JP2004028778A

JP2004028778A - Leak inspection method and leak inspection device

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Publication number: JP2004028778A
Application number: JP2002184949A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Ota; 太田　公博; Masaru Tateno; 立野　賢; Toshiya Eto; 江藤　俊哉
Original assignee: Denso Airs Corp
Current assignee: Denso Airs Corp
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: JP3633589B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily perform the leak inspection for an article to be inspected including a joint part of piping or the like, at high accuracy and at a low cost. <P>SOLUTION: In the article W to be inspected which is constituted by joining a plurality of parts 11, 12, and 13, only the inspection part including the joint parts which join the plurality of the parts 11, 12, and 13 is accommodated in a sealed chamber 10. The atmosphere inside the chamber 10 is replaced with a nitrogen gas, and the internal space of the article W to be inspected is pressurized with a helium gas at a pressure higher than that of the atmosphere of the nitrogen gas. The atmospheric gas inside the chamber 10 is introduced to a helium gas measurement device 31. The amount of the helium gas molecules is measured by the helium gas measurement device 31 and the leak of the joint part of the article W to be inspected is judged. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査体に対して洩れ検査を低コストで、高精度に実施できる洩れ検査方法および洩れ検査装置に関するもので、例えば、車両用空調装置における冷媒配管等の洩れ検査に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置の冷媒配管に代表される配管の洩れ検査には、通常、配管内部を空気加圧し、その空気加圧状態の配管を水中に入れて、配管からの気泡の発生の有無を作業者が目視確認する水没式の洩れ検査方法が用いられている。
【０００３】
また、車両用空調装置の機能部品である熱交換器等においては、先ず、熱交換器等の被検査体を真空チャンバー内にセットして、真空チャンバー内部を真空引きし、その後、被検査体内部をヘリウムガスにて加圧し、真空チャンバー内に漏洩したヘリウムガスをガス測定装置に吸引して、漏洩ヘリウムガス分子の量を測定するようにしている。
【０００４】
更に、別の洩れ検査方法として、特公平８−１６６３４号公報には、被検査体内部にヘリウムガスを供給し、被検査体の外部へ漏洩したヘリウムガスをスニファーガンにて吸引し、この吸引したヘリウムガスをガス測定装置に導き、漏洩ヘリウムガスの分圧又は濃度を分析する洩れ検査方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、水没式の洩れ検査方法では、水中での気泡の発生の有無を作業者が目視確認するので、気泡の発生、すなわち、洩れ発生品を見逃すという問題が生じやすい。また、水没作業の他に、水没作業後の乾燥のための加熱工程が必要となり、作業環境が悪化する等の不具合もある。
【０００６】
また、真空チャンバー内にセットした被検査体から漏洩したヘリウムガスを測定する方法では、被検査体である配管の仕様（長さ）が車種毎に種々異なるので、この種々な仕様の配管に対応するために真空チャンバーを大型化する必要が生じ、設備費が高コストとなる。また、真空チャンバーの真空度を維持するためのメンテナンス費用も高くつく。そのため、配管のように種々な仕様を持つ被検査体に対する洩れ検査方法としては不向きである。
【０００７】
更に、特公平８−１６６３４号公報記載の洩れ検査方法では、スニファーガンを被検査体の外面に近接して移動させるスニファー吸引操作を作業者が行うので、熟練を要した作業者に依存する洩れ検査となる。そのため、一般の作業者によるスニファー吸引操作では、漏洩ガスの吸引が不十分となり、確実な洩れ検査を実施できない。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、配管等の接合部を含む被検査体の洩れ検査を、低コストで簡便に、しかも、高精度で実施できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数の部品（１１、１２、１３）間を接合して構成される被検査体（Ｗ）に対する洩れ検査を行う洩れ検査方法であって、被検査体（Ｗ）のうち、複数の部品（１１、１２、１３）間を接合する接合部（１３ｃ）を含む検査対象部位のみを密閉されたチャンバー（１０）内に収容し、チャンバー（１０）の内部を窒素ガス雰囲気に置換し、また、被検査体（Ｗ）の内部空間をヘリウムガスで窒素ガス雰囲気より高い圧力に加圧し、チャンバー（１０）内部の雰囲気ガスをヘリウムガス測定装置（３１）に導入し、ヘリウムガス測定装置（３１）によりヘリウムガス分子の量を測定して、被検査体（Ｗ）の接合部（１３ｃ）の洩れを判定することを特徴としている。
【００１０】
これによると、チャンバー（１０）の内部を窒素ガス雰囲気に置換し、その窒素ガス雰囲気中に洩れ出てくるヘリウムガス分子の量を測定して、被検査体（Ｗ）の接合部（１３ｃ）の洩れを判定するから、作業者によるスニファー吸引操作といった特別の熟練操作を要することなく、精度良く洩れ判定を行うことができる。
【００１１】
しかも、複数の部品（１１、１２、１３）間の接合部（１３ｃ）を含む検査対象部位のみをチャンバー（１０）内に収容するから、配管類のように製品仕様に応じて長さが大きく変化する部品が被検査体（Ｗ）に包含されていても、チャンバー（１０）の容積は検査対象部位のみを収容する大きさに設定できる。そのため、チャンバー（１０）の体格を小型化でき、且つ、チャンバー（１０）を真空チャンバーとして構成する必要もないので、洩れ検査を実施するための設備費を低減できる。
【００１２】
ところで、チャンバー（１０）内に供給される窒素ガスは、大気中に最も多く存在する気体であるから、洩れ検査後にそのまま大気中に放出することができ、非常に簡便に取り扱うことができる。このように窒素ガスはそのまま大気中に放出可能であるから、チャンバー（１０）の密閉度を低くすることができ、チャンバー（１０）の製造コストを一層低減できる。
【００１３】
また、被検査体（Ｗ）の内部空間に加圧封入されるヘリウムガスは、窒素ガスと同様に、人体や地球環境に対して無害であり、また、不燃性であるから、安全に使用できる。更に、ヘリウムガスは、分子の直径が水素に次いで小さく、微細な洩れ箇所でも通過することができる。しかも、ヘリウムガスは水素に比べて化学的に安定しており、他の元素と化合物を作らないので、洩れ検査のための流体として最適である。
【００１４】
請求項２に記載の発明のように、請求項１において、被検査体（Ｗ）の内部空間を真空引きしてからヘリウムガスの加圧を行うようにすれば、被検査体（Ｗ）の内部空間に存在する種々な不純物等を予め低減することができる。そのため、被検査体（Ｗ）内の不純物等がヘリウムガス測定装置（３１）に導入されることに基づく弊害を低減できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、被検査体（Ｗ）に対してヘリウムガスを、接合部（１３ｃ）の上流側部位から下流側部位に向かう一方向にて供給し、ヘリウムガスの供給開始後における前記下流側部位の圧力上昇割合に基づいて接合部（１３ｃ）の通路閉塞を判定することを特徴とする。
【００１６】
ところで、請求項３は、接合部下流側部位の圧力上昇割合が接合部（１３ｃ）の通路閉塞の有無に応じて変化することに着目してなされたものであり、請求項３によると、被検査体（Ｗ）の内部空間にヘリウムガスを加圧する過程にて接合部（１３ｃ）の通路閉塞の有無を同時に判定することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、被検査体（Ｗ）の検査対象部位に圧力スイッチ（１５）が備えられており、ヘリウムガスの加圧圧力を圧力スイッチ（１５）の作動圧力より高い圧力に設定し、ヘリウムガスの加圧過程に圧力スイッチ（１５）を作動させることにより、圧力スイッチ（１５）の作動確認を行うことを特徴とする。
【００１８】
これにより、ヘリウムガスの加圧過程に圧力スイッチ（１５）の作動確認をも同時に行うことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、複数の部品（１１、１２、１３）間を接合して構成される被検査体（Ｗ）に対する洩れ検査を行う洩れ検査装置であって、被検査体（Ｗ）のうち、複数の部品（１１、１２、１３）間を接合する接合部（１３ｃ）を含む検査対象部位のみを収容する密閉されたチャンバー（１０）と、チャンバー（１０）の内部に窒素ガスを供給し、チャンバー（１０）の内部を窒素ガス雰囲気に置換する窒素ガス供給手段（２６、２８）と、被検査体（Ｗ）の内部空間にヘリウムガスを供給し、被検査体（Ｗ）の内部空間をヘリウムガスで窒素ガス雰囲気より高い圧力に加圧するヘリウムガス供給手段（２０、２１）と、チャンバー（１０）内部の雰囲気ガスが導入され、ヘリウムガス分子の量を測定するヘリウムガス測定装置（３１）と、ヘリウムガス測定装置（３１）の測定結果の信号が入力され、被検査体（Ｗ）の接合部（１３ｃ）の洩れを判定する制御手段（４１）とを備えることを特徴としている。
【００２０】
これにより、請求項１の洩れ検査方法を実施するための装置を提供できる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、請求項５において、チャンバー（１０）内部の雰囲気ガスをヘリウムガス測定装置（３１）に導入する経路に、雰囲気ガス中に含まれる不純物を分離するフィルタ手段（３６）を備えることを特徴とする。
【００２２】
これにより、被検査体（Ｗ）内の不純物等がヘリウムガス測定装置（３１）に導入されることに基づく弊害をより確実に低減できる。
【００２３】
請求項７に記載の発明では、請求項６において、フィルタ手段（３６）にて分離された不純物を吸引する吸引手段（３３）を備えることを特徴とする。
【００２４】
これにより、フィルタ手段（３６）にて分離された不純物をフィルタ手段（３６）の外部へ排出できるので、不純物によるフィルタ手段（３６）の詰まりを防止して、フィルタ手段（３６）の寿命延長を図ることができる。
【００２５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１は本実施形態による洩れ検査装置の全体システム構成の概要を示すものであり、洩れ検査用のチャンバー１０は密閉された箱状の部材により構成され、被検査体Ｗのうち、検査対象部位のみを収容する。本実施形態の被検査体Ｗは車両空調装置における冷媒配管１１、１２およびこの配管１１、１２とろう付けにより接合されるコネクタ部品１３である。
【００２７】
被検査体Ｗのうち検査対象部位は、コネクタ部品１３と配管１１、１２とのろう付け接合部である。従って、チャンバー１０はコネクタ部品１３および配管ろう付け接合部を収容できる容積に設定すればよい。そして、コネクタ部品１３に接合された冷媒配管１１、１２を密閉状態でチャンバー１０外部へ取り出すための孔部（図示せず）がチャンバー１０の壁面に設けられている。
【００２８】
図２、図３は冷媒配管１１、１２およびコネクタ部品１３により構成される被検査体Ｗの具体例を示すものであり、冷媒配管１１、１２は車両空調装置の冷凍サイクルにおいて凝縮器の出口側に接続される高圧側冷媒配管である。そして、コネクタ部品１３の本体ブロック１３ａ（図３）に設けられた通路穴１３ｂに冷媒配管１１、１２の端部が挿入され、ろう付け等により接合される。１３ｃはこのろう付け接合部を示す。
【００２９】
本体ブロック１３ａには、サイトグラス１４、圧力スイッチ１５、およびサービスバルブ１６が通路穴１３ｂと連通するように弾性シール材（図示せず）を介して気密に装着される。
【００３０】
サイトグラス１４は冷媒配管１１、１２内を流れる高圧液冷媒の気泡の発生状況を目視観察するためのものである。圧力スイッチ１５は図４の作動特性により冷媒圧力に応じて開閉されるものであって、サイクル外部への冷媒洩れ等により冷媒圧力が異常に低下すると、接点が正常時の閉状態から開状態に切り替わって冷媒圧力の異常低下（冷媒洩れ等）を検出するものである。サービスバルブ１６は冷凍サイクル内への冷媒充填のために使用されるバルブである。
【００３１】
図２に示す冷媒配管１１、１２の先端部のジョイント部１１ａ、１２ａにはそれぞれ図１に示すキャップ部材１７、１８を装着する。キャップ部材１７には冷媒配管１１内の圧力を検出して電気信号を出す第１圧力センサ１９が接続される。本実施形態の被検査体Ｗをなすコネクタ部品１３では、冷媒配管１１、１２の端部のろう付け接合部１３ｃおよび上記部品１４〜１６の装着部が冷媒洩れの原因となる。
【００３２】
また、キャップ部材１８にはヘリウムガス導入管２０によりヘリウムガスタンク２１が接続される。ヘリウムガス導入管２０の途中には電気的に開閉されるヘリウムガス供給弁２２が設けられている。また、ヘリウムガス供給弁２２およびヘリウムガスタンク２１と並列に、電気的に開閉される真空排気弁２３および真空ポンプ２４が接続される。この真空ポンプ２４はモータにより駆動される電動ポンプである。更に、ヘリウムガス導入管２０には、その内部の圧力を検出して電気信号を出す第２圧力センサ２５が接続される。
【００３３】
チャンバー１０には窒素ガス導入管２６と被検査流体吸引管２７が接続されている。窒素ガス導入管２６は窒素ガスタンク２８内の窒素ガスをチャンバー１０内に導入するためのものである。窒素ガス導入管２６の途中には作業者により手動操作される流量調整弁２９と、電気的に開閉される窒素ガス供給弁３０が配置されている。
【００３４】
被検査流体吸引管２７はチャンバー１０内の雰囲気ガス、すなわち、被検査流体をヘリウムガス測定装置３１、第１吸引ポンプ３２および第２吸引ポンプ３３に向けて吸引するためのものである。ここで、第１、第２吸引ポンプ３２、３３はモータにより駆動される電動ポンプである。また、被検査流体吸引管２７には、電気的に開閉される開閉弁３４と作業者により手動操作される流量調整弁３５が設けてある。
【００３５】
被検査流体吸引管２７において流量調整弁３５より下流側に分岐フィルタ３６が設けてある。図５は分岐フィルタ３６の具体例を示すものであり、分岐フィルタ３６の箱状のケース３６ａには被検査流体吸引管２７からの被検査流体が流入する入口３６ｂと、第１、第２の２つの出口３６ｃ、３６ｄが設けてある。
【００３６】
そして、ケース３６ａの内部において第１出口３６ｃの上流部位にはフィルタ部材３６ｅが設けてあり、このフィルタ部材３６ｅを通過した被検査流体のみが第１出口３６ｃ側へ流れる。第１出口３６ｃはヘリウムガス測定装置３１および第１吸引ポンプ３２に接続される。一方、入口３６ｂと第２出口３６ｄとの間はケース３６ａの内部空間によって直接接続され、第２出口３６ｄは第２吸引ポンプ３３に接続される。
【００３７】
フィルタ部材３６ｅは金属製のブロック体に直径５μｍ以下の微小貫通穴を多数開けたメタルメッシュフィルタで構成される。ここで、被検査流体には、被検査体Ｗであるコネクタ部品１３、冷媒配管１１、１２に付着していた水分、塵埃等の不純物が含まれているが、これらの水分、塵埃等の不純物はいずれも５μｍ以上の大きさであるので、フィルタ部材３６ｅを通過しない。
【００３８】
一方、後述するヘリウムガスの分子の直径は２．８オングストローム（＝０．２８μｍ）であって、フィルタ部材３６の微小貫通穴の直径より小さいので、ヘリウムガス分子、はフィルタ部材３６ｅを通過する。同様に、窒素ガス分子もフィルタ部材３６の微小貫通穴の直径より直径が小さいので、フィルタ部材３６ｅを通過する。
【００３９】
ヘリウムガス測定装置３１は従来周知のものであり、後述の測定原理によりヘリウム分子の量（数）を測定し、その測定結果を電気信号として出力するものである。
【００４０】
また、窒素ガス導入管２６には、窒素ガス供給圧力を検出して電気信号を出す第３圧力センサ３７が設けられている。被検査流体吸引管２７にはその内部圧力（真空度）を検出して電気信号を出す第４圧力センサ３８が設けられている。
【００４１】
制御ユニット４０は、マイクロコンピュータ等により構成される制御装置４１、この制御装置４１に作業者の操作信号を入力する操作スイッチ部４２、制御装置４１の制御出力により制御される表示部４３等を備えている。制御装置４１には、第１〜第４圧力センサ１９、２５、３７、３８の検出信号、およびヘリウムガス測定装置３１のヘリウム分子測定信号が入力される。更に、コネクタ部品１３の圧力スイッチ１５に電気配線４４を接続することにより、圧力スイッチ１５の接点開閉信号が制御装置４１に入力されるされるようになっている。
【００４２】
また、前述した開閉弁２２、２３、３０、３４、真空ポンプ２４および第１、第２吸引ポンプ３２、３３の作動は制御装置４１の制御出力により制御される。
【００４３】
次に、本実施形態における洩れ検査方法を具体的に説明する。先ず最初に、洩れ検査前に作業者自身が行う準備工程を説明すると、作業者は、被検査体Ｗであるコネクタ部品１３に接合された冷媒配管１１の先端部のジョイント部１１ａにキャップ部材１７を装着し、また、他方の冷媒配管１２の先端部のジョイント部１２ａにキャップ部材１８を装着する。更に、コネクタ部品１３の圧力スイッチ１５を電気配線４４により制御装置４１に接続する作業を行う。その後に、被検査体Ｗのうち、コネクタ部品１３および配管端部の接合部１３ｃ部分をチャンバー１０内に収容する。
【００４４】
なお、図１に示すように冷媒配管１１のキャップ部材１７には第１圧力センサ１９が接続され、他方の冷媒配管１２のキャップ部材１８にはヘリウムガス導入管２０が接続される。
【００４５】
次に、制御ユニット４０の操作スイッチ部４２を操作して、自動検査の起動信号を制御装置４１に入力すると、以下に述べる自動検査方法が実行される。先ず、最初の工程として、チャンバー１０内の大気雰囲気を窒素ガス雰囲気に置換する窒素ガス置換、および被検査体Ｗ内部の真空引きを行う。具体的には、制御装置４１の出力により弁２３、３０、３４を開弁すると同時に、第１、第２吸引ポンプ３２、３３および真空ポンプ２４を始動させる。
【００４６】
これにより、タンク２８内の窒素ガスが導入管２６を通過してチャンバー１０内に供給される。これと同時に、チャンバー１０内の空気が被検査流体吸引管２７を通して第１、第２吸引ポンプ３２、３３に吸引されるので、チャンバー１０内の雰囲気は、大気雰囲気から窒素ガス雰囲気に徐々に置換されていく。また、冷媒配管１１、１２およびコネクタ部品１３内部の空気等が真空ポンプ２４に吸引され、冷媒配管１１、１２およびコネクタ部品１３内部の真空引きが行われる。
【００４７】
そして、この間においても、第１吸引ポンプ３２に吸引される流体（窒素ガスと空気の混合流体）中に含まれるヘリウムガス分子の量は測定装置３１により測定される。チャンバー１０内の窒素ガス置換が進行することにより、測定装置３１を通過するヘリウムガス分子の量が減少していくので、このヘリウムガス分子の量が０に近い所定の僅少値以下に減少したことを制御装置４１において判定することにより、チャンバー１０内の窒素ガス置換の完了を判定できる。チャンバー１０内の窒素ガスの圧力は大気圧より若干高い程度の圧力でよい。
【００４８】
窒素ガス置換の完了を判定し、且つ、第２圧力センサ２５により検出される冷媒配管１２側の管路の圧力が所定値以下に低下して真空引きの完了を判定すると、制御装置４１の制御出力により真空排気弁２３を閉弁するとともに真空ポンプ２４を停止する。これと同時に、制御装置４１の制御出力によりヘリウムガス供給弁２２を開弁する。
【００４９】
これにより、ヘリウムガスタンク２１から、今まで負圧状態にあった冷媒配管１１、１２およびコネクタ部品１３内部へのヘリウムガス供給が開始され、時間の経過とともに冷媒配管１１、１２およびコネクタ部品１３内部のヘリウムガス圧力が上昇していく。そして、第２圧力センサ２５により検出されるコネクタ部品上流側圧力Ｐ１が第１所定圧力Ｐｓ１まで上昇すると、ヘリウムガス加圧が完了したと判定する。
【００５０】
この第１所定圧力Ｐｓ１は制御装置４１内に設定されるもので、チャンバー１０内の窒素ガス雰囲気の圧力よりも高い圧力である。より具体的には、第１所定圧力Ｐｓ１を図４に示す圧力スイッチ１５の作動圧力＝２．１〜２．４ｋｇｆ／ｃｍ^２より十分高い圧力、例えば、８ｋｇｆ／ｃｍ^２に設定してある。
【００５１】
従って、ヘリウムガスの供給開始後、上流側圧力Ｐ１が第１所定圧力Ｐｓ１に向かって上昇する過程においてコネクタ部品１３の圧力スイッチ１５が必ず開閉作動を行うことになる。圧力スイッチ１５の開閉信号は電気配線４４を通して制御装置４１に入力されるので、上流側圧力Ｐ１の上昇過程に圧力スイッチ１５の接点が開状態から閉状態に切り替わる作動を制御装置４１にて判定することにより、圧力スイッチ１５の接点が正常であることを確認できる。
【００５２】
逆に、上流側圧力Ｐ１の上昇過程に圧力スイッチ１５の接点が開状態のままであるとか、閉状態のままであるときは圧力スイッチ１５の接点が異常である。このようにして、制御装置４１は圧力スイッチ１５の接点の正常、異常を判定することができ、その判定結果に基づいて表示部４２にて圧力スイッチ１５の正常、異常を表示する。具体的には、表示部４２に備えられる圧力スイッチ正常表示灯又は圧力スイッチ異常表示灯を点灯する。
【００５３】
また、本実施形態においては、コネクタ部品１３における通路閉塞をも判定するようになっているので、次に、この通路閉塞の判定について説明する。図６はコネクタ部品１３における通路閉塞を例示するものであり、冷媒配管１１の端部はコネクタ部品１３の本体ブロック１３ａの通路穴１３ｂにろう付けにより接合されるので、接合部１３ｃにろう付け不良が発生して通路穴１３ｂがろう材１３ｄにより閉塞されることがある。図６はろう材１３ｄにより通路穴１３ｂの通路面積が９０％程度減少した状態を図示している。
【００５４】
図７は横軸にヘリウムガスの供給開始後の経過時間をとり、縦軸に被検査体Ｗにおけるヘリウムガスの加圧圧力をとったものである。図７において、Ｐ１は第２圧力センサ２５により検出される上記コネクタ部品上流側圧力であり、Ｐ２は第１圧力センサ２５により検出されるコネクタ部品下流側圧力である。実線のＰ２はコネクタ部品１３における通路閉塞が発生していない正常時の圧力変化であり、これに対し、破線のＰ２はコネクタ部品１３における通路閉塞が発生した異常時の圧力変化である。
【００５５】
すなわち、図６のように本体ブロック１３ａの通路穴１３ｂがろう材１３ｄにより閉塞されて通路面積が減少すると、この通路面積の減少による圧損によって、コネクタ部品下流側圧力Ｐ２の上昇割合は図７の破線に示すように正常時（実線）の上昇割合に比して大きく低下する。
【００５６】
このため、コネクタ部品１３における通路閉塞の発生時には、ヘリウムガスの供給開始後、コネクタ部品上流側圧力Ｐ１が図７の時刻ｔ１にて第１所定圧力Ｐｓ１に到達しても、コネクタ部品下流側圧力Ｐ２は第１所定圧力Ｐｓ１より大幅に小さい値になっている。
【００５７】
そこで、ヘリウムガス加圧の完了を判定する第１所定圧力Ｐｓ１より所定量小さい第２所定圧力Ｐｓ２を制御装置４１内に設定し、上流側圧力Ｐ１が第１所定圧力Ｐｓ１に到達する時刻ｔ１において下流側圧力Ｐ２が第２所定圧力Ｐｓ２以上であるか制御装置４１にて判定する。Ｐ２≧Ｐｓ２であるときは、コネクタ部品１３にて通路閉塞が発生せず、正常であると判定する。逆に、Ｐ２＜Ｐｓ２であるときは、コネクタ部品１３にて通路閉塞が発生し、異常であると判定する。この判定に基づいて、コネクタ部品１３における通路閉塞の発生有無を表示部４２にて表示する。この通路閉塞の発生有無の表示も、前述の圧力スイッチ１５の正常、異常の表示と同様の方法でよい。
【００５８】
一方、コネクタ部品上流側圧力Ｐ１が第１所定圧力Ｐｓ１に到達すると、制御装置４１はヘリウムガス加圧の完了を判定し、コネクタ部品１３での洩れ検査を開始する。すなわち、Ｐ１≧Ｐｓ１となった後における所定時間の間に、ヘリウムガス測定装置３１により測定されるヘリウム分子の量（数）の測定値に基づいてコネクタ部品１３での洩れ有無を判定する。
【００５９】
このコネクタ部品１３での洩れ検査を行う間も、タンク２１からのヘリウムガス供給、タンク２８からの窒素ガス供給、および第１、第２吸引ポンプ３２、３３の吸引作動は継続されている。従って、コネクタ部品１３の接合部１３ｃに不良箇所があると、コネクタ部品１３内部の加圧ヘリウムガスが接合部１３ｃの不良箇所からチャンバー１０内に洩れ出て、置換窒素ガスとともに吸引管２７側へ吸引される。ヘリウムガスは更に分岐フィルタ３６を通過してヘリウムガス測定装置３１に流入する。
【００６０】
ここで、ヘリウムガス測定装置３１によるヘリウム分子の量の測定原理を簡単に説明すると、測定装置３１内部ではフィラメントの加熱により発生したマイナス電子の流れにより、測定装置３１内へ流入してくる被検査流体に含まれる様々な分子をイオン化している。このイオン化した分子は測定装置３１内に発生している電場と磁場とにより円弧を描く。その際に、イオン化分子の円弧半径は原子量の違いにより各イオン毎に異なる特有の値になっている。この現象を利用してヘリウムイオンのみを取り出し、そのヘリウムイオンの電荷を測定することによりヘリウム分子の量を測定できる。
【００６１】
そして、所定の測定時間におけるヘリウム分子の量が予め設定された量より小さい時は、コネクタ部品１３での洩れが発生していない正常状態であると判定し、逆に、所定の測定時間におけるヘリウム分子の量が予め設定された量以上であると、コネクタ部品１３での洩れが発生している異常状態であると判定する。この判定結果に基づいてコネクタ部品１３での洩れの有無を表示部４３にて表示する。この洩れの有無の表示も、前述の圧力スイッチ１５の正常、異常の表示、および通路閉塞の発生有無の表示と同様の方法でよい。
【００６２】
次に、分岐フィルタ３６の作用について説明すると、コネクタ部品１３の接合部１３ｃに不良箇所がある場合には、窒素ガスとヘリウムガスの混合流体が被検査流体としてチャンバー１０内から吸引管２７を通過し分岐フィルタ３６のケース３６ａ内に流入する。この被検査流体の一部はケース３６ａ内部からフィルタ部材３６ｅを通過して出口３６ｃからヘリウムガス測定装置３１へ向かう。
【００６３】
ここで、被検査流体には、コネクタ部品１３、冷媒配管１１、１２に付着していた水分、塵埃等の不純物が含まれているが、フィルタ部材３６ｅは直径５μｍ以下の微小貫通穴を多数開けたメタルメッシュフィルタで構成されており、そして、上記の水分、塵埃等の不純物はいずれも５μｍ以上の大きさであるので、フィルタ部材３６ｅを通過しない。この水分、塵埃等の不純物は、被検査流体のうち出口３６ｄ側へ流れる被検査流体とともに第２吸引ポンプ３３に吸引される。
【００６４】
もし、ヘリウムガス測定装置３１に流入する被検査流体に上記の水分、塵埃等の不純物が混入していると、この不純物が測定装置３１内のフィラメントに付着してフィラメント損傷の原因になったり、ヘリウムガス分子の量の検出感度を低下させる等の不具合を生じるが、本実施形態によると、フィルタ部材３６ｅにより不純物を分離し、測定装置３１内への不純物の流入を阻止できるので、測定装置３１の検出感度を長期間にわたって高精度に維持できる。
【００６５】
（他の実施形態）
なお、上記の実施形態では、被検査体Ｗであるコネクタ部品１３に、サイトグラス１４、圧力スイッチ１５、およびサービスバルブ１６を装着する場合について説明したが、図８に示すコネクタ部品１３では本体ブロック１３ａをこれらの機器１４〜１６を装着しない単純なブロック体として構成し、この本体ブロック１３ａの通路穴１３ｂに冷媒配管１１、１２の端部を挿入し、ろう付けしている。このようなコネクタ部品１３に対しても本発明を同様に適用できることはもちろんである。
【００６６】
また、上記の実施形態では、車両空調装置における冷媒配管１１、１２とコネクタ部品１３とにより被検査体Ｗが構成される場合について説明したが、複数の部品間を接合する接合部を有する機器であれば、どんな用途の機器であっても、本発明による洩れ検査を同様に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による洩れ検査装置の全体システム構成の概要図である。
【図２】図１における被検査体の具体例の概略説明図である。
【図３】図２の被検査体のうち、コネクタ部品の断面図である。
【図４】図３の圧力スイッチの作動特性図である。
【図５】図１における分岐フィルタの具体例を示す断面図である。
【図６】図３のコネクタ部品の通路閉塞状況を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態でのヘリウムガス供給圧力の変化を示す特性図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すコネクタ部品の断面図である。
【符号の説明】
Ｗ…被検査体、１０…チャンバー、１１、１２…冷媒配管、
１３…コネクタ部品、２１…ヘリウムガスタンク、２８…窒素ガスタンク、
３１…ヘリウムガス測定装置、４１…制御装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a leakage inspection method and a leakage inspection device capable of performing a leakage inspection on a test object at low cost and with high accuracy, and is suitable for use in, for example, a leakage inspection of a refrigerant pipe or the like in a vehicle air conditioner. It is something.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for leakage inspection of piping represented by refrigerant piping of an air conditioner for a vehicle, usually, the inside of the piping is pressurized with air, and the pressurized pipe is placed in water to check whether bubbles are generated from the pipe. A submerged leak inspection method in which an operator visually confirms a leak is used.
[0003]
Further, in a heat exchanger or the like which is a functional component of a vehicle air conditioner, first, an object to be inspected such as a heat exchanger is set in a vacuum chamber, and the inside of the vacuum chamber is evacuated. The inside is pressurized with helium gas, the helium gas leaked into the vacuum chamber is sucked into a gas measuring device, and the amount of leaked helium gas molecules is measured.
[0004]
Further, as another leak inspection method, Japanese Patent Publication No. 8-16634 discloses that a helium gas is supplied into a test object, and the helium gas leaked to the outside of the test object is suctioned by a sniffer gun. A leak inspection method is described in which the helium gas thus introduced is led to a gas measuring device, and the partial pressure or concentration of the leaked helium gas is analyzed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the submerged leak inspection method, the operator visually checks whether or not air bubbles are generated in the water, so that a problem that air bubbles are generated, that is, a product that leaks is missed easily occurs. Further, in addition to the submersion work, a heating step for drying after the submersion work is required, and there is a problem that the working environment is deteriorated.
[0006]
In the method of measuring the helium gas leaked from the test object set in the vacuum chamber, the specifications (length) of the test object pipes vary depending on the type of vehicle, so the pipes of various specifications can be used. Therefore, it is necessary to increase the size of the vacuum chamber, which increases the equipment cost. Also, maintenance costs for maintaining the degree of vacuum in the vacuum chamber are high. Therefore, it is not suitable as a leak inspection method for an inspection object having various specifications such as piping.
[0007]
Furthermore, in the leak inspection method described in Japanese Patent Publication No. 8-16634, the worker performs a sniffer suction operation of moving the sniffer gun close to the outer surface of the test object, so that the leak depends on a skilled worker. Inspection. Therefore, in a sniffer suction operation by a general worker, suction of leaked gas becomes insufficient, and a reliable leak test cannot be performed.
[0008]
In view of the above, it is an object of the present invention to enable a low-cost, simple, and high-precision leak inspection of a test object including a joint such as a pipe.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a leakage inspection method for performing a leakage inspection on an inspection object (W) formed by joining a plurality of components (11, 12, 13). In the inspection object (W), only a part to be inspected including a joint (13c) for joining a plurality of parts (11, 12, 13) is accommodated in a sealed chamber (10). The inside of (10) is replaced with a nitrogen gas atmosphere, and the internal space of the device under test (W) is pressurized with helium gas to a pressure higher than the nitrogen gas atmosphere, and the atmosphere gas inside the chamber (10) is measured with helium gas. It is introduced into the device (31), and the amount of helium gas molecules is measured by the helium gas measuring device (31) to determine leakage of the joint (13c) of the test object (W).
[0010]
According to this, the inside of the chamber (10) is replaced with a nitrogen gas atmosphere, the amount of helium gas molecules leaking into the nitrogen gas atmosphere is measured, and the joint (13c) of the test object (W) is measured. The leak can be determined with high accuracy without requiring a special skill operation such as a sniffer suction operation by an operator.
[0011]
In addition, since only the inspection target portion including the joint (13c) between the plurality of components (11, 12, 13) is accommodated in the chamber (10), the length is large according to the product specifications such as piping. Even if the changing part is included in the inspection object (W), the volume of the chamber (10) can be set to a size that accommodates only the inspection target site. Therefore, the size of the chamber (10) can be reduced, and the chamber (10) does not need to be configured as a vacuum chamber, so that the equipment cost for performing the leak inspection can be reduced.
[0012]
By the way, since the nitrogen gas supplied into the chamber (10) is the gas most present in the atmosphere, it can be released into the atmosphere as it is after the leak inspection, and can be handled very easily. Since the nitrogen gas can be released into the atmosphere as it is, the degree of sealing of the chamber (10) can be reduced, and the manufacturing cost of the chamber (10) can be further reduced.
[0013]
Further, the helium gas pressurized and sealed in the internal space of the test object (W) is harmless to the human body and the global environment, and is nonflammable, like nitrogen gas, so that it can be used safely. . In addition, helium gas has the smallest molecular diameter next to hydrogen and can pass through even small leaks. In addition, helium gas is chemically more stable than hydrogen and does not form a compound with other elements, so that it is most suitable as a fluid for leak inspection.
[0014]
As in the second aspect of the present invention, in the first aspect, if the helium gas is pressurized after evacuating the internal space of the test object (W), the test object (W) Various impurities and the like existing in the internal space can be reduced in advance. Therefore, it is possible to reduce the adverse effects caused by the introduction of impurities and the like in the test object (W) into the helium gas measurement device (31).
[0015]
According to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the helium gas is supplied to the test object (W) in one direction from the upstream portion to the downstream portion of the joint (13c). The passage blockage of the joint (13c) is determined based on the pressure increase rate of the downstream portion after the start of the supply of the helium gas.
[0016]
By the way, claim 3 focuses on the fact that the rate of pressure increase at the downstream portion of the joint changes depending on whether the passage of the joint (13c) is blocked or not. In the process of pressurizing the helium gas into the internal space of the test object (W), it is possible to simultaneously determine whether or not the passage of the joint (13c) is blocked.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a pressure switch (15) is provided at a portion to be inspected of the object to be inspected (W), and a pressure of the helium gas is reduced. The operation of the pressure switch (15) is confirmed by setting the pressure higher than the operation pressure of the pressure switch (15) and operating the pressure switch (15) during the pressurization process of the helium gas.
[0018]
Accordingly, the operation of the pressure switch (15) can be confirmed at the same time during the helium gas pressurization process.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a leakage inspection apparatus for performing a leakage inspection on an inspection object (W) configured by joining a plurality of components (11, 12, 13), wherein the inspection object (W ), A sealed chamber (10) that contains only a portion to be inspected including a joint (13c) that joins a plurality of parts (11, 12, 13), and a nitrogen gas inside the chamber (10). And a nitrogen gas supply means (26, 28) for replacing the inside of the chamber (10) with a nitrogen gas atmosphere, and a helium gas to the internal space of the test object (W) to supply the test object (W) Gas supply means (20, 21) for pressurizing the internal space of the chamber with helium gas to a pressure higher than the nitrogen gas atmosphere, and helium gas measurement for measuring the amount of helium gas molecules by introducing the atmosphere gas inside the chamber (10). apparatus 31) and a control means (41) to which a signal of a measurement result of the helium gas measuring device (31) is inputted and which determines whether or not the joint (13c) of the test object (W) leaks. .
[0020]
This makes it possible to provide an apparatus for performing the leak inspection method according to claim 1.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, a filter means (36) for separating impurities contained in the atmosphere gas is provided in a path for introducing the atmosphere gas inside the chamber (10) into the helium gas measuring device (31). ).
[0022]
This can more reliably reduce the adverse effects caused by introducing impurities and the like in the test object (W) into the helium gas measurement device (31).
[0023]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, a suction means (33) for sucking impurities separated by the filter means (36) is provided.
[0024]
This allows the impurities separated by the filter means (36) to be discharged to the outside of the filter means (36), thereby preventing the filter means (36) from being clogged by impurities and extending the life of the filter means (36). Can be planned.
[0025]
In addition, the code | symbol in the parenthesis of each said means shows the correspondence with the concrete means described in embodiment mentioned later.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of the overall system configuration of a leak inspection apparatus according to the present embodiment. A leak inspection chamber 10 is formed of a closed box-shaped member. Only house. The inspection object W of the present embodiment is the refrigerant pipes 11 and 12 in the vehicle air conditioner and the connector parts 13 joined to the pipes 11 and 12 by brazing.
[0027]
The inspection target portion of the inspected object W is a brazed joint between the connector component 13 and the pipes 11 and 12. Therefore, the chamber 10 may be set to a volume capable of accommodating the connector component 13 and the pipe brazing joint. A hole (not shown) for removing the refrigerant pipes 11 and 12 joined to the connector component 13 to the outside of the chamber 10 in a sealed state is provided on the wall surface of the chamber 10.
[0028]
2 and 3 show a specific example of the inspection object W composed of the refrigerant pipes 11 and 12 and the connector part 13, and the refrigerant pipes 11 and 12 are provided on the outlet side of the condenser in the refrigeration cycle of the vehicle air conditioner. High pressure side refrigerant pipe connected to the Then, ends of the refrigerant pipes 11 and 12 are inserted into passage holes 13b provided in the main body block 13a (FIG. 3) of the connector component 13, and are joined by brazing or the like. 13c shows this brazing joint.
[0029]
The sight glass 14, the pressure switch 15, and the service valve 16 are hermetically mounted on the main body block 13a via an elastic sealing material (not shown) so as to communicate with the passage hole 13b.
[0030]
The sight glass 14 is for visually observing the generation state of bubbles of the high-pressure liquid refrigerant flowing in the refrigerant pipes 11 and 12. The pressure switch 15 is opened and closed in accordance with the refrigerant pressure according to the operation characteristics shown in FIG. 4. When the refrigerant pressure abnormally decreases due to leakage of the refrigerant to the outside of the cycle, the contact changes from the normally closed state to the open state. The operation is switched to detect an abnormal decrease in refrigerant pressure (refrigerant leakage or the like). The service valve 16 is a valve used for charging the refrigerant into the refrigeration cycle.
[0031]
Cap members 17, 18 shown in FIG. 1 are attached to the joint portions 11a, 12a at the distal ends of the refrigerant pipes 11, 12 shown in FIG. A first pressure sensor 19 that detects the pressure in the refrigerant pipe 11 and outputs an electric signal is connected to the cap member 17. In the connector part 13 constituting the inspection object W of the present embodiment, the brazing joint 13c at the end of the refrigerant pipes 11 and 12 and the mounting part of the parts 14 to 16 cause leakage of the refrigerant.
[0032]
A helium gas tank 21 is connected to the cap member 18 by a helium gas introduction pipe 20. A helium gas supply valve 22 that is electrically opened and closed is provided in the helium gas introduction pipe 20. Further, a vacuum exhaust valve 23 and a vacuum pump 24 that are electrically opened and closed are connected in parallel with the helium gas supply valve 22 and the helium gas tank 21. The vacuum pump 24 is an electric pump driven by a motor. Further, a second pressure sensor 25 that detects an internal pressure and outputs an electric signal is connected to the helium gas introduction pipe 20.
[0033]
The chamber 10 is connected with a nitrogen gas introduction pipe 26 and a fluid suction pipe 27 to be inspected. The nitrogen gas introduction pipe 26 is for introducing the nitrogen gas in the nitrogen gas tank 28 into the chamber 10. A flow control valve 29 manually operated by an operator and a nitrogen gas supply valve 30 that is electrically opened and closed are arranged in the middle of the nitrogen gas introduction pipe 26.
[0034]
The test fluid suction pipe 27 is for suctioning the atmospheric gas in the chamber 10, that is, the test fluid, to the helium gas measuring device 31, the first suction pump 32, and the second suction pump 33. Here, the first and second suction pumps 32 and 33 are electric pumps driven by motors. The fluid suction pipe 27 to be inspected is provided with an opening / closing valve 34 that is electrically opened and closed and a flow control valve 35 that is manually operated by an operator.
[0035]
A branch filter 36 is provided downstream of the flow control valve 35 in the fluid suction pipe 27 to be inspected. FIG. 5 shows a specific example of the branch filter 36. An inlet 36b into which the fluid to be inspected from the fluid to be inspected suction pipe 27 flows into a box-shaped case 36a of the branch filter 36, and first and second ports. Two outlets 36c, 36d are provided.
[0036]
A filter member 36e is provided inside the case 36a upstream of the first outlet 36c, and only the fluid to be inspected that has passed through the filter member 36e flows toward the first outlet 36c. The first outlet 36c is connected to the helium gas measuring device 31 and the first suction pump 32. On the other hand, the inlet 36b and the second outlet 36d are directly connected by the internal space of the case 36a, and the second outlet 36d is connected to the second suction pump 33.
[0037]
The filter member 36e is formed of a metal mesh filter in which a number of minute through holes having a diameter of 5 μm or less are formed in a metal block. Here, the fluid to be inspected contains impurities such as moisture and dust adhered to the connector component 13 and the refrigerant pipes 11 and 12, which are the inspected body W. Are not larger than 5 μm, and therefore do not pass through the filter member 36e.
[0038]
On the other hand, the diameter of helium gas molecules described later is 2.8 angstroms (= 0.28 μm), which is smaller than the diameter of the minute through hole of the filter member 36, so that the helium gas molecules pass through the filter member 36e. Similarly, the nitrogen gas molecules also pass through the filter member 36e because the diameter is smaller than the diameter of the minute through hole of the filter member 36.
[0039]
The helium gas measurement device 31 is conventionally known, and measures the amount (number) of helium molecules according to the measurement principle described later, and outputs the measurement result as an electric signal.
[0040]
Further, the nitrogen gas introduction pipe 26 is provided with a third pressure sensor 37 that detects the nitrogen gas supply pressure and outputs an electric signal. The fluid suction pipe 27 to be inspected is provided with a fourth pressure sensor 38 for detecting an internal pressure (degree of vacuum) and outputting an electric signal.
[0041]
The control unit 40 includes a control device 41 configured by a microcomputer or the like, an operation switch unit 42 for inputting an operation signal of an operator to the control device 41, a display unit 43 controlled by a control output of the control device 41, and the like. ing. The control device 41 receives the detection signals of the first to fourth pressure sensors 19, 25, 37, and 38 and the helium molecule measurement signal of the helium gas measurement device 31. Further, by connecting the electric wiring 44 to the pressure switch 15 of the connector component 13, a contact opening / closing signal of the pressure switch 15 is input to the control device 41.
[0042]
Further, the operations of the above-described on-off valves 22, 23, 30, and 34, the vacuum pump 24, and the first and second suction pumps 32 and 33 are controlled by the control output of the control device 41.
[0043]
Next, the leak inspection method according to the present embodiment will be specifically described. First, a description will be given of a preparation process performed by an operator himself before the leak inspection. The operator attaches a cap member 17 to a joint portion 11a at a distal end portion of the refrigerant pipe 11 joined to the connector component 13 which is the inspection object W. Is mounted, and a cap member 18 is mounted on the joint portion 12a at the tip of the other refrigerant pipe 12. Further, an operation of connecting the pressure switch 15 of the connector component 13 to the control device 41 by the electric wiring 44 is performed. After that, the connector 13 and the joint 13 c of the pipe end of the test object W are housed in the chamber 10.
[0044]
As shown in FIG. 1, a first pressure sensor 19 is connected to the cap member 17 of the refrigerant pipe 11, and a helium gas introduction pipe 20 is connected to the cap member 18 of the other refrigerant pipe 12.
[0045]
Next, when the operation switch section 42 of the control unit 40 is operated to input a start signal of the automatic inspection to the control device 41, the automatic inspection method described below is executed. First, as an initial step, nitrogen gas replacement for replacing the air atmosphere in the chamber 10 with a nitrogen gas atmosphere, and evacuation of the inside of the inspection object W are performed. Specifically, the valves 23, 30, and 34 are opened by the output of the control device 41, and at the same time, the first and second suction pumps 32 and 33 and the vacuum pump 24 are started.
[0046]
Thereby, the nitrogen gas in the tank 28 is supplied into the chamber 10 through the introduction pipe 26. At the same time, the air in the chamber 10 is sucked into the first and second suction pumps 32 and 33 through the fluid suction pipe 27 to be inspected, so that the atmosphere in the chamber 10 is gradually changed from the air atmosphere to a nitrogen gas atmosphere. Will be done. Further, air and the like inside the refrigerant pipes 11 and 12 and the connector part 13 are sucked by the vacuum pump 24, and the inside of the refrigerant pipes 11 and 12 and the connector part 13 is evacuated.
[0047]
During this time, the amount of helium gas molecules contained in the fluid (mixed fluid of nitrogen gas and air) sucked by the first suction pump 32 is measured by the measuring device 31. Since the amount of helium gas molecules passing through the measuring device 31 decreases due to the progress of the nitrogen gas replacement in the chamber 10, the amount of helium gas molecules decreases to a predetermined small value close to zero. Is determined by the control device 41, the completion of the replacement of the nitrogen gas in the chamber 10 can be determined. The pressure of the nitrogen gas in the chamber 10 may be a pressure slightly higher than the atmospheric pressure.
[0048]
When the completion of the nitrogen gas replacement is determined, and when the pressure of the pipe on the refrigerant pipe 12 side detected by the second pressure sensor 25 decreases to a predetermined value or less and the completion of the evacuation is determined, the control of the control device 41 is performed. The output closes the vacuum exhaust valve 23 and stops the vacuum pump 24. At the same time, the helium gas supply valve 22 is opened by the control output of the control device 41.
[0049]
Thereby, the supply of helium gas from the helium gas tank 21 to the inside of the refrigerant pipes 11 and 12 and the connector part 13 which has been in a negative pressure state is started, and the inside of the refrigerant pipes 11 and 12 and the inside of the connector part 13 is over time. Helium gas pressure rises. Then, when the connector component upstream pressure P1 detected by the second pressure sensor 25 increases to the first predetermined pressure Ps1, it is determined that the helium gas pressurization has been completed.
[0050]
The first predetermined pressure Ps1 is set in the control device 41, and is higher than the pressure of the nitrogen gas atmosphere in the chamber 10. More specifically, the first predetermined pressure Ps1 is set to an operating pressure of the pressure switch 15 shown in FIG. 4 = 2.1 to 2.4 kgf / cm. ² A sufficiently higher pressure, for example, 8 kgf / cm ² Is set to
[0051]
Therefore, after the supply of helium gas is started, the pressure switch 15 of the connector component 13 always opens and closes while the upstream pressure P1 increases toward the first predetermined pressure Ps1. Since the open / close signal of the pressure switch 15 is input to the control device 41 through the electric wiring 44, the control device 41 determines the operation of switching the contact point of the pressure switch 15 from the open state to the closed state in the process of increasing the upstream pressure P1. This makes it possible to confirm that the contacts of the pressure switch 15 are normal.
[0052]
Conversely, if the contacts of the pressure switch 15 remain open or closed during the process of increasing the upstream pressure P1, the contacts of the pressure switch 15 are abnormal. In this manner, the control device 41 can determine whether the contact of the pressure switch 15 is normal or abnormal, and displays the normal or abnormal state of the pressure switch 15 on the display unit 42 based on the determination result. Specifically, the pressure switch normal indicator light or the pressure switch abnormal indicator light provided on the display unit 42 is turned on.
[0053]
In the present embodiment, the passage blockage of the connector component 13 is also determined. Next, the determination of the passage blockage will be described. FIG. 6 illustrates the passage blockage in the connector part 13. Since the end of the refrigerant pipe 11 is joined to the passage hole 13 b of the main body block 13 a of the connector part 13 by brazing, the brazing failure is caused in the joint part 13 c. This may cause the passage hole 13b to be closed by the brazing material 13d. FIG. 6 illustrates a state where the passage area of the passage hole 13b is reduced by about 90% by the brazing material 13d.
[0054]
In FIG. 7, the horizontal axis indicates the elapsed time after the start of the supply of the helium gas, and the vertical axis indicates the pressure of the helium gas applied to the test object W. 7, P1 is the upstream pressure of the connector component detected by the second pressure sensor 25, and P2 is the downstream pressure of the connector component detected by the first pressure sensor 25. The solid line P2 indicates a normal pressure change in which the passage blockage in the connector component 13 does not occur, whereas the broken line P2 indicates a pressure change in an abnormal state where the passage blockage in the connector component 13 occurs.
[0055]
That is, as shown in FIG. 6, when the passage hole 13b of the main body block 13a is closed by the brazing material 13d and the passage area is reduced, the increase rate of the connector part downstream pressure P2 is reduced by the pressure loss due to the decrease in the passage area in FIG. As shown by the dashed line, the value greatly decreases as compared with the rate of increase in the normal state (solid line).
[0056]
For this reason, when the passage blockage occurs in the connector component 13, even if the upstream pressure P1 of the connector component reaches the first predetermined pressure Ps1 at time t1 in FIG. P2 is a value significantly smaller than the first predetermined pressure Ps1.
[0057]
Therefore, a second predetermined pressure Ps2, which is smaller than the first predetermined pressure Ps1 for determining the completion of the helium gas pressurization, is set in the control device 41, and at time t1 when the upstream pressure P1 reaches the first predetermined pressure Ps1. The controller 41 determines whether the downstream pressure P2 is equal to or higher than the second predetermined pressure Ps2. When P2 ≧ Ps2, it is determined that the passage is not blocked in the connector component 13 and the connector component 13 is normal. On the other hand, when P2 <Ps2, it is determined that the passage is blocked in the connector component 13 and that it is abnormal. Based on this determination, the display unit 42 displays whether or not the passage is blocked in the connector component 13. The display of the presence / absence of the passage blockage may be performed in the same manner as the display of the normal or abnormal state of the pressure switch 15 described above.
[0058]
On the other hand, when the upstream pressure P1 of the connector component reaches the first predetermined pressure Ps1, the control device 41 determines the completion of the helium gas pressurization, and starts the leak test on the connector component 13. That is, during a predetermined time after P1 ≧ Ps1, the presence or absence of leakage at the connector component 13 is determined based on the measured value of the amount (number) of helium molecules measured by the helium gas measuring device 31.
[0059]
The helium gas supply from the tank 21, the nitrogen gas supply from the tank 28, and the suction operations of the first and second suction pumps 32 and 33 are continued during the leak inspection of the connector component 13. Therefore, if there is a defective portion in the joint portion 13c of the connector component 13, the pressurized helium gas inside the connector component 13 leaks out of the defective portion of the joint portion 13c into the chamber 10 and moves to the suction pipe 27 side together with the replacement nitrogen gas. It is sucked. The helium gas further flows through the branch filter 36 and flows into the helium gas measuring device 31.
[0060]
Here, the principle of measuring the amount of helium molecules by the helium gas measuring device 31 will be briefly described. In the measuring device 31, a test object flowing into the measuring device 31 flows into the measuring device 31 due to the flow of minus electrons generated by heating the filament. Various molecules contained in the fluid are ionized. The ionized molecules draw an arc due to the electric and magnetic fields generated in the measuring device 31. At that time, the radius of the circular arc of the ionized molecule has a unique value that differs for each ion due to the difference in atomic weight. Utilizing this phenomenon, only helium ions are extracted, and the amount of helium molecules can be measured by measuring the charge of the helium ions.
[0061]
When the amount of helium molecules at a predetermined measurement time is smaller than a predetermined amount, it is determined that the connector component 13 is in a normal state in which no leakage occurs, and conversely, helium at a predetermined measurement time is determined. If the amount of the molecule is equal to or larger than a predetermined amount, it is determined that the connector component 13 is in an abnormal state in which leakage occurs. Based on this determination result, the presence or absence of leakage at the connector component 13 is displayed on the display unit 43. The display of the presence / absence of the leak may be performed in the same manner as the display of the normality / abnormality of the pressure switch 15 and the display of the presence / absence of the passage blockage.
[0062]
Next, the operation of the branch filter 36 will be described. If there is a defective portion at the joint 13c of the connector component 13, a mixed fluid of nitrogen gas and helium gas passes from the chamber 10 through the suction pipe 27 as a fluid to be inspected. Then, it flows into the case 36 a of the branch filter 36. A part of the fluid to be inspected passes from the inside of the case 36a to the helium gas measuring device 31 from the outlet 36c through the filter member 36e.
[0063]
Here, the fluid to be inspected contains impurities such as moisture and dust adhering to the connector part 13 and the refrigerant pipes 11 and 12, but the filter member 36e has a large number of minute through holes having a diameter of 5 μm or less. And the impurities such as moisture and dust have a size of 5 μm or more, so that they do not pass through the filter member 36e. The impurities such as moisture and dust are sucked by the second suction pump 33 together with the fluid to be inspected flowing toward the outlet 36d among the fluids to be inspected.
[0064]
If the fluid to be inspected flowing into the helium gas measuring device 31 contains the above-mentioned impurities such as moisture and dust, the impurities adhere to the filament in the measuring device 31 and cause a filament damage, Although a problem such as lowering the detection sensitivity of the amount of the helium gas molecule occurs, according to the present embodiment, the impurities can be separated by the filter member 36e and the inflow of the impurities into the measuring device 31 can be prevented. Can be maintained with high accuracy over a long period of time.
[0065]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the case where the sight glass 14, the pressure switch 15, and the service valve 16 are mounted on the connector component 13 which is the inspection object W has been described. However, the connector component 13 shown in FIG. 13a is configured as a simple block body to which these devices 14 to 16 are not mounted, and the ends of the refrigerant pipes 11, 12 are inserted into the passage holes 13b of the main body block 13a and brazed. Of course, the present invention can be similarly applied to such a connector part 13.
[0066]
Further, in the above-described embodiment, the case has been described in which the inspection object W is configured by the refrigerant pipes 11 and 12 and the connector part 13 in the vehicle air conditioner. However, the apparatus has a joint that joins a plurality of parts. If it is, the leak inspection according to the present invention can be similarly performed for any device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of the overall system configuration of a leakage inspection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a specific example of an inspection object in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of a connector component of the test object in FIG. 2;
FIG. 4 is an operation characteristic diagram of the pressure switch of FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a specific example of the branch filter in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a passage blocking state of the connector part of FIG. 3;
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a change in a helium gas supply pressure in one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of a connector component according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
W: test object, 10: chamber, 11, 12: refrigerant pipe,
13 connector parts, 21 helium gas tank, 28 nitrogen gas tank,
31 ... helium gas measuring device, 41 ... control device.

Claims

A leakage inspection method for performing a leakage inspection on an inspection object (W) configured by joining a plurality of components (11, 12, 13),
Of the object to be inspected (W), only a part to be inspected including a joint (13c) joining the plurality of components (11, 12, 13) is housed in a sealed chamber (10),
Replacing the inside of the chamber (10) with a nitrogen gas atmosphere, and pressurizing the internal space of the device under test (W) with helium gas to a pressure higher than the nitrogen gas atmosphere;
The atmosphere gas in the chamber (10) is introduced into a helium gas measuring device (31), and the amount of the helium gas molecules is measured by the helium gas measuring device (31) to join the test object (W). A leakage inspection method characterized by determining leakage of the part (13c).

The leak inspection method according to claim 1, wherein the helium gas is pressurized after evacuating the internal space of the inspection object (W).

Supplying the helium gas to the test object (W) in one direction from an upstream portion to a downstream portion of the joint portion (13c);
3. The leak inspection method according to claim 1, wherein the passage blockage of the joint (13 c) is determined based on a pressure increase rate of the downstream portion after the start of the supply of the helium gas. 4.

A pressure switch (15) is provided at the inspection target portion of the inspection object (W);
Setting the pressurizing pressure of the helium gas to a pressure higher than the operating pressure of the pressure switch (15);
The leak according to any one of claims 1 to 3, wherein the operation of the pressure switch (15) is confirmed by operating the pressure switch (15) during the pressurization of the helium gas. Inspection methods.

A leak inspection apparatus for performing a leak inspection on an inspection object (W) configured by joining a plurality of components (11, 12, 13),
A sealed chamber (10) that contains only a portion to be inspected including a joint (13c) that joins the plurality of components (11, 12, 13) among the inspected object (W);
Nitrogen gas supply means (26, 28) for supplying a nitrogen gas into the chamber (10) and replacing the inside of the chamber (10) with a nitrogen gas atmosphere;
Helium gas supply means (20, 21) for supplying helium gas to the internal space of the inspection object (W) and pressurizing the internal space of the inspection object (W) with the helium gas to a pressure higher than the nitrogen gas atmosphere. )When,
A helium gas measuring device (31) for introducing an atmosphere gas inside the chamber (10) and measuring an amount of the helium gas molecule;
A leakage inspection device comprising: a control unit (41) that receives a signal of a measurement result of the helium gas measurement device (31) and determines leakage of a joint (13c) of the inspection object (W). apparatus.

The filter for separating impurities contained in the atmospheric gas is provided in a path for introducing the atmospheric gas in the chamber into the helium gas measuring device. 3. A leak inspection device according to claim 1.

The leak inspection apparatus according to claim 6, further comprising suction means (33) for suctioning impurities separated by the filter means (36).