JP2016098018A - バルブ一体型容器、それを備えた液体取出装置、およびバルブ一体型容器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1によれば、配管を介して貯蔵容器に貯蔵容器に貯蔵された液体を吸い上げ、あるいは貯蔵容器内に圧送用のガスを供給することで貯蔵容器に貯蔵された液体を取り出すことができる。
本発明の一態様に係るバルブ一体型容器は、軸線方向に延びる筒状に形成されるとともに拡径部と該拡径部の下方に設けられる縮径部と前記拡径部および前記縮径部を連結する連結部とを有する容器本体と、該容器本体の前記縮径部に取り付けられるとともに該縮径部の下端に設けられた第1開口部から前記容器本体に収容された液体を流出させるか否かを切り替えるバルブ機構とを備え、前記バルブ機構は、前記軸線方向に沿って配置されるスプリングと、前記スプリングの一端部を支持するスプリング支持部と、前記スプリング支持部と前記第1開口部との間に配置されるとともに前記スプリングの他端部から前記第1開口部に接触する方向の付勢力が与えられる弁体とを有し、前記スプリング支持部は、前記軸線方向に延びる筒状に形成された液体流路を有し、下端部が前記縮径部の内周面に取り付けられており、上端部が前記拡径部へ向けて突出しており、前記連結部に収容された液体を前記軸線方向の下方へ案内する第1案内溝が外周面に形成されており、前記弁体は、前記第1案内溝によって案内された液体を前記軸線方向の下方へ案内して前記第1開口部へ導く第2案内溝が外周面に形成されている。
このように本態様のバルブ一体型容器によれば、残液を残さずに内部の液体の取り出しを容易かつ安全に行うことが可能であり、かつ小型化されたバルブ一体型容器を提供することができる。
本構成によれば、フィルタ部によって前記容器本体の内部と外部との気体の流通が可能であるので、第1開口部から流出した液体を体積置換する気体を外部から容器本体に導くことができる。また、容器本体の内部で発生するガス等を外部へ排出して容器本体の内部が高圧になることを回避することができる。さらに、液体あるいはそれより粒子の大きい異物が容器本体の外部から内部へ侵入することを防止するとともに内部から外部への液体の流出を防止することができる。
このようにすることで、キャップを容器本体から取り外した状態で第2開口部から容器本体の内部への液体の供給を容易に行うことができる。また、キャップを容器本体に取り付けるという容易な操作により、第2開口部にフィルタ部が取り付けられた状態とすることができる。
このようにすることで、縮径部と連結部と第1拡径部とを一体成型した部材と第2拡径部を形成する部材とを熱溶着により接合して容器本体を形成することができる。したがって、縮径部と連結部と拡径部のすべてを単一の部材として一体成型する場合に比べ、容器本体を容易に製造することができる。
このようにすることで、残液を残さずに内部の液体の取り出しを容易かつ安全に行うことが可能であり、かつ小型化されたバルブ一体型容器を備える液体取出装置を提供することができる。
本構成によれば、複数箇所の溝部の軸線回りの位置が複数箇所の突起部の軸線回りの位置と一致していない場合には、複数箇所の溝部に複数箇所の突起部が挿入されず、バルブ一体型容器をサーバ装置に取り付けることができない。そのため、それぞれ種類の異なる液体が内部に収容された複数のバルブ一体型容器と、それらに対応する複数のサーバ装置とが存在する環境において、バルブ一体型容器とサーバ装置との誤接続を防止することができる。
また、下端側容器の第1拡径部の上端と上端側容器の第2拡径部の下端とは熱溶着により接合され、その後にバルブ機構が上端側容器の第2開口部から挿入されて下端側容器の縮径部に取り付けられる。そのため、熱溶着によって上端側容器と下端側容器とが接合される際に、バルブ機構が熱源と接触する不具合を防止することができる。また、バルブ機構を下端側容器に取り付けて容器本体の内部に液体を注入してからキャップを締結することにより、バルブ一体型容器の内部に液体を封止することができる。
また、本発明の一態様に係るバルブ一体型容器の製造方法によれば、残液を残さずに内部の液体の取り出しを容易かつ安全に行うことが可能であり、かつ小型化されたバルブ一体型容器を提供することができる。
図1に示すように、本実施形態の液体取出装置300は、バルブ一体型容器100と、サーバ装置200とを備える。本実施形態の液体取出装置300は、バルブ一体型容器100をサーバ装置200に装着し、バルブ一体型容器100の内部に収容された液体を取り出してサーバ装置200から外部へ供給する装置である。バルブ一体型容器100は、種々の液体を収容可能であるが、例えば、半導体製造装置に用いられる薬品や一般化学薬品等の液体を収容する。
図1に示すように、バルブ一体型容器100は、容器本体10と、バルブ機構20と、キャップ30と、フィルタ部40と、識別リング50とを備える。
図2に示すように、容器本体10は、拡径部11と、縮径部12と、連結部13と、開口部14(第2開口部)とを有し、内部に液体を収容する部材である。容器本体10は、軸線X方向に延びる円筒状に形成されている。縮径部12は拡径部11の下方に設けられるとともに連結部13によって拡径部11と連結されている。
図2に示すように、開口部14は、拡径部11の上方に設けられるとともに軸線X方向に延びかつ外周面に雄ねじ14aが形成された筒状の部材である。
図2,図3に示すように、バルブ機構20は、スプリング21と、スプリング支持部22と、弁体23とを有する。バルブ機構20を構成する各部材は、樹脂材料(例えば、フッ素樹脂材料)により形成されている。スプリング21は、軸線Xに沿って伸縮可能な蛇腹形状に形成される弾性部材である。スプリング支持部22は、軸線X方向に沿って配置されるスプリング21の一端部21aを支持する部材である。弁体23は、スプリング支持部22と開口部12aとの間に配置され、スプリング21の他端部21bから開口部12aに接触する方向の付勢力が与えられる。
図2,図3に示すように、弁体23の外周面には、案内溝22dによって容器本体10の連結部13から案内された液体を軸線X方向の下方へ案内して開口部12aへ導く案内溝23a(第2案内溝)が形成されている。
図6に示すように、弁体23の外周面に形成される案内溝23aは、軸線X回りの4箇所に均等な間隔で配置されている。4つの案内溝23aは、縮径部12の内周面との間に液体が流通する流路を形成する。
サーバ装置200は、バルブ一体型容器100を着脱可能であるとともにバルブ一体型容器100に収容された液体を取り出す装置である。
図1に示すように、サーバ装置200は、第1ベース部材210と、第2ベース部材220と、第3ベース部材230と、弁押し部材240と、取出部材250と、配管保持部材260と、取出配管270と、ロック機構280と、締結ボルト290とを備える。
凹所201を形成する第2ベース部材220の内周面には軸線X回りに延びる無端状の溝部が形成されており、その溝部にOリング220bが取り付けられている。図1に示すように、凹所201に容器本体10の縮径部12が挿入された状態で、Oリング220bが縮径部12の外周面に接触し、軸線X回りの全周にシール領域を形成する。
配管保持部材260は軸線X方向に延びる略円筒状の部材であり、外周面に雄ねじが形成されている。配管保持部材260は、その外周面に形成された雄ねじを第3ベース部材230の軸線X回りの内周面に形成された雌ねじに締結させることにより第3ベース部材230に固定される。
図1に示すように、取出配管270は、配管保持部材260と取出部材250との間に挟まれた状態で固定される。これにより、取出部材250に形成される液体流路を上方から下方へ導かれる液体が取出配管270へ流れ込むようになっている。弁押し部材240は、取出部材250が第2ベース部材220に挿入された後に取出部材250の上方へ挿入される。弁押し部材240は第2ベース部材220に圧入されることにより、第2ベース部材220に固定される。
弁押し部材240は、軸線X方向に貫通する液体流路240bを軸線X回りの複数箇所に有する。弁体23が開口部12aから離間した状態で、開口部12aから流出する液体は、液体流路240bを介して取出部材250へ導かれる。
ロック機構280は、容器本体10の縮径部12が凹所201へ挿入されたことに応じて縮径部12を凹所201へ固定したロック状態にするとともに操作者の解除操作に応じて縮径部12を凹所201から取り外し可能な解除状態とする機構である。
ロック解除ボタン281は、操作者の解除操作を受け付ける部材であり、押し部材282と連結されている。ロック解除ボタン281および押し部材282は、操作者がロック解除ボタン281を押す解除操作を行うと、図9に示す位置から図10に示す位置へ移動する。
本実施形態のバルブ一体型容器100の容器本体10は、第1拡径部11aと縮径部12と連結部13とを有する下端側容器と、第2拡径部11bと開口部14とを有する上端側容器とを熱溶着することにより形成される。
また、本実施形態のバルブ一体型容器100の製造方法では、第1拡径部11aと縮径部12と連結部13とを有する下端側容器を、例えば樹脂材を射出成形することにより形成する。
以上の一連の作業により、図2に示すバルブ一体型容器100が製造される。
本実施形態のバルブ一体型容器100によれば、容器本体10の下方に設けられる縮径部12に容器本体10に収容された液体を流出させるか否かを切り替えるバルブ機構20が取り付けられている。バルブ機構20の弁体23には、縮径部12の下端に設けられた開口部12aに接触する方向の付勢力がスプリング21によって与えられている。スプリング21の一端部21aを支持するスプリング支持部22は、下端部22bが縮径部12の内周面の雌ねじ12bに取り付けられるとともに上端部22cが容器本体10の拡径部11に向けて突出している。そのため、スプリング支持部22を容器本体10の拡径部11へ向けて突出させない場合に比べ、バルブ一体型容器100の軸線X方向の長さを短くして小型化することができる。
このように本実施形態のバルブ一体型容器100によれば、残液を残さずに内部の液体の取り出しを容易かつ安全に行うことが可能であり、かつ小型化されたバルブ一体型容器100を提供することができる。
本実施形態によれば、フィルタ部40によって容器本体10の内部と外部との気体の流通が可能であるので、開口部12aから流出した液体を体積置換する気体を外部から容器本体10に導くことができる。また、容器本体10の内部で発生するガス等を外部へ排出して容器本体10の内部が高圧になることを回避することができる。さらに、液体あるいはそれより粒子の大きい異物が容器本体10の外部から内部へ侵入することを防止するとともに内部から外部への液体の流出を防止することができる。
このようにすることで、キャップ30を容器本体10から取り外した状態で開口部14から容器本体10の内部への液体の供給を容易に行うことができる。また、キャップ30を容器本体10に取り付けるという容易な操作により、開口部14にフィルタ部40が取り付けられた状態とすることができる。
このようにすることで、縮径部12と連結部13と第1拡径部11aとを一体成型した部材と第2拡径部11bを形成する部材とを熱溶着により接合して容器本体10を形成することができる。したがって、縮径部12と連結部13と拡径部11のすべてを単一の部材として一体成型する場合に比べ、容器本体10を容易に製造することができる。
このようにすることで、残液を残さずに内部の液体の取り出しを容易かつ安全に行うことが可能であり、かつ小型化されたバルブ一体型容器100を備える液体取出装置300を提供することができる。
また、下端側容器の第1拡径部11aの上端と上端側容器の第2拡径部11bの下端とは熱溶着により接合され、その後にバルブ機構20が上端側容器の開口部14から挿入されて下端側容器の縮径部12に取り付けられる。そのため、熱溶着によって上端側容器と下端側容器とが接合される際に、バルブ機構20が熱源と接触する不具合を防止することができる。また、バルブ機構20を下端側容器に取り付けて容器本体10の内部に液体を注入してからキャップ30を締結することにより、バルブ一体型容器100の内部に液体を封止することができる。
次に本発明の第2実施形態について図面を参照して説明する。
第2実施形態は第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとする。
第1実施形態のバルブ一体型容器100は、容器本体10の上方にキャップ30を取り付けるものであった。それに対して第2実施形態のバルブ一体型容器100’は、容器本体10の上端側に縮径部12’と拡径部11cと連結部13’を有するとともに縮径部12’の内周面にバルブ機構20’を取り付けたものである。
なお、バルブ機構20’の構造は、第1実施形態で説明したバルブ機構20の構造と同様であるので、説明を省略する。
図15に示すソケット500は、容器本体10’の内部を大気圧に維持することを可能にする装置である。ソケット500は、容器本体10’の内部の液体の量が変化しても、それに応じて容器本体10’の内部と外部で気体の流通が行われるため、容器本体10’の内部が大気圧に維持される。また、ソケット500によれば、容器本体10’の内部の液体から気体が発生したとしても容器本体10’の外部へ気体が流出するため、容器本体10’の内部が気体によって加圧されることを抑制することができる。
チューブが取り付けられたソケット600は、容器本体10’の内部の液体の量が変化しても、それに応じてガス供給源から気体の供給が行われるため、容器本体10’の内部を適正な圧力に維持することができる。
チューブが取り付けられないソケット600は、ソケット500と同様の機能を備えるものであり、容器本体10’の内部を大気圧に維持することを可能にする装置である。
ロック機構510は、容器本体10’の縮径部12’がソケット本体520へ挿入されたことに応じて縮径部12’をソケット本体520へ固定したロック状態にするとともに操作者の解除操作に応じて縮径部12’をソケット本体520から取り外し可能な解除状態とする機構である。
ロック部材511は、軸線X回りに配置される略環状の部材である。ロック部材511の下端面には軸線Xに直交する径方向に延びる係合溝511aが形成されている。図15に示すように、係合溝511aは、ソケット本体520に取り付けられる係合ピン521に係合している。そのため、ロック部材511は、図15における左右方向にのみ移動可能なように移動方向が規制されている。
弁押し部材530は、軸線X方向に貫通する気体流路530bを軸線X回りの複数箇所に有する。弁体23’が開口部12’aから離間した状態で、容器本体10’の内部と外部とは気体が流通可能な状態となる。
ロック機構610は、容器本体10’の縮径部12’がソケット本体620へ挿入されたことに応じて縮径部12’をソケット本体620へ固定したロック状態にするとともに操作者の解除操作に応じて縮径部12’をソケット本体620から取り外し可能な解除状態とする機構である。
ロック部材611の下端面には軸線Xに直交する径方向に延びる係合溝611aが形成されている。図16に示すように、係合溝611aは、ソケット本体620に取り付けられる係合ピン621に係合している。そのため、ロック部材611は、図16における左右方向にのみ移動可能なように移動方向が規制されている。
なお、図16のロック機構610の構造は図15のロック機構510の構造と同様であるので以下での説明を省略する。
ソケット本体620は、軸線X方向に貫通する気体流路620bを軸線X回りの複数箇所に有する。弁体23’が開口部12’aから離間した状態で、容器本体10’の内部と外部とは気体が流通可能な状態となる。
連結部材630の内周面には、軸線X回りに延びる無端状の溝部が形成されている。この溝部には、軸線X回りに延びる環状の弾性部材であるOリング631が取り付けられている。Oリング631は、チューブ700の外周面と接触することにより、軸線X回りの全周にシール領域を形成する。
図17に示すように本実施形態のバルブ一体型容器100’の縮径部12の外周面には誤接続防止リング15が取り付けられている。誤接続防止リング15には、軸線X回りの2箇所に、軸線X方向に延びる突起部15a,15bが形成されている。
例えば、図17に示す突起部15bに変えて突起部15cを設け、図18に示す溝部212に変えて溝部213を設ける。これにより、図17および図18に示す一対のバルブ一体型容器100’およびサーバ装置200’とは異なる他の一対のバルブ一体型容器100’およびサーバ装置200’とすることができる。
次に本発明の第3実施形態について図面を参照して説明する。
第3実施形態は第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとする。
第3実施形態は、第1実施形態のキャップ30を変形したキャップ30’を有するものである。
図20に示すように、フィルタ部40’’は、メンブレンフィルタ40’’aと粗目フィルタ40’’bと蓋部40’’cとフィルタ取付部材40’’eと封止キャップ40’’fとを有する。
メンブレンフィルタ40’’aおよび粗目フィルタ40’’bは、第1実施形態のメンブレンフィルタ40aおよび粗目フィルタ40bと同様である。
蓋部40’’cの上部の外周面には雄ねじが形成されており、内周面に雌ねじが形成された封止キャップ40’’fが取り付けられるようになっている。
封止キャップ40’’fがキャップ30’に取り付けられていない場合、キャップ30’が取り付けられた容器本体10は、内部と外部との間でフィルタ部40’’を介した気体の流通が可能となる。一方、封止キャップ40’’fがキャップ30’に取り付けられている場合、キャップ30’が取り付けられた容器本体10は、内部と外部との間でフィルタ部40’’を介した気体の流通が不能となる。
封止キャップ40’’fがキャップ30’に取り付けられていない場合、封止キャップ40’’fに変えて配管(図示略)を接続するための継手(例えば、ルアー継手)を蓋部40’’cの上部の雄ねじに取り付けるようにしてもよい。
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
10a 底面部分
11,11’ 拡径部
11a 第1拡径部
11b 第2拡径部
12,12’ 縮径部
12a,12’a 開口部(第1開口部)
12c,12’c ロック溝
13,13’ 連結部
14 開口部(第2開口部)
15 誤接続防止リング
15a,15b,15c 突起部
20,20’ バルブ機構
22 スプリング支持部
22a 液体流路
22d 案内溝(第1案内溝)
22e 隙間
23,23’ 弁体
23a 案内溝(第2案内溝)
23b 先端部
30 キャップ
40,40’,40’’ フィルタ部
40c,40’’c 蓋部
40d 通気穴
50 識別リング
100,100’ バルブ一体型容器
200,200’ サーバ装置
201 凹所
210 第1ベース部材
211,212,213 溝部
220 第2ベース部材
220a 係合ピン
220b,522,622 Oリング
230 第3ベース部材
240 弁押し部材
240a 突起部
240b 液体流路
250 取出部材
260 配管保持部材
270 取出配管
280 ロック機構
282 押し部材
283 ロック部材
300 液体取出装置
400 ヒータ板
500,600 ソケット
520,620 ソケット本体
530 弁押し部材
530a,620a 突起部
530b,620b 気体流路
S0,S1 液面
X 軸線
Claims (7)
- 軸線方向に延びる筒状に形成されるとともに拡径部と該拡径部の下方に設けられる縮径部と前記拡径部および前記縮径部を連結する連結部とを有する容器本体と、
該容器本体の前記縮径部に取り付けられるとともに該縮径部の下端に設けられた第1開口部から前記容器本体に収容された液体を流出させるか否かを切り替えるバルブ機構とを備え、
前記バルブ機構は、
前記軸線方向に沿って配置されるスプリングと、
前記スプリングの一端部を支持するスプリング支持部と、
前記スプリング支持部と前記第1開口部との間に配置されるとともに前記スプリングの他端部から前記第1開口部に接触する方向の付勢力が与えられる弁体とを有し、
前記スプリング支持部は、
前記軸線方向に延びる筒状に形成された液体流路を有し、
下端部が前記縮径部の内周面に取り付けられており、
上端部が前記拡径部へ向けて突出しており、
前記連結部に収容された液体を前記軸線方向の下方へ案内する第1案内溝が外周面に形成されており、
前記弁体は、前記第1案内溝によって案内された液体を前記軸線方向の下方へ案内して前記第1開口部へ導く第2案内溝が外周面に形成されているバルブ一体型容器。 - 前記容器本体の上方に取り付けられるとともに前記容器本体の内部と外部との気体の流通を可能にしつつ前記容器本体の内部と外部との液体の流通を不能にしたフィルタ部を備える請求項1に記載のバルブ一体型容器。
- 前記容器本体は、前記拡径部の上方に設けられるとともに前記軸線方向に延びかつ外周面に雄ねじが形成された筒状の第2開口部を有し、
前記第2開口部に形成された前記雄ねじに締結される雌ねじが内周面に形成されたキャップを備え、
前記フィルタ部は、前記キャップに取り付けられている請求項2に記載のバルブ一体型容器。 - 前記拡径部は、前記縮径部および前記連結部とともに一体成型される第1拡径部と該第1拡径部の上方に設けられる第2拡径部とを有し、
前記第1拡径部の上端と前記第2拡径部の下端とが熱溶着により接合されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のバルブ一体型容器。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のバルブ一体型容器と、
前記バルブ一体型容器を着脱可能であるとともに該バルブ一体型容器に収容された液体を取り出すサーバ装置とを備える液体取り出し装置であって、
前記サーバ装置は、
前記容器本体の前記縮径部が挿入される凹所と、
前記凹所に前記縮径部が挿入された状態で前記弁体の先端部に接触して該弁体を前記第1開口部から離間させる突起部と、
前記縮径部が前記凹所へ挿入されたことに応じて前記縮径部を前記凹所へ固定したロック状態にするとともに操作者の解除操作に応じて前記縮径部を前記凹所から取り外し可能な解除状態とするロック機構とを備える液体取出装置。 - 前記サーバ装置の前記凹所の内周面には前記軸線回りの複数箇所に該軸線方向に延びる溝部が形成されており、
前記バルブ一体型容器の前記縮径部の外周面には前記軸線回りの複数箇所に該軸線方向に延びる突起部が形成されており、
複数箇所の前記溝部の前記軸線回りの位置が複数箇所の前記突起部の前記軸線回りの位置と一致しており、
複数箇所の前記溝部に複数箇所の前記突起部を挿入することにより前記バルブ一体型容器が前記サーバ装置に取り付けられる請求項5に記載の液体取出装置。 - バルブ一体型容器の製造方法であって、
軸線方向に延びる筒状に形成されるとともに第1拡径部と該第1拡径部の下方に設けられる縮径部と前記第1拡径部および前記縮径部を連結する連結部とを有する下端側容器を形成する工程と、
上端側に第2開口部が設けられて下端側に底面を有する容器から該底面部分を切断して下方に第2拡径部を有する上端側容器を形成する工程と、
前記下端側容器の前記第1拡径部の上端と前記上端側容器の前記第2拡径部の下端とを熱溶着により接合する工程と、
前記縮径部の下端に設けられた第1開口部から液体を流出させるか否かを切り替えるバルブ機構を前記第2開口部から挿入して前記下端側容器の前記縮径部に取り付ける工程と、
前記第2開口部の外周面に設けられた雄ねじに内周面に雌ねじが形成されたキャップを締結する工程とを備えるバルブ一体型容器の製造方法。
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