(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ガスを流す天然ガス配管と、
液状の増熱用液化石油ガスを流す液化石油ガス配管と、
前記天然ガス配管から供給される天然ガスと前記液化石油ガス配管から供給される液状の液化石油ガスとを混合して製造ガスとするベンチュリー形状の液・ガスミキサーと、
前記液・ガスミキサーで混合された製造ガスを負荷側に流す製造ガス出口配管と、を備えた都市ガス製造装置において、
前記液・ガスミキサーは、前記天然ガス配管に連通された天然ガス入口を有する絞り部、前記製造ガス出口配管に連通された混合ガス出口を有する拡大部及び前記絞り部と前記拡大部との間に設けられたベンチュリー形状のスロート部からなっているベンチュリー本体と、前記液化石油ガス配管に連通されると共に先端部が前記スロート部内の中央部に位置され且つ前記スロート部を流れる天然ガスの方向と同一方向に液化石油ガスを流入させるように開口されている液化ガス入口を有するベンチュリーノズルと、前記ベンチュリー本体の拡大部及び前記液化ガス入口の先端部より後流側であって前記スロート部に流れる天然ガスと前記液化ガス入口の先端部から前記ノズル部に流れる液状の液化石油ガスとの混合ガスが流れる部分に配置され且つ前記スロート部の開度を可変とすると共に当該液・ガスミキサーに導入される天然ガス量が減少した場合に天然ガスと液状の液化石油ガスとの混合ガスが流れる部分における当該スロート部の流路を絞って所定の攪拌混合をする可変機構と、を備えた
ことを特徴とする都市ガス製造装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記液・ガスミキサーは、前記天然ガス配管から供給される天然ガスに前記液化石油ガス配管から供給される液状の液化石油ガスを導入して当該天然ガスの顕熱で当該液状の液化石油ガスを蒸発させることにより混合して製造ガスとするものであり、
前記可変機構はベンチュリー形状のスロート部の開度を調整する弁構造である
ことを特徴とする都市ガス製造装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記可変機構は、ベンチュリー形状のスロート部の開度をオリフィスの穴径で調整するオリフィス構造である
ことを特徴とする都市ガス製造装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記天然ガス配管と前記製造ガス出口側配管との間の差圧を計測する差圧計測装置と、前記差圧計測装置の計測結果に基づいて前記可変機構を制御する制御装置とを備えた
ことを特徴とする都市ガス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ガス製造装置に係り、特に、天然ガスに液状の液化石油ガスを混合して熱量調整・製造する都市ガス製造装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の天然ガスと液状の液化石油ガスとをベンチュリー型ミキサーに導入して気化混合する液・ガス熱調方式の都市ガス製造装置として、特公平６−８９３４８号公報（特許文献１）に示されたものがある。
【０００３】
この都市ガス製造装置は、製造ガスを冷却された都市ガスで間接的に熱交換させる熱交換器と、この熱交換器で温度調整された製造ガスをその下流に設けられ、液状の液化石油ガスと直接接触させ、気化・混合させる熱量調整と同時に製造ガス中の水分を凝縮させるベンチュリー形状の液・ガスミキサーを備えたものである。そして、液・ガスミキサーは、絞り部、スロート部及び拡大部を有し、液・ガスミキサーの上流部より製造ガスを導入し、スロート部の入口部より液化石油ガスを製造ガスと同じ方向に導入するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特公平６−８９３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の都市ガス製造装置では、スロート部の開度が固定されたベンチュリー型構造の液・ガスミキサーであったため、レンジアビリティに制限があった。そのため、広範囲の負荷変動に対しては、複数基の液・ガスミキサーを用いて対応することが必要となり、液・ガスミキサーの切替弁、増熱用液化石油ガス設備が複数基必要となっていた。これにより、従来の都市ガス製造装置では、高レンジアビリティを得るために、設備費の増加、システムの複雑化を招く、という問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、設備費の増加及びシステムの複雑化を抑制しつつ、高レンジアビリティを得ることが可能な都市ガス製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するために、本発明は、天然ガスを流す天然ガス配管と、液状の増熱用液化石油ガスを流す液化石油ガス配管と、前記天然ガス配管から供給される天然ガスと前記液化石油ガス配管から供給される液状の液化石油ガスとを混合して製造ガスとするベンチュリー形状の液・ガスミキサーと、前記液・ガスミキサーで混合された製造ガスを負荷側に流す製造ガス出口配管と、を備えた都市ガス製造装置において、前記液・ガスミキサーは、前記天然ガス配管に連通された天然ガス入口を有する絞り部、前記製造ガス出口配管に連通された混合ガス出口を有する拡大部及び前記絞り部と前記拡大部との間に設けられたベンチュリー形状のスロート部からなっているベンチュリー本体と、前記液化石油ガス配管に連通されると共に先端部が前記スロート部内の中央部に位置され且つ前記スロート部を流れる天然ガスの方向と同一方向に液化石油ガスを流入させるように開口されている液化ガス入口を有するベンチュリーノズルと、前記ベンチュリー本体の拡大部及び前記液化ガス入口の先端部より後流側であって前記スロート部に流れる天然ガスと前記液化ガス入口の先端部から前記ノズル部に流れる液状の液化石油ガスとの混合ガスが流れる部分に配置され且つ前記スロート部の開度を可変とすると共に当該液・ガスミキサーに導入される天然ガス量が減少した場合に天然ガスと液状の液化石油ガスとの混合ガスが流れる部分における当該スロート部の流路を絞って所定の攪拌混合をする可変機構と、を備えたものである。
【０００８】
係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記液・ガスミキサーは、前記天然ガス配管から供給される天然ガスに前記液化石油ガス配管から供給される液状の液化石油ガスを導入して当該天然ガスの顕熱で当該液状の液化石油ガスを蒸発させることにより混合して製造ガスとするものであり、前記可変機構はベンチュリー形状のスロート部の開度を調整する弁構造であること。
（２）前記可変機構は、ベンチュリー形状のスロート部の開度をオリフィスの穴径で調整するオリフィス構造であること。
（３）前記天然ガス配管と前記製造ガス出口側配管との間の差圧を計測する差圧計測装置と、前記差圧計測装置の計測結果に基づいて前記可変機構を制御する制御装置とを備えたこと。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設備費の増加及びシステムの複雑化を抑制しつつ、高レンジアビリティを得ることが可能な都市ガス製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の都市ガス製造装置を図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態の都市ガス製造装置の全体構成図、図２は図１の都市ガス製造装置の液・ガスミキサーの断面概略図である。
【００１１】
都市ガス製造装置は、天然ガス配管１、第１の調節弁２、流量計測装置３、制御装置１８、熱交換器４、温水配管１３、第２の調節弁１２、液化石油ガス配管６、第３の調節弁５、差圧計測装置７、液・ガスミキサー８、製造ガス出口配管１１、温度計測装置９、及び熱量計測装置１０を構成要素として備えている。
【００１２】
天然ガス配管１は、図示していない天然ガス導管または液化天然ガス蒸発器と液・ガスミキサー８との間に接続され、天然ガス導管または液化天然ガス蒸発器から導入された天然ガスを液・ガスミキサー８に流す。第１の調節弁２は、天然ガス配管１の流入側に設けられ、天然ガス配管１を流れる天然ガスの圧力を一定にするよう調節し、圧力調節した天然ガスを熱交換器４に送る。流量計測装置３は、第１の調節弁２と熱交換器４との間に設けられ、熱交換器４に導入される天然ガスの流量を計測する。なお、この第１の調節弁２は、液・ガスミキサー８の下流（吐出配管１１部）に設けてもよい。
【００１３】
制御装置１８は、都市ガス製造装置における各種の計測装置３、７、９、１０の計測結果や各種の指令に基づいて、調節弁２、５、１２及び可変機構１７を制御する。この制御装置１８は、流量計測装置３の測定結果に基づいて第１の調節弁２の開度を制御することによって、天然ガス配管１を流れる天然ガスの圧力を一定にするよう調節する。
【００１４】
温水配管１３は、図示していない温水供給源に接続され、この温水供給源からの温水が流れ、熱交換器４を通るように構成されている。第２の調節弁１２は、温水配管１３に設けられ、温水配管１３を流れる温水の流量を調節し、所定の流量を熱交換器４に送る。
【００１５】
熱交換器４においては、温水配管１３により所定量流される温水を熱源として、天然ガス配管１内を流れる天然ガスを予熱し、予熱した天然ガスを液・ガスミキサー８に送る。
【００１６】
液化石油ガス配管６は、図示していない増熱用液化石油ガスタンクと液・ガスミキサー８との間に接続され、この増熱用液化石油ガスタンクからの液状の増熱用液化石油ガスを液・ガスミキサー８に送る。第３の調節弁５は、液化石油ガス配管６に設けられ、液・ガスミキサー８へ導入する液化石油ガスの量を調節し、この調節した液化石油ガスを液・ガスミキサー８に送る。調節弁５によって液・ガスミキサー８へ導入する液化石油ガスの量を調節することで、液・ガスミキサー８にて混合された製造ガスの熱量を一定に保持する。
【００１７】
液・ガスミキサー８は、図２に示すように、ベンチュリー本体１９、ベンチュリーノズル２０及び可変機構１７を備えたベンチュリー型ミキサーで構成されている。この液・ガスミキサー８には、天然ガス配管１の他に増熱用液化石油ガスを導入する液化石油ガス配管６が接続されている。液・ガスミキサー８は、天然ガス配管１及び液化石油ガス配管６から天然ガス及び液状の液化石油ガスが供給され、天然ガス及び液状の液化石油ガスを混合した製造ガスとして製造ガス出口配管１１に流出させる。即ち、液・ガスミキサー８では、増熱用液化石油ガスが天然ガス配管１から導入された天然ガスの顕熱によって蒸発されて混合され、製造ガスとなる。
【００１８】
ここで、液化石油ガス配管６に設けてある調節弁５によって液・ガスミキサー８へ導入する液化石油ガスの量を調節することで、液・ガスミキサー８にて混合された製造ガスの熱量を一定に保持する。第３の調節弁５の調節は、制御装置１８によって行われる。
【００１９】
ベンチュリー本体１９は、天然ガス入口１４を有する絞り部１９ａと、混合ガス出口１６を有する拡大部１９ｃと、絞り部１９ａと拡大部１９ｃとの間に設けられたスロート部１９ｂとからなっている。絞り部１９ａは天然ガス配管１に連通され、拡大部１９ｃは製造ガス出口配管１１に連通されている。
【００２０】
ベンチュリーノズル２０は液化石油ガス配管６に連通する液化ガス入口１５を有している。液化ガス入口１５の先端部は、スロート部１９ｂ内の中央部に位置され、スロート部１９ｂを流れる天然ガスの方向と同一方向に液化石油ガスを流入させるように開口されている。
【００２１】
可変機構１７は、スロート部１９ｂを弁構造としたものであり、スロート部１９ｂの開度（流路断面積）を可変とするようになっている。この可変機構１７は、天然ガス及び液状の液化石油ガスとの混合ガスが流れる部分に配置されている。
【００２２】
差圧計測装置７は、液・ガスミキサー８に接続されている天然ガス配管１と製造ガス出口側配管１１との間の差圧を計測するためのものである。制御装置１８は、その測定結果に基づいて可変機構１７を制御することによってスロート部１９ｂの開度を制御する。
【００２３】
製造ガス出口配管１１は、液・ガスミキサー８に接続され、図示していない負荷側に製造ガスを流す。温度計測装置９は、製造ガス出口側配管１１に設けられ、製造ガスの温度を計測する。制御装置１８は、この温度計測装置９の計測値に基づいて、第２の調節弁１２の開度を制御する。即ち、液・ガスミキサー８では、液化石油ガスの導入により天然ガスの温度が低下するため、温度計測装置９の測定値が所定の値となるように第２の調節弁１２で温水の供給量を調節する。
【００２４】
熱量計測装置１０は、製造ガス出口側配管１１に設けられ、液・ガスミキサー８にて混合された製造ガスの熱量を計測する。制御装置１８は、この熱量計測装置１０の計測値に基づいて第３の調節弁５の開度を制御することにより、液・ガスミキサー８にて混合された製造ガスの熱量を一定に保持する。
【００２５】
係る構成の都市ガス製造装置においては、天然ガスを天然ガス入口１４から液・ガスミキサー８に導入し、製造量に見合った液状の増熱用液化石油ガスを液化石油ガス入口１５から導入することで増熱用液化石油ガスを蒸発・混合して高カロリーの都市ガスを製造する。このとき、導入される天然ガス量が減少した場合に、可変機構１７でスロート部１９ｂの流路を絞ることにより、スロート部１９ｂの流速が高まり、攪拌性能が保持されるものである。このように攪拌混合された製造ガスは、混合ガス出口１６に接続された製造ガス出口側配管１に送られる。
【００２６】
ここで、製造設備に球形ホルダー等の大きな貯蔵設備を有しない事業者においては、需要量の変動に合わせて製造ガスの製造を行うため、より高いレンジアビリティが望まれる。本実施形態によれば、負荷変動が大きくても、１基の液・ガスミキサー８を用いてその可変機構１７の調節により、所定の攪拌混合された製造ガスを得ることができるため、従来のように複数基の液・ガスミキサーで対応する必要がなく、設備費の増加及びシステムの複雑化を抑制することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の都市ガス製造装置について図３を用いて説明する。図３は本発明の第２実施形態の都市ガス製造装置の液・ガスミキサーの断面概略図である。この第２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
【００２７】
この第２実施形態では、液・ガスミキサー８の可変機構１７がオリフィス構造となっている。このオリフィス構造は、カメラのシャッターと同様の構造を有し、ベンチュリーノズル２０の先端部開口と同心に中央部の開口を可変とするものである。これによって、可変機構１７の開口を絞った際でも、天然ガスと増熱用液化石油ガスとの攪拌混合性能を良好に維持できる。
（その他の実施形態）
なお、本発明は、弁構造及びオリフィス構造以外の可変機構を有する液・ガスミキサーを含む。また、都市ガス製造設備は液化石油ガスを空気で希釈する製造プロセスをも含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態の都市ガス製造装置の全体構成図である。
【図２】図１の都市ガス製造装置の液・ガスミキサーの断面概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態の都市ガス製造装置の液・ガスミキサーの断面概略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…天然ガス配管、２…第１の調節弁、３…流量計測装置、４…熱交換器、５…第３の調節弁、６…液化石油ガス配管、７…差圧計測装置、８…液・ガスミキサー、９…温度計測装置、１０…熱量計測装置、１１…製造ガス出口側配管、１２…第２の調節弁、１３…温水配管、１４…天然ガス入口、１５…液化石油ガス入口、１６…混合ガス出口、１７…可変機構、１８…制御装置、１９…ベンチュリー本体、１９ａ…絞り部、１９ｂ…スロート部、１９ｃ…拡大部、２０…ベンチュリーノズル。
【図１】
0005438884.tif 000002
【図２】
0005438884.tif 000003
【図３】
0005438884.tif 000004