JPH0744871Y2 - 高圧・高温ガス供給弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は，核融合装置の燃料供給系に設けたガス圧送式
ペレツト噴出装置の噴出弁等に適用する高圧・高温ガス
供給弁に関するものである。

（従来の技術） 従来の電磁弁を第３図により説明すると，（１）がコイ
ルカバー，（３）がばね，（４）がコア，（６）が弁ケ
ーシング，（７）がピストン（可動鉄心），（11）が弁
座，（12）がシール材，（14）がコイル，（15）がＯリ
ング，（18a）がガス供給ポート，（18b）がガス排出ポ
ート，（19）がナツト，（20）がスリーブ，（21）が座
金，（22）が袋ナツトで，第３図は，弁閉の状態を示し
ており，この状態からコイル（14）に通電して，コア
（４）とピストン（可動鉄心）（７）との間に吸引力を
発生させる。そしてこの吸引力がばね（３）のばね力よ
りも大きくなれば，ピストン（可動鉄心）（７）がコア
（４）の方向に移動して,,シール材（12）と弁座（11）
との間に隙間が生じ，弁が開の状態になって，一次側供
給ガス（ａ）がガス供給ポート（18a）から弁ケーシン
グ（６）内を経てガス排出ポート（18b）へ二次側流出
ガス（ｂ）として流れる。またコイル（14）への通電を
停止すると，コア（４）とピストン（可動鉄心）（７）
との間に発生していた吸引力が消滅して，ばね（３）に
よりピストン（可動鉄心）（７）が弁座（11）の方向に
移動し，弁座（11）に着座して，弁が閉状態になり，一
次側供給ガス（ａ）のガス供給ポート（18a）→弁ケー
シング（６）内→ガス排出ポート（18b）への供給が停
止される。この電磁弁では，一次側供給ガス（ａ）と二
次側流出ガス（ｂ）との圧力，温度が同じである。

なお核融合装置の燃料供給系に設けたガス圧送式ペレツ
ト噴出装置及び空気銃等では，理想的なペレツト，銃弾
等の速度（Ｖ）が次式により求められる。

このようにペレツト，銃弾等の速度（Ｖ）は，加速ガス
の圧力及び絶対温度に依存する。従ってペレツト，銃弾
等の速度を早くするためには，より高圧，高温のガスを
ペレツト，銃弾等へ供給する必要がある。

（考案が解決しようとする課題） 前記第３図に示す従来の電磁弁では，ガス排出ポート
（18b）から流出する二次側流出ガス（ｂ）の圧力，温
度がガス供給ポート（18a）へ供給される一次側供給ガ
ス（ａ）の圧力，温度により決まる。従ってガス排出ポ
ート（18b）から流出する二次側流出ガス（ｂ）の圧
力，温度を上げるためには，一次側供給ガス（ａ）の圧
力，温度を上げる必要があり，一次側供給ガス（ａ）の
圧力，温度を上げるためには，コンプレツサ（ガス圧縮
機）及びガス加熱装置を必要として，ガス供給設備が大
型化する。またガスボンベを使用する場合，ガスボンベ
の充填圧力は，通常,150kgf/cm²Ｇであり，それ以上高
圧のガスを供給できない。またガスボンベを使用する場
合には，ガスボンベを頻繁に取り替える必要があって，
能率が悪いという問題があった。

本考案は前記の問題点に鑑み提案するものであり，その
目的とする処は，コンプレツサ，ガス加熱装置等の機器
を必要としなくて，一次側のガス供給設備を小型化でき
る。またガスボンベの充填圧力よりも高い高圧ガスを二
次側機器へ供給できる高圧・高温ガス供給弁を提供とし
ようとする点にある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために，本考案の高圧・高温ガス
供給弁は，弁ケーシングと，同弁ケーシングに設けたガ
ス供給ポート及びガス排出ポートと，上記弁ケーシング
内に摺動自在に設けたピストンとを有し，上記ガス供給
ポートから流入したガスを上記ピストンにより断熱圧縮
させて上記ガス排出ポートから排出する断熱圧縮室を同
ピストンとそれを取り囲む上記弁ケーシングとの間に形
成している。

（作用） 本考案の高圧・高温ガス供給弁は前記のように構成され
ており，シール材が弁座に着座して，断熱圧縮室とガス
排出ポートとの間が遮断されている弁閉の状態からコイ
ルに通電して，ピストンとコアとの間に吸引力を発生さ
せ，ピストンとをコア側へ吸引して，ガス供給ポートを
閉じ，ピストンと弁ケーシングとの間に形成した断熱圧
縮室内のガスを断熱圧縮して，高圧，高温にする。また
ピストンがコア側へさらに移動すると，ピストンにより
シール材を弁開方向に打撃して，シール材を弁座から離
し，断熱圧縮室とガス排出ポートとの間を連通して，断
熱圧縮室内の断熱圧縮した高圧，高温ガスをガス排出ポ
ートを経て二次側機器へ供給する。

（実施例） 次に本考案の高圧・高温ガス供給弁を第1,2図に示す一
実施例により説明すると，（１）がコイルカバー，
（２）が同コイルカバー（１）内に位置した上記弁ケー
シング，（３）が同上部ケーシング（２）と後記ピスト
ン（７）との間に介装したばね，（４）が上記上部弁ケ
ーシング（２）内上部に位置したコア，（５）が上記上
部弁ケーシング（２）の中央部に垂設したシール材支持
棒，（６）が上記上部弁ケーシング（２）に固定した下
部弁ケーシング，（７）が上記上部弁ケーシング（２）
内に昇降可能に嵌挿したピストン（可動鉄心），（８）
が同ピストン（７）内の充填物，（９）がロツクリン
グ，（10）が上記ピストン（７）の下部内にねじ込まれ
た打撃腕，（10a）が同打撃腕（10）の環状突出部に設
けた排気口で，同打撃腕（10）の緩み止めが上記ロツク
リング（９）で行われるようになっている。また（11）
が上記下部ケーシング（６）の中央部から上方に突設し
た弁座，（12）が同弁座（11）上に配設したシール材，
（13）が同シール材（12）と上記シール材支持棒（５）
との間に介装したシール押えばね，（14）が上記コイル
カバー（１）内のコイル，（15）が上記上部ケーシング
（２）と上記下部ケーシング（６）との間に介装したＯ
リング，（16）が上記打撃腕（10）に設けた内側ピスト
ンリング，（17）が上記ピストン（７）に設けた外側Ｏ
リング，（18a）が上記上部ケーシング（２）に設けた
ガス供給ポート，（18b）が上記弁座（11）から上記下
部ケーシング（６）の下部にかけて設けたガス排出ポー
ト，（Ａ）が上記ピストン（７）とそれを取り囲む上記
上部弁ケーシング（２）との間に形成した断熱圧縮室で
ある。

次に前記第1,2図に示す高圧・高温ガス供給弁の作用を
具体的に説明する。第１図は，弁閉状態を示しており，
シール材（12）が弁座（11）に着座して，ガス供給ポー
ト（18a）とガス排出ポート（18b）との間が遮断されて
いる。この状態からコイル（14）に通電して，ピストン
（７）とコア（４）との間に吸引力を発生させ，ピスト
ン（７）と打撃腕（10）とをコア（４）側へ吸引して，
ガス供給ポート（18a）を閉じ，ピストン（７）と上部
弁ケーシング（２）との間に形成した断熱圧縮室（Ａ）
内の使用ガスを断熱圧縮して，高圧，高温にする。また
ピストン（７）がコア（４）側へさらに移動すると，打
撃腕（10）の環状突出部がシール材（12）を下方から上
方へ打撃し，シール材（12）を弁座（11）から離して上
昇させ，断熱圧縮室（Ａ）とガス排出ポート（18b）と
の間を連通して，断熱圧縮室（Ａ）内の断熱圧縮した高
圧，高温ガスを打撃腕（10）に設けた排気口（10a）→
下部ケーシング（６）に設けたガス排出ポート（18b）
→二次側機器へ供給する。

（考案の効果） 本考案の高圧・高温ガス供給弁は前記のようにシール材
が弁座に着座して，断熱圧縮室とガス排出ポートとの間
が遮断されている弁閉の状態からコイルに通電して，ピ
ストンとコアとの間に吸引力を発生させ，ピストンとを
コア側へ吸引して，ガス供給ポートを閉じ，ピストンと
弁ケーシングとの間に形成した断熱圧縮室内のガスを断
熱圧縮して，高圧，高温にする。またピストンがコア側
へさらに移動すると，ピストンによりシール材を弁開方
向に打撃して，シール材を弁座から離し，断熱圧縮室と
ガス排出ポートとの間を連通して，断熱圧縮室内の断熱
圧縮した高圧，高温ガスをガス排出ポートを経て二次側
機器へ供給するので，コンプレツサ，ガス加熱装置等の
機器を必要としなくて，一次側のガス供給設備を小型化
できる。また上記のように断熱圧縮室内のガスを断熱圧
縮した後，ガス排出ポートを開くので，ガスボンベの充
填圧力よりも高圧のガスを二次側機器へ供給できる効果
がある。

なお本考案の圧力空気供給弁は，電磁弁，圧空作動弁の
外，弁体やピストン等の可動部を有する弁に広く適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる高圧・高温ガス供給弁の一実施
例の弁閉状態を示す縦断側面図，第２図はその弁開状態
を示す縦断側面図，第３図は従来の電磁弁を示す縦断側
面図である。 （２）（６）……弁ケーシング，（７）……ピストン，
（18a）……ガス供給ポート，（18b）……ガス排出ポー
ト，（Ａ）……断熱圧縮室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁ケーシングと，同弁ケーシングに設けた
   ガス供給ポート及びガス排出ポートと，上記弁ケーシン
   グ内に摺動自在に設けたピストンとを有し，上記ガス供
   給ポートから流入したガスを上記ピストンにより断熱圧
   縮させて上記ガス排出ポートから排出する断熱圧縮室を
   同ピストンとそれを取り囲む上記弁ケーシングとの間に
   形成したことを特徴とする高圧・高温ガス供給弁。