(57)【要約】【課題】逆拡散式ヘリウムリークディテクタの省電力化のための運転方法を提供すること。【解決手段】初期起動を行ってフォアラインを高真空とした後のテスト待ち受け時において、フォアラインバルブとフォアポンプについて、ステップ１：フォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止し、ステップ２：ステップ１により分析管の圧力が上昇して圧力上昇限度値に達するとフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口し、ステップ３：ステップ２により分析管の圧力が下降して所定値に達するとフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止するというステップ１〜ステップ３のサイクルを繰り返す間欠運転を行うことでフォアラインバルブとフォアポンプに係る消費電力の省電力化を行う。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高真空ポンプの吸気口に分析管を接続し、排気口にフォアラインバルブを介してフォアポンプを接続したフォアラインを備え、ヘリウムリークテスト時に被試験体から漏洩したヘリウムをフォアラインに導き、ヘリウムを分析管にて検出する逆拡散式ヘリウムリークディテクタの運転方法であって、初期起動を行ってフォアラインを高真空とした後のテスト待ち受け時において、フォアラインバルブとフォアポンプについて、ステップ１：フォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止し、ステップ２：ステップ１により分析管の圧力が上昇して圧力上昇限度値に達するとフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口し、ステップ３：ステップ２により分析管の圧力が下降して所定値に達するとフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止するというステップ１〜ステップ３のサイクルを繰り返す間欠運転を行うことでフォアラインバルブとフォアポンプに係る消費電力の省電力化を行うことを特徴とする運転方法。
【請求項２】
ステップ２について、フォアラインバルブを閉止してから、または、フォアポンプの運転を停止してから分析管の圧力が圧力上昇限度値に達するまでの時間を別途知見しておき、間欠タイマーで時間監視を行って分析管の圧力が圧力上昇限度値に達するまでの時間経過後にフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口することを特徴とする請求項１記載の運転方法。
【請求項３】
ステップ２における圧力上昇限度値の設定を分析管の測定バックグランド値に基づいて行うことを特徴とする請求項１記載の運転方法。
【請求項４】
ステップ２における圧力上昇限度値の設定を高真空ポンプのモータの電流値に基づいて行うことを特徴とする請求項１記載の運転方法。
【請求項５】
請求項１記載のフォアラインバルブとフォアポンプに係る消費電力の省電力化を行うための運転ができることを特徴とする逆拡散式ヘリウムリークディテクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、逆拡散式ヘリウムリークディテクタの省電力化のための運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
逆拡散式ヘリウムリークディテクタは、被試験体の封止検査や密閉検査を行う際に利用されるものである。図１にその一例の基本構成図を示す。装置の中核をなす真空排気系１は、高真空ポンプ１ｂの吸気口に分析管１ａを接続し、排気口にフォアラインバルブ１ｅを介してフォアポンプ１ｃを接続したフォアラインを備え、ヘリウムリークテスト時にテストポート１ｇに接続された被試験体から漏洩したヘリウムを粗引き／テストバルブ１ｆを介して高真空のフォアラインに導き、ヘリウムを分析管１ａで検出するように構成されている。なお、図１において、１ｄはテストポート１ｇの圧力を監視する真空計、２は装置に関する情報表示や操作を行うための表示／操作部、３は各部の電源オンオフと入力された信号の演算処理を行う電源／処理部、４はヘリウムイオン電流の増幅を行うＤＣアンプ、５は高真空ポンプのモータ制御を行う高真空ポンプ電源である。高真空ポンプ１ｂとしては、例えば、ヘリウム分子が高速回転するロータのタービンブレードから運動量を与えられて排気口へ移動することによってポンプ作用が行われるターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）が使用される。
【０００３】
逆拡散式ヘリウムリークディテクタの運転方法の概略は次の通りである。即ち、初期起動を行ってフォアラインを高真空とする。いったんフォアラインを高真空とした後は、フォアラインを構成する各部に関する電源、即ち、分析管１ａのフィラメント、高真空ポンプ１ｂ、フォアラインバルブ１ｅ、フォアポンプ１ｃの各電源を全てオンにし続け、フォアラインの状態を常に高真空にしておく。ヘリウムリークテスト時には、被試験体をテストポート１ｇに接続し、フォアラインバルブ１ｅを閉止してから粗引き／テストバルブ１ｆを開口して粗引きを行う。そして真空計１ｄにてテストポート１ｇの圧力が十分に減圧されていることを確認してからフォアラインバルブ１ｅを開口する。フォアラインに導かれたヘリウムは、高真空ポンプ１ｂ内を排気口から吸気口に向かって逆拡散し、分析管１ａに導かれて検出される。
【０００４】
初期起動を行ってフォアラインを高真空とした後にフォアラインを構成する各部に関する電源を全てオンにし続け、フォアラインの状態を常に高真空にしておくのは、分析管１ａを安定した圧力に維持するためである。高真空ポンプ１ｂを回転し続けた状態でフォアラインバルブ１ｅを閉止し続けたりフォアポンプ１ｃの運転を停止し続けたりすると、分析管１ａの圧力が上昇する。装置をこのような状態のままにしておくと、ヘリウムの正確な検出ができなくなるばかりでなく、高真空ポンプ１ｂに負荷がかかってそこに使用されているベアリングなどが損傷することがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フォアラインを構成する各部に関する電源を全てオンにし続けることは電力の多大な消費を招いている。例えば、フォアラインバルブは約０．５Ａ、フォアポンプは約５Ａの電力を消費する。従って、このような消費電力を削減することができれば、省エネルギー化が叫ばれている時代の要請に応えることができる。
そこで本発明は、逆拡散式ヘリウムリークディテクタの省電力化のための運転方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の点に鑑みてなされた本発明の逆拡散式ヘリウムリークディテクタの運転方法は、請求項１記載の通り、高真空ポンプの吸気口に分析管を接続し、排気口にフォアラインバルブを介してフォアポンプを接続したフォアラインを備え、ヘリウムリークテスト時に被試験体から漏洩したヘリウムをフォアラインに導き、ヘリウムを分析管にて検出する逆拡散式ヘリウムリークディテクタの運転方法であって、初期起動を行ってフォアラインを高真空とした後のテスト待ち受け時において、フォアラインバルブとフォアポンプについて、ステップ１：フォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止し、ステップ２：ステップ１により分析管の圧力が上昇して圧力上昇限度値に達するとフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口し、ステップ３：ステップ２により分析管の圧力が下降して所定値に達するとフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止するというステップ１〜ステップ３のサイクルを繰り返す間欠運転を行うことでフォアラインバルブとフォアポンプに係る消費電力の省電力化を行うことを特徴とする。
また、請求項２記載の運転方法は、請求項１記載の運転方法において、ステップ２について、フォアラインバルブを閉止してから、または、フォアポンプの運転を停止してから分析管の圧力が圧力上昇限度値に達するまでの時間を別途知見しておき、間欠タイマーで時間監視を行って分析管の圧力が圧力上昇限度値に達するまでの時間経過後にフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口することを特徴とする。
また、請求項３記載の運転方法は、請求項１記載の運転方法において、ステップ２における圧力上昇限度値の設定を分析管の測定バックグランド値に基づいて行うことを特徴とする。
また、請求項４記載の運転方法は、請求項１記載の運転方法において、ステップ２における圧力上昇限度値の設定を高真空ポンプのモータの電流値に基づいて行うことを特徴とする。
また、本発明の逆拡散式ヘリウムリークディテクタは、請求項５記載の通り、請求項１記載のフォアラインバルブとフォアポンプに係る消費電力の省電力化を行うための運転ができることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の逆拡散式ヘリウムリークディテクタの運転方法は、高真空ポンプの吸気口に分析管を接続し、排気口にフォアラインバルブを介してフォアポンプを接続したフォアラインを備え、ヘリウムリークテスト時に被試験体から漏洩したヘリウムをフォアラインに導き、ヘリウムを分析管にて検出する逆拡散式ヘリウムリークディテクタの運転方法であって、初期起動を行ってフォアラインを高真空とした後のテスト待ち受け時において、フォアラインバルブとフォアポンプについて、ステップ１：フォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止し、ステップ２：ステップ１により分析管の圧力が上昇して圧力上昇限度値に達するとフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口し、ステップ３：ステップ２により分析管の圧力が下降して所定値に達するとフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止するというステップ１〜ステップ３のサイクルを繰り返す間欠運転を行うことでフォアラインバルブとフォアポンプに係る消費電力の省電力化を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
前述の通り、初期起動を行ってフォアラインを高真空とした後、高真空ポンプを回転し続けた状態でフォアラインバルブを閉止し続けたりフォアポンプの運転を停止し続けたりすると、分析管の圧力が上昇し、ヘリウムの正確な検出ができなくなるばかりでなく、高真空ポンプに負荷がかかってそこに使用されているベアリングなどが損傷することがあるが、本発明においては、このような事態を招くことのない範囲での分析管の圧力上昇は許容することとし、初期起動を行ってフォアラインを高真空とした後であっても、ステップ１として、フォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止し、これらに係る消費電力の省電力化を行う。そして、ステップ２として、分析管の圧力が上昇して圧力上昇限度値に達した時点で分析管の圧力を下降せしめるために、フォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口する。そして、ステップ３として、分析管の圧力が下降して所定値に達した時点でフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止し、再び、これらに係る消費電力の省電力化を行う。このようなステップ１〜ステップ３のサイクルを繰り返す間欠運転を行うことで、全体としてフォアラインバルブとフォアポンプに係る消費電力の大幅な省電力化が可能となる。
【０００９】
ここで、ステップ２における圧力上昇限度値の設定は、使用される逆拡散式ヘリウムリークディテクタの装置特性などに応じて適宜行われるものである。
【００１０】
ステップ２は、ステップ１により分析管の圧力が上昇して圧力上昇限度値に達すると分析管の圧力を下降せしめるためにフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口するものであるが、適切にフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口する方法としては、例えば、使用される逆拡散式ヘリウムリークディテクタの装置特性などに基づいて、フォアラインバルブを閉止してから、または、フォアポンプの運転を停止してからどの程度の時間経過後に分析管の圧力が圧力上昇限度値に達するのかを別途知見しておき、間欠タイマーで時間監視を行って分析管の圧力が圧力上昇限度値に達するまでの時間経過後に上記の制御を行う方法が挙げられる。
【００１１】
図２は、ステップ２を間欠タイマーで時間監視を行って制御する場合のフォアラインバルブとフォアポンプに係る間欠運転動作フローチャートである。その概略を以下に時間を追って説明する。
ステップ１としてフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止すると（Ｓ１，Ｓ２）、ステップ２として間欠タイマーが作動する（Ｓ３Ａ）。そして、フォアラインバルブを閉止してから、または、フォアポンプの運転を停止してから分析管の圧力が圧力上昇限度値に達するまでの時間が経過した時点でタイムアップとなり（Ｓ４Ａ）、フォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口する（Ｓ５，Ｓ８）。なお、フォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口するまでの時間をタイマーで監視し、所定の時間だけフォアラインバルブ下流を粗引きした後にフォアラインバルブを開口するようにすることが装置の損傷を防止する観点から望ましい（Ｓ６，Ｓ７）。
ステップ２としてフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口した後、ステップ３として、分析管の圧力を下降せしめる時間をタイマーで監視し、分析管の圧力が所定値に達するまでフォアラインの真空排気を行う（Ｓ９，Ｓ１０）。その後、分析管の圧力が所定値に達した時点でフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止する（Ｓ１，Ｓ２）。
なお、分析管のフィラメントと高真空ポンプを間欠運転動作フローに組み込み、これらについても間欠運転を行うことで、よりいっそうの省電力化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、ステップ２において、適切にフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口する別の方法としては、圧力上昇限度値の設定を分析管の測定バックグランド値に基づいて行う方法が挙げられる。この方法は、分析管の圧力が上昇すると分析管の測定バックグランド値が上昇する現象を利用したものであり、測定バックグランド値が所定の値となった時点で分析管の圧力の上昇が圧力上昇限度値に達したと判断する方法である。
【００１３】
図３は、ステップ２における圧力上昇限度値の設定を分析管の測定バックグランド値に基づいて行う場合のフォアラインバルブとフォアポンプに係る間欠運転動作フローチャートである。ステップ１としてフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止した後（Ｓ１，Ｓ２）、ステップ２として分析管の測定バックグランド値の監視を行う（Ｓ３Ｂ）。測定バックグランド値が所定の値となった時点で分析管の圧力の上昇が圧力上昇限度値に達したと判断し（Ｓ４Ｂ）、フォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口する（Ｓ５，Ｓ８）。その他のフローは図２に示したフローと同じである。
なお、高真空ポンプを間欠運転動作フローに組み込み、高真空ポンプについても間欠運転を行うことで、よりいっそうの省電力化を図ることが可能となる。
【００１４】
また、ステップ２において、適切にフォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口する別の方法としては、圧力上昇限度値の設定を高真空ポンプのモータの電流値に基づいて行う方法が挙げられる。この方法は、分析管の圧力が上昇すると高真空ポンプのモータに負荷がかかり、その電流値が上昇する現象を利用したものであり、電流値が所定の値となった時点で分析管の圧力の上昇が圧力上昇限度値に達したと判断する方法である。
【００１５】
図４は、ステップ２における圧力上昇限度値の設定を高真空ポンプのモータの電流値に基づいて行う場合のフォアラインバルブとフォアポンプに係る間欠運転動作フローチャートである。ステップ１としてフォアラインバルブを閉止してからフォアポンプの運転を停止した後（Ｓ１，Ｓ２）、ステップ２として高真空ポンプのモータの電流値の監視を行う（Ｓ３Ｃ）。電流値が所定の値となった時点で分析管の圧力の上昇が圧力上昇限度値に達したと判断し（Ｓ４Ｃ）、フォアポンプの運転を再開してからフォアラインバルブを開口する（Ｓ５，Ｓ８）。その他のフローは図２に示したフローと同じである。
なお、分析管のフィラメントを間欠運転動作フローに組み込み、分析管のフィラメントについても間欠運転を行うことで、よりいっそうの省電力化を図ることが可能となる。
【００１６】
以上のような間欠運転を行っている最中にヘリウムリークテストを行うことになった場合、例えば、間欠運転解除を指令する入力に基づいて間欠運転解除を行ってフォアラインを高真空とする。フォアラインバルブが閉止されている際には、フォアポンプを運転することでフォアラインバルブ下流を十分に粗引きした後にフォアラインバルブを開口してフォアラインを高真空とすることが装置の損傷を防止する観点から望ましい。
【００１７】
なお、上記のような間欠運転は自動設定されるものであってもよいし、手動設定されるものであってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、逆拡散式ヘリウムリークディテクタの省電力化のための運転方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヘリウムリークディテクタの一例の基本構成図である。
【図２】時間の監視に基づく間欠運転動作フローチャートである。
【図３】分析管の測定バックグランド値の監視に基づく間欠運転動作フローチャートである。
【図４】高真空ポンプのモータの電流値の監視に基づく間欠運転動作フローチャートである。
【符号の説明】
１　　真空排気系
１ａ　分析管
１ｂ　高真空ポンプ
１ｃ　フォアポンプ
１ｄ　真空計
１ｅ　フォアラインバルブ
１ｆ　粗引き／テストバルブ
１ｇ　テストポート
２　　表示／操作部
３　　電源／処理部
４　　ＤＣアンプ
５　　高真空ポンプ電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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