JPS59182329A - 漏れ検知器及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は漏れ検知器に係シ、特に、密封体の不完全な
シールや継ぎ目を検知するため、密封体内の周囲よシも
高い圧力を有する信号ガスを検知することにより漏れを
検知することに関する。

〔従来技術〕　　　　ゞ 成るケ所から漏れ出た信号ガスと、他の漏れケ所から出
て密封体のテスト領域中に貯まる他の信号ガスとを区別
するため、サンプル用グローブにこれを取り巻くように
環状の開口部を設け、その開口部からバリアーガスな供
給する方法が提案されている（ソ連発明者証第２６４７
４４号、英国特許出願第１５３３０１３号、及び本出願
人の欧州特許出願第００６４８８０号）。しかしながら
、これらの提案は、開口部から出て来るガスのカーテン
がその内部に弱いところを有していて安定しないという
点で、完全には満足でき彦いものであった。

〔発明の概要〕

本発明は、プローブを有し、このプルーブの回りにバリ
アーガスを供給する開口部を有し、円周状に間隔をおい
て配置された複数のバリアーガス流入口又は環状に連続
した流入口と、環状に間隔をおいて配置された複数のバ
リアーガス流出口又は球状に連続した流出口とをもつ環
状チャンツク−を有し、上記流入口と上記流出口とは、
ノ（リアーガスが流入口から流出口に向って、直接直進
路に沿って流動できないようになされていて、環状チャ
ンバーに同軸で流出口に連通ずる周状オリフィスと、こ
の周状オリフィスに同軸でかつ連通し、軸対称で、開口
部を形成するようにした環状ダクトとを有する漏れ検知
器を提供するものである。

球状ダクト、オリフィス及びチャンバーを設けることに
よシ、連続かつ一様なバリアーガスのカ−テンを形成す
ることができる。

バリアーガスの流路は、好しくけ、最初に述べた環状チ
ャンバーの流入口から流出口に達するまでに、少なくと
も９０°、なるべくは少なくとも１８０ｃ　曲っている
。

環状オリスイスの有利な巾寸法は、１０００分の５０イ
ンチ（約１２７／１０００Ｃｒ１１）よりも狭く、１Ｏ
ｏＯ分の１０インチ（、約２５．４／１０００　ｃｍ　
＞よりも広い。

これによりバリアーガスが流入する環状ダクトの周囲に
おける質量流レートを均等化しゃすくしている。

この様なオリフィス寸法は、軸長が２インチ（約５．０
８ｃｒｎ）よりも長く、好ましくは６インチ（約１５．
２ｃｍ）よりも短いダクトにおいては、環状出口孔のと
ころに層流を生成させるのに適している。それらは、ｉ
ｊが２〜４ミリメートルの孔に対しても適している。

環状オリフィスは、環状ダクト中に開口しているところ
で、オリフィスに対して直角な円筒面又は円錐面に、対
面しているのが良い。これにより、バリアーガスが環状
オリアイスから出た後に、バリアーガス中に乱流を生じ
やすくし、これによって更に環状の分布を改善すること
ができる。

複数の流入口と、環状に間隔をおいて配置された複数の
流出口又は、環状に連続した流出口とを有する第２の環
状チャンバーが設けられ、この第２の環状チャンバーは
、第１の環状チャンバーと同軸でかつそれと連通してい
る。これにより、たとえバリアーガスが単一の入口から
第２の環状チャンバーに供給される場合であっても、最
初に述べた環状チャンバーの円周部の全ての部分におい
て一定圧力での供給が可能と彦る。

ダクトは、開口に向うその長手部分の少なくとも一部を
テーパー状にすると、所望の流動状態を得ながらダクト
の長さをより短くすることができる。

〔実施例〕

次に、本発明による漏れ検知器及び漏れ検知方法を添付
図面に示す実施例に従って詳細に説明することとする。

第１及び第２図に示すいずれの漏れ検知器も周囲よりも
わずかに高い圧力の信号ガスを収容した密封箱からの漏
れを検知するのに用いることを意図するものである。検
知器は密封箱の表面から（２〜２５咽）の高さの範囲内
でその表面上で移動される。

第１図を参照すると、バリアーガスのカーテン１が検知
器の端部でプローブ２を囲む。このプローブはキャピラ
リー・チューブで、信号ガス用検知系にまで通路３及び
４内を通って延び、可撓性ノホースによって連結されて
いる。

いずれの実施例においても、バリアーガスは空気でちり
、かつ、信号ガスは少量のヘリウムが添加された空気で
あυ、いずれの場合もヘリウムを検知するのに質量分析
計が用いられる。勿論、他の信号ガス及びバリアーガス
を使用することもできる。

第１図の漏れ検知器は、内側スリーブ６及び外側スリー
ブ７を取付けた本体５から成っている。

本体の最上部は、通路４を形成するチューブ９と一体に
形成された端板８によって閉じられている。

内側スリーブ６は、その円周の囲り全体にわたって延在
する第１の環状チャンバー１１をつくる切設された矩形
断面を有する溝１０を有している。

内側スリーブ６の頂部と本体の隣接面間の距離は、環状
通路１５を介して第１の環状チャンバー１１に連通ずる
円周状のオリフィス１４を形成するため、本体上の接合
面１３とスリーブ上の接合面１２によって慎重に調節さ
れる。

バリアーガスは、本体中の直角なドリル孔１６゜１７に
よって第１の環状チャンバ１１中に供給されるが、４個
のドリル孔は本体の回りに等間隔に配置され、かつ本体
の上面に設□けた矩形断面を有する溝１８と連通してい
る。流入口１９は圧力ガス源に接続されている。

バリアーガスがオリフィス１４に到達する前に通らなけ
ればならない曲折した通路及びオリフィス１４を設けた
目的は、オリフィス１４から流出し環状ダクト２１に流
入するバリアーガスが、環状ダクト２１の全周に亘り等
しい質量流のレートを確実に有するようにするためであ
る。

バリアーガスが第２の環状チャンバー１８から環状オリ
フィス１４に通り抜けるためには、ドリル孔１６を通シ
、ドリル孔１Ｔへ直角に曲がり、通路１５へ更に直角に
曲がシ、そしてオリフィス１４に更に直角に曲がらなけ
ればならない。最後に、オリフィス１４から出たガス流
は、そのガス流に対して直角な円筒壁に当たる。

第２の環状チャンバー１８は、供給されるバリアーガス
が第１の環状チャンバー１１の流入口に対して全ての地
点にて等しい圧力で供給されるように、ドリル孔１６０
回りに圧力を均等に分配するためのマニホールドのよう
な作用をする。

バリアーガスは、オリフィス１４を通過した後、ダクト
２１中を流下する。ダクトの外壁は内側スリーブ６によ
って形成されており、その内壁は中空挿入物２２によっ
て形成されている。このダクト２１は検知器の軸に対し
て対称である。即ち、ダクトは、その軸方向断面を、検
知器の軸の回りで円を描いてまわして形成することがで
きる。このダクト２１の外面は約３０′の半角（頂角の
１／２）を有する円錐台形部分を有しており、かつダク
トのこの区域において内面は肩２３を有している。

このダクトの外面の下方部は円筒状となっており、かつ
、その区域における内面は約５°−１０°の半角を有す
る円錐台形をなしている。ダクトの界面は滑らかである
。

ダクトの形状は、オリフィス１４を出た流れが乱流であ
っても、環状開口２０から出る流れが実質的に層流にな
るような形状となっている。層流をなすということは、
開口２００円周上の任意の点において、そのカーテンの
巾方向を横切る方向の速度プロフィールが、常に正であ
って、かつそのカーテンの中心から側方に向って徐々に
減少するということを意味する。

均等な質量流レートがダクトにその内周部全域にて流入
するため、速度プロフィールもカーテンの全周に亘って
ほぼ等しい。その結果、カーテンは、それ自身、の内に
弱いところ又は局部的な乱れがなく、かつその円周に沿
って等しい強度を有している。

ダクトの形状は、また、カーテンの円周に沿ったよどみ
圧力（ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を等
しくするような形状になっている。このよどみ圧力とは
、ガスが速度を有していることから生じる圧力である。

今、第１の圧力感知器を孔２ｏに向けてカーテン中に挿
入し、かつ第２の圧力感知器をそれに隣接させた状態で
カーテンの速度方向と直角な方向に挿入すると、第１の
圧力感知器の読取値は、そのガスの速度によって第２の
読取値よりもわずかに大きくなる。その差がよどみ圧力
である。第２の感知器の読取値は勿論大気圧である。

漏れ検知器は、よどみ圧力が低く、しかしカーテンの円
周に沿った全ての点において等しくなるように構成され
ている。

ダクトの直径が局部的に増大する区域を形成する肩２３
は、所望の層流を形成する上で重要である。

ダクトがテーパーを有しているため、そうでない場合よ
りもその長さを短くすることができる。

第１図に示す実施例における典型的な寸法は以下のごと
くである。即ち： カーテンの直径１１１１＠６４インチ（約１０．１６　
Ｃｍ　）　；ダクトの軸方向長さ・・・・４インチ（約
１０．１６ｃｎｌ）；　　オリフィス１４の巾−＠−１
０００分の１０〜１０００分の５０インチ（約２５．４
／１００００　・〜約１２７／１０００　ｃｍ　）　；
　　カーテンの巾”　”　”　２　”’−４閣。

検知器の作動高さの表面から値は２〜２５＃Ｉである。

供給圧縮空気は、平方インチ当た９５〜２０ポンドの範
囲（約０，３５〜約１．４１　Ｋｙ／ｃｒｒｒ２）でよ
い。

圧縮空気がより大きな直径の管を流れる場合は、より低
い圧力が用いられる。プローブ２及び可撓ホース装置は
補助ポンプによって真空（減圧）にされ、それによって
、質量分析計により検知すべき信号ガスを迅速に分析器
中に移送することができる。質量分析計の圧力は１０　
から１Ｏ−５ミリバールの範囲である。テストされる面
と共に閉じた容積をつくるバリアーガスの影響で、カー
テン１中の圧力は周囲の圧力よりもわずかに高くなつて
いるため、キャピラリ・チューブに沿って吸気を行なう
こと無く成果を得ることが可能であるが、その応答はか
なり遅くなろう。

可撓性のゴムスリーブ２４を、外側スリーブ７の外面に
止着し、かつ低い圧力パルスを検知するための適当な検
知器に接続することができる；これとは代替的に、スト
レインゲージを用いることも可能である。いずれの場合
においてもその目的は、その検知器が対象に衝突する場
合に督告するためである。

検知器は、シールが正しく取付けられていないか又は継
ぎ目が良好に溶接又はシールされていない様々場合にお
ける車両からの漏れを検知するのに用いることができ、
かつそのカーテンが安定しているため、この目的のため
には極めて適している。例えば、ドアのシール面が平ら
でない車両のドアシールに追従させる場合においては、
安定したカーテンはその装置を働かせるための実際的な
必要要件である。ということか明らかであろう。

図示した検知器は、そのテストすべき本体に対して直角
にして用いる必要はないが、しかしその検知器を動かし
た時でもカーテンが安定でありさえ丁ればいかなる角度
でも用いることができ、かつ、カーテンは、カーテンの
下側において、例えば車両のブラインド用溝のような局
部的なへこみを有している場合にも、カーテンはそのま
まの状態に保たれるということが分った。漏れ検出器を
、車両の回りの一定の通路に沿って走行させて漏れを検
知させるようプログラムされたロボット腕上にヘッドと
して取付けることができる。

第２図を参照すると、第２の漏れ検知器は、内倶」スリ
ーブ２６及び挿入物２７を取伺けた本体２５から成って
いる。スリーブ２６は、上面に環状チυ ヤンハ−２８ａをつくる溝を有している。チャンバー２
８ａには、この装置の円周に沿って等間隔に配置された
数個のドリル孔２９を通して圧縮空気が供給される。ド
リル孔２９には、圧縮空気が供給されるより大きなチャ
ンバー３０（図示ぜず）を介して、圧さく空気が供給さ
れる。

スリーブ２６の側部の回りに形成された第２の溝３１は
、その溝の円周に沿って等間隔に配置された数個の点３
２において、環状のチャ／バー２８ａに連通している。

溝によって形成された環状のチャンバーは、環状チャン
バー２８ａよりも大きな体積を有しかつ蓄圧器として働
く。

環状チャンバー２８ａは、円周状オリフィス３３に連通
している。チャンバ３０．数個のドリル孔２９、及び蓄
圧器３１ａを組合せることによって、オリフィス３３か
ら出て来るバリアーガスは、オリフィスの流出口の円周
に沿った全ての点において等しい質量流レートを有する
ことができるようにされている。

従って、ダクト３４０円周に沿った全ての点において、
そのダクト中に流入する質量流レートを等しくすること
ができる。流れは本体２５０円筒状の部分２５ａに直接
当たり、それによって流れに乱流を生じる。従って、そ
の流れはオリフィス３３を出た後は、大きな乱流と彦る
が、ダクトの軸に対して対称な環状ダクト３４は、開口
３５から流出する流れを実質的に層流とすることができ
る。

第１の実施例と同様に、その流れはほぼ層流であり、開
口部３５０円周に沿って等しいよどみ圧力及び等しい速
度プロフィールを有しており、それによって弱φところ
のない安定したカーテンを作ることができる。

大径部３６により、層流の生成が容易となることが分っ
た。　　　□ 第１の実施例と同様に、質量分析計に接続されたキャピ
ラリ・チューブのプローブ３７を漏れ検知に用いること
ができ、かつバリアーガスは空気である。

典型的な寸法は；　ダクト３４の軸方向長さ・・ψ・４
インチ；　カーテンの直径・・・・１インチ；開口３５
（７）巾拳・・・２〜４ミリメートル：　オリフィスの
吊１拳・１０００分の１０〜５０インチ、である。検知
器は、漏れをテストすべき面から２〜１５ミリメートル
離して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例による漏れ検知器の軸方向断面図
、第２図は第２の実施例による漏れ検知器の軸方向断面
図。 ５・・・・本体、６・・・・内側スリーブ、７・・・・
外側スリーブ、１１・・・・環状チャンバー、１４・・
―ｅオリフィス、１６．１７−＠・・ドリル孔、１８・
・・Φ環状チャンバー、１９・＠Ｏ・流入口、２０・・
・・開口部、２５・書−・本体、２６−・・・スリーブ
、２８・・・・環状チャンバー、３０・・・−ｆヤンバ
ー、３３・・・Φオリフィス、３４書・Φ・環状ダクト
、３５・−・・開口部。 特許出願人　　　ビーエル・チクノロシイ・リミテッド
代理人　山川政樹（ほか２名） 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、１゜ ＦＩＧ、２゜ 手続補正書（太欠少 １．事件の表示 昭和デつ年特　　許願第ｒ７ｇ’３１　　号２、発子の
名称 膚東視知岩艮τ゛そＱｔ法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　　　　許出願人名称（氏名）
ヒ・−コレ・チク１０ジ゛づ・９之テ゛／ト″図１可の
浄書（内容に変更なし） １６５−

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）プローブと、そのプローブを囲んでバリアーガス
   を供給する環状の開口部とを備えた漏れ検知器であって
   、 その円周に沿って間隔をおいて配置された複数のバリア
   ーガス流入口またはその円周に沿って、連続した一つの
   流入口と、その円周に沿って配置された複数のバリアー
   ガス流出口または、その円周に沿って連続した一つの流
   出口とを有し、上記流入口及び上記流出口がバリアーガ
   スが上記流入口から上記流出口まで直進路に沿って直接
   流れないようにされている環状チャンバを備え、 上記環状チャンバに同軸でかつ上記流出口に連通する周
   状オリフィスを備え、 上記周状オリフィスに同軸でかつ連通し、軸対称でかつ
   開口部を形成する環状のダクトを備えた 漏れ検知器。
2. （２）バリアーガスの流路が、上記環状チャンバの上記
   流入口から上記流出口に至る間で少なくとも９０゜曲っ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の漏
   れ検知器。
3. （３）バリアーガスの流路が、上Ｗｔｉ状チャンバの上
   記流入口から上記流出口に至る間で少なくとも１８０°
   　曲っていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の漏れ検知器。
4. （４）オリフィスの巾が１．２７ｍよりも不妊いことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   １項に記載の漏れ検知器。
5. （５）オリフィスの巾が０．２５４ｒｕｎよりも大きい
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のい
   ずれか１項に記載の漏れ検知器。
6. （６）上記周状オリフィスが上記環状ダクトに開口して
   いる部分において、上記周状オリフィスに対して直角な
   円筒又は円錐面に対面していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の漏れ
   検知器。
7. （７）上記環状ダクトが、その長手方向に沿った一つの
   位置において大径部を有していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１項に記載の漏
   れ検知器。
8. （８）一つ以上の流入口と、及び、円周に沿って間隔を
   おいて配置された複数の流出口又は円周に沿って連続し
   た一つの流出口とを有する第２の環状チャンバが設けら
   れており、この第２の環状チャンバは第１の環状チャン
   バに同軸でかつ連通していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第７項のいずれか１項に記載の漏れ検
   知器。
9. （９）環状ダクトが外壁によって形成され、少なくとも
   その一部が１５〜４５°の範囲の半角の円錐台形である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項のい
   ずれか１項に記載の漏れ検知器。 ＣＩＱ前記外壁が円錐台形を成しているダクトのこの区
   域において内壁が環状の肩を有する形状を成して大径部
   を形成していることを特徴とする特許請求の範囲第９項
   記載の漏れ検知器。 住υ前記外壁の少なくとも一部が円筒状であることを特
   徴とする特許請求の範囲第９項又は第１０項のいずれか
   １項に記載された漏れ検知器。 鰺前記内壁は前記外壁が円筒状である区域において円錐
   台形を成し、ダクトがこの区域上でテーパ状となってい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の検知
   器。 （１３検知器が、各端部で閉成された外周用町とう性ス
   リーブと、目的物にふれた場合に、スリーブ中での圧力
   増大を感知する手段とを含む特許請求の範囲第１項乃至
   第１２項のいずれか１項に記載の漏れ検知器 Ｉバリアーガスが流出する環状開口部により囲まれたプ
   ローブによって信号ガスを検知する方法であって、バリ
   アーガスは、円周に沿って間隔をおいて配置された複数
   のガス流入口又は円周に沿って連続した一つの流入口と
   、円周に沿って間隔をおいて配置された複数の流出口又
   は円周に沿って連続した一つの流出口とを有する環状チ
   ャンバを、通して供給され、上記バリアーガスは直接流
   入口から流出口まで直進路を流れないようにし、上記バ
   リアーガスは、環状チャンバーに同軸の周状オリフィス
   を経て、流出口から周状オリフィスに同軸でかつ連通し
   た環状ダクトに流され、上記環状ダクトは軸を中心に対
   称であり、環状の開口部に向かってその一部がテーパ状
   になっていることを特徴とする漏れ検知方法。