JPH0447232B2

JPH0447232B2 -

Info

Publication number: JPH0447232B2
Application number: JP26474984A
Authority: JP
Inventors: Akira Yoshino
Original assignee: Daido Sanso Co Ltd
Current assignee: Daido Sanso Co Ltd
Priority date: 1984-12-15
Filing date: 1984-12-15
Publication date: 1992-08-03
Also published as: JPS61143681A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕この発明は高純度窒素ガス製造装置に関するも
のである。

〔背景技術〕

電子工業では極めて多量の高純度窒素ガスが使
用されている。このため、安価な高純度窒素ガス
の供給が望まれ、その要望に応えるためにPSA
製造装置が導入された。このPSA製造装置は、
酸素吸着用のゼオライトを内蔵する２個の吸着槽
を有し、これらに、プレツシヤースイング方式に
より１分間毎に交互に圧縮空気を送入して内蔵吸
着剤で空気中の酸素を吸着除去し、窒素ガスを製
造するものである。しかしながら、この装置は、
２基の吸着槽に１分間毎に交互に圧縮空気を送
り、同時に空気が送入されていない吸着槽内を真
空吸引再生するため、多数の弁が必要になるとと
もに、弁操作も煩雑になり故障が多発しやすいと
いう難点を有している。本発明者は、このような
問題を解決するため、従来の高純度窒素ガス製造
装置とは発想が大幅に異なる製造装置を開発し
た。これを第１図に示す。図において、１は空気
圧縮機、２はドレン分離器、３はフロン冷却器、
４は２個１組の吸着筒である。吸着筒４は内部に
モレキユラーシーブが充填されていて空気圧縮器
１により圧縮された空気中のH₂OおよびCO₂を吸
着除去する作用をする。５は１の熱交換器であ
り、吸着筒４によりH₂OおよびCO₂が吸着除去さ
れた圧縮空気が送り込まれる。６は第２の熱交換
器であり、第１の熱交換器５を経た圧縮空気が送
り込まれる。７は液体窒素貯槽であり、内部の液
体窒素を第１の導入路パイプ８を経て精留塔１０
の上部に送り込む。この精留塔１０は、塔頂が凝
縮器１５ａを有する分縮器部１５になつており、
第１および第２の熱交換器５，６により超低温に
冷却されパイプ１６を経て送り込まれる圧縮空気
をさらに冷却し、その一部を液化し液体空気１６
ａとして底部に溜め、窒素のみを気体状態で取り
出すようになつている。すなわち、上記精留塔１
０は、仕切板１７によつて上部が区切られていて
分縮器部１５になつており、それより下の部分が
塔部１８となつている。この塔部１８の上部側の
部分には、液体窒素貯槽７から液体窒素が第１の
導入路パイプ８を介して送入されるとともに、上
記分縮器部１５の凝縮器１５ａで生成した液体窒
素がパイプ１５ｃを通つて液体窒素溜め１５ｄ内
に流下供給され、塔部１８内を下方に流下し、塔
部１８の底部から上昇する圧縮空気と向流的に接
触し冷却してその一部を液化するようになつてい
る。この過程で圧縮空気中の高沸点成分は液化さ
れて塔部１８の底部に溜り、低沸点成分の窒素ガ
スが塔部１８の上部に溜る。また、上記分縮器部
１５内には、上記のように凝縮器１５ａが配設さ
れており、塔部１８の上部に溜る窒素ガスの一部
がパイプ１５ｅを介して送入される。この分縮器
部１５内は、塔部１８内よりも減圧状態になつて
おり、塔部１８の底部の貯留液体空気（N₂50〜
70％、O₂30〜50％）１６ａが膨脹弁１６ｂ付き
パイプ１６ｃを経て送り込まれ、気化して内部温
度の沸点以下の温度に冷却するようになつてい
る。この冷却により、凝縮器１５ａ内に送入され
た窒素ガスが液化し、前記のように塔部１８内の
液体窒素溜め１５ｄ内に流下するのである。８ａ
は液面計であり、分縮器部１５内の液体空気の液
面に応じてバルブ８ｂを制御し液体窒素貯槽７か
らの液体窒素の供給量を制御する。１０ａは精留
塔塔部１８の上部に溜まつた窒素ガスを取り出す
取出路パイプで、ゼオライト内蔵の吸着筒（超低
温で酸素および一酸化炭素を選択吸着する）１１
を経由させて超低温の窒素ガスを、第２および第
１の熱交換器６，５内に案内し、そこに送り込ま
れる圧縮空気と熱交換させて常温にしメインパイ
プ９に送り込む作用をする。この場合、精留塔塔
部１８の最上部には、窒素ガスとともに、沸点の
低いHe（−269℃）、H₂（−253℃）が溜まりやす
いため、取出路パイプ１０ａは、塔部１８の最上
部よりやや下側に開口しており、He、H₂の混在
しない純窒素ガスのみを取り出すようになつてい
る。１９は分縮器部１５内の気化液体空気を第２
および第１の熱交換器６，５に送り込み熱交換さ
せたのち矢印Ａのように逃気させるパイプであ
り、１９ａはその保圧弁である。１２はバツクア
ツプ系ラインであり、空気圧縮系ライン１３が故
障したときに液体窒素貯槽７内の液体窒素を蒸発
器１４により蒸発させてメインパイプ９に送り込
み、窒素ガスの供給がとだえることのないように
するものである。なお、２０は不純物分析計であ
り、メインパイプ９から送り出される製品窒素ガ
スの純度を分析し、純度の低いときは弁２１，２
２を作動させて製品窒素ガスを矢印Ｂのように外
部に逃気する作用をする。また、一点鎖線は真空
保冷函を示しており、外部からの熱侵入を断ち、
精製効率を一層向上させる作用をする。

この装置は、つぎのようにして製品窒素ガスを
製造する。すなわち、空気圧縮器１により空気を
圧縮し、ドレン分離器２により圧縮された空気中
の水分を除去してフロン冷却器３より冷却し、そ
の状態で吸着筒４に送り込み、空気中のH₂Oお
よびCO₂を吸着除去する。ついで、H₂O、CO₂が
吸着除去された圧縮空気を第１および第２の熱交
換器５，６内に送り込んで低温に冷却し、その状
態で精留塔塔部１８の下部内に投入する。つい
で、この投入圧縮空気を、液体窒素貯槽７から精
留塔塔部１８内に送り込まれた液体窒素および液
体窒素溜め１５ｄからの溢流液体窒素と接触させ
て冷却し、その一部を液化して塔部１８の底部に
液体空気１６ａとして溜める。この過程におい
て、窒素と酸素の沸点の差（酸素の沸点−183℃、
窒素の沸点−196℃）により、圧縮空気中の高沸
点成分である酸素が液化し、窒素が気体のまま残
る。ついで、この気体のまま残つた窒素を取出パ
イプ１６ｃから取り出し、吸着筒１１を経由させ
て純度を向上させたのち、第１および第２の熱交
換器５，６に送り込み常温近くまで昇温させメイ
ンパイプ９から製品窒素ガスとして送り出す。こ
の場合、液体窒素貯槽７からの液体窒素は、圧縮
空気液化用の寒冷源として作用し、それ自身は気
化して取出路パイプ１０ａから製品窒素ガスの一
部として取り出される。

この装置は、通常の作動状態（空気圧縮系ライ
ン１３が作動している状態）では、極めて高純度
の窒素ガスを製造しうる。そして、その製造に際
して、従来のPSA製造装置のように複雑な弁操
作を必要としないため、操作も簡単である。しか
しながら、一旦空気圧縮系ライン１３が故障し、
バツクアツプ系ライン１２を作動させるようにす
ると、メインパイプ９から得られる製品窒素ガス
の純度が下がりがちになるという問題がある。こ
れは空気圧縮系ライン１３では、精留塔１０およ
び吸着筒１１があるため、製品窒素ガスが極めて
高純度化されるに対し、バツクアツプ系ライン１
２では、液体窒素貯槽７の液体窒素がそのまま気
化され製品窒素ガスとして取り出されることに起
因する。

〔発明の目的〕

この発明は、圧縮空気系ラインのみならず、バ
ツクアツプ系ラインにおいても高純度な窒素ガス
を製造できる高純度窒素ガス製造装置の提供をそ
の目的とする。

〔発明の開示〕

上記の目的を達成するため、この発明の高純度
窒素ガス製造装置は、外部より取り入れた空気を
圧縮する空気圧縮手段と、この空気圧縮手段によ
つて圧縮された圧縮空気中の炭酸ガスと水とを除
去する除去手段と、液体窒素を貯蔵する液体窒素
貯蔵手段と、上記圧縮空気を超低温に冷却する熱
交換手段と、この熱交換手段により超低温に冷却
された圧縮空気の一部を液化して内部に溜め窒素
のみを気体として保持する精留塔と、上記液体窒
素貯蔵手段内の液体窒素を寒冷源として上記精留
塔および熱交換手段の少なくとも一方に導く第１
の導入路と、寒冷源としての作用を終えて気化し
た液体窒素および上記精留塔内に保持されている
気化窒素の双方を製品窒素ガスとして取り出す第
１の取出路と、大気と熱交換して液体窒素を気化
させる液体窒素蒸発装置と、上記液体窒素貯蔵手
段内の液体窒素を上記液体窒素蒸発装置に導く第
２の導入路と、上記液体窒素蒸発装置で気化した
液体窒素を製品窒素ガスとして取り出す第２の取
出路と、液体窒素が上記第１または第２の導入路
のいずれか一方に流れるよう第１および第２の導
入路を開閉する開閉手段を備え、上記液体窒素蒸
発装置が、それぞれに吸着器を有する複数の液体
窒素蒸発器からなり、上記液体窒素蒸発器の複数
個を、それぞれ吸着器および遮断弁付き流入路を
介して上記第２の導入路に接続し、各液体窒素蒸
発器の液体窒素入口部には大気への逃し弁付き放
出路を設け、かつ各液体窒素蒸発器の出口流路
を、ある液体窒素蒸発器の出口流路内の気化液体
窒素の一部を他の液体窒素蒸発器の吸着器の入口
部に導く接続路を介して接続するという構成をと
る。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳しく
説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示している。こ
の高純度窒素ガス製造装置は、空気圧縮系ライン
１３については第１図の高純度窒素ガス製造装置
と同じであるが、バツクアツプ系ライン１２につ
いては大幅に異なつており、バツクアツプ系ライ
ン１２においても高純度窒素ガスを製造しうるよ
うになつている。このバツクアツプ系ライン１２
について詳述すると、７は第１図の装置と同様の
真空断熱二重槽よりなる液体窒素貯槽で、その第
１の導入路パイプ８が第３図に示すように途中で
分岐し、その分岐部８ｘ，８ｙに、それぞれ真空
断熱殻に収容された合成ゼオライト吸着剤内蔵の
第１および第２の吸着器２７，２８が設けられて
いる。上記合成ゼオライト吸着剤は、超低温にお
いて酸素および一酸化炭素等を選択吸着する特性
をもつているものであり、通常ユニオンカーバイ
ト社製、モレキユラーシーブ３Ａ，４Ａ，５Ａ等
が用いられる。上記吸着器２７，２８の外周面に
は、それぞれ内蔵吸着剤の上記低温特性がいつで
も発揮しうるよう常時冷却するための冷却用パイ
プが巻回されている。これらの冷却用パイプは、
上記第１の導入路パイプ８の分岐部８ｘ，８ｙの
一部をなしている。３０ないし３３は第１の導入
路パイプ８の分岐部８ｘ，８ｙに設けられた遮断
弁である。３６は第２の導入路パイプで、バツク
アツプ系ライン１２の作動時に液体窒素貯槽７か
ら液体窒素を取り出す作用をする。この第２の導
入路パイプ３６の先端から、第１および第２の流
入路パイプ３８，４０が分岐している。すなわ
ち、第１の流入路パイプ３８は、液体窒素貯槽７
内の液体窒素を上記第１の吸着器２７を経由させ
て第１の液体窒素蒸発器３４に導き気化させる作
用をする。３８ａはその第１の流入路パイプ３８
における第１の吸着器２７の入口側の部分、３８
ｂはその出口側の部分、３８ｃは上記第１の流入
路パイプ３８における液体窒素蒸発器３４の入口
側の部分、３８ｄはその出口側の部分（出口流
路）である。３７は第２の導入路パイプ３６に設
けられた遮断弁、３９は第１の流入路パイプ３８
に設けられた遮断弁、４９は放出路パイプ４８に
遮断弁５０と一組で設けられた逆止弁、４３は上
記第１の流入路パイプ３８における液体窒素蒸発
器３４の入口側にあたる第１の流入路パイプ３８
の部分３８ｃに設けられた遮断弁、５６はその出
口側にあたる流入路パイプの部分３８ｄに設けら
れ遮断弁である。第２の流入路パイプ４０は、上
記第１の流入路パイプ３８と同様、液体窒素貯槽
７内の液体窒素を上記第２の吸着器２８を経由さ
せて第２の液体窒素蒸発器３５に導き気化させる
作用をする。４０ａはその第２の流入路パイプ４
０における第２の吸着器２８の入口側の部分、４
０ｂはその出口側の部分、４０ｃは上記第２の流
入路パイプ４０における液体窒素蒸発器３５の入
口側の部分、４０ｄはその出口側の部分（出口流
路）である。４１は第２の流入路パイプ４０に設
けられた遮断弁、５２は放出路パイプ５１に遮断
弁５３と一組で設けられた逆止弁、４６は上記第
２の流入路パイプ４０における液体窒素蒸発器３
５の入口側にあたる第２の流入路パイプ４０の部
分４０ｃに設けられた遮断弁、５８はその出口側
にあたる第２の流入路パイプ４０の部分４０ｄに
設けられた遮断弁である。５９は第１の接続路
で、第１の液体窒素蒸発器３４の出口側にあたる
第１の流入路パイプ３８の部分３８ｄと第２の吸
着器２８の入口側の部分４０ａとを接続する。６
０，６３はその接続路５９に設けられた遮断弁で
ある。６１は第２の接続路で、第２の液体窒素蒸
発器３５の出口側にあたる第１の流入路パイプ４
０の部分４０ｄと第１の吸着器２７の入口側の部
分３８ａとを接続する。６２，６２ａはその接続
路６１に設けられた遮断弁であり、５４は第２の
取出路パイプで、液体窒素蒸発器３４，３５で気
化した液体窒素を製品窒素ガスとして取り出しメ
インパイプ９に送り込む作用をする。

この構成において、空気圧縮系ライン１３が作
動する通常の状態では、第２の導入路パイプ３６
の遮断弁３７が閉じていて、第１の導入路パイプ
８の分岐部８ｘ，８ｙの遮断弁３０，３１のいず
れか一方が開いているとともに、他方が閉じてい
る。例えば、上記弁３０が開いていて弁３１が閉
じていると、液体窒素貯槽７内の液体窒素は、第
１の導入路パイプ８、分岐部８ｘを通つて第１の
吸着器２７に達し、吸着器２７を冷却したのち精
留塔１０の塔部１８内に寒冷源として入る。この
場合、上記第１の吸着器２７は液体窒素で冷却さ
れることとなるため、その内蔵吸着剤はいつでも
その特性（超低温において酸素および一酸化炭素
を選択吸着する特性）を発揮しうる使用可能状態
になつている。他方、第２の吸着器２８には、液
体窒素貯槽７から液体窒素が流れてこないため常
温になつており、内蔵吸着剤の再生を受けうる状
態となつている。つぎに、空気圧縮系ライン１３
が故障すると、直ちに、それまで開いていた遮断
弁３０が閉じる。したがつて、第１の導入路パイ
プ８の分岐部８ｘ，８ｙの遮断弁３０，３１いず
れもが閉じることとなる。このとき、同時に、第
２の導入路パイプ３６の遮断弁３７が開き、バツ
クアツプ系ライン１２が作動するようになる。こ
の場合、バツクアツプ系ライン１２では、液体窒
素貯槽７内の液体窒素をそのままいずれかの液体
窒素蒸発器３４，３５に送り込むのではなく、空
気圧縮系ライン１３が作動する通常の状態におい
て低温に冷やされ吸着能が高められている吸着器
２７または２８を通して不純酸素等を除去してか
ら送り込み蒸発させるため、高純度の製品窒素ガ
スが得られるようになる。この実施例では、上記
通常の状態において吸着器２７が冷やされている
ため、吸着器２７に液体窒素が送り込まれる。た
だし、吸着器２７，２８の吸着剤は吸着能に限界
があるため、交互に再生しながら作動させる。例
えば、上記のように一方の吸着器２７で吸着を行
うときは、他方の吸着器２８は前記のように常温
の状態となつているため、吸着剤の再生を行う。
すなわち、流入路パイプ３８，４０において、弁
３９を開き、弁４１，６２ａを閉じ、かつ放出路
パイプ４８の弁５０を閉じ、液体窒素蒸発器３４
の入口側および出口側の弁４３，５６を開く。そ
の結果、液体窒素が第２の導入路パイプ３６を通
つて一方の吸着器２７内に入つて吸着高純度化さ
れ、続いて液体窒素蒸発吸着器３４で気化され第
２の取出パイプ５４から高純度製品窒素ガスとし
て取り出されるようになる。このとき、第１の接
続路５９の弁６０を開いておくとともに第２の接
続路６１の弁６２を閉じ、第１の接続路５９の弁
６３を開き、また他方の放出路パイプ５１の弁５
３を開き、弁４６を閉じておく。これにより、上
記液体窒素蒸発器３４で気化され得られた高純度
窒素ガスの一部が、第１の接続路５９を通つて他
方の吸着器２８内に入り吸着剤の再生をしたの
ち、弁５３、逆止弁５２を通つて大気中に放出さ
れる。この場合、一方の吸着器２７の吸着能が低
下する前に、他方の吸着器２８の再生を完全に終
了し、かつ弁３７，４１を開き、弁６３を閉じる
ことにより液体窒素貯槽７から液体窒素をパイプ
３６，４０を介して吸着器２８に送入し、他方の
吸着器２８の予冷を行つておかなければならな
い。予冷を終えて気化した液体窒素は、放出路パ
イプ５１から大気中に放出される。このようにし
て他方の吸着器２８の予冷を充分行つたのち、各
弁を切換え、今度はこの他方の吸着器２８で、液
体窒素貯槽７から供給される液体窒素の吸着高純
度化を行い、その間得られる高純度窒素ガスの一
部を用いて一方の吸着器２７の吸着剤の再生を行
う。このように、一方および他方の吸着器２７，
２８を交互に再生使用することにより、空気圧縮
系ライン１３で得られる製品窒素ガスの純度と同
等の純度をもつ窒素ガスが、バツクアツプ系ライ
ン１２でも得られるようになる。

第４図は他の実施例を示している。すなわち、
この装置は、液体窒素貯槽７の液体窒素を精留塔
１０に導入するのではなく、熱交換器５，６に導
入している。それ以外の部分は第２図の装置と実
質的に同じであるから、同一または相当部分に同
一符号を付して説明の繰り返しを省略する。な
お、この装置では、空気圧縮系ライン１３におい
て、液体窒素貯槽７から供給され熱交換器５，６
で寒冷源としての役割を果たして気化した液体窒
素をそのままメインパイプ９に導き製品窒素ガス
の一部としているが、その量は僅か（製品窒素ガ
スの1/10程度）であるため、それによつて製品窒
素ガスの純度が大幅に下がることはない。

第５図はさらに他の実施例を示している。この
装置は、第１の流入路パイプ３８と一方の吸着器
２７の入口部分３８ａとの間に液体窒素蒸発器３
４を設けるとともに、第２の流入路パイプ４０と
他方の吸着器２８の入口部分４０ａとの間に液体
窒素蒸発器３５を設け、かつ吸着器２７，２８の
下流側にそれぞれ気化ガス昇温用熱交換器３４
ａ，３５ｂを設け、液体窒素貯槽７から供給され
る液体窒素を蒸発器３４，３５で一旦気化し超低
温の気化液体窒素にして吸着器２７，２８に送入
し不純分の気相吸着を行わせ、続いて熱交換器３
４ａ，３５ｂに送入して常温まで昇温させるよう
にしている。それ以外の部分は第３図の装置と実
質的に同じであるから同一または相当部分に同一
符号を付している。

なお、以上の実施例では、いずれも空気圧縮系
ライン１３に吸着筒１１を設けているが、必ずし
も設ける必要はない。一点鎖線で示す真空保冷函
についても同様である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の高純度窒素ガス製造
装置は、緊急時に使用するバツクアツプ系ライン
に、液体窒素蒸発器を吸着器と一組にして複数組
設け、複数組の液体窒素蒸発器・吸着器のうちの
任意の一組を使用して液体窒素の蒸発精製を行う
と同時に、その組によつて得られた高純度窒素ガ
スの一部を他の組の吸着器内に送入して吸着剤の
再生を自動的に行うため、いちいち装置を止めて
吸着剤の再生を行うというような手間を要するこ
となく液体窒素貯槽の液体窒素を、直接高純度化
して製品窒素ガス化しうる。したがつて、緊急時
においても、通常操業時と同様な高純度の製品窒
素ガスを連続的に製造しうるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基礎となる高純度窒素ガス
製造装置の構成図、第２図はこの発明の一実施例
の構成図、第３図はその要部拡大説明図、第４図
および第５図は他の実施例の構成図である。１……空気圧縮器、４……吸着筒、５……第１
の熱交換器、６……第２の熱交換器、７……液体
窒素貯槽、８……第１の導入路パイプ、１０……
精留塔、１０ａ……第１の取出路パイプ、２７…
…第１の吸着器、２８……第２の吸着器、３４…
…第１の液体窒素蒸発器、３５……第２の液体窒
素蒸発器、３６……第２の導入路パイプ、３８…
…第１の流入路パイプ、３８ｃ，４０ｃ……入口
部、３８ｄ，４０ｄ……出口流路、３９，４１，
５０，５３……遮断弁、４０……第２の流入路パ
イプ、４８，５１……放出路パイプ、４９，５２
……逆止弁、５４……第２の取出路パイプ、５９
……第１の接続路、６１……第２の接続路。

Claims

【特許請求の範囲】１外部より取り入れた空気を圧縮する空気圧縮
手段と、この空気圧縮手段によつて圧縮された圧
縮空気中の炭酸ガスと水とを除去する除去手段
と、液体窒素を貯蔵する液体窒素貯蔵手段と、上
記圧縮空気を超低温に冷却する熱交換手段と、こ
の熱交換手段により超低温に冷却された圧縮空気
の一部を液化して内部に溜め窒素のみを気体とし
て保持する精留塔と、上記液体窒素貯蔵手段内の
液体窒素を寒冷源として上記精留塔および熱交換
手段の少なくとも一方に導く第１の導入路と、寒
冷源としての作用を終えて気化した液体窒素およ
び上記精留塔内に保持されている気化窒素の双方
を製品窒素ガスとして取り出す第１の取出路と、
大気と熱交換して液体窒素を気化させる液体窒素
蒸発装置と、上記液体窒素貯蔵手段内の液体窒素
を上記液体窒素蒸発装置に導く第２の導入路と、
上記液体窒素蒸発装置で気化した液体窒素を製品
窒素ガスとして取り出す第２の取出路と、液体窒
素が上記第１または第２の導入路のいずれか一方
に流れるよう第１および第２の導入路を開閉する
開閉手段を備え、上記液体窒素蒸発装置が、それ
ぞれに吸着器を有する複数の液体窒素蒸発器から
なり、上記液体窒素蒸発器の複数個を、それぞれ
吸着器および遮断弁付き流入路を介して上記第２
の導入路に接続し、各液体窒素蒸発器の液体窒素
入口部には大気への逃し弁付き放出路を設け、か
つ各液体窒素蒸発器の出口流路を、ある液体窒素
蒸発器の出口流路内の気化液体窒素の一部を他の
液体窒素蒸発器の吸着器の入口部に導く接続路を
介して接続したことを特徴とする高純度窒素ガス
製造装置。２吸着器の吸着剤が、超低温において吸着能が
高まる吸着剤であり、吸着器が第１の導入路内に
流れる液体窒素の冷熱を利用して超低温に冷却さ
れるようになつている特許請求の範囲第１項記載
の高純度窒素ガス製造装置。３吸着剤が細孔径約３Å、４Åもしくは５Åの
合成ゼオライトである特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の高純度窒素ガス製造装置。４外部より取り入れた空気を圧縮する空気圧縮
手段と、この空気圧縮手段によつて圧縮された圧
縮空気中の炭酸ガスと水とを除去する除去手段
と、液体窒素を貯蔵する液体窒素貯蔵手段と、上
記圧縮空気を超低温に冷却する熱交換手段と、こ
の熱交換手段により超低温に冷却された圧縮空気
の一部を液化して内部に溜め窒素のみを気体とし
て保持する精留塔と、上記液体窒素貯蔵手段内の
液体窒素を寒冷源として上記精留塔および熱交換
手段の少なくとも一方に導く第１の導入路と、寒
冷源としての作用を終えて気化した液体窒素およ
び上記精留塔内に保持されている気化窒素の双方
を製品窒素ガスとして取り出す第１の取出路と、
大気と熱交換して液体窒素を気化させる液体窒素
蒸発装置と、上記液体窒素貯蔵手段内の液体窒素
を上記液体窒素蒸発装置に導く第２の導入路と、
上記液体窒素蒸発装置で気化した液体窒素を製品
窒素ガスとして取り出す第２の取出路と、液体窒
素が上記第１または第２の導入路のいずれか一方
に流れるよう第１および第２の導入路を開閉する
開閉手段を備え、上記液体窒素蒸発装置が、それ
ぞれ下流側に吸着器および気化ガス昇温用熱交換
器を有する複数の液体窒素蒸発器からなり、上記
液体窒素蒸発器の複数個を、それぞれ吸着器、気
化ガス昇温用熱交換器および遮断弁付き流入路を
介して上記第２の導入路に接続し、各液体窒素蒸
発器における気化ガス昇温用熱交換器の入口部に
は大気への逃し弁付き放出路を設け、かつ各液体
窒素蒸発器における気化ガス昇温用熱交換器の出
口流路を、ある液体窒素蒸発器における気化ガス
昇温用熱交換器の出口流路内の気化液体窒素の一
部を他の液体窒素蒸発器における気化ガス昇温用
熱交換器の入口部に導く接続路を介して接続した
ことを特徴とする高純度窒素ガス製造装置。