CN1651815A - 具有检漏功能的管道结构与检漏器 - Google Patents

Abstract

一种带有阀门的防护件包围着一根挠性软管，形成一个套管。进气管接头连接于套管的两端，在挠性软管与防护件之间形成一个密封空间。防护件还具有一个测压器，一个配置有报警器的判定元件连接于它。与流过挠性软管的气体或液体相同的气体或液体被从设置在防护件内的阀门引入密封空间，通过关闭阀门密封在密封空间内。密封空间内的压力设置得高于气体或液体流动时在挠性软管内所产生的压力。当气体或液体在挠性软管内流动时，测压器测量密封空间内的压力，判定元件将所测值与一个基准值进行比较。这样，如果测压器所测值低于基准值，判定元件就判定发生泄漏，然后报警器便会发出警报。

Description

具有检漏功能的管道结构与检漏器

技术领域

本发明涉及一种供气体和液体流动通过的具有检漏功能的管道结构，和一种附置于该管道结构的检漏器，特别涉及优选地在制造诸如半导体装置、液晶显示装置及其它装置等精密装置的设备中所使用的具有检漏功能的管道结构以及检漏器。

背景技术

通常，使用不锈钢挠性软管的管道结构连接于用来制造诸如半导体装置、液晶显示装置及其它装置等精密装置的化学气相沉积装置，以将诸如氩气等气体供给到气室内。图1是示出一种传统管道结构的横截面侧视图。图2是示出如图1所示的传统管道结构100发生破裂时的情形的横截面侧视图。如图1中所示，在传统管道结构100中，诸如金属垫片表面密封装置等的进气管接头102和103，连接于挠性软管101的两端。传统管道结构100的两端通过两个接头102和103连接于进气管和化学气相沉积装置，氩气104或其它气体就会从进气管通过管道结构100流到化学气相沉积装置。

在传统管道结构100中所使用的不锈钢挠性软管101在频繁使用时往往会发生破裂。如图2中所示，当挠性软管101发生破裂时，不仅流过挠性软管101的气体如氩气104或其它气体会从裂口110泄漏，而且空气105也会从裂口110处流入挠性软管101。如果空气105与流过管道结构100的气体如氩气104或其它气体混合，就会对化学气相沉积装置内的加工过程产生不良影响。而传统管道结构100检测不出所流过气体发生的泄漏。因此，在使用传统管道结构100时存在的问题是，需要耗费很长时间进行各种调查直到发现化学气相沉积装置内的加工过程由于发生泄漏而衰变；另一个问题是，即使认识到发生了泄漏，也要花费很长时间来确定泄漏或裂口110的源头。

在例如公开号为145132/1987的日本实用新型和公开号为54800/2000的日本专利中描述了用来检测泄漏发生的传统方法，其中，管道结构成型为套管结构，并且在套管结构的内管和外管之间所形成的密封空间内的气压变化是可测的。

在公开号为145132/1987的日本实用新型中所描述的检漏器检测流过气体管道的气体发生泄漏的方法是，将一个容器密封连接于气体管道的外围，从而环绕于气体管道，液体或气体密封在容器与气体管道之间的空间内，从而产生一个特定的气压，再通过一个压力传感器来检测液体或气体的压力变化。

在公开号为54800/2000的日本专利中所描述的检漏系统为，在外管与内管之间的空间内，密封有一种惰性气体以产生比内管内压力更高的压力，并设置有一个用来检测惰性气体压力的检测器，当惰性气体的压力减小至低于特定值时，报警器就会开启。

除了测量压力变化之外，还有其它用来检测发生泄漏的方法。例如，公开号为340236/2002的日本专利公开了一种在低温制冷系统内所使用的管道结构，其中，用一种软性聚氯乙烯树脂片或合成树脂波纹管包围着不锈钢挠性软管，以及检测器，如氦泄漏检测器等，当发生泄漏时检测在不锈钢挠性软管与树脂片或波纹管之间的密封空间内所积聚的氦气。

又如，公开号为349800/2002的日本专利公开了一种在石油或天然气管道中所使用的安全系统，其中，将一个防护管附置于管道外面，在管道与防护管之间形成的空间分为多个密封空间，每段密封空间都有一个传感器，可以输送不同的信号波。由于该说明中所描述的管道安全系统的每个分段密封空间都输送一个不同的信号波，因此可以根据分段密封空间明确发生泄漏的地方。

但是，上述的传统方法存在以下问题。用于制造诸如半导体装置、液晶显示装置及其它装置等精密装置的设备中的管道结构，不仅需要检测出泄漏的发生，特别是泄漏发生处，而且还要最大限度地减小由发生泄漏导致的质量衰变，包括杂质进入处于制造过程的产品内所产生的沾污。而传统的方法不能解决这一问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有检漏功能的管道结构以及一种检漏器，可以检测出气体或液体流过的管道中所发生的泄漏，并且最大程度地减小由管道泄漏所导致的对产品的影响。

根据本发明的具有检漏功能的管道结构包括：一个供气体或液体流动通过的管道；一个用来包围管道以在防护件与管道之间形成密封空间的防护件；一个用来测量密封空间内压力的测压器；以及一个用来以测压器所测值为基础判定管道内是否发生泄漏的判定元件。与流过管道的气体或液体相同的气体或液体密封在密封空间内。

根据本发明的具有检漏功能的另一种管道结构包括：一个供气体或液体流动通过的管道；一个用来包围管道以在防护件与管道之间形成密封空间的防护件；一个设置在防护件内的阀门；一个用来测量密封空间内压力的测压器；以及一个用来以测压器所测值为基础判定管道内是否发生泄漏的判定元件。与流过管道的气体或液体相同的气体或液体通过阀门密封在密封空间内。

根据本发明，由于防护件包围着供气体和液体流动通过的管道，并且测压器测量防护件与管道之间形成的密封空间内的压力变化，所以可以测出管道内泄漏的发生。另外，由于与流过管道的气体或液体相同的气体或液体密封在密封空间内，因此即使管道内发生泄漏，通过管道流动的气体或液体也不会有与杂质混合的危险，从而最大限度地减小了对连接有本发明管道结构的设备内所加工产品的影响。

根据本发明的具有检漏功能的管道结构可以连接于化学气相沉积装置。在此情况下，将要供给到化学气相沉积装置的源气体或周围气体通过管道。

在根据本发明的具有检漏功能的管道结构中，可以将密封空间内的气压设置得高于气体或液体流过时在管道内所产生的压力。由此可以防止管道泄漏，并且由于在管道发生泄漏时，密封在密封空间内的气体或液体会流入管道，从而最大程度地减小了对具有本发明管道结构的设备内所加工产品的影响。

另外，可以用一种挠性软管来作为管道。在这种情况下，挠性软管可以优选地由不锈钢材料制成。由于不锈钢挠性软管提高了抗弯力并且不会析出气体，所以防止了对具有本发明的管道结构的设备内所加工产品的不良影响。

此外，防护件由例如一种合成树脂制成，从而能够提高抗弯力并且延长管道的使用寿命。

再则，根据本发明的具有检漏功能的管道结构还可以包括一个报警器，当判定元件判定发生泄漏时发出警报。

根据本发明的检漏器包括：一个用来包围供气体和液体流动通过的管道以在防护件与管道之间形成一个密封空间的防护件；一个用来测量密封空间内压力的测压器；以及一个用来以测压器所测值为基础判定管道内是否发生泄漏的判定元件。与流过管道的气体或液体相同的气体或液体通过阀门密封在密封空间内。

根据本发明的另一种检漏器包括：一个用来包围供气体和液体流动通过的管道以在防护件与管道之间形成一个密封空间的防护件；一个设置在防护件内的阀门；一个用来测量密封空间内压力的测压器；以及一个用来以测压器所测值为基础判定管道内是否发生泄漏的判定元件。与流过管道的气体或液体相同的气体或液体通过阀门密封在密封空间内。

根据本发明的检漏器还可以包括一个报警器，用来在判定元件判定发生泄漏时发出警报。

根据本发明，由于防护件包围着管道，并且测压器测量防护件与管道之间形成的密封空间内的压力变化，所以可以测出管道内泄漏的发生。另外，由于与流过管道的气体或液体相同的气体或液体密封于密封空间内，因此，即使管道发生泄漏，通过管道流动的气体或液体也不会有与杂质混合的危险，从而最大限度地减小了对产品的影响。

附图说明

图1是示意性地示出传统管道结构的横截面侧视图；

图2是示出当图1所示的传统管道结构发生泄漏情形的横截面侧视图；

图3是示出本发明的一个实施例管道结构的横截面侧视图；以及

图4是示出当图3所示的管道结构10发生泄漏情形的横截面侧视图。

具体实施方式

现在将参照附图对根据本发明一个实施例的具有检漏功能的管道结构进行描述。图3是示出本发明实施例的管道结构的横截面侧视图。图4是示出当图3所示的管道结构10发生泄漏时的情形的横截面侧视图。如图3中所示，在本实施例的管道结构10中，设置有一个防护件4来包围着供气体或液体流动通过的挠性软管1，在防护件4和挠性软管1的外表面之间有一个特定的空间。也就是说，管道结构10具有一个包括挠性软管1和防护件4的套管结构。在套管的两端还附置有诸如金属垫片表面密封装置等进气管接头2和3，从而由挠性软管1、进气管接头2和3以及防护件4形成一个密封空间5。

为了使本实施例的管道结构10中的挠性软管1具有抗弯力且不会析出气体，它可以用例如一种不锈钢材料制成。同样，为了使防护件4具有抗风化力和抗弯力，它可以用例如一种合成树脂来制成。

另外，在本实施例的管道结构10中，防护件4具有一个阀门9，通过它与流过挠性软管1的相同的气体或液体被引入形成于管道结构10内的密封空间5，也就是挠性软管1与防护件4之间的空间。在这种情况下，密封空间5的压力设为高于气体或液体通过管道结构10时挠性软管1内所产生的压力。然后，当关闭阀门9后，就会保持所设定的压力。

测量密封空间5压力的测压器6也连接于防护件4。测压器6可以是任何一种直接和电动地获得测量结果的装置。例如，可以使用一种扩散型半导体应变仪。

此外，判定元件7连接于测压器6。判定元件7通过对测压器6所测的值与一个基准值(气体或液体密封于密封空间5内时所设压力)进行比较，判定是否发生泄漏。此外，报警器8连接于判定元件7。当判定元件7判定发生泄漏时，报警器8就会发出警报。

如上所述，本实施例的管道结构10具有一个检漏器，其具有包围着挠性软管1的防护件4，用来将气体或液体引入密封空间5的阀门9，用来测量密封空间5内压力的测压器6，用来从密封空间5内的压力变化来判定是否发生泄漏的判定元件7，以及用来在发生泄漏时发出警报的报警器8。

本实施例的管道结构10可以用于制造诸如半导体装置、液晶显示装置以及其它装置等精密装置的设备中；例如，将它连接于化学气相沉积装置，将要供给到化学气相沉积装置的源气体或周围气体通过挠性软管1。

接下来，将描述根据本发明的管道结构10运作的一种情形，其中挠性软管1连接于化学气相沉积装置并且氩气11通过挠性软管1。首先，挠性软管1的两端通过各个进气管接头2和3连接于进气管(未示出)和化学气相沉积装置(未示出)。接着，氩气供给到化学气相沉积装置，也就是说，具有与流过挠性软管1的氩气11纯度相同的氩气从阀门9密封于密封空间5内。在这种情况下，密封空间5内的压力设置为高于氩气11通过管道结构10时挠性软管1中所产生的压力。然后，进气管开始给入氩气11，它通过挠性软管1流入化学气相沉积装置。

在本实施例的管道结构10中，当氩气11流过挠性软管1时，测压器6测量密封空间5内的压力，并且将所测结果转化为一个电子信号输出给判定元件7。然后判定元件7将测压器6所测的值与预置的基准值(气体或液体密封于密封空间5内时所设压力)进行比较，来判定是否发生泄漏。

如图4中所示，在本实施例的管道结构10内，由于密封空间5内的压力高于挠性软管1内的压力，当挠性软管1内发生裂口12时，密封在密封空间5内的氩气就会漏入挠性软管1，导致密封空间5内的压力减小。如果测压器6所测值变为低于预置基准值，那么判定件7就会判定发生泄漏。当判定件7判定发生泄漏时，它会输出一个信号给报警器8。那么报警器8就根据该信号发出警报。

在本实施例的管道结构10中，当氩气11流过挠性软管1时，测压器6对密封空间5内的压力变化进行监控。因此，即使挠性软管1破裂，也可以在裂口出现后马上将它检测出来。而且，在本实施例的管道结构10中，由于密封空间5内的压力高于挠性软管1内的压力，因此，即使在挠性软管1中出现裂口12，也可以阻止挠性软管1泄漏。另外，由于密封于密封空间5内的氩气具有与流过挠性软管1的氩气11相同的纯度，因此，即使密封于密封空间5内的氩气从裂口12处漏入挠性软管1内，也不会对化学气相沉积装置内所加工的产品产生影响。而且，由于挠性软管1由防护件4所包围，所以延长了挠性软管1的使用寿命。

反之，在上述的传统方法中，如果是一种不同于流过挠性软管1的气体的气体密封在密封空间5内，从而使它的压力高于挠性软管1内的压力，当挠性软管1破裂时，密封在密封空间5内的气体就会从裂口12处漏入挠性软管1，对化学气相沉积装置内所加工产品导致不良影响。如在图2所示的传统管道结构100中，如果空气密封于密封空间5内，例如空气与流过挠性软管1的氩气11混合。那么，杂质被会被带入化学气相沉积装置内所加工的产品中。

在上面对管道结构10运作的描述中介绍了一种情形，其中氩气11通过挠性软管1并且密封在密封空间5内的氩气具有与氩气11相同的纯度，但本发明并不仅限于这一种情形。可以把除氩气外的气体或液体供给到挠性软管1内，并且与流过挠性软管1相同的气体或液体可以密封在密封空间5内。在这种情况下，也可以获得与使用氩气的情形相同的作用。

在本实施例的管道结构10中，一个单一的防护件4包围着整个挠性软管1，但是本发明并不仅限于这种结构。可以用多个防护件来包围挠性软管1。如果每个防护件都另外附置有一个测压器来检测压力变化，那么，当挠性软管1内发生破裂时，检测就会集中在发出警报的部分，因此可以很快确定破裂的位置。

在本实施例的管道结构10内，防护件4具有阀门9，通过它将与流过挠性软管1相同的气体或液体密封于密封空间5内，但是本发明并不仅限于这种情形。可以用其它方法或其它部件来将与流过挠性软管1相同的气体或液体密封在密封空间5内，而不用设置阀门9。

Claims (11)

1.一种具有检漏功能的管道结构，包括：

管道，供气体或液体流动通过；

防护件，用来包围所述管道以在所述防护件与所述管道之间形成一个密封空间；

测压器，用来测量所述密封空间内的压力；以及

判定元件，用来根据所述测压器测得的值判定所述管道内是否发生泄漏，

其特征在于，与流过所述管道的气体或液体相同的气体或液体密封在所述密封空间内。

2.一种具有检漏功能的管道结构，包括：

管道，供气体或液体流动通过；

防护件，用来包围所述管道以在所述防护件与所述管道之间形成一个密封空间；

阀门，设置在所述防护件内；

测压器，用来测量所述密封空间内的压力；以及

判定元件，用来根据所述测压器所测得的值判定所述管道内是否发生泄漏，

其特征在于，与流过所述管道的气体或液体相同的气体或液体通过所述阀门密封在所述密封空间内。

3.根据权利要求1或2的具有检漏功能的管道结构，其被连接于化学气相沉积装置，其中将要供给到所述化学气相沉积装置的源气体或周围气体通过所述管道。

4.根据权利要求1或2的具有检漏功能的管道结构，其中所述密封空间内的压力设置得高于气体或液体流过时在所述管道内产生的压力。

5.根据权利要求1或2的具有检漏功能的管道结构，其中所述管道为挠性软管。

6.根据权利要求5的具有检漏功能的管道结构，其中所述挠性软管由不锈钢材料制成。

7.根据权利要求1或2的具有检漏功能的管道结构，其中所述防护件由合成树脂制成。

8.根据权利要求1或2的具有检漏功能的管道结构，还包括报警器，用来在所述判定元件判定发生泄漏时发出警报。

9.一种检漏器，包括：

防护件，用来包围供气体和液体流动通过的管道，以在所述防护件与所述管道之间形成一个密封空间；

测压器，用来测量所述密封空间内的压力；以及

判定元件，用来根据所述测压器所测得的值判定所述管道内是否发生泄漏，

其特征在于，与流过所述管道的气体或液体相同的气体或液体密封在所述密封空间内。

10.一种检漏器，包括：

防护件，用来包围供气体和液体流动通过的管道，以在所述防护件与所述管道之间形成一个密封空间；

阀门，设置在所述防护件内；

测压器，用来测量所述密封空间内的压力；以及

判定元件，用来根据所述测压器所测得的值判定所述管道内是否发生泄漏，

其特征在于，与流过所述管道的气体或液体相同的气体或液体通过所述阀门密封在所述密封空间内。

11.根据权利要求9或10的检漏器，还包括报警器，用来在所述判定元件判定发生泄漏时发出警报。

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