状態となる。
（２）加圧用バルブ６６が開状態にされ、水素ガス供給源６３からの水素ガスが供試弁２の一次側に供給される。
（３）圧力センサ６５により、供試弁２に供給される水素ガスが所定の弁座検査圧に到達していることが確認される。
（４）加圧用バルブ６６が閉操作され、水素ガスが供試弁２の一次側に内封される。
（５）第二流路６２の開閉用バルブ６７が開状態とされ、フローセンサ７２により大きな弁座漏れの有無が確認される。
（６）開閉用バルブ６７が閉状態に操作される。
（７）保護用のシャッター２５が開状態に操作されて所定時間を経過させ、弁座検査に適した状態に水素ガスが安定した後に、弁座検出用ガスセンサ２３により弁座漏れの有無の確認がおこなわれる。
（８）シャッター２５が閉状態にされ、弁座検出用ガスセンサ２３への検査圧の伝達が防がれる。

上記の弁座検査工程のうち、手順（３）、（５）、（７）により弁座検査が実施され、手順（３）、（５）により弁座検査用ガスセンサ２３が保護される。ここで、遮断機構として、シャッター２５の代わりに図示しない切替弁が用いられていてもよく、この場合、余分なセンサガスの浸入を防ぐために、例えばバラフライ弁などのキャビティの無いバルブを切替弁とするとよい。

耐圧検査工程では、検査圧制御工程（２）を介して容積を調整可能なチャンバ２０の検査空間Ｓに収容された供試弁２にサーチガスが供給され、供試弁２から拡散するサーチガスの漏れが検出される。より詳しくは、次の（１）〜（６）までの手順に従って実施される。
（１）ナットランナ３５により、供試弁２が半開状態まで操作される。
（２）レギュレータ６４の操作により、弁座検査工程で用いられた水素ガスが所定の耐圧検査圧（例えば１．４ＭＰａ）まで昇圧される。なお、水素ガス供給源６３は、弁座検査用と耐圧検査用とに分けて設けてもよい。
（３）加圧用バルブ６６の開操作により、昇圧後の水素ガスが供試弁２に供給される。
（４）圧力センサ６５により、供試弁２に供給された水素ガスが、所定の耐圧検査圧まで到達していることが確認される。
（５）加圧用バルブ６６の閉操作により、水素ガスが供試弁２に内封される。
（６）所定時間経過後、耐圧検査に適した状態に水素ガスが安定した状態で、６個の耐圧検査センサ２４により耐圧検査による漏れの有無の確認がおこなわれる。
上記の耐圧検査工程のうち、手順（４）、（６）により耐圧検査が実施される。

排気工程では、次の（１）、（２）の手順により排気がおこなわれる。
（１）排気用バルブ６８の開操作により、排気路７５が開放され、供試弁２を含む配管（検査ライン６０）内から水素ガスが排気される。
（２）換気用バルブ６９の開操作により、圧縮エア供給源７１より第二流路を介して換気用エアが供給され、供試弁２を含む検査ライン６０から水素ガスが強制排気される。

検査終了工程では、次の（１）〜（４）までの手順に従って作業がおこなわれる。
（１）ナットランナ３５の操作により、供試弁２が弁閉状態とされる。
（２）チャンバ２０がオープンな状態に開操作される。
（３）クランプ３１が供試弁２から外され、装置本体１の自動操作の終了状態となる。
（４）装置本体１から供試弁２を持ち上げるようにして取り出される。
以上により、グローブバルブからなる供試弁２の弁座検査及び耐圧検査が完了となる。

図６においては、前述の供試弁２とは別の供試弁８０が装置本体１に装着された状態を示している。具体的には、図１と弁種が同じであり、呼び圧力１０Ｋ、呼び径１／４Ｂの供試弁の例を示している。このように小型のグローブバルブからなる供試弁８０である場合にも、前述の各工程を経て弁座検査及び耐圧検査可能となる。

この場合、特に、検査準備工程の（４）の手順において、供試弁８０を載置台４０に載置する際には、２つの置き治具４２の間隔が供試弁８０の面間寸法に合わせて調節され、これら置き治具４２、４２に供試弁８０が確実に載置され、テーパ形状の載置部４４により傾きやぐらつきのない状態で保持される。

検査準備工程の（４）の手順では、載置台４０が供試弁８０に合わせて昇降動し、この供試弁８０の一、二次側流路の高さ位置がクランプ３１の高さに位置合わせされ、可動クランプ治具３３が供試弁８０を挟持する方向に進んで固定クランプ治具３２とにより供試弁８０の両端部がガスケット５２のシール状態でクランプされる。
ここで、供試弁８０の面間寸法に対応して、可動クランプ治具３３の移動量ｙは、テーブル７４に基づいて設定され、押圧力Ｆにより供試弁８０をクランプする。このように、この実施形態においては、検査空間Ｓを昇降台４３の高さｘ、可動クランプ治具３３の移動量ｙ（チャンバ２０内への挿入量）により、一定となるよう設定している。

なお、チャンバ２０を図の破線の状態まで下降したり、チャンバ２０の天板部のみを下降したり、側面を移動したりすることで、このチャンバ２０と固定クランプ治具３２とによる検査空間Ｓの容量を略一定とするようにしてもよい。このように、小型の供試弁８０の場合であっても、装置本体１内に適切な状態で装着し、弁座検査及び耐圧検査を実施可能となる。耐圧検査用ガスセンサ２４は、チャンバ２０内のハッチングで示した位置に設けられていてもよく、この場合、このセンサ２４が供試弁８０に近接することで、漏れたサーチガスをより速く検知する。
検査空間Ｓを略一定にする手段として、チャンバ２０のカバー部３０の形状を可変構造としたり、チャンバ２０内に別途の部材を進退させるようにしてもよい。

次に、本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の上記実施形態における作用を述べる。
本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置は、１つの装置本体１で供試弁であるグローブバルブ２の弁座漏れ検査及び耐圧検査を連続して実施可能であり、クランプ載置機構２１と、検査空間調整機構２２と、弁座検査用ガスセンサ２３と耐圧検査用ガスセンサ２４とが備えられ、供試弁２の種類、クラス或はサイズが異なっても、クランプ載置機構２１により供試弁２を検査可能な所定位置にクランプしつつ、検査空間調整機構２２でチャンバ２０の検査空間Ｓの容積を略一定に調整し、水素ガスの検出時間が略一定になるようにしているので、検査に要する時間を短縮でき、異なる仕様のバルブを連続して短時間で弁座検査及び耐圧検査可能になる。連続して検査するので、弁座検査に用いたサーチガスを排気することなく耐圧検査に利用することができ、サーチガスの消費量を抑えることができる。

弁座検査時においては、その検査圧の供給が完了するまで弁座検査用ガスセンサ２３をシャッター２５で保護し、弁座検査用ガスセンサ２３に急激な圧力が加わることを防ぐ。これにより、万が一、弁座１６から大漏れが生じた場合であっても、センサ２３の大幅な電圧低下や損傷を防止する。そのため、センサ２３として半導体式ガスセンサを用いた場合にも、被毒を防いでセンサ感度の低下や損傷を防止し、この半導体式ガスセンサにより、低濃度のサーチガスの場合でも高感度に検知して長寿命で安定性に優れた検査を実施可能となる。

図９においては、本発明のバルブ用弁座検査装置及び耐圧検査装置の第２実施形態であり、供試弁をボールバルブとしたときの装置本体の概略縦断面図を示しており、図１０においては、ボールバルブ用の検査ラインのブロック図を示している。なお、この実施形態以降において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。

この実施形態においては、供試弁９０として一、二次側の二箇所に弁座９５が備えられたボールバルブが用いられ、この供試弁９０を装置本体９１に装着して各検査をおこなうようにしたものである。この場合には、遮断機構（シャッター）２５がボールバルブ９０の一、二次側にそれぞれ設けられ、各遮断機構２５、２５により一、二次側を遮断することにより、それぞれのシール側の弁座検査と、耐圧検査を実施可能になっている。図９においては、載置台を省略している。

供試弁９０がボールバルブの場合には、中間開度で水素ガスを注入後、供試弁９０を全閉状態に操作し、水素ガス（サーチガス）をキャビティＣに内封する。その後、弁座検査に備えて供試弁９０の一、二次側配管の水素ガスを排気し、一、二次側のそれぞれに設けられた弁座検査用ガスセンサ２３、２３を用いて弁座漏れの有無を確認する。

この実施形態において、装置本体９１には供給流路９２が設けられ、この供給流路９２は途中で分岐されて装置本体９１の一、二次側にそれぞれ接続されている。供給流路９２には３方向切換用の切換バルブ９３が設けられ、この切換バルブ９３の分岐部分には排気流路９４が接続される。切換バルブ９３の流路の切換により、供給流路９２からの水素ガスやパージガスが供試弁９０に供給可能に設けられ、或は、排気流路９４を介して供試弁９０内のガスが排気される。
この装置本体９１を用いた検査ライン１００によるボールバルブ９０の弁座検査及び耐圧検査方法を、図１０、図１１に示すブロック図を用いて詳細に説明する。

図１０に示す検査ライン１００において、装置本体９１への供給流路９２には、水素ガス供給源６３、圧縮エア供給源７１、圧力センサ６５、電磁弁１０１、１０２が設けられ、これらは図に示すように接続されている。供試弁９０の一、二次側には、それぞれ図９のシャッター２５とシャッター２５開閉用のシリンダ５３に接続された電磁弁１０３、１０４が設けられ、シャッタ２５により遮断可能な状態で弁座検査用ガスセンサ２３が設けられている。さらに、装置本体９１には排気流路９４が設けられ、この排気流路９４には排気弁１０６が設けられる。

図１１においては、検査の各工程を示しており、図１１（ａ）〜図１１（ｅ）の順序により検査がおこなわれる。図中、実線の流路は連通状態、一点鎖線の流路は閉状態を示している。供試弁９０及び各電磁弁１０１〜１０４において、白抜きは流路の開状態、黒塗りは閉状態をそれぞれ示している。図示しないが、検査ライン１００の初期状態では、排気弁１０６のみが開状態となっている。検査前には、耐圧検査用ガスセンサ２４をゼロアジャストしておくようにする。

図１１（ａ）は、水素ガスにより装置本体９１に装着された供試弁９０を加圧した状態を示している。この場合、排気弁１０６を閉状態、水素ガス供給源６３が接続された電磁弁１０１を開状態とし、供試弁９０の一、二次側の双方から、中間開度状態のボールバルブに水素ガスを加えるようにする。このとき、電磁弁１０２も電磁弁１０１と同様に開状態とし、水素ガス供給源６３からの水素ガス圧力を圧力センサ６５で確認できる。

図１１（ｂ）は、装置本体９１の排気状態を示している。この場合、電磁弁１０１を閉状態に操作し、供試弁９０への水素ガス供給源６３からの水素ガスの供給を終了する。排気弁１０６を開状態に操作し、弁閉状態の供試弁９０の一、二次側の配管から水素ガスを排気する。

図１１（ｃ）は、装置本体９１をエアパージした状態を示している。このとき、圧縮エア供給源７１よりパージエアを供給し、供試弁９０の一、二次側の双方から水素ガスを排気させる。この排気は、４０秒程度おこなうことが望ましい。
図１１（ｂ）、図１１（ｃ）における工程は、供試弁９０が、特にボールバルブであるときに、弁座検査を迅速かつ正確におこなうために必須となる。

この状態から電磁弁１０１を閉状態に操作し、パージエアの供給を終了する。このとき、排気弁１０６は、開状態をしばらく維持するようにする。これは、排気１０６弁を電磁弁１０１の閉操作と同時に閉状態とすると、検査ライン１００内の圧力が落ち着きにくくなり、正確な検査をおこなうことが難しくなるためである。排気流路９４をやや遅れて閉塞すれば、正確に検査を実施できる。排気弁１０６を閉操作する際には、弁座検査用ガスセンサ２３のゼロアジャストをおこなうようにする。

図１１（ｄ）は、弁座検査をおこなう場合の回路の状態を示している。この場合、供試弁９０の一、二次側の電磁弁１０３、電磁弁１０４をそれぞれ開状態に操作し、シリンダ５３を駆動してシャッター２５を開けることにより、弁座検査用ガスセンサ２３への通路を開通し、供試弁９０の一、二次側の双方の弁座検査を実施する。

図１１（ｅ）は、耐圧検査をおこなう場合の回路の状態を示している。この場合、電磁弁１０３、電磁弁１０４をそれぞれ閉状態に操作し、シリンダ５３を駆動してシャッター２５を閉めると共に、電磁弁１０２を開状態として供試弁９０と圧力センサ６５とを接続状態にする。

供試弁９０を全開状態に操作し、キャビティＣ内の水素ガスを検査ライン１００内に開放し、キャビティＣ内の水素ガスの残圧値を確認する。このとき、残圧値が予め定められた規定値を超えていれば、弁座検査が正しくおこなわれたこととなる。

耐圧検査については、チャンバ２０内の供試弁９０のグランド部９０ａ近傍に位置するように配置された図示しない水素センサを用いておこなう。
全ての検査の終了後には、排気弁１０６を開状態に操作し、検査ライン１００内の水素ガスを排気する。必要に応じて電磁弁１０１も開状態とし、圧縮エア供給源７１からパージエアを検査ライン１００内に供給して強制排気をおこなうようにしてもよい。

上述したように、ボールバルブ９０のように一、二次側の二箇所に弁座９５、９５が備えられた構造の供試弁の場合にも、それぞれの弁座９５の漏れ検査を実施し、その後耐圧検査をおこなうことができ、グローブバルブやゲートバルブのように内部の一箇所に弁座が設けられている構造のバルブの場合と同様に、クラス、サイズが異なるボールバルブの場合であっても、略一定の時間で迅速に検査を実施可能となる。

図１２（ａ）においては、本発明のバルブ用弁座検査装置及び耐圧検査装置の第３実施形態を示している。
この実施形態における装置本体１２０においては、前述した図１の実施形態における置き治具４２、昇降台４３を有する載置台４０を省略し、固定クランプ治具３２、可動クランプ治具３３を有するクランプ３１でグローブバルブからなる供試弁２を両側から挟持し、これによってチャンバ２０内に載置している。

このように、載置台は必ずしも必要ではなく、少なくともクランプ３１を設けるようにすれば、クランプ３１で供試弁２を一次側流路５６、二次側流路５１の間にシール状態で配置し、弁座検査及び耐圧検査を実施可能となる。

この場合、図に示すようにカバー部３０の下部に底板３０ａが設けられ、この底板３０ａにより供試弁２の下部が覆われている。底板３０ａは、可動クランプ治具３３に可能な限り近づけるように設計され、この底板３０ａでカバー部３０の下部が塞がれていることで外乱の影響を受けにくい。これによって、弁座検査及び耐圧検査を高精度におこなうことができる。

弁座検査及び耐圧検査時には、供試弁２のバルブサイズが大となった場合にも、チャンバ２０の下部を載置台を用いた場合のように下降させる必要が無いため、検査時間を短縮することができる。載置台を省略したことにより、装置本体１２０全体の省スペース化を図ることもできる。

図１２（ｂ）においては、本発明のバルブ用弁座検査装置及び耐圧検査装置の第４実施形態を示している。
この実施形態の装置本体１３０においては、上記した図１２（ａ）の装置本体１２０に小型のグローブバルブからなる供試弁８０を両側から挟持してチャンバ２０内に保持したものである。この場合にも、図１２（ａ）の供試弁２を保持する場合と同様に、クランプ３１により供試弁８０を確実に固定した状態で、弁座検査及び耐圧検査を実施可能となる。

前述した図１２（ａ）の装置本体１２０の場合、例えば供試弁２のバルブサイズ（バルブ口径）が２インチである場合、クランプ３１による挟圧力を０．３ＭＰａ程度にするとよく、一方、図１２（ｂ）の装置本体１３０の場合、例えば供試弁８０のバルブサイズが１／４インチである場合、クランプ３１による挟圧力を０．１ＭＰａ程度に下げるとよい。これらにより、各供試弁２、８０の流路側端面に対して大径であるシール部材５２で局部的な圧力を加えることなく挟持し、シール部材５２に対して流路側端面がより小さい供試弁８０に対しても、シール部材５２の局部的な変形や、供試弁８０自体の変形を防止し、両端面をシール部材５２により均圧状態で保持して芯出し状態で二次側流路５６、一次側流路５１とのずれを阻止して漏れを防いだ状態で各検査を実施できる。

上述した図１２（ａ）、図１２（ｂ）の何れの場合にも、例えば、ナットランナ３５が図示された位置に配置された、図示しないロボットや吊り下げ工具により供試弁２、８０を二次側流路５１に対向するように配置した後、可動クランプ治具３３を検査用チャンバ２０内に進出させることにより、供試弁２、８０を固定クランプ治具３２と可動クランプ治具３３との間に、いわゆる宙吊り状態で挟持するようにしてもよい。この宙吊り状態の場合にも、載置台を用いた場合と同様の機能を発揮して供試弁２、８０を検査用チャンバ２０内に固定し、クランプすることができる。その後、供試弁２、８０をカバー部３０や底板３０ａで覆い、前述の検査空間Ｓを形成する。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。例えば、本発明は、グローブバルブやゲートバルブ、ボールバルブ以外のバルブにも適用でき、バルブ以外の配管機器や、各種の圧力容器に適用してもよい。

１、９１、１２０、１３０ 装置本体
２、８０、９０ 供試弁
２ａ 流路
１６、９５ 弁座
２０ チャンバ
２１ クランプ載置機構
２２ 検査空間調整機構
２３ 弁座検査用ガスセンサ
２４ 耐圧検査用ガスセンサ
２５ シャッター（遮断機構）
３１ クランプ
４０ 載置台
Ｃ キャビティ
Ｓ 検査空間

【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、例えば、グローブバルブやゲートバルブ、ボールバルブ等の各種のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにバルブに関し、特に、弁座検査と耐圧検査とを連続して実施する場合に適した検査装置並びにバルブに関する。
背景技術
［０００２］
従来、製造後のバルブには、弁座からの漏れの有無を確認する弁座検査（弁座漏れ試験：シートテスト）、耐圧部の強度・漏れの有無を確認する耐圧検査（弁箱耐圧試験：シェルテスト）などの圧力検査がおこなわれ、これらにより出荷前のバルブが検査される。この場合、これらの検査を連続して実施するようにした検査方法が知られている。
［０００３］
例えば、特許文献１においては、逆止弁に対して低圧シートリークテスト及び高圧シートリークテスト（弁座検査）に続いて、気密試験（耐圧検査）をおこなうようにした技術が開示されている。この逆止弁用試験装置では、金属製の耐圧・密閉式容器である気密試験箱に被検査逆止弁が収納され、試験用のサーチガスとして、ヘリウムガスが用いられる。気密試験箱の一、二次側の流路には、一次側圧力計、二次側圧力計がそれぞれ配置され、弁座検査、耐圧検査では、これら一、二次側圧力計によってサーチガスの圧力値が測定される。
［０００４］
このような検査装置では、低コスト化を図る理由などから、サーチガスとして水素ガスが用いられる場合もある。例えば、特許文献２では、フード内にエアコンの熱交換器などの被検査体（ワーク）が収容され、このワークのリークテスト用のサーチガスとして、水素ガスと窒素ガスの混合ガスが使用される。このリーク検出装置では、フードに接続される配管に真空引き用の

【０００３】
このガスセンサにサーチガスが大量に加わって急激に圧力上昇したときに、いわゆる被毒と呼ばれる現象が発生してセンサの感度が鈍くなったり、損傷が生じたりすることがある。特に、半導体式ガスセンサを弁座検査用として弁座の連通位置に配置すると、万が一、検査時に大きな漏れが生じた際には、センサに甚大な損傷が生じ、前記の被毒によってサーチガスの漏れを正確に検出できなくなるおそれがある。
この検査装置は、一箇所の弁座でシールする逆止弁用であり、ボール弁などの弁体を挟んだ一、二次側にそれぞれ弁座が設けられている場合の漏れを検出する方法は開示されていない。
［０００９］
一方、特許文献２においては、単なるリークテスト（弁座検査）用のみの装置であり、この装置で弁座検査に続いて耐圧検査を連続的に実施することはできない。しかも、この装置では、真空ポンプにより真空引きしつつ、ガスセンサで配管内の漏れを検出しているため、被毒による半導体式ガスセンサの消耗が一層激しくなる。
［００１０］
本発明は、従来の課題を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、バルブの弁座検査と耐圧検査とを連続して実施でき、バルブの種類や、クラス、サイズが異なる場合であっても、略一定の時間で高精度にサーチガスの漏れを検出して迅速かつ正確に検査可能なバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにバルブを提供することにある。
課題を解決するための手段
［００１１］
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、供試弁の弁座漏れと耐圧検査を可能としたバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置において、供試弁の一側を固定する固定クランプ治具と供試弁の他側を可動しながら固定する可動クランプ治具とを有し、かつ、下方側を解放した供試弁カバー用のカバー部を設け、このカバー部の内側に複数のガスセンサを固着し、カバー部を固定クランプ側に移動させた状態で固定クランプ治具とカバー部とで非密封状態のチャンバを構成し、検査用チャンバ内へ可動クランプが供試弁の体積の大きさに応じて挿入され、この可動クランプの挿入深さと供試弁の体積によりチャンバの検査空間の容積を供試弁の体積に応じて略一定に調整可能に設けられると共に、このチャンバ内部には、供試弁の検査空間が非密封状態に設けられ、かつ供試弁を外部と隔離した非密封状態でサーチガスがカバー部内で拡散するようにしたバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。

【０００４】
［００１２］
請求項２に係る発明は、チャンバの下方側に載置台を設け、この載置台の昇降によりチャンバの検査空間の容積を調整したバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。
［００１３］
請求項３に係る発明は、弁座検査時において、検査圧の供給が完了するまで供試弁の二次側流路に設けたガスセンサへの流路を遮断するための遮断機構が備えられたバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。
［００１４］
請求項４に係る発明は、供試弁は、グローブバルブ又はゲートバルブを含んだバルブであるバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。
［００１５］
請求項５に係る発明は、サーチガスは、水素を含む気体からなる水素と窒素との混合気体であるバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。
［００１６］
請求項６に係る発明は、供試弁がボールバルブの場合には、中間開度でサーチガスを注入して、バルブを全閉状態でサーチガスをキャビティに内封すると共に、弁座検査に備えてボールバルブの一次と、二次側配管内のサーチガスを排気するようにしたバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置である。
［００１７］
請求項７に係る発明は、バルブ用弁座検査及び耐圧検査装量で検査を施したバルブである。
［００１８］
［００１９］
発明の効果
［００２０］
本発明によると、バルブの弁座検査と耐圧検査とを連続して実施でき、バルブの種類や、呼び圧力などによりクラスやサイズが異なる場合でも、供試弁を検査可能な正確な位置に保持し、チャンバ内の検査空間の容積を略一定に調整することで、弁座検査を実施した後に、外部の風などの影響を防いだ状態でチャンバ内にサーチガスを拡散させて耐圧検査を実施し、略一定の時間で高精度にサーチガスの漏れを検出できる。これにより、各種の供試弁を対象とし、多品種少量の供試弁を迅速かつ正確に弁座検査及び耐圧検査できる。

【０００５】
［００２１］
しかも、載置台が、供試弁を検査装置に装着する構成部品を兼ねているので、最小限の構成で、検査時間が略一定となる検査装置を提供することができる。
［００２２］
弁座検査時において、検査空間に近い位置にセンサを設けることで迅速かつ正確に弁座検査でき、このとき、検査圧の供給が完了するまで遮断機構で供試弁の二次側流路の弁座検査用ガスセンサを保護し、このガスセンサに急激な圧力が加わることを防ぐ。このため、万が一、弁座から大漏れが生じた場合であってもガスセンサの大幅な電圧低下や損傷を防止する。ガスセンサとして半導体式ガスセンサを用いたときに、被毒を防いでセンサ感度の低下や損傷を防止でき、この半導体式ガスセンサにより低濃度のサーチガスの場合でも高感度に検知し、長寿命で安定性に優れた検査をおこなうことが可能になる。
［００２３］
供試弁として、グローブバルブやゲートバルブを含むバルブを使用でき、これらの種類、クラス、サイズが異なる場合でも、簡易な構成で迅速かつ高精度に弁座検査及び耐圧検査を実施でき、これら異なる仕様のバルブを連続して弁座検査及び耐圧検査して検査の自動化を図ることも可能になる。
［００２４］

【０００６】
［００２５］
サーチガスが水素を含む気体からなる水素と窒素との混合気体であることにより、水素の拡散性を利用して弁座検査及び耐圧検査を迅速に実施できる。外部漏れの発生時に供試弁の周りに水素を滞留させる性質を向上でき、水素センサを用いることで微量な外部漏れでも安全かつ正確に検出可能になる。
［００２６］
一、二次側の二箇所に弁座が設けられたボールバルブにおいても、それぞれの弁座シール側で弁座検査及び耐圧検査を実施可能になる。この場合、ボールバルブの中間開度でサーチガスを注入後、バルブを全閉状態としてキャビティにサーチガスを内封し、その後、ボールバルブの一、二次側配管内のサーチガスを排気することで弁座検査でき、この弁座検査時には、一、二次側に設けたガスセンサでそれぞれの弁座漏れの有無を正確に検査できる。
［００２７］
上記の弁座検査及び耐圧検査装置によって検査をおこなうことにより、弁座漏れを抑え、耐圧性に優れたバルブを提供することができる。
図面の簡単な説明
［００２８］
［図１］本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の第１実施形態を示した概略縦断面図である。
［図２］図１の平面図である。
［図３］バルブ装着前のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の概略縦断面図である。
［図４］（ａ）は、バルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の概略斜視図である。（ｂ）は、置き治具の概略正面図である。
［図５］グローブバルブ用の検査ラインを示すブロック図である。
［図６］バルブ用弁座検査及び耐圧検査装置に小型バルブを装着した状態を示す概略縦断面図である。
［図７］バルブ用弁座検査及び耐圧検査方法における検査の工程を示すフローチャートである。

本発明は、例えば、グローブバルブやゲートバルブ、ボールバルブ等の各種のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにこれらの検査方法に関し、特に、弁座検査と耐圧検査とを連続して実施する場合に適した検査装置並びにこれらの検査方法に関する。

本発明は、従来の課題を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、バルブの弁座検査と耐圧検査とを連続して実施でき、バルブの種類や、クラス、サイズが異なる場合であっても、略一定の時間で高精度にサーチガスの漏れを検出して迅速かつ正確に検査可能なバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにこれらの検査方法を提供することにある。

請求項７に係る発明は、供試弁の一側を固定クランプ治具で固定し、この固定クランプ治具側に可動クランプ治具を可動させて供試弁の他側を固定しつつ、この可動クランプ治具側に設けた下方側を開放した供試弁カバー用のカバー部を固定クランプ治具側に移動させてこの固定クランプ治具とカバー部とで非密封状態のチャンバを構成し、この供試弁の体積の大きさに応じて可動クランプ治具をチャンバ内に挿入することにより、可動クランプ治具の挿入深さと供試弁の体積によりチャンバの検査空間の容積を供試弁の体積に応じて略一定に調整すると共に、チャンバ内部の供試弁の検査空間を外部と隔離した非密封状態とし、かつ供試弁を外部と隔離した非密封状態でサーチガスをカバー部内に拡散させながら、カバー内の内側に固着した複数のガスセンサで供試弁の弁座漏れと耐圧検査を行なうようにしたバルブ用弁座検査及び耐圧検査方法である。

以下に、本発明におけるバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置並びにこれらの検査方法を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１においては、本発明のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置に供試弁を装着した状態を示す概略縦断面図、図２は図１の平面図、図３はバルブ装着前のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置の概略縦断面図を示している。

Claims (9)

1. 供試弁の弁座漏れと耐圧検査を可能としたバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置において、検査用チャンバ内に供試弁を固定するクランプ載置機構と、前記チャンバの検査空間の容積を調整する検査空間調整機構と、供試弁の流路内に配置した弁座検査用のガスセンサと供試弁の耐圧検査のためにチャンバ内の適宜位置に設けたガスセンサとが備えられ、供試弁の種類、クラス或はサイズが異なっても前記チャンバの検査空間の容積を略一定に調整したことを特徴とするバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置。
2. 前記検査用チャンバ内への前記クランプの挿入深さにより前記チャンバの検査空間の容積を略一定に調整した請求項１に記載のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置。
3. 前記検査用チャンバ内への前記載置台の昇降により前記チャンバの検査空間の容積を略一定に調整した請求項１又は２に記載のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置。
4. 前記弁座検査時において、検査圧の供給が完了するまで前記ガスセンサへの流路を遮断するための遮断機構が備えられた請求項１乃至３の何れか１項に記載のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置。
5. 前記供試弁は、グローブバルブ又はゲートバルブを含んだバルブである請求項１乃至４の何れか１項に記載のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置。
6. 供試弁にサーチガスを所定の検査圧で供給してこの供試弁の弁座からの漏れの有無を検出する弁座検査工程と、容積を調整可能な検査空間に収容された前記供試弁に前記サーチガスを供給してこの供試弁から拡散するサーチガスの漏れを検出する耐圧検査工程と、前記供試弁の種類、クラス或はサイズに対応した弁座検査と耐圧検査の検査圧を設定するための検査圧制御工程とを有することを特徴とするバルブ用弁座検査及び耐圧検査方法。
7. 前記サーチガスは、水素を含む気体からなる水素と窒素との混合気体である請求項６に記載のバルブ用弁座検査及び耐圧検査方法。
8. 前記供試弁がボールバルブの場合には、中間開度でサーチガスを注入後、バルブを全閉としてサーチガスをキャビティに内封し、その後、弁座検査に備えて前記ボールバルブの一、二次側配管内のサーチガスを排気するようにした請求項６又は７に記載のバルブ用弁座検査及び耐圧検査方法。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のバルブ用弁座検査及び耐圧検査装置で検査を施したことを特徴とするバルブ。

Images