(57)【要約】【課題】筐体内の構造部品について防爆構造以外のものを採用可能とすることができる液化燃料ガス気化装置を提供する。【解決手段】液化燃料ガス気化装置１００は、液相のガス燃料を導入する流入管４と、流入管４を通じて導入された液相のガス燃料をバーナ９にて加熱された熱媒液により加熱して気化させる伝熱管２と、伝熱管２において気化された燃料ガスを排出する流出管５と、バーナ９を制御する制御盤１７と、を備え、流入管４、伝熱管２、流出管５、及び制御盤１７を収納する筐体２３と、筐体内に設けられ、当該筐体内部の気体を筐体外に排出するファン２４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液相のガス燃料を導入する導入流路と、
前記導入流路を通じて導入された液相のガス燃料を加熱源による加熱により気化させる蒸発器と、
前記蒸発器により気化された燃料ガスを排出する排出流路と、
前記加熱源を制御する制御盤と、を備えた液化燃料ガス気化装置であって、
前記導入流路、前記蒸発器、前記排出流路、及び前記制御盤を収納する筐体と、
前記筐体内に設けられ、当該筐体内部の気体を筐体外に排出するファンと、
を備えることを特徴とする液化燃料ガス気化装置。
【請求項２】
前記ファンは、１時間あたりに前記筐体内容積の５倍以上の気体を筐体外に排出する
ことを特徴とする請求項１に記載の液化燃料ガス気化装置。
【請求項３】
前記制御盤は、前記ファン運転時におけるファンモータの出力パルス幅が所定幅以上である場合に前記ファンの異常を検知する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の液化燃料ガス気化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化燃料ガス気化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＰＧ（液化石油ガス）などの液相の液化ガス燃料は、液化燃料ガス気化装置によって気化されて燃料ガスとされる（特許文献１参照）。液化燃料ガス気化装置は、例えば、電気ヒータにより液相の液化ガス燃料を加熱して気化させる方式、あるいは燃料ガスの燃焼熱で加熱した熱媒液により液相の液化ガス燃料を加熱して気化させる方式のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１６１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような液化燃料ガス気化装置は、防爆電気機器・設備に関連する主要な規定及び技術指針において、筐体内が危険場所と認定されている。このため、筐体内の構成部品には防爆構造のものを用いなければならず、コストアップの要因となっていた。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、筐体内の構造部品について防爆構造以外のものを採用可能とすることができる液化燃料ガス気化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液化燃料ガス気化装置は、液相のガス燃料を導入する導入流路と、前記導入流路を通じて導入された液相のガス燃料を加熱源による加熱により気化させる蒸発器と、前記蒸発器により気化された燃料ガスを排出する排出流路と、前記加熱源を制御する制御盤と、を備えた液化燃料ガス気化装置であって、前記導入流路、前記蒸発器、前記排出流路、及び前記制御盤を収納する筐体と、前記筐体内に設けられ、当該筐体内部の気体を筐体外に排出するファンと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の液化燃料ガス気化装置によれば、筐体内部の気体を筐体外に排出するファンを筐体内に設けているため、たとえ筐体内の構造部品から燃料ガス等が漏れ出したとしても、これをファンによって外部に排出することができる。これにより、筐体内を燃料ガスの爆発下限界未満に維持することが可能となる。従って、筐体内の構造部品について防爆構造以外のものを採用可能とすることができる。
【０００８】
また、液化燃料ガス気化装置において、前記ファンは、１時間あたりに前記筐体内容積の５倍以上の気体を筐体外に排出することが好ましい。
【０００９】
この液化燃料ガス気化装置によれば、ファンは１時間あたりに筐体内容積の５倍以上の気体を筐体外に排出するため、筐体内はいわゆる非危険場所と認定され、筐体内の構造部品については防爆構造のもの一切使用する必要が無く、よりコストアップの要因を排除することができる。
【００１０】
また、液化燃料ガス気化装置において、前記制御盤は、前記ファン運転時におけるファンモータの出力パルス幅が所定幅以上である場合に前記ファンの異常を検知することが好ましい。
【００１１】
この液化燃料ガス気化装置によれば、ファン運転時におけるファンモータの出力パルス幅が所定幅以上である場合にファンの異常を検知するため、ファンの回転数が低下して筐体外に排出される気体量が減少する場合に異常を検知することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、筐体内の構造部品について防爆構造以外のものを採用可能とすることができる液化燃料ガス気化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る液化燃料ガス気化装置を示す構成図である。
【図２】本実施形態に係る液化燃料ガス気化装置のファンの駆動状態を検出する回路図である。
【図３】ファンの回転駆動時におけるパルスを示す図である。
【図４】本実施形態に係る液化燃料ガス気化装置の処理動作を示すフローチャートであり、ファンの駆動及び異常検出に関する処理動作を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではない。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る液化燃料ガス気化装置１００を示す構成図である。図１に示すように、液化燃料ガス気化装置１００は、水槽１と、伝熱管（蒸発器）２と、調整弁３と、流入管（導入流路）４と、流出管（排出流路）５と、サーモ弁６と、感温部７とを備えている。
【００１６】
水槽１は、熱媒液（加熱源）である水を貯留するものである。伝熱管２は、コイル状に形成された配管であって、一端に調整弁３を介して液相の液化ガス燃料（以下液相のガス燃料という）を導入する流入管４が接続され、他端に気化された液化燃料ガス（以下燃料ガスという）を排出する流出管５が接続されている。この伝熱管２は、流入管４を通じて導入される液相のガス燃料と熱媒液とを熱交換することにより、液相のガス燃料を加熱して気化させる。
【００１７】
液相のガス燃料の流入管４は、図示していない液化燃料ガス貯蔵槽（液状態の燃料を貯蔵するもの）に接続されている。また、燃料ガスの流出管５は、図示していない燃料ガスの使用機器等に接続されている。
【００１８】
サーモ弁６は、流入管４の調整弁上流側に設けられ、水槽１の貯留水中に挿入された感温部７による検出水温が設定温度以上になった場合に弁開動作するものである。すなわち、サーモ弁６は、水槽１内の貯留水が低温であり液相のガス燃料を気化できない場合には、弁閉状態となり液相のガス燃料が流出管５に至ってしまう事態を防止する構造となっている。
【００１９】
また、液化燃料ガス気化装置１００は、燃焼室８と、バーナ（加熱源）９と、送風機１０と、燃料ガス供給管１１と、制御弁１２とを備えている。
【００２０】
燃焼室８は、水槽１内の底部に設けられ、燃料ガスを燃焼する空間部として機能するものである。この燃焼室８にはバーナ９が接続されると共に、送風機１０と燃料ガス供給管１１とが接続されている。送風機１０は、燃焼室８に空気を送り込む装置である。燃料ガス供給管１１は、燃焼室８に燃料ガスを送り込むための配管である。燃料ガス供給管１１には、燃料ガスの供給及び非供給並びに流量を調整する制御弁１２が設置されている。また、燃料ガス供給管１１は、流出管５に接続されており、本装置１００により気化された燃料ガスを導入する構成となっている。なお、燃料ガス供給管１１は、流出管５に接続される場合に限らず、他のガス供給装置等を接続されていてもよい。
【００２１】
バーナ９は、燃料ガス供給管１１を介して送り込まれた燃料ガスを燃焼させるものである。また、本実施形態において燃焼室８は、図１に示すように、水槽１の横方向距離の半分程度の長さを有しており、比較的燃焼室８が広い構造となっている。このため、本実施形態においてバーナ９は、火炎長が短いセラミックバーナを用いる必要が無く、ブラストバーナにより構成されている。
【００２２】
さらに、液化燃料ガス気化装置１００は、熱交換部１３と、排気筒１４と、温度スイッチ１５と、水位スイッチ１６と、制御盤１７と、電源盤１８とを備えている。
【００２３】
熱交換部１３は、燃焼室８から上方に向けて伸びる配管とその内周面に設けられた複数のフィンからなるヒータパイプによって構成されており、図１に示すように、コイル状の伝熱管２のコイル軸付近を通っている。この熱交換部１３では水槽１内の貯留水と燃焼排ガスとの熱交換が複数のフィンによって促進されることとなる。排気筒１４は、熱交換部１３に連続して水槽１の上部側に設けられる配管である。燃焼排ガスはこの排気筒１４から外部に放出されることとなる。また、排気筒１４の先端には、傘１４ａが設けられており、排気筒１４に雨水等が浸入し難い構成となっている。
【００２４】
温度スイッチ１５は、水槽１の側面に設けられ、水槽１内の水温を検出するものである。水位スイッチ１６は、水槽１の上面部に設けられ、水槽１内の水位を検出するものである。制御盤１７は、本装置１００の全体を制御するものであり、例えば温度スイッチ１５からの信号に応じて、水槽１内の水温を所定温度（例えば７０℃）に保つように、バーナ９、送風機１０及び制御弁１２を制御する。また、制御盤１７は、水位スイッチ１６からの信号に応じて、水位がやや減少した１段目において警報を出力し、水位が大幅に減少した２段目においてバーナ９による燃焼を停止させる。電源盤１８は、制御盤１７に対して制御電力を供給するものであり、可燃性ガスが存在しない非危険場所に設置されている。
【００２５】
また、液化燃料ガス気化装置１００は、過熱防止スイッチ１９と、温度計２０と、水位計２５と、風圧スイッチ２１と、排ガス温度スイッチ２２とを備えている。
【００２６】
過熱防止スイッチ１９は、温度スイッチ１５と同様に水槽１内の水温を検出するものであって、スイッチのオンオフ温度が温度スイッチ１５と異なっている。すなわち、過熱防止スイッチ１９の検出温度は異常過熱温度（例えば８５℃）に設定されており、制御盤１７は、過熱防止スイッチ１９により異常過熱温度が検出された場合には、バーナ９による燃焼を停止させる。
【００２７】
温度計２０及び水位計２５は、作業者等が目視により水温や水位を視認可能に表示するものである。風圧スイッチ２１は、送風機１０の送風圧を検出するものである。制御盤１７は、風圧スイッチ２１からの信号により送風圧が極端に低下したと判断できる場合には、バーナ９による燃焼を停止させる。
【００２８】
排ガス温度スイッチ２２は、排気筒１４の側面に設けられ、燃焼排ガスの温度を検出するものである。制御盤１７は、排ガス温度スイッチ２２により燃焼排ガスの異常過熱温度（例えば２００℃）を検出した場合には、バーナ９による燃焼を停止させる。
【００２９】
さらに、液化燃料ガス気化装置１００は、上記各部１〜１７，１９〜２２，２５（傘１４ａ及び電源盤１８を除く）を収納する筐体２３を備えている。また、液化燃料ガス気化装置１００は、筐体２３内にファン２４を備えている。このファン２４は、例えば筐体２３の内側壁に設置され、筐体壁に設けられた開口を通じて筐体内部の気体を筐体外に排出するものである。
【００３０】
このようなファン２４は、例えばＤＣブラシレスモータ（ファンモータ）を有しており、液化燃料ガス気化装置１００の電源オン時に駆動を開始し、液化燃料ガス気化装置１００の電源オフ時に駆動を停止する。すなわち、ファン２４は、液化燃料ガス気化装置１００のオン時において常時駆動させられることとなる。また、ファン２４は、常時の駆動によって１時間あたりに筐体２３の内容積の５倍以上の気体を筐体外に排出する容量を有している。
【００３１】
図２は、本実施形態に係る液化燃料ガス気化装置１００のファン２４の駆動状態を検出する回路図である。図２に示すように、ファン２４は、第１端子２４ａにファン駆動用電源（不図示）が接続され、第２端子２４ｂがグランド接続されている。また、液化燃料ガス気化装置１００の駆動状態を検出する検出回路２５を備えている。
【００３２】
この検出回路２５は、いわゆるオープンコレクタ方式の検出回路であり、ファン２４内に設けられるＮＰＮトランジスタＴｒと、プルアップ抵抗Ｒとから構成されている。プルアップ抵抗Ｒの一端はプルアップ電源に接続され、他端がＮＰＮトランジスタＴｒのコレクタＣに接続されている。ＮＰＮトランジスタＴｒのエミッタＥはグランド接続されている。ＮＰＮトランジスタＴｒのベースＢは、ファン２４のモータ回転する際の回転信号が入力される。
【００３３】
このような検出回路２５においてＮＰＮトランジスタＴｒのベースＢにハイレベル電圧が印加されると、ＮＰＮトランジスタＴｒがオンしてコレクタ−エミッタ間に電流Ｉｃが流れる。すなわち、プルアップ抵抗ＲとＮＰＮトランジスタＴｒのコレクタＣとの接続点Ａはグランド接続されてロウレベルとなる。一方、ＮＰＮトランジスタＴｒのベースＢにロウレベル電圧が印加されると、ＮＰＮトランジスタＴｒがオフし、接続点Ａはハイレベルとなる。制御盤１７は、このような接続点Ａの電圧を監視することで、ファン２４の動作状態を監視することとなる。
【００３４】
図３は、ファン２４の回転駆動時におけるパルスを示す図である。図３に示すように、本実施形態に用いられるファン２４は、２周期のパルスにより１回転する。このため、制御盤１７は、時刻ｔ１において立上り、時刻ｔ２において立下り、時刻ｔ３において立上り、時刻ｔ４において立下り、時刻ｔ５において立上るという接続点Ａにおける一連のパルスによって、ファン２４の１回転を検出することができる。
【００３５】
ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間をＴ１とし、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間をＴ２とし、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間をＴ３とし、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間をＴ４とし、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの時間をＴ０とした場合、定格運転時におけるＤＣブラシレスモータの各出力パルス幅Ｔ１〜Ｔ４は、Ｔ１〜Ｔ４＝Ｔ０／４＝６０／４Ｎと表わすことができる。
【００３６】
Ｎが回転速度であって、その値が６５００（ｍｉｎ−１）である場合、各パルス幅Ｔ１〜Ｔ４は、Ｔ１〜Ｔ４≒２．３ｍｓとなる。
【００３７】
制御盤１７は、上記のようなパルス幅Ｔ１〜Ｔ４が所定幅以上となった場合に、ファン２４の異常を検出する。具体的に説明すると、本実施形態においてファン２４の最大風量が０．１５ｍ３／ｍｉｎであり、動作風量が０．０７５ｍ３／ｍｉｎであるとした場合、風量０．０１３ｍ３／ｍｉｎまで落ち込んだときに異常であると判断する。すなわち、所定幅＝２．３ｍｓ×（０．０７５／０．０１３）≒１３ｍｓであり、制御盤１７は、パルス幅Ｔ１〜Ｔ４が１３ｍｓ以上となった場合に、ファン２４の異常を検出する。
【００３８】
さらに、制御盤１７は、ファン２４の異常を検出した場合、制御盤１７の表面に設けられるファン異常ランプを点灯させると共に、警報出力を行う。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る液化燃料ガス気化装置１００の処理動作を示すフローチャートであり、ファン２４の駆動及び異常検出に関する処理動作を示している。まず、図４に示すように、液化燃料ガス気化装置１００の電源がオンされると、ファン２４は運転を開始する（Ｓ１）。
【００４０】
その後、制御盤１７の判断回路は、パルス幅Ｔ１〜Ｔ４が所定幅以上であるかを判断する（Ｓ２）。パルス幅Ｔ１〜Ｔ４が所定幅以上でないと判断した場合（Ｓ２：ＮＯ）、処理はステップＳ６に移行する。
【００４１】
パルス幅Ｔ１〜Ｔ４が所定幅以上であると判断した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御盤１７の判断回路は、その状態が所定時間（例えば１時間）以上継続しているかを判断する（Ｓ３）。所定時間以上継続していないと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理はステップＳ６に移行する。このように所定時間以上の継続を判断することにより、逆風等の一過性の風量低下によりファン２４を異常と判断しないようにしている。
【００４２】
所定時間以上継続したと判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御盤１７の判断回路は、ファン２４の異常を検出し（Ｓ４）、ファン異常ランプを点灯させると共に、警報出力を行う（Ｓ５）。
【００４３】
その後、電源がオフされていなければ（Ｓ６：ＮＯ）、処理はステップＳ２に移行し、電源がオフされると（Ｓ６：ＹＥＳ）、ファン２４が停止し（Ｓ７）、図４に示す処理動作は終了する。
【００４４】
このようにして、本実施形態に係る液化燃料ガス気化装置１００によれば、筐体内部の気体を筐体外に排出するファン２４を筐体内に設けているため、たとえ筐体内の構造部品から燃料ガス等が漏れ出したとしても、これをファン２４によって外部に排出することができる。これにより、筐体内を燃料ガスの爆発下限界未満に維持することが可能となる。従って、筐体内の構造部品について防爆構造以外のものを採用可能とすることができる。
【００４５】
また、ファン２４は１時間あたりに筐体２３の内容積の５倍以上の気体を筐体外に排出するため、筐体内はいわゆる非危険場所と認定され、筐体内の構造部品については防爆構造のもの一切使用する必要が無く、よりコストアップの要因を排除することができる。
【００４６】
また、ファン運転時におけるファンモータの出力パルス幅が所定幅以上である場合にファン２４の異常を検知するため、ファン２４の回転数が低下して筐体外に排出される気体量が減少する場合に異常を検知することができる。
【００４７】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００４８】
例えば、上記実施形態において熱交換部１３はコイル状の伝熱管２のコイル軸を通過する構成となっているが、これに限るものではない。例えば熱交換部１３は燃焼室８から側方に伸びて形成され、水槽１の側方に排気筒１４が設置される構成であってもよい。
【００４９】
さらに、本実施形態に係る液化燃料ガス気化装置は、熱媒液により液相のガス燃料を加熱して気化させる方式のものであるが、これに限らず、電気ヒータにより液相のガス燃料を加熱して気化させる方式のものであってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…水槽
２…伝熱管（蒸発器）
３…調整弁
４…流入管（導入流路）
５…流出管（排出流路）
６…サーモ弁
７…感温部
８…燃焼室
９…バーナ
１０…送風機
１１…燃料ガス供給管
１２…制御弁
１３…熱交換部
１４…排気筒
１５…温度スイッチ
１６…水位スイッチ
１７…制御盤
１８…電源盤
１９…加熱防止スイッチ
２０…温度計
２１…風圧スイッチ
２２…排ガス温度スイッチ
２３…筐体
２４…ファン
２５…水位計
１００…液化燃料ガス気化装置
【図１】
2015102203.tif 000003
【図２】
2015102203.tif 000004
【図３】
2015102203.tif 000005
【図４】
2015102203.tif 000006