JP2006161873A - 集積パネルと流体デバイスとの接続構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】増し締めを殆ど行わなくても良好なシール性が維持できるとともに、その組付け作業性も改善される集積パネルと流体デバイスとの接続構造を提供する。
【解決手段】集積パネル1の第1流体給排口部1Aと流体デバイス2の第2流体給排口部2Aとをリング状のガスケットGを介してシール接続する接続構造において、第1及び第2流体給排口部1A,2Aに、流体通路4の外径側部分に環状溝6を形成し、ガスケットGは、流体通路4どうしを連通する流体経路9を有し、かつ、各環状溝6に嵌合する一対の環状突起8が流体経路9の外径側に形成されたフッ素樹脂で構成され、第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いにガスケットGを介して引寄せられて、環状溝6と環状突起8とがそれぞれ嵌め合わされて一対の嵌合シール部3が形成された接合状態を維持する維持手段Mが装備されている。
【選択図】図2
【解決手段】集積パネル1の第1流体給排口部1Aと流体デバイス2の第2流体給排口部2Aとをリング状のガスケットGを介してシール接続する接続構造において、第1及び第2流体給排口部1A,2Aに、流体通路4の外径側部分に環状溝6を形成し、ガスケットGは、流体通路4どうしを連通する流体経路9を有し、かつ、各環状溝6に嵌合する一対の環状突起8が流体経路9の外径側に形成されたフッ素樹脂で構成され、第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いにガスケットGを介して引寄せられて、環状溝6と環状突起8とがそれぞれ嵌め合わされて一対の嵌合シール部3が形成された接合状態を維持する維持手段Mが装備されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、集積パネルと流体デバイスとの接続構造に係り、詳しくは、半導体製造や医療・医薬品製造、食品加工、化学工業等の各種技術分野の製造工程で取り扱われる高純度液や超純水、或いは洗浄液の配管系等において今後需要が見込まれる流体用の集積パネルと、ポンプ、バルブ、アキュムレータ等の流体デバイスとをガスケットを介してシール状態で連通接続させるための接続構造に関するものである。
上記接続構造として、例えば、流体デバイスの一例であるバルブと、流体通路が内部形成された集積パネルとを一対の給排流路どうしを連通させて接続連結するものがあり、特許文献1や特許文献2において開示された接続構造が知られている。特許文献1で開示される接続構造は、一対の給排流路を近接させて配列し、夫々に独立したリング状のガスケットを介して複数のボルトで液密に接続連結させるものであり、特許文献2で開示される接続構造は、一対の給排流路を近接させて配列し、それら一対の給排流路に対応する一対の流路孔を有した単一のガスケットを単一の外ねじナットを用いて接続連結させるものである。
特許文献1や2に開示されている接続構造は、いずれも多数の流体機器を流体ブロックに集積させて取付ける構造、いわゆる集積配管構造を採るものであり、これは配管系全体のコンパクト化やモジュール化が可能となる点で有用なものである。
特開2001−82609号公報
特開平10−169859号公報
上記特許文献1や2に開示された接続構造においては、ガスケットが挟み込まれた一対のフランジ部どうしを所定の面圧に達するまでボルトを締付けることにより、有効なシール性能を出すようになる。しかしながら、ボルトの締付け力が時間と共に低下することは避けられないので、締付け力低下、即ちトルクダウンによる接続部からの漏れを防止するには定期的に増し締めを行う必要があった。ガスケットを用いてシールする場合は非常に高い締付け力が必要になるので、集積パネルや流体デバイスの流体給排口部には高い強度が必要になるとともに、その接続連結するための作業性の点でも不利なものであった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、流体の配管系統における集積パネルと流体デバイスとの接続構造に工夫を凝らすことにより、増し締めを殆ど行わなくても良好なシール性が維持できるとともに、その組付け作業性も改善される集積パネルと流体デバイスとの接続構造を提供することにある。
請求項1に係る発明は、集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、管状の流体通路4が開口する第1流体給排口部1Aを備えた集積パネル1の前記第1流体給排口部1Aと、管状の流体通路4が開口する第2流体給排口部2Aを備えた流体デバイス2の前記第2流体給排口部2Aとを、これら第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとの間に介在されるリング状のガスケットGによって前記流体通路4,4どうしをシールする状態で連通接続するにあたり、
前記第1流体給排口部1A及び前記第2流体給排口部2Aには、各端面に開口する前記各流体通路4,4の外径側部分に環状突起8又は環状溝6が形成され、
前記ガスケットGは、前記第1,第2流体給排口部1A,2Aの相対応する前記流体通路4,4どうしを連通すべく形成された流体経路9を有するとともに、前記第1流体給排口部1Aの環状突起8に嵌合する環状溝6又は前記第1流体給排口部1Aの環状溝6に嵌合する環状突起8、及び前記第2流体給排口部2Aの環状突起8に嵌合する環状溝6又は前記第2流体給排口部2Aの環状溝6に嵌合する環状突起8が、前記流体経路9の外径側部分に形成される可撓性を有した合成樹脂材から構成されており、
前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられて、前記第1流体給排口部1Aの前記環状突起8又は環状溝6と、これと対応すべく前記ガスケットGの一端の環状溝6又は環状突起8とが、及び前記第2流体給排口部2Aの前記環状突起8又は環状溝6と、これと対応すべく前記ガスケットGの他端の前記環状溝6又は環状突起8とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部3が形成された接合状態を維持する維持手段Mが装備されていることを特徴とするものである。
前記第1流体給排口部1A及び前記第2流体給排口部2Aには、各端面に開口する前記各流体通路4,4の外径側部分に環状突起8又は環状溝6が形成され、
前記ガスケットGは、前記第1,第2流体給排口部1A,2Aの相対応する前記流体通路4,4どうしを連通すべく形成された流体経路9を有するとともに、前記第1流体給排口部1Aの環状突起8に嵌合する環状溝6又は前記第1流体給排口部1Aの環状溝6に嵌合する環状突起8、及び前記第2流体給排口部2Aの環状突起8に嵌合する環状溝6又は前記第2流体給排口部2Aの環状溝6に嵌合する環状突起8が、前記流体経路9の外径側部分に形成される可撓性を有した合成樹脂材から構成されており、
前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられて、前記第1流体給排口部1Aの前記環状突起8又は環状溝6と、これと対応すべく前記ガスケットGの一端の環状溝6又は環状突起8とが、及び前記第2流体給排口部2Aの前記環状突起8又は環状溝6と、これと対応すべく前記ガスケットGの他端の前記環状溝6又は環状突起8とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部3が形成された接合状態を維持する維持手段Mが装備されていることを特徴とするものである。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記環状溝6により構成される前記第1流体給排口部1A又は第2流体給排口部2Aには、前記環状溝6の内径部と前記流体通路4との間に環状の第1接合端部5を形成し、この第1接合端部5の先端内周側に先拡がりテーパ状のテーパ内周面5aが形成され、
前記第1流体給排口部1A又は第2流体給排口部2Aの前記環状溝6に嵌合する環状突起8が形成された前記ガスケットGの一端面又は他端面には、前記環状突起8と前記流体通路4との間に環状の第2接合端部7を形成し、この第2接合端部7の先端外周面に、前記テーパ内周面5aに当接するテーパ外周面7aが先窄まりテーパ状に形成され、
前記接合状態においては前記テーパ内周面5aと前記テーパ外周面7aとが圧接されるように構成されていることを特徴とするものである。
前記第1流体給排口部1A又は第2流体給排口部2Aの前記環状溝6に嵌合する環状突起8が形成された前記ガスケットGの一端面又は他端面には、前記環状突起8と前記流体通路4との間に環状の第2接合端部7を形成し、この第2接合端部7の先端外周面に、前記テーパ内周面5aに当接するテーパ外周面7aが先窄まりテーパ状に形成され、
前記接合状態においては前記テーパ内周面5aと前記テーパ外周面7aとが圧接されるように構成されていることを特徴とするものである。
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記環状突起8により構成される前記第1流体給排口部1A又は第2流体給排口部2Aには、前記環状突起8と前記流体通路との間に環状の第2接合端部7を形成し、この第2接合端部7の先端外周面に先窄まりテーパ状のテーパ外周面7aが形成され、
前記第1流体給排口部1A又は第2流体給排口部2Aの前記環状突起8に嵌合する環状溝6が形成された前記ガスケットGの一端面又は他端面には、前記環状溝6と前記流体通路4との間に環状の第1接合端部5を形成し、この第1接合端部5の先端内周面に、前記テーパ外周面7aに当接するテーパ内周面5aが先拡がりテーパ状に形成され、
前記接合状態においては前記テーパ内周面5aと前記テーパ外周面7aとが圧接されるように構成されていることを特徴とするものである。
前記第1流体給排口部1A又は第2流体給排口部2Aの前記環状突起8に嵌合する環状溝6が形成された前記ガスケットGの一端面又は他端面には、前記環状溝6と前記流体通路4との間に環状の第1接合端部5を形成し、この第1接合端部5の先端内周面に、前記テーパ外周面7aに当接するテーパ内周面5aが先拡がりテーパ状に形成され、
前記接合状態においては前記テーパ内周面5aと前記テーパ外周面7aとが圧接されるように構成されていることを特徴とするものである。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記維持手段Mは、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとを引寄せて前記接合状態を得るための引寄せ機能を発揮するものに構成されていることを特徴とするものである。
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記維持手段Mが、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aのいずれか一方の外周部に形成された雄ネジ部1nに螺合自在な雌ネジ部21nを備えた筒状ナット21と、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aのいずれか他方の端部に形成された外向きフランジ2bに前記流体通路4の軸心方向で干渉するよう前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aのいずれか他方の前記外向きフランジ2bに続く管状部2aに外嵌された割型リング25とから成り、
前記筒状ナット21の一端部には、前記外向きフランジ2bの通過は許容し、かつ、前記割型リング25とは前記軸心方向で干渉する開口部24aを有する内向きフランジ24が形成されており、
前記筒状ナット21の前記雄ネジ部1nへの締付け操作によって、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
前記筒状ナット21の一端部には、前記外向きフランジ2bの通過は許容し、かつ、前記割型リング25とは前記軸心方向で干渉する開口部24aを有する内向きフランジ24が形成されており、
前記筒状ナット21の前記雄ネジ部1nへの締付け操作によって、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
請求項6に係る発明は、請求項5に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、下記(イ)、(ロ)のうちの少なくとも一方の構成を備えていることを特徴とするものである。
(イ)前記筒状ナット21の、前記内向きフランジ24に隣接する割型リング内嵌部分の内周面部21mが、前記管状の流体通路4と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部21mの内径と、断面矩形に形成された前記割型リング25の外径とがほぼ同一径に形成されている。
(ロ)前記割型リング25の外嵌された前記管状部2aの外径部2kが、前記管状の流体通路4と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その外径部2kの外径と、前記割型リング25の内径とがほぼ同一径に形成されている。
(イ)前記筒状ナット21の、前記内向きフランジ24に隣接する割型リング内嵌部分の内周面部21mが、前記管状の流体通路4と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部21mの内径と、断面矩形に形成された前記割型リング25の外径とがほぼ同一径に形成されている。
(ロ)前記割型リング25の外嵌された前記管状部2aの外径部2kが、前記管状の流体通路4と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その外径部2kの外径と、前記割型リング25の内径とがほぼ同一径に形成されている。
請求項7に係る発明は、請求項4に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記維持手段Mが、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとの少なくともいずれか一方の端部に形成された外向きフランジ2Aと、この外向きフランジ2Aに形成される貫通孔2hと、この貫通孔2hを通して前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとのいずれか他方に設けられたナット部42に螺着されるボルト41とを有して構成されており、
前記ボルト41を前記ナット部42に螺着させて締付けることにより前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
前記ボルト41を前記ナット部42に螺着させて締付けることにより前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
請求項8に係る発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記ガスケットGがフッ素樹脂によって形成されていることを特徴とするものである。
請求項9に係る発明は、請求項1〜8の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記第1及び第2流体給排口部1A,2Aがフッ素樹脂によって形成されていることを特徴とするものである。
請求項1の発明によれば、集積パネルの第1流体給排口部と流体デバイスの第2流体給排口部との間に挟持されるガスケットと各流体給排口部とによって、環状溝と環状突起とを各流体給排口部の流体通路の軸心方向に沿って嵌め込むことによる嵌合シール部が形成されるから、これら嵌合シール部が存在するだけで、両フランジ部どうしを互いに強く押し合わなくても優れたシール作用が発揮されるようになる。従って、両流体給排口部どうしを接合状態に維持するための維持手段は、両流体給排口部でガスケットを挟持するにあたり、従来のような高い圧力で締付ける必要はなく、通常の締付け力で締め付け固定すれば足りるとともに、その強い締付けによるガスケット内径変化が生じないので、ガスケットの流体通路とフランジ配管の流体通路とに凹凸なく一定の径のものとして、液溜りが生じないようにすることも可能になる。その結果、環状溝と環状突起とを径方向に圧接する構造により、維持手段の経時変化に伴うトルクダウンが少なくなって、増し締めが不要或いは殆ど行わなくても良いものとなり、長期に亘って良好なシール性能が維持できるとともに、組付け作業性も改善される集積パネルと流体デバイスとの接続構造を提供することができる。
第1、2流体給排口部にそれぞれ形成された環状溝又は環状突起と、ガスケットの一端面及び他端面にそれぞれ形成された環状突起又は環状溝とが互いに嵌り合って嵌合シール部を形成するので、第1、2流体給排口部間からの液漏れを阻止できて優れたシール性を得ることが可能になる。例えば、半導体製造設備における洗浄装置の配管系統にこのような接続構造を用いれば、良好なシール性を確保し得ながら装置の占有面積を減少できてコスト上有利であるとともに、大流路が確保されることによって循環流量を多くし、薬液の高純度化を高めて歩留まり向上に寄与できるという効果を奏する。そして、維持手段によって両流体給排口部どうしは互いにガスケットを介して接近すべく引寄せられた接近状態を維持できるので、集積パネルと流体デバイスとが液漏れなく良好なシール性を確保し得る状態を長期に亘って維持可能となり、信頼性に優れる集積パネルと流体デバイスとの接続構造を提供することができる。
請求項2の発明によれば、接合状態においては、第1又は第2流体給排口部の環状溝と、ガスケットの一端面又は他端面の環状突起との嵌合部分の内径側に、第1接合端部のテーパ内周面と第2接合端部のテーパ外周面とが圧接される構成が存在しており、それによってよりシール性に優れるとともに液溜り箇所がなく高純度化が促進できるシール部が構成されるに加えて、次のような効果を得ることができる。即ち、詳しくは実施例1において述べるが、環状溝の内径側部分に剛性が不足するような場合には、環状突起の環状溝への嵌合に伴い、第1シール端部又は第2シール端部の第1接合端部が内径側に傾き変形するおそれがある。しかしながら、その傾き変形しようとする第1接合端部を内径側からガスケット側の第2接合端部が支える構成となっており、第1接合端部の剛性不足を補ってその内径側への傾き変形を阻止でき、それによって液溜りの生じない流体通路を確保できる。
請求項3の発明によれば、接合状態においては、第1又は第2流体給排口部の環状突起と、ガスケットの一端面又は他端面の環状溝との嵌合部分の内径側に、第1接合端部のテーパ内周面と第2接合端部のテーパ外周面とが圧接される構成が存在しており、それによってよりシール性に優れるとともに液溜り箇所がなく高純度化が促進できるシール部が構成されるに加えて、次のような効果を得ることができる。即ち、環状溝の内径側部分に剛性が不足するような場合には、環状突起の環状溝への嵌合に伴い、ガスケットの第1接合端部が内径側に傾き変形するおそれがある。しかしながら、その傾き変形しようとする第1接合端部を内径側から第1シール端部又は第2シール端部の第2接合端部が支える構成となっており、第1接合端部の剛性不足を補ってその内径側への傾き変形を阻止でき、それによって液溜りの生じない流体通路を確保できる。
請求項4の発明によれば、維持手段は第1流体給排口部と第2流体給排口部との接合状態を維持するだけでなく、第1流体給排口部と第2流体給排口部とを引寄せて接合状態を得るための引寄せ機能も発揮できるので、他に引寄せ手段を用意する必要が無くなり、全体としての組付け手間の省略化やコストダウンが可能となる利点がある。
請求項5の発明によれば、いずれか一方の流体給排口部の外向きフランジに割型リングを介して係合されている筒状ナットを、いずれか他方の流体給排口部の雄ネジに螺進させるだけの簡単な操作により、第1,2流体給排口部の環状突起又は環状溝とガスケットの環状溝又は環状突起とを嵌合させて第1,2流体給排口部どうしを、つまりは集積パネルと流体デバイスとを連通接続することができる。そして、筒状ナットの螺進を止めるだけで、その接合状態を維持することができる便利で扱い易い引き寄せ機能付きの維持手段が、コンパクトで場所を取らない合理的なものとして得られる。
また、筒状ナットはいずれか一方の流体給排口部に外嵌装着及び離脱が自在であり、外嵌装着状態では割型リングを介していずれか一方の流体給排口部に軸方向で干渉するから、筒状ナットによる第1,2流体給排口部どうしの接続を可能にしながら、割型リング及び筒状ナットをいずれか他方の流体給排口部に後付け装着することが自在である。加えて、少ない部品数で、かつ、少ない部品種として経済的、合理的なものとしながら筒状ナットの締付け力を確実にいずれか他方の流体給排口部に伝達することができる。従って、いずれか他方の流体給排口部の製造時に筒状ナットをその管状部に外嵌装着させておく、という難しい製造手段を採ることなく、筒状ナットを用いて集積パネルと流体デバイスとの接続操作が簡単で便利に行える。
請求項6の発明によれば、(イ)筒状ナットの内径部の内奥部における内向きフランジに隣接する部分が管状の流体通路と同心にフラットな内周面部に形成され、かつ、その内周面部の内径と、断面矩形に形成された割型リングの外径とがほぼ同一径に形成される構成と、(ロ)割型リングの外嵌された管状部の外径部が、管状部の流体通路と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その外径部の外径と、割型リングの内径とがほぼ同一径に形成される構成との少なくとも一方を有するから、筒状ナットを螺進させた際に割型リングが傾いて抉るような状態になったり、外向きフランジに筒状ナットの螺進による軸心方向の押圧力がうまく伝わらなかったりする、という不具合を軽減することができ、外向きフランジを効果的に押圧できて、両流体給排口部どうしを互いに接近する方向に良好に引寄せることができる利点が得られる。特に、構成(イ)、(ロ)の双方を備えれば上記不具合を防止する上記作用効果がより強化されるようになる。
請求項7の発明によれば、両流体給排口部に形成された孔を通すことで、それら両流体給排口部どうしに亘って挿通されるボルト及びナット部を設けるだけの簡単な手段で引寄せ機能付きの維持手段を構成することができる。つまり、構造簡単で廉価な維持手段としながら種々の利点を有する集積パネルと流体デバイスとの接続構造を得ることができる。
請求項8や9の発明によれば、ガスケットや両流体給排口部が耐薬品性及び耐熱性に優れた特性を有するフッ素系樹脂で形成されているので、流体が薬液であるとか化学液体であっても、或いは高温流体であっても嵌合シール部の構造部分が変形して漏れ易くなることがなく、良好なシール性が維持し得る集積パネルと流体デバイスとの接続構造を提供することができる。この場合、請求項8及び9の双方の構成を備えればより好都合である。尚、フッ素系樹脂は、水素原子の一個以上をフッ素で置換したエチレンおよびその誘導体の重合によって得られる樹脂状物質であり、高温にも安定で、撥水性に優れる。また摩擦係数が小さく、耐薬品性もきわめて高く、電気絶縁性も高い点で好ましい。
以下、本発明による集積パネルと流体デバイスとの接続構造の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図5は、実施例1による集積パネルとバルブとの接続構造、及びそれに用いるガスケット等を示す図であり、図6,7は、実施例2による集積パネルとフランジ配管との接続構造を示す図である。また、図8〜図10は、実施例3による集積パネルとフランジ配管との接続構造、及びそれに用いるガスケット等を示す図である。
〔実施例1〕
実施例1による集積パネルと流体デバイスとの接続構造は、図1に示すように、集積パネル1と手動式ストップバルブ2との接続部に構成されている。即ち、管状の流体通路4が開口する第1流体給排口部1Aを備えた集積パネル1の第1流体給排口部1Aと、管状の流体通路4が開口する第2流体給排口部2Aを備えた手動式ストップバルブ(流体デバイスの一例)2の第2流体給排口部2Aとを、これら第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとの間に介在されるリング状のガスケットGによって流体通路4,4をシールする状態で連通接続する接続構造である。
実施例1による集積パネルと流体デバイスとの接続構造は、図1に示すように、集積パネル1と手動式ストップバルブ2との接続部に構成されている。即ち、管状の流体通路4が開口する第1流体給排口部1Aを備えた集積パネル1の第1流体給排口部1Aと、管状の流体通路4が開口する第2流体給排口部2Aを備えた手動式ストップバルブ(流体デバイスの一例)2の第2流体給排口部2Aとを、これら第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとの間に介在されるリング状のガスケットGによって流体通路4,4をシールする状態で連通接続する接続構造である。
種々の流体デバイスが接続されるターミナル的な部材である集積パネル1は、図1、図2に示すように、PFAやPTFE等のフッ素樹脂製のパネル材(又はブロック材)1Hの内部に種々の流体通路(図示省略)が形成されているものであり、そのうちの一つが側面1aに開口する横向きの流体通路4である。また、手動式ストップバルブ2は、図1、図2に示すように、バルブ本体2hと、回動操作部2Kと、供給側(IN側)と排出(OUT側)との一対の流体給排口部2A,2B等を有して構成された公知のものである。第2流体給排口部2Aは、管状部2aと、その先端に形成されるフランジ部2bとを有して形成されている。
例として、図1、図2に示すように、集積パネル1と手動式ストップバルブ2とは、集積パネル1の側面1aから横向きに突出形成された略筒ネジ状の第1流体給排口部1Aと、手動式ストップバルブ2の供給側の流体給排口部である第2流体給排口部2Aとが、ガスケットGを介してシール状態で連通接続されている。第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとは、引寄せ機能付きの維持手段Mによって互いにガスケットGを介して引寄せられ、この引寄せ作用により第1流体給排口部1Aの端面に形成される第1シール端部t1とガスケットGの一端部との間、及び第2流体給排口部2Aの端面に形成される第2シール端部t2とガスケットGの他端部との間がそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部3,3が形成され、かつ、その嵌合シール部3,3が形成された接合状態が維持されるように構成されている。
第1シール端部t1と第2シール端部t2とは同一構造であるため、第1シール端部t1についてのみ説明し、第2シール端部t2については同一又は対応する符号を付してその説明を省略するものとする。第1シール端部t1は、第1流体給排口部1Aの端面における流体通路4の開口端部の外径側部分に、流体通路4のい軸心Pと同心の外方開放状に形成される環状溝6により構成される。そして、第1シール端部t1は、環状溝6の内径部と流体通路4との間に形成される環状の第1接合端部5を有しており、その先端内周側に先拡がりテーパ状のテーパ内周面5aが形成される。環状溝6は、流体通路4から外径側に比較的近い位置において流体通路4の軸心P方向に深い断面矩形を呈する形状に形成されており、その内周面6aは第1接合端部5の外周面を兼ねている。
図2、図4に示すように、ガスケットGは中心に第1流体給排口部1Aの流体通路4と同一径の管状の流体通路9を有するリング状に形成され、アウト側流体給排口部2Bの端面と対面する一端面に開口する流体経路9の外径側部分に、第1シール端部t1の環状溝6に嵌合する環状突起8を形成し、フランジ部2Bの端面と対面する他端面に開口する流体経路9の外径側部分に、第2シール端部t2の環状溝6に嵌合する環状突起8を形成している。また、ガスケットGの一端面及び他端面の環状突起8と流体経路9との間に夫々環状の第2接合端部7を形成し、この第2接合端部7の先端部の外周面に、第1接合端部5のテーパ内周面5aに当接するテーパ外周面7aが先窄まりテーパ状に形成される。
環状突起8は、流体経路9の軸心P方向に長い断面矩形を呈する形状に形成されており、その突出長さは環状溝6の深さよりも僅かに短い寸法に設定されている。第2接合端部7と環状突起8との間は、先拡がりする環状の谷部分となっており、この谷部分に第1接合端部5が嵌り込む構成となっている。
環状突起8は、流体経路9の軸心P方向に長い断面矩形を呈する形状に形成されており、その突出長さは環状溝6の深さよりも僅かに短い寸法に設定されている。第2接合端部7と環状突起8との間は、先拡がりする環状の谷部分となっており、この谷部分に第1接合端部5が嵌り込む構成となっている。
図2に示すように、第1,2シール端部t1,t2の環状溝6,6とガスケットGの両端面の環状突起8,8とを互いに嵌め合わせることにより夫々嵌合シール部3が形成される。この場合、環状突起8の自由状態における厚み、即ち径方向寸法が環状溝6の自由状態における溝幅、即ち径方向寸法を上回る値に設定してあると、後述する維持手段Mにより、環状溝6と環状突起8とが互いに嵌合して形成される嵌合シール部3は、環状溝6の内径側周面6a及び外径側周面6bの双方と環状突起8とが径方向で圧接される一次及び二次シール部S1,S2により構成される。ただし、嵌合シール部3としては、一次及び二次シール部S1,S2の両方が満たされるように形成されることがシール性を高められる点で好ましいが、一次シール部S1のみ、又は二次シール部S2のみを満たすように形成されるものであってもよい。
集積パネル1の第1流体給排口部1Aと、手動式ストップバルブ2の第2流体給排口部2Aと、ガスケットGとは、何れもPFA、PTFE等のフッ素系樹脂で形成されており、第1流体給排口部1Aの円管状の流体通路4の径d1と、手動式ストップバルブ2の円管状の流体通路4の径d2と、ガスケットGの円管状の流体経路9の径d3とは互いに同じ値で、かつ、互いに共通の軸心Pを有するものに設定されている。
集積パネル1と手動式ストップバルブ2とに亘って設けられる維持手段Mは、集積パネル1の第1流体給排口部1Aと手動式ストップバルブ2の第2流体給排口部2Aとを、互いにガスケットGを介して接近する方向に引寄せ、かつ、その引寄せた状態を維持する引寄せ機能付きのものに構成されている。維持手段Mによって両流体給排口部1A,2AどうしがガスケットGを介して接近する方向に引寄せられて行くと、まず、環状溝6と環状突起8とが嵌合し、その大部分が嵌合してからテーパ内周面5aとテーパ外周面7aとが当接するようになる。
そして、これらテーパ内周面5aとテーパ外周面7aとが強く圧接して、両流体給排口部1A,2Aの接近移動が止まった状態では、環状溝6と環状突起8との軸心P方向の間、及び第1流体給排口部1Aの端面の環状溝6より大径側となる外径部1gと、ガスケットGの環状突起8より大径側となる外周フランジ10との軸心P方向の間、及び第2流体給排口部2Aの端面の環状突起8より大径側となる外径部2gとガスケットGの外周フランジ10との軸心P方向の間の夫々には隙間が存在するように設定されている。つまり、テーパ内周面5aとテーパ外周面7aとが確実に接触するように外径部1g,10,2gどうし間に隙間を設けている。これにより、環状溝6と環状突起8との嵌合による嵌合シール部3における一次及び二次シール部S1,S2での有効なシール機能が得られるとともに、テーパ内周面5aとテーパ外周面7aとの間に隙間ができて液溜りとなることが無く、これら両者5a,7aが圧接されて三次シール部S3を形成し、互いに同径の両流体通路4,4及び流体経路9間をシールしてクリーンな状態で液体を流すことができる。
維持手段Mの具体例としては、例えば、図2及び図3に示すように、集積パネル1の第1流体給排口部1Aの外周部に形成された雄ネジ1nに螺合自在な雌ネジ21nを備えた筒状ナット21と、手動式ストップバルブ2のフランジ状の第2流体給排口部2Aにこれの軸心P方向で干渉する二つ割り、または三つ割り以上の割型リング25とから構成される。割型リング25が第2流体給排口部2Aの管状部2aに外嵌装備され、かつ、筒状ナット21に内嵌合されている状態として、筒状ナット21を軸心方向に移動させてその雌ネジ21nを雄ネジ1nに螺合させて締付け操作することにより、第1及び第2流体給排口部1A,2AどうしをガスケットGを介して互いに接近する方向に引寄せ、かつ、その引寄せ状態を維持することができる。
筒状ナット21の内向きフランジ24の開口部24aは、フランジ部2bの通過を許容するに足りる最小限の内径寸法に設定されており、割型リング25の外径は、筒状ナット21に入り込み自在となるよう雌ネジ21n及びこれに連なる内径部21aの内径よりも若干小さい寸法に設定され、かつ、内径は、管状部2aに外嵌自在となる最小限の寸法に設定されている。
また、図2における第2流体給排口部2Aに示すように、割型リング25の外嵌された管状部2aの外径部2kが、流体通路4と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その外径部2kの外径と割型リング25の内径とが、外径部2kの外径よりも割型リング25の内径が大となる領域においてほぼ同一径に形成される構成とすればより好都合である。この構成を採れば、筒状ナット23の締付け操作の際に割型リング25と管状部2aとが抉れたりすることなく円滑に相対移動でき、維持手段Mによる両流体給排口部1A,2Aの引寄せ移動を効率良く行う機能が促進される。
さらに、筒状ナット21における雌ネジ21nの内奥端と内向きフランジ24との間に、割型リング25に軸方向に摺動自在で、かつ割型リング25の幅寸法をカバーする軸心P方向長さを有する内周面部21mが、流体通路4と同心にフラットな状態に形成されている。即ち、筒状ナット21の雌ネジ21nと内向きフランジ24との間における内径部21aが流体通路4と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内径部21aの内径が、断面矩形に形成された割型リング25の外径よりも極僅かに大きくした嵌め合い公差状態に精度良く寸法設定されることで内周面部21mに仕上げられている。これにより、筒状ナット21を螺進させた際に割型リング25が傾いて抉るような状態になったり、筒状ナット21の螺進による軸心P方向の押圧力がフランジ部2bにうまく伝わらなかったりする、という不都合が生じることが防止され、有効にフランジ部2bを押して、第1及び第2流体給排口部1A,2Aとを互いに接近する方向に円滑に引寄せることができる。
維持手段Mを用いて両流体給排口部1A,2Aを接続連結する操作手順は次のようである。まず、図3(a)に示すように、筒状ナット21をフランジ部2bを通過させて第2流体給排口部2Aの管状部2aの外周に嵌装する。次いで、図3(b)に示すように、割型リング25を、フランジ部2bと筒状ナット21の先端との間を通して管状部2aに外嵌装備させる。このとき又はその前にガスケットGを第1流体給排口部1Aの端面、或いは第2流体給排口部2Aの端面に、環状突起8と環状溝6とを仮嵌合させて装着させておいても良い。次いで、ガスケットGを介して第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとを互いにあてがい、その状態で筒状ナット21をスライド移動させてから第1流体給排口部1Aの雄ネジ1nに螺着させて締付け操作[図3(c)参照]することにより、図1や図2に示す接合状態が得られる。
集積パネル1と手動式ストップバルブ2とは維持手段Mにより、互いに接近する方向に引寄せられており、図2に示すように、その接続状態では、第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2AとによってガスケットGは押圧挟持されている。また、前述したように、第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとの各端面の環状溝6,6と、ガスケットGの両端面の環状突起8とが圧入嵌合して嵌合シール部3,3が形成されるとともに、テーパ内周面5aとテーパ外周面7aとが圧接されることにより、第1流体給排口部1Aの流体通路4、ガスケットGの流体経路9、第2流体給排口部2Aの流体通路4間に亘って漏れ及び液溜まりなく液体を流すことができる、という良好なシール機能を発揮する。
環状溝6の径方向寸法よりも環状突起8の径方向寸法を若干大きくして圧入状態で挿入させる構造にしておくと、内径側周面6a及び外径側周面6bと環状突起8とが径方向に強く圧接されて、極めて有効な一次シール部S1及び二次シール部S2とが得られる。この場合、環状溝6の外径側部分、即ち、第1流体給排口部1Aの外径部1g及びフランジ部2bの外径部2gとには十分な厚み(径方向寸法)によって十分な剛性があるが、環状溝6の内径側部分は、厚みの薄い(径方向寸法の短い)第1接合端部5のみであって剛性に富む状態ではないため、環状突起8の環状溝6への圧入嵌合に伴い、第1接合端部5が内径側に傾き変形し、環状突起8と環状溝6との接触圧が下がるとか、部分的に流体通路4の径が縮小されるといった不都合の生じるおそれがある。
しかしながら、図2に示すように、第1接合端部5の内径側には、テーパ内周面5aとテーパ外周面7aとが圧接する状態でガスケットGの第2接合端部7が位置されているので、その第2接合端部7の存在によって第1接合端部5の内径側への傾き変形(縮径変形)が阻止されるようになる利点がある。つまり、テーパ内周面5aとテーパ外周面7aとの圧接による三次シール部S3としての機能が得られるばかりでなく、第1接合端部5の剛性不足を補って、各流体通路4,4の径が変化しないように規制し、一次シール部S1と二次シール部S2の接触圧力の低下を防いで優れたシール性能を有効に発揮することに寄与している。
環状溝6と環状突起8との関係については、図5に示すように、環状溝6の自由状態における径幅(溝幅)6wと環状突起8の自由状態における径幅(厚み)8wとが、6w×(1.05〜1.5)=8wとなるように、環状溝6の径幅(溝幅)を環状突起8の径幅(厚み)よりも狭くして両者を圧入嵌合させて嵌合シール部3を形成することが好ましい。これにより、環状溝6と環状突起8との嵌合により形成される嵌合シール部3により液漏れのない極めて良好なシール性を発揮することが可能となる。また、前述したように、このシール接続状態においては、環状溝6と環状突起8との間に軸心P方向の隙間が形成されるよう、環状溝6の凹入深さを環状突起8の突出量よりもやや大きい値とすれば、テーパ内周面5aとテーパ外周面7aとが確実に押圧当接される点で好都合である。
テーパ内周面5aとテーパ外周面7aとの関係は、図5に示すように、第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが軸心P方向の移動によって相対接近移動される場合には、ガスケットGの第2接合端部7におけるテーパ外周面7aの先端側から第1流体給排口部1A及び第2流体給排口部2Aの第1接合端部5のテーパ内周面5aに当接するよう、テーパ内周面5aの傾斜角度θに比べてテーパ外周面7aの傾斜角度αの方を1〜30度、好ましくは3〜10度小さくする(1〜30度+α=θ)のが良い。また、筒状ナット21の締付け後もテーパ外周面7aの先端部分以外はテーパ内周面5aとの間に隙間を持たせて、テーパ外周面7aの先端部分とテーパ内周面5aとの面圧を高める三次シール部S3を形成することができて好ましい。
環状溝6は、図5に示すように、その開口側端部を、環状突起8が入り易くなるように、先拡がりする状態に傾斜させたテーパ面6cに形成しても良い。環状突起8の先端角部8aを、図5に示すように、環状溝6に入り易くするために、面取り加工等によって斜めにカットした形状としても良い。環状突起8とシール端部7との間の隅角部sが、図5に示すように、滑らかに形状変化するよう曲面処理が行われたものとしても良い。また、シール端部7の先端部分7bを、図5に示すように、ピン角とならないよう面取りされた形状としても良い。なお、筒状ナット21、割型リング25はPFAやPTFE等のフッ素樹脂製の他、金属やアルミ合金等の非鉄金属等種々の材質が可能である。流体デバイス2としては、上記手動式ストップバルブ2以外に、アキュムレータ、ポンプ、熱交換器等、種々のものがある。
ガスケットGに、最大径の部分となる外周フランジ10を形成してあることにより、次のような利点がある。即ち、接合状態では、環状溝6と環状突起8との圧入嵌合によってガスケットがしっかりと嵌合装着されており、簡単には抜けない状態となっている。そこで、分解時等において、第1又は第2流体給排口部1A,2Aから第2ガスケットG2を抜出す際に、工具や手指で外周フランジ10を引張る、或いは抉る等して抜き出し易くすることができるのである。但し、外周フランジ10の厚みは、接合状態における第1及び第2流体給排口部1A,2Aの端面どうしの軸心P方向の間隙よりも小さい値とする。
〔実施例2〕
実施例2による接続構造は、集積パネル1とフランジ配管2との接続構造であり、図6、図7に示すように、フッ素樹脂製の集積パネル1の第1流体給排口部1Aと、フッ素樹脂製のフランジ配管2の第2流体給排口部2Aとを、これら両流体給排口部1A,2A間に介在されるフッ素樹脂製でリング状のガスケットGによって流体通路4,4をシールする状態で連通接続する構成である。フランジ配管2は、管状部2Bと、これの端部であるフランジ部2Aとで構成されており、フランジ部2Aが第2流体給排口部2Aとして機能する。そして、両流体給排口部1A,2Aに跨って構成される維持手段Mの機能により、集積パネル1の側面で成る第1流体給排口部1Aに形成された第1シール端部t1とガスケットGの一端部との間が、及びフランジ配管2のフランジ部2Aに形成された第2シール端部t2とガスケットGの他端部との間が、それぞれ嵌め合わされて嵌合シール部3,3として形成され、かつ、その嵌合シール部3,3が形成された接合状態が維持されるように構成されている。
実施例2による接続構造は、集積パネル1とフランジ配管2との接続構造であり、図6、図7に示すように、フッ素樹脂製の集積パネル1の第1流体給排口部1Aと、フッ素樹脂製のフランジ配管2の第2流体給排口部2Aとを、これら両流体給排口部1A,2A間に介在されるフッ素樹脂製でリング状のガスケットGによって流体通路4,4をシールする状態で連通接続する構成である。フランジ配管2は、管状部2Bと、これの端部であるフランジ部2Aとで構成されており、フランジ部2Aが第2流体給排口部2Aとして機能する。そして、両流体給排口部1A,2Aに跨って構成される維持手段Mの機能により、集積パネル1の側面で成る第1流体給排口部1Aに形成された第1シール端部t1とガスケットGの一端部との間が、及びフランジ配管2のフランジ部2Aに形成された第2シール端部t2とガスケットGの他端部との間が、それぞれ嵌め合わされて嵌合シール部3,3として形成され、かつ、その嵌合シール部3,3が形成された接合状態が維持されるように構成されている。
集積パネル1の第1シール端部t1とフランジ配管2の第2シール端部t2とは互いに同じ形状、寸法であるとともに、これらの間に介装されるガスケットG図4等に示す実施例1のものと同じであってガスケットGを介しての接続構造自体は図2に示す実施例1のものと同じに付き、その構造説明は割愛する。但し、第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとを、ガスケットGを介して互いに引寄せ、かつ、その引き寄せ状態を維持する引き寄せ機能付き維持手段Mは、実施例1のものと異なる。
この場合の維持手段Mは、図6及び図7に示すように、集積パネル1を横方向に貫通する状態に形成された段付き孔1Hと、フランジ配管2のフランジ部2Aに形成された貫通孔2hと、これら段付き孔1Hと貫通孔2hとに亘って軸心P方向に沿う状態で挿通されたボルト41及びナット(ナット部の一例)42とを有して構成されている。段付き孔1Hは、ボルト41の軸部分41a挿通する小孔部31、ナット42の回し工具の入る程度の径に設定された大孔部32、及びこれら小孔部31と大孔部32との境目である段差面33とを有して構成されている。尚、ナット部42としては、集積パネル1自体に形成された雌ネジでも良い。
この維持手段Mを構成するボルト41及びナット42は、軸心Pに関する周囲の複数箇所(例:3箇所)に均等角度毎に近移動させて、両流体給排口部1A,2Aの各シール端部t1,t2の環状溝6,6と、ガスケットGの両端面の環状突起8とを圧入嵌合することによる嵌合シール部3、並びに第1接合端部5と第2接合端部7とが圧接する状態がもたらされる。これにより、環状溝6と環状突起8との圧入嵌合による一次及び二次シール部S1,S2、及びテーパ内周面5aとテーパ外周面7aとの圧接による三次シール部S3が形成される。
〔実施例3〕
実施例3による接続構造は、集積パネルとフランジ配管との接続構造であり、図8に示す。実施例1,2による接続構造では、第1,2シール端部t1,t2に環状溝6を形成し、ガスケットGの両端面に夫々環状突起8を形成する構成であるが、実施例3においてはそれとは反対に、第1,2シール端部t1,t2を環状突起8により構成し、ガスケット2の両端面に夫々環状溝6を形成する構成である。
実施例3による接続構造は、集積パネルとフランジ配管との接続構造であり、図8に示す。実施例1,2による接続構造では、第1,2シール端部t1,t2に環状溝6を形成し、ガスケットGの両端面に夫々環状突起8を形成する構成であるが、実施例3においてはそれとは反対に、第1,2シール端部t1,t2を環状突起8により構成し、ガスケット2の両端面に夫々環状溝6を形成する構成である。
すなわち、この実施例3では、図8〜図10に示すように、ガスケットGの両端面に開口する流体経路9の開口端部の外径部分に、流体経路9と同心に環状溝6を軸心P方向に開放される状態に形成する。また、環状溝6の内周面6aと流体経路9との間に形成される環状の第1接合端部5の先端部の内周側に先拡がりテーパ状のテーパ内周面5aが形成される。なお、環状溝6は、流体経路9の軸心P方向に延びる断面矩形を呈する形状に形成されており、その内周面6aは第1接合端部5の外周面を兼ねている。また、集積パネル1の第1流体給排口部1Aは、第1管状部1aとその先端の第1フランジ部1bとから構成されており、第1フランジ部1bの先端面に第1シール端部t1が形成される。
一方、集積パネル1の第1流体給排口部1A、及びフランジ配管2の第2流体給排口部2Aの各端面に形成される第1,2シール端部t1,t2は、第1及び第2流体給排口部1A,2Aの各端面における管状の流体通路4の開口端部の外径側部分に、流体通路4と同心に、かつ、ガスケットG側の環状溝6に嵌合するよう一体に突出形成される嵌合突起8により構成される。また、この第1,2シール端部t1,t2には、環状突起8と流体通路4との間に形成される環状の第2接合端部7の先端部の外周側に、テーパ内周面5aに当接するテーパ外周面7aが先窄まりテーパ状に形成される。なお、環状突起8は、流体通路4の軸心P方向に長い断面矩形を呈する形状に形成されており、その突出長さは環状溝6の深さよりも僅かに短い寸法に設定されている。第2接合端部7と環状突起8との間は、先拡がりする環状の谷部分となっており、この谷部分に第1接合端部5が嵌り込む構成となっている。
また、ガスケットGの環状溝6に、これよりも径方向寸法の大なる環状突起8を圧入嵌合させた接合状態において有効な一次及び二次シール部S1,S2の機能を得るべく、環状溝6の外径側には、径方向寸法を十分に大きくして剛性を持たせた環状の外周突起部19が形成されており、さらにその外径側には外周フランジ10が形成されている。一方、第1,2シール端部t1,t2を構成する環状突起8の外径側には、外周突起部19を隙間を伴って嵌合させるための環状径大溝20が形成されている。
この実施例3においても、環状溝6に環状突起8が嵌合されて一次シール部S1及び二次シール部S2が形成されるシール接続状態で、三次シール部S3として機能すべくテーパ内周面5aとテーパ外周面7aとが確実に圧接するように、環状溝6と環状突起8との間、外周突起部19と環状径大溝20との間における夫々の軸心P方向には隙間が生じるように設定されている。実施例3による接続構造に用いられる維持手段Mは、第1,2流体給排口部1A,2Aどうしを互いに接近する方向に引寄せ自在に、かつ、引寄せ状態を維持自に構成されており、その構造を次に説明する。
維持手段Mは、図8〜図10に示すように、二組の割型リング35,25と一対の筒状ナット22,23との計四個の部品から構成されている。第1流体給排口部1Aに外嵌される第1割型リング35は、第1フランジ部1bより大なる外径を有するとともに各流体通路4,4の軸心P方向で第1フランジ部1bに干渉するよう第1流体給排口部1Aの第1管状部1aに外嵌されるものであり、二つ割り、または三つ割り以上の割型リングに構成されている。第1の筒状ナット22は、第1フランジ部1bの通過は許容し、かつ、第1割型リング35とは軸心P方向で干渉する開口部24aを有する内向きフランジ24が一端部に形成され、かつ、他端部の外周に雄ネジ部22nが形成される筒状のナットに構成されている。
フランジ配管2に外嵌される第2割型リング25は、第2流体給排口部である第2フランジ部2Aより大なる外径を有するとともに軸心P方向で第2フランジ部2Aに干渉するようフランジ配管2の管状部2Bに外嵌されるものであり、二つ割り、または三つ割り以上の割型リングに構成されている。第2割型リング25の外径と第1割型リング35の外径とは互いに同じである。第2の筒状ナット23は、第2フランジ部2Aの通過は許容し、かつ、第2割型リング25とは軸心P方向で干渉する開口部24aを有する内向きフランジ24が一端部に形成され、かつ、他端部の内周に雄ネジ部22nに螺合自在な雌ネジ部23nが形成される筒状のナットに構成されている。つまり、第2の筒状ナット23の径は第1の筒状ナット22の径よりも大径である。そして、雄ネジ部22nと雌ネジ部23nとを螺合させての両筒状ナット22,23どうしの締付け操作によって、第1フランジ部1bと第2フランジ部2Aとが、即ち第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いにガスケットGを介して接近する方向に引寄せられ、かつ、その引寄せ状態が維持可能に構成されている。
各筒状ナット22,23の内向きフランジ24の開口部24aは、各フランジ部1b,2Aの通過を許容するに足りる最小限の内径寸法に設定されている。各割型リング35,25の外径は、第1の筒状ナット22の内径部22aに入り込み自在となるよう、この内径部22aの内径よりも若干小さい寸法に設定され、かつ、内径は、各管状部1a,2Bに外嵌自在となる最小限の寸法に設定されている。第2の筒状ナット23における内向きフランジ24に隣接する部分には、第2割型リング25を密に内嵌するために雌ネジ部23n及びこれに連なる内径部23aよりも径の小なる内周面部23mが形成されている。
第1の筒状ナット22の内径部22aにおける内向きフランジ24に隣接する部分には、第1割型リング35に軸方向に摺動自在で、かつ、第1割型リング35の幅寸法をカバーする軸心P方向長さを有する内周面部22mが、流体通路4と同心にフラットな内周面に形成されている。また、前述した第2の筒状ナット23の内周面部23mも、流体通路4と同心にフラットな内周面に形成されている。即ち、第1の筒状ナット22の内径部22aの内奥部である内周面部22mが流体通路4と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部22mの内径が、断面矩形に形成された第1割型リング35の外径よりも極僅かに大きくした嵌め合い公差状態に寸法設定される一方、第2の筒状ナット23の内周面部23mが流体通路4と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その内周面部23mの内径が、断面矩形に形成された第1割型リング35の外径よりも極僅かに大きくした嵌め合い公差状態に寸法設定されている。尚、各割型リング35,25の内径は、各フランジ部1B,2Bと面当接するよう、各管状部1a,2Bにおける各フランジ部1b,2Aの付根の径とほぼ同じ径に設定されている。
これにより、第1及び第2の筒状ナット22,23どうしを螺着させて各筒状ナット22,23を螺進させた際に各割型リング35,25が傾いて抉るような状態になったり、各フランジ部1b,2Aに第1及び第2の筒状ナット22,23の螺進による軸心P方向の押圧力がうまく伝わらなかったりする、という不都合が生じることが防止され、有効に各フランジ部1b,2Aを押して、両フランジ部1b,2Aを互いに接近する方向に良好に引寄せることができるように構成されている。つまり、筒状ナット22,23の内向きフランジ24に隣接する割型リング内嵌部分の内周面部22m,23mが、管状の流体通路4と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部22m,23mの内径と、断面矩形に形成された割型リング35,25の外径とが、内周面部22m,23mの内径が割型リング35,25の外径よりも大となる領域においてほぼ同一径に形成されている。
維持手段Mを用いて両流体給排口部1A,2Aどうしを接続連結する操作手順は次のようである。先ず、図10(a)に示すように、第1の筒状ナット22を、第1フランジ部1bの外径側を通過させて第1流体給排口部1Aの第1管状部1aの外周に嵌装し、かつ、第2の筒状ナット23を、第2フランジ部2Aの外径側を通過させてフランジ配管2の第2管状部2Bの外周に嵌装する。各筒状ナット22,23は、夫々第1、第2フランジ部1b,2Aを通過できるものであるから、これら集積パネル1及びフランジ配管2が、それらの他端が他の流体デバイス等に既に接続されている場合でも、問題なくフランジ部1b,2A側の端部から各管状部1a,2Bに外嵌させることができる。なお、各筒状ナット22,23の内向きフランジ側端に、スパナ工具等で回動操作するための六角部又は二面幅部を形成しておけば、締付け及び分解操作上で好都合である。
次いで、図10(b)に示すように、第1割型リング35を、第1フランジ1bと第1の筒状ナット22の先端との間を通して、第1フランジ部1bの側面に当接する状態で第1流体給排口部1Aの第1管状部1aの外周に嵌装し、かつ、第2割型リング25を、第2フランジ2Aと第2の筒状ナット23の先端との間を通して、第2フランジ部2Aの側面に当接する状態で第2フランジ配管2の第2管状部2Bの外周に嵌装させる。このとき又はその前にガスケットGをいずれかのフランジ部1b,2Aの端面に環状突起8と環状溝6との仮嵌合を介して装着させておいてもよい。次いで、ガスケットGを介して両フランジ部1b,2Aどうしをあてがい、その状態で第1の筒状ナット22と第2の筒状ナット23とを螺着させての締付け操作[図10(c)参照]を行うことにより、図8に示す接続状態が得られる。
〔別実施例〕
図示は省略するが、集積パネル1の第1流体給排口部1Aと流体デバイス2の第2流体給排口部2Aの端面どうしのいずれか一方に、図2や図7に示すごとき環状溝6、第1接合端部5を形成し、もう一方に図8に示すごとき環状突起8、第2接合端部7を形成する構造のガスケットGを用いた接続構造を採ることも可能である。勿論、この場合において、ガスケットGの一端面及び他端面には、かかる第1流体給排口部1Aや第2流体給排口部2Aの端面の形状に対応すべく環状突起8,環状溝6、第1,2接合端部5,7を形成することは言うまでもない。
図示は省略するが、集積パネル1の第1流体給排口部1Aと流体デバイス2の第2流体給排口部2Aの端面どうしのいずれか一方に、図2や図7に示すごとき環状溝6、第1接合端部5を形成し、もう一方に図8に示すごとき環状突起8、第2接合端部7を形成する構造のガスケットGを用いた接続構造を採ることも可能である。勿論、この場合において、ガスケットGの一端面及び他端面には、かかる第1流体給排口部1Aや第2流体給排口部2Aの端面の形状に対応すべく環状突起8,環状溝6、第1,2接合端部5,7を形成することは言うまでもない。
1 集積パネル
1A 第1流体給排口部
1n 雄ネジ部
2 流体デバイス
2A 第2流体給排口部
2a 管状部
2b 外向きフランジ
2h 貫通孔
2k 外径部
3 嵌合シール部
4 流体通路
5 第1接合端部
5a テーパ内周面
6 環状溝
7 第2接合端部
7a テーパ外周面
8 環状突起
9 流体経路
21 筒状ナット
21n 雌ネジ部
21m 内周面部
24 内向きフランジ
24a 開口部
25 割型リング
41 ボルト
42 ナット部
G ガスケット
M 維持手段
1A 第1流体給排口部
1n 雄ネジ部
2 流体デバイス
2A 第2流体給排口部
2a 管状部
2b 外向きフランジ
2h 貫通孔
2k 外径部
3 嵌合シール部
4 流体通路
5 第1接合端部
5a テーパ内周面
6 環状溝
7 第2接合端部
7a テーパ外周面
8 環状突起
9 流体経路
21 筒状ナット
21n 雌ネジ部
21m 内周面部
24 内向きフランジ
24a 開口部
25 割型リング
41 ボルト
42 ナット部
G ガスケット
M 維持手段
Claims (9)
- 管状の流体通路が開口する第1流体給排口部を備えた集積パネルの前記第1流体給排口部と、管状の流体通路が開口する第2流体給排口部を備えた流体デバイスの前記第2流体給排口部とを、これら第1流体給排口部と第2流体給排口部との間に介在されるリング状のガスケットによって前記流体通路どうしをシールする状態で連通接続するにあたり、
前記第1流体給排口部及び前記第2流体給排口部には、各端面に開口する前記各流体通路の外径側部分に環状突起又は環状溝が形成され、
前記ガスケットは、前記第1,第2流体給排口部の相対応する前記流体通路どうしを連通すべく形成された流体経路を有するとともに、前記第1流体給排口部の環状突起に嵌合する環状溝又は前記第1流体給排口部の環状溝に嵌合する環状突起、及び前記第2流体給排口部の環状突起に嵌合する環状溝又は前記第2流体給排口部の環状溝に嵌合する環状突起が、前記流体経路の外径側部分に形成される可撓性を有した合成樹脂材から構成されており、
前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられて、前記第1流体給排口部の前記環状突起又は環状溝と、これと対応すべく前記ガスケットの一端の環状溝又は環状突起とが、及び前記第2流体給排口部の前記環状突起又は環状溝と、これと対応すべく前記ガスケットの他端の前記環状溝又は環状突起とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部が形成された接合状態を維持する維持手段が装備されている集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 - 前記環状溝により構成される前記第1給排口部又は第2給排口部には、前記環状溝の内径部と前記流体通路との間に環状の第1接合端部を形成し、この第1接合端部の先端内周側に先拡がりテーパ状のテーパ内周面が形成され、
前記第1給排口部又は第2給排口部の前記環状溝に嵌合する環状突起が形成された前記ガスケットの一端面又は他端面には、前記環状突起と前記流体通路との間に環状の第2接合端部を形成し、この第2接合端部の先端外周面に、前記テーパ内周面に当接するテーパ外周面が先窄まりテーパ状に形成され、
前記接合状態においては前記テーパ内周面と前記テーパ外周面とが圧接されるように構成されている請求項1に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 - 前記環状突起により構成される前記第1給排口部又は第2給排口部には、前記環状突起と前記流体通路との間に環状の第2接合端部を形成し、この第2接合端部の先端外周面に先窄まりテーパ状のテーパ外周面が形成され、
前記第1給排口部又は第2給排口部の前記環状突起に嵌合する環状溝が形成された前記ガスケットの一端面又は他端面には、前記環状溝と前記流体通路との間に環状の第1接合端部を形成し、この第1接合端部の先端内周面に、前記テーパ外周面に当接するテーパ内周面が先拡がりテーパ状に形成され、
前記接合状態においては前記テーパ内周面と前記テーパ外周面とが圧接されるように構成されている請求項1に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 - 前記維持手段は、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とを引寄せて前記接合状態を得るための引寄せ機能を発揮するものに構成されている請求項1〜3の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。
- 前記維持手段が、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部のいずれか一方の外周部に形成された雄ネジ部に螺合自在な雌ネジ部を備えた筒状ナットと、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部のいずれか他方の端部に形成された外向きフランジに前記流体通路の軸心方向で干渉するよう前記第1流体給排口部と第2流体給排口部のいずれか他方の前記外向きフランジに続く管状部に外嵌される割型リングとから成り、
前記筒状ナットの一端部には、前記外向きフランジの通過は許容し、かつ、前記割型リングとは前記軸心方向で干渉する開口部を有する内向きフランジが形成されており、
前記筒状ナットの前記雄ネジ部への締付け操作によって、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項4に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 - 下記(イ)、(ロ)のうちの少なくとも一方の構成を備えている請求項5に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。
(イ)前記筒状ナットの、前記内向きフランジに隣接する割型リング内嵌部分の内周面部が、前記管状の流体通路と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部の内径と、断面矩形に形成された前記割型リングの外径とがほぼ同一径に形成されている。
(ロ)前記割型リングの外嵌された前記管状部の外径部が、前記管状の流体通路と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その外径部の外径と、前記割型リングの内径とがほぼ同一径に形成されている。 - 前記維持手段が、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部との少なくともいずれか一方の端部に形成された外向きフランジと、この外向きフランジに形成される貫通孔と、この貫通孔を通して前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とのいずれか他方に設けられたナット部に螺着されるボルトとを有して構成されており、
前記ボルトを前記ナット部に螺着させて締付けることにより前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項4に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 - 前記ガスケットがフッ素樹脂によって形成されている請求項1〜7の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。
- 前記第1及び第2流体給排口部がフッ素樹脂によって形成されている請求項1〜8の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100608 |