JPS6073330A - 洩れ検出器および洩れを検出する方法 - 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！Ｉ’！′ｆ） 不発り１は洩れの検出に関するものであシ、とくに、表
面から洩れる信号ガスを検出するための方法と装置に関
するものである。その表面としては原動機付車両の車体
とすることができ、しかもその表面で囲まれている内部
が、ヘリウムと空気の混合気によ’）　’ｌ’ｆ＃成さ
れた信号ガスによシ周囲よシ高い圧力に加圧されている
。洩れ検出はドアのシールと窓のシール、および車体を
構成している材料の薄板の間の接合部に集中すなわち限
定できる。

〔発明の背景〕

検出器は洩れから直接出る信号に応答するが、大気中に
存在したシ、その時点では走査していない車体部分の洩
れから生ずることがある信号ガスの偽の集中には応答し
ないことが重要である。信号ガスが検出された時の検出
器ヘッドの位置は洩れの位置を表す。

たとえば、未決の英国特許出願Ｎｏ、　８３０１４０７
（公告Ｎｏ、　２１３３８９２　）には、ガス標本人口
を囲む環状開口部を設けることが提案されている。

その環状開口部を通してバリヤガスを導いてガスのカー
テンを作シ表面の洩れ部分から直接出てきた信号ガス以
外の信号カスから、ガス標本人口を保護するようになっ
ている。空気は便利なバリヤガスである。この明細書を
通じて、信号ガスに関しては中性的に振舞い、信号ガス
の検出を妨げないガスを指すためにバリヤガスという用
語を一般的に用いることにする。バリヤガスが空気で、
信号ガスが空気とヘリウムの混合気である場合には、検
出器が空気中に通常存在するヘリウムのレベルには応答
しないように検出器はセットされる。

カーテンの１つの効果は、プローブとカーテンおよび表
面に囲まれている領域内に、環状のうす形の流れパター
ンを生ずることである。典型的な洩れがこのうす流の中
に入シ、このうすの中に信号ガスを非常に集中させて、
ヘッドによシ信号ガスを検出させることである。２枚の
鋼板パネルの間の重ね合わせ継目からの洩れのようなあ
る種の洩れは、その洩れが一方のパネル表面にくっつい
た′ｌ！！：まで、そのパネル表面に沿って動くことが
できる。

〔発明の概要〕

本発明の１つの特徴によれば、表面を通って逃げる信号
ガスを検出するためにその表面を走査するだめの検出ヘ
ッドを備え、この検出ヘッドは、標本人口と、この入口
を囲む環状の開口部と、入口の周囲にバリヤガスのカー
テンを形成するために環状開口部を通るバリヤガスを導
く手段と、表面に肖るガスジェットを形成するためにカ
ーテンによシ囲まれる領域内の複数のオリフィスとを備
えている洩れ検出器が得られる０ 検出ヘッドの軸に平行な流れをなるべく形成するように
オリフィスを構成する。しかし、オリフィスは検出ヘッ
ドの軸に対して傾けることができる０ オリフィスは彦るべく環内で隔てて、カーテンに接近し
て置くようにする０ 本発明の第２の特徴によれば、表面の洩れ部を信号ガス
が通るように表面の一方の側を信号ガスで加圧する過程
と、信号ガス検出ヘッドで表面の他方の側を走査する過
程と、表面へ向って流れるバリヤガスのカーテンでヘッ
ドを囲む過程と、ノくリヤガスのジェットをカーテンに
よシ囲まれている領域内の表面へ向けて導く過程とを備
える表面を通じる洩れを検出する方法が得られる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明するＯバリヤ
ガスのカーテン１が、検出器ヘッドの端部のガス標本人
口２を囲む。ガス標本人口２は、通路３および４の中を
通る柔軟なホース７によシ、信号ガスの検出装置に連結
される。検出器ヘッドは、洩れの存在を検出するために
、表面Ｓを走査するように措成される。表面Ｓの（図に
おける）下側は、信号ガスが表面の洩れ部を通るように
、信号ガスで加圧される。バリヤガスは空気であり、信
号ガスは少量のヘリウムが添加されている空気である。

ヘリウムを検出するために、検出装置として質量分析Ｂ
トが使用される。もちろん、別の信号ガスとバリヤガス
も使用できる。

図示の洩れ検出器はボデー５を有し、とのボデー５にス
リーブ６が固定される。ボデー５の頂部は、端板８によ
シ閉じられる。通路４を形成する層−９と端板８は一体
でおる。

スリーブ６には正方形の溝１０が切られる。その６１０
はスリーブの全周にわたって延び、第１の環状室１１を
形成する。

環状通路１５を経て第１の環状室１１に通ずる周縁オリ
フィス１４を形成するために、スリーブ６の頂部とボデ
ー５の近くの表面との間の距離は、スリーブの接触する
表面１２とボデーの接触する表面１３とによシ慎重に制
御される。

バリヤガスは、ボデーに互いに直角にあけられた穴１６
．１７によシ、第１の環状室１１へ供給される。それら
の穴のうちの４個がボデーの周囲に等間隔で配置され、
ボデーの頂面に第２の環状室１８を形成する正方形断面
の溝に通ずる。入口１９は、圧縮ガス源に連結される。

オリフィス１４と、バリヤガスがオリフィス１４に到達
するまでに通らねばならない曲った経路との目的は、オ
リフィス１４から出たバリヤガスが、環状ダクト２１の
全周にわたって等しい質量流量で環状ダクト２１に入る
ようにすることである。

バリヤガスは、第２の環状室１８から環状オリフィス１
４まで流れるために、穴１６を通シそこから直角に曲っ
て穴１Ｔの中に入シ、それから更に直角に曲って通路１
５に入シ、その後で更に直角に曲ってオリフィス１４に
入らなければならないことに気がつくであろう。最後に
、オリフィス１４から出たガス流は、ガス流に垂直な円
筒壁に直接当る。

第２の環状室１８はマニホルドのように機能して、圧力
を穴１６の間に等しく分布させ、第１の環状室１１の入
口ボートまでの全ての点に沿って等しい圧力でバリヤガ
スが送られるようにする。

第１の環状室１１はガス溜として機能し、オリフィス１
４までの入口通路の周囲に空気を等しく分配する助けを
する〇 オリフィス１４を通った後で、バリヤガスは環状ダクト
２１の中を降シる。ダクト２１の外壁はスリーブ６によ
シ形成され、ダクト２１の内壁は中空インサート２２に
よシ形成される。ダクト２１は検出器の軸線に関して対
称的である、すなわち、検出器の軸線を中心とする円と
して掃引すると軸線方向に任意の断面のダクトの形状を
形成できる。

ダクト２１の外面は半角が約３０度の円錐台形であシ、
ダクトのこの領域の上の内面は肩部２３を有する。ダク
ト２１の外面の下側は円筒形で、ｌ）、この領域の上側
では、ダクトの内面は半角が約５〜１０度の円錐台形で
ある。ダクトカバーの表面は滑らかである。

ダクト２１の形は、オリフィス１４の直後の流れが乱流
であっても、円形開口部２０からははｔＹ層流を生ずる
ようなものである。層流というのは、開口部２１の周囲
の任意の点におけるカーテンの幅全体にわたる速度分布
が常に正で、カーテンの中心から側方まで徐々に減少す
るようなものを意味する。

尋しい質量流量がダクトの周囲からダクトの中に入るか
ら、速度分布もカーテンの全周にわたってほぼ同じであ
る。したがって、カーテンには弱い点すなわち局部的な
乱れはなく、その周囲の強度は等しい。

ダクト２１の直径が部分的に長い領域を形成する肩部２
３は希望の層流を発生するのに重要であるＯ ダクト２１をテーノ（−状にすることにより、層流を生
ずるだめに必要であるダクトよりも短い夕゛クトを使用
できるという効果が得られる。

典型的な寸法は次の通シである０すなわち、カーテンの
直径はｉ　Ｑ　Ｑ　ｎＴ１１．ダクト２１の軸長は１０
１００ｎオリフイス１４０幅は０．２５〜１．２５ｍｍ
’。

カーテンの幅は２〜４■である。表面Ｓからの検出器の
動作高さ性２〜２５願である０ 圧縮空気源の圧力は、０．３〜１，３バールとすること
ができる。より大きい直径の管の中に空気を流す場合に
はよシ低い圧力を使用できる。ガス人口２と柔軟なホー
スとのアセンブリは、補助ポンプ（図示せず）によシ排
気される。こうすることにより、質量分析計で検出する
ために分析装置中へ送られる時に信号ガスを、迅速に送
ることができる。この装置は、１秒間層シ１０〜１０　
ミリバール・リットルの量のヘリウムを検出する０試験
すべき表面Ｓとともに閉じた体積を形成するノ（リヤガ
スの作用のために、カーテン１の内部の圧力が、大気圧
よシ僅かに高いから、補助ポンプなし、に結果をイＩる
ことが可能である０しかし、応答はかなシ遅くなる。

図に示す表面Ｓの部分は、２枚の鋼板部側すな。

わちパネル３１．３２によ多構成される。それらのパネ
ルは互いに重ね合わされ、位置３３において互いに溶接
される。パネル３１と３２の継目は、洩れを検出するた
めに走査すべき表面領域である０図はジェット３４の形
の洩れを示す。このジェン）３４（ｄ、パネル３１０表
面に平行に動き、かつパネル３１０表面に付着すること
がおる。図は、カーテン１により発生される環状のうず
３５も矢印で示す◇そのうすは、カーテン１とパネルＳ
によシ囲まれている領域内へ、入口２へ向って信号ガス
を導く。しかし、以上説明した検出器では、ジェット３
４がパネル３１の表面に付着する可能性があシ、かつそ
れの速度が十分に高いから、ジェット３４はうず３５の
下を通って、カーテン１をこえて出る可能性がある。こ
の理由から、以上説明した検出器は、この表面に接触ま
たは近接しているジェットの形で表面Ｓを通じて洩れた
信号ガスを検出し損うことがあシ得る。

本発明において、検出ヘッドには、狭いオリフィス３６
が設けられる。このオリフィス３６は、入口３７を通っ
て中央インサート２２に供給される空気または他のバリ
ヤガスによシ加圧される〇圧力タッピング４０により、
オリフィスに加えられる圧力を測定できる。オリフィス
３６は、非常に細い高速のジェット３８を発生するＯそ
れらのジェット３８は、うず３５の中を通る０１本のジ
ェット３Ｂがジェット３４のような信号ガスのジェット
に衝突すると乱流が生じて、その乱流はジェット３４を
砕くから、ジェット３４中の信号ガスはうず３５に混じ
シ、入口２において検出される０ 等間隔で隔てられている８個のジェット３８が検出ヘッ
ドの軸に平行に延び、ジェットに加えられる圧力は０．
０３〜０．５パールである図示の典型的な例においては
、オリフィス３６の直径は０．１−１　ｒ＋ｎｎで、な
るべく　０．５　ｍｍにする。

オリフィス３６が胆１方向へ延びる必要は力く、内側ま
たは外側へ傾けることができ、あるいはあるオリフィス
と別のオリフィスとは異なる角度にすることができる０
傾斜は、図示の位置から外側へ３０度と、図示の位置か
ら内側へ６０度の間、および周縁方向に＋３０〜−３０
度の間になければならない。少くとも４つのオリフィス
３６がなければならず、等間隔の８つのオリフィスが好
ましい。各オリフィスの長さはそれの直径に少くとも等
しくなければならず、良く向けられたジェットを生ずる
ためにはそれの直径のなるべく数倍にする。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の洩れ検出器の検出ヘッドの線図的横断面
図である。 ２Φ−・・標本人口、３，４＠Ｉ＋・９通路、６・・Ｏ
φスリーブ、８・ＩＩＩＩ・端板、１０・・・・溝、１
１・・・・第１の環状室、１４・・・・オリフィス、１
６．１７−−Φφ穴、１８・・・・第２の環状室、１９
・ｅ・・入口、２１・・・Φダクト、３１，３２・・・
・パネル、３４・・・ψ（洩れの）ジェット、３５・・
・・うず、３６０Φ・φオリフィス、３７・・・ｅ入口
、３Ｂ＠Φ−〇ジェット。 特許出願人　ビーエル・チクノロシイ・リミテッド代理
人　山川数構（ほか２名） 第１頁の続き ０発　明　者　ピータ−・エドワー　イギリス国つオド
・ジョージ・マージ　ヴオン・サクソヤル ０発　明　者　フランシス・レイモン　イギリス国つス
ド・ｌぐ不パー　ガーデ′ンズー５ ０発　明　者　イアン・ハミルトン・　イギリス国ウニ
マードック　トローツ・３ リツクシア・ストラットフオードオンエーン　クローズ
・３７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１表面を通って逃げる信号ガスを検出するためにそ
   の表面を走査するための検出ヘッドを備え、この検出ヘ
   ッドは、標本人口と、この入口を囲む環状開口部と、前
   記入口の周囲にバリヤガスのカーテンを形成するために
   環状開口部を通るバリヤガスを導くだめの手段と、表面
   に当るガスジェットを形成するためにカーテンによシ囲
   まれ領域内の複数のオリアイスとを備えていることを特
   徴とする洩れ検出器。 （２、特許請求の範囲の第１項に記載の洩れ検出器であ
   って、オリフィスは検出ヘッドの軸に平行な流れを形成
   するように構成されることを特徴とする洩れ検出器。 （３）特許請求の範囲の第１項に記載の洩れ検出器であ
   って、オリフィスは検出ヘッドの軸に対して傾けられる
   ことを特徴とする洩れ検出器。 （４）特許請求の範囲の第３項に記載の洩れ検出器であ
   って、前記傾きは１５度よシ大きくないことを特徴とす
   る洩れ検出器。 （５）特許請求の範囲の第１〜４項のいずれか１項に記
   載の洩れ検出器であって、オリフィスは環状に隔てられ
   、カーテンに近接して置かれることを特徴とする洩れ検
   出器０　′ （６）特許請求の範囲の第５項に記載の洩れ検出器であ
   って、少くとも４個のオリフィスがあることを特徴とす
   る洩れ検出器。 （７）特許請求の範囲の第１〜４項のいずれか１項に記
   載の洩れ検出器であって、ジェットの速度はカーテンの
   速度より高いことを特徴とする洩れ検出器。 （８）特許請求の範囲の第１〜４項のいずれか１項に記
   載の洩れ検出器であって、各オリフィスの直径は０．１
   〜１．０　ｍｍであることを特徴とする洩れ検出器〇 （９）表面の洩れ部を信号ガスが通るように表面の一方
   の側を信号ガスで加圧する過程と、信号ガス検出ヘッド
   で表面の他方の側を走査する過程と、表面へ向って流れ
   るバリヤガスのカーテンでヘッドを囲む過程と、バリヤ
   ガスのジェットをカーテンによシ囲簀れている領域内の
   表面へ向けて導くｑノ 過程とを備えることを特徴とする表面通じる洩れを検出
   する方法。 ００特許１１１腎求の範囲の第９項に記載の方法であっ
   て、ジェットをカーテンに近い表面へ導くことを特徴と
   する方法。