JP2017508165A - フィルムチャンバ内のガス密度増加測定 - Google Patents
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Abstract
その壁部が、柔軟な材料で少なくとも部分的に形成されているテストチャンバ（１０）内でのテストピース（１６）の耐密性試験の方法であって、前記テストピースが前記テストチャンバ内に導入され、その後、前記テストチャンバは排気される方法は、耐密性試験は、前記テストピース（１６）の外側の領域で前記テストチャンバ（１０）の内部のガス密度を測定することによって実行されることを特徴とする。
Description
本発明は、少なくとも１つの柔軟な壁部を有するテストチャンバ内でのテストピースの耐密性試験のための方法に関する。
このようなテストチャンバは、テストピースのテストチャンバ内への導入後に排気され、それにより、柔軟な壁部がテストピースにくっついて、テストピースの外側の領域でテストチャンバ内の残りの残留容積が低減される。テストチャンバの壁部は、例えば、柔軟なフィルムで全面的に形成することができる。このようなテストチャンバがフィルムチャンバである。
テストピースは、包装袋、例えば、食品パッケージであってもよい。テストピースは、テストチャンバ内に置かれ、その後、テストチャンバは、気密に閉じられて排気される。ここで、「排気する」という用語は、絶対真空を意味するものではなく、適切に言えば、そのテストチャンバを囲む大気中の気圧よりも低い圧力までの圧力の低下を意味している。
独国特許第１０２００５０２７０２３号明細書では、テストチャンバの排気後に、テストピースの外側の領域でテストチャンバの内部の圧力を測定することが知られている。このことは、テストピースから出ていくガスが、テストピースの外側の領域でテストチャンバの中の圧力を増加させるということに基づいている。このためには、テストチャンバの残りの容積を可能な限り小さくしなければならず、そのことは、テストピースにくっつくフィルムによって実現される。
テストチャンバの内部全体の圧力増加は、温度依存性である。一方において、温度変化は、出ていく漏出ガスが温度上昇を引き起こすようなことで、パッケージ材料が、テストチャンバ内の温度と比較して暖められることによって引き起こされる可能性がある。他方においては、テストチャンバ内の圧力低下は、テストチャンバ内部のガスを冷却させる。テストチャンバ内のガスの各温度変化は、テストチャンバ圧力に影響を及ぼす。温度関連の圧力変化と、出ていく漏出ガスによって引き起こされた圧力変化を簡単に識別することは不可能である。
本発明の目的は、柔軟なテストチャンバ内のテストピースに対する耐密性試験のための改良された方法を提供することである。
本発明による方法は、請求項１の特徴によって定義されている。したがって、テストピースのテストチャンバ内への導入後、およびそのテストチャンバの排気後の耐密性試験のために、テストピースの外側の領域でテストチャンバの内部のガスの密度が測定される。このことは、具体的には、ガス密度の時間プロファイルを測定することによって実行することができる。このガス密度は、ガスが、漏れによってテストピースから出ていき、テストチャンバの容積内に入る場合に増加する。閉じた容積内のガスの密度は温度とは無関係であり、そのため、本発明による耐密性試験方法は、温度とは無関係に実行することができる。
したがって、本発明による耐密性試験の結果は、温度変動による影響を受けず、間違うことがない。ガスの温度が上昇すると、ガスのエネルギーならびに分子および原子の速度が増加する。その高速度は圧力の増加につながるが、ガス密度、すなわち、単位体積当たりの粒子の質量または数は、温度が増加する場合、温度に無関係であり、一定である。
気密性測定は、「単位面積当たりの力」（ガス圧力）を測定せず、その容積中の粒子の数（ガス密度）のみに比例するが、粒子の温度依存性の平均熱速度には無関係である集団的粒子特性を測定する物理的測定方法を用いて実行される。例えば、これは、電荷、赤外線吸収、レイリー散乱、ラマン散乱、ガスの原子／分子の蛍光またはガス熱伝導を測定することによって実行することができる。また、ガス密度測定は、ガス専用センサ（例えば、酸素センサ／「ラムダプローブ」）、または、ＩＮＦＩＣＯＮ社によって提供されているＷｉｓｅ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙによるセンサを用いても実行することができる。
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。
第一の例示的な実施形態を示す図である。
第二の例示的な実施形態を示す図である。
第三の例示的な実施形態を示す図である。
すべての例示的な実施形態において、テストチャンバ１０は、上方フィルム層１２および下方フィルム層１４を有するフィルムチャンバである。２つのフィルム層１２、１４は、テストピース１６の周りに配置されて、互いにテストピース１６の外側の領域に配置される。フィルム層１２、１４の間、およびテストピースの外側の境界領域内には、テストチャンバ１０を気密に密閉するためにシーリングリング１８が挿入されている。シーリングリング１８は、フィルム層１２、１４の境界領域でそれらの層を気密に密封する原理を説明するためのものにすぎない。シーリングリングの代わりに、二重シールを用いてもよい。
テストピース１６の外側の領域でテストチャンバ１０の内側のテストチャンバ容積２０は、フィルム層１２、１４がテストピース１６に完全にくっつくまでテストチャンバ１０を排気することによって低減される。排気、すなわち、テストチャンバ１０の内部の圧力の低下は、バルブアセンブリ２４を介してテストチャンバ容積２０に接続されている真空ポンプ２２を用いて実行される。
各例示的な実施形態において、ガスの密度は、テストチャンバ容積２０の内部の赤外線吸収測定セル２６を利用して測定されるが、他の密度測定法もあり得る。
第一の例示的な実施形態において、真空ポンプ２２と測定セル２６は、三方弁を介してテストチャンバ容積２０に接続されている。したがって、真空ポンプ２２まで、測定セル２６までおよびテストチャンバ容積２０までのガスライン経路は、それぞれ独立して、および互いに無関係に開くことができ、または遮断することができる。
図２の例示的な実施形態においては、真空ポンプ２２は、二方弁を介してテストチャンバ容積２０に接続され、この場合、測定セル２６は、テストチャンバ１０とバルブアセンブリ２４との間のガスライン経路に対してガスが案内されるように接続されている。
第三の例示的な実施形態は、測定セル２６が、テストチャンバ１０からバルブアセンブリ２４へのガスライン経路内に含まれているという点で第二の例示的な実施形態とは異なっている。
フレキシブルな食品パッケージとしてもよいテストピース１６は、まず、２つのフィルム層１２、１４の間に配置され、その後、それらのフィルム層は密封される。次いで、テストチャンバ１０は、真空ポンプ２２を利用して、テストピース１６の外側の領域におけるテストチャンバ容積２０が最少になるように排気される。次に、バルブアセンブリ２４を用いて、真空ポンプ２２がテストチャンバ１０から切り離される。テストチャンバ１０内に流入する、テストピース１６から出ていくガスは、赤外線吸収測定セル２６に送られる。そのガスの密度は、測定セル２６で測定される。ガス密度は、所定の期間中モニタされ、この場合、ガス密度の増加はテストピース１６における漏れを示す。経時的なガス密度の増加は、漏れの大きさを判断するのに用いられる。
Claims (6)
- その壁部が柔軟な材料で少なくとも部分的に形成されているテストチャンバ（１０）内でのテストピース（１６）の耐密性試験の方法であり、前記テストピースが前記テストチャンバ内に導入され、その後、前記テストチャンバが排気される方法であって、
前記耐密性試験は、前記テストピース（１６）の外側の領域で前記テストチャンバ（１０）の内部のガス密度を測定することによって実行されることを特徴とする耐密性試験の方法。 - 前記ガス密度の測定は、赤外線吸収、レイリー散乱、ラマン散乱、蛍光、ガス熱伝導の測定により、または、Ｗｉｓｅ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙセンサを利用して実行されることを特徴とする、請求項１に記載の耐密性試験の方法。
- 前記耐密性試験のために、前記テストピース（１６）の外側の領域で前記テストチャンバ（１０）内のガス圧力の測定は実行されないことを特徴とする、請求項１または２に記載の耐密性試験の方法。
- 前記テストチャンバ（１０）からのガスは、測定セル（２６）に送られ、その中で、耐密性測定が実行されることを特徴とする、先行の請求項のいずれか１項に記載の耐密性試験の方法。
- 前記テストチャンバは、その壁部が柔軟なフィルム（１２、１４）で形成されているフィルムチャンバであることを特徴とする、先行の請求項のいずれか１項に記載の耐密性試験の方法。
- 前記耐密性試験は、前記ガス密度の時間プロファイルを測定することによって実行されることを特徴とする、先行の請求項のいずれか１項に記載の耐密性試験の方法。
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