JP2590418B2 - ブタン液送システム - Google Patents

ブタン液送システム

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JP2590418B2
JP2590418B2 JP4190286A JP19028692A JP2590418B2 JP 2590418 B2 JP2590418 B2 JP 2590418B2 JP 4190286 A JP4190286 A JP 4190286A JP 19028692 A JP19028692 A JP 19028692A JP 2590418 B2 JP2590418 B2 JP 2590418B2
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持 前田
健二 小川
末人 吉沢
裕史 神宮司
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液化石油ガスの内ブタン
を主体としたブタン用燃焼機器のシステムであって、圧
力容器(以下、単に容器という。)からベーパライザー
までの配管内を液体の状態で送出するブタン液送システ
ムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】液化石油ガス(LPガス)の主成分は、
プロパン(C)、ブタン(C10)が夫々約
50%近くをしめ、同比率により産出されてくる。プロ
パンは、沸点が−42.0°Cでありブタンの−0.5
°Cに比べ著しく低いため、冬季においても大気圧で液
化することがないので家庭用燃料として広く用いられて
いる。ところが、ブタンは常温、大気圧下では気体であ
るが、その沸点が−0.5°Cと高い為、−0.5°C
よりも気温が低下する冬季においては、気化しない即ち
ガスが容器から発生しないという理由により家庭用燃料
としては用いることができず、専ら強制気化方式による
工業用やプロパン混入によるオートガスとしてタクシー
用燃料に用いられている。
【0003】図6に示す現在の家庭用プロパン供給シス
テムでは、容器1に充填されたプロパンを主体とするプ
ロパン液は自然気化によりガス化され容器1の上部より
容器弁2を介して自動切替圧力調整器3に送られここで
減圧されてからガスメータ4を通り燃焼器5で使用され
る。このプロパン液をブタン液に単純に置き換えると上
記にも述べた通り、冬季に−0.5°C以下になる我が
国の大半の地域ではガスが発生せず燃焼できないという
事態になり実用できない。
【0004】これらを解決するための手段として、例え
ば容器外周にヒータを巻き冬季に加熱する方法も考えら
れるが、容器運搬時の損傷防止対策や、可燃性ガス発生
区域での防爆対策等多大の対策費用がかかり実用化が難
しい。また仮に気化できたとしても圧力調整器3、ガス
メータ4以降燃焼器5迄の間も全て保温かつ加温を施さ
ないと再液化してしまい実用化できない。
【0005】次に工業用分野で用いられているポンプ液
送方式を応用したものとして、図7に示すように容器か
ら液を汲み出すサイフォン容器1Aとし、サイフォン容
器1Aの上部に液送ポンプ2A、自動切替圧力調整器3
の代わりに液自動切替装置3A、ガスメータ4の代わり
に液メータ4Aを取り付け、一方燃焼器にはベーパライ
ザー6及び圧力調整器7を設けたものが考えられるが液
送ポンプ2Aの動力源としては一般家庭の場合、交流電
源100V、または乾電池のような電気を用いるもので
ないと液送ポンプ2Aを作動させることができない。と
ころが容器近辺は可燃性ガス発生の虞れのある地域であ
り電気を使用するに当たってはその防爆対策等多大の対
策費用を必要とし、かつ、液送ポンプの特性上からくる
流体の脈動を避けるにはアキュムレータを必要とするな
ど、家庭用システムとして実用化は難しい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のことより、我国
2千3百万所帯でのLPガスは、プロパンで供給されて
おり、ブタンはほとんど使用されていない。一般家庭に
おいてもブタンがプロパンと同じように使用できるよう
になれば、プロパンよりも更に高カロリーのガスを家庭
にも供給できる。このことはブタンの用途拡大にもつな
がりプロパンとブタンの需給バランス(PBバランス)
の向上にも役立つものである。よって本発明は、一般家
庭の燃焼機器においてもブタンが利用できることを目的
としたブタン液送システムを提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の問題点を解決する
ために取られた手段は、容器内に隔壁を設け一方にブタ
ンを、他方に蒸気圧の高いプロパン等を直接封入して、
常にプロパンの蒸気圧によりブタンを加圧して液体のま
まとし、容器からベーパライザーまでの配管内を液体状
態で圧送するというものである。即ち、圧力容器内に袋
状のブラダーを設け、このブラダー内にブタン液を充填
すると共に、前記圧力容器とブラダーとの間にプロパン
を主体とするプロパン液を充填し、このプロパン液の蒸
気圧によって前記ブラダーを常に加圧して前記ブタン液
を常に液体の状態で圧力容器からベーパライザーまで送
り出すようにしたブタン液送システムである。
【0008】
【作用】容器とブラダーとの間に入れたプロパンの沸点
は−42.0℃と低いから冬季においても液化すること
なく常に一部が蒸発して、自然と容器内には蒸気圧によ
る加圧作用が生じる。しかもこのプロパンの蒸気圧は年
間を通じて常にブタンの蒸気圧よりも相当高いから、ブ
タン液の入ったブラダーは加圧状態にありブタン液は気
化することが出来ずに常に液体のままプロパンの蒸気圧
に押され、その圧力を保ってベーパライザーまで送出さ
れる。一方ブタン液が空近くになると、プロパンの蒸気
圧ほど加圧されなくなり最後のブタン液は気化しようと
するが、液自動切替装置は容器のブタン液の圧力を監視
し、この圧力がある設定圧力まで低下した時に他方の満
タン容器側に自動的に切り替えるように作動するから、
結局ブタン液は気化することなく引き続き液体のままで
送出される。
【0009】
【実施例】次に本発明によるブタン液送システムの好適
一実施例について図面に基づき説明する。図1は本発明
のシステム全体を示す概念図であり、右側容器はブタン
液がほぼ使用された空容器の状態を示し、左側容器はブ
タンが満タンに充填されている状態を示している。図2
は図1のA−A断面図、図3は図1のB−B断面図。図
4は図1のサイフォン管13の先端部分Cの一部切欠き
拡大断面図である。尚、前述の図6、7で使用した共通
の部品については同じ符号により説明する。この実施例
では、袋状のブラダー11を用いその中へブタン液を充
填し、他方容器1とブラダー11の間にプロパンを主体
とするプロパン液を充填した例であるが、これとは逆に
ブラダーの中にプロパン液をブラダーの外にブタン液を
それぞれ充填しても良い。また、容器の底部に容器弁2
を設けここから液を取り出すようにすればサイフォン管
13を用いないことも可能である。
【0010】先ずその構成を図1により説明する。1B
はブラダー11を内蔵する容器、2は容器弁、3Aは液
自動切替装置であり使用中の容器が空になると自動的に
充填容器の方へ回路を切り替える機能を有するものであ
る。また配管内にあるブタン液がもしも加熱されて異常
昇圧を起こした場合にこの圧力を上流側、すなわち容器
側に逃がす機能を有しているものを使用することも出来
る。4Aは液メータ、5は燃焼器、6はベーパライザ
ー、7は圧力調整器、8はプロパンボンベ等の気体源、
12は加圧気体用弁、13はサイフォン管であり、図4
にその詳細を示す。図4において、14はガラスウール
又はステンレススチールウール等から構成されるフィル
ターであり15はそのフィルター14を保持するための
外套で全周にわたって穴の明いたパンチメタル等から構
成される。16は逆止弁であり、図はブタン使用時の閉
弁状態を示しており、通常は外套15に設けた穴からブ
タン液が入り込みフィルター14を介してサイフォン管
の先端から送り出される。一方充填時にはこの逆止弁1
6が降下して開弁することにより充填の迅速化を図るこ
ととブタン液中に含まれる異物をフィルター14に詰ま
らせない為に設けたものである。
【0011】以上の構成とした本システムの作動を図1
により説明する。先ずブラダー11に内蔵されたブタン
液を加圧するにあたり加圧気体用弁12を開く。なお加
圧気体源8としては、プロパン液等を封入してプロパン
自身の蒸気圧によって加圧する方式を用いている。この
気体源として、空気ポンプによる空気も可能ではあるが
万一ブラダーが破損した時を考慮すれば、ブタンと混合
しても爆発生混合気体を作らないプロパン等の液化石油
ガスにすべきである。またプロパンであればボンベを併
設して都度加圧する必要はなく、一度充填すればその時
の温度におけるプロパン自身の蒸気圧が自然と作用する
から、加圧気体源8を図のように容器の傍に置くことも
ない。そして、加圧気体用弁12より充填されたプロパ
ン液は、ブラダー11と容器1とが形成する上部空間内
で蒸発気化しブラダー11を外面より加圧圧縮する。こ
の蒸気圧はブタンの蒸気圧よりも常に高くブタン液を加
圧するから、ブタン液は蒸発気化できず液体のまま外套
15に設けた穴から入り込みフィルター14を経由して
サイフォン管13を通り容器弁2を介して液自動切替装
置3A側に圧送される。
【0012】その後ブタン液は、液メータ4Aを通過し
燃焼機器5に組み込まれたベーパライザー6により強制
気化され圧力調整器7で適正なる燃焼圧力まで減圧され
てのち燃焼される。尚、このシステムにおいて、液メー
タ4Aと液自動切替装置3Aを逆流が可能なように逃が
し機能が付いたものを用いれば、配管が太陽熱によって
加熱されたり、燃焼器に使用される電磁弁の作動に起因
する脈動等によって配管内に異常昇圧現象が発生しても
これらの異常圧力を全て容器に戻すことができる。この
ときブラダーは気体で加圧されているため液体の体積膨
脹量を容易に吸収することができる。
【0013】図2、3は、空容器と充填容器におけるブ
ラダー11の変形状況を示すものであり、図2ではブタ
ン液が殆ど押し出され、ブラダーの襞に沿って変形して
おり、もはやブラダー11が外套15に邪魔されてこれ
以上変形できない状態を示している。この様になると蒸
気圧による加圧が不可能になる為、必然的にブタン液の
圧力は急激に減少する。この圧力低下を感知した液自動
切替装置3Aは、もう一方の充填容器の圧力を利用して
充填容器側に回路を切り替えブタン液をとぎれること無
く送出するものである。図3は、ブラダー11が適正に
変形するためにあらかじめ設けておいた襞の状況を示す
ものであり、必ずしも襞がなくても本発明の効果には変
わりがない。また襞の数は図面にとらわれるものではな
く幾つでも良い。さらに図は、円周方向に設けたものを
例示したが、サイフォン管を無くし、容器底部に容器弁
2を設けたものにあっては、小田原提灯の様に縦方向に
襞を設けることも可能である。図5は、フィルター14
や外套15等をなくし、単にチューブ状のサイフォン管
を用いた別の実施例を示したもので、他の構成システム
は前記実施例と同様のものである。
【0014】
【発明の効果】以上の通り本発明は、可燃性ガスの滞留
する虞のある区域では電気を一切使用しないため、火災
や爆発の危険性がまったくない安全なものであると同時
に、ポンプによる液送でしばしば発生する脈動がなく、
かつ配管の異常昇圧に対しても完全にこれを防止するも
のである。使用する機器類も液送ポンプ方式に比べ、プ
ロパン液を充填するだけで本液送システムが可能となり
極めて経済的である等産業上極めて有効な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に基づくシステムの一実施例を示す概
念図である。
【図2】 図1のA−A断面図。
【図3】 図1のB−B断面図。
【図4】 図1のサイフォン管13の先端部分の一部切
欠き拡大断面図である。
【図5】 本発明に基づくシステムの他の実施例を示
し、容器部分を拡大した正面断面図である。
【図6】 従来のプロパンガスの実施例を示すシステム
の概念図である。
【図7】 工業分野で使用されている液送ポンプ方式を
家庭用に置き換えたシステムの概念図である。
【符号の説明】
1B…ブラダーを内蔵する容器 2…容器弁 3A…液自動切替装置 4A…液メータ 5…燃焼器 6…ベーパライザー 7…圧力調整器 8…プロパンボンベ等の気体源 11…ブラダー 12…加圧気体用弁 13…サイフォン管 14…フィルター 15…外套 16…逆止弁

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベーパライザーまでブタンを液体のまま
    送出するようにしたブタン液送システムにおいて、圧力
    容器内に袋状のブラダーを設け、このブラダー内にブタ
    ン液を充填すると共に、前記圧力容器とブラダーとの間
    にプロパンを主体とするプロパン液を充填し、このプロ
    パン液の蒸気圧によって前記ブラダーを常に加圧して前
    記ブタン液を常に液体の状態で圧力容器からベーパライ
    ザーまで送り出すようにしたことを特徴とするブタン液
    送システム。
  2. 【請求項2】 前記ブラダー内に圧力容器の下部まで到
    達するサイフォン管を挿入し、このサイフォン管を介し
    てブタン液を送り出すことを特徴とする請求項1記載の
    ブタン液送システム。
  3. 【請求項3】 前記圧力容器を少なくとも二本設け、こ
    れらの圧力容器と前記ベーパライザーまでの間に、一方
    の容器のブタン液の圧力が所定圧力以下になった時、他
    方の容器に切り替えるための液自動切替装置を設けたこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のブタン液送シス
    テム。
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