(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延び、気化すべき低温液化ガスが供給されるとともに低温液化ガスの流れを基準に、前半部が蒸発部、後半部が加温部にそれぞれ形成される複数本の外フィン付伝熱管を備える対空気形熱交換器と、
下方部に通風口が開口され、上端部が開口として開放されていて、垂直に延びる筒体から成り、前記対空気形熱交換器の外周を囲んで配設される通風パネルと、
垂直に延びる筒体に形成され、前記蒸発部及び加温部にそれぞれ対応させて前記通風パネルの開口する上端部に連ねて軸垂直に設けられる通風ダクトと、
前記蒸発部及び加温部にそれぞれ対応させて前記通風ダクト内に設けられて冷気を垂直上方に送風する蒸発部用ファンと加温部用ファンの２基からなる吸い込みファンと、
前記吸い込みファンの下方であってかつ前記対空気形熱交換器の上方に設けられ、温水を前記外フィン付伝熱管に散布する解氷手段とを含み、低温液化ガスを強制通風により蒸発させて前記対空気形熱交換器からガスとして取り出すように形成したことを特徴とする低温液化ガス気化装置。
【請求項２】
前記解氷手段が、前記蒸発部及び加温部に対応させて上方にそれぞれ設けられて別の温水系を形成してなることを特徴とする請求項１記載の低温液化ガス気化装置。
【請求項３】
前記通風ダクト内部を加温するためのダクト加温手段が該通風ダクトに付設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の低温液化ガス気化装置。
【請求項４】
前記ダクト加温手段がダクト壁体に沿って巻装された温水管であることを特徴とする請求項３記載の低温液化ガス気化装置。
【請求項５】
前記ダクト加温手段がダクト壁体に一体的に設けられた温水ジャケットであることを特徴とする請求項３記載の低温液化ガス気化装置。
【請求項６】
前記通風パネルと前記通風ダクトの接合部の外周に操作・メンテナンス用の踊り場が設けられ、さらに、その周囲に防音壁が立設されていることを特徴とする請求項３記載の低温液化ガス気化装置。
【請求項７】
前記踊り場が実質無孔体の床板よりなることを特徴とする請求項６記載の低温液化ガス気化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）等の低温液化ガスを気化する際に好適に用いられる低温液化ガス気化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の液化ガス気化装置の典型的な先行技術として、第１従来例及び第２従来例（実開平 1−144600号公報）の２例があり、前者が図３乃至図５に示され、また、後者が図６に示されている。第１従来例は、ＬＮＧサテライト基地に設置されているＬＮＧ気化器に代表される如き小規模容量液化ガス気化器に属するものであって、大気を熱源とする対空気形のフィンチューブ式気化器で、熱源としての空気は殆どが自然通風によって供給される形式の装置である。
【０００３】
すなわち、ＬＮＧが蒸発部５の下部ヘッダー管８a より供給され、蒸発部５の伝熱管７で周囲の大気と熱交換して蒸発し、この蒸発したガスが上部ヘッダー管８b より加温部６に供給されて、さらに大気と熱交換し、所定温度のガス（ＮＧ）として伝熱管の端部から送出されるようになっている。この場合、伝熱管７は図５に断面示されるように、縦フィン管からなっていて、熱源としての空気は自然循環により供給される。
【０００４】
一方、第２従来例は、誘引ファン１８を液化ガス気化器に備えていて、強制通風により熱源の供給が行われる形式であり、図６において、ＬＮＧが流通する熱交換器部１９は第１従来例のものと類似するが、熱源としての空気は、熱交換器頂部で、かつ雨よけ天蓋２０の直下部に位置して配設された誘引ファン１８による強制通風によって供給されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
第１従来例は、熱源としての空気が自然循環による流通方式であるために、伝熱特性が悪く、また、伝熱管に着霜することが避けられないために、一定時間使用後解霜しなければならなく、一対となる切替え待機（スタンバイ）機及び切替えのための複雑な制御システムが必要で装置コストが高くつく。さらに、自然通風の過程で冷却された大気中の水分が霧化して、周囲環境に白煙公害を発生する問題がある。
【０００６】
第２従来例は、上記第１従来例の場合の問題点の一部を解消するが、雨よけ天蓋２０が設けられているため、ハウジング内部（ファン周り）が冷気雰囲気となり、冬期にはファン周りに着霜・着氷状況を発生させ、ファン駆動部に対して機械的に苛酷な環境をつくる。また、雨よけ天蓋２０により水平方向に吹き出す冷気が下降して、周辺地表部に白煙を漂わせることがあってこの白煙による公害の問題は解消されない。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点の解消を図るために成されたものであり、本発明の目的は、伝熱特性の改善に基づく運転経済性の向上及び装置コストの低減化並びに周辺環境の整容維持を図ることができる低温液化ガス気化装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため以下に述べる構成としたものである。即ち、請求項１の発明は、上下に延び、気化すべき低温液化ガスが供給されるとともに低温液化ガスの流れを基準に、前半部が蒸発部、後半部が加温部にそれぞれ形成される複数本の外フィン付伝熱管を備える対空気形熱交換器と、下方部に通風口が開口され、上端部が開口として開放されていて、垂直に延びる筒体から成り、前記対空気形熱交換器の外周を囲んで配設される通風パネルと、垂直に延びる筒体に形成され、前記蒸発部及び加温部にそれぞれ対応させて前記通風パネルの開口する上端部に連ねて軸垂直に設けられる通風ダクトと、前記蒸発部及び加温部にそれぞれ対応させて前記通風ダクト内に設けられて冷気を垂直上方に送風する蒸発部用ファンと加温部用ファンの２基からなる吸い込みファンと、前記吸い込みファンの下方であってかつ前記対空気形熱交換器の上方に設けられ、温水を前記外フィン付伝熱管に散布する解氷手段とを含み、低温液化ガスを強制通風により蒸発させて前記対空気形熱交換器からガスとして取り出すように形成したことを特徴とする低温液化ガス気化装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の低温液化ガス気化装置において、前記解氷手段が、前記蒸発部及び加温部に対応させて上方にそれぞれ設けられて別の温水系を形成してなることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の低温液化ガス気化装置において、前記通風ダクト内部を加温するためのダクト加温手段が該通風ダクトに付設されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３記載の低温液化ガス気化装置において、前記ダクト加温手段がダクト壁体に沿って巻装された温水管であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項３記載の低温液化ガス気化装置において、前記ダクト加温手段がダクト壁体に一体的に設けられた温水ジャケットであることを特徴とするものである。請求項６の発明は、請求項３記載の低温液化ガス気化装置において、前記通風パネルと前記通風ダクトの接合部の外周に操作・メンテナンス用の踊り場が設けられ、さらに、その周囲に防音壁が立設されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６記載の低温液化ガス気化装置において、前記踊り場が実質無孔体の床板よりなることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例が示される添付図面を参照しながら以下に説明する。本発明に係る低温液化ガス気化装置は、冷気を垂直上方に送風する吸い込みファンを設けるとともに、対空気形熱交換器を要素部材とする気化装置本体の外周を通風パネルで囲ませた構成とすることによって送風効率が良い強制通風方式の装置としたから、伝熱特性が改善されて許容着霜厚みが大きく取れ、連続運転可能時間を大幅に延ばすことができる。
【００１５】
さらに本発明は従来の強制通風型と異なって、吸い込みファンの頂部を完全に開放して、吸い上げた被冷却空気を垂直上方に噴出・大気拡散させるようにしたものであって、吸い込みファン周りを冷気環境にならないようにすることができる。また、たとえ霧が生じたとしても、これを垂直上方に吹出させることによって、大気中に霧を効果的に拡散できるため、白煙公害を惹き起こさせることがない。
【００１６】
本発明はまた、対空気形熱交換器の要素部材である外フィン付伝熱管を蒸発部と加温部とに区分するとともに、それらに対応させて吸い込みファンを蒸発部用ファンと加温部用ファンの２基により形成する一方、温水を熱源とする解氷手段を蒸発部と加温部とに対応させて別の温水系に形成した構成とすることにより、季節及び気温により加温部用ファンと加温部用解氷手段の運転停止が可能であり動力節減につながる。
【００１７】
また、季節又は気温及び蒸発部負荷によっては、温水を使用せず、ファンのみで解氷可能であって、燃料節減の効果は大きい。しかも、蒸発部と加温部を別々に解氷することができ、解氷用温水設備の容量縮減が図れる。
【００１８】
本発明はまた、低温液化ガス気化装置において、通風ダクト内部を加温するためのダクト加温手段を該通風ダクトに付設してなる構成であるから、冬期厳寒時に生じる恐れのある通風ダクト内の着氷トラブルを未然に防止する。
【００１９】
本発明はまた、低温液化ガス気化装置において、通風パネルと通風ダクトの接合部の外周に操作・メンテナンス用の踊り場が設けられ、さらに、その周囲に防音壁が立設される構成としたことにより、冷気の下降、回り込みがより一層防止されるとともに、ファン騒音防止の効果がさらに奏される。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例に係る低温液化ガス気化装置（以下、気化器と略称する）の略示構造図であり、この気化器は、対空気形熱交換器（以下、熱交換器と略称する）１と、熱交換器１の外周を囲む通風パネル２と、通風パネル２の上部に連設される通風ダクト１１と、熱交換器１の上方に位置して通風ダクト１１内に設けられる吸い込みファン３と、熱交換器１の上方、かつ吸い込みファン３の下方に設けられる解氷手段４とを含んで構成される。
【００２１】
熱交換器１は、多行（図１で左〜右方向の並び）・多列（図１で紙面の手前〜奥先方向の並び）に配置され、かつ上下に延ばされて、気化すべき低温液化ガス例えばＬＮＧが供給される複数本の外フィン付伝熱管（以下、伝熱管と略称する）７を備えていて、管内に供給されるＬＮＧの流れを基準に、前半部が蒸発部５、後半部が加温部６にそれぞれ形成されている。複数本の伝熱管７はその一列だけについてみると、蒸発部５では下部ヘッダー管８a と上部ヘッダー管８b とに亘って複数本例えば５本の伝熱管７a 〜７e が並列関係で接続されており、加温部６では複数本例えば５本の伝熱管７f 〜７j が４個のＵ字形のベンド管９を介してジグザグ状の直列関係に接続されている。
【００２２】
各伝熱管７a 〜７j は、銅管やアルミニウム管などの熱伝導性の良好な金属管から成り、詳細は図示しないが管外周の等分周位置に半径方向の放射状に突出し、かつ管軸線に沿って延びる帯片状のフィン１０を備える。気化されるべきＬＮＧは、蒸発部５の下部ヘッダー管８a に供給されて、５本の伝熱管７a 〜７e を経、上部ヘッダー管８b に至り、この間で殆ど気化されて、加温部６の５本の伝熱管７f 〜７j を順に流れる間に周囲の流動空気との熱交換によって昇温されて、伝熱管７j の管端に接続される管路より気化ガスＮＧとして取り出されるようになっている。
【００２３】
通風パネル２は、金属製又は硬質樹脂製の上下に延びる有底筒体から成り、下方側部に複数個の通風口１２が開口され、上端部が開口として開放されていて、上記熱交換器１の外周を囲んで立設される。一方、通風ダクト１１は筒体に形成されて、通風パネル２の上端開口に軸垂直に連ねて一体的に設けられる。この通風ダクト１１は、図１図示例においては通風パネル２の上端開口に、横に並べて２個設けられていて、一方を前記蒸発部５の真上部分に、他方を前記加温部６の真上部分にそれぞれ配置させている。また、通風パネル２には、該ダクト内部を加温するためのダクト加温手段１３が付設されていて、この例ではダクト壁体に巻装される温水管によってダクト加温手段１３が形成される。
【００２４】
吸い込みファン３は、蒸発部５の真上部分の通風ダクト１１内に設けられる蒸発部用ファン３a と、加温部６の真上部分の通風ダクト１１内に設けられる加温部用ファン３b との２基の軸流ファンから成り、各ファン３a ，３b は、吸い込み側を下、吹き出し側を上にした軸垂直にさせて各ダクト内に取り付けられて、蒸発部５、加温部６を通過した空気を吸い込んで垂直上方に送風するように設けられる。
【００２５】
解氷手段４は、蒸発部５の直上部に設けられる蒸発部用解氷手段４a と、加温部６の直上部に設けられる加温部用解氷手段４b との２基によって形成され、例えば、通風パネル２の上端開口部における蒸発部５の直上部及び加温部６の直上部に水平に配設したノズル管から成る。このノズル管は、複数個のノズル孔を下向きに開口して有していて、温水が供給されるようになっており、蒸発部用解氷手段４a と加温部用解氷手段４b とは、独立した温水系統に形成されていて、個別にあるいは同時に温水が供給されることにより、温水を蒸発部５の伝熱管７群、加温部６の伝熱管７群に均一に散布し得るように形成される。なお、この解氷手段４は、蒸発部用ファン３a 及び加温部用ファン３b に対して、吸い込み側の抵抗増とならないような構造のものが用いられることは言うまでもない。
【００２６】
このような構造の気化器は、熱交換器１の蒸発部５側入口管にＬＮＧを送り込むとともに、蒸発部用ファン３a 及び加温部用ファン３b を駆動して気化運転が行われる。両ファン３a ，３b の付勢力によって通風口１２より空気が取り入れられると、この空気は熱源として各伝熱管７の周囲を経、通風ダクト１１内に至る。各伝熱管７外を強制流通する空気と各伝熱管７内を流れる低温液化ガス（ＬＮＧ）が効率良く熱交換して加温部６側出口管からガス（ＮＧ）として送出される。蒸発部用ファン３a 及び加温部用ファン３b は、通風ダクト１１内を上昇する熱交換後の冷気を垂直上方に放出し、大気に拡散する。なお、蒸発部用ファン３a 及び加温部用ファン３b は、季節または気温により両方を運転しまたは加温部用ファン３b を任意に停止して蒸発部用ファン３a のみを運転することが可能であって、動力節減が図れる。
【００２７】
このような気化運転中において、各伝熱管７中の、特に蒸発部５の伝熱管７下部付近には、着霜または着氷が生じて成長してくることがある。これによる空気流路の閉塞を防ぐためとして、蒸発部用ファン３a と加温部用ファン３b との少なくとも蒸発部用ファン３a によるファン解氷、又は蒸発部用解氷手段４a と加温部用解氷手段４b との少なくとも蒸発部用解氷手段４a による温水解氷を行わせる。この場合、気温と負荷の状態によってファン解氷／温水解氷のいずれの方法も可能であり、また、気化運転／解氷の時間を調節することも可能である。
【００２８】
図１に図示される気化器は、通風パネル２と通風ダクト１１の接合部の外周に、例えば実質無孔体の床板よりなる操作・メンテナンス用の踊り場１６が設けられ、さらに、その周囲に防音壁１７が立設されている。これによって、冷気の下降、回り込みの防止並びにファン騒音防止の効果がより一層奏される。
【００２９】
図２には本発明の他実施例に係る気化器が示される。この図２に図示される気化器は、図１図示の気化器に類似していて、対応する各部材には同一の参照符号を付して構造の詳細説明を省略する。図示の他実施例において特に注目される点は、通風ダクト１１に付設されるダクト加温手段１３が、図１図示実施例が巻装した温水管１４であるのに対して通風ダクト１１の壁体に一体的に設けられた温水ジャケット１５によって形成されていることである。この温水ジャケット１５内に必要に応じて温水が循環供給されることにより、通風ダクト１１内を温めて着氷を未然に防止することが可能であり、温水管１４と同等の機能を発揮するものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、吸い込みファンによる強制通風で液化ガスの気化を促進するようにしているので、伝熱特性の改善効果により連続運転可能時間が大幅に伸び、従来の自然通風に比して約３倍にも延ばすことが可能である。また、吸い込みファンにより冷気を強制的に垂直上方に送出し大気拡散させることにより、白煙公害を解消することができる。
【００３１】
また本発明によれば、温水噴霧による解氷を実現したことにより、短時間での解氷が可能となり、特に昼夜需要変動のある都市ガス製造等においてはオフピーク時に短時間解氷操作を行わせて切替えスタンバイ機の設置を省略し得ることにより設備コストの低減が図れる。
【００３２】
さらに本発明は、蒸発部と加温部に分けられる熱交換器に合わせて吸い込みファンを蒸発部用と加温部用との２基より形成したことにより、季節及び気温によって加温部用吸い込みファンの運転停止が可能となり、動力節減が図れる。また、温水を利用した解氷手段を蒸発部用と加温部用とに分けて設けたので、季節又は気温及び蒸発量によっては温水を使用せず、ファンのみでの解氷も可能となる結果、燃料費の減少が果たされると共に、解氷用温水設備の容量縮減が図れる。
【００３３】
また本発明によれば、通風ダクト内部を加温するためのダクト加温手段を設けることにより、冬期厳寒時に通風ダクト内に発生する恐れのある着氷を未然に防いで、ファンロックや送風能力低下等のトラブルをなくして安定運転を長時間に亘って実現させることが可能である。
【００３４】
また本発明は、通風パネルと通風ダクトの接合部の外周に操作・メンテナンス用の踊り場を設け、さらに、その周囲に防音壁を立設することにより、冷気の下降、回り込みの防止並びにファン騒音防止の効果がより一層奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る液化ガス気化装置の略示構造図である。
【図２】本発明の他実施例に係る液化ガス気化装置の略示構造図である。
【図３】従来の液化ガス気化装置の一例の略示構造図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】図３に図示される熱交換器の管路図である。
【図５】図３に図示される伝熱管の拡大断面図である。
【図６】従来の液化ガス気化装置の他例の略示構造図である。
【符号の説明】
１…対空気形熱交換器、            ２…通風パネル、
３…吸い込みファン、            ３a …蒸発部用ファン、
３b …加温部用ファン、              ４…解氷手段、
４a …蒸発部用解氷手段、          ４b …加温部用解氷手段、
５…蒸発部、                      ６…加温部、
７…外フィン付伝熱管、          ８a …下部ヘッダー管、
８b …上部ヘッダー管、              ９…ベンド管、
１０…フィン、                    １１…通風ダクト、
１２…通風口、                    １３…ダクト加温手段、
１４…温水管、                    １５…温水ジャケット、
１６…踊り場、                    １７…防音壁、
【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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