JPH10185094A - Nitrogen gas automatic feeding device - Google Patents
Nitrogen gas automatic feeding deviceInfo
- Publication number
- JPH10185094A JPH10185094A JP8356156A JP35615696A JPH10185094A JP H10185094 A JPH10185094 A JP H10185094A JP 8356156 A JP8356156 A JP 8356156A JP 35615696 A JP35615696 A JP 35615696A JP H10185094 A JPH10185094 A JP H10185094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitrogen gas
- adsorption
- pressure
- regeneration
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】窒素ガスを自動的に供給する
ため、窒素ガスを発生させる小型の圧力変動吸着方式の
窒素ガス発生装置に関するもので、更に詳しく述べると
ガス発生装置を断続的に運転し長時間にわたって所定濃
度以上の窒素ガスを所定圧力で供給できる、小型で簡易
な窒素ガス自動供給装置である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small pressure fluctuation adsorption type nitrogen gas generator for generating nitrogen gas for automatically supplying nitrogen gas. More specifically, the present invention relates to a gas generator which operates intermittently. This is a small and simple automatic nitrogen gas supply device capable of supplying nitrogen gas having a predetermined concentration or more at a predetermined pressure for a long time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、窒素ガスはいろいろな用途に広く
使用されるようになってきている。これらの中、化学工
業や防災用にイナートガスとして工業的に使われるもの
から、食品への応用として酸化防止用のＣＡ貯蔵(Contr
olled Atomosphere)や、鮮度保持用として鰹節やコーヒ
ー、生菓子の封止ガス等として使用されている。2. Description of the Related Art Recently, nitrogen gas has been widely used for various purposes. Among these, from those used industrially as inert gas for the chemical industry and disaster prevention, CA storage (Contr.
olled Atomosphere) and used as a sealing gas for bonito, coffee, and fresh confectionery to maintain freshness.
【０００３】特に最近窒素ガス自動発生装置を生ビール
の押し出しに使用する用途が考えられるようになってき
た。簡易な小型の窒素ガス自動発生装置を直結させるこ
とにより、生ビールサーバーの内部で、生ビールを長期
保存した場合の酸化による風味の低下や、外気から混入
する菌の繁殖を防止する効果が顕著である。In particular, recently, use of an automatic nitrogen gas generator for extruding draft beer has been considered. By directly connecting a simple and small nitrogen gas automatic generator, the effect of preventing the deterioration of flavor due to oxidation when draft beer is stored for a long time and the propagation of bacteria mixed in from outside air are remarkable inside the draft beer server. .
【０００４】従来これらのタンクを加圧するガスは炭酸
ガス或いは空気が使用されることが多いが、生ビールの
タンクを空気で加圧すると、サーバー内の生ビールの貯
蔵期間が長期化した時、空気中の酸素で生ビールが酸化
されて味や風味が低下したりまたは、外気中に含まれて
いた雑菌がビールに混入して腐敗を起こすことがある。Conventionally, carbon dioxide gas or air is often used as a gas for pressurizing these tanks. However, if the draft beer tank is pressurized with air, when the storage period of draft beer in the server is prolonged, the draft in the air is reduced. Draft beer may be oxidized by the oxygen to lower the taste and flavor, or various bacteria contained in the outside air may be mixed into the beer and cause spoilage.
【０００５】生ビールの貯蔵タンクを炭酸ガスで加圧す
れば、酸化による味の低下や外気中に含まれる雑菌によ
る腐敗は防止できるが、炭酸ガスを充填したガスボンベ
を使用すれば時々交換する必要があるためかなりの費用
や人手を要し、また炭酸ガス自体も高価である。[0005] If the storage tank of draft beer is pressurized with carbon dioxide gas, it is possible to prevent the deterioration of taste due to oxidation and spoilage due to various bacteria contained in the outside air, but it is necessary to replace it occasionally if a gas cylinder filled with carbon dioxide gas is used. Because of this, considerable cost and labor are required, and carbon dioxide itself is expensive.
【０００６】生ビールの場合でも水に容易に溶解する炭
酸ガスによる加圧は必要以上の炭酸ガスが溶解されてい
る場合があり、味に微妙な変化を生じさせることがあ
る。これに対して水に溶解しがたい窒素ガスで加圧すれ
ば、むしろ微妙な持味を有する銘柄の特徴を発揮するた
めに有効である。[0006] Even in the case of draft beer, pressurization with carbon dioxide gas that easily dissolves in water may cause more than necessary carbon dioxide gas to be dissolved, which may cause a subtle change in taste. On the other hand, pressurizing with nitrogen gas which is difficult to dissolve in water is effective for exhibiting the characteristics of a brand having a rather subtle taste.
【０００７】この様な目的にガスを使用する分野で一定
のガス量を連続して消費する（主に工業分野がこれにあ
たる）ものと、使用時期及びその量が一定でない用途の
ものがある。例えば生ビールサーバーの押出し用ガス等
がこれに相当し、客がいつ来るか、一人ずつ来るか、ま
とまって来るか不明であり、ガスの使用タイミングや量
は不規則な状態となることが避けがたい。[0007] In the field where gas is used for such purposes, there are those which continuously consume a certain amount of gas (mainly in the industrial field), and those whose use is not constant and the amount of use is not constant. For example, the gas for extrusion of a draft beer server corresponds to this, and it is unknown when customers come, whether they come one by one, or whether they come together, and it is inevitable that the timing and amount of gas used will be irregular. I want to.
【０００８】前者の一定量を連続して使用する場合にガ
ス自動発生装置を使用する場合は、その使用量に見合っ
た装置を連続運転すれば目的が達せられる。[0008] In the case of using the automatic gas generator when the former constant amount is continuously used, the purpose can be achieved by continuously operating the apparatus corresponding to the used amount.
【０００９】しかし、後者の場合、自動ガス発生装置で
間歇的に消費する用途に供給しようとすれば、自動ガス
発生装置で発生したガスを一旦ガスタンクに貯蔵してお
き、ガスの消費に従ってタンクの圧力が低下するから、
設定値にまで低下した時自動ガス発生装置を再起動して
ガスを発生させて、タンクに貯蔵する方法が一般的にと
られている。生ビールサーバー等に窒素ガス発生自動供
給装置を組込む場合、小型であることが要求される。[0009] However, in the latter case, in order to supply the gas for use in which the automatic gas generator intermittently consumes the gas, the gas generated by the automatic gas generator is temporarily stored in a gas tank, and the gas is stored in the tank according to the gas consumption. Because the pressure drops,
Generally, a method of restarting the automatic gas generator when the pressure drops to a set value to generate gas and storing the gas in a tank is adopted. When a nitrogen gas generation automatic supply device is incorporated in a draft beer server or the like, it is required to be small.
【００１０】また加圧ガスとして膜分離法によって得ら
れた窒素ガスを使用する方法も知られているが、分離膜
としては一般的に中空糸が使用されるが中空糸の膜を通
過して得られたガスは、通常膜の化学的成分に基づく僅
かな臭気を有する場合が多いため、生ビールその他食品
用には不適当である。It is also known to use a nitrogen gas obtained by a membrane separation method as a pressurized gas. However, a hollow fiber is generally used as a separation membrane. The resulting gas is often unsuitable for draft beer or other foodstuffs, as it often has a slight odor based on the chemical composition of the membrane.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】窒素ガス自動発生装置
を生ビールサーバー等に組み込んで使用するため、間歇
的に比較的少量の窒素ガスを発生させるのに適し、ガス
濃度の変動が少なく特に立ち上がり時の濃度低下が少な
い機能を有する、小型で安価な圧力変動吸着式窒素ガス
発生装置を開発して提供することを目的とする。Since the automatic nitrogen gas generator is used by incorporating it into a draft beer server or the like, it is suitable for generating a relatively small amount of nitrogen gas intermittently. It is an object of the present invention to develop and provide a small and inexpensive pressure fluctuation adsorption type nitrogen gas generator having a function of reducing the concentration of water.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明者等は生ビールサ
ーバー等の押し出し用窒素ガスの使用態様を調査した。
その結果、通常カップ１ケ当たりの調製に必要な時間は
30秒以下であることが分かった。１カップの調製毎に少
量の窒素ガスを発生させることはガス発生装置のタイム
ラグ、ガス純度変動の問題或いはガス発生装置の空気ポ
ンプの起動、停止の頻度が高くなってモーターの過熱・
焼損のおそれもあり好ましくない。Means for Solving the Problems The present inventors investigated the use of nitrogen gas for extrusion in draft beer servers and the like.
As a result, the time required for preparation per cup is usually
It was found to be less than 30 seconds. Generating a small amount of nitrogen gas every time one cup is prepared is problematic due to the time lag of the gas generator, the problem of gas purity fluctuations, or the frequency of starting and stopping the air pump of the gas generating device, resulting in overheating of the motor.
It is not preferable because there is a risk of burning.
【００１３】このためカップ調製時にはタンクに貯蔵し
てある窒素ガスを使用し、タンクの圧力が低下すると窒
素ガス発生装置が自動的に起動され、タンクに窒素ガス
が供給されて所定の圧力に達した時自動的に停止する断
続的な運転方式が適しているとの結論に達した。これ等
の結果に基づいて、例えばビールサーバー等に直結させ
ることができる圧力変動吸着方式の小型でシンプルな構
成を有する窒素ガス自動発生装置を開発した。For this reason, when preparing the cup, the nitrogen gas stored in the tank is used, and when the pressure in the tank decreases, the nitrogen gas generator is automatically started, and the nitrogen gas is supplied to the tank to reach the predetermined pressure. It was concluded that an intermittent driving mode that automatically shuts down when it was done was suitable. Based on these results, we have developed a small and simple nitrogen gas automatic generator of the pressure fluctuation adsorption type that can be directly connected to, for example, a beer server.
【００１４】すなわち、本発明の窒素ガス自動供給装置
は加圧及び減圧機能を併せ持つ空気ポンプと、分子篩炭
を充填した吸着筒、窒素ガスタンク各１基からなる、圧
力変動吸着方式の窒素ガス発生装置であり、That is, the nitrogen gas automatic supply apparatus of the present invention comprises an air pump having both a pressurizing and depressurizing function, an adsorption cylinder filled with molecular sieve charcoal, and a nitrogen gas tank. And
【００１５】該吸着筒の出口に自動弁、流量制御器及び
該窒素ガスタンクが直列に接続された構成を有し、窒素
ガスタンクの圧力が設定範囲の下限に達すると該窒素ガ
ス発生装置の運転が再開され、上限で運転が停止される
断続運転がなされ、運転再開は再生工程から開始され、
空気ポンプは所定時間減圧運転をして吸着筒内のガスを
吸引して系外へ放出し、再生工程終了後該自動弁の切替
により空気ポンプは加圧運転となり、空気を所定時間吸
着筒に圧入し、吸着筒で生成した窒素ガスを窒素ガスタ
ンクに流入させて吸着工程を終了し、この再生工程と吸
着工程とが交互に繰り返され、窒素ガスタンクの圧力が
上限に達すると吸着工程を終了した時点で吸着筒と窒素
ガスタンク間の自動弁が閉止され、引き続いて更に再生
工程終了後窒素ガス発生装置の運転を停止する様に構成
したことを特徴とする窒素ガス自動供給装置である。An automatic valve, a flow controller and the nitrogen gas tank are connected in series at the outlet of the adsorption column. When the pressure of the nitrogen gas tank reaches the lower limit of the set range, the operation of the nitrogen gas generator is started. Restarted, intermittent operation in which operation is stopped at the upper limit is performed, operation restart is started from the regeneration process,
The air pump performs a decompression operation for a predetermined time to suck the gas in the adsorption cylinder and discharges the gas to the outside of the system. The nitrogen gas generated in the adsorption column was flowed into the nitrogen gas tank, and the adsorption step was terminated.The regeneration step and the adsorption step were alternately repeated. When the pressure of the nitrogen gas tank reached the upper limit, the adsorption step was terminated. The automatic nitrogen gas supply device is characterized in that the automatic valve between the adsorption column and the nitrogen gas tank is closed at a point in time, and then the operation of the nitrogen gas generator is stopped after the completion of the regeneration step.
【００１６】この窒素ガス発生装置において、該窒素ガ
スタンクの圧力が下限に達して窒素ガス発生装置の運転
を再開する時、第１回目の再生及び吸着工程の時間のみ
を所定の再生及び吸着工程の時間より短い時間に設定
し、第２回目以降窒素ガスタンクの圧力が上限に達する
迄、所定の再生及び吸着工程の時間で、再生及び吸着工
程を繰り返す様な構成を有する装置が好ましく、また、
窒素ガス発生装置の再生及び吸着工程からなる、圧力変
動吸着工程の１サイクル内において、再生工程の所要時
間が常に吸着工程の所要時間よりも長く設定した装置が
好ましい。更に、窒素ガスタンクの内部には活性炭及び
／またはゼオライトを充填することが好ましい。In this nitrogen gas generator, when the pressure of the nitrogen gas tank reaches the lower limit and the operation of the nitrogen gas generator is restarted, only the time of the first regeneration and adsorption step is set to the predetermined regeneration and adsorption step. It is preferable to use a device having a configuration in which the time is set to be shorter than the time and the regeneration and adsorption steps are repeated in a predetermined regeneration and adsorption step time until the pressure of the nitrogen gas tank reaches the upper limit after the second time, and
In one cycle of the pressure fluctuation adsorption step including the regeneration and adsorption steps of the nitrogen gas generator, an apparatus in which the required time of the regeneration step is always set longer than the required time of the adsorption step is preferable. Further, it is preferable to fill the inside of the nitrogen gas tank with activated carbon and / or zeolite.
【００１７】以下本発明について詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【００１８】本発明の窒素ガス発生自動供給装置は圧力
変動吸着方式により、窒素ガスを発生させる装置であ
り、主要な機器として加圧及び減圧機能を併せ持つ空気
ポンプと、分子篩炭を充填した吸着筒、窒素ガスタンク
各１基を有する構成とする必要がある。The nitrogen gas generating automatic supply device of the present invention is a device for generating nitrogen gas by a pressure fluctuation adsorption method, and an air pump having both pressurizing and depressurizing functions and an adsorption cylinder filled with molecular sieve charcoal as main devices. And a nitrogen gas tank.
【００１９】従来の真空再生方式の窒素ガス発生装置で
は、空気ポンプとして加圧ポンプ１基、減圧ポンプ１基
の計２基が使用され、また分子篩炭を充填した吸着筒も
２基使用して、相互に位相差 180°で吸着工程・再生工
程を繰り返して窒素ガスを連続的に発生させている。ま
た、吸着筒の後にバッファタンクを設け、更にその後に
窒素ガスタンクを設置して、窒素ガスを貯蔵する構成が
採用されている。しかし、本発明の窒素ガス発生装置は
安価で小型化する目的でシステムを大幅に簡略化したも
のである。その構成は図１に示す様に、空気ポンプが１
基、吸着筒も１基のみとなっている。In the conventional vacuum regeneration type nitrogen gas generator, a total of two pressure pumps and one decompression pump are used as air pumps, and two adsorption cylinders filled with molecular sieve carbon are used. The adsorption process and the regeneration process are repeated at a phase difference of 180 ° to continuously generate nitrogen gas. Further, a configuration is adopted in which a buffer tank is provided after the adsorption cylinder, and a nitrogen gas tank is further provided after that to store nitrogen gas. However, the nitrogen gas generator of the present invention has a greatly simplified system for the purpose of reducing cost and size. The structure is as shown in FIG.
There is only one base and one adsorption cylinder.
【００２０】更に、吸着筒の出口に自動弁、流量制御器
及び該窒素ガスタンクが直列に接続された構成となって
いる。ここで、空気ポンプは加圧及び減圧機能を併せ持
つポンプ１基を交互に切り換えて使用し、また吸着筒は
１基のみであるから再生工程では窒素ガスが全く発生し
ない。しかし、ガス使用量が少なく１回のサーバー等の
ジョッキを調製する時間も30秒程度と短いことと、圧力
変動吸着方式のタイムラグ及び最初に得られる窒素ガス
の濃度が低い点、更に頻繁なポンプの起動・停止による
モーターの過熱や、ポンプの寿命を短縮させる点を考慮
すれば、１回のジョッキ等の調製毎にオン・オフ運転す
る方式は不適当で、一旦運転開始したら或る程度の時間
持続させる断続運転が好ましい。Further, an automatic valve, a flow controller and the nitrogen gas tank are connected in series at the outlet of the adsorption column. Here, the air pump alternately uses one pump having both a pressurizing function and a depressurizing function, and since there is only one adsorption cylinder, no nitrogen gas is generated in the regeneration step. However, the amount of gas used is small and the time to prepare a mug such as a server once is as short as about 30 seconds, the time lag of the pressure fluctuation adsorption method and the low nitrogen gas concentration obtained first, and more frequent pumps In consideration of overheating of the motor due to starting / stopping of the motor and shortening the life of the pump, the method of turning on / off each time a mug is prepared is inappropriate. Intermittent operation that lasts for a long time is preferred.
【００２１】従来の窒素ガスを充填したボンベを交換し
て使用する方式に代えて窒素ガス発生装置を使用するた
めには、窒素ガスが安価であることが第一でありまた装
置が小型である必要もある。特に最近は設置場所の関係
で生ビールサーバー等がコンパックトであることが強く
要求されている。また、装置の寿命の点からも生成した
窒素ガスを一旦タンクに貯蔵しておき、ガスが消費され
て圧力が下がった時、窒素ガス発生装置を起動してガス
を発生させて窒素タンクに補充し、高圧になったとき停
止する断続的運転方式が、前述の様に最も適している。In order to use a nitrogen gas generator instead of the conventional method of replacing and using a cylinder filled with nitrogen gas, it is first necessary that the nitrogen gas be inexpensive and the apparatus be small. You also need. In particular, recently, it is strongly required that the draft beer server and the like be compact because of the installation location. Also, from the viewpoint of the life of the equipment, the generated nitrogen gas is temporarily stored in the tank, and when the gas is consumed and the pressure drops, the nitrogen gas generator is started to generate gas and refill the nitrogen tank. However, the intermittent operation method in which the operation is stopped when the pressure becomes high is most suitable as described above.
【００２２】タンクの窒素ガス貯蔵量はその容積と圧力
の積によって決定されし、ガス貯蔵量が大きい程窒素ガ
ス発生装置の運転間隔を長くすることが出来る。また、
生ビールが消費されてビールタンクが空になり新しいタ
ンクと交換した時は、交換後の新しいタンクの上部空間
に加圧された窒素ガスを充填する必要がある。このため
ビールタンク交換後出来るだけ早く次のビールジョッキ
に注入できる様にするためには、一時に多量のガスが必
要となり窒素ガス貯蔵容量を大きくする必要がある。The amount of nitrogen gas stored in the tank is determined by the product of its volume and pressure. The larger the gas storage amount, the longer the operation interval of the nitrogen gas generator can be made. Also,
When draft beer is consumed and the beer tank is emptied and replaced with a new tank, it is necessary to fill the upper space of the new tank after replacement with pressurized nitrogen gas. For this reason, in order to be able to inject into the next beer mug as soon as possible after replacing the beer tank, a large amount of gas is needed at one time, and it is necessary to increase the nitrogen gas storage capacity.
【００２３】しかし前述の様に一方では本装置コンパッ
クト化の要求が非常に高い。このため容積が小さな窒素
ガスタンクでも大容量のガスが貯蔵できる様にするた
め、タンク内に窒素ガスの吸着剤例えば、活性炭やゼオ
ライトの充填も考慮する必要がある。ガスが活性炭やゼ
オライト等の吸着剤に吸着された場合、ガスの体積は殆
どゼロとなるので窒素ガスタンクの内部にこれらの吸着
剤を充填すると、タンクの窒素ガス貯蔵可能量が数倍
(約３倍）に増加する。尚、ゼオライト等吸着剤はタン
ク全体に充填する場合のみでなく、その一部に充填して
もよい。However, as described above, on the other hand, there is a very high demand for making the apparatus compact. For this reason, in order to store a large volume of gas even in a small-volume nitrogen gas tank, it is necessary to consider filling the tank with a nitrogen gas adsorbent, for example, activated carbon or zeolite. When gas is adsorbed by an adsorbent such as activated carbon or zeolite, the volume of the gas becomes almost zero.If these adsorbents are filled inside the nitrogen gas tank, the amount of nitrogen gas that can be stored in the tank is several times larger.
(About 3 times). The adsorbent such as zeolite may be filled not only when filling the entire tank but also partially.
【００２４】本発明の装置は窒素ガスタンクの圧力が設
定範囲の下限に達すると該窒素ガス発生装置の運転が再
開され、上限で運転が停止される断続運転がなされる。
運転再開は再生工程から開始され、空気ポンプは所定時
間減圧運転し吸着筒内のガスを吸引して系外へ放出され
て再生工程が終了する。その後空気ポンプは運転が継続
されたままで直ちに自動弁が切替えられて空気ポンプは
加圧運転となり、空気を所定時間吸着筒に圧入し、吸着
筒で生成した窒素ガスを窒素ガスタンクに流入させて吸
着工程を終了するが、空気ポンプは連続運転のまま更に
再生工程と吸着工程とが連続的に交互に繰り返される。In the apparatus of the present invention, when the pressure of the nitrogen gas tank reaches the lower limit of the set range, the operation of the nitrogen gas generator is restarted, and an intermittent operation is performed in which the operation is stopped at the upper limit.
The restart of the operation is started from the regeneration step, and the air pump is operated under a reduced pressure for a predetermined time to suck the gas in the adsorption cylinder and discharge it to the outside of the system, thereby completing the regeneration step. Then, while the air pump continues to operate, the automatic valve is immediately switched, and the air pump is in a pressurized operation. Air is injected into the adsorption cylinder for a predetermined time, and the nitrogen gas generated in the adsorption cylinder flows into the nitrogen gas tank for adsorption. Although the process is completed, the regeneration process and the adsorption process are continuously and alternately repeated while the air pump is continuously operated.
【００２５】このため窒素ガスタンクが設定された圧力
範囲において、その下限で運転を開始、上限で運転を停
止する断続運転によって、モーターの焼損を防止し安定
運転と装置の寿命を延長することが出来る。更に、圧力
変動吸着方式で窒素ガスを発生させる場合、生成するガ
ス濃度と発生量との間には密接な関係があり、急激に大
量の窒素ガスを発生させるとガス濃度が大幅に低下す
る。濃度変動は窒素ガス発生装置の起動・停止に起因す
る濃度低下及び、窒素ガスが吸着筒から窒素ガスタンク
に急激に流れることによる濃度低下があり、これらの濃
度低下を共に防止することが所定の基準以上の濃度が安
定した窒素ガスを使用する上で重要な課題である。Therefore, in the pressure range in which the nitrogen gas tank is set, the intermittent operation in which the operation is started at the lower limit and the operation is stopped at the upper limit can prevent the motor from being burned out, thereby achieving stable operation and extending the life of the apparatus. . Furthermore, when generating nitrogen gas by the pressure fluctuation adsorption method, there is a close relationship between the generated gas concentration and the generated amount, and when a large amount of nitrogen gas is generated rapidly, the gas concentration is greatly reduced. Concentration fluctuations include a concentration decrease due to the start / stop of the nitrogen gas generator and a concentration decrease due to the rapid flow of nitrogen gas from the adsorption column to the nitrogen gas tank. The above concentration is an important issue in using stable nitrogen gas.
【００２６】圧力変動吸着方式 (Pressure Swing Adsor
ption 、PSA 方式ともいわれる）には、その再生を大気
圧で行う常圧再生方式と減圧下で再生する真空再生方式
がある。窒素ガス発生装置の起動後発生する窒素ガスの
濃度の上昇速度は真空再生方式の方が早いことが分かっ
た。また、一旦窒素ガスタンクに貯蔵されたガスが消費
されて圧力が下限に達すると窒素ガス発生装置が起動さ
れるが、一般に運転再開当初に発生する窒素ガスの濃度
は低く、所定濃度のガスが得られるまでに時間がかか
る。[0026] Pressure Swing Adsor
ption, also called PSA method), there are a normal pressure regeneration method for regenerating at atmospheric pressure and a vacuum regeneration method for regenerating under reduced pressure. It was found that the rate of increase in the concentration of nitrogen gas generated after the start of the nitrogen gas generator was higher in the vacuum regeneration method. Further, when the gas once stored in the nitrogen gas tank is consumed and the pressure reaches the lower limit, the nitrogen gas generator is started, but generally the concentration of the nitrogen gas generated at the beginning of the restart of the operation is low, and a gas of a predetermined concentration is obtained. It takes time to be completed.
【００２７】この間にも窒素ガスは消費されて窒素ガス
タンク内の圧力は更に低下するので、窒素ガス発生装置
で発生したガスが圧力が低下した窒素ガスタンクに急激
に流れることもある。その場合窒素ガスの発生量と濃度
の関係からガス濃度が一層低下する。このため急激なガ
スの流れを防止するため流量制御器を入れることと、起
動後窒素ガスが所定の濃度に達するまでの時間を短くす
ることが必要である。During this time, the nitrogen gas is consumed and the pressure in the nitrogen gas tank further decreases, so that the gas generated by the nitrogen gas generator may suddenly flow into the nitrogen gas tank whose pressure has decreased. In that case, the gas concentration is further reduced due to the relationship between the amount of generated nitrogen gas and the concentration. For this reason, it is necessary to insert a flow controller in order to prevent a sudden flow of gas, and to shorten the time until nitrogen gas reaches a predetermined concentration after starting.
【００２８】このため本発明の窒素ガス自動供給装置で
は、運転開始後ガス濃度の上昇速度が早い真空再生方式
を採用すると共に、前回の窒素ガス発生時に窒素ガスタ
ンク内の圧力が上限に達して運転を停止する時、次回の
窒素ガス発生時に起動後直ちに高濃度の窒素ガスが得ら
れる様に、予め吸着剤が再生された状態とした後装置を
停止させる構成となっている。For this reason, the automatic nitrogen gas supply apparatus of the present invention employs a vacuum regeneration system in which the rate of increase of the gas concentration is high after the start of operation, and the pressure in the nitrogen gas tank reaches the upper limit during the previous generation of nitrogen gas. Is stopped, the adsorbent is regenerated in advance and the apparatus is stopped so that a high-concentration nitrogen gas can be obtained immediately after the start-up at the next generation of nitrogen gas.
【００２９】また次の起動時にも再生工程から装置の運
転が再開される様に構成されており、運転開始後早期に
高濃度の窒素ガスを得られる様になっている。ガスの用
途にもよるが濃度が99％以上なら、通常次の加圧吸着工
程で発生する窒素ガスはこの濃度に達しているので、直
ちに窒素ガスタンクへの貯蔵を開始することが可能で、
起動から貯蔵開始までの所要時間が短くなり、その間の
窒素ガスタンク内の圧力の低下も少なくなるのでタンク
へ窒素ガスが急激に流入するおそれもなく、従って濃度
変動も少なくなる。Also, the apparatus is configured so that the operation of the apparatus is restarted from the regeneration step even at the next start-up, so that a high-concentration nitrogen gas can be obtained early after the operation starts. Depending on the use of the gas, if the concentration is 99% or more, the nitrogen gas generated in the next pressure adsorption step usually reaches this concentration, so it is possible to immediately start storing in the nitrogen gas tank,
The time required from the start-up to the start of storage is shortened, and the pressure drop in the nitrogen gas tank during that time is also reduced, so that there is no risk that nitrogen gas will suddenly flow into the tank, and hence the concentration fluctuation will also be reduced.
【００３０】更に、吸着筒の再生は前回の運転停止時に
も行われていることを考慮して、本発明には起動後の最
初の再生工程は通常の再生時間より短くする構成も含ま
れている。再生時間の短縮により運転再開後窒素ガスが
得られるまでに要する時間を更に短くすることが可能で
ある。また運転開始後最初の加圧吸着工程で発生した窒
素ガスをタンクへ流入させる時は、窒素ガスタンクと吸
着筒の圧力差が大きいので多量の窒素ガスが吸着筒から
タンクへ流入し易いが、本発明の構成によればガス濃度
が低下を大幅に抑制することができる。Further, in consideration of the fact that the regeneration of the adsorption cylinder is also performed at the time of the previous operation stop, the present invention also includes a configuration in which the first regeneration step after startup is shorter than the normal regeneration time. I have. By shortening the regeneration time, it is possible to further shorten the time required until nitrogen gas is obtained after restarting the operation. Also, when the nitrogen gas generated in the first pressurized adsorption process after the start of operation is allowed to flow into the tank, a large amount of nitrogen gas easily flows into the tank from the adsorption cylinder due to the large pressure difference between the nitrogen gas tank and the adsorption cylinder. According to the configuration of the present invention, a decrease in gas concentration can be significantly suppressed.
【００３１】また運転期間中のガス濃度の低下と変動を
一層抑制るすため、再生及び吸着工程からなる、圧力変
動吸着工程の１サイクル内において、再生工程の所要時
間が常に吸着工程の所要時間よりも長く設定した運転方
式も本発明に含まれている。本発明の窒素ガス自動供給
装置によって発生した窒素ガスは、例えば、生ビールサ
ーバーの押出用、食品のシール用等少量の窒素ガスを断
続的に使用する用途に広く利用できる。In order to further suppress the decrease and fluctuation of the gas concentration during the operation period, the time required for the regeneration step is always the required time for the adsorption step in one cycle of the pressure fluctuation adsorption step comprising the regeneration and adsorption steps. An operation method set longer than this is also included in the present invention. The nitrogen gas generated by the automatic nitrogen gas supply apparatus of the present invention can be widely used for applications where a small amount of nitrogen gas is used intermittently, for example, for extruding draft beer servers, sealing foods, and the like.
【００３２】従来、これらの用途には圧縮空気が使用さ
れていたが環境の悪い場所に設置される場合も多く、加
圧により濃度が高められた溶存酸素によって酸化或いは
菌の繁殖が促進された事故もしばしば発生した。しか
し、本発明の窒素ガス発生装置で分子篩炭によって生成
した窒素ガスは、炭素質特有の吸着性により空気中に含
まれる細菌類や有害物質等の不純物が吸着除去されて、
窒素ガスが精製された状態となっているためこれらのト
ラブルは起こらない。このため、小型の生ビールサーバ
ー等に本発明の窒素ガス発生装置を内蔵させれば大きな
効果が期待できる。Conventionally, compressed air has been used for these applications, but it is often installed in a place with poor environment. Oxidation or propagation of bacteria is promoted by dissolved oxygen whose concentration is increased by pressurization. Accidents often occurred. However, nitrogen gas generated by molecular sieving in the nitrogen gas generator of the present invention is adsorbed and removed by impurities such as bacteria and harmful substances contained in the air due to the adsorptivity specific to carbonaceous material.
These troubles do not occur because the nitrogen gas is in a purified state. For this reason, if the nitrogen gas generator of the present invention is incorporated in a small draft beer server or the like, a great effect can be expected.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下本発明の窒素ガス自動供給装
置の構造及び作動を図１によって説明する。本装置は１
基の吸着筒６と、空気圧縮機と真空ポンプの機能を併せ
持つ１基の空気ポンプ２と、１基の窒素ガス貯蔵タンク
９とその間に介在する自動弁３、４及び７で構成されて
いる。空気ポンプ２の吸引口は自動弁３を介して一方は
空気フィルター１を通って空気取入口と、他方は吸着筒
６の入口に接続され、また、空気ポンプ２の吐出口は自
動弁４を介して一方は吸着筒の入口へ他方はサイレンサ
ー５を通って系外への放出口に接続されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure and operation of an automatic nitrogen gas supply apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG. This device is 1
It is composed of one adsorption cylinder 6, one air pump 2 having both functions of an air compressor and a vacuum pump, one nitrogen gas storage tank 9, and automatic valves 3, 4 and 7 interposed therebetween. . The suction port of the air pump 2 is connected to the air inlet through the air filter 1 through the automatic valve 3, and the other is connected to the inlet of the adsorption cylinder 6 via the automatic valve 3, and the discharge port of the air pump 2 is connected to the automatic valve 4. One is connected to the inlet of the adsorption column through the silencer 5, and the other is connected to the discharge port to the outside of the system through the silencer 5.
【００３４】吸着筒６には炭素材料を処理して得られた
均一で微小な細孔径を有する分子篩炭が充填されてい
る。分子篩炭は酸素ガスの拡散速度が窒素ガスの拡散速
度より著しく速い特異な性質を有する吸着剤で、空気と
接触させた場合最初に拡散速度が速い酸素ガスのみが分
子篩炭に吸着されるため、拡散速度が遅い窒素ガスは未
吸着のまま分子篩炭の周囲に残留した状態となる。The adsorption column 6 is filled with molecular sieve carbon having a uniform and fine pore diameter obtained by treating a carbon material. Molecular sieve is an adsorbent that has a unique property in which the diffusion rate of oxygen gas is significantly faster than the diffusion rate of nitrogen gas.When it comes into contact with air, only oxygen gas with a faster diffusion rate is first adsorbed on molecular sieve, Nitrogen gas having a slow diffusion rate remains unadsorbed around the molecular sieve coal.
【００３５】真空脱着した分子篩炭が15℃、１気圧の酸
素ガスと接触した場合の酸素ガスの拡散速度は、同一条
件における窒素ガス拡散速度の30〜50倍に達する。従っ
て、加圧空気を分子篩炭と接触させた場合、未吸着の状
態で残留しているガスを取り出すことによって窒素ガス
が得られる。When the vacuum-desorbed molecular sieve coal is brought into contact with oxygen gas at 15 ° C. and 1 atm, the diffusion rate of oxygen gas reaches 30 to 50 times the nitrogen gas diffusion rate under the same conditions. Therefore, when pressurized air is brought into contact with molecular sieve charcoal, nitrogen gas is obtained by extracting the gas remaining in a non-adsorbed state.
【００３６】空気圧縮機と真空ポンプの機能を併せ持つ
ポンプとして使用する場合、特にポンプの構造は限定し
ない。空気圧縮と真空ポンプの両者の機能を有するポン
プであれは、広範囲のポンプを使用することが可能であ
る。小型で長期間断続運転をしても保守の必要が殆どな
いこと、空気圧縮度及び真空度は余り高くする必要がな
いことを考慮すれば、例えば、フッソ樹脂をピストンカ
ップとし、アルミニウム等軽合金のシリンダーにフッソ
樹脂コーティングを施した小型のピストンポンプ等が好
ましい。When used as a pump having both functions of an air compressor and a vacuum pump, the structure of the pump is not particularly limited. A wide range of pumps can be used as long as the pump has both functions of air compression and vacuum pump. Considering that it is small and requires little maintenance even if it is operated intermittently for a long period of time, and that it is not necessary to increase the degree of air compression and vacuum very much, for example, a piston cup made of fluorinated resin and a light alloy such as aluminum It is preferable to use a small piston pump or the like in which a cylinder is coated with a fluorine resin.
【００３７】吸着筒の出口は自動弁７と流量制御器８を
通って窒素ガスタンク９に直列に接続されている。窒素
ガスタンク９には圧力センサー10が取り付けられ、圧力
センサーの検出値は空気ポンプの起動・停止及び自動弁
の開閉制御等を行う制御部15に送信される。The outlet of the adsorption cylinder is connected in series to a nitrogen gas tank 9 through an automatic valve 7 and a flow controller 8. A pressure sensor 10 is attached to the nitrogen gas tank 9, and a detection value of the pressure sensor is transmitted to a control unit 15 that starts and stops an air pump and controls automatic valve opening and closing.
【００３８】窒素ガスタンク９の圧力が設定範囲の下限
まで低下すると、制御部15からの信号により窒素ガス発
生装置が起動して再生工程が開始される。すなわち、空
気ポンプ２が起動し自動弁３、同４が切替えられ、吸着
筒６の内部の残留ガスは自動弁３、空気ポンプ２、自動
弁４を通りサイレンサー５を経由して系外へ放出され
る。空気ポンプは再生工程の間は減圧運転が継続され、
吸着筒６はその間減圧状態に保持されて分子篩炭に吸着
されていた酸素ガスが脱着されて吸着剤が再生される。When the pressure in the nitrogen gas tank 9 drops to the lower limit of the set range, the signal from the control unit 15 activates the nitrogen gas generator to start the regeneration process. That is, the air pump 2 is activated and the automatic valves 3 and 4 are switched, and the residual gas inside the adsorption column 6 is discharged to the outside of the system through the automatic valve 3, the air pump 2 and the automatic valve 4 via the silencer 5. Is done. The air pump continues to be depressurized during the regeneration process,
During this time, the adsorption column 6 is maintained in a reduced pressure state, and the oxygen gas adsorbed on the molecular sieve is desorbed to regenerate the adsorbent.
【００３９】再生工程終了後、空気ポンプ２の運転が継
続されたままで自動弁３、同４、同７が同時に切替えら
れると、ポンプが加圧運転に切替わって吸着工程が開始
され、所定時間この状態が継続される。この間外気が空
気フィルター１、自動弁３、空気ポンプ２と自動弁４を
通って吸着筒６に圧入される。要すれば空気ポンプと吸
着筒入口の間の配管に空冷フィンを設け、この空気ポン
プで加圧されて温度が上昇した空気を冷却することも可
能である。窒素ガスは窒素ガスタンク９より流量制御器
８により制限されながら自動弁７を通って吸着筒へ逆流
し、圧縮空気と共に吸着筒の圧力を上昇させる。When the automatic valves 3, 4, and 7 are simultaneously switched while the operation of the air pump 2 is continued after the end of the regeneration step, the pump is switched to the pressurizing operation, and the adsorption step is started, and the operation is started for a predetermined time. This state is continued. During this time, the outside air passes through the air filter 1, the automatic valve 3, the air pump 2 and the automatic valve 4 and is pressed into the adsorption cylinder 6. If necessary, an air-cooling fin may be provided in the pipe between the air pump and the inlet of the adsorption column to cool the air which has been pressurized by the air pump and whose temperature has risen. The nitrogen gas flows back from the nitrogen gas tank 9 to the adsorption column through the automatic valve 7 while being restricted by the flow controller 8, and increases the pressure of the adsorption column together with the compressed air.
【００４０】吸着筒６に圧入された空気は内部に充填さ
れた分子篩炭によって空気中の酸素ガスのみが吸着さ
れ、窒素ガスは未吸着の状態で圧縮されて筒内の圧力が
上昇する。筒内の窒素ガスの圧力が窒素ガスタンク９よ
り高くなると、筒内のガスは自動弁７、流量制御器８を
通って窒素ガスタンク９に入る。これは吸着筒内の圧力
が所定の圧力まで高まった後窒素ガスを取り出すことに
よって、窒素ガスの濃度を所定の値以上に高めるためで
ある。In the air press-fitted into the adsorption cylinder 6, only the oxygen gas in the air is adsorbed by the molecular sieve filled therein, and the nitrogen gas is compressed in a non-adsorbed state, and the pressure in the cylinder rises. When the pressure of the nitrogen gas in the cylinder becomes higher than the nitrogen gas tank 9, the gas in the cylinder enters the nitrogen gas tank 9 through the automatic valve 7 and the flow controller 8. This is because the concentration of the nitrogen gas is increased to a predetermined value or more by extracting the nitrogen gas after the pressure in the adsorption cylinder has increased to a predetermined pressure.
【００４１】窒素ガスタンク９の圧力が所定の値より低
い場合には、流入する窒素ガス量が大きくなり過ぎない
様に流量制御器８により抑制され、吸着筒の寸法や空気
ポンプの容量等で定まる窒素ガス発生能力と、当該能力
と発生窒素ガス流量で定まる窒素ガス濃度が所定濃度内
に納まるように設定されている。生ビールサーバー等に
より窒素ガスが消費されて、窒素ガスタンク９の圧力が
設定範囲の下限に達すると、窒素ガス発生装置の運転が
再開される。再生工程のタイムラグ経過後、発生した窒
素ガスが窒素ガスタンク９に供給される迄の間、ビール
のジョッキ等の調製がなされて窒素ガスが消費された場
合にも、窒素ガスが不足しない様に窒素ガスタンク９の
容量が設定されている。When the pressure of the nitrogen gas tank 9 is lower than a predetermined value, the flow rate of the nitrogen gas is controlled by the flow controller 8 so as not to become too large, and is determined by the size of the adsorption cylinder, the capacity of the air pump, and the like. The nitrogen gas generation capacity and the nitrogen gas concentration determined by the capacity and the flow rate of the generated nitrogen gas are set so as to be within a predetermined concentration. When the draft gas is consumed by the draft beer server and the pressure of the nitrogen gas tank 9 reaches the lower limit of the set range, the operation of the nitrogen gas generator is restarted. After the elapse of the time lag in the regeneration process, until the generated nitrogen gas is supplied to the nitrogen gas tank 9, even if the beer mug is prepared and the nitrogen gas is consumed, the nitrogen gas is maintained so that the nitrogen gas is not insufficient. The capacity of the gas tank 9 is set.
【００４２】コンパックトな装置にするためには窒素タ
ンク９の容積を小さくし、その内部に前記の吸着剤を充
填すればよい。その際ゼオライトとしては 5A タイプま
たは13Xタイプが使用できる。生ビールタンクが空にな
り新しいタンクに交換した時は、窒素ガスを急速にタン
クの上部空間に供給してタンクの圧力を上げる必要があ
り、押し出しに必要な圧力に上がる迄の間ビールを次の
ジョッキへの注入することか出来ず待ち時間となる。In order to make the apparatus compact, the capacity of the nitrogen tank 9 may be reduced and the interior thereof may be filled with the adsorbent. At this time, 5A type or 13X type can be used as zeolite. When the draft beer tank is empty and replaced with a new tank, it is necessary to rapidly supply nitrogen gas to the upper space of the tank to increase the tank pressure. Waiting time can not be injected into the mug.
【００４３】このため生ビールタンク交換時タンクの圧
力を規定時間（10〜20秒) 以内に上昇させるために、必
要な量の窒素ガスが常に貯蔵されている必要がある。窒
素タンクの容積を増加することなしに貯蔵量を増加させ
る手段として、窒素ガスを吸着する活性炭またはゼオラ
イトをタンクの内部に充填すれば、ガス貯蔵容量を約３
倍に増加させることができる。吸着剤はタンク内の圧力
が高い程多量の窒素ガスが吸着し、圧力が低下するとガ
スを放出する性質を利用したものである。For this reason, in order to raise the pressure of the draft beer tank at the time of replacement, within a specified time (10 to 20 seconds), a necessary amount of nitrogen gas needs to be constantly stored. As a means of increasing the storage amount without increasing the capacity of the nitrogen tank, if the inside of the tank is filled with activated carbon or zeolite that adsorbs nitrogen gas, the gas storage capacity can be reduced to about 3%.
Can be increased by a factor of two. The adsorbent utilizes the property of adsorbing a larger amount of nitrogen gas as the pressure in the tank is higher and releasing the gas when the pressure is reduced.
【００４４】吸着筒６と窒素ガスタンク９の間の配管に
流量制御器８が設けられているのは、タンクの圧力が低
下している時自動弁７を開くとその瞬間に、圧力が高い
吸着筒から圧力が低い窒素ガスタンクへ瞬間的に大量の
ガスが流入して、タンク内の窒素ガス濃度の低下を防止
するためである。流量制御器８はオリフィスを挿入して
もよいし、或いは圧力が変化しても流量を常に一定に保
持できる定流量弁を使用してもよく、できれば後者がよ
り好ましい。The flow controller 8 is provided in the pipe between the adsorption cylinder 6 and the nitrogen gas tank 9 because the automatic valve 7 is opened when the pressure of the tank is low and the pressure is high at that moment. This is because a large amount of gas instantaneously flows from the cylinder into the low-pressure nitrogen gas tank to prevent a decrease in the nitrogen gas concentration in the tank. The flow controller 8 may be provided with an orifice, or may use a constant flow valve capable of maintaining a constant flow even if the pressure changes, and the latter is more preferable if possible.
【００４５】また吸着工程において、窒素ガスタンクの
圧力が設定値よりは高い場合には、自動弁７が開くと窒
素ガスタンク９から吸着筒６側へタンク内のガスが逆流
して、吸着筒の昇圧スピードが高められる。その後吸着
筒の圧力が窒素ガスタンクより高まった後、吸着筒内の
窒素ガスが窒素ガスタンクへ流入することになる。この
際自動弁７に逆流防止弁の機能を持たせ、吸着筒６の内
圧が窒素ガスタンクより高くなってから窒素ガスを取り
出す様にすることもできる。通常吸着工程の所要時間は
吸着筒内の分子篩炭の酸素吸着量が飽和に達して破過す
る前に終了する様に設定されている。吸着工程が終了す
ると自動弁３及び４を切替えると共に、空気ポンプ２も
減圧運転に切替えられ直ちに再生工程が開始される。In the adsorption step, when the pressure of the nitrogen gas tank is higher than the set value, when the automatic valve 7 is opened, the gas in the tank flows backward from the nitrogen gas tank 9 to the adsorption cylinder 6 side, and the pressure of the adsorption cylinder rises. Speed is increased. Then, after the pressure of the adsorption cylinder rises above the nitrogen gas tank, the nitrogen gas in the adsorption cylinder flows into the nitrogen gas tank. At this time, the automatic valve 7 may be provided with a function of a check valve so that the nitrogen gas is taken out after the internal pressure of the adsorption cylinder 6 becomes higher than that of the nitrogen gas tank. Usually, the time required for the adsorption step is set so that the amount of oxygen adsorbed on the molecular sieve coal in the adsorption cylinder ends before reaching the saturation and breaking through. When the adsorption step is completed, the automatic valves 3 and 4 are switched, and the air pump 2 is also switched to the reduced pressure operation, so that the regeneration step is started immediately.
【００４６】窒素ガスタンク９に貯蔵されている窒素ガ
スは圧力制御器11、流量制御器12及び窒素ガスフィルタ
ー13を通って所定の圧力に調節されて、同一のケーシン
グ内に設けられている生ビールサーバー等に供給される
様になっている。例えば、サーバー内の生ビールタンク
は供給された窒素ガスによって常に一定の圧力で加圧さ
れた状態に保持れて、ボタンを押す毎に自動的に一定量
の生ビールが押し出され、ジョッキまたは紙コップに入
った状態で取り出される様になっている。The nitrogen gas stored in the nitrogen gas tank 9 is adjusted to a predetermined pressure through a pressure controller 11, a flow rate controller 12, and a nitrogen gas filter 13, and the draft beer server provided in the same casing. And so on. For example, the draft beer tank in the server is always kept pressurized at a certain pressure by the supplied nitrogen gas, and every time the button is pressed, a certain amount of draft beer is automatically pushed out, and it is put in a mug or paper cup. It is designed to be taken out in the entered state.
【００４７】窒素ガスは生ビールサーバー等でビールが
入ったジョッキまたは紙コップが調整される毎に、一定
量づづ消費される。ガスが消費されて窒素ガスタンク９
の圧力が下限に達すると窒素ガス発生装置の運転が再開
され、この様にして断続的な運転が継続される。The nitrogen gas is consumed in a fixed amount each time a mug or paper cup containing beer is adjusted by a draft beer server or the like. Gas is consumed and nitrogen gas tank 9
When the pressure reaches the lower limit, the operation of the nitrogen gas generator is restarted, and thus the intermittent operation is continued.
【００４８】尚、本発明の窒素ガス発生装置の運転中、
再生工程が終了して加圧工程に入る際、空気ポンプは加
圧運転に切替えられて空気を吸着筒に圧入すると共に、
一方では予め定められたごく短時間のみ自動弁７を開き
窒素ガスタンク９から窒素ガスを吸着筒に逆流させる構
成とすることもできる。吸着工程の開始時に濃度が高い
窒素ガスが吸着筒の出口部分に吹き込まれるため、吸着
筒を所定圧力迄上昇させる時間が短縮されると共に、吸
着筒から窒素ガスを取り出す部分が高濃度のガスに置換
されている。このため通常の運転方式では始めに取り出
されるガスの濃度が低下し易いが、本構成によればこの
デメリットを防止するために有効である。During operation of the nitrogen gas generator of the present invention,
When the regeneration step is completed and the pressurization step is started, the air pump is switched to the pressurization operation and pressurizes air into the adsorption column,
On the other hand, the automatic valve 7 may be opened only for a predetermined very short time, and the nitrogen gas may flow backward from the nitrogen gas tank 9 to the adsorption column. At the start of the adsorption step, nitrogen gas having a high concentration is blown into the outlet of the adsorption cylinder, so that the time required to raise the adsorption cylinder to a predetermined pressure is shortened, and the portion for extracting nitrogen gas from the adsorption cylinder becomes a high-concentration gas. Has been replaced. For this reason, in the ordinary operation method, the concentration of the gas taken out first tends to decrease, but this configuration is effective in preventing this disadvantage.
【００４９】更に、本発明の窒素ガス発生装置の吸着筒
は１基のみであるから、吸着工程と再生工程の所要時間
は必ずしも等しくする必要はなく、窒素ガスの用途によ
り要求される調製頻度等を考慮して、再生工程や吸着工
程の所要時間を変動させることができる。吸着工程所要
時間に対する再生工程の延長により、生成する窒素ガス
の濃度を高めることが可能であり、また再生工程の所要
時間を短縮るすことによりガス発生量を増加させて、装
置のサイズを小型化できる場合もある。Furthermore, since the nitrogen gas generator of the present invention has only one adsorption cylinder, the time required for the adsorption step and the time required for the regeneration step do not necessarily have to be equal, and the frequency of preparation required for the application of nitrogen gas, etc. In consideration of the above, the time required for the regeneration step and the adsorption step can be varied. By extending the regeneration process with respect to the adsorption process time, it is possible to increase the concentration of generated nitrogen gas, and to shorten the time required for the regeneration process to increase the amount of gas generated and reduce the size of the device. In some cases, it can be converted.
【００５０】本発明は同一のケーシングの内部に小型で
簡易な構造を有する窒素ガス自動発生装置と、生ビール
サーバー等を小型化して直結した点に特徴を有するもの
で、従来の空気に代えて窒素ガスを使用することによ
り、生ビール等の酸化による風味の低下及び細菌の繁殖
を防止する効果が認められる。The present invention is characterized in that a nitrogen gas automatic generator having a small and simple structure in the same casing and a draft beer server or the like are miniaturized and directly connected. By using the gas, the effect of preventing the deterioration of the flavor and the propagation of bacteria due to the oxidation of draft beer is recognized.
【００５１】[0051]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
【００５２】図１に本発明の窒素ガス自動供給装置の一
態様の構成図を示す。窒素ガス発生装置及び生ビールサ
ーバーが同一のケーシングの内部に設けられ、窒素ガス
発生装置は図１に示す様に、吸着筒１基、空気ポンプ１
基及び窒素ガスタンク１基、それらの附属設備及び制御
機器から構成されている。FIG. 1 shows a configuration diagram of one embodiment of the automatic nitrogen gas supply apparatus of the present invention. A nitrogen gas generator and a draft beer server are provided in the same casing, and the nitrogen gas generator has one adsorption cylinder and one air pump as shown in FIG.
It consists of a base and one nitrogen gas tank, their attached equipment and control equipment.
【００５３】吸着筒６は直径80mm、長さ 700mmで内部に
は直径２mm、長さ４mmの分子篩炭が充填されている。15
℃、１気圧における分子篩炭内部の窒素ガスに対する酸
素ガスの拡散速度は35である。The adsorption cylinder 6 has a diameter of 80 mm and a length of 700 mm, and is filled with molecular sieve charcoal having a diameter of 2 mm and a length of 4 mm. Fifteen
The diffusion rate of oxygen gas to nitrogen gas inside molecular sieve coal at 35 ° C. and 1 atm was 35.
【００５４】窒素ガスタンク９に貯蔵されていた窒素ガ
スが消費され、タンクの圧力が設定範囲の下限まで低下
して、窒素ガス発生装置の運転を再開する場合は再生工
程から開始され、再生工程・吸着工程が交互に繰り返さ
れる。吸着工程所要時間80秒、再生時間 110秒で運転し
た場合、発生する窒素ガスの圧力は 2.0〜2.5 kgf/cm
2 、ガス発生量は3.5 リットル/min、濃度は 99.8％で
ある。窒素ガスタンク９の容量は3.0 トルで、内部には
窒素ガスの貯蔵量を増加するためにゼオライト 5A タイ
プが充填されている。タンクの内圧は 1.0〜 2.5 kg f
/cm2の範囲内で使用される様に設定されている。すなわ
ち、内圧が 1.0 kg f/cm2 まで低下すると窒素ガス発生
装置の運転が開始され、内圧が2.5 kg f/cm2に達すると
運転が自動的に停止される様な断続運転がなされる。When the nitrogen gas stored in the nitrogen gas tank 9 is consumed and the pressure of the tank drops to the lower limit of the set range and the operation of the nitrogen gas generator is restarted, the process starts from the regeneration step. The adsorption process is alternately repeated. When operated for 80 seconds in the adsorption process and 110 seconds in the regeneration time, the pressure of the generated nitrogen gas is 2.0 to 2.5 kgf / cm
2. The gas generation rate is 3.5 l / min and the concentration is 99.8%. The nitrogen gas tank 9 has a capacity of 3.0 torr and is filled with a zeolite 5A type to increase the nitrogen gas storage capacity. Tank internal pressure is 1.0-2.5 kg f
It is set to be used within the range of / cm 2 . That is, when the internal pressure decreases to 1.0 kgf / cm 2, the operation of the nitrogen gas generator is started, and when the internal pressure reaches 2.5 kgf / cm 2 , an intermittent operation in which the operation is automatically stopped is performed.
【００５５】一旦窒素ガスタンク９に蓄えられた窒素ガ
スは、圧力制御器11、流量制御器12及び窒素ガスフィル
ター13を通って 0.5 kg f/cm2 に減圧された後、窒素ガ
ス供給口14を経て分岐し、数種類の生ビールタンクに導
かれ、それらの生ビールタンクを常に 0.5 kg f/cm2 に
加圧された状態に保持している。生ビールのジョッキま
たは紙コップ調製の際はビールタンク出口の自動弁を開
くとそれぞれの生ビール 200〜500cc が内圧によって押
し出されて、ジョッキまたは紙コップ等に注入される。The nitrogen gas once stored in the nitrogen gas tank 9 is reduced to 0.5 kgf / cm 2 through a pressure controller 11, a flow controller 12 and a nitrogen gas filter 13, and then is supplied to a nitrogen gas supply port 14. The draft is then led to several types of draft beer tanks, and these draft beer tanks are always kept at a pressure of 0.5 kgf / cm 2 . When a draft beer mug or paper cup is prepared, when the automatic valve at the outlet of the beer tank is opened, 200 to 500 cc of each draft beer is extruded by internal pressure and injected into the mug or paper cup.
【００５６】１回の調製時間は約30秒で、１回の調製に
よって消費される圧力0.5 kg f/cm2の窒素ガスは約 180
〜300 ccであるら、ガス発生装置の１回の運転で生ビー
ルのジョッキ或いは紙コップ約 10 〜20杯分が調製でき
る。従来の様に調製に圧縮空気を使用した場合には酸化
及び菌の繁殖による風味の低下があったが、窒素ガスを
使用した場合はそれらのデメリットは全く認められなか
った。The time required for one preparation is about 30 seconds, and the nitrogen gas consumed at a pressure of 0.5 kgf / cm 2 per preparation is about 180.
If it is ~ 300 cc, one operation of the gas generator can prepare about 10-20 cups of draft beer mug or paper cup. When compressed air was used for preparation as in the prior art, the flavor decreased due to oxidation and propagation of bacteria, but when nitrogen gas was used, no disadvantage was recognized.
【００５７】[0057]
【発明の効果】本発明は生ビールサーバー等に簡易な１
基の吸着筒及び１基の空気ポンプからなる小型の窒素ガ
ス自動供給装置を直結させたもので、断続運転により得
られた窒素ガスを主として生ビール等の調製のために使
用するものである。従来の圧縮空気と比べて分子篩炭に
よって得られた窒素ガスを使用することによって、空気
中に含まれている臭気や細菌も除去することができ、生
ビール等を長期保存した場合の酸化による風味の低下や
細菌の繁殖を防止できる効果がある。The present invention can be applied to a simple draft beer server or the like.
A small automatic nitrogen gas supply device consisting of a single adsorption cylinder and a single air pump is directly connected, and nitrogen gas obtained by intermittent operation is mainly used for preparing draft beer and the like. By using nitrogen gas obtained by molecular sieve charcoal compared to conventional compressed air, it is also possible to remove odors and bacteria contained in the air, and to improve the flavor due to oxidation when draft beer etc. is stored for a long time. It has the effect of preventing the decline and propagation of bacteria.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の窒素ガス自動供給装置の構成図を示
す。FIG. 1 shows a configuration diagram of an automatic nitrogen gas supply device of the present invention.
１ 空気フィルター ２ 空気ポンプ ３、４、７ 自動弁 ５ サイレンサー ６ 吸着筒 ８、12 流量制御器 ９ 窒素ガスタンク 10 圧力センサー 11 圧力制御器 13 窒素ガスフィルター 14 窒素ガス供給口 15 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air filter 2 Air pump 3, 4, 7 Automatic valve 5 Silencer 6 Adsorption cylinder 8, 12 Flow controller 9 Nitrogen gas tank 10 Pressure sensor 11 Pressure controller 13 Nitrogen gas filter 14 Nitrogen gas supply port 15 Control part
Claims (4)
と、分子篩炭を充填した吸着筒、窒素ガスタンク各１基
からなる、圧力変動吸着方式の窒素ガス発生装置におい
て、 該吸着筒の出口に自動弁、流量制御器及び該窒素ガスタ
ンクが直列に接続された構成を有し、窒素ガスタンクの
圧力が設定範囲の下限に達すると該窒素ガス発生装置の
運転が再開され、上限で運転が停止される断続運転がな
され、運転再開は再生工程から開始され、空気ポンプは
所定時間減圧運転をして吸着筒内のガスを吸引して系外
へ放出し、再生工程終了後該自動弁の切替により空気ポ
ンプは加圧運転となり、空気を所定時間吸着筒に圧入
し、吸着筒で生成した窒素ガスを窒素ガスタンクに流入
させて吸着工程を終了し、この再生工程と吸着工程とが
交互に繰り返され、窒素ガスタンクの圧力が上限に達す
ると吸着工程を終了した時点で吸着筒と窒素ガスタンク
間の自動弁が閉止され、引き続いて更に再生工程終了後
窒素ガス発生装置の運転を停止する様に構成したことを
特徴とする窒素ガス自動供給装置。1. A pressure fluctuation adsorption type nitrogen gas generator comprising an air pump having both pressurizing and depressurizing functions, an adsorption cylinder filled with molecular sieve charcoal, and one nitrogen gas tank. The valve, the flow controller and the nitrogen gas tank are connected in series, and when the pressure of the nitrogen gas tank reaches the lower limit of the set range, the operation of the nitrogen gas generator is restarted and the operation is stopped at the upper limit Intermittent operation is performed, operation restart is started from the regeneration step, the air pump performs a depressurization operation for a predetermined time, sucks gas in the adsorption cylinder and discharges it out of the system, and after completion of the regeneration step, air is switched by switching the automatic valve. The pump operates in a pressurized state, in which air is pressed into the adsorption column for a predetermined time, nitrogen gas generated in the adsorption column flows into the nitrogen gas tank to end the adsorption process, and the regeneration process and the adsorption process are alternately repeated. When the pressure of the nitrogen gas tank reaches the upper limit, the automatic valve between the adsorption column and the nitrogen gas tank is closed when the adsorption step is completed, and the operation of the nitrogen gas generator is stopped after the completion of the regeneration step. An automatic nitrogen gas supply device characterized by the above-mentioned.
タンクの圧力が下限に達して窒素ガス発生装置の運転を
再開する時、第１回目の再生及び吸着工程の時間のみを
所定の再生及び吸着工程の時間より短い時間に設定し、
第２回目以降窒素ガスタンクの圧力が上限に達する迄、
所定の再生及び吸着工程の時間で、再生及び吸着工程を
繰り返す様に構成した請求項１記載の窒素ガス自動供給
装置。2. In the nitrogen gas generator, when the pressure of the nitrogen gas tank reaches the lower limit and the operation of the nitrogen gas generator is restarted, only the time of the first regeneration and adsorption step is set to the predetermined regeneration and adsorption step. Set a shorter time than
From the second time until the pressure of the nitrogen gas tank reaches the upper limit,
2. The nitrogen gas automatic supply device according to claim 1, wherein the regeneration and adsorption steps are repeated at predetermined regeneration and adsorption steps.
らなる、圧力変動吸着工程の１サイクル内において、再
生工程の所要時間が常に吸着工程の所要時間よりも長く
設定した請求項１または２記載の窒素ガス発生自動供給
装置。3. The time required for the regeneration step is always set to be longer than the time required for the adsorption step in one cycle of the pressure fluctuation adsorption step comprising the regeneration and adsorption steps of the nitrogen gas generator. Automatic nitrogen gas generator.
／またはゼオライトを充填したものである、請求項１〜
３のいずれか１項に記載された窒素ガス自動供給装置。4. The nitrogen gas tank according to claim 1, wherein the inside thereof is filled with activated carbon and / or zeolite.
3. The automatic nitrogen gas supply apparatus according to any one of 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8356156A JPH10185094A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Nitrogen gas automatic feeding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8356156A JPH10185094A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Nitrogen gas automatic feeding device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185094A true JPH10185094A (en) | 1998-07-14 |
Family
ID=18447617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8356156A Pending JPH10185094A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Nitrogen gas automatic feeding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185094A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008201657A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Fukuhara Co Ltd | Device for producing disinfected nitrogen gas with high concentration |
| CN104624014A (en) * | 2015-01-01 | 2015-05-20 | 珠海智领医疗科技有限公司 | Molecular sieve filling system for molecular sieve adsorbing device and filling process of molecular sieve filling system |
| JP2017202447A (en) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | コフロック株式会社 | Gas separator |
| CN111795299A (en) * | 2020-07-28 | 2020-10-20 | 四川博能燃气股份有限公司 | CNG (compressed natural gas) filling device and CNG filling method |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP8356156A patent/JPH10185094A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008201657A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Fukuhara Co Ltd | Device for producing disinfected nitrogen gas with high concentration |
| JP4543146B2 (en) * | 2007-02-16 | 2010-09-15 | 株式会社フクハラ | Equipment for producing sterilized nitrogen gas |
| CN104624014A (en) * | 2015-01-01 | 2015-05-20 | 珠海智领医疗科技有限公司 | Molecular sieve filling system for molecular sieve adsorbing device and filling process of molecular sieve filling system |
| JP2017202447A (en) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | コフロック株式会社 | Gas separator |
| CN111795299A (en) * | 2020-07-28 | 2020-10-20 | 四川博能燃气股份有限公司 | CNG (compressed natural gas) filling device and CNG filling method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101756492B1 (en) | Oxygen enrichment device | |
| US5154737A (en) | System for eliminating air leakage and high purity oxygen of a PSA oxygen concentrator | |
| US4552571A (en) | Oxygen generator with two compressor stages | |
| TWI478740B (en) | Oxygen concentration device and oxygen concentration method | |
| US4973339A (en) | Pressure swing absorption process and system for gas separation | |
| KR100353673B1 (en) | Oxygen generation process and system using single adsorber and single blower | |
| KR101120992B1 (en) | Double separation method and double separation system for oxygen gas and nitrogen gas | |
| US4959083A (en) | Separation of gas mixtures | |
| CN104640592B (en) | Oxygen concentrating device | |
| JPH04227813A (en) | Improved control for pressure variable adsorption operation | |
| CA2226696A1 (en) | Vacuum/pressure swing adsorption (vpsa) method for production of an oxygen enriched gas | |
| US5997611A (en) | Single vessel gas adsorption system and process | |
| JPH10185094A (en) | Nitrogen gas automatic feeding device | |
| JPH0226611A (en) | Method and apparatus for separating gas mixture | |
| WO2007023761A1 (en) | Method for concurrent separation of oxygen gas and nitrogen gas, and system for the concurrent separation | |
| JPH03207420A (en) | Separation of gaseous nitrogen | |
| JP5554649B2 (en) | Gas generation method and gas generation apparatus | |
| RU2706653C2 (en) | Method of producing oxygen by vpsa, comprising using four adsorbers | |
| JPH0981854A (en) | Automatic beverage feeding machine directly connected to nitrogen gas generator | |
| JPH0194915A (en) | Separation of gaseous nitrogen by pressure fluctuation absorption system | |
| JPH04371210A (en) | Gas separation equipment | |
| JPH10194708A (en) | Oxygen enricher | |
| JP2004123402A (en) | Device and method for gas filling of sealed double glazed glass | |
| JPH08230991A (en) | Nitrogen gas automatic feeder | |
| KR101115573B1 (en) | Oxygen Concentration Apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050323 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050405 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050809 |