(57)【要約】【課題】検査対象のワークが限定されることなく短時間で正確な検査が可能なリークテスタを提供する。【解決手段】リークテスタ１０はエア源２１および制御装置６１を備えている。エア源２１は、外気温度Ｔ０と同じ温度かつテスト圧力ＰＴのエアを放出可能である。制御装置６１は、第１排出弁４５、第２排出弁４６の開状態で供給弁３３を開けることで、エア源２１から放出後に膨張して外気温度Ｔ０よりも低温となった低温エアをワーク１１内部及びマスターワーク１２内部に流入させることができる。また制御装置６１は、ワーク１１内部及びマスターワーク１２内部に低温エアが流入している状態で第１排出弁４５及び第２排出弁４６を閉じることで、ワーク１１内部及びマスターワーク１２内部をテスト圧力ＰＴまで上昇させることができる。低温エアは、テスト圧力ＰＴになるまで圧縮されると外気温度Ｔ０と同じ温度になるエアである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（１１）内部に所定のテスト圧力（ＰＴ）のガスを封入して当該ワークの気密性を検査するリークテスタ（１０）であって、
外気温度（Ｔ０）と同じ温度かつ前記テスト圧力のガスを放出可能なガス源（２１）と、
前記ガス源と前記ワークとを接続している第１供給通路（３２）を有する第１供給通路部材（３１）と、
前記第１供給通路を開閉可能な第１供給弁（３３）と、
前記ワークと外気空間とを接続している第１排出通路（４２）を有する第１排出通路部材（４１）と、
前記第１排出通路を開閉可能な第１排出弁（４５）と、
前記第１供給通路のうち前記ワーク内部と常に連通する箇所、または前記第１排出通路のうち前記ワーク内部と常に連通する箇所に接続され、前記ワーク内部のガスの変化を検出可能な検出手段（５３）と、
前記第１供給弁および前記第１排出弁を開閉駆動可能であり、前記第１排出弁が開いている状態で前記第１供給弁を開けることによって、放出後に前記第１供給通路で膨張して外気温度よりも低温となったガスである低温ガスを前記ワーク内部に流入させることができ、前記ワーク内部に前記低温ガスが流入している状態で前記第１排出弁を閉じることによって、前記ワーク内部の圧力を前記テスト圧力まで上昇させることができる制御手段（６１）と、
を備え、
前記低温ガスは、前記テスト圧力になるまで圧縮されると外気温度と同じ温度あるいは外気温度付近の温度になるガスであることを特徴とするリークテスタ。
【請求項２】
前記ガス源は、外気温度と同じ温度かつ前記テスト圧力のガスをため、前記第１供給通路に接続されているガスタンク（２５）を含むことを特徴とする請求項１に記載のリークテスタ。
【請求項３】
ワーク内部に所定のテスト圧力のガスを封入して当該ワークの気密性を検査するリークテスタ（７０、９０）であって、
外気温度と同じ温度かつ前記テスト圧力のガスを放出可能な第１ガス源（２１）と、
外気温度と同じ温度かつ前記テスト圧力よりも所定値高圧または所定値低圧であるリード圧力（ＰＬ）のガスを放出可能な第２ガス源（７４）と、
前記第１ガス源と前記ワークとを接続している第１供給通路を有する第１供給通路部材と、
前記第１供給通路を開閉可能な第１供給弁と、
前記第１供給通路のうち前記第１供給弁と前記ワークとの間と、前記第２ガス源とを接続している第２供給通路（７８）を有する第２供給通路部材（７６）と、
前記第２供給通路を開閉可能な第２供給弁（７７）と、
前記ワークと外気空間とを接続している第１排出通路を有する第１排出通路部材と、
前記第１排出通路を開閉可能な第１排出弁と、
前記第１供給通路のうち前記ワーク内部と常に連通する箇所、または前記第１排出通路のうち前記ワーク内部と常に連通する箇所に接続され、前記ワーク内部のガスの変化を検出可能な検出手段と、
前記第１供給弁および前記第１排出弁を開閉駆動可能であり、前記第１排出弁が開いている状態で前記第２供給弁を開けることによって、放出後に前記第１供給通路で膨張して外気温度よりも低温となったガスである低温ガスを前記ワーク内部に流入させることができ、前記ワーク内部に前記低温ガスが流入している状態で前記第１排出弁および前記第２供給弁を閉じつつ前記第１供給弁を開けることによって、前記ワーク内部の圧力を前記テスト圧力まで上昇させることができる制御手段（８１）と、
を備え、
前記低温ガスは、前記テスト圧力になるまで圧縮されると外気温度と同じ温度あるいは外気温度付近の温度になるガスであることを特徴とするリークテスタ。
【請求項４】
前記ガス源は、
外気温度と同じ温度かつ前記テスト圧力のガスをため、前記第１供給通路に接続されている第１ガスタンク（２５）と、
外気温度と同じ温度かつ前記リード圧力のガスをため、前記第２供給通路に接続されている第２ガスタンク（７３）と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のリークテスタ（７０）。
【請求項５】
前記ガス源は、
外気温度と同じ温度かつ前記テスト圧力よりも高圧のガスをため、前記第１供給通路に接続されている第１ガスタンクと、
前記第１ガスタンクから放出されるガスの圧力が前記テスト圧力まで低下するように調整する第１レギュレータ（９１）と、
外気温度と同じ温度かつ前記リード圧力よりも高圧のガスをため、前記第２供給通路に接続されている第２ガスタンクと、
前記第２ガスタンクから放出されるガスの圧力が前記リード圧力まで低下するように調整する第２レギュレータ（９２）と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のリークテスタ（９０）。
【請求項６】
気密性が確保されているマスターワーク（１２）と
前記第１供給通路のうち前記第１供給弁と前記ワークとの間から分岐して前記マスターワークに接続されている分岐通路（３５）を有する分岐通路部材（３４）と、
前記マスターワークと外気空間とを接続している第２排出通路（４４）を有する第２排出通路部材（４３）と、
前記第２排出通路を開閉可能な第２排出弁（４６）と、
前記第１供給通路のうち前記分岐通路の分岐箇所と前記ワークとの間を開閉可能な第１閉鎖弁（５１）と、
前記分岐通路を開閉可能な第２閉鎖弁（５２）と、
をさらに備え、
前記検出手段は、前記第１供給通路のうち前記ワーク内部と常に連通している箇所と、前記分岐通路のうち前記マスターワーク内部と常に連通している箇所とに接続され、前記ワーク内部と前記マスターワーク内部との圧力差を検出可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のリークテスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの気密性を検査するリークテスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
リークテスタは、ワークの内部圧力を大気圧よりも高い所定のテスト圧力にした後、ワーク内部を閉鎖した状態でワーク内部のガスの変化をセンサで検出することによって、ワークの気密性を検査する装置である。センサには、例えば圧力センサまたは流量センサなどが用いられる。
【０００３】
従来、ワーク内部の圧力は、ガス源からガスが圧送されてワーク内部が加圧されることによりテスト圧力まで高められる。この方法によると、ワーク内部のガスの温度は、加圧により圧縮される過程で外気温度よりも上昇する。そのため、加圧完了後すぐにワーク内部を閉鎖すると、ワークから外気へ放熱されてワーク内部のガスの温度が下がる結果、ワーク内部の圧力は、ワークからのガスの漏れがなくても低下してしまう。したがって、ワークからのガスの漏れを正確に判断するには、ワーク内部のガスの温度が外気温度と平衡状態になるまで待ってからワーク内部を閉鎖するか、或いは、ワーク内部を閉鎖してから外気温度と平衡状態になるまで待つ必要がある。
【０００４】
これに対し、特許文献１に開示されたリークテスタは、ワーク内部に設置されるファン（循環手段）を備え、加圧完了後にファンでワーク内部のガスを循環させることによってワーク内部のガスの温度低下を促進し、加圧完了時からワーク内部を閉鎖するまでの時間の短縮を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３６５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１のリークテスタを用いるには、ワーク内部にファンを設置するスペースが必要であるとともに、ワークにファンが通るほどの開口が必要である。したがって、検査対象のワークが限定されるという問題があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査対象のワークが限定されることなく短時間で正確な検査が可能なリークテスタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるリークテスタは、ガス源、供給通路部材、第１排出通路部材、第１供給弁、第１排出弁、検出手段、および制御手段を備えている。
ガス源は、外気温度と同じ温度であるテスト圧力のガスを放出可能である。供給通路部材は、ガス源とワークとを接続している第１供給通路を有する。第１排出通路部材は、ワークと外気空間とを接続している第１排出通路を有する。第１供給弁は第１供給通路を開閉可能であり、第１排出弁は第１排出通路を開閉可能である。検出手段は、第１供給通路のうちワーク内部と常に連通する箇所、または第１排出通路のうちワーク内部と常に連通する箇所に接続され、ワーク内部のガスの変化を検出可能である。
【０００８】
制御手段は、第１供給弁および第１排出弁を開閉駆動可能である。この制御手段は、第１排出弁が開いている状態で第１供給弁を開けることによって、ガス源から放出された後に膨張して外気温度よりも低温となったガスである低温ガスをワーク内部に流入させることができる。また制御手段は、ワーク内部に低温ガスが流入している状態で第１排出弁を閉じることによって、ワーク内部の圧力をテスト圧力まで上昇させることができる。上記低温ガスは、テスト圧力になるまで圧縮されると外気温度と同じ温度か或いは外気温度付近の温度になるガスである。
【０００９】
従来技術では、外気温度と同じ温度のガスがワーク内部で圧縮される結果、ワーク内部の圧力がテスト圧力に達したとき、ワーク内部のガスの温度は外気温度と比べて大幅に上昇してしまう。
これに対し、本発明では、低温ガスがワーク内部で圧縮される結果、ワーク内部の圧力がテスト圧力に達したとき、ワーク内部のガスを外気温度と同じ温度または外気温度付近の温度にすることができる。
【００１０】
したがって、本発明によれば、ワーク内部の圧力がテスト圧力に達してまもなく例えば第１供給弁を閉じてワーク内部を閉鎖しても、ワークから外気への放熱が起こらず、ワークからのガスの漏れを正確に判断することができる。
また、本発明によれば、特許文献１の技術のようにワーク内部にファンを設置する必要がなく、検査対象のワークが限定されない。
【００１１】
ここで、本明細書において「温度が同じ」とは、温度差が０であることのみならず、温度差が、予め設定された所定温度差以内であることをも含む。同様に、「圧力が同じ」とは、圧力差が０であることのみならず、圧力差が、予め設定された所定圧力差以内であることをも含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態によるリークテスタの概略構成を説明する図である。
【図２】図１の制御装置の制御作動を説明する第１のフローチャートである。
【図３】図１の制御装置の制御作動を説明する第２のフローチャートである。
【図４】図１のリークテスタの作動を説明するタイムチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態によるリークテスタの概略構成を説明する図である。
【図６】図５の制御装置の制御作動を説明する第１のフローチャートである。
【図７】図５の制御装置の制御作動を説明する第２のフローチャートである。
【図８】図５の制御装置の制御作動を説明する第３のフローチャートである。
【図９】図５のリークテスタの作動を説明するタイムチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態によるリークテスタの概略構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態によるリークテスタを図１に示す。リークテスタ１０は、ワーク１１およびマスターワーク１２の内部圧力を大気圧よりも高い所定のテスト圧力ＰＴにした後、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部を閉鎖した状態で両ワーク間の差圧を検出することによって、ワーク１１の気密性を検査する装置である。マスターワーク１２は、気密性が確保されていること、すなわち開口部を閉じたとき内部のエア（空気）が外部に漏れないことが予め確認されているワークである。本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「ガス」としてエアが用いられる。
【００１４】
［リークテスタの全体構成］
先ず、リークテスタ１０の全体構成について図１を参照して説明する。
図１に示すように、リークテスタ１０は、エア源２１、供給管３１、供給弁３３、分岐管３４、第１排出管４１、第２排出管４３、第１排出弁４５、第２排出弁４６、第１閉鎖弁５１、第２閉鎖弁５２、差圧センサ５３、および制御装置６１を備えている。
【００１５】
エア源２１は、特許請求の範囲に記載の「ガス源」に相当し、エアコンプレッサ２２、レギュレータ２３、開閉弁２４、およびエアタンク２５を備えている。開閉弁２４は、エアコンプレッサ２２とエアタンク２５とを接続する配管２６の途中に設けられている。レギュレータ２３は、配管２６のうちエアコンプレッサ２２と開閉弁２４との間に設けられており、開閉弁２４が開いているときエアタンク２５内部の圧力Ｐ１をテスト圧力ＰＴに調整可能である。
【００１６】
エアタンク２５は、外気温度Ｔ０と同じ温度かつテスト圧力ＰＴのエアをためており、特許請求の範囲に記載の「ガスタンク」に相当する。エア源２１は、外気温度Ｔ０と同じ温度かつテスト圧力ＰＴのエアをエアタンク２５から放出可能である。エアタンク２５内部の容積は、ワーク１１内部の容積と比べて格段に大きく設定されている。これにより、エアタンク２５からワーク１１内部の容積分のエアが流出しても圧力Ｐ１はほとんど変化しない。
【００１７】
供給管３１は、エアタンク２５とワーク１１とを接続する供給通路３２を有している。供給管３１は、特許請求の範囲に記載の「第１供給通路部材」に相当する。また、供給通路３２は、特許請求の範囲に記載の「第１供給通路」に相当する。
供給弁３３は、供給通路３２を開閉可能であり、特許請求の範囲に記載の「第１供給弁」に相当する。
分岐管３４は、供給通路３２のうち供給弁３３とワーク１１との間から分岐してマスターワーク１２に接続されている分岐通路３５を有する。分岐管３４は、特許請求の範囲に記載の「分岐通路部材」に相当する。
【００１８】
第１排出管４１は、ワーク１１と外気空間とを接続している第１排出通路４２を有する。第１排出管４１は、特許請求の範囲に記載の「第１排出通路部材」に相当する。ワーク１１は、供給管３１および第１排出管４１に脱着可能に設けられている。
第２排出管４３は、マスターワーク１２と外気空間とを接続している第２排出通路４４を有する。第２排出管４３は、特許請求の範囲に記載の「第２排出通路部材」に相当する。マスターワーク１２は、分岐管３４および第２排出管４３に脱着可能に設けられている。
【００１９】
第１排出弁４５は第１排出通路４２を開閉可能である。
第２排出弁４６は第２排出通路４４を開閉可能である。
第１閉鎖弁５１は、供給通路３２のうち分岐通路３５の分岐箇所とワーク１１との間を開閉可能である。
第２閉鎖弁５２は、分岐通路３５を開閉可能である。
【００２０】
差圧センサ５３は、供給通路３２のうち第１閉鎖弁５１とワーク１１との間に接続されるとともに、分岐通路３５のうち第２閉鎖弁５２とマスターワーク１２との間に接続されている。この差圧センサ５３は、ワーク１１内部とマスターワーク１２内部との圧力差を検出可能であり、特許請求の範囲に記載の「ワーク内部のエアの変化を検出可能な検出手段」に相当する。
【００２１】
制御装置６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力ポート等からなるマイクロコンピュータを有しており、外気温度センサ６２、差圧センサ５３、ならびに、エアタンク２５に設けられている温度センサ６３および圧力センサ６４に電気的に接続されている。制御装置６１は、各種センサ（外気温度センサ６２、温度センサ６３および圧力センサ６４）の検出信号に基づきプログラム処理を実行することにより各種弁（開閉弁２４、供給弁３３、第１閉鎖弁５１、第２閉鎖弁５２、第１排出弁４５、および第２排出弁４６）を開閉駆動する。
【００２２】
具体的には、制御装置６１は、エアタンク２５内部の圧力Ｐ１がテスト圧力ＰＴよりも小さい場合、供給弁３３を閉じた状態で開閉弁２４を開けてエアコンプレッサ２２からエアタンク２５にエアを圧送させる。そして、制御装置６１は、圧力Ｐ１がテスト圧力ＰＴに達した場合、開閉弁２４を閉じる。エアタンク２５内部のエアの圧力Ｐ１および温度Ｔ１は、以下に示すリーク検査（供給弁３３が開けられてからワーク１１の気密性の良否が判断されるまで）が行われる前に予めテスト圧力ＰＴおよび外気温度Ｔ０と同じ温度に設定される。この設定は、例えば、リーク検査が終了してからワーク１１が取り外されて次のワーク１１が取り付けられるまでの間に行われる。
【００２３】
また、制御装置６１は、エアタンク２５内部の圧力Ｐ１がテスト圧力ＰＴと同じであり且つエアタンク２５内部のエアの温度Ｔ１が外気温度Ｔ０と同じである場合、第１排出弁４５および第２排出弁４６が開いている状態で供給弁３３を開けることによって、エアタンク２５から放出された後に膨張して外気温度Ｔ０よりも低温となったエアである低温エアをワーク１１内部およびマスターワーク１２内部に流入させることができる。上記「低温エア」は、テスト圧力ＰＴになるまで圧縮されると外気温度Ｔ０と同じ温度になることが見据えられたエアである。ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部に元々あるエアは、供給通路３２および分岐通路３５から流入する低温エアにより排出通路４２、４４を通じて外気空間に押し出される。
【００２４】
また、制御装置６１は、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部に低温エアが流入している状態で第１排出弁４５および第２排出弁４６を閉じることによって、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部のエアをテスト圧力ＰＴまで圧縮させつつ当該エアの温度を外気温度Ｔ０と同じ温度まで上昇させることができる。本実施形態では、供給弁３３が開けられてから予め設定された所定時間ｔ１経過した場合、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部に低温エアが流入している状態であると判断される。
【００２５】
また、制御装置６１は、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部の圧力がテスト圧力ＰＴである場合、第１閉鎖弁５１および第２閉鎖弁５２を閉じた後、差圧センサ５３の検出信号に基づきワーク１１の気密性の良否を判断する。例えば、ワーク１１内部とマスターワーク１２内部との圧力差が所定値以上である場合、ワーク１１の気密性がＮＧと判断される。本実施形態では、第１排出弁４５および第２排出弁４６が閉じられてから予め設定された所定時間ｔ２経過した場合、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部の圧力がテスト圧力ＰＴになったと判断される。
【００２６】
［制御装置の制御処理］
次に、制御装置６１の制御処理について図２、図３のフローチャートを参照して説明する。図２に示す一連の処理および図３に示す一連の処理は、制御装置６１が起動されている間、同時並行で繰り返し実行される。
【００２７】
はじめに図２のフローチャートを説明する。図２のステップＳ１では、圧力Ｐ１がテスト圧力ＰＴと同じか否かが判定される。ステップＳ１の判定が否定された場合、処理はステップＳ２に移行する。一方、ステップＳ１の判定が肯定された場合、処理はステップＳ３に移行する。
ステップＳ２では、開閉弁２４が開けられる。ステップＳ２の後、処理はステップＳ５に移行する。
【００２８】
ステップＳ３では、開閉弁２４が閉じられる。ステップＳ３の後、処理はステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、温度Ｔ１が外気温度Ｔ０と同じか否かが判定される。ステップＳ４の判定が否定された場合、処理はステップＳ５に移行する。一方、ステップＳ４の判定が肯定された場合、処理はステップＳ６に移行する。
【００２９】
ステップＳ５では、リーク検査の開始条件が成立したか否かを表す検査許可フラグが０にリセットされる。検査許可フラグは、リーク検査の開始条件が成立していない場合には０にリセットされ、またリーク検査の開始条件が成立しているとき場合には１にセットされる。ステップＳ５の後、処理は図２に示すルーチンを抜ける。
ステップＳ６では、検査許可フラグが１にセットされる。ステップＳ６の後、処理は図２に示すルーチンを抜ける。
【００３０】
続いて図３のフローチャートを説明する。図３のステップＳ１０では、各種弁（供給弁３３、第１閉鎖弁５１、第２閉鎖弁５２、第１排出弁４５、および第２排出弁４６）が初期状態に駆動される。供給弁３３の初期状態は閉状態であり、第１閉鎖弁５１、第２閉鎖弁５２、第１排出弁４５、および第２排出弁４６の初期状態は開状態である。ステップＳ１０の後、処理はステップＳ１１に移行する。
【００３１】
ステップＳ１１では、検査許可フラグが１であるか否かが判定される。ステップＳ１１の判定が肯定された場合、処理はステップＳ１２に移行する。一方、ステップＳ１１の判定が否定された場合、処理は図３のルーチンを抜ける。
【００３２】
ステップＳ１２では、検査開始信号が有るか否かが判定される。この検査開始信号は、例えば図示しないスイッチがＯＮされることにより制御装置６１に入力される。ステップＳ１２の判定が肯定された場合、処理はステップＳ１３に移行する。一方、ステップＳ１２の判定が否定された場合、処理は図３のルーチンを抜ける。
【００３３】
ステップＳ１３では、供給弁３３が開けられる。ステップＳ１３の後、処理はステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、Ｓ１３後に所定時間ｔ１が経過したか否かが判定される。ステップＳ１４の判定が肯定された場合、処理はステップＳ１５に移行する。一方、ステップＳ１４の判定が否定された場合、処理はステップＳ１４を繰り返し実行する。
【００３４】
ステップＳ１５では、第１排出弁４５および第２排出弁４６が閉じられる。ステップＳ１５の後、処理はステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６では、Ｓ１５後に所定時間ｔ２が経過したか否かが判定される。ステップＳ１６の判定が肯定された場合、処理はステップＳ１７に移行する。一方、ステップＳ１６の判定が否定された場合、処理はステップＳ１６を繰り返し実行する。
【００３５】
ステップＳ１７では、第１閉鎖弁５１および第２閉鎖弁５２が閉じられる。ステップＳ１７の後、処理はステップＳ１８に移行する。
ステップＳ１８では、差圧センサ５３の検出信号に基づきワーク１１の気密性の良否が判断される。ステップＳ１８の後、処理は図３のルーチンを抜ける。
【００３６】
［リークテスタの作動］
次に、リークテスタ１０のリーク検査時の作動について図４のタイムチャートを参照して説明する。
図４に示すように、供給弁３３が開けられる時刻ｈ１からワーク１１内部およびマスターワーク１２内部への低温エアの流入が開始され、ワーク１１内部の温度Ｔｗが外気温度Ｔ０から低下し始める。
【００３７】
時刻ｈ１から所定時間ｔ１が経過した時刻ｈ２には、温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ１まで低下しており、第１排出弁４５および第２排出弁４６が閉じられる。これにより、ワーク１１内部のエアおよびマスターワーク１２内部のエアの圧縮が開始される。
【００３８】
時刻ｈ２から所定時間ｔ２が経過した時刻ｈ３には、温度Ｔｗが外気温度Ｔ０まで上昇しており、第１閉鎖弁５１および第２閉鎖弁５２が閉じられる。これによりワーク１１内部およびマスターワーク１２内部が閉鎖される。そして時刻ｈ３の直後から差圧センサ５３の検出信号に基づきワーク１１の気密性の良否が判断される。
【００３９】
［効果］
以上説明したように、第１実施形態では、リークテスタ１０はエア源２１および制御装置６１を備えている。
エア源２１は、外気温度Ｔ０と同じ温度かつテスト圧力ＰＴのエアを放出可能である。制御装置６１は、供給弁３３、第１排出弁４５および第２排出弁４６を開閉駆動可能である。この制御装置６１は、第１排出弁４５および第２排出弁４６が開いている状態で供給弁３３を開けることによって、エア源２１から放出された後に膨張して外気温度Ｔ０よりも低温となった低温エアをワーク１１内部およびマスターワーク１２内部に流入させることができる。また、制御装置６１は、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部に低温エアが流入している状態で第１排出弁４５および第２排出弁４６を閉じることによって、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部をテスト圧力ＰＴまで上昇させることができる。上記低温エアは、テスト圧力ＰＴになるまで圧縮されると外気温度Ｔ０と同じ温度になることが見据えられたエアである。
【００４０】
従来では、外気温度Ｔ０と同じ温度のエアがワーク１１内部で圧縮される結果、ワーク１１内部の圧力がテスト圧力ＰＴに達したとき、ワーク１１内部のエアの温度Ｔｗは外気温度Ｔ０と比べて大幅に上昇してしまう。
これに対し、第１実施形態では、低温エアがワーク１１内部で圧縮される結果、ワーク１１内部の圧力がテスト圧力ＰＴに達したとき、ワーク１１内部のエアの温度Ｔｗを外気温度Ｔ０と同じ温度にすることができる。
【００４１】
したがって、第１実施形態によれば、ワーク１１内部の圧力がテスト圧力ＰＴに達してまもなく第１閉鎖弁５１を閉じてワーク１１内部を閉鎖しても、ワーク１１から外気への放熱が起こらず、ワーク１１からのエアの漏れを正確に判断することができる。
また、第１実施形態によれば、特許文献１の技術のようにワーク１１内部にファンを設置する必要がなく、検査対象が限定されない。
【００４２】
また、第１実施形態では、エア源２１は、外気温度Ｔ０と同じ温度かつテスト圧力ＰＴのエアをためているエアタンク２５を含む。エアタンク２５は供給通路３２に接続されている。
したがって、エア源２１は、外気温度Ｔ０と同じ温度かつテスト圧力ＰＴのエアをエアタンク２５から放出することで「低温エア」を作り出すことができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、リークテスタ１０は、気密性のあることが予め確認されているマスターワーク１２と、供給通路３２のうち供給弁３３とワーク１１との間から分岐してマスターワーク１２に接続されている分岐通路３５を有する分岐管３４と、マスターワーク１２と外気空間とを接続している第２排出通路４４を有する第２排出管４３と、第２排出通路４４を開閉可能な第２排出弁４６と、供給通路３２のうち分岐通路３５の分岐箇所とワーク１１との間を開閉可能な第１閉鎖弁５１と、分岐通路３５を開閉可能な第２閉鎖弁５２と、ワーク１１内部とマスターワーク１２内部との圧力差を検出可能な差圧センサ５３とを備えている。
したがって、差圧式のリーク検査を行い、微小なエア漏れを正確に判断可能である。
【００４４】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、エア源２１から放出された後に膨張するときのエアの温度変化量と、ワーク１１内部で圧縮されるときのエアの温度変化量とが同じである。このことから、第１排出弁４５が開いているときに供給通路３２で膨張してワーク１１内部に流入するエアは、第１排出弁４５が閉じているときにワーク１１内部で圧縮されるエアと同じく、エアタンク２５から放出されるエアであっても問題ない。
【００４５】
これに対し、第２実施形態では、上記圧縮時の温度変化量が上記膨張時の温度変化量よりも大きくなる。このことから、第２実施形態では、テスト圧力ＰＴよりも所定値高圧なリード圧力ＰＬのエアをためているエアタンク７３が設けられ、第１排出弁４５が開いているときエアタンク７３からエアが放出され、また第１排出弁４５が閉じているときエアタンク２５からエアが放出される。以下、詳しく説明する。
【００４６】
［リークテスタの全体構成］
図５に示すように、第２実施形態によるリークテスタ７０は、レギュレータ７１、開閉弁７２、およびエアタンク７３を含むエア源７４を備えている。開閉弁７２は、エアコンプレッサ２２とエアタンク７３とを接続する配管７５の途中に設けられている。レギュレータ７１は、配管７５のうちエアコンプレッサ２２と開閉弁７２との間に設けられており、開閉弁７２が開いているときエアタンク７３内部の圧力Ｐ２をリード圧力ＰＬに調整可能である。エア源２１は、特許請求の範囲に記載の「第１ガス源」に相当し、またエア源７４は、特許請求の範囲に記載の「第２ガス源」に相当する。以下の説明では、開閉弁２４を「第１開閉弁２４」と記載し、開閉弁７２を「第２開閉弁７２」と記載する。
【００４７】
エアタンク７３は、外気温度Ｔ０と同じ温度かつリード圧力ＰＬのエアをためており、特許請求の範囲に記載の「第２ガスタンク」に相当する。エア源７４は、外気温度Ｔ０と同じ温度かつリード圧力ＰＬのエアをエアタンク７３から放出可能である。エアタンク７３内部の容積は、ワーク１１内部の容積と比べて格段に大きく設定されている。これにより、エアタンク７３からワーク１１内部の容積分のエアが流出してもエアタンク７３内部の圧力Ｐ２はほとんど変化しない。
【００４８】
リークテスタ７０は、供給管７６および供給弁７７をさらに備えている。
供給管７６は、供給通路３２のうち供給弁３３と第１閉鎖弁５１との間と、エアタンク７３とを接続している供給通路７８を有する。供給管７６は、特許請求の範囲に記載の「第２供給通路部材」に相当する。供給通路７８は、特許請求の範囲に記載の「第２供給通路」に相当する。
供給弁７７は、供給通路７８を開閉可能であり、特許請求の範囲に記載の「第２供給弁」に相当する。以下の説明では、供給弁３３を「第１供給弁３３」と記載し、供給弁７７を「第２供給弁７７」と記載する。
【００４９】
制御装置８１は、外気温度センサ６２、差圧センサ５３、エアタンク２５に設けられている温度センサ６３および圧力センサ６４、ならびに、エアタンク７３に設けられている温度センサ８２および圧力センサ８３に電気的に接続されている。制御装置８１は、各種センサ（外気温度センサ６２、温度センサ６３、圧力センサ６４、温度センサ８２および圧力センサ８３）の検出信号に基づきプログラム処理を実行することにより各種弁（第１開閉弁２４、第２開閉弁７２、第１供給弁３３、第２供給弁７７、第１閉鎖弁５１、第２閉鎖弁５２、第１排出弁４５、および第２排出弁４６）を開閉駆動する。
【００５０】
具体的には、制御装置８１は、第１実施形態と同様に第１開閉弁２４を開閉駆動してエアタンク２５内部の圧力Ｐ１をテスト圧力ＰＴにする。また、制御装置８１は、エアタンク７３内部の圧力Ｐ２がリード圧力ＰＬよりも小さい場合、第２供給弁７７を閉じた状態で第２開閉弁７２を開けてエアコンプレッサ２２からエアタンク７３にエアを圧送させる。そして、制御装置８１は、圧力Ｐ２がリード圧力ＰＬに達した場合、第２開閉弁７２を閉じる。エアタンク７３内部のエアの圧力Ｐ２および温度Ｔ２は、リーク検査が行われる前に予めリード圧力ＰＬおよび外気温度Ｔ０と同じ温度に設定される。
【００５１】
また、制御装置８１は、圧力Ｐ１がテスト圧力ＰＴと同じであり且つ温度Ｔ１が外気温度Ｔ０と同じであるとともに、圧力Ｐ２がリード圧力ＰＬと同じであり且つ温度Ｔ２が外気温度Ｔ０と同じである場合、第１排出弁４５および第２排出弁４６が開いている状態で第２供給弁７７を開けることによって、エアタンク７３から放出された後に膨張して外気温度Ｔ０よりも低温となったエアである低温エアをワーク１１内部およびマスターワーク１２内部に流入させることができる。
【００５２】
また、制御装置８１は、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部に低温エアが流入している状態で第２供給弁７７、第１排出弁４５および第２排出弁４６を閉じつつ第１供給弁３３を開けることによって、ワーク１１内部およびマスターワーク１２内部のエアをテスト圧力ＰＴまで圧縮させつつ当該エアの温度を外気温度Ｔ０と同じ温度まで上昇させることができる。
【００５３】
［制御装置の制御処理］
次に、制御装置８１の制御処理について図６、図７、図８のフローチャートを参照して説明する。図６、図７、図８に示す一連の処理は、制御装置８１が起動されている間、同時並行で繰り返し実行される。
はじめに図６のフローチャートを説明する。図６の各処理は、ステップＳ５、Ｓ６で扱うフラグが「第１検査許可フラグＦ１」である他は、図２の各処理と同様である。
【００５４】
続いて図７のフローチャートを説明する。図７のステップＳ２１では、圧力Ｐ２がリード圧力ＰＬと同じか否かが判定される。ステップＳ２１の判定が否定された場合、処理はステップＳ２２に移行する。一方、ステップＳ２１の判定が肯定された場合、処理はステップＳ２３に移行する。
ステップＳ２２では、第２開閉弁７２が開けられる。ステップＳ２２の後、処理はステップＳ２５に移行する。
【００５５】
ステップＳ２３では、第２開閉弁７２が閉じられる。ステップＳ２３の後、処理はステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２４では、温度Ｔ２が外気温度Ｔ０と同じか否かが判定される。ステップＳ２４の判定が否定された場合、処理はステップＳ２５に移行する。一方、ステップＳ２４の判定が肯定された場合、処理はステップＳ２６に移行する。
【００５６】
ステップＳ２５では、リーク検査の第２の開始条件が成立したか否かを表す第２検査許可フラグＦ２が０にリセットされる。第２検査許可フラグＦ２は、リーク検査の第２の開始条件が成立していない場合には０にリセットされ、またリーク検査の第２の開始条件が成立しているとき場合には１にセットされる。ステップＳ２５の後、処理は図７に示すルーチンを抜ける。
ステップＳ２６では、第２検査許可フラグＦ２が１にセットされる。ステップＳ２６の後、処理は図７に示すルーチンを抜ける。
【００５７】
続いて図８のフローチャートを説明する。図８のステップＳ１１−２では、第１検査許可フラグＦ１および第２検査許可フラグＦ２が１であるか否かが判定される。ステップＳ１１−２の判定が肯定された場合、処理はステップＳ１２に移行する。一方、ステップＳ１１−２の判定が否定された場合、処理は図８のルーチンを抜ける。
【００５８】
ステップＳ１３−２では、第２供給弁７７が開けられる。ステップＳ１３−２の後、処理はステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１５−２では、第２供給弁７７、第１排出弁４５および第２排出弁４６が閉じられつつ第１供給弁３３が開けられる。ステップＳ１５−２の後、処理はステップＳ１６に移行する。
【００５９】
［リークテスタの作動］
次に、リークテスタ７０のリーク検査時の作動について図９のタイムチャートを参照して説明する。
図９に示すように、第２供給弁７７が開けられる時刻ｈ１からワーク１１内部およびマスターワーク１２内部への低温エアの流入が開始され、ワーク１１内部の温度Ｔｗが外気温度Ｔ０から低下し始める。
【００６０】
時刻ｈ１から所定時間ｔ１が経過した時刻ｈ２には、温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ２まで低下しており、第２供給弁７７、第１排出弁４５および第２排出弁４６が閉じられつつ、第１供給弁３３が開けられる。これにより、ワーク１１内部のエアおよびマスターワーク１２内部のエアの圧縮が開始される。
【００６１】
時刻ｈ２から所定時間ｔ２が経過した時刻ｈ３には、温度Ｔｗが外気温度Ｔ０まで上昇しており、第１閉鎖弁５１および第２閉鎖弁５２が閉じられる。これによりワーク１１内部およびマスターワーク１２内部が閉鎖される。そして時刻ｈ３の直後から差圧センサ５３の検出信号に基づきワーク１１の気密性の良否が判断される。
【００６２】
［効果］
以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ワーク１１内部の圧力がテスト圧力ＰＴに達してまもなく第１閉鎖弁５１を閉じてワーク１１内部を閉鎖しても、ワーク１１から外気への放熱が起こらず、ワーク１１からのエアの漏れを正確に判断することができる。
【００６３】
ここで、ワーク１１内部で圧縮されるときのエアの温度変化量が、供給通路３２で膨張するときのエアの温度変化量よりも大きく、また、第１排出弁４５が開いているときに供給通路３２で膨張してワーク１１内部に流入するエア、および、第１排出弁４５が閉じているときにワーク１１内部で圧縮されるエアの供給源が共通のエアタンク２５である比較形態を考える。この比較形態では、図９に二点鎖線で示すように、ワーク１１内部がテスト圧力ＰＴに達する時刻ｈ３において温度Ｔｗが外気温度Ｔ０に対しオーバーシュートしてしまう。
【００６４】
これに対し、第２実施形態では、テスト圧力ＰＴよりも高圧なリード圧力ＰＬのエアをためているエアタンク７３が設けられ、第１排出弁４５が開いているときに供給通路３２で膨張してワーク１１内部に流入するエアはエアタンク７３から放出され、また第１排出弁４５が閉じているときにワーク１１内部で圧縮されるエアはエアタンク２５から放出される。
したがって、第２実施形態のように供給通路３２で膨張するときのエアの温度変化量と、ワーク１１内部で圧縮されるときのエアの温度変化量とが異なる場合であっても、ワーク１１内部の圧力がテスト圧力ＰＴに達したとき、ワーク１１内部のエアの温度Ｔｗを外気温度Ｔ０と同じ温度にすることができる。
【００６５】
＜第３実施形態＞
図１０に示すように、第３実施形態によるリークテスタ９０では、エアタンク２５の圧力Ｐ１はテスト圧力ＰＴよりも高圧に設定され、エアタンク２５と第１供給弁３３との間には第１レギュレータ９１が設けられている。第１レギュレータ９１は、第１排出弁４５および第２排出弁４６が閉じられるとともに第１供給弁３３が開いているときワーク１１内部およびマスターワーク１２内部の圧力をテスト圧力ＰＴに調整可能である。つまり、エアタンク２５から放出されるエアの圧力がテスト圧力ＰＴまで低下するように調整可能である。
【００６６】
また、エアタンク７３の圧力Ｐ２はリード圧力ＰＬよりも高圧に設定され、エアタンク７３と第２供給弁７７との間には第２レギュレータ９２が設けられている。第２レギュレータ９２は、エアタンク７３から放出されるエアの圧力がリード圧力ＰＬまで低下するように調整可能である。
【００６７】
以上説明したように、第３実施形態によれば、エアタンク２５内部の容積が第２実施形態と比べて小さくても、エアタンク２５からエアが放出されるとき圧力Ｐ１がテスト圧力ＰＴよりも低下することを回避可能である。また、エアタンク７３内部の容積が第２実施形態と比べて小さくても、エアタンク７３からエアが放出されるとき圧力Ｐ２がリード圧力ＰＬよりも低下することを回避可能である。
【００６８】
＜他の実施形態＞
前述の実施形態では、マスターワークが設けられるとともに、検出手段として差圧センサが用いられていた。これに対し、本発明の他の実施形態では、検出手段として例えば流量センサ等の他のセンサが用いられてもよい。また、本発明の他の実施形態では、マスターワークが設けられず、検出手段として圧力センサまたは流量センサが用いられてもよい。
本発明の他の実施形態では、ワーク内部で圧縮されるときのエアの温度変化量が、エア源から放出された後に膨張するときのエアの温度変化量よりも小さい場合、テスト圧力よりも低圧なリード圧力のエアをためるエアタンクが設けられる。
【００６９】
本発明の他の実施形態では、エアタンクは、例えば放熱フィンなどの放熱手段を有していてもよい。また、エアタンク内部のエアの温度は、放熱ファンや冷却液等を用いて強制的に冷却されてもよい。
前述の実施形態では、エア源は、圧縮エア供給源としてのエアコンプレッサ２２を含んでいた。これに対し、本発明の他の実施形態では、エア源は、必ずしも圧縮エア供給源を含まなくてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０、７０、９０・・・リークテスタ
１１・・・ワーク
２１、７４・・・エア源（ガス源）
３１・・・供給管（第１供給通路部材）
３２・・・供給通路（第１供給通路）
３３・・・供給弁（第１供給弁）
４１・・・第１排出管（第１排出通路部材）
４２・・・第１排出通路
４５・・・第１排出弁
５３・・・差圧センサ（検出手段）
６１・・・制御装置（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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【図７】
2015197360.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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