JP5733265B2 - ガス充填装置、ガスタンク検査装置及びガスタンク検査方法 - Google Patents
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Description
本発明の一形態によれば、ガスタンクの口金にOリングを介してバルブが接続されたガスタンクにガスを充填するガス充填装置が提供される。このガス充填装置は、不活性ガスが充填された第1のタンクと、前記不活性ガスと異なるガスであって、リーク検出器で検知可能な検査ガスが充填された第2のタンクと、前記バルブが接続されたガスタンクを収納するチャンバと、前記ガスタンクの内部の圧力P1を測定する第1の圧力計と、前記チャンバの内部の圧力P2を測定する第2の圧力計と、前記ガスタンクに前記検査ガスと前記不活性ガスを充填可能な第1のガス充填機構と、前記チャンバに前記不活性ガスを充填する第2のガス充填機構と、前記ガスタンクに前記検査ガスと前記不活性ガスの少なくとも一方を充填するときに、前記ガスタンクの内部の圧力P1よりも前記チャンバの内部の圧力P2が大きくなるように前記第1と第2のガス充填機構を制御する制御部と、を備える。この形態によれば、ガスタンクにガスを充填するときに、ガスタンクの内部の圧力は、チャンバの圧力よりも低いので、ガスタンク内のガスがチャンバへリークすることを抑制できる。
ガスタンクの口金にOリングを介してバルブが接続されたガスタンクにガスを充填するガス充填装置であって、検査ガスが充填された第1のタンクと、前記検査ガスと異なる不活性ガスが充填された第2のタンクと、前記バルブが接続されたガスタンクを収納するチャンバと、前記ガスタンクの内部の圧力P1を測定する第1の圧力計と、前記チャンバの内部の圧力P2を測定する第2の圧力計と、前記ガスタンクに前記検査ガスを充填する第1のガス充填機構と、前記チャンバに前記不活性ガスを充填する第2のガス充填機構と、前記ガスタンクに前記検査ガスを充填するときに、前記ガスタンクの内部の圧力P1よりも前記チャンバの内部の圧力P2が大きくなるように前記第1と第2のガス充填機構を制御する制御部と、を備える、ガス充填装置。
この適用例によれば、ガスタンクに検査ガスを充填するときに、ガスタンクの内部の圧力は、チャンバの圧力よりも低いので、Oリングの反力が大きくなり、検査ガスのガスタンクからチャンバへのリークを抑制し、ガスタンクのリーク検査における検査制度を向上させることができる。
適用例1に記載のガス充填装置において、前記制御部は、前記ガスタンクの内部の圧力P1があらかじめ定められた圧力の判定値P12を越えた場合には、前記第2のガス充填機構によるガス充填を停止させ、前記チャンバ内を大気開放させる、ガス充填装置。
この適用例によれば、チャンバ内は大気開放されるので、ガスタンクの内部よりも圧力が大きく下がり、Oリングの反力を大きくして、検査ガスのリークを抑制し、ガスタンクのリーク検査における検査制度を向上させることができる。
適用例2に記載のガス充填装置において、前記第1のガス充填機構は、バッファ室を備え、前記制御部は、前記バッファ室に前記第1の検査ガスと前記不活性ガスを充填させて前記検査ガスと前記不活性ガスとの混合ガスを生成させ、前記ガスタンクの内部の圧力P1が前記判定値P12を越えるまでは、前記混合ガスを前記ガスタンクに充填させる、ガス充填装置。
この適用例によれば、仮にOリングからのリークがあっても漏れるのは、混合ガスであり、検査ガスの分圧が低いので、検査ガスのリークの影響を少なくし、ガスタンクのリーク検査における検査制度を向上させることができる。
適用例2に記載のガス充填装置において、前記制御部は、前記ガスタンクの内部の圧力P1が前記判定値P12を越えるまでは、前記不活性ガスを前記ガスタンクに充填させ、その後、前記検査ガス及び不活性ガスを前記ガスタンクに充填させる、ガス充填装置。
この適用例によれば、仮にOリングからのリークがあっても漏れるのは、不活性ガスであり、検査ガスはリークしない。したがって、ガスタンクのリーク検査における検査制度を向上させることができる。
ガスタンク検査装置であって、適用例1〜4のいずれか一つの適用例に記載のガス充填装置と、前記チャンバ内に配置され、前記ガスタンクから漏れてきた前記検査ガスを検出するリーク検出器と、を備える、ガスタンク検査装置。
チャンバ内に収納されたガスタンクであって、口金とバルブとがOリングを介して接続されたガスタンクのガスのリークを検査するガスタンク検査方法であって、(a)前記ガスタンクに検査ガスを充填し、前記チャンバに不活性ガスを充填する工程と、(b)前記チャンバ内に配置されたリーク検出器を用いて前記ガスタンクからのガスリークを検査する工程と、を備え、前記工程(a)において、前記ガスタンクの内部の圧力P1が、あらかじめ定められた圧力の判定値P12に達するまでは、前記ガスタンクの内部の圧力P1よりも前記チャンバの内部の圧力P2が大きくなるように前記ガスタンクへの前記検査ガスの充填と前記チャンバへの前記不活性ガスの充填とを行う、ガスタンク検査方法。
この適用例によれば、ガスタンクに検査ガスを充填するときに、ガスタンクの内部の圧力は、チャンバの圧力よりも低いので、Oリングの反力が大きくなり、検査ガスのガスタンクからチャンバへのリークを抑制し、ガスタンクのリーク検査における検査制度を向上させることができる。
図1は、本実施例のガスタンク検査装置を示す説明図である。ガスタンク検査装置10は、ガス充填装置20と、リーク検査部30とを備える。リーク検査部30は、検査対象であるガスタンク100を収納するチャンバ300と、チャンバ300に漏れた検査ガスを検知するためのリーク検出器310と、圧力計252、254と、温度計262、264と、バルブV8と、を備える。圧力計252は、ガスタンク100の内部の圧力を測定し、圧力計254は、チャンバ300の内部の圧力を測定する。温度計262は、ガスタンク100の内部のガスの温度を測定し、温度計264は、チャンバ300の内部のガスの温度を測定する。バルブV8は、チャンバ300の内部を大気に開放するために用いられる。
なお、本実施例では、ヘリウム充填ラインにより、ガスタンク100に直接ヘリウムが充填されるように制御されているが、ガスタンク100の圧力P1が、圧力の判定値P12(図2のステップS130)よりも小さいときに、ヘリウムと窒素の混合ガスが充填されるように構成されていてもよい。具体的には、バッファタンク240にヘリウム及び窒素が充填されることにより、バッファタンク240にてヘリウムと窒素との混合ガスが生成され、この混合ガスがガスタンクに充填される構成であってもよい。本実施例では、ガスタンク100の内部の圧力が低いときにはヘリウムのみが充填されるが、この変形例では、ヘリウムと窒素の混合ガスが充填される。仮にOリング150からガスが漏れたとしても、そのガスは混合ガスであり、ヘリウムの分圧が低いため、測定誤差を低くすることができる。
また、ガスタンク100の圧力P1が、圧力の判定値P12(図2のステップS130)よりも小さいときに、ヘリウムを含まない窒素が充填され、ガスタンク100の内部の圧力P1が圧力の判定値P12以上となった場合には、ヘリウムが充填され、その後に圧力の判定値P13まで窒素が充填されるように構成されていてもよい。この変形例では、ガスタンク100の内部の圧力が低く、仮にOリング150からガスが漏れたとしても、そのガスは窒素であり、リークによる影響はない。ただし、ヘリウムタンク200の圧力が圧力の判定値P12よりも高いことが好ましい。圧力差により、容易にガスタンク100にヘリウムを充填できる。なお、ヘリウムタンク200の圧力が、圧力の判定値P12よりも低い場合にはポンプにより、ヘリウムをガスタンク100に充填することが好ましい。
20…ガス充填装置
30…リーク検査部
100…ガスタンク
110…ライナー
120…外筒
130…口金
135…開口部
140…バルブ
145…Oリング溝
147…斜面
150…Oリング
160…バックアップリング
162…斜面
170…隙間
200…ヘリウムタンク
205…逆流防止弁
210…液体窒素タンク
220…液ポンプ
230…熱交換器
240…バッファタンク
250、252、254…圧力計
260、262、264…温度計
270…配管
280…制御部
300…チャンバ
310…リーク検出器
2701…連通管
2702…連通管
V1〜V8…バルブ
P1、P2…圧力
P11、P12、P13…判定値
Claims (6)
- ガスタンクの口金にOリングを介してバルブが接続されたガスタンクにガスを充填するガス充填装置であって、
不活性ガスが充填された第1のタンクと、
前記不活性ガスと異なるガスであって、リーク検出器で検知可能な検査ガスが充填された第2のタンクと、
前記バルブが接続されたガスタンクを収納するチャンバと、
前記ガスタンクの内部の圧力P1を測定する第1の圧力計と、
前記チャンバの内部の圧力P2を測定する第2の圧力計と、
前記ガスタンクに前記検査ガスと前記不活性ガスを充填可能な第1のガス充填機構と、
前記チャンバに前記不活性ガスを充填する第2のガス充填機構と、
前記ガスタンクに前記検査ガスと前記不活性ガスの少なくとも一方を充填するときに、前記ガスタンクの内部の圧力P1よりも前記チャンバの内部の圧力P2が大きくなるように前記第1と第2のガス充填機構を制御する制御部と、
を備える、ガス充填装置。 - 請求項1に記載のガス充填装置において、
前記制御部は、前記ガスタンクの内部の圧力P1があらかじめ定められた圧力の判定値P12を越えた場合には、前記第2のガス充填機構によるガス充填を停止させ、前記チャンバ内を大気開放させる、ガス充填装置。 - 請求項2に記載のガス充填装置において、
前記第1のガス充填機構は、バッファ室を備え、
前記制御部は、前記バッファ室に前記検査ガスと前記不活性ガスを充填させて混合ガスを生成させ、前記ガスタンクの内部の圧力P1が前記判定値P12を越えるまでは、前記混合ガスを前記ガスタンクに充填させる、ガス充填装置。 - 請求項2に記載のガス充填装置において、
前記制御部は、前記ガスタンクの内部の圧力P1が前記判定値P12を越えるまでは、前記不活性ガスを前記ガスタンクに充填させ、その後、前記検査ガス及び不活性ガスを前記ガスタンクに充填させる、ガス充填装置。 - ガスタンク検査装置であって、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のガス充填装置と、
前記ガスタンクから前記チャンバ内に漏れてきた前記検査ガスを検出するリーク検出器と、
を備える、ガスタンク検査装置。 - チャンバ内に収納されたガスタンクであって、口金とバルブとがOリングを介して接続されたガスタンクのガスのリークを検査するガスタンク検査方法であって、
(a)前記ガスタンクに不活性ガスと前記不活性ガスと異なるガスであってリーク検出器で検査可能な検査ガスとの混合ガス、または、前記検査ガスを充填し、前記チャンバに前記不活性ガスを充填する工程と、
(b)前記リーク検出器を用いて前記ガスタンクから前記チャンバ内への前記検査ガスのリークを検査する工程と、
を備え、
前記工程(a)において、前記ガスタンクの内部の圧力P1が、あらかじめ定められた圧力の判定値P12に達するまでは、前記ガスタンクの内部の圧力P1よりも前記チャンバの内部の圧力P2が大きくなるように前記ガスタンクへの前記検査ガス、または、前記混合ガスの充填と前記チャンバへの前記不活性ガスの充填とを行う、ガスタンク検査方法。
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