JP4016272B2

JP4016272B2 - 液化ガス気化システム

Info

Publication number: JP4016272B2
Application number: JP2003092667A
Authority: JP
Inventors: 康資森田; 良広図子; 哲川口; 耕平山田; 利彦大林
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004301377A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化ガス気化装置の気化用熱源として温水暖房用等の熱源機から循環供給される温水等を用いるように、液化ガス気化装置と熱源機とを組み合わせた液化ガス気化システムに関し、特に熱源機及び液化ガス気化装置のいずれか一方の異常発生を他方に送信して異常対策のための制御を行わせるための技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液化ガス気化装置と温水暖房用熱源機とを組み合わせ、液化ガス気化装置に対し液化ガス（ＬＰＧ）の気化用熱源として上記熱源機から温水を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）。このものでは、ポンプが組み込まれた家庭暖房用熱源機を用い、液化ガスが通される熱交換器を貯留温水中に浸漬させた温水焚気化器に対し上記熱源機からの温水循環回路の一部を通過させ、この温水循環回路を通して循環供給される上記熱源機からの温水と液−液熱交換させることにより上記温水焚気化器内の貯留温水を加熱して沸き上げるようにしている。そして、沸き上げられた貯留温水により加温されて上記熱交換器内の液化ガスが気化される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２８６２９３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の液化ガス気化システムにおいては、熱源機と液化ガス気化装置とを単に組み合わせたに過ぎないため、熱源機及び液化ガス気化装置はそれぞれ異常発生時には安全対策のための制御が実行されるように通常は構成されてはいるが、熱源機側又は液化ガス気化装置側の一方に異常が発生したとしても、その異常発生側でのみ安全対策のための制御が実行されるに過ぎず、異常が発生していない他方の側では安全対策のための制御は実行されない。このため、上記一方の側の異常発生が使用者も分からないままに他方にも影響してしまったり、一方の側の安全対策を他方の側からもより確実にしようとしてもなし得ないという不都合がある。
【０００５】
すなわち、上記液化ガス気化装置を構成する例えば気化器が熱源機から供給される温水の密閉貯留槽内にガス経路を浸漬したような密閉構造に構成されている場合には、内部のガス経路に腐食や亀裂等の発生により孔明きが発生しガスが漏洩すると、温水中に混入した漏洩ガスが温水と共に熱源機側に戻り熱源機側の開放部位から外部に流出してしまうおそれもある。このような場合には、液化ガス気化装置側での異常検知に基づく安全対策制御の実行よりも前に、熱源機側まで漏洩ガスが混入した温水が戻ってしまうおそれがある。
【０００６】
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、熱源機側及び液化ガス気化装置側の双方で異常発生情報を共有させることにより、より迅速な異常発生の検知を促進すると共に、より迅速に安全対策のための制御を実行させ得る液化ガス気化システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、供給される液化ガスを加温することにより気化させる気化器を備えた液化ガス気化装置と、供給される流体を加熱する熱源機とを循環経路により互いに接続し、上記熱源機により加熱した流体を上記液化ガス気化装置の気化器に対し液化ガス加温用の熱源として上記循環経路を通して循環供給するように構成された液化ガス気化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、上記液化ガス気化装置にこの液化ガス気化装置側の制御を行う制御手段を備える一方、上記熱源機にこの熱源機側の制御を行う制御手段を備え、両制御手段を互いに双方向通信可能に接続する。そして、上記両制御手段を、いずれか一方で異常発生を検知したとき、他方に対しその異常発生情報を送信する構成とした（請求項１）。
【０００８】
この場合、熱源機及び液化ガス気化装置のいずれか一方で異常が発生した場合、その異常発生を検知した一方の制御手段から他方の制御手段に対し異常発生情報が送信されるため、両制御手段での異常発生情報の共有化が図られる。そして、異常が発生してはいない上記他方の側でも上記異常発生情報の送信を受けてその制御手段により安全対策のための制御が実行されるため、液化ガス気化システムの全体としてより安全性が高められる。
【０００９】
加えて、本発明では、上記熱源機を、循環される流体を貯留する膨張タンクと、この膨張タンクからの漏洩ガスを検知するガス検知手段とを備えたものとする一方、上記液化ガス気化装置を、上記気化器に対する液化ガスの供給を開閉切換可能に遮断する遮断手段を備えたものとする。そして、上記熱源機側制御手段として、上記ガス検知手段からガス検知の出力を受けたとき、そのガス検知情報を液化ガス気化装置側制御手段に対し送信する構成とし、上記液化ガス気化装置側制御手段として、上記ガス検知情報の送信を受けて上記遮断手段を遮断状態に切換制御する構成とした（請求項１）。
【００１０】
この本発明の場合、液化ガス気化装置側の気化器においてガス漏れが万一発生すると、その漏洩ガスが流体内に混入して循環経路を通して熱源機側の上記膨張タンクに入り込むことになり、上記ガス検知手段により漏洩ガスが検知されることになる。そして、この漏洩ガスのガス検知情報が熱源機側制御手段から液化ガス気化装置側制御手段に送信され、この送信を受けた液化ガス気化装置側制御手段によって遮断手段が遮断状態に切換制御されて気化器への液化ガスの供給が停止されることになる。このため、液化ガス気化装置側での独自のガス漏れ検知よりも先に熱源機側で得られたガス漏れ検知情報の送信を受けて、液化ガス気化装置側での遮断切換制御を実行させることが可能になる。これにより、より迅速な異常発生の検知によって、安全対策のための制御をより迅速に実行させ得ることになり、液化ガス気化システムの全体としての安全性をより高め得ることになる。
【００１１】
また、上記請求項１の液化ガス気化システムを前提として、上記熱源機に、この熱源機の作動操作を熱源機外で行うための報知部付き外部操作手段を備えることとする。そして、上記熱源機側制御手段として、上記ガス検知手段からガス検知の出力を受けたとき、熱源機の作動を強制停止する一方、上記外部操作手段の報知部により異常発生の旨を報知させる報知処理を実行する構成とすることができる（請求項２）。
【００１２】
この請求項２に係る発明の場合では、上記ガス検知手段により漏洩ガスが検知されると、この漏洩ガスのガス検知情報が熱源機側制御手段に出力され、この出力を受けた熱源機制御手段によって熱源機の作動が強制停止され、外部操作手段の報知部により使用者に対し異常発生の旨が報知されることになる。このため、漏洩ガスの検知により熱源機において即座にその作動を停止させることが可能になる上に、通常付設されている熱源機側の外部操作手段（例えばリモコン）を用いて他の特別な報知手段を追加することなく使用者に対し異常発生の旨を報知することが可能になる。
【００１３】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１又は請求項２の液化ガス気化システムによれば、熱源機及び液化ガス気化装置のいずれか一方で異常が発生した場合、その異常発生を検知した一方の制御手段から他方の制御手段に対し異常発生情報が送信されるため、両制御手段での異常発生情報の共有化を図ることができるようになる。そして、異常が発生していない上記他方の側でも上記異常発生情報の送信を受けてその制御手段により安全対策のための制御が実行されるため、液化ガス気化システムの全体としてより安全性を高めることができるようになる。
【００１４】
加えて、液化ガス気化装置側での独自のガス漏れ検知よりも先に熱源機側で得られたガス漏れ検知情報の送信を受けて、液化ガス気化装置側で遮断切換制御を迅速に実行させることができることになる。これにより、より迅速な異常発生の検知と、この検知情報の送信に基づきより迅速に安全対策のための制御を実行させることができ、液化ガス気化システムの全体としての安全性をより高めることができるようになる。
【００１５】
また、請求項２によれば、漏洩ガスの検知出力に基づいて熱源機において即座にその作動を停止させることができる上に、他の特別な報知手段を追加することなく、通常付設されている熱源機側の外部操作手段を用いて使用者に対し異常発生の旨を報知することができることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液化ガス気化システムを示し、２は熱源機、３は気化器（ベーパライザ）３１を備えた液化ガス気化装置、４は熱源機２と液化ガス蒸発装置３とを接続する循環経路、５は液化ガスが貯留されたバルク貯槽である。この液化ガス気化システムでは液化ガスとしてＬＰガス（液化石油ガス）を対象として、熱源機２で加熱した流体を上記循環経路４を通して液化ガス気化装置３の気化器３１に熱源として供給し、この気化器３１において液化ガスを加温して気化させた後、その気化ガスを図示省略のガス供給系に供給するようになっている。
【００１８】
上記熱源機２は、家庭用の温水暖房用熱源機を用い、循環ポンプ２１として可変流量型であるＤＣポンプを搭載したものである。この熱源機２は、その詳細な構造例を示す図２も併せて参照しつつ説明すると、上記循環ポンプ２１の作動により膨張タンク２２内の流体を流体供給路４２１を通して熱交換器２３に供給し、熱交換器２３において燃焼器２４からの燃焼熱を受けて上記流体を熱交換加熱した後に上記循環経路４の往き路４１に供給するようになっている。そして、往き路４１を通して上記の加熱後の流体を気化器３１に液化ガス加温用の熱源として供給し、気化器３１で放熱した後の流体が戻り路４２を通して上記膨張タンク２２に戻され、以後、この流体の循環が繰り返されるようになっている。上記膨張タンク２２には内部の流体が設定ハイレベルを超えたときに熱源機２外にオーバーフローさせるためのオーバーフロー管２５が接続され、このオーバーフロー管２５の膨張タンク２２からの出口近傍にガス検知手段としてのガス検知器２６が設置されている。このガス検知器２６はガス検知したときに、そのガス検知信号を後述の熱源機側コントローラ２７に出力するようになっており、異常発生検知手段を構成するものである。
【００１９】
この熱源機２及び循環経路４内の流体としては、水でもよいが本実施形態ではメンテナンスの便を考慮して不凍液を用いている。また、上記熱源機２には熱源機側制御手段としての熱源機側コントローラ２７を備えており、この熱源機側コントローラ２７は熱源機２外に設置された外部操作手段としてのリモコン２８と接続され、後述の異常発生時制御、循環ポンプ２１の作動制御や燃焼器２４の燃焼制御等が実行されるようになっている。なお、図２中の符号４３はバイパス路であり、このバイパス路４３は例えば凍結予防のために熱源機２内で流体の循環を行う場合等に用いられるようになっている。
【００２０】
上記液化ガス気化装置３は上記の気化器３１を備えたものであり、この気化器３１は図３にその一例の詳細を示すように密閉缶体３１１と、この密閉缶体内に収容されたコイルチューブ３１２とから構成されている。そして、上記気化器３１のコイルチューブ３１２の液化ガス入口３１３に上記バルク貯槽５からの液化ガス導入路３２の下流端が接続され、上記コイルチューブ３１２の気化ガス出口３１４に気化ガス導出路３３の上流端が接続されている。このようなコイルチューブ３１２と、これの上下流側の気化器３１近傍の液化ガス導入路３２及び気化ガス導出路３３とによって、ガス経路が構成されている。
【００２１】
また、上記気化器３１近傍位置の液化ガス導入路３２には入側遮断弁３４が介装され、同じく気化器３１近傍位置の気化ガス導出路３３には出側遮断弁３５が介装されている。この入側遮断弁３４、あるいは、入側遮断弁３４及び出側遮断弁３５が遮断手段を構成し、これら入側遮断弁３４及び出側遮断弁３５の開閉切換制御が液化ガス気化装置３に内蔵された液化ガス気化装置側制御手段としての液化ガス気化装置側コントローラ３６により行われるようになっている。
【００２２】
なお、上記気化ガス導出路３３からの気化ガスは、ガスメータ６１を介して図示省略のガス供給系に供給される一方、分岐戻し路３３１を通して上記バルク貯槽５の頂部側に戻されるようになっている。また、上記バルク貯槽５は、バルクローリにより搬送される液化ガスが直接に充填されて貯留するようにされたものである。
【００２３】
一方、上記密閉缶体３１１の流体入口３１５には上記循環経路４の往き路４１の下流端が接続され、流体出口３１６には上記循環経路４の戻り路４２が接続されている。つまり、上記往き路４１を通して供給される加熱後の流体によって上記密閉缶体３１１内が充満され、その流体の熱によりコイルチューブ３１２内の液化ガスを加温して気化させる一方、その加温により放熱して低温となった流体が戻り路４２を通して熱源機２に戻され、熱源機２で再加熱された流体が上記往き路４１を通して密閉缶体３１１に再び供給されるという循環加温が繰り返されるようになっている。
【００２４】
そして、上記熱源機側コントローラ２７と、液化ガス気化装置側コントローラ３６とは、信号通信ライン７により互いに双方向通信可能に接続されており、特に一方での異常発生時にその異常発生情報を上記信号通信ライン７により他方に送信可能とされている。なお、このような双方向通信可能な通信手段としては上記の信号通信ライン７の如く有線式であっても、あるいは無線式であっても、いずれで構成してもよい。
【００２５】
以上の液化ガス気化システムの場合、上記熱源機側コントローラ２７により循環ポンプ２１が作動されて燃焼器２４の燃焼作動が開始されると、加熱された流体が往き路４１を通して気化器３１の密閉缶体３１１内に加温用熱源として供給され、液化ガス導入路３２からコイルチューブ３１２に通される液化ガスが上記密閉缶体３１１内の流体によって加温されて気化し、気化ガスが気化ガス導出路３３から導出されることになる。このような上記気化器３１の場合、例えばコイルチューブ３１２に孔明きが万一発生して密閉缶体３１１内の流体に対しガスが漏洩するという異常が発生したとしても、気化器３１の全体が密閉構造となっているため、液化ガス気化装置３側での発見には所定の時間経過を要することになる。これを本実施形態では、次の制御を行うことにより異常発生を迅速検知して迅速な安全動作（安全対策の制御）を実行するようにしている。
【００２６】
すなわち、上記の異常発生時の制御について図４も併せて参照しつつ説明すると、熱源機２側のガス検知器２６がガス検知してそのガス検知信号の出力を熱源機側コントローラ２７が受けると、この熱源機側コントローラ２７は異常発生（ガス漏れ発生）と判定して循環ポンプ２１及び燃焼器２４の両作動を停止させる一方、異常発生の旨をリモコン２８の報知部としての表示部２８１（図１参照）に表示する、又はリモコン２８により音声報知する等により使用者に対する報知処理を実行する。加えて、熱源機側コントローラ２７はこれらの処理と同時に、ガス検知情報を信号通信ライン７を通して液化ガス気化装置側コントローラ３６に対し送信する。このガス検知情報の送信を受けた液化ガス気化装置側コントローラ３６は入側遮断弁３４及び出側遮断弁３５を共に開状態から閉状態に切換制御し、気化器３１への液化ガス供給の遮断及び気化器３１から気化ガス導出の遮断を行う。
【００２７】
つまり、密閉構造の気化器３１で発生したガス漏れによりその漏洩ガスが流体に混入した状態で戻り路４２を通して熱源機２の膨張タンク２２に戻されると、混入している漏洩ガスは膨張タンク２２の開放部位であるオーバーフロー管２５に流出することになり、この際に上記ガス検知器２６によりガス検知されることになる。このため、上記気化器３１内で発生したガス漏れという異常発生を熱源機側コントローラ２７で迅速に検知することができるようになる。そして、このガス検知情報の送信を受けた液化ガス気化装置側コントローラ３６によって迅速に液化ガス供給や気化ガス導出を遮断して安全動作を行うことができるようになる。
【００２８】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る液化ガス気化システムを示す。この第２実施形態は異常発生時の制御として第１実施形態とは異なる構成を備えたものである。なお、第１実施形態と同じ構成要素は第１実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２９】
この第２実施形態の液化ガス気化装置３は、気化器３１の気化ガス出口近傍の気化ガス導出路３３に圧力検知手段としてのガス圧力センサ３７と、温度検知手段としてのガス温度センサ３８とを介装したものである。これらガス圧力センサ３７及び／又はガス温度センサ３８が異常発生検知手段を構成するものである。上記ガス圧力センサ３７はガス経路であるコイルチューブ３１２の下流端直近の気化ガスの圧力（内圧）を検出し、上記ガス温度センサ３８はその気化ガスの温度を検出し、共に液化ガス気化装置側コントローラ３６に出力するようになっている。
【００３０】
そして、上記液化ガス気化装置側コントローラ３６（図６も併せて参照）は、上記ガス圧力検出センサ３７により検出される気化ガス圧力が予め設定された正常圧力範囲外であるとき、又は、上記ガス温度センサ３８により検出される気化ガス温度が正常温度範囲外であるとき異常発生（ガス漏れ発生）と判定し、入側遮断弁３４及び出側遮断弁３５を共に開状態から閉状態に切換制御し、気化器３１への液化ガス供給の遮断及び気化器３１から気化ガス導出の遮断を行う。加えて、液化ガス気化装置側コントローラ３６は、これらの処理と同時に、その異常発生の情報を信号通信ライン７を通して熱源機側コントローラ２７に対し送信する。この異常発生の情報の送信を受けた熱源機側コントローラ２７は、循環ポンプ２１及び燃焼器２４の両作動を停止させる一方、異常発生の旨を第１実施形態で説明したと同様にリモコン２８の報知部としての表示部２８１（図１参照）に表示する、又はリモコン２８により音声報知する等により使用者に対する報知処理を実行する。
【００３１】
つまり、密閉構造の気化器３１でガス漏れが発生すると、ガス経路内の内圧が低下したり、ガス漏れに伴い気化ガスが放出されるため液化ガス混じりの気化ガスとなって気化ガス温度が低下したりして、上記の検出される気化ガス圧力や気化ガス温度がそれぞれ正常範囲から外れて変化することになる。この変化に基づいて液化ガス気化装置側コントローラ３６ではガス漏れ発生を迅速に検知することができ、液化ガス供給や気化ガス導出を遮断して迅速に安全動作を行うことができるようになる。加えて、液化ガス気化装置３側で検知したガス漏れ発生情報の送信を受けた熱源機側コントローラ２７によって、熱源機２の作動を迅速に停止させる安全動作を行うことができる上に、液化ガス気化装置３側に特別な報知手段を設けることなく、熱源機２側のリモコン２８によって使用者に対しガス漏れ発生の旨を報知することができるようになる。
【００３２】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記第１及び第２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実施形態で説明した異常発生時の制御と、第２実施形態で説明した異常発生時の制御との双方を、熱源機側コントローラ２７と液化ガス気化装置側コントローラ３６とが実行するように構成してもよい。
【００３３】
上記の第１及び第２実施形態で説明したガス漏れ以外の異常発生が検知された場合に本発明を適用して、その異常発生情報を熱源機側コントローラ２７と、液化ガス気化装置側コントローラ３６とで共有して双方で安全動作（安全対策のための制御）を行わすようにしてもよい。
【００３４】
第１実施形態におけるガス検知器２５をオーバーフロー管２５ではなくて膨張タンク２２の上部に設置するようにしてもよい。
【００３５】
第２実施形態におけるガス圧力検出センサ３７及び／又はガス温度検出センサ３８を例えばコイルチューブ３１２に介装させたり、液化ガス導入路３２側に介装させたりしてもよい。また、圧力検知手段として上記正常圧力範囲よりも低下することによりＯＮ信号を出力する圧力スイッチにより構成したり、あるいは、温度検知手段として上記正常温度範囲よりも低下することによりＯＮ信号を出力する温度スイッチにより構成したりしてもよい。
【００３６】
上記第１及び第２実施形態では、バルク貯槽５からの液化ガスの供給を受ける場合を示したが、これに限らず、気化器３１に液化ガスボンベを接続し、気化器３１に対する液化ガスの供給を液化ガスボンベから行うようにしてもよい。
【００３７】
また、上記第１及び第２実施形態では、気化器３１の構成としてコイルチューブ３１２に通される液化ガスに対し密閉缶体３１１内の流体から熱交換加温されるものを示したが、これに限らず、気化器に循環経路を通して熱源機２から供給される流体を熱源としてガス経路内の液化ガスを熱交換加温するものであれば、構成の如何に拘わらず本発明を適用してその効果を得ることができる。
【００３８】
上記第１及び第２実施形態では不凍液を流体として用いた場合を示したが、これに限らず、水を用い熱源機２で加熱した温水を気化器３１に供給してその温水により液化ガスを加温するようにしてもよい。
【００３９】
上記第１及び第２実施形態では液化ガスとしてＬＰガスを対象として気化させるものを示したが、これに限らず、ＬＰガス以外の液化ガスを対象にして本発明を適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す模式図である。
【図２】熱源機の詳細構成を示す模式図である。
【図３】気化器の断面説明図である。
【図４】異常発生時の制御に係る部分のブロック図である。
【図５】第２実施形態を示す図１対応図である。
【図６】第２実施形態の異常発生時の制御に係る部分の図４対応図である。
【符号の説明】
２熱源機
３液化ガス気化装置
４循環経路
７信号通信ライン
２２膨張タンク
２６ガス検知器（ガス検知手段）
２７熱源機側コントローラ（熱源機側制御手段）
２８リモコン（外部操作手段）
３１気化器
３２液化ガス導入路（ガス経路）
３３気化ガス導出路（ガス経路）
３４入側遮断弁（遮断手段）
３５出側遮断弁（遮断手段）
３６液化ガス気化装置側コントローラ（液化ガス気化装置側制御手段）
３７ガス圧力検出センサ（圧力検知手段）
３８ガス温度検出センサ（温度検知手段）
２８１表示部（報知部）
３１２コイルチューブ（ガス経路）

Claims

供給される液化ガスを加温することにより気化させる気化器を備えた液化ガス気化装置と、供給される流体を加熱する熱源機とを循環経路により互いに接続し、上記熱源機により加熱した流体を上記液化ガス気化装置の気化器に対し液化ガス加温用の熱源として上記循環経路を通して循環供給するように構成された液化ガス気化システムであって、
上記液化ガス気化装置はこの液化ガス気化装置側の制御を行う制御手段を備える一方、上記熱源機はこの熱源機側の制御を行う制御手段を備え、両制御手段は互いに双方向通信可能に接続され、いずれか一方が異常発生を検知したとき、他方に対しその異常発生情報を送信するように構成されており、
上記熱源機は循環される流体を貯留する膨張タンクと、この膨張タンクからの漏洩ガスを検知するガス検知手段とを備える一方、上記液化ガス気化装置は上記気化器に対する液化ガスの供給を開閉切換可能に遮断する遮断手段を備え、
上記熱源機側制御手段は、上記ガス検知手段からガス検知の出力を受けたとき、そのガス検知情報を液化ガス気化装置側制御手段に対し送信するように構成され、
上記液化ガス気化装置側制御手段は、上記ガス検知情報の送信を受けて上記遮断手段を遮断状態に切換制御するように構成されている、
ことを特徴とする液化ガス気化システム。
請求項１に記載の液化ガス気化システムであって、
上記熱源機はこの熱源機の作動操作を熱源機外で行うための報知部付き外部操作手段を備え、
上記熱源機側制御手段は、上記ガス検知手段からガス検知の出力を受けたとき、熱源機の作動を強制停止する一方、上記外部操作手段の報知部により異常発生の旨を報知させる報知処理を実行するように構成されている、液化ガス気化システム。