JP2601697Y2 - リークデテクタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、被測定物が接続される
真空配管に被測定物から漏出するプローブガスを検出す
ることによってリークの有無を検出するリークデテクタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリウムガスをプローブガスとして用い
るリークデテクタは、各種の物品の微小な穴を探した
り、半導体デバイス等のように高い密閉性が要求される
容器の封止検査を行う際に有効な手段として利用されて
いる。

【０００３】このようなリークデテクタの従来からの例
として図３に示すような配管回路を有するものがある。
このものは、粗引ポンプとしての油回転真空ポンプＲＰ
１による排気系路ＬにバルブＲＶを介して被測定物が接
続される。排気系路Ｌには、第２のバルブＴＶ及び液体
窒素トラップＴＲを介して高真空ポンプとしてのターボ
分子ポンプＴＭＰの吸気口に接続される高真空排気系路
Ｍが接続される。ターボ分子ポンプＴＭＰの排気口側に
は補助ポンプとしての油回転ポンプＲＰ２が接続され
る。そして高真空排気系路Ｍと分岐してあるいは図３に
示すように液体窒素トラップＴＲにて分岐してバルブＡ
Ｖを介してプローブガスの有無を検出する分析管ＡＮ
（例えば質量分析装置）が取り付けられる。

【０００４】この装置でリークテストを行うときは、ま
ずバルブＲＶを開にして粗引ポンプＲＰ１にて真空排気
し、所定の圧力に到達すると、バルブＲＶを閉にしてか
わりにバルブＴＶを開にし、ターボ分子ポンプＴＭＰに
よって高真空排気する。やがて高真空排気が完了する
と、バルブＡＶを開いて分析管ＡＮが連通される。そし
て、例えば被測定物の周囲にヘリウムガスを吹きかける
ことでもしも被測定物にヘリウムが侵入する穴（リー
ク）があればこの穴からヘリウムが侵入し、侵入したヘ
リウム分子が分析管ＡＮによって検出され、リークの存
在が判別できる。

【０００５】このようなリークデテクタの感度を向上す
るには配管の到達真空度を高くすることが有効である。
すなわち、高真空にすることでノイズ源となる各種ガス
分子の絶対数を減少させることができ、バックグランド
レベルが低い状態でリーク信号を測定することが可能に
なる。そのため従来より到達真空度を高くするための手
段として液体窒素トラップを配管に接続し、配管内に存
在する水分子などを吸着するようにしている。

【０００６】リークデテクタに用いられる液体窒素トラ
ップとしては、内側の有底円筒と外側の有底円筒とが底
と反対側の蓋部分で封止された２重金属管のものが用い
られる。これは内筒と外筒との間の空間が密封構造とな
っていて、この密封空間部分と連通するようにリークデ
テクタの排気系路がフランジにて接続されている。蓋部
分には液体窒素導入孔があり、ここから内側有底円筒内
部に液体窒素を流し込むことで内筒面を液体窒素温度に
冷却し、吸着作用が生じるようにしてある。

【０００７】この液体窒素トラップは、できるだけ液体
窒素を内側円筒内部に多く溜めうるようにするため、筒
形状の軸線が鉛直方向となるようにリークデテクタ装置
内に取り付けている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】従来のリークデテクタ
に用いる液体窒素トラップには液体窒素の残量が少なく
なったことを示す液体窒素空量センサが設けてあり、空
になったときに表示または警報で測定者に注意を促すよ
うにしているものがある。

【０００９】このようなセンサにより液体窒素の残量が
少ないことを測定者が知ると液体窒素を補給することに
なるが、この補給作業中に液体窒素トラップ内の液体窒
素量がどれだけかがわからないので往々にして溢れるこ
とがあり、溢れ出た液体窒素によって火傷をするおそれ
があった。

【００１０】液体窒素を溢れないようにするためには液
体窒素トラップ内に液体窒素の満量状態を知らせる満量
センサを設けることが有効であるが、液体窒素を補給す
る際に補給中の液体窒素が満量センサに触れて誤動作し
てしまうので常に正しく動作させることは困難であっ
た。

【００１１】本考案はこのような欠点を解消し、液体窒
素を補給するときに誤動作しない満量センサを設けたリ
ークデテクタを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
になされた本考案のリークデテクタは、排気系によって
真空状態にされる配管に被測定物と分析管が接続され、
被測定物から漏出するプローブガスを分析管にて検出す
るリークデテクタにおいて、軸線を鉛直線から所定の角
度傾斜させた状態で前記配管に接続した液体窒素トラッ
プと、前記液体窒素トラップ上部側に設けた液体窒素導
入孔より液体窒素トラップ内に挿入する弾性チューブ管
と、前記弾性チューブ管の先端付近に取り付けた液体窒
素センサとを備え、液体窒素の満量状態を検出するよう
にしたことを特徴とする。

【００１３】以下、この考案がどのように作用するかを
説明する。

【００１４】

【作用】本考案のリークデテクタでは、筒状の液体窒素
トラップが傾斜して取り付けられるとともに、満量セン
サは弾性チューブ管によって液体窒素トラップ内に挿入
される。このとき弾性チューブ管は液体窒素補給時に、
液体窒素がかからない位置に来るように所定の角度に折
り曲げておく。すなわち、筒状の液体窒素トラップが傾
斜して取り付けられるので、液体窒素を補給すると流れ
込んだ液体窒素は液体窒素トラップの側面のうち真下側
の面上を伝って流れるので、弾性チューブ管はこれとは
反対側の真上側に折り曲げておくことで、液体窒素補給
時に液体窒素がセンサにかからないようすることができ
る。したがって、本当に液体窒素が満量になったときに
正しく作動するようにすることができる。また液体窒素
センサは弾性チューブ管により支えられているので、セ
ンサを液体窒素の導入孔から液体窒素トラップ内に挿入
する際に、センサが取り付けられる先端部分近傍を１８
０度折り返した状態にして導入孔を通すことで液体窒素
トラップ内で挿入された後はチューブの弾性復元力によ
り適度な角度（約９０度）に折り曲げられ、意図した位
置に簡単に設置できる。

【００１５】

【実施例】以下、本考案の実施例を図を用いて説明す
る。

【００１６】図１は本考案による一実施例を示したリー
クデテクタの斜視図であり、図２はその要部である液体
窒素トラップの断面図である。図において、１０はリー
クデテクタであり、被測定物とは接続ポート１１にて接
続される。接続ポート１１につながれた配管１２以降は
図３の従来例で示した配管回路と同様である。但し、図
１にて示すように、その液体窒素トラップ１３は内筒１
３ａと外筒１３ｂと蓋部１３ｃとからなる有底筒形状で
あり、その軸方向は鉛直方向から４５度程度に傾斜させ
てある。蓋部１３ｃには液体窒素導入孔１４が設けてあ
り、この孔から液体窒素を補給するようになっている。
また、液体窒素導入孔１４からは弾性チューブ管１６が
２本液体窒素トラップ内に挿入されており、そのうち１
本は先端部分に満量センサ１７が、他方には先端部分に
空量センサ１８が取り付けられている。満量センサ１７
および空量センサ１８は弾性チューブ管１６内を通る配
線によりコネクタ１５を介して外部の制御機器に接続さ
れる。

【００１７】次にこの構成による作用を述べる。空量セ
ンサ１８により液体窒素の残量が少ないことあるいは全
くなくなったことが知らされると測定者は液体窒素を補
給するために、液体窒素導入孔１４より液体窒素を補給
する。液体窒素はたとえば漏斗により液体窒素導入孔１
４から注がれるが液体窒素導入孔１４を通過した液体窒
素は重力により内筒１３ａの下面（Ｄ）側を流れて溜ま
っていく。このとき空量センサ１８下面（Ｄ）側でしか
も底面近傍に取り付けてあるのですぐに液体窒素に触
れ、空でなくなったことを知らせる。

【００１８】一方、満量センサ１７は内筒１３ａの上面
（Ｕ）側に向けて折り曲げられているので、液体窒素補
給時には液体窒素に触れることがないので満量を知らせ
る信号を発することはない。そして液体窒素が十分に補
給されて実際に液面が満量センサ１７位置にまで達した
ときにはじめて満量信号を発する。したがって、補給時
に液体窒素が満量センサに触れて誤動作するようなこと
はない。満量センサが信号を発した時点で補給を停止す
ることで液体窒素を溢れさせることなく、安全に作業を
行うことができる。

【００１９】また、満量センサ１７を液体窒素トラップ
内に取り付ける際は弾性チューブ管１６を折り返した状
態で液体窒素導入孔１４を通過させることで、液体窒素
トラップ内に挿入されたあとは弾性チューブがその弾性
復元力で適度な角度（９０度程度）に戻り、簡単に所望
の位置に満量センサ１７を設置できる。

【００２０】

【考案の効果】以上、説明したように本考案によれば、
液体窒素を導入する際に液体窒素が触れない位置に満量
センサを設置できるので、導入中の液体窒素が触れるこ
とでの誤動作がおきず、正確に満量状態を判断すること
ができる。

【００２１】また、取り付け時に弾性チューブ管を折り
返すだけで内筒上側に向けて容易に設置できるので、特
別の治具を用いる必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるリークデテクタの斜視
図。

【図２】本考案の要部である液体窒素トラップの断面
図。

【図３】従来および本考案のリークデテクタの配管回路
図。

【符号の説明】

１０：リークデテクタ １２：配管 １３：液体窒素トラップ １３ａ：内筒 １３ｂ：外筒 １３ｃ：蓋部 １４：液体窒素導入孔 １６：弾性チューブ管 １７：満量センサ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気系によって真空状態にされる配管に
   被測定物と分析管が接続され、被測定物から漏出するプ
   ローブガスを分析管にて検出するリークデテクタにおい
   て、 軸線を鉛直線から所定の角度傾斜させた状態で前記配管
   に接続した液体窒素トラップと、 前記液体窒素トラップ上部側に設けた液体窒素導入孔よ
   り液体窒素トラップ内に挿入する弾性チューブ管と、 前記弾性チューブ管の先端付近に取り付けた液体窒素セ
   ンサとを備え、 液体窒素の満量状態を検出するようにしたことを特徴と
   するリークデテクタ。