(57)【要約】【課題】圧力容器内の液化ガスに気化させるための熱を供給する熱供給部の構造を、加工精度をそれほど要求されないより簡単な構造とし、かつ加熱効率を向上させた圧力容器用加熱器を提供する。【解決手段】圧力容器用加熱器(A1)は、液化ガスが充填されている圧力容器を加熱し、液化ガスに気化させるための熱を供給する圧力容器用加熱器であって、圧力容器を載置できる載置部(16)を上側に有し、内部に揮発性の作動液(3)が封入されている真空容器(1)と、真空容器(1)の内部下側を通って設けられており、作動液(3)に熱を供給するヒートパイプ(2)を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスが充填されている圧力容器を加熱し、液化ガスに気化させるための熱を供給する圧力容器用加熱器であって、
圧力容器外面に沿わせることができる熱供給部(16)を有し、内部に揮発性の作動液(3)が封入されている真空容器(1)と、
真空容器(1)内部の作動液(3)に直接または間接的に熱を供給する熱供給手段(2,5)と、
を備えている、
圧力容器用加熱器。
【請求項２】
液化ガスが充填されている圧力容器を加熱し、液化ガスに気化させるための熱を供給する圧力容器用加熱器であって、
圧力容器を載置できる載置部(16)を有し、内部に揮発性の作動液(3)が封入されている真空容器(1)と、
真空容器(1)の内部下側を通って設けられており、作動液(3)に熱を供給する通液管(5)またはヒートパイプ(2)と、
を備えている、
圧力容器用加熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器用加熱器に関するものである。更に詳しくは、例えば液化ガスが充填されている圧力容器を必要に応じて加熱し、液化ガスに気化させるための熱を付与することにより圧力容器から外部へのガスの供給を安定的に行うことができるようにした圧力容器用加熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＬＰＧ（液化石油ガス：Liquefied petroleum gas）等の燃料ガスは、規模の大小に関わらず、一般的には圧縮液化されてタンク等の圧力容器に貯蔵される。圧力容器内の液化ガスは、気化されて必要量が圧力容器外へ取り出され燃料として使用されている。
【０００３】
しかし、圧力容器内における液化ガスの量が比較的多いうちは特に問題はないが、量が少なくなると液層において圧力容器内面と接触する部分の面積も小さくなり、自然気化によるだけでは、液化ガスを安定的に気化させるのに十分な熱を外気から取り込むことができず、燃焼ガスを安定的に供給することが難しくなる。特に外気温が低い冬期、あるいは気化ガスの使用量が多い場合等は、この問題はより顕著になっていた。
【０００４】
そこで、圧力容器を積極的に加熱することで圧力容器内部の液化ガスに気化させるための熱を供給する装置が提案されている（特許文献１参照）。
この特許文献１記載の「ＬＰＧタンク用気化熱供給装置」は、ＬＰＧタンクの底面部にコイル組付体が取り付けられており、インバータ部から交流電流がコイルに供給されると、ＬＰＧタンクの底面部に渦電流が発生して誘導加熱が行われ、ＬＰＧタンク内の底面部付近のＬＰＧは暖められ、対流によって上昇し、ＬＰＧ全体の温度が均一化され、気化が円滑に行われるというものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９４２９８
【発明の開示】
【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に記載の「ＬＰＧタンク用気化熱供給装置」には、次のような課題があった。
すなわち、コイル組付体の取付部は、被加熱物であるタンクを加熱する渦電流による誘導加熱の効率をよくするためには、コイルとタンク外面との距離をできるだけ近くする必要がある。しかし、この距離を近くするために、コイル組付体の取付部を三次曲面であるタンク外面の形状に沿うように形成することは、技術的にきわめて難しい。
また、コイル組付体のタンクに対する取り付けは磁石を使用した磁着によるが、この磁石の磁束の方向によっては、コイルの磁束またはタンク壁部に生じる渦電流を弱めて加熱効率を低下させてしまう可能性もあった。
【０００７】
（本発明の目的）
本発明の目的は、液化ガスが充填されている圧力容器を必要に応じて加熱し、液化ガスに気化させるための熱を供給することにより圧力容器からの燃料ガスの供給を安定的に行うことができるようにした圧力容器用加熱器において、圧力容器内の液化ガスに気化させるための熱を供給する熱供給部の構造を、加工精度がそれほど要求されず、より簡単な構造とし、なおかつ加熱効率を向上させた圧力容器用加熱器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
本発明は、
液化ガスが充填されている圧力容器を加熱し、液化ガスに気化させるための熱を供給する圧力容器用加熱器であって、
圧力容器外面に沿わせることができる熱供給部を有し、内部に揮発性の作動液が封入されている真空容器と、
真空容器内部の作動液に直接または間接的に熱を供給する熱供給手段と、
を備えている、
圧力容器用加熱器である。
【０００９】
本発明は、
液化ガスが充填されている圧力容器を加熱し、液化ガスに気化させるための熱を供給する圧力容器用加熱器であって、
圧力容器を載置できる載置部を有し、内部に揮発性の作動液が封入されている真空容器と、
真空容器の内部下側を通って設けられており、作動液に熱を供給する通液管またはヒートパイプと、
を備えている、
圧力容器用加熱器である。
【００１０】
本発明において、「熱供給手段」とは、例えば気化ガスの供給先である内燃機関で発生した燃焼ガスや廃熱を利用して加熱した液体（湯等）を通す通液管、加熱蒸気等の気体を通す通気管、ヒートパイプあるいは電熱ヒータ等であるが、これらに限定するものではない。
本発明にいう圧力容器外面に沿わせることができる熱供給部または圧力容器を載置できる載置部の形状は、圧力容器においてそれらの部分と対応する部分の形状に合わせて形成されるものであり、特に限定されるものではない。
【００１１】
（作用）
本発明に係る圧力容器用加熱器の作用を説明する。なお、ここでは、説明で使用する各構成要件に、後述する実施の形態において各部に付与した符号を対応させて付与するが、この符号は、特許請求の範囲の各請求項に記載した符号と同様に、あくまで内容の理解を容易にするためであって、各構成要件の意味を上記各部に限定するものではない。
【００１２】
圧力容器用加熱器は、圧力容器(4)を載置部(16)に載置する等、熱供給部(16)を圧力容器(4)外面に実質的に接触させるようにする。
そして、通液管(5)またはヒートパイプ(2)等の熱供給手段により作動液(3)に適当な熱量を供給すると、吸熱によって作動液(3)は気化し、真空容器(1)上側に設けられた載置部等の熱供給部(16)の内壁部で冷やされて凝縮して下方へ落ちて液層を構成する。ガスの凝縮の際には熱供給部(16)からは外部へ向けて放熱が行われるので、圧力容器用加熱器は、そのものがヒートパイプと同等の機能性を有する。
【００１３】
このように、ヒートパイプと同等の機能性を有する圧力容器用加熱器を使用して圧力容器(4)を加熱することにより、真空容器(1)内部の作動液(3)の潜熱を利用して圧力容器(4)を外部から効率的に加熱することができ、圧力容器(4)内部の液化ガスに対し気化させるための熱の供給を効率よく行うことができる。
また、従来の装置のようにコイルによってタンク壁部に渦電流を発生させて誘導加熱を行うものと相違して、加熱は熱供給部(16)から放熱される熱で行われるので、熱供給部(16)の加工精度はそれほど高いものが要求されるわけではなく、構造も簡単にすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、液化ガスが充填されている圧力容器を必要に応じて加熱し、液化ガスに気化させるための熱を供給することにより圧力容器からの燃料ガスの供給を安定的に行うことができるようにした圧力容器用加熱器において、ヒートパイプと同等の機能性を有する圧力容器用加熱器を使用して圧力容器を加熱することにより、真空容器内部の作動液の潜熱を利用して圧力容器を外部から効率的に加熱することができ、圧力容器内部の液化ガスに対し気化させるための熱の供給を効率よく行うことができる。
【００１５】
また、従来の装置のようにコイルによってタンク壁部に渦電流を発生させて誘導加熱を行うものと相違して、加熱は熱供給部から放熱される熱で行われるので、熱供給部の加工精度はそれほど高いものが要求されるわけではなく、構造も簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１は本発明に係る圧力容器用加熱器の第１実施形態を示す斜視説明図、
図２は図１に示す圧力容器用加熱器の幅方向縦断面図である。
【００１７】
圧力容器用加熱器Ａ１は、液化ガスが充填されている圧力容器４を加熱し、圧力容器４内部の液化ガスに安定的に気化させるための熱を供給するものである。圧力容器用加熱器Ａ１は、内部に揮発性の作動液３が封入されている真空容器１と、真空容器１の内部下側を通って設けられており作動液３に熱を供給するヒートパイプ２を備えている。
【００１８】
真空容器１は金属板で形成されており、長方形状の底板１１と、その両端部に底板１１と直角に設けられている側板１２、１３と、底板１１及び側板１２、１３の前後端部に設けられている前板１４及び後板１５と、側板１２、１３及び前板１４、後板１５の上部に設けられている下方へ円弧状に湾曲した上板１６、及び前板１４と後板１５の間の三箇所に等間隔で平行に並設されている補強リブ板１７により構成されている。
【００１９】
各補強リブ板１７は、真空容器１内部を真空にするときの負圧で容器が変形したり破壊されることを防止するものである。各補強リブ板１７の下部には、幅方向の両端部を一部残して切欠部１７０が設けられており、これらは後述する各ヒートパイプ２または通液管５を通す通し部１７１を形成している。
【００２０】
上板１６は圧力容器４の胴部４１に沿うように断面円弧状に窪んで円柱面裏側の凹面（ほぼ直径線上で切った部分円筒形）を構成しており、その幅方向両端縁部は側板１２、１３の上端部からやや上方まで立ち上げてあり、上板１６の前後方向両端縁部は前板１４と後板１５から外側へやや突出させてある。なお、上板１６上面部は、圧力容器４を横にしてその胴部４１を載置する載置部であると共に、圧力容器４を加熱し、圧力容器４内の液化ガスに気化させるための熱を供給する熱供給部となっている。
【００２１】
真空容器１の内部下側には、底板１１のやや上方にヒートパイプ２が水平方向に同じ高さで複数並設されている。各ヒートパイプ２は、本願出願人が特開平１０−２８８４８２（特許３３５９５５５）で提案している二重管式のヒートパイプであり、水平に設置することができるものである。
各ヒートパイプ２は、外管２０の両端部を前板１４と後板１５の内側に固着して取り付けられている。各ヒートパイプ２の内管２１は、前板１４と後板１５の外側で直列の経路を形成するようにつながれており、内部には温湯等の熱媒体が通される。
【００２２】
前記のように形成された真空容器１は、内部に適量（例えば底板１１を水平にしたときに各ヒートパイプ２の全体が浸かる程度）の作動液３を入れた後、内部の空気が抜かれて封止され内部が真空になっている。なお、作動液３としては、例えばエチルアルコールやメチルアルコール等が使用されるが、環境負荷が小さい他の揮発性の高い液体を採用してもよい。
【００２３】
（作用）
図３は圧力容器用加熱器の使用状態を示す側面図である。
図１乃至図３を参照して圧力容器用加熱器の作用を説明する。
【００２４】
圧力容器用加熱器Ａ１の使用にあたっては、圧力容器４内部の気化ガスの圧力を検出する圧力センサ、圧力センサの検出値をもとに各ヒートパイプ２の内管２１に対する加熱流体の供給量を制御する制御部等の制御機器（公知の一般的なものが採用されるので図示省略）と組み合わせられる。
【００２５】
圧力容器用加熱器Ａ１を図３に示すように床や地面に設置し、その前後に台部４０を設置する。使用する圧力容器用加熱器Ａ１の数は、圧力容器４の大きさに合わせて適宜決められ、特に限定されるものではない。なお、符号４２は気化ガスの外部への導出を行う装置や、圧力容器４内部の圧力や温度を管理するための装置及び各種制御装置からなる付帯機器である。
【００２６】
次に、液化ガスが充填されている圧力容器４を、その胴部４１の外面を接触させるようにして、各台部４０及び圧力容器用加熱器Ａ１の熱供給部である上板１６上に載置する。各ヒートパイプ２の内管２１には、気化ガスの供給先である内燃機関で発生した燃焼ガスや廃熱を利用して加熱した加熱水（温湯または熱湯）を通すようになっており、そのタイミングと供給量の制御は、前記付帯機器４２によって行われるようになっている。
【００２７】
各ヒートパイプ２の内管２１に加熱水が通されると、ヒートパイプ２の放熱作用によって作動液３に適当な熱量が供給される。この熱を吸熱することによって作動液３は気化し、作動液３以外の空隙部に気化ガスが充満し、気化ガスは真空容器１上側に設けられた上板１６の内壁部で冷やされて凝縮し、内壁を伝って下方へ落ち、液層を形成する。
【００２８】
そして気化ガスの凝縮の際には、上板１６からは外部へ向けて放熱が行われる。すなわち、圧力容器用加熱器Ａ１は、そのものがヒートパイプと同等の機能性を有するものである。この放熱によって圧力容器４において真空容器１の上板１６と接触する部分が加熱される。
【００２９】
このように、ヒートパイプと同等の機能性を有する圧力容器用加熱器Ａ１を使用して圧力容器４を加熱することにより、真空容器１内部の作動液３の潜熱を利用して圧力容器４を外部から効率的に加熱することができ、例えば液化ガスの量が減ったり外気温が低くなって気化ガスの圧力が低くなった場合等、必要に応じて圧力容器４内部の液化ガスに対し気化させるための熱の供給を効率よく行うことができる。
また、圧力容器４の加熱は、上板１６から放熱される熱で行われるので、上板１６の加工精度はそれほど高いものが要求されるわけではなく、構造も簡単でよい。
【００３０】
図４は本発明に係る圧力容器用加熱器の第２実施形態を示す斜視説明図である。
なお、図４において、図１乃至図３に示した前記圧力容器用加熱器Ａ１と同一または同等箇所には同一の符号を付して示し、構造について重複する説明は省略する。
【００３１】
圧力容器用加熱器Ａ２は、熱供給手段としてヒートパイプの代わりに銅等の金属製の通液管５を採用している。通液管５は、作動液３の中に底板１１とやや間隔をおいて蛇管状に配されており、両側の入口側と出口側は真空容器１外部へ導出されている。
【００３２】
通液管５には、気化ガスの供給先である内燃機関で発生した燃焼ガスや廃熱を利用して加熱した加熱水を通すようになっている。また、圧力容器用加熱器Ａ２は、前記圧力容器用加熱器Ａ１と熱供給手段が異なるだけであり、その作用は圧力容器用加熱器Ａ１とほぼ同様であるので、説明は省略する。
【００３３】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る圧力容器用加熱器の第１実施形態を示す斜視説明図。
【図２】図１に示す圧力容器用加熱器の幅方向縦断面図。
【図３】圧力容器用加熱器の使用状態を示す側面図。
【図４】本発明に係る圧力容器用加熱器の第２実施形態を示す斜視説明図。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ１  圧力容器用加熱器
１  真空容器
１１  底板
１２、１３  側板
１４  前板
１５  後板
１６  上板
１７  補強リブ板
１７０  切欠部
１７１  通し部
２  ヒートパイプ
２０  外管
２１  内管
３  作動液
４  圧力容器
４０  台部
４１  胴部
４２  付帯装置
Ａ２  圧力容器用加熱器
５  通液管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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