(57)【要約】【課題】貯蔵容器に形成する熱媒体流動用の孔の数を減らすとともに、前記貯蔵容器内における管路の占める体積を小さくする。【解決手段】液化ガスの貯蔵容器１に、この貯蔵容器１内の液化ガスの液相ｂを加熱するヒートパイプ２を設ける。このヒートパイプ２は一本の筒状体内で受熱部３側から放熱部１２側、及び、放熱部１２側から受熱部３側の双方向の作動液１１の移動がなされ、この移動に伴って熱源機６の熱を液相ｂに伝達するものなので、ヒートパイプ２を一本設ける際に、貯蔵容器１に孔を一つのみ形成するだけで良い。また、このヒートパイプ２の体積はコンパクトなので、その設置レイアウトの選択自由度を損なうことなく、かつ、液化ガスの貯蔵量が少なくなるのを防止し得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートパイプ（２）の放熱部（１２）を貯蔵容器（１）の液相（ｂ）内に配置する一方で、受熱部（３）を前記貯蔵容器（１）外に配置し、前記受熱部（３）に前記貯蔵容器（１）の外部に設けた熱源機（６）からの熱を供給しつつ、その熱を前記放熱部（１２）から放熱するようにして、前記貯蔵容器（１）内の液化ガスの使用に伴う気化熱によってその液化ガスの液相（ｂ）の温度が低下してこの液相（ｂ）と接する気相（ａ）のガス圧が低下した際に、前記液相（ｂ）を加熱するようにした液化ガス貯蔵容器。
【請求項２】
前記貯蔵容器（１）のガス取出し弁に接続したガス配管（７）にガス圧検知器（１７）を設け、このガス圧検知器（１７）で測定したガス圧が、予め決めた所定の値を下回ったときに、前記熱源機（６）から前記受熱部（３）への熱の供給を行うようにした請求項１に記載の液化ガス貯蔵容器。
【請求項３】
前記貯蔵容器（１）に温度スイッチ（２１）を設け、この温度スイッチ（２１）の検温部（２３）で測定した前記貯蔵容器（１）の温度が、予め決めた所定の値を下回ったときに、前記熱源機（６）から前記受熱部（３）への熱の供給を行うようにした請求項１に記載の液化ガス貯蔵容器。
【請求項４】
前記受熱部（３）にフィン（１６）を形成した請求項１乃至３のいずれか一つに記載の液化ガス貯蔵容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯蔵容器に貯蔵した液化ガスのガス圧が、前記液化ガスの液相の温度低下とともに低下するのを防止するようにした液化ガス貯蔵容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化ガス貯蔵容器１は、加圧によって液化したガスを貯蔵するとともに、その気相ａのガス圧によって、あるいは、貯蔵容器１から取り出した液相ｂの液化ガスを、熱源機６を内蔵した気化器２６によってガス状態（気相）として、家庭Ｈ等に送り出したりする（図１０参照）ものである。
【０００３】
前者の送出方式においては、液化ガスが貯蔵容器１内で気化する際に気化熱が奪われ、この気化熱に相当する熱量が、貯蔵容器１の外部（通常は外気）から、貯蔵容器１の壁面を介してこの貯蔵容器１内の液化ガスの液相ｂに供給される。この熱の供給によって、継続的に前記気化が行われる。
【０００４】
しかしながら、ガスの使用量が多かったり、外気温度が低かったりすると、気化熱に相当する熱量の外部からの供給が間に合わず、貯蔵容器１内の液化ガスの液相温度が低下する。この液相温度が低下すると、この液相ｂに接する気相ａのガス圧が低下し、家庭Ｈ等への供給に支障をきたす恐れがある。
【０００５】
そこで、外部からの熱の供給不足を補って、安定したガス供給を可能とするため、この液化ガス貯蔵容器１に、液化ガスの液相ｂを加熱するための発熱体（管路）２を設けることがある（例えば、特許文献１の図１参照）。この発熱体２は、熱源機（触媒燃焼装置）６と接続されており、この熱源機６における触媒効果により供給ガスを発熱させ、この熱を液相ｂに供給するものである。
【特許文献１】特開２００１−２５４９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記管路からなる発熱体は、閉塞されたループ状の管路内に、熱媒体を一方向に循環させる構造のため、前記貯蔵容器の壁面に前記管路の入出用の孔をそれぞれ一つずつ形成する必要がある。また、ガス消費量に見合ったガス気化量を確保するために、複数の前記管路を前記貯蔵容器内に設ける必要が生じることがある。この場合、前記管路の本数の、倍の数の前記孔を形成する必要があり、発熱体の設置レイアウトの選択自由度が失われるとともに、前記貯蔵容器の内容積に対する前記管路の体積割合が大きくなって、その分だけ液化ガスの貯蔵量が少なくなる問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、貯蔵容器に形成する熱媒体流動用の孔の数を減らすとともに、前記貯蔵容器内における管路の占める体積を小さくすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため、この発明は、ヒートパイプの放熱部を貯蔵容器の液相内に配置する一方で、受熱部を前記貯蔵容器外に配置し、前記受熱部に前記貯蔵容器の外部に設けた熱源機からの熱を供給しつつ、その熱を前記放熱部から放熱するようにして、前記貯蔵容器内の液化ガスの使用に伴う気化熱によってその液化ガスの液相の温度が低下してこの液相と接する気相のガス圧が低下した際に、前記液相を加熱するようにした。
【０００９】
前記ヒートパイプは、後述するように（図３参照）、減圧した閉塞筒状体の内部に作動液（水や代替フロン等）を封入したものであって、その一端が受熱部、他端が放熱部となっている。前記受熱部に熱源機からの熱を供給すると、封入した作動液が気化する。この気化した作動液は、このヒートパイプ内を通って放熱部側に到達し、この放熱部で冷却されて再び液化する。液化した作動液はこのヒートパイプの内壁を伝って前記受熱部に戻る。この気化・液化を繰り返すことによって、受熱部側の熱が放熱部側に次第に伝達される。つまり、このヒートパイプは、従来技術に係るループ状管路と異なり、一本のヒートパイプ内で受熱部側から放熱部側、及び、放熱部側から受熱部側の双方向への作動液（液体状及び気体状）の移動がなされるのである。
【００１０】
このため、このヒートパイプを前記貯蔵容器に設ける際は、その壁面に前記ヒートパイプ一本につき孔を一つだけ形成すれば良く、たとえ複数のヒートパイプを設ける場合でも、従来技術に係るループ状の管路と比較して、前記孔の総数を少なくすることができる。
また、このヒートパイプは、上述したように閉塞筒状体なので、その体積は前記管路と比較してコンパクトである。このため、発熱体の設置レイアウトの選択自由度を損なうことなく、かつ、液化ガスの貯蔵量が少なくなるのを防止し得る。
【００１１】
このヒートパイプを加熱する熱源機としては、例えば、電気やガス等によって前記発熱体を加熱する手段を採用し得る。この手段としては、電熱線への通電による発熱、火炎によって直接前記発熱体を加熱するものや、前記発熱、火炎によって熱媒体（水、空気等）を加熱し、この加熱した熱媒体で間接的に前記発熱体を加熱するものがある。
【００１２】
また、電熱ヒータのように、発熱体自体が発熱するものの採用も考えられるが、この電熱ヒータは高温となるため、本願のように可燃性ガスを暖める際には安全性が懸念される。それに対し、前記ヒートパイプにおいては、その作動液（及びその蒸気）の温度は高々数１０℃程度なので安全性が非常に高い。
【００１３】
前記熱源機からの熱の供給は、適宜の方法によって制御し得るが、前記貯蔵容器のガス取り出し弁に接続したガス配管にガス圧検知器を設け、このガス圧検知器で測定したガス圧が、予め決めた所定の値を下回ったときに、前記熱源機から前記受熱部への熱の供給を行うようにすることができる。
【００１４】
このようにガス圧を直接測定することにより、ガス圧が低下した際に迅速に前記貯蔵容器内の液化ガスを加熱し得る一方で、ガスの使用量が小さかったり、外気温度が高かったりして、十分なガス圧が既に確保されている場合は、前記熱源機からの熱の供給を遮断するようにし得る。このため、必要に応じて熱源機を作動するようにすることができ、前記熱源機による無駄な電気使用等の防止を図ることができる。
【００１５】
あるいは、前記ガス圧検知器の代わりに、前記貯蔵容器に温度スイッチを設け、この温度スイッチの検温部で測定した貯蔵容器の温度が、予め決めた所定の温度を下回ったときに、前記熱源機から前記受熱部への熱の供給を行うようにすることができる。
【００１６】
前記液化ガスの液相温度は、この液相と接する気相のガス圧と密接な関係があるため、この液相温度を測定することで、前記ガス圧を推定することができる。このため、前記液相温度に基づいて前記熱源機の動作を行うようにすることで、前記と同様に、前記熱源機の作動を適切に制御し得る。前記検温部は、前記貯蔵容器内に挿入して液相の温度を直接測定するようにしてもよいし、前記貯蔵容器の側壁に設けこの側壁温度を測定することで、液相温度を間接的に測定するようにしてもよい。
【００１７】
また、前記受熱部にフィンを形成することもできる。このフィンによって、受熱部における熱交換を速やかに行い得るため、前記貯蔵容器内の液化ガスを短時間のうちに温めることができ、気相のガス圧を速やかに所定値とすることができる。
【００１８】
前記ヒートパイプは、その放熱部（そのヒートパイプにおいて、前記貯蔵容器内にある部分をさす）の少なくとも一部が液化ガスの液相中に浸るように配置するのであれば、その取り付け位置は特に限定されないが、前記貯蔵容器の下端部に設けるようにするのが好ましい。
【００１９】
このヒートパイプがその作用を十分発揮し得るようにするためには、その放熱部のうちできるだけ多くの部分が液化ガスの液相中に浸るようにするのが好ましい。この液相の液面は、液化ガスの使用とともに次第に低下するが、前記のようにヒートパイプを前記下端部に設けるようにすることで、液面高さに拘らず、貯蔵容器下端部から液面（又は、貯蔵容器下端部から放熱部上端）までの間において、前記放熱部が液相に浸ることとなって、このヒートパイプによって前記液相を温める効果が高いためである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によると、貯蔵容器に形成する熱媒体流動用の孔の数を減らすことができるとともに、貯蔵容器内における管路の占める体積を小さくすることができるので、発熱体の設置レイアウトの選択自由度を損なうことなく、かつ、液化ガスの貯蔵量が少なくなるのを防止し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１にこの発明に係る液化ガス貯蔵容器を示す。この液化ガス貯蔵容器は、貯蔵容器１の下端部に設けたヒートパイプ２と、このヒートパイプ２の受熱部３側を温める熱交換部４と、温水配管５と、この温水配管５を通して熱交換部４に温水ｘを送り出す熱源機６とで構成され、この貯蔵容器１には、気化したガスａを取り出すガス配管７と、このガス配管７には弁体８と家庭Ｈ等への供給ガス圧を調節するガス圧力調節器９とを設けてある。
【００２２】
図２にヒートパイプ２の受熱部３近傍の拡大図を示す。熱交換部４は、貯蔵容器１にボルト１０によって設けられている。
【００２３】
このヒートパイプ２を図３に示して説明すると、このヒートパイプ２はその内部が減圧された状態となっていて、作動液１１（熱伝達媒体）として水が封入されている。この受熱部３が、減圧下における作動液１１の沸点よりも低い温度のときは、この作動液１１は受熱部３側に液体として溜まっているが、熱交換部４での熱交換によって、この受熱部３が前記沸点以上に加熱されるとその作動液１１は気化する（同図中の矢印ｖ参照）。この気化した作動液１１は放熱部１２側に到達し、そこで冷却されて液体へ戻る。このとき潜熱を放出するため、この放熱部周囲の液化ガスの液相ｂが加熱される。このヒートパイプ２の内壁１３には金属線からなるメッシュが貼り付けてあって、液体に戻った作動液１１は、その重力又は前記メッシュによる毛細管現象によって内壁１３に沿って移動し、受熱部に戻る（同図中の矢印ｃ参照）。
【００２４】
例えば、液化ガスの種類が液化石油ガスであって、ヒートパイプ２内の作動液１１の減圧下における沸点を１０℃、熱源機６によって循環する温水ｘの温度が３０℃とすると、この作動液１１は温水ｘによって気化した状態となっている。ここで、前記液化石油ガスの温度が１０℃よりも高い場合は、ヒートパイプ２内の作動液１１は気化したままで、作動液１１と液相ｂとの間で大きな熱運搬は生じない。これに対し、貯蔵容器１内の液化石油ガスの温度が１０℃より低下すると、ヒートパイプ２内の気化した作動液１１が放熱部１２で冷却されて液化する。この作動液１１の気化と液化の繰り返しによって次第に前記液化石油ガスの液相ｂが温められ、それに伴って液化石油ガスの気化量が増加しガス圧が高まる。
【００２５】
この実施形態においては、貯蔵容器１の下端部に受熱部３が下となるようにヒートパイプ２を設けたが、貯蔵容器１の側壁にヒートパイプ２が横向きになる構成としたり、貯蔵容器１の上側に受熱部３が上となるようにヒートパイプ２を設ける構成としたりすることもできる。受熱部３が上側であっても、前記メッシュによる毛細管状態によって、その受熱部３に液体の作動液１１が到達し得るからである。
【００２６】
図４及び図５にこの発明に係る液化ガス貯蔵容器の他の実施形態を示す。図１に示したように温水配管５に温水を送り出して受熱部３を温める代わりに、温風配管１４を設けてこの温風配管１４に熱源機６（温風発生機）からの温風ｙを送り出して受熱部３を温めるようにすることもできる。また、この構成において、熱交換部４の排気口１５を、この熱交換部４を通過した温風ｙ（図５の左側白抜き矢印参照）が貯蔵容器１の底部に吹き付けられるような形状とすることによって、一層効率良く温風ｙの熱を貯蔵容器１（液化ガスの液相ｂ）に与えることができるので、液相ｂの温度をより速やかに高めることができる。
【００２７】
また、図５に示したように、受熱部３にフィン１６を形成して、この受熱部３における熱交換を速やかに行い得るようにすることもできる。このフィン１６を形成するか否かは適宜選択し得るものであって、図１に示したヒートパイプ２（温水ｘで温める方式）にも適用し得る一方で、図５に示したヒートパイプ２（温風ｙで温める方式）の受熱部３をフィン１６のない形態とすることもできる。
【００２８】
また、液化ガスの使用量が少なく液相温度の低下がほとんどない場合や、外気温度が高いためこの外気によって貯蔵容器１が十分に温められ得る場合等は、熱源機６を適宜ＯＮ・ＯＦＦするように制御して、無駄なエネルギー消費を抑制するのが好ましい。前記制御の方法としては、図６に示すように、ガス配管７の途中にガス圧検知器１７を設けるとともに、熱源機６の電源線１８に設けた開閉器１９を電気配線２０で接続した構成を採用し得る。この構成において、ガス圧検知器１７で検知したガス圧が、予め決めた所定の圧力より低くなったら開閉器１９を制御して熱源機６をＯＮ状態とする一方で、前記圧力よりも高くなったら開閉器１９を制御して熱源機６をＯＦＦ状態とするようにすることができる。この制御によって、液相ｂの温度がほほ一定に保たれ、所定のガス圧を維持し得る。
【００２９】
前記のようにガス圧によって熱源機６の開閉器１９の制御をする代わりに、図７に示すように、貯蔵容器１に液化ガスの液相温度を測定する温度スイッチ２１を設ける構成も採用し得る。急激にガス使用量が変化することが少ない一般的な使用形態では、貯蔵容器１内のガス圧は液相温度と相関関係がある。このため、液相温度を測定すればガス圧を推定することができる。前記相関関係は実験等によって予め調べておく。例えば、液化石油ガスの場合、液相温度が１０℃の場合は、貯蔵容器１内のガス圧は約０．５５ＭＰａとなっている。このため、前記ガス圧を０．５５ＭＰａ以上に維持したい場合は、液相温度が１０℃以下とならないように熱源機６の開閉器１９の制御を行うようにする。
【００３０】
貯蔵容器１に設ける温度スイッチ２１としては、図８に示すように、貯蔵容器１に貫通孔２２を形成してその貫通孔２２に温度スイッチ２１の検温部２３を挿し込んで、液化ガスの液相温度を直接測定する方式や、図９に示すように、磁石２４及び固定金具２５で温度スイッチ２１を貯蔵容器１の外壁に設けるとともに、この外壁に検温部２３を密接して、外壁温度から液相温度を間接的に測定する方式等を採用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に係る液化ガス貯蔵容器の構成を示す図
【図２】熱交換部の側面断面図
【図３】ヒートパイプの作用を示す側面断面図
【図４】この発明に係る液化ガス貯蔵容器の他の構成を示す図
【図５】他の構成に係る熱交換部の側面断面図
【図６】この発明に係る液化ガス貯蔵容器の他の構成を示す図
【図７】この発明に係る液化ガス貯蔵容器の他の構成を示す図
【図８】温度スイッチの側面断面図
【図９】他の温度スイッチの側面断面図
【図１０】従来技術に係る液化ガス貯蔵容器の構成を示す図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）は要部拡大図
【符号の説明】
【００３２】
１  貯蔵容器
２  ヒートパイプ（発熱体）
３  受熱部
４  熱交換部
５  温水配管
６  熱源機
７  ガス配管
８  弁体
９  ガス圧力調節器
１０  ボルト
１１  作動液
１２  放熱部
１３  内壁
１４  温風配管
１５  排気口
１６  フィン
１７  ガス圧検知器
１８  電源線
１９  開閉器
２０  電気配線
２１  温度スイッチ
２２  貫通孔
２３  検温部
２４  磁石
２５  固定金具
ａ  気相
ｂ  液相
ｃ  液化した作動液の流れ
ｖ  気化した作動液の流れ
ｘ  温水
ｙ  温風
【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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