JP2002134164A - 密封容器のリーク検知方法及びリーク検知装置 - Google Patents

密封容器のリーク検知方法及びリーク検知装置

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JP2002134164A JP2000325583A JP2000325583A JP2002134164A JP 2002134164 A JP2002134164 A JP 2002134164A JP 2000325583 A JP2000325583 A JP 2000325583A JP 2000325583 A JP2000325583 A JP 2000325583A JP 2002134164 A JP2002134164 A JP 2002134164A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内容物を充填した容器と蓋との接合部を密封
してなる密封容器のリークを連続的かつ確実に検知する
ことができ、検査コストの低減化を図ることが可能な、
特に、ナトリウム−硫黄電池に用いられる金属ナトリウ
ムを充填したカートリッジのリーク検査に好適なリーク
検知方法を提供する。 【解決手段】 内容物１を充填した容器２に蓋３をした
後、容器２と蓋３との接合部４を密封してなる密封容器
５のリーク検知方法であって、容器２内に、予め、１〜
２０体積％の濃度のヘリウムガスを混入した窒素ガス又
はアルゴンガス６を封入した後、容器２と蓋３との接合
部４を密封して密封容器５を形成し、次いで、密封容器
５の上方から容器２と蓋３との接合部４を包囲するよう
に着脱自在な検知ヘッド１０を装着し、次いで、検知ヘ
ッド１０と容器２及び蓋３とが形成する、容器２と蓋３
との接合部４を含む空間７の気密性を確保した後、リー
ク検知器２０によって、容器２と蓋３との接合部４のリ
ークを検知することを特徴とする密封容器のリーク検知
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、密封容器のリー
ク検知方法及びリーク検知装置に関する。さらに詳しく
は、内容物を充填した容器と蓋との接合部を密封してな
る密封容器のリークを連続的かつ確実に検知することが
でき、検査コストの低減化を図ることが可能な、特に、
ナトリウム−硫黄電池に用いられる金属ナトリウムを充
填したカートリッジのリーク検査に好適なリーク検知方
法、並びに、密封容器に対する着脱が容易で、確実なリ
ーク検査を簡易に実現し得るとともに、密封容器のリー
ク検査のライン化、延いては検査コストの低減化を図る
ことが可能なリーク検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 内容物を充填した容器、例えば、ナト
リウム−硫黄電池に用いられる金属ナトリウムを充填し
たカートリッジは、充填された金属ナトリウムの酸化等
による品質の低下を防止するため、また、金属ナトリウ
ムが危険物であることから酸化、大気中の水分との反応
による発火等の災害を防止するため、ステンレス製容器
に金属ナトリウムを充填した後、蓋をし、容器と蓋との
接合部をレーザー溶接によって密封して、金属ナトリウ
ムを外界から隔絶した密封容器としている。この接合部
に欠陥（孔）があり、密封が不完全で容器内と外界とが
導通（リーク）している場合、外界に存在する酸素等の
影響により、充填された金属ナトリウムの品質を確保す
ることができないため、また、火災等の災害が発生する
恐れがあるため、接合部の欠陥（孔）の有無を検査す
る、いわゆるリーク検査を行う必要がある。
【０００３】 図２（イ）に示すように、従来、このよ
うなリーク検査は、ヘリウムガス導入配管３１及び真空
ポンプ３２を備えた検査装置３０内に、金属ナトリウム
を充填して蓋をし、その接合部を溶接したステンレス製
密封容器４０を入れ、真空ポンプ３２を稼動し、真空引
きした後、ヘリウム導入配管３１のバルブを開き、ヘリ
ウムガスを装置３０内に導入し、次いで、図２（ロ）に
示すように、ステンレス密封容器４０をヘリウムリーク
検知機５０と連結した検査容器６０に入れ、ヘリウムリ
ーク検知器５０によって、ヘリウムガスの検知を行って
いた。
【０００４】 この方法は、容器４０の接合部に欠陥
（孔）があり、密封が不完全で容器４０内と装置３０と
が導通（リーク）している場合、ヘリウムガスは容器４
０内に残存し、ヘリウムリーク検知器５０によってヘリ
ウムガスの存在が検知されることにより、接合部に欠陥
（孔）があることを知ることができるものである。従っ
て、この方法は、欠陥品を確実に識別して排除すること
によって、容器の内容物である金属ナトリウムの品質を
保持しつつ安全に保管することができるため、特別な設
備（例えば、容器を外界と隔絶するべく窒素ガスの充填
した場所に保管する等）が不要となり、保管コストを低
減するという面で相応の効果を発揮するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、この
検知方法は、検知対象が、個々の円筒状の密封容器であ
り、容器を一個ずつ検知装置に入れ、その都度ヘリウム
ガスを装置内に導入して検知し、検知終了後容器を装置
から取り出すという煩瑣な操作を繰り返さなければなら
ず、連続して検知することは極めて困難であった。ま
た、複数の容器をまとめて（１ロットとして）装置内に
入れ、検知をすると、リークが検知された場合、たとい
一個の容器がリークをしていたとしても、ロット全体を
不合格品として処理しなければならず、検査コストが上
昇するという問題があった。
【０００６】 本発明は、上述の問題に鑑みなされたも
ので、内容物を充填した容器と蓋との接合部を密封して
なる密封容器のリークを連続的かつ確実に検知すること
ができ、検査コストの低減化を図ることが可能な、特
に、ナトリウム−硫黄電池に用いられる金属ナトリウム
を充填したカートリッジのリーク検査に好適なリーク検
知方法、並びに、密封容器に対する着脱が容易で、確実
なリーク検査を簡易に実現し得るとともに、密封容器の
リーク検査のライン化、延いては検査コストの低減化を
図ることが可能なリーク検知装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明者は、上述の課
題を解決すべく鋭意研究した結果、容器内に予め所定濃
度のヘリウムガスを混入した窒素ガス又はアルゴンガス
を封入して密封容器を形成し、密封容器の上方から容器
と蓋との接合部を包囲するように着脱自在な検知ヘッド
を装着し、検知ヘッドと容器及び蓋とが形成する接合部
を含む空間の気密性を確保した後、リーク検知器によっ
て、接合部のリークを検知することにより、上記目的を
達成することができることを知見し、本発明を完成させ
た。すなわち、本発明は、以下の密封容器のリーク検知
方法及びリーク検知装置を提供するものである。
【０００８】［１］ 内容物を充填した容器に蓋をした
後、容器と蓋との接合部を密封してなる密封容器のリー
ク検知方法であって、前記容器内に、予め、１〜２０体
積％の濃度のヘリウムガスを混入した窒素ガス又はアル
ゴンガスを封入した後、前記容器と蓋との接合部を密封
して密封容器を形成し、次いで、前記密封容器の上方か
ら前記容器と蓋との接合部を包囲するように着脱自在な
検知ヘッドを装着し、次いで、前記検知ヘッドと前記容
器及び蓋とが形成する、前記容器と蓋との接合部を含む
空間の気密性を確保した後、リーク検知器によって、前
記容器と蓋との接合部のリークを検知することを特徴と
する密封容器のリーク検知方法。
【０００９】［２］ 前記内容物を充填した容器が、金
属ナトリウムを充填したステンレス製缶である前記
［１］に記載の密封容器のリーク検知方法。
【００１０】［３］ 前記容器と蓋との接合部を密封す
る手段が、溶接によるものである前記［１］又は［２］
に記載の密封容器のリーク検知方法。
【００１１】［４］ 前記容器と蓋との接合部を含む空
間の気密性を確保する手段が、前記容器の周壁を上下方
向に移動する密封部材の上方向への移動によってＯ−リ
ングを前記容器の周壁に押圧することによるものである
前記［１］〜［３］のいずれかに記載の密封容器のリー
ク検知方法。
【００１２】［５］ 内容物を充填した容器と蓋との接
合部を密封してなる密封容器のリーク検知装置であっ
て、前記密封容器の上方から前記容器と蓋との接合部を
包囲するように着脱自在で、かつ前記容器及び前記蓋と
の間で前記容器と蓋との接合部を含む空間を形成すると
ともにこの空間の気密性を確保し得る検知ヘッドと、前
記検知ヘッド、前記容器及び前記蓋が形成する、前記容
器と蓋との接合部を含む空間の気密性を確保した後、前
記容器と蓋との接合部のリークを検知するリーク検知器
とを備えてなることを特徴とする密封容器のリーク検知
装置。
【００１３】［６］ 前記検知ヘッドが、蓋体、外壁及
び内壁からなるヘッド本体と、前記ヘッド本体の前記外
壁及び前記内壁間を摺動するとともに容器の周壁に沿っ
て上下方向に移動する押圧部材と、この押圧部材の上方
向への移動によって前記容器の周壁に押圧されるＯ−リ
ングとから構成されてなる前記［５］に記載の密封容器
のリーク検知装置。
【００１４】［７］ 前記内容物を充填した容器が、金
属ナトリウムを充填したステンレス製缶である前記
［５］又は［６］に記載の密封容器のリーク検知装置。
【００１５】［８］ 前記容器と蓋との接合部を密封す
る手段が、溶接によるものである前記［５］〜［７］の
いずれかに記載の密封容器のリーク検知装置。
【００１６】［９］ 前記押圧部材が、その下方端部
に、その上方向への移動によって前記Ｏ−リングを前記
容器の周壁に押圧することが可能な、前記容器の周壁側
に傾斜したスロープを有する突起部を備えてなる前記
［５］〜［８］のいずれかに記載の密封容器のリーク検
知装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。図１（イ）に示す
ように、本発明の密封容器のリーク検知方法は、内容物
１を充填した容器２に蓋３をした後、容器２と蓋３との
接合部４を密封してなる密封容器５のリーク検知方法で
あって、容器２内に、予め、１〜２０体積％、好ましく
は、１〜１０体積％の濃度のヘリウムガスを混入した窒
素ガス又はアルゴンガス６を封入した後、容器２と蓋３
との接合部４を密封して密封容器５を形成し、次いで、
図１（ロ）に示すように、密封容器５の上方から容器２
と蓋３との接合部４を包囲するように着脱自在な検知ヘ
ッド１０を装着し、次いで、検知ヘッド１０と容器２及
び蓋３とが形成する、容器２と蓋３との接合部４を含む
空間７の気密性を確保した後、リーク検知器２０によっ
て、容器２と蓋３との接合部４のリークを検知すること
を特徴とする。
【００１８】 ここで、内容物１を充填した容器２とし
ては特に制限はないが、例えば、内容物の品質の保持及
び安全性が重要なファクターを占める、ナトリウム−硫
黄電池に用いられる金属ナトリウムを充填したステンレ
ス製缶等を好適例として挙げることができる。
【００１９】 また、容器２と蓋３との接合部４を密封
する手段としても特に制限はないが、例えば、レーザー
溶接、電子ビーム溶接、ＴＩＧ溶接（タングステン電極
による溶接）等によるものを挙げることができる。
【００２０】 また、ヘリウムガスを混入した窒素ガス
又はアルゴンガス６の、ヘリウムガス濃度は１〜２０体
積％であり、２０体積％を超えると、コスト高となり、
１体積％未満であると、大気中に含まれるヘリウムとの
差が小さくなり、誤検知し易くなる。
【００２１】 また、本発明に用いられる検知ヘッド１
０としては、密封容器５の上方から容器２と蓋３との接
合部４を包囲するように着脱自在で、かつ容器２及び蓋
３との間で容器２と蓋３との接合部４を含む空間７を形
成するとともにこの空間７の気密性を確保し得るもので
あれば特に制限はないが、好適例については後述する。
【００２２】 また、容器２と蓋３との接合部４を含む
空間７の気密性を確保する手段としては特に制限はない
が、例えば、容器２の周壁に沿って上下方向に移動す
る、例えば、円筒状の押圧部材１２の上方向への移動に
よってＯ−リング１３を容器２の周壁に押圧することに
よるものを挙げることができる。この場合、後述するよ
うに、押圧部材１２としては容器２の周壁側に傾斜した
スロープを有する、例えば、環状の突起部１４を備えた
ものとすることが好ましい。ここで、押圧部材１２の上
下方向の移動は、ネジ締め等の方法もあるが、空気シリ
ンダーの原理を利用した方法が好ましい。
【００２３】 Ｏ−リング１３の材質としては、例え
ば、バイトン又はシリコーンが、耐熱性、耐摩耗性の点
から好ましい。
【００２４】 また、容器２と蓋３との接合部４のリー
クを検知するリーク検知器２０としては、検査時間を短
縮する目的で、検知ヘッド内の空気を真空引きできる、
真空ポンプを内蔵した構成のものを挙げることができ
る。
【００２５】 このように構成することによって、密封
容器５には、予め、特定の濃度のヘリウムガスを混入し
た窒素ガス又はアルゴンガス６が封入されているため、
密封容器５の上方から容器２と蓋３との接合部４を包囲
するように着脱自在な検知ヘッド１０を装着し、次い
で、検知ヘッド１０と容器２及び蓋３とが形成する、容
器２と蓋３との接合部４を含む空間７の気密性を確保す
るだけで、空間７はヘリウムガスの導入や真空ポンプに
よる真空引きを必要とすることがなく、直ちにリーク検
知器２０によって、容器２と蓋３との接合部４のリーク
を検知することができる。また、検知ヘッド１０は、密
封容器５に対して上方から着脱自在であるため、例え
ば、複数の密封容器５をライン状に並べておき、連続的
に検知をする（ライン化する）ことができる。従って、
本発明によれば、密封容器５のリークを連続的かつ確実
に検知することができ、検査コストの低減化を図ること
ができる。
【００２６】 図１（ロ）に示すように、本発明の密封
容器のリーク検知装置は、内容物１を充填した容器２と
蓋３との接合部４を密封してなる密封容器５のリーク検
知装置であって、密封容器５の上方から容器２と蓋３と
の接合部４を包囲するように、かつ容器２及び蓋３との
間で容器２と蓋３との接合部４を含む空間７を形成する
とともにこの空間７の気密性を確保し得る、着脱自在な
検知ヘッド１０と、検知ヘッド１０、容器２及び蓋３が
形成する、容器２と蓋３との接合部４を含む空間７の気
密性を確保した後、容器２と蓋３との接合部４のリーク
を検知するリーク検知器２０とを備えてなることを特徴
とする。
【００２７】 ここで、検知ヘッド１０としては、前述
のように、密封容器５の上方から容器２と蓋３との接合
部４を包囲するように着脱自在で、かつ容器２及び蓋３
との間で容器２と蓋３との接合部４を含む空間７を形成
するとともにこの空間７の気密性を確保し得るものであ
れば特に制限はないが、蓋体１１ａ、外壁１１ｂ及び内
壁１１ｃからなるヘッド本体１１と、ヘッド本体１１の
外壁１１ｂ及び内壁１１ｃ間を摺動するとともに容器２
の周壁に沿って上下方向に移動する、例えば、円筒状の
押圧部材１２と、この押圧部材１２の上方向への移動に
よって容器２の周壁に押圧されるＯ−リング１３とから
構成され、かつリーク検知器２０が、前述のように構成
されてなるものを好適例として挙げることができる。
【００２８】 また、押圧部材１２は、その下方端部
に、その上方向への移動によってＯ−リング１３を容器
２の周壁に押圧することが可能な、容器２の周壁側に傾
斜したスロープを有する、例えば、環状の突起部１４を
備えたものとすることが、Ｏ−リング１３の変形による
容器２の周壁に対する押圧力とともに、押圧部材１２の
上方向への移動によってＯ−リング１３を容器２の周壁
側に押圧する分力を発生させ、押圧部材１２の突起部１
４、Ｏ−リング１３及び内壁１１ｃとによって容器２の
周壁との間に確実な気密性を得ることができるため好ま
しい。
【００２９】 また、内容物１を充填した容器２として
は前述のものを好適例として挙げることができる。
【００３０】 また、容器２と蓋３との接合部４を密封
する手段としては前述のものを挙げることができる。
【００３１】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によっ
て、内容物を充填した容器と蓋との接合部を密封してな
る密封容器のリークを連続的かつ確実に検知することが
でき、検査コストの低減化を図ることが可能な、特に、
ナトリウム−硫黄電池に用いられる金属ナトリウムを充
填したカートリッジのリーク検査に好適なリーク検知方
法、並びに、密封容器に対する着脱が容易で、確実なリ
ーク検査を簡易に実現し得るとともに、密封容器のリー
ク検査のライン化、延いては検査コストの低減化を図る
ことが可能なリーク検知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の密封容器のリーク検知方法に用いら
れる密封容器及び検知装置を模式的に示す断面説明図で
ある。
【図２】 従来の密封容器のリーク検知方法に用いられ
る密封容器及び検知装置を模式的に示す断面説明図であ
る。
【符号の説明】
１…内容物(金属ナトリウム)、２…容器、３…蓋、４…
接合部、５…密封容器、６…特定の濃度のヘリウムガス
を混入した窒素ガス又はアルゴンガス、７…検知ヘッ
ド、容器及び蓋が形成する、接合部を含む空間、１０…
検知ヘッド、１１…検知ヘッド本体、１１ａ…蓋体、１
１ｂ…外壁、１１ｃ…内壁、１２…押圧部材、１３…Ｏ
−リング、１４…突起部、２０…リーク検知器、３０…
検査装置、３１…ヘリウム導入配管、３２…真空ポン
プ、４０…ステンレス製密封容器、５０…ヘリウムリー
ク検知器、６０… 検査容器。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内容物を充填した容器に蓋をした後、容
    器と蓋との接合部を密封してなる密封容器のリーク検知
    方法であって、 前記容器内に、予め、１〜２０体積％の濃度のヘリウム
    ガスを混入した窒素ガス又はアルゴンガスを封入した
    後、前記容器と蓋との接合部を密封して密封容器を形成
    し、 次いで、前記密封容器の上方から前記容器と蓋との接合
    部を包囲するように着脱自在な検知ヘッドを装着し、 次いで、前記検知ヘッドと前記容器及び蓋とが形成す
    る、前記容器と蓋との接合部を含む空間の気密性を確保
    した後、リーク検知器によって、前記容器と蓋との接合
    部のリークを検知することを特徴とする密封容器のリー
    ク検知方法。
  2. 【請求項２】 前記内容物を充填した容器が、金属ナト
    リウムを充填したステンレス製缶である請求項１に記載
    の密封容器のリーク検知方法。
  3. 【請求項３】 前記容器と蓋との接合部を密封する手段
    が、溶接によるものである請求項１又は２に記載の密封
    容器のリーク検知方法。
  4. 【請求項４】 前記容器と蓋との接合部を含む空間の気
    密性を確保する手段が、前記容器の周壁に沿って上下方
    向に移動する押圧部材の上方向への移動によってＯ−リ
    ングを前記容器の周壁に押圧することによるものである
    請求項１〜３のいずれかに記載の密封容器のリーク検知
    方法。
  5. 【請求項５】 内容物を充填した容器と蓋との接合部を
    密封してなる密封容器のリーク検知装置であって、 前記密封容器の上方から前記容器と蓋との接合部を包囲
    するように着脱自在で、かつ前記容器及び前記蓋との間
    で前記容器と蓋との接合部を含む空間を形成するととも
    にこの空間の気密性を確保し得る検知ヘッドと、 前記検知ヘッド、前記容器及び前記蓋が形成する、前記
    容器と蓋との接合部を含む空間の気密性を確保した後、
    前記容器と蓋との接合部のリークを検知するリーク検知
    器とを備えてなることを特徴とする密封容器のリーク検
    知装置。
  6. 【請求項６】 前記検知ヘッドが、蓋体、外壁及び内壁
    からなるヘッド本体と、前記ヘッド本体の前記外壁及び
    前記内壁間を摺動するとともに容器の周壁に沿って上下
    方向に移動する押圧部材と、この押圧部材の上方向への
    移動によって前記容器の周壁に押圧されるＯ−リングと
    から構成されてなる請求項５に記載の密封容器のリーク
    検知装置。
  7. 【請求項７】 前記内容物を充填した容器が、金属ナト
    リウムを充填したステンレス製缶である請求項５又は６
    に記載の密封容器のリーク検知装置。
  8. 【請求項８】 前記容器と蓋との接合部を密封する手段
    が、溶接によるものである請求項５〜７のいずれかに記
    載の密封容器のリーク検知装置。
  9. 【請求項９】 前記押圧部材が、その下方端部に、その
    上方向への移動によって前記Ｏ−リングを前記容器の周
    壁に押圧することが可能な、前記容器の周壁側に傾斜し
    たスロープを有する突起部を備えてなる請求項５〜８の
    いずれかに記載の密封容器のリーク検知装置。
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