(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを収容する密閉容器と、ワーク内部の第１空間または密閉容器内部の第２空間のいずれか一方に、加圧されたトレーサーガスを供給する供給手段と、第１、第２の空間の他方に漏れたトレーサーガスを検出する検出手段と、上記検出手段による検出工程後に、上記一方の空間からのトレーサーガスを回収する回収手段と、上記回収手段で回収したトレーサーガスを上記供給手段へと戻す戻し手段とを備え、
上記戻し手段が回収手段からのトレーサーガスを昇圧して上記供給手段に戻す昇圧手段を備え、この昇圧手段が、昇圧器と第１入側逆止弁と第１出側逆止弁とを有し、
上記昇圧器が、シリンダと、このシリンダに収容されシリンダ内の空間を第１室と第２室とに仕切るピストンと、このピストンをシリンダの軸方向に往復動させる駆動部とを含み、上記シリンダの第１室が、上記第１入側逆止弁を介して上記回収手段に連なるとともに、上記第１出側逆止弁を介して上記供給手段に連なるリークテストシステムにおいて、
さらに、第２入側逆止弁と第２出側逆止弁を備え、上記昇圧器の第２室が、上記第２入側逆止弁を介して上記昇圧器の外の空間に連なるとともに、上記第２出側逆止弁を設けた排気回路を介して、リークテストシステムが配置された部屋の外に連なっていることを特徴とするリークテストシステム。
【請求項２】
上記供給手段が上記第１、第２空間の一方へ供給されるべきトレーサーガスを蓄える供給タンクを有し、上記回収手段が回収したトレーサーガスを蓄える回収タンクを有し、上記昇圧器の第１室が上記第１入側逆止弁を介して回収タンクに連なり、上記第１出側逆止弁を介して供給タンクに連なっていることを特徴とする請求項１に記載のリークテストシステム。
【請求項３】
上記昇圧手段の少なくとも昇圧器が密閉ハウジングに収容され、この密閉ハウジングにはエア供給回路を介して圧縮エア源からの加圧エアが供給され、供給されたエアが他の排気回路を介して、リークテストシステムが配置された部屋の外へと排気されるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載のリークテストシステム。
【請求項４】
上記昇圧器の第２室に、上記第２入側逆止弁を設けた吸気回路が接続され、この吸気回路が上記密閉ハウジングの外の空間に連なっていることを特徴とする請求項３に記載のリークテストシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリウムガス等のトレーサーガスを用いたリークテストシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの傷の有無を検査するためのリークテストシステムとしてヘリウムガス等のトレーサーガスを用いたシステムは公知である。この種のリークテストシステムは、ワークを収容する密閉容器と、ワーク内部の第１空間または密閉容器内部の第２空間のいずれか一方に、加圧されたトレーサーガスを供給する供給手段と、第１、第２の空間の他方に漏れ出たトレーサーガスを検出する検出手段とを備えている。
【０００３】
特許文献１に開示されたヘリウムリークテストシステムは、リークテストに提供されたヘリウムガスを回収する回収手段と、回収されたヘリウムガスを供給手段へと戻す戻し手段を備えており、回収されたヘリウムガスを再利用するようになっている。ヘリウムガスの回収は、リークテストシステムが配置された部屋へのヘリウムガスの放散を禁じることにより、この部屋におけるヘリウムガスのバックグランドレベルが上昇するのを禁じ、リークテストの精度の低下を防止する役割も担っている。
【０００４】
本出願人は、特許文献１をさらに改良したシステムを開発している。このシステムにおいて、供給手段は高圧のヘリウムガスを蓄える供給タンクを有し、回収手段は回収した低圧のヘリウムガスを蓄える回収タンクを有し、上記戻し手段は昇圧器を有している。
【０００５】
上記昇圧器は、シリンダと、このシリンダに収容されシリンダ内の空間を第１室と第２室とに仕切るピストンと、このピストンをシリンダの軸方向に往復動させる駆動部とを備えている。上記シリンダには上記第１室に連なる入側ポートと出側ポートが形成され、入側ポートが入側逆止弁を介して上記回収タンクに接続され、出側ポートが出側逆止弁を介して上記供給タンクに接続されている。
上記昇圧器のピストンを往復駆動させると、回収タンクの低圧のヘリウムガスが、昇圧されて回収タンクへ供給されるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−３１１７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記リークテストシステムでは、昇圧器での昇圧工程でヘリウムガスが微量ではあるがシステムが配置された部屋に漏れ、テストを繰り返すことによりヘリウムガスのバックグランドレベルが徐々に上昇し、リークテストの精度の低下を招く可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、ワークを収容する密閉容器と、ワーク内部の第１空間または密閉容器内部の第２空間のいずれか一方に、加圧されたトレーサーガスを供給する供給手段と、第１、第２の空間の他方に漏れたトレーサーガスを検出する検出手段と、上記検出手段による検出工程後に、上記一方の空間からのトレーサーガスを回収する回収手段と、上記回収手段で回収したトレーサーガスを上記供給手段へと戻す戻し手段とを備え、上記戻し手段が回収手段からのトレーサーガスを昇圧して上記供給手段に戻す昇圧手段を備え、この昇圧手段が、昇圧器と第１入側逆止弁と第１出側逆止弁とを有し、上記昇圧器が、シリンダと、このシリンダに収容されシリンダ内の空間を第１室と第２室とに仕切るピストンと、このピストンをシリンダの軸方向に往復動させる駆動部とを含み、上記シリンダの第１室が、上記第１入側逆止弁を介して上記回収手段に連なるとともに、上記第１出側逆止弁を介して上記供給手段に連なるリークテストシステムにおいて、さらに、第２入側逆止弁と第２出側逆止弁を備え、上記昇圧器の第２室が、上記第２入側逆止弁を介して上記昇圧器の外の空間に連なるとともに、上記第２出側逆止弁を設けた排気回路を介して、リークテストシステムが配置された部屋の外に連なっていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、昇圧器でピストンを往復動させてトレーサーガスを昇圧し、回収手段から供給手段へと戻す際に、微量のトレーサーガスが昇圧器のシリンダとピストンの間を経て、高圧の第１室から低圧の第２室へと漏れる可能性がある。しかし、本発明では、第２室でもピストンの往復動に伴うポンプ作用が実行され、第２入側逆止弁を介して昇圧器外の空気が第２室に流入し、第２室内の微量のトレーサーガスを含む空気が、リークテストシステムが配置された部屋の外へと排出されるため、当該部屋にトレーサーガスが蓄積されることがなく、高精度のリークテストを行うことができる。
【０００９】
好ましくは、上記供給手段が上記第１、第２空間の一方へ供給されるべきトレーサーガスを蓄える供給タンクを有し、上記回収手段が回収したトレーサーガスを蓄える回収タンクを有し、上記昇圧器の第１室が上記第１入側逆止弁を介して回収タンクに連なり、第２入側逆止弁を介して供給タンクに連なっている。
【００１０】
好ましくは、上記昇圧手段の少なくとも昇圧器が密閉ハウジングに収容され、この密閉ハウジングにはエア供給回路を介して圧縮エア源からの加圧エアが供給され、供給されたエアが他の排気回路を介して、リークテストシステムが配置された部屋の外へと排気されるようになっている。
この構成によれば、昇圧器からトレーサーガスが漏れても、これを密閉ハウジングで受けて上記部屋外へ排出できるので、上記部屋へのトレーサーガスの蓄積をより一層確実に防止することができる。
【００１１】
好ましくは、上記昇圧器の第２室に、上記第２入側逆止弁を設けた吸気回路が接続され、この吸気回路が上記密閉ハウジングの外の空間に連なっている。
これによれば、上記昇圧作用の際に密閉ハウジング外の空気を第２室へ導入するので、効率良くトレーサーガスの排出を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、リークテストシステムが配置された部屋にトレーサーガスが蓄積されるのを回避でき、高精度のリークテストを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係わるリークテストシステムを、図面を参照しながら説明する。このリークテストシステムは検査室に配置されており、図１に示すように、ワークＷを収容する密閉容器１０と、密閉容器１０の排気を行う排気手段２０と、ワークＷから密閉容器１０へのヘリウムガス（トレーサーガス）への漏れを検出する検出手段３０と、ワークＷへヘリウムガスを供給する供給手段４０と、ワークＷからヘリウムガスを回収する回収手段５０と、ワークＷの排気を行う排気手段６０と、回収手段５０で回収したヘリウムガスを供給手段４０に戻す戻し手段７０とを基本構成として備えている。
【００１４】
上記密閉容器１０は、容器本体１１と、この容器本体１１を開閉する蓋１２と、この蓋１２の開閉を行うシリンダ装置等の駆動手段１３とを備えている。
ワークＷは密閉容器１０内においてコネクタ１５に接続されるようになっている。この状態において、ワークＷの内部空間１（第１空間）と、密閉容器１０の内部空間２（第２空間）とは、ワークＷによって遮断されている。
【００１５】
上記密閉容器１１は吸引ポート１６と大気導入ポート１７とを有している。大気導入ポート１７は開閉弁１８を介して検査室（リークテストシステムが配置された部屋）に連なるか、ダクトを介して屋外（検査室外）に連なっている。吸引ポート１６には、上記排気手段２０と検査手段３０が接続されている。
【００１６】
上記排気手段２０は、吸引ポート１６に接続された排気回路２１と、この排気回路２１に上流側から順に設けられた開閉弁２２、排気ポンプ２３，２４を備えている。
上記検出手段３０は、吸引ポート１６に接続された検出回路３１と、この検出回路３１に上流側から順に設けられた開閉弁３２、ヘリウム検出器３３、排気ポンプ３４を備えている。
上記排気回路２１と検出回路３１の下流端は排気ダクトを介して屋外に連なっている。
【００１７】
上記コネクタ１５には接続回路１９を介して、上記供給手段４０と上記回収手段５０と上記排気手段６０が接続されている。
【００１８】
上記供給手段４０は、上記接続回路１９に接続された供給回路４１と、この供給回路４１に下流側に向かって順に設けられた開閉弁４２、供給タンク４３、減圧弁４４、開閉弁４５を備えている。
上記供給タンク４３には開閉弁４６を介してヘリウムガス源４７が接続されており、供給タンク４３に設けられた圧力センサ４８の検出圧力が所定圧力以下になった時に開閉弁４６が開いてヘリウムガス源４７からヘリウムガスが補填されるようになっている。
【００１９】
上記回収手段５０は、上記接続回路１９に接続された回収回路５１と、この回収回路５１に下流側に向かって順に設けられた開閉弁５２、回収器５３、開閉弁５４、回収タンク５５、開閉弁５６を備えている。
【００２０】
上記排気手段６０は、上記接続回路１９に接続された排気回路６１と、この排気回路６１に下流側に向かって順に設けられた開閉弁６２、排気ポンプ６３を備えている。
【００２１】
上記戻し手段７０は、上記供給回路４１の上流端と上記回収回路５１の下流端とを接続する戻し回路７１と、この戻し回路７１に設けられた昇圧手段７２とを備えている。この昇圧手段７２は、昇圧器８０と、第１入側逆止弁７３と、第１出側逆止弁７４とを有している。
【００２２】
次に、上記昇圧器８０の詳細な構造を図１および図２を参照しながら説明する。昇圧器８０は、昇圧部８０Ａと駆動部８０Ｂとを備えている。
上記昇圧部８０Ａは、シリンダ８１と、このシリンダ８１に収容されたピストン８２を有している。シリンダ８１は円筒８１ａとその両端に固定された端部材８１ｂ、８１ｃにより画成された内部空間を有し、この内部空間が上記ピストン８２により第１室８３と第２室８４により仕切られている。
【００２３】
上記シリンダ８１の端部材８１ｂには、第１入側ポート８１ｘと第２出側ポート８１ｙが形成されており、第１室８３は、この第１入側ポート８１ｘおよび上記第１入側逆止弁７３を介して上記回収手段５０の回収タンク５５に連なるとともに、第２出側ポート８１ｙおよび第１出側逆止弁７４を介して上記供給手段４０の供給タンク４３に連なっている。
【００２４】
上記ピストン８２は上記駆動部８０Ｂにより往復動されるようになっている。この駆動部８０Ｂはエアシリンダ装置からなり、上記昇圧部８０Ａのシリンダ８１より大径のシリンダ８５と、このシリンダ８５内に収容されたピストン８６と、このピストン８５と上記昇圧部８０Ａのピストン８２とを連結するロッド８７とを有している。
【００２５】
上記ピストン８６により仕切られた上記シリンダ８５の２つの室には交互に加圧エアが供給されるようになっており、これによりピストン８６を往復動させ、このピストン８６に連結された昇圧器８０Ａのピストン８２を往復動させるようになっている。ピストン８２が端部材８１ｂから遠ざかる方向に移動すると、回収タンク５５の低圧のヘリウムガスが第１入側逆止弁７３を経て第１室８３に吸引され、ピストン８２が端部材８１ｂに向かって移動すると、第１室８３内のヘリウムガスが昇圧され、第１出側逆止弁７４を介して供給タンク４３へと戻される。
【００２６】
上記駆動部８０Ｂのピストン８６の径が昇圧部８０Ａのピストン８２の径より大きいので、第１室８３でのヘリウムガスの圧力を、駆動部８０Ｂでの駆動エア圧より高めることができる。
【００２７】
次に、本発明の特徴部の構成について図１、図２を参照しながら説明する。上記昇圧部８０Ａのシリンダ８１の端部材８１ｃにも、第２入側ポート８１ｘ’と第２出側ポート８１ｙ’が形成されている。第２入側ポート８１ｘ’は、第２入側逆止弁９１を設けた吸気回路９２を介して検査室（リークテストシステムが配置された部屋）に連なり、第２出側ポート８１ｙ’は、第２出側逆止弁９３を設けた排気回路９４（排気ダクトを含む）を介して屋外に連なっている。
【００２８】
図１に示すように、上記昇圧手段７２は、密閉ハウジング９５内に収容されている。このハウジング９５にはエア供給回路９６の下流端が接続され、このエア供給回路９６の上流端には圧縮エア源９７が接続され、エア供給回路９６の中途部には減圧弁９８、開閉弁９９が設けられている。また、ハウジング９５にはエア供給回路９６の接続箇所から離れた箇所に排気回路１００（排気ダクトを含む）が接続されており、ハウジング９５はこの排気回路１００を介して屋外に連なっている。
なお、上記吸気回路９２は、ハウジング９５外の検査室に連なっているが、屋外に連なるようにしてもよい。
【００２９】
上記構成をなすリークテストシステムの作用を、工程順に説明する。
最初に、コネクタ１５にワークＷを接続し、密閉容器１０を密閉する。なお、コネクタ１５は弁手段を有し、ワーク接続状態で開くようになっている。
システムに用いられる全ての開閉弁は常閉であり、後述の作用説明において開き動作に言及している時以外は閉じている。
【００３０】
次に、排気手段２０の開閉弁２２を開き、ポンプ２３，２４の駆動により密閉容器１０内の第２空間２を減圧し真空にする。また、排気手段６０の開閉弁６２を開きポンプ６３の駆動により、ワークＷの第１空間１も真空にする。
【００３１】
次に、供給手段４０の開閉弁４５を開き、供給タンク４３からの加圧ヘリウムガスをワークＷの第１空間１に供給し、所定時間維持する。ワークＷに傷がある場合にはヘリウムガスは密閉容器１０の第２空間２へ漏れる。
【００３２】
上記所定時間経過後に、開閉弁３２を開き、ポンプ３４の駆動により漏れたヘリウムガスを検出器３０に導く。これによりワークＷに傷があるか否かを判別することができる。
【００３３】
上記検出工程の後に、回収手段５０の開閉弁５２，５４を開き、回収器５３の駆動によりワークＷのヘリウムガスを回収タンク５５へと送り込む。
次に、回収手段５０の開閉弁５６と供給手段４０の開閉弁４２を開き、昇圧器８０の駆動により、回収タンク５５の低圧のヘリウムガスを昇圧して供給タンク４３に送り込む。このようにしてヘリウムガスを再利用することができる。
【００３４】
上記回収工程の後、開閉弁６２を開きポンプ６３の駆動によりワークＷ内に残された微量のヘリウムガスを屋外へ排出する。
次に、開閉弁１８を開いて大気を密封容器１０の第２空間２に導入する。これと相前後して接続回路１９に接続された大気導入回路（図示しない）を開いて、ワークＷの第１空間１に大気を導入する。最後に、密閉容器１０を開いてワークＷをコネクタ１５から外す。
【００３５】
次に、本発明の特徴部の作用について詳述する。昇圧器８０において、シリンダ８１とピストン８２との間はシールされているが、上記昇圧器８０の駆動時に、第１室８３で昇圧されたヘリウムガスがシリンダ８１とピストン８２との間を経て低圧側の第２室８４へと漏れる可能性がある。この漏れ量は微量であるが、第２室８４が検査室に開放されている構成では、リークテストを繰り返して長時間経過すると、ヘリウムガスが検査室に蓄積され、ヘリウムガスのバックグランドレベルが上昇するため、ヘリウム検出器３３による検出精度を低めてしまう。
【００３６】
しかし、本発明では、昇圧器８０の駆動の際にピストン８２が往復動すると、第２室８４でもポンプ作用が働き、第２室８４内のヘリウムガスを屋外に排出することができる。詳述すると、ピストン８２がシリンダ８１の端部材８１ｃから離れる方向に移動する時に、検査室または屋外の空気を吸気回路９２、第２入側逆止弁９１を介して第２室８４に吸引し、ピストン８２が端部材８１ｃに近づく方向に移動する際に、第２室８４内のヘリウムガスを排気回路９４および第２出側逆止弁９３を介して屋外に排出する。その結果、検査室のヘリウムガスのバックグランドレベルの上昇を回避ないし抑制でき、リークテストを高精度で行うことができる。
【００３７】
また、昇圧手段８０が密閉ハウジング９５に収容されているので、昇圧手段８０のいずれかの箇所から微量のヘリウムガスが漏れても、このヘリウムガスを圧縮エア源９７からの加圧エアによって排気回路１００から屋外に逃がすことができる。これにより検査室のヘリウムガスのバックグランドレベルの上昇をより一層確実に回避することができる。
【００３８】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。排気回路９４，１００は屋外に連なる共通の排気ダクトを含んでいてもよい。
昇圧手段１００はその主要部となる昇圧器だけをハウジング９５に収容し、逆止弁７３，７４をハウジング９５の外に配置してもよい。
駆動部はエア圧駆動でなく電動でもよい。
テスト終了後に、密閉容器の第２空間に窒素を供給して洗浄してもよい。
密閉容器の第２空間にトレーサーガスを充填し、ワークの第１空間へ漏れたトレーサーガスを検出するようにしてもよい。この場合、第２室のトレーサーガスを回収することになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態をなすリークテストシステムの回路図である。
【図２】同実施形態で用いられる昇圧手段の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｗ  ワーク
１  第１空間
２  第２空間
１０  密閉容器
２０  排気手段
３０  検出手段
４０  供給手段
４３  供給タンク
５０  回収手段
５５  回収タンク
６０  排気手段
７０  戻し手段
７２  昇圧手段
７３  第１入側逆止弁
７４  第１出側逆止弁
８０  昇圧器
８０Ａ  昇圧部
８０Ｂ  駆動部
８１  シリンダ
８２  ピストン
８３  第１室
８４  第２室
９１  第２入側逆止弁
９２  吸気回路
９３  第２出側逆止弁
９４  排気回路
９５  ハウジング
９６  エア供給回路
９７  圧縮エア源
１００  排気回路
【図１】
0005081052.tif 000002
【図２】
0005081052.tif 000003