JP2915402B1 - 配管部材のセンタリング装置 - Google Patents

配管部材のセンタリング装置

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JP2915402B1
JP2915402B1 JP17960798A JP17960798A JP2915402B1 JP 2915402 B1 JP2915402 B1 JP 2915402B1 JP 17960798 A JP17960798 A JP 17960798A JP 17960798 A JP17960798 A JP 17960798A JP 2915402 B1 JP2915402 B1 JP 2915402B1
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outer peripheral
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国夫 鈴木
明剛 亀井
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戸倉工業株式会社
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Abstract

【要約】 【課題】 外輪の外周つまり筒状部の外周にヒータを取
り付け、このヒータにより、ゴム質弾性体製のOリング
によつて熱的隔離状態にある内輪を昇温させるようにな
るので、内輪の内周面を能率的に昇温させることができ
ず、異物の付着を効果的に防止することができない。 【解決手段】 各配管部材1,2のフランジ部1b,2
bの突き合わせ端面のそれぞれに環状に形成されるリン
グ収容空間1c,2cと、リング収容空間1c,2cの
それぞれに一部を受け入れて取付けられるシールリング
3と、内部空間4aを有し、外周部両側に突出する筒状
部4b,4cによつて両フランジ部1b,2bの外周面
を支持するセンタリング本体4と、該本体4の内部空間
4aに収容されるヒータ5とを備え、センタリング本体
4の両側面が各フランジ部1b,2bから若干突出する
シールリング13にそれぞれ弾性的に密着し、気密が保
持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配管部材の突き合
わせ端部の芯合わせ及び気密保持を行うためのセンタリ
ング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来のこの種のセンタリン
グ装置として、例えば図8,図9に示すものが知られて
いる。このセンタリング装置は、一対の配管部材10,
11を芯合わせし、かつ、気密を保持して接続するため
の器具であり、図9に示すように内輪50と、外輪51
と、内・外輪50,51間に介装するOリング52とを
有している。外輪51の外周部両側には、薄い筒状部5
1a,51bがそれぞれ突設されている。この内輪50
及び外輪51の中心軸線方向の幅L1 は、同一に設定さ
れている。一方、一対の配管部材10,11の端部に
は、それぞれフランジ部10a,11aが固着されてい
る。
【0003】この両フランジ部10a,11aの間に、
Oリング52を装着した内・外輪50,51を挟装さ
せ、筒状部51a,51bによつて両側のフランジ部1
0a,11aの外周面を支持させる。この状態で、一対
の配管部材10,11のフランジ部10a,11aを、
フランジ用クランプ装置のブロック60によつて締め付
け、Oリング52を挟圧させ、内・外輪50,51間に
配置したOリング52を、一対のフランジ部10a,1
1aに弾性的に強く密着させる。ブロック60は、周方
向の所定間隔で複数個備わつており、縮径しながら一対
のフランジ部10a,11aを締め付ける。これによ
り、一対の配管部材10,11の突き合わせ端部が、芯
合わせされ、かつ、気密を保持して接続される。
【0004】そして、配管部材10,11の外周には配
管用ヒータ62,63が取り付けてあると共に、筒状部
51a,51bの外周にも、テープ状のヒータ61が取
り付けてある。ヒータ61は、内・外輪50,51を加
熱し、内輪50の内周面に異物が付着することを防止す
る機能を有している。例えば、半導体製造装置におい
て、近時、ジクロルシランとアンモニアとの混合ガスを
流し、シリコンウエハー上にシリコン窒化膜(Si3
4 )を形成するようになり、継合させた配管部材10,
11又は内輪50の内面が温度低下(約100℃未満)
すると塩化アンモニウム(NH4 Cl)が付着し、内部
を流れるガスに流動抵抗を生ずるようになる。このた
め、配管部材10,11を配管用ヒータ62,63によ
つて加熱するのみならず、筒状部51a,51bをヒー
タ61によつて120〜150℃に加熱し、内面温度を
所定以上(約100℃以上)に維持している。
【0005】ところで、フランジ用クランプ装置は、例
えば実公平7−25508号公報に記載されるように、
サポートブロック、結合ブロック及び被結合ブロック
が、ピンによつて揺動自在に結合されるリンク部材を介
して所定間隔で配置され、端部に位置する結合ブロック
と被結合ブロックとが、結合ブロックに回転自在に支持
され、基端部にノブ部を有する雄ねじ部材の雄ねじ部を
被結合ブロックの雌ねじ部に螺合させることによつて締
め付け結合され、無端環状に配置された各ブロック60
の内側面によつて突き合わせたフランジ部10a,11
aをクランプする。
【0006】しかしながら、このような従来の配管部材
のセンタリング装置にあつては、外輪51の外周つまり
筒状部51a,51bの外周にヒータ61を取り付け、
このヒータ61により、ゴム質弾性体製のOリング52
によつて熱的隔離状態にある内輪50を昇温させるよう
になるので、内輪50の内周面を能率的に昇温(100
℃程度)させることができず、図8に符号Nにて示すよ
うに異物が付着することを効果的に防止することができ
ないという技術的課題を有している。
【0007】これは、センタリング装置の内輪50及び
外輪51の中心軸線方向の幅L1 が同一に設定され、内
輪50及び外輪51の両側面は、Oリング52の弾性力
によつて配管部材10,11の各フランジ部10a,1
1aとの密着が阻止され、僅かの隙間(0.1mm程
度)が形成され、この隙間に起因して、各フランジ部1
0a,11aから内輪50への熱伝導が抑制されている
ためである。すなわち、配管用ヒータ62,63によつ
てフランジ部10a,11aは加熱されるが、各フラン
ジ部10a,11aと内輪50及び外輪51の両側面と
の隙間により、内輪50及び外輪51の昇温は、ほとん
ど期待できない。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は次の通りである。請求項1の発明は、一対の配管部材
1,2のフランジ部1b,2bの突き合わせ端面の間に
環状に介装され、シールリングにより、各フランジ部1
b,2bとの間を気密に封止する配管部材のセンタリン
グ装置において、各配管部材1,2のフランジ部1b,
2bの突き合わせ端面のそれぞれに環状に形成されるリ
ング収容空間1c,2cと、該リング収容空間1c,2
cのそれぞれに一部を受け入れて取付けられるシールリ
ング3と、内部空間4aを有し、外周部両側に突出する
筒状部4b,4cによつて両フランジ部1b,2bの外
周面を支持するセンタリング本体4と、該本体4の内部
空間4aに収容されるヒータ5とを備え、センタリング
本体4の両側面が各フランジ部1b,2bから若干突出
するシールリング3にそれぞれ弾性的に密着し、気密が
保持されることを特徴とする配管部材のセンタリング装
置である。請求項2の発明は、センタリング本体4がU
字状断面をなし、該本体4の外周両側部にそれぞれ筒状
部4b,4cが形成されていることを特徴とする請求項
1の配管部材のセンタリング装置である。請求項3の発
明は、一対の配管部材1,2のフランジ部1b,2bの
突き合わせ端面の間に環状に介装され、シールリングに
より、各フランジ部1b,2bとの間を気密に封止する
配管部材のセンタリング装置において、中実状をなし、
両側面にそれぞれ独立して環状に形成されるリング収容
空間14d,14eを有すると共に、外周部両側に突出
する筒状部14b,14cによつて両フランジ部1b,
2bの外周面を支持するセンタリング本体14と、該リ
ング収容空間14d,14eのそれぞれに一部を受け入
れて取付けられるシールリング13と、筒状部14b,
14cの外周面に装備されるヒータ15とを備え、セン
タリング本体14の両側面から若干突出する各シールリ
ング13が各フランジ部1b,2bの端面に弾性的に密
着し、気密が保持されることを特徴とする配管部材のセ
ンタリング装置である。請求項4の発明は、配管用ヒー
タ62,63を備える一対の配管部材1,2のフランジ
部1b,2bの突き合わせ端面の間に環状に介装され、
シールリングにより、各フランジ部1b,2bとの間を
気密に封止する配管部材のセンタリング装置において、
内輪50と、外周部両側に突出する筒状部51a,51
bによつて両フランジ部1b,2bの外周面を支持する
外輪51と、内・外輪50,51間に介装するシールリ
ング52とを有し、内輪50の中心軸線方向の厚さを
A、外輪51の中心軸線方向の厚さをB、シールリング
52の取付け自由状態での中心軸線方向の厚さをCとし
て、C>A>Bに設定され、内輪50が各フランジ部1
b,2bの端面に密着した状態で、外輪51の両側面か
ら若干突出するシールリング52が各フランジ部1b,
2bの端面に弾性的に密着し、気密が保持されることを
特徴とする配管部材のセンタリング装置である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1〜図3は配管部材のセ
ンタリング装置の第1実施の形態を示す。図中において
符号1,2はそれぞれ配管部材を示し、配管部材1,2
は、筒状部材1a,2aの端部にそれぞれ突き合わせ用
の金属製のフランジ部1b,2bを溶接によつて固着さ
せてある。このフランジ部1b,2bの突き合わせ端面
には、それぞれリング収容空間1c,2cが環状に形成
されている。リング収容空間1c,2cは、フランジ部
1b,2bの突き合わせ端面にシールリングであるOリ
ング3の直径よりも若干小さい幅で環状に開口し、ゴム
質弾性体製のOリング3の大部分を可及的緊密に受け入
れる大きさを有している。筒状部材1a,2aの外周に
は、配管用ヒータ62,63がそれぞれ取り付けてあ
る。
【0010】一方、センタリング装置は、U字状断面を
なして内部空間4aを有し、全体が環状をなす金属製の
センタリング本体4と、該本体4の外周部両側に形成し
た筒状部4b,4cとを有する。該本体4の内径は、筒
状部材1a,2a及びフランジ部1b,2bの内径とほ
ぼ合致している。このセンタリング本体4の内部空間4
aには、ひも状のヒータ5を巻き付けて収容し、ヒータ
5のリード線は適宜の電源(図示せず)に接続してあ
る。4dは、ヒータ5のリード線を通すための切欠部で
ある。
【0011】このようなセンタリング装置は、一対の配
管部材1,2のフランジ部1b,2bの間にセンタリン
グ本体4を挟み、筒状部4b,4cの内側にフランジ部
1b,2bの外周を受け入れさせ、一対の配管部材1,
2の芯合わせを行う。そして、一対のフランジ部1b,
2bをフランジ用クランプ装置のブロック60によつて
挟圧し、継合させる。この状態で、各Oリング3がセン
タリング本体4の両側面に弾性的に密着し、気密が維持
される。また、ヒータ5のリード線は、周方向に隣接す
るフランジ用クランプ装置のブロック60の間から外部
に引き出し、電源(図示せず)に接続する。
【0012】そして、ヒータ5に通電することにより、
センタリング本体4の内周部が内側から直接加熱され
る。これにより、省エネルギーを図りつつセンタリング
本体4の内周面が所定温度(100℃)に十分に昇温す
るので、センタリング本体4の内周面に異物が付着する
ことを防止することができる。特に、半導体製造装置に
おいて、ジクロルシランとアンモニアとの混合ガスを流
し、シリコンウエハー上にシリコン窒化膜(Si
3 4 )を形成する際、塩化アンモニウム(NH4
l)が付着し、流動抵抗を生ずるようになることが防止
される。
【0013】図4,図5は配管部材のセンタリング装置
の第2実施の形態を示し、第1実施の形態と実質的に同
一機能部分には同一符号を付してそれらの説明は省略す
る。第2実施の形態の配管部材のセンタリング装置にあ
つては、中実をなす金属製のセンタリング本体14と、
該本体14の外周部両側に形成した筒状部14b,14
cとを有する。該本体14は環状をなし、その内径は、
筒状部材1a,2a及びフランジ部1b,2bの内径と
ほぼ合致している。但し、第1実施の形態とは異なり、
フランジ部1b,2bにリング収容空間1c,2cは形
成されていない。
【0014】そして、該本体14の両側面に、環状のリ
ング収容空間14d,14eが径方向に位置をずらせて
それぞれ独立して形成されている。リング収容空間14
d,14eは、各側面にゴム質弾性体製のシールリング
であるOリング13の直径よりも若干小さい幅で環状に
開口し、Oリング13の大部分を可及的緊密かつ個別に
受け入れる大きさを有している。このセンタリング本体
14の筒状部14b,14cの外周面には、テープ状の
電気のヒータ15を巻き付けて取付け、ヒータ15を適
宜の電源(図示せず)に接続してある。
【0015】このようなセンタリング装置は、一対の配
管部材1,2のフランジ部1b,2bの間にセンタリン
グ本体14を挟み、筒状部14b,14cの内側にフラ
ンジ部1b,2bの外周を受け入れる。そして、一対の
フランジ部1b,2bをフランジ用クランプ装置のブロ
ック60によつて挟圧し、継合させる。この状態で、セ
ンタリング本体14の両側面から若干突出する各Oリン
グ13が各フランジ部1b,2bの端面に弾性的に密着
し、気密が維持される。ヒータ15のリード線は、周方
向に隣接するフランジ用クランプ装置のブロック60の
間から外部に引き出し、電源に接続してある。
【0016】そして、ヒータ15に通電することによ
り、センタリング本体14の外周部が加熱され、リング
収容空間14d,14eが独立して形成されて中実状を
なすセンタリング本体14を熱伝導し、内周部までほぼ
均一に直接的に加熱される。これにより、省エネルギー
を図りつつセンタリング本体14の内周面が所定温度
(100℃程度)に十分に昇温するので、センタリング
本体14の内周面に異物が付着することを防止すること
ができ、第1実施の形態と同様の作用を得ることができ
る。
【0017】図6,図7は配管部材のセンタリング装置
の第3実施の形態を示し、第1実施の形態と実質的に同
一機能部分には同一符号を付してそれらの説明は省略す
る。なお、第3実施の形態の構成要素の種類は従来例と
実質的に同一であり、第1実施の形態と異なり、フラン
ジ部1b,2bにリング収容空間1c,2cは形成され
ていない。第3実施の形態に係る配管部材のセンタリン
グ装置にあつては、金属製の内輪50と、金属製の外輪
51と、内・外輪50,51間に介装するゴム質弾性体
製のシールリングであるOリング52とを有している。
外輪51の外周部両側には、薄い筒状部51a,51b
が突設されている。内輪50の内径は、筒状部材1a,
2a及びフランジ部1b,2bの内径とほぼ合致してい
る。
【0018】そして、図7に示すように内輪50の中心
軸線方向の厚さをA、外輪51の中心軸線方向の厚さを
B、Oリング52の取付け自由状態での中心軸線方向の
厚さ(直径)をCとして、C>A>Bの関係に設定し、
外輪51の中心軸線方向の厚さBを内輪50の中心軸線
方向の厚さAよりも小さく設定してある。この外輪51
の筒状部51a,51bの外周面には、テープ状のヒー
タ15を巻き付けて取付け、ヒータ15を適宜の電源
(図示せず)に接続してある。
【0019】このようなセンタリング装置は、一対の配
管部材1,2のフランジ部1b,2bの間にOリング5
2を取付けた内・外輪50,51を挟み、筒状部51
a,51bの内側にフランジ部1b,2bの外周を受け
入れる。そして、一対のフランジ部1b,2bをフラン
ジ用クランプ装置のブロック60によつて挟圧し、継合
させる。この状態で、内・外輪50,51の両側面から
若干突出する各Oリング52が各フランジ部1b,2b
の端面に弾性的に密着し、気密が維持される。ヒータ1
5のリード線は、周方向に隣接するフランジ用クランプ
装置のブロック60の間から外部に引き出し、電源に接
続してある。
【0020】センタリング装置を組付けた状態で、外輪
51の両側面は、Oリング52の弾性力によつて配管部
材1,2の各フランジ部1b,2bとの密着が阻止され
ており、僅かの隙間(0.1mm程度)が形成されてい
るが、内輪50の両側面は、内輪50の中心軸線方向の
厚さAを外輪51の中心軸線方向の厚さBよりも大きく
設定した結果、各フランジ部1b,2bに良好に密着す
る。すなわち、Oリング52の弾性変形部分は、外輪5
1の両側面と各フランジ部1b,2bとの隙間に侵入す
る。これにより、配管用ヒータ62,63によつて加熱
される各筒状部材1a,2a及びフランジ部1b,2b
から内輪50への熱伝導が促され、省エネルギーを図り
つつ内輪50の内周面が所定温度(100℃程度)に十
分に昇温するので、内輪50の内周面に異物が付着する
ことを防止することができ、第1実施の形態とほぼ同様
の作用を得ることができる。このように、内輪50が配
管用ヒータ62,63によつて加熱されるようになるの
で、筒状部51a,51bに取付けるヒータ15を省略
することも可能である。
【0021】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明によれば、次の効果が得られる。請求項1に係る
発明によれば、一対の配管部材の突き合わせ端部の芯合
わせ及び気密保持を行うためのセンタリング装置におい
て、センタリング本体の内部空間にヒータを収容させた
ので、シールリングを介することなく、センタリング本
体の内周面を直接的に加熱することができる。その結
果、省エネルギーを図りつつ、センタリング本体の内周
面への異物の付着を抑制することができる。
【0022】請求項3に係る発明によれば、同様のセン
タリング装置において、中実状をなすセンタリング本体
の両側面にそれぞれ独立させて環状のリング収容空間を
形成し、ヒータを筒状部の外周面に巻き付けて装備させ
たので、シールリングを介することなく、センタリング
本体の内周面を単一のセンタリング本体を熱伝導させて
加熱することができる。その結果、省エネルギーを図り
つつ、センタリング本体の内周面への異物の付着を抑制
することができると共に、センタリング本体への加工の
みで対応可能であり、構造が簡素になる。
【0023】請求項4に係る発明によれば、同様のセン
タリング装置を内・外輪間にシールリングを介装して形
成したので、外輪側から内輪への熱伝導は良好になされ
ないが、外輪の両側面から若干突出するシールリングが
各フランジ部の端面に弾性的に密着した状態で、内輪が
各フランジ部の端面に密着するので、配管用ヒータを備
える一対の配管部材のフランジ部から内輪に向けて熱伝
導させて加熱することができる。その結果、省エネルギ
ーを図りつつ、内輪の内周面への異物の付着を抑制する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施の形態に係る配管部材のセ
ンタリング装置の半部を示す断面図。
【図2】 同じくセンタリング装置を示す図。
【図3】 図2のIII−III線断面図。
【図4】 本発明の第2実施の形態に係る配管部材のセ
ンタリング装置の半部を示す断面図。
【図5】 同じくセンタリング装置を示す図3と同様の
断面図。
【図6】 本発明の第3実施の形態に係る配管部材のセ
ンタリング装置の半部を示す断面図。
【図7】 同じくセンタリング装置の半部を示す断面
図。
【図8】 従来の配管部材のセンタリング装置の半部を
示す断面図。
【図9】 同じくセンタリング装置の半部を示す断面
図。
【符号の説明】
1,2:配管部材、1b,2b:フランジ部、1c,2
c:リング収容空間、3,13,52:Oリング(シー
ルリング)、4:センタリング本体、4a:内部空間、
4b,4c:筒状部、5,15:ヒータ、14:センタ
リング本体、14b,14c:筒状部、14d,14
e:リング収容空間、50:内輪、51:外輪、51
a,51b:筒状部、62,63:配管用ヒータ。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の配管部材(1,2)のフランジ部
    (1b,2b)の突き合わせ端面の間に環状に介装さ
    れ、シールリングにより、各フランジ部(1b,2b)
    との間を気密に封止する配管部材のセンタリング装置に
    おいて、各配管部材(1,2)のフランジ部(1b,2
    b)の突き合わせ端面のそれぞれに環状に形成されるリ
    ング収容空間(1c,2c)と、該リング収容空間(1
    c,2c)のそれぞれに一部を受け入れて取付けられる
    シールリング(3)と、内部空間(4a)を有し、外周
    部両側に突出する筒状部(4b,4c)によつて両フラ
    ンジ部(1b,2b)の外周面を支持するセンタリング
    本体(4)と、該本体(4)の内部空間(4a)に収容
    されるヒータ(5)とを備え、センタリング本体(4)
    の両側面が各フランジ部(1b,2b)から若干突出す
    るシールリング(3)にそれぞれ弾性的に密着し、気密
    が保持されることを特徴とする配管部材のセンタリング
    装置。
  2. 【請求項2】 センタリング本体(4)がU字状断面を
    なし、該本体(4)の外周両側部にそれぞれ筒状部(4
    b,4c)が形成されていることを特徴とする請求項1
    の配管部材のセンタリング装置。
  3. 【請求項3】 一対の配管部材(1,2)のフランジ部
    (1b,2b)の突き合わせ端面の間に環状に介装さ
    れ、シールリングにより、各フランジ部(1b,2b)
    との間を気密に封止する配管部材のセンタリング装置に
    おいて、中実状をなし、両側面にそれぞれ独立して環状
    に形成されるリング収容空間(14d,14e)を有す
    ると共に、外周部両側に突出する筒状部(14b,14
    c)によつて両フランジ部(1b,2b)の外周面を支
    持するセンタリング本体(14)と、該リング収容空間
    (14d,14e)のそれぞれに一部を受け入れて取付
    けられるシールリング(13)と、筒状部(14b,1
    4c)の外周面に装備されるヒータ(15)とを備え、
    センタリング本体(14)の両側面から若干突出する各
    シールリング(13)が各フランジ部(1b,2b)の
    端面に弾性的に密着し、気密が保持されることを特徴と
    する配管部材のセンタリング装置。
  4. 【請求項4】 配管用ヒータ(62,63)を備える一
    対の配管部材(1,2)のフランジ部(1b,2b)の
    突き合わせ端面の間に環状に介装され、シールリングに
    より、各フランジ部(1b,2b)との間を気密に封止
    する配管部材のセンタリング装置において、内輪(5
    0)と、外周部両側に突出する筒状部(51a,51
    b)によつて両フランジ部(1b,2b)の外周面を支
    持する外輪(51)と、内・外輪(50,51)間に介
    装するシールリング(52)とを有し、内輪(50)の
    中心軸線方向の厚さをA、外輪(51)の中心軸線方向
    の厚さをB、シールリング(52)の取付け自由状態で
    の中心軸線方向の厚さをCとして、C>A>Bに設定さ
    れ、内輪(50)が各フランジ部(1b,2b)の端面
    に密着した状態で、外輪(51)の両側面から若干突出
    するシールリング(52)が各フランジ部(1b,2
    b)の端面に弾性的に密着し、気密が保持されることを
    特徴とする配管部材のセンタリング装置。
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