JP4118785B2 - タンクからの液体供出用コネクタ - Google Patents

Description

本発明はタンクからの液体供出機構、より詳細には、半導体製造工程において使用するエッチング液のような高純度薬液等の液体を、樹脂製タンクから供出するためにタンクの上面に設置されるタンクからの液体供出用コネクタに関するものである。

従来の樹脂製タンク２からの液体供出機構１として、図１０に示すようなものがあった。それは、内蓋４とこれらをタンク２の口３に固定するためのネジ付き環状キャップ５とから成り、内蓋４の上面には、液体を加圧して押出す圧力ガスの供給手段接続用のオネジ付接続口６と、液体供出手段接続用のオネジ付接続口７とが突設され、オネジ付接続口７には、タンク２の底にまで伸びるサイホン管８が取り付けられるというものである。

この機構の場合、内蓋４の上面に２つのオネジ付接続口６、７が突設されるが、これらの部分に横方向に大きな負荷がかかるような場合はその負荷をまともに受け、殊にその付け根当たりが負荷の影響を受けて損傷したり変形したりしやすく、薬品や圧力ガスがリークする虞があるという問題があった。

本願出願人は、この問題を解決するものとして、図１１に示すような、液体タンクの頸部に締付キャップを介して取り付けられる内蓋１１に２つのメネジ孔１２、１３を凹設し、一方のメネジ孔１２に、常時スプリング１７による押上力を受けて圧力ガス供給口２０を閉塞状態にするバルブ１８を内蔵した圧力ガス供給用プラグ１４をネジ付けると共に、他方のメネジ孔１３に、常時スプリング２８による押上力を受けて液体供出口３２を閉塞状態にするバルブ３０を内蔵した液体供出用プラグ１５をネジ付けて成る液体供出機構を提唱した（特開２０００−１４６０８９）。

この液体供出機構の場合は、液体供出作業の間、プラグ１４及びプラグ１５に横方向の負荷がかかっても、プラグ１４及びプラグ１５は、それぞれ下部が内蓋１１に形成されたメネジ孔１２、１３内に埋入状態にて確固と保持されているため、損傷する虞は殆どなく、以て、薬液等の液体や圧力ガスのリークの発生を確実に防止することができるという効果が得られる。

しかるに、この液体供出機構の場合には、圧力ガス供給用プラグ１４と液体供出用プラグ１５とが内蓋１１から突出するために、不使用時において邪魔になるという問題がある。
特開２０００−１４６０８９

本発明は、このような従来技術における問題を解決するためになされたものであって、不使用時において突出する部分がないために邪魔にならず、不使用時において密栓状態を維持し得るタンクからの液体供出用コネクタを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、液体タンクの上面に突設
される頸部にネジ付けられるドラムキャップに液体供出用コネクタとガス・液
送込用のコネクタとを形成して成る液体供出用コネクタであって、前記ドラム
キャップに液体供出用プラグ設置孔と前記液体供出用プラグ設置孔と同じぐら
いの大きさのガス・液送込用プラグ設置孔とを設け、前記液体供出用プラグ設
置孔内には前記タンクの底にまで延びるサイホン管を備えた液プラグを、その
上面が前記ドラムキャップ上面上に出ないように設置し、前記ガス・液送込用
プラグ設置孔内には前記液プラグと同じ内径のガス・液兼用プラグを、その上
面が前記ドラムキャップ上面上に出ないように設置し、前記液プラグ及びガ
ス・液兼用プラグにそれぞれ、各プラグの上方開口部を密閉する液キャップな
いしガス・液兼用キャップを脱着可能に嵌め付けて成るタンクからの液体供出
用コネクタ。

上記課題を解決するための請求項２に記載の発明は、前記液キャップは前記液プラグの外周に設けたオネジ部にネジ付けることとし、前記ガス・液兼用キャップは前記ガス・液兼用プラグの外周に設けたオネジ部にネジ付けることとし、前記液プラグのオネジ部の径と前記ガス・液兼用プラグのオネジ部の径とを異ならしめたものである。

上記課題を解決するための請求項３に係る発明は、前記液プラグと液キャップ間、及び／又は、前記ガス・液兼用プラグとガス・液兼用キャップ間に、前記液キャップ及びガス・液兼用キャップを緩めることによってタンク内脱圧を行なう脱圧機構を設けたというものであり、また、請求項４に係る発明は、前記脱圧機構が、前記プラグに形成される脱圧路と前記液キャップ及びガス・液兼用キャップに形成される側孔とから成り、前記脱圧路の上方開口端は、前記液キャップ及びガス・液兼用キャップの締込時において前記液キャップ及びガス・液兼用キャップの内壁によって閉塞され、前記液キャップ及びガス・液兼用キャップを緩めたときに前記内壁から離れて通気可能となるというものである。

上記課題を解決するための請求項５に係る発明は、前記２つのプラグ設置孔の一方又は双方の上端部に、前記液キャップとガス・液兼用キャップの装着に際し、前記液プラグとガス・液兼用プラグとを識別容易にする識別リングを嵌着するというものであり、また、請求項６に係る発明は、前記識別リングの内周面に、前記タンク内液体の種類を指示する突部または凹部を設けるというものである。

上記課題を解決するための請求項７に係る発明は、前記ドラムキャップに、前記２つのプラグ設置孔とは別個の多目的プラグ設置孔が形成されるというものであり、請求項８に係る発明は、前記液体排出用のプラグ設置孔と前記ガス送込用のプラグ設置孔と前記多目的プラグ設置孔とが三角形状に配置されるというものであり、請求項９に係る発明は、前記多目的プラグ設置孔は、脱圧ポートその他多目的に利用可能であるというものであり、請求項１０に係る発明は、前記多目的プラグ設置孔は、第２の液プラグ設置孔又はガス・液兼用プラグ設置孔として利用されるというものである。

上記課題を解決するための請求項１１に記載の発明は、前記プラグ設置孔内へのネジ込みのために前記液プラグ及びガス・液兼用プラグの下部に形成されるオネジ部の下側に、環状楔形部を設けると共に、前記プラグ設置孔内下部に、前記環状楔形部が係合する環状受座を設けたものであり、請求項１２に記載の発明は、前記液プラグ及びガス・液兼用プラグの下底面と、前記下底面が当接する前記プラグ設置孔の内底面とを溶着したものであり、請求項１３に記載の発明は、前記液プラグの内径と前記ガス・液兼用プラグの内径とを同径にしたものである。

本発明に係るコネクタは、液体タンクの頸部にネジ付けられるドラムキャップに液体供出用のプラグ設置孔とガス・液送込用のプラグ設置孔とを設け、前記液体供出用プラグ設置孔内には前記タンクの底にまで延びるサイホン管を備えた液プラグを、その上面が前記ドラムキャップ上面上に出ないように設置し、前記ガス・液送込用プラグ設置孔内にはガス・液兼用プラグを、その上面が前記ドラムキャップ上面上に出ないように設置し、前記液プラグ及びガス・液兼用プラグにそれぞれ、各プラグの上方開口部を密閉するキャップを脱着可能に嵌め付けて成るので、液プラグ及びガス・液兼用プラグがそれぞれプラグ設置孔内においてドラムキャップの上面以下に位置することになり、不使用時に邪魔にならず、また、不使用時において、各プラグがそれぞれキャップに緊締されるために、密栓状態が保たれるという効果がある。

請求項２、５及び６に係る発明においては、誤接続を確実に防止し得る効果があり、請求項３及び４に係る発明においては、適時、タンク内の脱圧処理を簡単に行なうことができるという効果がある。

請求項７乃至１０に係る発明においては、本コネクタを多用途に汎用的に利用し得る効果があり、請求項１１及び１２に係る発明においては、液プラグ及びガス・液兼用プラグが前記プラグ設置孔内において無闇に回転しないと共に、シールするという効果がある。

本発明の好ましい実施形態について、添付図面に依拠して説明する。図１及び２において５１はドラムキャップで、最外周にスリーブ５２を有する。スリーブ５２は液体収納用のタンク５３の上面に突設される頸部にネジ付けるためのメネジ部５４を備える。

ドラムキャップ５１には、２つのプラグ設置孔５５、５６が形成される。一方のプラグ設置孔５５は液体供出用であり、他方のプラグ設置孔５６は圧力ガス及び液体送込用である。２つのプラグ設置孔５５、５６は、同一形状に形成してもよい。

プラグ設置孔５５には液プラグ５７が挿入され、液プラグ５７は、プラグ設置孔５５の下部に形成されるメネジ部にネジ付け固定される。その固定時において、液プラグ５７の上面がドラムキャップ５１の上面上に出ないように設定される。液プラグ５７はその中間部に外方に張出す環状ストッパー５８を有し、この環状ストッパー５８がプラグ設置孔５５の下部に形成される段部５５ａの上面に当たることにより、液プラグ５７の挿入位置決めがなされる。

液プラグ５７には、タンク５３の底にまで延びるサイホン管５９が設置され、サイホン管５９の周囲に、脱圧路６０が形成される。脱圧路６０は、液プラグ５７の上部において側方に抜けて開口する。また、図示してないが、液プラグ５７内には、上方から所定圧以上に加圧されることによって開く液バルブが内蔵されることもある。

６２は液プラグ５７に嵌め付けられる液キャップで、そのスリーブ下部の拡径部に刻設されるメネジ部６２ａを、液プラグ５７の環状ストッパー５８の上側に刻設されるオネジ部５７ａにネジ付けることにより、液プラグ５７に固定される。液キャップ６２の上面には、その回転操作の際に利用する係止孔６３が、適宜穿設される。

液キャップ６２の中間部には側孔６４が穿設され、側孔６４は、液キャップ６２をネジ戻した際に、脱圧路６０と連通する。即ち、液キャップ６２を緊締した状態において、脱圧路６０の上端開口部は液キャップ６２の内壁によって閉塞されているが（図３参照）、液キャップ６２をネジ戻すと、脱圧路６０の上端開口部が液キャップ６２の内壁から離れるため、タンク内圧が、脱圧路６０から側孔６４を通り外部へと抜けることが可能となる（図３参照）。

プラグ設置孔５５の上端部には、識別リング６５が嵌着される。識別リング６５の第１の機能は、液キャップ６２と後述するガス・液兼用キャップ７５の装着に際し、液プラグ５７とガス・液兼用プラグ７０とを識別容易にすることであり、そのために識別リング６５は、通例色付けされて、例えばプラグ設置孔５５の側にのみ設置される。

識別リング６５の第２の機能は、タンク５３内の液種を識別可能にするためである。そのために識別リング６５の内周面に２つの突部６６、６７が形成される（図４参照）。一方の突部６６は基準突部であり、他方の突部６７は識別突部である。識別突部６７は基準突部６６から所定の角度を置いて設置され、識別突部６７と基準突部６７とのなす角度によって薬液の種類を表わす。

そして、液プラグ５７に接続される液ソケット（図示してない）の外側面には、当該液種の基準突部６６と識別突部６７に対応する縦溝が形成される。かくしてその液ソケットは、その液種に対応する基準突部６６と識別突部６７を有する識別リング６５にしか嵌め込むことができないので、液種の異なる液ソケットの誤接続、並びに、液ソケットと、後記ガス・液兼用プラグ７０に接続される液・ガス兼用ソケットとの誤接続が確実に防止される。

圧力ガス送込用のプラグ設置孔５６にも、ガス送込管７１がタンク５３内の液面にまで延びないこと以外は液プラグ５７とほぼ同様の構成のガス・液兼用プラグ７０が、プラグ設置孔５６の下部に形成されるメネジ部にネジ付け固定される。即ち、ガス・液兼用プラグ７０は、その中間部に外方に張出す環状ストッパー７３を有し、この環状ストッパー７３がプラグ設置孔５６の下部に形成される段部５６ａの上面に当たることにより、ガス・液兼用プラグ７０の挿入位置決めがなされる。

ガス送込管７１の周囲にも脱圧路７４が形成される。脱圧路７４は、ガス・液兼用プラグ７０の上部において側方に抜けて開口し、やはりガス・液兼用プラグ７０に嵌め付けられるガス・液兼用キャップ７５の中間部に穿設される側孔７６と連通可能となる。

即ち、ガス・液兼用キャップ７５は、そのスリーブ下部の拡径部に刻設されるメネジ部７５ａを、ガス・液兼用プラグ７０の環状ストッパー７３の上側に刻設されるオネジ部にネジ付けることによってガス・液兼用プラグ７０に固定され、上記の場合と同様に、ガス・液兼用キャップ７５をネジ戻すことにより、脱圧路７４が側孔７６と連通する。図示してないが、ガス・液兼用プラグ７０内には、上方から所定圧以上に加圧されることによって開くガスバルブが内蔵されることもある。また、ガス・液兼用キャップ７５の上面にも、係止孔６３と同様の係止孔７７が適宜形成される。

より好ましい実施の形態においては、例えば、液キャップ６２のメネジ部６２ａをネジ付ける液プラグ５７のオネジ部５７ａの径と、ガス・液兼用キャップ７５のメネジ部７５ａをネジ付けるガス・液兼用プラグ７０のオネジ部の径とを異ならしめ、あるいは、液プラグ５７とガス・液兼用プラグ７０のヘッド部の径を異ならしめる。そのようにした場合は、液キャップ６２とガス・液兼用キャップ７５の、ガス・液兼用プラグ７０ないし液プラグ５７への誤接がなくなる。

近時は、タンク内において薬液中の固化したスラッジが凝集肥大化すること等を防止するために、タンク内の薬液の非供出時において、薬液を循環させることが多くなってきている。この薬液の循環は、液プラグのサイホン管から吸い上げたタンク内の薬液を、ガス・液兼用プラグ側からタンク内に戻すものである。

しかるに、従来のガスプラグはガスの圧送のみを想定していたために内孔の径が小さく、これを薬液循環用として用いるには小径過ぎて、スムーズな薬液循環は望めない。そこで、本発明においてはプラグ設置孔５６をプラグ設置孔５５と同じ位に大きなものとし、且つ、それらにネジ込まれるプラグ５７、７０の内径を等しいものとする。そのようにすることにより、タンク内薬液の循環に際し、液体流量（流れ）に損失、支障が生じることを防止することができる。

また、従来、液プラグ５７の下部とプラグ設置孔５５の下部との間のシールは、Ｏリングによって行われ、プラグ設置孔側に液プラグ５７の回り止め（緩み止め）部材が設置されていた。

これに対して本発明においては、液プラグ５７の環状ストッパー５８の下側に形成されるオネジ部５７ｂの下側に、環状楔形部５７ｃを設けると共に、プラグ設置孔５５の下部に、環状楔形部５７ｃに対応する環状受座５５ｂを形成する（図５参照）。かくして液プラグ５７を螺進させると、環状楔形部５７ｃが環状受座５５ｂに密着係止され、その部のシールがなされる（図５（Ｂ）参照）。

また、液プラグ５７の底面に設けた突部５７ｄを、超音波溶着法により、プラグ設置孔５５の内底面５５ｃに溶着する。かくして、液プラグ５７はプラグ設置孔５５内に固定され、緩みが防止される。

本発明におけるシール手段及びプラグ緩み止め手段は上記のとおりであるため、部品点数が少なく、製品の小型化、低コスト化、組立て及びメンテナンスの容易化が図れる。なお、上記シール手段及びプラグ緩み止め手段は、ガス・液兼用プラグ７０側にも採用される。

上記構成の本発明に係る液体供出用コネクタにおいては、不使用時に液キャップ６２とガスキャップ７５を、それぞれ液プラグ５７並びにガス・液兼用プラグ７０にネジ込んで締め付けておくことにより、液体供出用のプラグ設置孔５５及びガス送込用のプラグ設置孔５６を完全且つ確実に密閉状態に閉塞することができ、それにより、ドラムキャップ５１全体に対するキャップは不要となる。そして、適時液キャップ６２及び／又はガスキャップ７５を緩めることにより、過剰なタンク内圧力を外に抜くことができる。

タンク５３内の液体の供出に当っては、液キャップ６２を抜き取って液体供出用の液ソケットを液プラグ５７に接合する。その際当該液ソケットに形成されている縦溝がカラーリング６５の２つの突部６６、６７に合致していないと、当該液ソケットをプラグ設置孔５５内に挿入することができないので、誤接続のおそれはなく、所望の液体以外の液体を誤って供出することはない。また、ガスキャップ７５を抜き取り、ガス送込用ソケットをガス・液兼用プラグ７０に接合する。

上記液プラグ５７に対する液ソケットの接合に伴ない、該液ソケット内のバルブが開いて通液可能状態となり、また、ガス・液兼用プラグ７０に対するガスソケットの接合に伴ない、該ガスソケットバルブが開いて通気可能状態となるようにすることもできる。かくしてガスバルブを通してタンク５３内に圧力ガスを供給すると、タンク５３内の液体に圧力がかかり、液体はサイホン管５９内を上昇して液プラグ５７を通り、タンク５３外へ送出される。

なお、液プラグ５７とガス・液兼用プラグ７０のオネジ部の径、及び／又は、ヘッド部の径を異ならしめることにより、液キャップ６２とガス・液兼用キャップ７５の誤接防止が可能となること上述したとおりであるが、上記ヘッド部を異径としたときは、同時に液ソケットとガスソケットの誤接防止にも役立つ。

他の実施形態においては、ドラムキャップ５１に多目的プラグ設置孔８１が形成される。多目的プラグ設置孔８１は、少スペース化、製品全体のコンパクト化のために、他の２つのプラグ設置孔５５、５６と三角形状に配置されることが好ましい。

多目的プラグ設置孔８１の利用方法は種々考えられ、その用途に応じて種々の形状のものとされる。図６及び図７は、多目的プラグ設置孔８１を脱圧ポートとして利用する例を示しており、図６では孔壁にメネジ部８２を設け、そこに押えナット８３をネジ込んで逆止弁８４を押止させている。また、図７では、同様にメネジ部８２にネジ込んだ押えナット８３でフィルター８５を押止させている。このフィルター８５は、過酸化水素水のように、常にタンク内部の圧力が上昇する薬液用で、タンク内圧力を一定に保つよう機能する。

図８及び図９は、多目的プラグ設置孔８１を第２の液プラグ又はガスプラグ設置用として利用する例を示しており、図８では孔壁にメネジ部８６を設け、そこにメネジ部８６に対応するオネジ部を有するプラグ８７、８８をネジ付け固定可能にしてある。また、図９では、孔内にオネジ部８９を立上らせ、そこにオネジ部８９に対応するメネジ部を有するプラグ９０、９１をネジ付け固定可能にしてある。

この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施態様を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施態様に制約されるものではない。

本発明に係るコネクタの構成を示す縦断面図である。 本発明に係るコネクタの構成を示す平面図である。 本発明に係るコネクタの構成を示す要部縦断面図である。 本発明に係るコネクタにおける識別リングを示す図である。 本発明に係るコネクタにおけるシール手段及びプラグ緩み止め手段を示す図である。 本発明に係るコネクタにおける多目的プラグ設置孔の第１の利用例を示す図である。 本発明に係るコネクタにおける多目的プラグ設置孔の第２の利用例を示す図である。 本発明に係るコネクタにおける多目的プラグ設置孔の第３の利用例を示す図である。 本発明に係るコネクタにおける多目的プラグ設置孔の第４の利用例を示す図である。 従来のコネクタの構成例を示す図である。 従来のコネクタの他の構成例を示す図である。

符号の説明

５１ ドラムキャップ
５２ スリーブ
５３ タンク
５４ メネジ
５５ プラグ設置孔
５５ａ 段部
５５ｂ 環状受座
５５ｃ 内底面
５６ プラグ設置孔
５６ａ 段部
５７ 液プラグ
５７ａ オネジ部
５７ｂ オネジ部
５７ｃ 環状楔型部
５７ｄ 突部
５８ ストッパー
５９ サイホン管
６０ 脱圧路
６２ 液キャップ
６２ａ メネジ部
６３ 係止孔
６４ 側孔
６５ 識別リング
６６ 突部
６７ 突部
７０ ガス・液兼用プラグ
７１ ガス送込管
７３ ストッパー
７４ 脱圧路
７５ ガス・液兼用キャップ
７５ａ メネジ部
７６ 側孔
７７ 係止孔
８１ 多目的プラグ設置孔
８２ メネジ部
８３ 押えナット
８４ 逆止弁
８５ フィルター
８６ メネジ部
８７ プラグ
８８ プラグ
８９ オネジ部
９０ プラグ
９１ プラグ

Claims (12)

1. 液体タンクの上面に突設される頸部にネジ付けられるドラムキャップに液体供出用コネクタとガス・液送込用のコネクタとを形成して成る液体供出用コネクタであって、前記ドラムキャップに液体供出用プラグ設置孔と前記液体供出用プラグ設置孔と同じぐらいの大きさのガス・液送込用プラグ設置孔とを設け、前記液体供出用プラグ設置孔内には前記タンクの底にまで延びるサイホン管を備えた液プラグを、その上面が前記ドラムキャップ上面上に出ないように設置し、前記ガス・液送込用プラグ設置孔内には前記液プラグと同じ内径のガス・液兼用プラグを、その上面が前記ドラムキャップ上面上に出ないように設置し、前記液プラグ及びガス・液兼用プラグにそれぞれ、各プラグの上方開口部を密閉する液キャップないしガス・液兼用キャップを脱着可能に嵌め付けて成るタンクからの液体供出用コネクタ。
2. 前記液キャップは前記液プラグの外周に設けたオネジ部にネジ付けることとし、前記ガス・液兼用キャップは前記ガス・液兼用プラグの外周に設けたオネジ部にネジ付けることとし、前記液プラグのオネジ部の径と前記ガス・液兼用プラグのオネジ部の径とを異ならしめた請求項１に記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
3. 前記液プラグと前記液キャップ間、及び／又は、前記ガス・液兼用プラグと前記ガス・液兼用キャップ間に、前記液キャップ及びガス・液兼用キャップを緩めることによってタンク内脱圧を行なう脱圧機構を設けた請求項１又は２に記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
4. 前記脱圧機構が、前記プラグに形成される脱圧路と前記液キャップ及びガス・液兼用キャップに形成される側孔とから成り、前記脱圧路の上方開口端は、前記液キャップ及びガス・液兼用キャップの締込時において前記液キャップ及びガス・液兼用キャップの内壁によって閉塞され、前記液キャップ及びガス・液兼用キャップを緩めたときに前記内壁から離れて通気可能となる請求項３に記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
5. 前記２つのプラグ設置孔の一方又は双方の上端部に、前記液キャップとガス・液兼用キャップの装着に際し、前記液プラグとガス・液兼用プラグとを識別容易にする識別リングを嵌着した請求項１乃至４のいずれかに記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
6. 前記識別リングの内周面に、前記タンク内液体の種類を指示する突部または凹部を設けた請求項５に記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
7. 前記ドラムキャップに、前記２つのプラグ設置孔とは別個の多目的プラグ設置孔が形成された請求項１乃至６のいずれかに記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
8. 前記液体供出用のプラグ設置孔と前記ガス・液送込用のプラグ設置孔と前記多目的プラグ設置孔とが三角形状に配置される請求項７に記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
9. 前記多目的プラグ設置孔は、脱圧ポートその他多目的に利用可能である請求項７又は８に記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
10. 前記多目的プラグ設置孔は、第２の液プラグ設置孔又はガス・液兼用プラグ設置孔として利用される請求項７又は８に記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
11. 前記プラグ設置孔内へのネジ込みのために前記液プラグ及びガス・液兼用プラグの下部に形成されるオネジ部の下側に、環状楔形部を設けると共に、前記プラグ設置孔内下部に、前記環状楔形部が係合する環状受座を設けた請求項１乃至１０のいずれかに記載のタンクからの液体供出用コネクタ。
12. 前記液プラグ及びガス・液兼用プラグの下底面と、前記下底面が当接する前記プラグ設置孔の内底面とを溶着した請求項１乃至１１のいずれかに記載のタンクからの液体供出用コネクタ。

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