JP4573269B2 - 漏れ検査装置および漏れ検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、気体や液体の収容や移送に使用される容器や配管等からなる被検査物の漏れ検査に使用する漏れ検査装置および漏れ検査方法に関する。

従来から、気体や液体の収容や移送に使用する容器や配管等の中には気密性や液密性を要求されるものがあり、このような容器や配管等は、所定の漏れ検査装置や漏れ検査方法を用いて、漏れが生じているか否かの検査が行われる（例えば、特許文献１参照。）。この漏れ検査方法では、被検査物である多孔質膜を使用可能なモジュールの状態に組み立ててリークテスト用液体に浸漬し、多孔質膜における支持層側の空間に存在するリークテスト用液体を除去したのち、その空間を所定の気体で加圧する方法が行われている。そして、多孔質膜を透過してくる気体を検出することにより漏れの有無の判定が行われる。
特開２００１−２４２０６６号公報

このような漏れ検査の場合、被検査物をリークテスト用液体やトレースガスに浸漬すると、そのリークテスト用液体等が被検査物の欠陥、例えば被検査物が鋳物である場合には、巣の内部に入り込むまでに一定の時間が必要になる。特に、被検査物の肉厚が大きい場合や、欠陥が微小である場合には、その時間が長くなる。しかしながら、前述した従来の漏れ検査方法では、このような被検査物をリークテスト用液体やトレースガスに浸漬する際の時間を短縮する工夫がなされていないため、漏れ検査に長時間を要するという問題がある。また、被検査物が容器や配管等で構成され、漏れ検査の際に、開口部を所定の密閉部材で密閉しなければならない場合には、密閉部材が取り付けられた被検査物を順次準備していかなければならないため密閉部材が多数必要になり、コストが高くなるという問題もある。

本発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、漏れ検査に要する時間を短縮できるとともに、使用する密閉部材の数を減少できる漏れ検査装置および漏れ検査方法を提供することである。

前述した目的を達成するため、本発明に係る漏れ検査装置の構成上の特徴は、開口部を有する被検査物を漏れ検査する漏れ検査装置において、被検査物を収容できるとともに、外部から供給されるトレースガスを内部に充填できるトレースガス充填容器と、トレースガス充填容器内でトレースガス中に保持されたのちにトレースガス充填容器から順次取り出された被検査物の開口部を密閉するための密閉部材と、密閉部材が取り付けられた被検査物に浸入しているトレースガスを検出するための漏れ検出装置とを備え、漏れ検出装置を、密閉部材に設けられ被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材と、内部連通部材を外部に連通させた状態で被検査物を収容できるとともに、被検査物が収容された収容部と外部とを連通する外部連通部材を有する検査容器と、内部連通部材を介して、被検査物内にトレースガスを供給するトレースガス供給装置と、トレースガス供給装置から被検査物内にトレースガスを供給することによって被検査物に浸入しているトレースガスが被検査物の壁部を通過して外部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出装置とで構成したことにある。

前述したように構成した本発明の漏れ検査装置では、被検査物が開口部を有するもので構成され、この被検査物が順次漏れ検査されるようになっている。そして、この検査装置は、被検査物を収容した状態で内部にトレースガスを供給できるトレースガス充填容器を備えている。したがって、被検査物を漏れ検出装置で漏れ検査する前に、予め被検査物をトレースガス充填容器内でトレースガス中に保持しておくことができる。これによって、被検査物に欠陥がある場合には、その欠陥の内部に予めトレースガスを浸入させておくことができる。

このトレースガス中に保持された被検査物を、トレースガス充填容器から取り出して開口部を密閉したのちに漏れ検出装置で漏れ検査を行う。この場合、欠陥内のトレースガスを漏れ検出装置で検出することにより、欠陥の有無を即時に判定することができる。すなわち、予め欠陥内にトレースガスを浸入させておくことにより、トレースガスが欠陥を通過するまでの時間を省略することができ、欠陥から漏れたトレースガスを検出するための時間を大幅に短縮することができる。

また、本発明では、トレースガス充填容器を複数の被検査物を収容できる大きさにすることができ、これによると、複数個の被検査物をトレースガス充填容器内に入れるときには、被検査物の開口部から密閉部材を取り外しておき、被検査物を漏れ検出装置で漏れ検査する直前に、密閉部材で開口部を密閉することができる。このため、密閉部材の数が少量で済むようになり大幅なコスト低減が図れる。

また、本発明に係る漏れ検査装置では、漏れ検出装置を、密閉部材に設けられ被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材と、内部連通部材を外部に連通させた状態で被検査物を収容できるとともに、被検査物が収容された収容部と外部とを連通する外部連通部材を有する検査容器と、内部連通部材を介して、被検査物内にトレースガスを供給するトレースガス供給装置と、トレースガス供給装置から被検査物内にトレースガスを供給することによって被検査物に浸入しているトレースガスが被検査物の壁部を通過して外部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出装置とで構成している。

これによると、被検査物における欠陥の有無を精度よく検出することができる。

また、本発明に係る漏れ検査装置の他の構成上の特徴は、開口部を有する被検査物を漏れ検査する漏れ検査装置において、被検査物を収容できるとともに、外部から供給されるトレースガスを内部に充填できるトレースガス充填容器と、トレースガス充填容器内でトレースガス中に保持されたのちにトレースガス充填容器から順次取り出された被検査物の開口部を密閉するための密閉部材と、密閉部材が取り付けられた被検査物に浸入しているトレースガスを検出するための漏れ検出装置とを備え、漏れ検出装置を、密閉部材に設けられ被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材と、内部連通部材を外部に連通させた状態で被検査物を収容できるとともに、被検査物が収容された収容部と外部とを連通する外部連通部材を有する検査容器と、外部連通部材を介して、検査容器の収容部内にトレースガスを供給するトレースガス供給装置と、トレースガス供給装置から検査容器内にトレースガスを供給することによって被検査物に浸入しているトレースガスが被検査物の壁部を通過して内部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出装置とで構成したことにある。

また、本発明に係る漏れ検査方法の構成上の特徴は、開口部を有する被検査物をトレースガス充填容器内に収容してトレースガス中に保持するトレースガス中保持工程と、トレースガス中保持工程でトレースガス中に保持されたのちにトレースガス充填容器から順次取り出された被検査物の開口部を密閉部材で密閉する密閉工程と、密閉部材が取り付けられた被検査物に浸入しているトレースガスを検出する漏れ検出工程とを備え、漏れ検出工程を、密閉部材で密閉された被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材を外部に連通させた状態で、被検査物を、外部に連通する外部連通部材を有する検査用容器内に設置する設置工程と、内部連通部材を介して、被検査物内にトレースガスを供給するトレースガス供給工程と、トレースガス供給工程で被検査物内にトレースガスを供給することによって被検査物に浸入しているトレースガスが被検査物の壁部を通過して外部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出工程とで構成したことにある。

また、本発明に係る漏れ検査方法を、開口部を有する被検査物をトレースガス充填容器内に収容してトレースガス中に保持するトレースガス中保持工程と、トレースガス中保持工程でトレースガス中に保持されたのちにトレースガス充填容器から順次取り出された被検査物の開口部を密閉部材で密閉する密閉工程と、密閉部材が取り付けられた被検査物に浸入しているトレースガスを検出する漏れ検出工程とを備え、漏れ検出工程を、密閉部材で密閉された被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材を外部に連通させた状態で、被検査物を、外部に連通する外部連通部材を有する検査用容器内に設置する設置工程と、外部連通部材を介して、検査容器内にトレースガスを供給するトレースガス供給工程と、トレースガス供給工程で検査容器内にトレースガスを供給することによって被検査物の欠陥に浸入しているトレースガスが被検査物の壁部を通過して内部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出工程とで構成することができる。

前述したように構成した本発明の漏れ検査方法によれば、被検査物の漏れ検査を行う前に、被検査物をトレースガスに浸漬するため、漏れ検査に要する時間を大幅に短縮できるとともに、コストの低減が可能になる。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は同実施形態に係る漏れ検査装置１０の概略構成図を示しており、図２はこの漏れ検査装置１０で漏れ検査が行われる被検査物２０を示している。また、漏れ検査装置１０は、本発明のトレースガス充填容器としての充填容器１１、密閉部材取付台１２および検査容器１３を備えている。充填容器１１は、図３に示したように、箱形の容器本体１１ａと、容器本体１１ａの上端開口部を開閉するための蓋１１ｂとで構成されており、内部に複数個の被検査物２０を収容できる大きさに形成されている。

そして、蓋１１ｂの下面における周縁部近傍には、細い溝１１ｃが周縁部に沿って形成され、その内部にリング状のシール材１４が取り付けられている。このシール材１４によって、充填容器１１は密閉可能になっている。また、蓋１１ｂの中央には、カプラー１５が取り付けられており、このカプラー１５は配管１５ａを介して、ヘリウムガスボンベ１６に接続されている。このヘリウムガスボンベ１６内には、本発明のトレースガスとしてのヘリウムガスが充填されており、カプラー１５を介してヘリウムガスボンベ１６から充填容器１１内にヘリウムガスを供給することができる。密閉部材取付台１２は、充填容器１１から取り出された被検査物２０に密閉部材２１を取り付けるために設けられた作業台である。

検査容器１３は、１個または複数個の被検査物２０を密閉状態で収容できる大きさの容器で構成され、被検査物２０を出し入れ可能な状態で収容する。また、検査容器１３の底部には、外部に向って延びる配管１７ａが取り付けられており、その先端部がヘリウムガスボンベ１７に接続されている。このヘリウムガスボンベ１７内には、ヘリウムガスボンベ１６内のヘリウムガスと同じヘリウムガスが充填されている。

さらに、検査容器１３の天井部には、外部に向って延びる配管１８ａが取り付けられており、その先端部が本発明のトレースガス検出装置としてのヘリウムガス検出装置１８に接続されている。また、配管１８ａから配管１９ａが分岐して延びており、その配管１９ａの先端部に真空ポンプ１９が接続されている。これらの検査容器１３、ヘリウムガスボンベ１７、ヘリウムガス検出装置１８および配管１７ａ，１８ａ等で本発明の漏れ検出装置が構成される。

被検査物２０は、円筒状のパイプ本体２０ａの軸方向に沿った略中央部の両側から分岐管２０ｂ，２０ｃがそれぞれパイプ本体２０ａに直交して反対方向に延びた形状の鋳物からなる配管で構成されている。そして、密閉部材２１は、パイプ本体２０ａの下端開口部を密閉する下蓋部２１ａ、パイプ本体２０ａの上端開口部を密閉する上蓋部２１ｂ、分岐管２０ｂの先端開口部を密閉する側蓋部２１ｃおよび分岐管２０ｃの先端開口部を密閉する側蓋部２１ｄの４個の蓋部材で構成されている。

また、下蓋部２１ａの上面および上蓋部２１ｂの下面における周縁部近傍には細い溝２２が周縁部に沿って形成され、その内部にリング状のシール材２３がそれぞれ取り付けられている。また、側蓋部２１ｃ，２１ｄの内面（被検査物２０側の面）における周縁部近傍にも溝を介してリング状のシール材２４がそれぞれ取り付けられている。このシール材２３，２４を備えた密閉部材２１によって、被検査物２０は密閉されている。また、下蓋部２１ａの中央部には、カプラー２５が取り付けられており、被検査物２０の内部は、このカプラー２５を介して配管１７ａに連通可能になっている。

つぎに、前述したように構成された漏れ検査装置１０を用いて、被検査物２０の漏れ検査を行う場合について説明する。まず、充填容器１１の蓋１１ｂを開けて容器本体１１ａ内に、密閉部材２１が取り付けられてない複数の被検査物２０を入れたのちに、蓋１１ｂを容器本体１１ａに取り付けて、図３の状態にする。ついで、ヘリウムガスボンベ１６の操作部（図示せず）を操作して、ヘリウムガスボンベ１６から充填容器１１内にヘリウムガスを供給する。

そして、充填容器１１内にヘリウムガスが充填された状態を所定時間保持する。これによって、被検査物２０に、内面から外面に通じる巣等の欠陥２６がある場合には、この欠陥２６等の内部にヘリウムガスが浸入する。なお、このヘリウムガスを充填容器１１内に供給する前に、充填容器１１内を減圧して、充填容器１１と被検査物２０の内部を真空に近い状態にしておくことにより、欠陥２６等の内部にヘリウムガスを浸入させやすくなる。

つぎに、充填容器１１内から被検査物２０を１個取り出し、密閉部材取付台１２上で、その被検査物２０の各開口部に密閉部材２１の対応する蓋部材を取り付けて、図２の状態にする。そして、この密閉部材２１が取り付けられた被検査物２０を、カプラー２５を配管１７ａに接続させた状態で、検査容器１３内に設置する。ついで、真空ポンプ１９を作動させて検査容器１３内のガスを抜き減圧した状態で、ヘリウムガスボンベ１７の操作部（図示せず）を操作して、ヘリウムガスボンベ１７からカプラー２５を介して被検査物２０内にヘリウムガスを供給する。

これによって、欠陥２６内のヘリウムガスは、短時間のうちに検査容器１３内から配管１８ａを通過してヘリウムガス検出装置１８に達する。そして、ヘリウムガス検出装置１８が漏れてきたヘリウムガスを検出することにより被検査物２０に欠陥２６があることが判定される。また、被検査物２０に欠陥２６が生じてない場合には、ヘリウムガス検出装置１８はヘリウムガスを検出しないため、欠陥２６が生じてないことが分かる。

また、検査容器１３で被検査物２０の漏れ検査を行っている間、密閉部材取付台１２上では、充填容器１１内から順次、次の被検査物２０を取り出し、その被検査物２０に密閉部材２１を取り付ける作業が行われる。したがって、検査済みの被検査物２０を検査容器１３から取り出すと、密閉部材２１が取り付けられた次の被検査物２０が検査容器１３内に設置されて、順次漏れ検査が行われる。また、漏れ検査が終了し、検査容器１３から取り出された被検査物２０に取り付けられていた密閉部材２１は取り外されて、密閉部材取付台１２で次の被検査物２０に取り付けられる。さらに、充填容器１１内にも順次被検査物２０が収容されて所定時間ヘリウムガス中に保持される。

このため、時間のロスが無くなり、効率のよい漏れ検査が行えるようになる。例えば、充填容器１１内のヘリウムガス中に被検査物２０を保持する必要な時間を最低３分とし、検査容器１３内での欠陥の有無の判定に要する時間を１０秒、被検査物２０への密閉部材２１の取り付けや被検査物２０の検査容器１３内への設置に要する時間を５０秒とすると、１個の被検査物２０を検査するための所要時間は１分になる。

したがって、充填容器１１を３個以上の被検査物を収容できる大きさにしておけば、時間の無駄が生じることが無くなる。また、密閉部材２１が、被検査物２０に取り付けられるのは、被検査物２０が検査容器１３内に収容されている間と、その前後の僅かな時間であり、漏れ検査終了後は、すぐに漏れ検査が終了した被検査物２０から取り外されて、次の漏れ検査前の被検査物２０に取り付けられる。このため、密閉部材２１は僅かな個数、例えば最低２，３個準備しておけば足るようになる。

以上のように、本実施形態に係る漏れ検査装置１０は、開口部を備えた複数個の被検査物２０を順次漏れ検査していくものである。そして、この漏れ検査装置１０は、複数個の被検査物２０を収容して内部にトレースガスを供給できる充填容器１１を備えている。したがって、被検査物２０を検査容器１３内で漏れ検査する前に、予め充填容器１１内でトレースガス中に保持し、被検査物２０の欠陥２６内にトレースガスを浸入させておくことができる。

このため、被検査物２０に密閉部材２１を取り付けて、検査容器１３内に設置し、被検査物２０内にトレースガスを供給したときに、欠陥２６内のトレースガスは、短時間のうちにヘリウムガス検出装置１８に到達し、被検査物２０に欠陥２６が生じていることを判定することができる。また、本実施形態によると、密閉部材２１の数が少量で済むようになり大幅なコスト低減が図れる。

図４は、本発明の他の実施形態に係る漏れ検査装置が備える検査容器２７を示している。この検査容器２７は、本発明に係る漏れ検出装置を構成するもので、上面が開口した箱形の容器２７ａの内部に水２８を入れた構成になっている。また、この漏れ検査装置では、ヘリウムガスボンベ１６，１７に代えてエアコンプレッサー３７等が備わっている。また、この漏れ検査装置で漏れ検査が行われる被検査物２０に取り付けられる密閉部材３１の下蓋部３１ａにはカプラーは設けられてなく、上蓋部３１ｂの中央部にカプラー３５が取り付けられている。そして、このカプラー３５にエアコンプレッサー３７が接続されて被検査物２０の内部を加圧できるように構成されている。

このように構成したため、密閉部材３１が取り付けられた被検査物２０を検査容器２７内の水２８中に浸けると、欠陥２６内に浸入していた空気が気泡になって水面側に上昇していく。これによって、被検査物２０に欠陥２６が生じていることが分かる。また、気泡の発生がなければ、被検査物２０に欠陥２６は無いと判定する。この漏れ検査装置によると、検査容器２７を極めて単純な構造にすることができるため、コストの低減を図れる。この漏れ検査装置のそれ以外の作用効果については、前述した漏れ検査装置１０と同様である。

また、本発明に係る漏れ検査装置は、前述した各実施形態に限定するものでなく適宜変更して実施することが可能である。例えば、前述した漏れ検査装置１０では、ヘリウムガスボンベ１７から被検査物２０内にヘリウムガスを供給し、被検査物２０の欠陥２６を通過したヘリウムガスをヘリウムガス検出装置１８で検出するようにしているが、ヘリウムガスボンベ１７を検査容器１３に接続し、ヘリウムガス検出装置１８を被検査物２０に接続することもできる。この場合、被検査物２０に取り付けられた密閉部材２１のカプラー２５を配管１８ａに接続し、配管１７ａの端部を検査容器１３に接続する。

また、図４に示した検査容器２７を、容器２７ａと水２８で構成しているが、この水２８に代えて他の液体を用いることもできる。さらに、トレースガスとしては、ヘリウムガスや空気に代えて、水素ガス、二酸化炭素ガス、アルゴンガス、フロンガス等の種々の気体を用いることができる。この場合、トレースガス検出装置もその使用するトレースガスに応じたものに変更する。また、被検査物としては、パイプ状のものに限らず、箱状や容器状のもの等気密性や水密性が要求されるものであれば何でもよい。さらに、漏れ検査装置を構成するそれ以外の各部分についても本発明の技術的範囲内で適宜変更することができる。

本発明の一実施形態に係る漏れ検査装置を示した概略構成図である。 被検査物に密閉部材を取り付けた状態を示した断面図である。 充填容器に複数個の被検査物を収容した状態を示した断面図である。 本発明の他の実施形態に係る漏れ検査装置が備える検査容器で被検査物の漏れ検査を行う状態を示した断面図である。

符号の説明

１０…漏れ検査装置、１１…充填容器、１３，２７…検査容器、１６，１７…ヘリウムガスボンベ、１７ａ，１８ａ…配管、１８…ヘリウムガス検出装置、２０…被検査物、２１，３１…密閉部材、２３，２４…シール材、２５…カプラー、２６…欠陥、２７ａ…容器、２８…水。

Claims (4)

1. 開口部を有する被検査物を漏れ検査する漏れ検査装置において、
   前記被検査物を収容できるとともに、外部から供給されるトレースガスを内部に充填できるトレースガス充填容器と、
   前記トレースガス充填容器内で前記トレースガス中に保持されたのちに前記トレースガス充填容器から順次取り出された前記被検査物の開口部を密閉するための密閉部材と、
   前記密閉部材が取り付けられた被検査物に浸入しているトレースガスを検出するための漏れ検出装置と
   を備え、
   前記漏れ検出装置を、
   前記密閉部材に設けられ前記被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材と、
   前記内部連通部材を外部に連通させた状態で前記被検査物を収容できるとともに、前記被検査物が収容された収容部と外部とを連通する外部連通部材を有する検査容器と、
   前記内部連通部材を介して、前記被検査物内にトレースガスを供給するトレースガス供給装置と、
   前記トレースガス供給装置から前記被検査物内にトレースガスを供給することによって前記被検査物に浸入しているトレースガスが前記被検査物の壁部を通過して前記外部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出装置と
   で構成したことを特徴とする漏れ検査装置。
2. 開口部を有する被検査物を漏れ検査する漏れ検査装置において、
   前記被検査物を収容できるとともに、外部から供給されるトレースガスを内部に充填できるトレースガス充填容器と、
   前記トレースガス充填容器内で前記トレースガス中に保持されたのちに前記トレースガス充填容器から順次取り出された前記被検査物の開口部を密閉するための密閉部材と、
   前記密閉部材が取り付けられた被検査物に浸入しているトレースガスを検出するための漏れ検出装置と
   を備え、
   前記漏れ検出装置を、
   前記密閉部材に設けられ前記被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材と、
   前記内部連通部材を外部に連通させた状態で前記被検査物を収容できるとともに、前記被検査物が収容された収容部と外部とを連通する外部連通部材を有する検査容器と、
   前記外部連通部材を介して、前記検査容器の収容部内にトレースガスを供給するトレースガス供給装置と、
   前記トレースガス供給装置から前記検査容器内にトレースガスを供給することによって前記被検査物に浸入しているトレースガスが前記被検査物の壁部を通過して前記内部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出装置と
   で構成したことを特徴とする漏れ検査装置。
3. 開口部を有する被検査物をトレースガス充填容器内に収容してトレースガス中に保持するトレースガス中保持工程と、
   前記トレースガス中保持工程で前記トレースガス中に保持されたのちに前記トレースガス充填容器から順次取り出された被検査物の開口部を密閉部材で密閉する密閉工程と、
   前記密閉部材が取り付けられた被検査物に浸入している前記トレースガスを検出する漏れ検出工程と
   を備え、
   前記漏れ検出工程を、
   前記密閉部材で密閉された被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材を外部に連通させた状態で、前記被検査物を、外部に連通する外部連通部材を有する検査用容器内に設置する設置工程と、
   前記内部連通部材を介して、前記被検査物内にトレースガスを供給するトレースガス供給工程と、
   前記トレースガス供給工程で前記被検査物内にトレースガスを供給することによって前記被検査物に浸入しているトレースガスが前記被検査物の壁部を通過して前記外部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出工程と
   で構成したことを特徴とする漏れ検査方法。
4. 開口部を有する被検査物をトレースガス充填容器内に収容してトレースガス中に保持するトレースガス中保持工程と、
   前記トレースガス中保持工程で前記トレースガス中に保持されたのちに前記トレースガス充填容器から順次取り出された被検査物の開口部を密閉部材で密閉する密閉工程と、
   前記密閉部材が取り付けられた被検査物に浸入している前記トレースガスを検出する漏れ検出工程と
   を備え、
   前記漏れ検出工程を、
   前記密閉部材で密閉された被検査物の内部と外部を連通する内部連通部材を外部に連通させた状態で、前記被検査物を、外部に連通する外部連通部材を有する検査用容器内に設置する設置工程と、
   前記外部連通部材を介して、前記検査容器内にトレースガスを供給するトレースガス供給工程と、
   前記トレースガス供給工程で前記検査容器内にトレースガスを供給することによって前記被検査物に浸入しているトレースガスが前記被検査物の壁部を通過して前記内部連通部材を介して放出されたときにそのトレースガスを検出するトレースガス検出工程と
   で構成したことを特徴とする漏れ検査方法。

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