JPH0726785B2 - 簡易液体窒素製造装置 - Google Patents
簡易液体窒素製造装置Info
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- JPH0726785B2 JPH0726785B2 JP4280945A JP28094592A JPH0726785B2 JP H0726785 B2 JPH0726785 B2 JP H0726785B2 JP 4280945 A JP4280945 A JP 4280945A JP 28094592 A JP28094592 A JP 28094592A JP H0726785 B2 JPH0726785 B2 JP H0726785B2
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- JP
- Japan
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- gas
- storage tank
- nitrogen gas
- base flange
- refrigerant storage
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
- F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、理科学機器等に冷熱源
として使用する液体窒素を簡単に製造する装置に関す
る。
として使用する液体窒素を簡単に製造する装置に関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来、液体窒素の製造装置は、断熱容器で
形成した冷媒貯蔵槽の上端開口部から極低温冷凍機のコ
ールドヘッドを冷媒貯蔵槽内に突入配置し、冷媒貯蔵槽
に空気分離装置で分離した窒素ガスを気体状態で注入
し、コールドヘッドに発生する冷熱を窒素ガスに作用さ
せて液化させるように形成していた。
形成した冷媒貯蔵槽の上端開口部から極低温冷凍機のコ
ールドヘッドを冷媒貯蔵槽内に突入配置し、冷媒貯蔵槽
に空気分離装置で分離した窒素ガスを気体状態で注入
し、コールドヘッドに発生する冷熱を窒素ガスに作用さ
せて液化させるように形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の液体
窒素製造装置では、空気分離装置では大気中のヘリウム
ガス等の低沸点ガスを完全に取り除くことはできず、こ
れら低沸点ガスが窒素とともに断熱容器内に供給される
ことになる。断熱容器内では低沸点ガスは液化せず、ガ
ス体で断熱容器内に滞留する。そして、この低沸点ガス
の滞留量が増大すると、窒素とコールドヘッドとの冷熱
授受が阻害されて液化量が減少するという問題があっ
た。本発明は、このような点に着目してなされたもの
で、冷媒貯蔵槽での低沸点ガスの滞留をなくして高能力
の液体窒素製造装置を提供することを目的とする。
窒素製造装置では、空気分離装置では大気中のヘリウム
ガス等の低沸点ガスを完全に取り除くことはできず、こ
れら低沸点ガスが窒素とともに断熱容器内に供給される
ことになる。断熱容器内では低沸点ガスは液化せず、ガ
ス体で断熱容器内に滞留する。そして、この低沸点ガス
の滞留量が増大すると、窒素とコールドヘッドとの冷熱
授受が阻害されて液化量が減少するという問題があっ
た。本発明は、このような点に着目してなされたもの
で、冷媒貯蔵槽での低沸点ガスの滞留をなくして高能力
の液体窒素製造装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、冷媒貯蔵槽の上面開口部を閉塞する状
態で配置したベースフランジにコールドヘッドを固定支
持し、このベースフランジにコールドエンド挿通孔を透
設し、ベースフランジに窒素ガス導入ポートとガス放出
ポートとを形成し、この窒素ガス導入ポートをコールド
ヘッド挿通孔に窒素ガス導入路で連通するとともに、ガ
ス放出ポートをガス放出路で連通し、窒素ガス導入路及
びガス放出路をベースフランジの肉壁内に透設したこと
を特徴とする。
めに、本発明は、冷媒貯蔵槽の上面開口部を閉塞する状
態で配置したベースフランジにコールドヘッドを固定支
持し、このベースフランジにコールドエンド挿通孔を透
設し、ベースフランジに窒素ガス導入ポートとガス放出
ポートとを形成し、この窒素ガス導入ポートをコールド
ヘッド挿通孔に窒素ガス導入路で連通するとともに、ガ
ス放出ポートをガス放出路で連通し、窒素ガス導入路及
びガス放出路をベースフランジの肉壁内に透設したこと
を特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明では、冷媒貯蔵槽の上面開口部を閉塞す
る状態で配置したベースフランジにコールドヘッドを固
定支持し、このベースフランジにコールドエンド挿通孔
を透設し、ベースフランジに窒素ガス導入ポートとガス
放出ポートとを形成し、この窒素ガス導入ポートをコー
ルドヘッド挿通孔に窒素ガス導入路で連通するととも
に、ガス放出ポートをガス放出路で連通し、窒素ガス導
入路及びガス放出路をベースフランジの肉壁内に透設す
るように構成しているので、冷媒貯蔵槽内に流入した非
凝縮性低沸点ガスは余分の窒素ガスとともにガス放出路
から槽外に排出されることになり、冷媒貯蔵槽内に非凝
縮性低沸点ガスが滞留することがなくなる。
る状態で配置したベースフランジにコールドヘッドを固
定支持し、このベースフランジにコールドエンド挿通孔
を透設し、ベースフランジに窒素ガス導入ポートとガス
放出ポートとを形成し、この窒素ガス導入ポートをコー
ルドヘッド挿通孔に窒素ガス導入路で連通するととも
に、ガス放出ポートをガス放出路で連通し、窒素ガス導
入路及びガス放出路をベースフランジの肉壁内に透設す
るように構成しているので、冷媒貯蔵槽内に流入した非
凝縮性低沸点ガスは余分の窒素ガスとともにガス放出路
から槽外に排出されることになり、冷媒貯蔵槽内に非凝
縮性低沸点ガスが滞留することがなくなる。
【０００６】
【実施例】図面は本発明の実施例を示し、図１は断熱容
器の要部縦断面図、図２は液体窒素製造装置の概略構成
図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図である。この液体窒素
製造装置は、断熱容器で構成した冷媒貯蔵槽(１)と、こ
の冷媒貯蔵槽(１)の上端開口部にコールドヘッド(２)を
配置した極低温冷凍機(３)と、冷媒貯蔵槽(１)に冷媒ガ
スを供給する圧力振動式空気分離装置(４)とで構成して
ある。なお、図中符号(５)は極低温冷凍機(３)の圧縮機
ユニットである。
器の要部縦断面図、図２は液体窒素製造装置の概略構成
図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図である。この液体窒素
製造装置は、断熱容器で構成した冷媒貯蔵槽(１)と、こ
の冷媒貯蔵槽(１)の上端開口部にコールドヘッド(２)を
配置した極低温冷凍機(３)と、冷媒貯蔵槽(１)に冷媒ガ
スを供給する圧力振動式空気分離装置(４)とで構成して
ある。なお、図中符号(５)は極低温冷凍機(３)の圧縮機
ユニットである。
【０００７】コールドヘッド(２)は冷媒貯蔵槽(１)の上
端開口部を密閉するベースフランジ(６)に載置固定して
あり、そのコールドエンド(７)はベースフランジ(６)に
立て向きに透設したコールドエンド挿入孔(８)から冷媒
貯蔵槽(１)内に突入する状態で配置してある。そして、
冷媒貯蔵槽(１)の上端部には、コールドエンド(７)部分
を取り囲む状態で断熱材製リング(９)が配置してある。
端開口部を密閉するベースフランジ(６)に載置固定して
あり、そのコールドエンド(７)はベースフランジ(６)に
立て向きに透設したコールドエンド挿入孔(８)から冷媒
貯蔵槽(１)内に突入する状態で配置してある。そして、
冷媒貯蔵槽(１)の上端部には、コールドエンド(７)部分
を取り囲む状態で断熱材製リング(９)が配置してある。
【０００８】冷媒貯蔵槽(１)の上端開口部に配置したベ
ースフランジ(６)には窒素ガス導入路(10)と窒素ガス放
出路(11)がその外周面(12)からコールドエンド挿通孔
(８)まで透設してあり、窒素ガス導入路(10)の外周面側
端部に窒素ガス導入ポート(13)が、また、窒素ガス放出
路(11)には窒素ガス放出ポート(14)がそれぞれ形成して
ある。そして、窒素ガス導入路(10)はメタルホースで形
成した窒素ガス移送管(15)で空気分離装置(４)の製品槽
に接続してある。一方、窒素ガス放出ポート(14)は室内
に向けて開口している。
ースフランジ(６)には窒素ガス導入路(10)と窒素ガス放
出路(11)がその外周面(12)からコールドエンド挿通孔
(８)まで透設してあり、窒素ガス導入路(10)の外周面側
端部に窒素ガス導入ポート(13)が、また、窒素ガス放出
路(11)には窒素ガス放出ポート(14)がそれぞれ形成して
ある。そして、窒素ガス導入路(10)はメタルホースで形
成した窒素ガス移送管(15)で空気分離装置(４)の製品槽
に接続してある。一方、窒素ガス放出ポート(14)は室内
に向けて開口している。
【０００９】図中符号(16)は液体窒素移送管、(17)は冷
媒貯蔵槽(１)内での液面位置を検出する液面計、(18)は
ベースフランジ(６)に透設した液体窒素移送管装着孔、
(19)は液面計装着孔であり、液体窒素移送管(16)は冷媒
貯蔵槽(１)内の底部に開口している。
媒貯蔵槽(１)内での液面位置を検出する液面計、(18)は
ベースフランジ(６)に透設した液体窒素移送管装着孔、
(19)は液面計装着孔であり、液体窒素移送管(16)は冷媒
貯蔵槽(１)内の底部に開口している。
【００１０】このように構成した液体窒素製造装置で
は、空気から分離精製した窒素ガスを利用して冷媒貯蔵
槽(１)内に液体窒素を生成するのであるが、冷媒貯蔵槽
(１)には窒素ガスとともに空気分離装置(４)で分離しき
れなかったヘリウム、ネオン、クセノン、クリプトン等
の低沸点ガスが流入する。冷媒貯蔵槽(１)に流入した窒
素ガスはコールドエンド(７)からの冷熱で液化するが、
窒素ガスとともに流入した低沸点ガスは凝縮液化せずガ
ス体のまま冷媒貯蔵槽(１)内に残留しようとするが、ベ
ースフランジ(６)のコールドエンド挿入孔(８)部分には
窒素ガス導入路(10)とともに窒素ガス放出路(11)が連通
形成してあることから、コールドエンド挿入孔(８)部分
に流れ込んで来た導入ガスの一部がこの窒素ガス放出路
(11)から槽外に放出される際に、冷媒貯蔵槽(１)内にガ
ス体となって残留している低沸点ガスを連れ去ることに
なる。
は、空気から分離精製した窒素ガスを利用して冷媒貯蔵
槽(１)内に液体窒素を生成するのであるが、冷媒貯蔵槽
(１)には窒素ガスとともに空気分離装置(４)で分離しき
れなかったヘリウム、ネオン、クセノン、クリプトン等
の低沸点ガスが流入する。冷媒貯蔵槽(１)に流入した窒
素ガスはコールドエンド(７)からの冷熱で液化するが、
窒素ガスとともに流入した低沸点ガスは凝縮液化せずガ
ス体のまま冷媒貯蔵槽(１)内に残留しようとするが、ベ
ースフランジ(６)のコールドエンド挿入孔(８)部分には
窒素ガス導入路(10)とともに窒素ガス放出路(11)が連通
形成してあることから、コールドエンド挿入孔(８)部分
に流れ込んで来た導入ガスの一部がこの窒素ガス放出路
(11)から槽外に放出される際に、冷媒貯蔵槽(１)内にガ
ス体となって残留している低沸点ガスを連れ去ることに
なる。
【００１1】これにより、窒素ガスの液化に伴い低沸点ガ
スが冷媒貯蔵槽(１)内に残留して冷媒貯蔵槽(１)の上部
に低沸点ガス層が形成されることを抑制して、この低沸
点ガス層の増大に伴う窒素液化効率の低下を防止するこ
とができる。
スが冷媒貯蔵槽(１)内に残留して冷媒貯蔵槽(１)の上部
に低沸点ガス層が形成されることを抑制して、この低沸
点ガス層の増大に伴う窒素液化効率の低下を防止するこ
とができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明では、冷媒貯蔵槽の上面開口部を
閉塞する状態で配置したベースフランジにコールドヘッ
ドを固定支持し、このベースフランジにコールドエンド
の挿通孔を透設し、ベースフランジに窒素ガス導入ポー
トとガス放出ポートとを形成し、この窒素ガス導入ポー
トをコールドヘッド挿通孔に窒素ガス導入路で連通する
とともに、ガス放出ポートをガス放出路で連通し、窒素
ガス導入路及びガス放出路をベースフランジの肉壁内に
透設するように構成しているので、冷媒貯蔵槽内に流入
した未液化の低沸点ガスは余分の窒素ガスとともにガス
放出路から槽外に排出されることになり、冷媒貯蔵槽内
に低沸点ガスが滞留することはなくなる。これにより、
低沸点ガスの滞留量増加に伴う液化効率の低下を防止し
て、高効率で窒素ガスを液化することができ、液化ガス
の貯蔵量を減少させることがなくなる。
閉塞する状態で配置したベースフランジにコールドヘッ
ドを固定支持し、このベースフランジにコールドエンド
の挿通孔を透設し、ベースフランジに窒素ガス導入ポー
トとガス放出ポートとを形成し、この窒素ガス導入ポー
トをコールドヘッド挿通孔に窒素ガス導入路で連通する
とともに、ガス放出ポートをガス放出路で連通し、窒素
ガス導入路及びガス放出路をベースフランジの肉壁内に
透設するように構成しているので、冷媒貯蔵槽内に流入
した未液化の低沸点ガスは余分の窒素ガスとともにガス
放出路から槽外に排出されることになり、冷媒貯蔵槽内
に低沸点ガスが滞留することはなくなる。これにより、
低沸点ガスの滞留量増加に伴う液化効率の低下を防止し
て、高効率で窒素ガスを液化することができ、液化ガス
の貯蔵量を減少させることがなくなる。
【図１】断熱容器の要部縦断面図である。
【図２】液体窒素製造装置の概略構成図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
１…冷媒貯蔵槽、 ２…コールドヘ
ッド、３…極低温冷凍機、 ４…空気
分離装置、６…ベースフランジ、 ８…
コールドエンド挿通孔、10…窒素ガス導入路、
11…ガス放出路、13…窒素ガス導入ポート、
14…ガス放出ポート。
ッド、３…極低温冷凍機、 ４…空気
分離装置、６…ベースフランジ、 ８…
コールドエンド挿通孔、10…窒素ガス導入路、
11…ガス放出路、13…窒素ガス導入ポート、
14…ガス放出ポート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅崎 幸也 滋賀県守山市勝部町1095番地 イワタニプ ランテック株式会社滋賀工場内 (72)発明者 鐘江 剛 滋賀県守山市勝部町1095番地 イワタニプ ランテック株式会社滋賀工場内 (72)発明者 近藤 文五 滋賀県守山市勝部町1095番地 イワタニプ ランテック株式会社滋賀工場内 (56)参考文献 特開 平２−93282（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−38091（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−38224（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−5293（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭63−21837（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平５−33911（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】 断熱容器で形成した冷媒貯蔵槽(１)の上
端開口部から極低温冷凍機(３)のコールドヘッド(２)を
冷媒貯蔵槽(１)内に突入する状態で配置し、この冷媒貯
蔵槽(１)に空気分離装置(４)で分離した窒素ガスを気体
状態で注入し、コールドヘッド(２)からの冷熱で冷媒ガ
スを液化させるように構成したガス液化装置において、 冷媒貯蔵槽(１)の上面開口部を閉塞する状態で配置した
ベースフランジ(６)にコールドヘッド(２)を固定支持
し、このベースフランジ(６)にコールドエンド挿通孔
(８)を透設し、ベースフランジ(６)に窒素ガス導入ポー
ト(13)とガス放出ポート(14)とを形成し、この窒素ガス
導入ポート(13)をコールドエンド挿通孔(８)に窒素ガス
導入路(10)で連通するとともに、ガス放出ポート(14)を
ガス放出路(11)で連通し、窒素ガス導入路(10)及びガス
放出路(11)をベースフランジ(６)の肉壁内に透設したこ
とを特徴とする簡易液体窒素製造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4280945A JPH0726785B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 簡易液体窒素製造装置 |
| CN93100960.XA CN1087825C (zh) | 1992-09-25 | 1993-02-04 | 简化的液氮制备装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4280945A JPH0726785B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 簡易液体窒素製造装置 |
| CN93100960.XA CN1087825C (zh) | 1992-09-25 | 1993-02-04 | 简化的液氮制备装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109359A JPH06109359A (ja) | 1994-04-19 |
| JPH0726785B2 true JPH0726785B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=36808171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4280945A Expired - Fee Related JPH0726785B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 簡易液体窒素製造装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726785B2 (ja) |
| CN (1) | CN1087825C (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10282200A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-10-23 | Aisin Seiki Co Ltd | 超電導磁石システムの冷却装置 |
| CN103547325A (zh) * | 2009-09-29 | 2014-01-29 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于使流体液化以及存储液化的流体的系统和方法 |
| US8729894B2 (en) * | 2010-07-30 | 2014-05-20 | General Electric Company | System and method for operating a magnetic resonance imaging system during ramping |
| CN102564066B (zh) * | 2012-02-10 | 2013-10-16 | 南京柯德超低温技术有限公司 | 基于小型低温制冷机的用于气体分离和纯化的低温装置 |
| JP6687718B2 (ja) * | 2016-06-24 | 2020-04-28 | 株式会社アルバック | 無菌液化ガス製造装置、無菌液化ガスの製造方法 |
| WO2019092934A1 (ja) * | 2017-11-07 | 2019-05-16 | 株式会社アルバック | 無菌液化ガス装置、及び無菌液化ガス装置の取り合い管 |
| CN113740789B (zh) * | 2018-01-19 | 2023-09-19 | 北京绪水互联科技有限公司 | 定量描述冷头效率的方法 |
| JP7080066B2 (ja) * | 2018-02-14 | 2022-06-03 | アルバック・クライオ株式会社 | 低温液化ガス発生装置 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP4280945A patent/JPH0726785B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-04 CN CN93100960.XA patent/CN1087825C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1090921A (zh) | 1994-08-17 |
| JPH06109359A (ja) | 1994-04-19 |
| CN1087825C (zh) | 2002-07-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329 Year of fee payment: 14 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |