JPH0128329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は少なくとも１枚の隔壁によつて分離さ
れた少なくとも２つの独立した室を有する被試験
体の密閉性試験方法および装置に関する。

従来の技術および発明が解決しようとする課題 耐圧性を要する部品を連続的に生産する際に
は、各部品の密閉性を試験することがしばしば必
要となる。かかる試験方法は信頼性が高くかつ可
能な限り高速で遂行されることが重要であつて、
好ましくは自動試験システムが用いられる。これ
まで、スウエーデン特許明細書第7313782−０号、
同第7412067−６号、および同第7506284−４号に
記載されている如き様々な自動試験システムが開
発されている。

スウエーデン特許明細書第7412067−６号に開
示された試験方法においては、被試験体と基準容
器とが、同一圧力値の試験流体で見たされて、差
圧センサーに装着された感圧ダイヤフラムの両側
に対向して接続されており、被試験体に漏洩が発
生することによつて該被試験体の内圧が低下した
時にダイヤフラムが変位するように構成されてい
る。ミクロ的に視れば、十分に高い圧力が付加さ
れ、また、十分に長い測定時間が維持された際に
はある程度の漏洩は常に検出されるものであると
いう意味において、被試験体が“密閉性あり”あ
るいは“漏洩している”というのは相対的な概念
である。従つて、連続生産の場合には、所定の密
閉性の要件が確立されており、この要件による
と、所定の試験圧力において所定の測定時間内に
漏洩（ある程度のダイヤフラムの変位）が検出で
きない場合に、被試験体は密閉性があるものと認
定される。

本発明の主たる目的は、少なくとも１枚の隔壁
によつて分離された少なくとも２つの独立室を有
する被試験体の密閉性試験方法を改良することで
ある。すなわち、本発明は、信頼性を低下させる
ことなく各被試験体の密閉性試験時間を短縮する
ことを目的とする。被試験体の一例としては、燃
料室、潤滑油室や冷却剤室を有する内燃機関のエ
ンジンがある。

課題を解決するための手段 上記目的は、各々が雰囲気圧力値より高く且つ
互いに異なる圧力値となつた２種類の流体圧力、
または、各々が雰囲気圧力値より低く且つ互いに
異なる圧力値となつた２種類の流体圧力を同時に
２つの独立した室にそれぞれ付加した後、雰囲気
圧力値に近い圧力値の流体圧力を付加した一方の
独立室の圧力変化を検出して、被試験体の内部漏
洩の有無を検出することによつて達成される。

例えば、雰囲気圧力値より高い２種類の流体圧
力を付加された場合には、内部漏洩が発生したと
き、圧力の上昇が認められる。この圧力上昇は、
漏洩が被試験体の内部に発生したことを示すもの
であり、この段階で試験を終了することとなる。
一般的に、内部漏洩が示されない場合には、夫々
の室について外側への漏洩があるか否かについて
の密閉性試験、すなわち外部漏洩試験が既知のよ
うに差圧センサーを用いた方法でさらに続行され
ることとなる。２以上の独立室を有する多くの被
試験体について、内部漏洩に関する密閉性の要件
は外部漏洩に関する密閉性の要件よりはるかに低
く設定することが可能である。従つて、内部漏洩
試験の試験時間は外部漏洩の試験時間より短縮す
ることが可能である。内部漏洩に関する密閉性の
試験を外部漏洩に関する密閉性試験とは独立して
行なうこと、とりわけ最初に内部漏洩に関する密
閉性試験を短時間で行ない、内部漏洩が検出され
ない場合にのみ外部漏洩に関する密閉性試験を引
続いて行なうことによつて試験を完了するように
すれば各被試験体当たりの平均試験時間が大幅に
短縮できる。このように、本発明の気密性試験は
耐圧性を要する部品を連続的に生産するうえで何
らの障害にもならない。

差圧センサーを使用することにより、各密閉性
試験に要する時間、すなわち各試験耐当たりに要
する全試験時間は、高圧側の圧力上昇を制御する
こと、もしくは低圧側のガス漏洩等による圧力低
下を制御することによつてさらに短縮される（こ
こで、高圧および低圧は差圧センサーダイヤフラ
ムの両側の圧力を称する。）。

実施例 本発明による密閉性試験装置の概要を示す添付
図面を参照して、以下に本発明を詳細に説明す
る。

図面の右側には２つの室Ｃ１，Ｃ２を有する被
試験体Ｔが示されており、室Ｃ１，Ｃ２は隔壁Ｍ
によつて互に分離している。被試験体Ｔは図面上
に略示されているが、実際には複雑な構造を有す
るものである。同様に、被試験体は、互に分離
し、かつ他の室に対して内部的に密閉されるとと
もに外気に対して外部的に密閉された３つ以上の
室を含むものでもよい。

被試験体Ｔの２つの室Ｃ１，Ｃ２は着脱自在の
コネクタ（図示せず）およびホースあるいは導管
Ｌ１，Ｌ２によつて高圧ガス供給源（図示せずに
単に図面の左側に矢印Ｐ１で示す。）に連結され
ている。導管Ｌ１およびＬ２には電気的に制御可
能な締切弁Ｖ１，Ｖ２およびＶ４，Ｖ５、ならび
に圧力調整弁TR１およびTR２が夫々装着され
ており、これにより室Ｃ１，Ｃ２は試験流体供給
源としての高圧ガス供給源に連結されるが、圧力
調整弁TR１，TR２における圧力低下の程度は
夫々相異している。

弁Ｖ１と弁Ｖ２の間には分岐導管Ｌ３が連結さ
れており、該導管Ｌ３はホースまたは導管Ｌ５を
介して第１基準容器Ｒ１に連通している。これに
対応して、分岐導管Ｌ４と導管Ｌ６は導管Ｌ２と
第２基準容器Ｒ２の間に連結されている。

基準容器Ｒ１，Ｒ２は夫々被試験体Ｔの室Ｃ
１，Ｃ２と実質的に同一の容積を有することが必
要である。かかる基準容器Ｒ１，Ｒ２は予め慎重
に試験して密閉性を有するものと認定された被試
験体の室で構成してもよい。

各導管Ｌ５，Ｌ６には、分岐導管Ｌ３，Ｌ４の
両側において、電気的に制御可能な締切弁Ｖ２′，
Ｖ３およびＶ５′，Ｖ６が夫々装着されている。
弁Ｖ３，Ｖ６を開放することによつて、導管は大
気に連通するので、高圧ガスは矢印Ｐ２のように
外気、または、空気以外の高圧ガスまたは清浄空
気が使用される場合には回収タンクへ放出され
る。

さらに、導管Ｌ１の弁Ｖ２の間、および導管Ｌ
２の弁Ｌ４と弁Ｌ５の間には圧力センサーTV１
およびTV２が夫々連結されており、所定の圧力
に到達した時に弁Ｖ１と弁Ｖ４を閉鎖するように
なつている。

締切弁Ｖ５およびＶ５′は並列に接続された時
限リレーＴ１，Ｔ３によつて制御される。時限リ
レーＴ１，Ｔ３については以下に詳述する。

導管Ｌ１と導管Ｌ５の間には差圧センサーＤ２
が連結されており、該差圧センサーＤ２は図面に
略示されているようにダイヤフラムを有してお
り、ダイヤフラムの両側に導管Ｌ１と導管Ｌ５の
圧力が付加されるようになつている。ダイヤフラ
ムが変位すると時限リレーＴ４の回路の電気接点
が駆動されて、時限リレーＴ４により設定される
時間すなわち測定時間内で閉成する時、該電気接
点と直列に接続されたランプが点燈する。同様
に、２つの差圧センサーＤ３およびＤ１は導管Ｌ
２を導管Ｌ６の間に連結されて、時限リレーＴ
５，Ｔ２および信号ランプを含む回路を駆動して
各導管Ｌ２，Ｌ６内の圧力低下を表示するように
構成されている。

最後に、ガス漏洩制御手段、すなわち絞り弁Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３が電気的に制御可能な締切弁Ｖ
８，Ｖ９およびＶ７を介して導管Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
６に夫々連結されている。

本試験装置は種々の弁等を駆動・制御するため
の電気回路を有しているが、かかる回路は従来の
構成であるのでここでは説明の必要はない。

以下に装置の動作について説明する。

先ず、弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ２′，Ｖ４，Ｖ５およ
びＶ５′を開放し、他の弁を閉鎖する。これによ
り、導管Ｌ１，Ｌ５，Ｌ２およびＬ６は圧力調整
弁TR１，TR２を介して高圧ガス供給源（矢印
Ｐ１）に接続されるので、試験システムは試験流
体としてのガスで充填される。なお、この際、一
方の室Ｃ１および基準容器Ｒ１には雰囲気圧力値
より高い圧力値の第１流体圧力が付加され、他方
の室Ｃ２および基準容器Ｒ２には雰囲気圧力値よ
り高く且つ前記第１流体圧力より低い値の第２流
体圧力が付加される。従つて、第２流体圧力は、
第１流体圧力に比べて、雰囲気圧力値により近い
圧力値となる。各回路Ｌ１，Ｃ１，Ｌ５，Ｒ１，
Ｌ２，Ｃ２，Ｌ６，Ｒ２において所定の圧力とな
ると、圧力センサTV１，TV２は、弁Ｖ１，Ｖ
４を閉じさせる。時間リレーＴ１により設定され
た所定の安定化時間が経過した後、弁Ｌ５とＶ
５′が閉鎖される。これによつて、回路部分Ｌ２，
Ｃ２は回路部分Ｌ６，Ｒ２および回路部分Ｌ１，
Ｃ１，Ｌ５，Ｒ１から分離される。従つて、被試
験体Ｔの一方の室Ｃ１が依然として対応する基準
容器Ｒ１に接続されているのに対し、被試験体Ｔ
の他方の室Ｃ２は関連する基準容器Ｒ２と全く同
じ圧力に維持されてはいるものの該基準容器Ｒ２
から完全に分離されている。

弁Ｖ５とＶ５′を閉鎖した時、弁Ｖ７が開放さ
れてガス漏洩制御手段Ｓ３と連通して、この後、
比較的高い第１流体圧力が付加された室Ｃ１と比
較的低い第２流体圧力が付加された室Ｃ２との間
の内部漏洩の有無の検出が遂行される。

時限リレーＴ２により設定された所定の時間内
で室Ｃ２の圧力値上昇、すなわち、雰囲気圧力値
からプラス方向に遠ざかつて室Ｃ１の圧力値に近
づくような圧力変化が差圧センサーＤ１のダイヤ
フラムによつて検出される。漏洩制御手段Ｓ３に
よつて回路部分Ｌ６，Ｒ２の圧力がゆつくりと引
下げられるため、この測定時間はかなり短く設定
することができる。

（所定の測定時間内における室Ｃ１室Ｃ２間の
所定の圧力差に対応する）漏洩流量を超える漏洩
が発生した場合には、差圧センサーＤ１のダイヤ
フラムに連結された接点が関連する電気回路を閉
成して信号ランプを点灯して内部漏洩を表示す
る。以上のように、本発明によると、雰囲気圧力
値に近い方の第２流体圧力が付加された室Ｃ２の
圧力変化を検出して内部漏洩の有無を検出する。
内部漏洩が検出された場合に、この被試験体の試
験は終結されて次の被試験体が試験される。

なお、一般的に、内部漏洩が検出されない場合
には、前述の内部密閉性試験に引続いて、各室Ｃ
１，Ｃ２と外部との密閉性の試験、すなわち外部
密閉性試験が続行される。外部密閉性試験を行な
うために、弁Ｖ５，Ｖ５′が時限リレーＴ３によ
り設定された比較的短い安定化時間内で開放さ
れ、これによつ高圧回路部分と低圧回路部分は全
域にわたつて同一圧力に維持される。これら関連
して、弁Ｖ７および安定化時間の経過後には弁Ｖ
２，Ｖ２′，Ｖ５およびＶ５′が閉鎖される。

次に、時限リレーＴ４によつて設定された所定
の時間内において、回路部分Ｌ１，Ｃ１の圧力低
下は差圧センサーＤ２のダイヤフラムによつて検
出される。これと同時に、時限リレーＴ５によつ
て設定された所定の時間内において、回路部分Ｌ
２，Ｃ２の圧力低下は差圧センサーＤ３のダイヤ
フラムによつて検出される。ここで、時限リレー
Ｔ４，Ｔ５の前記所定時間は同時に開始される。
これらの試験の測定は内部漏洩試験の後に行なわ
れるため、各回路部分の（各信号ランプで示され
た）漏洩は外部漏洩を表示するものである。

試験工程が完了した後、弁Ｖ２，Ｖ２′，Ｖ３，
Ｖ５，Ｖ５′およびＶ６が開放されて試験圧力を
放出され、この後被試験体が取出されて次の被試
験体が設置される。

本発明の思想の範疇において様々の変形が可能
である。例えば、差圧センサーＤ１〜Ｄ３に代え
て、スウエーデン特許明細書第7507483−１号に
記載された誘導形圧力センサーを用いることも可
能である。さらに、２つの圧力センサーＤ１，Ｄ
３に代えて、両方向に動作する１この差圧センサ
ーを使用してもよい。

さらに、内部密閉性試験中の低圧、すなわち、
雰囲気圧力値に近い圧力値の室Ｃ２の圧力の測定
は通常の圧力センサーによつて、すなわち室Ｃ２
の絶対圧値を、圧力付加後一定時間内にわたつて
測定することによつて行なうことも可能である。
低圧室Ｃ２の圧力上昇は内部密閉性試験中に検出
可能であることが重要である。

また、他の変形例として、前述のような雰囲気
圧力値より高い２種類の試験流体圧力を用いる代
わりに、雰囲気圧力値より低い２種類の試験流体
圧力を室Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ付加するようにし
てもよい。この場合、雰囲気圧力値に近い方の値
の流体圧力が付加された室の圧力変化を検出する
こととなる。すなわち、この場合の圧力変化は、
内部漏洩がある場合、雰囲気圧力値からマイナス
方向に遠ざかり他方の室の圧力値に近づくような
下降となつて現われる。また、この場合、雰囲気
圧力より相当に低い流体圧力がそれぞれの室Ｃ
１，Ｃ２に付加されるものである。

信号ランプに代えて、他の表示装置および制御
手段、例えば、全試験工程を自動的に制御する手
段を用いることも可能である。弁は電気的以外の
方法で制御してもよい。また、別の加圧源または
減圧源を夫々高圧回路または低圧回路に連結する
ことによつて、圧力調整弁TR１，TR２を省略
することもできる。

以上のように、本発明は、各々が雰囲気圧力値
より高く且つ互いに異なる圧力値となつた２種類
のガス流体圧力、または、各々が雰囲気圧力値よ
り低く且つ互いに異なる圧力値となつた２種類の
ガス流体圧力を同時に被試験体の２つの独立室に
それぞれ付加し、前記雰囲気圧力値に近い方の圧
力値となつた流体圧力を付加した一方の独立室で
の圧力が雰囲気圧力値から遠ざかるような変化を
したか否かを検出することにより、前記被試験体
の内部漏洩の有無を検出するものである。このよ
うな構成により、本発明は、被試験体の確実な内
部漏洩密閉性試験を短時間で行なうことができる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による密閉性試験装置の概略構成
図である。 Ｃ１，Ｃ２：独立室、Ｔ：被試験体、Ｔ２：所
定時間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの隔壁によつて分離された２
   つの独立室Ｃ１，Ｃ２を有する被試験体Ｔの密閉
   性を試験するため、前記室Ｃ１，Ｃ２の少なくと
   も一方に雰囲気圧力と異なる圧力値のガス圧力を
   付与し、所定時間Ｔ２後に前記一方の独立室Ｃ
   １，Ｃ２の圧力変化を検出することによつて前記
   隔壁を貫流する内部漏洩の有無を検出する工程を
   含む密閉性試験方法において、 前記内部漏洩の有無を検出する工程は、 各々が供に前記雰囲気圧力値より高い圧力値側
   および該雰囲気圧力値より低い圧力値側のいずれ
   か一方の側に属し、且つ、前記一方の圧力値側に
   おいて互いに異なる圧力値となつた２種類のガス
   圧力を、前記独立室Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ１種類
   ずつ同時に付加し、前記２種類のガス圧力のうち
   雰囲気圧力値に近い方のガス圧力が付加された一
   方の独立室Ｃ１，Ｃ２において、前記雰囲気圧力
   値から遠ざかるような圧力変化があつたとき、前
   記被試験体Ｔの内部漏洩を検出するものであるこ
   とを特徴とする密閉性試験方法。 ２ 前記内部漏洩の有無を検出する工程において
   内部漏洩が検出されない場合のにみ、各独立室Ｃ
   １，Ｃ２の外部に対する外部漏洩の有無を検出す
   る工程が引続いて行われる特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３ 前記内部漏洩の有無を検出する工程における
   前記所定時間Ｔ２が前記外部漏洩の有無を検出す
   る工程における対応する所定時間より相当短く設
   定されている特許請求第２項記載の方法。 ４ 前記内部および外部漏洩の有無の検出をする
   ための時間が測定回路の圧力変化を調節すること
   によつて短縮される特許請求の範囲第１項から第
   ３項までのいずれか１項記載の方法。 ５ 前記圧力変化の調節が雰囲気圧力値に近い方
   のガス圧力を有する回路における所定のガス漏洩
   制御手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によつて達成される特
   許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 少なくとも１つの隔壁によつて分離された被
   試験体Ｔの２つの独立した室Ｃ１，Ｃ２の夫々
   を、雰囲気圧力値と異なる圧力値を有するガス源
   TR１，TR２に連結する導管Ｌ５，Ｌ３，Ｌ１，
   Ｌ６，Ｌ４，Ｌ２と、該導管に設けられた弁手段
   Ｖ１，Ｖ２，Ｖ２′，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ５′、および
   各独立室の圧力変化を検出する他の圧力変化を検
   出するための圧力センサーＤ１，Ｄ２，Ｄ３を具
   備する密閉性試験装置において、 前記導管および弁手段は、各々がともに雰囲気
   圧力値より高い圧力値側および低い圧力値側のい
   ずれか一方の側に属し且つ前記一方の圧力値側に
   おいて互いに異なる圧力値となつた２種類のガス
   圧力を夫々前記独立室Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ１種
   類ずつ同時に付加するように該独立室Ｃ１，Ｃ２
   と前記ガス源TR１，TR２とを連結するように
   配設されていること、および圧力センサーＤ１が
   雰囲気圧力値に近い圧力値を有する一方の独立室
   Ｃ２に連結されて内部漏洩によつて発生する雰囲
   気圧力値から遠ざかるような圧力変化を検出する
   ことを特徴とする密閉性試験装置。 ７ 前記圧力センサーが前記独立室Ｃ２と該独立
   室に関する基準容器Ｒ２の間に連結された差圧セ
   ンサーＤ１からなる特許請求の範囲第６項記載の
   装置。