JPH10510050A - 真空ポンプを有する漏れ検出器及び漏れ検出器を運転する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、摩擦真空ポンプ１１として構成された高真空ポンプと、大気圧に抗して作動する別の２つの真空ポンプ２１，３１とを有する漏れ検出器に関し、被験体４２および／または試験室４３の区域での炭化水素汚染を防止するために、前記別の２つの真空ポンプ２１，３１を、乾式圧縮真空ポンプとすることを提案するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 真空ポンプを有する漏れ検出器 及び漏れ検出器を運転する方法 本発明は、摩擦真空ポンプとして構成された高真空ポンプと、大気圧に抗して 作動する別の２つの真空ポンプとを有する漏れ検出器に関する。加えて、本発明 は、この形式の漏れ検出器を運転する方法に関するものである。 この形式の漏れ検出器は、ヨーロッパ特許第２８３５４３号明細書に記載され ている。この漏れ検出器は、向流原理にしたがって作動し（ヘリウムをテストガ スとする）、被検体の密封性またはその漏れ、それも大きな漏れから極めて僅か の漏れ（最低１０^-10ｍｂａｒ ｌ／ｓの漏れ率）までを検出する。この公知形 式の検出器でのヘリウムによる漏れ検出の場合、被検体および／または検査室の 区域に炭化水素の汚染が発生する恐れがある。こうした汚染は分子によって発生 する。これらの分子は、オイルシールされた、大気圧に抗して作動する真空ポン プの吸込み室から発して、真空ポンプの給送方向とは逆方向に高真空区域まで戻 り拡散する。 本発明の根底をなす課題は、被検体および／または検査室の区域内の炭化水素 汚染を防止することにある 。 本発明によれば、この課題は、別の２つの真空ポンプを、乾式圧縮真空ポンプ とすることによって解決された。乾式圧縮真空ポンプは、シールするオイルなし で吸込み室内で作動するポンプである。この形式のポンプには、ダイアフラム真 空ポンプ、または渦巻き原理により作動する真空ポンプ（渦巻きポンプ）例えば 、ドイツ連邦共和国特許第２８３１１７９号明細書により公知のものが属してい る。 １つ又は２つの乾式圧縮真空ポンプの入口区域には、測定時間中または測定時 間と測定時間との間に掃気（例えば空気）を供給できる掃気導管が開口するよう にするのが、有利である。こうすることによって、乾式圧縮真空ポンプの使用に もかかわらず、漏れ検出器の応動時間を短縮し、かつその検出感度を高く維持で きる。掃気の流入なしに、オイルシールされた、大気圧に抗して作動する真空ポ ンプを、乾式圧縮真空ポンプに替えれば、応動時間が延び、漏れ検出器の検出感 度が低下することになる。なぜなら、既述の形式の乾式圧縮真空ポンプは、比較 的高い最終圧近くでは、その吸込み能が、ゼロに近づく特性を有しているからで ある。そのため、応動時間も長くなる。加えて、この特性のために、真空ポンプ 内には、漏れによるヘリウムの底層が生じ、このため検出感度が低下する。 以下で、本発明のこのほかの利点と細部とを図示の 一実施例につき説明する。 図面は、漏れ検出器の略示図であり、符号１で、その入口が示されている。入 口１は、互いに並列的に延びている導管区分２（絞り３および弁４を有している ）と導管区分５（弁６を有している）とを介し、さらに導管７を介して、高真空 ポンプ段９の入口側８に接続されている。 高真空ポンプ段９は、摩擦真空ポンプ、有利にはターボ分子ポンプ１１の第１ の段である。ターボ分子ポンプ１１の第２段は符号１２で示してある。第２段の 入口側１３には、テストガス検出器、有利には質量分析計１４が接続されている 。高真空ポンプ段９，１２の２つの出口側１５，１６は、共に導管１７を介して 、摩擦真空ポンプ１９、有利にはターボ分子ポンプの入口側１８と接続されてい る。圧力側では、大気圧に抗して作動するダイアフラムポンプ２１が、接続管２ ０を介してターボ分子ポンプ１９に接続されている。導管２０へは、絞り２３を 有する掃気供給導管２２が開口している。導管１７には、加えて、圧力測定箇所 ２５が接続されている。 ２つのターボ分子ポンプ段９，１２は、１つの共通の軸上に配置されている。 接続部８，１３は、ターボ分子ポンプ１１の外方端側の区域に設けられている。 ２つのターボ分子ポンプ段９，１２は、作動中、外部から内部へ（矢印２６）貫 流されるので、前真空接続 部２７のみが設けられている。 漏れ検出器の入口１は、加えて、弁２９を有する導管２８を介して、第２真空 ポンプ３１の入口側３０と接続されている。第２真空ポンプ３１は、渦巻き原理 にしたがって作動する真空ポンプである。導管２８には、加えて、さらに通気弁 ３２と圧力測定箇所３３とが接続されている。最後に、導管２８は、弁３５を有 する掃気供給導管３４に、弁２９と第２真空ポンプ３１の入口３０との間で接続 されている。 双方の真空ポンプ１９、３１の入口側１８、３０は、導管３７を介して互いに 接続されている。導管３７は、調節弁４０が装備している。 漏れ検出過程の自動化のため、中央制御装置４１が備えてある。中央制御装置 ４１は、個別には符号付けされていない制御導管を介して、とりわけ調節弁およ び圧力測定箇所と接続されている。 図示の漏れ検出器で漏れ検出を実施する場合、以下のように行う： 先ず、弁４，６，２９，３５，４０の閉弁時に、漏れ検出器を作動可能状態に 用意する。すなわち、先ず真空ポンプ１９，２０，３１を、次いでターボ分子ポ ンプ１１を、起動する。漏れ検出器は、質量分析計１４による圧力が、１０^-4ｍ ｂａｒ以下になるか、もしくはターボ分子ポンプ１１の回転数が目標値に達する かして、前真空圧（測定器２５）が最大許容圧（例え ば０．１ｍｂａｒ）以下になったときに、作動準備が完了する。 検査室４３内に置かれた検査対象の被検体４２は、漏れ検出器の入口１に接続 される。検査室４３内には、テストガス、有利にはヘリウムを充填しておく。漏 れ検出中、被検体に漏れ箇所があれば、ヘリウムが被検体内へ侵入する。被検体 ４２にヘリウムを噴霧する場合には、試検室４３を用いないでもよい。あるいは また別の方法としては、被検体４２自体にヘリウムを充填するようにしてもよい 。その場合には、検査室４３を入口１に接続する。 漏れ検出を始めるに当っては、場合により、まだ開放状態の通気弁３２を閉じ 、導管１８内の弁２９を開く。これにより、被検体４２と真空ポンプ３１とが接 続され、被検体が排気される。 被検体に大きな漏れがない場合は、圧力測定箇所３３を介して記録される被検 体内圧は、比較的急速に降下する。内圧が、約１００ｍｂａｒに達すると、弁４ が開き、その結果、高真空ポンプ段９が、絞り３を介して導管２８、または入口 １と接続され、ひいては被検体４２と接続される。更に排気される間に圧力が約 ０．１ｍｂａｒになり、ヘリウムが被検体内へ侵入すると、ヘリウムは、絞り３ と双方の高真空ポンプ段９，１２とを介して、質量分析計１４に達する。この段 階で、漏れ検出を打ち切ってもよい。この漏れ検出段 階では、約１０〜１０^-5ｍｂａｒ ｌ／ｓ程度の漏れ率の漏れが検出可能である 。 この漏れ検出段階で、ヘリウムが、質量分析計１４に記録されなかった場合に は、より高感度で更に漏れ検出を開始する。すなわち、高真空ポンプ段９への接 続が、絞られることなく開放される。この目的のために、被検体４２の内圧が約 ０．１ｍｂａｒの場合、弁２９が閉じられ、弁６，４０が開かれる。被検体の排 気が、それにより高真空ポンプ段９と、すべてのポンプ１９，２１，３１を介し て行われる。場合によっては、共に給送されるヘリウムは、ターボ分子ポンプ段 １２を介して質量分析計１４に達する。約１０^-3〜１０^-10ｍｂａｒ ｌ／ｓの 漏れ率の漏れが検出可能である。 被検体が依然として密封状態であれば、内圧を更に降下させる。内圧が約２． １０^-2ｍｂａｒ（測定器３３）に降下すると、弁４０を閉じることで、より高感 度の漏れ検出段階を開始できる。前真空ポンプ装置の吸込み能は、それによって 著しく低減される結果、漏れ検出は、相応により高感度になる。この段階でも、 ヘリウムが質量分析計によって記録されない場合には、被検体４２は、密封と見 なされる。 真空ポンプ２１は、ダイアフラムポンプである。ターボ分子ポンプ１９用に必 要な前真空圧を発生させるために、真空ポンプ２１には、ターボ分子ポンプ１９ が前置されている。ターボ分子ポンプの吸込み能は、高い検出感度が得られるよ うに、絞られている。ヘリウムの底層および応働時間の延びの問題を解決するた め、持続的に気体流を、絞り２３（例えば５０オリフィス）を介して、中間導管 ２０へ導入する。気体流は、中間導管２０内へ達するヘリウムを絶えず連行する ので、望ましくないヘリウム底層は形成されない。 渦巻きポンプ３１内のヘリウム底層を除去するには、比較的多量の気体を給排 出せねばならない。したがって、弁３５を開くと、測定運転を同時的に実施でき ないほど、著しく圧力が高まる。このため、弁３５は、弁２９，３９，４０、ま たは弁３５を除くすべての弁が閉じられている場合に、はじめて自動的に開くよ うにされる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．摩擦真空ポンプ（１１）として構成された高真空ポンプと、大気圧に抗して 作動する別の２つの真空ポンプ（２１，３１）とを有する漏れ検出器において、 別の２つの真空ポンプ（２１，３１）が、乾式圧縮真空ポンプであることを特徴 とする、漏れ検出器。 ２．前記乾式圧縮真空ポンプが、渦巻きポンプ（３１）および／またはダイアフ ラムポンプ（２１）である、請求項１記載の漏れ検出器。 ３．２つの乾式圧縮真空ポンプ（２１，３１）のうちの第１の真空ポンプが、摩 擦真空ポンプ（１１）の前真空接続部（２７）と接続され、ダイアフラムポンプ （２１）として構成されている、請求項１または２記載の漏れ検出器。 ４．ダイアフラムポンプ（２１）と摩擦真空ポンプ（１１）との間に、ターボ分 子ポンプ（１９）が配置されている、請求項３記載の漏れ検出器。 ５．ターボ分子ポンプ（１９）の吸込み能が、検出感度を高めるために絞られる 、請求項４記載の漏れ検出器。 ６．ダイアフラムポンプ（２１）の入口の区域に、掃気供給導管（２２）が開口 している、請求項３から５までのいずれか１項記載の漏れ検出器。 ７．掃気供給導管（２２）に、絞り（２３）が配置されている、請求項６記載の 漏れ検出器。 ８．２つの乾式圧縮真空ポンプ（２１，３１）のうちの第２の真空ポンプが、弁 （２４）を有する導管（２３）を介して、漏れ検出器（１）の入口と直接接続さ れ、かつ渦巻きポンプ（３１）として構成されている、請求項１から７までのい ずれか１項記載の漏れ検出器。 ９．前記渦巻きポンプ（３１）の入口の区域に、掃気供給導管が開口している、 請求項８記載の漏れ検出器。 １０．請求項７記載の漏れ検出器を運転する方法において、 漏れ検出測定の実施中、絞りを備えた掃気供給導管（２２）を介して、常 時、ガス流を導入することを特徴とする、漏れ検出器を運転する方法。 １１．請求項８記載の漏れ検出器を運転する方法において、 少なくとも弁（２９、４０）が閉じられているときにのみ、弁（３５）を 有する掃気体供給導管（３４）を介して掃気体を導入することを特徴とする、漏 れ検出器を運転する方法。