JPS608600A - 深冷液体の細い連続流を供給するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明ぐよ・液体の入口通路および液体の出口通路ｔ
−４＋：ｎえた圧力調整器金有する型式の・紐冷沿体・
特に液体窒素、の細い連続流を供給するための装置・に
関するＯこれは特に、液体窒素の蒸発によって保存用の
１５＃’を加圧するに利用できる・飲料のような消費の
多い液体のため容器特に金ｆｆ、Ｉｑの箱または儲の製
造業者社、代用上の理由から・薄い材料特に金ｔ４ヲ使
用する。故に、これら容器の強度は低く、これら全上下
に積取ねたときに破裂する危険が存する。それ自身気体
全放出する鯛品例えは炭酸飲料全収容している容器は、
比較的良く破裂に抵抗するけれども、このことは、気体
を含まない液体、例えばミネラルウォータ、果物ジュー
スなどのように気体を含まない飲料・を収容している容
器では、成立たない。この場合には・容器に蓋を同定す
る以前に・容器が・通常は窒素である液体気体の数滴の
導入によって、人工的な加圧を受け・これが破裂の問題
を解決する。

高い生産能力を有する、すなわちｔ￥Ｌ列に配置された
毎時３０　、０００　個から１２０　、０００個の容器
に充填できるような、包装様械にこの方法を適用する場
合には、次次の容器の間で液体窒素の流れを中断すると
いう問題は生ぜず、液体窒素の＃ｉｌｌい？！、枕流を
流すことができるようにし、かつこの液体のための注ぎ
用オリフィスの下方を高速で送られる次次の容器の間で
の液体の僅かなＩＲ失を容認することが、望ましい。

問題をよ、成る理由で容器の送）を一時的に中断すると
きに起る。集際に、同時に窒素の流れｔ中断できるよう
にすることは望ましいかも知れないが、液体の出口通路
に単一の電動止め弁が存する場合には％熱が侵入するこ
とによって出口オリアイスに気泡が生じ・これはこの利
用面では絶対的に回避されなければならないものである
。同様の問題は、容器の送り速度が可変のときに・これ
に合わせて液体の窒素の流れを調節することが韻ましい
場合に起る。

この発明の目的は、装置の通常の作動の際に液体の流れ
をさまブＣげることなしに、精留のときにこの流れのす
べてまたは１部を停止させるための・簡単で有効な手段
を提供することにある＠故に、この発Ｉ！１］は、出口
通ｖへか、圧力設置幣器の外側に配置される止め弁を備
え、この１１−め弁が・弁閉鎖２部栃の座の下流に位置
する脱気器と絹合わされ、前１ｊ３出口通路が、脱気器
の下流に位置するオリフィスを介して自由空気に連通ず
る・前７＝ｌｉ　１．。

た形式の装置を提供する。

第１実施（ｒＩｌでは、止め弁の本ｆｋが、閉鎖部ｔ（
の座の下（Ａｔ　Ｉｌｌに脱気器を備え・これが、との
脱気室の上端に位１＾−する逃し口を介して外部に連通
する・別の突箔回では、止め弁の下流に追放器が取付け
られ、これは、これに収容される液体が予め定められた
レベルの下方に落下したときに外気に連通ずるに適する
。

この発明のいくつかの実施［＋ＩＩについで、図面を３
照しながら以下に説明ノーる。

第１図に１］示される装置は、コンベヤによりＣ運ばれ
て嵌体窒素のための注入オリフィーＸ１の下を高速で移
動する１連の容器、すなわち薄いアルミニウムの箱また
は罐に、普通の作動で液体窒素の連続流を供給するに適
する◎ オリフィス１は、例えば１門と２０の間の小さい直径を
有する。液体窒素の涼れも、例えば１時間当り３０，０
００　個の程度の偵の送り速度に対して毎時５ｔの程度
のように、小さい。

特に、仁れら癩は気体を含まない飲料のような飲食製品
を収容できる。オリフィス１の下を通過するときに、各
罐は数滴の液体窒素を受取シ、これは次いで別の装置（
図示なし）によって密閉的に閉じられる。窒素は閉じら
れた例の中で蒸発しこれを圧力下に置き、これをすぐれ
た強度に維持する。別の応用としては、充填ステーショ
ンの上流において空の罐の中に少量の液体窒素を注ぐこ
とが考えられ、このようにすると、窒素の蒸発によって
曙から空気が排除される＠ 第１図に図示の装置は、オリフィス１における液体窒素
の圧力をｉ１整するための■整器２ｖｃ有する・この調
整器２は・入口通路３ｔ−介して液体窒素を供給され、
この液体窒素を円整された圧力で出口通路４を介して送
出する。出口通路４は、その下流端に、脱気器と組合わ
された電動弁５を有する。

ｒｉｌｌｕ器２れ容器６を有し、これの中に・雷、動弁
８を備えた垂直の多孔入口ｇ７が突入し、電動弁８には
入口通路３が連結される・電動弁８は・液体窒素のレベ
ルを検出する任意の知られた形式のものでよい感知器９
によって、制御される＠容器６はさらに、垂直のうず巻
防止仕切り壁１０を有し・かつその上刃部分に、外気に
開く逃し通路１１を有する。

容器６の底から垂直に延長する出口通路４Ｌ、二重管す
がわち内管１２および外管１３によつ−Ｃ形成される・
これらの間の環状間隙１４はその下端で閉じられ、内管
１２は、これの端部で、環状配置の開孔１５ｔ−介して
環状間隙１４と連通ずる・この内管１２は、第２図ＫＩ
ＪＡ示される電動弁５０入ロオリフイス１６に連らなる
・ 電動弁５は本体１７および作動器１８によって形成され
る。本体１７は、水平のじゃま板１９によって上方室お
よび下方室に分割された細長い通路を惜成する。じゃま
板の各側からは大きな横向き開口２０が延長し、これｔ
よ弁部材２１によって閉じることができる。横向き開口
２６に対して反対８＋１１で・じゃま板１９のすぐ下方
に小さな逃し口２２が設けられ、その直径は０．５１の
程度にできる。本体１７の下方室２３の中において、斜
めのストレーナ２４がこの逃し口の前方に配置される。

逃し口２２のまわシで本体１７の外側には、下向きに開
く管秋エルボ２５が固定される。下方室２３は、その下
端において・液体窒素を注ぐだめのオリフィス１で終結
する。

作動器１８はソレノイドによって形成され、そ　１れの
移動部分２６は弁８Ｂ拐２１を担持する。　１装置の全
体１よ、適当に熱絶縁される。望ましく　。

は、電動弁５は取外しできる別個の絶縁を有し、　？こ
のようにすれば、故障の場合に好都合な処置か　く達成
できる・図面全明白にするため・調整器２の　「ｆＩｆ
通の作動において、液体窒素は、入口１ｒＴｈ路６およ
び多孔入口管７を通って容器６の中に到着し・かつ感知
器９および電動弁８によって容器内で一定のレベルに維
持され、これによれば、オリフィス１のところで、この
オリフィスの上方の液体ヘッドに静しい一定の液体窒素
圧力が確保される・電動弁５が開かれると、液体窒素は
、じゃ゛ま板１９のまわシを通υ、連続流としてオリフ
ィーＸ１を通って流れる・ 内管１２を包囲する液体窒素は・この内管の完全な熱絶
縁を達成する。出口通路４に到達するような熱の侵入に
よって、環状を間１４の中に気泡が形成される。容器６
へ上昇する際に・これら気包によって、内管１２から矢
印で示される方向に消孔１５を通って外管１３へ向う液
体窒素の循環Ｏく生成される。このことによって、気体
分なしの液体だけが電動弁５に達する。さらに、電動弁
５９区域に熱が侵入することによって下方室２３のＰに
気泡が形成されるが、これら気泡紘じヤま板レーナ２５
によって助長される）・気体状の窒素が逃し口２２’（
ｒＡって吐出される。　□故に、下方のオリフィス１を
通って出る液体は気体分なしの液体であシ、このことは
、容器が実質的に一定の量の液体窒素を受取るための本
質的な条件である◎逃し口２２を通過するかも知れない
液体の小滴は、管（管状エルボ）２５によって取シもど
され、これもまた容器の中へ滴下し・このことによって
、液体窒素の損失が抑制される〇包装ラインにおける事
件によって、容器の送りすなわち移動の一時的中断が必
要になったときには・じゃま板１９の下刃に位置する横
向き開口２０の部分によって形成される座への、閉鎚部
拐（弁部Ｕ）”ｚｔの当接によって、電動弁５が閉じら
れる。下方室２３の中に収容される液体窒素が空になる
と、流れが停止する。コンベヤが再び始動されるときに
、電動弁５が再び開かれて、気体分なしの液体の連続流
が極めて迅速に回復される。

容器ＲおよびコンベヤＴが図示されている第３図には、
液体窒素のＫれを停止させるための手段に関してだけ前
述の装置と異なる装置が図示される。実際に、出口油路
４はその内管１２を通して普通の１！動弁５Ａに液体窒
素を送り、この電動弁は、問題の温度レベルに適しかつ
第４図に明示されるような追放器２７と連通する・ 追放器２７は容器２８を有し、これは・浮子２９を収容
しかつその上端に追放カップリング３０全備える・追放
カップリング３０には逃し管３１が結合され、これは、
自由空気に連通しかつ通常開の止めコック３２を備える
・ 追放カップリングろ０の下方部分には、閉蛸部拐ろ４を
備えた水平のてこ３３の１端が旋回可能に取付けられる
０このてこの自由端は・浮子２９の頂部に固定された鉤
６５と係合する。液体窒素を注ぐためのオリフィス１は
、容器２Ｂの底に設けられる。

通常の作動（第３図）において・電動弁５Ａが開かれる
と、液体窒素が調整された圧力下に容器２８にはいシか
つ浮子を上井させ、このことによって・追放カップリン
グ３０が閉鎖Ｓ拐３４で閉じられる。この容器の中で形
成される気泡は、この容器の上方部分の中に蓄積し、こ
れによれば、気体分なしの液体がオリアイス１合流遇す
るようになる。的記の気泡は、容器２８の中の圧力を」
１外させ、液体窒素ヲ、従って浮子２９およびこれに連
結されているてこ！１３′ｆ、、下向きに駆動するり成
る過大圧力が生じると直ちに、浮子の下降によって追放
カップリング３０が開き、過剰の気体の追放が達成され
る。電動弁５Ａが閉じられると、容器２８が空になり、
古び始動されると、窒素が直ちに追放器２７の中で脱気
され、かつ直ちに気体分なしの液体の形で流れる。

図示のように、オリフィス１のまわりにベル３６を備え
ることが有利であり、このようにすると、このオリフィ
スへの湿気および熱の接近が阻止される。

第４図に図示される装置は、第３図に図示されるものと
同様であるが、例えば相対圧力０．５から１．５バール
の種度の比較的高い圧力下に液体窒素を出口通路４を介
して供給するときに特に適している圧力潤整器５７を、
市１動弁５Ａの直ぐ上流に備える・この肖整器３７は針
弁３８を備え・これは、追放器２７と同一であってとの
針弁に先立つ第２の追放器によって、機械化でき自動化
できる。

この第２の追放器が必要なのは、針弁３８に関連する液
体が気体分なしのときに限って、これによって作られる
液体の線状引出しく　ｗｉｒ＠ｄｒａｗｌｎｇ　）が有
効であるからである。圧力は、追放器２７に連結される
圧力計４０によって読出される・図示のように、Ｈ！Ｉ
’ｌｌ整器３７および追放器２７は熱縞緑されるが、電
動弁５Ａは外気にさらされる。

第４図に図示される装置は、さらに、コンベヤＴが停止
したときに容器Ｒの中への液体窒素の流れを瞬間的に中
断するための手段ヶ備える。この手段は、空圧シリンダ
装置４２によって作動される後退可能の板４１によって
形／ｉ！、されるｎ変型上して（第５図）、これは、液
体窒素の流れの方向に向けられた圧縮空気ノズル４３に
置き換えることもできる。このような手段によれば、オ
リフィス１の下方で停止し几容器の中へ過大の貴の液体
１素が注がれることが回避でき、さらに、この容器が閉
じられたのちにこれが破裂する危険が回避できる。

第５図に図示される変型において・オリフィス１は円錐
形の多孔性のプラグ４４′ｆ：備える０この方式によれ
ば、比較的高い圧力下に液体窒素を供給するに適したＨ
１整器によって供給を達成する場合であっても、液体窒
素は実質的にゼロの相対圧力でこのプラグから出る。こ
れによれば、容器の中での液体窒素の衝突が避けられ、
従って、容器に収容される製品または液体窒素それ自身
が容器から跳ね出すことが回避される。

第５図にはさらにパイ・平ス４５が図示され、これは、
電動弁５Ａの上流における出口通路４を・ここでは電動
弁である止めコツクロ２の上流における逃し管６１に連
結させる◎パイ・臂ス４５は・蒸発コイル管４６および
電動弁４７を包含する０電動弁５Ａが閉じられるときに
・電動弁（止めコック）３２も閉じられかつ電動弁４７
が開かれる。故に一窒素は、コイル管４６の中で蒸発し
、追放器２７に到達し、これの中の液体、Ｎ素を迅速に
追出し、次いでオリフィス１を通って逃げ、その際に追
放器の中には乾いた冷たい９素穿囲気が維持される。こ
れは、オリフィス１のまわルに氷が蓄積する危１倉を低
減させる。

第６図および第７図は、各容器ＲＫ供給される液体窒素
の量をＲ（１整するための２つの回路全図示する。第６
図において、共通の上流の追放器３９と共通の下流の追
放器２７との間には、３つの管４Ａが並列に取付けられ
、これら管は２つのマニホルド４Ｂに連通し、これら管
のおのおのが、絞り手段５８Ａおよび電磁弁ＳＡ金装着
する。第７図において、これら３つの管４Ａは、共通の
上流の追放器３９と、液体窒素を注ぐためのオリフィス
１をそれぞれ備えた３つのそれぞれの下流の追放器２７
との間に、取付けられる。

特に、第６図および第７図において、３つの絞り手段５
８Ａは例えば比１，２および６の異なる通過断面を有す
ることができ、従って、開き１゜２または６において、
［動弁５Ａは１がら６の範囲の比で６つの相異なる流（
６を得ることができるＯ第６図および第７図に図示され
る装置および第４図に図示される装置ｔよ、液体窒３）
の原電を・コンベヤ′ｒの速度の変化に、ｔｌｆに速度
が増大するその段階において適合させることができる。

容器Ｒ？閉じたのちのこの容器の内圧を、例えばそれら
の蓋の膨らみを測定することによって、下流側で検出す
ることによって、針弁己８（第４図）＆ｉ自動的にｉａ
ｉ　’ｌｉｔでき、電動弁５Δ（第６図および第７図）
は自動的に選択的にｖ；１＜ことができるＯ液体窒素の
流量ヲ窯えることができることによって、同じ設備を種
種の利用に適合させることも（空の容器Ｒ１または異な
る温度の液体を収容する容器Ｑ）ｆｆｉ丁能に・なる・ 第７図に１示されると同様の回路は・第１図に１示され
る装置に適合させることができるのそのため・外管１′
５は、両端で閉じていて中央の高さで水平の多孔シート
によって分割されている水平のマニホルドに通じるよう
にされる・内管１２はこのシートの下方まで延長し・多
くの管例えば３つの管が・前記マニホル］゛の下刃の直
綜母ｇＨから延長し、かつ第２図の幇、磁弁５のような
電磁弁への送り宛それぞれ達成する。この方式によれ１
よ・脱気は、１力においては二重管１２−１５の中で達
１戊され・他方においては水平のマニホルドの中および
各電磁弁５の本体の中で達成される。

を図面の簡単な６１と９１ 第１図はこの発明による装置の第１実施ｆ１１の締固的
長手断面図、第２図はこの装置の詳細の拡大長手断面図
、第３図れこの発明による装ｆ％、ｊの第２実施例の綜
図的長手断面図、第４図は液体の流れを彊整するに適し
た第３図の装置の変型拡大部分長手断面図、第５図は別
の変型の同様な図・第６図および第７図は液体の流れｋ
　ＦＪ７Ｊ整できるこの発明による２つの別の装置の部
分斜視図である。

図面においで、１はオリフィス、　２は圧力訓整器・　
６は入口通路、　４は出口通路、　５（，１止め弁・　
１２は内管・　１６は外管・　１７け本体、　２０は座
、　２１は閉鎖部相、２２ｉＪ。

逃し口％　２５ｉ、脱気室、　２４はストレーナ、２５
ｔｉ管状エルボ、　２７は追放器、　６１は逃し通路、
　３２は止めコック、　４１は後：ＡｏＴ能の板、　４
６は圧縮窒気ノズル・　４４杜多孔性のプラグ、　４５
はパイ・ぐス、　４７祉止めコックを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体の入口通路および液体の出口通路を有する圧力
   調整器、圧力調整器の外側において出口通路に設けられ
   る止め弁、並びに、前記止め弁と組合わされかつ前記止
   め弁の閉鎖部材に対する痰の下流に位置する脱気器、を
   備え、前記出口通路が、脱気器の下流に位置する較正さ
   れたオリアイスを介して自由空気に連通ずる・ことを特
   徴とする深冷液体の細い連続流を供給するための装置・
   ２・　止め弁の本体が、閉鎖部材に対する座の下流に、
   脱気室および逃し口を有し、この逃し口が・脱気室の上
   端の近くに位置しかつ脱気室を外部に連通させる、特許
   請求の範囲第１項に記載の装＠、０８、ストレーナが逃
   し口の前方において脱気室の中に配置される、特許請求
   の範囲第２項に記載の装置◎ ４、下向きに開（′ｎ状エルボが逃し口の出口端に連結
   される、特許請求の範囲第２項に記載の装！。 ５・　下向きに開く管状エルボが逃し口の出口端に連結
   される。特許請求の範囲第３項に記載の装置０ ６、脱気器が市め弁の下流６１に連結される追放器であ
   って、この追放器は、これの中に収容される液体が予め
   定められたレベル以下に下降したときに自由空気に連通
   するように構成されている。 特許請求の範囲第１項に記載の装置・ ７・　蒸発器ｔａ成しかつ止め弁の上流における前記出
   口通路を追放器の逃し通路に連結させるパイ・臂スが具
   備され・前記バイパスおよびこれの下流の逃し通路が市
   めコックをそれぞれ備えるｌ）’ｆ　ｆｒ請・求の範囲
   第６項に記載の装置・ ８・　前記出口通路が、圧力調整器からのその長さの少
   くとも１部分に、外管によって包囲される内管金有し、
   この内管が、その下流端で外管とｊ−通する。特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。 ９・　前記出口通路が連結されているマニホルドと・前
   記マニホルドから延長する共通の脱気器に組合わされて
   止め弁への供給分なす多くの供給管とを有する、特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。 ｌＯ・前記出口通路が連結されているマニホルドと、＠
   記マニホルドから延長するそれぞれの脱気器に組合わさ
   れて止め弁への供給分なす多くイ洪給管とを有する。特
   許請求の範囲第１項に記載の装置０ １１・液体を注ぐための前記の較正されたオリアイスが
   、多孔性のプラグを伺える、特許請求の範囲第１項に記
   載の装置０ １２．１￥ｌＩ記オリフイスの下方に・液体ｔ−ｍ間的
   に止めるための手段が配備される、＋ｉ　ｇ′ｆ請求の
   範囲第１項に記載の装置＠ ■８・前記止め手段が後退できる板である。特許請求の
   範囲第１２項に記載の装置・ １４・前記止め手段が圧縮気体ノズルである、特許請求
   の範囲第１２項に記載の装置。 １５・前記止め弁が外気にさらされた、特許請求の範囲
   第１項にｍｌ載の装置。