JP2019035729A - ガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流量計の数が減少して、単純な構造で形成されながらも、ガス漏れを感知する感知位置で捕集される空気を均一な流量でガス測定モジュールに供給するガスサンプラー、及びこれを含むガス漏れ感知装置を提供する。【解決手段】感知対象ガスの漏れの有無を感知する感知位置に延びて、空気を捕集する複数の空気捕集管１１０と、空気流入管１２０と、流入流量計１２５と、メイン管１３０と、メイン流量計１３５と、空気供給管１５０と、分岐バイパス管１４１及びバイパス管１４０と、合体バイパス管１４２を流れる空気流量を制御するバイパス流量計１４５とを含むガスサンプラー及びガス漏れ感知装置を構成する。これにより、複数の空気流入管にそれぞれ連結されている分岐バイパス管のそれぞれにバイパス流量計が設けられず、合体バイパス管にバイパス流量計が設けられるので、バイパス流量計の数が減少し、配管の連結構造が簡単になる【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造ライン又は平板ディスプレイ製造ラインに設けられ、複数の位置で空気をサンプリングしてガス測定モジュールに供給する、ガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置に関するものである。

半導体製造ラインでは、人間に有害なガスのような化学薬品が多く使用される関係で、少量の漏れであっても人間に致命的な被害を与えることになる。最近は、半導体製造ラインや石油化学薬品の製造ラインのように、漏れによる深刻な被害が予想される製造ラインは、ガス漏れが懸念される場所にガス漏れの有無をリアルタイムに感知するために、ガス漏れ感知装置の設置が進められている。

製造ラインにおいて、ガス漏れを感知すべき領域が広い場合、設けられなければならないガス漏れ感知装置の数が増加して、コストが増加するという問題がある。従って、ガス漏れ感知装置の数を最小化するために、感知対象ガスの捕集のための複数の空気捕集管を、ガス漏れ感知装置からガス漏れの有無を感知する位置まで延長する方法が開発されている。しかし、かかる方法は、空気捕集管の長さが長くなる場合、ガス漏れ感知装置が空気を円滑に捕集し難いので、ガス漏れの有無を正確に感知するのは難しい側面がある。

本発明は、流量計の数が減少して、単純な構造で形成されながらも、ガス漏れを感知する感知位置で捕集される空気を均一な流量でガス測定モジュールに供給するガスサンプラー、及びこれを含むガス漏れ感知装置を提供することにその目的がある。

本発明のガスサンプラーは、感知対象ガスの漏れの有無を感知する感知位置に延びて、空気を捕集する複数の空気捕集管と、複数で形成され、一端がそれぞれ前記空気捕集管にそれぞれ連結され、前記空気捕集管から空気が流入する空気流入管と、前記空気流入管のそれぞれに設けられ、前記空気流入管を流れる空気流量を調節する流入流量計と、前記空気流入管に連結され、前記空気流入管から供給される空気が流れるメイン管と、前記メイン管に結合され、前記メイン管を流れる空気流量を調節するメイン流量計と、前記メイン管に連結され、前記空気捕集管で空気を捕集するのに必要な吸引力を提供する真空ポンプと、一端が前記空気流入管に連結され、ガス測定モジュールに空気を供給する空気供給管と、前記空気流入管の数に対応する数で形成され、一端が前記空気供給管にそれぞれ連結される分岐バイパス管、及び一端が前記分岐バイパス管に連結され、他端が前記真空ポンプに連結される合体バイパス管を含むバイパス管と、前記合体バイパス管に結合され、前記合体バイパス管を流れる空気流量を制御するバイパス流量計とを含むことを特徴とする。

本発明のガス漏れ感知装置は、前記ガスサンプラー、及び前記ガスサンプラーから供給される空気に感知対象ガスが含まれているか否かを測定するガス測定モジュールを含むことを特徴とする。

本発明に係るガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置は、複数の空気流入管にそれぞれ連結されている分岐バイパス管のそれぞれにバイパス流量計が設けられず、合体バイパス管にバイパス流量計が設けられるので、バイパス流量計の数が減少し、配管の連結構造が簡単になるという効果がある。

本発明に係るガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置は、空気流入管に流入する空気流量を、それぞれの空気流入管に設けられている流入流量計で直接調節するので、バイパス流量計で調節する場合よりも、空気流量をさらに容易に調節できるという効果がある。

本発明に係るガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置は、複数の感知位置でリアルタイムに空気を捕集して、均一な流量でガス測定モジュールに供給し、感知対象ガスの漏れの有無を迅速に確認することができるという効果がある。

また、本発明に係るガスサンプラー及びガス漏れ感知装置は、空気を捕集する感知位置により空気捕集管の長さが異なっても、均一な流量の空気がガス測定モジュールに供給されるようにする効果がある。

また、本発明に係るガスサンプラー及びガス漏れ感知装置は、均一な流量の空気がガス測定モジュールに供給されるので、感知対象ガスの濃度をリアルタイムに算出して、対応方法を迅速に決定するようにする効果がある。

また、本発明に係るガスサンプラー及びガス漏れ感知装置は、複数の位置で空気を捕集してガス測定モジュールに供給するので、ガス漏れ感知装置の数を減少させ、設置コスト及び運用コストを低減させるという効果がある。

本発明の一実施例に係るガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置の概略的な構成図である。 ４箇所の感知位置でガスを捕集し、サンプリングする場合による空気の流れを示す。 １箇所の感知位置でガスを捕集し、サンプリングする場合による空気の流れを示す。

以下、本発明の実施例に係るガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置を、添付の図面を通じて詳細に説明する。

先ず、本発明の一実施例に係るガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置について説明する。

図１は、本発明の一実施例に係るガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置の概略的な構成図である。

本発明の一実施例に係るガスサンプラー１００は、図１を参照すると、複数の空気流入管１２０と、流入流量計１２５と、メイン管１３０と、メイン流量計１３５と、バイパス管１４０と、バイパス流量計１４５と、空気供給管１５０と、真空ポンプ１６０とを含む。また、前記ガスサンプラー１００は、流入弁１２７及びメイン弁１３７をさらに含み得る。また、前記ガスサンプラー１００は、複数の空気捕集管１１０及び洗浄用空気供給管１７０をさらに含み得る。

前記ガスサンプラー１００は、ガスサンプラー本体１００ａと空気捕集管１１０とに分けることができる。前記ガスサンプラー本体１００ａは、空気流入管１２０と、流入流量計１２５と、メイン管１３０と、メイン流量計１３５と、バイパス管１４０と、バイパス流量計１４５と、空気供給管１５０と、真空ポンプ１６０とを含み得る。また、ガスサンプラー本体１００ａは、流入弁１２７及びメイン弁１３７をさらに含み得る。

前記ガスサンプラー１００は、ガス漏れの有無を感知する複数の位置（以下、「感知位置」という）で同時に捕集される空気をガス測定モジュール２０に供給する。この時、前記ガスサンプラー１００は、各感知位置で捕集される空気を均一な流量でガス測定モジュール２０に供給し、感知位置ごとに捕集される空気流量の差による感知対象ガスの濃度算出における誤差を低減させる。

本発明の一実施例に係るガスサンプラー１００は、複数の感知位置でガスを捕集するために、複数の空気捕集管１１０及び空気流入管１２０で構成され、感知位置の数によって、空気捕集管１１０及び空気流入管１２０の数が増減し得る。また、前記ガスサンプラー１００は、全ての空気流入管１２０が、１個あるいは空気流入管１２０の数よりも少ない数のバイパス流量計１４５に連結され、空気流入管１２０の数よりも少ない数のバイパス流量計１４５を使用して、空気流入管１２０に流入する空気流量を一次的に制御することができる。例えば、前記ガスサンプラー１００は、４箇所の感知位置でガスを捕集するために、４個の空気捕集管１１０と４個の空気流入管１２０とで構成され、１個又は２個のバイパス流量計１４５を含み、バイパス流量計１４５によって空気流入管１２０に流入する空気流量を制御することができる。

また、前記ガスサンプラー１００は、複数の空気捕集管１１０及び空気流入管１２０が１個のバイパス流量計１４５に連結される構成を単位構成とし、複数の単位構成を含んで形成され得る。例えば、前記単位構成が２個、３個、又は４個の空気捕集管１１０及び空気流入管１２０、並びに１個のバイパス流量計１４５で構成され得る。前記感知位置が８箇所である場合、単位構成は４個の空気捕集管１１０及び空気流入管１２０、並びに１個のバイパス流量計１４５で構成され、ガスサンプラー１００は、２個の単位構成を含み得る。また、前記単位構成は、２個の空気捕集管１１０及び空気流入管１２０、並びに１個のバイパス流量計１４５で構成され、ガスサンプラー１００は、４個の単位構成を含み得る。前記単位構成を構成する空気捕集管１１０及び空気流入管１２０の数が少ない場合に、より精密な空気流量制御が可能である。

前記ガスサンプラー１００は、複数の空気流入管１２０にそれぞれ連結されている分岐バイパス管にバイパス流量計１４５が設けられず、分岐バイパス管に連結される合体バイパス管にバイパス流量計１４５が設けられる。また、前記ガスサンプラー１００は、空気流入管１２０に空気流量が調節可能な流入流量計１２５が設けられる。従って、前記ガスサンプラー１００は、空気流入管１２０で必要とする空気流量よりも大きい空気流量が空気流入管１２０に流れることができるように、バイパス流量計１４５を概略的に調節し、流入流量計１２５を用いて空気流入管１２０に流入する空気流量を調節する。

従って、前記ガスサンプラー１００は、それぞれの分岐バイパス管にバイパス流量計１４５が設けられ、空気流入管１２０に流入する空気流量を制御する構造と対比して、空気流入管１２０に流入する空気流量を容易に調節することができる。万が一、複数の空気流入管１２０に連結されるそれぞれの分岐バイパス管に、個別にバイパス流量計１４５が設けられ、それぞれの空気流入管１２０を流れる空気流量を制御する場合、第１の空気流入管１２０に連結されるバイパス流量計１４５を調節して、第１の空気流入管１２０の空気流量を調整すると、その影響により第２の空気流入管１２０を流れる空気流量が影響を受けることになる。第２の空気流入管１２０に連結されるバイパス流量計１４５の空気流量を調節して、第２の空気流入管１２０を流れる空気流量を調節すると、同様に、他の空気流入管１２０を流れる空気流量が影響を受けることになるため、追加的な調整を必要とする。従って、複数の空気流入管１２０を流れる空気流量を均一に調節する過程が複雑になる側面がある。

また、前記ガスサンプラー１００は、複数の空気流入管１２０にそれぞれ連結されている流入流量計１２５に設定される空気流量の合計よりも大きい空気流量でメイン流量計１３５が設定され、それぞれの空気流入管１２０に流れる空気流量が流入流量計１２５によって直接調節されるので、空気流量をより容易に調節することができる。

また、前記ガスサンプラー１００は、空気流入管１２０に設けられる流入弁１２７とメイン弁１３７を制御することにより、全ての空気流入管１２０のうち、必要とするいずれか１個の空気流入管１２０に空気が流入し、他の空気流入管１２０に空気が流入しないようにすることができる。

また、本発明の一実施例に係るガス漏れ感知装置１０は、ガスサンプラー１００及びガス測定モジュール２０を含んで形成される。前記ガス測定モジュール２０は、空気捕集管１１０の数が多い場合、２台以上形成され得る。前記ガス測定モジュール２０は、ガス成分の成分分析に用いられる一般的な分析器で形成される。また、前記ガス漏れ測定装置１０は、別途の制御部（図示せず）を備えて、ガスサンプラー１００とガス測定モジュール２０の動作を制御することができる。

前記ガス測定モジュール２０は、ガスサンプラー１００から供給される空気を分析して、感知対象ガスの濃度を算出し、算出された濃度から感知対象ガスの漏れの有無を確認する。従って、前記ガス測定モジュール２０は、感知対象ガスの漏れがある場合、迅速にガスが漏れた感知位置を確認できるようにする。前記ガス測定モジュール２０は、ガスサンプラー１００から供給される空気中、分析に必要な空気を吸入する別途の吸引手段（図示せず）を備えている。

また、前記ガス漏れ感知装置１０は、ガス測定モジュール２０から算出された濃度から感知対象ガスの漏れの程度を把握し、必要な場合には、連結されている別途のモニター（例えば、ガス漏れの有無を管理する管理者のコンピュータモニタ）にアラーム信号を生成することができる。また、前記ガス漏れ感知装置１０は、感知対象ガスの漏れの程度によって、ガス漏れの対応方法をガイドして行われる工程の中断の可否、及び人員の退避命令等、必要な措置を取るのに役立てることができる。

以下で、空気は、感知対象ガスが漏れて混合された空気を含む概念であり、この場合、ガスのような概念として使用され得る。ここで、感知対象ガスは、アンモニア、塩化水素、又はフッ化水素のように吸着性が強い成分であり得る。

前記空気捕集管１１０は、複数の空気捕集管１１０で構成され、２個、４個、８個、又は１６個等で形成され得る。前記空気捕集管１１０は、感知位置の箇所に対応する数で形成され得る。前記空気捕集管１１０は、複数個が、ガスサンプラー本体１００ａが設けられる位置からそれぞれの感知位置に延びて形成される。前記空気捕集管１１０は、ガスサンプラー本体１００ａから感知位置までの距離によって、いずれか１個又は全体が互いに異なる長さで形成され得る。また、前記空気捕集管１１０は、感知位置までの経路によって、曲がる回数又は曲率が変わる場合がある。従って、前記空気捕集管１１０は、長さ、曲がる回数、又は曲率によって、内部を流れる空気の摩擦力が変わることになり、捕集する空気の量が変わることがある。

前記空気捕集管１１０は、複数で形成される場合、少なくとも２個のグループに分けられ、感知位置のガス漏れを感知するように形成され得る。前記空気捕集管１１０がグループに分けて形成される場合、ガス漏れが行われる感知位置をより迅速に感知することができる。

前記空気流入管１２０は、一端が空気捕集管１１０に連結され、他端がメイン管１３０及び空気供給管１５０に連結される。前記空気流入管１２０は、メイン管１３０を介して真空ポンプ１６０と直列に連結される。前記空気流入管１２０は、少なくとも空気捕集管１１０の数に対応する数で形成される。前記空気流入管１２０は、空気捕集管１１０から流入する空気をメイン管１３０及び空気供給管１５０に供給する。前記空気流入管１２０は、ガス漏れによるガス成分の含量を分析するのに十分な空気流量が流れるように、所定の直径に形成され得る。

前記空気流入管１２０は、ガスサンプラー１００の内部で長さを最小化して、空気流入管１２０の長さによってガス測定モジュール２０に供給される空気の供給量が変化することを最小化する。また、前記空気流入管１２０は、長さを最小化して、真空ポンプ１６０の振動による影響を最小化する。また、前記空気流入管１２０は、捕集されて流入する空気を相対的に短時間内にガス測定モジュール２０に供給して、ガス漏れの有無の感知に要する時間を短縮する。

前記空気流入管１２０は、好ましくは、空気捕集管１１０と同じ直径又はそれよりも大きい直径を有するように形成される。前記空気流入管１２０の直径が空気捕集管１１０よりも小さい場合、空気捕集管１１０に捕集された空気が円滑に空気流入管１２０に流入しない可能性がある。

前記流入流量計１２５は、空気流入管１２０の中間に結合され、好ましくは、空気供給管１５０に連結される他端に隣接する位置に結合される。前記流入流量計１２５は、空気流入管１２０を流れる空気流量を調節する調節機能を備えている。従って、前記流入流量計１２５は、各空気流入管１２０を介してガス測定モジュール２０に供給される空気流量を制御することができる。前記流入流量計１２５は、ガスの流量を制御する一般的な流量計で形成され得る。

一般に、ガスサンプラー本体１００ａから感知位置までの距離によって、空気捕集管１１０の長さが異なるため、流入流量計１２５を流れる空気流量は感知位置によって差が発生する。従って、前記流入流量計１２５は、必要とする同一の空気流量に設定して、いずれも均一な空気流量が流れるように制御され得る。この時、前記メイン流量計１３５は、全ての流入流量計１２５における空気流量の合計よりも大きい空気流量に設定され得る。従って、前記流入流量計１２５を流れる空気流量がより容易に等しくなるように調節され得る。

前記流入弁１２７は、空気流入管１２０に設けられ、好ましくは、空気流入管１２０の一端と流入流量計１２５との間に結合される。前記流入弁１２７は、空気流入管１２０を開閉する。例えば、前記流入弁１２７は、開放された状態を維持して空気が流れるようにし、必要な場合に空気供給管１５０を遮断して、空気の流れを遮断する。前記空気捕集管１１０がいずれか１箇所の感知位置で空気を捕集しようとする場合、該当感知位置の空気流入管１２０に設けられた流入弁１２７は開放され、他の空気流入管１２０に設けられた流入弁１２７は全て遮断される。前記流入弁１２７は、遠隔制御が可能なように形成され得る。

前記メイン管１３０は、一端が空気流入管１２０及び空気供給管１５０に連結され、他端が真空ポンプ１６０に連結される。前記メイン管１３０は、空気流入管１２０から供給される空気が流れる経路を提供する。前記メイン管１３０は、真空ポンプ１６０から発生する吸引力を、空気流入管１２０を介して空気捕集管１１０に伝達する。前記メイン管１３０は、連結されている複数の空気流入管１２０の全断面積よりも大きい断面積を有するように形成される。前記メイン管１３０は、複数の空気流入管１２０からガス測定モジュール２０に供給される空気流量が十分に流入するのに必要な断面積を有するように形成される。

前記メイン流量計１３５は、メイン管１３０の中間に結合され、メイン管１３０を流れる空気流量を制御する。また、前記メイン流量計１３５は、バイパス流量計１４５と共に、空気流入管１２０に流入する空気流量を制御する。前記メイン流量計１３５は、ガスの流量を制御する一般的な流量計で形成され得る。前記メイン流量計１３５は、全ての空気流入管１２０を流れる空気流量、即ち、流入流量計１２５における全体の空気流量よりも大きい空気流量が流れるように設定される。前記メイン流量計１３５は、好ましくは、全ての流入流量計１２５を流れる空気流量の１．２〜１．５倍の空気流量が流れるように設定される。例えば、前記空気流入管１２０が４個形成され、それぞれの流入流量計１２５が２Ｌ／ｍｉｎに設定される場合、メイン流量計１３５は８Ｌ／ｍｉｎよりも大きい流量が流れるように設定され、９．６〜１２Ｌ／ｍｉｎの流量が流れるように設定される。前記メイン流量計１３５を流れる空気流量が、全ての流入流量計１２５を流れる空気流量よりも小さく設定される場合、各空気流入管１２０を流れる空気流量が均一かつ一定に維持されるのは困難である。また、前記メイン流量計１３５の空気流量が、全ての流入流量計１２５を流れる空気流量より大きすぎる場合、メイン管１３０で空気を吸入する圧力が増加して、流入流量計１２５を通過した空気がメイン管１３０に相対的に多く流れることになり、ガス測定モジュールに連結された空気供給管１５０に十分に流れない。

前記メイン弁１３７は、空気流入管１２０とメイン流量計１３５との間に設けられる。前記メイン弁１３７はメイン管１３０を開閉する。例えば、前記メイン弁１３７は、開放された状態を維持して空気が流れるようにし、必要な場合にメイン管１３０を遮断して空気の流れを遮断する。前記空気捕集管１１０がいずれか１箇所の感知位置で空気を捕集しようとする場合、メイン弁１３７は遮断され得る。また、前記該当感知位置の空気流入管１２０に設けられた流入弁１２７は開放され、他の空気流入管１２０に設けられた流入弁１２７は全て遮断され得る。従って、前記空気流入管１２０に流入する空気はメイン管１３０に流れず、全て空気供給管１５０に流れる。万が一、前記メイン弁１３７が開放された状態で、該当感知位置の空気流入管１２０に設けられた流入弁１２７が開放される場合、メイン管１３０に流れる空気流量及び空気の吸入圧力が、空気供給管１５０に流れる空気流量及び空気の吸入圧力より相対的に大きいため、流入流量計１２５を介して流入する空気は空気供給管１５０に流れることができず、メイン管１３０に流れることになる。前記メイン弁１３７は、遠隔制御が可能なように形成され得る。

前記バイパス管１４０は、分岐バイパス管１４１及び合体バイパス管１４２を含む。前記バイパス管１４０は、空気流入管１２０と真空ポンプ１６０との間に連結される。従って、前記バイパス管１４０は、メイン管１３０と並列に真空ポンプ１６０に連結される。前記バイパス管１４０は、真空ポンプ１６０の吸入力によって、空気流入管１２０に流入する空気の一定流量がメイン管１３０に流れず、真空ポンプ１６０に直接流れてバイパスされるようにする。

前記分岐バイパス管１４１は、空気流入管１２０の数に対応して複数で形成され、それぞれの一側が空気流入管１２０に連結される。前記合体バイパス管１４２は１個が形成され、一側が複数の分岐バイパス管１４１に連結され、他側が真空ポンプ１６０に連結される。前記分岐バイパス管は、合体バイパス管と直列に連結される。前記分岐バイパス管１４１を介して流入する空気は、合体バイパス管１４２で１つに合体した後、真空ポンプ１６０に流入する。

前記バイパス管１４０は、分岐バイパス管１４１の全断面積と合体バイパス管１４２の断面積が、空気流入管１２０の断面積よりも大きくなるように形成される。前記バイパス管１４０は、断面積が空気流入管１２０よりも小さい場合、空気流入管１２０に流入する空気中、必要とする流量をバイパスさせることが難しくなる。

前記バイパス流量計１４５は、合体バイパス管１４２の中間に結合され、合体バイパス管１４２を流れる空気流量を制御する。また、前記バイパス流量計１４５は、合体バイパス管１４２を流れる空気流量を制御して、空気流入管１２０と流入流量計１２５を流れる空気流量を間接的に制御することができる。前記バイパス流量計１４５は、空気流入管１２０を流れる空気流量、即ち、流入流量計１２５で必要とする空気流量が確保できるように適正に制御され得る。例えば、前記流入流量計１２５に流入する空気流量が、設定された空気流量よりも小さい場合、バイパス流量計１４５を調節して流入流量計１２５にさらに多くの空気流量が流れるようにする。また、前記流入流量計１２５に流入する空気流量が、設定された空気流量よりも多すぎる場合、バイパス流量計１４５を調節して、バイパス流量計１４５にさらに多くの空気流量が流れるようにする。

前記バイパス流量計１４５は、好ましくは、メイン流量計１３５を流れる空気流量の１．５〜４倍の空気流量となるように設定される。例えば、前記メイン流量計１３５の空気流量が８Ｌ／ｍｉｎである場合、バイパス流量計１４５は１２〜３２Ｌ／ｍｉｎの範囲に制御され得る。前記バイパス流量計１４５の流量の範囲が小さすぎる場合、メイン流量計１３５に流れる空気流量が相対的に増加して、メイン流量計１３５と流入流量計１２５に流れる空気流量を十分に制御することが困難である。前記バイパス流量計１４５の流量の範囲が大きすぎる場合、メイン流量計１３５に流れる空気流量が相対的に増加して、メイン流量計１３５と流入流量計１２５に流れる空気流量の確保が困難である。

前記空気供給管１５０は、少なくとも１個が形成され、複数の空気流入管１２０と同時に連結される。この時、前記空気供給管１５０は、一端が複数の空気流入管１２０に連結され、他端がガス測定モジュール２０に連結される。前記空気供給管１５０は、ガス測定モジュール２０の数に対応する数で形成される。前記空気供給管１５０は、複数の空気流入管１２０から流入する空気をガス測定モジュール２０に供給する。従って、前記空気供給管１５０は、複数の空気流入管１２０から流入する空気が自然に混合されながら、ガス測定モジュール２０に供給されるようにする。

前記真空ポンプ１６０は、メイン管１３０の他端とバイパス管１４０の他端、即ち、合体バイパス管１４２の他端に連結される。前記真空ポンプ１６０は、空気捕集管１１０から空気を捕集するのに必要な吸引力を提供する。前記真空ポンプ１６０は、メイン管１３０及びバイパス管１４０に同時に連結されているので、メイン管１３０とバイパス管１４０を介して空気捕集管１１０に吸引力を提供する。前記真空ポンプ１６０は、空気捕集管１１０の数、及びガス測定モジュール２０における分析に必要とする空気流量を考慮して、適正な吸引力を提供するように形成される。また、前記真空ポンプ１６０は、空気捕集管１１０の長さが増加したり、空気捕集管１１０の直径が減少する場合に、空気の流れによる摩擦力の増加により増加する吸引力を提供するように形成され得る。前記真空ポンプ１６０の吸引力が低すぎると、分析に必要な空気流量を十分に提供できないことがある。例えば、前記ガス測定モジュール２０で必要とする流量が２Ｌ／ｍｉｎであり、空気捕集管１１０の数が４個である場合、真空ポンプ１６０は６０Ｌ／ｍｉｎの流量を提供するように形成され得る。

前記洗浄用空気供給管１７０は、一端が開放され、他端が空気供給管１５０に連結される。前記洗浄用空気供給管１７０は、開放された一端に別途の空気供給モジュール（図示せず）や窒素ガス供給モジュール（図示せず）が連結され得る。前記洗浄用空気供給管１７０は、ガス測定モジュール２０で感知対象ガスの測定が行われた場合に、空気供給管１５０及びガス測定モジュール２０にＣＤＡ（Ｃｌｅａｎ Ｄｒｉｅｄ Ａｉｒ）又は窒素ガスを供給して、空気供給管１５０及びガス測定モジュール２０を洗浄する。前記空気供給モジュールは、外部の空気をフィルタリング及び乾燥して、洗浄用空気供給管１７０に供給する。前記洗浄用空気供給管１７０は、中間に遮蔽用ソレノイド弁１７３が結合され、必要な場合にのみ洗浄用空気を供給する。

また、前記洗浄用空気供給管１７０は、作動不良や事故の発生によりガスサンプラー１００の作動が停止する場合に、ガス測定モジュール２０に空気を供給するように形成され得る。前記ガス測定モジュール２０は、作動中に空気が供給されない場合、内部の真空ポンプ１６０に圧力がかかって損傷され得る。

次は、本発明の一実施例に係るガスサンプラーを用いたガスサンプリング方法について説明する。

以下では、図１に示すように、前記ガスサンプラーが４箇所の感知位置でガスを捕集する場合を基準として説明する。一方、前記ガスサンプラーが４箇所以上の感知位置でガスを捕集する場合にも、ガスサンプリング方法が同様に適用され得る。

前記ガスサンプリング方法は、ガスサンプラーを用いて、４箇所の全ての感知位置でガスを捕集してサンプリングする場合と、１箇所、２箇所、又は３箇所の感知位置でガスを捕集してサンプリングする場合とに分けることができる。

先ず、前記ガスサンプラーを用いて、４箇所の感知位置でガスを捕集してサンプリングする場合について説明する。

図２は、４箇所の感知位置でガスを捕集してサンプリングする場合の空気の流れを示す。

前記流入弁１２７とメイン弁１３７はいずれも開放する。前記空気流入管に連結されている流入流量計１２５を、いずれも同じ空気流量が流れるように設定する。ここで、前記流入流量計１２５の空気流量は、ガス測定モジュール２０で必要とする空気流量を反映して設定する。前記流入流量計１２５は、いずれも同じ空気流量に設定される。前記メイン流量計１３５は、全ての流入流量計１２５の空気流量の１．２〜１．５倍の空気流量に設定する。前記バイパス流量計１４５は、メイン流量計１３５の空気流量の１．５〜４倍の空気流量に設定する。前記真空ポンプ１６０を稼動して、感知位置で空気捕集管１１０を介して空気が捕集されるようにする。前記空気捕集管１１０で捕集された空気は、空気流入管１２０を介して流入することになり、一部は流入流量計１２５を介してメイン管１３０に流れるようになる。また、前記空気流入管１２０に流入した空気の一部は、バイパス管１４０を介して真空ポンプ１６０に流れる。ここで、前記空気流入管１２０からメイン管１３０に流れる空気流量は、メイン流量計１３５によって調節される。また、前記空気流入管１２０のそれぞれを介してメイン管１３０に流れる空気流量は、流入流量計１２５によって直接調節される。従って、前記空気流入管１２０のそれぞれからメイン管１３０に流れる空気流量の調節が容易である。

一方、前記バイパス管１４０は、それぞれの空気流入管１２０に流入する空気中、メイン流量計１３５の設定による適正な空気以外の空気が、真空ポンプ１６０に流れるようにバイパスさせる。前記バイパス流量計１４５は、メイン流量計１３５の設定された空気流量による空気が、メイン管１３０に流れるように設定される。即ち、前記バイパス流量計１４５は、流入流量計１２５に流れる空気流量を直接調節せず、メイン流量計１３５で設定された空気流量以外の空気がバイパスされるように調節する役割をする。

前記メイン管１３０に流れる空気は、一部が真空ポンプ１６０に流れ、一部がガス測定モジュール２０に流れるようになる。前記ガス測定モジュール２０は、内部の真空ポンプ（図示せず）が作動して、分析に必要な空気を吸入する。前記流入流量計１２５は、いずれも均一な空気流量に設定されているので、４箇所の感知位置から流入する空気が均一な流量で流入及び混合されながら、ガス測定モジュール２０に流入する。前記ガス測定モジュール２０は、内部に流入する空気を分析する。

次に、前記ガスサンプラーを用いて、１箇所の感知位置でガスを捕集してサンプリングする場合について説明する。

図３は、１箇所の感知位置でガスを捕集してサンプリングする場合の空気の流れを示す。

以下では、最も上端にある空気捕集管１１０ａ（以下「対象空気捕集管」という）が延びている感知位置で空気を捕集する場合を説明する。

前記メイン弁１３７を遮断し、流入弁１２７は、対象空気捕集管１１０ａに連結されている空気流入管１２０ａ（以下「対象空気流入管」という）に設けられた流入弁１２７ａ（以下「対象流入弁」という）のみ開放し、他の流入弁１２７は遮断する。前記対象空気流入管１２０ａに設けられた流入流量計１２５ａは、感知対象ガスの分析に必要な空気流量が流れるように設定する。前記バイパス流量計１４５は、流入流量計１２５に設定された空気流量が流れるように適正な空気流量に設定する。前記バイパス流量計１４５の空気流量が大きすぎると、対象流入流量計１２５ａには設定された空気流量よりも小さい空気流量が流れる可能性がある。前記バイパス流量計１４５の空気流量が少なすぎると、真空ポンプ１６０に流入する空気流量が少なすぎるため、真空ポンプ１６０に無理がかかることがある。

前記対象流入流量計１２５ａを流れる空気は、ガス測定モジュール２０に設けられている真空ポンプ１６０の吸引力によって対象流入流量計１２５ａに流れる。前記対象流入流量計１２５ａが設けられた対象空気流入管１２０ａが連結されているメイン管１３０のメイン弁１３７は、遮断されている状態であるので、メイン管１３０に空気が流れない。前記対象流入流量計１２５ａを通過した空気は、空気供給管１５０を介してガス測定モジュール２０に流入する。前記ガス測定モジュール２０は、内部に流入する空気を分析する。

１０：ガス漏れ感知装置 ２０：ガス測定モジュール
１００：ガスサンプラー １１０：空気捕集管
１２０：空気流入管 １２５：流入流量計
１２７：流入弁 １３０：メイン管
１３５：メイン流量計 １３７：メイン弁
１４０：バイパス管 １４１：分岐バイパス管
１４２：合体バイパス管 １４５：バイパス流量計
１５０：空気供給管 １６０：真空ポンプ
１７０：洗浄用空気供給管

Claims (5)

1. 感知対象ガスの漏れの有無を感知する感知位置に延びて、空気を捕集する複数の空気捕集管と、
   複数で形成され、一端がそれぞれ前記空気捕集管にそれぞれ連結され、前記空気捕集管から空気が流入する空気流入管と、
   前記空気流入管のそれぞれに設けられ、前記空気流入管を流れる空気流量を調節する流入流量計と、
   前記空気流入管に連結され、前記空気流入管から供給される空気が流れるメイン管と、
   前記メイン管に結合され、前記メイン管を流れる空気流量を調節するメイン流量計と、
   前記メイン管に連結され、前記空気捕集管で空気を捕集するのに必要な吸引力を提供する真空ポンプと、
   一端が前記空気流入管に連結され、ガス測定モジュールに空気を供給する空気供給管と、
   前記空気流入管の数に対応する数で形成され、一端が前記空気供給管にそれぞれ連結される分岐バイパス管、及び一端が前記分岐バイパス管に連結され、他端が前記真空ポンプに連結される合体バイパス管とを含むバイパス管と、
   前記合体バイパス管に結合され、前記合体バイパス管を流れる空気流量を制御するバイパス流量計とを含むことを特徴とするガスサンプラー。
2. 前記流入流量計は、いずれも同じ空気流量が流れるように調整され、
   前記メイン流量計は、全ての前記流入流量計の空気流量の１．２〜１．５倍の空気流量に設定され、
   前記バイパス流量計は、前記メイン流量計の１．５〜４倍の空気流量に設定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のガスサンプラー。
3. 前記空気流入管にそれぞれ設けられ、前記空気流入管を開閉する流入弁、及び
   前記メイン管に設けられ、前記メイン管を開閉するメイン弁をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のガスサンプラー。
4. 複数の前記空気捕集管のうち、いずれか１つの前記空気捕集管が延びている感知位置で空気を捕集する場合、
   前記感知位置で空気を捕集する前記空気捕集管に連結されている前記空気流入管に設けられた前記流入弁を除いた他の流入弁と、前記メイン弁とが遮断され、
   前記感知位置で空気を捕集する前記空気捕集管に連結されている前記空気流入管に設けられた前記流入流量計は、前記感知対象ガスの測定に必要な空気流量で流れるように設定されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のガスサンプラー。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項によるガスサンプラー、及び
   前記ガスサンプラーから供給される空気に感知対象ガスが含まれているか否かを測定するガス測定モジュールを含む
   ことを特徴とするガス漏れ感知装置。