(57)【要約】【課題】簡単な構成で、少量の液化ガスを容易に取り出す。【解決手段】液化ガス取出装置１０は、液化ガス容器５０の出入口５４に着脱可能に取り付けられる蓋１２と、パッキン２０，チューブ２６，蓄熱材４０，バルブ４２により構成される。蓋１２は、液化ガス容器５０の内圧が、設定圧力に達するまでは出入口５４から外れない重量となっている。チューブ２６は、蓋１２とパッキン２０を貫通し、一方の端部３２Ａの外周面には、蓄熱材４０が設けられる。室温状態の液化ガス取出装置１０を液化ガス容器５０に取り付け、蓄熱材４０を液化ガス５６中に浸漬すると、その熱によって液化ガス５６が蒸発するが、出入口５４が蓋１２及びパッキン２０により塞がれているため、発生した蒸発ガスにより所定の設定圧力までは容器内圧が上昇する。この状態で、バルブ４２を開くと、チューブ２６から液化ガス５６が取り出される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスの開放型容器の出入口に着脱可能に設けられる蓋，
該蓋を通過するように固定されており、一方の端部開口が前記容器内の液化ガス中に浸漬され、他方の端部側が前記容器外に通じる液化ガス取出用のチューブ，
該チューブの液化ガス浸漬側の端部外面に設けられており、前記液化ガス中に浸漬される容器内圧力発生用の蓄熱体，
前記チューブの容器外部側に設けられており、前記液化ガスの流路の開閉ないし流量の調節を行うバルブ手段，
を備えるとともに、
前記蓋は、前記液化ガスへの蓄熱体の浸漬によって容器内圧が変化したときに、前記容器内を必要圧力または設定圧力内に維持可能であることを特徴とする液化ガス取出装置。
【請求項２】
前記蓋の重量を、前記容器の内圧増加に対応する重量とすることによって、該容器内を必要圧力または設定圧力まで密閉することを特徴とする請求項１記載の液化ガス取出装置。
【請求項３】
前記蓋の内側に、該蓋と前記出入口の間からのガス漏れを防止する気密手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の液化ガス取出装置。
【請求項４】
前記蓋が弾性を有するとともに、前記出入口に嵌合可能な形状であることを特徴とする請求項１記載の液化ガス取出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の液化ガス取出装置を利用した液化ガス取出方法であって、
前記蓋を開放型液化ガス容器に取り付けることによって、液化ガスの蒸発に必要な温度の蓄熱体を液化ガス中に浸漬し、発生した蒸発ガスの圧力によって、前記容器内から前記チューブ及びバルブ手段を介して液化ガスを外部に取り出すことを特徴とする液化ガス取出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液化窒素のような液化ガスの取出装置及び方法に関し、更に具体的には、開放型容器内から少量の液化ガスを取り出す場合に好適な取出装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液化ガスを少量使用する場合は、容器を傾けて取り出すか、あるいは、簡易取出装置などに設けられたゴム球を数回押して容器内の圧力を発生させて、容器内から取り出しているのが一般的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、容器を傾けて直接取り出す方法は、容器が大型の場合は重労働となるほか、ごく少量の液化ガスを取り出す場合には向いていない。また、簡易取出装置を利用する場合は、必ず圧力を発生させるためのゴム球や他の圧力発生機器が必要となり、必ずしも簡単な構造で手軽に利用ができるとはいえない場合もある。
【０００４】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、簡単な構成で、少量の液化ガスを容易に取り出すことができる液化ガス取出装置及び取出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明の液化ガス取出装置は、液化ガスの開放型容器の出入口に着脱可能に設けられる蓋，該蓋を通過するように固定されており、一方の端部開口が前記容器内の液化ガス中に浸漬され、他方の端部側が前記容器外に通じる液化ガス取出用のチューブ，該チューブの液化ガス浸漬側の端部外面に設けられており、前記液化ガス中に浸漬される容器内圧力発生用の蓄熱体，前記チューブの容器外部側に設けられており、前記液化ガスの流路の開閉ないし流量の調節を行うバルブ手段，を備えるとともに、前記蓋は、前記液化ガスへの蓄熱体の浸漬によって容器内圧が変化したときに、前記容器内を必要圧力または設定圧力内に維持可能であることを特徴とする。
【０００６】
主要な形態の一つは、前記蓋の重量を、前記容器の内圧増加に対応する重量とすることによって、該容器内を必要圧力または設定圧力まで密閉することを特徴とする。好ましくは、前記蓋の内側に、該蓋と前記出入口の間からのガス漏れを防止する気密手段を設けたことを特徴とする。他の主要な形態は、前記蓋が弾性を有するとともに、前記出入口に嵌合可能な形状であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の液化ガス取出方法は、請求項１〜４のいずれかに記載の液化ガス取出装置を利用した液化ガス取出方法であって、前記蓋を液化ガス容器に取り付けることによって、液化ガスの蒸発に必要な温度の蓄熱体を液化ガス中に浸漬し、発生した蒸発ガスの圧力によって、前記容器内から前記チューブ及びバルブ手段を介して液化ガスを外部に取り出すことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、開放型液化ガスの容器の出入口を、該容器内が必要圧力ないし設定圧力以上にならないように維持可能な蓋で覆い、該蓋を通過するチューブの一端側に設けられた蓄熱体を前記容器内の液化ガスに浸漬するとともに、これによって発生した蒸発ガスの圧力を利用して、前記チューブを介して液化ガスを取り出すこととした。このため、簡単な構成で、少量の液化ガスを容易に取り出すことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
最初に、図１〜図３を参照しながら、本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例の液化ガス取出装置の構造を示す断面図，図２は、本実施例による液化ガスの取出の様子を示す図，図３は、本実施例の主要部を示す分解斜視図である。本発明は、例えば、液体窒素のような液化ガスを、容器から少量取り出すためのものである。
【００１１】
図１に示すように、本実施例の液化ガス取出装置１０は、液化ガス容器５０の筒状の出入口（ないし注ぎ口）５４の上端開口部に着脱可能に取り付けられるものであり、図２に示すように、通常の保管時の蓋６０と交換可能となっている。液化ガス取出装置１０は、略円筒状（断面略コ字状）の蓋１２，その内側に設けられたパッキン２０，前記蓋１２及びパッキン２０を通過する液化ガスの取出用チューブ２６，該取出用チューブ２６の一方の端部３２Ａ外面に設けられた蓄熱材４０，前記取出用チューブ２６の他方の端部２８Ｂ側に設けられたバルブ４２により構成されている。
【００１２】
一方、前記液化ガス容器５０は、図２に示すように、液化ガス５６が収容（ないし貯留）される本体５２が、真空断熱構造となっている。また、前記本体５２の上部は、前記液化ガス５６が蒸発したガスが充満する蒸発ガス部５８となっている。このような本体５２には、液化ガスの筒状の出入口５４が連続して形成されており、該出入口５４から、液化ガスの注入や取り出しが行われる。なお、前記出入口５４の上端開口部は、通常は、図２(A)に示す保管時用の蓋６０によって覆われている。
【００１３】
次に、図１及び図３を参照して前記液化ガス取出装置１０について説明する。まず、前記蓋１２は、平面部１２Ａ，中間部１２Ｂ，筒部１２Ｃからなり、これらに設けられたネジ穴１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃにネジ１５を螺合させることによって組立可能となっている。前記平面部１２Ａは略円盤状となっている。中間部１２Ｂは、底面１６を有する略円筒状であって、該底面１６には、後述する固定部材２４を通すための挿通孔１８が設けられ、側面には、後述するチューブ２８を外部に引き出すための切欠部１９が設けられている。また、前記筒部１２Ｃは略円筒状であって、その内径が、前記出入口５４の外径よりも若干大きくなるように設定されている。このような蓋１２は、例えば、金属などにより形成されている。
【００１４】
該蓋１２は、液化ガス容器５０の内圧が上がったときに、所定の必要圧力または設定圧力に達するまでは前記出入口５４から外れることがないように、ある程度の重量が必要となる。このため、本実施例では、蓋１２を金属で構成し、前記平面部１２Ａを適宜厚さに設定したり、筒部１２Ｃを長く設定したりして重量を調整することによって、容器内圧が増加した場合でも、出入口５４から外れることなく、液化ガス容器５０を必要圧力または設定圧力以内に維持することができるようになっている。
【００１５】
ここで、蓋１２の重量について説明する。蓋１２と液化ガス容器５０の圧力との接する面積は、出入口５４の半径をｒとすると、πｒ２で表わされる。そして、設定圧力（または必要圧力）をＰ，蓋１２の重量をＧとすると、これらの間には、Ｐ＝Ｇ／πｒ２の関係が成り立つ。すなわち、設定圧力Ｐが決まれば、蓋１２の重量Ｇが決定される。一例を挙げると、出入口５４の内径（２ｒ）が１.９ｃｍで、設定圧力として０．１ＭＰａ（≒１ｋｇ／ｃｍ２）必要である場合は、ｒ＝０．９５ｃｍであるから、上述した式から、Ｇ＝２．８３ｋｇとなる。圧力が０．２ＭＰａ（≒２ｋｇ／ｃｍ２）の場合は、Ｇ＝５．６６ｋｇというように、蓋１２に必要な重量が設定される。
【００１６】
このような蓋１２の内側には、前記出入口５４の開口部の外周面と前記筒部１２Ｃの内面との間に入り込むような形状のパッキン２０が設けられており、蓋１２と出入口５４の隙間から、設定圧力（ないし必要圧力）以下のときにガスが漏れるのを防止している。また、パッキン２０の上面２２には、後述する固定部材２４を通すための挿通孔２３が形成されている。このようなパッキン２０は、例えば、ゴムなどの弾性体により形成されている。
【００１７】
前記液化ガスの取出用チューブ２６は、３つのチューブ２８，３０，３２を接続して構成されており、全体が略Ｌ字状となっている。チューブ２８は、前記蓋１２の中間部１２Ｂの挿通孔１８及び切欠部１９を通過可能な略Ｌ字状に形成されており、一方の端部２８Ａは、外周面に形成されたネジ部とナット３４によって前記固定部材２４と連結され、他方の端部２８Ｂは、前記蓋１２の側面から外部に引き出すことができる長さに設定されている。また、前記端部２８Ｂ側には、チューブ２８を通って上昇してきた液化ガスの流路の開閉や流量を調節するためのバルブ４２が設けられている。
【００１８】
チューブ３０は、一方の端部３０Ａが、外周面に形成されたネジ部とナット３８によって他のチューブ３２と連結され、他方の端部３０Ｂが、外周面に形成されたネジ部とナット３６によって前記固定部材２４と連結される。また、チューブ３２は、一方の端部３２Ａが、液化ガス容器５０内の液化ガス５６中に浸漬し、他方の端部３２Ｂは、外周面に形成されたネジ部とナット３８によって、前記チューブ３０と連結可能となっている。
【００１９】
更に、前記チューブ３２の端部３２Ａの外周面には、容器内の液化ガス５６に浸漬可能な位置に、蓄熱材４０が設けられている。該蓄熱材４０は、液化ガス取出装置１０が液化ガス容器５０から取り外されているときは、室温に放置されており、蓋１２を取り付けて液化ガス５６中に浸漬されると、液化ガス５６と熱交換を行って、液化ガス５６を蒸発させるものである。
【００２０】
以上のような蓋１２の組立手順を示すと、まず、平面部１２Ａの底面１６とパッキン２０の上面２２を、これらに設けられた挿通孔１８及び２３の位置が合うように重ね、パッキン２０の内側から、固定部材２４を前記挿通孔１８及び２３に通す。該固定部材２４は、中空の略筒状であって、両端の外周面にネジ部２４Ａ及び２４Ｂが形成されるとともに、一方のネジ部２４Ｂに近接して、径方向に突出したフランジ部２４Ｃが設けられている。中間部１２Ｂの挿通孔１８から露出したネジ部２４Ａと、前記チューブ２８の端部２８Ａを合わせてナット３４を締めると、固定部材２４がチューブ２８側に引き寄せられ、フランジ部２４Ｃがパッキン２０の上面２２に接触し、蓋１２の中間部１２Ｂ，パッキン２０，チューブ２８が固定される。
【００２１】
次に、前記固定部材２４の他方のネジ部２４Ｂと、チューブ３０の一方の端部３０Ｂを合わせてナット３６を螺合することで、前記固定部材２４とチューブ３０を接続する。そして、前記中間部１２Ｂを挟むように平面部１２Ａと筒部１２Ｃを合わせ、これらのネジ穴１４Ａ〜１４Ｃにネジ１５を螺合させる。最後に、前記チューブ３０の他方の端部３０Ａと、チューブ３２の一方の端部３２Ｂを合わせて、これらの外周面のネジ部とナット３８を螺合することにより、取出用チューブ２６が固定された蓋１２の組み立てが完了する。
【００２２】
なお、チューブ３２は、液化ガス容器５０の大きさに応じて、図２に示す他のチューブ６２と交換することにより、長さ調節が可能となっている。該チューブ６２は、チューブ本体の長さが異なるほかは、前記チューブ３２と基本的に同様の構成となっている。すなわち、一方の端部６２Ａの外周面に蓄熱材４０が設けられ、他方の端部６２Ｂの外周面にはネジ部が設けられている。このように、先端のチューブ３２を交換可能とすることにより、液化ガス容器５０の大きさや深さに応じて、蓄熱材４０を確実に液化ガス５６中に浸漬させることが可能となっている。
【００２３】
以上のようにして組み立てられた蓋１２は、チューブ２８の外部引き出し側に設けられたバルブ４２を閉じたときに、前記蓄熱材４０の放熱による内部圧力増加によって、出入口５４との隙間から設定圧力以下ではガス漏れすることがないように液化ガス容器５０を密閉可能となっている。いいかれば、前記液化ガス容器５０内の圧力が、設定圧力または必要圧力に達したときに、その圧力によって蓋１２が出入口５４から押し上げられて、圧力が外部に放出される。すなわち、液化ガス容器５０内部の圧力が、設定圧力ないし必要圧力以内に維持可能となっている。
【００２４】
次に、図２も参照して、本実施例の作用を説明する。なお、液化ガス取出装置１０は、上述した手順に従って、あらかじめ組み立てておくものとする。まず、図２(A)に示すように、液化ガスの通常の保管中は、液化ガス容器５０の出入口５４の上端開口部は、通常の蓋６０で覆われている。液化ガスを取り出すときは、図２(B)に示すように、通常の蓋６０を取り外し、代わりに室温に放置しておいた液化ガス取出装置１０を取り付けて、室温状態の蓄熱材４０を、容器内の液化ガス５６中に浸漬する。なお、この時点で、バルブ４２は閉じておく。液化ガスは、極低温であって（例えば、液化窒素の温度が約−１９６℃）、室温状態の蓄熱材４０を投入することにより蒸発する。発生した蒸発ガスは、蓋１２及びパッキン２０により出入口５４が塞がれているため、蒸発ガス部５８に充満し、蒸発ガス量が増えるにつれて、液化ガス容器５０の内圧が上昇する。この状態で前記バルブ４２を開くと、液化ガス５６は、チューブ２６内を上昇し、端部２８Ｂ側から外部に取り出される。
【００２５】
なお、液化ガス容器５０内の液化ガス５６の残量が少なく、チューブ３２では蓄熱材４０が浸漬しないような場合には、他の長いチューブ６２などと交換して液化ガス５６の取り出しを行う。また、取出量は、蓄熱材４０の熱容量，大きさ，温度，浸漬時間などにより異なるが、通常は少量の液化ガス５６が取り出される。液化ガス取出後は、通常の蓋６０と交換する。なお、前記蓄熱材４０の浸漬によって、液化ガス容器５０内の圧力が、設定圧力または必要圧力に達すると、前記蓋１２が出入口５４から浮き上がって、圧力が外部へ放出される。
【００２６】
このように、実施例１によれば、液化ガス容器５０の出入口５４を、該液化ガス容器５０内が設定圧力以上にならないように維持可能な重量の蓋１２で密閉し、該蓋１２を通過するチューブ２６の一端側に設けられた蓄熱材４０を前記容器内の液化ガス５６に浸漬する。そして、前記蓄熱材４０の浸漬により発生した蒸発ガスの圧力を利用して、前記チューブ２６から液化ガスを取り出すこととしたので、簡単な構成で少量の液化ガス５６を容易に取り出すことができる。また、チューブ２６の下端側を交換可能としたので、液化ガス容器５０内の大きさや、液化ガス５６の残量に応じて適宜対応可能である。
【実施例２】
【００２７】
次に、図４(A)を参照しながら、本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする（以下の実施例についても同様）。前記実施例１では、蓋１２の内側に設けるパッキンを、液化ガス容器５０の出入口５４の外側に嵌め込むこととしたが、本実施例の液化ガス取出装置７０のように、蓋１２の内側に設けるパッキン７２を、前記出入口５４の内側に嵌め込む構造としてもよい。本実施例の作用・効果は、前記実施例１と同様である。
【実施例３】
【００２８】
次に、図４(B)を参照しながら、本発明の実施例３を説明する。本実施例の液化ガス取出装置８０のパッキン８２は、出入口５４の差込方向に溝８４が形成されており、該溝８４に出入口５４を差し込むことによって、必要圧力または設定圧力以内での気密性が保たれている。本実施例の作用・効果は、上述した実施例１と同様である。また、本実施例において、蓋１２を用いずに、ゴムやコルクなどの弾性体で形成されたパッキン８２のみで、液化ガス容器５０の内圧を所定の圧力以下に保つようにしてもよい。この場合、チューブ２８は、直接パッキン８２から外部に引き出される。更に、蓋１２をパッキン８２に対して着脱可能として、必要に応じた重量の蓋１２を装着するようにしてもよい。
【００２９】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，大きさ，材質は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、前記実施例３では、パッキン８２の材質として、ゴムやコルクを例に挙げたが、これも一例であり、他の公知の各種の弾性体を利用してよい。また、前記実施例１〜３は、いずれも、チューブ２６が蓋を側面から底面にかけて通過する構成としたが、例えば、蓋を上下に貫通する構成としてもよい。
(2)前記実施例１で示した蓋１２やチューブ２６も一例であり、同様の効果を奏するように適宜設計変更してよい。
(3)前記実施例１で示した蓄熱材４０も一例であり、図４(C-1)に示すように、蓄熱材４４の厚みを増して液化ガス５６の取出量を多くするようにしてもよい。また、図４(C-2)に示すように、複数の略リング状の蓄熱材４８を用意し、チューブ３２の先端と螺合するネジ部４６Ａを備えた蓄熱材４６によって、前記複数の蓄熱材４８を支持するようにしてもよい。このような構成とすると、前記蓄熱材４８の装着数により、液化ガス５６の取出量を調節することができる。もちろん、図４(C-1)及び(C-2)に示した蓄熱材４４，４６，４８も一例であり、液化ガス容器５０の出入口５４を通過可能なものであれば、形状，大きさ，チューブとの取付機構は適宜変更してよい。
(4)前記実施例では、蓋１２の重量と、内側のパッキンを利用して、所定の圧力まで液化ガス取出容器５０の密閉を図ることとしたが、蓋の重量は、蓄熱材４０により増加する内圧に応じて適宜変更してよい。また、蓋の重量のみによって密閉を図るようにしてもよいし、蓋自体を弾性体で構成して、密閉を図るようにしてもよい。
(5)前記作用も一例であり、蓄熱材４０は、室温で放置しておくのみならず、浸漬前に適宜手段（湯，熱湯など）によって必要な温度まで加熱しておくようにしてもよい。また、蓋１２の組立手順も一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。
(6)本発明は、液化窒素や液化アルゴンなど、公知の各種の液化ガスに対して適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、開放型液化ガスの容器の出入口を、該容器内が設定圧力ないし必要圧力以上にならないように維持する蓋で塞ぎ、該蓋を貫通するチューブの一端側に設けられた蓄熱体を前記容器内の液化ガスに浸漬するとともに、これによって発生した蒸発ガスの圧力を利用して、前記チューブを介して液化ガスを取り出すこととしたので、液化ガスの取出装置の用途に適用できる。特に、少量の液化ガスを取り出す場合に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１の構造を示す断面図である。
【図２】前記実施例１による液化ガス取り出しの様子を示す図である。
【図３】前記実施例１の主要部を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す主要断面図であり、(A)は実施例２を示す図，(B)は実施例３を示す図，(C-1)及び(C-2)は実施例１の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０：液化ガス取出装置
１２：蓋
１２Ａ：平面部
１２Ｂ：中間部
１２Ｃ：筒部
１４Ａ〜１４Ｃ：ネジ穴
１５：ネジ
１６：底面
１８，２３：挿通孔
１９：切欠部
２０：パッキン
２２：上面
２４：固定部材
２４Ａ，２４Ｂ：ネジ部
２４Ｃ：フランジ部
２６：取出用チューブ
２８，３０，３２：チューブ
２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ：端部
３４，３６，３８：ナット
４０，４４，４６，４８：蓄熱材
４２：バルブ
４６Ａ：ネジ部
５０：液化ガス容器
５２：本体
５４：出入口（ないし注ぎ口）
５６：液化ガス
５８：蒸発ガス部
６０：蓋
７０：液化ガス取出装置
７２：パッキン
８０：液化ガス取出装置
８２：パッキン
８４：溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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