JP4277351B2 - 漏れ検査装置及び漏れ検査装置の校正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏れ検査装置及び漏れ検査装置の校正方法に関し、特に漏れをトレーサガスを使用して検査する漏れ検査装置の校正をするためのリーク基準器の残留トレーサガスの除去を容易且つ迅速にすることができる漏れ検査装置及び漏れ検査装置の校正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空被検査品を検査するための漏れ検査装置が知られている。図６は従来の漏れ検査装置を示す模式図である。
【０００３】
図６に示すように、従来の漏れ検査装置においては、チャンバ１０５に被検査ワーク１０６が設置されている。この被検査ワーク１０６のトレーサガス供給口（図示せず）にカプラ１０７が接続され、このカプラ１０７にはトレーサガス導入用配管１０３が接続されている。このトレーサガス導入用配管１０３はチャンバ１０５の外に設けられているバルブ１０８に接続されている。このバルブ１０８はトレーサガス供給系と接続されている。また、チャンバ１０５にはセンシングバルブ１０１を介してトレーサガス検出器１００が接続されている。更に、チャンバ１０５には粗引きバルブ１０２を介して粗引き系の真空ポンプ１０４が接続されている。このチャンバ１０５はバルブ１０９を介してリーク基準器１１０が接続されている。このリーク基準器１１０には１次側バルブ１１１を介してトレーサガス供給系（図示せず）が接続されている。
【０００４】
次に、従来の漏れ検査方法について図６に基づいて説明する。先ず、チャンバ１０５内に被検査ワーク１０６を置き、カプラ１０７を繋いでバルブ１０８を介してトレーサガス供給系に接続する。チャンバ１０５は被検査ワーク１０６をセットした後、密閉して粗引きバルブ１０２を開いて真空引きする。一方、被検査ワーク１０６はバルブ１０８を介してトレーサガス供給系により、規定圧力のトレーサガスとして、例えば、Ｈｅガスを供給する。このトレーサガス供給系の操作と並行して、チャンバ１０５が所定の圧力になった時点で、粗引きバルブ１０２を閉め（場合によっては、開のまま）、センシングバルブ１０１を開けて、トレーサガス検出器１００（トレーサガスがＨｅの場合には、Ｈｅリークディテクター）へ繋げ、チャンバ１０５内の残留ガス成分の内のトレーサガス成分の有無又は漏れ量率（以下、リークレートという。）を調べて、被検査ワーク１０６の合否判定をするものである。
【０００５】
次に、チャンバ１０５の校正は被検査ワーク１０６をチャンバ１０５内にセットせずに密閉し、被検査ワーク１０６に代わりにバルブ１０９を開けてリーク基準器１１０に接続した状態で上述の工程と同様に粗引きバルブ１０２を開き、同様にリーク基準器１１０の１次側バルブ１１１を介してトレーサガス供給系（図示せず）に接続し、同様にリーク基準器１１０により漏れ検査装置の校正を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図６に示す従来の漏れ検査装置においては、リーク基準器１１０による漏れ検査装置の校正が行われた後、リーク基準器１１０内の残留トレーサガスを抜くために、バルブ１０９を開けて、漏れ検査装置全体を一旦真空排気すると共に、トレーサガス供給系も１次側バルブ１１１を開けて一旦真空排気し、その後１次側バルブ１１１を閉じる。しかしながら、バルブ１１１、１０９は常に完全に気密を保つことが難しく、気密が不完全で漏れが発生した場合に被検査ワーク１０６の検査中にチャンバ１０５内に高濃度のトレーサガスが流入し、被検査ワーク１０６に漏れがない場合でも、トレーサガス検出器１００がトレーサガスを検出して、漏れがあると誤判断してしまう虞があるという問題点がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、トレーサガスを使用して漏れを検査する漏れ検査装置の校正をするためのリーク基準器の残留トレーサガスを容易に除去することができる漏れ検査装置及び漏れ検査装置の校正方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る漏れ検査装置は、被検査ワークが内部に設置されるチャンバと、前記チャンバに接続されたトレーサガス検出器と、前記チャンバ内を真空にする第１の真空ポンプと、前記被検査ワーク内にトレーサガスを充填するトレーサガス供給源と、前記チャンバに接続され前記チャンバにトレーサガスを供給して前記チャンバの漏れを校正するリーク基準器と、前記チャンバと前記リーク基準器とを接続する配管に接続されクリーニングガスを前記トレーサガスの排出側から前記リーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段と、前記リーク基準器における前記クリーニングガスを供給した側にて前記クリーニングガスを前記リーク基準器から排出する排出手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、漏れ試験装置における前記リーク基準器には、更に第２の真空ポンプが接続されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明においては、前記クリーニングガス供給手段は、可変リークバルブを介して接続されていることが好ましい。
【００１１】
更に、本発明においては、前記可変リークバルブには、並列してバルブが接続されていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る漏れ検査装置の校正方法は、被検査ワークが内部に設置されるチャンバと、前記チャンバに接続されたトレーサガス検出器と、前記チャンバ内を真空にする第１の真空ポンプと、前記被検査ワーク内にトレーサガスを充填するトレーサガス供給源と、前記チャンバに接続され前記チャンバにトレーサガスを供給して前記チャンバの漏れを校正するリーク基準器と、前記チャンバと前記リーク基準器とを接続する配管に接続されクリーニングガスを前記トレーサガスの排出側から前記リーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段と、前記クリーニングガスを前記リーク基準器から排出する排出手段と、を有する漏れ検査装置の校正方法であって、前記リーク基準器の前記トレーサガスの排出側に、トレーサガスを含まないクリーニングガスを流入させる工程と、前記リーク基準器の前記クリーニングガスを流入させた側からクリーニングガスを排出する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、前記クリーニングガスを連続的又は間欠的に流入及び排出することが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、前記クリーニングガスは、差圧をつけて流すことが好ましい。例えば、真空ポンプ又は圧縮ガスによりクリーニングガスを流すことができる。
【００１５】
本発明においては、チャンバに接続されチャンバ内への漏れを校正するリーク基準器と、リーク基準器に接続されクリーニングガスをリーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段とを設けることにより、バルブに多少の漏れがあっても、バルブの１次側は低圧力で極微量のトレーサガスの濃度に保たれており、バルブの気密性が損なわれても検査への影響は極めて少なく抑えることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。図２は本発明の第１実施例に係る漏れ検査方法を示すフローチャート図である。
【００１７】
本実施例の漏れ検査装置においては、チャンバ６に被検査ワーク７が設置されている。この被検査ワーク７にはトレーサガス供給口（図示せず）にカプラ８が接続され、このカプラ８にはトレーサガス導入用配管２１が接続されている。このトレーサガス導入用配管２１はチャンバ６の外に設けられているバルブ９に接続されている。このバルブ９はトレーサガス供給系又はトレーサガス供給源と接続されている。また、チャンバ６にはセンシングバルブ２を介してトレーサガス検出器１に接続されている。更に、粗引きバルブ３を介して粗引き系の真空ポンプ５が接続されている。更に、チャンバ６にはバルブ１０を介してリーク基準器１１が接続され、このリーク基準器１１は１次側バルブ１２を介してトレーサガスボンベ１８と接続されている。リーク基準器１１と１次側バルブ１２との間にはバルブ４が設けられている。バルブ１０とリーク基準器１１の２次側との間にはバルブ１４と、バルブ１３とが接続されている。このバルブ１３にはクリーニングガス供給手段であるクリーニングガスボンベ１９が接続されている。また、バルブ１４にはクリーニングガスを排出させる排出口２０が設けられている。
【００１８】
本実施例における漏れ検査及び漏れ検査校正方法について、図２を参照して詳細に説明する。
【００１９】
漏れ検査は、図２に示すように、先ず、チャンバ６内に被検査ワーク７を置き、トレーサガス導入用配管２１の先端のカプラ８を被検査ワーク７のトレーサガス供給口に接続し、チャンバ６の扉を閉めて密閉状態にする（ステップＳ１）。
【００２０】
次に、粗引き系の真空ポンプ５は予め稼動状態にしておく。そして、粗引きバルブ３を開けてチャンバ６内を所定の圧力まで真空引きした状態で粗引きバルブ３を閉じる（ステップＳ２）と共に、同時にトレーサガス供給系のバルブ９を開けて、被検査ワーク７内の空気を所定の圧力まで真空引きする（ステップＳ３）。
【００２１】
次に、センシングバルブ２を開けて、チャンバ６とトレーサガス検出器１とを接続する（ステップＳ４）。なお、トレーサガスがＨｅの場合には、トレーサガス検出器１はヘリウムディテクターである。
【００２２】
次に、トレーサガス供給系のボンベから所定圧力のトレーサガスを被検査ワーク７へ供給する（ステップＳ５）。
【００２３】
ここで、被検査ワーク７に漏れがある場合には、漏れ出てきたトレーサガスはトレーサガス検出器１で検出される。所定の時間経過後のリークレートにより、予め決められた閾値と比較して合否を判定する（ステップＳ６）。
【００２４】
合否の判定を終えた段階でセンシングバルブ２を閉じ、被検査ワーク７内のトレーサガスを排出し（ステップＳ７）、バルブ９を閉じて、チャンバ６内に大気導入系のバルブ（図示せず）を開けて大気を導入し、扉を開いて被検査ワーク７を取出して一連の被検査ワーク７に対するテスト（ワークテスト）を終える。
【００２５】
次に、異なる被検査ワーク７を再びチャンバ６内にステップＳ１のようにセットして、次の漏れ検査（リークテスト）を行う。
【００２６】
本実施例の校正方法について説明する。先ず、チャンバ６内に通常は、何も置かずにチャンバ６の扉を閉めて密閉状態にする。そして、バルブ９を閉じる。カプラ８は通常何も接続しない自由状態では、自閉式のものとし、自由状態とする。即ち、チャンバ６内に被検査ワーク７を封入して検査する代わりに外部に置いてある所定のリークレート値を示すリーク基準器１１によりチャンバ６の校正をする。
【００２７】
次に、バルブ１３及びバルブ１４を閉じて、バルブ１０を開けた状態で、粗引きバルブ３を開けてチャンバ６内を上述のステップＳ２乃至ステップＳ６の同様の工程を行う。所定時間経過後のリークレート値がリーク基準器１１による漏れ検査装置の校正値になる。
【００２８】
上述のステップＳ７のように、センシングバルブ２を閉じ、リーク基準器１１内のトレーサガスを抜く。校正が終わった段階で、バルブ１０及びセンシングバルブ２を閉じ、１次側バルブ１２を閉じ、バルブ４を開けてトレーサガスを排出し、バルブ１３を開けてクリーニングガスをクリーニングガスボンベ１９から供給し、大気圧以上の圧力にした後に、バルブ１４を開けて、排出口２０からクリーニングガスをリーク基準器１１（特に２次側）を流通させて、大気中へ次回の校正工程まで排出する。
【００２９】
一方、チャンバ６内に大気導入するため、大気導入バルブ（図示せず）を開けて大気を導入し内部が大気圧になった後に、チャンバ６の扉を開いて一連の校正工程を終える。
【００３０】
本実施例においては、バルブ１０とリーク基準器１１との間の配管に接続されたバルブ１３及びバルブ１４と、このバルブ１３に接続されたクリーニングガスボンベ１９とを設ける構成にすることにより、漏れ検査装置の校正操作後の残留トレーサガスを抜く工程を分離して、他の工程と並行して行えるために校正操作が短く、残留トレーサガスを時間をかけて抜くことができるため、トレーサガスを完全に抜くことができる。また、バルブ１０に多少の漏れがあっても、バルブ１０の１次側は低圧力で極微量のトレーサガスの濃度に保たれており、バルブ１０の気密性が損なわれても検査への影響は極めて少なく抑えることができる。
【００３１】
また、本実施例においては、リーク基準器１１の１次側のトレーサガスは漏れ検査装置の校正基準又はリーク基準器１１の規格によっては、１次側バルブ１２を閉じ、バルブ４を開けてトレーサガスを抜かなくとも良いために、リーク基準器１１の１次側のトレーサガス供給系の操作が簡略化される。
【００３２】
更に、本実施例においては、トレーサガスの排出はバルブ１３及びバルブ１４を開けて、例えば、クリーニングガス供給側の圧力等で調整し、所定のガス種を所定量を連続して流しておけば、リーク基準器１１内のトレーサガスを１次側バルブ１２を開けて排出しなくとも実用上問題はない。
【００３３】
更にまた、本実施例においては、リーク基準器１１の２次側にクリーニングガスとして、大気と同等又はそれより大きい分子量のガスである例えば、窒素ガス（Ｎ2）、酸素ガス（Ｏ2）、炭酸ガス（ＣＯ2）、その他の実質上トレーサガス成分（Ｈｅ）を含まないガス又は漏れ基準の緩やかな場合には空気等のガスを連続的又は間欠的に流してリーク基準器１１に残留しているトレーサガスを抜くこともできる。
【００３４】
一方、トレーサガス供給系側は校正後の検査前の工程又は検査後の排出工程でバルブ１２を閉じた状態でバルブ４を開けて排気後に閉じ、次回の校正工程まで、そのままにして置いても良い。漏れ基準の仕様又はリークテスト方式等によってはそのままでも良い。
【００３５】
本発明の第２実施例を図３を参照して詳細に説明する。なお、図１に示す第１実施例と同一構成物には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。図３は本発明の第２実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【００３６】
本実施例の漏れ検査装置は、第１実施例と比較して、バルブ１３とバルブ１４との間にバルブ１５を介して真空ポンプ１６が接続されている点及びリーク基準器１１と１次側バルブ１２との間にバルブ４がない点で異なり、それ以外は第１実施例と同様の構成である。
【００３７】
本実施例における漏れ検査校正方法について図３を参照して詳細に説明する。本実施例においては、リーク基準器１１の２次側にクリーニングガスを連続的又は間欠的に流しながら一時的に減圧排気することが異なり、それ以外は第１実施例と同様の方法である。即ち、本実施例においては、バルブ１４を閉じ、バルブ１３及びバルブ１５を開いた状態で真空ポンプ１６を稼動し、減圧排気を行った後、バルブ１５を閉じ、バルブ１４を開ける。状況に応じて、この操作を数回繰り返す。
【００３８】
また、第１実施例と比較して、校正が終わった段階におけるトレーサガス抜き工程において異なり、それ以外は同様の工程である。即ち、本実施例においては、バルブ１０及びセンシングバルブ２を閉じ、リーク基準器１１内のトレーサガスをトレーサガス供給系の供給源（図示せず）により回収し１次側バルブ１２を閉じ、バルブ１５を開けて真空ポンプ１６でリーク基準器１１の２次側のトレーサガスを一旦減圧排気した後、バルブ１５を閉じて、バルブ１３を開けてクリーニングガスを供給し、大気圧以上の圧力になってから、バルブ１４を開けてクリーニングガスを大気中へ次回の校正工程まで連続放出しつづける。この場合、バルブ１５を開けて真空ポンプ１６でのトレーサガスの減圧抜き工程で、トレーサガスを早く抜くことができるので頻繁に校正操作を繰り返す必要がある場合に有効である。
【００３９】
本実施例においては、真空ポンプ１６による真空排気では真空ポンプ１６が油ロータリーポンプ等の湿式ポンプの場合では、多量のトレーサガスが真空ポンプ１６内の油中に包含されることがある。また、真空排気特性は圧力が下がれば下がるほど又は使用する気体の分子量が小さい（例えば、Ｈ2及びＨｅ）程落ちる。これらの真空ポンプの油中に多量のトレーサガスを包含したり、真空排気特性の低下することを防止するためには分子量が空気と同程度又はそれより大きいガスをクリーニングガスとして流しながら真空ポンプ１６により減圧排気すると、低分子量のガス単体で排気するのではなく、クリーニングガスが低分子量のガスとの混合ガスとなり能率よく排気できると共に、真空ポンプ１６油中でバブリングを起こして、油中にトレーサガスが混入し包含されることを防止することができるために効果がある。
【００４０】
本発明の第３実施例を図４を参照して詳細に説明する。なお、図１に示す第１実施例と同一構成物には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。図４は本発明の第３実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【００４１】
本実施例の漏れ検査装置は、第２実施例と比較して、バルブ１３が可変リークバルブ１７に変更されている点で異なり、それ以外は第２実施例と同様の構成である。
【００４２】
本実施例は第２実施例と同様にチャンバ６にバルブ９を介してトレーサガス供給系、センシングバルブ２を介してトレーサガス検出器１及び粗引きバルブ３を介して真空ポンプ５が接続されている。これらは、第２実施例と同様に操作される。
【００４３】
また、本実施例においては、微小残留トレーサガスを能率よく排気するため、リーク基準器１１の２次側のクリーニングガスの流量を可変リークバルブ１７により調整し、トレーサガスの減圧排気をリーク基準器１１の２次側圧力を減圧排気能率の良好な値を保持しながら行う点で異なり、それ以外は第２実施例と同様である。
【００４４】
本実施例における漏れ検査校正方法について図４を参照して詳細に説明する。本実施例は第２実施例と比較して、トレーサガスの抜き工程において異なり、それ以外は第２実施例と同様の方法である。即ち、トレーサガス抜き工程において、リーク基準器１１の２次側のトレーサガスを可変リークバルブ１７で一定のクリーニングガスを供給しながら連続減圧排気、又は所定のクリーニングガスを供給しながら一旦減圧排気した後に、バルブ１５を閉じて、可変リークバルブ１７によりクリーニングガスを大気中へ放出するようにしたものである。
【００４５】
ここで、第２実施例においては所期の目的は達成できるものの真空ポンプ１６による減圧排気時にバルブ１３により比較的多量のクリーニングガスを流すため、真空ポンプ１６の油回転ポンプ等の湿式ポンプを使用すると多量の油煙が発生して不都合を生じるため、比較的短時間の減圧排気しかできない。しかし、本実施例においては、可変リークバルブ１７を調整することにより、第２実施例と比較してクリーニングガスの流量を絞って長時間連続減圧排気することができる。
【００４６】
本発明の第４実施例を図５を参照して詳細に説明する。なお、図１に示す第１実施例と同一構成物には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。図５は本発明の第４実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【００４７】
本実施例の漏れ検査装置は、第２実施例と第３実施例とを組み合わせた構成であり、第３実施例と比較して、可変リークバルブ１７に並列してバルブ１３が形成されている点で異なり、それ以外の構成は第３実施例と同様の構成である。
【００４８】
本実施例における漏れ検査校正方法について図５を参照して詳細に説明する。本実施例は第２実施例と比較して、トレーサガスの抜き工程において異なり、それ以外は第２実施例と同様の方法である。即ち、トレーサガス抜き工程において、バルブ１３を閉じておき、可変リークバルブ１７を適当な流量に調整した状態で、バルブ１５及び真空ポンプ１６の系統で減圧連続排気した後、即ち、充分トレーサガスの量が少なくなった時点でバルブ１５を閉じて、バルブ１３を開けて大気圧以上になったところでバルブ１４を開けてクリーニングガスを連続で流す。
【００４９】
本実施例においては、第２実施例と比較して、可変リークバルブ１７を適当な流量に調整した状態で微小残留トレーサガスを能率よく排気することができるため、バルブ１３及びバルブ１４を閉じ、可変リークバルブ１７を開けた状態で真空ポンプ１６を稼動した条件でリーク基準器１１の微小残留トレーサガスを能率よく排気することができる。
【００５０】
上述のいずれの実施例においても、バルブ開閉は手動又は予め定められた所定の圧力以上になると開くバルブ、例えば、リリーフバルブ等を使用して、自動的にバルブの開閉が行えるように制御する構成とすることもできる。
【００５１】
また、上述のいずれの実施例においても、リーク基準器１１の２次側のみにクリーニングガスの供給手段と排出手段を設ける構成にしたが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、１次側のみにクリーニングガスの供給手段と排出手段を設ける構成とすることもできる。また、１次側及び２次側の双方にクリーニングガスの供給手段と排出手段とを設ける構成とすることもできる。
【００５２】
更に、上述のいずれの実施例においても、特定気体（例えば、Ｎ2又はＣＯ2）を供給するようにクリーニングガスボンベ１９を設ける構成にしたが、空気を通すときは、クリーニングガスボンベ１９ではなく、流入側と放出側とに設けられた排出口２０を夫々大気中に開放しておき、経路中にポンプ等を設けて空気の流れを作るような構成にすることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明においては、チャンバに接続されチャンバ内への漏れを校正するリーク基準器と、リーク基準器に接続されクリーニングガスをリーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段とを設けることにより、漏れ検査装置の校正操作後のリーク基準器に残留した残留トレーサガスを抜く工程を分離して他の工程と並行して行える。従って、従来のように校正操作後又は校正操作前に残留トレーサガスを抜くための漏れ検査装置全体を真空排気するようなトレーサガス抜工程を入れる必要がなくなり、校正操作を短くできると共に、リーク基準器の残留トレーサガスを時間をかけて抜くことができるために、残留とレーサガスを完全に抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【図２】 本発明の第１実施例に係る漏れ検査方法を示すフローチャート図である。
【図３】 本発明の第２実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【図４】 本発明の第３実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【図５】 本発明の第４実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【図６】 従来の漏れ検査装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１、１００；トレーサガス検出器、 ２、１０１；センシングバルブ、 ３、１０２；粗引きバルブ、 ５、１６、１０４；真空ポンプ、 ６、１０５；チャンバ、 ７、１０６；被検査ワーク、 ８、１０７；カプラ、 ４、９、１０、１３、１４、１５、１０８、１０９；バルブ、 １１、１１０；リーク基準器、 １２、１１１；１次側バルブ、 １７；可変リークバルブ、 １８；トレーサガスボンベ、 １９；クリーニングガスボンベ、 ２０；排出口、 ２１、１０３；トレーサガス導入用配管
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏れ検査装置及び漏れ検査装置の校正方法に関し、特に漏れをトレーサガスを使用して検査する漏れ検査装置の校正をするためのリーク基準器の残留トレーサガスの除去を容易且つ迅速にすることができる漏れ検査装置及び漏れ検査装置の校正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空被検査品を検査するための漏れ検査装置が知られている。図６は従来の漏れ検査装置を示す模式図である。
【０００３】
図６に示すように、従来の漏れ検査装置においては、チャンバ１０５に被検査ワーク１０６が設置されている。この被検査ワーク１０６のトレーサガス供給口（図示せず）にカプラ１０７が接続され、このカプラ１０７にはトレーサガス導入用配管１０３が接続されている。このトレーサガス導入用配管１０３はチャンバ１０５の外に設けられているバルブ１０８に接続されている。このバルブ１０８はトレーサガス供給系と接続されている。また、チャンバ１０５にはセンシングバルブ１０１を介してトレーサガス検出器１００が接続されている。更に、チャンバ１０５には粗引きバルブ１０２を介して粗引き系の真空ポンプ１０４が接続されている。このチャンバ１０５はバルブ１０９を介してリーク基準器１１０が接続されている。このリーク基準器１１０には１次側バルブ１１１を介してトレーサガス供給系（図示せず）が接続されている。
【０００４】
次に、従来の漏れ検査方法について図６に基づいて説明する。先ず、チャンバ１０５内に被検査ワーク１０６を置き、カプラ１０７を繋いでバルブ１０８を介してトレーサガス供給系に接続する。チャンバ１０５は被検査ワーク１０６をセットした後、密閉して粗引きバルブ１０２を開いて真空引きする。一方、被検査ワーク１０６はバルブ１０８を介してトレーサガス供給系により、規定圧力のトレーサガスとして、例えば、Ｈｅガスを供給する。このトレーサガス供給系の操作と並行して、チャンバ１０５が所定の圧力になった時点で、粗引きバルブ１０２を閉め（場合によっては、開のまま）、センシングバルブ１０１を開けて、トレーサガス検出器１００（トレーサガスがＨｅの場合には、Ｈｅリークディテクター）へ繋げ、チャンバ１０５内の残留ガス成分の内のトレーサガス成分の有無又は漏れ量率（以下、リークレートという。）を調べて、被検査ワーク１０６の合否判定をするものである。
【０００５】
次に、チャンバ１０５の校正は被検査ワーク１０６をチャンバ１０５内にセットせずに密閉し、被検査ワーク１０６に代わりにバルブ１０９を開けてリーク基準器１１０に接続した状態で上述の工程と同様に粗引きバルブ１０２を開き、同様にリーク基準器１１０の１次側バルブ１１１を介してトレーサガス供給系（図示せず）に接続し、同様にリーク基準器１１０により漏れ検査装置の校正を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図６に示す従来の漏れ検査装置においては、リーク基準器１１０による漏れ検査装置の校正が行われた後、リーク基準器１１０内の残留トレーサガスを抜くために、バルブ１０９を開けて、漏れ検査装置全体を一旦真空排気すると共に、トレーサガス供給系も１次側バルブ１１１を開けて一旦真空排気し、その後１次側バルブ１１１を閉じる。しかしながら、バルブ１１１、１０９は常に完全に気密を保つことが難しく、気密が不完全で漏れが発生した場合に被検査ワーク１０６の検査中にチャンバ１０５内に高濃度のトレーサガスが流入し、被検査ワーク１０６に漏れがない場合でも、トレーサガス検出器１００がトレーサガスを検出して、漏れがあると誤判断してしまう虞があるという問題点がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、トレーサガスを使用して漏れを検査する漏れ検査装置の校正をするためのリーク基準器の残留トレーサガスを容易に除去することができる漏れ検査装置及び漏れ検査装置の校正方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る漏れ検査装置は、被検査ワークが内部に設置されるチャンバと、前記チャンバに接続されたトレーサガス検出器と、前記チャンバ内を真空にする第１の真空ポンプと、前記被検査ワーク内にトレーサガスを充填するトレーサガス供給源と、前記チャンバに接続され前記チャンバにトレーサガスを供給して前記チャンバの漏れを校正するリーク基準器と、前記チャンバと前記リーク基準器とを接続する配管に接続されクリーニングガスを前記トレーサガスの排出側から前記リーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段と、前記リーク基準器における前記クリーニングガスを供給した側にて前記クリーニングガスを前記リーク基準器から排出する排出手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、漏れ試験装置における前記リーク基準器には、更に第２の真空ポンプが接続されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明においては、前記クリーニングガス供給手段は、可変リークバルブを介して接続されていることが好ましい。
【００１１】
更に、本発明においては、前記可変リークバルブには、並列してバルブが接続されていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る漏れ検査装置の校正方法は、被検査ワークが内部に設置されるチャンバと、前記チャンバに接続されたトレーサガス検出器と、前記チャンバ内を真空にする第１の真空ポンプと、前記被検査ワーク内にトレーサガスを充填するトレーサガス供給源と、前記チャンバに接続され前記チャンバにトレーサガスを供給して前記チャンバの漏れを校正するリーク基準器と、前記チャンバと前記リーク基準器とを接続する配管に接続されクリーニングガスを前記トレーサガスの排出側から前記リーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段と、前記クリーニングガスを前記リーク基準器から排出する排出手段と、を有する漏れ検査装置の校正方法であって、前記リーク基準器の前記トレーサガスの排出側に、トレーサガスを含まないクリーニングガスを流入させる工程と、前記リーク基準器の前記クリーニングガスを流入させた側からクリーニングガスを排出する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、前記クリーニングガスを連続的又は間欠的に流入及び排出することが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、前記クリーニングガスは、差圧をつけて流すことが好ましい。例えば、真空ポンプ又は圧縮ガスによりクリーニングガスを流すことができる。
【００１５】
本発明においては、チャンバに接続されチャンバ内への漏れを校正するリーク基準器と、リーク基準器に接続されクリーニングガスをリーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段とを設けることにより、バルブに多少の漏れがあっても、バルブの１次側は低圧力で極微量のトレーサガスの濃度に保たれており、バルブの気密性が損なわれても検査への影響は極めて少なく抑えることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。図２は本発明の第１実施例に係る漏れ検査方法を示すフローチャート図である。
【００１７】
本実施例の漏れ検査装置においては、チャンバ６に被検査ワーク７が設置されている。この被検査ワーク７にはトレーサガス供給口（図示せず）にカプラ８が接続され、このカプラ８にはトレーサガス導入用配管２１が接続されている。このトレーサガス導入用配管２１はチャンバ６の外に設けられているバルブ９に接続されている。このバルブ９はトレーサガス供給系又はトレーサガス供給源と接続されている。また、チャンバ６にはセンシングバルブ２を介してトレーサガス検出器１に接続されている。更に、粗引きバルブ３を介して粗引き系の真空ポンプ５が接続されている。更に、チャンバ６にはバルブ１０を介してリーク基準器１１が接続され、このリーク基準器１１は１次側バルブ１２を介してトレーサガスボンベ１８と接続されている。リーク基準器１１と１次側バルブ１２との間にはバルブ４が設けられている。バルブ１０とリーク基準器１１の２次側との間にはバルブ１４と、バルブ１３とが接続されている。このバルブ１３にはクリーニングガス供給手段であるクリーニングガスボンベ１９が接続されている。また、バルブ１４にはクリーニングガスを排出させる排出口２０が設けられている。
【００１８】
本実施例における漏れ検査及び漏れ検査校正方法について、図２を参照して詳細に説明する。
【００１９】
漏れ検査は、図２に示すように、先ず、チャンバ６内に被検査ワーク７を置き、トレーサガス導入用配管２１の先端のカプラ８を被検査ワーク７のトレーサガス供給口に接続し、チャンバ６の扉を閉めて密閉状態にする（ステップＳ１）。
【００２０】
次に、粗引き系の真空ポンプ５は予め稼動状態にしておく。そして、粗引きバルブ３を開けてチャンバ６内を所定の圧力まで真空引きした状態で粗引きバルブ３を閉じる（ステップＳ２）と共に、同時にトレーサガス供給系のバルブ９を開けて、被検査ワーク７内の空気を所定の圧力まで真空引きする（ステップＳ３）。
【００２１】
次に、センシングバルブ２を開けて、チャンバ６とトレーサガス検出器１とを接続する（ステップＳ４）。なお、トレーサガスがＨｅの場合には、トレーサガス検出器１はヘリウムディテクターである。
【００２２】
次に、トレーサガス供給系のボンベから所定圧力のトレーサガスを被検査ワーク７へ供給する（ステップＳ５）。
【００２３】
ここで、被検査ワーク７に漏れがある場合には、漏れ出てきたトレーサガスはトレーサガス検出器１で検出される。所定の時間経過後のリークレートにより、予め決められた閾値と比較して合否を判定する（ステップＳ６）。
【００２４】
合否の判定を終えた段階でセンシングバルブ２を閉じ、被検査ワーク７内のトレーサガスを排出し（ステップＳ７）、バルブ９を閉じて、チャンバ６内に大気導入系のバルブ（図示せず）を開けて大気を導入し、扉を開いて被検査ワーク７を取出して一連の被検査ワーク７に対するテスト（ワークテスト）を終える。
【００２５】
次に、異なる被検査ワーク７を再びチャンバ６内にステップＳ１のようにセットして、次の漏れ検査（リークテスト）を行う。
【００２６】
本実施例の校正方法について説明する。先ず、チャンバ６内に通常は、何も置かずにチャンバ６の扉を閉めて密閉状態にする。そして、バルブ９を閉じる。カプラ８は通常何も接続しない自由状態では、自閉式のものとし、自由状態とする。即ち、チャンバ６内に被検査ワーク７を封入して検査する代わりに外部に置いてある所定のリークレート値を示すリーク基準器１１によりチャンバ６の校正をする。
【００２７】
次に、バルブ１３及びバルブ１４を閉じて、バルブ１０を開けた状態で、粗引きバルブ３を開けてチャンバ６内を上述のステップＳ２乃至ステップＳ６の同様の工程を行う。所定時間経過後のリークレート値がリーク基準器１１による漏れ検査装置の校正値になる。
【００２８】
上述のステップＳ７のように、センシングバルブ２を閉じ、リーク基準器１１内のトレーサガスを抜く。校正が終わった段階で、バルブ１０及びセンシングバルブ２を閉じ、１次側バルブ１２を閉じ、バルブ４を開けてトレーサガスを排出し、バルブ１３を開けてクリーニングガスをクリーニングガスボンベ１９から供給し、大気圧以上の圧力にした後に、バルブ１４を開けて、排出口２０からクリーニングガスをリーク基準器１１（特に２次側）を流通させて、大気中へ次回の校正工程まで排出する。
【００２９】
一方、チャンバ６内に大気導入するため、大気導入バルブ（図示せず）を開けて大気を導入し内部が大気圧になった後に、チャンバ６の扉を開いて一連の校正工程を終える。
【００３０】
本実施例においては、バルブ１０とリーク基準器１１との間の配管に接続されたバルブ１３及びバルブ１４と、このバルブ１３に接続されたクリーニングガスボンベ１９とを設ける構成にすることにより、漏れ検査装置の校正操作後の残留トレーサガスを抜く工程を分離して、他の工程と並行して行えるために校正操作が短く、残留トレーサガスを時間をかけて抜くことができるため、トレーサガスを完全に抜くことができる。また、バルブ１０に多少の漏れがあっても、バルブ１０の１次側は低圧力で極微量のトレーサガスの濃度に保たれており、バルブ１０の気密性が損なわれても検査への影響は極めて少なく抑えることができる。
【００３１】
また、本実施例においては、リーク基準器１１の１次側のトレーサガスは漏れ検査装置の校正基準又はリーク基準器１１の規格によっては、１次側バルブ１２を閉じ、バルブ４を開けてトレーサガスを抜かなくとも良いために、リーク基準器１１の１次側のトレーサガス供給系の操作が簡略化される。
【００３２】
更に、本実施例においては、トレーサガスの排出はバルブ１３及びバルブ１４を開けて、例えば、クリーニングガス供給側の圧力等で調整し、所定のガス種を所定量を連続して流しておけば、リーク基準器１１内のトレーサガスを１次側バルブ１２を開けて排出しなくとも実用上問題はない。
【００３３】
更にまた、本実施例においては、リーク基準器１１の２次側にクリーニングガスとして、大気と同等又はそれより大きい分子量のガスである例えば、窒素ガス（Ｎ2）、酸素ガス（Ｏ2）、炭酸ガス（ＣＯ2）、その他の実質上トレーサガス成分（Ｈｅ）を含まないガス又は漏れ基準の緩やかな場合には空気等のガスを連続的又は間欠的に流してリーク基準器１１に残留しているトレーサガスを抜くこともできる。
【００３４】
一方、トレーサガス供給系側は校正後の検査前の工程又は検査後の排出工程でバルブ１２を閉じた状態でバルブ４を開けて排気後に閉じ、次回の校正工程まで、そのままにして置いても良い。漏れ基準の仕様又はリークテスト方式等によってはそのままでも良い。
【００３５】
本発明の第２実施例を図３を参照して詳細に説明する。なお、図１に示す第１実施例と同一構成物には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。図３は本発明の第２実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【００３６】
本実施例の漏れ検査装置は、第１実施例と比較して、バルブ１３とバルブ１４との間にバルブ１５を介して真空ポンプ１６が接続されている点及びリーク基準器１１と１次側バルブ１２との間にバルブ４がない点で異なり、それ以外は第１実施例と同様の構成である。
【００３７】
本実施例における漏れ検査校正方法について図３を参照して詳細に説明する。本実施例においては、リーク基準器１１の２次側にクリーニングガスを連続的又は間欠的に流しながら一時的に減圧排気することが異なり、それ以外は第１実施例と同様の方法である。即ち、本実施例においては、バルブ１４を閉じ、バルブ１３及びバルブ１５を開いた状態で真空ポンプ１６を稼動し、減圧排気を行った後、バルブ１５を閉じ、バルブ１４を開ける。状況に応じて、この操作を数回繰り返す。
【００３８】
また、第１実施例と比較して、校正が終わった段階におけるトレーサガス抜き工程において異なり、それ以外は同様の工程である。即ち、本実施例においては、バルブ１０及びセンシングバルブ２を閉じ、リーク基準器１１内のトレーサガスをトレーサガス供給系の供給源（図示せず）により回収し１次側バルブ１２を閉じ、バルブ１５を開けて真空ポンプ１６でリーク基準器１１の２次側のトレーサガスを一旦減圧排気した後、バルブ１５を閉じて、バルブ１３を開けてクリーニングガスを供給し、大気圧以上の圧力になってから、バルブ１４を開けてクリーニングガスを大気中へ次回の校正工程まで連続放出しつづける。この場合、バルブ１５を開けて真空ポンプ１６でのトレーサガスの減圧抜き工程で、トレーサガスを早く抜くことができるので頻繁に校正操作を繰り返す必要がある場合に有効である。
【００３９】
本実施例においては、真空ポンプ１６による真空排気では真空ポンプ１６が油ロータリーポンプ等の湿式ポンプの場合では、多量のトレーサガスが真空ポンプ１６内の油中に包含されることがある。また、真空排気特性は圧力が下がれば下がるほど又は使用する気体の分子量が小さい（例えば、Ｈ2及びＨｅ）程落ちる。これらの真空ポンプの油中に多量のトレーサガスを包含したり、真空排気特性の低下することを防止するためには分子量が空気と同程度又はそれより大きいガスをクリーニングガスとして流しながら真空ポンプ１６により減圧排気すると、低分子量のガス単体で排気するのではなく、クリーニングガスが低分子量のガスとの混合ガスとなり能率よく排気できると共に、真空ポンプ１６油中でバブリングを起こして、油中にトレーサガスが混入し包含されることを防止することができるために効果がある。
【００４０】
本発明の第３実施例を図４を参照して詳細に説明する。なお、図１に示す第１実施例と同一構成物には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。図４は本発明の第３実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【００４１】
本実施例の漏れ検査装置は、第２実施例と比較して、バルブ１３が可変リークバルブ１７に変更されている点で異なり、それ以外は第２実施例と同様の構成である。
【００４２】
本実施例は第２実施例と同様にチャンバ６にバルブ９を介してトレーサガス供給系、センシングバルブ２を介してトレーサガス検出器１及び粗引きバルブ３を介して真空ポンプ５が接続されている。これらは、第２実施例と同様に操作される。
【００４３】
また、本実施例においては、微小残留トレーサガスを能率よく排気するため、リーク基準器１１の２次側のクリーニングガスの流量を可変リークバルブ１７により調整し、トレーサガスの減圧排気をリーク基準器１１の２次側圧力を減圧排気能率の良好な値を保持しながら行う点で異なり、それ以外は第２実施例と同様である。
【００４４】
本実施例における漏れ検査校正方法について図４を参照して詳細に説明する。本実施例は第２実施例と比較して、トレーサガスの抜き工程において異なり、それ以外は第２実施例と同様の方法である。即ち、トレーサガス抜き工程において、リーク基準器１１の２次側のトレーサガスを可変リークバルブ１７で一定のクリーニングガスを供給しながら連続減圧排気、又は所定のクリーニングガスを供給しながら一旦減圧排気した後に、バルブ１５を閉じて、可変リークバルブ１７によりクリーニングガスを大気中へ放出するようにしたものである。
【００４５】
ここで、第２実施例においては所期の目的は達成できるものの真空ポンプ１６による減圧排気時にバルブ１３により比較的多量のクリーニングガスを流すため、真空ポンプ１６の油回転ポンプ等の湿式ポンプを使用すると多量の油煙が発生して不都合を生じるため、比較的短時間の減圧排気しかできない。しかし、本実施例においては、可変リークバルブ１７を調整することにより、第２実施例と比較してクリーニングガスの流量を絞って長時間連続減圧排気することができる。
【００４６】
本発明の第４実施例を図５を参照して詳細に説明する。なお、図１に示す第１実施例と同一構成物には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。図５は本発明の第４実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【００４７】
本実施例の漏れ検査装置は、第２実施例と第３実施例とを組み合わせた構成であり、第３実施例と比較して、可変リークバルブ１７に並列してバルブ１３が形成されている点で異なり、それ以外の構成は第３実施例と同様の構成である。
【００４８】
本実施例における漏れ検査校正方法について図５を参照して詳細に説明する。本実施例は第２実施例と比較して、トレーサガスの抜き工程において異なり、それ以外は第２実施例と同様の方法である。即ち、トレーサガス抜き工程において、バルブ１３を閉じておき、可変リークバルブ１７を適当な流量に調整した状態で、バルブ１５及び真空ポンプ１６の系統で減圧連続排気した後、即ち、充分トレーサガスの量が少なくなった時点でバルブ１５を閉じて、バルブ１３を開けて大気圧以上になったところでバルブ１４を開けてクリーニングガスを連続で流す。
【００４９】
本実施例においては、第２実施例と比較して、可変リークバルブ１７を適当な流量に調整した状態で微小残留トレーサガスを能率よく排気することができるため、バルブ１３及びバルブ１４を閉じ、可変リークバルブ１７を開けた状態で真空ポンプ１６を稼動した条件でリーク基準器１１の微小残留トレーサガスを能率よく排気することができる。
【００５０】
上述のいずれの実施例においても、バルブ開閉は手動又は予め定められた所定の圧力以上になると開くバルブ、例えば、リリーフバルブ等を使用して、自動的にバルブの開閉が行えるように制御する構成とすることもできる。
【００５１】
また、上述のいずれの実施例においても、リーク基準器１１の２次側のみにクリーニングガスの供給手段と排出手段を設ける構成にしたが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、１次側のみにクリーニングガスの供給手段と排出手段を設ける構成とすることもできる。また、１次側及び２次側の双方にクリーニングガスの供給手段と排出手段とを設ける構成とすることもできる。
【００５２】
更に、上述のいずれの実施例においても、特定気体（例えば、Ｎ2又はＣＯ2）を供給するようにクリーニングガスボンベ１９を設ける構成にしたが、空気を通すときは、クリーニングガスボンベ１９ではなく、流入側と放出側とに設けられた排出口２０を夫々大気中に開放しておき、経路中にポンプ等を設けて空気の流れを作るような構成にすることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明においては、チャンバに接続されチャンバ内への漏れを校正するリーク基準器と、リーク基準器に接続されクリーニングガスをリーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段とを設けることにより、漏れ検査装置の校正操作後のリーク基準器に残留した残留トレーサガスを抜く工程を分離して他の工程と並行して行える。従って、従来のように校正操作後又は校正操作前に残留トレーサガスを抜くための漏れ検査装置全体を真空排気するようなトレーサガス抜工程を入れる必要がなくなり、校正操作を短くできると共に、リーク基準器の残留トレーサガスを時間をかけて抜くことができるために、残留とレーサガスを完全に抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【図２】 本発明の第１実施例に係る漏れ検査方法を示すフローチャート図である。
【図３】 本発明の第２実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【図４】 本発明の第３実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【図５】 本発明の第４実施例に係る漏れ検査装置を示す模式図である。
【図６】 従来の漏れ検査装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１、１００；トレーサガス検出器、 ２、１０１；センシングバルブ、 ３、１０２；粗引きバルブ、 ５、１６、１０４；真空ポンプ、 ６、１０５；チャンバ、 ７、１０６；被検査ワーク、 ８、１０７；カプラ、 ４、９、１０、１３、１４、１５、１０８、１０９；バルブ、 １１、１１０；リーク基準器、 １２、１１１；１次側バルブ、 １７；可変リークバルブ、 １８；トレーサガスボンベ、 １９；クリーニングガスボンベ、 ２０；排出口、 ２１、１０３；トレーサガス導入用配管
Claims (9)
- 被検査ワークが内部に設置されるチャンバと、前記チャンバに接続されたトレーサガス検出器と、前記チャンバ内を真空にする第１の真空ポンプと、前記被検査ワーク内にトレーサガスを充填するトレーサガス供給源と、前記チャンバに接続され前記チャンバにトレーサガスを供給して前記チャンバの漏れを校正するリーク基準器と、前記チャンバと前記リーク基準器とを接続する配管に接続されクリーニングガスを前記トレーサガスの排出側から前記リーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段と、前記リーク基準器における前記クリーニングガスを供給した側にて前記クリーニングガスを前記リーク基準器から排出する排出手段と、を有することを特徴とする漏れ検査装置。
- 前記リーク基準器には、第２の真空ポンプが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の漏れ検査装置。
- 前記クリーニングガス供給手段は、可変リークバルブを介して接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の漏れ検査装置。
- 前記可変リークバルブには、並列してバルブが接続されていることを特徴とする請求項３に記載の漏れ検査装置。
- 被検査ワークが内部に設置されるチャンバと、前記チャンバに接続されたトレーサガス検出器と、前記チャンバ内を真空にする第１の真空ポンプと、前記被検査ワーク内にトレーサガスを充填するトレーサガス供給源と、前記チャンバに接続され前記チャンバにトレーサガスを供給して前記チャンバの漏れを校正するリーク基準器と、前記チャンバと前記リーク基準器とを接続する配管に接続されクリーニングガスを前記トレーサガスの排出側から前記リーク基準器に供給するクリーニングガス供給手段と、前記クリーニングガスを前記リーク基準器から排出する排出手段と、を有する漏れ検査装置の校正方法であって、前記リーク基準器の前記トレーサガスの排出側に、トレーサガスを含まないクリーニングガスを流入させる工程と、前記リーク基準器の前記クリーニングガスを流入させた側からクリーニングガスを排出する工程と、を有することを特徴とする漏れ検査装置の校正方法。
- 前記クリーニングガスを連続的又は間欠的に流入及び排出することを特徴とする請求項５に記載の漏れ検査装置の校正方法。
- 前記クリーニングガスは、差圧をつけて流されることを特徴とする請求項５又は６に記載の漏れ検査装置の校正方法。
- 前記クリーニングガスは、真空ポンプにより流されることを特徴とする請求項５又は６に記載の漏れ検査装置の校正方法。
- 前記クリーニングガスは、圧縮ガスにより流されることを特徴とする請求項５又は６に記載の漏れ検査装置の校正方法。
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