JPS62242199A - 低温液化ガス流下装置 - 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】 ■　−上のｌ この発明は、果実飲料、コーヒー飲料缶等に用いられる
アルミニウム或はスチール缶に内容物を充填した後、液
体窒素を缶内に一定量滴下して所定の内圧を生じさせる
ために使用されたり、精密理科学実験に用いられる各種
化学物質、薬品類を不活性ガスと共に封入する場合にも
使用されうる低温液化ガス流下装置に関するものである
。

１従来■肢歪 近年、アルミニウム或はスチール類の缶は缶素材節約の
目的から缶胴壁が著しく薄＜加工されている。したがっ
て、外圧によって容易に変形し易い欠点があり、この欠
点を解消するために缶内に、例えば液体窒素を充填して
缶内の圧力を高める手段がとられ、缶内に液体窒素を供
給する装置として液化ガス流下装置が開発された。

従来の低温液化ガス流下装置の一実施例を第６図および
第７図に示す。第６図に示す従来の低温液化ガス流下装
置は、容器本体５０の上部にフランジ板５１、下部に底
面板５２がボルト等で取り付けられている。そして、フ
ランジ板５１の上面中央にはソレノイドバルブ５４が固
設され、このソレノイドバルブ５４の下方には弁杆５５
が垂設され、かつ弁杆５５の下端にはノズル孔５７に係
脱自在に係合する弁体５６が付設されている。そして、
このような装置においてはソレノイドバブル５４を作動
せしめ、弁杆５５並びに弁体５６を上下方向に作動させ
ることにより、ノズル孔５７と弁体５６とを当接或は離
間させることによりノズル孔５７を開閉するものである
。すなわち、弁杆５５並びに弁体５６がソレノイドバル
ブ５４により上昇せしめられ、弁体５６とノズル孔５７
とが離間されている間に、容器本体５０内の液体窒素が
化５８内に滴下されるものである。

又、第７図に示す従来の低温液化ガス流下装置は、容器
本体６０内底面に固定盤６１をボトル等で固設し、この
固定盤６１の上面に回転盤６２の下面を接触させて回転
させるものである。回転盤６２はモータ（図示せず）に
連結された軸６３により回転され、この回転盤６２には
、複数の導入孔６２ａが穿設されている。一方、固定盤
６１にはノズル孔６４に連通ずる排出孔６１ａが穿設さ
れている。そして、このような装置においていは回転盤
６２の導入孔６２ａと固定盤６１の排出孔６１ａが合致
した時に、導入孔６２ａ内の液体窒素が排出孔６１ａを
通じて缶６５に供給されるものである。

■　■がゞ　しようとするロ　占 しかしながら、このような従来の低温液化ガス流下装置
においては、以下に示す問題点があった。

第６図に示す装置の場合は、容器本体５０内の液体窒素
の液面変化と内圧の変化によりノズル孔５７の圧力が変
化し、滴下量に変動をもたらすと共に、ソレノイドバル
ブ５４の作動が非常に高速かつ短時間に切り換わるため
、弁体５６近傍の液体窒素の流れが大きく乱れる。そし
て、これらの要因のため液体窒素の滴下量に著しい変動
がもたらされるという問題点があった。さらに、ソレノ
イドバルブ５４の作動時間の不規則性が、これに拍車を
かけていた。

第７図に示す装置の場合は、回転盤６２の回転速度を変
えることによって液体窒素の滴下量を微ｔＪ節すること
ができるが、滴下量を大きく変えるためには、導入孔６
２ａの孔径および肉厚の大きい別の回転盤６２に取り換
えなければならず頗る面倒であった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、常に一定量の液体窒素を缶に供給でき、かつ
どんな大きさの缶６５にも迅速かつ簡単に液体窒素の供
給量を対応させて滴下できる低温液化ガス流下装置を提
供することを目的とするものである。

■−を”するための この目的を達成するため、この発明は低温液化ガス貯槽
１より供給される低温液化ガスを液体２および気化ガス
３の状態で収容すると共に、該液体２の液位を一定に保
つ液位制御系Ａを備えた容器において、該容器本体４内
底面４ａに回転自在に枢支される回転盤５と、該回転盤
５の排出孔５ａに突出部６ａを摺動自在に挿入して回転
盤５を回転する駆動盤６と、該駆動盤６を主軸６Ｃを介
して回転する駆動装置７と、該駆動盤６の上面に当接し
、かつ容器本体４内の気化ガス３をガス通路９ａから駆
動盤６の導入孔６ｂに供給して前記液体２を滴下せしめ
る加圧パイプ９とから成り、駆動盤６の主軸６Ｃ上方に
は、前記導入孔６ｂおよび排出孔５ａの液体収納容積を
自由に変え得る調整装置１０が付設されていることを特
徴とするものであり、その実施態様として前記駆動盤６
の下面には、該駆動盤６を上方にバネ付勢するバネ体１
１が内装されたものであり、又前記駆動盤６の上面には
、円形状の凹所１２に残留する気化ガス３を抜くための
複数のガス抜き孔１３が穿設されたことを特徴とするも
のである。

少虞訓Ｂ（社）を度 以上のような構成をもった、この発明の作用について説
明する。第１図および第４図に示すように、駆動盤６の
突出部６ａが回転盤５の排出孔５ａに挿入されているか
ら、駆動盤６が駆動装置７により回転されると、回転盤
５は同時に軸５Ｃを中心に回転する。そして、駆動盤６
の突出部６ａに穿設された導入孔６ｂおよび回転盤５の
排出孔５ａがノズル孔４ｂと一致した時に液体窒素が化
８内に確実に滴下される。又駆動盤６を回転する主軸６
Ｃの上端に設けられた調整装置１０の作動により駆動盤
６が上下方向に自由自在に移動する。

すなわち、主軸６Ｃおよび駆動盤６がバネ体１１に抗し
て押し下げられると排出孔５ａの高さＨ。

は以前より小さくなるので、化８内に滴下される液体窒
素の量は減少する。又、主軸６Ｃおよび駆動盤６がハネ
体１１によって押し上げられると、排出孔５ａの高さｉ
（２は以前より大きくなるので、化８内に滴下される液
体窒素の量は増加する。このように、この発明に係る装
置においては、化８内に充填される液体窒素の滴下量を
簡単かつ迅速に増減させることができるので、あらゆる
大きさの缶８への窒素充填が早急にできる。さらに、こ
の発明では駆動盤６と回転盤５との間に形成される円形
状の凹所１２内に液体窒素が侵入し、沸騰する虞れがあ
るが、この沸騰により発生する窒素ガスを外部に逃がす
ための、複数のガス抜き孔１３を駆動盤６の天面に穿設
したから、凹所Ｉ２内の気化ガスに押圧されて液体窒素
が突出部６ａと排出孔５ａとの間隙を伝いノズル孔４ｂ
を経て缶８に突発的に流出するのを防止することができ
る。

次に、第５図により、この発明に係る低温液化ガス流下
装置の各制御系の作用について説明すると、液位制御系
Ａは容器本体４内の液体窒素の液位をレベルセンサー２
１によって検出し、このレベルセンサー２１の送信をコ
ントローラ２０が検知し、供給管１８の電磁弁１９を適
宜に開閉して容器本体４内の液体窒素の量を制御する。

これにより、容器本体４内には液体窒素が常に一定量だ
け貯留するようにされている。又、容器本体４内のガス
圧は減圧制御系Ｂにより常に一定になるように制御され
ている。すなわち、容器本体４内の気化ガス３のガス圧
が一定圧以上になると、排出管１５に付設されている減
圧弁１６が開放されて容器本体４内の圧力が外方に放出
される。

亜大犯■ 次に、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図〜第５図は、この発明の一実施例を示す図面であ
る。第１図において４は、低温液化ガス貯槽より供給さ
れる低温液体ガス（実施例においては液体窒素）を液体
２および気化ガス３の状態で収容する容器本体である。

この容器本体４内底面の中心位置には、底面に軸５ｃを
有する回転盤５が回転自在に設けられている。この回転
盤５には、第３図に示すように軸５ｃから一定の半径方
向に排出孔５ａが穿設されている。実施例では３Ｏ″間
隔で１２個の排出孔５ａが穿設されているが、数につい
ては液体窒素の滴下量に対応させて任意に設定できる。

又回転盤５の上方には駆動盤６が設けられており、この
駆動盤６の突出部６ａは回転盤５の排出孔５ａに上下動
自在に挿入されている。したがって、駆動盤６と回転盤
５は嵌合状態で一体となって軸５ｃを中心に回転する。

なお、この駆動盤６に突設された突出部６ａは実施例で
は３０”間隔で１２個設けられているが、数については
回転盤５に対応させて任意に設定できる。突出部６ａに
は、液体窒素を貯留するための導入孔６ｂが穿設されて
いる。導入孔６ｂの直径をＤｌとすると面積は＋πＤ１
′、駆動盤６の高さを■］い排出孔５ａの直径をＤ２と
すると面積は＋π０２”、その高さＨ２とすると液体窒
素の貯留量は＋πＤ、ｚｘＨ，＋−１−πＤ、ｚｘＨ，
となる（第１図、第４図）。又、駆動盤６を上昇するた
めにバネ体１１の一端が駆動盤６の内周面に当接され、
駆動盤６が上昇するようにバネ付勢されている。他方、
このハネ体１１の他端は回転盤５に形成された凹部５ｂ
内に収納されている。なお、この駆動盤６の天面には複
数のガス抜き孔１３が穿設されている。第４図は軸６ｄ
の下面にバネ体１１が付勢された第１図の他の実施例を
示す図面である。

次に駆動装置７について説明する。

駆動装置７は、駆動盤６の主軸６Ｃの上部に固設された
歯車７ａ、７ｂに連結するモータ（図示せず）から構成
されている。そして、このモータ（図示せず）の駆動に
より駆動盤６および回転盤５が一体となって回転される
。

さらに、この駆動盤６の上面には加圧パイプ９が当接さ
れている。この加圧パイプ９にはガス通路９ａおよび開
口９ｂが穿設され、気化ガス３は開口９ｂから流入し、
ガス通路９ａを通り、導入孔６ｂおよび排出孔５ａ内の
液体窒素を缶８内へその圧力で押し出して滴下する。実
施例では、気化ガスの圧力は２００ｍｍＡｑ程度である
。なお、加圧パイプ９の底面および駆動盤６の上面の少
なくとも一方には、摩耗を防止するためのセラミックコ
ーティングが施されている。

次に調整装置１０について説明する。

調整装置１０は駆動盤６を上下動するための装置である
。主軸６ｃの上端にはスラストベアリング１０ａが設け
られ、このスラストベアリング１０ａの上部には回転板
１０ｂが設けられている。この回転板１０ｂ上面の凹部
には支持台１０ｆに支持された調整ネジ１０ｃの先端部
が当接され、さらにこの調整ネジ１０ｃはカサ歯車１０
ｄを介してサーボモータ１０ｅに連結されている。した
がって、サーボモータ１０ｅを作動して調整ネジ１０ｃ
を左或は右に回転することにより主軸６ｃおよび駆動盤
６を上下方向に移動調整できる。なお、スラストベアリ
ング１０ａの介在により主軸６Ｃは駆動装置７からの回
転駆動に関係なく上下方向に容易に移動する。又面圧調
整装置１４は駆動盤６を上下方向に変位させた場合に、
これに同調させて加圧パイプ９を上下方向に移動させる
ための装置である。この加圧パイプ９の上端にはバネ体
１４ａが内装され、バネ体１４ａの上部には押圧板１４
ｂが被冠され、さらにこの押圧板１４ｂの上には、支持
台１４ｆに支持された調整ネジ１４Ｃが＠置されている
。さらに、このネジ１４ｃはカサ歯車１４ｄを介してサ
ーボモータ１４ｅに連結されている。したがって、サー
ボモータ１４ｅを作動して調整ネジ１４ｃを左或は右に
回転することにより加圧パイプ９を上下方向に移動調整
することができ、加圧パイプ９底面の駆動盤６への面圧
調整が可能となる。

さらに、この発明は第５図に示すように、レベルセンサ
ー２１、コントローラ２０および電磁弁１９とから構成
される液位制御系Ａおよび容器本体４のフランジ部４ｃ
から排出管１５を経て減圧弁１６に連結される減圧制御
系Ｂによって制御されている。

々鎗り医 以上説明してきたように、この発明によれば従来の装置
のように回転盤を取り替える手間が省け、かつ液体窒素
の滴下量の大幅な増減にも迅速かつ簡単に対応すること
ができる。特に、この発明に係る装置においては、液体
窒素の液面変化、容器本体の内圧の変化、バルブの不均
一な作動などの影響を全く受けないので、滴下する液体
窒素の定量化が頗る容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、この発明に係る低温液化ガス流下装
置の一実施例を示す図面であり、第１図は低温液化ガス
流下装置を示した断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線端
面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線端面図、第４図は低温
液化ガス流下装置の他の実施例を示した断面図、第５図
は低温液化ガス流下装置の制御系を示した図面、第６図
および第７図は従来の低温液化ガス流下装置を示した図
面である。 １・・・低温液化ガス貯槽　２・・・液体　３・・・気
化ガス４・・・容器本体　５・・・回転盤　　　５ａ・
・・排出孔６・・・駆動盤　　６ａ・・・突出部　　６
ｂ・・・導入孔６Ｃ・・・主軸　　７・・・駆動装置　
　９・・・加圧パイプ９ａ・・・ガス通路　１０・・・
調整装置　１１・・・バネ体１２・・・凹所　　　１３
・・・ガス抜き孔　Ａ・・・液位制御系大陽酸素株式会
社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）低温液化ガス貯槽より供給される低温液化ガスを
   液体および気化ガスの状態で収容すると共に、該液体の
   液位を一定に保つ液位制御系を備えた容器において、 該容器本体内底面に回転自在に枢支される回転盤と、該
   回転盤の排出孔に突出部を摺動自在に挿入して回転盤を
   回転する駆動盤と、該駆動盤を主軸を介して回転する駆
   動装置と、該駆動盤の上面に当接し、かつ容器本体内の
   気化ガスをガス通路から駆動盤の導入孔に供給して前記
   液体を滴下せしめる加圧パイプとから成り、駆動盤の主
   軸上方には、前記導入孔および排出孔の液体収納容積を
   自由に変え得る調整装置が付設されていることを特徴と
   する低温液化ガス流下装置。
2. （２）前記駆動盤の下面には、該駆動盤を上方にバネ付
   勢するバネ体が内装されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の低温液化ガス流下装置。
3. （３）前記駆動盤の上面には、円形状の凹所に残留する
   気化ガスを抜くための複数のガス抜き孔が穿設されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の低温液
   化ガス流下装置。