特許 7068693 管継手およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-09

(45)【発行日】2022-05-17

(54)【発明の名称】管継手およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 21/00 20060101AFI20220510BHJP

【ＦＩ】

F16L21/00 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018087876

(22)【出願日】2018-04-28

(65)【公開番号】P2019190646

(43)【公開日】2019-10-31

【審査請求日】2021-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】390033857

【氏名又は名称】株式会社フジキン

(74)【代理人】

【識別番号】110002893

【氏名又は名称】特許業務法人ＫＥＮ知財総合事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100186750

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 健司

(72)【発明者】

【氏名】吉田 俊英

(72)【発明者】

【氏名】石橋 圭介

(72)【発明者】

【氏名】薬師神 忠幸

(72)【発明者】

【氏名】船越 高志

(72)【発明者】

【氏名】相嶋 匡也

(72)【発明者】

【氏名】原田 章弘

(72)【発明者】

【氏名】吉田 政人

(72)【発明者】

【氏名】篠原 努

【審査官】伊藤 紀史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０４３８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０５６２８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５４－０３８９２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－１６３５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１４０３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７０７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０４６２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０９５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－０５２３３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０１－０８３９８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００６１２８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０４－０７３４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０４５８２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－０４５８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５６９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０５７８１６０７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－１９７１３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂製の管に用いられる管継手であって、
開口端からの内径が、漸時縮径されるテーパ径孔部と、
前記テーパ径孔部に接続され、第１の径で延び、前記管が挿入される大径孔部と、
前記大径孔部における前記テーパ径孔部側とは反対側の端で段差面を介して接続し、前記第１の径より小さい第２の径で延びる小径孔部と、
前記段差面に形成され、前記管の端面が当接するシール用の円環状の突起と、を備え、
前記大径孔部の内壁面、前記段差面及び前記小径孔部の内壁面は、外壁面よりも平滑である、金属からなる管継手。

【請求項2】

前記大径孔部の内壁面、前記段差面及び前記小径孔部の内壁面の表面粗さＲａは０．１以下である、請求項１に記載の管継手。

【請求項3】

前記突起は高さ０．０５～０．２ｍｍである請求項１又は２に記載の管継手。

【請求項4】

前記突起は断面形状が半円状の突起である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の管継手。

【請求項5】

前記小径孔部に対応する外壁に形成されるフランジと、
前記フランジに形成されるビス穴と、を更に備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の管継手。

【請求項6】

前記小径孔部を挟む対向する位置に配置される一対の磁石を更に備える請求項１乃至５のいずれか一項に記載の管継手。

【請求項7】

樹脂製の管に用いられる管継手の製造であって、
金属に対して、小径孔部を形成すること、
前記小径孔部と同心で、前記小径孔部の径より大きい径で前記小径孔部との接続部に底面を有し、前記管が挿入される大径孔部を形成すること、
前記底面である段差面に前記管の端面が当接する前記大径孔部と同心の円環状のシール用の突起を形成すること、
前記大径孔部の内壁面、前記段差面及び前記小径孔部の内壁面を電解研磨すること、を有する管継手の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管継手およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体製造のプロセスにおいては、様々な薬液が使用され、薬液を供給するための多くの配管が設置される。配管に用いられる管の材料は、這いまわし形状が固定される金属製のものや、這いまわし形状を這いまわし後にも変えることのできる樹脂製のものが使用される。

【0003】

特許文献１は、バックリングがフロントリングの内周にもぐり込むテーパ面を有し、フロントリングの内周が、円筒面と、円筒面の後端に連なるテーパ面とを有する管継手であって、フロントリングのテーパ面は、バックリングのテーパ面に対応するテーパ角度を有する後側テーパ面と、後側テーパ面と円筒面との間にあって、後側テーパ面のテーパ角度よりも小さいテーパ角度を有する前側テーパ面とからなる管継手について開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１９７１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば半導体製造のフォトリソグラフィの現像プロセスにおいては、レジスト材料に応じて、水酸化テトラメチルアンモニウム、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ペンチル等の薬液が使用されることがある。このような薬液を管に流した場合には、薬液が静電気により帯電する。特に樹脂製の管を用いた場合には薬液が流れる管も帯電することとなる。この場合に薬液や管の帯電の程度によっては、静電気の放電等により管やそれを接続する管継手の耐久性に影響を与える恐れがある。一方で静電気を除去することにより帯電を抑えられる金属製の管を用いた場合には、薬液によっては金属成分が薬液に溶出してしまう恐れもある。

【0006】

本開示は、上述の事情に鑑みてされたものであり、管を流れる流体や管の静電気による帯電を抑えると共に、金属の溶出を抑えた管継手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】

【0007】

本開示の管継手は、開口端からの内径が、漸時縮径されるテーパ径孔部と、
前記テーパ径孔部に接続され、第１の径で延びる大径孔部と、
前記大径孔部における前記テーパ径孔部側とは反対側の端で段差面を介して接続し、前記第１の径より小さい第２の径で延びる小径孔部と、
前記段差面に形成される円環状の突起と、を備える金属からなる管継手である。

【0008】

また、本開示の管継手においては、前記大径孔部の内壁面、前記段差面及び前記小径孔部の内壁面の表面粗さＲａは０．１以下とすることができる。また、本開示の管継手においては、前記大径孔部の内壁面、前記段差面及び前記小径孔部の内壁面は、外壁面よりも平滑としてもよい。また、本開示の管継手においては、前記大径孔部の内壁面、前記段差面及び前記小径孔部の内壁面は、電解研磨により形成されることとしてもよい。

【0009】

また、本開示の管継手においては、前記突起は高さ０．０５～０．２ｍｍであってもよく、また、半円状の突起であってもよい。

【0010】

また、本開示の管継手においては、前記小径孔部に対応する外壁に形成されるフランジと、前記フランジに形成されるビス穴と、を更に備えていてもよい。

【0011】

また、本開示の管継手においては、前記小径孔部を挟む対向する位置に配置される一対の磁石を更に備えていてもよい。

【0012】

また、本開示の管継手においては、前記小径孔部を挟んで、一対の前記段差面、一対の前記大径孔部及び一対の前記テーパ径孔部が順に配置されていてもよい。

【0013】

本開示の管継手の製造方法は、金属に対して、小径孔部を形成すること、
前記小径孔部と同心で、前記小径孔部の径より大きい径で前記小径孔部との接続部に底面を有する大径孔部を形成すること、
前記底面である段差面に前記大径孔部と同心の円環状の突起を形成すること、
前記大径孔部の内壁面、前記段差面及び前記小径孔部の内壁面を電解研磨すること、を有する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、管を流れる流体や管の静電気による帯電を抑えると共に、金属の溶出を抑えた管継手が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る管継手の側面図。

【図2】図１の管継手の断面図。

【図3】管継手の大径孔部付近について示す拡大一部断面図。

【図4】管継手が管に接続された際の様子について示す側面図。

【図5】図４の部分断面図。

【図6】管継手が管に接続された際の他の例について示す側面図。

【図7】管継手の周囲に磁石を配置した場合について概略的に示す側面図である。

【図8】図７と同様の場合について示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。説明において同様の要素には同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。

【0017】

図１は、本発明に係る管継手の側面図である。図２は、図１の管継手の断面図である。図３は、管継手の大径孔部付近について示す拡大一部断面図である。図１～図３に示されるように、管継手１は、全体として金属の管状の構造であり、両端にそれぞれ管が挿入されることにより、２つの管を接続する。ここで接続される管４はＰＦＡ（Perfluoroalkoxy Alkanes）等の樹脂製のものである。管継手１を構成する金属は、例えばＪＩＳ（日本工業規格）規格でＳＵＳ３１６等のステンレス鋼等を使用することができる。またステンレス鋼に限らず導電性のある金属を用いることができる。管を接続する孔は、少なくともテーパ径孔部２１と、大径孔部２２と、小径孔部２３とから構成されている。

【0018】

テーパ径孔部２１は、開口端２１１から径を次第に小さくしながら延びる孔である。大径孔部２２は、テーパ径孔部２１に連続して接続し、第１の径で延びている。小径孔部２３は、大径孔部２２におけるテーパ径孔部２１側とは反対側の端で段差面２４を介して接続し、大径孔部２２と同心で第１の径より小さい第２の径で延びている。段差面２４は、小径孔部２３の開口周囲に形成される円環状の突起２５を備えている。管継手１は、流体の流れる方向で、小径孔部２３を挟んで、一対の段差面２４、一対の大径孔部２２及び一対のテーパ径孔部２１が内側から順に配置される。管継手１の外側は、外壁面１２、後述する袋ナット３と螺合する雄ネジ１１、及びフランジ１３を有している。

【0019】

図４は、管継手１が管４に接続された際の様子について示す側面図である。図５は、図４の部分断面図である。図４及び図５に示されるように、管４は、テーパ径孔部２１から段差面２４に管４の端部が接触するまで差し込まれる。管４とテーパ径孔部２１との間に楔状にフロントリング５１が差し込まれ、更に管４とフロントリング５１との間に楔状にバックリング５２が差し込まれる。バックリング５２を押し込むように袋ナット３を雄ネジ１１に螺合して、管４と管継手１とを接続、固定する。

【0020】

金属製の管継手１は、このような構成とすることにより、管継手１を通る帯電した流体の電荷を除去することができる。突起２５の位置で流体のリークを防ぐため、流体が触れる金属部分は小径孔部２３の内壁面２３１と段差面２４の一部までで、大径孔部２２の内壁面２２１には触れないため、酢酸ブチル等の金属を溶出される流体を使用した場合であっても金属の溶出を抑えることができる。ここで、突起２５は、高さ０．０５～０．２ｍｍとすることができ、また、突起２５は、半円状であってもよい。このようにすることにより、例えば樹脂管の端面に適切に接してシールし、突起２５より外側への流体のリークを抑えることができる。

【0021】

ここで大径孔部２２の内壁面２２１、段差面２４及び小径孔部２３の内壁面２３１は、電解研磨により形成されることとしてもよい。これにより金属を溶出される流体を使用した場合であっても金属の溶出をより抑えることができる。また、大径孔部２２の内壁面２２１、段差面２４及び小径孔部２３の内壁面２３１の表面粗さＲａは０．１以下とすることができる。表面粗さＲａ０．１以下の表面は、電解研磨で形成することができる。大径孔部２２の内壁面２２１、段差面２４及び小径孔部２３の内壁面２３１は、外壁面１２よりも平滑とすることができる。また、大径孔部２２の内壁面２２１、段差面２４及び小径孔部２３の内壁面２３１は、電解研磨後に硝酸パッシベーションなどの不動態膜で被覆することができる。

【0022】

また図２に示されるように、管継手１は、小径孔部２３に対応する外壁に形成されるフランジ１３と、フランジ１３に形成されるビス穴１４と、を更に有していてもよい。図６は、管継手１が管４に接続された際の他の例について示す側面図である。この場合に、図６に示されるように、ビス穴１４に、接地されたアース配線６２をビス６１で固定することにより、より効率的に流体又は管４に帯電した静電気を除去することができる。

【0023】

また、管継手１は、フランジ１３の周囲で、小径孔部２３を挟む対向する位置に配置される一対の磁石７１及び７２を更に有していてもよい。図７は、管継手１の周囲に磁石７１及び７２を配置した場合について概略的に示す側面図である。図８は、図７と同様の場合について概略的に示す平面図である。図７に示されるように、例えば、小径孔部２３を挟んで、磁石７１及び７２をＳ極及びＮ極が互いに対向するように配置すると、管内に一方向に向かう磁界が発生する。帯電した流体が磁石７１及び７２の間を流れると、図８に示すように、流体に帯電した電荷９１はローレンツ力により内壁面２３１の方向に移動させられる力を受け、アース配線６２に電気的に接続された内壁面２３１に取り込まれやすくなる。従って、このような磁石７１及び７２を配置した構成とすることにより、帯電した流体の電荷９１を内壁面２３１から効率的に除去することができる。

【0024】

管継手の製造方法
上述のような管継手１は、例えば、以下のように製造することができる。まず、ステンレス鋼等の金属に対して、第２の径の小径孔部２３を形成する。次に、小径孔部２３と同心で第２の径より大きい第１の径の大径孔部２２を形成する。その際に、大径孔部２２の底部２４が小径孔部２３との段差面２４となる。次に、底面２４である段差面２４に大径孔部２２と同心の円環状の突起２５を形成する。最後に大径孔部２２の内壁面、段差面２４及び小径孔部２３の内壁面を電解研磨する。ここで、小径孔部２３の形成は、円環状の突起２５を形成した後に行われるものであってもよい。
大径孔部２２、小径孔部２３及び突起２５は、基本的に切削により加工されるため、精度の高い加工であっても微小な凹凸や棘を残すこととなる。そこで電解研磨を行うことにより、凹凸や棘を溶かしてより平坦な面を形成し、金属を溶かす性質の薬液を流した場合であっても金属の溶出を抑制できる表面とすることができる。

【0025】

以上説明したように、本実施形態に係る管継手１によれば、管４を流れる流体や管４の静電気による帯電を抑えると共に、金属の溶出を抑えることができる。
なお、上述の実施形態は一例であり、各構成の修正及び変更は可能である。本発明の技術的範囲は、請求の範囲の記載に示されるものであり、上述の実施形態に係る各構成の修正及び変更は、請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる限り、本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0026】

１ 管継手
１１ 雄ネジ
１２ 外壁面
１３ フランジ
１４ ビス穴
２１ テーパ径孔部
２１１ 開口端
２２ 大径孔部
２２１ 大径孔部の内壁面
２３ 小径孔部
２３１ 小径孔部の内壁面
２４ 段差面
２５ 突起
３ 袋ナット
４ 管
５１ フロントリング
５２ バックリング
６１ ビス
６２ アース配線
７１ 磁石
７２ 磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】