JP2014152636A - バルブの製造方法、及びＮａ供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部の空間内にＮａと共に封入されるゲッター剤の量を少なくする。
【解決手段】Ｎａ供給装置は、Ｎａを貯めておく貯蔵系装置Ｓと、バルブ本体５周りに不活性ガスをパージしつつ、バルブ本体５の注入口５ａからバルブ本体５の空間４ａ内に貯蔵系装置Ｓに貯められているＮａを注入するＮａ注入系装置Ｉと、を備える。貯蔵系装置Ｓは、Ｎａ、及びＮａを含むタンク内容物中の夾雑物を化合により除去するゲッター剤であるＴｉ粉を貯めておくＮａ貯蔵タンク１０と、タンク内容物を加熱する加熱器１４と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部の空間内にＮａが封入されているバルブの製造方法、バルブ本体の空間内にＮａを供給するＮａ供給装置に関する。

自動車等のエンジンの高性能化を図るために、エンジンバルブとして、内部空間内にＮａを封入したものがある。Ｎａは、比重が小さい上に、熱伝導率が高い。このため、Ｎａをバルブの内部に封入することで、バルブの軽量化を図ることができると共に、バルブの冷却効率を高めることができる。

ところで、Ｎａは、反応性が高く、大気中の成分とも容易に反応し、そのハンドリングが極めて難しい。そこで、以下の特許文献１では、このようなバルブの量産化を実現するため、タンク内にＮａを貯蔵しておき、このバルブ本体を収納できる収納室内にバルブ本体を配し、この収納室内に不活性ガスをパージしつつ、タンク内のＮａをバルブ本体の注入口からバルブ本体の空間内に注入する方法が提案されている。

また、Ｎａは、前述したように、反応性が高いため、Ｎａをバルブ本体内に封入しても、残留酸素や水分、さらには高温時におけるバルブから生成されるアウトガス（主として、Ｈ_２、Ｏ、Ｏ_２）と反応することで、Ｎａの熱伝導率は低下する。そこで、以下の特許文献２では、Ｎａ化合物と還元反応するゲッター剤をＮａと共に充填する方法が提案されている。

特開２０１２−１３６９７８号公報 特開平６−１０６２８号公報

上記特許文献２に記載の方法では、確かに、バルブ本体内のＮａ中の純Ｎａ量を多くすることができる。しかしながら、バルブ本体内に封入するゲッター剤を多くすると、Ｎａの封入目的であるバルブの軽量化及びバルブの冷却効率の向上が阻害される、という問題点がある。これは、一般的に、ゲッター剤の比重がＮａの比重よりも大きく、ゲッター剤の熱伝導率がＮａの熱伝導率よりも低いからである。

そこで、本発明は、量産化を図りつつも、バルブ本体内に投入するゲッター剤を少なくすることができるバルブの製造方法、及び、バルブ本体の空間内にＮａを供給するＮａ供給装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するための発明の一態様としてのバルブの製造方法は、
内部の空間内にＮａが封入されているバルブの製造方法において、タンク内にＮａを貯めておくＮａ貯蔵工程と、内部に空間が形成されているバルブ本体周りに不活性ガスをパージしつつ、該バルブ本体の注入口から該空間内に前記タンク内のＮａを注入するＮａ注入工程と、前記注入口を封止する封止工程と、を実行し、前記Ｎａ貯蔵工程では、Ｎａを含むタンク内容物中の夾雑物を化合により除去するゲッター剤を前記タンク内に投入しておき、該タンク内容物を加熱することを特徴とする。

当該製造方法では、タンク内にＮａと共にゲッター剤を入れているので、バルブ本体の空間中に注入するＮａ中の純Ｎａ量を高めることができる。このため、当該製造方法では、
バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量を少なくすることができる。

ここで、前記バルブの製造方法において、前記Ｎａ貯蔵工程では、前記ゲッター剤によるＮａ化合物の還元反応が活性化する温度以上に、前記タンク内容物を加熱することが好ましい。

当該製造方法では、Ｎａ貯蔵工程でのゲッター剤によるＮａ化合物の還元反応が活性化するので、バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量をより少なくすることができる。

また、前記バルブの製造方法において、前記Ｎａ貯蔵工程では、前記タンク内容物を撹拌してもよい。

当該製造方法では、ゲッター剤とＮａとの接触率が高まるので、ゲッター剤による夾雑物の除去効率を高めることができる。このため、当該製造方法では、バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量をより少なくすることができる。

また、前記バルブの製造方法において、前記タンクとして、第一タンクと、該第一タンク内の第一タンク内容物が流入する第二タンクとを有し、前記Ｎａ貯蔵工程では、前記第一タンク内の第一タンク内容物及び前記第二タンク内の第二タンク内容物を加熱し、該第一タンクから該第二タンクへの前記第一タンク内容物の流入過程で、該第一タンク内容物を冷却して、該第一タンク内容物中に含まれている不純物を除去してもよい。

当該製造方法では、バルブ本体の空間中に注入するＮａ中の純Ｎａ量をより高めることができるので、バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量をより少なくすることができる。

また、前記バルブの製造方法において、前記封止工程の前に、前記バルブ本体の前記空間内に前記ゲッター剤を入れるゲッター剤投入工程を実行してもよい。この場合、前記ゲッター剤投入工程は、前記Ｎａ注入工程前に実行することが好ましい。

当該製造方法では、バルブの空間内に残った残留酸素や水分、さらには高温時におけるバルブから生成されるアウトガスとＮａが反応して、Ｎａ化合物が生成されても、これを純Ｎａにすることができる。

また、前記バルブの製造方法において、前記タンクから流出した前記タンク内容物中の酸素濃度を検知し、該酸素濃度が予め定められ濃度以上になると、前記タンク内に前記ゲッター剤を追加するゲッター剤追加工程を実行してもよい。

当該製造方法では、タンク内へのゲッター剤の追加管理を容易に行うことができる。

また、前記バルブの製造方法において、前記ゲッター剤は、紛体であり、前記ゲッター剤は、該ゲッター剤が通過不能で溶融Ｎａが通過可能な網目材で形成された籠内に入っている状態で、前記タンク内に入れられていてもよい。

当該製造方法では、籠内のゲッター剤の多くが化合物となり、ゲッター剤が劣化してきた場合、この籠をタンクから取出し、ゲッター剤が入っている新たな籠をタンクに入れることで、比較的容易にゲッター剤の劣化に対応することができる。

また、前記バルブの製造方法において、前記ゲッター剤は、基体の表面に付着している状態で、該基体と共に前記タンク内に入れられていてもよい。

当該製造方法でも、基体表面のゲッター剤の多くが化合物となり、ゲッター剤が劣化してきた場合、この基体をタンクから取出し、新たな基体をタンクに入れることで、比較的容易にゲッター剤の劣化に対応することができる。

上記問題点を解決するための発明の一態様としてのＮａ供給装置は、
バルブ本体の空間内に該バルブ本体の注入口からＮａを供給するＮａ供給装置において、Ｎａを貯めておく貯蔵系装置と、前記バルブ本体周りに不活性ガスをパージしつつ、該バルブ本体の注入口から該バルブ本体の前記空間内に前記貯蔵系装置に貯められているＮａを注入するＮａ注入系装置と、を備え、
前記貯蔵系装置は、Ｎａ、及び該Ｎａを含むタンク内容物中の夾雑物を化合により除去するゲッター剤を貯めておくタンクと、該タンク内容物を加熱する加熱器と、を有することを特徴とする。

当該Ｎａ供給装置では、タンク内にＮａと共にゲッター剤が入っているので、バルブ本体の空間中に注入するＮａ中の純Ｎａ量を高めることができる。このため、当該Ｎａ供給装置では、バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量を少なくすることができる。

ここで、前記Ｎａ供給装置において、前記貯蔵系装置は、前記タンク内容物の温度を検知する温度計を有し、前記加熱器は、前記温度計で検知された温度に基づき、前記ゲッター剤によるＮａ化合物の還元反応が活性化する温度以上に、前記タンク内容物を加熱するものでもよい。

当該Ｎａ供給装置では、タンクでのゲッター剤によるＮａ化合物の還元反応が活性化するので、バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量をより少なくすることができる。

また、前記Ｎａ供給装置において、前記貯蔵系装置は、前記タンク内容物を撹拌する撹拌機を有してもよい。

当該Ｎａ供給装置では、ゲッター剤とＮａとの接触率が高まるので、ゲッター剤による夾雑物の除去効率を高めることができる。このため、当該Ｎａ供給装置では、バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量をより少なくすることができる。

また、前記Ｎａ供給装置において、前記貯蔵系装置は、前記タンクから流出した前記タンク内容物中の酸素濃度を検知する酸素濃度計と、前記酸素濃度計で検知された前記酸素濃度が予め定められ濃度以上になると、前記タンク内に前記ゲッター剤を供給するゲッター剤供給機と、を有してもよい。

当該Ｎａ供給装置では、タンク内へのゲッター剤の追加を自動化することができる。

また、前記Ｎａ供給装置において、前記貯蔵系装置は、前記タンクとして、第一タンク及び第二タンクを有し、前記加熱器として、前記第一タンク内の第一タンク内容物を加熱する第一加熱器及び前記第二タンク内の第二タンク内容物を加熱する第二加熱器を有すると共に、前記第一タンク内から前記第二タンク内へ前記第一タンク内容物を導きつつ冷却するタンク間配管と、該タンク間配管中に配置され、該タンク間配管を流れる前記第一タンク内容物から不純物を除去するフィルタと、を有してもよい。

当該Ｎａ供給装置では、バルブ本体の空間中に注入するＮａ中の純Ｎａ量をより高めることができるので、バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量をより少なくすることができる。

本発明によれば、バルブ本体の空間中に注入するＮａ中の純Ｎａ量をより高めることができるので、バルブ本体の空間内に投入するゲッター剤の量をより少なくすることができる。

本発明に係る第一実施形態におけるＮａ供給装置の構成図である。 本発明に係る第一実施形態におけるバルブの製造手順を示すフローチャートである。 本発明に係る第一実施形態におけるＮａ供給装置の動作を示す説明図（その１）である。 本発明に係る第一実施形態におけるＮａ供給装置の動作を示す説明図（その２）である。 Ｎａの反応率と必要Ｔｉ量との関係を示すグラフである。 本発明に係る第二実施形態におけるＮａ供給装置の構成図である。 本発明に係る第一実施形態のＮａ供給装置における注入系装置の変形例の構成図である。 変形例の注入系装置を有するＮａ供給装置の動作を示す説明図（その１）である。 変形例の注入系装置を有するＮａ供給装置の動作を示す説明図（その１）である。 本発明に係るゲッター剤の保持形態における第一変形例を示す説明図である。 本発明に係るゲッター剤の保持形態における第二変形例を示す説明図である。 バルブの構成を示す説明図である。面図である。

以下、本発明に係るバルブの製造方法及びこの方法を実行するための装置の各種実施形態及び各種変形例について、図面を参照して詳細に説明する。

「バルブ」
まず、以下の実施形態に製造するバルブについて、図２を用いて説明する。
以下の実施形態で製造するバルブ１は、エンジンにおけるシリンダヘッドの開口を塞ぐ傘形状のバルブヘッド２と、傘形状のバルブヘッド２の頂点部から延びているバルブステム３と、これらの内部の空間内に封入されているＮａと、を有している。バルブヘッド２及びバルブステム３内に形成されている空間は、互いにつながって一つの空間４を成している。なお、バルブヘッド２内の空間は、同図では、バルブヘッド２の外観形状に対応して、バルブステム３の径よりも大きく広がっているが、バルブステム３内の空間と同径の空間であってもよい。

但し、本実施形態のバルブ１の製造途中では、バルブヘッド２とバルブステム３の一端側の部分とが一体のバルブ本体５と、バルブステム３の他端側の部分であるステムエンド部６とが、分離している。バルブ本体５及びステムエンド部６には、両者が接合された際に前述の空間４を成す空間４ａ，４ｂがそれぞれ形成されている。バルブ本体５の空間４ａは、ステムエンド部６側が開口しており、この開口がＮａの注入口５ａを成している。また、ステムエンド部６の空間４ｂは、バルブ本体５側が開口している。

「第一実施形態」
次に、バルブ１の製造方法及びこの方法を実行するための装置の第一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。

本実施形態のバルブ１の製造方法を実行するための装置は、バルブ本体５の空間４ａ内にＮａを供給するＮａ供給装置である。

Ｎａ供給装置は、図１に示すように、Ｎａを貯蔵する貯蔵系装置Ｓと、貯蔵系装置Ｓに貯蔵されているＮａをバルブ本体５の空間４ａ内に注入する注入系装置Ｉと、を備えている。

貯蔵系装置Ｓは、Ｎａを貯めておくＮａ貯蔵タンク１０と、Ｎａ貯蔵タンク１０内を撹拌する撹拌機１１と、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物を注入系装置Ｉに導くタンク内容物排出配管１２と、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物の温度を検知する温度計１３と、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物を加熱する加熱器１４と、Ｎａ貯蔵タンク１０からタンク内容物排出配管１２に流出たタンク内容物中の酸素元素の濃度を検知する酸素濃度計１５と、ゲッター剤の一種であるＴｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内に供給するＴｉ供給機（ゲッター剤供給機）１６と、Ｔｉ粉がＮａと共にＮａ貯蔵タンク１０外へ流出するのを防ぐＴｉ粉フィルタ１７と、を有している。

加熱器１４は、温度計１３で検知された温度に基づきＮａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物を加熱する。具体的には、加熱器１４は、温度計１３で検知される温度がＴｉ粉によるＮａ化合物の還元反応が活性化する温度（例えば、３５０℃）以上になるよう、タンク内容物を加熱する。また、Ｔｉ供給機１６は、タンク内容物排出配管１２に流出したタンク内容物中の酸素元素の濃度が予め定められた濃度（例えば、５ｐｐｍ）以上になると、Ｎａ貯蔵タンク１０内にＴｉ粉を定量供給する。Ｔｉ粉フィルタ１７は、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物排出配管１２近傍に固定されている。

注入系装置Ｉは、バルブ本体５の空間４ａ内に注入するＮａの容積相当の容量があるＮａ定量タンク２０と、Ｎａ定量タンク２０内のタンク内容物をバルブ本体５の空間４ａ内に導くＮａ注入配管２１と、Ｎａ貯蔵タンク１０から流出するタンク内容物の流量を調節する第一Ｎａ調節弁２２と、Ｎａ定量タンク２０から流出するタンク内容物の流量を調節する第二Ｎａ調節弁２３と、Ｎａ注入配管２１回り及び注入位置におけるバルブ本体５の少なくとも注入口５ａ周りを覆うスカート２９と、Ｎ_２等の不活性ガス発生源９からの不活性ガスをスカート２９内等に導くガス配管３０と、ガス配管３０を流れるガス流量を調節する調節弁と、を有する。なお、バルブ本体５の注入位置とは、ここでは、バルブ本体５の空間４ａ内にＮａ注入配管２１の先端部が入っているときのバルブ本体５の位置である。

ガス配管３０は、不活性ガス発生源９とつながっているガス本管３１と、ガス本管３１から分岐して不活性ガスをＮａ貯蔵タンク１０内に導くタンク供給ガス支管３２と、Ｎａ貯蔵タンク１０内のガスを外部に排気する排気ガス管３８と、ガス本管３１から分岐して不活性ガスをスカート２９内に導くスカート供給ガス支管３４と、ガス本管３１から分岐して不活性ガスを注入位置のバルブ本体５の空間４ａ内に不活性ガスを導くバルブ供給ガス支管３６と、を有する。

調節弁は、タンク供給ガス支管３２を流れる不活性ガスの流量を調節するタンク供給ガス調節弁３３と、排気ガス管３８を流れる不活性ガスの流量を調節する排気ガス調節弁３９と、スカート供給ガス支管３４を流れる不活性ガスの流量を調節するスカート供給ガス調節弁３５と、バルブ供給ガス支管３６を流れる不活性ガスの流量を調節するバルブ供給ガス調節弁３７と、を有する。

次に、図２に示すフローチャートに従がって、バルブ１の製造手順と共にＮａ供給装置の動作について説明する。

まず、Ｎａ及びゲッター剤であるＴｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内に投入し、これらをＮａ貯蔵タンク１０内に貯蔵する（Ｓ１０：Ｎａ貯蔵工程）。Ｎａ貯蔵タンク１０内にＮａを入れる際、Ｎａは固体であってもよいし、溶融状態であってもよい。この際、タンク供給ガス調節弁３３を開けて、不活性ガス発生源９からの不活性ガスをＮａ貯蔵タンク１０内に供給すると共に、排気ガス調節弁３９を開けて、Ｎａ貯蔵タンク１０内のガスを外部に排気する。また、第一Ｎａ調節弁２２を閉じておき、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物がＮａ定量タンク２０へ流入しないようにしておく。

Ｎａ貯蔵タンク１０内へのＮａ及びＴｉ粉の投入が終了すると、タンク供給ガス調節弁３３を閉じた後、加熱器１４を駆動し、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物を加熱する。この加熱器１４は、前述したように、温度計１３で検知される温度がＴｉ粉とＮａ化合物との還元反応が活性化する温度以上になるよう、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物を加熱する。具体的に、加熱器１４は、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物を加熱して、このタンク内容物を例えば、３５０〜５００℃の温度にする。タンク内容物の温度が目的の温度になると、排気ガス調節弁３９を閉じる。

固体ＮａをＮａ貯蔵タンク１０内に入れた場合、この加熱過程で、Ｎａは融点（９８℃）に至り、溶融する。Ｎａが溶融すると、撹拌機１１を駆動し、溶融Ｎａを撹拌して、溶融ＮａとＴｉ粉との接触率を高める。なお、Ｔｉ粉は、Ｎａの溶融後に、Ｎａ貯蔵タンク１０内に投入してもよい。

Ｎａは、反応性が高く、大気中の成分とも容易に反応し、以下のように、Ｎａ_２Ｏ、ＮａＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３等のＮａ化合物となる。
４Ｎａ＋Ｏ_２→２Ｎａ_２Ｏ
２Ｎａ＋２Ｈ_２Ｏ→２ＮａＯＨ＋Ｈ_２
Ｎａ_２Ｏ＋ＣＯ_２→Ｎａ_２ＣＯ_３

これらのＮａ化合物は、いずれもＮａよりも熱伝導率が低く、このままバルブ本体５に封入されると、バルブ１の熱伝導性を低下させる。さらに、これらのＮａ化合物は、強アルカリであるため、このままバルブ本体５に封入されると、バルブ１内部を腐食させる。

ＮａをＮａ貯蔵タンク１０内に入れる際、さらに、ＮａをＮａ貯蔵タンク１０内に入れた後にＮａを加熱溶融する際、Ｎａが大気中の成分等と完全に非接触状態にすることは難しく、Ｎａ貯蔵タンク１０内に入れたＮａの一部が前述したようなＮａ化合物になる可能性が高い。また、Ｎａ貯蔵タンク１０内に入れるＮａ中に既にＮａ化合物が含まれている場合もある。

そこで、本実施形態では、Ｎａ貯蔵タンク１０内にゲッター剤であるＴｉ粉を投入すると共に、Ｔｉ粉によるＮａ化合物の還元反応が活性化する温度以上にＮａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物を加熱し、以下に示すように、Ｔｉ粉とＮａ化合物とを還元反応させて、純Ｎａ（化合物を形成していないＮａ）を生成している。
Ｎａ_２Ｏ＋Ｔｉ→ＴｉＯ＋２Ｎａ
２ＮａＯＨ＋３Ｔｉ→ＴｉＨ_２＋２ＴｉＯ＋２Ｎａ
Ｎａ_２ＣＯ_３＋４Ｔｉ→ＴｉＣ＋３ＴｉＯ＋２Ｎａ

以上のように、本実施形態では、Ｎａ貯蔵工程（Ｓ１０）において、ゲッター剤であるＴｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内のＮａに投入しているので、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物中の純Ｎａの量を多くすることができる、言い換えると、Ｎａ化合物の量を少なくすることができる。

次に、図３に示すように、スカート供給ガス調節弁３５を開けて、スカート２９内に不活性ガスを供給し、スカート２９内を不活性ガス雰囲気にする（Ｓ１１：不活性ガス雰囲気形成工程）。なお、この際、バルブ供給ガス調節弁３７を開けて、ここからも不活性ガスを放出してもよい。また、この際、第一Ｎａ調節弁２２は閉じた状態を維持している。

次に、バルブ本体５の空間４ａ内に、ゲッター剤であるＴｉ粉を投入する（Ｓ１２：Ｔｉ粉投入工程）。なお、このＴｉ粉投入工程（Ｓ１２）は、不活性ガス雰囲気形成工程（Ｓ１１）の前に実行されてもよい。

次に、バルブ本体５をスカート２９内に挿入して、バルブ本体５を注入位置に位置させると共に、バルブ供給ガス調節弁３７を開けて、スカート２９内に挿入されたバルブ本体５の空間４ａ内に不活性ガスを供給する（Ｓ１３：バルブ挿入工程）。この結果、バルブ本体５の空間４ａ内及びバルブ本体５の注入口５ａ周りは不活性ガス雰囲気となる。また、バルブ本体５の空間４ａ内に、Ｎａ注入配管２１の先端部が挿入される。なお、この工程でも、スカート供給ガス調節弁３５からスカート２９内に不活性ガスを供給し続けることが好ましい。

次に、第二Ｎａ調節弁２３を閉じ、第一Ｎａ調節弁２２を開けて、Ｎａ定量タンク２０内にＮａ貯蔵タンク１０のタンク内容物を流入させ、Ｎａ定量タンク２０内をこのタンク内容物で満たす（Ｓ１４：Ｎａ定量分取り）。この際、タンク供給ガス調節弁３３及び排気ガス調節弁３９を開け、このＮａ定量分取り工程（Ｓ１４）の終了と共に、タンク供給ガス調節弁３３及び排気ガス調節弁３９を閉じる。また、Ｎａ定量タンク２０には、Ｎａ貯蔵タンク１０内のタンク内容物のうち、Ｔｉ及びＴｉ化合物（例えば、ＴｉＯ、ＴｉＨ_２、ＴｉＣ等）はＴｉ粉フィルタ１７で捕捉されるため、流れ込まない。なお、このＮａ定量分取り工程（Ｓ１４）は、バルブ挿入工程（Ｓ１３）、Ｔｉ粉投入工程（Ｓ１２）、不活性ガス雰囲気形成工程（Ｓ１１）のいずれかの前に実行されてもよい。

Ｎａ定量分取り工程（Ｓ１４）では、Ｎａ貯蔵タンク１０とＮａ定量タンク２０との間のタンク内容物排出配管１２中をタンク内容物が流れる。図１に示すように、酸素濃度計１５、このタンク内容物中の酸素元素の濃度を検知する。Ｔｉ供給機１６は、酸素濃度計１５で検知された酸素元素の濃度が予め定められた濃度（例えば、５ｐｐｍ）以上であるか否かを判断する（Ｓ１５）。Ｔｉ供給機１６は、酸素濃度計１５で検知された酸素元素の濃度が予め定められた濃度以上であれば、Ｔｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内に所定量追加した後（Ｓ１６：Ｔｉ追加工程）、後述のステップ１７に進む。また、酸素濃度計１５で検知された酸素元素の濃度が予め定められた濃度以上でないときには、直ちに、後述のステップ１７に進む。

ステップ１７では、第一Ｎａ調節弁２２を閉じ、第二Ｎａ調節弁２３を開けて、Ｎａ定量タンク２０内のタンク内容物をバルブ本体５の空間４ａ内に注入する（Ｓ１７：Ｎａ注入工程）。

次に、スカート２９内からバルブ本体５を取り出しつつ、バルブ本体５の注入口５ａをキャップ８等で仮封止する。そして、バルブ本体５をスカート２９内から完全に取り出し、バルブ本体５が退避位置に至ると、バルブ供給ガス調節弁３７及びスカート供給ガス調節弁３５を閉じる（Ｓ１８：バルブ１退避工程）。

次に、バルブ本体５内のＮａ等が冷却されて固化してから、キャップ８等を取り外し、図１２に示すように、このバルブ本体５にステムエンド部６を摩擦圧接等で接合して、バルブ本体５の注入口５ａを封止する（Ｓ１９：バルブ本体封止工程）。

以上で、Ｎａが内部に封入されたバルブ１が完成する。

本実施形態では、以上の工程を繰り返して実行して、多数のバルブ１を量産する。なお、Ｎａ貯蔵工程（Ｓ１０）は、以上で説明したＳ１１〜Ｓ１９の工程中でも継続して実行される。本実施形態では、多数のバルブ１を量産する過程で、Ｎａ貯蔵タンク１０内のＮａは次第に減少する。このため、Ｎａ貯蔵タンク１０内には、随時、Ｎａが供給される。Ｎａ貯蔵タンク１０内に随時Ｎａが供給されると、Ｔｉ粉もＮａ貯蔵タンク１０内に投入する必要性が生じる。そこで、本実施形態では、Ｎａ貯蔵タンク１０とＮａ定量タンク２０との間のタンク内容物排出配管１２中を流れるタンク内容物中の酸素元素の濃度が予め定められた濃度（例えば、５ｐｐｍ）以上になると、Ｔｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内に所定量追加するようにしている。

以上のように、本実施形態では、比重が小さく且つ熱伝導率が高いＮａをバルブ１の内部に封入しているので、バルブ１の軽量化及びバルブ１の冷却効率を高めることができる。しかも、本実施形態では、バルブ１内にＮａと共に、ゲッター剤であるＴｉ粉を封入しているので、バルブ１の空間４内に残った残留酸素や水分、さらには高温時におけるバルブ１から生成されるアウトガス（主として、Ｈ_２、Ｏ、Ｏ_２）とＮａが反応して、Ｎａ化合物が生成されても、これを純Ｎａにすることができる。

ここで、Ｔｉ粉投入工程（Ｓ１２）でバルブ本体５の空間４ａ内に投入するＴｉ粉量について説明する。

図５に示すように、全Ｎａモル数に対する反応Ｎａ（化合物になったＮａ）モル数である反応率が高くなるほど、全Ｎａを全て純Ｎａにするために必要なＴｉ量は多くなる。なお、図６において、横軸は反応率であり、縦軸は各反応率のＮａを全て純Ｎａにするために必要な量である必要Ｔｉ量である。但し、縦軸の必要Ｔｉ量は、反応率７．５％のＮａを全て純Ｎａにするための必要Ｔｉ量を１００とし、各反応率のＮａを全て純Ｎａにするための必要Ｔｉ量をこれに対する比率で示している。

ところで、バルブ１の長期使用後におけるバルブ１内のＮａの反応率は、３〜５％であることが確認されている。このため、Ｔｉ粉投入工程（Ｓ１２）では、基本的に、反応率３〜５％のＮａを全て純Ｎａにするために必要な量のＴｉ粉をバルブ本体５の空間４ａ内に投入すればよい。しかしながら、本実施形態では、Ｔｉ粉投入工程（Ｓ１２）では、反応率７．５％のＮａを純Ｎａにするための必要Ｔｉ量分のＴｉ粉をバルブ本体５の空間４ａ内に投入する。

このため、本実施形態では、Ｎａ化合物を純Ｎａにするために寄与しなくてもよいＴｉ粉が多少存在することになり、つまりＴｉ粉に余裕分が生じることになる。本実施形態では、この余裕分のＴｉ粉は、バルブ１の空間４内でＮａが占めていない空間４中に存在する酸素や窒素等と反応し、これらとの化合物（例えば、ＴｉＯ、ＴｉＮ）を形成する。バルブ１は、その使用時に温度上昇するため、このバルブ１内の内圧も上昇する。内圧が上昇すると、バルブ１内におけるＮａの流動性が低下するため、バルブ１の冷却効率が低下する。しかしながら、本実施形態では、前述したように、バルブ１の空間４内でＮａが占めていない空間４中に存在する酸素や窒素とＴｉ粉が反応して、Ｔｉとこれらとの化合物が形成されるため、バルブ１の温度上昇に伴う内圧上昇を抑えることができる。よって、本実施形態では、内圧上昇に伴うバルブ１の冷却効率の低下を抑えることができる。

さらに、本実施形態では、バルブ本体５の空間４ａ中に注入するＮａ中の純Ｎａ量を高めることができるため、Ｔｉ粉投入工程（Ｓ１２）でバルブ本体５の空間４ａ内に投入するＴｉ量を少なくすることができる。具体的に、本実施形態では、前述したように、バルブ本体５の空間４ａ内に投入するＴｉ量を、反応率７．５％のＮａを純Ｎａにするための必要Ｔｉ量にまで少なくすることができる。

Ｔｉ粉は、Ｎａ化合物を還元して純Ｎａを生成するため、バルブ１内にＮａと共にＴｉ粉を封入しておくことで、基本的に、Ｎａに求められる機能、つまりバルブ１の軽量化及びバルブ１の冷却効率の向上に寄与する。しかしながら、ゲッター剤であるＴｉ粉の比重はＮａの比重よりも大きく、しかも、Ｔｉ粉の熱伝導率はＮａの熱伝導率よりも低いため、バルブ１内にＴｉ粉を多く入れ過ぎると、却って、バルブ１の軽量化及びバルブ１の冷却効率の向上を阻害する。

本実施形態では、前述したように、バルブ本体５の空間４ａ内に投入するＴｉ量を少なくすることができるので、Ｔｉ量が多くなることによる弊害を解消することができ、バルブ１の軽量化及びバルブ１の冷却効率の向上を図ることができる。

「第二実施形態」
次に、バルブ１の製造方法及びこの方法を実行するための装置の第二実施形態について、図６を参照して説明する。

本実施形態のバルブ１の製造方法を実行するための装置も、バルブ本体５の空間４ａ内にＮａを供給するＮａ供給装置である。このＮａ供給装置も、第一実施形態のＮａ供給装置と同様、Ｎａを貯蔵する貯蔵系装置Ｓａと、貯蔵系装置Ｓａに貯蔵されているＮａをバルブ本体５の空間４ａ内に注入する注入系装置Ｉと、を備えている。本実施形態におけるＮａ供給装置における注入系装置Ｉは第一実施形態の注入系装置Ｉと同一である。一方、本実施形態におけるＮａ供給装置における貯蔵系装置Ｓａは、第一実施形態の貯蔵系装置Ｓと異なる。そこで、以下では、本実施形態の貯蔵系装置Ｓａの構成及び動作について主として説明する。

本実施形態の貯蔵系装置Ｓａは、Ｎａを貯めておく第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ及び第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂと、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａの第一タンク内容物を第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂに導くタンク間配管１８と、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内の第二タンク内容物を注入系装置Ｉに導くタンク内容物排出配管１２と、を有している。

本実施形態の貯蔵系装置Ｓａでは、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ及び第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ毎に、Ｎａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂ内を撹拌する撹拌機１１ａ，１１ｂと、タンク内容物の温度を検知する温度計１３ａ，１３ｂと、タンク内容物を加熱する加熱器１４ａ，１４ｂと、ＴｉをＮａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂ内に供給するＴｉ供給機１６ａ，１６ｂと、Ｔｉ粉がＮａと共に貯蔵タンク外へ流出するのを防ぐＴｉ粉フィルタ１７ａ，１７ｂとが設けられている。さらに、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ及び第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ毎に、ガス本管３１から分岐して不活性ガスをＮａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂ内に導くタンク供給ガス支管３２ａ，３２ｂと、Ｎａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂ内のガスを外部に排気する排気ガス管３８ａ，３８ｂと、タンク供給ガス支管３２ａ，３２ｂを流れる不活性ガスの流量を調節するタンク供給ガス調節弁３３ａ，３３ｂと、排気ガス管３８ａ，３８ｂを流れる不活性ガスの流量を排気ガス調節弁３９ａ，３９ｂと、が設けられている。なお、タンク供給ガス支管３２ａ，３２ｂ、排気ガス管３８ａ，３８ｂ、タンク供給ガス調節弁３３ａ，３３ｂ、排気ガス調節弁３９ａ，３９ｂは、いずれも、第一実施形態と同様、注入系装置Ｉの一部である。また、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂには、この第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内の第二タンク内容物の容量を検知するためのレベル計４１が設けられている。

各Ｎａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂに設けられている加熱器１４ａ，１４ｂは、第一実施形態と同様、温度計１３ａ，１３ｂで検知された温度に基づきＮａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂ内のタンク内容物を加熱する。

本実施形態では、第一実施形態と同様、タンク内容物排出配管１２には、ここに流出した第二タンク内容物中の酸素元素の濃度を検知する酸素濃度計１５ｂが設けられている。また、本実施形態では、タンク間配管１８にも、ここに流れた第一タンク内容物中の酸素元素の濃度を検知する酸素濃度計１５ａが設けられている。各Ｎａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂに設けられているＴｉ供給機１６ａ，１６ｂは、第一実施形態と同様、対応する酸素濃度計１５ａ，１５ｂで検知された濃度が予め定められた濃度以上になると、Ｎａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂ内にＴｉ粉を定量供給する。

タンク間配管１８には、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａから流出した第一タンク内容物中に含まれる不純物（純Ｎａを除く物質）を除去する析出物フィルタ１９が設けられている。さらに、このタンク間配管１８には、析出物フィルタ１９よりも上流側に、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂに流入する第一タンク内容物の流量を調節するタンク間流量調節弁４２が設けられている。

タンク間流量調節弁４２は、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂに設けられているレベル計４１で検知された第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内の第二タンク内容物の容量が予め定められた容量を下回ると開き、所定量の第一タンク内容物を第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂに供給する。

次に、本実施形態の貯蔵系装置Ｓａの動作について説明する。

まず、Ｎａ及びゲッター剤であるＴｉ粉を第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内に投入する。この際、第一実施形態と同様に、第一タンク供給ガス調節弁３３ａを開けて、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内に不活性ガス発生源９からの不活性ガスを第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内に供給すると共に、第一排気ガス調節弁３９ａを開けて、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内のガスを外部に排気する。また、タンク間流量調節弁４２を閉じておき、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内の第一タンク内容物が第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂへ流入しないようにしておく。

第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内へのＮａ及びＴｉ粉の投入が終了すると、第一タンク供給ガス調節弁３３ａを閉じた後、第一加熱器１４ａを駆動し、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内の第一タンク内容物を加熱する。本実施形態でも、この第一加熱器１４ａは、第一温度計１３ａで検知される温度がＴｉ粉とＮａ化合物との還元反応が活性化する温度以上になるまで、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内の第一タンク内容物を加熱する。また、本実施形態でも、Ｎａが溶融すると、第一撹拌機１１ａが駆動し、溶融ＮａとＴｉ粉との接触効率が高められる。

第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内の第一タンク内容物の温度が前述の還元反応の活性化温度以上なり、その後、この第一タンク内容物を所定時間撹拌すると、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂの第二Ｔｉ供給機１６ｂからＴｉ粉を第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内に所定量投入する。そして、タンク間流量調節弁４２を開けて、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内の第一タンク内容物を第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内に供給する。この際、第二タンク供給ガス調節弁３３ｂを開けて、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内に不活性ガス発生源９からの不活性ガスを第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内に供給すると共に、第二排気ガス調節弁３９ｂを開けて、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内のガスを外部に排気する。また、第一Ｎａ調節弁２２を閉じておき、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内の第二タンク内容物が注入系装置ＩのＮａ定量タンク２０へ流入しないようにしておく。

この結果、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内の第一タンク内容物の容量が急激に少なくなるので、この第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内にＮａ及びＴｉ粉を再び投入する。

本実施形態において、タンク間配管１８及びここに設けられている析出物フィルタ１９には加熱器が設けられていない。このため、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内の第一タンク内容物がここを流れる過程で自然冷却される。なお、ここでは、析出物フィルタ１９の手前での第一タンク内容物が１２０〜１３０℃程度にまで冷却されることを想定している。このため、第一タンク内容物中のＮａ化合物（例えば、Ｎａ_２ＯやＮａＯＨ）で、Ｔｉにより還元されなかった一部のＮａ化合物が析出してくる。析出物フィルタ１９は、このＮａ化合物等を捕獲し、第一タンク内容物からＮａ化合物等を除去する。

このため、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂには、Ｎａ化合物等の多くが除去された第一タンク内容物が供給される。第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内に供給された第一タンク内容物は、ここでも、前述の還元反応の活性化温度以上に加熱されると共に、第二撹拌機１１ｂで撹拌されて、溶融ＮａとＴｉ粉との接触効率が高められる。

第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ内の第一タンク内容物の温度が前述の還元反応の活性化温度以上なり、その後、この第一タンク内容物を所定時間撹拌すると、以降、第一実施形態と同様、Ｓ１１〜Ｓ１９の工程が実行される。

本実施形態でも、多数のバルブ１を量産する過程で、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内のＮａは次第に減少する。このため、レベル計４１で検知された第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂの第二タンク内容物の容量が予め定められた容量を下回ると、タンク間流量調節弁４２が開き、所定量の第一タンク内容物が第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂに供給される。また、本実施形態でも、第一実施形態と同様、各Ｎａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂから流出したタンク内容物中の酸素元素の濃度が予め定められた濃度以上になると、該当Ｎａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂ内にＴｉ供給機１６ａ，１６ｂから所定量のＴｉ粉が追加される。

以上、本実施形態でも、Ｎａ貯蔵タンク１０ａ，１０ｂ内にＴｉ粉を入れているので、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、Ｔｉ粉が入っている第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａ及び第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂのそれぞれに一時的にＮａが貯められた後、バルブ本体５の空間４ａ内に注入される。しかも、第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａと第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂとの間では、析出物フィルタ１９でＮａ化合物等が除去される。よって、本実施形態では、第一実施形態よりも、バルブ本体５の空間４ａ中に注入するＮａ中の純Ｎａ量を高めることができる。

本実施形態では、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂにレベル計４１を設け、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内の第二タンク内容物の容量が予め定められた容量を下回ると、第二Ｎａ貯蔵タンク１０ｂ内に第一タンク内容物が補充されるように構成されている。しかしながら、本実施形態の第一Ｎａ貯蔵タンク１０ａや第一実施形態のＮａ貯蔵タンク１０の上流側に、Ｎａ補充用タンクを設けると共に、これらＮａ貯蔵タンク１０ａ，１０にレベル計４１を設け、これらのＮａ貯蔵タンク１０ａ，１０内のタンク内容物の容量が予め定められた容量を下回ると、これらのＮａ貯蔵タンク１０ａ，１０内にＮａ補充用タンク内のタンク内容物が補充されるようにしてもよい。この場合、Ｎａ補充用タンクには、Ｔｉ粉を入れない。よって、この場合、Ｔｉ粉とＮａ化合物との還元反応が活性化する温度以上になるまで、Ｎａ補充タンク内のタンク内容物を加熱する必要はなく、Ｎａが溶融する温度以上に加熱すれば足りる。

「注入系装置Ｉの変形例」
次に、以上で説明した各実施形態のＮａ供給装置における注入系装置Ｉの変形例について、図７〜図９を参照して説明する。

本変形例の注入系装置Ｉは、図７に示すように、基本的に、第一実施形態のＮａ供給装置における注入系装置Ｉに、Ｎａ定量タンク２０から流出したタンク内容物をＮａ貯蔵タンク１０に戻すＮａ戻し配管２６と、バルブ本体５がスカート２９内に挿入されている注入位置とスカート２９から外れている退避位置との間でバルブ本体５を移動させるエアーダンパ５０と、を追加したものである。なお、図７中では、図面を見易くする関係で、貯蔵系装置Ｓ中のＮａ貯蔵タンク１０周りの機器、例えば、温度計１３、酸素濃度計１５、Ｎａ供給機１６（図１）等を省略している。

本変形例では、第一実施形態の注入系装置Ｉに、Ｎａ戻し配管２６を追加した関係上、第一実施形態の第一Ｎａ調節弁２２（図１）の替りに、Ｎａ貯蔵タンク１０とＮａ定量タンク２０とを連通させる流路と、不活性ガス発生源９とＮａ定量タンク２０とを連通させる流路とを切り替える第一の三方弁２２ｂが設けられている。このため、この第一の三方弁２２ｂの一つの開口には、不活性ガス発生源９とつながっているガス本管３１から分岐している定量タンク供給ガス支管５４が接続されている。また、この定量タンク供給ガス支管５４には、ここを流れる不活性ガスの流量を調節する定量タンク供給ガス調節弁５５が設けられている。

さらに、本変形例では、第一実施形態の第二Ｎａ調節弁２３（図１）の替りに、Ｎａ注入配管２１とＮａ戻し配管２６とを連通させる流路と、Ｎａ定量タンク２０と注入位置のバルブ本体５の空間４ａとを連通させる流路とを切り替える第二の三方弁２３ｂが設けられている。

また、本変形例では、不活性ガス発生源９とつながっているガス本管３１から分岐して、不活性ガスをエアーダンパ５０に導くダンパ供給ガス支管５１が設けられている。このダンパ供給ガス支管５１には、エアーダンパ５０と不活性ガス発生源９とを連通させる流路と、エアーダンパ５０と外部とを連通させる流路とを切り替えるガス三方弁５２が設けられている。

次に、バルブ１の製造手順と共に、本変形例の注入系装置Ｉを備えているＮａ供給装置の動作について説明する。なお、バルブの製造手順は、基本的に、第一実施形態と同じであるため、このバルブの製造手順に関して、図２に示すフローチャートに従がって説明する。

まず、第一実施形態と同様、Ｎａ及びゲッター剤であるＴｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内に投入し、これらをＮａタンク内に貯蔵する（Ｓ１０：Ｎａ貯蔵工程）。

次に、図８に示すように、スカート供給ガス調節弁３５を開けて、スカート２９内に不活性ガスを供給し、スカート２９内を不活性ガス雰囲気にする（Ｓ１１：不活性ガス雰囲気形成工程）。なお、この際、バルブ供給ガス調節弁３７を開けて、ここからも不活性ガスを放出してもよい。また、この際、第一の三方弁２２ｂは、Ｎａ貯蔵タンク１０とＮａ定量タンク２０とを連通させていない状態である。

次に、エアーダンパ５０上にバルブ本体５を置いて、このバルブ本体５の空間４ａ内に、ゲッター剤であるＴｉ粉を投入する（Ｓ１２ａ：Ｔｉ粉投入工程）。なお、このＴｉ粉投入工程（Ｓ１２ａ）は、不活性ガス雰囲気形成工程（Ｓ１１）の前に実行されてもよい。

次に、バルブ本体５をスカート２９内に挿入して、バルブ本体５を注入位置に位置させると共に、バルブ供給ガス調節弁３７を開けて、スカート２９内に挿入されたバルブ本体５の空間４ａ内に不活性ガスを供給する（Ｓ１３ａ：バルブ挿入工程）。この際、ガス三方弁５２を駆動し、ダンパ供給ガス支管５１とエアーダンパ５０とを連通させて、エアーダンパ５０内に不活性ガスを供給し、このエアーダンパ５０を膨張させ、バルブ本体５を注入位置へ移動させる。この結果、バルブ本体５の空間４ａ内及びバルブ本体５の注入口５ａ周りは不活性ガス雰囲気となる。また、バルブ本体５の空間４ａ内に、Ｎａ注入配管２１の先端部が挿入される。なお、この工程でも、スカート供給ガス調節弁３５からスカート２９内に不活性ガスを供給し続けることが好ましい。

次に、第二の三方弁２３ｂを駆動し、Ｎａ注入配管２１とＮａ戻し配管２６とを連通させると共に、第一の三方弁２２ｂを駆動し、Ｎａ貯蔵タンク１０とＮａ定量タンク２０とを連通させ、Ｎａ定量タンク２０内にＮａ貯蔵タンク１０のタンク内容物を流入させ、Ｎａ定量タンク２０内をこのタンク内容物で満たす（Ｓ１４ａ：Ｎａ定量分取り）。この際、タンク供給ガス調節弁３３を開け、このＮａ定量分取り工程（Ｓ１４ａ）の終了と共に、タンク供給ガス調節弁３３を閉じる。この工程で、Ｎａ貯蔵タンク１０のタンク内容物は、Ｎａ戻し配管２６にも流れ込み、一部はＮａ貯蔵タンク１０に戻る。なお、このＮａ定量分取り工程（Ｓ１４ａ）は、バルブ挿入工程（Ｓ１３ａ）、Ｔｉ粉投入工程（Ｓ１２）、不活性ガス雰囲気形成工程（Ｓ１１）のいずれかの前に実行されてもよい。

Ｎａ定量分取り工程（Ｓ１４ａ）では、Ｎａ貯蔵タンク１０とＮａ定量タンク２０との間のタンク内容物排出配管１２中をタンク内容物が流れる。酸素濃度計１５は、このタンク内容物中の酸素元素の濃度を検知する。Ｔｉ供給機１６は、酸素濃度計１５で検知された酸素元素の濃度が予め定められた濃度以上であるか否かを判断し（Ｓ１５）、予め定められた濃度以上であれば、Ｔｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内に所定量追加した（Ｓ１６：Ｔｉ追加工程）後、後述のステップ１７ａに進む。また、酸素濃度計１５で検知された酸素元素の濃度が予め定められた濃度以上でないときには、直ちに、後述のステップ１７ａに進む。

ステップ１７ａでは、図９に示すように、定量タンク供給ガス調節弁５５を開けると共に、第一の三方弁２２ｂを駆動し、不活性ガス発生源９とＮａ定量タンク２０とを連通させ、Ｎａ定量タンク２０内に不活性ガスを供給する。さらに、このステップ１７ａでは、第二の三方弁２３ｂを駆動し、Ｎａ定量タンク２０と注入位置のバルブ本体５の空間４ａとを連通させ、Ｎａ定量タンク２０内のタンク内容物をバルブ本体５の空間４ａ内に注入する（Ｓ１７ａ：Ｎａ注入工程）。

次に、スカート２９内からバルブ本体５を取り出しつつ、バルブ本体５の注入口５ａをキャップ８等で仮封止する。そして、キャップ８等で注入口５ａを仮封止し、バルブ本体５をスカート２９内から完全に取り出す。この際、ガス三方弁５２を駆動し、エアーダンパ５０と外部とを連通させて、エアーダンパ５０内の不活性ガスを外部に排気させ、バルブ本体５を注入位置から退避位置へ移動させる。そして、バルブ本体５が退避位置に至ると、バルブ供給ガス調節弁３７，スカート供給ガス調節弁３５及び定量タンク供給ガス調節弁５５を閉じる（Ｓ１８ａ：バルブ１退避工程）。

次に、第一実施形態と同様、バルブ本体５内のＮａ等が冷却されて固化してから、図１２に示すように、キャップ等を取り外し、このバルブ本体５にステムエンド部６を摩擦圧接等で接合して、バルブ本体５の注入口５ａを封止する（Ｓ１９：バルブ本体封止工程）。

以上で、Ｎａが内部に封入されたバルブ１が完成する。

本変形例の注入系装置Ｉでは、Ｎａ貯蔵タンク１０からＮａ定量タンク２０へのタンク内容物の供給、Ｎａ定量タンク２０からバルブ本体５の空間４ａ内へのタンク内容物の注入を短時間で行えるので、バルブ１の製造時間を短縮することができる。

なお、本変形例では、バルブ本体５の移動手段として、エアーダンバーを用いているが、この替りに、電気モータや電磁石で動作端が直進駆動するアクチュエータ等を用いてもよい。また、第一実施形態においても、同様に、退避位置と注入位置との間でバルブ本体５を移動させるために、同様の移動手段を用いてもよい。

また、以上では、第一実施形態のＮａ供給装置における注入系装置Ｉを変形した例について説明したが、第二実施形態のＮａ供給装置における注入系装置Ｉを同様に変形してもよい。

「ゲッター剤に関する変形例」
まず、図１０を参照して、ゲッター剤の保持形態の第一変形例について説明する。

以上で説明した各実施形態及び変形例では、いずれも、ゲッター剤であるＴｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内全体に拡散可能にしておくと共に、Ｎａ貯蔵タンク１０からＴｉ粉の流出を防ぐＴｉフィルタ１７を、Ｎａ貯蔵タンク１０内であって、タンク排出口を覆う位置に固定している。つまり、以上で説明した各実施形態及び変形例では、いずれも、Ｔｉ粉をＮａ貯蔵タンク１０内全体に拡散可能な状態しつつ、このＮａ貯蔵タンク１０内に保持している。

第一変形例では、Ｎａ貯蔵タンク１０内に収納可能な籠６１内にＴｉ粉を入れ、この籠６１内にＴｉ粉を保持している。この籠６１は、Ｔｉ粉が通過不能で溶融Ｎａが通過可能なステンレス等による網目材で形成されている。この籠６１は、Ｎａ貯蔵タンク１０内の一部に対して着脱可能に取り付けられるものでもよいが、Ｎａ貯蔵タンク１０内で自由に移動できるものでもよい。

本変形例では、籠６１内のＴｉ粉の多くが化合物となり、Ｔｉ粉が劣化してくると、この籠６１をＮａ貯蔵タンク１０から取出し、Ｔｉ粉が入っている新たな籠６１をＮａ貯蔵タンク１０に入れることで、比較的容易にＴｉ粉の劣化に対応することができる。

次に、図１１を参照して、ゲッター剤の保持形態の第二変形例について説明する。

第二変形例では、Ｎａ貯蔵タンク１０内に収納可能な基体６５の表面にＴｉ粉を付着させ、この基体６５でＴｉ粉を保持している。基体６５は、例えば、ハニカム構造材等の表面積が大きな形状のものである。この基体６５も、第一変形例の籠６１と同様、Ｎａ貯蔵タンク１０内の一部に対して着脱可能に取り付けられるものでもよいが、Ｎａ貯蔵タンク１０内で自由に移動できるものでもよい。

本変形例でも、基体６５表面のＴｉ粉の多くが化合物となり、Ｔｉ粉が劣化してくると、この基体６５ごとＮａ貯蔵タンク１０から取出し、新たな基体６５をＮａ貯蔵タンク１０に入れることで、比較的容易にＴｉ粉の劣化に対応することができる。

次に、ゲッター剤自体の変形例について説明する。

以上の各実施形態及び各変形例のゲッター剤は、いずれもＴｉ粉であるが、本発明はこれに限定されず、Ｎａを含むタンク内容物中の夾雑物を化合により除去する機能を有するものであれば、例えば、Ｚｒ粉等であってもよい。なお、ゲッター剤として、Ｚｒ粉を用いる場合でも、このゲッター剤によるＮａ化合物の還元反応が活性化する温度は、３５０℃程度なので、Ｎａ貯蔵工程では、タンク内容物を３５０℃以上に加熱することが好ましい。

１：バルブ、２：バルブヘッド、３：バルブステム、４，４ａ：空間、５：バルブ本体、５ａ：注入口、６：ステムエンド、９：不活性ガス発生源、１０：Ｎａ貯蔵タンク、１０ａ：第一Ｎａ貯蔵タンク、１０ｂ：第二Ｎａ貯蔵タンク、１１,１１ａ，１１ｂ：攪拌機、１２：タンク内容物排出配管、１３,１３ａ，１３ｂ：温度計、１４,１４ａ，１４ｂ：加熱器、１５,１５ａ，１５ｂ：酸素濃度計、１６,１６ａ，１６ｂ：Ｔｉ供給機（ゲッター剤供給機）、１７：Ｔｉ粉フィルタ、１８：タンク間配管、１９：析出物フィルタ、２０：Ｎａ定量タンク、２１：Ｎａ注入配管、２２：第一Ｎａ調節弁、２２ｂ：第一の三方弁、２３：第二Ｎａ調節弁、２３ｂ：第二の三方弁、２６：、２９：スカート、３０：ガス配管、４１：レベル計、４２：タンク間流量調節弁、５０：エアーダンパ、６１：籠、６５：基体、Ｓ，Ｓａ：貯蔵系装置、Ｉ，Ｉａ：注入系装置

Claims (14)

1. 内部の空間内にＮａが封入されているバルブの製造方法において、
   タンク内にＮａを貯めておくＮａ貯蔵工程と、内部に空間が形成されているバルブ本体周りに不活性ガスをパージしつつ、該バルブ本体の注入口から該空間内に前記タンク内のＮａを注入するＮａ注入工程と、前記注入口を封止する封止工程と、を実行し、
   前記Ｎａ貯蔵工程では、Ｎａを含むタンク内容物中の夾雑物を化合により除去するゲッター剤を前記タンク内に投入しておき、該タンク内容物を加熱する、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
2. 請求項１に記載のバルブの製造方法において、
   前記Ｎａ貯蔵工程では、前記ゲッター剤によるＮａ化合物の還元反応が活性化する温度以上に、前記タンク内容物を加熱する、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載のバルブの製造方法において、
   前記Ｎａ貯蔵工程では、前記タンク内容物を撹拌する、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のバルブの製造方法において、
   前記タンクとして、第一タンクと、該第一タンク内の第一タンク内容物が流入する第二タンクとを有し、
   前記Ｎａ貯蔵工程では、前記第一タンク内の第一タンク内容物及び前記第二タンク内の第二タンク内容物を加熱し、該第一タンクから該第二タンクへの前記第一タンク内容物の流入過程で、該第一タンク内容物を冷却して、該第一タンク内容物中に含まれている不純物を除去する、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
5. 請求項1から４のいずれか一項に記載のバルブの製造方法において、
   前記封止工程の前に、前記バルブ本体の前記空間内に前記ゲッター剤を入れるゲッター剤投入工程を実行する、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
6. 請求項５に記載のバルブの製造方法において、
   前記ゲッター剤投入工程は、前記Ｎａ注入工程前に実行する、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のバルブの製造方法において、
   前記タンクから流出した前記タンク内容物中の酸素濃度を検知し、該酸素濃度が予め定められ濃度以上になると、前記タンク内に前記ゲッター剤を追加するゲッター剤追加工程を実行する、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のバルブの製造方法において、
   前記ゲッター剤は、紛体であり、
   前記ゲッター剤は、該ゲッター剤が通過不能で溶融Ｎａが通過可能な網目材で形成された籠内に入っている状態で、前記タンク内に入れられている、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
9. 請求項１から７のいずれか一項に記載のバルブの製造方法において、
   前記ゲッター剤は、基体の表面に付着している状態で、該基体と共に前記タンク内に入れられている、
   ことを特徴とするバルブの製造方法。
10. バルブ本体の空間内に該バルブ本体の注入口からＮａを供給するＮａ供給装置において、
    Ｎａを貯めておく貯蔵系装置と、
    前記バルブ本体周りに不活性ガスをパージしつつ、該バルブ本体の注入口から該バルブ本体の前記空間内に前記貯蔵系装置に貯められているＮａを注入するＮａ注入系装置と、
    を備え、
    前記貯蔵系装置は、Ｎａ、及び該Ｎａを含むタンク内容物中の夾雑物を化合により除去するゲッター剤を貯めておくタンクと、該タンク内容物を加熱する加熱器と、を有する、
    ことを特徴とするＮａ供給装置。
11. 請求項１０に記載のＮａ供給装置において、
    前記貯蔵系装置は、前記タンク内容物の温度を検知する温度計を有し、
    前記加熱器は、前記温度計で検知された温度に基づき、前記ゲッター剤によるＮａ化合物の還元反応が活性化する温度以上に、前記タンク内容物を加熱する、
    ことを特徴とするＮａ供給装置。
12. 請求項１０又は１１に記載のＮａ供給装置において、
    前記貯蔵系装置は、前記タンク内容物を撹拌する撹拌機を有する、
    ことを特徴とするＮａ供給装置。
13. 請求項１０から１２のいずれか一項に記載のＮａ供給装置において、
    前記貯蔵系装置は、前記タンクから流出した前記タンク内容物中の酸素濃度を検知する酸素濃度計と、前記酸素濃度計で検知された前記酸素濃度が予め定められ濃度以上になると、前記タンク内に前記ゲッター剤を供給するゲッター剤供給機と、を有する、
    ことを特徴とするＮａ供給装置。
14. 請求項１０から１３のいずれか一項に記載のＮａ供給装置において、
    前記貯蔵系装置は、前記タンクとして、第一タンク及び第二タンクを有し、前記加熱器として、前記第一タンク内の第一タンク内容物を加熱する第一加熱器及び前記第二タンク内の第二タンク内容物を加熱する第二加熱器を有すると共に、前記第一タンク内から前記第二タンク内へ前記第一タンク内容物を導きつつ冷却するタンク間配管と、該タンク間配管中に配置され、該タンク間配管を流れる前記第一タンク内容物から不純物を除去するフィルタと、を有する、
    ことを特徴とするＮａ供給装置。

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