(57)【要約】【課題】洩れ検査装置において、断熱圧縮の影響を緩和し、かつ感度を高める。【解決手段】内部に検査空間６ａを有する検査対象物６を筺体４に収容する。筺体４の内面と検査対象物６との間の囲繞空間４ａと検査空間６ａとのうち、一方の空間を真空路２０を介して真空源２によって真空引きする。囲繞空間４ａと検査空間６ａとのうち、他方の空間に加圧路３０を介して高圧気体源３からの高圧気体を供給する。そして、上記一方の空間の圧力を圧力センサ１０にて検出し、検出圧力に基づいて検査空間６ａの洩れを検査する。【選択図】図１
2012122756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に検査空間を有する検査対象物を収容する筺体と、
前記筺体の内面と前記検査対象物との間の囲繞空間と前記検査空間とのうち一方の空間を真空源に接続する真空路と、
前記囲繞空間と前記検査空間とのうち他方の空間を高圧気体源に接続する加圧路と、
前記一方の空間の圧力を検出する圧力センサと、
を備え、前記圧力センサの検出圧力に基づいて前記検査空間の洩れを検査することを特徴とする洩れ検査装置。
【請求項２】
前記検査空間が前記一方の空間であることを特徴とする請求項１に記載の洩れ検査装置。
【請求項３】
前記他方の空間に第二真空路を接続し、前記高圧気体源からの高圧気体を前記加圧路を介して前記他方の空間に供給する前に、前記他方の空間内の気体を前記第二真空路を介して真空引きすることを特徴とする請求項１又は２に記載の洩れ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査対象物からの洩れを圧力センサにて検知し、前記検査対象物の良否を検査する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、この種の洩れ検査装置は、圧縮エア等の高圧気体源から延びる加圧路と、圧力センサとを備えている。加圧路は、基準側枝路と検査側枝路とに分岐している。基準側枝路は、基準容器（又はマスタとも言う）内の基準空間に接続されている。検査側枝路は、検査対象物内の検査空間に接続されている。圧力センサは、基準側枝路と検査側枝路との間に設けられた差圧センサにて構成されている。
【０００３】
基準側枝路と検査側枝路を互いに連通させた状態で、これら枝路に高圧気体を導入する。そして、上記基準側枝路及び検査側枝路の圧力が平衡した後、これら枝路を遮断して各々閉鎖系とする。ここで、検査対象物の密封状態に不良があったときは、検査空間からの洩れが差圧として検出される。これによって、検査対象物の良否を判定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０６１２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記加圧路ひいては検査空間に高圧気体を導入すると断熱圧縮により昇温し、この昇温分の放熱によっても圧力変化が起きる。そこで、従来は、放熱が収まるまで待って差圧検出を実行していた。このため、検査に時間がかかっていた。また、検査対象物の温度が常温又は周辺温度と異なる場合、例えば検査対象物が常温より高温の場合には、検査対象物の熱が内部の検査空間の気体に伝わり、検査空間の圧力上昇を引き起こす。そのため、洩れがあるときの検査空間の圧力低下を正しく検知するのが困難になる。
本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、高圧気体の導入に伴う断熱圧縮の影響を排除ないしは緩和し、洩れ検査の感度を高めて信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明に係る洩れ検査装置は、内部に検査空間を有する検査対象物を収容する筺体と、
前記筺体の内面と前記検査対象物との間の囲繞空間と前記検査空間とのうち一方の空間を真空源に接続する真空路と、
前記囲繞空間と前記検査空間とのうち他方の空間を高圧気体源に接続する加圧路と、
前記一方の空間の圧力を検出する圧力センサと、
を備え、前記圧力センサの検出圧力に基づいて前記検査空間の洩れを検査することを特徴とする。
【０００７】
本装置によれば、前記囲繞空間と前記検査空間とのうち一方の空間の気体を真空源によって真空引きし、かつ前記囲繞空間と前記検査空間とのうち他方の空間に前記高圧気体源から高圧気体を供給して前記他方の空間を加圧する。これによって、前記囲繞空間と検査空間との間の圧力差を、真空引きだけ又は加圧だけで得ることのできる圧力差より大きくできる。したがって、検査対象物に欠損等がある場合には洩れを確実に発生させることができる。この結果、洩れ検査の精度を高めることができ、信頼性を向上できる。しかも、前記囲繞空間と前記検査空間とのうち、真空引きする側の空間の圧力を圧力センサにて検出することで、断熱圧縮による昇温後の放熱の影響を小さくでき、安定した洩れ検査を行なうことができる。
【０００８】
好ましくは、前記検査空間が前記一方の空間である。すなわち、前記検査空間の気体を真空源によって真空引きし、前記囲繞空間を前記高圧気体源によって加圧し、前記検査空間の圧力を前記圧力センサにて検出することが好ましい。筺体をある程度大きくしても真空引きに支障が無く、筺体を大きくすることで、検査対象物を容易に収容できる。
【０００９】
前記他方の空間に第二真空路を接続し、前記高圧気体源からの高圧気体を前記加圧路を介して前記他方の空間に供給する前に、前記他方の空間内の気体を前記第二真空路を介して真空引きすることにしてもよい。
これによって、前記高圧気体源からの高圧気体を前記他方の空間に供給する際に、前記他方の空間内で断熱圧縮が起きるのを回避でき、更には断熱圧縮に伴う温度上昇を回避できる。したがって、安定した洩れ検査を行なうことができる。温度上昇後の放熱期間が経過するのを待つ必要がなく、検査に要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、断熱圧縮の影響を排除ないしは緩和でき、更には洩れ検査の感度を高めて信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る洩れ検査装置の概略構成を示す回路図である。
【図２】上記洩れ検査装置の検査対象物の収容構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る洩れ検査装置の概略構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る洩れ検査装置の概略構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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は、本発明の第１実施形態の洩れ検査装置１を示したものである。検査対象物６は、特に限定がなく、例えばエンジンのシリンダブロックや燃料タンク等である。検査対象６は、内部空間（以下「検査空間６ａ」と称す）を有している。検査対象物６は、筺体４の内部に収容されている。筺体４の内面と検査対象物６の外面との間に囲繞空間４ａが画成されている。囲繞空間４ａが検査対象物６を囲繞している。
【００１３】
具体的には、例えば、図２に示すように、プレート状の冶具７上に検査対象物６が開口部を下にして載置されている。検査対象物６の開口部が冶具７によって塞がれている。これによって、検査空間６ａが密封されている。検査対象物６の内部には中子スペーサ８が設けられている。中子スペーサ８の体積分だけ検査空間６ａの正味の容積が小さくなっている。筺体４が、開口部を下にして、検査対象物６に被さるとともに、冶具７上に載置されてボルト締めされている。筺体４の開口部が冶具７によって塞がれている。これによって、密封された囲繞空間４ａが画成されている。冶具７の上面には、筺体４及び検査対象物６と冶具７との間をシールするパッキンやＯリング等のシール部材７ｂ，７ｃが設けられている。
【００１４】
図１に示すように、洩れ検査装置１は、圧力センサ１０と、真空路２０と、加圧路３０を備えている。真空路２０は、囲繞空間４ａと検査空間６ａとのうち一方の空間を真空源２に接続する。加圧路３０は、囲繞空間４ａと検査空間６ａとのうち他方の空間を高圧気体源３に接続する。ここでは、検査空間６ａが、上記一方の空間として真空路２０を介して真空源２に接続され、囲繞空間４ａが、上記他方の空間として加圧路３０を介して高圧気体源３に接続される。真空路２０及び加圧路３０は、ブロック内に形成されていてもよく、配管によって形成されていてもよい。
【００１５】
詳述すると、真空路２０は、幹路２１と、二つの枝路２２，２３を有している。幹路２１の基端コネクタ２０ａに真空ポンプ等の真空源２が接続されている。幹路２１には、基端側（真空源２の側）から圧力計２５と方向制御弁２６が順次設けられている。方向制御弁２６は、二位置三方型電磁弁にて構成され、オフ（第１位置）のとき、該方向制御弁２６より基端側の幹路２１を閉止し、かつ該方向制御弁２６より先端側の幹路２１を大気に開放する。方向制御弁２６がオン（第２位置）のとき、幹路２１が開通する。
【００１６】
幹路２１の先端から基準側枝路２２と検査側枝路２３が分岐されている。基準側枝路２２には常開の電磁開閉弁２７が設けられている。基準側枝路２２の先端が冶具（図示省略）を介して基準容器５内の基準空間５ａに連なっている。検査側枝路２３には常開の電磁開閉弁２８が設けられている。検査側枝路２３の先端が冶具７（図２参照）を介して検査対象物６の内部の検査空間６ａに連なっている。
【００１７】
枝路２２，２３どうし間に圧力センサ１０が設けられている。圧力センサ１０は、ダイヤフラム１１と、基準側センサ室１２と、検査側センサ室１３を有するダイヤフラム式差圧センサにて構成されている。ダイヤフラム１１によって２つの室１２，１３が仕切られている。センサ室１２のポートは、センサ路１４を介して開閉弁２７と基準容器５の間の基準側枝路２２に接続されている。センサ室１３のポートは、センサ路１５を介して開閉弁２８と検査対象物６との間の検査側枝路２３に接続されている。ダイヤフラム１１が二つのセンサ室１２，１３の圧力差に応じて変位する。差圧センサ１０は、この変位を電圧に変換し出力する。これによって、実質的に検査空間６ａの圧力が検出される。
【００１８】
加圧路３０には、基端コネクタ３０ａと、レギュレータ３４（減圧弁）と、圧力計３５と、方向制御弁３６が上流側から順次設けられている。基端コネクタ３０ａにエアコンプレッサ等の高圧気体源３が接続されている。方向制御弁３６は、二位置三方型電磁弁にて構成され、オフ（第１位置）のとき、該方向制御弁３６より上流側の加圧路３０を閉止し、かつ該方向制御弁３６より下流側の加圧路３０を大気に開放する。方向制御弁３６がオン（第２位置）のとき、加圧路３０が開通する。加圧路３０の下流端は、冶具７（図２参照）を介して囲繞空間４ａ（他方の空間）に連なっている。
【００１９】
洩れ検査装置１によって検査対象物６の洩れ検査を行なう方法を説明する。
［加圧工程］
方向制御弁３６をオンにして加圧路３０を開通させる。これによって、高圧気体源３からの高圧気体が、レギュレータ３４にて所定圧力に調節されたうえで囲繞空間４ａに導入される。したがって、囲繞空間４ａが上記所定の正圧になる。
【００２０】
［真空引き工程］
次に、方向制御弁２６をオンにして真空路２０を開通させる。これによって、基準空間５ａ及び検査空間６ａ内の気体を真空源２によって真空引きする。中子スペーサ８（図２参照）によって検査空間６ａの正味の容積を小さくしておくことで、真空引きすべき気体の量を減らして真空引きの速度を大きくできる。そして、圧力計２５によって、真空路２０の真空度を計測する。この計測値が所定の負圧に達したとき、開閉弁２７，２８をオンにして閉じる。これによって、基準空間５ａと検査空間６ａが互いに独立した閉鎖空間になる。かつ、基準容器５及び検査空間６ａが、それぞれ上記所定の負圧になる。したがって、囲繞空間４ａと検査空間６ａとの間の圧力差は、上記所定の正圧の絶対圧力と上記所定の負圧の絶対圧力との差になる。当然に、この圧力差は、上記所定の正圧と大気圧との差より大きく、かつ上記所定の負圧と大気圧との差より大きい。
【００２１】
［検査工程］
ここで、差圧センサ１０の検出差圧を読み取る。検査対象物６が良品であれば、囲繞空間４ａから検査空間６ａへの洩れが無く、検査空間６ａの内圧が上記所定の負圧に維持される。したがって、基準空間５ａと検査空間６ａとの間の差圧はゼロに維持される。
【００２２】
検査対象物６に欠損等があれば、そこを通して高圧の囲繞空間４ａ内の気体が真空の検査空間６ａ内へ洩れる。したがって、検査空間６ａの圧力が基準空間５ａの圧力と比較して上昇し、基準空間５ａと検査空間６ａとの間に差圧が発生する。この差圧を差圧センサ１０で検知する。これによって、検査空間６ａへの洩れの有無を判定でき、ひいては検査対象物６の良否を判定できる。検査対象物６の内部と外部の間の圧力差を、検査空間６ａの真空引きだけで得ることのできる圧力差（最大で大気圧の絶対値（約１００ｋＰａ））より大きくできるから、検査対象物６に欠損等がある場合には洩れを確実に発生させることができる。したがって、洩れ検査の精度を高めることができ、信頼性を向上できる。
【００２３】
囲繞空間４ａと検査空間６ａのうち、真空引きする側の空間６ａに対して差圧検出することで、断熱圧縮による昇温後の放熱の影響を小さくできる。また、検査対象物６の温度が常温と異なっていても、検査空間６ａ内は真空状態であるため、検出圧力が伝熱の影響を受けにくい。したがって、検査対象物６の温度に拘わらず安定した洩れ検査を行なうことができる。
更に、中子スペーサ８（図２参照）によって検査空間６ａの内容積を小さくした分だけ、洩れ流量に対する圧力変化の度合いを大きくでき、洩れの検出感度を向上できる。
筺体４をある程度大きくしても真空引きには支障が無く、筺体４を大きくすることで、検査対象物６を容易に収容できる。
【００２４】
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部分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は、本発明の第２実施形態を示したものである。この実施形態の洩れ検査装置１Ａは、第二真空路４０を有している。第二真空路４０の一端部が、囲繞空間４ａ（他方の空間）に接続されている。第二真空路４０上に常閉の電磁開閉弁４１が設けられている。
【００２５】
真空路２０には、二位置三方型電磁弁からなる方向制御弁４２が設けられている。方向制御弁４２は、検査空間６ａと囲繞空間４ａのうち何れか一方を選択的に真空源２に接続し、他方を真空源２から遮断する。具体的には、方向制御弁４２は、枝路２２，２３への分岐部と方向制御弁２６との間の幹路２１上に介在されている。この方向制御弁４２に第二真空路４０が接続されている。方向制御弁４２がオフ（第１位置）のとき、その前後の幹路２１が開通し、かつ第二真空路４０が閉止される。したがって、検査空間６ａ及び基準空間５ａが真空路２０を介して真空源２に接続され、囲繞空間４ａが真空源２から遮断される。方向制御弁４２をオン（第２位置）にすると、第二真空路４０が方向制御弁４２より真空源２側の幹路２１に連なるとともに、方向制御弁４２より枝路２２，２３側の幹路２１が閉止される。したがって、囲繞空間４ａが第二真空路４０及び幹路２１を介して真空源２に接続され、検査空間６ａ及び基準空間５ａが真空源２から遮断される。
【００２６】
方向制御弁３６と筺体４との間の加圧路３０には、常開の電磁開閉弁４３が設けられている。
【００２７】
洩れ検査装置１Ａにおいては、囲繞空間４ａ（他方の空間）に対する加圧工程に先立って、すなわち高圧気体源３からの高圧気体を加圧路３０を介して囲繞空間４ａに供給する前に、囲繞空間４ａ内の気体を第二真空路４０を介して真空引きする（事前真空引き工程）。詳述すると、開閉弁４３をオンして閉じ、かつ方向制御弁４２をオンして第二真空路４０を真空路２０に連ね、更に方向制御弁２６をオンにすることで第二真空路４０を真空路２０を介して真空源２に接続する。そして、開閉弁４１をオンして第二真空路４０を開通させる。これによって、囲繞空間４ａの気体を真空源２によって真空引きして排出する。真空引き後、開閉弁４１をオフにして閉止する。
【００２８】
その後、囲繞空間４ａへの加圧工程を行なう。すなわち、方向制御弁３６をオンにし、次いで開閉弁４３をオフにすることで加圧路３０を開通させる。これによって、高圧気体源３からの高圧気体が、真空引きされた囲繞空間４ａに導入される。このとき、囲繞空間４ａには気体が殆ど存在しないところへ高圧気体が導入されるから、囲繞空間４ａ内で断熱圧縮が起きるのを回避でき、更には断熱圧縮に伴う温度上昇を一層確実に回避できる。したがって、真空引き工程後の検査工程において、より安定した洩れ検査を行なうことができる。温度上昇後の放熱期間が経過するのを待つ必要がなく、検査に要する時間を短縮することができる。
【００２９】
図４は、本発明の第３実施形態に係る洩れ検査装置１Ｂを示したものである。既述の第１、第２実施形態（図１、図３）では、囲繞空間４ａと検査空間６ａのうち、検査空間６ａが「一方の空間」として真空路２０を介して真空源２に接続され、囲繞空間４ａが「他方の空間として加圧路３０を介して高圧気体源３に接続されていたが、第３実施形態では、囲繞空間４ａが「一方の空間」として真空路２０を介して真空源２に接続され、検査空間６ａが「他方の空間として加圧路３０を介して高圧気体源３に接続されている。すなわち、洩れ検査装置１Ｂは、真空路２０の検査側枝路２３が検査空間６ａにではなくて、囲繞空間４ａに接続され、加圧路３０が囲繞空間４ａにではなくて検査空間６ａに接続されている点で、第１実施形態の洩れ検査装置１（図１）と異なっている。
【００３０】
加圧工程では、高圧気体源３の高圧気体が加圧路３０を介して検査空間６ａに導入されて、検査空間６ａが加圧される。次に、真空引き工程では、囲繞空間４ａ内の気体が基準空間５ａ内の気体と共に真空路２０を介して真空源２にて真空引きされる。したがって、検査対象物６の内側が正圧になり検査対象物６の外側が負圧になる。
【００３１】
検査対象物６に欠損等があれば、そこを通して高圧の検査空間６ａ内の気体が真空の囲繞空間４ａ内へ洩れる。したがって、囲繞空間４ａの圧力が基準空間５ａの圧力と比較して上昇し、基準空間５ａと囲繞空間４ａとの間に差圧が発生する。この差圧を差圧センサ１０で検知する。これによって、検査空間６ａからの洩れの有無を判定できる。囲繞空間４ａと検査空間６ａのうち、真空引きする側の空間４ａに対して差圧検出することで、断熱圧縮による昇温後の放熱の影響を小さくできる。また、真空状態にされた囲繞空間４ａ内は伝熱の影響を受けにくいから、検査対象物６の温度が常温と異なっていても、安定した洩れ検査を行なうことができる。
【００３２】
本発明は、上記実施形態に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の改変をなすことができる。
例えば、第３実施形態（図４）において、検査空間６ａに第二真空路４０（図３）を接続し、第２実施形態と同様に、予め、検査空間６ａ内の気体を第二真空路４０及び幹路２１を介して真空源２にて真空引きしたうえで（事前真空引き工程）、検査空間６ａに高圧気体源３から高圧気体を導入することにしてもよい（加圧工程）。
第３実施形態において、圧力センサ１０を検査空間６ａに接続し、検出工程では検査空間６ａの圧力を検出することにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、例えば密封ワークの良否判定を行なう検査装置及び検査方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１，１Ａ，１Ｂ  洩れ検査装置
２      真空源
３      高圧気体源
４      筺体
４ａ    囲繞空間
５      基準容器
５ａ    基準空間
６      検査対象物
６ａ    検査空間
７      冶具
７ｂ，７ｃ  シール部材
８      中子スペーサ
１０    差圧センサ（圧力センサ）
１１    ダイヤフラム
１２    基準側センサ室
１３    検査側センサ室
１４    基準側センサ路
１５    検査側センサ路
２０    真空路
２０ａ  基端コネクタ
２１    幹路
２２    基準側枝路
２３    検査側枝路
２５    圧力計
２６    方向制御弁
２７    基準側開閉弁
２８    検査側開閉弁
３０    加圧路
３０ａ  基端コネクタ
３４    レギュレータ（減圧弁）
３５    圧力計
３６    方向制御弁
４０    第二真空路
４１    第二真空路開閉弁
４２    方向制御弁
４３    加圧路遮断用開閉弁
【図１】
2012122756.tif 000003
【図２】
2012122756.tif 000004
【図３】
2012122756.tif 000005
【図４】
2012122756.tif 000006