JPH088395Y2

JPH088395Y2 - 真空断熱形バルブ

Info

Publication number: JPH088395Y2
Application number: JP1990103790U
Authority: JP
Inventors: 清松宇田川; 幸男皆見; 信一池田
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2005-10-01
Also published as: JPH0462497U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、真空断熱形バルブの改良に係り、バルブの
大幅な小形化と着霜の完全防止を可能とした真空断熱形
バルブに関する。

（従来の技術） LN₂等の低温流体を取扱う低温弁には、真空断熱形バ
ルブが利用され出している（実開平１−69994号）。

しかし、従前の真空断熱弁には、弁棒等による固体熱
伝導が大きいため、真空の優れた断熱特性を十分に生か
し切ることが出来ないと云う難点がある。例えば、弁棒
による固体熱伝導を少なくするために弁棒を中空材によ
って形成しているが、弁棒とその外方の中継管との間隙
を通して流体が弁蓋にまで達するため、固体熱伝導が相
当大きなものとなり、着霜を完全に防止することが出来
ない状態にある。

また、弁が全溶接の構造であっても、真空空間Ｇ内の
真空度の劣化を完全に防止することは不可能であるた
め、弁の使用期間が長くなると断熱性が低下して着霜が
生じるという問題がある。

（考案が解決しようとする課題）本考案は、従前の真空断熱弁に於ける上述の如き問
題、即ち（イ）固体熱伝導が比較的大きいため真空断熱
の効果が相殺され、弁の小形化を十分に図れないこと、
及び（ロ）高真空度を長期に亘って保持することが困難
であり、着霜を生じ易いこと等の問題を解決せんとする
ものであり、弁構造そのものを固体熱伝導の低い構造に
して真空の断熱効果を十分に活用すると共に、真空度の
劣化をゲッターの活性化によって防止することにより、
弁の小形化と着霜の防止という相反する要求を同時に且
つ十分に達成することを可能にした真空断熱形弁を提供
するものである。

（課題を解決するための手段）本願請求項１に記載の考案は、流体入口1aと流体出口
1bと弁座1cを備えた弁箱１と、弁箱１内へ配設した弁体
２と、弁箱１の上方開口に固設した中継管３と、中継管
３内へ挿入して弁体２に連結した中空状のステム４と、
中継管３とステム４間に介設した流体の封止用部材７
と、弁箱１及び中継管３の外方に真空断熱空間Ｇを形成
する真空ジャケット５と、ステム４の上端部を挿通せし
めて真空ジャケット５に固定した蓋体６とから成るバル
ブ本体Ａと；弁箱１の流体入口側と流体出口側へ夫々固
設され、内管17と外管18との間を弁箱１の真空断熱空間
Ｇに連通する断熱空間としたバイヨネット型継手Ｂとよ
り形成した真空断熱形バルブに於いて、前記封止用部材
７を、ステム４の下端部へ嵌合した切断線Ｌから成る切
口を有する合成樹脂製のディスク体とすると共に、前記
真空ジャケット５にゲッターケース８を設け、内蔵した
ゲッターの活性化により真空度を保持することを考案の
基本構成とするものである。

また、本願請求項２に記載の考案は、請求項１と同様
のバルブ本体Ａとバイヨネット型継手Ｂとより形成した
真空断熱型バルブに於いて、弁体２をディスクホルダー
2bとこれに嵌合したディスク2aとから形成し、ステム４
とディスクホルダー2bとをを合成樹脂製スペーサ2cを介
設して連結すると共に、前記真空ジャケット５にゲッタ
ーケース８を設け、内蔵したゲッターの活性化により真
空度を保持することを考案の基本構成とするものであ
る。

（作用）流体は、バイヨネット接手Ｂの入口側内管17、弁箱１
及び出口側内管17を通して流通し、弁座1cへ弁体２が当
・離座することにより、流路の開閉が行なわれる。

バルブ本体Ａ及びバイヨネット継手Ｂの外側は真空断
熱されている。また、中継管３を薄肉状の長管とすると
共にステム４を中空状としているため中継管３及びステ
ム４を通しての固体熱伝導損が減少する。

更に、継手Ｂの雄部材B₂の外管18及び雌部材B₁の内管
17を薄肉状の長管とすると共に、雄部材B₂先端に合成樹
脂製のラビリンス19を配設しているため、継手部を通し
ての固体熱伝導損が減少する。

中継管３とステム４との間隙を通しての所謂液上り
は、両者3,4の間に介設した封止用部材７により防止さ
れ、流体が蓋体６等へ接液することがない。

また、ゲッターケース８内のゲッターを加熱して活性
化することにより、真空空間Ｇ内の真空度の劣化が防止
される。

（実施例）以下、図面に基づいて本考案の一実施例を説明する。

第１図は本考案に係る真空断熱形バルブの縦断面図で
あり、真空断熱形バルブは略逆Ｔ型の真空断熱構造のバ
ルブ本体Ａと、該バルブ本体Ａの流体出・入口側に夫々
固設した真空断熱構造のバイヨネット型継手Ｂとから構
成されている。

前記バルブ本体Ａは、第１図に示す如く、流体出・入
口1a,1bと弁座1cを備えた弁箱１と、弁箱１内へ上・下
動自在に挿着したディスク2a及びディスクホルダー2bと
から成る弁体２と、弁箱１の上方開口に下端部を固設し
た筒状の中継管３と、中継管６内へ挿着され、弁体２を
上下動させるステム４と、弁箱１及び中継管３の外方に
真空断熱空間Ｇを形成する略Ｔ型の真空ジャケット５
と、ステム４の上端部を挿通せしめてジャケット５に固
定した蓋体６等から構成されている。

前記弁箱１はステンレス鋼（SUS316）により形成され
ており、流体通路1dは薄肉のパイプにより構成されてい
る。また、弁体２のディスク2aは合成樹脂（PCTFE）か
ら形成されており、更に中継管３はSUS316の薄肉管によ
り形成されている。

前記ステム４はステンレス鋼（SUS316）により形成さ
れており、その中間部（即ち中継管３内へ挿入されてい
る部分）は、固体熱伝導を少なくするため中空状に形成
されている。

尚、本実施例ではSUS316によりステム４を形成してい
るが、ステム４の一部を合成樹脂で形成し、その伝熱抵
抗を増すようにしてもよい。

前記ステム４の下端部の中継管３との間には液上り防
止用の封止用部材７が設けられている。本実施例に於い
ては、合成樹脂（PFA）製の切断線L₁から成る切口を有
するディスク体でもって封止用部材７が形成されてお
り、前記切口を拡げてこれをステム４へ嵌着することに
より、中継管３とステム４間の間隙Ｐを封止し、液化ガ
スの上方への流れ込み（即ち所謂液上り）を防止してい
る。

前記真空ジャケット５はステンレス鋼（SUS304）によ
り形成されており、全て溶接構造となっている。ジャケ
ット５にはゲッターを内蔵したゲッターケース８と真空
引き用のチップ管９が溶接により取付けられている。

ジャケット５の内部空間Ｇは、チップ管９を通して真
空ポンプ（図示省略）により真空引きされ、チップ管９
を閉塞することにより10^-4〜10^-5torr程度の真空度に保
持されている。また、前記ゲッターケース８内には真空
度保持用のゲッター材（図示省略）が充填されており、
当該ゲッター材を適宜に加熱してこれを活性化し、空間
Ｇ内の放出ガスを吸着することにより真空度の低下が防
止される。

尚、第１図に於いて、10はキャップ、11は蓋体取付用
ボルト、12はボンネット、13はハンドル、14,15はＯリ
ング、16は上部ガイドである。

前記バイヨネット型継手Ｂは雌部材B₁とこれに嵌合さ
れる雄部材B₂とから構成されており、薄肉で比較的長い
内管17と外管18とから形成されている。雄部材B₂はバル
ブ本体Ａの流体出口側に固設されており、ステンレス鋼
（SUS316）製の内管17と、SUS304製の外管18と、先端部
の合成樹脂（PTFE）製のラビリンス19と、締込み用の袋
ナット20等から形成されている。

又、雄部材B₂の内・外管間の空間部Ｇは前記バルブ本
体Ａの真空断熱空間Ｇと連通されており、10^-4〜10^-5to
rr程度の真空度に保持されている。

前記雌部材B₁は、前記雄部材B₂と同様に内管17と外管
18と接続用雄ねじ21等から形成されており、内管17と外
管18との空隙Ｇはバルブ本体Ａの真空断熱空間Ｇへ連通
されている。

前記雄部材B₂は、これを管路側の雌部材（図示省略）
内へ差し込んでその袋ナット20を締込むことにより、ま
た前記雌部材B₁は、管路側の雄部材（図示省略）を内方
へ受入れてその袋ナットを締込むことにより、夫々管路
側と接続されることになる。

尚、本実施例に於いては、真空断熱空間Ｇの内壁面を
ステンレス鋼の磨き面のままとしているが、流体通路内
を流体が通過する際の吸熱（低温流体の場合）や放熱
（高温流体）を遮断するため、真空断熱空間の少なくと
も流体が接する側の内壁面には、銀メッキ断熱層や銅箔
又は積層断熱材（例えばアルミニウム蒸着ポリエステル
フィルムとポリエステルフィルムの積層体等）の断熱層
を単独若しくは併合して設けるようにしてもよい。

第３図及び第４図は前記封止用部材７の別実施例を示
すものである。第１図の実施例の封止用部材７は、ディ
スク型の部材７に第２図の如く縦方向の直線状の切断線
L₁を設けて切口を有する構造とし、この切口を拡げるこ
とにより部材７をステム４の下端部へ嵌着しているた
め、比較的ガス漏れを生じ易いという難点がある。これ
に対して、第３図及び第４図の封止用部材７に於いて
は、切断線L₂，L₃が非直線状に形成されており、その結
果、ステム４へ嵌着した後の接触面積が増加してガス漏
洩がより少なくなる。

第５図は、封止用部材７の更に他の実施例を示すもの
であり、ベローズを用いて中継管３とステム４間のシー
ルを行なう構成としたものである。当該ベローズ22を上
・下端を中継管３及びステム４へ固設することにより、
所謂液上りを完全に防ぐことが出来、着霜を有効に防止
することが出来る。

第６図は本考案に於ける弁体２の他の実施例を示すも
のであり、ステム４とディスクホルダー2bとの連結部に
合成樹脂（PFA又はPCTFE）製のスペーサー2cを介設する
ようにしたものである。当該スペーサー2cを介設するこ
とにより、金属同士の接触が無くなり、ディスクホルダ
ー2b及びステム４を通しての固体熱伝導による損失が大
幅に減少する。

次に、本考案に係るバルブの作用について説明する。
バイヨネット型継手の内管17、流体入口1aを通って流入
した液化ガス等は、流体出口1b、継手内管17を通って流
通する。

中継管３とステム４間の空隙Ｐは封止用部材７によっ
て封止されており、これにより、ステム４に沿う液化ガ
スの上方への上昇が防止される。

真空ジャケット５への伝熱は、主としてバイヨネット
継手の雄部材B₂の外管18や雌部材B₁の内管17、中継管
３、ステム４を通しての固体伝熱のみとなる。

しかし、中継管３やステム４には比較的長い薄肉管が
使用されており、しかも封止用部材７によって液上りが
防止されているため、中継管３やステム４を通しての伝
熱損が極く僅かとなる。

また、バイヨネット継手の内管17及び外管18を通して
の熱損失も、内管17及び外管18が比較的長い薄肉管であ
るうえ、雄部材B₂の先端に固設したラビリンス19によっ
て断熱がされるため、極く僅かなものとなる。

着霜が生じ出したら、ゲッターケース８を外部より所
定温度にまで加熱し、内部のゲッターを活性化する。こ
れにより、空間Ｇ内の放出ガスが吸着され、真空度が回
復して断熱性能が向上する。

（着霜試験）流体通路1cの内径8mmφ、耐圧10kg/cm²、断熱空間Ｇ
の真空度10^-4torrのバルブをLN₂配管内へ介挿し、着霜
試験を実施した。当該試験に於いて、前記バルブの背高
（管軸とハンドル最上位位置との間の距離）を220mm、
バルブの横方向の長さ（継手端部間の距離）を403mm、
バイヨネット継手の長さを295mm（雌部材B₁＝135mm、雄
部材B₂＝160mm）とした場合に、一年を通して室内及び
室外に拘わらず一切着霜を生じないことが判明した。

（考案の効果）本考案に於いては、上述の如く真空断熱弁の中継管３
と中空状ステム４との間隙Ｐを封止用部材７で封止する
構成としているため、ステム４に沿う所謂液上りが防止
され、中継管３やステム４を通しての熱損失が大幅に減
少し、バルブへの着霜を完全に防止することが出来る。

また、本考案ではゲッターケース８を真空ジャケット
５に取付け、内蔵したゲッターの加熱活性化により真空
度の劣化を防止するようにしているため、長期に亘って
所定の真空度を容易に保持することが出来、真空断熱の
優れた断熱効果を発揮することが可能となる。更に、封
止用部材７を切口を有するディスク体としているため、
ステム４へ封止用部材７を容易に嵌着することができる
と共に、弁体２をスペーサ2cを介設してステム４へ連結
しているため、ステム４を通しての固体熱伝導による損
失が大幅に減少する。

本考案は上述の通り優れた実用的効用を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る真空断熱形バルブの縦断面図であ
る。第２図はディスク型封止用部材７の斜視図である。第３図及び第４図はデイスク型封止用部材の他の実施例
を示すものである。第５図はベローズ型封止用部材７を用いた実施例を示す
ものである。第６図は弁体２の他の実施例を示すものである。Ａ……バルブ本体Ｂ……バイヨネット型継手Ｇ……真空断熱空間１……弁箱、６……蓋体２……弁体、７……封止用部材３……中継管、８……ゲッターケース４……ステム、17……継手の内管５……真空ジャケット、18……継手の外管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−312298（ＪＰ，Ａ) 実開平１−69994（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−135296（ＪＰ，Ｕ) 実公昭45−17497（ＪＰ，Ｙ１)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】流体入口（1a）と流体出口（1b）と弁座
（1c）を備えた弁箱（１）と、弁箱（１）内へ配設した
弁体（２）と、弁箱（１）の上方開口に固設した中継管
（３）と、中継管（３）内へ挿入して弁体（２）に連結
した中空状のステム（４）と、中継管（３）とステム
（４）間に介設した流体の封止用部材（７）と、弁箱
（１）及び中継管（３）の外方に真空断熱空間（Ｇ）を
形成する真空ジャケット（５）と、ステム（４）の上端
部を挿通せしめて真空ジャケット（５）に固定した蓋体
（６）とから成るバルブ本体（Ａ）と；弁箱（１）の流
体入口側と流体出口側へ夫々固設され、内管（17）と外
管（18）との間を弁箱（１）の真空断熱空間（Ｇ）に連
通する断熱空間としたバイヨネット型継手（Ｂ）とより
形成した真空断熱形バルブに於いて、前記封止用部材
（７）を、ステム（４）の下端部へ嵌合した切断線Ｌか
ら成る切口を有する合成樹脂製のディスク体とすると共
に、前記真空ジャケット（５）にゲッターケース（８）
を設け、内蔵したゲッターの活性化により真空度を保持
するするようにした真空断熱形バルブ。
【請求項２】流体入口（1a）と流体出口（1b）と弁座
（1c）を備えた弁箱（１）と、弁箱（１）内へ配設した
弁体（２）と、弁箱（１）の上方開口に固設した中継管
（３）と、中継管（３）内へ挿入して弁体（２）に連結
した中空状のステム（４）と、中継管（３）とステム
（４）間に介設した流体の封止用部材（７）と、弁箱
（１）及び中継管（３）の外方に真空断熱空間（Ｇ）を
形成する真空ジャケット（５）と、ステム（４）の上端
部を挿通せしめて真空ジャケット（５）に固定した蓋体
（６）とから成るバルブ本体（Ａ）と；弁箱（１）の流
体入口側と流体出口側へ夫々固設され、内管（17）と外
管（18）との間を弁箱（１）の真空断熱空間（Ｇ）に連
通する断熱空間としたバイヨネット型継手（Ｂ）とより
形成した真空断熱形バルブに於いて、弁体（２）をディ
スクホルダー（2b）とこれに嵌合したディスク（2a）と
から形成し、ステム（４）とディスクホルダー（2b）と
を合成樹脂製スペーサ（2c）を介設して連結すると共
に、前記真空ジャケット（５）にゲッターケース（８）
を設け、内蔵したゲッターの活性化により真空度を保持
するようにした真空断熱形バルブ。