(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを伝熱管に流し、大気熱を利用して蒸発させるエアフィン式気化器において、液化ガスの蒸発部と気化したガスの加温部とを夫々別の囲まれた空間に配置し、前記蒸発部を配置する空間に、大気を導入する蒸発部側強制対流手段を設け、前記加温部を配置する空間には、加温部の下流側の気化ガスを燃料とする燃焼器と、燃焼ガスと大気との混合器とから構成する大気の昇温手段と、昇温した大気を強制通風させる加温部側強制対流手段を設ける構成としたことを特徴とする液化ガスのエアフィン式気化器
【請求項２】
蒸発部と加温部の夫々の囲まれた空間は、仕切を介して隣接した空間であることを特徴とする請求項１記載の液化ガスのエアフィン式気化器
【請求項３】
蒸発部と加温部の夫々の囲まれた空間を離して構成することを特徴とする請求項１記載の液化ガスのエアフィン式気化器
【請求項４】
前記蒸発部側強制対流手段及び加温部側強制対流手段夫々の要素である送風機は、吸込側を、前記蒸発部と加温部の夫々の囲まれた空間に面して設置したことを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項に記載の液化ガスのエアフィン式気化器
【請求項５】
前記加温部側強制対流手段の要素である送風機は、吐出側を前記加温部の囲まれた空間に面して設置したことを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項に記載の液化ガスのエアフィン式気化器
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液化ガスのエアフィン式気化器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大気熱を利用して液化ガスを蒸発させるエアフィン式気化器は押出成型によりフィンと管を一体に形成した伝熱管を縦に配列し、これらを管で接続して構成されるもので、上流側に液化ガスの蒸発部、下流側に気化したガスの加温部が構成され、液化ガスの蒸発量に応じて複数のユニットが並列に組み合わされる構成である。
そしてこの気化器においては、蒸発部がヘッダー管に接続された並列の伝熱管から構成されると共に、加温部がベント管により接続された直列の伝熱管から構成されものと、蒸発部と加温部のいずれもベント管により直列に接続されたものがある。
【０００３】
図５、図６はエアフィン式気化器の従来例を示すもので、図５は自然対流方式、図６は強制対流方式のものである。これらの図からわかるように、前者は蒸発部と加温部のいずれも大気中に配置して、伝熱管において自然対流する大気と熱交換するものである。後者は蒸発部と加温部のいずれも囲まれた空間に配置すると共に強制対流手段を設置し、伝熱管において強制対流する大気と熱交換するものである。
いずれの方式にしても、大気熱をそのまま利用するので、熱源として温水や蒸気を利用するものと比較して、省エネルギー化が期待でき、ボイラ等の付帯設備が不要でシンプルな設備構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような大気を熱源とするエアフィン式気化器では、以下に示すような課題がある。
ａ．蒸発量を一定とした場合、気化したガスの温度は大気温度、湿度、風量等の影響を受けるため所望の温度にコントロールすることができず、例えば伝熱面に着霜すると気化したガスの温度が低下する。
ｂ．強制対流方式の場合には、風量を増加することにより気化したガスの温度を上昇させることもできるが、いずれにしても大気温度以上の温度まで上昇させることはできない。
ｃ．気化したガスの温度を、大気温度以上に昇温させる必要がある場合には、例えば図７に示すように、エアフィン式気化器とは別に、その加温部の下流側に温水ボイラー等を熱源とする加温設備を付帯設備として設置する必要が生じる。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明では、液化ガスを伝熱管に流し、大気熱を利用して蒸発させるエアフィン式気化器において、液化ガスの蒸発部と気化したガスの加温部とを夫々別の囲まれた空間に配置し、前記蒸発部を配置する空間に、大気を導入する蒸発部側強制対流手段を設け、前記加温部を配置する空間には、加温部の下流側の気化ガスを燃料とする燃焼器と、燃焼ガスと大気との混合器とから構成する大気の昇温手段と、昇温した大気を強制通風させる加温部側強制対流手段を設ける構成とした液化ガスのエアフィン式気化器を提案する。
【０００６】
そして本発明では、上記の構成において、蒸発部と加温部の夫々の囲まれた空間は、仕切を介して隣接した空間であるとして構成することができる。
【０００７】
そして本発明では、上記の構成において、蒸発部と加温部の夫々の囲まれた空間を離して構成しても良い。
【０００８】
また本発明では、上記の構成において、前記蒸発部側強制対流手段及び加温部側強制対流手段夫々の要素である送風機は、吸込側を、前記蒸発部と加温部の夫々の囲まれた空間に面して設置することもできる。
【０００９】
更に本発明では、以上の構成において、前記加温部側強制対流手段の要素である送風機は、吐出側を前記加温部の囲まれた空間に面して設置することもできる。
【００１０】
以上の本発明によれば、エアフィン式気化器を構成する加温部に昇温した大気を強制対流させることにより、気化したガスの温度を大気温度以上に上昇させることができる。
この際、昇温した大気は加温部のみを囲む空間に強制対流させるので、少ない燃料で効率的に気化したガスを昇温することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は本発明に係るエアフィン式気化器の第１の実施の形態を概念的に示すものである。
符号１は伝熱管であり、この伝熱管１は従来と同様に押出成型によりフィンと管を一体に形成され、複数を縦に配列すると共に、それらを管で接続して流路が構成される。符号２は蒸発部で、この蒸発部２は、複数の伝熱管１を上下のヘッダー管３間に並列に接続して構成している。また符号４は加温部で、この加温部４は複数の伝熱管１をベント管５により直列に接続して構成している。
尚、上述したように蒸発部２と加温部４のいずれもベント管で直列に接続した構成とする等、蒸発部２と加温部４における伝熱管１の接続形態は適宜であり、伝熱管自体の構成も適宜である。例えば加温部４においては、環状フィンチューブ等を用いることもでき、また横型に配置することもできる。
【００１２】
蒸発部２と加温部４は、夫々別の囲まれた空間６ａ，６ｂに配置しており、それらの空間６ａ，６ｂは仕切７を介して隣接する構成である。
そして夫々の空間６ａ，６ｂには、夫々蒸発部２，加温部４を隔てた位置に大気の導入部８ａ，８ｂと導出部９ａ，９ｂを設けると共に、前記導出部９ａ側には蒸発部側強制対流手段の要素として送風機１０ａを設置する一方、前記導出部９ｂ側には、加温部側強制対流手段の要素として送風機１０ｂを設置している。この場合、送風機１０ａ，１０ｂは吸込側を各空間６ａ，６ｂに面して設置している。そして空間６ａの導入部８ａは大気と連通しており、空間６ｂの導入部８ｂは大気の昇温手段と連通している。
尚、送風機１０ａ，１０ｂの設置形態は、熱源としての大気（昇温した大気）を各伝熱管１に均一に分配しやすくするために、上述したように、吸込側を各空間６ａ，６ｂに面して設置することを基本とするが、均一でない場合には着霜等の不都合が生じる蒸発部２は別として、このような不都合が生じない加温部４については、吐出側を空間６ｂに面して押し込み式に構成することもできる。
【００１３】
図２は大気の昇温手段の実施の形態を示す系統図であり、この実施の形態では、熱源は本発明に係るエアフィン式気化器により気化したガスを燃料として燃焼させる燃焼器である。
即ち、符号１１は燃焼器であり、この燃焼器１１はエアフィン式気化器の下流側の気化ガス系統１２のガスを燃料とする構成である。この燃焼器１１の燃焼ガスは混合器１３に導入され、ここで大気と混合して所定の温度に昇温した後、上記導入部８ｂから空間６ｂに導入される構成としている。
尚、大気の昇温手段は、このような実施の形態の他、適宜に構成することができる。
【００１４】
以上の構成において、空間部６ａ内の蒸発部２に導入された液化ガスは、強制対流手段により強制対流している大気と伝熱管１において熱交換して蒸発する。蒸発した液化ガスは次いで空間部６ｂ内の加温部４に導入され、強制対流手段により強制対流している昇温した大気と伝熱管１において熱交換して昇温された後、気化ガス系統１２を経て導出される。
【００１５】
この際、昇温手段は、大気温度の変化に応じて燃焼量を制御することにより、冬期や夏期の大気温度の変化にかかわらず気化したガスの温度を所定温度以上にすることができる。この燃焼量の制御は、大気温度、昇温した大気の温度又は気化したガスの温度を所定温度とする制御として行うことができる。
【００１６】
次に図３は本発明に係るエアフィン式気化器の第２の実施の形態を概念的に示すものである。
この第２の実施の形態では、蒸発部２と加温部４を囲む夫々の空間６ａ，６ｂを離して構成したもので、その他の構成要素は上記第１の実施の形態と同様であるので、同様な構成要素には図１と同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００１７】
次に図４は本発明に係るエアフィン式気化器の第３の実施の形態を概念的に示すものである。
この第３の実施の形態では、蒸発部２は、上記第１、第２の実施の形態のように囲まれた空間に配置するのではなく、大気に開放された空間に配置する。一方、加温部４は第１、第２の実施の形態と同様に囲まれた空間６ｂに配置する。この実施の形態においても、上記第１、第２の実施の形態と同様な構成要素には図１と同一の符号を付して重複する説明は省略する。
この実施の形態においては、液化ガスは、まず蒸発部２の伝熱管１において自然対流する大気と熱交換して蒸発した後、空間部６ｂ内の加温部４に導入され、強制対流手段により強制対流している昇温した大気と伝熱管１において熱交換して昇温された後、気化ガス系統１２を経て導出される。
【００１８】
ここで第１、第２の実施の形態における運転の一例を説明すると、夫々の強制対流手段により十分な強制対流効果を得る場合には、例えばＬＮＧを１（ｔ／ｈ）気化させる場合、１００（ｔ／ｈ）程度の通風量を確保し、この通風量を、蒸発部２に７５（ｔ／ｈ）、加温部４に２５（ｔ／ｈ）として流量分配する。
この運転において、大気温度を０℃、気化した温度を１０℃とする場合、仮に蒸発部２と加温部４を配置した空間６ａ，６ｂの両方に昇温した大気を導入する場合には、昇温手段の燃焼器１１に供給する燃料ガスの量は３０kg/h程度が必要となるが、本発明のように、加温部４を配置した空間６ｂにのみ昇温した大気を導入すると、１０kg/h程度の燃料ガス量で済み、燃料費が低減できる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりであるので、次のような効果がある。
ａ．エアフィン式気化器の熱源である大気を昇温し、加温部を配置した囲まれた空間に導入して伝熱管において熱交換させるので、ボイラー等の付帯設備を必要とせずに大気温度以上の気化したガスを得ることができる。
ｂ．昇温した大気は、加温部を配置した囲まれた空間にのみ導入するので、少ない燃料で所定以上の気化したガスの温度を得ることができ、燃料費が低減できる。
ｃ．大気の昇温手段は、加温部の下流側の気化ガスを燃料とする燃焼器と、燃焼ガスと大気との混合器とから構成することができ、従来のような大掛かりな付帯設備は不要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るエアフィン式気化器の第１の実施の形態を概念的に示す説明図である。
【図２】  大気の昇温手段の実施の形態を示す系統図である。
【図３】  本発明に係るエアフィン式気化器の第２の実施の形態を概念的に示す説明図である。
【図４】  本発明に係るエアフィン式気化器の第３の実施の形態を概念的に示す説明図である。
【図５】  エアフィン式気化器の従来例を概念的に示す説明図である。
【図６】  エアフィン式気化器の他の従来例を概念的に示す説明図である。
【図７】  気化したガスを昇温するための従来の付帯設備を示す系統図である。
【符号の説明】
１                    伝熱管
２                    蒸発部
３                    ヘッダー管
４                    加温部
５                    ベント管
６ａ，６ｂ            囲まれた空間
７                    仕切
８ａ，８ｂ            導入部
９ａ，９ｂ            導出部
１０ａ，１０ｂ        送風機
１１                  燃焼器
１２                  気化ガス系統
１３                  混合器
【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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