JP2016176867A - リーク検査装置リーク検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力計等に至って行き止まりになる管路内も適切に掃気することができるリーク検査装置、リーク検査方法を提供する。【解決手段】気体導入部１０から差圧センサ４７の第１検出口４７ａに至る第１分岐管３３の第１検出口４７ａの極近傍に第１掃気口３３ａを設け、気体導入部１０から差圧センサ４７の第２検出口４７ｂに至る第２分岐管３４の第２検出口４７ｂの極近傍に第２掃気口３４ａを設ける。第１開閉弁４３を開いてエアタンク１８からの気体で測定系の各管路を掃気する際に、メイン掃気弁５１および第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を開いて第１掃気口３３ａと第２掃気口３４ａを共に大気に開放する。【選択図】図１

Description

本発明は、検査対象の容器からの漏れを検査するリーク検査装置、リーク検査方法に関する。

容器の密閉性を検査する場合、容器に空気等の気体を加圧導入した後、これを密閉し、その後の圧力変化を観察する方法が一般的である。

また、わずかな漏れを検出するには、高い精度で圧力変化を測定する必要があるので、圧力センサとして差圧式のものが使用される。具体的には、差圧計の一方の第１空間に検査対象の容器(ワーク)を接続し、他方の第２空間に漏れのない容器（マスタ）を接続する。そして、第１空間と第２空間の双方に同時に気体を導入して目標圧力に加圧し、その後、第１空間と第２空間をそれぞれ密閉し、両者の圧力の低下状況の違いを差圧計で検出する（特許文献１参照）。

図１０は、上記の検査を行うための検査装置の構成および動作の概要を示す図である。加圧工程では、弁１０１〜弁１０３を開、排気弁１０４を閉、とした状態でエア源１００から加圧気体をワークとマスタを含む検査系に導入する。加圧の際に、検査系内に存在していた気体が略断熱圧縮されて発熱する。加圧工程の後、弁１０２、弁１０３を閉じて、ワークおよびマスタ内の圧力が安定（加圧工程で生じた熱の放熱が完了）するのを待つ（平衡工程）。検査工程では、ワーク内とマスタ内の圧力差を差圧計１０５で測定する。このとき、ワークに漏れがあると基準値を超える差圧が生じる。検査後、弁１０１を閉じ、弁１０２、１０３を開いた後、排気弁１０４を開いて検査系内の気体を外部に排気する排気工程を行う。次のワークを検査するときは、ワークを付け替えて加圧工程から再度行う。

上記の検査では、加圧工程、排気工程において差圧計１０５の両側が連通しているので、高い圧力で加圧しても、差圧計１０５の両側に加わる圧力差は、検査工程で生じるわずかなものである。そのため、耐圧が低いが、わずかな圧力差を検出できる高精度の差圧計を用いることができる。

特開２００４−６１２０１号公報

上記のようなリーク検査において、ワークやマスタに気体を加圧導入すると、該気体が断熱圧縮されて昇温し、検査後に減圧すると断熱膨張して温度低下する。このような工程において、図１１に示すように差圧計内も含む、各分岐の端部が発熱・蓄熱する。すなわち、図１０、図１１に示すように、大気開放部分(例えば交換されたワーク内大気開放部分、測定終了時に大気開放される部分等）に対して圧縮エア源１００から圧縮空気が送られると、例えば大気圧時に室温であった大気開放部分は、圧縮エア源１００からの圧縮空気に押されて移動し、下流の片隅に追いやられて圧縮され、発熱する。図１１の例では、グレー色で示す箇所、具体的には、ワークやマスタの内部のほか、差圧計１０５の内部や閉じた排気弁１０４で行き止まりになっている箇所において発熱・蓄熱が生じる。

また、測定系の管路からの放熱もある。そのため、複数のワークを検査するときは、以前の検査による温度変化の影響が累積しないように、１つのワークを検査する毎に測定系の管路内の気体を入れ替える掃気が行われる。

掃気は、通常、加圧気体が導入される主管路に設けた排気弁を開いて行われる。しかし、図１１に示すようにマスタ、及び主管路から分岐して圧力計に向かう管路は、断熱圧縮されて昇温した気体が圧力計で行き止まりになって溜まり場になっているので、該管路内を適切に掃気することは難しい。また、加圧導入する気体として、雰囲気(周囲の空気)と異なる気体を使用する場合は、初回の検査の準備においても、測定系の管路内全体がその気体に入れ替わるように掃気することが望まれる。

例えば、差圧計内の発熱が差圧計内にあるサーミスタ等の温度補正素子によって検温され、この検温結果に基づいて圧力を校正（フィードバック）するような工夫がされていても、フィードバックに要する時間や、蓄熱による誤差の蓄積を解消できないから、差圧計内を掃気することは重要である。さらに溜まり場になっていると、エア源１００から送られてくる気体と溜まり場にある気体とが異なる等、比較する気体同士が異なる物理常数（温湿度）を持つこととなるので、正確な検査ができない。

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、圧力計などに達して行き止まりになる箇所も適切に掃気することのできるリーク検査装置、リーク検査方法を提供することを目的としている。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。

［１］検査対象を含む所定の空間に気体を加圧導入した後、前記空間を密閉し、密閉後の前記空間の圧力を圧力計で測定して前記検査対象に漏れがあるか否かを判定するリーク検査装置において、
前記空間を構成する管路が行き止まりになる箇所に滞留する気体を外部に排出する滞留気体排出部を設けた
ことを特徴とするリーク検査装置。

上記発明および下記［８］に記載の発明では、気体が加圧導入される空間を構成する管路が行き止まりになる箇所に滞留する気体は、滞留気体排出部により、外部に排出される。これにより、加圧した場合に断熱圧縮されて行き止まり箇所で発熱する気体を外部に排出することができる。

［２］前記滞留気体排出部は、
前記圧力計の検出口に至る管路の前記検出口の近傍に設けられた掃気口と、
前記掃気口を開閉すると共に、掃気する際に開かれる開閉弁と、
を有する
ことを特徴とする［１］に記載のリーク検査装置。

上記発明および下記［９］に記載の発明では、掃気する際に、開閉弁を開くことで、圧力計の検出口に至る管路の該検出口の近傍に設けられた掃気口から管路内の気体が排出される。これにより、圧力計の検出口の近傍まで管路内を掃気することができる。

［３］前記圧力計は、第１検出口と第２検出口とを備え、これらに加わる圧力差を検出する差圧計であり、
前記空間は、前記差圧計の前記第１検出口側の第１空間と前記第２検出口側の第２空間であり、
前記検査対象は、前記第１空間に含まれ、
前記第１空間と前記第２空間を個別に前記密閉し、
前記掃気口として、前記第１空間の一部であって前記第１検出口に至る第１管路のうちの前記第１検出口の近傍に設けられた第１掃気口と、前記第２空間の一部であって前記第２検出口に至る第２管路のうちの前記第２検出口の近傍に設けられた第２掃気口を備える
ことを特徴とする［２］に記載のリーク検査装置。

上記発明では、掃気の際に開閉弁を開くことで、差圧計の第１検出口に至る第１管路の該第１検出口の近傍に設けられた第１掃気口から第１管路内の気体が排出されると共に、差圧計の第２検出口に至る第２管路の該第２検出口の近傍に設けられた第２掃気口から第２管路内の気体が排出される。これにより、差圧計の第１検出口、第２検出口のそれぞれの近傍まで管路内を掃気することができる。

［４］前記第１掃気口と前記第２掃気口を連通させる接続管路を備え、
前記開閉弁は、前記接続管路を開通状態と閉鎖状態に切り替えるサブ開閉弁と、前記接続管路を外部に連通させるか否かを切り替えるメイン開閉弁とを備え、
これらの開閉弁を開くときは、前記サブ開閉弁を開いてから前記メイン開閉弁を開き、閉じるときは、前記メイン開閉弁を閉じてから前記サブ開閉弁を閉じる
ことを特徴とする［３］に記載のリーク検査装置。

上記発明および下記［５］に記載の発明では、差圧計の第１検出口側と第２検出口側を連通させてからメイン開閉弁を開くので、メイン開閉弁を開いたときに差圧計に大きな圧力差が加わることが回避される。閉じるときも同様である。

［５］前記サブ開閉弁として、第１サブ開閉弁と第２サブ開閉弁を備え、
前記メイン開閉弁は、前記第１サブ開閉弁と前記第２サブ開閉弁の間の前記接続配管に設けられ、
これらの開閉弁を開くときは、前記第１サブ開閉弁と第２サブ開閉弁を開いてから前記メイン開閉弁を開き、閉じるときは、前記メイン開閉弁を閉じてから前記第１サブ開閉弁と前記第２サブ開閉弁を閉じる
ことを特徴とする［４］に記載のリーク検査装置。

［６］前記第２管路の途中に貫通型の容器を設けた
ことを特徴とする［３］乃至［５］のいずれか１つに記載のリーク検査装置。

上記発明では、貫通型の容器（小マスタ）を用いることで、小マスタの中も掃気することができる。

［７］前記滞留気体排出部は、排気弁に向かう管路の途中の分岐箇所であって分岐した分岐管が前記加圧導入の際に行き止まりになる分岐箇所に設けられ、上流から到来する気体が前記分岐管に流れ込み、前記分岐管内に滞留している気体を巻き込んで排気弁側の管路に出ていくような気体の流れを生成する滞留防止機構であり、
前記空間を、加圧もしくは掃気する際に、前記排気弁から気体を逃がしながら加圧もしくは掃気を行う
ことを特徴とする［１］乃至［６］のいずれか１つに記載のリーク検査装置。

上記発明および下記［１０］に記載の発明では、目標圧力に加圧するときに排気弁から気体を逃がしながら加圧すると共に、滞留防止機構を設けることで、行き止まりになる箇所に滞留している熱い気体は、排気弁に向かって流れる気体に巻き込まれて外界へ排出される。

［８］検査対象を含む所定の空間に気体を加圧導入した後、前記空間を密閉し、密閉後の前記空間の圧力を圧力計で測定して前記検査対象に漏れがあるか否かを判定するリーク検査方法であって、
前記空間を構成する管路が行き止まりになる箇所に滞留気体排出部を設けて、前記行き止まりになる箇所に滞留する気体を外部に排出する
ことを特徴とするリーク検査方法。

［９］前記滞留気体排出部は、前記圧力計の検出口に至る管路の前記検出口の近傍に設けられた掃気口と、前記掃気口を開閉する開閉弁を有し、
前記空間を掃気する際に前記開閉弁を開く
ことを特徴とする［８］に記載のリーク検査方法。

［１０］前記滞留気体排出部は、排気弁に向かう管路の途中の分岐箇所であって分岐した分岐管が前記加圧導入の際に行き止まりになる分岐箇所に設けられ、上流から到来する気体が前記分岐管に流れ込み、前記分岐管内に滞留している気体を巻き込んで排気弁側の管路に出ていくような気体の流れを生成する滞留防止機構であり、
前記空間を、加圧もしくは掃気する際に、前記排気弁から気体を逃がしながら加圧もしくは掃気を行う
ことを特徴とする［８］または［９］に記載のリーク検査方法。

本発明に係るリーク検査装置、リーク検査方法によれば、圧力計等に至って行き止まりになる管路内も適切に掃気することができる。

本発明の実施の形態に係るリーク検査装置の概略構成を示している。 図１に示すリーク検査装置における第１空間と第２空間を示す説明図である。 滞留防止構造の一例を示す図である。 滞留防止構造の他の一例を示す図である。 リーク検査装置によるリーク検査の手順を示す流れ図である。 第２サブ掃気弁を省略したリーク検査装置の概略構成を示す図である。 第１の変形例に係るリーク検査装置の概略構成を示す図である。 第２の変形例に係るリーク検査装置の概略構成を示す図である。 第３の変形例に係るリーク検査装置の概略構成を示す図である。 従来のリーク検査工程を示す図である。 加圧時に生じる熱溜まり箇所を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るリーク検査装置５の概略構成を示している。リーク検査装置５は、検査対象となる容器（ワークＷ）の漏れを検査する装置である。

リーク検査装置５は、圧縮された気体の供給源である気体導入部１０と、検査装置本体６とを有する。検査装置本体６は、一端が気体導入部１０に通じ、他端に検査対象となるワークＷの接続口３１ａを備えた主管路３１を有している。主管路３１には気体導入部１０のある上流側から順に電空レギュレータ４１、第１圧力センサ４２、第１開閉弁４３、第２圧力センサ４４が設けてある。電空レギュレータ４１は、下流側が設定圧力を超えないように調整する機能を果たす。

主管路２１の第２圧力センサ４４より下流の第１分岐箇所Ｂ１から排気管３２と第１分岐管３３が分岐している。排気管３２の途中には排気弁４５が設けてあり、排気管３２の末端は排気ポート３２ａにて大気に開放されている。排気管３２の分岐箇所と接続口３１ａとの間の主管路３１には手動弁４６が介挿されている。

手動弁４６は、接続口１〜３を備えている。接続口１は前述の分岐箇所に通じ、接続口２はワークＷの接続口３１ａに通じる。接続口３は大気に開放されている。手動弁４６は、開状態と閉状態とに手動で切り替えられる。手動弁４６は、開状態では接続口１、２を連通させ接続口３を封鎖し、閉状態では接続口１を封鎖し、接続口２、３を連通させる。

第１分岐管３３は、第２開閉弁４８を介して差圧センサ４７の第１検出口４７ａに接続されている。主管路３１の第２圧力センサ４４より下流であって第１分岐管３３の分岐箇所より上流の所定箇所から第２分岐管３４が分岐している。第２分岐管３４は、第３開閉弁４９を介して差圧センサ４７の第２検出口４７ｂに接続されている。

第３開閉弁４９と差圧センサ４７の第２検出口４７ｂとの間の第２分岐管３４には、貫通型の容器である小マスタＭｂが介挿されている。小マスタＭｂは、ワークＷに比べて、十分に容積が小さく、第２分岐管３４との接続口を除いて漏れのないことが確認された容器である。

さらに、第１分岐管３３は差圧センサ４７の第１検出口４７ａの近傍に第１掃気口３３ａを備えている。また、第２分岐管３４は差圧センサ４７の第２検出口４７ｂの近傍に第２掃気口３４ａを備えている。第１掃気口３３ａと第２掃気口３４ａは、それぞれ気体を外部へ逃がすための開口であり、接続管路３５で互いが接続されている。該接続管路３５には、第１サブ掃気弁５２と、第１サブ掃気弁５２より第２掃気口３４ａ側に第２サブ掃気弁５３が設けてある。さらに第１サブ掃気弁５２と第２サブ掃気弁５３の間の接続管路３５には、接続管路３５を排出ポート３５ａに連通させて大気開放にするか否かを切り替えるメイン掃気弁５１が設けてある。

第１開閉弁４３、排気弁４５、第２開閉弁４８、第３開閉弁４９、メイン掃気弁５１、第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３はそれぞれ、コイルの発熱を回避するために電磁弁ではなく、エアオペレート式のバルブ（スプリングリターン単動作動形）を採用している。また、排気弁４５、第２開閉弁４８は、第３開閉弁４９、第１サブ掃気弁５２，第２サブ掃気弁５３は、駆動時に閉じて非駆動時に開くノーマルオープン型であり、第１開閉弁４３、メイン掃気弁５１は、駆動時に開き非駆動時に閉じるノーマルクローズ型である。これらのバルブは内部に弁体があると共に配管取付部を持つ。従って通常の管と異なり、内部容積の割には熱容量が大きい。

第１圧力センサ４２、第２圧力センサ４４は、単圧式の圧力センサである。定格圧力０〜１０００ＫＰａ、測定精度（誤差）は、±０．０２５％／フルスケール程度である。従って、測定レンジ１０００ＫＰａ時には２５０Ｐａ程度の誤差を含む。差圧センサ４７は定格差圧０〜５ＫＰａ（定格圧力−５〜＋５ＫＰａ）と、第１圧力センサ４２、第２圧力センサ４４に比してわずかな圧力（圧力差）で壊れる（破壊圧力は定格圧力に略比例）。その代わりに、例えば２．５Ｐａ程度の誤差しかないので、わずかな差圧を判別でき、高精度で検査することができる。

検査装置本体６は、第１分岐箇所Ｂ１に、気体の滞留を防止する滞留防止構造を備えている。図３、図４は、滞留防止構造の一例を示している。図３は、Ｙ字型の滞留防止構造であり、図４は、Ｙ字型とノズル型を組み合わせた滞留防止構造である。滞留防止構造は、Ｙ字構造やノズル構造を用いて、慣性力を用いた慣性掃気により分岐箇所で分岐した管路の奥深くまで掃気する機能を果たす。

第１分岐箇所Ｂ１には、Ｙ字型とノズル型を組み合わせた滞留防止構造を設けてある。たとえば、第１分岐箇所Ｂ１では、第１開閉弁４３側（図４における、入口）からＹ字型の滞留防止構造に到来した気体は、慣性を有するので、Ｙ字構造の部分で急に向きを変えることができず、そのまま、第１分岐管３３を通じて第２開閉弁４８（図４における、至第１の行き止まり箇所）側へ向かう。第２開閉弁４８が閉じていると、そこで行き止まり（溜まり場）になるので、その行き止まりの部分に滞留している気体を巻き込んで向きを変え、Ｙ字構造の出口（手動弁４６側）に向かう。Ｙ字構造の出口には管径を細くしたノズル構造が設けてあるので（図４参照）、気体はこの部分で流速を増して手動弁４８（図４における、至第２の行き止まり箇所）に向かって吐出し、手動弁４８で行き止まりになっている管路内に滞留している気体を巻き込んで向きを変え、排気弁４５（図４における、出口）へ向かって進む。このようにして、分岐管の奥深くまで掃気される。

なお、図３に示すＹ字型の滞留防止構造においては、入口から流入した気体は、慣性により、至行き止まり箇所、へ向かい、その部分の先が行き止まりになっていれば、その行き止まり部分に滞留している気体を巻き込んで向きを変え、Ｙ字構造の出口側に向かう。このようにして、行き止まり箇所に滞留している気体が排出されて掃気される。

気体導入部１０は、比熱の大きい気体を温度調整して主管路３１へ送り出す。ここでは、比熱の大きい気体は、加湿した空気である。気体導入部１０は、周囲から取り入れた空気を加熱するヒータ１１と、気体導入部１０に入る空気（ヒータ１１を経た空気）の温度を測る入側温度センサ１２と、ヒータ１１を経た空気を所望の湿度に加湿する加湿器１３と、加湿器１３の出側の空気の湿度を測る湿度センサ１４と、加湿器１３を経た空気を圧縮するコンプレッサ１５と、加圧され加湿された空気を除湿するエアクーラ１６およびエアドライヤ１７と、圧縮された空気を圧縮された状態で蓄えるエアタンク１８と、エアタンク１８に蓄えられている空気を加温するためのヒータ１９と、雰囲気の気圧（大気圧）を測定する気圧計２１と、リーク検査装置５（特に検査装置本体６）の周囲の雰囲気の温度と湿度を測定する温湿度センサ２２と、気体導入部１０から出る空気の温度を測定する出側温度センサ２３と、目標圧力や大気圧等から、加湿器１１で加湿した後の空気の湿度等を演算する演算部２４と、気体導入部１０を含めてリーク検査装置５の全体の動作を制御する制御部２５を備えている。検査装置本体６の主管路３１は、エアタンク１８の出口に連通している。

気体導入部１０は、エアタンク１８から検査装置本体６内へ目標圧力になるように気体を加圧導入したとき、検査装置本体６の配管やワークＷ内等で結露が生じない湿度、たとえば、検査装置本体６内で相対湿度略８０〜１００％（加圧時相対湿度）を目標にする。検査装置本体６内の配管に導入されたときに該気体の湿度が略８０〜１００％となり、かつその温度が周囲温度とほぼ等しくなるように、湿度および温度を調整した加圧気体をエアタンク１８に蓄える。目標圧力は、たとえば、４００〜１０００ＫＰａにされる。

加湿器１３で加湿する目的は、気体導入部１０が取り入れる周囲の空気が乾燥している冬場であっても、エアドライヤ１７から出てエアタンク１８に蓄積される圧縮空気の湿度を略８０〜１００％（加圧時相対湿度）とするためである。

なお、従来のエアドライヤは以下のような構造である。すなわち、コンプレッサ１５からの湿った熱い空気はエアドライヤ内の熱交換器で、該エアドライヤから出てくる湿った（除湿された）冷たい空気と熱交換されて予冷され、更に、エアクーラでフロンガスにより所定温度に冷却される。これにより空気中の水分は凝縮し、冷却除湿される。すなわち湿度１００％（加圧時相対湿度１００％）となる。その後、エアドライヤ内の熱交換器に入ってくる熱い空気と熱交換（余熱）されて湿度が下げられてからエアドライヤから排出される。すなわち、エアドライヤからは乾燥した空気が供給される。

しかし、この構造では、加圧時相対湿度を略８０〜１００％とするという気体導入部１０における加湿の目的を達成できない。そこで、気体導入部１０で用いるエアドライヤ１７は、前述した予冷、余熱を行う熱交換器を用いず（または低能力として）にエアドライヤ１７から出る空気の湿度が下げられることなく（または下げ幅をコントロールして）高湿度で出る仕組みを用いていると共に、エアドライヤ１７から出る空気の温度が略気体導入部１０に入る空気の温度（雰囲気温度）と略同じ温度（又は所定温度低い温度）になるように温度調整する。これにより、エアドライヤ１７の下流、例えば、検査装置本体６、エアタンク１８、検査装置本体６〜エアタンク１８（またはエアドライヤ１７）間の配管等の内部で結露するのを防止している。

なお、夜間を含む略１日間の最低温度を記憶しておき、最低温度のときでも結露しない湿度とすべく、好ましくは湿度８５％（加圧時湿度）のように若干湿度を低めにしてエアドライヤ１７から出すようにしてもよい。なお、冬場に気体導入部１０に入る空気の温度と検査装置本体６等がある場所の雰囲気温度が異なる場合には、気体導入部１０に入る空気の温度とエアドライヤ１７から出る空気の温度（雰囲気温度）とは同じ温度とせずに、エアドライヤ１７から出る空気の温度は検査装置本体６等がある場所の雰囲気温度と同じ温度とすることで、前記配管等内で結露するのを防止することができる。

本実施の形態に示す気体導入部１０では、加湿器１３、コンプレッサ１５、エアドライヤ１７、エアタンク１８の順に接続されているが、例えば加湿器１３、コンプレッサ１５、エアタンク１８、エアドライヤ１７の順であってもかまわず、順番は問わない。

図２は、リーク検査装置５の差圧センサ４７の第１検出口４７ａ側の第１空間６１と、第２検出口４７ｂ側の第２空間６２を示す。第１開閉弁４３より下流の主管路３１、排気弁４５より上流の排気管３２、第１分岐管３３、第３開閉弁４９より上流の第２分岐管３４、第１掃気口３３ａと第１サブ掃気弁５２の間の接続管路３５および接続口３１ａにワークＷ（またはマスタＭ）が接続されている場合は該ワークＷ（またはマスタＭ）を合わせた部分を第１空間６１とする。

また、第２分岐管３４のうちの第３開閉弁４９から差圧センサ４７の第２検出口４７ｂまでの部分、第２掃気口３４ａと第２サブ掃気弁５３の間の接続管路３５および小マスタＭｂを合わせた部分を第２空間６２とする。

図２では、第１空間６１は太破線で、第２空間６２は太線で示してある。第１空間６１のうち、第２開閉弁４８から差圧センサ４７の第１検出口４７ａまでの第１分岐管３３の部分および第１掃気口３３ａと第１サブ掃気弁５２の間の接続管路３５の部分を第１サブ空間６１ｂとし、残りの第１空間６１の部分を第１メイン空間６１ａとする。

次に、リーク検査装置５を用いて行うリーク検査の手順について説明する。

図５はリーク検査装置５によるリーク検査の手順を示す流れ図である。まず、気体導入部１０のエアタンク１３に加湿して圧縮し温度調整した空気を蓄える（ステップＳ１０１）。すなわち、気体導入部１０は、周囲から空気を取り入れ、この空気を加湿器１３で加湿する。そして、加湿器１３で加湿後の空気をコンプレッサ１５で目標圧力以上に圧縮し、エアクーラ１６およびエアドライヤ１７を経て、エアタンク１８に送り込み蓄える。このとき、制御部２５は、検査装置本体６内の配管に導入されたときに該気体の湿度が略８０〜１００％となり、かつその温度が周囲温度とほぼ等しくなるように、湿度および温度を調整した加圧気体をエアタンク１８に蓄える。

次に、検査装置本体６の全体を掃気する（ステップＳ１０２）。すなわち、主管路３１、排気管３２、第１分岐管３３、第２分岐管３４など検査装置本体６のすべての管路にエアタンク１８からの気体を流してこれらの管路を掃気する（ステップＳ１０２）。

具体的には、排気弁４５、手動弁４６、第２開閉弁４８、第３開閉弁４９、第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３、メイン掃気弁５１を開いた後、第１開閉弁４３を開いて、エアタンク１８からの気体を各管路に流して掃気する。

第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３およびメイン掃気弁５１を開くことで、差圧センサ４７の第１検出口４７ａの極近くの第１掃気口３３ａ、および差圧センサ４７の第２検出口４７ｂの極近くの第２掃気口３４ａが共に排出ポート３５ａに連通する。

そのため、エアタンク１８からの気体が第１分岐管３３を流れ、差圧センサ４７の第１検出口４７ａの極近くの第１掃気口３３ａから接続管路３５、第１サブ掃気弁５２、メイン掃気弁５４を通じて排出ポート３５ａから大気に排出される。このとき、エアタンク１８から第１分岐管３３に入ってきた気体は、第１掃気口３３ａに直接流れ込まず、慣性により直進して、差圧センサ４７の第１検出口４７ａに到達し、この部分の気体を巻き込んで、第１掃気口３３ａへ流れ込み、排出ポート３５ａから排出される。同様に、エアタンク１８からの気体は第２分岐管３４を流れ、差圧センサ４７の第２検出口４７ｂに到達し、この部分の気体を巻き込んでから、第２検出口４７ｂの極近くの第２掃気口３４ａから接続管路４５、第２サブ掃気弁５３、メイン掃気弁５１を通じて排出ポート３５ａから大気に排出される。

これにより、差圧センサ４７の第１検出口４７ａ、第２検出口４７ｂに至るまでの全ての管路内がエアタンク１８からの気体に置き換わって、掃気される。ここでの掃気の目的は、気体導入部１０から送られてくる気体と溜まり場にある気体とを、例えば同一の気体（比較する気体同士を同じ物理常数（温湿度）を持つ気体）として、正確な検査を可能にすることである。

なお、第１掃気口３３ａ、第２掃気口３４ａは差圧センサ４７の検出口４７ａ、４７ｂにできるだけ近くに設けることが望ましい。少なくとも、メイン掃気弁５１、第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を開いて掃気する際の気体の流れ（第１掃気口３３ａや第２掃気口３４ａから接続管路３５へ向かう気体の流れ）に伴って、第１掃気口３３ａから第１検出口４７ａに至る第１分岐管３３内、および第２掃気口３４ａから第２検出口４７ｂに至る第２分岐管３４内が掃気されるように、第１掃気口３３ａ、第２掃気口３４ａを差圧センサ４７の検出口４７ａ、４７ｂの近傍に設ける。

掃気を終える際には、第１開閉弁４３を閉じ、排気弁４５、手動弁４６を閉じ、さらに、メイン掃気弁５１を閉じてから第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を閉じる。メイン掃気弁５１を閉じてから第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を閉じることで差圧センサ４７の両端に大きな差圧が生じることが防止される。なお、最後に第１開閉弁４３を閉じるようにすれば、大気が管内に逆流することなく、管内がエアタンク１８からの気体で充満された状態で掃気を終えることができる。

次に、第１空間６１と第２空間６２（小マスタＭｂを含む）を目標圧力に加圧し、その後、冷やして、安定な状態にする（ステップＳ１０３）。

詳細には、第１開閉弁４３を開いて、エアタンク１８から加圧気体を検査装置本体６に導入し、第１空間６１（第１メイン空間６１ａ（ワークＷを含まない）と第１サブ空間６１ｂ）、第２空間６２（小マスタＭｂを含む）を目標圧力に加圧する。このとき、第１空間６１、第２空間６２は連通しているので、これらは同一圧力になる。加圧が完了したら第１開閉弁４３を閉じる（ステップＳ１０２）。目標圧力になったか否かは第２圧力センサ４４の検出値で確認する。

この時、目標圧力より少し高めの圧力としておき、加圧時に断熱圧縮されて昇温した気体が溜まっている場所からその熱い気体を排気して熱を外部に逃がして、目標圧力に至るようにしてもよい。加圧時に熱が溜まる場所は、排気管３２が閉じた排気弁４５に至る箇所、第１検出口４７ａ、第２検出口４７ｂ、接続管路３５が第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３に至る箇所である。これらの箇所に溜まった熱を外界へ排出するために、排気弁４５、メイン掃気弁５１（第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を開いてから）を少し開いて、排気し、目標圧力に調整する。なお、差圧センサ４７の第１検出口４７ａの近傍の第１掃気口３３ａおよび第２検出口４７ｂの近傍の第２掃気口３４ａの部分にはそれぞれＹ字型の滞留防止構造に代えてＴ字型の滞留防止構造が設けてあり、掃気用の気体が第１検出口４７ａ、第２検出口４７ｂから差圧センサ４７の内部に入り込み、差圧センサ４７内の気体をも巻き込んでから第１掃気口３３ａ、第２掃気口３４ａへ流れ込む慣性掃気が行われ、接続管路３５、第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３、メイン掃気弁５１を通じて外部へ排出される。

ここでの掃気は、断熱圧縮されて昇温した気体が、排気弁４５や差圧センサ４７で行き止まりになって溜まり場になっている部分で周囲に熱を撒き散らしている状態を一刻も早く解消することを目的としている。

ステップＳ１０３の加圧により、第２空間６２に面する差圧センサ４７内が、断熱圧縮により発熱した気体で満たされるため、その後、その発熱が放熱して安定状態が形成されるまで（この時間を安定経過時間とする）待つ。安定経過時間の経過後に第３開閉弁４９を閉じて第２空間６２を密閉状態にし、さらに第２開閉弁４８を閉じて第１サブ空間６１ｂを密閉状態にする（ステップＳ１０４）。そして、検査準備が完了する。この作業は例えば終業時に行う。第３開閉弁４９は、この後、閉じた状態に維持される。

なお、このような安定経過時間を設けない場合、あるいは設定した安定経過時間が不十分な（短い）場合には、第３開閉弁４９を閉じた後も放熱が進み、該放熱と共に第２空間６２内の圧力が下がってしまうので、第２空間６２がワークＷのリーク検査における基準にならなくなってしまう。そのため、十分な安定状態が形成されるだけの安定経過時間の経過を待ってから第２空間６２を密閉する。

次に、小マスタＭｂとマスタＭの、圧縮気体導入後の差圧の経時変化を測定し、リーク検査（小マスタＭｂとワークＷの、圧縮気体導入後の差圧の経時変化測定検査）での漏れを判定するための、判定値（以後、基準特性とする）を求める工程を行う（ステップＳ１０５〜Ｓ１０９）。マスタＭは、漏れのないワークＷと同形状、同体積である（同一放熱特性を持つ）。

検査準備が完了した状態では、第２開閉弁４８、第３開閉弁４９は閉じてあるので排気弁４５を開いても差圧センサ４７の両側の第１サブ空間６１ｂと第２空間６２は高い圧力（目標圧力）に維持される。そして、排気弁４５を開いて第１メイン空間６１ａを大気開放し、この状態で、第１開閉弁４３を開けることで、第１メイン空間６１ａ（主管路３１、排気管３２）を掃気する（ステップＳ１０５）。

この時本実施の形態では、第１分岐管３３や、その分岐箇所から手動弁４６までの管は短いので、前述した滞留防止構造により掃気される。なお、これらの管が長い場合には、必要に応じて掃気用の排気弁を増設して第１メイン空間６１ａ内を掃気する。たとえば、第２開閉弁４８を３方弁とし、１：３方を閉、２：第１分岐管３３と第１サブ空間６１ｂを連通、３：第１分岐管３３と大気を連通、の３方向に切り替えができるようにすると共に、３の位置で掃気するようにしても良い。なお、第３開閉弁４９より上流の第２分岐管３４を掃気するために、第３開閉弁４９を３方弁として第２分岐管３４と大気とを連通できるようにし、第３開閉弁４９から排気して掃気するようにしても良い。

所定時間の掃気が終了したならば、第１開閉弁４３を閉じて掃気を終了する。この掃気はマスタＭの取り付け前、および、複数回繰り返されるワークＷの検査においてワークＷの取り付け前に行う。これにより、複数回繰り返されるワークＷの検査において第１メイン空間６１ａを同一条件として、検査精度を高めることができる。

次に、接続口３１ａに漏れのないワークＷであるマスタＭを接続し、手動弁４６を開き、排気弁４５を閉じた後、第１開閉弁４３を開き、第１メイン空間６１ａを目標圧力まで加圧し、加圧が完了したら第１開閉弁４３を閉じて第１メイン空間６１ａを密閉状態にする（ステップＳ１０６）。

なお、掃気後の第１メイン空間６１ａは目標圧力まで加圧する際の断熱圧縮により温度が上昇する。温度が上昇する部分（熱溜まり箇所）は図２のグレーの塗りつぶし部分（４箇所）である。具体的には、排気管３２と排気弁４５との接続箇所（熱溜まり箇所Ｈ１）、第２開閉弁４８とその上流側の第１分岐管３３との接続箇所（熱溜まり箇所Ｈ２）、第３開閉弁４９とその上流側の第２分岐管３４との接続箇所（熱溜まり箇所Ｈ３）、ワークＷ内の行き止まり箇所（熱溜まり箇所Ｈ４）である。

しかし、リーク検査装置５においては、熱溜まり箇所Ｈ２は、加圧する際にも気体の流れと第１分岐箇所Ｂ１に設けた滞留防止構造により掃気されて熱の溜まりが防止される。熱溜まり箇所Ｈ３に溜まる熱量は、第３開閉弁４９より上流側の第２分岐管３４の長さの影響を受けるので、第２分岐管３４の長さを短くすることで熱溜まり箇所Ｈ３での発熱を低減する、あるいは第２分岐管３４の長さをゼロにして発熱を防止することができる。熱溜まり箇所Ｈ１に溜まる熱は、目標圧力より少し高めに加圧した後、排気弁４５を開くことで外界へ排出する。

次に、第２開閉弁４８を開いて第１メイン空間６１ａと第１サブ空間６１ｂを連通させ、密閉された第１空間６１を形成する（ステップＳ１０７）。

なお、第１メイン空間６１ａを目標圧力に加圧する際には、第２圧力センサ４４の検出値に基づいて、第１メイン空間６１ａを目標圧力より少し高い圧力まで加圧する。たとえば、目標圧力８００ＫＰａに対して、８００．２５ＫＰａまで（第２圧力センサ４４の誤差分以上まで）加圧する。第２圧力センサ４４は誤差が大きいので、第２圧力センサ４４の測定レンジ（フルスケール）１０００ＫＰａにて検出値が８００．２５ＫＰａを示していても、例えば第２圧力センサ４４の測定精度（誤差）が、０．０２５％／フルスケールの場合、実際には、８００．０〜８００．５ＫＰａの範囲の圧力になる。したがって、第２空間６２よりも第１サブ空間６１ｂは、０〜０．５ＫＰａだけ高い圧力になる。

その後、第２開閉弁４８を開き、第１メイン空間６１ａと第１サブ空間６１ｂを連通させる。そして、差圧センサ４７の検出値が、第１空間６１と第２空間６２の圧力が等しくなったことを示すまで、排気弁４５から少しずつ気体を外界へ逃がすようにして、第１空間６１側の圧力を目標圧力（第１空間６１と同圧）に合わせ込む。このようにすることで、第２圧力センサ４４の測定誤差を差圧センサ４７で校正して、正確に目標圧力（第２空間６２と同じ圧力）に加圧することができる。

特に加圧後に排気弁４５から気体を逃がして合わせ込むようにすることで、加圧時の圧縮によって排気弁４５の部分（熱溜まり箇所Ｈ１）で発熱した温度の高い気体を速やかに排出して掃気することができる。なお、ワークＷのリーク検査でも、加圧後に排気弁４５から気体を逃がして合わせ込む方法の掃気を実施して静定時間を短くした高速測定を行うので、これとマッチングできるように基準特性を取る前にも同じ方法の掃気を行う。これにより、正確な基準特性を取る準備ができる。また、合わせ込みの差圧を第２圧力センサ４４の測定誤差として記憶しておく。

その後、基準特性を求める（ステップＳ１０８）。詳細には、所定時間が経過するまでの間、差圧センサ３７の検出値を測定し、差圧センサ４７の検出値と経過時間との関係を示す特性（基準特性）を取得し、その時の周囲湿度、周囲温度、周囲気圧、加圧時のエアタンク１８内のエア温度・湿度・圧力（周囲との圧力差）、加圧時間、加圧完了時の検査装置本体６内のエア温度など（以後検査条件）と共に記憶する。

なお、本実施の形態では、検出される差圧が一定値に至るまで基準特性を取得するのではなく、後述のワークＷのリーク検査を行う所定時間と同一時間の経時変化特性を取得するようにして、比較誤差がでないようにもしている。基準特性は、例えば１０時の休憩、昼食時の休憩、１５時の休憩等で測定、更新することが好ましい。

なお、加圧完了後、放熱（漏れ以外の要因）による圧力低下がほぼ収まるまでの所定の時間を静定時間として設定し、マスタについて該静定時間が経過したときの圧力差の値を基準特性として取得し、ワークＷの検査において静定時間が経過したときに検出された圧力差と基準特性としての静定時間経過後の圧力差とを比較し、その差が所定の閾値未満ならばワークＷは漏れなし（検査合格）と判定し、閾値以上ならば漏れあり（検査不合格）と判定するようにしてもよい。

基準特性を得たら、次にワークＷのリーク検査を行う（ステップＳ１１０〜Ｓ１１５）。基準特性の取得を終えた時点では、第２開閉弁４８が開いているので、これを閉じる（ステップＳ１０９）。これにより、第２開閉弁４８、第３開閉弁４９はいずれも閉じた状態となり、排気弁４５を開いても差圧センサ４７の両側は高い圧力かつ少ない圧力差に維持される。

次に、排気弁４５を開いて第１メイン空間６１ａを大気開放し、基準特性を求めた時と同じように掃気する（ステップＳ１１０）。この掃気により第１メイン空間６１ａ内の前回の断熱圧縮によって温度の変化した気体が新たな気体に置き換えられて掃気される。この掃気を、検査毎に行うことで、検査を繰り返しても、熱の蓄積を防止して、第１メイン空間６１ａ内を同じ条件にすることができる。

次に、接続口３１ａに接続されているマスタＭをワークＷに交換（前回がワークＷのリーク検査ならば、次のワークＷに交換）して、排気弁４５を閉じる。そして、第１開閉弁４３を開き、第１メイン空間６１ａを目標圧力まで加圧して、第１開閉弁４３を閉じる（ステップＳ１１１）。この時の発熱・蓄熱箇所はステップＳ１０６と同じ（図２の熱溜まり箇所Ｈ１〜Ｈ４）である。熱を逃がす対策もＳ１０６の場合と同一である。

加圧が完了したら、第２開閉弁３８を開いて第１メイン空間５１ａと第１サブ空間５１ｂを連通させる（ステップＳ１１２）。

ワークＷを接続して目標圧力にする場合においても、マスタＭを接続して目標圧力に加圧した場合と同様に、第１メイン空間６１ａを目標圧力より少し高い圧力としてから、第１メイン空間６１ａと第１サブ空間６１ｂを連通させ、その後、排気弁４５を開いて、差圧センサ４７の差圧がゼロになるまで排気し、目標圧力に合わせ込むことを行う。

その後、ワークＷのリーク検査を行う。詳細には、所定時間が経過するまでの間、差圧センサ４７の検出値を測定し、差圧センサ４７の検出値と経過時間との関係を示す特性を取得し、これを基準特性と比較してワークＷに気体の漏れがあるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。あるいは前述した静定時間経過後の差圧を検出し、該差圧と基準特性が示す差圧と比較して漏れの有無を判定する。

ワークＷの検査が終了したら第２開閉弁４８を閉じる（ステップＳ１１４）。

次のワークＷについてリーク検査を行う場合は（ステップＳ１１５；Ｎｏ）、ステップＳ１１０に戻って作業を継続する。すべてのワークＷのリーク検査が終了した場合は（ステップＳ１１５；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。終了の際には、排気弁４５を開き、最後に検査したワークＷを取り外して作業を終了する。すなわち、検査終了後、差圧センサ４７の両方を閉鎖系として排気弁４５を開き、作業を終了する。

次の日に検査を再開する際には、ステップＳ１１０から行えばよい。又は終業時にステップＳ１０１〜Ｓ１０４を行って次の日の検査に備えても良い。このとき、第１サブ空間６１ｂ、第２空間６２は高い圧力になっているので、メイン掃気弁５１を開いてから、第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３の順に開くと、第１サブ掃気弁５２を開いた時点で差圧センサ４７の第１検出口４７ａは大気圧になり、第１検出口４７ａと第２検出口４７ｂの圧力差が大きくなって差圧センサ４７を破損する恐れがある。

そこで、メイン掃気弁５１を開くときは、まず、第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を開いて、差圧センサ４７の第１検出口４７ａ側と第２検出口４７ｂ側を連通させ、その後、メイン掃気弁５１を開く。これにより、メイン掃気弁５１を開いても、差圧センサ４７の第１検出口４７ａと第２検出口４７ｂに大きな圧力差が生じない。掃気を終えるときは、メイン掃気弁５１を閉じてから、第１サブ掃気弁５２と第２サブ掃気弁５３を任意の順で閉じる。これにより、差圧センサ４７の第１検出口４７ａと第２検出口４７ｂに大きな圧力差を与えることなく、掃気を終えることができる。

なお、図５の手順は、作業員が行う、あるいは一部（ワークＷの取り付け、取り外しなど）は作業員の手を借り、その他は制御基板が制御して実行する。

このように、リーク検査装置５では、雰囲気とは異なる気体（加湿した空気）を検査に使用するので、検査前の掃気において、検査装置本体６の各管内を該気体に置き換える。このとき、差圧センサ４７の第１検出口４７ａに至る第１分岐管３３や第２検出口４７ｂに至る第２分岐管３４が差圧センサ４７で行き止まりになっていると、これらの管内を差圧センサ４７に至るところまで掃気することはできない。しかし、本実施の形態に係るリーク検査装置５では、差圧センサ４７の第１検出口４７ａ、第２検出口４７ｂの極近傍に開閉可能な掃気口３３ａ、３４ａを設け、これらの掃気口３３ａ、３４ａを掃気の際に開くようにしたので、差圧センサ４７の第１検出口４７ａ、第２検出口４７ｂに至るまでエアタンク１８からの気体を流して掃気することができる。

また、メイン掃気弁５１を開くときは、第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を開いてからメイン掃気弁５１を開き、メイン掃気弁５１を閉じるときは、メイン掃気弁５１を閉じてから第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を閉じるので、メイン掃気弁５１の開閉によって、差圧センサ４７の両側に大きな差圧が生じることはない。

また、小マスタＭｂを貫通型の容器としたので、小マスタＭｂの中も掃気することができる。また、第３開閉弁４９側からの気体を貫通型の小マスタＭｂを通じて差圧センサ４７の第２検出口４７ｂまで導入することができる。

リーク検査装置５では、複数のワークＷについてのリーク検査を続けて行う場合でも、第２空間６２への気体の加圧は一度だけで済むので、断熱圧縮・断熱膨張が繰り返し行われて第２空間６２に熱（負の熱（冷却）も含む）が蓄積され、検査の精度が低下するといったことがない。

また、ワークＷを交換するときは、第２開閉弁４８を閉じて第１サブ空間６１ｂを密閉状態にするので（この時も第３開閉弁４９は閉じてあるので）、差圧センサ４７の両側の圧力がほぼ検査時の圧力に維持されて差圧がほとんどなく、差圧センサ４７にダメージを与えることがない。

なお、第１サブ掃気弁５２と第２サブ掃気弁５３の一方を省略してもかまわない。図６は、第２サブ掃気弁５３を省略したリーク検査装置５Ｂを示している。メイン掃気弁５１を開くときは、第１サブ掃気弁５２を開いてからメイン掃気弁５１を開く。メイン掃気弁５１を閉じるときは、メイン掃気弁５１を閉じてから第１サブ掃気弁５２を閉じる。

すなわち、メイン掃気弁５１を開くときは、先に第１サブ掃気弁５２を開いて差圧センサ４７の両側を接続管路３５を通じて連通させて差圧をなくしてから、メイン掃気弁５１を開く。メイン掃気弁５１を閉じるときは、差圧センサ４７の両側が接続管路３５を通じて連通して差圧のない状態でメイン掃気弁５１を閉じ、その後、第１サブ掃気弁５２を閉じて差圧センサ４７の両側が接続管路３５を通じて連通しないようにする。

また、気体導入部１０で生成する加湿した空気は、比熱の大きい気体である。そのため、雰囲気温度とリーク検査装置５の検査装置本体６内の気体温度、マスタＭ内の気体温度、ワークＷ内の気体温度、小マスタＭｂ、Ｍｃ内の気体温度とが異なっていても、加湿していない空気をそのまま加圧導入する場合に比べて温度変化（温度変化に起因する圧力変化）を少なく抑えられる。これにより、測定の精度や安定性を向上させることができる。

なお、加湿器１１で加湿する際の目標湿度（エアタンク１８に貯留する気体の湿度）は、検査にあたって第１開閉弁４３等を開いて空気を電空レギュレータ４１で減圧導入する際に検査装置本体６内で結露が生じない湿度にする。たとえば、検査装置本体６内で相対湿度略８０〜１００％（加圧時相対湿度）を目標にする。

しかし、検査の過程で主管路２１等からの放熱があるため、大気圧に戻すことによって冷却された後の空気の温度は、加圧前の空気の温度より低くなる。このため、大気圧に戻した空気の相対湿度は、加圧前の空気の相対湿度より高くなる。

そこで、掃気により温度と湿度がコントロールされた気体を所定時間流し、大気圧に減圧して温度と湿度が異なってしまった気体を排出することで、測定の精度や安定性を向上させることができる。

また、天候によって、加湿器１３に入る空気の温度や湿度、気圧が相違する。そこで、天候に左右されずに、毎日の検査を同じ条件で行うために、制御部２５は、加湿器１３で加湿しコンプレッサ１５で圧縮してエアタンク１８に蓄える空気が、一定密度（kg/m3）、一定比熱KJ(/kg・K)、一定熱伝導度W/(M・K)になるように加湿器１３、コンプレッサ１５、エアクーラ１６、エアドライヤ１７、ヒータ１９等を制御する。

なお、空気の比熱Ｃは以下の式によって求められる。

Ｃ＝（Ｃpa・ｔ＋（γ＋Ｃpv・ｔ）ｘ）／ｔ
Ｃpa：乾き空気の定圧比熱［1.006KJ/(kg/K)］
Ｃpv：水蒸気の定圧比熱［1.805KJ/(kg/K)］
γ：１気圧、０℃の水の蒸発潜熱［2500KJ/kg］
ｔ：湿り空気の温度［℃］
ｘ：絶対湿度[kg/kg(DA)]
空気の比熱は、空気中に含まれる水分量（絶対湿度）に大きく左右されるので、空気に含ませることのできる水分量を多くするために、特に冬場においては、空気を加温して加湿することが有効になる。

たとえば、周囲から取り入れた空気を気体導入部１０に設けたヒータ１１で昇温してから加湿器１３で加湿する。加温しても（さらにコンプレッサ１５で圧縮されて発熱しても）エアタンク１８に貯留している間に放熱して雰囲気温度に近づく。すると、検査時に、主管路３１等に導かれた時に、電空レギュレータ４１で減圧（断熱膨張によりさらに冷却）するので、主管路３１などの各管路（第１空間６１、第２空間６２を構成する管路）を断熱材で保温したり、エアタンク１８内にヒータ１９を入れて保温するとよい。

上記の保温は、電空レギュレータ４１で減圧冷却した温度が雰囲気温度となるように、減圧後の湿度、エアタンク１８内圧力、目標圧力等からエアタンク１３内の貯留温度を求めて制御する。このように、管路を断熱材で保温したり、エアタンク１８内にヒータ１９を入れて保温することで、減圧した際に結露し難くなるので、加湿器１３で加湿後の空気の絶対湿度を高めることができる。

ここで、エアタンク１８内に蓄える空気の湿度、温度を目標値に調整する際に気体導入部１０が行う制御や演算について説明する。

気体導入部１０の演算部２４は、空気の湿度を演算する第１演算、エアタンク１８内の加圧された空気の貯留温度を演算する第２演算、検査装置本体６内の目標圧力に対してエアタンク１８内の圧力をどの程度高くしておくかを表す係数の値を決定する第３演算等を行う。係数は、エアタンク１８内に蓄えられる空気圧力／目標圧力 で表される。

空気の湿度を演算する第１演算は次のように行なう。

大気圧をＰ１、検査での目標圧力をＰ２、気体導入部１０に取り入れる空気の温度をＴ１、エアタンク１８の出口での気体の温度をＴ２、大気圧Ｐ１かつ温度Ｔ１での飽和水蒸気量をＶ１、大気圧Ｐ１かつ温度Ｔ２での飽和水蒸気量をＶ２とし、エアタンク内での気体を湿度１００％とする場合、
加圧前の大気圧下の空気に必要な湿度Ｈ１は、
Ｈ１＝Ｖ２×圧縮比÷Ｖ１×１００＝Ｖ２×（Ｐ１／（（Ｐ１＋Ｐ２）×係数））÷Ｖ１×１００
として求まる。

必要な湿度Ｈ１が、大気圧下の加湿前の空気の湿度Ｈ２より高ければ、（Ｈ１−Ｈ２）だけ加湿器１３で加湿する必要があり、Ｈ１がＨ２以下であれば、加湿器１３で加湿する必要はない。

＜演算例１＞
たとえば、大気圧１００ＫＰａ、目標圧力９００ＫＰａ、目標加圧時相対湿度１００％、係数１．３、気体導入部１０に取り入れる空気の温度Ｔ１が３０℃、エアタンク１８の出口で気体の温度Ｔ２が３０℃の時について、必要な湿度Ｈ１を求める。

この場合の圧縮比は、
圧縮比＝１／１３（＝大気圧１００ＫＰａ／（（大気圧１００ＫＰａ＋９００ＫＰａ目標圧力）×係数１．３）） となる。

雰囲気温度Ｔ１が３０℃のとき、検査装置本体６に供給される圧縮空気の温度（エアタンク１８の出口での気体の温度）Ｔ２も、周囲温度と同じ３０℃にすべきである。大気圧下かつ３０℃での飽和水蒸気量Ｖ２は３０．４（g/m3）なので、気体導入部１０から吐出する空気中の（湿度１００％時の）水分量Ｋは、
水分量Ｋ＝Ｖ２×圧縮比＝３０．４（g/m3）×（１／１３）＝２．３３８（g/m3）となる。

加湿器１３の入口温度Ｔ１が３０℃ならば、加湿器１３の入側の空気の飽和水蒸気量Ｖ１はＶ２と同じ３０．４（g/m3）である。よって大気圧下かつ３０℃での必要な湿度Ｈ１は、
Ｈ１＝Ｖ２×圧縮比÷Ｖ１×１００＝Ｋ÷Ｖ１×１００＝２．３３８／３０．４×１００＝７．７％となる。

したがって、加湿器１３の入口湿度が約７．７％以下ならば加湿を行って約７．７％以上としてエアドライヤ１７（コンプレッサ１５）に送り込む（７．７％は大気圧時湿度）。例えば夏期では、気温が高く（例えば３０℃）湿度も高い（例えば６５％RH）。このような時期において雰囲気の湿度を測定する温湿度センサ２２の出力が例えば６５％RHを出力していた場合には、目標圧力から求める必要湿度Ｈ１（上記演算例１）が約７．７％なので、この差（７．７−６５．０）がマイナスの場合には加湿不要として、加湿器１１を動かす（加湿する）ことは行わない。

なお、検査装置本体６が置かれている場所の雰囲気温度と気体導入部１０に入る空気の温度とが異なる場合には下記のように演算を行う。

＜演算例２＞
目標加圧時相対湿度１００％、目標圧力４２０ＫＰａ、大気圧１０３ＫＰａ、気体導入部１０に入る空気の温度１０℃、検査装置本体の周囲の雰囲気温度が２５℃の場合、
大気圧下、１０℃での飽和水蒸気量は９．４（g/m3）、
大気圧下、２５℃での飽和水蒸気量は２３．０（g/m3）、
圧縮比＝１０３／（（４２０＋１０３）×１．３）＝０．１５１から
Ｈ１＝Ｖ２×圧縮比÷Ｖ１×１００＝２３．０×０．１５１÷９．４×１００＝３７．１％ となる。

雰囲気温度が仮に１０℃であれば、Ｈ１＝１５．１％であるが、雰囲気温度が２５℃なので３７．１％以上としてエアドライヤ１７（コンプレッサ１５に送り込む。

例えば冬期では、気温が低く（例えば10℃）湿度も低い（例えば12％RH／25℃）。このような時期において雰囲気の湿度を測定する温湿度センサ２２の出力が例えば１２％RH／２５℃を出力していた場合には、目標圧力から求める必要湿度Ｈ１（上記演算例２）が約３７．１％となるので、この差がプラスの場合（０＜（３７．１％−１２．０％））には加湿必要として、加湿器１３を大気圧時湿度において３７．１％となるように動かして加湿する。

すなわち、この加湿によって、例えば春〜秋期に至る期間（例えば演算例１の場合）と、乾燥した冬場の期間（例えば演算例２の場合）とで、加圧時の湿度に差が生じないように、すなわち、検査条件に差が生じないようにしている。

次に、エアタンク１８内の加圧された空気の貯留温度を演算する第２演算について説明する。エアタンク１８内の加圧された空気の貯留温度は下記のようにして求める。

例えば、大気圧１００ＫＰａ、目標圧力９００ＫＰａ、係数１．３の場合、エアタンク内の圧力は１２００ＫＰａ（＝（（大気圧１００ＫＰａ＋９００ＫＰａ目標圧力）×係数１．３）−大気圧１００ＫＰａ）であるが、この空気が検査装置本体６に充填されると９００ＫＰａ（目標圧力）となる。

すなわち、減圧充填されるので、エアタンク１３内にある時に比して充填されると温度が下がる（検査装置本体６は断熱構造ではないが、断熱圧縮時の発熱と逆の現象（断熱膨張）で温度が下がる）。検査装置本体６内に空気を加圧導入して目標圧力である９００ＫＰａになったときの検査装置本体６内の空気の温度が周囲温度と略同じになれば、加圧導入直後に、温度の安定した状態にすることができる。そこで、該状態にすべく係数１．３に基づき（正確には大気圧、湿度等も考慮に入れて）、周囲温度に比して所定温度高めた温度でエアタンク１３内に空気を蓄える。

この時、所定温度高めた温度を下記理由に基づいてやや低めとしても良い。詳述すると、図５に示すＳ１１１の加圧時とＳ１１０の減圧時等において、空気と検査装置本体６内の配管との摩擦によって熱が発生する（摩擦発熱）。この摩擦発熱の大きさはマッハ数（空気の速度）によって左右される（断熱圧縮の温度は圧力の0.3乗に比例するが、マッハ１を超えると衝撃波が発生し、圧力に比例する別の温度上昇現象が発生するのでマッハ１未満としている）。

ところで、Ｓ１１０の掃気によってある程度の熱は除去できるものの、掃気時間を短くしようとすればするほど摩擦発熱の熱が残ってしまう（発熱の絶対量が多くなる為）。そこで、摩擦発熱のうちの掃気で除去しきれなかった蓄熱分を、Ｓ１１１の加圧時に周囲温度より少し低い温度の空気をエアタンク１８から導入して相殺する。

これにより、加圧後の静定時間中の放熱（Ｓ１１３）は、検査装置本体６内の空気温度と周囲温度との差がほぼない状態からスタートする僅かな放熱となるので、掃気の短時間化を図ることができる。このように、エアタンク１８内の加圧された空気の貯留温度は、周囲温度に比して所定温度高めた温度ではなく、摩擦発熱を相殺するためにやや低めとしても良い。

次に、目標圧力に対してエアタンク１８内の圧力をどの程度高くすべきかを示す係数の値を決定する第３演算について説明する。係数は固定でなくても良い。

たとえば、大気圧１００ＫＰａ、目標圧力８００ＫＰａ（加圧時相対湿度８０％）、係数１．３の場合、エアタンク１８内の圧力は１０７０ＫＰａ（＝（（大気圧１００ＫＰａ＋目標圧力８００ＫＰａ）×係数１．３）−大気圧１００ＫＰａ）にされる。１０７０ＫＰａのエアタンク１８内の湿度を１００％（加圧時相対湿度）とすると、８００ＫＰａに減圧したときの湿度は、以下に示すように７７％になる。

エアタンク内の圧力が１０７０ＫＰａ時の圧縮比は、圧縮比＝大気圧／（（大気圧＋目標圧力）×１．３）＝１００／（（１００＋８００）×１．３）＝１／１１．７であり、目標圧力における圧縮比は、圧縮比＝大気圧／（大気圧＋目標圧力）＝１００／（１００＋８００）＝１／９、である。したがって、
圧縮比１／１１．７：湿度１００％＝圧縮比１／９：７７％、
なので、８００ＫＰａに減圧したときの湿度は７７％になる。

このように、係数１．３の場合には目標圧力８００ＫＰａとすると検査装置本体６に導入したときの気体の湿度は７７％となり、希望の８０％にならない。そこで、第３演算では、係数を、たとえば、１．３から１．２５に変更する。すなわち、目標圧力８００ＫＰａに対してエアタンク１８内の圧力を１０７０ＫＰａから１０２５ＫＰａに落とす。こうすると、加圧時間が長くなって検査時間が延びるものの、目標圧力８００ＫＰａ時の湿度を略８０％以上（加圧時相対湿度）にすることができ、検査装置本体６に送りこむ気体の比熱を大きくして、温度による影響を少なくできる。

なお、エアタンク１８の容量Ｖと、エアタンク１８内の圧力Ｐ１と、必要吐出圧力Ｐ２と、使用空気量（必要空気量−吐出空気量）（ｍ３）と、使用時間ｔ（分）との間には以下の関係がある。

Ｖ＝Ｑ×ｔ÷（（Ｐ１−Ｐ２）×１０）
＜第１の変形例＞
図７に示す第１の変形例に係るリーク検査装置５Ｃは、ワークＷ、小マスタＭｃの両方について検査毎に掃気してから改めて気体を加圧導入するようになっている。図１と同一部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は適宜省略する。

図７に示すリーク検査装置５Ｃでは、第２分岐管３４は、第１分岐管３３の途中から分岐し、第２開閉弁４８を経た後、さらに分岐し、一方は差圧センサ４７の第２検出口４７ｂに至り、他方は非貫通型の小マスタＭｃに至っている。小マスタＭｃは、接続口を除いて漏れのないことが確認された容器である。

また、小マスタＭｃの極近傍の第２分岐管３４に掃気口３４ｂが設けてあり、該掃気口３４ｂは管路３６にて、第２掃気口３４ａと第２サブ掃気弁５３の間の接続管路３５に接続されている。

この構成では、第１空間は、第１開閉弁４３より下流の主管路３１、接続口３１ａに接続されているワークＷ（またはマスタＭ）、排気弁４５より上流の排気管３２、第１分岐管３３、第２開閉弁４８より上流の第２分岐管３４、第１サブ掃気弁５２から第１掃気口３３ａまでの接続管路３５になる。第２空間は、第２開閉弁４８より下流の第２分岐管３４、小マスタＭｃ、第２サブ掃気弁５３から第２掃気口３４ａまでの接続管路３５、管路３６になる。

検査手順は次のようになる。

まず、図５のステップＳ１０１と同様にして、気体導入部１０のエアタンク１８に加湿して圧縮した空気を蓄える。すなわち、検査装置本体６Ｃ内に減圧導入したとき（目標圧力における）の気体の温度が検査装置本体６Ｃの雰囲気温度とほぼ同一となり、湿度が略８０％となるように前述した第1から第３演算に基づいて湿度や温度を調整した気体をエアタンク１８に蓄える。

次に、主管路３１、排気管３２、第１分岐管３３、第２分岐管３４、接続管路３５、管路３６など検査装置本体６Ｃ内のすべての管路にエアタンク１８からの気体を流してこれらの管路を掃気する。

具体的には、排気弁４５、手動弁４６、第２開閉弁４８、第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３、メイン掃気弁５１を開いた後、第１開閉弁４３を開いて、エアタンク１８からの気体を各管路に流して掃気する。掃気を終える際には、第１開閉弁４３を閉じ、排気弁４５、手動弁４６を閉じ、さらに、メイン掃気弁５１を閉じてから第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３を閉じる。

次に、接続口３１ａにマスタＭを取り付け、手動弁４６を開き、排気弁４５を閉じた後、第１開閉弁４３を開き、エアタンク１８からの気体（加湿され圧縮された空気）を、第２開閉弁４８を開いて連通している第１空間および第２空間に加圧導入し、これらの空間内を目標圧力にする。

第１空間および第２空間が目標圧力に達したら、第１開閉弁４３を閉じ、さらに第２開閉弁４８を閉じる。これにより、第１空間と第２空間が連通しなくなり、それぞれが独立した閉鎖系（密閉した状態）になる。

その後、差圧センサ４７の検出値の時間経過に伴う変化を測定して基準特性を求める。

次に、マスタＭをワークＷに交換して、ワークＷの漏れを検査する。具体的には、第２開閉弁４８を開いて第１空間と第２空間を連通させた後、排気弁４５を開いて大気開放にする。その後、最初と同様にして測定系のすべての管路を掃気する。

次に、マスタＭを取り外して（前回がワークＷのリーク検査ならば、該ワークＷを取り外して）、検査対象のワークＷを接続口３１ａに取り付ける。そして、排気弁４５を閉じ、第２開閉弁４８を開いた状態で、第１開閉弁４３を開いてエアタンク１８からの気体を、連通状態の第１空間と第２空間に加圧導入して目標圧力にする。

目標圧力に到達したら、第１開閉弁４３を閉じ、さらに第２開閉弁４８を閉じる。その後、差圧センサ４７の検出値の時間経過に伴う変化を測定し、この測定結果と、先に測定した基準特性を比較することで、ワークＷの漏れの有無を判定する。

第１の変形例に係るリーク検査装置５Ｃにおいても、差圧センサ４７の第１検出口４７ａ、第２検出口４７ｂの極近傍に設けた掃気口３３ａ、３４ａ、および小マスタＭｃの接続口の極近傍に設けた掃気口３４ｂから、掃気の際に気体を大気へ逃がすようにしたので、差圧センサ４７の検出口の極近くや小マスタＭｃの接続口の極近くに至るまで検査装置本体６Ｃの各管路内をエアタンク１８からの気体に置き換えて掃気することができる。

なお、第１の変形例に示すリーク検査装置５Ｃにおいても、図６に示したものと同様に、第２サブ掃気弁５３を省略する構成としてもよい。

この第１の変形例は、小マスタを連通させたもの（気体の出入口を２か所設けた貫通型の小マスタＭｂ）ではないが故に、断熱圧縮されて昇温した気体の溜まり場となる小マスタＭｃ及び差圧センサ４７の第２検出口４７ｂ側を、共通の掃気弁（メイン掃気弁５１、第２サブ掃気弁５３）を用いて同時に掃気できない。すなわち、小マスタＭｃは貫通型ではないので、その内部を掃気することはできない。しかし、差圧センサ４７の第２検出口４７ｂの極近くや小マスタＭｃの接続口の極近くに至るまで測定系の管路内をエアタンク１８からの気体に置き換えて掃気することができる。

＜第２の変形例＞
図８は、第２の変形例に係るリーク検査装置５Ｄを示している。図７との相違点を説明する。第２分岐管３４は、差圧センサ４７の第１検出口４７ａの極近傍で第１分岐管３３から分岐し、第２開閉弁４８を経て、差圧センサ４７の第２検出口４７ｂに至っている。第１分岐管３３からの分岐箇所は、第１掃気口３３ａとして機能する。

差圧センサ４７の第２検出口４７ｂの極近傍の第２分岐管３４には第２掃気口３４ａが設けてある。第２掃気口３４ａには管路３７の一端が接続されている。管路３７の他端は排出ポート３５ａに接続されている。管路３７の途中には貫通型の小マスタＭｂとメイン掃気弁５１が設けてある。メイン掃気弁５１は小マスタＭｂより排出ポート２５ａ側に設けられている。

この構成では、第１開閉弁４３より下流の主管路３１、接続口３１ａに接続されているワークＷ（またはマスタＭ）、排気弁４５より上流の排気管３２、第１分岐管３３、第２開閉弁４８より上流の第２分岐管３４が第１空間になる。第２空間は、第２開閉弁４８より下流の第２分岐管３４、メイン掃気弁５１より上流の管路３７おおび小マスタＭｂになる。

気体導入部１０から導入されて第１分岐管３３を進んだ気体は、第１掃気口３３ａを無視して直進（慣性力で直進）し、第１検出口４７ａに至る。第１検出口４７ａ内を掃気した気体は第１掃気口３３ａから出て行く。第１検出口４７ａと第１掃気口３３ａ間の距離が離れている場合（管径との兼ね合いも含めて距離が離れている場合）には、このような戻りが発生しにくいが、第１検出口４７ａと第１掃気口３３ａ間において、管の直径が、上記の戻りが許される程度に大きく、かつ、長さを短くすることで、慣性力による掃気を可能としている。

また、第２開閉弁４８を通過して第２分岐管３４を進んだ気体は第２掃気口３４ａを無視して直進（慣性力で直進）し、第２検出口４７ｂに至る。第２検出口４７ｂと第２掃気口３４ａ間における管の直径と長さの関係は、第１検出口４７ａと第１掃気口３３ａ間の管の直径、長さと同じようにして、慣性力で第２検出口４７ｂ内を掃気するようにしている。

検査手順は次のようになる。

まず、図５のステップＳ１０１と同様にして、気体導入部１０のエアタンク１８に加湿して圧縮した空気を蓄える。次に、主管路３１、排気管３２、第１分岐管３３、第２分岐管３４、管路３７など測定系のすべての管路にエアタンク１８からの気体を流してこれらの管路を掃気する。

具体的には、排気弁４５、手動弁４６、第２開閉弁４８、メイン掃気弁５１を開いた後、第１開閉弁４３を開いて、エアタンク１８からの気体を各管路に流して掃気する。

このとき、エアタンク１８から第１分岐管３３を通じて差圧センサ４７の第１検出口４７ａに達した気体は第１掃気口３３ａから第２分岐管３４を通って差圧センサ４７の第２検出口４７ｂに至った後、その極近傍の第２掃気口３４ａから管路３７へ流れ、さらに小マスタＭｂ、メイン掃気弁５１を通って排出ポート３５ａから排出される。掃気において、第２開閉弁４８は、図１や図７の第１サブ掃気弁５２、第２サブ掃気弁５３としての役割、すなわち、第１掃気口３３ａと第２掃気口３４ａを連通させるか否かを切り替える機能を果たしている。

掃気を終える際には、第１開閉弁４３を閉じ、排気弁４５、手動弁４６を閉じ、さらに、メイン掃気弁５１を閉じる。

次に、接続口３１ａにマスタＭを取り付け、手動弁４６を開き、排気弁４５を閉じた後、第１開閉弁４３を開き、エアタンク１８からの気体（加湿され圧縮された空気）を、第２開閉弁４８を開いて連通している第１空間および第２空間に加圧導入し、これらの空間内を目標圧力にする。

第１空間および第２空間が目標圧力に達したら、第１開閉弁４３を閉じ、さらに第２開閉弁４８を閉じる。これにより、第１空間と第２空間が連通しなくなり、それぞれが独立した閉鎖系（密閉した状態）になる。

その後、差圧センサ４７の検出値の時間経過に伴う変化を測定して基準特性を求める。

次に、マスタＭをワークＷに交換して、ワークＷの漏れを検査する。具体的には、第２開閉弁４８を開いて第１空間と第２空間を連通させた後、排気弁４５を開いて大気開放にする。次に、最初と同様にして測定系のすべての管路を掃気する。

次に、マスタＭを取り外して（前回がワークＷのリーク検査ならば、該ワークＷを取り外して）、検査対象のワークＷを接続口３１ａに取り付ける。そして、排気弁４５を閉じ(メイン掃気弁５１は掃気終了時に閉じている)、第２開閉弁４８を開いた状態で、第１開閉弁４３を開いてエアタンク１８からの気体を、連通状態の第１空間と第２空間（小マスタＭｂを含む）に加圧導入して目標圧力にする。

目標圧力に到達したら、第１開閉弁４３を閉じ、さらに第２開閉弁４８を閉じる。その後、差圧センサ４７の検出値の時間経過に伴う変化を測定し、この測定結果と、先に測定した基準特性を比較することで、ワークＷの漏れの有無を判定する。

第２の変形例に係るリーク検査装置５Ｄにおいても、差圧センサ４７の第１検出口４７ａ、第２検出口４７ｂに至るまでを含めてほぼすべての管路内を掃気することができる。また、貫通型の小マスタＭｂの中についても、エアタンク１８からの気体に入れ替えることができる。

＜第３の変形例＞
これまでは、差圧センサ４７を用いた例を示したが、単圧式の圧力センサを用いるリーク検査装置であっても、本発明は適用される。

図９は、単圧式の圧力センサ７１を用いたリーク検査装置５Ｅの一例を示している。図１と同一部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は適宜省略する。

図９に示すリーク検査装置５Ｅでは、主管路３１から第２分岐管３４は分岐していない。第１分岐管３３には、その末端に単圧式の圧力センサ７１が接続されている。単圧式の圧力センサ７１の検出口の極近くには第１掃気口３３ａが設けてある。第１掃気口３３ａに、メイン掃気弁５１が介挿された掃気管７２が接続され、該掃気管７２の終端は排出ポート３５ａになっている。

検査手順は次のようになる。

エアタンク１８に加湿して圧縮した気体を蓄える。次に、排気弁４５およびメイン掃気弁５１を開いた状態で第１開閉弁４３を開いて管路を掃気し、その後、第１開閉弁４３、排気弁４５、メイン掃気弁５１を閉じて掃気を終える。

単圧式の圧力センサ７１の検出口の極近くに、メイン掃気弁５１で開閉される第１掃気口３３ａを設けたので、単圧式の圧力センサ７１の検出口に至るまで第１分岐管３３内を掃気することができる。

次に、接続口３１ａにワークＷを取り付け、第１開閉弁４３を開いて、加湿された空気をワークＷに加圧導入する。次に、第１開閉弁４３を閉じてワークＷの含まれる空間を密閉する。該空間は、第１開閉弁４３より下流の主管路３１、ワークＷ、排気弁４５より上流の排気管３２、単圧式の圧力センサ７１に至る第１分岐管３３、第１掃気口３３ａからメイン掃気弁５１までの掃気管７２からなる。この状態で単圧式の圧力センサ７１の検出値を監視してワークＷの漏れの有無を判定する。

次に、図１に示すリーク検査装置５での検査において、検査圧力の切換えがある場合について説明する。

まず、検査準備として、第１空間６１と第２空間６２を目標圧力に加圧した後、冷やして、安定な状態にする。前回の検査が演算例１に示すような目標圧力（９００ＫＰａ）であり、今回の検査が演算例２に示すような目標圧力（４２０ＫＰａ）であるような場合には、以下のような方法でリーク検査装置５の検査装置本体６内の掃気を行う。

すなわち、前回の検査は目標圧力９００ＫＰａ（雰囲気温度30℃）であり、気体導入部１０に蓄える気体は、圧力が１２００ＫＰａ（＝((100+900)×1.3)-100）で湿度は１００％（加圧時湿度）なので、これを絶対湿度に換算すると２．３(＝30.4×1/13)（g/m3）となる。

今回の検査が目標圧力４２０ＫＰａ（雰囲気温度25℃）の場合、絶対湿度は３．５(＝23.0×1/13)（g/m3）となり、前回の検査状態を放置したまま今回の検査を行うと、第１空間６１、第２空間６２内に残っている空気の湿度（例えば絶対湿度２．３g/m3）と、今回検査に用いる空気の湿度（例えば絶対湿度３．５g/m3）とが異なることとなり、検査毎に少しずつ空間内の空気が今回の検査の空気と入れ替わる第１空間６１と、まったく入れ替わらない第２空間６２内の空気の湿度（比熱）が異なることとなり、測定毎に誤差が生じてくる。

そこで検査条件が異なる場合には、事前に第１空間６１、第２空間６２内の空気を入れ替える。さらに初回の検査前にもこの掃気を行う。なぜならば、第１空間６１、第２空間６２内の空気はリーク検査装置５の検査装置本体６が組立てられた時の空気で満たされているためである。

このような検査前の検査条件切換えに伴う掃気は、各所にＹ字型の滞留防止構造やノズル型の滞留防止構造を用いつつ貫通型の小マスタＭｂを用いるような装置で行われる（慣性掃気）。

なお、図１のリーク検査装置５では、差圧センサ４７の両側（検出口４７ａ、４７ｂ）で行き止まりとなる箇所の気体を、第１掃気口３３ａ、第２掃気口３４ａから排気するので、検査圧力変更等で必要となる空気の入れ替えが速やかに行え、第１空間６１、第２空間６２内の空気が同一となり、同一の物理常数（検査用気体の調湿を行って、同一温度、同一圧力の元で、同一の比熱）を持った空気での比較を行うことができる。

次にリーク検査を行うワークＷの製造方法について述べる。

本実施の形態に係るリーク検査装置５、５Ｂ〜５Ｅが検査対象とするものは、内部に液体を入れて使用する容器（例えば電気温水器で使用するようなステンレス製温水貯湯タンク（オールステンレス）、瞬間湯沸器で使用するような銅製熱交換器（銅製フィンと銅管））であり、溶接によって作られる（又は射出成型によるプラスチック製温水貯湯タンクでも良い）。

内部に気体を入れて使用する容器としてのワークＷをリーク検査するならば、許される漏れ許容値として気体の漏れ量を簡単に設定できる。すなわち、検査時と実際の使用時とでワークＷの中に入れるものが同じ気体であれば、検査時の判定基準となる漏れ気体量と、実際に使用する際に許される気体の漏れ許容量とに同じ基準値を用いることができる。しかし、液体を入れて用いるワークの検査に気体を用いる場合には、実際の使用時に許される液体の漏れ許容値を気体の漏れ量に換算して、検査時用漏れ許容値（気体）を設定しなければならない。

この換算に当たっては動粘性係数の差を用いて換算する。本発明での検査対象とする容器としてのワークＷは製造して、リーク検査合格後に機器に組み込まれる。例えば瞬間湯沸器の場合には出荷検査で（内部に組み込まれたワークＷを含めて）水を通水するが、ステンレス製温水貯湯タンクがワークＷのような場合には機器に組み込まれて施工現場に運び込まれてから初めて、ワークＷを組み込んだ製品に通水される。すなわち、ワークＷは容器に加工される部品（例えばステンレス板、銅板、銅管等部品）段階から容器形状となってリーク検査に至るまでの間は、一度も通水されることなく、水で洗浄されることもない。

ところで、ワークＷと同じはずのマスタＭを元に基準特性（ステップＳ１０８）を取得し、複数のワークＷのリーク検査を行うが、マスタＭを含めた複数のワークＷ（以下ワークＷ等）間の製造誤差によりそれぞれの重さが微妙に異なり、リーク検査に影響を与える（外乱）。本実施の形態で用いているワークＷ等の重量差は、部品に用いている母材と異なる（比熱が異なる）物、たとえば内部の水等によって重量が異なるわけではないので（ワークＷ等と比熱が異なる外乱物の混入がないので、「比熱が異なる外乱物の除去」は不要なので）、重量の差は母材重量の差である。そこで、マスタＭとの重量差を補正するために、母材と同一材質で作った補正部品を、ワークＷ内に入れたり接続口３１ａに接続する部品内に取り付けたりすることで重量差を補正する（ワークＷ等と「同一比熱補正部品を用いた外乱防止」）。

もちろん、接続口３１ａに接続する部品や接続口３１ａに接続する場所以外の開口部を塞ぐ補機類の材質と重量も、複数のワークＷ等間で差がないように同一部材を用いると共に同じ重量物を用いることで熱容量を合わせる（「接続口に接続する部品や補機類による外乱防止」）。

このような各種外乱の防止を行った後、均温化作業に入る。すなわち、ワークＷ等間で温度が異なると、その保有熱量によりリーク検査に影響を与えるのでそれを除去する（「保有熱量合わせ込みによる外乱防止」）。上述のような外乱防止は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４のように、基準特性や検査の前日までに行うとよい。

ところで断熱圧縮による発熱は、検査にあたってリーク検査装置５等の検査装置本体６等に導入される気体と異なる気体（例えば前回検査して放熱しきって温度が異なる気体や、ワークＷが作られた際に一緒に閉じ込められた湿度・温度が違う気体等）が残っているからなのであるから、例えば検査に先立ちリーク検査装置５の検査装置本体６内の気体、ワークＷ内気体、マスタＭ内気体、差圧センサ４７内気体等、検査装置本体内のすべてを真空吸引してしまえば、断熱圧縮による発熱問題は一気に解消される。発熱の根源である気体を無くしてしまうのであるから理想的である（ただし、真空吸引に起因する減圧冷却が静定する静定時間が代わりに必要となる）。

ところが真空吸引しても発熱の根源である気体を完全に無くすことはできない。なぜならば、気体のない空間（絶対真空）をだれ一人つくれた者がいないからである。このことはＪＩＳの定義で、真空とは「大気圧より低い圧力の気体で満たされている特定の空間の状態」となっていることからも判る。すなわち、真空にしても気体が残存するので断熱圧縮による発熱は回避できない。

本発明では、負圧吸引で真空を作り、そこに気体導入部１０からの検査用気体を流し込むことで、新旧気体の置換をはかるのではなく、気体導入部１０から検査用気体を流し込み、加圧掃気で新旧気体の置換を行った。これにより、コンプレッサ１５のほかに真空ポンプを設ける必要がない。

さらに付言すれば、真空吸引の方式では、以下のような方法を取り得る。すなわち、真空吸引によって減圧冷却が起き、この時所定量の気体を残して加圧すれば残った気体の断熱圧縮で発熱がおきる。そこで、この減圧冷却量と断熱圧縮発熱量が等量になった時点で吸引から加圧に切り替えれば、熱が相殺され、たとえ完全に吸引（絶対真空）を作ることができなくとも目的（測定時間の短縮化）を達することができる。

ところが、吸引が足りずに加圧したり、逆に吸引しすぎてから加圧したりする場合には、熱が相殺できずに測定毎の誤差が生じる。これに対して、加圧掃気による新旧気体の置換では、所定時間以上の掃気であれば良く、測定毎の誤差を簡単に収束させることができる。

次に、液体の漏れ許容値を気体の漏れ量に換算する換算計算式等について説明する。

＜粘性係数を用いた換算計算式＞
細孔から漏れる流量は粘性係数を用いて計算することができる。

粘性係数（μ Pa・s）20℃時 水のμ＝0.0010050Pa・s 空気のμ＝0.0000181Pa・s、細孔の直径 0.1mm（＝0.0001m）、細孔の長さ 1mm（＝0.001m）、大気圧（雰囲気の気圧）101300Pa Abs、細孔入口圧（目標圧力）300kPa G（＝401300Pa Abs）、細孔出口圧（雰囲気の圧力）0kPa G（＝101300Pa Abs）の時の水の漏れ量は、
ΔＰ（以下、水ΔＰとする）＝[細孔入口圧]−[細孔出口圧]（Pa Abs）＝300000（Pa Abs）
とすると、
[水の漏れ量]＝π×[細孔の直径]4×[水ΔＰ]／（128×[水のμ]×[細孔の長さ]）
＝3.14×0.0001[m]４×（300000[Pa Abs]）／（128×0.0010050[Pa・s]×0.001[m]
＝0.00000073[m3/s]＝0.73[ml/s]、となる。

これに対し空気の漏れ量は、水が非圧縮性流体であるのに対し、空気は圧縮性流体であるので差圧（以下、空気ΔＰとする）は下記のように表される。

空気ΔＰ＝（[細孔入口圧]2-[細孔出口圧]2)／（2×[細孔入口圧]）
＝744225（Pa Abs）
[空気の漏れ量]＝π×[細孔の直径]4×[空気ΔＰ]／（128×[空気のμ]×[細孔の長さ]）
＝3.14×0.0001[m]4×（744225[Pa Abs]）／（128×0.0000181[Pa・s]×0.001[m]
＝0.00010087[m3/s]＝100.87[ml/s]、となる。

[水の漏れ量]を基に、リーク検査装置からの[空気の漏れ量]を換算する為の換算係数（[水の細孔入口圧]＝[空気の細孔入口圧]とした場合に）は、
[空気の漏れ量]＝[水の漏れ量]×[換算係数]
[換算係数]＝[空気の漏れ量]／[水の漏れ量]
＝（[細孔入口圧]2-[細孔出口圧]2)×[水のμ]／（2×[細孔入口圧]×[空気のμ]×（[細孔入口圧]−[細孔出口圧]））
＝137.7（＝100.87／0.73） となる。

たとえば、70℃の温水を300[kPa G]で蓄えるタンクの許容温水漏れ量が10[ml/h]の時で検査時の周囲温度（＝リーク検査装置に満たされる気体温度）が20℃の時に200[kPa G]で検査する場合（[水の細孔入口圧]＝[空気の細孔入口圧]とならない場合）には、[20℃空気のμ]＝0.0000181Pa・s、[70℃の温水のμ]＝0.0004Pa・s、大気圧（雰囲気の気圧）101300Pa Absとすると、
[換算係数]＝[空気の漏れ量]／[水の漏れ量]は、
[空気の漏れ量]＝π×[細孔の直径]4×[空気ΔＰ]／（128×[空気のμ]×[細孔の長さ]）
[水の漏れ量]＝π×[細孔の直径]4×[水ΔＰ]／（128×[水のμ]×[細孔の長さ]） なので、
[換算係数]＝（[空気ΔＰ]×[水のμ]）／（[空気のμ]×[水ΔＰ]）
で表される。計算すると、
[換算係数]＝29.28（＝292.8／10） となり、
許容気体漏れ量（[空気の漏れ量]）＝292.8[ml/h] として求められる。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

実施の形態では、比熱の大きい気体を、加湿した空気としたが、雰囲気より比熱の大きい気体は、たとえば、エチレン、メタン、ヘリウム等の単体、あるいはこれを空気に混ぜたものであってもよい。また、加圧導入する気体は、雰囲気より比熱の大きい気体に限定されず、任意の気体でよく、周囲の空気であっても構わない。

本発明に係るリーク検査装置の構成は、実施の形態に例示したリーク検査装置５、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅに限定されない。圧力計の検出口に至る管路の該検出口の極近傍から気体を外部に逃がすことができるように構成されたリーク検査装置であれば、任意でよい。

実施の形態では、圧力計（圧力センサ４７、７１）の検出口に至って行き止まりになる管路の該検出口の近傍に開閉可能な掃気口を設け、この掃気口から掃気の際に気体を外部へ逃がすようにしたが、圧力計の検出口の近傍に限らず、測定系の中で行き止まりになる箇所が他にあれば、その箇所またはその箇所の近傍に開閉弁で開閉される掃気口を設ければよい。また、分岐先が行き止まりになる箇所の場合、その分岐箇所に滞留防止構造を設けて掃気するように構成すればよい。

５…リーク検査装置
６…検査装置本体
１０…気体導入部
１１…ヒータ
１２…入側温度センサ
１３…加湿器
１４…湿度センサ
１５…コンプレッサ
１６…エアクーラ
１７…エアドライヤ
１８…エアタンク
１９…ヒータ
２１…気圧計
２２…温湿度センサ
２３…出側温度センサ
２４…演算部
２５…制御部
３１…主管路
３１ａ…接続口
３２…排気管
３２ａ…排気ポート
３３…第１分岐管
３３ａ…第１掃気口
３４ａ…第２掃気口
３５…接続管路
３５ａ…排出ポート
３６…管路
３７…管路
４１…電空レギュレータ
４２…第１圧力センサ
４３…第１開閉弁
４４…第２圧力センサ
４５…排気弁
４６…手動弁
４７…差圧センサ
４７ａ…第１検出口
４７ｂ…第２検出口
４８…第２開閉弁
４９…第３開閉弁
５１…メイン掃気弁
５２…第１サブ掃気弁
５３…第２サブ掃気弁
６１…第１空間
６１ａ…第１メイン空間
６１ｂ…第１サブ空間
６２…第２空間
７１…単圧式の圧力センサ
７２…掃気管
Ｂ１…第１分岐箇所
Ｈ１…熱溜まり箇所
Ｈ２…熱溜まり箇所
Ｈ３…熱溜まり箇所
Ｈ４…熱溜まり箇所
Ｍ…マスタ
Ｍｂ…小マスタ
Ｍｃ…非貫通型の小マスタ
Ｗ…ワーク

Claims (10)

1. 検査対象を含む所定の空間に気体を加圧導入した後、前記空間を密閉し、密閉後の前記空間の圧力を圧力計で測定して前記検査対象に漏れがあるか否かを判定するリーク検査装置において、
   前記空間を構成する管路が行き止まりになる箇所に滞留する気体を外部に排出する滞留気体排出部を設けた
   ことを特徴とするリーク検査装置。
2. 前記滞留気体排出部は、
   前記圧力計の検出口に至る管路の前記検出口の近傍に設けられた掃気口と、
   前記掃気口を開閉すると共に、掃気する際に開かれる開閉弁と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のリーク検査装置。
3. 前記圧力計は、第１検出口と第２検出口とを備え、これらに加わる圧力差を検出する差圧計であり、
   前記空間は、前記差圧計の前記第１検出口側の第１空間と前記第２検出口側の第２空間であり、
   前記検査対象は、前記第１空間に含まれ、
   前記第１空間と前記第２空間を個別に前記密閉し、
   前記掃気口として、前記第１空間の一部であって前記第１検出口に至る第１管路のうちの前記第１検出口の近傍に設けられた第１掃気口と、前記第２空間の一部であって前記第２検出口に至る第２管路のうちの前記第２検出口の近傍に設けられた第２掃気口を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載のリーク検査装置。
4. 前記第１掃気口と前記第２掃気口を連通させる接続管路を備え、
   前記開閉弁は、前記接続管路を開通状態と閉鎖状態に切り替えるサブ開閉弁と、前記接続管路を外部に連通させるか否かを切り替えるメイン開閉弁とを備え、
   これらの開閉弁を開くときは、前記サブ開閉弁を開いてから前記メイン開閉弁を開き、閉じるときは、前記メイン開閉弁を閉じてから前記サブ開閉弁を閉じる
   ことを特徴とする請求項３に記載のリーク検査装置。
5. 前記サブ開閉弁として、第１サブ開閉弁と第２サブ開閉弁を備え、
   前記メイン開閉弁は、前記第１サブ開閉弁と前記第２サブ開閉弁の間の前記接続配管に設けられ、
   これらの開閉弁を開くときは、前記第１サブ開閉弁と第２サブ開閉弁を開いてから前記メイン開閉弁を開き、閉じるときは、前記メイン開閉弁を閉じてから前記第１サブ開閉弁と前記第２サブ開閉弁を閉じる
   ことを特徴とする請求項４に記載のリーク検査装置。
6. 前記第２管路の途中に貫通型の容器を設けた
   ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１つに記載のリーク検査装置。
7. 前記滞留気体排出部は、排気弁に向かう管路の途中の分岐箇所であって分岐した分岐管が前記加圧導入の際に行き止まりになる分岐箇所に設けられ、上流から到来する気体が前記分岐管に流れ込み、前記分岐管内に滞留している気体を巻き込んで排気弁側の管路に出ていくような気体の流れを生成する滞留防止機構であり、
   前記空間を、加圧もしくは掃気する際に、前記排気弁から気体を逃がしながら加圧もしくは掃気を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のリーク検査装置。
8. 検査対象を含む所定の空間に気体を加圧導入した後、前記空間を密閉し、密閉後の前記空間の圧力を圧力計で測定して前記検査対象に漏れがあるか否かを判定するリーク検査方法であって、
   前記空間を構成する管路が行き止まりになる箇所に滞留気体排出部を設けて、前記行き止まりになる箇所に滞留する気体を外部に排出する
   ことを特徴とするリーク検査方法。
9. 前記滞留気体排出部は、前記圧力計の検出口に至る管路の前記検出口の近傍に設けられた掃気口と、前記掃気口を開閉する開閉弁を有し、
   前記空間を掃気する際に前記開閉弁を開く
   ことを特徴とする請求項８に記載のリーク検査方法。
10. 前記滞留気体排出部は、排気弁に向かう管路の途中の分岐箇所であって分岐した分岐管が前記加圧導入の際に行き止まりになる分岐箇所に設けられ、上流から到来する気体が前記分岐管に流れ込み、前記分岐管内に滞留している気体を巻き込んで排気弁側の管路に出ていくような気体の流れを生成する滞留防止機構であり、
    前記空間を、加圧もしくは掃気する際に、前記排気弁から気体を逃がしながら加圧もしくは掃気を行う
    ことを特徴とする請求項８または９に記載のリーク検査方法。