JP2589882Y2 - 気体漏洩検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、気密性の機器および部
材の気体漏洩検出器、特にバルブの空気漏れを検出する
気体漏洩検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体製造工程においては、種々
の薬液やスラリーが使用されている。このような流体
は、貯槽から使用先へ必要な時に必要な量だけ供給でき
るように制御されている。多くの場合、これらの供給系
にはダイヤフラム型のバルブが使用されている。ダイヤ
フラムバルブの開閉は空気圧によるため、流体の供給、
停止の都度応力がかかり、微細なクラックやピンホール
が発生すると、徐々に欠陥が拡大し、やがては破損され
て使用できなくなる。微細なクラックやピンホールの発
生から破損までの間放置しておくと、コンプレッサーは
バルブ開閉に必要な圧の空気を送りつづけるので、欠陥
部分から空気が漏れて周辺を攪乱したり汚染する。この
ため、できるだけ早期に空気漏れを検出して欠陥の有無
を知る必要がある。

【０００３】従来の空気漏れ検出器としては、気密装置
または部品を加圧または減圧状態にして、基準タンクと
の微差圧により空気漏れを検出する装置が知られてい
た。しかしながら、このような検出器では基準タンクが
必要になるため、検知システムが複雑で大型化され、ダ
イヤフラムバルブを用いた系をライン管理するような漏
洩検出器としては利用しにくかった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、前記のごと
き問題点を解決したもので、自動的にライン管理のでき
る簡便な気体漏洩検出器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成した本考
案の気体漏洩検出器は、アンプユニットを備えた光学式
通過センサと、光学式通過センサの検出領域内に設けら
れた透明管と、透明管内の検出領域の略中央に相当する
位置において該透明管と平行な軸まわりに回転可能に設
けられ、かつ気体の流れに正対して該気体の流れを受け
て動く風車とからなり、風車の動いた変位を光学式通過
センサで検知して気体漏洩信号を得、前記アンプユニッ
トにより該気体漏洩信号を増幅することを特徴としてい
る。

【０００６】本考案に使用する光学式通過センサは、一
般に発光ダイオードの光を特殊なレンズで均一に平行化
して検出領域を形成し、領域内で物体が動くとその大き
さに比例して透過光量が変化し、この変化分のみを増幅
してワンショットでオン、オフ表示するものである。

【０００７】透明管の検出領域の略中心に相当する部分
には狭隘部を設け、狭隘部に可動体を設けると、狭隘部
では気体の流速が早まり、わずかな流れでも可動体が動
くので、それだけ検出精度があがる。

【０００８】可動体としては風車が好適で、透明管の中
心を軸方向にとおる両端が固定されたワイヤに回転自在
に設けておくのが望ましい。また、風車に代えて、上端
が固定され下端が開放されて垂下する少なくとも１本の
糸、紐、または帶状片を吹き流しのように取り付けても
よい。

【０００９】

【作用】例えば、ダイヤフラムバルブ（液体供給制御装
置の液体制御バルブ）作動用の空気供給ラインに、本考
案の気体漏洩検出器を接続しておくと、ダイヤフラムを
開くための空気は検出器の透明管を通って流れる。もし
空気漏れがなければ圧は一定となり空気の流れは止まる
が、バルブにクラックやピンホールがあり空気が漏れて
いると、空気が流れつづけて透明管内の風車が動くの
で、風車の変位を光学式通過センサが検出して漏洩を知
らせる。この場合、光学式通過センサはアンプユニット
を備えると共に、透明管と平行な軸まわりに回転可能な
風車とを備えているので、風車の動いた変位を光学式通
過センサで検知して気体漏洩信号とし、この気体漏洩信
号をアンプユニットで増幅できるばかりでなく、前記風
車は気体の流れに対して正面を向いたままの状態で、気
体の流れを効率よく受けて敏感に動くことができる。そ
の結果、わずかな気体の流れに対して風車が高い応答性
で回転するため、わずかな空気漏れをできるだけ早期に
感知して、ダイヤフラムバルブの微細なクラックやピン
ホールをごく初期の段階で確実に知ることができる。し
たがって、この気体漏洩検出器を液体供給制御装置に適
用し、光学式通過センサに、気体供給ライン系の電磁弁
を制御するシーケンサと警報装置を接続すれば、空気漏
れが生じた際は、前記センサにより検知された気体漏洩
信号に基づき、例えばシーケンサで電磁弁を閉じて気体
供給を自動停止することができると同時に、警報装置を
作動して空気漏れを即刻警報することができる。このた
め、空気漏れによるバルブ周辺の攪乱や汚染を早期に防
止でき、空気漏れのライン管理を容易に行うことができ
る。

【００１０】

【実施例】図１および図２において、光学式通過センサ
１には、アンプユニットと警報装置を備えた例えばキー
エンス社製光学式通過センサＰＧ−６１０を使用する。
光学式通過センサ１の検出領域１ａの中程に透明管２を
設け、その両端を入り口側ブロック５と、出口側ブロッ
ク５ａに固定してある。透明管２の中心には軸方向にワ
イヤ３を通す。このワイヤ３には、気体の流れを受けて
回転するように風車４を取り付ける。風車４の取り付け
位置は、光学式通過センサ１の検出領域１ａ内のほぼ中
心に合わせる。風車４の取付け部の両側には、風車１が
移動しないようにストッパ３ａを設けてある。また、風
車４が透明管２に接触しないように、ワイヤ３の両端部
３ｂ、３ｂ′は、透明管２と同じブロック５、５ａに固
定する。このブロック５、５ａには、図３および図５に
示すように、透明管２の中空部と連通しかつワイヤ３の
固定部を外した位置に、空気孔６、６ａを穿設し、この
空気孔６、６ａと連通するように、管継手７、７ａが嵌
着されている。この管継手７、７ａを介して外部の系の
空気管８、８ａを連結することができる。９は、光学式
通過センサ１及びブロック５、５ａを固定する台板であ
る。

【００１１】

【適用例】図５において、実施例の気体漏洩検出器の管
継手７、７ａには、それぞれ空気管８、８ａが連結され
ている。入り口側の空気管８は、電磁弁１０を介してコ
ンプレッサ１１に接続されている。この電磁弁１０と光
学式通過センサ１のアンプユニット１２および警報装置
１３は、ともにシーケンサ１４で制御されている。一
方、出口側の空気管８ａは、薬液タンク１５と洗浄槽１
６をつなぐダイヤフラムバルブ１７に接続されている。

【００１２】前記適用例において、シーケンサ１４の制
御により電磁弁１０を開くと、コンプレッサ１１から送
られてくる空気は、入り口側の空気管８、ブロック５の
空気孔６、透明管２、出口側のブロック５ａの空気孔６
ａ、空気管８ａを通り、ダイヤフラムバルブ１７を開
き、薬液タンク１５から洗浄槽１６に薬液が流れる。

【００１３】このとき、ダイヤフラムバルブ１７に空気
漏れとなるような欠陥がなければ、図６に示すようにダ
イヤフラムバルブ１７内の空気圧は一定値を保ち、透明
管２内の空気は静止状態となり、風車４は止ったままと
なる。しかしながら、ダイヤフラムバルブ１７にクラッ
クやピンホールができ空気漏れが生じると、ダイヤフラ
ムバルブ１７内の空気圧を一定に保とうとしてコンプレ
ッサ１１から空気を送り続けることになるので、透明管
２内に空気が流れ風車４がまわる。この風車４の動きを
光学式通過センサ１が検知して、シーケンサ１４の制御
により警報装置１３を作動する。かくして、ダイヤフラ
ムバルブ１７の空気漏れをラインで自動的に検出する。

【００１４】本考案の気体漏洩検出器は、前記実施例の
風車にかえて吹き流し様の糸、紐、帶状可動片を取り付
けることもできし、前記適用例の外、密閉系の部品や完
成品の気体漏れ検出、あるいは気体配管の漏洩検出など
にも適用できる。

【００１５】

【考案の効果】本考案の気体漏洩検出器によれば、気体
漏洩が発生したときは、気体の流れを受けて風車が動
き、風車の変位を光学式通過センサで検出して漏洩を知
らせるので、以下の実用上の効果が得られる。 (1) 基準タンクなどを必要とせず装置全体を小型化でき
るので、気体漏洩のラインの管理が容易で、密閉容器の
欠陥の早期発見が可能である。 (2) 前述の適用例のような送液系のダイヤフラムバルブ
の場合、空気漏れによるバルブ周辺の攪乱や汚染を早期
に防止でき、例えば高度な洗浄度が要求される半導体の
製造工程では、不良品の発生を最小限度にとどめること
ができる。 (3) 特に光学式通過センサは、風車の動いた変位を気体
漏洩信号としてアンプユニットで増幅できるうえに、し
かも透明管と平行な軸まわりに回転する風車は、気体の
流れに対して正面を向いたままの状態で気体の流れを受
けて敏感に動きうる。その結果、応答性のよい風車の動
きによって、透明管内のわずかな気体の流れを精度よく
検出できる。このように、気体のわずかな流れを高精度
で早期に検出できるので、ごく微細な気体漏洩をより確
実に感知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる気体漏洩検出器の一部切り欠き
断面を示す側面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】図１の気体漏洩検出器の一適用例を示す概念図
である。

【図６】図５の適用例におけるバルブの開閉と正常、異
常時の空気の状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光学式通過センサ １ａ 検出領域 ２ 透明管 ３ ワイヤ ３ａ ストッパ ３ｂ、３ｂ′ ワイヤ端 ４ 風車 ５ 入口側ブロック ５ａ 出口側ブロック ６、６ａ 空気孔 ７、７ａ 管継手 ８、８ａ 空気管 ９ 台板 １０ 電磁弁 １１ コンプレッサ １２ アンプユニット １３ 警報装置 １４ シーケンサ １５ 薬液タンク １６ 洗浄槽 １７ ダイヤフラムバルブ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンプユニットを備えた光学式通過セン
   サと、光学式通過センサの検出領域内に設けられた透明
   管と、透明管内の検出領域の略中央に相当する位置にお
   いて該透明管と平行な軸まわりに回転可能に設けられ、
   かつ気体の流れに正対して該気体の流れを受けて動く風
   車とからなり、風車の動いた変位を光学式通過センサで
   検知して気体漏洩信号を得、前記アンプユニットにより
   該気体漏洩信号を増幅することを特徴とする気体漏洩検
   出器。