特開 2023-151118 スタブエンドおよび接続構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023151118

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】スタブエンドおよび接続構造

(51)【国際特許分類】

   F16L 23/028 20060101AFI20231005BHJP

   F16L 47/14 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

F16L23/028

F16L47/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022060561

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】山田 智紀

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 愛美子

(72)【発明者】

【氏名】近藤 博昭

(72)【発明者】

【氏名】加藤 剛志

【テーマコード（参考）】

3H016

【Ｆターム（参考）】

3H016AA03

3H016AB02

3H016AC01

3H016AD06

3H016AE02

(57)【要約】

【課題】パーティクルが滞留する隙間の発生を抑制することが可能なスタブエンドを提供すること。
【解決手段】スタブエンド１１のフレア部２３は、流路２４の開口２４ｂと、開口２４ｂの周囲に配置され、接続対象との間に配置されるパッキン１３に接触する接触面２３ａと、を有する。接触面２３ａは、流路２４の中心軸Ｏから離れるに従って端部２１ａ側に向かうように傾斜している。開口２４ｂの縁２３ｂを通り、流路２４の中心軸Ｏに対して垂直な直線Ｌ１上において、開口２４ｂの縁２３ｂから接触面２３ａの外側に向かって移動した点を位置Ｐ１とし、位置Ｐ１を通り中心軸Ｏと平行な直線Ｌ２の接触面２３ａとの交点を位置Ｐ２とし、直線Ｌ１上における開口２４ｂの縁２３ｂから位置Ｐ１までの長さをｄとし、直線Ｌ２上における位置Ｐ１から位置Ｐ２までの長さをｈとすると、０．５≦（ｈ／ｄ）×１００≦１８を満たす。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

管の接続に用いられ、樹脂材料によって形成されたスタブエンドであって、
液体が流れる流路と、
前記流路の第１開口と、前記第１開口の周囲に配置され、接続対象との間に配置されるシール部材に接触する接触面と、を有する第１端部と、
前記第１開口に対向する前記流路の第２開口を有する第２端部と、を備え、
前記接触面は、前記流路の中心軸から離れるに従って前記第２端部側に向かうように傾斜しており、
前記開口の縁を通り、前記流路の中心軸に対して垂直な第１直線上において、前記開口の縁から前記接触面の外側に向かって移動した点を第１位置とし、前記第１位置を通り前記中心軸と平行な第２直線の前記接触面との交点を第２位置とし、前記第１直線上における前記開口の縁から前記第１位置までの長さをｄとし、前記第２直線上における前記第１位置から前記第２位置までの長さをｈとすると、
０．５≦（ｈ／ｄ）×１００≦１８を満たす、
スタブエンド。

【請求項2】

前記樹脂材料は、ポリエチレンである、
請求項１に記載のスタブエンド。

【請求項3】

前記樹脂材料は、高密度ポリエチレンである、
請求項１または２に記載のスタブエンド。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の第１スタブエンドと、
請求項１～３のいずれか１項に記載の第２スタブエンドと、
前記第１スタブエンドの前記接触面と前記第２スタブエンドの前記接触面の間に配置されたシール部材と、
前記第１スタブエンドの周囲に配置された第１フランジと、
前記第２スタブエンドの周囲に配置された第２フランジと、
前記第１フランジと前記第２フランジを締結する締結部と、を備え、
前記シール部材は、平面部と、前記平面部の前記第１スタブエンド側の第１面に形成された環状の第１凸部と、前記平面部の前記第２スタブエンド側の第２面に形成された環状の第２凸部と、を有し、
前記第１凸部は、前記第１スタブエンドの前記接触面によって圧縮され、前記第２凸部は、前記第２スタブエンドの前記接触面によって圧縮される、
接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スタブエンドおよび接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

工場配管等において、管の端部は、他の管の端部と管継手構造によって接続されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

特許文献１に示す管継手構造は、パッキンと、パッキンの両側に配置されたスタブエンドと、各々のスタブエンドの外周に設けられたルーズフランジと、を備え、ルーズフランジがボルトによって締結されている。この締結により、スタブエンドがパッキンのリブを圧縮し、リブが潰れてシール性が保たれている。

【0004】

図１１は、従来の管継手構造における一対のスタブエンド１００１、１００２によってパッキン１００３が圧縮された状態を示す模式図である。図１１には、液体が流れる流路１００４が示されている。パッキン１００３には、スタブエンド１００１とスタブエンド１００２の両側に凸部１００５が形成されている。スタブエンド１００１、１００２の各々の接触面１００６によって凸部１００５が圧縮されて流路１００４のシール性が確保される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－１６２１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に示す構成では、接触面１００６が流路１００４の中心軸Ｏに対して垂直に形成されているため、パッキン１００３の凸部１００５の潰れが不足する場合があった。凸部１００５の潰れが不足すると、パッキン１００３とスタブエンド１００１、１００２の間に微小な隙間が発生する。図１１に、凸部１００５の流路１００４側に発生した隙間Ｓが示されている（点線で囲まれている部分参照）。発生した隙間はパーティクル（微粒子）の滞留要因となり、配管の通水後にパーティクルが出る現象を引き起こす。特に、半導体製造の分野において、超純水を通水する場合には、影響が大きくなり、半導体製品の歩留まりが低下することになる。

【0007】

本開示は、パーティクルが滞留する隙間の発生を抑制することが可能なスタブエンドおよび接続構造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】

【0008】

上記目的を達成するために、第１の態様にかかるスタブエンドは、管の接続に用いられ、樹脂材料によって形成されたスタブエンドであって、流路と、第１端部と、第２端部と、を備える。流路には、液体が流れる。第１端部は、流路の第１開口と、第１開口の周囲に配置され、接続対象との間に配置されるシール部材に接触する接触面と、を有する。第２端部は、第１開口に対向する流路の第２開口を有する。接触面は、流路の中心軸から離れるに従って第２端部側に向かうように傾斜している。開口の縁を通り、流路の中心軸に対して垂直な第１直線上において、開口の縁から接触面の外側に向かって移動した点を第１位置とし、第１位置を通り中心軸と平行な第２直線の接触面との交点を第２位置とし、第１直線上における開口の縁から第１位置までの長さをｄとし、第２直線上における第１位置から第２位置までの長さをｈとすると、０．５≦（ｈ／ｄ）×１００≦１８を満たす。

【0009】

このように、スタブエンドの接触面が傾斜することによって、シール部材の凸部の潰れを増大することができる。これにより、シール部材とスタブエンドの間の隙間が低減し、パーティクルの滞留を抑制することができる。また、半導体製造の分野では、半導体製品の歩留まりを向上することができる。

【0010】

第２の態様にかかるスタブエンドは、第１の態様にかかるスタブエンドであって、樹脂材料は、ポリエチレンである。

【0011】

このように、スタブエンドの材料としてポリエチレンを用いることによって、スタブエンドおよび管を熱融着等によって接合することができる。また、現場において、容易に切断することができるため、長さ調整等も行い易い。

【0012】

第３の態様にかかるスタブエンドは、第１または第２の態様にかかるスタブエンドであって、樹脂材料は、高密度ポリエチレンである。

【0013】

このように、スタブエンドの材料として高密度ポリエチレンを用いることによって、剛性および強度を確保することができるため、シール部材の凸部の潰れをより増大することができる。

【0014】

第４の態様にかかる接続構造は、第１～第３のいずれかの態様にかかる第１のスタブエンドと、第１～第３のいずれかの態様にかかる第２のスタブエンドと、シール部材と、第１フランジと、第２フランジと、締結部と、を備える。シール部材は、第１スタブエンドの接触面と第２スタブエンドの接触面の間に配置されている。第１フランジは、第１スタブエンドの周囲に配置されている。第２フランジは、第２スタブエンドの周囲に配置されている。締結部は、第１フランジと前記第２フランジを締結する。シール部材は、平面部と、環状の第１凸部と、環状の第２凸部と、を有する。第１凸部は、平面部の第１スタブエンド側の第１面に形成されている。第２凸部は、平面部の第２スタブエンド側の第２面に形成されている。第１凸部は、第１スタブエンドの接触面によって圧縮され、第２凸部は、第２スタブエンドの接触面によって圧縮される。

【0015】

このように、スタブエンドの接触面が傾斜することによって、シール部材のリブの潰れを増大することができる。これにより、シール部材とスタブエンドの間の隙間が低減し、パーティクルの滞留を抑制することができる。また、半導体製造の分野では、半導体製品の歩留まりを向上することができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、パーティクルが滞留する隙間の発生を抑制することが可能なスタブエンドおよび接続構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態の接続構造に第１管と第２管が接続された状態を示す斜視図である。

【図2】本実施形態の接続構造に第１管と第２管を接続する前の状態を示す斜視図である。

【図3】本実施形態の接続構造の断面構成図である。

【図4】（ａ）本実施形態のスタブエンドの正断面図である、（ｂ）本実施形態のスタブエンドの平面図である。

【図5】接触面の傾斜を説明するためのスタブエンドの断面模式図である。

【図6】（ａ）本実施形態のパッキンの平面図である、（ｂ）図６（ａ）のＡＡ間の矢視断面図である、（ｃ）図６（ｂ）のＢ部の拡大図である。

【図7】（ａ）本実施形態のフランジの正面図である、（ｂ）図７（ａ）のＣＣ間の矢視断面図である、（ｃ）図７（ａ）のＤＤ間の矢視断面図である。

【図8】本実施形態の接続構造における一対のスタブエンドによってパッキンが圧縮された状態を示す断面模式図である。

【図9】本実施形態の接触構造において水漏れ試験のための貫通孔を形成した状態を示す断面構成図である。

【図10】本実施形態の水漏れ試験機を示す図。

【図11】従来の管継手構造における一対のスタブエンドによってパッキンが圧縮された状態を示す断面模式図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本開示にかかる実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0019】

＜構成＞
（接続構造３の概要）
図１は、第１管１と第２管２が接続された接続構造３を示す斜視図である。図２は、第１管１と第２管２を接続構造３に取り付ける前の状態を示す斜視図である。

【0020】

図２に示す第１管１の端１ａは、接続構造３のスタブエンド１１（後述する）の端部２１ａと熱融着によって接合されている。この熱融着による接合部４が図１において示されている。図２に示す第２管２の端２ａは、接続構造３のスタブエンド１２（後述する）の端部２１ａと熱融着によって接合されている。この熱融着による接合部５が図１において示されている。なお、図１では、スタブエンド１１と第１管１の間、およびスタブエンド１２と第２管２の間が、バット融着によって接続されているが、電気融着継手を介して接続されてもよい。

【0021】

第１管１と第２管２は、樹脂材料によって形成されている。樹脂材料として、熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には、第１管１と第２管２は、ポリエチレンなどのポリオレフィンによって形成されている。

【0022】

第１管１及び第２管２には、図２に示すように、内部に断面円形状の流路１ｂ、２ｂが延びている。接続構造３には、内部に断面円形状の流路３ａが延びている。第１管１と第２管２が接続構造３に接続された状態では、第１管１と第２管２と接続構造３の各々の流路の軸は、同軸Ｏ上に配置される。接続構造３、第１管１および第２管２において、それぞれの軸に直交して近接・離間する方向を径方向とし、それぞれの軸線回りに回る方向を周方向とする。

【0023】

図３は、接続構造３の断面構成を示す図である。接続構造３は、スタブエンド１１（第１スタブエンドの一例）と、スタブエンド１２（第２スタブエンドの一例）と、パッキン１３（シール部材の一例）と、フランジ１４（第１フランジの一例）と、フランジ１５（第２フランジの一例）と、を有する。なお、図３では、各構成の配置関係を示すためにパッキン１３はスタブエンド１１，１２によって圧縮されていない状態が示されている。

【0024】

スタブエンド１１とスタブエンド１２（接続対象の一例）はパッキン１３を挟むように対向して配置される。フランジ１４は、スタブエンド１１の周囲に配置されている。フランジ１５は、スタブエンド１２の周囲に配置されている。フランジ１４とフランジ１５は、複数のボルト１６とナット１７によって締結される。図３では、ボルト１６とナット１７は二点鎖線で示し、紙面奥側の構成を示している。ボルト１６およびナット１７は、締結部の一例に相当する。

【0025】

（スタブエンド）
スタブエンド１１、１２は、樹脂材料によって形成されている。樹脂材料としては、ポリエチレンを用いることができる。樹脂材料として、高密度ポリエチレンを用いる方がより好ましい。高密度ポリエチレンは、ＪＩＳ K ６９２２－１によって定義されており、密度０．９４２ｋｇ／m^３以上のポリエチレンと定義される。

【0026】

スタブエンド１１とスタブエンド１２の形状は同じであるため、スタブエンド１１を例に挙げて説明を行う。図４（ａ）は、スタブエンド１１の正断面図である。図４（ａ）は、スタブエンド１１の軸Ｏを含む断面図である。図４（ｂ）は、スタブエンド１１の平面図である。

【0027】

スタブエンド１１は、接続部２１と、中間部２２と、フレア部２３と、流路２４と、を有する。

【0028】

接続部２１は、バット融着または電気融着継手を介した融着によって第１管１の端１ａと接合される。フレア部２３は、パッキン１３を押圧する。中間部２２は、軸Ｏ方向において接続部２１とフレア部２３（第１端部の一例）の間に配置されている。接続部２１、中間部２２およびフレア部２３の順に外径が大きくなっている。流路２４は、接続部２１からフレア部２３に亘って形成されている。

【0029】

接続部２１は、円筒状である。接続部２１は、流路２４の開口２４ａ（第２開口の一例）が形成された端部２１ａ（第２端部の一例）を有する。接続部２１の端部２１ａは、第１管１の端１ａと熱融着接合される。

【0030】

中間部２２は、円筒状である。中間部２２は、接続部２１の端部２１ａとは反対側に配置されている。中間部２２は、接続部２１より外径が大きく形成されている。中間部２２の内径は接続部２１と同じ大きさに形成されている。

【0031】

フレア部２３は、円筒状である。フレア部２３は、中間部２２の接続部２１とは反対側に配置されている。フレア部２３は、中間部２２より外径が大きく形成されている。フレア部２３の内径は中間部２２と同じ大きさに形成されている。

【0032】

フレア部２３は、パッキン１３側に配置される端面２３ｅを有する。フレア部２３の端面２３ｅは、流路２４の開口２４ｂ（第１開口の一例）と、接触面２３ａと、を有する。開口２４ｂは、フレア部２３の端面２３ｅの中央に形成されている。開口２４ｂは、開口２４ａと対向して配置されている。流路２４は軸Ｏに沿って直線状に形成されている。接触面２３ａは、フレア部２３の端面２３ｅに形成されている。接触面２３ａは、開口２４ｂの周囲に配置され、パッキン１３に接触する。

【0033】

接触面２３ａは、軸Ｏに対して垂直な面に対して傾斜した傾斜面である。図５は、接触面２３ａの傾斜を説明するためのスタブエンド１１の断面模式図である。図５は、軸Ｏを含む断面図である。図５では、分かり易くするために図４とスタブエンド１１の形状が異なっている。

【0034】

接触面２３ａは、流路２４の中心軸Ｏから外側に離れるに従って端部２１ａ側に向かうように傾斜している。開口２４ｂの縁を２３ｂとし、接触面２３ａの径方向外側の縁を外縁２３ｃとする。本実施形態では、接触面２３ａにおいて開口２４ｂの縁２３ｂよりも外縁２３ｃの方が端部２１ａ側に位置している。

【0035】

開口２４ｂの縁２３ｂ上の位置Ｐ０を通り、流路２４の中心軸Ｏに対して垂直な直線を直線Ｌ１（第１直線の一例）とする。直線Ｌ１上において、開口２４ｂの縁２３ｂから径方向外側に向かって任意の距離移動した点を位置Ｐ１（第１位置の一例）とする。位置Ｐ１を通り、中心軸Ｏと平行な直線を直線Ｌ２（第２直線の一例）とする。直線Ｌ２と接触面２３ａとの交点を位置Ｐ２（第２位置の一例）とする。そして、直線Ｌ１上において、位置Ｐ０から位置Ｐ１までの長さをｄとし、直線Ｌ２上における位置Ｐ１から位置Ｐ２までの長さをｈとする。ｄとｈは、以下の式（１）と満たすように設定される。

【0036】

０．５（％）≦（ｈ／ｄ）×１００≦１８（％）・・・（１）
接触面２３ａの勾配は、上記のように（ｈ／ｄ）×１００（％）で定義でき、０．５％以上１８％以下に設定される。

【0037】

なお、本実施形態では、端面２３ｅは、開口２４ｂの縁２３ｂから外縁２３ｃまでの全体が接触面２３ａとして傾斜しているため、位置Ｐ２を外縁２３ｃの位置とした場合の長さｄをｄ１とし、長さｈをｈ１とすると、０．５（％）≦（ｈ１／ｄ１）×１００≦１８（％）を満たすことになる。

【0038】

本実施形態では、スタブエンド１２も、スタブエンド１１と同様の形状であり、図３に示すように、接続部２１と、中間部２２と、フレア部２３と、流路２４と、を有する。図３に示すように、スタブエンド１１とスタブエンド１２は、互いの接触面２３ａが対向するように配置されている。

【0039】

（パッキン）
パッキン１３は、図３に示すように、スタブエンド１１の接触面２３ａとスタブエンド１２の接触面２３ａとの間に配置されている。パッキン１３は、好ましくは、エチレンプロピレンジエン（ＥＰＤＭ）ゴムで形成されている。パッキン１３の一部が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）によって被覆されている。

【0040】

パッキン１３は、環状の板状に形成されている。パッキン１３の外径は、フランジ１４およびフランジ１５と概ね同じである。パッキン１３の中心穴３０の内径は、スタブエンド１１およびスタブエンド１２の流路２４の内径と概ね同じである。パッキン１３の中心穴３０の中心は、軸Ｏ上に配置される。

【0041】

図６（ａ）は、パッキン１３の平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のパッキン１３のＡＡ間の矢視断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＢ部拡大図である。

【0042】

パッキン１３は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、平面部３１と、内側凸部３２（第１凸部の一例）と、外側凸部３３と、内側凸部３４（第２凸部の一例）と、外側凸部３５と、を有する。

【0043】

平面部３１は、スタブエンド１１側の主面３１ａ（第１面の一例）と、スタブエンド１２側の主面３１ｂ（第２面の一例）と、を有する。

【0044】

内側凸部３２と外側凸部３３は、図６（ｂ）に示すように、主面３１ａに配置されている。内側凸部３２および外側凸部３３は、主面３１ａから軸Ｏ方向に沿って突出している。内側凸部３２は、中心穴３０を囲むように環状に形成され、中心穴３０と同心円に形成されている。外側凸部３３は、内側凸部３２を囲むように環状に形成され、中心穴３０と同心円に形成されている。内側凸部３２の直径は、スタブエンド１１の接触面２３ａの開口２４ｂの直径よりも大きい。外側凸部３３の直径は、スタブエンド１１の接触面２３ａの直径よりも小さい。これにより、内側凸部３２および外側凸部３３は、スタブエンド１１の接触面２３ａによって接触される。

【0045】

内側凸部３４と、外側凸部３５は、図６（ｂ）に示すように、主面３１ｂに配置されている。内側凸部３４および外側凸部３５は、主面３１ｂから軸Ｏ方向に沿って突出している。内側凸部３４は、中心穴３０を囲むように環状に形成され、中心穴３０と同心円に形成されている。外側凸部３５は、内側凸部３４を囲むように環状に形成され、中心穴３０と同心円に形成されている。内側凸部３４の直径は、スタブエンド１２の接触面２３ａの開口２４ｂの直径よりも大きい。外側凸部３５の直径は、スタブエンド１２の接触面２３ａの直径よりも小さい。これにより、内側凸部３４および外側凸部３５は、スタブエンド１２の接触面２３ａによって接触される。

【0046】

内側凸部３４は、径方向において内側凸部３２と同じ位置に形成されており、内側凸部３２と同形状である。外側凸部３５は、径方向において外側凸部３３と同じ位置に形成されており、外側凸部３３と同形状である。

【0047】

パッキン１３は、図６（ａ）に示すように、内周部３６と、外周部３７と、を有する。内周部３６は、パッキン１３のうち中心穴３０の縁１３ｅから径方向外側に向かう所定範囲の部分である。内周部３６は、外側凸部３３および外側凸部３５も含む。図６（ｃ）に示すように、内周部３６は、表面にＰＴＦＥによって被覆された被覆部３６ａを有している。外周部３７は、パッキン１３の内周部３６よりも径方向外側の部分である。

【0048】

パッキン１３の外周部３７には、中心を基準として周方向に沿って４つのボルト穴３８が形成されている。ボルト穴３８は、外側凸部３３および外側凸部３５の径方向外側に配置されている。

【0049】

（フランジ）
フランジ１４は、図３に示すように、スタブエンド１１の径方向の外側に、スタブエンド１１に対して回転可能に配置されている。フランジ１４は、ルーズフランジである。フランジ１５は、スタブエンド１２の径方向の外側にスタブエンド１２に対して回転可能に配置されている。フランジ１５は、ルーズフランジである。

【0050】

フランジ１４およびフランジ１５は、樹脂材料で形成されている。フランジ１４およびフランジ１５は、ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂（glass fiber reinforced polypropylene（ＧＦＰＰ））で形成する方がより好ましい。

【0051】

フランジ１４およびフランジ１５は同様の構成であるため、フランジ１４を例に挙げて説明する。図７（ａ）は、フランジ１４の正面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＣＣ間の矢視断面図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＤＤ間の矢視断面図である。

【0052】

フランジ１４は、スタブエンド１１のフレア部２３より大径の円盤形状に形成されている。

【0053】

フランジ１４は、スタブエンド１１が挿入される挿入孔４１と、挿入孔４１の周囲に配置された複数のボルト穴４２と、を有する。挿入孔４１およびボルト穴４２は、フランジ１４のパッキン１３側の面４３から、パッキン１３と反対側の面４４まで形成されている。本実施形態では、ボルト穴４２は４つ形成されている。

【0054】

挿入孔４１は、内径が異なる大径部４５と小径部４６を有する。大径部４５は、フランジ１４の面４３から軸Ｏに沿って形成されている。大径部４５には、スタブエンド１１のフレア部２３が配置される。小径部４６は、大径部４５の面４４側に配置されている。小径部４６は、大径部４５から面４４まで形成されている。小径部４６には、スタブエンド１１の中間部２２が配置される。スタブエンド１１の接触面２３ａは、フランジ１４の面４３よりもパッキン１３側に若干量突き出ている。本実施形態では、フランジ１４の面４３よりもスタブエンド１１の開口２４ｂの縁２３ｂの方がパッキン１３側に若干突き出ており、フランジ１４の面４３よりもスタブエンド１１の外縁２３ｃの方がパッキン１３側に若干突き出ている。スタブエンド１２の接触面２３ａとフランジ１４の面４３の位置関係も同様である。

【0055】

なお、フランジ１４は、面４４に形成された複数のリブ４８と、面４４に形成された複数の凹部４７とを有する。リブ４８は、周方向においてボルト穴４２の間に配置されている。リブ４８は、直径方向に沿って配置されている。リブ４８は、補強のために設けられている。本実施形態では、リブ４８は、４つ形成されている。凹部４７は、各々のリブ４８の周方向における両側に配置されている。凹部４７は、肉抜き部である。

【0056】

フランジ１４とフランジ１５は、互いの面４３が対向するように配置されている。

【0057】

（接合構造の組立）
フランジ１４の挿入孔４１にスタブエンド１１が挿入され、フランジ１５の挿入孔４１にスタブエンド１２が挿入される。

【0058】

スタブエンド１１の接触面２３ａとスタブエンド１２の接触面２３ａとの間にパッキン１３が配置される。そして、フランジ１４のボルト穴４２と、パッキン１３のボルト穴３８と、フランジ１５のボルト穴４２にボルト１６が挿入される。本実施形態では、４つのボルト１６が挿入される。

【0059】

挿入されたボルト１６の先端にナット１７が螺合される。これによって、フランジ１４とフランジ１５が締結され、スタブエンド１１とスタブエンド１２によってパッキン１３が圧接される。

【0060】

スタブエンド１１の流路２４と、パッキン１３の中心穴３０と、スタブエンド１２の流路２４によって、接続構造３の流路３ａが形成される。

【0061】

（接続構造３の超純水用途）
本開示にかかる実施の形態の接続構造３は、例えば超純水の輸送に用いることができる。具体的には、本開示にかかる実施の形態の超純水用の接続構造３は、超純水製造装置内の配管、超純水製造装置からユースポイントに超純水を輸送する配管、及びユースポイントからの超純水返送用配管等として用いることができる。

【0062】

超純水とは、極度に純度の高い水であり、例えば半導体素子などの電子機器の洗浄に好適に用いられるものである。超純水のグレードを表すための指標は多々あるが、この実施形態では、超純水の電気抵抗率は１８．２ＭΩ・ｃｍ以上であり、ＴＯＣは５０ｐｐｂ以下である。

【0063】

本開示にかかる実施の形態の接続構造３は、超純水に対する要求水質が特に厳格な、原子力発電用水配管、若しくは、医薬品の製造工程、半導体素子又は液晶、より好ましくは半導体素子の製造工程における洗浄などの湿式処理工程で用いられる超純水の輸送配管であることが好ましい。当該半導体素子としても、より高い集積度を有するものが好ましく、具体的には、最小線幅６５ｎｍ以下の半導体素子の製造工程で用いられることがより好ましい。半導体製造に使用される超純水の品質等に関する規格としては、例えばＳＥＭＩ Ｆ７５が挙げられる。

【0064】

（特徴等）
上述したように、スタブエンド１１およびスタブエンド１２の接触面２３ａが上記式（２）を満たすように傾斜することによって、パッキン１３の内側凸部３２、３４の潰れを増大することができる。これにより、パッキン１３とスタブエンド１１およびスタブエンド１２の間の隙間が低減し、パーティクルの滞留を抑制することができる。特に、半導体製造の分野では、半導体製品の歩留まりを向上することができる。

【0065】

図８は、本実施形態の接続構造３における一対のスタブエンド１１、１２によってパッキン１３が圧縮された状態を示す模式図である。従来の図１１と比較して、図８に示すように、本実施形態の接続構造３では、接触面２３ａが傾斜しているため、内側凸部３２、３４の潰れが増大する。このため、内側凸部３２の流路３ａ側においてスタブエンド１１とパッキン１３の間の隙間（図１１の隙間Ｓ参照）の発生を低減でき、内側凸部３４の流路３ａ側においてスタブエンド１２とパッキン１３の間の隙間の発生を低減できる。

【0066】

（他の実施の形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0067】

（Ａ）
上記実施形態では、スタブエンド１１とスタブエンド１２は同じ構成であるが、接触面２３ａの勾配が上記式（２）を満たす限り、異なっていてもよい。

【0068】

（Ｂ）
上記実施形態では、勾配を有する接触面２３ａは、図５に示すように、スタブエンド１１の端面１１ｅの開口２４ｂの縁２３ｂから外縁２３ｃまでの全体に亘って形成されているが、接触面２３ａの周囲に勾配が形成されていない部分（軸Ｏに対して垂直な部分）が形成されていてもよい。

【0069】

（Ｃ）
上記実施形態では、フランジ１４およびフランジ１５の双方ともスタブエンドに対して回転可能なルーズフランジであるが、どちらか一方はスタブエンドに固定されるフランジであってもよい。

【0070】

（Ｄ）
上記実施形態では、４つのボルト１６によってフランジ１４とフランジ１５を締結しているが、４つに限らなくてもよい。

【0071】

（Ｅ）
上記実施形態では、パッキン１３は、内側凸部３２、３４と外側凸部３３、３５を有しているが、外側凸部３３、３５の外側に更に環状に凸部が形成されていてもよいし、外側凸部３３、３５が形成されていなくてもよい。

【0072】

（実施例）
以下に、実施例を用いて上述した実施の形態について詳しく説明する。

【0073】

スタブエンド１１およびスタブエンド１２の接続部２１の口径を２５Ａに設定する。

【0074】

図５に示すように、スタブエンド１１およびスタブエンド１２のフレア部２３の外径をｄ２とし、流路２４の内径をｄ３とする。

【0075】

接触面２３ａの勾配は、式（２）で計算した。

【0076】

（ｈ１／ｄ１）×１００（％）・・・式（２）
また、ｄ１の値は、以下の式（３）で計算した。

【0077】

ｄ１＝（ｄ２－ｄ３）／２（ｍｍ）・・・式（３）
設計値として、ｄ１、ｄ２、ｄ３を以下の表（１）の値に設定し、ｈ１の値を変更することで勾配の値を変更した。
（表１）

ｈ１を１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍに変更することによって、接触面２３ａの勾配を２．７％、５．３％、１０．７％に変更したスタブエンド１１およびスタブエンド１２を用いて接続構造３を組み立てた。本実施例ではスタブエンド１１，１２は同じ形状のものを用いた。

【0078】

スタブエンド１１の隙間Ｓが生じる可能性がある部位に貫通孔を形成し、水漏れ試験を行った。具体的には、図９に示すように、スタブエンド１１の接触面２３ａのうち内側凸部３２よりも径方向内側からスタブエンド１１の端部２１ａまで貫通孔Ｑが形成されている。このような貫通孔Ｑが形成された接続構造３を、図１０に示すような水漏れ試験器に接続して水漏れ試験を実施した。

【0079】

スタブエンド１１の流路２４と手押しポンプ１００がチューブ１０１によって接続される。また、スタブエンド１２の流路２４は塞がれている。手押しポンプ１００を駆動することによって、スタブエンド１１の流路２４から水が注入される。手押しポンプ１００には、水圧計１０２が設けられている。手押しポンプ１００によって水圧をかけたときに、貫通孔Ｑから水が漏れ出すか否かの試験を行った。

【0080】

また、スタブエンドの接触面の勾配を０％に設定した比較例１の接触構造についても同様に水漏れ試験を行った。実施例１～３および比較例１の各々について３回試験を行ったがいずれも下記表２の結果となった。
（表２）

比較例１の場合、０．０１ＭＰａにおいて水漏れが発生したため、貫通孔Ｑがパッキンによって塞がれていないことがわかる。すなわち、比較例１では、パッキンの凸部にかかる面圧が不足するため、微小な隙間（図１１の隙間Ｓ参照）が発生し、実際の配管では、パーティクルが滞留することになる。

【0081】

実施例１～３では、１．２ＭＰａまで水圧を上げても水漏れが発生しなかった。これにより、パッキン１３の内側凸部３２、３４に十分な面圧がかかり、パッキン１３とスタブエンド１１，１２との間の隙間が解消されることがわかる。

【0082】

なお、勾配を１５％以下に設定することによって、施工時にパッキン１３とスタブエンド１１，１２の間において軸ズレが発生した場合であっても、片締めが発生し難い。

【0083】

一方、勾配を１５％よりも大きくして片締めが発生した場合、内側凸部３２，３４の直径方向において一方側は顕著に潰されるが、他方側はほとんど潰されない。そのため、かえってパッキン１３とスタブエンド１１、１２の間に隙間が発生し、パーティクルが増えることになる。また、パッキン１３の内側凸部３２，３４および外側凸部３３、３５の一部の圧縮率が不足するため、長期止水性を担保できないといった問題が発生することが考えられる。

【0084】

以上より、勾配（ｈ／ｄ）×１００を０．５％以上、１８％以下に設定することによって、パッキン１３とスタブエンド１１，１２の間の隙間を低減し、パーティクルの発生を抑制できることがわかる。

【符号の説明】

【0085】

１１ ：スタブエンド
２３ ：フレア部
２３ａ ：接触面
２３ｂ ：縁
２４ ：流路
２４ｂ ：開口
Ｐ１、Ｐ２：位置
Ｌ１、Ｌ２：直線
Ｏ ：中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】