JPS62477Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、液体窒素のような超低温液体を貯
蔵容器から小分け容器に小分けするとき等に用い
られる超低温液体供給弁に関するものである。

一般に、液体窒素を小分け供給する場合、第１
図に示すように、気液分離器１ａと供給弁２ａと
を別個に設け、供給弁２ａを開閉することによつ
て行つていた。３ａは配管、４ａは液体窒素容
器、５ａはガス抜き管である。しかし、この場
合、供給弁２ａおよびそれに付属する配管３ａ等
からの熱侵入によつて、流れる液体窒素の一部が
気化し供給配管３ａ内で気液混相流となるため、
安定滴下流量を保持することが困難であつた。ま
た、供給弁２ａの閉成時に配管３ａの先端出口に
霜付きを生じこれも安定滴下を妨げていた。

この考案は、このような事情に鑑みなされたも
ので、超低温液体が入る気液分離器を兼ねた弁箱
と、弁箱の底面に設けられた開口と、この開口の
弁箱内部側開口縁部からなる弁座と、弁座に対し
て進退し先端の周面が弁座に着座または離座する
ことにより開閉動作する弁体を備え、上記弁体の
内部に、超低温液体の液面よりも上方の弁体の側
面部分に入口を有し弁体の先端に出口を有する超
低温液体気化ガス通路を設けた超低温液体供給弁
をその要旨とするものである。

すなわち、このようにすることにより、従来の
供給弁および供給配管が不要になつてこれらから
の熱侵入がなくなる。特に、供給配管（一般に細
径であるためその周面から熱が入りやすい）がな
くなるため、ここからの熱侵入による悪影響（気
化ガスの発生にもとづく）がなくなる。そのう
え、気化ガスが発生してもその気化ガスは弁箱内
を上方に移動してガス抜き部から排出されるの
で、気化ガスによる気液混相流も生じなくなる。
しかも、弁閉成時には、気化ガスが弁体の先端か
らノズル開口に吹き出すため、ノズル開口の霜付
きの発生も防止される。したがつて、液体窒素の
安定供給が達成される。

つぎに、この考案をその実施例にもとづいて詳
しく説明する。

第２図はこの考案の一実施例の断面図である。
図において、弁箱１の底面にノズル開口２が形成
されていて、その開口２の弁箱内側に開口縁部が
円錘弁座３になつている。スピンドル状の弁体４
は、この弁座３に対して進退するようになつてお
り、その先端の周面５が弁座３に着座または離座
することにより開閉動作する。この弁体４の内部
には、超低温液体（液体窒素）６の液面よりも上
方の弁体４の側面部分に入口７を有し弁体４の先
端に出口８を有する超低温液体気化ガス通路９が
設けられている。ここで、上記超低温液体気化ガ
ス通路９の入口７は、超低温液体６が入り込まな
いように、超低温液体６の液面よりも上方の弁体
４の側面部分に設けられているのである。したが
つて、この考案でいう超低温液体６の液面よりも
上方の弁体４の側面部分とは、弁体４が下方に降
りて弁が閉成している状態における超低温液体６
の液面よりも上方の弁体４の側面部分を意味す
る。なお、１０は、超低温液体貯蔵容器で、パイ
プ１１により弁箱１に連通しており、弁箱１内に
超低温液体６を補充する。１２はパイプ１１に設
けられているボール弁、１３はオーバーフロー管
で、ボール弁１４と微圧計１５とを備えている。
また、１６は小分け容器である。

この構成において、超低温液体６を小分けする
ときは、第２図のように弁体４を上方に上げ弁を
開成する。その結果、超低温液体６が弁箱１内の
超低温液体気化ガスの圧力によつてノズル開口２
から小分け容器１６内へ流下する。つぎに、小分
けを止めるときは、第２図の状態から第３図のよ
うに弁体４を下方に押し下げ弁を閉成する。この
動作の繰り返しにより小分けが行われる。

この超低温液体供給弁は、弁箱１が気液分離器
を兼ねているため、従来のように気液分離器から
供給配管を伸ばしその先端に供給弁を設ける必要
がない。そのため、供給配管およびそれに設けら
れた供給弁からの熱侵入がなくなる。そのうえ、
弁箱１内で生じた気化ガスが弁箱１内を上昇して
排出されるようになるため、この効果と上記の効
果とが相まつて弁の部分での気液混相流の発生が
なくなり、安定供給が達成される。

また、この超低温液体供給弁は、弁体４の内部
に超低温液体気化ガス通路９を設けているため、
弁の閉成状態では、弁箱１内の超低温液体６の気
化ガスが弁体４内の超低温液体気化ガス通路９を
通つてその先端からノズル開口２に吹き出す。そ
のため、ノズル開口２周辺の空気が気化ガスに置
換されてなくなる。したがつて、ノズル開口２周
辺の空気の冷却によつて生じるノズル開口２への
霜付（空気中の水分の凍結によつて生じる）きや
液体空気（空気の冷却度合が大になると生じる）
の付着（この付着液体空気は液体窒素に混じり不
純にする）が防がれる。なお、このような霜付き
や液体空気の付着は、従来例でも生じるもので、
この考案によつて特に生じる現象ではない。ま
た、弁の開成時には、弁体４の先端側には弁箱１
内の超低温液体６のヘツド圧が加わるため、その
圧力で気化ガス通路９からの気化ガスの吹き出し
は止められ、開口２から超低温流体のみが滴下す
る。

なお、この考案の超低温液体供給弁は、液体窒
素用に限定されるものでないことはもちろんであ
る。

この考案の超低温液体供給弁は、以上のよう
に、弁箱が気液分離器を兼ねているため、従来の
供給弁および供給配管が不要になつてこれらから
の熱侵入がなくなる。特に供給配管（一般に細径
であるためその周面から熱が侵入しやすい）がな
くなるため、ここからの熱侵入による悪影響（気
化ガスの発生にもとづく）がなくなる。そのう
え、気化ガスが発生してもその気化ガスは弁箱内
を上方に移動してガス抜き部から排出される。し
たがつて、この効果と上記の効果（供給配管等が
不要になる）とが相まつて弁の部分での気液混相
流の発生がなくなり、液体窒素の安定供給が達成
される。しかも、弁体の内部に、超低温液体気化
ガス通路を設けているため、弁の閉成時に、弁箱
内の超低温液体気化ガスが弁体内の通路を通つて
ノズル開口に吹き出しその周辺の空気を気化ガス
に置換する。そのため、ノズル開口周辺の空気が
なくなり、ノズル開口への霜付きや液体空気の付
着（液体窒素を不純にする）の問題が起こらなく
なるのであり、精度の高い小分けを確実に実現し
うるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２図はこの考案の
一実施例の構成図、第３図はその動作説明図であ
る。 １…弁箱、２…ノズル開口、３…円錘弁座、４
…弁体、５…先端周面、６…超低温液体、７…入
口、８…出口、９…超低温液体気化ガス通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 超低温液体が入る気液分離器を兼ねた弁箱
   と、弁箱の底面に設けられた開口と、この開口
   の弁箱内部側開口縁部からなる弁座と、弁座に
   対して進退し先端の周囲が弁座に着座または離
   座することにより開閉動作する弁体を備え、上
   記弁体の内部に、超低温液体の液面よりも上方
   の弁体の側面部分に入口を有し弁体の先端に出
   口を有する超低温液体気化ガス通路を設けたこ
   とを特徴とする超低温液体供給弁。 (2) 超低温液体が液体窒素であり、弁体がスピン
   ドル状の弁体である実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の超低温液体供給弁。