JP2001116197A - 液化ガス蒸発装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないスペースとエネルギーで効率良く安全
に液化ガス液を蒸発させる。 【解決手段】 燃料Ｇｆと空気Ｇａを供給して燃焼させ
る加熱手段３と、この加熱手段３に空気Ｇａを供給する
空気供給手段５と、加熱手段３を配置する燃焼室１３を
有し、この燃焼室１３で発生する燃焼熱で加熱する熱媒
液ｗを保持する熱媒液槽１５と、この熱媒液槽１５内に
設けられ、熱媒液ｗの熱で液化ガス液Ｌを蒸発させる熱
交換手段１７と、電機部品を備えた制御機器２５、２７
が内部に設けられ、空気Ｇａを供給して大気圧を超える
圧力に加圧可能な内圧容器９と、この内圧容器９に連通
し、空気Ｇａを溜めて加熱手段３に供給する空気室１１
と、内圧容器９と空気室１１との連通部に設けられ、空
気室１１への空気Ｇａの供給量を調整する空気量調整手
段３１とを備えてなり、空気供給手段５は、空気Ｇａを
非危険場所２１から導入する液化ガス蒸発装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液化ガス蒸発装置
に係り、特に、熱媒液で液相の液化ガスを加熱して蒸発
させる液化ガス蒸発装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液化ガス蒸発装置５１は、図２に
示すように、熱媒水ｗを加熱する熱源機５３と、液相の
液化ガス、例えば液相の液化石油ガスである液化石油ガ
ス液（「ＬＰ液」または「ＬＰＧ液」ともいう）Ｌを熱
媒水ｗで加熱して蒸発させ、液化石油ガス（「ＬＰガ
ス」または「ＬＰＧ」ともいう）ＧｐにするＬＰＧ蒸発
器５５とを備えている。

【０００３】熱源機５３は、燃焼用ガスＧｆを燃料とし
て空気とともに燃焼させ、熱媒水ｗを加熱するものであ
る。燃焼用ガスＧｆは、電磁弁２５と燃料の供給量調整
器２９とを備えた燃料供給管２３を介してバーナー３に
供給される。バーナー３には、燃焼用空気が送風機５に
より、空気室１１を介して供給される。熱媒水温度セン
サー３７は、熱源機本体５７内の熱媒水ｗの温度を検出
し、その検出信号を制御装置３９に対して出力する。制
御装置３９は、熱媒水ｗの温度の検出信号を受けて、電
磁弁２５、バーナー３、そして送風機５を制御する。ま
た、熱源機本体５７には、空焚きなどによる過熱を防止
するために、異常高温を検出する過熱用温度センサー３
５が設けられており、その検出信号も制御装置３９に対
して出力される。

【０００４】ＬＰＧ蒸発器５５は、蒸発器本体５９内
に、内部をＬＰ液Ｌが通流する熱交換器１７を有し、熱
交換器１７の一方の端部のＬＰ液入口４５から流入する
ＬＰ液Ｌは、熱媒水ｗの熱を受けて蒸発し、熱交換器１
７の他方の端部のＬＰガス出口４７からＬＰガスＧｐと
して流出する。熱媒水ｗは、熱源機５３とＬＰＧ蒸発器
５５との間に設けられた循環用温水配管６１と、この循
環用温水配管６１に設けられた温水循環ポンプ６３によ
って熱源機５３とＬＰＧ蒸発器５５との間を循環してお
り、熱交換器１７で熱交換して温度の低下した熱媒水ｗ
は、循環用温水配管６１を通って熱源機５３側に戻され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の液化ガス蒸発装
置５１では、ＬＰＧ蒸発器５５の周囲、すなわち図２中
破線で示す危険場所４２は、異常時にＬＰガスが滞留す
る恐れがあるため、火気や電気などの使用は制限を受け
る。したがって、熱源機５３は、ＬＰＧ蒸発器５５から
一定の距離をとる必要があり、図２中２点鎖線で示す非
危険場所２１に設置されている。このように、熱源機５
３とＬＰＧ蒸発器５５とを離して設置する必要があるた
め、熱媒水ｗの循環用温水配管６１を熱源機５３とＬＰ
Ｇ蒸発器５５との間に設け、熱媒水ｗを温水循環ポンプ
６３によって循環させている。このため、温水循環ポン
プ６３の電気代がかかり、省スペース・省エネルギー性
に欠けている。

【０００６】本発明の課題は、少ないスペースとエネル
ギーで効率良く安全に液化ガス液を蒸発させることにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の液化ガス蒸発装
置は、燃料と空気を供給して燃焼させる加熱手段と、こ
の加熱手段に空気を供給する空気供給手段と、加熱手段
を配置する燃焼室を有し、この燃焼室で発生する燃焼熱
で加熱する熱媒液を保持する熱媒液槽と、この熱媒液槽
内に設けられ、熱媒液の熱で液化ガス液を蒸発させる熱
交換手段と、電機部品を備えた制御機器が内部に設けら
れ、空気を供給して大気圧を超える圧力に加圧可能な内
圧容器と、この内圧容器に連通し、空気を溜めて加熱手
段に供給する空気室と、内圧容器と空気室との連通部に
設けられ、空気室への空気の供給量を調整する空気量調
整手段とを備えてなり、空気供給手段は、空気を非危険
場所から導入することにより、上記課題を解決する。

【０００８】このようにすれば、制御機器などが、大気
圧を超える圧力に加圧可能な耐圧性を有している内圧容
器の内部に設けられており、この内圧容器は、非危険場
所に設置された空気供給手段から供給された液化ガスな
どを含まない空気によって大気圧を超える圧に加圧され
ることにより、内圧容器の外側の液化ガスを含む空気が
内圧容器の内部に侵入することを防ぐ。このため、電気
部品を備えた制御機器の起動時などに生じるスパークな
どが液化ガスに引火するのを防ぐことができる。したが
って、加熱手段と燃焼室を有する熱媒液槽に熱交換手段
を設置することができ、従来の液化ガス蒸発装置のよう
に、熱源機とＬＰＧ蒸発器とを離して設置する必要がな
くなる。つまり、液化ガス蒸発装置を小型のものとし、
省スペース化を図ることができる。

【０００９】さらに、加熱手段に空気を供給する空気室
は、内圧容器に連通しているため、内圧容器の加圧に用
いられた空気は、空気室に送られ、加熱手段の燃焼用空
気として利用される。加えて、従来の液化ガス蒸発装置
のように、熱媒水を循環させるための温水循環ポンプな
どが必要ない。したがって、空気の供給や熱媒水の循環
などに消費されるエネルギーが低減され、省エネルギー
性を向上することができる。すなわち、少ないスペース
とエネルギーで効率良く安全に液化ガス液を蒸発させる
ことができる。

【００１０】ところで、内圧容器の加圧に用いられた空
気を空気室に溜めて加熱手段に燃焼用空気として供給す
る場合、加熱手段での燃焼状態を制御するために燃焼用
空気の供給量を調整する必要がある。一般的に、燃焼用
空気の供給量の調整は、空気供給手段に設けられた空気
量の調整手段、例えば送風機の吸い込み口または吹き出
し口に設けられたダンパーなどの開度によって調整され
ている。ところが、本発明のような空気室が内圧容器に
連通している液化ガス蒸発装置では、燃焼用空気の供給
量を空気供給手段に設けられた空気量調整手段によって
調整すると、内圧容器と空気室との連通部の流路面積
と、空気供給手段から内圧容器へ供給される空気量との
関係によっては、供給された空気が内圧容器内の圧力を
十分に昇圧することなく空気室へ移動してしまう場合が
ある。また、燃焼用空気の供給量を空気供給手段に設け
られた空気量調整手段によって調整した場合、加熱手段
への空気の供給量を微調整できず、燃焼効率が悪くなる
場合がある。

【００１１】これに対し、本発明の液化ガス蒸発装置
は、内圧容器と空気室との連通部に、内圧容器から空気
室への燃焼用空気の供給量を調整する空気量調整手段を
備えているので、内圧容器内の圧力を十分に昇圧するこ
とができ、また、燃焼用空気の供給量を微調整すること
ができる。すなわち、さらに効率良く安全に液化ガス液
を蒸発させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用してなる液化
ガス蒸発装置の一実施形態を、図１を参照して説明する
説明する。図１は、本発明を適用してなる液化ガス蒸発
装置の概略構成を示す図である。本実施形態の液化ガス
蒸発装置１は、燃料である燃焼用ガスＧｆと燃焼用空気
Ｇａを供給して燃焼させる加熱手段であるバーナー３、
このバーナー３に燃焼用空気Ｇａを供給する空気供給手
段である送風機５と送風機５に連通して空気を吸い込む
ための吸い込み管７、送風機５の吹き出し口に連通させ
て設けられた内圧容器９、内圧容器９に連通し、燃焼用
空気Ｇａを溜めてバーナー３に供給する空気室１１、バ
ーナー３が配設され、空気室１１に隣接する燃焼室１
３、燃焼室１３を内包し、熱媒水（熱媒液）ｗを保持す
る熱媒液槽（温水槽）１５、そして、燃焼室９で発生す
る燃焼熱で加熱された熱媒水ｗの熱でＬＰ液（液化ガス
液）Ｌを蒸発させるための熱交換手段である熱交換器１
７などで構成されている。ここで、送風機５の吸い込み
管７の吸い込み口１９は、非危険場所２１に開口してお
り、ここから燃焼用空気Ｇａを導入する。また、送風機
５、内圧容器９、空気室１１、バーナー３、そして熱媒
液槽１５は、互いに接近して設けられ、一体的に、また
は一体化されて設けられている。

【００１３】なお、非危険場所２１とは、 異常発生時に液化ガスが漏れて滞留する恐れのある
液化ガス蒸発装置の周りから離れた清浄な空気のある場
所、 液化ガス蒸発装置が一つの室や仕切り壁で囲まれて設
けられる場合には、その室や仕切り壁の外側の清浄な空
気のある場所、 異常発生時に漏れる液化ガスが空気より重く、床面
近くに滞留する場合には、床面から離れた高い位置の清
浄な空気のある場所、 その他清浄な空気の得られる場所、を意味する。要
するに、異常発生時、または正常時に漏れる液化ガスを
含む空気を吸引しない場所である。

【００１４】内圧容器９には、燃焼用ガスＧｆをバーナ
ー３に供給するための燃料供給管２３が貫通しており、
燃料供給管２３の内圧容器９内に配設された部分には、
上流側から順次、電磁弁２５、２７、燃料の供給量調整
器２９が設けられている。すなわち、バーナー３に燃焼
を行わせるための制御機器である電磁弁２５、２７と供
給量調整器２９とは、非危険場所２１からの空気により
加圧された内圧容器９内に設置されており、内圧容器９
が加圧されていることで、燃焼用ガスＧｆと接触するこ
とがないため、防爆型電磁弁などを用いなくても安全性
が確保される。さらに、内圧容器９と空気室１１との連
通部には、例えばダンパーやバタフライ弁などの空気の
流れを制御できる弁などからなる空気量調整器３１が設
けられている。また、内圧容器９外側には、内圧容器９
内と連通した圧力スイッチ３２が設けられている。

【００１５】熱媒液槽１５には、熱媒水ｗの水位を検出
する水位検出器３３、空焚きなどによる過熱を防止する
ために異常高温を検出する過熱用温度センサー３５、そ
して熱媒水ｗの温度を検知する熱媒水温度センサー３７
などが備えられている。内圧容器９の圧力スイッチ３２
や、熱媒液槽１５の水位検出器３３、過熱温度センサー
３５、熱媒水温度センサー３７などは、これらからの検
出信号に基づいて送風機５、電磁弁２５、２７、そして
バーナー３を制御する制御装置３９と、配線４１により
接続されている。なお、送風機５、制御装置１９、圧力
スイッチ３２、水位検出器３３、過熱温度センサー３
５、熱媒水温度センサー３７などは、危険場所４２にあ
るため、防爆型のものを用いており、また、配線４１の
各機器類との接続部は、防爆配線（各機器類の黒印）４
３となっている。また、熱媒液槽１５内に設けられた熱
交換器１７は、ＬＰ液入口４５から流入したＬＰ液Ｌ
を、通流している間に熱媒水ｗからの熱を受けて蒸発さ
せ、ＬＰガス出口４７からＬＰガスＧｐとして流出させ
る。

【００１６】このような本実施形態の液化ガス蒸発装置
１は、次のように作動する。すなわち、制御装置３９
は、熱媒水温度センサー３７により、熱媒水ｗの温度が
設定温度以下であることを検出すると、送風機５を作動
させ、送風機５の吸い込み管７の非危険場所２１に開口
している吸い込み口１９より燃焼用空気Ｇａを導入し、
内圧容器９に圧送する。内圧容器９の圧力が大気圧＋Δ
Ｐ以上になったこと、つまり大気圧を超えたことを確認
し、さらに好ましくは、大気圧＋ΔＰ以上になった後、
予め決められた一定時間経過後に電磁弁２５、２７、バ
ーナー３などに通電を開始し、バーナー３を燃焼させ
る。このとき、空気室１１からの燃焼用空気Ｇａの供給
量は、空気量調整器３１で所定量になるように調整さ
れ、また、内圧容器９内の圧力は、空気室内の燃焼用空
気Ｇａが燃焼で消費されても、大気圧＋ΔＰ以上になる
ように空気量調整器３１で調整されている。ここで、Δ
Ｐの概略値は、たとえば５ｍｍＨ₂Ｏ（５０Ｐａ）程度
である。また、燃焼開始前、大気圧＋ΔＰ以上になって
予め決められた一定時間経過する間に、燃焼室１３内に
残っている前回の燃焼による燃焼ガスや未燃の可燃性ガ
スは、燃焼用空気Ｇａにより排気されて燃焼用空気Ｇａ
に置換され、バーナー３の燃焼中に発生する燃焼ガスＧ
ｇは、熱媒水ｗと熱交換し排気される。

【００１７】このように、本実施形態の液化ガス蒸発装
置１では、内圧容器９内は大気圧を超える圧力になって
いるので、万一ＬＰガスが内圧容器９や熱媒液槽１５の
周囲に滞留していても内圧容器９内にＬＰガスが流入す
ることはない。このような内圧容器９内に制御機器、す
なわち電磁弁２５、２７などが設置されているため、こ
れらの制御機器などの起動時のスパークなどが液化ガス
に引火するのを防ぐことができる。したがって、バーナ
ー３と燃焼室１３を、熱交換器１７が設置された熱媒液
槽１５内に設置することができ、従来の液化ガス蒸発装
置のように、バーナーや燃焼室を備えた温水槽などから
なる熱源機と、熱交換器を備えた温水槽からなるＬＰＧ
蒸発器とに装置を分離する必要がなく、温水循環ポンプ
や循環用温水配管なども不要になる。つまり、液化ガス
蒸発装置を小型のものとし、省スペース化を図ることが
できる。

【００１８】さらに、空気室１１は、内圧容器９に連通
しているため、空気室１１から供給するバーナー３の燃
焼用空気Ｇａを内圧容器９の加圧用空気として利用する
ことができる。加えて、従来の液化ガス蒸発装置のよう
に、熱媒水ｗを循環させるための温水循環ポンプや循環
用温水配管などが必要ない。したがって、燃焼用空気Ｇ
ａの供給や熱媒水ｗの循環などに消費されるエネルギー
が低減され、また、温水循環ポンプや循環用温水配管で
の放熱などもなくなり、省エネルギー性を向上すること
ができる。また、何らかの原因によって、内圧容器９内
にＬＰガスが侵入しても、非危険場所２１から導入され
る清浄な燃焼用空気Ｇａによって内圧容器９内が掃気さ
れてから、内圧容器９内の制御機器、つまり電磁弁２
５、２７などの電気機器に通電が開始され、バーナー３
への着火が行われるため、引火による爆発などの危険性
はない。さらに、何らかの原因で内圧容器９内の圧力が
降下すると、温水制御装置３９への通電は停止し、バー
ナー３は消える。したがって、安全に運転することがで
きる。すなわち、少ないスペースとエネルギーで効率良
く安全に液化ガス液を蒸発させることができる。

【００１９】加えて、内圧容器９、空気室１１、バーナ
ー３、燃焼室１３、そして熱交換器１７が設置された熱
媒液槽１５などが一体化されていることにより、装置の
設置工事が簡単となり、設置工事性が向上する。

【００２０】ところで、一般的には、燃焼用空気Ｇａの
供給量は、送風機５の空気の吸い込み口、または吹き出
し口に設けられたダンパーなどの空気量調整手段によっ
て調整することになる。ところが、本実施形態の液化ガ
ス蒸発装置１のように、バーナー３に燃焼用空気Ｇａを
供給する空気室１１が内圧容器９に連通している場合、
燃焼用空気Ｇａの供給量を送風機５に設けられた空気量
調整手段によって調整すると、内圧容器９と空気室１１
との連通部の流路面積と、送風機５から内圧容器９への
燃焼用空気Ｇａの供給量との関係によっては、供給され
た燃焼用空気Ｇａが内圧容器９内の圧力を十分に昇圧す
ることなく空気室１１へ移動してしまう場合がある。こ
のため、送風機５に設けられた空気量調整手段で燃焼用
空気Ｇａの供給量を調整した場合、内圧容器９内に液化
ガスが侵入する恐れが生じる。また、燃焼用空気Ｇａの
供給量を送風機５に設けられた空気調整手段によって調
整した場合、燃焼用空気Ｇａのバーナー３への供給量を
微調整できず、燃焼効率が悪くなる場合がある。

【００２１】このため、本実施形態の液化ガス蒸発装置
１では、内圧容器９と空気室１１との連通部に空気量調
整器３１を備えており、内圧容器９内の圧力を十分に昇
圧し、また、燃焼用空気Ｇａの供給量を微調整すること
ができる。すなわち、さらに効率良く安全に運転するこ
とができる。

【００２２】また、本実施形態では、送風機５を危険場
所４２に設置しているが、送風機５を非危険場所２１に
設置し、送風機５と内圧容器９とを配管で結ぶようにし
てもよい。この場合、送風機５は、防爆型である必要は
なくなり、また、配線４１を防爆配線４３にする必要が
なくなる。

【００２３】また、本実施形態では、制御機器として電
磁弁２５、２７を内圧容器９内に設置したが、制御装置
３９や水位検出器３３、過熱用温度センサー３５、熱媒
水温度センサー３７などが、内圧容器９内に包含される
ように構成してもよい。この場合、制御装置３９や水位
検出器３３、過熱用温度センサー３５、熱媒水温度セン
サー３７などに防爆型のものを用いる必要がなくなる。

【００２４】さらに、本発明は、本実施形態の構成の液
化ガス蒸発装置１に限らず、様々な構成の液化ガス蒸発
装置に適用することができる。例えば、燃料供給管２３
に設けられた電磁弁は２個である必要はなく、機能に応
じて適宜増減できる。また、制御装置３９は、液化ガス
蒸発装置１を運転するために必要な制御機能を１つにま
とめたものであるが、制御機能毎に複数の制御装置に分
割してもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明の液化ガス蒸発装置によれば、少
ないスペースとエネルギーで効率良く安全に液化ガス液
を蒸発させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用してなる液化ガス蒸発装置の一実
施形態を示す概略構成図である。

【図２】従来の液化ガス蒸発装置を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 液化ガス蒸発装置 ３ バーナー ５ 送風機 ７ 吸い込み管 ９ 内圧容器 １１ 空気室 １３ 燃焼室 １５ 熱媒液槽 １７ 熱交換器 ２１ 非危険場所 ２５ 電磁弁 ２７ 電磁弁 ４２ 危険場所 ｗ 熱媒水 Ｌ ＬＰ液 Ｇａ 燃焼用空気 Ｇｆ 燃焼用ガス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料と空気を供給して燃焼させる加熱手
   段と、該加熱手段に前記空気を供給する空気供給手段
   と、前記加熱手段を配置する燃焼室を有し、該燃焼室で
   発生する燃焼熱で加熱する熱媒液を保持する熱媒液槽
   と、該熱媒液槽内に設けられ、前記熱媒液の熱で液化ガ
   ス液を蒸発させる熱交換手段と、電機部品を備えた制御
   機器が内部に設けられ、前記空気を供給して大気圧を超
   える圧力に加圧可能な内圧容器と、該内圧容器に連通
   し、前記空気を溜めて前記加熱手段に供給する空気室
   と、前記内圧容器と前記空気室との連通部に設けられ、
   前記空気室への前記空気の供給量を調整する空気量調整
   手段とを備えてなり、前記空気供給手段は、前記空気を
   非危険場所から導入する液化ガス蒸発装置。