JP5030615B2

JP5030615B2 - 二重配管の液漏れ検知方法及び装置

Info

Publication number: JP5030615B2
Application number: JP2007044485A
Authority: JP
Inventors: 軌雄五十嵐
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: JP2008208877A

Description

本発明は、送液管とその外周を空間をあけて覆う保護管とから成る二重配管における液漏れを検知する二重配管の液漏れ検知方法及び装置に関するものである。

従来、例えば各種半導体装置等の製造工場において、図３に示すように、製造工程で必要な強酸性や強アルカリ性などの各種の薬液や純水などを、クリーンルーム２１などに配設されている各種のマシン（図示せず）に供給室２２から供給ポンプ（図示せず）にて送液管２３を通して供給する場合、送液管２３から薬液が漏れると、周囲の環境を阻害する恐れがあり、復旧に著しい手間と時間がかかるため、送液管２３の外周を空間２４をあけて保護管２５にて覆って二重配管２６とし、薬液が外部に漏れ出さないように構成されている。また、保護管２５内に液が漏れていることを検知するため、二重配管２６の配管経路におけるＵ字配管部２７の下端位置で保護管に下方に突出する液溜部２８を設け、この液溜部２８に液検知センサ２９が設けられている。

また、ガソリンスタンドにおける油タンクと計量機の間を結ぶ給油管などの配管において、その配管が破損して周囲に油漏れが生じるのを防止するため、配管の外周を覆う保護管を設け、保護管に集液部を設けるとともにその状態を検知するセンサを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、油やガス等の配管において、スチール配管の周面をＦＲＰ材から成る被覆材で被覆するとともに、スチール配管と被覆材の間に線材を配置し、液漏れした場合の漏れ液をこの線材によって配管の下流部に導いて検知センサにて検知するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平７−２６７３００号公報特開２００１−１０８１５８号公報

しかしながら、図３に示した構成では、送液管２３の分岐部等にはＵ字配管部２７と液溜部２８が設けられ、その液溜部２８毎に液検知センサ２９を設ける必要があるため、多数の液検知センサ２９が必要となり、コスト高になるという問題があり、また液検知センサ２９に水分が浸入して誤動作する恐れがあるという問題もあった。また、保護管２５が破損した場合に、それを検知して予め対策をとっておくことで、万一液漏れがあった場合にもその破損部位から外部に液が漏れるのを防止するということができないという問題もある。

また、特許文献１に記載の構成においても、図３の構成と同様の問題があり、また集液部の配置箇所を少なくしようとすると、漏れた液を集液部に集めるために配管に勾配を設ける必要があり、配管長が長いと、供給ポンプに大きな動力が必要になるという問題がある。また、特許文献２に記載の構成においては、線材によって漏れ液を検知センサに導いているので液漏れ箇所の特定ができず、また被覆材が破損した場合、そこから配管からの漏れ液が外部に漏れ出してしまうと、液漏れを検知できず、かつ被覆材の破損自体を検知することができないという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、低コストの構成にて送液管の液漏れを確実に検出することができるとともに、液漏れ箇所を特定することも容易で、また保護管の破損も検知することができる二重配管の液漏れ検知方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明の二重配管の液漏れ検知方法は、送液管とその外周を空間をあけて覆う保護管とから成る二重配管における送液管の液漏れ検知方法であって、保護管の一端から他端にわたって連続する前記空間が送液管から漏れて溜まった液で遮断されるトラップ部を１又は複数形成し、保護管の一端から前記空間に温度管理された気体を送風し、保護管の他端部での前記空間の圧力変化を検出して送液管からの液漏れを検知するものである。なお、前記空間への送風は、保護管の一端から圧送するようにしてもよいが、他端部で吸引する方が、後述のように保護管の破損をより容易かつ的確に検出できるので好適である。

この構成によると、送液管と保護管の間の空間の一端から温度管理された気体を送風し、前記空間の他端部の圧力変化を検知することにより、送液管を通して供給される薬液等が供給中に温度変化の影響を受けず、そのため薬液等の温度を容易に適正管理することができて、各種マシンにおける処理を効率的に精度良く行うことができ、また、送液管から液漏れがあってトラップ部で前記空間の連通状態が漏れ液で遮断されると、その部分での圧損が大きくなって検出圧力が大きく低下するため、液漏れを確実に検知することができ、しかもトラップ部が多くても単一の送風手段と圧力検知手段を設けるだけでよいので、低コストにて構成できるとともに、検出手段への水の浸入による誤動作の恐れも容易に無くすことができ、高い信頼性が得られて安全性が向上する。

また、保護管の他端部での吸引によって前記空間に送風し、保護管の他端部で前記空間の圧力変化を検出すると、保護管が破損した場合に、破損部位から外気が前記空間内に流入することで空間を通る気体流の圧損が低下して検出圧力が正常時より高くなるため、保護管の他端部での前記空間の圧力変化の検出において、正常時より高い圧力についても検出するようにすることで保護管の破損を検知することができる。なお、保護管の一端から空間内に圧送して送風した場合には、破損部位から気流が漏れ、トラップ部が漏れ液で遮断された場合と同様に他端部での検出圧力が共に低下するため、両者を区別して検知することができない。

また、保護管を透明な部材で構成すると、液が溜まったトラップ部を目視検出することで液漏れ箇所を特定することができる。

また、保護管の他端部での圧力変化の検出に代えて、トラップ部の両側の差圧を検出するようにしても良く、その場合各トラップ部毎に差圧を検出する必要があるが、直ちに液漏れ箇所を特定することができる。

また、本発明の二重配管の液漏れ検知装置は、送液管とその外周を空間をあけて覆う保護管とから成る二重配管における送液管の液漏れ検知装置であって、保護管に下方に突出させて設けた液溜部と前記空間を横断するとともにその下部が液溜部の上部に侵入する仕切板とから成る１又は複数のトラップ部を設け、保護管の一端から前記空間に温度管理された気体を送風する送風手段と、保護管の他端部で前記空間の圧力を検出する圧力検出手段とを設けたものである。

この構成によれば、保護管の一端から前記空間に温度管理された気体を送風することにより、送液管を通して供給される薬液等が供給中に温度変化の影響を受けず、そのため薬液等の温度を容易に適正管理することができて、各種マシンにおける処理を効率的に精度良く行うことができ、また、送液管から液漏れがあるとトラップ部に漏れ液が溜まって前記空間の連通状態が遮断され、その部分での圧損が大きくなるため、圧力検出手段にて液漏れを確実に検知することができ、しかもトラップ部が多くても単一の送風手段と圧力検知手段を設けるだけでよいので、低コストにて構成できるとともに、検出手段への水の浸入による誤動作の恐れも容易に無くすことができ、高い信頼性が得られて安全性が向上する。

また、保護管を透明な部材で構成すると、上記のように液が溜まったトラップ部を目視検出することで液漏れ箇所を特定することができる。

また、圧力検出手段に代えて、トラップ部の両側部の差圧を検出する差圧検出手段を設けると、上記のように各トラップ部毎に差圧を検出することで直ちに液漏れ箇所を特定することができる。

本発明の二重配管の液漏れ検知方法及び装置によれば、送液管と保護管の間の空間の一端から温度管理された気体を送風して他端部の圧力変化を検知することにより、送液管を通して供給される薬液等が供給中に温度変化の影響を受けず、そのため薬液等の温度を容易に適正管理することができて、各種マシンにおける処理を効率的に精度良く行うことができ、また、送液管から液漏れがあると、その漏れ液が前記空間の途中に設けられたトラップ部に溜まって前記空間の連通状態が漏れ液で遮断され、その部分で圧損が大きくなって検出圧力が大きく低下するため、液漏れを確実に検知することができ、しかもトラップ部を多く設けていても単一の送風手段と圧力検知手段を設けるだけでよいので、低コストの構成にて高い信頼性をもって液漏れを検出することができる。

以下、本発明の二重配管の液漏れ検知方法及び装置の一実施形態について、図１、図２を参照して説明する。

図１において、１は半導体装置の製造工程に使用される各種マシン（図示せず）が配設されたクリーンルーム、２は上記製造工程で使用される各種薬液や純水を収容した収容タンク（図示せず）から薬液等を前記各種マシンに向けて送給する供給ポンプ（図示せず）が配設された供給室であり、供給ポンプ（図示せず）とマシン（図示せず）が送液管３にて接続されている。薬液等は、各マシンでの使用時に適正な特性が安定して得られるように温度コントロールされた状態で送給される。

送液管３は、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオルエチレン）などの耐薬品性のある合成樹脂やステンレス鋼などの管材にて構成されている。また、送液管３はクリーンルーム１と供給室２の間で工場建屋の室内や床下に配管され、その配管経路の途中には、一旦下方に立下がった後立上がってコ字状に屈曲する又はＵ字状に湾曲するＵ字配管部４が１又は複数（通常は複数）箇所存在している。

送液管３は、少なくともクリーンルーム１と供給室２の間では、その外周が空間６をあけて保護管５にて覆われて二重配管７に構成されている。保護管３は、透明塩化ビニールなどの透明合成樹脂にて構成されている。保護管５の一端部５ａはクリーンルーム１内に挿入されてその端が閉じられ、かつその周側に開度調整可能な開閉ダンパ９を有する吸入口８が接続されている。保護管５の他端部５ｂは供給室２内に挿入されてその端が閉じられ、かつその周側に接続された吸引ダクト１０の先端に排気ブロア１１が配設されるとともに、吸引ダクト１０内の圧力を検出する圧力検出手段１２が設けられている。なお、排気ブロア１１を作動すると、保護管５の一端部５ａから他端部５ｂにわたって連続する空間６内に送風が形成されるので、排気ブロア１１は送風手段を構成している。

Ｕ字配管部４の最も低い位置には、送液管３から漏れた漏れ液が溜まることで二重配管７の全長にわたって連通している空間６の連通状態を漏れ液にて遮断するトラップ部１３が設けられている。このトラップ部１３は、保護管５に下方に突出させて設けた液溜部１４と、液溜部１４の管軸方向略中央位置で空間６を横断して遮断するとともにその下部が液溜部１４の上部に侵入する仕切板１５にて構成されている。

以上の構成において、供給室２の供給ポンプ（図示せず）を作動させることで、クリーンルーム１内の各種マシン（図示せず）に送液管３を通して所要の薬液等が送給される。また、その際に供給室２の排気ブロア１１を作動させることで、クリーンルーム１内の温度管理された空気が保護管５の一端部５ａの吸入口８から吸入され、保護管５の一端部５ａから供給室２に配置されている他端部５ｂに向かって送液管３と保護管５の間の空間６内を送風される。このように空間６内を流れる空気流は温度管理されたものであるので、送液管３を通して供給される薬液等が供給中に温度変化の影響を受けず、そのため薬液等の温度を容易に適正管理することができて、各種マシンにおける処理を効率的に精度良く行うことができる。

また、空間６内を送風される空気流は、吸入口８で開度調整された開閉ダンパ９と途中のトラップ部１３で所定の圧損を受けて他端部５ｂの吸引ダクト１０に到達し、その圧力が圧力検出手段１２にて検出される。ここで、送液管３からの液漏れがなく、図２（ａ）に示すように、空気流がトラップ部１３を正常に通過する場合には、トラップ部１３での圧損は比較的小さい所定の正常値となり、圧力検出手段１２により検出される圧力は、クリーンルーム１内の圧力から、開閉ダンパ９による圧損と、空間６の通過に伴う圧損と、トラップ部１３での圧損を差し引いた値となり、それが正常値として検出される。

一方、送液管３の何れかの箇所から液漏れして、図２（ｂ）に示すように、対応するトラップ部１３の液溜部１５に漏れ液１６が溜まり、仕切板１５の下部がその漏れ液１６中に浸漬すると、空間６の連通状態が漏れ液１６で遮断された状態となり、空気流が漏れ液１６中を通過するために圧損が増大することになり、圧力検出手段１２により検出される圧力は上記正常値から大きく低下する。これによって、送液管３から液漏れがあると、圧力検出手段１２による圧力検出によって確実に検知することができる。

しかも、多数のトラップ部１３が存在していても、単一の排気ブロア１１と圧力検知手段１２を設けるだけでよいので、低コストにて構成できる。また、圧力検知手段１２は、水が浸入する恐れのない場所に配置できるので、従来例の液検知センサ２９のように水の浸入によって誤動作する恐れもなく、高い信頼性が得られて安全性が向上する。また、保護管５を透明合成樹脂で構成しているので、上記のように圧力検出手段１２にて液漏れを検知すると、二重配管７の配管経路に沿って漏れ液１６が溜まったトラップ部１３を目視検出することで、液漏れ箇所を特定することができる。

また、図２（ｃ）に示すように、保護管５に破損が発生した場合には、その破損部位１７から外気が空間６内に流入するため、空間６を通る気体流の圧損が低下し、圧力検出手段１２による検出圧力が上記正常値より高くなる。そのため、圧力検出手段１２にて正常値より高くなる圧力変化についても検出するように構成することで、保護管５の破損も検知することができる。従って、保護管５が破損した場合にそれを検知して予め対策をとっておくことで、万一液漏れがあった場合にもその破損部位１７から外部に液が漏れるのを完全に防止することができる。

なお、上記実施形態では、保護管５の一端部５ａから他端部５ｂに向けて送風するのに、他端部５ｂで排気ブロア１１にて吸引するようにしたが、場合によっては一端側から送風ファンにて気体を圧送して空間６に送風するようにしても良い。しかし、その場合には図２（ｂ）のトラップ部１３での遮断状態と図２（ｃ）の保護管５の破損部位から気流漏れした状態とで、ともに圧力検出手段１２の検出圧力が低下するので、両者を区別して検知するのが困難である。

また、上記実施形態では、保護管５の他端部５ｂの一箇所で圧力検出手段１２にて圧力変化を検出するようにしたが、各トラップ部１３部にその両側の差圧を検出する差圧検出手段（図示せず）を配置した構成とすることもできる。その場合には、各トラップ部１３毎に差圧検出手段（図示せず）を配設する必要があってコスト高になる恐れがあるが、直ちに液漏れ箇所を特定することができるという利点があり、またトラップ部１３の数が少ない配管系の場合にはあまりコスト上昇要因にならない。

本発明の二重配管の液漏れ検知方法及び装置は、送液管から液漏れがあると、その漏れ液が送液管と保護管の間の空間の途中に設けたトラップ部に溜まるようにし、前記空間の一端から温度管理された気体を送風して他端部の圧力変化を検知することにより、送液管を通して供給される薬液等が供給中に温度変化の影響を受けず、そのため薬液等の温度を容易に適正管理することができて、各種マシンにおける処理を効率的に精度良く行うことができ、また、送液管の液漏れを確実に検知できるようにしたものであり、外部に漏れてはいけない各種液体を送給するようにした二重配管における液漏れ検知に好適に適用することができる。

本発明の一実施形態における二重配管の液漏れ検知装置の概略構成図。（ａ）〜（ｃ）は同実施形態における各種状態における作用説明図。従来例の二重配管の液漏れ検知装置の概略構成図。

符号の説明

３送液管
５保護管
６空間
７二重配管
１１排気ブロア（送風手段）
１２圧力検出手段
１３トラップ部
１４液溜部
１５仕切板

Claims

送液管とその外周を空間をあけて覆う保護管とから成る二重配管における送液管の液漏れ検知方法であって、保護管の一端から他端にわたって連続する前記空間が送液管から漏れて溜まった液で遮断されるトラップ部を１又は複数形成し、保護管の一端から前記空間に温度管理された気体を送風し、保護管の他端部での前記空間の圧力変化を検出して送液管からの液漏れを検知することを特徴とする二重配管の液漏れ検知方法。
保護管の他端部での吸引によって前記空間に送風し、保護管の他端部で前記空間の圧力変化を検出して保護管の破損を検知することを特徴とする請求項１記載の二重配管の液漏れ検知方法。
保護管を透明な部材で構成し、液が溜まったトラップ部を目視検出して液漏れ箇所を特定することを特徴とする請求項１記載の二重配管の液漏れ検知方法。
保護管の他端部での圧力変化の検出に代えて、トラップ部の両側の差圧を検出することを特徴とする請求項１記載の二重配管の液漏れ検知方法。
送液管とその外周を空間をあけて覆う保護管とから成る二重配管における送液管の液漏れ検知装置であって、保護管に下方に突出させて設けた液溜部と前記空間を横断するとともにその下部が液溜部の上部に侵入する仕切板とから成る１又は複数のトラップ部を設け、保護管の一端から前記空間に温度管理された気体を送風する送風手段と、保護管の他端部で前記空間の圧力を検出する圧力検出手段とを設けたことを特徴とする二重配管の液漏れ検知装置。
保護管を透明な部材で構成したことを特徴とする請求項５記載の二重配管の液漏れ検知装置。
圧力検出手段に代えて、トラップ部の両側部の差圧を検出する差圧検出手段を設けたことを特徴とする請求項５又は６記載の二重配管の液漏れ検知装置。