JP2017207194A - 合成樹脂管継手の漏出防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】密封性能に優れた合成樹脂管継手の漏出防止構造を提供する。【解決手段】末端部にテーパー部１１４を具備する合成樹脂管１１１と；合成樹脂管の末端部に挿入され、合成樹脂管のテーパー部に対応するテーパー部１２１を具備するフェルール１２０と；合成樹脂管とフェルールを収容し、合成樹脂管のテーパー部に対応するテーパー部及び該テーパー部に形成される突起部１３６を具備するフィッティング１３０と；フィッティングと締結されるナット１４０と；を含む合成樹脂管継手の漏出防止構造。【選択図】図４

Description

本発明は、合成樹脂管継手の漏出防止構造に関する。

半導体及びディスプレイ等の製造工程には、多様な液状の化学薬品または水が頻繁に使用される。多様な液状の化学薬品には、例えば、フッ酸、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等のような酸性溶液が挙げられ、また、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニウム等を含むアルカリ性溶液が挙げられ、洗浄液に使用される化学薬品等が挙げられる。これらのうち、オゾン化された希釈フッ酸は、半導体基板の洗浄、エッチング等の工程で使用される。

このような化学薬品は、チューブやパイプ等を含む移送システムを通じて移送され、この際、フッ素系樹脂で作った合成樹脂管が一般的に使用される。半導体製造設備の移送システムに使用される合成樹脂管を通じて流れる薬品は、高純度であり、猛毒性であるため、薬品の漏出は、半導体製品の生産収率だけでなく、人にも致命的なことがある。したがって、移送システムを構成する複数の合成樹脂管、この合成樹脂管の連結と開閉等のためのユニオン、ナット、コネクター、バルブ等に対しては、さらに厳格な密封性能が要求される。

本発明の目的は、密封性能に優れた合成樹脂管継手の漏出防止構造を提供することにある。

本発明は、前述した目的を達成するために、末端部にテーパー部を具備する合成樹脂管と；合成樹脂管の末端部に挿入され、合成樹脂管のテーパー部に対応するテーパー部を具備するフェルールと；合成樹脂管とフェルールを収容し、合成樹脂管のテーパー部に対応するテーパー部及び該テーパー部に形成される突起部を具備するフィッティングと；フィッティングと締結されるナットと；を含む合成樹脂管継手の漏出防止構造を提供する。

本発明の一実施形態による合成樹脂管継手構造は、下記一般式３、４及び／または５を満たすことができる。

［一般式３］
０．３≦Ｌ３／Ｌ２≦０．７

前記式中、Ｌ２は、フェルールの全体長さ、Ｌ３は、フェルールのテーパー部の傾斜面の長さである。

［一般式４］
２≦Ａ２≦６

前記式中、Ａ２は、フェルールのテーパー部の傾斜面及びフェルールの中心軸と平行な面が成す角度である。

［一般式５］
０．１≦Ｔ３／Ｔ２≦０．５

前記式中、Ｔ２は、合成樹脂管の厚さ、Ｔ３は、フィッティングの突起部の厚さである。

本発明の他の実施形態による合成樹脂管継手構造は、フェルールの末端部に形成され、円弧面で構成されるラウンド部と；フィッティングの内部に形成され、フェルールのラウンド部に対応するラウンド部と；をさらに具備することができる。

本発明の他の実施形態による合成樹脂管継手構造は、下記一般式１及び／または２を満たすことができる。

［一般式１］
０．８≦Ｔ１／Ｌ１≦１．２

前記式中、Ｔ１は、フェルールのラウンド部の垂直方向の最大厚さであり、Ｌ１は、フェルールのラウンド部の水平方向の最大長さである。

［一般式２］
３０≦Ａ１≦６０

前記式中、Ａ１は、フェルールのラウンド部の円弧面の中央での接線及びフェルールの中心軸が成す角度である。

本発明のさらに他の実施形態による合成樹脂管継手構造は、フィッティングの外周面に突設される縁部と；縁部の側面に形成される鋸歯状部と；ナットに締結され、フィッティングの鋸歯状部とかみ合う鋸歯状部を側面に有するリングと；をさらに具備することができる。

本発明のさらに他の実施形態によれば、リングの鋸歯状部は、リング側面と傾斜を成す板形態で構成される第１傾斜部と；第１傾斜部と連結される第２傾斜部と；第２傾斜部とリング側面を連結する係止部と；を具備することができる。

本発明のさらに他の実施形態による合成樹脂管継手構造は、下記一般式６、７及び／または８を満たすことができる。

［一般式６］
０．２≦Ｌ５／Ｌ４≦０．６

前記式中、Ｌ４は、リングの鋸歯状部の全体長さ、Ｌ５は、第２傾斜部の長さである。

［一般式７］
０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．９

前記式中、Ｗ１は、第１傾斜部の幅、Ｗ２は、第２傾斜部の幅である。

［一般式８］
１０≦Ａ３≦２５

前記式中、Ａ３は、第１傾斜部とリング側面が成す角度である。

本発明によれば、フェルールとフィッティングのラウンド部及び／またはフィッティングの突起部によって密封性能が改善し、合成樹脂管継手の漏出を効果的に防止でき、また、フィッティングとリングの鋸歯状部によって合成樹脂管継手のナット離脱を効果的に防止できる。

本発明の第１実施形態による合成樹脂管継手構造を示す分解図である。 図１の組立図である。 図１でフェルールの部分拡大図である。 本発明の第２実施形態による合成樹脂管継手構造を示す分解図である。 図４の組立図である。 図４でフェルールの部分拡大図である。 図５で合成樹脂管、フェルール、フィッティングの締結部分の拡大図である。 本発明の第３実施形態による合成樹脂管継手構造を示す分解図である。 図８の組立図である。 図８でリングの詳細図である。 本発明の第４実施形態による合成樹脂管継手構造を示す分解図である。 図１１の組立図である。

以下、本発明を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による合成樹脂管継手構造を示す分解図であり、図２は、図１の組立図であり、図３は、図１でフェルールの部分拡大図であって、第１実施形態の継手構造は、フェルール２０とフィッティング３０のラウンド部２７、３２による合成樹脂管継手の漏出防止構造に関する。第１実施形態の継手構造は、合成樹脂管１０、フェルール２０、フィッティング３０、ナット４０等で構成され得る。

合成樹脂管１０は、大部分の長さを占める本体部１１と、末端部に形成される拡管部１２とで構成され得る。拡管部１２は、人為的に直径を拡大した部位である。合成樹脂管１０は、合成樹脂で製作されるので、熱を加える場合、直径を容易に拡大できる。拡管部１２の直径は、全体長さにわたって本体部１１の直径より大きい。拡管部１２の厚さは、全体長さにわたって同一であることができ、本体部１１の厚さとも同一であることができる。拡管部１２の内部１３には、後述するフェルール２０が挿入され、拡管部１２の内径は、外径と対応して変わることができる。

拡管部１２は、本体部１１と近い側から順次に第１テーパー部１４、最大直径部１５、第２テーパー部１６、均一直径部１７で構成され得る。第１テーパー部１４は、合成樹脂管１０の末端に向けて最大直径部１５の直前まで直径が漸次に増加する部位であって、平面及び／または曲面で構成され得る。最大直径部１５は、拡管部１２のうち直径が最も大きい部位であって、図面では、角形態や、平面及び／または曲面で構成され得る。第２テーパー部１６は、合成樹脂管１０の末端に向けて最大直径部１５の直後から均一直径部１７の直前まで直径が漸次に減少する部位であって、平面及び／または曲面で構成され得る。均一直径部１７は、合成樹脂管１０の末端まで直径が均一な部位であって、その直径は、本体部１１の直径より大きくて、最大直径部１５の直径よりは小さい。テーパー部１４、１６の長さと傾斜角度及び均一直径部１７の長さ等は、特に制限されず、必要に応じて適切に変更できる。

最大直径部１５を基準として複数のテーパー部１４、１６を形成する理由は、フェルール２０、フィッティング３０及びナット４０との締結時に密封性能を向上させるためであり、合成樹脂管１０内に高い圧力がかかっても、合成樹脂管１０が脱離する現象を効果的に防止できる。すなわち、合成樹脂管１０を拡管した後、フェルール２０を挿入すれば、フェルール２０の突起部に対応する部分である最大直径部１５において合成樹脂管１０の外径が大きくて、合成樹脂管１０の終端部分は、収縮して外径が小さいため、合成樹脂管１０内に高い圧力がかかっても、合成樹脂管１０が脱離する現象を防止できる。

合成樹脂管１０は、フッ素系樹脂を利用して製作され得、好ましくは、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー（ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ ａｌｋｙｌ ｖｉｎｙｌ ｅｔｈｅｒ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）を利用して製作できる。この高分子樹脂の重量平均分子量は、５００，０００〜７００，０００であることができる。特に、前記高分子樹脂は、半導体設備用管の樹脂として非常に適している。合成樹脂管１０は、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテルコポリマーだけでなることができ、必要に応じて前記高分子樹脂に顔料等のような添加剤を添加できる。添加剤の含量は、例えば高分子樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部であることができる。

合成樹脂管１０は、通常、円筒状よりなることができる。合成樹脂管１０の直径は、特に制限されず、必要に応じて適切に変更できる。合成樹脂管１０の直径は、例えば１／４インチ、３／８インチ、１インチ、１と１／２インチ等のように、通常多く使用される直径の管を使用できる。また、合成樹脂管１０の厚さは、特に制限されず、必要に応じて適切に変更できる。例えば、管直径が１／４インチの場合、管の厚さは、１．２±０．１０２ｍｍであることができる。管直径が３／８〜１インチの場合、管の厚さは、１．５７±０．１０２ｍｍであることができる。管直径が１と１／２インチの場合、管の厚さは、２．２±０．１０２ｍｍであることができる。

一方、合成樹脂管１０は、複層構造の管で構成され得る。例えば、合成樹脂管１０は、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１によって測定した透過率（ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）が厚さ１．４８ｍｍを基準として７３％以上である第１管と；第１管の外部及び内部のうち少なくとも１ヶ所に形成され、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１によって測定した透過率が厚さ１．４７ｍｍを基準として７３％未満である第２管と；を含む複層管で構成され得る。

複層管は、内側に配置される第１管及び外側に配置される第２管、または内側に配置される第２管及び外側に配置される第１管で構成される二重管であることができる。また、複層管は、内側から第１管、第２管、第１管、または内側から第２管、第１管、第２管で構成される三重管であることができる。また、第１管及び第２管のうち少なくとも１つは、顔料を含んで有色を有することができる。第１管の厚さは、第２管の厚さより同一であるか、または大きく、第２管の厚さは、０．１〜２ｍｍであることができる。

第１管及び第２管は、それぞれ独立に、重量平均分子量５００，０００〜７００，０００のテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテルコポリマーを含み、第１管のペルフルオロアルキル基のうち炭素数は、１０５〜３００であり、フッ素数は、２１０〜５００であり、第２管のペルフルオロアルキル基のうち炭素数は、１〜１０４であり、フッ素数は、１〜２０９であることができる。第１管のＪＩＳ Ｋ ７３７４によって測定したイメージクリアニス（ｉｍａｇｅ ｃｌｅａｒｎｅｓｓ）は、光学的コム（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｍｂ）の幅２ｍｍを基準として９８〜１００％、幅１ｍｍを基準として９６〜９７．９％、幅０．５ｍｍを基準として９４〜９６．９％、幅０．２５ｍｍを基準として９１〜９３．９％、幅０．１２５ｍｍを基準として８０〜９０．９％であることができる。第２管のＪＩＳ Ｋ ７３７４によって測定したイメージクリアニスは、光学的コムの幅２ｍｍを基準として９２〜１００％、幅１ｍｍを基準として８３〜９１．９％、幅０．５ｍｍを基準として６５〜８２．９％、幅０．２５ｍｍを基準として４８〜６４．９％、幅０．１２５ｍｍを基準として３０〜４７．９％であることができる。

第１管のＡＳＴＭ Ｄ３４１８による融点は、３００〜３１４℃、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８による結晶化温度は、２８０〜２９５℃、ＡＳＴＭ Ｄ６３８による延伸率は、２３℃で３７０〜３８４％、２００℃で５１０〜５３０％、ＡＳＴＭ Ｄ７９０による屈曲弾性率は、２３℃で３５０〜５１５ＭＰａ、２００℃で４０〜５２ＭＰａ、ＡＳＴＭ Ｄ６９５による圧縮弾性率は、２３℃で３５０〜５３５ＭＰａ、２００℃で７５〜９０ＭＰａ、ＡＳＴＭ Ｄ６９６による線膨張係数は、２５〜５０℃で１０×１０^−５〜１２．８９×１０^−５／ｋ、２５〜２００℃で１０×１０^−５〜１７．３４×１０^−５／ｋであることができる。

第２管のＡＳＴＭ Ｄ３４１８による融点は、３１５〜３３０℃、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８による結晶化温度は、２９６〜３１０℃、ＡＳＴＭ Ｄ６３８による延伸率は、２３℃で３８５〜４００％、２００℃で４９０〜５０９％、ＡＳＴＭ Ｄ７９０による屈曲弾性率は、２３℃で５１６〜７００ＭＰａ、２００℃で５３〜６５ＭＰａ、ＡＳＴＭ Ｄ６９５による圧縮弾性率は、２３℃で５３６〜７００ＭＰａ、２００℃で６０〜７４ＭＰａ、ＡＳＴＭ Ｄ６９６による線膨張係数は、２５〜５０℃で１２．９×１０^−５〜１６×１０^−５／ｋ、２５〜２００℃で１７．３５×１０^−５〜２５×１０^−５／ｋであることができる。

第１管の窒素透過度（ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ）は、７．６×１０^−１１〜１０．５×１０^−１１ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、３０日間の塩化水素透過度は、２２５０〜３３００μｇ・ｍｍ／ｃｍ^２、フォトレジストストリピング溶媒との接触５５日後の重量変化は、０．４１〜０．５ｇ、フォトレジストストリピング溶媒との接触５５日後の透過度変化は、１８．５〜２１ｇ／ｍ^２・ｄａｙ、Ｒａ粗度は、０．０４〜０．０９μｍ、Ｒｚ粗度は、０．３〜０．５μｍ、破裂圧力は、３０℃で１．８〜１．８９ＭＰａ、１００℃で０．９５〜１．０２９ＭＰａであることができる。

第２管の窒素透過度は、４×１０^−１１〜７．５×１０^−１１ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ、３０日間の塩化水素透過度は、１０００〜２２４９μｇ・ｍｍ／ｃｍ^２、フォトレジストストリピング溶媒との接触５５日後の重量変化は、０．２〜０．４０９ｇ、フォトレジストストリピング溶媒との接触５５日後の透過度変化は、１５〜１８．４ｇ／ｍ^２・ｄａｙ、Ｒａ粗度は、０．０１〜０．０３９μｍ、Ｒｚ粗度は、０．１〜０．２９μｍ、破裂圧力は、３０℃で１．９〜２ＭＰａ、１００℃で１．０３〜１．２ＭＰａであることができる。

このように、合成樹脂管１０を複層管で構成する場合、透明度と他の物性を同時に改善でき、これによって、内部に流れる流体の識別性を高めながら、流体透過度と弾性率等のような他の物性をも改善できる。

フェルール（ｆｅｒｒｕｌｅ）２０は、合成樹脂管１０に挿入されると同時に、フィッティング３０に挿入され、密封性能を向上させる部材である。フェルール２０は、フッ素系樹脂等のプラスチックや金属等で製作され得る。フェルール２０は、合成樹脂管１０と同様に、円筒状で構成され得る。フェルール２０の外径は、長さ方向に沿って変わることができるが、内径は、流体の円滑な流れのために、全体長さにわたって同一であることができる。フェルール２０は、大きく区分して、管挿入部及びフィッティング接触部で構成され得る。

管挿入部は、合成樹脂管１０の拡管部１２の内部１３に挿入され、拡管部１２の形状に対応する形状を有し、具体的に、合成樹脂管１０の拡管部１２に挿入される最内側から順次に第１テーパー部２１、境界部２２、第２テーパー部２３、均一直径部２４で構成され得る。第１テーパー部２１は、合成樹脂管１０の第１テーパー部１４に対応する部位であって、フィッティング側の末端部であるフィッティング接触部に向けて境界部２２の直前まで外径が漸次に増加する部位であり、平面及び／または曲面で構成され得る。境界部２２は、合成樹脂管１０の最大直径部１５に対応する部位であって、図面では、角形態や、平面及び／または曲面で構成され得る。第２テーパー部２３は、合成樹脂管１０の第２テーパー部１６に対応する部位であって、フィッティング接触部に向けて境界部２２の直後から均一直径部２４の直前まで外径が漸次に減少する部位であり、平面及び／または曲面で構成され得る。均一直径部２４は、合成樹脂管１０の均一直径部１７に対応する部位であって、係止部２５の直前まで外径が均一な部位であり、その外径は、境界部２２及び拡径部２６の外径より小さい。テーパー部２１、２３の長さと傾斜角度及び均一直径部２４の長さ等は、拡管部１２に対応するように設計される。

フィッティング接触部は、合成樹脂管１０側から順次に係止部２５、拡径部２６、ラウンド部２７で構成され得る。係止部２５は、均一直径部２４と拡径部２６の境界部位であって、段差を成す構造で形成され得る。係止部２５に合成樹脂管１０の末端が密着し得、係止部２５の高さは、合成樹脂管１０の厚さと同一であることができる。拡径部２６は、係止部２５を通じて外径が拡大された部位であって、その外径は、係止部２５の高さ分だけ、均一直径部２４の外径より大きくて、長さ方向に均一である。ラウンド部２７は、拡径部２６の直後からフィッティング側の末端までラウンド処理された円弧面で構成され得る。このラウンド部２７によって高圧でも密封性能が極大化され得る。

図３を参照すれば、密封性能の極大化のために、ラウンド部２７は、下記一般式１を満たすことができる。

［一般式１］
０．８≦Ｔ１／Ｌ１≦１．２

前記式中、Ｔ１は、ラウンド部２７の縦断面で垂直方向の最大厚さ、Ｌ１は、ラウンド部２７の縦断面で水平方向の最大長さである。前記Ｔ１は、ラウンド部２７の開始地点である拡径部２６とラウンド部２７の境界点から内径までの厚さ（高さ）であって、ラウンド部２７の最大厚さ（高さ）に該当する。前記Ｌ１は、前記境界点からフィッティング側の末端までの水平方向の長さ（幅）であって、ラウンド部２７の最大長さ（幅）に該当する。前記Ｔ１／Ｌ１の比率は、ラウンド部２７の曲率及び曲率半径と関連したものであって、好ましくは、０．９〜１．１、最も好ましくは、約１であることができる。前記Ｔ１／Ｌ１の比率が１の場合、ラウンド部２７の縦断面形状は、１／４円になり得る。

また、密封性能の極大化のために、フェルール２０は、下記一般式２を満たすことができる。

［一般式２］
３０≦Ａ１≦６０

前記式中、Ａ１は、ラウンド部２７の円弧面の中央での接線及びフェルール２０の中心軸Ｘが成す角度である。前記Ａ１は、好ましくは４０〜５０度、最も好ましくは約４５度であることができる。

フィッティング（ｆｉｔｔｉｎｇ）３０は、２個の合成樹脂管１０を連結するためのものであって、この実施形態では、直径が大きい第１合成樹脂管１０及び直径が小さい第２合成樹脂管（図２の右側の合成樹脂管）を連結するレデューサー（ｒｅｄｕｃｅｒ）を例示したものであるが、その反対の場合も可能であり、また、同一の直径を有する２個の合成樹脂管１０を連結してもよい。フィッティング３０は、円筒状及び／または多面体で構成され得、外周面及び／または内周面に長さ方向に沿って部分的に段差が形成され、部位別に外径及び／または内径が異なることができる。段差部位は、断面から見て、直線及び／または曲線で構成され得る。フィッティング３０は、フッ素樹脂等のプラスチックや金属等で製作され得る。

フィッティング３０は、一側の末端部に合成樹脂管１０の拡管部１２とフェルール２０を収容する内部空間である管収容部３１を含む。管収容部３１は、内側から外側に順次にラウンド部３２、均一直径部３３、テーパー部３４を含むことができる。ラウンド部３２は、フェルール２０のラウンド部２７に対応する部位であって、フェルール２０のラウンド部２７と同一の形状を有するようにラウンド処理された円弧面で構成され得る。フェルール２０とフィッティング３０の締結時に２つのラウンド部２７、３２がかみ合いながら密着することによって、高圧でも密封性能を極大化できる。すなわち、フェルール２０とフィッティング３０の密封（ｓｅａｌ）部分がＲであって、高圧で密封効果を極大化できる。均一直径部３３は、合成樹脂管１０の均一直径部１７に対応する部位であって、ラウンド部３２の直後からテーパー部３４の直前まで内径が均一な部位であり、その内径は、合成樹脂管１０の均一直径部１７の外径及びフェルール２０の拡径部２６の外径と同一であることができる。テーパー部３４は、合成樹脂管１０の第２テーパー部１６に対応する部位であって、管収容部３１の入り口から内側に向けて内径が漸次に減少する部位であり、平面及び／または曲面で構成され得る。

フィッティング３０の管収容部３１には、合成樹脂管１０が挿入され、その最大直径部１５まで挿入され得、合成樹脂管１０の第１テーパー部１４は、挿入されずに、フィッティング３０の外部に配置され得る。合成樹脂管１０の最大直径部１５とフィッティング３０の管収容部３１の入り口がかみ合いながら１次密封構造を形成し、フェルール２０とフィッティング３０の２つのラウンド部２７、３２がかみ合いながら２次密封構造を形成できる。フィッティング３０の外周面には、ナット４０との締結のためのねじ部３５が形成され得る。今までフィッティング３０の一側の部位だけを説明したが、反対側の部位も、対称構造によって実質的に同一の構成を有するので、反対側の部位に対する参照符号及び説明は省略する。

ナット４０は、合成樹脂管１０とフェルール２０の組立体がフィッティング３０に挿入された状態でフィッティング３０と締結され、合成樹脂管１０を固定できる。ナット４０は、多面体及び／または円筒状で構成され得、外周面及び／または内周面に長さ方向に沿って部分的に段差が形成され、部位別に外径及び／または内径が異なることができる。段差部位は、断面から見て、直線及び／または曲線で構成され得る。ナット４０は、フッ素系樹脂等のプラスチックや金属等で製作され得る。

ナット４０は、フィッティング３０の末端部を収容する内部空間であるフィッティング収容部４１を含み、内周面にフィッティング３０との締結のためのねじ部４２を具備できる。フィッティング収容部４１の内部側面のエッジ部４３は、フィッティング３０との締結時に合成樹脂管１０の本体部１１と拡管部１２の境界部及び／または第１テーパー部１４を強く圧迫することによって、３次密封構造を形成できる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態による合成樹脂管継手構造を示す分解図であり、図５は、図４の組立図であり、図６は、図４でフェルールの部分拡大図であり、図７は、図５で合成樹脂管、フェルール、フィッティングの締結部分の拡大図であって、第２実施形態の継手構造は、フィッティング１３０の突起部１３６による合成樹脂管継手の漏出防止構造に関する。

第２実施形態の継手構造は、第１実施形態と同様に、合成樹脂管１１０、フェルール１２０、フィッティング１３０、ナット１４０等で構成され得る。第２実施形態は一部の構成を除いて第１実施形態と同一であり、したがって、第１実施形態と差異がある構成のみについて詳細に説明し、第１実施形態と同一の構成に対する具体的な説明は省略する。

合成樹脂管１１０は、本体部１１１及び拡管部１１２で構成され、拡管部１１２の直径は、全体の長さにわたって本体部１１１の直径より大きい。拡管部１１２の内部１１３には、フェルール１２０が挿入され、拡管部１１２の内径は、外径と対応して変わることができる。拡管部１１２は、本体部１１１と近い側から順次に第１テーパー部１１４、最大直径部１１５、第２テーパー部１１６で構成され得、第１実施形態と比べて、第２実施形態では、均一直径部がなく、第２テーパー部１１６が合成樹脂管１１０の末端まで長く延長する。第１テーパー部１１４及び最大直径部１１５の構成は、第１実施形態と同一であることができる。第２テーパー部１１６は、合成樹脂管１１０の末端に向けて最大直径部１１５の直後から合成樹脂管１１０の末端まで直径が漸次に減少する部位であって、平面及び／または曲面で構成され得る。

フェルール１２０は、管挿入部及びフィッティング接触部で構成され、管挿入部は、合成樹脂管１１０の拡管部１１２の形状と対応してその内部１１３に挿入される。管挿入部は、第１テーパー部１２１、境界部１２２、第２テーパー部１２３で構成され得、第１実施形態と比べて、第２実施形態では均一直径部がなく、第２テーパー部１２３が係止部１２５の直前まで長く延長する。第１テーパー部１２１及び境界部１２２の構成は、第１実施形態と同一であることができる。第２テーパー部１２３は、合成樹脂管１１０の第２テーパー部１１６に対応する部位であって、フィッティング接触部に向けて境界部１２２の直後から係止部１２５の直前まで外径が漸次に減少する部位であり、平面及び／または曲面で構成され得る。フィッティング接触部は、係止部１２５、拡径部１２６、ラウンド部１２７で構成され得、その構成は、第１実施形態と同一であることができる。また、第２実施形態のフィッティング接触部は、第１実施形態と同様に、前記一般式１及び２を満たすことができる。

図６を参照すれば、密封性能の極大化のために、フェルール１２０は、下記一般式３を満たすことができる。

［一般式３］
０．３≦Ｌ３／Ｌ２≦０．７

前記式中、Ｌ２は、フェルール１２０の全体長さ、Ｌ３は、第２テーパー部１２３の傾斜面の長さである。前記Ｌ３／Ｌ２の比率は、好ましくは０．４〜０．６、最も好ましくは約０．５であることができる。

また、密封性能の極大化のために、フェルール１２０は、下記一般式４を満たすことができる。

［一般式４］
２≦Ａ２≦６

前記式中、Ａ２は、第２テーパー部１２３の傾斜面及びフェルール１２０の中心軸Ｘと平行な面が成す角度、すなわちテーパー角度である。前記Ａ２は、好ましくは、３〜５度、最も好ましくは約４度であることができる。

フィッティング１３０は、第１実施形態と同様に、内部に管収容部１３１、そして外周面にねじ部１３５を含むことができる。管収容部１３１は、ラウンド部１３２、テーパー部１３４、突起部１３６を含むことができる。第１実施形態と比べて、第２実施形態では、均一直径部がなく、テーパー部１３４が管収容部１３１の入り口からラウンド部１３２の直前まで長く延長し、管収容部１３１の内周面に第１実施形態ではない突起部１３６が形成される。ラウンド部１３２の構成は、第１実施形態と同一であることができる。テーパー部１３４は、合成樹脂管１１０の第２テーパー部１１６に対応する部位であって、管収容部１３１の入り口からラウンド部１３２の直前まで内側に向けて内径が漸次に減少する部位であり、平面及び／または曲面で構成され得る。突起部１３６は、管収容部１３１の内周面であるテーパー部１３４から突出しつつ形成され、突起部１３６の個数は、１〜１０個、好ましくは２〜５個であることができる。突起部１３６は、中心軸Ｘと垂直な半径方向に形成され得、少し斜めに形成されてもよい。突起部１３６は、テーパー部１３４の内周面に沿って全体的にまたは部分的に形成され得る。

図７を参照すれば、突起部１３６の終端は、鋭くてもよく、突起部１３６の断面は、図面に例示されたように三角形であってもよい。突起部１３６の終端が鋭いため、合成樹脂管１１０がフィッティング１３０に容易に挿入されると同時に、合成樹脂管１１０の第２テーパー部１１６及び突起部１３６の間の密着力を増大させて、密封性能を極大化させることができる。前述した１次〜３次密封構造に、追加的に、突起部１３６によって４次密封構造が形成されることによって、４次にわたる密封構造によって密封性能を極大化できる。また、合成樹脂管１１０の偏心があっても、フィッティング１３０の内面に形成された突起部１３６の部分が、偏心した合成樹脂管１１０を押圧することによって、漏出（ｌｅａｋ）を効果的に防止できる。

図７を参照すれば、密封性能の極大化のために、合成樹脂管１１０及びフィッティング１３０は、下記一般式５を満たすことができる。

［一般式５］
０．１≦Ｔ３／Ｔ２≦０．５

前記式中、Ｔ２は、合成樹脂管１１０の第２テーパー部１１６の厚さ、Ｔ３は、突起部１３６の厚さである。前記Ｔ３／Ｔ２の比率は、好ましくは０．２〜０．４、最も好ましくは約０．３２であることができる。

ナット１４０は、第１実施形態と同様に、フィッティング収容部１４１、ねじ部１４２、内部側面のエッジ部１４３等を具備でき、これらの構成は、第１実施形態と同一であることができる。

（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態による合成樹脂管継手構造を示す分解図であり、図９は、図８の組立図であり、図１０は、図８でリングの詳細図であって、第３実施形態の継手構造は、フィッティング２３０とリング２５０の鋸歯状部２３８、２５４による合成樹脂管継手のナット離脱防止構造に関し、また、フェルール２２０とフィッティング２３０のラウンド部２２７、２３２による合成樹脂管継手の漏出防止構造に関する。

第３実施形態の継手構造は、第１実施形態と同様に、合成樹脂管２１０、フェルール２２０、フィッティング２３０、ナット２４０を含み、追加的にリング２５０を含む。第３実施形態は、一部の構成を除いて第１実施形態と同一であり、したがって、第１実施形態と差異がある構成のみについて詳細に説明し、第１実施形態と同一の構成に対する具体的な説明は省略する。

合成樹脂管２１０は、本体部２１１、拡管部２１２、内部２１３、第１テーパー部２１４、最大直径部２１５、第２テーパー部２１６、均一直径部２１７で構成され得、これらの構成は、第１実施形態と同一であることができる。

フェルール２２０は、第１テーパー部２２１、境界部２２２、第２テーパー部２２３、均一直径部２２４、係止部２２５、拡径部２２６、ラウンド部２２７で構成され得、これらの構成は、第１実施形態と同一であることができる。

フィッティング２３０は、管収容部２３１、ラウンド部２３２、均一直径部２３３、テーパー部２３４、ねじ部２３５を具備でき、これらの構成は、第１実施形態と同一であることができる。フィッティング２３０は、追加的に、縁部２３７及び鋸歯状部２３８を具備できる。縁部２３７は、フィッティング２３０の外周面にリング形態で突設され得る。鋸歯状部２３８は、リング２５０の鋸歯状部２５４とかみ合って、ナット２４０がロック方向だけに回転し、脱離方向には回転できないようにする役目をする。鋸歯状部２３８は、縁部２３７のナット方向の側面に一体に形成され得る。鋸歯状部２３８の個数は、１〜１０個、好ましくは２〜５個であることができる。鋸歯状部２３８は、傾斜部と係止部で構成され得る。傾斜部は、縁部２３７の側面と全体的に接触でき、また、縁部２３７の側面と部分的に接触して部分的に離隔され得る。係止部は、縁部２３７の側面と垂直を成すことができる。

ナット２４０は、フィッティング収容部２４１、ねじ部２４２、内部側面のエッジ部２４３等を具備でき、これらの構成は、第１実施形態と同一であることができる。ナット２４０は、追加的にピン収容部２４４を具備できる。ピン収容部２４４は、リング２５０のピン２５９を収容する役目をする。ピン収容部２４４は、ナット２４０のフィッティング方向の外側面に形成され得る。ピン収容部２４４の個数は、１〜１０個、好ましくは２〜５個であることができる。

リング２５０は、フィッティング２３０に形成された鋸歯状部２３８とかみ合う鋸歯状部２５４を具備することによって、ロック方向にはナット２４０が回転するが、脱離方向にはナット２４０の回転を防止する役目をする。すなわち、フィッティング２３０とリング２５０の２つの鋸歯状部２３８、２５４によってナット２４０の脱離を防止する。リング２５０は、ゴム、プラスチック、金属等で製作され得る。

図１０を参照すれば、リング２５０は、本体部２５１、鋸歯状部２５４、鋸歯固定部２５８、ピン２５９で構成され得る。本体部２５１は、中央を含めて大部分が開放された環状で構成され、フィッティング方向の側面に半径方向に形成される溝２５２及びその反対の側面に形成されるピン収容部２５３を具備できる。溝２５２は、本体部２５１の半径方向にフィッティング方向の側面の全体にわたって形成され得、その幅は、本体部２５１の側面の全体幅の８０〜９０％であることができる。

鋸歯状部２５４は、本体部２５１の側面溝２５２に挿入され得、また、本体部２５１と一体に形成され得る。鋸歯状部２５４の個数は、２〜３０個、好ましくは１０〜２０個であることができる。鋸歯状部２５４の最大幅は、側面溝２５２の幅と同一であることができる。鋸歯状部２５４は、第１傾斜部２５５、第２傾斜部２５６、係止部２５７で構成され得る。

第１傾斜部２５５は、一定の厚さを有する板形態で構成され、本体部２５１の側面と傾斜を成し、第１傾斜部２５５の一端は、本体部２５１の側面と接触し、残りの部位は、本体部２５１の側面から離隔され、他端は、第２傾斜部２５６と連結される。第１傾斜部２５５の傾斜方向とフィッティング２３０の鋸歯状部２３８の傾斜部の傾斜方向は、平行であってもよく、上下対称構造を成すことができる。第１傾斜部２５５の両側面は、円弧面で構成され得、それぞれリング２５０の内径及び外径とほぼ対応する曲率半径を有することができる。

第２傾斜部２５６は、一定の厚さを有する板形態で構成され、本体部２５１の側面と傾斜を成し、第２傾斜部２５６の全体は、本体部２５１の側面から離隔され、第２傾斜部２５６の一端は、第１傾斜部２５５と連結され、他端は、係止部２５７と連結される。第２傾斜部２５６の幅は、第１傾斜部２５５の幅より小さく、したがって、第２傾斜部２５６の両側面は、側面溝２５２を形成する側壁から離隔される。

係止部２５７は、一定の厚さを有する板形態で構成され、本体部２５１の側面と垂直を成すことができ、係止部２５７の一端は、第２傾斜部２５６と連結され、他端は、本体部２５１の側面と接触する。

鋸歯状部２５４の第１傾斜部２５５、第２傾斜部２５６、係止部２５７は、それぞれ板形態で構成されることによって、フィッティング２３０の鋸歯状部２３８とかみ合う場合、適切な弾性変形が可能であり、リング２５０の円滑な回転を図ることができる。

鋸歯状部２５４の適切な弾性変形及びリング２５０の円滑な回転のために、リング２５０の鋸歯状部２５４は、下記一般式６〜８を満たすことができる。

［一般式６］
０．２≦Ｌ５／Ｌ４≦０．６

前記式中、Ｌ４は、鋸歯状部２５４の全体長さ、Ｌ５は第２傾斜部２５６の長さである。前記Ｌ５／Ｌ４の比率は、好ましくは０．３〜０．５、最も好ましくは約０．４であることができる。

［一般式７］
０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．９

前記式中、Ｗ１は、第１傾斜部２５５の幅、Ｗ２は、第２傾斜部２５６の幅である。前記Ｗ２／Ｗ１の比率は、好ましくは０．６〜０．８、最も好ましくは約０．７１であることができる。

［一般式８］
１０≦Ａ３≦２５

前記式中、Ａ３は、第１傾斜部２５５と本体部２５１の側面が成す角度である。前記Ａ３は、好ましくは１５〜２０度、最も好ましくは約１７渡であることができる。

鋸歯固定部２５８は、隣接する鋸歯状部２５４の間に挿入され、鋸歯状部２５４を固定する役目をする。鋸歯固定部２５８は、板形態で構成され得、鋸歯状部２５４と密着し得る形状とサイズを有することができる。鋸歯固定部２５８の両側面は、円弧面で構成され得、それぞれリング２５０の内径及び外径とほぼ対応する曲率半径を有することができる。

ピン２５９は、ナット２４０のピン収容部２４４及びリング２５０のピン収容部２５３にそれぞれ挿入され、リング２５０をナット２４０に固定する役目をする。

（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態による合成樹脂管継手構造を示す分解図であり、図１２は、図１１の組立図であって、第４実施形態の継手構造は、フィッティング３３０とリング３５０の鋸歯状部３３８、３５４による合成樹脂管継手のナット離脱防止構造に関し、また、フィッティング３３０の突起部３３６による合成樹脂管継手の漏出防止構造に関する。

第４実施形態の継手構造は、第３実施形態と同様に、合成樹脂管３１０、フェルール３２０、フィッティング３３０、ナット３４０、リング３５０を含む。第４実施形態は、一部の構成を除いて第２実施形態または第３実施形態と同一であり、したがって、差異がある構成のみについて詳細に説明し、同一の構成に対する具体的な説明は省略する。

合成樹脂管３１０は、本体部３１１、拡管部３１２、内部３１３、第１テーパー部３１４、最大直径部３１５、第２テーパー部３１６で構成され得、これらの構成は、第２実施形態と同一であることができる。

フェルール３２０は、第１テーパー部３２１、境界部３２２、第２テーパー部３２３、係止部３２５、拡径部３２６、ラウンド部３２７で構成され得、これらの構成は、第２実施形態と同一であることができる。

フィッティング３３０は、管収容部３３１、ラウンド部３３２、テーパー部３３４、ねじ部３３５、突起部３３６を具備でき、これらの構成は、第２実施形態と同一であることができる。

また、フィッティング３３０は、縁部３３７及び鋸歯状部３３８を具備でき、これらの構成は、第３実施形態と同一であることができる。

ナット３４０は、フィッティング収容部３４１、ねじ部３４２、内部側面のエッジ部３４３、ピン収容部３４４を具備でき、これらの構成は、第３実施形態と同一であることができる。

リング３５０は、本体部３５１、側面溝、ピン収容部、鋸歯状部３５４、第１傾斜部、第２傾斜部、係止部、鋸歯固定部、ピン３５９で構成され得、これらの構成は、第３実施形態と同一であることができる。

１０、１１０、２１０、３１０ 合成樹脂管
１１、１１１、２１１、３１１ 本体部
１２、１１２、２１２、３１２ 拡管部
１３、１１３、２１３、３１３ 内部
１４、１１４、２１４、３１４ 第１テーパー部
１５、１１５、２１５、３１５ 最大直径部
１６、１１６、２１６、３１６ 第２テーパー部
１７、２１７ 均一直径部
２０、１２０、２２０、３２０ フェルール
２１、１２１、２２１、３２１ 第１テーパー部
２２、１２２、２２２、３２２ 境界部
２３、１２３、２２３、３２３ 第２テーパー部
２４、２２４ 均一直径部
２５、１２５、２２５、３２５ 係止部
２６、１２６、２２６、３２６ 拡径部
２７、１２７、２２７、３２７ ラウンド部
３０、１３０、２３０、３３０ フィッティング
３１、１３１、２３１、３３１ 管収容部
３２、１３２、２３２、３３２ ラウンド部
３３、２３３ 均一直径部
３４、１３４、２３４、３３４ テーパー部
３５、１３５、２３５、３３５ ねじ部
１３６、３３６ 突起部
２３７、３３７ 縁部
２３８、３３８ 鋸歯状部
４０、１４０、２４０、３４０ ナット
４１、１４１、２４１、３４１ フィッティング収容部
４２、１４２、２４２、３４２ ねじ部
４３、１４３、２４３、３４３ 内部側面のエッジ部
２４４、３４４ ピン収容部
２５０、３５０ リング
２５１、３５１ 本体部
２５２ 側面溝
２５３ ピン収容部
２５４、３５４ 鋸歯状部
２５５ 第１傾斜部
２５６ 第２傾斜部
２５７ 係止部
２５８ 鋸歯固定部
２５９、３５９ ピン

Claims (12)

1. 末端部にテーパー部を具備する合成樹脂管と；
   合成樹脂管の末端部に挿入され、合成樹脂管のテーパー部に対応するテーパー部を具備するフェルールと；
   合成樹脂管とフェルールを収容し、合成樹脂管のテーパー部に対応するテーパー部及び該テーパー部に形成される突起部を具備するフィッティングと；
   フィッティングと締結されるナットと；を含む合成樹脂管継手の漏出防止構造。
2. 下記一般式３を満たす、請求項１に記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造：
   ［一般式３］
   ０．３≦Ｌ３／Ｌ２≦０．７
   前記式中、Ｌ２は、フェルールの全体長さ、Ｌ３は、フェルールのテーパー部の傾斜面の長さである。
3. 下記一般式４を満たす、請求項１又は２に記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造：
   ［一般式４］
   ２≦Ａ２≦６
   前記式中、Ａ２は、フェルールのテーパー部の傾斜面及びフェルールの中心軸と平行な面が成す角度である。
4. 下記一般式５を満たす、請求項１〜３のいずれかに記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造：
   ［一般式５］
   ０．１≦Ｔ３／Ｔ２≦０．５
   前記式中、Ｔ２は、合成樹脂管の厚さ、Ｔ３は、フィッティングの突起部の厚さである。
5. フェルールの末端部に形成され、円弧面で構成されるラウンド部と；フィッティングの内部に形成され、フェルールのラウンド部に対応するラウンド部と；をさらに具備する、請求項１に記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造。
6. 下記一般式１を満たす、請求項５に記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造：
   ［一般式１］
   ０．８≦Ｔ１／Ｌ１≦１．２
   前記式中、Ｔ１は、フェルールのラウンド部の垂直方向の最大厚さであり、Ｌ１は、フェルールのラウンド部の水平方向の最大長さである。
7. 下記一般式２を満たす、請求項５又は６に記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造：
   ［一般式２］
   ３０≦Ａ１≦６０
   前記式中、Ａ１は、フェルールのラウンド部の円弧面の中央での接線及びフェルールの中心軸が成す角度である。
8. フィッティングの外周面に突設される縁部と；縁部の側面に形成される鋸歯状部と；ナットに締結され、フィッティングの鋸歯状部とかみ合う鋸歯状部を側面に有するリングと；をさらに具備する、請求項１〜７のいずれかに記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造。
9. リングの鋸歯状部は、リング側面と傾斜を成す板形態で構成される第１傾斜部と；第１傾斜部と連結される第２傾斜部と；第２傾斜部とリング側面を連結する係止部と；を具備する、請求項８に記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造。
10. 下記一般式６を満たす、請求項９に記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造：
    ［一般式６］
    ０．２≦Ｌ５／Ｌ４≦０．６
    前記式中、Ｌ４は、リングの鋸歯状部の全体長さ、Ｌ５は、第２傾斜部の長さである。
11. 下記一般式７を満たす、請求項９又は１０に記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造：
    ［一般式７］
    ０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦０．９
    前記式中、Ｗ１は、第１傾斜部の幅、Ｗ２は、第２傾斜部の幅である。
12. 下記一般式８を満たす、請求項９〜１１のいずれかに記載の合成樹脂管継手の漏出防止構造：
    ［一般式８］
    １０≦Ａ３≦２５
    前記式中、Ａ３は、第１傾斜部とリング側面が成す角度である。

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