JP4593262B2 - 液化燃料ガスの気化システム - Google Patents
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Description
この発明は、外気温を利用して液化燃料ガスを気化させるための装置に関する。
液化燃料ガスを気化させるための装置は、電気、ガス、スチームあるいは大気熱を熱源とするものがあり、このうち、大気熱を利用する空温式気化装置は、コストのかかる熱源が不要である利点がある反面、同装置は大形となり液化燃料ガスを気化させるためには、液状ガスを０．１ＭＰａ程度に減圧（−３０℃）し、同装置で大気熱を吸収しながら気化させるものである。
上記空温式気化装置では、気化潜熱により同装置の入口近傍の空気が激しく冷却されて霜となって付着成長し、この霜が、上記装置の運転停止、あるいはガス消費量が少なくなったとき、上記気化潜熱がなくなるか、少なくなって、付着した霜が融解して水滴となる。
上記水滴は、気化装置の運転再開によって結氷し、更にその上に霜が付着し、このサイクルの繰り返しによって結氷と霜の付着が大きく成長し、装置の効率を大幅に低下させることとなる。
上記問題の解決策として、図４に示すように、貯槽１０の液相から延びる複数の液相ラインのそれぞれに、減圧弁２を介して空温式気化装置１を接続し、片方の空温式気化装置で結氷・霜が大きく成長すると、他の空温式気化装置に液化燃料ガスの供給を切替えて交互に運転することにより結氷・霜を完全に除去してきた。
上記のように複数の空温式気化装置を配置して、交互に装置を運転して気化機能の低下を防止し、定常運転を図ったとしても、装置の設置スペースが大きくなる問題があり、さらに気温が氷点下になる寒冷地ではこの装置を採用できなかった。
上記従来技術の問題に鑑みこの発明は、気化潜熱によって霜の付着と結氷が大きく成長する問題を解決し、装置の設置スペースを小さくし、液化燃料ガスの気化効率の高い液化燃料ガスの気化システムの提供を課題とする。
上記課題を解決するためにこの発明は、液化燃料ガスの貯槽の液相から液相ラインを延し、その液相ラインに減圧弁を配して空温式気化装置に接続し、一方、上記液相ラインに設けた減圧弁の上流側と、上記空温式気化装置の上流側との間にバイパスを設け、このバイパスに減圧弁と熱源を備えた気化装置および開閉弁を設け、上記液相ラインの減圧弁の下流側圧力より、上記熱源を備えた気化装置の下流側の圧力を高くしてなる（請求項１）構成としたもの、液化燃料ガスの貯槽の液相から液相ラインを延し、その液相ラインに減圧弁を配して空温式気化装置に接続し、一方、上記液相ラインに設けた減圧弁の上流側と、上記空温式気化装置の上流側との間にバイパスを設け、このバイパスに減圧弁と熱源を備えた気化装置と圧力調整器および絞り弁を順に設け、上記液相ラインの減圧弁の下流側圧力より、上記熱源を備えた気化装置の下流側の圧力を高くしてなる（請求項２）構成としたもの、必要ならば、上記圧力調整器とバイパスの合流点との間に切替え弁を設け、上記空温式気化装置の出口に流量センサーを設け、該流量センサーの検出値が設定値以上のときは切替え弁を閉じて熱源を備えた気化装置からのガス供給を停止させる機能（請求項３）を付加することができる。
上記の如く構成するこの発明によれば、空温式気化装置の入口で気化潜熱によって霜の付着と結氷が大きく成長する問題を解決し、装置の設置スペースを小さくし、液化燃料ガスの気化効率を高くすることができる。
次にこの発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、図１は、第一実施例、図２は、第二実施例、図３は、第三実施例で、図５は、定流量弁の一例、図６は、流量センサーと切替え弁の一例を示す。
第一実施例は、液化燃料ガスの貯槽（以下、「バルクタンク」という）１０の液相から液相ラインＬ１が延び、途中手動バルブＶと、減圧弁２を経て０．１ＭＰａに減圧（−３０℃）し、空温式気化装置１に接続し、同装置と圧力調整器Ｒ１を経てガス消費ラインＬ３に延びる。
一方液相ラインＬ１に設けた手動バルブＶの上流側と空温式気化装置の上流側の間にバイパスＬ２を設け、このバイパスＬ２の途中に、減圧弁Ｒ２、電気ヒーターを備えた気化装置（以下、単に気化装置といい、電気ヒーターに限らず他の熱源を備えたものを含む）３および開閉弁４を順に設けている。なお、上記気化装置３の下流側の圧力Ｐ２は、上記減圧弁の出口圧力Ｐ１より僅かに高く、また、温度も高く（７０℃）なるようにしてある。
上記実施例では、ガス消費が少なくなる時間帯に手動で開閉弁４を開いて気化装置３からガスを消費することにより霜・氷を溶かすが開閉弁をタイマー付きにすることによって一定時間ごとにタイマー付き開閉弁４が作動、例えば、外気温が低下し、ガスの消費が少なくなる時間帯（例えば２０時から６時）に開・閉して、上記時間帯に霜および結氷を融解し、外気温が上昇して外気熱を吸収でき、ガス消費が多くなる時間帯になると熱源を備えた気化装置が停止する。
なお、上記時間帯を最適の時間帯に設定することにより、気化装置をより小型化することができ、空温式気化装置の運転を最適の状態にすることができる。また、電磁弁、タイマー、結氷・霜検知センサー等の設置と、それらの機能を結合させることにより一層効果的な運転ができる。
第二実施例は、バルクタンク１０の液相から液相ラインＬ１が延び、途中手動バルブＶと、減圧弁２を経て０．１ＭＰａに減圧（−３０℃）して空温式気化装置１に接続され、同装置と圧力調整器Ｒ１を経てガス消費ラインＬ３に延びる。
一方液相ラインＬ１に設けた手動バルブＶの上流側と空温式気化装置１の上流側の間にバイパスＬ２を設け、このバイパスＬ２の途中に、減圧弁Ｒ２、気化装置３および圧力調整器６および絞り弁７を順に装備している。なお、上記圧力調整器６の下流側の圧力Ｐ２は、上記減圧弁２の出口圧力Ｐ１より僅かに高く、また、温度も高く（７０℃）なるようにしてある。
上記実施例では、ガスの消費が絞り弁７の設定流量より小さいときは減圧弁２の設定圧より高い気化装置３から気化ガスが供給され、ガスの消費量が絞り弁７の設定流量より大きくなると空温式気化装置１内の圧力が下がって、不足分を減圧弁２から供給されることとなる。
第三実施例は、バルクタンク１０の液相から液相ラインＬ１が延び、途中手動バルブＶと、減圧弁２を経て０．１ＭＰａに減圧（−３０℃）して空温式気化装置１に接続され、同装置と流量センサー９と圧力調整器Ｒ１を経てガス消費ラインＬ３に延びる。
一方液相ラインＬ１の手動バルブＶの上流側と、空温式気化装置１の上流側との間にバイパスＬ２を設け、このバイパスＬ２の途中に、減圧弁Ｒ２、気化装置３、圧力調整器６、絞り弁７および切替え弁８を順に配設している。なお、上記圧力調整器６の下流側の圧力Ｐ２は、上記減圧弁２の出口圧力Ｐ１より僅かに高く、また、温度も高くなるようにしてある。
上記実施例では、流量センサー９がガス消費ラインＬ３の流量を検知し、その検出値が設定流量より小さいときは切替え弁８が開となって空温式気化装置１に圧力と温度の高いガスが供給され、検出値より大きくなると切替え弁８が閉となって空温式気化装置１からだけのガス供給となる。また、この実施例では、ガス消費の大きいときは気化装置３が作動せず省エネ効果を発揮する。
図５は、この発明で採用する絞り弁の一例を示し、気相ラインに定流量弁１１が設置されており、流量測定部１２の上流側から定流量弁１１のダイヤフラムの下側の室にその圧力を導入し、下流側からダイヤフラムの上側の室にその圧力を導入し、上流・下流の圧力変動によってダイヤフラムを上下動させて定流量を制御するものである。
図６は、この発明で採用する流量センサーと切替え弁の一例を示し、液相ラインＬ１に設けた減圧弁２を経て空温式気化装置１で気化され圧力調整器Ｒ１を経て延びるガスの消費ラインＬ３にオリフィス１４を設けている。
一方、バイパスＬ２に設けた気化装置３の下流側に圧力調整器６を経て差圧で作動する切替え弁１３が設置され、空温式気化装置の上流側に合流している。
上記切替え弁１３のダイヤフラムの上側室には、上記オリフィスの下流側の圧力が導入され、ダイヤフラムの下側室には、上記オリフィスの上流側の圧力が導入され、上流側、下流側の圧力変動によりダイヤフラムが作動し、設定圧力変動に伴い切替え弁が作動する。
以上説明した通りこの発明によれば、空温式気化装置の入口で気化潜熱によって霜の付着と結氷が大きく成長する問題を解決し、装置の設置スペースを小さくし、液化燃料ガスの気化効率が高くなるので、産業上の利用価値が高い。
１ 空温式気化装置
２ 減圧弁
３ 熱源を備えた気化装置
４ 開閉弁
６ 圧力調整器
７ 絞り弁
８ 切替え弁
９ 流量センサー
１０ 貯槽
１１ 定流量弁の弁部
１２ 定流量弁の流量測定部
１３ 差圧で作動する切替え弁
１４ オリフィス
Ｌ１ 液相ライン
Ｌ２ バイパス
Ｌ３ ガス消費ライン
Ｒ１ 圧力調整器
Ｒ２ 減圧弁
Ｖ 手動バルブ
２ 減圧弁
３ 熱源を備えた気化装置
４ 開閉弁
６ 圧力調整器
７ 絞り弁
８ 切替え弁
９ 流量センサー
１０ 貯槽
１１ 定流量弁の弁部
１２ 定流量弁の流量測定部
１３ 差圧で作動する切替え弁
１４ オリフィス
Ｌ１ 液相ライン
Ｌ２ バイパス
Ｌ３ ガス消費ライン
Ｒ１ 圧力調整器
Ｒ２ 減圧弁
Ｖ 手動バルブ
Claims (3)
- 液化燃料ガスの貯槽の液相から液相ラインを延し、その液相ラインに減圧弁を配して空温式気化装置に接続し、一方、上記液相ラインに設けた減圧弁の上流側と、上記空温式気化装置の上流側との間にバイパスを設け、このバイパスに減圧弁と熱源を備えた気化装置および開閉弁を設け、上記液相ラインの減圧弁の下流側圧力より、上記熱源を備えた気化装置の下流側の圧力を高くしてなる液化燃料ガスの気化システム。
- 液化燃料ガスの貯槽の液相から液相ラインを延し、その液相ラインに減圧弁を配して空温式気化装置に接続し、一方、上記液相ラインに設けた減圧弁の上流側と、上記空温式気化装置の上流側との間にバイパスを設け、このバイパスに減圧弁と熱源を備えた気化装置と圧力調整器および絞り弁を順に設け、上記液相ラインの減圧弁の下流側圧力より、上記熱源を備えた気化装置の下流側の圧力を高くしてなる液化燃料ガスの気化システム。
- 上記圧力調整器とバイパスの合流点との間に切替え弁を設け、上記空温式気化装置の出口に流量センサーを設け、該流量センサーの検出値が設定値以上のときは切替え弁を閉とし、未満のときは開とする請求項２に記載の液化燃料ガスの気化システム。
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- 2004-12-20 JP JP2004367402A patent/JP4593262B2/ja active Active
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