(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を常圧のヘリウム雰囲気とした薄物試験体を、流量調整バルブを備えた気体導入管と真空ポンプに連なる排気管とを設けた気密のチャンバー内に納め、該薄物試験体が変形しない程度に該流量調整バルブで気体導入管からの気体流入量を調整しながら排気管により大気に排気し、該排気管を流れる気体の一部をヘリウムリークディテクターへ導いて該薄物試験体の漏洩を試験することを特徴とするヘリウムリークディテクターによる薄物試験体の漏洩試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドラム缶や食品のパッケージ袋等の圧力変化によって変形を生じる可能性のある薄物の漏洩試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の薄物の漏洩試験法として水没法や石鹸水塗布法が知られている。また、微少な漏洩を試験する方法として、試験体の内部又は周囲のいずれか一方をヘリウムガス雰囲気とすると共に他方を真空排気して真空雰囲気とし、試験体に漏洩があったときその真空雰囲気に混入するヘリウムガスの有無をヘリウムリークディテクターで検出する方法も知られている。該ヘリウムリークディテクターは、真空中のガス分子をイオン化し、質量分析管によりヘリウムイオンのみを選別してイオンコレクターに入射させ、イオン電流として真空中に漏れるヘリウムガスを定量的に検出できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の水没法は、およそ８．８×１０-4Ｐａ・ｍ3／ｓ程度のリーク量を試験することを目安としており、水没させた試験体を例えば１分間放置し、直径１ｍｍの水泡が出なければ良品とする試験方法であるが、実際には試験体を水没させたとき水面が揺れ、水中を目視することが困難で、しかも水没した際に試験体に付着した水泡が上昇するので漏洩が原因の水泡との区別が判断できず、この水没法では実際は１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓ程度のリーク量の試験が限界である。石鹸水塗布法では、試験体が汚れること及び漏洩箇所を予測して石鹸水を塗布するので多数の試験体の試験には不向きである。
【０００４】
また、ヘリウムリークディテクターはヘリウムガスの分子が小さく僅かな隙間を通過するので感度の高い漏洩試験を行えるが、この装置では試験体を真空排気しなければならず、試験体が薄物である場合にはその排気のために変形を生じて製品検査には適しない。薄物試験体の内部をヘリウムガスによって加圧し、外部に漏れてくるヘリウムガスをヘリウムリークディテクターで検出するスニファー法という漏洩検査方法も知られているが、漏洩箇所を特定するには適していても製造タクトタイムに合わせて内容物を順次に充填しなければならない食品包装容器等の漏洩検査には不向きである。
【０００５】
本発明は、薄物の試験体に変形をもたらさずに効率よく高感度で行える漏洩試験の方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、薄物試験体の内部を常圧のヘリウム雰囲気としたのち、該薄物試験体の外周を真空ポンプにより該薄物試験体が変形しない程度の微真空圧とし、該外周の雰囲気をヘリウムリークディテクターへ導いて該薄物試験体の漏洩を試験することにより、上記の目的を達成するようにした。該薄物試験体の外周を微真空圧とするために、該薄物試験体を、流量調整バルブを備えた気体導入管と真空ポンプに連なる排気管とを設けた気密のチャンバー内に納め、該薄物試験体が変形しない程度に該流量調整バルブで気体導入管からの気体流入量を調整しながら排気管により大気に排気し、該排気管を流れる気体の一部をヘリウムリークディテクターへ導いて該薄物試験体の漏洩を試験するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明すると、図１に於いて符号１は気体導入管２と排気管３を備えた気密のチャンバーを示し、該気体導入管２には大気中から該チャンバー１内へ導入する気体の量を調整する流量調整バルブ４を設け、該排気管３にはテストバルブ５と該チャンバー１内の気体を排気するためのオイルミスト等が発生しないドライポンプの差動排気用真空ポンプ６を接続した。該流量調整バルブ４は該チャンバー１に設けた圧力計７により該チャンバー１内が一定の設定圧力になるように制御される。また、該排気管３のテストバルブ５と真空ポンプ６の間にヘリウムリークディテクター８のガス導入口９を接続する。該ヘリウムリークディテクター８は公知のもので、該ガス導入口９から可変の導入バルブ１０を介して導入される少量のガスをイオン化して質量分析管へ導き、所定のイオン例えばヘリウムイオンを選択してイオンコレクターに入射させ、該イオンコレクターに流れるイオン電流を検出することにより、各種試験体の漏洩量を検知するものである。該チャンバー１内には、本発明が漏洩試験の対象とするドラム缶や食品のパッケージ袋等の薄物試験体１１であってその内部に適当な濃度でヘリウムガスを混入した気体を常圧に封入した薄物試験体１１が納められる。医薬品、食料品のパッケージを試験するときは、真空ポンプ６として、オイルを使用しないドライポンプが最適である。
【０００８】
該薄物試験体１１が例えば８００００Ｐａで変形してしまうようなものである場合、該真空ポンプ６の有効排気速度が５Ｌ／ｍｉｎ(8.3×10-5ｍ3／ｓ)であるならば、該流量調整バルブ４を調整して気体導入管２から６．６４Ｐａ・ｍ3／ｓの大気流量が得られるように設定すれば、該チャンバー１内は微真空圧になり該試験体１１が圧力で変形することはない。そして該試験体１１に漏洩箇所があった場合、その内部からヘリウムガスがチャンバー１内へ漏出し、排気管３及びポンプ６を介して該気体導入管２からの気体と共に外部へ排出されるが、排気管３の途中で排気の一部はヘリウムリークディテクター８に導かれ、該試験体１１から漏れ出したヘリウムガスが検出される。該流量調整バルブ４は該チャンバー１内の圧力が一定になるように圧力計７からの信号により制御する。従来の加圧真空法やスニファー法は真空排気するため排気時間が掛かるが、本発明の場合は該チャンバー１内を微真空圧とするのでごくわずかな時間ですみ、漏洩試験時間が大幅に短縮できる。
【０００９】
尚、気体導入管２から大気を導入する代わりに窒素ガスを導入し、ヘリウムリークディテクター８を窒素ガスを検出できるように設定すれば、大気中に含有されている５ｐｐｍのヘリウムガスのバックグランドの影響を受けない検出を行え、高感度の漏洩試験を行える。流量調整バルブ４の流量、真空ポンプ６の排気速度、試験体１１に封入するヘリウムガスの濃度は、検出する漏洩量、検出濃度によって適当に変更され、例えば検出濃度を高くしたいときには、真空ポンプ６の排気速度を落として流量調整バルブ４からの大気の導入を少なくすることにより実質的にチャンバー１内のヘリウムガスの濃度を上げ、或いは試験体１１に封入するヘリウムガスの濃度を上げるようにする。また、漏洩検出時間を短縮したいときには、検出濃度が許される範囲でポンプ６の排気速度を上げればレスポンスを向上できる。
【００１０】
該漏洩試験体１１に、図２に示すように、流量調整バルブ４を備えた気体導入管２と真空ポンプ６に連なる排気管３を直接取り付けておき、該試験体１１を常圧でヘリウム雰囲気の気密のフード１２内に納め、前記と同様の手法で流量調整バルブ４で気体導入量を調整しながら排気管３から排気すれば、該薄物試験体１１を変形させずに漏洩試験を行える。この場合、該試験体１１に漏洩箇所があると、フード１２内のヘリウムが該試験体１１内に侵入し、該ディテクター８に於いて検出される。この場合もヘリウムガスに代え窒素ガスとし、該リークディテクター８を窒素ガス検出に設定すれば、高感度の漏洩試験を行える。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）
図１に示すチャンバー１内に、適当な濃度の常圧のヘリウムガスを封入した８００００Ｐａで変形する薄物試験体１１を納め、テストバルブ５を開いてドライポンプ６により差動排気した。該ドライポンプ６の有効排気速度を５Ｌ／ｍｉｎとし、流量調整バルブ４は気体導入管２から６．６４Ｐａ・ｍ3／ｓの大気流量が得られるように設定した。該チャンバー１内は５×１０4Ｐａの一定の微真空圧に維持されて該試験体１１に変形は生じず、該ドライポンプ６を作動させてから３秒後に試験体１１に漏洩が存在することをヘリウムリークディテクター８にて検出することができた。
【００１２】
（実施例２）
１０3Ｐａで変形するドラム缶の薄物試験体１１に、流量調整バルブ４を備えた気体導入管２とドライポンプ６に連なる排気管３を設け、該薄物試験体を常圧のヘリウム雰囲気の気密の合成樹脂製のフード１２内に納め、テストバルブ５を開いてドライポンプ６により差動排気した。該ドライポンプ６の有効排気速度を５Ｌ／ｍｉｎとし、流量調整バルブ４は気体導入管２から６．６４Ｐａ・ｍ3／ｓの大気流量が得られるように設定した。該チャンバー１内は１３２８Ｐａの一定の微真空圧に維持されて該試験体１１に変形は生じず、該ドライポンプ６を作動させてから３秒後に試験体１１に漏洩が存在することをヘリウムリークディテクター８にて検出することができた。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、薄物試験体の内部を常圧のヘリウム雰囲気としたのち、該薄物試験体の外周を真空ポンプにより該薄物試験体が変形しない程度の微真空圧とし、該外周の雰囲気をヘリウムリークディテクターへ導いて漏洩試験をするので、短時間の排気で変形しやすい薄物試験体を変形することなく漏洩試験でき、ガスの種類や濃度を変更することで高感度の試験を行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１、２の実施の形態の説明図
【図２】本発明の請求項３の実施の形態の説明図
【符号の説明】
１  チャンバー、２  気体導入管、３  排気管、４  流量調整バルブ、６  真空ポンプ、８  ヘリウムリークディテクター、１１  薄物試験体、１２  フード、
【図１】
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【図２】
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