JP4914155B2 - 液体タンク用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、液体タンク内の液体を外部へと供出するための液体タンク用コネクタに関するものである。

半導体製造には、種々の化学薬品が使用される。このような化学薬品は、液体タンク内に収容された状態で取り引きされる。半導体製造設備を備えた半導体製造工場では、液体タンク内の液体を外部へと供出するために、液体タンクに液体タンク用コネクタを取り付けて使用する。

図７には、液体タンク用コネクタを取り付けた液体タンクが示されている（特許文献１）。液体タンク７０には、２つの口栓部７１，７１ａが形成されている。各口栓部７１，７１ａには、それぞれ、液体流路接続用プラグ７２およびガス流路接続用プラ部７２ａが固定されている。液体流路接続用プラグ７２には、タンク７０の底部近傍まで延在するサイホン管７３が接続されている。
なお、各プラグ７２，７２ａにはキャップ（図示せず。）が装着可能となっており、キャップによって孔部が閉塞された状態で、液体タンク７０は搬送または保管されるようになっている。

このような構成の液体タンクから内部の液体を取り出す（供出する）場合には、各プラグ７２，７２ａからキャップを外した後、ホース７４，７４ａの先端に取り付けられたソケット７５，７５ａを、それぞれ、各プラグ７２，７２ａに対して接続する。そして、液体流路用ホース７４に設けられたポンプＰを起動することによって、液体タンク７０内の液体をサイホン管７３から供出する。このとき、液体タンク７０内の液体が減少することによりタンク内の圧力が負圧となるので、この圧力減少分を補うように、ガス流路用ホース７４ａから不活性ガスが液体タンク７０内に供給される。

また、特許文献２には、液体タンクに設けた一つの口栓部だけで液体の供出および不活性ガスの供給を行うことができる液体タンク用コネクタが示されている。つまり、この液体タンク用コネクタは、一つのプラグと一つのソケットとを接続した状態で、液体タンク内の液体を供出するための液体流路と、液体タンク内に不活性ガスを供給するためのガス流路とが形成されるようになっている。

特開２００２−１１４２４２号公報（図１６） 国際公開第２００５／１１９１１５号パンフレット（図１）

しかし、液体を供出している間または液体供出作業停止中に、何らかの理由によってソケットをプラグから取り外すことがある。このような場合、液体タンク内の液体が揮発して圧力が大気圧よりも高くなっている場合には、液体タンク内のガスまたは液体が外部に漏れてしまうおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液体タンクに固定されたプラグからソケットを取り外す際に、液体タンク内の内容物の漏出を防止する液体タンク用コネクタ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、本発明の液体タンク用コネクタは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる液体タンク用コネクタは、液体が収容される液体タンクに固定されるプラグと、該プラグに対して接続離間可能とされるソケットと、該ソケットに取り付けられ、該ソケットに対する相対移動によって、前記プラグとソケットとの接続状態を解除するスリーブと、を備え、前記プラグと前記ソケットとが接続された液体供出状態にて、前記液体タンクから液体を供出する液体流路と、前記液体タンク内にガスを供給するガス流路とが形成される液体タンク用コネクタにおいて、前記液体供出状態では前記ガス流路を形成するコックを備え、前記液体供出状態における前記コックの位置により、前記スリーブの前記相対移動が規制されることを特徴とする。

コックを操作することによりガス流路が形成され、液体タンク内にガスが供給されつつ液体の供出が行われる。本発明では、液体供出状態におけるコックの位置によりスリーブの相対移動が規制されるので、液体供出状態にあるときは、常に、ソケットがプラグから外されることがない。したがって、液体供出状態にあり液体タンク内が加圧された状態でソケットが外されることを回避できる。

さらに、本発明の液体タンク用コネクタによれば、前記コックは、前記プラグと前記ソケットが離間可能とされる離間可能状態にて、前記液体タンク内のガスを該液体タンク外へと排気する排気流路を形成し、かつ、該排気流路を形成する位置にて、前記スリーブの前記相対移動を許容することを特徴とする。

プラグからソケットを外す際には、離間可能状態とするためにコックを操作する。このときに、排気流路が形成され、液体タンク内のガスが液体タンク外へと排気され、液体タンク内の加圧状態が開放される。また、排気流路を形成する位置にコックを操作することにより、スリーブの相対移動が許容されることになる。したがって、排気流路を形成してはじめてソケットが外されることになり、液体タンク内が加圧されたままでソケットが外されることがない。

さらに、本発明の液体タンク用コネクタによれば、前記コックは、前記ガス流路を形成するガス流路形成位置と、前記排気流路を形成する排気流路形成位置との間で回動されるとともに、該ガス流路形成位置および該排気流路形成位置にて、位置決めされることを特徴とする。

コックは、ガス流路形成位置および排気流路形成位置にて位置決めされるようになっているので、確実に液体供出状態および離間可能状態を実現することができる。

液体供出状態におけるコックの位置によりスリーブの相対移動を規制することにより、液体供出状態にあり液体タンク内が加圧された状態でソケットが外されることを回避できるので、内容物の漏出を防止することができる。
また、液体タンク内のガスを液体タンク外へと排気する排気流路を形成し、かつ、排気流路を形成する位置にてスリーブの相対移動を許容することとしたので、排気流路を形成してはじめてソケットが外されることになり、内容物の漏出を防止することができる。
また、ガス流路形成位置および排気流路形成位置にてコックを位置決めすることとしたので、操作性を向上させることができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態にかかる液体タンク用コネクタの縦断面図が示されている。同図に示すように、液体タンクＴの上壁部Ｔ１にプラグ１が固定されており、このプラグ１に対してソケット２が接続されている。液体タンクＴ内には、薬液（液体）Ｗが貯留されている。
プラグ１は、樹脂製とされており、カップ形状の本体部３を備えている。この本体部３の外周面には、タンク上壁部Ｔ１に螺結するための雄ねじ部４が形成されている。本体部３の底面中央部には、下方に延在する樹脂製のサイホン管５が取り付けられている。本体部３とサイホン管５とは、一体成形によって構成することができ、あるいは、溶着によって構成することができる。サイホン管５は、取付け時に、その下端が液体タンクＴの底面近傍まで達する長さとされている。

カップ形状とされた本体部３の凹部７の中央には、上方に立設する略円筒状のプラグ筒６が設けられている。プラグ筒６には、その中心軸線上に沿って形成された貫通孔（液体流路）８が形成されており、この貫通孔８はサイホン管５に連通するようになっている。プラグ筒６の高さ方向における中間部の外周面には、環状の係止溝９と係止突条１０とが設けられている。係止溝９には、後述するソケット２の施錠ボール２６が嵌り込むようになっている。係止溝９の下方の外周面には、雄ねじ部１１が形成されている。この雄ねじ部１１には、プラグ筒６の貫通孔８の栓をするためのキャップ（図示せず）の内周面に形成された雌ねじ部が螺合される。プラグ筒６の壁部には、上下に形成されたガス流路１２が複数形成されている。このガス流路１２の下端は、本体部３の下端に開口し、タンクＴ内の液面上方に形成されるガス領域に連通するようになっている。また、各ガス流路１２の上端は、プラグ筒６上部の側面に開口している。

ソケット２は、円筒断面を有する内筒１９と、この円筒１９の下方外側を包囲するように設けられた円筒状のスリーブ１８とを備えている。
スリーブ１８は、樹脂製とされ、内筒１９に対して上下方向に相対移動可能となっている。スリーブ１８の上端には、フランジ１８ｂが設けられている。このフランジ１８ｂによって、スリーブ１８を上方向に移動させる際に把持しやすくなっている。また、スリーブ１８の下端には、施錠ボール２６に当接するように内周側に突出するボール受け部１８ａが設けられている。このボール受け部１８ａは、施錠ボール２６を解除する際に用いられる。

内筒１９の下部には、外周を切り欠いて形成した段部２２ａが形成され、この段部２２ａから下端に向かって延在する薄肉部２２が設けられている。この薄肉部２２の上半部にはスプリング２３が設置されており、スプリング２３上端は段部２２ａで受け、スプリング２３の下端はスリーブ１８の下部に嵌め込まれたスプリング受けリング２４で受けるようになっている。

内筒１９の下方に位置する薄肉部２２の下半部には、施錠ボール２６が収納される縦長円形状（図示せず）のボール係止孔２５が周方向に適宜間隔を置いて形成されている。ボール係止孔２５ごとに、１つの施錠ボール２６が収納されるようになっている。

内筒１９内には、その高さ方向における中間部に、筒体２７が収納されている。筒体２７の上端は、上方の液体流路用接続ピース２１に固定されている。筒体２７の中間部には、ベローズ２８が設けられており、長手方向（上下方向）に伸縮可能となっている。筒体２７の下部には、バルブヘッド３０を受ける弁座２９が形成されている。弁座２９は、下方に向けて拡開するすり鉢形状となっており、バルブヘッド３０の円錐面が当接するようになっている。この弁座２９に対してバルブヘッド３０が接近離間することにより、バルブの開閉が行われる。筒体２７の内周には、バルブスプリング３１が設けられている。バルブスプリング３１の上端は接続ピース２１の下端面で受け、バルブスプリング３１の下端は弁座２９を形成するように中心側に突出した突出部で受けるようになっている。

液体流路用接続ピース２１は、その下端部が内筒１９の孔部に収容されるように取り付けられている。接続ピース２１と内筒１９とは、内筒１９の上端内周面に形成した雌ねじ部に対して、接続ピース２１の外周面に形成した雄ねじ部が螺合することによって取り付けられている。接続ピース２１の下端には、中心軸線に沿って下方へと延在するようにバルブ２０が螺合によって固定されている。接続ピース２１のバルブ固定部の周囲には、複数の通液路３３が軸線方向に形成されている。これら通液路３３により、接続ピース２１の内部空間（液体流路）２１ａと、筒体２７の内部空間（液体流路）２７ａとが連通されている。
上述のように、接続ピース２１の下端面は、バルブスプリング３１を下方へと押圧する。これにより、バルブスプリング３１の弾発力が常時弁座２９に加わることになり、弁座２９が下方に押圧されてバルブヘッド３０に密着し、液シールが実現される。一方、バルブスプリング３１の弾発力に抗して弁座２９が押し上げられることによってバルブヘッド３０から弁座２９が離れると、液の流通が行われる。

筒体２７の外周面が摺接する内筒１９の内周面には、上下（軸線）方向に延在する縦溝とされた複数のガス通路３４が形成されている。ガス通路３４の下端は、バルブが開とされているときは開放され、プラグ１のガス通路１２と連通されるようになっている。ガス通路３４の上端は、内筒１９のヘッド部１９ａの内周面と接続ピース２１の外周面との間に形成される環状間隙３５に向けて開放されている。

内筒１９のヘッド部１９ａの一側には、コック５０を取り付けるためのコック取付部４０が設けられている。コック取付部４０は、側方に延在するガス流路４２が形成されている。このガス流路４２の一端は、環状間隙３５に連通する。また、ガス流路４２の他端は、コック５０の軸部５２を収納する収納凹部４４側に開口する。収納凹部４４の上方には、ガス流路接続用ピース４６が接続されている。ガス流路接続用ピース４６に取り付けられたガスホース４８によって、液体タンクＴ内に供給されるガスが導かれる。
また、コック取付部４０には、図２，図３，図５及び図６に示されているように、排気口４７が側方に向けて水平方向に延在して形成されている。この排気口４７は、液体タンクＴ内の加圧ガスを排気する際に、後述するコック５０の軸部５２の流路に連通されるようになっている。

コック５０は、その軸部５２が収納凹部４４に収納されことにより、ソケット２に対して取り付けられる。軸部５２は、収納凹部４４内でその軸線周りに回動可能となっている。軸部５２には、略直角に屈曲するガス流路５２ａが形成されている。すなわち、ガスホース４８から供給されたガスを取り込み、略直角に流路を曲げてコック取付部４０のガス流路４２へと導く形状となっている。また、図４に示したように、液体タンクＴ内のガスを排出する場合には、コック取付部４０のガス流路４２から流入するガスを略直角に流路を曲げて、図５及び図６に示すように外部へと放出する形状となっている。

コック５０の本体部５４は、操作時に把持する部分であり、図１に示すように、Ｌ字形状断面を有する形状となっている。すなわち、図２に示した液体供出状態では、上下方向に延在する把持部５４ａと、この把持部５４ａの下端に接続されてソケット２側へと水平方向に延在する係止部５４ｂとから構成されている。この係止部５４ｂは、図１に示した液体供出状態では、スリーブ１８のフランジ１８ｂの上端と、コック取付部４０の下端面４０ａとの間に入り込むようになっている。これにより、スリーブ１８の上方向の移動が規制されている。また、コック５０は、この係止部５４ｂがコック取付部４０の下端面４０ａに当接することにより、位置決めが確実になされるようになっている。

また、コック５０は、軸部５２を中心として略９０°回動するようになっている。すなわち、図２と図５を参照すれば明らかなように、図２に示した液体供出状態では、係止部５４ｂが６時の方向を向いており、図５に示したような、プラグ１とソケット２とを離間させることができる離間可能状態では、係止部５４ｂが３時の方向を向いている。これは、コック取付部４０に形成した切欠部４１（例えば図３参照）によって係止部５４ｂの移動が可能となっている。また、コック５０は、図４に示した離間可能状態では、図５に示されているようにコック取付部４０に設けた当接壁４３に係止部５４ｂが当接するようになっており、位置決めが確実になされるようになっている。
なお、コック５０は、図５に示されているように、離間可能状態では、コック５０の係止部５４ｂがスリーブ１８のフランジ１８ｂの上端と、コック取付部４０の下端面４０ａとの間から退避されるので、スリーブ１８の上方向への移動が可能となっている。

次に、上記構成の液体タンク用コネクタの使用方法について説明する。
液体用タンクＴに螺結されたプラグ１に対して、ソケット２の先端を挿入する。すると、プラグ筒６がソケット２の内筒１９の下部内に嵌り込む。さらに、ソケット２を下方に進行させると、ボール係止孔２５から内側に突出している施錠ボール２６がプラグ筒６の係止突条１０に当たり、この係止突条１０を乗り越えて係止溝９内に嵌り込む。施錠ボール２６が係止溝９内に嵌り込むことにより、ソケット２がロックされ、プラグ１に対して固定される。

ソケット２をプラグ１から取り外す際には、ロックを解除するために、スリーブ１８のフランジ１８ｂを把持して、内筒１９に対してスリーブ１８をスプリング２３の弾発力に抗して引き上げる。これにより、スリーブのボール受け部１８ａでボール２６がずり上げられ、施錠ボール２６を係止溝８から外すことにより、ロックが解除される。

液体を供出する場合には、図１乃至図３に示したように、コック５０の係止部５４ｂが下方（６時の位置）を向くように回動させる。このとき、コック係止部５４ｂは、コック取付部４０の下端面４０ａに当接し（図２参照）、確実に位置決めされる。これにより、液体供出状態が達成される。
コック係止部５４ｂが下方を向くと、ガス流路４２とガスホース４８が連通される。これにより、ガスホース４８、コック軸部５２内のガス流路５２ａ、ガス流路４２、環状間隙３５、内筒１９の内周面に形成されたガス通路３４、プラグ１のガス通路１２から構成されるガス流路が形成される。

また、プラグ１とソケット２とを接続した状態では、プラグ筒６の上端によって弁座２９が押し上げられてバルブヘッド３０が弁座２９から離間するので、液体流路が形成される。この液体流路は、サイホン管５，プラグ筒６の貫通孔８、筒体２７の内部空間２７ａ、接続ピース２１のバルブ固定部の周囲に設けられた通液路３３、接続ピース２１の内部空間２１ａによって構成される。

このように、コック５０の係止部５４ｂが下方を向いた液体供出状態では、液体タンクＴ内から液体Ｗが液体流路を通って取り出され、同時に、液面低下分の体積を補うようにガス流路を通って不活性ガスが液体タンクＴ内に供給される。このとき、コック５０の係止部５４ｂは、スリーブ１８のフランジ１８ｂの上端と、コック取付部４０の下端面４０ａとの間に位置しているので、スリーブ１８の上方向への移動が阻止されている。したがって、プラグ１とソケット２とが取り外されることがない。

液体を供出した後、ソケット２をプラグ１から取り外す際には、先ず、コック５０を反時計回りに９０°回動させ、コック５０の係止部５４ｂを右側方（３時の位置）に位置させる。このとき、コック係止部５４ｂは、当接壁４３に当接し（図５参照）、確実に位置決めされる。これにより、プラグ１からソケット２を離間させることができる離間可能状態が達成される。
コック係止部５４ｂが右側方を向くと、ガスホース４８と連通していたコック軸部５２のガス流路５２ａが側方に向くことになり、ガスホース４８と液体タンクＴ内の連通が阻止される。一方、コック軸部５２のガス流路５２ａとコック取付部４０のガス流路４２との連通は維持されたままなので、液体用タンクＴ内のガスは、ガス流路４２、コック軸部５２のガス流路５２ａおよび排気口４７を通って液体タンクＴ外部へと排気される（図４乃至図６参照）。
この状態では、コック係止部５４ｂがスリーブ１８のフランジ１８ｂの上端と、コック取付部４０の下端面４０ａとの間から退避されているので、スリーブ１８の上方向への移動は許容されることになる。つまり、スリーブ１８を上方向へ相対移動することによってプラグ１からソケット２を取り外すことができる離間可能状態となっている。

以上の通り、本実施形態にかかる液体タンク用コネクタによれば、以下の作用効果を奏する。
液体タンクＴから液体を供出する液体供出状態において、コック５０の係止部５４ｂをスリーブ１８のフランジ１８ｂの上端と、コック取付部４０の下端面４０ａとの間に位置させることにより、スリーブの上方向の移動を規制することとした。これにより、液体供出状態にあるときは、常に、ソケット２がプラグ１から外されることがなくなり、液体供出状態にあり液体タンクＴ内が加圧された状態でソケット２が外されることを回避できる。したがって、液体タンク用コネクタを取り外した際に、内容物が外部に漏出するおそれがない。

プラグ１からソケット２を外すために離間可能状態とする際にコック５０を回動させ、コック軸部５２のガス流路５２ａと液体タンクＴの外部とを連通することにより排気流路が形成し、液体タンクＴ内のガスを液体タンク外へと排気することとした。また、排気流路を形成する位置にコック５０を回動させて、スリーブ１８のフランジ１８ｂの上端と、コック取付部４０の下端面４０ａとの間からコック係止部５４ｂを退避させることにより、スリーブの上方向への移動を許容することとした。したがって、排気流路を形成してはじめてソケット２が外されることになり、液体タンクＴ内が加圧されたままでソケット２が外されることがない。

コック５０は、ガスホース４８から液体タンクＴ内にガスを供給するガス流路を形成するガス流路形成位置では、コック係止部５４ｂがコック取付部４０の下端面４０ａに当接することにより、確実に位置決めされることになる。また、コック５０は、液体タンクＴ内から外部へとガスを排気する排気流路形成位置では、コック係止部５４ｂがコック取付部４０の当接壁４３に当接することにより、確実に位置決めされることになる。したがって、液体供出状態とソケットを取り外す離間可能状態とをそれぞれ確実に実現することができる。

本発明の一実施形態にかかる液体タンク用コネクタを示した縦断面図である。 図１に示したソケットおよびスリーブを示した側面図である。 図１の液体タンク用コネクタを示した平面図である。 図１の液体タンク用コネクタの離間可能状態を示した縦断面図である。 図４に示したソケットおよびスリーブを示した側面図である。 図４の液体タンク用コネクタを示した平面図である。 従来の液体タンクを示した正面図である。

符号の説明

１ プラグ
２ ソケット
５ サイホン管
８ 貫通孔（液体流路）
１２ ガス通路（ガス流路）
１８ スリーブ
２１ 液体流路用接続ピース
２１ａ 内部空間（液体流路
２７ａ 内部空間（液体流路）
３３ 通液路（液体流路）
３４ ガス流路
３５ 環状間隙（ガス流路）
４２ ガス流路
４７ 排気口（排気流路）
５０ コック
Ｔ 液体タンク

Claims (3)

1. 液体が収容される液体タンクに固定されるプラグと、
   該プラグに対して接続離間可能とされるソケットと、
   該ソケットに取り付けられ、該ソケットに対する相対移動によって、前記プラグとソケットとの接続状態を解除するスリーブと、を備え、
   前記プラグと前記ソケットとが接続された液体供出状態にて、前記液体タンクから液体を供出する液体流路と、前記液体タンク内にガスを供給するガス流路とが形成される液体タンク用コネクタにおいて、
   前記液体供出状態では前記ガス流路を形成するコックを備え、
   前記液体供出状態における前記コックの位置により、前記スリーブの前記相対移動が規制されることを特徴とする液体タンク用コネクタ。
2. 前記コックは、前記プラグと前記ソケットが離間可能とされる離間可能状態にて、前記液体タンク内のガスを該液体タンク外へと排気する排気流路を形成し、かつ、該排気流路を形成する位置にて、前記スリーブの前記相対移動を許容することを特徴とする請求項１記載の液体タンク用コネクタ。
3. 前記コックは、前記ガス流路を形成するガス流路形成位置と、前記排気流路を形成する排気流路形成位置との間で回動されるとともに、該ガス流路形成位置および該排気流路形成位置にて、位置決めされることを特徴とする請求項２に記載の液体タンク用コネクタ。

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