JP2006226501A - ガス供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】 夏季等に、液化ガスを貯留したバルク貯槽の内圧上昇により安全弁が作動してしまう事態の発生を回避し得るガス供給システムを提供する。
【解決手段】 燃焼部３４の燃焼熱で熱交換器３５内の媒体を熱交換加熱し、循環路４２でコイルチューブ４１に循環供給して、バルク貯槽２内の液化ガスＱを加温する。加温により気化した気化ガスをガス供給系５で供給する。外気温上昇で液化ガスの昇温に伴いバルク貯槽の内圧が上昇して設定圧力に到達すれば、所定圧力に下がるまで冷却運転を行う。冷却運転として、燃焼部を非燃焼にした状態でポンプ４３と送風ファン３３を作動させ循環路に循環される媒体を熱交換器３５で強制放熱させて冷却する。冷却された媒体がコイルチューブを通過する間に液化ガスと熱交換して液化ガスが冷却される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、貯留段階は液化ガスの状態で貯留し、使用段階はその液化ガスを気化させた上でその気化ガスを使用先へ供給するようにしたガス供給システムに関する。このような液化ガスとしては、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）等がある。

従来、この種のガス供給システムとして、ＬＰＧを対象としてＬＰＧをバルク貯槽に貯留するようにしたものが知られている。例えば、液化ガスが貯留されたバルク貯槽から液化ガスを導出し、熱交換器を通過させて熱交換加熱することにより気化させ、熱交換器出口から出てくる気化ガスを使用先へ供給するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。つまり、液化ガスをバルク貯槽から外部に取り出してから加温（熱交換加熱）することにより気化させるようにしている。

又、ガス供給システムとして、バルク貯槽に熱交換式の加熱手段を設置し、この加熱手段に対し外部から加熱用の熱源媒体を循環供給することによりバルク貯槽内の液化ガスを気化させ、気化した気化ガスをバルク貯槽から取り出して使用先へ供給するようにしたものも知られている（例えば特許文献２参照）。つまり、液化ガスをバルク貯槽内に貯留したままで加温（熱交換加熱）することにより気化させるようにしている。

特開２００３−２６９６９４号公報 特開２００４−３０９０３９号公報

ところが、上記の従来のガス供給システムでは、特に外気温が高くなる夏季や、夏季以外でも太陽から強い日差しや直射日光を受けて過度に熱せられる場合には、不都合が生じるおそれがある。

すなわち、この種のガス供給システムで用いられるバルク貯槽は液化ガスを貯留するための耐圧タンクであるため、過度の内圧上昇発生に備え万一の圧抜きのための安全弁が通常は設けられている。しかしながら、上記のバルク貯槽に貯留されているのが液化ガスであり、ガスを使用するには加温もしくは加熱する必要があるため、その加温等のための設備は設けられているものの、冷却のための設備は設けられてはいない。このため、上記の如き外気温の高い夏季や太陽光を受けてバルク貯槽が過度に熱せられて内部の液化ガスの温度が上昇し、それに伴いバルク貯槽内の内圧（ガス圧）が上昇してしまう結果、上記の安全弁が作動してガスの吹き出しを引き起こしてしまうことになる。このような安全弁の作動を回避するためにバルク貯槽内への液化ガス充填量を意図的に減らして少なくすることも行われてもいるが、この場合にはバルク貯槽の貯留能力を活用し得ない事態を招くことになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、夏季等における上記の不都合の発生を回避し得るガス供給システムを提供することにあり、さらにはその実現を新たな機器設置を伴うことなく達成し得るガス供給システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明では、液化ガスを貯留する貯留タンクと、液化ガスを加温することにより気化させる加温手段とを備え、気化された気化ガスを供給先に供給するように構成されたガス供給システムを対象として、上記貯留タンク内に貯留されている液化ガスを冷却する冷却手段と、この冷却手段を作動制御して冷却運転を実行する制御手段とを備えることとした（請求項１）。

この発明の場合、制御手段により冷却手段が作動制御されて冷却運転が開始されると貯留タンク内の液化ガスが冷却されるため、外気温の高い夏季等の環境条件によって貯留タンクが熱せられて内部の液化ガスが過度の昇温傾向に陥ったとしても、液化ガスは適正な温度に維持されそれに伴い貯留タンク内の内圧も適正な範囲に抑えられる。これにより、貯留タンクの内圧が過度に昇圧して安全弁が解放作動されてガスが吹き出すというような事態の発生を確実に予防し得る。

かかるガス供給システムの冷却手段としては、上記液化ガスと熱交換可能に循環される媒体を冷却することにより液化ガスを間接的に冷却する構成にすることができる（請求項２）。液化ガスの冷却を間接的冷却とすることにより、より安全かつ簡易な設備にて冷却手段を構成することが可能になる。このような間接的冷却を採る冷却手段をより具体的に特定すると、冷却手段を、内部に通される媒体が上記液化ガスと熱交換し得るように上記貯留タンクに設けられた熱交換部と、この熱交換部に対し上記媒体を循環供給する媒体循環回路と、この媒体循環回路に介装され内部を通過する媒体を気中放熱により冷却する放熱部とを備えて構成することができる（請求項３）。この場合には、媒体を用いた間接的冷却に加えて、その媒体の冷却を放熱部による放熱によって行うようにしているため、冷却手段をより一層安全でかつ簡易な設備・機器によって構成し得ることになる。この場合、上記放熱部としてさらに送風により強制空冷する送風ファンを含めることにより放熱効果をより高めて効率的冷却を実現させ得る。

第２の発明では、液化ガスを貯留する貯留タンクと、この貯留タンクに対し設置され内部の液化ガスと熱交換可能に媒体が循環供給される熱交換部と、この熱交換部に循環供給する媒体を加熱する熱源機とを備え、上記熱源機は、送風ファンと、この送風ファンからの送風を受けて燃焼される燃焼部と、内部に通される媒体をこの燃焼部からの燃焼熱により熱交換加熱する熱交換器とを備えてなり、上記熱源機の燃焼作動により加熱された媒体を上記熱交換部に循環供給することにより液化ガスを加温して気化させるように構成されたガス供給システムを対象として、次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記媒体を冷却して上記熱交換部に循環供給することにより貯留タンク内の液化ガスを冷却させる冷却運転を実行する制御手段を備え、上記制御手段として、上記燃焼部を非燃焼状態に維持しつつ上記熱交換器に媒体を通過させて放熱させることによりその媒体を冷却する構成とした（請求項４）。

この発明の場合、第１の発明を具体的な特定構成のガス供給システムに適用した場合に、既設の機器を利用してその作動制御のみによって冷却運転を実現させ得ることになる。すなわち、制御手段によって燃焼部が非燃焼に維持されるため、循環作動により循環される媒体は熱交換器を通過する間にその熱交換器の外表面からの放熱により冷やされ、この冷やされた媒体が熱交換部を通過する間に液化ガスが熱交換により冷却されることになる。この場合も、冷却運転の実行の際に上記制御手段により上記送風ファンを作動させることにより、燃焼部を通過した送風ファンからの送風が熱交換器に吹き当てられるため、強制空冷により冷却効果を高めることが可能になる。

以上の発明において、次の如き種々の構成を付加することにより、より具体化される。すなわち、第１としては、手動操作によりＯＮ・ＯＦＦ信号を出力する操作スイッチを備え、上記制御手段として、上記操作スイッチから出力されるＯＮ信号を受けて上記冷却運転を開始させる構成とする（請求項５）。この場合、ユーザの判断や事情に応じて液化ガスの冷却運転を実行させることが可能になる。

第２としては、上記貯留タンク内の内圧を検出する圧力センサを備え、上記制御手段として、上記圧力センサにより検出された検出内圧値が設定圧力値を超えることにより上記冷却運転を開始させる構成とする（請求項６）。この場合、貯留タンクの安全弁が作動する事態の発生を回避するために、直接的な指標である内圧の状況に基づいて冷却運転が実行されることになる。

第３としては、外気温を検出する外気温センサを備え、上記制御手段として、上記外気温センサにより検出された検出外気温が設定温度を超えることにより上記冷却運転を開始させる構成とする（請求項７）。この場合、貯留タンクの安全弁が作動する事態の発生を回避するために、内圧上昇の原因となる外気温の状況に基づいて冷却運転が実行されることになる。

第４としては、上記媒体の温度を検出する媒体温度センサを備え、上記制御手段として、上記媒体温度センサにより検出された検出媒体温度が設定温度を超えることにより上記冷却運転を開始させる構成とする（請求項８）。この場合、媒体温度が液化ガスの温度を表すため、貯留タンクの安全弁が作動する事態の発生を回避するために、媒体温度の状況に基づいて冷却運転を実行することにより、内圧上昇の状況と対応する液化ガスの温度状況に基づいて冷却運転を実行し得ることになる。

以上、説明したように、請求項１〜請求項８のいずれかのガス供給システムによれば、制御手段による作動制御よって冷却運転が開始されると貯留タンク内の液化ガスが冷却されるため、外気温の高い夏季等の環境条件によって貯留タンクが熱せられて内部の液化ガスが過度の昇温傾向に陥ったとしても、液化ガスを適正な温度に維持することができ、それに伴い貯留タンク内の内圧も適正な範囲に抑えることができるようになる。これにより、貯留タンクの内圧が過度に昇圧して安全弁が解放作動されてガスが吹き出すというような事態の発生を確実に回避して予防することができるようになる。

特に、請求項２によれば、液化ガスの冷却を間接的冷却とすることにより、より安全かつ簡易な設備にて冷却手段を構成することができるようになる。

請求項３によれば、媒体を用いた間接的冷却に加えて、その媒体の冷却を放熱部による放熱によって行うようにしているため、冷却手段をより一層安全でかつ簡易な設備・機器によって構成することができるようになる。

請求項４によれば、ガス機器システムが本来備えている既設の機器を利用して制御手段によりそれらの作動制御を追加するだけで液化ガスの冷却運転を実現させることができるようになる。

請求項５によれば、ユーザの判断や事情に応じて液化ガスの冷却運転を実行させることができるようになる。

請求項６によれば、貯留タンクの安全弁が作動する事態の発生を回避するために、直接的な指標である内圧の状況に基づいて冷却運転を適切に実行させることができるようになる。

請求項７によれば、貯留タンクの安全弁が作動する事態の発生を回避するために、内圧上昇の直接の原因となる外気温の状況に基づいて冷却運転を適切に実行させることができるようになる。

請求項８によれば、媒体温度が液化ガスの温度を表すため、媒体温度の状況に基づいて冷却運転を実行することにより、内圧上昇の状況と対応する液化ガスの温度状況に基づいて冷却運転を実行することができるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るガス供給システムを示したものである。このガス供給システムは、液化ガスＱとしてＬＰＧ（液化石油ガス）を対象とするものであり、貯留タンクとしてのバルク貯槽２と、液化ガスに対する加温手段又は冷却手段を実現するための熱源機３と、両者２，３を互いに接続して熱交換用媒体を循環させる媒体循環回路４とを備えて構成されたものである。後述の種々の具体的な実施形態に共通する基本構成をまず説明し、その上で具体的構成の説明に入る。

上記バルク貯槽２は、液化ガスを充填して収容・貯留するように設置されるものであり、上部の取り出し口２１から気化ガスを取り出して供給先まで供給されるように取り出し口２１には供給管等からなるガス供給系５が接続されている。又、バルク貯槽２の上部には、過度の内圧上昇時に圧を外部に解放して逃がすための安全弁２２と、内圧を検出して後述のコントローラ６に出力する内圧検出手段としての圧力センサ２３とが付設されている。更に、バルク貯槽２内の例えば底部には後述のコイルチューブ４１が液化ガスＱと接触するように配設されている。

上記熱源機３はケース３１と、このケース３１内に配設された缶体３２とを備えている。加えて、上記熱源機３には、この熱源機３の各種の作動制御を実行することによりガス供給システムのガス供給を制御する制御手段としてのコントローラ６が内蔵されている。上記缶体３２には、下部に送風ファン３３が付設され、又、内部の下側に燃焼部３４、上側にフィンアンドチューブ式の熱交換器３５がそれぞれ配設され、さらに、上部に排気口３６が形成されている。なお、図１中の符号３７は外気温を検出する外気温センサであり、この外気温センサ３７は検出した外気温を上記コントローラ６に出力するようになっている。又、符号６１は上記コントローラ６に接続された操作スイッチであり、この操作スイッチ６１は熱源機３（例えばケース３１）に、又は熱源機３とは別（例えば図示省略のリモコン等）に設けられて、そのＯＮ操作により後述の冷却運転を強制的に実行するようになっている。上記の熱交換器３５が、あるいは、熱交換器３５と送風ファン３３とが、放熱部を構成する。

そして、上記熱源機３は、上記コントローラ６による制御によって、次のように加温運転と、冷却運転との双方を実行することになる。詳細は後述するが、次に簡単に説明すると、加温運転の場合には送風ファン３３から燃焼用空気の供給を受けて燃焼部３４が燃焼し、この燃焼熱を受けて熱交換器３５内を通過する媒体が熱交換加熱され、燃焼排ガスが排気口３６から外部に排出されることになる一方、冷却運転の場合には送風ファン３３の作動により送風が未燃焼状態の燃焼部３４を通過して熱交換器３５に供給され、この送風により熱交換器３５内を通過する媒体が放熱により冷却され、受熱した送風空気が排気口３６から外部に排出されることになる。つまり、送風ファン３３から缶体３２内への押し込み送風によって加温運転の場合には燃焼用空気の供給と、燃焼排ガスの排出とが行われ、冷却運転の場合には熱交換器３５での放熱による冷却の促進を行うようになっている。

上記媒体循環回路４は、バルク貯槽２内に配設されて液化ガスＱとの間で熱交換する熱交換部であるコイルチューブ４１と、このコイルチューブ４１と上記熱源機３の熱交換器３５との間で媒体（例えば不凍液）を循環させる循環路４２と、この循環路４２内に媒体を強制循環させるポンプ４３とを備えている。上記循環路４２は、上記熱交換器３５の出口からコイルチューブ４１の入口までを接続し熱源機３側の熱交換器３５で熱交換した後の媒体をコイルチューブ４１まで導く往き路４２ａと、コイルチューブ４１の出口から熱交換器３５の入口までを接続しバルク貯槽２内の液化ガスＱと熱交換した後の媒体を熱源機３側の熱交換器３５に導く戻り路４２ｂとからなる。上記ポンプ４３はこの戻り路４２ｂに介装されている。又、この戻り路４２ｂには内部を通過する媒体の温度を検出することにより液化ガスＱの現在の温度を検出・推定する媒体温度検出センサ４４が配設されている。

以上の上記熱源機３と媒体循環回路４との組み合わせによって、加熱用の熱源媒体を循環供給することにより液化ガスＱを加温（熱交換加温）する加温手段が構成されると同時に、同じ熱源機３と媒体循環回路４との組み合わせによって冷却用の熱源媒体を循環供給することにより液化ガスＱを冷却（熱交換冷却）する冷却手段が構成されることになる。つまり、熱源機３及び媒体循環回路４という同じ設備の運転制御の違い（運転制御モードの違い）により液化ガスＱを加温したり、又は、冷却したりすることができるようになっている。

又、上記コントローラ６は、ＣＰＵ、ＲＡＭや外部記憶装置等から構成され、図２に示すように加温運転制御を実行する加温制御部６２ａ，６２ｂ又は６２ｃや、冷却運転制御を実行する冷却制御部６３ａ，６３ｂ又は６３ｃをはじめとする種々の制御部を構成する所定の制御プログラムが搭載されたものである。

図２は特に上述の加温運転や冷却運転の各制御を実行する部分として以下の第１〜第３の各実施形態で必要となる全ての構成要素をまとめて示したものである。従って、以下に説明する各実施形態における制御トリガの相違によって特に入力信号として必須のものと必須でないものとがあり、それによって必須ではない入力信号を出力する構成要素を省略することも可能である。又、以下の各実施形態では特に説明を加えてはいないが、上記の操作スイッチ６１によるマニュアル操作に基づく割り込み優先処理が各実施形態の制御に付設されている。すなわち、操作スイッチ６１がユーザによりＯＮ操作され、そのＯＮ操作信号の出力をコントローラ６が受けることにより、コントローラ６は後述の冷却運転の開始処理を強制的に実行する一方、上記操作スイッチ６１がユーザによりＯＦＦ操作されれば、そのＯＦＦ操作信号の出力をコントローラ６が受けて後述の冷却運転の停止処理を実行するようになっている。

＜第１実施形態＞
図３は加温制御部６２ａや冷却制御部６３ａによって実行される第１実施形態の制御フローチャートを示すものである。この第１実施形態は、特にバルク貯槽２内の内圧の如何によって、つまり圧力センサ２３による検出内圧値の如何によって加温するか冷却するかの要否判別や、その開始・終了を行うようにするものである。従って、この第１実施形態では、上述の説明及び図１・図２において、圧力センサ２３は必須の構成要素ではあるものの、外気温センサ３７及び媒体温度センサ４４は必須ではない。

本第１実施形態では、検出内圧値と対比する設定内圧値として次の関係を有するＰ１，Ｐ２，Ｐ３及びＰ４という４種類の圧力値を予め設定しておく。

Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ４
ここで、Ｐ１，Ｐ２は冷却運転制御に係る設定圧力値である。Ｐ１が冷却運転制御を開始させるか否かの判断基準値となる一方、Ｐ２がその冷却運転制御を終了させるか否かの判断基準値となる。Ｐ１としては、あと少しの圧力上昇で安全弁２２が作動して圧力解放してしまうことになる前の段階の圧力値が設定され、具体的には安全弁２２の作動開始圧力値よりも所定量だけ低い圧力値が設定される。例えば、バルク貯槽２内の所定の安全率を見込んで設定されている許容限界内圧範囲の上限近傍あるいは上限値から所定値を減じた圧力値をＰ１として設定すればよい。Ｐ２としては、多少の圧力上昇が生じても安全弁２２の作動までには至らないような正常な内圧値に相当する圧力値が設定される。例えば、バルク貯槽２の内圧として通常圧力範囲の上限以下の圧力値が設定される。

又、Ｐ３，Ｐ４は加温運転制御に係る設定圧力値である。Ｐ４が加温運転制御を開始させるか否かの判断基準値となる一方、Ｐ３がその加温運転制御を終了させるか否かの判断基準値となる。Ｐ３としては、ガス供給系５を通しての気化ガスの供給に必要な気化作動がバルク貯槽２内で十分に行われる程度の内圧に相当する圧力値が設定され、Ｐ４としては、これ以上低くなると上記ガス供給系５を通しての気化ガスの供給能力が不足してしまう程度にバルク貯槽２内での液化ガスＱの気化作動が低下してしまうことになる下限内圧に相当する圧力値が設定される。

以下、図３を参照しつつ制御内容を説明すると、まず、圧力センサ２３から出力された検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ１を超えたか否かを判定し、超えていなければ加温制御部６２ａによる加温運転制御に進み（ステップＳＡ１でＮＯ）、超えていれば冷却制御部６３ａによる冷却運転制御に進む（ステップＳＡ１でＹＥＳ）。

加温運転制御に移行する場合には、上記の検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ４よりも低いか否かを判定し、低くなければリターンしてステップＳＡ１の判定を繰り返す一方（ステップＳＡ２でＮＯ）、低ければ気化作動促進のために加温制御部６２ａによる加温運転を開始する（ステップＳＡ２でＹＥＳ，ステップＳＡ３）。加温運転は、ポンプ４３を作動して媒体を循環させた上で、送風ファン３３の作動及び燃焼部３４の燃焼作動を開始させる。これにより、燃焼部３４からの燃焼熱を受けて熱交換器３５内の媒体が熱交換加熱され、この加熱された媒体が往き路４２ａを通してコイルチューブ４１に送られ、コイルチューブ４１を通過する間に液化ガスＱと熱交換して液化ガスＱが加温されることになる。この加温により液化ガスＱの気化作動が促進されてバルク貯槽２内の内圧も上昇傾向になる。上記の液化ガスＱを加温することにより熱を奪われた媒体は戻り路４２ｂを通して熱交換器３５に戻され、この熱交換器３５で再び加熱されてコイルチューブ４１に対し循環供給されることになる。

この加温運転を検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ３よりも高くなるまで続け（ステップＳＡ４でＮＯ）、検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ３よりも高くなれば上記の加温運転を停止する（ステップＳＡ４でＹＥＳ，ステップＳＡ５）。そして、リターンしてステップＳＡ１以降の処理を繰り返す。

この過程で、ステップＳＡ１での判定において、検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ１よりも高ければ冷却制御部６３ａによる冷却運転制御に進みステップＳＡ６以降の処理を実行する（ステップＳＡ１でＹＥＳ，ステップＳＡ６〜）。すなわち、ポンプ４３を作動させて循環路４２内の媒体を循環させると共に（ステップＳＡ６）、送風ファン３３を作動させる（ステップＳＡ７）。この際、燃焼部３４の燃焼作動は停止されたままに維持される。このステップＳＡ６及びＳＡ７の処理が冷却運転の開始処理を構成する。

この冷却運転により、コイルチューブ４１において液化ガスＱとほぼ同じ温度で推移して維持されていた媒体が戻り路４２ｂを通して熱源機３の熱交換器３５に送られ、この熱交換器３５を通過する際に媒体が熱交換器３５自体からの自然放熱（熱交換器３５の多数のフィンから空気中への放熱）によって、又、送風ファン３３からの送風を熱交換器３５の表面（特に上記フィン）に受けることによる強制放熱によっても冷却され、冷却後の媒体は上記の液化ガスＱよりも低温になる。そして、冷却された媒体が往き路４２ａを通してコイルチューブ４１に送られ、コイルチューブ４１を通過する間に液化ガスＱと熱交換され、液化ガスＱは熱を奪われて温度が低下する一方、媒体は液化ガスＱからの熱を受けて温度が上昇する。この液化ガスＱの温度低下によりバルク貯槽２内の内圧は低下傾向になる。上記の液化ガスＱとの熱交換により昇温した媒体は戻り路４２ｂを通して熱交換器３５に戻され、この熱交換器３５で再び放熱により冷却されてコイルチューブ４１に対し循環供給されることになる。

上記の冷却運転を検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ２よりも低くなるまで続け（ステップＳＡ８でＮＯ）、検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ２よりも低くなれば上記の冷却運転を停止する（ステップＳＡ８でＹＥＳ）。すなわち、送風ファン３３の作動を停止させ（ステップＳＡ９）、ポンプ４３の作動を停止させる（ステップＳＡ１０）。このステップＳＡ９及びＳＡ１０の処理が冷却運転の停止処理を構成する。そして、リターンしてステップＳＡ１以降の処理を繰り返す。

以上の第１実施形態は、例えば外気温の高い夏季や、太陽光により熱せられることにより、バルク貯槽２の外表面からの伝熱を受けて内部の液化ガスＱが昇温傾向となり、この昇温に起因してバルク貯槽２内の内圧が上昇するという特性を利用するものである。そして、圧力センサ２３による検出内圧値の変動状況に応じて、通常は加温運転を行うことにより気化促進によるガスの安定供給の維持を図りながらも、液化ガスＱの過度の昇温により内圧が過度に上昇したときには冷却運転を実行して液化ガスＱの冷却を図ることにより安全弁２２が作動してガスが吹き出す事態を未然に防止することができる。これにより、従来はガス吹き出し発生を回避するためにバルク貯槽２内に液化ガスＱをフルに充填せずにかなりの余裕を残して充填していたのに対し、本実施形態では冷却運転により上記のガス吹き出し発生を確実に回避することができるため、バルク貯槽２内に液化ガスＱをフルに充填することができ、バルク貯槽２の容積を液化ガスＱの充填のために有効に用いることができる。しかも、かかる効果を、既設の機器を用いてそれらの作動状況の組み合わせを変更するという新たな作動制御モード（冷却制御部６３ａ）を追加するだけで実現させることができ、新たな機器設置に伴うコスト増やコンパクト化の要請に反する事態の発生等を招くこともない。

＜第２実施形態＞
図４は加温制御部６２ｂや冷却制御部６３ｂによって実行される第２実施形態の制御フローチャートを示すものである。この第２実施形態は、特にバルク貯槽２が設置された環境の外気温の如何によって、つまり外気温センサ３７による検出外気温の如何によって冷却するか否かの要否判別やその開始・終了を行うようにするものである。従って、この第２実施形態では、基本構成の説明及び図１・図２において、外気温センサ３７は冷却運転のための必須の構成要素ではあるものの、圧力センサ２３及び媒体温度センサ４４は冷却運転のためには必須ではない。

本第２実施形態では、冷却運転制御の判定用に検出外気温Ｔと対比するための設定温度Ｔ１を予め設定し、加温運転制御の判定用に上記の第１実施形態で説明したと同様の圧力値Ｐ３及びＰ４を予め設定しておく。上記の設定温度Ｔ１としては、夏季に液化ガスＱに対し過度の昇温要因を与えるような外気温に相当する温度値、例えば３５℃又は３５℃前後の温度値を設定すればよい。

以下、図４を参照しつつ制御内容を説明すると、まず、外気温センサ３７から出力された検出外気温Ｔが設定温度Ｔ１を超えたか否かを判定し、超えていなければ加温制御部６２ｂによる加温運転制御に進み（ステップＳＢ１でＮＯ）、超えていれば冷却制御部６３ｂによる冷却運転制御に進む（ステップＳＢ１でＹＥＳ）。

加温運転制御に移行する場合には、圧力センサ２３からの検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ４よりも低いか否かを判定し、低くなければリターンしてステップＳＢ１の判定を繰り返す一方（ステップＳＢ２でＮＯ）、低ければ気化作動促進のために加温制御部６２ｂによる加温運転を開始する（ステップＳＢ２でＹＥＳ，ステップＳＢ３）。この加温運転（ステップＳＢ３）は、第１実施形態の加温制御部６２ａによる制御内容（図３のステップＳＡ３）と同じである。そして、この加温運転を検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ３よりも高くなるまで続け（ステップＳＢ４でＮＯ）、検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ３よりも高くなれば上記の加温運転を停止する（ステップＳＢ４でＹＥＳ，ステップＳＢ５）。そして、リターンしてステップＳＢ１以降の処理を繰り返す。

この過程で、ステップＳＢ１での判定において、検出外気温Ｔが設定温度Ｔ１よりも高ければ冷却制御部６３ｂによる冷却運転制御に進みステップＳＢ６以降の処理を実行する（ステップＳＢ１でＹＥＳ，ステップＳＢ６〜）。すなわち、コントローラ６に内蔵されている電子時計を用いたタイマをスタートさせると共に（ステップＳＢ６）、第１実施形態の処理（ステップＳＡ６及びＳＡ７）と同様にポンプ４３の作動（ステップＳＢ７）及び送風ファン３３の作動（ステップＳＢ８）からなる冷却運転の開始処理を行う。この際、燃焼部３４の燃焼作動は第１実施形態と同様に停止されたままに維持される。

この冷却運転の内容は第１実施形態と同様であり、この冷却運転により、第１実施形態で説明した如く循環路４２に循環される媒体が熱源機３側で自然放熱及び強制放熱により冷却され、冷却された媒体がコイルチューブ４１を通過する間に液化ガスＱを熱交換により冷却して、液化ガスＱの温度を低下させることになる。この液化ガスＱの温度低下によりバルク貯槽２内の内圧は低下傾向になる。

上記の冷却運転を予め定めた所定の継続時間（例えば数十分）だけ続ける（ステップＳＢ９でＮＯ）。そして、設定された上記の継続時間がタイマアップすれば上記の冷却運転を停止する（ステップＳＢＡ９でＹＥＳ）。すなわち、送風ファン３３の作動停止（ステップＳＢ１０）及びポンプ４３の作動停止（ステップＳＢ１１）からなる冷却運転の停止処理を実行する。そして、リターンしてステップＳＢ１以降の処理を繰り返す。

以上の第２実施形態は、例えば外気温の高い夏季や、太陽光により熱せられることにより、バルク貯槽２の外表面からの伝熱を受けて内部の液化ガスＱが昇温傾向となることに起因する不都合を、その外気温の状況を直接に検出して対策のための制御を実行するものである。そして、外気温センサ３７による検出外気温の状況に応じて、通常は加温運転を行うことにより気化促進によるガスの安定供給の維持を図りながらも、液化ガスＱに過度の昇温が発生するであろうと予想される外気温になれば冷却運転を実行して液化ガスＱの冷却を図ることによりバルク貯槽２内の過度の内圧上昇を回避することができる。この結果、安全弁２２が作動してガスが吹き出す事態を未然に防止することができる。

これにより、第１実施形態において説明したと同様に、従来はガス吹き出し発生を回避するためにバルク貯槽２内に液化ガスＱをフルに充填せずにかなりの余裕を残して充填していたのに対し、本実施形態の冷却運転により上記のガス吹き出し発生を確実に回避することができるため、バルク貯槽２内に液化ガスＱをフルに充填することができ、バルク貯槽２の容積を液化ガスＱの充填のために有効に用いることができる。しかも、第１実施形態と同様に、以上の効果を、既設の機器を用いてそれらの作動状況の組み合わせを変更するという新たな作動制御モード（冷却制御部６３ｂ）を追加するだけで実現させることができ、新たな機器設置に伴うコスト増やコンパクト化の要請に反する事態の発生等を招くこともない。

なお、上記の冷却運転を続けさせる継続時間の設定法としては、設定温度Ｔ１相当の外気温を想定した１種類の時間値を予め設定するようにしてもよいし、そのときの検出外気温の温度に応じて変化する時間値を抽出させるようにしてもよい。すなわち、１種類の時間値を設定する場合には、温度Ｔ１の外気温に対し熱源機３の送風ファン３３の送風能力等に基づく放熱能力を考慮して液化ガスＱを十分に冷却してバルク貯槽２の内圧が第１実施形態で説明した設定圧力Ｐ２まで低下するであろう時間値を試験的又は理論演算により求めて設定すればよい。又、検出外気温の如何に応じて継続時間を変化させる場合には、外気温と継続時間との関係テーブルを予め設定し、この関係テーブルをコントローラ６に記憶させておき、外気温センサ３７からの検出外気温Ｔに基づいて今回適用する継続時間値を上記関係テーブルから割り出して設定するようにすればよい。

＜第３実施形態＞
図５は加温制御部６２ｃや冷却制御部６３ｃによって実行される第３実施形態の制御フローチャートを示すものである。この第３実施形態は、特に液化ガスＱの温度の如何によって冷却するか否かの要否判別やその開始・終了を行うようにするものである。そのための液化ガスＱの温度を直接に検出するようにしてもよいが、本第３実施形態では循環路４２内の媒体温度を検出することにより液化ガスＱの温度を間接的に検出するようにしている。従って、この第３実施形態では、基本構成の説明及び図１・図２において、媒体温度センサ４４は冷却運転のための必須の構成要素ではあるものの、圧力センサ２３及び外気温センサ３７は冷却運転のためには必須ではない。

本第３実施形態では、冷却運転制御の判定用に検出媒体温度ｔと対比するための設定温度ｔ１，ｔ２を予め設定し、加温運転制御の判定用に上記の第１実施形態で説明したと同様の圧力値Ｐ３及びＰ４を予め設定しておく。上記の設定温度ｔ１としては、バルク貯槽２内の内圧を第１実施形態で説明した設定圧力値Ｐ１にまで昇圧させてしまうときの液化ガスＱの温度に対応する媒体温度を設定し、設定温度ｔ２としては、同様にバルク貯槽２内を第１実施形態で説明した設定圧力値Ｐ２に相当する内圧にするときの液化ガスＱの温度に対応する媒体温度を設定する。この際、液化ガスＱに対応する媒体温度とするには、コイルチューブ４１の壁を介しての熱交換である点や、そのコイルチューブ４１で平衡に達した媒体が媒体温度センサ４４まで移動する間の熱損失等を考慮して定めればよい。

上記の設定温度ｔ１，ｔ２の具体例を図６に基づいて説明する。図６はプロパンとブタンとの成分比率が互いに異なる種々の液化ガス（プロパンとブタンとの混合液体）について蒸気圧と温度との関係を示したものである。ここで、プロパンを８０mol％、ブタンを２０mol％の混合比率で混合した液化ガス（図６に「８０Ｐ＋２０Ｂ」と表示のもの）を対象にし、ガス供給先をガスタービンエンジンとした場合には、上記の設定圧力値Ｐ１として１．１ＭＰaの蒸気圧の値を設定すれば、そのときの温度はほぼ３８℃であるため、この３８℃を上記の設定温度ｔ１として設定することになる。又、上記の設定圧力値Ｐ２として０．９ＭＰaの蒸気圧の値を設定すれば、そのときの温度はほぼ３０℃であるため、この３０℃を上記の設定温度ｔ２として設定することになる。

以下、図５を参照しつつ制御内容を説明すると、まず、ポンプ４３を作動させて媒体を循環させる（ステップＳＣ１）。これは、コイルチューブ４１内の媒体はそのときの液化ガスＱの温度とほぼ同じ温度で平衡状態に到達しているものの、媒体温度センサ４４が設置されている熱源機３側の循環路４２内の媒体は液化ガスＱの温度とは異なるおそれがあるからである。このため、ポンプ作動により媒体を循環路４２に循環させて循環路４２内の媒体の温度が液化ガスＱの温度を表すようにしているのである。

次に、上記の検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ４よりも低いか否かを判定し、低くなければ冷却運転の要否判定のためのステップに進む一方（ステップＳＣ２でＮＯ）、低ければ気化作動促進のために加温制御部６２ｃによる加温運転を開始する（ステップＳＣ２でＹＥＳ，ステップＳＣ３）。この加温運転（ステップＳＣ３）は、第１実施形態の加温制御部６２ａによる制御内容（図３のステップＳＡ３）と同じである。そして、この加温運転を検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ３よりも高くなるまで続け（ステップＳＣ４でＮＯ）、検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ３よりも高くなれば上記の加温運転を停止する（ステップＳＣ４でＹＥＳ，ステップＳＣ５）。そして、リターンしてステップＳＣ１以降の処理を繰り返す。

この過程で、ステップＳＣ２での判定において、検出内圧値Ｐが設定圧力値Ｐ４よりも高ければ、冷却運転の実行が必要か否かの要否判定を行う（ステップＳＣ２でＮＯ，ステップＳＣ６及びＳＣ７）。すなわち、まず、前回の加温運転により燃焼部３４での燃焼が行われ加温運転停止によりその燃焼作動が停止してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳＣ６）。これは、加温運転の実行により媒体は燃焼熱により熱交換加熱されるため、その燃焼停止から所定時間が経過しないと媒体の温度が液化ガスＱの温度を表すことにならないからである。次に、所定時間の経過により媒体温度が液化ガスＱの温度を表すことになれば、検出媒体温度ｔが設定温度ｔ１よりも高いか否かを判定、つまり冷却運転が必要か否かの判定を行う（ステップＳＣ６でＹＥＳ，ステップＳＣ７）。なお、上記の所定時間が未経過、又は、検出媒体温度ｔが設定温度ｔ１よりも低ければステップＳＣ１に戻り、ステップＳＣ１以降の処理を繰り返す（ステップＳＣ６でＮＯ又はステップＳＣ７でＮＯ）。

検出媒体温度ｔが設定温度ｔ１よりも高ければ、冷却運転を開始する（ステップＳＣ８でＹＥＳ）。この冷却運転は、ポンプ４３がステップＳＣ１で既に作動しているため、送風ファン３３の作動を開始させることにより行う（ステップＳＣ８）。もちろん、他の実施形態と同様に、燃焼部３４の燃焼作動は停止されたままに維持される。この冷却運転により、第１実施形態で説明した如く循環路４２に循環される媒体が熱源機３側で自然放熱及び強制放熱により冷却され、冷却された媒体がコイルチューブ４１を通過する間に液化ガスＱを熱交換により冷却して、液化ガスＱの温度を低下させることになる。この液化ガスＱの温度低下によりバルク貯槽２内の内圧は低下傾向になる。

上記の冷却運転を検出媒体温度ｔが設定温度ｔ２よりも低くなるまで続け（ステップＳＣ９でＮＯ）、検出媒体温度ｔが設定温度ｔ２よりも低くなれば上記の冷却運転を停止、すなわち送風ファン３３の作動を停止させる（ステップＳＣ１０）そして、リターンしてステップＳＣ１以降の処理を繰り返す。

以上の第３実施形態は、例えば外気温の高い夏季や、太陽光により熱せられることにより、バルク貯槽２の外表面からの伝熱を受けて内部の液化ガスＱが昇温傾向となることに起因する不都合を、その液化ガスＱの温度状況に応じて対策することにより解消させることができる。この際、上記の液化ガスＱの温度を直接に検出するのではなくて、媒体温度センサ４４を用いて媒体の温度を検出することにより液化ガスＱの温度を間接的に検出するようにしているため、熱源機３側だけの設備で上記の不都合発生の予防・回避を実現することができる。そして、媒体温度センサ４４による検出媒体温度の状況に応じて、通常は加温運転を行うことにより気化促進によるガスの安定供給の維持を図りながらも、液化ガスＱに過度の昇温が発生するであろうと予想される液化ガス温度になれば冷却運転を実行して液化ガスＱの冷却を図ることによりバルク貯槽２内の過度の内圧上昇を回避することができる。この結果、安全弁２２が作動してガスが吹き出す事態を未然に防止することができる。

これにより、第１実施形態において説明したと同様に、従来はガス吹き出し発生を回避するためにバルク貯槽２内に液化ガスＱをフルに充填せずにかなりの余裕を残して充填していたのに対し、本実施形態の冷却運転により上記のガス吹き出し発生を確実に回避することができるため、バルク貯槽２内に液化ガスＱをフルに充填することができ、バルク貯槽２の容積を液化ガスＱの充填のために有効に用いることができる。しかも、他の実施形態と同様に、以上の効果を、既設の機器を用いてそれらの作動状況の組み合わせを変更するという新たな作動制御モード（冷却制御部６３ｃ）を追加するだけで実現させることができ、新たな機器設置に伴うコスト増やコンパクト化の要請に反する事態の発生等を招くこともない。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第１〜第３の各実施形態では、バルク貯槽２内の液化ガスＱを熱源機３から供給される熱源の媒体により加温したり逆に冷却したりするための熱交換手段として、バルク貯槽２の内部に配設したコイルチューブ４１を採用しているが、これに限らず、バルク貯槽２の外部に配設した熱交換手段を採用してもよい。このような外部設置の熱交換手段としては、例えばパイプ又は面状伝熱パネル等をバルク貯槽２の壁部外表面に接触させて巻回させたり上記外表面に対し部分的に密着させたりして配設し、このようなパイプ又は伝熱パネルに対し上記実施形態で説明した媒体を循環供給させてその媒体がバルク貯槽２の壁部を介して内部の液化ガスＱと熱交換し得るようにすればよい。

上記各実施形態においては操作スイッチ６１の操作に基づく割り込み優先処理を付設しているが、これに限らず、かかるユーザによるマニュアル処理を省略して上記の操作スイッチ６１の設置を省略するようにしてもよい。あるいは、逆に、第１〜第３の各実施形態による内圧値、外気温もしくは媒体温度に基づく制御を省略し、操作スイッチ６１からのＯＮ・ＯＦＦ操作信号の出力のみを制御トリガとして冷却運転の開始・終了の各処理を行うように構成してもよい。

上記各実施形態では、バルク貯槽２内の液化ガスを加温するためのコイルチューブ４１を冷却のためにも用いるようにしているが、これに限らず、加温のための手段を上記のコイルチューブ以外に独立して備えているガス供給システムに対し、上記各実施形態における冷却のための設備及び制御部を備えるようにしてもよい。冷却のための設備とは、送風ファン３３、熱交換器３５及び媒体循環回路４のことであり、制御部とは冷却制御部６３ａ，６３ｂ，６３ｃのことである。

本発明の実施形態を示す模式図である。 加温及び冷却の各運転の制御部分のブロック図である。 第１実施形態の制御フローチャートである。 第２実施形態の制御フローチャートである。 第３実施形態の制御フローチャートである。 各種液化ガスについての蒸気圧と温度との関係図である。

符号の説明

２ バルク貯槽（貯留タンク）
３ 熱源機
４ 媒体循環回路
２３ 圧力センサ
３３ 送風ファン（放熱部）
３４ 燃焼部
３５ 熱交換器（放熱部）
４１ コイルチューブ（熱交換部）
４４ 媒体温度センサ
６１ 操作スイッチ
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ 冷却制御部（制御手段）
Ｑ 液化ガス

Claims (8)

1. 液化ガスを貯留する貯留タンクと、液化ガスを加温することにより気化させる加温手段とを備え、気化された気化ガスを供給先に供給するように構成されたガス供給システムであって、
   上記貯留タンク内に貯留されている液化ガスを冷却する冷却手段と、
   この冷却手段を作動制御して冷却運転を実行する制御手段と
   を備えていることを特徴とするガス供給システム。
2. 請求項１に記載のガス供給システムであって、
   上記冷却手段は、上記液化ガスと熱交換可能に循環される媒体を冷却することにより液化ガスを間接的に冷却するように構成されている、ガス供給システム。
3. 請求項２に記載のガス供給システムであって、
   上記冷却手段は、
   内部に通される媒体が上記液化ガスと熱交換し得るように上記貯留タンクに設けられた熱交換部と、
   この熱交換部に対し上記媒体を循環供給する媒体循環回路と、
   この媒体循環回路に介装され内部を通過する媒体を気中放熱により冷却する放熱部と
   を備えて構成されている、ガス供給システム。
4. 液化ガスを貯留する貯留タンクと、この貯留タンクに対し設置され内部の液化ガスと熱交換可能に媒体が循環供給される熱交換部と、この熱交換部に循環供給する媒体を加熱する熱源機とを備え、上記熱源機は、送風ファンと、この送風ファンからの送風を受けて燃焼される燃焼部と、内部に通される媒体をこの燃焼部からの燃焼熱により熱交換加熱する熱交換器とを備えてなり、上記熱源機の燃焼作動により加熱された媒体を上記熱交換部に循環供給することにより液化ガスを加温して気化させるように構成されたガス供給システムであって、
   上記媒体を冷却して上記熱交換部に循環供給することにより貯留タンク内の液化ガスを冷却させる冷却運転を実行する制御手段を備え、
   上記制御手段は、上記燃焼部を非燃焼状態に維持しつつ上記熱交換器に媒体を通過させて放熱させることによりその媒体を冷却するように構成されている
   ことを特徴とするガス供給システム。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のガス供給システムであって、
   手動操作によりＯＮ・ＯＦＦ信号を出力する操作スイッチを備え、
   上記制御手段は、上記操作スイッチから出力されるＯＮ信号を受けて上記冷却運転を開始させるように構成されている、ガス供給システム。
6. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のガス供給システムであって、
   上記貯留タンク内の内圧を検出する圧力センサを備え、
   上記制御手段は、上記圧力センサにより検出された検出内圧値が設定圧力値を超えることにより上記冷却運転を開始させるように構成されている、ガス供給システム。
7. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のガス供給システムであって、
   外気温を検出する外気温センサを備え、
   上記制御手段は、上記外気温センサにより検出された検出外気温が設定温度を超えることにより上記冷却運転を開始させるように構成されている、ガス供給システム。
8. 請求項２〜請求項４のいずれかに記載のガス供給システムであって、
   上記媒体の温度を検出する媒体温度センサを備え、
   上記制御手段は、上記媒体温度センサにより検出された検出媒体温度が設定温度を超えることにより上記冷却運転を開始させるように構成されている、ガス供給システム。

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