JPH01118734A - 真空パッケージにおける漏れを検知するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は真空パッケージにおける漏れの検知方法に関す
るものであり、この方法は、ゲージスペース内にパッケ
ージを置き、ゲージスペースを閉鎖状態として、 畜封状態にあるゲージスペース内において真空パッケー
ジ内の圧力よりも高い圧力を使用し、そして 所定の測定期間中に時間を関数としてゲージスペース内
の圧力を測定することより成る。

（従来の技術及び発１ｊか解決しようとする課題）この
種の方法は欧州特許第１５２，９８１号にて公知となっ
ており、気密構造であってシート状の本体内に試験され
るべき真空パッケージか配置されるような方法を記述し
ている。この本体か気密状ｊｌＢにされたあと、シート
状の本体とパッケージとの間のスペース内の圧力か時間
を関数としてしばらくの量測定される。パッケージ内に
漏れか有るか否かを判断する測定として圧力の変化か用
いられている。

成る場合においては、短時間でかつ十分な信頼性を以て
漏れのあるパッケージを確認することは不可上であると
いうことか判明した。成る部分においてこの不正確さは
漏れか発生する通常の微細なサイズに帰するものとみな
すことかできる。例えば約４０ｍｂａｒの真空圧を有す
るコーヒーのパッケージに漏れか有る場合、大気環境下
において該パッケージ内の圧力か約８００　ｍ　ｂ　ａ
　ｒまで」―昇するのに時に多くの日数かかかり、この
圧力で該パッケージは触った際に軟らかさか感し取られ
る。

経済的かつ実質上の理由により測定時間を短縮するよう
に維持することか望まれており、例えば１０秒以下にす
ることか望まれている。この短い時間の間において、実
施例で示した漏れのあるパッケージ内における圧力の上
昇か約０．０９ｍｂａｒの如く小さなものとなる。

パッケージにおける自由空間とほぼ等しいゲージスペー
ス内の相応する圧力降ドは大気初期圧力では、はぼ同じ
大きさの度合い、例えば０．１ｍｂａｒとなる。圧力の
そのような微細な変化を検知するようにされている圧力
ケージは商業Ｌ、手に入れることかてきる。１０秒より
さらに短い測定時間では、圧力の変化は当然更に小さい
ものとなるであろう。

ゲージスペース内のこの微細な漏れの信号は別として、
このスペース内の圧力変化か別の原因によって生ずるこ
とか判明されており、特に常温と異なる温度を有するパ
ッケージの測定中において、温度の変化により生ずるも
のがある。漏れの信号に対するこれらの外乱の影響は実
質上かなりなものとなると思われる。その結果、パッケ
ージの若干の温度変化の結果としてゲージスペース内に
おいて一単位の時間による圧力の変化が、例えば測定期
間中摂氏で十分の−又は十分の幾らかの温度降下は、既
に有効な漏れ信号よりも何倍も高いところまで圧力外乱
に帰するものとなる。この外乱はゲージスペース内の圧
力降下と圧力上昇の両方に帰するものとされ、最終的な
度合いは別々にｔＶを付与しているものを集めた合成と
なる。圧力の外乱の度合はまた何百ものパッケージの連
続した漏れ試験かなされる長い期間の間においては必ず
しも一定とは限らない。

温度の影響に加えて別に影響する要素も有り、例えば上
述した欧州特許第１５２，９８１号に基いた測定方法に
おいて生ずる外乱要素が有り、そこではゲージスペース
は弾性性質を有する容器（ｂ　ａ　ｇ　＋以下へツクと
呼ふ）か過圧状態て該バッグ内に配置されたパッケージ
に対して押し付けられることによりゲージスペースが外
部に設けられる。このバッグのパッケージに対する接触
か時間を関数として測定している期間中に若干変化する
ことか有り、このことによりパッケージとバッグとのゲ
ージスペースも測定を乱す態様で変化してしまうことか
判明している。

（課題を解決するための手段及び降ド）本発明の［目的
は、圧力Ｊｌｌｌ定を乱す要素による′＃響をかなり抑
えたり取り除いたりすることにより真空パッケージの漏
れの可能性を確定する方法の信頼性を増すことに有る。

その目的を達するため末完Ｊ１に従った方法は、少なく
とも二つの真空パッケージをそれぞれ別個の同一・サイ
スのゲージスペース内に配置して、密封されたゲージス
ペース内において相互に相等しい初期圧力を作用させ、
密封されたゲージスペース内の圧力変化を同時に測定し
、そして二つのゲージスペース間の圧力変化における差
異を正確に見出すことを特徴としている。

本公明は、いかなる指定の時て有っても同時に測定され
た複数のパッケージの測定結果における外乱による影響
か常に等しいが、またはほぼ等しいものであるという事
象に）＾〈。これは通常特に、同時に測定されるべきパ
ッケージは生産ラインにより連続的に供給される−・連
のパッケージから得られかつ同し状７ｈの場合において
用いられる。外乱による影響は絶対的な意味て、例えば
−日もしくは別の測定時において、異なることもあるか
１時を同しくして測定されたパッケージ間の相互の差異
は無いか又は無視出来るほど少ない物で有る。

同時に測定されるべきパッケージは当然この測定方法に
関連する態様に関して、例えばサイズとか温度等が同一
で無ければならない、ゲージスペース間の圧力変化にお
ける差異からパッケージの漏れを検知することが出来る
ように測定時間は十分に長くすべきである。測定時間は
約１０秒とすることができ、また例えば５乃至６秒の短
い時間でも実際可能である。ゲージスペース内の初期圧
力は全てのゲージスペースで等しくすべきである。これ
を確実ならしめる簡単な方法として大気と通ずるように
開放ゲージスペースを置き、次に真空パッケージを受け
入れたらこのスペースと外部とか遮断するようにする。

しかしながら、大気圧よりも高いか又は低い別の初期圧
力か所望されているときは、実際、該初期圧力かパッケ
ージ内の真空圧よりも高い限り該圧力を使用することか
できる。

真空パッケージの製造のための生産工程の延長として全
体の測定方法を遂行することか出来、この方法を自動化
して電子制御ユニットによりＥｔｌ：力の測定モしてゲ
ージスペース間の圧力の差異の見極めかなされる。

二つだけのパッケージを同時に測定する場合においてこ
の二つのパッケージか同じ度合いて漏れかあり、かつ圧
力変化において生ずる差異か無くあたかも全く漏れがな
い場合のようになるということも理論上有り得る。実際
上はこのような状況か生ずることは通常の状況下では殆
ど無いが、あるいは全く起こり得ない。しかしながら、
このような起こりつる可能性のある欠点は、同時に＝つ
又は均一な四つのパッケージを０定しそれぞれ対となっ
ているゲージスペース間の圧力変化における差異を見極
めること、例えばそれぞれ３及び６の見極めにより取り
除くことかてきる。

本発明は更にＬ述の方法に従った真空パッケージにおけ
る漏れを検知するだめの装置を含み、それは、 少なくとも二つの等しいサイズのゲージスペースであっ
て、該ゲージスペースの各々に同一・の真空パッケージ
が収容され、前記スペースは共通空間と通しるようにさ
れていて、各々のゲージスペースにおいて時間を関数と
して同時に圧力を測定する手段と、そして二つ又はそれ
ぞれ対と成っているゲージスペース間の圧力変位におけ
る差異を正確に見極める手段とから成ることを特徴とし
ている。

本発明は、固定式の壁を有しそのなかにパッケージか配
置されるようになっているゲージスペースに用いること
か出来る。漏れのあるパッケージか存在するときは、よ
り小さいスペースてもってより大きな圧力降下か生しる
。従って、本発明を前述した欧州特許第゛１５２．９８
１号に示されている測定方法に組合わせることにより好
適なものとなり、これによればゲージスペースはりｉ性
性質をイ■するシート状の本体によって境界づけかなさ
れており、該シー１〜状の本体はパッケージに対して押
し付けられていて、それ故、１核パツケージと覆いをす
るシー１〜との間のゲージスペースはかなり小さなもの
か形成され、そしＣ漏れのある真空パッケージか存在す
る場合、ゲージスペース内での測定期間中に比較的大き
な圧力降下を生む。この比較的大きなＩＸＪ著な信号及
び本発明に従った改良を使用することにより、１０秒よ
り短い測定時間で以て漏れを確定するのにヒ分であり、
または同様な測定時間内て僅かな漏れを検知することか
できるということか判明している。

（実施例） 図面を参照して実施例を示すことにより本発明を更に詳
説する。

図に示されている装置は、固定壁（例えばたワムコトノ
ない）を有するゲージチャンバーを用いている。第１図
に示されている装置は複数の同一の（図には−のみ示し
ている）ゲージ千−＼・ンハー１０を備え、該ゲージチ
ャンバーは封１Ｆメカニズム手段１２により蓋１１にて
封止可能とされている。該ゲージチャンバー１０内に真
空パッケージ１３を配置することかでき。

その後ろにゲージスペース１４（測定空間）かパッケー
ジと封Ｉ卜されているゲージチャンバーとの間に設けら
れている。更にゲージチャンバーはベントバルブ１５、
ゲージスペース１４と接続されている圧力ケージ１６及
び封止メカニズム手段１２を作動させるためのマイクロ
スイッチ１７を備えている。電子制御及びゲージユニッ
ト１８は、その作動のためにバルブ１５と、該ゲージユ
ニットにより記録される圧力信号を記録し分析し処理す
るための圧力ゲージ１６と、そしてその作動のためにマ
イクロスイッチ１７とに電気的にｖｃ続されている。該
ユニット１８は同様に他のゲージチャンバーにも接続さ
れている。漏れを検知することを目的とするため、該パ
ッケージ１３は開放されているゲージチャンバーｌＯの
内の一つにそれぞれ別々に配置され、ベントバルブ１５
を開いてゲージチャンバーの内部か周囲大気と通しるよ
うにする。次に該若ｌｌにより該ゲージチャンバーは閉
しられ、そのあとすぐにバルブ１５も閉められる。該を
か閉しられていてかつ測定路Ｔ後該ゲージチャンバーを
開は易くするため、開位置にあるバルブ１５はゲージス
ペース内のいかなる圧力上昇をも防ぐように供する。所
定の測定時間中は全てのゲージスペースにおいて圧力ケ
ージ１６により同時にそして連続的に圧力か測定されゲ
ージユニットに伝えられる。ゲージユニット１８は入力
信号を記録し、それぞれ対と成っているゲージチャンバ
ー間の圧力変化における差異かみとめられる度毎にそれ
ぞれのゲージチャンバーの圧力変化とそのほかのケージ
チャンバーのそれぞれの圧力変化とを比較する。測定時
間か経過後、バルブ１５か最初に開かれてからマイクロ
スイッチ１７の作動により該ゲージチャンバーか再び開
放され、該ゲージチャンバーからそれぞれのパッケージ
を取出したあと、このゲージ（測定）サイクルの綴り返
しか可能となる。

第２図はゲージスペース内における真空パッケージの漏
れ検知中の圧力降下の分析を示したものであり、図にお
ける水平軸は時間Ｔを示し、鉛直軸の矢印の方向はゲー
ジスペース内の圧力降下Ｐを示している。外乱の影響に
よる圧力変化はラインＳて示されており、従ってこれは
ゲージスペース内における漏れのない真空パッケージの
テスト中の実際の圧力降下を示している。パッケージに
は漏れの穴か開いているか外乱による圧力降下は生して
いない場合、圧力降下は理論上ラインＬにしたかって延
ばされる。実際、全体の圧力降下のみか測定され、そし
てゲージスペース内の圧力は、漏れ穴か開いたパッケー
ジがある場合において圧力ラインＬとＳを合成したもの
となる。圧カラインＭ＝Ｌ十Ｓ　（漏れパッケージ）と
圧力ラインＭ＝Ｓ（漏れの無いパッケージ）との相対的
な差異は極僅かなものであり、従って測定したパッケー
ジに漏れかあるのか無いのか見極めるのか難しい。ざら
にケージチャンバー内での次々に行なう別々の試験中、
外乱シフナルＳの大きさにおいて変化か生しることかあ
り、そして漏れシフナルＬの大きさも全ての漏れの有る
パッケージに関し常に同一とは限らない。その結果、成
るパッケージを上置な確信を以て漏れかあるとみなすた
めに検知限界値りに関しかなりのゆとり（Ｄの値より大
きな圧力降下を設定することにより）をもって維持され
る必要かある。一方、漏れの有るパッケージか不当に漏
れのないものとしてみなされる可能性かある。

少なくとも二つのゲージスペースを同時に使用すること
に基いている本発明によっＣ得られた改良は、二つのゲ
ージスペースにおいて二つのパッケージの比較試験を示
した第３図をもとに以下に述べる。一番上の線図は−の
ゲージスペースＡ内の（漏れの無い）パッケージの圧力
変化を示していて、ここにおい゛Ｃ圧力降下はもっばら
外乱効果によって引き起されている。Ａ中の線図は別の
ゲージスペースＤ内で（漏れの有る）パッケージを同時
測定した圧力変化を示している。いちばん下の線図は二
つのゲージスペース間の圧力変化における差異を示して
おり、これは土工つの線図において外乱効果による圧力
降下を取り除いたものであり、ゲージスペースＤ内のパ
ッケージは漏れていることを示している。二つのパッケ
ージの内のいずれもか漏れか無い場合、測定中いちばん
下の線図において圧力ラインＰ；０が示されることとな
る。

第４図は、四の別個なゲージスペースＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ
において本発明に従った同時測定期間中の圧力と時間を
示している。いちばん上の線図は測定の信号が外乱信号
と同一であるゲージスペースＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ内におけ
る漏れの無いパッケージの同一の圧力変化を示したもの
である。真ん中の線図はゲージスペースＤ内の圧力変化
を示しており、いちばん下の線ＩＡは上二つの線図間の
圧力変化における差異を示したものであり、この線図よ
りゲージスペースＤ内のパッケージか漏れるということ
かわかる。

第２図から第４［／１において示されている線図は本発
明の原理を表わすためにのみ供するものＣある。実際に
はデータの処理は全てコンピューターに上ってなされる
。該コンピューターは信号を送り製品の流れから漏れの
あるパッケージを取り除くように構成されている。

第５図は本発明に基く装置を示しており、そこでは第１
図に示した物とは黄なるゲージチャンバーかペルジャー
（つり鐘形容器）２０として構成されており、該ペルジ
ャー２０は′測定テーブル上に気密状態で開口部を下向
きにして置くことかてきるようにされている。該ペルジ
ャー２０はプランジャーロット３３によりプランジャー
３２に接続されていて、該プランジャー３２はリフトシ
リンター３１内て上下に移動＋１工億とされている。該
ペルジャー２０を持ち上げて測定テーブルと離すために
圧縮空気ライン３５及びハルツ３４を通して圧縮空気か
プランシャー３２の上又は下に送り込まれるようにされ
ていて、これにより試験を行なったパッケージを取り除
きそして次のバッケ′−ジを置いたりもしくは該ペルジ
ャーをテーブル上に下げたりすることかできる。更に、
第１図と同じ目的でベントバルブ２５及び圧力ゲージ２
６を備えている。Δ一定及びコントロールユニット２８
は、この装置の種々の部材の制御及び圧カケーシの記録
処理に供するためのものである。

本発明に従えば少なくとも二つのペルジャーを備える必
要かある。

第６図は二つのペルジャーを同時に使用するため第５図
に示した実施例を調整したものであり、第７図は四のペ
ルジャーを備えた実施例を示したものである。

（具体例１） 第１図の実施例においては、ゲージチャンバーは各々７
４０ｃｍ’　　（立方センナメートル）の内部容積を有
するものか使用され、その内部において５００ｇの粉に
挽かれたコーヒーを有する真空パッケージが試験された
。ゲージスペース内の初期圧力は大気圧であり、該パッ
ケージ内の内圧は４０ｍｂａｒそして外部容積は５２０
ｃｍ’であった。またゲージスペースの容積は２２０ｃ
ｍ３であった。１０秒の測定時間を用いたとき、漏れの
無いパッケージは０．３５ｍｂａｒ程度で熱影響等によ
って生ずる圧力降Ｆを示した。そして漏れの有るパッケ
ージの場合、０．１ｍｂａｒの漏れによる圧力降下か１
０秒で検知されたことか見出された。大気環境内に備え
たとき、漏れのあるパッケージ内での真空圧か８００　
ｍ　ｂ　ａ　ｒまで上昇するのに４８時間かかり、軟ら
かくなったパッケージを手触りで漏れのあるものと見な
すことかできた。

（具体例２） 欧州特許第１５２，９８１号の第３図に従ったゲージチ
ャンバー内で同様なタイプのパッケージがテストされ、
該パッケージは、該パッケージに接触して押し付けられ
た薄く弾性性質を持つラッパー（ｗ　ｒ　ａ　ｐ　ｐ　
ｅ　ｒ　）内に配置され、それゆえ、該ラッパーと該パ
ッケージとの間のゲージスペースは狭いものであった。

ここでもまたゲージスペース内は大気初期圧力か用いら
れた。１０秒間の該パッケージの測定中。

ゲージスペース内で疑似信号か発生した。これは恐らく
温度及び該ラッパーの安定化によって生じたものである
が、この信号は先に述べた具体例１よりも小さいもので
あった。これらの外乱に対して修正を行なった後、ゲー
ジスペース内で漏れのあるパッケージで生ずる１、Ｏｍ
ｂａｒの圧力降下が見出された８次にこのパッケージは
４８時間経過後、軟らかくなることが見出された。

具体例１よりも更に事実上好適な漏れ一信号一ノイズ比
によれば、本発明を組合せた具体例２に従った測定方法
を適用すると、信頼性を損なうこと無しに修正圧力降下
０．２ｍｂａｒを用いて測定時間を２秒縮めることがで
きた。

４、図面ｃｌ）　Ｍ　Ｑｉ　ｒｔ　ａ　Ｈ第１図は真空
パッケージにおける漏れを検知するための装置を示した
概略図である。

第２図は、第１図における装置のゲージスペースにおけ
る外乱及び漏れの信号の圧力／時間線図である。

第３図は、一つのゲージチャンバー内における二つの真
空パッケージの本発明に従った同時試験を示した三つの
圧力／時間線図である。

第４図は、四つのゲージチャンバー内における四つの真
空パッケージの本発明に従った同時試験を示した三つの
圧力／時間線図である。

第５図は、真空パッケージにおける漏れを検知するため
の別の装置を示した概略図である。

第６図及び第７図は、それぞれ二つ及び四つのゲージチ
ャンバー内で本発明に従って漏れを検知するため第５図
に従った装置に基いた装置を示している概略図である。

〔主要部分の符号の説明〕

１０・・・・・・・・・・・・・・・ゲージチャンバー
１１・・・・・・・・・・・・・・・蓋１２・・・・・
・・・・・・・・・・封止メカニズム手段１３・・・・
・・・・・・・・・・・真空パッケージ１４．２４・・
・・・・ゲージスペース１５．２５・・・・・・ベント
バルブ １６．２６・・・・・・圧力ゲージ １７・・・・・・・・・・・・・・・マイクロスイッチ
１８．２８・・・・・・電子式コントロール及びゲージ
ユニット ２０・・・・・・・・・・・・・・・ペルジャー２１・
・・・・・・・・・・・・・・測定テーブル３１・・・
・・・・・・・・・・・・リフトシリンター３２−・・
・・・・・・・・・・・・プランジャー３３・・・・・
・・・・・・・・−・プランジャーロッド３５−−−−
−・・・・・・・・・・圧縮空気ラインＲＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ゲージスペース内にパッケージを配置して、 該ゲージスペースを遮断して、 該真空パッケージの圧力よりも高い圧力を 該閉ざされたゲージスペース内に作用させ、所定の測定
   期間中に時間を関数としてゲージスペース内の圧力を測
   定することから成る方法において、 少なくとも二つの同一の真空パッケージをそれぞれ同一
   サイズから成る別個のゲージスペース内に配置して、 該閉ざされたゲージスペース内に同一の初期圧力を作用
   させ、 該閉ざされたゲージスペース内の圧力変化を同時に測定
   して、そして 該二つのゲージスペース間の圧力変化における差異を正
   確に見極めることを特徴とする真空パッケージにおける
   漏れを検知する方法。 ２、少なくとも三つの同一な真空パッケージがそれぞれ
   別個のゲージスペース内に配置され、各々の対となって
   いるパッケージ間の圧力変化における差異が見極められ
   ることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、請求項１又は２に記載の態様において四つの同一な
   真空パッケージが同時に測定されることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の方法。 ４、前記ゲージスペース内の同一な初期圧力が、各々の
   ゲージスペースが閉ざされる前には共通の空間に通ずる
   ようにすることにより得られることを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれかに記載の方法。 ５、前記共通の空間が大気環境であることを特徴とする
   請求項４記載の方法。 ６、少なくとも二つの同一サイズのゲージスペースを備
   え、該ゲージスペースの各々は同一な真空パッケージを
   受け入れ、該ゲージスペースは共通空間と通ずるように
   されており、 各々のゲージスペースを該共通空間から遮断する手段と
   、 各々のゲージスペース内において時間を関数として圧力
   を同時に測定するための手段と、二つ又は対となってい
   るゲージスペース間の圧力変化における差異を正確に見
   極める手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の方
   法に従って真空パッケージにおける漏れを検知するため
   の装置。 ７、前記ゲージスペースが固定式の壁により境界が設け
   られていることを特徴とする請求項６記載の装置。 ８、前記ゲージスペースがシート状の弾性性質を有しか
   つ気密構造の本体により境界が設けられていることを特
   徴とする請求項６記載の装置。