(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーチガス漏れ検出器（１）であって、被検体、スニッファまたは漏れ検査室のための接続部（２７）と、高真空ポンプ（２）と、該高真空ポンプ（２）の吸込み側に接続されたサーチガスディテクタ（５）と、当該サーチガス漏れ検出器（１）の前記接続部（２７）に続いたサーチガス管路（２８）とが設けられており、該サーチガス管路（２８）が、複数の管路区分（３１，３２，３５）と複数の弁（３３，３４，３６）とを介して高真空ポンプ（２）の少なくとも１つの中間段と、高真空ポンプ（２）の前真空範囲とに接続されている形式のものにおいて、当該サーチガス漏れ検出器（１）の構成要素としてハウジング（９）が設けられており、該ハウジング（９）内に前記管路および弁の少なくとも一部ならびに高真空ポンプ（２）が組み込まれており、該高真空ポンプ（２）の構成要素として、取外し可能なプラグインユニット（５１）が設けられており、該プラグインユニット（５１）が、複数の貫通孔（５８，６１）を備えた外側の外套構造体（５３）を有しており、さらに前記プラグインユニット（５１）が、当該サーチガス漏れ検出器（１）のすぐに運転できる状態で、ハウジング（９）に設けられた収容開口（５２）内に位置しており、プラグインユニット（５１）が、高真空ポンプ（２）の主要構成要素であるステータ、モータ、シャフト、ロータを有していることを特徴とするサーチガス漏れ検出器。
【請求項２】
外套構造体（５３）に設けられた貫通孔（５８，６１）に対応する接続通路（３１，３２）がハウジング（９）に組み込まれており、該接続通路（３１，３２）内に外部から操作可能な弁（３３，３４）が配置されている、請求項１記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項３】
前真空ポンプ（６）もハウジング（９）内に組み込まれている、請求項１または２記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項４】
高真空ポンプ（２）が少なくとも２つの段（７，８）を有している、請求項１、２または３記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項５】
高真空ポンプ（２）のステータもしくは２段式の高真空ポンプ（２）のステータ（１３，２５）が、外套構造体（５３）に設けられた前記貫通孔（５８，６１）の高さに、同じく貫通孔（５９，６２）を備えている、請求項４記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項６】
前記貫通孔（５８，５９；６１，６２）が高真空ポンプ（２）のほぼ全周にわたって延びている、請求項５記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項７】
当該サーチガス漏れ検出器（１）が、有利には同じくハウジング（９）内に組み込まれたパージガス弁（４２）を備えている、請求項１から６までのいずれか１項記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項８】
当該サーチガス漏れ検出器（１）が、第２のサーチ流入部（４３）を備えており、該第２のサーチ流入部（４３）が、ハウジング（９）の側方に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項９】
ハウジング（９）が、鋳造された高真空ブロックとして形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項１０】
ハウジング（９）がプラスチックから成っている、請求項１から８までのいずれか１項記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項１１】
前記弁（３３，３４，３６，３８）の少なくとも一部の弁の駆動装置（６３，６４，６６，６８）もハウジング（９）内に組み込まれている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項１２】
ハウジング内に組み込まれた前記弁の操作がワイヤレスに行われる、請求項１１記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項１３】
ハウジング（９）内に、弁構成部分を収納するために働く複数の中空室（７１，７２，７３，７４）が設けられている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項１４】
ハウジングが、前記中空室（７１，７２，７３，７４）に交差する１つの平面で分割可能である、請求項１３記載のサーチガス漏れ検出器。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか１項記載のサーチガス漏れ検出器を、種々異なる条件に適合させるための方法において、取外し可能なプラグインユニット（５１）を、変更された特性を有する別のプラグインユニットにより代えることを特徴とする、サーチガス漏れ検出器を、種々異なる条件に適合させるための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のサーチガス漏れ検出器に関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１２４２０５号明細書に基づき、このような形式の漏れ検出器が公知である。この公知の漏れ検出器は高真空ポンプを有しており、この高真空ポンプはターボ分子ポンプとして形成されており、そしてその流入部にはサーチガスディテクタが接続されている。漏れ検出器はさらに前真空ポンプを有している。高真空ポンプはさらに中間流入部と流出部とを備えている。これらの接続部には管路システムが接続されている。この管路システムは管路の他に被検体および前真空ポンプのための複数の弁や接続部を有している。前で挙げたコンポーネントは、被検体が第１の弁を介して高真空ポンプの中間流入部に接続されるように配置されている。さらに被検体は第２の弁を介して前真空ポンプの流入部に接続されている。さらに、高真空ポンプの流出部も第３の弁を介して前真空ポンプの流入部に接続されている。
【０００３】
公知のサーチガス漏れ検出器の構造は手間がかかる。なぜならば、公知のサーチガス漏れ検出器は多数の個別コンポーネントから成っているからである。さらに、サーチガス漏れ検出器の特性を種々異なる漏れ検査方法または被検体に適合させることも不都合である。このためには、高真空ポンプが、変更された状況に適合された特性を有する別の高真空ポンプにより代えられなければならない。このためには、管路・弁システムとサーチガスディテクタとが高真空ポンプの接続部から解離され、引き続き新しい高真空ポンプの接続部に真空密に接続されなければならない。このような手間は、高真空ポンプに設けられた中間接続部の数が増えれば増えるほど、ますます大きくなる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２３４３０号明細書に基づき、高真空ポンプに複数の中間接続部を装備させることが知られている。このような構成は最近ますます頻繁に使用されるようになっている。
【０００４】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式のサーチガス漏れ検出器の構造を単純にして、当該サーチガス漏れ検出器を種々異なる漏れ検査方法または被検体に適合させる際に必要となる組付け手間を減少させることである。
【０００５】
この課題は本発明によれば、請求項１の特徴部に記載の特徴により解決される。
【０００６】
漏れ検出器のハウジング内に多数のコンポーネントを組み込むことにより、被検体からの距離を従来よりも短縮し、ひいては被検体のポンプ排気を従来よりも迅速にし、漏れ検出器の応答時間を従来よりも短縮し、さらに漏れ検出器における再生時間をも減少させることが達成される。高真空ポンプの一部として、ユニットの形で容易に取外し可能となるプラグインユニットを使用することにより、顧客希望の多様性に合わせた高真空ポンプ特性の適合の所望の容易化が達成されるだけでなく、かなりのコスト削減も達成される。
【０００７】
プラグインユニットがどのように構成されていなければならないのかは、国際公開第９９／６１７９９号パンフレットから知ることができる。スリーブ状の外套構造体は主として、高真空ポンプの個々の構成部分（ステータ、モータ、シャフト、ロータ）の相互の対応関係を確保維持するという機能しか有していない。高真空ポンプの従来汎用のハウジングの機能、つまりポンプ活性の構成部分を外部に対してシールし、かつサーチガスディテクタへのポンプの接続のために働くという機能（接続フランジの支持体、中間流入部への接続）は、漏れ検出器本体のハウジングにより引き受けられる。たしかに原理的には、プラグインユニットを２つまたは３つの区分から形成することも可能ではあるが、しかしプラグインユニットは単一の安定した形成体から成っていると有利である。このような単一の形成体は全体で組付け・取外し可能である。
【０００８】
漏れ検出器を種々異なる条件に適合させるためには、取外し可能なプラグインユニットを交換するだけで済む。たとえば、プラグインユニットの外套構造体に設けられた貫通孔が、変更された横断面を有していることにより、サーチガス漏れ検出器の吸込能力を、変更された状況に適合させることができる。この場合、プラグインユニットの取出しもしくは交換が弁の位置に何ら影響を与えないこと、つまり接続通路の望ましくない開放を招いたりしないことが有利である。
【０００９】
さらに、漏れ検出器のハウジングと高真空ポンプのプラグインユニットとを簡単に分離することにより、次のような利点が得られる。すなわち、漏れ検出器のハウジングとして、組み込まれた通路およびコンポーネントならびに内部に設けられた、プラグインユニットのための収容部を備えた鋳造された高真空ブロックを使用することができる。
【００１０】
本発明のさらに別の利点および詳細を、図１および図２に概略的に図示した実施例につき詳しく説明する。
【００１１】
図１は、本発明による漏れ検出器に用いられる真空回路図であり、
図２は、本発明による漏れ検出器の１実施例を示す断面図である。
【００１２】
図１および図２に示した漏れ検出器１の主要構成要素は、複数の段を備えた高真空ポンプ２と、高真空ポンプ２の流入部３に有利には弁４（図１にのみ図示）を介して接続されたサーチガスディテクタ５（サーチガスとしてヘリウムを使用する場合には通常、質量分析計）と、フォアポンプもしくは前ポンプ６（図１にのみ図示）である。図１および図２の両図に示した実施例では、高真空ポンプ２が複合摩擦ポンプ（Compound-Reibungspumpe）として形成されている。高真空ポンプ２は吸込み側に設置されたターボ分子ポンプ段７と、吐出側に設置された分子ポンプ段８、たとえばねじ山段とを有している。漏れ検出器１のハウジングは符号９で示されている。
【００１３】
ターボ分子ポンプ段７の構成要素はロータ羽根１２を備えたロータ１１と、ステータ羽根１４を備えたステータ１３である。ステータ羽根１４の保持はスペーサリング１５の間で行われる。
【００１４】
分子ポンプ段８の構成要素は、回転するシリンダ２１であり、このシリンダ２１の外側には、ねじ山２２を備えたステータ２５が対応配置されている。
【００１５】
漏れ検出器１の流入部は符号２７で示されている。この流入部２７は公知の形式で、漏れ検査したい被検体、漏れ検査室またはスニッファの接続のために働く。流入部２７には管路２８が続いている。被検体に欠陥がある場合にはサーチガスを含んだガスがこの管路２８を介して吸い込まれる。サーチガス管路２８は、それぞれ弁３３;３４を備えた管路区分３１，３２を介して高真空ポンプ２のターボ分子ポンプ段７と分子ポンプ段８とに接続されている。さらに、管路２８は弁３６を備えた管路区分３５を介して前真空ポンプ６の流入部にも接続されている。高真空ポンプ２の流出部と前真空ポンプ６の流入部との間に延びる管路は符号３７で示されている。この管路３７は弁３８を備えている。
【００１６】
漏れ検査過程は以下のようにして行われる：まず、弁３６が開いた状態で（他の弁は全て閉じられた状態）被検体または漏れ検査室が前真空ポンプ６によって排気される。その後に、弁３８を開くことにより、粗漏れ検査が開始する。引き続き、弁３６を閉じかつ弁３４を開いた後に、精密漏れ検査が実施され、さらに弁３３を開いた後に高感度の漏れ検査が実施され得る。
【００１７】
図１に概略的に示した解決手段には、さらに弁４２を備えた管路４１を介して管路３７に通じた掃気気体接続部もしくはパージガス接続部が設けられている。このパージガス接続部を介して、妨害因子となるサーチガス残分の迅速な除去の目的で漏れ検出器にパージガスを注入することができる。さらに漏れ検出器１は第２の流入部４３を備えている。この第２の流入部４３は側方に（流入部２７と同じ端面側ではない）に位置していて、選択的に使用され得る。
【００１８】
図１の破線４５により、図２に図示されているような漏れ検出器１のハウジング９が示されている。図面から判るように、高真空ポンプ２、管路２８，３１，３２，３５，３７ならびに弁３３，３４，３６，３８はハウジング９内に組み込まれている。図１に示した一点鎖線４６，４７により、付加的に前真空ポンプ６および／またはパージガス弁４２がハウジング９内に組み込まれていてよいことが示されている。
【００１９】
重要となるのは、高真空ポンプ２の構成である。高真空ポンプ２はプラグインユニット（Einschub）５１を有しており、このプラグインユニット５１はハウジング９に設けられた対応する開口５２内に、すぐに運転できる状態、つまり運転準備の完了した状態で位置している。プラグインユニット５１自体は、ターボ分子ポンプとして形成された高真空ポンプの主要構成要素（ステータ、モータ、シャフト、ロータ）を有しており、これらの主要構成要素はスリーブ状の外套構造体５３によってまとめ合わされる。この外套構造体５３の外側の形状はハウジング９に設けられた収容開口５２の形状に適合されている。図２に示した実施例では、外套構造体５３がほぼ円筒状に形成されている。外側の段部５４，５５により、すぐに運転できる状態での規定された位置が確保される。外套構造体５３とハウジング９もしくは開口５２との間のギャップをシールするためには、複数のシールリング５６が設けられている。
【００２０】
管路区分３１，３２の高さでは、外套構造体５３ならびに高真空ポンプ段７，８のステータ１３，２５が貫通孔５８，５９；６１，６２を備えている。たとえばポンプのほぼ全周にわたって延びていてよい前記開口の横断面および前記開口の高さにおけるポンプ活性面の形成は、高真空ポンプのポンプ特性を規定する。これらのポンプ特性を変更したい場合、本発明による漏れ検出器では、プラグインユニット５１を交換することしか必要とならない。
【００２１】
本発明による漏れ検出器の構成要素は弁３３，３４，３６，３８であり、これらの弁の閉鎖構成部分はハウジング９内に組み込まれている。これらの弁の駆動装置６３，６４，６６，６８もハウジング９内に組み込まれていると有利である。これらの駆動装置を収納するためには、ハウジング９が複数の中空室７１，７２，７３，７４を有している。ハウジング９が、これらの中空室に交差する１つの平面で分割可能であると有利である。これにより、閉鎖構成部分が単独であれ、閉鎖構成部分が駆動装置と一緒であれ、前記弁は簡単に組付け可能となる。前記弁の操作がワイヤレスに行われない場合には、付加的に制御線路のための孔が設けられていなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による漏れ検出器に用いられる真空回路図である。
【図２】本発明による漏れ検出器の１実施例を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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