JP4320973B2 - 液化ガス気化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、寒冷地での使用や冬場での使用においてもＬＰＧ等の液化石油ガスを安定して気化させることができる液化ガス気化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液化ガス気化装置は、例えば図１１に示すような構成になっている。すなわち、ボイラ１が加熱した温水が、媒体ポンプ２による圧送によって、入口配管３および媒体流入空間４を経て、バルク容器６の液相部７に配置している熱交換パイプ５に流入し、この液相部７を加熱することによって気化を促進させる構成となっているものである。
【０００３】
前記従来の構成のものは、装置が大型になり構造も複雑で、設置性やメンテナンス性、応答性が悪くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、図示していないが、燃焼器を使用した発熱体を使用して、この発熱体の発熱を液化石油ガスが流れる熱交換器に供給するようにして、熱交換器を加熱することによって液化石油ガスを気化させる構成のものも開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記開発されているものの構成は、安全性を確保する上で課題を有している。
【０００６】
すなわち、発熱体として燃焼器を使用しているため、気化した液化ガスが周辺部に存在したときに、この気化した液化ガスに引火することを防止するための構成が必要となり、構成が複雑になるという課題を有しているものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃焼器と、前記燃焼器の発熱を液化ガスに供給して液化ガスを気化する熱交換器とを備え、前記燃焼器の空気取り入れ口と排気口とに消炎器を設け、前記排気口に設けた消炎器は、遮熱手段を備えていることを特徴とした液化ガス気化装置としている。
【０００８】
燃焼器の空気取り入れ口と排気口とに何かの原因で炎が発生したとしても、消炎器によってこの炎は消炎され、炎が内部に進入することのない、また、装置の内部で炎が発生しても、消炎器によってこの炎は消炎され、外部の可燃性のガスに引火することのない、安全な液化ガス気化装置としているものである。そして、排気口に設けた消炎器が遮熱手段を備えているため、排気側に設けている消炎器は、局部的な温度上昇を生ずることがなく、信頼性を更に向上した液化ガス気化装置としているものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、燃焼器と、前記燃焼器の発熱を液化ガスに供給して液化ガスを気化する熱交換器とを構成要件として備え、前記燃焼器の空気取り入れ口と排気口とに消炎器を設けた構成の液化ガス気化装置としている。燃焼器の空気取り入れ口と排気口とに何かの原因で炎が発生したとしても、消炎器によってこの炎は消炎され、炎が内部に進入することのない、また、装置の内部で炎が発生しても、消炎器によってこの炎は消炎され、外部の可燃性のガスに引火することのない、安全な液化ガス気化装置としているものである。そして、排気口に設けた消炎器が遮熱手段を備えているため、排気側に設けている消炎器は、局部的な温度上昇を生ずることがなく、信頼性を更に向上した液化ガス気化装置とできるものである。
【００１０】
請求項２に記載した発明は、請求項２に記載した構成に加え、消炎器は金属製のネットまたは、金属薄板で構成したハニカム体とした構成の液化ガス気化装置としている。
【００１１】
この構成とすることによって、消炎器を簡単に構成することができ、簡単な構造で安全性を確保した液化ガス気化装置とできるものである。
【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、排気口に設けた消炎器の目の大きさを吸気口に設けた消炎器の目の大きさより小さくした構成の液化ガス気化装置としている。排気口は常時高温の排ガスを排気している関係から温度上昇が大きく、高温となっている。このため、排気口側に設けている消炎器は、この温度上昇によって消炎性能が劣化しやすいものである。本発明では、排気口側に設けている消炎器は器の目の大きさを小さくして消炎性能を確保し、かつ温度上昇の少ない吸気口側に設けている消炎器は、目の大きさを大きくして目詰まりを防止して信頼性も確保しているものである。
【００１３】
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、燃焼器が有しているバーナが消炎機能を有している構成としている。このため、吸気口側の消炎器を無くすことができ、簡単な構成で低コスト化した液化ガス気化装置としている。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について説明する。図１は、本実施例の液化ガス気化装置の構成を示す断面図である。本実施例の液化ガス気化装置は、燃焼器１３と、燃焼器１３に接して設けた、あるいは燃焼器１３に近接して設けた熱交換器１１とを有している。
【００１５】
熱交換器１１は、例えば図示していないバルク貯槽との間を配管によって接続し、ポンプ等によって圧送された前記バルク貯槽内の液相の液化ガスに、燃焼器１３の発熱を供給して気化させ、気相とした液化ガスを、図示していないガス消費機器との間を接続する配管中に送るように動作するものである。
【００１６】
本実施例では、熱交換器１１は、熱伝導性と強度を考慮してアルミダイキャスト製のものを使用している。また、熱交換器１１の内部には放熱フィン１２を有している。放熱フィン１２は熱交換器１１と同じくアルミニウムを使用しているが、銅を使用することも可能である。また放熱フィン１２は、本実施例では複数使用しており、熱交換器１１の燃焼器１３側の壁面に一体に形成している。この複数の放熱フィン１２間は、前記液化石油ガスが流れる通路を形成しているものである。
【００１７】
従って、液化石油ガスは、この通路を流れる間に、熱交換器１１に接してあるいは近接して設けている燃焼器１３の発熱を受けているものである。すなわち、このため液化石油ガスは熱交換器１１内で気化され、気相の液化石油ガスとなって前記配管中を流れてガス使用機器に供給されるものである。
【００１８】
燃焼器１３は、燃焼器本体１４中に配置されており、図示していない燃料ガスの供給源に接続している燃料ガス噴出ノズル１５と、空気取り入れ口１６と、バーナ１７と、点火プラグ１８と、吸熱フィン１９と、排気口２０と、吸気管２１と、排気管２２を有している。
【００１９】
前記吸気管２１は金属パイプによって構成しており、一端は燃焼器１３の内部の空気取り入れ口１６ａに接続しており、他端は非危険場所２３まで延長されて、端面が空気取り入れ口１６となっている。また、前記排気管２２は同じく金属パイプによって構成しており、一端は燃焼器１３の内部の排気口２０ａに、他端は同じく非危険場所２３まで延長されて、端面が排気口２０となっている。
【００２０】
前記非危険場所２３は、可燃性のガスが存在するおそれのない地域であり、例えば液化可燃性ガスの場合は、液化ガスの放出源から半径４．５ｍ以上離れた場所で、かつ地表から０．９ｍ以上の地域が非危険場所となる。
【００２１】
以下、本実施例の動作について説明する。燃焼器１３を駆動すると、燃焼器１３が発熱し、この熱量が熱交換器１１に伝達されて、熱交換器１１の内部を流れる液化ガスが気化されて、図示していないガス使用機器にこの気化ガスが供給されるものである。
【００２２】
すなわち、図示していないバルク貯槽のバルブを開いて、前記バルク貯槽の内部の液相の液化ガスを熱交換器１１に供給する。
【００２３】
また、図示していない燃料ガスの供給源に設けているバルブを開いて、燃料ガスを燃焼器１３に導入する。この燃料ガスは、燃料ガス噴出ノズル１５から、内部の燃焼室に向かって吹き出す。このとき、高速のガスの噴出によるエジェクター効果によって、空気取り入れ口１６から外部の空気が供給される。従って、前記燃料ガスは空気と混合されて可燃性のガスとなって、バーナ１７から吹き出す。この状態で、点火プラグ１８に電気火花を発生させると、前記可燃性となった燃料ガスは点火され、バーナ１７に火炎が形成される。この火炎の熱によって吸熱フィン１９が加熱される。この吸熱フィン１９は、本実施例ではアルミニウムまたは銅等の金属によって構成しており、アルミダイキャスト製の燃焼器本体１４の熱交換器１１側の壁面に一体に形成しているものである。
【００２４】
従って、前記火炎の熱は、吸熱フィン１９を伝わって瞬時に熱交換器１１に伝達されるものである。また、熱交換器１１には前記しているように液化ガスの流路を形成している放熱フィン１２を複数配置している。従って、熱交換器１１に伝達された熱量は、放熱フィン１２に伝達されて、放熱フィン１２から液化ガスに伝達される。このため、熱交換器１１を流れる液化ガスは、気化されて、図示していないガス使用機器との間に接続している配管中に供給される。
【００２５】
このため、ガス使用機器は、冬季であっても十分な気相の液化ガスの供給を受けることができ、確実に動作できるものである。
【００２６】
このとき、燃焼器１３で燃焼している燃焼ガスは、吸熱フィン１９に熱を奪われ、１５０℃前後の排気ガスとなって、排気口２０ａ、排気管２２を経由して、排気管２２の端面である排気口２０から非危険場所２３に排気される。
【００２７】
また、熱交換器１１の上部から流入した液相の液化ガスは、熱交換器１１の壁面や放熱フィン１２から気化熱を得て瞬時に気化し、熱交換器１１の下部横から気体となって流出する。この時、気化しきれなかった液相の液化ガスは、熱交換器１１の底部に溜まって、ここで気化する。従って、熱交換器１１から液相の液化ガスが流出することはない。
【００２８】
また本実施例によれば、燃焼器１３の周囲に可燃性ガスが存在する状況が発生したとしても、空気取り入れ口１６と、排気口２０を非危険場所２３に配置しているため、この可燃性ガスが燃焼器１３内に進入することはない。すなわち、外部に存在するガスに引火する危険性はない。
【００２９】
以上のように本実施例によれば、燃焼器１３の発熱が瞬時に効率良く熱交換器１１に伝えられるため、熱交換器１１に流入した液相の液化ガスは短時間で気化でき、効率よく液化ガスの供給ができ、従って応答の速い液化ガス気化装置を実現するものである。
【００３０】
また、外部に可燃性のガスが存在する状況であっても、引火のおそれがなく、安全な液化ガス気化装置を実現するものである。
【００３１】
さらに本実施例の熱交換器１１は、液相の液化ガスが流れる流路を構成するように複数の放熱フィン１２を設ける構成としているため、液化ガスの気化が効率的に行えるものであり、このため、熱交換器１１を小型に構成することができるものである。
【００３２】
（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、本実施例の液化ガス気化装置の構成を示す断面図である。本実施例では、燃焼器１３の空気取り入れ口１６と、排気口２０とに遮断手段２４を設けた構成としている。
【００３３】
遮断手段２４は、空気取り入れ口１６と排気口２０とに設けている遮熱板２５と、前記遮熱板２５を駆動する電動機２６と、燃焼器１３に設けている温度検知器２７と，作動回路２８とから構成している。作動回路２８は、マイクロコンピュータによって構成しており、前記温度検知器２７の検知温度に応じて電動機２６を駆動するものである。 以下、本実施例の動作について説明する。何かの原因によってガス漏れが発生して、このガスが空気取り入れ口１６から進入すると、燃焼器１３内の温度は、定常時の温度よりも高くなる。作動回路２６は、温度検知器２７の検知温度を常に監視しており、この温度情報から異常状態であることを認識すると、電動機２６を作動させて遮熱板２５を回転させる。遮熱板２５が例えば９０°回転すると、空気取り入れ口１６と排気口２０は遮断される。
【００３４】
このため、外部の可燃性のガスは、この段階で燃焼器１３内に進入することはできないものである。また、燃焼器１３内で発生した火炎が、燃焼器１３の外部に放出されることもないものである。このため本実施例によれば、外部の可燃性ガスに引火することがなく、また、吸気管２１や排気管２２を短くして設置性も向上させることができる。
【００３５】
（実施例３）
次に、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断面図である。本実施例では、空気取り入れ口１６と排気口２０とに設けている遮熱板２５を１つの動作機構２９で駆動するようにしている。前記動作機構２９として、本実施例では電動機２６を使用している。すなわち、電動機２６の回転軸２６ａの一端を延長し、この延長部に遮熱版２５を取り付けた構成としている。こうして、一台の電動機２６で、２つの遮熱板２５を作動させているものである。
【００３６】
以上のように本実施例は、動作機構２９を共用した液化ガス気化装置としているものであり、構造が簡単で安価にすることができる。また、遮断動作が空気取り入れ口１６と排気口２０で同時に行われ、遮断性能が安定し信頼性が向上するというものである。
【００３７】
（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、本実施例の液化ガス気化装置の構成を示す断面図である。本実施例では、遮熱手段２４の動作機構３０を熱膨張によるピストンの伸縮を作動棒３１の回転運動に変換して、遮熱板２５を回転駆動する構成としているものである。
【００３８】
すなわち、動作機構３０は、作動器３０ａと、先端部に感熱部３０ｂを有しているピストン３０ｃと、作動棒３１と、作動棒３１に設けている作動片３１ａとを有している。作動片３１ａの先端は、前記ピストン３０ｃの他端に接続している。また感熱部３０ｂは、燃焼器１３に取り付けた構成としている。
【００３９】
以下、本実施例の動作について説明する。何かの原因によって、可燃性のガスが燃焼器１３内に進入して、燃焼器１３が異常燃焼に入ったとする。この異常燃焼による発熱は、作動器３０ａに封入されている作動液に伝達される。作動液は、加熱によって膨張し、ピストン３０ｃを移動させる。ピストン３０ｃは、先端部が作動棒３１に接続している作動片３１ａと当接している。このため、ピストン３０ｃの移動は、作動棒３１の回転に変換され、作動棒３１の回転は遮熱板２５に伝達されて、遮断板２５が回転する。遮熱板２５が回転すると、空気取り入れ口１６と排気口２５は遮断される。こうして、本実施例によれば、外部の可燃性ガスに引火することのない、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。
【００４０】
また本実施例では、作動器３０ａは手動復帰となっており、使用者が安全を確認した段階で手動で復帰させる構成となっているものである。すなわち本実施例の動作機構３０は、非電気式となっているものであり、このため、電気防爆構造の必要が無くなり、更に安価に構成することができるというものである。また、電気を使用しないのでランニングコストも低減できる。
【００４１】
（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断面図である。本実施例では、空気取り入れ口１６ａには吸気消炎器３２を、排気口２０ａには排気消炎器３３を設けている。
【００４２】
図６は、排気消炎器３３の構成を示す斜視図である。排気消炎器３３は、端面に金属製ネットや金属製薄板で形成したハニカム体３３ａ等を配置した構成としている。
【００４３】
また、図７は、吸気消炎器３２の構成を示す斜視図である。吸気消炎器３２は、端面に金属製ネットや金属製薄板で形成したハニカム体３２ａ等を配置した構成としている。
【００４４】
このとき本実施例では、排気消炎器３３の金属製ネットや金属製薄板で形成したハニカム体の目の大きさを０．６ｍｍ、吸気消炎器３２の金属製ネットや金属製薄板で形成したハニカム体３２ａの目の大きさを１ｍｍ程度に設定している。
【００４５】
以下、本実施例の動作について説明する。排気消炎器３３は、燃焼ガスで加熱されているため、２５０℃程度の温度となる。この状態で消炎性能を維持するためには、目の大きさを０．６ｍｍと小さくする必要がある。また、吸気消炎器３２の温度は常温に近いため、目の大きさを特に小さくする必要はない。本実施例では１ｍｍの設定として、目詰まりが生じないようにしている。以上のように、本実施例では、前記実施例で使用している遮断手段２４を無くして、吸気消炎器３２と排気消炎器３３とを配置した簡単な構成としているものである。このため、仮に吸気消炎器３２の近傍に火炎が発生したとしても、この火炎は、吸気消炎器３２で消炎されて、空気取り入れ口１６ａ内に進入することはないものである。また、空気取り入れ口１６ａの近傍で火炎が発生したとしても、この火炎は、吸気消炎器３２で消炎されて、外部に出ることはないものである。
【００４６】
また、仮に排気消炎器３３の近傍に火炎が発生したとしても、この火炎は、排気消炎器３３で消炎されて、排気口２０ａ内に進入することはないものである。また、排気口２０ａの近傍で火炎が発生したとしても、この火炎は、排気消炎器３２で消炎されて、外部に出ることはないものである。
【００４７】
このため本実施例によれば、外部の可燃性のガスに引火するおそれのない安全な液化ガス気化装置を実現するものである。また、排気消炎器３３の目の大きさを小さくして消炎性能を確保し、吸気消炎器３２の目の大きさは大きくして目詰まりを防止しているため、信頼性も確保できるものである。
【００４８】
（実施例６）
続いて本発明の第６の実施例について説明する。図８は、本実施例の液化ガス気化装置の構成を示す断面図である。また図９は、本実施例の液化ガス気化装置に使用している排気消炎器の斜視図である。
【００４９】
本実施例では、排気消炎器３３は、入り口３３ｂに遮熱手段３４を配置している。遮熱手段３４は、底部を有する遮熱筒３４ａと遮熱筒３４ａの側部に設けた貫通孔３４ｂで構成している。
【００５０】
以上の構成で、燃焼ガスが遮熱筒３４ａの底部に当たった後、貫通孔３４ｂを通って排気消炎器３３に流れるように作用するものである。このため、排気消炎器３３は、局部的な温度上昇が発生することはないものである。この結果本実施例によれば、消炎性能の劣化が無く、信頼性を更に向上できるものである。
【００５１】
（実施例７）
次に、本発明の第７の実施例について説明する。図１０は、本実施例の液化ガス気化装置の構成を示す断面図である。本実施例では、バーナ１７に消炎機能を付加した構成としている。このため、前記実施例で説明した吸気消炎器３２の使用を必要としないものである。すなわち本実施例では、バーナ１７は、炎口を１ｍｍ以下の設定としているものである。この結果、ガスの燃焼速度よりもガスの噴出速度の方が速くなり、逆火しないものである。
【００５２】
このため、本実施例によれば、空気取り入れ口１６からの火炎の放出はなく、また引火の危険性も無いものである。すなわち本実施例によれば、吸気消炎器３２を無くすことで、低コスト化を図ることができるものである。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明は、燃焼器と、前記燃焼器の発熱を液化ガスに供給して液化ガスを気化する熱交換器とを備え、前記燃焼器の空気取り入れ口と排気口とに消炎器を設け、前記排気口に設けた消炎器は、遮熱手段を備えた構成として、何かの原因で炎が発生したとしても、この炎は消炎され、炎が内部に進入することのない、また装置の内部で発生した炎が消炎されて、外部の可燃性のガスに引火することのない安全な液化ガス気化装置を実現するものである。さらに、排気口に設けた消炎器は、遮熱手段を備えている構成として、消炎器が局部的な温度上昇を生ずることがなく、信頼性を更に向上した液化ガス気化装置を実現するものである。
【００５４】
請求項に記載した発明は、消炎器は金属製のネットまたは、金属薄板で構成したハニカム体とした構成として、簡単な構造で安全性を確保した液化ガス気化装置を実現するものである。
【００５５】
請求項に記載した発明は、排気口に設けた消炎器の目の大きさを吸気口に設けた消炎器の目の大きさより小さくした構成として、消炎性能を確保できると共に、目詰まりを防止して信頼性も確保できる液化ガス気化装置を実現するものである。
【００５６】
請求項に記載した発明は、燃焼器が有しているバーナが、消炎機能を有している構成として、簡単な構成で低コスト化した液化ガス気化装置を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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断面図
【図２】 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断面図
【図３】 本発明の第３の実施例である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図４】 本発明の第４の実施例である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図５】 本発明の第５の実施例である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図６】 同、排気消炎器の構成を示す斜視図
【図７】 同、吸気消炎器の構成を示す斜視図
【図８】 本発明の第６の実施例である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図９】 同、排気消炎器の構成を示す斜視図
【図１０】 本発明の第７の実施例である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図１１】 従来の液化ガス気化装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１１ 熱交換器
１３ 燃焼器
１６ 空気取り入れ口
１６ａ 空気取り入れ口
１７ バーナ
２０ 排気口
２０ａ 排気口
２３ 非危険場所
２４ 遮断手段
２９、３０ 動作機構
３２ 吸気消炎器
３３ 排気消炎器
３２ａ 金属製ネット
３３ａ 金属製ネット
３４ 遮熱手段

Claims (4)

1. 燃焼器と、前記燃焼器の発熱を液化ガスに供給して液化ガスを気化する熱交換器とを備え、前記燃焼器の空気取り入れ口と排気口とに消炎器を設け、前記排気口に設けた消炎器は、遮熱手段を備えていることを特徴とした液化ガス気化装置。
2. 消炎器は金属製のネットまたは、金属薄板で構成したハニカム体とした請求項１に記載した液化ガス気化装置。
3. 排気口に設けた消炎器の目の大きさを吸気口に設けた消炎器の目の大きさより小さくした請求項１または２に記載した液化ガス気化装置。
4. 燃焼器が有しているバーナが、消炎機能を有している請求項１から３のいずれか１項に記載した液化ガス気化装置。

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