JP2006275105A - 液化ガス放出方法および空温式液化ガス蒸発器 - Google Patents

Abstract

【課題】 切替え用の液化ガス蒸発器や自動切替えシステムが不要で、コスト的に有利であり、かつ蒸発器本体の氷結を防止して、液化ガス放出の際に白煙を発生させることがない液化ガス放出方法と空温式液化ガス蒸発器を提供する。
【解決手段】 液化ガスを気化させて放出する空温式液化ガス蒸発器１の液化ガス放出方法において、蒸発器１から放出するガスを、蒸発器本体３０に吹付ける。；液化ガスを気化させて放出する空温式液化ガス蒸発器１において、蒸発器１の放出口２０を、蒸発器本体３０の上方、側方、及び下方のいずれかに配置した空温式液化ガス蒸発器１である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液化ガスを周囲空気と熱交換して気化させて放出する空温式液化ガス蒸発器の液化ガス放出方法と空温式液化ガス蒸発器に関するものである。

従来より、低温液化ガスを大気中に放出する際には、次のような方法が行われている。

（１）液化ガスを放出口からそのまま地面に向けて放出する方法がある。例えば、液化ガスローリーの放出管からのガス放出や空気分離装置のヘリウム抜きなどを行う場合であり、液の流出を伴わずガス放出流量の少ない場合などである。この方法は、液化ガスの生産工場などでよく行われているが、白煙（空気中の水分の凝縮により発生した霧状ミスト）を発生させる問題があった。

（２）また、液化ガスを一旦放液溜に回収した後、大気温やスチーム等との熱交換によりガス化させて大気中に放出する方法がある。この方法も、液化ガスの生産工場などで行われているが、同様に大量の白煙を発生させる問題があった。

（３）また、液化ガスを液化ガス蒸発器で気化させて放出する方法がある。液化ガスを消費する研究設備や実験設備などで行われている方法であるが、近隣に一般住居や一般道がある場合、白煙を発生させると住民に不安感を与えたり交通障害となる可能性があるので、液化ガスを常温にした後で大気中に放出するようにしている。

このような液化ガス蒸発器としては、単に液化ガスを放出するだけのために費用を掛けるわけにいかないので、通常は空温式液化ガス蒸発器が多く使用されている。図３に、従来の空温式液化ガス蒸発器１の概略構成図を示す（例えば、特許文献１参照）。

空温式液化ガス蒸発器１は、周囲の空気と流体との熱交換を利用して、流体である低温液化ガスを気化・蒸発させて常温のガスに変化させるものである。熱交換のために、図４に示した伝熱面積を確保するための羽根板７，７・・・を有した羽根付管５が備えられている。

従来の空温式液化ガス蒸発器１では、液化ガス導入口２から送給された低温液化ガスは、羽根付管５，５・・・と接続管６，６・・・とからなる蒸発器本体３０中を通過する際に、羽根付管５，５・・・を介して周囲からの熱を受けて気化・蒸発し、地面近くに設けられたガス排出口３から空気中に向かって放出されるのが一般的である。

この液化ガスは、例えば窒素の場合、大気圧下で７７Ｋという非常に低温であるため、羽根付管５，５・・・が冷却されて、周囲の空気中の水分が蒸発器本体３０の表面に氷結して付着することが多い。氷結が起ると周囲空気との熱交換率が低下し、液化ガス蒸発器１の機能が低下するため好ましくない。その結果、ガス排出口３から放出されるガスの温度も低下して、連続で長時間使用するとガス排出口３が常温以下の温度になり、白煙が発生する場合があった。

このような場合には、図５に示したように、液化ガス蒸発器１Ａ，１Ｂを２基並列に設置して、自動切換弁１１，１１でこれらを交互に切換えて使用する方法等を用いていた。
特開２０００−８８１９４号公報

しかしながら、図５に示した２基の液化ガス蒸発器を切換えて使用する従来の方法では、切替え用の液化ガス蒸発器と自動切替えシステムが必要となり、コストがかかるという問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、切替え用の液化ガス蒸発器や自動切替えシステムが不要で、コスト的に有利であり、かつ蒸発器本体の氷結を防止して、液化ガス放出の際に白煙を発生させることがない液化ガス放出方法と空温式液化ガス蒸発器を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、液化ガスを気化させて放出する空温式液化ガス蒸発器の液化ガス放出方法において、前記蒸発器から放出するガスを、前記蒸発器本体に吹付けることを特徴とする液化ガス放出方法である。

請求項２にかかる発明は、液化ガスを気化させて放出する空温式液化ガス蒸発器において、前記蒸発器の放出口を、前記蒸発器本体の上方、側方、及び下方のいずれかに配置したことを特徴とする空温式液化ガス蒸発器である。

本発明の液化ガス放出方法および空温式液化ガス蒸発器によれば、空温式液化ガス蒸発器の放出口を蒸発器本体の上方、側方、及び下方のいずれかに配置して、蒸発器から放出するガスを蒸発器本体に吹付けることにより、蒸発器本体にすでに付着した氷結を飛散させて取り除くと共に、放出ガスには水分がほとんど含まれていないため、蒸発器本体の氷結を防止することができる。その結果、蒸発器本体の過冷却を抑えて放出口の温度低下を防止し、液化ガス放出の際に白煙が発生するのを防止することができる。

また、本発明によれば、切替え用の液化ガス蒸発器や自動切替えシステムが不要であるため、コスト的にも有利となる。

以下、本発明の実施の形態に係る空温式液化ガス蒸発器の例を図面に示し、詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る空温式液化ガス蒸発器１の概略構成図である。この空温式液化ガス蒸発器１は、羽根付管５，５・・・及び接続管６，６・・・とからなる蒸発器本体３０と、蒸発器本体３０に接続された液化ガス導入口２と、ガス排出口３と、ガス排出口３に接続されたガス放出管４と、その先端に当たる放出口２０とから概略構成されている。

液化ガス導入口２は、上流の液化ガス貯蔵タンク（図示略）からの液化ガス供給管（図示略）と接続されていて、液化ガスが供給されるようになっている。

この液化ガス導入口２から垂直方向に上方に伸びる方向で、図４に示したのと同様の羽根付管５が接続されている。この羽根付管５の下流には、一旦上方に上がってから下方に下がる方向に曲げられた接続管６が接続されていて、さらにこの接続管６の下流には、別の羽根付管５が垂直方向に下方に伸びる方向で接続されている。

そして、羽根付管５，５同士を接続管６が接続する構造になっており、本実施形態では、６本の羽根付管５，５・・・が５本の接続管６，６・・・で接続されて蒸発器本体３０を構成している。最後の６本目の羽根付管５の下流は、ガス排出口３に接続されている。

羽根付管５は、図４に示したように、通常のアルミニウム配管の外周に、長手方向に沿って、アルミニウムからなる薄い羽根板７を等間隔を保って、放射状に６方向または８方向に形成したものである。羽根板７，７・・・には放熱効果があるため、羽根板７，７・・・を複数枚設けて、羽根付管５の伝熱面積を広げることにより、羽根板７，７・・・で周囲の空気と液化ガスとの熱交換を起こさせて、羽根付管５内で液化ガスを気化・蒸発させることができる。

図３に示した従来の液化ガス蒸発器１では、地面近くに設けられたガス排出口３から空気中に向かってガスを放出している。本実施形態においては、このガス排出口３の下流には、ステンレス配管等からなるガス放出管４が接続されていて、ガス放出管４は垂直方向に上方に向かって伸び、蒸発器本体３０を超える高さで、蒸発器本体３０に向かって直角に曲げられて、その先端に当たる放出口２０が蒸発器本体３０の上方に位置するようになっている。

放出口２０を、蒸発器本体３０の上方に配置したことにより、放出するガスを蒸発器本体３０に吹付けることができる。本実施形態では、放出口２０を蒸発器本体３０の上方に配置しているが、放出口２０を蒸発器本体３０の側方または下方に配置して、蒸発器本体３０のあらゆる方向から吹き付けるようにしてもよい。

以下、本実施形態に係る液化ガス放出方法について説明する。液化ガス蒸発器１の放出口２０を蒸発器本体３０の上方に配置して、蒸発器１から放出するガスを蒸発器本体３０に吹付けてガスを放出させる。

放出するガスは、羽根付管５，５・・・での液化ガスの気化・蒸発により、体積が膨張して流速の速い状態になっている。そのため、放出口２０から蒸発器本体３０に勢い良く吹き付けることができ、この吹き付けにより蒸発器本体３０にすでに付着した氷結を飛散させて取り除くことができると共に、周囲の空気を拡散させて、蒸発器本体３０への新たな氷結を防止することができる。また、この放出ガスには水分がほとんど含まれていないため、吹き付けにより蒸発器本体３０に氷結が発生することはない。

そして、蒸発器本体３０の氷結を防止することができるため、蒸発器本体３０が冷却されることがなく、放出口２０の温度が常温よりも著しく低下するのを防止することができる。その結果、連続で長時間使用しても放出口２０の温度が低下することがないため、液化ガス放出の際に白煙が発生するのを防止することができる。

また、白煙が発生しないため、切替え用の液化ガス蒸発器や自動切替えシステムを用いる必要がなく、コストを低下させることができる。

また、従来の空温式液化ガス蒸発器１においては、放出するガスが高流速・低温であるため、ガス排出口３の向きによっては、建物や通行者へのガスの放散が起る可能性を有していたが、本実施形態の液化ガス蒸発器１および液化ガス放出方法では、放出ガスは蒸発器本体３０に向かって放散されるため、上記のような問題はない。

以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。本発明は、下記実施例に何ら制限されるものではない。

［実施例１］
図２に示すような宇宙環境試験装置９への冷却用液化窒素ガスを供給するガスラインを組み立てて、使用後の窒素ガスを屋外に放出する部分に、本発明の空温式液化ガス蒸発器１を用いてガスを放出させた。

この冷却用液化窒素ガス供給ラインでは、液化窒素貯蔵タンク８から送給した液化窒素ガスを、宇宙環境試験装置９内のコールドパネル１０に通過させてこれを冷却した後、屋外に設置した空温式液化ガス蒸発器１で常温のガス状態に気化・蒸発してから放出した。

この時、ガス放出管４を蒸発器本体の上方に配置して、放出するガスを蒸発器本体に吹付けたところ、蒸発器本体の氷結は見られなかった。また、放出ガスからの白煙の発生も認められなかった。

以上の結果から、本発明の液化ガス放出方法および空温式液化ガス蒸発器によれば、蒸発器本体の氷結と白煙の発生を防止できることが確認された。

本発明の実施の形態に係る空温式液化ガス蒸発器の概略構成図である。 実施例１における冷却用液化窒素ガスを供給するガスラインの概略構成図である。 従来の空温式液化ガス蒸発器の概略構成図である。 空温式液化ガス蒸発器に用いられる羽根付管の概略構成図である。 ２基の液化ガス蒸発器を切換えて運転する従来の液化ガス放出方法の配管構成図である。

符号の説明

１ 空温式液化ガス蒸発器
２０ 放出口
３０ 蒸発器本体

Claims (2)

1. 液化ガスを気化させて放出する空温式液化ガス蒸発器の液化ガス放出方法において、
   前記蒸発器から放出するガスを、前記蒸発器本体に吹付けることを特徴とする液化ガス放出方法。
2. 液化ガスを気化させて放出する空温式液化ガス蒸発器において、
   前記蒸発器の放出口を、前記蒸発器本体の上方、側方、及び下方のいずれかに配置したことを特徴とする空温式液化ガス蒸発器。
   
   
   

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