JP2005098480A

JP2005098480A - 液化ガスの気化装置

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Publication number: JP2005098480A
Application number: JP2003417444A
Authority: JP
Inventors: Naoya Morimoto; 直也森本; Seiichi Ito; 誠一伊藤
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: JP4342292B2

Abstract

【課題】構成が比較的簡単で、運転コストも比較的安くすることができる液化ガスの気化装置を提供すること。
【解決手段】液化ガスを気化するための蒸発部２と、蒸発部２で気化されたガスを加温するための加温部４と、蒸発部２を通して送風するための送風手段４４と、温風を生成するための加熱手段４２と、を備えた液化ガスの気化装置。液化ガスを気化するときには、蒸発部２を流れる自然通風により液化ガスが気化され、加温部４を流れる自然通風により気化されたガスが加温され、また蒸発部２に付着した霜を解氷するときには、送風手段４４及び加熱手段４２が作動され、送風手段４４の作用により、加熱手段４２により生成された温風が蒸発部２に送給され、この温風によって蒸発部２の霜が解氷される。
【選択図】図１

Description

本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）などの液化ガスを気化するための液化ガスの気化装置に関する。

例えば、液化天然ガスなどの液化ガスを気化するための気化装置は、液化ガスを気化するための蒸発部と、蒸発したガスを加温するための加温部とを備えており、自然対流を利用した自然通風式のものと、強制対流を利用した構成通風式のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

自然通風式のものでは、蒸発部ハウジング内に気化用伝熱管が配設され、この気化用伝熱管に液化ガスを流すと、蒸発部ハウジング内の空気と液化ガスとの間で熱交換が行われ、この熱交換によって液化ガスが気化され、気化されたガスが加温部に流れる。この気化時、蒸発部ハウジング内の空気が熱交換によって冷却されるので、外気は蒸発部ハウジングの上端部に設けられた上開口から導入され、この蒸発部ハウジング内を下方に流れ、蒸発部ハウジングの下端部に設けられた下開口から外部に排出される。

また、強制通風式のものでは、蒸発部ハウジング内に気化用伝熱管が配設され、加温部ハウジング内に加温用伝熱管が配設されているとともに、それらの上端部にそれぞれ送風ファンが配設されている。液化ガスの気化時には、気化用伝熱管に液化ガスが送給され、また各送風ファンが作動され、外気は蒸発ハウジング及び加温部ハウジングの下開口から導入され、これら蒸発部ハウジング及び加温部ハウジング内を上方に流れて蒸発部ハウジング及び加温部ハウジングの上開口から外部に排出され、気化用伝熱管を流れる液化ガスと蒸発部ハウジングを流れる空気との間で熱交換が行われて液化ガスが気化されるとともに、加温用伝熱管を流れるガスと加温部ハウジングを流れる空気との間で熱交換が行われて気化されたガスが加温される。

特開平１１−１９０４９６号公報

上述した気化装置には、外気を利用して気化することに関連して、次の通りの解決すべき問題が存在する。即ち、自然通風式のものでは、自然対流を利用するために、気化装置自体の構成が簡単で、その設置コストが安く、その運転コストもほとんどかからないという特徴を有するが、気化用伝熱管の表面に伝熱抵抗の大きな霜が付き易く、それ故に、液化ガスを気化する気化運転時間が短くなり、また気化用伝熱管に付着した霜を解氷する（気化用伝熱管に霜が付着すると気化効率が悪くなるために、付着した霜を解氷する必要が生じる）のに時間を要する。また、外気を利用して解氷を行うので、寒冷地の冬季の環境周囲温度が０℃以下では、気化用伝熱管に付着した霜を解氷するのが難しく、冬季での使用はできず、この気化装置の寒冷地での適性は非常に低いという問題がある。

一方、強制通風式のものでは、強制対流を利用するために、気化用伝熱管の表面に伝熱抵抗の大きな霜がある程度付き難く、それ故に、気化運転時間を長くすることができ、また気化用伝熱管に付着した霜を解氷する解氷運転時間を短くすることができ、自然通風式のものの欠点をある程度解消することができる。しかし、この強制通風式のものでも、外気を利用して解氷を行うために、寒冷地の冬季では気化用伝熱管に付着した霜を解氷するのが難しく、この気化装置においても寒冷地での適性は非常に低いという問題がある。

また、強制通風式のものでは、送風ファンの取付構造に関連して、次の通りの解決すべき問題が存在する。即ち、強制通風式の気化装置では、送風ファンが蒸発部ハウジング及び加温部ハウジングの上端部にそれぞれ取り付けられているので、蒸発部ハウジング及び加温部ハウジング自体が送風ファンを支持することができる強度及び構造が必要であり、或いは送風ファンを支持するための支持構造が必要となり、蒸発部ハウジング、加温部ハウジング及び送風ファンに関連した構造が複雑化するという問題がある。更に、送風ファンが蒸発部ハウジング及び加温部ハウジングの上端部に配設されているので、送風ファンの作動により振動、騒音が発生しやすい、また発生した振動、騒音が周囲に広がりやすいという問題がある。

本発明の目的は、寒冷地の冬季でも使用することができる液化ガスの気化装置を提供することである。
本発明の他の目的は、ハウジングの支持構造を簡単にすることができるとともに、騒音、振動の発生を少なくすることができる液化ガスの気化装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載の液化ガスの気化装置は、液化ガスを気化するための蒸発部と、前記蒸発部で気化されたガスを加温するための加温部と、前記蒸発部を通して送風するための送風手段と、温風を生成するための加熱手段と、を備え、
前記蒸発部において液化ガスを気化するときには、前記蒸発部を流れる外気により液化ガスが気化され、前記加温部を流れる外気により気化されたガスが加温され、また前記蒸発部に付着した霜を解氷するときには、前記送風手段及び前記加熱手段が作動され、前記送風手段の作用により、前記加熱手段により生成された温風が前記蒸発部に送給され、前記加熱手段からの温風によって前記蒸発部の霜が解氷されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の液化ガスの気化装置では、前記蒸発部は、液化ガスを気化するための気化用伝熱管と、前記気化用伝熱管の周囲を覆う蒸発部ハウジングとを備え、前記蒸発部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、また前記蒸発部ハウジングの下部には、前記加熱手段からの温風を前記蒸発部ハウジングの下部に導くための温風用ダクトが接続されており、液化ガスを気化するときには、外気が前記蒸発部ハウジングの前記上開口から前記下開口に自然通風により流れ、また前記気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、前記加熱手段により生成された温風が、前記送風手段の作用により、前記温風用ダクトを通し、前記蒸発部ハウジングの下部から前記上開口に流れることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の液化ガスの気化装置では、前記加熱手段は前記温風用ダクトに配設された熱交換器から構成され、前記熱交換器を通して流れる温水と前記温風ダクトを流れる空気との間で熱交換されて温風が生成されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の液化ガスの気化装置では、前記送風手段は、前記温風用ダクトに配設されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に記載の液化ガスの気化装置では、液化ガスを気化するための蒸発部と、前記蒸発部で気化されたガスを加温するための加温部と、前記蒸発部及び前記加温部を通して送風するための送風手段と、を備えた液化ガスの気化装置であって、前記蒸発部及び前記加温部に関連して、これらに外気を導くための送風ダクトが設けられ、前記送風ダクトに前記送風手段が取り付けられ、前記送風手段の作用によって外気が前記送風ダクトを通して前記蒸発部及び前記加温部の下部に送給されることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の液化ガスの気化装置では、前記蒸発部及び前記加温部は第１支持脚を介して支持ベースに固定され、前記送風ダクトは第２支持脚を介して前記支持ベースに固定されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項７に記載の液化ガスの気化装置では、前記蒸発部は、液化ガスを気化するための気化用伝熱管と、前記気化用伝熱管の周囲を覆う蒸発部ハウジングとを備え、前記蒸発部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、前記加温部は、気化したガスを加温するための加温用伝熱管と、前記加温用伝熱管の周囲を覆う加温部ハウジングとを備え、前記加温部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、更に、前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングの下部が相互に連通され、前記送風ダクトは、前記蒸発部ハウジング又は前記加温部ハウジングの下部に接続されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載された液化ガスの気化装置によれば、液化ガスを気化するための蒸発部と、気化したガスを加温するための加温部に加えて、送風するための送風手段及び温風を生成するための加熱手段が設けられている。液化ガスを気化するときは、加熱手段は作動されず、蒸発部に送給される液化ガスは蒸発部を流れる外気との間で熱交換が行われて気化される。そして、気化されたガスが加温部に送給されて加温されて下流側に送給される。一方、蒸発部に付着した霜を解氷するときには、送風手段及び加熱手段が作動され、加熱手段により加熱された温風が、送風手段の作用により蒸発部に送給され、この温風を利用して霜が解氷される。このように温風を利用して霜を解氷するので効率良く解氷することができ、解氷のための運転時間を短くし、気化装置の運転効率を高めることができる。また、温風を利用するので寒冷地の冬季（換言すると、周囲温度が０℃以下である）でも霜を解氷することができ、寒冷地でも適用することが可能となる。尚、液化ガスを気化するときには、外気の自然通風を利用するようにすることができ、このように構成した場合、運転コストを比較的安くすることができるが、この気化するときに、送風手段を作用させて外気を強制通風するようにしてもよい。或いは、強制通風用の専用送風装置を設け、この送風装置によって強制通風させるようにしてもよい。

また、本発明の請求項２に記載された液化ガスの気化装置によれば、蒸発部は気化用伝熱管及び蒸発部ハウジングとを備え、蒸発部ハウジングの上端部に上開口が設けられ、その下端部に下開口が設けられ、温風用ダクトが蒸発部ハウジングの下部に接続されている。液化ガスを気化するときには、上開口から導入された外気が蒸発部ハウジング内を下方に流れてその下開口から外部に排出され、蒸発部ハウジング内を流れる空気と気化用伝熱管を流れる液化ガスとの間で熱交換が行われ、外気の自然対流を利用して液化ガスの気化を行うことができる。一方、気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、加熱手段により生成された温風が温風用ダクトを通して蒸発部ハウジングの下部に送給され、蒸発部ハウジング内を上方に流れて伝熱管に付着した霜を解氷し、送風手段による強制対流を利用して霜を効率良く解氷することができる。また、温風用ダクトが蒸発部ハウジングに接続される構成であるので、液化ガスの気化時には、外気の蒸発部ハウジングを通しての自然対流をスムースにすることができる。

また、本発明の請求項３に記載された液化ガスの気化装置によれば、加熱手段は熱交換器から構成され、熱交換器を流れる温水と温風用ダクトを通して流れる空気との間の熱交換で温風が生成されるので、比較的簡単な構成で、且つ安全に温風を生成して蒸発部ハウジングに送給することができる。

また、本発明の請求項４に記載された液化ガスの気化装置によれば、送風手段が温風ダクトに配設されているので、液化ガスの気化時の自然対流時にはこの送風手段が空気の流れを阻害することはなく、この気化時の自然対流をスムースにすることができる。

また、本発明の請求項５に記載された液化ガスの気化装置によれば、液化ガスを気化するための蒸発部と、気化したガスを加温するための加温部と、蒸発部及び加温部を通して送風するための送風手段が設けられている。送風手段は送風ダクトに取り付けられ、送風手段からの外気は送風ダクトを通して蒸発部及び加温部の下部に送給される。従って、蒸発部及び加温部においては外気は下から上に向けて流れ、この上向きの流れによって蒸発部及び加温部の下方から外気を吸い込むようになり、送風手段からの送風量が少なくても多くの外気を蒸発部及び加温部を通して流すことができる。また、送風手段からの送風量を少なくすることができるので、送風手段は能力の小さいものでよく、これによって、設備コストの低減、また騒音、振動の発生も少なくすることができる。

また、本発明の請求項６に記載された液化ガスの気化装置によれば、蒸発部及び加温部は第１支持脚を介して支持ベースに固定され、送風ダクトは第２支持脚を介して支持ベースに固定されているので、送風手段の支持構造と蒸発部及び加温部の支持構造とが独立し、送風手段の作動による振動などは蒸発部及び加温部などに伝達されることがなく、運転中の振動、騒音の発生を抑えることができる。また、送風手段は蒸発部及び加温部の支持構造とは別個の独立した支持構造を介して支持されるので、従来のように送風手段を蒸発部及び加温部の上端部に取り付ける構造のものに比して、その支持構造を簡単にすることができる。加えて、送風手段を低い位置に配置することが可能となり、これによっても支持構造を更に簡単にすることができ、また簡単な構造でもって充分な支持強度を確保することができる。尚、送風ダクトは蒸発部及び／又は加温部に接続することができ、このように接続して外気を蒸発部及び加温部に導くことができる。

また、本発明の請求項７に記載された液化ガスの気化装置によれば、蒸発部は気化用伝熱管及び蒸発部ハウジングとを備え、蒸発部ハウジングの上端部に上開口が設けられ、その下端部に下開口が設けられており、加温部は加温用伝熱管及び加温部ハウジングとを備え、加温部ハウジングの上端部に上開口が設けられ、その下端部に下開口が設けられている。そして、蒸発部ハウジング及び加温部ハウジングの下部が相互に連通され、送風ダクトは蒸発部ハウジング（又は加温部ハウジング）の下部に接続されている。このように構成されているので、送風手段からの外気は送風ダクトを通して蒸発部ハウジング（又は加温部ハウジング）の下部に送給され、更に連通空間を通して加温部ハウジング（又は蒸発部ハウジング）の下部に送給され、このようにして蒸発部ハウジング及び加温部ハウジングに外気を送給することができ、かく送給された外気は、蒸発部ハウジング及び加温部ハウジング内を上方に流れてその上開口から外部に排出される。このとき、蒸発部ハウジング及び加温部ハウジングの下端部に下開口が設けられているので、送風ダクトからの外気が蒸発部ハウジング内を上方に流される際にその下開口から外気を吸い上げ、また外気が加温部ハウジング内を上方に流れる際にもその下開口から外気を吸い上げる。その結果、送風手段によって送給された外気よりも多くの外気が蒸発部ハウジング及び加温部ハウジング内を流れ、送風手段からの送風量を少なくしても所望の外気を蒸発部ハウジング及び加温部ハウジング内に送給することができ、これによって、送風手段の小型化が可能になるとともに、運転コストの低減を図ることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う液化ガスの気化装置の最良の形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図４を参照して、第１の実施形態の液化ガスの気化装置について説明する。図１は、第１の実施形態の液化ガスの気化装置を簡略的に示す図であり、図２は、図１の気化装置の気化運転時における空気の流れを説明する簡略図であり、図３は、図１の気化装置の解氷運転時の温風の流れを説明する簡略図であり、図４は、図１の気化装置の運転の流れを示すフローチャートである。

図１において、図示の液化ガスの気化装置は、液化ガス、例えば液化天然ガスを気化するための蒸発部２と、気化したガスを加温するための加温部４とを備えている。蒸発部２は上下方向に延びる筒状の蒸発部ハウジング６を備え、この蒸発部ハウジング６内に気化用伝熱管８が配設されている。この形態では、蒸発部ハウジング６内の下部には下部ヘッダ１０が配設され、その上部には上部ヘッダ１２が配設され、下部ヘッダ１０と上部ヘッダ１２との間に複数本の気化用伝熱管８が設けられ、液化ガスがこれら気化用伝熱管８を並列的に流れるように構成されている。気化用伝熱管８は、例えば、周囲に熱交換用フィンが設けられたエアフィン型伝熱管から構成され、蒸発部ハウジング６内を上下方向に延びている。

蒸発部ハウジング６の上端部（この形態では、上端面）は開放され、上開口１４が規定され、またその下端部（この形態では下端面）も開放され、下開口１６が規定され、上開口１４と下開口１６との間に下部ヘッダ１０、気化用伝熱管８及び上部ヘッダ１２が配置され、これらの周囲が蒸発部ハウジング６により覆われている。液化ガスタンク、例えば液化天然ガスタンクの如き液化ガス供給源（図示せず）から延びる液化ガス送給管１８は蒸発部ハウジング６を通して下部ヘッダ１０に接続され、液化ガス送給管１８には開閉弁２０が配設されている。従って、開閉弁２０が開状態になると、液化ガス供給源からの液化ガス、例えば液化天然ガスが液化ガス送給管１８を通して蒸発部２の下部ヘッダ１０に送給され、この開閉弁２０が閉状態になると、液化ガスの送給が停止される。

加温部４は上下方向に延びる筒状の加温部ハウジング２２を備え、この加温部ハウジング２２内に加温用伝熱管２４が配設されている。この形態では、加温部ハウジング２２内には複数本の加温用伝熱管２４が間隔をおいて配設され、これら加温用伝熱管２４の下端部が下接続管２６を介して、またそれらの上端部が上接続管２８を介して接続され、気化されたガスは、これら加温用伝熱管２４を直列的に流れるように構成されている。加温用伝熱管２４も、例えば、周囲に熱交換用フィンが設けられたエアフィン型伝熱管から構成され、加温部ハウジング２２内を上下方向に延びている。

加温部ハウジング２２の上端部（この形態では、上端面）も開放され、上開口３０が規定され、またその下端部（この形態では下端面）も開放され、下開口３２が規定され、上開口３０及び下開口３２との間に加温用伝熱管２４、下接続管２６及び上接続管２８が配置され、これらの周囲が加温部ハウジング２２により覆われている。蒸発部２の上部ヘッダ１２は接続管３４を介して加温部４の上流端の加温用伝熱管２４に接続され、蒸発部２において気化されたガス、例えば天然ガスは上部ヘッダ１２から接続管３４を介して加温部４の加熱用伝熱管２４に送給される。また、加温部４の下流端の加温用伝熱管２４からはガス送給管３６が延び、加温部４において加温されたガスがガス送給管３６を通して下流側に送給される。

尚、蒸発部２における気化用伝熱管８の接続様式については、液化ガスを所要の通りに気化することができる適宜の接続様式でよく、例えば加温部４のように、液化ガスが直列的に流れるように接続するようにしてもよい。また、加温部４における加温用伝熱管２４の接続様式についても、気化されたガスを所望温度に加温することができる適宜の接続様式でよく、例えば蒸発部２にように、ガスが並列的に流れるように接続するようにしてもよい。

この気化装置では、蒸発部２の気化用伝熱管８に付着した霜を解氷するために、加熱手段４２及び送風手段４４が設けられている。この形態では、蒸発部ハウジング６の下部（具体的には、下部ヘッダ１０の配設部位よりも下側）に温風用ダクト４６の一端部が接続され、その他端側は略Ｌ字状に延びて大気に開放されており、この温風用ダクト４６の中間部に加熱手段４２が配設されている。

図示の加熱手段４２は熱交換器４８から構成されている。熱交換器４８に関連して加熱温水ボイラ５０が設けられ、都市ガス、ＬＰガスなどの燃料が燃料供給ライン５２を通して温水ボイラ５０に供給されるとともに、燃焼用空気が燃焼用空気供給ライン５４を通して加熱温水ボイラ５０に供給され、燃料の燃焼により温水が生成される。加熱温水ボイラ５０と熱交換器４８とは温水循環配管５６を介して接続され、温水循環配管５６には温水循環ポンプ５８が配設され、加熱温水ボイラ５０にて生成された温水は、矢印で示すように、温水循環ポンプ５８の作用によって、温水循環配管５２及び熱交換器４８を通して循環される。

送風手段４４は、温風用ダクト４６の外気導入部６０に配設されている。図示の送風手段４４は、ファンの回転により送風する送風装置６２から構成され、送風装置６２の作用によって、外気導入部６０から外気が導入され、導入された空気が外気送給部６４、熱交換器４８及び温風送給部６６を通して蒸発部ハウジング６の下部に送給される。この送風装置６２は温風用ダクト４６の温風送給部６６に配設するようにしてもよい。

この形態では、温風を気化用伝熱管８に向けて流すための案内板６８が蒸発部ハウジング６内の下部に配設されている。案内板６８は弧状に湾曲しており、温風用ダクト４６を通して蒸発部ハウジング６の下部に送給された温風を上方に気化用伝熱管８に向けて偏向する。

次に、図２〜図４をも参照して、上述した気化装置を用いた液化ガス（例えば、液化天然ガス）の気化について説明する。液化ガスを気化する場合、液化ガスを気化する気化運転と、蒸発部２に付着した霜を解氷する解氷運転とが交互に行われる。

主として図４を参照して、液化ガスを気化する場合、まず、液化ガスの気化運転が行われる（ステップＳ１）。この気化運転においては、開閉弁２０が開状態になり（ステップＳ２）、液化ガス供給源からの液化ガスが液化ガス送給管１８を通して蒸発部２の下部ヘッダ１０に送給され、液化ガスの気化が行われる。即ち、図２に示すように、下部ヘッダ１０に送給された液化ガスは、複数本の気化用伝熱管８を通して上部ヘッダ１２に向けて上方に流れ、気化用伝熱管８を上方に流れる間に蒸気部ハウジング６内の空気との間で熱交換が行われ、この熱交換によって、液化ガスが気化される。気化されたガスは上方に上部ヘッダ１２に流れ、上部ヘッダ１２から加温部４に送給される。このとき、蒸気部ハウジング６内の空気は熱交換によって冷却されて下方に流れるようになり、従って、このときの空気の流れは、図２に矢印で示すようになり、外気は蒸発部ハウジング６の上開口１４から導入され、蒸発部ハウジング６内を下方に流れ、その下開口１６から外部に排出され、自然対流を利用して液化ガスが気化される。

また、蒸発部２で気化されたガスは上部ヘッダ１２から加温部４に送給され、複数本の加温用伝熱管２４を通して下流側に流れ、これら加温用伝熱管２４を流れる間に加温部ハウジング２２内の空気との間で熱交換が行われ、この熱交換によって、気化されたガスが加温されて所望の温度となり、更に下流側に送給される。このとき、加温部ハウジング２２内の空気は熱交換によって冷却されて下方に流れるようになり、従って、蒸発部２における空気の流れと同様に、図２に矢印で示すように、外気が加温部ハウジング２２の上開口３０から導入され、加温部ハウジング２２内を下方に流れ、その下開口３２から外部に排出され、自然対流を利用して気化されたガスが加温される。

この液化ガスの気化は、設定された気化運転時間（例えば、４時間程度に設定される）行われ、気化運転時間が経過すると、ステップＳ３からステップＳ４に進み、開閉弁２０が閉となり、液化ガスの供給が停止して気化運転が終了する。このように所定時間継続して気化運転を行うと、蒸発部２、具体的には気化用伝熱管８の周囲に霜（この霜が大きくなると氷のようになる）が付着するようになり、それ故に、気化運転終了後に、この霜を除去するための解氷が行われる（ステップＳ５）。

この解氷運転においては、加熱温水ボイラ５０が作動され（ステップＳ６）、また温水循環ポンプ５８が作動され（ステップＳ７）、燃料の燃焼によって生成された温水が、温水循環ポンプ５８の作用によって温水循環配管５６及び熱交換器４８を通して循環される。また、送風装置６２が作動され、外気が温風用ダクト４６の外気導入部６０を通して導入され、この送風装置６２の作用によって強制的に下流側に送給される。従って、このときの空気の流れは、図３に矢印で示すようになり、温風用ダクト４６に導入された外気は、熱交換器４８を流れる際に、この熱交換器４８を通して循環される温水との間で熱交換されて温められ（例えば、３０℃程度に温められる）、温められた空気が温風用ダクト４６の温風送給部６６を通して蒸発部ハウジング６の下部に送給される。かく送給された温風は、案内板６８に案内されて上方に偏向され、蒸発部ハウジング６内を上方に流れて強制対流され、かく上方に流れる際に気化用伝熱管８の周囲に付着した霜を解氷し、その上開口１４から外部に排出される。この解氷時には、蒸発部ハウジング６に温風が送給されるので、付着した霜の解氷を効率良く短時間で行うことができ、また冬季の外気が冷えた（例えば、外気が０℃以下である）ときにおいても解氷を行うことができ、寒冷地向けの気化装置として提供することができる。尚、温風用ダクト４６から蒸発部ハウジング６に温風が送給されると、この温風の流れによって下開口１６から外気が吸い上げられ、温風と外気とが混合した混合温風が蒸発部ハウジング６を通して流れる。

付着した霜の解氷は、設定された解氷運転時間（例えば、３０分程度に設定される）行われ、解氷運転時間が経過すると、ステップＳ９からステップＳ１０に進み、加熱温水ボイラ５０が停止し、温水循環ポンプ５８が停止し（ステップＳ１１）、送風装置６２が停止し、このようにして解氷運転が終了する。このように所定時間継続して解氷運転を行うと、蒸発部２、具体的には気化用伝熱管８の周囲に付着した霜がなくなり、気化用伝熱管８が元の状態に回復し、ステップＳ１に戻って気化運転が再開される。

上述した気化装置では、液化ガスの気化時には自然対流を利用し、霜の解氷時には強制対流を利用しているので、送風装置６２の作動時間を短く抑え、これによって運転コストを安くすることができるとともに、騒音の発生時間も短く抑えることができる。

［第２の実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態の液化ガスの気化装置について説明する。図５は、第２の実施形態の液化ガスの気化装置を簡略的に示す図であり、図６は、図５の気化装置の気化及び解氷運転時における空気の流れを説明する簡略図である。尚、以下の実施形態において、第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

図５において、図示の液化ガスの気化装置は、蒸発部２ａと、加温部４ａとを備えている。蒸発部２ａは上下方向に延びる筒状の蒸発部ハウジング６ａを備え、この蒸発部ハウジング６ａ内に気化用伝熱管８が配設されている。蒸発部ハウジング６ａの上端部（この形態では、上端面）は開放され、上開口１４ａが規定され、またその下端部は下方向に延びており、この下端部（この形態では下端面）は開放され、下開口７０が規定され、上開口１４ａと下開口７０との間に下部ヘッダ１０、気化用伝熱管８及び上部ヘッダ１２が配置され、これらの周囲が蒸発部ハウジング６ａにより覆われている。

加温部４ａは上下方向に延びる筒状の加温部ハウジング２２ａを備え、この加温部ハウジング２２ａ内に加温用伝熱管２４が配設されている。加温部ハウジング２２ａの上端部（この形態では、上端面）も開放され、上開口３０ａが規定され、またその下端部（この形態では下端面）は下方向に延びており、この下端部（この形態では下端面）は開放され、下開口７２が規定され、上開口３０ａ及び下開口７２との間に加温用伝熱管２４、下接続管２６及び上接続管２８が配置され、これらの周囲が加温部ハウジング２２ａにより覆われている。

この気化装置では、蒸発部ハウジング６ａ及び加温部ハウジング２２ａの下部には壁部が存在せず、これらハウジング６ａ，２２ａの下部は相互に連通している。このようなハウジング構造に関連して、蒸発部ハウジング６ａ及び加温部ハウジング２２ａ内に外気を送給するための送風手段７４が設けられている。この形態では、加温部ハウジング２２ａの下部（具体的には、下部ヘッダ１０の配設部位よりも下側）に送風ダクト７６の一端部が接続され、その他端側は略Ｌ字状に上方に延びて大気に開放されている。送風手段７４は、送風ダクト７６の外気導入部７８に配設されている。図示の送風手段７４は、ファンの回転により送風する送風装置８０から構成され、送風装置８０の作用によって、外気導入部７８から外気が導入され、導入された空気が外気送給部８２を通して加温部ハウジング２２ａの下部に送給される。

この形態では、外気を気化用伝熱管８及び加温用伝熱管２４に向けて流すための案内板６８ａが蒸発部ハウジング６ａ及び加温部ハウジング２２ａ内の下部に配設されている。案内板６８ａは弧状に湾曲しており、送風ダクト７６を通して加温部ハウジング２２ａの下部に送給された外気を上方に加温用伝熱管２４に向けて偏向するとともに、加温部ハウジング２２ａの下部から連通部を通して蒸発部ハウジング６ａの下部に送給された外気を上方に気化用伝熱管８に向けて偏向する。

蒸発部２ａ及び加温部４ａは、第１支持脚８４を介して支持ベース８６に固定されている。この実施形態では、蒸発部ハウジング６ａ及び加温部ハウジング２２ａの下端部に第１支持脚８４が複数設けられ、第１支持脚８４が、例えばコンクリートなどの支持ベース８６に固定され、蒸発部２ａ及び加温部４ａが支持ベース８６上に固定的に設置される。

送風ダクト７６は、第２支持脚８８を介して支持ベース８６に固定されている。この実施形態では、送風ダクト７６の外気送給部８２の一部に第２支持脚８８の上端部が取り付けられ、第２支持脚８８の下端部が支持ベース８６に固定され、また送風手段７４は送風ダクト７６に取り付けられ、送風ダクト７６及び送風手段７４が支持ベース８６上に固定的に設置される。尚、第２の実施形態における液化ガスの気化装置のその他の構成は、第１の実施形態に示すものと実質上同一であり、それ故に、これらについての説明は省略する。

次に、上述した気化装置を用いた液化ガス（例えば、液化天然ガス）の気化について説明する。この気化装置においては、液化ガスを気化する気化運転と、蒸発部２ａに付着した霜を解氷する解氷運転とが交互に行われるが、双方の運転において送風装置８０が作動される。気化運転（又は解氷運転）においては、送風装置８０が作動され、外気が送風ダクト７６の外気導入部７８を通して導入され、この送風装置８０の作用によって強制的に下流側に送給される。従って、このときの空気の流れは、図６に矢印で示すようになり、送風ダクト７６を通して加温部ハウジング２２ａの下部に送給された外気は、その一部は案内板６８ａに案内されて上方に偏向されて加温部ハウジング２２ａ内を上方に流れ、その残部は連通空間を通して蒸発部ハウジング６ａの下部に流れ、案内板６８ａに案内されて上方に偏向されて蒸発部ハウジング６ａ内を上方に流れる。外気がこのように強制対流されるので、液化ガスを気化する場合は、蒸気部ハウジング６ａ内を流れる外気と気化用伝熱管８に送給された液化ガスとの間で熱交換が行われ、この熱交換によって、液化ガスが気化される。また、加温部ハウジング２２ａ内を流れる外気と加温用伝熱管２４を流れる気化ガスとの間で熱交換が行われ、この熱交換によって、気化されたガスが所望の温度に加温される。また、付着した霜を解氷する場合は、蒸発部ハウジング６ａ内を流れる外気によって霜が解氷される。これらの強制対流のときには、送風ダクト７６から送給された外気の一部が加温部ハウジング２２ａの下部から上方向に流れるときにその下開口７２から外気を吸い上げ、またこの外気の残部が蒸発部ハウジング６ａの下部から上方向に流れるときにその下開口７０から外気を吸い上げるので、これらの混合した外気が、図６に矢印で示すように蒸発部ハウジング６ａ及び加温部ハウジング２２ａ内を上方に流れ、蒸発部ハウジング６ａ及び加温部ハウジング２２ａ内を流れる外気の送給量を多くすることができる。

上述した気化装置では、その支持構造に関連して、次の通りの特徴を有する。即ち、蒸発部２ａ及び加温部４ａは第１支持脚８４を介して支持され、送風ダクト７６及びこれに装着された送風手段７４は第２支持脚８８を介して支持され、蒸発部２ａ及び加温部４ａの支持構造と送風ダクト７６及び送風手段７４の支持構造とが独立して構成されており、従って、送風手段７４の振動及び騒音が蒸発部２ａ及び加温部４ａに伝達され難く、これによって、騒音、振動の発生を抑えることができる。また、従来の気化装置では送風手段が蒸発部及び加温部の上端部に取り付けられていたが、上述したような支持構造とすることによって、送風ダクト７６及び送風手段７４を気化装置の比較的下部に配置することが可能となり、比較的簡単な構成の第２支持脚８８でもって送風ダクト７６及び送風手段７４を確実に支持することができる。加えて、従来の気化装置に比して蒸発部及び加温部が軽量化することができ、これによって、第１支持脚８４の構成も簡単にすることができる。

尚、第１の実施形態を示す図１と第２の実施形態を示す図５とを対比することによって容易に理解される如く、第１の実施形態においても、蒸発部２及び加温部４は第１支持脚（第１支持構造）を介して支持され、温風用ダクト４６及びこれに装着された送風手段４４は第２支持脚（第２支持構造）を介して支持されており、従って、上述した支持構造に関する効果は、上述した第１の実施形態においても得られる。

以上、本発明に従う気化装置の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、第１の実施形態では、温風を生成するための加熱手段４２として熱交換器４８を用いているが、熱交換器４８に代えて、燃焼バーナなどを用いるようにしてもよく、この場合、燃焼バーナからの燃焼排ガスにより温風が生成される。

また、例えば、第１の実施形態では、解氷時に加熱手段４２を作動させて温風を生成しているが、付着した霜の解氷が難しいときのみ加熱手段４２を作動させて温風を生成して解氷をするようにしてもよい。換言すると、寒冷地の冬季のみ加熱手段４２及び送風手段４４を作動させて温風を利用した強制対流により解氷を行い、夏季には加熱手段４２及び送風手段４４を作動させることなく、外気の自然対流により解氷を行う、或いは加熱手段４２のみを作動させることなく、送風手段４４による外気の強制対流により解氷を行うようにしてもよい。

また、例えば、第１の実施形態では、液化ガスの気化時に自然通風により気化及び加温を行っているが、蒸発部２及び加温部４に夫々専用の送風装置を設け、気化時に専用送風装置を作動させて強制通風により、気化及び加温を行うようにしてもよい。或いは、専用の送風装置を設けることなく、温風を送るための送風手段を液化ガスの気化時にも作動させ、液化ガスの気化のみを強制送風により行うようにしてもよい。

また、例えば、第２の実施形態では、送風ダクト７６の一端部を加温ハウジング２ａの下部に接続しているが、このような構成に代えて、この送風ダクト７６の一端部を蒸発部ハウジング６ａの下部に接続するようにしてもよく、或いは送風ダクト７６の一端部を二つに分岐し、一方の端部を加温部ハウジング２２ａの下部に、他方の端部を蒸発部ハウジング６ａの下部に接続するようにしてもよく、この場合、加温部ハウジング２２ａ及び蒸発部ハウジング６ａの下部を相互に連通する必要はなくなる。また、例えば、第２の実施形態では、液化ガスの気化時及び付着した霜の解氷時に送風手段７６を常時作動させているが、例えば、冬季（外気温度が低いとき）の気化時及び解氷時には送風手段７６を作動させて外気を強制対流させるが、夏季（外気温度が高いとき）の気化時及び解氷時には送風手段７６の作動を停止して外気を自然対流させるようにしてもよく、このように運転することによって、夏季における運転コストを低減することができる。

この気化装置は、液化ガス（例えば、液化天然ガス）の気化に適用することができ、この気化装置を用いることによって、比較的簡単な構成でもって、運転コストの低減などを図ることができる。蒸発部に付着した霜を解氷するのに温風を用いるものでは、寒冷地の冬季（環境温度が０℃以下である）でも解氷を行うことができ、寒冷地使用の気化装置に好都合に適用することができる。また、蒸発部及び加温部に外気を送給するものでは、蒸発部ハウジング及び加温部ハウジングの下開口からの外気の吸い込みを利用するので、送給装置からの送風量を少なくしても所望の外気を蒸発部ハウジング及び加温部ハウジング内に送給することができる。また、蒸発部及び加温部と送風ダクト及び送風手段との支持構造が別個独立しているので、送風手段による振動、騒音が蒸発部及び加温部に伝達され難く、振動、騒音の発生を抑えて周囲環境への悪影響を少なくすることができる。

第１の実施形態の液化ガスの気化装置を簡略的に示す図である。図１の気化装置の気化運転時における空気の流れを説明する簡略図である。図１の気化装置の解氷運転時の温風の流れを説明する簡略図である。図１の気化装置の運転の流れを示すフローチャートである。第２の実施形態の液化ガスの気化装置を簡略的に示す図である。図５の気化装置の気化運転及び解氷運転時における空気の流れを説明する簡略図である。

符号の説明

２，２ａ蒸発部
４，４ａ加温部
６，６ａ蒸発部ハウジング
８気化用伝熱管
２２，２２ａ加温部ハウジング
２４加温用伝熱管
４２加熱手段
４４，７４送風手段
４６温風用ダクト
４８熱交換器
５０加熱温水ボイラ
７６送風ダクト
８４第１支持脚
８８第２支持脚

Claims

液化ガスを気化するための蒸発部と、前記蒸発部で気化されたガスを加温するための加温部と、前記蒸発部を通して送風するための送風手段と、温風を生成するための加熱手段と、を備え、
前記蒸発部において液化ガスを気化するときには、前記蒸発部を流れる外気により液化ガスが気化され、前記加温部を流れる外気により気化されたガスが加温され、また前記蒸発部に付着した霜を解氷するときには、前記送風手段及び前記加熱手段が作動され、前記送風手段の作用により、前記加熱手段により生成された温風が前記蒸発部に送給され、前記加熱手段からの温風によって前記蒸発部の霜が解氷されることを特徴とする液化ガスの気化装置。
前記蒸発部は、液化ガスを気化するための気化用伝熱管と、前記気化用伝熱管の周囲を覆う蒸発部ハウジングとを備え、前記蒸発部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、また前記蒸発部ハウジングの下部には、前記加熱手段からの温風を前記蒸発部ハウジングの下部に導くための温風用ダクトが接続されており、液化ガスを気化するときには、外気が前記蒸発部ハウジングの前記上開口から前記下開口に自然通風により流れ、また前記気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、前記加熱手段により生成された温風が、前記送風手段の作用により、前記温風用ダクトを通し、前記蒸発部ハウジングの下部から前記上開口に流れることを特徴とする請求項１に記載の液化ガスの気化装置。
前記加熱手段は前記温風用ダクトに配設された熱交換器から構成され、前記熱交換器を通して流れる温水と前記温風ダクトを流れる空気との間で熱交換されて温風が生成されることを特徴とする請求項２に記載の液化ガスの気化装置。
前記送風手段は、前記温風用ダクトに配設されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液化ガスの気化装置。
液化ガスを気化するための蒸発部と、前記蒸発部で気化されたガスを加温するための加温部と、前記蒸発部及び前記加温部を通して送風するための送風手段と、を備えた液化ガスの気化装置であって、
前記蒸発部及び前記加温部に関連して、これらに外気を導くための送風ダクトが設けられ、前記送風ダクトに前記送風手段が取り付けられ、前記送風手段の作用によって外気が前記送風ダクトを通して前記蒸発部及び前記加温部の下部に送給されることを特徴とする液化ガスの気化装置。
前記蒸発部及び前記加温部は第１支持脚を介して支持ベースに固定され、前記送風ダクトは第２支持脚を介して前記支持ベースに固定されていることを特徴とする請求項５に記載の液化ガスの気化装置。
前記蒸発部は、液化ガスを気化するための気化用伝熱管と、前記気化用伝熱管の周囲を覆う蒸発部ハウジングとを備え、前記蒸発部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、前記加温部は、気化したガスを加温するための加温用伝熱管と、前記加温用伝熱管の周囲を覆う加温部ハウジングとを備え、前記加温部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、更に、前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングの下部が相互に連通され、前記送風ダクトは、前記蒸発部ハウジング又は前記加温部ハウジングの下部に接続されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の液化ガスの気化装置。