(57)【要約】【課題】  内圧が付加され、高い形状精度が得られない容器体でも十分かつ安定した気密性を確保するとともに、コスト上昇や大型化を伴なわないシンプルな構造により実施可能にする。【解決手段】  容器体Ｃの口部Ｃｏにネジ形式により着脱するキャップ本体２と、このキャップ本体２の内部に収容して当該キャップ本体２を口部Ｃｏに装着した際に当該口部Ｃｏの先端部Ｃｏｓとキャップ本体２の内面間に介在してシーリングを行うリング状のパッキン３を有するパッキン付キャップ１を構成するに際して、キャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉに、パッキン３の上端面３ｕに当接し、かつ当該パッキン３のリング方向に沿った、断面が三角山状となるリング形の第一規制突条部４を一体形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器体の口部にネジ形式により着脱するキャップ本体と、このキャップ本体の内部に収容して当該キャップ本体を前記口部に装着した際に当該口部の先端部と前記キャップ本体の内面間に介在してシーリングを行うリング状のパッキンを有するパッキン付キャップにおいて、前記キャップ本体の天壁部の内面に、前記パッキンの上端面に当接し、かつ当該パッキンのリング方向に沿った、断面が三角山状となるリング形の規制突条部（第一規制突条部）を一体形成してなることを特徴とするパッキン付キャップ。
【請求項２】
前記キャップ本体の天壁部の内面であって、前記第一規制突条部の内方に、前記パッキンの内周面に係止して当該パッキンの位置を規制し、かつ当該パッキンのリング方向に沿ったリング形の第二規制突条部を一体形成してなることを特徴とする請求項１記載のパッキン付キャップ。
【請求項３】
前記キャップ本体の天壁部には、前記容器体に収容した液体の量を検出するフロートスイッチを備えることを特徴とする請求項１又は２記載のパッキン付キャップ。
【請求項４】
前記容器体は、少なくとも液体の流入口及び流出口を備え、かつ送液ポンプに接続する貯液タンクであることを特徴とする請求項１又は３記載のパッキン付キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収容する貯液タンクの口部に着脱するキャップ本体及びこのキャップ本体の内部に収容するパッキンを有するパッキン付キャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体処理装置等の被冷却物に冷却液を循環させて冷却を行う冷却装置としては、特開２００５−２８２９３５号公報で開示される冷却装置が知られている。この冷却装置は、冷却液タンクに収容した冷却液を、送液ポンプにより送り出すとともに、熱交換器を有する冷却部により冷却した後、被冷却物に供給して当該被冷却物を冷却する機能を有し、被冷却物を冷却した後の冷却液は、再び冷却液タンクに戻される。
【０００３】
ところで、この種の冷却装置には、冷却液を貯留する冷却液タンク（容器体）を搭載するが、この冷却液タンクは、通常、内部清掃等を行うための口部を有するとともに、この口部に着脱するキャップを備えている（図５参照）。そして、このような用途のキャップは、気密性を確保する必要があることから、冷却液タンクの口部にネジ形式により着脱するキャップ本体と、このキャップ本体の内部に収容して当該キャップ本体を口部に装着した際に当該口部の先端部とキャップ本体の内面間に介在してシーリングを行うリング状のパッキンを備えている。
【０００４】
従来、このようなパッキンを備えるキャップ（パッキン付キャップ）としては、特開２００３−２３７８１３号公報に開示されるキャップが知られている。このキャップは、容器の内圧が異常上昇するのを防止するとともに、常温での気密性を良好に維持することを目的として、キャップの頂壁の内面にパッキングを押圧する間欠コンタクトリングを設け、該間欠コンタクトリングの内側にパッキングの変位を規制するセンタボスを設けたものである。
【特許文献１】特開２００５−２８２９３５号
【特許文献２】特開２００３−２３７８１３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来のキャップ（パッキン付キャップ）は、次のような解決すべき課題が存在した。
【０００６】
第一に、冷却液タンクのような容器体の場合、送液ポンプが接続され、閉ループで使用されるため、内圧（０．１〔ＭＰａ〕程度）が付加された状態における気密性の確保が要求される。一方、この種の冷却液タンクは、全体の形状が単純ではなく、通常、ブロー成形により製造されるため、高い形状精度が得られない。結局、シーリングを行うパッキンを用いたとしても十分かつ安定した気密性を確保することが容易でない。
【０００７】
第二に、気密性を確保すること自体は様々な手法（構造）が考えられ、例えば、二重三重の気密構造を採用すれば目的の気密性を確保することは可能であるが、コスト（部品コスト及び製造コスト）上昇や大型化を招いてしまう。結局、十分な気密性の確保を考慮した場合には、シンプルな構造により実現されるコストの低減や小型コンパクト化には限界がある。
【０００８】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したパッキン付キャップの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、容器体Ｃの口部Ｃｏにネジ形式により着脱するキャップ本体２と、このキャップ本体２の内部に収容して当該キャップ本体２を口部Ｃｏに装着した際に当該口部Ｃｏの先端部Ｃｏｓとキャップ本体２の内面間に介在してシーリングを行うリング状のパッキン３を有するパッキン付キャップ１を構成するに際して、キャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉに、パッキン３の上端面３ｕに当接し、かつ当該パッキン３のリング方向に沿った、断面が三角山状となるリング形の規制突条部（第一規制突条部）４を一体形成してなることを特徴とする。
【００１０】
この場合、発明の好適な態様により、キャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉであって、第一規制突条部４の内方には、パッキン３の内周面３ｉに係止して当該パッキン３の位置を規制し、かつ当該パッキン３のリング方向に沿ったリング形の第二規制突条部５を一体形成することができる。また、キャップ本体２の天壁部２ｕには、容器体Ｃに収容した液体Ｗの量を検出するフロートスイッチ６を設けることができる。なお、容器体Ｃには、少なくとも液体Ｗの流入口Ｔｉ及び流出口Ｔｏを備え、かつ送液ポンプ７に接続する貯液タンクＴを含ませることができる。
【発明の効果】
【００１１】
このような構成を有する本発明に係るパッキン付キャップ１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１２】
（１）  キャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉに、パッキン３の上端面３ｕに当接し、かつ当該パッキン３のリング方向に沿った、断面が三角山状となるリング形の第一規制突条部４を一体形成したため、例えば、内圧が付加されるとともに、高い形状精度が得られない容器体Ｃであっても、十分かつ安定した気密性を確保することができる。
【００１３】
（２）  第一規制突条部４をキャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉに一体形成すれば足りるため、コスト（部品コスト及び製造コスト）上昇や大型化を伴なわないシンプルな構造により実施することができるとともに、取扱いの容易性を確保しつつ装着時の気密性を高めることができる。
【００１４】
（３）  好適な態様により、キャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉであって、第一規制突条部４の内方に、パッキン３の内周面３ｉに係止して当該パッキン３の位置を規制し、かつ当該パッキン３のリング方向に沿った第二規制突条部５を一体形成すれば、パッキン３を、内面２ｕｉの定位置に保持した状態で第一規制突条部４に当接させることができるため、より十分かつ安定した気密性を確保することができる。
【００１５】
（４）  好適な態様により、キャップ本体２の天壁部２ｕに、容器体Ｃに収容した液体Ｗの量を検出するフロートスイッチ６を設ければ、フロートスイッチ６の支持（取付）機能と兼用することによりフロートスイッチ６のメンテナンス性を高めることができる。
【００１６】
（５）  好適な態様により、容器体Ｃに、少なくとも液体Ｗの流入口Ｔｉ及び流出口Ｔｏを備え、かつ送液ポンプ７に接続する貯液タンクＴを含ませれば、この種の貯液タンクＴにとって最適なパッキン付キャップ１として提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１８】
まず、本実施形態に係るパッキン付キャップ１の構成について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１９】
実施形態は、キャップ１を用いる容器体Ｃとして、図５に示す貯液タンクＴを例示する。したがって、キャップ１は貯液タンクＴに設けた口部Ｃｏに着脱する。この場合、貯液タンクＴは、タンク本体部２１を備え、このタンク本体部２１の上面部に比較的大径の口部Ｃｏを有する。この口部Ｃｏは、タンク本体部２１の上面部から上方へ筒状に突出し、外周面には雄ネジ部２２を有する。また、タンク本体部２１の側面部下端には、タンク本体部２１に貯留する液体（冷却液等）Ｗが外部に流出する流出口Ｔｏを有するとともに、タンク本体部２１の上面部における口部Ｃｏの隣りには、流出口Ｔｏから流出した液体Ｗが戻される流入口Ｔｉを有する。その他、Ｔｓは貯液タンクＴ内に液体Ｗを追加供給するための供給口、Ｔｄは貯液タンクＴ内の液体Ｗを排出するための排出口をそれぞれ示す。この貯液タンクＴは、全体をプラスチック素材（例えば、ＨＤＰＥ樹脂等）により一体成形する。なお、この際の成形はブロー成形法を用いることができる。
【００２０】
一方、本実施形態に係るキャップ１は、基本形態として、貯液タンクＴの口部Ｃｏにネジ形式により着脱するキャップ本体２と、このキャップ本体２の内部に収容して当該キャップ本体２を口部Ｃｏに装着した際に当該口部Ｃｏの先端部Ｃｏｓとキャップ本体２の内面間に介在してシーリングを行うリング状のパッキン３を備える。
【００２１】
キャップ本体２は、円形の天壁部２ｕと、この天壁部２ｕの周部から下方へ筒状に延出する側壁部２ｓを有する。このキャップ本体２も貯液タンクＴと同様に、全体をプラスチック素材（例えば、ＰＯＭ樹脂等）により一体成形する。なお、この際の成形は射出成形法を用いることができる。また、側壁部２ｓの外周面には、図４に示すように、キャップ１の回操作時に滑りを防止する複数の滑止突起条部２３…を周方向へ一定間隔おきに形成するとともに、側壁部２ｓの内周面には、上述した口部Ｃｏの外周面に形成した雄ネジ部２２に螺合する雌ネジ部２４を形成する。さらに、天壁部２ｕの中心位置には、後述するフロートスイッチ６を取付けるための取付孔２５を形成する。以上の構成がキャップ本体２の基本形態となる。
【００２２】
パッキン３は、例えば、ＣＲゴム等を用いて全体をリング形に形成するとともに、図１に示すように、断面は偏平な長方形に形成する。これにより、パッキン３をキャップ本体２の内部に収容した際は、図３に示すように、パッキン３の上端面３ｕが天壁部２ｕの内面２ｕｉに面接触するとともに、下端面３ｄが口部Ｃｏの先端部Ｃｏｓに面接触（又は線接触）する。また、パッキン３の外周面３ｏは、キャップ本体２の側壁部２ｓの内周面に当接する。
【００２３】
他方、キャップ本体２における天壁部２ｕの内面２ｕｉには、パッキン３の上端面３ｕに当接（圧接）するリング形の規制突条部（第一規制突条部）４を一体形成する。第一規制突条部４は、天壁部２ｕに対して同心円となり、収容されるパッキン３のリング方向に沿って設ける。この場合、パッキン３における上端面３ｕに対する第一規制突条部４の位置は、パッキン３における上端面３ｕの径方向中央に位置させることが望ましい。第一規制突条部４は、図１に示すように、断面が三角山状なり、天壁部２ｕの内面２ｕｉから下方に突出する。一例として、パッキン３の外径Ｌａが６０〔ｍｍ〕程度，パッキン３（パッキン本体）の幅Ｌｗが９〔ｍｍ〕程度，パッキン３の厚さＬｈが６〔ｍｍ〕程度とした場合、三角山状となる第一規制突条部４の頂点角度Ｒｐを６０〔゜〕程度、第一規制突条部４の突出長Ｌｐを０．５〔ｍｍ〕程度に選定することが望ましい。
【００２４】
また、キャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉであって、第一規制突条部４の内方には、収容されるパッキン３の内周面３ｉに係止して当該パッキン３の位置を規制し、かつ当該パッキン３のリング方向に沿ったリング形の第二規制突条部５を一体形成する。第二規制突条部５は、第一規制突条部４に対して同心円となる。第二規制突条部５は、図１に示すように、断面を矩形状に形成し、天壁部２ｕの内面２ｕｉから下方に突出する。
【００２５】
次に、本実施形態に係るキャップ１の組付方法，機能及び使用方法について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２６】
キャップ１の組付けに際しては、キャップ本体２，パッキン３及び図５に示すフロートスイッチ６を用意する。フロートスイッチ６は、容器体Ｃに収容した液体Ｗの量を検出するためのものであり、上端部に、天壁部２ｕの取付孔２５に挿入するボルト部３１を有するとともに、このボルト部３１に螺合する固定ナット部３２及びフロートスイッチ６と天壁部２ｕ間に介在してシーリングを行うＯリング３３が付属する。
【００２７】
まず、図３に示すように、パッキン３をキャップ本体２の内部に収容する。この際、パッキン３の上端面３ｕを天壁部２ｕの内面２ｕｉに当接させるとともに、パッキン３の外周面３ｏをキャップ本体２の側壁部２ｓの内周面に当接させる。これにより、天壁部２ｕの内面２ｕｉから突出する第一規制突条部４はパッキン３の上端面３ｕに圧接するとともに、第二規制突条部５はパッキン３の内周面３ｉに係止して当該パッキン３は定位置に規制（保持）される。
【００２８】
次いで、フロートスイッチ６のボルト部３１を、天壁部２ｕの取付孔２５に対して下側から挿入し、天壁部２ｕの上方に突出したボルト部３１に固定ナット部３２を螺着して固定する。これにより、キャップ１にフロートスイッチ６を取付けることができ、フロートスイッチ６は天壁部２ｕから下方に突出する。キャップ１にフロートスイッチ６を設ければ、フロートスイッチ６の支持（取付）機能と兼用することによりフロートスイッチ６のメンテナンス性を高めることができる。
【００２９】
そして、このように組付けたキャップ１を、貯液タンクＴにおける口部Ｃｏに装着する。キャップ１の装着は、図５に示すように、フロートスイッチ６を口部Ｃｏからタンク本体部２１の内部に収容し、キャップ１側の雌ネジ部２４を、口部Ｃｏ側の雄ネジ部２２に螺着する。この場合、キャップ１を回操作するとともに、キャップ１の外周面に形成した滑止突起条部２３…を利用して十分な締付けを行う。
【００３０】
この際、パッキン３の下端面３ｄは口部Ｃｏの先端部Ｃｏｓに接触し、パッキン３は口部Ｃｏの先端部Ｃｏｓと天壁部２ｕの内面２ｕｉ間に介在するが、キャップ１の回操作によりパッキン３に対して捩れ方向（螺旋方向）の力が作用する。これにより、三角山状となる第一規制突条部４がパッキン３の上端面３ｕに食い込むため、パッキン３は第一規制突条部４に沿って（規制されて）変位しようとする。したがって、タンク本体部２１がブロー成形により製造され、高い形状精度が得られない場合であっても、第一規制突条部４によりパッキン３の無用な位置ズレや変形が回避され、安定した状態でシーリングされるとともに、十分な気密性が確保される。
【００３１】
しかも、この際、パッキン３の内周面３ｉは第二規制突条部５に係止して当該パッキン３は定位置に保持（規制）される。したがって、パッキン３の上端面３ｕも、定位置に保持された状態で第一規制突条部４に圧接し、かつ第一規制突条部４による規制が行われるため、より十分かつ安定した気密性を確保することができる。
【００３２】
他方、キャップ１を備える貯液タンクＴは、図５に示す冷却装置５０に用いることができる。冷却装置５０は、貯液タンクＴの流出口Ｔｏに送液ポンプ７を接続するとともに、この送液ポンプ７は熱交換器５２を介して半導体処理装置等の被冷却物６１の流入部に接続する。また、被冷却物６１の流出部は、貯液タンクＴの流入口Ｔｉに接続する。なお、熱交換器５２にはクーラユニット５３が接続される。これにより、貯液タンクＴに貯留される液体Ｗの循環回路が構成されるため、送液ポンプ７を作動させれば、貯液タンクＴに貯留された液体（冷却液）Ｗは、流出口Ｔｏから送り出され、熱交換器５２により冷却される。即ち、熱交換器５２にはクーラユニット５３から冷却された冷却媒体が供給されるため、冷却液Ｗとの熱交換が行われる。そして、冷却された冷却液Ｗは、被冷却物６１に供給され、被冷却物６１に対する冷却が行われるとともに、冷却に使用された冷却液Ｗは流入口Ｔｉから貯液タンクＴに戻される。
【００３３】
このような本実施形態に係るキャップ１によれば、キャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉに、パッキン３の上端面３ｕに当接し、かつ当該パッキン３のリング方向に沿った、断面が三角山状となるリング形の第一規制突条部４を一体形成したため、例えば、内圧が付加されるとともに、高い形状精度が得られない容器体Ｃであっても、十分かつ安定した気密性を確保することができる。また、第一規制突条部４をキャップ本体２の天壁部２ｕの内面２ｕｉに一体形成すれば足りるため、コスト（部品コスト及び製造コスト）上昇や大型化を伴なわないシンプルな構造により実施することができるとともに、取扱いの容易性を確保しつつ装着時の気密性を高めることができる。特に、液体Ｗの流入口Ｔｉ及び流出口Ｔｏを備え、かつ送液ポンプ７に接続する貯液タンクＴに用いることにより、この種の貯液タンクＴにとって最適なパッキン付キャップ１として提供することができる。
【００３４】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００３５】
例えば、第一規制突条部４は、一つだけ設けた場合を示したが、必要により二つ以上設けてもよい。また、第一規制突条部４の断面形状を三角山状に形成した場合を示したが、三角山状とは、例示のような正規の三角形のみを意味するものではなく、三角形を一部に含む五角形や頂点を丸く形成した形状など、同様の機能を発揮する変形形態も三角山状に含む概念である。同様に、第二規制突条部５の断面形状（全体形状）も必ずしも例示の形態に限定されるものではなく、同様の機能を有する変形形態が含まれる。なお、フロートスイッチ６は必ずしもキャップ１に設けることを要しない。さらに、容器体Ｃとして貯液タンクＴを例示したが、瓶類やケース類など各種容器体Ｃを適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るパッキン付キャップに用いるパッキン及びキャップ本体の一部抽出拡大図を含む断面正面図、
【図２】同パッキン付キャップにおけるキャップ本体の底面図、
【図３】同パッキン付キャップを口部に装着した状態を示す断面正面図、
【図４】同パッキン付キャップの外観正面図、
【図５】同パッキン付キャップを備える貯液タンクを用いた冷却装置の回路図、
【符号の説明】
【００３７】
１：パッキン付キャップ，２：キャップ本体，２ｕ：キャップ本体の天壁部，２ｕｉ：天壁部の内面，３：パッキン，３ｕ：パッキンの上端面，３ｉ：パッキンの内周面，４：第一規制突条部，５：第二規制突条部，６：フロートスイッチ，７：送液ポンプ，Ｃ：容器体，Ｃｏ：容器体の口部，Ｃｏｓ：口部の先端部，Ｗ：液体，Ｔ：貯液タンク，Ｔｉ：流入口，Ｔｏ：流出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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