專利名稱：具有成角度的氣體分配裝置的氣罐充氣設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種氣罐充氣設備，該設備具有氣體分配裝置，所述氣體分配裝置具有成角度地分布的出口，這些出口用于將氣體供應到要被充氣的多個氣罐中，本發(fā)明還涉及一種利用這種氣罐充氣設備用于封裝氣態(tài)混合物、尤其是no/n2混合物的方法。
背景技術(shù)：
Ν0/Ν2氣態(tài)混合物通常用于治療成人或兒童的肺部血管收縮，尤其是患原發(fā)性肺動脈高壓的新生兒或者經(jīng)歷過心臟外科手術(shù)的病人。這些NO/隊混合物通常封裝在鋼氣罐中。一般地，這些罐含有按體積算100-1000ppm的NO，其余的是氮氣(N2)。這些罐通常具 有2_50升的容水量，這意味著，其總共可以充入最多15m3的Ν0/Ν2混合物。這些混合物的封裝(S卩，利用這些混合物充填氣罐)是利用一個或多個充填系統(tǒng)在充氣中心完成的。如圖I中所示，在每個充填系統(tǒng)21中，將要被充填的罐25排列整齊并經(jīng)由軟管24連接到在壓力下通過供氣管線22供應氣體的氣體分配室23。通過管線22的氣體流量由一個或多個閥27控制，同樣，氣體從分配室25到軟管24的傳輸由閥26控制，閥26由控制系統(tǒng)控制。裝有閥8的排空管線29允許包含在分配室23中的氣體被排到大氣中，例如在罐25的氣體排空操作期間。在氣罐必須充填以包含多種成分的氣態(tài)混合物時，這種系統(tǒng)是不理想的。這是因為在實踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所獲得的氣態(tài)混合物通常是不均勻的，也就是說，每個罐所含有的Ν0/Ν2氣態(tài)混合物的量是不同的。
發(fā)明內(nèi)容
因此，問題在于提出一種改進的用于充填氣體容器的設備和封裝(氣體的)方法，該設備和方法允許同時對多個氣罐進行充氣，同時確保對由此生產(chǎn)和封裝的氣態(tài)混合物的良好精度和更好的可靠性，即允許對一個系統(tǒng)的多個氣罐進行充氣，使得每個充好氣的氣罐含有彼此相同的氣體成分濃度。因此，本發(fā)明的解決方案是一種用于充填氣體容器的設備，其包括至少一個氣體容器充填系統(tǒng)，所述氣體容器充填系統(tǒng)包括至少一個氣體分配裝置和允許將所述氣體分配裝置流體連接到多個容器的連接裝置，以便于同時對所述容器進行充氣，所述氣體分配裝置包括主體，所述主體包括內(nèi)部的氣體分配室；與所述內(nèi)部室流體聯(lián)通的氣體進入口，以便于使氣體能夠經(jīng)由所述進入口進入所述內(nèi)部室；以及與所述內(nèi)部室流體聯(lián)通的多個出口，以便于使氣體能夠經(jīng)由所述出口從所述內(nèi)部室排出，其特征在于，所述出口在所述內(nèi)部室中是成角度地分布的。根據(jù)情況，本發(fā)明的設備可以具有如下的一個或多個技術(shù)特征-所述內(nèi)部室包括內(nèi)部的周壁，所述出口布置在所述周壁內(nèi)，優(yōu)選地所述內(nèi)部室包括具有圓形截面的周壁，也就是說，在形狀上至少部分是圓柱形的。-所述內(nèi)部室包括構(gòu)成頂部的上壁，氣體進入口通向所述上壁，優(yōu)選地所述氣體進入口位于所述上壁的中心上。-一個給定的第一出口的軸線(AA)與緊鄰所述第一出口布置的第二出口的軸線(BB)在角度上偏置10° -60°的角度，優(yōu)選地是15° -40°。-這些出口分布在內(nèi)部室的周壁的整個內(nèi)部周邊上，同時等角度地間隔開。-所述氣體分配裝置包括位于進入口的區(qū)域中并自所述主體凸出的入口連接器。 -每個出口通過管線部分流體連接到出口連接器。-所述氣體分配裝置包括6-25個出口，典型地是10-20個出口。-所述連接裝置包括軟管。-至少一個運送氣體的管連接到氣體分配裝置的入口連接器。-該設備包括多個受控的氣體容器封裝系統(tǒng)，它們由控制裝置命令和控制，該控制裝置例如是計算機、控制臺等。-該設備包括稱重機，其用于稱量罐的重量和/或用于對最終的氣態(tài)混合物進行抽檢。-該設備包括至少兩個氣體容器封裝系統(tǒng)，每個氣體容器封裝系統(tǒng)裝備有根據(jù)本發(fā)明的氣體分配裝置。-所述至少一個氣體容器封裝系統(tǒng)的所述至少一個氣體分配裝置流體連接到一個或多個含有NO的氣體源。-所述至少一個氣體分配裝置一方面流體連接到含有NO和氮氣的預混合物的預混合物源，另一方面連接到含有氮氣的氮氣源。-所述至少一個氣體分配裝置流體連接到至少一個液態(tài)氮儲存器，所述液態(tài)氮儲存器流體連接到至少一個熱交換器或蒸發(fā)器，以將液態(tài)氮轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮。-所述容器(尤其是氣罐)在流體連接到所述至少一個氣體分配裝置時圍繞所述至少一個氣體分配裝置成圓弧形排列。此外，本發(fā)明還涉及一種用于將氣體或氣態(tài)混合物封裝到多個容器中的方法，包括通過根據(jù)本發(fā)明的分配裝置或設備將氣體或氣態(tài)混合物同時引入所述容器中。根據(jù)情況，本發(fā)明的方法可以包括如下的一個或多個技術(shù)特征-在充氣結(jié)束時，每個容器內(nèi)的壓力在2-700巴之間，優(yōu)選地至少150巴。-所述氣態(tài)混合物是由NO和N2構(gòu)成的，優(yōu)選地其含有按體積計算小于或等于40%的NO含量，優(yōu)選地其含有按體積計算小于或等于5%的NO含量。-所述Ν0/Ν2氣態(tài)混合物含有按體積計算小于或等于IOOOppm的NO含量，所述NO含量優(yōu)選地按體積計算在200-1000ppm之間，更優(yōu)選地按體積計算在200_800ppm之間。-所述容器是氣罐。-所述容器具有由鋼、鋁或鋁合金制成的本體。-在充氣之前，所述容器經(jīng)歷氣體沖洗步驟，在該步驟期間允許氮氣進入每個容器；排空步驟，在該步驟期間使每個容器的內(nèi)部容積與外界大氣流體聯(lián)通；和/或抽真空步驟，在該步驟期間使每個容器的內(nèi)部容積處于低壓之下(即在< Iatm的壓力之下)。
通過下文給出的參照附圖的描述會更好地理解本發(fā)明，其中-圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的充填設備，-圖2是根據(jù)本發(fā)明的氣體容器充填設備的分配裝置的一個實施方式的截面圖，-圖3是圖2的所述裝置的側(cè)視圖，-圖4是圖3的所述裝置的從上方看的視圖，以及-圖5是根據(jù)本發(fā)明的充填設備的一個實施方式的從上方看的示意圖。
具體實施例方式圖2-4示意性地繪出了根據(jù)本發(fā)明的氣體容器5充填設備的氣體分配裝置I的一個實施方式，該氣體分配裝置r設計成要在用于充填氣體容器(即氣罐)的系統(tǒng)2上實施，該氣體分配裝置I包括連接裝置，比如軟管，其能夠?qū)崿F(xiàn)對多個容器5 ( —般是10-20個氣罐或大玻璃瓶(carboy))進行同時充填,如圖5中所示。所述氣體分配裝置包括主體1，所述主體I包括內(nèi)部的氣體分配室3。該內(nèi)部室3通過內(nèi)部的周壁3a界定，由構(gòu)成頂部3b的上壁覆蓋頂部，和在底部由構(gòu)成底部3c的下壁封閉。優(yōu)選地，所述內(nèi)部的周壁3a具有圓柱形狀，即圓形截面。與內(nèi)部室3流體聯(lián)通的氣體進入口 11穿過所述主體I的上壁或頂部3b形成。所述進入口 11是單個口，其通向內(nèi)部室3的頂部3b并且能夠使氣體進入所述內(nèi)部室3。優(yōu)選地，所述進入口 11位于所述頂部3b的中心，以便于通過內(nèi)部室3均勻地和平均地分布氣體。氣體入口連接器10 (即用于連接單個氣體運送管線8的連接機構(gòu))布置在進入口11中，并自所述主體I凸出。以傳統(tǒng)的方式從諸如是氣體或氣態(tài)混合物的存儲器之類的一個或多個氣體源向該供應管線8供氣。在要將Ν0/Ν2混合物封裝到容器5中的情況下，一方面從Ν0/Ν2預混合物源(一般是按體積計算含有40%以下的NO，其余是氮氣，例如在氮氣中含有4%的NO)向供應管線8供氣，另一方面從氮氣源(例如液態(tài)氮存儲器，其流體連接到熱交換器或蒸發(fā)器以將液態(tài)氮轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮)向供應管線8供氣，以便于通過利用氮氣稀釋(例如4%的)Ν0/Ν2混合物來形成所需濃度的最終的Ν0/Ν2混合物。此外，與內(nèi)部室3的內(nèi)部流體連通的多個出口 12穿透或成型通過所述室3的內(nèi)部周壁3a，以便于使氣體能夠經(jīng)由所述出口 12從所述內(nèi)部室3排出到與要充填的容器5流體連接的管13或類似部件。換言之，然后在各個出口 12之間分配經(jīng)由氣體入口連接器10進入分配室3中(圖3中的箭頭E)并從而進入進入口 11的氣體，并使該氣體從它們中通過，離開分配室3 (圖3中的箭頭S)，然后經(jīng)由裝備有出口連接器14的氣體管13、然后經(jīng)由軟管運送氣體，直至到達要充填的容器5。根據(jù)本發(fā)明，這些出口 12成角度地分布在內(nèi)部室3中，S卩，它們等距離間隔開布置并同時朝向所述室3的內(nèi)部徑向地取向，如圖2中所示。更具體地，給定的第一出口 12的軸線AA與緊鄰所述第一出口 12布置的第二出口12的軸線BB在角度上偏置角度α，該角度在10° -60°之間，優(yōu)選地在15° -40°之間。優(yōu)選地，這些出口 12分布在內(nèi)部室3的周壁3a的整個內(nèi)周邊上，同時是等角度地間隔開。由此可見，所考慮的一個出口 12的軸線與位于所考慮的出口的任一側(cè)上的兩個出口的各自的軸線之間形成一角度α，該角度約為360° Λ，其中X等于布置在內(nèi)部室3的周壁3a的內(nèi)周面上的出口 12的總數(shù)。因此，對于例如16個出口 12，出口之間的角度α是360° /16，即大約22. 5°，如圖4中所示。通常，設置大約6-25個出口 12，優(yōu)選地設置10_20個出口 12，以便多達25個氣體容器5布置在一個相同的系統(tǒng)2上，并可以利用柔性軟管從本發(fā)明的氣體分配裝置對這些氣體容器同時充氣。優(yōu)選地,所述出口連接器14通過周邊結(jié)構(gòu)15 (比如圓環(huán)等)連接或保持在一起，如圖2-4中所示。圖5示意性地繪出了一種充填設備，即根據(jù)本發(fā)明的一種用于將氣體封裝在容器 5 (即氣罐)中的設備，該設備包括兩個用于充填氣體容器5的系統(tǒng)2，它們彼此獨立地操作。每個系統(tǒng)2通過根據(jù)圖2-4的具體的氣體分配裝置I供應氣體，正如上面解釋的，每個氣體分配裝置I本身由供氣管線8供氣。連接裝置(即軟管等)使所述裝置I能夠流體連接到氣體容器5，以便利用穿過本發(fā)明的充填設備的氣體分配裝置I的氣體同時對它們充氣。正如可以在圖5中看出的，要被充填的氣罐5不是排列成直線而是排列成圓弧，這能在充氣站實現(xiàn)相當大的空間節(jié)約。充填操作由操作人員7使用控制裝置(比如計算機、控制臺等)命令和控制。這些控制裝置用于固定或調(diào)整充填方法的各個階段的參數(shù)，比如持續(xù)時間、壓力等等，以及用于監(jiān)視其進展并存儲這些操作和參數(shù)。使用稱重機來稱量罐的重量和/或?qū)ψ罱K的氣態(tài)混合物進行抽檢。根據(jù)本發(fā)明的充填和封裝裝置及設備能夠?qū)崿F(xiàn)同時對多個氣罐5進行充氣，同時確保由此生產(chǎn)和封裝的氣態(tài)混合物的良好精度和改進的可靠性，即能夠?qū)崿F(xiàn)對一個或多個系統(tǒng)2的多個氣罐5進行充氣，使得每個充好氣的罐5含有彼此相同的氣體成分濃度。這使得可以以高精度生產(chǎn)氣態(tài)混合物，尤其是按體積計算含有小于或等于5%的NO含量的Ν0/Ν2混合物，尤其是按體積計算含有IOOOppm以下的NO且其余為氮氣的混合物，在2-700巴、優(yōu)選地至少150巴的壓力下將該混合物封裝在具有由鋼、鋁或鋁合金制成的本體的氣罐中。
權(quán)利要求
1.一種用于充填氣體容器(5)的設備，該設備包括至少一個氣體容器(5)的充填系統(tǒng)(2 )，所述氣體容器的充填系統(tǒng)(2 )包括至少一個氣體分配裝置(I)和允許將所述氣體分配裝置(I)流體連接到多個容器(5)的連接裝置，以便于同時對所述容器(5)進行充氣，所述氣體分配裝置(I)包括主體，所述主體包括 -內(nèi)部的氣體分配室(3)， -與所述內(nèi)部室(3)流體聯(lián)通的氣體進入口(11)，以便于使氣體能夠經(jīng)由所述進入口(11)進入所述內(nèi)部室(3)，以及 -與所述內(nèi)部室(3)流體聯(lián)通的多個出口(12)，以便于使氣體能夠經(jīng)由所述出口(12)從所述內(nèi)部室(3)排出， 其特征在于，所述出口(12)在所述內(nèi)部室(3)中是成角度地分布的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設備，其特征在于，所述內(nèi)部室(3)包括內(nèi)部的周壁(3a)，所述出口布置(12)在所述周壁(3a)內(nèi)，優(yōu)選地所述內(nèi)部室(3)包括具有圓形截面的周壁(3a)，也就是說，在形狀上至少部分是圓柱形的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的設備，其特征在于，所述內(nèi)部室(3)包括構(gòu)成頂部(3b)的上壁，氣體進入口(11)通向所述上壁，優(yōu)選地所述氣體進入口(11)位于所述上壁的中心。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，一個給定的第一出口(12)的軸線(AA)與緊鄰所述第一出口(12)布置的第二出口(12)的軸線(BB)在角度上偏置10° -60°的角度(α )，優(yōu)選地是15° -40°的角度。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，所述出口(12)分布在所述內(nèi)部室(3)的周壁(3a)的整個內(nèi)周邊上，同時等角度地間隔開。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，所述氣體分配裝置(I)包括位于進入口(11)的區(qū)域中并自所述主體(I)凸出的入口連接器(10)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，每個所述出口(12)通過管線部分(13)流體連接到出口連接器(14)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，所述氣體分配裝置(I)包括6-25個出口(12)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，所述至少一個氣體分配裝置(I)流體連接到一個或多個含有NO的氣體源，優(yōu)選地連接到含有NO和氮氣的預混合物的預混合物源，以及還連接到含有氮氣的氮氣源。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，所述至少一個氣體分配裝置(I)流體連接到液態(tài)氮儲存器，所述液態(tài)氮儲存器流體連接到熱交換器或蒸發(fā)器，以將液態(tài)氮轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，至少一個運送氣體的管(8)連接到所述氣體分配裝置的入口連接器(10)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設備，其特征在于，所述容器(5)在流體連接到所述至少一個氣體分配裝置(I)時圍繞所述至少一個氣體分配裝置(I)成圓弧形排列。
13.一種用于將氣體或氣態(tài)混合物封裝到多個容器(5)中的方法，該方法包括通過根據(jù)權(quán)利要求1-12之一所述的設備將氣體或氣態(tài)混合物同時引入所述容器(5)中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在充氣結(jié)束時，每個容器內(nèi)的壓力在2-700巴之間，和/或所述氣態(tài)混合物是由NO和N2構(gòu)成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述容器(5)是氣罐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于充填氣體容器(5)的設備，其包括至少一個氣體容器(5)充填系統(tǒng)(2)，該氣體容器充填系統(tǒng)(2)包括至少一個氣體分配裝置和允許將所述氣體分配裝置(1)流體連接到多個容器(5)的連接裝置，以便于同時對所述容器(5)進行充氣，例如NO混合物和氮氣混合物。所述氣體分配裝置包括主體(1)，所述主體具有內(nèi)部氣體分配室(3)；與所述內(nèi)部室(3)流體聯(lián)通的氣體進入口(11)，以便于使氣體能夠經(jīng)由所述進入口(11)進入所述內(nèi)部室(3)；以及與所述內(nèi)部室(3)流體聯(lián)通的多個出口(12)，以便于使氣體能夠經(jīng)由所述出口(12)從所述內(nèi)部室(3)排出。所述出口(12)在所述內(nèi)部室(3)中是成角度地分布的。
文檔編號F17C5/02GK102818113SQ20121018662
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者P·德維爾默爾, J·薩米蘭特, C·澤爾比納蒂 申請人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司, 法國液化空氣保健國際公司