JPH07109264B2 - 極低温パイロット弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、制御弁に関
し、特に、極低温液体のような液体から発生した蒸気の
流れを制御するための制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスは、広範囲の用途に使用されてい
る。ガスは、気相状態のときと液相状態のときとで体積
が大幅に異るので、使用場所に液相状態に貯留してお
き、必要なときにその都度気相状態に蒸発させて使用す
ることができるようにすることが多い。この手法は、周
囲条件下では気相であり、極めて低い温度下では液相状
態にある極低温流体の場合に一般的に用いられる。その
ような流体の例としては、窒素、酸素、アルゴン、水
素、ヘリウム等がある。

【０００３】そのような極低温流体は、使用場所に液相
状態に貯留されており、実際の使用時に蒸発させてガス
生成物とされる。典型的な例としては、医療施設で使用
するために液体酸素を蒸発させる例、集積回路やマイク
ロチップの製造等の製造プロセスにおいてガスシール又
は不活性化処理に使用するために液体窒素を蒸発させる
例等がある。そのための典型的な設備は、液体貯留タン
クと、その液体を蒸発させるための蒸発器を備えてい
る。蒸発器は、電熱、スチーム、熱水等の熱源によって
駆動することができ、極低温液体の場合は、周囲空気の
熱によって駆動することができる。周囲空気式蒸発器を
用いる場合、米国特許第４，３９９，６６０号に記載さ
れている幅広蒸発器が好ましい。

【０００４】未蒸発流体が使用場所へ送給されると非常
に有害である場合があるので、蒸発器は効率的に作動す
ることが肝要である。更に、特に極低温液体の場合、液
体がたとえ完全に蒸発されたとしても、そのガスを低温
による損傷を回避するのに十分に高い温度で使用場所へ
送給しなければならない。その温度は、一般に、少くと
も約−４°Ｃ（−４０°Ｆ）である。

【０００５】又、液体貯留タンク／蒸発器組立体は、い
かなる天候条件下においても１日２４時間無人で作動す
ることができるものであることが望ましい。従って、流
体の温度が過度に低くなるのを防止するために用いられ
る感温制御弁は、周囲条件の急激な過酷な変化等の外因
に耐えることができ、設定値（弁が開放する温度設定
値）に乱れを起こさないものであることが肝要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ばね荷重を付与された
玉弁体に作用する異なる熱膨張係数を有する金属部材を
備えた感温制御弁は周知であるが、長時間無人で作動す
るこものとされる感温制御弁は、極低温流体に適用され
る場合、上述したように機械的衝撃、振動及び温度条件
等の周囲条件の変化によって影響されないものでなけれ
ばならない。このことは、周囲条件の変動に基因する僅
かな変化でさえもシステム（系）全体に増幅された影響
を及ぼすことになるパイロット弁の場合に特に当てはま
る。この問題は、温度が−２００°Ｆ（−１２９°Ｃ）
から周囲温度の範囲で変化するような極低温条件で作動
するパイロット弁の場合には一層重大になる。ばね荷重
を付与された玉弁体に作用する異なる熱膨張係数を有す
る金属部材を備えた慣用の感温制御弁では、長期間に亙
っての使用中周囲条件の変動、特に極端な温度変化に遭
遇したとき機能の完全性を十分に保持することができな
いので、繊細な極低温システムにパイロット弁として使
用するには不適当である。従って、本発明の目的は、流
体の流れに低温に対する防護を与える（即ち、流体の温
度が過度に低くなるのを防止する）とともに、機械的衝
撃、振動及び温度条件等の周囲条件の変化に基因する温
度設定値の乱れを起さないパイロット弁を提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、アクチュエータ本体と被制御部材保持具
を有する極低温パイロット弁であって、 （Ａ）前記アクチュエータ本体は、 （１）自由端を有する金属製感知チューブと、 （２）該金属製感知チューブ内に挿入され、一端におい
て金属製感知チューブの自由端に溶接又はろう付けによ
って固着されており、他端にアクチュエータを有してい
る低熱膨張部材を含み、 （Ｂ）前記被制御部材保持具は、 （１）該被制御部材保持具を前記アクチュエータ本体内
へ螺入して堅固な結合部を形成するためのものであっ
て、軸方向の荷重を受けるとその荷重に応じて扁平化す
る少くとも１つの凹面形状のワッシャによって荷重を付
与された被荷重校正用螺条と、 （２）孔を有する弁座と、 （３）該弁座の孔を通して前記アクチュエータに接触す
るための球状のばね被荷重弁プラグを含み、 （Ｃ）前記アクチュエータ本体及び被制御部材保持具
に、入口弁ポート及び出口弁ポートが設けられているこ
とを特徴とする極低温パイロット弁を提供する。

【０００８】本明細書で用いられる「熱膨張」という用
語は、温度上昇に伴って長さ寸法が増大することを意味
する。「ベルビルばね」とは、軸方向の荷重を受けると
その荷重に応じて偏平化する凹面形状のワッシャのこと
である。

【０００９】

【実施例】本発明の極低温パイロット弁２２（図３）
は、機械的衝撃、振動及び温度条件等の周囲条件の変化
によって影響されない安定した、かつ、容易に調節可能
な温度設定値を得ることができる（即ち、設定値をよう
に校正することができる）堅固な、保全性の高い（壊れ
にくく、狂いの生じにくい）機械的機構（アクチュエー
タ本体）と、該機械的機構に一体的に組みつけられてお
り該機械的機構内における小さな熱誘起変化（熱に基因
する変化）にも高い反復精度でもって応答する弁手段
（被制御部材保持具）とから成る低温防護用組立て器具
である。添付図、特に図１及び図２を参照して説明する
と、本発明の極低温パイロット弁（以下、単に「パイロ
ット弁」とも称する）は、後述する弁プラグ１２を作動
させるためのアクチュエータ１８を備えたアクチュエー
タ本体５（図１）と、被制御部材保持具６（図２）とか
ら成る。即ち、アクチュエータ本体５と被制御部材保持
具６とが結合して極低温パイロット弁を構成する。ここ
で、「被制御部材」とは、アクチュエータ１８によって
制御される弁部材（弁座１４を含む弁本体と、弁座１４
に対して軸方向に移動自在の弁プラグ１２とから成る部
材）のことをいい、「被制御部材保持具」とは、アクチ
ュエータ１８によって制御される弁部材（１２，１４）
を保持する保持具のことをいう。このパイロット弁は、
図３に符号２２で示されており、被監視（モニターすべ
き）流体を搬送する流体導管２３に横方向に挿入され
る。

【００１０】アクチュエータ本体５は、鋼、銅又は銅合
金等の比較的高い熱膨張係数を有する任意の金属で作ら
れた金属製感知チューブ１を有している。感知チューブ
１の素材として特に好ましいのは、赤色黄銅である。感
知チューブ１は、符号９で示されるように、アクチュエ
ータ本体５に一体的に結合されており、自由端３を有す
る。感知チューブ１は、被監視流体の検出温度に露呈さ
れ、流体の検出温度の変化に応答して膨脹又は収縮す
る。感知チューブ１のこの熱膨脹又は収縮（軸方向の伸
縮）を利用して被制御部材の弁プラグ１２を作動（アク
チュエート）させる。流体の検出温度の変化に対する応
答速度は、感知チューブ１の肉厚が薄いほど速く、又、
感知チューブの素材の熱伝導性が高いほど速い。

【００１１】金属製感知チューブ１内には、金属製感知
チューブ１の素材の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を
有する低熱膨張部材２が挿入されている。低熱膨張部材
２の熱膨張係数は、金属製感知チューブ１の熱膨張係数
の１０分の１以下であることが好ましく、より好ましく
は、金属製感知チューブ１の熱膨張係数の１５分の１以
下とする。低熱膨張部材２の素材として特に好ましいの
は、約３６％のニッケルと、合計１％未満の少量のマン
ガン、シリコン及び炭素を含有し、残部が鉄であるイン
バル又はそれと均等の鉄−ニッケル合金である。インバ
ル又はその均等物が特に好ましいのは、その熱膨張係数
が大抵の金属のそれの僅か１８分の１程度であるからで
ある。低熱膨張部材２は、ここでは「インバル部材」と
も称することとする。

【００１２】インバル部材２は、その一端を金属製感知
チューブ１の自由端３に溶接又はろう付けによって固着
する。インバル部材２をろう付けによって固着する場合
は、その全長の一部分を図１に示されるように金属製感
知チューブ１の内面から半径方向に間隙４だけ離隔させ
る。インバル部材２と金属梨感知チューブ１との間のク
リアランス即ち間隙４は、自由端３における両者間の最
大限の側方（半径方向）相対移動量が両者間の接合部を
変形させる程大きくならないように、できるだけ小さく
しておく。このようにインバル部材２と金属製感知チュ
ーブ１との間のクリアランス４を小さくしておくこと
は、又、インバル部材２と金属制感知チューブ１との間
の熱伝達率を増大させることにもなり、従って、後に詳
述する二次応答を迅速化する。ただし、このクリアラン
スは、予測される温度範囲において金属製感知チューブ
１に対するインバル部材２の軸方向の自由な移動を可能
にするのに十分な大きさでなければならない。典型的な
例では、このクリアランスは、０．１２７〜０．６３５
ｍｍの範囲とし、好ましくは、０．０７６２〜０．２５
ｍｍの範囲とする。

【００１３】アクチュエータ１８は、インバル部材２
の、金属製感知チューブ１の自由端３に固着された側の
端部とは反対側の端部に設ける。アクチュエータ１８
は、被制御部材の弁プラグ１２に合致する任意の適当な
形状とすることができる。

【００１４】このパイロット弁２２を図３に示されるよ
うに被監視流体の導管２３に横方向に挿入すると、図１
でみてアクチュエータ本体５の後述する取付け継手１０
より右方の金属製感知チューブ１及びインバル部材２の
全長の大部分が導管２３内の被監視流体に露呈される。
インバル部材２の熱膨張量は小さいが、測定可能であ
り、アクチュエータ１８は、被監視流体の温度変化に対
して一次応答（変位）と二次応答（変位）の２段階応答
をする。アクチュエータ１８の最初の即ち一次応答（変
位）は、温度の変化に伴う感知チューブ１の膨脹又は収
縮によって起る。例えば、被監視流体の温度が低下する
と、一次応答として、感知チューブ１は、軸方向に収縮
し、その結果としてインバル部材２は、収縮する感知チ
ューブ１に対して相対的に図１でみて軸方向左方へ変位
する。次いで二次応答として、インバル部材２が感知チ
ューブ１との熱伝達を通じて感知チューブ１の温度（被
監視流体の検出温度）と同じ温度に達する（低下する）
と、インバル部材２は、感知チューブ１に対して相対的
に一次応答のときとは反対方向に即ち図１でみて軸方向
右方へ変位する。その結果、アクチュエータ１８は、イ
ンバル部材２の膨張により感知チューブ１の膨脹の変位
量のほぼ１０分の１程度反対方向に変位する。アクチュ
エータ１８の正味応答（一次応答として一方向に変位す
る移動行程と二次応答として反対方向に変位する移動行
程との差）は、インバル部材２が検出温度に達するまで
は起らない。インバル部材２は、その質量、従って、伝
達熱量を最少限にするために中空にすることもできる。

【００１５】極低温パイロット弁２２（図３参照）を制
御すべき（被監視）流体を搬送する管系に接続するため
に、アクチュエータ本体５は、流体導管２３の側壁に取
付けるための取付け継手１０を備えている。被制御部材
保持具（以下、単に「保持具」とも称する）６は、該保
持具をアクチュエータ本体５内へ螺入させて結合するた
めの雄螺条７（図には詳細に示されていない）を有して
いる。詳述すれば、雄螺条７は、被制御部材保持具６の
外周面に形成されており、アクチュエータ本体５の内周
面に形成された雌螺条７’（図には詳細に示されていな
い）に螺合するようになされている。雄螺条７を雌螺条
７’に螺合させることによって保持具６をアクチュエー
タ本体５に螺着させて両者を結合し、両者の間に螺合部
即ち結合部７，７’を設定する。保持具６の雄螺条７
は、アクチュエータ本体５の雌螺条７’に対して螺進又
は螺退させる（螺入度合を調節する）ことにより保持具
６の後述する被制御部材の弁プラグ１２とアクチュエー
タ本体５側のアクチュエータ１８との間の距離、即ち、
アクチュエータ１８をプラグ１２に接触させるのに低熱
膨脹部材２がアクチュエータ本体５に対して移動しなけ
ればならない行程を調節する（即ち、極低温パイロット
弁２２の設定値を校正する）ことができる。このよう
に、螺条７は、アクチュエータ本体５に対する保持具６
の位置、従ってアクチュエータ１８に対する被制御部材
の弁プラグ１２の位置を調節し、本発明の極低温パイロ
ット弁の設定値（弁が開放する温度設定値）を校正する
（アクチュエータ１８に対する弁プラグ１２の位置を校
正する）働きをするので、「校正用螺条」と称される。

【００１６】使用においては、本発明の極低温パイロッ
ト弁２２を図３に示されるように被監視流体の導管２３
に横方向に挿入すると、図１でみてアクチュエータ本体
５の取付け継手１０より右方の金属製感知チューブ１及
びインバル部材２の全長の大部分が導管２３内の被監視
流体に露呈されるが、入アクチュエータ本体５の、感知
チューブ１及びインバル部材２の大部分を除く外端部分
（即ち、保持具６を受容するハウジング部分）と、被制
御部材保持具６は、両方共、周囲環境に露呈される。ア
クチュエータ本体５のハウジング部分と被制御部材保持
具６の外表面の周りの周囲温度が、導管２３（図３）内
の監視中の流体の温度より高いと、熱が、対流により周
囲環境からアクチュエータ本体５のハウジング部分と被
制御部材保持具６の外表面へもたらされ、熱伝導により
アクチュエータ本体５のハウジング部分と被制御部材保
持具６を貫通して感知チューブ１に達し、該チューブの
温度を上昇させることになる。反対に、アクチュエータ
本体５のハウジング部分と被制御部材保持具６の外表面
の周りの周囲温度が、導管２３内の監視中の流体の温度
より低いと、熱が、感知チューブ１から熱伝導によりア
クチュエータ本体５のハウジン部分及び被制御部材保持
具６を通して伝達され、それらの外表面から対流により
周囲環境へ放散されるので、感知チューブ１の温度を低
下させる。

【００１７】いずれの場合にも、温度感知素子（感知チ
ューブ１及び低熱膨張部材２）は、監視中の流体の温度
と同じ温度にならず、エラーが生じる。これは、周囲温
度及び風の速度の変動範囲が大きいことが予測される場
所では特に問題になる。そのようなエラーを軽減するた
めに、アクチュエータ本体５のハウジング部分と被制御
部材保持具６の表面積を最少限にし、それらの素材とし
て、熱伝導率の低いもの、例えば熱伝導率が４４．６５
Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃（３０ＢＴＵ／ｆｔ・ｈ・°Ｆ）
未満のものを選択する。その目的のために好適な素材と
しては、銅−ニッケル合金や、ステンレス鋼等がある。

【００１８】先に述べたように、被制御部材保持具６と
アクチュエータ本体５は、両者を結合するための螺条７
及び螺条７’それぞれ有している。保持具６の雄螺条７
と、それと螺合するアクチュエータ本体５のハウジング
部分の雌螺条７’との螺合部即ち結合部７，７’には、
保持具６の拡径フランジ部の内側表面１９と、それと対
向するアクチュエータ本体５の外側端面１９’との間に
圧縮される少くとも１つのベルビルばね（皿ばね）即ち
凹面形状のワッシャ１３（図２には２つのベルビルばね
１３が示される）によって予備荷重（一方向に押圧する
偏倚力）を付与する。先に述べたように、ベルビルばね
即ち凹面形状のワッシャは、軸方向の荷重を受けるとそ
の荷重に応じて扁平化する。このように、校正用螺条７
は、ベルビルばね１３によって予備荷重（単に「荷重」
とも称する）をかけられるので「被荷重校正用螺条」と
も称される。全校正範囲に亙って（即ち、弁プラグ１２
がアクチュエータ１８に対する校正可能な範囲内のどの
校正位置に調節されたときも）、結合部が受ける荷重
は、螺条の降伏応力の２０〜７５％の範囲とすることが
好ましい。この度合の予備荷重により螺条結合部７，
７’を機械的衝撃、振動及び極端な温度条件の下でもず
れることがない極めて堅固な結合部とする。即ち、ベル
ビルばね１３は、アクチュエータ本体５と保持具６とを
校正された位置に堅く固定（ロック）するようにねじ結
合部７，７’に予備荷重を与えるロックワッシャとして
機能する。このように予備荷重をかけておくことにより
螺条７と螺条７’との間のゆるみやずれが防止される。
従って、ここでいう「堅固な結合部」とは、ゆるみやず
れを生じない堅くロックされた結合部のことである。

【００１９】ベルビルばね即ち凹面形状のワッシャ１３
は、通常使用される型式のばねのうち単位スペース当り
に与えることができる荷重が最も大きい。コイルばね、
波形ばねワッシャ、フィンガばねワッシャ等の他の種類
のばねを使用することもできるが、ベルビルばねと同等
の荷重を得るには極低温パイロット弁２２（図３）内に
大きなスベースを必要とするので、パイロット弁２２全
体のサイズを大きくしなければならない。一般に、螺条
は、２つの部品を自由に係合させることを可能にする相
当な許容度を有している。従って、１つの部品の螺条
は、それと螺合する他の部品の螺条に対して堅く締めつ
けられるまで両部品間の測定可能な軸方向の動きを可能
にする。螺条の締めつけ過程において、ばねによって与
えられる予備荷重により各ねじ山の１つの側面が対応す
るねじ山の側面に押圧され、応力を生じる。螺条の結合
部は、ばねによって与えられる予備荷重より大きな荷重
が加えられない限り予備荷重の方向とは反対の方向に動
かない。ばねは、一定の範囲に亙って螺条を締めつける
働きをし、螺条の遊びを吸収する高い荷重を付与する。
上述した保持具６の螺条７と、アクチュエータ本体５の
ハウジング部分の螺条７’との結合部には、極低温パイ
ロット弁の校正範囲全体に亙って２２６．５〜４５３ｋ
ｇの荷重を創生するばね１３によって予備荷重を与えら
れる。この大きさの予備荷重によって極めて堅固な螺条
結合が得られる。

【００２０】被制御部材保持具６の位置をインバル部材
２に対して更に強く固定するために、止めねじ８を追加
的に使用することができる。又、アクチュエータ本体５
の内壁面と被制御部材保持具６との間に、例えばビトン
から成る圧力シール１１を設けることもできる。

【００２１】本発明の極低温パイロット弁組立体は、一
体の弁を有している。この弁は、機械加工により被制御
部材保持具６内に組みつけられる弁本体を備えており、
従って、弁と保持具６との間の相対移動を排除すること
ができる。詳述すれば、弁は、（プラスチックで製造し
てもよいが）好ましくは金属で製造された弁座１４を含
む一体的な弁本体と、弁プラグ１２とから成る。弁座１
４は、インバル部材２と弁プラグ１２との間に位置し、
アクチュエータ１８を通すための孔１８’を有してい
る。アクチュエータ１８は弁座１４の孔１８’を通して
弁プラグ１２に接触する。

【００２２】弁プラグ１２は、球状であり、例えばボー
ルである。弁プラグ１２としてボールを使用することに
よりインバル部材２と弁プラグ１２との間で心がずれる
可能性を回避することができる。更に、弁プラグが球状
であることにより、弁プラグの僅かな行程（移動）で大
きな開口が得られるので、低熱膨張部材であるインバル
部材２のアクチュエータ１８と組合せて使用するのによ
く適している。

【００２３】弁プラグ１２に対する荷重付与ばね１５
は、弁が開放しているとき弁プラグ１２の密封性及び安
定性を高めるのに役立つ。入口弁ポート１６は、被制御
部材保持具６に形成されており、出口弁ポート１７は、
アクチュエータ本体５に形成されている。

【００２４】図３は、本発明の極低温パイロット弁２２
を用いた制御系の１例を示す。作動において、蒸発器２
０から流体導管２３を通って使用場所２１へ流れる被監
視流体の温度が許容範囲の高さにあるときは、極低温パ
イロット弁２２は閉じており、この流れ回路は平常圧力
を維持する。平常圧力は、蒸発器２０から使用場所２１
への流体導管２３からオリフィス２４を通して常時抽出
されている小さな流れにより制御器２７によって感知さ
れている。この小さな流れは、背圧弁２５を通って漏出
し、それによって流れ制御弁２６を開放状態に維持す
る。

【００２５】流体導管２３内を流れる被監視流体の温度
が許容限度から低下し始めると、極低温パイロット弁２
２が開放する。詳述すれば、極低温パイロット弁２２の
図１、２に関連して説明した感知チューブ１及びインバ
ル部材２が被監視流体の温度に近づくと、感知チューブ
１とインバル部材２との熱膨張係数の相違により感知チ
ューブ１の長さが、インバル部材２より大きい割合で収
縮する。その結果、インバル部材２の外端のアクチュエ
ータ１８が図１でみて左方に前進して球状の弁プラグ１
２に衝接し、弁プラグ１２を弁座１４から左方へ突き放
す。かくして、極低温パイロット弁２２が開放され、入
口弁ポート１６と出口弁ポート１７の間に流体連通が設
定される。

【００２６】極低温パイロット弁２２が開放されると、
オリフィス２４を通って流れているガスが極低温パイロ
ット弁２２を通って逃出し始め、制御器２７における圧
力を減少させ、それによって流れ制御弁２６を閉鎖させ
る。その結果、流体導管２３を通る流体の流量が減少す
るので、蒸発器２０は流体を十分に加熱することができ
る。流体導管２３内を流れる被監視流体の温度が許容限
度から上昇し始めると、極低温パイロット弁２２に上述
したのと反対の制御動作が起り、流体導管２３を通る流
体の流量が増大する。

【００２７】

【発明の効果】叙上のように、本発明の極低温パイロッ
ト弁は、被監視流体の温度が許容範囲の高さにあるとき
は閉じているが、流体導管２３内を流れる被監視流体の
温度が許容限度から低下し始めると、開放し、それによ
って、流体導管２３内を流れる流体の一部を該パイロッ
トロット弁を通してバイパスさせる。その結果、流体導
管２３を通る流体の流量が減少するので、蒸発器２０は
流体を十分に加熱することができ、流体の温度が過度に
低くなるのを防止する。即ち、流体の流れに低温に対す
る防護を与える。更に、本発明の極低温パイロット弁
は、弁部材（１２，１４）を組入れた被制御部材保持具
６と温度感知素子（感知チューブ１及び低熱膨脹部材
２）とが、ベルビルばねによって予備荷重を付与された
被荷重校正用螺条７により堅固に結合されているので、
外因（機械的衝撃、振動及び温度条件等の周囲条件）の
変化によって弁の設定値が乱されることがなく、制御系
の完全性を保証する。即ち、本発明の極低温パイロット
弁においては、一旦アクチュエータ１８に対する弁プラ
グ１２の位置が校正されると、被監視流体の温度が許容
限度より低い温度に低下しない限り、アクチュエータ本
体５と保持具６との間に弁の校正（従って温度設定）を
乱すような機械的衝撃、振動及び周囲温度の変化等によ
る相対移動は生じない。この利点は、本発明の弁を極低
温パイロット弁として使用する場合に特に有利である。

【００２８】以上、本発明を実施例に関連して説明した
が、本発明は、ここに例示した実施例の構造及び形態に
限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸
脱することなく、いろいろな実施形態が可能であり、い
ろいろな変更及び改変を加えることができることを理解
されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の好ましい実施例によるパイロ
ット弁のアクチュエータ本体の断面図である。

【図２】図２は、図１のパイロット弁のアクチュエータ
本体に螺入して組立てパイロット弁を構成する被制御部
材保持具の断面図である。

【図３】図３は、本発明の極低温パイロット弁を用いた
制御回路の一実施例の概略図である。

【符号の説明】

１：金属製感知チューブ ２：低熱膨張部材 ３：自由端 ５：アクチュエータ本体 ６：被制御部材保持具 ７：被荷重校正用螺条 １２：弁プラグ １３：ベルビルばね １４：弁座 １５：荷重付与ばね １６：入口弁ポート １７：出口弁ポート １８：アクチュエータ ２０：蒸発器 ２２：極低温パイロット弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータ本体と被制御部材保持具
   を有する極低温パイロット弁であって、 （Ａ）前記アクチュエータ本体は、 （１）自由端を有する金属製感知チューブと、 （２）該金属製感知チューブ内に挿入され、一端におい
   て金属製感知チューブの自由端に溶接又はろう付けによ
   って固着されており、他端にアクチュエータを有してい
   る低熱膨張部材を含み、 （Ｂ）前記被制御部材保持具は、 （１）該被制御部材保持具を前記アクチュエータ本体内
   へ螺入して堅固な結合部を形成するためのものであっ
   て、軸方向の荷重を受けるとその荷重に応じて扁平化す
   る少くとも１つの凹面形状のワッシャによって荷重を付
   与された被荷重校正用螺条と、 （２）孔を有する弁座と、 （３）該弁座の孔を通して前記アクチュエータに接触す
   るための球状のばね被荷重弁プラグを含み、 （Ｃ）前記アクチュエータ本体及び被制御部材保持具
   に、入口弁ポート及び出口弁ポートが設けられているこ
   とを特徴とする極低温パイロット弁。
2. 【請求項２】 前記低熱膨張部材は、約３６％のニッケ
   ルを含有したニッケル鉄台金から成ることを特徴とする
   請求項１に記載の極低温パイロット弁。
3. 【請求項３】 前記低熱膨張部材は、前記金属製感知チ
   ューブの熱膨張係数の１０分の１以下の熱膨張係数を有
   することを特徴とする請求項１に記載の極低温パイロッ
   ト弁。
4. 【請求項４】 前記低熱膨張部材は、その全長の一部分
   において前記金属製感知チユーブから半径方向に離隔さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の極低温パイ
   ロット弁。