(57)【要約】【課題】真空配管内の真空度に関わらず、装置を停止させることなく漏洩検査を行うことができる配管漏洩検査装置及び配管の漏洩検査方法を提供する。【解決手段】第一の配管漏洩検査装置１０Ａは、真空配管１１−１の内側を真空にしながら、真空配管１１−１の外側からＨｅガスを吹付け、真空配管１１−１内部に漏洩したＨｅガスを検出する配管漏洩検査装置において、Ｈｅガスを真空配管１１−１に吹付けるＨｅガス吹付けノズル２１と、真空配管１１−２から分岐した真空排気抜出し管１７と、真空排気抜出し管１７に設けられ、真空配管１１−２から分岐されたＨｅガスを減圧するオリフィス２２と、真空度を調整すると共に、Ｈｅガスの流量を調整する本体２３とから構成される差動排気室２４と、差動排気室２４と連結する第二の真空ポンプ２５と、差動排気室２４の後流側に設けられ、圧力調整後のＨｅガスを検出するＨｅリークディテクタ１８と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査用配管の内側を真空にしながら、前記被検査用配管の外側から検査用ガスを吹付け、前記被検査用配管内部に漏洩した検査用ガスを検出する配管漏洩検査装置において、
前記被検査用配管の外部より前記検査用ガスを前記被検査用配管に吹付ける検査用ガス供給手段と、
前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管と、
前記真空排気抜出し管に設けられ、前記被検査用配管から分岐された検査用ガスを減圧する減圧手段と、真空度を調整すると共に、前記分岐した検査用ガスの流量を調整する本体とから構成される差動排気室と、
前記差動排気室と連結する真空ポンプと、
前記差動排気室の後流側に設けられ、圧力を調整した後の検査用ガスを検出する検査用ガス漏れ検出装置と、
を有することを特徴とする配管漏洩検査装置。
【請求項２】
被検査用配管の内部に検査用ガスを送給し、前記被検査用配管に設けた検査対象弁を閉鎖し、前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを検出する配管漏洩検査装置において、
前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管と、
前記真空排気抜出し管に設けられ、前記被検査用配管から分岐された検査用ガスを減圧する減圧手段と、真空度を調整すると共に、前記分岐した検査用ガスの流量を調整する本体とから構成される差動排気室と、
前記差動排気室と連結する真空ポンプと、
前記差動排気室の後流側に設けられ、圧力を調整した後の検査用ガスを検出する検査用ガス漏れ検出装置と、
を有することを特徴とする配管漏洩検査装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記被検査用配管の前記真空排気抜出し管との分岐部分より上流側を冷却又は加熱することを特徴とする配管漏洩検査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
前記減圧手段として、前記差動排気室の前記本体の前記真空排気抜出し管との連結部分にオリフィスが設けられていることを特徴とする配管漏洩検査装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つにおいて、
前記検査用ガスがヘリウムガスであることを特徴とする配管漏洩検査装置。
【請求項６】
被検査用配管の内側を真空にしながら、前記被検査用配管の外側から検査用ガスを吹付け、前記被検査用配管内部に漏洩した検査用ガスを検出する配管の漏洩検査方法において、
前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管に前記被検査用配管内に漏洩した検査用ガスを分岐し、
前記真空排気抜出し管に分岐した検査用ガスの圧力を減圧し、真空ポンプにより真空度が調整される作動排気室を構成する本体内に減圧された検査用ガスを送給し、前記本体内の真空度を調整し、検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とした後、前記検査用ガス漏れ検出装置により前記検査用ガスを検出することを特徴とする配管の漏洩検査方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記被検査用配管に前記検査用ガスの流量を変えて導入し、得られた前記検査用ガス漏れ検出装置の出力を記録し、導入した前記検査用ガスの流量と前記検査用ガス漏れ検出装置で出力された値との関係を予め求めておき、検出された前記検査用ガス漏れ検出装置の値から前記被検査用配管内に漏洩した検査用ガスのリーク量を求めることを特徴とする配管の漏洩検査方法。
【請求項８】
被検査用配管の内部に検査用ガスを送給し、前記被検査用配管に設けた検査対象弁を閉鎖し、前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを検出する配管の漏洩検査方法において、
前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管に前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを分岐し、
前記真空排気抜出し管に分岐した検査用ガスの圧力を減圧し、真空ポンプにより真空度が調整される作動排気室を構成する本体内に減圧された検査用ガスを送給し、前記本体内の真空度を調整し、検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とした後、前記検査用ガス漏れ検出装置により前記検査用ガスを検出することを特徴とする配管の漏洩検査方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記被検査用配管の前記真空排気抜出し管との分岐部分より上流側を冷却又は加熱することを特徴とする配管の漏洩検査方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９の何れか一つにおいて、
前記真空排気抜出し管に抜出した検査用ガスの圧力をオリフィスにより減圧させた後、前記本体内に送給することを特徴とする配管の漏洩検査方法。
【請求項１１】
請求項６乃至１０の何れか一つにおいて、
前記検査用ガスがヘリウムガスであることを特徴とする配管の漏洩検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の漏洩部分を検査する配管漏洩検査装置及び配管の漏洩検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス中の不純物を取り除く設備には、除去したい不純物を吸着する吸着剤が充填されており、この吸着剤の吸着能力の限界を超えた場合、吸着剤が充填されたラインの真空排気を行い、吸着した不純物を除去し、吸着剤を再生している。
【０００３】
ガス中の不純物を取り除く設備として、例えばガス中の窒素の脱着が可能な酸素製造装置があり、従来の酸素製造設備では、例えばコンプレッサなどで圧縮空気を導入して加圧状態で窒素を吸着させることにより、酸素濃縮ガスを得る吸着工程と、吸着した窒素を脱着させ吸着剤の再生を行う脱着工程とを交互に行うことにより酸素濃縮ガスを連続的に生成する吸着型酸素濃縮装置がある。脱着工程時の圧力が加圧状態から大気圧付近まで開放し、吸着した窒素を排気する圧力変動吸着（ＰＳＡ： Pressure Swing Adsorption）型と、真空ポンプを用いて吸着剤内の圧力を大気圧以下まで減圧し、窒素の脱着効率を高めた真空圧力変動吸着（ＶＰＳＡ：Vacuum Pressure Swing Adsorption）型の酸素製造設備がある。
【０００４】
図６は、ＶＰＳＡ型の酸素製造装置の構成を簡略に示す図である。図６に示すように、従来の酸素製造装置１００は、真空配管１１−１に、例えばコンプレッサなどで圧縮した空気１２を導入し、空気１２中の水分を吸着し除湿する吸湿器１３と、除湿後の圧縮した空気１２中の窒素を選択的に除去する吸着器１４とからなるものである。従来の酸素製造装置１００では、酸素製造時は弁Ｖ１１、Ｖ１３を開放し、真空配管１１−１から分岐した真空配管１１−２に設けられている弁Ｖ１２を閉鎖して、空気１２を真空配管１１−１内を通過させて酸素濃縮ガス１５を製造する。
【０００５】
吸湿器１３としては、例えば水分透過膜を形成した中空糸、水分透過膜モジュール本体及び中空糸の内側と外側の出入り口を備える中空糸状の水分透過膜モジュールを用いることができる。水分透過膜を形成した中空糸の内側に加圧ポンプで加圧された空気１２が中空糸内部を通して吸着器１４に供給される。また、中空糸モジュールの他に、平膜モジュールや平膜をスパイラル状に形成したモジュールなども用いることができる。また、吸着器１４としては、前記吸着剤を充填した円筒状容器で形成され、通常、１筒式、２筒式の他に３筒以上の多筒式が用いられる。吸着器１４で吸着されなかった酸素ガスを主成分とする酸素濃縮ガス１５は、吸着器１４への逆流を防止するために設けた弁Ｖ１３を介して排出される。
【０００６】
また、吸着器１４に含まれる吸着剤を再生する場合には、弁Ｖ１１、Ｖ１３を閉鎖し、弁Ｖ１２を開放して、真空配管１１−１より分岐している真空配管１１−２に設けられている真空ポンプ１６を用いて吸着器１４内の圧力を大気圧以下まで減圧し、前記吸着剤に吸着した窒素を除去して吸着器１４内の吸着剤を再生させている。このとき、真空配管１１−２から分岐した真空排気抜出し管１７にヘリウム（Ｈｅ）リークディテクタ１８を設け、真空配管１１−１内に漏洩したヘリウム（Ｈｅ）ガスのリーク量を計測する。
【０００７】
従来、ＶＰＳＡ型の酸素製造設備などで吸着器１４に含まれる前記吸着剤を再生する際、真空排気時に真空配管１１−１内に外部より湿気を含んだ空気などが進入すると前記吸着剤が水分を吸込み吸着能力が十分回復しないなどの問題があった。そのため、真空配管１１−１の外部より真空配管１１−１内部に空気やガスが漏洩することから、真空洩れの箇所を検出する方法として、例えば内部加圧法、内部真空法などが採用されている。
【０００８】
内部加圧法は、内管内を１気圧以上のＨｅで加圧し、内管外部は１気圧以下の空気で満たし、低圧側の内管の外側にヘリウム補集用プローブ（ヘリウムスニファープローブ）を設け、内管の表面に沿ってゆっくりとした速度で移動させ、漏洩したＨｅをスニファープローブに取り付けたＨｅリークディテクタで検出する方法がとられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、内部真空法は、配管を真空排気しながら配管にヘリウム吹付け用ノズルを用いて、配管の表面に沿ってゆっくりとした速度で移動させながらＨｅを吹付け、漏洩したＨｅをＨｅリークディテクタを使って検出する方法である（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３５６２２号公報
【特許文献２】特開２００１−４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、内部加圧法によりＨｅのリークの確認を行なう方法では、配管内部を加圧して漏れを計測する必要があるため、リーク場所の特定は可能であるが、この計測の際には装置を停止して使用しなければならない、という問題がある。
【００１２】
また、内部真空法では、図６に示すように、真空排気時に前記吸着剤に吸着した窒素を真空ポンプ１６で所定時間ごとに排出しており、真空配管１１−２内の圧力は大気圧（例えば１０１．３ｋＰａ）から約４０ｋＰａ（絶対圧）で変動するため真空配管１１−２内の真空度は変動している。また、Ｈｅリークディテクタ１８の測定可能圧力は１ｋＰａ以下であり、Ｈｅリークディテクタ１８の入口圧力は例えば１００Ｐａ以下であることが必要である。このため、Ｈｅリークディテクタ１８の入口圧力が大きいとＨｅリークディテクタ１８により計測できない、という問題がある。
【００１３】
本発明は、前記問題に鑑み、真空配管内の真空度に関わらず、装置を停止させることなく漏洩検査を行うことができる配管漏洩検査装置及び配管の漏洩検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、被検査用配管の内側を真空にしながら、前記被検査用配管の外側から検査用ガスを吹付け、前記被検査用配管内部に漏洩した検査用ガスを検出する配管漏洩検査装置において、前記被検査用配管の外部より前記検査用ガスを前記被検査用配管に吹付ける検査用ガス供給手段と、前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管と、前記真空排気抜出し管に設けられ、前記被検査用配管から分岐された検査用ガスを減圧する減圧手段と、真空度を調整すると共に、前記分岐した検査用ガスの流量を調整する本体とから構成される差動排気室と、前記差動排気室と連結する真空ポンプと、前記差動排気室の後流側に設けられ、圧力を調整した後の検査用ガスを検出する検査用ガス漏れ検出装置と、を有することを特徴とする配管漏洩検査装置にある。
【００１５】
第２の発明は、被検査用配管の内部に検査用ガスを送給し、前記被検査用配管に設けた検査対象弁を閉鎖し、前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを検出する配管漏洩検査装置において、前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管と、前記真空排気抜出し管に設けられ、前記被検査用配管から分岐された検査用ガスを減圧する減圧手段と、真空度を調整すると共に、前記分岐した検査用ガスの流量を調整する本体とから構成される差動排気室と、前記差動排気室と連結する真空ポンプと、前記差動排気室の後流側に設けられ、圧力を調整した後の検査用ガスを検出する検査用ガス漏れ検出装置と、を有することを特徴とする配管漏洩検査装置にある。
【００１６】
第３の発明は、第２の発明において、前記被検査用配管の前記真空排気抜出し管との分岐部分より上流側を冷却又は加熱することを特徴とする配管漏洩検査装置にある。
【００１７】
第４の発明は、第１乃至３の何れか一つの発明において、前記減圧手段として、前記差動排気室の前記本体の前記真空排気抜出し管との連結部分にオリフィスが設けられていることを特徴とする配管漏洩検査装置にある。
【００１８】
第５の発明は、第１乃至４の何れか一つの発明において、前記検査用ガスがヘリウムガスであることを特徴とする配管漏洩検査装置にある。
【００１９】
第６の発明は、被検査用配管の内側を真空にしながら、前記被検査用配管の外側から検査用ガスを吹付け、前記被検査用配管内部に漏洩した検査用ガスを検出する配管の漏洩検査方法において、前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管に前記被検査用配管内に漏洩した検査用ガスを分岐し、前記真空排気抜出し管に分岐した検査用ガスの圧力を減圧し、真空ポンプにより真空度が調整される作動排気室を構成する本体内に減圧された検査用ガスを送給し、前記本体内の真空度を調整し、検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とした後、前記検査用ガス漏れ検出装置により前記検査用ガスを検出することを特徴とする配管の漏洩検査方法にある。
【００２０】
第７の発明は、第６の発明において、前記被検査用配管に前記検査用ガスの流量を変えて導入し、得られた前記検査用ガス漏れ検出装置の出力を記録し、導入した前記検査用ガスの流量と前記検査用ガス漏れ検出装置で出力された値との関係を予め求めておき、検出された前記検査用ガス漏れ検出装置の値から前記被検査用配管内に漏洩した検査用ガスのリーク量を求めることを特徴とする配管の漏洩検査方法にある。
【００２１】
第８の発明は、被検査用配管の内部に検査用ガスを送給し、前記被検査用配管に設けた検査対象弁を閉鎖し、前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを検出する配管の漏洩検査方法において、前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管に前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを分岐し、前記真空排気抜出し管に分岐した検査用ガスの圧力を減圧し、真空ポンプにより真空度が調整される作動排気室を構成する本体内に減圧された検査用ガスを送給し、前記本体内の真空度を調整し、検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とした後、前記検査用ガス漏れ検出装置により前記検査用ガスを検出することを特徴とする配管の漏洩検査方法にある。
【００２２】
第９の発明は、第８の発明において、前記被検査用配管の前記真空排気抜出し管との分岐部分より上流側を冷却又は加熱することを特徴とする配管の漏洩検査方法にある。
【００２３】
第１０の発明は、第６乃至９の何れか一つの発明において、前記真空排気抜出し管に抜出した検査用ガスの圧力をオリフィスにより減圧させた後、前記本体内に送給することを特徴とする配管の漏洩検査方法にある。
【００２４】
第１１の発明は、第６乃至１０の何れか一つの発明において、前記検査用ガスがヘリウムガスであることを特徴とする配管の漏洩検査方法にある。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の配管漏洩検査装置によれば、被検査用配管の内側を真空にしながら、前記被検査用配管の外側から検査用ガスを吹付け、前記被検査用配管内部に漏洩した検査用ガスを検出する配管漏洩検査装置において、前記被検査用配管の外部より前記検査用ガスを前記被検査用配管に吹付ける検査用ガス供給手段と、前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管と、前記真空排気抜出し管に設けられ、前記被検査用配管から分岐された検査用ガスを減圧する減圧手段と、真空度を調整すると共に、前記分岐した検査用ガスの流量を調整する本体とから構成される差動排気室と、前記差動排気室と連結する真空ポンプと、前記差動排気室の後流側に設けられ、圧力を調整した後の検査用ガスを検出する検査用ガス漏れ検出装置と、を有している。このため、前記被検査用配管から前記真空排気抜出し管に抜出した前記検査用ガスを前記差動排気室に送給し、前記差動排気室内で真空度を調整することで、前記差動排気室から抜出され検出に用いられる前記検査用ガスは、前記検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とすることができる。よって、前記被検査用配管内の前記検査用ガスの圧力が高く、前記検査用ガス漏れ検出装置で検出できない低真空状態であっても前記差動排気室内の真空度を調整することで、前記検査用ガス漏れ検出装置で検出可能な圧力とすることができるため、従来より用いられている検査用ガス漏れ検出装置でリーク計測を行うことができる。
従って、前記被検査用配管内の前記検査用ガスの真空度が低くても内部真空法を用いて装置を停止させることなく前記被検査用配管の漏洩検査を行うことができる。
【００２６】
また、本発明の配管漏洩検査装置によれば、被検査用配管の内部に検査用ガスを送給し、前記被検査用配管に設けた検査対象弁を閉鎖し、前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを検出する配管漏洩検査装置において、前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管と、前記真空排気抜出し管に設けられ、前記被検査用配管から分岐された検査用ガスを減圧する減圧手段と、真空度を調整すると共に、前記分岐した検査用ガスの流量を調整する本体とから構成される差動排気室と、前記差動排気室と連結する真空ポンプと、前記差動排気室の後流側に設けられ、圧力を調整した後の検査用ガスを検出する検査用ガス漏れ検出装置と、を有している。このため、前記差動排気室内で真空度を調整することで、前記検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とすることができる。よって、前記被検査用配管に設けた前記検査対象弁から前記検査用ガスが漏洩し、前記被検査用配管内で漏洩した検査用ガスの圧力が高く、前記検査用ガス漏れ検出装置で検出できない低真空状態であっても前記差動排気室内の真空度を調整することで、前記差動排気室から抜出され検出に用いられる前記検査用ガスは、前記検査用ガス漏れ検出装置で検出可能な圧力とすることができるため、従来より用いられている検査用ガス漏れ検出装置でリーク計測を行うことができる。
従って、前記被被検査用配管内の前記検査用ガスの真空度が低くても内部真空法を用いて装置を停止させることなく前記検査対象弁の漏洩検査を行うことができる。
【００２７】
また、本発明の配管の漏洩検査方法によれば、被検査用配管の内側を真空にしながら、前記被検査用配管の外側から検査用ガスを吹付け、前記被検査用配管内部に漏洩した検査用ガスを検出する配管の漏洩検査方法において、前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管に前記被検査用配管内に漏洩した検査用ガスを分岐し、前記真空排気抜出し管に分岐した検査用ガスの圧力を減圧し、真空ポンプにより真空度が調整される作動排気室を構成する本体内に減圧された検査用ガスを送給し、前記本体内の真空度を調整し、検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とした後、前記検査用ガス漏れ検出装置により前記検査用ガスを検出している。このため、前記被検査用配管から前記真空排気抜出し管に抜出した前記検査用ガスを前記差動排気室に送給し、前記差動排気室内で真空度を調整することで、前記検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とすることができる。よって、前記被検査用配管内の前記検査用ガスの圧力が高く、前記検査用ガス漏れ検出装置で検出できない低真空状態であっても前記差動排気室内の真空度を調整することで、前記差動排気室から抜出され検出に用いられる前記検査用ガスは、前記検査用ガス漏れ検出装置で検出可能な圧力とすることができるため、従来より用いられている検査用ガス漏れ検出装置でリーク計測を行うことができる。
従って、前記被検査用配管内の前記検査用ガスの真空度が低くても内部真空法を用いて装置を停止させることなく前記被検査用配管の漏洩検査を行うことができる。
【００２８】
また、本発明の配管の漏洩検査方法によれば、被検査用配管の内部に検査用ガスを送給し、前記被検査用配管に設けた検査対象弁を閉鎖し、前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを検出する配管の漏洩検査方法において、前記被検査用配管から分岐した真空排気抜出し管に前記検査対象弁から漏洩した検査用ガスを分岐し、前記真空排気抜出し管に分岐した検査用ガスの圧力を減圧し、真空ポンプにより真空度が調整される作動排気室を構成する本体内に減圧された検査用ガスを送給し、前記本体内の真空度を調整し、検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とした後、前記検査用ガス漏れ検出装置により前記検査用ガスを検出している。このため、前記差動排気室内で真空度を調整することで、前記検査用ガス漏れ検出装置が検出可能な圧力とすることができる。よって、前記被検査用配管に設けた前記検査対象弁から前記検査用ガスが漏洩し、前記被検査用配管内で漏洩した前記検査用ガスの圧力が高く、前記検査用ガス漏れ検出装置で検出できない低真空状態であっても、前記差動排気室内の真空度を調整することで、前記差動排気室から抜出され検出に用いられる前記検査用ガスは、前記検査用ガス漏れ検出装置で検出可能な圧力とすることができるため、従来より用いられている検査用ガス漏れ検出装置でリーク計測を行うことができる。
従って、前記被検査用配管内の前記検査用ガスの真空度が低くても内部真空法を用いて装置を停止させることなく前記検査対象弁の漏洩検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明による実施例１に係る第一の配管漏洩検査装置の構成を簡略に示す図である。
【図２】図２は、Ｈｅガスの導入量を変えて測定する時の配管漏洩検査装置の構成を簡略に示す図である。
【図３】図３は、導入したＨｅガスの流量とＨｅリークディテクタの出力との関係を示す図である。
【図４】図４は、本発明による実施例２に係る第二の配管漏洩検査装置の構成を簡略に示す図である。
【図５】図５は、本発明による実施例３に係る第三の配管漏洩検査装置の構成を簡略に示す図である。
【図６】図６は、従来の酸素製造設備の構成の一例を簡略に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００３１】
本発明による実施例１に係る第一の配管漏洩検査装置について、図面を参照して説明する。
本実施例に係る第一の配管漏洩検査装置は、前記図６に示した従来の酸素製造装置の構成と略同様であるため、前記図６に示した従来の酸素製造装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
また、本実施例では、原料空気から酸素ガスを濃縮した酸素濃縮ガスを製造する酸素製造装置に用いられる真空配管の漏洩を検査する場合について説明する。
図１は、本発明による実施例１に係る第一の配管漏洩検査装置の構成を簡略に示す図である。
図１に示すように、本実施例に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａは、真空配管（被検査用配管）１１−１の内側を真空にしながら、真空配管１１−１の外側からヘリウム（Ｈｅ）ガス（検査用ガス）を吹付け、真空配管１１−１内部に漏洩したＨｅガスを検出する配管漏洩検査装置において、真空配管１１−１の外部よりＨｅガスを真空配管１１−１に吹付けるＨｅガス吹付けノズル（検査用ガス供給手段）２１と、真空配管１１−２から分岐した真空排気抜出し管１７と、真空排気抜出し管１７に設けられ、真空配管１１−２から分岐されたＨｅガスを減圧するオリフィス（減圧手段）２２と、真空度を調整すると共に、分岐したＨｅガスの流量を調整する本体２３とから構成される差動排気室２４と、差動排気室２４と連結する第二の真空ポンプ２５と、差動排気室２４の後流側に設けられ、圧力を調整した後のＨｅガスを検出するヘリウム（Ｈｅ）リークディテクタ（検査用ガス漏れ検出装置）１８と、を有するものである。
【００３２】
真空配管１１−１のガス漏洩検査を行う際、真空配管１１−１の外部よりＨｅガス吹付けノズル２１によりＨｅガスを吹付けると、Ｈｅガスは真空配管１１−１に欠陥部分があると、その欠陥部分から真空配管１１−１内部に侵入する。第一の真空ポンプ１６により真空配管１１−１、１１−２は負圧状態であるため、真空配管１１−１の欠陥部分から真空配管１１−１内部に漏洩したＨｅガスは真空配管１１−２に吸引される。
【００３３】
差動排気室２４は、第二の真空ポンプ２５が接続された密閉箱型の本体（チャンバー）２４と、差動排気室２４の本体２３の真空排気抜出し管１７との連結部分に設けられているオリフィス２２と、で構成されている。本体２３には第二の真空ポンプ２５が連結されているため、第二の真空ポンプ２５で本体２３内の真空度を調整すると共に、分岐したＨｅガスの流量を調整することができる。本体２３内の真空度を真空配管１１−１、１１−２の真空度よりも高くすることで、本体２３内の圧力を真空配管１１−１、１１−２の圧力よりも低くすることができる。このため、真空配管１１−１、１１−２に吸引されたＨｅガスは検知ラインである真空排気抜出し管１７に分岐することができる。
【００３４】
作動排気室２５の本体２３の真空排気抜出し管１７との連結部分にはオリフィス２２が設けられているため、真空排気抜出し管１７に分岐されたＨｅガスをオリフィス２２により減圧して、本体２３内に送給することができる。
【００３５】
差動排気室２４には第二の真空ポンプ２５が連結されているため、上記のように第二の真空ポンプ２５で差動排気室２４内の真空度を調整することができ、Ｈｅリークディテクタ１８が検出可能な圧力とすることができる。
【００３６】
よって、真空配管１１−１、１１−２内のＨｅガスの圧力が高く、Ｈｅリークディテクタ１８で検出できない低真空状態であっても差動排気室２４内の真空度を調整することで、差動排気室２４から抜出され検出に用いられるＨｅガスをＨｅリークディテクタ１８で検出可能な圧力とし、真空配管１１−１へのＨｅガスの漏洩の有無をＨｅリークディテクタ１８で検出し、リーク計測を行うことができる。この結果、真空配管１１−１の漏洩検査を行なう際、真空配管１１−１、１１−２内のＨｅガスの真空度が低くても内部真空法を用い、装置を停止させることなく真空配管１１−１の漏洩検査を行うことができる。
【００３７】
また、真空排気抜出し管１７に抜出されたＨｅガスが本体２３内に排気されるＨｅガスの排気速度は、真空排気抜出し管１７の真空配管１１−２との分岐部１７ａからオリフィス２２までの容積と、オリフィス２２の真空排気抜出し管１７側の円孔断面積とを適宜調整することにより、真空排気抜出し管１７内のＨｅガスと本体２３内のＨｅガスとの差圧を調整することができる。
【００３８】
また、本実施例に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａにおいては、真空配管１１−１の外部よりＨｅガスを真空配管１１−１に吹付ける検査用ガス供給手段として、Ｈｅガス吹付けノズル２１を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、真空配管１１−１の外部を例えばビニール袋などで囲い、そのビニール袋の中にＨｅガスを入れて真空配管１１−１の内部にＨｅガスが漏洩するか否かについて検査するようにしてもよい。
【００３９】
また、本実施例に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａにおいては、差動排気室２４の本体２３の真空排気抜出し管１７との連結部分にオリフィス２２が設けられているが、真空排気抜出し管１７に本体２３とは別々にオリフィス２２を設けるようにしてもよい。
【００４０】
また、本実施例に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａにおいては、検査用ガスとしてヘリウムガスを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アンモニアガス、フロンガスなど他のガスを用いてもよい。
【００４１】
また、図２に示すように、真空配管１１−１の吸着器１４と弁Ｖ１３との間に、ヘリウム（Ｈｅ）ガス導入部２６を設け、予め一定量のＨｅガスを流量を変えて導入し、Ｈｅリークディテクタ１８の出力を記録しておく。導入したＨｅガスの流量とＨｅリークディテクタ１８での出力を予め記録しておくことで、Ｈｅガスの導入量の定量的評価が可能となる。
図３は、導入したＨｅガスの流量とＨｅリークディテクタの出力との関係を示す図である。図３に示すように、Ｈｅガスの検定流量として例えば１０００、３０００、５０００ｃｃ／ｍｉｎのＨｅガスの流量の時に得られたＨｅリークディテクタの出力をプロット（図３中、黒丸）し、Ｈｅガスの流量とその時のＨｅリークディテクタの出力との関係式を求めておく。これにより、計測して得られたＨｅリークディテクタの値から真空配管１１−１内に漏洩したＨｅガスの流量を求めることができる（図３中、白丸）。よって、真空配管１１−１の漏洩発生部位から真空配管１１−１への漏洩量を定量化することができる。
【００４２】
よって、本実施例に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａによれば、真空配管１１−１、１１−２から分岐した真空排気抜出し管１７に抜出されたＨｅガスを減圧するオリフィス２２と、真空度を調整すると共に、分岐したＨｅガスの流量を調整する本体２３とから構成される差動排気室２４が設けられ、差動排気室２４と第二の真空ポンプ２５とが連結し、差動排気室２４の後流側に圧力を調整したＨｅガスを検出するＨｅリークディテクタ１８が設けられている。このため、真空配管１１−１、１１−２内のＨｅガスの圧力が高く、Ｈｅリークディテクタ１８で検出できない低真空状態であっても差動排気室２４内で真空度を調整することで、差動排気室２４から抜出され検出に用いられるＨｅガスはＨｅリークディテクタ１８で検出可能な圧力とすることができるため、従来より用いられているＨｅリークディテクタ１８でリーク計測を行うことができる。
よって、真空配管１１−１の漏洩検査を行なう際、真空配管１１−１、１１−２内のＨｅガスの真空度が低くても内部真空法を用い、装置を停止させることなく真空配管１１−１の漏洩検査を行うことができる。
【実施例２】
【００４３】
本発明による実施例２に係る第二の配管漏洩検査装置について、図４を参照して説明する。
本実施例に係る第二の配管漏洩検査装置は、前記図１に示した実施例１に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａの構成と略同様であるため、前記図１に示した実施例１に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
また、本実施例では、核融合炉などにおいて、例えば放射性ガスを含む気体が流れる真空排気管の漏洩を検査する場合について説明する。
図４は、本発明による実施例２に係る第二の配管漏洩検査装置の構成を簡略に示す図である。
図４に示すように、実施例２に係る第二の配管漏洩検査装置１０Ｂは、真空配管（被検査用配管）３１−１の内部にヘリウム（Ｈｅ）ガス（検査用ガス）を送給し、真空配管３１−１に設けた検査対象弁３２を閉鎖し、検査対象弁３２から漏洩したＨｅガスを検出する配管漏洩検査装置において、真空配管３１−２から分岐した真空排気抜出し管１７と、真空排気抜出し管１７に設けられ、真空配管３１−２から分岐されたＨｅガスを減圧するオリフィス２２と、真空度を調整すると共に、抜出したＨｅガスの流量を調整する本体２３とから構成される差動排気室２４と、差動排気室２４と連結する第二の真空ポンプ２５と、差動排気室２４の後流側に設けられ、圧力を調整した後のＨｅガスを検出するヘリウム（Ｈｅ）リークディテクタ（検査用ガス漏れ検出装置）１８とを有するものである。
【００４４】
真空配管３１−１中の検査対象弁３２からＨｅガスが漏洩した場合、漏洩したＨｅガスは第一の真空ポンプ１６により真空配管３１−１、３１−２にガス流れを形成できる程度に吸引される。真空配管３１−２から分岐した真空排気抜出し管１７にＨｅガスは分岐され、オリフィス２２を介して差動排気室２４内に送給される。真空排気抜出し管１７に分岐したＨｅガスの圧力をオリフィス２２により減圧した後、差動排気室２４内の真空度を調整し、差動排気室２４から抜出され検出に用いられるＨｅガスをＨｅリークディテクタ１８が検出可能な圧力とすることができるため、検査対象弁３２から漏洩したＨｅガスを検出することができる。
【００４５】
このため、真空配管３１−１に設けた検査対象弁３２からＨｅガスが漏洩し、真空配管３１−１、３１−２内のＨｅガスの圧力が高く、Ｈｅリークディテクタ１８で検出できない低真空状態であっても差動排気室２４内で真空度を調整することで、差動排気室２４から抜出され検出に用いられるＨｅガスはＨｅリークディテクタ１８で検出可能な圧力とすることができるため、従来より用いられているＨｅリークディテクタ１８でリーク計測を行うことができる。
従って、検査対象弁３２の漏洩検査を行なう際、真空配管３１−１、３１−２内の真空度が低くても内部真空法を用い、装置を停止させることなく検査対象弁３２の漏洩検査を行うことができる。
【実施例３】
【００４６】
本発明による実施例３に係る第三の配管漏洩検査装置について、図５を参照して説明する。
本実施例に係る第三の配管漏洩検査装置は、前記図１に示した実施例１に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａ及び前記図３に示した実施例２に係る第二の配管漏洩検査装置１０Ｂの構成と略同様であるため、前記図１に示した実施例１に係る第一の配管漏洩検査装置１０Ａ及び前記図３に示した実施例２に係る第二の配管漏洩検査装置１０Ｂと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。
図５は、本発明による実施例３に係る第三の配管漏洩検査装置の構成を簡略に示す図である。
図５に示すように、実施例３に係る第三の配管漏洩検査装置１０Ｃは、前記図３に示した実施例２に係る第二の配管漏洩検査装置１０Ｂの真空配管３１−２の真空排気抜出し管１７よりも上流側を冷却する冷却部３３を有するものである。
【００４７】
真空配管３１−１が核融合炉などの真空排気管の場合、真空排気管内部は例えば９００℃程度の高温状態であり、高温状態のまま漏洩したＨｅガスをＨｅリークディテクタ１８で検出しようとしてもＨｅリークディテクタ１８は常温で使用するものであるためＨｅリークディテクタ１８を使用できない。そのため、高温状態のＨｅガスを真空配管３１−２に設けた冷却部３３で予め冷却した後、差動排気室２４に送給することにより、Ｈｅリークディテクタ１８を用いて検査対象弁３２から漏洩したＨｅガスを検出することができ、リーク計測を行うことができる。
【００４８】
また、本実施例に係る第三の配管漏洩検査装置１０Ｃにおいては、真空配管３１−２に冷却部３３を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、真空配管３１−１内のガスが低温であり、低温状態のままではＨｅリークディテクタ１８で検出用に用いることができない場合には、真空配管３１−２に冷却部３３に代えて真空配管３１−１内のガスを加熱する加熱部を設けるようにしてもよい。真空配管３１−２を加熱することにより、真空配管３１−１内部が低温状態であってもＨｅリークディテクタ１８で計測することができる。
【００４９】
また、本発明に係る配管漏洩検査装置は、ＶＰＳＡ型の酸素製造装置に用いられる真空配管、核融合炉などにおいて放射性ガスを含む気体が流れる真空排気管の漏洩検査について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、配管内を空気又はガスが流れる配管の漏洩検査を行なう装置であれば用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明に係る配管漏洩検査装置は、漏洩した検査用ガスを吸引して真空度を調整した後、計測するようにしているため、配管内の真空度が低い場合でも漏洩検査を行うことができ、低真空状態の配管の漏洩検査を行う配管漏洩検査装置に用いるのに好適である。
【符号の説明】
【００５１】
１０Ａ〜１０Ｃ  第一の配管漏洩検査装置〜第三の配管漏洩検査装置
１１、３１  真空配管（被検査用配管）
１２  空気
１３  吸湿器
１４  吸着器
１５  酸素濃縮ガス
１６  真空ポンプ、第一の真空ポンプ
１７  真空排気抜出し管
１８  ヘリウム（Ｈｅ）リークディテクタ（検査用ガス漏れ検出装置）
２１  Ｈｅガス吹付けノズル（検査用ガス供給手段）
２２  オリフィス（減圧手段）
２３  本体
２４  差動排気室
２５  第二の真空ポンプ
２６  ヘリウム（Ｈｅ）ガス導入部
３２  検査対象弁
３３  冷却部
Ｖ１１〜Ｖ１３  弁
【図１】
2010160031.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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