(57)【要約】【課題】中間媒体の凝固のリスク及び中間媒体の凝固に伴う管部の破損のリスクを低減する構造を有する気化器を提供することを目的とする。【解決手段】本出願は、中間媒体ガスが収容された収容部と、液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って収容部内で延設された第１部位と第１部位が形成している流路に連なるように収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、第２部位が形成している流路から上方に湾曲した流路を収容部内で形成している湾曲管部と、湾曲管部が形成している流路に連なる流路を収容部内において上流管部の上方で形成している下流管部と、を備える気化器を開示する。第１部位は液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積に対する中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積の面積比において第２部位、湾曲管部及び下流管部それぞれよりも大きい。【選択図】図１
2020008130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間媒体液が貯留された貯液部を有し、前記貯液部で前記中間媒体液が気化することによって生成された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる気化器であって、
前記中間媒体ガスが収容された収容部と、
前記液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って前記収容部内で延設された第１部位と前記第１部位が形成している流路に連なるように前記収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、
前記第２部位が形成している前記流路から上方に湾曲した流路を前記収容部内で形成している湾曲管部と、
前記湾曲管部が形成している前記流路に連なる流路を前記収容部内において前記上流管部の上方で形成している下流管部と、を備え、
前記第１部位は前記液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積に対する前記中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積の面積比において前記第２部位、前記湾曲管部及び前記下流管部それぞれよりも大きい
気化器。
【請求項２】
前記第１部位が前記面積比において前記第２部位、前記湾曲管部及び前記下流管部それぞれよりも大きくなるように、前記第１部位は、前記第２部位、前記湾曲管部及び前記下流管部それぞれよりも太く形成されている
請求項１に記載の気化器。
【請求項３】
前記第１部位が前記面積比において前記第２部位、前記湾曲管部及び前記下流管部それぞれよりも大きくなるように、前記第１部位は前記所定の長さ区間に亘って前記液化ガスを案内する管部材と前記管部材の外周面から突出したフィンとを含む
請求項１又は２に記載の気化器。
【請求項４】
前記第１部位は前記流入口から下方に傾斜するように延設されている
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項５】
前記第１部位が前記下流管部と鉛直方向に重ならないように前記上流管部及び前記下流管部は配置されている
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項６】
前記第１部位と鉛直方向に重なる位置において前記下流管部を被覆する断熱材を更に備える
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の気化器。
【請求項７】
中間媒体液が貯留された貯液部を有し、前記貯液部で気化された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる気化器であって、
前記中間媒体ガスが収容された収容部と、
前記液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って前記収容部内で延設された第１部位と前記第１部位が形成している流路に連なるように前記収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、
前記第２部位が形成している前記流路から上方に湾曲した流路を前記収容部内で形成している湾曲管部と、
前記湾曲管部が形成している前記流路に連なる流路を前記収容部内において前記上流管部の上方で形成している下流管部と、を備え、
前記第１部位は前記流入口から下方に傾斜するように延設されている
気化器。
【請求項８】
中間媒体液が貯留された貯液部を有し、前記貯液部で気化された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる気化器であって、
前記中間媒体ガスが収容された収容部と、
前記液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って前記収容部内で延設された第１部位と前記第１部位が形成している流路に連なるように前記収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、
前記第２部位が形成している前記流路から上方に湾曲した流路を前記収容部内で形成している湾曲管部と、
前記湾曲管部が形成している前記流路に連なる流路を前記収容部内において前記上流管部の上方で形成している下流管部と、を備え、
前記第１部位が前記下流管部と鉛直方向に重ならないように前記上流管部及び前記下流管部は配置されている
気化器。
【請求項９】
中間媒体液が貯留された貯液部を有し、前記貯液部で気化された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる気化器であって、
前記中間媒体ガスが収容された収容部と、
前記液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って前記収容部内で延設された第１部位と前記第１部位が形成している流路に連なるように前記収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、
前記第２部位が形成している前記流路から上方に湾曲した流路を前記収容部内で形成している湾曲管部と、
前記上流管部と鉛直方向に重なるように前記上流管部から上方に離間した位置に前記収容部内で配置されているとともに前記湾曲管部が形成している前記流路に連なる流路を形成している下流管部と、
前記第１部位と鉛直方向に重なる位置で所定の長さ区間に亘って前記下流管部の外周面を被覆する断熱材と、を備える
気化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガスを気化させる気化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化ガスを気化するために液化ガスより高温の中間媒体ガスが用いられることがある（特許文献１を参照）。中間媒体ガスは所定の収容部に収容されている。収容部内では液化ガスが流れる流路を形成する管部材が延設されている。収容部が過度に長くならないように、管部材として収容部内でＵ字状に湾曲したＵ字管が用いられることが一般的である。Ｕ字管内の液化ガスがＵ字管の外側の中間媒体ガスと熱交換する結果、液化ガスが暖められ気化する。気化ガスが液化ガスよりも軽いことを考慮して、Ｕ字管は上方に湾曲されている。Ｕ字管の下部から液化ガスが流入し、Ｕ字管内で気化した気化ガスがＵ字管の上部に流入する。気化ガスはＵ字管を通じて収容部から最終的に流出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２７２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｕ字管内の液化ガスと熱交換する中間媒体の種類は、中間媒体の凝固点がＵ字管を流れる液化ガスの温度よりも十分に低くなるように選択される。中間媒体の凝固点と液化ガスの温度との間の関係に加えて、中間媒体の他の特性（たとえば、中間媒体が可燃性であるか否か）を考慮して中間媒体の種類が決定されることがある。
【０００５】
中間媒体の他の特性が考慮され、中間媒体の凝固点と液化ガスの温度との間の差が幾分小さくなる物質が中間媒体として選択されると、Ｕ字管の周囲の中間媒体がＵ字管の外周面上で偶発的に凝固するリスクが高くなる。中間媒体が凝固した部位では凝固した中間媒体が液化ガスと中間媒体との間の熱交換を妨げる。この結果、液化ガスと中間媒体との間の熱交換は効率的に行われなくなる。
【０００６】
本発明は、液化ガスと中間媒体との間の効率的な熱交換を達成する気化器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】
【０００７】
本発明の一局面に係る気化器は中間媒体液が気化するように前記中間媒体液を加熱する加熱部を有し、前記中間媒体液が気化することによって生成された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる一方で前記中間媒体ガスを凝集させる。気化器は前記中間媒体ガスが収容された収容部と、前記液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って前記収容部内で延設された第１部位と前記第１部位が形成している流路に連なるように前記収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、前記第２部位が形成している前記流路から上方に湾曲した流路を前記収容部内で形成している湾曲管部と、前記湾曲管部が形成している前記流路に連なる流路を前記収容部内において前記上流管部の上方で形成している下流管部と、を備える。前記第１部位は前記液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積に対する前記中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積の面積比において前記第２部位、前記湾曲管部及び前記下流管部それぞれよりも大きい。
【０００８】
上記の構成によれば、中間媒体ガスが熱交換時において奪われる熱が液化ガスが熱交換時において得る熱に等しいという条件の下では、第１部位は第２部位、湾曲管部及び下流管部それぞれよりも液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積に対する中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積の面積比において大きいので、中間媒体ガスから第１部位内に入る熱流束は中間媒体ガスから第２部位、湾曲管部及び下流管部それぞれに入る熱流束よりも小さくなる。このことは、中間媒体ガスが第２部位、湾曲管部及び下流管部に接触した結果これらの外表面に付着した中間媒体液と較べて、中間媒体ガスが第１部位に接触した結果第１部位の外表面に付着した中間媒体液が凝固しにくいことを意味する。したがって、第１部位において熱交換効率は低減しにくくなる。第１部位内で液化ガスは液化ガスよりも高温の中間媒体ガスと熱交換した後に第２部位、湾曲管部及び下流管部を順次通過するので、第２部位、湾曲管部及び下流管部の温度は第１部位の温度よりも高くなる。したがって、これらの部位における中間媒体液の凝固のリスクも低い。この結果、これらの部位においても液化ガスと中間媒体ガスとの間の効率的な熱交換が得られる。
【０００９】
上記の構成に関して前記第１部位が前記面積比において前記第２部位、前記湾曲管部及び前記下流管部それぞれよりも大きくなるように、前記第１部位は前記第２部位、前記湾曲管部及び前記下流管部それぞれよりも太く形成されていてもよい。
【００１０】
上記の構成によれば第１部位は第２部位、湾曲管部及び下流管部それぞれよりも太いので、第１部位において中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積は相対的に大きくなる。したがって、第１部位は、相対的に大きな面積比を有することができる。第２部位、湾曲管部及び下流管部それぞれは第１部位よりも細いので、これらの部位は収容部の内部空間の過度に広い領域を占めない。したがって収容部として小型の容器構造が利用可能である。
【００１１】
上記の構成に関して前記第１部位が前記面積比において前記第２部位、前記湾曲管部及び前記下流管部それぞれよりも大きくなるように、前記第１部位は前記所定の長さ区間に亘って前記液化ガスを案内する管部材と前記管部材の外周面から突出したフィンとを含んでもよい。
【００１２】
上記の構成によれば第１部位は、所定の長さ区間に亘って液化ガスを案内する管部材の外周面から突出したフィンを含むので、中間媒体ガスに対する伝熱面の面積は管部材の外周面だけでなくフィンによっても得られる。したがって、第１部位において中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積は相対的に大きくなる。したがって、第１部位は、相対的に大きな面積比を有することができる。
【００１３】
本発明の他の局面に係る気化器は中間媒体液が気化するように前記中間媒体液を加熱する加熱部を有し、前記中間媒体液が気化することによって生成された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる一方で前記中間媒体ガスを凝集させる。気化器は前記中間媒体ガスが収容された収容部と、前記液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って前記収容部内で延設された第１部位と前記第１部位が形成している流路に連なるように前記収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、前記第２部位が形成している前記流路から上方に湾曲した流路を前記収容部内で形成している湾曲管部と、前記湾曲管部が形成している前記流路に連なる流路を前記収容部内において前記上流管部の上方で形成している下流管部と、を備える。前記第１部位は前記流入口から下方に傾斜するように延設されている。
【００１４】
上記の構成によれば、第１部位は流入口から下方に傾斜するように延設されているので、中間媒体ガスが第１部位で液化ガスと熱交換した結果生成された中間媒体液は第１部位から第２部位に向けて流れる。したがって、第１部位上に形成される中間媒体液の膜厚は過度に大きくならない。過度に厚い液膜が第１部位上に形成されないので、中間媒体ガスと液化ガスとの間の熱交換は第１部位において効率的に行われる。
【００１５】
本発明の更に他の局面に係る気化器は、中間媒体液が気化するように前記中間媒体液を加熱する加熱部を有し、前記中間媒体液が気化することによって生成された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる一方で前記中間媒体ガスを凝集させる。気化器は、前記中間媒体ガスが収容された収容部と、前記液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って前記収容部内で延設された第１部位と前記第１部位が形成している流路に連なるように前記収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、前記第２部位が形成している前記流路から上方に湾曲した流路を前記収容部内で形成している湾曲管部と、前記湾曲管部が形成している前記流路に連なる流路を前記収容部内において前記上流管部の上方で形成している下流管部と、を備える。前記第１部位が前記下流管部と鉛直方向に重ならないように前記上流管部及び前記下流管部は配置されている。
【００１６】
上記の構成によれば、第１部位が下流管部と鉛直方向に重ならないように上流管部及び下流管部は配置されているので、下流管部から滴下した中間媒体液は第１部位にかかりにくい。したがって、第１部位上に形成される中間媒体液の膜厚は過度に大きくならない。過度に厚い液膜が第１部位上に形成されないので、中間媒体ガスと液化ガスとの間の熱交換は第１部位において効率的に行われる。
【００１７】
本発明の更に他の局面に係る気化器は、中間媒体液が気化するように前記中間媒体液を加熱する加熱部を有し、前記中間媒体液が気化することによって生成された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる一方で前記中間媒体ガスを凝集させる。気化器は前記中間媒体ガスが収容された収容部と、前記液化ガスが流入する流入口から所定の長さ区間に亘って前記収容部内で延設された第１部位と前記第１部位が形成している流路に連なるように前記収容部内で延設された流路を形成している第２部位とを有する上流管部と、前記第２部位が形成している前記流路から上方に湾曲した流路を前記収容部内で形成している湾曲管部と、前記上流管部と鉛直方向に重なるように前記上流管部から上方に離間した位置に前記収容部内で配置されているとともに前記湾曲管部が形成している前記流路に連なる流路を形成している下流管部と、前記第１部位と鉛直方向に重なる位置で所定の長さ区間に亘って前記下流管部の外周面を被覆する断熱材と、を備える。
【００１８】
上記の構成によれば、下流管部は所定の長さ区間に亘って断熱材によって覆われているので、断熱材で被覆された区間では中間媒体ガスと液化ガスとの間の熱交換はほとんど生じない。したがって、断熱材に覆われた区間では中間媒体ガスは中間媒体液へ相変化しない。すなわち、断熱材に覆われた区間では下流管部からの中間媒体液の滴下は生じない。断熱材によって覆われた下流管部は上流管部と鉛直方向に重なるけれども、断熱材と鉛直方向に重なる第１部位は下流管部から滴下した中間媒体液と接触しない。この結果、第１部位上に形成される中間媒体液の膜厚は過度に大きくならない。過度に厚い液膜が第１部位上に形成されないので、中間媒体ガスと液化ガスとの間の熱交換は第１部位において効率的に行われる。
【発明の効果】
【００１９】
上述の気化器は、液化ガスと中間媒体との間の効率的な熱交換を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の気化器の概略的な断面図である。
【図２】気化器のＵ字管部の概略図である。
【図３】管部材の概略的な断面図である。
【図４】第２実施形態の気化器の一部の概略図である。
【図５】第３実施形態の気化器の一部の概略図である。
【図６】第４実施形態の気化器の一部の概略図である。
【図７】第５実施形態の気化器の一部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の気化器１００の概略的な断面図である。図１を参照して気化器１００の概略的な構造が説明される。
【００２２】
気化器１００は、液化天然ガス（ＬＮＧ：Ｌｉｑｕｉｆｉｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ）を気化するように構築されている。液化天然ガスは以下の説明において「液化ガス」と称される一方で、気化した天然ガスは以下の説明において「気化ガス」と称される。液化ガスは気化器１００の外から気化器１００の中へ供給される。気化器１００内で得られた気化ガスは気化器１００の外に排出される。
【００２３】
気化器１００内での液化ガスから気化ガスへの相変化には気化器１００内に収容された中間媒体が利用される。中間媒体が気化器１００内で液相と気相との間で相変化するように気化器１００は形成されている。液相の中間媒体は以下の説明において「中間媒体液」と称される一方で、気相の中間媒体は「中間媒体ガス」と称される。中間媒体ガスは液化ガスよりも高温である。中間媒体液と中間媒体ガスとの間で相変化する中間媒体として液化ガスの沸点よりも低い凝固点を有する物質が選択される。中間媒体として一般的には炭化水素系の物質が用いられることが多いけれども、本実施形態では炭化水素系以外の物質が使用されてもよい。中間媒体を用いて液化ガスを気化させる気化器１００の概略的な機能及び概略的な構造が以下に説明される。
【００２４】
気化器１００は、加熱媒体（たとえば、海水や温水）を用いて中間媒体液を気化させ中間媒体ガスを生成する。気化器１００は生成された中間媒体ガスと気化器１００に供給された液化ガスとを熱交換させ液化ガスを気化させる。したがって、気化器１００は中間媒体ガスを生成する機能と中間媒体ガスと液化ガスとの間の熱交換を生じさせる機能とを有している。
【００２５】
中間媒体ガスを生成する部位として気化器１００は、中間媒体液が貯留された貯液部１１０と、貯液部１１０内の中間媒体液を加熱する加熱部１２０と、を備える。貯液部１１０は気化器１００の下部を形成している。貯液部１１０を貫通する管部材が加熱部１２０として図１に描かれている。加熱部１２０には中間媒体液を気化させるのに十分に高温の加熱媒体が送り込まれる。加熱部１２０を流れる加熱媒体と貯液部１１０に貯留された中間媒体液との間の熱交換の結果、中間媒体液は加熱され中間媒体ガスになる。中間媒体ガスは貯液部１１０から上方に移動する。
【００２６】
貯液部１１０から上方に移動した中間媒体ガスと気化器１００に供給された液化ガスとの間の熱交換を生じさせるために、気化器１００は中間媒体ガスで満たされた熱交換空間と、熱交換空間内で液化ガスが流れる流路と、を形成している。熱交換空間を形成する部位として、気化器１００は貯液部１１０の上方に形成された収容部１３０を備える。気化器１００は、液化ガスが流れる流路を形成する部位としてＵ字管部１４０を有する。
【００２７】
液化ガスと中間媒体ガスとの間の熱交換が行われる熱交換空間を形成する収容部１３０は貯液部１１０と一体的に形成され、これらは中間媒体が収容された１つの容器を形成している。貯液部１１０での加熱によって生成された中間媒体ガスは収容部１３０が形成した熱交換空間内で充満している。
【００２８】
熱交換空間内でＵ字管部１４０はＵ字状の流路を形成している。Ｕ字状の流路に沿って液化ガスが流れる。この間、液化ガスは収容部１３０内の中間媒体ガスと熱交換し気化ガスに変わる。
【００２９】
液化ガスが収容部１３０の外から供給され、且つ、気化ガスが収容部１３０の外に排出されるので、Ｕ字管部１４０は収容部１３０の外壁部を貫通する２つの貫通部位を有している。２つの貫通部位のうち一方は以下の説明において「流入口１４１」と称され、流入口１４１から液化ガスが熱交換空間に流入する。２つの貫通部位のうち他方は以下の説明において「流出口１４２」と称され、流出口１４２を通じて気化ガスが排出される。流出口１４２は流入口１４１の上方に形成されている。
【００３０】
流出口１４２の下方の流入口１４１から水平に延設するように描かれた部位は以下の説明において「往路部１４３」と称される。往路部１４３から上方に離間した位置で流出口１４２から往路部１４３と平行に描かれた部位は以下の説明において「復路部１４４」と称される。復路部１４４から下方に湾曲し往路部１４３に連なる部位は以下の説明において「中間部１４５」と称される。中間部１４５、復路部１４４及び往路部１４３はＵ字管部１４０を形成している。Ｕ字管部１４０の長さは収容部１３０内の熱交換空間に流入した液化ガスのほとんどが流出口１４２の近傍において気化しているように定められている。液化ガスから気化ガスへの相変化に要する十分な期間長が得られるようにＵ字管部１４０は往路部１４３及び復路部１４４の延設方向（以下の説明において「第１方向」と称される）において大きな寸法を有している。一方、往路部１４３及び復路部１４４の中心軸を包含する仮想的な鉛直平面に直交する方向（以下の説明において「第２方向」と称される）においてＵ字管部１４０は小さな寸法を有している。Ｕ字管部１４０が配管される熱交換空間もＵ字管部１４０の形状に合わせて第１方向において長く第２方向において短い形状を有している。
【００３１】
Ｕ字管部１４０の概略的な構成が図２に示されている。図１及び図２を参照して、Ｕ字管部１４０の構成が以下に説明される。
【００３２】
Ｕ字管部１４０は多数のＵ字管から形成されている。これらのＵ字管の一部として、図２は６つのＵ字管１５１〜１５６を示している。Ｕ字管１５１〜１５６それぞれは、往路部１４３を形成している上流管部１５７と、復路部１４４を形成している下流管部１５８と、中間部１４５を形成している湾曲管部１５９と、を有している。Ｕ字管１５１〜１５６の上流管部１５７、下流管部１５８及び湾曲管部１５９は仮想的な鉛直平面上で配管されている。
【００３３】
Ｕ字管１５１〜１５６の湾曲管部１５９の曲率半径はＵ字管１５１〜１５６の順に小さくなっている。すなわち、Ｕ字管１５１の湾曲管部１５９の曲率半径はＵ字管１５１〜１５６の湾曲管部１５９の中で最も大きく、Ｕ字管１５６の湾曲管部１５９の曲率半径はＵ字管１５１〜１５６の湾曲管部１５９の中で最も小さい。
【００３４】
Ｕ字管１５１〜１５６の上流管部１５７の位置は、Ｕ字管１５１〜１５６の順に高くなっている。すなわち、Ｕ字管１５１の上流管部１５７はＵ字管１５１〜１５６の上流管部１５７の中で最も低い位置で配管されている。Ｕ字管１５６の上流管部１５７はＵ字管１５１〜１５６の上流管部１５７の中で最も高い位置で配管されている。
【００３５】
Ｕ字管１５１〜１５６の下流管部１５８の位置は、Ｕ字管１５１〜１５６の順に低くなっている。すなわち、Ｕ字管１５１の下流管部１５８はＵ字管１５１〜１５６の上流管部１５７の中で最も高い位置で配管されている。Ｕ字管１５６の下流管部１５８はＵ字管１５１〜１５６の下流管部１５８の中で最も低い位置で配管されている。
【００３６】
下流管部１５８及び湾曲管部１５９はこれらの全長に亘って略一定の外径及び内径を有する一方で、上流管部１５７は外径において異なる２つの部位を有する。これらの部位のうち一方は、流入口１４１から所定の長さ区間に亘って延設された第１部位１７１である。第１部位１７１から湾曲管部１５９に連なる部位は第２部位１７２である。第２部位の外径よりも第１部位１７１の外径が大きくなるように上流管部１５７は形成されている。第２部位１７２の外径及び内径は湾曲管部１５９及び下流管部１５８の外径及び内径に略等しい。
【００３７】
湾曲管部１５９、下流管部１５８及び上流管部１５７をそれぞれ有するＵ字管１５１〜１５６を熱交換空間内で支持するための支持構造が気化器１００の一部として形成されている。支持構造として図２は、７つの支持板１６１〜１６７を示している。支持板１６１〜１６７は第１方向に間隔を空けて熱交換空間内で順に整列されている。
【００３８】
支持板１６１は支持板１６１〜１６７の中で流入口１４１（図１を参照）及び流出口１４２（図１を参照）の最も近くに配置されている。支持板１６１の隣の支持板１６２は上流管部１５７の第１部位１７１及び第２部位１７２の境界に配置されている。支持板１６１から第１方向において最も離れた位置でＵ字管１５１〜１５６を支持する支持板１６７は、液化ガスが湾曲管部１５９に流出する上流管部１５７の終端部位及び液化ガスが下流管部１５８に流入する下流管部１５８の始端部位を支持している。支持板１６１〜１６７をＵ字管１５１〜１５６の上流管部１５７及び下流管部１５８が貫通するように支持板１６１〜１６７は形成されている。すなわち支持板１６１〜１６７それぞれは、Ｕ字管部１４０を形成する多数のＵ字管がそれぞれ挿通される多数の貫通孔が形成された円板部材である。支持板１６１〜１６７それぞれの外周部は収容部１３０の内壁面に固定される。
【００３９】
支持板１６１〜１６７によって支持されたＵ字管１５１〜１５６の中を液化ガスが流れる。この結果、Ｕ字管１５１〜１５６の外周面は非常に低温になる。Ｕ字管１５１〜１５６の外周面に接した中間媒体ガスは冷却され中間媒体液になる。中間媒体液は、Ｕ字管１５１〜１５６の外周面に付着し液膜を形成する。Ｕ字管１５１〜１５６の第１部位１７１には中間媒体ガスと熱交換する前の液化ガスが流入するので、第１部位１７１は特に低温になる。第１部位１７１の外周面上での液膜の凝固を防ぐために第１部位１７１の外径は第２部位１７２の外径よりも大きな値に設定されている。液膜の凝固の仕組みが図２及び図３を参照して説明される。
【００４０】
図３は円形断面を有する管部材２００の概略的な断面図である。管部材２００の内部で液化ガスが流れている。管部材２００は中間媒体ガスが充満した環境下に配置されている。
【００４１】
中間媒体ガスから管部材２００の外周面に入る熱流束は図３において記号「ｑ１」で示されている。管部材２００の内周面から液化ガスに放出される熱流束は図３において記号「ｑ２」で示されている。熱流束「ｑ１」が大きいことは中間媒体ガスから奪われる熱量が大きいことを意味する。この場合、管部材２００の外周面に付着した中間媒体液が凝固しやすい。
【００４２】
中間媒体ガスから熱を奪う管部材２００の外周面の直径（すなわち、外径）は記号「Ｄ１」で図３に示されている。図３は管部材２００の内周面の直径（すなわち、内径）を記号「Ｄ２」で示している。管部材２００の内周面から液化ガスに伝達される熱量が管部材２００の外周面から奪われる中間媒体ガスの熱量に等しいとの条件の下では以下の等式が成立する。
【００４３】
【数１】
2020008130.tif 000003
【００４４】
上述の数式は、中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積（すなわち、外周面の面積）に対する液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積（すなわち、内周面の面積）の面積比が小さいほど、中間媒体ガスから管部材２００に入る熱流束が小さくなることを表している。言い換えると、液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積に対する中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積の面積比が大きいほど、中間媒体ガスから管部材２００に入る熱流束が小さくなる。上述の数式に関して、管部材２００の外径が大きな値に設定されると管部材２００の外周面から奪われる中間媒体ガスの熱流束が小さくなる。このことは、管部材２００の外周面に付着した中間媒体液の凝固のリスクが低減されることを意味する。管部材２００に基づいて得られた熱流束「ｑ１」，「ｑ２」の間の関係は、Ｕ字管１５１〜１５６に適用可能である。
【００４５】
Ｕ字管１５１〜１５６の第１部位１７１は他の部位（すなわち、第２部位１７２、湾曲管部１５９及び下流管部１５８）よりも大きな外径を有している。Ｕ字管１５１〜１５６それぞれの内径及びこれらの中を流れる流体（すなわち、液化ガス及び気化ガスの混合流体）の温度がＵ字管１５１〜１５６それぞれの全長に亘って一定であるとの条件の下では、第１部位１７１の外周面への熱流束「ｑＵ」及び第１部位１７１よりも下流の部位（すなわち、第２部位１７２、湾曲管部１５９及び下流管部１５８）の外周面への熱流束「ｑＤ」は以下の数式で表される。以下の数式では、上述の数式で用いられた熱流束「ｑ２」はＵ字管１５１〜１５６それぞれの内周面から液化ガスへの熱流束を表し、上述の数式で用いられた内径「Ｄ２」はＵ字管１５１〜１５６それぞれの内径を表している。
【００４６】
【数２】
2020008130.tif 000004
【００４７】
第１部位１７１の外周面への熱流束「ｑＵ」と第１部位１７１よりも下流の部位の外周面への熱流束「ｑＤ」との間の大小関係が以下の不等式によって表される。
【００４８】
【数３】
2020008130.tif 000005
【００４９】
第２部位１７２、湾曲管部１５９及び下流管部１５８の外径「ＤＤ」は第１部位１７１の外径「ＤＵ」よりも小さいので、第１部位１７１における熱流束「ｑＵ」は下流の部位における熱流束「ｑＤ」よりも小さくなる。すなわち、Ｕ字管１５１〜１５６それぞれの内径及びこれらの中を流れる流体の温度がＵ字管１５１〜１５６それぞれの全長に亘って一定であるとの条件の下では、第１部位１７１の外周面上での中間媒体液の凝固のリスクは下流の部位の外周面上での中間媒体液の凝固のリスクよりも低くなる。
【００５０】
第１部位１７１内を流れる液化ガスは中間媒体ガスと熱交換をしているので、第１部位１７１より下流の部位を流れる流体（すなわち、液化ガス及び気化ガスの混合流体）の温度は第１部位１７１を流れる液化ガスの温度よりも高い。したがって、第１部位１７１より下流の部位の外周面の温度は第１部位１７１の外周面の温度よりも高い。このことは、第１部位１７１より下流の部位の外周面上での中間媒体液の凝固のリスクが比較的低いことを意味する。すなわち、中間媒体液の凝固のリスクは、上流管部１５７、湾曲管部１５９及び下流管部１５８に亘って低くなっている。
【００５１】
中間媒体液が凝固することなくＵ字管１５１〜１５６の外表面上である程度厚い液膜を形成すると、液膜はＵ字管１５１〜１５６から滴下する。したがって厚い液膜が長期間に亘ってＵ字管１５１〜１５６の外表面上に付着することはない。この結果、Ｕ字管１５１〜１５６を介した中間媒体ガスと液化ガスとの間の熱交換の効率は高い水準に保たれる。
【００５２】
Ｕ字管１５１〜１５６の外周面上の厚い液膜が凝固すると、液膜はＵ字管１５１〜１５６に強い力を加える。しかしながら、液膜の凝固のリスクは非常に低いので、Ｕ字管１５１〜１５６への破壊的な力の発生のリスクは非常に小さい。
【００５３】
液膜の凝固のリスクは非常に低いので中間媒体として従来用いられてきた物質以外の物質が中間媒体として利用可能になる。すなわち、凝固点があまり低くない物質であっても中間媒体として利用可能になる。凝固点に関する判断基準が緩和されるので、中間媒体として用いられる物質の他の特性（たとえば、可燃性）を考慮して中間媒体として用いられる物質が選択され得る。
【００５４】
中間媒体ガスは貯液部１１０及び収容部１３０によって形成された容器部内で生成されている。しかしながら、中間媒体ガスは中間媒体ガスが収容された容器部の外部から供給されてもよい。
【００５５】
中間媒体ガスを生成する加熱部１２０は加熱媒体が流れる管部材である。しかしながら、加熱部は貯液部１１０内に配置されたヒータや、貯液部１１０内の中間媒体液に熱を与え中間媒体ガスを生成することができる他の装置であってもよい。
【００５６】
中間媒体ガスと熱交換する液化ガスの流路を形成するＵ字管部１４０を支持する支持構造として、７つの支持板１６１〜１６７が用いられている。しかしながら、いくつの支持板が支持構造として用いられるかは第１方向におけるＵ字管部１４０の長さやＵ字管部１４０の重量に基づいて決定されてもよい。したがって、支持構造として用いられる支持板は７を下回ってもよいし、７を上回ってもよい。
【００５７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態の第１部位１７１は他の部位（すなわち、第２部位１７２、湾曲管部１５９及び下流管部１５８）よりも大きな外径を有しているので、液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積に対する中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積の面積比において第２部位１７２、湾曲管部１５９及び下流管部１５８それぞれよりも大きい。しかしながら、第１部位はフィンを用いて大きな面積比を得てもよい。フィンが設けられた第１部位を有する例示的な気化器が第２実施形態において説明される。
【００５８】
図４は、第２実施形態の気化器１００Ａの一部の概略図である。図１乃至図４を参照して、気化器１００Ａが説明される。
【００５９】
図４には、第１実施形態に関連して説明された支持板１６１〜１６７が示されている。これらの支持板１６１〜１６７に加えて、気化器１００Ａは図１を参照して説明された貯液部１１０、加熱部１２０及び収容部１３０を備える。これらの要素に対して第１実施形態の説明が援用される。
【００６０】
第１実施形態の気化器１００と同様に気化器１００Ａは多数のＵ字管を有するけれども、Ｕ字管の形状において気化器１００Ａは気化器１００とは相違している。気化器１００Ａが備える多数のＵ字管の一部として、Ｕ字管１５１Ａ〜１５６Ａが図４に示されている。
【００６１】
Ｕ字管１５１Ａ〜１５６Ａそれぞれは第１実施形態のＵ字管１５１〜１５６それぞれと同様に下流管部１５８と湾曲管部１５９とを備える。第１実施形態の説明は下流管部１５８と湾曲管部１５９とに援用される。
【００６２】
下流管部１５８の下方で上流管部１５７Ａが延設されている。上流管部１５７Ａは第１実施形態の上流管部１５７に対応する部位である。第１実施形態の上流管部１５７と同様に第２部位１７２を有する。第１実施形態の説明は第２部位１７２に援用される。
【００６３】
第２部位１７２から流入口１４１（図１を参照）へ延設された部位は以下の説明において「第１部位１７１Ａ」と称される。第１部位１７１Ａは液化ガスが流れる管部材１７３と管部材１７３の外周面から突出した複数のフィン１７４とを含む。管部材１７３の外径及び内径は第２部位１７２の外径及び内径に一致している。
【００６４】
管部材１７３及びフィン１７４を有する第１部位１７１Ａでの熱流束「ｑ１」（＝熱流束「ｑＵ」），「ｑ２」の関係（図３を参照）が以下の等式で表される。以下の等式は、フィン１７４の存在を考慮して上述の「数式１」を変形することによって作成されている。フィン１７４が取り付けられた管部材１７３の外径が第２部位１７２の外径に一致しているので、管部材１７３の外径は記号「ＤＤ」で表されている。
【００６５】
【数４】
2020008130.tif 000006
【００６６】
管部材１７３の下流で延設された部位の熱流束「ｑＤ」（上述の「数２」を参照）は、以下の数式に書き換えられる。
【００６７】
【数５】
2020008130.tif 000007
【００６８】
熱流束「ｑＤ」と熱流束「ｑＵ」との間の大小関係が以下の不等式によって表される。
【００６９】
【数６】
2020008130.tif 000008
【００７０】
上述の不等式から、熱流束「ｑＵ」は第１実施形態と同様に熱流束「ｑＤ」よりも小さくなることが分かる。したがって、第１部位１７１Ａにおける中間媒体液の凝固のリスクは小さくなる。
【００７１】
第１部位１７１Ａの管部材１７３の外径が下流の部位の外径に等しい条件の下で「数４」〜「数６」が作成されている。しかしながら、管部材１７３の外径は第１実施形態の第１部位１７１の外径と同様に下流の部位の外径よりも大きくてもよい。この場合、熱流束「ｑＵ」は熱流束「ｑＤ」よりも大幅に小さくなる。
【００７２】
熱流束「ｑＵ」は多数のフィン１７４によって低減されている。しかしながら、単数のフィンが管部材１７３に取り付けられていてもよい。
【００７３】
＜第３実施形態＞
第１実施形態及び第２実施形態の気化器１００，１００Ａは第１部位１７１，１７１Ａにおける熱流束「ｑＵ」を低くすることにより第１部位１７１，１７１Ａでの中間媒体液の凝固のリスクを低減し、中間媒体ガスと液化ガスとの間の熱交換効率を高い水準に維持している。高効率の熱交換は中間媒体液が厚い液膜を形成することを防止することによっても達成される。厚い液膜を形成することを防止する技術が第３実施形態において説明される。
【００７４】
図５は、第３実施形態の気化器１００Ｂの一部の概略図である。図１、図２、図４及び図５を参照して、気化器１００Ｂが説明される。
【００７５】
図５は、気化器１００Ｂが備える多数のＵ字管の一部としてＵ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂを示している。Ｕ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂは、図２を参照して説明されたＵ字管１５１〜１５６の姿勢から角度「θ」だけ傾斜している。Ｕ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂそれぞれは、上流管部１５７Ｂ、下流管部１５８Ｂ及び湾曲管部１５９Ｂを含む。上流管部１５７Ｂは流入口から下方に傾斜するように真っ直ぐに延設されている。上流管部１５７Ｂの上方で上流管部１５７Ｂと平行に下流管部１５８Ｂが延設されている。すなわち、下流管部１５８Ｂは流出口から下方に傾斜するように真っ直ぐに延設されている。傾斜した下流管部１５８Ｂ及び傾斜した上流管部１５７Ｂを繋ぐように湾曲管部１５９Ｂは湾曲した流路を形成している。
【００７６】
上流管部１５７Ｂ及び下流管部１５８Ｂが挿通されることによりＵ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂを支持する支持板１６１Ｂ〜１６７Ｂが図５に示されている。支持板１６１Ｂ〜１６７Ｂは、図２を参照して説明された支持板１６１〜１６７の姿勢から角度「θ」だけ傾斜している。支持板１６１Ｂ〜１６７Ｂは傾斜姿勢においてのみ支持板１６１〜１６７から相違している。
【００７７】
支持板１６１Ｂ〜１６７Ｂ及びＵ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂが収容される熱交換空間を形成する収容部（図示せず）は支持板１６１Ｂ〜１６７Ｂ及びＵ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂが固定されるように形成されている。支持板１６１Ｂ〜１６７Ｂ、Ｕ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂ及び収容部に加えて、気化器１００Ｂは図１を参照して説明された貯液部１１０及び加熱部１２０を備える。これらの要素に対して第１実施形態の説明が援用される。
【００７８】
第１実施形態と同様にＵ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂの外周面には中間媒体液が付着する。Ｕ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂの上流管部１５７Ｂ及び下流管部１５８Ｂの外周面に付着した中間媒体液はこれらの傾斜にしたがって下方に流れる。すなわち、上流管部１５７Ｂ及び下流管部１５８Ｂの外周面上の中間媒体液は湾曲管部１５９Ｂに接近するように流れる。この結果、上流管部１５７Ｂ及び下流管部１５８Ｂの外周面上に形成される中間媒体液の膜は流入口及び流出口の近くにおいて他の部位よりも薄くなる。流入口の近くでは中間媒体ガスとほとんど熱交換をしていない液化ガスが流れるので、流入口の近くでの中間媒体液の凝固のリスクは他の部位よりも高い。しかしながら、流入口の近くでは厚い液膜は形成されないので、厚い液膜が凝固することはない。
【００７９】
流入口から流出口までの区間に亘ってＵ字管１５１Ｂ〜１５６Ｂは一様な断面を有している。しかしながら、Ｕ字管は第１実施形態のＵ字管１５１〜１５６それぞれと同様に流入口の近くの部位（たとえば、流入口と支持板１６２Ｂとの間の部位）において他の部位よりも大きな外径を有してもよい。代替的に又は追加的に流入口の近くの部位に図４を参照して説明されたフィン１７４が取り付けられていてもよい。
【００８０】
流入口から延設された上流管部１５７Ｂは全長に亘って傾斜している。しかしながら、流入口の近くの部位（たとえば、流入口と支持板１６２Ｂとの間の部位）のみが下方に傾斜し、残りの部位は水平に延設されてもよい。流入口の近くの部位に付着した中間媒体液は流入口から離れた位置で水平に延設された部位に向けて流れるので、流入口の近くの部位での厚い液膜の形成は防止される。流入口の近くの部位のみが傾斜された場合、流入口の近くの部位と流入口から離れた部位との間で上流管部には屈曲部位が形成される。屈曲部位の形成の結果液化ガス及び気化ガスに対する流動抵抗は大きくなるけれども、流入口から離れた位置では上流管部は略水平に延設されるので上流管部全体の鉛直方向の寸法は小さくなる。
【００８１】
上流管部が流入口の近くにおいてのみ傾斜した形状を有しているならば、流入口から離れた位置における上流管部の形状、配置及び姿勢は第１実施形態及び第２実施形態に関連して説明された上流管部１５７，１５７Ａと一致する。この場合、上流管部に連なる湾曲管部及び湾曲管部から流出口へ延設される下流管部の形状、配置及び姿勢は第１実施形態及び第２実施形態に関連して説明された湾曲管部１５９及び下流管部１５８と一致していてもよい。
【００８２】
＜第４実施形態＞
流入口の近くにおいて上流管部の外周面上で中間媒体液が厚い膜を形成することを防止するための他の技術が第４実施形態において説明される。
【００８３】
図６は、第４実施形態の気化器１００Ｃの一部の概略図である。図１、図２及び図６を参照して、気化器１００Ｃが説明される。
【００８４】
気化器１００Ｃは第１実施形態の気化器１００と同様に貯液部１１０（図１を参照）及び加熱部１２０（図１を参照）を備える。第１実施形態の説明は貯液部１１０及び加熱部１２０に援用される。
【００８５】
第１実施形態の気化器１００と同様に、気化器１００Ｃは支持板１６２〜１６７を有している。第１実施形態の説明は支持板１６２〜１６７に援用される。これらの支持板１６２〜１６７に加えて支持板１６１Ｃが図６に示されている。支持板１６１Ｃは、円板状の支持板１６２〜１６７とは異なり略半円状の板部材である。支持板１６１Ｃの形状は支持板１６２〜１６７の下半分の形状と略同じであり、支持板１６１Ｃには多数の貫通孔が形成されている。支持板１６１Ｃは支持板１６２〜１６７よりも流入口の近くに配置されている。
【００８６】
支持板１６１Ｃ，１６２〜１６７に加えて、Ｕ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃが気化器１００Ｃが備える多数のＵ字管の一部として図６に示されている。Ｕ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃは図２を参照して説明されたＵ字管１５１〜１５６とそれぞれ対応している。Ｕ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃそれぞれは、図２を参照して説明された上流管部１５７及び湾曲管部１５９を有する。これらに加えて、Ｕ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃは下流管部１５８Ｃを有する。下流管部１５８Ｃは上流管部１５７よりも短い。この点においてのみＵ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃは図２を参照して説明されたＵ字管１５１〜１５６とは相違している。
【００８７】
Ｕ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃそれぞれの上流管部１５７は支持板１６１Ｃ，１６２〜１６７それぞれの貫通孔に挿通されるのに対し、Ｕ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃそれぞれの下流管部１５８Ｃは支持板１６２〜１６７それぞれの貫通孔に挿通されている。すなわち、支持板１６２と流入口との間の区間において上流管部１５７の上方には下流管部１５８Ｃは延設されていない。一方、支持板１６２と支持板１６７との間の区間においては上流管部１５７及び下流管部１５８Ｃは鉛直方向に重なっている。
【００８８】
支持板１６１Ｃ，１６２〜１６７及びＵ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃが収容された熱交換空間を形成する収容部（図示せず）は支持板１６１Ｃ，１６２〜１６７及びＵ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃが固定されるように形成されている。収容部はＵ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃの上流管部１５７と協働して支持板１６１Ｃの近くで流入口を形成している。収容部はＵ字管１５１Ｃ〜１５６Ｃの下流管部１５８Ｃと協働して支持板１６２の近くで流出口を形成している。したがって、流出口の位置は第１方向において流入口からずれている。
【００８９】
流出口の形成位置から流入口の形成位置までの上流管部１５７の延設部位は図２を参照して説明された第１部位１７１に相当する第１部位１７１Ｃである。第１部位１７１Ｃの上方では下流管部１５８Ｃは延設されていないので、下流管部１５８Ｃから滴下した中間媒体液は第１部位１７１Ｃにかからない。第１部位１７１Ｃの外周面及び中間媒体ガスの接触の結果、第１部位１７１Ｃの外周面に付着した中間媒体液に下流管部１５８Ｃから滴下した中間媒体液が追加されないので、中間媒体液は第１部位１７１Ｃの外周面上で過度に厚い液膜を形成しない。したがって、第１部位１７１Ｃにおいて中間媒体液及び液化ガスの熱交換が効率的に行われる。
【００９０】
第１部位１７１Ｃから湾曲管部１５９に向けて延設された部位は図２を参照して説明された第２部位１７２と同一である。第２部位１７２は下流管部１５８Ｃと鉛直方向に重なるので、下流管部１５８Ｃから滴下した中間媒体液は第２部位１７２にかかる。下流管部１５８Ｃから滴下した中間媒体液は、第２部位１７２の外周面及び中間媒体ガスの接触の結果第２部位１７２の外周面に付着した中間媒体液に追加されるので、厚い液膜が第２部位１７２に形成されることもある。第２部位１７２の上流の第１部位１７１Ｃの延設区間において液化ガスは中間媒体ガスとある程度熱交換しているので、第２部位１７２は第１部位１７１Ｃよりも高温である。したがって、第２部位１７２の外周面上で形成された厚い液膜が凝固するリスクは低い。第２部位１７２の外表面上の液膜がある程度厚くなると、中間媒体液は貯液部１１０（図１を参照）へ滴下する。第２部位１７２の外表面から貯液部１１０への中間媒体液の滴下の結果、第２部位１７２上の厚い液膜はなくなるので第２部位１７２上での熱交換も高い効率で行われる。
【００９１】
第２部位１７２と同じ太さに第１部位１７１Ｃは図６に描かれている。しかしながら、第１部位は第１実施形態の第１部位１７１と同様に、第２部位１７２よりも大きな外径を有してもよい。この場合、第１部位において液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積に対する中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積の面積比は比較的大きくなり、第１部位上での中間媒体液の凝固は生じにくくなる。
【００９２】
第１部位上での中間媒体液の凝固のリスクを低減するために、第２実施形態と同様に第１部位は液化ガスが流入する管部材と管部材に取り付けられたフィンとを用いて形成されてもよい。
【００９３】
第１部位の外周面に付着した中間媒体液を第２部位１７２に促すように第１部位は流入口から下方に傾斜するように延設されてもよい。この場合、第１部位の外周面上での厚い液膜の形成及び凝固のリスクは非常に低くなる。
【００９４】
第１部位１７１Ｃが下流管部１５８Ｃと鉛直方向に重ならないように下流管部１５８Ｃの長さが設定されている。しかしながら、下流管部の長さの設定以外の方法の下で第１部位及び下流管部の非重畳構造が形成されてもよい。たとえば、下流管部及び上流管部がねじれの位置になるように湾曲管部が形成されてもよい。この場合、湾曲管部から離れた第１部位は下流管部から第２方向にずれた位置で延設され、下流管部と鉛直方向において重ならない。
【００９５】
＜第５実施形態＞
流入口の近くにおいて上流管部の外周面上で中間媒体液が厚い膜を形成することを防止するための他の技術が第５実施形態において説明される。
【００９６】
図７は、第５実施形態の気化器１００Ｄの一部の概略図である。図１、図２及び図７を参照して、気化器１００Ｄが説明される。
【００９７】
気化器１００Ｄは第１実施形態の気化器１００と同様に貯液部１１０（図１を参照）、加熱部１２０（図１を参照）、収容部１３０（図１を参照）及び支持板１６１〜１６７（図２及び図７を参照）を備える。加えて、気化器１００Ｄは多数のＵ字管を備えている。多数のＵ字管の一部として、図７はＵ字管１５１Ｄ〜１５６Ｄを示している。Ｕ字管１５１Ｄ〜１５６Ｄは、図４を参照して説明されたフィン１７４に相当する部位を備えていない点においてのみ図４を参照して説明されたＵ字管１５１Ａ〜１５６Ａとは相違している。すなわちＵ字管１５１Ｄ〜１５６Ｄそれぞれは、下流管部１５８及び湾曲管部１５９を有しており、これらの部位に対しては第１実施形態の説明が援用される。加えてＵ字管１５１Ｄ〜１５６Ｄそれぞれは、流入口１４１（図１を参照）から湾曲管部１５９に連なる上流管部１５７Ｄを有しており、上流管部１５７Ｄに対してはフィン１７４に係る説明を除いて図４を参照して説明された上流管部１５７Ａの説明が援用される。
【００９８】
上流管部１５７Ａの上方で延設された下流管部１５８の一部を被覆する断熱材１８０が気化器１００Ｄに組み込まれている。断熱材１８０は流出口１４２（図１を参照）から支持板１６２までの区間に亘って下流管部１５８の外周面を被覆している。
【００９９】
断熱材１８０の被覆区間の下方で延設された上流管部１５７Ｄの部位は図４を参照して説明された第１部位１７１Ａに相当する第１部位１７１Ｄである。第１部位１７１Ｄの上方で下流管部１５８を被覆する断熱材１８０は流出口１４２から支持板１６１までの区間における液化ガス及び中間媒体ガスの間の熱交換を妨げるので、流出口１４２から支持板１６１までの区間において中間媒体液は下流管部１５８の外周面に付着しない。このことは、第１部位１７１Ｄに向けて滴下する中間媒体液が生じないことを意味する。したがって、中間媒体液は第１部位１７１Ｄの外周面上で過度に厚い液膜を形成しない。この結果、第１部位１７１Ｄでの厚い液膜の凝固は防止される。
【０１００】
第１部位１７１Ｄから湾曲管部１５９に向けて延設された部位は図２を参照して説明された第２部位１７２と同一である。第２部位１７２は下流管部１５８と鉛直方向に重なるので、下流管部１５８から滴下した中間媒体液は第２部位１７２にかかる。下流管部１５８から滴下した中間媒体液は、第２部位１７２の外周面及び中間媒体ガスの接触の結果第２部位１７２の外周面に付着した中間媒体液に追加されるので、厚い液膜が第２部位１７２に形成されることもある。第２部位１７２の上流の第１部位１７１Ｄの延設区間において液化ガスは中間媒体ガスとある程度熱交換しているので、第２部位１７２は第１部位１７１Ｄよりも高温である。したがって、第２部位１７２の外周面上で形成された厚い液膜が凝固するリスクは低い。第２部位１７２の外表面上の液膜がある程度厚くなると、中間媒体液は貯液部１１０（図１を参照）へ滴下する。第２部位１７２の外表面から貯液部１１０への中間媒体液の滴下の結果、第２部位１７２上の厚い液膜はなくなるので第２部位１７２上での熱交換も高い効率で行われる。
【０１０１】
第２部位１７２と同じ太さに第１部位１７１Ｄは図７に描かれている。しかしながら、第１部位は第１実施形態の第１部位１７１と同様に、第２部位１７２よりも大きな外径を有してもよい。この場合、第１部位において液化ガスへ熱を伝える伝熱面の面積に対する中間媒体ガスの熱が流入する伝熱面の面積の面積比は比較的大きくなり、第１部位上での中間媒体液の凝固は生じにくくなる。
【０１０２】
第１部位上での中間媒体液の凝固のリスクを低減するために、第２実施形態と同様に第１部位は液化ガスが流入する管部材と管部材に取り付けられたフィンとを用いて形成されてもよい。
【０１０３】
第１部位の外周面に付着した中間媒体液を第２部位１７２に促すように第１部位は流入口から下方に傾斜するように延設されてもよい。この場合、第１部位の外周面上での厚い液膜の形成及び凝固のリスクは非常に低くなる。
【０１０４】
中間媒体液の凝固のリスクが比較的高い区間の長さと液化ガスの気化に必要とされる区間の長さとを考慮して断熱材１８０が下流管部１５８を被覆する被覆区間の長さが決定されることが好ましい。したがって、被覆区間は特定の長さに限定されない。
【０１０５】
被覆区間の長さが第１部位１７１Ｄの長さと等しくなるように断熱材１８０が図７に描かれている。しかしながら、被覆区間は第１部位の延設長さよりも長くてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
上述の実施形態の原理は、気化ガスを必要とする様々な技術分野に好適に利用される。
【符号の説明】
【０１０７】
１００，１００Ａ〜１００Ｄ・・・・・・・・・・気化器
１３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・収容部
１４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・流入口
１５７，１５７Ａ，１５７Ｂ，１５７Ｄ・・・・・上流管部
１５８，１５８Ｂ，１５８Ｃ・・・・・・・・・・下流管部
１５９，１５９Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・湾曲管部
１７１，１７１Ａ，１７１Ｃ，１７１Ｄ・・・・・第１部位
１７２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２部位
１７３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・管部材
１７４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・フィン
１８０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・断熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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