JP5318681B2 - Tube for vacuum piping - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属製ベローズを含んだ配管用のチューブに関し、特に、管内が真空となるような低圧用配管にも好ましく利用できる軽量化されたチューブに関するものである。 The present invention relates to a tube for piping including a metal bellows, and particularly to a lightened tube that can be preferably used for low-pressure piping in which the inside of the tube is evacuated.
半導体デバイス（ＤＲＡＭ、ＬＳＩ、発光ダイオード、半導体レーザーなど）や、有機薄膜素子などの製造工程では、気相成長、成膜、エッチング、熱処理などの加工において、基板が配置された槽内を低圧または真空にしなければならない場合がある。
例えば、特許文献１のように、ウエハ上に種々の多層膜を形成する際に使用される熱処理装置などの場合では、中央の処理槽である反応管は、排気管を通じて高真空へと真空引きされる。また、特定のガス雰囲気下で結晶成長や反応性の加工を行う場合であっても、処理槽内の気体を入れ替える際には、一時的に槽内を真空にしなければならない場合もある。
In the manufacturing process of semiconductor devices (DRAM, LSI, light emitting diodes, semiconductor lasers, etc.) and organic thin film elements, the inside of the tank in which the substrate is placed is subjected to low pressure in processing such as vapor phase growth, film formation, etching and heat treatment. You may need to vacuum.
For example, in the case of a heat treatment apparatus used when forming various multilayer films on a wafer as in
上記のような半導体デバイス等を製造するための装置には、処理槽へのガス供給用、槽内を真空にするための排気用の種々の配管が接続されるが、これらの配管には、管内が真空へと減圧されても耐えられるように、通常、市販されている十分な肉厚をもった頑丈な金属製パイプが用いられる。また、その金属製パイプの配管は、図１４に模式的に示すように、通常、周囲の設備の配置に合わせて種々の屈曲が加えられる場合が多い。そのような配管の方向を自在に変化させるための継ぎ手として、金属製パイプ同士の間に金属製ベローズ（以下、単に「ベローズ」とも言う）が挿入される。金属製ベローズについては、特許文献２、３などに詳細に説明されている。
Various pipes for gas supply to the processing tank and exhaust for evacuating the tank are connected to the apparatus for manufacturing the semiconductor device and the like as described above. In order to withstand even if the inside of the tube is depressurized to a vacuum, a sturdy metal pipe having a sufficient wall thickness that is commercially available is usually used. In addition, as shown schematically in FIG. 14, the metal pipe is usually often bent in various ways according to the arrangement of surrounding equipment. As a joint for freely changing the direction of such piping, a metal bellows (hereinafter also simply referred to as “bellows”) is inserted between metal pipes. The metal bellows is described in detail in
しかしながら、本発明者等が、上記のような従来の半導体デバイス等の製造装置の配管について検討を行ったところ、図１５に配管の断面構造を示すように、厚肉の金属製パイプ２００が重いために、また、それに加えて、該パイプ２００とベローズ１００との接合に用いられる金属製の管フランジ３００が重いために、配管の取り扱いや組み立てが非常に困難になっていることがわかった。
However, when the present inventors have examined the piping of the conventional manufacturing device such as the semiconductor device as described above, the
本発明の課題は、半導体デバイスの製造等におけるような真空配管の用途において、管内外の圧力差に対する管の機械的強度を損なうことなく、直管部、ベローズ部を含めた配管全体の重量を軽減することにある。 An object of the present invention is to reduce the weight of the entire pipe including the straight pipe part and the bellows part without damaging the mechanical strength of the pipe against the pressure difference between the inside and outside of the pipe in the application of the vacuum pipe such as in the manufacture of semiconductor devices. It is to reduce.
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行なった結果、ベローズ部を形成するための薄板の管材からベローズ部と直管部とを連続的に形成し、かつ、該直管部に管を周方向に取り巻く稜線状突起部を局所的に設けることによって、重い接合構造を無くし、かつ、従来に無い軽量化を行ないながらも、該直管部の機械的強度の低下を回避し得、それによって、製造装置の組立てやメインテナンスにおける配管作業が大幅に軽減されることを見出し、本願発明を完成させるに至った。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have continuously formed a bellows portion and a straight pipe portion from a thin tube material for forming the bellows portion, and the straight pipe portion. By providing locally the ridge-shaped projections that surround the pipe in the circumferential direction, a heavy joint structure is eliminated and a reduction in mechanical strength of the straight pipe part is avoided while reducing the weight of the pipe. As a result, it has been found that the piping work in the assembly and maintenance of the manufacturing apparatus is greatly reduced, and the present invention has been completed.
即ち、本発明は、次の特徴を有するものである。
（１）ベローズ部と直管部とを有する、金属製の真空配管用チューブであって、
該ベローズ部と該直管部とは、一本のベローズ形成用の薄肉の管状素材から互いに連続するように形成されており、それによって、両者の境界部には接合構造が存在せず、かつ、両者の肉厚は互いに実質的に同じであり、
直管部には、その胴体を周方向に環状に取り巻く稜線状突起部が１以上形成されており、該稜線状突起部は、管の壁部が実質的に同じ肉厚のまま外側へ膨らみ、周方向に稜線状に連なるように突起したものであり、該稜線状突起部によって、直管部は、ベローズ部と連続しかつ該ベローズ部と実質的に同一の薄肉でありながら、管内外の圧力差に耐え得るように補強された構成となっている、
真空配管用チューブ。
（２）直管部が円筒管であり、その管外径が２１．７ｍｍ〜１６５．２ｍｍであって、
管外径が２１．７ｍｍ以上４２．７ｍｍ未満では、肉厚は０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであり、
管外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、肉厚は０．３ｍｍ〜０．６ｍｍであり、
管外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、肉厚は０．４ｍｍ〜１ｍｍである、
上記（１）記載の真空配管用チューブ。
（３）管外径が２１．７ｍｍ以上４２．７ｍｍ未満では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは１．５ｍｍ〜４ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は３ｍｍ〜６ｍｍであり、
管外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは２．２ｍｍ〜５ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は４ｍｍ〜７ｍｍであり、
管外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは３ｍｍ〜８ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は５ｍｍ〜１０ｍｍである、
上記（２）記載の真空配管用チューブ。
（４）稜線状突起部が、直管部を補強しながら、さらに、自体が変形して該直管部を曲げるための節としても機能するものとなっており、
管外径が２１．７ｍｍ以上４２．７ｍｍ未満では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは３ｍｍ〜５ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は５ｍｍ〜１０ｍｍであり、
管外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは４ｍｍ〜８ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は６ｍｍ〜１２ｍｍであり、
管外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは７ｍｍ〜１７ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は８ｍｍ〜１４ｍｍである、
上記（２）記載の真空配管用チューブ。
（５）さらに、直管部の外面には、稜線状突起部の近傍に、当該真空配管用チューブを取り扱うための取っ手部を持ったブラケット部材が装着されており、
該ブラケット部材は、稜線状突起部の近傍を周方向に取り巻いて直管部を締め付ける、第一の箍部と第二の箍部とを有し、
第一の箍部は、稜線状突起部に対し管軸方向の一方の側の近傍において、また、第二の箍部は、稜線状突起部に対し管軸方向の他方の側の近傍において、それぞれに直管部の外面を取り巻いており、
第一の箍部と第二の箍部は、直管部の外面に対して着脱可能なように、周上の同じ位置にある１箇所以上の分断部においてそれぞれ分断されており、
第一の箍部の分断部にある２つの端部（５１ａ）、（５１ｂ）と、第二の箍部の分断部にある２つの端部（５２ａ）、（５２ｂ）とのうち、稜線状突起部を挟んで位置する端部（５１ａ）と端部（５２ａ）とが、稜線状突起部をまたいで越える形状とされた第一連結部（６１）によって一体に連結され、かつ、稜線状突起部を挟んで位置する他方の端部（５１ｂ）と端部（５２ｂ）とが、稜線状突起部をまたいで越える形状とされた第二連結部（６２）によって一体に連結され、第一連結部（６１）と第二連結部（６２）とは、これらに挿通されるボルト（７）によって周方向へ互いに密着するように締め付けることが可能なように構成され、このボルトの締め付けによって、第一の箍部と第二の箍部は、それぞれ、稜線状突起部の両側の近傍を周方向に取り巻いて直管部を締め付け、直管部の外面に取り付くことができる構成となっており、
前記の第一連結部と第二連結部の一方または両方に、および／または、第一の箍部と第二の箍部の周上の１以上の位置に、前記取っ手部が設けられている、
上記（１）〜（４）のいずれかに記載の真空配管用チューブ。
（６）第一の箍部と第二の箍部とが、共に、帯状の板材からなる、上記（５）記載の真空配管用チューブ。
That is, the present invention has the following characteristics.
(1) A metal vacuum piping tube having a bellows part and a straight pipe part,
The bellows part and the straight pipe part are formed so as to be continuous with each other from a single thin-walled tubular material for forming a bellows, whereby there is no joint structure at the boundary between the two, and , The wall thickness of both is substantially the same,
The straight pipe portion is formed with one or more ridge-line projections surrounding the body in an annular shape in the circumferential direction, and the ridge-line projections bulge outward while the wall portion of the pipe is substantially the same thickness. The straight pipe part is continuous with the bellows part and is substantially the same thin wall as the bellows part by the ridge line-like projection part. It is reinforced to withstand the pressure difference of
Tube for vacuum piping.
(2) The straight pipe portion is a cylindrical pipe, and the pipe outer diameter is 21.7 mm to 165.2 mm,
When the tube outer diameter is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the wall thickness is 0.2 mm to 0.5 mm,
When the tube outer diameter is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the wall thickness is 0.3 mm to 0.6 mm,
When the tube outer diameter is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the wall thickness is 0.4 mm to 1 mm.
The tube for vacuum piping according to the above (1).
(3) When the tube outer diameter is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube section is 1.5 mm to 4 mm, and the tube axis direction of the ridge line-shaped protrusion is The width of the ridge-line-shaped protruding portion that is a dimension of 3 mm to 6 mm,
When the tube outer diameter is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube section is 2.2 mm to 5 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is in the tube axis direction. The width of the certain ridge line-shaped protrusion is 4 mm to 7 mm,
When the pipe outer diameter is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the protruding height of the ridge-line-like protrusion from the outer surface of the straight pipe part is 3 mm to 8 mm, and the dimension of the ridge-line-like protrusion is the dimension in the tube axis direction. The width of the ridge line-shaped protrusion is 5 mm to 10 mm.
The tube for vacuum piping according to the above (2).
(4) While the ridge-line-shaped projecting portion reinforces the straight pipe portion, it further functions as a node for bending and bending the straight pipe portion.
When the tube outer diameter is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube portion is 3 mm to 5 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is the dimension in the tube axis direction. The width of the ridge line-shaped protrusion is 5 mm to 10 mm,
When the tube outer diameter is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube portion is 4 mm to 8 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is the dimension in the tube axis direction. The width of the ridge-shaped projection is 6 mm to 12 mm,
When the tube outer diameter is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube section is 7 mm to 17 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is the dimension in the tube axis direction. The width of the ridge-shaped projection is 8 mm to 14 mm.
The tube for vacuum piping according to the above (2).
(5) Furthermore, on the outer surface of the straight pipe part, a bracket member having a handle part for handling the tube for vacuum piping is mounted in the vicinity of the ridge line-shaped protrusion part,
The bracket member has a first collar part and a second collar part that surround the vicinity of the ridge-line-shaped protrusion in the circumferential direction and fasten the straight pipe part,
The first collar is near one side in the tube axis direction with respect to the ridge-shaped projection, and the second collar is near the other side in the tube axis direction with respect to the ridge-line projection. Each surrounds the outer surface of the straight pipe section,
The first collar part and the second collar part are each divided at one or more divided parts at the same position on the circumference so as to be detachable from the outer surface of the straight pipe part,
Of the two end portions (51a) and (51b) in the dividing portion of the first flange portion and the two end portions (52a) and (52b) in the dividing portion of the second flange portion, a ridgeline shape The end (51a) and the end (52a) located across the protrusion are integrally connected by the first connecting part (61) having a shape that crosses the ridge-line protrusion, and the ridge-line The other end (51b) and the end (52b) located across the protrusion are integrally connected by the second connecting part (62) having a shape that crosses the ridge-line protrusion, The connecting portion (61) and the second connecting portion (62) are configured so that they can be tightened so as to be in close contact with each other in the circumferential direction by a bolt (7) inserted through them. The first buttocks and the second buttocks are respectively close to both sides of the ridge line-shaped protrusion. The surround circumferentially clamping a straight pipe portion, has a configuration that can attach to the outer surface of the straight pipe portion,
The handle portion is provided at one or both of the first connecting portion and the second connecting portion and / or at one or more positions on the circumference of the first and second collar portions. ,
The tube for vacuum piping according to any one of (1) to (4) above.
(6) The tube for vacuum piping according to the above (5), wherein the first collar part and the second collar part are both made of a strip-shaped plate material.
本発明では、先ず、ベローズ部を形成するための薄肉（好ましくは、肉厚０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度）の管材からベローズ部と直管部とを連続的に形成することで、直管部を薄肉化し、かつ、ベローズ部と直管部との間に介在する管フランジ等の重い接合構造を排除して、配管全体の軽量化を達成し、半導体デバイス等の製造装置全体の軽量化や組立ての効率化に寄与している。
さらに、本発明では、ベローズ形成用の薄肉の管状素材（即ち、直管部にとっては、従来の真空配管用途では用いられていなかった薄い肉厚の管状素材）から形成される直管部が内部の真空に耐え得るように、該直管部に管を周方向に取り巻く稜線状突起部を必要な間隔をおいて、または、必要に応じては複数条の稜線状突起部を隣接させて設けており、それによって、配管全体の軽量化を損なうことなく、該直管部の機械的強度の低下を抑制している。
In the present invention, first, a bellows part and a straight pipe part are continuously formed from a thin tube material (preferably about 0.2 mm to 1.0 mm in thickness) for forming the bellows part. Reduces the thickness of the pipe and eliminates a heavy joint structure such as a pipe flange interposed between the bellows and straight pipe, thereby reducing the weight of the entire pipe and reducing the weight of the entire manufacturing device such as semiconductor devices. This contributes to efficient assembly.
Further, in the present invention, the straight pipe portion formed from the thin tubular material for forming the bellows (that is, for the straight pipe portion, a thin-walled tubular material that has not been used in conventional vacuum piping applications) In order to be able to withstand the vacuum, the ridge line projections surrounding the pipe in the circumferential direction are provided in the straight pipe section at a necessary interval, or if necessary, a plurality of ridge line projections are provided adjacent to each other. Accordingly, the reduction of the mechanical strength of the straight pipe portion is suppressed without impairing the weight reduction of the entire pipe.
当該真空配管用チューブは、上記のように一体化構造と稜線状突起部の付与によって、従来にない軽量化が達成されている。これによって、当該真空配管用チューブを用いた半導体デバイスの製造装置は、次のような利点が得られる。
（i）組立て作業性、交換作業性が良好である
当該真空配管用チューブは、従来にない軽量な構造を有している。よって、配管施工が容易になり、作業時間が短縮するだけでなく、従来の厚肉の金属管を支持しながら正確に配管組み立てすることを求められていた作業者の疲労が大きく軽減される。
（ii）安全性がより高い
当該真空配管用チューブは、従来にない軽量な構造によって、作業者の力で十分確実に保持することができる。また、万一落下させても、軽量化されているため従来品の場合より、被害を少なくすることができる。
（iii）施工現場において種々の配管パターンに柔軟に対応し得る
当該真空配管用チューブは、直管部に稜線状突起部が特定の間隔で必須に存在する。この稜線状突起部は、後述するように、単なる補強用だけでなく、直管部の進路を微量だけ曲げるための節目としても用いることができる（図５）。従って、例えば、配管の施工現場において生じる細かい配置パターンの変更に対しても、ベローズ部だけでなく稜線状突起部をも利用して、より柔軟に対応することができる。
（iv）環境保全に寄与する
当該真空配管用チューブは、従来の同じ配管長さのものと比べると、使用されている金属材料が少ない。よって、従来品の製造に用いられていた多量の材料の製造で排出されていたＣＯ2 を軽減することにも寄与する。
（v）軽量である
当該真空配管用チューブは、従来にない軽量な構造であるため、当該チューブを支えるブラケットやフレームも、従来のような強度を有する必要がない。従って、これらのブラケットやフレームも、薄いまたは細い材料で形成することができ、全体としてより軽量となる。
（vi）エネルギーの節約に寄与する
半導体デバイスの製造プロセスにおいて生じる反応副生成物の付着防止のために、配管の外表面からヒーターで加熱し、管壁を昇温させる場合がある。当該真空配管用チューブの直管部は肉厚が薄いため、従来の厚い金属管に比べて加熱開始からより早く昇温するので、エネルギーの節約になる。
The vacuum pipe tube has achieved an unprecedented weight reduction by providing an integrated structure and a ridge line-shaped protrusion as described above. Thus, the semiconductor device manufacturing apparatus using the vacuum piping tube has the following advantages.
(I) Assembling workability and exchanging workability are good The vacuum piping tube has an unprecedented lightweight structure. Therefore, piping construction is facilitated, and not only the working time is shortened, but also the fatigue of an operator who has been required to accurately assemble a pipe while supporting a conventional thick metal pipe is greatly reduced.
(Ii) Higher safety The vacuum piping tube can be held sufficiently reliably by the operator's force due to an unprecedented lightweight structure. Even if it is dropped, the weight is reduced, so damage can be reduced compared to the conventional product.
(Iii) The tube for vacuum piping that can flexibly cope with various piping patterns at the construction site has ridge-line-shaped protrusions in the straight tube portion at specific intervals. As will be described later, this ridge-line-shaped protrusion can be used not only for reinforcement but also as a knot for bending a course of the straight pipe portion by a minute amount (FIG. 5). Therefore, for example, it is possible to more flexibly cope with a change in a fine arrangement pattern that occurs at a construction site of piping by using not only the bellows part but also the ridge line-shaped protrusion part.
(Iv) Contributing to environmental conservation The vacuum piping tube uses less metal material than conventional tubes with the same piping length. Therefore, it contributes to reducing CO 2 emitted in the production of a large amount of materials used in the production of conventional products.
(V) Lightweight Since the tube for vacuum piping has a light weight structure that has not been conventionally available, the bracket and the frame that support the tube do not need to have the conventional strength. Therefore, these brackets and frames can also be formed of a thin or thin material, and are lighter as a whole.
(Vi) Contributing to energy saving In order to prevent adhesion of reaction byproducts generated in the semiconductor device manufacturing process, the pipe wall may be heated by heating from the outer surface of the pipe. Since the straight pipe portion of the tube for vacuum piping is thin, the temperature is raised earlier from the start of heating as compared with a conventional thick metal pipe, thus saving energy.
以下、具体的な態様例を参照しながら、本発明を説明する。尚、以下に示す各部の寸法の範囲は、あくまでも好ましい態様の例であって、本発明を限定するものではなく、要求に応じて下記に例示する範囲外の寸法を有するもの（例えば、より大口径で肉厚を厚くしたものなど）を適宜製作してもよい。
図１は、本発明による真空配管用チューブの一実施例の構造を模式的に示した断面図である。同図に示すように、当該真空配管用チューブは、ベローズ部１と直管部２とを少なくとも有して構成される。ベローズ部１と直管部２とは、同じ一本の薄肉の金属製の管状素材（本来、ベローズ部を形成するための薄肉の管材）から、互いに隣り合って連続するように形成されており、よって、両者の境界部３には、接合構造が存在せず、かつ、両者の肉厚は互いに実質的に同じである。「実質的に同じ」とは、後述のとおり、ベローズ部の肉厚が形成時に微量だけ変動するため、厳密には異なる場合があるが、誤差として無視し、同じとみなすことを意味する。
直管部２には、局所的に該直管部の胴体を周方向に環状に取り巻く稜線状突起部４が１以上形成されている。該稜線状突起部４は、管の壁部が実質的に同じ肉厚のまま外側へ膨らみ、周方向に稜線状に連なるように突起したものである。この稜線状突起部４によって、直管部２は、ベローズ部と継ぎ目無く連続した管であり、かつ、該ベローズ部と実質的に同一の薄肉でありながら、管内外の圧力差に対して耐えることができる。この構成によって、上記した効果が得られる。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific embodiments. Note that the range of dimensions of each part shown below is merely an example of a preferable embodiment, and does not limit the present invention, and has dimensions outside the range exemplified below as required (for example, larger). A material having a large diameter and a large thickness may be appropriately manufactured.
FIG. 1 is a sectional view schematically showing the structure of an embodiment of a tube for vacuum piping according to the present invention. As shown in the figure, the tube for vacuum piping includes at least a
The
ベローズ部１は、従来公知の金属製ベローズと同様、管壁が蛇腹状となっている伸縮可能な金属管部分である。該ベローズ部の蛇腹状の管壁の断面形状（該ベローズ部を管の中心軸線を含む平面で切断したときに現れる管壁の断面形状）は、主に、図２（ａ）〜（ｃ）、および、図３（ａ）〜（ｅ）に示すものが例示される。図３では、蛇腹の壁部の断面を太い実線で表している。
図２（ａ）に示す断面形状は、最もオーソドックスなものであって、山部と谷部の断面形状が共にＵ字状（Ｕ字断面）となっている。図２（ｂ）に示す断面形状は、山部と谷部の断面形状が共にＶ字状（Ｖ字断面）となっている。図２（ｃ）に示す断面形状は、山部と谷部の断面形状が共に概してＶ字状となっているが、谷底と山頂との間の全ての壁部が同様に波打っている（波打ちＶ字断面）。
図３（ａ）に示す断面形状は、谷底と山頂との間の全ての壁部が同様にＳ字状に波打っており、その結果、各山部１１ａは、根元がくびれ、山頂部分が膨れた断面形状となっている（谷部１２ａに着目すると、谷底が膨れ、谷の最外側の出口がくびれている）。このような断面形状は、図２（ａ）に示すような単純なＵ字断面のものと比べると、ベローズ全体の柔軟さが増す。
図３（ｂ）に示す断面形状は、山部と谷部の断面形状が共にＵ字状（Ｕ字断面）ではあるが、谷部１２ｂが小さな曲率半径となっており（波長が短く）、山部１１ｂが谷部１２ｂよりも大きな曲率半径を持っている（波長がより長い）。このような断面形状は、図２（ａ）の単純なＵ字状に比べてより高い外圧に耐え得る。
図３（ｃ）に示す断面形状は、図３（ｂ）とは逆であって、山部と谷部の断面形状が共にＵ字状（Ｕ字断面）ではあるが、山部１１ｃが小さな曲率半径となっており（波長が短く）、谷部１２ｃが山部１１ｃよりも大きな曲率半径を持っている（波長がより長い）。このような断面形状は、図２（ａ）の単純なＵ字状に比べてより高い内圧に耐え得る。
図３（ｄ）に示す断面形状は、図３（ｂ）の様に、谷部１２ｄの波長が短く、山部１１ｄの波長がより長くなっているが、これに加えて、山部１１ｄの頂部が単純な半円形ではなく、管軸方向に平行なストレート部分を持っている。このような断面形状は、図３（ｂ）の断面形状に比べて、さらに高い外圧に耐え得る。
図３（ｅ）に示す断面形状は、図３（ｄ）とは逆であって、山部１１ｅの波長が短く、谷部１２ｅの波長がより長くなっており、かつ、谷部１２ｅの底部が単純な半円形ではなく、管軸方向に平行なストレート部分を持っている。このような断面形状は、図３（ｃ）の断面形状に比べて、さらに高い内圧に耐え得る。
The
The cross-sectional shape shown in FIG. 2 (a) is the most orthodox, and the cross-sectional shapes of the peaks and valleys are both U-shaped (U-shaped cross-section). In the cross-sectional shape shown in FIG. 2B, the cross-sectional shapes of the crest and trough are both V-shaped (V-shaped cross-section). In the cross-sectional shape shown in FIG. 2 (c), both of the cross-sectional shapes of the peak portion and the valley portion are generally V-shaped, but all the wall portions between the valley bottom and the summit are similarly waved ( Wavy V-shaped cross section).
In the cross-sectional shape shown in FIG. 3 (a), all the wall portions between the valley bottom and the summit are similarly undulated in an S shape. As a result, each of the summit portions 11a is constricted at the root, and the summit portion is It has a swollen cross-sectional shape (focusing on the valley 12a, the valley bottom is swollen and the outermost outlet of the valley is constricted). Such a cross-sectional shape increases the flexibility of the entire bellows as compared with a simple U-shaped cross section as shown in FIG.
The cross-sectional shape shown in FIG. 3B is a U-shaped (U-shaped cross section) in both the cross-sectional shape of the peak and valley, but the valley 12b has a small radius of curvature (wavelength is short), The peak portion 11b has a larger radius of curvature than the valley portion 12b (the wavelength is longer). Such a cross-sectional shape can withstand a higher external pressure than the simple U-shape of FIG.
The cross-sectional shape shown in FIG. 3 (c) is opposite to that of FIG. 3 (b), and the cross-sectional shapes of the crest and trough are both U-shaped (U-shaped cross-section), but the crest 11c is small. It has a radius of curvature (the wavelength is short), and the valley 12c has a larger radius of curvature than the peak 11c (the wavelength is longer). Such a cross-sectional shape can withstand a higher internal pressure than the simple U-shape of FIG.
In the cross-sectional shape shown in FIG. 3D, the wavelength of the valley 12d is short and the wavelength of the peak 11d is longer as shown in FIG. 3B. The top portion is not a simple semicircle, but has a straight portion parallel to the tube axis direction. Such a cross-sectional shape can withstand a higher external pressure than the cross-sectional shape of FIG.
The cross-sectional shape shown in FIG. 3 (e) is the reverse of FIG. 3 (d), the wavelength of the crest 11e is short, the wavelength of the trough 12e is longer, and the bottom of the trough 12e. Is not a simple semicircle, but has a straight portion parallel to the tube axis direction. Such a cross-sectional shape can withstand a higher internal pressure than the cross-sectional shape of FIG.
ベローズ部の山部とは、管の外側に凸となるように屈曲した部分であり、谷部は、隣り合った２つの山部の間にあって管の内側に凸となるように屈曲した部分である。管状素材からＵ字断面のベローズやＶ字断面のベローズを製造する方法は、特許文献２に詳細に記載されており、また、管状素材から、波打ちＶ字断面のベローズを製造する方法は特許文献３に詳細に記載されている。直管から形成された波打ちＶ字断面ベローズは、プレスアップベローズ（または、ダイヤフラム型成形ベローズ）などと呼ばれている。
また、ベローズ部を形成するに際しては、一枚の板をパイプ状に成形加工した単一の管状素材から形成してもよいし、互いに同心状にはめ合うことが可能な径の異なる複数の管状素材を用意し、小径のものを大径のものに挿入することによって、多層の管壁をもつ１本の管状素材としてから、その管状素材をベローズ部へと成形してもよい。
The peak portion of the bellows portion is a portion that is bent so as to be convex toward the outside of the tube, and the valley portion is a portion that is between two adjacent peak portions and is bent so as to be convex toward the inside of the tube. is there. A method for manufacturing a bellows having a U-shaped cross section or a V-shaped cross section from a tubular material is described in detail in
In forming the bellows portion, a single plate may be formed from a single tubular material formed into a pipe shape, or a plurality of tubes having different diameters that can be concentrically fitted to each other. By preparing a material and inserting a small-diameter material into a large-diameter material to form a single tubular material having a multilayered tube wall, the tubular material may be formed into a bellows portion.
ベローズ部の管路の長さは、管の径に応じて、また、その管路をどの程度曲げるか、その管路をどの程度伸縮させるかに応じて適宜決定してよい。例えば、上記した半導体デバイス等の製造分野では、ベローズ部の管路の長さは、３０ｍｍ〜２００ｍｍ程度が有用である。 The length of the pipe of the bellows part may be appropriately determined according to the diameter of the pipe, how much the pipe is bent, and how much the pipe is expanded or contracted. For example, in the field of manufacturing semiconductor devices and the like described above, the length of the pipe line of the bellows part is about 30 mm to 200 mm.
ベローズ部の管外径Ｄ１は、山部の頂部外面で測定した直径であり、管内径Ｄ２は、谷部の底部内面で測定した口径である。
ベローズ部の管外径Ｄ１の範囲は、特に限定はされないが、ベローズ部と直管部とを一体的に形成するためのもとの管状素材の外径とそのときの肉厚とに応じて、適宜、好ましい蛇腹状の壁部を形成すればよい。
もとの管状素材の外径は、特に限定はされないが、一般的に流通する金属管素材の呼び寸法や、半導体デバイス製造装置などで多用される汎用的な管寸法を考慮すると、２１．７ｍｍ（一般的な管外径規定のＢ呼称でいう１／２）〜１６５．２ｍｍ（＝前記Ｂ呼称でいう６）が、管状素材の外径として有用な範囲である。
もとの管状素材の肉厚も、特に限定はされないが、例えば、次のように決定するのが好ましい態様である。
（ａ）管状素材の外径が２１．７ｍｍ以上４２．７ｍｍ未満では、肉厚は、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ、特に、０．４ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましい範囲である。
（ｂ）管状素材の外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、肉厚は、０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ、特に、０．４ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましい範囲である。
（ｃ）管状素材の外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、肉厚は０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ、特に、０．５ｍｍ〜０．６ｍｍが好ましい範囲である。
上記のような管状素材（外径２１．７ｍｍ〜１６５．２ｍｍ）から加工可能なベローズ部の管外径Ｄの範囲は、２６ｍｍ〜１９０ｍｍ程度であり、なかでも、９０ｍｍ〜１３０ｍｍ程度が、半導体デバイス等の製造分野では汎用的である。
The tube outer diameter D1 of the bellows part is a diameter measured at the top outer surface of the peak portion, and the tube inner diameter D2 is a diameter measured at the bottom inner surface of the valley portion.
The range of the tube outer diameter D1 of the bellows portion is not particularly limited, but depends on the outer diameter of the original tubular material for integrally forming the bellows portion and the straight tube portion and the thickness at that time. A preferable bellows-like wall portion may be formed as appropriate.
The outer diameter of the original tubular material is not particularly limited, but it is 21.7 mm in consideration of the nominal size of metal pipe materials that are generally distributed and general-purpose tube dimensions that are frequently used in semiconductor device manufacturing equipment and the like. The range useful for the outer diameter of the tubular material is (1/2 in terms of the B designation in general tube outer diameter regulations) to 165.2 mm (= 6 in the B designation).
Although the thickness of the original tubular material is not particularly limited, for example, it is preferable to determine the thickness as follows.
(A) When the outer diameter of the tubular material is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the thickness is preferably 0.2 mm to 0.5 mm, particularly 0.4 mm to 0.5 mm.
(B) When the outer diameter of the tubular material is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the thickness is preferably in the range of 0.3 mm to 0.6 mm, particularly 0.4 mm to 0.5 mm.
(C) When the outer diameter of the tubular material is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the wall thickness is 0.4 mm to 1.0 mm, particularly 0.5 mm to 0.6 mm.
The range of the tube outer diameter D of the bellows part that can be processed from the tubular material as described above (outer diameter 21.7 mm to 165.2 mm) is about 26 mm to 190 mm, and in particular, about 90 mm to 130 mm is a semiconductor device. It is general purpose in the manufacturing field.
ベローズ部の壁部の肉厚ｔ１は、もとの管状素材の肉厚と同様である。
ベローズ部は、もとの管状素材を蛇腹状に変形させて形成されるので、その肉厚は、もとの管状素材の肉厚から変動するが、本発明ではそのような変動を含めて、もとの管状素材の肉厚と実質的に同じであるとする。
The wall thickness t1 of the bellows wall is the same as the wall thickness of the original tubular material.
Since the bellows portion is formed by deforming the original tubular material into a bellows shape, its thickness varies from the thickness of the original tubular material, but in the present invention, including such variations, Assume that it is substantially the same as the thickness of the original tubular material.
ベローズ部の山部の高さｈ１は、図１に示すように、管の外側における、谷部の底から山部の頂部までの段差である。上記した管状素材（外径２１．７ｍｍ〜１６５．２ｍｍ、肉厚０．２ｍｍ〜１ｍｍ）を用いる場合には、山部の高さｈ１は４ｍｍ〜２０ｍｍ程度が有用な加工範囲となる。山部の高さｈ１は、元の管状素材の径と肉厚とに対して加工可能な範囲に限定され、また、曲げる量に応じて設計段階で適当な値が適宜選択すればよい。
断面Ｕ字形のベローズ部の場合、山部の頂部の管内側の曲率半径や、谷部の底の管外側の曲率半径は、１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。
ベローズ部のピッチ（蛇腹の波の周期）Ｐは、総じては２ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。
管内径Ｄ２は、管外径Ｄ１、肉厚ｔ１、山部の高さｈ１から算出可能であるが、通常、管状素材の内径と同程度であってよい。
The height h1 of the peak part of the bellows part is a step from the bottom of the valley part to the top part of the peak part on the outside of the pipe, as shown in FIG. When the above-described tubular material (outer diameter 21.7 mm to 165.2 mm, wall thickness 0.2 mm to 1 mm) is used, the height h1 of the peak portion is a useful processing range of about 4 mm to 20 mm. The height h1 of the crest is limited to a range that can be processed with respect to the diameter and thickness of the original tubular material, and an appropriate value may be appropriately selected at the design stage according to the amount of bending.
In the case of a bellows portion having a U-shaped cross section, the radius of curvature inside the tube at the top of the peak and the radius of curvature outside the tube at the bottom of the valley are about 1 mm to 5 mm.
The pitch (bellows wave period) P of the bellows portion is generally about 2 mm to 10 mm.
The tube inner diameter D2 can be calculated from the tube outer diameter D1, the wall thickness t1, and the height h1 of the crest, but may be generally the same as the inner diameter of the tubular material.
ベローズ部を管軸に垂直に切断したときの管の断面形状は、円形が汎用的であり、強度の面でも優れているが、要求に応じて、長円、楕円、角部が丸みを帯びた方形など、種々の形状であってよい。 The cross-sectional shape of the tube when the bellows part is cut perpendicular to the tube axis is generally circular, and it is excellent in terms of strength, but if required, the ellipse, ellipse, and corners are rounded. Various shapes such as a rectangular shape may be used.
ベローズ部の材料は、内部を通過するガスや流体に応じて適宜選択してよく、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅合金などが例示され、高真空に耐える機械的強度や耐蝕性の点では、ステンレス鋼が特に好ましい材料である。ステンレス鋼としては、ＪＩＳに規定されたステンレス鋼（例えば、ＪＩＳ Ｇ４３０５に規定された、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌなど）が好ましいものとして挙げられるが、ＪＩＳ規定のステンレス鋼をさらに改良したものであってもよい。 The material of the bellows part may be appropriately selected according to the gas or fluid passing through the inside, and examples include stainless steel, nickel, titanium, aluminum, copper alloy, etc., and mechanical strength and corrosion resistance that withstand high vacuum. Then, stainless steel is a particularly preferable material. The stainless steel is preferably a stainless steel specified by JIS (for example, SUS304, SUS316L, etc. specified by JIS G4305), but may be a further improvement of stainless steel specified by JIS. .
直管部は、もとの管状素材をそのまま用いる態様が好ましく、よって、直管部は薄肉の円筒管であって、直管部の材料と肉厚ｔ２が、ベローズ部の材料と肉厚ｔ１（上記したもとの管状素材の肉厚と実質的に同じ）と実質的に同じであることが好ましい態様である。
直管部の長さは、特に限定はされないが、５０ｍｍ〜２０００ｍｍ程度、そのなかでも特に、５０ｍｍ〜１０００ｍｍ程度が汎用的である。
尚、もとの管状素材の時点で、〔直管部になる部分の肉厚＞ベローズ部になる部分の肉厚〕としておくなど、直管部になる部分と、ベローズ部になる部分とを、異なる肉厚としておいてもよい。
The straight pipe portion is preferably a mode in which the original tubular material is used as it is. Therefore, the straight pipe portion is a thin cylindrical tube, and the material of the straight pipe portion and the wall thickness t2 are equal to the material of the bellows portion and the wall thickness t1. It is a preferable aspect that it is substantially the same as (substantially the same as the thickness of the original tubular material described above).
The length of the straight pipe portion is not particularly limited, but about 50 mm to 2000 mm, and in particular, about 50 mm to 1000 mm is generally used.
In addition, at the time of the original tubular material, such as [thickness of the portion that becomes the straight tube portion> thickness of the portion that becomes the bellows portion], the portion that becomes the straight tube portion and the portion that becomes the bellows portion , Different wall thicknesses may be used.
直管部の管外径、肉厚は、特に限定はされないが、上記（ａ）〜（ｃ）で示した管状素材の外径と、それぞれの外径に対応する肉厚が、直管部の管外径、肉厚の好ましい範囲である。
肉厚が上記の範囲よりも厚いと、直管部の機械的強度は増大するが、ベローズ部の曲げに対する柔軟性が減少し、逆に、肉厚が上記の範囲よりも薄いと、ベローズ部は曲げに対してより柔らかくなるが、直管部の機械的強度が減少するために稜線状突起部を必要以上に多く設けなくてはならず、直管部とは呼べなくなる。
Although the pipe outer diameter and the wall thickness of the straight pipe part are not particularly limited, the outer diameter of the tubular material shown in the above (a) to (c) and the wall thickness corresponding to each outer diameter are the straight pipe part. This is a preferable range of the outer diameter and thickness of the tube.
When the wall thickness is larger than the above range, the mechanical strength of the straight pipe portion increases, but the flexibility of the bellows portion is reduced. On the contrary, when the wall thickness is thinner than the above range, the bellows portion. However, since the mechanical strength of the straight pipe portion is reduced, it is necessary to provide more ridge-line-shaped protrusions than necessary, and the straight pipe portion cannot be called.
均一な厚さの１本の管状素材の一区間をベローズ部とし、残部を直管部としてそのまま利用する場合、従来公知のベローズの製造方法によれば、ベローズ部の谷部の管内径と、直管部の内径とは、ほぼ同一となる。 When using one section of one tubular material of uniform thickness as a bellows part and using the remaining part as a straight pipe part as it is, according to a conventionally known bellows manufacturing method, the tube inner diameter of the valley part of the bellows part, The inner diameter of the straight pipe portion is substantially the same.
当該真空配管用チューブの全長において、ベローズ部と直管部とをどのような順番で組み合わせて配置するかは、装置の配管事情に応じて適宜決定してよい。好ましい態様としては、１つのベローズ部と１つの直管部とからなる単純な態様、１つのベローズ部の両端にそれぞれ直管部が存在する態様、１つの直管部の両端にそれぞれベローズ部が存在する態様などが挙げられるが、直管部の数と長さ、ベローズ部の数と長さ、それらを組み合わせる順番は、自由に決定してよい。 In what order the bellows portion and the straight tube portion are combined and arranged in the entire length of the vacuum piping tube, it may be appropriately determined according to the piping circumstances of the apparatus. As a preferred mode, a simple mode comprising one bellows part and one straight pipe part, a mode in which straight pipe parts exist at both ends of one bellows part, and a bellows part at both ends of one straight pipe part, respectively. Although the aspect etc. which exist exist are mentioned, You may determine freely the number and length of a straight pipe part, the number and length of a bellows part, and the order which combines them.
直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは、管の寸法規模に応じて異なるが、総じては、１ｍｍ〜５０ｍｍ程度であり、稜線状突起部の幅（直管部の外面に沿った該稜線状突起部の管軸方向の設計寸法である。後述の裾野部分の広がりは含まない）は１ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。
稜線状突起部を設ける目的が直管部の補強だけである場合には、突き出し高さｈ２は、総じて１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、特に下記のとおり１．５ｍｍ〜８ｍｍ程度が有用である。また、稜線状突起部の幅ｗ２は、総じて２ｍｍ〜１２ｍｍ程度、特に下記のとおり３ｍｍ〜１０ｍｍ程度が有用である。
上記（ａ）〜（ｃ）の好ましい管外径と肉厚との関係のそれぞれにおいて、稜線状突起部の適切な突き出し高さと、適切な幅との組み合わせが存在する。
（ａ１）管外径が２１．７ｍｍ以上４２．７ｍｍ未満では、稜線状突起部の好ましい突き出し高さは１．５ｍｍ〜４．０ｍｍ、特に２．０ｍｍ〜３．８ｍｍであり、該稜線状突起部の好ましい幅は３ｍｍ〜６ｍｍ、特に４ｍｍ〜５ｍｍである。
（ｂ１）管外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、稜線状突起部の好ましい突き出し高さは２．２ｍｍ〜５ｍｍ、特に２．５ｍｍ〜４．５ｍｍであり、該稜線状突起部の好ましい幅は４ｍｍ〜７ｍｍ、特に５ｍｍ〜６ｍｍである。
（ｃ１）管外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、稜線状突起部の好ましい突き出し高さは３ｍｍ〜８ｍｍ、特に３．５ｍｍ〜７．５ｍｍであり、該稜線状突起部の好ましい幅は５ｍｍ〜１０ｍｍ、特に５ｍｍ〜８ｍｍである。
The protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight pipe part varies depending on the size of the pipe, but is generally about 1 mm to 50 mm, and the width of the ridge line-shaped protrusion part (on the outer surface of the straight pipe part) The design dimension in the tube axis direction of the ridge line-shaped protrusion along the axis (not including the expansion of the skirt portion described later) is about 1 mm to 30 mm.
When the purpose of providing the ridge-line-shaped protrusion is only to reinforce the straight pipe portion, the protrusion height h2 is generally about 1 mm to 10 mm, particularly about 1.5 mm to 8 mm as described below. Further, the width w2 of the ridge-line-shaped protrusion is generally about 2 mm to 12 mm, particularly about 3 mm to 10 mm as described below.
In each of the preferable relationship between the pipe outer diameter and the wall thickness in the above (a) to (c), there is a combination of an appropriate protrusion height of the ridge-line-shaped protrusion and an appropriate width.
(A1) When the tube outer diameter is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the preferable protruding height of the ridge line-shaped protrusion is 1.5 mm to 4.0 mm, particularly 2.0 mm to 3.8 mm. The preferred width of the part is 3 mm to 6 mm, in particular 4 mm to 5 mm.
(B1) When the tube outer diameter is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the preferred protruding height of the ridge line-shaped protrusion is 2.2 mm to 5 mm, particularly 2.5 mm to 4.5 mm. The preferred width is 4 mm to 7 mm, especially 5 mm to 6 mm.
(C1) When the tube outer diameter is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the preferable protruding height of the ridge line-shaped protrusion is 3 mm to 8 mm, particularly 3.5 mm to 7.5 mm, and the preferable width of the ridge line-shaped protrusion is Is 5 mm to 10 mm, in particular 5 mm to 8 mm.
稜線状突起部の断面形状は、全体的に単純な半円形、または半円形の湾曲部を有するＵ字形が好ましい基本形状である。稜線状突起部の裾野部分では、該稜線状突起部と直管とは、適当な曲率半径の湾曲部にて互いに滑らかに接続されていることが好ましい。よって、稜線状突起部の裾野部分の幅は、前記の半円形の直径よりも広がっている。
上記（ａ１）〜（ｃ１）で示した「稜線状突起部の幅」は、広がり部分を除いた半円形部分の直径であり、即ち、設計上の値である。
The cross-sectional shape of the ridge-shaped protrusion is a basic shape that is preferably a generally semicircular shape or a U shape having a semicircular curved portion. In the skirt portion of the ridge-line projection, it is preferable that the ridge-line projection and the straight pipe are smoothly connected to each other through a curved portion having an appropriate curvature radius. Therefore, the width of the skirt portion of the ridge line-shaped protrusion is wider than the semicircular diameter.
The “width of the ridge-line projection” shown in the above (a1) to (c1) is the diameter of the semicircular portion excluding the expanded portion, that is, a design value.
直管部の管軸方向について、該直管部の単位長さ当たりに設ける稜線状突起部の数は、直管部の内径、肉厚、圧力などにもよるが、例えば、直管部の肉厚０．５ｍｍ、内径８０ｍｍの程度の場合、１つの稜線状突起部によって、その稜線状突起部の管軸方向の両側それぞれ２００ｍｍ程度の部分は、該稜線状突起部による補強が有効に作用すると見なしてよい。
稜線状突起部は、必ずしも図４（ａ）に示すような単発的なものである必要はなく、図４（ｂ）のように、２つ以上の稜線状突起部（図では２つ）が互いに隣り合ったものであってもよい。
２つの稜線状突起部同士の間の距離（中心間ピッチ）と管内径との間の関係は、例えば、ＪＩＳ Ｂ ８２６６：２００３、「附属書１（規定）圧力容器の銅及び鏡板」、「４．外圧を受ける胴及び鏡板」の「４．２円筒胴」において、円筒胴の計算厚さを求める手順１〜５に従って求められる関係式「Ｐa ＝４Ｂｔ／３Ｄ0 」を参照してよい。
前記関係式では、ｔは円筒胴の計算厚さ、Ｄ0 は円筒胴の外径、Ｐa はｔに対する最高許容外圧である。前記手順１〜５を簡単に要約すると、次のようにＢを求めている。
先ず、ＪＩＳ Ｂ ８２６６：２００３の附属書１付図１として与えられた線図を用いて、Ｄ0 ／ｔに対応する曲線と、Ｌ／Ｄ0 の値とから、Ａの値を読み取る。
次に、ＪＩＳ Ｂ ８２６６：２００３の附属書１付図２として与えられた線図を用いて、材料の縦弾性係数Ｅに対応する曲線と、前記Ａの値とから、前記関係式「Ｐa ＝４Ｂｔ／３Ｄ0 」に含まれるＢの値を読み取る。
Regarding the tube axis direction of the straight pipe portion, the number of ridge-line projections provided per unit length of the straight pipe portion depends on the inner diameter, thickness, pressure, etc. of the straight pipe portion. When the thickness is about 0.5 mm and the inner diameter is about 80 mm, one ridge line-shaped protrusion portion effectively reinforces the ridge line-shaped protrusion portions on both sides of the ridge line-shaped protrusion portion in the tube axis direction. You can consider that.
The ridge-line-shaped protrusions do not necessarily have to be one-shot as shown in FIG. 4A, and there are two or more ridge-line-shaped protrusions (two in the figure) as shown in FIG. 4B. It may be adjacent to each other.
For example, JIS B 8266: 2003, “Appendix 1 (normative) copper and end plate of pressure vessel”, “ In “4.2 Cylindrical Cylinder” of “Cylinder and End Plate Subjected to External Pressure”, the relational expression “Pa = 4Bt / 3D 0 ” obtained according to
In the above relational expression, t is the calculated thickness of the cylindrical body, D 0 is the outer diameter of the cylindrical body, and Pa is the maximum allowable external pressure with respect to t. To briefly summarize the
First, the value of A is read from the curve corresponding to D 0 / t and the value of L / D 0 using the diagram given as
Next, using the diagram given as
本願発明では、稜線状突起部が長手方向に圧縮し得る点に着目しており、稜線状突起部を、直管部を曲げるための節（ふし）として、即ち、単発的な蛇腹として用い、直管部を曲げることを提案している。
稜線状突起部が、直管部を曲げるための節として有効に作用するには、稜線状突起部が特定以上の高さと幅とを有することが好ましい。このように稜線状突起部を節とする場合の稜線状突起部の突き出し高さは、２ｍｍ〜３０ｍｍ程度、特に汎用の肉厚・管径に対しては３ｍｍ〜２０ｍｍ程度が有用であり、また、該稜線状突起部の幅は、５ｍｍ〜３０ｍｍ程度、特に汎用の肉厚・管径に対しては５ｍｍ〜１５ｍｍ程度が有用である。
この場合の稜線状突起部の断面形状は、上記した補強専用の場合と同様であってよい。
上記のように稜線状突起部の高さと幅とを一定以上に大きくし、特定の範囲とすることによって、図５に示すように、該稜線状突起部４は、直管部２を補強しながらも、外力Ｆを加えれば局所的に変形し、直管部２の進行方向を微量だけ変えるための節としても機能するものとなる。稜線状突起部の高さと幅とが、上記の範囲を下回ると、補強としては有用に作用するが、変形量が少なく、直管部の進行方向を有効な量だけ変えることができない。また、稜線状突起部の高さと幅とが、上記の範囲を上回ると、変形量が多くなる。
図４（ｂ）に示すような、稜線状突起部が２〜３山連続した態様は、直管部の曲げをより容易にする態様である。
上記（ａ）〜（ｃ）の好ましい管外径と肉厚との関係のそれぞれにおいて、稜線状突起部を、直管部を曲げるための節とするための、該稜線状突起部の適切な突き出し高さと、適切な幅との組み合わせが存在する。
（ａ２）管外径が２１．７ｍｍ以上４２．７ｍｍ未満では、稜線状突起部の好ましい突き出し高さは３ｍｍ〜５ｍｍ、特に３．５ｍｍ〜４．３ｍｍであり、該稜線状突起部の好ましい幅は５ｍｍ〜１０ｍｍ、特に６ｍｍ〜８ｍｍである。
（ｂ２）管外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、稜線状突起部の好ましい突き出し高さは４ｍｍ〜８ｍｍ、特に４．３ｍｍ〜７．６ｍｍであり、該稜線状突起部の好ましい幅は６ｍｍ〜１２ｍｍ、特に８ｍｍ〜１０ｍｍである。
（ｃ２）管外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、稜線状突起部の好ましい突き出し高さは７ｍｍ〜１７ｍｍ、特に７．６ｍｍ〜１６．５ｍｍであり、該稜線状突起部の好ましい幅は８ｍｍ〜１４ｍｍ、特に１０ｍｍ〜１２ｍｍである。
稜線状突起部の突き出し高さおよび幅が上記の範囲を超えると、デッドスペースが多くなり、逆に、突き出し高さおよび幅が上記の範囲を下回ると、曲げにくくなる。
In the present invention, attention is paid to the fact that the ridge-line-shaped protrusion can be compressed in the longitudinal direction, and the ridge-line-shaped protrusion is used as a node for bending the straight pipe portion, that is, as a single bellows. Proposes bending the straight pipe.
In order for the ridge-line-shaped protrusion to effectively act as a node for bending the straight pipe section, it is preferable that the ridge-line-shaped protrusion has a height and width that are greater than a specific level. Thus, the protrusion height of the ridge-line-shaped protrusion when the ridge-line-shaped protrusion is a node is about 2 mm to 30 mm, particularly about 3 mm to 20 mm for general-purpose wall thickness and pipe diameter. The width of the ridge-line-shaped protrusion is about 5 mm to 30 mm, particularly about 5 mm to 15 mm for general-purpose thickness and tube diameter.
In this case, the cross-sectional shape of the ridge-line-shaped protruding portion may be the same as that of the above-described case exclusively for reinforcement.
By making the height and width of the ridge-line-shaped projection part larger than a certain value as described above and making it a specific range, the ridge-line-shaped
A mode in which two or three ridge-line projections are continuous as shown in FIG. 4B is a mode that makes it easier to bend the straight pipe portion.
In each of the preferable relationship between the pipe outer diameter and the wall thickness in the above (a) to (c), the ridge line-shaped protrusion is used as a node for bending the straight pipe section. There is a combination of protrusion height and appropriate width.
(A2) When the tube outer diameter is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the preferable protruding height of the ridge line-shaped protrusion is 3 mm to 5 mm, particularly 3.5 mm to 4.3 mm, and the preferable width of the ridge line-shaped protrusion is Is 5 mm to 10 mm, in particular 6 mm to 8 mm.
(B2) When the tube outer diameter is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the preferable protruding height of the ridge-line-shaped protrusion is 4 mm to 8 mm, particularly 4.3 mm to 7.6 mm, and the preferable width of the ridge-line-shaped protrusion is Is 6 mm to 12 mm, in particular 8 mm to 10 mm.
(C2) When the tube outer diameter is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the preferable protruding height of the ridge line-shaped protrusion is 7 mm to 17 mm, particularly 7.6 mm to 16.5 mm, and the preferable width of the ridge line-shaped protrusion is Is 8 mm to 14 mm, especially 10 mm to 12 mm.
When the protruding height and width of the ridge-line-shaped protrusion exceed the above range, the dead space increases. Conversely, when the protruding height and width are below the above range, bending becomes difficult.
稜線状突起部を直管部に形成する方法は、ベローズ部の蛇腹を形成する技術を応用すればよい。よって、稜線状突起部は、図１に示すように、管の壁部が実質的に同じ肉厚のまま外側へ膨らみ、周方向に稜線状に連なるように突起した態様となる。 As a method of forming the ridge-line-shaped protruding portion in the straight pipe portion, a technique for forming the bellows of the bellows portion may be applied. Therefore, as shown in FIG. 1, the ridge-line-shaped protruding portion has a mode in which the wall portion of the tube bulges outward with substantially the same thickness and protrudes so as to be continuous in a ridgeline shape in the circumferential direction.
従来、配管の外面には、図１４に示すように、該配管を取り扱う際の取っ手となるブラケットが溶接によって設けられる。該ブラケットは、配管を固定したり、また、上方から吊り下げたりするためには、有用である。
しかしながら、従来では直管部の肉厚を十分厚く取っていたので、該直管部に対してブラケットを容易に溶接できたが、本発明では直管部の肉厚を薄くしたので、溶接などによる直接的な取り付けに問題が生じることがわかった。即ち、溶接時の加熱によって、ブラケット周囲の直管部の肉が簡単に溶けて管壁に穴が開いてしまうために溶接が困難であったり、また、うまく溶接を行っても、ブラケットに比較的強い力を加えると、該ブラケットを根元で支持している薄い管壁が変形してしまうという問題が生じる。
このような新たな問題を解決すべく、本発明では薄肉の直管に適合する新たな取り付け構造を持ったブラケット部材を提案している。
Conventionally, as shown in FIG. 14, a bracket serving as a handle when handling the pipe is provided on the outer surface of the pipe by welding. The bracket is useful for fixing the pipe or hanging it from above.
However, since the thickness of the straight pipe portion has been sufficiently thick in the prior art, the bracket could be easily welded to the straight pipe portion. It has been found that there is a problem with the direct mounting by. In other words, due to the heating during welding, the straight pipe part around the bracket easily melts and a hole is made in the pipe wall, making welding difficult. When a strong force is applied, there arises a problem that the thin tube wall supporting the bracket at the base is deformed.
In order to solve such a new problem, the present invention proposes a bracket member having a new mounting structure suitable for a thin straight pipe.
本発明で提案するブラケット部材は、稜線状突起部が直管部に大きな強度を与えていることに着目したものであり、この稜線状突起部の強度を利用し、その近傍に、直管部を取り巻いて締め付ける箍（たが）状の部材を設けたものである。本発明では、この箍状の部材を直管部に取り付け、該箍状の部材に取っ手部を設ける構成とする。
図６は、該ブラケット部材を直管部へ装着するための原理を示す模式図であって、説明のために、稜線状突起部を大きく描き、第一、第二の箍部を太い実線で描き、構造の骨子を分かりやすく示している。また、取っ手部は、図には描いていない。
The bracket member proposed in the present invention pays attention to the fact that the ridge-line-shaped protrusion gives a large strength to the straight pipe part. This is provided with a hook-shaped member surrounding and tightening. In this invention, it is set as the structure which attaches this hook-shaped member to a straight pipe part, and provides a handle part in this hook-shaped member.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the principle for mounting the bracket member to the straight pipe portion. For the sake of explanation, the ridge-line-shaped protrusions are drawn large, and the first and second flange portions are indicated by thick solid lines. It is drawn and shows the outline of the structure in an easy-to-understand manner. In addition, the handle portion is not drawn in the figure.
図６に示すように、当該ブラケット部材は、稜線状突起部４の近傍を周方向に取り巻いて直管部２を締め付ける、第一の箍部５１と第二の箍部５２とを有する。
これら、第一の箍部５１、第二の箍部５２は、稜線状突起部４を管軸方向に挟んだ両側において、それぞれに直管部２の外周面を取り巻いている。即ち、これら２つの箍部は、互いに稜線状突起部４の幅以上の間隔をおいて位置している。
第一の箍部５１、第二の箍部５２は、稜線状突起部が締め付けに耐えることが前提となっている。よって、第一の箍部５１、第二の箍部５２は、稜線状突起部の強度を享受すべく、該稜線状突起部にできるだけ近い位置において直管部２を周方向に取り巻くことが好ましい。ただし、稜線状突起部が裾野に広がり（稜線状突起部と直管部とを滑らかに接続する曲面による広がり）を持つ場合、第一の箍部５１、第二の箍部５２は、そのような広がりを押さえつけないように、その裾野の広がりの終端にできるだけ近い位置（該終端から０ｍｍ〜５ｍｍの間隔をおいた位置）に配置されることが好ましい。
また、第一の箍部５１、第二の箍部５２は、直管部の外周面に対して着脱可能なように、周上の同じ位置にある１箇所以上の分断部Ｓ１、Ｓ２においてそれぞれ分断されている。図６の例では、分断部は１箇所である。
As shown in FIG. 6, the bracket member has a
The
The
Moreover, the
分断部Ｓ１、Ｓ２には、箍部が分断されたことによって、互いに対向する１対の端部が生じている。即ち、第一の箍部５１の分断部Ｓ１には、１対の端部５１ａ、５１ｂが生じ、第二の箍部５２の分断部Ｓ２には、１対の端部５２ａ、５２ｂが生じている。
この第一の箍部５１の端部５１ａ、５１ｂと、第二の箍部５２の端部５２ａ、５２ｂのうち、稜線状突起部４を挟んだ両側で対応する第一の箍部の端部５１ａと第二の箍部の端部５２ａとが、第一連結部６１によって一体に連結されている。第一連結部６１は、稜線状突起部４をまたいで越え得るＵ字状の凹状部分を有し、それによって、稜線状突起部を越えて両者を連絡している。同様に、稜線状突起部を挟む両側で対応する他方の端部５１ｂと端部５２ｂのペアも、稜線状突起部をまたいで越える形状とされた第二連結部６２によって一体に連結されている。
第一連結部６１と第二連結部６２とは、これらを貫通するボルト７によって周方向へ互いに密着する方向へと締め付けることが可能なように構成されている。図６に示すように、ボルト７を締め付けると、第一の箍部５１、第二の箍部５２は、それぞれ、稜線状突起部４の両側の近傍において、直管部を周方向に取り巻き、それぞれ張力ｆ１、ｆ２にて直管部を締め付けながら直管部の外周面に取り付く構成となっている。
ここで、前記の第一連結部６１と第二連結部６２の一方または両方に、および／または、第一の箍部５１、第二の箍部５２の周上のいずれかの位置に、取っ手部（図示せず）が設けられている。
以上の構成とすることによって、薄肉の直管であっても、稜線状突起部の強度を利用して、溶接することなしに取っ手を取り付けることが可能になる。また、取っ手に比較的強い外力が作用しても、その力は、箍部を介して直管部に分散して伝わるので、取っ手の根元部分にある直管部の薄肉を局所的に変形させることがない。
また、箍状の部材を、稜線状突起部を挟んで両側に巻き付ける構成としたことで、稜線状突起部によって強度が向上した部位をバランスよく、かつ、もれなく利用することができており、さらには、箍部と直管部表面との間の接触面積（摩擦力が作用する面積）をより大きく取れているので、適度な締め付け力で直管部に対してずれないように固定することも可能になっている。
また、当該ブラケット部材は、締め付け力で直管部に対して固定する構成であるから、従来の溶接固定のブラケットと同様の機能を果たすだけでなく、管の胴体周方向３６０度のうちの任意の位置で自由に固定することができるので、例えば、配管施工時におけるブラケットの取り付け方向の微調整が可能であるという、さらなる利点を有する。
In the divided portions S1 and S2, a pair of end portions facing each other is generated by dividing the collar portion. That is, a pair of end portions 51a and 51b are generated in the dividing portion S1 of the
Of the end portions 51a and 51b of the
The 1st connection part 61 and the 2nd connection part 62 are comprised so that it can clamp | tighten to the direction mutually closely_contact | adhered to the circumferential direction with the volt |
Here, a handle is provided at one or both of the first connecting portion 61 and the second connecting portion 62 and / or at any position on the circumference of the
With the above configuration, even with a thin straight pipe, it is possible to attach the handle without welding using the strength of the ridge line-shaped protrusion. Moreover, even if a relatively strong external force acts on the handle, the force is distributed and transmitted to the straight pipe portion via the collar, so that the thin wall of the straight pipe portion at the base of the handle is locally deformed. There is nothing.
In addition, by adopting a configuration in which the hook-shaped member is wound on both sides with the ridge line-shaped projection part sandwiched therebetween, the portion where the strength is improved by the ridge line-shaped protrusion part can be used in a balanced manner, and further, Since the contact area between the collar and the surface of the straight pipe part (area where the frictional force acts) can be made larger, it can be fixed so that it does not deviate from the straight pipe part with an appropriate tightening force. It is possible.
In addition, since the bracket member is configured to be fixed to the straight pipe portion with a tightening force, it not only performs the same function as a conventional welding-fixed bracket, but also has an arbitrary one of 360 degrees in the circumferential direction of the trunk of the pipe. Therefore, there is an additional advantage that, for example, fine adjustment of the mounting direction of the bracket at the time of piping construction is possible.
第一、第二の箍部は、直管部の胴体に巻き付けることができ、かつ、強い張力に耐えることができるものであればよく、形態としては、線材（単線、より線、編み線）や、帯状の板材が挙げられ、材料としては、高い機械的強度を有するプラスチックや、鋼（特にステンレス）などが好ましいものとして挙げられる。
第一、第二の箍部は、必ずしも、それぞれ１本ずつである必要はない。例えば、第一、第二の箍部を線材とする場合には、それぞれに複数本の線材を平行に配置し、直管部との接触面積を増大させてもよい。
The first and second collars may be any material that can be wound around the body of the straight pipe part and can withstand strong tension. The form is a wire (single wire, stranded wire, knitted wire). Examples of preferred materials include plastics having high mechanical strength, steel (particularly stainless steel), and the like.
The first and second collars do not necessarily have to be one each. For example, in the case where the first and second flanges are wire rods, a plurality of wire rods may be arranged in parallel with each other to increase the contact area with the straight pipe portion.
図６に示すように、第一の箍部５１、第二の箍部５２は、それぞれ、第一連結部６１、第二連結部６２と強固に連結していなければならない。この点を鑑みれば、図７にブラケット部材の実施例を示すように、平行な２条の帯（第一の箍部５１、第二の箍部５２）と、それらを連結する平板状の連結部（第一連結部６１、第二連結部６２）と、さらには取っ手部８１、８２とを、１枚の平板材料から一体的に切り出し、箍部と連結部との境界線で、連結部を管表面に垂直に外側へ向かうように折り曲げた態様は、箍部と連結部との連結部分の強度も十分であり、かつ、箍部と連結部と取っ手部の組立てを必要としない好ましい態様である。
第一の箍部５１、第二の箍部５２の内側（直管部に接する側）の縁部には、直管部を傷つけないように適当な面取りを施しておくことが好ましい。特に、稜線状突起部側の縁部は、比較的大きな曲率半径の曲面としておき、設置時に稜線状突起部の裾野に触れても該突起部に食い込まないようにすることが好ましい。
As shown in FIG. 6, the
It is preferable that appropriate chamfering is performed on the inner edge of the
取っ手部は、第一連結部、第二連結部、第一の箍部、第二の箍部のいずれに固定してもよいが、部品点数を少なくする点からは、上記したように連結部を大きく拡張して取っ手部を兼用する態様が好ましい。特に、取っ手部の剛性や強度を向上させる点からは、第一連結部と第二連結部とを合わせて１つの取っ手部とする態様が好ましい。
図７の態様では、第一連結部６１、第二連結部６２から、それぞれに取っ手部８１、８２が張り出しており、ボルトを締め付けて第一連結部と第二連結部と合わせた時に、２つの取っ手部８１、８２が互いに一致して１つの取っ手部８が形成され、そこに１つの貫通孔９が形成されるように、取っ手部８１、８２は互いに重ね合わせたときに一致する形状（分解または展開すると、所謂、勝手違いの形状）となっている。
The handle part may be fixed to any of the first connection part, the second connection part, the first collar part, and the second collar part, but from the point of reducing the number of parts, the connection part as described above. The aspect which expands greatly and also uses a handle part is preferable. In particular, from the viewpoint of improving the rigidity and strength of the handle portion, a mode in which the first connecting portion and the second connecting portion are combined into one handle portion is preferable.
In the embodiment of FIG. 7, the handle portions 81 and 82 protrude from the first connecting portion 61 and the second connecting portion 62, respectively, and when the bolts are tightened and the first connecting portion and the second connecting portion are combined, 2 The handle portions 81 and 82 have a shape that coincides with each other when they overlap each other so that one
図７に示すように、第一、第二の箍部、連結部、取っ手部を、帯状の板として、１枚の平板材料から一体的に切り出して形成する場合、第一、第二の箍部は、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の薄い帯状の板であれば引っ張り強度の面では十分である。しかし、そのような薄い板では、２つの連結部の剛性が得られず、２つの連結部を互いに近づくようにボルトで締め付けても、連結部だけが変形して、箍部に引っ張り力が伝わらないという問題が生じる場合がある。
よって、図７に示したブラケット部材の構成において、連結部６１、６２、取っ手部８１、８２に適度な剛性を与えながら、箍部５１、５２に適度な曲げ性を確保するという点からは、平板材料の厚さは、１ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜３ｍｍが特に好ましい値である。
As shown in FIG. 7, when the first and second collars, the coupling part, and the handle part are integrally cut out from one flat plate material as a band-shaped plate, the first and second collars If the portion is a thin strip plate of about 0.5 mm to 1 mm, the tensile strength is sufficient. However, with such a thin plate, the rigidity of the two connecting portions cannot be obtained, and even if the two connecting portions are tightened with bolts so as to approach each other, only the connecting portion is deformed, and the tensile force is transmitted to the collar portion. The problem of not occurring may occur.
Therefore, in the configuration of the bracket member shown in FIG. 7, from the viewpoint of securing an appropriate bending property to the
第一連結部と第二連結部とは、ボルトによって周方向へ互いに密着するように締め付けることが可能なように構成すればよい。
ここでいう、ボルトによって締め付けるとは、次の態様を含むものである。
第一連結部と第二連結部とをボルトが貫通し、ナットを用いて両者を締め付ける態様。
第一連結部と第二連結部のいずれか一方にメネジが形成され、ボルトが他方を貫通して該メネジに螺合されて両者を締め付ける態様。
万力のようにボルトを利用した締め付け装置を用いて、第一連結部と第二連結部とを互いに密着する方向に締め付ける態様。
What is necessary is just to comprise a 1st connection part and a 2nd connection part so that it can clamp | tighten so that it may mutually contact | adhere in the circumferential direction with a volt | bolt.
Here, tightening with a bolt includes the following aspects.
A mode in which a bolt penetrates the first connecting part and the second connecting part and both are tightened using a nut.
A mode in which a female screw is formed in one of the first connecting part and the second connecting part, and a bolt passes through the other and is screwed into the female screw to tighten them.
A mode in which the first connecting portion and the second connecting portion are tightened in a direction in close contact with each other by using a tightening device using a bolt like a vise.
ブラケット部材の箍部に設けられる分断部は、１以上であればよい。図６、図７に示した態様では、１つの分断部を拡大して示しているが、分断によって無駄に部品の数を多くしないこと、直管部への巻き付け作業性が良好であること、ボルトの締め付け箇所数が適当であることなどを考慮しながら、同様の分断部を胴体周上に必要な数だけ設ければよい。装着すべき直管部側に格別な事情がない限りは、分割の数は１または２が適当である。
図８は、箍部に設けられる分断部のパターンを示した図である。
図８（ａ）は、分断部Ｓを１つだけ設けた態様であり、ボルト７を除けばブラケット部材は１つの部品となっている。
図８（ｂ）は、箍部の一部に、フックによる引っ掛け構造や蝶番によるリンクなどの係合部Ｊを設け、箍部５１、５２のループを開閉可能な構成としたものである。分断部Ｓとボルト７の構成は、図８（ａ）と同様である。
図８（ｃ）は、周方向に１８０度おいた位置に、２つの分断部Ｓ（Ａ）、Ｓ（Ｂ）を設けた態様であり、２箇所のボルト７Ａ、７Ｂを締め付ける必要があるが、ブラケット部材は２つの部品に分かれるので、装着をすばやく行うことができ、巻き付けのために箍部を大きく変形させる必要もない。
The dividing part provided in the collar part of a bracket member should just be one or more. In the aspect shown in FIG. 6 and FIG. 7, one divided portion is shown in an enlarged manner, but the number of parts is not increased unnecessarily by the division, and the workability of winding around the straight pipe portion is good. Considering that the number of bolts to be tightened is appropriate, it is sufficient to provide the same number of divided portions on the periphery of the body. As long as there is no special circumstances on the straight pipe portion side to be attached, the number of divisions is appropriately 1 or 2.
FIG. 8 is a diagram illustrating a pattern of the dividing portion provided in the collar portion.
FIG. 8A shows an embodiment in which only one dividing portion S is provided, and the bracket member is a single component except for the
FIG. 8B shows a configuration in which an engaging portion J such as a hooking structure using a hook or a link using a hinge is provided in a part of the hook portion so that the loops of the
FIG. 8C shows an aspect in which two divided portions S (A) and S (B) are provided at a position 180 degrees in the circumferential direction, and it is necessary to tighten two bolts 7A and 7B. Since the bracket member is divided into two parts, it can be quickly mounted, and there is no need to greatly deform the collar for winding.
１つの分断部における第一連結部と第二連結部との間の隙間は、特に限定はされないが材料の伸びを考慮すれば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度が適当である。 The gap between the first connecting portion and the second connecting portion in one divided portion is not particularly limited, but is preferably about 1 mm to 2 mm in consideration of material elongation.
当該真空配管用チューブは、内部を真空にして用いるあらゆる用途に適用することができるが、特に、半導体デバイスの製造装置では、高真空を作り出す必要があり、かつ、装置全体の軽量化が求められているので、当該真空配管用チューブの有用性がより顕著となる。
本発明でいう真空とは、０．１Ｐａ以下の低圧、特に、０．０１Ｐａ以下の低圧を言う。当該真空配管用チューブは、前記のような高真空に耐え得る構成となっているので、当然に、大気圧よりも低い全ての低圧用の配管に用いてもよい。
The vacuum piping tube can be applied to all uses in which the inside is used in a vacuum. In particular, in a semiconductor device manufacturing apparatus, it is necessary to create a high vacuum, and weight reduction of the entire apparatus is required. Therefore, the usefulness of the tube for vacuum piping becomes more remarkable.
The vacuum referred to in the present invention refers to a low pressure of 0.1 Pa or less, particularly a low pressure of 0.01 Pa or less. Since the tube for vacuum piping has a configuration that can withstand the high vacuum as described above, it may naturally be used for all low-pressure piping lower than atmospheric pressure.
実施例１
本実施例では、ベローズ製作用の薄肉の直管に稜線状突起部を形成することによって、管内の減圧（即ち、外部から加えられる荷重）に対して、どの程度の強度が備わるかを模擬的な実験によって確かめた。
Example 1
In this embodiment, by forming a ridge-line-shaped protrusion on a thin straight pipe having a bellows action, it is possible to simulate how much strength is provided with respect to the reduced pressure in the pipe (that is, a load applied from the outside). It was confirmed by a simple experiment.
〔実験サンプルの仕様〕
当該実験では、ベローズ形成用の代表的な薄肉の直管として、〔外径１０５．７ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、材料ＳＵＳ３１６Ｌ〕を取り上げ、管の全長を１０７ｍｍ、稜線状突起部の管外面からの突き出し高さを３．２５ｍｍ（稜線状突起部の外径１１２．２ｍｍ）、稜線状突起部の幅を５ｍｍとした。本発明のサンプルを管軸に沿って切断したときの稜線状突起部の断面形状は、半径２．５ｍｍの半円形部分（湾曲部分）と、高さ０．７５ｍｍのストレートな基部とからならＵ字形である。
当該実験では、製作誤差による強度のばらつきを考慮し、同じ仕様のサンプルを２つ作成し、それぞれ、同様に試験を行うこととした。
また、比較例として、線状突起部を形成していない単なる直管（外径１０５．７ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、材料ＳＵＳ３１６Ｌ、全長１０７ｍｍ）に対しても、同様に試験を行うこととした。
[Experiment sample specifications]
In this experiment, [outside diameter 105.7 mm, thickness 0.5 mm, material SUS316L] is taken as a typical thin straight pipe for forming a bellows, the total length of the pipe is 107 mm, from the pipe outer surface of the ridge-shaped protrusion. The protrusion height was 3.25 mm (the outer diameter of the ridge-line-shaped protrusion was 112.2 mm), and the width of the ridge-line-shaped protrusion was 5 mm. When the sample of the present invention is cut along the tube axis, the cross-sectional shape of the ridge-shaped projection is U from a semicircular portion (curved portion) having a radius of 2.5 mm and a straight base portion having a height of 0.75 mm. It is a letter shape.
In this experiment, two samples with the same specifications were created in consideration of variations in strength due to manufacturing errors, and each test was conducted in the same manner.
In addition, as a comparative example, the same test was performed on a simple straight tube (outer diameter 105.7 mm, wall thickness 0.5 mm, material SUS316L, total length 107 mm) in which no linear protrusion was formed. .
〔強度試験〕
図９に示すように、圧縮試験機の基盤上に、管軸が水平になるようサンプルを保持し、加圧ヘッドを線状突起部に接触させ、その位置から該ヘッドを漸次降下させて、サンプルを変形させ、圧縮量（ヘッドの降下量〔ｍｍ〕）と、そのときにサンプルから受ける反力（＝サンプルに加えた全荷重〔Ｎ〕）との関係をしらべた。
尚、降下量が０．５ｍｍ増加する毎に、反力の読み取りを行うこととした。
〔Strength test〕
As shown in FIG. 9, the sample is held on the base of the compression tester so that the tube axis is horizontal, the pressure head is brought into contact with the linear protrusion, and the head is gradually lowered from the position, The sample was deformed, and the relationship between the amount of compression (head drop [mm]) and the reaction force received from the sample at that time (= total load [N] applied to the sample) was investigated.
The reaction force is read every time the descending amount increases by 0.5 mm.
〔試験結果および評価〕
上記試験の結果を下記表１に示し、さらにそれを図１０のグラフにプロットして示す。
同図のグラフでは、縦軸に反力をとり、横軸に圧縮量をとり、本実施例の２つの実験サンプルの結果を、四角（■）と三角（▲）でプロットし、線状突起部の無い単なる直管（比較例）の試験結果を、ひし形（◆）でプロットした。
[Test results and evaluation]
The results of the above test are shown in Table 1 below, and further plotted in the graph of FIG.
In the graph of the figure, the vertical axis represents the reaction force, the horizontal axis represents the amount of compression, the results of the two experimental samples of this example are plotted with squares (■) and triangles (▲), and linear protrusions are plotted. The test results of a simple straight pipe (comparative example) having no part were plotted with diamonds (♦).
表１および図１０のグラフから明らかなとおり、例えば、圧縮量４ｍｍの場合では、線状突起部の無い比較例のサンプルが４２Ｎであるのに対し、線状突起部を設けた本実施例の２つの実験サンプルが１３７Ｎ、１４９Ｎであるなど、線状突起部を設けた本実施例の２つの実験サンプルは、線状突起部の無い比較例のサンプルと比べて、外部からの荷重に対して、２〜３倍以上の高い機械的強度を有することがわかった。 As is apparent from the graphs of Table 1 and FIG. 10, for example, in the case of a compression amount of 4 mm, the sample of the comparative example without the linear protrusion is 42N, whereas in the present example in which the linear protrusion is provided, The two experimental samples of the present example provided with linear protrusions, such as two experimental samples of 137N and 149N, are more resistant to external loads than the comparative sample without the linear protrusions. It was found to have a high mechanical strength of 2-3 times or more.
実施例２
本実施例では、図１に示した該真空配管用チューブを実際に製作し、軽量化の程度と、管内の減圧に対する強度が十分であることを確かめた。
（１）管状素材
材料；ＳＵＳ３１６Ｌ、内径；１０４．７ｍｍ、肉厚；０．５ｍｍ
（２）ベローズ部の仕様
最外径Ｄ１；１２７ｍｍ、内径Ｄ２；１０４ｍｍ、山の高さｈ１；１１．５ｍｍ、山のピッチ；６．６ｍｍ、山の数；１０、長さ（有効部分）；６６ｍｍ
（３）直管部の仕様
内径；１０４．７ｍｍ、肉厚；０．５ｍｍ、長さ６１８．９ｍｍ
稜線状突起部の仕様（直管部の外周面からの突き出し高さ；３．２５ｍｍ、幅；５ｍｍ、断面形状として半径２．５ｍｍの半円形の湾曲部を持ったＵ字状）
稜線状突起部の位置；直管部の一方の端から１５５．４ｍｍの位置、さらにそこから１９５ｍｍの位置、さらにそこから１３３ｍｍの位置に、それぞれ１条、計３条の稜線状突起部を設ける
（４）評価
総重量は、３．７ｋｇであった。
当該真空配管用チューブの強度を確認するために、内部を真空に減圧して大気圧に戻すというサイクルを繰り返す試験を行った。より詳細には、１．０×１０-2 Ｐａの真空で５分間維持し、大気圧で５分間維持するサイクルを、１０サイクル行ったところ、直管部に変形は見られなかった。
Example 2
In this example, the tube for vacuum piping shown in FIG. 1 was actually manufactured, and it was confirmed that the degree of weight reduction and the strength against pressure reduction in the tube were sufficient.
(1) Tubular material Material: SUS316L, inner diameter: 104.7 mm, wall thickness: 0.5 mm
(2) Specifications of bellows portion Outermost diameter D1; 127 mm, inner diameter D2; 104 mm, height h1 of mountain: 11.5 mm, pitch of mountain; 6.6 mm, number of peaks; 10, length (effective portion); 66mm
(3) Specifications of straight pipe part Inner diameter: 104.7 mm, wall thickness: 0.5 mm, length 618.9 mm
Specifications of the ridge-shaped projection (projection height from the outer peripheral surface of the straight pipe portion: 3.25 mm, width: 5 mm, U-shape having a semicircular curved portion with a radius of 2.5 mm as a cross-sectional shape)
Position of the ridge-line-shaped projections: one ridge-line-shaped projection part is provided at a position of 155.4 mm from one end of the straight pipe part, a position of 195 mm from that, and a position of 133 mm from there. (4) Evaluation The total weight was 3.7 kg.
In order to confirm the strength of the tube for vacuum piping, a test was repeated to repeat the cycle of reducing the inside to a vacuum and returning it to atmospheric pressure. More specifically, when 10 cycles of maintaining at a vacuum of 1.0 × 10 −2 Pa for 5 minutes and maintaining at atmospheric pressure for 5 minutes were performed, no deformation was observed in the straight pipe portion.
比較例
上記実施例１の結果と比較するために、従来技術に従って、直管部としてベローズ部とは別の厚肉管（材料；ＳＵＳ３１６Ｌ、厚さ；３ｍｍ）を用いて配管用チューブを製作したところ、フランジを含めた総重量は１０．２ｋｇであった。
この結果から、上記実施例１で製作した本発明の真空配管用チューブが、同じ呼び寸法の従来の構造に比べて、６．５ｋｇ軽量化されて取り扱い性が良好となっており、かつ、強度面では十分に真空に耐え得るものであることが分かった。
Comparative Example In order to compare with the results of Example 1 above, a tube for piping was manufactured using a thick tube (material: SUS316L, thickness: 3 mm) different from the bellows portion as a straight tube portion according to the conventional technique. However, the total weight including the flange was 10.2 kg.
From this result, the tube for vacuum piping of the present invention manufactured in Example 1 is 6.5 kg lighter than the conventional structure having the same nominal size, and is easy to handle, and has high strength. In terms of surface, it was found that it can sufficiently withstand vacuum.
実施例３
本実施例では、稜線状突起部を、直管部を曲げるための節として利用すべく、該稜線状突起部の断面形状の寸法を大きくとった。
直管部の仕様を、材料；ＳＵ３１６Ｌ、内径；８０．５ｍｍ、肉厚；０．５ｍｍとし、１つの稜線状突起部の仕様を、直管部の外周面からの突き出し高さ；７．２５ｍｍ、幅；４０．５ｍｍ、断面形状として半円形の湾曲部を持ったＵ字状とした。
この稜線状突起部を境に、直管部を２０°曲げることが可能であることがわかった。
Example 3
In the present embodiment, the ridge line-shaped protrusion portion is used as a node for bending the straight pipe portion, so that the dimension of the cross-sectional shape of the ridge line-shaped protrusion portion is increased.
The specification of the straight pipe part is material: SU316L, the inner diameter is 80.5 mm, the wall thickness is 0.5 mm, and the specification of one ridge-line projection is the protruding height from the outer peripheral surface of the straight pipe part; 7.25 mm The width was 40.5 mm, and the cross-sectional shape was U-shaped with a semicircular curved portion.
It was found that the straight pipe part can be bent by 20 ° with the ridge line-shaped protrusion part as a boundary.
実施例４
本実施例では、図７に示すブラケット部材を実際に製作した。
装着対象とした直管部および稜線状突起部の仕様は、実施例２に示したとおりである。
ブラケット部材のもとの平板素材は、材料；ＳＵＳ３０４、板厚２ｍｍ
分断部の数；２（周方向に１８０°間隔をおいた２箇所）、分断部における隙間；５ｍｍ
第一、第二の箍部のそれぞれの帯幅４０ｍｍ
第一、第二の箍部の間の隙間；５ｍｍ（ここに幅２．５ｍｍの稜線状突起部がはめ込まれる）
上記の構成とすることで、直管部にすばやく装着でき、直管部を変形させることなく、取っ手をしっかりと固定できることがわかった。
Example 4
In this example, the bracket member shown in FIG. 7 was actually manufactured.
The specifications of the straight pipe portion and the ridge-line-shaped projection portion to be attached are as shown in the second embodiment.
The flat plate material of the bracket member is the material; SUS304, plate thickness 2mm
Number of divided parts: 2 (two places with a 180 ° interval in the circumferential direction), gap in the divided parts: 5 mm
Band width 40mm for each of the first and second buttocks
Gap between the first and second flanges: 5 mm (a ridge-line projection having a width of 2.5 mm is fitted here)
It turned out that it can attach to a straight pipe part quickly by setting it as said structure, and can fix a handle firmly, without changing a straight pipe part.
実施例５
上記発明の効果で述べたとおり、半導体デバイスの製造プロセスでは、配管の外表面に配管用ヒーターを巻き付けて管壁を昇温させる場合がある。本発明による真空配管用チューブは、直管部の肉厚が薄いので、従来の厚い金属管に比べて、より少ない消費電力で、より早く昇温させることが可能である。
本実施例では、当該真空配管用チューブと従来の厚肉直管を用いた配管に対して、配管の外表面に配管用ヒーターを巻き付けて、投入電力と各部の昇温特性の差異を確かめた。
Example 5
As described in the effect of the invention, in the semiconductor device manufacturing process, a pipe heater may be wound around the outer surface of the pipe to raise the temperature of the pipe wall. The tube for vacuum piping according to the present invention has a straight pipe portion that is thin, so that the temperature can be increased more quickly with less power consumption than a conventional thick metal tube.
In this example, a pipe heater was wrapped around the outer surface of the pipe with respect to the vacuum pipe tube and a conventional thick straight pipe, and the difference between the input power and the temperature rise characteristics of each part was confirmed. .
〔実験用サンプルの仕様〕
（ｉ）本発明の真空配管用チューブの実験用サンプル（本発明品サンプル）
本発明品サンプルは、図１１（ａ）に示すように、ベローズ部１と直管部２とからなるチューブであって、一本のベローズ形成用の薄肉の管状素材から、ベローズ部１と直管部２とが連続するように形成したものである。直管部には、１箇所に稜線状突起部４を設けている。各部の寸法仕様は、次のとおりである。
元の薄肉の管状素材は、外径が８９．１ｍｍ、肉厚が０．５ｍｍ、材料がＳＵＳ３１６２である。
ベローズ部１は、全長Ｌ１が約６２ｍｍ、蛇腹の波のピッチ（波の周期）が６．５ｍｍ、管外径が１１０ｍｍ、山部の高さ（管の外側における、谷部の底から山部の頂部までの段差）が１１ｍｍ、肉厚は、もとの管状素材の肉厚と同様である。
直管部２は、全長Ｌ２が約６２ｍｍであり、肉厚は、もとの管状素材の肉厚と同様である。直管部１に形成した稜線状突起部４の管外面からの突き出し高さは３．９５ｍｍ（稜線状突起部の外径９７ｍｍ）、稜線状突起部の幅は４ｍｍである。また、当該サンプルを管軸に沿って切断したときの稜線状突起部の外側の断面形状は、基本的な形状が半径２ｍｍの半円形であり、その半円の裾野部分と直管部の表面とが、半径２ｍｍの弧によって滑らかに接続された形状である。
（ii）従来の真空配管用チューブの実験用サンプル（従来品サンプル）
従来品サンプルは、図１１（ｂ）に示すように、薄肉のベローズ部１００と厚肉の直管部２００とを管フランジ３００を介して接合したチューブである。各部の接合は溶接によって行われている。
ベローズ部１００の仕様は、本発明品の実験用サンプルのベローズ部１の仕様と全く同じであり、Ｌ１００＝Ｌ１である。
直管部は、全長Ｌ２００が２４５ｍｍ、外径が８９．１ｍｍ、肉厚が３ｍｍ、材料がＳＵＳ３１６である。
[Specifications of experimental samples]
(I) Sample for experiment of tube for vacuum piping of the present invention (sample of the present invention)
As shown in FIG. 11 (a), the sample of the present invention is a tube comprising a
The original thin tubular material has an outer diameter of 89.1 mm, a wall thickness of 0.5 mm, and the material is SUS3162.
The
The
(Ii) Conventional vacuum piping tube experimental sample (conventional sample)
As shown in FIG. 11B, the conventional product sample is a tube in which a
The specification of the
The straight pipe portion has an overall length L200 of 245 mm, an outer diameter of 89.1 mm, a wall thickness of 3 mm, and a material of SUS316.
〔配管用ヒーターの仕様と温度制御構成〕
本実験に用いた配管用ヒーターの形態は、加熱すべき管の胴体に巻き付けて該管の特定区間を全体的に覆うことができるシート状物であって、該シート状物の内部には、電熱線が敷設されている。該電熱線は、通電制御のための制御部を持った電源装置に接続されている。電源装置は、制御部によって、管の温度に応じて電熱線への通電量を調節するできるように構成された装置である。
本実験では、直管部分およびベローズ部管の内壁面に温度センサーを配置し、該温度センサーからの温度信号を電源装置の制御部に入力し、入力された温度信号に従って制御部が演算を行ない、通電量を調節して管内を目的の温度へと制御する構成とした。
[Piping heater specifications and temperature control configuration]
The form of the heater for piping used in this experiment is a sheet-like material that can be wound around the body of a tube to be heated and entirely cover a specific section of the tube, and inside the sheet-like material, Heating wire is laid. The heating wire is connected to a power supply device having a control unit for energization control. The power supply device is a device configured to be able to adjust the energization amount to the heating wire in accordance with the temperature of the tube by the control unit.
In this experiment, a temperature sensor is arranged on the inner wall surface of the straight pipe part and the bellows part pipe, a temperature signal from the temperature sensor is input to the control unit of the power supply device, and the control unit performs an operation according to the input temperature signal. The configuration is such that the inside of the pipe is controlled to a target temperature by adjusting the amount of current flow.
従来品サンプルに用いた配管用ヒーターは、図１２（ｂ）に示すように、直管からベローズまでを、１枚の配管用ヒーターＣで覆い、直管の部分で温度制御し、部分的に出力差をつけることで均熱特性を図る構成とした。
従来品サンプルに対する温度測定の位置は、配管用ヒーターに覆われた直管の中央における管の内壁面である。
一方、本発明品サンプルに用いた配管用ヒーターは、直管部とベローズ部分との通電量の配分についての既知のデータがないため、図１２（ａ）に示すように、直管部とベローズ部とを別々の配管用ヒーターＡ、Ｂによって覆い、それぞれ単独に通電量を制御することとした。
本発明品サンプルに対する温度測定の位置は、直管部、ベローズ部分の各配管用ヒーターに覆われた部分の中央部の内壁面である。
As shown in FIG. 12 (b), the piping heater used in the conventional product sample is covered with a single piping heater C from the straight pipe to the bellows, and the temperature of the straight pipe is controlled. It was set as the structure which aims at a soaking | uniform-heating characteristic by giving an output difference.
The temperature measurement position for the conventional product sample is the inner wall surface of the pipe at the center of the straight pipe covered with the pipe heater.
On the other hand, since the heater for piping used for the sample of the present invention has no known data on the distribution of the energization amount between the straight pipe portion and the bellows portion, as shown in FIG. Are covered with separate piping heaters A and B, and the energization amount is controlled individually.
The temperature measurement position for the sample of the present invention is the inner wall surface of the central portion of the straight pipe portion and the bellows portion covered with each piping heater.
〔実験結果および評価〕
上記のように、各実験用サンプルを製作し、それぞれに配管用ヒーターを巻き付けて通電加熱し、それぞれの通電量を表すワット密度〔Ｗ／ｃｍ2 〕と、直管部の内部管壁の温度とを、通電の初期から時間の経過と共に測定した。ワット密度〔Ｗ／ｃｍ2〕とは、配管用ヒーターの単位表面積あたりの電力である。測定結果を、各サンプルの温度変化を図１３（ａ）のグラフ図に示し、各サンプルのワット密度の変化を図１３（ｂ）のグラフ図に示す。いずれも、一点鎖線が従来品サンプルの測定結果を示し、実線が本発明品サンプルの測定結果を示す。
図１３（ａ）、（ｂ）のグラフ図に一点鎖線にて示すとおり、従来品サンプルでは、直管中央部において、通電開始から約１１秒間、最大能力の通電を行ない、その間、管内の温度は、時間の経過に比例して直線的に急激に上昇し、電源装置の制御部が通電量を制御した後も、管内の温度は約４秒程度上昇を続け、目標値に達して定常状態となった。
このときの通電開始から約１１秒間における温度上昇速度（上昇レート）は、９．８〔℃／分〕であった。
これに対して、本発明品サンプルでは、図１３（ａ）、（ｂ）のグラフ図に実線にて示すとおり、薄肉である直管中央部において、通電開始から約１４秒間、最大能力の通電を行ない、その間、管内の温度は、時間の経過に比例して直線的に急激に上昇し、電源装置の制御部が通電量を制御して低下させた後も、管内の温度は約２秒程度上昇を続け、目標値を大きく越えたのち、１５０℃の定常状態へと降下した。
このときの通電開始から約１４秒間における温度上昇速度（上昇レート）は、１１．７〔℃／分〕であった。
以上の結果から、直管部の中央の測定点の温度上昇速度を比較した場合、薄肉の直管である本発明品サンプルの方が、低いワット密度（従来品サンプルの６０％）であるにもかかわらず、厚肉の直管部よりも、温度上昇速度が高いことがわかった。
このことから、本発明品サンプルは、少ない電力で効果的に管内を昇温させることができるので、省エネルギーに寄与し、また、従来と同量のワット密度での通電では、よりすばやい昇温が可能になるので、応答速度の優れた温度制御が可能であることもわかった。
[Experimental results and evaluation]
As described above, each experimental sample is manufactured, and a pipe heater is wound around each of the samples to heat them. The watt density [W / cm 2 ] representing the amount of each current and the temperature of the inner tube wall of the straight pipe part Were measured with the passage of time from the initial stage of energization. The watt density [W / cm 2 ] is the electric power per unit surface area of the heater for piping. As for the measurement results, the temperature change of each sample is shown in the graph of FIG. 13A, and the change in watt density of each sample is shown in the graph of FIG. In both cases, the alternate long and short dash line indicates the measurement result of the conventional product sample, and the solid line indicates the measurement result of the sample of the present invention.
As shown by the alternate long and short dash line in the graphs of FIGS. 13 (a) and 13 (b), in the conventional product sample, the maximum capacity is energized for about 11 seconds from the start of energization at the center of the straight pipe, Rises linearly in proportion to the passage of time, and the temperature in the tube continues to rise for about 4 seconds after the control unit of the power supply device controls the energization amount. It became.
At this time, the temperature increase rate (increase rate) for about 11 seconds from the start of energization was 9.8 [° C./min].
In contrast, in the sample of the present invention, as indicated by the solid lines in the graphs of FIGS. 13 (a) and 13 (b), the maximum capacity energization is performed for about 14 seconds from the start of energization at the thin straight tube center. In the meantime, the temperature in the tube suddenly increases linearly in proportion to the passage of time, and the temperature in the tube is about 2 seconds after the controller of the power supply device controls and decreases the energization amount. After continuing to rise to some extent, greatly exceeding the target value, it dropped to a steady state of 150 ° C.
At this time, the temperature increase rate (increase rate) for about 14 seconds from the start of energization was 11.7 [° C./min].
From the above results, when comparing the temperature rise rate at the central measurement point of the straight pipe part, the sample of the present invention which is a thin straight pipe has a lower watt density (60% of the conventional sample). Nevertheless, it was found that the rate of temperature rise was higher than that of the thick straight pipe.
Therefore, the sample of the present invention can effectively raise the temperature in the tube with less electric power, which contributes to energy saving. In addition, when energizing with the same watt density as in the conventional case, the temperature rise is quicker. It was also possible to control the temperature with excellent response speed.
本発明によって、管内の真空引きに耐える強度を持ち、かつ、より軽量化された配管部材を提供することが可能になった。また、直管部が薄肉になったことで、配管用ヒーターを用いる場合に、従来よりも少ないエネルギー消費での昇温、または、従来よりも速い応答速度での昇温ができるようになった。 According to the present invention, it has become possible to provide a piping member that is strong enough to withstand evacuation of the pipe and is lighter. In addition, since the straight pipe part has become thin, when using a heater for piping, it has become possible to raise the temperature with less energy consumption than before or with a faster response speed than before. .
１ ベローズ部
２ 直管部
３ ベローズ部と直管部との境界部
４ 稜線状突起部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該ベローズ部と該直管部とは、一本のベローズ形成用の薄肉の管状素材から互いに連続するように形成されており、それによって、両者の境界部には接合構造が存在せず、かつ、両者の肉厚は互いに実質的に同じであり、
直管部には、その胴体を周方向に環状に取り巻く稜線状突起部が１以上形成されており、該稜線状突起部は、管の壁部が実質的に同じ肉厚のまま外側へ膨らみ、周方向に稜線状に連なるように突起したものであり、該稜線状突起部によって、直管部は、ベローズ部と連続しかつ該ベローズ部と実質的に同一の薄肉でありながら、管内外の圧力差に耐え得るように補強された構成となっている、
真空配管用チューブ。 A metal vacuum piping tube having a bellows part and a straight pipe part,
The bellows part and the straight pipe part are formed so as to be continuous with each other from a single thin-walled tubular material for forming a bellows, whereby there is no joint structure at the boundary between the two, and , The wall thickness of both is substantially the same,
The straight pipe portion is formed with one or more ridge-line projections surrounding the body in an annular shape in the circumferential direction, and the ridge-line projections bulge outward while the wall portion of the pipe is substantially the same thickness. The straight pipe part is continuous with the bellows part and is substantially the same thin wall as the bellows part by the ridge line-like projection part. It is reinforced to withstand the pressure difference of
Tube for vacuum piping.
管外径が２１．７ｍｍ以上４２．７ｍｍ未満では、肉厚は０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであり、
管外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、肉厚は０．３ｍｍ〜０．６ｍｍであり、
管外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、肉厚は０．４ｍｍ〜１ｍｍである、
請求項１記載の真空配管用チューブ。 The straight pipe part is a cylindrical pipe, and the outer diameter of the pipe is 21.7 mm to 165.2 mm,
When the tube outer diameter is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the wall thickness is 0.2 mm to 0.5 mm,
When the tube outer diameter is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the wall thickness is 0.3 mm to 0.6 mm,
When the tube outer diameter is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the wall thickness is 0.4 mm to 1 mm.
The tube for vacuum piping according to claim 1.
管外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは２．２ｍｍ〜５ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は４ｍｍ〜７ｍｍであり、
管外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは３ｍｍ〜８ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は５ｍｍ〜１０ｍｍである、
請求項２記載の真空配管用チューブ。 When the tube outer diameter is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube section is 1.5 mm to 4 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is in the tube axis direction. The width of the certain ridge line-shaped protrusion is 3 mm to 6 mm,
When the tube outer diameter is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube section is 2.2 mm to 5 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is in the tube axis direction. The width of the certain ridge line-shaped protrusion is 4 mm to 7 mm,
When the pipe outer diameter is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the protruding height of the ridge-line-like protrusion from the outer surface of the straight pipe part is 3 mm to 8 mm, and the dimension of the ridge-line-like protrusion is the dimension in the tube axis direction. The width of the ridge line-shaped protrusion is 5 mm to 10 mm.
The tube for vacuum piping according to claim 2.
管外径が２１．７ｍｍ以上４２．７ｍｍ未満では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは３ｍｍ〜５ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は５ｍｍ〜１０ｍｍであり、
管外径が４２．７ｍｍ以上７６．３ｍｍ未満では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは４ｍｍ〜８ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は６ｍｍ〜１２ｍｍであり、
管外径が７６．３ｍｍ以上１６５．２ｍｍ以下では、直管部の外面からの稜線状突起部の突き出し高さは７ｍｍ〜１７ｍｍであり、該稜線状突起部の管軸方向の寸法である該稜線状突起部の幅は８ｍｍ〜１４ｍｍである、
請求項２記載の真空配管用チューブ。 While the ridge-line-shaped projecting portion reinforces the straight pipe portion, it further functions as a node for bending and deforming the straight pipe portion,
When the tube outer diameter is 21.7 mm or more and less than 42.7 mm, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube portion is 3 mm to 5 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is the dimension in the tube axis direction. The width of the ridge line-shaped protrusion is 5 mm to 10 mm,
When the tube outer diameter is 42.7 mm or more and less than 76.3 mm, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube portion is 4 mm to 8 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is the dimension in the tube axis direction. The width of the ridge-shaped projection is 6 mm to 12 mm,
When the tube outer diameter is 76.3 mm or more and 165.2 mm or less, the protruding height of the ridge line-shaped protrusion from the outer surface of the straight tube section is 7 mm to 17 mm, and the dimension of the ridge line-shaped protrusion is the dimension in the tube axis direction. The width of the ridge-shaped projection is 8 mm to 14 mm.
The tube for vacuum piping according to claim 2.
該ブラケット部材は、稜線状突起部の近傍を周方向に取り巻いて直管部を締め付ける、第一の箍部と第二の箍部とを有し、
第一の箍部は、稜線状突起部に対し管軸方向の一方の側の近傍において、また、第二の箍部は、稜線状突起部に対し管軸方向の他方の側の近傍において、それぞれに直管部の外面を取り巻いており、
第一の箍部と第二の箍部は、直管部の外面に対して着脱可能なように、周上の同じ位置にある１箇所以上の分断部においてそれぞれ分断されており、
第一の箍部の分断部にある２つの端部（５１ａ）、（５１ｂ）と、第二の箍部の分断部にある２つの端部（５２ａ）、（５２ｂ）とのうち、稜線状突起部を挟んで位置する端部（５１ａ）と端部（５２ａ）とが、稜線状突起部をまたいで越える形状とされた第一連結部（６１）によって一体に連結され、かつ、稜線状突起部を挟んで位置する他方の端部（５１ｂ）と端部（５２ｂ）とが、稜線状突起部をまたいで越える形状とされた第二連結部（６２）によって一体に連結され、第一連結部（６１）と第二連結部（６２）とは、これらに挿通されるボルト（７）によって周方向へ互いに密着するように締め付けることが可能なように構成され、このボルトの締め付けによって、第一の箍部と第二の箍部は、それぞれ、稜線状突起部の両側の近傍を周方向に取り巻いて直管部を締め付け、直管部の外面に取り付くことができる構成となっており、
前記の第一連結部と第二連結部の一方または両方に、および／または、第一の箍部と第二の箍部の周上の１以上の位置に、前記取っ手部が設けられている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空配管用チューブ。 Furthermore, on the outer surface of the straight pipe part, a bracket member having a handle part for handling the vacuum piping tube is mounted in the vicinity of the ridge-line-shaped projection part,
The bracket member has a first collar part and a second collar part that surround the vicinity of the ridge-line-shaped protrusion in the circumferential direction and fasten the straight pipe part,
The first collar is near one side in the tube axis direction with respect to the ridge-shaped projection, and the second collar is near the other side in the tube axis direction with respect to the ridge-line projection. Each surrounds the outer surface of the straight pipe section,
The first collar part and the second collar part are each divided at one or more divided parts at the same position on the circumference so as to be detachable from the outer surface of the straight pipe part,
Of the two end portions (51a) and (51b) in the dividing portion of the first flange portion and the two end portions (52a) and (52b) in the dividing portion of the second flange portion, a ridgeline shape The end (51a) and the end (52a) located across the protrusion are integrally connected by the first connecting part (61) having a shape that crosses the ridge-line protrusion, and the ridge-line The other end (51b) and the end (52b) located across the protrusion are integrally connected by the second connecting part (62) having a shape that crosses the ridge-line protrusion, The connecting portion (61) and the second connecting portion (62) are configured so that they can be tightened so as to be in close contact with each other in the circumferential direction by a bolt (7) inserted through them. The first buttocks and the second buttocks are respectively close to both sides of the ridge line-shaped protrusion. The surround circumferentially clamping a straight pipe portion, has a configuration that can attach to the outer surface of the straight pipe portion,
The handle portion is provided at one or both of the first connecting portion and the second connecting portion and / or at one or more positions on the circumference of the first and second collar portions. ,
The tube for vacuum piping of any one of Claims 1-4.
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