JP2010209987A - Ejector device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To safely and efficiently discharge liquefied gas stored in a container in a device comprised for resolving risk work in transferring liquefied gas such as liquid nitrogen in a container such as a cryopreservation container to another container. <P>SOLUTION: The ejector device includes straight pipe like liquefied gas lead-out pipe 15 dipped in a substantially erected state in the liquefied gas, an ejector part 14 attached to a lower end of the liquefied gas lead-out pipe to suck up the liquefied gas, a liquefied gas blow-up preventing valve 16 connected to an upper part of the liquefied gas lead-out pipe and closed full time, a liquefied gas outflow pipe 21 connected to the liquefied gas blow-up preventing valve to send the liquefied gas to another container, a driving gas lead-in pipe 11 supplying driving gas to the ejector part, a nitrogen gas cylinder 4 connected via a check valve 10 to the driving gas lead-in pipe, and a valve opening and closing part opening the liquefied gas blow-up preventing valve when necessary. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、細胞や菌類などの試料を凍結保存する凍結保存容器などの容器内に貯留されている液化窒素などの液化ガスを排出するために用いられるエジェクター装置に関するものである。   The present invention relates to an ejector apparatus used for discharging a liquefied gas such as liquefied nitrogen stored in a container such as a cryopreservation container for cryopreserving a sample such as a cell or a fungus.

凍結保存容器にあっては、細菌類などの試料を収容した多数のアンプルが収納ラックに収納され、この収納ラックなどを出し入れできるように、密閉構造の圧力容器ではなく、蓋付きの開放構造になっている。
この蓋を開き、収納ラックを出し入れする時に空気中の水分が凍結保存容器内に混入し、氷となってこの容器の底に堆積する。氷が少量であれば問題は無いが多量になるとさまざまな弊害が起こる。
このため、凍結保存容器は氷を除去するため、定期的に容器内の液化窒素を汲み出す必要がある。
In a cryopreservation container, a large number of ampoules containing specimens such as bacteria are stored in a storage rack, and the storage rack etc. is not a sealed pressure container but an open structure with a lid. It has become.
When the lid is opened and the storage rack is taken in and out, moisture in the air enters the cryopreservation container and becomes ice and accumulates on the bottom of the container. If the amount of ice is small, there is no problem.
For this reason, in order to remove ice from the cryopreservation container, it is necessary to periodically pump out liquefied nitrogen in the container.

従来、凍結保存容器に貯留されている−196℃の液化窒素を汲み出すには極低温用の手袋を付けビーカーや柄杓を用いている。液化窒素用の手袋はとても厚くできているためビーカーや柄杓を安定してにぎることが困難である。このため液化窒素を床にこぼし、床材が凍結して破損したり、こぼれた液化窒素がガス化し室内に充満して酸欠の危険があった。   Conventionally, in order to pump out 196 ° C. liquefied nitrogen stored in a cryopreservation container, gloves for cryogenic temperatures are attached and a beaker or a handle is used. The gloves for liquefied nitrogen are so thick that it is difficult to stably beak a beaker or handle. For this reason, liquefied nitrogen was spilled on the floor, the floor material was frozen and damaged, or the spilled liquefied nitrogen gasified and filled the room, leading to the risk of lack of oxygen.

また、液化窒素汲み出し作業中の凍結保存容器内部は、周囲の空気中の水分が霧状になって満たされているため液化窒素の液面位置が目視確認できず、凍傷の危険もあった。
最も危険なことは、この汲み出し作業では凍結保存容器の開口部に身を乗り出す姿勢になってしまうことにある。この姿勢は酸欠の危険度が大変高く、酸欠が原因で腰砕けとなり凍結保存容器内部に転落する恐れもある。
Also, the inside of the cryopreservation container during the liquefied nitrogen pumping operation was filled with water in the surrounding air in the form of a mist, so that the liquid surface position of the liquefied nitrogen could not be visually confirmed, and there was a risk of frostbite.
The most dangerous thing is that this pumping-out operation leads to a posture of leaning over the opening of the cryopreservation container. This posture has a very high risk of oxygen deficiency, and there is a risk that the oxygen deficiency will cause crumble and fall into the cryopreservation container.

特開2004−76825号公報JP 2004-76825 A 特開2006−313004号公報JP 2006-313004 A

本発明は、上記のような凍結保存容器などの容器内の液化窒素などの液化ガスを別の容器に移し替える際の危険作業を解消するためなされたもので、容器に貯留されている液化ガスを安全にしかも効率よく排出できることを目的としている。   The present invention was made to eliminate dangerous work when transferring liquefied gas such as liquefied nitrogen in a container such as a cryopreservation container as described above to another container, and the liquefied gas stored in the container Is intended to be safe and efficient.

かかる課題を解決するため、
請求項1にかかる発明は、容器内の液化ガス中に浸漬され、エジェクター作用により液化ガスを汲み上げるエジェクター装置であって、
液化ガス中にほぼ直立状態で浸漬される直管状の液化ガス導出管と、この液化ガス導出管の下端に取り付けられて液化ガスを吸い上げるエジェクター部と、前記液化ガス導出管の上部に接続され常時閉とされる液化ガス噴き上げ防止バルブと、この液化ガス噴き上げ防止バルブに接続されて液化ガスを送出する液化ガス流出管と、前記エジェクター部に駆動ガスを供給する駆動ガス供給管と、この駆動ガス供給管に逆止弁を介して接続された駆動ガス供給源と、前記液化ガス噴き上げ防止バルブを必要時に開とするバルブ開閉部を備えたことを特徴とするエジェクター装置である。
To solve this problem,
The invention according to claim 1 is an ejector device that is immersed in a liquefied gas in a container and pumps up the liquefied gas by an ejector action,
A straight tubular liquefied gas lead-out pipe immersed in the liquefied gas in an almost upright state, an ejector part that is attached to the lower end of the liquefied gas lead-out pipe and sucks up the liquefied gas, and is connected to the upper part of the liquefied gas lead-out pipe at all times. A liquefied gas blow-off prevention valve that is closed, a liquefied gas outflow pipe that is connected to the liquefied gas blow-off prevention valve and delivers liquefied gas, a drive gas supply pipe that supplies drive gas to the ejector section, and this drive gas An ejector apparatus comprising: a drive gas supply source connected to a supply pipe via a check valve; and a valve opening / closing part that opens the liquefied gas blow-off prevention valve when necessary.

請求項2にかかる発明は、前記バルブ開閉部がエアーシリンダーからなり、このエアーシリンダーには、前記駆動ガス供給管から分岐されて駆動ガスを送る管が接続されていることを特徴とする請求項1記載のエジェクター装置である。
請求項3にかかる発明は、前記逆止弁と駆動ガス供給源とを接続する管にフットバルブが配され、このフットバルブを操作して前記エアーシリンダーを動作させ、前記液化ガス噴き上げ防止バルブを開閉するようにしたことを特徴とする請求項2記載のエジェクター装置である。
The invention according to claim 2 is characterized in that the valve opening / closing portion is formed of an air cylinder, and a pipe for branching from the driving gas supply pipe to send the driving gas is connected to the air cylinder. The ejector device according to claim 1.
According to a third aspect of the present invention, a foot valve is arranged in a pipe connecting the check valve and the driving gas supply source, and the air cylinder is operated by operating the foot valve, and the liquefied gas ejection preventing valve is installed. 3. The ejector device according to claim 2, wherein the ejector device is opened and closed.

請求項4にかかる発明は、前記エジェクター部が、前記液化ガス導出管の下端に取り付けられたドーム状のキャップと、このキャップと前記液化ガス導出管との内部に挿入され、液化ガス導入孔と駆動ガス導入口が形成された略筒状のエジェクター本体と、このエジェクター本体の前記駆動ガス導入口に接続されて駆動ガスを前記液化ガス導出管に向けて噴出するノズルと、このノズルに接続されて前記駆動ガス供給管からの駆動ガスをノズルに送るコネクターとから構成されていることを特徴とする請求項1記載のエジェクター装置である。   The invention according to claim 4 is characterized in that the ejector portion is inserted into a dome-shaped cap attached to the lower end of the liquefied gas outlet tube, and the cap and the liquefied gas outlet tube, A substantially cylindrical ejector body in which a drive gas introduction port is formed, a nozzle connected to the drive gas introduction port of the ejector body and ejecting the drive gas toward the liquefied gas outlet tube, and the nozzle connected to the nozzle The ejector device according to claim 1, further comprising a connector that sends driving gas from the driving gas supply pipe to a nozzle.

請求項5にかかる発明は、前記エジェクター部には、さらにそのキャップの下端に下方に伸びる複数の脚状のベースが取り付けられ、このベースが容器底部に接するようになっていることを特徴とする請求項4記載のエジェクター装置である。   The invention according to claim 5 is characterized in that a plurality of leg-like bases extending downward are further attached to the lower end of the cap, and the bases are in contact with the bottom of the container. The ejector device according to claim 4.

本発明によれば、凍結保存容器などの容器内の液化窒素などの液化ガスを別の容器に移し替える際の危険作業が解消され、容器に貯留されている液化ガスを安全にしかも効率よく排出できる。   According to the present invention, dangerous work when transferring liquefied gas such as liquefied nitrogen in a container such as a cryopreservation container to another container is eliminated, and the liquefied gas stored in the container is discharged safely and efficiently. it can.

本発明のエジェクター装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the ejector apparatus of this invention. 本発明におけるエジェクター部を詳細に示す一部断面視した構成図である。It is the block diagram of the partial cross section which shows the ejector part in this invention in detail. 本発明におけるバルブ開閉部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the valve | bulb opening / closing part in this invention. 本発明において使用される支持架台を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support stand used in this invention.

図1は、本発明のエジェクター装置の一例を示すもので、この例では凍結保存容器内の液化窒素を汲み出す状態となっているものについて説明する。
図1において、符号1は凍結保存容器を示す。この凍結保存容器1は、真空断熱された容器で、その内部には温度−196℃の液化窒素3が貯留され、容器1内部が低温に保たれている。
貯蔵されている液化窒素量は、容器1の大きさと保存方法とで異なるが約50リッターから400リッターである。細胞や菌類などの試料は、図示していない収納ラックに収納されてから、凍結保存容器1に入れられ凍結保存される。
FIG. 1 shows an example of an ejector apparatus according to the present invention. In this example, a description will be given of a state in which liquefied nitrogen in a cryopreservation container is pumped out.
In FIG. 1, the code | symbol 1 shows a cryopreservation container. This cryopreservation container 1 is a vacuum insulated container, in which liquefied nitrogen 3 having a temperature of -196 ° C is stored, and the inside of the container 1 is kept at a low temperature.
The amount of liquefied nitrogen stored varies depending on the size of the container 1 and the storage method, but is about 50 to 400 liters. Samples such as cells and fungi are stored in a storage rack (not shown), and then stored in the cryopreservation container 1 for cryopreservation.

駆動ガス源としての窒素ガスシリンダー4からの駆動ガスの窒素ガスが減圧弁5を介して管6を通り、フットバルブ7に送られ、さらに管8から接続継手9を通り、駆動ガス導入管11に送られる。
駆動ガス導入管11に導入された駆動ガスは二分され、その一部は逆止弁10を経てエジェクター部14に送られる。残部の駆動ガスはエアーシリンダー19に送られ、このエアーシリンダー19の動作に用いられる。
Driving gas nitrogen gas from a nitrogen gas cylinder 4 as a driving gas source passes through a pipe 6 through a pressure reducing valve 5 and is sent to a foot valve 7, and further passes from a pipe 8 through a connection joint 9 to a driving gas introduction pipe 11. Sent to.
The driving gas introduced into the driving gas introduction pipe 11 is divided into two parts, and a part thereof is sent to the ejector unit 14 through the check valve 10. The remaining driving gas is sent to the air cylinder 19 and used for the operation of the air cylinder 19.

エジェクター部14は液化ガス導出管15の下端に連結されている。液化ガス導出管15は、直管からなり、凍結保存容器1内の液化窒素中にほぼ直立状態で設けられるもので、その内部にエジェクター部14から吸い上げられた液化窒素が流れるようになっている。   The ejector section 14 is connected to the lower end of the liquefied gas outlet pipe 15. The liquefied gas lead-out pipe 15 is a straight pipe and is provided in an almost upright state in the liquefied nitrogen in the cryopreservation container 1, and the liquefied nitrogen sucked up from the ejector section 14 flows into the liquefied gas lead-out pipe 15. .

エジェクター部14は、図2(a)〜(c)に示すように、前記液化ガス導出管15の下端に取り付けられたドーム状のキャップ13と、このキャップ13と前記液化ガス導出管15下端部との内部に挿入され、複数の液化ガス導入孔34、34・・と駆動ガス導入口35が形成された略筒状のエジェクター本体24と、このエジェクター本体24の前記駆動ガス導入口35に接続されて駆動ガスを前記液化ガス導出管15に向けて噴出するノズル23と、このノズル23に接続されて前記駆動ガス供給管11からの駆動ガスをノズルに送るコネクター36とから構成されている。
ノズル23は、エジェクター作用を左右するものであり、液化窒素の吸い上げ高さが高くなる形状のものを用いることが好ましい。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the ejector unit 14 includes a dome-shaped cap 13 attached to the lower end of the liquefied gas outlet tube 15, and a lower end portion of the cap 13 and the liquefied gas outlet tube 15. Are connected to the drive gas introduction port 35 of the ejector body 24, and a substantially cylindrical ejector body 24 in which a plurality of liquefied gas introduction holes 34, 34... And a drive gas introduction port 35 are formed. The nozzle 23 is configured to eject the driving gas toward the liquefied gas lead-out pipe 15, and the connector 36 is connected to the nozzle 23 and sends the driving gas from the driving gas supply pipe 11 to the nozzle.
The nozzle 23 affects the ejector action, and it is preferable to use a nozzle having a shape that increases the suction height of liquefied nitrogen.

この構成により、駆動ガス導入管11からの駆動ガスをノズル23から液化ガス導出管15に向けて高速で噴出することにより、エジェクター作用により液化窒素が前記液化ガス導入孔34、34・・に吸い込まれて流入し、駆動ガスの流れに乗って上方に流れることになる。
さらにそのキャップ13の下端には、その下方に伸びる複数の脚状のベース12、12・・が取り付けられ、このベース12、12・・が凍結保存容器1の底部に接するようになっている。このベース12は、真空断熱構造の凍結保存容器1の内部底面を損傷させないようにアルミニウム材で作られている。また、キャップ13の効果で液化窒素3の残量を最少にすることができる。
With this configuration, the driving gas from the driving gas introduction pipe 11 is ejected from the nozzle 23 toward the liquefied gas outlet pipe 15 at a high speed, so that liquefied nitrogen is sucked into the liquefied gas introduction holes 34, 34,. The air then flows in and flows upward along the flow of the driving gas.
Further, a plurality of leg-like bases 12, 12... Extending downward are attached to the lower end of the cap 13, and the bases 12, 12... Are in contact with the bottom of the cryopreservation container 1. The base 12 is made of an aluminum material so as not to damage the inner bottom surface of the cryopreservation container 1 having a vacuum heat insulating structure. Further, the remaining amount of the liquefied nitrogen 3 can be minimized by the effect of the cap 13.

図3に示すように、前記液化ガス導出管15の上端には、液化ガス噴き上げ防止バルブ16が接続され、この液化ガス噴き上げ防止バルブ16には接続継手18を介して液化ガス流出管21が接続されている。
この液化ガス流出管21のうち、接続継手18側に位置する基端部分はステンレス管21aとこれを断熱被覆する断熱材20とで構成されている。また、先端部分はフレキシブルホース22から構成され、接続継手18を介して基端部分に接続されている。
フレキシブルホース22は、汲み上げられた液化窒素を真空断熱容器2に移送しやすくするためのもので、可撓性を持たすことで、作業性を良くしている。
As shown in FIG. 3, a liquefied gas blow-off prevention valve 16 is connected to the upper end of the liquefied gas outlet pipe 15, and a liquefied gas outflow pipe 21 is connected to the liquefied gas blow-off prevention valve 16 through a connection joint 18. Has been.
Of this liquefied gas outflow pipe 21, the base end portion located on the connection joint 18 side is composed of a stainless steel pipe 21a and a heat insulating material 20 for heat insulating coating. The distal end portion is composed of a flexible hose 22 and is connected to the proximal end portion via a connection joint 18.
The flexible hose 22 is for facilitating the transfer of the liquefied nitrogen pumped up to the vacuum heat insulating container 2, and improves workability by providing flexibility.

前記液化ガス噴き上げ防止バルブ16には、圧力損失の小さいステンレス製のボール弁などが用いられる。ボール弁を用いる場合、ボール弁本体とボールシートとボールとで形成される空間が密封状態になり、液化ガスに用いる場合は液封防止対策を講じなくてはならない。 この液封防止対策として、液化ガスが流通する中心軸で、ボールが閉状態での上流側ボール表面からボールの通気穴まで直径2mm程度の穴を開ける構造となっている。   As the liquefied gas ejection preventing valve 16, a ball valve made of stainless steel having a small pressure loss is used. When using a ball valve, the space formed by the ball valve main body, the ball seat, and the ball is in a sealed state, and when used for liquefied gas, measures to prevent liquid sealing must be taken. As a countermeasure against this liquid sealing, a hole having a diameter of about 2 mm is formed on the central axis through which the liquefied gas flows from the upstream ball surface in the closed state to the vent hole of the ball.

前記液化ガス噴き上げ防止バルブ16のバルブハンドル25は、連結ロッド26を介してエアーシリンダー19のピストンロッド19aの先端部にリンク結合されており、エアーシリンダー19のピストンロッド19aの前進、後退動作によって、バルブハンドル25が回動し、液化ガス噴き上げ防止バルブ16が開閉されるようになっている。また、前記連結ロッド26は、前記液化ガス噴き上げ防止バルブ16からバルブハンドル25を介して伝わってくる冷熱が前記ピストンロッド19aに伝わることを防止し、その凍結を防ぐ機能をも持つものである。   The valve handle 25 of the liquefied gas blow-off prevention valve 16 is linked to the tip of the piston rod 19a of the air cylinder 19 via a connecting rod 26, and the piston rod 19a of the air cylinder 19 moves forward and backward. The valve handle 25 is rotated so that the liquefied gas ejection preventing valve 16 is opened and closed. Further, the connecting rod 26 has a function of preventing the cold heat transmitted from the liquefied gas blowing-up prevention valve 16 via the valve handle 25 from being transmitted to the piston rod 19a and preventing the freezing thereof.

前記エアーシリンダー19は、保護カバー17に取り付けられており、この例ではスプリングを内蔵している単動型が用いられ、エアーーシリンダー19に駆動ガス導入管11からの駆動ガスを供給した際にピストンロッド19aが前進し、前記液化ガス噴き上げ防止バルブ16が開き、駆動ガスが抜けた時はピストンロッド19aが後退し、バルブ16が閉じるようになっている。これ以外に複動型のエアーシリンダーであってもよい。   The air cylinder 19 is attached to a protective cover 17. In this example, a single-acting type incorporating a spring is used, and when the driving gas from the driving gas introduction pipe 11 is supplied to the air cylinder 19. When the piston rod 19a moves forward, the liquefied gas ejection prevention valve 16 opens, and when the driving gas is released, the piston rod 19a moves backward and the valve 16 closes. Besides this, a double-acting air cylinder may be used.

前記保護カバー17は、直方体状のフレームに金網27を張ったもので、その内部には前記ピストンロッド19a、連結ロッド26、液化ガス噴き上げ防止バルブ16および液化ガス導出管15の一部が納められており、これによりバルブ開閉部28が構成されている。
保護カバー17の内部は、金網27を介して視認でき、液化ガス噴き上げ防止バルブ16の動作状態を簡単に確認でき、通風性が保たれるので、内部に納められた部材に着氷することも防止でき、指が挟まれるなどの事故を防ぐこともできる。
The protective cover 17 has a rectangular parallelepiped frame with a metal mesh 27, and the piston rod 19a, the connecting rod 26, the liquefied gas blow-off prevention valve 16 and a part of the liquefied gas outlet pipe 15 are accommodated therein. Thus, the valve opening / closing part 28 is configured.
The inside of the protective cover 17 can be visually confirmed through the wire mesh 27, the operation state of the liquefied gas blow-off prevention valve 16 can be easily confirmed, and the air permeability is maintained, so that the member housed inside can be iced. It can also prevent accidents such as fingers being pinched.

このようなエジェクター装置は、使用状態では図1に示す形態に組み立てられて使用されるが、非使用時には、接続継手9、18を切り離して、分解することができ、この状態で運搬できる。
また、図1に示した状態では、液化ガス導出管15をほぼ直立状態に保つ必要がある。このため、実際には図4に示す支持架台を用いることになる。
Such an ejector device is assembled and used in the form shown in FIG. 1 in a use state, but when not in use, the connection joints 9 and 18 can be separated and disassembled, and can be transported in this state.
Further, in the state shown in FIG. 1, it is necessary to keep the liquefied gas outlet pipe 15 almost upright. For this reason, the support frame shown in FIG. 4 is actually used.

この支持架台では、2本の互いに直交するように蝶ネジ30で結合された伸縮自在なレール29、29を凍結保存容器1の上部開口部に乗せ、ストッパー31が開口部の外縁部に当るまでレール29、29を縮め、蝶ネジ30、30を締付けて固定する。
サポート33には、図1での液化ガス流出管21の基端側部分が支持される。サポート33も伸縮自在な構造で、凍結保存容器1の大きさに応じて高さを調整し、蝶ネジ30で固定する。
支持架台の組立ては、液化窒素3が貯留されている凍結保存容器1の上部開口部でなされるため工具や部品を落としてしまわない構造が必要である。この理由から、工具を必要としない蝶ネジを採用し、使用箇所に応じ、オスネジ側の頭を潰して外れない処置と、ワイヤ32をつなぎ落下しない処置を施してある。
In this support frame, two telescopic rails 29 and 29 connected to each other by a thumbscrew 30 so as to be orthogonal to each other are placed on the upper opening of the cryopreservation container 1 until the stopper 31 hits the outer edge of the opening. The rails 29 and 29 are contracted and the thumbscrews 30 and 30 are tightened and fixed.
The support 33 supports the proximal end portion of the liquefied gas outflow pipe 21 in FIG. The support 33 also has an extendable structure, and the height is adjusted according to the size of the cryopreservation container 1 and is fixed with the thumbscrew 30.
Since the support frame is assembled at the upper opening of the cryopreservation container 1 in which the liquefied nitrogen 3 is stored, a structure that does not drop tools and parts is required. For this reason, a thumbscrew that does not require a tool is employed, and a treatment that prevents the head on the male screw side from being crushed and a treatment that prevents the wire 32 from being dropped is applied depending on the location of use.

次に、このエジェクター装置の使用方法を説明する。
最初に、図4に示した支持架台を凍結保存容器1の口部に取り付ける。そして、エジェクター装置を図1に示すような使用形態に組み立て、その駆動ガス導入管11と液化ガス導出管15を凍結保存容器1内の液化窒素3中に浸す。
次いで、フットバルブ7を踏み下げて開とし、駆動ガスを管8、接続継手9を経て駆動ガス導入管11に送り込む。これにより、エジェクター部14から液化窒素が吸い上げられると同時にエアーーシリンダー19が動作して液化ガス噴き上げ防止バルブ16が開となって、液化窒素が液化ガス導出管15、液化ガス噴き上げ防止バルブ16、液化ガス送出管21、フレキシブルホース22を通って真空断熱容器2に移送される。フットバルブ7の踏み下げを停止して閉とすれば、駆動ガスの送給が停止し、液化ガス噴き上げ防止バルブ16が閉じられ液化窒素の移送が停止される。
Next, the usage method of this ejector apparatus is demonstrated.
First, the support frame shown in FIG. 4 is attached to the mouth of the cryopreservation container 1. Then, the ejector device is assembled in a usage pattern as shown in FIG. 1, and the driving gas introduction pipe 11 and the liquefied gas outlet pipe 15 are immersed in the liquefied nitrogen 3 in the cryopreservation container 1.
Next, the foot valve 7 is stepped down to be opened, and the driving gas is fed into the driving gas introduction pipe 11 through the pipe 8 and the connection joint 9. As a result, the liquefied nitrogen is sucked up from the ejector section 14 and the air cylinder 19 is operated simultaneously to open the liquefied gas blowing-off prevention valve 16 so that the liquefied nitrogen is liquefied gas outlet pipe 15, liquefied gas blowing-off prevention valve 16, It is transferred to the vacuum insulation container 2 through the liquefied gas delivery pipe 21 and the flexible hose 22. When the foot valve 7 is not depressed and closed, the supply of the driving gas is stopped, the liquefied gas ejection preventing valve 16 is closed, and the transfer of liquefied nitrogen is stopped.

このようなエジェクター装置によれば、凍結保存容器1内の液化窒素2を安全に、効率よく、真空断熱容器2に移し替えることができ、電力を要しない。また、後述する「噴き上げ現象」を防止できる。
凍結保存容器1に貯留されている液化窒素3を取り扱う際は、液化窒素に「噴き上げ現象」があることを認識しておかないと凍傷事故を起こす恐れがある。
「噴き上げ現象」とは、凍結保存容器1などに貯留されている液化窒素中に、常温で中空な管の下側先端部を鉛直方向に浸漬すると、管上側先端部から気化した窒素と共に液状の窒素が吹き上がってくる現象で、液化窒素に浸漬された部分が液化窒素と同じ温度まで冷却されるとこの「噴き上げ現象」は終了する。
According to such an ejector apparatus, the liquefied nitrogen 2 in the cryopreservation container 1 can be safely and efficiently transferred to the vacuum heat insulating container 2, and no electric power is required. Further, the “spouting phenomenon” described later can be prevented.
When the liquefied nitrogen 3 stored in the cryopreservation container 1 is handled, a frostbite accident may occur unless the liquefied nitrogen has a “spout phenomenon”.
The “spout phenomenon” means that when the lower tip of a hollow tube at room temperature is immersed in liquefied nitrogen stored in the cryopreservation container 1 or the like in a vertical direction, it is liquid with nitrogen vaporized from the tip of the upper tube. The phenomenon that nitrogen blows up, and when the portion immersed in liquefied nitrogen is cooled to the same temperature as liquefied nitrogen, the “spout phenomenon” ends.

上部が開放された凍結保存容器に貯留されている液化窒素をエジェクター方式で汲み出そうとする場合、この「噴き上げ現象」に対する安全対策が必須となる。
本発明では、駆動窒素ガス流入ラインの駆動ガス導入管11には逆止弁10、液化窒素流出ラインの液化窒素導出管15には常時閉とされる液化ガス噴き上げ防止バルブ16を取り付けている。この安全対策により、常温のエジェクター部14を液化窒素中に浸漬しても逆止弁10と自動開閉弁28とで閉鎖しているため「噴き上げ現象」は起こらない。
When the liquefied nitrogen stored in the cryopreservation container with the upper part opened is to be pumped out by the ejector method, safety measures against this “spout phenomenon” are essential.
In the present invention, the check gas 10 is attached to the drive gas introduction pipe 11 of the drive nitrogen gas inflow line, and the liquefied gas blow-off prevention valve 16 that is normally closed is attached to the liquefied nitrogen discharge pipe 15 of the liquefied nitrogen outflow line. Due to this safety measure, even if the ejector portion 14 at room temperature is immersed in liquefied nitrogen, the “squirting phenomenon” does not occur because the check valve 10 and the automatic opening / closing valve 28 are closed.

「噴き上げ現象」は、エジェクター装置を液化窒素に浸漬した瞬間に発生するため、仮に、逆止弁10とバルブ16とが外されていれば、駆動ガス導入管11と液化ガス導出管15とから液化窒素が噴出し、酸欠や凍傷の大事故になる恐れがある。
このため、前記危険性に対する確実な安全策は、逆止弁10、駆動ガス導入管11、エジェクター部14、液化窒素導出管15、および自動開閉弁28が容易に分解することが出来ない一体構造となっていることが必要である。
Since the “spout phenomenon” occurs at the moment when the ejector device is immersed in liquefied nitrogen, if the check valve 10 and the valve 16 are removed, the drive gas introduction pipe 11 and the liquefied gas lead-out pipe 15 Liquefied nitrogen may erupt, resulting in a major accident of lack of oxygen and frostbite.
Therefore, a reliable safety measure against the danger is an integrated structure in which the check valve 10, the drive gas introduction pipe 11, the ejector section 14, the liquefied nitrogen outlet pipe 15, and the automatic opening / closing valve 28 cannot be easily disassembled. It is necessary to become.

以下、具体例を説明する。
液化窒素を貯留した内容積100リッターの凍結保存容器1をはかりに乗せ重量を計測することにより排出される液化窒素量を検出する。
窒素ガスシリンダー4は内容積47リッターで圧力15MPaの窒素ガスが充填され、この窒素ガスは、減圧弁5で0.9MPaに減圧される。この減圧弁5の一次側圧力を記録することにより駆動ガスとしての必要窒素ガス量も計測できる。
Specific examples will be described below.
The amount of liquefied nitrogen discharged is detected by placing the 100-liter cryopreservation container 1 storing liquefied nitrogen on a scale and measuring the weight.
The nitrogen gas cylinder 4 is filled with nitrogen gas having an internal volume of 47 liters and a pressure of 15 MPa, and this nitrogen gas is decompressed to 0.9 MPa by the pressure reducing valve 5. By recording the primary pressure of the pressure reducing valve 5, the necessary nitrogen gas amount as the driving gas can also be measured.

まず、接続継手9と第一の接続継手18が連結されていないエジェクター部14を中心とする部分を液化窒素に浸漬した。この時、懸念される「噴き上げ現象」の発生が無いことが確認できた。
ついで、図1の通り本装置を組み上げ、最後にはかりの目盛をゼロに設定し試験準備が完了する。
操作はフットバルブ7を片足で踏むだけよく、凍結保存容器1に近づく必要も無いため大変安全である。
また、エアーシリンダー19を複動型に交換し同様の検査をしたが、駆動用の窒素ガス圧力が少しでもあれば単動型と同じ安全性が確認できた。
First, the part centering on the ejector part 14 where the connecting joint 9 and the first connecting joint 18 are not coupled was immersed in liquefied nitrogen. At this time, it was confirmed that there was no occurrence of the “spout phenomenon” which was a concern.
Next, the apparatus is assembled as shown in FIG. 1, and finally the scale of the scale is set to zero to complete the test preparation.
The operation is very safe because it is only necessary to step on the foot valve 7 with one foot and it is not necessary to approach the cryopreservation container 1.
In addition, the air cylinder 19 was replaced with a double-acting type, and the same inspection was performed, but the same safety as that of the single-acting type could be confirmed if the driving nitrogen gas pressure was a little.

試験の結果、凍結保存容器1内の液化窒素40リッター(32.3kg)を所要時間258秒で移し替えることができた。この際、移送のための窒素ガス消費量は圧力32MPa相当で1.5Smであった。
このデータを換算すると液化窒素の導出能力は9.3リッター/分、窒素ガス消費量は0.0375Sm(窒素ガス)/リッター(液化窒素)となる。
また、窒素ガスシリンダー1本で液化窒素を180リッター導出でき、その所要時間は約20分間である。
As a result of the test, 40 liters (32.3 kg) of liquefied nitrogen in the cryopreservation container 1 could be transferred in a required time of 258 seconds. At this time, the nitrogen gas consumption for transport was 1.5Sm 3 at equivalent pressure 32 MPa.
Converting this data, the derivation capacity of liquefied nitrogen is 9.3 liters / minute, and the nitrogen gas consumption is 0.0375 Sm 3 (nitrogen gas) / liter (liquefied nitrogen).
Moreover, 180 liters of liquefied nitrogen can be derived with one nitrogen gas cylinder, and the required time is about 20 minutes.

凍結保存容器に貯留されている液化窒素量に応じて窒素ガスシリンダーを必要本数の準備しておけばよいことで、本装置は実用上充分に有効であることが確認できた。
また、本装置は液化窒素以外の液化アルゴンや液化酸素にも適用できるし、電力が無いところでも支障なく使用することができる。
It was confirmed that the apparatus was sufficiently effective in practice by preparing the necessary number of nitrogen gas cylinders according to the amount of liquefied nitrogen stored in the cryopreservation container.
In addition, this apparatus can be applied to liquefied argon and liquefied oxygen other than liquefied nitrogen, and can be used without any trouble even in the absence of electric power.

1・・凍結保存容器、2・・真空断熱容器、3・・液化窒素、4・・窒素ガスシリンダー、5・・減圧弁、6、8・・管、7・・フットバルブ、9、18・・接続継手、10・・逆止弁、11・・駆動ガス導入管、12・・ベース、13・・キャップ、14・・エジェクター部、15・・液化ガス導出管、16・・液化ガス噴き上げ防止バルブ、17・・保護カバー、19・・エアーシリンダー、19a・・ピストンロッド、20・・断熱材、21・・液化ガス流出管、21a・・ステンレス管、22・・フレキシブルホース、 23・・ノズル、 24・・エジェクター本体、25・・バルブハンドル、26・・連結ロッド、27・・金網、28・・バルブ開閉部、29・・レール、30・・蝶ネジ、31・・ストッパー、32・・ワイヤ、33・・サポート、34・・液化ガス導入孔、35・・駆動ガス導入口、36・・コネクター 1 .... Cryopreservation vessel, 2 .... Vacuum insulation vessel, 3 .... Liquid nitrogen, 4 .... Nitrogen gas cylinder, 5 .... Pressure reducing valve, 6, 8, ... Tube, 7, ... Foot valve, 9, 18, ... · Connection joint, 10 ·· Check valve, 11 · · Drive gas introduction pipe, 12 · · Base, 13 · · Cap, 14 · · Ejector section, · · · Liquefied gas outlet tube, 16 · · Prevention of liquefied gas spout Valve, 17 ... Protective cover, 19 ... Air cylinder, 19a ... Piston rod, 20 .... Heat insulation, 21 ... Liquid gas outflow pipe, 21a ... Stainless steel pipe, 22 .... Flexible hose, 23 ... Nozzle 24 ··· Ejector body, 25 · · Valve handle, 26 · · Connecting rod, 27 · · Wire mesh, 28 · · Valve opening and closing part, · · · Rail, 30 · · Thumb screw, · · · Stopper, 32 · · · Wire, 3 ... support, 34 ... liquefied gas introducing hole, 35 ... driving gas inlet 36 ... connector

Claims (5)

容器内の液化ガス中に浸漬され、エジェクター作用により液化ガスを汲み上げるエジェクター装置であって、
液化ガス中にほぼ直立状態で浸漬される直管状の液化ガス導出管と、この液化ガス導出管の下端に取り付けられて液化ガスを吸い上げるエジェクター部と、前記液化ガス導出管の上部に接続され常時閉とされる液化ガス噴き上げ防止バルブと、前記エジェクター部に駆動ガスを供給する駆動ガス供給管と、この駆動ガス供給管に逆止弁を介して接続された駆動ガス供給源と、前記液化ガス噴き上げ防止バルブを必要時に開とするバルブ開閉部を備えたことを特徴とするエジェクター装置。
An ejector device that is immersed in a liquefied gas in a container and pumps the liquefied gas by an ejector action,
A straight tubular liquefied gas lead-out pipe immersed in the liquefied gas in an almost upright state, an ejector part attached to the lower end of the liquefied gas lead-out pipe and sucking up the liquefied gas, and connected to the upper part of the liquefied gas lead-out pipe A liquefied gas ejection preventing valve that is closed; a driving gas supply pipe that supplies driving gas to the ejector section; a driving gas supply source that is connected to the driving gas supply pipe via a check valve; and the liquefied gas An ejector device comprising a valve opening / closing part that opens a blow-off prevention valve when necessary.
前記バルブ開閉部がエアーシリンダーからなり、このエアーシリンダーには、前記駆動ガス供給管から分岐されて駆動ガスを送る管が接続されていることを特徴とする請求項1記載のエジェクター装置。   2. The ejector apparatus according to claim 1, wherein the valve opening / closing part is composed of an air cylinder, and a pipe for branching from the driving gas supply pipe to send the driving gas is connected to the air cylinder. 前記逆止弁と駆動ガス供給源とを接続する管にフットバルブが配され、このフットバルブを操作して前記エアーシリンダーを動作させ、前記液化ガス噴き上げ防止バルブを開閉するようにしたことを特徴とする請求項2記載のエジェクター装置。   A foot valve is arranged on a pipe connecting the check valve and the driving gas supply source, and the air cylinder is operated by operating the foot valve to open and close the liquefied gas ejection preventing valve. The ejector device according to claim 2. 前記エジェクター部が、前記液化ガス導出管の下端に取り付けられたドーム状のキャップと、このキャップと前記液化ガス導出管との内部に挿入され、液化ガス導入孔と駆動ガス導入口が形成された略筒状のエジェクター本体と、このエジェクター本体の前記駆動ガス導入口に接続されて駆動ガスを前記液化ガス導出管に向けて噴出するノズルと、このノズルに接続されて前記駆動ガス供給管からの駆動ガスをノズルに送るコネクターとから構成されていることを特徴とする請求項1記載のエジェクター装置。   The ejector portion is inserted into a dome-shaped cap attached to the lower end of the liquefied gas outlet tube, and the cap and the liquefied gas outlet tube, thereby forming a liquefied gas inlet and a driving gas inlet. A substantially cylindrical ejector body, a nozzle connected to the drive gas introduction port of the ejector body and ejecting drive gas toward the liquefied gas lead-out pipe, and a nozzle connected to the nozzle from the drive gas supply pipe 2. The ejector device according to claim 1, wherein the ejector device comprises a connector for sending driving gas to the nozzle. 前記エジェクター部には、さらにそのキャップの下端に下方に伸びる複数の脚状のベースが取り付けられ、このベースが容器底部に接するようになっていることを特徴とする請求項4記載のエジェクター装置。   The ejector device according to claim 4, wherein a plurality of leg-like bases extending downward are further attached to the lower end of the cap, and the bases are in contact with the bottom of the container.
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