JP4273680B2

JP4273680B2 - 液化ガス気化装置

Info

Publication number: JP4273680B2
Application number: JP2001179704A
Authority: JP
Inventors: 敬澤田; 俊成松本; 貴晶日下
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: JP2002372225A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルク貯槽に貯留しているプロパンガスなどの液化ガスを気化させて、給湯機や暖房機等のガス消費機器に供給する液化ガス気化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の液化ガス気化装置として、従来は、特開平１０−２６２９８号公報に記載されているような構成のものが使用されている。図８は、前記公報に記載された従来の液化ガス気化装置の構成を示す説明図である。
【０００３】
１は液化ガス２を収容しているバルク貯槽で、熱交換器３を内部に配置した構成となっている。熱交換器３は、バルク貯槽１の外部に配置している電気ヒータ等の発熱手段４の発熱によって熱媒体を加熱し、加熱した熱媒体をポンプ５によって熱交換器３に搬送して、バルク貯槽１内の液相の液化ガス２を加熱気化させている。
【０００４】
また制御部８は、バルク貯槽１に設けている温度センサー６と、圧力センサー７が検知した値が所定値以上になった時に熱交換器３への熱媒体の搬送を停止する。すなわち、温度センサー６が検知する液化ガス２の温度と、圧力センサー７が検知するバルク貯槽１内の気相部の圧力が異常等によって所定値よりも高くなったときには、熱交換器３への熱媒体の搬送を停止することによって安全を確保しているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、電力消費が大きく効率が悪いという課題を有している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液化ガスを貯留するバルク貯槽と、前記バルク貯槽内の液相の液化ガス部分から配管接続される減圧手段と、前記減圧手段を入口側に接続して外気熱で加熱する第１蒸発器と、発熱手段を有する液溜容器の入口側に前記第１蒸発器を接続し、出口をガス使用機器に接続する第２蒸発器と、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の運転を制御する制御装置とを構成要件として備えた液化ガス気化装置としている。
【０００７】
バルク貯槽内の液化ガスを減圧手段で減圧し、外気温度より低くした状態で第１蒸発器に送り、第１蒸発器で外気熱を用いて蒸発気化させるとともに、発熱手段を有する第２蒸発器を使用して、第１蒸発器が気化しきれなかった液化ガスを気化させるようにして、液化ガスの気化のために必要な電力を著しく低減でき、また、外気温度が低い状況でも安定して安全に燃料ガスを供給することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、液化ガスを貯留するバルク貯槽と、前記バルク貯槽内の液相の液化ガス部分から配管接続される減圧手段と、前記減圧手段を入口側に接続して外気熱で加熱する第１蒸発器と、発熱手段を有する液溜容器の入口側に前記第１蒸発器を接続し、出口をガス使用機器に接続する第２蒸発器と、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の運転を制御する制御装置とを構成要件として備えた液化ガス気化装置としている。
【０００９】
バルク貯槽内の液化ガスを減圧手段で減圧し、外気温度より低くした状態で第１蒸発器に送り、第１蒸発器で外気熱を用いて蒸発気化させるとともに、発熱手段を有する第２蒸発器を使用して、第１蒸発器が気化しきれなかった液化ガスを気化させるようにして、液化ガスの気化のために必要な電力を著しく低減でき、また、外気温度が低い状況でも安定して安全に燃料ガスを供給することができる。
【００１０】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に加え、第２蒸発器は、第２蒸発器内の液相の液化ガスの量を検知する液量検知手段と、前記液量検知手段の検知量に応じて開閉する出口開閉弁とを備えた構成の液化ガス気化装置としている。
【００１１】
液量検知手段と、液量検知手段の検出値に応じて開閉する出口開閉弁とを備えたことによって、異常状態によって液相の液化ガスが第２蒸発器内に溜まったような場合に、出口開閉弁が回路を閉止すように作動して、液相の液化ガスが直接にガス消費機器へ流入することを防止できる。
【００１２】
請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した構成に加え、第２蒸発器は、底部にバルク貯槽と接続する開閉弁を有する液戻り管を備えた構成の液化ガス気化装置としている。
【００１３】
第２蒸発器の底部とバルク貯槽とを接続する開閉弁を有する液戻り管を設けたことによって、第２蒸発器に溜まった未気化状態の液化ガスをバルク貯槽に戻すことができる。また、バルク貯槽内の圧力が十分に高い場合は、バルク貯槽内の気相部の液化ガスを液戻り管を使用して第２蒸発器から直接ガス消費機器へ供給することができる。さらにバルク貯槽内の圧力が異常上昇した時は、第１蒸発器で液化ガスを冷却して、液戻し管からバルク貯槽に低温の液化ガスを戻すようにして、バルク貯槽内を冷却して圧力を下げることができる。
【００１４】
請求項４に記載した発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載した構成に加え、第２蒸発器は液化ガスの圧力を検知する圧力検知手段を有し、バルク貯槽は安全弁を備えた構成の液化ガス気化装置としている。
【００１５】
第２蒸発器に設けた圧力検知手段と、バルク貯槽に設けた安全弁とを備えたことにより、ガス消費機器の運転を急に停止した時に発生する圧力の急上昇を、第２蒸発器内の圧力検知手段で検知し、液戻り管に設けた開閉弁を開放して第２蒸発器内の圧力を低下させるとともに、バルク貯槽内の圧力が異常上昇した時は安全弁で外部にガスを放出することにより、装置の破損を防止することができる。
【００１６】
請求項５に記載した発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載した構成に加え、第２蒸発器は、バルク貯槽の気相部と第２蒸発器の出口側配管とを接続する流路切換手段を有するバイパス配管を備えた構成の液化ガス気化装置としている。
【００１７】
バルク貯槽の気相部と第２蒸発器の出口側配管とを接続する流路切換手段を有するバイパス配管を備えたことによって、バルク貯槽内の圧力が十分に高い時は、バイパス配管に設けた流路切換手段をバルク貯槽の気相部と消費機器とを直接接続するように切り換えて運転し、また、バルク貯槽内の圧力が低くなって十分な量の液化ガスを供給できなくなった時は、第１蒸発器と第２蒸発器を経由するように流路を切り換えて運転することにより、液化ガスを蒸発気化させるためのエネルギーを大幅に低減することができる。
【００１８】
請求項６に記載した発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載した構成に加え、第２蒸発器は、加熱手段との間に設けた高温で溶融する伝熱板を備えた構成の液化ガス気化装置としている。
【００１９】
加熱手段に異常が生じて温度が異常に上昇した場合、伝熱板を溶解して第２蒸発器と加熱手段との間に隙間を生じさせて、加熱手段の発熱が第２蒸発器に伝達されることを防止して、安全を確保できる液化ガス気化装置としている。
【００２０】
請求項７に記載した発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載した液化ガス気化装置と、制御装置に運転開始と運転停止の信号を送ると共に、制御装置から圧力異常を示す信号を受けると警報を発する遠隔操作装置とを構成要件として備えた液化ガス気化装置としている。
【００２１】
遠隔制御装置によって、装置の動作開始と動作停止を指示することができ、制御装置から圧力異常などの警報信号を受けて警報を発するようにして、使用者に異常の発生を報知でき、安全性を確保した液化ガス気化装置としている。
【００２２】
【実施例】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例である液化ガス気化装置の構成を示すブロック図である。本実施例の液化ガス気化装置は、液化ガスを貯留するバルク貯槽１と、配管３０によってバルク貯槽１内の液相部に接続した減圧手段９と、減圧手段９に接続した第１蒸発器１１および第２蒸発器１３と、前記第１蒸発器１１と第２蒸発器１３の運転を制御する制御装置８とを備えている。
【００２３】
前記減圧手段９は、本実施例では膨張弁を使用している。また前記第１蒸発器１１と第２蒸発器１３とは、減圧手段９によって断熱膨張させた液化ガスを気化させて、気相の液化ガスとするように作用するものである。第１蒸発器１１は、外気を送風する送風ファンによって構成した蒸発冷却器１０を有している。また第２蒸発器１３は、本実施例では金属筐体の底部に設けた発熱手段４を有している。前記制御装置８は、この蒸発冷却器１０と、発熱手段４の通電を制御している。
【００２４】
前記第１蒸発器１１と第２蒸発器１２を通って気化した液化ガスは、配管３１によってガス使用機器１４に供給されている。、
以上のように構成された液化ガス気化装置について、以下その動作、作用を説明する。バルク貯槽１内に貯留されている液化ガス２は、減圧手段９で減圧されて断熱膨張し、外気温度より低くなって第１蒸発器１１に送られる。第１蒸発器１１は蒸発冷却器１０を有しており、制御装置８の指示によって蒸発冷却器１０が運転されている。このため、蒸発冷却器１０が送風する外気が第１蒸発器１１に接触している。このため、第１蒸発器１１内では、液化ガスが気化される。
【００２５】
前記第１蒸発器１１から気化した液化ガスと、未気化状態の液化ガスは、第２蒸発器１３に入る。第１蒸発器１１で未気化状態の液化ガスが生ずる場合は、外気温度が著しく低い時またはガス消費機器１４での液化ガスの消費量が著しく多い時である。
【００２６】
第２蒸発器１３では、ヒータ等によって構成した発熱手段４を筐体の外部に設けている。この発熱手段４も、前記制御装置８の指示によって通電されている。従って、第２蒸発器１３に入った未気化状態の液化ガスを含む液化ガスは、十分気化される。
【００２７】
第２蒸発器１３から出た気化した液化ガスは、配管３１を通ってガス消費機器１４に送られる。
【００２８】
このようにして、ガス消費機器１４は、外気温度が低温となっていても、十分な気相の液化ガスの供給を受けることができるものである。
【００２９】
以上のように本実施例においては、先ず外気を熱源とする第１蒸発器１１で、液化ガスを蒸発気化させて、第１蒸発器１１で気化されなかった液相の液化ガスを第２蒸発器１３で電気ヒータなどで構成した発熱手段４を使用して気化するようにしている。このため、液化ガスの気化に必要とする電力等のエネルギーは、著しく低減できるものである。また、外気温度が低い状態であっても、第２蒸発器１３に備えている発熱手段４を使用することによって、安定した液化ガスの気化を行うことができるものである。
【００３０】
なお本実施例では、発熱手段４としてヒータを使用しているが、ガスあるいは石油等の燃料を燃焼させた燃焼熱を用いる構成としても支障はないものである。
【００３１】
（実施例２）
続いて本発明の第２の実施例について説明する。図２は、本発明の第２の実施例である液化ガス気化装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
本実施例では、第２蒸発器１３に、第２蒸発器１３を構成する液溜容器１２内の液量を検知する液面センサーなどによって構成した液量検知手段１５と、第２蒸発器１３の出口に設けた出口開閉弁１６とを有している。前記液量検知手段１５の液量の情報は制御装置８に伝達されており、制御装置８はこの液量が基準値を維持するように、出口開閉弁１６の開閉度を制御している。
【００３３】
以上のように構成された燃料供給装置について、以下その動作、作用を説明する。外気の温度が極めて低い、あるいはガス諸費機器１４が極めて大量にガスを使用している等によって、第２蒸発器１３による液化ガスの気化量が不足する場合には、第２蒸発器１３内に未気化状態の液相の液化ガスが溜まる。
【００３４】
本実施例では、この液相の液化ガスの量を液量検知手段１５で検知しており、この液相の液化ガスの量が一定の値を超えて増加したときには、出口開閉弁１６を閉止するようにして液相の液化ガスがガス消費機器１４に送られることを防止している。すなわち、安全を確保した液化ガス気化装置としているものである。
【００３５】
以上のように本実施例においては、外気の異常低温状態やガス消費機器１４での異常に大量なガスの使用状態が発生した場合でも、液量検知手段１５で異常を検知して制御装置８で出口開閉弁１６を閉止することにより安全を確保できる液化ガス気化装置とできるものである。
【００３６】
（実施例３）
続いて本発明の第３の実施例について説明する。図３は、本実施例の液化ガス気化装置の構成を示すブロック図である。
【００３７】
本実施例では、第２蒸発器１３を構成する液溜容器１２の低部と、バルク貯槽１とを接続する液戻り管１７を使用している。液戻り管１７には、制御装置８が開閉制御する開閉弁１８を配置している。
【００３８】
以上のように構成された燃料供給装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３９】
第２蒸発器１３の液溜容器１２に溜まった未気化状態の液相の液化ガスは、開閉弁１８を開放することにより、液戻り管１７を通してバルク貯槽１に戻るものである。
【００４０】
また、バルク貯槽１内の圧力が十分に高い場合は、開閉弁１８を開放すると、バルク貯槽１内の気相部の液化ガスが液戻り管１７から直接第２蒸発器１３に供給される。このため、ガス消費機器１４に素早く気相の液化ガスを供給できる。
【００４１】
また、バルク貯槽１内の圧力が異常上昇した時は、液戻り管１７の開閉弁１８を開放して、第１蒸発器１１で高温の液化ガスを冷却して、低温とした液化ガスをバルク貯槽１に戻すようにして、バルク貯槽１内を冷却して圧力を下げることができる。
【００４２】
以上のように本実施例においては、液戻り管１７と開閉弁１８を設けることにより、液溜容器１２から液をバルク貯槽１にもどすことができ、液溜容器１２が液で満たされて破損することを防止できる。またバルク貯槽１内液化ガスが十分な気化熱量を保有している時などは、バルク貯槽１内の気相から第１蒸発器１１を介さずに直接第２蒸発器１３からガス消費機器１４へ気化した液化ガスを供給することができる。さらに第１蒸発器１１を冷却器として動作させて液化ガス２を循環させることができるので、異常圧力上昇時の圧力を低減することができる。また、第１蒸発器１１に霜が付着して蒸発能力が著しく低下した場合は、第２蒸発器１３の発熱手段４で加熱して霜を溶かすことができる。
【００４３】
（実施例４）
続いて本発明の第４の実施例について説明する。図４は、本実施例の構成を示すブロック図である。本実施例では、第２蒸発器１３に圧力検知手段１９を設けており、バルク貯槽１に安全弁２０を設けている。
【００４４】
以上のように構成された燃料供給装置について、以下その動作、作用を説明する。ガス消費機器１４が、例えば運転を急停止した時には、第２蒸発器内１３内では圧力が急上昇する。圧力検知手段１９が検知する圧力情報から、制御装置８が異常状態の発生を認識すると、液戻り管１７に設けた開閉弁１８を開放して第２蒸発器１３内の圧力を低下させる。また、バルク貯槽１内の圧力が異常上昇した時は、安全弁２０で外部にガスを放出させている。
【００４５】
以上のように本実施例においては、圧力検知手段１９と安全弁２０とを設けたことにより、第２蒸発器１３内の圧力上昇を検知して圧力を低下させるとともに、バルク貯槽１内の圧力が破壊圧に近づいたときには、ガスを外部に放出することにより装置の破損および爆発を未然に防止することができ、安全を確保した液化ガス気化装置を実現するものである。
【００４６】
（実施例５）
続いて本発明の第５の実施例について説明する。図５は本実施例の構成を示すブロック図である。本実施例では、バルク貯槽１の気相部と第２蒸発器１３の出口側配管とを接続するバイパス配管２１を設けている。このバイパス配管２１には、流路切換手段２２を設けている。
【００４７】
以上のように構成された燃料供給装置について、以下その動作、作用を説明する。バルク貯槽１内の圧力が十分に高い時は、制御装置８で流路切換手段２２をバイパス配管２１側に切り換える。この状態では、バルク貯槽１の気相部とガス消費機器１４とは直接接続されている。すなわち、減圧手段９，第１蒸発器１１、第２蒸発器１３を使用しない状態で、バルク貯槽１から気相の液化ガスを直接ガス消費機器１４に供給するものである。
して運転し、一方、バルク貯槽１内の圧力が低くなって十分な量の燃料ガスを消費機器１４に供給できなくなった時に、第１蒸発器１１と第２蒸発器１３を経由して液化ガスを蒸発気化させて消費機器１４に供給することとなる。
【００４８】
以上のように本実施例においては、バイパス配管２１と、制御装置８で切り換える流路切換手段２２とを設けることにより、バルク貯槽１から気相と液相を切り換えてとりだせるので、液化ガスの蒸発気化が必要な時だけ蒸発器で蒸発させて消費機器１４に供給することができ、液化ガスを蒸発気化させるためのエネルギーを大幅に低減することができる。
【００４９】
（実施例６）
図６は、本発明の第６の実施例の燃料供給装置の構成図である。
図６において、実施例１〜５の構成と異なるところは、第２蒸発器１３の液溜容器１２と発熱手段４との間にはんだのような高温で溶融する伝熱板２３を設けた点である。
【００５０】
以上のように構成された燃料供給装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００５１】
発熱手段４または制御装置８などに異常が生じて発熱手段４の温度が異常に上昇し高温になった場合、伝熱板２３も高温になり溶融点を越えると溶解して液溜容器１２と発熱手段４との間に隙間が生じ発熱手段４の熱を液溜容器１２側に伝えなくなることとなる。
【００５２】
以上のように本実施例においては、高温で溶融する伝熱板２３を液溜容器１２と発熱手段４との間にもうけたことにより、温度異常時に伝熱板２３を溶解して隙間を設けて液溜容器１２に熱を伝えなくすることにより、異常時においても第２蒸発器１３の液溜容器１２の破損および爆発を防止することができる。
【００５３】
（実施例７）
図７は、本発明の第７の実施例の燃料供給装置の構成図である。
図７において、実施例１〜６の構成と異なるところは、
制御装置８から圧力異常などの警報信号を受けて警報を発するとともに制御装置８に運転開始と運転停止の信号を送り機器の発停を行う遠隔操作装置２４を備えた点である。
【００５４】
以上のように構成された燃料供給装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００５５】
燃料供給装置を屋外に消費機器１４を室内に設置して使用する場合、遠隔操作装置２４を消費機器１４の近くに設置することにより、消費機器１４を使用するときまたは停止するときに屋外の燃料供給装置までいって操作する必要がなく使用勝手が良い。さらに、燃料供給装置に、温度または圧力異常が発生した場合には燃料供給装置に設けた温度または圧力センサーの出力値を制御装置８を介して遠隔操作装置２４におくり表示することで室内において運転の状況を確認することができるとともに、出力値が任意の値を超えた場合に警報を発することにより未然に事故をぼうしする事ができる。
【００５６】
以上のように本実施例においては、遠隔操作装置２４を設けたことにより、室内に設置した遠隔操作装置２４で屋外に設置した燃料供給装置を運転停止することができるとともに、燃料供給装置の異常を室内の使用者に迅速に伝えることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜７に記載の発明によれば、外気を熱源とする第1蒸発器と電気ヒーターなどの発熱手段を有する第２蒸発器を設けているため、少ないエネルギーで経済的に液化ガスを蒸発気化させるとともに、安定した能力で安全に燃料ガスを消費機器に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における燃料供給装置の構成図
【図２】本発明の実施例２における燃料供給装置の構成図
【図３】本発明の実施例３における燃料供給装置の構成図
【図４】本発明の実施例４における燃料供給装置の構成図
【図５】本発明の実施例５における燃料供給装置の構成図
【図６】本発明の実施例６における燃料供給装置の構成図
【図７】本発明の実施例７における燃料供給装置の構成図
【図８】従来のの燃料供給装置の構成図
【符号の説明】
１バルク貯槽
２液化ガス
４発熱手段
８制御装置
９減圧手段
１０蒸発冷却器
１１第１蒸発器
１２液溜容器
１３第２蒸発器
１４消費機器
１５液量検知手段
１６出口開閉弁
１７液戻り管
１８開閉弁
１９圧力検知手段
２０安全弁
２１バイパス配管
２２流路切換弁
２３伝熱板
２４遠隔操作装置

Claims

液化ガスを貯留するバルク貯槽と、前記バルク貯槽内の液相の液化ガス部分から配管接続される減圧手段と、前記減圧手段を入口側に接続して外気熱で加熱する第１蒸発器と、発熱手段を有する液溜容器の入口側に前記第１蒸発器を接続し、出口をガス使用機器に接続する第２蒸発器と、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器の運転を制御する制御装置とを備えた液化ガス気化装置。
第２蒸発器は、第２蒸発器内の液相の液化ガスの量を検知する液量検知手段と、前記液量検知手段の検知量に応じて開閉する出口開閉弁とを備えた請求項１に記載した液化ガス気化装置。
第２蒸発器は、底部にバルク貯槽と接続する開閉弁を有する液戻り管を備えた請求項１または２に記載した液化ガス気化装置。
第２蒸発器は液化ガスの圧力を検知する圧力検知手段を有し、バルク貯槽は安全弁を備えた請求項１から３のいずれか１項に記載した液化ガス気化装置。
第２蒸発器は、バルク貯槽の気相部と第２蒸発器の出口側配管とを接続する流路切換手段を有するバイパス配管を備えた請求項１から４のいずれか１項に記載した液化ガス気化装置。
第２蒸発器は、加熱手段との間に設けた高温で溶融する伝熱板を備えた請求項１から５のいずれか１項に記載した液化ガス気化装置。
請求項１から６のいずれか１項に記載した液化ガス気化装置と、制御装置に運転開始と運転停止の信号を送ると共に、制御装置から圧力異常を示す信号を受けると警報を発する遠隔操作装置とを備えた液化ガス気化装置。