(57)【要約】【課題】チャンバ残空間等の第２室を減圧するとともに第２室のガスを検知手段まで移送して検知する漏れ試験において、減圧等のために種々の真空ポンプを採用可能とする。【解決手段】収容部１０に収容した被検体９内の第１室１１にトレーサガスを導入し、収容部１０の第２室１２を減圧する。空気等のキャリアガスを第２室１２に供給しながら圧縮路４１に第２室から被検ガスを引き込む。次に、圧縮ガスを第２室１２ひいては圧縮路４１に導入し、被検ガスを圧縮路４１の下流側へ圧縮する。圧縮された被検ガス中の検査成分を検知手段３１によって検知する。【選択図】図１
2015161555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査成分を含むトレーサガスを用いて被検体を漏れ試験する漏れ試験方法において、
前記被検体を収容部に収容する収容工程と、
前記被検体の内部又は前記被検体及び前記収容部の間によって画成された第１室及び第２室のうち第１室に前記トレーサガスを導入するトレーサガス導入工程と、
前記第２室を減圧する減圧工程と、
前記検査成分を実質的に含まないキャリアガスを前記第２室に前記減圧状態を維持する流量で供給しながら、前記第２室から延びる圧縮路の内部に前記第２室からガス（以下「被検ガス」と称す）を引き込む移送工程と、
前記キャリアガスより高圧かつ大流量の圧縮ガスを前記移送工程後の第２室ひいては前記圧縮路に導入し、前記圧縮ガスによって前記被検ガスを前記圧縮路の下流側へ圧縮する圧縮工程と、
前記圧縮路に接続された検知手段によって前記圧縮された被検ガス中の前記検査成分を検知する検知工程と、
を備えたことを特徴とする漏れ試験方法。
【請求項２】
前記圧縮路の流路断面積の設定によって、前記圧縮工程における前記圧縮路において、前記圧縮ガスと前記被検ガスとの混合を制限することを特徴とする請求項１に記載の漏れ試験方法。
【請求項３】
前記圧縮工程において、前記被検ガスを圧縮して前記圧縮路から前記検知手段へ延びる導入路に集め、
前記検知工程において、前記圧縮した被検ガスを前記導入路から前記検知手段に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の漏れ試験方法。
【請求項４】
前記導入路の流路断面積の設定によって、前記圧縮工程における前記導入路において、前記圧縮ガスと前記被検ガスとの混合を制限することを特徴とする請求項３に記載の漏れ試験方法。
【請求項５】
前記圧縮工程において、前記圧縮ガスとしてほぼ大気圧の空気を前記第２室ひいては前記圧縮路に導入することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の漏れ試験方法。
【請求項６】
検査成分を含むトレーサガスを用いて被検体を漏れ試験する漏れ試験装置において、
前記被検体を収容する収容部と、
前記被検体の内部又は前記被検体及び前記収容部の間によって画成された第１室及び第２室のうち第１室に前記トレーサガスを導入するトレーサガス導入手段と、
前記第２室を減圧する減圧手段と、
前記第２室から延びる圧縮路と、
前記検査成分を実質的に含まないキャリアガスを前記第２室に前記減圧状態を維持する流量で供給するキャリア供給手段と、
前記圧縮路に接続され、前記キャリアガスの供給と併行して、前記第２室からガス（以下「被検ガス」と称す）を前記圧縮路の内部に引き込む引込手段と、
前記被検ガスを前記圧縮路の下流側へ圧縮するための圧縮ガスを、前記キャリアガスより高圧かつ大流量で、前記引き込み後の第２室ひいては前記圧縮路に導入する圧縮ガス導入手段と、
前記引込手段を介さずに前記圧縮路と接続され、前記圧縮された被検ガス中の前記検査成分を検知する検知手段と、
を備えたことを特徴とする漏れ試験装置。
【請求項７】
前記圧縮路が、前記圧縮された被検ガスの前記検知に要する所要体積を前記減圧時の値に換算した換算体積以上の容積を有していることを特徴とする請求項６に記載の漏れ試験装置。
【請求項８】
前記圧縮路から前記検知手段へ延びる導入路と、
前記導入路から前記検知手段を介さずに前記引込手段へ延びる導出路と、
前記圧縮路から、前記導入路及び前記導出路ならびに前記検知手段を介さずに前記引込手段へ延びる直通路と、
前記引き込み時に前記圧縮路を前記直通路と前記導入路及び導出路とを介して前記引込手段に連ね、前記圧縮時に前記直通路及び前記導出路を閉止し、前記検知時に前記導入路と前記検知手段とを連通させる流路制御手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の漏れ試験装置。
【請求項９】
前記流路制御手段が、前記引き込みの終期において前記直通路を閉止し、この閉止時から遅延時間が経過した後、前記導出路を閉止することを特徴とする請求項８に記載の漏れ試験装置。
【請求項１０】
前記検査成分が水素であり、前記検知手段が吸着酸素と水素との反応によって水素を検知する半導体ガスセンサであり、
さらに、前記半導体ガスセンサに空気を供給するセンサ用空気供給路を備え、
前記流路制御手段が、前記検知の直前まで前記センサ用空気供給路を前記半導体ガスセンサに連ね、前記検知開始時に前記センサ用空気供給路を前記半導体ガスセンサから遮断するとともに前記導入路を前記半導体ガスセンサに連ねることを特徴とする請求項８又は９に記載の漏れ試験装置。
【請求項１１】
前記導入路の流路断面積が、前記圧縮路の流路断面積より小さいことを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載の漏れ試験装置。
【請求項１２】
前記圧縮路が、前記圧縮された被検ガスの前記検知に要する所要体積を前記減圧時の値に換算した換算体積以上の容積を有し、かつ前記導入路が、前記所要体積以上の容積を有していることを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載の漏れ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素等の検査成分を含むトレーサガスを用いて被検体（ワーク）の漏れ試験（リークテスト）を行なう漏れ試験方法及び装置に関し、特に、チャンバ残空間等の第２室を減圧するとともに第２室のガスを検知手段まで移送して検知する漏れ試験方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水素リークテストでは、被検体をチャンバ（収容部）で覆い、被検体の内部に水素を含むトレーサガスを導入するとともに、チャンバの内壁と被検体との間のチャンバ残空間の被検ガスを吸引して水素センサ（検知手段）へ移送する。この水素センサによって、被検ガス中の水素を検知することによって、被検体からの漏れの有無を検査する。チャンバ残空間には、上記移送のためのキャリアガスが供給される。通常、キャリアガスとしては清浄な空気が用いられる。その理由は、安価に入手できることに加えて、現在一般的な水素センサとして半導体ガスセンサが使用されていることも挙げられる。半導体ガスセンサは、半導体の表面に空気中の酸素を吸着させておく。そこに水素が流入して来たときは、上記酸素と水素とが反応して酸素吸着量が減り、半導体の電気伝導度（電流）が変化することで、水素が検知される。したがって、半導体ガスセンサからなる水素センサは、酸素を必要とする。この酸素源として空気が用いられている。
【０００３】
この種の水素リークテスタによる水素検知濃度ＣＬ（ｐｐｍ）は、式１で表される。
【数１】
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ここで、ＱＬは、トレーサガスの漏れ流量（ｍＬ／ｍｉｎ  at 1atm）である。ｒは、トレーサガス中の水素の体積流量比である。通常、水素５％、窒素９５％の混合ガスをトレーサガスとして使用するため、ｒ＝０．０５である。被検体内の残留空気などによりトレーサガス濃度が変化した場合、ｒの値はこの限りでない。ＱＣは、チャンバ残空間からの被検ガスの移送流量（ｍＬ／ｍｉｎ  at 1atm）である。被検体からトレーサガスの漏れが有った場合、被検ガスはキャリアガスとトレーサガスとの混合ガスとなる。移送流量ＱＣの殆どはキャリアガスの流量によって占められる。
【０００４】
式１から解るように、移送流量ＱＣが大きいと、被検体から漏れ出たガスが薄められ、検知濃度が下がる。したがって、移送流量ＱＣは小さい方が高感度に測定できる。しかし、式２から明らかな通り、移送流量ＱＣが小さいと、漏れ出たガスが水素センサに到達するまでの移送時間ｔＣ（ｍｉｎ）が長くなる。更にチャンバの残容積（チャンバ容積から被検体の体積を引いたチャンバ残空間の容積）が大きいと、移送時間ｔＣが一層長くなる。
【数２】
2015161555.tif 000004
ＶＣ；チャンバの残容積及びチャンバから水素センサまでのガス路の容積の合計（ｍＬ）
【０００５】
そこで、特許文献１には、チャンバ内を減圧して気体量を減らすことにより、移送流量ＱＣが小さくても移送時間ｔＣを短くする方法が開示されている。この場合、移送時間ｔＣ（ｍｉｎ）は式３で表される。
【数３】
2015161555.tif 000005
ここで、ＰＣは、チャンバ内圧（Ｐａ abs）である。Ｐ０は、大気圧（１０１,３２５Ｐａ abs）である。この方法によれば、例えば、チャンバ内圧ＰＣをＰＣ＝１ｋＰａまで減圧すると、移送時間ｔＣは、チャンバ内が大気圧（ＰＣ＝Ｐ０）である場合の約１００分の１にできる。
【０００６】
さらに、特許文献１では、チャンバから吸引したガスを真空ポンプによって大気圧まで昇圧し、この真空ポンプの下流側の大気圧路に水素センサを接続して水素検知を行なっている。その理由としては、上述したように水素センサが大気圧下相当の酸素分圧を必要とすること、及び減圧下では水素分圧が下がるため検出感度が低下することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３７４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上掲特許文献１では、チャンバから吸引したガスを真空ポンプに通し、真空ポンプの下流側で水素検知を行なうものであるため、以下のような制約又は欠点がある。
（１）真空ポンプとして一般的な油回転ポンプ（ロータリーポンプ）は、安価で、かつ１００Ｐａ（abs）程度の高真空まで減圧可能であるが、被検ガスが通過する際、回転体のシール用の油に水素等の検査成分が溶け込んで残留することで、漏れ試験の信頼性が損なわれるおそれがある。信頼性を確保するには、被検ガスが油と接触することの無いダイヤフラムポンプやドライポンプを使用せざるを得ない。しかし、ダイヤフラムポンプは、到達真空度が低いために、移送時間ｔＣをあまり短縮できない。また、ドライポンプは高価であり、設備コストが嵩んでしまう。
（２）また、ダイヤフラムポンプにおいては出口圧が脈動する。したがって、ダイヤフラムポンプの出口の直近に水素センサを配置すると、水素センサが脈動の影響を受ける。そのため、水素センサをダイヤフラムポンプから下流側にある程度離す必要があり、それだけ移送時間が長くなる。
（３）さらに、真空ポンプの種類に拘わらず、真空ポンプ内の昇圧後の内部容積の分だけ移送時間をロスしてしまう。
本発明は、上記事情に鑑み、被検体の内部等の第１室に水素等の検査成分を含むトレーサガスを導入し、かつチャンバ残空間等の第２室を減圧するとともに、第２室のガスを水素センサ等の検知手段まで移送して水素等の検査成分の検知を行なう漏れ試験において、減圧又は移送のために種々の真空ポンプを大きな支障無く用いることができ、漏れ試験の信頼性を確保したり、移送時間を短縮したりすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明方法は、検査成分を含むトレーサガスを用いて被検体を漏れ試験する漏れ試験方法において、
前記被検体を収容部に収容する収容工程と、
前記被検体の内部又は前記被検体及び前記収容部の間によって画成された第１室及び第２室のうち第１室に前記トレーサガスを導入するトレーサガス導入工程と、
前記第２室を減圧する減圧工程と、
前記検査成分を実質的に含まないキャリアガスを前記第２室に前記減圧状態を維持する流量で供給しながら、前記第２室から延びる圧縮路の内部に前記第２室からガス（以下「被検ガス」と称す）を引き込む移送工程と、
前記キャリアガスより高圧かつ大流量の圧縮ガスを前記移送工程後の第２室ひいては前記圧縮路に導入し、前記圧縮ガスによって前記被検ガスを前記圧縮路の下流側へ圧縮する圧縮工程と、
前記圧縮路に接続された検知手段によって前記圧縮された被検ガス中の前記検査成分を検知する検知工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記の発明方法によれば、減圧下でキャリアガスを流しながら移送工程を行なうことによって移送を効率化して移送時間を短くできる。加えて、圧縮工程において、圧縮路の被検ガスを真空ポンプの圧縮力ではなく圧縮ガスの圧力によって圧縮して昇圧できる。したがって、昇圧した被検ガスを、真空ポンプを介さずに又は真空ポンプに導入される前に、検知手段に導入して検知工程を行なうことができる。したがって、例えば、減圧工程又は移送工程のための真空ポンプとして油回転ポンプを用いることで、その回転体のシール用の油に水素等の検査成分が溶け込んで残留したとしても、それによって検知手段の検知結果に影響が及ぶことはなく、漏れ試験の信頼性が損なわれることがない。そして、油回転ポンプを用いることで、減圧工程において第２室を高真空にでき、移送工程における移送時間を確実に短くできるとともに、設備コストを低減できる。また、上記真空ポンプとしてダイヤフラムポンプのような出口圧が脈動するポンプを用いたとしても、検知手段が上記脈動の影響を受けることはない。さらに、真空ポンプ内の昇圧後の内部容積の分だけ移送時間をロスすることもない。
【００１１】
前記圧縮路の流路断面積（又は内直径）の設定により、前記圧縮工程における前記圧縮路において、前記圧縮ガスと前記被検ガスとの混合を制限することが好ましい。前記圧縮路の流路断面積を小さく設定することにより、前記圧縮ガスと前記被検ガスとの接触面積を小さくでき、これら圧縮ガス及び被検ガスどうしが互いの接触面で拡散混合するのを制限できる。これによって、検査成分の濃度が低下するのを抑制でき、検査成分の検出感度を確保できる。
前記圧縮路の流路断面積が大き過ぎると、圧縮工程において圧縮ガスが被検ガスと混ざりやすくなる。
したがって、圧縮ガスと被検ガスの混合を抑制する観点からは、前記圧縮路の流路断面積はなるべく小さいことが好ましい。ただし、前記圧縮路の流路断面積が小さ過ぎると、移送工程に長時間を要するようになる。したがって、前記圧縮路の流路断面積は、前記圧縮ガス及び被検ガスどうしの接触混合を有効に制限でき、かつ移送工程の時間が過度に長くならない範囲で設定することが好ましい。
また、前記圧縮路の内面は滑らかであることが好ましい。これによって、圧縮路内のガスの流れを層流若しくはそれに近い流れにでき、圧縮路内で渦又は流れの乱れが起きるのを抑制又は防止でき、このような渦又は流れの乱れによって圧縮ガス及び被検ガスどうしが混合するのを制限できる。
さらに、前記圧縮路は、被検ガスを検知手段にて検知する際に必要なガス量を確保できる長さを有していることが好ましい。圧縮路の流路断面積を制限し、かつ検知に必要なガス量を確保するには、圧縮路を長くする必要があるが、上述したように、この圧縮路の内面を滑面とすることで、圧縮路が長くても圧縮ガス及び被検ガスどうしの混合が起きるのを抑制できる。
【００１２】
前記圧縮工程において、前記被検ガスを圧縮して前記圧縮路から前記検知手段へ延びる導入路に集め、前記検知工程において、前記圧縮した被検ガスを前記導入路から前記検知手段に供給することが好ましい。これによって、被検ガスを圧縮して検知手段の近くに集めたうえで検知手段に導入できる。
また、前記検査成分として水素を用い、前記検知手段として吸着酸素と水素との反応によって水素を検知する半導体ガスセンサを用い、前記検知工程の直前まで前記半導体ガスセンサに空気を供給することにすれば、吸着酸素量を安定させることができる。そして、前記検知工程の開始時に前記半導体ガスセンサに送るガスを空気から前記導入路からの被検ガスに直ちに切り替えることができる。これよって、半導体ガスセンサの出力を安定させることができる。
【００１３】
前記導入路の流路断面積（又は内直径）の設定によって、前記圧縮工程における前記導入路において、前記圧縮ガスと前記被検ガスとの混合を制限することが好ましい。前記導入路の流路断面積を小さく設定することにより、前記圧縮ガスと前記被検ガスとの接触面積を小さくでき、これら圧縮ガス及び被検ガスどうしが互いの接触面で拡散混合するのを制限できる。これによって、検査成分の濃度が低下するのを抑制でき、検査成分の検出感度を確保できる。
【００１４】
前記導入路の流路断面積が、前記圧縮路の流路断面積より小さいことが好ましい。
そうすることによって、導入路での被検ガスと圧縮ガスとの接触面積を、圧縮路での被検ガスと圧縮ガスとの接触面積よりも小さくできる。したがって、圧縮工程から検知工程までの間の、被検ガスを導入路内に一時的に蓄えている期間中に、導入路において、圧縮により高密度になった被検ガスと圧縮ガスとが、互いの接触面で拡散混合するのを確実に抑制することができる。これによって、被検ガス中の検査成分の濃度が低下するのを一層確実に抑制でき、検査成分の検出感度を確保できる。
【００１５】
前記圧縮工程において、前記圧縮ガスとしてほぼ大気圧の空気を前記第２室ひいては前記圧縮路に導入することが好ましい。
これによって、運転コストを低減できる。第２室を減圧しておくことによって、ほぼ大気圧の空気を前記圧縮ガスとして用いることができ、空気を高圧化する必要は無い。
ここで、「ほぼ大気圧」とは、例えば大気圧±５ｋＰａ程度の範囲を言う。
【００１６】
また、本発明装置は、検査成分を含むトレーサガスを用いて被検体を漏れ試験する漏れ試験装置において、
前記被検体を収容する収容部と、
前記被検体の内部又は前記被検体及び前記収容部の間によって画成された第１室及び第２室のうち第１室に前記トレーサガスを導入するトレーサガス導入手段と、
前記第２室を減圧する減圧手段と、
前記第２室から延びる圧縮路と、
前記検査成分を実質的に含まないキャリアガスを前記第２室に前記減圧状態を維持する流量で供給するキャリア供給手段と、
前記圧縮路に接続され、前記キャリアガスの供給と併行して、前記第２室からガス（以下「被検ガス」と称す）を前記圧縮路の内部に引き込む引込手段と、
前記被検ガスを前記圧縮路の下流側へ圧縮するための圧縮ガスを、前記キャリアガスより高圧かつ大流量で、前記引き込み後の第２室ひいては前記圧縮路に導入する圧縮ガス導入手段と、
前記引込手段を介さずに前記圧縮路と接続され、前記圧縮された被検ガス中の前記検査成分を検知する検知手段と、
を備えことを特徴とする。
【００１７】
上記の発明装置によれば、第２室を減圧手段によって減圧したうえで被検ガスを第２室から圧縮路へ移送できる。加えて、キャリア供給手段及び引込手段によって被検ガスをキャリアガスの流れに乗せて第２室から圧縮路へ移送できる。そして、圧縮路の被検ガスを圧縮ガスによって圧縮して昇圧できる。この昇圧した被検ガスを検知手段に導入して、検査成分の検知を行なうことができ、ひいては被検体の漏れ試験を行なうことができる。検知手段が引込手段を介さずに前記圧縮路と接続されているから、引込手段として種々の真空ポンプを採用できる。
例えば、上記真空ポンプとして油回転ポンプを用いることで、その回転体のシール用の油に水素等の検査成分が溶け込んで残留したとしても、漏れ試験の信頼性が損なわれるのを回避できる。また、減圧手段として上記油回転ポンプを兼用した場合、第２室を高真空にでき、キャリア供給手段及び引込手段による被検ガスの移送時間を確実に短くできる。さらに、油回転ポンプを用いることで、設備コストを低減できる。
また、上記真空ポンプとしてダイヤフラムポンプのような出口圧が脈動するポンプを用いたとしても、検知手段が上記脈動の影響を受けることはない。
さらに、真空ポンプ内の昇圧後の内部容積の分だけ移送時間をロスすることもない。
【００１８】
前記圧縮路が、前記圧縮された被検ガスの前記検知に要する所要体積を前記減圧時の値に換算した換算体積以上の容積を有していることが好ましい。
これによって、検知に必要な量の被検ガスを減圧状態で圧縮路に移送しておくことができる。したがって、検査成分の検知ひいては被検体の漏れ試験を確実に行なうことができる。
【００１９】
前記漏れ試験装置が、前記圧縮路から前記検知手段へ延びる導入路と、
前記導入路から前記検知手段を介さずに前記引込手段へ延びる導出路と、
前記圧縮路から、前記導入路及び前記導出路ならびに前記検知手段を介さずに前記引込手段へ延びる直通路と、
前記引き込み時に前記圧縮路を前記直通路と前記導入路及び導出路とを介して前記引込手段に連ね、前記圧縮時に前記直通路及び前記導出路を閉止し、前記検知時に前記導入路と前記検知手段とを連通させる流路制御手段と、
を更に備えていることが好ましい。
これによって、引き込み時には、引込手段にて被検ガスを圧縮路に引き込むとともに圧縮路から更に導入路へも引き込むことができる。圧縮時には、被検ガスが引込手段に流れないようにでき、ひいては圧縮ガスを確実に圧縮できる。そして、検知時には、被検ガスを導入路から検知手段へ導入できる。
【００２０】
なお、前記流路制御手段が、前記圧縮路を前記直通路を介して前記引込手段に連ね、それからある時間経過後に、前記圧縮路を前記導入路及び導出路を介して前記引込手段に連ねてもよい。
前記流路制御手段が、前記引き込みの終期において前記直通路を閉止し、この閉止時から遅延時間が経過した後、前記導出路を閉止することが好ましい。
これによって、被検ガスを導入路に確実に引き込むことができる。
【００２１】
前記検査成分が水素であり、前記検知手段が吸着酸素と水素との反応によって水素を検知する半導体ガスセンサであり、
さらに、前記半導体ガスセンサに空気を供給するセンサ用空気供給路を備え、
前記流路制御手段が、前記検知の直前まで前記センサ用空気供給路を前記半導体ガスセンサに連ね、前記検知開始時に前記センサ用空気供給路を前記半導体ガスセンサから遮断するとともに前記導入路を前記半導体ガスセンサに連ねることが好ましい。
これによって、前記検知の直前まで半導体ガスセンサに空気を供給でき、吸着酸素量を安定させることができる。そして、検知開始時に前記半導体ガスセンサに送るガスを空気から前記被検ガスに直ちに切り替えることができる。これよって、半導体ガスセンサの出力を安定させることができる。
【００２２】
前記圧縮路が、前記圧縮された被検ガスの前記検知に要する所要体積を前記減圧時の値に換算した換算体積以上の容積を有していることが好ましい。また、前記導入路が、前記所要体積以上の容積を有していることが好ましい。
これによって、引き込み時には、検知に必要な量の被検ガスを減圧状態で圧縮路に確実に収容できる。圧縮時には、上記必要量の被検ガスを圧縮して導入路に確実に収容できる。したがって、検知手段において、検査成分の検知を確実に行なうことができ、ひいては被検体の漏れ試験を確実に行なうことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、漏れ試験において、減圧又は移送のために種々の真空ポンプを大きな支障無く用いることができ、漏れ試験の信頼性を確保するとともに、移送時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る漏れ試験装置を示す回路図である。
【図２】図２は、上記第１実施形態における漏れ試験方法のタイムチャートである。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態を示し、圧縮路から下流側の回路の詳細構造の断面図である。
【図４】図４（ａ）は、図３における圧縮路と直通路との間の開閉弁の弁部分を、閉状態で示す拡大断面図である。図４（ｂ）は、上記弁部分を、開状態で示す拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係る漏れ試験装置を示す回路図である。
【図６】図６は、本発明の実施例１の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１及び図２は、本発明の第１実施形態を示したものである。図１に示すように、漏れ試験装置１は、トレーサガスを用いて被検体９を漏れ試験するものであり、トレーサガス導入手段２と、真空ポンプ４（減圧手段、引込手段）と、チャンバ１０（収容部）と、清浄空気供給部２０と、センサユニット３０とを備えている。被検体９としては、特に限定が無く、機械要素、電子部品、微小デバイス等、種々の分野の部品ないしは製品に適用できる。被検体９は、好ましくは内部空間を有している。この内部空間は、密封空間であってもよく、開口されていてもよい。チャンバ１０の底面等によって、被検体９の上記開口を塞ぐことで上記内部空間を密封することにしてもよい。
【００２６】
チャンバ１０の内部に被検体９が収容される。チャンバ１０の内面と被検体９との間のチャンバ残空間及び被検体９の内部空間のうち何れか一方が「第１室１１」を構成し、他方が「第２室１２」を構成する。つまりは、被検体９の内部又はチャンバ１０及び被検体９の間によって、第１室１１及び第２室１２が画成されている。ここでは、被検体９の内部空間が第１室１１を構成し、チャンバ残空間が、第２室１２を構成する。２つの室１１，１２は、それぞれ密封されている。好ましくは、チャンバ１０の内面形状は、被検体９の外形状に倣っており、チャンバ１０の内面と被検体９の外面との間の隙間の厚さが場所によらずほぼ一定になっている。
【００２７】
第１室１１にトレーサガス導入手段２が接続されている。トレーサガス導入手段２は、トレーサガスのボンベを有している。このボンベからトレーサガスが第１室１１に導入される。トレーサガスは、検査成分を含み、必要に応じ希釈成分を含む。検査成分としては、水素（Ｈ２）が用いられている。希釈成分としては、通常、窒素（Ｎ２）が用いられている。具体的には、トレーサガスは、窒素９５体積％、水素５体積％の混合ガスにて構成されている。勿論、水素と窒素の混合比は上記に限られず、適宜変更してもよい。
【００２８】
清浄空気供給部２０は、空気導入部２０ａと、供給路２１〜２３を有している。装置１の周辺の空気が、フィルタ等の空気清浄化手段（図示省略）によって清浄化されるとともに空気導入部２０ａに取り込まれる。空気導入部２０ａにおける清浄空気は大気圧である。清浄空気は、検査成分（水素）を実質的に含まない。「実質的に」とは、清浄空気中の水素濃度が完全に０である場合に限られず、漏れ試験に殆ど影響を与えない程度に０より大きい値であってもよいことを意味する。例えば、清浄空気が、大気中のバックグラウンドレベルの水素を含んでいてもよい。
【００２９】
空気導入部２０ａから３つの供給路２１〜２３が分岐して延びている。センサ用空気供給路２１は、センサユニット３０へ直接的に延びている。移送用供給路２２は、チャンバ１０へ延び、第２室１２に連なっている。移送用供給路２２には、流量調節絞り２５が設けられている。移送用供給路２２と流量調節絞り２５とによって、キャリア供給手段２６が構成されている。圧縮用供給路２３は、チャンバ１０へ延び、第２室１２に連なっている。圧縮用供給路２３には電磁開閉弁２４が設けられている。圧縮用供給路２３と開閉弁２４とによって、圧縮ガス導入手段２７が構成されている。２つの供給路２２，２３の下流端は、チャンバ１０ひいては第２室１２の互いに同じ側の端部（図１において左）に近接して配置されている。
【００３０】
チャンバ１０の第２室１２から圧縮路４１が延びている。圧縮路４１の上流端は、チャンバ１０ひいては第２室１２における供給路２３，２２とは反対側の端部（図１において右）に配置されている。つまり、第２室１２の一端部に供給路２３，２２が接続されるとともに、第２室１２の他端部に圧縮路４１が接続されている。
【００３１】
圧縮路４１は、１本の細長い樹脂チューブ又は金属管にて構成されている。圧縮路４１の流路断面積Ａ４１（内直径）及び長さＬ４１は、後述する大きさに設定されている。例えば、圧縮路４１の内直径は、８ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。圧縮路４１の流路断面積Ａ４１は、全長にわたって一様であるが、これに限られず、圧縮路４１の下流側に向かうにしたがって流路断面積Ａ４１が漸次小さくなるようにしてもよい。さらに、圧縮路４１の内面は滑らかになっていることが好ましい。圧縮路４１の内面を滑面化処理してもよい。
【００３２】
圧縮路４１の下流端は、開閉弁５１に接続されている。開閉弁５１から直通路４４が延びている。この直通路４４が、共通排気路４９を介して真空ポンプ４に接続されている。したがって、開閉弁５１を開くことで、第２室１２が、圧縮路４１、直通路４４及び共通排気路４９を順次介して真空ポンプ４と連なる。直通路４４は、圧縮路４１を、後記導入路４２及び導出路４３ならびにセンサユニット３０を介さずに真空ポンプ４に連ねる。
【００３３】
真空ポンプ４は、上記第２室１２内のガスを路４１，４４，４９に引き込んで排出することにより、第２室１２の内圧を所要真空圧ＰＣ１まで減圧する。真空ポンプ４は、第２室１２を大気圧Ｐ０から所要真空圧ＰＣ１まで減圧できるポンプであれば種別は問わない。ここでは、真空ポンプ４として一般的な油回転ポンプ（ロータリーポンプ）が用いられている。油回転ポンプ（ロータリーポンプ）は、１００Ｐａ（abs）程度の高真空まで到達可能な減圧能力を有し、しかも比較的安価である。
【００３４】
圧縮路４１の下流端（開閉弁５１の直前部）から導入路４２が分岐してセンサユニット３０へ延びている。導入路４２は、１本の細長い樹脂チューブ又は金属管にて構成されている。導入路４２の流路断面積Ａ４２（内直径）及び長さＬ４２は、後述する大きさに設定されている。好ましくは、導入路４２の流路断面積Ａ４２は、圧縮路４１の流路断面積Ａ４１よりも小さい（Ａ４２＜Ａ４１）。例えば、導入路４２の内直径は、１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。さらに、導入路４２の内面は滑らかになっていることが好ましい。導入路４２の内面を滑面化処理してもよい。
【００３５】
導入路４２の下流端に導出路４３が連なっている。導出路４３には電磁開閉弁５２が設けられている。導出路４３は、直通路４４と合流している。この合流部から共通排気路４９が延びて真空ポンプ４の入口ポートに接続されている。したがって、導出路４３は、後記センサユニット３０ひいては半導体ガスセンサ３１を介さずに真空ポンプ４へ延びている。導出路４３の流路断面積（内径）及び長さは、導入路４２からのガスを共通排気路４９ひいては真空ポンプ４に送ることができれば特に制約はない。好ましくは、導出路４３の流路断面積Ａ４３（内径）は、導入路４２の流路断面積Ａ４２（内径）と同程度かそれより大きく、導出路４３の長さＬ４３は、導入路４２の長さＬ４２より短い。
【００３６】
センサユニット３０は、水素センサ３１（検知手段）と、電磁弁５３，５４とを含む。これら要素３１，５３，５４等がハウジング３９に収容されることによってユニットになっている。ハウジング３９には、３つの接続口３０ｂ〜３０ｃが設けられている。接続口３０ａにセンサ用空気供給路２１の下流端が接続されている。接続口３０ｂには導入路４２の下流端及び導出路４３の上流端が接続されている。接続口３０ｂを介して導入路４２及び導出路４３どうしが連なっている。
【００３７】
電磁弁５３は、２つの入口ポートと１つの出口ポートを有する２位置３ポートの方向制御弁（三方弁）である。以下、電磁弁５３を「三方弁５３」と称す。接続口３０ａ，３０ｂからそれぞれ接続路３２，３３が延びている。これら接続路３２，３３が三方弁５３の２つの入口ポートにそれぞれ接続されている。三方弁５３の出口ポートからセンサ路３６が延びている。センサ路３６に水素センサ３１が設けられている。したがって、三方弁５３は、２つの接続路３２，３３の何れか１つを選択的にセンサ路３６に連ねる。ひいては、センサ用空気供給路２１と導入路４２との何れか１つを選択的に水素センサ３１に連ねる。ここでは、三方弁５３が第１位置（ソレノイド・オフ）にあるとき、接続路３２がセンサ路３６と連通され、接続路３３がセンサ路３６と遮断される。これによって、センサ用空気供給路２１が水素センサ３１と連なるとともに、導入路４２が水素センサ３１と遮断される。一方、三方弁５３が第２位置（ソレノイド・オン）にあるとき、接続路３３がセンサ路３６と連通され、接続路３２がセンサ路３６と遮断される。これによって、導入路４２ひいては圧縮路４１が水素センサ３１と連なるとともに、センサ用空気供給路２１が水素センサ３１と遮断される。したがって、水素センサ３１は、真空ポンプ４を介さずに圧縮路４１と接続される。
【００３８】
水素センサ３１は、半導体ガスセンサにて構成されている。以下、水素センサ３１を適宜「半導体ガスセンサ３１」と称す。半導体ガスセンサ３１は、半導体を有し、この半導体表面には、センサ路３６を通るガス中の酸素が吸着されている。更に上記ガスに水素が含まれていると、半導体表面上で吸着酸素と水素とが反応して酸素吸着量が減り、半導体の電気伝導度が変化する。ひいては、半導体ガスセンサ３１の出力（電流又は電圧）が変化する。これによって、センサ路３６を通るガス中の水素の有無又は水素流量を検知できる。
【００３９】
センサ路３６における半導体ガスセンサ３１の下流側（三方弁５３とは反対側）には絞り３４が設けられている。
【００４０】
また、接続路３３からセンサ引込路３７が分岐されている。好ましくは、上記分岐部（センサ引込路３７の上流端）は、接続路３３における三方弁５３の直近に配置されている。センサ引込路３７には電磁開閉弁５４が介在されている。さらに、センサ引込路３７における開閉弁５４の下流側には、絞り３５が設けられている。
上記開閉弁５１〜５４によって、流路制御手段５０が構成されている。
【００４１】
センサ路３６及びセンサ引込路３７の下流端どうしは、互いに合流するとともに接続口３０ｃに接続されている。接続口３０ｃからセンサ排出路４８が延びている。センサ排出路４８は、共通排気路４９を介して真空ポンプ４の入口ポートに接続されている。
【００４２】
上記の漏れ試験装置１によって被検体９を漏れ試験する方法を図２のタイムチャートにしたがって説明する。
＜収容工程＞
被検体９をチャンバ１０に収容する（収容工程）。このとき、開閉弁２４，５１，５２，５４は共に閉じておく。三方弁５３は第１位置（ソレノイド・オフ）にしておく。
【００４３】
＜ゼロレベル化工程＞
真空ポンプ４は常時作動させる。これによって、空気導入部２０ａからの大気圧の清浄空気が、センサ用空気供給路２１、接続口３０ａ、接続路３２、三方弁５３、及びセンサ路３６の順に流れ、半導体ガスセンサ３１へ導かれる。これによって、半導体ガスセンサ３１の半導体表面に清浄空気中の酸素を飽和するまで十分に吸着させることができ、半導体ガスセンサ３１の出力をゼロレベルに維持又は復帰させることができる（ゼロレベル化工程）。この結果、半導体ガスセンサ３１の水素感知能力を十分に高めておくことができる。半導体ガスセンサ３１を通過後の清浄空気は、絞り３４、接続口３０ｃ、センサ排出路４８、及び共通排気路４９を順次経て、真空ポンプ４によって排出される。
なお、ゼロレベル化工程は、後述する検知工程の直前まで継続して実行される。
【００４４】
＜トレーサガス導入工程＞
被検体９をチャンバ１０に収容した後、トレーサガス導入手段２から第１室１１にトレーサガスを導入する（トレーサガス導入工程）。
【００４５】
＜減圧工程＞
また、開閉弁５１を開く。これによって、第２室１２が、圧縮路４１、開閉弁５１、直通路４４、共通排気路４９を順次介して真空ポンプ４と連通される。この真空ポンプ４によって、第２室１２内のガスが上記経路４１，５１，４４，４９を経て排気される。これによって、第２室１２の内圧が所要真空圧ＰＣ１まで減圧される（減圧工程）。このとき、真空ポンプ４は、第２室１２を所要真空圧ＰＣ１まで減圧する減圧手段として機能する。開閉弁５１の開時から第２室１２が所要真空圧ＰＣ１に達するまでの減圧時間ｔ０は、第２室１２の容積及び真空ポンプ４の排気能力に依存する。真空ポンプ４として油回転ポンプ（ロータリーポンプ）を用いることで排気能力を十分に大きくでき、減圧時間ｔ０を短縮できる。
【００４６】
第２室１２の減圧によって、被検体９に密封不良があった場合には、第１室１１に導入したトレーサガスが被検体９の不良箇所から第２室１２へ漏れる。
【００４７】
＜移送工程（引込工程）＞
第２室１２の内圧が所要真空圧ＰＣ１に達した後も継続して、真空ポンプ４によって第２室１２内からガスを圧縮路４１の内部に引き込む（移送工程）。これに伴なって、空気導入部２０ａからの清浄空気の一部が、キャリア供給手段２６の移送用供給路２２を経て第２室１２内に流入する。この流入空気は「キャリアガス」を構成する。キャリアガスの流量ＱＣ１は、第２室１２の減圧状態（真空圧ＰＣ１）が維持される大きさであり、流量調節絞り２５によって調節できる。これによって、第２室１２内には、移送用供給路２２との接続端（図１において左）から圧縮路４１との接続端（図１において右）へ向かう気流が形成される。被検体９からトレーサガスの漏れが有った場合、このトレーサガスが第２室１２に入ってキャリアガスと混ざるとともに、上記気流に乗って圧縮路４１内に移送される。移送用供給路２２と圧縮路４１とをチャンバ１０における一端部と他端部に離して接続し、かつチャンバ１０の内面形状を被検体９の外形状に倣わせることによって、キャリアガス（空気）が被検体９の表面上を一端側から他端側へスムーズに流れるようにでき、漏れたトレーサガスを空気の流れに確実に乗せることができる。これによって、第２室１２内でガスの滞留が起きるのを防止できる。
【００４８】
移送工程におけるキャリア供給手段２６及び真空ポンプ４は、キャリアガスを第２室１２に供給しながら、圧縮路４１に第２室１２からガスを移送する移送手段として機能する。また、真空ポンプ４は、第２室１２からガスを圧縮路４１の内部に引き込む引込手段としても機能する。したがって、真空ポンプ４は、減圧手段と引込手段を兼ねている。移送工程において第２室１２から圧縮路４１に移送されるガスを「被検ガス」と称す。上述したように、被検ガスは、空気供給部２０からの空気の他、被検体９から漏れたトレーサガスを含み得る。
【００４９】
上記減圧工程の開始（開閉弁５１の開操作）とほぼ同時に又は前後して、開閉弁５２を開く。したがって、圧縮路４１が、直通路４４を介してだけでなく、導入路４２及び導出路４３を介しても真空ポンプ４と連ねられる。これによって、被検ガスの一部が、圧縮路４１から導入路４２へ引き込まれる。
なお、開閉弁５２の開タイミングは、第２室１２が所要真空圧ＰＣに達する前後（減圧工程の終期）であってもよく、移送工程の途中であってもよく、更には圧縮路４１が被検ガスで満たされる前後（移送工程の終期）であってもよい。
【００５０】
＜移送時間ｔＣ１＞
第２室１２の内圧が所要真空圧ＰＣ１（Ｐａ abs）に達した以降の移送時間（移送工程の時間）ｔＣ１は、式４によって求められる。
【数４】
2015161555.tif 000006
ここで、ＶＣ１は、第２室１２と圧縮路４１の合計容積である。Ｐ０は、大気圧（１０１,３２５Ｐａ abs）である。なお、実際の移送時間ｔＣ１は、式４による計算値から多少増減させてもよい。第２室１２の減圧下で被検ガスの移送を行なうことによって、大気圧Ｐ０下で移送を行なうよりも移送時間を短縮できる（式２参照）。
【００５１】
＜移送工程の終期＞
上記の移送時間ｔＣ１の設定によって、圧縮路４１のほぼ全体が被検ガスによって置換されたタイミングで開閉弁５１を閉じることで、移送工程を終了できる。これによって、直通路４４が閉止され、圧縮路４１から直通路４４を通って排出されるガスの流れが停止される。
【００５２】
＜遅延工程＞
開閉弁５１を閉じた以降も、開閉弁５２は開状態をしばらく維持することで、導出路４３を開通させておき、圧縮路４１、導入路４２、導出路４３を順次経て真空ポンプ４へ向かうガスの流れを継続して形成する。これによって、被検ガスを圧縮路４１から導入路４２に確実に引き込むことができる（遅延工程）。ひいては、被検ガスをセンサユニット３０の近傍まで到達させることができる。
【００５３】
開閉弁５１を閉時（直通路４４の閉止時）から所定の遅延時間ｔ２が経過した時、開閉弁５２を閉じることで導出路４３を閉止する。これによって、導入路４２から導出路４３を経て真空ポンプ４へ向かうガスの流れが停止される。好ましくは、遅延時間ｔ２は、開閉弁５２の閉時に導入路４２のほぼ全体が被検ガスによって置換されているように設定する。例えば、遅延時間ｔ２は、数秒〜１０秒程度である。
【００５４】
＜圧縮工程＞
開閉弁５２の閉操作とほぼ同時に開閉弁２４を開き、圧縮用供給路２３を開通する。これによって、ほぼ大気圧の清浄空気が、空気導入部２０ａから圧縮用供給路２３を経て、第２室１２に導入される（圧縮工程）。この清浄空気は、上記移送工程における清浄空気（キャリアガス）と比べて遙かに大流量であり、被検ガスに対する圧縮ガスとして作用する。以下、圧縮工程において第２室１２に導入される清浄空気を適宜「圧縮ガス」と称す。清浄空気供給部２０は、圧縮ガス導入手段として機能する。すなわち、清浄空気供給部２０からの圧縮ガス（清浄空気）は、第２室１２内の被検ガスを圧縮して圧縮路４１へ押し出す。さらに、圧縮ガスは、圧縮路４１に入り込むことで、圧縮路４１内の被検ガスを圧縮路４１の下流側へ向けて圧縮する。これによって、被検ガスが所要真空圧ＰＣからほぼ大気圧Ｐ０まで昇圧される。被検ガスの体積は圧縮前のほぼ（Ｐ０／ＰＣ）分の１になる。
【００５５】
＜圧縮路４１の流路断面積Ａ４１＞
ここで、圧縮路４１の流路断面積Ａ４１（内直径）を、圧縮工程の圧縮路４１内において圧縮ガスと被検ガスとの混合が制限される大きさに設定しておく。つまりは、圧縮路４１の内直径をなるべく小さくすることにより、圧縮路４１内における圧縮ガスと被検ガスとの接触面積を小さくできる。したがって、これら圧縮ガス及び被検ガスどうしが、互いの接触面で拡散混合するのを制限できる。また、圧縮路４１の内面を滑面にすることによって、圧縮路４１内のガスの流れを層流若しくはそれに近い流れにすることができ、圧縮路４１内で渦又は流れの乱れが起きるのを抑制又は防止できる。したがって、圧縮路４１内において、圧縮ガス及び被検ガスどうしが、このような渦又は流れの乱れによって混合するのを制限できる。
【００５６】
＜導入路４２の流路断面積Ａ４２＞
さらに、圧縮ガスは、圧縮した被検ガスを圧縮路４１から導入路４２へ押し出しながら、自身も導入路４２に入り込もうとする。圧縮された被検ガスは、導入路４２に集められる。ここで、導入路４２の流路断面積Ａ４２（内直径）を、圧縮工程の導入路４２内において圧縮ガスと被検ガスとの混合が制限される大きさに設定しておく。つまりは、導入路４２の内直径をなるべく小さくすることにより、導入路４２内における圧縮ガスと被検ガスとの接触面積を小さくでき、導入路４２内でこれら圧縮ガス及び被検ガスどうしが互いの接触面で拡散混合するのを制限できる。また、導入路４２の内面を滑面にすることによって、導入路４２内のガスの流れを層流若しくはそれに近い流れにすることができ、導入路４２内で渦又は流れの乱れが起きるのを抑制又は防止できる。したがって、導入路４２内において、圧縮ガス及び被検ガスどうしが、このような渦又は流れの乱れによって混合するのを制限できる。これによって、被検ガス中の検査成分の濃度が低下するのを確実に抑制できる。
【００５７】
導入路４２は、検知時間のロスを防ぐため被検ガスをセンサユニット３０の近くまで導く役割の他に、圧縮後の被検ガスを後記検知工程まで一時的に蓄える役割をも果たす。ここで、導入路４２を圧縮路４１よりも小径にすることで（Ａ４２＜Ａ４１）、導入路４２での被検ガスと圧縮ガスとの接触面積を、圧縮路４１での被検ガスと圧縮ガスとの接触面積よりも小さくできる。したがって、上記被検ガスを導入路４２内に一時的に蓄えている期間中に、導入路４２において、圧縮により高密度になった被検ガスと圧縮ガスとが、互いの接触面で拡散混合するのを確実に抑制することができる。これによって、被検ガス中の検査成分の濃度が低下するのを一層確実に抑制できる。
【００５８】
＜センサ引込工程＞
次に、開閉弁５４を開く。これによって、センサ引込路３７が開通し、導入路４２の被検ガスが接続路３３に引き込まれる（センサ引込工程）。続いて、開閉弁５４を閉じてセンサ引込路３７を閉止する。開閉弁５４を開いている時間（センサ引込時間）ｔ４は、十分短時間であり、例えば０．１秒以下〜１秒程度である。
【００５９】
＜検知工程＞
開閉弁５４の閉操作（センサ引込路３７の閉止）とほぼ同時に、三方弁５３を第２位置（ソレノイド・オン）に切り替える。これによって、センサ用空気供給路２１が半導体ガスセンサ３１から遮断（ゼロレベル化工程の停止）されるとともに、導入路４２が、接続口３０ｂ、接続路３３、三方弁５３、センサ路３６を順次介して半導体ガスセンサ３１に連なり、更に接続口３０ｃ、センサ排出路４８を順次介して真空ポンプ４に連なる。これによって、導入路４２の被検ガスが半導体ガスセンサ３１に供給され、被検ガス中の水素濃度を半導体ガスセンサ３１によって検知できる。上述したように、圧縮工程において、圧縮路４１及び導入路４２内での圧縮ガスと被検ガスとの混合を制限することによって、被検ガス中の検査成分の濃度が低下するのを抑制できるから、検査成分の検知感度を十分に確保できる。この検知結果に応じて、被検体９からの漏れを判定でき、被検体９の良否判定を行なうことができる。
【００６０】
検知工程の直前まで、センサ用空気供給路２１からの空気を半導体ガスセンサ３１に継続して当てることによって、半導体ガスセンサ３１の酸素吸着量を十分に大きくかつ安定させておくことができ、ひいては検知工程における半導体ガスセンサ３１の出力を安定させることができる。
【００６１】
＜圧縮路４１の容積Ｖ４１＞
ここで、半導体ガスセンサ３１が水素検知を行なうのに必要な被検ガスの大気圧Ｐ０における所要体積をＶ３１とすると、圧縮路４１の容積Ｖ４１が、上記所要体積Ｖ３１を所要真空圧ＰＣでの体積（上記減圧時の値）に換算した換算体積Ｖ３１’以上になるように設定しておく（式５）。
【数５】
2015161555.tif 000007
言い換えると、圧縮路４１の流路断面積Ａ４１及び長さＬ４１を、Ａ４１×Ｌ４１＝Ｖ４１≧Ｖ３１’となるように設定しておく。これによって、上記移送工程において、所要真空圧ＰＣの被検ガスを体積Ｖ３１’以上、圧縮路４１に引き込んで収容しておくことができる。圧縮路４１の流路断面積Ａ４１を制限し、かつ検知に必要なガス量に対応する体積Ｖ３１’を確保するには、圧縮路４１の長さＬ４１を長くする必要があるが、圧縮路４１の内面を滑面にしておくことで、圧縮路４１が長くても、圧縮路４１内において圧縮ガス及び被検ガスどうしの混合が起きるのを抑制でき、ひいては検知感度を良好に維持できる。
【００６２】
＜導入路４２の容積Ｖ４２＞
また、導入路４２の容積Ｖ４２は、上記所要体積Ｖ３１以上になるように設定しておく（Ｖ４２≧Ｖ３１）。つまり、導入路４２の流路断面積Ａ４２及び長さＬ４２を、Ａ４２×Ｌ４２＝Ｖ４２≧Ｖ３１となるように設定しておく。これによって、圧縮工程において、導入路４２にほぼ大気圧の被検ガスを所要体積Ｖ３１以上収容することができる。これによって、検知工程において、所要体積Ｖ３１以上の被検ガスを半導体ガスセンサ３１に確実に供給でき、水素検知を確実に行なうことができる。導入路４２の流路断面積Ａ４２制限し、かつ検知に必要なガス量に対応する体積Ｖ３１を確保するには、導入路４２の長さＬ４２を長くする必要があるが、導入路４２の内面を滑面にしておくことで、導入路４２が長くても、導入路４２内において圧縮ガス及び被検ガスどうしの混合が起きるのを抑制でき、ひいては検知感度を良好に維持できる。
【００６３】
半導体ガスセンサ３１から出た被検ガスは、その後、絞り３４、接続口３０ｃ、センサ排出路４８、及び共通排気路２９を順次経て、真空ポンプ４に導入されて排出される。
すなわち、被検ガスは、真空ポンプ４に導入される前に、半導体ガスセンサ３１において水素検知される。したがって、例えば、真空ポンプ４として油回転ポンプを用いることで、被検ガス中の水素が真空ポンプ４の回転体のシール用の油に溶け込んで残留したとしも、それによって半導体ガスセンサ３１の検知結果に影響が及ぶことはなく、漏れ試験の信頼性が損なわれることがない。そして、真空ポンプ４として油回転ポンプを用いることで、減圧工程において第２室１２を高真空にでき、移送工程における移送時間ｔＣ１を確実に短縮できる。また、真空ポンプ４は比較的安価であるから、設備コストを低減できる。
また、半導体ガスセンサ３１が真空ポンプ４の上流側に配置されているから、真空ポンプ４としてダイヤフラムポンプのような出口で脈動を起こすポンプを用いたとしても、半導体ガスセンサ３１が上記脈動の影響を受けることはない。
さらに、真空ポンプ４内の昇圧後の内部容積が移送時間ｔＣ１に影響することもなく、上記内部容積によって移送時間のロスが生じることはない。
よって、漏れ試験装置１によれば、真空ポンプ４（減圧手段又は引込手段）として種々の種類のポンプを採用することができる。
【００６４】
＜検知工程の終了＞
図２に示すように、三方弁５３を第２位置（ソレノイド・オン）にしておく時間（検知時間）ｔ５は、その時間ｔ５内に所要体積Ｖ３１の被検ガスを半導体ガスセンサ３１に供給しきれるように設定する。例えば、検知時間ｔ５は、数秒〜数十秒である。上記検知時間ｔ５の経過後、三方弁５３を第２位置から第１位置（ソレノイド・オフ）に切り替える。これによって、検知工程が終了し、接続路３３ひいては導入路４２がセンサ路３６から遮断されるとともに、接続路３２ひいてはセンサ用空気供給路２１がセンサ路３６と連通される。したがって、空気導入部２０ａからの清浄空気が、半導体ガスセンサ３１へ供給され、ゼロレベル化工程が再開される。これによって、半導体ガスセンサ３１の吸着酸素量を飽和値まで戻すことで、水素感知能力を十分に高めておくことができる。
なお、圧縮ガス導入手段２７の開閉弁２４は、上記圧縮工程の開始以降、検知工程まで開いておく。したがって、圧縮工程〜検知工程におけるガス経路２３，１２，４１，４２，３３，３６，３１，３４，４８，４９は、ほぼ大気圧になっている。検知工程の終了時に開閉弁２４を閉じる。
【００６５】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図３及び図４は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態は、開閉弁５１及び路４１〜４４等の接続構造の具体形態に係る。図３に示すように、開閉弁５１には接続ブロック６０が固定されている。接続ブロック６０には、導入接続路６１と、導出接続路６２とが形成されている。導入接続路６１の上流端が、接続ブロック６０の一側面（図３において上面）に達して圧縮路４１と接続されている。導出接続路６２の下流端は、接続ブロック６０の他側面（図３において下面）に達して直通路４４と接続され、ひいては直通路４４を介して真空ポンプ４に接続されている。
【００６６】
開閉弁５１は、ボディ７０と、弁体７１と、弁座部材７２と、弁駆動機構７３とを含む。ボディ７０は、筒状になっている。ボディ７０の内部に弁体７１が収容されている。図４に示すように、弁体７１は、弁駆動機構７３によって閉位置（図４（ａ））と開位置（図４（ｂ））との間でボディ７０の軸線に沿って変位される。
【００６７】
図３に示すように、ボディ７０内における弁体７１より接続ブロック６０側（図３において下側）の部分に弁座部材７２が収容されている。弁座部材７２は、ボディ７０と同軸の円筒状になっている。弁座部材７２の中心孔が弁孔７２ａを構成している。また、弁座部材７２には、弁孔７２ａと平行に連通孔７２ｂが形成されている。これら弁孔７２ａ及び連通孔７２ｂの両端部（図３において上下端部）が、弁座部材７２の軸方向の両端面に開口されている。弁孔７２ａにおける弁体７１側（図３において上側）の端部の開口が、開閉弁５１の開閉ポート７２ｐを構成している。弁孔７２ａにおける接続ブロック６０側（図３において下側）の端部は、導入接続路６１と連なっている。したがって、導入接続路６１を介して、圧縮路４１と弁孔７２ａとが接続されている。また、連通孔７２ｂにおける接続ブロック６０側（図３において下側）の端部が、導出接続路６２と連なっている。したがって、導出接続路６２を介して、連通孔７２ｂと直通路４４とが接続されている。
【００６８】
図４（ａ）及び図３に示すように、弁体７１が閉位置のとき、該弁体７１が弁座部材７２に着座して、開閉ポート７２ｐを塞ぐ。これによって、開閉弁５１が閉じられ、導入接続路６１と導出接続路６２とが遮断される。ひいては圧縮路４１と直通路４４とが遮断される。
【００６９】
図４（ｂ）に示すように、弁体７１が開位置のとき、該弁体７１が弁座部材７２から離座し、開閉ポート７２ｐを開通させる。これによって、開閉弁５１が開き、圧縮路４１が、導入接続路６１、弁孔７２ａ、開閉ポート７２ｐ、連通孔７２ｂ、導出接続路６２を順次介して直通路４４と連通される。
【００７０】
図３に示すように、導入接続路６１における開閉弁５１側（図３において右側）の部分の内部に連通管６３が設けられている。連通管６３の一端部（図３において上端部）は、導入接続路６１から突出して弁孔７２ａ内に挿入されている。図４に示すように、この連通管６３の突出端は、開閉ポート７２ｐより僅かに弁孔７２ａ内に引っ込んでいる。したがって、弁体７１が開位置であるか閉位置であるかに拘わらず、連通管６３の上記突出端が常時開口され、弁孔７２ａと連通管６３の内部とが常時連なっている。連通管６３の他端部（図３において下端部）は、導入路４２に連なっている。よって、圧縮路４１と導入路４２とは、導入接続路６１、弁孔７２ａ及び連通管６３を介して常時連通している。
【００７１】
第２実施形態によれば、移送工程では、弁体７１を開位置（図４（ｂ））にすることで、開閉ポート７２ｐを開く。これによって、圧縮路４１のガスが、導入接続路６１及び弁孔７２ａを経て、一部のガスは開閉ポート７２ｐを通り、連通孔７２ｂ、導出接続路６２、直通路４４の順に流れ、真空ポンプ４へ送られて排気される。これによって、被検ガスが圧縮路４１に引き込まれる。また、残りのガスは、連通管６３、導入路４２、導出路４３の順に流れて真空ポンプ４から排出される。これによって、被検ガスを圧縮路４１から導入路４２に引き込むことができる。
【００７２】
圧縮工程においては、弁体７１を閉位置（図４（ａ））にすることで、開閉ポート７２ｐを閉じる。そして、圧縮路４１内に圧縮ガス（ほぼ大気圧の清浄空気）が導入されることによって、被検ガスが圧縮路４１の下流側へ向けて圧縮される。この圧縮された被検ガスが、導入接続路６１及び弁孔７２ａを経て、開閉ポート７２ｐの近傍において連通管６３に入り込む。開閉ポート７２ｐと連通管６３とが近接しているため、被検ガスを開閉ポート７２ｐの周辺部に滞留させることなく連通管６３に流入させることができる。この結果、被検ガスを、圧縮路４１から殆どロス無く導入路４２に送り込むことができる。
【００７３】
図５は、本発明の第３実施形態を示したものである。第３実施形態では、第２室１２から圧縮路４１とは別に減圧路４５が延びている。減圧路４５は、圧縮路４１よりも十分に大きなコンダクタンスを有している。減圧路４５の上流端は、チャンバ１０における圧縮路４１の上流端の近くに配置されているが、特にこれに限定されるものではない。減圧路４５の下流端は、共通排気路４９を介して、真空ポンプ４の入口ポートに接続されている。減圧路４５に電磁開閉弁５５が設けられている。開閉弁５５の開時の開度は、十分に大きい。開閉弁５５は、流路制御手段５０の要素を構成する。
【００７４】
第３実施形態においては、減圧工程において開閉弁５５を開き、減圧路４５を開通させる。これによって、第２室１２のガスを減圧路４５を通して排気できる。減圧路４５は圧縮路４１よりもコンダクタンスが大きいから、圧縮路４１を通して減圧するよりも排気速度を高めることができ、減圧時間ｔ０を短縮できる。第２室１２の内圧が所要真空圧ＰＣに達したときは、開閉弁５５を閉じることで、減圧路４５を閉止する。これによって、減圧工程が停止される。
【００７５】
開閉弁５５の閉操作とほぼ同時に開閉弁５１，５２を開くことで、圧縮路４１と直通路４４を連通するとともに導出路４３を開通させる。これによって、第２室１２から被検ガスが圧縮路４１へ移送される（移送工程）。
なお、開閉弁５１，５２を開くタイミング（移送工程の開始時）は、開閉弁５５の開時（減圧工程の開始時）とほぼ同時であってもよく、開閉弁５５を閉じる前（減圧工程の途中）であってもよい。
【００７６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、漏れ試験装置１の回路構成は適宜変更可能である。
圧縮路４１の流路断面積（内直径）及び長さは、圧縮ガスの供給流量、半導体ガスセンサ３１による検知のための所要体積等によって好適な数値範囲が変わり得る。
また、導入路４２の流路断面積（内直径）及び長さは、圧縮ガスの導入流量、半導体ガスセンサ３１による検知のための所要体積等によって好適な数値範囲が変わり得る。
圧縮路４１が、金属等のブロック内に形成した通路によって構成されていてもよい。導入路４２が、金属等のブロック内に形成した通路によって構成されていてもよい。
チャンバ残空間が第１室を構成し、被検体９の内部空間が第２室を構成していてもよい。チャンバ残空間にトレーサガスを導入し、被検体９の内部空間のガスを被検ガスとして圧縮路４１に移送してもよい。
移送工程で被検ガスが導入路４２に十分引き込まれる場合は、遅延工程を省略してもよい。
減圧手段としての真空ポンプと、引込手段としての真空ポンプとが互いに別の真空ポンプであってもよい。第３実施形態において、引込用真空ポンプ４とは別の減圧用真空ポンプを減圧路４５に接続してもよい。
トレーサガスの検査成分として、水素に代えてヘリウム（Ｈｅ）等を用いてもよい。また、希釈成分として空気を用いてもよい。検査成分によっては希釈成分を省略してもよい。検知手段は、検査成分に応じて選択される。
被検ガスの圧縮手段として、圧縮ガスに代えて、シリンダ及びピストン等の物理的圧縮手段（真空ポンプを除く）を用いてもよい。例えば、チャンバ１０とセンサユニット３０との間に圧縮管４１に代えてシリンダを設け、第２室１２からの低圧ＰＣ１の被検ガスをシリンダ内に導き、ピストンによってほぼ大気圧Ｐ０まで物理的に圧縮することにしてもよい。
【実施例１】
【００７７】
実施例を説明する。ただし、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
第１実施形態（図１）の漏れ試験装置１と実質的に同一回路の漏れ試験装置を用いた。この漏れ試験装置の開閉弁５１及び各路４１〜４４，４８ならびにセンサユニット３０の接続構造は、第２実施形態（図３〜図４）と同様であった。
装置の各要素の仕様及び実験条件等は以下の通り。
第２室１２の容積  1000 mL
所要真空圧ＰＣ１  270 Pa abs
大気圧との比（ＰＣ１／Ｐ０） 1／375
圧縮路４１
材質及び構造  ナイロンチューブ
容積Ｖ４１     1360 mL 
内直径        12 mm
長さ          12 m
構成          
導入路４２
材質及び構造  ナイロンチューブ
容積Ｖ４２     3.4 mL
内径          2.5mm
長さ          700 mm
キャリアガス（清浄空気）流量ＱＣ１ 10 mL/min （at 1atm）
トレーサガス
組成    Ｈ２ 5%  Ｎ２ 95%
疑似漏れ流量   約4.59×10-6 Pa・m3/sec
減圧時間ｔ０        15 sec（実測により決定）
移送時間ｔＣ１       38 sec（式４から計算）
遅延時間ｔ２       10 sec
圧縮時間ｔ３        15 sec（実測により決定）
センサ引込時間ｔ４   1 sec
検知時間ｔ５        30 sec
センサ３１における被検ガス所要量
所要流量         20 mL/min（at 1atm）
所要時間         10 sec
所要体積Ｖ３１    3.3 mL（at 1atm）
換算体積Ｖ３１’（圧縮路４１の必要容積） 1237 mL
なお、センサ３１における被検ガスの測定に要する所要時間が10secであるのに対し、検知時間ｔ５を30secとしたのは、被検ガスの濃度減衰を実験で確認するためである。
【００７８】
実験は、疑似漏れを起こした場合と起こさない場合とで複数回行った。
実験の結果を図６に示す。
同図から明らかな通り、疑似漏れを起こした場合は検知工程においてセンサ出力（電圧）が明瞭に変化した。このセンサ出力は、上記の疑似漏れ流量に対する計算値（電圧）に比べ約40％ではあったが、本発明によって漏れを検知できることが確認された。
【実施例２】
【００７９】
さらに、上記漏れ試験装置において、開閉弁２４，５１等の開口径を大きくするとともに、遅延時間ｔ２を３〜５ｓｅｃに短縮し、圧縮時間ｔ３を５〜８ｓｅｃに短縮する等の改良をしたところ、センサ出力を計算値の約70％にまで改善できた。
したがって、回路構成や工程時間を適宜設定することにより、感度をより改善できると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、例えば電子部品や自動車部品などの工業製品を良否判定するための漏れ試験技術に適用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１        漏れ試験装置
２        トレーサガス導入手段
４        真空ポンプ（減圧手段、引込手段）
９        被検体
１０      チャンバ（収容部）
１１      第１室
１２      第２室
２６      キャリア供給手段
２７      圧縮ガス導入手段
３１      半導体ガスセンサ（検知手段）
４２      導入路
４３      導出路
４４      直通路
５０      流路制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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