JP2005221348A

JP2005221348A - リーク検出機能付配管及びリーク検出装置

Info

Publication number: JP2005221348A
Application number: JP2004028700A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tsukagoshi; 雅之塚越
Original assignee: Laserfront Technologies Inc
Current assignee: Laserfront Technologies Inc
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2005-08-18
Also published as: US20050166666A1; TW200533859A; CN100591976C; CN1651815A; TWI270627B; KR20050079223A

Abstract

【課題】リークが発生したこと及びリークが発生した場所の特定ができるだけではなく、リークの発生に伴い製造中の製品へ不純物が混入することも防ぐ。
【解決手段】使用するアルゴンガスと同一の純度のものを弁９を通じて密封空間５に加圧して封入する。ＣＶＤ実施中に破損部１０が生じると、密封空間５内のアルゴンガスがステンレス製フレキシブルホース１に流入する。これにより、密封空間５内の圧力が減少する。この圧力変化を圧力センサー６が感知し、圧力変化に伴う電気信号の変化をリーク判定部７に出力し、リーク判定部７からの信号により、警報装置８が警報を発する。密封空間５内にはステンレス製フレキシブルホース１内を流れるアルゴンガスと同一純度のアルゴンガスが加圧して封入されているので、破損部１０を通じて密封空間５内の気体がステンレス製フレキシブルホース１に流れ込んでも、ＣＶＤ工程での製品への悪影響は生じない。
【選択図】図２

Description

本発明は、気体又は液体を供給するリーク検出機能付配管に関し、特に、半導体及び液晶表示装置の製造工程に使用するＣＶＤ装置のように精密な材料を形成する装置であって、使用ガスに不純物が混入することが製品の精度に大きく悪影響を与える製造装置分野において使用するのに好適のリーク検出機能付配管及びリーク検出装置に関する。

半導体製造工程又は液晶製造工程等のＣＶＤ工程では、アルゴン等のガスを供給するための管としては、図３に示すようなフレキシブルホースが使われている。この管は、ステンレス製フレキシブルホース１の両端部にメタル・ガスケット式面シール継手２及び３が接続されたものである。メタル・ガスケット式面シール継手２及び３により、ステンレス製フレキシブルホース１はガス供給側及びＣＶＤ装置側と接続される。しかし、リークが発生しても検出機能がなくリークが発生したことに気付くまで時間がかかることがあった。また、リークが発生していることに気付いてもリーク発生部位の特定に時間を費やしていた。

配管からのリークを検出する技術としては、実開昭６２−１４５１３２号公報において、ガス管を包みこむようその外周に容器を気密に取付けて２重構造とし、容器とガス管の間には液体又は気体を所定圧力にて封入し、この液体又は気体の圧力変化を検知する圧力センサーを設けたことを特徴とするガス漏れ検知装置が開示されている。

特開２００２−５４８００号公報においては、ガス配管を二重管とし、その外側管内に、内側管内のガス圧力より高い圧力で不活性ガスを封入すると共に、この不活性ガスの圧力を検出する検出手段を設け、同不活性ガスの圧力が所定値以下に下がった場合に警告を発することを特徴とするガス漏れ検知システムが開示されている。

特開２００２−３４９８００号公報においては、パイプラインのパイプの外周とカバーパイプの内周とに囲まれた密封空間を形成し、各密封空間ごとに異なる種類の信号電波を発信するセンサーを設けたパイプラインの保安システムが開示されている。

特開２００２−３４０２３６号公報においては、圧縮機ユニットと冷凍機ユニットを連結するステンレス製フレキシブルホースの外側に軟質合成樹脂薄板又は蛇腹管を設け、密閉空間を形成し、その空間に溜まるヘリウムガスをヘリウムリークディテクター等の検出器で検出し、ヘリウムガスの漏洩を確認する技術が開示されている。

実開昭６２−１４５１３２号公報特開２００２−５４８００号公報特開２００２−３４９８００号公報特開２００２−３４０２３６号公報

上述した特許文献１乃至３に記載の技術は、二重管構造の密封空間の圧力の変動を測定することによりリークを検知する技術であり、リークが発生したという事実を知ることができ、更に、上記特許文献３に記載のパイプラインの保安システムでは、リークが発生した場所も、密封空間単位で知ることができる。上述した特許文献４に記載の技術は、ヘリウムリークディテクター等の検出器で検出し、圧力の変動を測定せずにヘリウムガスの漏洩を確認することができる。

しかし、半導体製造工程及び液晶製造工程等のＣＶＤ工程のように、精密な材料の形成に使用する装置の配管では、リークが発生したこと及びリークが発生した場所の特定だけではなく、リークの発生に伴う製造中の材料への悪影響を最小限に止める必要があるが上述した技術ではこれに応えることはできない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、リークが発生したこと及びリークが発生した場所の特定ができるだけではなく、リークの発生に伴い製造中の製品へ不純物が混入することを防ぐことができるリーク検出機能付き配管を提供することを目的とする。

本願第１発明に係るリーク検出機能付き配管は、製品の製造工程に供給する気体又は液体を通流させる配管と、前記配管の一部の外側を覆い前記配管との間で密封空間を形成する被覆部と、前記配管と前記被覆部との間の密封空間の圧力を測定する圧力センサーと、前記圧力センサーの測定値をリーク判定のための基準値と比較してリーク発生を判定するリーク判定部とを有し、前記密封空間には前記配管を流れる気体又は液体と同一のものが封入されていることを特徴とする。

本願第２発明に係るリーク検出機能付き配管は、製品の製造工程に供給する気体又は液体を通流させる配管と、前記配管の一部の外側を覆い前記配管との間で密封空間を形成する被覆部と、前記配管と前記被覆部との間の密封空間の圧力を測定する圧力センサーと、前記密封空間に気体又は液体を出し入れする弁と、前記圧力センサーの測定値をリーク判定のための基準値と比較してリーク発生を判定するリーク判定部とを有し、前記密封空間には前記配管を流れる気体又は液体と同一のものが封入されていることを特徴とする。

前記配管は、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）工程で使用する原料ガス又は雰囲気ガスを流す配管である。

前記密封空間の圧力は、前記配管内の圧力よりも高圧又は低圧のいずれとしても良い。

また、前記配管は、柔軟性のあるフレキシブルホースであることが好ましい。更に、前記フレキシブルホースは、ステンレス鋼製であることが好ましい。更にまた、前記被覆部は、合成樹脂製であることが好ましい。

本願第３発明に係るリーク検出装置は、製品の製造工程に気体又は液体を供給する配管の一部の外側を覆う被覆部と、前記配管と前記被覆部との間の密封空間の圧力を測定する圧力センサーと、前記圧力センサーの測定値をリーク判定のための基準値と比較してリーク発生を判定するリーク判定部とを有し、前記密封空間には前記配管を流れる気体又は液体と同一のものが封入されていることを特徴とする。

本願第４発明に係るリーク検出装置は、製品の製造工程に気体又は液体を供給する配管の外側を覆う被覆部と、前記配管と前記被覆部との間の密封空間の圧力を測定する圧力センサーと、前記密封空間に気体又は液体を出し入れする弁と、前記圧力センサーの測定値をリーク判定のための基準値と比較してリーク発生を判定するリーク判定部とを有し、前記密封空間には前記配管を流れる気体又は液体と同一のものが封入されていることを特徴とする。

なお、本願第１乃至４発明において、前記リーク判定部からリーク発生信号が入力されると警報を発する警報装置を有することが好ましい。

本発明においては、配管とその外被覆により形成される密封空間に配管を流れる気体又は液体と同一の気体又は液体が封入されているので、配管に破損が生じても配管内には不純物が混入せず、且つ密封空間内の圧力変化を計測することで配管に破損が発生したことを知ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態に係るリーク検出機能付き配管の構成を示す模式図である。図２は前記実施形態において配管に破損部が生じた場合の模式図である。

本実施形態のリーク検出機能付き配管においては、ステンレス製フレキシブルホース１の両端部に、メタル・ガスケット式面シール継手２及び３が接続されている。メタル・ガスケット式面シール継手２及び３は、夫々ガス供給源及びＣＶＤ装置側に接続されており、このステンレス製フレキシブルホース１を介してガス供給源から原料ガスがＣＶＤ装置に供給される。ステンレス製フレキシブルホース１の外側には被覆部４が設けられており、ステンレス製フレキシブルホース１と被覆部４との間に密封空間５が形成されている。この密封空間５にはステンレス製フレキシブルホース１を流れてＣＶＤ工程に供給されるアルゴンガスと同一の純度のアルゴンガスが加圧されて封入されている。弁９は密封空間５に加圧して封入する気体を入れ替えて、封入ガスをＣＶＤ工程に供給する原料ガス又は雰囲気ガスに合わせ、つまり原料ガス又は雰囲気ガスと同一の気体とするために設けられている。被覆部４の一部には密封空間５の圧力を測定する圧力センサー６が取り付けられている。圧力センサー６は、密封空間５内の圧力変化を直接電気的に取り出し得るもので、例えば半導体拡散式のストレインゲージが用いられる。圧力センサー６からの出力値はリーク判定部７に送られ、リーク判定部７で圧力センサー６からの出力値を基準値と比較し、圧力センサー６により検出された圧力が基準値より低くなった場合、リークが発生していると判定される。リーク判定部７がリーク発生と判定すれば、リーク判定部７から警報装置８に警報を作動させるための信号が送られ、警報装置８が警報を発する。

次に、本実施形態の動作についてＣＶＤ工程でアルゴンガスを使う場合について説明する。メタル・ガスケット式面シール継手２及び３により、ステンレス製フレキシブルホース１をガス供給側及びＣＶＤ装置側と接続する。ＣＶＤ工程でアルゴンガスを使う場合なので、使用するアルゴンガスと同一の純度のアルゴンガスを弁９を通じて密封空間５に加圧して封入する。その後、ステンレス製フレキシブルホース１にアルゴンガスを流し、ＣＶＤ工程にアルゴンガスを供給する。ＣＶＤ実施中に破損部１０が生じると、密封空間５内に加圧して封入されていたアルゴンガスがステンレス製フレキシブルホース１に流入する。これにより、密封空間５内の圧力が減少する。この圧力変化を圧力センサー６が感知し、圧力変化に伴う電気信号の変化をリーク判定部７に出力する。リーク判定部７は圧力センサー６からの出力値を基準値と比較し、圧力センサー６により検出された圧力が基準値より低くなった場合、リーク発生と判定する。リーク判定部７がリーク発生と判定すれば、リーク判定部７から警報装置８に警報を作動させるための信号が送られ、警報装置８が警報を発する。なお、本実施形態では、密封空間５内にはステンレス製フレキシブルホース１内を流れるアルゴンガスと同一純度のアルゴンガスが加圧して封入されているので、破損部１０を通じて密封空間５内のアルゴンガスがステンレス製フレキシブルホース１に流れ込んでも、ＣＶＤ工程での製品への悪影響は生じない。密封空間５内に加圧して封入されている気体がアルゴンガスでない場合には、ステンレス製フレキシブルホース１に破損が生じた場合に、その気体がステンレス製フレキシブルホース１内に流れ込んでしまい、ＣＶＤ工程を通じて不純物が製品に混入してしまうことになる。また、ステンレス製フレキシブルホース１の外側に被覆部４がない図３に示すような従来品の場合には、破損部１０が生じると、ステンレス製フレキシブルホース１内に空気が混入してしまい、ＣＶＤ工程を通じて不純物が製品に混入してしまうことになる。

なお、ステンレス製フレキシブルホース１について、適当な長さごとに本実施形態の構成をとれば、警報の発せられたステンレス製フレキシブルホース１について集中的に点検することで生じた破損部１０の位置を迅速に割り出すことができる。

また、上述した実施形態では、ステンレス製フレキシブルホース１には気体であるアルゴンガスを流し、密封空間５には気体であるアルゴンガスを封入しているが、ステンレス製フレキシブルホース１に液体を流し、密封空間５に同一の液体を封入するという構成にしてもよい。

また、上述した実施形態では、配管にステンレス製フレキシブルホースを用いているが、その理由は、ＣＶＤ工程で用いるガスを流すフレキシブルホースにはそれ自体からガスが発生しないことが求められ、且つ耐屈曲性も求められるので、ＣＶＤ工程で用いるガスを流すフレキシブルホースにはステンレス製が適しているからである。更に、外被覆を耐候性のある合成樹脂とすれば、ステンレス製フレキシブルホースの寿命を長くすることもできる。

本発明の実施形態に係るリーク検出機能付き配管の構成を示す模式図である。前記実施形態においてステンレス製フレキシブルホースに破損部が生じた場合の模式図である。従来から用いられているＣＶＤ工程用のステンレス製フレキシブルホースである。

符号の説明

１：ステンレス製フレキシブルホース
２，３：メタル・ガスケット式面シール継手
４：外被覆
５：密封空間
６：圧力センサー
７：リーク判定部
８：警報装置
９：弁
１０：破損部

Claims

製品の製造工程に供給する気体又は液体を通流させる配管と、前記配管の一部の外側を覆い前記配管との間で密封空間を形成する被覆部と、前記配管と前記被覆部との間の密封空間の圧力を測定する圧力センサーと、前記圧力センサーの測定値をリーク判定のための基準値と比較してリーク発生を判定するリーク判定部とを有し、前記密封空間には前記配管を流れる気体又は液体と同一のものが封入されていることを特徴とするリーク検出機能付き配管。
製品の製造工程に供給する気体又は液体を通流させる配管と、前記配管の一部の外側を覆い前記配管との間で密封空間を形成する被覆部と、前記配管と前記被覆部との間の密封空間の圧力を測定する圧力センサーと、前記密封空間に気体又は液体を出し入れする弁と、前記圧力センサーの測定値をリーク判定のための基準値と比較してリーク発生を判定するリーク判定部とを有し、前記密封空間には前記配管を流れる気体又は液体と同一のものが封入されていることを特徴とするリーク検出機能付き配管。
前記配管は、化学気相成長工程で使用する気体を流す配管であることを特徴とする請求項１又は２に記載のリーク検出機能付き配管。
前記密封空間の圧力は、前記配管内の圧力よりも高圧又は低圧であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリーク検出機能付き配管。
前記配管は、柔軟性のあるフレキシブルホースであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリーク検出機能付き配管。
前記フレキシブルホースは、ステンレス鋼製であることを特徴とする請求項５に記載のリーク検出機能付き配管。
前記被覆部は、合成樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリーク検出機能付き配管。
製品の製造工程に気体又は液体を供給する配管の一部の外側を覆う被覆部と、前記配管と前記被覆部との間の密封空間の圧力を測定する圧力センサーと、前記圧力センサーの測定値をリーク判定のための基準値と比較してリーク発生を判定するリーク判定部とを有し、前記密封空間には前記配管を流れる気体又は液体と同一のものが封入されていることを特徴とするリーク検出装置。
製品の製造工程に気体又は液体を供給する配管の外側を覆う被覆部と、前記配管と前記被覆部との間の密封空間の圧力を測定する圧力センサーと、前記密封空間に気体又は液体を出し入れする弁と、前記圧力センサーの測定値をリーク判定のための基準値と比較してリーク発生を判定するリーク判定部とを有し、前記密封空間には前記配管を流れる気体又は液体と同一のものが封入されていることを特徴とするリーク検出装置。
前記リーク判定部からリーク発生信号が入力されると警報を発する警報装置を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリーク検出機能付き配管。
前記リーク判定部からリーク発生信号が入力されると警報を発する警報装置を有することを特徴とする請求項８又は９に記載のリーク検出装置。