KR20050098930A - 누출 감지 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

유닛의 작동 영역에서의 누출을 인지하거나 계산하기 위하여, 테스트 되어야할 누출 영역이 기밀 하우징(21)으로 둘러싸인다. 스니퍼(16)는 하우징(21)의 벽을 통해 유도되어 테스트 영역으로부터 가스가 흡입되게 할 수 있다. 주위 대기로부터의 영향은 테스트 영역에 차단되는데, 이는 주위 대기에 함유되어 있는 호흡 가스와 같은 가스들에 의해 측정 결과가 왜곡되지 않도록 하기 위해서이다. 하우징은 작동 영역에 전체적 또는 부분적으로 예비조립(pre-fitted)된다.

Description

누출 감지 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR RECOGNIZING LEAKS}
본 발명은 누출 가스에 반응하는 스니퍼(sniffer)를 포함하는 누출 검지 장치(leak detecting device)를 이용하여 검출되는 누출 가스의 누출량을 검지 또는 계산하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
인피콘 게엠베하(Inficon GmbH)의 DE 101 18 085 A1은, 상이한 특정 누출 가스를 감지할 수 있고, 이러한 가스의 양 또는 농도를 또한 각각 계산할 수 있는 누출 검지장치를 기술한다. 이러한 누출 검지장치는 테스트 또는 조립시 유닛을 테스트하기 위하여, 예를 들면 냉매산업(refrigerant industry) 및 자동차 산업에서 이용된다. 누출 검지장치는, 누출 검지장치로 가스를 끌어들이는 스니퍼(sniffer)를 포함한다. 종종, 밀폐용 장치를 테스트하는데 이용되는 테스트 가스는 헬륨이다. 테스트 가스, 예를 들면 SF6으로서 테스트 중인 유닛 또는 조립체 내에 이미 존재하는 가스를 이용하거나, 냉매산업에서 할로겐 가스를 이용하는 것 또한 공지되어 있다. 종종 이용되는 테스트 가스 또는 누출 가스는 CO2이다. 특히 CO2에 대해서는, CO2를 또한 포함하는 호흡 공기에 의해 테스트 가스 또는 누출 가스가 오염될 위험이 있다. 이러한 의도하지 않은 오염 성분의 혼합물은 "이면조건(background conditions)"의 원인이 된다.
US 4,557,139는 파이프 커플링을 검사하기 위한 누출 검지기를 설명하는데, 이러한 누출 검지기는 파이프 커플링에 일시적으로 장착된다. 파이프 연결 내부에서, 압력은 테스트 가스(헬륨)로 인해 생성된다. 파이프 커플링은 질량분석기에 연결된 압력밀봉 슬리브에 의해 외부가 둘러싸인다. 파이프 커플링의 누출은 그로부터 새어 나온 헬륨에 의해 검지된다. 이러한 방법은 파이프라인의 차단 및 다수의 조작 수행을 필요로 한다. 따라서 작동중에는 누출량 테스트가 불가능하다.
유사한 누출 검지장치가 US 4,282,743에 기술되어 있다. 여기에서, 하우징은 파이프 커플링에 임시로 장착되어 파이프 커플링을 둘러싸서 밀봉한다. 테스트 가스(헬륨)는 파이프라인으로 펌핑되고, 테스트 프로브는 하우징으로 인입되어 질량분석기에 연결된다. 이 장치 또한 검사되어야 할 라인이 차단되고 테스트 가스로 채워져야 한다.
도 1은 가스환기 시스템을 갖춘 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 변형예의 개략적 도면,
도 2는 밀폐 검사 체적을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 변형예의 도면,
도 3은 검사 체적으로부터 가스가 흡입되는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 3 변형예의 도면, 및
도 4는 영구 밀폐 검사 체적을 갖는 본 발명의 일 실시를 표시한 도면이다.
본 발명의 목적은 언제라도 신속하고 용이한 방식으로 누출 테스트를 수행할 수 있도록, 검지되어야 할 누출 가스의 누출량을 검지하고 계산하기 위한 방법을 개발하는 것이다.
본 발명에 따른 방법의 제 1 변형예는 청구항 1의 특징들을 포함한다. 그에 따르면, 작업 위치에 설치된 공기 조화 유닛의 개방된 검사 체적은 일정한 농도의 누출 가스들을 포함하거나 누출 가스가 완전히 배제된 가스 유동으로 채워진다. 스니퍼를 이용한 측정은 측정 볼륨으로부터 새어 나오는 가스 유동에 설치된 공기조화 유닛의 설치 위치에서 실행된다. 이러한 방법은 측정 볼륨을 둘러쌀 필요가 없으며, 또한 "신선한 공기 샤워(fresh gas shower)"에 관계된다. 가스 플러싱은 검사되어야 할 지점 주위에 생성된다. 플러싱 가스는 바닥에서 상부까지 볼륨을 관통하여 흐를 수 있도록 공기보다 가벼운 것이 바람직하다. 검사 체적 상부에서, 가스 유동에 누출 가스가 포함되는지 여부를 스니퍼가 측정할 수 있다. 동시에, 누출 가스가 새어 나오는 지점이 국한될 수 있다. 이러한 종류의 누출 검지는 매우 간단하며, 복잡한 장치를 필요로 하지 않는다. 가스 유동에 의해 위험에 빠지는 자가 아무도 없도록, 가스 플러싱에는 깨끗한 공기 또는 질소가 이용되는 것이 적당하다.
본 발명에 따른 방법의 제 2 변형예는, 하우징이 집합체의 작동 위치에서 측정점 주위에 제공되어, 주위에 대해 측정 볼륨을 형성하도록 제공된다. 이로 인해 집합체의 작동 위치에서 누출 검지가 가능해진다. 따라서 제조 공장에서 집합체를 검사할 필요가 없거나, 만일 집합체가 이미 설치되어 있다면 분해하여 측정 챔버로 이동시킬 필요가 없다.
측정점에 하우징 또는 하우징의 일부를 고정되게 설치하면, 집합체는 설치된 상태로 이용 위치에서 검사될 수 있다. 여기 두 가지 변형예가 있다. 제 1 변형예에서는, 하우징이 집게 방식으로 피봇 개방되어 있을 수 있다. 제 2 변형예에서는, 하우징의 한 부분만이 집합체의 작동 지점에 고정되게 설치된다. 제 2 변형예에서, 집합체 근접부는 하우징의 일부로 설계되어 누출 가스 테스트를 위해 준비된다. 이러한 것은 집합체가 전체 하우징을 위한 공간이 없도록 벽 또는 다른 구성요소에 인접하여 설치된다면 종종 적절하다.
본 발명은 농도 측정에 의해 하우징 내에 모인 누출 가스가 검지되도록 실행될 수 있다. 공기 조화유닛의 경우, 누출되는 냉각제는 검사 체적에 모인다. 검사 체적을 둘러쌈으로써 주위로부터 배경농도가 차단된다. 물론, 누출 가스의 농도는 대기시간에 따라, 아무리 작은 누출률이라도 측정될 수 있다.
제 2 대안에 의하면 가스는 하우징으로부터 흡입되고, 그 뒤 누출률의 측정이 하우징에서 수행된다. 먼저, 가스가 검사 체적으로부터 흡입되어 진공이 형성된다. 시간이 흐른 뒤, 대기 가스가 배제되고나서 새어나가는 누출 가스가 측정된다. 흡입은 스니퍼를 통해 실행되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 검지되어야 할 누출 가스의 누출량을 검지하고 계산하기 위한 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는 검사 체적의 기밀 엔클로저를 형성하기 위한 하우징 및 하우징에 장착되는 스니퍼를 포함하며, 하우징의 일부는 테스트 되어야 하는 집합체에 영구적으로 설치된다. 하우징 또는 하우징의 일부는 테스트 되어야 할 집합체와 직접 연결될 필요가 없다. 자동차에서는, 하우징 또는 하우징의 일부가 집합체와 고정된 공간 관계를 갖는 홀더에 부착되면 충분할 것이다. 스니퍼의 흡입 소켓은 하우징 안으로 돌출된다. 스니퍼는 하우징에 영구적으로 장착되어 흡입원으로부터의 흡입에 적절하고 흡입원에 연결될 수 있으며, 또는 하우징의 대응 리세스에 탈착 가능하게 삽입될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 하우징의 적어도 일부는 테스트 되어야 할 집합체에 고정 설치된다. 이는 집합체의 근접부가 집합체를 둘러싸서 밀봉하도록 영구적으로 제공되는 것을 의미한다. 따라서 작동 위치는 대응되게 사전 맞춤(pre-fitted) 된다.
다음은 도면에 관하여 주어진, 본 발명의 실시예들의 상세한 설명이다.
도 1은 엔진실에 공기조화 유닛 집합체(11)를 포함하는 자동차를 도시한다. 공기조화 유닛은, 누설이 방지되고 누출 가스가 새어나가지 않아야 하는 냉각회로를 포함한다. 누출 가스의 검지를 위해서, 냉각 집합체(11)는 팬(13)에 연결된 가스 플러싱 장치(gas flushing device,12) 상부에 배치된다. 팬(13)은 입구(14)를 통하여, 테스트 되어야할 누출 가스가 없는 신선한 공기 또는 다른 가스를 끌어들인다. 신선한 공기는 아르곤, 이산화탄소, 헬륨과 같이, 누출 가스로 이용될 수 있는 일정한 농도의 상이한 가스들을 포함한다. 가스 유동(15)은 가스 플러싱 장치(12)로부터 상승하여 집합체(11)를 따라 흐른다. 따라서, 한정환경(defined surrounding)이 생성되며, 한정 환경 내에서 누출 또는 테스트 가스의 위치가 집합체(11)를 통과하는 스니퍼(16)에 의해 발견된다. 스니퍼는 누출 검지장치(미도시)에 연결되며, 누출 검지장치는 수용된 가스를 분석하고, 집합체(11)로부터 나온 누출 가스를 검지하는데, 누출 가스는 본 발명에서는 CO2이다.
가스 유동은 균일하게 퍼지며, 가스 층류(laminar gas flow)를 천천히 상승시킨다. 바람직하게는, 가스 플러싱 장치(12)가 이동 가능하며, 테스트 영역에 안정된 혼합물의 가스 분위기가 생성되도록 바람직한 소정의 위치로 이동될 수 있다.
도 2의 실시예에서, 테스트 되어야 할 위치(18) 주위에 한정 또는 밀폐 검사 체적(19)이 생성된다. 검사되어야 할 위치는 냉매 도관의 상호연결된 파이프 부분의 조립부(fittings,20)를 포함한다. 검사 체적(19)은 시일(24)을 삽입하여 조립된 두 개의 하프-셸(half-shells,22,23)로 된 하우징(21)에 의해 형성된다. 하프-셸(22,23)은 파이프(26)의 통과를 위한 개구(25)를 형성하며, 개구(25)와 파이프(24) 사이에는 환형 시일(27)이 제공된다.
하우징의 하프-셸(22,23)들은 힌지에 의해 연결되며 스프링력의 작용에 의해 밀폐 상태(closed position)로 강제되어 조립 연결부(fitting connection) 주위를 단단히 밀폐한다. 스니퍼(16)의 흡입소켓(16a)은 하우징 하프(23)의 벽을 통과하여 연장되는 어댑터(30) 내부에 배치된다. 어댑터(30)는 흡입소켓(16a)을 삽입하면 개방될 수 있는 기밀밸브(gas-tight valve,31)를 포함한다. 스니퍼는 연성 호스(32)를 통해 누출 검지장치에 연결된다. 예를 들면, 누출 검지장치는 DE 101 18 085 A1에 설명된 바와 같이 형성되며, CO2 검출에 적합하다.
스니퍼(16)는 하우징(21)에 고정되게 연결될 수 있거나, 측정을 위하여 먼저 폐쇄되는 어댑터(30)를 통하여 삽입될 수도 있다.
누출 검지를 위하여, 하우징(21)은 측정 위치에 영구적으로 장착, 즉, 고정되게 설치된다.
도 3은 두 개의 파이프(26)를 상호연결하는 조립부(20)를 둘러싸는 하우징(21)을 도시한다. 하우징(21)은 기밀방식으로 검사 체적(19)을 둘러싼다. 하우징은 누출량을 측정하기 위해서만 씌워지는 리드(34)로 기밀 밀폐되는 측정 위치에 영구적으로 설치되는 셸(33)을 포함한다. 이 경우, 리드(34)는 셸(33)의 원주 에지에 놓이는 호일이며, 스니퍼(16)의 흡입 효과에 의해 부착된다. 흡입소켓(16a)은 호일(35)의 통로(36)에 꽂혀서, 호일(35)에 영구적으로 연결되거나 교체될 수도 있다. 연성 호일(35) 대신, 비교적 강성인 리드(34)도 물론 이용될 수 있으며, 이 경우에는 셸(33)과 리드(34) 사이에 상응하는 시일이 제공될 것이다.
도 4는 측정 위치에 완전히 영구적으로 설치된 하우징(21)을 도시하는데, 이 하우징은 조립부(20)를 포함하는 검사 체적(19)을 둘러싼다. 이 경우, 이와 같이 영구적으로 설치된 하우징(21)은 두 개의 하프-셸(40,41)을 포함하는데, 하프-셸은 환형 시일(43)을 포함한 상태에서 플랜지(42)를 통과하여 축방향으로 서로 마주보게 놓인다. 클램핑 링(44)은 플랜지(42) 상부에 결합되어, 플랜지를 함께 지탱시킨다. 하나의 하프-셸(41)은 스니퍼(16)의 흡입소켓(16a)을 삽입하기 위한 밸브(31)를 갖는 어댑터(30)를 포함한다. 다시, 밀봉된 검사 체적(19)이 생성된다. 하우징(21)을 관통하는 파이프(26)용 통로 또한 밀봉된다. 하우징은 접근을 위하여, 둘러싸인 구성 요소들을 향해 유도될 수 있다.

Claims (10)

  1. 작동 위치에 설치된 공기조화 유닛에서 검지되어야 하는 누출 가스에 반응하는 스니퍼를 포함하는 누출 검지장치를 이용하여, 누출 가스의 누출량을 검지 및 계산하는 방법에 있어서,
    일정한 농도의 상기 누출 가스를 갖거나 상기 누출가스가 배제된 가스 유동(15)이 테스트 영역으로 유입되고, 상기 스니퍼(16)를 이용하여 측정 영역으로부터 새어 나오는 상기 가스 유동에서 측정이 수행되는 것을 특징으로 하는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 방법.
  2. 집합체에서 검지되어야 하는 누출 가스에 반응하는 스니퍼와, 주위에 걸쳐 검사 체적(19)을 한정하는 상기 집합체 주위에 형성되는 밀폐된 하우징을 포함하는 누출 검지장치를 이용하여, 누출 가스의 누출량을 검지 및 계산하는 방법에 있어서,
    상기 하우징(21)의 하나 이상의 하우징 부분이 상기 집합체의 작동 위치에 고정되게 설치되고, 상기 밀폐된 하우징을 이용하여 상기 집합체가 작동하는 동안 누출량 측정이 수행되는 것을 특징으로 하는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징(21)의 한 부분(33)은 상기 집합체의 작동 위치에 고정되게 설치되고, 상기 하우징은 고정되게 설치되지 않는 추가 부분(34)을 이용해 밀폐될 수 있는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징(21)에 모인 누출 가스가 농도를 측정하여 결정되는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 방법.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징(21)으로부터 가스가 흡입되고 나서, 상기 하우징에서 누출률 측정이 수행되는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가스는 상기 스니퍼(16)에 의해 흡입되는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 방법.
  7. 잠재 누출 위치를 포함하는 검사 체적(19)의 기밀 엔클로저를 형성하기 위한 하우징(21) 및 상기 하우징(21)에 장착되거나 장착되도록 적용된 스니퍼(16)를 포함하는, 집합체에서 검지되어야 하는 누출 가스의 누출량 검지 및 계산 장치에 있어서,
    상기 하우징(21)의 하나 이상의 부분(33)은 테스트 되어야 할 상기 집합체에 영구적으로 설치되는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 검사 체적(19)을 한정하기 위해, 상기 하우징은 집게 방식으로 형성되며, 밀봉 및 제거 가능한 방식으로 파이프(26)를 에워싸는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하우징(21)은 측정을 위해 임시로 배치되는 리드(34)로 밀폐되는,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 리드(34)는 상기 스니퍼(16)와 연결된 호일(35)인,
    누출 가스의 누출량 검지 및 계산 장치.
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