JPH0543573B2 - - Google Patents
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- JPH0543573B2 JPH0543573B2 JP57208834A JP20883482A JPH0543573B2 JP H0543573 B2 JPH0543573 B2 JP H0543573B2 JP 57208834 A JP57208834 A JP 57208834A JP 20883482 A JP20883482 A JP 20883482A JP H0543573 B2 JPH0543573 B2 JP H0543573B2
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- gas
- storage tank
- dripping
- supercooling
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- F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0104—Shape cylindrical
- F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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- F17C2205/01—Mounting arrangements
- F17C2205/0153—Details of mounting arrangements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
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- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
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- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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- F17C2223/047—Localisation of the removal point in the liquid with a dip tube
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vacuum Packaging (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液体窒素の如き低沸点の低温液化ガ
スを、気化量を少くして液体状態を保持して滴下
個所に供給することを可能とした低温液化ガス滴
下装置に関するものである。
スを、気化量を少くして液体状態を保持して滴下
個所に供給することを可能とした低温液化ガス滴
下装置に関するものである。
〔従来の技術〕
近年缶入り飲料においては省資源化の観点か
ら、飲料保液用の缶類を薄肉化した軽量なアルミ
缶を使用することが行なわれている。そしてビー
ル、炭酸飲料においては、これら飲料に通常炭酸
ガスを溶解せしめていることから、缶内にこれを
充填封缶した場合、缶内圧力は炭酸ガスの圧力に
よつて保圧されていて、外圧に対して充分耐える
ことが出来、搬送等の作業による相互の接触ある
いは落下等でのわずかな外力に遭遇しても変形す
ることなく外形を保持することが出来る。
ら、飲料保液用の缶類を薄肉化した軽量なアルミ
缶を使用することが行なわれている。そしてビー
ル、炭酸飲料においては、これら飲料に通常炭酸
ガスを溶解せしめていることから、缶内にこれを
充填封缶した場合、缶内圧力は炭酸ガスの圧力に
よつて保圧されていて、外圧に対して充分耐える
ことが出来、搬送等の作業による相互の接触ある
いは落下等でのわずかな外力に遭遇しても変形す
ることなく外形を保持することが出来る。
一方、ジユースやコーヒー、果汁等の炭酸ガス
の溶解を必要としないか、あるいは炭酸ガスの溶
解が嗜好上好ましくない飲料においては、炭酸ガ
スの溶解がないので缶内圧力保持が困難で、軽
量、薄肉化したアルミ缶を使用すると、外圧や外
力に対する耐圧に乏しくわずかな力で変形するこ
ととなる。
の溶解を必要としないか、あるいは炭酸ガスの溶
解が嗜好上好ましくない飲料においては、炭酸ガ
スの溶解がないので缶内圧力保持が困難で、軽
量、薄肉化したアルミ缶を使用すると、外圧や外
力に対する耐圧に乏しくわずかな力で変形するこ
ととなる。
このため、上記飲料の酸化防止の目的も考慮し
て缶内に窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス
を封入して管内圧力を保持せしめる手段が提案さ
れているが、しかしながら不活性ガスを気体状で
缶内に供給すると、気体状であるので缶外の逸散
が激しく損失が多いばかりか、その後の缶蓋の巻
締め工程の間に一度缶内に供給した不活性ガスが
缶外に漏出して缶内圧力が不均一となり、また充
分な所定の缶内圧力の保持が困難で、不良製品が
多くなる等の不都合が生じる。
て缶内に窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス
を封入して管内圧力を保持せしめる手段が提案さ
れているが、しかしながら不活性ガスを気体状で
缶内に供給すると、気体状であるので缶外の逸散
が激しく損失が多いばかりか、その後の缶蓋の巻
締め工程の間に一度缶内に供給した不活性ガスが
缶外に漏出して缶内圧力が不均一となり、また充
分な所定の缶内圧力の保持が困難で、不良製品が
多くなる等の不都合が生じる。
このようなことにより不活性ガスを液体状で缶
内に滴下し、これらの滴下した液体状の不活性ガ
スが食品類や飲料と接触して気化する間に缶等の
口部を気密に封印する手段が提案されている。即
ち、不活性ガス、例えば窒素は、大気圧で約−
196℃で液状を保持し、またアルゴンは大気圧で
約−186℃で液状を保持している。そしてこれら
が気化すると、その容積は700〜800倍に増大す
る。それ故包袋やビン、缶内に窒素、アルゴン等
を液体状即ち液体窒素、液体アルゴンとして小敵
で滴下すれば、食品や飲料との接触によつて気化
すると、上記倍率だけ容積が増大するので、これ
によつて缶内にすでに存在していた大気が排除さ
れて窒素ガス、アルゴンガスに充分に置換され
る。その間に包袋やビン、缶の口部を気密に封印
する。このようにすることによつて上記した気体
状で不活性ガスを供給する際に生ずる不都合が極
めて効果的に解決し得る。
内に滴下し、これらの滴下した液体状の不活性ガ
スが食品類や飲料と接触して気化する間に缶等の
口部を気密に封印する手段が提案されている。即
ち、不活性ガス、例えば窒素は、大気圧で約−
196℃で液状を保持し、またアルゴンは大気圧で
約−186℃で液状を保持している。そしてこれら
が気化すると、その容積は700〜800倍に増大す
る。それ故包袋やビン、缶内に窒素、アルゴン等
を液体状即ち液体窒素、液体アルゴンとして小敵
で滴下すれば、食品や飲料との接触によつて気化
すると、上記倍率だけ容積が増大するので、これ
によつて缶内にすでに存在していた大気が排除さ
れて窒素ガス、アルゴンガスに充分に置換され
る。その間に包袋やビン、缶の口部を気密に封印
する。このようにすることによつて上記した気体
状で不活性ガスを供給する際に生ずる不都合が極
めて効果的に解決し得る。
その一例として、特開昭56−109996号公報に、
液体窒素ガス滴下装置が開示されている。
液体窒素ガス滴下装置が開示されている。
この液体窒素滴下装置は、真空断熱層にて断熱
された断熱用液体窒素貯槽内に、滴下用液体窒素
を貯蔵する注入滴下槽を配設し、前記断熱用液体
窒素貯槽に断熱用液体窒素を供給するための液体
窒素源を連通し、前記注入滴下液槽に、滴下用液
体窒素を供給するための液体窒素源を連通すると
ともに、加圧用の窒素ガス源を連通し、前記注入
滴下液槽の底部に滴下ノズル弁を備え、前記断熱
用液体窒素貯槽の底部に、滴下ノズル弁を囲繞す
るガス室を設け、該ガス室に前記断熱用液体窒素
貯槽上部の気化した窒素ガスをシールガスとして
供給する配管を、該断熱用液体窒素貯槽内を通過
するよう配設し、常に定量の小滴が滴下されるよ
うに工夫している。
された断熱用液体窒素貯槽内に、滴下用液体窒素
を貯蔵する注入滴下槽を配設し、前記断熱用液体
窒素貯槽に断熱用液体窒素を供給するための液体
窒素源を連通し、前記注入滴下液槽に、滴下用液
体窒素を供給するための液体窒素源を連通すると
ともに、加圧用の窒素ガス源を連通し、前記注入
滴下液槽の底部に滴下ノズル弁を備え、前記断熱
用液体窒素貯槽の底部に、滴下ノズル弁を囲繞す
るガス室を設け、該ガス室に前記断熱用液体窒素
貯槽上部の気化した窒素ガスをシールガスとして
供給する配管を、該断熱用液体窒素貯槽内を通過
するよう配設し、常に定量の小滴が滴下されるよ
うに工夫している。
しかしながら、この液体窒素滴下装置は、前記
注入滴下液槽内の滴下用液体窒素が、断熱用液体
窒素貯槽の外部からの熱侵入を防ぐための液体窒
素にて断熱されているので、単に常態の液体窒素
の沸点を保持しているから、液体状で缶内に滴下
しても、大気と接触して液体窒素の一部が気化す
る虞があり、未だ不充分であること、また滴下ノ
ズル弁を囲繞するガス室に、前記断熱用液体窒素
貯槽上部の気化窒素ガスをシールガスとして供給
して、滴下ノズル弁を大気の接触から遮断し、滴
下ノズル弁の凍結を防止するとともに、液体窒素
の滴下に際して滴下ノズル弁を大気よりの侵入熱
を極力防止して気化するのを最小限に保持してい
るが、このシールガスは、滴下ノズル弁から滴下
する液体窒素と略同温であり、液体窒素が缶内に
滴下注入されるまでに大気よりの侵入熱により一
部気化されて、定量の小滴が形成されず定量の充
填が困難であつた。
注入滴下液槽内の滴下用液体窒素が、断熱用液体
窒素貯槽の外部からの熱侵入を防ぐための液体窒
素にて断熱されているので、単に常態の液体窒素
の沸点を保持しているから、液体状で缶内に滴下
しても、大気と接触して液体窒素の一部が気化す
る虞があり、未だ不充分であること、また滴下ノ
ズル弁を囲繞するガス室に、前記断熱用液体窒素
貯槽上部の気化窒素ガスをシールガスとして供給
して、滴下ノズル弁を大気の接触から遮断し、滴
下ノズル弁の凍結を防止するとともに、液体窒素
の滴下に際して滴下ノズル弁を大気よりの侵入熱
を極力防止して気化するのを最小限に保持してい
るが、このシールガスは、滴下ノズル弁から滴下
する液体窒素と略同温であり、液体窒素が缶内に
滴下注入されるまでに大気よりの侵入熱により一
部気化されて、定量の小滴が形成されず定量の充
填が困難であつた。
このため特に缶入ジユース類では巻締め封止後
の缶内圧力が不揃いとなり、不良品を発生せしめ
る原因となつていた。このようなことより、缶ジ
ユース等炭酸ガス非溶解飲料を充填保存するため
に薄肉軽量なアルミ缶を使用することが出来ず、
強度のある鋼板製の缶を使用しているのが現状で
あつた。
の缶内圧力が不揃いとなり、不良品を発生せしめ
る原因となつていた。このようなことより、缶ジ
ユース等炭酸ガス非溶解飲料を充填保存するため
に薄肉軽量なアルミ缶を使用することが出来ず、
強度のある鋼板製の缶を使用しているのが現状で
あつた。
本発明は上述の如き現状に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、包袋、ビン、缶等
に不活性ガスとして充填するに際して液体窒素、
液体アルゴン等の低温液化ガスを小滴として、気
化蒸発を極めて少くして缶内に滴下せしめること
を可能として、常に定量を充填し得るようにし、
缶内圧力を所定圧力に常に保持し、この結果、
薄、軽量なアルミ缶の使用を可能とした低温液化
ガス滴下装置を提供するものである。
で、その目的とするところは、包袋、ビン、缶等
に不活性ガスとして充填するに際して液体窒素、
液体アルゴン等の低温液化ガスを小滴として、気
化蒸発を極めて少くして缶内に滴下せしめること
を可能として、常に定量を充填し得るようにし、
缶内圧力を所定圧力に常に保持し、この結果、
薄、軽量なアルミ缶の使用を可能とした低温液化
ガス滴下装置を提供するものである。
本発明は、上記目的を達成するため、低温液化
ガス送給管により低温液化ガス貯槽と気液分離器
とを連通し、該気液分離器からの低温液化ガス導
出管を二分し、その一方の分岐管を断熱された過
冷却用液体貯槽内に断熱層を気密に貫通して端部
を閉口して配設するとともに、他方の分岐管を前
記過冷却用液体貯槽の断熱層を気密に貫通して、
該過冷却用液体層内に設けた注入滴下液槽に螺旋
状に巻かれた熱交換管の下端の入口端に連通し、
該熱交換管の出口端を前記注入滴下液槽の上部よ
り該注入滴下液槽内に開口して配設し、前記注入
滴下液槽底部を、前記過冷却用液体貯槽の底外部
に配設した滴下ノズル弁に連通し、前記気液分離
器の分離気化ガス及び前記過冷却用液体貯槽内を
通して注入滴下液槽の気化ガスを、前記滴下ノズ
ル弁にシールガスとして供給するよう配管し、前
記過冷却用液体貯槽に、該過冷却用液体貯槽内に
連通して真空排気装置を設けたことを特徴とする
ものである。
ガス送給管により低温液化ガス貯槽と気液分離器
とを連通し、該気液分離器からの低温液化ガス導
出管を二分し、その一方の分岐管を断熱された過
冷却用液体貯槽内に断熱層を気密に貫通して端部
を閉口して配設するとともに、他方の分岐管を前
記過冷却用液体貯槽の断熱層を気密に貫通して、
該過冷却用液体層内に設けた注入滴下液槽に螺旋
状に巻かれた熱交換管の下端の入口端に連通し、
該熱交換管の出口端を前記注入滴下液槽の上部よ
り該注入滴下液槽内に開口して配設し、前記注入
滴下液槽底部を、前記過冷却用液体貯槽の底外部
に配設した滴下ノズル弁に連通し、前記気液分離
器の分離気化ガス及び前記過冷却用液体貯槽内を
通して注入滴下液槽の気化ガスを、前記滴下ノズ
ル弁にシールガスとして供給するよう配管し、前
記過冷却用液体貯槽に、該過冷却用液体貯槽内に
連通して真空排気装置を設けたことを特徴とする
ものである。
したがつて、低温液化ガス貯槽の低温液化ガス
は、低温液化ガス送給管を介して、気液分離器に
順次送液され、該気液分離器にて低温液化ガスと
気化ガスに分離される。分離された低温液化ガス
は、低温液化ガス導出管から導出され、その一部
は、一方の分岐管を介して過冷却用液体貯槽内に
導入される。過冷却用液体貯槽内に分離された低
温液化ガスが所定量送液されると、真空排気装置
により過冷却用液体貯槽内を減圧して、過冷却用
液体貯槽内の低温液化ガスの温度を沸点降下す
る。前記分離された低温液化ガスの残部は、他方
の分岐管を介して、過冷却用液体貯槽内の熱交換
管を経て、注入滴下液槽に送液され、熱交換管及
び注入滴下液槽にて、過冷却用液体貯槽内の沸点
降下した低温液化ガスにより冷却されて過冷却状
態になる。過冷却された注入滴下液槽内の低温液
化ガスは、気液分離器の分離気化ガス及び注入滴
下液槽の気化ガスからなるシールガスが周囲に供
給されている滴下ノズル弁から定量滴下する。
は、低温液化ガス送給管を介して、気液分離器に
順次送液され、該気液分離器にて低温液化ガスと
気化ガスに分離される。分離された低温液化ガス
は、低温液化ガス導出管から導出され、その一部
は、一方の分岐管を介して過冷却用液体貯槽内に
導入される。過冷却用液体貯槽内に分離された低
温液化ガスが所定量送液されると、真空排気装置
により過冷却用液体貯槽内を減圧して、過冷却用
液体貯槽内の低温液化ガスの温度を沸点降下す
る。前記分離された低温液化ガスの残部は、他方
の分岐管を介して、過冷却用液体貯槽内の熱交換
管を経て、注入滴下液槽に送液され、熱交換管及
び注入滴下液槽にて、過冷却用液体貯槽内の沸点
降下した低温液化ガスにより冷却されて過冷却状
態になる。過冷却された注入滴下液槽内の低温液
化ガスは、気液分離器の分離気化ガス及び注入滴
下液槽の気化ガスからなるシールガスが周囲に供
給されている滴下ノズル弁から定量滴下する。
以下本発明装置を図面により一実施態様を例示
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
第１図は本発明装置を系統的に表した模式図で
ある。
ある。
１は断熱された低温液化ガス貯槽で、適宜充填
管２及び弁３を介して液体窒素（LN2）が充填さ
れる。４は管５を介して前記液化ガス貯槽１内と
連通している保圧装置である。６は低温液化ガス
の気液分離器、７は過冷却用液体貯槽で、真空断
熱の如き断熱層８で形成されている。９は注入滴
下液槽で、前記過冷却用液体貯槽７内に固定機構
１０により固定配置されており、その底部９ａは
前記過冷却用液体貯槽７の断熱壁８を気密に貫通
している管１１を介して、過冷却用液体貯槽７の
底外部に設けた滴下ノズル弁１２に連通してい
る。１３は真空排気装置で、適宜加温器１４、弁
１５を介して管１６により過冷却用液体貯槽７の
内部に連通されている。そして、これら各機器は
以下の如く配管されている。
管２及び弁３を介して液体窒素（LN2）が充填さ
れる。４は管５を介して前記液化ガス貯槽１内と
連通している保圧装置である。６は低温液化ガス
の気液分離器、７は過冷却用液体貯槽で、真空断
熱の如き断熱層８で形成されている。９は注入滴
下液槽で、前記過冷却用液体貯槽７内に固定機構
１０により固定配置されており、その底部９ａは
前記過冷却用液体貯槽７の断熱壁８を気密に貫通
している管１１を介して、過冷却用液体貯槽７の
底外部に設けた滴下ノズル弁１２に連通してい
る。１３は真空排気装置で、適宜加温器１４、弁
１５を介して管１６により過冷却用液体貯槽７の
内部に連通されている。そして、これら各機器は
以下の如く配管されている。
即ち、低温液化ガス貯槽１は、低温液化ガス送
給管１０１及び弁１０２を介して、気液分離器６
に連通されている。気液分離器６の底部には、低
温液化ガス導出管１０３が連通され、該低温液化
ガス導出管１０３は二分されて、分岐管１０４と
分岐管１０５に分岐されている。一方の分岐管１
０４は、弁１０６を介して過冷却用液体貯槽７の
断熱層８を気密に貫通して、過冷却用液体貯槽７
内に延びて、その端部を過冷却用液体貯槽７内に
開口している。他方の分岐管１０５は、弁１０７
を介して過冷却用液体貯槽７内に断熱層８を気密
に貫通して延び、さらに注入滴下槽９の外胴部９
ｂに螺旋状に巻かれた熱交換管１０８の下端の入
口端に連通している。熱交換管１０８の出口端
は、注入滴下液槽の上部９ｃより注入滴下液槽９
内に開口して配設されている。
給管１０１及び弁１０２を介して、気液分離器６
に連通されている。気液分離器６の底部には、低
温液化ガス導出管１０３が連通され、該低温液化
ガス導出管１０３は二分されて、分岐管１０４と
分岐管１０５に分岐されている。一方の分岐管１
０４は、弁１０６を介して過冷却用液体貯槽７の
断熱層８を気密に貫通して、過冷却用液体貯槽７
内に延びて、その端部を過冷却用液体貯槽７内に
開口している。他方の分岐管１０５は、弁１０７
を介して過冷却用液体貯槽７内に断熱層８を気密
に貫通して延び、さらに注入滴下槽９の外胴部９
ｂに螺旋状に巻かれた熱交換管１０８の下端の入
口端に連通している。熱交換管１０８の出口端
は、注入滴下液槽の上部９ｃより注入滴下液槽９
内に開口して配設されている。
気液分離器６の頂部と滴下ノズル弁１２の外周
囲とは、気液分離器の分離気化ガスをシールガス
として滴下ノズル弁１２の外周囲に供給する管１
０９が連通している。また注入滴下液槽９の上部
９ｃと滴下ノズル弁１２の外周囲とは、注入滴下
液槽９の気化ガスをシールガスとして滴下ノズル
弁１２の外周囲に供給する管１１０が、過冷却用
液体貯槽７内を通つて断熱層８を気密に貫通して
連通している。
囲とは、気液分離器の分離気化ガスをシールガス
として滴下ノズル弁１２の外周囲に供給する管１
０９が連通している。また注入滴下液槽９の上部
９ｃと滴下ノズル弁１２の外周囲とは、注入滴下
液槽９の気化ガスをシールガスとして滴下ノズル
弁１２の外周囲に供給する管１１０が、過冷却用
液体貯槽７内を通つて断熱層８を気密に貫通して
連通している。
尚、１１１は過冷却用液体貯槽７内に連通した
ガス放出管で、弁１１２が配置されている。１１
３は前記管１１０に連通して、外部より必要に応
じてヘリウムの如き加圧ガスを供給する管で、弁
１１４を設けている。
ガス放出管で、弁１１２が配置されている。１１
３は前記管１１０に連通して、外部より必要に応
じてヘリウムの如き加圧ガスを供給する管で、弁
１１４を設けている。
次に上記した本発明装置の運転操作について説
明する。
明する。
先ず弁３を開いて管２より、低温液化ガスとし
て例えば適宜量の液体窒素を低温液化ガス貯槽１
に充填した後、弁３を閉めて保圧装置４を作動せ
しめて、低温液化ガス貯槽１内の圧力を、液体窒
素を送液するに必要な圧力、例えば2.5Kg／cm2abs
に高め、以後その圧力を保持せしめる。この結果
低温液化ガス貯槽１内の液体窒素は低温液化ガス
送給管１０１、弁１０２を介して気液分離器６に
送液される。
て例えば適宜量の液体窒素を低温液化ガス貯槽１
に充填した後、弁３を閉めて保圧装置４を作動せ
しめて、低温液化ガス貯槽１内の圧力を、液体窒
素を送液するに必要な圧力、例えば2.5Kg／cm2abs
に高め、以後その圧力を保持せしめる。この結果
低温液化ガス貯槽１内の液体窒素は低温液化ガス
送給管１０１、弁１０２を介して気液分離器６に
送液される。
該気分液離器６では、気液混合で導入された液
体窒素より気化したガスが分離され、気化ガスを
分離した液体窒素は、気液分離器６の底部より低
温液化ガス導出管１０３を介して導出され、次い
で分岐管１０４と分岐管１０５で分岐されるが、
始動開始時は弁１０６を開とし、弁１０７を閉と
して、全ての液体窒素を分岐管１０４を介して過
冷却用貯槽７内に導入する。この間過冷却用液体
貯槽７に連通したガス放出管１１１の弁１１２を
開にしておくと、該過冷却用液体貯槽７内が大気
開放となり、液体窒素の過冷却用液体貯槽７への
導入が容易となる。
体窒素より気化したガスが分離され、気化ガスを
分離した液体窒素は、気液分離器６の底部より低
温液化ガス導出管１０３を介して導出され、次い
で分岐管１０４と分岐管１０５で分岐されるが、
始動開始時は弁１０６を開とし、弁１０７を閉と
して、全ての液体窒素を分岐管１０４を介して過
冷却用貯槽７内に導入する。この間過冷却用液体
貯槽７に連通したガス放出管１１１の弁１１２を
開にしておくと、該過冷却用液体貯槽７内が大気
開放となり、液体窒素の過冷却用液体貯槽７への
導入が容易となる。
過冷却用液体貯槽７への液体窒素の導入が所定
量に達したら、弁１１２を閉じ、弁１５を開いて
真空排気装置１３を駆動せしめて過冷却用液体貯
槽７内を真空排気して大気圧以下（0.3Kg／cm2
abs）にするとともに、弁１０７を開いて気液分
離器６より低温液化ガス導出管１０３を介して導
出する液体窒素を分岐管１０５に導き、熱交換管
１０８を経て、注入滴下液槽９内に該注入滴下液
槽９の上部９ｃより導入される。尚この間分岐管
１０４の弁１０６は、過冷却用液体貯槽７に貯液
される液体窒素の液面を一定に保つような開度で
開閉操作されている。
量に達したら、弁１１２を閉じ、弁１５を開いて
真空排気装置１３を駆動せしめて過冷却用液体貯
槽７内を真空排気して大気圧以下（0.3Kg／cm2
abs）にするとともに、弁１０７を開いて気液分
離器６より低温液化ガス導出管１０３を介して導
出する液体窒素を分岐管１０５に導き、熱交換管
１０８を経て、注入滴下液槽９内に該注入滴下液
槽９の上部９ｃより導入される。尚この間分岐管
１０４の弁１０６は、過冷却用液体貯槽７に貯液
される液体窒素の液面を一定に保つような開度で
開閉操作されている。
このような操作の結果、過冷却用液体貯槽７に
貯液される液体窒素温度は、過冷却用液体貯槽７
の真空減圧に伴つて、第２図に示す蒸気圧線図に
従つて沸点降下し、例えば上記0.3Kg／cm2absの圧
力で、略−206℃（第２図Ａ点）迄沸点降下する。
それ故分離管１０５を流れる略２〜2.5Kg／cm2abs
圧力の液体窒素は、過冷却用液体貯槽７に貯液さ
れた−206℃に沸点降下した液体窒素浴中を通過
する間に、この沸点降下した液体窒素により過冷
却されて略−206℃の温度迄沸点降下し、熱交換
管１０８を通つて注入滴下液槽９に導入される。
貯液される液体窒素温度は、過冷却用液体貯槽７
の真空減圧に伴つて、第２図に示す蒸気圧線図に
従つて沸点降下し、例えば上記0.3Kg／cm2absの圧
力で、略−206℃（第２図Ａ点）迄沸点降下する。
それ故分離管１０５を流れる略２〜2.5Kg／cm2abs
圧力の液体窒素は、過冷却用液体貯槽７に貯液さ
れた−206℃に沸点降下した液体窒素浴中を通過
する間に、この沸点降下した液体窒素により過冷
却されて略−206℃の温度迄沸点降下し、熱交換
管１０８を通つて注入滴下液槽９に導入される。
注入滴下液槽９に貯液された２〜2.5Kg／cm2abs
の液体窒素は、注入滴下液槽９を浸漬している減
圧沸点降下の液体窒素と、注入滴下液槽９の外胴
９ｂを螺旋状に巻いている熱交換管１０８を流れ
る加圧状態の過冷却液体窒素との充分な冷熱量に
より冷却されて−206℃の過冷却状態に保持され
て貯液される。
の液体窒素は、注入滴下液槽９を浸漬している減
圧沸点降下の液体窒素と、注入滴下液槽９の外胴
９ｂを螺旋状に巻いている熱交換管１０８を流れ
る加圧状態の過冷却液体窒素との充分な冷熱量に
より冷却されて−206℃の過冷却状態に保持され
て貯液される。
気液分離器６で分離された低温の窒素ガスは、
管１０９を介して、また注入滴下槽９で気化した
低温の窒素ガスは、管１１０を介して、夫々滴下
ノズル弁１２の外周囲に導き、該滴下ノズル弁１
２をシールして大気の収入熱を防ぐ断熱作用と、
大気中の水分が滴下ノズル弁１２に凝縮付着する
のを防止し、該弁滴下ノズル１２のこれによる閉
塞を防ぎ、常に正常な作動を保持する。
管１０９を介して、また注入滴下槽９で気化した
低温の窒素ガスは、管１１０を介して、夫々滴下
ノズル弁１２の外周囲に導き、該滴下ノズル弁１
２をシールして大気の収入熱を防ぐ断熱作用と、
大気中の水分が滴下ノズル弁１２に凝縮付着する
のを防止し、該弁滴下ノズル１２のこれによる閉
塞を防ぎ、常に正常な作動を保持する。
このような状態を維持しながら、滴下ノズル弁
１２を適宜な定時間間隔を保持して間欠的に開閉
操作すると、約−206℃に過冷却された液体窒素
が滴下ノズル弁１２より定量導出されて液滴とな
つて封入すべき缶に滴下される。尚、注入滴下液
槽９の内圧が滴下液を導出するに足りない場合
は、弁１１４を開き管１１３よりヘリウムガス等
の加圧ガスを注入滴下液槽９内に導入すればよ
い。
１２を適宜な定時間間隔を保持して間欠的に開閉
操作すると、約−206℃に過冷却された液体窒素
が滴下ノズル弁１２より定量導出されて液滴とな
つて封入すべき缶に滴下される。尚、注入滴下液
槽９の内圧が滴下液を導出するに足りない場合
は、弁１１４を開き管１１３よりヘリウムガス等
の加圧ガスを注入滴下液槽９内に導入すればよ
い。
この滴下の際、液滴は外気に曝されるが、該液
滴は、約−206℃に過冷却された液体窒素が液体
窒素の常圧での沸点（気化点）約−196℃に昇温
するのに、約4cal／CCの熱容量を持つこととな
り、従つて瞬間的に約−206℃の過冷却状態の液
滴を滴下しても、外気に曝されても殆ど気化する
ことがなく、所望する定量を保持してビンや缶に
滴下導入することが出来る。
滴は、約−206℃に過冷却された液体窒素が液体
窒素の常圧での沸点（気化点）約−196℃に昇温
するのに、約4cal／CCの熱容量を持つこととな
り、従つて瞬間的に約−206℃の過冷却状態の液
滴を滴下しても、外気に曝されても殆ど気化する
ことがなく、所望する定量を保持してビンや缶に
滴下導入することが出来る。
しかも滴下ノズル弁１２の外周には、上述した
如く、注入滴下液槽９で気化した低温度の窒素ガ
スを過冷却用液体貯槽７で過冷却されながら導入
するとともに、気液分離器６で分離された低温度
の窒素ガスを、過冷却した窒素ガスの補充用とし
て供給してシールしているから、滴下ノズル弁１
２への大気の熱侵入を効果的に防止して、滴下ノ
ズル弁１２を流下する液体窒素を上記過冷却状態
に充分保持するので、過冷却状態で缶内に滴下し
た際、大気を通つても大気雰囲気温度で、液体窒
素が気化する虞がないとともに、大気中の水分等
の滴下ノズル弁１２への凝縮付着を防止して、滴
下ノズル弁１２の閉塞等の事故もなく、常に正確
な小滴滴下の運転起動が可能となる。
如く、注入滴下液槽９で気化した低温度の窒素ガ
スを過冷却用液体貯槽７で過冷却されながら導入
するとともに、気液分離器６で分離された低温度
の窒素ガスを、過冷却した窒素ガスの補充用とし
て供給してシールしているから、滴下ノズル弁１
２への大気の熱侵入を効果的に防止して、滴下ノ
ズル弁１２を流下する液体窒素を上記過冷却状態
に充分保持するので、過冷却状態で缶内に滴下し
た際、大気を通つても大気雰囲気温度で、液体窒
素が気化する虞がないとともに、大気中の水分等
の滴下ノズル弁１２への凝縮付着を防止して、滴
下ノズル弁１２の閉塞等の事故もなく、常に正確
な小滴滴下の運転起動が可能となる。
実験例
次に１分間60缶のジユース缶に、１缶当り0.1
c.c.の液体窒素を滴下導入する場合の実験例を示
す。
c.c.の液体窒素を滴下導入する場合の実験例を示
す。
過冷却用液体貯槽７の圧力を0.3Kg／cm2absに減
圧した結果、その液体窒素は約−206℃の液温を
得た。そして注入滴下液槽９に導入する液体窒素
を約２Kg／cm2absで送液したところ、その液温約
−206℃で過冷却状態で貯液されていることが確
認された。次いでこれを滴下ノズル弁１２に供給
して測温したところ、殆ど上昇することなく約−
206℃を保持していた。
圧した結果、その液体窒素は約−206℃の液温を
得た。そして注入滴下液槽９に導入する液体窒素
を約２Kg／cm2absで送液したところ、その液温約
−206℃で過冷却状態で貯液されていることが確
認された。次いでこれを滴下ノズル弁１２に供給
して測温したところ、殆ど上昇することなく約−
206℃を保持していた。
したがつてこれを滴下すると、液体窒素の常態
での沸点−196℃迄到達するには10℃の温度差が
あり、その熱容量は液体窒素の非熱0.6Kcal／Ｎ
m3℃であるから6Kcal／Ｎm3となる。したがつて
標準常態の熱容量を、液状態の熱容量に換算する
と3.9cal／c.c.LN2となる。
での沸点−196℃迄到達するには10℃の温度差が
あり、その熱容量は液体窒素の非熱0.6Kcal／Ｎ
m3℃であるから6Kcal／Ｎm3となる。したがつて
標準常態の熱容量を、液状態の熱容量に換算する
と3.9cal／c.c.LN2となる。
そこで上記過冷却液体窒素を１缶あたり0.1c.c.
の液滴を保持して60缶／分で滴下すると、滴下ノ
ズル弁１２を通過する液体窒素量は、0.1c.c.／秒
となり、その熱容量は0.39cal／秒となる。そし
てこの温度差の熱容量は1.63Wに相当する。
の液滴を保持して60缶／分で滴下すると、滴下ノ
ズル弁１２を通過する液体窒素量は、0.1c.c.／秒
となり、その熱容量は0.39cal／秒となる。そし
てこの温度差の熱容量は1.63Wに相当する。
したがつて、従来の断熱性能が良いとされる真
空断熱管の長さ方向の侵入熱は、一般に2W／ｍ
とされているので、本発明装置で得られた上記液
滴の熱容量は、真空断熱配管を約0.8ｍ使用した
場合に相当する熱侵入を補償し得ることとなる。
したがつて、滴下ノズル弁１２より滴下される液
体窒素の液滴の落下高さは高々0.5ｍであるので、
充分上記滴下高さを断熱配管すれば熱侵入を充分
補償することが出来、気化現象を起すことなく、
常に定量を保持して缶に導入される。なお実際装
置においては600缶／分の規模の処理となるので
侵入熱の補償効果は約10倍に向上する。それ故巻
締め後の缶内の圧力も高速処理にもかかわらず、
全て常に一定圧力が保持されていて不良品の発生
は殆ど認められなかつた。
空断熱管の長さ方向の侵入熱は、一般に2W／ｍ
とされているので、本発明装置で得られた上記液
滴の熱容量は、真空断熱配管を約0.8ｍ使用した
場合に相当する熱侵入を補償し得ることとなる。
したがつて、滴下ノズル弁１２より滴下される液
体窒素の液滴の落下高さは高々0.5ｍであるので、
充分上記滴下高さを断熱配管すれば熱侵入を充分
補償することが出来、気化現象を起すことなく、
常に定量を保持して缶に導入される。なお実際装
置においては600缶／分の規模の処理となるので
侵入熱の補償効果は約10倍に向上する。それ故巻
締め後の缶内の圧力も高速処理にもかかわらず、
全て常に一定圧力が保持されていて不良品の発生
は殆ど認められなかつた。
なお上記実施例では不活性ガスとして窒素を使
用した場合について説明したが、本発明装置は窒
素以外の不活性ガスに適用することが可能である
ばかりでなく、さらに他の産業分野での種々の低
温液化ガス供給にも適宜適用し得ることは勿論で
ある。
用した場合について説明したが、本発明装置は窒
素以外の不活性ガスに適用することが可能である
ばかりでなく、さらに他の産業分野での種々の低
温液化ガス供給にも適宜適用し得ることは勿論で
ある。
本発明は以上のように、低温液化ガス貯槽の液
体窒素、液体アルゴン等の低温液化ガスを、気液
分離器に順次送液して、気液分離器で低温液化ガ
スと気化ガスに分離し、分離された低温液化ガス
を二分して、その一部を過冷却用液体貯槽に送液
し、真空排気装置により過冷却用液体貯槽内を減
圧して、過冷却用液体貯槽内の低温液化ガスを沸
点降下せしめるとともに、残りの分離された低温
液化ガスを、過冷却用液体槽内に設けた注入滴下
液槽に螺旋状に巻かれた熱交換管の下端の入口端
に導入し、該熱交換管を介して上部より注入滴下
液槽内に送液し、該注入滴下液槽内の低温液化ガ
スを過冷却状態にして、過冷却用液体貯槽の底外
部に配設した滴下ノズル弁から滴下するようにし
たから、低温液化ガスが滴下注入されるまでに大
気よりの侵入熱により殆ど気化されることがな
い。
体窒素、液体アルゴン等の低温液化ガスを、気液
分離器に順次送液して、気液分離器で低温液化ガ
スと気化ガスに分離し、分離された低温液化ガス
を二分して、その一部を過冷却用液体貯槽に送液
し、真空排気装置により過冷却用液体貯槽内を減
圧して、過冷却用液体貯槽内の低温液化ガスを沸
点降下せしめるとともに、残りの分離された低温
液化ガスを、過冷却用液体槽内に設けた注入滴下
液槽に螺旋状に巻かれた熱交換管の下端の入口端
に導入し、該熱交換管を介して上部より注入滴下
液槽内に送液し、該注入滴下液槽内の低温液化ガ
スを過冷却状態にして、過冷却用液体貯槽の底外
部に配設した滴下ノズル弁から滴下するようにし
たから、低温液化ガスが滴下注入されるまでに大
気よりの侵入熱により殆ど気化されることがな
い。
しかも、滴下ノズル弁は、注入滴下液槽で気化
した低温度の気化ガスを過冷却用液体貯槽で過冷
却しながら導入するとともに、気液分離器で分離
された低温度の気化ガスを、過冷却した気化ガス
の補充用として供給してシールしているので、滴
下ノズル弁への大気の熱侵入を効果的に防止し
て、滴下ノズル弁を流下する低温液化ガスを上記
過冷却状態に充分保持し、過冷却状態で滴下する
ことがより一層確実となり、滴下時に大気に触れ
ても、低温液化ガスの小滴が気化する虞がないと
ともに、大気中の水分の滴下ノズル弁への凝縮付
着を防止して、滴下ノズル弁の閉塞等の事故もな
く、常に正確な運転起動することが可能となり、
液化状態の小滴を定量滴下することができる。
した低温度の気化ガスを過冷却用液体貯槽で過冷
却しながら導入するとともに、気液分離器で分離
された低温度の気化ガスを、過冷却した気化ガス
の補充用として供給してシールしているので、滴
下ノズル弁への大気の熱侵入を効果的に防止し
て、滴下ノズル弁を流下する低温液化ガスを上記
過冷却状態に充分保持し、過冷却状態で滴下する
ことがより一層確実となり、滴下時に大気に触れ
ても、低温液化ガスの小滴が気化する虞がないと
ともに、大気中の水分の滴下ノズル弁への凝縮付
着を防止して、滴下ノズル弁の閉塞等の事故もな
く、常に正確な運転起動することが可能となり、
液化状態の小滴を定量滴下することができる。
また、過冷却用液体貯槽や注入滴下液槽へ送液
する低温液化ガスを予め気液分離器で気化ガスと
分離したので、これら両槽への送液補給が連続か
つ滑らかに行われ、またこれら両槽への補給時に
低温液化ガスの撹乱が防止できて、安定した状態
で小滴を形成して滴下することができる。
する低温液化ガスを予め気液分離器で気化ガスと
分離したので、これら両槽への送液補給が連続か
つ滑らかに行われ、またこれら両槽への補給時に
低温液化ガスの撹乱が防止できて、安定した状態
で小滴を形成して滴下することができる。
したがつて、極めて経済性に富むばかりでな
く、作業性の向上と安定した良好な製品の製造が
可能となり、この結果、例えば、缶ジユース類の
缶として薄肉、軽量なアルミ缶を使用することが
出来て経済的である。
く、作業性の向上と安定した良好な製品の製造が
可能となり、この結果、例えば、缶ジユース類の
缶として薄肉、軽量なアルミ缶を使用することが
出来て経済的である。
第１図は本発明装置の一実施例を系統的に表し
た模式図、第２図は窒素の蒸気圧線図である。 １……低温液化ガス貯槽、６……気液分離器、
７……過冷却用液体貯槽、９……注入滴下液槽、
１０……固定機構、１２……滴下ノズル弁、１３
……真空排気装置、１４……加温器、１０１……
低温液化ガス送給管、１０３……低温液化ガス導
出管、１０４，１０５……分岐管、１０８……熱
交換管、１０９，１１０……管。
た模式図、第２図は窒素の蒸気圧線図である。 １……低温液化ガス貯槽、６……気液分離器、
７……過冷却用液体貯槽、９……注入滴下液槽、
１０……固定機構、１２……滴下ノズル弁、１３
……真空排気装置、１４……加温器、１０１……
低温液化ガス送給管、１０３……低温液化ガス導
出管、１０４，１０５……分岐管、１０８……熱
交換管、１０９，１１０……管。
Claims (1)
- １ 低温液化ガス送給管により低温液化ガス貯槽
と気液分離器とを連通し、該気液分離器からの低
温液化ガス導出管を二分して、その一方の分岐管
を断熱された過冷却用液体貯槽内に断熱層を気密
に貫通して端部を開口して配設するとともに、他
方の分岐管を前記過冷却用液体貯槽の断熱層を気
密に貫通して、該過冷却用液体槽内に設けた注入
滴下液槽に螺旋状に巻かれた熱交換管の下端の入
口端に連通し、該熱交換管の出口端を前記注入滴
下液槽の上部より該注入滴下液槽内に開口して配
設し、前記注入滴下液槽底部を、前記過冷却用液
体貯槽の底外部に配設した滴下ノズル弁に連通
し、前記気液分離器の分離気化ガス及び前記過冷
却用液体貯槽内を通して注入滴下液槽の気化ガス
を、前記滴下ノズル弁にシールガスとして供給す
るよう配管し、前記過冷却用液体貯槽に、該過冷
却用液体貯槽内に連通して真空排気装置を設けた
ことを特徴とする低温液化ガス滴下装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208834A JPS5999198A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 低温液化ガス滴下装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208834A JPS5999198A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 低温液化ガス滴下装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999198A JPS5999198A (ja) | 1984-06-07 |
| JPH0543573B2 true JPH0543573B2 (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=16562875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57208834A Granted JPS5999198A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | 低温液化ガス滴下装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999198A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2599119B1 (fr) * | 1986-05-26 | 1988-08-26 | Air Liquide | Procede et dispositif pour delivrer de petites quantites d'un liquide cryogenique |
| JP2011038581A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 液化ガス噴射装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5831880B2 (ja) * | 1976-10-06 | 1983-07-08 | 三菱原子力工業株式会社 | アイスペレツト製造装置 |
| JPS5833439B2 (ja) * | 1980-02-05 | 1983-07-19 | 東洋製罐株式会社 | 不活性液化ガス定量滴下法および装置 |
-
1982
- 1982-11-29 JP JP57208834A patent/JPS5999198A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5999198A (ja) | 1984-06-07 |
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