JP2749751B2 - 断熱配管用電磁弁 - Google Patents
断熱配管用電磁弁Info
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- Japan
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0651—One-way valve the fluid passing through the solenoid coil
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T137/598—With repair, tapping, assembly, or disassembly means
- Y10T137/5987—Solenoid or electromagnetically operated valve
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外周部を断熱してある
低温流体や高温流体等の輸送用配管に適した断熱配管用
電磁弁であって、詳しくは、流路を管状に囲繞する断熱
層の外側にソレノイドコイルが配設されているととも
に、前記断熱層の内側に、前記ソレノイドコイルの励磁
・消磁動作で流路長手方向に沿って往復移動される可動
鉄心と前記可動鉄心の往復移動で前記流路を開閉操作す
る弁体とが配設されている断熱配管用電磁弁に関する。
低温流体や高温流体等の輸送用配管に適した断熱配管用
電磁弁であって、詳しくは、流路を管状に囲繞する断熱
層の外側にソレノイドコイルが配設されているととも
に、前記断熱層の内側に、前記ソレノイドコイルの励磁
・消磁動作で流路長手方向に沿って往復移動される可動
鉄心と前記可動鉄心の往復移動で前記流路を開閉操作す
る弁体とが配設されている断熱配管用電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】冒記断熱配管用電磁弁は、流路を管状に
囲繞している断熱層の外側にソレノイドコイルを設け、
断熱層の内側に可動鉄心と可動鉄心の往復移動で流路を
開閉操作する弁体とを設けて、このソレノイドコイルの
励磁・消磁動作で、断熱層の内外に亘る熱伝導を抑制し
ながら、断熱層の内側に配設した弁体を開閉操作できる
ようにしたものであるが、従来、断熱層の内側にソレノ
イドコイルの励磁・消磁動作で移動する可動鉄心のみを
設けて磁気回路を構成している（例えば、特開昭６１−
２５２９８４号公報参照）。
囲繞している断熱層の外側にソレノイドコイルを設け、
断熱層の内側に可動鉄心と可動鉄心の往復移動で流路を
開閉操作する弁体とを設けて、このソレノイドコイルの
励磁・消磁動作で、断熱層の内外に亘る熱伝導を抑制し
ながら、断熱層の内側に配設した弁体を開閉操作できる
ようにしたものであるが、従来、断熱層の内側にソレノ
イドコイルの励磁・消磁動作で移動する可動鉄心のみを
設けて磁気回路を構成している（例えば、特開昭６１−
２５２９８４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この為、ソレノイドコ
イルと可動鉄心との間の磁気抵抗が大きく、ソレノイド
コイルの励磁にともなう可動鉄心の移動が確実に行われ
るようにするためには、コイルの巻き数や印加する電流
値を増やして、その磁束密度を大きくしてやる必要があ
り、製作コストや運転コストが高くなる欠点がある。こ
の欠点を解決するために、例えば、可動鉄心の流路長手
方向に沿う長さを充分長くして、ソレノイドコイルと可
動鉄心との間の磁気抵抗をできるだけ小さくすることが
考えられるが、この場合は、可動鉄心が大型化するので
その移動に要する負荷が大きくなり、結果的に、前記従
来技術と同様、可動鉄心の移動が確実に行われるよう、
コイルの巻き数や印加する電流値を増やして、その磁束
密度を大きくしてやる必要が生じる。本発明は上記実情
に鑑みてなされたものであって、断熱層の内側構造を工
夫することにより、製作コストや運転コストを軽減でき
る断熱配管用電磁弁を提供することを目的とする。
イルと可動鉄心との間の磁気抵抗が大きく、ソレノイド
コイルの励磁にともなう可動鉄心の移動が確実に行われ
るようにするためには、コイルの巻き数や印加する電流
値を増やして、その磁束密度を大きくしてやる必要があ
り、製作コストや運転コストが高くなる欠点がある。こ
の欠点を解決するために、例えば、可動鉄心の流路長手
方向に沿う長さを充分長くして、ソレノイドコイルと可
動鉄心との間の磁気抵抗をできるだけ小さくすることが
考えられるが、この場合は、可動鉄心が大型化するので
その移動に要する負荷が大きくなり、結果的に、前記従
来技術と同様、可動鉄心の移動が確実に行われるよう、
コイルの巻き数や印加する電流値を増やして、その磁束
密度を大きくしてやる必要が生じる。本発明は上記実情
に鑑みてなされたものであって、断熱層の内側構造を工
夫することにより、製作コストや運転コストを軽減でき
る断熱配管用電磁弁を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為の
本発明の特徴構成は、冒記断熱配管用電磁弁において、
前記可動鉄心の往復移動を内面にて案内する案内筒体
と、その案内筒体の一端側に設けられ、前記ソレノイド
コイルと前記可動鉄心との間の磁気回路を構成する固定
鉄心と、前記案内筒体の他端側に設けられ、前記弁体と
ともに前記流路を開閉する弁座と、前記弁座と前記固定
鉄心との中間に設けられ、往復移動可能な前記可動鉄心
及び前記弁体とにより、柱状の電磁弁装着ユニットを構
成すると共に、その電磁弁装着ユニットの両端部に環状
シール面を設けて、その環状シール面で前記流路の気密
性を保ちながら、前記電磁弁装着ユニットを前記断熱層
の内側に着脱可能に保持してある点にあり、かかる構成
から次の作用効果を奏する。
本発明の特徴構成は、冒記断熱配管用電磁弁において、
前記可動鉄心の往復移動を内面にて案内する案内筒体
と、その案内筒体の一端側に設けられ、前記ソレノイド
コイルと前記可動鉄心との間の磁気回路を構成する固定
鉄心と、前記案内筒体の他端側に設けられ、前記弁体と
ともに前記流路を開閉する弁座と、前記弁座と前記固定
鉄心との中間に設けられ、往復移動可能な前記可動鉄心
及び前記弁体とにより、柱状の電磁弁装着ユニットを構
成すると共に、その電磁弁装着ユニットの両端部に環状
シール面を設けて、その環状シール面で前記流路の気密
性を保ちながら、前記電磁弁装着ユニットを前記断熱層
の内側に着脱可能に保持してある点にあり、かかる構成
から次の作用効果を奏する。
【０００５】
【作用】可動鉄心を大型化することなく、ソレノイドコ
イルと可動鉄心との間の磁気抵抗を軽減できる。また、
固定鉄心、可動鉄心、弁体および弁座より、電磁弁装着
ユニットを構成しているため、弁機構の主要部を簡便に
組み付けることができ、また着脱可能であるため、その
部分の交換も容易に行うことができる。更に、電磁弁装
着ユニットを柱状に成形しているため、管状の断熱層の
内側にそのまま内装でき、断熱層を有する配管の継手部
分に大幅な変更を行わずに電磁弁を形成できる。そし
て、電磁弁装着ユニットの両端部に環状シール面を設け
てあるため、環状シール部材等を用いて配管の接続部に
圧接保持させるだけで、流路の気密性を保つことができ
る。
イルと可動鉄心との間の磁気抵抗を軽減できる。また、
固定鉄心、可動鉄心、弁体および弁座より、電磁弁装着
ユニットを構成しているため、弁機構の主要部を簡便に
組み付けることができ、また着脱可能であるため、その
部分の交換も容易に行うことができる。更に、電磁弁装
着ユニットを柱状に成形しているため、管状の断熱層の
内側にそのまま内装でき、断熱層を有する配管の継手部
分に大幅な変更を行わずに電磁弁を形成できる。そし
て、電磁弁装着ユニットの両端部に環状シール面を設け
てあるため、環状シール部材等を用いて配管の接続部に
圧接保持させるだけで、流路の気密性を保つことができ
る。
【０００６】
【発明の効果】従って、製作コストや運転コストを軽減
できると共に、弁機構の主要部を簡便に組み付け又は交
換でき、配管の継手部分を大幅に変更する必要もなく、
流路の気密性も良好に保つことができる。
できると共に、弁機構の主要部を簡便に組み付け又は交
換でき、配管の継手部分を大幅に変更する必要もなく、
流路の気密性も良好に保つことができる。
【０００７】
【実施例】図１乃至図３は、液体窒素を所定の使用位置
や貯留タンク等に輸送する輸送管Ａ，Ｂどうしの接続部
に電磁弁Ｃを装着してある液体窒素輸送用の配管構造を
示す。前記輸送管Ａ，Ｂは比透磁率が比較的低いステン
レス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）製で、管端金具１，２に内管
４と外管５とを溶接した二重管に構成され、内管４と外
管５との間に流路７，２０，２１，２６，３３を管状に
囲繞する真空の断熱層６が形成されているとともに、流
路上手側の輸送管Ａ端部の内周に上手側流路７に連通す
る大径の受け口孔８を形成し、流路下手側の輸送管Ｂ端
部の外周に設けた小径の差し込み部９をこの受け口孔８
に嵌入して、管端金具１に螺合した袋ナット１０で輸送
管Ａ，Ｂどうしを連結固定してある。前記受け口孔８
は、小径内管１１に継ぎ金具１２を介して大径内管１３
を溶接接続するとともに、この大径内管１３を管端金具
１に溶接接続して構成され、前記差し込み部９は、大径
外管１４に継ぎ金具３を介して小径外管１５を溶接接続
するとともに、この小径外管１５を管端金具２に溶接接
続して構成されている。
や貯留タンク等に輸送する輸送管Ａ，Ｂどうしの接続部
に電磁弁Ｃを装着してある液体窒素輸送用の配管構造を
示す。前記輸送管Ａ，Ｂは比透磁率が比較的低いステン
レス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）製で、管端金具１，２に内管
４と外管５とを溶接した二重管に構成され、内管４と外
管５との間に流路７，２０，２１，２６，３３を管状に
囲繞する真空の断熱層６が形成されているとともに、流
路上手側の輸送管Ａ端部の内周に上手側流路７に連通す
る大径の受け口孔８を形成し、流路下手側の輸送管Ｂ端
部の外周に設けた小径の差し込み部９をこの受け口孔８
に嵌入して、管端金具１に螺合した袋ナット１０で輸送
管Ａ，Ｂどうしを連結固定してある。前記受け口孔８
は、小径内管１１に継ぎ金具１２を介して大径内管１３
を溶接接続するとともに、この大径内管１３を管端金具
１に溶接接続して構成され、前記差し込み部９は、大径
外管１４に継ぎ金具３を介して小径外管１５を溶接接続
するとともに、この小径外管１５を管端金具２に溶接接
続して構成されている。
【０００８】前記電磁弁Ｃは、樹脂製のボビン１６に巻
き付けられているソレノイドコイル１７と、このソレノ
イドコイル１７がボビン１６と共に内周側に嵌め込まれ
ている半径方向の断面がコの字形のヨーク２２とを断熱
層６外側の大径外管１４外周面にドーナツ状に外嵌固定
するとともに、ソレノイドコイル１７の励磁・消磁動作
で流路長手方向に往復移動される可動鉄心としての、比
透磁率の比較的高いステンレス鋼（ＳＵＳ４０５）製の
プランジャー１８と、下手側流路２６に連通するオリフ
ィス２７を形成してある弁座金具２８と、プランジャー
１８の往復移動でオリフィス２７を開閉操作する樹脂製
の弁体１９と、プランジャー１８と同じ材質でソレノイ
ドコイル１７とプランジャー１８との間の磁気回路を構
成する固定鉄心２３とを断熱層６内側の大径内管１３内
周側に装着して構成され、プランジャー１８には流路２
０，２１が形成され、固定鉄心２３には流路２０，２１
と上手側流路７とを連通する流路３３が形成されてい
る。前記固定鉄心２３とプランジャー１８と弁体１９と
弁座金具２８とは、大径内管１３内周側に対して一体的
に装着できるようユニット化されているもので、固定鉄
心２３と弁座金具２８とを、比透磁率の比較的低いステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）製の案内筒体３０を介し
て、互いに溶接固定し、案内筒体３０の内側にプランジ
ャー１８を案内筒体３０内周面に沿って管軸方向に往復
移動可能に装着するとともに、押さえ金具３１で抜け止
めされた弁体１９をプランジャー１８の流路下手側端部
に管軸芯方向に往復移動自在な状態で装着して電磁弁装
着ユニット３４を構成してあり、弁座金具２８をガスケ
ット２９を挟んで管端金具２にネジ止めすることで、こ
れら固定鉄心２３とプランジャー１８と弁体１９と弁座
金具２８とが輸送管Ｂ側に一体的に固定され、この状態
でシールリング２４と共に受け口孔８に差し込んで、簡
便に組み付けることができるように構成されている。そ
の際、弁座金具２８におけるガスケット２９との接当
面、および固定鉄心２３におけるシールリング２４との
接当面が、夫々環状シール面を形成している。
き付けられているソレノイドコイル１７と、このソレノ
イドコイル１７がボビン１６と共に内周側に嵌め込まれ
ている半径方向の断面がコの字形のヨーク２２とを断熱
層６外側の大径外管１４外周面にドーナツ状に外嵌固定
するとともに、ソレノイドコイル１７の励磁・消磁動作
で流路長手方向に往復移動される可動鉄心としての、比
透磁率の比較的高いステンレス鋼（ＳＵＳ４０５）製の
プランジャー１８と、下手側流路２６に連通するオリフ
ィス２７を形成してある弁座金具２８と、プランジャー
１８の往復移動でオリフィス２７を開閉操作する樹脂製
の弁体１９と、プランジャー１８と同じ材質でソレノイ
ドコイル１７とプランジャー１８との間の磁気回路を構
成する固定鉄心２３とを断熱層６内側の大径内管１３内
周側に装着して構成され、プランジャー１８には流路２
０，２１が形成され、固定鉄心２３には流路２０，２１
と上手側流路７とを連通する流路３３が形成されてい
る。前記固定鉄心２３とプランジャー１８と弁体１９と
弁座金具２８とは、大径内管１３内周側に対して一体的
に装着できるようユニット化されているもので、固定鉄
心２３と弁座金具２８とを、比透磁率の比較的低いステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）製の案内筒体３０を介し
て、互いに溶接固定し、案内筒体３０の内側にプランジ
ャー１８を案内筒体３０内周面に沿って管軸方向に往復
移動可能に装着するとともに、押さえ金具３１で抜け止
めされた弁体１９をプランジャー１８の流路下手側端部
に管軸芯方向に往復移動自在な状態で装着して電磁弁装
着ユニット３４を構成してあり、弁座金具２８をガスケ
ット２９を挟んで管端金具２にネジ止めすることで、こ
れら固定鉄心２３とプランジャー１８と弁体１９と弁座
金具２８とが輸送管Ｂ側に一体的に固定され、この状態
でシールリング２４と共に受け口孔８に差し込んで、簡
便に組み付けることができるように構成されている。そ
の際、弁座金具２８におけるガスケット２９との接当
面、および固定鉄心２３におけるシールリング２４との
接当面が、夫々環状シール面を形成している。
【０００９】前記プランジャー１８を固定鉄心２３に対
して離間させる方向に付勢するコイルスプリング２５
と、プランジャー１８と弁体１９とを互いに離間させる
方向に付勢するコイルスプリング３２とを設けて、ソレ
ノイドコイル１７が通電されていない通常時は、図２に
示すように、コイルスプリング２５，３２の付勢力で弁
体１９がオリフィス２７を閉塞し、下手側流路２６内の
圧力が所定圧以上に達するとコイルスプリング２５，３
２の付勢力に抗して弁体１９がオリフィス２７を開放す
るよう構成してある。そして、ソレノイドコイル１７に
通電して励磁すると、図３に示すように、プランジャー
１８がコイルスプリング２５の付勢力に抗してストロー
クＤ分だけ流路上手側に移動し、弁体１９がオリフィス
２７を開放して、上手側流路７と下手側流路２６とが、
固定鉄心２３に形成した流路３３とプランジャー１８に
形成した流路２０，２１とを介して連通される。
して離間させる方向に付勢するコイルスプリング２５
と、プランジャー１８と弁体１９とを互いに離間させる
方向に付勢するコイルスプリング３２とを設けて、ソレ
ノイドコイル１７が通電されていない通常時は、図２に
示すように、コイルスプリング２５，３２の付勢力で弁
体１９がオリフィス２７を閉塞し、下手側流路２６内の
圧力が所定圧以上に達するとコイルスプリング２５，３
２の付勢力に抗して弁体１９がオリフィス２７を開放す
るよう構成してある。そして、ソレノイドコイル１７に
通電して励磁すると、図３に示すように、プランジャー
１８がコイルスプリング２５の付勢力に抗してストロー
クＤ分だけ流路上手側に移動し、弁体１９がオリフィス
２７を開放して、上手側流路７と下手側流路２６とが、
固定鉄心２３に形成した流路３３とプランジャー１８に
形成した流路２０，２１とを介して連通される。
【００１０】〔その他の実施例〕 本発明による断熱配管用電磁弁は、直動形の電磁弁
の他、パイロット操作形の電磁弁であっても良い。 本発明による断熱配管用電磁弁は、液体水素や液体
ヘリウム，フロン等の低温流体の他、温水や蒸気等の高
温流体の輸送用配管に接続されるものであっても良い。 ソレノイドコイルの励磁・消磁動作で移動する可動
鉄心は、弁体と一体に設けられていても良い。 流路を囲繞する断熱層は、真空の断熱層に限定され
ず、発泡ウレタン等の断熱材を設けて構成されるもので
あっても良い。
の他、パイロット操作形の電磁弁であっても良い。 本発明による断熱配管用電磁弁は、液体水素や液体
ヘリウム，フロン等の低温流体の他、温水や蒸気等の高
温流体の輸送用配管に接続されるものであっても良い。 ソレノイドコイルの励磁・消磁動作で移動する可動
鉄心は、弁体と一体に設けられていても良い。 流路を囲繞する断熱層は、真空の断熱層に限定され
ず、発泡ウレタン等の断熱材を設けて構成されるもので
あっても良い。
【００１１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】断面図
【図２】要部の拡大断面図
【図３】要部の拡大断面図
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図
６ 断熱層 ７ 流路 １７ ソレノイドコイル １８ 可動鉄心 １９ 弁体 ２０ 流路 ２１ 流路 ２３ 固定鉄心 ２６ 流路 ３３ 流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 稔 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005番地 シーケーディ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−252894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−66222（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−78872（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−101880（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 31/06
Claims (1)
- 【請求項１】 流路（７，２０，２１，２６，３３）を
管状に囲繞する断熱層（６）の外側にソレノイドコイル
（１７）が配設されているとともに、前記断熱層（６）
の内側に、前記ソレノイドコイル（１７）の励磁・消磁
動作で流路長手方向に沿って往復移動される可動鉄心
（１８）と前記可動鉄心（１８）の往復移動で前記流路
（２６）を開閉操作する弁体（１９）とが配設されてい
る断熱配管用電磁弁において、前記可動鉄心（１８）の往復移動を内面にて案内する案
内筒体（３０）と、 その案内筒体（３０）の一端側に設けられ、前記ソレノ
イドコイル（１７）と前記可動鉄心（１８）との間の磁
気回路を構成する固定鉄心（２３）と、 前記案内筒体（３０）の他端側に設けられ、前記弁体
（１９）とともに前記流路（２６）を開閉する弁座（２
８）と、 前記弁座（２８）と前記固定鉄心（２３）との中間に設
けられ、往復移動可能な前記可動鉄心（１８）及び前記
弁体（１９）とにより、柱状の電磁弁装着ユニット（３
４）を構成すると共に、 その電磁弁装着ユニット（３４）の両端部に環状シール
面を設けて、その環状シール面で前記流路（７，２０，
２１，２６，３３）の気密性を保ちながら、前記電磁弁
装着ユニット（３４）を前記断熱層（６）の内側に着脱
可能に保持してあることを 特徴とする断熱配管用電磁
弁。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4337744A JP2749751B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 断熱配管用電磁弁 |
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