TWI270627B - Piping structure having leak detection function and leak detector - Google Patents

Description

1270627 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 :渗漏之有!：―種容許氣體及液體流通其中的具有 .細，而更明：：結構，及一種連附至該管路結構的滲漏 ，偵測器之管路蛀捲 〜力此及今漏 穿置 -構，其較佳地可使用在用於製造譬如半導體 、 日曰頒不裝置、及其他裝置等精密裝置之設備中。 【先前技術】 :而^，使用一不鎊鋼撓性軟管一 至用於製造孽如车道 目路結構係連接 精密裝置之化與^ , 丁衣置、及其他裝置等 卞，飞相；儿積（C VD)設備，以將鐾如蠱 者供應至容室。坌Ί _ 。戈風乳或相似 弟1圖係圖不出一習知管路蛀播 圖。第2圖係圖示出…… …構之剖面側視 丁出第1圖中所不之習知瞢敗 生破壞時之—狀能^ s路結構100中發 狀L下的剖面側視圖。如第 之管路結構100中 *弟1圖所不，在習知 中’譬如金屬墊片面爽本十挺 體供應管接頭1{)2 ώ 1nq " 碩或相似者等氣 接頁⑴與103，係連附至一撓性 末端。習知管路社椹 〇1之各別 纷、、、。耩1 0 0之各末端係經由久 103而連接至—气娜成立 、 之接頭102與 乳體供應部件與CVD設備，且_ a Ί 他氣體將自該氣體i 虱氣1 04或其 備。 而概動至該CVD設 用於習知管路&士播彳n n 士 峪、、、。構100中之不銹鋼性 常使用後破壞。如第9 , 寻&1〇1各易在經 戈弟2圖所不，倘若撓性軟 不僅譬如氬氣1 〇4武 > 101破壞，則 或其他虱體寺流經撓性軟管 自一破壞處滲漏，且*e 101之氣體將 工孔05亦可自破壞no處流入撓性軟

2143-6792-PF l27〇627 总士中倘右空乳1 05與譬如氬氣1 04或其他氣體等流經 峰 # 1〇0之乳體相混合，則將對該CVD設備中之製程產 .^ ^ 、、 白知官路結構1 〇〇無法偵測到流通其中 之氣體的滲漏。因此 ^ 使用白知官路結構1 0 0之一問題在於， 而要各種耗費時間之杳 . 一 ^ 直到發現該CVD設備中之製程因 發生一滲漏而劣化為止。 另一問碭在於，即使已發現到一滲 ^耗費，時間才可明確標定滲漏之來源或破壞110。 本只用新型早期公開公告案第1 45 1 32/1 987號及 曰本專利早期公開公主 谓測滲漏發生之習知;^弟5侧/2_號中已說明了用於 結構，且兮雔其 /，其中官路結構係形成為一雙管件 : ^又官件結構内與外管件間之密閉空間中的壓力變 化將可測出。 J m义 之' 1本二新型早期公開公告案第1 451 32/ 1 987號中描述 之風肽♦漏偵測器、係m經一氣 漏，使得一灾哭叮〜孔脰的冬 ^ 可岔閉地連附至該氣體管件之周圍，以圍达

该氣體管件，一液轉,A M — 圍、、>〇 辑乳體可岔封在該容器與氣體管件間之 工間中以產生一給定壓 體或氣體之壓力變化。及了糈由-壓力偵測器债測出液 曰本專利早期公開公告案第54800/200 0號 體滲漏摘測系統係使一惰性氣體密封於外札 , s S 1干間之空 間中以產生高於該内管件中壓力之較高壓力，且提供—二 惰性氣體壓力用偵測單元，並當惰性氣體：偵測 认—仕> Γ丨拿至低於_ 、、、0疋值之一位準時致動一告警 除了測量壓力變化之方法以外，亦有其他 丛々七、t 巧/只_發發 生之方去。一範例為曰本專利早期公 σ案第

2143-6792-PF 7 1270627 340236/20 0 2號，其揭露一種用於 〃 低·冷凍系統中之管路結 錄：中 '氮乙浠樹脂薄板或-合成樹脂伸縮管件係包圍— 不仙‘性軟管，及譬如—氦氣滲漏_器或相似者等_偵 田毛生0漏蚪，累積在該不銹鋼撓性軟管| 該樹脂薄㈣伸縮管件間之㈣空間中的氦氣體。 、 +另範例為日本早期公開公告案第34980 0/2000號，其 揭路-種用於油或氣體管線中之防護系統，其中一蓋覆管件 係連=至一管件外侧，形成於該管件與該蓋覆管件之間的空 門係刀d成複數個您閉空間，且該等分割密閉空間中之每一 區段皆具有可傳遞一不同型式信號波之一感測器。由於本參 考案中描述之管線防護系統係在每一分割密閉空間傳遞一 不同型式之信號波，因此可對每一分割密閉空間明確標定出 發生一滲漏之位置。 然而，上述之習知方法具有以下問題。用於製造譬如半 導體裝置、液晶顯示裝置、及其他裝置等精密裝置之設備中 的官路結構，不僅可用來偵測一滲漏之發生且明確標定該 〇漏盔生之處，亦可使一滲漏發生時所造成之包括雜質污染 於生產製造期間進入產品等品質下降最小化。然而，該等習 知方法無法解決這種問題。 【發明内容】 本發明之一目的係提供一種具有滲漏偵測功能及滲漏 搞測器之管路結構，其能夠偵測到允許〆氣體或液體流通其 内之一管件所發生的一破壞，且使該管件中之破壞對產品所 造成之影響最小化。

2143-6792-PF 1270627 依據本發明的一種具有 、有/乡漏偵測功能之管路結構，包 :官件，允許—氣體或液體流動通過其中…蓋覆構件， 包圍著該管件以在該蓋霜 後W什 pe 设構件與該管件之間形成一宓閉* 間；一壓力量測裝置，測量$文μ + 風山閉工 笛时_ 』里5亥狁閉空間中之一壓力；及一決 命&从丄 刀里劂衣置所測得之一數值為基礎來判定 否已發生—破壞。且，相同於流通過該管件者之 軋to或液體係密封於該密閉空間中。 依據本發明的另一稽呈 /、有冷漏偵測功能之管路結構，包 2 _ 一官件，允许—氣體或液體流動通過其中；— I圍者該官件以在該蓋覆構 Η _ pq 、Λ g仟之間形成一密閉空 間’-間，_蓋覆構件中；_壓力量測裝 閉空間中之-壓力；及—決策單元，根據該壓力量== 測得之一數值為基礎來判定該管件中是否已發生一^所 且’相同於流通過該管件者氣 机 間中。 干者之乱體或液體係密封於該密閉空 依據本發明，由於該蓋覆構件係包圍著允許—氣 肢流通其中的該管件，且該壓力量測裝置可測量出夜 件與該管件間之密閉空間中的壓力變化，因…“冓 管件中發咮夕—由一 、^偵測到該 又之一皮^。更，由於相同於流通過該管 體或液體係密封於該密閉空間中，因此即使該 乳 破壞’流通過該管件之氣體或液體將無任何與 /生- 之風險’如此將對本發明管路結構連接所至之設備:相此合 處理的產品造成最小之影響。 所加工 依據本發明的具有滲漏偵測功能之管路处 化學汽相沉積設備。在這種情況下，待供應至：化接至

2143-6792-PF 化学A相沉 1270627 #貝.又備t源乳體或一環境氣體將通過該管件。 在依據本發明的具有參漏谓測功能之管路 該密閉空間中之壓力t^ …構中，可將 管件時於其中產生之一犀 在概通過該 3士 ^ ^ ^ 土力。由於當該管件中發生一破壞 3丁，岔封於該密閉空間中 反机 中之亂體或液體將流入該管 此將可防止來自該管件之、、夹 口 什之/乡漏，且因此該滲漏對呈 官路結構之設備中所加工處理 。、生 /、 ^ 化。 產口口仏成的影響將可最小 又’ -撓性軟管可用作為該管件。在這 性軟管可由一不銹鋼材料_ 下δ亥說 盖 f鋼材科製成。由於該不銹麵撓性軟管可改 ° 且不致釋放氣體，11此可防止^ 路結構之設備所加工處理的產品造成負面影響。… 更’ δ亥盍覆構件係由譬如一合成樹脂 曲性，且該管件之壽命將得以延長。 文善耐γ 警裝置，用於在該決策單元判定已發生裏時 二““發明的具有參漏價測功能之管路結構可尚 致 “依據本發明之一滲漏摘測器，包括：_蓋覆構件，包圍 者允許一氣體或液體流通過其中之一管件， 叙4 ㊁仟以在该盍覆構件 ==形成一密閉空間；—壓力量測裝置， =空，中之…；及一決策單元，根據該壓力量測裝 置所測侍之一數值為基礎來判定該管件中是否已發生一石 壞。且，相同於流通過該管件者之氣體或液體係㈣於2 閉空間中。 、邊在 依據本發明之另-滲漏谓測器’包括：一蓋覆構件，包

2143-6792-PF 10 1270627 圍著允許一氣體或液體流通過其中之一管件，以在該蓋覆構 件與4官件之間形成一密閉空間；一閥，設於該蓋覆構件 中’一壓力量測裝置，用於測量該密閉空間中之一壓力；及 决策單元’根據該壓力量測裝置所測得之一數值為基礎來 判定"亥官件中是否已發生一破壞。且，相同於流通過該管件 者之氣體或液體係由該閥密封於該密閉空間中。

依據本發明之滲漏偵測器，尚包括一告警裝置，用於在 。亥决策單元判定已發生一破壞時致動一告警。 依據本發明，由於該蓋覆構件係包圍著該管件，且該壓 里測衣置可測量出該蓋覆構件與該管件間之密閉空間中 的摩力變化，因此得以偵測到該管件中發生之一破壞。更， 由於相同於流通過該管件者之氣體或液體係密封於該密閉 二間中，因此即使該管件中發生一破壞，仍不致發生任何因 机逍過該管件之氣體或液體與該雜質相混合而產生之風 險’如此對產品造成之影響將最小化。 【實施方式】 現在請參考隨附圖式來說明依據本發明一實施例的具 有2漏偵測功能之管路結構。第3圖係顯示本實施例之一管 、°構的剖面側視圖。第4圖係顯示出，當第3圖所示之管 =結構1 〇中發生一破壞時之一狀態下的剖面側視圖。如第3 不，在本實施例之管路結構10中，可提供一蓋覆構件4, 以包圍著允許一氣體或液體流通其中之一撓性軟管1，且菩 覆構件4與撓性軟管1外表面之間具有-給定空間。亦即， 管路結構10具有一雙管件結構，其包括撓性軟管1及蓋覆

2143-6792-PF 11 1270627

構件 4 〇壁丄 A 頭2及/亦：附屬至墊二面密封接頭或相似者等氣體供應管接 體供應管接頭2及厂管件之各末端’使得繞性軟管】、氣 希望本實施二;路;二及蓋覆構件4將形成-密閉空間5。 性，且不致釋放氣體：因Η中的？生軟管1可具有耐彎曲 亦希望蓋覆構件：⑩^此其可由譬如-不銹鋼材料形成。 “ Γ 4具有耐候性及耐彎曲性兩者，… 鲁如一合成樹脂等形成。 巾者因此其可由 p"更在本實施例之管路結構1 "，芸f槿杜d 閥9’相同於流經撓性軟管 m構件4具有- 引導入形成於管路結構U中之^或液體將通過該間而 覆構件4之間的办 *閉二間5、亦即撓性】與蓋 力設定為，較一 這種情況下，可將密閉空間5之麼 中所產生之壓力高。：^:過g路結構10時在撓性軟管1 定塵力。 接者，當間9已關閉後，仍可保持該設 可測量密閉空間5中厭 蓋覆構件4。屢力量測袭：：屢力量測裝置6亦連附至 更，一争笛加- 」使用一擴散半導體應變規。 /N早凡7係連接至壓力量測壯w 土 μ 7可藉由比較壓力量測 ^衣置6。決朿單元 氣體或液體密封於斤測得之數值與一參考值（當該 」趴在閉空間5中味+ 广 是否已發生破壞。—主莖壯 、—壓力設定值）來判定 決策單元7判定已 二8又連接至決策單元7。偶若 警。 “生-破壞’則告警裝置8將可致動一告 如上所述，本實施例之 其設有蓋覆構件4，今…、、“秦10具有-滲漏偵測器，

2143-6792-PF 遠構件係包圍著撓性軟管i、用於將一 12 1270627 氣體或液體引導入密閉空門Ρ 、 Ί &間5中之閥9、用於測量密閉空間 5中壓力之壓力里測裝置6、由密閉空間$中之壓力變化來 判定是否已發生―破壞之決策單元7、及當發生-破壞時致 動一告警之告警裝置8。 本貝施例之g路、、、吉構！ 〇可用在，用於製造譬如半導體 I置、液晶顯不裔裝置、及其他裝置等精密裝置之設備中； 例如，其可連接至化學汽 卞/飞相，儿積（CVD)設備，且待供岸 CVD設備之—源氣體或-環境氣體係通過撓性軟管卜 接者’以下將*考撓性軟管i連接至⑽設 通過挽性軟管丨之一情況，來說明依據本實施例之管：：;1 1〇的作動。百先’撓性軟管i之各末端係經由各 應管接頭2與3而連接至-氣體供應部件(未顯示、：

設備。接著，供應至該CVD設備 ’、一該CVD w _ 又備之虱乳、亦即與流通過撓性 罕人吕 I軋11具有相同純度的氬氣，將由閥卜 閉空間5中。在這種情況下，密閉空間5 …Θ搶封於密 較氬氣11通過管路结構丨〇 _ γ 之壓力係設定成， 、吕Μ 10 %，在撓性軟管j 尚。接著，該氣體供應部件開始將流經 ^

供應至該CVD設備。 ^生叙官1之氬氣U 在本實施例之管路結構1 〇中，各_々 斿·!昉F f田I乳11流通過撓性敕 吕t，壓力量測裝置6將可測量密閉空間5 ” 將量測結果轉換成—電氣信號，以輸出至_如之塵力，f 單元7接著再比較由磨力量測裝置6測得之數：'7。決朿 考值（當該氣體或液體密封於密閉” ^與—預設參 值），來判定是否已發生—破壞。 守之一壓力設定 如第4圖所示，在本實施例之管路結構10中，由於密

2143-6792-PF 13 1270627 閉空間5中之壓力高於撓性軟管1中之壓力，因此當撓性軟 官1中發生一破壞1 2時，密封於密閉空間5中之氬氣將渗 漏至撓性軟管1中，而造成密閉空間5之壓力下降。倘若壓 力量測裝置6測得之數值變為低於該預設參考值之一較低數 值，則决策單凡7將因此而判定已發生一破壞。倘若決策單 兀7判定已發生一破壞，則其將輸出一信號至告警裝置8。 告警裝置8即可依據該信號來致動一告警。 在本實施例之管路結構10中，壓力量測裝置6可在氬 氣11版通過說性軟管i時，監測密閉空間5中之壓力變化。 □此卩使撓丨生軟官1破壞，仍可在其發生後立即偵測到該 破壞。更，在本實施例之管路結構丨0中，由於密閉空間5 中之C力N於^性軟管丨中之壓力，因此即使撓性軟管1中 發生破壞12 ’仍可防止自撓性軟管1滲漏。又，由於密封在 密閉空間5中之氬氣具有與流通過撓性軟管1之氬氣】！者 相同之純度’因此即使密封於密閉空間5中之氬氣自破壞12 處珍漏至挽性軟營1由 ΊΓ TIL ^.Λ. ry Τ ’仍不致對该CVD設備中所加工處理 之產品造成影響。此外’因為撓性軟管1係由蓋覆構件4包 圍著，因此撓性軟管1之壽命將得以延長。 相反地在上述之習知方法中，偏若將不同於流通過挽 性軟管1之氣體的-氣體密封於密閉空間5中，使立民力變 得高於攙性軟管1中之壓力’則當撓性軟管i破壞時，密封 於密閉空m中之氣體將自破壞i 2處滲漏至撓性軟管i中， 而對該CVD設備中所加虚 丁尸/τ加工處理之產品造成一負面影響。例 如’倘若將空氣密封於密閉空間5中，則該空氣將與流通過 撓性軟管1之氬氣i i相混合’如第2圖中所示之習知管路

2143-6792-PF 14 1270627 此，可將雜質帶至該CVD設備所加工處理 結構1 00 —般。因 之產品中。 主在以上對管路結構10之作動所作的說明中，已描述— 情況’其中氬氣11係通過撓性軟管i且密封於密閉空間5 中之氬氣具有相同於氬氣U者之純度，但本發明並 種情況為限。除了氮氣以外之-氣體或液體可供應於撓性軟 官1中，且與流通過撓性軟瞢]土 ^ ^

g 1者相同之氣體或液體可密封 於始、閉空間5中。在這種情沉τ > T 時者的效果。 ’亦可獲致相同於使用氬氣 在本實施例之管路結構1 〇 芸罗 著整個撓性軟管i，但本發早一4構件4係包圍 1可由複數個蓋覆構件包圍以此結構為限。撓性軟管 連附至每一該等蓋覆構 二：::地將-墨力量測裝置 破壞時之壓力變化，則 中已I生一 々^八 Γ將^查作業集中於該告邀章Ρ絲說 之部份。因此，可迅速地 口 3業已致動 月確軚疋出該破壞之位置。

在本貫施例之管路結構10 变 經由該閥，即可將與流通、^ :後構件4具有閥9,而 係密封於密閉空間5 + k '性軟管1者相同之氣體或液體 方法或以其他構件將：本發明並非以此為限。可藉其他 或液體密封在密閉空間5:同於流通過撓性軟管1者之氣體 中’而無需提供閥9。

【圖式簡單說明J 第1圖係概略顯示 第嶋、顯示出，：：f知管路結構之剖面側視圖; 發生-破壞時之—狀態：:圖所不之習知管路結構100中 卜的剖面側視圖；

2143-6792-PF 15 1270627 第3圖係顯示本發明一實施例之一管路結構的剖面侧視 圖；及 第4圖係顯示出，當第3圖所示之管路結構1 0中發生 一破壞時之一狀態下的剖面側視圖。 主要元件符號說明】

1〜撓性軟管 2〜氣體供應管接頭 3〜氣體供應管接頭 4〜蓋覆構件 5〜密閉空間 6〜壓力量測裝置 7〜決策單元 8〜告警裝置 9〜閥 1 0〜管路結構

1 2〜破壞 1 0 0〜管路結構 101〜撓性軟管 102〜氣體供應管接頭 103〜氣體供應管接頭 104〜氬氣 I 0 5〜空氣 II 0〜破壞 2143-6792-PF 16

Claims (1)

1270627 十、申請專利範圍： 1. 一種具有滲漏偵測功能之管路結構，包括： B件，允5午一氣體或液體流動通過其中； :盍覆構件’包圍著該管件以在該蓋覆構件與該管件之 間形成一密閉空間； 壓力里測裝置，測量該密閉空間中之一壓力；及 一決朿單元’根據該壓力量測裝置所測得之-數值為基 來判定該管件中是否已發生一破壞； :中相同於流通過該管件者之氣體或液體係 岔閉空間中。 2. —種具有滲漏偵測功能之管路結構，包括： &件，允终一氣體或液體流動通過其中； 盖覆構件，包圍著該管件以在該蓋覆構件 間形成一密閉空間； g仵之 一閥，設於該蓋覆構件中； i力里測I置，測量該密閉空間中之一壓力；及 、策單元根據该壓力量測裝置所測得之一數值為基 礎來判定該管件中是否已發生一破壞； 其中相同於流通過該管件者之氣體或液體係經由該閥 而密封於該密閉空間中。 3·如申請專利範圍第丨或2項所述之具有滲漏偵測功能 之g路、、=構，其連接至一化學汽相沉積設備，其中待供應至 忒化學 >飞相沉積設備之一源氣體或一環境氣體係通過該管 件。 4 ·如申巧專利範圍第1或2項所述之具有滲漏偵測功能 2143-6792-PF 17 1270627 之管路結構，其中該密士 】二間中之壓力今 或液體在流通過該管件 D疋成，高於一氣體 具中產生之_厭 5 ·如申睛專利範圍第 或2項所述之且、^ 之管路結構’其，該管件係—撓性軟管，、有*漏偵測功能 6. 如申請專利範目第5項所述之^右“ 路結構，其中該撓性軟管係由一不、务漏偵測功能之管 7. 如申請專利範圍第1或2項所：材料製成。 之管路結構，苴中兮莫费^ ^具有、、灸、Ρ ^ 八 風设構件係由一八 ’乡/属偵測功能 8·如申請專利範圍第丨 〇成樹脂製成。 之管路結構，尚包括—告警裳置參漏偵測功能 發生一破壞時致動一告警。 遠決策單元判定已 9 · 一種滲漏偵測器，包括： -蓋覆構件，包圍著允許一氣 ' 件，以在該蓋覆構件與該管件之間形成=體旋通其中的一管 一壓力量測裝置，測量該密 〜密閉空間； 決策單元，根據該壓力量測裝置戶之〜壓力；及 Ρ礎來判定該管件中是否已發生一破壞；斤碉得之一數值為基 其中相同於流通過該管件者之氣、 密閉空間中。 虱體或液體係密封於該 1 〇 · —種滲漏偵測器，包括： 一蓋覆構件，包圍著允許一氣 以在該蓋覆構件與該管件之間形 & <通其中的一管 5& Ββ 一閥，設於該蓋覆構件中； 〜聞空間； 一壓力量測裝置，測量該密閉办 工間中之 4二间中 件 aJ '"p 決策單元，根據該壓力量測 〜壓力；及 數值為基 2143-6792-PF 衣置所剛得之 18 1270627 礎來判定該管件中是否已發生一破壞； 其中相同於流通過該管件者之氣體或液體係由該閥密 封於該密閉空間中。 11.如申請專利範圍第9或1 0項所述之滲漏偵測器，其 尚包括一告警裝置，用於在該決策單元判定已發生一破壞時 致動一告警。

2143-6792-PF 19