JP3176955B2 - Refrigerant valve device - Google Patents
Refrigerant valve deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、極低温の冷媒通路に直
列に挿設される冷媒用弁装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerant valve device inserted in series in a cryogenic refrigerant passage.
【０００２】[0002]
【従来の技術】超電導マグネットを実際に使用する場合
には、超電導コイルを極低温に保つ必要がある。そのた
め、超電導コイルは、通常、クライオスタット（低温容
器）に収容され、液体ヘリウム等の冷媒液中に浸漬され
ている。2. Description of the Related Art When a superconducting magnet is actually used, it is necessary to keep a superconducting coil at an extremely low temperature. Therefore, the superconducting coil is usually housed in a cryostat (low temperature vessel) and immersed in a coolant liquid such as liquid helium.
【０００３】クライオスタット内に収容されている液体
ヘリウムは、徐々にではあるが蒸発する。この蒸発によ
って生成されたヘリウムガスは、通常、回収されて再使
用される。また、蒸発によって減少した液体ヘリウム分
は、通常、注液装置によって補充される。このようにし
てクライオスタット内の液体ヘリウムレベルが一定に保
たれる。[0003] The liquid helium contained in the cryostat evaporates, albeit slowly. The helium gas generated by this evaporation is usually recovered and reused. The liquid helium content reduced by evaporation is usually replenished by a liquid injection device. In this way, the liquid helium level in the cryostat is kept constant.
【０００４】図６にはクライオスタット内へ液体ヘリウ
ムを注入するための注液装置が示されている。この注液
装置は、ボンベ１に貯えられている高圧ヘリウムガスを
案内管２および弁装置３を介してデュワ−４に導き、こ
のデュワ−４内を加圧する。デュワ−４内には液体ヘリ
ウム５が収容されており、加圧された液体ヘリウム５は
注液管６および弁装置７を介してクライオスタット８内
に導かれる。クライオスタット８内には超電導コイル９
が収容されており、この超電導コイル９が没する所定の
レベルに液位が達した時点で弁装置３，７が閉じられて
注液が停止される。なお、図６中１０はヘリウムガスを
回収するための回収管を示している。FIG. 6 shows a liquid injection device for injecting liquid helium into a cryostat. The liquid injection device guides the high-pressure helium gas stored in the cylinder 1 to the Dewar-4 via the guide tube 2 and the valve device 3, and pressurizes the inside of the Dewar-4. The liquid helium 5 is accommodated in the Dewar-4, and the pressurized liquid helium 5 is guided into the cryostat 8 via the liquid injection pipe 6 and the valve device 7. Superconducting coil 9 inside cryostat 8
When the liquid level reaches a predetermined level at which the superconducting coil 9 is immersed, the valve devices 3 and 7 are closed and the injection is stopped. In FIG. 6, reference numeral 10 denotes a recovery pipe for recovering helium gas.
【０００５】ところで、注液管６は、外部からの熱侵入
を抑えるために内管と外管との間に真空断熱層を設けた
二重管構造に形成されている。そして、注液管６に直列
に介在した弁装置７は、注液管６を途中で分離し、この
分離部分にいわゆる弁本体を設けたものとなっている。The liquid injection tube 6 is formed in a double tube structure in which a vacuum heat insulating layer is provided between the inner tube and the outer tube in order to suppress heat from entering from the outside. The valve device 7 interposed in series with the liquid injection pipe 6 separates the liquid injection pipe 6 on the way, and is provided with a so-called valve body at this separated portion.
【０００６】すなわち、弁装置７は具体的には図７に示
すように構成されている。図中６ａはデュワ−４に接続
される側の注液管を示し、６ｂはクライオスタット８に
接続される側の注液管を示している。注液管６ａは、内
管１１と、外管１２と、内管１１と外管１２との間に形
成された真空断熱層１３とで構成されている。内管１１
および外管１２の図中下端部は環状の閉塞壁１４によっ
て気密に接続されている。この閉塞壁１４は、弁装置７
の弁座を兼ねており、図中上方に向かうにしたがって小
径となるテーパ状に設けられている。That is, the valve device 7 is specifically configured as shown in FIG. In the figure, reference numeral 6a denotes an injection pipe on the side connected to Dewar-4, and reference numeral 6b denotes an injection pipe on the side connected to the cryostat 8. The liquid injection tube 6a includes an inner tube 11, an outer tube 12, and a vacuum heat insulating layer 13 formed between the inner tube 11 and the outer tube 12. Inner tube 11
The lower end of the outer tube 12 in the figure is hermetically connected by an annular closing wall 14. The closing wall 14 is provided with the valve device 7.
And is provided in a tapered shape having a smaller diameter as it goes upward in the figure.
【０００７】注液管６ｂも内管１５と、外管１６と、内
管１５と外管１６との間に形成された真空断熱層１７と
で形成されている。なお、内管１５の内径は、注液管６
ａにおける外管１２の外径より所定だけ大径に形成され
ている。そして、内管１５および外管１６の図中上端部
は環状の閉塞壁１８によって気密に接続されている。The liquid injection pipe 6b is also formed of an inner pipe 15, an outer pipe 16, and a vacuum heat insulating layer 17 formed between the inner pipe 15 and the outer pipe 16. The inner diameter of the inner pipe 15 is
The diameter of the outer tube 12 is larger than the outer diameter of the outer tube 12 by a predetermined amount. The upper ends of the inner tube 15 and the outer tube 16 in the figure are hermetically connected by an annular closing wall 18.
【０００８】注液管６ａの下端部、つまり閉塞壁１４の
設けられている側は、注液管６ｂの上端部内へ挿し込ま
れている。注液管６ａの外管１２と注液管６ｂの内管１
５との間には筒体１９が配設されている。筒体１９の上
端側は露出しており、この露出している部分には半径方
向外側に向かう鍔部２０が形成されている。一方、筒体
１９の図中下端部には、前述した閉塞壁１４によって構
成された弁座の弁口を選択的に開閉する弁体２１が取付
けられている。なお、弁体２１の周縁部には、弁口が開
いたとき液体ヘリウムを注液管６ｂ側へ案内するための
孔２２が複数形成されている。The lower end of the liquid injection tube 6a, that is, the side where the closing wall 14 is provided, is inserted into the upper end of the liquid injection tube 6b. Outer tube 12 of injection tube 6a and inner tube 1 of injection tube 6b
A cylinder 19 is disposed between the cylinder 5 and the cylinder 5. The upper end side of the tubular body 19 is exposed, and a flange portion 20 is formed on the exposed portion so as to face outward in the radial direction. On the other hand, a valve body 21 that selectively opens and closes a valve port of a valve seat formed by the above-described closing wall 14 is attached to a lower end portion of the cylindrical body 19 in the drawing. In addition, a plurality of holes 22 for guiding liquid helium to the injection pipe 6b side when the valve port is opened are formed in the peripheral portion of the valve body 21.
【０００９】注液管６ａにおける外管１２の一部には厚
肉部２３が形成されており、この厚肉部２３の外周には
ねじ山２４が形成されている。このねじ山２４にはナッ
ト２５が螺合している。ナット２５の下端部には係合環
２６が形成されており、この係合環２６は前述した鍔部
２０に係合している。そして、鍔部２０と厚肉部２３と
の間にはコイルばね２７が装着されている。また、筒体
１９の外周面と閉塞壁１８とは気密性を保つためにベロ
−ズ２８によって接続されている。A thick portion 23 is formed on a part of the outer tube 12 of the liquid injection tube 6a, and a thread 24 is formed on the outer periphery of the thick portion 23. A nut 25 is screwed into the thread 24. An engagement ring 26 is formed at a lower end portion of the nut 25, and the engagement ring 26 is engaged with the flange 20 described above. A coil spring 27 is mounted between the flange portion 20 and the thick portion 23. The outer peripheral surface of the cylindrical body 19 and the closing wall 18 are connected by a bellows 28 in order to maintain airtightness.
【００１０】このように構成された弁装置７は、ねじ山
２４へのナット２５の螺合度を変えることによって開閉
制御される。すなわち、ナット２５を図７中実線矢印Ａ
方向へ回転させると、ねじ山２４へのナット２５の螺合
度が増し、筒体１９が厚肉部２３側へ移動する。そし
て、ついには弁体２１が閉塞壁１４で形成された弁座の
弁口を閉塞して弁装置７の“閉”状態が形成される。一
方、弁装置７を開けるときには、ナット２５を図８中実
線矢印Ｂ方向へ回転させる。この結果、コイルばね２７
の復元力を受けて筒体１９が厚肉部２３から離れる方向
へ移動し、弁体２１が閉塞壁１４から離れて弁装置７の
“開”状態が形成される。The opening and closing of the valve device 7 configured as described above is controlled by changing the degree of screwing of the nut 25 to the thread 24. That is, the nut 25 is connected to the solid arrow A in FIG.
When rotated in the direction, the degree of screwing of the nut 25 to the screw thread 24 increases, and the cylinder 19 moves toward the thick portion 23. Eventually, the valve body 21 closes the valve port of the valve seat formed by the closing wall 14, and the "closed" state of the valve device 7 is formed. On the other hand, when opening the valve device 7, the nut 25 is rotated in the direction of the solid arrow B in FIG. As a result, the coil spring 27
The cylindrical body 19 moves in a direction away from the thick portion 23 by receiving the restoring force, and the valve body 21 separates from the closing wall 14 to form the “open” state of the valve device 7.
【００１１】しかしながら、上記のように構成された注
液装置にあっては次のような問題があった。すなわち、
注液管６に直列に設けられる弁装置７は、クライオスタ
ット８に近い。このため、弁装置７は超電導コイル９で
発生した磁場中に位置している場合が多い。このように
磁場中に位置することを考慮に入れ、従来の弁装置７で
は作業者がナット２５を操作して開閉する構成を採用し
ている。このため、ナット２５の操作に束縛され、注入
作業の能率が悪いという問題があった。However, the liquid injection device configured as described above has the following problems. That is,
The valve device 7 provided in series with the liquid injection pipe 6 is close to the cryostat 8. For this reason, the valve device 7 is often located in the magnetic field generated by the superconducting coil 9. Taking into account such a position in the magnetic field, the conventional valve device 7 employs a configuration in which an operator operates the nut 25 to open and close. For this reason, there is a problem that the operation of the nut 25 is restricted and the efficiency of the injection operation is low.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の冷
媒用弁装置は手動操作によって開閉する構造になってい
るため、たとえばクライオスタットに液体ヘリウムを注
入するときには、注入作業の能率を低下させる問題があ
った。そこで本発明は、磁場の影響を受けることなく、
しかも遠隔操作で開閉できる冷媒用弁装置を提供するこ
とを目的としている。As described above, the conventional refrigerant valve device has a structure which is opened and closed by manual operation. For example, when liquid helium is injected into a cryostat, the efficiency of the injection operation is reduced. was there. Therefore, the present invention, without being affected by the magnetic field,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a refrigerant valve device that can be opened and closed by remote control.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は極低温冷媒の通路に直列に挿設される冷媒
用弁装置において、前記極低温冷媒の上流側に配置さ
れ、その先端に弁口を備えた弁座が形成された内管及び
この内管の周囲に同心的、かつ、往復動自在に配置され
前記弁口を選択的に閉じる弁体とを有する外管とを具備
する第１の注液管と、この第１の注液管の下流側に配置
された第２の注液管と、前記内管と前記外管との間に設
けられ、前記弁体に対して前記弁口を閉じる向きの力を
常に付与するばね部材と、このばね部材の力に抗して前
記内管に対して前記外管を選択的に移動させるガスアク
チュエ−タとを備え、前記ガスアクチュエータは、前記
外管の外側に同心的に配置されたシリンダと、前記内管
の外周部に設けられ、前記シリンダの一方の開口部を閉
塞する厚肉部と、前記外管の端部に形成され前記シリン
ダの他方の開口部を気密に仕切る鍔部とを備えている。
また、前記ばね部材は、前記鍔部を前記厚肉部側に付勢
する圧縮ばねであることが好ましい。 In order to achieve the above object, the present invention relates to a refrigerant valve device which is inserted in series in a passage of a cryogenic refrigerant and is arranged upstream of the cryogenic refrigerant.
And an inner pipe having a valve seat with a valve port at its tip,
Concentrically and reciprocally arranged around this inner tube
An outer pipe having a valve body for selectively closing the valve port.
A first liquid injection pipe to be provided and a downstream side of the first liquid injection pipe
Between the inner pipe and the outer pipe.
And exerts a force on the valve body in a direction to close the valve port.
A spring member that is always applied and a front member that resists the force of the spring member
A gas actuator for selectively moving the outer pipe with respect to the inner pipe.
A gas actuator, wherein the gas actuator comprises:
A cylinder concentrically arranged outside the outer tube and the inner tube
Is provided on the outer periphery of the cylinder, and one opening of the cylinder is closed.
A thick portion to be closed, and the syringe formed at an end of the outer tube.
And a flange portion for airtightly partitioning the other opening of the damper .
Further, the spring member urges the flange portion toward the thick portion.
Preferably, the compression spring is a compression spring.
【００１４】[0014]
【作用】ガスアクチュエ−タを動作させることによって
弁本体を自在に開閉させることができる。この場合、ガ
スアクチュエ−タを構成している部材の全部を非磁性材
で形成することは容易である。したがって、磁場中にお
いても正確に動作させることが可能となる。The valve body can be freely opened and closed by operating the gas actuator. In this case, it is easy to form all the members constituting the gas actuator with a non-magnetic material. Therefore, it is possible to operate accurately even in a magnetic field.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。Embodiments will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１には本発明の第一の実施例に係る冷媒
用弁装置７ａの縦断面図が示されている。なお、図では
図７と同一部分に同一符号が付されている。したがっ
て、重複する部分の説明は省略する。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a refrigerant valve device 7a according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description of the overlapping part will be omitted.
【００１７】この実施例に係る弁装置７ａでは、筒体１
９ａの外周にプレ−ト２９を軸方向に移動自在に挿着
し、このプレ−ト２９と鍔部２０ａとの間にコイルばね
３０を装着している。そして、プレ−ト２９を位置調整
ボルト３１を介して注液管６ａ側の外被３２に固定して
いる。また、外被３２にシリンダとピストンとからなる
ガスアクチュエ−タ３３を取り付け、このガスアクチュ
エ−タ３３のピストンロッド３４を鍔部２０ａに連結し
ている。なお、コイルばね３０の復元力によって鍔部２
０ａに与えられる力Ｆ2 とガスアクチュエ−タ３３によ
って鍔部２０ａに与えられる力Ｆ1 とは逆向きに設定さ
れている。In the valve device 7a according to this embodiment, the cylinder 1
A plate 29 is axially movably inserted into the outer periphery of 9a, and a coil spring 30 is mounted between the plate 29 and the flange 20a. The plate 29 is fixed to the jacket 32 on the side of the liquid injection tube 6a via the position adjusting bolt 31. A gas actuator 33 composed of a cylinder and a piston is attached to the outer cover 32, and a piston rod 34 of the gas actuator 33 is connected to the flange 20a. Note that the flange portion 2 is formed by the restoring force of the coil spring 30.
Force F 2 gas actuator given to 0a - is set in the opposite direction to the force F 1 applied to the flange portion 20a by motor 33.
【００１８】このように構成された冷媒用弁装置では、
ガスアクチュエ−タ３３が動作していない状態下では、
コイルばね３０の復元力Ｆ2 が鍔部２０ａ、つまり筒体
１９ａに作用するので、筒体１９ａには図中上向きの力
が作用し、この結果、弁体２１が弁口を閉じた状態とな
る。また、弁を開く場合には、図２に示すように、ガス
アクチュエ−タ３３に高圧ガスを供給し、これによって
ピストンロッド３４を降下させて力Ｆ2 より大きい力Ｆ
1 を鍔部２０ａに加える。この結果、筒体１９ａが図中
下方に移動し、弁体２１が閉塞壁１４で構成された弁座
から離れ、開弁状態が形成される。In the refrigerant valve device configured as described above,
In a state where the gas actuator 33 is not operating,
Since restoring force F 2 of the coil spring 30 acts on the flange portion 20a, i.e. the cylindrical body 19a, an upward force in the drawing acts on the cylindrical body 19a, as a result, a state where the valve body 21 closes the valve port Become. Also, when opening the valve, as shown in FIG. 2, the gas actuator - supplying high pressure gas to the motor 33, thereby to the piston rod 34 is moved down force F 2 is greater than force F
1 is added to the flange 20a. As a result, the cylindrical body 19a moves downward in the drawing, the valve body 21 separates from the valve seat formed by the closing wall 14, and the valve-open state is formed.
【００１９】このように弁開閉の駆動源にガスを利用す
ることで、作業者は弁開閉のためにナットを締めたり緩
めたりする煩わしさから開放され、作業の能率化が図れ
る。また、弁体２１の駆動源であるガスアクチュエ−タ
３３およびコイルばね３０を非磁性材で形成することは
容易であり、したがって磁場中においても安定した動作
を行なわせることができる。As described above, by using gas as the driving source for opening and closing the valve, the operator is freed from the trouble of tightening and loosening the nut for opening and closing the valve, and the work efficiency can be improved. In addition, it is easy to form the gas actuator 33 and the coil spring 30 which are the driving sources of the valve body 21 from a non-magnetic material, so that a stable operation can be performed even in a magnetic field.
【００２０】図３には本発明の第二の実施例に係る冷媒
用弁装置の縦断面図が示されている。なお、図では図１
および図７と同一部分に同一符号が付されている。した
がって、重複する部分の説明は省略する。この実施例が
先に示した実施例と大きく異なる点は、ガスアクチュエ
ータ３３ａを注液管６ａと同心的に設けたことにある。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a refrigerant valve device according to a second embodiment of the present invention. It should be noted that FIG.
The same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description of the overlapping part will be omitted. This embodiment is greatly different from the above-described embodiment in that the gas actuator 33a is provided concentrically with the liquid injection pipe 6a.
【００２１】ガスアクチュエータ３３ａは、シリンダ４
１と、このシリンダ内に往復動自在に収容された環状の
ピストン４２とで構成されている。すなわち、注液管６
ａにおける外管１２の途中位置には、厚肉部４３が形成
されており、この厚肉部４３の外周にはねじ山４４が形
成されている。このねじ山４４にシリンダ４１の一端側
が螺合固定されている。シリンダ４１は熱収縮率の大き
いアルミニウムで形成されており、その内面には４弗化
エチレンのコーティング層が形成されている。シリンダ
４１の底壁には、注液管６ａの図中下端側および筒体１
９ｂの上端側を非接触に貫通させる孔４５が形成されて
いる。そして、シリンダ４１内に位置する筒体１９ｂの
上端部に前述した環状のピストン４２が固定されてい
る。このピストン４２はステンレス鋼で形成されてい
る。ピストン４２の内周面と注液管６ａにおける外管１
２の外周面との間、ピストン４２の外周面とシリンダ４
１の内周面との間にはシリコングリースによって潤滑さ
れた４弗化エチレン製のシールリング４６、４７が装着
されている。また、厚肉部４３には、シリンダ４１内で
厚肉部４３とピストン４２との間に形成された空間４８
へ高圧ガスを導入したり、空間４８から高圧ガスを排出
したりするためのガス通路４９が形成されている。この
例では、ガス通路４９が図示しないヘリウムガス圧調整
系に接続されている。ヘリウムガス圧調整系は、水分や
他の不純ガスの除去されたヘリウムガスを用いている。The gas actuator 33a includes a cylinder 4
1 and an annular piston 42 reciprocally housed in the cylinder. That is, the injection tube 6
A thick portion 43 is formed at an intermediate position of the outer tube 12 in a, and a thread 44 is formed on the outer periphery of the thick portion 43. One end of the cylinder 41 is screwed and fixed to the thread 44. The cylinder 41 is formed of aluminum having a large heat shrinkage, and has a coating layer of tetrafluoroethylene formed on an inner surface thereof. On the bottom wall of the cylinder 41, the lower end side of the injection pipe 6a in the figure and the cylinder 1
A hole 45 that penetrates the upper end side of 9b in a non-contact manner is formed. The above-described annular piston 42 is fixed to the upper end of the cylinder 19b located in the cylinder 41. This piston 42 is formed of stainless steel. Outer pipe 1 in inner peripheral surface of piston 42 and liquid injection pipe 6a
2, the outer peripheral surface of the piston 42 and the outer peripheral surface of the cylinder 4
Seal rings 46 and 47 made of tetrafluoroethylene lubricated with silicon grease are mounted between the inner rings 1 and 2. In the thick part 43, a space 48 formed between the thick part 43 and the piston 42 in the cylinder 41 is provided.
A gas passage 49 for introducing a high-pressure gas into the space or discharging the high-pressure gas from the space 48 is formed. In this example, the gas passage 49 is connected to a helium gas pressure adjustment system (not shown). The helium gas pressure adjustment system uses helium gas from which moisture and other impurity gases have been removed.
【００２２】シリンダ４１内で、厚肉部４３とピストン
４２との間には、ピストン４２に対して図中上向きの力
を加えるコイルばね５０が注液管６ａと同心的に装着さ
れており、このコイルばね５０の両端は厚肉部４３とピ
ストン４２とに固定されている。In the cylinder 41, between the thick portion 43 and the piston 42, a coil spring 50 for applying an upward force in the figure to the piston 42 is mounted concentrically with the liquid injection pipe 6a. Both ends of the coil spring 50 are fixed to the thick portion 43 and the piston 42.
【００２３】一方、この実施例における弁座５１および
弁体５２は次のように構成されている。すなわち、注液
管６ａにおける内管１１および外管１２の図中下端部が
環状の閉塞壁５３によって気密に接続されている。そし
て閉塞壁５３につながる内管１１の下端部は内側に突出
する形に厚肉に形成されており、この厚肉部を弁座５１
としている。弁座５１には図中上方に向かうにしたがっ
て小径となるテーパ状の弁口５４が形成されている。弁
体５２は、弁口５４の内面形状に合致するようにせっ頭
円錐状に形成された栓状体５５と、この栓状体５５の下
流端に形成された球状体５６とで構成されている。そし
て、球状体５６が筒体１９ｂの図中下端部に形成された
自在継手機構５７によって支持されている。なお、図中
５８は４弗化エチレン製のシールリングを示している。On the other hand, the valve seat 51 and the valve body 52 in this embodiment are configured as follows. That is, the lower ends in the drawing of the inner pipe 11 and the outer pipe 12 in the liquid injection pipe 6a are air-tightly connected by the annular closing wall 53. The lower end of the inner pipe 11 connected to the closing wall 53 is formed to be thick so as to protrude inward.
And The valve seat 51 is formed with a tapered valve port 54 having a smaller diameter as going upward in the figure. The valve body 52 is composed of a plug-like body 55 formed in a truncated cone shape so as to match the inner surface shape of the valve port 54, and a spherical body 56 formed at the downstream end of the plug-like body 55. I have. The spherical body 56 is supported by a universal joint mechanism 57 formed at the lower end of the cylindrical body 19b in the drawing. In the figure, reference numeral 58 denotes a seal ring made of tetrafluoroethylene.
【００２４】このように構成された冷媒用弁装置では、
高圧ヘリウムガスを空間４８に導入していない状態下で
はコイルばね５０の復元力がピストン４２つまり筒体１
９ｂに作用するので、筒体１９ｂが図中上方に向けて移
動し、この結果、弁体５２が弁口５４を閉じた状態とな
る。コイルばね５０の復元力は厚肉部４３とシリンダ４
１との螺合度を調整することによって調整できる。ま
た、弁を開くときには、図４に示すように空間４８内に
高圧ヘリウムガスを供給する。この結果、コイルばね５
０の復元力Ｆ4 より大きい押し下げ力Ｆ3 がピストン４
２に加わり、ピストン４２が図中下方に移動し、これに
伴って筒体１９ｂが図中下方に移動して弁体５２が弁座
５１から離れ、開弁状態が形成される。弁を閉めるに
は、空間４８内のヘリウムガスを抜くことによって行わ
れる。In the refrigerant valve device configured as described above,
When the high-pressure helium gas is not introduced into the space 48, the restoring force of the coil spring 50 is increased by the piston 42,
9b, the cylinder 19b moves upward in the drawing, and as a result, the valve 52 closes the valve port 54. The restoring force of the coil spring 50 is the thick portion 43 and the cylinder 4
It can be adjusted by adjusting the degree of screwing with 1. When the valve is opened, high-pressure helium gas is supplied into the space 48 as shown in FIG. As a result, the coil spring 5
Restoring force of 0 F 4 greater downward force F 3 is a piston 4
2, the piston 42 moves downward in the figure, and accordingly, the cylindrical body 19b moves downward in the figure, and the valve body 52 separates from the valve seat 51, and an open state is formed. To close the valve, the helium gas in the space 48 is released.
【００２５】このようにガスアクチュエータ３３ａおよ
び弁体５２に対して弁口５４を閉じる向きの力を常に与
えるコイルばね５０を注液管６ａと同心的に設けてい
る。したがって、ガスアクチュエータ３３ａおよびコイ
ルばね５０の設けられている部分が大径になるのを防止
できる。この結果、ガスアクチュエータ３３ａが位置す
る部分をクライオスタット内に収容することも可能とな
る。As described above, the coil spring 50 for constantly applying a force in the direction of closing the valve port 54 to the gas actuator 33a and the valve body 52 is provided concentrically with the liquid injection pipe 6a. Therefore, it is possible to prevent the portion where the gas actuator 33a and the coil spring 50 are provided from becoming large in diameter. As a result, the portion where the gas actuator 33a is located can be accommodated in the cryostat.
【００２６】また、この実施例ではシリンダ４１の内面
に４弗化エチレンのコーティング層を設けるとともに、
シールリング４６、４７を４弗化エチレンで形成し、さ
らに各シールリングをシリコングリースで潤滑するよう
にしているので、ピストン４２の摺動性を高めることが
できる。また、ピストン４２を形成しているステンレス
材より熱収縮の大きいアルミニウムでシリンダ４１を形
成しているので、４弗化エチレン製シールリング４６、
４７、５８の熱収縮を補うことができる。したがって、
空間４８からのガスの漏れを防ぐことができる。さら
に、弁体５２を自在継手５７で支持させているので、弁
座５１側が傾いた場合でも弁体５２で弁口５４を確実に
閉塞できる。In this embodiment, a coating layer of tetrafluoroethylene is provided on the inner surface of the cylinder 41,
Since the seal rings 46 and 47 are made of tetrafluoroethylene and each seal ring is lubricated with silicon grease, the slidability of the piston 42 can be improved. Further, since the cylinder 41 is formed of aluminum having a larger heat shrinkage than the stainless steel material forming the piston 42, the seal ring 46 made of tetrafluoroethylene is used.
47, 58 can compensate for the heat shrinkage. Therefore,
Gas leakage from the space 48 can be prevented. Further, since the valve body 52 is supported by the universal joint 57, the valve port 54 can be reliably closed by the valve body 52 even when the valve seat 51 side is inclined.
【００２７】図５には本発明の第三の実施例に係る冷媒
用弁装置７ｃの縦断面図が示されている。この図では、
図３と同一部分が同一符号で示されている。したがっ
て、重複する部分の詳しい説明は省略する。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a refrigerant valve device 7c according to a third embodiment of the present invention. In this figure,
The same parts as those in FIG. 3 are indicated by the same reference numerals. Therefore, a detailed description of the overlapping part will be omitted.
【００２８】図３に示される実施例では、コイルばね５
０の引張力を使って弁を閉じるようにしているが、この
実施例ではコイルばね６０の圧縮力を使って弁を閉じる
ようにしている。したがって、この実施例に係る弁装置
７ｃでは、ピストン４２とシリンダ４１の、いわゆる底
壁４１ａとの間にコイルばね６０を介在させている。In the embodiment shown in FIG.
Although the valve is closed using a zero pulling force, in this embodiment, the valve is closed using the compressive force of the coil spring 60. Therefore, in the valve device 7c according to this embodiment, the coil spring 60 is interposed between the piston 42 and the so-called bottom wall 41a of the cylinder 41.
【００２９】このように構成すると、図３に示した実施
例と同様の効果が得られることは勿論のこと、コイルば
ね６０の両端を固定する必要がないので、組立の容易化
を図ることができる。With this configuration, the same effects as those of the embodiment shown in FIG. 3 can be obtained, and it is not necessary to fix both ends of the coil spring 60. it can.
【００３０】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。すなわち、図３、図５に示した実施例
の説明では、弁装置部分をクライオスタット内に位置さ
せて使用することを前提にしているが、弁装置部分を大
気中に露出させて使用できることは勿論である。そし
て、ガスアクチュエータを動作させるガスもヘリウムガ
スに限定されるものではない。The present invention is not limited to the embodiment described above. That is, in the description of the embodiment shown in FIGS. 3 and 5, it is assumed that the valve device portion is used by being located in the cryostat, but it is needless to say that the valve device portion can be used by being exposed to the atmosphere. It is. The gas for operating the gas actuator is not limited to helium gas.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、弁体をガスアクチュエ
ータで駆動するようにしているので、弁の開閉を遠隔操
作でき、たとえば、冷媒の注入作業の自動化が可能とな
り、注入作業全体の能率向上に寄与できる。また、ガス
アクチュエータおよび弁体に対して弁口を閉じる向きの
力を常に与えるばね部材を注液管と同心的に設けてい
る。したがって、ガスアクチュエータおよびばね部材の
設けられている部分が大径になるのを防止できる。さら
に、ばね部材を鍔部を厚肉部側に付勢する圧縮ばねとす
ることで、ばね部材の両端を固定する必要がないので、
組立の容易化を図ることができる。 According to the present invention, since the valve element is driven by the gas actuator, the opening and closing of the valve can be remotely controlled. For example, the injection operation of the refrigerant can be automated, and the efficiency of the entire injection operation can be improved It can contribute to improvement. Also gas
Close the valve port to the actuator and valve
A spring member that constantly applies force is provided concentrically with the liquid injection tube.
You. Therefore, the gas actuator and the spring member
It is possible to prevent the provided portion from having a large diameter. Further
The spring member is a compression spring that urges the flange toward the thick portion.
By doing so, it is not necessary to fix both ends of the spring member,
Assembly can be facilitated.
【図１】本発明の第一の実施例に係る冷媒用弁装置を一
部切欠して示す側面図。FIG. 1 is a side view of a refrigerant valve device according to a first embodiment of the present invention, which is partially cut away.
【図２】開弁状態下にある同冷媒用弁装置を一部切欠し
て示す側面図。FIG. 2 is a side view showing the valve apparatus for a refrigerant in a valve-open state with a part cut away.
【図３】本発明の第二の実施例に係る冷媒用弁装置の断
面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a refrigerant valve device according to a second embodiment of the present invention.
【図４】開弁状態下にある同冷媒用弁装置の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the refrigerant valve device in a valve-open state.
【図５】本発明の第三の実施例に係る冷媒用弁装置の断
面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a refrigerant valve device according to a third embodiment of the present invention.
【図６】注液装置の概略構成図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a liquid injection device.
【図７】同注液装置に組込まれた従来の弁装置の閉弁状
態を示す縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a valve closing state of a conventional valve device incorporated in the liquid injection device.
【図８】同弁装置の開弁状態を示す縦断面図。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a valve opening state of the valve device.
６ａ、６ｂ…注液管、 ７ａ、７ｂ、７ｃ
…冷媒用弁装置、 ２１、５３…弁体、 ３０、５０、６０
…コイルばね、 ３３、３３ａ、３３ｂ…ガスアクチュエ−タ。6a, 6b ... injection tube, 7a, 7b, 7c
... Valve device for refrigerant, 21, 53 ... Valve, 30, 50, 60
... Coil springs, 33, 33a, 33b ... Gas actuators.
Claims (2)
用弁装置において、前記極低温冷媒の上流側に配置され、その先端に弁口を
備えた弁座が形成された内管及びこの内管の周囲に同心
的、かつ、往復動自在に配置され前記弁口を選択的に閉
じる弁体とを有する外管とを具備する第１の注液管と、 この第１の注液管の下流側に配置された第２の注液管
と、 前記内管と前記外管との間に設けられ、前記弁体に対し
て前記弁口を閉じる向きの力を常に付与するばね部材
と、 このばね部材の力に抗して前記内管に対して前記外管を
選択的に移動させるガスアクチュエ−タとを備え、 前記ガスアクチュエータは、前記外管の外側に同心的に
配置されたシリンダと、前記内管の外周部に設けられ、
前記シリンダの一方の開口部を閉塞する厚肉部と、前記
外管の端部に形成され前記シリンダの他方の開口部を気
密に仕切る鍔部 とを備えていることを特徴とする冷媒用
弁装置。1. A refrigerant valve device inserted in series in a passage of a cryogenic refrigerant, the valve device being disposed on the upstream side of the cryogenic refrigerant, and having a valve port at an end thereof.
Inner pipe with valve seat provided and concentric around this inner pipe
The valve port is selectively and reciprocally movable to selectively close the valve port.
A first liquid injection pipe having an outer pipe having a valve body and a second liquid injection pipe disposed downstream of the first liquid injection pipe;
And provided between the inner pipe and the outer pipe, with respect to the valve body
Member that always applies a force in the direction to close the valve port
And the outer tube against the inner tube against the force of the spring member.
A gas actuator for selectively moving the gas, wherein the gas actuator is concentric with the outside of the outer tube.
Disposed cylinder, provided on the outer peripheral portion of the inner tube,
A thick portion for closing one opening of the cylinder,
At the other end of the cylinder formed at the end of the outer tube,
A valve device for a refrigerant, comprising: a flange portion for tightly partitioning .
に付勢する圧縮ばねであることを特徴とする請求項１に
記載の冷媒用弁装置。 2. The spring member according to claim 1 , wherein the flange portion is provided on the thick portion side.
2. A compression spring which urges against
The valve device for refrigerant according to any one of the preceding claims.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14730691A JP3176955B2 (en) | 1990-06-19 | 1991-06-19 | Refrigerant valve device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-158701 | 1990-06-19 | ||
| JP15870190 | 1990-06-19 | ||
| JP14730691A JP3176955B2 (en) | 1990-06-19 | 1991-06-19 | Refrigerant valve device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04249685A JPH04249685A (en) | 1992-09-04 |
| JP3176955B2 true JP3176955B2 (en) | 2001-06-18 |
Family
ID=26477898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14730691A Expired - Fee Related JP3176955B2 (en) | 1990-06-19 | 1991-06-19 | Refrigerant valve device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3176955B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3016865B1 (en) * | 2014-01-29 | 2016-02-19 | Snecma | IMPROVED ERGOL POWER SUPPLY SYSTEM FOR A SPATIAL VEHICLE |
-
1991
- 1991-06-19 JP JP14730691A patent/JP3176955B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH04249685A (en) | 1992-09-04 |
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