JP4259996B2

JP4259996B2 - 液化ガスの気化装置

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Publication number: JP4259996B2
Application number: JP2003420668A
Authority: JP
Inventors: 直也森本
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: JP2005180538A

Description

本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）などの液化ガスを気化するための液化ガスの気化装置に関する。

例えば、液化天然ガスなどの液化ガスを気化するための気化装置は、液化ガスを気化するための蒸発部と、気化したガスを加温するための加温部とを備え、蒸発部は気化用伝熱管及びこれを覆う蒸発部ハウジングを有し、また加温部は加温用伝熱管及びこれを覆う加温部ハウジングを有している。このような気化装置では、液化ガスが気化用伝熱管に送給され、蒸発部ハウジング内を通して流れる外気と気化用伝熱管に送給された液化ガスとの間で熱交換が行われ、この熱交換によって液化ガスが気化され、気化したガスが加温部に流れる。加温部においては、気化したガスは加温用伝熱管を通して流れ、加温部ハウジング内を通して流れる外気と加温用伝熱管を流れるガスとの間で熱交換が行われ、この熱交換によって気化したガスが所定温度に加温される。

このような気化装置では、蒸発部において液化ガス（例えば、液化天然ガス）を継続して気化すると、気化用伝熱管の温度が下がり、空気中の水分が凍結し霜となってその表面に付着するようになり、このように霜が付着すると、気化効率が低下し、気化装置の能力が低下する。

このようなことから、この気化装置では、液化ガスを気化する気化運転が所定時間（例えば、４時間程度）行われると、次いで、付着した霜を解氷する解氷運転が所定時間（例えば２時間程度）行われ、この気化運転と解氷運転とが交互に行われる。

ところが、この解氷運転を、外気を利用して行う場合、寒冷地の冬季の環境周囲温度が０℃以下では、気化用伝熱管に付着した霜を解氷するのが難しく、冬季での使用は難しく、この気化装置の寒冷地での適性は非常に低いという問題がある。

そこで、寒冷地の冬季においても気化用伝熱管に付着した霜を効率良く解氷できるように、加温されたガスを利用するようにしたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。この気化装置は、二つの空温部（蒸発部及び加温部）と加温部とを備え、一方の空温部が気化運転（又は解氷運転）するときには他方の空温部が解氷運転（又は気化運転）されるように構成される。加温部は例えば温水加熱装置などから構成される。寒冷地などで外気による解氷が困難なときには、加温部が利用され、気化運転中の空温部が加温部に接続されるとともに、この加温部が解氷運転中の空温部に接続され、液化ガスは気化運転中の空温部に送給されて気化され、気化されたガスが加温部で例えば３０℃程度に加温される。そして、加温されたガスが解氷運転中の空温部に送給され、加温されたガスによって空温部が内部から温められて霜の解氷が行われる。

特開平４−２９９２０号公報

上述した気化装置では、液化ガスを二つの空温部に選択的に送給し、また外気温が低いときには空温部にて気化したガスを加温部に送給した後、この加温部にて加温されたガスを解氷する空温部に送給するように構成され、空温部内を流れる気化ガスの熱を利用する、即ち内部から加温して解氷を行うので解氷効率が悪く、解氷に時間を要するという問題がある。

本発明の目的は、比較的簡単な構成で、蒸発部に付着した霜を短時間で効率良く解氷することができる液化ガスの気化装置を提供することである。

本発明の請求項1に記載の液化ガスの気化装置によれば、液化ガスを気化するための蒸発部と、前記蒸発部で気化されたガスを加温するための加温部と、前記蒸発部を通して送風するための送風手段と、温風を生成するための加熱手段と、を具備しており、
前記蒸発部は、液化ガスを気化するための気化用伝熱管と、前記気化用伝熱管の周囲を覆う蒸発部ハウジングとを備え、前記蒸発部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、また前記加温部は気化したガスを加温するための加温用伝熱管と、前記加温用伝熱管の周囲を覆う加温部ハウジングとを備え、前記加温部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、
前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングの上方は屋根体で覆われ、前記屋根体と前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングとの間には、外気を導入するための外気導入空間が設けられており、
また、前記蒸発部ハウジングに温風を導くための温風ダクトが設けられているとともに、前記蒸発部ハウジングの上方に、前記蒸発部ハウジングの前記上開口を通しての温風の外部への流出を防止するための流出防止用開閉機構が開閉自在に設けられており、
液化ガスを気化するときには、前記流出防止用開閉機構が開状態に保たれ、外気は前記外気導入空間を通して流入し、前記蒸発部ハウジングの前記上開口から前記下開口に向けて流れ、また前記気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、前記流出防止用開閉機構が閉状態に保たれるとともに、前記加熱手段及び前記送風手段が作動され、前記送風手段の作用によって、前記加熱手段からの温風が前記温風用ダクトを通して前記蒸発部のハウジングに送給され、前記蒸発部ハウジングの前記下開口に向けて流れることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の液化ガスの気化装置によれば、前記温風ダクトは前記蒸発部ハウジングの上端部に接続され、前記流出防止用開閉機構は前記蒸発部ハウジングの前記上開口を開閉するためのプレート状部材と、このプレート状部材を開位置と閉位置との間を移動させるための移動用駆動源とを備えており、
液化ガスを気化するときには、前記移動用駆動源により前記プレート状部材が前記開位置に位置付けられ、これによって、前記蒸発部ハウジングの前記上開口が開放され、また前記気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、前記移動用駆動源により前記プレート状部材が前記閉位置に位置付けられ、これによって、前記蒸発部ハウジングの前記上開口が閉塞されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の液化ガスの気化装置によれば、前記屋根体は、前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングの上方を覆う屋根部と、前記プレート状部材が収容されるプレート収容部とを備え、前記プレート収容部と前記プレート状部材との間に、密封部材によって覆われた収容空間が設けられ、この収容空間に前記移動用駆動源が収容されているとともに、不凍用気体が充填され、又は加熱手段が配設されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の液化ガスの気化装置によれば、前記温風ダクトは前記屋根体に接続され、前記流出防止用開閉機構は、前記屋根体と前記蒸発部ハウジングとの間の前記外気導入空間を開閉するためのカバー部材と、このカバー部材を開位置と閉位置との間を移動させるための移動用駆動源とを備えており、
液化ガスを気化するときには、前記移動用駆動源により前記カバー部材が前記開位置に位置付けられ、これによって、前記屋根体と前記蒸発部ハウジングとの間の前記外気導入空間が開放され、また前記気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、前記移動用駆動源により前記カバー部材が前記閉位置に位置付けられ、これによって、前記屋根体と前記蒸発部ハウジングとの間の前記外気導入空間が閉塞されることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の液化ガスの気化装置によれば、前記屋根体は、前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングの上方を覆う屋根部と、前記カバー部材が収容されるカバー収容部とを備え、前記カバー収容部に前記移動用駆動源が収容されているとともに、前記温風ダクトが前記カバー収容部に接続されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の液化ガスの気化装置によれば、液化ガスを気化するための蒸発部は気化用伝熱管及びこの周囲を覆う蒸発部ハウジングを備え、また気化したガスを加温する加温部は加温用伝熱管及びその周囲を覆う加温部ハウジングを備え、これら蒸発部ハウジング及び加温用ハウジングとこれらの上方に配設された屋根体との間に外気導入用空間が設けられている。また、送風手段及び加熱手段と、加熱手段からの温風を蒸発部ハウジングの上端部に導くための温風ダクトが設けられ、更に蒸発部ハウジングの上開口を通しての温風の外部への流出を防止するための流出防止用開閉機構が開閉自在に設けられている。

液化ガスを気化するときは、蒸発部において、流出防止用開閉機構が開状態に保たれ、外気は外気導入空間を通して流入し、蒸発部ハウジングの上開口から下開口に流れる外気と気化用伝熱管に送給された液化ガスとの間の熱交換によって、この液化ガスが気化される。また加温部において、外気は外気導入空間を通して流入し、加温部ハウジングの上開口から下開口に流れる外気と気化用伝熱管から加温用伝熱管に送給されたガスとの間の熱交換によって、気化されたガスが加温され、加温されたガスが下流側に送給される。

また、気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときは、加熱手段及び送風手段が作動されるとともに、流出防止用開閉機構が閉状態に保持される。従って、送風手段の作用によって、加熱手段からの温風が温風ダクトを通して蒸発部ハウジングに送給され、下開口に向けて下方に流れ、このように流れる温風の熱を利用して付着した霜を解氷することができる。このとき、流出防止用開閉機構が閉状態にあるので、温風ダクトを通して送給された温風は、蒸発部ハウジングの上開口を通して外部に漏れることがほとんどなく、蒸発部ハウジングの下開口に向けて流れ、これによって、付着した霜を短時間で効率良く解氷することができる。また、温風ダクトからの温風が蒸発部ハウジングに送給されるので、付着した霜の解氷は上側から行われ、解氷により熱を奪われて温度が低下した空気が下開口側に下方に流れ、これによって温風を無駄なく流して解氷を行うことができる。

また、本発明の請求項２に記載の液化ガスの気化装置によれば、温風ダクトが蒸発部ハウジングの上端部に接続され、流出防止用開閉機構が蒸発部ハウジングの上開口を開閉するためのプレート状部材を備えている。液化ガスを気化するときには、移動用駆動源によってプレート状部材が開位置に位置付けられて蒸発部ハウジングの上開口が開放され、外気導入空間を通して流入した外気は、蒸発部ハウジングの上開口からその内部を通して下開口に流れ、かく流れる外気を利用して液化ガスを気化することができる。また、付着した霜を解氷するときには、移動用駆動源によってプレート状部材が閉位置に位置付けられて蒸発部ハウジングの上開口が閉塞され、温風ダクトを通して蒸発部ハウジングの上端部に送給された温風は、その内部を通して下開口に流れ、かく流れる温風により気化用伝熱管に付着した霜を解氷することができる。このとき、プレート状部材が蒸発部ハウジングの上開口を閉塞しているので、温風ダクトからの温風はこの上開口を通して外部に流出することがほとんどなく、送給される温風の熱を無駄なく利用して霜を解氷することができる。尚、移動用駆動源は、例えば空圧シリンダ機構の如き流体圧シリンダ機構、正逆転可能な電動モータなどから構成される。

また、本発明の請求項３に記載の液化ガスの気化装置によれば、屋根体はプレート収容部を備え、このプレート収容部とプレート状部材との間に密封部材が介在され、この密封部材によって収容空間が規定される。プレート状部材が開位置にあるときには、このプレート状部材及び密封部材がプレート収容部に収容され、蒸発部ハウジングと屋根体との間の外気導入空間を通して外気を導入することができる。また、プレート状部材が閉位置にあるときには、密封部材が収容空間から延び、プレート状部材が下降して蒸発部ハウジングの上開口を閉塞することができる。また、移動用駆動源が収容される収容空間に不凍用気体が充填されるので、寒冷地の冬季においても移動用駆動源が凍結して作動不能となることがなく、移動用駆動源によって、プレート状部材を気化時には開位置に、また解氷時には閉位置に確実に位置付けることができる。不凍用気体の充填に代えて、加熱手段を配設し、加熱手段で移動用駆動源を加熱するようにしてもよい。

また、本発明の請求項４に記載の液化ガスの気化装置によれば、温風ダクトが屋根体に接続され、流出防止用開閉機構は屋根体と蒸発部ハウジングとの間の外気導入空間のを開閉するためのカバー部材を備えている。液化ガスを気化するときには、移動用駆動源によってカバー部材が開位置に位置付けられて外気導入空間が開放され、外気は開放された外気導入空間を通して流入し、蒸発部ハウジングの上開口からその内部を通して下開口に流れ、かく流れる外気を利用して液化ガスを気化することができる。また、付着した霜を解氷するときには、移動用駆動源によってカバー部材が閉位置に位置付けられて外気導入空間が閉塞され、温風ダクトを通して屋根体に送給された温風は、閉位置にあるカバー部材により蒸発部ハウジングに導かれ、その上開口から内部を通して下開口に流れ、かく流れる温風により気化用伝熱管に付着した霜を解氷することができる。このとき、カバー部材が蒸発部ハウジングに対応する外気導入空間を閉塞しているので、温風ダクトからの屋根体に送給された温風は、外気導入空間から外部に流出することがほとんどなく、送給される温風の熱を無駄なく利用して霜を解氷することができる。

また、本発明の請求項５に記載の液化ガスの気化装置によれば、屋根体はカバー収容部を備え、温風ダクトがこのカバー収容部に接続されている。カバー部材が開位置にあるときには、カバー部材がカバー収容部に収容され、蒸発部ハウジングと屋根体との間の開放された外気導入空間を通して外気を導入することができる。また、カバー部材が閉位置にあるときには、カバー部材が下降して外気導入空間を閉塞し、温風ダクトから屋根体のカバー収容部に送給された温風を蒸発部ハウジングに導くことができる。また、温風ダクトからの温風が移動用駆動源が収容されたカバー収容部に送給されるので、送給される温風によって移動用駆動源の凍結による作動不良を防止することができる。尚、移動用駆動源の凍結を防止するために、液化ガスの気化運転中においても温風ダクトからの温風を屋根体のカバー収容部に送給するようにすることができ、この場合、必要最小限の温風を送給するようにするのが望ましい。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う液化ガスの気化装置の最良の形態について説明する。
〔第１の実施形態〕
まず、図１〜図４を参照して、第１の実施形態の液化ガスの気化装置について説明する。図１は、第１の実施形態の液化ガスの気化装置を簡略的に示す正面図であり、図２は、図１の気化装置を示す側面図であり、図３は、流出防止用開閉機構のプレート状部材が閉位置にあるときの状態を示す、図１に対応する正面図であり、図４は、プレート状部材が閉位置にあるときの状態を示す、図２に対応する側面図である。

図１及び図２において、図示の液化ガスの気化装置は、液化ガス、例えば液化天然ガスを気化するための蒸発部２と、気化したガスを加温するための加温部４とを備えている。蒸発部２は上下方向に延びる矩形筒状の蒸発部ハウジング６と、液化ガスを気化するための気化用伝熱管８とを備え、気化用伝熱管８の周囲が蒸発部ハウジング６により覆われている。この形態では、蒸発部ハウジング６内の下部には下部ヘッダ１０が配設され、その上部には上部ヘッダ１２が配設され、下部ヘッダ１０と上部ヘッダ１２との間に複数本の気化用伝熱管８が設けられ、下部ヘッダ１０に送給された液化ガスがこれら気化用伝熱管８を並列的に流れるように構成されている。下部ヘッダ１０、気化用伝熱管８及び上部ヘッダ１２は気化ユニット１３を構成し、この実施形態では、かかる気化ユニット１３が図２において紙面に垂直な方向に間隔をおいて複数配設されている。各気化用伝熱管８は、例えば、周囲に熱交換用フィンが設けられたエアフィン型伝熱管から構成され、蒸発部ハウジング６内を上下方向に延びている。

蒸発部ハウジング６の上端部（この形態では、上端面）は開放され、上開口１４が規定され、またその下端部（この形態では下端面）も開放され、下開口１６が規定され、上開口１４と下開口１６との間に各気化ユニット１３の下部ヘッダ１０、気化用伝熱管８及び上部ヘッダ１２が配置され、これらの周囲が蒸発部ハウジング６により覆われている。

液化ガスタンク、例えば液化天然ガスタンクの如き液化ガス供給源（図示せず）から延びる液化ガス送給管１８は蒸発部ハウジング６を通して延び、その先端部は各気化ユニット１３に対応して分岐され、各分岐先端部が対応する気化ユニット１３の下部ヘッダ１０に接続され、また液化ガス送給管１８には開閉弁２０が配設されている。従って、開閉弁２０が開状態になると、液化ガス供給源からの液化ガス、例えば液化天然ガスが液化ガス送給管１８を通して蒸発部２の各気化ユニット１３の下部ヘッダ１０に送給され、この開閉弁２０が閉状態になると、液化ガスの送給が停止される。

加温部４は、上下方向に延びる矩形の筒状の加温部ハウジング２２と、気化されたガスを加温するための加温用伝熱管２４を備え、加温用伝熱管２４の周囲が加温部ハウジング２２により覆われている。この形態では、加温部ハウジング２２内には、各気化ユニット１３に対応して複数本の加温用伝熱管２４が設けられ、これら加温用伝熱管２４の下端部が下接続管２６を介して、またそれらの上端部が上接続管２８を介して接続され、気化ユニット１３にて気化されたガスは、これら加温用伝熱管２４を直列的に流れるように構成されている。加温用伝熱管２４も、例えば、周囲に熱交換用フィンが設けられたエアフィン型伝熱管から構成され、加温部ハウジング２２内を上下方向に延びている。

加温部ハウジング２２の上端部（この形態では、上端面）も開放され、上開口３０が規定され、またその下端部（この形態では下端面）も開放され、下開口３２が規定され、上開口３０及び下開口３２との間に加温用伝熱管２４、下接続部２６及び上接続部２８が配設され、これらの周囲が加温部ハウジング２２により覆われている。

蒸発部２の各気化ユニット１３の上部ヘッダ１２は接続管３４を介して加温部４の対応する上流端の加温用伝熱管２４に接続され、気化ユニット１３において気化されたガス、例えば天然ガスは上部ヘッダ１２から接続管３４を介して加温部４の加熱用伝熱管２４に送給される。また、加温部４の下流端の加温用伝熱管２４は集合してガス送給管３６に接続され、加温部４において加温されたガスがガス送給管３６を通して下流側に送給される。

尚、蒸発部２における気化用伝熱管８の接続様式については、液化ガスを所要の通りに気化することができる適宜の接続様式でよく、例えば加温部４のように、液化ガスが直列的に流れるように接続するようにしてもよい。また、加温部４における加温用伝熱管２４の接続様式についても、気化されたガスを所望温度に加温することができる適宜の接続様式でよく、例えば蒸発部２にように、ガスが並列的に流れるように接続するようにしてもよい。

この実施形態では、蒸発部ハウジング６及び加温部ハウジング２２は本体支持構造３４により支持されている。本体支持構造３８は４本の支柱４０を有し、各支柱４０の下端部が、地面４４に設置された支持脚４２に固定されている。また、蒸発部ハウジング６及び加温部ハウジング２２の対向する部位が連結され、一体的に構成された蒸発部ハウジング６及び加温部ハウジング２２の４角部が支持脚４２に取り付けられている。各支柱４０の上端部は上方に延び、これら支柱４０の上端部に屋根体４６が取り付けられている。この形態では、一対の支柱４０ａは残りの一対の支柱４０ｂよりも幾分長さが短く、従って、屋根体４６の上面は、長い方の支柱４０ｂから短い方の支柱４０ａに向けて下方に傾斜している。

屋根体４６はプレート状の屋根部４８と、屋根部４８の下側に取り付けられたプレート収容部５０とを有している。屋根部４８は蒸発部ハウジング６及び加温部ハウジング２２の上方を覆うように設けられ、雪などがこれらハウジング６，２２内に落ちるのを防止している。また、プレート収容部５０は蒸発部ハウジング６に対応してその上方に設けられている。このように構成されているので、蒸発部２については、蒸発部ハウジング６とプレート収容部５０との間に外気を導入するための第１外気導入空間５２が規定され、加温部４については、加温部ハウジング２２と屋根部４８との間に外気を導入するための第２外気導入空間５４が規定されている。

プレート収容部５０は、流出防止用開閉機構５６を構成するプレート状部材５８及び移動用駆動源６０が収容可能に配設されている。プレート収容部５０は矩形箱状に形成され、その下面が開放されている。プレート状部材５８はプレート収容部５０の下面開口を通して収容可能に設けられ、このプレート状部材５８の４側縁とプレート収容部５０の４側内面との間に蛇腹状の密封部材６２が設けられ、屋根部４８、プレート収容部５０、密封部材６２及びプレート状部材５８によって収容空間６４が規定され、この収容空間６４に移動用駆動源６０が収容されている。

この実施形態では、移動用駆動源６０は一対の空圧シリンダ機構６６から構成され、各空圧シリンダ機構６６のシリンダ側（又は出力ロッド側）が、一対の支柱４０間を接続する接続部材６８に連結され、その出力ロッド側（又はシリンダ側）がプレート状部材５８に連結されている。このように構成されているので、一対の空圧シリンダ機構６６が収縮した状態では、図１及び図２に示すように、プレート状部材５８が開位置に位置付けられ、このプレート状部材５８及び密封部材６２がプレート収容部５０内に収容され、蒸発部ハウジング６の上開口１４及び及びその上方の第１外気導入空間５２が開放される。また、一対の空圧シリンダ機構６６が伸長した状態では、図３及び図４に示すように、密封部材６２が延び、プレート状部材５８が下方に下がって閉位置に位置付けられ、このプレート状部材５８によって蒸発部ハウジング６の上開口１４が閉塞される。

一対の空圧シリンダ機構６６が収容される収容空間６４内には、−２０℃程度の気温でも凍結しない不凍用気体、例えば乾燥空気や窒素を大気よりも幾分高い圧力で充填するのが好ましく、このような不凍用気体を充填することによって、空圧シリンダ機構６６の凍結による作動不良を防止し、低温環境においても蒸発部ハウジング６の上開口１４の開閉を確実に行うことができる。尚、不凍用気体を充填することに代えて、収容空間６４内に加熱手段、例えば電気加熱ヒータを配設し、この電気加熱ヒータによって加熱するようにしてもよい。

この気化装置では、蒸発部２の気化用伝熱管８に付着した霜を温風を用いて解氷するために、更に、次の通りに構成されている。温風を送給するための温風ダクト７０が設けられ、温風ダクト７０の一端側が上方に延びて蒸発部ハウジング６の上端部に接続され、その他端側は略水平に延び、この水平部に加熱手段７２が配設されているとともに、その他端部の吸入部７４（温風ダクト７０の他端部）に送風手段７６が配設されている。尚、温風ダクト７０は補助支持構造７５により支持され、この補助支持構造７５は温風ダクト７０を支持する一対の支持脚７７から構成されている。

図示の加熱手段７２は熱交換器７８から構成されている。熱交換器７８に関連して加熱温水ボイラ８０が設けられ、都市ガス、ＬＰガスなどの燃料が燃料供給ライン８２を通して温水ボイラ８０に供給されるとともに、燃焼用空気が燃焼用空気供給ライン８４を通して加熱温水ボイラ８０に供給され、燃料の燃焼により温水が生成される。加熱温水ボイラ８０と熱交換器７８とは温水循環配管８６を介して接続され、温水循環配管８６には温水循環ポンプ８８が配設され、加熱温水ボイラ８０にて生成された温水は、矢印で示すように、温水循環ポンプ８８の作用によって、温水循環配管８６及び熱交換器７８を通して循環される。

送風手段７６は、温風ダクト７０の吸入部７４に配設された送風ファン９０を備え、この送風ファン９０の作用によって、吸入部７４から外気が導入され、導入された空気が熱交換器７８及び温風ダクト７０を通して蒸発部ハウジング６の上端部に送給される。この送風ファン９０は熱交換器７８の下流側に配設するようにしてもよい。

次に、図１及び図２とともに、図３及び図４を参照して、上述した気化装置を用いた液化ガス（例えば、液化天然ガス）の気化について説明する。液化ガスを気化する場合、液化ガスを気化する気化運転と、蒸発部２に付着した霜を解氷する解氷運転とが交互に行われる。

液化ガスを気化する（気化運転をする）ときには、図１及び図２に示すように、一対の空圧シリンダ機構６６が収縮され、流出防止用開閉機構５６が開状態に保持される。即ち、流出防止用開閉機構５６のプレート状部材５８が上方に持ち上げられて開位置に位置付けられ、このプレート状部材５８及び密封部材６２がプレート収容部６４に収容され、蒸発部ハウジング６の上開口１４及び第１外気導入空間５２が開放される。また、開閉弁２０が開状態となり、液化ガス供給源からの液化ガスが液化ガス送給管１８を通して蒸発部２の各気化ユニット１３の下部ヘッダ１０に送給される。下部ヘッダ１０に送給された液化ガスは、複数本の気化用伝熱管８を通して上部ヘッダ１２に向けて上方に流れ、気化用伝熱管８を上方に流れる間に蒸発部ハウジング６内の空気との間で熱交換が行われ、この熱交換によって、液化ガスが気化される。気化されたガスは上方に上部ヘッダ１２に流れ、上部ヘッダ１２から加温部４に送給される。このとき、蒸発部ハウジング６内の空気は熱交換によって冷却されて下方に流れるようになり、従って、このときには、外気が第１外気導入空間５４を通して蒸発部ハウジング６の上開口１４に流入し、蒸発部ハウジング６内を下方に流れ、その下開口１６から外部に排出され、自然対流を利用して液化ガスが気化される。

また、蒸発部２の各気化ユニット１３で気化されたガスは上部ヘッダ１２から加温部４の対応する加温用伝熱管２４に送給され、これら加温用伝熱管２４を通して下流側に流れ、これら加温用伝熱管２４を流れる間に加温部ハウジング２２内の空気との間で熱交換が行われ、この熱交換によって、気化されたガスが加温されて所望の温度となり、更に下流側に送給される。このとき、加温部ハウジング２２内の空気は熱交換によって冷却されて下方に流れるようになり、従って、蒸発部２における空気の流れと同様に、外気が第２外気導入空間５４を通して加温部ハウジング２２の上開口３０から流入し、加温部ハウジング２２内を下方に流れ、その下開口３２から外部に排出され、自然対流を利用して気化されたガスが加温される。

この液化ガスの気化は所定の気化運転時間行われ、継続して気化運転すると、気化用伝熱管８の表面に霜が付着するようになり、それ故に、気化運転の後に解氷運転が行われる。霜を解氷する（解氷運転する）ときには、開閉弁２０が閉となり、液化ガスの供給が停止する。また、図３及び図４に示すように、一対の空圧シリンダ機構６６が伸張され、流出防止用開閉機構５６が閉状態に保持される。即ち、密封部材６２が延び、プレート状部材５８が下がって閉位置に位置付けられ、プレート状部材５８が蒸発部ハウジング６の上開口１４を閉塞する。そして、この状態において、加熱温水ボイラ８０が作動され、また温水循環ポンプ８８が作動され、燃料の燃焼によって生成された温水が、温水循環ポンプ８８の作用によって温水循環配管８６及び熱交換器７８を通して循環される。また、送風手段７６が作動され、その送風ファン９０の作用によって、吸入部７４から外気が吸引される。従って、温風ダクト７０に導入された外気は、熱交換器７８を流れる際に、この熱交換器７８を通して循環される温水との間で熱交換されて温められ（例えば、３０℃程度に温められる）、温められた空気が温風ダクト７０を通して蒸発部ハウジング６の上端部に送給される。かく送給された温風は、蒸発部ハウジング６の上開口１４がプレート状部材５８によって閉塞されている故に、その上端部から下開口１６に向けて流れ、かく流れる際に気化用伝熱管８の周囲に付着した霜を解氷し、解氷により温度が低下した温風が下開口１６から外部に排出される。この解氷時には、温風を多量に送給する必要はなく、解氷により温度低下して下方に流れる分だけ温風ダクトを通して供給すればよく、少ない温風量でもって効率良く解氷することができる。このように温風を利用して解氷を行うので、冬季の外気が冷えた（例えば、外気が０℃以下である）ときにおいても解氷を行うことができ、寒冷地向けの気化装置として提供することができる。

付着した霜の解氷は所定時間（例えば、３０分程度）行われ、この解氷運転により気化用伝熱管８に付着した霜が除去され、再び元の状態に戻る。解氷運転が終了すると、加熱温水ボイラ８０、温水循環ポンプ８８及び送風手段７６が停止する。

〔第２の実施形態〕
次に、図５〜図８を参照して、第２の実施形態の液化ガスの気化装置について説明する。図５は、第２の実施形態の液化ガスの気化装置を簡略的に示す正面図であり、図６は、図５の気化装置を示す側面図であり、図７は、流出防止用開閉機構のプレート状部材が閉位置にあるときの状態を示す、図５に対応する正面図であり、図８は、プレート状部材が閉位置にあるときの状態を示す、図６に対応する側面図である。尚、この第２の実施形態においては、流出防止用開閉機構及びそれに関連する構成について改良が施されており、第２の実施形態において、第１の実施形態と実質上同一のものには同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

図５及び図６において、この第２の実施形態においては、屋根体４６Ａはプレート状の屋根部４８Ａと、屋根部４８Ａの下側に取り付けられたカバー収容部９２とを有している。屋根部４８Ａは蒸発部ハウジング６及び加温部ハウジング２２の上方を覆うように設けられ、またカバー収容部９２は蒸発部ハウジング６に対応してその上方に設けられている。このように構成されているので、蒸発部２については、蒸発部ハウジング６とカバー収容部９２との間に外気を導入するための第１外気導入空間５２Ａが設けられ、加温部４については、加温部ハウジング２２と屋根部４８Ａとの間に外気を導入するための第２外気導入空間５４Ａが設けられている。

カバー収容部９２内には、流出防止用開閉機構５６Ａを構成するカバー部材９４及び移動用駆動源６０Ａが収容可能に配設されている。カバー収容部９２は矩形箱状に形成され、その下面が開放されており、またカバー部材９４はカバー収容部９２に対応した矩形筒状に形成され、カバー収容部９２の内側に上下方向に移動自在に収容されている。カバー部材９４の下面には取付プレート９６が設けられ、この取付プレート９６の中央部には、後述するように温風が流れるように開口（図示せず）が設けられている。カバー部材９４及び取付プレート９６はカバー収容部９４の下面開口を通してカバー収容部９２内に収容可能に構成されている。

また、移動用駆動源６０Ａは、第１の実施形態と同様に、一対の空圧シリンダ機構６６から構成され、各空圧シリンダ機構６６のシリンダ側（又は出力ロッド側）が、一対の支柱４０間を接続する接続部材６８に連結され、その出力ロッド側（又はシリンダ側）がカバー部材９４に固定された取付プレート９６に連結されている。このように構成されているので、一対の空圧シリンダ機構６６が収縮した状態では、図５及び図６に示すように、カバー部材９４が開位置に位置付けられ、このカバー部材９４及び取付プレート９６がカバー収容部９２内に収容され、蒸発部ハウジング６の上開口１４及び及びその上方の第１外気導入空間５２Ａが開放される。また、一対の空圧シリンダ機構６６が伸長した状態では、図７及び図８に示すように、カバー部材９４が下方に下がって閉位置に位置付けられ、このカバー部材９４によって蒸発部ハウジング６の上方の第１外気導入空間５２Ａが閉塞され、カバー収容部９２と蒸発部ハウジング６とがカバー部材９４を介して連通される。

第２の実施形態では、また、温風ダクト７０Ａの一端部が上方に延びて屋根体４６Ａのカバー収容部９２に接続され、温風がこのカバー収容部９２に送給されるように構成されている。第２の実施形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。

次に、図５及び図６とともに、図７及び図８を参照して、第２の実施形態の気化装置を用いた液化ガスの気化について説明する。
気化運転のときには、図５及び図６に示すように、一対の空圧シリンダ機構６６が収縮され、流出防止用開閉機構５６Ａが開状態に保持される。即ち、流出防止用開閉機構５６Ａのカバー部材９４が上方に持ち上げられて開位置に位置付けられ、このカバー部材９４及び取付プレート９６がカバー収容部９２に収容され、蒸発部ハウジング６の上方の第１外気導入空間５２Ａが開放される。従って、上述したと同様にして液化ガスが液化ガス送給管１８を通して蒸発部２の各気化ユニット１３の下部ヘッダ１０に送給されと、この液化ガスは、複数本の気化用伝熱管８を通して上部ヘッダ１２に向けて上方に流れ、気化用伝熱管８を上方に流れる間に蒸気部ハウジング６内の空気との熱交換によって気化され、気化されたガスが上部ヘッダ１２に流れる。このとき、第１の実施形態と同様に、蒸気部ハウジング６内の空気は熱交換によって冷却されて下方に流れるようになり、従って、外気は第１外気導入空間５２Ａを通して蒸発部ハウジング６の上開口１４に流入し、蒸発部ハウジング６内を下方に流れ、その下開口１６から外部に排出される。蒸発部２の気化ユニット１３で気化されたガスは上部ヘッダ１２から加温部４の対応する加温用伝熱管２４に送給され、上述したと同様にして加温用伝熱管２４を通して下流側に流れ、これら加温用伝熱管２４を通して流れる間に加温部ハウジング２２内の空気との間で熱交換が行われて加温される。

また、解氷運転のときには、液化ガスの供給が停止される。そして、図７及び図８に示すように、一対の空圧シリンダ機構６６が伸張され、流出防止用開閉機構５６Ａが閉状態に保持される。即ち、カバー部材９４が下がって閉位置に位置付けられ、このカバー部材９４が蒸発部ハウジング６の上方の第１外気導入空間５２Ａを閉塞する。そして、この状態において、第１の実施形態と同様に、加熱温水ボイラ８０、温水循環ポンプ７８及び送風手段７６が作動される。従って、熱交換器７８からの温風は温風ダクト７０Ａを通して屋根体４６Ａのカバー収容部９４に送給され、カバー部材９４が第１外気導入空間５２Ａを閉塞している故に、かく送給された温風はカバー部材９４内を通して蒸発部ハウジング６の上開口１４に導かれ、上開口１４から蒸発部ハウジング６内を通して下開口１６に向けて流れ、かく流れる際に気化用伝熱管８の周囲に付着した霜を解氷し、解氷により温度が低下した温風が下開口１６から外部に排出される。かくして、この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、冬季の外気が冷えたときにおいても解氷を効率的に行うことができ、寒冷地向けの気化装置として提供することができる。

この第２の実施形態においては、図５及び図７に示すように、温風ダクト７０Ａ内に流量調整バルブ１０２を開閉制御自在に設け、解氷運転時には流量調整バルブ１０２の開度を大きくして比較的多量の温風をカバー収容部９２に送給する（かく送給された温風は、上述したようにカバー部材９４を通して蒸発部ハウジング６に送給され、霜の解氷に利用される）一方、気化運転時には流量調整バルブ１０２の開度を小さくして比較的少量の温風をカバー収容部９２に送給するようにしてもよい。この場合、気化運転中においても、加熱温水ボイラ８０、温水循環ポンプ７８及び送風手段７６が作動され、加熱温水ボイラ８０からの温水を利用して温風が生成される。このように構成することによって、気化運転中においても温風がカバー収容部９４内に送給されて温められ、移動駆動源６０Ａとしての一対の流体圧シリンダ機構６６の凍結による作動不良を防止することができる。尚、このような運転は、冬季の周囲環境温度の低いときにのみ行うようにしてもよい。

以上、本発明に従う気化装置の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、第１及び第２の実施形態では、温風を生成するための加熱手段として熱交換器７８を用いているが、熱交換器７８に代えて、燃焼バーナなどを用いるようにしてもよく、この場合、燃焼バーナからの燃焼排ガスにより温風が生成される。

また、例えば、第１及び第２の実施形態では、解氷時に加熱手段７２を作動させて温風を生成しているが、付着した霜の解氷が難しいときのみ加熱手段７２を作動させて温風を生成して解氷をするようにしてもよい。換言すると、寒冷地の冬季のみ加熱手段７２及び送風手段７６を作動させて温風を利用した強制対流により解氷を行い、夏季には加熱手段７２及び送風手段７６を作動させることなく、外気の自然対流により解氷を行う、或いは送風手段７６のみを作動させて外気の強制対流により解氷を行うようにしてもよい。

また、例えば、第１及び第２の実施形態では、液化ガスの気化時に自然通風により気化及び加温を行っているが、蒸発部２及び加温部４に夫々専用の送風装置を設け、気化時にこれら送風装置を作動させて強制通風により、気化及び加温を行うようにしてもよい。

この気化装置は、液化ガス（例えば、液化天然ガス）の気化に適用することができ、この気化装置を用いることによって、比較的簡単な構成でもって、運転コストの低減などを図ることができる。また、蒸発部に付着した霜の解氷を温風を用いて行うので、寒冷地の冬季（環境温度が０℃以下である）でも解氷を行うことができ、寒冷地使用の気化装置に好都合に適用することができる。また、温風による解氷を蒸発部ハウジングの上端部に送給して行うので、温風の流れが上から下になり、温風の熱を無駄なく利用して付着した霜を解氷することができ、低運転コスト、高運転効率の気化装置を提供することができる。

第１の実施形態の液化ガスの気化装置を簡略的に示す正面図である。図１の気化装置を示す側面図である。流出防止用開閉機構のプレート状部材が閉位置にあるときの状態を示す、図１に対応する正面図である。プレート状部材が閉位置にあるときの状態を示す、図２に対応する側面図である。第２の実施形態の液化ガスの気化装置を簡略的に示す正面図である。図５の気化装置を示す側面図である。流出防止用開閉機構のプレート状部材が閉位置にあるときの状態を示す、図５に対応する正面図である。プレート状部材が閉位置にあるときの状態を示す、図６に対応する側面図である。

符号の説明

２蒸発部
４加温部
６蒸発部ハウジング
８気化用伝熱管
１３気化ユニット
２２加温部ハウジング
２４加温用伝熱管
４６，４６Ａ屋根体
５０プレート収容部
５２，５２Ａ，５４，５４Ａ外気導入空間
５６，５６Ａ流出防止用開閉機構
５８プレート状部材
６０移動用駆動源
６２密封部材
６４収容空間
７０，７０Ａ温風ダクト
７２加熱手段
７６送風手段
９２カバー収容部
９４カバー部材

Claims

液化ガスを気化するための蒸発部と、前記蒸発部で気化されたガスを加温するための加温部と、前記蒸発部を通して送風するための送風手段と、温風を生成するための加熱手段と、を具備しており、
前記蒸発部は、液化ガスを気化するための気化用伝熱管と、前記気化用伝熱管の周囲を覆う蒸発部ハウジングとを備え、前記蒸発部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、また前記加温部は気化したガスを加温するための加温用伝熱管と、前記加温用伝熱管の周囲を覆う加温部ハウジングとを備え、前記加温部ハウジングの上端部及び下端部に上開口及び下開口が設けられており、
前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングの上方は屋根体で覆われ、前記屋根体と前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングとの間には、外気を導入するための外気導入空間が設けられており、
また、前記蒸発部ハウジングに温風を導くための温風ダクトが設けられているとともに、前記蒸発部ハウジングの上方に、前記蒸発部ハウジングの前記上開口を通しての温風の外部への流出を防止するための流出防止用開閉機構が開閉自在に設けられており、
液化ガスを気化するときには、前記流出防止用開閉機構が開状態に保たれ、外気は前記外気導入空間を通して流入し、前記蒸発部ハウジングの前記上開口から前記下開口に向けて流れ、また前記気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、前記流出防止用開閉機構が閉状態に保たれるとともに、前記加熱手段及び前記送風手段が作動され、前記送風手段の作用によって、前記加熱手段からの温風が前記温風用ダクトを通して前記蒸発部のハウジングに送給され、前記蒸発部ハウジングの前記下開口に向けて流れることを特徴とする液化ガスの気化装置。
前記温風ダクトは前記蒸発部ハウジングの上端部に接続され、前記流出防止用開閉機構は前記蒸発部ハウジングの前記上開口を開閉するためのプレート状部材と、このプレート状部材を開位置と閉位置との間を移動させるための移動用駆動源とを備えており、
液化ガスを気化するときには、前記移動用駆動源により前記プレート状部材が前記開位置に位置付けられ、これによって、前記蒸発部ハウジングの前記上開口が開放され、また、前記気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、前記移動用駆動源により前記プレート状部材が前記閉位置に位置付けられ、これによって、前記蒸発部ハウジングの前記上開口が閉塞されることを特徴とする請求項１に記載の液化ガスの気化装置。
前記屋根体は、前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングの上方を覆う屋根部と、前記プレート状部材が収容されるプレート収容部とを備え、前記プレート収容部と前記プレート状部材との間に、密封部材によって覆われた収容空間が設けられ、この収容空間に前記移動用駆動源が収容されているとともに、不凍用気体が充填され、又は加熱手段が配設されていることを特徴とする請求項２に記載の液化ガスの気化装置。
前記温風ダクトは前記屋根体に接続され、前記流出防止用開閉機構は、前記屋根体と前記蒸発部ハウジングとの間の前記外気導入空間を開閉するためのカバー部材と、このカバー部材を開位置と閉位置との間を移動させるための移動用駆動源とを備えており、
液化ガスを気化するときには、前記移動用駆動源により前記カバー部材が前記開位置に位置付けられ、これによって、前記屋根体と前記蒸発部ハウジングとの間の前記外気導入空間が開放され、また前記気化用伝熱管に付着した霜を解氷するときには、前記移動用駆動源により前記カバー部材が前記閉位置に位置付けられ、これによって、前記屋根体と前記蒸発部ハウジングとの間の前記外気導入空間が閉塞されることを特徴とする請求項１に記載の液化ガスの気化装置。
前記屋根体は、前記蒸発部ハウジング及び前記加温部ハウジングの上方を覆う屋根部と、前記カバー部材が収容されるカバー収容部とを備え、前記カバー収容部に前記移動用駆動源が収容されているとともに、前記温風ダクトが前記カバー収容部に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の液化ガスの気化装置。