JP2020008129A - Vaporizer - Google Patents
Vaporizer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020008129A JP2020008129A JP2018131438A JP2018131438A JP2020008129A JP 2020008129 A JP2020008129 A JP 2020008129A JP 2018131438 A JP2018131438 A JP 2018131438A JP 2018131438 A JP2018131438 A JP 2018131438A JP 2020008129 A JP2020008129 A JP 2020008129A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- intermediate medium
- receiving plate
- liquid receiving
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液化ガスを気化させる気化器に関する。 The present invention relates to a vaporizer for vaporizing a liquefied gas.
液化ガスを気化するために液化ガスより高温の中間媒体ガス(たとえば、プロパン)が用いられることがある(特許文献1及び2を参照)。中間媒体ガスは液化ガスとの熱交換が行われる熱交換空間に収容されている。熱交換空間内では液化ガスが流れる流路を形成する管部材が延設されている。熱交換空間が過度に長くならないように、液化ガスを案内する管部材として熱交換空間内でU字状に湾曲したU字管が用いられることが一般的である。U字管内の液化ガスがU字管の外側の中間媒体ガスと熱交換する結果、液化ガスが暖められ気化し気化ガスになる。気化ガスが液化ガスよりも軽いことを考慮して、U字管は上方に湾曲されている。U字管の下部から液化ガスが流入し、U字管内で気化した気化ガスがU字管の上部に流入する。気化ガスはU字管を通じて熱交換空間から最終的に流出する。 An intermediate medium gas (for example, propane) having a higher temperature than the liquefied gas may be used to vaporize the liquefied gas (see Patent Documents 1 and 2). The intermediate medium gas is accommodated in a heat exchange space where heat exchange with the liquefied gas is performed. In the heat exchange space, a pipe member that forms a flow path through which the liquefied gas flows extends. In order to prevent the heat exchange space from becoming excessively long, a U-shaped tube which is curved in a U-shape in the heat exchange space is generally used as a tube member for guiding the liquefied gas. As a result of heat exchange between the liquefied gas in the U-tube and the intermediate medium gas outside the U-tube, the liquefied gas is warmed and vaporized into a vaporized gas. The U-tube is curved upwards, taking into account that the vaporized gas is lighter than the liquefied gas. The liquefied gas flows from the lower part of the U-shaped pipe, and the vaporized gas vaporized in the U-shaped pipe flows into the upper part of the U-shaped pipe. The vaporized gas finally flows out of the heat exchange space through the U-tube.
U字管内の液化ガスと熱交換した中間媒体ガスはU字管の外表面上で凝縮され中間媒体液になる。U字管の上部及び下部は鉛直方向に重なるので、U字管の上部での凝縮の結果生成された中間媒体液は重力作用の下で滴下し、U字管の下部にかかる。U字管の上部から滴下した中間媒体液が、U字管の下部での中間媒体ガスの凝縮の結果U字管の下部に付着した中間媒体液が形成する液膜に追加されるので、U字管の下部で形成される液膜は過度に厚くなり、液化ガスと中間媒体ガスとの間の効率的な熱交換が阻害される。 The intermediate medium gas that has exchanged heat with the liquefied gas in the U-tube is condensed on the outer surface of the U-tube to become an intermediate liquid. Since the upper and lower parts of the U-tube overlap vertically, the intermediate medium liquid produced as a result of condensation at the upper part of the U-tube drops under the action of gravity and falls on the lower part of the U-tube. The intermediate medium liquid dropped from the upper part of the U-tube is added to a liquid film formed by the intermediate medium liquid attached to the lower part of the U-tube as a result of condensation of the intermediate medium gas at the lower part of the U-tube. The liquid film formed at the lower part of the tube becomes excessively thick and hinders efficient heat exchange between the liquefied gas and the intermediate medium gas.
本発明は、過度に厚い液膜の形成を防ぎ液化ガスと中間媒体ガスとを効率的に熱交換させる気化器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vaporizer that prevents formation of an excessively thick liquid film and efficiently exchanges heat between a liquefied gas and an intermediate medium gas.
本発明の一局面に係る気化器は中間媒体液が気化するように前記中間媒体液を加熱する加熱部を有し、前記中間媒体液が気化することによって生成された中間媒体ガスと前記中間媒体ガスよりも低温の液化ガスとを熱交換させることにより前記液化ガスを気化させる。気化器は、前記中間媒体ガスが収容された収容部と、前記液化ガスが流入する流入口から前記収容部内で延設された上流管部と、前記上流管部から上方に湾曲した流路を形成する湾曲管部と、前記上流管部と鉛直方向において重なるように前記上流管部から上方に離間した位置で前記湾曲管部から延設された第1下流管部と、を有する第1凝縮管と、前記液化ガスとの熱交換の結果前記第1下流管部の外表面上で前記中間媒体ガスが凝縮することによって生成された中間媒体液が前記第1下流管部の前記外表面から滴下したときに前記滴下した中間媒体液を受け止めるように、前記上流管部と前記第1下流管部との間に形成された空間に配置された液受板と、を備える。 The vaporizer according to one aspect of the present invention has a heating unit that heats the intermediate medium liquid so that the intermediate medium liquid evaporates, and the intermediate medium gas generated by evaporating the intermediate medium liquid and the intermediate medium The liquefied gas is vaporized by exchanging heat with a liquefied gas at a lower temperature than the gas. The vaporizer has a housing section in which the intermediate medium gas is housed, an upstream pipe section extending in the housing section from an inlet into which the liquefied gas flows, and a flow path curved upward from the upstream pipe section. A first condenser having a curved pipe part to be formed and a first downstream pipe part extended from the curved pipe part at a position spaced apart from the upstream pipe part so as to vertically overlap with the upstream pipe part. The intermediate medium liquid generated by condensation of the intermediate medium gas on the outer surface of the first downstream pipe portion as a result of heat exchange between the pipe and the liquefied gas is removed from the outer surface of the first downstream pipe portion. A liquid receiving plate disposed in a space formed between the upstream pipe portion and the first downstream pipe portion so as to receive the dropped intermediate medium liquid when dropped.
上記の構成によれば、上流管部と第1下流管部との間に形成された空間に配置された液受板が第1下流管部の外表面から滴下した中間媒体液を受け止めるので、中間媒体液は第1下流管部の下方で延設された上流管部にかからない。第1下流管部の外表面から滴下した中間媒体液は上流管部に付着しないので、上流管部の外表面上において過度に厚い液膜は生じない。したがって、上流管部の外表面上の中間媒体液の膜は第1下流管部を流れる液化ガスと収容部内の中間媒体ガスとの間の熱交換を過度に妨げない。この結果、液化ガスと中間媒体ガスとの間の熱交換効率は高い水準に維持される。 According to the above configuration, since the liquid receiving plate disposed in the space formed between the upstream pipe portion and the first downstream pipe portion receives the intermediate medium liquid dropped from the outer surface of the first downstream pipe portion, The intermediate medium liquid does not fall on the upstream pipe extending below the first downstream pipe. Since the intermediate medium liquid dropped from the outer surface of the first downstream pipe does not adhere to the upstream pipe, an excessively thick liquid film does not occur on the outer surface of the upstream pipe. Therefore, the film of the intermediate medium liquid on the outer surface of the upstream pipe does not unduly hinder heat exchange between the liquefied gas flowing through the first downstream pipe and the intermediate medium gas in the storage section. As a result, the heat exchange efficiency between the liquefied gas and the intermediate medium gas is maintained at a high level.
上記の構成に関して、気化器は前記中間媒体液が貯留された貯液部を更に備えてもよい。前記液受板は前記滴下した中間媒体液を受け止める上面を含んでもよい。前記液受板の前記上面によって受け止められた前記中間媒体液が所定の方向に流下し前記液受板の前記上面から落下するように、前記液受板の前記上面は傾斜していてもよい。前記貯液部は前記第1凝縮管の下方に配置されていてもよい。 With respect to the above configuration, the vaporizer may further include a liquid storage section in which the intermediate medium liquid is stored. The liquid receiving plate may include an upper surface for receiving the dropped intermediate medium liquid. The upper surface of the liquid receiving plate may be inclined such that the intermediate medium liquid received by the upper surface of the liquid receiving plate flows down in a predetermined direction and drops from the upper surface of the liquid receiving plate. The liquid storage may be arranged below the first condenser tube.
上記の構成によれば液受板の上面は傾斜しているので、中間媒体液は液受板の上面上で所定の方向に流れる。中間媒体液が液受板の上面上で静止している期間は短くなるので、中間媒体液が第1下流管部から液受板の上面に滴下した時刻から中間媒体液が液受板の上面から落下し第1凝縮管の下方に配置された貯液部に至る時刻までの期間も短くなる。すなわち、第1下流管部から滴下した中間媒体液は貯液部に短期間で回収される。 According to the above configuration, since the upper surface of the liquid receiving plate is inclined, the intermediate medium liquid flows in a predetermined direction on the upper surface of the liquid receiving plate. Since the period during which the intermediate medium liquid is stationary on the upper surface of the liquid receiving plate is shortened, the intermediate medium liquid flows from the first downstream pipe portion to the upper surface of the liquid receiving plate. , And a time period until the liquid reaches the liquid storage section disposed below the first condenser tube is also shortened. That is, the intermediate medium liquid dropped from the first downstream pipe portion is recovered in the liquid storage portion in a short time.
上記の構成に関して、気化器は前記液受板の前記上面から落下した前記中間媒体液を受け止めるように前記液受板の前記上面の下方に配置された受止面を有する樋部を更に備えてもよい。 With respect to the above configuration, the vaporizer further includes a gutter having a receiving surface disposed below the upper surface of the liquid receiving plate so as to receive the intermediate medium liquid dropped from the upper surface of the liquid receiving plate. Is also good.
上記の構成によれば、樋部の受止面は液受板の上面の下方に配置されているので、液受板の上面の傾斜に従って流下し液受板の上面から落下した中間媒体液を受け止める。したがって、第1下流管部から滴下した中間媒体液は樋部を用いて回収される。 According to the above configuration, since the receiving surface of the gutter portion is disposed below the upper surface of the liquid receiving plate, the intermediate medium liquid that flows down according to the inclination of the upper surface of the liquid receiving plate and drops from the upper surface of the liquid receiving plate. Take it. Therefore, the intermediate medium liquid dropped from the first downstream pipe section is collected using the gutter section.
上記の構成に関して、前記液受板の前記上面に滴下した前記中間媒体液が前記第1下流管部の延設方向に流れるように前記液受板の前記上面は傾斜していてもよい。前記第1下流管部の前記延設方向に流れ前記液受板の前記上面から落下した前記中間媒体液を受け止めるように前記樋部は前記液受板に接続されていてもよい。前記樋部の前記受止面によって受け止められた前記中間媒体液が前記上流管部にかからない位置で落下するように、前記桶部の前記受止面は前記第1下流管部の前記延設方向に交差する交差方向に延設されていてもよい。 In the above configuration, the upper surface of the liquid receiving plate may be inclined such that the intermediate medium liquid dropped on the upper surface of the liquid receiving plate flows in the direction in which the first downstream pipe extends. The gutter portion may be connected to the liquid receiving plate so as to receive the intermediate medium liquid flowing in the extending direction of the first downstream pipe portion and dropping from the upper surface of the liquid receiving plate. The receiving surface of the tub portion extends in the extending direction of the first downstream pipe portion so that the intermediate medium liquid received by the receiving surface of the gutter portion falls at a position not to fall on the upstream pipe portion. May be extended in an intersecting direction intersecting with.
上記の構成によれば、樋部の受止面は第1下流管部の延設方向に交差する交差方向に延設されているので、受止面は中間媒体液を上流管部にかからない位置へ短距離で案内することができる。中間媒体液は上流管部にかからない位置で落下するので、上流管部の外表面上において過度に厚い液膜は生じない。 According to the above configuration, since the receiving surface of the gutter portion extends in the cross direction intersecting with the extending direction of the first downstream pipe portion, the receiving surface is located at a position where the intermediate medium liquid does not fall on the upstream pipe portion. You can be guided to a short distance. Since the intermediate medium liquid falls at a position where it does not fall on the upstream pipe, an excessively thick liquid film does not occur on the outer surface of the upstream pipe.
上記の構成に関して、前記樋部の前記受止面は前記交差方向において傾斜していてもよい。 With respect to the above configuration, the receiving surface of the gutter may be inclined in the cross direction.
上記の構成によれば、樋部の受止面は交差方向において傾斜しているので、中間媒体液は受止面の傾斜に従って流れることができる。中間媒体液が受止面上で静止している期間は短くなるので、中間媒体液が受止面に落下した時刻から中間媒体液が受止面から落下し貯液部に至る時刻までの期間も短くなる。すなわち、中間媒体液は効率的に回収される。 According to the above configuration, since the receiving surface of the gutter portion is inclined in the cross direction, the intermediate medium liquid can flow according to the inclination of the receiving surface. Since the period during which the intermediate medium liquid is stationary on the receiving surface becomes shorter, the period from the time when the intermediate medium liquid falls to the receiving surface to the time when the intermediate medium liquid falls from the receiving surface and reaches the liquid storage unit Is also shorter. That is, the intermediate medium liquid is efficiently collected.
上記の構成に関して、前記液受板の前記上面は前記第1下流管部の延設方向における寸法よりも前記延設方向に直交する直交方向における寸法が短くなるように形成されているとともに、前記液受板の前記上面上の前記中間媒体液が前記直交方向に流下し前記液受板から落下するように傾斜していてもよい。 With respect to the above configuration, the upper surface of the liquid receiving plate is formed such that a dimension in an orthogonal direction orthogonal to the extending direction is shorter than a dimension in the extending direction of the first downstream pipe portion, The intermediate medium liquid on the upper surface of the liquid receiving plate may be inclined so as to flow down in the orthogonal direction and drop from the liquid receiving plate.
上記の構成によれば、液受板の上面は第1下流管部の延設方向における寸法よりも第1下流管部の延設方向に直交する直交方向における寸法が短くなるように形成されているので、液受板の上面の傾斜に従って直交方向に流下する中間媒体液の流動経路は短くなる。したがって、中間媒体液は短時間で液受板の上面から落下し貯液部に回収される。 According to the above configuration, the upper surface of the liquid receiving plate is formed such that the dimension in the orthogonal direction orthogonal to the extending direction of the first downstream pipe is shorter than the dimension in the extending direction of the first downstream pipe. Therefore, the flow path of the intermediate medium liquid flowing down in the orthogonal direction according to the inclination of the upper surface of the liquid receiving plate becomes shorter. Therefore, the intermediate medium liquid falls from the upper surface of the liquid receiving plate in a short time and is collected in the liquid storage part.
上記の構成に関して気化器は、前記液化ガスが流れる流動経路を前記第1凝縮管とともに形成するように前記第1凝縮管に沿って延設された少なくとも1つの第2凝縮管を更に備えてもよい。前記少なくとも1つの第2凝縮管は、前記液受板の上方で前記第1下流管部に沿って延設された第2下流管部を含んでもよい。前記第1凝縮管の前記第1下流管部は、前記第1凝縮管の前記第1下流管部及び前記少なくとも1つの第2凝縮管の前記第2下流管部が前記液受板の上方で形成している管群の中で最も下方で配管されていてもよい。前記第1凝縮管の前記第1下流管部の中心軸を包含する仮想的な鉛直平面上で前記第1下流管部の延設方向に延びる凹溝が前記液受板の上面に形成されていてもよい。 With respect to the above configuration, the vaporizer may further include at least one second condenser tube extending along the first condenser tube so as to form a flow path for the liquefied gas to flow with the first condenser tube. Good. The at least one second condenser tube may include a second downstream tube portion extending along the first downstream tube portion above the liquid receiving plate. The first downstream pipe section of the first condensation pipe is configured such that the first downstream pipe section of the first condensation pipe and the second downstream pipe section of the at least one second condensation pipe are located above the liquid receiving plate. The pipe may be provided at the lowest position in the formed pipe group. A concave groove extending in the direction in which the first downstream pipe portion extends in a virtual vertical plane including the central axis of the first downstream pipe portion of the first condensation pipe is formed on the upper surface of the liquid receiving plate. You may.
上記の構成によれば、液受板の上方の管群の中で最も下方で配管された第1下流管部は液受板の上面の近くで配管されている。第1下流管部の中心軸を包含する仮想的な鉛直平面上で第1下流管部の延設方向に延びる凹溝が液受板の上面に形成されているので、鉛直平面上での液受板の上面から第1下流管部までの距離は長くなる。第1下流管部から鉛直平面に沿って滴下した中間媒体液は液受板の上面によって上方に跳ね返ることがある。第1下流管部は鉛直平面上では液受板の上面から離れているので、上方に跳ね返された中間媒体液は第1下流管部に再度付着するリスクは低くなる。したがって、中間媒体液は第1下流管部に過度に厚い液膜を形成しない。この結果、第1下流管部における熱交換効率は高い水準に維持される。 According to the above configuration, the first downstream pipe portion, which is piped at the lowest position in the pipe group above the liquid receiving plate, is piped near the upper surface of the liquid receiving plate. Since the concave groove extending in the extending direction of the first downstream pipe portion is formed on the virtual vertical plane including the central axis of the first downstream pipe portion on the upper surface of the liquid receiving plate, the liquid on the vertical plane is formed. The distance from the upper surface of the receiving plate to the first downstream pipe part becomes longer. The intermediate medium liquid dropped from the first downstream pipe along the vertical plane may bounce upward by the upper surface of the liquid receiving plate. Since the first downstream pipe portion is separated from the upper surface of the liquid receiving plate on the vertical plane, the risk of the intermediate medium liquid rebounded upward to adhere to the first downstream pipe portion again is reduced. Therefore, the intermediate medium liquid does not form an excessively thick liquid film in the first downstream pipe portion. As a result, the heat exchange efficiency in the first downstream pipe section is maintained at a high level.
上述の気化器は、過度に厚い液膜の形成を防ぎ液化ガスと中間媒体ガスとを効率的に熱交換させることができる。 The above-described vaporizer can prevent the formation of an excessively thick liquid film and efficiently exchange heat between the liquefied gas and the intermediate medium gas.
<第1実施形態>
図1は第1実施形態の気化器100の概略的な断面図である。図1を参照して気化器100の概略的な構造が説明される。
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic sectional view of a
気化器100は、液化天然ガス(LNG:Liquified Natural Gas)を気化するように構築されている。液化天然ガスは以下の説明において「液化ガス」と称される一方で、気化した天然ガスは以下の説明において「気化ガス」と称される。液化ガスは気化器100の外から気化器100の中へ供給される。気化器100内で得られた気化ガスは気化器100の外に排出される。
The
気化器内での液化ガスから気化ガスへの相変化には気化器100内に収容された中間媒体が利用される。中間媒体が気化器100内で液相と気相との間で相変化するように気化器100は形成されている。液相の中間媒体は以下の説明において「中間媒体液」と称される一方で、気相の中間媒体は「中間媒体ガス」と称される。中間媒体ガスは液化ガスよりも高温である。中間媒体液と中間媒体ガスとの間で相変化する中間媒体として液化ガスの沸点よりも低い凝固点を有する物質が選択される。中間媒体として本実施形態ではプロパンが用いられている。中間媒体を用いて液化ガスを気化させる気化器100の概略的な機能及び概略的な構造が以下に説明される。
The intermediate medium accommodated in the
気化器100は加熱媒体(たとえば、海水や温水)を用いて、中間媒体液を気化させ中間媒体ガスを生成する。気化器100は生成された中間媒体ガスと気化器100に供給された液化ガスとを熱交換させ液化ガスを気化させる。したがって、気化器100は中間媒体ガスを生成する機能と中間媒体ガスと液化ガスとの間の熱交換を生じさせる機能とを有している。
The
中間媒体ガスを生成する部位として、気化器100は中間媒体液が貯留された貯液部110と、貯液部110内の中間媒体液を加熱する加熱部120とを備える。貯液部110は気化器100の下部を形成している。貯液部110を貫通する管部材が加熱部120として図1に描かれている。加熱部120には中間媒体液を気化させるのに十分に高温の加熱媒体が送り込まれる。加熱部120を流れる加熱媒体と貯液部110に貯留された中間媒体液との間の熱交換の結果、中間媒体液は加熱され中間媒体ガスになる。中間媒体ガスは貯液部110から上方に移動する。
As a portion that generates the intermediate medium gas, the
貯液部110から上方に移動した中間媒体ガスと気化器100に供給された液化ガスとの間の熱交換を生じさせるために、気化器100は中間媒体ガスで満たされた熱交換空間と熱交換空間内で液化ガスが流れる流路とを形成している。熱交換空間を形成する部位として、気化器100は貯液部110の上方に形成された収容部130を備える。液化ガスが流れる流路を熱交換空間内で形成する部位として気化器100はU字管部140を有する。
In order to generate heat exchange between the intermediate medium gas moved upward from the
液化ガスと中間媒体ガスとの間の熱交換が行われる熱交換空間を形成する収容部130は貯液部110と一体的に形成され、これらは中間媒体が収容された1つの容器を形成している。貯液部110での加熱によって生成された中間媒体ガスは収容部130が形成した熱交換空間内で充満している。
The
熱交換空間内でU字管部140はU字状の流路を形成している。U字状の流路に沿って液化ガスが流れる。この間、液化ガスは収容部130内の中間媒体ガスと熱交換し気化ガスに変わる。
The
液化ガスが収容部130の外から供給され且つ気化ガスが収容部130の外に排出されるので、U字管部140は収容部130の外壁部を貫通する2つの貫通部位を有している。2つの貫通部位のうち一方は以下の説明において「流入口141」と称され、流入口141から液化ガスが熱交換空間に流入する。2つの貫通部位のうち他方は以下の説明において「流出口142」と称され、流出口142は流入口141の上方に形成されている。流出口142を通じて気化ガスが排出される。
Since the liquefied gas is supplied from outside the
流出口142の下方の流入口141から水平に延設するように描かれた部位は以下の説明において「往路部143」と称される。往路部143から上方に離間した位置で流出口142から往路部143と平行に描かれた部位は以下の説明において「復路部144」と称される。復路部144から下方に湾曲し往路部143に連なる部位は以下の説明において「中間部145」と称される。中間部145、復路部144及び往路部143はU字管部140を形成している。U字管部140の長さは収容部130内の熱交換空間に流入した液化ガスのほとんどが流出口142の近傍において気化しているように定められている。液化ガスから気化ガスへの相変化に要する十分な期間長が得られるようにU字管部140は往路部143及び復路部144の延設方向(以下の説明において「第1方向」と称される)において大きな寸法を有している。一方、往路部143及び復路部144の中心軸を包含する仮想的な鉛直平面に直交する方向(以下の説明において「第2方向」と称される)においてU字管部140は小さな寸法を有している。U字管部140が配管される熱交換空間もU字管部140の形状に合わせて第1方向において長く第2方向において短い形状を有している。
A portion drawn so as to extend horizontally from the
U字管部140の概略的な構成が図2に示されている。図1及び図2を参照して、U字管部140の構成が以下に説明される。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the
U字管部140は多数の凝縮管から形成される。これらの凝縮管の一部として、図2は6つの凝縮管151〜156を示している。凝縮管151〜156それぞれは往路部143を形成している上流管部157と、復路部144を形成している下流管部158と、中間部145を形成している湾曲管部159とを有している。凝縮管151〜156の上流管部157、下流管部158及び湾曲管部159は仮想的な鉛直平面上で配管されている。
The
凝縮管151〜156の湾曲管部159の曲率半径は凝縮管151〜156の順に小さくなっている。すなわち、凝縮管151の湾曲管部159の曲率半径は凝縮管151〜156の湾曲管部159の中で最も大きく、凝縮管156の湾曲管部159の曲率半径は凝縮管151〜156の湾曲管部159の中で最も小さい。
The radius of curvature of the
凝縮管151〜156の上流管部157の位置は、凝縮管151〜156の順に高くなっている。すなわち、凝縮管151の上流管部157は凝縮管151〜156の上流管部157の中で最も低い位置で配管されている。凝縮管156の上流管部157は凝縮管151〜156の上流管部157の中で最も高い位置で配管されている。
The position of the
凝縮管151〜156の下流管部158の位置は、凝縮管151〜156の順に低くなっている。すなわち、凝縮管151の下流管部158は凝縮管151〜156の上流管部157の中で最も高い位置で配管されている。凝縮管156の下流管部158は凝縮管151〜156の下流管部158の中で最も低い位置で配管されている。
The position of the
凝縮管151〜156を熱交換空間内で固定するために、気化器100は凝縮管151〜156を支持するように熱交換空間内で形成された支持構造を有している。支持構造として図2は、7つの支持板161〜167を示している。支持板161〜167は第1方向に間隔を空けて熱交換空間内で順に整列されている。支持板161は支持板161〜167の中で流入口141(図1を参照)及び流出口142(図1を参照)の最も近くに配置されている。支持板167は、支持板161〜167の中で流入口141及び流出口142から最も離れ、液化ガスが湾曲管部159に流出する上流管部157の終端部位及び液化ガスが下流管部158に流入する下流管部158の始端部位を支持している。支持板161〜167を凝縮管151〜156の上流管部157及び下流管部158が貫通するように支持板161〜167は形成されている。
In order to fix the
支持板161〜167のうち2つの概略的な斜視図が図3に示されている。図1乃至図3を参照して、支持板161〜167の構造が概略的に説明される。
A schematic perspective view of two of the
図3には2つの支持板160が示されている。支持板160の形状に関する以下の説明は支持板161〜167それぞれに援用される。
FIG. 3 shows two
支持板160は全体的に円板を形成している。支持板160の外周部は収容部130(図1を参照)の内周壁面に固定される。
The
支持板160の中心を通過するように第2方向に長いスロット171が形成されている。スロット171の下方に位置する多数の貫通孔172及びスロット171の上方に位置する多数の貫通孔173が支持板160に形成されている。多数の貫通孔172にはU字管部140(図1を参照)を形成する多数の凝縮管の上流管部が挿通される。これらの上流管部の上方で配管された多数の下流管部は多数の貫通孔173に挿通される。この結果、U字管部140は熱交換空間内で固定される。
A
U字管部140を流れる液化ガスの流れが図1を参照して以下に説明される。U字管部140を流れる液化ガスは流入口141を通じて収容部130内の熱交換空間に流入する。その後、液化ガスは往路部143に沿って流れ中間部145に向かう。この間液化ガスの一部は熱交換空間内に収容された中間媒体ガスと熱交換し気化ガスに変わる。気化ガス及び液化ガスはその後、中間部145を通じて上方に流れ復路部144に流入する。復路部144に流入した気化ガス及び液化ガスは流出口142に向けて流れる。液化ガスのほとんどは流入口141から流出口142に到達するまでに気化され気化ガスになっている。気化ガスは流出口142を通じて収容部130の外に排出される。
The flow of the liquefied gas flowing through the
収容部130内の中間媒体ガスはU字管部140内の液化ガスとの熱交換の結果冷却され、U字管部140(言い換えると、図2の凝縮管151〜156の外周面上)で凝縮し中間媒体液になる。中間媒体液は重力作用の下でU字管部140の外表面からU字管部140が延設された収容部130の下方の貯液部110に到達する。貯液部110に到達した中間媒体液は貯液部110内に一時的に貯留される。貯液部110に貯留された中間媒体液は加熱部120を流れる加熱媒体との熱交換の下で加熱される。この結果、中間媒体液は気化し中間媒体ガスに変わる。中間媒体ガスは再度、収容部130内で流れる液化ガスと熱交換する。
The intermediate medium gas in the
中間媒体ガスの一部は液化ガスとの熱交換の結果、復路部144を形成している下流管部158(図2を参照)の外表面上で凝縮し中間媒体液になる。中間媒体液が下流管部158から下流管部158の下方で延設された上流管部157に滴下するならば、中間媒体液は上流管部157の外表面に付着し、上流管部157の外表面上で過度に厚い液膜を形成する。上流管部157の外表面上で形成された過度に厚い液膜は上流管部157での熱交換を阻害する。上流管部157の外表面上での過度に厚い液膜の形成を防ぐために、気化器100は往路部143の外表面から滴下した中間媒体液を受け止める液受板180を備える。液受板180が図1乃至図3を参照して以下に説明される。
As a result of heat exchange with the liquefied gas, a portion of the intermediate medium gas condenses on the outer surface of the downstream pipe portion 158 (see FIG. 2) forming the
液受板180として、第1方向に長く第2方向に短い矩形板が用いられている(図3を参照)。液受板180は往路部143(すなわち、凝縮管151〜156の上流管部157)と復路部144(すなわち、凝縮管151〜156の下流管部158)との間に形成された空間内で略水平に配置されている(図1及び図2を参照)。液受板180は支持板160に形成されたスロット171に挿通され、支持板160によって熱交換空間内で固定されている(図3を参照)。
As the
液受板180の第1方向における寸法は、U字管部140の往路部143及び復路部144の第1方向における寸法よりも大きい。液受板180の第2方向における寸法も、U字管部140(図1を参照)の往路部143及び復路部144の第2方向における寸法よりも大きい。液受板180の長手方向軸LAX(図3を参照)の下方に往路部143の中心軸が位置し且つ長手方向軸LAXの上方に復路部144の中心軸が位置するように液受板180、往路部143及び復路部144の間の第2方向における位置関係が定められている。
The dimension of the
液受板180の上面にU字管部140の往路部143(言い換えると、凝縮管151〜156の下流管部158の外周面)から滴下した中間媒体液が落下する。液受板180の上面に滴下した中間媒体液が増えると、液受板180の上面上の中間媒体液は液受板180の上面に沿って流れ、液受板180の外周部(すなわち、支持板160の上面の矩形状を形成する外周縁)から落下する。液受板180の外周縁から落下した中間媒体液は、液受板180、往路部143及び復路部144の間の上述の大小関係及び上述の位置関係の下では復路部144(言い換えると、凝縮管151〜156の上流管部157)にかからない。凝縮管151〜156の上流管部157上での凝縮の結果上流管部157の外表面に付着した中間媒体液に凝縮管151〜156の下流管部158から滴下した中間媒体液が追加されないので、凝縮管151〜156の上流管部157の外周面上には過度に厚い液膜は形成されない。
The intermediate medium liquid dropped from the
過度に厚い液膜の形成を防ぐ液受板180が設置されない条件(図4には「条件1」と記載されている)と液受板180が設置された条件(図4には「条件2」と記載されている)との間での交換熱量(すなわち、液化ガスと中間媒体ガスとの間で交換される熱量)の差が図4に示されている。図1及び図4を参照して、液受板180の効果が説明される。
The condition in which the
図4は、U字管部140の往路部143を形成する多数の上流管部の高さ位置と交換熱量との間の関係を表すグラフである。図4に示される交換熱量は上流管部が鉛直方向に並んでいる条件下で試算されている。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the height positions of a number of upstream pipes forming the
図4に示されるグラフによれば、液受板180は往路部143の下部を形成する上流管部(すなわち、図2の凝縮管151〜153の上流管部157)での交換熱量を増加させている。このことは、液受板180が往路部143の下部を形成する上流管部(すなわち、図2の凝縮管151〜153の上流管部157)の外周面上での過度に厚い液膜の形成を防いでいることを意味する。
According to the graph shown in FIG. 4, the
液受板180によって受け止められた中間媒体液は液受板180から滴下し、往路部143にかかることなく貯液部110に貯留される。中間媒体液は貯液部110内で加熱部120によって加熱され、中間媒体ガスへ相変化する。中間媒体液と中間媒体ガスとの間で相変化を繰り返す中間媒体として、上述の実施形態ではプロパンが用いられている。しかしながら、液化ガスを気化させることができる他の物質が中間媒体として用いられてもよい。
The intermediate medium liquid received by the
中間媒体ガスは貯液部110及び収容部130によって形成された容器部内で生成されている。しかしながら、中間媒体ガスは中間媒体ガスが収容された容器部の外部から供給されてもよい。
The intermediate medium gas is generated in a container formed by the
中間媒体ガスを生成する加熱部120は加熱媒体が流れる管部材である。しかしながら加熱部は貯液部110内に配置されたヒータや、貯液部110内の中間媒体液に熱を与え中間媒体ガスを生成することができる他の装置であってもよい。
The
中間媒体ガスと熱交換する液化ガスの流路を形成しているU字管部140を支持する支持構造として、7つの支持板161〜167が用いられている。しかしながら、いくつの支持板が支持構造として用いられるかは第1方向におけるU字管部140の長さやU字管部140の重量に基づいて決定されてもよい。したがって、支持構造として用いられる支持板は7を下回ってもよいし、7を上回ってもよい。
Seven
<第2実施形態>
第1実施形態に関連して説明された液受板180は略水平に配置されている。したがって、液受板180上にある程度の量の中間媒体液が溜まるまで復路部144から滴下した中間媒体液は液受板180上に留まる。このことは、復路部144から滴下した中間媒体液が貯液部110に戻るまでに長い時間がかかることを意味する。この結果、貯液部110内での中間媒体液の貯留量が不足することもある。貯液部110内での中間媒体液の貯留量の不足のリスクを低減する技術が第2実施形態において説明される。
<Second embodiment>
The
図5は、第2実施形態の気化器100Aの一部の概略図である。図1、図3及び図5を参照して気化器100Aが説明される。
FIG. 5 is a schematic view of a part of the
図5には、第1実施形態に関連して説明された凝縮管151〜156が示されている。これらの凝縮管151〜156に加えて、気化器100Aは図1を参照して説明された貯液部110、加熱部120及び収容部130を備える。これらの要素に対して第1実施形態の説明が援用される。
FIG. 5 shows the
第1実施形態の気化器100とは異なる部位として、気化器100Aは支持板161A〜167Aと液受板180Aとを備える。支持板161A〜167Aは第1実施形態の支持板161〜167にそれぞれ対応する部位である。液受板180Aは第1実施形態の液受板180Aに対応する部位である。支持板161A及び液受板180Aが以下に説明される。
As a part different from the
支持板161A〜167Aの第1方向における配置位置は第1実施形態の支持板161〜167とそれぞれ一致している。支持板161A〜167Aは機能において第1実施形態の支持板161〜167に共通しているけれども、スロットの形成位置において相違している。第1実施形態の支持板161〜167のスロット171(図3を参照)の高さ位置はこれらの支持板161〜167の間で一定である。一方、第2実施形態の支持板161A〜167Aのスロット(図示せず)の高さ位置はこれらの支持板161A〜167A間で相違している。支持板161A〜167Aのスロットの形成位置は支持板161A〜167Aの順に高くなっている。すなわち、支持板161Aのスロットは支持板161A〜167Aのスロットの中で最も低い位置に形成されている。支持板167Aのスロットは支持板161A〜167Aのスロットの中で最も高い位置に形成されている。支持板161A〜167Aのスロットの形状は、第1実施形態に関連して説明されたスロット171と略同じであり第2方向に長い矩形状である。
The arrangement positions of the
支持板161A〜167Aのスロットには液受板180Aが嵌め込まれる。液受板180Aは第1実施形態の液受板180(図3を参照)と同様に略矩形状の平板部材である。液受板180Aが嵌め込まれるスロットの高さ位置が支持板161Aから支持板167Aに向けて高くなっていくので、液受板180Aは第1方向において傾斜した姿勢で支持板161A〜167Aによって支持されている。すなわち、液受板180Aは流入口141(図1を参照)及び流出口142(図1を参照)に近い位置では低い位置で支持されている一方で、流入口141及び流出口142から離れた位置では高い位置で支持されている。
The
液受板180Aの上面がスロットの上縁から離間しているように液受板180Aの厚さ、スロットの高さ寸法及びスロットに対する液受板180Aの嵌め込み位置が定められている。液受板180Aの上面には凝縮管151〜156の下流管部158の外周面から中間媒体液が滴下する。中間媒体液はその後、液受板180Aの傾斜に従って第1方向に流れる。中間媒体液は最終的に、流入口141及び流出口142の近くで第2方向に延設された液受板180Aの外縁から落下し貯液部110に戻る。
The thickness of the
中間媒体液は液受板180Aの上面の傾斜にしたがって流下するので、液受板180Aの上面に中間媒体液が留まる期間は短くなる。液受板180A上の中間媒体液は液受板180Aの上面から短期間で落下し貯液部110に戻るので、貯液部110内での中間媒体液の貯留量の不足のリスクは低くなる。
Since the intermediate medium liquid flows down according to the inclination of the upper surface of the
<第3実施形態>
上述の実施形態に関連して説明された液受板180,180Aは1つの矩形板を用いて形成されている。しかしながら、複数の平板部材が下流管部と上流管部との間の空間に配置されてもよい。複数の平板部材を用いて下流管部から上流管部への中間媒体液の滴下を防ぐ例示的な気化器が第3実施形態において説明される。
<Third embodiment>
The
図6は、第3実施形態の気化器100Bの一部の概略図である。図1、図2、図5及び図6を参照して、気化器100Bが説明される。
FIG. 6 is a schematic view of a part of the
図6には「左」及び「右」の方向指標が示されている(左右方向は上述の第1方向に対応している)。これらの方向指標は気化器100Bに対する説明の明瞭化のみを目的として用いられている。したがって、これらの方向指標は限定的に解釈されるべきではない。
FIG. 6 shows “left” and “right” direction indicators (the left-right direction corresponds to the above-described first direction). These direction indicators are used only for the purpose of clarifying the description for the
上述の方向指標とともに図6には、第1実施形態に関連して説明された凝縮管151〜156及び支持板161〜167が示されている。凝縮管151〜156及び支持板161〜167に加えて、気化器100Bは図1を参照して説明された貯液部110、加熱部120及び収容部130を備える。これらの要素に対して第1実施形態の説明が援用される。
FIG. 6 shows the condensing
第1実施形態の液受板180に対応する部位として、図6は傾斜方向において異なる複数の平板部材を示している。これらの平板部材が形成している領域の第1方向及び第2方向における寸法は液受板180(及び第2実施形態の液受板180A)の第1方向及び第2方向における寸法と略同じである。
FIG. 6 shows a plurality of flat plate members that differ in the inclination direction as portions corresponding to the
複数の平板部材は上面が左上を向くように傾斜した第1液受板181と、上面が右上を向くように傾斜した第2液受板182とを含む。第2液受板182及び第1液受板181は第1方向において交互に配置されている。すなわち第1液受板181は支持板161,162の間、支持板163,164の間及び支持板166,166の間に配置される一方で、第2液受板182は支持板162,163の間、支持板164,165の間及び支持板166,167の間に配置されている。第1液受板181及び第2液受板182は形状及び大きさにおいて略等しい。
The plurality of flat plate members include a first
第1液受板181及び第2液受板182の交互の配置の結果、第1方向において凹凸を繰り返す波状の上面が形成されている。波状の上面の凸部の稜線に対応する位置に支持板162,164,166が配置されている。波状の上面の凹部の稜線に対応する位置に支持板163,165が配置されている。支持板162〜166の左側に配置された支持板161は最も左の第1液受板181の左端縁に対応する位置に配置され、最も左の第1液受板181を支持している。残りの支持板167は最も右の第2液受板182の右端縁に対応する位置に配置され、最も右の第2液受板182を支持している。
As a result of the alternate arrangement of the first
支持板161,167それぞれの支持部位及び支持板163,165の支持部位(すなわち、上述の凹部の稜線部位)を取り囲む点線円が図6に示されている。点線円で囲まれた領域に向けて、第1液受板181及び第2液受板182の上面に滴下した中間媒体液が流れる。点線円で囲まれた領域の概略的な拡大図が図7に示される。図1、図6及び図7を参照して、点線円で囲まれた領域における気化器100Bの構造が説明される。
The dotted circles surrounding the support portions of the
図7は、支持板163,165のうち1つとして支持板168を示す。支持板168を第1方向において挟むように第1液受板181及び第2液受板182が示されている。第1液受板181は支持板168の右側に描かれている。支持板168の左側には第2液受板182が描かれている。
FIG. 7 shows the
第2液受板182及び第1液受板181の傾斜した上面に沿って、下流管部158から滴下した中間媒体液が第1方向に(すなわち、支持板168に向けて)流れる。第2液受板182及び第1液受板181に加えて、気化器100Bは、第1方向に流下した中間媒体液を第2方向に案内するように形成された樋部183を備える。
Along the inclined upper surfaces of the second
樋部183は支持板168のスロット171に配置され、第2方向に長いスロット171に沿って下流管部158と立体的に交差するように延設されている。樋部183は平面視において第2方向に長い矩形状の受止面184と、受止面184の右縁から立設された右面185と、受止面184の左縁から立設された左面186と、を含む。受止面184、右面185及び左面186は第1液受板181及び第2液受板182から流下した中間媒体液を第2方向に案内する溝構造を形成している。
The
受止面184が略水平になるように樋部183はスロット171に嵌め込まれ、支持板168に固定されている。このとき受止面184は、第1液受板181の左端縁及び第2液受板182の右端縁よりも下方に位置している。受止面184の右縁から立設された右面185の上端縁はスロット171の右側に位置し、第1液受板181の左端縁に連結されている。受止面184の左縁から立設された左面186の上端縁はスロット171の左側に位置し、第2液受板182の右端縁に連結されている。したがって、第2液受板182及び第1液受板181は樋部183によって支持板168に対して固定されている。
The
第1液受板181の上面に沿って左方に流下した中間媒体液は、樋部183の右面185に沿って流下し受止面184によって受け止められる。第1液受板181の左側の第2液受板182の上面に沿って右方に流下した中間媒体液は、樋部183の左面186に沿って流下し受止面184によって受け止められる。中間媒体液が受止面184上にある程度溜まると、受止面184上の中間媒体液は樋部183に沿って第2方向に流れる。中間媒体液は受止面184の終端に到達し、その後受止面184から落下する。受止面184から落下した中間媒体液は貯液部110(図1を参照)に貯留される。
The intermediate medium liquid flowing down to the left along the upper surface of the first
中間媒体液は上流管部157が延設される第1方向に直交する第2方向に樋部183によって案内されるので、第1液受板181及び第2液受板182から落下した中間媒体液及び上流管部157の接触が回避される位置へ短距離で到達することができる。したがって気化器100Bは図2に示される気化器100よりも短期間で、下流管部158から滴下した中間媒体液を貯液部110へ戻すことができる。
Since the intermediate medium liquid is guided by the
中間媒体液を第2方向に案内する樋部183を支持する支持板168(図7を参照)は、支持板163,165(図6を参照)それぞれを代表している。図6に表された支持板161,167上に描かれた点線円内にも樋部183が配置されている。図6に表された支持板161上に描かれた点線円内の構造は、図7に示される構造から第2液受板182が除去された構造として考えられてもよい。図6に表された支持板167上に描かれた点線円内の構造は、図7に示される構造から第1液受板181が除去された構造として考えられてもよい。
The support plate 168 (see FIG. 7) that supports the
第1液受板181、第2液受板182及び樋部183上で中間媒体液が直線的に流れるという条件の下で第1液受板181及び第2液受板182上を流れる中間媒体液の流動経路の長さが液受板180A上を直線的に流れる中間媒体液の流動経路の長さと比較される。下流管部158から滴下した中間媒体液を受け止める上面は3つの第1液受板181及び3つの第2液受板182から形成されている。第1液受板181及び第2液受板182の傾斜及び樋部183が考慮されないならば、3つの第1液受板181及び3つの第2液受板182それぞれの第1方向における長さは下流管部158から滴下した中間媒体液を受け止める上面の第1方向における長さの約1/6である。下流管部158から滴下した中間媒体液を受け止める上面の第1方向における長さは上述の如く、第1方向における液受板180Aの長さに等しいので、これらの長さは以下の不等式において記号「L1」で表されている。以下の不等式の記号「L2」は第2方向における樋部183の長さを表している。樋部183の長さ「L2」は樋部183内の中間媒体液の流動経路の最大長を意味している。下記の不等式で表される関係が成立するとき気化器100Bは気化器100Aよりも短期間で中間媒体液を貯液部110へ戻すことができる。
The intermediate medium flowing on the first
上記の不等式の左辺は気化器100Bの中間媒体液の流動経路の長さ(すなわち、第1液受板181、第2液受板182及び樋部183上の流動経路の長さ)の最大値を表している。上記の不等式の右辺は気化器100Aの中間媒体液の流動経路の長さ(すなわち、液受板180A上の流動経路の長さ)の最大値を表している。上記の不等式によって表される関係は、樋部183の長さ「L2」が長さ「L1」の「5/6」未満であるとき成立する。
The left side of the above inequality is the maximum value of the length of the flow path of the intermediate medium liquid of the
第1液受板181及び第2液受板182は下流管部158から滴下した中間媒体液を受け止め、中間媒体液が上流管部157にかかることを防止するために設置されている。したがって、長さ「L1」は上流管部157及び下流管部158それぞれの全長以上である。上流管部157及び下流管部158それぞれの全長よりも第1液受板181又は第2液受板182の第1方向における長さと樋部183の第2方向における長さとの和が小さいならば、中間媒体液は貯液部110へ比較的短期間で回収される。
The first
中間媒体液を受け止める波状の上面を形成している第1液受板181及び第2液受板182は形状及び大きさにおいて略等しい。しかしながら、第1液受板及び第2液受板の形状及び大きさはこれらを支持する複数の支持板の配置位置や気化器に要求される他の設計条件に適合するように決定されてもよい。したがって、第1液受板181及び第2液受板182に代えて、形状及び大きさにおいて異なる複数の板部材が用いられてもよい。
The first
第1液受板181及び第2液受板182は波状の上面を形成している。しかしながら、波状の上面が形成されなくてもよい。たとえば、一様に傾斜した上面を有する1つの板部材(図5に示される液受板180Aを参照)及び1若しくは複数の樋部183が用いられてもよい。この場合、一様に傾斜した上面に沿って流れる中間媒体液が支持板167Aの配置位置(すなわち、下流管部158の始端部位)から第1方向において下流管部158の全長よりも短い距離だけ離れた位置で落下するように板部材に第2方向に長い複数のスロットが形成されてもよい。板部材のスロットの下方に樋部183が位置するように樋部183が板部材の下面に固定されてもよい。板部材のスロットが下流管部158の始端部位から第1方向において下流管部158の全長よりも短い距離だけ離れた位置で形成されているので、中間媒体液が支持板167Aの近くで滴下しても、下流管部158の全長よりも短い流動経路で板部材の上面を流下し板部材のスロットを通じて樋部183に落下することができる。
The first
樋部183の延設方向は下流管部158の延設方向に対して直角である。しかしながら、樋部は他の角度で下流管部158と立体的に交差するように延設されてもよい。
The direction in which the
<第4実施形態>
第3実施形態に関連して説明された樋部183は樋部183の受止面184が略水平になるように支持板168に取り付けられている。しかしながら樋部の受止面は中間媒体液が貯液部へ短期間で回収されるように第2方向において傾斜してもよい。傾斜した受止面を有する樋部を備える例示的な気化器が第4実施形態において説明される。
<Fourth embodiment>
The
図8は、第4実施形態の気化器100Cの一部の概略的な平面図である。図1、図6乃至図8に示される方向指標を基準に、気化器100Cが説明される。図1、図6乃至図8に示される方向指標は説明の明瞭化のみを目的としており、限定的に解釈されるべきではない。
FIG. 8 is a schematic plan view of a part of the
気化器100Cは、第1実施形態に関連して説明された貯液部110、加熱部120、収容部130及びU字管部140を備える(図1を参照)。第1実施形態の説明はこれらの要素に援用される。
The
第1実施形態の気化器100と共通する部位だけでなく第3実施形態の気化器100Bと共通する部位も気化器100Cの一部として用いられている。気化器100Cは第3実施形態に関連して説明された3つの第1液受板181と3つの第2液受板182とを有する(図8は、1つの第1液受板181と1つの第2液受板182とを示している)。第3実施形態の説明は、第1液受板181及び第2液受板182に援用される。
A part common to the
気化器100Cの一部として、支持板168が図8に示されている。支持板168は第3実施形態で説明されたように、支持板163,165(図6を参照)それぞれを代表している。支持板168は第1液受板181及び第2液受板182を支持している。
A
第1液受板181と第2液受板182との間に配置された樋部183Cが図8に示されている。樋部183Cは図7を参照して説明された樋部183に対応する。樋部183Cは第1液受板181及び第2液受板182から流下した中間媒体液を受け止めるように第1液受板181及び第2液受板182の上面の下方に配置された受止面184Cを有している。
FIG. 8 shows a
受止面184Cに形成された稜線187が図8に示されている。稜線187は第2方向における受止面184Cの中心位置に形成され、第1方向に延設されている。
The
稜線187の前方に位置する受止面184Cの前端縁188及び稜線187の後方に位置する受止面184Cの後端縁189が図8に更に示されている。稜線187から前端縁188までの区間及び稜線187から後端縁189までの区間において受止面184Cは平坦である。稜線187は前端縁188及び後端縁189よりも高い位置に形成されている。したがって、稜線187から前端縁188及び後端縁189に向けて下方に傾斜した2つの傾斜面を受止面184Cは形成している。
The front edge 188 of the receiving
稜線187から前端縁188及び後端縁189への下方への勾配の結果、受止面184C上を流動する中間媒体液の流速は高くなる。したがって、中間媒体液が受止面184Cに到達してから受止面184Cの前端縁188及び後端縁189から落下するまでの期間が短くなる。この結果、気化器100Cは中間媒体液を短期間に貯液部110に戻すことができる。
As a result of the downward slope from the
中間媒体液が前端縁188及び後端縁189から落下するようにこれらの間に稜線187が形成されている。しかしながら、前端部と後端部との間に一様な方向に傾斜する平坦な受止面が形成されるように樋部が設計されてもよい。この場合、前端部及び後端部のうち一方に向けて中間媒体液が流下する。中間媒体液が受止面上で静止している期間が短くなるので、貯液部110への中間媒体液の回収効率は高くなる。
A
中間媒体液は前端縁188及び後端縁189から落下する。しかしながら、中間媒体液は第2方向に離れた位置において受止面に形成された2つの貫通孔を通じて落下してもよい。第2方向に離れた位置において中間媒体液を落下させるための2つの貫通孔は受止面ではなく、樋部の左面又は右面に形成されてもよい。 Intermediate liquid drops from leading edge 188 and trailing edge 189. However, the intermediate medium liquid may fall through two through holes formed in the receiving surface at a position separated in the second direction. The two through holes for dropping the intermediate medium liquid at positions separated in the second direction may be formed not on the receiving surface but on the left surface or the right surface of the gutter portion.
中間媒体液が落下する前端縁188及び後端縁189の間に稜線187が形成されている。稜線187と前端縁188との間及び稜線187と後端縁189との間において受止面184Cは平坦である。しかしながら、受止面は上方に膨出するようになだらかに湾曲した弧状面であってもよい。この場合、受止面には稜線は形成されない。受止面は中間媒体液が受止面から落下する2つの落下位置の間においてこれらの落下位置よりも上方に位置する高所部位を有すればよい。受止面が高所部位から2つの落下位置それぞれに向かう方向において下方への勾配を形成するならば、中間媒体液は受止面上で高速に流下することができる。
A
<第5実施形態>
上述の実施形態の液受板180A,第1液受板181及び第2液受板182は第1方向において傾斜した上面を有している。しかしながら、液受板の上面は第2方向において傾斜していてもよい。第2方向において傾斜した液受板を有する例示的な気化器が第5実施形態において説明される。
<Fifth embodiment>
The
第5実施形態の気化器100Dの一部の概略的な断面図が図9に示されている。図9は第2方向に沿う仮想的な鉛直平面上の断面を表している。図1及び図9を参照して気化器100Dが説明される。図1及び図9に示される方向指標を基準に、気化器100Dが説明される。図1及び図9に示される方向指標は説明の明瞭化のみを目的としており、限定的に解釈されるべきではない。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a part of the
図9に示される気化器100Dは第1実施形態の液受板180(図1を参照)に対応する液受板180Dを備える。液受板180Dを除いて、気化器100Dの構造は第1実施形態の気化器100(図1を参照)の構造と等しい。
The
液受板180Dの第2方向における寸法は第1実施形態の液受板180と同様に、第1方向における寸法よりも小さい。液受板180Dの上面は第1方向に延びる長手縁281と長手縁281の後方で第1方向に延びる長手縁282とを含む。液受板180Dの上面に滴下した中間媒体液が長手縁281,282から落下するように液受板180Dは形成されている。
The size of the
長手縁281,282の間で第1方向に延びる稜線283が液受板180Dの上面に形成されている。したがって、液受板180Dの上面は稜線283によって仕切られた2つの傾斜面284,285を含む。傾斜面284は稜線283から長手縁281に向けて下方に傾斜している。傾斜面284の後方の傾斜面285は稜線283から長手縁282に向けて下方に傾斜している。
A
稜線283を包含する仮想的な鉛直平面VPNが図9に示されている。鉛直平面VPNが往路部143(図1を参照)及び復路部144(図1を参照)の中心線を包含するように液受板180DとU字管部140(図1を参照)との間の第2方向における位置関係が定められている。
A virtual vertical plane VPN including the
鉛直平面VPNの前方で復路部144の一部を形成する下流管部158から滴下した中間媒体液は傾斜面284によって受け止められる。その後、中間媒体液は傾斜面284の傾斜に従って第2方向に流下し長手縁281から落下する。中間媒体液が鉛直平面VPNの後方で復路部144の一部を形成する下流管部158から滴下すると、傾斜面285が滴下した中間媒体液を受け止める。その後、中間媒体液は傾斜面285の傾斜に従って第2方向に流下し長手縁282から落下する。中間媒体液が鉛直平面VPN上の下流管部158から滴下すると稜線283、傾斜面284,285のいずれかに衝突する。中間媒体液はその後、傾斜面284,285のうち少なくとも一方の傾斜に従って第2方向に流下し長手縁281,282のうち少なくとも一方から落下する。
The intermediate medium liquid dropped from the
傾斜面284,285の勾配の結果、傾斜面284,285上を流動する中間媒体液の流速は高くなる。したがって、傾斜面284,285上の中間媒体液は長手縁281,282から早期に落下することができる。この結果、液受板180Dは中間媒体液を短期間に貯液部110に戻すことができる。
As a result of the slope of the
液受板180Dは傾斜方向において異なる2つの傾斜面284,285を有している。しかしながら、液受板は第2方向において一様に傾斜した上面を有してもよい。この場合においても液受板の上面に滴下した中間媒体液は液受板の上面の傾斜にしたがって第2方向に流下し、貯液部110に早期に回収される。
中間媒体液は、液受板180Dの長手縁281,282から落下する。しかしながら、中間媒体液は第2方向に離れた位置において液受板に形成された2つの貫通孔を通じて落下してもよい。
The intermediate medium liquid falls from the
中間媒体液が落下する長手縁281,282の間に稜線283の前方及び後方の傾斜面284,285は平坦である。しかしながら、液受板の上面は上方に膨出するようになだらかに湾曲した弧状面であってもよい。この場合、液受板の上面には稜線は形成されない。液受板の上面は中間媒体液が液受板の上面から落下する2つの落下位置の間においてこれらの落下位置よりも上方に位置する高所部位を有すればよい。液受板の上面が高所部位から2つの落下位置それぞれに向かう方向において下方への勾配を形成するならば、中間媒体液は液受板の上面上で高速に流下することができる。
The front and rear
<第6実施形態>
第5実施形態の液受板180Dは上方に向けて尖った上面を有している。しかしながら、液受板の上面には下方に凹設された凹溝が形成されていてもよい。凹溝が形成された上面を有する液受板を備える例示的な気化器が第6実施形態において説明される。
<Sixth embodiment>
The
第6実施形態の気化器100Eの一部の概略的な断面図が図10に示されている。図10は第2方向に沿う仮想的な鉛直平面上の断面を表している。図10に示される方向指標を基準に気化器100Eが説明される。図10に示される方向指標は説明の明瞭化のみを目的としており、限定的に解釈されるべきではない。
FIG. 10 shows a schematic cross-sectional view of a part of the
図10に示される気化器100Eは第1実施形態の液受板180(図1を参照)に対応する液受板180Eを備える。液受板180Eを除いて、気化器100Eの構造は第1実施形態の気化器100(図1を参照)の構造と等しい。
The
液受板180Eは第2方向において凹凸を繰り返す波形の上面を有している。第2方向における液受板180Eの断面に現れる凹部は第1方向に延び凹溝286を形成している。3つの凹溝286が図10に示されている。
The
図10は、液受板180Eの下方及び上方に5つの上流管部157及び5つの下流管部158を示す。図10は5つの下流管部158の中で最も下に位置する2つの下流管部158の中心線を包含する2つの鉛直平面VPNを更に示す。これらの鉛直平面VPNに沿って3つの凹溝286のうち2つは第1方向に延設されている。
FIG. 10 shows five
凹溝286が形成される結果、液受板180Eの上面から最も下の下流管部158までの距離は長くなる。したがって最も下の下流管部158から滴下した中間媒体液が液受板180Eの上面で跳ね返されても、跳ね返された中間媒体液が最も下の下流管部158に再度付着するリスクは低くなる。この結果、中間媒体液が最も下の下流管部158の外周面に厚い液膜を形成するリスクも低くなる。
As a result of the formation of the
液受板180Eの上面は略水平であってもよいし、第1方向において傾斜していてもよい。第1方向において液受板180Eの上面が傾斜しているならば、中間媒体液は凹溝286内に液溜まりを形成しにくい。この結果、中間媒体液が凹部286に滴下し続けても凹部286内の中間媒体液の液面から最も下の下流管部158までの距離は大きな値に維持される。最も下の下流管部158の外周面に上方に跳ね返った中間媒体液が再度付着するリスクは低くなり、最も下の下流管部158での熱交換効率は高い水準に維持される。
The upper surface of
上述の実施形態の原理は、気化ガスを必要とする様々な技術分野に好適に利用される。 The principle of the above-described embodiment is suitably used in various technical fields requiring a vaporized gas.
100,100A〜100E・・・・・・・・・・気化器
110・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・貯液部
120・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加熱部
130・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・収容部
141・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・流入口
151〜156・・・・・・・・・・・・・・・・凝縮管
157・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・上流管部
158・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・下流管部
159・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・湾曲管部
180,180A,180D,180E・・・・・液受板
181・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1液受板
182・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2液受板
183,183C・・・・・・・・・・・・・・・樋部
184,184C・・・・・・・・・・・・・・・受止面
286・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹溝
VPN・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・鉛直平面
100, 100A to 100E ...
Claims (7)
前記中間媒体ガスが収容された収容部と、
前記液化ガスが流入する流入口から前記収容部内で延設された上流管部と、前記上流管部から上方に湾曲した流路を形成する湾曲管部と、前記上流管部と鉛直方向において重なるように前記上流管部から上方に離間した位置で前記湾曲管部から延設された第1下流管部と、を有する第1凝縮管と、
前記液化ガスとの熱交換の結果前記第1下流管部の外表面上で前記中間媒体ガスが凝縮することによって生成された中間媒体液が前記第1下流管部の前記外表面から滴下したときに前記滴下した中間媒体液を受け止めるように、前記上流管部と前記第1下流管部との間に形成された空間に配置された液受板と、を備える
気化器。 A heating unit that heats the intermediate medium liquid so that the intermediate medium liquid evaporates, and heats the intermediate medium gas generated by vaporizing the intermediate medium liquid and a liquefied gas lower in temperature than the intermediate medium gas; A vaporizer for vaporizing the liquefied gas by exchanging,
A storage unit in which the intermediate medium gas is stored,
An upstream pipe extending from the inlet into which the liquefied gas flows into the housing, a curved pipe forming a flow path curved upward from the upstream pipe, and vertically overlapping the upstream pipe; A first downstream pipe extending from the curved pipe at a position spaced upward from the upstream pipe as described above,
When the intermediate medium liquid generated by condensation of the intermediate medium gas on the outer surface of the first downstream pipe as a result of heat exchange with the liquefied gas drops from the outer surface of the first downstream pipe. A liquid receiving plate disposed in a space formed between the upstream pipe portion and the first downstream pipe portion so as to receive the dropped intermediate medium liquid.
前記液受板は前記滴下した中間媒体液を受け止める上面を含み、
前記液受板の前記上面によって受け止められた前記中間媒体液が所定の方向に流下し前記液受板の前記上面から落下するように、前記液受板の前記上面は傾斜し、
前記貯液部は前記第1凝縮管の下方に配置されている
請求項1に記載の気化器。 Further comprising a liquid storage section in which the intermediate medium liquid is stored,
The liquid receiving plate includes an upper surface that receives the dropped intermediate medium liquid,
The upper surface of the liquid receiving plate is inclined such that the intermediate medium liquid received by the upper surface of the liquid receiving plate flows down in a predetermined direction and falls from the upper surface of the liquid receiving plate.
The vaporizer according to claim 1, wherein the liquid storage unit is disposed below the first condenser tube.
請求項2に記載の気化器。 The vaporizer according to claim 2, further comprising a gutter having a receiving surface disposed below the upper surface of the liquid receiving plate so as to receive the intermediate medium liquid dropped from the upper surface of the liquid receiving plate.
前記第1下流管部の前記延設方向に流れ前記液受板の前記上面から落下した前記中間媒体液を受け止めるように前記樋部は前記液受板に接続され、
前記樋部の前記受止面によって受け止められた前記中間媒体液が前記上流管部にかからない位置で落下するように、前記桶部の前記受止面は前記第1下流管部の前記延設方向に交差する交差方向に延設されている
請求項3に記載の気化器。 The upper surface of the liquid receiving plate is inclined such that the intermediate medium liquid dropped on the upper surface of the liquid receiving plate flows in the extending direction of the first downstream pipe portion,
The gutter portion is connected to the liquid receiving plate so as to receive the intermediate medium liquid flowing in the extending direction of the first downstream pipe portion and falling from the upper surface of the liquid receiving plate,
The receiving surface of the tub portion extends in the extending direction of the first downstream pipe portion so that the intermediate medium liquid received by the receiving surface of the gutter portion falls at a position not to fall on the upstream pipe portion. The carburetor according to claim 3, wherein the carburetor extends in an intersecting direction intersecting with the evaporator.
請求項4に記載の気化器。 The carburetor according to claim 4, wherein the receiving surface of the gutter portion is inclined in the cross direction.
請求項2又は3に記載の気化器。 The upper surface of the liquid receiving plate is formed such that a dimension in an orthogonal direction orthogonal to the extending direction is shorter than a dimension in the extending direction of the first downstream pipe portion, and the liquid receiving plate is The vaporizer according to claim 2 or 3, wherein the intermediate medium liquid on the upper surface is inclined so as to flow down in the orthogonal direction and drop from the liquid receiving plate.
前記少なくとも1つの第2凝縮管は、前記液受板の上方で前記第1下流管部に沿って延設された第2下流管部を含み、
前記第1凝縮管の前記第1下流管部は、前記第1凝縮管の前記第1下流管部及び前記少なくとも1つの第2凝縮管の前記第2下流管部が前記液受板の上方で形成している管群の中で最も下方で配管され、
前記第1凝縮管の前記第1下流管部の中心軸を包含する仮想的な鉛直平面上で前記第1下流管部の延設方向に延びる凹溝が前記液受板の上面に形成されている
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の気化器。 Further comprising at least one second condensing tube extending along the first condensing tube so as to form a flow path for the liquefied gas to flow with the first condensing tube;
The at least one second condensing tube includes a second downstream tube portion extending along the first downstream tube portion above the liquid receiving plate,
The first downstream pipe section of the first condensation pipe is configured such that the first downstream pipe section of the first condensation pipe and the second downstream pipe section of the at least one second condensation pipe are located above the liquid receiving plate. It is piped at the bottom of the forming tube group,
A concave groove extending in the direction in which the first downstream pipe extends is formed on an imaginary vertical plane including the central axis of the first downstream pipe of the first condensation pipe, and is formed on the upper surface of the liquid receiving plate. The vaporizer according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018131438A JP2020008129A (en) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Vaporizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018131438A JP2020008129A (en) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Vaporizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020008129A true JP2020008129A (en) | 2020-01-16 |
Family
ID=69151312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018131438A Pending JP2020008129A (en) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Vaporizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020008129A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021188638A (en) * | 2020-05-27 | 2021-12-13 | 株式会社神戸製鋼所 | Intermediate medium-type heat exchanger |
-
2018
- 2018-07-11 JP JP2018131438A patent/JP2020008129A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021188638A (en) * | 2020-05-27 | 2021-12-13 | 株式会社神戸製鋼所 | Intermediate medium-type heat exchanger |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5687937B2 (en) | Heat exchanger | |
US9557121B2 (en) | Heat exchanger | |
EP1870647A1 (en) | Flooded evaporator | |
JP6378670B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2019507862A (en) | Heat exchanger | |
KR20180098341A (en) | Medium medium vaporizer | |
WO2009088754A1 (en) | Heat exchanger with varying tube design | |
EP3259546B1 (en) | Intermittent thermosyphon | |
CN107614997B (en) | Condenser-reboiler pipe | |
JP2016525205A (en) | Heat exchanger | |
JP2020008129A (en) | Vaporizer | |
KR20130141842A (en) | Multi effect distiller with hydrophilic panel using solar thermal energy | |
CN108917440B (en) | A kind of heat pipe design method of porous constant-current stabilizer length variation | |
JP6868587B2 (en) | Intermediate medium vaporizer | |
KR20130054316A (en) | Multistage pressure condenser and steam turbine plant equipped with same | |
KR101109533B1 (en) | Sea Water Desalting Device by Low Pressure Evaporation Improved Evaporation Performance | |
JP2009135142A (en) | Ebullient cooling device | |
JP6407744B2 (en) | Liquefied gas vaporizer and liquefied gas vaporization system | |
JP2020085311A (en) | Ebullient cooling device | |
CN218545333U (en) | Condenser | |
JP6919511B2 (en) | Evaporator | |
CN110260695A (en) | A kind of heat pipe and its construction method that evaporator section wide-angle is closely horizontal | |
WO2017115723A1 (en) | Intermediate medium carburetor | |
JP2015183861A (en) | Normal-temperature water type vaporizer | |
JP2020008130A (en) | Vaporizer |