特許 7080066 低温液化ガス発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-26

(45)【発行日】2022-06-03

(54)【発明の名称】低温液化ガス発生装置

(51)【国際特許分類】

   F17C 7/04 20060101AFI20220527BHJP

   B01J 4/00 20060101ALI20220527BHJP

   F25J 1/00 20060101ALI20220527BHJP

   F25J 1/02 20060101ALI20220527BHJP

【ＦＩ】

F17C7/04

B01J4/00 103

F25J1/00 D

F25J1/02

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018023852

(22)【出願日】2018-02-14

(65)【公開番号】P2019138414

(43)【公開日】2019-08-22

【審査請求日】2020-12-02

(73)【特許権者】

【識別番号】591176306

【氏名又は名称】アルバック・クライオ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】特許業務法人南青山国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100196575

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 満

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100144211

【弁理士】

【氏名又は名称】日比野 幸信

(72)【発明者】

【氏名】日高 康祐

(72)【発明者】

【氏名】小田 仁

(72)【発明者】

【氏名】松藤 和樹

【審査官】宮崎 基樹

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－０７１０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１５２２３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５３－１１５９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６９０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６３１２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１７Ｃ １／００－１３／１２

Ｂ０１Ｊ ４／００

Ｆ２５Ｊ １／００

Ｆ２５Ｊ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液化ガスを貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクへ液化すべきガスを導入するガス導入器と、
前記貯留タンクに導入されたガスを冷却して液化する冷凍機を含む冷凍回路と、
前記貯留タンクに連絡し、液化ガスの取出口を先端部に有する送出配管と、
前記送出配管の先端部を着脱可能に保持可能な操作部を有し、前記貯留タンク、前記冷凍回路、前記ガス導入器及び前記送出配管を収容する筐体と
を具備し、
前記送出配管の先端部は、前記取出口の近傍に固定されたハンドルを含み、
前記送出配管は、前記ハンドルを介して前記操作部から前記筐体の外側へ引き出すことが可能に構成され、
前記筐体は、前記操作部を有する正面と、前記正面に対向する背面とを有する縦長の直方体で構成され、
前記送出配管は、前記正面と前記背面との間において前記貯留タンクの上部に架け渡されるアーチ領域と、前記貯留タンクよりも前記背面側に位置し重力方向に垂下する垂下領域とを有する
低温液化ガス発生装置。

【請求項2】

請求項１に記載の低温液化ガス発生装置であって、
前記筐体の内部に設けられた張力発生機構をさらに具備し、
前記張力発生機構は、前記アーチ領域に設けられ前記ハンドルの引き出し方向とは逆の方向へ一定荷重を付与する第１の定荷重バネを有する
低温液化ガス発生装置。

【請求項3】

請求項２に記載の低温液化ガス発生装置であって、
前記張力発生機構は、前記垂下領域に設けられ前記ハンドルの引き出し方向へ一定の荷重を付与する第２の定荷重バネをさらに有する
低温液化ガス発生装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１つに記載の低温液化ガス発生装置であって、
前記操作部は、前記ハンドルを磁気的に吸着する保持部を有する
低温液化ガス発生装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１つに記載の低温液化ガス発生装置であって、
前記送出配管は、真空断熱層を有する二重構造のフレキシブルホースで構成される
低温液化ガス発生装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１つに記載の低温液化ガス発生装置であって、
前記操作部は、前記取出口から送出される低温液化ガスを受容する容器を支持することが可能に構成された支持台を有する
低温液化ガス発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体窒素等の低温液化ガスを製造することが可能な低温液化ガス発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、理科学機器等の冷熱源としての液体窒素を簡易に製造する液体窒素発生装置が知られている。例えば特許文献１には、上部に開口部を有する断熱容器である貯蔵槽と、貯蔵槽に窒素ガスを導入する空気分離装置と、貯蔵槽の開口部に配置され、貯蔵槽に導入された窒素ガスを液化させるコールドヘッドとを備えた簡易液体窒素製造装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第２８１６９５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の液体窒素発生装置は、貯蔵槽と、空気分離装置と、コールドヘッドへ冷媒を循環させる圧縮機ユニット等がそれぞれ別個の装置として床上に設置されるため、装置の設置占有面積が大きいという問題がある。
さらに従来の液体窒素発生装置においては、貯蔵槽内の液体窒素を外部へ取り出すための取出口の位置が固定されているため、供給された液体窒素を受容する容器の種類や大きさに応じて取出口の位置を変更することができない、あるいは、別途用意された接続用ホースを取出口へ接続して液体窒素を取り出す必要があった。

【0005】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、装置の設置占有面積を低減することができるとともに、取出口の位置の変更が可能な低温液化ガス発生装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る低温液化ガス発生装置は、貯留タンクと、ガス導入器と、冷凍回路と、送出配管と、筐体とを具備する。
前記貯留タンクは、液化ガスを貯留する。
前記ガス導入器は、前記貯留タンクへ液化すべきガスを導入する。
前記冷凍回路は、前記貯留タンクに導入されたガスを冷却して液化する冷凍機を含む。
前記送出配管は、前記貯留タンクに連絡し、液化ガスの流出口を先端部に有する。
前記筐体は、前記液化ガス送出管の先端部を着脱可能に保持可能な操作部を有し、前記貯留タンク、前記冷凍回路、前記ガス導入器及び前記送出配管を収容する。

【0007】

上記低温液化ガス発生装置においては、貯留タンク、冷凍回路、ガス導入器及び送出配管がそれぞれ共通の筐体に収容されているため、装置全体のコンパクト化と設置面積の低減を図ることができる。また、筐体の操作部に送出配管の先端部が着脱可能に構成されているため、取出口の位置の変更が可能となる。

【0008】

前記送出配管の先端部は、前記流出口の近傍に固定されたハンドルをさらに含み、前記送出配管は、前記ハンドルを介して前記操作部から前記筐体の外側へ引き出すことが可能に構成されてもよい。
送出配管が引き出し可能に構成されるため、ハンドルを操作して取出口を任意の位置に移動させることができる。

【0009】

前記筐体は、前記操作部を有する正面と、前記正面に対向する背面とを有する縦長の直方体で構成され、前記送出配管は、前記正面と前記背面との間において前記貯留タンクの上部に架け渡されるアーチ領域と、前記貯留タンクよりも前記背面側に位置し重力方向に垂下する垂下領域とを有してもよい。
筐体を縦長の直方体形状にすることで、内部の各ユニットを三次元的に配置して設置占有面積の低減を図ることができるとともに、送出配管が比較的長尺の場合でも筐体内に効率よく収納することができる。

【0010】

前記液化ガス発生装置は、前記筐体の内部に設けられた張力発生機構をさらに具備してもよい。前記張力発生機構は、前記アーチ領域に設けられ前記ハンドルの引き出し方向とは逆の方向へ一定荷重を付与する第１の定荷重バネを有する。
これにより、引き出された送出配管の筐体内への収納が容易となる。

【0011】

前記張力発生機構は、前記垂下領域に設けられ前記ハンドルの引き出し方向へ一定の荷重を付与する第２の定荷重バネをさらに有してもよい。
これにより、送出配管の垂下領域の引き上げ力がアシストされるため、ハンドルの引き出し操作が容易となる。

【0012】

前記操作部は、前記ハンドルを磁気的に吸着する保持部を有してもよい。
これにより、操作部に対するハンドルの着脱を容易に行うことができる。

【0013】

前記送出配管は、真空断熱層を有する二重管フレキシブルホースで構成されてもよい。
これにより、送出配管内の液化ガスの気化を防止でき、送出配管の長尺化にも対応することが可能となる。

【0014】

前記操作部は、前記取出口から送出される低温液化ガスを受容する容器を支持することが可能に構成された支持台を有してもよい。
これにより、簡便に低温液化ガスを取り出すことが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

以上述べたように、本発明によれば、装置の設置占有面積を低減することができるとともに、取出口の位置の変更も可能である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る低温液化ガス発生装置を示す全体斜視図である。

【図2】上記低温液化ガス発生装置の構成を概略的に示すブロック図である。

【図3】上記低温液化ガス発生装置の要部の側断面図である。

【図4】図３におけるＡ－Ａ断面図である。

【図5】図４におけるＢ－Ｂ断面図である。

【図6】上記低温液化ガス発生装置の機能ブロック図である。

【図7】上記低温液化ガス発生装置における送出配管の要部側面図である。

【図8】上記送出配管が引き出された状態を示す低温液化ガス発生装置の側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態に係る低温液化ガス発生装置を示す全体斜視図である。図においてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、相互に直交する３軸方向を示しており、Ｚ軸は鉛直方向に相当する。
本実施形態では、低温液化ガス発生装置として、液体窒素発生装置を例に挙げて説明する。

【0019】

［低温液化ガス発生装置の全体構成］
本実施形態の液体窒素発生装置１００は、液体窒素を発生させ、貯留し、取り出すのに必要なすべての機器を収納する筐体１０を備える。
本実施形態において、筐体１０は、正面１１と、背面１２と、２つの側面１３と、天面１４とを有する縦長の直方体で構成される。筐体１０の正面１１には、液体窒素を外部へ取り出すための操作部２０が設けられる。

【0020】

以下、液体窒素発生装置１００の全体構成について説明する。図２は、液体窒素発生装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。

【0021】

図２に示すように、液体窒素発生装置１００は、液体窒素を貯留する貯留タンク３１と、貯留タンク３１へ液化すべきガス（本実施形態では窒素ガス）を導入するガス導入器３２と、貯留タンク３１へ導入された窒素ガスを冷却して液化させる冷凍機３３を含む冷凍回路と、液体窒素の取出口５１を先端部に有する送出配管５０等を備える。筐体１０は、これら貯留タンク３１、冷凍回路、ガス導入器３２、送出配管５０等を内部に収容する。

【0022】

貯留タンク３１は、上部に開口部３１０を有する断熱容器で構成される。開口部３１０には蓋３１１が気密に取り付けられている。貯留タンク３１は、液体窒素の貯留量を所定範囲に維持するための液面センサ３１２を有する。液面センサ３１２の構成は特に限定されず、液面の位置を図示するように２つのセンサを用いて検出する場合のほか、単一の棒状のセンサを用いて検出するようにしてもよい。

【0023】

ガス導入器３２は、蓋３１１を貫通して開口部３１０に連絡する導入配管４１を介して、窒素ガスを貯留タンク３１内に導入する。ガス導入器３２は、例えば、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）方式により、吸着剤に酸素ガスを吸着して加圧と減圧の操作を交互に繰り返しながら、空気から窒素ガスを取り出す空気分離装置で構成される。筐体１０の正面１１には、ガス導入器３２に取り込まれる空気が通過する通気部１１ａ（図１参照）が設けられる。

【0024】

冷凍機３３は、貯留タンク３１の蓋３１１に設置されるとともに、開口部３１０を介して貯留タンク３１内に突出するコールドヘッド３３ａを有する。冷凍機３３は、冷凍機３３とともに冷凍回路を構成する圧縮機ユニット３４から冷媒ガス（例えばヘリウム）の供給を受け、コールドヘッド３３ａを極低温（本例では液体窒素の沸点（７７Ｋ）以下の温度）に維持する。コールドヘッド３３ａは、導入配管４１を介して開口部３１０に導入された窒素ガスを冷却、液化させる。これにより液体窒素が発生し、貯留タンク３１に貯えられる。

【0025】

貯留タンク３１の蓋３１１には、貯留された液体窒素を取り出すための取出用配管４２と、貯留タンク３１内の上部ガスを排出するための排気用配管４３とが接続されている。
取出用配管４２は、液体窒素が取り出されるときに開放される開閉弁４２ｖを有する。取出用配管４２の一端は、貯留タンク３１の底部近傍（液体窒素の液面Ｌｓよりも低い位置）に配置され、他端は後述する送出配管５０に接続される。
排気用配管４３は、貯留タンク３１内の上部ガスを排出するときに開放される開閉弁４３ｖを有する。排気用配管４３の一端は、貯留タンク３１の開口部３１０の近傍（液体窒素の液面Ｌｓよりも高い位置）に配置され、他端は筐体１０の内部、あるいは筐体１０の外部に配置される。

【0026】

図３は、筐体１０の内部構造を示す液体窒素発生装置１００の要部の側断面図、図４は、図３におけるＡ－Ａ断面図、図５は、図４におけるＢ－Ｂ断面図である。各図においては、各機器を接続する配管等の図示は省略している。

【0027】

筐体１０の内部は、仕切壁１７によって上下に区画された２つの室（第１の室１５及び第２の室１６）を有する。下側の第１の室１５には、ガス導入器３２、圧縮機ユニット３４等が配置され、上側の第２の室１６には貯留タンク３１、冷凍機３３等が配置されている。本実施形態において圧縮機ユニット３４は、第１の室１５に配置されるが、第２の室１６に配置されてもよい。

【0028】

図６は、液体窒素発生装置１００の機能ブロック図である。

【0029】

液体窒素発生装置１００は、ガス導入器３２、圧縮機ユニット３４、開閉弁４２ｖ，４３ｖ等を制御するコントローラ３５をさらに備える。コントローラ３５は、典型的にはコンピュータで構成される。コントローラ３５は、後述する操作部２０、液面センサ３１２等の出力に基づいて、ガス導入器３２、圧縮機ユニット３４、開閉弁４２ｖ，４３ｖ等を制御する。
コントローラ３５は、本実施形態では第２の室１６に設置されるが、これに限られず、第１の室１５に設置されてもよい。

【0030】

液体窒素発生装置１００は、液体窒素を外部へ取り出すための送出配管５０をさらに備える。送出配管５０は、筐体１０の正面１１に設けられた通孔１１ｗ（図３参照）を介して筐体１０の外側と内側との間にわたって引き回された長尺のフレキシブルホースで構成される。

【0031】

送出配管５０は、貯留タンク３１に連絡する基端部５０ａ（図４参照）と、液体窒素の取出口５１を有する先端部５０ｂ（図３参照）とを有する。送出配管５０の基端部５０ａは、筐体１０の内部に固定された支持金具１８を介して取出用配管４２（図２参照）に接続される。送出配管５０の先端部５０ｂは、筐体１０の外部に設けられた操作部２０に着脱可能に保持される。送出配管５０は、典型的には、真空断熱層を有する二重構造のフレキシブルホースで構成される。

【0032】

［操作部］
操作部２０は、図１及び図３に示すように、正面１１の概略中央部に設置される。操作部２０は、ケース部２１と、保持部２２と、支持台２３とを有する。

【0033】

ケース部２１は、下端が開放された縦長の箱体であり、送出配管５０の先端部５０ｂをケース部２１の直下から垂れ落とすガイド壁としての機能を有する。ケース部２１の前面には、液体窒素の取り出し及びその停止、取り出し量等を設定する複数の操作キーを備えた操作盤２４が設置される。

【0034】

保持部２２は、ケース部２１の下端から突出する送出配管５０の先端部５０ｂを着脱可能に保持する。本実施形態において送出配管５０の先端部５０ｂは、取出口５１の近傍位置に固定されたハンドル５２を有し、このハンドル５２を介して先端部５０ｂが保持部２２に保持される。そして、保持部２２は、上下方向に離間して配置された一対のマグネット部Ｍを有し、これらマグネット部Ｍを介してハンドル５２を磁気的に吸着し、取出口５１が下方に向いた姿勢でハンドル５２（送出配管５０）を保持する。

【0035】

図７は、ハンドル５２の構成を示す側面図である。ハンドル５２は、ユーザが把持可能な合成樹脂製のグリップ部５２１と、保持部２２の一対のマグネットＭに対応するようにグリップ部５２１の上下に配置された一対の磁性板５２２とを有する。グリップ部５２１の上下方向の両端には、金属製の補強板５２３が取り付けられている。グリップ部５２１の下端に取り付けられた補強板５２３は、取出口５１から流出する液体窒素の蒸気（冷気）からグリップ部５２１を保護する保護板としての機能をも有する。

【0036】

グリップ部５２１は、ユーザが素手であるいはグローブ越しに把持可能な適宜の大きさ及び形状に形成される。グリップ部５２１の内部には、送出配管５０の真空断熱層５０ｃを真空に維持する閉止弁５０ｖが内蔵されている。グリップ部５２１から取出口５１までの送出配管５０の長さは特に限定されず、典型的には、１００ｍｍ前後である。本実施形態では送出配管５０として、内径９ｍｍ、外径３０ｍｍの二重管が用いられるが、径の大きさは勿論これに限られない。

【0037】

支持台２３は、保持部２２に保持された送出配管５０の取出口５１から送出される液体窒素を受容する容器１を支持することが可能に構成される。支持台２３は、筐体１０の正面の適宜の高さ位置に設けられる。支持台２３の床面からの高さは特に限定されず、典型的には、ユーザの腰の高さ（約６００ｍｍ～８００ｍｍ）に設定される。これにより、ユーザが立位姿勢で液体窒素を取り出すことができる。支持台２３は、金属製あるいは合成樹脂製であり、固定式であってもよいし、折り畳み式であってもよいし、液化ガスの飛散を防止するカバーを有していてもよい。

【0038】

操作部２０は、非常ボタン２５をさらに有する。非常ボタン２５は、液体窒素発生装置１００を緊急で停止させたいとき等に押圧操作される。非常ボタン２５は、本実施形態では、筐体１０の正面１１の適宜の位置に保持部２２と同等の高さで設置されるが、これに限られず、正面１１の上部付近に設置されてもよい。

【0039】

［引出し機構］
本実施形態において、送出配管５０は、ハンドル５２を介して操作部２０から筐体１０の外側へ引き出すことが可能に構成される。図８は、送出配管５０の先端部５０ｂ（ハンドル５２）を筐体１０の外部へ引き出した状態を示す側断面図である。以下、この送出配管５０の引出し機構について説明する。

【0040】

送出配管５０は、図３及び図４に示すような形態で引き回された状態で筐体１０の内部に収容される。より具体的に、送出配管５０は、筐体１０の正面１１と背面１２との間において貯留タンク３１の上部に架け渡されるアーチ領域５０１と、貯留タンク３１よりも背面１２側に位置し重力方向に垂下する垂下領域５０２とを有する。

【0041】

送出配管５０のアーチ領域５０１は、筐体１０の通孔１１ｗと配管ガイド６１との間に架け渡された配管部位である。配管ガイド６１は、筐体１０内部の背面１２側において通孔１１ｗよりも高い位置に設置される。配管ガイド６１は、例えば、筐体１０の第２の室１６に立設された支持壁部１９（図４，５参照）に設置されたガイド受け６２により支持される。

【0042】

一方、送出配管５０の垂下領域５０２は、配管ガイド６１から支持金具１８（図４参照）との間で垂直方向に折り返された配管部位である。垂下領域５０２の配管長は、操作部２０から引き出されるハンドル５２の長さによって変化する（図８参照）。

【0043】

垂下領域５０２の所定位置には、ハンドル５２の引き出し長さを所定以下に制限するストッパ６３が取り付けられている。ストッパ６３は、ハンドル５２の引き出し操作に連動して上昇し、ガイド受け６２の下端部６２ａに当接する距離まで上昇した時点で、ハンドル５２の引き出し操作が制限される。ストッパ６３がガイド受け６２に当接するまでの上昇距離は、ハンドル５２の最大引き出し長さに相当する。

【0044】

本実施形態において、ストッパ６３の上記上昇距離は、例えば６００～７００ｍｍであり、この場合の送出配管５０の取出口５１の床面からの高さ（Ｈ）は、例えば、２５０ｍｍ～３５０ｍｍとなるように保持部２２の位置が設定される。

【0045】

本実施形態の液体窒素発生装置１００は、筐体１０の内部に設けられた張力発生機構７０をさらに備える。張力発生機構７０は、ハンドル５２の引き出し方向とは逆の方向へ一定荷重を付与する第１の定荷重バネ７１を有する。第１の定荷重バネ７１は、送出配管５０のアーチ領域５０１に設けられる。より具体的に、第１の定荷重バネ７１は、筐体１０の天面１４の内壁面に固定され、送出配管５０のアーチ領域５０１の所定位置に取り付けられた固定具７１２に一端が固定されたワイヤ７１１を有する。ワイヤ７１１は、配管ガイド６１の上部に設置された滑車７１３に支持される。

【0046】

第１の定荷重バネ７１は、典型的には、巻取式のゼンマイバネで構成される。第１の定荷重バネ７１により、送出配管５０の引出し長に依存することなく一定の引出し力で送出配管５０を引き出すことができる。また、引き出された送出配管５０を、筐体１０の内部に向けて自動的に引き戻すことができる。

【0047】

第１の定荷重バネ７１は、一方向回転機構部７１４（図５参照）をさらに有してもよい。一方向回転機構部７１４は、典型的には、ワイヤ７１１の繰り出し操作に連動して回転するラッチ歯を有し、所定の繰り出し単位長さでワイヤ７１１をその位置に保持することが可能に構成される。これにより、送出配管５０を任意の長さで引き出すことができる。一方向回転機構部７１４によるラッチ解除の機構は特に限定されず、送出配管５０に引き出し操作に連動して解除される機構、適宜のキー操作によって解除される機構等が採用可能である。

【0048】

張力発生機構７０はさらに、ハンドル５２の引き出し方向へ一定の荷重を付与する第２の定荷重バネ７２を有する。第２の定荷重バネ７２は、送出配管５０の垂下領域５０２に設けられる。より具体的に、第２の定荷重バネ７２は、筐体１０の天面１４の内壁面に固定され、送出配管５０の垂下領域５０２の所定位置に取り付けられた固定具（本実施形態ではストッパ６３）に一端が固定されたワイヤ７２１を有する。

【0049】

第１の定荷重バネ７２は、第１の定荷重バネ７１と同様に、巻取式のゼンマイバネで構成される。第２の定荷重バネ７２により、送出配管５０の垂下領域５０２の引き上げ力がアシストされるため、ハンドル５２の引き出し操作が容易となる。

【0050】

第１の定荷重バネ７１及び第２の定荷重バネ７２のバネ力は特に限定されず、これらの間の大小関係も問われない。例えば、垂下領域５０２の長さが大きいほど、ハンドル５２を操作部２０側へ引き戻す力が強くなる。この場合は、第１の定荷重バネ７１は、第２の定荷重バネ７２よりもバネ力を小さくすることができる。

【0051】

［低温液化ガス発生装置の動作］
次に、本実施形態の液体窒素発生装置１００の典型的な動作について説明する。

【0052】

液体窒素発生装置１００においては、ガス導入器３２によって貯留タンク３１へ窒素ガスが導入される。このとき、取出用配管４２の開閉弁４２ｖは閉じられ、排気用配管４３の開閉弁４３ｖは開放される。貯留タンク３１へ導入された窒素ガスは、コールドヘッド３３ａによって冷却、液化し、貯留タンク３１内へ貯留される。液化されずに残留するガスは、排気用配管４３を介して貯留タンク３１の外部へ排気される。液体窒素の貯留量が所定以上になったことを液面センサ３１２によって検出されると、冷凍機３３は停止する。このとき、圧縮機ユニット３４及びガス導入器３２は停止してもよい。

【0053】

操作盤２４上の液体窒素取出し用の操作キーが入力されると、取出用配管４２の開閉弁４２ｖは開放され、排気用配管４３の開閉弁４３ｖが閉じられる。これにより、ガス導入器３２から供給される窒素ガスで貯留タンク３１の内圧が上昇し、液体窒素が取出用配管４２及び送出配管５０を介して取出口５１に向けて送出される。液体窒素取出し停止用の操作キーが入力されると、取出用配管４２の開閉弁４２ｖは閉じられ、排気用配管４３の開閉弁４３ｖが開放されることで、液体窒素の取出しが停止する。

【0054】

ここで、図１及び図３に示すように、送出配管５０のハンドル５２が保持部２２に保持されている場合、取出口５１から流出した液体窒素は、支持台２３に載置された容器１に受容される。この場合、容器１の容量が既知の場合、液体窒素の送出量が容器１を充填する程度の所定値に達した時点で液体窒素の取出し操作が自動的に終了するように構成されてもよい。

【0055】

一方、図７に示すようにハンドル５２を介して送出配管５０を操作部２０から引き出して、取出口５１の位置や高さを変更することができる。例えば、液体窒素を受容する容器が支持台２３に設置できないほど大型である場合などは、送出配管５０の取出口５１を床面に向けて引き出すことで、床面上に載置した容器に向けて液体窒素が供給される。

【0056】

本実施形態の液体窒素発生装置１００によれば、貯留タンク３１、冷凍機３３及び圧縮機ユニット３４を含む冷凍回路、ガス導入器３２及び送出配管５０がそれぞれ共通の筐体１０に収容されているため、装置全体のコンパクト化と設置面積の低減を図ることができる。特に、これらが筐体１０の上下に区画された第１及び第２の室１５，１６に３次元的に配置されているため、筐体１０内への収納効率が高まり、設置スペースの低減に貢献することができる。

【0057】

また、筐体１０の正面に設けられた操作部２０に送出配管５０の先端部５０ｂが着脱可能に構成されているため、液体窒素の取出口５１の位置の変更が可能となる。特に、送出配管５０が筐体１０から引き出し可能に構成されているため、別途の接続用ホースを必要とすることなく、容器の種類や大きさに応じて液体窒素の取出口５１の高さ位置を容易に調整することができる。

【0058】

さらに本実施形態によれば、送出配管５０がアーチ領域５０１と垂下領域５０２とを有するため、送出配管５０が比較的長尺の場合であっても、筐体１０内の限られたスペースに効率よく送出配管５０を収納することができる。

【0059】

そして、張力発生機構７０（第１の定荷重バネ７１、第２の定荷重バネ７２）により、送出配管５０の各部に所定方向へ適宜の張力が付与されているため、送出配管５０が比較的長尺の場合であっても、送出配管５０の自重（及びその内部の液体窒素の重量）による取り扱い性の低下を抑えて、送出配管５０の引き出し操作及び引き戻し操作を容易に行うことができる。

【0060】

しかも、送出配管５０が真空断熱層５０ｃを有する二重配管のフレキシブルホースで構成されているため、送出配管５０が比較的長尺の場合であっても、貯留タンク３１から取出口５１までの間での送出配管５０内における液体窒素の気化を抑えて、液体窒素を安定に供給することができる。

【0061】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

【0062】

例えば以上の実施形態では、低温液化ガス発生装置として、液体窒素発生装置１００を例に挙げて説明したが、これに限られず、液体酸素、液体空気等の他の低温液化ガス発生装置にも本発明は適用可能である。

【0063】

また、送出配管５０の引き出し長を検出可能なセンサ、あるいは、ハンドル５２が保持部２２に保持された収納位置にあるかどうかを検出可能なセンサが備えられてもよい。この場合、ハンドル５２が上記収納位置にあるときとないときとで、液体窒素の取出し量を自動的に調整することが可能である。また、支持台２３上の容器１の有無を検出するセンサがさらに備えられてもよい。

【符号の説明】

【0064】

１０…筐体
２０…操作部
２２…保持部
２３…支持台
３１…貯留タンク
３２…ガス導入器
３３…冷凍機
３４…圧縮機ユニット
５０…送出配管
５０１…アーチ領域
５０２…垂下領域
５０ｂ…先端部
５１…取出口
５２…ハンドル
７０…張力発生機構
７１…第１の定荷重バネ
７２…第２の定荷重バネ
１００…液体窒素発生装置（低温液化ガス発生装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】