JP4095904B2 - テストリーク装置を備えた漏れ検出器 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載の特徴を有する漏れ検出器、並びに請求項１１の上位概念部に記載の特徴を有する、漏れ検出器内に取り付けるために適したテストリーク装置に関する。

工業及び研究に用いられる多くの装置及び製品では気密性に関して高い要請がある。どの漏れ検出法を用いるか、若しくはどの漏れ検出器を使用するかは、漏れ方、漏れ率又は漏れ規模に関連している。

冷却媒体工業、自動車工業又はその他の工業分野で製造される被検査体又はコンポーネントでは、しばしばスニッファ漏れ検出法が使用される。このスニッファ漏れ検出法は、被検査体又はコンポーネント内に、有利には負圧下のテストガスが存在することを前提としている。テストガスとしてはしばしばヘリウムが使用される。ヘリウムは漏れを検査したい中空室を閉鎖する前にこの中空室内に注入される。いずれにせよ被検査体又はコンポーネント内に存在するガス、例えば冷却媒体工業ではＳＦ６（６フッ化硫黄ガス）又はハロゲンガスを、テストガスとして使用することが公知である。

漏れを検査したい被検査体は、スニッファガンの吸込部（先端）によって探知される。このスニッファガンは、場合によって存在する漏れ箇所から流出するテストガスを受け入れ、テストガス検知機に供給する。このテストガス検知機はその他のコンポーネントと共に漏れ検出器内に設けることができる。この漏れ検出器には、スニッファガンとその他のコンポーネントがチューブを介して接続されている。前記テストガス検知器が十分に小さい（例えば赤外線−ガス分析器）場合には、ガン自体の内部に収納することもできるので、反応時間が著しく短縮される。

テストガス−漏れ検出器は、繰り返し校正されなければならない。このためには、規定の漏れ箇所を有するテストリーク装置の使用が公知である。この目的のために用いられるテストリーク装置は、ガスリザーバと、公知のコンダクタンスを備えた狭隘部とを有している。スニッファガンを備えた漏れ検出器を校正するためには、例えばスニッファ先端が狭隘部の近傍に挿入され、漏れ表示が調整される。

テストリーク装置は、できるだけ長い時間（１年よりも確実に長く）にわたって一定のガス流を有していて、かつ漏れ検出器のケーシング内に収納することができる程度に小さく構成されていることが望ましい。このことは、高圧下（８ｂａｒかそれよりも多い）のテストガスがテストリーク装置内に存在することを前提とする。この形のテストリーク装置は温度感応性である。このことは特に、テストガスが上のような圧力時に液状である場合についていえる。安全性の理由から、最大温度を超過してはならない。この形のテストリーク装置を、熱を生ぜしめるコンポーネントを備えた漏れ検出器内に取り付けることは、様々な問題に結びついている。

そこで本発明の課題は、この形のテストリーク装置を漏れ検出器のケーシング内に取付け、この場合に最大許容温度を超過する危険性がないようにし、かつ／又はテストリーク装置自体を、許容温度を超過した場合でさえも漏れ検出器の使用者にとって危険が生じないように形成することである。

本発明によれば、漏れ検出器のケーシング内にテストリーク装置を安全に取り付けるという部分課題は、請求項１から請求項１０までに記載の特徴により解決される。これらの手段により、テストリーク装置は周辺温度よりも高い温度を受け入れることができないということが達成される。テストリーク装置の最大温度は、したがって同時に漏れ検出器の最大許容運転温度そのものである。

テストリーク装置の形成に関する別の部分課題が、請求項１１から請求項１９までに記載の特徴により解決される。外側のケーシングによって、最大許容圧力容器温度の超過時でさえも、テストリーク装置の周辺にいる人員への危険性は除外されている。

本発明の別の利点と詳細を図１及び図２に概略的に示した実施例につき説明する。

図１に示した漏れ検出器１はケーシング２を有している。このケーシング２内には装置コンポーネントが設けられている。ブロックとして、例えば真空ポンプ３、電源４、ガス検知器５及び制御ユニット６が示されている。ケーシングの外側には、吸込部（先端）８を備えたスニッファガン７が設けられている。このスニッファガン７は、チューブ９を介してガス検知器５に接続されている。このガス検知器５がスニッファガン７内に収納されている場合には、このスニッファガン７は信号導線を介して制御ユニットに接続されている。

漏れ検出器コンポーネントは全てケーシング２の上側の部分に収納されている。このケーシング２自体は、フロア１１の範囲及び上側の範囲に冷却空気流入開口１２若しくは空気スリット１３を備えている。漏れ検出器コンポーネントの少なくとも一部は熱を生ぜしめるので、熱上昇気流により生ぜしめられる冷却気流（矢印１４）が起こる。この冷却気流が十分でない場合、付加的に冷却気流を支援する送風機１５が設けられていてよい。本発明に記載の実施例では、この送風機１５は漏れ検出器コンポーネントの下方に設けられている。符号１６により示したフィルタマット１６によって、吸い込まれた冷却空気が浄化される。このフィルタマット１６の上方には、空気貫通開口を備えた分割面１７が設けられている。この分割面１７は、漏れ検出器コンポーネント３，４，５，６を備えたケーシング部分室１８を下方向へ区切っている。

符号２０によって、漏れ検出器１内に収納されたテストリーク装置が示されている。このテストリーク装置２０は分割面１７の下方に設けられていて、ケーシング部分室１８から熱絶縁されたケーシング部分室１９内に位置している。テストリーク装置２０は、常に新鮮な冷却空気によって環流されている。テストリーク装置２０の上方に直接に貫通開口を有していない分割面１７並びにフィルタマット１６は、ケーシング部分室１９の、部分室１８からの熱絶縁を支援している。テストリーク装置２０は、周辺空気の温度を最大限に受け入れることができる。

テストリーク装置２０は管接続部２１を有している。この管接続部２１はケーシング２を通って外側へ貫通している。管接続部２１は通常、漏れ検出器２０の図示していない狭隘部と、スニッファ先端７を導入するために適宜な開口２２との間の常に開かれた接続部を形成している。このような配置は漏れ表示の校正をいつでも可能にする。

漏れ検出器１内に取り付けるために適した、ガスリザーバ３１と狭隘部３３とを備えたテストリーク装置２０が、例えば狭隘部３３の近傍に温度センサ２３を備えており、この温度センサ２３が制御装置６に接続されている（導線２４）と特に有利である。このような手段は、テストリーク装置２０の狭隘部の、温度依存性の透過性を漏れ表示の校正時に考慮することを可能にする。特に狭隘部としてダイアフラムを備えたテストリーク装置では、このような考慮は有意義である。なぜならば、ダイアフラムの透過性は指数関数的に温度依存性だからである。

漏れ検出器の確実な校正を達成するためには、テストリーク装置の温度依存性が、漏れ検出器のソフトウェア（制御ユニット６）に記録された修正曲線によって補償される。温度はテストリーク装置の範囲で測定される。このために、テストリーク装置のフロアには温度センサとＥＥＰＲＯＭとを備えたボードが設けられている。図１には、ＥＥＰＲＯＭが概略的に示唆されており、符号２５で示されている。

上記のコンセプトの利点は、これにより、小さい卓上検出器に組み込むためのコンパクトなテストリーク装置を安価に製造することができる点にある。ＥＥＰＲＯＭ内には製造年月日、容量並びに漏れ率が記憶されているので、これらのことからリザーバが空になった時点と、それゆえテストリーク装置を交換しなければならない時点とを評価することができる。

図２は、図１による漏れ検出器内に取り付けるために特に適したテストリーク装置２０を示している。このテストリーク装置２０は、ガスリザーバを備えた内側の圧力容器３１を有している。この圧力容器３１は、液状の望まれるテストガスを含んだ市販の圧力容器である。このような形の充填されたカートリッジ内の圧力は著しく温度依存性である。圧力は通常、８ｂａｒ（テスト圧力１２ｂａｒ）を超過してはならない。このような形の圧力容器が通常受け入られる最大温度は、約５０℃までに制限されている。

それにもかかわらず、周辺温度が一時的に高い場合にもこの形の圧力容器をガスリザーバとしてテストリーク装置において使用することができるように、第２の外側ケーシング３２が設けられている。この第２の外側ケーシング３２は、例えば鋼から成っており、８ｂａｒ（若しくは１２ｂａｒ）よりも著しく高い圧力のために設計されている。この第２の外側ケーシング３２の一方の端面の範囲には、ダイアフラム３４として形成された狭隘部３３が設けられている。この狭隘部３３には、既に図１のために説明した管接続部２１が続いている。外側ケーシング３２の他方の端面の範囲には、解離可能な、有利にはねじって取り外すことのできるキャップ３５が設けられている。このキャップ３５は、解離可能なケーシング３２を密に閉鎖することを可能にする。前記ケーシング３２の端面側の開口とキャップ３５との間にはシールリング３６が設けられている。キャップ３５の取り外し後には、ケーシング３２の内部は圧力容器３１の取付け又は取外しのためにアクセス可能である。

キャップ３５の向かい側に位置する端面の範囲に、ケーシング３２は内側へ突出したフランジ３７を備えている。このフランジ３７は、管接続部２１の方に向いた側でダイアフラム３４を支持している。フランジ３７の、キャップ３５の方に向いた側では、ケーシング３２内に挿入される圧力容器３１が支持される。

図２に示した実施例では、圧力容器３１は玉弁３８を備えている。この玉弁３８は圧力容器３１の一方の端面の設けられている。この圧力容器３１は、弁３８がキャップ３５の方に向いているような形でケーシング３２内に挿入されている。キャップ３５は、弁３８に対応配置されたピン３９を備えている。このピン３９の長さは、キャップ３５が完全にねじって被せ嵌められた場合にピン３９が弁３８を開くように選択されている。圧力容器が弁３８なしで使用される場合、ピン３９の代わりに心棒３９が設けられており、この心棒３９が、キャップ３５の閉鎖によって圧力容器３１を開くようになっている。キャップの閉鎖後には弁３８が開いているか、又は心棒によって生ぜしめられた開口が存在するので、これによりテストガスはケーシング３２内へ流入する。温度負荷のための基準となるのはもはや圧力容器３１ではなく、ケーシング３２である。

圧力容器３１の交換が必要な場合には、キャップ３５をねじって取り外すことによってケーシング３２が開かれる。キャップの縁部の上面の近傍には小さい孔４０が設けられている。この孔４０は、キャップ３５を最終的に取り外す前にケーシング３２の内部と周辺との間の圧力補償が行われることを可能にする。

本発明によるテストリーク装置の特別な利点は、圧力安定性のケーシング３２を交換する必要がない点にある。本発明によるテストリーク装置は、望まれる要求事項に対応して形成することができる。ただ圧力容器３１の搬送及び貯蔵時には比較的低い周辺温度が得られるよう注意しなければならない。狭隘部（ダイアフラム３４）自体も使い捨て商品には属さない。したがって、テストリーク装置−漏れ率はガスリザーバの交換時には変化しない。

テストリーク装置の最適な保護は、このテストリーク装置が本発明に対応して漏れ検出器内に取り付けられている場合に得られる。検出器のための、テストリーク装置上への冷却空気案内は、最大限の温度としてテストリーク装置の範囲の周辺温度を確保する。

本発明によるスニッファ漏れ検出器とその内部に構成されたコンポーネントを示す図である。

本発明によるテストリーク装置の横断面図である。

Claims (22)

1. ケーシング（２）を備えた漏れ検出器（１）であって、ケーシング（２）内に、漏れ検出器コンポーネント（３，４，５，６）並びにテストリーク装置（２０）が収納されている形式のものにおいて、テストリーク装置（２０）が、漏れ検出器コンポーネント（３，４，５，６）の下方に配置されており、ケーシング（２）が、下方から上方へ向かって冷却空気により環流されていることを特徴とする、漏れ検出器（１）。
2. 冷却気流を支援するために送風機（１５）が設けられている、請求項１記載の漏れ検出器。
3. 環流開口を備えたケーシング隔壁（１７）が設けられており、該ケーシング隔壁（１７）が、上側のケーシング部分室（１８）を下側のケーシング部分室（１９）から分離している、請求項２記載の漏れ検出器。
4. 上側のケーシング部分室（１８）内に漏れ検出器コンポーネント（３，４，５，６）が設けられており、かつ下側のケーシング部分室にテストリーク装置（２０）が設けられている、請求項３記載の漏れ検出器。
5. 隔壁（１７）の範囲にフィルタマット（１６）が設けられている、請求項３又は４記載の漏れ検出器。
6. テストリーク装置（２０）の狭隘部（３３）がダイアフラム（３４）である、請求項１から５までのいずれか１項記載の漏れ検出器。
7. テストリーク装置（２０）に温度センサ（２３）が対応配置されており、該温度センサ（２３）が、制御ユニット（６）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の漏れ検出器。
8. スニッファ漏れ検出器として形成されており、スニッファガン（７）が、ケーシング（２）内に配置された漏れ検出器コンポーネントに接続されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の漏れ検出器。
9. テストリーク装置（２０）が管接続部（２１）を備えており、該管接続部（２１）がケーシング（２）を通って外側へ出ており、かつスニッファガン（７）の吸込部（８）を導入するために適した開口（２２）を有している、請求項８記載の漏れ検出器。
10. テストガス検知器がスニッファガン（７）内に収納されている、請求項８又は９記載の漏れ検出器。
11. テストリーク装置（２０）に、ガスリザーバ（３１）と狭隘部（３３）とが設けられており、ガスリザーバが、圧力容器（３１）内に設けられており、該圧力容器（３１）を収容するケーシング（３２）が設けられており、狭隘部（３３）がケーシング（３２）の構成部分である、請求項１記載の漏れ検出器。
12. 圧力容器（３１）とケーシング（３２）とが円筒状に形成されており、狭隘部（３３）が、ケーシング（３２）の両端面のいずれか一方の範囲に設けられており、ケーシング（３２）の、前記狭隘部（３３）の向かい側に位置する端面が、解離可能な、有利にはねじって取り外すことの可能なキャップ（３５）を備えている、請求項１１記載の漏れ検出器。
13. ケーシング（３２）が、キャップ（３５）の向かい側に位置する端面の範囲に、内側に突出したフランジ（３７）を備えており、該フランジ（３７）で、ガスリザーバを有する圧力容器（３１）が支持されている、請求項１２記載の漏れ検出器。
14. 圧力容器（３１）が、キャップ（３５）の範囲に玉弁（３８）を備えており、キャップ（３５）がピン（３９）を有しており、該ピン（３９）が、キャップ（３５）がねじって被せ嵌められた場合に弁（３８）を開く、請求項１２又は１３記載の漏れ検出器。
15. キャップ（３５）が、内側に向いた心棒を有しており、該心棒が、キャップ（３５）がねじって被せ嵌められた場合に、圧力容器（３１）を突き通す、請求項１２又は１３記載の漏れ検出器。
16. キャップ（３５）の縁部の上側の範囲に孔（４０）が設けられている、請求項１２から１５までのいずれか１項記載の漏れ検出器。
17. 狭隘部（３３）がダイアフラム（３４）である、請求項１１から１６までのいずれか１項記載のテストリーク装置。
18. フランジ（３７）がダイアフラム（３４）を支持している、請求項１１から１７までのいずれか１項記載のテストリーク装置。
19. 外側ケーシング（３２）が、狭隘部（３３）の範囲に管接続部（２１）を備えており、該管接続部（２１）の自由な端部が、スニッファ先端（７）を導入するために適宜な開口（２２）を形成している、請求項１１から１８までのいずれか１項記載の漏れ検出器。
20. テストリーク装置（２０）に、ガスリザーバ（３１）と狭隘部（３３）とが設けられており、該テストリーク装置が、温度センサ（２３）を備えている、請求項１記載の漏れ検出器。
21. さらにＥＥＰＲＯＭを備えており、該ＥＥＰＲＯＭにおいて製造年月日、容量及び／又は漏れ率が記憶されている、請求項２０記載の漏れ検出器。
22. 狭隘部（３３）がダイアフラム（３４）である、請求項２０又は２１記載の漏れ検出器。

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