(57)【要約】      （修正有）【課題】被検査物の内部に高圧のヘリウムガスを充てんし、該被検査物から漏れる該ヘリウムガスを検知することにより該被検査物の気密性の検査をする方法において、ガスの充てん時間を短縮化し、被検査物の冷却過程を要しないで、検査を高速化すること。【解決手段】上記の検査方法において、該被検査物の内部に、その容量の１／３から１／２の範囲内の量となる液体若しくは固体又はこれらの混合物であって、熱容量の大きいものを充てんし、その後にヘリウムガスを充てんして上記気密性の第１の検査を行い、該被検査物を反転して上記気密性の第２の検査を行なう検査方法および検査装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の内部に高圧のヘリウムガスを充てんし、該被検査物から漏れる該ヘリウムガスを検知することにより該被検査物の気密性の検査をする方法において、
該被検査物の内部に、その容量の１／３から１／２の範囲内の量となる液体若しくは固体又はこれらの混合物であって、熱容量の大きいものを充てんし、その後にヘリウムガスを充てんして上記気密性の第１の検査を行い、該被検査物を反転して上記気密性の第２の検査を行なうことを特徴とする検査方法。
【請求項２】
上記の熱容量の大きいものが、冷水であることを特徴とする請求項１に記載された検査方法。
【請求項３】
上記の熱容量の大きいものが、氷、又は氷及び水の混合物であることを特徴とする請求項１に記載された検査方法。
【請求項４】
上記の熱容量の大きいものが、冷却されたナイロン粒子であることを特徴とする請求項１に記載された検査方法。
【請求項５】
被検査物の内部に高圧のヘリウムガスを充てんし、該被検査物から漏れる該ヘリウムガスを検知することにより該被検査物の気密性の検査をする方法において、
該被検査物の内部に、液体若しくは固体又はこれらの混合物であって、熱容量の大きいものを充てんし、その後にヘリウムガスを充てんして上記気密性の検査を行なうことを特徴とする検査方法。
【請求項６】
上記の熱容量の大きいものが、該被検査物の容量の１／３から１／１の範囲内の量となる冷却されたナイロン粒子であることを特徴とする請求項５に記載された検査方法。
【請求項７】
上記の熱容量の大きいものが、ドライアイスであることを特徴とする請求項５に記載された検査方法。
【請求項８】
上記の熱容量の大きいものが、液体窒素であることを特徴とする請求項５に記載された検査方法。
【請求項９】
上記の熱容量の大きいものが、液体ヘリウムであることを特徴とする請求項５に記載された検査方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に記載された検査方法に用いられる検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体の収容や移送に使用される容器等の被検査物の高圧気密試験を短時間に実施する検査方法およびそれに用いられる検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体の収容や移送に使用されるボンベ等の容器や配管等は、漏れがないかどうかの検査を行うことが要求されることがある。例えば、常用の温度において圧力（ゲージ圧力）が１メガパスカル以上となる圧縮ガス、常用の温度において圧力が０．２メガパスカル以上となる圧縮アセチレンガス、常用の温度において圧力が０．２メガパスカル以上となる液化ガス等の高圧ガスを充てんするための容器については、経済産業省令で定められた技術上の基準に従って容器を製造しなければならないこと、製造または輸入された容器については、原則として、経済産業省令で定める方法により容器検査を受け、これに合格したものでなければ、当該容器を譲渡し、または引き渡してはならないことが高圧ガス保安法に規定されている。
【０００３】
従来から、気体や液体の収容や移送に使用される容器や配管等の被検査物の気密性を検査する方法については、各種のものが知られている。例えば、特許文献１に記載された方法は、図７に示すように、充てん容器１１、検査容器１３、真空ポンプ１９、ヘリウムガスボンベ１６，１７とヘリウムガス検出装置１８を用いるものである。まず、充てん容器１１の内部に密閉部材が取り付けられていない複数の被検査物２０を入れた後に充てん容器１１を密閉し、該容器内にヘリウムガスボンベ１６からヘリウムガスを供給する。そして、充てん容器１１内にヘリウムガスが充てんされた状態を所定時間保持すると、被検査物２０の内面に巣等の欠陥がある場合、その内部にヘリウムガスが浸入する。
【０００４】
次に、充てん容器１１から被検査物２０を１個取り出し、取付台１２上で被検査物の開口にカプラーの取り付けられた密閉部材を取り付けて、カプラーをヘリウムガスボンベ１７に通じる配管１７ａに接続させ、その状態で検査容器１３内に設置する。それから、真空ポンプ１９を作動させて検査容器１３内のガスを抜き減圧にした状態で、ヘリウムガスボンベ１７の操作部を操作して、ヘリウムガスボンベ１７からカプラーを通じて被検査物２０内にヘリウムガスを供給する。
【０００５】
これにより、欠陥内のヘリウムガスは、短時間のうちに検査容器１３内から配管１８ａを通過してヘリウムガス検出装置１８に達するので、ヘリウムガス検出装置１８が漏れてきたヘリウムガスを検出し、欠陥があることを判定する。また、被検査物２０に欠陥がない場合には、ヘリウムガス検出装置１８はヘリウムガスを検出しないので、欠陥が生じてないことを判定することができるのである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５０７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１が開示する従来の漏れ検査装置では、前記のとおり、検査容器１３の他に充てん容器１１を設ける必要がある上、充てん容器中に被検査物を所定時間保持する必要があるので、検査設備が大型化し、かつ、検査に時間がかかるという問題があった。
【０００８】
また、タンクにガスを充てんする場合、充てんに要する時間である充てん時間は、充てん容積と充てん圧力に正比例し、充てん速度（流量）に反比例するという次の関係がある。
【０００９】
【数１】
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【００１０】
そのため、充てん容積が大きい、充てん圧力が高い、充てん速度が遅いという場合には、充てん時間が長くなるという問題があった。
【００１１】
また、充てん時間を短縮しようとして一気に投入すると、内部エネルギーの増加による温度上昇が大きくなり、取り扱いに支障がでること、容器の劣化を早めることに加えて、放熱による温度低下が激しくなり、容器壁面のライナーを通過するガス透過量が温度変化の影響を受けるので、容器の温度がある程度低下して安定化した状態となるまで、待つ必要が生じるという問題や積極的に冷却する手段を備える必要が生じるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決すべき課題として、被検査物の気密性に関する高速な検査を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による検査方法は、被検査物の内部に高圧のヘリウムガスを充てんし、該被検査物から漏れる該ヘリウムガスを検知することにより該被検査物の気密性の検査をする方法において、該被検査物の内部に、その容量の１／３から１／２の範囲内の量となる液体若しくは固体又はこれらの混合物であって、熱容量の大きいものを充てんし、その後にヘリウムガスを充てんして上記気密性の第１の検査を行い、該被検査物を反転して上記気密性の第２の検査を行なうことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明による検査方法は、上記の特徴に加えて、上記の熱容量の大きいものが、冷水、氷、氷及び水の混合物、又は冷却されたナイロン粒子であることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明による第２の検査方法は、被検査物の内部に高圧のヘリウムガスを充てんし、該被検査物から漏れる該ヘリウムガスを検知することにより該被検査物の気密性の検査をする方法において、該被検査物の内部に、液体若しくは固体又はこれらの混合物であって、熱容量の大きいものを充てんし、その後にヘリウムガスを充てんして上記気密性の検査を行なうことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明による第２の検査方法は、上記の特徴に加えて、上記の熱容量の大きいものが、該被検査物の容量の１／３から１／１の範囲内の量となる冷却されたナイロン粒子、ドライアイス、液体窒素、又は液体ヘリウムであることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の検査装置は、上記の各検査方法に用いられる検査装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、上記のとおり構成することにより、ヘリウムガスの充てん容積を小さくして充てん時間を短縮化し、予め熱容量の大きい液体若しくは固体又はこれらの混合物を被検査物の内部に充てんすることにより、ヘリウムガスを高圧に充てんする際の内部エネルギーの増加に伴う温度上昇を抑えて、冷却期間を設ける必要がなく、高速な検査の実施を可能とするという顕著な効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
図１は、被検査物内に冷水を充てんする試験方法である実施例１の説明図である。図１（ａ）に示すように、被検査物である容器（タンク）の容量の１／３から１／２を満たすように冷水を充てんし、次にヘリウムガスを充てんして、漏れがないかどうかの第１回目の評価を実施する。ここでは、被検査物である容器内に充てんされたヘリウムガスが接触する容器壁面のライナーを通過するガス漏れがないかどうかの試験を行うものであり、評価される容器壁面は、通常、容器の上半分以上の部分の壁面となる。次に容器を反転すると、図１（ｂ）に示す反転状態において、冷水は容器の下側となった部分の１／３から１／２を満たすように移動するのでヘリウムガスは容器の上側となった半分以上の容量を満たすこととなり、この状態で第２回目の評価を実施する。このようにして、被検査物である容器壁面のライナー全体について漏れ試験を実施する。
【００２１】
図２は、被検査物内に氷（かき氷のような状態にあるもの）を充てんする試験方法である実施例２の説明図である。図２（ａ）に示すように、まず、被検査物である容器の容量の１／３から１／２を満たすように氷を充てんする。次にヘリウムガスを充てんした後、図２（ｂ）に示す状態で、漏れがないかどうかの第１回目の評価を実施し、次に、容器を反転した後、図１（ｃ）に示す反転状態において、第２回目の評価を実施するものである。ここでは、氷を用いるので、氷が水に融解する際の潜熱により、冷却作用を大きくすることができるという作用効果がある。
【００２２】
図３は、被検査物である容器内に冷却したナイロン粒子を充てんする試験方法である実施例３の説明図である。図３（ａ）に示すように、被検査物である容器の容量の１／３から１／２を満たすようにナイロン粒子を充てんし、次にヘリウムガスを充てんして、漏れがないかどうかの第１回目の評価を実施し、次に、図１（ｂ）に示す反転状態において、第２回目の評価を実施するものである。
【００２３】
なお、ナイロン粒子のような固体粒子を用いる実施例３では、容器壁面のライナーへの固体粒子の接触面積が小さくなるので、ナイロン粒子が充てんされた部分における透過量減少を無視できる程度となる場合には、ナイロン粒子を冷却作用に必要な程度に充てんし、容器の反転をすることなく、１回の評価で検査を終了することも可能である。
【００２４】
図４は、被検査物である容器内にドライアイスを充てんする試験方法である実施例４の説明図である。図４（ａ）に示すように、被検査物である容器内に、評価時の圧力に応じた所定量のドライアイスを入れ、次に、ヘリウムガスをその分圧が規定圧に達するまで充てんすると、図４（ｂ）に示すようなヘリウムガスと二酸化炭素ガスが高圧に充てんされた状態となり、この状態で評価を行う。実施例４では、ドライアイスの昇華潜熱により冷却作用を大きくすることができること、容器を回転させることなく１回の評価で検査を終了することができる。
【００２５】
図５は、被検査物である容器内に液体窒素を充てんする試験方法である実施例５の説明図である。図５（ａ）に示すように、被検査物である容器内に、評価時の圧力に応じた所定量の液体窒素を充てんし、次に、ヘリウムガスをその分圧が規定圧に達するまで充てんすると、図５（ｂ）に示すようなヘリウムガスと窒素ガスが高圧に充てんされた状態となり、この状態で評価を行う。実施例５では、液体窒素の気化潜熱により冷却作用を大きくすることができること、容器を回転させることなく１回の評価で検査を終了することができる。
【００２６】
図６は、被検査物である容器内に液体ヘリウムを充てんする試験方法である実施例６の説明図である。図６（ａ）に示すように、被検査物である容器内に、評価時の圧力に応じた所定量の液体ヘリウムを充てんし、次に、ヘリウムガスを規定圧に達するまで充てんすると、図６（ｂ）に示すようなヘリウムガスが高圧に充てんされた状態となり、この状態で評価を行う。実施例６では、液体ヘリウムの気化潜熱により冷却作用を大きくすることができること、容器を回転させることなく１回の評価で検査を終了することができることに加えて、容器内がヘリウム１００％の充てん状態となり他の物質を含まないので、他の実施例と比較して評価時の圧力が低圧力でよいこと、検査終了後のヘリウムガスの回収が容易化されるので、ヘリウムのリサイクル上で有利であるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明に係る実施例１の説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る実施例２の説明図である。
【図３】図３は、本発明に係る実施例３の説明図である。
【図４】図４は、本発明に係る実施例４の説明図である。
【図５】図５は、本発明に係る実施例５の説明図である。
【図６】図６は、本発明に係る実施例６の説明図である。
【図７】図７は、従来例についての説明図である。
【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】
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