JP2018080965A - エアリーク検査装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のエアリークデテクタと価格が同等以下で、扱いやすく、ヘリウムリークデテクタに近い精度で漏れを検査することができ、水や油を十分に除去できていない被検査体でも精度が低下したり、故障することがないエアリーク検査装置を提供する。【解決手段】真空ポンプ３と、排気管４と、真空計６とを備える。真空計より下流側の排気管に遮断弁Ｖ０が設けられている。排気管より細い径を有し、遮断弁より上流側から分岐し、遮断弁より下流側に接続された排気細管５が設けられている。遮断弁を開き、排気管と排気細管を介して被検査体を排気して、真空計の検出圧力が第１閾値に到達した後、遮断弁を閉じたとき、真空計の検出圧力が第１閾値より大きい第２閾値を越えるとリーク有りと判定する。【選択図】図１

Description

本発明は真空機器、加圧機器、密封機器等の被検査体のリークの有無を検査するエアリーク検査装置及び方法に関する。

一般に、リーク検査には、水没式検査のほか、エアリークデテクタ、ヘリウムリークデテクタを用いる検査がある。エアリークデテクタには、加圧式と、吸引式（負圧式）とがある。加圧式は、被検査体に検出ガスを充填して加圧し、圧力の低下により漏れを検査する。吸引式は、被検査体を真空に排気し、圧力の上昇により漏れを検査する。これらのエアリークデテクタは、１×１０^−６Ｐａ・ｍ^３/sec程度までの漏れを検査可能である。ヘリウムリークデテクタは、被検査体にヘリウムを充填し、漏れ出たヘリウムを検出するもので、１×１０^−１０Ｐａ・ｍ^３/sec程度までの小さな漏れを検査可能である。

エアリークデテクタは、安価で扱いやすいが、精度は低い。ヘリウムリークデテクタは、高精度であるが、価格が非常に高く、ヘリウムガスを用いるためにランニングコストも高い。また、分析管、高真空ポンプ、液体窒素冷却器等の精密で汚れに弱い構成機器を有するので、漏れ量が多く水や油の付着した被検査体を検査すると、精度が低下したり、故障しやすく、修復に非常な手間を要する等の問題がある。

特許文献１には、被検査体の検査対象箇所に密着するハウジングを設けた水没式検査に代わるリーク検査装置が記載されているが、流量計を用いるため、エアリークデテクタやヘリウムデテクタに比べて精度は悪い。

特許文献２には、ヘリウム質量分析計漏れ検出器による小さな漏れを検査する前に、非ヘリウム膨張漏れ検出器の膨張チャンバに検査部からのガスを引き込み、膨張チャンバの圧力を計測することで検査部分の大きな漏れを検査する検査装置が記載されている。特許文献２の装置は、広範囲の漏れを検査できるが、ポンプが多く装置が複雑で、高価であるという問題がある。

特許文献３には、ヘリウムリーク検査方法において、ヘリウムが存在するとピラニ真空計の白金製フィラメントから熱を奪って真空圧測定値が変化することを利用して、ピラニ真空計のみでリークを検査するものが記載されている。

特許文献４には、被検査体をトレースしてヘリウムガスを吸い込むスニファプローブを用いるヘリウムリークデテクタにおいて、可変オリフィスバルブによりリークデテクタの分析部に流れ込む量を一定に制御するものが記載されている。

しかし、特許文献３や特許文献４もヘリウムガスを用いるため、前述の問題は解消されていない。

特開平７−１４６１９９号公報（特許第3390981号明細書） 実開平５−６９６５３号 特開平５−１１８９４９号公報 実開平７−４１４４１号公報

本発明は、斯かる従来の問題点に鑑みてなされたもので、従来のエアリークデテクタと価格が同等以下で、扱いやすく、ヘリウムリークデテクタに近い精度で漏れを検査することができ、水や油をヘリウムリークデテクタの精度維持のために必要なレベルまで十分に除去できていない被検査体でも精度が低下したり、故障することがないエアリーク検査装置及び方法を提供することを課題とする。

従来のエアリークデテクタは、加圧又は吸引後に直ぐにバルブを閉じるので、断熱圧縮又は断熱膨張の影響により大きな漏れ以外は圧力の変化に現れず、隠れてしまう。そこで、本発明者は、排気経路を遮断せずに、排気速度を大流量から微小流量に切り換えることで、微小流量よりも大きい漏れ量（リーク）を検出できるとの知見を得た。

前記知見に基づき、本発明に係るエアリーク検査装置は、
真空ポンプと、被検査体に一端が接続され、他端が前記真空ポンプに接続された排気管と、前記排気管に接続され、前記被検査体内の圧力を検出する真空計とを備え、前記真空ポンプにより前記被検査体を排気した後、前記真空計の検出圧力の上昇により前記被検査体のリークの有無を検査するエアリーク検査装置であって、
前記排気管の前記真空計より下流側に遮断弁が設けられ、
前記排気管より細い径を有し、前記遮断弁より上流側から分岐し、前記遮断弁より下流側に接続された排気細管が設けられ、
前記遮断弁を開き、前記排気管と前記排気細管を介して前記被検査体を排気して、前記真空計の検出圧力が第１閾値に到達した後、前記遮断弁を閉じたとき、前記真空計の検出圧力が前記第１閾値より大きい第２閾値を越えるとリーク有りと判定する制御部が設けられている。

排気管と排気細管とで被検査体の排気を行い、真空計の圧力が第１閾値に到達した後、遮断弁を閉じると、排気細管のみで排気が継続される。排気細管で排気される流量はそのコンダクタンスと排気細管の両側の圧力とに依存する。被検査体にリークがあり、その漏れ量が排気細管の排気速度より大きいと、排気管の圧力が上昇する。漏れ量が小さいと、排気配管から排気されるので、排気管の圧力は上昇しない。真空計の圧力が第２閾値より大きいと、漏れ有り、第２閾値より小さいと漏れ無しと判断できる。

前記排気細管は、並列に接続されたコンダクタンスの異なる複数の排気細管からなり、前記複数の排気細管はそれぞれ開閉弁を介して前記遮断弁より下流側に接続されていることが好ましい。この場合、開閉弁を選択して排気管の合成コンダクタンスを段階的に変更することができる。

前記排気管を介して前記被検査体に清浄ガスを導入するための清浄ガス導入部をさらに有することが好ましい。真空ポンプにより被検査体を排気すると、断熱膨張により温度が低下し、その後に周囲の空気により加熱されて圧力が上昇していたが、一旦、被検査体を１００Ｐａ以下に排気した後、１００,０００〜１１０,０００Ｐａまで窒素（Ｎ_２）等の清浄ガスを導入することで、水、油、及び断熱膨張現象の影響を少なくできる。すなわち、清浄ガスの導入により、断熱圧縮を生じさせて被検査物を加熱し、水、油を蒸発させて、排気する。

前記真空ポンプは、到達圧力が０．１〜１００Ｐａの中真空領域のポンプであることが好ましい。本発明では、小さな漏れ量は排気細管を通して排気されるので、到達圧力が０．１〜１００Ｐａ程度のロータリポンプでよく、ヘリウムリークデテクタのように１０^−２Ｐａ以下の真空度に到達できる高価なメカニカルブースターポンプや拡散ポンプを用いる必要がない。

本発明に係るエアリーク検査方法は、
被検査体に接続された排気管と、前記排気管より細い径を有する排気細管とで前記被検査体を排気し、
所定時間後に前記被検査体の圧力が第１閾値に到達した後、前記排気管による排気を停止して前記排気細管のみで排気し、
前記被検査体の圧力が前記第１閾値より大きい第２閾値を越えるとリーク有りと判定する。

前記排気管による排気を停止した後、前記排気管を介して前記被検査体に清浄ガスを導入することが好ましい。

本発明によれば、排気管より細い排気細管によって被検査体の小さな漏れ量を逃がし、大きな漏れ量による圧力の変化でリーク有りを検査でき、許容漏れ量に近い漏れまで検査できるので、安価な真空ポンプを用いることができる。このため、従来のエアリークデテクタと価格が同等以下で、扱いやすく、ヘリウムリークデテクタに近い精度で漏れを検査することができ、微量の水や油の付着した被検査体でも精度が低下したり、故障することがないという効果を有している。

本発明の第１実施形態に係るエアリーク検査装置の系統図。 図１のエアリーク検査装置による検出圧力の時間的変化を示す図。 図１のエアリーク検査装置の動作を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態に係るエアリーク検査装置の系統図。 図４のエアリーク検査装置による検出圧力の時間的変化を示す図。 図４のエアリーク検査装置の動作を示すフローチャート。 図６に続くフローチャート。 本発明の第３実施形態に係るエアリーク検査装置の系統図。 図８のエアリーク検査装置による検出圧力の時間的変化を示す図。 図８のエアリーク検査装置の動作を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係るエアリーク検査装置１ａを示す。このエアリーク検査装置１ａは、被検査体２のリークを検査するもので、真空ポンプ３と、排気管４と、排気細管５と、真空計６と、制御部７とを備えている。

被検査体２は、エアリーク検査の検査対象である。本発明では、魔法瓶や真空ジャケット等の真空排気された空間を有する真空機器、圧力容器等の加圧空間を有する加圧機器、気密又は液密の密封部分を有する密封機器等、種々のものを検査対象とすることができる。図１は、真空排気される空間２ａに連通するチップ管２ｂが接続された真空容器を示している。

真空ポンプ３は、被検査体２を４×１０^−１Ｐａ（３×１０^−３Ｔｏｒｒ）程度の真空に排気できるロータリポンプでよく、メカニカルブースターポンプや拡散ポンプは必要でない。

排気管４は、ステンレス鋼管からなり、１０〜１００ｍｍの内径を有する。排気管４の内径は、被検査体２の排気容積に応じて選定すればよいが、排気容量が１リットルの場合には２０〜２５ｍｍである。排気管４は一端が被検査体２のチップ管２ｂに接続され、他端が真空ポンプ３に接続されている。以下、真空ポンプ３により排気管４を介して被検査体２を排気する場合に、排気管４の排気方向の被検査体側を「上流側」、真空ポンプ側を「下流側」という。排気管４の上流側にはフィルタ８が設けられ、下流側には遮断弁Ｖ０が設けられている。フィルタ８より下流側には第１枝管４ａが設けられ、遮断弁Ｖ０より下流側には第２枝管４ｂが設けられている。排気管４の遮断弁Ｖ０より上流側には、排気管４、すなわち、被検査体２に清浄ガスとして例えば窒素（Ｎ_２）、炭酸ガス（ＣＯ_２）、アルゴン（Ａｒ）等を導入する清浄ガス導入部９が設けられている。

排気細管５は、ステンレス鋼管または銅管からなり、排気管４よりも細く、１〜６ｍｍの内径を有する。排気細管５の一端は排気管４の第１枝管４ａに接続され、他端は開閉弁Ｖを介して排気管４の第２枝管４ｂに接続されている。第１枝管４ａと第２枝管４ｂを設けずに、排気細管５を排気管４に直接接続してもよい。

真空計６は、ピラニ真空計、熱電対真空計が採用できるが、ピラニ真空計が好ましい。ピラニ真空計は、気体分子の衝突により熱を奪われた白金細線の抵抗値の変化から圧力を求めるものである。真空計６のセンサ部６ａはフィルタ８より下流側で第１枝管４ａの近傍に接続されている。真空計６の本体６ｂは、排気管４内、すなわち、被検査体２の圧力（真空度）を検出して表示するとともに、後述する制御部７に検出圧力のデジタル値を出力する。

制御部７は、シーケンス制御により、真空計６から出力される検出圧力に基づいて、遮断弁Ｖ０、開閉弁Ｖを開閉制御するとともに、被検査体２のリークの有無を判断して、表示部１０にリークの有無を表示する。

ここで、排気細管５の径Ｄと長さＬの選定方法について説明する。排気中に管内を気体が流れるときに排気抵抗が生じるが、管の流れやすさ示すために、排気抵抗の逆数をとってこれをコンダクタンスという。コンダクタンスをＣ［ｍ^３/ｓ］、配管両端の圧力をＰ_１［Ｐａ］，Ｐ_０［Ｐａ］とすると、流量Ｑ［Ｐａ・ｍ^３/ｓ］は、数１で表される。

（数１）
Ｑ＝Ｃ（Ｐ_１−Ｐ_０）

配管の気体の流れを粘性流領域とし、Ｐ＝（Ｐ_１＋Ｐ_０）/２［Ｐａ］、配管の径（内径）をＤ［ｍ］、配管の長さをＬ［ｍ］とすると、細くて長い配管のコンダクタンスＣ［ｍ^３/ｓ］は、数２で表される（千田裕彦、「粘性流領域における真空排気の理論計算とその応用」、２０１０年１月・ＳＥＩテクニカルレビュー・第１７６号、２頁参照）。

（数２）
Ｃ＝１３４９Ｄ^４Ｐ/Ｌ

流量Ｑを被検査体２の許容できる漏れ量とし、排気細管５の両端の圧力Ｐ１，Ｐ２を状況に応じて仮定し、排気細管５の径Ｄを固定すると、数１と数２から、排気細管５の長さＬを決定できる。また、排気細管５の長さＬを固定すると、排気細管５の径Ｄを決定できる。排気細管５の径Ｄ及び配管の長さＬが固定している場合には、許容漏れ量Ｑを決定できる。

例えば、排気細管５の両端の圧力Ｐ１，Ｐ２を、それぞれ、１０Ｐａ，１Ｐａと仮定し、排気細管５として、外径４ｍｍ、肉厚０．４５ｍｍ、長さ５０ｃｍを使用すると、
Ｐ＝(１０＋１)/２＝５．５［Ｐａ］
Ｄ＝(４−０．４５×２)×１０^−３＝３．１×１０^−３［ｍ］
Ｌ＝０．５［ｍ］
であるから、コンダクタンスＣ及び流量Ｑは、次の通りになる。
Ｃ＝１３４９×(３．１×１０^−３)^４×５．５/０．５
＝１．３７０×１０^−６［ｍ^３/ｓ］
Ｑ＝１．３７０×１０^−６×(１０−１)
＝１２．３３×１０^−６［Ｐａ・ｍ^３/ｓ］

この場合、流量Ｑ＝１２．３３×１０^−６［Ｐａ・ｍ^３/ｓ］を基準にして、リークの有無を検査できる。すなわち、本発明において、排気細管５の流量Ｑを超える漏れ量があれば、排気細管５の被検査体２側の圧力Ｐ２の上昇（真空度の低下）がみられ、被検査体２にリーク（漏れ）があると判断できる。逆に、流量Ｑ以下の漏れ量があれば、排気細管５を通って排気されるので、排気細管５の被検査体２側の圧力Ｐ２の上昇（真空度の低下）がなく、被検査体２にリーク（漏れ）が無いと判断できる。

次に、第１実施形態のエアリーク検査装置１ｂの動作を図２の圧力変化図、図３のフローチャートに基づき説明する。なお、以下の説明及び図面において、遮断弁Ｖ０及び開閉弁Ｖの開は「○」、閉は「×」で示されている。

図３において、ステップ１０１で遮断弁Ｖ０と開閉弁Ｖを共に開き、ステップ１０２で真空ポンプ３を駆動する。これにより、被検査体２の空間２ａ内の空気は排気管４及び排気細管５を通って真空ポンプ３から外部に排気される。したがって、図２に示すように、真空計６が検出する圧力は低下してゆく。ステップ１０３で、真空ポンプ３を駆動してからｔ１秒（例えば、２４秒）が経過したか否かを判断し、経過していなければ真空ポンプ３による排気を継続する。ｔ１秒が経過していれば、ステップ１０４で、真空計６の圧力Ｐ１を読み取る。ステップ１０５で圧力Ｐ１が所定の第１閾値Ｐth１以下であるか否かを判断する。第１閾値Ｐth１は、本実施形態では、４×１０^−１Ｐａ（３×１０^−３Ｔｏｒｒ）である。図２中２点鎖線で示すように圧力Ｐ１が第１閾値Ｐth１を超える場合、被検査体２のリーク（漏れ）のために排気が不十分になっていると考えられ、ステップ１０６でリーク有り（リークレベル：Ｌ１）と判断する。圧力Ｐ１が第１閾値Ｐth１以下である場合、大きな漏れがなく排気が十分に行われていることになるので、ステップ１０７で、遮断弁Ｖ０を閉じ、開閉弁Ｖは開いたままとする。ｔ１時点で遮断弁Ｖ０を閉じると、被検査体２の内部の断熱膨張により冷却されるが、その後周囲の空気により加熱されて被検査体２の空間２ａの水分や油部が蒸発するので、図２に示すように、しばらくの間（ｔａ）、真空計６の検出圧力が上昇する。

遮断弁Ｖ０の遮断により排気管４による排気は停止するが、開閉弁Ｖは開いているので、排気細管５による排気は継続する。しかし、排気細管５のコンダクタンスは排気管４のコンダクタンスより小さいので、流量が制限される。圧力Ｐ１に到達し、遮断弁Ｖ０を閉じた時点で、被検査体２に全くリークが無ければ、排気細管５に流れが無く、図２中２点鎖線ｙで示すように、真空計６が検出する真空度はＰ１＋αを維持する。被検査体２にリークがあり、その漏れ量が排気細管５の許容流量以下であれば、その漏れ量は排気細管５を通って真空ポンプ３から排気されるので、真空計６が検出する圧力の変化は小さい。また、被検査体２にリークがあり、その漏れ量が排気細管５の許容流量以上であれば、その漏れ量は排気細管５を通過しないため、被検査体２及び排気管４内の圧力の変化が大きくなる結果、真空計６が検出する圧力は上昇する。

そこで、ステップ１０８で、真空ポンプ３を駆動してからｔ２秒（遮断弁Ｖ０を閉じてからｔｂ（ｔｂ＞ｔａ））が経過したか否かを判断し、経過していなければそのまま待機し、ｔ２秒が経過していれば、ステップ１０９で、真空計６の圧力Ｐ２を読み取る。ステップ１１０で圧力Ｐ２が所定の第２閾値Ｐth２以下であるか否かを判断する。図２中２点鎖線ｚで示すように、圧力Ｐ２が第２閾値Ｐth２を超える場合、被検査体２のリーク（漏れ）のために圧力が増加し、真空度が悪くなっていると考えられ、ステップ１１１でリーク有り（リークレベル：Ｌ２）と判断する。圧力Ｐ２が第２閾値Ｐth２以下である場合、ステップ１１２で被検査体２のリーク（漏れ）が許容以下であるとし、リーク無と判断し、検査を終了する。

仮に、従来のように排気細管がない場合、排気管の遮断弁を閉じた後、リークの大小にかかわらず、リークがあれば、真空計により検出される圧力は上昇するので、許容されるリークでも、リーク有と判断されてしまう。しかし、本発明では、排気細管５により許容リーク以下のときは漏れ量が排気細管５から排気されるので、真空計６の検出圧力は上昇せず、リークなしと判断される。したがって、許容されるリークがあるものでも不良品と判断されていた従来のリーク検査装置に比べて、本発明のリーク検査装置は、許容リーク以下のものを良品と判断することができるという点で、検査精度が高い。

被検査体２の空間２ａに水や油が付着している場合は、図２中点線で示すように、真空ポンプ３により、一旦、被検査体２を１００Ｐａ以下に排気した後、清浄ガス導入部９を作動させて、排気管４を介して被検査体２に、１００,０００〜１１０,０００Ｐａまで窒素（Ｎ_２）、炭酸ガス（ＣＯ_２）、アルゴン（Ａｒ）等の清浄ガスを導入することができる。清浄ガスの導入により、被検査体２は断熱圧縮により加熱されて、水、油が蒸発し、排出される結果、圧力Ｐ１に到達した後の断熱膨張の影響による圧力の上昇を少なくすることができる。

＜第２実施形態＞
図４は本発明の第２実施形態に係るエアリーク検査装置１ｂを示す。このエアリーク検査装置１ｂは、複数の排気細管５ａ、５ｂ、５ｃを排気管４と並列に接続した以外は、第１実施形態のエアリーク検査装置１ａと同じ構成を有しているので、対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。

第２実施形態のエアリーク検査装置１ｂの第１、第２、第３排気細管５ａ、５ｂ、５ｃは、それぞれ、長さＬ１、長さＬ２、長さＬ３を有し、径は全て同一である（Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３）。第１排気細管５ａの一端は、第１枝管４ａに接続され、他端は第１開閉弁Ｖ１、配管４ｃを介して第２枝管４ｂに接続され、排気管４に連通している。同様に、第２排気細管５ｂの一端は、第１枝管４ａに接続され、他端は第２開閉弁Ｖ２、配管４ｄを介して第２枝管４ｂに接続され、排気管４に連通している。第３排気細管５ｃの一端は、第１枝管４ａに接続され、他端は第３開閉弁Ｖ３、配管４ｅ介して第２枝管４ｂに接続され、排気管４に連通している。

第２実施形態では、第１、第２、第３開閉弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を開閉することにより第１、第２、第３排気細管５ａ、５ｂ、５ｃを適宜組み合わせることで、第１、第２、第３排気細管５ａ、５ｂ、５ｃの合成コンダクタンスを変更し、リークレベルを上げることができる。各排気細管５ａ、５ｂ、５ｃの排気抵抗をＲ１，Ｒ２，Ｒ３とすると、並列接続の排気細管５ａ、５ｂ、５ｃの合成排気抵抗Ｒ、コンダクタンスＣは、数３で表される。
（数３）
１/Ｒ＝１/Ｒ１＋１/Ｒ２＋１/Ｒ３
Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３

まず、合成コンダクタンスＣが最も大きい排気細管５ａ、５ｂ、５ｃの組み合わせの流量より漏れ量が大きいときはリーク有とし、漏れ量が小さいときは、排気細管５ａ、５ｂ、５ｃを通して排気される。次に、合成コンダクタンスＣを段階的に小さくしてリークの有無を判断してゆくことで、漏れ量のレベルごとに、被検査体２のリークを検査することができる。

第１排気細管５ａの径、長さをＤ１、Ｌ１、第２排気細管５ｂの径、長さをＤ２、Ｌ２、第３排気細管５ｃの径、長さをＤ３、Ｌ３とし、Ｄ１＝Ｄ２＝Ｄ３、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３とすると、Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３であるから、表１の順で第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３を閉じる。

次に、第２実施形態のエアリーク検査装置１ｂの動作を図５の圧力変化図、図６、図７のフローチャートに基づき説明する。

図６において、ステップ２０１で遮断弁Ｖ０と、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３を全て開き、ステップ２０２で真空ポンプ３を駆動する。これにより、被検査体２の空間２ａ内の空気は排気管４及び第１、第２、第３排気細管５ａ、５ｂ、５ｃを通って真空ポンプ３から外部に排気される。したがって、図５に示すように、真空計６が検出する圧力は低下してゆく。ステップ２０３で、真空ポンプ３を駆動してからｔ１秒が経過したか否かを判断し、経過していなければ真空ポンプ３による排気を継続する。ｔ１秒が経過していれば、ステップ２０４で、真空計６の圧力Ｐ１を読み取る。ステップ１０５で圧力Ｐ１が所定の第１閾値Ｐth１以下であるか否かを判断する。圧力Ｐ１が第１閾値Ｐth１を超える場合、ステップ２０６でリーク有り（リークレベル：Ｌ１）と判断する。

圧力Ｐ１が第１閾値Ｐth１以下である場合、ステップ２０７で、遮断弁Ｖ０を閉じ、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３は開いたままとする。ステップ２０８で、真空ポンプ３を駆動してからｔ２秒（遮断弁Ｖ０を閉じてからｔｂ（ｔｂ＞ｔａ））が経過したか否かを判断し、経過していなければそのまま待機し、ｔ２秒が経過していれば、ステップ２０９で、真空計６の圧力Ｐ２を読み取る。ステップ２１０で圧力Ｐ２が所定の第２閾値Ｐth２以下であるか否かを判断する。圧力Ｐ２が第２閾値Ｐth２を超える場合、ステップ２１１でリーク有り（リークレベル：Ｌ２）と判断する。

ステップ２１０で圧力Ｐ２が第１閾値Ｐth２以下である場合、ステップ２１２以降において、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３のいずれかを閉じて、排気細管５ａ、５ｂ、５ｃのコンダクタンスを段階的に小さくし、真空ポンプ３を駆動してからｔ３秒（遮断弁Ｖ０を閉じてからｔｃ（ｔｃ＞ｔｂ＞ｔａ））経過後に、真空計６の圧力を読み取り、第３閾値Ｐth３と比較して、リーク有となるまで同様のステップを繰り返す。なお、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３を切り換える毎に、真空ポンプ３を駆動して圧力を低下してもよい。

図７のステップ２３７で、第１開閉弁Ｖ１を開、第２開閉弁Ｖ２及び第３開閉弁Ｖ３を閉じて、コンダクタンスを最小にしても、ステップ２４０で圧力Ｐ８が第８閾値Ｐth８以下である場合、ステップ２４２で被検査体２のリーク（漏れ）が許容以下であるとし、リーク無と判断し、検査を終了する。

なお、第１実施形態と同様に、被検査体２に水や油が付着している場合は、真空ポンプ３により、一旦、被検査体２を１００Ｐａ以下に排気した後、清浄ガス導入部９により被検査体２に窒素（Ｎ_２）、炭酸ガス（ＣＯ_２）、アルゴン（Ａｒ）等の清浄ガスを導入することができる。

＜第３実施形態＞
図１は本発明の第３実施形態に係るエアリーク検査装置１ｃを示す。このエアリーク検査装置１ｃは、制御部７にレベル設定部１１を設けた以外は、第２実施形態のエアリーク検査装置１ｂと同じ構成を有しているので、対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。

第３実施形態のエアリーク検査装置１ｃでは、レベル設定部１１により、ユーザがリークレベルを予め設定できるようにし、設定されたリークレベルに応じて、第１、第２、第３開閉弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を開閉することにより第１、第２、第３排気細管５ａ、５ｂ、５ｃを適宜組み合わせることで、設定されたリークレベルに合わせて、排気細管５ａ、５ｂ、５ｃの合成コンダクタンスＣを変更し、設定されたリークレベルでリークを検査することができる。また、設定されたリークレベルによる検査結果を見て、リークレベルを変更して、検査をやり直すこともできる。

次に、第３実施形態のエアリーク検査装置１ｃの動作を図９の圧力変化図、図１０のフローチャートに基づき説明する。

まず、ステップ３０１で、レベル設定部１１で設定されたリークレベルを読み取る。ステップ３０２において、遮断弁Ｖ０と第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３を全て開き、ステップ３０３で真空ポンプ２を駆動する。ステップ３０４で、真空ポンプ３を駆動してからｔ１秒が経過したか否かを判断し、経過していなければ真空ポンプ３による排気を継続する。ｔ１秒が経過していれば、ステップ３０５で、真空計６の圧力Ｐ１を読み取る。ステップ３０６で圧力Ｐ１が所定の第１閾値Ｐth１以下であるか否かを判断する。圧力Ｐ１が第１閾値Ｐth１を超える場合、ステップ３０７でリーク有り（リークレベル：Ｌ１）と判断する。

圧力Ｐ１が第１閾値Ｐth１以下である場合、ステップ３０８で、レベル設定器１で設定されたリークレベルに応じて、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第３開閉弁Ｖ３の開閉を切り換え、ステップ３０９で、真空ポンプ３を駆動してからｔｓ秒が経過したか否かを判断し、経過していなければ真空ポンプ３による排気を継続する。ｔｓ秒が経過していれば、ステップ３１０で、真空計６の圧力Ｐｓを読み取る。ステップ３１１で圧力Ｐｓが所定の第１閾値Ｐthｓ以下であるか否かを判断する。圧力Ｐｓが第１閾値Ｐthｓを超える場合、ステップ３１２でリーク有り（リークレベル：Ｌｓ（設定リークレベル））と判断する。圧力Ｐｓが第１閾値Ｐthｓ以下である場合、ステップＳ３１３でリーク無と判断する。ステップ３１４で、リークレベルの変更があるか否かを判断し、リークレベルの変更があれば、ステップ３１５でリークレベルを読み取り、ステップ３０８に戻り、同様のステップを繰り返す。リークレベルの変更が無ければ、終了する。

なお、第１実施形態と同様に、被検査体２に水や油が付着している場合は、真空ポンプ３により、一旦、被検査体２を１００Ｐａ以下に排気した後、清浄ガス導入部９により被検査体２に窒素（Ｎ_２）、炭酸ガス（ＣＯ_２）、アルゴン（Ａｒ）等の清浄ガスを導入することができる。

本発明は、以上に実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で変更することができきる。例えば、図１、図４、図８において、チップ管２ｂとフィルタ８との間に開閉弁を設けて、検査の中止中においても当該開閉弁より下流側を排気して経路の清浄性を保つようにしてもよい。

１ａ、１ｂ、１ｃ…エアリーク検査装置
２…被検査体
２ａ…空間
２ｂ…チップ管
３…真空ポンプ
４…排気管
４ａ…第１枝管
４ｂ…第２枝管
４ｃ…配管
４ｄ…配管
４ｅ…配管
５…排気細管
５ａ…第１排気細管
５ｂ…第２排気細管
５ｃ…第３排気細管
６…真空計
７…制御部
８…フィルタ
９…清浄ガス導入部
１０…表示部
１１…レベル設定部
Ｖ０…遮断弁
Ｖ…開閉弁
Ｖ１…第１開閉弁
Ｖ２…第２開閉弁
Ｖ３…第３開閉弁

Claims (6)

1. 真空ポンプと、被検査体に一端が接続され、他端が前記真空ポンプに接続された排気管と、前記排気管に接続され、前記被検査体内の圧力を検出する真空計とを備え、前記真空ポンプにより前記被検査体を排気した後、前記真空計の検出圧力の上昇により前記被検査体のリークの有無を検査するエアリーク検査装置であって、
   前記排気管の前記真空計より下流側に遮断弁が設けられ、
   前記排気管より細い径を有し、前記遮断弁より上流側から分岐し、前記遮断弁より下流側に接続された排気細管が設けられ、
   前記遮断弁を開き、前記排気管と前記排気細管を介して前記被検査体を排気して、前記真空計の検出圧力が第１閾値に到達した後、前記遮断弁を閉じたとき、前記真空計の検出圧力が前記第１閾値より大きい第２閾値を越えるとリーク有りと判定する制御部が設けられていることを特徴とするエアリーク検査装置。
2. 前記排気細管は、並列に接続されたコンダクタンスの異なる複数の排気細管からなり、前記複数の排気細管はそれぞれ開閉弁を介して前記遮断弁より下流側に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のエアリーク検査装置。
3. 前記排気管を介して前記被検査体に清浄ガスを導入するための清浄ガス導入部をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載のエアリーク検査装置。
4. 前記真空ポンプは、到達圧力が０．１〜１００Ｐａの中真空領域のポンプであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエアリーク検査装置。
5. 被検査体に接続された排気管と、前記排気管より細い径を有する排気細管とで前記被検査体を排気し、
   所定時間後に前記被検査体の圧力が第１閾値に到達した後、前記排気管による排気を停止して前記排気細管のみで排気し、
   前記被検査体の圧力が前記第１閾値より大きい第２閾値を越えるとリーク有りと判定するエアリーク検査方法。
6. 前記排気管による排気を停止した後、前記排気管を介して前記被検査体に清浄ガスを導入することを特徴とする請求項５に記載のエアリーク検査方法。

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