TW201433727A - 連接系統 - Google Patents

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TW201433727A
TW201433727A TW102135604A TW102135604A TW201433727A TW 201433727 A TW201433727 A TW 201433727A TW 102135604 A TW102135604 A TW 102135604A TW 102135604 A TW102135604 A TW 102135604A TW 201433727 A TW201433727 A TW 201433727A
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coupling
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Marc Laverdiere
John P Puglia
Ben Mai Pak Lee
Kalyan Madhavaram
Craig Wallace Martland
Dmitri Menn
J Karl Niermeyer
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Entegris Inc
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Abstract

本發明係關於用於流體連接之連接系統。甚至更特定言之，本發明之一些實施例係關於用於可變形材料之連接系統。甚至更特定言之，一些實施例係關於搭配半導體製造流體使用之流體連接。實施例提供一種可使用在旋轉小於360度的情況下產生360度螺紋式接合之一連接螺母之連接系統。實施例進一步提供可同時密封多個埠之連接系統。

Description

連接系統 相關申請案
本申請案主張以下申請案之優先權：2012年10月1日申請之名為「Modular Filter With Tension Members」之美國臨時專利申請案第61/708,470號、2013年3月8日申請之名為「Modular Filter With Tension Members and Manifold for Modular Filters」之美國臨時專利申請案第61/775,051號、2013年4月19日申請之名為「Manifold for Modular Filters,Modular Filter Cassettes and Connection Systems」之美國臨時專利申請案第61/813,983號、2013年5月23日申請之名為「Modular Filter with Tension Members」之美國臨時專利申請案第61/826,880號及2013年6月17日申請之名為「Manifold for Modular Filters,Modular Filter Cassettes and Connection Systems」之美國臨時專利申請案第61/835,884號，其等各自針對全部目的以引用方式全部併入本文中。
本發明係關於用於流體連接之連接系統。甚至更特定言之，本發明之一些實施例係關於用於可變形材料之連接系統。甚至更特定言之，一些實施例係關於搭配半導體製造流體使用之流體連接。
半導體製程對污染極為敏感。因此，接觸製程流體之材料通常係由與製程流體不發生反應之聚合物形成。然而，在許多情況下，此 等材料相對可變形且在較高溫度下可展現出相當大的潛變。因此，難以提供不洩漏之流體連接。
一些過濾系統依賴於螺紋式連接。在此等系統中，一接頭包含接頭外螺紋，而另一接頭包含具有內螺紋之一螺帽。該螺帽螺合至過濾器上使得接頭密封在一起。然而，接頭跟隨溫度漂移而變鬆係半導體產業中之一常見問題。
當接頭係由可變形之一材料(諸如全氟烷氧基聚合物(PFA))製成時，此問題尤具爭議性。現有PFA接頭通常使用相對較精細的V型螺紋(諸如統一或公制螺紋)。該等螺紋經設計以透過螺帽之多次旋轉而在螺帽與過濾器接頭之間產生大量接觸。避免鋸齒螺紋等等，這係因為此等螺紋與(例如)相同相對大小及節距之一統一螺紋或一公制螺紋相比具有較小表面接觸，且因此更有可能變鬆。
傳統的螺紋式接頭具有若干其他缺點。作為一實例，傳統的螺紋式接頭未提供同時密封多個埠之一快速連接機構。各接頭必須單獨連接。這導致另一問題：一使用者必須具有充足的空間來操控個別接頭。另一缺陷係：此等接頭通常使用O形環，其等增加污染之可能性。另一缺點係：該等接頭不易於由機器人操控。
本發明描述可用於多種應用(包含半導體製造應用)之一連接系統之實施例。一實施例提供一種連接系統，其包括一連接外殼、一第一接頭及一連接螺母。該連接外殼可界定具有一第一組連接外殼內螺紋之一連接外殼第一開口。該連接螺母可安置在該連接外殼第一開口中且可繞該第一接頭旋轉。
該連接螺母可包括一組第一連接螺母外螺紋及一組第一連接螺母內螺紋。該組第一連接螺母內螺紋係經組態以接合一第二接頭上之一組第二接頭外螺紋之多線螺紋。該等連接螺母內螺紋可經組態以在 旋轉小於360度的情況下在該第一接頭與該第二接頭之間產生一密封。在一些實施例中，旋轉小於360度可導致至少360度或更大的螺紋接合，且在其他實施例中可導致小於360度螺紋接合。該螺紋接合可提供一圓周軸向密封力(例如，至少360度或在一些情況下小於360度之一軸向密封力)。
該組第一連接螺母外螺紋接合該第一組連接外殼內螺紋。該組第一連接螺母外螺紋及該第一組連接外殼內螺紋可為經組態以產生防止該第一連接螺母在該軸向密封力下反向旋轉之一摩擦力之單線螺紋。根據另一實施例，該連接螺母不包含螺母外螺紋，但固定在該連接外殼中以防軸向移動並同時仍能夠旋轉。在一實施例中，該等連接螺母內螺紋及該等第二接頭外螺紋係多線螺紋，且該等連接螺母外螺紋係具有一較精細節距之單線螺紋。
根據一實施例，該組第一連接螺母內螺紋可包括多線螺紋。例如，在一實施例中，該等多線螺紋可包括自一第一螺紋線延伸120度至180度之一第一螺紋、自一第二螺紋線延伸120度至180度之一第二螺紋及自一第三螺紋線延伸120度至180度之一第三螺紋。其他實施例可包含其他數目個螺紋線，且該等螺紋可延伸小於120度及大於180度。根據一實施例，該等多線螺紋係鋸齒螺紋。在一實施例中，該等連接螺母內螺紋具有0度至5度之一負載螺腹角及25度至35度之一離隙螺腹角。
該連接系統及該接頭可包含有助於確保該等接頭外螺紋及該等連接螺母內螺紋適當對準之特徵部。在一實施例中，該接頭之該等對準特徵部可包含一對準肋。齒輪臂或其他旋轉部件可包含接納該對準肋之一狹槽。該對準肋及該狹槽可經組態使得該旋轉部件必須在該對準肋可進入該狹槽之前旋轉至某個角度(例如，對應於其中該等螺紋對準之一位置)。該對準肋及該狹槽可呈螺旋狀。
一連接螺母及埠接頭可包含確保該連接螺母與該埠接頭之間適當接合之特徵部。一連接螺母可包括一第一組對準特徵部，且該埠接頭可包括一組互補對準特徵部。該第一組對準特徵部可與該組連接螺母內螺紋之一螺紋線分開一距離，使得除非該第一組對準特徵部配接該接頭之對應對準特徵部(且在一些情況下經過該接頭之對應對準特徵部使得該連接螺母可旋轉)，否則該組連接螺母內螺紋不能接合該等接頭外螺紋。
根據一實施例，例如，連接螺母可包含與該等連接螺母內螺紋之一螺紋線分開之一組內突出體，而一埠接頭可包括與該等埠接頭外螺紋分開且包含一組缺口之一埠肋。該等內突出體及該埠肋可分開使得除非內突出部行進穿過對準缺口，否則該等螺母內螺紋不能接合該等埠接頭外螺紋。在一些情況下，該等對準特徵部可經組態使得僅某些匣裝配在某些歧管中(或一歧管內之特定位置中)(例如，以確保適當匣用於某些應用)。例如，缺口組及該等內突出體可在不同接頭/連接螺母之幾何形狀、間隔或其他態樣中有所變更。
一連接系統可進一步包含一第三接頭，其界定一第三接頭流體流動通路；及一第二連接螺母，其包含一組外螺紋且可繞該第三接頭旋轉。該第二連接螺母可包括一組第二連接螺母內螺紋，其中該組第二連接螺母內螺紋係多線螺紋，其等經組態以在旋轉小於360度的情況下接合一第四接頭上之一組第四接頭外螺紋以在該第四接頭上產生一360度軸向密封力以將該第四接頭密封至該第三接頭並產生一連續流動通路。該第二連接螺母可安置在與該第一連接螺母相同之連接外殼中或第二連接外殼中。該第二連接螺母亦可包括一組對準特徵部，諸如內突出體。
一連接系統可包含一齒輪總成，其將該第一連接螺母操作地耦合至該第二連接螺母使得該第一連接螺母及該第二連接螺母同時旋 轉。一旋轉部件可操作地耦合至齒輪總成使得該旋轉部件的旋轉會使該第一連接螺母及該第二連接螺母旋轉。在一實施例中，該旋轉部件包括具有齒輪齒之一齒輪臂。該齒輪臂可藉由一或多個齒輪操作地耦合至該第一連接螺母及該第二連接螺母。在一實施例中，該齒輪臂直接耦合至該第一連接螺母且操作地耦合至該第二連接螺母。該齒輪臂可進一步包括向前延伸之一主臂部分。該臂部分可包括經定位以隨著該臂部分旋轉而接納自第一埠接頭延伸之一徑向肋之一狹槽。該狹槽及該徑向肋可呈螺旋狀。
一傳動軸件可接納在該齒輪臂之一傳動軸件通路中。該傳動軸件可在該傳動軸件通路中自一完全收縮位置平移至一完全插入位置。該傳動軸件可在一角位置範圍內繞一樞轉點旋轉。在一實施例中，在一第一組選定角位置中，該傳動軸件不能平移至該完全插入位置，且在一選定角位置中，該傳動軸件可平移至該完全插入位置以鎖定該齒輪臂之旋轉。在該第一組角位置中，該傳動軸件之一第一端可與該連接外殼之一正面重疊，而在該選定角位置中，該傳動軸件之該第一端可與其中可插入該傳動軸件之該第一端之一特徵部對準。
一種用於連接一第一流體接頭及一第二流體接頭之方法可包括使一連接螺母之多線連接螺母內螺紋與該第二流體接頭之接頭外螺紋對準，其中該連接螺母可在一連接外殼中繞該第一流體接頭旋轉，且具有接合連接外殼內螺紋之連接螺母外螺紋；使該連接螺母旋轉小於360度(在一些情況下小於180度，包含小於135度)以將該第一流體接頭密封至該第二流體接頭。旋轉小於360度(且在一些情況下旋轉小於180度)可導致至少360度螺紋式接合。在其他實施例中，螺紋式接合量可小於360度，並同時仍施加一足夠大的密封力。該方法可進一步包括使複數個連接螺母同時旋轉以產生複數個密封。
該連接系統及該接頭可包含有助於確保該等接頭外螺紋及該等 連接螺母內螺紋適當對準之對準特徵部。在一實施例中，該接頭之該等對準特徵部可包含一對準肋。該齒輪臂或其他旋轉部件可包含接納該對準肋之一狹槽。該對準肋及該狹槽可經組態使得旋轉部件必須在該對準肋可進入該狹槽之前旋轉至某個角度(例如，對應於其中該等螺紋對準之一位置)。該對準肋及該狹槽可呈螺旋狀。
該連接螺母可包含對準特徵部。在一實施例中，該連接螺母可包含一第一組對準特徵部，且一接頭可包含一第二組對準特徵部。使該連接螺母之該等連接螺母內螺紋與該第二流體接頭之該等接頭外螺紋對準可包含使該第一組對準特徵部與該第二組對準特徵部對準。根據一實施例，該第一組對準特徵部可包括一組內突出體且該第二組對準特徵部可包括與該內突出體對準之一組缺口。該第二組對準特徵部可安置在一對準肋上。
在一些情況下，該等對準特徵部可經組態使得僅某些接頭可與某些連接系統裝配在一起(例如，以確保適當匣用於某些應用)。例如，缺口組及該等內突出體可在不同接頭/連接螺母之幾何形狀、間隔或其他態樣中有所變更。
實施例可提供一種用於流體接頭之快速連接機構，且在一些實施例中可提供一種容許同時密封多個接頭之快速連接系統。在一些情況下，即使埠位於一淨化匣後面且遠離一使用者，該快速連接系統亦可容許該使用者密封該等埠。此外，該快速連接可不具備O形環，從而改良污染物控制並提供更可靠的較高溫操作。
100‧‧‧連接系統
102‧‧‧連接外殼
110‧‧‧連接螺母
112‧‧‧第一接頭
114‧‧‧第二接頭
115‧‧‧第一側
116‧‧‧第二側
120‧‧‧較小直徑區域
122‧‧‧較大直徑區域
130‧‧‧第一區段
132‧‧‧第二區段
140‧‧‧互補徑向軸肩
142‧‧‧端部分
144‧‧‧外螺紋
146‧‧‧連接螺母內螺紋
150‧‧‧外螺紋
152‧‧‧外殼螺紋
202‧‧‧連接外殼
204‧‧‧連接外殼內螺紋
210‧‧‧連接螺母
212‧‧‧螺母內螺紋
214‧‧‧螺母外螺紋
220‧‧‧流體接頭
222‧‧‧外螺紋
224‧‧‧接頭
400‧‧‧連接螺母
401‧‧‧外螺紋
402‧‧‧內螺紋
404‧‧‧突出體
406‧‧‧彈性指狀物
408‧‧‧特徵部
409‧‧‧軸肩
412‧‧‧流體接頭
414‧‧‧流體接頭軸肩
415‧‧‧連接螺母軸肩
500‧‧‧連接系統
502‧‧‧連接外殼
510‧‧‧第一連接螺母
512‧‧‧第一流體接頭
520‧‧‧第二連接螺母
522‧‧‧第二流體接頭
530‧‧‧齒輪臂
532‧‧‧傳動臂
534‧‧‧螺母耦合部件
536‧‧‧齒輪齒
540‧‧‧第二齒輪
550‧‧‧傳動手柄
552‧‧‧傳動軸件
554‧‧‧對準柱
560‧‧‧表面
562‧‧‧表面
564‧‧‧缺口/凹槽
565‧‧‧位置
602‧‧‧第一連接螺母開口
604‧‧‧第二連接螺母開口
606‧‧‧狹槽
608‧‧‧緊固件開口
610‧‧‧螺紋孔
702‧‧‧特徵部
704‧‧‧特徵部
706‧‧‧插入件
708‧‧‧徑向突出體
709‧‧‧壓縮環
710‧‧‧部分
720‧‧‧傳動軸件通路
722‧‧‧傳動軸件尖端
730‧‧‧彈性指狀物
732‧‧‧環形凹槽
800‧‧‧端帽
802‧‧‧底座
810‧‧‧第一埠接頭
812‧‧‧埠接頭外螺紋
814‧‧‧肋狀物/埠肋
816‧‧‧缺口
820‧‧‧第二埠接頭
822‧‧‧螺紋
824‧‧‧埠肋
826‧‧‧缺口
830‧‧‧對準開口
900‧‧‧開口
902‧‧‧入口通道
904‧‧‧第一徑向通道
906‧‧‧第二徑向通道
908‧‧‧第二軸向通道
910‧‧‧肋狀物
912‧‧‧脊部
950‧‧‧插入件
1000‧‧‧連接系統
1002‧‧‧連接外殼
1030‧‧‧齒輪臂
1032‧‧‧狹槽
1034‧‧‧徑向延伸肋
1040‧‧‧凹槽
1050‧‧‧傳動手柄
1052‧‧‧傳動軸件
1054‧‧‧凸座
1100‧‧‧淨化匣
1104‧‧‧第一端帽
1106‧‧‧第二端帽
1108‧‧‧第一埠接頭
1110‧‧‧第二埠接頭
1112‧‧‧第三埠接頭
1114‧‧‧第四埠接頭
1130‧‧‧徑向對準肋
1132‧‧‧徑向對準肋
1134‧‧‧對準孔
1136‧‧‧對準孔
1140‧‧‧開口
1142‧‧‧開口
1200‧‧‧連接系統
1210‧‧‧連接螺母
1212‧‧‧連接外殼
1214‧‧‧彎頭接頭
1216‧‧‧端帽
1220‧‧‧旋轉部件
1222‧‧‧臂
1224‧‧‧平台
1226‧‧‧工具界面
1302‧‧‧螺母內螺紋
1304‧‧‧螺母外螺紋
1311‧‧‧外螺紋
1400‧‧‧連接系統
1402‧‧‧第一接頭
1404‧‧‧連接螺母
1406‧‧‧連接外殼
1408‧‧‧柱
1410‧‧‧連接螺母內螺紋
1412‧‧‧特徵部
1420‧‧‧第二接頭
1422‧‧‧接頭外螺紋
1424‧‧‧套環
1426‧‧‧開口
1430‧‧‧連接螺母外螺紋
1432‧‧‧外殼內螺紋
1600‧‧‧連接系統
1602‧‧‧第一接頭
1604‧‧‧連接外殼
1606‧‧‧連接螺母
1620‧‧‧第二接頭
1622‧‧‧套環
1630‧‧‧旋轉部件
1632‧‧‧臂
1634‧‧‧平台
1636‧‧‧工具界面
1704‧‧‧螺紋
1706‧‧‧螺紋
包含隨附本說明書並形成其部分之圖式以描繪本發明之實施例之某些態樣。藉由參考該等圖式中圖解說明之例示性且因此非限制性實施例將更加容易明白本發明之一更清晰印象及具備本發明之系統之組件及操作之一更清晰印象，其中相似參考數字指定相同組件。注 意，該等圖式中圖解說明之特徵不一定按比例繪製。
圖1A及圖1B係處於一非接合及一接合狀態之一連接系統之一實施例之圖形表示。
圖2係一連接系統之另一實施例之一圖形表示。
圖3係一連接螺母之一實施例之一圖形表示。
圖4A係一連接螺母之一實施例之一圖形表示。
圖4B係一連接螺母及接頭之一實施例之一圖形表示。
圖5A及圖5B係一連接系統之另一實施例之圖形表示。
圖6係一連接外殼之一實施例之一圖形表示。
圖7A至圖7B係一傳動系統之一實施例之圖形表示。
圖8A至圖8C係具有接頭之一端帽之一實施例之圖形表示。
圖9係一對準開口之一實施例之一圖形表示。
圖10A至圖10C係一傳動系統之另一實施例之圖形表示。
圖11A及圖11B係具有接頭之匣之一實施例之圖形表示。
圖12係連接系統之一實施例之一視圖之一圖形表示。
圖13係一連接系統及端帽之一視圖之一實施例之一圖形表示。
圖14係具有獨立接頭之一連接系統之一實施例之一圖形表示。
圖15係具有獨立接頭之一連接系統之一實施例之一視圖之一圖形表示。
圖16係具有獨立接頭之一連接系統之一實施例之一圖形表示。
圖17係具有獨立接頭之一連接系統之一視圖之一實施例之一視圖之一圖形表示。
參考隨附圖式中圖解說明且下列描述中詳述之非限制性實施例更加完整地解釋連接系統及其各種特徵及有利細節。省略已知起始材料、處理技術、組件及設備之描述以免不必要地在細節方面混淆本發 明。然而，應瞭解，在指示較佳實施例時，詳細描述及特定實例係僅藉由圖解之方式且非藉由限制之方式給定。熟習此項技術者根據本發明將明白基礎概念之精神及/或範疇內之各種替代、修改、添加及/或重新配置。
如本文中使用，術語「包括」、「包含」、「具有」或其任何其他變體旨在涵蓋一非排斥包含。例如，包括一系列元件之一程序、物品或設備不一定僅限於該等元件，但是可包含未明確列出或此程序、物品或設備固有之其他元件。進一步言之，除非明確說明相反的情形，否則「或」係指一包含性或而非一排斥性或。例如，以下任何一者滿足一條件A或B：A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)，以及A及B皆為真(或存在)。
此外，本文中給定之任何實例或圖解無論如何皆不會被視為約束、限於搭配其等使用之任何術語或表達其定義。相反，此等實例或圖解被視為關於一特定實施例描述且僅為視為闡釋性。一般技術者應明白，搭配此等實例或圖解使用之任何術語將涵蓋可由或不一定由任何術語或說明書中其他處給定之其他實施例，且所有此等實施例旨在包含於該(該等)術語之範疇內。指定此等非限制性實例及圖解之用語包含(但不限於)：「例如」、「在一實施例中」。此外，雖然某些項目可被稱為「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等等(例如，一第一側壁、第二側壁)，但是應瞭解此等術語係用於解釋且多個此等項目之任一者皆可被視為「第一」、「第二」等等。
可承受較高壓力之許多接頭必須旋轉若干次以完成一密封。此等連接尤其難以在狹小空間中使用，且無法促進由機器人進行過濾器替換。因此，需要一新的流體連接。為此，本文中描述之實施例提供一種快速連接連接件，其可用於多種應用，包含半導體製造系統。快速連接連接件可提供非O形環密封。非O形環設計可減小污染物並提 供更可靠的高溫操作。快速連接連接件可進一步提供防止插入錯誤或不正確就位之特徵部。
圖1A及圖1B係一例示性連接系統100之一實施例之圖形表示。連接系統100包括界定一螺母接納區域之一連接外殼102、安置在螺母接納區域中之一連接螺母110、至少部分由螺母接納之一第一接頭112及一第二接頭114。第一接頭112提供開向第一接頭112靠近連接螺母110之端之一流體流動通路，且第二接頭114提供開向第二接頭114靠近連接螺母110之一端之一流體流動通路。第一接頭112及第二接頭114可經組態以配接或鄰接使得流動通路可經連接以形成一連續流動通路。較佳地，接頭係經組態以在軸向力下形成一密封之互補接頭，諸如一Primelock®接頭、FlareMountTM接頭或此項技術中已知或開發之其他接頭。雖然接頭112被圖解說明為一母接頭且接頭114被圖解說明為一公接頭，但是在其他實施例中，接頭112可為一公接頭且接頭114可為一母接頭。接頭之一者可為(例如，如圖11A中所示之)一匣之一端帽之部分、一壓力轉換器上之一接頭、一流體流動控制器或其他裝置上之一接頭。
連接螺母110包括沿連接螺母110之一主軸自一第一側115延伸至一第二側116之一開口。螺母圍封接頭之一者之端部分且可繞與流動通路同軸之接頭旋轉。穿過螺母之開口可具有包含較小直徑之一區域120及較大直徑之一區域122之不同直徑之區域。根據一實施例，螺母之開口在穿過連接螺母110之開口之一第一端處具有一較狹窄直徑，且在穿過連接螺母110之開口之第二端處具有一較大直徑(形成一階狀軸肩)。
根據一實施例，接頭之一者可經塑形使得接頭之一第一部分行進穿過連接螺母110之較狹窄直徑之區域，而一第二部分具有大於較狹窄直徑之區域之一直徑(或其他塑形佔據面積)。如所描繪，例如， 第一接頭112之端部分具有行進穿過螺母之左端之一第一區段130及太大而不能行進穿過較狹窄直徑區域120之一第二區段132。在此實施例中，連接螺母110及第一接頭形成在使用期間經塑形且經定位以鄰接之互補徑向軸肩140(例如，連接螺母110之一內軸肩鄰接接頭112之一外軸肩)。第二接頭114可包含透過螺母開口之第二端接納之一端部分142。第二接頭114之接納部分可包含外螺紋144。
一組連接螺母內螺紋146安置在連接螺母110之第二端附近且可經設計以接合接頭外螺紋144。連接螺母110亦可包含安置在連接螺母110之外側之至少一部分上且接合安置在外殼102內側上之外殼螺紋152之外螺紋150。
在操作中，第一接頭112及第二接頭114之端可放在一起。當第二接頭114之端部分在適當位置處時，連接螺母110可經旋轉以使螺母內螺紋146接合接頭外螺紋144。接頭外螺紋144上及接頭112之軸肩140上之力將第一接頭112及第二接頭114按壓在一起以產生一密封(如圖1B中所示)。
連接系統100可用以有助於尤其維護其中形成或由軸向力促進密封之接頭之密封。根據一實施例，螺母內螺紋146繞第二接頭114產生360度軸向力(朝第一接頭112推動第二接頭114之力)而無須連接螺母110旋轉360度。即，螺母內螺紋146可繞接頭360度接合接頭外螺紋144，而無須使連接螺母110旋轉360度以產生360度接合。為此，螺母內螺紋146及接頭外螺紋144可為多線螺紋，諸如雙線螺紋、三線螺紋等等。一雙線、三線或其他多線螺紋可大致上旋轉一半或更少而繞全密封連接件提供360度軸向負載。螺母內螺紋146及接頭外螺紋144可為接受高軸向負載之螺紋。螺紋可包含各種標準的螺紋外形，包含(但不限於)1個至12個UNF螺紋、鋸齒螺紋、梯形螺紋或其他螺紋。此外，可使用定做或專屬螺紋。
在一實施例中，螺母內螺紋146及接頭外螺紋144可為雙線螺紋，其中各螺紋線偏離近似180度且螺紋自各螺紋線延伸至少180度。在此情況下，連接螺母110可經旋轉以接合雙線螺紋。螺母旋轉180度將導致雙線螺紋繞外部接頭進行360度接合。更特定言之，使用一第一螺紋之螺紋線作為參考，開始於第一螺紋線之螺母內螺紋146之第一螺紋可自0度至180度接觸接頭外螺紋144且開始於一第二螺紋線之螺母內螺紋146之一第二螺紋可自180度至360度接觸接頭外螺紋144，使得接頭114上存在繞接頭360度之一軸向力。雖然使用180度作為一實例，但是其他實施例可包含延伸達其他長度的雙線螺紋。
使用三線螺紋之實例，各螺紋線可偏離近似120度且螺紋可自各螺紋線延伸近似135度。在此情況下，連接螺母110旋轉135度將產生360度接合。在此實例中，開始於第一螺紋線之螺母內螺紋146之第一螺紋可自0度至135度接觸接頭外螺紋144，開始於一第二螺紋線之螺母內螺紋146之一第二螺紋可自120度至255度接觸接頭外螺紋144，且開始於一第三螺紋線之一第三螺紋可自240度至15度接觸接頭外螺紋144，使得接頭114上存在繞接頭360度之一軸向力。雖然使用135度作為一實例，但是其他實施例可包含延伸達其他長度的三線螺紋。
因此，多線螺紋組態可用以在連接螺母110旋轉小於360度(且在一些情況下小於180度)的情況下繞全密封連接件提供360度軸向負載。在其他實施例中，可透過小於360度螺紋式接合施加軸向負載，並同時仍足以產生一密封。例如，負載外形中可存在小的間隙，前提係該密封仍可頂住間隙(例如，存在其中不具備螺紋接合之一角度範圍)。一般技術者應瞭解，所提供之螺紋實例係藉由實例方式提供且可使用多線螺紋之其他組態。
連接系統100可包含一反向旋轉防止特徵部以產生一足夠大的力，使得連接螺母110將不會在軸向負載下反向旋轉(旋轉以釋放該密 封)。根據一實施例，反向旋轉防止特徵部可為一摩擦配合。摩擦配合可由外殼內螺紋152與螺母外螺紋150之間的摩擦力而提供。螺母外螺紋150及外殼內螺紋152可為經選擇以在螺紋之間產生足夠大的表面面積接觸之較精細螺紋，使得連接螺母110與連接外殼102之間存在有效大小的摩擦力以防止連接螺母110在期望軸向負載(包含循環軸向負載)下反向旋轉。然而，有效大小的摩擦力可足夠低使得當在連接螺母110上施加足夠大的外部旋轉力時，連接螺母110可反向旋轉，藉此容許脫離接頭。在此情況下，螺母外螺紋150固持連接螺母110之位置且螺母內螺紋146支承軸向負載。反向旋轉防止螺紋可包含任何標準的螺紋，包含統一螺釘螺紋或提供足夠大的摩擦力之定做螺紋。亦可使用其他螺紋設計，包含(但不限於)鋸齒螺紋。根據一實施例，螺母外螺紋150及外殼內螺紋152係單線螺紋。
亦可提供一鎖定機構(例如，諸如接頭之旋轉部件上之止回爪及/或凹口、卡扣配合或其他特徵部)以防止螺母110非所期地反向旋轉。在一些情況下，除較高摩擦力螺母外螺紋150以外亦可使用鎖定機構或可使用鎖定機構來代替較高摩擦力螺母外螺紋150(同時仍包含螺母外螺紋或不包含螺母外螺紋)以防止螺母旋出。在一些實施例中，連接螺母110不具備外螺紋且螺母110由一替代固定機構而軸向固持在適當位置。
一連接系統可包含將螺母固持至一所需角度範圍之特徵部(諸如螺紋上之止動塊)以防止螺母旋轉超過某個點。特定言之，螺母之旋轉可限於一第一角位置與一第二角位置之間之一範圍，其中第一角位置對應於全接合且一第二角位置對應於全脫離。在第二角位置中，內螺紋之螺紋線將處於一已知位置，從而有助於確保使螺母內螺紋與接頭外螺紋適當地對準。
一連接系統可被調適為不同埠大小。可基於埠大小、軸向行進 需求、負載需求及密封效能需求改變內螺紋及外螺紋。組件可由多種材料製成，多種材料包含聚合物材料，諸如(但不限於)親油性樹脂、全氟化樹脂(諸如(但不限於)PTFE、FEP、PFA)、PVDF、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚碳酸酯、PP、PE、PEEK、金屬或其他材料。根據一實施例，連接系統可主要由PFA形成以對半導體產業提供一超淨PFA、快速連接密封連接件。
連接系統可用於多種應用，包含獨立接頭、直立管套接接頭、彎頭接頭或其他接頭，且可整合於其他裝置中。雖然上文圖解說明之接頭以一FlareMountTM密封機構為特徵，但是亦可使用其他樣式的接頭。接頭可經Purebond®熔接至管道或管子或使用一或兩端處之一管子連接件而模製。接頭亦可插入至管子之擴邊端中。接頭之一者亦可熔接至一淨化裝置外殼上或模製至一淨化裝置外殼中(例如，一Chemline或Chemlock®過濾器外殼或(例如)其他過濾器外殼)。替代地亦可使用連接系統以進行一管子密封樣式連接。
圖2係使用一經修改螺紋設計之一連接系統之一實施例之一圖形表示。已圖解說明之連接系統之部分包括具有連接外殼內螺紋204之一連接外殼202、具有螺母內螺紋212及螺母外螺紋214之一連接螺母210及具有一外螺紋222之一流體接頭220。亦圖解說明另一接頭224之一部分。
螺母內螺紋212及接頭外螺紋222可為經修改鋸齒螺紋。一美國標準鋸齒螺紋具有與法向軸成7度之一負載螺腹角及與法向軸之相對側成45度之一離隙螺腹角，從而產生52度之一螺紋角(在一負載螺腹角與相鄰離隙螺腹角之間的角度)。螺母內螺紋212及接頭外螺紋222之實施例可具有小於45度之一離隙螺腹角。根據一實施例，離隙螺腹角介於15度至40度之間，但是可以更小。負載螺腹角可介於0度至15度之間且如離隙螺腹角一樣可在法向軸之相同或相對側。在一實施例 中，例如，離隙螺腹角係近似30度且負載螺腹角係近似3度以提供一33度螺紋角。在一實施例中，負載螺腹可傾斜使得螺紋角小於離隙螺腹角。換言之，負載螺腹及離隙螺腹可與離隙螺腹一樣傾斜至法向軸之相同側。
此外，在一些實施例中，接頭外螺紋222之負載螺腹角可不同於螺母內螺紋212之負載螺腹角以增加干涉。例如，如圖解說明，接頭外螺紋之負載螺腹可近似0度，而連接螺母內螺紋之負載螺腹朝接頭螺紋負載螺腹傾斜若干度。
此外，外殼內螺紋204及螺母外螺紋214可經組態以增加干涉。 根據一實施例，例如，外殼內螺紋204及螺母外螺紋214之負載螺腹角可不同。在一些實施例中，連接螺母210不具備外螺紋且軸向固定在外殼中，同時使用另一機構以防止連接螺母210反向旋轉。
一連接螺母可具有任何適當外觀尺寸且可整合為另一組件之一部分。圖3係具有連接螺母外螺紋214及連接螺母內螺紋212之一連接螺母210之一實施例之一圖形表示。在一些實施例中，連接螺母可以一翼形螺母樣式設計為特徵，其中該等翼經定位使得一使用者可在螺母上提供扭力負載以接合或脫離接頭。在其他實施例中，可提供容許一使用者更容易施加扭力於螺母之另一形式的旋轉部件。在一實施例中，一連接螺母可耦合至一齒輪總成或使一或多個連接螺母旋轉之其他傳動系統。傳動系統可任意複雜且可一次同時使多個連接螺母旋轉以產生若干密封件。
圖4A係一連接螺母400之一實施例之一圖形表示。連接螺母400包括外螺紋401及內螺紋402。內螺紋402可經組態使得旋轉小於360度(且在一些情況下旋轉小於180度)產生至少360度螺紋式接合(且在一些實施例中產生小於360度螺紋式接合)。外螺紋401可經組態以防止連接螺母400旋出。在其他實施例中，連接螺母400不包含外螺紋。連接 螺母401可軸向固定在外殼及用以防止反向旋轉之另一機構中。
連接螺母400亦可包括自螺母開口之內部徑向表面向內突出之突出體404。突出體404可對準一接頭上之特徵部。參考圖8B，例如，突出體404可配合穿過肋狀物814中之缺口816。突出體404可與內螺紋402之螺紋線分開，使得除非突出體404行進穿過對應缺口，否則內螺紋402不能接合接頭外螺紋(例如，圖8B之螺紋812)。突出體404可經定位使得當連接螺母400係在關於端帽或其他接頭螺紋之一特定定向上時，內螺紋402可僅接合固定件外螺紋。
連接螺母400可進一步包括自一側延伸之彈性指狀物406。彈性指狀物406可由一齒輪臂或齒輪卡住。彈性指狀物406之端處之特徵部408可提供可鄰接一齒輪或齒輪臂之一表面之軸肩409。
圖4B係連接螺母400及流體接頭412之一實施例之一視圖之一圖形表示。穿過連接螺母400之開口可包括較大直徑之一區域及小直徑之一區域以形成一連接螺母軸肩415。流體接頭412接納在連接螺母400中之部分可具有具備一較小直徑之一部分及具備一較大直徑之一部分以形成鄰接軸肩415之流體接頭軸肩414。連接螺母軸肩415可抵著流體接頭軸肩414推動以提供足以將流體接頭412密封至一淨化匣之一埠或其他組件之一軸向力。
圖5A及圖5B係一連接系統500之一實施例之圖形表示。連接系統500包括一連接外殼502、可繞一第一流體接頭512旋轉之一第一連接螺母510、可繞一第二流體接頭522旋轉之一第二連接螺母520及傳動系統。連接外殼502包含自外殼502之一第一側行進穿過外殼502至外殼502之一第二側之螺紋式開口。螺紋可經組態以接合連接螺母510及520之螺母外螺紋。傳動系統操作地耦合至第一連接螺母510及第二連接螺母520以同時使第一連接螺母510及第二連接螺母520在外殼502內旋轉。雖然圖解說明兩個連接螺母，但是實施例可包含具有一或多個 螺紋式開口之一連接外殼及對應連接螺母及流體接頭。
齒輪臂530之一第一端處之一螺母耦合部件534延伸至外殼502之第一側。一傳動臂532自螺母耦合部件534延伸超過外殼502之第二側一所要距離。連接螺母耦合部件534耦合至第一螺母510且包含具有齒輪齒536之一外表面。齒輪臂530驅動耦合至第二連接螺母520之一第二齒輪540。齒輪臂530用作旋轉部件使得齒輪臂530之旋轉導致第一連接螺母510及第二連接螺母520同時旋轉以在第一流體接頭512與一淨化匣上之一接頭(或其他接頭)之間及第二流體接頭522與一淨化匣上之一第二接頭(或其他接頭)之間形成一密封。
當齒輪臂530旋轉時，較小的齒輪540亦在相反方向上旋轉以在接合較大埠的同時接合較小埠。此機構容許在齒輪臂530上使用一個旋轉動作密封兩個埠。在已圖解說明之實施例中，齒輪具有一1.6：1齒輪比，因此較小的連接螺母520旋轉次數大於較大的連接螺母510(但是亦可使用任何適當齒輪比)。若連接螺母510經組態具有三線內螺紋使得旋轉165度導致一360度(或更大)螺紋式接合，則連接螺母520可經組態具有三線或其他多線內螺紋使得旋轉264度導致360度(或更大)螺紋接合。注意，當連接螺母轉動時，連接螺母可朝淨化匣端帽(或其他接頭)平移。因此，齒輪臂530及齒輪540亦可平移。在其他實施例中，連接螺母產生小於360度螺紋式接合(及小於360度圓周軸向密封力)，但仍產生足夠大的力以密封接頭。
較小的連接螺母520之內螺紋及外螺紋可具有相對於連接螺母510之內螺紋及外螺紋調整之一節距，使得淨化匣及螺母軸向移動與齒輪臂530旋轉相同之距離。齒輪比及節距高度可基於所需埠大小及軸向行進距離之選取而改變。此外，可提供齒輪以使額外連接螺母旋轉以對額外埠提供密封，且連接系統可經嚙合使得所有連接螺母在相同方向上旋轉。
可提供容易受人類或機器人使用者操控之一傳動手柄550。一傳動軸件552自手柄550朝外殼502延伸且可接納在齒輪臂530中之一傳動軸件通路中。傳動軸件552及傳動軸件通路可用齒條接合或以其他方式組態以容許在通路中平移傳動軸件552。一對準柱554可平行於傳動軸件552延伸。對準柱554可接納在一端帽中之一互補開口(例如，圖8B之開口830)或其他組件中。對準柱554界定傳動軸件樞轉軸。
齒輪臂530之旋轉可限於一特定旋轉範圍，且可提供鎖定齒輪臂530之角位置之特徵部。為此，傳動軸件通路更靠近連接外殼、接近齒輪臂530之一第一端之一部分可敞開以曝露傳動軸件552之外表面。 傳動軸件552可收縮使得隨著傳動軸件552繞其樞轉點旋轉，傳動軸件552最接近連接外殼502之端可行進超過表面560。即，傳動軸件通路及外殼502可經組態使得傳動軸件552之端重疊外殼502之表面560且在繞傳動軸件樞轉軸之一角位置範圍中與外殼502之表面560分開。在某些位置中，雖然傳動軸件552之端可接納在表面560之一開口中，但是外殼之側中之一缺口或凹槽564或其他特徵部將齒輪臂530鎖定在一所要角位置中。因此，例如，傳動軸件552之端可在表面560上方自位置565行進至缺口564。當傳動軸件552對準缺口564時，傳動軸件552可經平移使得傳動軸件552之一部分接納在缺口564(接合位置)中，從而防止齒輪臂530旋轉。
可使用其他機構以禁止齒輪臂530旋轉。作為另一實例，外殼502之表面562及螺母耦合部件534之接觸面可包含錐齒輪齒或其他特徵部使得可維持齒輪臂530之角位置。亦可使用其他鎖定機構，諸如凹口及止回爪、鎖定銷、夾具。
在一些實施例中，可由圓點及箭頭或其他視覺指示符標記旋轉之結束點。圓點及箭頭亦提供用以確認接合或脫離之一視覺指示符之一實例。在又另一實施例中，可使用當旋轉部件在適當位置中時開啟 之LED或其他指示燈，從而再次提供適當接合/脫離之一指示。
圖6係一連接外殼502之一實施例之一圖形表示，其描繪具有內螺紋之一第一連接螺母開口602及具有內螺紋之一第二連接螺母開口604之實施例。雖然圖解說明兩個連接螺母開口，但是實施例可包含具有一或多個螺紋式開口之一連接外殼及對應連接螺母及流體接頭。在其他實施例中，外殼可軸向固定不具備螺紋之連接螺母。圖6進一步描繪安置在外殼502之側壁中之缺口564，其經組態以卡住傳動軸件552之一部分。
連接外殼502可包括具有可經塑形使得連接外殼502可安裝至一歧管板之一狹槽606之一支架。緊固件開口608容許使用一螺釘、銷或其他部件以將連接外殼502耦合至歧管板。一螺紋孔610可容許一對準特徵部耦合至連接外殼502。
圖7A係一傳動系統之一實施例之一圖形表示。齒輪臂530可包含具有一開口以接納一第一連接螺母之一螺母耦合部件534及具有一開口以接納一第二連接螺母之齒輪540。特徵部702及704可產生可讓各自連接螺母之彈性指狀物行進穿過之通道。彈性指狀物之端處之特徵部(圖4A之特徵部408)可用以將連接螺母緊固至齒輪臂或齒輪開口中。當齒輪臂及齒輪旋轉時，特徵部702及704可藉由在彈性臂之側緣上推動而施加徑向力於各自連接螺母，從而導致連接螺母旋轉。
圖7A進一步圖解說明具有一傳動軸件552及一對準柱554之一傳動手柄之一實施例。傳動軸件552可插入至齒輪臂530之一通路中。傳動軸件552之所有或一部分及該通路可用齒條接合。根據一實施例，傳動軸件通路齒條可由一插入件706提供至齒輪臂530之端中。對準柱554可包括配合在一端帽開口中之通道中之一或多個徑向突出體708。通道及突出體708可協同以導引傳動手柄550之移動以有助於確保如下文論述之一適當密封。對準柱554之端可包括具有一環形凹槽及唇緣 之一可壓縮環709。唇緣可如下文進一步論述般由端帽之一部分卡住。
圖7B係圖7A中所示之一傳動系統之實施例之一橫截面視圖之一圖形表示。齒輪臂530包括接納傳動軸件552之傳動軸件通路720。通路720之端部分敞開以曝露傳動軸件552之一部分(部分710處指示)。
傳動軸件552可在傳動軸件通路720中平移，使得傳動軸件尖端722可被推進且收縮。在收縮傳動軸件552之方向上的平移可受限於插入件706。插入件706可包含與傳動軸件552同軸且向內推動之一組彈性指狀物730。當傳動軸件552收縮一定距離時，彈性指狀物730向內推動進入環形凹槽732以禁止在該方向上進一步平移。插入件706可在通路720中旋轉使得傳動手柄550可繞傳動軸件552之軸旋轉，直至將對準柱554向前推動進入端帽對準開口，從而使齒條與狹槽對準，狹槽允許進一步推進傳動手柄550以將該兩個部分旋轉地鎖定在一起。
圖8A至圖8C係提供用於一匣或其他裝置之埠接頭之一端帽800之另一實施例之圖形表示。端帽800包括一底座802、一第一埠接頭810及一第二埠接頭820。雖然展示兩個埠接頭，但是可使用一埠接頭或具有兩個以上埠接頭之裝置。埠接頭可具有外螺紋(如螺紋812及822所示)。埠接頭可在相同或相反方向上具有螺紋。
埠接頭可包含對準特徵部，其等協同連接螺母之對應對準特徵部而促進埠接頭與連接螺母之對準。對準特徵部可經組態使得除非接頭及連接螺母之對應特徵部對準或配接，否則螺紋812及813之螺紋線不能接合連接系統之對應螺紋。
根據一實施例，例如，一組對準特徵部可包含對準一連接螺母之內突出體(例如，圖4A之連接螺母400之內突出體404)之缺口。為此，在已圖解說明之實施例中，一環形對準肋如由埠肋814及824所示般自各埠接頭向外徑向延伸。各對準肋可在對準肋之周邊處包含分開 對準缺口。例如，肋狀物814包含分開缺口816且肋狀物824包含分開缺口826。分開對準缺口可經配置使得僅當螺紋812及822適當地對準一連接系統之螺紋時，該連接系統中之一對準特徵部方可行進穿過該等缺口。例如，缺口可經配置以當一連接螺母係在一特定角位置時對準連接螺母之內突出體(例如，圖4A之突出體404)。此外，在已圖解說明之實施例中，連接螺母在突出體行進穿過缺口後才能旋轉。因此，接頭及連接系統(在此實例中，連接螺母上)之對準特徵部亦可防止連接螺母在螺紋相對於彼此適當地定位之前旋轉。
埠肋814可自埠接頭外螺紋812之螺紋線後移一選定距離使得除非對準特徵部行進穿過對準缺口816，否則螺紋812之螺紋線不能接合連接系統之對應螺紋。類似地，埠肋824可自埠接頭外螺紋822之螺紋線後移一選定距離，使得除非對準特徵部行進穿過缺口826，否則螺紋822之螺紋線不能接合連接系統之對應螺紋。雖然使用對應突出體及缺口之實例，但是可採用任何適當對準特徵部。
端帽800可具有一對準開口830以接受一傳動手柄對準柱554(圖5A)。對準開口830可軸向對準埠810或可以其他方式定位。對準開口830可形成一鍵孔使得手柄可僅在一所要定向上裝配在對準開口830中。
圖9係安置在一端帽或其他組件中以接納對準柱554之一對準開口900之一實施例之一圖形表示。可在對準開口900內側上界定多個肋狀物或其他特徵部以界定一系列軸向通道及徑向通道。根據一實施例，該等特徵部界定入口通道902、一第一徑向通道904、一第二徑向通道906及連接第一徑向通道與第二徑向通道906之第二軸向通道908(展示其等之一者)。在一實施例中，可在插入至一端帽開口中之一插入件950中界定該等通道。
參考圖5至圖9，當對準柱554插入至開口900中時，突出體708接 納在入口通道902中。這意謂在可插入對準柱554之前，傳動系統必須在正確定向上。此定向可與其中連接螺母510及連接螺母520之內螺紋適當對準一端帽或其他固定件上之外螺紋之定向一致。可平移傳動手柄550，從而在通路720中平移傳動軸件550。然而，第二軸向通道908未對準入口通道902(例如，肋狀物910與入口通道902重疊且用作一止動塊)，使得傳動手柄550之進一步平移受限。傳動手柄550可旋轉直至突出體708對準軸向通道908。此位置可對應於其中傳動軸件552對準外殼502中之缺口564且連接螺母510及連接螺母520旋轉以產生一360度密封之一位置。接著可進一步推進傳動手柄550使得傳動軸件552接納在缺口564中。壓縮環709之環狀唇緣可在脊部912上方行進使得脊部912卡住在壓縮環709之凹槽中。壓縮環709及脊部912可產生當傳動軸件552完全接合缺口564時提供觸覺回饋之一卡扣配合。此外，壓縮環709及脊部912提供防止傳動軸件552突然收縮之一機構。
因此，對準開口900可提供一鍵合特徵部，其經組態使得當傳動軸件552在一第一角位置中時，可將傳動軸件552推進一有限第一距離。傳動軸件552可接著藉由旋轉傳動手柄550而旋轉至一第二角位置，該第二角位置對應於一密封連接。傳動軸件552可被推進至一最終完全插入位置，其中傳動軸件552用作一固定銷以防止進一步角旋轉。
圖10A係類似於連接系統500之一連接系統1000之一部分之一實施例之一圖形表示。連接系統1000可包含接合一端帽、接頭或其他固定件上之一互補對準特徵部之一對準特徵部。
在此實例中，旋轉部件(例如，齒輪臂1030)具有一狹槽1032，狹槽1032具有法向於齒輪臂1030之徑向行進之方向(即，平行於樞轉軸之側中)之一入口。狹槽1032可接納一端帽、接頭或其他固定件上之一徑向延伸肋1034(例如，圖11之肋狀物1130)。此等配接特徵部部分 纏繞在埠之軸周圍。根據一實施例，狹槽1032及肋狀物1034經組態，使得當連接螺母內螺紋及端帽、接頭或其他固定件之外螺紋經正確定位以容許進行適當接合時，肋狀物1034之端與狹槽1032之入口對準。因此，連接系統對準特徵部及互補端帽、接頭或其他固定件對準特徵部經組態使得在齒輪臂旋轉之前，該等螺紋係在適當位置中及適當定向上。
在已圖解說明之實施例中，旋轉部件(例如，齒輪臂1030)具有一狹槽1032，狹槽1032具有法向於齒輪臂1030之徑向行進之方向(即，平行於樞轉軸之側中)之一入口。狹槽1032可接納一端帽、接頭或其他固定件上之一徑向延伸肋1034。此等配接特徵部部分纏繞在埠之軸周圍。狹槽1032及肋狀物1034接合使得歸因於肋狀物1034之橫截面隨著肋狀物1034徑向伸出而變得更大而將肋狀物1034固持在齒輪臂1030之狹槽1032中。狹槽1032亦可隨著狹槽徑向伸出而變得更寬。此機構可用以有助於相對於端帽固持齒輪臂1030之位置，且亦可隨著齒輪臂1030繞埠軸旋轉而(例如，透過一干涉配合)在端帽與流體接頭之間產生更大軸向負載。連接外殼1002之另一側上之負載可大致上等效於由狹槽1032之壁與肋狀物1034之間的接合之干涉配合產生之負載。這可有助於將負載分佈在旋轉機構之兩側上以確保一平滑旋轉及密封接合。肋狀物1034及狹槽1032可具有近似等於(即，較大連接螺母之)連接螺母內螺紋之節距之一節距。根據一實施例，肋狀物1034及狹槽1032可呈螺旋狀。
傳動軸件可以一凸座或經設計以接合位於接頭之肋狀物1034上之一凹槽1040之其他特徵部為特徵。當在流體密封接頭之後向前推動傳動軸件時，迫使凸座進入肋狀物1034上之凹槽1040中。這在靠近接頭處提供一防旋轉特徵部。若傳動軸件並非在正確定向上，則將不會接合該特徵部，從而警告使用者傳動手柄未旋轉至正確定向且密封並 不完全。圖10B圖解說明肋狀物1034之一橫截面之一實施例。圖10C係具有具備凸座1054之一傳動軸件1052之傳動手柄1050之一實施例之一圖形表示。
圖11A及圖11B係具有提供埠接頭(例如，一第一埠接頭1108、第二埠接頭1110、一第三埠接頭1112及第四埠接頭1114之一或多者)之一第一端帽1104及一第二端帽1106之一淨化匣1100之一實施例之圖形表示。取決於淨化器匣1100之組態，該一或多個埠之任一者可用作一入口埠、一出口埠、一排氣埠、排放埠或其他類型的埠。在一些情況下，該等埠可經放置使得可顛倒淨化器匣。
如圖11A中描繪，埠接頭可包含埠接頭外螺紋以接合一歧管或其他組件之螺紋。此外，一埠接頭可包含自端帽之一表面延伸且自各自埠開口後移之一徑向突出埠肋(例如，徑向對準肋1130及徑向對準肋1132)。徑向肋1130及徑向肋1132可用作一對準特徵部且有助於確保如上文論述般進行一密封連接。例如，徑向肋可經定位使得其可進入一旋轉臂中之一狹槽。然而，徑向肋1130及徑向肋1132亦可具有其他組態。
端帽可包含諸如對準孔、軌道、導槽或類似物之特徵部以接合一歧管總成上之互補特徵部以有助於確保適當地放置淨化器匣或其他裝置。在圖11A之實施例中，端帽1104包含對準孔1134且端帽1106包含開向匣1100前面之對準孔1136以接納一歧管之導銷(例如，諸如結合連接外殼502之對準把手)。對準孔1134/1136可接納一歧管之對應導軌以垂直定位並固持匣1100。端帽1104可進一步包含一對準開口1140且端帽1106可包含對準開口1142。根據一實施例，對準開口1140軸向對準埠接頭1108之開口且對準開口1142軸向對準埠接頭1112之開口。對準開口1140及對準開口1142可如上文論述般接納一傳動手柄550之一對準柱554。
圖12圖解說明用於連接至一端帽或其他接頭之一連接系統1200之另一實施例。連接系統1200可包含安置在一連接外殼1212上之一連接螺母1210。連接螺母1210將一彎頭接頭1214連接至一端帽1216上之一接頭。一旋轉部件1220促進螺母1210之旋轉。根據一實施例，旋轉部件1220包括耦合至螺母1210且與穿過螺母1210之開口相距一徑向距離之一臂1222。臂1222可自螺母1210之一端面延伸。臂1222可長於與端帽接頭同軸之彎頭接頭1214之一第一部分。旋轉部件1220亦可包含垂直於臂1222延伸之一平台1224使得平台1224之一外面平行於螺母1210之端面。平台1224可包含一工具界面1226以容許一旋轉工具鑽頭(例如，諸如六角起子、Philips鑽頭、平頭鑽頭、星形鑽頭)或其他工具接合旋轉部件。旋轉部件1220旋轉會使螺母1210旋轉。在一些實施例中，旋轉部件1220小於360度(包含小於180度，且在一些情況下小於135度)的旋轉可導致螺母之內螺紋至少360度接合端帽1216之外螺紋。在其他實施例中，產生小於360度螺紋式接合，但是圓周軸向密封力足以維持密封。
旋轉部件1220之旋轉範圍可受到限制使得螺母1210在已知位置中停止旋轉。這可有助於確保螺母1210之螺紋適當地對準在完全脫離位置中。在一些實施例中，旋轉之結束點可由圓點及箭頭或其他視覺指示符標記。圓點及箭頭亦提供用以確認接合或脫離之一視覺指示符之一實例。在又另一實施例中，可使用當旋轉部件在適當位置中時開啟之LED或其他指示燈，從而再次提供適當接合/脫離之一指示。
圖13係連接系統1200之一實施例之一橫截面之一圖形表示。如圖13中描繪，連接螺母1210可包含接合端帽1216之埠接頭上之外螺紋1311之螺母內螺紋1302及接合連接外殼1212之內螺紋之螺母外螺紋1304。如上所述，螺紋可經組態使得螺母1210在旋轉小於360度的情況下在接頭1214與端帽1216之間產生一360度密封且將不會在期望負 載下旋出。
亦可提供一鎖定機構(例如，諸如接頭之旋轉部件上之止回爪/凹口、旋轉部件與接頭之間之卡扣配合或其他組件或其他特徵部)以防止旋轉部件非所期地旋轉。在一些情況下，除較高摩擦力螺母外螺紋以外亦可使用該鎖定機構或可使用鎖定機構來代替較高摩擦力螺母外螺紋(同時仍包含螺母外螺紋或根本不包含螺母外螺紋)以防止螺母旋出。在一些實施例中，連接螺母不具有外螺紋且連接螺母係由一替代固定機構軸向固持在適當位置。
圖14係用於耦合獨立接頭之一連接系統1400之一實施例之一圖形表示。圖15係連接系統1400及接頭1420之一橫截面視圖之一圖形表示。在圖14之實施例中，連接系統包括一第一接頭1402及可在一連接外殼1406中繞該第一接頭旋轉之一連接螺母1404。連接螺母1404可包含延伸超出外殼1406以使旋轉更加容易之一部分(例如，特徵部1412，諸如翼形螺母翼、可介接一工具之特徵部或其他特徵部)。一第二接頭1420可包括經組態以接合連接螺母內螺紋1410之接頭外螺紋1422。如上所述，連接螺母1404可在旋轉小於360度的情況下將第二接頭1420密封至第一接頭1402。連接螺母1404可包含接合連接外殼內螺紋1432以防止連接螺母1404反向旋轉之一組連接螺母外螺紋1430。
外殼1406可包含特徵部使得螺母在一已知完全脫離位置中止動。外殼1406可進一步包含特徵部以確保接頭之間進行適當地對準。在圖14之實例中，外殼包含自外殼1406之一面延伸且接納在繞第二接頭之一套環1424之開口1426中之柱1408。由於螺母在一已知脫離位置中，接頭之對準特徵部確保將對準螺母內螺紋及接頭外螺紋。亦可使用其他對應對準特徵部，包含(但不限於)連接螺母1404上之內突出體及接頭1420上之配接缺口(例如，諸如圖4A及圖4B之突出體404及圖8A至圖8C之缺口816)。
圖16係一連接系統1600之另一實施例之一圖形表示，且圖17係連接系統1600之一橫截面視圖之一圖形表示。連接系統1600包含一第一接頭1602、一連接外殼1604及可在連接外殼中繞該第一接頭1602旋轉之一連接螺母1606。根據一實施例，第一接頭1602可包括一彎頭接頭。連接螺母1606可包含一組連接螺母內螺紋(螺紋1704)及連接螺母外螺紋(螺紋1706)，且可如上文所述在旋轉小於360度的情況下將一第二接頭1620密封至第一接頭1602。連接外殼1604可將螺母固持至一所需角度範圍，使得連接螺母1606及接頭1620在接合之前未偏離位置。此外，對準特徵部可確保適當地對準接頭1620。例如，可在套環1622中接納自連接外殼1604突出之柱或其他特徵部以提供對準。
一旋轉部件1630促進螺母1606之旋轉。根據一實施例，旋轉部件1630包括耦合至螺母1606且與穿過螺母1606之開口相距一徑向距離之一臂1632。臂1632可自螺母1606之一端面延伸。臂1632可長於與連接螺母同軸之彎頭接頭1602之一第一部分。旋轉部件1630亦可包含垂直於臂1632延伸之一平台1634使得平台1634之一外面平行於螺母1606之端面。平台1634可包含一工具界面1636以容許一旋轉工具鑽頭(例如，諸如六角起子、Philips鑽頭、平頭鑽頭、星形鑽頭)或其他工具接合旋轉部件。旋轉部件1630旋轉會使螺母1606旋轉。在一些實施例中，旋轉部件1630小於360度(包含小於180度，且在一些情況下小於135度)的旋轉可導致螺母之內螺紋360度接合接頭1620之外螺紋。
上文論述之連接件可由任何適當材料形成，材料包含(但不限於)PVDF、FEP、PP、PFA及PTFE、包括聚合物之組份、金屬或其他材料，其等滿足用於半導體製造之需求。在一些情況下，若期望高溫，則可期望使用展現出較低潛變之材料。因此，例如，當應用超過攝氏100度時可較佳對連接螺母及接頭使用PFA，這係因為PTFE在此等溫度下展現出更大潛變。在任何情況下，一連接系統可超過半導體 製造接頭之限制條件，且在室溫或更高溫度下可承受245psi(1.69MPa)達5分鐘(例如，在室溫下承受535psi(3.7MPa)達5分鐘)。例如，當在室溫下施加壓力達5分鐘時，由PFA及PTFE形成之圖2之一連接系統可具有大於415psi之一洩漏壓力(214 lbs.軸向密封力)(2.87MPa及952牛頓密封力)。接頭之洩漏壓力在室溫下可大於500psi(3.4MPa)且甚至大於950psi(6.6MPa)。例如，具有由PFA形成之一螺母及接頭之一連接系統可因此在一安全因數下提供規定用於FlareMountTM連接件之所需150 lbs.(667牛頓)力(例如，一連接系統可對1英寸(2.54公分)接頭提供高於210 lbs.(934牛頓)軸向力)。
雖然已描述特定實施例，但是此等實施例僅僅係闡釋本發明且非限制本發明。本發明之已圖解說明之實施例之本文描述(包含發明摘要及發明內容中的描述)不旨在詳盡無遺或將本發明限於本文中揭示之精確形式(且特定言之，發明摘要或發明內容內包含任何特定實施例、特徵或功能不旨在將本發明之範疇限於此實施例、特徵或功能)。相反，該描述旨在描述闡釋性實施例、特徵及功能以使此項技術中之一般技術者理解本發明且不將本發明限於任何特定描述之實施例、特徵或功能，包含發明摘要或發明內容中描述之任何此實施例、特徵或功能。雖然本文中已僅針對闡釋性目的而描述本發明之特定實施例及實例，但是如熟習此項技術者將認知並明白，各種等效修改在本發明之精神及範疇內係可行的。如指示，鑑於本發明之已圖解說明之實施例之前述描述，可對本發明作出此等修改，且此等修改包含在本發明之精神及範疇內。因此，雖然本文中已參考本發明之特定實施例而描述本發明，但是修改之一範圍、各種改變及替代旨在前述揭示內容中，且應明白在一些例項中，在不脫離如陳述之本發明之範疇及精神的情況下，可採用本發明之實施例之一些特徵而不對應地使用其他特徵。因此，可作出許多修改以將一特定情形或材料調適至本發明 之本質範疇及精神。
在本說明書內對「一實施例」、「一特定實施例」或類似術語的引用意謂結合實施例描述之一特定特徵、結構或特性包含在至少一實施例中且不一定存在於所有實施例中。因此，片語「在一實施例中」、「在一特定實施例中」或類似術語在本說明書內各處的各自出現不一定係指相同實施例。此外，任何特定實施例之特定特徵、結構或特性可以任何適當方式與一或多個其他實施例組合。應瞭解，鑑於本文中的教示，本文中描述並圖解說明之實施例之其他變動及修改係可行的且被視為本發明之精神及範疇之部分。
在本文中的描述中，提供數種特定細節(諸如組件及/或方法之實例)以提供對本發明之一完整理解。然而，熟習此項技術者應認知，一實施例能夠在不具備該等特定細節之一或多者的情況下或在具有其他設備、系統、總成、方法、組件、材料、部分及/或類似物的情況下加以實踐。在其他例項中，並未具體展示或詳細描述已知結構、組件、系統、材料或操作以避免混淆本發明之實施例之態樣。雖然可藉由使用一特定實施例圖解說明本發明，但是這未將且的確未將本發明限於任何特定實施例，且一般技術者將認知額外實施例可容易理解且係本發明之一部分。
亦應明白，該等圖式及/或圖中描繪之元件之一或多者亦可以一更分離或整體方式實施，或甚至在某些情況下被移除或呈現為不可操作，這在符合一特定應用時係有用的。此外，除非另有具體說明，否則該等圖式/圖中之任何標示箭頭應僅被視為例示性且非限制。
上文已關於特定實施例描述優勢、其他優點及解決問題之方法。然而，該等優勢、優點及解決問題之方法及可導致任何優勢、優點及解決問題之方法發生或變得更明顯之任何組件不應被解釋為一重要、必需或本質特徵或組件。
100‧‧‧連接系統
102‧‧‧連接外殼
110‧‧‧連接螺母
112‧‧‧第一接頭
114‧‧‧第二接頭
115‧‧‧第一側
116‧‧‧第二側
120‧‧‧較小直徑區域
122‧‧‧較大直徑區域
130‧‧‧第一區段
132‧‧‧第二區段
140‧‧‧互補徑向軸肩
142‧‧‧端部分
144‧‧‧外螺紋
146‧‧‧連接螺母內螺紋
150‧‧‧外螺紋
152‧‧‧外殼螺紋

Claims (24)

  1. 一種連接系統，該連接系統包括：一連接外殼，其界定一連接外殼第一開口；一第一接頭，其界定一第一接頭流動通路；及一第一連接螺母，其安置在該連接外殼第一開口中且可繞該第一接頭旋轉，該第一連接螺母包括一組第一連接螺母內螺紋，其中該組第一連接螺母內螺紋係多線螺紋，其等經組態以在該第一連接螺母旋轉小於360度的情況下接合一第二接頭上之一組第二接頭外螺紋以將該第一接頭密封至該第二接頭。
  2. 如請求項1之連接系統，其中該組第一連接螺母內螺紋係多線螺紋，其等經組態以在該第一連接螺母旋轉小於360度的情況下接合該第二接頭上之該組第二接頭外螺紋以產生至少一360度螺紋式接合。
  3. 如請求項2之連接系統，其中該第一連接螺母包括一組第一連接螺母外螺紋且該連接外殼界定一第一組連接外殼內螺紋。
  4. 如請求項3之連接系統，其中該組第一連接螺母外螺紋及該第一組連接外殼內螺紋經組態以產生防止該第一連接螺母在一軸向密封力下反向旋轉之一摩擦力。
  5. 如請求項1之連接系統，其中該組第一連接螺母內螺紋係鋸齒螺紋。
  6. 如請求項1之連接系統，其中該連接螺母及該第二接頭係由全氟烷氧基聚合物形成。
  7. 如請求項1之連接系統，其中該組第一連接螺母內螺紋具有0度至5度之一負載螺腹角及25度至35度之一離隙螺腹角。
  8. 如請求項7之連接系統，其中該組第二接頭外螺紋具有不同於該 等第一連接螺母內螺紋之該負載螺腹角之一負載螺腹角。
  9. 如請求項1之連接系統，其中該等第一連接螺母內螺紋包括：一第一螺紋，其自一第一螺紋線延伸120度至180度；及一第二螺紋，其自一第二螺紋線延伸120度至180度或更小。
  10. 如請求項9之連接系統，其中該組第一連接螺母內螺紋進一步包括一第三螺紋，其自一第三螺紋線延伸120度至180度或更小。
  11. 如請求項1之連接系統，其中該連接系統包括一第一對準特徵部，其經組態以對準該第二接頭之一對應對準特徵部。
  12. 如請求項11之連接系統，其中該第一對準特徵部與該組第一連接螺母內螺紋之一螺紋線分開一距離，使得除非該等第一對準特徵部配接該第二接頭之該對應對準特徵部，否則該組第一連接螺母內螺紋不能接合該等第二接頭外螺紋。
  13. 如請求項12之連接系統，其中該第一對準特徵部包括一組內突出體且該對應對準特徵部包括界定在該第二接頭中之缺口。
  14. 如請求項11之連接系統，其中該第一對準特徵部包括一旋轉部件中之一狹槽且該等對準特徵部包括一對準肋。
  15. 如請求項1至14中任一項之連接系統，其進一步包括：一第三接頭，其界定一第三流體流動通路；及一第二連接螺母，其可繞該第三接頭旋轉，該第二連接螺母包括一組第二連接螺母內螺紋，其中該組第二連接螺母內螺紋係多線螺紋，其等經組態以在該第二連接螺母旋轉小於360度的情況下接合一組第四接頭外螺紋以將該第三接頭密封至第四接頭。
  16. 如請求項15之連接系統，其進一步包括一齒輪總成，其將該第一連接螺母操作地耦合至該第二連接螺母使得該第一連接螺母及該第二連接螺母同時旋轉。
  17. 如請求項16之連接系統，其進一步包括一旋轉部件，其操作地耦合至該齒輪總成使得該旋轉部件的旋轉會使該第一連接螺母及該第二連接螺母旋轉。
  18. 如請求項17之連接系統，其中該旋轉部件包括耦合至該第一連接螺母之一齒輪臂，該齒輪臂包括接合操作地耦合至該第二連接螺母之一齒輪之齒輪齒。
  19. 如請求項18之連接系統，其進一步包括一傳動軸件，其接納在該齒輪臂之一傳動軸件通路中，該傳動軸件可在該傳動軸件通路中自一完全收縮位置平移至一完全插入位置。
  20. 如請求項19之連接系統，其中該傳動軸件可在一角位置範圍內繞一樞轉點旋轉，其中在一第一組選定角位置中，該傳動軸件不能平移至該完全插入位置，且在一選定角位置中，該傳動軸件可平移至該完全插入位置以鎖定該齒輪臂之旋轉。
  21. 如請求項20之連接系統，其中在該第一組角位置中，該傳動軸件之一第一端與該連接外殼之一正面重疊，而在該選定角位置中，該傳動軸件之該第一端與其中可插入該傳動軸件之該第一端之一特徵部對準。
  22. 如請求項15之連接系統，其中該第二連接螺母安置在與該第一連接螺母相同之一連接外殼中或另一連接外殼中。
  23. 如請求項1之連接系統，其中該組第一連接螺母內螺紋經組態以在旋轉小於180度的情況下與該組第二接頭外螺紋產生至少360度螺紋式接合。
  24. 如請求項1之連接系統，其進一步包括耦合至該第一連接螺母之一旋轉部件。
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