JP5937647B2

JP5937647B2 - ガス流通部接続用パッキンおよびそれを用いたガス流通接続部

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Publication number: JP5937647B2
Application number: JP2014173913A
Authority: JP
Inventors: 清香鈴木; 小浦　輝政; 輝政小浦; 史和野澤
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Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2034-08-28
Also published as: JP2016048103A

Description

本発明は、ガス流通部接続用パッキン（以下単に「パッキン」ということがある）およびそれを用いたガス流通接続部に関し、例えば、半導体や太陽電池等の生産装置や研究設備等において使用される材料ガスや各種プロセスにおいて使用される液化ガスや特殊ガス等のガス供給装置において用いられるガス流通部接続用パッキンおよびそれを用いたガス流通接続部に関するものである。

半導体や太陽電池等（例えば成膜材料等）を生産する製造装置や新たな素材を開発する研究設備、あるいは各種プロセスにおいては、各種の材料ガスや特殊ガスあるいは液体材料ガス等が多用されている。こうしたガスの中には、高い吸着性や強い腐食性を有するもの、あるいは空気中の水分と反応や吸湿して変質するもの等があり、ガス供給配管系は、外気と遮蔽あるいは密閉され、上記製造装置等に供給されて消費される。

こうしたガス供給配管系には多くのガス流通接続部が備えられ、定期的に保守点検のための取外し作業や取り付け作業が行なわれる。このため、ガス流通接続部においては、配管系を構成する接続部材に接続するナット間に導入するパッキンが多く用いられる。このとき、例えばガスシリンダーとガス供給装置の接続は、ガス漏洩の危険性が非常に高い箇所であるため、こうしたシールに用いられるパッキンに対しては、その変形量を管理すべく、ナットの締め付けトルクが管理される。つまり、トルク値が管理・校正されたトルクレンチを使用し、規定値内のトルクで締付け、ガス漏洩を防止する必要がある。トルクレンチのトルク値が管理・校正されていない場合は、締付を実施してもガス漏洩が発生する可能性がある。一方、こうした管理を必要としない構成を有するガス流通接続部は、従前からガス供給装置における課題の１つであり、種々の検討がなされてきた。

例えば、メスナットを過剰に締め付けた場合でも、合成樹脂製ガスケットの変形量を最小限に抑制することができることを目的として、図６に示すようなガスシリンダーバルブ接続継手が提案されている（例えば特許文献１参照）。具体的には、グランド１０５を着脱自在に嵌合するメスナット１０４内周のネジ部と、ガスシリンダーバルブ出口１０３外周のネジ部とを螺合させつつ前記グランド１０５とガスシリンダーバルブ出口１０３との間に介在する合成樹脂製ガスケット１０６を押圧して、前記ガスシリンダーバルブ出口１０３に接続するガスシリンダーバルブ接続継手において、前記ガスケット１０６の外周に過剰締め付けを防止する金属製リング１０７を装着した。ここで、１０８はスラストベアリングを、１０９はワイヤ−リングを、１１０はガス漏洩試験のための貫通孔を、１１１はメスナット外周の円形部を示す。

特開平１０−３２５４９３号公報

しかし、上記のようなガス流通接続部には、以下の課題が生じることがあった。
（ｉ）従前のガス流通接続部においては、供給するガス種が腐食性を有する場合はパッキン材を考慮し、反応性・耐食性など安全かつシール性の高いパッキンを使用しなければならない。また、フッ素ガス等の腐食性ガスは反応性がきわめて高いため、ガス供給設備に導入するパッキン材は合成樹脂系の材料は使用できず、耐食性の優れた金属材料を選択することが望ましい。しかしながら、金属材料のパッキンは高硬度のため、十分なシール性を確保しガス漏洩を防止するには、特殊なシール面の精度や接続部との接合構造が必要となる場合があるという問題があった。
（ii）金属製リングを装着したガスケットを用いたガス流通接続部においては、金属性リング以外は合成樹脂製のパッキン材を使用しているため、酸化、反応性が高いガス供給装置には使用できないという問題がある。また、ガスケットのシール性は、従前同様、ガスケットの平面部における面全体の変形量に依存することから、その一部で異常な変形が生じた場合には、シール性が破壊され、その漏洩箇所の特定・修復が難しいという課題があった。特にガスケットに異常がなく、接続部材のシール表面のキズ等があった場合には、その漏洩箇所の特定はさらに困難となる。
（iii）また、従前の金属製パッキンは、フッ素ガス等の腐食性ガスに対するシール性を確保するために、所定の締付けトルクにてガス流通接続部を接合し締付ける必要があった。このとき、ガス流通接続部を構成する継手スリーブに配置された金属製パッキンが変形して脱着できなくなるという問題が発生する。パッキンが脱着できなくなった場合は、ガス供給設備のガス流通接続部を含む配管を交換する必要が発生し、交換の期間中は、ガスの供給ができなくなり、コスト面を含む保守の負担が大きくなるという問題も発生する。また、パッキンが脱着できたとしても、パッキンとスリーブに過剰な力を加える必要があるため、スリーブ側にキズが発生し、このキズがガスリークの原因になるという問題があった。

本発明の目的は、高い吸着性や強い腐食性を有するガス種あるいは反応性の高いガス種等に対しても、簡便な構成で、外気との接触なくガス流通路の確実なシールを確保するとともに、シール面でのパッキンの変形あるいはパッキンに対する局部的な応力による変形があっても、容易に脱着ができるガス流通部接続用パッキンおよびそれを用い、保守が容易で、再現性のよい確実なシール部を構成することができるガス流通接続部を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下に示すガス流通部接続用パッキンおよびそれを用いたガス流通接続部によって上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。

本発明は、ガス流通部の端部に設けられた接続部材が複数接続されるガス流通接続部に用いられるガス流通部接続用パッキンであって、該ガス流通部接続用パッキンの中心軸を含む中央部分に設けられた開口部と、該開口部の周端部分を一端として所定の厚みを有して相対向する所定長さの平坦面を有する平坦部と、該平坦部の内周部分と連続的に接合する一端部分および前記開口部の中心側に所定の厚みを有する突出部分が形成された他端部分を有する突状部と、を備えるガス流通部接続用パッキンであって、前記接続部材が接続された状態において、前記平坦面および前記突状部の一端部分が前記接続部材に係止してシールを形成し、前記突状部の他端部分が弾性的に変形して前記接続部材の一部に係止するとともに、前記接続部材の接続が解除された状態において、前記突状部の他端部分の係止が解除され、前記一端部分の係止が解除されることによって、前記ガス流通部接続用パッキンの前記接続部材との係止が解除されることを特徴とする。

また、本発明は、ガス流通部の端部に設けられた接続部材が複数接続されるガス流通接続部に用いられるガス流通部接続用パッキンであって、該ガス流通部接続用パッキンの中心軸を含む中央部分に設けられた開口部と、該開口部の周端部分を一端として所定の厚みを有して相対向する所定長さの平坦面を有する平坦部と、該平坦部の外周部分と連続的に接合する一端部分および前記平坦部の外周側に所定の厚みを有する突出部分が形成された他端部分を有する突状部と、を備えるガス流通部接続用パッキンであって、前記接続部材が接続された状態において、前記平坦面および前記突状部の一端部分が前記接続部材に係止してシールを形成し、前記突状部の他端部分が弾性的に変形して前記接続部材の一部に係止するとともに、前記接続部材の接続が解除された状態において、前記突状部の他端部分の係止が解除され、前記一端部分の係止が解除されることによって、前記ガス流通部接続用パッキンの前記接続部材との係止が解除されることを特徴とする。

こうした構成によって、ガス流通路の確実なシールを確保するとともに、シール面での流通部接続用パッキンの変形あるいは流通部接続用パッキンに対する局部的な応力による変形があっても、容易に脱着ができるガス流通部接続用パッキンを形成することが可能となった。つまり、接続部材の接続状態において、所定の厚みを有して相対向する所定長さの平坦面および突状部の一端部分が接続部材に係止してシールを形成することによって、ガス流通路の確実なシールを確保することができる。と同時に、平坦部の内周部分または外周部分と連続的に接合する突状部の他端部分が、接続部材の一部に弾性的に変形して係止することによって、他端部分が受けた応力が突状部全体（一端部分を含む）に働くとともに平坦面にも伝わる。この状態で、接続部材の接続解除に伴い他端部分と接続部材の係止が解除されると、突状部の一端部分および平坦面に働いていた応力が解除され、小さな力を作用させるだけで、一端部分および平坦面の接続部材への係止を解除することが可能となる。

本発明は、上記ガス流通部接続用パッキンであって、前記突状部が、前記一端部分から前記他端部分に対して暫次薄厚となる断面形状を形成することを特徴とする。
上記のように、本発明に係るガス流通部接続用パッキンは、接続部材の接続状態において接続部材の一部に弾性的に変形して係止した突状部の他端部分が、接続部材の接続解除に伴い接続部材との係止が解除されることが起点となり、容易に接続部材からの脱着を行うことができる。このとき、他端部分が弾性的に変形する機能は、接続部材と係止する他端部分の面積（容積）が所定量以上であることが条件となるとともに、それを超えると面積が小さいほど機能が上昇する。本発明は、一端部分から他端部分に対して暫次薄厚となる断面形状とすることによって、こうした機能の向上を図ることを可能とした。

本発明は、上記ガス流通部接続用パッキンであって、前記他端部分が、前記中心軸に垂直な断面形状として多角形状を形成し、該多角形状を形成する２以上の角部分または辺部分が、弾性的に変形して前記接続部材の一部に係止することを特徴とする。
突状部の他端部分は接続部材との係止が解除された時にその応力が広く分散することが好ましい。本発明は、他端部分が所定の広角を有する角部分または所定の長さを有する辺部分の一部であるとき、接続部材との弾性的変形を伴う係止状態においても、係止部分以外の部分は殆ど変形せずその応力も小さい。従って、接続部材との係止状態が解除されると、他端部分に働いていた応力の多くは角部分または辺部分の他の部分に分散し、他端部分の接続部材との係止が直ちに解除される。本発明は、流通部接続用パッキンの他端部分の断面形状を多角形状とし、その角部分または辺部分が、弾性的に変形して接続部材の一部に係止するように構成することによって、こうした機能を有効に活かすことを可能にした。

本発明は、上記ガス流通部接続用パッキンであって、前記突状部がニッケル系材料からなり、前記平坦面と前記突状部の一端部分が同じ厚みを有することを特徴とする。
フッ素ガス等高い吸着性や強い腐食性・反応性を有するガスに対しても、確実なシールを確保するには、金属製パッキンが好ましい一方、弾性的に変形し上記のように平坦面に対しても応力の伝達・解除を行う特性を兼ね備えることが好ましい。本発明者は、種々の検証の結果、突状部をニッケル系材料で構成することによって、こうした特性を確保することができることを見出した。また、このとき、平坦面と突状部の一端部分が同じ厚みを有することによって、その応力伝達を高め、平坦面での接続部材との接続解除を容易にすることが可能となった。

本発明は、上記ガス流通部接続用パッキンを用い、ガス流通部の端部に設けられた接続部材が複数接続されるガス流通接続部であって、前記接続部材が、前記ガス流通部を周回するように、少なくとも１つの平坦なシール面および該シール面と所定の角度で繋がるスリーブを備え、前記接続部材が接続された状態において、前記シール面に前記ガス流通部接続用パッキンの平坦面および突状部の一端部分が係止してシールを形成し、前記スリーブの一部に前記突状部の他端部分が弾性的に変形して係止するとともに、前記接続部材の接続が解除された状態において、前記突状部の他端部分の係止が解除され、前記突状部の一端部分の係止を解除することによって、前記ガス流通部接続用パッキンの前記接続部材との係止が解除されることを特徴とする。
上記のように、本発明に係るガス流通部接続用パッキンは、接続部材の接続状態において接続部材の一部に弾性的に変形して係止した突状部の他端部分が、接続部材の接続解除に伴い接続部材との係止が解除されることが起点となる。このとき、こうした突状部の他端部分の機能を効果的に活かすためには、他端部分が係止する接続部材の構成が重要となる。本発明は、接続部材がガス流通部を周回するように、少なくとも１つの平坦なシール面および該シール面と所定の角度で繋がるスリーブを備えることによって、こうした他端部分の機能を活かすとともに、保守が容易で、再現性のよい確実なシール部を構成することができるガス流通接続部を形成することが可能となった。

本発明に係るガス流通部接続用パッキンの基本構成例を示す概略図本発明に係るガス流通部接続用パッキンの第２構成例を示す概略図本発明に係るガス流通部接続用パッキンの第３構成例を示す概略図本発明に係るガス流通部接続用パッキンの第４構成例を示す概略図本発明に係るガス流通接続部の構成例を示す概略図従来技術に係るガスシリンダーバルブ接続継手を例示する概略図

本発明に係るガス流通部接続用パッキン（以下「本パッキン」という）は、ガス流通部の端部に設けられた接続部材が複数接続されるガス流通接続部に用いられ、本パッキンの中心軸を含む中央部分に設けられた開口部と、開口部の周端部分を一端として所定の厚みを有して相対向する所定長さの平坦面を有する平坦部と、平坦部と連続的に接合する一端部分および所定の厚みを有する突出部分が形成された他端部分を有する突状部と、を備え、接続部材が接続された状態において、平坦面および突状部の一端部分が接続部材に係止してシールを形成し、突状部の他端部分が弾性的に変形して接続部材の一部に係止するとともに、接続部材の接続が解除された状態において、突状部の他端部分の係止が解除され、一端部分の係止が解除されることによって、本パッキンの接続部材との係止が解除されることを特徴とする。以下、図面を参照しながら説明する。

＜本パッキンの基本構成例＞
図１（Ａ），（Ｂ）は、本パッキンの基本的な構成を例示する概略図である。本パッキン１０は、その中心軸Ｍを含む中央部分に設けられた開口部１と、開口部１の周端部分１ａを一端として所定の厚みを有して相対向する所定長さの平坦面２ａ，２ｂを有する平坦部２と、平坦部２の内周部分２ｃと連続的に接合する一端部分３ａおよび開口部１の中心側に所定の厚みを有する突出部分が形成された他端部分３ｂを有する突状部３と、を備える。図１（Ａ）は、突状部３を４つ有する構成を例示し、図１（Ｂ）は、突状部３を２つ有する構成を例示するが、突状部３の数量および形状は、ガス流通接続部（後述する）の構成によって任意に設定可能である。本パッキン１０は、複数の接続部材が接続されるガス流通接続部に用いられ、接続部材が接続された状態において、平坦面２ａ，２ｂおよび突状部３の一端部分３ａが接続部材に係止してシールを形成する。平坦面２ａ，２ｂが所定長さにおいて接続部材に係止することによって、より確実なシール性を確保することができる。このとき、平坦面２ａ，２ｂおよび突状部３の一端部分３ａ以外に、平坦部２の外周部分等他の部位において、接続部材に係止してシールを形成する構成を用いることができる。また、平坦部２を構成する素材および所定長さは、流通するガス種によって選定される。詳細は後述する。

突状部３の一端部分３ａは、平坦部２の内周部分２ｃと連続的に接合して接続部材に係止してシールを形成するとともに、接続部材の接続状態において、接続部材から受ける応力および平坦部２が接続部材から受ける応力を受けて突状部３に伝達し分散させる機能を有する。また、接続部材の接続が解除された状態において、一端部分３ａは平坦面２ａ，２ｂとともに、一面側の接続部材との係止が解除され、接続部材から受ける応力が解除される。このとき、平坦面２ａ，２ｂと一端部分３ａが同じ厚みを有することが好ましい。さらなるシール面を確保するとともに、平坦部２と突状部３の間の応力伝達機能を高め、平坦面２ａ，２ｂでの接続部材との接続解除を容易にし、本パッキン１０の接続解除を容易に行うことができる。

一方、他端部分３ｂは、所定の厚みを有する突出部分が形成されるとともに、接続部材の接続状態において、接続部材の一部に係止することによって弾性的に変形し接続部材から受ける応力を突状部３に伝達し分散させる機能を有する。また、接続部材の接続が解除された状態において、他端部分３ｂは、接続部材との係止が解除される。他端部分３ｂの係止が解除されることによって、変形していた他端部分３ｂは弾性力によって元の状態に戻るとともに、これと繋がる一端部分３ａ、さらに平坦部２が受けていた応力による歪みを軽減し、一端部分３ａおよび平坦部２の接続部材との係止を容易に解除し、本パッキン１０を容易に接続部材から脱着させることができる。つまり、本パッキン１０の一部である他端部分３ｂにおいて弾性的に変形して接続部材と係止することによって、その一部分を含む突状部３全体でその歪を吸収し、該接合部分での変形量について塑性変形を生じる領域を低減することができるとともに、他端部分３ｂにおける接続部材との係止が解除されることによって、本パッキン１０全体が弾性変形に近い復元力によって容易に接続部材から脱着させることができるという機能を有する。なお、一端部分３ａおよび他端部分３ｂと接続部材の係止は、その全体を係止することを意味するものではなく、局部的あるいは部分的に係止することによって、シール機能や弾性的な変形機能を確保することができる場合を含む。

対象となるガスは、限定することはないが、特に高い吸着性や強い腐食性を有するガス種あるいは反応性の高いガス種などには、その特徴を有効に活かすことができる。具体的には、フッ素ガス（Ｆ_２），ＮＨ_３，ＢＣＬ_３，ＣＬ_２，ＳｉＨ_２ＣＬ_２，Ｓｉ_２Ｈ_６、ＨＢｒ、ＨＦ、Ｎ_２Ｏ、Ｃ_３Ｆ_８、ＳＦ_６、ＷＦ_６等に代表される材料ガス等を挙げることができる。また、ヘリウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希ガスあるいは窒素ガス（Ｎ_２）等のような反応性が低く安定性の高いガスへの適用が可能であることはいうまでもない。

本パッキン１０の材質は、突状部３、特に他端部分３ｂが、成形性および所定の弾性あるいは変形性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、対象となるガス種によって、種々の材料を用いることができる。また、平坦部２と突状部３が同一材料の場合のみならず、両者を異なる材料で構成することができる。具体的な材料は、例えば、反応性が低いガス等に対しては、ネオプレンゴムやイソプレンゴム等の高弾性樹脂や銅やアルミニウム等の変形容易な金属を用いることができる。一方、反応性や吸着性の強いガス等に対しては、例えばフッ素ゴムやフッ素樹脂あるいはブタジエンゴム等の耐蝕性樹脂やステンレス鋼（ＳＵＳ−３１６Ｌ等）やハステロイ（ＴＭ）やニッケル等を用いることが好ましい。特に、ニッケル系材料は、本パッキン１０の一部である他端部分３ｂにおける弾性的に変形が解除されることによって、本パッキン１０全体が弾性変形に近い復元力を有する機能が大きいことを見出した。

〔本パッキンの第２構成例〕
本パッキン１０は、上記形態に限定されるものではなく、例えば図２（Ａ），（Ｂ）に例示する構成を用いることができる（第２構成例）。突状部３が、平坦部２の内周部分２ｃではなく、外周部分２ｄに設けられた構成を有する。図２（Ａ）は、突状部３を４つ有する構成を例示し、図２（Ｂ）は、突状部３を２つ有する構成を例示するが、突状部３の数量および形状は、ガス流通接続部（後述する）の構成によって任意に設定可能である。具体的には、平坦部２の外周部分２ｄと連続的に接合する一端部分３ａおよび平坦部２の外周側に所定の厚みを有する突出部分が形成された他端部分３ｂを有する突状部３を備えた構成を挙げることができる。平坦面２ａ，２ｂが所定長さにおいて接続部材に係止することによって、より確実なシール性を確保することができるとともに、突状部３の一端部分３ａは、平坦部２の外周部分２ｄと連続的に接合して接続部材に係止してシールを形成する。開口部１を流通するガスに触れない部位において他端部分３ｂを構成することによって、その影響を受けずに他端部分３ｂの弾性的変形の維持を測ることができる。また、一端部分３ａおよび他端部分３ｂは、接続部材の接続状態において、接続部材から受ける本パッキン１０全体の応力を突状部３に伝達し分散させる機能を有するとともに、接続部材の接続が解除された状態において、他端部分３ｂは接続部材との係止が解除され、変形していた他端部分３ｂは弾性力によって元の状態に戻るとともに、これと繋がる一端部分３ａ、さらに平坦部２が受けていた応力による歪みを軽減し、一端部分３ａおよび平坦部２の接続部材との係止を容易に解除し、本パッキン１０を容易に接続部材から脱着させることができる。

〔本パッキンの第３構成例〕
本パッキン１０の第３構成例を図３（Ａ）〜（Ｄ）に示す。他端部分３ｂが、中心軸Ｍに垂直な断面形状として多角形状を形成し、多角形状を形成する２以上の辺部分３ｃまたは角部分３ｄが、弾性的に変形して接続部材の一部に係止することを特徴とする。図３（Ａ）は、突状部３が平坦部２の内周側に設けられ、断面四角形状を有する構成を例示し、図３（Ｂ）は、突状部３が平坦部２の内周側に設けられ、断面五角形状を有する構成を例示し、図３（Ｃ）は、突状部３が平坦部２の外周側に設けられ、断面四角形状を有する構成を例示し、図３（Ｄ）は、突状部３が平坦部２の外周側に設けられ、断面五角形状を有する構成を例示するが、突状部３の形状は、ガス流通接続部（後述する）の構成によって任意に設定可能である。平坦面２ａ，２ｂおよび突状部３の一端部分３ａが所定長さにおいて接続部材に係止することによって、より確実なシール性を確保することができる。また、一端部分３ａおよび他端部分３ｂは、接続部材の接続状態において、接続部材から受ける本パッキン１０全体の応力を突状部３に伝達し分散させる機能を有する。さらに、接続部材の接続が解除された状態において、他端部分３ｂは接続部材との係止が解除され、変形していた他端部分３ｂは弾性力によって元の状態に戻るとともに、これと繋がる一端部分３ａ、さらに平坦部２が受けていた応力による歪みを軽減し、一端部分３ａおよび平坦部２の接続部材との係止を容易に解除し、本パッキン１０を容易に接続部材から脱着させることができる。このとき、接続部材との弾性的変形を伴う係止状態において、他端部分３ｂに働く応力は、角部分３ｄまたは辺部分３ｃの係止部分以外の部分を介して突状部３に伝達し分散されることによって大きく減少するとともに、接続部材との係止状態が解除されると、他端部分３ｂに働いていた応力の多くは、角部分３ｄまたは辺部分３ｃの係止部分以外の部分に分散し、他端部分３ｂの接続部材との係止が直ちに解除され、本パッキン１０を容易に接続部材から脱着させることができる。

〔本パッキンの第４構成例〕
本パッキン１０の第４構成例を図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す。突状部３が、一端部分３ａから他端部分３ｂに対して暫次薄厚となる断面形状を形成することを特徴とする。図４（Ａ）は、突状部３が平坦部２の内周側に４つ設けられた構成を例示し、図４（Ｂ）は、突状部３が平坦部２の内周側に２つ設けられた構成を例示し、図４（Ｃ）は、突状部３が平坦部２の内周側に設けられ、断面四角形状を有する構成を例示し、図４（Ｄ）は、突状部３が平坦部２の内周側に設けられ、断面五角形状を有する構成を例示するが、突状部３の数量および形状は、ガス流通接続部（後述する）の構成によって任意に設定可能である。こうした形状の突状部３を構成することによって、他端部分３ｂにおける弾性的に変形して接続部材と係止する機能の向上を図るとともに、他端部分３ｂにおける接続部材の接続解除に伴い接続部材との係止が解除されることが起点となり、より容易に接続部材からの脱着を行うことができる。こうした機能の向上を図ることによって、一端部分３ａおよび他端部分３ｂは、接続部材の接続状態において、接続部材から受ける本パッキン１０全体の応力を突状部３に伝達し分散させる高い機能を有する。さらに、接続部材の接続が解除された状態において、他端部分３ｂは接続部材との係止が解除され、変形していた他端部分３ｂは弾性力によって迅速に元の状態に戻るとともに、これと繋がる一端部分３ａ、さらに平坦部２が受けていた応力による歪みを軽減し、一端部分３ａおよび平坦部２の接続部材との係止を容易に解除し、本パッキン１０を容易に接続部材から脱着させることができる。

＜本パッキンを用いたガス流通接続部の基本構成例＞
本パッキンを用いたガス流通接続部（以下「本接続部」という）の実施の形態について、説明する。図５（Ａ），（Ｂ）は、図１に例示された本パッキン１０を用い、ガス流通部２１ａ，２１ｂの端部に設けられた接続部材２２ａ，２２ｂが複数接続される本接続部２０の基本的な構成を例示する概略図である。図５（Ａ）は、接続部材２２ａと接続部材２２ｂの接続が解除された状態を例示し、図５（Ｂ）は、接続部材２２ａと接続部材２２ｂが接続された状態を例示する。なお、ここでいう「ガス流通部」とは、実際にガスが流通する流路を有する部材だけではなく、例えばガス充填容器からのガス供給部やガス充填容器へのガス充填流路、流路内圧力や流量等の測定装置との接続部、ガスの流通を制御するバルブや封止部等、広くガスの流通に関係する部材や装置等をいう。本接続部２０は、接続部材２２ａ，２２ｂが、ガス流通部２１ａ，２１ｂを周回するように、少なくとも１つの平坦なシール面２３ａ，２３ｂおよびシール面２３ａ，２３ｂと所定の角度で繋がるスリーブ２４ａ，２４ｂを備える。ここでは、スリーブ２４ａ，２４ｂがガス流通部２１ａ，２１ｂ両側に設けられた構成を例示するが、本接続部２０では、いずれか一方に設ける構成を含む。また、スリーブ２４ａ，２４ｂは、図１のように広角でシール面２３ａ，２３ｂと繋がる構成ではなく、垂直あるいは狭角での繋がる構成を有することかできる。

本接続部２０において、一方のガス流通部２１ａに螺合部分２６ａを有する接合部材２５ａを係止させ、他方のガス流通部２１ｂに設けられた螺合部分２６ｂと螺合させることによって、接続部材２２ａ，２２ｂが接合し、本パッキン１０を介してシール性が確保された状態で、ガス流通部２１ａ，２１ｂが接続する。逆に接合部材２５ａを緩め、螺合部分２６ａ，２６ｂの螺合を解除することによって、ガス流通部２１ａ，２１ｂの接続が解除される。ガス流通部２１ａ，２１ｂの接続を解除することによって、本パッキン１０を取出すことができる。本接続部２０を構成する各部の素材は、堅牢な構造を形成することが可能であれば特に制限はないが、半導体用特殊材料ガス供給装置等に使用される場合には、耐蝕性を必要とすることから、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ−３１６Ｌ等）やハステロイ（ＴＭ）やニッケルなどを使用することが好ましい。

具体的には、図５（Ｂ）に例示するように、接続部材２２ａと接続部材２２ｂが接続された状態において、シール面２２ａ，２２ｂに本パッキン１０の平坦面２ａ，２ｂおよび突状部３の一端部分３ａが係止してシールを形成し、スリーブ２４の一部に突状部３の他端部分３ｂが弾性的に変形して係止する。シール面２３ａ，２３ｂと平坦面２ａ，２ｂ（一端部分３ａを含む）との間において、ガス流通部２１ａ，２１ｂから所定の距離の接合部分を有することによって、確実なシールを形成することができる。また、他端部分３ｂが弾性的に変形してスリーブ２４ａ，２４ｂの一部に係止することによって、本パッキン１０全体に弾性的に変形応力が働き、該応力が解除されたときの復元力が、他端部分３ｂのみならず本パッキン１０全体に潜在する。

図５（Ａ）は、接続部材２２ａと接続部材２２ｂの接続が解除された状態を例示する。突状部３の他端部分３ｂのスリーブ２４ａ，２４ｂとの係止が解除され、一端部分３ａのシール面２３ａ，２３ｂとの係止を解除することによって、本パッキン１０の接続部材２２ａ，２２ｂとの係止が解除される。このとき、他端部分３ｂのスリーブ２４ａ，２４ｂとの係止が解除されることによって、上記復元力が働き一端部分３ａとシール面２３ａ，２３ｂの係止を解除することが容易となり、さらに、平坦面２ａ，２ｂとシール面２３ａ，２３ｂの係止を解除することが容易となる。

なお、本パッキン１０として、上記第２〜第４構成例のような構成を用いた場合には、それぞれの突状部３の形態に対応した接続部材２２ａ，２２ｂ、シール面２３ａ，２３ｂおよびスリーブ２４ａ，２４ｂの形態を選定して本接続部２０を構成することによって、シールの確実性を確保し、接続解除後の本パッキン１０の取出しを容易にすることができる。

１開口部
１ａ周端部分
２平坦部
２ａ，２ｂ平坦面
２ｃ内周部分
２ｄ外周部分
３突状部
３ａ一端部分
３ｂ他端部分
１０本パッキン
Ｍ中心軸

Claims

ガス流通部の端部に設けられた接続部材が複数接続されるガス流通接続部に用いられるガス流通部接続用パッキンであって、
該ガス流通部接続用パッキンの中心軸を含む中央部分に設けられた開口部と、該開口部の周端部分を一端として所定の厚みを有して相対向する所定長さの平坦面を有する平坦部と、該平坦部の内周部分と連続的に接合する一端部分および前記開口部の中心側に所定の厚みを有する突出部分が形成された他端部分を有する突状部と、を備え、
前記他端部分が、前記中心軸に垂直な断面形状として多角形状を形成し、該多角形状を形成する２以上の角部分または辺部分が、弾性的に変形して前記接続部材の一部に係止する構成を有し、前記接続部材が接続された状態において、前記平坦面および前記突状部の一端部分が前記接続部材に係止してシールを形成し、前記突状部の他端部分が弾性的に変形して前記接続部材の一部に係止するとともに、前記接続部材の接続が解除された状態において、前記突状部の他端部分の係止が解除され、前記一端部分の係止が解除されることによって、前記ガス流通部接続用パッキンの前記接続部材との係止が解除されることを特徴とするガス流通部接続用パッキン。
ガス流通部の端部に設けられた接続部材が複数接続されるガス流通接続部に用いられるガス流通部接続用パッキンであって、
該ガス流通部接続用パッキンの中心軸を含む中央部分に設けられた開口部と、該開口部の周端部分を一端として所定の厚みを有して相対向する所定長さの平坦面を有する平坦部と、該平坦部の外周部分と連続的に接合する一端部分および前記平坦部の外周側に所定の厚みを有する突出部分が形成された他端部分を有する突状部と、を備え、
前記他端部分が、前記中心軸に垂直な断面形状として多角形状を形成し、該多角形状を形成する２以上の角部分または辺部分が、弾性的に変形して前記接続部材の一部に係止する構成を有し、前記接続部材が接続された状態において、前記平坦面および前記突状部の一端部分が前記接続部材に係止してシールを形成し、前記突状部の他端部分が弾性的に変形して前記接続部材の一部に係止するとともに、前記接続部材の接続が解除された状態において、前記突状部の他端部分の係止が解除され、前記一端部分の係止が解除されることによって、前記ガス流通部接続用パッキンの前記接続部材との係止が解除されることを特徴とするガス流通部接続用パッキン。
前記突状部が、前記一端部分から前記他端部分に対して暫次薄厚となる断面形状を形成することを特徴とする請求項１または２記載のガス流通部接続用パッキン。
前記突状部がニッケル系材料からなり、前記平坦面と前記突状部の一端部分が同じ厚みを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガス流通部接続用パッキン。
請求項１〜４のいずれかに記載されたガス流通部接続用パッキンを用い、ガス流通部の端部に設けられた接続部材が複数接続されるガス流通接続部であって、
前記接続部材が、前記ガス流通部を周回するように、少なくとも１つの平坦なシール面および該シール面と所定の角度で繋がるスリーブを備え、
前記接続部材が接続された状態において、前記シール面に前記ガス流通部接続用パッキンの平坦面および突状部の一端部分が係止してシールを形成し、前記スリーブの一部に前記突状部の他端部分が弾性的に変形して係止するとともに、前記接続部材の接続が解除された状態において、前記突状部の他端部分の係止が解除され、前記突状部の一端部分の係止を解除することによって、前記ガス流通部接続用パッキンの前記接続部材との係止が解除されることを特徴とするガス流通接続部。