(57)【要約】      （修正有）【課題】自然気化と強制気化を適宜切り替えてガスを供給するシステムにおいて、ガスの供給圧力が低圧に設定される場合でも、ラインの切り替えが確実に行われ、信頼性のあるＬＰガス供給システムを提供する。【解決手段】自然気化ライン２と蒸発器４による強制気化ライン７とを備え、蒸発器の熱媒温度がＬＰガス液の強制気化温度未満であるとき液相ラインを遮断するサーモバルブ６と、自然気化ラインおよび強制気化ラインに接続して予め設定されたガス供給圧力に調圧する調圧器７ａと、調圧器による調圧前に強制気化ラインの一部を分岐して設けた導圧ライン９と、一次側および二次側のそれぞれに調圧後の自然気化ラインおよび強制気化ラインが接続可能な弁函に、導圧ラインからの入力圧力が調圧後のガス供給圧力未満であるとき開弁可能な弁を内蔵してなる切替器８とによって構成した。【選択図】図１
2009002396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルク貯槽のガス取出し口に接続した自然気化ラインと、前記バルク貯槽の液取出し口に接続した液相ラインと、該液相ラインに接続した蒸発器と、該蒸発器に接続した強制気化ラインと、前記蒸発器の熱媒温度がＬＰガス液の強制気化温度未満であるとき前記液相ラインを遮断するサーモバルブと、前記自然気化ラインおよび前記強制気化ラインに接続して予め設定されたガス供給圧力に調圧する調圧器と、該調圧器による調圧前に前記強制気化ラインの一部を分岐した導圧ラインと、一次側および二次側のそれぞれに前記調圧後の自然気化ラインおよび強制気化ラインが接続可能な弁函に、前記導圧ラインからの入力圧力が前記調圧後のガス供給圧力未満であるとき開弁可能な弁を内蔵してなる切替器とからなることを特徴としたＬＰガス供給システム。
【請求項２】
切替器は、弁を開弁方向に付勢する開弁用スプリングと、導圧ラインからの入力圧力を受圧して前記開弁用スプリングの付勢力に抗して弁を閉弁可能としたダイヤフラムからなる請求項１記載のＬＰガス供給システム。
【請求項３】
蒸発器の熱源は、外気温が予め設定された温度以下のとき稼働する電気温水器である請求項１または２記載のＬＰガス供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自然気化ラインと強制気化ラインの２つのガス供給ラインを選択的に切り替えてＬＰガス（液化石油ガス）を供給するシステムにおいて、低圧でガスを供給する場合であっても、確実にガス供給ラインを切り替えることができるＬＰガス供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１のように、バルク貯槽内で自然気化したガスを供給する自然気化ラインと、前記バルク貯槽に蓄えられたＬＰガス液を蒸発器（ベーパーライザ）で強制気化して供給する強制気化ラインとを備え、これらを適宜切り替えて消費側に供給するようにしたＬＰガスの供給装置は公知である
【０００３】
また、ガスの供給圧力が０．０３〜０．０９ＭＰａといった中圧である場合は、自然気化ラインと強制気化ラインの供給圧力に差を設け、この差圧に基づいて供給ラインを自動的に切り替える方法も既に知られているところである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４４７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガスの供給圧力が０．０３ＭＰａ未満の低圧である場合は、自然気化ラインと強制気化ラインの差圧を大きく確保できないため、確実性や信頼性の面から、上述した差圧切替方法を採用することができない。
【０００６】
ところで、ガスの消費側施設が比較的小規模である場合、ガス消費量が大型プラント等に比べれば少ないため、ガスの供給圧力も低圧に設定されることが多い。例えば、ガス消費量が２０ｋｇ／ｈ程度と見込まれる小規模施設では、ガス供給圧も２．８ｋＰａという低圧に設定される。そして、この例の場合、外気温が１５℃以上であれば、自然気化ガスのみで１日８時間連続してガスを安定的に供給することができる。
【０００７】
一方、冬場など、外気温が０℃であると、自然気化では１０ｋｇ／ｈ程度の供給量しか得ることができず、２０ｋｇ／ｈの消費量を見込むと約半分の不足が生ずる。そのため、２０ｋｇ／ｈの供給能力を有する蒸発器を設備し、冬期は蒸発器によって強制気化ガスを供給することが考えられる。
【０００８】
ここで、蒸発器は、熱源として電気温水器を利用し、内蔵の電気ヒータで温めた温水を循環供給するものがあるが、ガスの安定供給のため、これを１日８時間連続して稼働するとなると、電力消費量も多くなり、省エネに反する。また、小規模施設の場合、商用電源の定格も小さく、蒸発器の熱源稼働に制限がかかることがある。例えば、商用電源が１００Ｖで１５Ａのブレーカが装備されている場合は、熱源に対する制限と共に蒸発器の能力も低くなるから、ガスの安定供給のためには、強制気化と自然気化の併用を余儀なくされるが、低圧供給時では、上述のように差圧切替方式を採用することができないという問題に帰結する。
【０００９】
本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、自然気化と強制気化を適宜切り替えてガスを供給するシステムにおいて、ガスの供給圧力が低圧に設定される場合や自然気化と強制気化の供給圧力に差圧を大きくとりたくない場合でも、ラインの切り替えが確実に行われ、信頼性のあるＬＰガス供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために本発明では、バルク貯槽のガス取出し口に接続した自然気化ラインと、前記バルク貯槽の液取出し口に接続した液相ラインと、該液相ラインに接続した蒸発器と、該蒸発器に接続した強制気化ラインと、前記蒸発器の熱媒温度がＬＰガス液の強制気化温度未満であるとき前記液相ラインを遮断するサーモバルブと、前記自然気化ラインおよび前記強制気化ラインに接続して予め設定されたガス供給圧力に調圧する調圧器と、該調圧器による調圧前に前記強制気化ラインの一部を分岐した導圧ラインと、一次側および二次側のそれぞれに前記調圧後の自然気化ラインおよび強制気化ラインが接続可能な弁函に、前記導圧ラインからの入力圧力が前記調圧後のガス供給圧力未満であるとき開弁可能な弁を内蔵してなる切替器とからＬＰガス供給システムを構成するという手段を用いた。
【００１１】
また、切替器の具体的な内部機構としては、弁を開弁方向に付勢する開弁用スプリングと、導圧ラインからの入力圧力を受圧して前記開弁用スプリングの付勢力に抗して弁を閉弁可能としたダイヤフラムからなることが好ましい。
【００１２】
さらに、蒸発器の熱源は、外気温が予め設定された温度以下のとき稼働する電気温水器であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では以上説明したように、自然気化ラインと強制気化ラインを併用するＬＰガス供給システムの切り替え手段として、熱媒温度が低下すれば自動的に強制気化を停止すると共に、切替器に強制気化ラインから分岐した調圧前ガス圧を導圧して開閉可能な弁を採用したため、強制気化ラインからのガス供給の有無で切替器を作動させることができる。従って、従来のように強制気化ラインと自然気化ラインの供給圧力の差圧を確保する必要がなく、低圧であっても確実にラインの切り替えが可能となった。さらに、蒸発器が故障した場合なども、強制気化ラインからの供給圧力が低下することによって、切替器は自然気化ラインに切り替えるから、安全且つ安定的にガスを供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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は、本発明システムの概要を示したものであって、図中、１はＬＰガスを液状態で蓄えるバルク貯槽であって、内部気相と連通するガス取出し口１ａと内部液相と連通する液取出し口１ｂを備えている。２は自然気化ラインであって、単段調整式の調圧器２ａを介してガス取出し口１ａに接続されたものである。一方、３は液取出し口１ｂに接続された液相ラインであって、バルク貯槽１内のＬＰガス液を後段の蒸発器４に送出するものである。蒸発器４は、ハウジング４ａに熱媒４ｂと熱交換部４ｃを内蔵してなる。なお、この実施形態では、外部に設置した電気温水器５を熱源として、この電気温水器５から循環供給される温水を熱媒４ｂとして利用している。また、６は蒸発器４の二次側、即ち液相ライン３と蒸発器４の間に接続されるサーモバルブであって、感温部６ａを熱媒４ｂに浸漬して、熱媒４ｂの温度が強制気化温度未満となると液相ライン３を遮断して、蒸発器４に対するＬＰガス液の供給を停止するものである。次に、７は蒸発器４で強制気化されたガスを送出する強制気化ラインである。この強制気化ライン７にも自然気化ライン２と同様に調圧器７ａが接続され、それぞれを予め設定されたガス供給圧力に調圧した後、両者２・７の出口を後述する切替器８に接続している。
【００１５】
また、強制気化ライン７は調圧前に一部が分岐されて導圧ライン９を形成しており、この導圧ライン９も切替器８に接続している。
【００１６】
図２は、この実施形態における切替器８の内部構造と動作の概略を示したものである。即ち、この切替器８は、弁函８ａの内部に開弁用スプリング８ｂによって開弁方向に付勢された弁８ｃを内蔵し、この弁函８ａに対し、弁８ｃの一次側には調圧後の自然気化ライン２を接続すると共に、二次側には調圧後の強制気化ライン７を接続している。なお、１０は、弁函８ａの二次側に設けたガス供給口であって、消費側にガスを出力するものである。このような機構を有する弁８ｃは、強制気化ライン７の供給路を制御するのではなく、専ら自然気化ライン２の供給路を制御するように機能する。
【００１７】
そして、上記弁函８ａの上部、即ち、開弁用スプリング８ｂとは反対側の位置に導圧ライン９が接続可能な受圧室１１を設けており、この受圧室１１には導圧ライン９からの入力圧力を受けて変位するダイヤフラム１２を設けている。さらに、このダイヤフラム１２は弁棒１３を介して弁８ｃと連結され、導圧ライン９の入力圧力によりダイヤフラム１２が変位した場合、弁８ｃを閉弁可能としている。なお、開弁用スプリング８ｂとダイヤフラム１２の関係は、導圧ライン９の入力圧力が調圧後の供給圧力未満（例えば、０または２．８ｋＰａ未満）であれば、ダイヤフラム１２は変位せず、開弁用スプリング８ｂの付勢力によって弁８ｃを開弁させる一方、導圧ライン９の入力圧力が未調圧の強制気化圧（例えば、０．１８ＭＰａ）となった場合は、開弁用スプリング８ｂの付勢力に抗して弁８ｃを閉弁方向に押し下げる。
【００１８】
続いて、上記構成のシステムの全体の動作を説明すると、先ず、蒸発器４の熱媒４ｂの温度がＬＰガス液を強制気化できる温度（強制気化温度）であれば、サーモバルブ６は開いて蒸発器４に対するＬＰガス液の送出が許容されると共に、蒸発器４にてＬＰガス液の強制気化が行われ、強制気化されたＬＰガスは強制気化ライン７に送出される。そして、この強制気化によるＬＰガスは未調圧のまま導圧ライン９に送出され、切替器８の受圧室１２に入力され、ダイヤフラム１１に印加される。このときダイヤフラム１１に印加される圧力は、調圧器７ａで調圧（減圧）されていない純粋な強制気化圧であるため、ダイヤフラム１１を変位させ、弁棒１３を介し開弁用スプリング８ｂの付勢力に抗して弁８ｃを押し下げ閉弁する。このように弁８ｃが閉弁すると、自然気化ライン２の供給路が遮断されると共に、調圧後の強制気化ライン７によってガス供給が行われる（図２（ｂ）参照）。
【００１９】
これに対して、熱媒４ｂの温度が強制気化温度未満となった場合、サーモバルブ６が閉じて蒸発器４に対するＬＰガス液の送出が遮断される。従って、蒸発器４では強制気化が行われず、強制気化ライン７を通じたガス供給が停止する。これと同時に、導圧ライン９へも強制気化ガスが未供給となるため、切替器８の受圧室１１への入力圧力が０または調圧後のガス供給圧力未満となる。すると、開弁用スプリング８ｂによって弁８ｃが開弁し、自然気化ライン２の供給路が確保されて、自然気化ライン２によるガスの供給が行われる（図２（ａ）参照）。
【００２０】
このように、本発明システムは、最終的には蒸発器４の熱媒４ｂの温度に応じて自然気化ライン２と強制気化ライン７とを切り替えるようにしている。この点、熱媒４ｂの温度は、外気温の低下や強制気化時の熱交換に伴って低下するが、熱源（電気温水器５）を適正に稼働させることによって、強制気化可能な温度に維持することも可能である。つまり、熱源をどのようなタイミングで稼働させるかによって、自然気化ライン２との切り替え態様も異なってくるが、例えば、外気温を検知しておき、その検知温度では明らかに自然気化を期待できない場合などに、熱源を稼働させるようにすることが好ましい。これは温度センサと熱源のスイッチを連動させることによって、構成することができる。また、熱源をタイマによって間欠的に稼働させることも可能である。
【００２１】
一方、施設の商用電源が１００Ｖで１５Ａのブレーカを備えているような場合、いくら蒸発器４の熱交換部４ｃの伝熱面積が大きいものであっても、前記商用電源に適合する電気ヒータを採用すれば、熱源の能力が蒸発器の能力に追いつかず、熱媒温度を一定に維持できないことも予想される。しかし、このように熱源使用に何らかの制限がある場合でも、本発明は自然気化と併用するため、熱媒の温度が強制気化温度に復帰するまでの間は自然気化ラインが稼働することになって、ガスを安定供給することができる。より具体的には、外気温が０℃であると想定し、この雰囲気下で、蒸発器の伝熱面積は２０ｋｇ／ｈのガス供給能力を有する反面、電気容量の低さなどの制限により、熱源が１０ｋｇ／ｈ程度のガス供給能力しかない場合であっても、５分間隔で自然気化ラインと強制気化ラインを切り替えることで、２０ｋｇ／ｈのガスを１日８時間連続して供給することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態を示したシステムの概略図である
【図２】同システムの切替器の内部構造および動作を示した説明図であって、（ａ）は自然気化ラインによるガス供給状態、（ｂ）は強制気化ラインによるガス供給状態を示したものである
【符号の説明】
【００２３】
１  バルク貯槽
２  自然気化ライン
３  液相ライン
４  蒸発器
５  電気温水器
６  サーモバルブ
７  強制気化ライン
８  切替器
９  導圧ライン
【図１】
2009002396.tif 000003
【図２】
2009002396.tif 000004