JPH10300626A - リーク検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローブガスの拡散速度に依存することな
く、被検査物の種類を問わずに、高精度なリーク検査を
行う。 【解決手段】 上記プローブガスとは異なる基準気体を
供給し、プローブガスが混入した基準気体を検査容器１
１から取り出しプローブガス検知器１２を介して所定時
間循環させることにより被検査物１０のリークの有無を
計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の密閉性が要
求される製品に漏れる部位があるか否か、を検出するリ
ーク検査方法及びその装置に係り、特に、被検査物にお
ける漏れを検出するためのガスをガス検知器に循環させ
て漏れを検出するリーク検査方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、密閉された条件で使用される様
々な容器等、例えば、ライターのガスボンベ、ガス湯沸
かし器のガスパイプ、車両のラジエター、エアコンの冷
媒収納容器等は一定規格以上の密閉性が要求されるた
め、これらの製品を工場にて製造した場合には、その密
閉性を検査する必要がある。

【０００３】この場合、密閉容器のリークの測定方法と
しては、従来より様々な方法がある。例えば、被検査容
器にプローブガスとしてのヘリウムガスを詰め、外部に
漏れ出てくるプローブガスをプローブガスディテクター
を用いて検出するスニッファー法がある。

【０００４】このようないわゆるスニッファー法は、図
６に概念的に示すように、被検査物５２内にプローブガ
スを外気圧よりもやや高めの圧力で充填し、被検査物５
２に形成された孔部等から漏出してくるプローブガスを
スニッファーと呼ばれる吸い込みノズルにより吸い込
み、漏れを検出するように構成されている。即ち、所定
圧力に設定された、例えば、プローブガスを被検査物５
２内に、圧力計５４により圧力をチェックしながら所定
圧力下において封入し、プローブガスディテクターによ
り形成された検知器５３によりヘリウムを検出し、リー
クの有無を判断するように構成されている。

【０００５】しかしながら、このようなスニッファー法
は、漏れている箇所を特定しやすいという長所がある一
方、漏れ出たプローブガスを検出できるのは、リーク箇
所である孔部等の近傍に限定されてしまうため、検出精
度が高くない、という問題点が存していた。また、図７
に示すようなフード法と呼ばれる検出方法もある。この
ようなフード法は、被検査物５２を検査容器としての密
閉されたフード５６内に配置し、真空ポンプ５７を作動
させてフード５６内を真空にし、被検査物５２内に所定
圧力のプローブガスを所定時間充填する。その後、一定
時間経過後に、リークデティクターとしての検知器５３
によりヘリウムガスからなるプローブガスの濃度を検知
させ、この濃度に基づきリーク量を算出するように構成
されている。

【０００６】なお、符号５８はプローブガス供給流路，
符号５９は気体排出流路，５５は、プローブガス供給流
路５８及び気体排出流路５９に設けられたバルブであ
る。このようなフード法にあっては、被検査物５２のリ
ークの総量を知ることができるが、上記フード５６内へ
漏れ出したプローブガスを検知するか否か、は、フード
５６内におけるプローブガスの拡散の速度に全面的に依
存することとなり、検査結果に不確実性があると共に試
験に所定の時間を要する、という欠点が存していた。

【０００７】また、このような従来のフード法にあって
は、上記フード５６内を真空にする必要があり、真空ポ
ンプ５７を用いる必要があり、リーク検査装置が全体と
して大がかりのものとなってしまうと共にコストが嵩
む、という欠点が存していた。更に、このような試験方
法にあっては、被試験物が真空に耐えうる構造のものに
限定されてしまい、試験対象物が限られる、という欠点
があった。

【０００８】一方、漏れ量を一定時間経過後に採取し、
ガスクロマトグラフ質量分析計により漏れ出たガスの成
分比を特定し、漏れ総量を検出する方法もあるが、コス
トが嵩む、という問題点が存していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、請求項１及び
２記載の発明の技術的課題は、プローブガスの拡散速度
に依存することなく、被検査物の種類を問わずに、高精
度なリーク検査を行う点にある。請求項３記載の発明の
技術的課題は、請求項１又は２記載の技術的課題に加え
て、容積が小さい被検査物のリーク検査に適合したリー
ク検査方法を提供する点にある。

【００１０】請求項４記載の発明の技術的課題は、請求
項１又は２記載の技術的課題に加えて、よりコストの低
いリーク検査方法を提供することにある。請求項５記載
の発明の技術的課題は、請求項１又は２記載の技術的課
題に加えて、混合気体を利用して行うリーク検査方法を
提供することにある。請求項６及び７記載の発明の技術
的課題は、プローブガスの拡散速度に依存することな
く、被検査物の種類を問わずに、高精度なリーク検査を
行うことが可能なリーク検査装置を提供することにあ
る。

【００１１】請求項８記載の発明の技術的課題は、請求
項６及び７記載の技術的課題に加えて、容積が小さい被
検査物のリーク検査に適合したリーク検査装置を提供す
る点にある。請求項９記載の発明の技術的課題は、請求
項６及び７記載の技術的課題に加えて、より低コストで
リーク検査を行うことが可能なリーク検査方法を提供す
る点にある。

【００１２】請求項１０記載の発明の技術的課題は、請
求項６及び７記載の発明の技術的課題に加えて、混合気
体を利用して行うリーク検査方法を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような技術的課題解
決のため、請求項１記載の発明にあっては、所定の密閉
性が要求される被検査物１０，３６を、被検査物１０，
３６を気密した状態で収納しうる検査容器１１，３２内
に配置し、プローブガスを供給して被検査物１０，３６
のリークの有無を検査するリーク検査方法において、上
記プローブガスとは異なる基準気体を供給し、プローブ
ガスが混入した基準気体を取り出し、プローブガス検知
器１２，３７を介して所定時間に亘り循環させ、上記プ
ローブガス検知器１２，３７によりプローブガスの濃度
を検出し、プローブガスの濃度に基づき所定時間内にお
けるプローブガスの漏れ量を算出することにより被検査
物１０，３６のリークの有無を判断することを特徴とす
る。

【００１４】従って、請求項１記載の発明にあっては、
上記被検査物１０，３６にクラック等のリーク部があ
り、これらのリーク部から上記プローブガスが基準気体
内に漏れ出した場合には、プローブガスが混入された基
準気体は取り出され、プローブガス検知器１２，３７を
介して所定時間循環される。その結果、上記プローブガ
ス検知器１２，３７はプローブガスが混入された気体が
循環する間、プローブガスの濃度を検出する。

【００１５】そして、予め、被検査物１０，３６及び検
査用器１１の容積、循環流路１５，３４の容積を確認し
ておき、上記検出されたプローブガスの濃度の所定時間
内における増加率を勘案することにより、一定時間内に
おける、被検査物１０，３６に関するプローブガスの漏
れ量を算出することができる。このプローブガスの漏れ
量は、即ち、被検査物１０，３６の所定時間内における
リーク量となり、このリーク量に基づき、当該リーク量
が被検査物１０，３６に関し許容されるリーク量か、否
か、という観点から、被検査物１０，３６におけるリー
クの有無を判断する。

【００１６】従って、請求項１記載の発明にあっては、
従来のように、真空中におけるプローブガスの拡散速度
に依存することがないため、リーク量をより短時間で確
実に高精度な検査をすることができる。また、検査容器
１１，３２内を真空にする必要がないため、被検査物１
０，３６は真空に耐えうるものでなくともよく、被検査
物１０，３６の性質及び種類に限定されることなく、リ
ーク検査を行うことができる。

【００１７】請求項２記載の発明にあっては、上記基準
気体を上記検査容器１１内に供給すると共に、上記検査
用器１１内に基準気体が供給された後の検査容器１１内
の圧力よりも高い圧力に設定されたプローブガスを被検
査物１０に供給し、被検査物１０から検査容器１１内に
漏れ出たプローブガスが混入した基準気体をプローブガ
ス検知器１２と上記検査用器１１との間を循環させるこ
とを特徴とする。

【００１８】従って、請求項２記載の発明にあっては、
被検査物１０には検査用器１１内の圧力よりも高い圧力
に設定されたプローブガスが供給され、一方、基準容器
１１内には、上記プローブガスよりも低い圧力に設定さ
れた基準気体が供給されて充填されている。従って、請
求項２記載の発明にあっては、上記被検査物１０に供給
されているプローブガスは、検査容器１１内に充填され
た基準気体よりも高い圧力に設定されているため、も
し、被検査物１０にリーク部が形成され、当該リーク部
からプローブガスが、検査用器１１内において、被検査
物１０の周囲の空隙へ漏れだした場合には、被検査物１
０内に充填されたプローブガスが基準気体に混合され
る。

【００１９】このプローブガスが混合された基準気体
は、その後、プローブガス検知器１２と上記検査用器１
１との間を循環し、プローブガス検知器１２により、プ
ローブガスの濃度が検出される。そして、予め、被検査
物１０の外容積及び検査容器１１の内容積を確認してお
き、検査容器１１の内容積から被検査物１０の外容積を
差し引き、検査容器１１の空隙２１の容積を算出する。
更に、循環流路１５内の容積を予め確認しておき、空隙
２１内の容積及び循環流路１５内の容積の合計値を基に
して、時間経過に伴う濃度の上昇率を勘案することによ
り、所定時間内における上記空隙２１及び循環流路１５
中におけるプローブガスの量を算出することができる。

【００２０】このプローブガスの量は、被検査物１０か
ら漏れ出たガスの量であり、上記プローブガスの量は、
被検査物１０にとって、所定時間内に許容されるリーク
量であるか否か、という観点から被検査物１０のリーク
の有無を判断することができる。その結果、請求項２記
載の発明にあっては、従来のように、真空中におけるプ
ローブガスの拡散速度に依存することがないため、リー
ク量をより短時間で確実に高精度な検査をすることがで
きる。また、検査容器１１内を真空にする必要がないた
め、被検査物１０は真空に耐えうるものでなくともよ
く、被検査物１０の性質及び種類に限定されることな
く、リーク検査を行うことができる。

【００２１】請求項３記載の発明にあっては、上記基準
気体を被検査物３６に供給すると共に、被検査物３６に
基準気体が供給された後の被検査物３６内の圧力よりも
高い圧力に設定されたプローブガスを検査容器３２に供
給し、検査容器３２から被検査物３６内に漏れ出たプロ
ーブガスが混入した基準気体をプローブガス検知器３７
を介して循環させることを特徴とする。

【００２２】従って、請求項３記載の発明にあっては、
上記検査容器３２に供給されているプローブガスは、被
検査物３６内に充填された基準気体よりも高い圧力に設
定されているため、もし、被検査物３６にリーク部が形
成されていた場合には、当該リーク部からプローブガス
は、検査用器３２の空隙２１内から被検査物３６内へ漏
れ出し、被検査物３６内に充填された基準気体にプロー
ブガスが混合される。

【００２３】このプローブガスが混入した基準気体は、
その後、プローブガス検知器３７と上記被検査物３６と
の間を循環し、プローブガス検知器３７によりプローブ
ガスの濃度が検出される。そして、予め、被検査物３６
の内容積及び循環流路３４の容積を確認しておき、被検
査物３６の容積及び循環流路３４内の容積の合計値を基
にして、時間経過に伴う濃度の上昇率を勘案することに
より、所定時間内における上記被検査物３６内及び循環
流路３４中におけるプローブガスの量を算出することが
できる。

【００２４】このプローブガスの量は、検査用器３２の
空隙２１から被検査物３６へ漏れ出たガスの量であり、
検査用器３６のリーク量と把握することができる。従っ
て、上記プローブガスの量は、被検査物３６にとって、
所定時間内に許容されるリーク量であるか否か、という
観点から被検査物３６のリークの有無を判断することが
できる。

【００２５】その結果、請求項３記載の発明にあって
は、従来のように、真空中におけるプローブガスの拡散
速度に依存することがないため、リーク量をより短時間
で確実に高精度な検査をすることができる。また、検査
容器３２内を真空にする必要がないため、被検査物３６
は真空に耐えうるものでなくともよく、被検査物３６の
性質及び種類に限定されることなく、リーク検査を行う
ことができる。

【００２６】請求項４記載の発明にあっては、上記プロ
ーブガスは空気であることを特徴とする。従って、請求
項４記載の発明にあっては、上記プローブガスは空気に
より構成されているため、他のガスとは異なり入手に費
用がかからない。その結果、請求項４記載の発明にあっ
ては、リーク検査のコストを低減することができる。

【００２７】請求項５記載の発明にあっては、上記プロ
ーブガスは、混合気体であることを特徴とする。上記混
合気体は、例えば、酸素と窒素、水素と窒素等、気体同
士を混合させた場合の危険性がない限り、適宜の組み合
わせがありうる。従って、請求項５記載の発明にあって
は、プローブガスは複数種類の気体により構成されてい
る。

【００２８】その結果、請求項５記載の発明にあって
は、例えば、単体では取り扱いが危険な気体であって
も、他の気体と混合させることにより安全に使用するこ
とができる。請求項６記載の発明にあっては、被検査物
１０，３６を気密状態で収納しうる検査容器１１，３２
と、被検査物１０，３６又は検査容器１１，３２内の何
れか一方に所定の圧力に設定されたプローブガスを供給
するプローブガス供給流路１３，３１と、上記プローブ
ガスとは異なると共に上記プローブガスの圧力よりも低
い圧力に設定された基準気体を上記被検査物１０，３６
又は検査容器１１，３２の何れか他方に供給する基準気
体供給流路１４，３９と、上記検査用器１１，３２又は
被検査物１０，３６とプローブガス検知器１２，３７と
の間に設けられ、上記プローブガスが混入した基準気体
を検査容器１１又は被検査物３６から取り出して、再
度、検査容器１１又は被検査物３６へ戻すように構成さ
れた循環流路１５，３４と、この循環流路１５，３４内
に配置されたプローブガス検知器１２，３７とを備え、
プローブガスの濃度を検出して、単位時間内におけるプ
ローブガスの漏れ量を算出し、このプローブガス量に基
づき被検査物１０，３６のリークの有無を判断すること
を特徴とする。

【００２９】従って、請求項６記載の発明にあっては、
上記被検査物１０，３６にクラック等のリーク部があ
り、これらのリーク部から上記プローブガスが基準気体
内に漏れ出した場合には、プローブガスが混入された基
準気体は上記循環流路１５，３４により検査容器１１又
は被検査物３６から取り出され、プローブガス検知器１
２，３７と上記検査容器１１又は被検査物３６との間で
所定時間循環される。

【００３０】その結果、上記循環流路１５，３４内に設
けられたプローブガス検知器１２，３７はプローブガス
の濃度を検出し、この濃度値の増加率を算出する。そし
て、予め、被検査物１０の外容積及び検査容器１１の内
容積を確認しておき、検査容器１１の内容積から被検査
物１０の外容積を差し引き、検査容器１１の空隙２１の
容積を算出する。更に、循環流路１５内の容積を予め確
認しておき、空隙２１内の容積及び循環流路１５内の容
積の合計値を基にして、時間経過に伴う濃度の上昇率を
勘案することにより、所定時間内における上記空隙２１
及び循環流路１５中におけるプローブガスの量を算出す
ることができる。

【００３１】このプローブガスの量は、被検査物１０か
ら漏れ出たガスの量であり、上記プローブガスの量は、
被検査物１０にとって、所定時間内に許容されるリーク
量であるか否か、という観点から被検査物１０のリーク
の有無を判断することができる。また、予め、被検査物
３６の内容積及び循環流路３４の容積を確認しておき、
被検査物３６の容積及び循環流路３４内の容積の合計値
を基にして、時間経過に伴う濃度の上昇率を勘案するこ
とにより、所定時間内における上記被検査物３６内及び
循環流路３４中におけるプローブガスの量を算出するこ
とができる。

【００３２】このプローブガスの量は、検査用器３２の
空隙２１から被検査物３６へ漏れ出たガスの量であり、
検査用器３６のリーク量と把握することができる。従っ
て、上記プローブガスの量は、被検査物３６にとって、
所定時間内に許容されるリーク量であるか否か、という
観点から被検査物３６のリークの有無を判断することが
できる。

【００３３】従って、請求項６記載の発明にあっては、
従来のように、真空中におけるプローブガスの拡散速度
に依存することがないため、リーク量をより短時間で確
実に高精度な検査をすることができる。また、検査容器
１１，３２内を真空にする必要がないため、被検査物１
０，３６は真空に耐えうるものでなくともよく、被検査
物１０，３６の性質及び種類に限定されることなく、リ
ーク検査を行うことができる。

【００３４】請求項７記載の発明にあっては、上記プロ
ーブガス供給流路１３は被検査物１０に接合しうるよう
に形成されると共に上記基準気体供給流路１４は検査容
器１１に接合されており、上記基準気体を上記検査容器
１１内に供給すると共に、上記検査用器１１内に基準気
体が供給された後の検査容器１１内の圧力よりも高い圧
力に設定されたプローブガスを被検査物１０に供給する
ことを特徴とする。

【００３５】従って、請求項７記載の発明にあっては、
上記被検査物１０に供給されているプローブガスは、検
査容器１１内に充填された基準気体よりも高い圧力に設
定されているため、もし、被検査物１０にリーク部が形
成され、当該リーク部からプローブガスが、検査用器内
において、被検査物１０の周囲の空隙２１へ漏れだした
場合には、被検査物１０内に充填されたプローブガスが
基準気体に混合される。

【００３６】このプローブガスが混合された基準気体
は、その後、上記循環流路１５により、プローブガス検
知器１２と上記検査用器１１との間を循環する。この循
環の過程で、循環流路１５内に設けられたプローブガス
検知器１２により、プローブガスの濃度が検出され、こ
の濃度の時間経過に伴う上昇率を算出する。

【００３７】そして、予め、被検査物１０の外容積及び
検査容器１１の内容積を確認しておき、検査容器１１の
内容積から被検査物１０の外容積を差し引き、検査容器
１１の空隙２１の容積を算出する。更に、循環流路１５
内の容積を予め確認しておき、空隙２１内の容積及び循
環流路１５内の容積の合計値を基にして、上記時間経過
に伴う濃度の上昇率を勘案することにより、所定時間内
における上記空隙２１及び循環流路１５中におけるプロ
ーブガスの量を算出することができる。

【００３８】このプローブガスの量は、被検査物１０か
ら漏れ出たガスの量であり、上記プローブガスの量は、
被検査物１０にとって、所定時間内に許容されるリーク
量であるか否か、という観点から被検査物１０のリーク
の有無を判断することができる。その結果、請求項７記
載の発明にあっては、従来のように、真空中におけるプ
ローブガスの拡散速度に依存することがないため、リー
ク量をより短時間で確実に高精度な検査をすることがで
きる。また、検査容器１１内を真空にする必要がないた
め、被検査物１０は真空に耐えうるものでなくともよ
く、被検査物１０の性質及び種類に限定されることな
く、リーク検査を行うことができる。

【００３９】請求項８記載の発明にあっては、上記プロ
ーブガス供給流路３１は検査容器３２に接合されると共
に基準気体供給流路３９は上記循環流路３４に接合さ
れ、上記基準気体を被検査物３６に供給すると共に、被
検査物３６に基準気体が供給された後の被検査物３６内
の圧力よりも高い圧力に設定されたプローブガスを検査
容器３２に供給することを特徴とする。

【００４０】従って、請求項８記載の発明にあっては、
上記検査容器３２に供給されているプローブガスは、被
検査物３６内に充填された基準気体よりも高い圧力に設
定されているため、もし、被検査物３６にリーク部が形
成されていた場合には、プローブガスは、当該リーク部
を介して検査用器３２の空隙２１内から被検査物３６内
へ漏れ出し、被検査物３６内に充填された基準気体にプ
ローブガスが混合される。

【００４１】このプローブガスが混入した基準気体は、
その後、プローブガス検知器３７と上記被検査物３６と
の間を循環し、プローブガス検知器３７によりプローブ
ガスの濃度が検出される。そして、予め、被検査物３６
の内容積及び循環流路３４の容積を確認しておき、被検
査物３６の容積及び循環流路３４内の容積の合計値を基
にして、時間経過に伴う濃度の上昇率を勘案することに
より、所定時間内における上記被検査物３６内及び循環
流路３４中におけるプローブガスの量を算出することが
できる。

【００４２】このプローブガスの量は、検査用器３２の
空隙２１から被検査物３６へ漏れ出たガスの量であり、
検査用器３６のリーク量と把握することができる。従っ
て、上記プローブガスの量は、被検査物３６にとって、
所定時間内に許容されるリーク量であるか否か、という
観点から被検査物３６のリークの有無を判断することが
できる。

【００４３】その結果、請求項８記載の発明にあって
は、従来のように、真空中におけるプローブガスの拡散
速度に依存することがないため、リーク量をより短時間
で確実に高精度な検査をすることができる。また、検査
容器３２内を真空にする必要がないため、被検査物３６
は真空に耐えうるものでなくともよく、被検査物３６の
性質及び種類に限定されることなく、リーク検査を行う
ことができる。

【００４４】請求項９記載の発明にあっては、上記プロ
ーブガスは空気であることを特徴とする。従って、請求
項９記載の発明にあっては、高価なガスからなるプロー
ブガスを準備する必要がないため、検査に要するコスト
を低減することができる。請求項１０記載の発明にあっ
ては、上記プローブガスは、混合気体であることを特徴
とする。

【００４５】上記混合気体は、例えば、酸素と窒素、水
素と窒素等、気体同士を混合させた場合、危険でない限
り、適宜の組み合わせがありうる。従って、請求項１０
記載の発明にあっては、プローブガスは複数種類の気体
により構成されている。その結果、請求項１０記載の発
明にあっては、例えば、単体では取り扱いが危険な気体
であっても、他の気体と混合させることにより安全に使
用することができる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づき、先ず、本発明に係るリーク検査方法に用いら
れる検査装置を詳細に説明する。図１に示すように、第
一実施例に係るリーク検査装置２０は、被検査物１０を
気密状態で収納しうる検査容器１１と、被検査物１０に
接合され、所定の圧力に設定されたプローブガスを被検
査物１０に供給するプローブガス供給流路１３と、上記
プローブガスとは異なると共に上記プローブガスの圧力
よりも低い圧力に設定された基準気体を検査容器１１に
供給する基準気体供給流路１４と、上記検査用器１１と
プローブガス検知器１２との間に設けられ、上記プロー
ブガスが混入した基準気体を検査容器１１から取り出し
て、再度検査容器１１へ戻すように構成された循環流路
１５と、この循環流路１５内に配置されたプローブガス
検知器１２とを備え、プローブガス検知器１２により検
知されるプローブガスの濃度の上昇率に基づき、所定時
間内におけるプローブガスのリーク量を検出し、当該リ
ーク量が当該被検査物１０において許容されるリーク量
か否か、により被検査物１０のリークの有無を判断する
ように構成されている。

【００４７】また、本実施の形態にあっては、上記プロ
ーブガスには水素と窒素の混合ガスが用いられると共
に、上記基準気体には窒素ガスが用いられている。上記
検査容器１１は、上記被検査物１０を適宜、取り出し可
能な状態で気密的に収納しうるように構成されている。
上記プローブガス供給流路１３の一端部は検査容器１１
内に収納された被検査物１０に着脱自在に接合されると
共に、他端部は、本実施の形態にあっては、プローブガ
スとしての水素と窒素との混合ガスを収納した容器（図
示せず）に接合されている。このプローブガス供給流路
１３内には、プローブガスの供給を制御するバルブ１６
が設けられ、更に、このバルブ１６と被検査物１０との
間には、圧力計１７が取付られており、上記バルブ１６
が開かれプローブガスが供給される場合の、プローブガ
スの供給圧力を視認しうるように構成されている。

【００４８】また、上記検査容器１１には基準気体供給
流路１４が接合されている。この基準気体供給流路１４
の一端部は検査容器１１内部の空隙２１に開口すると共
に、本実施の形態にあっては基準気体として窒素ガスが
使用されるため他端部は窒素ガスの収納容器（図示せ
ず）に接続されている。この基準気体供給流路１４にも
基準気体の供給を制御しうるバルブ１８と、供給される
基準気体の圧力を検知しうる圧力計１９とが設けられて
いる。

【００４９】また、上記検査容器１１には上記循環流路
１５が設けられている。この循環流路１５の上流側端部
２３は上記検査容器１１に接合され、検査容器１１内部
の空隙２１に開口すると共に下流側端部２４も同様に検
査容器１１内部の空隙２１に開口している。この循環流
路１５には適宜の駆動部を備えたファン２２が設けら
れ、上流側端部２３から検査容器１１内部の空隙に存在
する気体を吸引すると共に下流側端部２４から再度、検
査容器１１内へ戻すことができるように構成されてい
る。また、このファン２２の上流側にはプローブガス検
知器１２が取り付けられており、上記ファン２２により
吸引されて循環する気体内のプローブガスの濃度を検出
しうるように構成されている。

【００５０】上述のように、本実施の形態にあっては、
プローブガスとして水素と窒素との混合ガスが使用され
ると共に、基準気体として窒素ガスが使用されるため、
プローブガス検知器１２として水素ガス検知器が使用さ
れている。また、上記検査容器１１には、プローブガス
排出流路２７が設けられており、一端部は検査容器１１
の壁面部を貫通して上記被検査物１０に着脱可能に接続
されるように形成され、他端部はプローブガスの回収容
器（図示せず）に接合され、中間部に設けられたバルブ
２８により適宜、プローブガスを被検査物１０から排出
しうるように構成されている。

【００５１】次に、本実施の形態に係るリーク検査装置
２０を用いてリーク検査を行う方法を説明する。先ず、
被検査物１０を検査容器１１内に収納し、被検査物１０
にプローブガス供給流路１３の一端部を接続すると共に
上記プローブガス排出流路２７の一端部を接続し、バル
ブ１６を開放し、圧力計１７により大気圧よりも高い圧
力に設定し、設定圧力をチェックしつつ、被検査物１０
内にプローブガスとしての窒素及び水素の混合ガスの供
給を開始する。

【００５２】このプローブガスの供給により、被検査物
１０内に予め収納され、又は、残留していた気体は上記
プローブガス排出流路２７を介して排出され、被検査物
１０内は次第にプローブガスにより充満する。被検査物
１０内がプローブガスにより充満した場合には、上記プ
ローブガス排出流路２７に配置されたバルブ２８を閉止
する。なお、上記プローブガス供給流路１３に設けられ
たバルブ１６は常時開放し、プローブガスは常時供給さ
れた状態とする。

【００５３】次に、基準気体供給流路１４に設けられた
バルブ１８を開放し、基準気体としての窒素ガスを大気
圧に設定し、基準気体供給流路１４を介して検査容器１
１内へ流入させ、検査容器１１内を窒素ガスで充たし、
検査容器１１内を大気圧に設定する。この場合、もし、
被検査物１０にクラック等のリーク部が形成されている
場合には、被検査物１０内部の圧力の方が検査容器１１
内部の空隙２１の圧力よりも高いため、上記水素と窒素
の混合ガスはリーク部から検査容器１１の空隙２１へ漏
れだし、水素と窒素の混合ガスは空隙２１内の窒素ガス
と混合し始める。

【００５４】一方、上記水素と窒素の混合ガスの供給と
略同時に、上記循環流路１５に設けられた上記ファン２
２を作動させておく。このファン２２の作動により、上
記検査容器１１の空隙２１に存在する、水素と窒素の混
合ガスは循環流路１５内に吸引され、循環流路１５内を
流通し始める。この循環流路１５内を流通する過程で、
水素ガス検知器からなるプローブガス検知器１２により
上記水素ガスの濃度が検知され始める。

【００５５】この場合、水素と窒素の混合ガスが被検査
物１０に供給され始めた際には、被検査物１０に形成さ
れている、クラック等のリーク部の形状により水素と窒
素の混合ガスの被検査物１０からの流出が一定とならな
い場合がある。即ち、クラックが非常に幅の狭い筋状に
形成されている場合と大きな開口部となっている場合と
では、プローブガスの流出の仕方が異なる。従って、例
えば、非常に狭い形状のクラック部であった場合には、
検査開始当初における、プローブガスの流出は一定では
ない。

【００５６】また、クラック部に例えば、微少な水滴が
付着している場合もあり、当該水滴が除去されるまで
は、安定して被検査物１０から水素と窒素の混合ガスが
流出しない場合もある。その結果、リーク検査を開始し
た初期の状態にあっては所定時間内におけるプローブガ
スとして水素と窒素の混合ガスのリーク量と時間との関
係はリニアなものとはならない。

【００５７】その後、ファン２２の作動により循環流路
１５内に継続して被検査物１０から漏れ出た水素と窒素
の混合ガスが混入した空気が流れ込んで循環し、プロー
ブガス検知器１２へ至り、プローブガス検知器１２は継
続して含有された水素の検知を行う。その結果、水素の
濃度がプローブガス検知器１２により検知され、この濃
度値を継続して一定時間計測した場合には、濃度値は、
時間経過に従って一定の変化を示し、濃度と時間の関係
は略リニアな関係となる。

【００５８】従って、予め、被検査物１０の外容積及び
検査容器１１の内容積を確認しておき、検査容器１１の
内容積から被検査物１０の外容積を差し引き、検査容器
１１の空隙２１の容積を算出する。更に、循環流路１５
内の容積を予め確認しておき、空隙２１内の容積及び循
環流路１５内の容積の合計値を基にして、時間経過に伴
う濃度の上昇率を勘案することにより、上記空隙２１及
び循環流路１５中におけるプローブガスの量を算出する
ことができる。

【００５９】この所定時間におけるプローブガスの量
は、被検査物１０から漏れ出たガスの量であり、上記プ
ローブガスの量は、被検査物１０にとって、所定時間内
に許容されるリーク量であるか否か、という観点から被
検査物１０のリークの有無を判断することができる。こ
の間のプローブガスとしての混合ガス中の水素の濃度と
時間との関係を図３にグラフにより示す。このグラフに
おいては、横軸はリーク検査の開始時間からの時間経過
Ｔを示すと共に、縦軸は濃度Ｄを示す。

【００６０】このグラフより判るように、リーク検査初
期においては、上述のように、所定時間ｔ１が経過する
までは、水素の濃度の上昇率は一定せず、所定時間ｔ１
が経過した後、濃度Ｄと時間Ｔとの関係は、初めてリニ
アに変化することとなる。従って、このようにして、水
素の濃度が一定に変化するようになった時点で、図４に
示すように、一点ａを定点として選択することにより、
その時点迄の時間ｔ２の経過時点の濃度ｄ２を特定する
ことができる。

【００６１】但し、この場合、試験開始後、濃度と時間
との関係が、リニアに変化し始める時点を予測すること
は困難である。この点につき、本実施の形態に係るリー
ク検査方法にあっては、プローブガスが混入した基準気
体をプローブガス検知器１３を介して循環させるように
構成されているため、検査開始直後から、時間的経過に
従って複数例、濃度値をサンプリングし、これらの濃度
値の変化をコンピュータを用いて解析を行い、濃度値変
化に関する複数のパターンを作成することにより、個別
のケースを上記パターンに当てはめて、実際に、リニア
に変化し始める時点まで待つことなく、濃度と時間との
リニアな変化の関係を想定して、リークの有無の判断を
行うことができる。

【００６２】また、予め、被検査物１０の外容積及び検
査容器１１の内容積を確認しておき、検査容器１１の内
容積から被検査物１０の外容積を差し引き、検査容器１
１の空隙２１の容積を算出する。更に、循環流路１５内
の容積を予め確認しておき、空隙２１内の容積及び循環
流路１５内の容積の合計値を基にして、時間経過に伴う
濃度の上昇率を勘案することにより、上記空隙２１及び
循環流路１５中におけるプローブガスの量を算出するこ
とができる。

【００６３】この所定時間におけるプローブガスの量
は、被検査物１０から漏れ出たガスの量であり、上記プ
ローブガスの量は、被検査物１０にとって、所定時間内
に許容されるリーク量であるか否か、という観点から被
検査物１０のリークの有無を判断することができる。こ
の場合、図５に示すように、濃度Ｄと時間Ｔとがリニア
に変化し始めた後において複数の定点ｂ，ｃを設定する
ことにより、より高精度な測定をすることも可能であ
る。

【００６４】即ち、被検査物１０により、より精度の高
いリーク検査を行う必要がある場合がある。そのような
場合には、リーク量が時間の経過に従って、リニアに変
化するようになって後に、適宜の選択点を定点ｂ，ｃと
して２つ選び、これら２つの定点ｂ，ｃ間の経過時間ｔ
３における濃度ｄ３，ｄ４に基づき、所定時間ｔ３内に
おける濃度の上昇率を算出することができる。

【００６５】このようにして、試験時間と濃度との関係
が、リニアに変化するようになった後に、複数の定点を
選択して濃度の上昇率を算出した場合には、一点のみの
定点を設定した場合よりも、より正確に上昇率を算出す
ることができる。また、図２は本発明に係るリーク検査
装置の第２の実施の形態を示す。本実施の形態に係るリ
ーク検査装置３０にあっては、前期実施の形態に係るリ
ーク検査装置１０とは異なり、プローブガス供給流路３
１は検査容器３２に接合されると共に基準気体供給流路
３９は上記循環流路３４に接合され、プローブガス供給
流路３１は大気圧よりも高い圧力に設定されたプローブ
ガスを上記検査容器３２へ供給すると共に、上記基準気
体供給流路３９は、大気圧に設定された基準気体を被検
査物３６へ供給するように構成されている。また、本実
施の形態にあっては、プローブガスとして空気を使用す
ると共に基準気体として窒素ガスを使用する。

【００６６】プローブガス供給流路３１の一端部は検査
容器３２に接合されており、本実施の形態にあっては、
上述のように、プローブガスとして空気を使用している
ことから、上記プローブガス供給流路３１の他端部は大
気に開放されている。このプローブガス供給流路３１に
はプローブガスの検査容器３２への供給圧力を制御する
バルブ４９が設けられており、このバルブ４９の下流側
には圧力計５０が配置されている。

【００６７】また、検査容器３２にはバルブ４６を有す
るプローブガス排出流路３３が設けられており、検査容
器３２内のプローブガスを排出しうるように構成されて
いる。一方、循環流路３４の上流側端部３５は検査容器
３２内に収納された被検査物３６に接続されて検査容器
３２外部へ延設されると共に下流側端部５１は被検査物
３６に接合されている。

【００６８】この循環流路３４にはプローブガス検知器
３７が配設されると共にプローブガス検知器３７の下流
側にはファン３８が取り付けられ、強制的に被検査物３
６内に充填されたプローブガスを被検査物３６から取り
出し、循環流路３４内を循環させ、再度、被検査物３６
へ戻すことできるように構成されている。なお、本実施
の形態にあっては、プローブガスとして空気が使用され
るため、プローブガス検知器３７としては酸素分析計が
使用されている。

【００６９】この循環流路３４の上記ファン３８の下流
側には三方弁４４が設けられ、この三方弁４４を介して
基準気体供給流路３９の一端部４１が接続されていると
共に、プローブガス検知器３７の上流側には三方弁４５
が設けられ、基準気体供給流路３９の支流４０が接続さ
れている。この基準気体供給流路３９の他端部は窒素ガ
スが収納された基準気体収納容器（図示せず）に接続さ
れており、中間部には、基準気体の供給を制御するバル
ブ４２及び基準気体の供給圧力を検出する圧力計４３が
配置されている。

【００７０】また、上記三方弁４４の下流側には、バル
ブ４７を有する空気排出流路４８が設けられ、この空気
排出流路４８の端部は大気中に開放された状態となって
いる。以下、第２の実施の形態に係るリーク検査装置３
０を用いてリーク検査を行う方法を説明する。

【００７１】リーク検査装置３０を使用してリーク検査
を行う場合には、先ず、空気排出流路４８に設けられた
バルブ４７を開放すると共にバルブ４４，４５を開放し
た状態で、基準気体供給流路３９に設けられたバルブ４
２を開放し、基準気体供給流路３９から窒素ガスを被検
査物３６へ供給する。この場合、上記三方弁４５はプロ
ーブガス供給流路３９の支流４０が循環流路３４の上流
側端部３５と連通するように設定されると共に、上記三
方弁４４は基準気体供給流路３９が循環流路３４の下流
側端部５１と連通するように設定して、窒素ガスを循環
流路３４の上流側端部３５及び５１を介して被検査物３
６へ供給する。また、被検査物３６内、循環流路３４
内、プローブガス供給流路３９内には空気が残存してい
る場合があるため、この空気を空気排出流路４８を介し
て排出する。

【００７２】被検査物３６内等の空気が完全に排出さ
れ、被検査物３６内が完全に窒素で充満された場合には
先ず、バルブ４２を閉止すると共に、その後、大気圧下
になった場合にバルブ４７を閉止する。その後、バルブ
４４，４５を循環流路３４の上流側端部３５と下流側端
部５１とが連通するように設定し、被検査物３６内の気
体のプローブガス検知器３７を介する循環経路を形成し
ておき、被検査物３６内が大気圧となった際に上記バル
ブ４７を閉止する。

【００７３】次に、上記ファン３８に通電して駆動させ
ると共に、上記プローブガス検知器３７を作動させ、上
記バルブ４６を閉止した状態でバルブ４９を開放して、
プローブガス供給流路３１によりプローブガスとしての
空気を、大気圧よりも高い圧力に供給圧力を設定した状
態で、圧力計５０より供給圧力をチェックしつつ検査容
器３２内へ供給する。

【００７４】この場合、上記被検査物３６に何らかのリ
ーク部が形成されていた場合には、被検査物３６の周囲
に充填されたプローブガスとしての空気の圧力は被検査
物３６内に充填された窒素の圧力よりも高いため、当該
リーク部から空気が被検査物３６内へ浸入する。そし
て、空気が混入した窒素ガスは上記ファン３８により吸
引されて、上流側端部３５から循環流路３４へ入り、酸
素分析計により構成されたプローブガス検知器３７へ至
り、窒素ガス中の酸素の濃度が検出される。そして、空
気が混入した窒素ガスは循環流路３４内を流通して被検
査容器３６内へ戻り、この被検査物３６からプローブガ
ス検知器３７への循環は所定時間継続する。

【００７５】従って、プローブガス検知器３７により、
前期実施の形態の場合と同様に、酸素分析計により一定
時間経過時点における酸素の濃度を検出し、一定時間内
の酸素の濃度の上昇率を検出する。その後、予め計測し
ておいた被検査物３６及び循環流路３４の容積を前提
に、上記酸素の濃度の上昇率を勘案して、プローブガス
としての空気が所定時間内に空隙２１から被検査物３６
へ漏れ出た量を算出することができる。従って、この所
定時間中における空気の量を被検査物３６のリーク量と
して把握することができる。

【００７６】その結果、被検査物３６及び循環流路３４
の容積と上記被検査物３６のリーク量と対比させること
により、被検査物３６にとり所定時間内に一定のリーク
量が許容されるか否か、という観点から、このリーク量
を元に、被検査物３６のリークの有無を判断する。本実
施の形態に係るリーク検査装置３０にあっては、前記実
施の形態に係るリーク検査装置２０とは異なり、被検査
物３６内にはプローブガスを供給せず被検査物３６には
基準気体を供給すると共に、被検査物３６の周囲に所定
圧のプローブガスを供給し、被検査物３６にリーク部が
形成されていた場合には、被検査物３６内の基準気体に
プローブガスをリーク部を介して混入させ、混入後の被
検査物３６内の気体をプローブガス検知器３７に供給す
ることにより、被検査物３６内の気体中のプローブガス
の濃度を検出するように構成されている。

【００７７】本実施の形態にあっては、被検査物３６に
リーク部が形成されており、検査容器３２内に充填され
たプローブガスが被検査物３６内に混入する際に、被検
査物３６の体積が小さい場合には、被検査物３６内にお
いてプローブガスは非常に速く高濃度になるため、被検
査物３６のリーク量を検出し易い。その結果、被検査物
３６の体積が小さい場合のリーク検査をより迅速に行う
ことができる。

【００７８】従って、本実施の形態に係るリーク検査装
置３０は、車両に搭載されるラジエター等の、密閉され
た容積の小さい被検査物のリーク検査により適合してい
る。上記各実施の形態にあっては、プローブガスとして
水素と窒素の混合ガス及び空気を用いた場合を例に説明
したが、上記各実施の形態には限定されず、水素等の他
のガスを用いてもよい。

【００７９】また、上記第１の実施の形態にあっては、
上記プローブガス供給流路１３は大気圧よりも高い圧力
に設定されたプローブガスを供給すると共に、上記基準
気体供給流路１４は大気圧に設定された基準気体を供給
するように構成されている場合を例に説明したが、上記
プローブガスは、基準気体が供給された後における検査
容器内の圧力よりも高い圧力に設定されていれば良く、
上記実施の形態に限定されない。

【００８０】また、上記第２の実施の形態にあっては、
上記プローブガス供給流路３１は大気圧よりも高い圧力
に設定されたプローブガスを供給すると共に、基準気体
供給流路３９は大気圧に設定された上記基準気体を供給
するように構成されている場合を例に説明したが、上記
実施の形態に限定されず、プローブガス供給流路３１
は、基準気体が供給された後の被検査物３６内の圧力よ
りも高い圧力に設定されたプローブガスを供給するよう
に構成されていれば良い。

【００８１】更に、検査装置の具体的構成は上記各実施
の形態には限定されない。

【００８２】

【発明の効果】請求項１及び２記載の発明にあっては、
プローブガスの拡散速度に依存することなく、被検査物
の種類を問わずに、高精度なリーク検査を行うことがで
きる。請求項３記載の発明にあっては、請求項１記載の
発明の効果に加えて、内容積が小さい被検査物のリーク
検査に適合したリーク検査方法を提供することができ
る。

【００８３】請求項４記載の発明にあっては、請求項
１，２又は３記載の発明の効果に加えて、よりコストの
低いリーク検査方法を提供することができる。請求項５
記載の発明にあっては、請求項１，２又は３記載の発明
の効果に加えて、混合気体を利用して行うリーク検査方
法が提供される。請求項６及び７記載の発明にあって
は、プローブガスの拡散速度に依存することなく、被検
査物の種類を問わずに、高精度なリーク検査を行うこと
が可能なリーク検査装置を提供することができる。

【００８４】請求項８記載の発明にあっては、請求項６
及び７記載の発明の効果に加えて、容積が小さい被検査
物のリーク検査に適合したリーク検査装置を提供するこ
とができる。請求項９記載の発明にあっては、請求項６
又は７記載の発明の効果に加えて、より低コストでリー
ク検査を行うことが可能なリーク検査方法を提供するこ
とができる。

【００８５】請求項１０記載の発明にあっては、請求項
６又は７記載の発明の効果に加えて、混合気体を利用し
て行うリーク検査装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリーク検査装置の一実施例を示す
概念図であって、被検査物にプローブガスを供給する場
合を示す図である。

【図２】本発明に係るリーク検査装置の他の実施例を示
す概念図であって、検査用器にプローブガスを供給する
場合を示す図である。

【図３】本発明に係るリーク検査装置を使用してリーク
検査を行った場合の、経過時間とリーク量との関係を示
すグラフである。

【図４】本発明に係るリーク検査装置を使用してリーク
検査を行った場合の、経過時間とリーク量との関係を示
すグラフであって、経過時間とリーク量との関係がリニ
アに変化する状態において定点を一つ選択した場合を示
すグラフである。

【図５】本発明に係るリーク検査装置を使用してリーク
検査を行った場合の、経過時間とリーク量との関係を示
すグラフであって、経過時間とリーク量との関係がリニ
アに変化する状態において定点を二つ選択した場合を示
すグラフである。

【図６】従来のスニッファー法を示す概念図である。

【図７】従来のフード法を示す概念図である。

【符号の説明】

１０ 被検査物 １１ 検査容器 １２ プローブガス検知器 １３ プローブ
ガス供給流路 １４ 基準気体供給流路 １５ 循環流路 １６ バルブ １７ 圧力計 １８ バルブ １９ 圧力計 ２０ リーク検査装置 ２１ 空隙 ２２ ファン ２３ 上流側端
部 ２４ 下流側端部 ２７ プローブ
ガス排出流路 ２８ バルブ ３０ リーク検
査装置 ３１ プローブガス供給流路 ３２ 検査容器 ３３ プローブ
ガス排出流路 ３４ 循環流路 ３５ 上流側端
部 ３６ 被検査物 ３７ プローブ
ガス検知器 ３８ ファン ３９ 基準気体
供給流路 ４０ 支流 ４１ 一端部 ４２ バルブ ４３ 圧力計 ４４ 三方弁 ４５ 三方弁 ４６ バルブ ４７ バルブ ４８ 空気排出流路 ４９ バルブ ５０ 圧力計 ５１ 下流側端
部 ５２ 被検査物 ５３ 検知器 ５４ 圧力計 ５５ バルブ ５６ フード ５７ 真空ポン
プ ５８ プローブガス供給流路 ５９ 気体排出
流路 Ｄ 濃度 Ｔ 時間

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の密閉性が要求される被検査物を、
   被検査物を気密した状態で収納しうる検査容器内に配置
   し、プローブガスを供給して被検査物のリークの有無を
   検査するリーク検査方法において、 上記プローブガスとは異なる基準気体を供給し、プロー
   ブガスが混入した基準気体を取り出し、プローブガス検
   知器を介して所定時間に亘り循環させ、 上記プローブガス検知器により、基準気体中のプローブ
   ガスの濃度を検出し、プローブガスの濃度に基づき所定
   時間内における基準気体中のプローブガスの漏れ量を算
   出することにより被検査物のリークの有無を判断するこ
   とを特徴とするリーク検査方法。
2. 【請求項２】 上記基準気体を上記検査容器内に供給す
   ると共に、上記検査用器内に基準気体が供給された後の
   検査容器内の圧力よりも高い圧力に設定されたプローブ
   ガスを被検査物に供給し、 被検査物から検査容器内に漏れ出たプローブガスが混入
   した基準気体をプローブガス検知器と上記検査用器との
   間を循環させて所定時間内におけるプローブガスの漏れ
   量を検出して、被検査物のリークの有無を判断すること
   を特徴とする請求項１記載のリーク検査方法。
3. 【請求項３】 上記基準気体を被検査物に供給すると共
   に、被検査物に基準気体が供給された後の被検査物内の
   圧力よりも高い圧力に設定されたプローブガスを検査容
   器に供給し、 検査容器から被検査物内に漏れ出たプローブガスが混入
   した基準気体をプローブガス検知器と検査容器との間を
   循環させて所定時間内におけるプローブガスの漏れ量を
   検出し被検査物のリークの有無を判断することを特徴と
   する請求項１記載のリーク検査方法。
4. 【請求項４】 上記プローブガスは、空気であることを
   特徴とする請求項１，２又は３記載のリーク検査方法。
5. 【請求項５】 上記プローブガスは、混合気体であるこ
   とを特徴とする請求項１，２又は３記載のリーク検査方
   法。
6. 【請求項６】 被検査物を気密した状態で収納しうる検
   査容器と、被検査物又は検査容器内の何れか一方に所定
   の圧力に設定されたプローブガスを供給するプローブガ
   ス供給流路と、 上記プローブガスとは異なると共に上記プローブガスの
   圧力よりも低い圧力に設定された基準気体を上記被検査
   物又は検査容器の何れか他方に供給する基準気体供給流
   路と、 上記検査用器又は被検査物とプローブガス検知器との間
   に設けられ、上記プローブガスが混入した基準気体を検
   査容器又は被検査物から取り出して再度、検査容器又は
   被検査物へ戻すように構成された循環流路と、 この循環流路内に配置されたプローブガス検知器とを備
   え、 上記プローブガス検知器により基準気体中のプローブガ
   スの濃度を検出し、この基準気体中のプローブガスの濃
   度に基づき所定時間内におけるプローブガスの漏れ量を
   算出し、 プローブガスの漏れ量に基づき被検査物のリークの有無
   を判断することを特徴とするリーク検査装置。
7. 【請求項７】 上記プローブガス供給流路は被検査物に
   接合しうるように形成されると共に上記基準気体供給流
   路は検査容器に接合されており、 上記基準気体を上記検査容器内に供給すると共に、上記
   検査用器内に基準気体が供給された後の検査容器内の圧
   力よりも高い圧力に設定されたプローブガスを被検査物
   に供給することを特徴とする請求項６記載のリークデテ
   クター。
8. 【請求項８】 上記プローブガス供給流路は検査容器に
   接合しうるように形成されると共に、基準気体供給流路
   は上記循環流路に接合しうるように形成され、 上記基準気体を被検査物に供給すると共に、被検査物に
   基準気体が供給された後の被検査物内の圧力よりも高い
   圧力に設定されたプローブガスを検査容器に供給するこ
   とを特徴とする請求項６記載のリーク検査装置。
9. 【請求項９】 上記プローブガスは、空気であることを
   特徴とする請求項６，７又は８記載のリーク検査装置。
10. 【請求項１０】 上記プローブガスは混合気体であるこ
    とを特徴とする請求項６，７又は８記載のリーク検査装
    置。