(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と加圧ユニットを備え、
前記真空容器は、パイプ挿通穴を設けたフランジが両端部に固着された筒状部材と、前記各フランジの内周部に設けられた環状溝に配置された弾性部材からなる第１の環状パッキンと、を有し、
前記加圧ユニットは、軸状部材と、該軸状部材の両端部の外周に設けられた環状溝に配置された弾性部材からなる第２の環状パッキンと、を有しているヘリウムリーク試験ユニットを用いたヘリウムリーク試験方法であって、
前記真空容器の各パイプ挿通穴に、被試験体である溶接部を有するパイプを、該溶接部が各フランジの相互間に位置するまで挿入する工程と、
前記各フランジと前記軸状部材に設けた加圧ガス導入孔から、前記各環状溝の内部に加圧ガスを導入することにより前記第１の環状パッキンと前記第２の環状パッキンを押圧して、前記パイプの外周と前記フランジの内周との間および前記パイプの内周と前記軸状部材の外周との間を密封する工程と、
前記軸状部材に設けた試験ガス導入孔から、第２の環状パッキンによって密封された前記パイプの内周面と軸状部材の外周面との間の環状間隙内にヘリウムガスを導入すると共に、前記第１の環状パッキンによって密封された前記筒状部材の内側と前記パイプの外周との間の環状空間を真空排気する工程と、を有することを特徴とするヘリウムリーク試験方法。
【請求項２】
前記軸状部材に設けた前記加圧ガス導入孔は、前記軸状部材の軸方向に沿って設けられた加圧ガス導入孔部と、前記加圧ガス導入孔部と連通する前記軸状部材の半径方向に設けられた連通孔と、から構成されており、
前記軸状部材に設けた前記試験ガス導入孔は、前記軸状部材の軸方向に沿って設けられた試験ガス導入孔部と、前記試験ガス導入孔部と連通する前記軸状部材の半径方向に設けられた連通孔と、から構成されており、
前記第１の環状パッキンおよび前記第２の環状パッキンが、断面Ｕ字状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヘリウムリーク試験方法。
【請求項３】
真空容器と加圧ユニットを備えたヘリウムリーク試験ユニットであって、
前記真空容器は、パイプ挿通穴を設けたフランジが両端に気密に固着され、各フランジのパイプ挿通穴に挿通された溶接部を有するパイプとの間に環状空間を形成する筒状部材と、
前記各フランジの内周部に設けた環状溝内に配置された弾性部材からなる第１の環状パッキンと、
前記各フランジに設けられ、前記各環状溝の内部に第１の環状パッキンを前記パイプの外周面に押圧する加圧ガスを導入する加圧ガス導入孔と、
前記筒状部材に設けられ、前記環状空間のガスを排気する真空排気口と、を備え、
前記加圧ユニットは、両端部の外周に環状溝が設けられ、前記パイプの内部に挿通される軸状部材と、
該軸状部材の環状溝内に配置された弾性部材からなる第２の環状パッキンと、
前記軸状部材に設けられ、該軸状部材の環状溝の内部に第２の環状パッキンを前記パイプの内周面に押圧する加圧ガスを導入する加圧ガス導入孔と、
前記軸状部材に設けられ、各第２の環状パッキンの相互間において軸状部材の外周面と前記パイプの内周面との環状間隙にヘリウムガスを導入する試験ガス導入孔と、を備え、
前記軸状部材に設けた前記加圧ガス導入孔は、前記軸状部材の軸方向に沿って設けられた加圧ガス導入孔部と、前記加圧ガス導入孔部と連通する前記軸状部材の半径方向に設けられた連通孔と、から構成されており、
前記軸状部材に設けた前記試験ガス導入孔は、前記軸状部材の軸方向に沿って設けられた試験ガス導入孔部と、前記試験ガス導入孔部と連通する前記軸状部材の半径方向に設けられた連通孔と、から構成されており、
前記第１の環状パッキンおよび前記第２の環状パッキンが、断面Ｕ字状に形成されていることを特徴とするヘリウムリーク試験ユニット。
【請求項４】
前記真空容器の軸方向の端部には、転動部の先端を前記パイプの外周面に当接してパイプの軸心に前記フランジのパイプ挿通穴の軸心を合わせた状態で前記真空容器をパイプの軸方向に案内する複数のキャスタが、パイプ挿通穴の周方向に間隔をあけて設けられていることを特徴とする請求項３に記載のヘリウムリーク試験ユニット。
【請求項５】
前記軸状部材の軸方向の端部には、転動部の先端を前記パイプの内周面に当接してパイプの軸心に前記軸状部材の軸心を合わせた状態で軸状部材をパイプの軸方向に案内する複数のキャスタが、軸状部材の周方向に間隔をあけて設けられていることを特徴とする請求項３に記載のヘリウムリーク試験ユニット
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のヘリウムリーク試験ユニットにおける真空容器と加圧ユニットの各加圧ガス導入孔に、加圧ガスを供給する加圧ガス供給ユニットが配管を介して接続されると共に、前記加圧ユニットの試験ガス導入孔にヘリウムガスを供給するヘリウムガス供給ユニットが配管を介して接続され、
前記軸状部材に連結された支持管の内部に、加圧ガスを供給する前記配管とヘリウムガスを供給する前記配管が配置され、
前記真空容器の真空排気口に粗引排気ポンプとヘリウムリークディテクタが配管を介して接続されていることを特徴とするヘリウムリーク試験装置。
【請求項７】
前記真空排気口とヘリウムリークディテクタとを接続する配管にソープションポンプが設けられていることを特徴とする請求項６に記載のヘリウムリーク試験装置。
【請求項８】
前記真空容器の前記環状空間に配管を介して標準リークユニットが連絡されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のヘリウムリーク試験装置。
【請求項９】
前記加圧ユニットの軸方向に所定距離をあけて配置され、連結部材によって連結された一方の架台と他方の架台とを備え、ヘリウムリーク試験ユニット、ヘリウムリークディテクタ、粗引排気ポンプが一方の架台に搭載され、加圧ガス供給ユニットとヘリウムガス供給ユニットが他方の架台に搭載され、前記支持管が他方の架台に固定されていることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のヘリウムリーク試験装置。
【請求項１０】
前記一方の架台と他方の架台は、案内部材に支持されて前記パイプに対してその軸方向に移動自在に設けられていることを特徴とする請求項９に記載のヘリウムリーク試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリウムリーク試験方法及びその装置に関し、詳しくは、配管の溶接部の気密性を試験するヘリウムリーク試験方法、ヘリウムリーク試験ユニットおよびそれを用いたヘリウムリーク試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配管の溶接部の気密性を試験するリーク試験方法として、円筒部材の両端に外周側に突出する環状フランジによって環状溝構成部を設け、該環状溝構成部に形成された環状溝にＯリングまたはシールリングを装着して、前記円筒部材に前記環状溝内のＯリングまたはシールリングの内周側に向けて加圧流体を供給するシール用加圧流体供給口を設け、さらに、前記円筒部材の中央部にその外周側に向けて内側から加圧空気を供給するテスト用加圧流体供給口を設けてなる加圧リーク試験ユニットを用意する。そして、リーク試験時に、前記加圧リーク試験ユニットをその一対のＯリングまたはシールリングが配管の溶接部の両側に位置するように配管内に挿入した後、前記シール用加圧流体供給口から環状溝の内周側に加圧流体を供給して、前記Ｏリングまたはシールリングの外周側を配管の内周面に押圧させ、溶接部における配管の内周面と前記円筒部材の外周面とによって囲まれた環状空間を密封し、しかる後に、前記テスト用加圧流体供給口から加圧流体を前記環状空間内に供給して所定の検査圧力を加え、検査圧力の変化により、または配管の溶接部の周囲に塗った石鹸水の状態の変化によって気密性を試験するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２１４９７２号公報
【特許文献２】実開平２−２７５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記リーク試験方法において、加圧リーク試験ユニットと配管との環状空間に加えられるテスト用加圧流体の圧力変化により気密性を検査するものでは、配管の溶接部からの微小なリークの場合は、それによる微小な圧力変化を正確に捉えることができず、検査に時間がかかる問題がある。また、加圧リーク試験ユニットと配管との環状空間に加えられるテスト用加圧流体の溶接部からの漏れを、溶接部の回りに石鹸水を塗布して、その石鹸水の状態の変化により気密性を検査するものでは、石鹸水の状態を目視するので、微小なリークの場合は、やはり迅速、的確に検査することができない。
そこで、前記配管の溶接部の周囲にビニール等でマスキングを施し、加圧リーク試験ユニットのテスト用加圧流体供給口にヘリウムガスを供給して、加圧スニファー法により、前記溶接部から漏洩するヘリウムガスを真空ポンプで吸引してヘリウムディテクタで検出することにより、リーク試験を行うこともできる。しかし、この場合は、加圧リーク試験ユニットと配管との前記環状空間が広いので、ヘリウムガスの消費量が多くなると共に、必要な感度を得るために前記マスキングの内部を密閉し、内部に大気中のヘリウムが存在しないようにする処理に時間がかかり、作業性が良くないという難点がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、パイプの溶接部における微小なリークをも迅速、確実に検出することができると共に、試験ガスであるヘリウムの消費を可及的に少なくすることができ、かつリーク試験を容易に、能率よく行うことができるヘリウムリーク試験方法、ヘリウムリーク試験ユニットおよびヘリウムリーク試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係るヘリウムリーク試験方法は、真空容器と加圧ユニットを備え、前記真空容器は、パイプ挿通穴を設けたフランジが両端部に固着された筒状部材と、前記各フランジの内周部に設けられた環状溝に配置された弾性部材からなる第１の環状パッキンと、を有し、前記加圧ユニットは、軸状部材と、該軸状部材の両端部の外周に設けられた環状溝に配置された弾性部材からなる第２の環状パッキンと、を有しているヘリウムリーク試験ユニットを用いたヘリウムリーク試験方法であって、前記真空容器の各パイプ挿通穴に、被試験体である溶接部を有するパイプを、該溶接部が各フランジの相互間に位置するまで挿入する工程と、前記各フランジと前記軸状部材に設けた加圧ガス導入孔から、前記各環状溝の内部に加圧ガスを導入することにより前記第１の環状パッキンと前記第２の環状パッキンを押圧して、前記パイプの外周と前記フランジの内周との間および前記パイプの内周と前記軸状部材の外周との間を密封する工程と、前記軸状部材に設けた試験ガス導入孔から、第２の環状パッキンによって密封された前記パイプの内周面と軸状部材の外周面との間の環状間隙内にヘリウムガスを導入すると共に、前記第１の環状パッキンによって密封された前記筒状部材の内側と前記パイプの外周との間の環状空間を真空排気する工程と、を有することを特徴としている。
【０００６】
請求項２に係るヘリウムリーク試験方法は、請求項１に記載のヘリウムリーク試験方法において、前記軸状部材に設けた前記加圧ガス導入孔は、前記軸状部材の軸方向に沿って設けられた加圧ガス導入孔部と、前記加圧ガス導入孔部と連通する前記軸状部材の半径方向に設けられた連通孔と、から構成されており、前記軸状部材に設けた前記試験ガス導入孔は、前記軸状部材の軸方向に沿って設けられた試験ガス導入孔部と、前記試験ガス導入孔部と連通する前記軸状部材の半径方向に設けられた連通孔と、から構成されており、前記第１の環状パッキンおよび前記第２の環状パッキンが、断面Ｕ字状に形成されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に係るヘリウムリーク試験ユニットは、真空容器と加圧ユニットを備えたヘリウムリーク試験ユニットであって、前記真空容器は、パイプ挿通穴を設けたフランジが両端に気密に固着され、各フランジのパイプ挿通穴に挿通された溶接部を有するパイプとの間に環状空間を形成する筒状部材と、前記各フランジの内周部に設けた環状溝内に配置された弾性部材からなる第１の環状パッキンと、前記各フランジに設けられ、前記各環状溝の内部に第１の環状パッキンを前記パイプの外周面に押圧する加圧ガスを導入する加圧ガス導入孔と、前記筒状部材に設けられ、前記環状空間のガスを排気する真空排気口と、を備え、前記加圧ユニットは、両端部の外周に環状溝が設けられ、前記パイプの内部に挿通される軸状部材と、該軸状部材の環状溝内に配置された弾性部材からなる第２の環状パッキンと、前記軸状部材に設けられ、該軸状部材の環状溝の内部に第２の環状パッキンを前記パイプの内周面に押圧する加圧ガスを導入する加圧ガス導入孔と、前記軸状部材に設けられ、各第２の環状パッキンの相互間において軸状部材の外周面と前記パイプの内周面との環状間隙にヘリウムガスを導入する試験ガス導入孔と、を備え、前記軸状部材に設けた前記加圧ガス導入孔は、前記軸状部材の軸方向に沿って設けられた加圧ガス導入孔部と、前記加圧ガス導入孔部と連通する前記軸状部材の半径方向に設けられた連通孔と、から構成されており、前記軸状部材に設けた前記試験ガス導入孔は、前記軸状部材の軸方向に沿って設けられた試験ガス導入孔部と、前記試験ガス導入孔部と連通する前記軸状部材の半径方向に設けられた連通孔と、から構成されており、前記第１の環状パッキンおよび前記第２の環状パッキンが、断面Ｕ字状に形成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項４に係るヘリウムリーク試験ユニットは、請求項３に記載のヘリウムリーク試験ユニットにおいて、前記真空容器の軸方向の端部には、転動部の先端を前記パイプの外周面に当接してパイプの軸心に前記フランジのパイプ挿通穴の軸心を合わせた状態で前記真空容器をパイプの軸方向に案内する複数のキャスタが、パイプ挿通穴の周方向に間隔をあけて設けられていることを特徴としている。
【０００９】
請求項５に係るヘリウムリーク試験ユニットは、請求項３に記載のヘリウムリーク試験ユニットにおいて、前記軸状部材の軸方向の端部には、転動部の先端を前記パイプの内周面に当接してパイプの軸心に前記軸状部材の軸心を合わせた状態で軸状部材をパイプの軸方向に案内する複数のキャスタが、軸状部材の周方向に間隔をあけて設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項６に係るヘリウムリーク試験装置は、請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のヘリウムリーク試験ユニットにおける真空容器と加圧ユニットの各加圧ガス導入孔に、加圧ガスを供給する加圧ガス供給ユニットが配管を介して接続されると共に、前記加圧ユニットの試験ガス導入孔にヘリウムガスを供給するヘリウムガス供給ユニットが配管を介して接続され、前記軸状部材に連結された支持管の内部に、加圧ガスを供給する前記配管とヘリウムガスを供給する前記配管が配置され、前記真空容器の真空排気口に粗引排気ポンプとヘリウムリークディテクタが配管を介して接続されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項７に係るヘリウムリーク試験装置は、請求項６に記載のヘリウムリーク試験装置において、前記真空排気口とヘリウムリークディテクタとを接続する配管にソープションポンプが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項８に係るヘリウムリーク試験装置は、請求項６または７に記載のヘリウムリーク試験装置において、前記真空容器の前記環状空間に配管を介して標準リークユニットが連絡されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項９に係るヘリウムリーク試験装置は、請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のヘリウムリーク試験装置において、前記加圧ユニットの軸方向に所定距離をあけて配置され、連結部材によって連結された一方の架台と他方の架台とを備え、ヘリウムリーク試験ユニット、ヘリウムリークディテクタ、粗引排気ポンプが一方の架台に搭載され、加圧ガス供給ユニットとヘリウムガス供給ユニットが他方の架台に搭載され、前記支持管が他方の架台に固定されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項１０に係るヘリウムリーク試験装置は、請求項９に記載のヘリウムリーク試験装置おいて、前記一方の架台と他方の架台は案内部材に支持されて前記パイプに対してその軸方向に移動自在に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
すなわち、請求項１に係るヘリウム試験方法によれば、加圧ユニットと真空容器とにより被試験体であるパイプの溶接部の内外周部に気密の環状間隙と環状空間とを、容易、確実に形成することができ、前記パイプの内側の環状間隙に供給されたヘリウムガスが前記溶接部からパイプの外側の環状空間に漏洩した場合には、該環状空間を真空排気することによってその漏洩をヘリウムディテクタで確実に検出することができ、加圧スニファー法によるパイプの溶接部のリーク試験を容易にかつ確実に行うことができる。
【００１７】
請求項３に係るヘリウムリーク試験ユニットによれば、被試験体である溶接部を有するパイプを真空容器で包囲して、前記溶接部の周りに気密空間を容易に形成することができるので、加圧スニファー法によりヘリウムリーク試験を実施するにあたり、従来のように、パイプの溶接部の周囲にビニール等でマスキングを施す面倒な作業を行う必要がなく、作業性が極めて良い。また、筒状部材の端部のフランジの内側に加圧ガスの供給でパイプの外周面に押圧される環状パッキンを装着した真空容器により、パイプの溶接部を囲む気密空間を形成することできると共に、両端外周に加圧ガスの供給で前記パイプの内周面に押圧される環状パッキンを装着した加圧ユニットにより、前記パイプの内周部にヘリウムガスを導入する環状の気密空間を形成することができる。したがって、前記パイプの内側の気密空間に供給されたヘリウムガスが該気密空間からパイプの溶接部を経て外側へ漏洩すれば、漏洩したヘリウムガスは微小であっても前記真空容器の気密空間の内部で確実に捉えることができ、この気密空間のガスを真空排気してヘリウムリークディテクタで検査することにより、請求項１あるいは請求項２に記載のヘリウムリーク試験方法を的確に実施することができる。
【００１８】
請求項４に係るヘリウムリーク試験ユニットによれば、キャスタによって真空容器のフランジのパイプ挿通穴の軸心をパイプの軸心に合わせた状態とされるので、前記パイプ挿通穴の内周面とパイプの外周面との間に直径方向に均等な環状間隙があけられ、第１の環状パッキンによる前記環状間隙のシールを確実に行うことができ、前記パイプの外側において真空容器の内部に環状の気密空間を容易に形成することができる。また、真空容器とパイプが軸方向に相対移動するとき、シールを解いて復元状態にある第１の環状パッキンがパイプの外周面に異常に接触して損傷するのを防止することができる。
【００１９】
請求項５に係るヘリウムリーク試験ユニットによれば、キャスタによって加圧ユニットの軸状部材の軸心をパイプの軸心に合わせた状態とされるので、前記軸状部材の外周面とパイプの内周面との間に直径方向に均等な環状間隙があけられ、第２の環状パッキンによる前記環状間隙のシールを確実に行うことができ、前記第２の環状パッキンの相互間におけるパイプの内部に加圧ガスを導入する環状の気密空間を容易に形成することができる。また、加圧ユニットとパイプが軸方向に相対的に移動するとき、シールを解いて復元状態にある第２の環状パッキンがパイプの内周面に異常に接触して損傷するのを防止することができる。
【００２０】
請求項６に係るヘリウムリーク試験装置によれば、溶接部を有するパイプを真空容器と加圧ユニットの間に挿通した後に、加圧ガス供給ユニットから真空容器と加圧ユニットの加圧ガス導入孔に加圧ガスを供給することにより、真空容器の内部におけるパイプの外側に形成された環状の気密空間と、パイプの内部における加圧ユニットの外側に形成された気密の環状空間とを形成した後に、加圧ユニットの試験ガス導入孔にヘリウムガス供給ユニットからヘリウムガスを供給すると共に、粗引排気ポンプによって真空排気口から真空容器の前記気密空間を真空排気することにより、パイプの溶接部から漏れる微小なヘリウムガスの有無をも迅速、確実にヘリウムリークディテクタで検出して、リーク試験を容易に、能率よく行うことがことができる。
【００２１】
請求項７に係るヘリウムリーク試験装置によれば、真空容器の内部から吸引するガスに不純ガスが含まれる場合でも、ソープションポンプにより吸引排気速度を高めて前記不純ガスを容易に除去することができ、ヘリウムリークディテクタによるリーク試験を一層精度良く確実に行うことができる。
請求項８に係るヘリウムリーク試験装置によれば、リーク試験を実施する設備としての真空容器の真空吸引系の感度を確認し、ヘリウムリーク試験部の感度校正を行って、ヘリウムリーク試験部によるリーク試験を的確に行うことができる。
【００２２】
請求項９に係るヘリウムリーク試験装置によれば、ヘリウムリーク試験装置を構成する機器を架台にコンパクトに纏めて搭載することができ、また、特に、ヘリウムリーク検出側の機器がヘリウムリーク試験ユニットが搭載された一方の架台に搭載され、加圧ガスとヘリウムガスを供給する側の機器が他方の架台に搭載されているので、試験終了後にヘリウムリーク試験ユニット内の加圧ガスとヘリウムガスとを、ヘリウムリーク検出側から離れた位置で開放することができ、それらのガスのヘリウムリーク試験に対する悪影響を減らすことができる。
請求項１０に係るヘリウムリーク試験装置によれば、各架台を案内部材に沿って移動させることによって、ヘリウムリーク試験ユニットをパイプの溶接部に的確に移動させることができ、複数の溶接部があるパイプでも能率よくリーク試験を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態に係るヘリウムリーク試験ユニットについて図１〜図５を参照して説明する。
図１において、１は本発明の一実施の形態に係るヘリウムリーク試験ユニットを示す。このヘリウムリーク試験ユニット１は、中心部にパイプ挿通穴２を設けたフランジ３、３を両端の内側に気密に固着した筒状部材４と、前記各フランジ３，３のパイプ挿通穴２の内周部に設けた環状溝６内に配置された環状パッキン（第１の環状パッキン）７とを設けた真空容器８を備えている。    
【００２４】
各フランジ３，３の外端面には突出部１０が設けられ、該突出部１０の内側にはパイプ挿通穴２の周方向に所定間隔をあけて複数（図示の例では３個）のキャスタ１１が設けられている。該各キャスタ１１は、前記突出部１０の内側にパイプ挿通穴２の直径方向に向けた軸１１ａを介して突出部１０に支持されて、該軸１１ａの回りに回転するボール保持具１１ｂと、該ボール保持具１１ｂの先端部に回転自在に保持されているボール（転動部）１１ｃとを有し、該ボール１１ｃのボール保持具１１ｂから突き出した先端が前記パイプ挿通穴２に挿通された被試験体としてのパイプＰの外周面に当接されて、該パイプＰの外周面と前記パイプ挿通穴２の内周面との間に微小な環状間隙ｅ１があけられるようになっている。
【００２５】
前記環状パッキン７は、ゴム等の弾性部材からなり、横断面がＵ字状に形成された中空あるいは中実の環状体として構成され、Ｕ字の底辺に対応する内周部を、前記パイプＰの外周面側に向け、Ｕ字の側辺に対応する両側壁部を前記フランジ３の環状溝６の側壁６ａに接触させて、前記環状溝６内に装着されている。そして、前記各フランジ３，３には前記環状溝６の外周部に開口する加圧ガス導入孔１２が設けられ、前記環状溝６の内部に加圧ガス導入孔１２から加圧ガスが導入された際に、加圧ガスの圧力で環状パッキン７が前記パイプＰの外周に押圧され、前記筒状部材４とフランジ３，３とパイプＰとで囲まれた前記真空容器８の環状空間Ｅを気密にシールするようになっている。また、前記筒状部材４には、前記環状空間Ｅに連通して該環状空間Ｅ内のガスを排気する真空排気口１３が設けられている。
【００２６】
また、前記ヘリウムリーク試験ユニット１は、両端部の外周に環状溝１５，１５が設けられ前記パイプＰの内部に挿通される軸状部材１４と、該軸状部材１４の環状溝１５，１５内に配置された環状パッキン（第２の環状パッキン）１６，１６と、前記軸状部材１４に設けられ前記環状溝１５，１５の内部に加圧ガスを導入する加圧ガス導入孔１７と、前記軸状部材１４に設けられ各環状パッキン１６，１６の相互間において軸状部材１４の外周面と前記パイプＰの内周面との環状間隙ｅ２にヘリウムガスを導入する試験ガス導入孔１８とを設けた加圧ユニット１９を備えている。
【００２７】
前記軸状部材１４の外端面には小径とした突出軸部１４ａ，１４ａが設けられ、該突出軸部１４ａ，１４ａの外側には、その周方向に所定間隔をあけて複数（図示の例では３個）のキャスタ２０が設けられている。該各キャスタ２０は、図２に示すように、前記突出軸部１４ａの外周部に、その直径方向に向けた軸２０ａを介して突出軸部１４ａに支持されて、該軸２０ａの回りに回転するボール保持具２０ｂと、該ボール保持具２０ｂの先端部に回転自在に保持されているボール（転動部）２０ｃとを有し、該ボール２０ｃのボール保持具２０ｂから突き出した先端が前記パイプＰの内周面に当接されて、該パイプＰの内周面と前記軸状部材１４の外周面との間に微小な環状間隙ｅ２があけられるようになっている。
【００２８】
前記環状パッキン１６は、前記環状パッキン７と同様に、ゴム等の弾性部材からなり、横断面がＵ字状に形成された中空あるいは中実の環状体として構成され、Ｕ字の底辺に対応する外周部を、前記パイプ挿通穴２に挿通されたパイプＰの内周面側に向け、Ｕ字の側辺に対応する両側壁部を前記軸状部材１４の環状溝１５，１５の両側の端面１５ａ，１５ａに接触させて、前記環状溝１５内に装着されている。前記加圧ガス導入孔１７は、前記軸状部材１４の軸方向に沿って設けられた加圧ガス導入孔部１７ａと、その一端側（図１で左端側）を一端側の前記環状溝１５に開口させる半径方向の１つまたは複数（図示の例）の連通孔１７ｂと、前記加圧ガス導入孔部１７ａの他端側（図１で右端側）を、図３に示すように、他端側の前記環状溝１５に開口させる半径方向の１つまたは複数（図示の例）の連通孔１７ｂとからなっている。
【００２９】
そして、前記環状溝１５，１５の内部に加圧ガス導入孔１７から加圧ガスが導入された際に、加圧ガスの圧力で環状パッキン１６，１６が前記パイプＰの内周面に押圧され、前記軸状部材１４の外周面とパイプＰの内周面との間の前記環状間隙ｅ２の両端部が気密にシールされるようになっている。
また、前記試験ガス導入孔１８は、軸状部材１４にその他端側から軸方向に沿って設けられた試験ガス導入孔部１８ａと、前記一対の環状パッキン１６，１６の間において軸状部材１４の半径方向に設け、前記試験ガス導入孔部１８ａの一端側に連絡された１つ（図示の例）または複数の連通孔１８ｂとからなっている。
【００３０】
次に、本発明の第１の実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置２２の構成について図１、図５を参照して説明する。このヘリウムリーク試験装置２２は、前記ヘリウムリーク試験ユニット１の加圧ガス導入孔１２，１７に配管２３を介して接続された加圧ガス供給ユニット２４と、ヘリウムリーク試験ユニット１の試験ガス導入孔１８に配管２５を介して接続されたヘリウムガス供給ユニット２６と、ヘリウムリーク試験ユニット１における真空容器８の真空排気口１３に配管２７を介して接続された粗引排気ポンプユニット２８およびヘリウムリーク試験部２９と、ヘリウムリーク試験ユニット１の真空容器８の環状空間Ｅに配管３０を介して接続された標準リークユニット３１とを前記ヘリウムリーク試験ユニット１に付設したものである。
【００３１】
前記加圧ガス供給ユニット２４は、窒素ガス等の高圧ガスを貯留するガスボンベ３２と、該ガスボンベ３２の出口に接続され、ガスボンベ３２側から順に減圧弁（圧力調整弁）３３ａ，開閉弁３３ｂ、圧力計３３ｃ、開閉弁３３ｄを設けた加圧ガス送出管３３とを備え、前記配管２３の基端が、加圧ガス送出管３３における圧力計３３ｃと開閉弁３３ｄとの間に接続され、配管２３の先端が、一方の分岐管（配管）２３ａを介して前記ヘリウムリーク試験ユニット１の真空容器８に設けた加圧ガス導入孔１２に接続され、他方の分岐管（配管）２３ｂを介して、前記ヘリウムリーク試験ユニット１の加圧ユニット１９に設けた前記加圧ガス導入孔１７の他端部（加圧ガス導入孔部１７ａの外端部）に接続されている。
【００３２】
なお、前記真空容器８の加圧ガス導入孔１２と加圧ユニット１９の加圧ガス導入孔１７への加圧ガスの供給は、前記のように、同一の加圧ガス供給ユニット２４からではなく、個別に設けた加圧ガス供給ユニットによって、圧力を個別に調整して行ってもよい。
前記ヘリウムガス供給ユニット２６は、ヘリウムガスを貯留するヘリウムボンベ３４と、該ヘリウムボンベ３４の出口に接続され、ヘリウムボンベ３４側から順に減圧弁（圧力調整弁）３５ａ，開閉弁３５ｂ、圧力計３５ｃ、開閉弁３５ｄを設けたヘリウム送出管３５とを備え、前記配管２５の基端が、ヘリウム送出管３５における圧力計３５ｃと開閉弁３５ｄとの間に接続され、配管２５の先端が前記ヘリウムリーク試験ユニット１の試験ガス導入孔１８の他端部（試験ガス導入孔部１８ａの外端部）に接続されている。
【００３３】
また、前記粗引排気ポンプユニット２８は、従来周知の粗引排気ポンプ３６の入口に切替弁３７ａを有する吸入管３７を接続し、切替弁３７ａの上、下流において吸入管３７から分岐された分岐管３８，３９にそれぞれ自動切替弁３８ａ、リーク弁３９ａを設けてなり、前記吸入管３７が前記真空容器８の真空排気口１３に配管２７を介して接続されている。前記自動切替弁３８ａは、前記真空容器８の環状空間Ｅ内の真空圧を検出する真空指示計４０に接続されて、該真空指示計４０が検出する真空圧に応じて自動的に開閉制御されるようになっている。
前記ヘリウムリーク試験部２９は、従来周知のヘリウムリークディテクタ４１が開閉弁４２ａを有する吸入管４２を介して前記粗引排気ポンプユニット２６の分岐管３８における自動切替弁３８ａの下流に接続されてなる。なお、前記分岐管３８は吸入管３７から分岐させる代わりに、真空容器８の環状空間Ｅに連通させて設けることもできる。
【００３４】
そして、前記標準リークユニット３１は、真空ポンプ４３の入口に一対の開閉弁４４ａ，４４ａを有する吸入管４４を接続し、該開閉弁４４ａ，４４ａの間において吸入管４４から分岐した分岐管４５に開閉弁４５ａを介して接続されたヘリウム容器４６を設けてなり、前記吸入管４４が配管３０によって前記真空容器８の環状空間Ｅに連通されている。前記ヘリウム容器４６は、先端に毛細管を有し内部にヘリウムガスを充填したガラス製容器をケース内に収納してなる従来周知のものであり、使用時に前記毛細管の先端を破断して、ガラス製容器内からヘリウムガスを基準の微小流量で流出させるようになっている。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置４７の構成について図６を参照して説明する。このヘリウムリーク試験装置４７は、前記第１の実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置２２における粗引排気ポンプユニット２８の分岐管３８とヘリウムリークディテクタ４１の吸入管４２との間にソープションポンプユニット４８を設けたものである。その他の構成はヘリウムリーク試験装置２２と同一であるので、同一の構成部分には同一の符号を付して、それらの構成についての説明は省略する。
前記ソープションポンプユニット４８は、一対の従来周知のソープションポンプ４９，４９が、それらの上、下流に開閉弁５０ａ，５０ｂを有する配管５０，５０によって、前記分岐管３８と吸入管４２に並列に接続されてなり、開閉弁５０ａ，５０ｂの開閉を切り換えることによって、前記ソープションポンプ４９，４９を切り換えて個別にまたは同時に作動させることが可能なようになっている。
【００３６】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置５１の構成について図１、図５〜図７を参照して説明する。このヘリウムリーク試験装置５１は、上面の両縁部に沿って一対の水平で平行に配設されたガイドレール（案内部材）５２ａ，５２ａを有し、床上に設置され図７で左右に延長された長尺のベース（案内部材）５２と、該ベース５２の長手方向（図７で左右）に間隔をあけて配置されて相互に連結棒（連結部材）５３によって連結された前後（図７で左右）の一対の台車５４ａ，５４ｂとを備えている。前記各台車５４ａ，５４ｂは、枠部材を縦横に組み付けて矩形枠形に形成された架台５５ａ，５５ｂの下端部の四隅に車輪５５ｃを設けて構成され、前記ガイドレール５２ａ，５２ａに前記車輪５５ｃ，５５ｃが案内されて前記ベース５２上をその長手方向に適宜移動手段によって移動されるようになっている。
【００３７】
そして、前方（一方）の台車５４ａの架台（一方の架台）５５ａの上面には適宜支持部材を介して前記ヘリウムリーク試験ユニット１の真空容器８がその軸方向を前記ベース５２の長手方向（前記パイプＰの軸方向）に向けて水平に固定されている。また、前記ヘリウムリーク試験ユニット１の加圧ユニット１９には、その他端側の突出軸部１４ａに、図１、図４に示すように、先端部を嵌合された支持管５６がボルト５６ａで連結され、該支持管５６は後方に延長されて後方（他方）の台車５４ｂの架台（他方の架台）５５ｂの上面に固定されている。これにより、前記真空容器８のフランジ３，３のパイプ挿通穴２，２に加圧ユニット１９が挿入されて、真空容器８と加圧ユニット１９が、それらの軸方向の中間部を互いに近い位置に合わせられた状態で相対的に軸方向に移動しないようになっている。
【００３８】
さらに、前方架台５５ａには、前記ヘリウムリーク試験装置２２の粗引排気ポンプユニット２８、ヘリウムリーク試験部２９、標準リークユニット３１、前記ヘリウムリーク試験装置４７の場合には更に前記ソープションポンプユニット４８、これらの機器を操作する制御盤等（図示せず）が筐体５７ａ等に収納されて搭載されている。また、前記後方の台車５４ｂの架台５５ｂには、前記加圧ガス供給ユニット２４、ヘリウムガス供給ユニット２６やそれらを操作する制御盤等（図示せず）が筐体５７ｂ等に纏められて搭載されている。なお、前記加圧ユニット１９と前記加圧ガス供給ユニット２４とを接続する分岐管２３ｂと、加圧ユニット１９と前記ヘリウムガス供給ユニット２６とを接続する配管２５は前記支持管５６の内部を通して後方架台５５ｂから前方架台５５ａまで水平に延長されている。
【００３９】
前記ヘリウムリーク試験装置５１の前方（図７で左方）には、パイプを軸方向に突き合わせて、その突き合わせ部の周囲を溶接する溶接機（図示せず）が設置されており、該溶接機によって溶接されて円周溶接継手（溶接部）ｗを有するパイプＰが、その軸心を前記真空容器８のパイプ挿通穴２の軸心に合わせた状態として、先端部をＶ字状の溝を有するローラ等の支持手段５８ａで支持され、搬送手段５８によってヘリウムリーク試験装置５１側に移送されるようになっている。なお、前記ヘリウムリーク試験装置５１には、前記一方の架台５５ａと他方の架台５５ｂに掛け渡した支持板５９が設けられており、該支持板５９上に前記ヘリウムリーク試験ユニット１に挿通された前記パイプＰの自由端側を支持するローラ等の案内支持手段６０が設けられ、前記パイプＰがその軸方向に直進するように案内されている。
【００４０】
次に、前記実施の形態に係るヘリウムリーク試験ユニット１，ヘリウムリーク試験装置２２、４７，５１の作用と共に、本発明の実施の形態に係るヘリウムリーク試験方法について説明する。
先ず、溶接機によって溶接された被試験体としてのパイプＰが搬送手段５８によって後方（図７で右方）に向けて台車５４ａ側に移送されて、その先端が前記ベース５２の長手方向の所定位置に位置決めされると、移動手段によって前記ヘリウムリーク試験装置５１の台車５４ａ，５４ｂがガイドレール５２ａ，５２ａに沿って前方に移動されて、前方の台車５４ａ上のヘリウムリーク試験ユニット１の真空容器８のパイプ挿通穴２，２と加圧ユニット１９にパイプＰが挿通される。その際、前記搬送手段５８は台車５４ａ、５４ｂに連動して図７で左方へ後退される。そして、前記パイプＰの円周溶接継手ｗの位置が、真空容器８の環状空間Ｅの軸方向の中央部に達したときに、台車５４ａ，５４ｂの移動が停止される。
前記パイプ挿通穴２，２と加圧ユニット１９に挿通されたパイプＰは、その外周が真空容器８の両端部のキャスタ１１に案内され、内周部が加圧ユニット１９の両端部のキャスタ２０によって案内されているので、パイプＰの軸心が真空容器８と加圧ユニット１９の軸心に正確に整合された状態を保持されている。
これにより、前記真空容器８と加圧ユニット１９がパイプＰに対して相対的に軸方向に相対移動するとき、シールを解いて復元状態にある第１，第２の環状パッキン７，１６がパイプＰの外周面、内周面に異常に接触して損傷するのを防止することができる。
【００４１】
前記台車５４ａ，５４ｂが停止されると、前記加圧ガス供給ユニット２４が作動されて開閉弁３３ｂが開かれ、ガスボンベ３２から減圧弁３３ａで圧力を所定値に調節された加圧ガスが、配管２３とその分岐管２３ａ，２３ｂを通って真空容器８のフランジ３の加圧ガス導入孔１２から前記環状溝６，６の内部に入ると共に、加圧ユニット１９の加圧ガス導入孔１７から前記環状溝１５，１５の内部に入る。そして、それらの環状溝６，１５の内部に導入された加圧ガスの圧力により、各環状パッキン７、１６がそれぞれ前記パイプＰの外周面と内周面に押圧されて、前記真空容器８の環状空間Ｅが気密に閉鎖されると共に、各環状パッキン１６，１６の相互間におけるパイプＰの内周面と軸状部材１４の外周面との環状間隙ｅ２が気密に閉鎖される。
【００４２】
続いて、ヘリウムガス供給ユニット２６が作動されて開閉弁３５ｂが開かれ、ヘリウムボンベ３４から減圧弁３５ａで圧力を所定値に調節されたヘリウムガスが、配管２５を通って加圧ユニット１９のヘリウムガス導入孔１８から前記環状間隙ｅ２に導入される。その際、環状溝１５，１５の内部に供給される加圧ガスの圧力が、前記環状間隙ｅ２に供給されるヘリウムガスの圧力より若干高く設定されているので、ヘリウムガスが前記環状間隙ｅ２から環状パッキン１６の外側へ漏れることはない。前記環状間隙ｅ２へのヘリウムガスの導入と同時に、前記粗引排気ポンプユニット２８が作動されて開閉弁３７ａが開かれ、粗引排気ポンプ３６によって吸引管３７と配管２７を介して真空容器８の環状空間Ｅのガスを吸引してヘリウムリーク試験を開始する。前記粗引排気ポンプ３６の吸引によって環状空間Ｅの真空度が設定値に達すると、前記真空指示計４０によって自動切替弁３８ａが開かれると共に、開閉弁３７ａが閉じられて粗引排気ポンプが停止される。同時に前記ヘリウムリーク試験部２９により、予め開閉弁４２ａが開かれている吸引管４２を通してリークディテクタ４１が内部の真空ポンプによって前記環状空間Ｅのガスを真空排気し、吸引ガス中におけるヘリウムガスの有無の検出によって前記パイプＰの円周溶接継手ｗの気密性の良否を判定する。
【００４３】
上記において、ヘリウムリーク試験部の上流側にソープションポンプユニット４８を備えている場合（図６参照）には、前記環状空間Ｅからヘリウムリークディテクタ４１に吸引されるガスは、途中のソープションポンプ４９，４９によって吸引排気速度を高めて空気等の不純ガスを吸着除去することができるので、真空容器８の環状パッキン７，７が破損して多量の空気が前記環状空間Ｅに侵入した場合でも、前記リークディテクタ４１の検出部が故障するのを避けることができると共に、ヘリウムディテクタ４１によるリーク試験を一層正確に行うことができる。前記ソープションポンプ４９，４９は、その前後の開閉弁５０ａ，５０ａの切換によって片方ずつ交互に、または必要に応じて両方を同時に作動させる。交互に作動させる場合には、一方が作動中、他方を再生させるように運用することができる。
【００４４】
前記ヘリウムリークディテクタ４１による吸引ガス中にヘリウムガスが検出されないで判定結果が良好であった場合には、加圧ガス供給ユニット２４の開閉弁３３ｂとヘリウムガス供給ユニット２６の開閉弁３５ｂを閉じて、加圧ガスとヘリウムガスのヘリウムリーク試験ユニット１への供給が停止されてヘリウムリーク試験を終了する。
なお、ヘリウムリーク試験を終了するときは、加圧ガス供給ユニット２４によって前記ヘリウムリーク試験ユニット１の加圧ガス導入孔１２，１７に加圧ガスを供給した状態で、ヘリウムガス供給ユニット２６の開閉弁３５ｄを開いて配管２５内と加圧ユニット１９の加圧ガス導入孔１８と前記環状間隙ｅ２内のヘリウムガスの圧力を開放した後に、加圧ガス供給ユニット２４の開閉弁３３ｄを開いて、配管２３，分岐管２３ａ，２３ｂ内の加圧ガスの圧力を開放して、前記環状パッキン７，１６のパイプＰに対する押圧を解除する。これにより、環状パッキン７，１６は弾力的に復元してパイプＰから離れて環状溝６，１５内に収納された状態となる。そして、次回のヘリウムリーク試験に備える。
【００４５】
なお、前記のように、ヘリウムガス供給ユニット２６の開閉弁３５ｄを開くと、配管２５内からヘリウムガスが排出されるが、このヘリウムガスの排出は、ヘリウムリーク試験ユニット１が搭載されてヘリウムリーク試験を行う一方の架台５５ａから後方（図７で右方）へ十分に離れた位置においてヘリウム供給ユニット２６が搭載された他方の架台５５ｂの場所で行われるので、次回のリーク試験を行う際に排出されたヘリウムガスが悪影響することはない。
前記パイプＰに複数の円周溶接継手ｗがある場合には、次の円周溶接継手ｗの位置が前記各台車５４ａ，５４ｂの移動ストロークの範囲内にあれば、台車５４ａ，５４ｂを図７で左方へ前進移動させ、移動ストロークの範囲内に無ければ、パイプＰを後方の台車５４ｂ側に移動させる等により、リーク試験を継続して行うことができる。このように、各架台５５ａ，５５ｂをガイドレール５２ａ，５２ａに沿って移動させることによって、ヘリウムリーク試験ユニット１をパイプＰの溶接部ｗに的確に移動させることができ、複数の溶接部ｗがあるパイプＰでも能率よくリーク試験を行うことができる。
また、リーク試験作業中は、ヘリウムリーク試験装置を構成する機器が架台５５ａ，５５ｂに纏めて搭載されているので、床上に前記機器を設置する必要がなくて、試験装置の回りの作業場を広く確保できて作業が安全、円滑に行える。
【００４６】
なお、最初の被試験体としてのパイプＰの試験開始前と最後の試験終了時には、前記標準リークユニット３１を使用して、開閉弁４５ａ，４４ａを開いて前記ヘリウム容器４６から流出するヘリウムガスの標準リーク量をリークディテクタを備えた真空ポンプ４３で吸引して測定した後、開閉弁４５ａを閉じ開閉弁４４ａを開いて配管３０を真空容器８の環状空間Ｅ内のガスを真空ポンプ４３で真空吸引した場合の測定値の割合から、漏洩試験を実施する設備としての真空容器８の真空吸引系の感度を確認し、ヘリウムリーク試験部４１の感度校正を行う。これにより、ヘリウムリーク試験部４１によるパイプＰの溶接部におけるリーク試験を的確に行うことができる。感度の確認後は前記開閉弁４４ａを閉じる。
【００４７】
以上説明したように、実施の形態に係るヘリウムリーク試験方法は、筒状部材４の両端部に固着したフランジ３，３のパイプ挿通穴２，２の内周部に環状溝６，６を設け、この環状溝６，６に断面Ｕ字状の第１の環状パッキン７，７を配置した真空容器８と、軸状部材１４の両端部に設けた環状溝１５，１５に断面Ｕ字状の第２の環状パッキン１６，１６を配置した加圧ユニット１９とを備え、前記真空容器８の各パイプ挿通穴２，２に被試験体である溶接部ｗを有するパイプＰを該溶接部ｗが各フランジ３，３の相互間に位置するまで挿入すると共に、該パイプＰ内に前記加圧ユニット１９を挿入した後に、前記各フランジ３，３と前記軸状部材１４に設けた加圧ガス導入孔１７から、前記各環状溝６，１５の内部に加圧ガスを導入することにより前記第１、第２の環状パッキン７，１６を押圧して、前記パイプＰの外周と前記フランジ３，３の内周との間および前記パイプＰの内周と前記軸状部材１４の外周との間を密封し、しかる後に、前記軸状部材１４に設けた試験ガス導入孔１８から、第２の環状パッキン１６，１６によって密封された前記パイプＰの内周面と軸状部材１４の外周面との間の環状間隙ｅ２内にヘリウムガスを導入すると共に、前記第１の環状パッキン７，７によって密封された前記筒状部材４の内側と前記パイプＰの外周との間の環状空間Ｅをヘリウムリークディテクタ４１により真空排気する構成とされている。
【００４８】
したがって、実施の形態に係るヘリウムリーク試験方法によれば、加圧ユニット１９と真空容器８とにより被試験体であるパイプＰの溶接部ｗの内外周部に気密の環状間隙ｅ２と環状空間Ｅとを、容易、確実に形成することができ、前記パイプＰの内側の環状間隙ｅ２に供給されたヘリウムガスが前記溶接部ｗからパイプＰの外側の環状空間Ｅに漏洩した場合には、該環状空間Ｅを真空排気することによってその漏洩をヘリウムディテクタ４１で確実に検出することができ、加圧スニファー法によるパイプＰの溶接部ｗのリーク試験を容易にかつ確実に行うことができる。
【００４９】
また、実施の形態に係るヘリウムリーク試験ユニット１は、パイプ挿通穴２を設けたフランジ３，３が両端に気密に固着され、前記各フランジ３，３のパイプ挿通穴２に挿通された溶接部ｗを有するパイプＰとの間に環状空間Ｅを形成する筒状部材４と、前記各フランジ３，３の内周部に設けた環状溝６、６内に配置され、内周部を前記パイプＰの外周面側に向けた横断面がＵ字状で中空あるいは中実の弾性部材からなる第１の環状パッキン７，７と、前記各フランジ３，３に設けられ前記各環状溝６，６の内部に第１の環状パッキン７，７を前記パイプＰの外周面に押圧する加圧ガスを導入する加圧ガス導入孔１２，１７と、前記筒状部材４に設けられ前記環状空間Ｅのガスを排気する真空排気口１３とを設けた真空容器８を備えると共に、両端部の外周に環状溝１５，１５が設けられ前記パイプＰの内部に挿通される軸状部材１４と、該軸状部材１４の環状溝１５，１５内に配置され、外周部を前記パイプＰの内周面側に向けた横断面がＵ字状で中空あるいは中実の弾性部材からなる第２の環状パッキン１６，１６と、前記軸状部材１４に設けられ該軸状部材１４の環状溝１５，１５の内部に第２の環状パッキン１６，１６を前記パイプＰの内周面に押圧する加圧ガスを導入する加圧ガス導入孔１７と、前記軸状部材１４に設けられ各第２の環状パッキン１６，１６の相互間において軸状部材１４の外周面と前記パイプＰの内周面との環状間隙にヘリウムガスを導入する試験ガス導入孔１８とを設けた加圧ユニット１９を備えた構成とされている。
【００５０】
したがって、実施の形態に係るヘリウムリーク試験ユニットによれば、筒状部材４の端部のフランジ３，３の内側に加圧ガスの供給でパイプＰの外周面に押圧される環状パッキン７，７を装着した真空容器８により、パイプＰの溶接部ｗを囲む環状空間Ｅに気密空間を確実に形成することできると共に、両端外周に加圧ガスの供給で前記パイプの内周面に押圧される環状パッキン１６，１６を装着した加圧ユニット１９により、前記パイプＰの内周部にヘリウムガスを導入する環状間隙ｅ２に気密空間を確実に形成することができる。これにより、前記パイプＰの内側の環状間隙ｅ２に供給されたヘリウムガスが該環状間隙ｅ２からパイプＰの溶接部ｗを経て外側へ漏洩すれば、漏洩したヘリウムガスは微小であっても前記真空容器の環状空間Ｅの内部で確実に捉えることができ、この環状空間Ｅのガスを真空排気してヘリウムリークディテクタで検査することにより、前記ヘリウムリーク試験方法を確実に実施することができる。
【００５１】
実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置２２，４７，５１は、前記ヘリウムリーク試験ユニット１における真空容器８と加圧ユニット１９の各加圧ガス導入孔１２，１７に、加圧ガスを供給する加圧ガス供給ユニット２４が配管２３、分岐管２３ａ，２３ｂを介して接続されると共に、前記加圧ユニット１９の試験ガス導入孔１８にヘリウムガスを供給すヘリウムガス供給ユニット２６が配管２５を介して接続され、前記真空容器８の真空排気口１３に粗引排気ポンプ３６とヘリウムリークディテクタ４１が配管２７を介して接続された構成とされている。
【００５２】
したがって、実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置２２、４７，５１によれば、溶接部ｗを有するパイプＰを真空容器８と加圧ユニット１９の間に挿通した後に、加圧ガス供給ユニット２６から真空容器８と加圧ユニット１９の加圧ガス導入孔１２，１７に加圧ガスを供給することにより、真空容器８の内部におけるパイプＰの外側に形成された気密の環状空間Ｅと、パイプＰの内部における加圧ユニット１９の外側に形成された気密の環状間隙ｅ２とを形成した後に、加圧ユニット１９の試験ガス導入孔１８にヘリウムガス供給ユニット２６からヘリウムガスを供給すると共に、粗引排気ポンプ３６によって真空排気口１３から真空容器８の前記環状空間Ｅを真空排気することにより、パイプＰの溶接部から漏れる微小なヘリウムガスの有無をも迅速、確実にヘリウムリークディテクタ４１で検出して、リーク試験を容易に、能率よく行うことができる。
しかも、前記加圧ユニット１９の外側の前記環状間隙ｅ２に試験ガス導入孔１８から供給するヘリウムガスは、前記環状間隙ｅ２の容積（真空排気の容積）が非常に小さいため極めて少量で足り、ヘリウムガスの消費量を可及的に少なくすることができる、また、加圧スニファー法によりヘリウムリーク試験を行うにあたり、従来のように、パイプＰの溶接部ｗの周囲にビニール等でマスキングを施す作業を行う必要がないので、作業性が極めて良い。
【００５３】
なお、前記実施の形態に係るヘリウムリーク試験ユニット１は、前記溶接部を有するパイプが円形断面の場合に好ましく適用することができるが、円形断面のパイプに限らず、楕円形断面、矩形断面、その他の多角形断面のパイプにも適用することができる。多角形断面の場合には各角部に丸みを持たせることが好ましい。その場合には、真空容器８のパイプ挿通穴２と加圧ユニット１９の軸状部材１４の横断面形状、環状パッキン７，１６のリング外径は、パイプＰの横断面形状と相似形とされる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るヘリウムリーク試験ユニットを示す縦断面図である。
【図２】図１のイ視図である。
【図３】図１のロ−ロ断面図である。
【図４】図１のハ−ハ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置を示す系統図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置を示す系統図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るヘリウムリーク試験装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ヘリウムリーク試験ユニット
２  パイプ挿通穴
３  フランジ
４  筒状部材
６，１５  環状溝
７，１６  環状パッキン
８  真空容器
１１，２０  キャスタ
１２，１７  加圧ガス導入孔
１３  真空排気口
１４  軸状部材
１８  試験ガス導入孔
１９  加圧ユニット
２２，４７，５１  ヘリウムリーク試験装置
２４  加圧ガス供給ユニット
２６  ヘリウムガス供給ユニット
２８  粗引排気ポンプユニット
２９  ヘリウムリーク試験部
３１  標準リークユニット
３２  ガスボンベ
３４  ヘリウムボンベ
３６  粗引排気ポンプ
４１  ヘリウムリークディテクタ
４８  ソープションポンプユニット
４９  ソープションポンプ
５２ａ  ガイドレール（案内部材）
５４ａ，５４ｂ  台車
５５ａ，５５ｂ  架台
Ｅ  環状空間
ｅ１，ｅ２  環状間隙
Ｐ  パイプ
ｗ  パイプの溶接部
【図１】
0004644100.tif 000002
【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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