(57)【要約】【課題】導入室から熱交換室へ向かうガスの漏れを検知可能な気化器を提供すること。【解決手段】気化器（１）であって、複数の伝熱管（１０）と、各伝熱管（１０）の外周面に熱源媒体が接触するように当該熱源媒体を流すことが可能なケーシング（２０）と、低温液化ガスと熱源媒体とを熱交換させる熱交換室（Ｓ１）を形成する熱交換室側管板（４２）と、ケーシング（２０）内のうち熱交換室側管板（４２）を基準として熱交換室（Ｓ１）側とは反対側の空間を、低温液化ガスが導入される導入室（Ｓ２）を含む管室と、管室と熱交換室（Ｓ１）との間においてガスを収容可能な検知室（Ｓ４）と、に区画する管室側管板（４４）と、導入室（Ｓ２）から検知室（Ｓ４）へガスが漏れていることを検知する検知ユニット（５０）と、を備えること。【選択図】図１
2018091423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが低温液化ガスを流すことが可能な複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管を収容するとともに、各伝熱管の外周面に熱源媒体が接触するように当該熱源媒体を流すことが可能なケーシングと、
前記複数の伝熱管を支持するとともに、前記ケーシング内に前記低温液化ガスと前記熱源媒体とを熱交換させる熱交換室を形成する熱交換室側管板と、
前記複数の伝熱管のうち前記熱交換室側管板を基準として前記熱交換室側とは反対側に位置する部位を支持するとともに、前記ケーシング内のうち前記熱交換室側管板を基準として前記熱交換室側とは反対側の空間を、前記低温液化ガスが導入される導入室を含む管室と、前記管室と前記熱交換室との間において前記低温液化ガスが気化することにより生成されるガスを収容可能な検知室と、に区画する管室側管板と、
前記導入室から前記検知室へ前記ガスが漏れていることを検知する検知ユニットと、を備える、気化器。
【請求項２】
請求項１に記載の気化器において、
前記ケーシングは、前記検知室内と前記ケーシング外とを連通させるように前記検知室に接続されたノズルを有し、
前記検知ユニットは、前記ノズルを通じて前記ケーシング外に排出されるガスを検知する気化器。
【請求項３】
請求項２に記載の気化器において、
前記検知ユニットは、
前記ノズルと前記ガスを回収する回収部とを接続する接続流路と、
前記接続流路を流れるガスを検知する検知部と、を有する、気化器。
【請求項４】
請求項３に記載の気化器において、
前記検知部は、可燃性ガスを検知する、気化器。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の気化器において、
前記検知ユニットは、
前記接続流路に設けられた開閉弁と、
前記検知室の圧力が設定圧以上のときに前記開閉弁を開く弁調整部と、を有する、気化器。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の気化器において、
前記検知室内に充填されており、保冷性及び通気性を有する保冷剤をさらに備える、気化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の低温液化ガスを熱源媒体（海水等）を用いて気化させる気化器が知られている。例えば、特許文献１には、複数の冷却管と、複数の冷却管を収容するケーシング（胴板及びサイドカバー）と、ケーシング内に各冷却管を支持する一対の管板と、を備える熱交換器が開示されている。各管板は、ケーシング内において各冷却管のそれぞれの端部を支持している。各冷却管の端部は、ろう付けまたは拡管により管板に固定されている。ケーシング内のうち各管板間には、各冷却管内を流れる流体と、各冷却管の外周面に接触しながらケーシング内を流れる流体と、が熱交換を行う熱交換室が形成されている。ケーシング内のうち一方の管板の外側には、管室が形成されており、ケーシング内のうち他方の管板の外側には、折返し室が形成されている。管室は、複数の冷却管の一部に流体を導入する導入室と、複数の冷却管の残部から流出した流体をケーシング外に排出する排出室と、導入室及び排出室間を仕切る仕切壁と、を有している。折返し室は、複数の冷却管の一部から流出した流体を複数の冷却管の残部に導くための部屋である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９４５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるような熱交換器が低温液化ガスを気化させる気化器として用いられた場合（各冷却管内に導入される流体がＬＮＧ等の低温液化ガスであり、各冷却管の外周面に接触するようにケーシング内に供給される流体が海水等の熱源媒体である場合）、次のような課題がある。すなわち、低温液化ガスの温度と熱源媒体の温度との温度差が非常に大きいため、これによって管板に生じる熱応力に起因して当該管板と冷却管との接続部にクラック等が生じ、このクラック等を介して導入室、排出室又は折り返し室から熱交換室にガスが漏れるおそれがある。特に、導入室には非常に低温の低温液化ガスが導入されるため、つまり、管板のうち導入室を区画する部位に生じる熱応力が大きくなるため、当該部位にクラック等が発生しやすい。熱交換室にガスが漏れると、そのガスは、熱源媒体とともにケーシング外に排出されるので、ガスの漏れの発生（管板と冷却管との接続部にクラック等が生じていること）を検知することが困難である。
【０００５】
本発明の目的は、導入室から熱交換室へ向かうガスの漏れを検知が可能な気化器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する手段として、本発明は、それぞれが低温液化ガスを流すことが可能な複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管を収容するとともに、各伝熱管の外周面に熱源媒体が接触するように当該熱源媒体を流すことが可能なケーシングと、前記複数の伝熱管を支持するとともに、前記ケーシング内に前記低温液化ガスと前記熱源媒体とを熱交換させる熱交換室を形成する熱交換室側管板と、前記複数の伝熱管のうち前記熱交換室側管板を基準として前記熱交換室側とは反対側に位置する部位を支持するとともに、前記ケーシング内のうち前記熱交換室側管板を基準として前記熱交換室側とは反対側の空間を、前記低温液化ガスが導入される導入室を含む管室と、前記管室と前記熱交換室との間において前記低温液化ガスが気化することにより生成されるガスを収容可能な検知室と、に区画する管室側管板と、前記導入室から前記検知室へ前記ガスが漏れていることを検知する検知ユニットと、を備える、気化器を提供する。
【０００７】
本気化器では、熱交換室側管板と管室側管板とによって、ケーシング内のうち導入室と熱交換室との間に検知室が形成されるので、導入室から熱交換室側に漏れるガスを、当該ガスが熱交換室に至る前に検知室において検知ユニットにより検知することができる。
【０００８】
この場合において、前記ケーシングは、前記検知室内と前記ケーシング外とを連通させるように前記検知室に接続されたノズルを有し、前記検知ユニットは、前記ノズルを通じて前記ケーシング外に排出されるガスを検知することが好ましい。
【０００９】
このようにすれば、ケーシングの外側において容易にガス漏れを検知することができる。
【００１０】
さらにこの場合において、前記検知ユニットは、前記ノズルと前記ガスを回収する回収部とを接続する接続流路と、前記接続流路を流れるガスを検知する検知部と、を有することが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、検知室に漏れたガスを大気に放出することなく回収部で回収しつつ、ガス漏れを検知することができる。
【００１２】
具体的に、前記検知部は、可燃性ガスを検知することが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、ガスの検知精度がより高まる。
【００１４】
また、前記気化器において、前記検知ユニットは、前記接続流路に設けられた開閉弁と、前記検知室の圧力が設定圧以上のときに前記開閉弁を開く弁調整部と、を有することが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、検知室が設定圧以上になること（高圧になり過ぎる）ことが回避される。
【００１６】
また、前記気化器において、前記検知室内に充填されており、保冷性及び通気性を有する保冷剤をさらに備えることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、導入室から検知室へのガス漏れの抑制と、検知室に漏れたガスの検知と、の両立が可能となる。具体的に、検知室内に保冷剤が充填されることによって管室側管板の導入室側の表面温度と検知室側の表面温度との温度差（管室側管板に生じる温度落差）が低減されるので、管室側管板と伝熱管との接続部へのクラック等の発生が抑制される。また、保冷剤は通気性を有するので、検知室に漏れたガスを有効に検知することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、導入室から熱交換室へ向かうガスの漏れを検知が可能な気化器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の気化器の構成の概略を示す図である。
【図２】図１に示す気化器の変形例の概略を示す図である。
【図３】図１に示す気化器の変形例の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の好ましい実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１には、本発明の一実施形態の気化器１が示されている。本気化器１は、低温液化ガスである液化天然ガス（ＬＮＧ）を気化させることによって天然ガス（ＮＧ）を得ることが可能である。なお、気化器１は、液化天然ガスに限らず、エチレン、液化酸素、液化窒素等の低温液化ガスを気化することも可能である。
【００２２】
気化器１は、複数の伝熱管１０と、ケーシング２０と、熱交換室側管板４２と、管室側管板４４と、検知ユニット５０と、を備えている。
【００２３】
各伝熱管１０内には、ＬＮＧが導入される。本実施形態では、各伝熱管１０は、Ｕ字状に形成されている。
【００２４】
ケーシング２０は、複数の伝熱管１０を収容するとともに、各伝熱管１０の外周面に熱源媒体（海水等）が接触するように当該熱源媒体を流すことが可能である。具体的に、ケーシング２０は、ケーシング２０外からケーシング２０内への熱源媒体の流入を許容する流入口（図示略）と、ケーシング２０内からケーシング２０外への熱源媒体の流出を許容する流出口（図示略）と、を有している。
【００２５】
熱交換室側管板４２は、ケーシング２０内において複数の伝熱管１０を支持する。本実施形態では、各伝熱管１０のうち熱交換室側管板４２に支持される部位は、拡管されている。熱交換室側管板４２は、ケーシング２０に密着するようにケーシング２０に接続されている。これにより、熱交換室側管板４２は、ケーシング２０内に熱交換室Ｓ１を形成する。換言すれば、ケーシング２０は、熱交換室側管板４２とともに熱交換室Ｓ１を形成する本体２２を有する。熱交換室Ｓ１は、各伝熱管１０を介してＬＮＧと熱源媒体とを熱交換させる部屋である。つまり、熱交換室Ｓ１では、各伝熱管１０内を流れるＬＮＧが当該伝熱管１０の外周面に接触する熱源媒体によって加熱される。これにより、ＬＮＧはＮＧとなる。熱交換室Ｓ１内には、それぞれが各伝熱管１０を支持するバッフルプレート（図示略）が設けられてもよい。
【００２６】
管室側管板４４は、複数の伝熱管１０のうち熱交換室側管板４２を基準として熱交換室Ｓ１側とは反対側に位置する部位を支持する。本実施形態では、管室側管板４４は、各伝熱管１０の端部を支持している。各伝熱管１０の端部は、拡管されている。各伝熱管１０の端部は、管室側管板４４に溶接等により固定されている。
【００２７】
管室側管板４４は、ケーシング２０内のうち熱交換室側管板４２を基準として熱交換室Ｓ１側とは反対側の空間を、管室と検知室Ｓ４とに区画する。換言すれば、ケーシング２０は、管室側管板４４とともに管室を形成する管室形成部２４と、熱交換室側管板４２及び管室側管板４４の双方とともに検知室Ｓ４を形成する検知室形成部２６と、を有する。管室側管板４４は、熱交換室側管板４２の厚み方向について熱交換室側管板４２から離間した位置に固定されている。管室側管板４４は、管室形成部２４及び検知室形成部２６に密着している。
【００２８】
管室は、ＬＮＧが導入される導入室Ｓ２と、ＮＧを排出する排出室Ｓ３と、導入室Ｓ２及び排出室Ｓ３間を仕切る仕切壁２８と、を有する。各伝熱管１０の一端部は、導入室Ｓ２に連通しており、各伝熱管１０の他端部は、排出室Ｓ３に連通している。
【００２９】
検知室Ｓ４は、管室と熱交換室Ｓ１との間に形成されている。検知室Ｓ４は、各伝熱管１０と管室側管板４４との隙間を通じて管室（特に導入室Ｓ２）から熱交換室Ｓ１側に向かって漏れるＮＧを収容する。なお、検知室Ｓ４は、例えば０．３ＭＰａに保たれる。ケーシング２０は、検知室Ｓ４内とケーシング２０外とを連通させるように検知室Ｓ４（検知室形成部２６）に接続されたノズル２９を有している。本実施形態では、検知室Ｓ４には、保冷性及び通気性を有する保冷剤（発泡ウレタン等の発泡材）が充填されている。なお、保冷剤は、ノズル２９を通じて供給される。
【００３０】
検知ユニット５０は、管室から検知室Ｓ４へＮＧが漏れていることを検知する。具体的に、検知ユニット５０は、ノズル２９に接続された接続流路５２と、接続流路５２に設けられたタンク５３と、ＮＧを検知する検知部５４と、圧力センサ５５と、接続流路５２に設けられた開閉弁Ｖと、開閉弁Ｖの開度を調整する弁調整部５６と、を有している。
【００３１】
接続流路５２は、ノズル２９と、ＮＧを回収する回収部１００と、を接続している。なお、回収部１００として、放散塔、低圧ガスホルダー、昇圧コンプレッサー等が挙げられる。
【００３２】
タンク５３は、ノズル２９を通じて検知室Ｓ４から流出したＮＧを貯留する。本実施形態では、このタンク５３に、検知部５４及び圧力センサ５５が設けられている。検知部５４は、ＮＧ等の可燃性ガスを検知することが可能である。圧力センサ５５は、タンク５３内の圧力を検出する。
【００３３】
弁調整部５６は、タンク５３内の圧力（圧力センサ５５の検出値）が設定圧以下に維持されるように開閉弁Ｖの開度を調整する。具体的に、弁調整部５６は、タンク５３内の圧力が設定圧よりも大きくなると、警報を発生させるとともに、開閉弁Ｖの開度を大きくする。
【００３４】
以上に説明したように、本実施形態の気化器１では、熱交換室側管板４２と管室側管板４４とによって、ケーシング２０内のうち管室と熱交換室Ｓ１との間に検知室Ｓ４が形成されるので、導入室Ｓ２から熱交換室Ｓ１側に漏れるガスを、当該ガスが熱交換室Ｓ１に至る前に検知室Ｓ４において検知ユニット５０により自動で検知することができる。
【００３５】
具体的に、検知ユニット５０は、ノズル２９を通じてケーシング２０外に排出されるガスを検知する。このため、ケーシング２０の外側において容易にガス漏れを検知することができる。
【００３６】
さらに、検知ユニット５０は、ノズル２９と回収部１００とを接続する接続流路５２を流れるガスを検知する検知部５４を有している。このため、検知室Ｓ４に漏れたガスを大気に放出することなく回収部１００で回収しつつ、ガス漏れを検知することができる。
【００３７】
また、検知ユニット５０は、検知室Ｓ４の圧力が設定圧以上のときに開閉弁Ｖを開く弁調整部５６を有している。このため、検知室Ｓ４が設定圧以上になること（高圧になり過ぎる）ことが回避される。
【００３８】
また、本実施形態の気化器１は、検知室Ｓ４内に充填された保冷剤を有している。このため、例えば導入室Ｓ２から検知室Ｓ４へのガス漏れの抑制と、検知室Ｓ４に漏れたガスの検知と、の両立が可能となる。具体的に、検知室Ｓ４内に保冷剤が充填されることによって管室側管板４４の導入室Ｓ２側の表面温度と検知室Ｓ４側の表面温度との温度差（管室側管板４４に生じる温度落差）が低減されるので、管室側管板４４と伝熱管１０との接続部へのクラック等の発生が抑制される。また、保冷剤は通気性を有するので、検知室Ｓ４に漏れたガスを有効に検知することが可能である。
【００３９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４０】
例えば、検知ユニット５０は、圧力センサ５５が所定値以上となったときにＮＧが漏れていると判定してもよい。また、接続流路５２、タンク５３、開閉弁Ｖが省略され、検知ユニット５０は、ノズル２９から流出したＮＧを検知部５４で検知してもよい。
【００４１】
また、図２及び図３に示されるように、各伝熱管１０及びケーシング２０の構成は、種々変更が可能である。例えば、図２に示されるように、各伝熱管１０が直線状に形成され、ケーシング２０は、伝熱管１０の長手方向について管室側とは反対側に設けられた折り返し室Ｓ５を有していてもよい。あるいは、図３に示されるように、各伝熱管１０が直線状に形成され、伝熱管１０の長手方向について各伝熱管１０の一端側に導入室Ｓ２が設けられ、各伝熱管１０の他端側に排出室Ｓ３が設けられてもよい。図２及び図３のいずれに示される例においても、伝熱管１０の長手方向について熱交換室Ｓ１の両側に検知室Ｓ４が形成されること（別の熱交換室側管板４３及び別の管室側管板４５が設けられること）が好ましい。
【００４２】
また、図１〜３に示される例において、導入室Ｓ２及び排出室Ｓ３の位置は、適宜変更が可能である。導入室Ｓ２及び排出室Ｓ３は、任意の方向（上下方向や水平方向）に並ぶように配置されてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１    気化器
１０    伝熱管
２０    ケーシング
２９    ノズル
４２    熱交換室側管板
４４    管室側管板
５０    検知ユニット
５２    接続流路
５３    タンク
５４    検知部
５５    圧力センサ
５６    弁調整部
Ｓ１    熱交換室
Ｓ２    導入室
Ｓ３    排出室
Ｓ４    検知室
Ｖ    開閉弁
【図１】
2018091423.tif 000003
【図２】
2018091423.tif 000004
【図３】
2018091423.tif 000005