JP2022114505A - 環状シール部材および流体機器接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】流体機器を通過する流体の帯電を防止することができる環状シール部材および流体機器接続構造を提供すること。【解決手段】第１流体機器（例えば、配管２）に形成された第１接続部２１と、第２流体機器（例えば、流量調整弁３）に形成された第２接続部３１（例えば入力ポート３１Ａ、出力ポート３１Ｂ）と、をシール状態で接続するために、第１接続部２１と第２接続部３１との間に介在する環状シール部材４において、環状シール部材４の内周面４８は、第１接続部２１と第２接続部３１とが接続されてなる、制御流体と接触する一連の接触面４０の一部を形成しており、前記制御流体（例えば薬液）に接触可能であること、環状シール部材４は、導電性材料を分散させた樹脂からなり、静電気を外部に逃がすためのアース要素８を接続することが可能なアース接続部４５を備えること、を特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、第１流体機器に形成された第１接続部と、第２流体機器に形成された第２接続部と、をシール状態で接続するために、前記第１接続部と前記第２接続部との間に介在する環状シール部材および該環状シール部材を用いた流体機器接続構造に関するものである。

例えば、半導体製造工程においては、ウエハの洗浄に用いられる洗浄液や、回路パターンの現像に用いられる現像液など、種々の薬液が用いられている。薬液を供給するためには、流量制御弁や開閉弁等のバルブ類や、圧力センサや流量センサ等のセンサ類や、配管等、多くの流体機器が使用されており、これら流体機器は、半導体製造装置のコンパクト化のため、流体機器の接続部同士を、連結部材を用いて直接連結し、ユニット化することが一般的に行われている。連結部材としては、例えば、特許文献１に開示されるものが知られている。

また、一般的に、流体機器の薬液が接触する部分（接液部）は、耐薬品性を有するフッ素樹脂材料により形成されている。例えば、特許文献１の連結部材の環状シール部材は、内周面が接液部となっており、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂を材質とすることが開示されている。

特開２０１８－９１４８２号公報

薬液等の流体が流体機器の内部を流れる際に、流体と接液部の接触界面において、正負どちらか一方の電荷が接液部に吸着され、流体には接液部に吸着された電荷とは逆極性の電荷が残る。流体が流れることにより、接触していた流体と接液部が引き離されるため、外部に電界が現れ、接液部および流体が帯電した状態となる。すなわち静電気の発生である。特に、接液部に用いられるＰＦＡ、ＰＴＦＥなどフッ素樹脂は、絶縁性が高く帯電しやすくなっている。また、近年、半導体の微細化が進むにつれて、より帯電しやすい有機溶剤系の現像液が用いられるケースが多くなっている。また、近年、半導体製造装置内の洗浄等に用いられる純水の純度が高められおり、これによっても流体が帯電しやくなっている。

静電気が発生することで、以下の問題が生じることが考えられる。
まず第１に、流体が帯電すると流体機器に絶縁破壊が発生するおそれがあるという問題がある。詳しく説明すると、例えば、流体機器としてダイアフラム弁体の開弁動作または閉弁動作により流体の流量制御を行う流量制御弁を用いた場合、該流量制御弁は、絶縁体であるダイアフラム弁体によって、接液部と非接液部とに区画されている。このような場合、流体が帯電すると、流体機器内部の接液部と非接液部との間の電位差が増大する。電位差が増大すると、ダイアフラムの厚みは非常に薄いため、絶縁破壊を起こす可能性がある。絶縁破壊を起こすと、急激にダイアフラムの内部を移動する電荷により熱が発生し、発生した熱によって、絶縁破壊が起きた箇所で微小な孔が発生する。孔が発生すると、接液部から非接液部へ流体の漏れが発生するおそれがある。

そして第２に、流体機器が帯電すると、流体機器の接液部にパーティクルが付着するおそれがあるという問題がある。詳しく説明すると、例えば、環状シール部材が帯電し、接液部である環状シール部材の内周面に、静電気によりパーティクルが付着したとする。静電気により付着したパーティクルは、例えば半導体製造工程で使用する薬液の切換時に、流体機器のパージを行っても除去することが出来ずに、付着したまま残存することがある。そうすると、パージ後に新たに薬液等を流したときにパーティクルが薬液に乗って流れてしまうおそれがある。パーティクルが薬液に乗って流れてしまうと、ウエハの製造不良等、製造効率に悪影響を与えるおそれがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、流体機器を通過する流体の帯電を防止することができる環状シール部材および流体機器接続構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の環状シール部材は、次のような構成を有している。
（１）第１流体機器に形成された第１接続部と、第２流体機器に形成された第２接続部と、をシール状態で接続するために、前記第１接続部と前記第２接続部との間に介在する環状シール部材において、前記環状シール部材の内周面は、前記第１接続部と前記第２接続部とが接続されてなる、制御流体と接触する一連の接触面の一部を形成しており、前記制御流体に接触可能であること、前記環状シール部材は、導電性材料を分散させた樹脂からなり、静電気を外部に逃がすためのアース要素を接続することが可能なアース接続部を備えること、を特徴とする。なお、第１流体機器、第２流体機器としては、例えば、流量調整弁やマスフローコントローラ等の流体機器、配管や管継手等の配管接続機器、流量計や圧力計等の計測機器等が含まれる。

（２）（１）に記載の環状シール部材において、前記導電性材料は、カーボンナノチューブであること、前記樹脂は、フッ素樹脂であること、を特徴とする。

（１）または（２）に記載の環状シール部材によれば、環状シール部材の内周面は、前記第１接続部と前記第２接続部とが接続されてなる、制御流体と接触する一連の接触面の一部を形成している。つまり、環状シール部材の内周面は、制御流体を例えば薬液とすれば、接液部である。また、環状シール部材は、導電性材料（例えばカーボンナノチューブ）を分散させた樹脂からなるため、導電性を持つ。さらに、環状シール部材には、静電気を外部に逃がすためのアース要素が接続されている。よって、流体が流路を通過するうちに帯電したとしても、流体が環状シール部材に接触することで、環状シール部材およびアース要素を介して流体機器の外部に放電が行われる。放電が行われることで、流体機器に絶縁破壊が発生するおそれが低減される。

また、環状シール部材が導電性を持つとともに、アース要素が接続されているため、環状シール部材自体の帯電を防止することが可能である。環状シール部材の帯電を防止することが出来れば、環状シール部材に静電気によってパーティクルが付着することを防止することが出来る。

さらにまた、流体の帯電防止のためには、第１流体機器の第１接続部と第２流体機器の第２接続部とを、導電性を有するチューブを介して接続することも考えられるが、（１）または（２）に記載の環状シール部材によれば、第１流体機器の第１接続部と第２流体機器の第２接続部とを直接接続することが出来るため、導電性を有するチューブを用いるよりも第１流体機器および第２流体機器の設置スペースを最小限にしつつ、流体の帯電を防止することが可能である。

（３）（１）または（２）に記載の環状シール部材において、前記環状シール部材の外周面は、前記第１接続部および前記第２接続部の少なくともいずれか一方の外部に露出していること、前記外周面が前記アース接続部であること、を特徴とする。

（３）に記載の環状シール部材によれば、前記環状シール部材の外周面は、接触面の外部に露出しているため、アース要素との接続が容易となる。また、アース要素を着脱可能なものとして、必要に応じてアース要素の要否を選ぶことが出来るなど、流体機器の選択に自由度を持たすことが出来る。

（４）（３）に記載の環状シール部材において、前記アース要素は、前記アース接続部に取り付け可能な取付部を備えること、前記取付部は、その内周面が前記アース接続部と接触可能とされたＣ型リング状に形成されており、その内径は、前記アース接続部の直径よりも小さくされていること、前記取付部は、前記アース接続部に取り付けられた際、前記アース接続部によって拡径され、弾性変形することで生じる反力により前記アース接続部と接触可能なこと、を特徴とする。

（４）に記載の環状シール部材によれば、アース要素の取付部は、環状シール部材の外周面（アース接続部）に取り付けられた際、環状シール部材の外周面によって拡径され、弾性変形することで生じる反力により環状シール部材の外周面と接触する。これにより、環状シール部材とアース要素との接続が安定化され、静電気を安定的に流体機器の外部に逃がすことが出来る。

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の環状シール部材において、 前記環状シール部材は、前記第１接続部と前記第２接続部との間に、着脱可能に介在すること、を特徴とする。

（５）に記載の環状シール部材によれば、環状シール部材を、例えば従来の環状シール部材と置き換えが可能であるなど、アース要素の接続を行わない環状シール部材と互換性のある形状としておけば、アース接続の要否に応じて、流体機器の選択に自由度を持たすことが出来る。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の流体機器接続構造は、次のような構成を有している。
（６）第１接続部を有する第１流体機器と、第２接続部を有する第２流体機器と、前記第１接続部及び前記第２接続部の間に介在する環状シール部材と、前記環状シール部材を介して前記第１接続部及び前記第２接続部を接続する連結部材と、を有する流体機器接続構造において、前記環状シール部材は、（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の環状シール部材であること、を特徴とする。

（６）に記載の流体機器接続構造によれば、環状シール部材の内周面は、前記第１接続部と前記第２接続部とが接続されてなる、制御流体と接触する一連の接触面の一部を形成している。つまり、環状シール部材の内周面は、接液部である。また、環状シール部材は、カーボンナノチューブを分散させた樹脂からなるため、導電性を持つ。さらに、環状シール部材には、静電気を外部に逃がすためのアース要素が接続されている。よって、流体が流路を通過するうちに帯電したとしても、流体が環状シール部材に接触することで、環状シール部材およびアース要素を介して流体機器の外部に放電が行われる。放電が行われることで、流体機器に絶縁破壊が発生するおそれが低減される。

また、環状シール部材が導電性を持つとともに、アース要素が接続されているため、環状シール部材自体の帯電を防止することが可能である。環状シール部材の帯電を防止することが出来れば、環状シール部材に静電気によってパーティクルが付着することを防止することが出来る。

さらにまた、流体の帯電防止のためには、第１流体機器の第１接続部と第２流体機器の第２接続部とを、導電性を有するチューブを介して接続することも考えられるが、（６）に記載の流体機器接続構造によれば、第１流体機器の第１接続部と第２流体機器の第２接続部とを直接接続することが出来るため、導電性を有するチューブを用いるよりも第１流体機器および第２流体機器の設置スペースを最小限にしつつ、流体の帯電を防止することが可能である。

本発明の環状シール部材および流体機器接続構造によれば、流体機器を通過する流体の帯電を防止することができる。

本実施形態に係る環状シール部材を用いて構成された流体機器接続構造により、配管（第１流体機器）と流量調整弁（第２流体機器）とを接続した状態を示した図である。 図１の流体機器接続構造付近の部分拡大図である。 図２の部分Ｋの部分拡大図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 係止状態にある連結部材の斜視図である。 係止状態にある連結部材の斜視図である。 開状態にある連結部材の斜視図である。 図５のＢ－Ｂ断面図である。 図７のＣ－Ｃ断面図である。 環状シール部材を用いた流体機器接続構造の変形例である。

本発明に係る環状シール部材および流体機器接続構造の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る環状シール部材４を用いて構成された流体機器接続構造１により、配管２（第１流体機器の一例）と流量調整弁３（第２流体機器の一例）とを接続した状態を示した図である。図２は、図１の流体機器接続構造１付近の部分拡大図である。図３は、図２の部分Ｋの部分拡大図である。図４は、図２のＡ－Ａ断面図である。図５および図６は、係止状態にある連結部材５の斜視図である。図７は、開状態にある連結部材５の斜視図である。図８は、図５のＢ－Ｂ断面図である。図９は、図７のＣ－Ｃ断面図である。

流体機器接続構造１は、図１および図２に示すように、配管２（第１流体機器の一例）の第１接続部２１と、流量調整弁３（第２流体機器の一例）の入力ポート３１Ａまたは出力ポート３１Ｂ（いずれも第２接続部の一例）とを、環状シール部材４を介して接続している。そして、第１接続部２１と入力ポート３１Ａの外周および第１接続部２１と出力ポート３１Ｂとの外周に連結部材５を取り付けて接続状態を維持している。また、環状シール部材４は、アース要素８によりアース１０に接続されている。

流量調整弁３は、半導体製造工程に用いられる薬液等の制御流体を入力可能な入力ポート３１Ａおよび入力ポート３１Ａと連通した出力ポート３１Ｂを備えている。また、内部に、図１中の上下方向に動作可能なダイアフラム弁体３０１を有している。ダイアフラム弁体３０１は薄膜部３０２を有しており、薄膜部３０２は、流量調整弁３の内部を、接液部と非接液部に区画している（薄膜部３０２より下方が接液部であり、薄膜部３０２より上方が非接液部である）。そして、ダイアフラム弁体３０１が上下方向に動作可能であるため、ダイアフラム弁体３０１の弁座３０３に対する距離（すなわちダイアフラム弁体３０１の開度）を調整することで、入力ポート３１Ａから入力された制御流体の、出力ポート３１Ｂから出力される流量を調整することが可能である。なお、以下の説明においては、入力ポート３１Ａと出力ポート３１Ｂをまとめて、第２接続部３１という。

第１接続部２１と第２接続部３１の外形は、円形状に構成されている。第１接続部２１の管状部２８には流路２９が形成され、第２接続部３１の管状部３８には流路３９が形成されている。この流路２９と流路３９とは、配管２と流量調整弁３とが流体機器接続構造１により接続されることで、一連の流路とされている。この一連の流路の内壁は、制御流体と接触する接触面４０である。

環状シール部材４は、直径０．４～５０ｎｍのカーボンナノチューブを分散させたフッ素樹脂（例えばＰＴＦＥまたはＰＦＡ）により形成されている。カーボンナノチューブを分散させることにより、体積低効率は１．０×１０^４～１．０×１０^５Ω・ｃｍとなっている。また、環状シール部材４は、図３に示すように、本体部４３と、本体部４３の外周面から外径方向に張り出す張出部４４と、張出部４４の外周縁部に設けられたアース接続部４５とを備える。さらに、本体部４３には、環状シール溝４６，４７が形成されている。

環状シール部材４は、流路２９，３９と同軸上に位置しており、環状シール部材４の内周面４８（本体部４３の内周面）が、流路２９および流路３９により形成される一連の流路の内壁（すなわち接触面４０）の一部を形成している。この接触面４０は、流路２９および流路３９を流れる薬液等の制御流体に接触する接液部であるため、内周面４８も接液部である。この接液部（内周面４８）は、軸方向の長さを約３～４ｍｍ、直径を約２～１０ｍｍとし、該直径に対する該軸方向の長さの比が、約０．４～１．５であることが望ましい。さらには、接液部（内周面４８）は、軸方向の長さを約３ｍｍとし、直径は約２～３ｍｍであり、該直径に対する該軸方向の長さの比が、約１.０～１．４であることがより望ましい。また、この接液部（内周面４８）の面粗は、Ｒｚ６．３以下であることが望ましい。

また、環状シール部材４の直径は、後述するフランジ部２５，３５よりも大きくされており、アース接続部４５は、第１接続部２１および第２接続部３１の外部に露出した状態となる。さらに、アース接続部４５の、環状シール部材４の軸線方向の両端部のうちの一端には、凸部４５１が、環状シール部材４の径方向内側に向かって突設されている。なお、この凸部４５１は、環状シール部材４の全周において設けられるものでなく、例えば、円周方向の９０度おきに等間隔に設けられるものである。

第１接続部２１の管状部２８の先端部（流量調整弁３側の端部）には、フランジ部２５が形成されている。フランジ部２５の端面２２が環状シール部材４を装着する面である。端面２２には、第１接続部２１の径方向外側に突出した係止凸部２７が形成されている。また、端面２２の径方向内側には、環状シール部材４の本体部４３の環状シール溝４６に圧入される圧入部２４が形成されている。圧入部２４が環状シール溝４６に圧入されることで、環状シール部材４が端面に固定されることとなるが、圧入部２４が環状シール溝４６に圧入される前の環状シール部材４は、係止凸部２７に、環状シール部材４の凸部４５１を引っ掛けることで、フランジ部２５に仮止めすることが可能となっている。さらにまた、フランジ部２５の、端面２２の反対側には、連結部材５を装着するための装着溝２３が環状に形成されている。さらに、フランジ部２５には、接続側テーパ面２６が形成されている。

第２接続部３１の管状部３８の先端部（配管２側の端部）には、フランジ部３５が形成されている。フランジ部３５の端面３２が環状シール部材４を装着する面である。端面３２には、径方向外側に突出した係止凸部３７が形成されている。この係止凸部３７は、上記の係止凸部２７同様に、環状シール部材４の仮止めすることが可能である。また、端面３２の径方向内側には、本体部４３の環状シール溝４７に圧入される圧入部３４が形成されている。さらにまた、フランジ部３５の、端面３２の反対側には、連結部材５を装着するための装着溝３３が環状に形成されている。さらに、フランジ部３５には、接続側テーパ面３６が形成されている。

なお、環状シール部材４は、端面２２，３２に対して着脱可能とされている。よって、環状シール部材４が経年劣化等により交換が必要となった場合には、新しい環状シール部材４を端面２２，３２に装着することが可能である。その他にも、例えば、カーボンナノチューブを分散させていない一般的なフッ素樹脂（ＰＴＦＥやＰＦＡ等）からなる環状シール部材（アース要素の接続を行わない環状シール部材）と互換性のある形状としておけば、アース接続の要否に応じて、環状シール部材の付け替えも可能である。

アース要素８は、図４に示すように、環状シール部材４のアース接続部４５に取り付け可能な取付部８１と、アース１０に接続するアース接続経路部８２と、からなる。取付部８１は、円環状で、一部にスリット８１ａが設けられることでＣ型リング状に形成されている。また、取付部８１の内周面は、アース接続部４５と接触可能とされている。取付部８１の内径は、環状シール部材４のアース接続部４５の直径よりも小さくされているため、取付部８１は、アース接続部４５に取り付けられると、アース接続部４５によって拡径される。これにより、取付部８１は弾性変形し、弾性変形により生じる反力によってアース接続部４５と接触している。そして、アース接続経路部８２は、取付部８１のスリット８１ａが設けられている箇所の反対側から延伸されている。

連結部材５は、図５に示すように、円筒形状をしており、第１連結片６と第２連結片７とからなる。第１連結片６と第２連結片７は、強度と耐腐食性があるフッ素樹脂を材質とする。第１連結片６と第２連結片７は、第１接続部２１と第２接続部３１の外周に沿って取り付けられるように内周面が円弧状に形成されている。

連結部材５の第１連結片６は、図９に示すように、連結部材５の軸方向に直交する断面において、開口部６ａを有する概Ｕ字形状を成す。第２連結片７は、第１連結片６の開口部６ａを覆う形状を成す。図８に示すように、第１連結片６の周方向の一端には、端部６５が形成され、端部６５の軸方向両端には第１ヒンジ部６３が形成されている。第２連結片７の周方向の一端には、第２ヒンジ部７３が形成されており、第２ヒンジ部７３が第１ヒンジ部６３に係合されることで、第２連結片７は第１連結片６に、図５に示す係止状態と図７に示す開状態との間で回動可能に保持されている。

図７に示すように、第１連結片６の周方向の他端（端部６５とは反対側の端部）には、連結部材５の軸方向両端に、一対の第１係止部６４（６４Ａ，６４Ｂ）が立設されている。なお、第１係止部６４Ａ，６４Ｂは同じ形状を有するため、以下では第１係止部６４として記載する。第１係止部６４の先端は、径方向外側に折れ曲がった先端部６４ａａが形成されている。

第２連結片７の周方向の他端（第２ヒンジ部７３とは反対側の端部）には、図７に示すように、連結部材５の軸方向両端に、第１連結片６の第１係止部６４と係合する一対の第１係止受け部７５Ａ，７５Ｂが設けられている。なお、第１係止受け部７５Ａ，７５Ｂは同じ形状を有するため、以下では第１係止受け部７５として記載する。第１係止受け部７５の先端は、径方向内側に折れ曲がった先端部７５ａａが形成されている。この先端部７５ａａは、第１係止部６４の先端部６４ａａと係合可能であり、先端部７５ａａと先端部６４ａａとが係合した状態が、連結部材５の係止状態である。

第１連結片６は、図２に示すように、連結部材５の軸心方向の両端部のうち、一方の端部に径方向内方に向かって突設される第１突部６０を備え、他方の端部に径方向内方に向かって突設される第２突部６１を備える。これにより第１連結片６は、軸心方向の断面が略Ｕ字形状となっている。また、第２連結片７は、連結部材５の軸心方向の両端部のうち、一方の端部に径方向内方に向かって突設される第１突部７０を備え、他方の端部に径方向内方に向かって突設される第２突部７１を備える。これにより第２連結片７は、軸心方向の断面が略Ｕ字形状となっている。

以上のような連結部材５は、環状シール部材４のアース接続部４５およびアース接続部４５に取り付けられたアース要素８を覆うようにして、第１接続部２１および第２接続部３１に装着される。装着手順を説明すると、まず、図９に示すように、開状態の連結部材５を、開口部６ａに管状部２８（管状部３８）を挿入するようにして取り付ける。そして最後に、第２連結片７を回動させ、第１係止部６４と第１係止受け部７５を係合させ、連結部材５を係止状態とする。

連結部材５が第１接続部２１および第２接続部３１に装着されると、第１連結片６の第１突部６０と第２連結片７の第１突部７０は、装着溝２３に配置され、第１連結片６の第２突部６１と第２連結片７の第２突部７１は、装着溝３３に配置される。これにより、第１突部６０，７０が、フランジ部２５を、フランジ部２５の端面２２とは反対側の端面から抑え込み、第２突部６１，７１が、フランジ部３５を、フランジ部３５の端面３２とは反対側の端面から抑え込むため、第１接続部２１と第２接続部３１の間に圧入された環状シール部材４の、流路２９，３９の軸心方向に第１接続部２１と第２接続部３１を遠ざけるように作用する力に抗して、連結部材５は、第１接続部２１と第２接続部３１の接続状態を維持している。

また、アース要素８のアース接続経路部８２は、図４に示すように、第１連結片６の端部６５とは反対側の隙間（第１係止部６４と第１係止受け部７５とが係合している側の隙間）から連結部材５の外部に延伸されており、アース１０に接続される。

（実験結果について）
図１に示すように、配管２と流量調整弁３とを流体機器接続構造１により接続した状態で、エアパージを行い、エアパージにより環状シール部材に発生する静電気について実験を行った。図１０は、実験結果を表す表であり、環状シール部材の電圧値の測定結果を示したものである。表中の「従来技術」とは、環状シール部材４の代わりに、カーボンナノチューブが分散されておらず導電性を有しない従来技術に係る環状シール部材を用いて実験を行ったことを意味する。表中の「本実施形態」とは、本実施形態に係る環状シール部材４（接液部（内周面４８）の、直径に対する該軸方向の長さの比を約０．４～１．５としたもの）を用いて実験を行ったことを意味する。また、表中の「ＩＮ」とは、流量調整弁３の入力ポート３１Ａ側を意味しており、「ＯＵＴ」は、流量調整弁３の出力ポート３１Ｂ側を意味する。

電圧値の測定結果を説明すると、従来技術に係る環状シール部材を用いて実験を行った場合、入力ポート３１Ａ側の環状シール部材および出力ポート３１Ｂ側の環状シール部材の電圧値は、ともに数千～数万Ｖであった。

次に本実施形態に係る環状シール部材４を用いて実験を行った場合、入力ポート３１Ａ側の環状シール部材４および出力ポート３１Ｂ側の環状シール部材４の電圧値は、ともに±１．０ｋＶ以下であり、静電気が抑えられていることが分かる。この環状シール部材４の電圧値は、人体には衝撃が感じられない程度のものである。

次に、本発明に係る環状シール部材を用いた流体機器接続構造の変形例について説明する。図１０は、環状シール部材を用いた流体機器接続構造の変形例を示す図である。

上に説明した流体機器接続構造１は、制御流体の給排を行う第１接続部２１と第２接続部３１の接続のために用いられているが、図１０に示す流体機器接続構造１００のように、Ｔ字配管２００（第１流体機器の一例）の、制御流体を給排しないポート２０８を、蓋材６００（第２流体機器の一例）によって封止するために用いることも可能である。

流体機器接続構造１００は、図１０に示すように、Ｔ字配管２００のポート２０８に設けられた第１接続部２０１と、蓋材６００に設けられた第２接続部６０１とを、環状シール部材４を介して接続している。そして、第１接続部２０１と第２接続部６０１との外周に連結部材５を取り付けて接続状態を維持している。また、環状シール部材４は、アース要素８によりアース１０に接続されている。

Ｔ字配管２００は、内部に、図１０中の左右方向に伸びる流路２０９を有しており、薬液等の制御流体は、流路２０９内を、例えば矢印Fの方向に流れる。ポート２０８は、流路２０９に対して垂直方向に突設されており、流路２０９に連通している。制御流体は、流路２０９を流れる際に、ポート２０８にも流入されるため、ポート２０８の内壁２１０は接液部である。また、ポート２０８の先端部にはフランジ部２０５が形成されている。そして、フランジ部２０５の端面２２２には、上記した流体機器接続構造１のフランジ部２５の端面２２に環状シール部材４が圧入されるのと同様に、環状シール部材４が圧入されている。

蓋材６００は、Ｔ字配管２００側の端部が開放された有頂筒状に形成されており、開放された側の端部の内壁６０９は、ポート２０８に流入した制御流体と接触する接液部である。また、蓋材６００のＴ字配管２００側の端部にはフランジ部６０５が形成されている。そして、フランジ部２０５の端面６２２には、上記した流体機器接続構造１のフランジ部３５の端面３２に環状シール部材４が圧入されるのと同様に、環状シール部材４が圧入されている。

環状シール部材４は、上記した流体機器接続構造１に用いられるものと同一のものであり、アース接続部４５は、第１接続部２０１および第２接続部６０１の外部に露出した状態されている。そして、アース接続部４５には、アース要素８は、上記した流体機器接続構造１に用いられるものと同一のアース要素８が取り付けられている。また、連結部材５は、上記した流体機器接続構造１に用いられるものと同一のものであり、環状シール部材４のアース接続部４５およびアース接続部４５に取り付けられたアース要素８を覆うようにして、第１接続部２０１および第２接続部６０１に装着される。

以上のように、流体機器接続構造１００によって、Ｔ字配管２００と蓋材６００とが接続されることで、内壁２１０と内壁６０９とが、制御流体と接触する一連の接触面４００とされている。さらに、環状シール部材４は、内壁２１０，６０９と同軸上に位置しており、環状シール部材４の内周面４８が接触面４００の一部を形成している。よって、内壁２１０，６０９とは、上記した通り接液部であるため、内周面４８も接液部である。つまり、流路２０９を流れる制御流体は、ポート２０８に流入されると、カーボンナノチューブが分散された環状シール部材４と接触可能である。よって、制御流体が帯電したとしても、環状シール部材４に接触することで、環状シール部材４およびアース要素８を介してＴ字配管２００や蓋材６００の外部に放電することが可能となる。

なお、第２流体機器として蓋材６００を挙げているが、これに限定されるものではない。例えば、第２流体機器として圧力計等の測定機器をＴ字配管２００のポート２０８に接続することも可能である。

以上説明したように、本実施形態の環状シール部材４によれば、
（１）第１流体機器（例えば、配管２やＴ字配管２００）に形成された第１接続部２１，２０１と、第２流体機器（例えば、流量調整弁３や蓋材６００）に形成された第２接続部３１，６０１と、をシール状態で接続するために、第１接続部２１，２０１と第２接続部３１，６０１との間に介在する環状シール部材４において、環状シール部材４の内周面４８は、第１接続部２１，２０１と第２接続部３１，６０１とが接続されてなる、制御流体と接触する一連の接触面４０，４００の一部を形成しており、制御流体（例えば半導体製造工程に用いられる薬液等）に接触可能であること、環状シール部材４は、導電性材料を分散させた樹脂からなり、静電気を外部に逃がすためのアース要素８を接続することが可能なアース接続部４５を備えること、を特徴とする。

（２）（１）に記載の環状シール部材４において、前記導電性材料は、カーボンナノチューブであること、前記樹脂は、フッ素樹脂（例えばＰＴＦＥやＰＦＡ）であること、を特徴とする。

（１）または（２）に記載の環状シール部材４によれば、環状シール部材４の内周面４８は、第１接続部２１と第２接続部３１とが接続されてなる、制御流体と接触する一連の接触面４０，４００の一部を形成している。つまり、環状シール部材４の内周面４８は、接液部である。また、環状シール部材４は、導電性材料（例えばカーボンナノチューブ）を分散させた樹脂からなるため、導電性を持つ。さらに、環状シール部材４には、静電気を外部に逃がすためのアース要素８が接続されている。よって、流体が流路（例えば流路２９や流路３９）を通過するうちに帯電したとしても、流体が環状シール部材４に接触することで、環状シール部材４およびアース要素８を介して流体機器（配管２、流量調整弁３、Ｔ字配管２００、蓋材６００）の外部に放電が行われる。放電が行われることで、流体機器（例えばダイアフラム弁体３０１の薄膜部３０２）に絶縁破壊が発生するおそれが低減される。

また、環状シール部材４が導電性を持つとともに、アース要素８が接続されているため、環状シール部材４自体の帯電を防止することが可能である。環状シール部材４の帯電を防止することが出来れば、環状シール部材４に静電気によってパーティクルが付着することを防止することが出来る。

さらにまた、流体の帯電防止のためには、第１流体機器（配管２，Ｔ字配管２００）の第１接続部２１，２０１と第２流体機器（流量調整弁３，蓋材６００）の第２接続部３１，６０１とを、導電性を有するチューブを介して接続することも考えられるが、（１）または（２）に記載の環状シール部材４によれば、第１流体機器（配管２，Ｔ字配管２００）の第１接続部２１，２０１と第２流体機器（流量調整弁３，蓋材６００）の第２接続部３１，６０１とを直接接続することが出来るため、導電性を有するチューブを用いるよりも第１流体機器（配管２，Ｔ字配管２００）および第２流体機器（流量調整弁３，蓋材６００）の設置スペースを最小限にしつつ、流体の帯電を防止することが可能である。

（３）（１）または（２）に記載の環状シール部材４において、環状シール部材４の外周面は、第１接続部２１，２０１および第２接続部３１，６０１の少なくともいずれか一方の外部に露出していること、前記外周面がアース接続部４５であること、を特徴とする。

（３）に記載の環状シール部材４によれば、環状シール部材４の外周面は、第１接続部２１，２０１および第２接続部３１，６０１の外部に露出しているため、アース要素８との接続が容易となる。また、アース要素８を着脱可能なものとして、必要に応じてアース要素８の要否を選ぶことが出来るなど、流体機器（配管２や流量調整弁３、Ｔ字配管２００や蓋材６００）の選択に自由度を持たすことが出来る。

（４）（３）に記載の環状シール部材４において、アース要素８は、アース接続部４５に取り付け可能な取付部８１を備えること、取付部８１は、その内周面がアース接続部４５と接触可能とされたＣ型リング状に形成されており、その内径は、アース接続部４５の直径よりも小さくされていること、取付部８１は、アース接続部４５に取り付けられた際、アース接続部４５によって拡径され、弾性変形することで生じる反力によりアース接続部４５と接触可能なこと、を特徴とする。

（４）に記載の環状シール部材４によれば、アース要素８の取付部８１は、環状シール部材４の外周面（アース接続部４５）に取り付けられた際、環状シール部材４の外周面（アース接続部４５）によって拡径され、弾性変形することで生じる反力により環状シール部材４の外周面（アース接続部４５）と接触する。これにより、環状シール部材４とアース要素８との接続が安定化され、静電気を安定的に流体機器（配管２や流量調整弁３、Ｔ字配管２００や蓋材６００）の外部に逃がすことが出来る。

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の環状シール部材４において、環状シール部材４は、第１接続部２１，２０１と第２接続部３１，６０１との間に、着脱可能に介在すること、を特徴とする。

（５）に記載の環状シール部材４によれば、環状シール部材４を、例えば従来の環状シール部材と置き換えが可能であるなど、アース要素の接続を行わない環状シール部材と互換性のある形状としておけば、アース接続の要否に応じて、流体機器（配管２や流量調整弁３、Ｔ字配管２００や蓋材６００）の選択に自由度を持たすことが出来る。

また、本実施形態の流体機器接続構造１によれば、
（６）第１接続部２１，２０１を有する第１流体機器（例えば、配管２やＴ字配管２００）と、第２接続部３１，６０１を有する第２流体機器（例えば、流量調整弁３や蓋材６００）と、第１接続部２１，２０１及び第２接続部３１，６０１の間に介在する環状シール部材４と、環状シール部材４を介して第１接続部２１，２０１及び第２接続部３１，６０１を接続する連結部材５と、を有する流体機器接続構造１，１００において、環状シール部材４は、（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の環状シール部材４であること、を特徴とする。

（６）に記載の流体機器接続構造１，１００によれば、環状シール部材４の内周面４８は、第１接続部２１，２０１と第２接続部３１，６０１とが接続されてなる、制御流体と接触する一連の接触面４０，４００の一部を形成している。つまり、環状シール部材４の内周面４８は、接液部である。また、環状シール部材４は、導電性材料（例えばカーボンナノチューブ）を分散させた樹脂からなるため、導電性を持つ。さらに、環状シール部材４には、静電気を外部に逃がすためのアース要素８が接続されている。よって、流体が流路を通過するうちに帯電したとしても、流体が環状シール部材４に接触することで、環状シール部材４およびアース要素８を介して流体機器（配管２、流量調整弁３、Ｔ字配管２００、蓋材６００）の外部に放電が行われる。放電が行われることで、流体機器（例えばダイアフラム弁体３０１の薄膜部３０２）に絶縁破壊が発生するおそれが低減される。

また、環状シール部材４が導電性を持つとともに、アース要素８が接続されているため、環状シール部材４自体の帯電を防止することが可能である。環状シール部材４の帯電を防止することが出来れば、環状シール部材４に静電気によってパーティクルが付着することを防止することが出来る。

さらにまた、流体の帯電防止のためには、第１流体機器（配管２、Ｔ字配管２００）の第１接続部２１，２０１と第２流体機器（流量調整弁３、蓋材６００）の第２接続部３１，６０１とを、導電性を有するチューブを介して接続することも考えられるが、（６）に記載の流体機器接続構造１，１００によれば、第１流体機器（配管２、Ｔ字配管２００）の第１接続部２１，２０１と第２流体機器（流量調整弁３、蓋材６００）の第２接続部３１，６０１とを直接接続することが出来るため、導電性を有するチューブを用いるよりも第１流体機器（配管２、Ｔ字配管２００）および第２流体機器（流量調整弁３、蓋材６００）の設置スペースを最小限にしつつ、流体の帯電を防止することが可能である。

なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、流体機器接続構造１を、第１流体機器としての配管２と、第２流体機器としての流量調整弁３との接続を行うために用いているが、接続を行う流体機器はこれらに限定されるものではない。例えば、第１流体機器と第２流体機器とをともに配管として、流体機器接続構造１を配管同士の接続に用いることも可能である。

また、上記実施形態においては、アース要素８と環状シール部材４の接続には、アース要素８の取付部８１をＣ型リング状とし、取付部８１がアース接続部４５に拡径されることによる反力により接続されるものとしているが、
環状シール部材４をアース１０に接続するための構成としてはこれに限定されるものではない。例えば、環状シール部材４のアース接続部４５に第１コネクタを設け、アース要素の取付部を第１コネクタと嵌合可能な第２コネクタとして、第１コネクタと第２コネクタとを嵌合させることで、環状シール部材４をアース１０に接続するものとしても良い。

１ 流体機器接続構造
２ 配管（第１流体機器の一例）
３ 流量調整弁（第２流体機器の一例）
４ 環状シール部材
８ アース要素
２１ 第１接続部
３１Ａ 入力ポート（第２接続部の一例）
３１Ｂ 出力ポート（第２接続部の一例）
４５ アース接続部
４８ 内周面

Claims (6)

1. 第１流体機器に形成された第１接続部と、第２流体機器に形成された第２接続部と、をシール状態で接続するために、前記第１接続部と前記第２接続部との間に介在する環状シール部材において、
   前記環状シール部材の内周面は、前記第１接続部と前記第２接続部とが接続されてなる、制御流体と接触する一連の接触面の一部を形成しており、前記制御流体に接触可能であること、
   前記環状シール部材は、導電性材料を分散させた樹脂からなり、静電気を外部に逃がすためのアース要素を接続することが可能なアース接続部を備えること、
   を特徴とする環状シール部材。
2. 請求項１に記載の環状シール部材において、
   前記導電性材料は、カーボンナノチューブであること、
   前記樹脂は、フッ素樹脂であること、
   を特徴とする環状シール部材。
3. 請求項１または２に記載の環状シール部材において、
   前記環状シール部材の外周面は、前記第１接続部および前記第２接続部の少なくともいずれか一方の外部に露出していること、
   前記外周面が前記アース接続部であること、
   を特徴とする環状シール部材。
4. 請求項３に記載の環状シール部材において、
   前記アース要素は、前記アース接続部に取り付け可能な取付部を備えること、
   前記取付部は、その内周面が前記アース接続部と接触可能とされたＣ型リング状に形成されており、その内径は、前記アース接続部の直径よりも小さくされていること、
   前記取付部は、前記アース接続部に取り付けられた際、前記アース接続部によって拡径され、弾性変形することで生じる反力により前記アース接続部と接触可能なこと、
   を特徴とする環状シール部材。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の環状シール部材において、
   前記環状シール部材は、前記第１接続部と前記第２接続部との間に、着脱可能に介在すること、
   を特徴とする環状シール部材。
6. 第１接続部を有する第１流体機器と、第２接続部を有する第２流体機器と、前記第１接続部及び前記第２接続部の間に介在する環状シール部材と、前記環状シール部材を介して前記第１接続部及び前記第２接続部を接続する連結部材と、を有する流体機器接続構造において、
   前記環状シール部材は、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の環状シール部材であること、
   を特徴とする流体機器接続構造。

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