KR102325923B1 - 히터관의 기체 누설 검출 장치 및 히터관의 기체 누설 검출 방법 - Google Patents

히터관의 기체 누설 검출 장치 및 히터관의 기체 누설 검출 방법 Download PDF

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Abstract

[과제] 미세 구멍이 형성된 히터관으로부터의 기체의 누설을 확실히 검출할 수 있는 히터관의 기체 누설 검출 장치 및 히터관의 기체 누설 검출 방법을 제공하는 것이다.
[해결수단] 실시형태에 의하면, 히터체를 수용한 내관(10a)과, 이 내관을 포위하여 밀폐된 외관(10b)을 구비하고, 배관(30)을 개재하여 압력 조정 기구(20)에 의해 외관(10b)과 내관(10a) 사이의 공간의 기체 압력이 미리 정해진 압력치로 조정되는 것인, 히터관(10)의 기체 누설 검출 장치로서, 배관(30)에 설치되고, 국소적으로 기체를 흐르기 어렵게 한 기체 흐름 저항부(21(213))와, 배관(30)에 있어서의 기체 흐름 저항부(21)와 히터관(10) 사이에 있어서 외관(10b)과 내관(10a) 사이의 공간의 기체 압력을 검출하는 압력 검출 유닛(23)과, 압력 검출 유닛(23)에서 얻어지는 검출 압력치에 기초하여 히터관(10)으로부터 기체가 누설하고 있는지 아닌지를 판정하는 누설 판정 수단(50)을 갖는다.

Description

히터관의 기체 누설 검출 장치 및 히터관의 기체 누설 검출 방법
본 발명은, 내부의 기체 압력이 미리 정해진 압력치로 조정되는 히터관으로부터의 기체의 누설을 검출하는 히터관의 기체 누설 검출 장치 및 히터관의 기체 누설 검출 방법에 관한 것이다.
예컨대, 특허문헌 1에는 공업용 히터의 파손 감시 방법이 개시되어 있다. 이 파손 감시의 대상이 되는 공업용 히터에 이용되는 히터관은, 히터 본체(히터선)를 수용하는 석영제의 내관의 외측을 동일하게 석영제의 외관이 포위한 이중 구조로 되어 있다. 히터 본체는, 외부로부터 도입되는 전력선을 개재하여 급전이 이루어져 발열한다. 외관은 기밀성이 유지된 상태로 내관을 포위하고 있고, 내관과 외관 사이에는 밀폐된 공간이 형성되어 있다. 즉, 이 히터관은, 내관 및 외관에 의해서 밀폐 용기로서 구성되어 있다.
이러한 구조의 히터관(공업용 히터)은, 내관과 외관 사이의 밀폐 공간에 압축기로부터 압축 공기가 공급된다. 그리고, 히터관은, 밀폐 공간의 기체 압력이 미리 정해진 압력치로 조정된 상태로, 약액조 내의 약액 중에 가라앉혀 설치되고, 약액을 가열한다. 약액조에서는 가열 상태의 약액에 의해, 예컨대 기판에 대하여 원하는 처리(예컨대, 에칭 처리)가 행해진다.
상기 공업용 히터의 파손 감시 방법에서는, 히터관에 대한 압축 공기의 공급로에 압력 센서가 설치되어 있고, 그 압력 센서에서의 검출 압력치를 감시하고 있다. 예컨대, 약액에 잠기는 외관이 부식되어 구멍이 뚫리거나, 외적인 충격 등에 의해 외관이 파손되거나 하면, 상기 구멍이나 파손 개소로부터 공기가 누설하여 외관과 내관 사이의 공간의 기체 압력이 저하되고, 그것에 수반하여 압력 센서에서의 검출 압력치가 저하된다. 이 검출 압력치가 저하된 것을 계기로 하여 상기 히터관(공업용 히터)의 이상이 검지된다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 공보 평성2-44681호
전술한 종래의 파손 감시 방법에 있어서는, 압축기에 의해서 밀폐 공간(밀폐용기)에 항상 압축 공기가 공급되어 있음으로써, 밀폐 공간의 기체 압력이 미리 정해진 압력치로 유지되도록 하고 있다. 한편, 예컨대 외관에 미세한 구멍(핀홀)이 생긴 경우, 밀폐 공간으로부터 누설되는 공기의 양은 적다. 이 때문에, 외관으로부터 누설이 발생해도, 압축기에 의해서, 곧 미리 정해진 압력으로 조정되어 버리고, 압력 센서에서의 검출 압력치가 저하되지 않는 경우가 있다. 이러한 경우, 히터관의 외관으로부터의 기체의 누설, 즉, 외관의 파손을 검지할 수 없다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 외관 및 내관으로 구성되는 히터관의 외관에 미세한 구멍이 형성된 경우라도, 그 구멍으로부터의 기체의 누설을 확실하게 검출할 수 있는 히터관의 기체 누설 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 히터관의 기체 누설 검출 장치는, 히터체를 수용한 내관과, 이 내관을 포위하여 밀폐된 외관을 구비함과 함께, 배관에 의해서 압력 조정 기구에 결합되고, 상기 압력 조정 기구에 의해 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 미리 정해진 압력치로 조정되는 히터관으로부터의 기체의 누설을 검출하는 기체 누설 검출 장치로서, 상기 배관에 설치되고, 기체 유로로서의 상기 배관에 있어서 국소적으로 기체를 흐르기 어렵게 하는 기체 흐름 저항부와, 상기 배관에 있어서의 상기 기체 흐름 저항부와 상기 히터관 사이에 있어서 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력을 검출하는 압력 검출 유닛과, 상기 압력 검출 유닛에서 얻어지는 검출 압력치에 기초하여 상기 히터관이 누설하고 있는지 아닌지를 판정하는 누설 판정 수단을 갖는 구성이 된다.
또한, 본 발명에 따른 히터관의 기체 누설 검출 방법은, 히터체를 수용한 내관과, 이 내관을 포위하여 밀폐된 외관을 구비함과 함께, 배관에 의해서 압력 조정 기구에 결합되고, 상기 압력 조정 기구에 의해 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 미리 정해진 압력치로 조정되는 히터관으로부터의 기체의 누설을 검출하는 기체 누설 검출 방법으로서, 기체 유로로서의 상기 배관의 흐름 저항 위치에 있어서 국소적으로 기체를 흐르기 어렵게 한 상태로, 상기 기체 흐름 저항 위치와 상기 히터관 사이에 있어서 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력을 검출하는 압력 검출 스텝과, 상기 압력 검출 스텝에서 얻어지는 검출 압력치에 기초하여 상기 히터관으로부터 기체가 누설하고 있는지 아닌지를 판정하는 누설 판정 스텝을 갖는 구성이 된다.
본 발명에 따른 히터관의 기체 누설 검출 장치 및 히터관의 기체 누설 검출 방법에 의하면, 히터관의 외관에 미세한 구멍이 형성된 경우라도, 그 구멍으로부터의 기체의 누설을 확실하게 검출할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 히터관의 A-A선에서의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내는 흐름 저항 블록의 내부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는, 기체 누설 검출 장치에 있어서의 신호 처리계의 기본 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 5는, 누설 검출의 처리의 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 6은, 히터관(외관)으로부터 질소 가스(기체)가 누설하고 있는 상황의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 7은, 히터관으로부터 질소 가스(기체)가 누설했을 때의 검출 압력치의 변화를 나타내는 그래프도이다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 제3 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 10은, 도 9에 나타내는 기체 누설 검출 장치에 있어서의 신호 처리계의 기본 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 11은, 도 9에 나타내는 신호 처리계에서의 이상 검출 유닛의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 12a는, 도 11에 나타내는 처리 순서에 있어서의 누설 특정 처리의 순서(제1 순서)를 나타내는 흐름도이다.
도 12b는, 도 11에 나타내는 처리 순서에 있어서의 누설 특정 처리의 순서(제2 순서)를 나타내는 흐름도이다.
도 13a는, 도 11에 나타내는 처리 순서에 있어서의 누설 특정 처리의 다른 순서(제1 순서)를 나타내는 흐름도이다.
도 13b는, 도 11에 나타내는 처리 순서에 있어서의 누설 특정 처리의 다른 순서(제2 순서)를 나타내는 흐름도이다.
도 14는, 본 발명의 제4 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치에 있어서의 이상 검출 유닛의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 15는, 히터관의 누설 시에서의 목표 기체 압력의 전환에 수반하는 검출 기체 압력의 변화의 일례를 나타내는 그래프도이다.
도 16a는, 본 발명의 제5 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치에서 이용되는 흐름 가변 저항 블록의 외관 구조를 나타내는 사시도이다.
도 16b는, 도 16a에 나타내는 흐름 가변 저항 블록의 내부를 나타내는 정면투시도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 관해서 도면을 이용하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 히터관의 기체 누설 검출 장치는, 도 1에 나타내는 바와 같이 구성된다. 이 기체 누설 검출 장치는, 에칭 처리 장치 등의 처리 장치(1)에 이용되는 히터관으로부터의 기체의 누설을 검출한다.
도 1에 있어서, 누설 검출의 대상이 되는 히터관(10)은, L자형상으로, 히터선(11)(히터체)을 수용하는 석영제의 내관(10a)과, 내관(10a)의 외측을 포위하여 밀폐된 동일하게 L자형상으로 된 석영제의 외관(10b)에 의한 이중 구조로 되어 있다. 내관(10a)의 후단부에는 캡(14)이 장착되어 있고, 그 캡(14)을 통해서 전원(40)으로부터 연장되는 전원선(15)이 내관(10a)에 도입되어 있다. 전원선(15)은 내관(10a) 내의 히터선(11)에 접속되어 있고, 히터선(11)은, 전원선(15)을 통해서 전원(40)으로부터 급전을 받아 발열한다. 또, 도 1에 있어서, 히터선(11)에 대한 급전의 온·오프 제어를 행하는 제어 회로에 관해서는 생략되어 있다.
내관(10a)의 외직경은 외관(10b)의 내직경보다 작고, 내관(10a)과 외관(10b) 사이에는 공간(SPe)(밀폐 공간)이 형성되어 있다. 내관(10a)의 외벽과 외관(10b)의 내벽 사이의 거리가 균일하게 유지되도록, 내관(10a)의 외벽과 외관(10b)의 내벽 사이에는 스페이서가 설치된다. 본 실시의 형태에 있어서, 도 2에 확대하여 나타내는 바와 같이, 히터관(10)의 1둘레에 걸쳐 1조의 유리제의 3개의 스페이서(12a, 12b, 12c)가 등간격으로 설치되어 있고, 또한, 이들 3개의 스페이서(12a, 12b, 12c)의 조로부터 미리 정해진 거리 떨어진 위치에도 마찬가지로, 1둘레에 걸쳐 다른 1조의 유리제의 3개의 스페이서(13a, 13b, 13c)[도 1에 있어서 스페이서(13c)는 표시되어 있지 않음]가 등간격으로 설치되어 있다. 이와 같이 2조의 스페이서군(12a∼12c, 13a∼13c)에 의해 내관(10a)이 외관(10b) 내에서 지지된 상태로, 전술한 바와 같이, 내관(10a)과 외관(10b) 사이에 공간(SPe)이 형성되어 있다. 외관(10b)의 후단측에는 상기 공간(SPe)에 연통하는 조인트관(16)이 설치되어 있다.
전술한 구조의 히터관(10)이 이용되는 처리 장치(1)는, 처리조(100)를 갖고 있다. 처리조(100) 내에는 약액(예컨대, 인산)이 모여 있고, 히터관(10)이, 특히 히터선(11)을 수용한 부분이, 약액 중에 가라앉도록, 처리조(100) 내에 설치된다(도 1 참조). 그리고, 히터선(11)으로의 급전이 행해지고, 이 급전에 의해 발열하는 히터선(11)에 의해, 약액이, 미리 정해진 온도, 예컨대, 160℃로 가열된다. 이 가열되어 미리 정해진 온도로 유지된 약액 중에 피처리물(예컨대, 반도체웨이퍼)이 투입되고, 피처리물에 대하여 약액에 의한 처리(예컨대, 에칭 처리)가 행해진다.
전술한 히터관(10)의 기체 누설 검출 장치(2)는, 배관(30)에 의해서 히터관(10)에 결합되는 레귤레이터(20)(압력 조정 기구)를 갖고 있다. 구체적으로는, 레귤레이터(20)로부터 연장되는 배관(30)이, 히터관(10)의 외관(10b)에 설치된 조인트관(16)에 접속되어 있다. 레귤레이터(20)는, 탱크(도시 외)로부터 N2 가스(질소 가스)의 공급을 받고, 배관(30)을 통해서 히터관(10)에 미리 정해진 압력(예컨대, 20 KPa)으로 N2 가스를 공급하여, 히터관(10)의 상기 공간(SPe)에서의 기체 압력을 미리 정해진 압력치 Pcont(예컨대, 20 KPa)로 조정한다. 배관(30)의 미리 정해진 위치(흐름 저항 위치라고 함)에는 후술하는 구조의 흐름 저항 블록(21)이 설치된다. 또한, 배관(30)에 있어서의 흐름 저항 블록(21)과 조인트관(16)[히터관(10)] 사이에 T자 조인트관(22)이 설치된다. 그리고, T자 조인트관(22)으로부터 연장되는 배관(31)에 압력 검출 유닛(23)이 접속된다. 압력 검출 유닛(23)은, 배관(31), T자 조인트관(22), 배관(30) 및 조인트관(16)을 통해서 결합되는 히터관(10)의 상기 공간(SPe)의 기체 압력을 검출하고, 그 검출 압력치에 따른 압력 검출 신호를 출력한다. 또, 기체 누설 검출 장치(2)의 레귤레이터(20), 압력 검출 유닛(23) 등은, 제어부(60)에 의해서 제어된다.
전술한 흐름 저항 블록(21)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다.
도 3에 있어서, 흐름 저항 블록(21)은, 레귤레이터(20)로부터 연장되는 상류측 배관(30a)이 삽입된 볼록 블록(211)과, T자 조인트관(22)을 향해서 연장되는 하류측 배관(30b)이 삽입된 오목 블록(212)과, 중앙에 소형 관통 구멍(오리피스)(Orf)이 형성된 오리피스판(213)을 구비하고 있다. 오리피스판(213)에 형성된 소형 관통 구멍(Orf)의 단면적(내직경)은, 상류측 배관(30a) 및 하류측 배관(30b) 중 어느쪽의 단면적(내직경)보다도 작게 설정되어 있다. 예컨대, 배관(30)[상류측 배관(30a), 하류측 배관(30b)]의 내직경이 3 mm인 것에 대하여, 오리피스판(213)에 형성되는 소형 관통 구멍(Orf)의 직경은 0.3 mm로 설정된다.
볼록 블록(211)과 오목 블록(212)은 나사 결합에 의해 일체화가 가능해지고 있다. 볼록 블록(211)은, 오리피스판(213)을 오목 블록(212)의 내저면(212a)에 맞닿게 한 상태로 오목 블록(212)에 나사 결합된다. 이것으로써, 볼록 블록(211)과 오목 블록(212)은 오리피스판(213)을 끼워 넣은 상태가 된다. 그리고, 상류측 배관(30a)의 단가장자리와 하류측 배관(30b)의 단가장자리 각각이 소형 관통 구멍(Orf)을 둘러싸도록 오리피스판(213)에 부딪힌 상태로, 흐름 저항 블록(21)이 형성된다. 이러한 흐름 저항 블록(21) 내에서는, 상류측 배관(30a)으로부터 하류측 배관(30b)으로 계속되는 기체(N2 가스) 유로에 있어서, 오리피스판(213)의 소형 관통 구멍(Orf)에 의해 국소적으로 기체(N2 가스)가 흐르기 어려워진다.
기체 누설 검출 장치(2)의 신호 처리계는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 이상 검출 유닛(50)을 갖고 있다. 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호를 입력하고, 이 압력 검출 신호에 기초하여 히터관(10)의 외관(10b)으로부터의 기체(N2 가스)의 누설을 검출한다. 즉, 이상 검출 유닛(50)은, 약액의 침식에 의해 외관(10b)에 미세한 구멍(핀홀)이 생긴 것이나, 외적인 충격에 의해 외관(10b)에 파손이 발생한 것을 검출한다. 또한, 이 신호 처리계는, 이상 검출 유닛(50)이 누설 검출 시에 출력하는 이상 검출 신호에 기초하여 알람(경보 메시지, 경보음 등)을 발생시키는(메시지 표시, 경보음 출력) 알람 유닛(51)(출력 유닛)을 갖고 있다.
전술한 바와 같이, 히터관(10)의 공간(SPe)에서의 기체 압력은, 레귤레이터(20)에 의해서 압력치 Pcont로 조정된다. 즉, 이 압력치 Pcont는, 히터관(10)(밀폐 용기)에 있어서의 기체 압력이 조정되어야 하는 미리 정해지는 압력치(조정 목표치)이다. 보다 구체적으로는, 히터관(10)의 내관(10a)과 외관(10b) 사이의 밀폐 공간인 공간(SPe)에서의 조정되어야 하는 기체 압력치이다.
이상 검출 유닛(50)에는, 누설을 검출하는 기준치로서 기준 압력치 Pth가 입력, 기억된다. 히터관(10)에 누설이 생기면, 히터관(10)의 밀폐 공간에서의 기체 압력치는 감소한다. 기준 압력치 Pth는, 미리 누설량과 감소하는 압력치와의 상관관계를 조사해 두고, 검출하고 싶은 누설량에 따라서 결정한다. 따라서, 이 기준 압력치 Pth는, 압력치 Pcont(조정 목표치)보다 작은 값으로서 설정된다. 예컨대, 압력치 Pcont의 75% 정도이다. 또, 히터관(10)은, 약액에 의한 외란을 받기 때문에, 히터관(10)의 온도가 변동하게 된다. 그 때문에, 히터관(10)의 온도의 변동에 수반하여, 히터관(10)의 밀폐 공간 내의 기체 압력이 변동하게 된다. 따라서, 기준 압력치 Pth는, 히터관(10)의 밀폐 공간의 기체 압력의 변동을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다. 이것으로써, 히터관(10)이 정상임에도 불구하고, 밀폐 공간 내의 압력의 변동을 검지하여, 오보를 하는 것을 막을 수 있다.
이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초하여, 검출 압력치가 기준 압력치 Pth보다 작은지 아닌지를 판정한다. 그리고, 검출 압력치가 기준 압력치 Pth보다 작다고 판정했을 때에, 외관(10a)으로부터 기체(N2 가스)가 누설하고 있다고 하여, 즉, 외관(10b)에 핀홀 등이 생기고 있다고 하여, 이상 검출 신호를 출력한다. 즉, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 판정 수단이며, 누설 판정 수단으로서 기능한다.
구체적으로는, 전술한 처리 장치(1)의 처리조(100)에 있어서, 피처리물(예컨대, 반도체웨이퍼)의 처리(예컨대, 에칭 처리)가 순차적으로 행해지고 있는 과정에서, 기체 누설 검출 장치(2)에 있어서의 이상 검출 유닛(50)은, 도 5에 나타내는 순서에 따라서, 누설 검출의 처리를 실행한다.
도 5에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득하고(S11:압력 검출 스텝), 이 검출 압력치 P가 미리 정해진 기준 압력치 Pth보다 작은지 아닌지를 판정한다(S12:누설 판정 스텝). 처리조(100) 내에 설치된 히터관(10)에 있어서의 외관(10b)에 핀홀이나 손상이 없는 상태(정상인 상태)에서는, 레귤레이터(20)의 작동에 의해서 히터관(10)에 있어서의 내관(10a)과 외관(10b) 사이의 공간(SPe)의 기체 압력은, 압력치 Pcont(예컨대, 20 KPa)로 유지되어 있다. 이 상태에서, 압력 검출 유닛(23)에 의한 검출 압력치 P는, 기준 압력치 Pth보다 큰 압력치 Pcont로 유지되고, 이상 검출 유닛(50)은, 취득한 검출 압력치 P(S11)가 기준 압력치 Pth보다 작지 않은 것의 판정(S12에서 아니오)을 반복하여 행한다. 그 결과, 이상 검출 유닛(50)으로부터는, 이상 검출 신호가 출력되지 않는다.
한편, 예컨대, 히터관(10)의 장시간 사용에 의해, 히터관(10)의 외관(10b)이 약액에 의해 침식되어, 도 6에 나타내는 바와 같이, 외관(10b)에 핀홀 Hp이 생기면, 히터관(10)에 있어서의 내관(10a)과 외관(10b) 사이의 공간(SPe)으로부터 기체(N2 가스)가 핀홀 Hp을 통해서 약간씩 누설해간다. 특히, 외관(10b)과 각 스페이서(12, 13)가 접촉하는 개소에 핀홀이 생기기 쉽다. 이것은, 외관(10b)과 각 스페이서(12, 13)가 접촉하는 개소가, 외관(10b)과 각 스페이서(12, 13)와 접촉하지 않는 개소에 비해 뜨거워지기 때문이다. 왜냐하면, 히터선(11)으로부터 발생하는 열이, 내관(10a) 및 각 스페이서(12, 13)를 통해 전해지기 때문이다. 그 때문에, 외관(10b)에 있어서, 뜨거워지기 쉬운 개소는, 그 개소에 닿아 있는 약액에 의해서, 외관(10b)을 침식하는 진행이 빨라진다. 이와 같이 외관(10b)에 생긴 핀홀 Hp로부터 기체(N2 가스)가 누설하고 있는 상태에 있어서, 공간(SPe)의 저하되는 기체 압력을 압력치 Pcont로 회복시키려고, 레귤레이터(20)를 통해 공간(SPe)에 기체가 공급되려고 한다. 여기서, 기체 흐름 저항 블록(21)의 오리피스판(213)에 의해서 기체의 흐름이 제한되고, 상류측 배관(30a) 내의 압력과 하류측 배관(30b) 내의 압력에 압력차가 생긴다. 그 결과, 도 7에 나타내는 바와 같이, 압력치 Pcont이었던 공간(SPe)의 기체 압력은 저하된다. 즉, 압력 검출 유닛(23)에서의 검출 압력치 P는, 누설 발생 시(시각 to)부터 저하되어, 기준 압력치 Pth를 하회한다(시각 ts). 이상 검출 유닛(50)은, 이와 같이, 압력 검출 유닛(23)에서의 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth를 하회하면, 이상 검출 신호를 출력한다(S13). 그러면, 그 이상 검출 신호에 기초하여 알람 유닛(51)으로부터 알람이 발생한다. 이 알람에 의해, 처리 장치(1)의 오퍼레이터는, 외관(10b)에 핀홀 Hp이 생긴 것, 혹은, 외관(10b)이 파손된 것 등에 의해, 히터관(10)으로부터 기체가 누설하고 있는 것을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 레귤레이터(20)로부터 히터관(10)까지의 기체 유로인 배관(30) 내에 작은 구멍(Orf)[기체 흐름 저항 블록(21)]이 배치됨으로써 히터관(10)에 기체의 누설이 발생한 경우, 레귤레이터(20)로부터의 기체 공급이 제한된다. 이 때문에, 그 기체 유로[배관(30)]에 있어서, 레귤레이터(20)측과 히터관(10)측에서 압력차가 커진다. 그 결과, 히터관(10)의 미세한 구멍에 기인한 약간의 기체 누설이라도, 히터관(10)측에서의 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth를 하회하는 것에 기초하여, 그 기체 누설을 검출할 수 있다. 히터관(10)의 외관(10b)에 약간의 구멍이 생기더라도, 즉시 내관(10a)이 파손되는 것은 아니다. 내관(10a)이 파손되기까지 유예 기간이 있다. 그 때문에, 히터관(10)의 외관(10b)에 핀홀이 생긴 것을 알 수 있으면, 내관(10a)이 파손되기 전에 히터관(10)의 교환을 준비할 수 있다. 이와 같이, 내관(10a)이 실제로 파손되기 전에, 그 예측을 할 수 있기 때문에, 피처리물의 처리 공정(예컨대, 에칭 처리 공정)에 있어서의 처리 계획을 변경할 수 있고, 생산성에 있어서의 영향을 최소한으로 억제할 수 있다.
전술한 바와 같이, 히터관(10)의 외관(10b)의 파손이 검출되더라도, 외관(10b)으로부터 침입해오는 약액에 의해서 내관(10a)이 침식되어 파손되기까지 어느 정도의 시간이 필요하다. 따라서, 외관(10b)의 파손을 검출한 이상 검출 유닛(50)이 이상 검출 신호를 출력하더라도, 즉시 히터선(11)으로의 급전을 차단하여, 처리 장치(1)를 정지시킬 필요는 없다. 예컨대, 이상 검출 유닛(50)으로부터 이상 검출 신호가 출력된 경우, 제어부(60)는, 히터관(10)의 히터선(11)으로의 급전을 즉시 차단하는 것은 아니고, 처리 장치(1)에 있어서 미리 정해진 수의 피처리물에 대한 처리가 종료된 후에, 히터선(11)으로의 급전의 차단, 및 처리 장치(1)의 정지를 행하면 좋다. 이와 같이 함으로써, 히터관(10)의 외관(10b)의 파손이 검출되었을 때에, 피처리물의 처리에 대한 영향을 억제하면서, 히터관(10)에 있어서의 히터선(11)으로의 급전의 차단, 및 처리 장치(1)의 정지를 행할 수 있다.
압력 검출 유닛(23)에 의한 검출 압력치 P는, 기준 압력치 Pth를 하회한 이후에도 핀홀 Hp의 크기가 확대되어 감에 따라서 오리피스판(213)의 소형 관통 구멍(Orf)을 통과하는 기체의 공급량보다도 외관(10b)의 핀홀 Hp로부터 누설하는 기체의 양이 더욱 증가하기 때문에, 하강을 계속하고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 더욱 저하되어 P0이 된다. 이 P0은, 핀홀 Hp의 확대에 의해, 히터관(10)의 공간(SPe)에 약액이 침입했을 때의 압력이다.
본 실시의 형태에서는, 누설 상태에 있어서 핀홀 Hp의 크기(직경)를 추정하는 것도 가능하다. 이하에 그 점에 관해서 설명한다.
레귤레이터(20)로부터 오리피스판(213)의 소형 관통 구멍(Orf)을 통과하여 압력 검출 유닛(23)[T자 조인트관(22)]까지의 기체 유로의 기체의 흐르기 쉬움(흐르기 어려움)을 나타내는 컨덕턴스를 C1로 하고, 압력 검출 유닛(23)[T자 조인트관(22)]으로부터 히터관(10)에 있어서의 내관(10a)과 외관(10b) 사이의 공간(SPe)을 통과하여 핀홀 Hp을 빠져나가기까지의 기체 통로의 기체의 흐르기 쉬움(흐르기 어려움)을 표시하는 컨덕턴스를 C로 한다. 또한, 레귤레이터(20)에 의해 조정되는 미리 정해진 압력치를 P1로 하고, 핀홀 Hp로부터 누설하고 있는 상태에서의 압력 검출 유닛(23)에 의한 검출 압력치를 Ps로 한다.
핀홀 Hp로부터 기체가 누설하고 있는 상태에서는, 기체 통로에서의 소형 관통 구멍(Orf) 전후의 압력차 ΔP1는,
ΔP1=P1-Ps
이며, 소형 관통 구멍(Orf)을 통과하는 기체의 유량 Q1은,
Q1=C1×ΔP1=C1×(P1-Ps) 이 된다.
한편, 핀홀 Hp의 내측과 외측의 압력차ΔP는, 핀홀 Hp의 외측의 압력이 대기압이라고 가정하면,
ΔP=Ps
이며, 핀홀 Hp을 통과하는 기체의 유량 Q은,
Q=C×ΔP=C×Ps가 된다.
소형 관통 구멍(Orf)을 통과하는 기체의 유량 Q1과 핀홀 Hp을 통과하는 기체의 유량 Q이 동일하다고 가정하면,
Q1=Q
즉,
C1×(P1-Ps)=C×Ps
가 된다. 이 식으로부터, 공간(SPe)의 검출 압력치 Ps는,
Ps={C1/(C1+ C)}×P1
이 된다.
소형 관통 구멍(Orf)과 동일한 정도의 핀홀 Hp이 생긴 경우, 소형 관통 구멍(Orf)을 통과하는 기체의 흐르기 쉬움(흐르기 어려움)과 핀홀 Hp을 통과하는 기체의 흐르기 쉬움(흐르기 어려움)이 동일한 정도가 되고, 컨덕턴스 C는 컨덕턴스 C1과 대략 동일해진다(C=C1). 이 상황에서는,
Ps={1/2}×P1
이 된다. 즉, 소형 관통 구멍(Orf)과 동일한 정도의 핀홀 Hp이 생긴 경우, 히터관(10)에 있어서의 상기 공간(SPe)의 검출 압력치 Ps는, 레귤레이터(20)가 조정하는 미리 정해진 압력치 P1의 1/2이 될 것이으로 추정할 수 있다.
예컨대, 레귤레이터(20)가 조정하는 미리 정해진 압력치 Pcont가 20 KPa이고, 오리피스판(213)에 형성되는 소형 관통 구멍(Orf)의 직경이 0.3 mm인 경우, 히터관(10)에 있어서의 상기 공간(SPe)의 검출 압력치 Ps가 10 KPa(20 KPa의 2분의 1)가 되면, 히터관(10)의 외관(10b)에 직경 0.3 mm 정도의 핀홀 Hp이 생기고 있다고 추정할 수 있다. 이것으로부터, 기준 압력치 Pth를, 10 KPa 이상, 예컨대, 14 KPa 정도로 설정함으로써, 외관(10b)에 직경 0.3 mm보다도 작은 핀홀 Hp이 생긴 것, 즉, 그러한 작은 핀홀 Hp로부터 기체가 누설하고 있는 것을 검출할 수 있다. 또, 히터관(10)에 의한 가열이 개시될 때나, 가열되고 있지 않은 약액이 처리조(100)에 공급될 때, 즉, 공간(SPe)의 온도가 변동하는 것 같을 때는, 그것에 수반하여 공간(SPe)의 압력의 변동이 발생하기 때문에, 그 압력의 변동보다도 낮은 기준 압력치 Pth를 설정하는 것이 바람직하다.
본 실시의 형태에 따른 히터관(10)의 기체 누설 검출 장치(2)에서는, 전술한 바와 같이, 배관(30) 내에 배치된 소형 관통 구멍의 사이즈와, 레귤레이터(20)가 조정하는 압력치 P1(Pcont)와, 히터관(10)에 있어서의 상기 공간(SPe)의 검출 압력치 Ps(P)의 관계에 기초하여, 히터관(10)의 외관(10b)에 생긴 핀홀 Hp의 사이즈를 추정할 수 있다. 이것으로부터, 검출 압력치 P를 실시간으로 감시함으로써, 누설의 상태가, 히터관(10)의 손상이 되는 것 같은 위험한 상태인지 아닌지, 혹은, 누설의 원인이 되는 핀홀 등의 크기가 동일하게 히터관(10)의 손상이 되는 것 같은 위험한 상태인지 아닌지 판단할 수 있다. 따라서, 누설의 상태, 혹은 핀홀 등의 크기의 기준을 마련해 두고, 그 기준에 기초하여 경고를 출력할 수 있다. 또한, 누설의 상태나 핀홀의 크기 등으로부터, 곧바로는 히터관(10)의 손상이나 파손으로는 되지 않지만 주의해 두어야 하는 상태하고 하여, 예비적인 경고를 출력할 수도 있다. 이것으로써, 히터관(10)의 교환 등의 메인터넌스를 계획적으로 행하도록 할 수 있어, 효율적인 기판 처리를 행하도록 할 수 있다.
이것은, 복수의 기준 압력치 th를 설정함으로써, 단계적으로 경고를 출력할 수 있는 것을 의미한다. 예컨대, 핀홀의 사이즈가 0.3 mm에서는, 즉시 히터관(10)이 파손에 이르지 않지만, 0.5 mm가 되면 수시간 이내에 파손에 이른다고 미리 조사해 두면, 핀홀의 사이즈 0.3 mm가 되는 기준 압력치 th1일 때에 주의 알람을 출력하고, 0.5 mm가 되는 기준 압력치 th2보다 검출 압력이 내려 가면, 곧바로 교환이 필요하다는 경고를 출력할 수 있다. 이러한 기준 압력치 th1, th2의 레벨은, 새로운 히터관(10)의 준비·교환에 필요로 하는 시간 등에 따라서 적절하게 결정하면 좋다.
본 발명의 제2 실시의 형태에 관해서 설명한다.
본 발명의 제2 실시의 형태에 따른 히터관의 기체 누설 검출 장치는, 도 8에 나타내는 바와 같이 구성된다. 이 기체 누설 검출 장치(2)는, 복수(이 경우, 3개)의 처리 장치[1(1), 1(2), 1(3)]의 처리조[100(1), 100(2), 100(3)]에 설치되어 이용되는 3개의 히터관(10)으로부터의 기체의 누설을 검출한다. 구체적으로, 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)]으로부터의 기체의 누설을, 기체 누설 검출 장치(2)가 검출한다.
또, 본 실시의 형태에서는, 각 처리조[1(1), 1(2), 1(3)]에 대하여 하나씩의 히터관(10)을 설치하고 있지만, 이것에 한정하지 않고, 처리조[1(1), (2), (3)]의 각각에 대하여, 복수의 히터관(10)을 설치하도록 해도 좋다.
도 8에 있어서, 기체 누설의 검출 대상이 되는 3개의 히터관, 즉 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)] 각각의 구조는, 전술한 제1 실시의 형태의 경우(도 1, 도 2 참조)와 동일하다. 즉, 각각의 히터관(10)은, 히터선(11)을 수용한 내관(10a)과, 이 내관(10a)을 포위하여 밀폐된 외관(10b)을 구비하고 있고, 내관(10a)과 외관(10b) 사이에 밀폐 공간(SPe)이 형성되어 있다. 누설 검출 장치(2)는, 레귤레이터(20)(압력 조정 기구)를 갖고 있다. 이 레귤레이터(20)로부터 연장되는 배관(제2 실시의 형태에서, 주배관이라고 칭함)(30)으로부터 더욱 분기되어 연장되는 3개의 분기 배관(32a, 32b, 32c) 각각에 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)]이 결합되어 있다. 그리고, 레귤레이터(20)가, 탱크(도시 외)로부터 N2 가스의 공급을 받아, 주배관(30) 및 분기 배관(32a, 32b, 32c)을 통해서 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)] 각각에 N2 가스를 병렬적으로 공급하고 있다. 이러한 레귤레이터(20)에 의해, 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)]의 내부[밀폐 공간(SPe)]의 기체 압력이 병렬적으로 압력치 Pcont(예컨대, 20 KPa)로 조정된다.
주배관(30)의 레귤레이터(20)로부터 분기 배관(32a, 32b, 32c)까지의 사이에, 전술한 구조(도 3 참조)와 마찬가지인 구조의 흐름 저항 블록(21)이 설치되어 있다. 또한, 주배관(30)에 있어서의 흐름 저항 블록(21)으로부터 분기 배관(32a, 32b, 32c)까지의 사이에, 전술한 기체 누설 검출 장치(도 1 참조)와 마찬가지로, T자 조인트관(22) 및 배관(31)을 통해, 압력 검출 유닛(23)이 결합되어 있다. 압력 검출 유닛(23)은, 배관(31), T자 조인트관(22), 주배관(30) 및 주배관(30)으로부터 병렬적으로 분기되는 3개의 분기 배관(32a, 32b, 32c)을 통해서 결합하는 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)]의 밀폐 공간(SPe)의 기체 압력을 검출하고, 그 검출 압력치에 따른 압력 검출 신호를 출력한다.
기체 누설 검출 장치(2)의 신호 처리계는, 전술한 제1 실시의 형태의 경우와 마찬가지로, 도 4에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다. 그리고, 이 신호 처리계에서의 이상 검출 유닛(50)은, 전술한 도 5에 나타내는 순서와 마찬가지의 순서에 따라서, 처리를 실행한다.
도 5를 참조함에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득하고(S11:압력 검출 스텝), 이 검출 압력치 P가 미리 정해진 기준 압력치 Pth보다 작은지 아닌지에 기초하여, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 어느 하나의 히터관(10)으로부터 기체가 누설하고 있는지 아닌지를 판정한다(S12:누설 판정 수단·누설 판정 스텝). 기준 압력치 Pth는, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)]에 있어서의 기체 압력이 조정되어야 하는 압력치 Pcont(조정 목표치)보다 작은 값으로서 설정된다(예컨대, 도 7 참조). 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작지 않으면(S12에서 아니오), 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 어느 것으로부터도 기체가 누설하고 있지 않게 된다. 이후, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 어느 것으로부터도 기체의 누설이 없는 상태가 유지되어 있는 상황에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 검출 압력치 P의 취득(S11) 및 그 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작지 않은 것의 확인(S12에서 아니오)을 반복하여 행한다.
그런데, 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)] 중 적어도 하나로부터, 외관(10b)에 생긴 핀홀 등에 기인하여, 기체(N2 가스)가 누설되면, 흐름 저항 블록(21)[오리피스판(213)]에 의해서 기체의 유입이 규제된 상태의 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)]의 내부 압력이, 제어되어야 하는 압력치 Pcont(조정 목표치)로부터 서서히 저하된다(도 7 참조). 이상 검출 유닛(50)이 전술한 처리(S11, S12)를 반복하여 행하는 과정에서, 저하되는 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작아지면(S12에서 예), 이상 검출 유닛(50)은, 기체 누설이 발생되고 있다고 하여(S12에서 예), 이상 신호를 출력한다(S13). 그리고, 그 이상 검출 신호에 기초하여 알람 유닛(51)으로부터 알람이 발생한다.
전술한 바와 같은 기체 누설 검출 장치(2)에서는, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 적어도 하나에 있어서 기체 누설이 발생하고, 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작아지면, 알람 유닛(51)으로부터 알람이 발생한다. 따라서, 처리 장치(1)의 오퍼레이터는, 알람 유닛(51)으로부터 발생하는 알람에 의해, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 적어도 하나에 있어서, 외관(10b)에 핀홀이 생긴 것, 혹은, 외관(10b)이 파손된 것 등에 의해, 기체가 누설하고 있는 것을 알 수 있다.
예컨대, 3개(복수)의 에칭 처리조에서 병렬적으로 사용되는 3개(복수)의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)]이면, 외관(10b)의 약액에 의한 침식은 대략 동일한 정도로 진행한다. 이 때문에, 이들 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 어느 하나에서 기체의 누설이 발생한 경우, 나머지의 히터관(10)의 외관(10b)도 동일한 정도로 침식되어 있는 것으로 추정할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 알람 유닛(51)으로부터 알람이 발생한 경우, 기체가 누설하고 있는 히터관을 특정하는 일없이, 모든 히터관(10)을 동시에 교환하는 등, 동시적으로 대처하면 좋다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시의 형태에 관해서 설명한다.
본 발명의 제3 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치는, 도 9에 나타내는 바와 같이 구성된다. 이 기체 누설 검출 장치(2)는, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중, 기체의 누설이 발생하고 있는 히터관을 특정할 수 있는 점에서, 제2 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치(도 8 참조)와 상이하다.
도 9에 있어서, 주배관(30)과 제1 히터관[10(1)]을 결합하는 분기 배관(32a)에는 제1 개폐 밸브(33a)가 설치되고, 주배관(30)과 제2 히터관[10(2)]을 결합하는 분기 배관(32b)에는 제2 개폐 밸브(33b)가 설치되어 있다. 또한, 주배관(30)과 제3 히터관[10(3)]을 결합하는 분기 배관(32c)에는 제3 개폐 밸브(33c)가 설치되어 있다. 제1 개폐 밸브(33a), 제2 개폐 밸브(33b) 및 제3 개폐 밸브(33c)는, 관로 개폐 기구로서 기능하고, 후술하는 이상 검출 유닛(50)의 제어 하에 개폐 구동 회로(52)에 의해서 개폐 구동된다(도 10 참조).
또, 본 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치(2)는, 3개의 개폐 밸브(33a, 33b, 33c) 이외에는, 전술한 제2 실시의 형태의 경우(도 8 참조)와 동일한 구조로 되어 있다.
기체 누설 검출 장치(2)의 신호 처리계는, 도 10에 나타내는 바와 같이 구성된다. 도 10에 있어서, 이 신호 처리계는, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P에 기초하여, 이상 검출 유닛(50)이, 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)]으로부터의 기체의 누설을 검출하도록 구성되어 있다. 그리고, 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)] 중 어느 하나의 히터관(10)으로부터 기체가 누설되고 있는 것을 검출했을 때에 이상 검출 신호를 출력한다. 알람 유닛(51)은, 이상 검출 유닛(50)으로부터의 이상 검출 신호에 기초하여, 알람(경보 메시지, 경보음 등)을 출력한다(메시지 표시, 경보 출력).
또한, 이상 검출 유닛(50)은, 3개의 분기 배관(32a, 32b, 32c)에 설치된 제1 개폐 밸브(33a), 제2 개폐 밸브(33b) 및 제3 개폐 밸브(33c)(관로 개폐 기구)를 구동시키는 개폐 구동 회로(52)를 제어한다. 그리고, 이상 검출 유닛(50)은, 각 분기 배관(32a, 32b, 32c)에 설치된 각 개폐 밸브(33a, 33b, 33b)의 개폐 상태와, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P에 기초하여, 기체가 누설되고 있는 히터관(10)을 특정하기 위한 누설 특정 처리(누설 특정 수단)을 행한다. 또, 통상시(누설이 검출되어 있지 않을 때)에, 각 개폐 밸브(33a, 33b, 33c)는, 모두 개방 상태로 제어되어 있고, 레귤레이터(20)에 의해서, 주배관(30) 및 각 분기 배관(32a, 32b, 32c)를 통해서, 각 히터관[10(1), 10(2), 10(3)]의 내부의 기체 압력이 전술한 압력치 Pcont(조정 목표치)로 조정되어 있다.
이상 검출 유닛(50)은, 구체적으로, 도 11에 나타내는 처리 순서에 따라서 처리를 실행한다.
도 11에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득하고(S11:압력 검출 스텝), 이 검출 압력치 P가 미리 정해진 기준 압력치 Pth보다 작은지 아닌지에 기초하여, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 어느 하나의 히터관(10)으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정한다(S12:누설 판정 수단·누설 판정 스텝). 기준 압력치 Pth는, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)]에 있어서의 기체 압력이 조정되어야 하는 압력치 Pcont(조정 목표치)보다 작은 값으로서 설정된다(예컨대, 도 7 참조). 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작지 않으면(S12에서 아니오), 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 어느 것으로부터도 기체가 누설되고 있지 않은 것이 된다. 이후, 3개의 히터관[10(1), 10(2), 10(3)] 중 어느 것으로부터도 기체의 누설이 없는 상태가 유지되어 있는 상황에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 검출 압력치 P의 취득(S11), 및 그 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작지 않은 것의 확인(S12에서 아니오)을 반복하여 행한다.
제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)] 중 적어도 하나로부터, 외관(10b)에 생긴 핀홀 등에 기인하여, 기체(N2 가스)가 누설된다. 그것에 의하여, 흐름 저항 블록(21)[오리피스판(213)]에 의해서 기체의 유입이 규제된 상태의 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)]의 내부 압력이, 제어되어야 하는 압력치 Pcont(조정 목표치)로부터 서서히 저하된다(도 7 참조). 이상 검출 유닛(50)이 전술한 처리(S11, S12)를 반복하여 행하는 과정에서, 저하되는 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작아지면(S12에서 예), 이상 검출 유닛(50)은 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)] 및 제3 히터관[10(3)] 중 실제로 기체가 누설되고 있는 히터관을 특정하기 위한 누설 특정 처리(S100:누설 특정 수단)를 실행한다. 이 누설 특정 처리는, 후술하는 바와 같이, 도 12a 및 도 12b에 나타내는 순서에 따라서 행해진다.
누설 특정 처리(S100)가 종료되면, 이상 검출 유닛(50)은, 이상 검출 신호와 함께 기체 누설이 발생되고 있는 히터관을 특정하는 누설 검출 정보를 출력한다(S14). 그리고, 알람 유닛(51)은, 이 이상 검출 신호 및 누설 검출 정보에 기초하여, 경보 정보의 출력(예컨대, 경보 램프의 점등, 경보 메시지의 표시 등)과 함께, 기체 누설이 발생하고 있는 히터관을 특정하는 정보를 출력(표시 등)한다.
또, 이상 검출 유닛(50)은, 처음으로 누설되고 있다고 판정한 경우, 미리 설정해 둔 횟수, 혹은, 미리 설정해 둔 시간 내에 반복하여 히터관(10) 내의 압력을 검출하는 것이 바람직하다. 히터관(10) 내의 온도는, 항상 일정하지는 않고, 변동이 생기고, 그 온도의 변화에 수반하여 압력이 변동한다. 즉, 히터관(10)이 정상임에도 불구하고, 변동하는 압력치를 검출하여, 누설하고 있다고 오검출하는 것을 막기 위한 것이다.
또한, 알람 유닛(51)에 의한 경보(S14)는, 누설 특정 처리(S100)를 실행하기 전에 행해도 좋다.
이상 검출 유닛(50)은, 누설 특정 처리(S100)를, 예컨대, 도 12a 및 도 12b에 나타내는 순서에 따라서 실행한다.
도 12a에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 우선, 제1 개폐 밸브(33a)만을 폐쇄 상태로 하고(S101:관로 개폐 스텝), 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득한다(S102:압력 검출 스텝). 그리고, 이상 검출 유닛(50)은, 그 검출 압력치 P가, 누설 판정을 행했을 때에 이용한 검출 압력치 P(도 11에 있어서의 S11 참조)로부터 변화되고 있는지 아닌지를 판정한다(S103). 이상 검출 유닛(50)은, 검출 압력치 P가 변화되고 있으면(S103에서 예), 제1 히터관[10(1)]으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정한다(S104:기체 누설 발생 판정: 누설 특정 스텝). 이와 같이 판정하는 것은, 그 검출 압력치 P의 변화가, 기체 누설이 발생하고 있는 제1 히터관[10(1)]을 기체 유로[주배관(30), 분기 배관(32a)]로부터 분리함으로써, 그 기체 누설의 영향이 없어진 것에 기인하고 있다고 생각되기 때문이다.
한편, 상기 검출 압력치 P가 변화하고 있지 않은 경우(S103에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)]으로부터 기체가 누설되고 있지 않고 있다고 판정한다(S105:기체 누설 발생 없음 판정). 그리고, 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)]에 관한 판정 결과(「기체 누설 발생 판정」또는「기체 누설 없음 판정」)를 기록한다.
제1 히터관[10(1)]에 관한 누설 판정 처리가 종료되면, 이상 검출 유닛(50)은, 제2 개폐 밸브(33b)만을 폐쇄 상태로 하고(S106: 관로 개폐 스텝), 검출 압력치 P를 취득한다(S107:압력 검출 스텝). 그리고, 이상 검출 유닛(50)은, 그 검출 압력치 P가, 누설 판정을 행했을 때에 이용한 검출 압력치 P로부터 변화되고 있는지 아닌지를 판정한다(S108). 이상 검출 유닛(50)은, 검출 압력치 P가 변화되고 있으면(S108에서 예), 제2 히터관[10(2)]으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정한다(S109:기체 누설 발생 판정: 누설 특정 스텝). 한편, 상기 검출 압력치 P가 변화하고 있지 않은 경우(S108에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 제2 히터관[10(2)]으로부터 기체가 누설되고 있지 않다고 판정한다(S110:기체 누설 발생 없음 판정). 이상 검출 유닛(50)은, 제2 히터관[10(2)]에 관한 판정 결과(「기체 누설 발생 판정」또는「기체 누설 발생 없음 판정」)를 기록한다.
제1 히터관[10(1)] 및 제2 히터관[10(2)]에 관한 누설 판정 처리가 종료되면, 이상 검출 유닛(50)은, 도 12b에 나타내는 처리로 이행하고, 제3 개폐 밸브(33c)만을 폐쇄 상태로 하고(S111:관로 개폐 스텝), 검출 압력치 P를 취득한다(S112:압력 검출 스텝). 그리고, 이상 검출 유닛(50)은, 그 검출 압력치 P가, 누설 판정을 행했을 때에 이용한 검출 압력치 P로부터 변화하고 있는지 아닌지를 판정한다(S113). 이상 검출 유닛(50)은, 검출 압력치 P가 변화되고 있으면(S113에서 예), 제3 히터관[10(2)]으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정한다(S114:기체 누설 발생 판정: 누설 판정 스텝). 한편, 상기 검출 압력치 P가 변화하고 있지 않은 경우(S113에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 제3 히터관[10(2)]으로부터 기체가 누설하고 있지 않다고 판정한다(S115:기체 누설 발생 없음 판정). 이상 검출 유닛(50)은, 제3 히터관[10(2)]에 관한 판정 결과(「기체 누설 발생 판정」또는「기체 누설 발생 없음 판정」)를 기록한다.
전술한 바와 같은 누설 특정 처리(S100)가 종료되면, 전술한 바와 같이, 이상 검출 유닛(50)은, 이상 검출 신호와 함께, 기록한 판정 결과를 누설 검출 정보로서 알람 유닛(51)에 제공한다. 알람 유닛(51)은, 경보 정보와 함께 상기 판정 결과에 따른 정보를 출력(표시 등)한다.
누설 특정 처리(S100)는, 도 13a 및 도 13b에 나타내는 순서에 따라서 행할 수도 있다.
도 13a에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 전부 개방 상태에 있는 제1 개폐 밸브(33a), 제2 개폐 밸브(33b) 및 제3 개폐 밸브(33c)에 관해서, 제1 개폐 밸브(33a)만을 폐쇄 상태로 전환한다(S121:관리 개폐 스텝). 이 상태로, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득하고(S122:압력 검출 스텝), 그 검출 압력치 P가, 압력치 Pcont로 복귀했는지 아닌지를 판정한다(S123). 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P가 압력치 Pcont로 복귀했다고 판정하면(S123에서 예), 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)]만으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정하고(S124:누설 특정 스텝), 그것을 나타내는 누설 정보를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다. 이 경우, 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 하여 제1 히터관[10(1)]을 주배관(30)으로부터 분리했을 때에 기체의 누설이 없어졌기 때문에, 제1 히터관[10(1)]만으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정하고 있다.
한편, 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 해도(S121), 이 때의 상기 검출 압력치 P가 조정 목표치로서의 압력치 Pcont에 복귀하지 않는 경우(S123에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)] 이외에 다른 히터관(10)에도 누설이 있다고 판정한다. 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 하여 제1 히터관[10(1)]을 주배관(30)으로부터 분리해도 기체의 누설이 없어지지 않는 상태이다. 기체의 누설이 없어지지 않는다는 것은, 제1 히터관[10(1)] 이외의 히터관(10)에도 누설이 있기 때문이다. 따라서, 이상 검출 유닛(50)은, 또한, 그 검출 압력치 P가, 누설 판정 시의 검출 압력치 P(도 11의 S11 참조)보다 상승했는지 아닌지를 판정한다(S125). 이것은, 제1 히터관[10(1)]으로부터 누설이 있는지 아닌지를 확정하기 위함이다. 즉, 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P가, 누설 판정 시의 검출 압력치 P와 다르지 않은(상승하고 있지 않은) 경우는, 제1 개폐 밸브(33a)의 개폐는 검출 압력 P에 관계없이, 제1 히터관[10(1)]으로부터는 누설되고 있지 않은 것을 나타낸다. 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P가, 누설 판정 시의 검출 압력치 P와 변한(상승하고 있는) 경우는, 제1 개폐 밸브(33a)의 개폐가 검출 압력 P에 관계하고 있고, 제1 히터관[10(1)]으로부터 누설되고 있는 것을 나타낸다.
따라서, 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P(S122 참조)가 누설 판정 시의 검출 압력치 P보다 상승하고 있지 않은(변화하지 않는) 경우(S125에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)] 이외의 히터관으로부터 기체가 누설하고 있다고 하여, 후술하는 처리(도 13b 참조)로 이행한다.
또한, 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P(S122 참조)가 누설 판정 시의 검출 압력치 P보다 상승한 경우(S125에서 예), 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)]으로부터 기체가 누설되는 이외에, 다른 히터관(10)으로부터도 기체가 누설되고 있다고 판단하여, 폐쇄 상태의 제1 개폐 밸브(33a)에 더하여, 개방 상태로 유지되어 있는 제2 개폐 밸브(33b)를 폐쇄 상태로 전환한다(S126:관로 개폐 스텝). 이 상태로, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득하고(S127:압력 검출 스텝), 그 검출 압력치 P가 압력치 Pcont로 복귀했는지 아닌지를 판정한다(S128). 여기서, 제1 개폐 밸브(33a) 및 제2 개폐 밸브(33b) 쌍방을 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P가 압력치 Pcont로 복귀하면(S128에서 예), 제1 개폐 밸브(33a) 및 제2 개폐 밸브(33b)를 폐쇄 상태로 하여 제1 히터관[10(1)] 및 제2 히터관[10(2)]을 주배관(30)으로부터 분리했을 때에 기체의 누설이 없어졌다는 것으로, 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)] 및 제2 히터관[10(2)] 쌍방으로부터만 기체가 누설되고 있다고 판정하고(S129:누설 특정 스텝), 그것을 나타내는 누설 정보를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다.
한편, 제1 개폐 밸브(33a) 및 제2 개폐 밸브(33b) 쌍방을 폐쇄 상태로 했을 때[S121, S126(관로 개폐 스텝) 참조]의 검출 압력치 P[S127(압력 검출 스텝) 참조]가, 압력치 Pcont로 복귀하지 않는 경우(S128에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 또한, 제1 개폐 밸브(33a) 및 제2 개폐 밸브(33b) 쌍방을 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P(S127 참조)가, 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P(S122 참조)보다 상승했는지 아닌지를 판정한다(S130). 이것은, 제2 히터관[10(2)]으로부터 누설이 있는지 아닌지를 확정하기 위함이다. 즉, 제1 개폐 밸브(33a)의 폐쇄 상태에 더하여 제2 개폐 밸브(33b)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P가, 제1 개폐 밸브(33a)만 폐쇄 상태일 때의 검출 압력치 P와 다르지 않은(상승하고 있지 않은) 경우는, 제2 개폐 밸브(33b)의 개폐는 검출 압력치 P에 관계없이, 제2 히터관[10(2)]으로부터는 누설되고 있지 않은 것을 나타낸다. 제1 개폐 밸브(33a) 및 제2 개폐 밸브(33b)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P가, 제1 개폐 밸브(33a)만 폐쇄 상태일 때의 검출 압력치 P에서 변한(상승하고 있는) 경우는, 제2 개폐 밸브(33b)의 개폐가 검출 압력치 P에 관계하고 있고, 제2 히터관[10(2)]으로부터 누설되고 있는 것을 나타낸다. 여기까지에서, 제1 히터관[10(1)]과 제3 히터관[10(3)]으로부터 누설되고 있는 것은 확정하고 있다.
따라서, 제1 개폐 밸브(33a) 및 제2 개폐 밸브(33b) 쌍방을 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P(S127 참조)가 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P(S122 참조)보다 상승하고 있지 않은(변화하고 있지 않은) 경우(S130에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)]과 제3 히터관[10(3)]으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정하고(S132:누설 특정 스텝), 그것을 나타내는 누설 정보를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다.
또한, 제1 개폐 밸브(33a) 및 제2 개폐 밸브(33b) 쌍방을 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P[S127(압력 검출 스텝) 참조]가 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P(S122 참조)보다 상승한 경우(S130에서 예), 이상 검출 유닛(50)은, 제1 히터관[10(1)], 제2 히터관[10(2)], 제3 히터관[10(3)]으로부터 기체가 누설하고 있다고 판정하고(S131:누설 특정 스텝), 그것을 나타내는 누설 정보를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다.
전술한 처리에 있어서, 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태로 하여 얻어진 검출 압력치 P(S121, S122 참조)가, 압력치 Pcont로 복귀하지 않고(S123에서 아니오), 그리고, 누설 판정 시의 검출 압력치 P(도 11에 있어서의 S11 참조)로부터 상승하지 않는(S125에서 아니오) 경우, 적어도, 제1 히터관[10(1)]으로부터는 기체가 누설하고 있지 않다고 해서, 이상 검출 유닛(50)은, 도 13b에 나타내는 처리로 이행한다.
도 13b에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 제1 개폐 밸브(33a)를 개방 상태로 복귀시킴과 함께, 제3 개폐 밸브(33c)를 개방 상태로 유지시키면서, 제2 개폐 밸브(33b)를 폐쇄 상태로 전환한다(S133:관로 개폐 스텝). 이 상태로, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득하고(S134:압력 검출 스텝), 그 검출 압력치 P가, 압력치 Pcont로 복귀했는지 아닌지를 판정한다(S135). 상기 검출 압력치 P가 압력치 Pcont로 복귀했다고 판정하면(S135에서 예), 이상 검출 유닛(50)은, 제2 히터관[10(2)]만으로부터 기체가 누설하고 있다고 판정하고(S136:누설 특정 스텝), 그것을 나타내는 누설 정보를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다. 이 경우, 제2 개폐 밸브(33b)를 폐쇄 상태로 하여 제2 히터관[10(2)]을 주배관(30)으로부터 분리했을 때에 기체의 누설이 없어진 것으로부터, 제2 히터관[10(2)]만으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정하고 있다.
또, 이 때 이미 제1 히터관[10(1)]은 누설하고 있지 않는 것을 알고 있기 때문에, 제1 개폐 밸브(33a)의 개폐는 검출 압력치 P에 영향받지 않는다. 따라서, 전술한 바와 같이 제2 개폐 밸브(33b)를 폐쇄 상태로 전환할 때에 제1 개폐 밸브(33a)를 폐쇄 상태인 채로 해 두고, 개방 상태로 복귀시키지 않아도 좋다.
한편, 제2 개폐 밸브(33b)를 폐쇄 상태로 해도(S133:관로 개폐 스텝), 제2 개폐 밸브(33b)만이 폐쇄 상태일 때의 검출 압력치 P[S134(압력 검출 스텝) 참조]가 압력치 Pcont로 복귀하지 않은 경우(S135에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 또한, 그 검출 압력치 P가, 누설 판정 시의 검출 압력치 P(도 11의 S11 참조)보다 상승했는지 아닌지를 판정한다(S137). 이것은, 제2 히터관[10(2)]으로부터 누설이 있는 것인지 아닌지를 확정하기 위함이다. 즉, 제2 개폐 밸브(33b)만을 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P가, 누설 판정 시의 검출 압력치 P에서 변하지 않은(상승하고 있지 않은) 경우는, 제2 개폐 밸브(33b)의 개폐는 검출 압력 P에 관계없이, 제2 히터관[10(2)]으로부터는 누설되지 않고 있는 것을 나타낸다. 제2 개폐 밸브(33b)만을 폐쇄 상태로 했을 때의 검출 압력치 P가, 누설 판정 시의 검출 압력치 P에서 변한(상승하고 있는) 경우는, 제2 개폐 밸브(33b)의 개폐가 검출 압력 P에 관계하고 있고, 제2 히터관[10(2)]으로부터 누설되고 있는 것을 나타낸다. 여기까지에서, 제1 히터관[10(1)]으로부터는 누설되고 있지 않은 것을 확정하고 있다.
따라서, 제2 개폐 밸브(33b)만이 폐쇄 상태일 때의 검출 압력치 P[S134(압력 검출 스텝) 참조]가 누설 판정 시의 검출 압력치 P보다 상승하고 있지 않은(변화하지 않은) 경우(S137에서 아니오), 이상 검출 유닛(50)은, 제2 히터관[10(2)] 이외의 즉, 나머지의 제3 히터관[10(3)]만으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정하고(S139:누설 특정 스텝), 그것을 나타내는 누설 정보를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다.
한편, 전술한 상황(S135에서 아니오)에 있어서, 제2 개폐 밸브(33b)만이 폐쇄 상태일 때의 검출 압력치 P[S134(압력 검출 스텝) 참조]가 누설 판정 시의 검출 압력치 P보다 상승한 경우(S137에서 예), 이상 검출 유닛(50)은, 제2 히터관[10(2)]과 제3 히터관[10(3)]으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정하고(S138:누설 특정 스텝), 그것을 나타내는 누설 정보를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다.
전술한 바와 같은 본 발명의 제3 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치(2)에서는, 제2 실시의 형태와 마찬가지로, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P에 기초하여, 복수의 히터관(10) 중 적어도 하나에 있어서 기체가 누설되는 것을 검출할 수 있음과 함께, 어떤 히터관(10)으로부터 누설되고 있는지를 특정할 수 있다. 즉, 복수의 히터관(10) 중 어느 하나의 외관(10b)에, 약액의 침식이나 외적인 충격 등에 의해 핀홀이 생기고, 혹은, 파손되고 있는 것을 검출할 수 있음과 함께, 누설 특정 처리(도 12a 및 도 12b, 또는, 13a 및 13b 참조)에 의해 어떤 히터관(10)의 외관(10b)에 핀홀 등이 생겼는지를 특정할 수 있다.
이로써, 최소한으로 필요한 히터관만 교환하는 등의 메인터넌스를 행할 수 있고, 메인터넌스에 따른 시간이나 비용을 줄일 수 있다. 또한, 복수의 처리조나 복수의 히터관이 있는 경우, 각각에 기체 누설 검출 장치를 설치하지 않고, 하나의 기체 누설 검출 장치로 이상(누설, 파손)을 검지할 수 있고, 이상 개소를 특정할 수 있다. 따라서, 저비용으로 확실한 이상의 검지를 행할 수 있다.
또, 배관을 분기한 경우, 분기점으로부터 히터관(10)까지의 사이의 기체의 흐르기 쉬움(컨덕턴스)은, 거의 동일해지도록 하는 것이 바람직하다. 분기점으로부터 히터관(10)까지의 배관의 굵기, 굽힘, 길이 등의 기체가 흐를 때의 배관에서의 기체의 흐르기 쉬움을, 분기한 어떤 배관이라도 대략 동일하게 함으로써, 동일한 검지 정밀도로 할 수 있다.
또, 제3 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치에서, 제1 개폐 밸브(33a), 제2 개폐 밸브(33b) 및 제3 개폐 밸브(33c)는, 이상 검출 유닛(50)의 제어에 기초한 개폐 구동 회로(52)에 의해서 개폐 작동되는 것이었지만, 이것에 한정되지 않는다. 각 개폐 밸브는, 오퍼레이터의 수동 조작에 의해서 개폐되는 것이라도 좋다. 또한, 각 개폐 밸브를 간단한 것으로 할 수 있기 때문에, 시스템이나 부품의 비용을 억제할 수 있다.
또, 전술한 바와 같이, 누설되고 있는 히터관(10)을 특정하기 위해서, 검출 압력치 P의 비교를 행하려고 하는 경우, 누설의 상태에 따라서는, 그 차이가 작아 판정할 수 없는 가능성도 있다. 이러한 것이 예상되는 경우, 제2 실시의 형태(도 8 참조)에 나타낸 바와 같이, 누설 특정 처리를 행하지 않고, 복수의 히터관(10) 중 어느 하나에 있어서 누설이 발생된 것을 검출하도록 할 수 있다. 이와 같이 하면, 누설하고 있는 히터관(10)의 특정 때문에, 미소한 압력차를 검출할 수 있는 것 같은 압력 검출기를 준비할 필요가 없고, 저렴한 시스템으로 할 수 있다. 또한, 누설 특정 처리를 행하는 경우라도, 그 특정 처리 중에 있어서 누설하고 있는 히터관을 특정할 수 없을 때는, 그 처리를 중단하고, 모든 히터관(10)을 교환하도록 해도 좋다.
다음으로, 제4 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치에 관해서 설명한다.
본 발명의 제4 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치는, 제1 실시의 형태의 경우와 마찬가지로, 도 1에 나타내는 바와 같이 구성되고, 그 신호 처리계에 관해서도, 제1 실시의 형태의 경우와 마찬가지로, 도 4에 나타내는 바와 같이 구성된다. 그리고, 도 1에 나타내는 처리 장치(1)에 있어서의 기체 누설 검출 장치(2)의 이상 검출 유닛(50)은, 예컨대, 도 14에 나타내는 순서에 따라서 처리를 행할 수 있다. 이 제4 실시의 형태에서는, 히터관(10)(밀폐 용기)의 내부 기체 압력의 조정 목표치가 제1 압력치 Pcont1로부터 그것보다 큰 제2 압력치 Pcont2로 전환된다.
히터관(10)의 내부의 기체 압력이 레귤레이터(20)에 의해서 조정 목표치인 제1 압력치 Pcont1(도 15 참조)로 조정되어 있는 상황에서, 이상 검출 유닛(50)은, 도 14에 나타내는 순서에 따른 처리를 개시한다. 도 14에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득하고(S21:압력 검출 스텝), 이 검출 압력치 P가 미리 정해진 기준 압력치 Pth(제1 기준 압력치)보다 작은지 아닌지에 기초하여, 히터관(10)으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정한다(S22:제1 누설 판정 수단·제1 누설 판정 스텝). 상기 기준 압력치 Pth(제1 기준 압력치)는, 히터관(10)의 기체 압력의 조정 목표치로서의 제1 압력치 Pcont1보다 작은 소정치로서 설정된다(도 15 참조). 상기 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작지 않으면(S22에서 아니오), 히터관(10)으로부터 기체의 누설이 없다고 해서, 이상 검출 유닛(50)은, 압력 검출 유닛(23)으로부터의 압력 검출 신호에 기초한 새로운 검출 압력치 P를 취득한다(S21). 그리고, 이상 검출 유닛(50)은, 그 새로운 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작은지 아닌지에 기초하여, 히터관(10)으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정한다(S22). 이후, 이상 검출 유닛(50)은, 검출 압력치 P의 취득(S21) 및 그 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작은지 아닌지의 판정(S22)을 반복하여 행한다.
그런데, 히터관(10)의 내부 기체 압력이 제1 압력치 Pcont1로 조정되어 있는 상황에서는, 레귤레이터(20)에 의한 흐름 저항 블록(21)[오리피스판(213)]을 통과시킨 히터관(10)으로의 단위 시간 당의 기체(N2 가스)의 공급량은 비교적 적다. 이 때문에, 히터관(10)[외관(10b)]에 생긴 핀홀이 작은 것이라도, 그 핀홀로부터의 기체의 누설에 의해, 히터관(10)의 내부 기체 압력, 즉, 검출 압력치 P는, 예컨대, 도 15에 나타내는 바와 같이, 조정 목표치인 제1 압력치 Pcont1로부터 서서히 저하되어, 그 제1 압력치 Pcont1보다 낮은 기준 압력치 Pth를 하회할 수 있다.
따라서, 히터관(10)[외관(10b)]에 생기는 핀홀이 작은 것이라도, 이상 검출 유닛(50)이 전술한 처리(S21, S22, S23)를 반복하여 행하는 과정에서, 검출 압력치 P(S21 참조)는, 서서히 저하되어 간다. 그리고, 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작아지면(S22에서 예), 이상 검출 유닛(50)은, 히터관(10)의 내부 기체 압력의 현시점에서의 조정 목표치가 제1 압력치 Pcont1 및 그것보다 큰 제2 압력치 Pcont2 중 어느 것인가를 판정한다(S24). 그리고, 이상 검출 유닛(50)은, 히터관(10)의 내부 기체 압력의 현시점에서의 조정 목표치가 제1 압력치 Pcont1라고 판정하면(S24에서 Pcont1), 미리 정해진 주의 정보(제1 정보)를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다(S25:제1 정보 출력 수단·제1 정보 통지 스텝). 그 후, 이상 검출 유닛(50)은, 레귤레이터(20)의 제어부(60)에, 히터관(10)의 내부 기체 압력의 조정 목표치를 제1 압력치 Pcont1로부터 그것보다 큰 제2 압력치 Pcont2로 전환시킨다(S26:압력치 전환 제어 수단·압력치 전환 스텝).
전술한 바와 같은 이상 검출 유닛(50)의 처리에 의해, 히터관(10)에 생긴 작은 핀홀에 의해서, 도 15에 나타내는 바와 같이, 히터관(10)의 내부 기체 압력이 제1 압력치 Pcont1로부터 서서히 저하되어, 대응하는 검출 압력치 P(S21 참조)가 시각 ts1에서, 기준 압력치 Pth를 하회(S22에서 예:주의 판정)하면, 히터관(10)의 내부 기체 압력의 조정 목표치가 제1 압력치 Pcont1로부터 그것보다 큰 제2 압력치 Pcont2로 전환된다. 이것으로써, 레귤레이터(20)는, 검출 압력치 P가 제2 압력치 Pcont2가 되도록, 흐름 저항 블록(21)을 통해서 히터관(10)에 공급하는 기체(N2 가스)의 압력을 조정한다(증대시킨다). 이와 같이, 히터관(10)의 내부 기체 압력의 조정 목표치가, 제1 압력치 Pcont1로부터 그것보다 큰 제2 압력치 Pcont2로 전환되기 때문에, 기체 누설이 발생하고 있는 히터관(10)에 공급되는 기체의 단위 시간 당의 공급량이 증가하고, 그로부터, 히터관(10)의 내부 압력은, 도 15에 나타내는 바와 같이 일시적으로 상승한다.
그러면, 검출 압력치 P[S21(압력 검출 스텝) 참조]가 기준 압력치 Pth보다 커져(S22에서 아니오), 히터관(10)으로부터 기체가 누설하고 있지 않다고 판정되는 상황이 된다. 이 상황에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 재차, 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth(제1 기준 압력치와 동일한 값인 제2 기준 압력치)보다 작은지 아닌지에 기초하여 히터관(10)으로부터 기체가 누설하고 있는지 아닌지를 판정하는 처리(S22:제2 누설 판정 수단·제2 누설 판정 스텝)를 포함하여, 전술한 처리(S21, S22, S23)를 반복하여 행한다. 이 상태에 있어서, 예컨대, 히터관(10)[외관(10b)]의 약액에 의한 침식이 진행하여 핀홀이 커져 가면, 히터관(10)으로부터 누설하는 기체의 단위 시간 당의 양이 증가한다. 그러면, 일시적으로 증대한 히터관(10)의 내부 압력이 서서히 저하되어 간다.
그리고, 히터관(10)의 커지는 핀홀에 의해서, 도 15에 나타내는 바와 같이, 히터관(10)의 내부 기체 압력이 제2 압력치 Pcont2로부터 서서히 저하되어, 대응하는 검출 압력치 P(S21 참조)가 시각 ts2에서, 기준 압력치 Pth를 하회(S22에서 예:이상 판정)하면, 이상 검출 유닛(50)은, 히터관(10)의 내부 기체 압력의 조정 목표치가 제2 압력치 Pcont2인 것을 확인(S24에서 Pcont2)한 후, 상기 주의 경보(S25 참조)에 대신하여 미리 정해진 경보 정보(제2 정보)를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다(S27:제2 정보 출력 수단·제2 정보 통지 스텝). 그 후, 이상 검출 유닛(50)은, 히터관(10)으로부터의 기체의 누설을 검출하기 위한 처리를 종료한다.
전술한 바와 같은 처리(도 14 참조)에 의하면, 히터관(10)[외관(10b)]에 생긴 핀홀이 작고, 기체의 누설량이 비교적 적은 상황에서는, 주의 정보가 알람 유닛(51)에 표시(출력)된다. 그리고, 다시, 그 핀홀이 약액의 침식 등에 의해 커져, 기체의 누설량이 많은 상황에서는, 주의 정보 대신 경보 정보가 알람 유닛(51)에 표시(출력)된다. 이것으로써, 오퍼레이터는, 알람 유닛(51)에 표시되는 주의 정보로부터, 히터관(10)[외관(10b)]에 작은 핀홀이 생겼기 때문에, 히터관(10)을 교환하는 시기가 근접한 것을 알 수 있고, 새로운 히터관(10)을 준비할 수 있다. 그 후, 알람 유닛(51)에 경보 정보가 표시되었을 때에, 오퍼레이터는, 알람 유닛(51)에 표시(출력)되는 경보 정보로부터, 히터관(10)에 생긴 핀홀이 커져, 그 히터관(10)을 교환해야 하는 것을 알고, 핀홀이 생긴 해당 히터관(10)을 미리 준비하고 있었던 새로운 히터관(10)으로 원활하게 교환할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 히터관(10)에 생긴 약간의 핀홀에 기인하는 기체의 누설을 검출했을 때에, 히터관(10)의 내부 압력치의 조정 목표치를 Pcont1로부터 그것보다 큰 Pcont2로 전환함으로써 히터관(10)의 압력 저하를 크게 하여(압력차를 크게 냄), 그 후의 누설 검출을 확실하게 할 수 있다.
또, 도 14에 나타내는 순서에 따른 처리에서는, 히터관(10)의 내부 기체 압력의 조정 목표치가 제1 압력치 Pcont1일 때에 설정되는 기준 압력치 Pth(제1 기준 압력치)와, 조정 목표치가 제1 압력치 Pcont1보다 큰 제2 압력치 Pcont2일 때에 설정되는 기준 압력치 Pth(제2 기준 압력치)는 동일했지만, 이것에 한정되지 않는다. 히터관(10)의 내부 기체 압력의 조정 목표치가 제2 압력치 Pcont2일 때에 설정되는 기준 압력치 Pth(제2 기준 압력치)는, 조정 목표치가 제1 압력치 Pcont1일 때에 설정되는 기준 압력치 Pth(제1 기준 압력치)와 동일한 값 또는 그것보다 큰 값으로서, 제2 압력치 Pcont2보다 작은 값이면 좋다. 또한, 기준 압력치 Pth의 설정을 2회 설치했지만, 2회 이상 설치해도 좋다. 이것으로써, 복수의 경보 정보를 표시하여, 히터관(10)의 핀홀의 상황을 확인할 수 있다. 기준 압력치 Pth를 설정하는 조건은, 실험이나 경험치로부터 구한다.
다음으로, 본 발명의 제5 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치에 관해서 설명한다.
본 발명의 제5 실시의 형태에 따른 기체 누설 검출 장치에서는, 도 1에 나타내는 구성에 있어서, 도 3에 나타내는 구조의 흐름 저항 블록(21) 대신, 도 16a 및 도 16b에 나타내는 구조의 흐름 가변 저항 블록(24)(기체 흐름 가변 저항부)을 이용할 수 있다. 또, 도 16a는, 흐름 가변 저항 블록(24)의 외관 구조를 나타내는 사시도이며, 도 16b는, 흐름 가변 저항 블록(24)의 내부를 나타내는 정면 투시도이다.
도 16a 및 도 16b에 있어서, 흐름 가변 저항 블록(24)은, 레귤레이터(20)로부터 연장되는 상류측 배관(30a)이 삽입된 지지 블록(241)과, T자 조인트관(22)을 향해서 연장되는 하류측 배관(30b)이 삽입된 지지 블록(242)을 갖고 있다. 상류측 배관(30a)과 하류측 배관(30b)은, 지지 블록(241)과 지지 블록(242)을 통해 대향하고 있다. 그리고, 지지 블록(241)과 지지 블록(242) 사이에는, 회전 플레이트(243)(가동 부재)가 설치되어 있다. 이 회전 플레이트(243)는, 상류측 배관(30a)과 하류측 배관(30b)으로부터 떨어진 위치에 설치된 축(240)을 중심으로 하여 회전가능하게, 제1 지지 블록(241)과 제2 지지 블록(242)에 의해서 끼워진 상태로 지지되어 있다. 회전 플레이트(243)에는, 각각 내직경이 상이한 복수의 소형 관통 구멍(오리피스)(Orf)이 설치되어 있다. 그리고, 각각의 소형 관통 구멍(Orf)은, 각각의 소형 관통 구멍(Orf)의 내직경의 중심이, 상류측 배관(30a)과 하류측 배관(30b)의 배관의 중심과 일치하도록, 회전축(240)으로부터의 반경 방향에 설치되어 있다. 회전 플레이트(243)에는, 회전 플레이트(243)의 둘레 가장자리부로부터 레버(244)가 돌출되도록 형성되어 있다. 예컨대, 도 16b에 나타내는 바와 같이, 전술의 복수의 소형 관통 구멍(Orf)으로서, 제1 소형 관통 구멍(Orf1) 및 제2 소형 관통 구멍(Orf2)인 2개의 소형 관통 구멍으로 할 수 있다. 그리고, 제2 소형 관통 구멍(Orf2)의 내직경을 제1 소형 관통 구멍(Orf1)의 내직경보다 크게 설정할 수 있다.
레버(244)에 의해서, 축(240)을 중심으로 하여 회전 플레이트(243)를 회동시킴으로써, 회전 플레이트(243)에 형성된 제1 소형 관통 구멍(Orf1) 및 제2 소형 관통 구멍(Orf2) 중 어느 한쪽을, 상류측 배관(30a)의 단면(원형의 단가장자리로 둘러싸인 면)과 하류측 배관(30b)의 단면(원형의 단가장자리로 둘러싸인 면) 사이에 전환 배치할 수 있다. 제1 소형 관통 구멍(Orf1) 및 제2 소형 관통 구멍(Orf2) 중 어느 하나가 상류측 배관(30a)의 단면과 하류측 배관(30b)의 단면 사이에 배치됨으로써, 해당 소형 관통 구멍(Orf1 또는 Orf2)을 통해서 상류측 배관(30a)과 하류측 배관(30b)이 연통한다.
전술한 바와 같은 구조의 흐름 가변 저항 블록(24) 내에서는, 상류측 배관(30a)으로부터 하류측 배관(30b)으로 계속되는 기체(N2 가스) 유로에 있어서, 회전 플레이트(243)의 제1 소형 관통 구멍(Orf1) 또는 제2 소형 관통 구멍(Orf2)에 의해 기체(N2 가스)가 흐르기 어렵게 된다. 여기서, 제1 소형 관통 구멍(Orf1)보다 내직경의 사이즈가 큰 제2 소형 관통 구멍(Orf2)이 상기 기체 유로 중에 들어간 경우, 제1 소형 관통 구멍(Orf1)이 상기 기체 유로 중에 들어간 경우보다 기체는 그 기체 유로를 흐르기 쉽다. 즉, 제1 소형 관통 구멍(Orf1)보다 내직경의 사이즈가 큰 제2 소형 관통 구멍(Orf2)쪽이 기체 유로에서의 기체가 흐르기 쉽다.
전술한 바와 같은 구조의 흐름 가변 저항 블록(24)(기체 흐름 가변 저항부)을 이용한 경우, 이상 검출 유닛(50)은, 도 14에 나타내는 순서에 준한 순서에 따라서, 처리를 행할 수 있다.
예컨대, 흐름 가변 저항 블록(24)에 있어서, 제1 소형 관통 구멍(Orf1)이 기체 유로[배관(30)]에 배치된 상태에 있어서, 즉, 배관(30)에 있어서 기체가 제1 수준으로 흐르기 어렵게 되어 있는 상태에 있어서, 이상 검출 유닛(50)은, 도 14에 나타내는 순서에 준한 순서에 따른 처리를 개시한다. 즉, 이상 처리 유닛(50)은, 압력 검출 신호에 기초한 검출 압력치 P를 취득하고[S21(제1 압력 검출 스텝)에 대응], 이 검출 압력치 P가 미리 정해진 기준 압력치 Pth(제1 기준 압력치)보다 작은지 아닌지에 기초하여, 히터관(10)으로부터 기체가 누설하고 있는지 아닌지를 판정한다(S22:제1 누설 판정 수단·제1 누설 판정 스텝). 상기 기준 압력치 Pth(제1 기준 압력치)는, 히터관(10)의 기체 압력의 조정 목표치로서의 압력치 Pcont보다 작은 소정치로서 설정된다.
또, 제1 소형 관통 구멍(Orf1)의 내직경의 크기는, 예컨대, 0.25 mm로 설정할 수 있다. 이 경우, 제2 소형 관통 구멍(Orf2)의 내직경의 크기는, 예컨대, 0.3 mm로 설정할 수 있다.
그런데, 흐름 가변 저항 블록(24)에 있어서, 제1 소형 관통 구멍(Orf1)이 기체 유로[배관(30)]에 배치된 상황에서는, 레귤레이터(20)에 의한 흐름 가변 저항 블록(24)[제1 오리피스(Orf1)]을 통과시킨 히터관(10)으로의 단위 시간 당의 기체(N2 가스)의 공급량은 비교적 적다. 이 때문에, 히터관(10)[외관(10b)]에 생긴 핀홀이 작은 것이라도, 그 핀홀로부터의 기체의 누설에 의해, 히터관(10)의 내부 기체 압력, 즉, 검출 압력치 P는, 조정 목표치인 압력치 Pcont로부터 서서히 저하되어, 그 압력치 Pcont보다 낮은 기준 압력치 Pth를 하회한다.
따라서, 히터관(10)[외관(10b)]에 생기는 핀홀이 작은 것이라도, 처리의 과정에서 취득되는 검출 압력치 P는, 서서히 저하되어 간다. 그리고, 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth보다 작아지면(S22에서 예에 대응), 이상 검출 유닛(50)은, 미리 정해진 주의 정보(제1 정보)를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다(S25에 대응: 제1 정보 출력 수단·제1 정보 통지 스텝). 오퍼레이터는, 알람 유닛(51)에 표시되는 주의 정보를 보아, 흐름 가변 저항 블록(24)의 레버(244)를 조작하여, 제2 소형 관통 구멍(Orf2)을 기체 유로[배관(30)]에 배치시킬 수 있다.
이와 같이, 제1 소형 관통 구멍(Orf1)보다 큰 제2 소형 관통 구멍(Orf2)이 기체 유로[배관(30)] 내에 배치되면, 기체 누설이 발생하고 있는 히터관(10)에 레귤레이터(20)에 의해서 압력치 Pcont로 조정되면서 공급되는 기체의 단위 시간 당의 공급량이 증가하고, 그로부터, 히터관(10)의 내부 기체 압력은 일시적으로 상승한다. 그러면, 검출 압력치 P[S21(제2 압력 검출 스텝) 참조]가 기준 압력치 Pth보다 커져(S22에서 아니오에 대응), 히터관(10)으로부터 기체가 누설되고 있지 않다고 판정되는 상황이 된다. 이 상태로, 이상 검출 유닛(50)은, 재차, 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth(제1 기준 압력치와 동일한 값인 제2 기준 압력치)보다 작은지 아닌지에 기초하여 히터관(10)으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정하는 처리(S22에 대응: 제2 누설 판정 수단·제2 누설 판정 스텝)를 포함하는 처리를 행한다. 이 상태에 있어서, 예컨대, 히터관(10)[외관(10b)]의 약액에 의한 침식이 진행하여 핀홀이 커져 가면, 히터관(10)으로부터 누설하는 기체의 단위 시간 당의 양이 증가한다. 그러면, 일시적으로 증대한 히터관(10)의 내부 압력이 서서히 저하되어 간다.
그리고, 히터관(10)의 커지는 핀홀에 의해서 히터관(10)의 내부 기체 압력이 압력치 Pcont로부터 서서히 저하되어 대응하는 검출 압력치 P가 기준 압력치 Pth를 하회(S22에서 예에 대응)하면, 이상 검출 유닛(50)은, 상기 주의 경보(S25에 대응 참조)에 대신하여 미리 정해진 경보 정보(제2 정보)를 알람 유닛(51)에 표시(출력)시킨다(S27:제2 정보 출력 수단·제2 정보 통지 스텝에 대응). 그 후, 이상 검출 유닛(50)은, 히터관(10)으로부터의 기체의 누설을 검출하기 위한 처리를 종료한다.
전술한 바와 같은 처리에 의하면, 도 14에 나타내는 처리의 경우와 마찬가지로, 알람 유닛(51)에 표시(출력)되는 주의 정보와 그로부터 전환되는 경보 정보에 의해서, 약액에 의해서 침식이 진행하는 히터관(10)[외관(10b)]에 핀홀이 생긴 경우에, 해당 히터관(10)을 미리 준비한 새로운 히터관(10)으로 원활하게 교환할 수 있다.
또, 전술한 흐름 가변 저항 블록(24)에서는, 제1 소형 관통 구멍(Orf1) 및 제2 소형 관통 구멍(Orf2) 중 어느 한쪽을, 수동에 의해서, 기체 통로[배관(30)] 내로 전환 배치시키는 것이었지만, 이것에 한정되지 않는다. 모터나 솔레노이드 등을 이용한 구동 기구에 의해서, 소형 관통 구멍의 전환을 행하도록 할 수 있다. 이 경우, 이상 검출 유닛(50)은, 가변 저항 블록(24)에 있어서의 소형 관통 구멍의 전환 제어를 행할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시의 형태에서는, 히터관에 질소 가스(N2)를 충전하여 그 기체 압력을 미리 정해진 압력치로 조정하는 것이었지만, 다른 기체(예컨대, 공기)를 충전하여 그 기체 압력을 미리 정해진 압력치로 조정하도록 할 수도 있다.
또한, 전술한 본 발명의 각 실시의 형태에서는, 히터관(10)의 기체의 누설의 검출은, 기준 압력치 Pth에 기초하여 행하고 있지만, 이것은 일례로서 제시한 것이다. 예컨대, 도 7 및 도 15에 나타내는 그래프를 이용하여, 그래프의 변화량(압력이 저하되는 정도)을 수시로 감시하고, 미리 설정된 변화량을 기준으로 누설의 검출을 행해도 좋다.
또한, 또, 전술한 본 발명의 각 실시의 형태에서는, 레귤레이터(20)로부터 히터관(10)으로 연장되는 배관(30) 내에 소형 관통 구멍(Orf)이 형성된 흐름 저항 블록(21)(도 3 참조)이나, 제1 소형 관통 구멍(Orf1) 및 제2 소형 관통 구멍(Orf2)이 형성된 흐름 가변 저항 블록(24)(도 16a 및 도 16b 참조)을 설치하도록 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 기체 통로로서의 배관(30)에 있어서 국소적으로 기체를 흐르기 어렵게 하는 것이면, 특별히 한정되지 않고, 배관(30) 내에 돌기 등을 설치하여 기체를 흐르기 어렵게 하도록 해도 좋다.
이상, 본 발명의 실시형태 및 각 부분의 변형예를 설명했지만, 이 실시형태나 각 부분의 변형예는, 일례로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아니다. 전술한 이들 신규인 실시형태는, 그 밖의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러가지의 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이러한 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구의 범위에 기재된 발명에 포함된다.
1, 1(1), 1(2), 1(3): 처리 장치, 2: 기체 누설 검출 장치, 10: 히터관, 10a: 내관, 10b: 외관, 10(1): 제1 히터관, 10(2): 제2 히터관, 10(3): 제3 히터관, 11: 히터선(히터체), 12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c: 스페이서, 14: 캡, 15: 전력선, 16: 조인트관, 20: 레귤레이터(압력 조정 기구), 21: 흐름 저항 블록(기체 흐름 저항부), 211: 볼록 블록, 212: 오목 블록, 213: 오리피스판, 22: T자 조인트관, 23: 압력 검출 유닛, 24: 흐름 가변 저항 블록(기체 흐름 가변 저항부), 240: 축, 241: 회전 플레이트, 242: 제1 지지 블록, 243: 제2 지지 블록, 244: 레버, 30: 배관, 주배관, 30a: 상류측 배관, 30b: 하류측 배관, 32a, 32b, 32c: 분기 배관, 33a: 제1 개폐 밸브, 33b: 제2 개폐 밸브, 33c: 제3 개폐 밸브, 40: 전원, 50: 이상 검출 유닛, 51: 알람 유닛, 52: 개폐 구동 회로, 100, 100(1), 100(2), 100(3): 처리조

Claims (14)

  1. 히터체를 수용한 내관과, 이 내관을 포위하여 밀폐된 외관을 구비함과 함께, 배관에 의해서 압력 조정 기구에 결합되고, 상기 압력 조정 기구에 의해 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 미리 정해진 압력치로 조정되는 것인 히터관으로부터의 기체의 누설을 검출하는 기체 누설 검출 장치로서,
    상기 배관에 설치되고, 기체 유로로서의 상기 배관에 있어서 국소적으로 기체를 흐르기 어렵게 한 기체 흐름 저항부와,
    상기 배관에 있어서의 상기 기체 흐름 저항부와 상기 히터관 사이에 있어서 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력을 검출하는 압력 검출 유닛과,
    상기 압력 검출 유닛에서 얻어지는 검출 압력치에 기초하여 상기 히터관이 누설되고 있는지 아닌지를 판정하는 누설 판정 수단
    을 갖는 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 누설 판정 수단은, 상기 압력 검출 유닛에 의해 얻어지는 검출 압력치가, 상기 히터관에 있어서의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 조정되어야 하는 상기 미리 정해진 압력치보다 작은 값으로 설정된 기준 압력치보다 작은지 아닌지를 판정하는 압력 판정 수단을 갖고,
    상기 압력 판정 수단에서의 판정 결과에 기초하여 상기 히터관이 누설되고 있는지 아닌지를 판정하는 것인 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기체 흐름 저항부는, 상기 배관의 단면적보다 작은 면적의, 기체가 통과하는 소형 관통 구멍이 형성된 부재를 갖는 것인 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압력 조정 기구로부터 연장되는 상기 배관으로부터 더욱 분기되어 연장되는 복수의 분기 배관 각각에 상기 히터관이 결합되는 것인 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 분기 배관 각각이 개방 상태 및 폐쇄 상태 중 어느 하나의 상태가 되게 하는 관로 개폐 기구와,
    상기 누설 판정 수단에 의해 복수의 상기 히터관 중 어느 하나로부터 기체가 누설되고 있다고 판정되었을 때에, 상기 관로 개폐 기구에 의해 개방 상태 및 폐쇄 상태 중 어느 하나의 상태로 되는 상기 복수의 분기 배관의 개폐 상태와, 상기 복수의 분기 배관의 상기 개폐 상태에서 상기 압력 검출 유닛에서 얻어지는 검출 압력치에 기초하여, 복수의 상기 히터관 중 기체가 누설되고 있는 히터관을 특정하는 누설 특정 수단
    을 갖는 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 압력 조정 기구에 의해 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 조정 목표치로서의 제1 압력치로 조정되어 있는 상태에서, 상기 압력 검출 유닛에서 얻어지는 검출 압력치가, 상기 제1 압력치보다 작은 값으로 설정된 제1 기준 압력치보다 작을 때에, 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력의 상기 조정 목표치를 상기 제1 압력치보다 큰 제2 압력치로 전환하는 압력치 전환 제어 수단
    를 갖는 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기체 흐름 저항부를 대신하여, 상기 배관에 설치되고, 기체 유로로서의 상기 배관에 있어서 국소적으로 기체를, 제1 저항으로 흐르기 어렵게 하는 것 그리고 상기 제1 저항보다 작은 제2 저항으로 흐르기 어렵게 하는 것 중 어느 하나로 전환되는 기체 흐름 가변 저항부를 갖는 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기체 흐름 가변 저항부는,
    상기 배관의 단면적보다 작은 면적의, 기체가 통과하는 제1 소형 관통 구멍과, 상기 배관의 단면보다 작고 상기 제1 소형 관통 구멍의 면적보다 큰 면적의, 기체가 통과하는 제2 소형 관통 구멍이 형성된 가동 부재
    를 갖고,
    상기 가동 부재를 움직이는 것에 의해, 상기 제1 소형 관통 구멍 및 제2 소형 관통 구멍 중 어느 하나가 상기 배관 내로 전환 배치되도록 한 것인 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 히터관은, 처리조에 모여 피처리물을 처리하는 처리액 중에 투입되고, 상기 처리액을 가열하는 히터관인 것인 히터관의 기체 누설 검출 장치.
  10. 히터체를 수용한 내관과, 이 내관을 포위하여 밀폐된 외관을 구비함과 함께, 배관에 의해서 압력 조정 기구에 결합되고, 상기 압력 조정 기구에 의해 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 미리 정해진 압력치로 조정되는 것인 히터관으로부터의 기체의 누설을 검출하는 기체 누설 검출 방법으로서,
    기체 유로로서의 상기 배관의 기체 흐름 저항 위치에 있어서 국소적으로 기체를 흐르기 어렵게 한 상태로, 상기 기체 흐름 저항 위치와 상기 히터관 사이에 있어서 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력을 검출하는 압력 검출 스텝과,
    상기 압력 검출 스텝에서 얻어지는 검출 압력치에 기초하여 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정하는 누설 판정 스텝
    을 갖는 히터관의 기체 누설 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압력 조정 기구로부터 연장되는 상기 배관으로부터 더욱 분기되어 연장되는 복수의 분기 배관 각각에 상기 히터관이 결합되고,
    상기 누설 판정 스텝에 의해 복수의 히터관 중 어느 하나로부터 기체가 누설되고 있다고 판정했을 때에, 상기 복수의 분기 배관 각각을 개방 상태 및 폐쇄 상태 중 어느 하나의 상태로 되게 하는 관로 개폐 스텝과,
    상기 관로 개폐 스텝에 의해 상기 복수의 분기 배관 각각이 개방 상태 및 폐쇄 상태 중 어느 하나가 된 후에 실행되는 상기 압력 검출 스텝에 의해 얻어지는 검출 압력치와, 상기 복수의 분기 배관의 개폐 상태에 기초하여, 복수의 상기 히터관 중 기체가 누설되고 있는 히터관을 특정하는 누설 특정 스텝
    을 갖는 히터관의 기체 누설 검출 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 누설 판정 스텝은,
    상기 압력 조정 기구에 의해 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 조정 목표치로서의 제1 압력치로 조정되어 있는 상태에서, 상기 압력 검출 스텝에서 얻어지는 검출 압력치가, 상기 제1 압력치보다 작은 값으로 설정된 제1 기준 압력치보다 작은지 아닌지에 기초하여, 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정하는 제1 누설 판정 스텝과,
    상기 제1 누설 판정 스텝에 의해서 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정했을 때에, 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력의 상기 조정 목표치를 상기 제1 압력치로부터 그것보다 큰 제2 압력치로 전환하는 압력치 전환 스텝과,
    상기 압력 조정 기구에 의해 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 상기 조정 목표치로서의 상기 제2 압력치로 조정되어 있는 상태에서, 상기 압력 검출 스텝에서 얻어지는 검출 압력치가, 제2 기준 압력치보다 작은지 아닌지에 기초하여 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정하는 제2 누설 판정 스텝
    을 포함하는 것인, 히터관의 기체 누설 검출 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 압력 검출 스텝은 제1 압력 검출 스텝 및 제2 압력 검출 스텝을 포함하고,
    상기 누설 판정 스텝은 제1 누설 판정 스텝 및 제2 누설 판정 스텝을 포함하며,
    상기 제1 압력 검출 스텝은, 상기 배관의 흐름 저항 위치에 있어서 국소적으로 기체를 제1 저항으로 흐르기 어렵게 한 상태로, 상기 흐름 저항 위치와 상기 히터관 사이에서 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력을 검출하도록 구성되고,
    상기 제1 누설 판정 스텝은, 상기 제1 압력 검출 스텝에 의해 얻어지는 검출 압력치가, 상기 히터관에 있어서의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력이 조정되어야 하는 상기 미리 정해진 압력치보다 작은 값으로 설정된 제1 기준 압력치보다 작은지 아닌지에 기초하여, 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정하도록 구성되며,
    상기 제2 압력 검출 스텝은, 상기 제1 누설 판정 스텝에 의해서 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정했을 때에, 상기 흐름 저항 위치에서 기체의 흐르기 어려움을 상기 제1 저항보다 작은 제2 저항으로 전환한 상태로, 상기 흐름 저항 위치와 상기 히터관 사이에 있어서 상기 히터관의 상기 외관과 상기 내관 사이의 공간의 기체 압력을 검출하도록 구성되고,
    상기 제2 누설 판정 스텝은, 상기 제2 압력 검출 스텝에 의해 얻어지는 검출 압력치가, 제2 기준 압력치보다 작은지 아닌지에 기초하여, 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있는지 아닌지를 판정하도록 구성되는 것인, 히터관의 기체 누설 검출 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제1 누설 판정 스텝에 의해서 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정했을 때에, 제1 정보를 통지하는 제1 정보 통지 스텝과,
    상기 제2 누설 판정 스텝에 의해서 상기 히터관으로부터 기체가 누설되고 있다고 판정했을 때에, 상기 제1 정보와 상이한 제2 정보를 통지하는 제2 정보 통지 스텝
    을 갖는 히터관의 기체 누설 검출 방법.
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