JP2018179840A - エアリークテスタ、エアリークテスト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】過大な製造コストをかけることなく、マスターを用意せずに密封品のエアリークテストを実施可能な外圧式エアリークテスタを提供する。
【解決手段】エアリークテスタ１は、第１の制御弁２２１ａを含む定流量エア供給源２９０と、第２の制御弁２２３と、ワーク収容室３０と、第１の制御弁２２１ａと第２の制御弁２２３とを連絡する第１のエア流路２３と、第２の制御弁２２３とワーク収容室３０とを連絡する第２のエア流路２５と、第２の制御弁２２３に接続されている圧力センサ２５３と、一端が第１のエア流路２３に接続されており他端が第２のエア流路２５に接続されている差圧センサ２５１とを含む。第１の制御弁２２１ａは、定流量エア供給源２９０と第１のエア流路２３とを連絡または遮断し、第２の制御弁２２３が、第１のエア流路２３と第２のエア流路２５とを連絡または遮断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エアリークテスタとエアリークテスト方法に関する。

＜外圧式エアリークテスタ＞
検査対象物であるワークの外側を加圧する外圧式エアリークテスタとして、例えば特許文献１は定流量型エアリークテスタを公開している。図１は、特許文献１の図３に開示されている定流量型エアリークテスタを示している。

特許文献１の図３に開示されている定流量型エアリークテスタは、正圧源１６と、マニホールドユニット２００と、判定制御装置３００と、ワークカプセル６Ｗと、マスターカプセル６Ｍとを含んでいる。

金属又は樹脂により形成されているマニホールドユニット２００は、制御弁５０，６０と、臨界ノズル９Ｗ，９Ｍと、差圧検出器１３と、テスト圧センサ７０とを含んでいる。
制御弁５０と差圧検出器１３と制御弁６０は、長方形の表面を有する板状直方体のマニホールドブロック２１０の上面に、マニホールドブロック２１０の長さ方向に一列に並んで配置されている。また、マニホールドブロック２１０の１つの長側面に、テスト圧センサ７０が取り付けられている。

正圧源１６からの配管１１は、マニホールドユニット２００内のワーク側配管２１Ｗとマスター側配管２１Ｍに接続されている。ワーク側配管２１Ｗには、ワークカプセル６Ｗに向かって順に、２方制御弁５’Ｗと臨界ノズル９Ｗが直列に挿入されている。マスター側配管２１Ｍにも、マスターカプセル６Ｍに向かって順に、２方制御弁５’Ｍと臨界ノズル９Ｍが直列に挿入されている。臨界ノズル９Ｗからワークカプセル６Ｗに向かうワーク側配管２１Ｗと、臨界ノズル９Ｍからマスターカプセル６Ｍに向かうマスター側配管２１Ｍと、の間に差圧検出器１３が接続されている。更に、配管２１Ｗ，２１Ｍのそれぞれに２方制御弁１９’Ｗ，１９’Ｍのそれぞれの一方のポートが接続されており、２方制御弁１９’Ｗ，１９’Ｍのそれぞれの他方のポートは共通の開放穴２６に接続されている。臨界ノズル９Ｍとマスターカプセル６Ｍの間において、マスター側配管２１Ｍにテスト圧センサ７０が接続されている。なお、テスト圧センサ７０は、マスター側配管２１Ｍではなくワーク側配管２１Ｗに接続されていてもよい。ワーク側配管２１Ｗの端部は、ジョイント２１ＪＷによって配管４１Ｗを通してワークカプセル６Ｗに接続されている。マスター側配管２１Ｍの端部は、ジョイント２１ＪＭによって配管４１Ｍを通してマスターカプセル６Ｍに接続されている。

判定制御装置３００は、制御プログラムに従って、テスト圧センサ７０によって検出される実際のテスト圧を観測して２方制御弁５’Ｗ，５’Ｍ，１９’Ｗ，１９’Ｍの動作を制御し、かつ、所定のタイミングでの差圧検出器１３による検出差圧に基づいてワーク８Ｗに対する評価を判定し、表示する。

特許文献１の図３に開示されている定流量型エアリークテスタの動作原理は、次のとおりである。
まず、ノーマリークローズドの２方制御弁５’Ｗ，５’Ｍを閉状態とし、ノーマリーオープンの２方制御弁１９’Ｗ，１９’Ｍをそのまま開放状態としてワーク側空気系とマスター側空気系を同じ初期状態（この例では大気圧）とする。
この状態において、ワークカプセル６Ｗ内にワーク８Ｗを収容し、マスターカプセル６Ｍ内にワーク８Ｗと同じ容積を持ち漏れのないマスター８Ｍを収容する。

次に、正圧源１６の空気の圧力を臨界圧以上の所望の圧力に設定し、２方制御弁１９’Ｗ，１９’Ｍを閉状態にした後で、２方制御弁５’Ｗ、５’Ｍを予め決められた時間だけ開放状態にして正圧源１６の加圧空気を臨界ノズル９Ｗ，９Ｍを通してワークカプセル６Ｗとマスターカプセル６Ｍに供給する。これによって、ワーク側空気系とマスター側空気系にそれぞれ同じ一定流量の空気が注入される。

判定制御装置３００は差圧検出器１３による検出差圧を観測する。ワーク８Ｗに穴が開いていれば、ワーク８Ｗ内に空気が漏れて流入し、ワーク側空隙の総内容積とマスター側空隙の総内容積に差が生じる、つまり、ワーク側空気系の圧力がマスター側空気系の圧力より低くなる。したがって、２方制御弁５’Ｗ，５’Ｍを閉じてから所定期間後に、差圧検出器１３によって予め決められた第１の基準値より大きな差圧が検出された場合は、判定制御装置３００は「ワーク８Ｗは大リークを有する」と判定し、テストを終了する。前記所定期間後に第１の基準値より大きな差圧が検出されなかった場合には、判定制御装置３００は、その時点で差圧検出器１３の検出出力を０にリセットし、検出レンジを感度の高いレンジに切り替えて差圧検出を続行する。判定制御装置３００は、所定期間経過後に、検出差圧が第２の基準値以下であれば「ワーク８Ｗには漏れが無い」と判定し、第２の基準値より大であれば「ワーク８Ｗは小リークを有する」と判定し、テストを終了する。

＜内圧式エアリークテスタ＞
ワークの内側を加圧する内圧式エアリークテスタとして、本願の出願人は、図２に示す機能構成を持つエアリークテスタを製造し販売している。

図２に示す内圧式エアリークテスタは、エア供給部２０１と、減圧弁２１０と、一次側圧力センサ２１３と、第１の制御弁２２１と、第２の制御弁２２３と、第３の制御弁２２５と、第１のエア流路２３と、第２のエア流路２５と、第３のエア流路２１と、第４のエア流路２７と、第５のエア流路２９と、差圧検出器２５１と、圧力センサ２５３と、判定制御装置３００と、マスター接続部４１と、ワーク接続部４３と、サイレンサー４０とを含んでいる。

第１の制御弁２２１は、一つの吸気ポートと二つの排気ポートを持つノーマリークローズドの空気作動弁である。第３のエア流路２１の一端は、第１の制御弁２２１の吸気ポートに接続している。図示しないエアタンクが接続されるエア供給部２０１は、第３のエア流路２１の他端に取り付けられている。第３のエア流路２１には、エア供給部２０１と第１の制御弁２２１との間で、一次側圧力の安定を保つ減圧弁２１０と一次側圧力を計測する一次側圧力センサ２１３が直列に接続されている。このように、第３のエア流路２１は、エア供給部２０１と第１の制御弁２２１とを連絡している。第３のエア流路２１は例えば金属管である。

第２の制御弁２２３は、二つの吸気ポートと一つの排気ポートを持つノーマリーオープンの空気作動弁である。第１のエア流路２３の一端は第１の制御弁２２１の一方の排気ポートに接続しており、第１のエア流路２３の他端は第２の制御弁２２３の一方の吸気ポートに接続している。第１のエア流路２３は、第１の制御弁２２１と第２の制御弁２２３とを連絡する管路の他に二つの管路を持つ。一方の管路の端部には、マスター３１が接続するマスター接続部４１が取り付けられている。他方の管路の端部は、差圧検出器２５１の一端に接続している。このように、第１のエア流路２３は、第１の制御弁２２１と第２の制御弁２２３と差圧検出器２５１とマスター接続部４１とを連絡している。第１のエア流路２３は例えば金属管である。

第２のエア流路２５の一端は第２の制御弁２２３の他方の吸気ポートに接続している。第２のエア流路２５の他端には、ワーク３３が接続するワーク接続部４３が取り付けられている。第２のエア流路２５は、第２の制御弁２２３とワーク接続部４３とを連絡する管路の他に一つの管路を持つ。この管路の端部は、第１の制御弁２２１の他方の排気ポートに接続している。この管路から、この管路が第２の制御弁２２３とワーク接続部４３とを連絡する管路から分岐する分岐点と第１の制御弁２２１との間で、一つの管路が分岐している。この管路の他端は、差圧検出器２５１の他端に接続している。このように、第２のエア流路２５は、第１の制御弁２２１と第２の制御弁２２３と差圧検出器２５１とワーク接続部４３とを連絡している。第２のエア流路２５は例えば金属管である。

第３の制御弁２２５は、一つの吸気ポートと一つの排気ポートを持つノーマリーオープンの空気作動弁である。第４のエア流路２７の一端は第２の制御弁２２３の排気ポートに接続しており、第４のエア流路２７の他端は第３の制御弁２２５の吸気ポートに接続している。第４のエア流路２７は、第２の制御弁２２３と第３の制御弁２２５とを連絡する管路の他に一つの管路を持つ。この管路の端部は、圧力センサ２５３に接続している。このように、第４のエア流路２７は、第２の制御弁２２３と第３の制御弁２２５と圧力センサ２５３とを連絡している。第４のエア流路２７は例えば金属管である。

第５のエア流路２９の一端は第３の制御弁２２５の排気ポートに接続しており、第５のエア流路２９の他端には、エアリークテスタからの排気音を小さくするサイレンサー４０が取り付けられている。

上述の構成によると、第１の制御弁２２１が開放状態の場合、第１の制御弁２２１はエア供給部２０１と第１のエア流路２３と第２のエア流路２５とを連絡する。第１の制御弁２２１が閉状態の場合、第１の制御弁２２１は、エア供給部２０１と第１のエア流路２３との連絡を遮断し、同様に、エア供給部２０１と第２のエア流路２５との連絡を遮断する。
第２の制御弁２２３が開放状態の場合、第２の制御弁２２３は第１のエア流路２３と第２のエア流路２５と第４のエア流路２７とを連絡する。第２の制御弁２２３が閉状態の場合、第２の制御弁２２３は、第１のエア流路２３と第４のエア流路２７との連絡を遮断し、同様に、第２のエア流路２５と第４のエア流路２７との連絡を遮断し、さらに、第１のエア流路２３と第２のエア流路２５との連絡も遮断する。

判定制御装置３００は、制御プログラムに従って、一次側圧力センサ２１３によって検出される供給圧と圧力センサ２５３によって検出されるテスト圧を観測して第１、第２及び第３の制御弁２２１，２２３，２２５の動作を制御し、かつ、所定のタイミングでの差圧検出器２５１による検出差圧に基づいてワーク３３に対する評価を判定し、表示する。

図２に示す内圧式エアリークテスタの動作手順は、次のとおりである。
まず、第１の制御弁２２１を閉状態にし、第２の制御弁２２３と第３の制御弁２２５を開放状態にして、第１のエア流路２３と、第２のエア流路２５と、第４のエア流路２７と、第５のエア流路２９とを同じ初期状態（この例では大気圧）とする。第３のエア流路２１は、減圧弁２１０によって臨界圧以上の所定圧力に設定されている。
この状態において、マスター接続部４１にマスター３１が接続され、ワーク接続部４３にワーク３３が接続される。

次に、第３の制御弁２２５を閉状態にし第２の制御弁２２３を開放状態にした後で、第１の制御弁２２１を予め決められた時間だけ開放状態にして、エア供給部２０１に接続されているエアタンクの加圧空気を第１のエア流路２３と、第２のエア流路２５と、第３のエア流路２１を通してマスター３１とワーク３３に供給する。

次に、第３の制御弁２２５を閉状態にした状態において、第２の制御弁２２３を開放状態にしたまま、第１の制御弁２２１を閉状態にし、予め決められた時間だけ圧力変動の減少を待つ。この間に圧力センサ２５３が圧力降下を検出した場合、判定制御装置３００は「ワーク３３は大リークを有する」と判定する。

この工程に続いて、第１の制御弁２２１と第３の制御弁２２５を閉状態にしたまま、第２の制御弁２２３を閉状態にする。判定制御装置３００は差圧検出器２５１による検出差圧を観測する。ワーク３３に穴が開いていれば、ワーク３３から空気が漏れて、第１のエア流路２３とマスター３１の圧力と、第２のエア流路２５とワーク３３の圧力と、に差が生じる、つまり、第２のエア流路２５の圧力が第１のエア流路２３の圧力より低くなる。したがって、第２の制御弁２２３を閉じてから所定時間経過後に、差圧検出器２５１によって予め決められた第１の基準値より大きな差圧が検出された場合は、判定制御装置３００は「ワーク３３は大リークを有する」と判定し、テストを終了する。上記所定時間経過後に第１の基準値より大きな差圧が検出されなかった場合には、判定制御装置３００は、その時点で差圧検出器２５１の検出出力を０にリセットし、検出レンジを感度の高いレンジに切り替えて差圧検出を続行する。判定制御装置３００は、所定時間経過後に、検出差圧が第２の基準値以下であれば「ワーク３３には漏れが無い」と判定し、第２の基準値より大であれば「ワーク３３は小リークを有する」と判定し、テストを終了する。

特許第5758546号公報

図１に示す外圧式エアリークテスタは、密封品のエアリークテストに好適であるが、マスターを用意しなければならない。また、図２に示す内圧式エアリークテスタは、ワーク側とマスター側の空隙容積差を計測するものではないので、密封品のエアリークテストを実施できない。
マスターを用意せずに密封品のエアリークテストを実施可能な外圧式エアリークテスタを設計すること自体は不可能ではないが、通常、新規設計のため製造コストが大きく、このコストは販売価格に転嫁されてしまう。

このような問題に鑑みて、本発明は、過大な製造コストをかけることなく、マスターを用意せずに密封品のエアリークテストを実施可能な外圧式エアリークテスタと、この外圧式エアリークテスタを用いたエアリークテスト方法を提供することを目的とする。

本発明のエアリークテスタは、第１の制御弁を含む定流量エア供給源と、第２の制御弁と、ワーク収容室と、第１の制御弁と第２の制御弁とを連絡する第１のエア流路と、第２の制御弁とワーク収容室とを連絡する第２のエア流路と、第１のエア流路または第２のエア流路または第２の制御弁に接続されている圧力センサと、一端が第１のエア流路に接続されており他端が第２のエア流路に接続されている差圧センサとを含む。第１の制御弁は、定流量エア供給源と第１のエア流路とを連絡または遮断し、第２の制御弁が、第１のエア流路と第２のエア流路とを連絡または遮断する。

また、本発明のエアリークテスト方法は、上記エアリークテスタを用いたエアリークテスト方法であって、ａ）定流量エア供給源から第１のエア流路と第２のエア流路とワーク収容室にエアを所定時間供給し、ワーク収容室に収容されているワークのリークを圧力センサによって検出する第１リーク検出ステップと、ｂ）第１リーク検出ステップに続いて、第１のエア流路と第２のエア流路とが遮断された状態で、ワーク収容室に収容されているワークのリークを差圧センサによって検出する第２リーク検出ステップとを有する。

本発明に拠れば、過大な製造コストをかけることなく、マスターを用意せずに密封品のエアリークテストを実施できる。

従来の外圧式エアリークテスタの機能構成例。 従来の内圧式エアリークテスタの機能構成例。 本発明の実施形態の機能構成例。 本発明の他の実施形態の機能構成例。 本発明の実施形態におけるエアリークテストの処理フロー。

＜本発明の要点＞
本発明の要点は、既存の内圧式エアリークテスタの構成をわずかに変更して、マスターを用意せずに密封品のエアリークテストを実施可能な外圧式エアリークテスタを実現したことにある。既存の内圧式エアリークテスタが持っている圧力センサは制御弁を制御するタイミングを見計らうために用いられているが、本発明ではこの圧力センサはリーク検出に利用される。

＜実施形態＞
図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図３は、本発明の外圧式エアリークテスタの一実施形態の機能構成を示している。図３に示す外圧式エアリークテスタ１と図２に示す従来の内圧式エアリークテスタとの主要な相違点は、外圧式エアリークテスタ１が第１の制御弁２２１に替えて第１の制御弁２２１ａを含む点である。このため、図３に示す外圧式エアリークテスタ１と図２に示す従来の内圧式エアリークテスタとにおいて共通の構成要素には、同じ参照符号を割り当てている。図３に示す外圧式エアリークテスタ１は、図２に示す従来の内圧式エアリークテスタの構造をわずかに変更することによって実施可能である。

実施形態の説明では、防塵用フィルタ、オートリークキャリブレーター（差圧変化を漏れ流量変化に変換するための装置）など、実際には使用されるが本発明の実施形態の説明と理解において非本質的な構成要素を省略している。したがって、実施形態の説明で使用している「接続」との用語は、当該「接続」との用語に係る構成要素が直接的に（換言すれば、他の構成要素を介さずに）接続されていることに限定する意味ではなく、実際の必要に応じて、当該「接続」との用語に係る構成要素が間接的に（換言すれば、他の構成要素を介して）接続されている場合も許容することを含意する。

図３に示す外圧式エアリークテスタ１は、エアを定流量で供給する定流量エア供給源２９０と、第２の制御弁２２３と、第３の制御弁２２５と、第１のエア流路２３と、第２のエア流路２５と、第４のエア流路２７と、第５のエア流路２９と、差圧検出器２５１と、圧力センサ２５３と、判定制御装置３００と、ワーク収容室３０と、バルブキャップ４３と、サイレンサー４０とを含んでいる。定流量エア供給源２９０は、エア供給部２０１と、減圧弁２１０と、一次側圧力センサ２１３と、第３のエア流路２１と、第１の制御弁２２１ａとを含んでいる。

第１の制御弁２２１ａは、一つの吸気ポートと二つの排気ポートを持つノーマリークローズドの空気作動弁である。図２に示す従来の内圧式エアリークテスタで使用される第１の制御弁２２１の弁構造は通常のオリフィスプレートを含むが、第１の制御弁２２１ａの弁構造はオリフィスプレートに替えてソニックノズル２７ａ，２７ｂ（臨界ノズル、音速ノズルなどとも呼称される）を含む。ソニックノズル２７ａ，２７ｂの一例として、特許文献１に開示される臨界ノズル（ネジ式パイプ）を挙げることができる。φ0.2あるいはφ0.3のネジ式パイプの臨界圧比（一次側圧力に対する二次側圧力の割合）は約0.37であり、この条件下で第１の制御弁２２１ａの排気ポートは定流量のエアを吐出する。図３に示す例では、第１の制御弁２２１ａの一方の排気ポートにソニックノズル２７ａが取り付けられており、他方の排気ポートにソニックノズル２７ｂが取り付けられている。このため、定流量エア供給源２９０は、ソニックノズル２７ａ，２７ｂを用いてエアを定流量で供給することが可能である。

第３のエア流路２１の一端は、第１の制御弁２２１ａの吸気ポートに接続している。図示しないエアタンクが接続されるエア供給部２０１は、第３のエア流路２１の他端に取り付けられている。第３のエア流路２１には、エア供給部２０１と第１の制御弁２２１ａとの間で、一次側圧力の安定を保つ減圧弁２１０と一次側圧力を計測する一次側圧力センサ２１３が直列に接続されている。このように、第３のエア流路２１は、エア供給部２０１と第１の制御弁２２１ａとを連絡している。第３のエア流路２１は例えば金属管である。

第２の制御弁２２３は、二つの吸気ポートと一つの排気ポートを持つノーマリーオープンの空気作動弁である。第１のエア流路２３の一端は第１の制御弁２２１ａの一方の排気ポートに接続しており、第１のエア流路２３の他端は第２の制御弁２２３の一方の吸気ポートに接続している。第１のエア流路２３は、第１の制御弁２２１ａと第２の制御弁２２３とを連絡する管路の他に二つの管路を持つ。一方の管路の端部には、バルブキャップ４３が取り付けられており、このため、当該一方の管路の端部は封止されている。図３に示す外圧式エアリークテスタ１は、図２に示す従来の内圧式エアリークテスタの構造のわずかな変更（つまり、オリフィスプレートに替えてソニックノズル２７ａ，２７ｂを第１の制御弁２２１ａの弁構造に取り付けること）によって実施されるところ、外圧式エアリークテスタ１ではマスター３１が不要であり、当該一方の管路の端部はバルブキャップ４３によって封止される必要がある。したがって、当該一方の管路は必須ではないので、図４に示す変形例のように、外圧式エアリークテスタ１は当該一方の管路を含まなくてもよい。他方の管路の端部は、差圧検出器２５１の一端に接続している。このように、第１のエア流路２３は、第１の制御弁２２１ａと第２の制御弁２２３と差圧検出器２５１とを連絡している。第１のエア流路２３は例えば金属管である。

第２のエア流路２５の一端は第２の制御弁２２３の他方の吸気ポートに接続している。第２のエア流路２５の他端には、ワーク３３を収容するためのワーク収容室３０が取り付けられている。第２のエア流路２５は、第２の制御弁２２３とワーク収容室３０とを連絡する管路の他に一つの管路を持つ。この管路の端部は、差圧検出器２５１の他端に接続している。この管路から、この管路が第２の制御弁２２３とワーク収容室３０とを連絡する管路から分岐する分岐点と差圧検出器２５１との間で、一つの管路が分岐している。この管路の端部は、第１の制御弁２２１ａの他方の排気ポートに接続している。このように、第２のエア流路２５は、第１の制御弁２２１ａと第２の制御弁２２３と差圧検出器２５１とワーク収容室３０とを連絡している。第２のエア流路２５は例えば金属管である。

第３の制御弁２２５は、一つの吸気ポートと一つの排気ポートを持つノーマリーオープンの空気作動弁である。第４のエア流路２７の一端は第２の制御弁２２３の排気ポートに接続しており、第４のエア流路２７の他端は第３の制御弁２２５の吸気ポートに接続している。第４のエア流路２７は、第２の制御弁２２３と第３の制御弁２２５とを連絡する管路の他に一つの管路を持つ。この管路の端部は、圧力センサ２５３に接続している。このように、第４のエア流路２７は、第２の制御弁２２３と第３の制御弁２２５と圧力センサ２５３とを連絡している。第４のエア流路２７は例えば金属管である。圧力センサ２５３を第４のエア流路２７を介して第２の制御弁２２３に接続する構成に限定されず、圧力センサ２５３は第１のエア流路２３または第２のエア流路２５に接続される構成も許容される。

第５のエア流路２９の一端は第３の制御弁２２５の排気ポートに接続しており、第５のエア流路２９の他端には、外圧式エアリークテスタ１からの排気音を小さくするサイレンサー４０が取り付けられている。

上述の構成によると、第１の制御弁２２１ａが開放状態の場合、第１の制御弁２２１ａはエア供給部２０１と第１のエア流路２３と第２のエア流路２５とを連絡する。第１の制御弁２２１ａが閉状態の場合、第１の制御弁２２１ａは、エア供給部２０１と第１のエア流路２３との連絡を遮断し、同様に、エア供給部２０１と第２のエア流路２５との連絡を遮断する。
第２の制御弁２２３が開放状態の場合、第２の制御弁２２３は第１のエア流路２３と第２のエア流路２５と第４のエア流路２７とを連絡する。第２の制御弁２２３が閉状態の場合、第２の制御弁２２３は、第１のエア流路２３と第４のエア流路２７との連絡を遮断し、同様に、第２のエア流路２５と第４のエア流路２７との連絡を遮断し、さらに、第１のエア流路２３と第２のエア流路２５との連絡も遮断する。
第３の制御弁２２５が開放状態の場合、第３の制御弁２２５は第４のエア流路２７と第５のエア流路２９を連絡する。第３の制御弁２２５が閉状態の場合、第３の制御弁２２５は、第４のエア流路２７と第５のエア流路２９との連絡を遮断する。

判定制御装置３００は、制御プログラムに従って、一次側圧力センサ２１３によって検出される供給圧と圧力センサ２５３によって検出されるテスト圧を観測して第１、第２及び第３の制御弁２２１ａ，２２３，２２５の動作を制御し、かつ、所定のタイミングでの差圧検出器１３による検出差圧に基づいてワーク３３に対する評価を判定し、この判定結果を表示する。

図３に示す外圧式エアリークテスタ１によるリークテストの手順は、次のとおりである。
まず、第１の制御弁２２１ａを閉状態にし、第２の制御弁２２３と第３の制御弁２２５を開放状態にして、第１のエア流路２３と、第２のエア流路２５と、第４のエア流路２７と、第５のエア流路２９とを同じ初期状態（この例では大気圧）とする（ステップＳ１）。第３のエア流路２１は、減圧弁２１０によって臨界圧以上の所定圧力に設定されている。
この状態において、ワーク収容室３０に密封品のワーク３３が気密に収容される。

次に、第２の制御弁２２３を開放状態にしたまま第３の制御弁２２５を閉状態にした後で、第１の制御弁２２１ａを予め決められた時間ΔＴだけ開放状態にして、エア供給部２０１に接続されているエアタンクの加圧空気を第１のエア流路２３と、第２のエア流路２５と、第４のエア流路２７と、ワーク収容室３０に供給し、ワーク収容室３０に収容されているワーク３３のリークを圧力センサ２５３によって検出する（ステップＳ２）。

このステップＳ２では、所定時間ΔＴにおける圧力上昇の検出によってリークの有無が判定される。第１の制御弁２２１ａの排気ポートからエアが定流量で供給されるので、圧力センサ２５３によって計測される二次側圧力の時間に応じた変化は線形性を有する。ワーク３３が気密に製造されていない場合、エア供給開始から予め決められた時間ΔＴだけ経過した時点の圧力センサ２５３による圧力測定値は、ワーク３３が気密に製造されている場合の圧力測定値と比較して、低い値になる。ただし、ワーク３３が気密に製造されている場合の、エア供給開始から予め決められた時間ΔＴだけ経過した時点の圧力センサ２５３による圧力測定値は、外圧式エアリークテスタ１によって予め取得されているものとする。ワーク３３が気密に製造されている場合の圧力測定値に基づく第１の基準値を予め定めておくことによって、判定制御装置３００は、エア供給開始から所定時間ΔＴだけ経過した時点の圧力センサ２５３による圧力測定値が第１の基準値以下または第１の基準値より低ければ「ワーク３３には大きな漏れがある」と判定する。なお、第１の基準値は、ワーク３３が気密に製造されている場合の圧力測定値から誤差や圧力変動を見込んだ所定の値を減じた値として定められる。
本実施形態によると、一次側圧力がゲージ圧で３００kPaの場合は５０kPaまで線形変化する二次側圧力を発生可能であり、一次側圧力がゲージ圧で５００kPaの場合は１００kPaまで線形変化する二次側圧力を発生可能であり、エア供給時間ΔＴは１秒以上５秒以下であるのが好ましい。

また、このような構成によると、第１の制御弁２２１ａの排気ポートからエアが定流量で供給されることで二次側圧力は線形的に変化するから、ワーク３３に微小な開口部があったとしても、この開口部を瞬間的なエア供給圧力で封止することなくワーク３３の漏れの有無を検出することが可能である。

次に、第３の制御弁２２５を閉状態にしたまま第２の制御弁２２３を開放状態において、第１の制御弁２２１ａを閉状態にし、予め決められた時間だけ圧力変動の減少を待つ（ステップＳ３）。この待機時間中でも、判定制御装置３００は、圧力センサ２５３による圧力測定値の変動を観測し、圧力測定値の低下が観測されれば「ワーク３３には漏れがある」と判定することが可能である。つまり、このステップＳ３では、圧力降下の検出によってリークの有無が判定される。

ステップＳ３に続いて、第１の制御弁２２１ａと第３の制御弁２２５を閉状態にしたまま、第２の制御弁２２３を閉状態にする。判定制御装置３００は、第１のエア流路２３と第２のエア流路２５とが遮断された状態で、ワーク収容室３０に収容されているワーク３３のリークを差圧検出器２５１によって検出する（ステップＳ４）。このステップＳ４では、差圧変化の検出によってリークの有無が判定される。
ワーク３３に穴が開いていれば、ワーク３３に空気が流入し、第２のエア流路２５の圧力が第１のエア流路２３の圧力より低くなる。したがって、第２の制御弁２２３を閉じてから所定時間経過後に、差圧検出器２５１によって予め決められた第２の基準値より大きな差圧が検出された場合は、判定制御装置３００は「ワーク３３はリークを有する」と判定し、テストを終了する。所定時間経過後に予め定められた第２の基準値より大きな差圧が検出されなかった場合には、判定制御装置３００は、その時点で差圧検出器２５１の検出出力を０にリセットし、検出レンジを感度の高いレンジに切り替えて差圧検出を続行する。判定制御装置３００は、所定時間経過後に、検出差圧が予め定められた第３の基準値以下であれば「ワーク３３には漏れが無い」と判定し、第３の基準値より大であれば「ワーク３３はリークを有する」と判定し、テストを終了する。

＜変形例＞
本発明の外圧式エアリークテスタの他の実施形態の機能構成を図４に示す。図４に示す実施形態の外圧式エアリークテスタは、図３に示す実施形態と異なり、第１の制御弁２２１ａに替えて第１の制御弁２２１ｂを含んでいる。第１の制御弁２２１ｂは、一つの吸気ポートと一つの排気ポートを持つノーマリークローズドの空気作動弁である。第１の制御弁２２１ｂの弁構造は従来のオリフィスプレートに替えてソニックノズル２７ａを含む。図４に示す例では、第１の制御弁２２１ｂの排気ポートにソニックノズル２７ａが取り付けられている。このため、定流量エア供給源２９０は、ソニックノズル２７ａを用いて定流量でエアを供給することが可能である。

図４に示す構成では、第１のエア流路２３の一端は第１の制御弁２２１ｂの排気ポートに接続している。また、図４に示す構成では、図３に示す構成と異なり、第２の制御弁２２３とワーク収容室３０とを連絡する管路から分岐する管路は、第１の制御弁２２１ｂに向かう分岐管路を持たない。

＜補遺＞
明細書と特許請求の範囲では、用語「含む」とその語形変化は非排他的表現として使用されている。例えば、「ＸはＡとＢを含む」という文は、ＸがＡとＢ以外のものを含むことを否定しない。ただし、当該用語またはその語形変化が否定辞と結合した場合はその限りではない。例えば、「ＸはＡとＢを含まない」という文は、ＸがＡとＢ以外のものを含む可能性を認めている。

上述の説明における「第○」との用語は、実施形態の構成を明確に説明するために使用した用語である。当該用語それ自体によって、つまり、構成要素の序列それ自体によって、本発明は限定されるものではない。また、当該用語の使用は、そのような限定を意図するものでもない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、当業者にとって、本発明が本明細書中で説明された実施形態に限定されないことは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載によって定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施され得る。本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、特段の断りが無い限り、本発明に対して何ら制限的な意味を有しない。

Claims (4)

1. 第１の制御弁を含む定流量エア供給源と、
   第２の制御弁と、
   ワーク収容室と、
   上記第１の制御弁と上記第２の制御弁とを連絡する第１のエア流路と、
   上記第２の制御弁と上記ワーク収容室とを連絡する第２のエア流路と、
   上記第１のエア流路または上記第２のエア流路または上記第２の制御弁に接続されている圧力センサと、
   一端が上記第１のエア流路に接続されており他端が上記第２のエア流路に接続されている差圧センサと
   を含み、
   上記第１の制御弁が、上記定流量エア供給源と上記第１のエア流路とを連絡または遮断し、
   上記第２の制御弁が、上記第１のエア流路と上記第２のエア流路とを連絡または遮断する
   エアリークテスタ。
2. 請求項１に記載のエアリークテスタにおいて、
   上記定流量エア供給源は、ソニックノズルを用いて定流量でエアを供給する
   ことを特徴とするエアリークテスタ。
3. 請求項２に記載のエアリークテスタにおいて、
   上記ソニックノズルは、上記第１の制御弁の弁構造に組み込まれている
   ことを特徴とするエアリークテスタ。
4. 第１の制御弁を含む定流量エア供給源と、
   第２の制御弁と、
   ワーク収容室と、
   上記第１の制御弁と上記第２の制御弁とを連絡する第１のエア流路と、
   上記第２の制御弁と上記ワーク収容室とを連絡する第２のエア流路と、
   上記第１のエア流路または上記第２のエア流路または上記第２の制御弁に接続されている圧力センサと、
   一端が上記第１のエア流路に接続されており他端が上記第２のエア流路に接続されている差圧センサと
   を含み、
   上記第１の制御弁が、上記定流量エア供給源と上記第１のエア流路とを連絡または遮断し、
   上記第２の制御弁が、上記第１のエア流路と上記第２のエア流路とを連絡または遮断する
   エアリークテスタを用いたエアリークテスト方法であって、
   ａ）上記定流量エア供給源から上記第１のエア流路と上記第２のエア流路と上記ワーク収容室にエアを所定時間供給し、上記ワーク収容室に収容されているワークのリークを上記圧力センサによって検出する第１リーク検出ステップと、
   ｂ）第１リーク検出ステップに続いて、上記第１のエア流路と上記第２のエア流路とが遮断された状態で、上記ワーク収容室に収容されているワークのリークを上記差圧センサによって検出する第２リーク検出ステップと、
   を有するエアリークテスト方法。

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