JP2002243626A

JP2002243626A - エアフィルタのリーク検査方法

Info

Publication number: JP2002243626A
Application number: JP2001041027A
Authority: JP
Inventors: Kunio Suzuki; 国夫鈴木; Kazuhiko Otsuka; 一彦大塚; Hiroshi Miyamoto; 浩志宮本
Original assignee: Nitta Corp; Techno Ryowa Ltd
Current assignee: Nitta Corp; Techno Ryowa Ltd
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2002-08-28
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: JP4698853B2

Abstract

(57)【要約】【課題】正常部からの透過粒子のカウントがリーク部
からの漏れ粒子のカウントと誤認される確率を一定の信
頼度にて小さくすることができ、誤判定によるリーク検
査時間の増加を最小にできる、エアフィルタのリーク検
査方法を提供する。【解決手段】 ISO規格案のエアフィルタリーク検査に
おいて、リーク検査所要時間Ttを直接計算し、その最小
化を実現する許容観測値Kaを求める第1の統計的手法
と、フィルタ正常部からのカウント値と、リークからの
カウント値に十分な差を設けるよう諸元を調整する第2
の統計的手法を示す。またスキャン測定で決着が着かな
かった場合に行う静止再測定の所要時間を最小とする逐
次検定法を二通り示す。更に、スキャン試験で決着が着
かなかった疑惑位置にプローブを正確に戻す方法を示
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製薬工場の無菌製
剤製造室や半導体工場などで使われているクリーンルー
ムに取り付けられている超高性能エアフィルタ（ＨＥＰ
Ａフィルタ）の漏れを検査するリーク検査方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ISO CD14644-3(1998), 米国の規格IEST
-RP-CC006.2では、高性能エアーフィルタのリーク検査
において、リークカウントの期待値より許容観測値を統
計的に決めて、リーク判定を行う方法が示されている。

【０００３】また、特公平3-50210号公報では、粒子検
出器（フォトメータ）の吸引プローブをモータにてＸ−
Ｙ方向に駆動させ、リークを検出するとその位置でプロ
ーブを停止させたり、画面上にリーク位置を表示させた
りする方法が示されている。

【０００４】しかしながら、ISO、IESTのリーク検査方
法では次のような課題がある。

【０００５】（１）試験時間を最短にするには、許容観
測値Ｋａを小さな値に設定するのがよい。しかし一方で
は、リークのない正常部のカウント期待値と、リーク部
の観測値との両者のカウント値が近い場合、許容観測値
Ｋａを大きな値に設定していないので正常なのかリーク
なのか判定が困難になり、その判定のため再測定時間が
長くなってしまう。このことを考慮したＫａの最適値の
決め方が示されていない。

【０００６】（２）合格と判定がつかない部分の合否判
定方法が、プローブを静止させて3回測定を行い1回でも
期待値を越えたら不合格と判定するという方法を採用し
ており、統計的な信頼性が低く、リークを合格と判定し
てしまう可能性がある。

【０００７】また、特公平3-50210号公報では、プロー
ブを動かしながらリーク位置を検出しているため次のよ
うな課題がある。

【０００８】次の理由によって、リークしている個所の
位置を正確に特定できないため、後でリークを補修する
際に再度、手でプローブを走査してリーク位置を見つけ
ねばならず作業性に劣る。

【０００９】(i)プローブよりサンプリングされた粒子
が、検出器に検出されるまでのタイムラグを考慮してお
らず、実際のプローブ停止位置とリーク位置は異なる。
また、サンプリングチューブの内径のバラツキや粒子検
出器の吸引流量のバラツキによっても、検出位置に誤差
が生じてしまう。

【００１０】(ii)プローブ上端とフィルタ面との間隔は
数cmほど離れているため、その間の微小な渦などの影響
により、漏れた粒子の流れ筋が脈動してしまい、判定基
準近傍の小さな漏れの位置を正確に検出することが難し
い。

【００１１】(iii)粒子検出器からのデータをRS232Cな
どデジタル信号にてコンピュタが受けて合否判定する場
合、信号出力はリアルタイムではなく1秒間隔など間欠
出力となるため、リーク位置を正確に特定できない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、正常部からの透過粒子のカウントがリーク部か
らの漏れ粒子のカウントと誤認される確率を一定の信頼
度にて小さくすることができ、誤判定によるリーク検査
時間の増加を最小にできる、エアフィルタのリーク検査
方法を提供することにある。（請求項１及び２）本発明の他の目的は、走査テストにて合格と判定できな
かった部分の合否判定を、一定の統計的な信頼性のもと
に最短時間で行うことが可能となる、エアフィルタのリ
ーク検査方法を提供することにある。（請求項３及び
４）本発明のさらに他の目的は、エアフィルタのリークの位
置を正確に特定するエアフィルタのリーク検査方法を提
供することにある。（請求項５）

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、正常
部からのカウントによる誤判定の確率と速度Ｓとの兼ね
合いによって決まる検査所要時間Ｔtを、Ｋａをパラメ
ータとして計算することにより、検査所要時間Ｔtを最
短に、及び／またはフィルタ上流の粒子濃度を下げフィ
ルタの目詰まりを最小にするリーク検査方法に関する。

【００１４】請求項１に記載のリーク検査方法は、エア
フィルタの上流側に、濃度Ｃの粒子を供給し、エアフィ
ルタの下流面に沿って、パーテイクルカウンタの吸引プ
ローブを速度Ｓにて走査させ、粒子の漏れ（リーク）を
検出する、ここで該吸引プローブは駆動機構によりＸ−
Ｙ方向に一定速度で動作され、またリーク部の許容漏れ
率をP、吸引プローブの走査方向の幅をDとすると、速度
Ｓは次式で表される、Ｓ＝F×C×P×D／N …式（１）（ただし、式中、Nはパーテイクルカウンタによる最大
許容リークのＴ秒間のカウント期待値、Fはパーテイク
ルカウンタの単位時間あたりの吸引流量、Ｔ＝D／Ｓで
ある。）許容観測値Ｋａの値を次のように決める、母集団の区間
推定に関する統計原理を用いて、Ｋａより、信頼区間の
上限限界(UCL)を求め（ただし、このUCLは、最大許容リ
ークのカウント期待値Nとする）、上式（１）よりＳを
求め、このＳにてプローブを走査してＫａを越えるカウ
ントがなければ合格と判定しながらリーク検査を行うエ
アフィルタのリーク検査方法であって、以下の工程を包
含するエアフィルタのリーク検査方法：（ア）リークのない正常部の透過率Fを求める工程、
（イ）パラメータＫａを0から順に1ずつ増やし、フィル
タ1台あたりのリーク検査所要時間Ｔtを計算し、Ｔtが
増加に転じた一つ手前のＫａを採用する工程、（ウ）こ
のＫａの値から前述の方法でNを求め、式（１）を満足
するように、Ｓ及び／又はＣの値を調整する工程、
（エ）これらのＳ及び／又はＣにてリーク検査を行う工
程。

【００１５】以上より、正常部からの透過粒子のカウン
トがリーク部からの漏れ粒子のカウントと誤認される確
率を一定の信頼度にて小さくすることができ、誤判定に
よるリーク検査時間の増加を最小にできる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、正常部からのカ
ウントとリークからのカウントの差を十分確保すること
により、誤判定の頻度を必要十分なだけ減らし、統計的
に試験時間を最短に及び／またはフィルタ上流の粒子濃
度を下げフィルタの目詰まりを最小にする他のリーク検
査方法に関する。

【００１７】請求項２の方法は、上記請求項１におい
て、式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査
してＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しなが
らリーク検査を行う工程の後に、以下の工程を包含す
る：（ア）リークのない正常部の透過率Ｆを求める工程、
（イ）Ｆより、リークのない正常部のカウント期待値Ｍ
を求める工程、（なお、透過率より先にカウント値が求
まるので、例えば、１分測定してＱ個であれば、Ｍ＝Ｑ
×Ｔ／６０と直接に求まるので、この（ア）工程はなく
てもよい。）（ウ）一定の信頼度にてＫａの出現する確率が一定値以
下である母集団の期待値Ｌを統計的に求める工程、
（エ）ＭとＬの大小を比較し、ＭがＬよりも小さい場合
には、そのままリーク検査を行い、ＭがＬよりも大きい
場合、ＭがＬよりも小さくなるまでＮの値を大きくする
工程、（オ）このＮの値が式（１）を満足するように、
Ｓ及び／又はＣの値を調整する工程、（カ）これらの新
しいＳ及び／又はＣにてリーク検査を行う工程。

【００１８】請求項２の発明により、正常部からの透過
粒子のカウントがリーク部からの漏れ粒子のカウントと
誤認される確率を一定の信頼度にて小さくすることがで
き、誤判定によるリーク検査時間の増加を最小にできる
スキャン速度及び／又はフィルタ上流側濃度を設定する
ことが可能となる。

【００１９】請求項３の発明は、リーク検査を行った結
果、合格と判定されなかった部分の合否判定を統計的手
法にて最短時間で行う方法に関する。

【００２０】請求項３の方法は、上記請求項１におい
て、式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査
してＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しなが
らリーク検査を行う工程の後に、静止再測定時の定周期
逐次検定法として以下の工程を包含する：（ア）プローブを合格と判定されなかった場所に停止さ
せる工程、（イ）静止位置で一定時間（Ｔｓ秒）測定し
た場合の最大許容リークカウント期待値Ａを次式（２）
にて求める工程（ただし、符号の定義は式（１）と同じ
である。）Ａ＝Ｆ×Ｃ×Ｐ×Ｔｓ …式（２）（ウ）静止位置でのＴｓ秒間のカウント測定を行い、得
られた実測カウント値をＢとし、集団の区間推定に関す
る統計原理を用いて、Ｂより、信頼区間の上限限界(UCL
_b)と下限限界（LCL_b）を求め、A≧UCL_bであれば、その
場所は合格と判定し、A≦LCL_bであれば、その場所は不
合格と判定し、UCL_b＞A＞LCL_bであれば、Ｔs秒を更に延
長し、合格か不合格か判定できるまで繰り返し同様な判
定を継続する工程、（エ）設定時間を過ぎても合否いず
れにも判定が出来ない場合には、安全をみて不合格と判
定する工程。

【００２１】請求項３の発明により、走査テストにて合
格と判定できなかった部分の合否判定を、一定の統計的
な信頼性のもとに最短時間で行うことが可能となる。

【００２２】請求項４に記載の発明は、リーク検査を行
った結果、合格と判定されなかった部分の静止再測定を
時間間隔法を用いた逐次検定法を用いて最短時間で行う
他の方法に関する。

【００２３】請求項４の方法は、上記請求項１におい
て、式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査
してＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しなが
らリーク検査を行う工程の後に、以下の工程を包含す
る：（ア）プローブを合格と判定されなかった場所に停止さ
せる工程、（イ）静止位置にて、観測カウント値がB
（初期値０以上）となるまでの時間（Ｔｂ）を測定する
工程、（ウ）判定基準時間Ｔjを次式にて求める工程、Ｔj=UCLｂ／（C×P×F） …式（３）（エ）Ｔｂ≧Ｔjであれば、その部分は合格と判定する
工程、（オ）静止位置にて、観測カウント値がC（初期
値４以上）となるまでの時間（Ｔｃ）を測定する工程、
（カ）判定基準時間Ｔｋを次式にて求める工程、Ｔｋ=LCLｃ／（C×P×F） … 式（４）（キ）Ｔc≦Ｔkであれば、その部分は不合格と判定する
工程、（ク）上の操作にて合否判定ができなかった場
合、B及びCのカウント値を１増やして再度ＴbまたはＴc
を測定し合否判定を行う工程、（ケ）判定できるま
で、これを継続する工程、（コ）設定時間を過ぎても合
否いずれにも判定が出来ない場合には、安全をみて不合
格と判定する工程。

【００２４】請求項４の発明により、走査テストにて合
格と判定できなかった部分の合否判定を、一定の統計的
な信頼性のもとに最短時間で行うことが可能となる。

【００２５】請求項５の方法は、走査テストにて合格と
判定されなかった部分の位置を、正確に特定する方法に
関する。

【００２６】請求項５の方法は、上記請求項１におい
て、式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査
してＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しなが
らリーク検査を行う工程の後に、以下の工程を包含す
る：（ア）走査中に合格と判定されなかった部分を検出した
際のＸ−Ｙ座標位置を、制御装置のメモリに記録する工
程、（イ）走査プローブを、メモリした座標位置より、
吸引チューブのタイムラグ時間分プラス数プローブ幅
分、戻した位置に停止させる工程、（ウ）その位置にて
請求項３または請求項４の方法で合否判定を行う工程、
（エ）次に１プローブ幅分だけプローブを移動させ、そ
の位置でプローブを停止させ、再度上記方法で合否判定
を行う工程、（オ）これを繰り返しながらプローブの位
置をメモリした座標位置より数プローブ幅分前方まで順
次前進させる工程。

【００２７】請求項５の発明により、走査テストにて合
格と判定されなかった部分の位置を正確に特定すること
が可能となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の方法で使用するクリーン
ルーム用エアフィルタのリーク検査装置１を図１に示
す。

【００２９】このリーク検査装置１は、エアフィルタ１
０が内部に配設され下方が開口するフィルタ収納ケース
１１の吹き出し口に着脱可能に取り付けられるものであ
る。フィルタ収納ケース１１は、通常、クリーンルーム
等の天井裏に配設され、天井裏から送気用ファンまたは
ブースを通してフィルタ１０に空気が送られ、清浄空気
が吹き出し口より室内へ供給される。

【００３０】リーク検査装置１は、Ｘ−Ｙ方向へ走査可
能なプローブ１８を有する自動走査機１９と、フィルタ
１０の上流側の気体をチューブを介してサンプリング
し、該気体内の粒子数を測定するカウンタ２１と、自動
走査機１９に連結されフィルタ１０の下流側の気体をチ
ューブを介してサンプリングし、該気体内の粒子数を測
定するカウンタ２２と、プローブ１８の走査を制御する
パソコン等の制御装置２３と、を備えている。

【００３１】自動走査機１９は、四角枠状の枠体２５
と、該枠体２５の対向する２辺に沿って移動可能なフレ
ーム２６と、該フレーム２６に取り付けられフレーム２
６上を往復移動可能なプローブ１８と、を有している。
通常、この枠体２５はフィルタ１０よりやや大きいサイ
ズに設定され、フィルタ１０下面全面にプローブ１８を
走査できるようになっている。

【００３２】自動走査機１９をフィルタ下面に取り付け
た後、フィルタ１０下流側の気体に含まれる粒子数がカ
ウンタ２２および制御装置２３を用いて計測される。

【００３３】次に、上記のリーク検査装置を用いたリー
ク検査方法の一例を説明する。

【００３４】具体的に説明すると次の通りである。

【００３５】リーク検査におけるプローブの走査速度Ｓ
はISO案によれば、次式で求められる。

【００３６】Ｓ＝F×C×P×D／N …式（１）ただし、式中、Nはパーテイクルカウンタによる最大許
容リークのＴ秒間のカウント期待値とする。Fはパーテ
イクルカウンタの単位時間あたりの吸引流量とする。Ｔ
＝D／Ｓである。尚、速度Ｓの上限は8cm/sと規定されて
いる。

【００３７】ISOでは、期待値Nと許容観測値Ｋａについ
て、下のような表が与えられている。スキャン速度を決めよ
うとする場合、まず、F,P,およびDを決定し、Cを測定す
る。

【００３８】

【表１】（ここではISO案に記載の統計表を引用しているが、こ
れに限定されるものではなく、ポアソン分布に基づく信
頼区間表などを用いてもよい）次に許容観測値Ｋａの値を決め（通常は、０か１）それ
に対応する期待値Nを表より決定する。以上より、Ｓを
決定することができる。

【００３９】Nの値は、次のようにしても決めることが
できる。観測値Ｋがホ゜アソン分布であると仮定すると、統
計の公式により、UCL=0.5χ²[0.5ε；2(K+1)]となる。
ただし、χ²[0.5ε；2(K+1)]は、自由度2(K+1)で下側確
率0.5εに対するカイ2乗分布のハ゜ーセント点である。また、同
様にLCL=0.5χ²[1-0.5ε；2K]となる。ただし、χ²[1-
0.5ε；2K]は自由度２Kで上側確率１−0.5εに対するカイ
2乗分布のハ゜ーセント点である。有意水準εの値は小さいほ
どリークを見落とす確率は下がるが、それにより期待値
が大きくなるためスキャン速度が遅くなってしまう。通常は
ε＝0.05に設定する。UCL=Nとすると、許容観測値Ｋａ
に対するNの値を決定できる。また、決定したNに対し、
不合格観測値をRとすると、 N=LCL＝0.5χ²[1-0.5ε；
2R]を満足するRを求めることにより、Rも決定できる。

【００４０】リーク検査においては、リークのない正常
部からも粒子が透過してくる。この正常部からの透過率
をFとする。Fが、リーク部の許容漏れ率Pに近い場合、
すなわち、P/Fが１に近い場合、正常部から透過してき
た粒子をリークの漏れと誤判定してしまう可能性が高く
なる。この確率は次のように評価できる。Ｔ秒間の最大
許容リークのカウント期待値Nより、正常部の計数期待
値Nｓは次式で求められる。Ns＝N×F/P。正常部からの
カウント観測値がリーク部の許容観測値Ｋａを越える確
率Gは、ホ゜アソン分布の公式より、次式で求められる。

【００４１】

【数１】よって、フィルタ1台あたりのリーク検査所要時間Ｔtは
次式の方程式を解くことにより求められる。

【００４２】Ｔt[min.]＝（単純スキャン所要時間）＋（リーク誤判定による再測定によるロス時間）＝（全スキャン距離）[cm]/（S[cm/s]×60[s/min]）＋（G[-]×60[s/min]/Ｔ[s] ）×Ｔt[min]×Ｔe[s]/60[s/min] …式（６）ただし、Ｓ:スキャン速度、Ｔ:判定時間＝プローブ幅／スキャン
速度、Ｔe:再測定時間、全スキャン距離を840cm（66cm×66c
mのエリアを57mm幅のプローブにて1mmずつ重ねてスキャン）、
Ｋａ=1の時にＳ=5cm/s、プローブ幅を1cm、Ｔe=1secと
し、P/Fと所要時間Ｔtの関係をＫａをハ゜ラメータとしてク゛ラフ
化すると図２の結果となる。

【００４３】図２から、P/Fが２０以上の場合（エアフ
ィルタの場合、通常10〜20）はＫａ＝１とすればよいこ
とがわかる。また、20以下の場合にはＫａをさらに大き
くする必要のあることが分かる。Ｋａをパラメータとし
て式(6)から検査所要時間Ｔｔを計算し、最短のＴｔを
実現するＫａを見い出すのが請求項１の方法である。

【００４４】次に、請求項２の方法について述べる。

【００４５】実際のリーク検査においては、以上のよう
な計算をいちいち行うのは大変なので、次のような簡易
方法で適切なＫａを選定することができる。正常部のカ
ウントを実測するか、または、フィルタ単体の効率検査
結果より、正常部の透過率を求め（必ずしも必要ではな
いが）、リーク検査試験条件下での正常部のカウント期
待値Mをまず求める。

【００４６】一方、Ｋａより最大許容リークのカウント
期待値N＝UCL=0.5χ²[0.5ε；2(K+1)]を決める。また、
正常部からのカウント期待値をLCL=0.5χ²[1-0.5ε；2
Ｋａ]＝Lとする。Ｌの式での有意水準εの値は、安全を
見て0.01程度に設定する。MがLよりも小さければ、正常
部のカウント観測値がリーク許容観測値Ｋａを越える確
率は非常に低いと言えるので、そのままリーク検査を行
うことが可能である。一方、MがLよりも大きければ、正
常部のカウント観測値がリーク許容観測値Ｋａを越える
ことが頻発し、再測定によりテスト時間が増大する可能
性が高い。これを模式的に示したのが図４である。この
ような場合、Nの値を大きくしてＫａの値を大きくすれ
ばLの値を大きくすることができる。（ただし、スキャン速
度Ｓは小さくなる。しかし、図２で検討したように、Ｐ
／Ｆが１００以下の場合には、トータルの所要時間は短くな
る場合がある。）一方、Mは一定なので、M<Lの条件にす
ることができる。

【００４７】以上の方法により、統計的に一定な有意水
準のもとで、最短時間でスキャンテストを行うことが可能と
なる。スキャンテストの結果、合格とも不合格とも判定でき
ない「疑惑部分」、すなわち、許容観測値Ｋａを越える
が不合格観測値Rを越えない個所が検出されることにな
る。このような疑惑部分の最短時間での一定の有意水準
に基づく判定方法を考案したので次に説明する。

【００４８】まず、プローブを疑惑部分に正確に停止さ
せる必要がある。そのため、請求項５で述べたように、
疑惑の検出された瞬間にプローブを停止させ、その位置
から吸引チューブのタイムラグ時間分フ゜ラス数プローブ幅
分、プローブを逆戻りさせる。その位置にプローブを停
止させ、請求項３および請求項４で述べる判定を行う。
次に、プローブを1プローブ幅分だけ前進させ、再び判
定を行う。これを繰り返しながらプローブの位置を順次
前進させることにより、疑惑部分の正確な位置にて判定
を行うことができる。

【００４９】疑惑点を静止位置で一定時間（Ｔs）測定
した場合のカウント期待値Aは次式で求められる。

【００５０】 A=（フィルタ上流濃度）×（粒子検出器の吸引量）×（許容リーク率）×（測定時間）＝C×F×P×Ｔs …式（７）実際に静止位置で測定して得られた観測カウント値をB
とする。前述と同様に、BのUCLとLCLを求める。AがUCL
よりも大きければ、観測値Bの母集団の平均値はAを越え
る確率は有意水準εにて「ない」と言えるので、合格と
判定する。逆に、AがLCLよりも小さければ、観測値Bの
母集団の平均値はAを越える確率が有意水準εにて「あ
る」と言えるので、不合格と判定する。Aが、再度UCLと
LCLの間の値であった場合には、測定時間Ｔsを延長し、
累積観測カウント値にて合格か不合格か判定できるまで
繰り返し同様な判定を行えばよい。ただし、いつまでも
判定を続ける訳にはいかないので、一定時間が経過して
もなお、合否判定の結論が出ない場合には、安全を見
て、その部分は不合格と判定する。以上により、一定の
有意水準のもとで、疑惑点のリークの合否判定を最短時
間で行うことができる。

【００５１】疑惑点についての他の判定法について述べ
る。上式（７）を変形するとＴs＝A／（C × F × P） …式（８）観測値BとBをホ゜アソン分布と仮定し、χ2乗分布より求めた
合格、および不合格計数期待値Aとの関係を下表に示
す。

【００５２】

【表２】よって、式（８）と上表より、次のような判定を行うこ
とができる。

【００５３】

【表３】

【００５４】

【表４】上のいずれかの条件に入るまで、測定を継続する。ただ
し、いつまでも判定を続ける訳にはいかないので、一定
時間が経過してもなお、合否判定の結論が出ない場合に
は、安全を見て、その部分は不合格と判定する。以上に
より、一定の有意水準のもとで、疑惑点のリークの合否
判定を最短時間で行うことができる。

【００５５】

【実施例】

【００５６】

【実施例】製薬会社の動物実験施設のクリーンルームに
て上記装置を用いてエアフィルタのリーク検査を実施し
た。

【００５７】試験条件は以下の通りである。

【００５８】

【表５】リーク試験の結果（１６台のＨＥＰＡフィルタについて
テスト実施）は以下の通りである。

【００５９】

【表６】リーク検査（スキャン時のコンピュータ表示例）を図３
に示す。

【００６０】図３において、ＨＥＰＡフィルタ面を小区
画に分け、各区画の観測カウント値を表示した。合格域
は白地で、疑惑域は灰色で、リーク域はハッチングで区
分けされている。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を有する。

【００６２】正常部からの透過粒子のカウントがリーク
部からの漏れ粒子のカウントと誤認される確率を一定の
信頼度にて小さくすることができ、誤判定によるリーク
検査時間の増加を最小にできるスキャン速度及び／又はフィ
ルタ上流側濃度を設定することが可能となる走査テストにて合格と判定されなかった部分の位置を、
正確に特定することができ、さらに、その部分の合否判
定を、一定の統計的な信頼性のもとに最短時間で行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リーク検査装置の概略図である。

【図２】許容リーク率と正常部の透過率比によるリーク
テスト所要時間の変化を示すグラフである。

【図３】リーク試験（スキャン時のコンピュータ表示
例）を示す図である。

【図４】フィルタ正常部からのカウントと、リークから
のカウントの関係を示す図である。

【符号の説明】

１リーク検査装置１０エアフィルタ１１フィルタ収納ケース１８プローブ１９自動走査機２１パーティクルカウンタ２２パーティクルカウンタ２３制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮本浩志大阪府大阪市浪速区桜川４丁目４番26号Ｆターム(参考） 4D058 MA51 UA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エアフィルタの上流側に、濃度Ｃの粒子
を供給し、エアフィルタの下流面に沿って、パーテイク
ルカウンタの吸引プローブを速度Ｓにて走査させ、粒子
の漏れ（リーク）を検出する、ここで該吸引プローブは駆動機構によりＸ−Ｙ方向に一
定速度で動作され、またリーク部の許容漏れ率をP、吸
引プローブの走査方向の幅をDとすると、速度Ｓは次式
で表される、Ｓ＝F×C×P×D／N …式（１）（ただし、式中、Nはパーテイクルカウンタによる最大
許容リークのＴ秒間のカウント期待値、Fはパーテイク
ルカウンタの単位時間あたりの吸引流量、Ｔ＝D／Ｓで
ある。）許容観測値Ｋａの値を次のように決める、母集団の区間推定に関する統計原理を用いて、Ｋａよ
り、信頼区間の上限限界(UCL)を求め（ただし、このUCL
は、最大許容リークのカウント期待値Nとする）、上式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査し
てＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しながら
リーク検査を行うエアフィルタのリーク検査方法であっ
て、以下の工程を包含するエアフィルタのリーク検査方法：（ア）リークのない正常部の透過率Fを求める工程、
（イ）パラメータＫａを0から順に1ずつ増やし、フィル
タ1台あたりのリーク検査所要時間Ｔtを計算し、Ｔtが
増加に転じた一つ手前のＫａを採用する工程、（ウ）こ
のＫａの値から前述の方法でNを求め、式（１）を満足
するように、Ｓ及び／又はＣの値を調整する工程、
（エ）これらのＳ及び／又はＣにてリーク検査を行う工
程。
【請求項２】エアフィルタの上流側に、濃度Ｃの粒子
を供給し、エアフィルタの下流面に沿って、パーテイク
ルカウンタの吸引プローブを速度Ｓにて走査させ、粒子
の漏れ（リーク）を検出する、ここで該吸引プローブは駆動機構によりＸ−Ｙ方向に一
定速度で動作され、またリーク部の許容漏れ率をP、吸
引プローブの走査方向の幅をDとすると、速度Ｓは次式
で表される、Ｓ＝F×C×P×D／N …式（１）（ただし、式中、Nはパーテイクルカウンタによる最大
許容リークのT秒間のカウント期待値、Fはパーテイクル
カウンタの単位時間あたりの吸引流量、T＝D／Ｓであ
り、Nはカウント期待値である。）許容観測値Ｋａの値を次のように決める、母集団の区間推定に関する統計原理を用いて、Ｋａよ
り、信頼区間の上限限界(UCL)を求め（ただし、このUCL
は、最大許容リークのカウント期待値Nとする）、上式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査し
てＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しながら
リーク検査を行うエアフィルタのリーク検査方法であっ
て：以下の工程を包含するエアフィルタのリーク検査方法：（ア）リークのない正常部の透過率Ｆを求める工程、
（イ）Ｆより、リークのない正常部のカウント期待値Ｍ
を求める工程、（ウ）一定の信頼度にてＫａの出現する
確率が一定値以下である母集団の期待値Ｌを統計的に求
める工程、（エ）ＭとＬの大小を比較し、ＭがＬよりも
小さい場合には、そのままリーク検査を行い、ＭがＬよ
りも大きい場合、ＭがＬよりも小さくなるまでＮの値を
大きくする工程、（オ）このＮの値が式（１）を満足す
るように、Ｓ及び／又はＣの値を調整する工程、（カ）
これらの新しいＳ及び／又はＣにてリーク検査を行う工
程。
【請求項３】エアフィルタの上流側に、濃度Ｃの粒子
を供給し、エアフィルタの下流面に沿って、パーテイク
ルカウンタの吸引プローブを速度Ｓにて走査させ、粒子
の漏れ（リーク）を検出する、ここで該吸引プローブは駆動機構によりＸ−Ｙ方向に一
定速度で動作され、またリーク部の許容漏れ率をP、吸
引プローブの走査方向の幅をDとすると、速度Ｓは次式
で表される、Ｓ＝F×C×P×D／N …式（１）（ただし、式中、Nはパーテイクルカウンタによる最大
許容リークのＴ秒間のカウント期待値、Fはパーテイク
ルカウンタの単位時間あたりの吸引流量、Ｔ＝D／Ｓで
あり、Nはカウント期待値である。）許容観測値Ｋａの値を次のように決める、母集団の区間推定に関する統計原理を用いて、Ｋａよ
り、信頼区間の上限限界(UCL)を求め（ただし、このUCL
は、最大許容リークのカウント期待値Nとする）、上式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査し
てＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しながら
リーク検査を行うエアフィルタのリーク検査方法であっ
て：以下の工程を包含するエアフィルタのリーク検査方法：（ア）プローブを合格と判定されなかった場所に停止さ
せる工程、（イ）静止位置で一定時間（Ｔｓ秒）測定し
た場合の最大許容リークカウント期待値Ａを次式（２）
にて求める工程（ただし、符号の定義は式（１）と同じ
である。）Ａ＝Ｆ×Ｃ×Ｐ×Ｔｓ …式（２）（ウ）静止位置でのＴｓ秒間のカウント測定を行い、得
られた実測カウント値をＢとし、集団の区間推定に関す
る統計原理を用いて、Ｂより、信頼区間の上限限界(UCL
_b)と下限限界（LCL_b）を求め、 A≧UCL_bであれば、その場所は合格と判定し、A≦LCL_bで
あれば、その場所は不合格と判定し、UCL_b＞A＞LCL_bで
あれば、Ｔs秒を更に延長し、合格か不合格か判定でき
るまで繰り返し同様な判定を継続する工程、（エ）設定
時間を過ぎても合否いずれにも判定が出来ない場合に
は、安全をみて不合格と判定する工程。
【請求項４】エアフィルタの上流側に、濃度Ｃの粒子
を供給し、エアフィルタの下流面に沿って、パーテイク
ルカウンタの吸引プローブを速度Ｓにて走査させ、粒子
の漏れ（リーク）を検出する、ここで該吸引プローブは駆動機構によりＸ−Ｙ方向に一
定速度で動作され、またリーク部の許容漏れ率をP、吸
引プローブの走査方向の幅をDとすると、速度Ｓは次式
で表される、Ｓ＝F×C×P×D／N …式（１）（ただし、式中、Nはパーテイクルカウンタによる最大
許容リークのＴ秒間のカウント期待値、Fはパーテイク
ルカウンタの単位時間あたりの吸引流量、Ｔ＝D／Ｓで
あり、Nはカウント期待値である。）許容観測値Ｋａの値を次のように決める、母集団の区間推定に関する統計原理を用いて、Ｋａよ
り、信頼区間の上限限界(UCL)を求め（ただし、このUCL
は、最大許容リークのカウント期待値Nとする）、上式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査し
てＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しながら
リーク検査を行うエアフィルタのリーク検査方法であっ
て：以下の工程を包含するエアフィルタのリーク検査方法：（ア）プローブを合格と判定されなかった場所に停止さ
せる工程、（イ）静止位置にて、観測カウント値がB
（初期値０以上）となるまでの時間（Ｔｂ）を測定する
工程、（ウ）判定基準時間Ｔjを次式にて求める工程、Ｔj=UCLｂ／（C×P×F） …式（３）（エ）Ｔｂ≧Ｔjであれば、その部分は合格と判定する
工程、（オ）静止位置にて、観測カウント値がC（初期
値４以上）となるまでの時間（Ｔｃ）を測定する工程、
（カ）判定基準時間Ｔｋを次式にて求める工程、Ｔｋ=LCLｃ／（C×P×F） … 式（４）（キ）Ｔc≦Ｔkであれば、その部分は不合格と判定する
工程、（ク）上の操作にて合否判定ができなかった場
合、B及びCのカウント値を１増やして再度ＴbまたはＴc
を測定し合否判定を行う工程、（ケ）判定できるま
で、これを継続する工程、（コ）設定時間を過ぎても合
否いずれにも判定が出来ない場合には、安全をみて不合
格と判定する工程。
【請求項５】エアフィルタの上流側に、濃度Ｃの粒子
を供給し、エアフィルタの下流面に沿って、パーテイク
ルカウンタの吸引プローブを速度Ｓにて走査させ、粒子
の漏れ（リーク）を検出する、ここで該吸引プローブは駆動機構によりＸ−Ｙ方向に一
定速度で動作され、またリーク部の許容漏れ率をP、吸
引プローブの走査方向の幅をDとすると、速度Ｓは次式
で表される、Ｓ＝F×C×P×D／N …式（１）（ただし、式中、Nはパーテイクルカウンタによる最大
許容リークのＴ秒間のカウント期待値、Fはパーテイク
ルカウンタの単位時間あたりの吸引流量、Ｔ＝D／Ｓで
あり、Nはカウント期待値である。）許容観測値Ｋａの値を次のように決める、母集団の区間推定に関する統計原理を用いて、Ｋａよ
り、信頼区間の上限限界(UCL)を求め（ただし、このUCL
は、最大許容リークのカウント期待値Nとする）、上式（１）よりＳを求め、このＳにてプローブを走査し
てＫａを越えるカウントがなければ合格と判定しながら
リーク検査を行うエアフィルタのリーク検査方法であっ
て、以下の工程を包含するエアフィルタのリーク検査方
法：（ア）走査中に合格と判定されなかった部分を検出した
際のＸ−Ｙ座標位置を、制御装置のメモリに記録する工
程、（イ）走査プローブを、メモリした座標位置より、
吸引チューブのタイムラグ時間分プラス数プローブ幅
分、戻した位置に停止させる工程、（ウ）その位置にて
請求項３または請求項４の方法で合否判定を行う工程、
（エ）次に１プローブ幅分だけプローブを移動させ、そ
の位置でプローブを停止させ、再度上記方法で合否判定
を行う工程、（オ）これを繰り返しながらプローブの位
置をメモリした座標位置より数プローブ幅分前方まで順
次前進させる工程。