JPS6334354B2 - - Google Patents

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JPS6334354B2
JPS6334354B2 JP16940581A JP16940581A JPS6334354B2 JP S6334354 B2 JPS6334354 B2 JP S6334354B2 JP 16940581 A JP16940581 A JP 16940581A JP 16940581 A JP16940581 A JP 16940581A JP S6334354 B2 JPS6334354 B2 JP S6334354B2
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valve
inlet
gas
sampling
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ANDEYUSUTORIERU DE TEREKOMYUNIKASHION SHITO ARUKATERU CO
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス採取用バルブ、特に低圧力下で気
体混合物より一種類のガスを採取するためのバル
ブに係る。このガス採取用バルブは入口としての
気体混合物の供給口、出口としての気体混合物の
排出口及び採取用孔を備えた弁胴と、前記採取用
孔と供給口との間に配置されており当該弁胴と協
働する弁体とを含んでおり、前記排出口には排気
装置が連結されている。
真空技術においては、特にヘリウム又は水素な
どのトレーサガス及び質量分析計を用いて容器等
の気密性を検査している。この気密性の検査時、
圧力値が10-4ミリバールから数バールの範囲で変
化し得る気体混合物を収容した容器内の前記トレ
ーサガスを採取するのに適したバルブが、前記容
器の気密性の検査に使用されなければならない。
従来のこの種のバルブでは気体混合物の圧力が
１ミリバールより小さい場合にはトレーサガスの
採取は可能であるが１ミリバールを越えると質量
分析計の損傷をきたす危険性がある。
そこで、気体混合物の圧力が１ミリバールを越
えている場合にトレーサガスを採取するために
は、上流の圧力に応じて開放度が調整され得るニ
ードル型の弁を主弁上に並列配置している。
しかしながら、このようなニードル型の弁を用
いた装置は不安定で閉塞し易い上に構造が比較的
複雑である。
例えば、前記閉塞が生じた際、ガスを分析する
質量分析計は高い信頼性を得るのに都合の悪い条
件であるところの最大圧力にさらされる虞れがあ
る。
従つて、本発明の目的は圧力範囲が広い、特に
10-4ミリバールから数バールにわたる気体混合物
より一種類のガスを所定の低圧力下で採取するこ
とが可能なガス採取用バルブを提供することであ
り、信頼性を増大させるために簡単な構造を有し
たガス採取用バルブを提供することである。
本発明のガス採取用バルブは気体混合物より低
圧力下でトレーサガスを採取するためのバルブで
あり、前記目的は、本発明によれば、弁胴と、こ
の弁胴に設けられた入口と、この入口に連通する
ように前記弁胴に設けられており、排気装置に連
結された出口と、前記弁胴に設けられた採取用孔
と、前記弁胴内で前記入口と採取用孔との間に配
置されており、前記入口より流入される気体混合
物の圧力が所定圧力より小さい時、当該入口と採
取用孔とを連通し、当該気体混合物の圧力が当該
所定圧力より大きい時、当該入口と採取用孔とを
遮断する弁体と、前記入口と採取用孔との間に介
在するように、前記弁体内に配設されており、前
記気体混合物中の採取すべきガスが通過する半透
膜とからなることを特徴とするガス採取用バルブ
によつて達成される。
次に添付図面を参照しながら好ましい具体例に
基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、これ
らの図及び具体例は本発明の範囲を限定するもの
ではない。
第１図においてガス採取用バルブ５２は円筒形
の弁胴１を有しており、バルブ５２は、手動、電
動又は空気圧で作動する駆動手段４に接続された
ロツド３を介して、弁体２を弁胴１内で並進移動
させることができる。
弁体２は中空で内部に円筒形の空洞５を有して
おり、２つの面６Ａ及び６Ｂを備えている半透膜
６が空洞５内に配設されている。半透膜６の上流
側（６Ａ側）に形成された開口７を介して、空洞
５の半透膜６より上流側の部分が弁胴１の内部に
常に連通している。
弁体２は更に環状フランジ８を有している。環
状フランジ８は、弁胴１の側壁に固定されている
弁座即ちバルブシート９に対向するように配置さ
れており且つ円環シール１０を備えている。
また、弁体２は蛇腹１１の一端に接続されてお
り、蛇腹１１の他端は、弁胴１内を摺動自在な気
密フランジ１４に固定されている。
弁胴１は気体混合物供給口としての入口１２、
気体混合物排出口としての出口１３及び採取用孔
１５を含んでいる。
ヘリウムなどのトレーサガスを用いて容器の気
密性を点検するために、バルブ５２を使用する場
合には、導管１２Ａを介して入口１２を容器に接
続し、次に導管１３Ａを介して出口１３を排気装
置としてのポンプ（図示せず）に接続して、最後
に公知のタイプの質量分析計（図示せず）などの
分析器に採取用孔１５を接続する。
このようなバルブ５２の機能は以下の通りであ
る。
導管１２Ａを介して弁胴１内に流入する気体混
合物であるガスの圧力が約１ミリバールより小さ
い場合には、駆動手段４を作動させて弁体２を第
１図に於ける左方向に移動し、採取用孔１５に対
して入口１２を連通してバルブ５２を開放する。
即ち、弁体２は第１図に示された位置におかれバ
ルブ５２は開放状態になる。バルブ５２は入口１
２と採取用孔１５とを連通させるべく弁体２のフ
ランジ８をバルブシート９から離間させて通路５
０を開放する。
この時気体混合物は弁胴１の前方部分の採取用
孔１５を介して直接分析器に向け流動し、質量分
析計によりトレーサガスの存在が検出される。
逆に、気体混合物の圧力が約１ミリバールを越
える場合は、ロツド３に接続されている駆動手段
４を作動させて弁体２を第１図に於ける右方向に
並進移動させる。即ち、バルブ５２はフランジ８
を弁座９に密着させて通路５０を閉鎖し、入口１
２と採取用孔１５とを遮断するように、ロツド３
に接続されている駆動手段４を介して弁体２を並
進移動させ、気体混合物が直接分析器に向けて流
動するのを阻止する。その結果気体混合物は弁胴
１内の室５１及び開口７を介して出口１３に到達
する。半透膜６は、トレーサガス、即ちこの場合
はヘリウムのみを通過させて他の気体混合物の通
過を実質的に阻止すべくガスの性質に応じて気体
透過性が変化する材料で製造されている。このよ
うな材料は、例えば、ポリアミド又はポリテトラ
フルオルエチレンを主成分とする。こうして弁体
２のフランジ８が弁座９に密着され通路５０が閉
鎖されると、半透膜６は、当該半透膜６を介して
入口１２と採取用孔１５とを連通するように、入
口１２と採取用孔１５との間に配置され、また開
口７は、入口１２と出口１３とを連通させ、従つ
て、トレーサガスは半透膜６を通過し、採取用孔
１５から分析器方向へ流動し、空気などの残りの
気体混合物は導管１３Ａを介して排気装置として
のポンプ（図示せず）に吸引される。
従つて、本発明によるガス採取用バルブ５２を
使用すれば、広範囲の圧力にわたつてガスを採取
することが可能である。何故ならバルブ５２のコ
ンダクタンス、即ち流体である気体混合物の流れ
やすさを表わす量は全開状態においては約10／
Ｓであるが圧力１ミリバールでガスを採取する場
合には10-3／Ｓにすぎないからである。
本発明のガス採取用バルブ５２は一般的な真空
技術、特にトレーサガスを利用した気密性検査に
使用すると有利である。
第２図は第１図に示された具体例の一変形例を
示しており、第１図の弁体２に代えてシヤフト３
３を中心に回転する蝶形弁３２が用いられてい
る。第１図及び第２図に共通の部材は同一符号で
示している。
バルブ５２の機能については前記具体例と同様
である。
第３図は別の変形例を示しているが弁体として
は円筒形弁体４２を用いており、弁体４２は当該
弁体４２の長手方向軸を通つている駆動手段（図
示せず）に連結されたシヤフト４３の回転によつ
て当該シヤフト４３を中心に回転し開弁または閉
弁動作を行う。
円筒形の弁体４２内には３本の通路４４，４５
及び５６が形成されており、通路５６の開口５５
の近傍に半透膜６が設けられている。これらの通
路４４，４５及び５６の夫々の端部は互いに連通
されている。バルブ５２の機能は第１図及び第２
図に図示されている具体例の場合と同様である。
即ち、より詳細に説明すると、導管１２Ａを介
して弁胴１内に流入する気体混合物の圧力が約１
ミリバールより小さい場合には、駆動手段（図示
せず）を作動させて弁体４２を第３図における時
計廻り方向に回転させ、採取用孔１５に対して入
口１２を連通させガス採取用バルブ５２を開放す
る。即ち、弁体４２は第３図に示す状態より更に
右方向に回転した状態におかれ、通路４５の開口
５３が入口１２に接続し、通路４４の開口５４が
採取用孔１５に面しており、換言すると、導管１
２Ａを介して入口１２から流入する気体混合物
が、通路４５及び通路４４を順次通過して採取用
孔１５を介して直接分析器に向けて流動し、質量
分析計によりトレーサガスの存在が検出される。
また逆に、前記気体混合物の圧力が約１ミリバ
ールより大きい場合には、ガス採取用バルブ５２
は前記駆動手段（図示せず）を作動させて弁体４
２を第３図における反時計廻り方向に回転させ、
室５１に対して入口１２を連通させる。即ち、弁
体４２は第３図に示す状態におかれ、通路４４の
開口５４が入口１２に接続し、通路４５の開口５
３が室５１に面しており、採取用孔１５に対する
入口１２の連通を遮断し、気体混合物が直接分析
器に向けて流動するのを阻止する。その結果、気
体混合物は通路４４、通路４５及び弁胴１内の室
５１を介して出口１３に到達する。更に、この状
態に於いては、通路５６の開口５５の近傍に設け
られた半透膜６は、当該半透膜６を介して入口１
２と採取用孔１５とを連通するように、入口１２
と採取用孔１５との間に配置されている。従つ
て、トレーサガスは半透膜６を通過し、採取用孔
１５から分析器方向に流動し、空気などの残りの
気体混合物は、通路４４、通路４５及び室５１を
順次通過して出口１３に向けて流動し、導管１３
Ａを介して排気装置（図示せず）に吸引される。
即ち、本発明のガス採取用バルブは弁胴１と、
この弁胴１に設けられた入口１２と、この入口１
２に連通するように弁胴１に設けられており、排
気装置（図示せず）に連結された出口１３と、弁
胴１に設けられた採取用孔１５と、弁胴１内で入
口１２と採取用孔１５との間に配置されており、
入口１２より流入される気体混合物の圧力が所定
圧力より小さい時、当該入口１２と採取用孔１５
とを連通し、当該気体混合物の圧力が当該所定圧
力より大きい時、当該入口１２と採取用孔１５と
を遮断する弁体２と、入口１２と採取用孔１５と
の間に介在するように、弁体２内に配設されてお
り、前記気体混合物中の採取すべきガスが通過す
る半透膜６とからなる。
第３図の具体例を更に変形させ、円筒の弁体に
代えて球形を有し、当該円筒の弁体と同一の通路
を含み、当該球形の直径を中心に回転する球形弁
を使用しても良いが、この場合のバルブ断面図は
第３図と同一である。
以上の通り、本発明のガス採取用バルブによれ
ば前述の構成を有しており、従つて圧力範囲の広
い気体混合物を所定の低圧力下で採取することが
可能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による並進型のガス採取用バル
ブの軸方向断面図、第２図は本発明による蝶形の
ガス採取用バルブの軸方向断面図、第３図は本発
明による円筒形又は球形のガス採取用バルブの軸
方向断面図である。 １……弁胴、２……弁体、３……ロツド、４…
…駆動手段、５……円筒形空洞、６……半透膜、
７……開口、８……環状フランジ、９……弁座、
１０……円環シール、１１……蛇腹、１２……入
口、１３……出口、１５……気密フランジ、１５
……採取用孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 弁胴と、この弁胴に設けられた入口と、この
    入口に連通するように前記弁胴に設けられてお
    り、排気装置に連結される出口と、前記弁胴に設
    けられた採取用孔と、前記弁胴内で前記入口と採
    取用孔との間に配置されており、前記入口より流
    入される気体混合物の圧力が所定圧力より小さい
    時、当該入口と採取用孔とを連通し、当該気体混
    合物の圧力が当該所定圧力より大きい時、当該入
    口と採取用孔とを遮断する弁体と、前記入口と採
    取用孔との間に介在するように、前記弁体内に配
    設されており、前記気体混合物中の採取すべきガ
    スが通過する半透膜とからなることを特徴とする
    ガス採取用バルブ。 ２ 前記弁体は、前記弁胴に設けられた弁座に当
    接するように当該弁胴内を並進移動可能であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガ
    ス採取用バルブ。 ３ 前記弁体が回転自在の蝶形弁であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガス採取
    用バルブ。 ４ 前記弁体が当該弁体の長手方向軸を中心に回
    転する円筒であり、当該円筒が夫々の端部で互い
    に連通された３本の通路を有しており、当該３本
    の通路の一つに前記半透膜が設けられていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガス
    採取用バルブ。 ５ 前記弁体が当該弁体の直径方向に延びる軸を
    中心に回転する球形弁であり、当該球形弁が夫々
    の端部で互いに連通された３本の通路を有してお
    り、当該３本の通路の一つに前記半透膜が設けら
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    に記載のガス採取用バルブ。 ６ 前記半透膜を通過して拡散するガスがヘリウ
    ム又は水素であることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項から第５項のいずれか一項に記載のガス
    採取用バルブ。
JP16940581A 1980-10-24 1981-10-22 Valve for gas sampling Granted JPS57101185A (en)

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JPS57101185A JPS57101185A (en) 1982-06-23
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JP16940581A Granted JPS57101185A (en) 1980-10-24 1981-10-22 Valve for gas sampling

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US (1) US4454894A (ja)
EP (1) EP0050822B1 (ja)
JP (1) JPS57101185A (ja)
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