(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーモバルブ及びフラッシュバルブを一つのハウジングにマウントしてなるマルチバルブと、上記ハウジングを上方に固定可能とした熱交換器とを備え、上記サーモバルブは、ＬＰＧ供給元と接続され、常態で閉弁方向に付勢された遮断弁をリセットロッドの往復運動により開閉制御するに当たり、当該リセットロッドは軸方向に長孔状の貫通孔を形成し、且つ当該貫通孔の開口面の一方に切欠部を形成してなると共に、上記熱交換器の熱媒の温度変化に応じて伸縮運動するベローズの押圧力により上記リセットロッドに直角に進退自在な弁開ロックカラーと、上記リセットロッドと直角状態に上記貫通孔を往復自在に挿通し、且つ上記弁開ロックカラーと当接可能なロック解除ロッドと、当該ロック解除ロッドを上記押圧力に対向して一定圧で付勢する温度設定スプリングとを備え、熱媒の温度変化に基づいて上記ベローズの押圧力の変化により上記弁開ロックカラーをリセットロッドの上記切欠部に係脱する一方、
上記フラッシュバルブは、上記ハウジングにダイヤフラム機構を設置し、その圧力室を経てダイヤフラムの弁軸が嵌入可能で、且つ上記サーモバルブのＬＰＧ液出口と連通する弁孔を上記ハウジングに貫設し、当該弁孔と連通してハウジング下面から上記熱交換器に突出するフラッシュ弁機構を設けると共に、上記ダイヤフラム機構の圧力室には、気化後のＬＰＧガスの気化圧の一部を導入可能に構成してなることを特徴とするＬＰＧの蒸発装置。
【請求項２】
請求項１記載の蒸発装置において、サーモバルブは、さらにリセットロッドは切欠部と一対に別の切欠部を段違いに形成してなると共に、ロック解除ロッドを挟んで弁開ロックカラーと対峙する弁閉ロックカラーと、これらロックカラーそれぞれを軸方向に挿通してロック解除ロッドと当接可能な一対の連動子と、これら連動子を上記ロック解除ロッドに向かって押圧可能な一対の受圧子と、これら受圧子をバネ受けとして上記各ロックカラーをリセットロッド側に付勢する一対のロックスプリングとを備え、一方の受圧子にはベローズの押圧力を作用させると共に、他方の受圧子には温度設定スプリングの付勢力を作用させ、上記ベローズの押圧力の変化により上記各ロックカラーを上記各切欠部に係脱することを特徴としたＬＰＧの蒸発装置。
【請求項３】
請求項１記載の蒸発装置において、フラッシュバルブは、さらに弁軸が弁軸基部とニードルシャフトとに分離されたことを特徴とするＬＰＧの蒸発装置。
【請求項４】
熱交換器は、ヒータによって加熱される温水槽の内部に設けられた蛇管と、この蛇管の出口に連続して設けられたチャンバー筒とからなる請求項１、２又は３記載のＬＰＧの蒸発装置。
【請求項５】
熱交換器は、温水槽内に設けた上端に流入口を有する外筒と、それと同軸内側に設けた上記外筒より短い内筒からなる二重筒の間隙にコイルフィンを設けて螺旋状の熱交換通路を構成する一方、上記内筒の上端を閉塞すると共に下端を開口してガス溜め室を形成し、内筒の下端開放部より上方まで出口管を延長し、この出口管の下端は外筒下端の排出口に接続し、さらに外筒下端を重質分貯留部とすると共に、当該重質分貯留部の底部にドレン排出口を設けてなる請求項１、２又は３記載のＬＰＧの蒸発装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＰＧの蒸発装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＬＰＧ液等の気化に際して、熱交換器に供給されるＬＰＧ液をフラッシュさせて、気化効率を向上させようとする技術思想は公知であった。而して、ＬＰＧ液の圧力を導入する方式のフラッシュバルブでは、その機構部をＬＰＧ液の供給ラインの配管上に設置する必要があったが、その設置位置は自ずと熱交換器から離れて別個に設けられるというのが現状であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、従来この種のフラッシュバルブは、フラッシュ時の気化潜熱によって発生する作動部の氷結や、パッキンなどの閉止部材の冷却・硬化等に対して作動性を維持するために、その弁の冷熱低温対策のための特殊加工や弁の大型化が避けられず、この結果、蒸発装置自体が大型化する等の課題が見られたものである。
【０００４】
また、上記フラッシュバルブにてフラッシュされたＬＰＧ液を熱交換器に給送する際、熱媒の温度が所定以下である場合には、十分に気化されないＬＰＧ液が消費側に供給されることになる。そして、ＬＰＧ液は気化時に数百倍という膨張率を有するため、十分に気化されない未蒸発のＬＰＧ液を消費側に供給することになれば、爆発の危険がある。そこで、このような危険を回避するためには、熱媒の温度を逐次監視して、当該温度が所定以下になればフラッシュバルブに対するＬＰＧ液の供給を遮断する構成や、安全性をより高めるために、熱媒の温度低下によりＬＰＧ液の供給を遮断した後、熱媒の温度が所定以上に回復しなければＬＰＧ液の供給を再開できない構成を設ける必要がある。そして、こうした安全機構は、遮断弁を採用して構成できることから、当該安全機構を上述したフラッシュバルブと一のハウジング内にユニット化することが、蒸発装置の小型化につながるという観点から好ましいものである。
【０００５】
本発明は上述した課題に基づき、ＬＰＧ液などの液化ガスの気化に必要な一連の装置全体のコンパクト化を図ることを目的とするものである。
【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では、サーモバルブ及びフラッシュバルブを一つのハウジングにマウントしてなるマルチバルブと、上記ハウジングを上方に固定可能とした熱交換器とを備え、
上記サーモバルブは、ＬＰＧ供給元と接続され、常態で閉弁方向に付勢された遮断弁をリセットロッドの往復運動により開閉制御するに当たり、当該リセットロッドは軸方向に長孔状の貫通孔を形成し、且つ当該貫通孔の開口面の一方に切欠部を形成してなると共に、上記熱交換器の熱媒の温度変化に応じて伸縮運動するベローズの押圧力により上記リセットロッドに直角に進退自在な弁開ロックカラーと、上記リセットロッドと直角状態に上記貫通孔を往復自在に挿通し、且つ上記弁開ロックカラーと当接可能なロック解除ロッドと、当該ロック解除ロッドを上記押圧力に対向して一定圧で付勢する温度設定スプリングとを備え、熱媒の温度変化に基づいて上記ベローズの押圧力の変化により上記弁開ロックカラーをリセットロッドの上記切欠部に係脱する一方、
上記フラッシュバルブは、上記ハウジングにダイヤフラム機構を設置し、その圧力室を経てダイヤフラムの弁軸が嵌入可能で、且つ上記サーモバルブのＬＰＧ液出口と連通する弁孔を上記ハウジングに貫設し、当該弁孔と連通してハウジング下面から上記熱交換器に突出するフラッシュ弁機構を設けると共に、上記ダイヤフラム機構の圧力室には、気化後のＬＰＧガスの気化圧の一部を導入可能に構成するという手段を用いた。
【０００７】
また、請求項２では、熱媒の温度低下によるＬＰＧの遮断後、熱媒の温度が所定以上に回復しなければフラッシュバルブに対するＬＰＧの供給を再開できないようにするため、上記構成の蒸発装置において、サーモバルブは、さらにリセットロッドは切欠部と一対に別の切欠部を段違いに形成してなると共に、ロック解除ロッドを挟んで弁開ロックカラーと対峙する弁閉ロックカラーと、これらロックカラーそれぞれを軸方向に挿通してロック解除ロッドと当接可能な一対の連動子と、これら連動子を上記ロック解除ロッドに向かって押圧可能な一対の受圧子と、これら受圧子をバネ受けとして上記各ロックカラーをリセットロッド側に付勢する一対のロックスプリングとを備え、一方の受圧子にはベローズの押圧力を作用させると共に、他方の受圧子には温度設定スプリングの付勢力を作用させ、上記ベローズの押圧力の変化により上記各ロックカラーを上記各切欠部に係脱するという手段を選択的に用いた。
【０００８】
請求項３では、フラッシュ弁機構がハウジング下面に長く突出する関係上、当該フラッシュ弁体を操作する弁軸の強度を確保する必要が生じる上、また当該弁軸にかかる負荷を軽減する目的で、弁軸基部とニードルシャフトを二部材に分割し、両者が常に接続するような手段を採用した。
【０００９】
さらに請求項４では、熱交換器は、ヒータによって加熱される温水槽の内部に設けられた蛇管と、この蛇管の出口に連続して設けられたチャンバー筒とから構成するという手段を用いた。
【００１０】
さらにまた、請求項５では熱交換器は、温水槽内に設けた上端に流入口を有する外筒と、それと同軸内側に設けた上記外筒より短い内筒からなる二重筒の間隙にコイルフィンを設けて螺旋状の熱交換通路を構成する一方、上記内筒の上端を閉塞すると共に下端を開口してガス溜め室を形成し、内筒の下端開放部より上方まで出口管を延長し、この出口管の下端は外筒下端の排出口に接続し、さらに外筒下端を重質分貯留部とすると共に、当該重質分貯留部の底部にドレン排出口を設けて構成するという手段を用いた。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１〜図３は、本発明の一実施形態に係る蒸発装置を示した正面断面図、側面断面図、平面図であって、図中、１００は後述するように数種類の弁機構を一つのハウジング１０１にマウントした多機能型バルブ（以下、「マルチバルブ」という）、２００は主として蛇管４１とチャンバー筒４２を備えた蛇管式の熱交換器、３００はヒータ５１を熱源として温水を水密に収容すると共に、その胴部５２を保温材５３で被覆した上からカバー５４を設けてなる温水槽、４００はＬＰＧボンベ等のＬＰＧ源（図示せず）からマルチバルブ１００にＬＰＧ液を供給する液入口、５００は熱交換器２００で気化されたＬＰＧガスをガス出口ブロック５０１を介して消費側機器（図示せず）に供給するガス出口である。なお、図中、５０２はマルチバルブ１００に接続された液圧計、５０３は温水槽３００の温水温度を計測する温度計、５０４はガス出口ブロックに接続されたガス圧計を示す。
【００１２】
マルチバルブ１００は、図４、図５に示したように、１つのハウジング１０１に対して数種類の弁機構、即ち本実施形態ではサーモバルブ１０２、気化圧力調整用のフラッシュバルブ１０３及び異常圧力防止弁１０４の３種類の弁機構をマウントし、ユニット化したものであって、当該ユニット構造により蒸発装置全体の小型化に大きく寄与するのである。なお、当該実施形態における各弁機構１０２・１０３・１０４の接続形態は、図４のＡ−Ａ断面図を示した図６に示される通り、液入口４００は流路Ｒ１を介してサーモバルブ１０２における遮断弁２と接続すると共に、この遮断弁２の出口を流路Ｒ２を介して異常圧力防止弁１０４に接続し、さらに異常圧力防止弁１０４の出口をフラッシュバルブ１０３におけるフラッシュ弁機構３１の弁座筒３１ｂに接続した形態である。当該接続形態によって、ＬＰＧボンベ等のＬＰＧ源から供給されたＬＰＧ液は、サーモバルブ１０２、異常圧力防止弁１０４、フラッシュバルブ１０３の順で流路制御され、最終的にはフラッシュバルブ１０３でフラッシュした霧状のＬＰＧ液を熱交換器２００に供給するものである。以下、図７〜図１４に従って、各弁機構１０２・１０３・１０４の構造並びに動作をさらに詳述する。
【００１３】
図７〜１２は、図４におけるＢ−Ｂ断面図を示したものであって、サーモバルブ１０２の構造並びに動作説明に係るものである。これらの図において、１はバルブ本体、２はバルブ本体１に取り付けられた遮断弁、３・４は遮断弁２の弁室２ａとそれぞれ連通するＬＰＧ液流入口・ＬＰＧ液排出口である。そして、本実施形態ではこのサーモバルブ１０２のＬＰＧ液流入口３を液入口４００を介してＬＰＧタンクやＬＰＧボンベ等のＬＰＧ源と接続する一方、ＬＰＧ液排出口４は後段の異常圧力防止弁１０４を介してフラッシュバルブ１０３と接続することにより、ＬＰＧ液をフラッシュバルブ１０３に供給するに当たり、温水槽３００内の温水の温度に感応して遮断弁２の開閉制御を行うものである。
【００１４】
５は弁体２ｂを押圧して遮断弁２を開弁する弁棒であって、後述するリセットロッド６により進退する。一方、弁体２ｂは、バルブ本体１に固定された弁ホルダー２ｃをバネ受けとする弁閉止スプリング２ｄによって、弁座２ｅと着座する方向（図面の左方向）に付勢されているが、図７は弁体２ｂを弁閉止スプリング２ｄに抗して弁棒５により押圧し、遮断弁２を開弁した状態を示している。なお、２ｆは弁棒５の進退を許容しつつＬＰＧ液の漏出を防ぐパッキンである。
【００１５】
６はバルブ本体１に形成した挿嵌孔１ａに沿って可動するリセットロッドであり、その先端部を先鋭のテーパ部６ａとし（図８参照）、リセットロッド６を上下に変位させることによって、上記テーパ部６ａを弁棒５に当接させて当該弁棒５を進退させるものである。なお、リセットロッド６は、ロッド本体６ｂに形成された拡径段部６ｃ（図８参照）と、バルブ本体１に固設されたロッドガイド６ｄとの間に介装されたリターンスプリング６ｅによって、常態ではテーパ部６ａが弁棒５と非接触となる位置まで上方に付勢されているが、図１はリセットロッド６をリターンスプリング６ｅに抗してテーパ部６ａが弁棒５に当接・押圧する位置までバルブ本体１に押し込んだ状態を示している。
【００１６】
またリセットロッド６には、図９（Ａ）に示されるように、ロッド本体６ｂを貫通して長孔状の貫通孔６ｆが形成されており、さらに図９（Ｂ）に示される通り、当該貫通孔６ｆの形成範囲においてロッド本体６ｂには、ベローズ９側の右切欠部６ｇを下側、遮断弁２側の左切欠部６ｈを上側として、２つの切欠部６ｇ・６ｈが左右段違いに形成されている。ここで、上側又は下側とは、リセットロッド６の操作方向を基準として定義した。なお、６ｉはリセットロッド６を手動操作するためのノブである。
【００１７】
このように本実施形態では、リセットロッド６と弁棒５とをＬ字の直角状態に配置したので、両者５・６を直線状に配置した場合と比べてバルブ本体１の上下幅を圧縮することができ、サーモバルブを極めてコンパクトに構成することができた。なお、リセットロッド６と弁棒５とがなす角度が鋭角又は鈍角となるように、両者５・６を配置することも可能である。
【００１８】
次に、図７において、７はベーパライザにおける温水槽３００の温水中に浸漬される感温函であって、その内部には温水の温度に感応して熱膨張する性質の感温流体８が封入されている。９は導管１０を介して感温函８と連通したベローズであって、当該ベローズ９とベローズカバー１１とで形成される感圧室１２にも前述の感温流体８が封入されている。即ち、熱媒たる温水の温度に比例して感温流体８が膨張又は収縮し、感圧室１２の内圧が変化するため、この内圧に応じてベローズ９を伸縮させるように構成している。
【００１９】
１３はベローズ９の伸縮に連動して左右に可動する受圧子であって、その動きは当該受圧子１３をバネ受けとする弁開スプリング１４を介して弁開ロックカラー１５に伝達される。弁開スプリング１４は弁開ロックカラー１５をリセットロッド６側に付勢している。また、受圧子１３の動きは、弁開ロックカラー１５を挿通し、受圧子１３と一体的に設けた連動子１６を介してロック解除ロッド１７にも伝達される。なお、ロック解除ロッド１７はリセットロッド６の貫通孔６ｆを挿通しており、両者６・１７を直交状態に保ちつつ、リセットロッド６の可動を許容している。また、弁開ロックカラー１５はロック解除ロッド１７と嵌合可能としている。ここで、図７は、リセットロッド６を押し下げた状態（弁開状態）を示したものであるが、この状態において弁開スプリング１４は弁開ロックカラー１５を左切欠部６ｈに弾性的に係合させる作用を行う。従って、弁開ロックカラー１５が左切欠部６ｈに係合した状態では、リセットロッド６は押し下げ状態で固定され、弁開状態が維持される。
【００２０】
１８は一端がロック解除ロッド１７と係合可能な弁閉ロックカラーであって、その他端は温度設定連動子１９をバネ受けとする弁閉スプリング２０によりリセットロッド６側に付勢されている。また、温度設定連動子１９は、バルブ本体１にねじ込みにより固定された温度設定ツマミ２１をバネ受けとする温度設定スプリング２２によって、リセットロッド６側に付勢されている。さらに、温度設定連動子１９に一体的に設けた連動棒２３を弁閉ロックカラー１８を挿通させてロック解除ロッド１７と当接可能とすることにより、温度設定スプリング２２による付勢力は、温度設定連動子１９・連動棒２３・ロック解除ロッド１７・連動子１６・受圧子１３・ベローズ９を介して感圧室１２の内圧とバランスをとるように構成されている。当該構成によれば、感圧室１２の内圧が温度設定スプリング２２のバネ圧を上回ったときにはじめてベローズ９が収縮し始め、これに連動して後段の各部材が変位することになる。即ち、温度設定スプリング２２のバネ圧を変えることで、熱媒が何度のときにベローズ９および後段の部材を変位させるかが調整され、弁開ロックカラー１５を左切欠部６ｈに係合させて遮断弁２を開弁させる温度設定がなされる。換言すれば、遮断弁２を開弁したい温水の温度に合わせて温度設定スプリング２２のバネ圧を選択することができるのである。
【００２１】
なお、本実施形態では温度設定ツマミ２１をねじ込みでバルブ本体１に固定するように構成しているので、温度設定スプリング２２自体を交換することなく、温度設定ツマミ２１のねじ込み量を調整することによって、温度設定スプリング２２の蓄積エネルギー、即ちバネ圧を調整することができ、ベローズ９の収縮開始の温度を設定することができる。なお、図中、２４は温度設定ツマミ２１のロックナットである。
【００２２】
続いて、上記構成のサーモバルブの動作を図７並びに図１０〜図１２に従って説明する。図７は、温水槽３００の温水が遮断弁２を開弁させたい所定温度（上限設定温度）以上に保たれているときの状態を示したものであって、このときＬＰＧ液をフラッシュバルブ１０３に供給する必要上、遮断弁２は開弁しなければならない。そこで、リセットロッド６を手動によりバルブ本体１に押し込み（リセット操作）、テーパ部６ａを弁棒５と当接させて、当該弁棒５を右方向に押圧することによって遮断弁２を開弁する。そして、この状態は次のようにして維持される。
【００２３】
即ち、温水が上限設定温度以上にある場合、感温流体８が熱膨張して感圧室１２の内圧が上昇するため、ベローズ９が収縮され、この動きは受圧子１３を介して弁開スプリング１４に伝達される。そして、当該弁開スプリング１４の付勢力によって弁開ロックカラー１５がリセットロッド６の左切欠部６ｈに弾性的に係合し、リセットロッド６は押し込まれた状態で固定（ロック）され、遮断弁２の弁開状態が維持されるのである。このときベローズ９の圧力は受圧子１３・連動子１６・ロック解除ロッド１７・連動棒２３・温度設定連動子１９を介して温度設定スプリング２２で吸収された後は、弁閉スプリング２０を収縮させるようにも作用するため、弁閉ロックカラー１８はリセットロッド６から開離した状態となる。
【００２４】
一方、温水の温度が設定温度（下限設定温度）以下になった場合は、図１０に示されるように、感温流体８が収縮することによって感圧室１２の内圧が下がるため、ベローズ９が伸張して、設定温度スプリング２２の付勢力により受圧子１３が左方向に変位する。つまり、ロック解除ロッド１７には連動棒２３・温度設定連動子１９を介して温度設定スプリング２２の付勢力が作用し、当該ロック解除ロッド１７をベローズ９側に変位させる力が働くからである。このように受圧子１３の変位によって弁開スプリング１４の蓄積エネルギーが減少すると共に、ロック解除ロッド１７の右方向の変位により弁開ロックカラー１５がリセットロッド６から開離して左切欠部６ｈとの係合が解かれる。
【００２５】
この結果、リセットロッド６はフリーとなるためリターンスプリング６ｅによって上方に変位し、テーパ部６ａと弁棒５が非接触の状態となって、弁体２ｂが弁閉止スプリング２ｄの付勢力により弁座２ｅに着座し、遮断弁２は閉弁する。さらに、この閉弁状態は次のようにして維持される。即ち、リセットロッド６が上方に変位することによって、右切欠部６ｇが弁閉ロックカラー１８と対向して位置する。そして、それまで収縮状態にあった弁閉スプリング２０の付勢力を受けて弁閉ロックカラー１８が右切欠部６ｇと係合することによって、遮断弁２を閉弁した状態でリセットロッド６は固定（ロック）されるのである。
【００２６】
つまり本実施形態では、温水が下限設定温度以下となった場合、弁開ロックカラー１５の左切欠部６ｈへの係合を解除して、リセットロッド６の上方への変位に連動して遮断弁２を閉弁すると同時に、弁閉ロックカラー１８を右切欠部６ｇに係合させることによって、リセットロッド６を固定し、リセットロッド６の押し込み操作をできないように構成している。
【００２７】
ここで、下限設定温度とは遮断弁２を閉弁したいときの熱媒（温水等）の温度をいい、具体的には弁開ロックカラー１５を左切欠部６ｈから完全に離脱する共に、弁閉ロックカラー１８を右切欠部６ｇと係合できるときの熱媒の温度をいう。一方、上限設定温度とは遮断弁２を開弁したいときの熱媒の温度をいい、具体的には弁閉ロックカラー１８を右切欠部６ｇから完全に離脱すると共に、弁開ロックカラー１５を左切欠部６ｈに係合できるときの熱媒の温度をいう。
【００２８】
次に、図１０の状態から、温水が再び上限設定温度まで回復した場合には、図１１に示されるように、感温流体８が熱膨張して感圧室１２の内圧が上昇し、これに連動してベローズ９が収縮すると共に、受圧子１３・連動子１６を介してロック解除ロッド１７を右方向に押圧する。さらに、ロック解除ロッド１７と連動して弁閉ロックカラー１８が右方向に変位することによって、右切欠部６ｇから離脱する。この結果、リセットロッド６は押し込み操作が可能な状態となる。
【００２９】
なお、このとき感圧室１２の内圧は受圧子１３・弁開スプリング１４を介して弁開ロックカラー１５にも伝達されるが、当該弁開ロックカラー１５はリセットロッド６のロッド本体６ｂと当接するため変位できないことから、弁開ロックカラー１５に作用する力は弁開スプリング１４によって吸収される。
【００３０】
そして図１１の状態から、リセットロッド６を手動により押し込む（リセット操作）ことによって、図１２に示されるように、テーパ部６ａ、ロッド本体６ｂの順でスムーズに弁棒５を押圧して、遮断弁２を開弁させることができ、フラッシュバルブ１０３に対するＬＰＧ液の供給が再開されるのである。また、リセットロッド６を押し込むことによって、左切欠部６ｈが弁開ロックカラー１５と対向するため、それまで収縮状態にあった弁開スプリング１４の付勢力によって、弁開ロックカラー１５が左切欠部６ｈに突出して弾性的に係合し、リセットロッド６の押し込み状態、即ち遮断弁２の開弁状態が維持されるのである。その後は、上述した図１０〜１２の動作を繰り返すことにより、温水の温度に応じて遮断弁２を開閉し、フラッシュバルブ１０３に対するＬＰＧ液の供給制御を行うことができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、リセットロッド６に右切欠部６ｇを形成すると共に、当該右切欠部６ｇに係合可能な弁閉ロックカラー１８を設けて、熱媒の温度低下による遮断弁２の閉弁後、熱媒の温度が上限設定温度まで回復しなければリセットロッド６を操作できないように構成した。これは、熱媒が下限設定温度以下（閉弁状態）にあるときに、リセットロッド６の不用意な操作による危険を回避するためである。しかし、本発明の本来的な目的は、少なくとも熱媒が下限設定温度以下になったときに遮断弁２を閉弁することである上、熱媒の温度が回復し、リセットロッド６を押し込み操作すべきタイミングは、従来公知の手段により達成できる。即ち、ヒータなどによって温度低下した熱媒を上限設定温度まで上昇させる手段と共に、温度計を設定して熱媒の温度が回復したことを確認してから、リセットロッド６を操作することも可能であることを理由とする。
【００３２】
そこで、本発明の別の実施形態としては、上述した実施形態からリセットロッド６の右切欠部６ｇ若しくは弁閉ロックカラー１８・弁閉スプリング２０の何れか、又はこれら全て６ｇ・１８・２０を省略した構成とすることも可能である。また、これと同時に温度設定連動子１９・連動棒２３を省略して、温度設定スプリング２２により直接ロック解除ロッド１７を付勢する構成であってもよい。当該構成とすることで、熱媒の温度低下による遮断弁２の閉弁制御は確保しつつ、バルブの部品数を少なくできると共に、内部構造の簡素化が図られ、バルブの小型化にも寄与することができる。
【００３３】
また、上記実施形態では、感圧室１２の内圧変化を横方向にとり、これに追随して弁開ロックカラー１５、ロック解除ロッド１７、弁閉ロックカラー１８等の感温機構並びに遮断弁２を水平方向に配置する一方、リセットロッド６を垂直方向に配置したが、この状態から正負何れかに９０度回転させた配置であってもよいことはもちろんである。また、遮断弁２、ベローズ９、温度設定ツマミ２１を左右反対に配置したり、これに応じてリセットロッド６の配置を上下反対に変更することも、本発明の技術的に範囲に含まれるのである。
【００３４】
続いて、本実施形態における気化圧力調整用のフラッシュバルブ１０３及び異常圧力防止弁１０４を、図５のＣ−Ｃ一部断面を示した図１３に従って詳述する。なお、異常圧力防止弁１０４は、サーモバルブ１０２を通過したＬＰＧ液の液圧をフラッシュバルブ１０３に送出するに当たり、熱交換器２００のＬＰＧ側の内圧力の異常上昇を防止するためのものであるが、当該異常圧力防止弁１０４は公知の構造であるため、詳細な説明を割愛する。
【００３５】
図１３において、３１はハウジング１０１の下面に長く突出して設けられたフラッシュ弁機構、また、３２はハウジング１０１の上部に取付けられたダイヤフラム機構を示したものである。
【００３６】
さらに、ハウジング１０１は、上面にダイヤフラム機構３２の圧力室３２ａを凹成し、該圧力室３２ａの中心部からハウジング１０１を貫通してダイヤフラムＤの弁軸３２ｂが嵌挿されて摺動自在な弁孔３０ａを設けたものである。当該弁孔３０ａには、サーモバルブ１０２及び異常圧力防止弁１０４を介してＬＰＧ液が流入し（図６を参照）、流入したＬＰＧ液は後述するフラッシュ弁機構３１によって霧状にフラッシュされ、後段の熱交換器２００に供給される。また、当該フラッシュバルブ１０３は、図３に示されるように、ガス導管Ｇを介してガス出口ブロック５０１と接続され、気化後のＬＰＧガスの一部を導入するようにしているが、ガス出口ブロック５０１から導入されたＬＰＧガスは、図１３及び図１３のＤ−Ｄ断面を示した図１４から明らかな通り、ガス導入管Ｇと連通してハウジング１０１に貫設された導入孔３０を介して、ダイヤフラム機構３２の圧力室３２ａに導入し、フラッシュ弁機構３１について当該ガス圧によるフィードバック制御を行っている。
【００３７】
なお、本実施形態では弁孔３０ａと連通する流路Ｒ３を介して、その出口に上記弁孔３０ａにおけるＬＰＧ液の液圧を計測可能な液圧計５０２（図１・図３を参照）を接続するようにしている。また、図１４において７００は、異常圧力防止弁１０４の作動圧力を確認する場合に使用するためのニードル弁であり、通常は開状態で使用するものである。
【００３８】
而して、ハウジング１０１の下面に長く突出して設けられるフラッシュ弁機構３１は、その外套３１ａ内に、上記気化圧の変動を受けて弁孔３０ａ内を自在に摺動する弁軸３２ｂの下半部に連成されたニードルシャフト３２ｃを案内する弁座筒３１ｂを内嵌し、その下端部の弁座３１ｃと該弁座３１ｃを挟んで上記ニードルシャフト下端の弁体３１ｄとの開離量に対応して、この部分に供給されるＬＰＧ液のフラッシュ量を自動的に制御し、その噴出口３１ｅから外套３１ａの下部通孔３１ｆを経て、熱交換器２００における蛇管４１の上端入口４５に給送し得るようにしたものである。
【００３９】
さらに、上記ダイヤフラム機構３２は、その圧力室３２ａにフィードバックされる気化後のＬＰＧガスの気化圧を受けて作動する弁軸３２ｂとダイヤフラムＤに一定の押下力を付与するスプリングＳとから構成される一般的な構造を有するものである。
【００４０】
ところで、本発明における上記ハウジング１０１は、温水槽３００の上端部に固定的に設置されるものであるから、該ハウジング下面に長く突出して設けられるフラッシュ弁機構３１の外套３１ａは、装着時に少なくともその下部が熱交換器２００の上端入口４５の温水の喫水面近傍に貫入可能であり、この構成がＬＰＧ液のフラッシュ時の気化潜熱による温度低下を防止し得るものである。
【００４１】
なお、上記フラッシュ弁機構３１をハウジング下面から長く突出させるために、フラッシュ弁体を作動させるダイヤフラムＤ側の弁軸３２ｂが長大となり、弁軸に係る負荷の増大を考慮して、上記弁構成の弁軸３２ｂを弁軸基部側と下半部のニードルシャフト３２ｃとの間で分断し、両部材の端面が常時弾力的に接合可能であるようにすることも自由である。
【００４２】
図１３において３２ｄはダイヤフラム機構３２における上記スプリングＳの押下力の調整ボルト、ｓはフラッシュ弁体３１ｄを上向きに付勢するスプリングを示す。
【００４３】
次に、熱交換器２００について詳述すると、図１・３に示されるように、スパイラル状に形成された蛇管４１の中央部にチャンバー筒４２を立設すると共に、蛇管４１の下端出口４３をチャンバー筒４２の下方入口４４に接続した構造であって、さらに蛇管４１の上端入口４５はマルチバルブ１００におけるフラッシュバルブ１０３と接続する一方、チャンバー筒４２の上方出口４６はガス出口ブロック５０１を介してガス出口５００と接続したものである。なお、図１・図３において、４７はマルチバルブ１００におけるサーモバルブ１０２の感温函を収容する保護管である。
【００４４】
当該熱交換器２００によれば、マルチバルブ１００におけるフラッシュバルブ１０３から給送された霧状のＬＰＧ液は、蛇管４１を通過する際に一部蒸発し、さらに未蒸発のＬＰＧ液はチャンバー筒４２の内部で蒸発するため、全流路を通過してＬＰＧ液を完全に蒸発させることができる。
【００４５】
また、蛇管４１とチャンバー筒４２による熱交換を同時に採用し、蛇管４１で未蒸発のＬＰＧ液を補完的にチャンバー筒４２内で蒸発させることとしたので、蛇管４１の内壁に対する重質分のこびりつきを回避することができたと同時に、両者相俟って熱交換率を維持しているため、小型で効率のよい熱交換器２００とすることができ、当該熱交換器２００によって蒸発装置全体の小型化に寄与することができた。
【００４６】
なお、熱交換器２００及び温水槽３００からなる熱交換部は、図１５に示すように給湯式の熱交換器６００を採用することも可能である。即ち、当該熱交換器６００は、温水槽６０内に設けた上端にＬＰＧ液の流入口を有する外筒６１と、それと同軸内側に設けた前記外筒６１より短い内筒６２からなる二重筒の間隙にコイルフィン６３を設けて螺旋状の熱交換通路６４を構成する一方、前記内筒６２の上端を閉塞すると共に下端を開口してガス溜め室６５を形成し、内筒６２の下端開放部から上方まで出口管６６を延長し、この出口管６６の下端は外筒６１下端の排出口６７に接続し、さらに外筒６１下端を重質分貯溜部６８とし、さらにこの重質分貯溜部６８の底部にドレン排出口６９を設けたものである。
【００４７】
また、当該熱交換器６００は、温水を温水流入口６１ａから注入すると共に温水流出口６１ｂから排出させて、この温水の循環によって熱交換を行う、いわゆる給湯式熱交換器を示したものである。ただし、温水槽は上記温水循環構造に代えて、ヒータを採用した密閉型であってもよいことは勿論である。
【００４８】
当該熱交換器６００によれば、熱交換通路で気化したガスを一旦ガス溜め室６５に貯溜した後、排出するようにしたので、気化の際に生じたガス圧の脈動をガス溜め室６５が吸収して、排出時にはほとんど脈動をなくすことができる。また、内筒６２をガス溜め室６５としたので、全体の大きさを小さくすることができる。さらに、出口管６７を内筒６２内に立ち上げて設けたので、重質分やドレンが直接排出口から流出することがなく、別途設けたドレン排出口６９より簡単に取り出して回収することが可能となった。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればフラッシュバルブとサーモバルブが一つのハウジング内に収容され、極めて小型化されているため、ＬＰＧ液の気化に当たって、そのハウジング下面を熱交換器の上端部に固定することにより、ハウジング下面に長く突出するフラッシュ弁機構のフラッシュ部が温水の喫水面近傍に位置するため、気化潜熱等による関連作動部の氷結や閉止部材の硬化等のトラブルは全くない。
【００５０】
さらに本発明では、ダイヤフラムの駆動源として、熱交換器で気化されたＬＰＧガスの気化圧を圧力室にフィードバックし、当該気化圧によって直接ＬＰＧ液のフラッシュ量を制御するようにしたものであるから、消費側に供給されるＬＰＧガスの圧力を常時適正に維持、管理することが可能となった。
【００５１】
また、本発明におけるサーモバルブでは、遮断弁をリセットロッドの操作により開閉制御するようにし、当該リセットロッドの操作を感温流体の熱膨張に応じて変位する弁開ロックカラーの切欠部に対する係合により実現したので、熱媒の温度に応じて遮断弁を確実に開閉制御することができた。また、当該サーモバルブは、リセットロッドと、これを制御するベローズや弁開ロックカラー等の感温機構とを直交状態に配置したので、当該サーモバルブの小型化と共に、蒸発装置全体の小型化にも寄与することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る蒸発装置の正面断面図
【図２】同、側面断面図
【図３】同、平面図
【図４】同蒸発装置におけるマルチバルブを示した側面図
【図５】同マルチバルブの平面図
【図６】同マルチバルブのＡ−Ａ断面図
【図７】上記蒸発装置におけるサーモバルブのＢ−Ｂ断面図
【図８】同サーモバルブにおけるリセットロッドの斜視図
【図９】（Ａ）は同リセットロッドの正面図、（Ｂ）は同リセットロッドの側面図
【図１０】図７の状態から熱媒の温度低下によるサーモバルブの閉弁動作を示した断面図
【図１１】図１０の状態から熱媒の温度上昇によるサーモバルブの動作を示した断面図
【図１２】サーモバルブのリセット動作を示した断面図
【図１３】フラッシュバルブにおいて図５のＣ−Ｃ断面図
【図１４】同フラッシュバルブにおいて図１３のＤ−Ｄ断面図
【図１５】熱交換部の別実施形態を示した断面図
【符号の説明】
１００    多機能型バルブ（マルチバルブ）
１０２    サーモバルブ
１０３    フラッシュバルブ
１０４    異常圧力防止弁
２００    熱交換器
３００    温水槽
４００    液入口
５００    ガス出口
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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