集束チューブ及びその製造方法
【課題】本発明は、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブ及び集束チューブの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】集束チューブ１を、互いに隣接するように略台形状に並列配置し、隣り合う樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２を構成するとともに、並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌し、樹脂製チューブ１０及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブ２０が可撓性及び伸縮性を備えた。
【解決手段】集束チューブ１を、互いに隣接するように略台形状に並列配置し、隣り合う樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２を構成するとともに、並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌し、樹脂製チューブ１０及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブ２０が可撓性及び伸縮性を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、半導体や液晶の製造プロセスにおけるプロセス流体などの流体や、電気配線などの長尺体等の導通対象物をそれぞれ独立して導通させる樹脂製チューブを集束させた集束チューブ、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、半導体や液晶の製造プロセスにおけるプロセス流体等の流体の導通を許容するふっ素樹脂製チューブを複数本束ねて一体化させた集束チューブが多く提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１の集束チューブもその１つである。
上記集束チューブは、複数本の熱溶融性ふっ素樹脂製チューブを束ね、その端部外周に外嵌するスリーブの内周に溝を設け、スリーブごと加熱することにより複数本の熱溶融性ふっ素樹脂製チューブとスリーブとを融着一体化する構成である。
【０００４】
上記構成により、融着による接合力のみならず、アンカー効果による接合力が生じ、熱溶融性ふっ素樹脂製チューブとスリーブとの間に極めて十分な接合強度が生じるとされている。
【０００５】
しかし、上記集束チューブは、束ねた熱溶融性ふっ素樹脂製チューブの外周に外嵌するスリーブが剛性を有するため、例えば、ディスペンサ等の滴下装置のように移動する箇所へ流体を輸送するための流体輸送配管として上記集束チューブを用いた場合、剛性を有するスリーブとの接合面で、熱溶融性ふっ素樹脂製チューブが折れ曲がって座屈する、或いは繰り返しの折曲げにより、ひび割れや破損が生じるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６２１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明では、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブ及び集束チューブの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、導通対象物の導通を許容する樹脂製チューブを、互いに隣接するように複数並列配置し、隣り合う樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させて並行融着部を構成するとともに、該並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌し、前記樹脂製チューブ及び収縮後の前記樹脂製熱収縮チューブが、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する集束チューブであることを特徴とする。
【０００９】
上記導通対象物は、例えば、半導体や液晶等を製造する製造プロセスにおけるプロセス流体や、プロセス流体と熱交換して所望の温度に温度制御する流体状熱媒体等の液体状、ジェル状の流体、吸排気のための気体状の流体、或いは電気配線等の長尺体等とすることができる。
【００１０】
上記樹脂製チューブは、それぞれが同樹脂材料で構成したチューブ、あるいは導通させる流体等の導通対象物の性状に合わせて異なる樹脂材料で構成したチューブとすることができるとともに、同形状で形成したチューブあるいは異なる形状で形成したチューブとすることができる。
【００１１】
この発明により、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブを構成することができる。
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させて並行融着部を構成し、並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌するため、熱融着した並行融着部が分離せず、一体性を保つことのできる応力限界を向上させることができ、かつ多方向から作用する複雑な応力によっても分離しにくい一体化された集束チューブを構成することができる。
【００１２】
また、樹脂製チューブ及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブが、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有しているため、曲げや引っ張りによって、集束チューブが変形する場合であっても、確実な一体性を保持でき、耐久性のある集束チューブを構成することができる。
【００１３】
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させた並行融着部を湾曲させた場合、熱融着した部分に曲げの負荷が作用する。特に、湾曲の径方向に複数段の樹脂製チューブを並列配置した並行融着部の場合、湾曲方向における径外側と径内側の樹脂製チューブとでは、湾曲する曲率半径が異なる。このため、曲率半径の違いにより、径外側の樹脂製チューブには引っ張り方向の力が付与され、径内側の樹脂製チューブには圧縮方向の力が付与される。このように、湾曲の径方向に複数段の樹脂製チューブを並列配置した並行融着部の場合、径方向の熱融着した部分には曲率半径が異なることによる負荷も作用する。
【００１４】
また、引っ張り方向の力によって並行融着部が引き伸ばされる場合においても、並列配置した複数の樹脂製チューブ全てに対して均等でない引っ張り方向の力が付与されると、引っ張り方向の力が異なることによる負荷が作用する。
【００１５】
しかし、複数並列配置した樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させた並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌するため、並行融着部の一体性を向上させるとともに、並行融着部に作用する変形による負荷を分散することができる。したがって、負荷によって熱融着した部分が分離したり、並行融着部が座屈したりすることなく、確実な一体性を保持でき、耐久性のある集束チューブを構成することができる。
【００１６】
さらに、例えば、並行融着部の端部位置と、並行融着部に外嵌する樹脂製熱収縮チューブの端部位置とを略一致させた場合、負荷が集中する並行融着部及び樹脂製熱収縮チューブの端部において、上記負荷を並行融着部と樹脂製熱収縮チューブとで分散できるため、並行融着部と樹脂製熱収縮チューブとの一方のみに負荷が集中して破損することを防止できる。
【００１７】
なお、例えば、樹脂製チューブを、プロセス流体を導通させる樹脂製のプロセス流体用チューブと、流体状熱媒体を導通させる樹脂製の流体用熱媒体用チューブとし、集束チューブを熱交換器として用いた場合、樹脂製チューブの外面同士が密着しているため、プロセス流体と流体状熱媒体とを高効率で熱交換することができる。また、並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌することで、作用する負荷を分散できるため、熱融着した部分の分離や並行融着部の座屈により樹脂製チューブの割れ等が生じ、チューブ内を導通するプロセス流体や流体状熱媒体が漏れ出して、混ざることを防止することができる。
【００１８】
この発明の態様として、前記並行融着部を、前記樹脂製チューブにおける両端の所定範囲より長手方向中央側部分に構成し、前記並行融着部の長手方向両端部側に、隣り合う樹脂製チューブの密着部分が熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部を構成することができる。
【００１９】
これにより、樹脂製チューブに、導通対象物を容易、且つ確実に導通させることができるため、利用操作性が向上する。
詳述すると、例えば、集束チューブを使用する場合、集束チューブの樹脂製チューブの両端には、流体を供給あるいは送出する供給管あるいは送出管を接続するが、供給管あるいは送出管と、樹脂製チューブとの接続が不確実な場合、不確実な接続によって流体が漏出するおそれがある。しかし、樹脂製チューブの両端にチューブ離間部を形成したことにより、供給管あるいは送出管を確実に接続することができ、流体が供給管あるいは送出管との接続部分から漏出することを防止できる。
【００２０】
また、樹脂製チューブに電気配線等の長尺体を導通する場合、隣り合う樹脂製チューブの密着部分が熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部を設けたことにより、例えば、装置内に当該集束チューブをセットしてから、電気配線等の長尺体を導通させる場合であっても、チューブ離間部における所望の樹脂製チューブの端部を、導通しやすい位置に持ってきてから長尺体を導通させることができるため、利用操作性を向上することができる。
【００２１】
また、この発明の態様として、前記樹脂製チューブを、可撓性を有する変性ＰＴＦＥ樹脂製チューブで構成することができる。
上記変性ＰＴＦＥ樹脂は、特性を損なわない量のパーフルオロオレフィンでＰＴＦＥ樹脂を変性し、所望の可撓性を有するふっ素樹脂である。
【００２２】
上記構成により、優れた可撓性を有するとともに、多用されている変性ＰＴＦＥ樹脂で樹脂製チューブを構成するため、優れた可撓性を有するとともに、確実な耐久性を有する集束チューブを、高品質且つ安定して供給することができる。
【００２３】
また、この発明は、導通対象物の導通を許容するとともに、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する樹脂製チューブを、外面同士を密着させて融着金型に並行配置し、並列配置した前記樹脂製チューブを、前記融着金型ごと加熱して、外面同士が密着する前記樹脂製チューブの密着部分を融着によって一体化させて並行融着部を構成し、該並行融着部に、収縮後において可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する樹脂製熱収縮チューブを外嵌し、加熱収縮させて固定する集束チューブの製造方法であることを特徴とする。
【００２４】
この製造方法により、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブを効率よく製造することができる。
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させて並行融着部を構成し、並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌するため、容易に一体化させ、確実な接合強度を有する集束チューブを効率よく製造することができる。
【００２５】
また、樹脂製チューブ及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブが、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有しているため、曲げや引っ張りによって、集束チューブが変形する場合であっても、確実な一体性を保持でき、耐久性のある集束チューブを効率よく製造することができる。
【００２６】
この発明の態様として、前記融着金型の外部で、並行配置した前記樹脂製チューブにおける両端の所定範囲を相互に離間させる離間治具を、加熱前に装着することができる。
【００２７】
上記製造方法により、樹脂製チューブに、導通対象物を容易、且つ確実に導通させることができるため、利用操作性を向上することのできる集束チューブを効率よく製造できる。
【００２８】
詳述すると、例えば、集束チューブを使用する場合、集束チューブの樹脂製チューブの両端には、流体を供給あるいは送出する供給管あるいは送出管を接続するが、供給管あるいは送出管と、樹脂製チューブとの接続が不確実な場合、不確実な接続によって流体が漏出するおそれがある。しかし、樹脂製チューブの両端にチューブ離間部を形成したことにより、供給管あるいは送出管を確実に接続することができ、流体が供給管あるいは送出管との接続部分から漏出することを防止できる集束チューブを効率よく製造することができる。
【００２９】
また、樹脂製チューブに電気配線等の長尺体を導通する場合、隣り合う樹脂製チューブの密着部分が熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部を設けたため、例えば、装置内に当該集束チューブをセットしてから、電気配線を導通させる場合であっても、チューブ離間部における所望の樹脂製チューブの端部を、導通しやすい位置に持ってきてから導通させることができるため、利用操作性を向上できる集束チューブを効率よく製造することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明により、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブ及び集束チューブの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】集束チューブの斜視図。
【図２】集束チューブにおける並行融着部の断面図による説明図。
【図３】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図４】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図５】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図６】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図７】集束チューブの融着金型についての説明図。
【図８】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図９】集束チューブを装着したディスペンサの斜視図。
【図１０】ディスペンサに装着した集束チューブの斜視図。
【図１１】ディスペンサに装着した集束チューブの側方概略図。
【図１２】集束チューブにおける導通状態ついての断面図による説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は集束チューブ１の斜視図を示し、図２は集束チューブ１における並行融着部２についての断面図による説明図を示している。なお、図１において、長手方向Ｌの全長の長い集束チューブ１を明確に図示するため、長手方向Ｌの中央部分を省略している。後述する図３から図６、及び図８についても、同様に、長手方向Ｌの中央部分を省略して図示している。
【００３３】
集束チューブ１は、所定の長さで形成した２３本の樹脂製チューブ１０を、上下２段で略台形状に並列配置するとともに、長手方向Ｌの中央部分を熱融着によって接合した並行融着部２と、並行融着部２の長手方向Ｌの両側に配置した所定長さのチューブ離間部３とで構成している。
さらに、並行融着部２には、熱融着して一体化した樹脂製チューブ１０に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌している。
【００３４】
詳しくは、並行融着部２の断面図である図２（ａ）に示すように、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０を幅方向Ｗに密着するように互いに隣接させて下段に１２本及び上段に１１本並列配置している。
【００３５】
さらに、集束チューブ１は、上段の１１本の上段樹脂製チューブ１０ａのそれぞれが下段の１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂの間となるように配置し、高さ方向Ｈに密着させて略台形状を形成している。
【００３６】
そして、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０の長手方向Ｌの中央部分における密着部分ｍ同士を熱融着させて一体化して並行融着部２を構成するとともに、熱融着させて一体化した並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌している（図２（ｂ）参照）。
【００３７】
なお、並行融着部２に外嵌する樹脂製熱収縮チューブ２０の両端部２０ａと、樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着して構成する並行融着部２の両端部２ａとは略同位置となるように配置している。
【００３８】
また、樹脂製チューブ１０において樹脂製熱収縮チューブ２０が外嵌していない両端側部分、つまり両端から所定長さの範囲で樹脂製チューブ１０が露出している部分については、樹脂製チューブ１０が一体化していないチューブ離間部３を構成している。
【００３９】
樹脂製チューブ１０は、外径４ｍｍ×内径３ｍｍ：肉厚０．５ｍｍの適宜の可撓性及び伸縮性を有するとともに、熱溶融性を有する変性ＰＴＦＥ樹脂製チューブで構成しているが、これに限定されず、熱溶融性を有するとともに、適宜の可撓性及び伸縮性のうち少なくともいずれか一方を有するふっ素樹脂チューブで構成してもよい。
【００４０】
樹脂製熱収縮チューブ２０は、熱収縮前寸法が略台形配置した２３本の樹脂製チューブ１０の外形線ＯＬ（図８（ｂ）参照）より一回り長い内周長を有する熱収縮シリコンチューブで構成している。なお、当該熱収縮シリコンチューブ２０は、樹脂製チューブ１０の融点より収縮温度が低く、熱収縮後において、適宜の可撓性及び伸縮性を有しているが、これに限定されず、樹脂製チューブ１０の融点より収縮温度が低く、熱収縮後において、適宜の可撓性及び伸縮性のうち少なくともいずれか一方を有する樹脂製熱収縮チューブで構成してもよい。
【００４１】
このように、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０の長手方向Ｌの中央部分において、それぞれが密着する密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２を構成するとともに、その外側に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌し、並行融着部２の長手方向Ｌの外両側に、各樹脂製チューブ１０が融着されていないチューブ離間部３を構成している。
【００４２】
上記構成で構成された集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０内に導通させる流体４００（図１２（ａ）参照）を供給する流体供給管（図示省略）や流体４００の送出を受ける流体送出管（図示省略）をチューブ離間部３で接続して用いることができる。
【００４３】
また、上述の集束チューブ１は、可撓性及び伸縮性、並びに耐久性を有している。
詳しくは、集束チューブ１は、複数並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２に密着状態で樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌するため、熱融着した並行融着部２が分離せず、一体性を保つことのできる応力限界を向上させることができ、かつ多方向から作用する複雑な応力によっても分離しにくい一体化された集束チューブ１を構成することができる。
【００４４】
また、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブ２０が可撓性及び伸縮性を有しているため、曲げや引っ張りによって変形する場合であっても、座屈せず、確実な一体性を保持できるとともに、耐久性を有している。
【００４５】
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２を湾曲させた場合、熱融着部ｘに曲げの負荷が作用する。特に、並行融着部２は２段の樹脂製チューブ１０を並列配置して構成しているため、湾曲方向における径外側と径内側の樹脂製チューブ１０とでは、湾曲する曲率半径が異なる。このため、曲率半径の違いにより、径外側の樹脂製チューブ１０には引っ張り方向の力が付与され、径内側の樹脂製チューブ１０には圧縮方向の力が付与される。このように、樹脂製チューブ１０を２段に並列配置した並行融着部２の場合、高さ方向の熱融着部ｘには曲率半径が異なることによる負荷も作用する。
【００４６】
また、引っ張り方向の力によって並行融着部２が引き伸ばされる場合においても、並列配置した複数の樹脂製チューブ１０の全てに対して均等でない引っ張り方向の力が付与されると、それぞれに対する引っ張り方向の力が異なることによる負荷が作用する。
【００４７】
しかし、集束チューブ１は、複数並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を密着状態で外嵌しているため、並行融着部２の一体性を向上させるとともに、並行融着部２に作用する変形による負荷を分散することができる。したがって、集束チューブ１は、負荷によって熱融着部ｘが分離したり、並行融着部２が座屈したりすることなく、確実な一体性を保持でき、耐久性を有している。
【００４８】
また、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０を、熱溶融性、可撓性及び伸縮性を有する変性ＰＴＦＥ樹脂で構成しているため、優れた可撓性及び伸縮性、並びに確実な耐久性を有している。
詳しくは、変性ＰＴＦＥ樹脂は、ＰＴＦＥ樹脂のごく一部の側鎖にビニルエーテルを結合させたパーフルオロビニルエーテル変性ポリテトラフルオロエチレンであり、所望の熱溶融性、可撓性及び伸縮性を有するふっ素樹脂である。
【００４９】
さらに詳述すると、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）というふっ素樹脂であるとともに、ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化）樹脂であるＰＴＦＥ樹脂は、熱溶融性を備えていないが、耐熱性、耐薬品性、非粘着性、自己滑潤性等の特性を有している。樹脂製チューブ１０を構成する変性ＰＴＦＥ樹脂は、上述したようなＰＴＦＥ樹脂の特性を損なわないように、さらに、熱溶融性、可撓性及び伸縮性を有するように、パーフルオロオレフィンで変性している。
【００５０】
熱溶融性、可撓性及び伸縮性を有するように変性した変性ＰＴＦＥ樹脂は、一般的に多用されるＰＦＡ樹脂との変形性能を比較した場合、以下の表１に示すように、ＭＩＴ試験による屈曲寿命確認試験の結果から少なくとも３０倍以上の屈曲寿命を有していることが分かる。また、変性ＰＴＦＥ樹脂は、曲げ弾性率がおよそ７０％であり、曲げやすいことも確認できる。
【００５１】
【表１】
このことから、変性ＰＴＦＥ樹脂で構成した樹脂製チューブ１０は、ＰＦＡ樹脂製の樹脂製チューブと比べて、少なくとも３０倍以上の屈曲寿命を有するとともに、曲げ弾性率がおよそ７０％であり、変形性能が高くなる。
【００５２】
また、樹脂製チューブ１０を、変形性能の高い変性ＰＴＦＥ樹脂で構成しているため、樹脂製チューブ１０同士が熱融着した熱融着部ｘの変形性能も高くなる。したがって、樹脂製チューブ１０で構成した集束チューブ１は、優れた可撓性及び伸縮性、並びに確実な耐久性を有することができる。さらにまた、樹脂製チューブ１０を構成する変性ＰＴＦＥ樹脂は、多用されているため、品質の高い樹脂製チューブ１０を安定供給することができる。
【００５３】
また、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着させて構成した並行融着部２の端部２ａと、並行融着部２に密着状態で外嵌する樹脂製熱収縮チューブ２０の端部２０ａとの位置とを略一致させて配置しているため、作用する負荷が集中する並行融着部２及び樹脂製熱収縮チューブ２０の端部２ａ，２０ａにおいて、上記負荷を並行融着部２と樹脂製熱収縮チューブ２０とで分散できるため、並行融着部２と樹脂製熱収縮チューブ２０との一方のみに負荷が集中して破損することを防止できる。
【００５４】
また、集束チューブ１は、並行融着部２を、樹脂製チューブ１０における両端の所定範囲より長手方向Ｌの中央側部分に構成し、並行融着部２の長手方向Ｌの両端部側に、隣り合う樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部３を構成しているため、樹脂製チューブ１０に、容易に流体４００を導通させるための供給管あるいは送出管を接続したり、電気配線等の長尺体を容易、且つ確実に導通させることができる。
【００５５】
次に、図３から図８とともに、集束チューブ１の製造方法について説明する。
図３は集束チューブ１を製造する準備工程についての説明図を示し、図４は樹脂製チューブ１０を熱融着させる融着金型１００に配置する配置工程についての説明図を示し、図５は融着金型１００を組付ける組付け工程についての説明図を示している。
【００５６】
図６はチューブ離間部３を形成するための離間部形成プレート２００を装着するプレート装着工程についての説明図を示し、図７は融着金型１００の構成及び密着部分ｍの熱融着についての説明図を示し、図８は樹脂製熱収縮チューブ２０の外嵌工程についての説明図を示している。
【００５７】
最初に、集束チューブ１を製造するための融着金型１００、離間部形成プレート２００及び中芯３００について説明する。
集束チューブ１の並行融着部２を形成する、つまり樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着させる融着金型１００は、並行融着部２と同程度の長さの直方体形状であり、上金型１１０と、下金型１２０と、左右の側部押え金型１３０，１３０とで構成している。
【００５８】
上金型１１０は、図７（ａ）に示すように、底面側の幅方向Ｗの中央に、樹脂製チューブ１０、下金型１２０の嵌合凸部１２１並びに側部押え金型１３０の嵌合を許容する嵌合凹部１１１を有する門型断面で形成している。
【００５９】
なお、上金型１１０の８０％程度の幅を占める嵌合凹部１１１における底面１１１ａには上向きに凸な半円断面が幅方向Ｗに１１個連続し、１１本の上段樹脂製チューブ１０ａに対応するチューブ係止溝１１２を有している。
【００６０】
また、上金型１１０における嵌合凹部１１１の幅方向Ｗの外側において、長手方向Ｌに所定間隔を隔てて複数箇所配置された固定ボルト１００ａの貫通を許容する固定ボルト貫通孔１１３を備えている（図５，６参照）。
【００６１】
下金型１２０は、図７（ａ）に示すように、下向きに凸な半円断面が幅方向Ｗに１２個連続し、１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂに対応するチューブ係止溝１２２を上面１２１ａに形成した嵌合凸部１２１を有する凸状断面で形成している。
【００６２】
また、下金型１２０における嵌合凸部１２１の幅方向Ｗの外側において、融着金型１００の固定ボルト貫通孔１１３に対応する位置に、固定ボルト１００ａの螺入を許容するボルト螺入孔１２３を備えている。
【００６３】
嵌合凸部１２１の上面１２１ａに載置して、樹脂製チューブ１０の側方を押える側部押え金型１３０は、上段樹脂製チューブ１０ａの下外側及び下段樹脂製チューブ１０ｂの上外側に接する円弧面１３１を有しており、幅方向Ｗの外側面を嵌合凸部１２１の外側面に合わせた状態で、嵌合凹部１１１に嵌合する。
【００６４】
なお、上段樹脂製チューブ１０ａ及び下段樹脂製チューブ１０ｂが接するチューブ係止溝１１２、チューブ係止溝１２２及び円弧面１３１は、樹脂製チューブ１０の融着を防止する融着防止メッキを施している。本実施例において、融着防止メッキとして、化学反応によってニッケル燐合金をコーティングするカニゼンメッキを施している。また、上金型１１０、下金型１２０及び側部押え金型１３０は同素材で構成している。
【００６５】
離間部形成プレート２００は、図６に示すように、各樹脂製チューブ１０の貫通を許容する貫通孔２０１を適宜の間隔を隔てて、上段樹脂製チューブ１０ａと下段樹脂製チューブ１０ｂの本数分を備えるとともに、それぞれの貫通孔２０１を所定の間隔で離間させて配置した薄板状鋼板であり、融着金型１００の長手方向Ｌの両側に装備するように２枚備えている。
【００６６】
中芯３００は、一方の端部に握持用のプレート部３０１を備え、樹脂製チューブ１０の内部空間１０ｃ（図２（ｂ）参照）に挿入可能な径の細棒で構成している。なお、中芯３００は、内部空間１０ｃに挿入した樹脂製チューブ１０の形状を保持することのできる適宜の強度で構成している。
【００６７】
次に、融着金型１００、離間部形成プレート２００及び中芯３００を用いた集束チューブ１の製造方法について説明する。
まず、集束チューブ１の準備工程では、樹脂製チューブ１０を形成するために、上記寸法の変性ＰＴＦＥ樹脂製チューブを、２３本分所定の長さに切断し、図３に示すように各樹脂製チューブ１０に中芯３００を挿入する。
【００６８】
図４に示す配置工程では、中芯３００を挿入した樹脂製チューブ１０において、並行融着部２を構成する中央部分を下金型１２０のチューブ係止溝１２２に嵌め込み、その樹脂製チューブ１０を幅方向Ｗの両側から側部押え金型１３０で挟みこむ。
【００６９】
そして、図５に示す組付け工程では、下金型１２０の上方から嵌合凸部１２１が嵌合凹部１１１に嵌合するように上金型１１０を装着し、固定ボルト１００ａで固定するとともに（図５（ｂ）参照）、中芯３００を樹脂製チューブ１０から抜き出す。
【００７０】
そして、図６に示すプレート装着工程では、融着金型１００を装着した樹脂製チューブ１０の長手方向Ｌの両側から離間部形成プレート２００を装着する。詳しくは、１１本の上段樹脂製チューブ１０ａと１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂを離間部形成プレート２００における所定の貫通孔２０１に挿入する。これにより、密着するように略台形状に並列配置した２３本の樹脂製チューブ１０の両端部分を、図６（ｂ）に示すように、幅方向Ｗ及び高さ方向Ｈに広がった状態で形状保持することができる。
【００７１】
この状態で、雰囲気温度が予め３６０℃に設定された電気炉（図示省略）の中に融着金型１００及び離間部形成プレート２００ごと樹脂製チューブ１０をセットし、１時間加熱し、その後金型温度が５０℃になるまで冷却する。
【００７２】
これにより、図７（ｃ），（ｄ）に示すように、外面が密着するように並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化された並行融着部２を形成することができる。
【００７３】
また、離間部形成プレート２００により、樹脂製チューブ１０の両端部分を幅方向Ｗ及び高さ方向Ｈに所定間隔を隔てて離間させていたため、隣り合う樹脂製チューブ１０が融着することなく、チューブ離間部３を構成することができる。
【００７４】
上記工程によって、並行融着部２及びチューブ離間部３が形成された樹脂製チューブ１０の束を融着金型１００から取り出し、図８に示す樹脂製熱収縮チューブ２０の外嵌工程において、収縮前の樹脂製熱収縮チューブ２０を樹脂製チューブ１０の並行融着部２の部分に遊嵌させる。このとき、並行融着部２の端部２ａと、樹脂製熱収縮チューブ２０の端部２０ａとが一致するように樹脂製熱収縮チューブ２０を並行融着部２に遊嵌させる。
【００７５】
なお、図８（ａ）において、収縮前の樹脂製熱収縮チューブ２０を並行融着部２への遊嵌状態である断面略台形状で示しているが、樹脂製熱収縮チューブ２０は一般的な円形断面の熱収縮シリコンチューブであり、遊嵌させるために、断面略台形状に図示しているに過ぎない。
【００７６】
この樹脂製熱収縮チューブ２０の外嵌工程において、樹脂製チューブ１０の束の並行融着部２に遊嵌させた樹脂製熱収縮チューブ２０は、図８（ｂ）に示すように、樹脂製熱収縮チューブ２０を、略台形状に配置した樹脂製チューブ１０の並行融着部２の外形線ＯＬより熱収縮前の内周長が長い寸法で形成しているため、樹脂製熱収縮チューブ２０の内周面と束ねた樹脂製チューブ１０の並行融着部２の部分の外形線ＯＬとの間に隙間が形成されるように遊嵌することができる。
【００７７】
この状態で、予め雰囲気温度２００℃に予熱した電気炉内で１〜２分間加熱し、樹脂製熱収縮チューブ２０を熱収縮させる。この熱収縮により、図２（ａ）に示すように、樹脂製熱収縮チューブ２０の内周面が並行融着部２の部分の樹脂製チューブ１０に対して密着し、樹脂製熱収縮チューブ２０を束ねた樹脂製チューブ１０の並行融着部２の部分に対して確実に固定することができる。
【００７８】
このように、融着金型１００、離間部形成プレート２００及び中芯３００を用いた上記製造方法によって、可撓性及び伸縮性を有するとともに、耐久性のある集束チューブ１を効率よく製造することができる。
【００７９】
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブ１０同士の密着部分ｍを熱融着させるため、効率よく容易に樹脂製チューブ１０を一体化させて並行融着部２を形成し、並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌するため、熱融着した並行融着部２が分離せず、一体性を保つことのできる応力限界を向上させることができ、かつ多方向から作用する複雑な応力によっても分離しにくい一体化された集束チューブ１を製造することができる。
【００８０】
また、樹脂製チューブ１０及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブ２０が、可撓性及び伸縮性を有しているため、曲げや引っ張りによって集束チューブ１が変形する場合であっても座屈することなく、上述したように、確実な一体性を保持でき、耐久性のある集束チューブ１を製造することができる。
【００８１】
また、集束チューブ１は、並行融着部２を、樹脂製チューブ１０における両端の所定範囲より長手方向Ｌの中央側部分に構成し、並行融着部２の長手方向Ｌの両端部側に、隣り合う樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部３を構成しているため、樹脂製チューブ１０に、容易に導通対象物導通させるための供給管あるいは送出管を接続したり、電気配線等の長尺体を容易、且つ確実に導通させることのできる集束チューブ１を製造することができる。
【００８２】
また、中芯３００を挿入してから、樹脂製チューブ１０の並行融着部２の部分を下金型１２０のチューブ係止溝１２２に嵌め込むため、樹脂製チューブ１０の形状を中芯３００で保持でき、樹脂製チューブ１０をチューブ係止溝１２２に容易に嵌め込むことができる。
【００８３】
また、樹脂製チューブ１０が接するチューブ係止溝１１２、チューブ係止溝１２２及び円弧面１３１に、融着防止メッキを施しているため、融着金型１００を加熱した後に、融着金型１００から樹脂製チューブ１０を容易に離型することができる。
【００８４】
したがって、例えば、融着金型１００に融着した樹脂製チューブ１０を引き剥がすことで樹脂製チューブ１０の熱融着部ｘが分離して並行融着部２がばらけるおそれのある場合と比較して、確実に一体化した並行融着部２を形成することができる。
【００８５】
また、融着金型１００を構成する上金型１１０、下金型１２０及び側部押え金型１３０を同素材で構成しているため、樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを融着するために加熱した場合であっても、上金型１１０、下金型１２０及び側部押え金型１３０における加熱による熱膨張が同程度であり、異なる素材で構成して異なった熱膨張する場合と比較して、確実に密着部分ｍが融着によって一体化した集束チューブ１を得ることができる。
【００８６】
さらにまた、集束チューブ１は、密着部分ｍが熱融着によって一体化した状態の並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を遊嵌させてから熱収縮後させているが、樹脂製熱収縮チューブ２０を樹脂製チューブ１０の融点より収縮温度が低い熱収縮シリコンチューブで構成しているため、樹脂製熱収縮チューブ２０の収縮のための加熱によって、樹脂製チューブ１０の熱融着部ｘが剥がれて、並行融着部２の一体性が損なわれるといったおそれもなく、可撓性及び伸縮性を有するとともに、耐久性のある集束チューブ１を効率よく製造することができる。
【００８７】
なお、上記製造方法で製造され、可撓性及び伸縮性を有するとともに耐久性もあり、確実に導通対象物を導通させることのできる集束チューブ１は、例えば、図９に示すようなディスペンサ５００等の装置における移動する流体滴下部５０１に流体を輸送するための流体輸送配管５０２として用いることができる。
【００８８】
集束チューブ１を流体輸送配管５０２として装着するディスペンサ５００について、図９から図１１とともに説明する。詳しくは、図９は外観や流体輸送機構以外の機構を破線で示したディスペンサ５００の斜視図を示し、図１０は流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１についての斜視図を示し、図１１は流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１についての側方概略図を示している。なお、図９において、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は、ディスペンサ５００の構成における配索状態を示しているが、図１０及び１１においては、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１の移動性能についての説明を明確にするため、簡略化して寝位のＵ字状に図示している。
【００８９】
ディスペンサ５００は、本体台座部５００ａの側面に備えた配管接合部５０３を介して図示しない流体タンクから供給された流体を、集束チューブ１で構成する流体輸送配管５０２を通じて流体滴下部５０１まで輸送して、図示省略する容器に流体滴下部５０１から滴下する装置である。なお、流体輸送配管５０２は、集束チューブ１の並行融着部２で構成し、両端のチューブ離間部３の部分で流体滴下部５０１や配管接合部５０３に接続している。
【００９０】
なお、容器は、ディスペンサ５００の幅方向ｗに所定間隔で複数配置されており、流体滴下部５０１は、滴下部移動機構５０４により幅方向ｗに所定間隔ずつ移動して、上記容器に流体４００を滴下する構成である。
【００９１】
この流体滴下部５０１の幅方向ｗの移動に伴い、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は、一端が配管接合部５０３に固定されているため、並行融着部２が湾曲した湾曲部分Ｒも曲率を維持したまま幅方向ｗに移動する。
【００９２】
しかし、集束チューブ１は、変形性能の高い変性ＰＴＦＥ樹脂で構成した樹脂製チューブ１０を熱融着して一体化した並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌することによって可撓性及び伸縮性、並びに耐久性を有しているため、湾曲部分Ｒが曲率を維持したまま幅方向ｗに移動しても破損や座屈することなく、確実に流体を配管接合部５０３から流体滴下部５０１に輸送することができる。
【００９３】
詳しくは、略台形状に複数並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着によって一体化させた並行融着部２が湾曲させることによって、熱融着部ｘに曲げの負荷が作用する。特に、並行融着部２を２段の樹脂製チューブ１０を並列配置して構成しているため、湾曲部分Ｒの径外側となる下段樹脂製チューブ１０ｂと径内側となる上段樹脂製チューブ１０ａとでは、湾曲する曲率半径が異なってくる。このため、曲率半径の違いにより、径外側の下段樹脂製チューブ１０ｂには引っ張り方向の力が付与され、径内側の上段樹脂製チューブ１０ａには圧縮方向の力が付与されて、上段樹脂製チューブ１０ａと下段樹脂製チューブ１０ｂとの間の熱融着部ｘに曲率半径が異なることによる負荷が作用する。
【００９４】
しかし、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は、略台形状に並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２に密着状態で樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌するため、並行融着部２の一体性を向上させるとともに、並行融着部２に作用する負荷を樹脂製熱収縮チューブ２０に分散することができる。また、変形性能の高い変性ＰＴＦＥ樹脂で構成した樹脂製チューブ１０同士を熱融着した熱融着部ｘの変形性能も高くなる。したがって、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は優れた可撓性及び、並行融着部２が座屈することのない確実な耐久性を有しているため、湾曲部分Ｒの曲げの負荷によって熱融着部ｘが分離することなく、確実な一体性を保持することができる。
【００９５】
また、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は、隣り合う樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部３で流体滴下部５０１や配管接合部５０３に接続しているため、各樹脂製チューブ１０に導通させる流体を供給あるいは送出する供給管あるいは送出管を接続することができる。
【００９６】
なお、ディスペンサ５００が半導体や液晶の製造するための装置であってもよい。この場合、半導体や液晶の製造プロセスにおけるプロセス流体の温度制御が重要であり、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１を構成する２３本の樹脂製チューブ１０のうち、１１本の上段樹脂製チューブ１０ａにプロセス流体４００ａ（図１２（ａ）参照）を導通させ、１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂに液状熱媒体４００ｂ（図１２（ａ）参照）を導通させて、並行融着部２において温熱媒体として機能する液状熱媒体４００ｂでプロセス流体４００ａを温度調整する熱交換器として集束チューブ１を用いることとなる。
【００９７】
このように、集束チューブ１で構成する流体輸送配管５０２を熱交換器として機能させる場合、集束チューブ１の配管接合部５０３側のチューブ離間部３における上段樹脂製チューブ１０ａの端部に、導通させるプロセス流体４００ａを供給するプロセス流体供給管（図示省略）を接続し、流体滴下部５０１側のチューブ離間部３の端部に、導通したプロセス流体４００ａの送出を受けるプロセス流体送出管（図示省略）を接続する。
【００９８】
同様に、集束チューブ１の配管接合部５０３側のチューブ離間部３における下段樹脂製チューブ１０ｂの端部に、導通させる液状熱媒体４００ｂを供給する流体状熱媒体供給管（図示省略）を接続し、流体滴下部５０１側のチューブ離間部３における下段樹脂製チューブ１０ｂの端部に、導通した液状熱媒体４００ｂの送出を受ける流体状熱媒体送出管（図示省略）を接続する。
【００９９】
そして、プロセス流体供給管からプロセス流体４００ａを供給し、プロセス流体送出管から送出するとともに、流体状熱媒体供給管から液状熱媒体４００ｂを供給し、流体状熱媒体送出管から送出することで、並行融着部２において、上段樹脂製チューブ１０ａを導通するプロセス流体４００ａと、下段樹脂製チューブ１０ｂを導通する液状熱媒体４００ｂとで熱交換することができる。
【０１００】
詳しくは、液状熱媒体４００ｂがプロセス流体４００ａより高温である場合は、樹脂製チューブ１０を介して液状熱媒体４００ｂからプロセス流体４００ａに熱が移動するため、プロセス流体４００ａの温度が向上する。逆に、液状熱媒体４００ｂがプロセス流体４００ａより低温である場合は、樹脂製チューブ１０を介してプロセス流体４００ａから液状熱媒体４００ｂに熱が移動するため、プロセス流体４００ａの温度が低下する。
【０１０１】
このように、熱交換器として機能する流体輸送配管５０２（集束チューブ１）は、上段樹脂製チューブ１０ａを導通するプロセス流体４００ａと、下段樹脂製チューブ１０ｂを導通する液状熱媒体４００ｂとを効率よく熱交換させることによって、温度変化勾配の緩やかな熱交換を実現でき、高精度にプロセス流体４００ａを温度制御することができる。
【０１０２】
詳しくは、細いチューブである上段樹脂製チューブ１０ａを導通するプロセス流体４００ａと、上段樹脂製チューブ１０ａに一体化された下段樹脂製チューブ１０ｂを導通する液状熱媒体４００ｂとで温度変化勾配の緩やかな熱交換を行うため、プロセス流体４００ａの全体を高精度で温度制御することができる。
【０１０３】
また、プロセス流体４００ａと液状熱媒体４００ｂとは、上段樹脂製チューブ１０ａと、下段樹脂製チューブ１０ｂとに分かれて導通されるため、例えば、樹脂製チューブに割れ等の破損が生じ、一方のチューブからプロセス流体４００ａと液状熱媒体４００ｂのいずれかが漏出した場合であっても、他方のプロセス流体４００ａや液状熱媒体４００ｂとが混ざることを防止できる。
【０１０４】
また、例えば、半導体や液晶の製造するための装置であるディスペンサ５００における本体台座部５００ａで稼働熱が生じやすい場合であっても、流体輸送配管５０２として機能する寝位のＵ字型部分を有する集束チューブ１の下部における本体台座部５００ａ側の下段樹脂製チューブ１０ｂに液状熱媒体４００ｂを導通させ、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１の下部において本体台座部５００ａと遠い側の上段樹脂製チューブ１０ａにプロセス流体４００ａを導通させたことにより、本体台座部５００ａから発せられる稼働熱の影響は液状熱媒体４００ｂで吸収され、温調精度を要するプロセス流体４００ａに影響が及ばず、好適である。
【０１０５】
なお、熱交換器として機能する流体輸送配管５０２を構成する集束チューブ１の上段樹脂製チューブ１０ａには個々に異なるプロセス流体４００ａを導通させてもよい。また、例えば、左端の下段樹脂製チューブ１０ｂには温かい液状熱媒体４００ｂを導通させ、右端の下段樹脂製チューブ１０ｂには冷たい液状熱媒体４００ｂを導通させるなど、下段樹脂製チューブ１０ｂに互いに異なる様々な温度の液状熱媒体４００ｂを導通させてもよい。
【０１０６】
このように、様々な温度分布の管理が可能となり、極めて汎用性が高く、品質の安定した熱交換器を得ることができる。したがって、集束チューブ１で構成する流体輸送配管５０２は、温調を要する半導体や液晶の製造するための装置において、熱交換器として機能させることができ、汎用性が高い。
【０１０７】
なお、図１２（ｂ）に示すように、上段樹脂製チューブ１０ａや下段樹脂製チューブ１０ｂのいずれかに電気配線４００ｃを導通させてもよい。これにより、流体滴下部５０１の移動にともなって移動する電気配線４００ｃが露出せず、他の機構に引っ掛かったりして断線するおそれが無く、より好適である。
【０１０８】
以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、
樹脂製チューブは、樹脂製チューブ１０、上段樹脂製チューブ１０ａ及び下段樹脂製チューブ１０ｂに対応し、
以下同様に、
導通対象物は、流体４００、プロセス流体４００ａ、液状熱媒体４００ｂ及び電気配線４００ｃに対応し、
離間治具は、離間部形成プレート２００に対応するも、上記実施形態に限定するものではない。
【０１０９】
例えば、上述の説明において、幅方向Ｗに密着させて１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂと、１１本の上段樹脂製チューブ１０ａとで略台形状に構成した集束チューブ１について説明したが、この本数に限定されず、その他の本数や、略円形状に樹脂製チューブ１０を並列配置してもよい。また、左右非対称に配置してもよい。このように、樹脂製チューブ１０をさまざまな配置で配置することによって、導通する流体４００の用途に応じて導通させることができる。また、樹脂製チューブ１０の内部空間１０ｃに、装置における吸排気のための気体を導通対象物として導通させてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１…集束チューブ
２…並行融着部
３…チューブ離間部
１０…樹脂製チューブ
１０ａ…上段樹脂製チューブ
１０ｂ…下段樹脂製チューブ
２０…樹脂製熱収縮チューブ
１００…融着金型
２００…離間部形成プレート
４００…流体
４００ａ…プロセス流体
４００ｂ…液状熱媒体
４００ｃ…電気配線
ｍ…密着部分
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、半導体や液晶の製造プロセスにおけるプロセス流体などの流体や、電気配線などの長尺体等の導通対象物をそれぞれ独立して導通させる樹脂製チューブを集束させた集束チューブ、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、半導体や液晶の製造プロセスにおけるプロセス流体等の流体の導通を許容するふっ素樹脂製チューブを複数本束ねて一体化させた集束チューブが多く提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１の集束チューブもその１つである。
上記集束チューブは、複数本の熱溶融性ふっ素樹脂製チューブを束ね、その端部外周に外嵌するスリーブの内周に溝を設け、スリーブごと加熱することにより複数本の熱溶融性ふっ素樹脂製チューブとスリーブとを融着一体化する構成である。
【０００４】
上記構成により、融着による接合力のみならず、アンカー効果による接合力が生じ、熱溶融性ふっ素樹脂製チューブとスリーブとの間に極めて十分な接合強度が生じるとされている。
【０００５】
しかし、上記集束チューブは、束ねた熱溶融性ふっ素樹脂製チューブの外周に外嵌するスリーブが剛性を有するため、例えば、ディスペンサ等の滴下装置のように移動する箇所へ流体を輸送するための流体輸送配管として上記集束チューブを用いた場合、剛性を有するスリーブとの接合面で、熱溶融性ふっ素樹脂製チューブが折れ曲がって座屈する、或いは繰り返しの折曲げにより、ひび割れや破損が生じるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６２１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明では、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブ及び集束チューブの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、導通対象物の導通を許容する樹脂製チューブを、互いに隣接するように複数並列配置し、隣り合う樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させて並行融着部を構成するとともに、該並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌し、前記樹脂製チューブ及び収縮後の前記樹脂製熱収縮チューブが、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する集束チューブであることを特徴とする。
【０００９】
上記導通対象物は、例えば、半導体や液晶等を製造する製造プロセスにおけるプロセス流体や、プロセス流体と熱交換して所望の温度に温度制御する流体状熱媒体等の液体状、ジェル状の流体、吸排気のための気体状の流体、或いは電気配線等の長尺体等とすることができる。
【００１０】
上記樹脂製チューブは、それぞれが同樹脂材料で構成したチューブ、あるいは導通させる流体等の導通対象物の性状に合わせて異なる樹脂材料で構成したチューブとすることができるとともに、同形状で形成したチューブあるいは異なる形状で形成したチューブとすることができる。
【００１１】
この発明により、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブを構成することができる。
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させて並行融着部を構成し、並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌するため、熱融着した並行融着部が分離せず、一体性を保つことのできる応力限界を向上させることができ、かつ多方向から作用する複雑な応力によっても分離しにくい一体化された集束チューブを構成することができる。
【００１２】
また、樹脂製チューブ及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブが、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有しているため、曲げや引っ張りによって、集束チューブが変形する場合であっても、確実な一体性を保持でき、耐久性のある集束チューブを構成することができる。
【００１３】
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させた並行融着部を湾曲させた場合、熱融着した部分に曲げの負荷が作用する。特に、湾曲の径方向に複数段の樹脂製チューブを並列配置した並行融着部の場合、湾曲方向における径外側と径内側の樹脂製チューブとでは、湾曲する曲率半径が異なる。このため、曲率半径の違いにより、径外側の樹脂製チューブには引っ張り方向の力が付与され、径内側の樹脂製チューブには圧縮方向の力が付与される。このように、湾曲の径方向に複数段の樹脂製チューブを並列配置した並行融着部の場合、径方向の熱融着した部分には曲率半径が異なることによる負荷も作用する。
【００１４】
また、引っ張り方向の力によって並行融着部が引き伸ばされる場合においても、並列配置した複数の樹脂製チューブ全てに対して均等でない引っ張り方向の力が付与されると、引っ張り方向の力が異なることによる負荷が作用する。
【００１５】
しかし、複数並列配置した樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させた並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌するため、並行融着部の一体性を向上させるとともに、並行融着部に作用する変形による負荷を分散することができる。したがって、負荷によって熱融着した部分が分離したり、並行融着部が座屈したりすることなく、確実な一体性を保持でき、耐久性のある集束チューブを構成することができる。
【００１６】
さらに、例えば、並行融着部の端部位置と、並行融着部に外嵌する樹脂製熱収縮チューブの端部位置とを略一致させた場合、負荷が集中する並行融着部及び樹脂製熱収縮チューブの端部において、上記負荷を並行融着部と樹脂製熱収縮チューブとで分散できるため、並行融着部と樹脂製熱収縮チューブとの一方のみに負荷が集中して破損することを防止できる。
【００１７】
なお、例えば、樹脂製チューブを、プロセス流体を導通させる樹脂製のプロセス流体用チューブと、流体状熱媒体を導通させる樹脂製の流体用熱媒体用チューブとし、集束チューブを熱交換器として用いた場合、樹脂製チューブの外面同士が密着しているため、プロセス流体と流体状熱媒体とを高効率で熱交換することができる。また、並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌することで、作用する負荷を分散できるため、熱融着した部分の分離や並行融着部の座屈により樹脂製チューブの割れ等が生じ、チューブ内を導通するプロセス流体や流体状熱媒体が漏れ出して、混ざることを防止することができる。
【００１８】
この発明の態様として、前記並行融着部を、前記樹脂製チューブにおける両端の所定範囲より長手方向中央側部分に構成し、前記並行融着部の長手方向両端部側に、隣り合う樹脂製チューブの密着部分が熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部を構成することができる。
【００１９】
これにより、樹脂製チューブに、導通対象物を容易、且つ確実に導通させることができるため、利用操作性が向上する。
詳述すると、例えば、集束チューブを使用する場合、集束チューブの樹脂製チューブの両端には、流体を供給あるいは送出する供給管あるいは送出管を接続するが、供給管あるいは送出管と、樹脂製チューブとの接続が不確実な場合、不確実な接続によって流体が漏出するおそれがある。しかし、樹脂製チューブの両端にチューブ離間部を形成したことにより、供給管あるいは送出管を確実に接続することができ、流体が供給管あるいは送出管との接続部分から漏出することを防止できる。
【００２０】
また、樹脂製チューブに電気配線等の長尺体を導通する場合、隣り合う樹脂製チューブの密着部分が熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部を設けたことにより、例えば、装置内に当該集束チューブをセットしてから、電気配線等の長尺体を導通させる場合であっても、チューブ離間部における所望の樹脂製チューブの端部を、導通しやすい位置に持ってきてから長尺体を導通させることができるため、利用操作性を向上することができる。
【００２１】
また、この発明の態様として、前記樹脂製チューブを、可撓性を有する変性ＰＴＦＥ樹脂製チューブで構成することができる。
上記変性ＰＴＦＥ樹脂は、特性を損なわない量のパーフルオロオレフィンでＰＴＦＥ樹脂を変性し、所望の可撓性を有するふっ素樹脂である。
【００２２】
上記構成により、優れた可撓性を有するとともに、多用されている変性ＰＴＦＥ樹脂で樹脂製チューブを構成するため、優れた可撓性を有するとともに、確実な耐久性を有する集束チューブを、高品質且つ安定して供給することができる。
【００２３】
また、この発明は、導通対象物の導通を許容するとともに、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する樹脂製チューブを、外面同士を密着させて融着金型に並行配置し、並列配置した前記樹脂製チューブを、前記融着金型ごと加熱して、外面同士が密着する前記樹脂製チューブの密着部分を融着によって一体化させて並行融着部を構成し、該並行融着部に、収縮後において可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する樹脂製熱収縮チューブを外嵌し、加熱収縮させて固定する集束チューブの製造方法であることを特徴とする。
【００２４】
この製造方法により、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブを効率よく製造することができる。
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させて並行融着部を構成し、並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌するため、容易に一体化させ、確実な接合強度を有する集束チューブを効率よく製造することができる。
【００２５】
また、樹脂製チューブ及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブが、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有しているため、曲げや引っ張りによって、集束チューブが変形する場合であっても、確実な一体性を保持でき、耐久性のある集束チューブを効率よく製造することができる。
【００２６】
この発明の態様として、前記融着金型の外部で、並行配置した前記樹脂製チューブにおける両端の所定範囲を相互に離間させる離間治具を、加熱前に装着することができる。
【００２７】
上記製造方法により、樹脂製チューブに、導通対象物を容易、且つ確実に導通させることができるため、利用操作性を向上することのできる集束チューブを効率よく製造できる。
【００２８】
詳述すると、例えば、集束チューブを使用する場合、集束チューブの樹脂製チューブの両端には、流体を供給あるいは送出する供給管あるいは送出管を接続するが、供給管あるいは送出管と、樹脂製チューブとの接続が不確実な場合、不確実な接続によって流体が漏出するおそれがある。しかし、樹脂製チューブの両端にチューブ離間部を形成したことにより、供給管あるいは送出管を確実に接続することができ、流体が供給管あるいは送出管との接続部分から漏出することを防止できる集束チューブを効率よく製造することができる。
【００２９】
また、樹脂製チューブに電気配線等の長尺体を導通する場合、隣り合う樹脂製チューブの密着部分が熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部を設けたため、例えば、装置内に当該集束チューブをセットしてから、電気配線を導通させる場合であっても、チューブ離間部における所望の樹脂製チューブの端部を、導通しやすい位置に持ってきてから導通させることができるため、利用操作性を向上できる集束チューブを効率よく製造することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明により、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有するとともに、耐久性のある集束チューブ及び集束チューブの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】集束チューブの斜視図。
【図２】集束チューブにおける並行融着部の断面図による説明図。
【図３】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図４】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図５】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図６】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図７】集束チューブの融着金型についての説明図。
【図８】集束チューブの製造方法についての説明図。
【図９】集束チューブを装着したディスペンサの斜視図。
【図１０】ディスペンサに装着した集束チューブの斜視図。
【図１１】ディスペンサに装着した集束チューブの側方概略図。
【図１２】集束チューブにおける導通状態ついての断面図による説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は集束チューブ１の斜視図を示し、図２は集束チューブ１における並行融着部２についての断面図による説明図を示している。なお、図１において、長手方向Ｌの全長の長い集束チューブ１を明確に図示するため、長手方向Ｌの中央部分を省略している。後述する図３から図６、及び図８についても、同様に、長手方向Ｌの中央部分を省略して図示している。
【００３３】
集束チューブ１は、所定の長さで形成した２３本の樹脂製チューブ１０を、上下２段で略台形状に並列配置するとともに、長手方向Ｌの中央部分を熱融着によって接合した並行融着部２と、並行融着部２の長手方向Ｌの両側に配置した所定長さのチューブ離間部３とで構成している。
さらに、並行融着部２には、熱融着して一体化した樹脂製チューブ１０に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌している。
【００３４】
詳しくは、並行融着部２の断面図である図２（ａ）に示すように、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０を幅方向Ｗに密着するように互いに隣接させて下段に１２本及び上段に１１本並列配置している。
【００３５】
さらに、集束チューブ１は、上段の１１本の上段樹脂製チューブ１０ａのそれぞれが下段の１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂの間となるように配置し、高さ方向Ｈに密着させて略台形状を形成している。
【００３６】
そして、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０の長手方向Ｌの中央部分における密着部分ｍ同士を熱融着させて一体化して並行融着部２を構成するとともに、熱融着させて一体化した並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌している（図２（ｂ）参照）。
【００３７】
なお、並行融着部２に外嵌する樹脂製熱収縮チューブ２０の両端部２０ａと、樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着して構成する並行融着部２の両端部２ａとは略同位置となるように配置している。
【００３８】
また、樹脂製チューブ１０において樹脂製熱収縮チューブ２０が外嵌していない両端側部分、つまり両端から所定長さの範囲で樹脂製チューブ１０が露出している部分については、樹脂製チューブ１０が一体化していないチューブ離間部３を構成している。
【００３９】
樹脂製チューブ１０は、外径４ｍｍ×内径３ｍｍ：肉厚０．５ｍｍの適宜の可撓性及び伸縮性を有するとともに、熱溶融性を有する変性ＰＴＦＥ樹脂製チューブで構成しているが、これに限定されず、熱溶融性を有するとともに、適宜の可撓性及び伸縮性のうち少なくともいずれか一方を有するふっ素樹脂チューブで構成してもよい。
【００４０】
樹脂製熱収縮チューブ２０は、熱収縮前寸法が略台形配置した２３本の樹脂製チューブ１０の外形線ＯＬ（図８（ｂ）参照）より一回り長い内周長を有する熱収縮シリコンチューブで構成している。なお、当該熱収縮シリコンチューブ２０は、樹脂製チューブ１０の融点より収縮温度が低く、熱収縮後において、適宜の可撓性及び伸縮性を有しているが、これに限定されず、樹脂製チューブ１０の融点より収縮温度が低く、熱収縮後において、適宜の可撓性及び伸縮性のうち少なくともいずれか一方を有する樹脂製熱収縮チューブで構成してもよい。
【００４１】
このように、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０の長手方向Ｌの中央部分において、それぞれが密着する密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２を構成するとともに、その外側に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌し、並行融着部２の長手方向Ｌの外両側に、各樹脂製チューブ１０が融着されていないチューブ離間部３を構成している。
【００４２】
上記構成で構成された集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０内に導通させる流体４００（図１２（ａ）参照）を供給する流体供給管（図示省略）や流体４００の送出を受ける流体送出管（図示省略）をチューブ離間部３で接続して用いることができる。
【００４３】
また、上述の集束チューブ１は、可撓性及び伸縮性、並びに耐久性を有している。
詳しくは、集束チューブ１は、複数並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２に密着状態で樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌するため、熱融着した並行融着部２が分離せず、一体性を保つことのできる応力限界を向上させることができ、かつ多方向から作用する複雑な応力によっても分離しにくい一体化された集束チューブ１を構成することができる。
【００４４】
また、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブ２０が可撓性及び伸縮性を有しているため、曲げや引っ張りによって変形する場合であっても、座屈せず、確実な一体性を保持できるとともに、耐久性を有している。
【００４５】
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２を湾曲させた場合、熱融着部ｘに曲げの負荷が作用する。特に、並行融着部２は２段の樹脂製チューブ１０を並列配置して構成しているため、湾曲方向における径外側と径内側の樹脂製チューブ１０とでは、湾曲する曲率半径が異なる。このため、曲率半径の違いにより、径外側の樹脂製チューブ１０には引っ張り方向の力が付与され、径内側の樹脂製チューブ１０には圧縮方向の力が付与される。このように、樹脂製チューブ１０を２段に並列配置した並行融着部２の場合、高さ方向の熱融着部ｘには曲率半径が異なることによる負荷も作用する。
【００４６】
また、引っ張り方向の力によって並行融着部２が引き伸ばされる場合においても、並列配置した複数の樹脂製チューブ１０の全てに対して均等でない引っ張り方向の力が付与されると、それぞれに対する引っ張り方向の力が異なることによる負荷が作用する。
【００４７】
しかし、集束チューブ１は、複数並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を密着状態で外嵌しているため、並行融着部２の一体性を向上させるとともに、並行融着部２に作用する変形による負荷を分散することができる。したがって、集束チューブ１は、負荷によって熱融着部ｘが分離したり、並行融着部２が座屈したりすることなく、確実な一体性を保持でき、耐久性を有している。
【００４８】
また、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０を、熱溶融性、可撓性及び伸縮性を有する変性ＰＴＦＥ樹脂で構成しているため、優れた可撓性及び伸縮性、並びに確実な耐久性を有している。
詳しくは、変性ＰＴＦＥ樹脂は、ＰＴＦＥ樹脂のごく一部の側鎖にビニルエーテルを結合させたパーフルオロビニルエーテル変性ポリテトラフルオロエチレンであり、所望の熱溶融性、可撓性及び伸縮性を有するふっ素樹脂である。
【００４９】
さらに詳述すると、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）というふっ素樹脂であるとともに、ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化）樹脂であるＰＴＦＥ樹脂は、熱溶融性を備えていないが、耐熱性、耐薬品性、非粘着性、自己滑潤性等の特性を有している。樹脂製チューブ１０を構成する変性ＰＴＦＥ樹脂は、上述したようなＰＴＦＥ樹脂の特性を損なわないように、さらに、熱溶融性、可撓性及び伸縮性を有するように、パーフルオロオレフィンで変性している。
【００５０】
熱溶融性、可撓性及び伸縮性を有するように変性した変性ＰＴＦＥ樹脂は、一般的に多用されるＰＦＡ樹脂との変形性能を比較した場合、以下の表１に示すように、ＭＩＴ試験による屈曲寿命確認試験の結果から少なくとも３０倍以上の屈曲寿命を有していることが分かる。また、変性ＰＴＦＥ樹脂は、曲げ弾性率がおよそ７０％であり、曲げやすいことも確認できる。
【００５１】
【表１】
このことから、変性ＰＴＦＥ樹脂で構成した樹脂製チューブ１０は、ＰＦＡ樹脂製の樹脂製チューブと比べて、少なくとも３０倍以上の屈曲寿命を有するとともに、曲げ弾性率がおよそ７０％であり、変形性能が高くなる。
【００５２】
また、樹脂製チューブ１０を、変形性能の高い変性ＰＴＦＥ樹脂で構成しているため、樹脂製チューブ１０同士が熱融着した熱融着部ｘの変形性能も高くなる。したがって、樹脂製チューブ１０で構成した集束チューブ１は、優れた可撓性及び伸縮性、並びに確実な耐久性を有することができる。さらにまた、樹脂製チューブ１０を構成する変性ＰＴＦＥ樹脂は、多用されているため、品質の高い樹脂製チューブ１０を安定供給することができる。
【００５３】
また、集束チューブ１は、樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着させて構成した並行融着部２の端部２ａと、並行融着部２に密着状態で外嵌する樹脂製熱収縮チューブ２０の端部２０ａとの位置とを略一致させて配置しているため、作用する負荷が集中する並行融着部２及び樹脂製熱収縮チューブ２０の端部２ａ，２０ａにおいて、上記負荷を並行融着部２と樹脂製熱収縮チューブ２０とで分散できるため、並行融着部２と樹脂製熱収縮チューブ２０との一方のみに負荷が集中して破損することを防止できる。
【００５４】
また、集束チューブ１は、並行融着部２を、樹脂製チューブ１０における両端の所定範囲より長手方向Ｌの中央側部分に構成し、並行融着部２の長手方向Ｌの両端部側に、隣り合う樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部３を構成しているため、樹脂製チューブ１０に、容易に流体４００を導通させるための供給管あるいは送出管を接続したり、電気配線等の長尺体を容易、且つ確実に導通させることができる。
【００５５】
次に、図３から図８とともに、集束チューブ１の製造方法について説明する。
図３は集束チューブ１を製造する準備工程についての説明図を示し、図４は樹脂製チューブ１０を熱融着させる融着金型１００に配置する配置工程についての説明図を示し、図５は融着金型１００を組付ける組付け工程についての説明図を示している。
【００５６】
図６はチューブ離間部３を形成するための離間部形成プレート２００を装着するプレート装着工程についての説明図を示し、図７は融着金型１００の構成及び密着部分ｍの熱融着についての説明図を示し、図８は樹脂製熱収縮チューブ２０の外嵌工程についての説明図を示している。
【００５７】
最初に、集束チューブ１を製造するための融着金型１００、離間部形成プレート２００及び中芯３００について説明する。
集束チューブ１の並行融着部２を形成する、つまり樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着させる融着金型１００は、並行融着部２と同程度の長さの直方体形状であり、上金型１１０と、下金型１２０と、左右の側部押え金型１３０，１３０とで構成している。
【００５８】
上金型１１０は、図７（ａ）に示すように、底面側の幅方向Ｗの中央に、樹脂製チューブ１０、下金型１２０の嵌合凸部１２１並びに側部押え金型１３０の嵌合を許容する嵌合凹部１１１を有する門型断面で形成している。
【００５９】
なお、上金型１１０の８０％程度の幅を占める嵌合凹部１１１における底面１１１ａには上向きに凸な半円断面が幅方向Ｗに１１個連続し、１１本の上段樹脂製チューブ１０ａに対応するチューブ係止溝１１２を有している。
【００６０】
また、上金型１１０における嵌合凹部１１１の幅方向Ｗの外側において、長手方向Ｌに所定間隔を隔てて複数箇所配置された固定ボルト１００ａの貫通を許容する固定ボルト貫通孔１１３を備えている（図５，６参照）。
【００６１】
下金型１２０は、図７（ａ）に示すように、下向きに凸な半円断面が幅方向Ｗに１２個連続し、１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂに対応するチューブ係止溝１２２を上面１２１ａに形成した嵌合凸部１２１を有する凸状断面で形成している。
【００６２】
また、下金型１２０における嵌合凸部１２１の幅方向Ｗの外側において、融着金型１００の固定ボルト貫通孔１１３に対応する位置に、固定ボルト１００ａの螺入を許容するボルト螺入孔１２３を備えている。
【００６３】
嵌合凸部１２１の上面１２１ａに載置して、樹脂製チューブ１０の側方を押える側部押え金型１３０は、上段樹脂製チューブ１０ａの下外側及び下段樹脂製チューブ１０ｂの上外側に接する円弧面１３１を有しており、幅方向Ｗの外側面を嵌合凸部１２１の外側面に合わせた状態で、嵌合凹部１１１に嵌合する。
【００６４】
なお、上段樹脂製チューブ１０ａ及び下段樹脂製チューブ１０ｂが接するチューブ係止溝１１２、チューブ係止溝１２２及び円弧面１３１は、樹脂製チューブ１０の融着を防止する融着防止メッキを施している。本実施例において、融着防止メッキとして、化学反応によってニッケル燐合金をコーティングするカニゼンメッキを施している。また、上金型１１０、下金型１２０及び側部押え金型１３０は同素材で構成している。
【００６５】
離間部形成プレート２００は、図６に示すように、各樹脂製チューブ１０の貫通を許容する貫通孔２０１を適宜の間隔を隔てて、上段樹脂製チューブ１０ａと下段樹脂製チューブ１０ｂの本数分を備えるとともに、それぞれの貫通孔２０１を所定の間隔で離間させて配置した薄板状鋼板であり、融着金型１００の長手方向Ｌの両側に装備するように２枚備えている。
【００６６】
中芯３００は、一方の端部に握持用のプレート部３０１を備え、樹脂製チューブ１０の内部空間１０ｃ（図２（ｂ）参照）に挿入可能な径の細棒で構成している。なお、中芯３００は、内部空間１０ｃに挿入した樹脂製チューブ１０の形状を保持することのできる適宜の強度で構成している。
【００６７】
次に、融着金型１００、離間部形成プレート２００及び中芯３００を用いた集束チューブ１の製造方法について説明する。
まず、集束チューブ１の準備工程では、樹脂製チューブ１０を形成するために、上記寸法の変性ＰＴＦＥ樹脂製チューブを、２３本分所定の長さに切断し、図３に示すように各樹脂製チューブ１０に中芯３００を挿入する。
【００６８】
図４に示す配置工程では、中芯３００を挿入した樹脂製チューブ１０において、並行融着部２を構成する中央部分を下金型１２０のチューブ係止溝１２２に嵌め込み、その樹脂製チューブ１０を幅方向Ｗの両側から側部押え金型１３０で挟みこむ。
【００６９】
そして、図５に示す組付け工程では、下金型１２０の上方から嵌合凸部１２１が嵌合凹部１１１に嵌合するように上金型１１０を装着し、固定ボルト１００ａで固定するとともに（図５（ｂ）参照）、中芯３００を樹脂製チューブ１０から抜き出す。
【００７０】
そして、図６に示すプレート装着工程では、融着金型１００を装着した樹脂製チューブ１０の長手方向Ｌの両側から離間部形成プレート２００を装着する。詳しくは、１１本の上段樹脂製チューブ１０ａと１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂを離間部形成プレート２００における所定の貫通孔２０１に挿入する。これにより、密着するように略台形状に並列配置した２３本の樹脂製チューブ１０の両端部分を、図６（ｂ）に示すように、幅方向Ｗ及び高さ方向Ｈに広がった状態で形状保持することができる。
【００７１】
この状態で、雰囲気温度が予め３６０℃に設定された電気炉（図示省略）の中に融着金型１００及び離間部形成プレート２００ごと樹脂製チューブ１０をセットし、１時間加熱し、その後金型温度が５０℃になるまで冷却する。
【００７２】
これにより、図７（ｃ），（ｄ）に示すように、外面が密着するように並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化された並行融着部２を形成することができる。
【００７３】
また、離間部形成プレート２００により、樹脂製チューブ１０の両端部分を幅方向Ｗ及び高さ方向Ｈに所定間隔を隔てて離間させていたため、隣り合う樹脂製チューブ１０が融着することなく、チューブ離間部３を構成することができる。
【００７４】
上記工程によって、並行融着部２及びチューブ離間部３が形成された樹脂製チューブ１０の束を融着金型１００から取り出し、図８に示す樹脂製熱収縮チューブ２０の外嵌工程において、収縮前の樹脂製熱収縮チューブ２０を樹脂製チューブ１０の並行融着部２の部分に遊嵌させる。このとき、並行融着部２の端部２ａと、樹脂製熱収縮チューブ２０の端部２０ａとが一致するように樹脂製熱収縮チューブ２０を並行融着部２に遊嵌させる。
【００７５】
なお、図８（ａ）において、収縮前の樹脂製熱収縮チューブ２０を並行融着部２への遊嵌状態である断面略台形状で示しているが、樹脂製熱収縮チューブ２０は一般的な円形断面の熱収縮シリコンチューブであり、遊嵌させるために、断面略台形状に図示しているに過ぎない。
【００７６】
この樹脂製熱収縮チューブ２０の外嵌工程において、樹脂製チューブ１０の束の並行融着部２に遊嵌させた樹脂製熱収縮チューブ２０は、図８（ｂ）に示すように、樹脂製熱収縮チューブ２０を、略台形状に配置した樹脂製チューブ１０の並行融着部２の外形線ＯＬより熱収縮前の内周長が長い寸法で形成しているため、樹脂製熱収縮チューブ２０の内周面と束ねた樹脂製チューブ１０の並行融着部２の部分の外形線ＯＬとの間に隙間が形成されるように遊嵌することができる。
【００７７】
この状態で、予め雰囲気温度２００℃に予熱した電気炉内で１〜２分間加熱し、樹脂製熱収縮チューブ２０を熱収縮させる。この熱収縮により、図２（ａ）に示すように、樹脂製熱収縮チューブ２０の内周面が並行融着部２の部分の樹脂製チューブ１０に対して密着し、樹脂製熱収縮チューブ２０を束ねた樹脂製チューブ１０の並行融着部２の部分に対して確実に固定することができる。
【００７８】
このように、融着金型１００、離間部形成プレート２００及び中芯３００を用いた上記製造方法によって、可撓性及び伸縮性を有するとともに、耐久性のある集束チューブ１を効率よく製造することができる。
【００７９】
詳しくは、複数並列配置した樹脂製チューブ１０同士の密着部分ｍを熱融着させるため、効率よく容易に樹脂製チューブ１０を一体化させて並行融着部２を形成し、並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌するため、熱融着した並行融着部２が分離せず、一体性を保つことのできる応力限界を向上させることができ、かつ多方向から作用する複雑な応力によっても分離しにくい一体化された集束チューブ１を製造することができる。
【００８０】
また、樹脂製チューブ１０及び収縮後の樹脂製熱収縮チューブ２０が、可撓性及び伸縮性を有しているため、曲げや引っ張りによって集束チューブ１が変形する場合であっても座屈することなく、上述したように、確実な一体性を保持でき、耐久性のある集束チューブ１を製造することができる。
【００８１】
また、集束チューブ１は、並行融着部２を、樹脂製チューブ１０における両端の所定範囲より長手方向Ｌの中央側部分に構成し、並行融着部２の長手方向Ｌの両端部側に、隣り合う樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部３を構成しているため、樹脂製チューブ１０に、容易に導通対象物導通させるための供給管あるいは送出管を接続したり、電気配線等の長尺体を容易、且つ確実に導通させることのできる集束チューブ１を製造することができる。
【００８２】
また、中芯３００を挿入してから、樹脂製チューブ１０の並行融着部２の部分を下金型１２０のチューブ係止溝１２２に嵌め込むため、樹脂製チューブ１０の形状を中芯３００で保持でき、樹脂製チューブ１０をチューブ係止溝１２２に容易に嵌め込むことができる。
【００８３】
また、樹脂製チューブ１０が接するチューブ係止溝１１２、チューブ係止溝１２２及び円弧面１３１に、融着防止メッキを施しているため、融着金型１００を加熱した後に、融着金型１００から樹脂製チューブ１０を容易に離型することができる。
【００８４】
したがって、例えば、融着金型１００に融着した樹脂製チューブ１０を引き剥がすことで樹脂製チューブ１０の熱融着部ｘが分離して並行融着部２がばらけるおそれのある場合と比較して、確実に一体化した並行融着部２を形成することができる。
【００８５】
また、融着金型１００を構成する上金型１１０、下金型１２０及び側部押え金型１３０を同素材で構成しているため、樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを融着するために加熱した場合であっても、上金型１１０、下金型１２０及び側部押え金型１３０における加熱による熱膨張が同程度であり、異なる素材で構成して異なった熱膨張する場合と比較して、確実に密着部分ｍが融着によって一体化した集束チューブ１を得ることができる。
【００８６】
さらにまた、集束チューブ１は、密着部分ｍが熱融着によって一体化した状態の並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を遊嵌させてから熱収縮後させているが、樹脂製熱収縮チューブ２０を樹脂製チューブ１０の融点より収縮温度が低い熱収縮シリコンチューブで構成しているため、樹脂製熱収縮チューブ２０の収縮のための加熱によって、樹脂製チューブ１０の熱融着部ｘが剥がれて、並行融着部２の一体性が損なわれるといったおそれもなく、可撓性及び伸縮性を有するとともに、耐久性のある集束チューブ１を効率よく製造することができる。
【００８７】
なお、上記製造方法で製造され、可撓性及び伸縮性を有するとともに耐久性もあり、確実に導通対象物を導通させることのできる集束チューブ１は、例えば、図９に示すようなディスペンサ５００等の装置における移動する流体滴下部５０１に流体を輸送するための流体輸送配管５０２として用いることができる。
【００８８】
集束チューブ１を流体輸送配管５０２として装着するディスペンサ５００について、図９から図１１とともに説明する。詳しくは、図９は外観や流体輸送機構以外の機構を破線で示したディスペンサ５００の斜視図を示し、図１０は流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１についての斜視図を示し、図１１は流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１についての側方概略図を示している。なお、図９において、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は、ディスペンサ５００の構成における配索状態を示しているが、図１０及び１１においては、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１の移動性能についての説明を明確にするため、簡略化して寝位のＵ字状に図示している。
【００８９】
ディスペンサ５００は、本体台座部５００ａの側面に備えた配管接合部５０３を介して図示しない流体タンクから供給された流体を、集束チューブ１で構成する流体輸送配管５０２を通じて流体滴下部５０１まで輸送して、図示省略する容器に流体滴下部５０１から滴下する装置である。なお、流体輸送配管５０２は、集束チューブ１の並行融着部２で構成し、両端のチューブ離間部３の部分で流体滴下部５０１や配管接合部５０３に接続している。
【００９０】
なお、容器は、ディスペンサ５００の幅方向ｗに所定間隔で複数配置されており、流体滴下部５０１は、滴下部移動機構５０４により幅方向ｗに所定間隔ずつ移動して、上記容器に流体４００を滴下する構成である。
【００９１】
この流体滴下部５０１の幅方向ｗの移動に伴い、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は、一端が配管接合部５０３に固定されているため、並行融着部２が湾曲した湾曲部分Ｒも曲率を維持したまま幅方向ｗに移動する。
【００９２】
しかし、集束チューブ１は、変形性能の高い変性ＰＴＦＥ樹脂で構成した樹脂製チューブ１０を熱融着して一体化した並行融着部２に樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌することによって可撓性及び伸縮性、並びに耐久性を有しているため、湾曲部分Ｒが曲率を維持したまま幅方向ｗに移動しても破損や座屈することなく、確実に流体を配管接合部５０３から流体滴下部５０１に輸送することができる。
【００９３】
詳しくは、略台形状に複数並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着によって一体化させた並行融着部２が湾曲させることによって、熱融着部ｘに曲げの負荷が作用する。特に、並行融着部２を２段の樹脂製チューブ１０を並列配置して構成しているため、湾曲部分Ｒの径外側となる下段樹脂製チューブ１０ｂと径内側となる上段樹脂製チューブ１０ａとでは、湾曲する曲率半径が異なってくる。このため、曲率半径の違いにより、径外側の下段樹脂製チューブ１０ｂには引っ張り方向の力が付与され、径内側の上段樹脂製チューブ１０ａには圧縮方向の力が付与されて、上段樹脂製チューブ１０ａと下段樹脂製チューブ１０ｂとの間の熱融着部ｘに曲率半径が異なることによる負荷が作用する。
【００９４】
しかし、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は、略台形状に並列配置した樹脂製チューブ１０の密着部分ｍを熱融着して熱融着部ｘを形成し、一体化した並行融着部２に密着状態で樹脂製熱収縮チューブ２０を外嵌するため、並行融着部２の一体性を向上させるとともに、並行融着部２に作用する負荷を樹脂製熱収縮チューブ２０に分散することができる。また、変形性能の高い変性ＰＴＦＥ樹脂で構成した樹脂製チューブ１０同士を熱融着した熱融着部ｘの変形性能も高くなる。したがって、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は優れた可撓性及び、並行融着部２が座屈することのない確実な耐久性を有しているため、湾曲部分Ｒの曲げの負荷によって熱融着部ｘが分離することなく、確実な一体性を保持することができる。
【００９５】
また、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１は、隣り合う樹脂製チューブ１０の密着部分ｍが熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部３で流体滴下部５０１や配管接合部５０３に接続しているため、各樹脂製チューブ１０に導通させる流体を供給あるいは送出する供給管あるいは送出管を接続することができる。
【００９６】
なお、ディスペンサ５００が半導体や液晶の製造するための装置であってもよい。この場合、半導体や液晶の製造プロセスにおけるプロセス流体の温度制御が重要であり、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１を構成する２３本の樹脂製チューブ１０のうち、１１本の上段樹脂製チューブ１０ａにプロセス流体４００ａ（図１２（ａ）参照）を導通させ、１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂに液状熱媒体４００ｂ（図１２（ａ）参照）を導通させて、並行融着部２において温熱媒体として機能する液状熱媒体４００ｂでプロセス流体４００ａを温度調整する熱交換器として集束チューブ１を用いることとなる。
【００９７】
このように、集束チューブ１で構成する流体輸送配管５０２を熱交換器として機能させる場合、集束チューブ１の配管接合部５０３側のチューブ離間部３における上段樹脂製チューブ１０ａの端部に、導通させるプロセス流体４００ａを供給するプロセス流体供給管（図示省略）を接続し、流体滴下部５０１側のチューブ離間部３の端部に、導通したプロセス流体４００ａの送出を受けるプロセス流体送出管（図示省略）を接続する。
【００９８】
同様に、集束チューブ１の配管接合部５０３側のチューブ離間部３における下段樹脂製チューブ１０ｂの端部に、導通させる液状熱媒体４００ｂを供給する流体状熱媒体供給管（図示省略）を接続し、流体滴下部５０１側のチューブ離間部３における下段樹脂製チューブ１０ｂの端部に、導通した液状熱媒体４００ｂの送出を受ける流体状熱媒体送出管（図示省略）を接続する。
【００９９】
そして、プロセス流体供給管からプロセス流体４００ａを供給し、プロセス流体送出管から送出するとともに、流体状熱媒体供給管から液状熱媒体４００ｂを供給し、流体状熱媒体送出管から送出することで、並行融着部２において、上段樹脂製チューブ１０ａを導通するプロセス流体４００ａと、下段樹脂製チューブ１０ｂを導通する液状熱媒体４００ｂとで熱交換することができる。
【０１００】
詳しくは、液状熱媒体４００ｂがプロセス流体４００ａより高温である場合は、樹脂製チューブ１０を介して液状熱媒体４００ｂからプロセス流体４００ａに熱が移動するため、プロセス流体４００ａの温度が向上する。逆に、液状熱媒体４００ｂがプロセス流体４００ａより低温である場合は、樹脂製チューブ１０を介してプロセス流体４００ａから液状熱媒体４００ｂに熱が移動するため、プロセス流体４００ａの温度が低下する。
【０１０１】
このように、熱交換器として機能する流体輸送配管５０２（集束チューブ１）は、上段樹脂製チューブ１０ａを導通するプロセス流体４００ａと、下段樹脂製チューブ１０ｂを導通する液状熱媒体４００ｂとを効率よく熱交換させることによって、温度変化勾配の緩やかな熱交換を実現でき、高精度にプロセス流体４００ａを温度制御することができる。
【０１０２】
詳しくは、細いチューブである上段樹脂製チューブ１０ａを導通するプロセス流体４００ａと、上段樹脂製チューブ１０ａに一体化された下段樹脂製チューブ１０ｂを導通する液状熱媒体４００ｂとで温度変化勾配の緩やかな熱交換を行うため、プロセス流体４００ａの全体を高精度で温度制御することができる。
【０１０３】
また、プロセス流体４００ａと液状熱媒体４００ｂとは、上段樹脂製チューブ１０ａと、下段樹脂製チューブ１０ｂとに分かれて導通されるため、例えば、樹脂製チューブに割れ等の破損が生じ、一方のチューブからプロセス流体４００ａと液状熱媒体４００ｂのいずれかが漏出した場合であっても、他方のプロセス流体４００ａや液状熱媒体４００ｂとが混ざることを防止できる。
【０１０４】
また、例えば、半導体や液晶の製造するための装置であるディスペンサ５００における本体台座部５００ａで稼働熱が生じやすい場合であっても、流体輸送配管５０２として機能する寝位のＵ字型部分を有する集束チューブ１の下部における本体台座部５００ａ側の下段樹脂製チューブ１０ｂに液状熱媒体４００ｂを導通させ、流体輸送配管５０２として機能する集束チューブ１の下部において本体台座部５００ａと遠い側の上段樹脂製チューブ１０ａにプロセス流体４００ａを導通させたことにより、本体台座部５００ａから発せられる稼働熱の影響は液状熱媒体４００ｂで吸収され、温調精度を要するプロセス流体４００ａに影響が及ばず、好適である。
【０１０５】
なお、熱交換器として機能する流体輸送配管５０２を構成する集束チューブ１の上段樹脂製チューブ１０ａには個々に異なるプロセス流体４００ａを導通させてもよい。また、例えば、左端の下段樹脂製チューブ１０ｂには温かい液状熱媒体４００ｂを導通させ、右端の下段樹脂製チューブ１０ｂには冷たい液状熱媒体４００ｂを導通させるなど、下段樹脂製チューブ１０ｂに互いに異なる様々な温度の液状熱媒体４００ｂを導通させてもよい。
【０１０６】
このように、様々な温度分布の管理が可能となり、極めて汎用性が高く、品質の安定した熱交換器を得ることができる。したがって、集束チューブ１で構成する流体輸送配管５０２は、温調を要する半導体や液晶の製造するための装置において、熱交換器として機能させることができ、汎用性が高い。
【０１０７】
なお、図１２（ｂ）に示すように、上段樹脂製チューブ１０ａや下段樹脂製チューブ１０ｂのいずれかに電気配線４００ｃを導通させてもよい。これにより、流体滴下部５０１の移動にともなって移動する電気配線４００ｃが露出せず、他の機構に引っ掛かったりして断線するおそれが無く、より好適である。
【０１０８】
以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、
樹脂製チューブは、樹脂製チューブ１０、上段樹脂製チューブ１０ａ及び下段樹脂製チューブ１０ｂに対応し、
以下同様に、
導通対象物は、流体４００、プロセス流体４００ａ、液状熱媒体４００ｂ及び電気配線４００ｃに対応し、
離間治具は、離間部形成プレート２００に対応するも、上記実施形態に限定するものではない。
【０１０９】
例えば、上述の説明において、幅方向Ｗに密着させて１２本の下段樹脂製チューブ１０ｂと、１１本の上段樹脂製チューブ１０ａとで略台形状に構成した集束チューブ１について説明したが、この本数に限定されず、その他の本数や、略円形状に樹脂製チューブ１０を並列配置してもよい。また、左右非対称に配置してもよい。このように、樹脂製チューブ１０をさまざまな配置で配置することによって、導通する流体４００の用途に応じて導通させることができる。また、樹脂製チューブ１０の内部空間１０ｃに、装置における吸排気のための気体を導通対象物として導通させてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１…集束チューブ
２…並行融着部
３…チューブ離間部
１０…樹脂製チューブ
１０ａ…上段樹脂製チューブ
１０ｂ…下段樹脂製チューブ
２０…樹脂製熱収縮チューブ
１００…融着金型
２００…離間部形成プレート
４００…流体
４００ａ…プロセス流体
４００ｂ…液状熱媒体
４００ｃ…電気配線
ｍ…密着部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導通対象物の導通を許容する樹脂製チューブを、互いに隣接するように複数並列配置し、隣り合う樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させて並行融着部を構成するとともに、
該並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌し、
前記樹脂製チューブ及び収縮後の前記樹脂製熱収縮チューブが、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する
集束チューブ。
【請求項２】
前記並行融着部を、
前記樹脂製チューブにおける両端の所定範囲より長手方向中央側部分に構成し、
前記並行融着部の長手方向両端部側に、隣り合う樹脂製チューブの密着部分が熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部を構成した
請求項１に記載の集束チューブ。
【請求項３】
前記樹脂製チューブを、
可撓性を有する変性ＰＴＦＥ樹脂製チューブで構成した
請求項１又は２に記載の樹脂製熱交換器。
【請求項４】
導通対象物の導通を許容するとともに、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する樹脂製チューブを、外面同士を密着させて融着金型に並行配置し、
並列配置した前記樹脂製チューブを、前記融着金型ごと加熱して、外面同士が密着する前記樹脂製チューブの密着部分を融着によって一体化させて並行融着部を構成し、
該並行融着部に、収縮後において可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する樹脂製熱収縮チューブを外嵌し、加熱収縮させて固定する
集束チューブの製造方法。
【請求項５】
前記融着金型の外部で、並行配置した前記樹脂製チューブにおける両端の所定範囲を相互に離間させる離間治具を、加熱前に装着する
請求項４に記載の樹脂製熱交換器の製造方法。
【請求項１】
導通対象物の導通を許容する樹脂製チューブを、互いに隣接するように複数並列配置し、隣り合う樹脂製チューブの密着部分を熱融着によって一体化させて並行融着部を構成するとともに、
該並行融着部に樹脂製熱収縮チューブを外嵌し、
前記樹脂製チューブ及び収縮後の前記樹脂製熱収縮チューブが、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する
集束チューブ。
【請求項２】
前記並行融着部を、
前記樹脂製チューブにおける両端の所定範囲より長手方向中央側部分に構成し、
前記並行融着部の長手方向両端部側に、隣り合う樹脂製チューブの密着部分が熱融着せず、相互に離間するチューブ離間部を構成した
請求項１に記載の集束チューブ。
【請求項３】
前記樹脂製チューブを、
可撓性を有する変性ＰＴＦＥ樹脂製チューブで構成した
請求項１又は２に記載の樹脂製熱交換器。
【請求項４】
導通対象物の導通を許容するとともに、可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する樹脂製チューブを、外面同士を密着させて融着金型に並行配置し、
並列配置した前記樹脂製チューブを、前記融着金型ごと加熱して、外面同士が密着する前記樹脂製チューブの密着部分を融着によって一体化させて並行融着部を構成し、
該並行融着部に、収縮後において可撓性及び伸縮性のうち少なくとも一方を有する樹脂製熱収縮チューブを外嵌し、加熱収縮させて固定する
集束チューブの製造方法。
【請求項５】
前記融着金型の外部で、並行配置した前記樹脂製チューブにおける両端の所定範囲を相互に離間させる離間治具を、加熱前に装着する
請求項４に記載の樹脂製熱交換器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−９４６５４（Ｐ２０１１−９４６５４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４７２０８（Ｐ２００９−２４７２０８）
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００２２９７３７）日本ピラー工業株式会社 (337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００２２９７３７）日本ピラー工業株式会社 (337)
【Ｆターム（参考）】
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