JPS6245986A - リリ−フバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はクライオポンプのいわゆる再生昇温時にクライ
オパネルからポンプ内部に大量に放出される気体を外部
に排出するためのリリーフバルブに関するものである。

（従来の技術） 周知のように、クライオポンプ内には気体を凝縮するク
ライオパネルが配設されており、このクライオパネルに
凝縮されている気体をパネルから脱離して排出する際に
、クライオポンプ内が大気圧以上に上昇する。このよう
なりライオポンプの圧力上昇を解放するため、クライオ
ポンプにはリリーフバルブが設けられ、クライオポンプ
内が大気圧を越えたときにリリーフバルブを動作させて
内部の気体を外に放出している。

第２図には従来からクライオポンプ１に使用されている
リリーフバルブ２の構成が示されている。

以下、このリリーフバルブ２の典型的な構成と作用を第
２図に基づいて説明する。

まず、クライオポンプ１の運転中はクライオポンプ１の
内部が真空であり、一方、リリーフバルブ２内は気体放
出口３を介して外気と通じているため大気圧である。こ
の結果、弁体４には気圧差による図上下向きの力が加わ
る他に圧縮ばね５による付勢力が加わってエラストマー
ガスケツ？−６はシール面（弁座）に押し付けられ、弁
孔７の真空シールが行なわれる。

次に、クライオポンプ１の運転を停止するとクライオポ
ンプ１内のクライオパネルに凝縮付着していた気体がク
ライオパネルから脱離放出されクライオポンプ１内の圧
力が上昇を始める。このポンプ内圧は大気圧を越えたと
き、圧縮ばね５の付勢力に打ち勝って弁体４を押し上げ
る結果、クライオポンプ容器１内の気体は気体放出口３
から大気側へ放出され、クライオポンプ１内の過度の圧
力上昇が防止されるのである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のリリーフバルブ２はシール力とし
て主に圧縮ばね５の付勢力を利用したものであるため、
圧縮ばね５の付勢力か弱すぎる場合には充分なシール力
かえられず、ゴミなどが弁体４やシール面に付着してし
ばしば真空リークが発生するという問題があり、またそ
の逆に、圧縮ばね５の付勢力が強すぎる場合には、クラ
イオポンプ１内の圧力解放が充分得られず、ポンプ内圧
力が高くなり危険である。

また、圧縮ばね５の付勢力は弁体４の開ストローク量が
大きくなるにつれて大きくなるので、弁体４の開ストロ
ークが必要なだけ充分に大きくとれず、大流量の気体放
出時に放出気体の圧力損失に起因してクライオポンプ１
内の圧力がさらに高まるという危険があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、クライオポンプ。

の運転時には充分なシール力をもって真空リークを防ぐ
とともに、クライオポンプの停止時には充　　分な圧力
解放を行ない、クライオポンプ内圧力の過度の上昇を防
ぐことができるリリーフバルブを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため次のように構成されて
いる。すなわち、本発明は、クライオポンプに取り付け
られ該クライオポンプ内の圧力が大気圧を越えたときに
弁孔を開いてクライオポン゛３　。

プ内を外気に開放するリリーフバルブにおいて、クライ
オポンプに通じる弁孔を弁体の強制移動により開閉する
シリンダ機構と、クライオポンプの大気圧以上の内圧に
よって押し上げ移動される内圧移動体と、内圧移動体の
内圧による移動位置が所定の位置になったことを検出し
て弁開指令を出力する検出センサと、弁開指令を受けて
シリンダ機構を弁開駆動させる制御駆動手段とを有する
リリーフバルブである。

（作用） 上記構成からなる本発明において、クライオポンプの運
転中にあっては、弁体はクライオポンプ内の負圧によっ
て弁孔に吸引され、さらに弁体はシリンダ機構による弁
体押圧力によって強制的に弁孔に押し付けられるので、
弁孔の閉鎖状態が安定に維持される。

次に、クライオポンプの運転停止後にあっては、クライ
オパネルからの凝縮気体の脱離によってクライオポンプ
内の圧力が上昇する。この圧力上昇によって内圧移動体
が押し上げられるが、この４　゛ 内圧移動体の移動位置が所定の位置になったとき、その
状態が検出センサにより検出され、検出センサはクライ
オポンプ内の圧力が大気圧以上になったことを検知して
、弁開指令を制御駆動手段に出力する。制御駆動手段は
弁開指令を受けてシリンダ機構を弁開駆動、すなわち、
弁体を開方向に移動させて弁孔を強制的に完全開放する
。この弁孔開放によってクライオポンプ内の気体はスム
ースに外に放出されクライオポンプ内の過剰圧力の発生
は確実に防止されるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお
、実施例の説明において従来例と同一の構成部分は同一
符号を付してその説明を省略する。第１図には本発明の
一実施例を示す構成が示されている。

図において、クライオポンプ１には弁容器１０が気密に
固定されており、この弁容器１０の側壁には気体排出路
１１が設けられている。そして、弁容器１０内には弁体
４が摺動自在に収容されている。一方、弁容器１０の上
方位置にはシリンダ機構８を構成するシリンダ容器１２
が配設され、このシリンダ容器１２内にはビスＩ・ン１
３が摺動自在に収容されている。そして、ピストン１３
はシャフト１４に連結され、ピストン１３と弁体４は互
いに一方の動きに対し他方が連動するようになっている
。すなわち、弁体４が弁孔７の閉鎖位！（下死点位置）
Ａにあるときにはピストン１３はＡ′位置にあり、弁体
４が弁孔開放開始値［（弁体４の下面と気体排出路１１
の下面とが一致する位置）Ｂにあるときにはピストン１
３はＢ′の位置にある。そして、弁体４が弁孔開放位置
（上死点位置）Ｃに来たときにはピストン１３はＣ′の
位置に来るようになっている。

前記弁体４はクライオポンプ１の内圧が大気圧以上にな
るとこの内圧によって押し上げられる結果、この弁体４
に連動してピストン１３も上方へ移動する。このように
、弁体４とピストン１３との結合体はクライオポンプ１
内が大気圧以上となったときに移動する内圧移動体を構
成するものである。

一方、シリンダ容器１２のＢ′の高さ位置にはフォトセ
ンサあるいは磁気センサ等からなる検出センサ１５が配
設され、ピストン１３がＢ′位置に移動して来た時点を
検出可能となっている。したがって、クライオポンプ１
内の圧力上昇により弁体４がＡ位置からＢ位置まで押し
上げられたときのクライオポンプ１内の圧力値（大気圧
よりも微小圧力だけ高い圧力値）はピストン１３がＡ′
位置からＢ′位置に押し上げられたことを検出すること
によって間接的に求められる。検出センサ１５はピスト
ン１３がＢ′位置にあることを検出して弁開指令をバル
ブコントローラ１６に出力する。

ところで、シリンダ容器１２の下部位置、すなわちＡ′
位置のやや下方位置には開動作孔１７が設けられており
、また上部位置、すなわち、Ｃ′位置のやや上方位置に
は閉動作孔１８が設けられている。これら開動作孔１７
および閉動作孔１８は配管系１９を通じて空気圧供給源
２０と通じて７　゛ おり、前記配管系１９の所要位置にはソレノイドバルブ
２１．同２２．同２３および同２４が配置されている。

これらのソレノイドバルブ２１．同２２、同２３および
同２４の動作は前記バルブコントローラ１６によって制
御されている。

本実施例において、前記バルブコントローラ１６と、配
管系１９と、空気圧供給源２０と、ソレノイドバルブ２
１．同２２．同２３および同２４とはシリンダ機構８を
駆動制御する制御駆動手段を構成するものである。

上記のように構成されている本実施例において、クライ
オポンプ１の運転時にあっては、該クライオポンプ１の
起動信号がバルブコントローラ１６へ加えられ、バルブ
コントローラ１６はこの起動信号を受けてソレノイドバ
ルブ２１および同２４を開動作させ、ソレノイドバルブ
２２および同２３を閉動作させる。この結果、空気圧供
給源２０からの圧縮空気は閉動作孔１８からシリンダ容
器１２の上室に入り、またシリンダ容器１２の王室の空
気はソレノイドバルブ２４から排出されるしたがって、
ピストン１３は上死点位置から下死点位置まで移動し、
これに伴ない弁体４がピストン１３の移動に連動して弁
孔閉鎖位置まで移動する結果、弁孔７は弁体４の下方押
し付けによって閉鎖される。そしてこの弁孔閉鎖状態は
圧縮空気の下方への押し付は力によって安定に維持され
る。次に、クライオポンプ１の運転停止とともにソレノ
イドバルブコントローラー６は次のようなシーケンスで
の動作を開始する。

すなわちまずソレノイドバルブ２１および同２２を閉じ
、同バルブ２３および同２４を開くことによりシリンダ
容器１２の上室および下室を大気開放とする。この状態
ではピストン１３は空気圧を受けていないので弁体４の
動きを拘束することはない。弁体４はクライオポンプ１
内が真空の時は、大気の圧力により下方に押し付けられ
ているが、クライオポンプ１内の圧力が上昇を始め、大
気圧を越すとその圧力により上方に動き始めＡに示す位
置からＢ迄押し上げられ、それに伴いピストン１３もＡ
′位置からＢ′の位置まで押し上げられる。このピスト
ン１３のＢ′位置までの移動は検出センサ１５によって
検出され、この検出信号がバルブコントローラ１６に送
出される。

この信号を受けてバルブコントローラ１６はソレノイド
バルブ２４を閉じ、ソレノイドバルブ２２を開くので、
ピストン１３は空気圧供給源２０から送られた空気圧に
よりＣ′位置才で移動することとなり、これに伴い弁体
４もＣ位置迄移動し、クライオポンプ１内は大気圧に開
放されることになる。このように、本実施例によれば、
大気圧を越えた微弱な内部圧力で弁体４が動き始め、そ
の後は外部より供給される空気圧により弁体４が強制的
に開かれるので、クライオポンプ１内を確実に大気に開
放することができ、過度の圧力上昇を防ぐことができる
。

なお、上記実施例では内圧移動体を弁体４とピストン１
３との結合体により構成したが、これを弁体４およびピ
ストン１３との兼用部材とすることなく独立の専用部材
として構成することも可能である。

（発明の効果） 本発明は以上説明したような構成と作用とを有するので
、クライオポンプの運転中には充分なシール力によって
弁孔を閉鎖することができ、たとえ弁体等のシール部に
微小ゴミの付着等があっても真空リークを発生すること
がなく、弁孔閉鎖を安定に維持することができる。

また、クライオポンプの停止中にクライオポンプ内の圧
力が大気圧以上となったときには、弁孔を強制的に全開
できるので、クライオポンプ内から弁孔を通って外に排
出される気体の放出抵抗（圧力損失）を極めて小さくで
き、この放出抵抗に起因するクライオポンプ１内の過度
の圧力上昇を効果的に防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
のリリーフバルブの構成を示す断面図である。 １・・・・・・クライオポンプ、　　２・・・・・・リ
リーフバルブ、　３・・・・・・気体放出口、　４・・
・・・・弁体、１１　・ ５・・・・・・圧縮ばね、　６・・・・・・エラストマ
ーガスケ・ノド、　７・・・・・・弁孔、　８・・・・
・・シリンダ機構、１０・・・・・・弁容器、　１１・
・・・・・気体排出路、１２・・・・・・シリンダ容器
、　１３・・・・・・ピストン、１４・・・・・・シャ
フト、　　１５・・・・・・検出センサ、１６・・・・
・・バルブコントローラ、　１７・・・・・・開動作孔
、　１８・・・・・・閉動作孔、　１９・・・・・・配
管系、２０・・・・・・空気圧供給源、　２１〜２４・
・・・・・ソレノイドバルブ。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 １゛２　　″ 第　／　図 第２図 ９　　　　・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クライオポンプに取り付けられ該クライオポンプ内の圧
   力が大気圧を越えたときに弁孔を開いてクライオポンプ
   内を外気に開放するリリーフバルブにおいて、クライオ
   ポンプに通じる弁孔を弁体の強制移動により開閉するシ
   リンダ機構と、クライオポンプの大気圧以上の内圧によ
   って押し上げ移動される内圧移動体と、内圧移動体の内
   圧による移動位置が所定の位置になったことを検出して
   弁開指令を出力する検出センサと、弁開指令を受けてシ
   リンダ機構を弁開駆動させる制御駆動手段とを有するこ
   とを特徴とするリリーフバルブ。