JPH11101576A - 空気分離装置 - Google Patents
空気分離装置Info
- Publication number
- JPH11101576A JPH11101576A JP26421797A JP26421797A JPH11101576A JP H11101576 A JPH11101576 A JP H11101576A JP 26421797 A JP26421797 A JP 26421797A JP 26421797 A JP26421797 A JP 26421797A JP H11101576 A JPH11101576 A JP H11101576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- pipe
- air
- tower
- vacuum
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/044—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a single pressure main column system only
-
- 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
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
- F25J3/04254—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using the cold stored in external cryogenic fluids
-
- 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
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
- F25J3/04412—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
-
- 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
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
- F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
- F25J3/0489—Modularity and arrangement of parts of the air fractionation unit, in particular of the cold box, e.g. pre-fabrication, assembling and erection, dimensions, horizontal layout "plot"
-
- 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
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
- F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
- F25J3/04945—Details of internal structure; insulation and housing of the cold box
-
- 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
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
-
- 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
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/42—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
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
- F25J2290/60—Details about pipelines, i.e. network, for feed or product distribution
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】大容量の空気分離装置でもトレーラ等に積載し
て搬送することのできる空気分離装置を提供する。 【解決手段】空気圧縮機１と、この空気圧縮機１によっ
て圧縮された圧縮空気中の炭酸ガスと水とを除去する吸
着塔４と、この吸着塔４を経た圧縮空気を超低温により
冷却する熱交換器６と、この熱交換器６を経由し超低温
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８とを備え、上記熱交
換器６を、その外周部にデキシターペーパーを巻回した
状態で、第１真空箱２０に収容するとともに、上記精留
塔８を、その外周部にデキシターペーパーを巻回した状
態で、第２真空箱２１に収容している。
て搬送することのできる空気分離装置を提供する。 【解決手段】空気圧縮機１と、この空気圧縮機１によっ
て圧縮された圧縮空気中の炭酸ガスと水とを除去する吸
着塔４と、この吸着塔４を経た圧縮空気を超低温により
冷却する熱交換器６と、この熱交換器６を経由し超低温
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８とを備え、上記熱交
換器６を、その外周部にデキシターペーパーを巻回した
状態で、第１真空箱２０に収容するとともに、上記精留
塔８を、その外周部にデキシターペーパーを巻回した状
態で、第２真空箱２１に収容している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器，精留塔
をそれぞれ別々の真空箱に収容して搬送することのでき
る空気分離装置に関するものである。
をそれぞれ別々の真空箱に収容して搬送することのでき
る空気分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子工業では極めて多量の窒素ガスが半
導体基板のパージ用ガス等として使用される。このた
め、通常、半導体製造工場等には大容量の高純度窒素ガ
ス製造装置が設置されている。このような窒素ガスは、
図９に示すように、一般に空気を原料とし、これを空気
圧縮機１で圧縮したのち、ドレン分離器２，フロン冷却
器３を通し、さらに吸着塔４に入れて圧縮空気中の炭酸
ガスおよび水を除去し、ついで吸着塔４を経た圧縮空気
を供給パイプ５を介して熱交換器６に導入し、ここで冷
媒と熱交換させて超低温に冷却し、この超低温に冷却し
た圧縮空気を導入パイプ７を介して精留塔８に導入し、
ここで深冷液化分離して製品窒素ガスを製造し、これを
製品窒素ガス取出パイプ９を介して前記の熱交換器６に
導入し、ここで常温近傍に昇温させてメインパイプ１０
に送り込むという工程を経て製造されている。上記精留
塔８についてより詳しく説明すると、この精留塔８は、
熱交換器６により超低温に冷却された圧縮空気をさらに
冷却し、その一部を液化し液体空気１１として底部に溜
め、窒素のみを気体状態で上部に溜めるようになってい
る。また、精留塔８は、塔頂に凝縮器１２ａ内蔵の分縮
器１２を備えており、上記凝縮器１２ａには、精留塔８
の上部に溜まる窒素ガスの一部が第１還流液パイプ１３
ａを介して送入される。上記分縮器１２内は精留塔８よ
りも減圧状態になっており、精留塔８の底部に溜まる貯
留液体空気（Ｎ2 ：５０〜７０％，Ｏ2 ：３０〜５０
％）１１が膨張弁１４ａ付き送給パイプ１４を経て送り
込まれ、気化して内部温度を液体窒素の沸点以下の温度
に冷却するようになっている。この冷却により凝縮器１
２ａ内に送入された窒素ガスが液化し、この液体窒素が
第２還流液パイプ１３ｂを通って精留塔８の上部に設け
た液体窒素溜め８ａに流下供給される。この液体窒素溜
め８ａには、液体窒素貯槽（図示せず）からも液体窒素
が導入パイプ１５を経て供給されており、これら液体窒
素が液体窒素溜め８ａを経て精留塔８内を流下し、精留
塔８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っている。この過程で
圧縮空気中の高沸点成分は液化されて精留塔８の底部に
溜まり、低沸点成分の窒素ガスが精留塔８の上部に溜ま
る。図において、１６は分縮器１２内の気化液体空気
（廃棄ガス）を熱交換器６に送り込みここを通る圧縮空
気を降温させる廃棄ガス導出パイプである。１７は熱交
換器６を経由した気化液体空気を大気中に放出する第１
放出パイプである。１８は窒素ガス中のＨｅガス（窒素
ガスより沸点が低い）を気体のまま大気中に放出する第
２放出パイプである。このような高純度窒素ガス製造装
置では、熱交換器６，精留塔８，これらを連結するパイ
プ７，９，１６等を断熱保冷するため、縦長円筒状の真
空保冷箱１９内に熱交換器６，精留塔８，パイプ７，
９，１６等を収容し、かつ断熱材としてパーライトを充
填している（図１０参照。この図１０には、熱交換器
６，精留塔８しか示されておらず、パイプ７，９，１
６、パーライト等は示されていない）。
導体基板のパージ用ガス等として使用される。このた
め、通常、半導体製造工場等には大容量の高純度窒素ガ
ス製造装置が設置されている。このような窒素ガスは、
図９に示すように、一般に空気を原料とし、これを空気
圧縮機１で圧縮したのち、ドレン分離器２，フロン冷却
器３を通し、さらに吸着塔４に入れて圧縮空気中の炭酸
ガスおよび水を除去し、ついで吸着塔４を経た圧縮空気
を供給パイプ５を介して熱交換器６に導入し、ここで冷
媒と熱交換させて超低温に冷却し、この超低温に冷却し
た圧縮空気を導入パイプ７を介して精留塔８に導入し、
ここで深冷液化分離して製品窒素ガスを製造し、これを
製品窒素ガス取出パイプ９を介して前記の熱交換器６に
導入し、ここで常温近傍に昇温させてメインパイプ１０
に送り込むという工程を経て製造されている。上記精留
塔８についてより詳しく説明すると、この精留塔８は、
熱交換器６により超低温に冷却された圧縮空気をさらに
冷却し、その一部を液化し液体空気１１として底部に溜
め、窒素のみを気体状態で上部に溜めるようになってい
る。また、精留塔８は、塔頂に凝縮器１２ａ内蔵の分縮
器１２を備えており、上記凝縮器１２ａには、精留塔８
の上部に溜まる窒素ガスの一部が第１還流液パイプ１３
ａを介して送入される。上記分縮器１２内は精留塔８よ
りも減圧状態になっており、精留塔８の底部に溜まる貯
留液体空気（Ｎ2 ：５０〜７０％，Ｏ2 ：３０〜５０
％）１１が膨張弁１４ａ付き送給パイプ１４を経て送り
込まれ、気化して内部温度を液体窒素の沸点以下の温度
に冷却するようになっている。この冷却により凝縮器１
２ａ内に送入された窒素ガスが液化し、この液体窒素が
第２還流液パイプ１３ｂを通って精留塔８の上部に設け
た液体窒素溜め８ａに流下供給される。この液体窒素溜
め８ａには、液体窒素貯槽（図示せず）からも液体窒素
が導入パイプ１５を経て供給されており、これら液体窒
素が液体窒素溜め８ａを経て精留塔８内を流下し、精留
塔８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っている。この過程で
圧縮空気中の高沸点成分は液化されて精留塔８の底部に
溜まり、低沸点成分の窒素ガスが精留塔８の上部に溜ま
る。図において、１６は分縮器１２内の気化液体空気
（廃棄ガス）を熱交換器６に送り込みここを通る圧縮空
気を降温させる廃棄ガス導出パイプである。１７は熱交
換器６を経由した気化液体空気を大気中に放出する第１
放出パイプである。１８は窒素ガス中のＨｅガス（窒素
ガスより沸点が低い）を気体のまま大気中に放出する第
２放出パイプである。このような高純度窒素ガス製造装
置では、熱交換器６，精留塔８，これらを連結するパイ
プ７，９，１６等を断熱保冷するため、縦長円筒状の真
空保冷箱１９内に熱交換器６，精留塔８，パイプ７，
９，１６等を収容し、かつ断熱材としてパーライトを充
填している（図１０参照。この図１０には、熱交換器
６，精留塔８しか示されておらず、パイプ７，９，１
６、パーライト等は示されていない）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の高純度窒素ガス
製造装置の内作，搬送，設置を行う場合には、まず工場
において、空気圧縮機１，ドレン分離器２，フロン冷却
器３，吸着塔４等を各種パイプ等で連結して１つの収容
ケース（図示せず）に収容し、熱交換器６，精留塔８を
パイプ７，９，１６等で連結して真空保冷箱１９に収容
する。ついで内作した収容ケースや真空保冷箱１９等を
トレーラー等に積載して半導体製造工場に搬送し、この
工場の敷地内に積み降ろしたのち、収容ケースと真空保
冷箱１９を各種パイプ等で連結する等組付け作業を行っ
て設置することが行われる。しかしながら、上記搬送に
おいて、トレーラー等に積載しうる積載物の大きさには
限度があり、外径が約４ｍ以上になると積載できない。
このため、トレーラー等で搬送できる真空保冷箱１９の
大きさに限度が生じ、現状では、窒素ガスの発生量が３
０００〜４０００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の高純度窒素ガス製
造装置しか搬送できていないのが実情である。そこで、
窒素ガスの発生量が３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度のもの
でもトレーラー等に積載して搬送することのできる高純
度窒素ガス製造装置等の空気分離装置が強く要望されて
いる。
製造装置の内作，搬送，設置を行う場合には、まず工場
において、空気圧縮機１，ドレン分離器２，フロン冷却
器３，吸着塔４等を各種パイプ等で連結して１つの収容
ケース（図示せず）に収容し、熱交換器６，精留塔８を
パイプ７，９，１６等で連結して真空保冷箱１９に収容
する。ついで内作した収容ケースや真空保冷箱１９等を
トレーラー等に積載して半導体製造工場に搬送し、この
工場の敷地内に積み降ろしたのち、収容ケースと真空保
冷箱１９を各種パイプ等で連結する等組付け作業を行っ
て設置することが行われる。しかしながら、上記搬送に
おいて、トレーラー等に積載しうる積載物の大きさには
限度があり、外径が約４ｍ以上になると積載できない。
このため、トレーラー等で搬送できる真空保冷箱１９の
大きさに限度が生じ、現状では、窒素ガスの発生量が３
０００〜４０００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の高純度窒素ガス製
造装置しか搬送できていないのが実情である。そこで、
窒素ガスの発生量が３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度のもの
でもトレーラー等に積載して搬送することのできる高純
度窒素ガス製造装置等の空気分離装置が強く要望されて
いる。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、成分ガスの発生量が多くてもトレーラー等に積
載して搬送することのできる空気分離装置の提供をその
目的とする。
もので、成分ガスの発生量が多くてもトレーラー等に積
載して搬送することのできる空気分離装置の提供をその
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の空気分離装置は、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って
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、この除去手段を経た圧縮空気を超低温により冷
却する熱交換器と、この熱交換器を経由し超低温に冷却
された圧縮空気を各成分の沸点差を利用し分離する精留
塔と、上記熱交換器を経由し超低温に冷却された圧縮空
気を精留塔に導入する導入路と、上記精留塔内に分離保
持された成分ガスを取り出して上記熱交換器に案内しそ
の内部を通る圧縮空気と熱交換させることにより温度上
昇させる成分ガス取出路とを備え、上記熱交換器を、そ
の外周部にデキシターペーパーを巻回した状態で、第１
の真空箱に収容するとともに、上記精留塔を、その外周
部にデキシターペーパーを巻回した状態で、第２の真空
箱に収容したという構成をとる。
め、本発明の空気分離装置は、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って
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、この除去手段を経た圧縮空気を超低温により冷
却する熱交換器と、この熱交換器を経由し超低温に冷却
された圧縮空気を各成分の沸点差を利用し分離する精留
塔と、上記熱交換器を経由し超低温に冷却された圧縮空
気を精留塔に導入する導入路と、上記精留塔内に分離保
持された成分ガスを取り出して上記熱交換器に案内しそ
の内部を通る圧縮空気と熱交換させることにより温度上
昇させる成分ガス取出路とを備え、上記熱交換器を、そ
の外周部にデキシターペーパーを巻回した状態で、第１
の真空箱に収容するとともに、上記精留塔を、その外周
部にデキシターペーパーを巻回した状態で、第２の真空
箱に収容したという構成をとる。
【０００６】すなわち、本発明の空気分離装置では、こ
れを構成する熱交換器と精留塔をそれぞれ別の真空箱に
収容しているため、トレーラー等に積載する場合に、熱
交換器を収容した第１の真空箱と精留塔を収容した第２
の真空箱とに分解して積載することができる。したがっ
て、両真空箱をトレーラー等の積載面に効率よく配置す
ることで、余分に積載スペースを生み出すことができ、
従来使用していた（熱交換器６，精留塔８，これらを連
結するパイプ７，９，１６等を収容した）真空保冷箱１
９であると、その外径が略４ｍ以上になってトレーラー
等に積載できない大容量のものでも、本発明では、トレ
ーラー等に積載することができる。しかも、熱交換器の
外周部および精留塔の外周部にデキシターペーパーを巻
回することにより断熱しているため、従来使用していた
断熱用のパーライトを真空箱に充填する必要がなくな
り、その分熱交換器，精留塔の周囲のスペースを狭くす
ることができ、真空箱を小さくすることができる。これ
により、３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の窒素ガス発生量
を有する大容量の高純度窒素ガス製造装置でもトレーラ
ー等に積載して搬送することができるようになる。
れを構成する熱交換器と精留塔をそれぞれ別の真空箱に
収容しているため、トレーラー等に積載する場合に、熱
交換器を収容した第１の真空箱と精留塔を収容した第２
の真空箱とに分解して積載することができる。したがっ
て、両真空箱をトレーラー等の積載面に効率よく配置す
ることで、余分に積載スペースを生み出すことができ、
従来使用していた（熱交換器６，精留塔８，これらを連
結するパイプ７，９，１６等を収容した）真空保冷箱１
９であると、その外径が略４ｍ以上になってトレーラー
等に積載できない大容量のものでも、本発明では、トレ
ーラー等に積載することができる。しかも、熱交換器の
外周部および精留塔の外周部にデキシターペーパーを巻
回することにより断熱しているため、従来使用していた
断熱用のパーライトを真空箱に充填する必要がなくな
り、その分熱交換器，精留塔の周囲のスペースを狭くす
ることができ、真空箱を小さくすることができる。これ
により、３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の窒素ガス発生量
を有する大容量の高純度窒素ガス製造装置でもトレーラ
ー等に積載して搬送することができるようになる。
【０００７】また、本発明において、上記導入路と成分
ガス取出路が１つの真空断熱配管内に収容され、上記熱
交換器と精留塔に着脱自在に取り付けられている場合に
は、導入路と成分ガス取出路等のパイプ類もトレーラー
等にコンパクトに積載することができ、さらに大容量の
空気分離装置を搬送することができるようになる。ま
た、上記精留塔に溜まる廃棄ガスを取り出して上記熱交
換器に送る廃棄ガス導出路を備え、上記導入路と成分ガ
ス取出路と廃棄ガス導出路が１つの真空断熱配管内に収
容され、上記熱交換器と精留塔に着脱自在に取り付けら
れている場合には、上記導入路，成分ガス取出路，廃棄
ガス導出路等のパイプ類もトレーラー等にコンパクトに
積載することができ、さらに大容量の空気分離装置を搬
送することができるようになる。
ガス取出路が１つの真空断熱配管内に収容され、上記熱
交換器と精留塔に着脱自在に取り付けられている場合に
は、導入路と成分ガス取出路等のパイプ類もトレーラー
等にコンパクトに積載することができ、さらに大容量の
空気分離装置を搬送することができるようになる。ま
た、上記精留塔に溜まる廃棄ガスを取り出して上記熱交
換器に送る廃棄ガス導出路を備え、上記導入路と成分ガ
ス取出路と廃棄ガス導出路が１つの真空断熱配管内に収
容され、上記熱交換器と精留塔に着脱自在に取り付けら
れている場合には、上記導入路，成分ガス取出路，廃棄
ガス導出路等のパイプ類もトレーラー等にコンパクトに
積載することができ、さらに大容量の空気分離装置を搬
送することができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面にもとづいて詳しく説明する。
面にもとづいて詳しく説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施の形態を示してい
る。この実施の形態では、空気圧縮機１，ドレン分離器
２，フロン冷却器３，２個１組の吸着塔４，熱交換器
６，棚段式の精留塔８等は、図８に示す高純度窒素ガス
製造装置と同様であり、同様の部分には同じ符号を付し
ている。ただし、この実施の形態では、熱交換器６，精
留塔８がそれぞれ別々の真空箱２０，２１に収容されて
おり、熱交換器６，精留塔８を連結するパイプ７ｃ，９
ｃ，１６ｃが真空断熱配管２２に収容されている。より
詳しく説明すると、上記熱交換器６が第１真空箱２０に
収容され、精留塔８が第２真空箱２１に収容されてい
る。両真空箱２０，２１はそれぞれ、図２に示すよう
に、ケーシング２０ａ，２１ａと脚部２０ｂ，２１ｂか
らなり、これら両脚２０ｂ，２１ｂの長さは、両真空箱
２０，２１を半導体工場の敷地等に設置した場合に、熱
交換器６および精留塔８が正規の組付け高さになるよう
に設定されている。また、図３に示すように、熱交換器
６および精留塔８の外周部には、それぞれ断熱用として
デキシターペーパー２３が５〜１０層巻回されている。
図３において、２４は両真空箱２０，２１の（上下２分
割タイプの）ケーシング２０ａ，２１ａに取り付けた支
受部材である。この支受部材２４は円環状に形成されて
おり、その外周部２４ａが上下２分割のケーシング２０
ａ，２１ａの継ぎ目に取り付けられており、その内側の
円筒部分２４ｂで熱交換器６もしくは精留塔８の外周面
を固定，支受している。
る。この実施の形態では、空気圧縮機１，ドレン分離器
２，フロン冷却器３，２個１組の吸着塔４，熱交換器
６，棚段式の精留塔８等は、図８に示す高純度窒素ガス
製造装置と同様であり、同様の部分には同じ符号を付し
ている。ただし、この実施の形態では、熱交換器６，精
留塔８がそれぞれ別々の真空箱２０，２１に収容されて
おり、熱交換器６，精留塔８を連結するパイプ７ｃ，９
ｃ，１６ｃが真空断熱配管２２に収容されている。より
詳しく説明すると、上記熱交換器６が第１真空箱２０に
収容され、精留塔８が第２真空箱２１に収容されてい
る。両真空箱２０，２１はそれぞれ、図２に示すよう
に、ケーシング２０ａ，２１ａと脚部２０ｂ，２１ｂか
らなり、これら両脚２０ｂ，２１ｂの長さは、両真空箱
２０，２１を半導体工場の敷地等に設置した場合に、熱
交換器６および精留塔８が正規の組付け高さになるよう
に設定されている。また、図３に示すように、熱交換器
６および精留塔８の外周部には、それぞれ断熱用として
デキシターペーパー２３が５〜１０層巻回されている。
図３において、２４は両真空箱２０，２１の（上下２分
割タイプの）ケーシング２０ａ，２１ａに取り付けた支
受部材である。この支受部材２４は円環状に形成されて
おり、その外周部２４ａが上下２分割のケーシング２０
ａ，２１ａの継ぎ目に取り付けられており、その内側の
円筒部分２４ｂで熱交換器６もしくは精留塔８の外周面
を固定，支受している。
【００１０】また、導入パイプ７が熱交換器６側の第１
連結用導入パイプ７ａと、精留塔８側の第２連結用導入
パイプ７ｂと、これらを連結する中央導入パイプ７ｃと
で構成され、製品窒素ガス取出パイプ９が熱交換器６側
の第１連結用取出パイプ９ａと、精留塔８側の第２連結
用取出パイプ９ｂと、これらを連結する中央取出パイプ
９ｃとで構成され、廃棄ガス導出パイプ１６が熱交換器
６側の第１連結用導出パイプ１６ａと、精留塔８側の第
２連結用導出パイプ１６ｂと、これらを連結する中央導
出パイプ１６ｃとで構成されている。そして、上記第１
連結用導入パイプ７ａ，第１連結用取出パイプ９ａ，第
１連結用導出パイプ１６ａの先端部がそれぞれ近接した
位置で第１真空箱２０のケーシング２０ａの下面に気密
状に取り付けられており、上記第２連結用導入パイプ７
ｂ，第２連結用取出パイプ９ｂ，第２連結用導出パイプ
１６ｂの先端部がそれぞれ近接した位置で第２真空箱２
１のケーシング２１ａの下面に気密状に取り付けられて
いる。また、上記中央導入パイプ７ｃ，中央取出パイプ
９ｃ，中央導出パイプ１６ｃがＬ字状に折り曲げられた
真空断熱配管２２に並列状に配設されており、各パイプ
７ｃ，９ｃ，１６ｃの両端部が真空断熱配管２２のケー
シング２２ａの両端部の上面に気密状に取り付けられて
いる。一方、第１真空室２０のケーシング２０ａの上面
には、供給パイプ５，メインパイプ１０，第１放出パイ
プ１７の熱交換器６側の連結用パイプ５ａ，１０ａ，１
７ａの先端部が気密状に取り付けられており、第２真空
室２１のケーシング２１ａの上面，右側面には、導入パ
イプ１５，第２放出パイプ１８の精留塔８側の連結用パ
イプ１５ａ，１８ａおよび送給パイプ１４の両端の連結
用パイプ１４ｂ，１４ｃの先端部が気密状に取り付けら
れている。
連結用導入パイプ７ａと、精留塔８側の第２連結用導入
パイプ７ｂと、これらを連結する中央導入パイプ７ｃと
で構成され、製品窒素ガス取出パイプ９が熱交換器６側
の第１連結用取出パイプ９ａと、精留塔８側の第２連結
用取出パイプ９ｂと、これらを連結する中央取出パイプ
９ｃとで構成され、廃棄ガス導出パイプ１６が熱交換器
６側の第１連結用導出パイプ１６ａと、精留塔８側の第
２連結用導出パイプ１６ｂと、これらを連結する中央導
出パイプ１６ｃとで構成されている。そして、上記第１
連結用導入パイプ７ａ，第１連結用取出パイプ９ａ，第
１連結用導出パイプ１６ａの先端部がそれぞれ近接した
位置で第１真空箱２０のケーシング２０ａの下面に気密
状に取り付けられており、上記第２連結用導入パイプ７
ｂ，第２連結用取出パイプ９ｂ，第２連結用導出パイプ
１６ｂの先端部がそれぞれ近接した位置で第２真空箱２
１のケーシング２１ａの下面に気密状に取り付けられて
いる。また、上記中央導入パイプ７ｃ，中央取出パイプ
９ｃ，中央導出パイプ１６ｃがＬ字状に折り曲げられた
真空断熱配管２２に並列状に配設されており、各パイプ
７ｃ，９ｃ，１６ｃの両端部が真空断熱配管２２のケー
シング２２ａの両端部の上面に気密状に取り付けられて
いる。一方、第１真空室２０のケーシング２０ａの上面
には、供給パイプ５，メインパイプ１０，第１放出パイ
プ１７の熱交換器６側の連結用パイプ５ａ，１０ａ，１
７ａの先端部が気密状に取り付けられており、第２真空
室２１のケーシング２１ａの上面，右側面には、導入パ
イプ１５，第２放出パイプ１８の精留塔８側の連結用パ
イプ１５ａ，１８ａおよび送給パイプ１４の両端の連結
用パイプ１４ｂ，１４ｃの先端部が気密状に取り付けら
れている。
【００１１】上記各パイプ５ａ，７ａ〜７ｃ，９ａ〜９
ｃ，１０ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５ａ，１６ａ〜１６
ｃ，１７ａ，１８ａは真空二重管で構成されており、こ
れら各パイプ５ａ，７ａ〜７ｃ，９ａ〜９ｃ，１０ａ，
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１６ａ〜１６ｃ，１７ａ，１
８ａの各端部の連結はバイオネット継手により行われて
いる。すなわち、図４〜図６に示すように、一方の真空
二重管、例えば第１連結用導入パイプ７ａの閉塞端部
を、外管３０を細径にすることによりおす形部３１に
し、その細径外管３０の根元部から継手部３２を立ち上
がらせるとともに、おす形部３１の外管３０の先端円周
方向に段部３３を設け、その段部３３に断面コ字状のリ
ング状弾性パッキン３４を、コ字状の開放部を下方に
（図面では、右方に）向けて周設している。また、他方
の真空二重管、例えば中央導入パイプ７ｃの閉塞端部
を、内管３５を太径にすることによりめす形部３６に
し、その太径内管３５の入口部から継手部３７を立ち上
がらせるとともに、めす形部３６の内管３５の内奥角部
を先すぼまり状のテーパー面３８にしている。そして、
上記おす形部３１をめす形部３６内に嵌挿し、継手部３
２，３７同士をＯリング３９を介して当接させるととも
に、めす形部３６のテーパー面３８でリング状弾性パッ
キン３４のコ字状の上辺先端を押圧させ、おす形部３１
の外管３０とめす形部３６の内管３５との間の隙間４０
内を気密状態にし、その状態で継手部３２，３７を締付
け具（図示せず）で締付け、両導入パイプ７ａ，７ｃ
を、継手部３２，３７における当接部の当接により軸方
向に固定している。４１はリング状弾性パッキン３４の
固定ねじ，４２は一方の真空二重管、例えば第１連結用
導入パイプ７ａの内管、４３は他方の真空二重管、例え
ば中央連結用導入パイプ７ｃの外管である。このような
バイオネット継手では、おす形部３１の段部３３に周設
したリング状弾性パッキン３４のコ字状の開口が輸送超
低温流体の圧力で開き、コ字状の上辺先端がテーパー面
３８に当接してシール状態を確保している。このため、
上記バイオネット継手により、外部からの熱侵入を有効
に遮断しながら両真空二重管を接合することができる。
ｃ，１０ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５ａ，１６ａ〜１６
ｃ，１７ａ，１８ａは真空二重管で構成されており、こ
れら各パイプ５ａ，７ａ〜７ｃ，９ａ〜９ｃ，１０ａ，
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１６ａ〜１６ｃ，１７ａ，１
８ａの各端部の連結はバイオネット継手により行われて
いる。すなわち、図４〜図６に示すように、一方の真空
二重管、例えば第１連結用導入パイプ７ａの閉塞端部
を、外管３０を細径にすることによりおす形部３１に
し、その細径外管３０の根元部から継手部３２を立ち上
がらせるとともに、おす形部３１の外管３０の先端円周
方向に段部３３を設け、その段部３３に断面コ字状のリ
ング状弾性パッキン３４を、コ字状の開放部を下方に
（図面では、右方に）向けて周設している。また、他方
の真空二重管、例えば中央導入パイプ７ｃの閉塞端部
を、内管３５を太径にすることによりめす形部３６に
し、その太径内管３５の入口部から継手部３７を立ち上
がらせるとともに、めす形部３６の内管３５の内奥角部
を先すぼまり状のテーパー面３８にしている。そして、
上記おす形部３１をめす形部３６内に嵌挿し、継手部３
２，３７同士をＯリング３９を介して当接させるととも
に、めす形部３６のテーパー面３８でリング状弾性パッ
キン３４のコ字状の上辺先端を押圧させ、おす形部３１
の外管３０とめす形部３６の内管３５との間の隙間４０
内を気密状態にし、その状態で継手部３２，３７を締付
け具（図示せず）で締付け、両導入パイプ７ａ，７ｃ
を、継手部３２，３７における当接部の当接により軸方
向に固定している。４１はリング状弾性パッキン３４の
固定ねじ，４２は一方の真空二重管、例えば第１連結用
導入パイプ７ａの内管、４３は他方の真空二重管、例え
ば中央連結用導入パイプ７ｃの外管である。このような
バイオネット継手では、おす形部３１の段部３３に周設
したリング状弾性パッキン３４のコ字状の開口が輸送超
低温流体の圧力で開き、コ字状の上辺先端がテーパー面
３８に当接してシール状態を確保している。このため、
上記バイオネット継手により、外部からの熱侵入を有効
に遮断しながら両真空二重管を接合することができる。
【００１２】上記のように、この実施の形態では、熱交
換器６と精留塔８をそれぞれ別の真空箱２０，２１に収
容し、パイプ７ｃ，９ｃ，１６ｃを真空断熱配管２２に
収容しているため、トレーラー等に積載する場合に、こ
れら両真空箱２０，２１，真空断熱配管２２をトレーラ
ー等の積載面に効率よく配置することで、大容量の高純
度窒素ガス製造装置を積載することができるようにな
る。しかも、熱交換器６の外周部および精留塔８の外周
部にデキシターペーパー２３を巻回することにより断熱
しているため、両真空箱２０，２１を小さくすることが
できる。これにより、３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の窒
素ガス発生量を有する大容量の高純度窒素ガス製造装置
でもトレーラー等で搬送することができるようになる。
換器６と精留塔８をそれぞれ別の真空箱２０，２１に収
容し、パイプ７ｃ，９ｃ，１６ｃを真空断熱配管２２に
収容しているため、トレーラー等に積載する場合に、こ
れら両真空箱２０，２１，真空断熱配管２２をトレーラ
ー等の積載面に効率よく配置することで、大容量の高純
度窒素ガス製造装置を積載することができるようにな
る。しかも、熱交換器６の外周部および精留塔８の外周
部にデキシターペーパー２３を巻回することにより断熱
しているため、両真空箱２０，２１を小さくすることが
できる。これにより、３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の窒
素ガス発生量を有する大容量の高純度窒素ガス製造装置
でもトレーラー等で搬送することができるようになる。
【００１３】図７は本発明の他の実施の形態を示す空気
分離装置の構成図である。図において、１は空気圧縮
機、２はドレン分離器、３はフロン分離器、４は２個１
組の吸着塔である。６は熱交換器であり、上記吸着塔４
により水分および炭酸ガスが吸着除去された圧縮空気が
送り込まれ、熱交換作用により超低温に冷却される。８
は棚段式の精留塔であり、４５はその下部塔、４６はそ
の上部塔である。上記下部塔４５は、熱交換器６により
超低温に冷却された圧縮空気をさらに冷却し、その一部
を液化し液体空気１１として底部に溜め、窒素（微量の
Ｈｅ等を含む）のみを気体状態で上部に保持するように
なっている。上記上部塔４６は、内部に凝縮器１２ａが
配設されている。この凝縮器１２ａに、下部塔４５の上
部に溜まる窒素ガス（微量のＨｅガス等を含む）の一部
がパイプ１３ａを介して送入され、Ｈｅガスより沸点の
高い窒素ガスが液化し、パイプ１３ｂを経て下部塔４５
の液体窒素溜め４５ａに送入され、沸点の低いＨｅガス
は気体のまま第２放出パイプ１８から大気中に放出する
ようになっている。上記上部塔４６内は下部塔４５内よ
りも減圧状態になっており、下部塔４５の底部の貯留液
体空気（Ｎ2 ：５０〜７０％，Ｏ2 ：３０〜５０％）１
１が膨張弁１４ａ付き送給パイプ１４を経て中央部に送
り込まれ、その低沸点成分である窒素分を気化させ、上
部塔４６の底部には液体酸素４７を溜めるようになって
いる。４８は上部塔４６に溜まった窒素分（純度がそれ
ほど高くない）を廃窒素ガスとして取り出す廃窒素ガス
導出パイプで、上記廃窒素ガスを熱交換器６に案内しそ
の冷熱により原料空気を超低温に冷却し、第１放出パイ
プ１７を介して大気中に放出する。４９は上部塔４６の
底部に溜まる液体酸素４７の気化ガスを取り出す気体酸
素取出パイプであり、液体酸素４７（純度９９．５％）
の液面のやや上方から気体酸素を取り出して上記熱交換
器６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、製品酸素ガス取出用メインパイプ５０
に送り込む作用をする。上記廃窒素ガス導出パイプ４８
は、熱交換器６側の第１連結用導出パイプ４８ａと、精
留塔８側の第２連結用導出パイプ４８ｂと、これらを連
結する中央導出パイプ４８ｃとで構成され、気体酸素取
出パイプ４９は、熱交換器６側の第１連結用取出パイプ
４９ａと、精留塔８側の第２連結用取出パイプ４９ｂ
と、これらを連結する中央取出パイプ４９ｃとで構成さ
れている。図において、５０ａは製品酸素ガス取出用メ
インパイプ５０の熱交換器６側の連結用パイプである。
この実施の形態でも、図１に示す高純度窒素ガス製造装
置と同様に、熱交換器６，精留塔８がそれぞれ別々の真
空箱２０，２１に収容されており、熱交換器６，精留塔
８を連結するパイプ７ｃ，９ｃ，４８ｃ，４９ｃが真空
断熱配管２２に収容されている。それ以外の部分は、図
１に示す高純度窒素ガス製造装置と同様であり、同様の
部分には同じ符号を付している。
分離装置の構成図である。図において、１は空気圧縮
機、２はドレン分離器、３はフロン分離器、４は２個１
組の吸着塔である。６は熱交換器であり、上記吸着塔４
により水分および炭酸ガスが吸着除去された圧縮空気が
送り込まれ、熱交換作用により超低温に冷却される。８
は棚段式の精留塔であり、４５はその下部塔、４６はそ
の上部塔である。上記下部塔４５は、熱交換器６により
超低温に冷却された圧縮空気をさらに冷却し、その一部
を液化し液体空気１１として底部に溜め、窒素（微量の
Ｈｅ等を含む）のみを気体状態で上部に保持するように
なっている。上記上部塔４６は、内部に凝縮器１２ａが
配設されている。この凝縮器１２ａに、下部塔４５の上
部に溜まる窒素ガス（微量のＨｅガス等を含む）の一部
がパイプ１３ａを介して送入され、Ｈｅガスより沸点の
高い窒素ガスが液化し、パイプ１３ｂを経て下部塔４５
の液体窒素溜め４５ａに送入され、沸点の低いＨｅガス
は気体のまま第２放出パイプ１８から大気中に放出する
ようになっている。上記上部塔４６内は下部塔４５内よ
りも減圧状態になっており、下部塔４５の底部の貯留液
体空気（Ｎ2 ：５０〜７０％，Ｏ2 ：３０〜５０％）１
１が膨張弁１４ａ付き送給パイプ１４を経て中央部に送
り込まれ、その低沸点成分である窒素分を気化させ、上
部塔４６の底部には液体酸素４７を溜めるようになって
いる。４８は上部塔４６に溜まった窒素分（純度がそれ
ほど高くない）を廃窒素ガスとして取り出す廃窒素ガス
導出パイプで、上記廃窒素ガスを熱交換器６に案内しそ
の冷熱により原料空気を超低温に冷却し、第１放出パイ
プ１７を介して大気中に放出する。４９は上部塔４６の
底部に溜まる液体酸素４７の気化ガスを取り出す気体酸
素取出パイプであり、液体酸素４７（純度９９．５％）
の液面のやや上方から気体酸素を取り出して上記熱交換
器６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、製品酸素ガス取出用メインパイプ５０
に送り込む作用をする。上記廃窒素ガス導出パイプ４８
は、熱交換器６側の第１連結用導出パイプ４８ａと、精
留塔８側の第２連結用導出パイプ４８ｂと、これらを連
結する中央導出パイプ４８ｃとで構成され、気体酸素取
出パイプ４９は、熱交換器６側の第１連結用取出パイプ
４９ａと、精留塔８側の第２連結用取出パイプ４９ｂ
と、これらを連結する中央取出パイプ４９ｃとで構成さ
れている。図において、５０ａは製品酸素ガス取出用メ
インパイプ５０の熱交換器６側の連結用パイプである。
この実施の形態でも、図１に示す高純度窒素ガス製造装
置と同様に、熱交換器６，精留塔８がそれぞれ別々の真
空箱２０，２１に収容されており、熱交換器６，精留塔
８を連結するパイプ７ｃ，９ｃ，４８ｃ，４９ｃが真空
断熱配管２２に収容されている。それ以外の部分は、図
１に示す高純度窒素ガス製造装置と同様であり、同様の
部分には同じ符号を付している。
【００１４】上記のように、この実施の形態でも、熱交
換器６と精留塔８をそれぞれ別の真空箱２０，２１に収
容し、パイプ７ｃ，９ｃ，４８ｃ，４９ｃを真空断熱配
管２２に収容しているため、トレーラー等に積載する場
合に、これら両真空箱２０，２１，真空断熱配管２２を
トレーラー等の積載面に効率よく配置することで、大容
量の高純度窒素ガス製造装置を積載することができるよ
うになる。しかも、熱交換器６の外周部および精留塔８
の外周部にデキシターペーパー２３を巻回することによ
り断熱しているため、両真空箱２０，２１を小さくする
ことができ、３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の窒素ガス発
生量を有する大容量の高純度窒素ガス製造装置でもトレ
ーラー等で搬送することができるようになる。
換器６と精留塔８をそれぞれ別の真空箱２０，２１に収
容し、パイプ７ｃ，９ｃ，４８ｃ，４９ｃを真空断熱配
管２２に収容しているため、トレーラー等に積載する場
合に、これら両真空箱２０，２１，真空断熱配管２２を
トレーラー等の積載面に効率よく配置することで、大容
量の高純度窒素ガス製造装置を積載することができるよ
うになる。しかも、熱交換器６の外周部および精留塔８
の外周部にデキシターペーパー２３を巻回することによ
り断熱しているため、両真空箱２０，２１を小さくする
ことができ、３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の窒素ガス発
生量を有する大容量の高純度窒素ガス製造装置でもトレ
ーラー等で搬送することができるようになる。
【００１５】図８は本発明のさらに他の実施の形態を示
す高純度窒素ガス製造装置の構成図である。図におい
て、１は空気圧縮機、２はドレン分離器、３はフロン分
離器、４は２個１組の吸着塔である。６は熱交換器であ
り、上記吸着塔４により水分および炭酸ガスが吸着除去
された圧縮空気が送り込まれ、熱交換作用により超低温
に冷却される。８は棚段式の精留塔であり、塔頂に分縮
器５０を備えている。この分縮器５０は、その内部が上
部仕切板５１ａと下部仕切板５１ｂとによって密封構造
になっており、分縮器５０の頂部空間と精留塔８とは多
数のパイプ５２により連通している。このような分縮器
５０の内部に精留塔８の底部に溜まった液体空気を膨張
弁１４ａ付き送給パイプ１４を介して溜め、精留塔８の
上部の液体窒素溜め８ａに液体窒素貯槽（図示せず）の
液体窒素を導入パイプ１５を介して送り込み、そこから
流下させ冷却作用を発揮させるようにしている。また、
この実施の形態では、製品窒素ガス取出パイプ９の精留
塔８側の第２連結用取出パイプ９ｂが分縮器５０上方の
天井壁から延び、廃棄ガス導出パイプ１６の精留塔８側
の第２連結用導出パイプ１６ｂが分縮器５０の周壁上部
から延びている。この実施の形態でも、図１に示す高純
度窒素ガス製造装置と同様に、熱交換器６，精留塔８が
それぞれ別々の真空箱２０，２１に収容されており、熱
交換器６，精留塔８を連結するパイプ７ｃ，９ｃ，１６
ｃが真空断熱配管２２に収容されている。それ以外の部
分は、図１に示す高純度窒素ガス製造装置と同様であ
り、同様の部分には同じ符号を付している。そして、こ
の実施の形態でも、図１に示す高純度窒素ガス製造装置
と同様の効果を奏する。
す高純度窒素ガス製造装置の構成図である。図におい
て、１は空気圧縮機、２はドレン分離器、３はフロン分
離器、４は２個１組の吸着塔である。６は熱交換器であ
り、上記吸着塔４により水分および炭酸ガスが吸着除去
された圧縮空気が送り込まれ、熱交換作用により超低温
に冷却される。８は棚段式の精留塔であり、塔頂に分縮
器５０を備えている。この分縮器５０は、その内部が上
部仕切板５１ａと下部仕切板５１ｂとによって密封構造
になっており、分縮器５０の頂部空間と精留塔８とは多
数のパイプ５２により連通している。このような分縮器
５０の内部に精留塔８の底部に溜まった液体空気を膨張
弁１４ａ付き送給パイプ１４を介して溜め、精留塔８の
上部の液体窒素溜め８ａに液体窒素貯槽（図示せず）の
液体窒素を導入パイプ１５を介して送り込み、そこから
流下させ冷却作用を発揮させるようにしている。また、
この実施の形態では、製品窒素ガス取出パイプ９の精留
塔８側の第２連結用取出パイプ９ｂが分縮器５０上方の
天井壁から延び、廃棄ガス導出パイプ１６の精留塔８側
の第２連結用導出パイプ１６ｂが分縮器５０の周壁上部
から延びている。この実施の形態でも、図１に示す高純
度窒素ガス製造装置と同様に、熱交換器６，精留塔８が
それぞれ別々の真空箱２０，２１に収容されており、熱
交換器６，精留塔８を連結するパイプ７ｃ，９ｃ，１６
ｃが真空断熱配管２２に収容されている。それ以外の部
分は、図１に示す高純度窒素ガス製造装置と同様であ
り、同様の部分には同じ符号を付している。そして、こ
の実施の形態でも、図１に示す高純度窒素ガス製造装置
と同様の効果を奏する。
【００１６】なお、上記の両実施の形態では、精留塔８
が１つの塔で構成されているが、精留塔８が上部精留塔
と下部精留塔の２つの塔で構成されていてもよい。
が１つの塔で構成されているが、精留塔８が上部精留塔
と下部精留塔の２つの塔で構成されていてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明の空気分離装置に
よれば、これを構成する熱交換器と精留塔をそれぞれ別
の真空箱に収容しているため、トレーラー等に積載する
場合に、熱交換器を収容した第１の真空箱と精留塔を収
容した第２の真空箱とに分解して積載することができ
る。したがって、両真空箱をトレーラー等の積載面に効
率よく配置することで、余分に積載スペースを生み出す
ことができ、従来使用していた（熱交換器６，精留塔
８，これらを連結するパイプ７，９，１６等を収容し
た）真空保冷箱１９であると、その外径が略４ｍ以上に
なってトレーラー等に積載できない大容量のものでも、
本発明では、トレーラー等に積載することができる。し
かも、熱交換器の外周部および精留塔の外周部にデキシ
ターペーパーを巻回することにより断熱しているため、
従来使用していた断熱用のパーライトを真空箱に充填す
る必要がなくなり、その分熱交換器，精留塔の周囲のス
ペースを狭くすることができ、真空箱を小さくすること
ができる。これにより、３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の
窒素ガス発生量を有する大容量の高純度窒素ガス製造装
置でもトレーラー等に積載して搬送することができるよ
うになる。なお、本発明において、上記導入路と成分ガ
ス取出路が１つの真空断熱配管内に収容され、上記熱交
換器と精留塔に着脱自在に取り付けられている場合に
は、導入路と成分ガス取出路等のパイプ類もトレーラー
等にコンパクトに積載することができ、さらに大容量の
空気分離装置を搬送することができるようになる。ま
た、上記精留塔に溜まる廃棄ガスを取り出して上記熱交
換器に送る廃棄ガス導出路を備え、上記導入路と成分ガ
ス取出路と廃棄ガス導出路が１つの真空断熱配管内に収
容され、上記熱交換器と精留塔に着脱自在に取り付けら
れている場合には、上記導入路，成分ガス取出路，廃棄
ガス導出路等のパイプ類もトレーラー等にコンパクトに
積載することができ、さらに大容量の空気分離装置を搬
送することができる。
よれば、これを構成する熱交換器と精留塔をそれぞれ別
の真空箱に収容しているため、トレーラー等に積載する
場合に、熱交換器を収容した第１の真空箱と精留塔を収
容した第２の真空箱とに分解して積載することができ
る。したがって、両真空箱をトレーラー等の積載面に効
率よく配置することで、余分に積載スペースを生み出す
ことができ、従来使用していた（熱交換器６，精留塔
８，これらを連結するパイプ７，９，１６等を収容し
た）真空保冷箱１９であると、その外径が略４ｍ以上に
なってトレーラー等に積載できない大容量のものでも、
本発明では、トレーラー等に積載することができる。し
かも、熱交換器の外周部および精留塔の外周部にデキシ
ターペーパーを巻回することにより断熱しているため、
従来使用していた断熱用のパーライトを真空箱に充填す
る必要がなくなり、その分熱交換器，精留塔の周囲のス
ペースを狭くすることができ、真空箱を小さくすること
ができる。これにより、３００００ＮＭ3 ／Ｈｒ程度の
窒素ガス発生量を有する大容量の高純度窒素ガス製造装
置でもトレーラー等に積載して搬送することができるよ
うになる。なお、本発明において、上記導入路と成分ガ
ス取出路が１つの真空断熱配管内に収容され、上記熱交
換器と精留塔に着脱自在に取り付けられている場合に
は、導入路と成分ガス取出路等のパイプ類もトレーラー
等にコンパクトに積載することができ、さらに大容量の
空気分離装置を搬送することができるようになる。ま
た、上記精留塔に溜まる廃棄ガスを取り出して上記熱交
換器に送る廃棄ガス導出路を備え、上記導入路と成分ガ
ス取出路と廃棄ガス導出路が１つの真空断熱配管内に収
容され、上記熱交換器と精留塔に着脱自在に取り付けら
れている場合には、上記導入路，成分ガス取出路，廃棄
ガス導出路等のパイプ類もトレーラー等にコンパクトに
積載することができ、さらに大容量の空気分離装置を搬
送することができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す高純度窒素ガス製
造装置の構成図である。
造装置の構成図である。
【図２】両真空箱と真空断熱配管を示す説明図である。
【図３】熱交換器および精留塔の取付け状態を示す要部
の断面図である。
の断面図である。
【図４】バイオネット継手の説明図である。
【図５】上記バイオネット継手の説明図である。
【図６】上記バイオネット継手の説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す高純度窒素ガス
製造装置の構成図である。
製造装置の構成図である。
【図８】本発明のさらに他の実施の形態を示す高純度窒
素ガス製造装置の構成図である。
素ガス製造装置の構成図である。
【図９】従来例を示す高純度窒素ガス製造装置の構成図
である。
である。
【図１０】真空保冷箱の説明図である。
１ 空気圧縮機 ４ 吸着塔 ６ 熱交換器 ８ 精留塔 ２０，２１ 真空箱
Claims (3)
- 【請求項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って圧縮された圧縮
空気中の炭酸ガスと水とを除去する除去手段と、この除
去手段を経た圧縮空気を超低温により冷却する熱交換器
と、この熱交換器を経由し超低温に冷却された圧縮空気
を各成分の沸点差を利用し分離する精留塔と、上記熱交
換器を経由し超低温に冷却された圧縮空気を精留塔に導
入する導入路と、上記精留塔内に分離保持された成分ガ
スを取り出して上記熱交換器に案内しその内部を通る圧
縮空気と熱交換させることにより温度上昇させる成分ガ
ス取出路とを備え、上記熱交換器を、その外周部にデキ
シターペーパーを巻回した状態で、第１の真空箱に収容
するとともに、上記精留塔を、その外周部にデキシター
ペーパーを巻回した状態で、第２の真空箱に収容したこ
とを特徴とする空気分離装置。 - 【請求項２】 上記導入路と成分ガス取出路が１つの真
空断熱配管内に収容され、上記熱交換器と精留塔に着脱
自在に取り付けられている請求項１記載の空気分離装
置。 - 【請求項３】 上記精留塔に溜まる廃棄ガスを取り出し
て上記熱交換器に送る廃棄ガス導出路を備え、上記導入
路と成分ガス取出路と廃棄ガス導出路が１つの真空断熱
配管内に収容され、上記熱交換器と精留塔に着脱自在に
取り付けられている請求項１記載の空気分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26421797A JP3669665B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 空気分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26421797A JP3669665B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 空気分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11101576A true JPH11101576A (ja) | 1999-04-13 |
| JP3669665B2 JP3669665B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=17400130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26421797A Expired - Fee Related JP3669665B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 空気分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3669665B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8549878B2 (en) | 2005-06-23 | 2013-10-08 | Air Water Inc. | Method of generating nitrogen and apparatus for use in the same |
| WO2013159868A3 (de) * | 2012-04-27 | 2014-05-08 | Linde Aktiengesellschaft | Transportables paket mit einer coldbox,tieftemperatur-luftzerlegungsanlage und verfahren zum herstellen einer tieftemperatur-luftzerlegungsanlage |
| JP2018115763A (ja) * | 2016-12-23 | 2018-07-26 | ネクサン | 極低温管路用プラグイン式継手 |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP26421797A patent/JP3669665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8549878B2 (en) | 2005-06-23 | 2013-10-08 | Air Water Inc. | Method of generating nitrogen and apparatus for use in the same |
| WO2013159868A3 (de) * | 2012-04-27 | 2014-05-08 | Linde Aktiengesellschaft | Transportables paket mit einer coldbox,tieftemperatur-luftzerlegungsanlage und verfahren zum herstellen einer tieftemperatur-luftzerlegungsanlage |
| JP2018115763A (ja) * | 2016-12-23 | 2018-07-26 | ネクサン | 極低温管路用プラグイン式継手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3669665B2 (ja) | 2005-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR900005985B1 (ko) | 고순도 질소가스 제조 장치 | |
| EP0144430A4 (en) | DEVICE FOR PRODUCING HIGH PURITY NITROGEN GAS. | |
| US4732595A (en) | Oxygen gas production apparatus | |
| US20060289076A1 (en) | Method of charging low temperature liquified gas | |
| US5685169A (en) | Method and apparatus for preparing high purity hydrogen bromide | |
| KR860001329A (ko) | 고순도 질소가스 제조장치 | |
| EP0175791A4 (en) | HIGH-PURITY GAS NITROGEN PRODUCTION PLANT. | |
| JPH11101576A (ja) | 空気分離装置 | |
| TWI417495B (zh) | 氮氣產生方法及此方法所採用之裝置 | |
| JPH0633934B2 (ja) | 空気分離装置 | |
| JP3514485B2 (ja) | 高純度窒素ガス製造装置 | |
| JP3211070B2 (ja) | 高純度窒素ガス製造方法及び装置 | |
| JPH06109359A (ja) | 簡易液体窒素製造装置 | |
| US6276172B1 (en) | Process for producing ultrapure nitrogen | |
| JPH10325674A (ja) | 空気液化分離装置 | |
| JP3259099B2 (ja) | 超高純度窒素製造装置及びその起動方法 | |
| JPH07139874A (ja) | 窒素ガス製造装置 | |
| JPH0620073Y2 (ja) | 液体窒素貯蔵装置 | |
| JP3054062B2 (ja) | 精製器 | |
| JPH02157584A (ja) | 高純度窒素ガス製造装置 | |
| JPH11118350A (ja) | 空気分離方法および空気分離システム | |
| JP2716762B2 (ja) | 高純度窒素ガス製造装置 | |
| JP3539708B2 (ja) | 高純度窒素ガス製造装置 | |
| JPH08261644A (ja) | 高純度窒素ガス製造装置 | |
| JPH0882476A (ja) | 高純度窒素ガス製造装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040421 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041216 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050104 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050302 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050329 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050411 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090422 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090422 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100422 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110422 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120422 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130422 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130422 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |