(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に吸着材が収容されるタンク本体と、
前記タンク本体の高さの範囲内に設けられ前記タンク本体への水平方向への流体の流入を可能とする第一開口部と、
前記タンク本体の高さの範囲内で前記第一開口部と水平方向に離間して設けられ前記タンク本体からの水平方向への流体の流出を可能とする第二開口部と、
前記第一開口部と前記第二開口部との間隔 よりも狭い開口幅で前記タンク本体の上部に設けられると共に、前記タンク本体の内部と連続し内部に吸着材が保持される保持部を備えた第三開口部と、
を有し、
前記タンク本体の上部において前記第三開口部以外の部分の全てが側面視で水平方向に沿って平坦であるガス組成変動抑制タンク。
【請求項２】
前記タンク本体が、軸方向が水平方向に沿う円筒状であり、
前記第一開口部が、前記タンク本体における前記軸方向の一方の側壁に設けられ、
前記第二開口部が、前記タンク本体における前記軸方向の他方の側壁に設けられる請求項１に記載のガス組成変動抑制タンク。
【請求項３】
前記第三開口部が複数に分けられた小開口部で構成されている請求項２に記載のガス組成変動抑制タンク。
【請求項４】
複数の前記小開口部が、前記側壁の対向方向で離間して配置されている請求項３に記載のガス組成変動抑制タンク。
【請求項５】
前記保持部が、複数の前記小開口部のそれぞれで分離して設けられている請求項３又は請求項４に記載のガス組成変動抑制タンク。
【請求項６】
前記タンク本体の設置状態において、前記側壁の間隔が前記タンク本体の高さよりも長い請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のガス組成変動抑制タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、ガス組成変動抑制タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
液化天然ガス（ＬＮＧ）を気化器によって気化した後に使用する設備、いわゆるＬＮＧサテライト等では、気化後の燃料ガスの組成変動を抑制することが望まれる。具体的には、ＬＮＧサテライト等において、ＬＮＧを気化器にて気化させる際に、ＬＮＧに含まれる重炭化水素成分（エタン、プロパン、イソブタン、ブタン、イソペンタン及びペンタン等）が経時的に組成変動をすることで、メタンを主成分とするＬＮＧの総発熱量が高くなる等、変動することがある。このようにＬＮＧの総発熱量が変動してしまうと、ガス製造設備、ガスエンジン、ボイラー、燃焼炉及びガスヒートポンプ等の消費機器においても、実際の発熱量が定格の発熱量と異なってしまったり、消費機器の負荷を高めてしまったりする等の不都合が生じる。
【０００３】
ここで、たとえば特許文献１には、ガスの経路中に設けられた吸着塔を備えた燃料ガス供給装置が記載されている。吸着塔には吸着材が充填されている。この燃料ガス供給装置では、ＬＮＧ貯槽内のＬＮＧを気化器で気化して天然ガスとし、天然ガスを吸着塔に導いて発熱量変動を許容限度以下に抑制させた後に、供給配管を経由して付加装置に供給する。
【０００４】
また、特許文献２には、吸脱着塔を備えた、燃料送出ガスの発熱量調整装置が記載されている。この発熱量調整装置では、重量分吸着時においては、平日昼間時の送出ガスの発熱量がある程度高いときに、ＬＮＧ気化ガスの一部を吸脱着塔に導入し、ＬＮＧ気化ガス中の発熱量が高いエタン、プロパン、ブタン等の重質炭化水素を選択的に吸着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４３７３３号公報
【特許文献２】特開２０１１−４６９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
燃料ガスの組成変動を抑制する装置において、活性炭等の吸着材が充填された円筒状のタンク本体は、軸方向が長手方向であり、この軸方向が、タンク本体の内部における燃料ガスの主たる流れ方向（主流れ方向）である。
【０００７】
特許文献１に記載された吸着塔及び、引用文献２に記載された吸脱着塔は、タンク本体の下側から燃料ガスが導入され、タンク本体の上側から燃料ガスが排出されるようになっており、タンク本体の軸方向が鉛直方向に沿っている縦型タンクである。すなわち、縦型タンクでは、タンク本体の幅（径）よりも高さ（軸方向の長さ）が高い。このような縦型タンクでは、内部の吸着材を燃料ガスが通過する長さを長く確保できる。なお、縦型タンクでは、タンク本体の上側から燃料ガスが導入され、下側に向けて燃料ガスが流れるようにするダウンフロー方式とすることも可能である。いすれにしても、縦型タンクでは、タンク本体の内部を縦方向（鉛直方向）に燃料ガスが流れる。
【０００８】
縦型タンクは、タンク本体の上側から配管を延出する必要があり、また、タンク本体を倒れないように支持するための支持部材が必要である等の理由で、タンクの設置場所の状況等によっては、設置が難しい場合がある。特に、既存のＬＮＧサテライトの設備に縦型タンクを増設しようとしても、設置が難しい場合がある。
【０００９】
これに対し、タンク本体の軸方向が水平方向に沿うように設置された横型タンクもある。そして、横型タンクでは、一方の側壁に設けられた開口からタンク本体内に燃料ガスが流入し、他方の側壁に設けられた開口から燃料ガスが排出される。横型タンクでは、タンク本体の内部を横方向（水平方向）に燃料ガスが流れる。
【００１０】
横型タンクは、タンク本体の上側から配管を延出する必要がなく、また、タンク本体の支持構造も小型化できるため、設置状況の影響を受けにくい。たとえば、限られたスペースであっても、横型タンクの増設が可能な場合が多い。
【００１１】
しかし、横型タンクでは、タンク本体に充填された吸着材の体積が経年により減少し、タンク本体内の上部に吸着材のない空間が生じることがある。このような吸着材のない空間を燃料ガスが流れてしまうと、燃料ガス中の重炭化水素成分を吸着材で十分に吸着できず、燃料ガスの組成変動を抑制する効果が低下する。
【００１２】
本発明は上記事実を考慮し、横型のタンク本体を備えたガス組成変動抑制タンクにおいて、燃料ガスの組成変動を抑制する効果を経年によらず維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第一態様のガス組成変動抑制タンクでは、内部に吸着材が収容されるタンク本体と、前記タンク本体の高さの範囲内に設けられ前記タンク本体への水平方向への流体の流入を可能とする第一開口部と、前記タンク本体の高さの範囲内で前記第一開口部と水平方向に離間して設けられ前記タンク本体からの水平方向への流体の流出を可能とする第二開口部と、前記第一開口部と前記第二開口部との間隔 よりも狭い開口幅で前記タンク本体の上部に設けられると共に、前記タンク本体の内部と連続し内部に吸着材が保持される保持部を備えた第三開口部と、を有し、前記タンク本体の上部において前記第三開口部以外の部分の全てが側面視で水平方向に沿って平坦である。
【００１４】
このガス組成変動抑制タンクでは、第一開口部を通じてタンク本体に燃料ガスを導入し、第二開口部を通じてタンク本体の燃料ガスを排出できる。燃料ガスがタンク本体の内部を通過する際に、タンク本体の内部に充填された吸着材により、燃料ガス中の重炭化水素成分が吸着され、燃料ガスの組成変動を抑制できる。
【００１５】
第一開口部及び第二開口部のいずれも、タンク本体の高さの範囲内で設けられており、しかも、第二開口部は、第一開口部に対し、水平方向に離間して設けられている。このため、タンク本体の内部を、横方向に燃料ガスが流れる横型の構成となる。タンク本体の上部に、燃料ガスの導入あるいは排出のための配管を設ける必要はない。
【００１６】
タンク本体の上部では、第三開口部を通じて、タンク本体の内部が保持部の内部と連続している。保持部は活性体を保持しているので、タンク本体の内部の吸着材の体積が経年により減少すると、保持部の内部に保持された吸着材が第三開口部を通じて重力によりタンク本体の内部に移動し、タンク本体の内部に吸着材が充填された状態を維持できる。
【００１７】
保持部に保持された吸着材が減少すると、保持部の内部の上方には活性体のない空間が生じる。第三開口部の開口幅は、タンク本体の側壁の間隔よりも狭いので、燃料ガスの一部がタンク本体から第三開口部を通じて、保持部に流れにくい構造である。しかも、燃料ガスが、保持部において吸着材の無い空間を通過しても、この通過距離が過度に長くならない。これらにより、タンク本体に充填された吸着材を燃料ガスが通過する長さを確保できるので、燃料ガスの組成変動を抑制する効果を経年によらず維持できる。
そして、タンク本体の内部の吸着材が減少すると、保持部からタンク本体に吸着材が移動し、タンク本体に吸着材が充填された状態を維持できる。
【００１８】
第二態様では、第一態様において、前記タンク本体が、軸方向が水平方向に沿う円筒状であり、前記第一開口部が、前記タンク本体における前記軸方向の一方の側壁に設けられ、前記第二開口部が、前記タンク本体における前記軸方向の他方の側壁に設けられる。
【００１９】
すなわち、タンク本体は、その軸方向が水平方向に沿う円筒状であるので、タンク本体の高さを低く抑えることができる。
【００２０】
また、第一開口部がタンク本体の一方の側壁に設けられ、第二開口部がタンク本体の他方の側壁に設けられているので、水平方向で燃料ガスが通過する長さを長く確保できる。
【００２１】
第三態様では、第二態様において、前記第三開口部が複数に分けられた小開口部で構成されている。
【００２２】
このように第三開口部を複数の小開口部に分かることで、第三開口部が分割されず１つのみの構造と比較して、保持部からタンク本体への吸着材が移動する位置の均等化を図ることができる。
【００２３】
第四態様では、第三態様において、複数の前記小開口部が、前記側壁の対向方向で離間して配置されている。
【００２４】
これにより、側壁の対向方向、すなわち燃料ガスの主たる流れ方向の異なる位置で、保持部の内部に保持された吸着材がタンク本体の内部に移動する構造を実現できる。
【００２５】
第五態様では、第三又は第四態様において、前記保持部が、複数の前記小開口部のそれぞれで分離して設けられている。
【００２６】
保持部も複数に分離されているので、保持部が分離されず１つのみの構成と比較して、必要な量の吸着材を保持するための保持部それぞれを小型化できる。
【００２９】
第六態様では、第一から第五のいずれか一つの態様において、前記タンク本体の設置状態において、前記側壁の間隔が前記タンク本体の高さよりも長い。
【００３０】
これにより、タンク本体を設置場所に安定的に設置できる。
【発明の効果】
【００３１】
本願では、横型のタンク本体を備えたガス組成変動抑制タンクにおいて、燃料ガスの組成変動を抑制する効果を経年によらず維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は第一実施形態のガス組成変動抑制タンクを備えた燃料ガス供給設備を示す構成図である。
【図２】図２は第一実施形態のガス組成変動抑制タンクを保持部の上部まで活性炭が保持された状態で示す構成図である。
【図３】図３は第一実施形態のガス組成変動抑制タンクを保持部の中間位置まで活性炭が保持された状態で示す構成図である。
【図４】図４は比較例のガス組成変動抑制タンクをタンク本体の内部に活性炭が充填された状態で示す構成図である。
【図５】図５は比較例のガス組成変動抑制タンクをタンク本体の内部で活性炭が減少した状態で示す構成図である。
【図６】図６はガス組成変動抑制タンクを用いた発熱量変動抑制効果を試験するための試験装置を示す構成図である。
【図７】図７は比較例のガス組成変動抑制タンクを用いた場合の燃料ガスの層熱量の変化量の時間変化を示すグラフである。
【図８】図８は第一実施形態のガス組成変動抑制タンクを用いた場合の燃料ガスの総熱量の変化量の時間変化を示すグラフである。
【図９】図９はタンク本体が縦型のガス組成変動抑制タンクを用いた場合の燃料ガスの総熱量の変化量の時間変化を示すグラフである。
【図１０】図１０は第二実施形態のガス組成変動抑制タンクを保持部の中間位置まで活性炭が保持された状態で示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００３４】
図１には、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２を備えた気化ガス供給設備１４が示されている。この気化ガス供給設備１４は、ＬＮＧ貯槽１６、気化器１８及びガス組成変動抑制タンク１２を備えている。気化ガス供給設備１４は、たとえば、ＬＮＧサテライトとして、ガス使用者の敷地内に設置され、図示しないローリー車等によって輸送された液化天然ガスを気化して気化ガスを生成し、この気化ガスを、ガス使用者のガス使用機器に供給するための設備である。ガス使用者としては、プラント、工場、商業施設、集合住宅及び戸建住宅等を挙げることができる。また、この気化ガス供給設備１４から供給されるガスの使用先であるガス使用機器としては、ガスエンジン、ボイラー、発電機、燃料電池システム、給湯システム、空調システム等を挙げることができる。
【００３５】
ＬＮＧ貯槽１６には、天然ガスを液化した液化天然ガス（ＬＮＧ：Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）が貯留されている。
【００３６】
ＬＮＧ貯槽１６と気化器１８とは、移送配管２０で接続されている。移送配管２０の図示しないバルブを開弁することで、貯槽１６の液化天然ガスが、液相状態で気化器１８に送られる。
【００３７】
気化器１８には、供給配管２２の一端が接続されている。供給配管２２の他端は、たとえば、バルブ２２Ｖを介してガス使用機器に接続されている。そして、供給配管２２の途中に、ガス組成変動抑制タンク１２が設けられている。換言すれば、供給配管２２が途中で分割されており、分割部分に、ガス組成変動抑制タンク１２が配設された構造である。
【００３８】
図２にも示すように、ガス組成変動抑制タンク１２は、タンク本体２４を有している。タンク本体２４は、円筒状の部材であり、軸方向が水平方向に沿う姿勢で設置されている。この「水平方向に沿う」とは、軸方向が完全に水平方向と一致している構成の他に、後述する気化ガスの主流れ方向が略横方向である構成を含む。
【００３９】
タンク本体２４は、軸方向が水平方向に沿う姿勢で設置される円筒状の部材であり、横型タンクである。図２に示す例では、横型タンクは、タンク本体２４において、その高さＨ１よりも幅Ｗ１が長い。
【００４０】
タンク本体２４の一方の側壁２６Ａには、第一開口部２８Ａが設けられており、他方の側壁２６Ｂには第二開口部２８Ｂが設けられている。第一開口部２８Ａ及び第二開口部２８Ｂのいずれも、タンク本体２４の高さＨ１の範囲内に設けられており、タンク本体２４から上方及び下方へ突出しない構造である。そして、横型タンクでは、第一開口部２８Ａを通じてからタンク本体２４内に燃料ガスが流入し、第二開口部２８Ｂを通じてタンク本体２４から燃料ガスが排出される。したがって、横型タンクでは、タンク本体２４において、軸方向の一方の側壁２６Ａが、供給配管２２における気化ガスの流れ方向（矢印Ｆ１方向）の上流側に位置し、他方の側壁２６Ｂが下流側に位置しており、タンク本体２４の内部を横方向（水平方向）に燃料ガスが流れる。矢印Ｆ１で示す方向が、タンク本体２４における気化ガスの主流れ方向である。
【００４１】
なお、側壁２６Ａ、２６Ｂは所定の厚みを有しているが、この厚みは、タンク本体２４の幅Ｗ１と比較して薄い。したがって、側壁２６Ａ、２６Ｂの間隔Ｇ１は、タンク本体２４の幅Ｗ１と実質的に等しいと考えてよい。以下では、側壁２６Ａ、２６Ｂの間隔もＷ１とする。
【００４２】
供給配管２２において、タンク本体２４よりも上流側の部分が第一開口部２８Ａに接続され、下流側の部分が第二開口部２８Ｂに接続されている。したがって、供給配管２２を流れる気化ガスが、ガス組成変動抑制タンク１２を経由する。
【００４３】
タンク本体２４の上部には、第三開口部３０が設けられている。第三開口部３０は、タンク本体２４に設けられた１つの開口部であってもよいが、図２に示す例では、２つの小開口部３０Ｓで構成されている。
【００４４】
第三開口部３０は、所定の開口幅Ｗ２を有している。この開口幅Ｗ２は、第三開口部３０の総体での、軸方向の開口長さである。たとえば、第三開口部３０が１つの開口部で構成されている場合は、この１つの開口部の開口幅が、第三開口部３０の開口幅Ｗ２に一致する。これに対し、第三開口部３０が複数の小開口部３０Ｓで構成されている場合は、それぞれの小開口部３０Ｓの開口幅Ｗ３の総和が、第三開口部３０の開口幅Ｗ２である。なお、小開口部３０Ｓごとに異なる開口幅Ｗ３を有していても良いが、図２に示す例では、２つの小開口部３０Ｓが同じ開口幅Ｗ３を有している。
【００４５】
第三開口部３０の開口幅Ｗ２は、第一開口部２８Ａと第二開口部２８Ｂとの間隔（本実施形態では側壁２６Ａ、２６Ｂの間隔Ｗ１に等しい）に対し、所定範囲以下となるように設定されている。具体的には、間隔Ｇ１の０．２倍以下に設定されている。
【００４６】
第三開口部３０は、保持部３２を備えている。本実施形態では、第三開口部３０が２つの小開口部３０Ｓで構成されており、保持部３２は、小開口部３０Ｓのそれぞれで分離して、２つ設けられている。保持部３２の内部は、第三開口部３０によって、タンク本体２４の内部と連続している。
【００４７】
保持部３２の形状は限定されないが、たとえば、上方から矢印Ａ１方向に見て円筒状で、上底側が上壁で閉塞された構造を採り得る。保持部３２のそれぞれの内寸の幅Ｗ４は、図２に示す例では、小開口部３０Ｓの開口幅Ｗ３と同じである。
【００４８】
タンク本体２４には、活性炭３４が充填されている。活性炭３４は、多数の細孔が形成された粒子によって構成されており、気化ガス中の重炭化水素成分（エタン、プロパン、イソブタン、ブタン、イソペンタン及びペンタン等）を吸着する。これにより、気化ガスにおけるメタンの組成が所定範囲内となるので、ガス使用機器において、実際の発熱量を定格の発熱量の許容範囲に収めたり、ガス使用機器の負荷を低くしたりすることが可能である。活性炭３４は、吸着材の一例である。気化ガス中の重炭化水素成分を吸着材としては、活性炭の他に、たとえば、ゼオライト、シリカゲル、金属錯体等を挙げることができる。
【００４９】
本実施形態では、ガス組成変動抑制タンク１２の初期状態では、活性炭３４は小開口部３０Ｓから保持部３２の上端まで充填されている。すなわち、タンク本体２４及び保持部３２において、活性炭３４が存在しない空間はない構成である。
【００５０】
保持部３２の容積は、後述するように、タンク本体２４内に初期状態で充填されていた活性炭３４の体積が減少した場合に、この体積の減少予測量の最大値よりも多くなるように設定されている。本実施形態では、保持部３２に保持（充填）された活性炭３４の体積は、上記した減少予測量よりも多い。
【００５１】
第一開口部２８Ａ及び第二開口部２８Ｂには、図示しないフィルタ部材が取り付けられており、気化ガスの移動（タンク本体２４への出入り）は許容すると共に、活性炭３４の移動（タンク本体２４からの漏出）は抑制されている。
【００５２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００５３】
図２に矢印Ｆ１で示すように、ガス組成変動抑制タンク１２においては、気化ガスが第一開口部２８Ａからタンク本体２４の内部に導入される。そして、気化ガスはタンク本体２４内を流れ、第二開口部２８Ｂを経て、タンク本体２４の外部に排出される。さらにこの気化ガスは、図１に示すように、供給配管２２を通じ、図示しないガス使用機器に供給される。
【００５４】
図２に示すように、タンク本体２４には活性炭３４が充填されている。タンク本体２４を気化ガスが通過する際に、この活性炭３４によって、気化ガス中の重炭化水素成分（エタン、プロパン、イソブタン、ブタン、イソペンタン及びペンタン等）が吸着される。これにより、第二開口部２８Ｂを経てタンク本体２４の外部に排出される気化ガスの組成変動が抑制されるので、ガス使用機器における発熱量が安定する。また、ガス使用機器への負荷を小さくして、ガス使用機器の長寿命化にも寄与できる。なお、気化ガス中の重炭化水素成分が少ない場合は、活性炭３４に吸着されていた重炭化水素成分が脱着されることもある。
【００５５】
活性炭３４の体積（活性炭３４が全体として占める体積）は、経年により減少することがある。たとえば、タンク本体２４内を気化ガスが流れることによって、あるいは、タンク本体２４に作用した振動等によって、活性炭３４の体積が減少する。より具体的には、タンク本体２４内の気化ガスの流れや、タンク本体２４に作用した振動等によって、活性炭３４の微粒子の隙間が小さくなると、活性炭３４が全体として占める体積が小さくなる。
【００５６】
ここで、図４及び図５には、第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２が示されている。第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２において、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２と同様の要素、部材等については同一符号を付している。
【００５７】
第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２では、タンク本体２４を有しているが、このタンク本体２４に第三開口部３０及び保持部３２（図２参照）は設けられていない。
【００５８】
第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２において、タンク本体２４に活性炭３４が充填された状態では、図４に矢印Ｆ１で示すように、気化ガスは第一開口部２８Ａから第二開口部２８Ｂに至るまで、活性炭３４が存在している領域を通過する。
【００５９】
第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２において、タンク本体２４に充填された活性炭３４の体積が減少すると、図５に示すように、タンク本体２４内の上部に、活性炭３４のない空間ＳＰ１が生じる。この空間ＳＰ１は、一方の側壁２６Ａから他方の側壁２６Ｂまで連続して存在している。この場合、空間ＳＰ１の流路抵抗が小さいために、図５に矢印Ｆ２で示すように、タンク本体２４内で気化ガスが空間ＳＰ１を通過してしまうことがある。空間ＳＰ１には活性炭３４がないので、空間ＳＰ１を気化ガスが通過すると、気化ガス中の重炭化水素成分を十分に吸着することができない。そして、第二開口部２８Ｂを通じてタンク本体２４の外部に排出される気化ガスの組成変動を抑制する効果が小さくなる。
【００６０】
これに対し、本実施形態のガス組成変動抑制タンク１２では、タンク本体２４の上部に第三開口部３０が設けられており、保持部３２が第三開口部３０を通じてタンク本体２４の内部と連続している。そして、保持部３２には、活性炭３４が保持されている。
【００６１】
本実施形態のガス組成変動抑制タンク１２では、タンク本体２４に初期状態から充填されていた活性炭３４の体積が経年により減少すると、図３に示すように、保持部３２に保持された活性炭３４が、重力により、第三開口部３０を通じてタンク本体２４に移動する。これにより、タンク本体２４には、活性炭３４が充填された状態が維持されるので、タンク本体２４内を気化ガスが流れる際に、活性炭３４がない空間ＳＰ１（比較例の図５参照）を流れることがない。タンク本体２４内では、活性炭３４を気化ガスが確実に通過するので、活性炭３４による気化ガス中の重炭化水素成分を吸着する効果を発揮させることができ、第二開口部２８Ｂを通じてタンク本体２４の外部に排出される気化ガスの組成変動を抑制する効果を維持できる。
【００６２】
ここで、図６には、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２、第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２に加えて、第二比較例のガス組成変動抑制タンク８２について、気化ガスの総熱量変動を抑制する効果を検証するための検証設備９２が示されている。
【００６３】
この検証設備９２では、気化器１８とガスエンジン９４（ガス使用機器の一例）の間の供給配管２２が、中間部分で第一分岐配管２２Ａ、第二分岐配管２２Ｂ及び第三分岐配管２２Ｃに３分岐されている。
【００６４】
第一分岐配管２２Ａの途中には、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２及び第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２のような横型タンクを設置可能である。これに対し、第二分岐配管２２Ｂには、縦型タンクとしてのガス組成変動抑制タンク８２を設置可能である。ガス組成変動抑制タンク８２は、軸方向が鉛直方向に沿う円筒状のタンク本体８４を有している。図６に示す例では、ガス組成変動抑制タンク８２は、タンク本体８４の上側開口部を通じてタンク本体８４内に気化ガスが導入され、この気化ガスは鉛直方向に流れた後、下側開口部を通じてタンク本体８４から排出される。第三分岐配管２２Ｃは、横型タンク及び縦型タンクの双方を経ることなく気化ガスが流れるバイパス流路である。気化ガスの実際の流路は、各分岐管に設けられたバルブ９８の開閉により調整可能である。また、供給配管２２の所定位置には分析計９６が設けられており、気化ガスの成分分析が可能である。
【００６５】
この検証設備９２を用い、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２、第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２及び第二比較例のガス組成変動抑制タンク８２について、タンク通過前後での総熱量変動の抑制効果を検証した。なお、第一分岐配管２２Ａにおいては、まず、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２を設置して気化ガスの成分分析を行った。その後、このガス組成変動抑制タンク１２を取り外し、第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２をあらたに設置し直して、気化ガスの成分分析を行った。なお、ガス組成変動抑制タンク１２とガス組成変動抑制タンク７２の成分分析の順序は、この逆でもよい。
【００６６】
図７〜図９には、それぞれのタンクにおいて、成分分析の時間経過と、変化率との関係が示されている。この変化率とは、分析計９６から得られた組成データによって熱量を計算し、３０秒移動平均による熱量の変化を、あらかじめ定めた規定の熱量で除した百分率（％／３０ｓｅｃ）である。より具体的には、分析開始から１秒ごとに、３０秒間での熱量の最大値と最小値との差を求めている。したがって、各グラフのプロット値は、分析開始後０秒〜３０秒、１秒〜３１秒、２秒〜３２秒、３秒〜３３秒、・・・、１０００秒〜１０３０秒における変化率が表記されている。この変化率の最大値と最小値の差が小さいほど、タンク通過前後での総熱量の変動が抑制されていることになる。なお、図７〜図９の各グラフにおいて、「タンク入側」とは、気化ガスの流れにおいて第一開口部２８Ａよりも上流側、「タンク出側」は下流側の位置の分析計９６による測定データである。
【００６７】
図７に示す例は、第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２の場合であり、変化率の最大値と最小値の差が０．７５（％／３０ｓｅｃ）である。これに対し、図８に示す例は、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２の場合であり、変化率の最大値と最小値の差が０．４０（％／３０ｓｅｃ）である。すなわち、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２では、第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２と比較して、タンク通過前後での総熱量変動の抑制効果が高い（約２倍となっている）ことがわかる。また、変化率の数値自体も、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２では、第一比較例のガス組成変動抑制タンク７２よりも小さいこと、すなわち発熱量の変化が小さいことが分かる。
【００６８】
図９に示す例は、第二比較例のガス組成変動抑制タンク８２、すなわち縦型タンクの場合であり、変化率の最大値と最小値の差が０．３５（％／３０ｓｅｃ）である。第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２では、タンク通過前後での総熱量変動の抑制効果として、縦型タンクに近い結果が得られていることがわかる。
【００６９】
第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２において、保持部３２の容積は、タンク本体２４内に当初充填されていた活性炭３４の経年による体積の減少予測量よりも多くなるように設定されている。そして、保持部３２には、この減少予測量よりも多い活性炭３４が保持されている。したがって、ガス組成変動抑制タンク１２の経過年数が長くなった場合でも、保持部３２に保持された活性炭３４が枯渇することがなく、タンク本体２４に活性炭３４が充填された状態を維持できる。
【００７０】
しかも、第三開口部３０の開口幅Ｗ２は、側壁２６Ａ、２６Ｂの間隔Ｗ１に対し、所定範囲以下（一例として、間隔Ｇ１の０．２倍以下）に設定されている。これにより、第三開口部３０を気体が流れる流路抵抗が大きくなるので、タンク本体２４と保持部３２の間での気化ガスの流れが抑制される。
【００７１】
図３から分かるように、保持部３２に保持された活性炭３４がタンク本体２４へ移動すると、保持部３２内の上部に、活性炭３４がない空間ＳＰ２が生じる。しかし、上記したように、第三開口部３０を気体が流れる流路抵抗が大きいので、タンク本体２４から保持部３２へ気化ガスが流れにくく、この空間ＳＰ２を気化ガスが流れることは抑制される。
【００７２】
しかも、第三開口部３０の開口幅Ｗ２が制限されていることで、保持部３２の幅も制限されている。したがって、空間ＳＰ２を気化ガスが通過した場合でも、この通過長さは長くならない。このため、気化ガスが活性炭３４を通過する長さを確保し、気化ガス中の重炭化水素成分を確実に吸着することが可能である。
【００７３】
本実施形態では、第三開口部３０は複数（２つ）の小開口部３０Ｓで構成されている。タンク本体２４の異なる位置で、保持部３２からタンク本体２４に活性炭３４が移動するので、第三開口部３０を１つの開口部のみで構成した例と比較して、活性炭３４が移動する位置の均等化を図ることができる。
【００７４】
しかも、第三開口部３０を複数の小開口部３０Ｓで構成したことで、それぞれの小開口部３０Ｓの開口幅Ｗ２を小さくできるので、第三開口部３０（小開口部３０Ｓ）を通じてタンク本体２４から保持部３２へ気化ガスがより流れにくい構造を実現できる。
【００７５】
なお、タンク本体２４と保持部３２との気化ガスの流れを抑制する観点からは、第三開口部３０の開口幅Ｗ２は狭くすることが好ましい。しかし、開口幅Ｗ２を狭くすることで、保持部３２の幅Ｗ４も狭くなると、保持部３２に所定の容積を確保するためには保持部３２の高さを高くする必要が生じる。したがって、保持部３２の高さを過度に高くしない点では、第三開口部３０の開口幅Ｗ２をある程度広く確保すると共に、保持部３２の幅Ｗ４も広く確保することが好ましい。
【００７６】
複数の小開口部３０Ｓは、側壁２６Ａ、２６Ｂの対向方向、すなわちタンク本体２４における気化ガスの流れ方向で離間して配置されている。したがって、気化ガスの主流れ方向の異なる位置で、保持部３２に保持された活性炭３４がタンク本体２４に移動する構造を実現できる。
【００７７】
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態において、第一実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７８】
図１０に示すように、第二実施形態のガス組成変動抑制タンク４２では、複数（図１０に示す例では２つ）の小開口部３０Ｓに共通で、１つの保持部４６が設けられている。換言すれば、小開口部３０Ｓのそれぞれに対応する保持部が、中央部分４６Ｃによって一体化された構造である。
【００７９】
しかも、第二実施形態の保持部４６は、上方に向かって広がるように傾斜した傾斜側壁４６Ｔを有している。そして、第二実施形態のガス組成変動抑制タンク４２では、第三開口部３０の開口幅Ｗ２（小開口部３０Ｓの開口幅Ｗ３の総和）よりも、保持部４６の幅Ｗ５が広い。このため、保持部４６の容積を確保することが容易であり、たとえば、保持部４６の高さを低くしても、必要な容積を確保できる。
【００８０】
これに対し、第一実施形態のガス組成変動抑制タンク１２のように、小開口部３０Ｓのそれぞれに対応して保持部３２を設けた構成では、保持部３２それぞれを小型化でき、タンク本体２４への取付が容易である。
【００８１】
図６に示したガス組成変動抑制タンク８２は縦型タンクである。縦型タンクでは、タンク本体８４の上側から配管を延出する必要があり、また、タンク本体８４を倒れないように支持するための支持部材が必要である等の理由で、タンク本体８４の設置場所の状況等によっては、設置が難しい場合がある。特に、既存のＬＮＧサテライトの設備に縦型タンクを増設しようとしても、設置が難しい場合がある。
【００８２】
これに対し、上記各実施形態のガス組成変動抑制タンク１２、４２は横型タンクである。横型タンクでは、タンク本体２４の上側から配管を延出する必要がなく、また、タンク本体２４の支持構造も小型化できるため、設置状況の影響を受けにくい。上記各実施形態のガス組成変動抑制タンク１２、４２は、たとえば限られたスペースであっても増設が可能な場合が多い。また、各実施形態のガス組成変動抑制タンク１２、４２では、タンク本体２４の上側に配管を接続するための溶接等の工事も不要なので、縦型タンクと比較して、設置や施工に要するコストの低減を図ることが可能である。
【００８３】
上記では、タンク本体として、軸方向が水平方向に沿う円筒状に形成されたタンクを挙げたが、タンク本体の形状は円筒状に限定されず、たとえば、球状であってもよい。
【００８４】
球状のタンク本体において、たとえば、第一開口部２８Ａ及び第二開口部２８Ｂをタンク本体の高さの範囲内に設ければ、実質的に第一開口部２８Ａ及び第二開口部２８Ｂから延出される配管をタンク本体の高さの範囲内に収めることができるので、全体としての高さを抑制できる。
【００８５】
このような球状のタンク本体では、第二開口部２８Ｂを第一開口部２８Ａに対し水平方向に離間して配置することで、タンク本体内を燃料ガスが水平方向に流れる構成を実現できる。特に、一例として、球状のタンク本体の中心を通る水平な直径の両端に第一開口部２８Ａ及び第二開口部２８Ｂをそれぞれ配置する構造を採り得る。この構造では、直径の両端に第一開口部２８Ａ及び第二開口部２８Ｂが対向した状態で位置するので、第一開口部２８Ａと第二開口部２８Ｂとの間隔、すなわち、タンク本体内で燃料ガスが吸着材を通過する長さを広く確保できる。
【符号の説明】
【００８６】
１２  ガス組成変動抑制タンク
１４  気化ガス供給設備
１６  貯槽
１８  気化器
２０  移送配管
２２  供給配管
２４  タンク本体
２６Ａ      一方の側壁
２６Ｂ      他方の側壁
２８Ａ      第一開口部
２８Ｂ      第二開口部
３０  第三開口部
３０Ｓ      小開口部
３２  保持部
３４  活性炭
４２  ガス組成変動抑制タンク
４６  保持部
４６Ｃ      中央部分
４６Ｔ      傾斜側壁
９２  検証設備
９４  ガスエンジン
９６  分析計
【要約】
【課題】横型のタンク本体を備えたガス組成変動抑制タンクにおいて、燃料ガスの組成変動を抑制する効果を経年によらず維持する。
【解決手段】ガス組成変動抑制タンク１２は、軸方向が水平方向に沿う円筒状で、内部に吸着材が充填されるタンク本体２４を有する。タンク本体２４における軸方向の一方の側壁２６Ａに設けられた第一開口部２８Ａと、他方の側壁２６Ｂに設けられた第二開口部２８Ｂと、を有する。さらに、側壁の間隔よりも狭い開口幅でタンク本体２４の上部に設けられると共に、タンク本体２４の内部と連続し内部に吸着材３４が保持される保持部３２を備えた第三開口部３０を有する。
【選択図】図２【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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