(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＰＧ液を貯蔵するバルク容器と、このバルク容器から自然気化したＬＰＧガスを取り出す気相ラインと、前記バルク容器からＬＰＧ液を取り出す液相ラインからなり、前記気相ラインの途中には供給ガス圧を調整するための圧力調整器を備える一方、前記液相ラインの途中にはＬＰＧ液を気化させるための蒸発器と、この蒸発器から出力された供給ガス圧を調整するための液相側圧力調整器を備え、前記圧力調整器と液相側圧力調整器の出力を合流すると共に、両者の調整圧のうち液相側圧力調整器の調整圧を高く設定し、さらに液相ラインを遮断する手段を設けた液化ガス供給回路であって、この液相ラインを遮断する手段として、一定圧以上の動作圧で閉弁する遮断弁を用い、この遮断弁の動作圧として、上記圧力調整器より上流の気相ラインのＬＰＧガス圧を導入すると共に、液相側圧力調整器の下流の液相ラインには、最大ガス消費量よりも低い値を有する定流量弁を設け、かつ蒸発器の能力を前記定流量弁の能力とほぼ一致させたことを特徴とする液化ガス供給回路。
【請求項２】
遮断弁の動作圧として、上記気相ラインのＬＰＧガス圧と、さらに液相ラインの蒸発器から出力される供給ガス圧を三方弁を介して任意に選択的に切り換え、三方弁の選択に応じて気相ラインと液相ラインの何れか一方が他方を補完するように機能させるようにした請求項１記載の液化ガス供給回路。
【請求項３】
液相ラインの蒸発器の上流側に、気化圧力調整弁を設けた請求項１又は請求項２記載の液化ガス供給回路。
【請求項４】
液相ラインを遮断する手段の上流に、蒸発器の設定温度あるいは蒸発ガス温度が一定温度以下になれば閉弁するサーモバルブを設けた請求項１から請求項３のいずれか１項記載の液化ガス供給回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルク容器などに充填された液化ガスを気化して燃焼機器に安定供給するための回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、１トン程度の容量を持つバルク容器にタンクローリーから液化ガス液（以下、ＬＰＧ液という）を貯蔵し、これを自然気化させて後段に接続された燃焼機器にガス（以下、ＬＰＧガスという）を供給するシステムは知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のシステムでは、バルク容器に貯蔵したＬＰＧ液を自然気化させる構成を採用しているので、バルク容器内に十分なＬＰＧ液が残存している場合には所定のＬＰＧガス圧を得ることができるが、ＬＰＧ液が残り少なくなった場合には気化量が少なくなり、供給ガス圧が低下するという問題がある。特に、寒冷期ではその現象が顕著に表れる。そこでバルク容器内には十分なガス圧を確保できる程度の液面までＬＰＧ液量を維持しなければならないので、頻繁にタンクローリーからＬＰＧ液を補給する必要がある。しかし、このような装置では大量のＬＰＧ液を貯蔵して、長期にわたってＬＰＧガスを安定供給しようというバルク容器本来の利益が阻害されてしまうことになる。
【０００４】
一方、バルク容器から液相でＬＰＧ液を取り出して、これを強制的に蒸発器でガス化する方式も広く採用されているが、常時蒸発器を用いてＬＰＧガスを発生させるとなると、その熱源を維持するためのランニングコストが高くつくという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の課題を解決することを目的としたもので、バルク容器からの液化ガスの出力ラインを２系統並列に備えて相互に補完することによって、ＬＰＧガスを長時間安定して供給するための液化ガス供給回路を開示するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の回路では、ＬＰＧ液を貯蔵するバルク容器と、このバルク容器から自然気化したＬＰＧガスを取り出す気相ラインと、前記バルク容器からＬＰＧ液を取り出す液相ラインからなる２経路を併設した。そして、気相ラインの途中には供給ガス圧を調整するための圧力調整器を備える一方、液相ラインの途中にはＬＰＧ液を気化させるための蒸発器と、この蒸発器から出力された供給ガス圧を調整するための液相側圧力調整器を備え、前記圧力調整器と液相側圧力調整器の出力を合流させ、両者のうち液相側圧力調整器の調整圧を高く設定し、さらに液相ラインを遮断する手段を設けることとした。そして、この液相ラインを遮断する手段として、一定圧以上の動作圧で閉弁する遮断弁を用い、この遮断弁の動作圧として、上記圧力調整器より上流の気相ラインのＬＰＧガス圧を導入する手段を採用することとした。併せて、液相側圧力調整器の下流の液相ラインには、最大ガス消費量よりも低い値を有する定流量弁を設け、かつ蒸発器の能力を前記定流量弁の能力とほぼ一致させるという手段を用いた。ここで、気相ラインは自然気化が充分に期待できる季節などではメインとして利用し、ガス圧が低下した場合に液相ラインを補完的に利用する。また、低温期などでは液相ラインをメインとして採用し、蒸発器の不良など、液相ラインに不都合が生じた場合には気相ラインを補完的に採用するという選択的な利用を行う。液相ラインを遮断する手段は、両ラインを選択する機能を行うものである。また、遮断弁の動作圧として気相ラインのＬＰＧガス圧を導入した場合には、気相ラインのＬＰＧガス供給が十分でない場合に初めて液相ラインをメインとして採用することになり、有効な切り換え制御に資することになる。さらに、液相側圧力調整器の下流の液相ラインには、最大ガス消費量よりも低い値を有する定流量弁を設け、かつ蒸発器の能力を前記定流量弁の能力とほぼ一致させるという手段によれば、蒸発器として最大ガス消費量よりも低い定格能力を持つものを採用することができ、大量にガスを消費した場合であってもこれを気相ラインが補完することになる。
【０００７】
さらに、この遮断弁の動作圧として、上記気相ラインのＬＰＧガス圧と、さらに液相ラインの蒸発器から出力される供給ガス圧を選択的に切り換える手段を採用することとした。
【０００８】
遮断弁の動作圧として、気相ラインのＬＰＧガス圧と、さらに液相ラインの蒸発器から出力される供給ガス圧を選択的に切り換える手段では、請求項１の手段に加えて、液相ライン自体の圧力を制御することになり、液相ラインの異常圧力上昇などの場合に有効に液相ラインを遮断するものであり、この場合でも気相ラインが補完的に機能する。
【０００９】
さらにまた選択的な手段として、液相ラインの蒸発器の上流側に、気化圧力調整弁を設けたり、液相ラインを遮断する手段の上流に、蒸発器の設定温度あるいは蒸発ガス温度が一定温度以下になれば閉弁するサーモバルブを設ける構成においては、液相ラインの作動をより安全に制御することになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面に従って説明する。図１は本発明の一実施例を示す回路構成であって、１は例えば地中に埋設するなどの手段で設けられたバルク容器、２はバルク容器１の天井面あるいはこれに近い高い位置から出力される気相ライン、３は気相ラインの途中に設けられた圧力調整器、１１はＬＰＧガス供給口で、この先に燃焼機器（図示せず）が接続される。圧力調整器３は２次圧を設定するものであり、例えば供給ガス圧を０．５kg／平方cmに設定して消費先に供給する。ただし、この数値はあくまでも一例であって、この数値に制約されるものではない。そして、これらは従来のバルク容器から燃焼機器へのガス供給回路と変わるところはない。
【００１２】
次に、４は液相ラインであって、バルク容器１の底面あるいはこれに近い低い位置から出力され、ＬＧＰ液の状態でバルク容器１から排出される。５は液相ライン４中に設けられた蒸発器であって、本実施形態では熱媒中に液相ライン４を通過させて蒸発させる方式を採用したもので、５ａが熱媒、５ｂが蛇管、５ｃがチャンバーである。ただし、蒸発器５の構成は一例であって、蛇管式やチャンバー式などを単独で、あるいはさらに別の要素と広く採用した場合でも本発明回路を達成することが可能である。６は液相側圧力調整器であって、調整後のガス圧は、気相ライン２における圧力調整器３の２次圧力よりも高く設定される。例えば、この圧力を０．７kg／平方cmに設定するとする。７は気化圧力調整弁であって、ＬＰＧ液をフラッシュして蒸発器５に供給する際に適切な気化圧力を得ることができるようフラッシュ量を調整するものである。８はサーモバルブで、蒸発器５内の熱媒温度あるいは発生ガス温度を検知し、これらが所定温度以上にある場合に開弁する。サーモバルブ８の設置は、熱媒温度が低下すればＬＰＧ液の完全な気化ができなくなり、これが液のままで下流に流出することを回避するためである。図面では一例として、蒸発器５内に感温部８ａを備え、これをサーモバルブ８に接続している。
【００１３】
本発明では、上述した気相ラインと液相ラインを有効に選択しながら、かつ補完しながら利用するのであるが、その制御回路について説明する。同図中、９は液相ライン４の途中、かつ蒸発器５の上流側に設けた遮断弁であり、この遮断弁の開閉によって液相ラインの利用を決定する。１０は三方弁であって、蒸発器５の出力側ガス圧を一方圧Ａ、気相ライン２の圧力調整前の元圧を他方圧Ｂとし、これを選択的に遮断弁９の動作圧Ｃに接続している。そして、動作圧Ｃに例えば５kg／平方cm以上の圧力が加われば閉弁するように設定されている。
【００１４】
本発明回路は上述した構成を採用しているが、この回路における全体の作動を説明する。先ず、三方弁１０の方向が他方圧Ｂと動作圧Ｃを接続している場合について説明すると、外気温度雰囲気が高い夏場やバルク容器１内に十分なＬＰＧ液が充填されている場合にはＬＰＧ液の自然気化量が多くなり、気相ライン２中のＬＰＧガス圧が上昇する。そして、ガス圧が遮断弁９の設定圧である５kgを越えれば遮断弁９は閉弁し、液相ライン４の流路は遮断されるので、気相ライン２におけるＬＰＧガスが圧力調整器３を経由して燃焼機器に対して供給される。一方、外気温度が低下したり、バルク容器１内のＬＰＧ液残量が少なくなって十分な自然気化を行うことができなくなれば、気相ライン２におけるＬＰＧガス圧は低下して動作圧Ｃが低下するので、遮断弁９は開弁する。そうすると、この状態で蒸発器５の熱媒温度が十分であればサーモバルブ８は開弁しているので、バルク容器１から液相ライン４に対してＬＰＧ液が供給され、これが気化圧力調整弁７でフラッシュされて蒸発器５に流入し、ＬＰＧガスを生成して液相側圧力調整器６によって調整されて燃焼機器に供給される。この場合、圧力調整器３の調整圧よりも液相側圧力調整器６の調整圧のほうが高いので、これが優先して燃焼機器に供給されることになる。即ち、このような三方弁１０の回路を採用することは、気相ライン２をメインラインとし、液相ライン４をバックアップラインとして機能させることになる。この回路選択は、上述したように夏場などにおいて十分な自然気化を期待することができる時期に最適である。
【００１５】
他方、三方弁１０の方向を、一方圧Ａと動作圧Ｃを接続させる方向に決定した場合について説明する。液相ライン４を動作させているときは、通常は気化圧力調整弁７の動作によって蒸発ＬＰＧガス圧は１．８kg程度に設定されているので、これを受けた動作圧Ｃによっては遮断弁９が閉弁することはない。そうすると、サーモバルブ８が開弁していることを条件に、気化圧力調整弁７によってフラッシュされたＬＧＰ液は蒸発器５によってガス化され、液相側圧力調整器６で０．７kg／平方cmに調整されて燃焼機器に供給される。この場合も、気相ライン２側の圧力調整器３は０．５kg／平方cmに設定されているので、液相ライン４側が優先し、気相ライン２からのガス供給は抑制される。ところで、気化圧力調整弁７の故障など、何らかの不都合が生じて蒸発器５からのガス圧力が上昇した場合には、動作圧Ｃの５kg／平方cmを境界にして遮断弁９を閉弁する。そうすると、一方圧Ａは５kg／平方cmから徐々に低下する。このとき、例えば３kg／平方cmに低下すると再度遮断弁９が開弁する。なお、これらの数値は一例であることはいうまでもない。このように気化圧力調整弁７が圧力上昇する方向に故障した場合には、蒸発器５からのガス圧力を遮断弁９が３〜５kg／平方cmの範囲で制御し、蒸発器５の出口のガス圧力の異常上昇を防ぎつつ、液相ライン４からのガス供給を維持する。また、気化圧力調整弁７が閉塞するような故障や、熱媒の温度低下によりサーモバルブ８が閉止した場合には、液相側圧力調整器６の出口圧力が低下し、０．５kg／平方cmを下回った時点で気相ライン２がバックアップを行うことになる。
【００１６】
上記実施形態では、三方弁１０は手動で切り換えることを前提としているが、これに限らず、例えば外気温度を常時検知しておき、設定温度よりも検知温度が高くなれば気相ライン２を優先するように他方圧Ｂと動作圧Ｃを接続し、設定温度よりも検知温度が低くなれば液相ライン４を優先するように一方圧Ａと動作圧Ｃを接続するように自動切り換えを行う技術も本発明に含まれる。また、バルク容器１の液位を検知し、ＬＰＧ液の残量が少なくなって液位が所定よりも低くなれば液相ライン４を優先するように三方弁１０を切り換えるようにしてもよいし、上記温度検知とバルク容器１の液位検知を併用することも可能である。
【００１７】
ところで、本実施形態では三方弁１０を採用して、遮断弁９の動作圧Ｃに対して気相ライン２のガス圧と、液相ライン４のガス圧を選択的に接続する回路としているが、液相ライン４のガス圧である一方圧Ａを省略することもある。即ち、一方圧Ａを印加することは、液相ラインをメインとした場合のフェールセーフとして機能させることを本質としているが、気相ラインと液相ラインを有効に切り換えるという本発明の基本構成を達成するのであれば、遮断弁９に対して気相ライン２のガス圧を印加するかしないかという二値的な制御で十分である。この場合には、気相ラインのガス圧のみによって遮断弁９が開閉することになる。
【００１８】
次に、図２は本発明の別の実施形態を示すものであり、ＬＰＧガスの気相ラインと液相ラインをより有効に補完し合うことを目的としている。第１の実施形態と異なる技術は、液相ライン４の最後部である液相側圧力調整器６の下流に定流量弁１２を設けた点である。そして、定流量弁１２の能力を、蒸発器５の最大稼動能力とほぼ一致させ、かつ予想されるガス最大消費量よりも低く設定した。このように回路構成した場合には、例えば蒸発器５と定流量弁１２の最大値を５０kg/hとし、最大消費量が７０kg/hであるとすれば、液相ライン４からは５０kg/hのＬＰＧガスが供給され、残りの２０kg/hが自然気化ガスとして気相ライン２から供給されることになる。定流量弁１２が存在しない場合には、液相ライン４から全供給を行う場合を想定して、蒸発器５として例えば１００kg/h程度の高い能力の装置を設ける必要があるが、定流量弁１２の能力を越えるガス消費量があった場合には気相ライン２が補完することになり、蒸発器５を小型化することができる。これによって、イニシャルコストやランニングコストを抑制することができるシステムが完成する。
【００１９】
本実施形態では小規模ガス消費や現在のＬＰＧガス使用上の安全基準などに見合うように気化圧力調整弁７を採用し、ガスの供給圧力が１０kg／平方cm未満になるようにしているが、プラントなどにおいて大規模供給を行う必要がある場合には気化圧力調整弁を省略することもある。この場合であっても、本発明の本質的構成に変更が加わるものではない。
【００２０】
なお、本実施形態で示した圧力値はあくまでも一例であって、適宜設置場所や設置環境によって設定圧力を変更することがあるのはいうまでもない。必要な圧力条件としては、気相ライン２側の圧力調整器３の調整圧よりも液相側圧力調整器６の調整圧のほうが高く、かつ遮断弁９の動作圧Ｃがこれらよりもさらに高い圧力に設定されていることであり、この条件を充足する限り、数値の設定は自由である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の液化ガス供給回路では、上述した構成を採用したので、バルク容器から出力される気相ラインと液相ラインの２経路を選択的にメインラインとして採用しながら、他方を補完的にバックアップラインとして採用することができるので、後段に接続される燃焼機器に対して突然ガス供給が停止するという不慮の事故を安全かつ確実に防止することができるようになった。また、気相ラインあるいは液相ラインのどちらをメインに採用するかということは、液相ラインの遮断手段によって確実に選択することができるので、夏場や冬場のメインラインの設定などが非常に容易になった。
【００２２】
さらに、遮断弁に対して液相ラインにおける蒸発ガス圧を供給して、遮断のために動作圧とする構成では、液相ライン間で不都合が生じて異常圧力が発生した場合のフェールセーフとして動作させることが可能となった。
【００２３】
また、液相側圧力調整器の下流の液相ラインにガス消費の最大量と見込まれるよりも低い能力の定流量弁を設け、かつ蒸発器の能力をほぼ一致させた場合には、蒸発器におけるランニングコストなどを抑制することができ、かつ気相ラインから自然気化ガスが補完されることになるので、回路全体としてみれば省力化を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す回路図
【図２】別の実施形態を示す回路図
【符号の説明】
１      バルク容器
２      気相ライン
３      圧力調整器
４      液相ライン
５      蒸発器
５ａ    熱媒
５ｂ    蛇管
５ｃ    チャンバー
６      液相側圧力調整器
７      気化圧力調整弁
８      サーモバルブ
８ａ    感温部
９      遮断弁
１０      三方弁
１１      ＬＰＧガス供給口
１２      定流量弁
【図１】
0003872602.tif 000002
【図２】
0003872602.tif 000003