JP2019066489A - ピコ漏洩試験器 - Google Patents

Abstract

【課題】漏洩検出器の性能試験に供するため、低い漏洩率で試験ガスの漏洩を生じうる漏洩試験器を供給する。【解決手段】気体の充填された容器（１２）と、容器壁を貫通する毛管（１８）とを備え、該気体中の空気（２０）の含有率が少なくとも１０％である、漏洩試験器（１０）とする。毛管からの漏洩速度は最大で１０−６ｍｂａｒ・ｌ／ｓであることが好ましい。容器内の空気の相対湿度は５０％未満とすることが好ましい。容器（１２）は、有底円筒状の本体と、キャップを有し、キャップを毛管が貫通して容器内に案内されている構成としてもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス漏洩検出器の試験および較正に使用される、漏洩試験器に関する。

漏洩試験器は、試験ガスが充填された容器を備え、所定の既知の漏洩速度で漏洩が生じる漏洩口をともない、これによってテストガスは、外部へ流出する。漏洩試験器から流出するガスを測定することにより、ガス漏洩検出器の機能や精度を検証することができる。

特許文献１（欧州特許第０７４２８９４）は、比較的低い漏洩速度１０^−７ｍｂａｒ・ｌ／ｓ以上が得られる毛管を備えた漏洩試験器を記載している。かかる毛管は、空気中の水分によって閉塞された場合、使用不能となるので、際限なく小さくすることはできない。今日までのところ、漏洩速度１０^−１２ｍｂａｒ・ｌ／ｓ以下を達成できる漏洩試験器は知られていない。かかる漏洩速度を達成するには、漏洩試験器の漏洩量を非常に小さなものとする必要がある。

欧州特許第０７４２８９４号明細書

本発明は、１０^−１２ｍｂａｒ・ｌ／ｓ台の低い漏洩速度で漏洩を生じる漏洩試験器を提供することを目的とする。

本発明の漏洩試験器（試験用漏洩器）は、請求項１に記載の特性によって定義されるものである。

本発明の漏洩試験器は、少なくとも１０％が空気からなるガスを充填された容器を備えたものである。自余の割合のガスは、例えば窒素であってもよい。容器の壁は、少なくとも一つの毛管に貫通されている。毛管は、漏洩速度が１０^−５ｍｂａｒ・ｌ／ｓから１０^−７ｍｂａｒ・ｌ／ｓ、好ましくは１０^−６ｍｂａｒ・ｌ／ｓとなる。空気は毛管の閉塞を生ぜず、通常は一定割合のヘリウムと、一定割合のアルゴンを含む。ヘリウムとアルゴンは、ガス漏洩検出で使用される典型的な試験ガスである。容器内の空気中のヘリウムの割合は、３〜７ｐｐｍの範囲、好ましくは約３．５〜約５．５ｐｐｍの範囲である。特にヘリウムの割合は５ｐｐｍであることが好ましい。本明細書中、「約」とは、±１０％のゆらぎを示すものとする。容器内の空気中のアルゴンの割合は、０．１〜２％の範囲、好ましくは約０．８〜約１．２％である。特に好ましいアルゴンの割合は約１％である。

漏洩試験器の容器に空気を充填した場合、漏洩試験器に別途充填用ノズルを設ける必要がない。かかるノズルが存在した場合、外寸が大きくなり、小さなテストチャンバ内での使用に支障がでる。

容器が前端部にカバーを有するか、あるいは端部キャップを有する円筒であることが特に好ましい。該端部キャップは、毛管によって貫通される。円筒は、長さで５ｃｍ、直径で約１ｃｍを越えないものとすべきである。毛管は、円筒内で中心軸に沿って案内されるものとしてもよい。容器をガラス製のものとし、端部キャップを金属製のものとすることが特に好ましい。かかる容器は、特に小さな試験チャンバの中で用いることができ、簡単に充填することができる。充填は単に端部キャップをはずし、ガスを空気とともに容器内に流入させることによって行うことができる。円筒形の漏洩試験容器は、表面積が小さく、隙間や凹部がないために試験チャンバ内で簡単に排気することができる。

空気中の水分による毛管の閉塞を避けるため、容器内のガスは相対湿度５０％未満とすべきであり、相対湿度４０％であることが好ましい。

図１は、漏洩試験器の縦断面を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、漏洩試験器の縦断面を示す図である。

漏洩試験器１０は、一方の端面に閉じられた底部１４を有し、他方の端面に開口を有するガラス製の円筒容器１２を備え、開口端は、金属製の端部キャップ１６によってしっかりと閉じられている。毛管１８は、金属キャップ１６を貫通し、円筒容器１２の長手方向中心軸に沿って配置されている。

円筒容器１２には、ヘリウム含有率５ｐｐｍ、アルゴン含有率１％の空気２０が充填されている。毛管１８からの漏洩速度は、１０^−６ｍｂａｒ・ｌ／ｓとなる。空気の湿度は、約４０％である。
この構成により漏洩試験器１０における有効ガス流量は、ヘリウムに対して１×１０^−６ｍｂａｒ・ｌ／ｓ・５ｐｐｍ＝５×１０^−１２ｍｂａｒ・ｌ／ｓ、アルゴンに対して１×１０^−６ｍｂａｒ・ｌ／ｓ・１％＝１×１０^−８ｍｂａｒ・ｌ／ｓとなる。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様１〕
気体の充填された容器（１２）と、容器壁を貫通する毛管（１８）とを備え、該気体中の空気（２０）の含有率が少なくとも１０％である、漏洩試験器（１０）。
〔態様２〕
態様１に記載の漏洩試験器（１０）において、毛管（１８）からの漏洩速度が最大で１０^−６ｍｂａｒ・ｌ／ｓである、漏洩試験器（１０）。
〔態様３〕
態様１または２に記載の漏洩試験器（１０）において、前記空気（２０）が５０％未満、好ましくは４０％未満の相対湿度を有する、漏洩試験器（１０）。
〔態様４〕
態様１〜３のいずれか一態様に記載の漏洩試験器（１０）において、空気（２０）中のヘリウム含有率が３〜７ｐｐｍ、好ましくは約４．５〜約５．５ｐｐｍである、漏洩試験器（１０）。
〔態様５〕
態様１〜４のいずれか一態様に記載の漏洩試験器（１０）において、空気（２０）中のアルゴン含有率が約０．５％〜約２％、好ましくは約０．８％〜約１．２％である、漏洩試験器（１０）。
〔態様６〕
態様１〜５のいずれか一態様に記載の漏洩試験器（１０）において、前記容器（１２）が着脱自在の端部キャップ（１６）を備えた円筒形容器（１２）であり、前記毛管（１８）が該キャップを貫通して案内されている、漏洩試験器（１０）。
〔態様７〕
態様６に記載の漏洩試験器（１０）において、前記円筒（１２）がガラス製である漏洩試験器（１０）。
〔態様８〕
態様６または７に記載の漏洩試験器（１０）において、前記キャップ（１６）が金属製である漏洩試験器（１０）。
〔態様９〕
態様６から８のいずれか一態様に記載の漏洩試験器（１０）において、前記容器（１２）が５ｃｍ以下、好ましくは約４ｃｍの長さと、１ｃｍ以下、好ましくは約０．８ｃｍの直径を有する、漏洩試験器（１０）。

１０ 漏洩試験器
１２ 円筒容器
１４ 底部
１６ キャップ
１８ 毛管
２０ 空気

Claims (9)

1. 容器壁を貫通する毛管（１８）を備えて気体の充填された容器（１２）の使用方法であって、
   前記気体中の空気（２０）の含有率を少なくとも１０％とし、
   前記容器はガス漏洩検出器の試験と較正用の漏洩試験器として、前記毛管（１８）
   が、所定の既知の漏洩速度で前記気体を外部に漏洩するものとし、
   前記毛管を通じて前記漏洩試験器から流出する前記気体を前記ガス漏洩検出器で測定することにより、該ガス漏洩検出器の機能または精度が試験される、方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記毛管（１８）からの漏洩速度が最大で１０^−６ｍｂａｒ・ｌ／ｓである、方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、前記空気（２０）が５０％未満の相対湿度を有する、方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記空気（２０）中のヘリウム含有率が３〜７ｐｐｍである、方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、前記空気（２０）中のアルゴン含有率が約０．５％〜約２％である、方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法において、前記容器（１２）が着脱自在の端部キャップ（１６）を備えた円筒形容器（１２）であり、前記毛管（１８）が該キャップを貫通して案内されている、方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記円筒形容器（１２）がガラス製である方法。
8. 請求項６または７に記載の方法において、前記キャップ（１６）が金属製である方法。
9. 請求項６から８のいずれか一項に記載の方法において、前記円筒形容器（１２）が５ｃｍ以下の長さと、１ｃｍ以下の直径を有する、方法。
   
   

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