(57)【要約】  耐久性、気密性に優れたＯリング付きメタルパッキンを提供する。このＯリング付きメタルパッキンは、環状のメタルパッキン（４）とＯリング（２）との組み合わせからなる。メタルパッキン（４）は、フランジ１０の対向面に形成された凹部（２０）間に形成される空間内に配置される環状の密封用部（２６）を有する。密封用部は、対向する凹部（２０）の内周側凹部縁（２２）によって密封係合される一対の環状の傾斜面（２８）を有する。傾斜面は、その法線が、フランジの中心軸線に対して４５±８度の角度をなすようにする。密封用部（２６）は、半径方向外側を面し、Ｏリング（２）を支持する支持面（３２）を有する。支持面に支持されたＯリングは、凹部（２０）の外周側凹部縁（２４）によって密封係合されるようにする。
2008056743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続される管の対向する端部に設けられた半径方向に広がる環状のフランジであって、相互に対向するほぼ平行な対向面を有し、該対向面が、それぞれ、該対向面を画定する内周縁及び外周縁を有し、該内周縁及び外周縁間に、それらと同軸状に形成されて相互に対向する環状の凹部を有し、該凹部は該対向面との間の境界線をなす内周側凹部縁及び外周側凹部縁を有してなるフランジの間に挟着されて該フランジ間をシールする、環状のメタルパッキンとＯリングとの組み合わせからなる管継手用Ｏリング付きメタルパッキンであって、
該メタルパッキンが、対向する該凹部内に配置される密封用部を有し、該密封用部が対向する該内周側凹部縁によって密封係合される一対の環状の傾斜面であって、該傾斜面の法線が該フランジの中心軸線に対して４５±８度の角度をなす一対の環状の傾斜面と、半径方向外側を面し、該Ｏリングを支持する支持面であって、該支持面に支持された該Ｏリングが、対向する該外周側凹部縁によって、当該Ｏリングの両側から密封係合されるようにする支持面とを有するＯリング付きメタルパッキン。
【請求項２】
該密封部の該支持面がＶ字形の凹面とされている請求項１に記載のＯリング付きメタルパッキン。
【請求項３】
該メタルパッキンが、該密封用部の該一対の環状の傾斜面間から半径方向内側に延びる内側環状部を有し、該内側環状部が半径方向内側に向かうに従い相互に離れるように傾斜して最内側周縁に到る環状側面を有し、該最内側周縁が、該フランジの該内周側凹部縁と該内周縁との間で対向する該対向面に密封係合するようにした請求項１又は２に記載のＯリング付きメタルパッキン。
【請求項４】
該メタルパッキンが、オーステナイト系ステンレス鋼をプレス成形によって形成されている請求項３に記載のＯリング付きメタルパッキン。
【請求項５】
該Ｏリングは材質としてポリイソプレンゴム（ＮＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンープロピレンゴム（ＥＰＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＳＮ）のうちの１つによって形成される請求項３に記載のＯリング付きメタルパッキン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造ガスなどの製造に使用される特殊ガス製造装置、あるいは医薬品、化学製品などの製造装置などの配管における相互に接続された管の端部フランジ間に挟着されて該フランジ間を密封するパッキンに関し、特に、メタルパッキンとＯリングとの組み合わせからなるＯリング付きメタルパッキンに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造ガスの製造装置、および化学物質の製造装置における管の端部同士を接合する管継手として、フランジ継手が広く使用されている。フランジ継手は、管の端部に設けたフランジを相互につき合わせ、複数のボルトを通してナット止めしたり、フランジの周りに接合バンドを締め付けたりして固定するのが一般的である。【０００３】
配管の継手においては内部からの気体、液体の漏洩や、外部からの異物混入を防止するため、シール性を確保する必要がある。一般的にはゴムパッキンを接続する管のフランジ間に介在させてシールする手法が最も簡便な方法として広く普及しているが、配管内を通す流体が薬品など特殊なものである場合には、それに対応した高価なＯリングの使用が必要となる場合もあり、また、そのようなＯリングは一度外されると再度使用できない場合もある。【０００４】
このような問題を解消するために、ゴムパッキンを使用せずに配管の継手部分の密封を図る技術が提案されている（ＷＯ２００４／１０９１７４号参照）。この技術では、接合する一方の管の端部にテーパ面を設け、そのテーパ面に他方の管の端部を押し当てる構造としたり、対向する管端部のフランジ間に環状の金属パッキンを挟み、該金属パッキンの両側面に設けたテーパ面に対向するフランジを押し当てる構造（図４）とすることによって、金属同士の線接触によって密封を行うようにしたものである。【０００５】
このようにすることにより、通常のゴムパッキンを使用せずに優れたシール性が実現されるが、継手の分解および再組み立てを繰り返し行うような場合には、上記テーパ部に傷が付きやすく漏れが生じやすくなるいという問題がある。また、危険性の高い半導体の製造のガスなどを通す配管においては、より高い気密性を備えることが要請される。
【特許文献１】ＷＯ２００４／１０９１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような継手の問題点を解消することを目的としている。【０００７】
すなわち、本発明は、
接続される管の対向する端部に設けられた半径方向に広がる環状のフランジ（以下に説明する実施例においては参照番号１０で示す）であって、相互に対向するほぼ平行な対向面（１４）を有し、該対向面が、それぞれ、該対向面を画定する内周縁（１６）及び外周縁（１８）間において、それら内周縁及び外周縁と同軸状に形成されて相互に対向する環状の凹部（２０）を有し、該凹部は該対向面との間の境界線をなす内周側凹部（２２）縁及び外周側凹部縁（２４）を有してなるフランジの間に挟着されて該フランジ間をシールする、環状のメタルパッキン（４）とＯリング（２）との組み合わせからなる管継手用Ｏリング付きメタルパッキン（１２）であって、
該メタルパッキン（４）が、対向する該凹部（２０）間に形成される空間内に配置される環状の密封用部（２６）を有し、該密封用部が対向する該内周側凹部縁（２２）によって密封係合される一対の環状の傾斜面（２８）であって、該傾斜面の法線が該フランジの中心軸線に対して４５±８度の角度をなす一対の環状の傾斜面（２８）と、半径方向外側に面し、該Ｏリング（２）を支持する支持面（３２）であって、該支持面に支持された該Ｏリングが、対向する該外周側凹部縁（２４）によって、当該Ｏリングの両側から密封係合されるようにする支持面（３２）とを有するＯリング付きメタルパッキンを提供する。【０００８】
このＯリング付きメタルパッキンにおいては、メタルパッキン（４）の環状の傾斜面（２６）とフランジの内周側凹部縁（２２）とが密封係合するとともに、Ｏリングと外周側凹部縁（２４）とが密封係合することにより二重の密封が得られる。また、Ｏリングによる密封係合が行われるので、メタルパッキンだけで密封を行う場合ほどに、当該メタルパッキンの傾斜面（２８）と内周側凹部縁（２２）との係合を強くする必要はないので、該傾斜面の傷つきが低減され、長期間にわたり使用することが可能となる。【０００９】
具体的には、密封部の支持面（３２）をＶ字形の凹面とすることができる。【００１０】
また、メタルパッキン（４）が、密封用部（２６）の一対の環状の傾斜面（２８）間から半径方向内側に延びる内側環状部（３０）を有し、該内側環状部が半径方向内側に向かうに従い相互に離れるように傾斜して最内側周縁（３４）に到る環状側面（３６）を有し、該最内側周縁（３４）が、該フランジの内周側凹部縁（２２）と上記対向面の内周縁（１６）との間で対向面（１４）に密封係合するようにすることができる。【００１１】
すなわち、この場合三重の密封を得ることができ、より確実な密封を行うことができる。【００１２】
更に具体的には、該メタルパッキンを、オーステナイト系ステンレス鋼をプレス成形によって形成することができる。【００１３】
オーステナイト系ステンレス鋼は、食品工業、化粧品工業、化学工業、半導体工業等の装置における配管において広く使用されているものである。【００１４】
また、Ｏリングは材質としてポリイソプレンゴム（ＮＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンープロピレンゴム（ＥＰＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＳＮ）のうちの１つによって形成するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、Ｏリング付きメタルパッキンの正面図である。
【図２】図２は、Ｏリング付きメタルパッキンの拡大断面構造図である。
【図３】図３は、Ｏリング付きメタルパッキンを使用した管継手の断面構造を模式的図である。
【図４】図４は、従来一般的なメタルパッキンを使用した管継手の断面構造を模式的図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例につき添付図面を用いて説明する。【００１７】
図３は、接続される管８の端部に形成されたフランジ１０間に装着された本発明に係るＯリング２及びメタルパッキン４との組み合わせからなるＯリング付きメタルパッキン１２を示している。【００１８】
フランジ１０は、相互に対向するほぼ平行な対向面１４を有し、該対向面は、それぞれ、該対向面を画定する内周縁１６及び外周縁１８間に、それら内周縁及び外周縁と同軸状に形成されて相互に対向する環状の凹部２０を有し、該凹部は該対向面との間の境界線をなす内周側凹部縁２２及び外周側凹部縁２４を有する。【００１９】
メタルパッキン４は、対向する凹部２０間に形成される空所内に配置される環状の密封用部２６と、該密封用部の内側に設けられた内側環状部３０とを有する。【００２０】
密封用部２６は、半径方向内側にあり上記の対向する内周側凹部縁２２によって密封係合される一対の環状の傾斜面２８、及び、半径方向外向きの全体としてＶ字形とされＯリング２を支持する支持面３２とを有している。図３に示すように、傾斜面２８は、その法線がフランジ１０の中心軸線に対してなす角度αが４５±８度とされ、好ましくはほぼ４５度とされる。【００２１】
内側環状面３０は、半径方向内側に向かうに従い相互に離れるように傾斜して最内側周縁３４に到る環状側面３６を有し、最内側周縁３４が、フランジの対向面１４とその内周縁１６及び内周側凹部縁２２間で密封係合するようになっている。【００２２】
メタルパッキンは、食品工業、化粧品工業、化学工業、半導体工業等の装置における配管において広く使用されているオーステナイト系ステンレス鋼をプレス加工により成形することが好ましい。【００２３】
Ｏリングは、ポリイソプレンゴム（ＮＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンープロピレンゴム（ＥＰＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、水素化ニトリルゴム（ＨＳＮ）のうちの１つによって形成するようにすることが好ましい。【００２４】
例えば、５０ｍｍ径の管８を接続する場合に、メタルパッキンの支持面３２のＶ字の角度を９０度、深さ３ｍｍ、幅４ｍｍとし、３．５ｍｍ径のニトリルゴム（ＮＢＲ）製Ｏリングとし、メタルパッキンの最内側周縁３４及び傾斜面２８並びにＯリング２４にフランジ１０と密封係合するようにすることにより、ガス漏れがない状態を長時間保つことができた。
【図１】
2008056743.tif 000003
【図２】
2008056743.tif 000004
【図３】
2008056743.tif 000005
【図４】
2008056743.tif 000006
【国際調査報告】
2008056743.tif 000007
2008056743.tif 000008
2008056743.tif 000009
2008056743.tif 000010