(57)【要約】【課題】低温液化ガスの液相に下部が浸漬する浸漬物に霜や氷が付着することを防止する霜付防止装置及び霜付防止方法を提供する。【解決手段】本発明に係る霜付防止装置１は、貯槽３に貯留された低温液化ガスＬの液相に下部が浸漬すると共に低温液化ガスＬの液面上方に上部が配置するように配設された浸漬物５に霜又は氷が付着するのを防止するものであって、浸漬物５の上部を露出させた状態で浸漬物５の周囲を覆うと共に低温液化ガスＬの蒸発ガスを貯留する貯留カバー体７と、貯留カバー体７に貯留された前記蒸発ガスを抜き出す抜き出し管９と、抜き出し管９によって抜き出された前記蒸発ガスを加熱するヒーター１１と、ヒーター１１で加熱された蒸発ガスＧを浸漬物５の露出した上部近傍に吹き出す吹き出し管１３と、を備えたことを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯槽に貯留された低温液化ガスの液相に下部が浸漬すると共に前記低温液化ガスの液面上方に上部が配置するように配設された浸漬物に霜又は氷が付着するのを防止する霜付防止装置であって、
前記浸漬物の上部を露出させた状態で前記浸漬物の周囲を覆うと共に前記低温液化ガスの蒸発ガスを貯留する貯留カバー体と、
該貯留カバー体に貯留された前記蒸発ガスを抜き出す抜き出し管と、
該抜き出し管によって抜き出された前記蒸発ガスを加熱する加熱部と、
該加熱部で加熱された蒸発ガスを前記浸漬物の露出した上部近傍に吹き出す吹き出し管と、を備えたことを特徴とする霜付防止装置。
【請求項２】
前記浸漬物の露出した上部を覆う上部カバー体を有し、前記吹き出し管は、前記蒸発ガスを前記上部カバー体内に吹き出すことを特徴とする請求項１に記載の霜付防止装置。
【請求項３】
貯槽に貯留された低温液化ガスの液相に下部が浸漬すると共に前記低温液化ガスの液面上方に上部が配置するように配設された浸漬物に霜又は氷が付着するのを防止する霜付防止方法であって、
前記浸漬物の上部を露出させた状態で前記浸漬物の周囲を覆うと共に前記低温液化ガスの蒸発ガスを貯留する貯留カバー体を設け、
該貯留カバー体に貯留された前記蒸発ガスを抜き出し、該抜き出した蒸発ガスを加熱して前記浸漬物の露出した上部近傍に吹き出すようにしたことを特徴とする霜付防止方法。
【請求項４】
前記浸漬物の露出した上部を覆う上部カバー体を設け、該上部カバー体内に前記加熱した蒸発ガスを吹き出すことを特徴とする請求項３に記載の霜付防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、霜付防止装置及び霜付防止方法に関し、特に、低温液化ガスの液相に下部を浸漬させた浸漬物に霜や氷が付着することを防止する霜付防止装置及び霜付防止方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、低温液化ガスの液面上方に上部を配置した状態で、低温液化ガスの液相に下部を浸漬させる浸漬物として、低温液化ガスの液面の高さを測定する液面計や、低温液化ガスを攪拌する攪拌装置などがある。液面計では表示部や計測部などを、攪拌装置では、モーターなどを低温液化ガスの液面上方の気相側に配置するのが一般的である。
【０００３】
液面計や攪拌装置などの浸漬物は、その下部が低温液化ガスの液相に浸漬していることから、気相側に位置する部位も低温状態である。これにより、気相側に位置する部位においては、大気中の水分が凍結し、短時間で霜や氷が付着してしまう。通常、低温液化ガスの液面上方にある浸漬物の上部に霜や氷が付着することで、該浸漬物の測定結果や動作に異常が生じてしまう。そこで、浸漬物に霜や氷が付着することを防ぐ対策が一般的に行われている。
【０００４】
霜付防止技術として、特許文献１に開示されるような装置が用いられている。特許文献１に開示された装置においては、浸漬物である液面センサの外周を有底筒体からなる内筒及び外筒で二重に覆い、内筒の内側にパージガスとして窒素ガスや乾燥エアを別途導入して液面センサにエアブローを行なうことで、液面センサに霜や氷が付着することを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１５０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された装置では、液面センサを内筒及び外筒で二重に覆うため、構造が複雑であった。また、パージガスを供給するための設備を別途設ける必要であった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、構造が単純であり、かつ別途パージガスの供給設備を必要としない簡易的な霜付防止装置および霜付防止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る霜付防止装置は、貯槽に貯留された低温液化ガスの液相に下部が浸漬すると共に前記低温液化ガスの液面上方に上部が配置するように配設された浸漬物に霜又は氷が付着するのを防止するものであって、前記浸漬物の上部を露出させた状態で前記浸漬物の周囲を覆うと共に前記低温液化ガスの蒸発ガスを貯留する貯留カバー体と、該貯留カバー体に貯留された前記蒸発ガスを抜き出す抜き出し管と、該抜き出し管によって抜き出された前記蒸発ガスを加熱する加熱部と、該加熱部で加熱された蒸発ガスを前記浸漬物の露出した上部近傍に吹き出す吹き出し管と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
（２）上記（１）に記載のものにおいて、前記浸漬物の露出した上部を覆う上部カバー体を有し、前記吹き出し管は、前記蒸発ガスを前記上部カバー体内に吹き出すことを特徴とするものである。
【００１０】
（３）本発明に係る霜付防止方法は、貯槽に貯留された低温液化ガスの液相に下部が浸漬すると共に前記低温液化ガスの液面上方に上部が配置するように配設された浸漬物に霜又は氷が付着するのを防止するものであって、前記浸漬物の上部を露出させた状態で前記浸漬物の周囲を覆うと共に前記低温液化ガスの蒸発ガスを貯留する貯留カバー体を設け、該貯留カバー体に貯留された前記蒸発ガスを抜き出し、該抜き出した蒸発ガスを加熱して前記浸漬物の露出した上部近傍に吹き出すようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
（４）上記（３）に記載のものにおいて、前記浸漬物の露出した上部を覆う上部カバー体を設け、該上部カバー体内に前記加熱した蒸発ガスを吹き出すことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、貯槽に貯留された低温液化ガスの液相に下部が浸漬すると共に前記低温液化ガスの液面上方に上部が配置するように配設された浸漬物に霜又は氷が付着するのを防止するものであって、前記浸漬物の上部を露出させた状態で前記浸漬物の周囲を覆うと共に前記低温液化ガスの蒸発ガスを貯留する貯留カバー体と、該貯留カバー体に貯留された前記蒸発ガスを抜き出す抜き出し管と、該抜き出し管によって抜き出された前記蒸発ガスを加熱する加熱部と、該加熱部で加熱された蒸発ガスを前記浸漬物の露出した上部近傍に吹き出す吹き出し管と、を備えたことにより、前記貯留カバー体内に貯留された蒸発ガスが加熱部により加熱されて前記浸漬物の上部近傍に吹き出されることにより、前記貯留カバー内で蒸発して自然と増加する蒸発ガスを有効に利用しつつ、前記貯留カバー体外に露出した前記浸漬物の上部に霜や氷が付着することを防止でき、かつ、前記貯留カバー体内に大気が侵入することを防ぐことによって前記浸漬物における前記貯留カバー体で覆われた部分に対しても霜や氷が付着することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る霜付防止装置の概要を説明する説明図である。
【図２】本実施の形態に係る霜付防止装置の他の態様を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態に係る霜付防止装置１は、図１に示すように、貯槽３に貯留された低温液化ガスＬの液相に下部が浸漬されると共に低温液化ガスＬの液面上方に上部が配置されるように配設された浸漬物５に霜又は氷が付着するのを防止するものであって、貯留カバー体７と、抜き出し管９と、ヒーター１１と、吹き出し管１３と、背圧弁１５を備えてなるものである。
【００１５】
以下、貯槽３および浸漬物５について説明した後に、霜付防止装置１の各構成要素を詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１６】
＜貯槽＞
貯槽３は、低温液化ガスＬを貯留するものであり、液状の低温液化ガスＬを貯留できるものであれば任意の形状のものを用いることができる。図１に示すように、貯槽３の上部は開放されていてもよい。さらに、貯槽３の周囲は保温材で覆われていることが望ましい。
【００１７】
本実施形態では、低温液化ガスＬとして液化窒素を貯留しているが、これに限定されるものではない。また、貯槽３の材質はSUS304としたが、これに限定されるものではなく、低温液化ガスＬと反応しない材質であって低温に対応できる材質のものであれば使用することができる。
【００１８】
＜浸漬物＞
浸漬物５は、貯槽３に貯留された低温液化ガスＬの液相に下部が浸漬すると共に低温液化ガスＬの液面上方の気相側に上部が配置するように配設されたものである。
【００１９】
浸漬物５が液面計である場合、一般的に液面計は、液面センサ部と計測部と表示部とを有し、液面センサ部が低温液化ガスＬの液相に浸漬し、前記液面計の表示部および計測部が液面の上方に配置するように設置される。
そして、液面計に霜や氷が付着すると、測定が不可能になったり、測定値の誤差が大きくなることから、霜や氷が付着することを防ぎ、かつ表示部および計測部などを常温に保つ必要がある。
【００２０】
さらに、本実施の形態に係る浸漬物５は、低温液化ガスに下部が浸漬すると共に低温液化ガスの液面上方に上部が配置するように配設されるものであれば、液面計に限定されるものではなく、例えば、攪拌羽根を液相中に浸漬させてモーターを液面上方に配置する攪拌装置などが挙げられる。
【００２１】
＜貯留カバー体＞
貯留カバー体７は、浸漬物５の上部を露出させた状態で浸漬物５の周囲を覆うと共に、貯留カバー体７内で蒸発した低温液化ガスＬの蒸発ガスを貯留するものである。
本実施の形態に係る貯留カバー体７は、内部に空間を有する有底円筒形状であり、下端側には空孔を有する。さらに、貯留カバー体７の上面（底面）には、浸漬物５が隙間なく貫通する貫通部７ａを有し、浸漬物５は、貫通部７ａを貫通して上部が露出した状態で配設されている。
【００２２】
そして、貯留カバー体７は、図１に示すように、その下端側が低温液化ガスＬの液相中に浸漬されるように配設され、貯留カバー体７の内部と貯槽３に貯留した低温液化ガスＬとが前記空孔を介して連通し、貯留カバー体７に配設された浸漬物５は、その下部が貯留カバー体７内に連通した低温液化ガスＬの液相に浸漬している。
【００２３】
浸漬物５と貯留カバー体７とがこのように配設されることにより、浸漬物５においては、貯留カバー体７外に露出した範囲が常温気相範囲部、貯留カバー体７内における低温液化ガスの液面上方の範囲が低温気相範囲部、貯留カバー体７に連通した低温液化ガスに連通した範囲が液相範囲部となる。
そして、例えば浸漬物５を液面計とした場合、該液面計の表示部および計測部が常温気相範囲部に相当し、液面センサ部が液相気相範囲部と低温気相範囲部に相当する。
【００２４】
本実施の形態において、貯留カバー体７の材質にはアクリル樹脂を用いたが、本発明に係る貯留カバー体７の材質はこれに限定されるものではなく、低温液化ガスＬと反応せず、低温と貯留カバー体７の内圧に耐えるものであれば使用できる。
【００２５】
＜抜き出し管＞
抜き出し管９は、一端が貯留カバー体７内における低温液化ガスＬの液面上方（気相側）と連通し、貯留カバー体７内で蒸発して貯留された蒸発ガスを抜き出すものである。本実施の形態においては、図１に示すように、抜き出し管９には背圧弁１５が設けられている。
【００２６】
＜ヒーター＞
ヒーター１１は、抜き出し管９によって抜き出された蒸発ガスを加熱する加熱部として設けられたものであり、貯留カバー体７内から抜き出した低温の蒸発ガスを所定の温度に加熱する。
本実施の形態では、加熱部としてヒーター１１を用いたが、本発明に係る加熱部はこれに限定されるものではなく、貯留カバー体７から抜き出した蒸発ガスを加熱することができるものであれば、温水などの熱媒体と熱交換させる熱交換器などであってもよい。
【００２７】
＜吹き出し管＞
吹き出し管１３は、ヒーター１１により加熱された蒸発ガスＧを貯留カバー体７外に露出した浸漬物５の上部近傍に吹き出すものであり、本実施の形態においては、吹き出し管１３の前記他端にはノズル１７が設けられ、ノズル１７から蒸発ガスＧが浸漬物５の上部近傍に噴出される。
なお、本実施の形態では、抜き出し管９と吹き出し管１３は、一本の管によって形成され、当該管の途中にヒーター１１が設けられるという構成である。
【００２８】
＜背圧弁＞
背圧弁１５は、上流側（貯留カバー体７内）の圧力を設定値に保つ圧力制御機構として抜き出し管９に設けられたものである。
背圧弁１５の上流側の圧力が設定値以下の場合、背圧弁１５は閉じられている。一方、上流側の圧力が設定値を上回った場合、背圧弁１５は設定値になるまで開かれ、貯留カバー体７内に貯留された蒸発ガスは、抜き出し管９を介して抜き出されて下流側（ヒーター１１側）に送られる。
【００２９】
このように、抜き出し管９に背圧弁１５を設けて貯留カバー体７内の圧力を所定の設定値に保つことにより、ヒーター１１で加熱された蒸発ガスが抜き出し管９内を逆流せずに貯留カバー体７に貯留された蒸発ガスが安定して抜き出され、また、貯留カバー体７内に貯留された蒸発ガスの圧力が上昇しすぎて貯留カバー体７の下端から蒸発ガスが外部に排出するのを防止することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、圧力制御機構として背圧弁１５を用いたが、これに限定されるものではなく、貯留カバー体７内を所定の圧力に制御しながら貯留カバー体７内に貯留された蒸発ガスが抜き出し管９を介して抜き出されるものであれば良く、例えば、貯留カバー体７に設置されて圧力を計測する圧力計と、抜き出し管９に設置された放出弁と、前記圧力計により測定された圧力に基づいて前記放出弁の開閉を制御する圧力調整器とからなるものであっても良い。
【００３１】
以上、本実施の形態に係る霜付防止装置１００によれば、単純な構造で、貯留カバー体７内で蒸発して自然と増加する蒸発ガスを有効に利用しつつ、貯留カバー体７外に露出した浸漬物５の上部を常温に保って霜や氷が付着することを防止でき、かつ、貯留カバー体７内に大気が侵入することを防ぐことによって浸漬物５における貯留カバー体７で覆われた部位に対しても霜や氷が付着することを防止できる。
【００３２】
なお、本発明に係る吹き出し管及びノズルは複数設けても良く、さらには、吹き出し管の端部にノズルを設けずに該端部から加熱された蒸発ガスを浸漬物の上部近傍に直接吹き出すものであっても良い。
【００３３】
また、本実施の形態に係る霜付防止装置１は、抜き出し管９と吹き出し管１３が一方の管で形成され、当該管の途中にヒーター１１が設けられているものであったが、本発明に係る霜付防止装置は、抜き出し管と吹き出し管とがそれぞれ設けられるとともに、前記抜き出し管により抜き出した蒸発ガスを一時貯留する貯留部を備え、該貯留部に一時貯留された蒸発ガスを加熱する加熱部を設けたものであっても良い。
【００３４】
次に、霜付防止装置１を用いた霜付防止方法を以下に説明する。
本実施の形態に係る霜付防止方法は、例えば図１に示す霜付防止装置１を用い、貯槽３に貯留された低温液化ガスＬの液相に下部を浸漬すると共に低温液化ガスＬの液面上方の気相側に上部を配置するように配設された浸漬物５に霜又は氷が付着するのを防止するものであって、浸漬物５の上部を露出させた状態で浸漬物５の周囲を覆うと共に低温液化ガスＬの蒸発ガスを貯留する貯留カバー体７を設け、貯留カバー体７内に貯留された前記蒸発ガスを抜き出し、該抜き出した蒸発ガスを加熱して浸漬物５の露出した上部近傍に吹き出すようにしたものである。
【００３５】
まず、浸漬物５を貯留カバー体７の貫通部７ａに貫通させ、図１に示すように、貯留カバー体７外に露出した範囲が常温気相範囲部、貯留カバー体７内の範囲が低温気相範囲部となるように浸漬物５を設置する。同時に、貯留カバー体７を貫通した浸漬物５の下部と貯留カバー体７の下端とが貯槽３に貯留した低温液化ガスＬの液相中に浸漬するように、貯留カバー体７を配置する。
【００３６】
浸漬物５及び貯留カバー体７をこのように配置することにより、貯留カバー体７内を低温液化ガスＬの蒸発ガスで満たし、外気が貯留カバー体７内に侵入することを防ぎ、浸漬物５の低温気相範囲部に霜や氷が付着することを防止する。
【００３７】
次に、背圧弁１５を所定の圧力に設定し、貯留カバー体７内の圧力が一定になるように制御する。同時に、ヒーター１１を稼動し、背圧弁１５を介して送られてきた蒸発ガスを加熱する。
そして、ヒーター１１で加熱した蒸発ガスＧを、吹き出し管１３を経てノズル１７から浸漬物５の常温気相範囲部に吹きかける。これにより、浸漬物５の常温気相範囲部に霜や氷が付着することを防ぐことができる。
【００３８】
なお、上記の説明は、ヒーター１１で加熱した蒸発ガスＧを吹き出し管１３の端部に設けたノズル１７から浸漬物５の上部近傍に吹き出すものであったが、本発明に係る霜付防止方法においては、図２に示す霜付防止装置２１のように、貯留カバー体７外に露出した浸漬物５の上部を上部カバー体１９で覆い、上部カバー体１９内に吹き出し管１３の端部に設けられたノズル１７から加熱した蒸発ガスＧを吹き出すようにしてもよい。これにより、浸漬物５の上部を常温に保つことがより容易となり、霜や氷が付着することをより効率よく防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  霜付防止装置
３  貯槽
５  浸漬物
７  貯留カバー体
７ａ  貫通部
９  抜き出し管
１１  ヒーター
１３  吹き出し管
１５  背圧弁
１７  ノズル
１９  上部カバー体
２１  霜付防止装置
【図１】
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【図２】
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