(57)【要約】【課題】樹脂製部材の締結部への熱の伝わりを低減させ、締結部に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させることで、シール性を長期にわたって安定させ、良好なシール状態を維持することができる樹脂製配管部材を提供する。【解決手段】内部に接液部８を有し締結部によって互いに締結される少なくとも２つの樹脂製部材１及び２から構成される樹脂製配管部材において、接液部８と締結部７との間に、断熱部９を介在させる。【選択図】図４
2013155792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に接液部を有し締結部によって互いに締結される少なくとも２つの樹脂製部材から構成される樹脂製配管部材において、
該接液部と該締結部との間に、断熱部が介在されていることを特徴とする樹脂製配管部材。
【請求項２】
前記断熱部が前記締結部の近傍に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製配管部材。
【請求項３】
前記断熱部が前記樹脂製配管部材の外周面に露出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂製配管部材。
【請求項４】
前記断熱部が前記樹脂製配管部材を貫通していることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の樹脂製配管部材。
【請求項５】
前記樹脂製配管部材がバルブであり、該バルブの構成部材として、少なくとも、弁座を有する弁室と該バルブの外部から該弁室に連通する流路が接液部として形成されている本体と、該弁座に圧接離間することにより該バルブの開閉を行う弁体と、該本体がシール部材を介在した状態で締結部により締結されるボンネットとを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の樹脂製配管部材。
【請求項６】
前記断熱部は前記シール部材を含む前記バルブのシール部材を貫通していないことを特徴とする請求項５に記載の樹脂製配管部材。
【請求項７】
前記樹脂製配管部材が継手であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の樹脂製配管部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場、半導体製造分野、液晶製造分野、食品分野などの各種産業に使用される樹脂製配管部材、特に、樹脂製配管部材の接液部と締結部との間に断熱部を介在させることによって、樹脂製配管部材を構成する樹脂製部材の温度変化を小さくし、特に樹脂製部材の締結部に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させた樹脂製配管部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂製配管部材は化学工場、半導体製造分野、液晶製造分野、食品分野などの各種産業の様々な用途に利用されており、それぞれの産業の発展に伴い、樹脂製配管部材の高温領域での使用が求められてきた。例えば、フッ素樹脂製の樹脂製配管部材を多用する半導体製造分野では、樹脂製配管部材を流れる流体の温度が１８０℃という温度条件を求められる場合もある。
【０００３】
樹脂製配管部材を用いて高温流体を輸送すると、樹脂製配管部材の流路や弁室などの接液部を高温流体が流入しているときは樹脂製配管部材が加熱され、高温流体の流入が停止すると樹脂製配管部材は冷却される。このような温度変化によって、樹脂製配管部材を構成する樹脂製部材は膨張または収縮などの変形を生じ、樹脂製配管部材に歪みが生じることによって樹脂製配管部材のシール性が低下する。このような温度変化による樹脂製部材の膨張や収縮などの変形に起因して生じる樹脂製配管部材のシール性の低下を回避したものとして、図１３に示すようなブロック間の固定構造を用いた樹脂製配管部材がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１３のブロック間の固定構造は、第一ブロック１０１と中間ブロック１０２を固定する第一固定部材１０３と、第二ブロック１０４と中間ブロック１０２を固定する第二固定部材１０５と、第一ブロック１０１に第一補強部材１０６と、中間ブロック１０２に第二補強部材１０７及び第三補強部材１０８と、第二ブロック１０４に第四補強部材１０９を備え、第二補強部材１０７を第一当接面１１０に配置し第一折り曲げ部１１１を介して中間ブロック１０２に、第三補強部材１０８を第二当接面１１２に配置し第二折り曲げ部１１３を介して中間ブロック１０２と係合させ、第一固定部材１０３が第一補強部材１０６の貫通孔を貫通し第二補強部材１０７の貫通孔と固定し、第二固定部材１０５が第四補強部材１０９の貫通孔を貫通し第三補強部材１０８の貫通孔と固定して、各ブロックを一体に固定しボディ本体を構成している固定構造であり、このような構造を有することにより、高温流体の影響を受けた温度変化に伴うブロックの変形を回避するという効果があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１４８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の樹脂製配管部材に用いられているブロック間の固定構造は、各ブロックの温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させるために第一補強部材１０６などを用いて各ブロックを物理的に補強するものであり、各ブロックの温度変化の原因である樹脂製配管部材を流れる高温流体からの熱の伝わりについては対策がなされていない。従って、各ブロックの温度変化による膨張や収縮などの変形の発生を根本的に低減させることはできず、各ブロックを締結している第一固定部材１０３などが緩むたびに増し締めが必要となるが、第一固定部材１０３などのボルトナットの本数が多いため、増し締め作業が煩雑な作業となるおそれがある。特に装置の内部など狭隘な空間に樹脂製配管部材が設置されている場合は、設置条件によっては、樹脂製配管部材を装置の内部の配管から取り外し、装置の外で増し締め作業を行う必要があり、増し締め作業の効率が著しく低下するおそれがある。また、常温常圧で使用する樹脂製配管部材と比較して、締結手段を構成する部品の点数が多いことから部品管理が煩雑になりやすく、組立性が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、樹脂製配管部材の流路や弁室などの接液部を流れる高温流体の熱が樹脂製配管部材を構成する樹脂製部材に伝わることを低減させ、樹脂製部材の温度変化を小さくすることである。特に、樹脂製部材の締結部への熱の伝わりを低減させ、締結部に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させることで、シール性を長期にわたって安定させ、良好なシール状態を維持することができる構成の樹脂製配管部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、内部に接液部を有し締結部によって互いに締結される少なくとも二つの樹脂製部材から構成される樹脂製配管部材において、該接液部と該締結部との間に、断熱部が介在されている、樹脂製配管部材が提供される。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明では、樹脂製配管部材の接液部と締結部との間に断熱部を介在させることによって、接液部を流れる高温流体の熱が樹脂製部材に伝わりにくくすることができ、樹脂製部材の温度変化を小さくすることができる。特に、樹脂製部材の締結部の温度変化を小さくすることができ、締結部に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させることができる。従って、樹脂製配管部材に歪みが生じにくく、長期にわたって安定したシール状態を維持することができるとともに、締結手段の増し締め作業の頻度を少なくすることができるという効果を奏する。また、樹脂製配管部材の温度変化を小さくすることができるので、ボルト、ナットやスプリングワッシャーなどの数を過剰に増加させたりバネや金属プレートなどの歪みを防止する補助部材を使用する必要がなく、常温常圧で使用するときと同じような締結手段および締結力を用いることができる。
【００１０】
本発明において、締結部とは、樹脂製配管部材を構成する複数の樹脂製部材がボルト、ナットなどの締結手段によって一体的に締結された状態において、樹脂製部材における締結手段の近傍部のことである。
【００１１】
本発明において、締結手段とは樹脂製配管部材を構成する複数の樹脂製部材を一体的に締結することができれば特に限定されるものではない。例えば、ボルト、ナット、クランプなどの部材を用いた締結手段やバイヨネット方式による締結手段、樹脂製部材に形成されたネジ部による締結手段などが好適なものとして挙げられる。
【００１２】
本発明において、断熱部とは、樹脂製配管部材を構成する樹脂製部材の内部や表面に配置された断熱材のことである。断熱材は直接または容器などに封入された状態で樹脂製部材に形成された孔や溝、凹凸部、複数の樹脂製部材の表面から形成される隙間などに配置される。断熱材の材質は、樹脂製配管部材の接液部を流れる流体の熱が締結部に伝わることを低減させることができれば良く、特に限定されるものではない。例えば、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバーなどの繊維系断熱材、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォームなどの発泡系断熱材、水、空気、二酸化炭素、ハイドロフルオロカーボンなどの流体、真空などが好適なものとして挙げられる。
【００１３】
本発明において、接液部とは、樹脂製配管部材を構成する樹脂製部材と樹脂製配管部材を通過する流体とが接する部分である。このときの流体は気体、液体、固体、粉体等のいずれでも良く、固体、粉体については、あらかじめ気体または液体と混合しても良い。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、前記断熱部が前記接液部の近傍に形成されている、樹脂製配管部材が提供される。
【００１５】
すなわち、請求項２の発明では、接液部の近傍に断熱部を形成することによって、接液部を流れる高温流体の熱が締結部に伝わることを効果的に低減させることができるという効果を奏する。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、前記断熱部が前記樹脂製配管部材の外周面に露出している、樹脂製配管部材が提供される。
【００１７】
すなわち、請求項３の発明では、断熱部が樹脂製配管部材の外周面に露出しているので、断熱材を配置するための孔などの空間を形成しやすくなるという効果を奏する。また、断熱材を配置しやすくなるので、断熱材の交換などのメンテナンス作業を容易にすることができる。また、断熱材を配置する孔などにセンサーなどを挿入することができるため、樹脂製配管部材の維持管理を容易にすることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、前記断熱部が前記樹脂製配管部材を貫通している、樹脂製配管部材が提供される。
【００１９】
すなわち、請求項４の発明では、断熱部が樹脂製配管部材を貫通しているので、断熱材に伝わる熱を樹脂製配管部材の外部に放出しやすく、断熱材が接液部を流れる高温流体の熱によって温められることを防ぐことができるという効果を奏する。特に、断熱材が空気の場合は、断熱材を配置するための孔などの中で温められた空気を樹脂製配管部材の外部に排出しやすく、それによって断熱部の断熱効果が増し、接液部を流れる高温流体の熱が締結部に伝わることを効果的に低減することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、前記樹脂製配管部材がバルブであり、該バルブを構成する樹脂製部材として、少なくとも、弁座を有する弁室と該バルブの外部から該弁室に連通する流路が接液部として形成されている本体と、該弁座に圧接離間することにより該バルブの開閉を行う弁体と、該本体がシール部材を介在した状態で締結部により締結されるシリンダ本体とを含む、樹脂製配管部材が提供される。
【００２１】
すなわち、請求項５の発明では、本請求項により規定されたバルブを形成したことによって、バルブを構成する樹脂製部材に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させることができる。従って、バルブに歪みが生じにくく、長期にわたって安定したシール状態を維持することができるとともに、締結手段の増し締め作業の頻度を少なくすることができるバルブを実現することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、前記断熱部は前記シール部材を含む前記バルブのシール部材を貫通していない、樹脂製配管部材が提供される。
【００２３】
すなわち、請求項６の発明では、断熱部がシール部材を貫通しないように形成することによって、断熱部と止水部材の位置を気にすることなく組み立てることができ、加工箇所や部品点数の増加を抑えることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、前記樹脂製配管部材が継手である、樹脂製配管部材が提供される。
【００２５】
すなわち、請求項７の発明では、本請求項により規定された継手を形成したことによって、継手を構成する樹脂製部材に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させることができる。従って、継手に歪みが生じにくく、長期にわたって安定したシール状態を維持することができるとともに、締結手段の増し締め作業の頻度を少なくすることができる継手を実現することができる。
【発明の効果】
【００２６】
各請求項に記載の発明によれば以下の共通な効果が得られる。
（１）樹脂製配管部材の接液部と締結部との間に断熱部を介在させることによって、接液部を流れる高温流体の熱が樹脂製配管部材を構成する樹脂製部材に伝わることを低減させることができ、樹脂製部材の温度変化を小さくすることができる。
（２）特に、樹脂製部材の締結部の温度変化を小さくすることができ、締結部に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させることができる。従って、樹脂製配管部材に歪みが生じにくく、長期にわたって安定したシール状態を維持することができる。
（３）締結手段がネジを用いた締結手段の場合は、増し締め作業の頻度を少なくすることができる。
（４）樹脂製配管部材を構成する樹脂製部材を常温常圧で使用するときと同じような締結手段および締結力で締結することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の全閉状態を示す縦断面図である。
【図２】第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の全開状態を示す縦断面図である。
【図３】第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の平面図である。
【図４】第一の実施形態に係る樹脂製配管部材のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の本体の平面図である。
【図６】第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の変形例を示す縦断面図である。
【図７】第二の実施形態に係る樹脂製配管部材を示すＡ−Ａ断面図である。
【図８】第三の実施形態に係る樹脂製配管部材を示すＡ−Ａ断面図である。
【図９】第四の実施形態に係る樹脂製配管部材を示すＡ−Ａ断面図である。
【図１０】第四の実施形態に係る樹脂製配管部材の底面図である。
【図１１】第四の実施形態に係る樹脂製配管部材の変形例を示すＡ−Ａ断面図である。
【図１２】第五の実施形態に係る樹脂製配管部材を示す縦断面図である。
【図１３】従来の樹脂製配管部材を示す部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明が図示した実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２９】
−第一の実施形態−
以下、図１〜５を参照して本発明の第一の実施形態である樹脂製配管部材について説明する。図１は第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の全閉状態を示す縦断面図であり、図２は第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の全開状態を示す縦断面図であり、図３は第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の平面図であり、図４は第一の実施形態に係る樹脂製配管部材のＡ−Ａ断面図であり、図５は第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の本体の平面図である。第一の実施形態に係る樹脂製配管部材は、本体１と、締結手段によって本体１と一体的に締結されるシリンダ本体２と、本体１に形成された弁座１１に接離する弁体５と、弁体５の外周に延設されたダイヤフラム６を本体１とで挟持固定する隔膜押さえ３と、弁体５を鉛直方向に上下動させるピストン４とを備えたバルブであり、バルブの締結部７と接液部８との間に断熱部９を介在している。
【００３０】
本体１はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製であり、本体１の四隅には本体１の上部にシリンダ本体２を固定するためのボルト、ナットを挿入する貫通孔１１が形成されている。本体１の上部には、シリンダ本体２の下部と接合される突部１２と、突部１２の内側に環状溝１３を有する。本体１の上面には、環状溝１３の内周壁とダイヤフラム６とで形成される弁室１４が設けられている。弁室１４の底部には連通口１５、１６が設けられ、連通口１５は流体流入口１７に連通し、連通口１６は流体流出口１８に連通している。流体流入口１７から弁室１４を経て流体流出口１８までの空間が接液部８となる。また、連通口１５の開口部は弁室１４の底部中央に設けられ、連通口１５の開口部の周縁部が弁座１０となっている。また、本体１の上部には、貫通孔１１と突部１２の内周縁との間に断熱材１９を配置するための断熱材配置孔２０が形成されている。なお、本実施形態では、断熱材配置孔２０とシリンダ本体２の底面によって形成された空間に存在する空気を断熱材１９として用いている。
【００３１】
本実施形態では、断熱材配置孔２０は断面形状が三日月形状となるように形成しているが、断熱材配置孔２０の形状はどのように形成されてもよく、特に限定されるものではない。例えば、断面形状が円形のものや、楕円形、矩形などが好適なものとして挙げられ、複数の断熱材配置孔２０を円弧状やハニカム状などに配列してもよい。また、本実施形態では、断熱材配置孔２０の開口部２１が開放されているが、キャップなどで開口部２１を封じても良い。
【００３２】
シリンダ本体２はＰＴＦＥ製であり、シリンダ本体２の四隅には本体１の上部にシリンダ本体２を固定するためのボルトを挿入する貫通孔２２が形成されている。シリンダ本体２の内部には階段状にそれぞれの空間を上から上部空間２３、下部空間２４が形成され、さらに下部には隔膜押さえ嵌合部２５が設けられている。シリンダ本体２の側面には下部空間２４に連通する作動流体供給口２６が形成され、上部空間２３には付勢体２７が配置されている。
【００３３】
ピストン４はＰＴＦＥ製であり、上部には、外周面にＯリングを保持するための環状溝を有する鍔部２８が設けられており、鍔部２８がシリンダ本体２の下部空間の内周面を上下に摺動自在に配置されている。下部には、外周面にＯリングを保持するための環状溝を有し、下端部に弁体５の雌ネジ部に螺着される雄ネジ部が形成される軸部２９が、隔膜押さえ３の貫通孔３０を貫通した状態で、鍔部２８の中央から垂下して一体的に設けられている。
【００３４】
弁体５はＰＴＦＥ製であり、弁体５の上部中央にはピストン４の軸部２９の雄ネジ部と螺着される雌ネジ部が形成されている。すなわち、弁体５はピストン４の上下動に伴って、上下に移動可能であり本体１の弁座１０に圧接離間され、流体流入口１７から流体流出口１８へ流れる流体の閉止あるいは開放が行なわれる。また、弁体５の外周には径方向に延設されたダイヤフラム６が一体的に形成されており、ダイヤフラム６の外周縁には環状係止部３１が設けられ、本体１とシリンダ本体２によって挟持固定されている。
【００３５】
隔膜押さえ３はＰＴＦＥ製であり、下部には挿嵌部３２が形成されている。挿嵌部３２には弁体５の上部が受容される。挿嵌部３２の上面中央にはピストンの軸部２９が嵌挿される貫通孔３０が形成され、隔膜押さえ３の下面には挿嵌部３２に向かって縮径するテーパ部が設けられている。隔膜押さえ３の外周にはＯリングが配置されている。下部外周面には環状突起部３３が形成され、シリンダ本体２の隔膜押さえ嵌合部２５に挿嵌されている。
【００３６】
次に、図１〜２を用いて本発明の第一の実施形態に係る樹脂製配管部材の作用について説明する。
【００３７】
バルブが全閉状態（図１の状態）では、付勢体２７がピストン４を下方に付勢し、ピストン４が押し下げられ、ピストン４に接続されている弁体５が弁座１０に圧接されることで流路が閉止されている。この状態から作動流体供給口２６に作動流体である圧縮空気を注入すると、ピストン４の鍔部２８の下面とシ隔膜押さえ３の上面とシリンダ本体２の内周面とで形成される下部空間２３に圧縮空気が注入され、ピストン４が押し上げられ、ピストン４に接続されている弁体５が弁座１０から離間することで流路は開放され、バルブは全開状態（図２の状態）となる。全開状態では、バルブの流体流入口１７から流入した高温流体は連通口１５から弁室１４に流入し、連通口１６、流体流出口１８を経てバルブの外部に流出する。バルブの接液部８を構成する流体流入口１５、連通口１５、弁室１４、連通口１６、流体流出口１８の少なくとも一部が高温流体に接液していると、高温流体の熱はバルブを構成する樹脂製部材に伝わる。ここで、熱はバルブの接液部８から外部に向かって伝わっていくが、接液部８と締結部７との間に断熱部９を介在させることによって、接液部８を流れる高温流体の熱が樹脂製部材に伝わることを低減させることができる。特に、樹脂製部材の締結部７への温度の伝達を小さくすることができ、高温流体に接液している場合とそうでない場合の温度変化の影響を受けにくくしているので、締結部７に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させることができる。従って、バルブに歪みが生じにくく、常温常圧で使用するバルブと同じような締結手段および締結力でも、長期にわたって安定したシール状態を維持することができるとともに、締結手段であるボルト、ナットの増し締め作業の頻度を少なくすることができる。ここで、断熱部９の配置は締結部７と接液部８との間に配置されていればよく、特に限定されないが、断熱部９を接液部８の近傍に配置すると接液部８を流れる流体の熱が締結部７に伝わることを効果的に低減することができる。
【００３８】
本実施形態では、本体１とシリンダ本体２の二つの樹脂製部材を締結手段であるボルト、ナットで締結しているが、三種類以上の樹脂製部材を同じ締結手段で締結してもよく特に限定されない。例えば、図６に示されるように、本体１とシリンダ本体２との間に隔膜押さえ３を介在して締結してもよい。
【００３９】
−第二の実施形態−
次に、図７を参照して、本発明の第二の実施形態における樹脂製配管部材について説明する。図７は第二の実施形態に係る樹脂製配管部材を示すＡ−Ａ断面図であり、図７におけるＡ−Ａ断面は図４におけるＡ−Ａ断面と同じ方向の断面である。第二の実施形態に係る樹脂製配管部材は第一の実施形態と同じくバルブであり、第二の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、主に断熱材１９、３６の配置である。すなわち、本体１とシリンダ本体２というように複数の樹脂製部材に断熱材１９、３６が配置される断熱材配置孔２０、３７が形成されていることである。なお、図１〜５と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第一の実施形態との相違点を主に説明する。
【００４０】
本実施形態において、シリンダ本体２の下部には、貫通孔２２と上部空間２３および下部空間２４の外周縁との間に断熱材３６を配置するための断熱材配置孔３７が、本体１の断熱材配置孔２０と同じ形状で同軸上に形成されている。このように、複数の樹脂製部材に断熱部９を配置すると、接液部８を流れる流体の熱が締結部７に伝わることをより効果的に低減させることができる。
【００４１】
本実施形態では、本体１の断熱材配置孔２０とシリンダ本体２の断熱材配置孔３７が同じ形状で同軸上に形成されているが、樹脂製部材ごとに断熱材配置孔２０、３７の形状や配置が異なっていても良く特に限定されるものではない。その他の部品の構成および作用は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４２】
−第三の実施形態−
次に、図８を参照して、本発明の第三の実施形態における樹脂製配管部材について説明する。図８は第三の実施形態に係る樹脂製配管部材を示すＡ−Ａ断面図であり、図８におけるＡ−Ａ断面は図４におけるＡ−Ａ断面と同じ方向の断面である。第三の実施形態に係る樹脂製配管部材は第一の実施形態と同じくバルブであり、第三の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、主に、本体１とシリンダ本体２に断熱材配置孔２０、３７が形成されるとともに、断熱部９がバルブの外周面に露出していることである。すなわち、断熱材３６が配置される断熱材配置孔３７の開口部４１がバルブの外周面に形成されている。なお、図１〜５、図７と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第一の実施形態との相違点を主に説明する。
【００４３】
本実施形態において、シリンダ本体２には、貫通孔２２と上部空間２３および下部空間２４の外周縁との間に断熱材３６を配置するための断熱材配置孔３７がシリンダ本体２を貫通して形成されている。このように、断熱部９がバルブの外周面に露出するように断熱材配置孔３７を設けると、断熱材配置孔３７を形成しやすくなる。また、断熱材３６を配置しやすくなることから組み立て易くなり、断熱材３６の交換などのメンテナンスも容易になる。また、断熱材配置孔３７にセンサーなどを挿入することができるため、バルブの維持管理を容易にすることができる。その他の部品の構成および作用は第一の実施形態または第二の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４４】
−第四の実施形態−
次に、図９〜１０を参照して、本発明の第四の実施形態における樹脂製配管部材について説明する。図９は第四の実施形態に係る樹脂製配管部材を示すＡ−Ａ断面図であり、図９におけるＡ−Ａ断面は図４におけるＡ−Ａ断面と同じ方向の断面である。図１０は第四の実施形態に係る樹脂製配管部材の底面図である。第四の実施形態に係る樹脂製配管部材は第一の実施形態と同じくバルブであり、第四の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、主に断熱材配置孔２０、３７がバルブを貫通して形成されていることである。すなわち、本体１、シリンダ本体２に形成された断熱材配置孔２０、３７が連通しており、連通した断熱材配置孔２０、３７の開口部４６、４１がバルブの外周面に形成されている。なお、図１〜５、図７〜８と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第一の実施形態との相違点を主に説明する。
【００４５】
本実施形態において、本体１には、貫通孔１１と突部１２の内周縁との間に断熱材１９を配置するための断熱材配置孔２０が本体１を貫通して形成されている。また、本体１の底面には断熱材配置孔２０と連通する環状連通溝４７が形成され、環状連通溝４７の外周縁には、環状連通溝４７からバルブの側面に連通する連通溝４８が形成されている。
【００４６】
シリンダ本体２には、貫通孔２２と上部空間２３および下部空間２４の外周縁との間に断熱材３６を配置するための断熱材配置孔３７が、シリンダ本体２を貫通するとともに、本体１の断熱材配置孔２０と同じ形状で同軸上に形成されている。ここで、シリンダ本体２の底面にも、本体１の底面に設けられた環状連通溝４７や連通溝４８と同じような溝を形成してもよい。その他の部品の構成は第一の実施形態〜第三の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
次に、図９〜１０を用いて本発明の第四の実施形態に係る樹脂製配管部材の作用について説明する。
【００４８】
本実施形態では、断熱材配置孔２０、３７がバルブを貫通して形成されており、断熱材１９、３６は常にバルブの外気に接している。そのため、接液部８を流れる高温流体の熱が断熱材１９、３６に伝わっても、断熱材１９、３６に伝わる熱を外気に放出することができ、接液部８を流れる高温流体の熱が締結部７に伝わることを効果的に低減させることができる。特に、断熱材１９、３６が空気の場合は、断熱材配置孔２０、３７の中で暖められた空気が対流によってバルブの外部に排出されるので、断熱部９の効果が増し、接液部８を流れる高温流体の熱が締結部７に伝わることをより効果的に低減させることができる。その他の作用は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４９】
本実施形態のように断熱材配置孔２０、３７がバルブを貫通しているような場合は、断熱材配置孔２０、３７がダイヤフラム６やＯリングなどの止水部材を貫通しないように形成することが好ましい。すなわち、止水部材を貫通して断熱材配置孔２０、３７を形成しようとすると、止水部材がダイヤフラム６やガスケットの場合は、止水部材に断熱材配置孔２０、３７にあわせた孔を形成することや止水部材を組み付けるときに止水部材の孔と断熱材配置孔２０、３７の位置をあわせることなどの煩雑な作業が発生する。また、止水部材がＯリングの場合は、止水部材の内側に断熱材配置孔２０、３７を形成すると断熱材配置孔２０、３７の周囲に新たな止水部材を設ける必要が生じるため、加工箇所や部品点数が増加する。従って、加工箇所や部品点数の増加や煩雑な作業を避けるためには、止水部材を貫通せずに止水部材の外側に断熱材配置孔２０、３７を形成することが好ましい。
【００５０】
本実施形態では、本体１、シリンダ本体２の断熱材配置孔２０、３７の断面形状が同じ形状となっているが、断熱材配置孔２０、３７の断面形状は断熱材配置孔２０、３７がバルブを貫通していれば特に限定されることはない。特に、断熱材１９、３６として空気を用いた場合は、断熱材配置孔２０、３７の中で暖められた空気が樹脂製配管部材の外部に排出され易いように、断熱材配置孔２０、３７の断面形状を部分的または連続的に変化させてもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、断熱材配置孔２０、３７の開口部４６、４１がそれぞれ本体１の底面、シリンダ本体２の上面に形成されているが、開口部４６、４１を形成する面は特に限定されず、それぞれの部材の側面に形成してもよい。また、特に、断熱材１９、３６として空気を用いた場合は、断熱材配置孔２０、３７の中で暖められた空気がよりバルブの外部に排出され易いように、本体１の底面、シリンダ本体２の上面に形成された開口部４６、４１に加えて、バルブの側面から断熱材配置孔２０、３７に連通する連通孔を形成しても良い。
【００５２】
本実施形態では、断熱材１９、３６として空気を用いた場合は、断熱材配置孔２０、３７の中で暖められた空気が対流によってバルブの外部に排出されるが、断熱材配置孔２０、３７に空気を強制的に流入および排出させてもよい。例えば、図１１に示されるように、バルブの上部と下部に、バルブ側に空間４９が形成され側面に空間４９と連通する連通孔が形成されたプレート５０をそれぞれ取り付け、一方の連通孔から空気などの流体を連続的に注入し、他方の連通孔から断熱材配置孔２０、３７の中の空気などの流体を強制的に排出させてもよい。
【００５３】
−第五の実施形態−
次に、図１２を参照して、本発明の第五の実施形態における樹脂製配管部材について説明する。図１２は第五の実施形態に係る樹脂製配管部材を示す縦断面図である。第五の実施形態に係る樹脂製配管部材は継手であり、第五の実施形態では、特にフランジの締結部６２と接液部６３との間に断熱部６４を介在したことが特徴的な構成である。
【００５４】
フランジ５１はＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製であり、パイプ５８を挿入するための継手部５２と別のフランジ６０と締結するためのフランジ部５３から構成される。フランジ部５３には、締結手段であるボルトを挿入するためのボルト貫通孔５４が形成されている。フランジ部５３のボルト貫通孔５４と流路５５との間には断熱材５６を配置するための断面形状が三日月形状の断熱材配置孔５７が形成されている。なお、本実施形態では、断熱材配置孔５７に存在する空気を断熱材５６として用いている。
【００５５】
次に、図１２を用いて本発明の第五の実施形態に係る樹脂製配管部材の作用について説明する。
【００５６】
フランジ５１は継手部５２にパイプ５８が接着接続され、別のパイプ５９が接着接続されたフランジ６０とガスケット６１を介して水密状態で締結されている。ここで、高温流体がフランジ５１、６０によって接続されたパイプ５８、５９の中を上流側（図１２では左側）から下流側（図１２では右側）へと流れるとき、フランジ５１、６０の流路５５が接液部６３となるので、高温流体の熱は接液部６３からフランジ５１、６０の外部に向かって伝わっていく。ここで、フランジ５１、６０の接液部６３と締結部６２との間に断熱部６４を介在させることによって、接液部６３を流れる高温流体の熱がフランジ５１、６０に伝わることを低減させることができる。特に、フランジ５１、６０の締結部６２への温度の伝達を小さくすることができ、高温流体に接液している場合とそうでない場合の温度変化の影響を受けにくくしているので、締結部６２に発生する温度変化による膨張や収縮などの変形を低減させることができる。従って、常温常圧で使用するフランジと同じような締結手段および締結力でも、長期にわたって安定したシール状態を維持することができるとともに、締結手段であるボルト、ナットの増し締め作業の頻度を少なくすることができる。
【００５７】
本実施形態では、断熱材配置孔５７は断面形状が三日月形状となるように形成しているが、断熱材配置孔５７の形状はどのように形成されてもよく、特に限定されるものではない。例えば、断面形状が円形のものや、楕円形、矩形などが好適なものとして挙げられ、複数の断熱材配置孔５７を円弧状やハニカム状などに配列してもよい。また、本実施形態では、断熱材配置孔５７が有底孔となっているが、フランジ部５３を貫通する貫通孔でもよく、特に限定されるものではない。なお、断熱材配置孔５７を貫通孔とするときは、シール部材として断熱材配置孔５７よりも内側にＯリングを配置するとよい。
【００５８】
本発明において、樹脂製配管部材とは、各種産業の工場や工場に使用される装置などに用いられる配管部材であれば特に限定されることはなく、接液部８と締結部７の構成を有するものであればよい。樹脂製配管部材としては、バルブ、管継手、ポンプ、フィルターなどが挙げられ、特にバルブとしては、ダイヤフラムバルブ、ストップバルブ、逆止弁、ボールバルブなどが挙げられ、管継手としては、フランジ、ユニオン、クランプなどが挙げられる。
【００５９】
本発明において、樹脂製配管部材における、本体１、シリンダ本体２、ピストン４、隔膜押さえ３、フランジ５１、６０の材質は、使用する流体や環境に適した物性を有していれば特に限定されず、ＰＴＦＥ、ＰＶＣ、ポリビニリデンフルオロライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレンなどの樹脂であればいずれでもよい。
【００６０】
本発明において、樹脂製配管部材における、弁体５、ダイヤフラム６の材質は、使用する流体や環境に適した物性を有していれば特に限定されず、ＰＴＦＥ、ポリビニリデンフルオロライド、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などの樹脂、フッ素ゴム、シリコンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルゴムなどのエラストマーを用いることができ、特に限定されることはない。
【００６１】
なお、上記第一の実施形態から第五の実施形態を任意に組み合わせて樹脂製配管部材を構成してもよい。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施形態の樹脂製配管部材に限定されない。
【符号の説明】
【００６２】
１  本体
２  シリンダ本体
３  隔膜押さえ
４  ピストン
５  弁体
６  ダイヤフラム
７  締結部
８  接液部
９  断熱部
１０  弁座
１１  貫通孔
１２  突部
１３  環状溝
１４  弁室
１５  連通口
１６  連通口
１７  流体流入口
１８  流体流出口
１９  断熱材
２０  断熱材配置孔
２１  開口部
２２  貫通孔
２３  上部空間
２４  下部空間
２５  隔膜押さえ嵌合部
２６  作動流体供給口
２７  付勢体
２８  鍔部
２９  軸部
３０  貫通孔
３１  環状係止部
３２  挿嵌部
３３  環状突起部
３６  断熱材
３７  断熱材配置孔
４１  開口部
４６  開口部
４７  環状連通溝
４８  連通溝
４９  空間
５０  プレート
５１  フランジ
５２  継手部
５３  フランジ部
５４  ボルト貫通孔
５５  流路
５６  断熱材
５７  断熱材配置孔
５８  パイプ
５９  パイプ
６０  フランジ
６１  ガスケット
６２  締結部
６３  接液部
６４  断熱部
【図１】
2013155792.tif 000003
【図２】
2013155792.tif 000004
【図３】
2013155792.tif 000005
【図４】
2013155792.tif 000006
【図５】
2013155792.tif 000007
【図６】
2013155792.tif 000008
【図７】
2013155792.tif 000009
【図８】
2013155792.tif 000010
【図９】
2013155792.tif 000011
【図１０】
2013155792.tif 000012
【図１１】
2013155792.tif 000013
【図１２】
2013155792.tif 000014
【図１３】
2013155792.tif 000015