JPH05312273A - 極低温用逆止弁 - Google Patents
極低温用逆止弁Info
- Publication number
- JPH05312273A JPH05312273A JP12034392A JP12034392A JPH05312273A JP H05312273 A JPH05312273 A JP H05312273A JP 12034392 A JP12034392 A JP 12034392A JP 12034392 A JP12034392 A JP 12034392A JP H05312273 A JPH05312273 A JP H05312273A
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- Japan
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- valve
- check valve
- pipe
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Abstract
(57)【要約】
【目的】極低温下で逆止弁としての機能を持ち、更にそ
の逆止弁が動かなくなったときに、クライオスタットの
外部から逆止弁の機能を復帰させることができる極低温
用逆止弁が必要になっていた。 【構成】極低温用逆止弁１０は、その逆止弁１０の両端
の配管口２０と連通する室とそれとは別に独立した室が
ベロ−ズ２３、２４及び弁用ガス管２７等で構成されて
いる。ベロ−ズ２３、２４に取り付けた弁本体２１と弁
受け２２は弁用ガス管２７から送り込まれるヘリウムガ
スの圧力で弁本体２１又は弁受け２２の位置を任意に変
えることができる。従って、弁本体２１と弁受け２２に
よって得られる隙間も任意に設定できる。 【効果】極低温用逆止弁の機能は基より、弁の開閉が十
分でないときでも室温大気中のヘリウムガスで極低温下
の逆止弁の機能を復帰させることができる。
の逆止弁が動かなくなったときに、クライオスタットの
外部から逆止弁の機能を復帰させることができる極低温
用逆止弁が必要になっていた。 【構成】極低温用逆止弁１０は、その逆止弁１０の両端
の配管口２０と連通する室とそれとは別に独立した室が
ベロ−ズ２３、２４及び弁用ガス管２７等で構成されて
いる。ベロ−ズ２３、２４に取り付けた弁本体２１と弁
受け２２は弁用ガス管２７から送り込まれるヘリウムガ
スの圧力で弁本体２１又は弁受け２２の位置を任意に変
えることができる。従って、弁本体２１と弁受け２２に
よって得られる隙間も任意に設定できる。 【効果】極低温用逆止弁の機能は基より、弁の開閉が十
分でないときでも室温大気中のヘリウムガスで極低温下
の逆止弁の機能を復帰させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極低温下で逆止弁の順
方向に対し逆方向の流れができない極低温用逆止弁に関
する。
方向に対し逆方向の流れができない極低温用逆止弁に関
する。
【０００２】
【従来の技術】空気が極低温の配管中に入ると空気は固
化するので配管を塞いでしまう。このため、液体ヘリウ
ムが注入できなくなる恐れがあるので、空気が極低温の
配管に入り込まないように配管に逆止弁を取り付けてい
る。
化するので配管を塞いでしまう。このため、液体ヘリウ
ムが注入できなくなる恐れがあるので、空気が極低温の
配管に入り込まないように配管に逆止弁を取り付けてい
る。
【０００３】従来の逆止弁については、低温工学ハンド
ブック（低温工学協会・関西支部、海外低温工学研究会
低温工学ハンドブック編集委員会訳、編者）第３２３頁
において論じられている。
ブック（低温工学協会・関西支部、海外低温工学研究会
低温工学ハンドブック編集委員会訳、編者）第３２３頁
において論じられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、低温
の液溜めタンクを必要とする液体逆止弁においては、液
を液溜めタンク中に常に満たすことが必要となり不便で
あった。また、ゴム配管に切れ目を入れた方式の物につ
いては、ゴム配管が室温に保った状態でのみ使用できる
ものであった。
の液溜めタンクを必要とする液体逆止弁においては、液
を液溜めタンク中に常に満たすことが必要となり不便で
あった。また、ゴム配管に切れ目を入れた方式の物につ
いては、ゴム配管が室温に保った状態でのみ使用できる
ものであった。
【０００５】本発明の目的は、極低温下で逆止弁として
の機能を満足し、しかも弁の開閉が任意に行えて、さら
に、極低温の逆止弁の開閉ができなくなったとき、室
温、大気中から逆止弁の機能を復帰させることができる
極低温用逆止弁を提供することにある。
の機能を満足し、しかも弁の開閉が任意に行えて、さら
に、極低温の逆止弁の開閉ができなくなったとき、室
温、大気中から逆止弁の機能を復帰させることができる
極低温用逆止弁を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、極低温用逆止弁の弁の開閉動作は、ベロ−ズで密閉
された室内圧力と配管中の圧力との差によって得られ
る。また、極低温用逆止弁の開閉の設定は、その圧力差
を任意に選ぶことによって行うことができる。また、逆
止弁の開閉ができなくなったときは、ベロ−ズで密閉さ
れた室内と連通した細い配管に室温、大気中に置かれて
いるヘリウムガスボンベからヘリウムガスを供給して弁
を動かすことにより元の正常な状態に復帰させることが
できる。
に、極低温用逆止弁の弁の開閉動作は、ベロ−ズで密閉
された室内圧力と配管中の圧力との差によって得られ
る。また、極低温用逆止弁の開閉の設定は、その圧力差
を任意に選ぶことによって行うことができる。また、逆
止弁の開閉ができなくなったときは、ベロ−ズで密閉さ
れた室内と連通した細い配管に室温、大気中に置かれて
いるヘリウムガスボンベからヘリウムガスを供給して弁
を動かすことにより元の正常な状態に復帰させることが
できる。
【０００７】
【作用】ベロ−ズで密閉された室内圧力と配管中の圧力
との差によって、弁本体と弁受けが密着したり弁本体と
弁受けが離れたりすることによって仕切り弁の作用をす
る。
との差によって、弁本体と弁受けが密着したり弁本体と
弁受けが離れたりすることによって仕切り弁の作用をす
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図３を使
って説明する。
って説明する。
【０００９】図１は液体ヘリウム１を溜めたクライオス
タットである。符号２は液体ヘリウム注入管で、栓３を
抜き液輸送管（図なし）を液体ヘリウム注入管２に差し
込んで液体ヘリウムを液体ヘリウム容器４ａに注入す
る。
タットである。符号２は液体ヘリウム注入管で、栓３を
抜き液輸送管（図なし）を液体ヘリウム注入管２に差し
込んで液体ヘリウムを液体ヘリウム容器４ａに注入す
る。
【００１０】連通管５によって液体ヘリウム容器４ａに
液体ヘリウムが溜ると液体ヘリウム容器４ｂにも液が同
時に溜められる。液体ヘリウム容器４ｂ内で蒸発したヘ
リウムガスは、吐出ガス配管６を通って開いた状態の弁
７または常温逆止弁８を流れて大気に放出される。
液体ヘリウムが溜ると液体ヘリウム容器４ｂにも液が同
時に溜められる。液体ヘリウム容器４ｂ内で蒸発したヘ
リウムガスは、吐出ガス配管６を通って開いた状態の弁
７または常温逆止弁８を流れて大気に放出される。
【００１１】液体ヘリウム容器４ａで蒸発したヘリウム
ガスは、上部配管９から本発明の実施例に係る極低温用
逆止弁１０を通り、液体ヘリウム容器４ｂ、吐出ガス配
管６を通り、開いた状態の弁７または常温逆止弁８を流
れて大気に放出される。
ガスは、上部配管９から本発明の実施例に係る極低温用
逆止弁１０を通り、液体ヘリウム容器４ｂ、吐出ガス配
管６を通り、開いた状態の弁７または常温逆止弁８を流
れて大気に放出される。
【００１２】符号１１は、液体窒素１２を溜めた液体窒
素容器である。
素容器である。
【００１３】符号１３は、室温（３００Ｋ）から液体ヘ
リウム温度（４．２Ｋ）への輻射熱を遮蔽するシ−ルド
板である。さらにシ−ルド板１３の周りには、アルミニ
ウム蒸着された反射材を多層重ねた積層断熱材１４を巻
きつけている。
リウム温度（４．２Ｋ）への輻射熱を遮蔽するシ−ルド
板である。さらにシ−ルド板１３の周りには、アルミニ
ウム蒸着された反射材を多層重ねた積層断熱材１４を巻
きつけている。
【００１４】図１は、液体ヘリウムがある程度溜り、液
体ヘリウムの注入を止めた状態である。液体ヘリウム注
入管２の室温端部には、大気の空気が逆流しないために
栓３を設けている。また、吐出ガス配管６に取り付けら
れた弁７は、閉状態である。
体ヘリウムの注入を止めた状態である。液体ヘリウム注
入管２の室温端部には、大気の空気が逆流しないために
栓３を設けている。また、吐出ガス配管６に取り付けら
れた弁７は、閉状態である。
【００１５】液体ヘリウム１への侵入熱によって発生し
た蒸発ガスは、約０．０７kg／cm2で作動する常温逆止
弁８から大気中に放出される。図１のように２個以上の
液体ヘリウム容器それぞれに液体ヘリウム注入管と吐出
ガス管を個々に設けずに液体ヘリウム注入管と吐出ガス
管のみで使用する利点は、液体ヘリウム注入管と吐出ガ
ス管を設ける空間がいらない。また、液体ヘリウム注入
管と吐出ガス管からの侵入熱がなくなる点にある。
た蒸発ガスは、約０．０７kg／cm2で作動する常温逆止
弁８から大気中に放出される。図１のように２個以上の
液体ヘリウム容器それぞれに液体ヘリウム注入管と吐出
ガス管を個々に設けずに液体ヘリウム注入管と吐出ガス
管のみで使用する利点は、液体ヘリウム注入管と吐出ガ
ス管を設ける空間がいらない。また、液体ヘリウム注入
管と吐出ガス管からの侵入熱がなくなる点にある。
【００１６】本発明の極低温用逆止弁１０は２個の液体
ヘリウム容器４ａ，４ｂ間の上部配管９でヘリウムガス
が液体ヘリウム容器４ａから液体ヘリウム容器４ｂまた
は逆に液体ヘリウム容器４ｂから液体ヘリウム容器４ａ
に往復運動しないように、一方向の流れに拘束するため
に使用している。
ヘリウム容器４ａ，４ｂ間の上部配管９でヘリウムガス
が液体ヘリウム容器４ａから液体ヘリウム容器４ｂまた
は逆に液体ヘリウム容器４ｂから液体ヘリウム容器４ａ
に往復運動しないように、一方向の流れに拘束するため
に使用している。
【００１７】これによって、サ−マルオシレション（熱
振動）による加熱を防止している。
振動）による加熱を防止している。
【００１８】次に、本発明である極低温用逆止弁１０の
構造と動作を図２と図３を使って説明する。これは図１
の上部配管９に接合される配管口である。
構造と動作を図２と図３を使って説明する。これは図１
の上部配管９に接合される配管口である。
【００１９】符号２１は弁本体、符号２２は弁受け、符
号２３は内側ベロ−ズ、符号２４は外側ベロ−ズであ
る。また、符号２５は管、符号２６は孔である。符号２
７は図１に示した弁用ガス管で直径が２ｍｍのステンレ
ス鋼でできている。符号２８はケ−シングである。符号
２９はフランジである。
号２３は内側ベロ−ズ、符号２４は外側ベロ−ズであ
る。また、符号２５は管、符号２６は孔である。符号２
７は図１に示した弁用ガス管で直径が２ｍｍのステンレ
ス鋼でできている。符号２８はケ−シングである。符号
２９はフランジである。
【００２０】極低温用逆止弁１０の開閉は、弁本体２１
の凸部で弁受け２２の穴２２ａを開閉することで行え
る。弁本体２１はフランジ２９に固定されている。一方
の弁受け２２は弁受け２２と内側ベロ−ズ２３と外側ベ
ロ−ズ２４、管２５そしてケ−シング２８で気密に囲ま
れた室の圧力を変えることで行える。
の凸部で弁受け２２の穴２２ａを開閉することで行え
る。弁本体２１はフランジ２９に固定されている。一方
の弁受け２２は弁受け２２と内側ベロ−ズ２３と外側ベ
ロ−ズ２４、管２５そしてケ−シング２８で気密に囲ま
れた室の圧力を変えることで行える。
【００２１】例えば弁用ガス管２７から高い圧力が加わ
った場合、内側ベロ−ズ２３と外側ベロ−ズ２４が同時
に伸びて弁受け２２の穴２２ａが弁本体２１で止めら
れ、弁が閉じる作用をする。弁用ガス管２７に圧力が加
わらなかった場合、内側ベロ−ズ２３と外側ベロ−ズ２
４のバネ力によりベロ−ズが縮み、弁受け２２は、弁本
体２１から離れるので、弁は開いた状態になる。
った場合、内側ベロ−ズ２３と外側ベロ−ズ２４が同時
に伸びて弁受け２２の穴２２ａが弁本体２１で止めら
れ、弁が閉じる作用をする。弁用ガス管２７に圧力が加
わらなかった場合、内側ベロ−ズ２３と外側ベロ−ズ２
４のバネ力によりベロ−ズが縮み、弁受け２２は、弁本
体２１から離れるので、弁は開いた状態になる。
【００２２】図３はこのときの様子を示す。図３の矢印
は、図１に示した上部配管９からのヘリウムガスの流れ
方向を示している。極低温用逆止弁１０の密閉を完全に
したいときは、弁本体２１と弁受け２２の接合部の表面
にテフロンコ−ティングまたは、インジュウムあるいは
金めっきを施すとよい。
は、図１に示した上部配管９からのヘリウムガスの流れ
方向を示している。極低温用逆止弁１０の密閉を完全に
したいときは、弁本体２１と弁受け２２の接合部の表面
にテフロンコ−ティングまたは、インジュウムあるいは
金めっきを施すとよい。
【００２３】極低温用逆止弁１０の圧力調整について図
１を使って説明する。
１を使って説明する。
【００２４】ここでは、圧力調整ガスとしてヘリウムガ
スを使用している。ヘリウムガスボンベ３０の手元弁３
１と弁３２を開き、弁３３を閉めると弁用ガス管２７内
にヘリウムが流れる。このときの圧力は圧力計３４で見
れる。ここでは圧力計３４が０．０２ｋｇ／ｃｍ2のと
き極低温用逆止弁１０が開閉する圧力の臨界圧力であ
る。
スを使用している。ヘリウムガスボンベ３０の手元弁３
１と弁３２を開き、弁３３を閉めると弁用ガス管２７内
にヘリウムが流れる。このときの圧力は圧力計３４で見
れる。ここでは圧力計３４が０．０２ｋｇ／ｃｍ2のと
き極低温用逆止弁１０が開閉する圧力の臨界圧力であ
る。
【００２５】従って、臨界圧力より０．０３ｋｇ／ｃｍ
2高い０．０５ｋｇ／ｃｍ2に圧力を設定しておけば、液
体ヘリウム容器４ａ（Ｐ1）が液体ヘリウム容器４ｂ
（Ｐ2）より０．０３ｋｇ／ｃｍ2高いとき液体ヘリウム
容器４ａのガスが液体ヘリウム容器４ｂに流れる。
2高い０．０５ｋｇ／ｃｍ2に圧力を設定しておけば、液
体ヘリウム容器４ａ（Ｐ1）が液体ヘリウム容器４ｂ
（Ｐ2）より０．０３ｋｇ／ｃｍ2高いとき液体ヘリウム
容器４ａのガスが液体ヘリウム容器４ｂに流れる。
【００２６】液体ヘリウム容器４ａ（Ｐ1）が液体ヘリ
ウム容器４ｂより０．０２ｋｇ／ｃｍ2以下のときは液
体ヘリウム容器４ａのガスが液体ヘリウム容器４ｂに流
れない。
ウム容器４ｂより０．０２ｋｇ／ｃｍ2以下のときは液
体ヘリウム容器４ａのガスが液体ヘリウム容器４ｂに流
れない。
【００２７】当然、液体ヘリウム容器４ｂ（Ｐ2）が液
体ヘリウム容器４ａ（Ｐ1）より高いとき極低温用逆止
弁１０は閉じてガスは流れない。このため極低温用逆止
弁１０は逆止弁として動作する。
体ヘリウム容器４ａ（Ｐ1）より高いとき極低温用逆止
弁１０は閉じてガスは流れない。このため極低温用逆止
弁１０は逆止弁として動作する。
【００２８】若し図１で極低温用逆止弁１０の圧力設定
が終われば、手元弁３１、弁３２、３３を閉じ手元弁３
１と弁３２との間を切り離すこともできる。
が終われば、手元弁３１、弁３２、３３を閉じ手元弁３
１と弁３２との間を切り離すこともできる。
【００２９】図４は、本発明の他の実施例を示したもの
である。
である。
【００３０】図２と同一符号は同一のものを示してい
る。ベロ−ズ２３、１個のみで弁を開閉するものであ
る。弁用ガス管２７とベロ−ズ２３と弁本体２１から成
るガス室は密閉されている。弁用ガス管２７からヘリウ
ムガスでガス室を加圧しないときは、加圧した時に比
べ、ベロ−ズ２３自身のバネ力によってベロ−ズ２３は
縮んでいる。この為、ベロ−ズ２３端部に接合された弁
本体２１と弁受け２２は接触した状態となり、弁は閉状
態を保つ。
る。ベロ−ズ２３、１個のみで弁を開閉するものであ
る。弁用ガス管２７とベロ−ズ２３と弁本体２１から成
るガス室は密閉されている。弁用ガス管２７からヘリウ
ムガスでガス室を加圧しないときは、加圧した時に比
べ、ベロ−ズ２３自身のバネ力によってベロ−ズ２３は
縮んでいる。この為、ベロ−ズ２３端部に接合された弁
本体２１と弁受け２２は接触した状態となり、弁は閉状
態を保つ。
【００３１】若し、ベロ−ズ２３の内側（Ｐ3）の圧力
が０．０５ｋｇ／ｃｍ2のとき弁が開閉する臨界圧力な
ら、ベロ−ズ２３の内側の圧力を０．０２ｋｇ／ｃｍ2
に圧力を設定しておくと液体ヘリウム容器４ａの圧力が
液体ヘリウム容器４ｂより０．０３ｋｇ／ｃｍ2高い圧
力で液体ヘリウム容器４ａのガスが液体ヘリウム容器４
ｂに流れる。また、その逆方向にはガスは流れない。従
って、逆止弁として十分動作できる。
が０．０５ｋｇ／ｃｍ2のとき弁が開閉する臨界圧力な
ら、ベロ−ズ２３の内側の圧力を０．０２ｋｇ／ｃｍ2
に圧力を設定しておくと液体ヘリウム容器４ａの圧力が
液体ヘリウム容器４ｂより０．０３ｋｇ／ｃｍ2高い圧
力で液体ヘリウム容器４ａのガスが液体ヘリウム容器４
ｂに流れる。また、その逆方向にはガスは流れない。従
って、逆止弁として十分動作できる。
【００３２】弁本体２１または弁受け２２が動かないと
き、ヘリウムガスボンベ３０からのガス圧を十分大きく
することで弁本体２１または弁受け２２の動きも回復さ
れるので極低温用逆止弁の機能を回復することができ
る。
き、ヘリウムガスボンベ３０からのガス圧を十分大きく
することで弁本体２１または弁受け２２の動きも回復さ
れるので極低温用逆止弁の機能を回復することができ
る。
【００３３】図５は本発明の他の実施例を示したもので
ある。図４と同一符号は同一の物を示している。図５は
図４のベロ−ズ内部にバネ２９を取り付けたものであ
る。このバネ２９はベロ−ズ自身のバネ力を補う目的で
使われている。
ある。図４と同一符号は同一の物を示している。図５は
図４のベロ−ズ内部にバネ２９を取り付けたものであ
る。このバネ２９はベロ−ズ自身のバネ力を補う目的で
使われている。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、極低温用逆止弁に送る
ヘリウムガスの圧力を調整することで逆止弁の圧力を自
由に設定でき、かつ、逆止弁本来の機能をも満たすこと
ができる。
ヘリウムガスの圧力を調整することで逆止弁の圧力を自
由に設定でき、かつ、逆止弁本来の機能をも満たすこと
ができる。
【００３５】また、逆止弁の弁本体が動かなかったとき
クライオスタット外部から高圧のヘリウムガスを供給す
ることで極低温用逆止弁の弁本体または弁受けを動かす
ことができるため、逆止弁の機能を容易に復帰させるこ
とができる。
クライオスタット外部から高圧のヘリウムガスを供給す
ることで極低温用逆止弁の弁本体または弁受けを動かす
ことができるため、逆止弁の機能を容易に復帰させるこ
とができる。
【００３６】更に、逆止弁の弁の開閉面積を任意に変え
ることができるので、極低温用逆止弁に接続した配管の
コンダクタンスを変えることもできる。
ることができるので、極低温用逆止弁に接続した配管の
コンダクタンスを変えることもできる。
【図１】本発明の極低温用逆止弁を応用したクライオス
タットの配置構成図である。
タットの配置構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係る逆止弁の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施例に係る逆止弁の断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の他の実施例に係る逆止弁の断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の他の実施例に係る逆止弁の断面図であ
る。
る。
１…液体ヘリウム、５…連通管、９…上部配管、１０…
極低温用逆止弁、２１…弁本体、２２…弁受け、２３…
ベロ−ズ、２７…弁用ガス管、２９…バネ。
極低温用逆止弁、２１…弁本体、２２…弁受け、２３…
ベロ−ズ、２７…弁用ガス管、２９…バネ。
Claims (2)
- 【請求項１】極低温配管に接続され、弁本体と弁受けが
密着又は離れることで弁の動作をする逆止弁において、
逆止弁の両端の配管口と弁本体と弁受けと連通する室と
は別に、少なくとも１個のベロ−ズで密閉された独立し
た室にヘリウムガス供給管を設け、さらに、弁本体また
は弁受けがベロ−ズに接続されていることを特徴とする
極低温用逆止弁。 - 【請求項２】請求項１の極低温用逆止弁に請求項１のベ
ロ−ズの向きと同一方向にバネを設けることを特徴とす
る極低温用逆止弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12034392A JPH05312273A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | 極低温用逆止弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12034392A JPH05312273A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | 極低温用逆止弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312273A true JPH05312273A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=14783899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12034392A Pending JPH05312273A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | 極低温用逆止弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05312273A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236284A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Tokyo Metropolitan Univ | マイクロバルブ及びマイクロポンプ |
| JP2015521724A (ja) * | 2012-06-28 | 2015-07-30 | サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション | ポリマーベローズバネ |
-
1992
- 1992-05-13 JP JP12034392A patent/JPH05312273A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236284A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Tokyo Metropolitan Univ | マイクロバルブ及びマイクロポンプ |
| JP2015521724A (ja) * | 2012-06-28 | 2015-07-30 | サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション | ポリマーベローズバネ |
| US9599240B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-03-21 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Polymer bellows spring |
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