JP4337278B2 - 液化ガス気化装置 - Google Patents
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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の使用においても、安定してＬＰＧ等の液化ガスを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８に示すような構成になっている。すなわち、ボイラ１で加熱された温水が、媒体ポンプ２によって入口配管３および媒体流入空間４を経て熱交換パイプ５に流入し、バルク容器６内のＬＰガスの液相部７を加熱して気化を促進させる構成となっているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成のものは、ボイラに電気ヒータを使用しているため、商用電源がない場所には装置を設置できないという問題があった。そこで、発熱器に燃焼器を用い直接または間接的に熱交換器を加熱する方法が考えられるが、この構成としたものは、燃焼器の制御に用いる電源の寿命が課題となるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器と、前記熱交換器に供給する熱量を発生する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼を制御する燃焼器制御手段と、前記燃焼器制御手段に電力を供給する電源と、前記熱交換器の圧力を検出する待機運転検出手段と、待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると前記燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させるタイマー部を備えた液化ガス気化装置としているものである。
【０００５】
待機運転検出手段が熱交換器の圧力上昇を検知すると燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させる構成としているため、液化ガスを気化していない待機運転が長く続いた場合は、燃焼器制御手段への電力の供給を停止して、電力の浪費をなくし、電源寿命が長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器と、前記熱交換器に供給する熱量を発生する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼を制御する燃焼器制御手段と、前記燃焼器制御手段に電力を供給する電源と、前記熱交換器の圧力を検出する待機運転検出手段と、待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると前記燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させるタイマー部を備えた液化ガス気化装置。
としているものである。
【０００７】
待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させる構成としているため、液化ガスを気化していない待機運転が長く続いた場合は、燃焼器制御手段への電力の供給を停止して、電力の浪費をなくし、電源寿命が長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【０００８】
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、待機運転検出手段として燃焼器の温度を検知する燃焼器温度センサーを使用する構成の液化ガス気化装置としている。 燃焼器温度センサーの温度で待機運転中であることを判断し、タイマー部を起動させるようにしているため、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した構成に加え、待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けた圧力センサーを使用する構成の液化ガス気化装置としている。
圧力センサーが所定の圧力以上の時はタイマー部を起動し、以下の時はタイマー部の測定時間をリセットするようにして、熱交換器の内部圧力の変化で待機運転であることを正確に判断でき、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した構成に加え、待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けたガス流量計を使用する構成の液化ガス気化装置としている。 熱交換器の出口を流れるガスの有無によって正確に待機運転状態かどうかを判断でき、ガス流量がない時タイマー部を起動させ、ガス流量があるときは、タイマー部の測定時間をリセットするようにして、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００１１】
請求項５に記載した発明は、請求項１に記載した構成に加え、待機運転検出手段として、電源の電圧を検知する電圧検知部を使用する構成の液化ガス気化装置としている。
【００１２】
電圧検知部によって、電源の電圧が基準値より低下したことを認識したときは、燃焼器制御手段を動作させないようにして、電源電圧の不足によって不安定な動作となることを事前に予防できる、安全を確保した液化ガス気化装置とできるものである。
【００１３】
【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、液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器１１と、前記熱交換器１１に供給する熱量を発生する燃焼器１３と、前記燃焼器１３の燃焼を制御する燃焼器制御手段２５と、前記燃焼器制御手段２５に電力を供給する電源２６と、前記燃焼器が待機運転中であることを検出する待機運転検出手段２９と、待機運転検出手段２９が待機運転に入ってからの経過時間を測定するタイマー部２８と、制御部２７を備えている。
【００１４】
前記制御部２７は、マイクロコンピュータによって構成しており、前記タイマー部２８の測定時間が設定時間を超えると前記燃焼器制御手段２５への電源の供給を停止する。
【００１５】
熱交換器１１は、本実施例では、熱伝導性と強度を考慮してアルミダイキャスト製としており、内部に複数の放熱フィン１２によって構成した液化ガスが通過する通路を有している。前記放熱フィン１２は、燃焼器１３との接合面に一体に形成されている。
【００１６】
燃焼器１３は、燃焼器本体１４と、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、消炎器２１を有している。バーナ１７には、燃焼器１３に供給する燃料ガスを貯蔵するタンク２２を接続している。また前記接続経路には、燃料ガスの圧力を調整する圧力調整器２３を配置している。
【００１７】
燃焼器制御手段２５は、前記バーナ１７に燃料ガスを供給する接続経路に設けている開閉弁２４の開閉制御と、点火時に燃焼器１３内に設けている点火プラグ１８に電気火花を発生させる制御と、タイマー部２８でのタイマー時間のカウントを制御する制御部２７によって構成している。
【００１８】
２６は燃焼器制御手段２５に電力を供給する電源であり、乾電池や充電池が用いられている。
【００１９】
前記待機運転検出手段２９は、本実施例では、熱交換器１１の出口に設けている圧力センサを使用している。
【００２０】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１の上部から液相の液化ガスが流入して気化が行われている時は、熱交換器１１の内部圧力は約０．１２ＭＰａである。暖房機あるいは給湯器のような図示していないガス使用機器が停止されて、液化ガスの消費が停止すると、前記ガス使用機器の燃料弁が閉止される。このため、熱交換器１１は圧力容器となって、内圧は約０．５ＭＰａまで上昇する。待機運転検出手段２９は、この圧力の上昇をあるいは変化を検知して、この情報を制御部２７に伝達している。制御部２７は、待機運転検出手段２９が検出した圧力と基準値とを比較して、圧力が基準値を超えて上昇すると、タイマー部２８を起動させる。
【００２１】
また、前記ガス使用機器が５時間以内に使用が再開されて、待機運転検出手段２９の検知圧力が０．５ＭＰａ以下になれば前記タイマー部２８の計測時間をリセットする。このとき、ガス使用機器の使用の再開がなければ、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止し、電源２６の電力の浪費をなくするものである。
【００２２】
燃焼器制御手段２５への電力供給が停止されると、開閉弁２４は閉止され、燃焼器１３の燃焼も停止する。
【００２３】
なお、待機運転状態が所定時間を超えて継続し、燃焼器制御手段２５に対する電源２６の供給が停止された状態から、再びガス使用機器の使用を再開するときは、図示していないスタートボタンを手動でオンするものである。すなわち、前記スタートボタンを手動でオンすることによって、電源２６の電力が燃焼器制御手段２５に供給されて、再び液相の液化ガスが気化され、気相の液化ガスがガス使用機器に供給される。
【００２４】
以上のように本実施例によれば、待機運転検出手段２９が液化ガスの使用を停止している状態を検出して、タイマー部２８が計時した待機運転に入ってからの経過時間が設定時間を超えると燃焼器制御手段２５への電源２６の供給を停止する構成として、電源２６の消耗を防ぐことができ、電源寿命が長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００２５】
また本実施例によれば、待機運転検出手段２９として、熱交換器１１の出口に設けている圧力センサを使用しているため、熱交換器１１の内部圧力の変化で待機運転であることを正確に判断でき、またこの情報によってタイマー部２８を起動させる構成としているため、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００２６】
（実施例２）
次に、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、実施例１で説明している待機運転検出手段として燃焼器１３の表面に設けている燃焼器温度センサー３０を使用している。燃焼器温度センサー３０として本実施例では、サーミスタあるいは熱電対を使用している。燃焼器温度センサー３０が検知する温度情報は、制御部２７に伝達されている。
【００２７】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１の上部から液化ガスが流入して気化が正常に行われているときは、液化ガスの気化熱を供給するために燃焼器１３の温度は約２００℃程度に維持されている。しかし、待機運転に入ると、熱交換器１１の温度を６０℃に保つだけの熱量でよく、燃焼器１３の温度は約７０℃程度以下となる。
【００２８】
燃焼器温度センサー３０が検知する温度情報は制御部２７に伝達されており、制御部２７は燃焼器温度センサー３０が検知する温度と例えば７０℃という基準温度とを比較しており、前記検知温度が基準温度を下回って待機運転に入ったことを認識すると、タイマー部２８の時間カウントを開始させる。また、タイマー部２８のカウント時間が５時間以内のときに、気化が再開されて燃焼器１３の温度が基準温度以上に達したことを認識すると、タイマー部２８の時間カウントをリセットする。また、５時間以内に気化の再開がなければ、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止して、電源２６の電力の浪費をなくするものである。すなわち、燃焼器制御手段２５への電力供給が停止されると、開閉弁２４は閉止し、燃焼器１３の燃焼も停止する。
【００２９】
以上のように本実施例によれば、燃焼器温度センサー３０の検知温度と基準温度とを比較して、待機運転中であると判断した場合には、タイマー部２８を自動的に起動させるもので、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００３０】
（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、実施例１で説明している待機運転検出手段として、熱交換器１１の出口に設けているガス流量計３３を使用している。ガス流量計３３が検知するガス流量を示す情報は、制御部２７に伝達されている。
【００３１】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１の出口に接続されている図示していないガス使用機器がガスを消費している時は、この消費量に応じてガス流量をガス流量計３３で計測している。前記ガス使用機器が液化ガスの消費を停止すると、ガス流量計３３が検知するガス流量は０となる。制御部２７は、ガス流量計３３が検知するガス流量を基準値０と比較しており、ガス流量計３３が検知するガス流量が０に達するとタイマー部２８の時間カウントを開始させる。また、タイマー部２８での時間カウントが５時間に達する以前に、ガス流量計３３が０より大きいガス流量を検知すると、すなわちガス使用機器でのガスの使用が再開されれば、タイマー部２８での時間カウントをリセットする。また５時間以内にガス使用機器のガス消費の再開がなければ、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止し、電源２６の電力の浪費をなくするものである。燃焼器制御手段２５への電力供給が停止すると開閉弁２４は閉止し、燃焼器１３の燃焼も停止する。
【００３２】
以上のように本実施例によれば、ガス流量の有無によって、待機運転状態に入ったかどうかを判断し、待機運転状態に入ったときにはタイマー部２８を自動的に起動させるようにしているため、待機運転に入ったかどうかを正確に判断でき、また、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００３３】
（実施例４）
次に、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、実施例１で説明している待機運転検出手段として、電圧検出部３５を使用している。電圧検出部３５は、燃焼器１３と熱交換器１１の接合部に設けている熱発電部３４が発生する熱起電力を検知しているものである。前記熱発電部３４として、本実施例ではゼーベック効果を利用しているペルチェ素子を使用しているものである。なお、本実施例ではこの熱発電部３４は、電源２６の補助電源として使用している。前記電圧検出部３５は、この熱発電部３４が発生している熱起電力を検知して、制御部２７に伝達しているものである。
【００３４】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１の上部から液化ガスが流入して気化が行われているときは、気化熱を供給するために燃焼器１３の温度は約２００℃程度となっている。また、熱交換器１１の前記燃焼器１１に接している側の温度は、約６０℃程度となっている。従って、熱発電部３４の高温側の温度は約２００℃であり、低温側の温度は約６０℃程度となっている。この状態では、熱発電部３４が発生する素子１個分の熱起電力は約１．５Ｖとなっている。しかし、待機運転に入ると、燃焼器１３の温度は約７０℃以下となり、従って、燃焼器１３と熱交換器１１の温度差も小さくなって、熱発電部３４が発生する熱起電力は約０．５Ｖ以下になる。
【００３５】
制御部２７は、電圧検出部３５が検知している熱発電部３４の熱起電力の情報を基準値と比較しており、前記した待機運転状態に入っていることを認識すると、タイマー部２８の時間カウントを開始させる。またこの待機運転状態が、５時間以内に動作状態に復帰したことを認識すると、タイマー部２８での時間カウントをリセットする。また、５時間以内に動作状態に復帰しない場合には、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止し、電源２６の電力の浪費をなくするものである。
【００３６】
以上のように本実施例によれば、燃焼器制御手段２５に電力を供給する熱発電部３４を設け、熱発電部３４の発電電圧が所定の電圧以下の時は、タイマー部２８を起動させ、所定の電圧以上となるとタイマー部２８の時間カウントをリセットする構成として、発電電圧の高低で待機運転であることを判断し、タイマー部２８を起動させるもので、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単で、定常運転時は、熱発電で電力をまかなうので、更に電源寿命の長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００３７】
（実施例５）
次に、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、実施例１で説明している待機運転検知手段として、熱交換器１１に設けている熱交換器温度センサー３６を使用している。熱交換器温度センサー３６として本実施例では、サーミスタあるいは熱電対を使用している。熱交換器温度センサー３６が検知する温度情報は、制御部２７に伝達されている。また、熱交換器１１の液相の液化ガスの流入口には、遮断弁３７を配置している。遮断弁３７は制御部２７によって開閉が制御されている。すなわち、制御部２７は熱交換器１１の温度が２０℃以下になると、遮断弁３７を閉じて液相の液化ガスが熱交換器１１内に流入することを遮断している。
【００３８】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１に気化能力以上の液化ガスが流入すると、熱交換器１１は６０℃を維持できなくなり、低下していく。本実施例では熱交換器１１の温度が２０℃以下になると遮断弁３７を遮断するため、液相の液化ガスが液相のままでガス使用機器側に供給されたりすることはないものである。すなわち、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。
【００３９】
（参考例１）
次に、本発明の第６の実施例について説明する。図６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、実施例１で説明している待機運転検出手段として、熱交換器１１の出口に設けている圧力センサー３８を使用している。圧力センサー３８の検知情報は、制御部２７に伝達されている。
【００４０】
本実施例では、制御部２７が圧力センサー３８が検知する熱交換器１１の内部圧力が０．８ＭＰａ以上になったことを認識すると、燃焼器制御手段２５を停止させるように動作している。すなわち、何かの原因によって、熱交換器１１に異常な圧力上昇が発生したときは、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止して、燃焼器１３の燃焼を停止することにより、電力の浪費をなくするとともに安全性も確保した液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４１】
（参考例２）
次に、本発明の第７の実施例について説明する。図７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、実施例１で説明している待機運転検出手段に代えて、燃焼器制御手段２５に電源の電圧を検知する電圧検知部３９を設けている。電圧検知部３９が検知する電源の電圧を検知する信号は、制御部２７に伝達されている。
【００４２】
以下、本実施例の動作について説明する。本実施例では、制御部２７は、電圧検知部３９が検知する電源２６の電圧が、２Ｖ以下では、燃焼器制御手段２５が動作しないように制御しているものである。すなわち、事前に電源２６の消耗状態を検出し、運転中に電圧降下によって不安定な動作にならないようにした、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。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明は、液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器と、前記熱交換器に供給する熱量を発生する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼を制御する燃焼器制御手段と、前記燃焼器制御手段に電力を給供する電源と、前記熱交換器の圧力を検出する待機運転検出手段と、待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると前記燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させるタイマー部を備えた構成として、電力の浪費をなくし、電源寿命が長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４４】
請求項２に記載した発明は、待機運転検出手段として燃焼器の温度を検知する燃焼器温度センサーを使用する構成として、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４５】
請求項３に記載した発明は、待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けた圧力センサーを使用する構成として、熱交換器の内部圧力の変化で待機運転であることを正確に判断でき、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４６】
請求項４に記載した発明は、待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けたガス流量計を使用する構成として、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４７】
請求項５に記載した発明は、待機運転検出手段として、電源の電圧を検知する電圧検知部を使用する構成として、電源電圧の不足によって不安定な動作となることを事前に予防できる、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。
【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】 本発明の参考例１である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図７】 本発明の参考例２である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図８】 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
２５ 燃焼器制御手段
２６ 電源
２７ 制御部
２８ タイマー部
２９ 待機運転検出手段
３０ 燃焼器温度センサー
３２、３８ 圧力センサー
３３ ガス流量計
３４ 熱発電部
３６ 熱交換器温度センサー
３９ 電圧検知部
【発明の属する技術分野】
本発明は、寒冷地での使用や冬場の使用においても、安定してＬＰＧ等の液化ガスを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８に示すような構成になっている。すなわち、ボイラ１で加熱された温水が、媒体ポンプ２によって入口配管３および媒体流入空間４を経て熱交換パイプ５に流入し、バルク容器６内のＬＰガスの液相部７を加熱して気化を促進させる構成となっているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成のものは、ボイラに電気ヒータを使用しているため、商用電源がない場所には装置を設置できないという問題があった。そこで、発熱器に燃焼器を用い直接または間接的に熱交換器を加熱する方法が考えられるが、この構成としたものは、燃焼器の制御に用いる電源の寿命が課題となるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器と、前記熱交換器に供給する熱量を発生する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼を制御する燃焼器制御手段と、前記燃焼器制御手段に電力を供給する電源と、前記熱交換器の圧力を検出する待機運転検出手段と、待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると前記燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させるタイマー部を備えた液化ガス気化装置としているものである。
【０００５】
待機運転検出手段が熱交換器の圧力上昇を検知すると燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させる構成としているため、液化ガスを気化していない待機運転が長く続いた場合は、燃焼器制御手段への電力の供給を停止して、電力の浪費をなくし、電源寿命が長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器と、前記熱交換器に供給する熱量を発生する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼を制御する燃焼器制御手段と、前記燃焼器制御手段に電力を供給する電源と、前記熱交換器の圧力を検出する待機運転検出手段と、待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると前記燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させるタイマー部を備えた液化ガス気化装置。
としているものである。
【０００７】
待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させる構成としているため、液化ガスを気化していない待機運転が長く続いた場合は、燃焼器制御手段への電力の供給を停止して、電力の浪費をなくし、電源寿命が長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【０００８】
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、待機運転検出手段として燃焼器の温度を検知する燃焼器温度センサーを使用する構成の液化ガス気化装置としている。 燃焼器温度センサーの温度で待機運転中であることを判断し、タイマー部を起動させるようにしているため、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した構成に加え、待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けた圧力センサーを使用する構成の液化ガス気化装置としている。
圧力センサーが所定の圧力以上の時はタイマー部を起動し、以下の時はタイマー部の測定時間をリセットするようにして、熱交換器の内部圧力の変化で待機運転であることを正確に判断でき、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した構成に加え、待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けたガス流量計を使用する構成の液化ガス気化装置としている。 熱交換器の出口を流れるガスの有無によって正確に待機運転状態かどうかを判断でき、ガス流量がない時タイマー部を起動させ、ガス流量があるときは、タイマー部の測定時間をリセットするようにして、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００１１】
請求項５に記載した発明は、請求項１に記載した構成に加え、待機運転検出手段として、電源の電圧を検知する電圧検知部を使用する構成の液化ガス気化装置としている。
【００１２】
電圧検知部によって、電源の電圧が基準値より低下したことを認識したときは、燃焼器制御手段を動作させないようにして、電源電圧の不足によって不安定な動作となることを事前に予防できる、安全を確保した液化ガス気化装置とできるものである。
【００１３】
【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、液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器１１と、前記熱交換器１１に供給する熱量を発生する燃焼器１３と、前記燃焼器１３の燃焼を制御する燃焼器制御手段２５と、前記燃焼器制御手段２５に電力を供給する電源２６と、前記燃焼器が待機運転中であることを検出する待機運転検出手段２９と、待機運転検出手段２９が待機運転に入ってからの経過時間を測定するタイマー部２８と、制御部２７を備えている。
【００１４】
前記制御部２７は、マイクロコンピュータによって構成しており、前記タイマー部２８の測定時間が設定時間を超えると前記燃焼器制御手段２５への電源の供給を停止する。
【００１５】
熱交換器１１は、本実施例では、熱伝導性と強度を考慮してアルミダイキャスト製としており、内部に複数の放熱フィン１２によって構成した液化ガスが通過する通路を有している。前記放熱フィン１２は、燃焼器１３との接合面に一体に形成されている。
【００１６】
燃焼器１３は、燃焼器本体１４と、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、消炎器２１を有している。バーナ１７には、燃焼器１３に供給する燃料ガスを貯蔵するタンク２２を接続している。また前記接続経路には、燃料ガスの圧力を調整する圧力調整器２３を配置している。
【００１７】
燃焼器制御手段２５は、前記バーナ１７に燃料ガスを供給する接続経路に設けている開閉弁２４の開閉制御と、点火時に燃焼器１３内に設けている点火プラグ１８に電気火花を発生させる制御と、タイマー部２８でのタイマー時間のカウントを制御する制御部２７によって構成している。
【００１８】
２６は燃焼器制御手段２５に電力を供給する電源であり、乾電池や充電池が用いられている。
【００１９】
前記待機運転検出手段２９は、本実施例では、熱交換器１１の出口に設けている圧力センサを使用している。
【００２０】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１の上部から液相の液化ガスが流入して気化が行われている時は、熱交換器１１の内部圧力は約０．１２ＭＰａである。暖房機あるいは給湯器のような図示していないガス使用機器が停止されて、液化ガスの消費が停止すると、前記ガス使用機器の燃料弁が閉止される。このため、熱交換器１１は圧力容器となって、内圧は約０．５ＭＰａまで上昇する。待機運転検出手段２９は、この圧力の上昇をあるいは変化を検知して、この情報を制御部２７に伝達している。制御部２７は、待機運転検出手段２９が検出した圧力と基準値とを比較して、圧力が基準値を超えて上昇すると、タイマー部２８を起動させる。
【００２１】
また、前記ガス使用機器が５時間以内に使用が再開されて、待機運転検出手段２９の検知圧力が０．５ＭＰａ以下になれば前記タイマー部２８の計測時間をリセットする。このとき、ガス使用機器の使用の再開がなければ、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止し、電源２６の電力の浪費をなくするものである。
【００２２】
燃焼器制御手段２５への電力供給が停止されると、開閉弁２４は閉止され、燃焼器１３の燃焼も停止する。
【００２３】
なお、待機運転状態が所定時間を超えて継続し、燃焼器制御手段２５に対する電源２６の供給が停止された状態から、再びガス使用機器の使用を再開するときは、図示していないスタートボタンを手動でオンするものである。すなわち、前記スタートボタンを手動でオンすることによって、電源２６の電力が燃焼器制御手段２５に供給されて、再び液相の液化ガスが気化され、気相の液化ガスがガス使用機器に供給される。
【００２４】
以上のように本実施例によれば、待機運転検出手段２９が液化ガスの使用を停止している状態を検出して、タイマー部２８が計時した待機運転に入ってからの経過時間が設定時間を超えると燃焼器制御手段２５への電源２６の供給を停止する構成として、電源２６の消耗を防ぐことができ、電源寿命が長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００２５】
また本実施例によれば、待機運転検出手段２９として、熱交換器１１の出口に設けている圧力センサを使用しているため、熱交換器１１の内部圧力の変化で待機運転であることを正確に判断でき、またこの情報によってタイマー部２８を起動させる構成としているため、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００２６】
（実施例２）
次に、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、実施例１で説明している待機運転検出手段として燃焼器１３の表面に設けている燃焼器温度センサー３０を使用している。燃焼器温度センサー３０として本実施例では、サーミスタあるいは熱電対を使用している。燃焼器温度センサー３０が検知する温度情報は、制御部２７に伝達されている。
【００２７】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１の上部から液化ガスが流入して気化が正常に行われているときは、液化ガスの気化熱を供給するために燃焼器１３の温度は約２００℃程度に維持されている。しかし、待機運転に入ると、熱交換器１１の温度を６０℃に保つだけの熱量でよく、燃焼器１３の温度は約７０℃程度以下となる。
【００２８】
燃焼器温度センサー３０が検知する温度情報は制御部２７に伝達されており、制御部２７は燃焼器温度センサー３０が検知する温度と例えば７０℃という基準温度とを比較しており、前記検知温度が基準温度を下回って待機運転に入ったことを認識すると、タイマー部２８の時間カウントを開始させる。また、タイマー部２８のカウント時間が５時間以内のときに、気化が再開されて燃焼器１３の温度が基準温度以上に達したことを認識すると、タイマー部２８の時間カウントをリセットする。また、５時間以内に気化の再開がなければ、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止して、電源２６の電力の浪費をなくするものである。すなわち、燃焼器制御手段２５への電力供給が停止されると、開閉弁２４は閉止し、燃焼器１３の燃焼も停止する。
【００２９】
以上のように本実施例によれば、燃焼器温度センサー３０の検知温度と基準温度とを比較して、待機運転中であると判断した場合には、タイマー部２８を自動的に起動させるもので、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００３０】
（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、実施例１で説明している待機運転検出手段として、熱交換器１１の出口に設けているガス流量計３３を使用している。ガス流量計３３が検知するガス流量を示す情報は、制御部２７に伝達されている。
【００３１】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１の出口に接続されている図示していないガス使用機器がガスを消費している時は、この消費量に応じてガス流量をガス流量計３３で計測している。前記ガス使用機器が液化ガスの消費を停止すると、ガス流量計３３が検知するガス流量は０となる。制御部２７は、ガス流量計３３が検知するガス流量を基準値０と比較しており、ガス流量計３３が検知するガス流量が０に達するとタイマー部２８の時間カウントを開始させる。また、タイマー部２８での時間カウントが５時間に達する以前に、ガス流量計３３が０より大きいガス流量を検知すると、すなわちガス使用機器でのガスの使用が再開されれば、タイマー部２８での時間カウントをリセットする。また５時間以内にガス使用機器のガス消費の再開がなければ、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止し、電源２６の電力の浪費をなくするものである。燃焼器制御手段２５への電力供給が停止すると開閉弁２４は閉止し、燃焼器１３の燃焼も停止する。
【００３２】
以上のように本実施例によれば、ガス流量の有無によって、待機運転状態に入ったかどうかを判断し、待機運転状態に入ったときにはタイマー部２８を自動的に起動させるようにしているため、待機運転に入ったかどうかを正確に判断でき、また、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００３３】
（実施例４）
次に、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、実施例１で説明している待機運転検出手段として、電圧検出部３５を使用している。電圧検出部３５は、燃焼器１３と熱交換器１１の接合部に設けている熱発電部３４が発生する熱起電力を検知しているものである。前記熱発電部３４として、本実施例ではゼーベック効果を利用しているペルチェ素子を使用しているものである。なお、本実施例ではこの熱発電部３４は、電源２６の補助電源として使用している。前記電圧検出部３５は、この熱発電部３４が発生している熱起電力を検知して、制御部２７に伝達しているものである。
【００３４】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１の上部から液化ガスが流入して気化が行われているときは、気化熱を供給するために燃焼器１３の温度は約２００℃程度となっている。また、熱交換器１１の前記燃焼器１１に接している側の温度は、約６０℃程度となっている。従って、熱発電部３４の高温側の温度は約２００℃であり、低温側の温度は約６０℃程度となっている。この状態では、熱発電部３４が発生する素子１個分の熱起電力は約１．５Ｖとなっている。しかし、待機運転に入ると、燃焼器１３の温度は約７０℃以下となり、従って、燃焼器１３と熱交換器１１の温度差も小さくなって、熱発電部３４が発生する熱起電力は約０．５Ｖ以下になる。
【００３５】
制御部２７は、電圧検出部３５が検知している熱発電部３４の熱起電力の情報を基準値と比較しており、前記した待機運転状態に入っていることを認識すると、タイマー部２８の時間カウントを開始させる。またこの待機運転状態が、５時間以内に動作状態に復帰したことを認識すると、タイマー部２８での時間カウントをリセットする。また、５時間以内に動作状態に復帰しない場合には、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止し、電源２６の電力の浪費をなくするものである。
【００３６】
以上のように本実施例によれば、燃焼器制御手段２５に電力を供給する熱発電部３４を設け、熱発電部３４の発電電圧が所定の電圧以下の時は、タイマー部２８を起動させ、所定の電圧以上となるとタイマー部２８の時間カウントをリセットする構成として、発電電圧の高低で待機運転であることを判断し、タイマー部２８を起動させるもので、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単で、定常運転時は、熱発電で電力をまかなうので、更に電源寿命の長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００３７】
（実施例５）
次に、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、実施例１で説明している待機運転検知手段として、熱交換器１１に設けている熱交換器温度センサー３６を使用している。熱交換器温度センサー３６として本実施例では、サーミスタあるいは熱電対を使用している。熱交換器温度センサー３６が検知する温度情報は、制御部２７に伝達されている。また、熱交換器１１の液相の液化ガスの流入口には、遮断弁３７を配置している。遮断弁３７は制御部２７によって開閉が制御されている。すなわち、制御部２７は熱交換器１１の温度が２０℃以下になると、遮断弁３７を閉じて液相の液化ガスが熱交換器１１内に流入することを遮断している。
【００３８】
以下、本実施例の動作について説明する。熱交換器１１に気化能力以上の液化ガスが流入すると、熱交換器１１は６０℃を維持できなくなり、低下していく。本実施例では熱交換器１１の温度が２０℃以下になると遮断弁３７を遮断するため、液相の液化ガスが液相のままでガス使用機器側に供給されたりすることはないものである。すなわち、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。
【００３９】
（参考例１）
次に、本発明の第６の実施例について説明する。図６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、実施例１で説明している待機運転検出手段として、熱交換器１１の出口に設けている圧力センサー３８を使用している。圧力センサー３８の検知情報は、制御部２７に伝達されている。
【００４０】
本実施例では、制御部２７が圧力センサー３８が検知する熱交換器１１の内部圧力が０．８ＭＰａ以上になったことを認識すると、燃焼器制御手段２５を停止させるように動作している。すなわち、何かの原因によって、熱交換器１１に異常な圧力上昇が発生したときは、燃焼器制御手段２５への電力供給を停止して、燃焼器１３の燃焼を停止することにより、電力の浪費をなくするとともに安全性も確保した液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４１】
（参考例２）
次に、本発明の第７の実施例について説明する。図７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、実施例１で説明している待機運転検出手段に代えて、燃焼器制御手段２５に電源の電圧を検知する電圧検知部３９を設けている。電圧検知部３９が検知する電源の電圧を検知する信号は、制御部２７に伝達されている。
【００４２】
以下、本実施例の動作について説明する。本実施例では、制御部２７は、電圧検知部３９が検知する電源２６の電圧が、２Ｖ以下では、燃焼器制御手段２５が動作しないように制御しているものである。すなわち、事前に電源２６の消耗状態を検出し、運転中に電圧降下によって不安定な動作にならないようにした、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。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明は、液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器と、前記熱交換器に供給する熱量を発生する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼を制御する燃焼器制御手段と、前記燃焼器制御手段に電力を給供する電源と、前記熱交換器の圧力を検出する待機運転検出手段と、待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると前記燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させるタイマー部を備えた構成として、電力の浪費をなくし、電源寿命が長い液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４４】
請求項２に記載した発明は、待機運転検出手段として燃焼器の温度を検知する燃焼器温度センサーを使用する構成として、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４５】
請求項３に記載した発明は、待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けた圧力センサーを使用する構成として、熱交換器の内部圧力の変化で待機運転であることを正確に判断でき、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４６】
請求項４に記載した発明は、待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けたガス流量計を使用する構成として、人為的にタイマーを起動させる必要がなく、操作が簡単な液化ガス気化装置を実現できるものである。
【００４７】
請求項５に記載した発明は、待機運転検出手段として、電源の電圧を検知する電圧検知部を使用する構成として、電源電圧の不足によって不安定な動作となることを事前に予防できる、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。
【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】 本発明の参考例１である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図７】 本発明の参考例２である液化ガス気化装置の構成を示す断面図
【図８】 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
２５ 燃焼器制御手段
２６ 電源
２７ 制御部
２８ タイマー部
２９ 待機運転検出手段
３０ 燃焼器温度センサー
３２、３８ 圧力センサー
３３ ガス流量計
３４ 熱発電部
３６ 熱交換器温度センサー
３９ 電圧検知部
Claims (5)
- 液相の液化ガスに気化熱を供給して気相の液化ガスとする熱交換器と、前記熱交換器に供給する熱量を発生する燃焼器と、前記燃焼器の燃焼を制御する燃焼器制御手段と、前記燃焼器制御手段に電力を供給する電源と、前記熱交換器の圧力を検出する待機運転検出手段と、待機運転検出手段が前記熱交換器の圧力上昇を検知すると前記燃焼器制御手段への電源供給の停止を遅延させるタイマー部を備えた液化ガス気化装置。
- 待機運転検出手段として燃焼器の温度を検知する燃焼器温度センサーを使用する請求項１に記載した液化ガス気化装置。
- 待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けた圧力センサーを使用する請求項１に記載した液化ガス気化装置。
- 待機運転検出手段として、熱交換器の出口に設けたガス流量計を使用する請求項１に記載した液化ガス気化装置。
- 待機運転検出手段として、電源の電圧を検知する電圧検知部を使用する請求項１に記載した液化ガス気化装置。
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