JPH08165107A - 高圧の窒素を生成する装置 - Google Patents
高圧の窒素を生成する装置Info
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- JPH08165107A JPH08165107A JP7046181A JP4618195A JPH08165107A JP H08165107 A JPH08165107 A JP H08165107A JP 7046181 A JP7046181 A JP 7046181A JP 4618195 A JP4618195 A JP 4618195A JP H08165107 A JPH08165107 A JP H08165107A
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- nitrogen
- magnetic valve
- oil
- compressor
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- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1732—Control circuits therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 循環路からの漏れ損失の補償に必要である量
の窒素だけが生成される射出成形機に用いる高圧窒素の
生成装置を提供する。 【構成】 この装置は直接的な油の射出によって冷却さ
れる空気圧縮機１３と、その下流に接続して凝結物分離
器の役目をする空気冷却器１４とを含み、これに接続し
て空気圧縮機１３から放出された油からの廃熱によって
加熱される熱交換器１８が設けられている生成装置であ
って、空気の温度を、その下流の分離器４が最適の効率
となるレベルに引き上げ、下流のスロットル３でその純
度があらかじめ定められた分離器４から流れ出す窒素
を、高圧圧縮機の吸気側に接続する膨脹可能な溜５に流
し、射出成形器と膨脹可能な溜との間の閉循環路にて搬
送される。
の窒素だけが生成される射出成形機に用いる高圧窒素の
生成装置を提供する。 【構成】 この装置は直接的な油の射出によって冷却さ
れる空気圧縮機１３と、その下流に接続して凝結物分離
器の役目をする空気冷却器１４とを含み、これに接続し
て空気圧縮機１３から放出された油からの廃熱によって
加熱される熱交換器１８が設けられている生成装置であ
って、空気の温度を、その下流の分離器４が最適の効率
となるレベルに引き上げ、下流のスロットル３でその純
度があらかじめ定められた分離器４から流れ出す窒素
を、高圧圧縮機の吸気側に接続する膨脹可能な溜５に流
し、射出成形器と膨脹可能な溜との間の閉循環路にて搬
送される。
Description
【０００１】
（発明の背景）本発明は、少なくとも一台の消費装置の
ため、特に少なくとも一台の射出成形機のために高圧の
窒素を生成する装置に関する。 （発明の分野）本発明は、第１のマグネチックバルブを
介して窒素供給源に接続する膨脹可能な溜と、消費装置
に接続可能な高圧貯蔵容器と、吸気側において溜に接続
しかつ圧力側において貯蔵容器と接続する高圧圧縮機
と、第１マグネチックバルブおよび高圧圧縮機に対する
制御装置であって、溜によって作動する充満状態センサ
と貯蔵容器に接続する圧力スイッチとを有する制御装置
と、膨脹可能な溜に接続しかつ消費装置において膨脹し
た窒素のために消費装置に接続可能な再循環ラインとを
備え、充満状態センサが、高圧圧縮機を始動しかつ第１
マグネチックバルブを閉じる上側切り換え点と、貯蔵容
器内の圧力によって第１マグネチックバルブを開くかま
たは高圧圧縮機を停止する下側切り換え点とを有するよ
うな型の装置に関わる。
ため、特に少なくとも一台の射出成形機のために高圧の
窒素を生成する装置に関する。 （発明の分野）本発明は、第１のマグネチックバルブを
介して窒素供給源に接続する膨脹可能な溜と、消費装置
に接続可能な高圧貯蔵容器と、吸気側において溜に接続
しかつ圧力側において貯蔵容器と接続する高圧圧縮機
と、第１マグネチックバルブおよび高圧圧縮機に対する
制御装置であって、溜によって作動する充満状態センサ
と貯蔵容器に接続する圧力スイッチとを有する制御装置
と、膨脹可能な溜に接続しかつ消費装置において膨脹し
た窒素のために消費装置に接続可能な再循環ラインとを
備え、充満状態センサが、高圧圧縮機を始動しかつ第１
マグネチックバルブを閉じる上側切り換え点と、貯蔵容
器内の圧力によって第１マグネチックバルブを開くかま
たは高圧圧縮機を停止する下側切り換え点とを有するよ
うな型の装置に関わる。
【０００２】
【従来技術の説明】このような装置がＤＥ４１２６６７
６Ａｌにおいて開示されている。これは、特に、射出成
形された部材の内部に中空スペースを生成するために、
最近の射出成形技術におけるガス圧入のために用いられ
る。この射出圧力は３００バール（ｂａｒ）を超えるも
のである。充満状態センサの上側切り換え点は溜がほぼ
充満した状態に対応し、下側切り換え点はほぼ空の状態
に対応する。上側切り換え点において圧縮機がオンに切
り換えられ、第１マグネチックバルブが閉じられる。第
１の動作段階において、すなわち動作の開始に際して、
充満状態センサの下側切り換え点は、圧縮機が動作して
いる間に第１マグネチックバルブを開かせるものであ
る。貯蔵容器内の圧力が第１の所定値に達するとすぐ
に、第２の動作段階が開始される。圧力スイッチが第１
マグネチックバルブを閉じ、充満状態センサの下側切り
換え点に対してそれが作動された場合に圧縮機を止める
ように作用する。ガスが再循環ラインを介して溜に流れ
込み、それを充満状態センサが上側切り換え点に達する
まで膨脹させた場合、圧縮機がオンにされる。したがっ
て、この装置は循環路において動作する。この動作のモ
ードが貯蔵容器内の圧力が低レベルにおいて設定された
第２の値を下回るまで継続し、その後、圧力スイッチが
第１のマグネチックバルブを開き、第１動作段階が再び
開始される。
６Ａｌにおいて開示されている。これは、特に、射出成
形された部材の内部に中空スペースを生成するために、
最近の射出成形技術におけるガス圧入のために用いられ
る。この射出圧力は３００バール（ｂａｒ）を超えるも
のである。充満状態センサの上側切り換え点は溜がほぼ
充満した状態に対応し、下側切り換え点はほぼ空の状態
に対応する。上側切り換え点において圧縮機がオンに切
り換えられ、第１マグネチックバルブが閉じられる。第
１の動作段階において、すなわち動作の開始に際して、
充満状態センサの下側切り換え点は、圧縮機が動作して
いる間に第１マグネチックバルブを開かせるものであ
る。貯蔵容器内の圧力が第１の所定値に達するとすぐ
に、第２の動作段階が開始される。圧力スイッチが第１
マグネチックバルブを閉じ、充満状態センサの下側切り
換え点に対してそれが作動された場合に圧縮機を止める
ように作用する。ガスが再循環ラインを介して溜に流れ
込み、それを充満状態センサが上側切り換え点に達する
まで膨脹させた場合、圧縮機がオンにされる。したがっ
て、この装置は循環路において動作する。この動作のモ
ードが貯蔵容器内の圧力が低レベルにおいて設定された
第２の値を下回るまで継続し、その後、圧力スイッチが
第１のマグネチックバルブを開き、第１動作段階が再び
開始される。
【０００３】窒素の供給は、一組のシリンダによってあ
らかじめなされるものである。したがって、充分な供給
量を確保した場合においても、供給のボトルネックが起
こり得る。さらなる要因として、溜を充満させるには大
気圧を超える低い圧力レベルで充分であるのに対し、窒
素が約２００バール（ｂａｒ）で供給されることから、
このような動作が経済的ではないことがある。
らかじめなされるものである。したがって、充分な供給
量を確保した場合においても、供給のボトルネックが起
こり得る。さらなる要因として、溜を充満させるには大
気圧を超える低い圧力レベルで充分であるのに対し、窒
素が約２００バール（ｂａｒ）で供給されることから、
このような動作が経済的ではないことがある。
【０００４】
【発明を解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
した型の装置を窒素の供給源に依存しないものにし、か
つその効率を向上することにある。
した型の装置を窒素の供給源に依存しないものにし、か
つその効率を向上することにある。
【０００５】
（発明の概要）この課題を達成するため、本発明にした
がった装置は、第１マグネチックバルブに連ねてそれと
交互に作動しかつ出口側においてスロットルを介して大
気に接続する第２のマグネチックバルブが設けられ、こ
れらのマグネチックバルブが入口側において、空気圧縮
機によって供給される少なくとも１つの窒素分離器に調
節可能なスロットルを介して接続し、この分離器の出口
に連ねて、制御装置に加えてこれらのマグネチックバル
ブを作動する窒素純度センサを設けたことを特徴とす
る。窒素分離器は最新技術の部分をなしている。これら
は、膜を備えて動作し、大気中の窒素を酸素から分離す
る。この純度の程度は、分離器の下流の窒素管における
背圧、分離器を通過した空気の量、および分離器の動作
温度による。必要とされる純度が高くなるにつれて、供
給される量が少なくなる。この純度は、調節可能なスロ
ットルによって本発明にしたがってあらかじめ選択さ
れ、純度センサによって監視されている。始動状態にお
いては、第２マグネチックバルブがその開放位置にある
のに対し、第１マグネチックバルブは閉じられている。
そして、窒素の背圧が第２マグネチックバルブの下流に
接続するスロットルによって定められ、高レベルに維持
される。９９％以上とすることのできる所望の純度が達
成されると直ちに、純度センサは、制御装置が許可する
場合にこれら２つのバルブを切り替える。すると、溜を
充満させることができる。純度センサが所望の純度がも
はや達成されていないことを示した場合、溜が汚染され
た窒素で充満されるのを防ぐように２つのマグネチック
バルブを切り替える。この純度センサは、窒素の酸素含
有量を測定している。
がった装置は、第１マグネチックバルブに連ねてそれと
交互に作動しかつ出口側においてスロットルを介して大
気に接続する第２のマグネチックバルブが設けられ、こ
れらのマグネチックバルブが入口側において、空気圧縮
機によって供給される少なくとも１つの窒素分離器に調
節可能なスロットルを介して接続し、この分離器の出口
に連ねて、制御装置に加えてこれらのマグネチックバル
ブを作動する窒素純度センサを設けたことを特徴とす
る。窒素分離器は最新技術の部分をなしている。これら
は、膜を備えて動作し、大気中の窒素を酸素から分離す
る。この純度の程度は、分離器の下流の窒素管における
背圧、分離器を通過した空気の量、および分離器の動作
温度による。必要とされる純度が高くなるにつれて、供
給される量が少なくなる。この純度は、調節可能なスロ
ットルによって本発明にしたがってあらかじめ選択さ
れ、純度センサによって監視されている。始動状態にお
いては、第２マグネチックバルブがその開放位置にある
のに対し、第１マグネチックバルブは閉じられている。
そして、窒素の背圧が第２マグネチックバルブの下流に
接続するスロットルによって定められ、高レベルに維持
される。９９％以上とすることのできる所望の純度が達
成されると直ちに、純度センサは、制御装置が許可する
場合にこれら２つのバルブを切り替える。すると、溜を
充満させることができる。純度センサが所望の純度がも
はや達成されていないことを示した場合、溜が汚染され
た窒素で充満されるのを防ぐように２つのマグネチック
バルブを切り替える。この純度センサは、窒素の酸素含
有量を測定している。
【０００６】これにより、この装置は独自の窒素供給源
を有し、したがって配給および貯蔵に依存することがな
い。空気圧縮機が分離器の動作のためおよび溜を充満さ
せるために必要な圧力で必要な量の空気を供給するだけ
でよいことから、その動作のモードは高効率を特徴とし
ている。さらなる要素として、窒素の純度をそれぞれの
要件に適合させ得ることがある。この目的で設けられた
調節可能なスロットルを、手動で作動させることができ
る。一定の状況においては、あらかじめ選択された純度
に基づいて、純度センサが調節可能スロットルを制御す
ればより効果的である。また、純度センサに警報機能を
連動させることが好ましい。
を有し、したがって配給および貯蔵に依存することがな
い。空気圧縮機が分離器の動作のためおよび溜を充満さ
せるために必要な圧力で必要な量の空気を供給するだけ
でよいことから、その動作のモードは高効率を特徴とし
ている。さらなる要素として、窒素の純度をそれぞれの
要件に適合させ得ることがある。この目的で設けられた
調節可能なスロットルを、手動で作動させることができ
る。一定の状況においては、あらかじめ選択された純度
に基づいて、純度センサが調節可能スロットルを制御す
ればより効果的である。また、純度センサに警報機能を
連動させることが好ましい。
【０００７】窒素の生成を中断させたりまたは重要な段
階において純度を受入れ難く低下させる中断状態を防ぐ
ためには、分離器の下流において窒素の外部供給源のた
めのラインが設けられ、かつ、充満状態センサが、下側
切り換え点より下にあって、第１マグネチックバルブが
開いている場合にこの外部供給源をオンにする第３の切
り換え点を有すれば、効果的となり得る。しかし、これ
は、装置が消費装置からの窒素の再循環によってほぼ可
能な限り閉じた循環路として動作するものであることか
ら、純粋に緊急事態に対する予防措置である。
階において純度を受入れ難く低下させる中断状態を防ぐ
ためには、分離器の下流において窒素の外部供給源のた
めのラインが設けられ、かつ、充満状態センサが、下側
切り換え点より下にあって、第１マグネチックバルブが
開いている場合にこの外部供給源をオンにする第３の切
り換え点を有すれば、効果的となり得る。しかし、これ
は、装置が消費装置からの窒素の再循環によってほぼ可
能な限り閉じた循環路として動作するものであることか
ら、純粋に緊急事態に対する予防措置である。
【０００８】この閉循環路動作は、さらなる効果と関連
している。閉循環路動作においては、第２マグネチック
バルブがその開放位置にある間、第１マグネチックバル
ブは閉じられている。したがって、分離器上の窒素背圧
は、第２マグネチックバルブの下流において接続する極
めて狭い断面のスロットルによって定められる。このこ
とが自動的に純度の向上につながり、以降の窒素の供給
の確実性が増大する。さらに効果的な構成においては、
充満状態センサが、第３の切り換え点の下にあって、第
１マグネチックバルブが開放されている場合に高圧圧縮
機をオフにする第４の切り換え点を有している。これ
は、高圧圧縮機に適切に供給をするための、膨脹可能な
溜が分離器からも外部供給源からも充分な窒素を受けと
っていない場合の、緊急スイッチオフ機能である。
している。閉循環路動作においては、第２マグネチック
バルブがその開放位置にある間、第１マグネチックバル
ブは閉じられている。したがって、分離器上の窒素背圧
は、第２マグネチックバルブの下流において接続する極
めて狭い断面のスロットルによって定められる。このこ
とが自動的に純度の向上につながり、以降の窒素の供給
の確実性が増大する。さらに効果的な構成においては、
充満状態センサが、第３の切り換え点の下にあって、第
１マグネチックバルブが開放されている場合に高圧圧縮
機をオフにする第４の切り換え点を有している。これ
は、高圧圧縮機に適切に供給をするための、膨脹可能な
溜が分離器からも外部供給源からも充分な窒素を受けと
っていない場合の、緊急スイッチオフ機能である。
【０００９】本発明の重要な別の実施例の装置において
は、空気圧縮機が油冷式の、その下流の空気出口側にお
いて凝結トラップを備えた空気冷却器に接続し、かつ油
出口側において油冷却器に接続する圧縮機であること、
また、油冷却器の前方において直列にかつ凝結トラップ
の後方において直列に、油の廃熱を利用して冷却された
空気を予熱する熱交換器が設けられることをさらに特徴
としている。ねじ圧縮機とすることのできる圧縮機の冷
却は、圧縮する空気への油の射出によって行うことがで
きる。油および圧縮空気は、別々の通路を通って圧縮機
を離れるが、しかし、これによって一定量の油が空気の
中に残る。次に、後者を冷却して、この量の油を空気か
ら取り除かれた水と共にフィルタの組み合わせによって
復水として分離する。また、油も、圧縮機に戻される前
に冷却される必要がある。遊離した熱を、今度は、冷却
された空気を再加熱し、分離器がその最適な効率を発揮
する温度にするために用いる。したがって、必要なエネ
ルギーは廃熱によって供給され、装置が特に良い効率で
動作する。廃熱が過大に存在することから、油温度が作
用するサーモスタチックバルブが、油冷却器および油冷
却機をバイパスするバイパスラインへの油の流量を制御
することが望ましい。油は、まず熱交換器を通り、サー
モスタチックバルブに流れ、そこから、その温度によっ
て、バイパスラインを介して直接に圧縮機に戻される
か、または油冷却器をあらかじめ通ってその中でさらに
冷却される。このようにして、圧縮機の温度レベルおよ
びしたがって熱交換器のそれが一定に保たれる。熱交換
器を分離器のすぐ近くに配置して放射熱を利用すればさ
らに効果的である。したがって、分離器は外側からさら
に加熱され、圧縮機からの油から生成される廃熱を再び
利用している。凝結物トラップの復水出口側の下流に
は、油・水分離器が接続されることが望ましい。これ
が、圧縮された空気を冷却するときに生じる凝縮物を取
り除く役目をする。上述した組み合わせとは異なる本発
明にしたがった特徴の組み合わせは、すべて本発明に重
要なものであるとして開示する。
は、空気圧縮機が油冷式の、その下流の空気出口側にお
いて凝結トラップを備えた空気冷却器に接続し、かつ油
出口側において油冷却器に接続する圧縮機であること、
また、油冷却器の前方において直列にかつ凝結トラップ
の後方において直列に、油の廃熱を利用して冷却された
空気を予熱する熱交換器が設けられることをさらに特徴
としている。ねじ圧縮機とすることのできる圧縮機の冷
却は、圧縮する空気への油の射出によって行うことがで
きる。油および圧縮空気は、別々の通路を通って圧縮機
を離れるが、しかし、これによって一定量の油が空気の
中に残る。次に、後者を冷却して、この量の油を空気か
ら取り除かれた水と共にフィルタの組み合わせによって
復水として分離する。また、油も、圧縮機に戻される前
に冷却される必要がある。遊離した熱を、今度は、冷却
された空気を再加熱し、分離器がその最適な効率を発揮
する温度にするために用いる。したがって、必要なエネ
ルギーは廃熱によって供給され、装置が特に良い効率で
動作する。廃熱が過大に存在することから、油温度が作
用するサーモスタチックバルブが、油冷却器および油冷
却機をバイパスするバイパスラインへの油の流量を制御
することが望ましい。油は、まず熱交換器を通り、サー
モスタチックバルブに流れ、そこから、その温度によっ
て、バイパスラインを介して直接に圧縮機に戻される
か、または油冷却器をあらかじめ通ってその中でさらに
冷却される。このようにして、圧縮機の温度レベルおよ
びしたがって熱交換器のそれが一定に保たれる。熱交換
器を分離器のすぐ近くに配置して放射熱を利用すればさ
らに効果的である。したがって、分離器は外側からさら
に加熱され、圧縮機からの油から生成される廃熱を再び
利用している。凝結物トラップの復水出口側の下流に
は、油・水分離器が接続されることが望ましい。これ
が、圧縮された空気を冷却するときに生じる凝縮物を取
り除く役目をする。上述した組み合わせとは異なる本発
明にしたがった特徴の組み合わせは、すべて本発明に重
要なものであるとして開示する。
【００１０】
【実施例】以下において、本発明を、添付の図面と関連
させて、好ましい実施例についてより詳細に説明する。 （好ましい実施例の説明）図１に示すように、この装置
は、部分的に概略的に示されたサブアセンブリを他のも
のと共に収容するハウジング１を有している。第１マグ
ネチックバルブ２は、入り口側において、一組の膜式分
離器４に調節可能なスロットル３を介して接続している
（図２および図３参照）。窒素は、第１マグネチックバ
ルブ２から、充満状態センサ６を備えた膨脹可能な溜５
に流れ込む。この溜５は、高圧貯蔵容器８内に吐き出す
高圧圧縮機７の吸気側に接続している。この貯蔵容器８
は、この例では射出成形機であるところの消費装置に接
続部９を介して接続することができる。貯蔵容器８内の
圧力は圧力スイッチ１０に作用する。また、接続部１２
を介してやはり射出成形機に接続可能な再循環ライン１
１が設けられ、射出成形機内において膨脹した窒素を膨
脹可能な溜５に送り返す役目をしている。
させて、好ましい実施例についてより詳細に説明する。 （好ましい実施例の説明）図１に示すように、この装置
は、部分的に概略的に示されたサブアセンブリを他のも
のと共に収容するハウジング１を有している。第１マグ
ネチックバルブ２は、入り口側において、一組の膜式分
離器４に調節可能なスロットル３を介して接続している
（図２および図３参照）。窒素は、第１マグネチックバ
ルブ２から、充満状態センサ６を備えた膨脹可能な溜５
に流れ込む。この溜５は、高圧貯蔵容器８内に吐き出す
高圧圧縮機７の吸気側に接続している。この貯蔵容器８
は、この例では射出成形機であるところの消費装置に接
続部９を介して接続することができる。貯蔵容器８内の
圧力は圧力スイッチ１０に作用する。また、接続部１２
を介してやはり射出成形機に接続可能な再循環ライン１
１が設けられ、射出成形機内において膨脹した窒素を膨
脹可能な溜５に送り返す役目をしている。
【００１１】説明したところの装置の制御は、充満状態
センサ６および圧力スイッチ１０によってなされる。そ
の制御ラインは、簡明のため図においては省略してい
る。動作を開始する場合、貯蔵容器８内の圧力が設定さ
れた上圧力値より低いことを条件として、まず窒素生成
ユニットを作動する。所望の純度が達成されるとすぐ
に、第１マグネチックバルブ２が開く。すると、窒素が
ほぼ大気圧で溜５に吹き込まれる。充満状態センサ６が
その上切り換え点に達すると、第１マグネチックバルブ
２が開いたままで高圧圧縮機７の動作が開始され、これ
によって溜５の充満状態が低下する。取り出されたガス
の体積が、窒素生成ユニットによって所定の純度で供給
された体積よりも大きいなら、充満状態センサ６はその
下切り換え点に達し、これによって、窒素生成ユニット
が動作し続けた場合、高圧圧縮機がオフにされ、溜５が
再び満たされる。このことは、引き出されたガスの体積
が窒素生成ユニットによって供給された体積よりも小さ
い場合にも起きる。充満状態センサ６がその上切り換え
点に再び達すると、オフにされていた場合には、高圧圧
縮機がすぐにオンにされる。また、第２マグネチックバ
ルブ２０（図３）がその開放位置に移動するのに対し、
第１マグネチックバルブ２が閉じられる。この段階にお
いて、これ以上溜５に窒素が送り込まれることはない。
下流に接続する比較的せまい開口を備えた第２マグネチ
ックバルブ２０およびスロットル２１（図３）を介して
の吐き出しによって、同時に純度の向上を生じる。高圧
圧縮機７が、充満状態センサ６が下切り換え点に達する
程度まで溜５を再び空にすると、すぐに、これら２つの
マグネチックバルブ２および２０が再び切り替わる。貯
蔵容器８内において設定された上圧力が達成されたこと
を圧力スイッチが示すまで、この動作サイクルが継続す
る。そして、第１マグネチックバルブ２が閉じられ、同
時に窒素生成ユニットがオフになる。また、充満状態セ
ンサ６がその下切り換え点に達するとすぐに、圧縮機７
が停止する。そうすると、膨脹可能な溜５の周期的な充
填が回収ライン１１を介して行われ、したがって窒素が
循環路を導かれるようになる。貯蔵容器８内の圧力が下
方設定値を下回るとすぐに、圧力スイッチ１０が始動状
態に戻る。
センサ６および圧力スイッチ１０によってなされる。そ
の制御ラインは、簡明のため図においては省略してい
る。動作を開始する場合、貯蔵容器８内の圧力が設定さ
れた上圧力値より低いことを条件として、まず窒素生成
ユニットを作動する。所望の純度が達成されるとすぐ
に、第１マグネチックバルブ２が開く。すると、窒素が
ほぼ大気圧で溜５に吹き込まれる。充満状態センサ６が
その上切り換え点に達すると、第１マグネチックバルブ
２が開いたままで高圧圧縮機７の動作が開始され、これ
によって溜５の充満状態が低下する。取り出されたガス
の体積が、窒素生成ユニットによって所定の純度で供給
された体積よりも大きいなら、充満状態センサ６はその
下切り換え点に達し、これによって、窒素生成ユニット
が動作し続けた場合、高圧圧縮機がオフにされ、溜５が
再び満たされる。このことは、引き出されたガスの体積
が窒素生成ユニットによって供給された体積よりも小さ
い場合にも起きる。充満状態センサ６がその上切り換え
点に再び達すると、オフにされていた場合には、高圧圧
縮機がすぐにオンにされる。また、第２マグネチックバ
ルブ２０（図３）がその開放位置に移動するのに対し、
第１マグネチックバルブ２が閉じられる。この段階にお
いて、これ以上溜５に窒素が送り込まれることはない。
下流に接続する比較的せまい開口を備えた第２マグネチ
ックバルブ２０およびスロットル２１（図３）を介して
の吐き出しによって、同時に純度の向上を生じる。高圧
圧縮機７が、充満状態センサ６が下切り換え点に達する
程度まで溜５を再び空にすると、すぐに、これら２つの
マグネチックバルブ２および２０が再び切り替わる。貯
蔵容器８内において設定された上圧力が達成されたこと
を圧力スイッチが示すまで、この動作サイクルが継続す
る。そして、第１マグネチックバルブ２が閉じられ、同
時に窒素生成ユニットがオフになる。また、充満状態セ
ンサ６がその下切り換え点に達するとすぐに、圧縮機７
が停止する。そうすると、膨脹可能な溜５の周期的な充
填が回収ライン１１を介して行われ、したがって窒素が
循環路を導かれるようになる。貯蔵容器８内の圧力が下
方設定値を下回るとすぐに、圧力スイッチ１０が始動状
態に戻る。
【００１２】したがって、動作は主として閉循環路にお
けるものになり、必然的な漏れ損失が貯蔵容器８におけ
る対応した圧力低下を引き起こした場合にのみ、分離器
４からガスを取り出すことが必要になる。この装置は高
い効率で動作し、構造が簡単で、製造が経済的である。
けるものになり、必然的な漏れ損失が貯蔵容器８におけ
る対応した圧力低下を引き起こした場合にのみ、分離器
４からガスを取り出すことが必要になる。この装置は高
い効率で動作し、構造が簡単で、製造が経済的である。
【００１３】図３は、窒素の生成に関わる装置の部分の
概略図である。空気を低圧力空気圧縮機１３において圧
縮し、フィルタの組み合わせとして構成された凝結物ト
ラップ１５において後に清浄するために、空気冷却器１
４において冷却する。復水は、油・水分離器１６に流れ
込む。空気圧縮機１３は、油の射出によって冷却される
ねじ圧縮機である。熱せられた油は、放射熱を利用する
ために図２においてみることができるように分離器４の
直前に配置された熱交換器１８に流れる。熱交換器１８
は、冷却された空気を、それが分離機４に流れ込む以前
に熱する役目をしている。油からの廃熱を利用すること
によって、分離器４は最適の効率で動作する。熱交換器
１８の後、油はサーモスタチックバルブ１７に流れ、こ
れが、短い加熱段階中において、油をバイパスライン１
７´を介して空気圧縮機１３に直接に導く。加熱段階の
後、油は、従来型の油冷却器１９を通って導かれ、分離
器４および空気圧縮機１３に最適な値で温度レベルが一
定に維持されるようにそこで冷却される。
概略図である。空気を低圧力空気圧縮機１３において圧
縮し、フィルタの組み合わせとして構成された凝結物ト
ラップ１５において後に清浄するために、空気冷却器１
４において冷却する。復水は、油・水分離器１６に流れ
込む。空気圧縮機１３は、油の射出によって冷却される
ねじ圧縮機である。熱せられた油は、放射熱を利用する
ために図２においてみることができるように分離器４の
直前に配置された熱交換器１８に流れる。熱交換器１８
は、冷却された空気を、それが分離機４に流れ込む以前
に熱する役目をしている。油からの廃熱を利用すること
によって、分離器４は最適の効率で動作する。熱交換器
１８の後、油はサーモスタチックバルブ１７に流れ、こ
れが、短い加熱段階中において、油をバイパスライン１
７´を介して空気圧縮機１３に直接に導く。加熱段階の
後、油は、従来型の油冷却器１９を通って導かれ、分離
器４および空気圧縮機１３に最適な値で温度レベルが一
定に維持されるようにそこで冷却される。
【００１４】分離器４に隣接して調節可能なスロットル
３が設けられ、後者に隣接して第１マグネチックバルブ
２が設けられる。第１マグネチックバルブ２に並列に、
第２マグネチックバルブ２０が設けられ、これに続いて
大気中に吐き出しをするスロットル２１が設けられてい
る。マグネチックバルブ２および２０は共に、充満状態
センサ６による制御の対象であり、反対方向に同時に作
動する。窒素の純度は、調節可能なスロットル３におい
て設定される。処理量を低下させると、純度が上昇す
る。この監視を、警報機能と連動させることのできる純
度センサ２２によって行う。始動段階において純度が設
定値に達しない限りは、第２マグネチックバルブ２０が
開放位置をとる一方で、第１マグネチックバルブが閉じ
られる。その断面を小さく維持したスロットル２１が、
分離器４に対する背圧を決定する。ユニットの動作に対
する準備ができたことを純度センサが示すと、マグネチ
ックバルブ２および２０が共に切り換えられる。このた
めに、これらは互いに結合している。望ましい値を下回
る動作中に純度の低下を純度センサ２２が検出すると、
これらが再び切り換わる。
３が設けられ、後者に隣接して第１マグネチックバルブ
２が設けられる。第１マグネチックバルブ２に並列に、
第２マグネチックバルブ２０が設けられ、これに続いて
大気中に吐き出しをするスロットル２１が設けられてい
る。マグネチックバルブ２および２０は共に、充満状態
センサ６による制御の対象であり、反対方向に同時に作
動する。窒素の純度は、調節可能なスロットル３におい
て設定される。処理量を低下させると、純度が上昇す
る。この監視を、警報機能と連動させることのできる純
度センサ２２によって行う。始動段階において純度が設
定値に達しない限りは、第２マグネチックバルブ２０が
開放位置をとる一方で、第１マグネチックバルブが閉じ
られる。その断面を小さく維持したスロットル２１が、
分離器４に対する背圧を決定する。ユニットの動作に対
する準備ができたことを純度センサが示すと、マグネチ
ックバルブ２および２０が共に切り換えられる。このた
めに、これらは互いに結合している。望ましい値を下回
る動作中に純度の低下を純度センサ２２が検出すると、
これらが再び切り換わる。
【００１５】この例においては、調節可能スロットル３
は手動で操作される。しかし、これを純度センサ２２に
よって制御することもできる。膨脹可能溜５上の充満状
態センサ６が第１マグネチックバルブ２が閉じることを
求めるとすぐに、第２マグネチックバルブ２０が同時に
開かれる。すると、窒素が大気中に、しかしスロットル
２１によって定められた増大した背圧の下に吐き出さ
れ、装置が自動的に純度レベルを向上する。
は手動で操作される。しかし、これを純度センサ２２に
よって制御することもできる。膨脹可能溜５上の充満状
態センサ６が第１マグネチックバルブ２が閉じることを
求めるとすぐに、第２マグネチックバルブ２０が同時に
開かれる。すると、窒素が大気中に、しかしスロットル
２１によって定められた増大した背圧の下に吐き出さ
れ、装置が自動的に純度レベルを向上する。
【００１６】導管２３によって概略的に示されるよう
に、緊急事態の補償をするために、窒素の外部供給源を
設けることを可能にしているが、装置が膨脹可能溜と消
費装置との間の循環路で動作することから、これの起き
ることはほとんどないと予想される。この外部供給源
は、膨脹可能溜５の充満状態センサ６によって制御され
る。このために、充満状態センサ６は、下切り換え点よ
り低い第３の切り換え点（「バッグエンプティー」）を
有している。下切り換え点より低い第３の切り換え点を
配置することによって、第１マグネチックバルブが開
き、第２マグネチックバルブ２０がその閉じた位置をと
ることを確実にする。また、後者は、第３切り換え点の
下に配置された充満状態センサ６の第４の切り換え点に
もあてはまる。高圧圧縮機７は、第４の切り換え点にお
いて、それにもはや窒素を充分に供給することができな
いことからオフにされる。
に、緊急事態の補償をするために、窒素の外部供給源を
設けることを可能にしているが、装置が膨脹可能溜と消
費装置との間の循環路で動作することから、これの起き
ることはほとんどないと予想される。この外部供給源
は、膨脹可能溜５の充満状態センサ６によって制御され
る。このために、充満状態センサ６は、下切り換え点よ
り低い第３の切り換え点（「バッグエンプティー」）を
有している。下切り換え点より低い第３の切り換え点を
配置することによって、第１マグネチックバルブが開
き、第２マグネチックバルブ２０がその閉じた位置をと
ることを確実にする。また、後者は、第３切り換え点の
下に配置された充満状態センサ６の第４の切り換え点に
もあてはまる。高圧圧縮機７は、第４の切り換え点にお
いて、それにもはや窒素を充分に供給することができな
いことからオフにされる。
【００１７】本発明の範囲内において、多数の変化の可
能性がある。したがって、油を介して充分な廃熱が利用
可能である限りにおいて、ねじ圧縮機以外の圧縮機を用
いることができる。また、純度センサによって供給され
る情報によって任意に吹き出しをする場合に分離器に対
する背圧を変えるために、スロットル２１を調節可能と
することができる。分離器の直前に熱交換器を配置する
ことは、空気をあらかじめ熱するだけでそれらの効率が
最適なものとなる場合は不要となる。分離器の数は決定
的に重要なことではなく、対応する動作パラメータによ
って決まるものである。
能性がある。したがって、油を介して充分な廃熱が利用
可能である限りにおいて、ねじ圧縮機以外の圧縮機を用
いることができる。また、純度センサによって供給され
る情報によって任意に吹き出しをする場合に分離器に対
する背圧を変えるために、スロットル２１を調節可能と
することができる。分離器の直前に熱交換器を配置する
ことは、空気をあらかじめ熱するだけでそれらの効率が
最適なものとなる場合は不要となる。分離器の数は決定
的に重要なことではなく、対応する動作パラメータによ
って決まるものである。
【図１】装置の一部を破断して示す概略的前面図であ
る。
る。
【図２】図１の装置の詳細を示す図である。
【図３】図１の部分の装置の概略ブロック循環路図であ
る。
る。
１ ハウジング ２ 第１マグネチックバルブ ３ 調節可能スロットル ４ 分離器 ５ 溜 ６ 充満状態センサ ７ 高圧圧縮機 ８ 高圧貯蔵容器 ９，１２ 接続部 １０ 圧力スイッチ １１ 再循環ライン １３ 空気圧縮機 １４ 空気冷却器 １５ 凝結トラップ １６ 油・水分離器 １７ バイパスライン（サーモスタチックバルブ） １８ 熱交換器 １９ 油冷却器 ２０ 第２マグネチックバルブ ２１ スロットル ２２ 窒素純度センサ ２３ 導管
Claims (9)
- 【請求項１】 少なくとも一台の消費装置のため、特に
少なくとも一台の射出成形機のために高圧の窒素を生成
する装置において、 第１のマグネチックバルブ（２）を介して窒素供給源に
接続する膨脹可能な溜（５）と、 消費装置に接続可能な高圧貯蔵容器（８）と、 吸気側において溜に接続しかつ圧力側において貯蔵容器
と接続する高圧圧縮機（７）と、 第１マグネチックバルブおよび高圧圧縮機に対する制御
装置であって、溜によって作動する充満状態センサ
（６）と貯蔵容器に接続する圧力スイッチ（１０）とを
有する制御装置と、 膨脹可能な溜（５）に接続しかつ消費装置において膨脹
した窒素のために消費装置に接続可能な再循環ライン
（１１）とを備え、充満状態センサ（６）が、高圧圧縮
機（７）を始動しかつ第１マグネチックバルブ（２）を
閉じる上側切り換え点と、貯蔵容器（８）内の圧力にし
たがって第１マグネチックバルブ（２）を開くかまたは
高圧圧縮機（７）を停止する下側切り換え点とを有し、 第１マグネチックバルブ（２）に連動させて、それと交
互に作動されかつ出口側においてスロットル（２１）を
介して大気に接続する第２のマグネチックバルブ（２
０）が設けられることと、 マグネチックバルブ（２，２０）が入口側において、空
気圧縮機（１３）によって供給される少なくとも１つの
窒素分離器（４）に調節可能なスロットル（３）を介し
て接続することと、 分離器（４）の出口に連ねて、制御装置に加えてマグネ
チックバルブ（２，２０）を作動する窒素純度センサ
（２２）を設けたこととを特徴とする。 - 【請求項２】 純度センサ（２２）が調節可能スロット
ル（３）を制御することを特徴とする請求の範囲第１項
に記載の装置。 - 【請求項３】 純度センサ（２２）に警報機能が連動し
ていることを特徴とする請求の範囲第１または第２項に
記載の装置。 - 【請求項４】 分離器（４）の下流側に窒素の外部供給
源からの吸気ラインが設けられることと、充満状態セン
サ（６）が下切り換え点より下にあって第１マグネチッ
クバルブ（２）が開いている場合に窒素の外部供給源を
オンにする第３の切り換え点を有することとを特徴とす
る請求の範囲第１−第３項のいずれかに記載の装置。 - 【請求項５】 充満状態センサ（６）が第３切り換え点
の下にあって第１マグネチックバルブ（２）が開いてい
る場合に高圧圧縮機（７）をオフにする第４の切り換え
点を有することを特徴とする請求の範囲第４項に記載の
装置。 - 【請求項６】 空気圧縮機が油冷式の、その下流の空気
出口側において凝結トラップ（１５）を備えた空気冷却
器（１４）に接続し、その油出口側において油冷却器
（１９）に接続する圧縮機であることと、油冷却器（１
９）の前方において直列にかつ凝結トラップ（１５）の
後方において直列に、油の廃熱を利用して冷却された空
気を予熱する熱交換器（１８）が設けられることとを特
徴とする請求の範囲第１−第５項のいずれかに記載の装
置。 - 【請求項７】 油の温度によって動作するサーモスタチ
ックバルブが油冷却器（１９）へのおよび該油冷却器を
バイパスするバイパスライン（１７）への空気の流れを
制御することを特徴とする請求の範囲第６項に記載の装
置。 - 【請求項８】 放射熱を利用するために、熱交換器（１
８）が分離器（４）のすぐ近くに配置されることを特徴
とする請求の範囲第６または第７項に記載の装置。 - 【請求項９】 油・水分離器（１６）が凝結トラップ
（１５）の下流に接続することを特徴とする請求の範囲
第６ー第８項のいずれかに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4404072.5 | 1994-02-09 | ||
| DE4404072A DE4404072C1 (de) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | Vorrichtung zum Erzeugen von Hochdruck-Stickstoff |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08165107A true JPH08165107A (ja) | 1996-06-25 |
| JP3571791B2 JP3571791B2 (ja) | 2004-09-29 |
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ID=6509861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04618195A Expired - Fee Related JP3571791B2 (ja) | 1994-02-09 | 1995-02-09 | 高圧の窒素を生成する装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5558141A (ja) |
| EP (1) | EP0667223B1 (ja) |
| JP (1) | JP3571791B2 (ja) |
| AT (1) | ATE165553T1 (ja) |
| DE (2) | DE4404072C1 (ja) |
| DK (1) | DK0667223T3 (ja) |
| ES (1) | ES2118452T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4435702C2 (de) * | 1994-10-06 | 1998-11-26 | Druckluft Dannoehl Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Stickstoff |
| IT1292941B1 (it) * | 1997-01-28 | 1999-02-11 | Virgilio Mietto | Distributore monoblocco per la regolazione automatica della pressione dell'aria in un serbatoio |
| DE19742319A1 (de) * | 1997-09-25 | 1999-04-08 | Zbigniew Dr Ing Boguslawski | Herstellung von Flüssig-Druck-Stickstoff direkt aus der atmosphärischer Luft für brennstoffreien Antrieb von mobilen Einheiten |
| FI20010292A0 (fi) * | 2001-02-15 | 2001-02-15 | Raimo Parkkinen Oy | Järjestelmä paineistettua kaasua varten |
| GB2542717A (en) | 2014-06-10 | 2017-03-29 | Vmac Global Tech Inc | Methods and apparatus for simultaneously cooling and separating a mixture of hot gas and liquid |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH054253A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 中空射出成形方法 |
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| JPH05261751A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-12 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 合成樹脂中空製品の成型方法 |
| JPH06254893A (ja) * | 1992-03-30 | 1994-09-13 | Yazaki Kako Kk | ガス射出成形方法及びその装置 |
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1994
- 1994-02-09 DE DE4404072A patent/DE4404072C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-21 DK DK95100805T patent/DK0667223T3/da active
- 1995-01-21 AT AT95100805T patent/ATE165553T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-01-21 EP EP95100805A patent/EP0667223B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-21 ES ES95100805T patent/ES2118452T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-21 DE DE59502022T patent/DE59502022D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-26 US US08/378,535 patent/US5558141A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-09 JP JP04618195A patent/JP3571791B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| DE59502022D1 (de) | 1998-06-04 |
| DE4404072C1 (de) | 1995-02-16 |
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| EP0667223B1 (de) | 1998-04-29 |
| ES2118452T3 (es) | 1998-09-16 |
| EP0667223A1 (de) | 1995-08-16 |
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| ATE165553T1 (de) | 1998-05-15 |
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