JP6742424B2 - オンライン密封検知装置、多区画密封室型処理設備及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は密封状態の検知技術に関し、具体的にオンライン密封検知装置、多区画密封室型処理設備及びその方法に関する。

科学研究と工業生産では、真空設備、高電圧設備、生物隔離設備及び不活性雰囲気環境設備などの、内部に真空環境を持つ必要のある処理設備が常に必要とされている。これらの設備は科学研究及び工業生産に様々な仕事環境を創造でき、それによってさまざまな厳しい取扱い・処理手法の需要を満足する。

これらの設備は外部と異なる独立の空間を創り出すものであるが、外界から遮断するために密封する必要がある。設備が密封されていなければ優秀な科学研究環境を実現することは難しく、厳しい要求を満足させることができない。設備を密封した後は、生産過程の中で密封状態の検査を行う必要があり、また、使用過程での密封状態を監視し、或いは使用後の非密封状態の判断を行う。

現在、密封状態の検出には、通常、ヘリウムの質量測定器を採用する必要がある。これは専門の測定器やヘリウムなどを使用する必要がある。このため、リアルタイム且つオンラインの監視を実現できない；特に、規模が大きな多区画密封室型処理設備（相互に関連した複数の区画を有した密封区画室内で物の処理・取扱いを行なう設備）はそれぞれの密封面の検査を作業員によって行っている。しかし、仕事量が非常に多く、検出効率に大きく影響している。

上記の技術問題を解決するために、本発明は密封状態のオンライン監視を実現したオンライン密封検知装置、これを適用した多区画密封室型処理設備及びその方法を提供する。

上記の目的を達成するために、本発明の技術方案は次のとおりである：
オンライン密封検知装置であって、二つの部品のドッキング面に設置され、
前記二つの部品のドッキング面に取り付けられたシールリングと、
前記シールリングの内部に円周方向に設置された少なくとも一つの検出空間と、
前記検出空間の内部に連続した吸排気ユニットと、
この吸排気ユニットに設けられた少なくとも一つの検知ユニットとを含み：
該検知ユニットはプロセッサに電気的に接続されており、前記吸排気ユニット内の気体圧力値及び/またはガス濃度値の検知に用いられ、気体圧力値及び/またはガス濃度値がプロセッサに伝達される。

本発明のオンライン密封検知装置はシールリングと吸排気ユニットを主とし、円周方向に検出空間を有するシールリングを介して二つの部品のドッキング面を密封し、更に吸排気ユニットを検出空間の内部に接続させる。該検出空間は、負圧或は正圧であり、また特殊なガスが充填されたものであってもよい。
そして検知ユニットによって吸排気ユニット内の気体圧力値及び/またはガス濃度値を検知し、プロセッサが分析或いは判断をする。それによって素早く前記密封区画室に漏れ現象が存在するかを知り、そして、密封区画室が真空状態にあるかどうかを知ることができる。

本発明は、既存の技術に比べ、前記密封区画室の密封状態をオンラインで検出することができる。且つ、前記多区画密封室型処理設備を用いた各工程（利用過程）ごとに検査を行うことができる。これにより多区画密封室型処理設備における密封状態の検出効率を効果的に高め、多区画密封室型処理設備が利用される際の検査要求に適応することができる。すなわち、真空設備、高電圧設備、生物隔離設備及び不活性雰囲気環境設備などを利用した生産物（処理成果物）の向上を実現し、また、多区画密封室型処理設備が利用される際の密封状態の検出と監視を便利に行うことができる。特に大型の多区画密封室型処理設備における密封状態の検出と監視が改善される。

上記技術方案を基礎にして、本発明は次のように改善することができる：
最適な方案として、上記の吸排気ユニットに吸気制御部及び/または排気制御部を設け、それぞれをプロセッサに電気的に接続する。前記プロセッサは前記気体圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、前記プロセッサ中の設定値と比較し、その比較結果に応じて前記吸気制御部と排気制御部を制御する。そして前記吸排気ユニットを通じて前記検出空間にガスを充填及び/またはガスを放出させる。
これにより、密封室内の真空度の適時及び自動的な調整を実現することができる。

最適な方案として、上記の吸排気ユニットは管路である。
これによれば、ガスの通過に便利であり、密封状態の検出にも便利である。
最適な方案として、前記の吸気制御部及び排気制御部を電磁バルブ及びガスバルブとすることがある。
吸気及び排気の自動化的な制御に便利である。
前記の検知ユニットが圧力及び又は濃度を検出するセンサーを備える。
圧力及び濃度の検出を実現できる。

最適な方案として、前記プロセッサは警報ユニットに電気的に接続されており、気体圧力値及び/またはガス濃度値に応じて、警報ユニットを制御し、外部に通報を出すようにする。
これにより、装置内の真空度の変化を外部に知らせることができる。

多区画密封室型処理設備であって、少なくとも二つの相互に接続される真空装置を含み、該真空装置は密封区画室を有し、該少なくとも二つの密封区画室がドッキングする面に前記オンライン密封検知装置が設置されている。
本発明の多区画密封室型処理設備は上記のオンライン密封検知装置を採用しているので、オンライン密封検知装置が発揮する技術的な効果を共有している。

最適な方案は、前記真空装置がグローブボックスである場合である。
これにより、オンライン密封検知装置を直接にグローブボックスに応用することができる。

オンライン密封検出方法は以下のステップを含む；
１）二つの密封区画室のドッキング面にシールリングを取り付け、シールリング内に円周方向に少なくとも一つの検出空間を設ける。
２）検出空間に接続する吸排気ユニットを設置し、且つ吸排気ユニットに少なくとも一つの検知ユニットを設ける。検知ユニットの検知ユニットをプロセッサに電気的に接続する。検知ユニットは吸排気ユニット内の気体圧力値及び/またはガス濃度値を検出し、その値をプロセッサに伝達する。

本発明のオンラインで密封状態を検出する方法は上記のオンライン密封検知装置を採用しているので、この検知装置が有するのと同じ技術的な効果を持っている。

最適な方案として、吸排気ユニットに吸気制御部及び/または排気制御部が設置され、これらのそれぞれがプロセッサに電気的に接続される。プロセッサは、気体圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、設定値と比較する。そして、プロセッサは、その比較結果に応じて吸気制御部及び排気制御部を制御して、吸排気ユニットを通じて検出空間にガスの充填及び/またはガスの放出を行う。
これにより、密封区画室の真空度の適時及び自動的な調整を実現することができる。

本発明のオンライン密封検知装置及び多区画密封室型処理設備の構造を概略で示した断面による正面図である。 図１のＡ部の拡大図である。 本発明のオンライン密封検知装置のシステム構造図である。

次に、添付図と共に本発明の最適な実施例を詳しく説明する。
本発明の目的を達するために、図1−３に示すように、本発明のオンライン密封検知装置では、二つの密封区画室１１がドッキング面１２を備えて真空設備１を構成している。

オンライン密封検知装置は、二つの密封区画室１１のドッキング面１２（接続に用いられるフランジ面となっていることもある）に取り付けられたシールリング２と、シールリング２の内部に円周方向で検出空間２１（検出空間２１は必要に応じて一つ或いは多数を設置することができる）と、検出空間２１の内部に接続される吸排気ユニット３とを含む。吸排気ユニット３は、具体的には管路或いは接続のための空間などである。
吸排気ユニット３に検知ユニット４が設置され、該検知ユニット４がプロセッサに電気的に接続される。例えば、検知ユニット４に圧力センサー４１を採用し、該吸排気ユニット内のガス圧力値の検出に用いる。

別の実施例では、検知ユニット４に濃度センサー４２を採用し、吸排気ユニット内のガス濃度値の検出に用いられることがある。
別の実施例では、検知ユニット４が同時に圧力センサー４１及び濃度センサー４２を採用し、同時に吸排気ユニット内のガス濃度値及び/またはガス濃度値の検出に用いられることがある。そして検知ユニット４によって気体圧力値及び/またはガス濃度値をプロセッサ５に伝達する。

検知ユニット４は、二つの密封区画室のドッキング面に用いられるのであるが、二つのリング形、円環、角環、不規則環となっているドッキング面、或いは密封区画室とリング形、円環、角環、不規則環となった物体とのドッキング面に用いられる。例えばグローブ取付け口のリングと控え室とのドッキング部分に用いられる。

図１−３に示すように、本発明のオンライン密封検知装置のいくつかの実施手法は、以下のステップを含んでいる：
Ｓ１：二つの密封区画室１１のドッキング面１２にシールリング２が取り付けられる。シールリング２の内部には円周方向の検出空間２１が設けられている。；
Ｓ２：検出空間２１に吸排気ユニット３が接続される。吸排気ユニット３には検知ユニット４が設置され、検知ユニット４をプロセッサ５へ電気的に接続させる。検知ユニット４は吸排気ユニット３の中のガス圧力値及び/またはガス濃度値を検出し、これをプロセッサ５に伝達する。

最適な実施例ステップS3を含む。
すなわち、吸排気ユニット３に吸気制御部３１及び排気制御部３２を設け、それぞれプロセッサ５に電気的に接続する。該吸気制御部３１及び排気制御部３２には電磁バルブ及びガスバルブを設ける。
そして、前記プロセッサ５はガス圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、プロセッサ５に設定した値と比較する。そして、プロセッサ５は、比較した結果に応じて吸気制御部３１及び排気制御部３２を制御し、吸排気ユニット３を通じて検出空間２１にガスを充填したり、ガスを抜いたりする。

別の実施例では、前記吸排気ユニットにも吸気制御部３１及び排気制御部３２を設置することがある。これらは、それぞれにプロセッサ５に電気的に接続させ、プロセッサ５がガス圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、プロセッサ５内に設定した値と比較する。そして、プロセッサ５は、比較した結果に応じて吸気制御部３１及び排気制御部３２を制御し、吸排気ユニット３を通じて検出空間２１にガスを充填あるいはガスを減少させる。このような最適な方案を採用して、密封区画室の真空度の適時及び自動的な調整を実現することができる。

本実施例のオンライン密封検知装置は、主としてシールリングや吸排気ユニットを備え、円周方向に検出空間を備えたシールリングによって二つの密封区画室のドッキング面を密封し、更に吸排気ユニットを検出空間の内部に連通させる。該検出空間が負圧或いは正圧であっても良く、また特殊ガスを充填しても良い。
そして検知ユニットによって吸排気ユニット内の気体圧力値及び/あるいはガス濃度値を検出してから、プロセッサが分析と判断を始め、それによって素早く密封区画室に漏れ現象が存在するかどうかを知り、密封区画室が真空の状態にあるかどうかを知ることができる。

したがって、本実施例は既存の技術と比べ、密封区画室のオンライン検出を実現することができる。また、多区画密封室型処理設備を利用する各工程ごとに検出することもでき、多区画密封室型処理設備の密封状態検出効率が効果的に向上する。そして、多区画密封室型処理設備に必要な検査要求に適応し、それによって真空設備、高電圧設備、生物隔離設備及び不活性雰囲気環境設備などを利用した生産物（処理成果物）の向上を実現し、また、多区画密封室型処理設備が利用される際の密封状態の検出と監視を便利に行うことができる。特に大型の多区画密封室型処理設備における密封状態の検出と監視が改善される。

本発明の実施効果をさらに最適化するため、図１−３の示すように、本発明のオンライン密封検知装置の別のいくつかの実施例を示す。
上記の内容を基礎にして、前記吸排気ユニットに吸気制御部３１及び排気制御部３２を設け、これらをそれぞれプロセッサ５に電気的に接続させる。該吸気制御部３１及び排気制御部３２は具体的には電磁バルブ及びガスバルブである。該プロセッサ５がガス圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、プロセッサ５は設定値と比べ、その結果によって吸気制御部３１及び排気制御部３２を制御して吸排気ユニット３を通じ検出空間２１にガスを充填あるいはガスの放出を行う。

別の実施例では、前記の吸排気ユニットにも吸気制御部３１及び排気制御部３２を設置し、それぞれの制御部はプロセッサ５に電気的に接続され、該プロセッサ５がガス圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、プロセッサ５の設定値と比較する。そして、プロセッサ５は、比較した結果によって吸気制御部３１及び排気制御部３２を制御して吸排気ユニット３を通じて検出空間２１にガスを充填あるいはガスを放出する。この最適な方案を採用して、密封区画室の真空度を適時及び自動的に調整することができる。

本発明の実施効果を更に最適化するために、図１−３の示すように、本発明のオンライン密封検知装置の別の実施例を提案する。
上記の内容を基礎にして、上記のプロセッサ５を警報ユニット６に電気的に接続し、プロセッサ５がガス圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、設定によって警報ユニット６を制御して外部に警報を出すようにする。該警報ユニット６は具体的に音響光学警報器であっても良い。この実施例では、多区画密封室型処理設備の真空度の変化を外部へ提示することができる。

本発明の目的を達成するため、図１−３の示すように、本発明の多区画密封室型処理設備の実施例として、二つのドッキングする真空装置１を含むものとする（真空装置１は、設備の規模に基づいて多数設置しても良い）。該真空装置１の内に密封区画室１１を設け、該密封区画室１１のドッキング面１２に前記オンライン密封検知装置が設けられる。本実施例の多区画密封室型処理設備は、上記のオンライン密封検知装置を採用しているので、この装置が発揮するのと同じ技術的な効果を持っている。

本発明の実施効果を更に最適化するために、図１−３に示すように、本発明のオンライン密封検知装置の別の実施例では、前記の真空装置１はグローブボックスである。この実施例では、オンライン密封検知装置を直接にグローブボックスに応用することができる。

以上述べたように、本発明は、真空設備、高電圧設備、生物隔離設備及び不活性雰囲気環境設備などの生産過程に気密性を必要とする処理・取扱いにおいて、その気密性の維持にオンライン自動検出を行うことができるので、大いに設備の生産効率を高めることができる。また、真空設備、高電圧設備、生物隔離設備及び不活性雰囲気環境設備などの使用過程中の気密性の維持にオンライン自動検出を行うことができる。また真空設備、高電圧設備、生物隔離設備及び不活性雰囲気環境設備などの使用過程中に漏れが発見された時、自動的に警報を出すことができる。

以上述べたのは本発明の好ましい実施例であって、指摘すべきは、この分野の普通の技術者にとって、本発明の創造構想を離れないことを前提にして、若干の変形と改善をすることもでき、これはすべて本発明の保護範囲に属する。

１ 真空装置
１１ 密封区画室
１２ ドッキング面
２ シールリング
２１ 検出空間
３ 吸排気ユニット
３１ 吸気制御部
３２ 排気制御部
４ 検知ユニット
４１ 圧力センサー
４２ 濃度センサー
５ プロセッサ
６ 警報ユニット

Claims (8)

1. オンライン密封検知装置であって、二つの部品のドッキング面に設置され、
   前記二つの部品のドッキング面に取り付けられたシールリングと、
   前記シールリングの内部に円周方向に設置された少なくとも一つの検出空間と、
   前記検出空間の内部に接続した吸排気ユニットと、
   この吸排気ユニットに設けられた少なくとも一つの検知ユニットとを含み：
   該検知ユニットはプロセッサに電気的に接続されており、前記吸排気ユニット内の気体圧力値及び/またはガス濃度値の検知に用いられ、気体圧力値及び/またはガス濃度値がプロセッサに伝達され、
   前記吸排気ユニットに吸気制御部及び/または排気制御部が設置され、これらのそれぞれが前記プロセッサに電気的に接続され、前記プロセッサが前記気体圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、前記プロセッサ中の設定値と比較し、そして前記プロセッサが、前記の比較結果によって前記ドッキング面の漏れ現象の存在を検知し、前記吸気制御部と前記排気制御部を制御して、前記吸排気ユニットを通じて前記検出空間にガスを充填及び/またはガスを放出する
   ことを特徴とするオンライン密封検知装置。
2. 前記吸排気ユニットが管路であることを特徴とする請求項１に記載したオンライン密封検知装置。
3. 前記吸気制御部及び前記排気制御部が電磁弁或いは空気弁であることを特徴とする請求項１に記載したオンライン密封検知装置。
4. 前記検知ユニットが圧力センサー及び/または濃度センサーを含むことを特徴とする請求項１に記載したオンライン密封検知装置。
5. 前記プロセッサは警報ユニットに電気的に接続され、前記プロセッサは前記気体圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、設定値に基づいて前記警報ユニットを制御して外部に通報を出すことを特徴とする請求項１に記載したオンライン密封検知装置。
6. 多区画密封室型処理設備であって、少なくとも二つの相互に接続された真空装置を含み、前記真空装置は密封区画室を有し、前記少なくとも二つの真空装置の部品のドッキング面に請求項１〜５のいずれか一つに記載するオンライン密封検知装置が設置されていることを特徴とする多区画密封室型処理設備。
7. 前記真空装置がグローブボックスであることを特徴とする請求項６に記載した多区画密封室型処理設備。
8. オンライン密封検知方法であって、以下のステップを含む：
   １）二つの部品のドッキング面にシールリングを取り付け、そして前記シールリングの中に円周方向で少なくとも一つの検出空間を設ける。
   ２）前記検出空間に接続する吸排気ユニットを設置し、且つ前記吸排気ユニットに少なくとも一つの検知ユニットを設け、前記検知ユニットをプロセッサに電気的に接続させ、前記検知ユニットが前記吸排気ユニット内の気体圧力値及び/またはガス濃度値を検出し、その値を前記プロセッサに伝達させる。
   ３）前記吸排気ユニットに吸気制御部及び/または排気制御部を設け、これらはそれぞれに前記プロセッサに電気的に接続され、前記プロセッサは前記気体圧力値及び/またはガス濃度値を受信すると、プロセッサ内の設定値と比較し、そして前記プロセッサが、比較結果によって前記ドッキング面の漏れ現象の存在を検知し、前記吸気制御部と前記排気制御部を制御して、前記吸排気ユニットを通じて前記検出空間にガスを充填及び/またはガスを放出する。

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