JP7519815B2 - 加熱システム、および、加熱方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＮＧ気化器等の加熱対象を加熱する加熱システム、および、加熱方法に関する。

天然ガス（Natural Gas（ＮＧ））は、産出国において冷却され、ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas、液化天然ガス）に凝縮される。ＬＮＧは、ＬＮＧタンカーによって産出国から需要国のＬＮＧ基地に輸送される。ＬＮＧ基地の地下には、ＬＮＧタンクが設けられている。ＬＮＧ基地において、土壌の凍結を抑制するためのヒートフェンスがＬＮＧタンクの周囲に設けられている。ＬＮＧタンクに貯留されたＬＮＧは、ＬＮＧ気化器によって気化された後、パイプラインを通じて需要先に供給される。

上記ＬＮＧ気化器として、ＬＮＧを外気と熱交換させて気化させる空温式のＬＮＧ気化器が広く利用されている（例えば、特許文献１）。空温式のＬＮＧ気化器は、ＬＮＧが通過する通過管と、通過管の外表面に設けられた複数の放熱フィンとを備える。

特開２００７－２４７４７４号公報

上記空温式のＬＮＧ気化器は、冬季や寒冷地で使用する際、放熱フィンに氷（霜）が付着する場合がある。空温式のＬＮＧ気化器は、放熱フィンへの氷の付着量の増加に伴って、伝熱性能が低下し、ＬＮＧを気化する効率が低下してしまうという問題がある。そこで、ＬＮＧ気化器、ヒートフェンス等の加熱対象を加熱する新規の技術の開発が希求されている。

本発明は、このような課題に鑑み、加熱対象を効率よく加熱することが可能な加熱システム、および、加熱方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の加熱システムは、ピナコール水溶液と天然ガスとを熱交換させる第１熱交換部と、天然ガスと熱交換されることでピナコール水溶液から生成されたピナコールハイドレートと、熱媒体とを熱交換させる第２熱交換部と、熱交換された天然ガスを、液化天然ガスが通過する通過管を有するＬＮＧ気化器の通過管に供給する第１熱媒体供給部と、解氷モードと、蓄熱モードとを排他的に行う中央制御部と、を備え、解氷モードは、第１熱交換部によって、ピナコール水溶液と天然ガスとを熱交換させることにより、天然ガスを加熱し、加熱された天然ガスを、第１熱媒体供給部によってＬＮＧ気化器の通過管に供給するモードであり、蓄熱モードは、第２熱交換部によって、ピナコールハイドレートと熱媒体とを熱交換させることにより、ピナコールハイドレートを加熱し、ピナコールハイドレートをピナコール水溶液に分解するモードであり、中央制御部は、蓄熱モードを夜間に行う。

また、第１熱交換部は、少なくともピナコール水溶液を収容する収容部と、第１熱媒体供給部が接続され、第１入口の下方に設けられる第１出口を有し、収容部内に設けられる第１流通路と、を備えてもよい。

また、第２熱交換部は、熱媒体を加熱する熱媒気化器と、熱媒気化器に吸入側が接続され、熱媒気化器によって加熱された熱媒体を圧縮する圧縮機と、圧縮機の吐出側に接続される第２入口および第２出口を有し、収容部内に設けられる第２流通路と、第２出口に接続され、第２流通路から排出された熱媒体を減圧する減圧弁と、減圧弁によって減圧された熱媒体を熱媒気化器に導く導入部と、を備えてもよい。

また、第２出口は、第２入口よりも下方に設けられてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の加熱方法は、解氷モードと、蓄熱モードとを排他的に行い、解氷モードは、ピナコール水溶液と天然ガスとを熱交換させることにより、天然ガスを加熱することと、熱交換された天然ガスを、液化天然ガスが通過する通過管を有するＬＮＧ気化器の通過管に供給することと、を含み、蓄熱モードは、天然ガスと熱交換されることでピナコール水溶液から生成されたピナコールハイドレートと、熱媒体とを熱交換させることにより、ピナコールハイドレートを加熱し、ピナコールハイドレートをピナコール水溶液に分解することを含み、蓄熱モードは、夜間に行われる。

本発明によれば、加熱対象を効率よく加熱することが可能となる。

実施形態にかかる加熱システムを説明する図である。 ＬＮＧ気化器、第１熱媒体供給部、および、第１熱媒体返送部を説明する図である。 蓄熱ユニットを説明する図である。 実施形態にかかる第１熱交換部および第２流通路の分解斜視図である。 第１プレート、第２プレート、および、第３プレートを説明する図である。 加熱方法の処理の流れを説明するフローチャートである。 変形例の加熱システムを説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

［加熱システム１００］
図１は、本実施形態にかかる加熱システム１００を説明する図である。なお、図１中、実線の矢印は、第１熱媒体の流れを示す。また、図１中、破線の矢印は、信号の流れを示す。

加熱システム１００は、例えば、ＬＮＧ基地に設置される。図１に示すように、加熱システム１００は、加熱対象として、ＬＮＧ気化器１０を加熱する。

加熱システム１００は、蓄熱ユニット１１０と、第１熱媒体供給部１２０と、第１熱媒体返送部１３０と、中央制御部１４０とを含む。蓄熱ユニット１１０は、第１熱媒体を加熱する。第１熱媒体供給部１２０は、蓄熱ユニット１１０によって加熱された第１熱媒体を、第１熱媒体供給管１２２を通じてＬＮＧ気化器１０に供給する。第１熱媒体返送部１３０は、ＬＮＧ気化器１０において熱が奪われた（冷却された）第１熱媒体を、返送管２１８を通じて蓄熱ユニット１１０に返送する。

中央制御部１４０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。中央制御部１４０は、ＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用メモリ）からＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。中央制御部１４０は、ワークエリアとしてのＲＡＭ（Random Access Memory：読み書き可能なメモリ）や他の電子回路と協働して加熱システム１００全体を管理および制御する。

中央制御部１４０は、蓄熱ユニット１１０、第１熱媒体供給部１２０、および、第１熱媒体返送部１３０を制御する。本実施形態において、中央制御部１４０は、蓄熱ユニット１１０を蓄熱モードで運転させたり、第１熱媒体供給部１２０、および、第１熱媒体返送部１３０を解氷モードで運転させたりする。なお、中央制御部１４０による具体的な制御処理、蓄熱モード、および、解氷モードについては、後に詳述する。

加熱システム１００において、蓄熱ユニット１１０によって加熱された第１熱媒体は、第１熱媒体供給管１２２を通じて、ＬＮＧ気化器１０に供給される。ＬＮＧ気化器１０は、蓄熱ユニット１１０によって加熱された第１熱媒体によって加熱される。また、ＬＮＧ気化器１０を構成する通過管２２（図２参照）を加熱することによって熱が奪われた（冷却された）第１熱媒体は、返送管２１８を通じて、蓄熱ユニット１１０に返送される。なお、本実施形態では、第１熱媒体としてＮＧ（天然ガス）を例に挙げて説明する。以下、ＬＮＧ気化器１０、蓄熱ユニット１１０、第１熱媒体供給部１２０、および、第１熱媒体返送部１３０について詳述する。

［ＬＮＧ気化器１０］
図２は、ＬＮＧ気化器１０、第１熱媒体供給部１２０、および、第１熱媒体返送部１３０を説明する図である。なお、図２中、実線の矢印は、第１熱媒体、ＬＮＧ、ＮＧ、排水の流れを示す。

ＬＮＧ気化器１０（加熱対象）は、ＬＮＧの供給源（例えば、ＬＮＧタンク）から供給されたＬＮＧと外気とを熱交換させ、ＬＮＧを気化させてＮＧ（天然ガス）を生成する空温式の気化器である。

図２に示すように、ＬＮＧ気化器１０は、筐体２０と、通過管２２と、放熱フィン２４と、排水管２６とを含む。筐体２０は、中空形状の容器である。筐体２０には、不図示の通気孔が設けられる。通気孔は、筐体２０と外部とを連通する。通気孔を通じて、筐体２０内に外気が導かれる。

通過管２２は、筐体２０内に設けられる。通常運転される際、通過管２２には、後述するＬＮＧ供給管３０を通じてＬＮＧ供給源からＬＮＧが供給される。また、通過管２２には、後述する第１熱媒体供給部１２０から第１熱媒体が供給される。放熱フィン２４は、通過管２２の外表面から立設する。放熱フィン２４は、板状の部材である。ＬＮＧは、通過管２２を通過する際に外気と熱交換され、ＮＧに気化される。

排水管２６は、筐体２０の底面に接続される。筐体２０内に溜まった排水は、排水管２６を通じて、外部の側溝等に排出される。

ＬＮＧ供給管３０は、ＬＮＧの供給源と通過管２２とを接続する。ＬＮＧ供給管３０には、切換弁１２８が設けられる。ＮＧ送出管３２は、通過管２２とパイプライン（需要先）とを接続する。通過管２２において気化されたＮＧは、ＮＧ送出管３２を通じて、需要先に送出される。ＮＧ送出管３２には、切換弁２２６が設けられる。

［第１熱媒体供給部１２０］
図２に示すように、第１熱媒体供給部１２０は、第１熱媒体供給管１２２と、開閉弁１２４と、逆止弁１２６と、切換弁１２８とを含む。

第１熱媒体供給管１２２は、蓄熱ユニット１１０と切換弁１２８とを接続する。開閉弁１２４は、第１熱媒体供給管１２２に設けられる。開閉弁１２４は、第１熱媒体供給管１２２に形成される流路を開閉する。逆止弁１２６は、第１熱媒体供給管１２２における開閉弁１２４と切換弁１２８との間に設けられる。逆止弁１２６は、ＬＮＧ気化器１０から第１熱媒体供給管１２２（蓄熱ユニット１１０）へのＬＮＧまたはＮＧの逆流を防止する。切換弁１２８は、ＬＮＧ供給管３０と通過管２２とを接続したり、第１熱媒体供給管１２２と通過管２２とを接続したりする。

［第１熱媒体返送部１３０］
図２に示すように、第１熱媒体返送部１３０は、第１接続管２１０と、第１熱媒体ドラム２１２と、第２接続管２１４と、ブロワ２１６と、返送管２１８と、逆止弁２２０と、流量調整弁２２２と、開閉弁２２４と、切換弁２２６とを含む。

第１接続管２１０は、切換弁２２６と第１熱媒体ドラム２１２とを接続する。第１熱媒体ドラム２１２は、第１熱媒体（ＮＧ）を貯留する。第２接続管２１４は、第１熱媒体ドラム２１２とブロワ２１６の吸入側とを接続する。ブロワ２１６は、第１熱媒体ドラム２１２に貯留された第１熱媒体を吸引し、返送管２１８を通じて蓄熱ユニット１１０に吐出する。返送管２１８は、ブロワ２１６の吐出側と蓄熱ユニット１１０とを接続する。

逆止弁２２０は、返送管２１８に設けられる。逆止弁２２０は、蓄熱ユニット１１０からブロワ２１６への第１熱媒体の逆流を防止する。流量調整弁２２２は、返送管２１８における逆止弁２２０と蓄熱ユニット１１０との間に設けられる。流量調整弁２２２は、返送管２１８に形成される流路の開度を調整する。流量調整弁２２２は、予め設定されている所定量の第１熱媒体が、後述する第１流通路３３０に導かれるように、開度が調整される。開閉弁２２４は、返送管２１８における流量調整弁２２２と蓄熱ユニット１１０との間に設けられる。開閉弁２２４は、返送管２１８に形成される流路を開閉する。切換弁２２６は、ＮＧ送出管３２と通過管２２とを接続したり、第１接続管２１０と通過管２２とを接続したりする。

解氷モードにおいて、蓄熱ユニット１１０で加熱された第１熱媒体は、第１熱媒体供給部１２０によってＬＮＧ気化器１０（通過管２２）に導かれる。そうすると、第１熱媒体と、通過管２２および放熱フィン２４とで熱交換が為され、通過管２２および放熱フィン２４が加熱され、第１熱媒体の温度が低下する（第１熱媒体が冷却される）。これにより、通過管２２および放熱フィン２４に付着した氷（霜）が融解される。通過管２２を通過することで冷却された第１熱媒体は、第１熱媒体返送部１３０を通じて、蓄熱ユニット１１０に返送される。また、氷が融解した結果生じる排水は、排水管２６を通じて外部に排出される。

［蓄熱ユニット１１０］
図３は、蓄熱ユニット１１０を説明する図である。なお、図３中、実線の矢印は、第１熱媒体の流れを示す。また、図３中、破線の矢印は、第２熱媒体の流れを示す。図３中、一点鎖線の矢印は、外気の流れを示す。

図３に示すように、蓄熱ユニット１１０は、第１熱交換部３１０と、第２熱交換部３５０と、を含む。

［第１熱交換部３１０］
第１熱交換部３１０は、ピナコール水溶液と第１熱媒体とを熱交換させる。第１熱交換部３１０は、不図示の保温材で囲繞される。第１熱交換部３１０は、収容部３２０と、第１流通路３３０とを含む。収容部３２０は、ピナコール水溶液およびピナコールハイドレートを収容する。ピナコールハイドレートは、ゲスト分子としてピナコール（ＨＯＣ（ＣＨ_３）_２Ｃ（ＣＨ_３）_２ＯＨ）が包接されたハイドレートである。

ピナコールハイドレートの生成温度および分解温度は、ピナコール水溶液におけるピナコールと水との質量割合によって決定される。本実施形態において、ピナコールハイドレートの生成温度および分解温度は、例えば、４１℃以上４５℃以下である。つまり、常温（例えば、２５℃）である場合、収容部３２０の収容物は、ピナコールハイドレートとなる。

収容部３２０に収容されるピナコール水溶液におけるピナコールと水との質量割合は、例えば、０．５：０．５である。つまり、収容部３２０は、例えば、０．５質量分率のピナコールハイドレートを収容する。また、０．５質量分率のピナコールハイドレートの生成熱は、２９８．７ｋＪ／ｋｇである。

第１流通路３３０は、収容部３２０内に設けられ、第１熱媒体が通過する。第１流通路３３０は、第１通路本体３３２と、第１入口３３４と、第１出口３３６とを含む。第１通路本体３３２は、収容部３２０内に設けられる通路である。第１入口３３４は、第１通路本体３３２に設けられる開口である。第１入口３３４は、第１熱媒体返送部１３０の返送管２１８に接続される。第１出口３３６は、第１通路本体３３２に設けられる開口である。第１出口３３６は、第１熱媒体供給部１２０の第１熱媒体供給管１２２に接続される。第１出口３３６は、第１通路本体３３２における第１入口３３４の下方に設けられる。

［第２熱交換部３５０］
詳しくは後述するが、収容部３２０に収容されたピナコール水溶液は、第１熱媒体と熱交換されることで、ピナコールハイドレートとなる。第２熱交換部３５０は、ピナコールハイドレートと、第２熱媒体とを熱交換させる。第２熱媒体は、例えば、Ｒ－４０４Ａ、Ｒ－２４５ｆａ、アンモニア（ＮＨ_３）等である。本実施形態において、第２熱交換部３５０は、ヒートポンプである。

図３に示すように、第２熱交換部３５０は、熱媒気化器３５２と、第２熱媒体ドラム３６０と、圧縮機３７０と、第２流通路３８０と、第２熱媒体液ドラム３９０と、減圧弁４００と、導入部４１０とを含む。

熱媒気化器３５２は、第２熱媒体を加熱して気化させる。熱媒気化器３５２は、ブロワ３５４と、外気熱交換器３５６とを含む。ブロワ３５４は、外気熱交換器３５６に外気を供給する。外気熱交換器３５６は、外気と第２熱媒体とを熱交換し、第２熱媒体を加熱して、外気を冷却する。熱媒気化器３５２によって加熱された第２熱媒体は、接続管３５８を通じて、第２熱媒体ドラム３６０に導かれる。

第２熱媒体ドラム３６０は、第２熱媒体（ガス）を貯留する。第２熱媒体ドラム３６０は、バッファタンクである。

圧縮機３７０は、熱媒気化器３５２によって加熱（気化）された第２熱媒体を圧縮する。圧縮機３７０は、吸入側が接続管３６２を通じて第２熱媒体ドラム３６０に接続される。つまり、圧縮機３７０は、接続管３５８、第２熱媒体ドラム３６０、および、接続管３６２を通じて、吸入側が熱媒気化器３５２（外気熱交換器３５６）に接続される。また、圧縮機３７０は、吐出側が、接続管３７２を通じて、第２流通路３８０に接続される。圧縮機３７０によって圧縮された第２熱媒体は、接続管３７２を通じて、第２流通路３８０に導かれる。また、接続管３７２には、逆止弁３７４が設けられる。逆止弁３７４は、第２流通路３８０から圧縮機３７０への第２熱媒体の逆流を防止する。

第２流通路３８０は、収容部３２０内に設けられ、圧縮機３７０によって圧縮された第２熱媒体が通過する。第２流通路３８０は、第２通路本体３８２と、第２入口３８４と、第２出口３８６とを含む。第２通路本体３８２は、収容部３２０内に設けられる通路である。第２入口３８４は、第２通路本体３８２に設けられる開口である。第２入口３８４は、接続管３７２を通じて、圧縮機３７０の吐出側に接続される。第２出口３８６は、第２通路本体３８２に設けられる開口である。第２出口３８６は、接続管３９２を通じて、第２熱媒体液ドラム３９０に接続される。第２出口３８６は、第２通路本体３８２における第２入口３８４の下方に設けられる。

図４は、本実施形態にかかる第１熱交換部３１０および第２流通路３８０の分解斜視図である。本実施形態の図４および図５では、垂直に交わるＸ軸（水平方向）、Ｙ軸（水平方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。なお、図４中、理解を容易にするために、第１プレート４５０、第２プレート４６０、および、第３プレート４７０を実際より少なく示す。また、図４中、実線の矢印は、第１熱媒体の流れを示す。図４中、破線の矢印は、第２熱媒体の流れを示す。なお、第１熱媒体が第１熱交換部３１０を流れる際、第２熱媒体は第２流通路３８０を流れず、第２熱媒体が第２流通路３８０を流れる際、第１熱媒体は第１熱交換部３１０を流れない。

図４に示すように、第１熱交換部３１０は、複数の第１プレート４５０と、複数の第２プレート４６０と、複数の第３プレート４７０と、封止板４８０と、出入板４９０とを含む。第１プレート４５０、第２プレート４６０、第３プレート４７０、封止板４８０、出入板４９０は、金属等の熱伝導率が大きい材料で構成される。具体的に説明すると、第１熱交換部３１０は、封止板４８０と出入板４９０との間に、第１プレート４５０、第２プレート４６０とが交互に積層される。また、第１プレート４５０と、第２プレート４６０との間には、第３プレート４７０が設けられる。つまり、第１熱交換部３１０は、封止板４８０と出入板４９０との間に、第１プレート４５０、第３プレート４７０、第２プレート４６０、第３プレート４７０の順で配される積層体が複数設けられる。

図５は、第１プレート４５０、第２プレート４６０、および、第３プレート４７０を説明する図である。図５（ａ）は、第１プレート４５０の前面を説明する図である。図５（ｂ）は、第２プレート４６０の前面を説明する図である。図５（ｃ）は、第３プレート４７０の前面を説明する図である。図５（ｄ）は、第１プレート４５０、第２プレート４６０、および、第３プレート４７０の後面を説明する図である。

図５（ａ）に示すように、第１プレート４５０は、略矩形形状の平板である。第１プレート４５０には、前面４５０ａから後面４５０ｂに貫通した４つの貫通孔４５２ａ～貫通孔４５２ｄが形成されている。貫通孔４５２ａ、貫通孔４５２ｄは、第１プレート４５０の下部に形成され、貫通孔４５２ｂ、貫通孔４５２ｃは第１プレート４５０の上部に形成される。貫通孔４５２ｂは、貫通孔４５２ａの鉛直上方に形成される。貫通孔４５２ｃは、貫通孔４５２ｄの鉛直上方に形成される。また、第１プレート４５０の前面４５０ａには、図４、図５（ａ）中－Ｙ軸方向に突出した突出部４５４が設けられる。突出部４５４は、第１プレート４５０の前面４５０ａのうち、貫通孔４５２ａおよび貫通孔４５２ｂが形成された領域と、貫通孔４５２ｃが形成された領域と、貫通孔４５２ｄが形成された領域とをそれぞれ囲繞し、これらの領域を区画する。突出部４５４の内側には、図４、図５（ａ）中＋Ｙ軸方向に陥没した溝部４５６が形成される。

第２プレート４６０は、第１プレート４５０と同一の構造であり、第１プレート４５０を１８０°回転させたものである。具体的に説明すると、第２プレート４６０は、図５（ｂ）に示すように、略矩形形状の平板である。第２プレート４６０には、前面４６０ａから後面４６０ｂに貫通した４つの貫通孔４６２ａ～貫通孔４６２ｄが形成されている。貫通孔４６２ａ、貫通孔４６２ｄは、第２プレート４６０の下部に形成され、貫通孔４６２ｂ、貫通孔４６２ｃは第２プレート４６０の上部に形成される。貫通孔４６２ｂは、貫通孔４６２ａの鉛直上方に形成される。貫通孔４６２ｃは、貫通孔４６２ｄの鉛直上方に形成される。また、第２プレート４６０の前面４６０ａには、図４、図５（ｂ）中－Ｙ軸方向に突出した突出部４６４が設けられる。突出部４６４は、第２プレート４６０の前面４６０ａのうち、貫通孔４６２ａが形成された領域と、貫通孔４６２ｂが形成された領域と、貫通孔４６２ｃおよび貫通孔４６２ｄが形成された領域とをそれぞれ囲繞し、これらの領域を区画する。突出部４６４の内側には、図４、図５（ｂ）中＋Ｙ軸方向に陥没した溝部４６６が形成される。

図５（ｃ）に示すように、第３プレート４７０は、第１プレート４５０および第２プレート４６０と実質的に同じ形状、同じ大きさの平板である。第３プレート４７０には、前面４７０ａから後面４７０ｂに貫通した４つの貫通孔４７２ａ～貫通孔４７２ｄが形成されている。貫通孔４７２ａ、貫通孔４７２ｄは、第３プレート４７０の下部に形成され、貫通孔４７２ｂ、貫通孔４７２ｃは第３プレート４７０の上部に形成される。貫通孔４７２ｂは、貫通孔４７２ａの鉛直上方に形成される。貫通孔４７２ｃは、貫通孔４７２ｄの鉛直上方に形成される。また、第３プレート４７０の前面４７０ａには、図４、図５（ｃ）中－Ｙ軸方向に突出した突出部４７４が設けられる。突出部４７４は、第３プレート４７０の前面４７０ａのうち、貫通孔４７２ａが形成された領域と、貫通孔４７２ｂが形成された領域と、貫通孔４７２ｃが形成された領域と、貫通孔４７２ｄが形成された領域とをそれぞれ囲繞し、これらの領域を区画する。突出部４７４の内側には、図４、図５（ｃ）中＋Ｙ軸方向に陥没した溝部４７６が形成される。

また、図５（ｄ）に示すように、第１プレート４５０の後面４５０ｂ、第２プレート４６０の後面４６０ｂ、および、第３プレート４７０の後面４７０ｂは、図５（ｄ）中ＸＺ平面に沿った平面形状である。

図４に戻って説明すると、封止板４８０は、第１プレート４５０、第２プレート４６０、および、第３プレート４７０と実質的に同じ形状、同じ大きさの平板である。封止板４８０には、貫通孔は形成されていない。

出入板４９０は、第１プレート４５０、第２プレート４６０、および、第３プレート４７０と実質的に同じ形状、同じ大きさの平板である。出入板４９０には、第１入口３３４、第１出口３３６、第２入口３８４、および、第２出口３８６が形成される。第３プレート４７０と接続されたときに、第１入口３３４は貫通孔４７２ｂに、第１出口３３６は貫通孔４７２ａに、第２入口３８４は貫通孔４７２ｃに、第２出口３８６は貫通孔４７２ｄに連通するように出入板４９０に形成される。なお、第１熱交換部３１０は、第１入口３３４の下方に第１出口３３６が位置し、第２入口３８４の下方に第２出口３８６が位置するように設置される。

第１プレート４５０の前面４５０ａには、第３プレート４７０の後面４７０ｂが接続（例えば、ろう付け）される。詳細には、第１プレート４５０の突出部４５４が第３プレート４７０の後面４７０ｂに接続される。また、第３プレート４７０の前面４７０ａには、第２プレート４６０の後面４６０ｂが接続される。詳細には、第３プレート４７０の突出部４７４が第２プレート４６０の後面４６０ｂに接続される。また、第２プレート４６０の前面４６０ａには、第３プレート４７０の後面４７０ｂが接続される。詳細には、第２プレート４６０の突出部４６４が第３プレート４７０の後面４７０ｂに接続される。

このようにして、第１プレート４５０、第３プレート４７０、第２プレート４６０、および、第３プレート４７０がこの順に積層された積層体が形成される。そして、積層体の一方の端部に位置する第１プレート４５０の後面４５０ｂに封止板４８０が接続される。また、積層体の他方の端部に位置する第３プレート４７０の前面４７０ａ（突出部４７４）に出入板４９０の後面が接続される。

第１プレート４５０、第２プレート４６０、第３プレート４７０、封止板４８０、出入板４９０が積層されることにより、第１入口３３４、貫通孔４５２ｂ、貫通孔４６２ｂ、貫通孔４７２ｂによって、通路３３２ａが形成される。つまり、通路３３２ａは、一端に第１入口３３４が形成され、他端が封止板４８０によって封止された流路である。また、第１出口３３６、貫通孔４５２ａ、貫通孔４６２ａ、貫通孔４７２ａによって通路３３２ｂが形成される。つまり、通路３３２ｂは、一端に第１出口３３６が形成され、他端が封止板４８０によって封止された流路である。なお、通路３３２ａ、通路３３２ｂは、水平方向に延在している。また、通路３３２ａと通路３３２ｂとは、溝部４５６によって連通される。こうして、通路３３２ａ、通路３３２ｂ、および、溝部４５６によって、第１通路本体３３２が形成される。

また、第１プレート４５０、第２プレート４６０、第３プレート４７０、封止板４８０、出入板４９０が積層されることにより、第２入口３８４、貫通孔４５２ｃ、貫通孔４６２ｃ、貫通孔４７２ｃによって、通路３８２ａが形成される。つまり、通路３８２ａは、一端に第２入口３８４が形成され、他端が封止板４８０によって封止された流路である。また、第２出口３８６、貫通孔４５２ｄ、貫通孔４６２ｄ、貫通孔４７２ｄによって通路３８２ｂが形成される。つまり、通路３８２ｂは、一端に第２出口３８６が形成され、他端が封止板４８０によって封止された流路である。なお、通路３８２ａ、通路３８２ｂは、水平方向に延在している。また、通路３８２ａと通路３８２ｂとは、溝部４６６によって連通される。こうして、通路３８２ａ、通路３８２ｂ、および、溝部４６６によって、第２通路本体３８２が形成される。

また、第１プレート４５０の後面４５０ｂと、第３プレート４７０の前面４７０ａとの間であって、貫通孔４７２ａ～貫通孔４７２ｄが形成されない溝部４７６ａにピナコールハイドレート、および、ピナコール水溶液が収容される。同様に、第２プレート４６０の後面４６０ｂと、第３プレート４７０の前面４７０ａとの間であって、貫通孔４７２ａ～貫通孔４７２ｄが形成されない溝部４７６ａにピナコールハイドレート、および、ピナコール水溶液が収容される。つまり、第３プレート４７０の溝部４７６ａが収容部３２０として機能する。

そして、第１入口３３４には、返送管２１８が接続される。第１出口３３６は、第１熱媒体供給管１２２に接続される。また、第２入口３８４は、接続管３７２に接続される。第２出口３８６は、接続管３９２に接続される。

図３に戻って説明すると、第２熱媒体液ドラム３９０は、接続管３９２を通じて、第２出口３８６に接続される。第２熱媒体液ドラム３９０は、第２流通路３８０から排出された第２熱媒体（液体）を貯留する。

減圧弁４００（膨張弁）は、接続管３９４を通じて第２熱媒体液ドラム３９０に接続される。減圧弁４００は、第２熱媒体液ドラム３９０に貯留された第２熱媒体（液体）を減圧して膨張させる。これにより、液体の第２熱媒体の少なくとも一部は、気体となる。

導入部４１０は、減圧弁４００によって減圧された第２熱媒体（気液混合）を熱媒気化器３５２に導く。本実施形態において、導入部４１０は、減圧弁４００と熱媒気化器３５２（外気熱交換器３５６）とを接続する配管である。

［加熱方法］
続いて、加熱システム１００を用いた加熱方法について説明する。図６は、加熱方法の処理の流れを説明するフローチャートである。図６に示すように、本実施形態の加熱方法は、着氷条件判定工程Ｓ１１０と、夜間判定工程Ｓ１２０と、蓄熱モード運転工程Ｓ１３０と、蓄熱終了条件判定工程Ｓ１４０と、解氷モード運転工程Ｓ１５０と、解氷終了条件判定工程Ｓ１６０とを含む。本実施形態において、所定の時間間隔毎に生じる割込によって加熱方法が繰り返し遂行される。なお、初期状態において、開閉弁１２４、開閉弁２２４は、閉弁されており、ブロワ２１６、ブロワ３５４、圧縮機３７０は、停止されている。また、解氷モード以外の期間、ＬＮＧ気化器１０は、通常運転される。以下、各工程について説明する。

［着氷条件判定工程Ｓ１１０］
中央制御部１４０は、所定の着氷条件が成立したか否かを判定する。着氷条件は、例えば、冬季、春季、秋季の期間中である。つまり、着氷条件は、夏季以外の季節の期間中である。

夏季以外の季節のうち、昼間は、通過管２２に氷が付着し、外気によっても解氷されない。このため、中央制御部１４０は、着氷条件が成立したと判定した場合（Ｓ１１０におけるＹＥＳ）、夜間判定工程Ｓ１２０に処理を移す。

一方、夏季は、ＮＧの需要（通過管２２を通過するＬＮＧの量）が少なく、外気温が相対的に高いため、通過管２２に氷が付着することがほとんどない、もしくは、氷が付着したとしても外気によって解氷される。このため、中央制御部１４０は、着氷条件が成立しないと判定した場合（Ｓ１１０におけるＮＯ）、当該加熱方法を終了する。

［夜間判定工程Ｓ１２０］
中央制御部１４０は、現在夜間（例えば、２３時）であるか否かを判定する。冬季、春季、秋季であっても、夜間は、一般的にＮＧの需要（通過管２２を通過するＬＮＧの量）が少ないため、通過管２２に氷が付着することがほとんどない、もしくは、氷が付着したとしても、付着量が少ないため、外気によって解氷される。

このため、中央制御部１４０は、夜間であると判定した場合（Ｓ１２０におけるＹＥＳ）、蓄熱モード運転工程Ｓ１３０に処理を移す。一方、中央制御部１４０は、夜間ではない、つまり、昼間であると判定した場合（Ｓ１２０におけるＮＯ）、解氷モード運転工程Ｓ１５０に処理を移す。

［蓄熱モード運転工程Ｓ１３０］
中央制御部１４０は、蓄熱ユニット１１０を蓄熱モードで運転させる。蓄熱モードは、第１熱交換部３１０の収容部３２０に収容されたピナコールハイドレートを加熱して、ピナコール水溶液とすることで、収容部３２０に蓄熱させるモードである。

具体的に説明すると、中央制御部１４０は、ブロワ３５４、および、圧縮機３７０を駆動させる（図３参照）。そうすると、第２熱媒体は、熱媒気化器３５２によって加熱され、圧縮機３７０によって圧縮されることでさらに加熱される。こうして、加熱された高温の第２熱媒体は、第２流通路３８０の第２入口３８４に導かれる。

図４を参照して説明すると、第２入口３８４に導かれた第２熱媒体は、通路３８２ａ（貫通孔４５２ｃ、貫通孔４６２ｃ、貫通孔４７２ｃ）を通過するとともに、溝部４６６を下降する。溝部４６６を下降した第２熱媒体は、通路３８２ｂ（貫通孔４５２ｄ、貫通孔４６２ｄ、貫通孔４７２ｄ）を通過して第２出口３８６から排出される。そして、溝部４６６を下降流となって流れる第２熱媒体と、溝部４７６ａに収容されたピナコールハイドレートとで熱交換が為される。こうして、溝部４７６ａにおいてピナコールハイドレートが加熱されて分解され、ピナコール水溶液が生成される。また、第２熱媒体は、冷却され、凝縮される。したがって、第２熱交換部３５０は、第２熱媒体の潜熱でピナコールハイドレートを加熱する。

なお、ピナコール水溶液は、ピナコールハイドレートよりも質量密度（比重）が小さい。したがって、収容部３２０（溝部４７６ａ）において、ピナコール水溶液は上昇し、ピナコールハイドレートは沈降する。これにより、ピナコール水溶液とピナコールハイドレートとは、対向流となる。つまり、ピナコール水溶液とピナコールハイドレートとで対流が生じる。

また、ピナコール水溶液は、上昇過程において、第２熱媒体とさらに熱交換が為される。このため、加熱されたピナコール水溶液は、ピナコールハイドレートを攪拌しながら、ピナコールハイドレートへ伝熱することができる。これにより、ピナコールハイドレートの分解が促進される。

さらに、収容部３２０の底部に位置するピナコールハイドレートは、第２流通路３８０の近傍に位置するピナコール水溶液を介して、第２流通路３８０（第２熱媒体）から伝熱される。

また、図３に戻って説明すると、冷却され、凝縮された第２熱媒体は、第２熱媒体液ドラム３９０に導かれる。なお、中央制御部１４０は、第２流通路３８０を通過する第２熱媒体が、ピナコールハイドレートの分解温度（４１℃以上４５℃以下）を上回る所定の加熱温度（例えば、４５℃を上回り、５０℃以下）に維持される圧力（第２熱媒体として、Ｒ－４０４Ａを用いる場合、例えば、２．２ＭＰａ）となるように、減圧弁４００の開度を調整する。加熱温度は、ピナコール水溶液の過冷却を加味し、分解温度を上回る温度に設定される。

また、中央制御部１４０は、第２熱媒体液ドラム３９０内において、第２熱媒体の液体が貯留され（第２熱媒体の液面が生じ）るとともに、接続管３７２の圧力が設定値未満とならないように減圧弁４００の開度を調整する。

そして、減圧弁４００によって減圧された第２熱媒体は、熱媒気化器３５２で加熱され、圧縮機３７０で圧縮されて、第２流通路３８０を循環することになる。

なお、ピナコールハイドレートが分解する際、ピナコールハイドレートの潜熱によって第２熱媒体が冷却される。このため、ピナコールハイドレートが分解する際、収容部３２０内は、ピナコールハイドレートの分解温度と略等しい温度に維持される。したがって、第２流通路３８０内の第２熱媒体の圧力は所定値に維持される。

一方、収容部３２０において、ピナコールハイドレートが分解され、ピナコール水溶液が大部分を占めるようになると、第２熱媒体によって、ピナコール水溶液の顕熱が増加し、収容部３２０内の温度が上昇する。収容部３２０内（ピナコール水溶液）の温度上昇に伴って、第２熱媒体との温度差が徐々に小さくなり、第２熱媒体からピナコール水溶液への伝熱量も徐々に減少する。これにより、第２熱媒体の凝縮量も減少する。そうすると、第２流通路３８０内の第２熱媒体の圧力が上昇する。したがって、中央制御部１４０は、第２流通路３８０内の圧力を所定値に維持するように、圧縮機３７０を制御（例えば、圧縮機３７０の回転数をインバータ制御）して、第２流通路３８０内へ導かれる第２熱媒体の流量を制御する。

［蓄熱終了条件判定工程Ｓ１４０］
図６に戻って説明すると、中央制御部１４０は、蓄熱終了条件が成立したか否かを判定する。蓄熱終了条件は、例えば、収容部３２０内が加熱温度に到達したことである。中央制御部１４０は、蓄熱終了条件が成立するまで（Ｓ１４０におけるＮＯ）、蓄熱モードを維持する。一方、中央制御部１４０は、蓄熱終了条件が成立すると（Ｓ１４０におけるＹＥＳ）、当該加熱方法を終了する。

［解氷モード運転工程Ｓ１５０］
中央制御部１４０は、蓄熱ユニット１１０、第１熱媒体供給部１２０、および、第１熱媒体返送部１３０を解氷モードで運転させる。解氷モードは、第１熱媒体とピナコール水溶液とを熱交換させて第１熱媒体を加熱し、加熱した第１熱媒体をＬＮＧ気化器１０に供給して、ＬＮＧ気化器１０の通過管２２および放熱フィン２４に付着した氷を融解するモードである。

具体的に説明すると、中央制御部１４０は、開閉弁１２４、開閉弁２２４を開弁し、切換弁１２８を切り換えて第１熱媒体供給管１２２と通過管２２とを接続し、切換弁２２６を切り換えて通過管２２と第１接続管２１０とを接続し、ブロワ２１６を駆動させる。そうすると、第１熱媒体は、第１熱媒体返送部１３０から第１流通路３３０の第１入口３３４に導かれる。

図４に戻って説明すると、第１入口３３４に導かれた第１熱媒体は、通路３３２ａ（貫通孔４５２ｂ、貫通孔４６２ｂ、貫通孔４７２ｂ）を通過するとともに、溝部４５６を下降する。溝部４５６を下降した第１熱媒体は、通路３３２ｂ（貫通孔４５２ａ、貫通孔４６２ａ、貫通孔４７２ａ）を通過して第１出口３３６から排出される。そして、溝部４５６を下降流となって流れる第１熱媒体と、溝部４７６ａに収容されたピナコール水溶液とで熱交換が為される。こうして、第１熱媒体は、４０℃以上に加熱される。また、溝部４７６ａにおいてピナコール水溶液が冷却されて、ピナコールハイドレートが生成される。

なお、０．５質量分率のピナコール水溶液がすべてピナコールハイドレートに転化した場合、４４．３体積％の水が遊離水として残存する。例えば、１５００ｋｇ／ｈでＬＮＧを気化させるＬＮＧ気化器１０を解氷した場合、ピナコールハイドレートは、１４９２ｋｇ／ｈ（１３６ｍ^３／ｈ）で生成される。この際に生じる遊離水は、１０８０ｋｇ／ｈ（１．０８ｍ^３／ｈ）となる。したがって、第１流通路３３０は、解氷モードが開始されてから終了するまで、４４．３質量％以上１００質量％以下の液体（ピナコール水溶液または遊離水）で覆われることになる。このため、収容部３２０と第１流通路３３０との伝熱は、液層からのみとなり、第１流通路３３０は、液層の伝熱面積に対応した長さとなる。

図２に戻って説明すると、加熱された第１熱媒体は、第１熱媒体供給管１２２を通じて、通過管２２に導かれる。これにより、第１熱媒体が有する熱によって、通過管２２の外表面および放熱フィン２４の外表面に付着した氷を融解することが可能となる。

そして、氷を融解することで冷却された第１熱媒体は、第１接続管２１０、第１熱媒体ドラム２１２を通じて、ブロワ２１６によって吸引され、返送管２１８を通じて、第１流通路３３０を循環することになる。

［解氷終了条件判定工程Ｓ１６０］
図６に戻って説明すると、中央制御部１４０は、解氷終了条件が成立したか否かを判定する。解氷終了条件は、例えば、第１流通路３３０から排出される第１熱媒体の温度が所定温度（例えば、４１℃）以下となったことである。中央制御部１４０は、解氷終了条件が成立するまで（Ｓ１６０におけるＮＯ）、解氷モードを維持する。一方、中央制御部１４０は、解氷終了条件が成立すると（Ｓ１６０におけるＹＥＳ）、当該加熱方法を終了する。

以上説明したように、本実施形態の加熱システム１００およびこれを用いた加熱方法は、ピナコールハイドレートの生成熱（発熱）でＬＮＧ気化器１０を加熱する。上記したように、ピナコールハイドレートの生成熱は、２９８．７ｋＪ／ｋｇと大きい。このため、加熱システム１００は、ＬＮＧ気化器１０を効率よく加熱することができる。

また、ＬＮＧ気化器１０は、一般的に５５℃以下のガスが通過するように設計される。ピナコールハイドレートの生成温度は、４１℃以上４５℃以下であるため、ピナコール水溶液によって加熱される第１熱媒体の最高温度は４５℃である。したがって、加熱システム１００は、ＬＮＧ気化器１０に対し、何ら変更することなく、第１熱媒体を供給して、解氷することが可能となる。

また、中央制御部１４０は、夜間にブロワ３５４および圧縮機３７０を駆動する。これにより、第２熱交換部３５０は、夜間の低電気料金でピナコールハイドレートをピナコール水溶液に分解することができる。したがって、第２熱交換部３５０は、低コストで蓄熱することができ、低コストで第１熱媒体を加熱することが可能となる。

また、上記したように、第１熱媒体が通過する第１通路本体３３２に設けられる第１出口３３６は、第１入口３３４の下方に設けられる。第１入口３３４に導かれる第１熱媒体は、例えば、５℃であり、ピナコール水溶液の温度（４１℃以上４５℃以下）よりも低い。したがって、第１熱媒体が第１入口３３４から導入されると、収容部３２０の上部においてピナコール水溶液が冷却される。ピナコール水溶液は、温度が低いほど質量密度が大きくなる。したがって、冷却されたピナコール水溶液は、収容部３２０内を下降流となって移動する。また、上記したように、ピナコール水溶液が冷却されることで生成されたピナコールハイドレートは、ピナコール水溶液よりも質量密度が大きい。したがって、ピナコールハイドレートは、収容部３２０内を沈降する。

これにより、ピナコール水溶液とピナコールハイドレートとで対流が生じる。そうすると、第１流通路３３０とピナコール水溶液との伝熱は、対流伝熱となる。したがって、加熱システム１００は、第１流通路３３０とピナコール水溶液との伝熱効率を向上させることができ、第１出口３３６を、第１入口３３４の上方に位置させる場合と比較して、第１流通路３３０の伝熱面積を小さくすることが可能となる。つまり、加熱システム１００は、第１流通路３３０を短くすることができ、第１熱交換部３１０を小型化することが可能となる。

また、第１出口３３６を第１入口３３４の下方に設けることにより、ピナコールハイドレートを落下させることができる。つまり、最も低温の第１熱媒体と間接的に接触する収容部３２０の上部からピナコールハイドレートを排除することができる。これにより、第１熱交換部３１０は、ピナコール水溶液から第１熱媒体への伝熱の阻害を抑制することができ、効率よく第１熱媒体を加熱することが可能となる。

また、上記したように、第２熱媒体が通過する第２通路本体３８２に設けられる第２出口３８６は、第２入口３８４の下方に設けられる。第２通路本体３８２において、第２熱媒体は冷却されて凝縮される。そうすると、凝縮した液体の第２熱媒体は、第２出口３８６に流下する。これにより、第２通路本体３８２内外の境膜伝熱係数を大きくすることができ、総括伝熱係数を大きくすることが可能となる。

また、上記したように、本実施形態のピナコールハイドレートは、遊離水を多く（例えば４４．３％）含んでいる。このため、ピナコールハイドレートは、流動性を有し、満遍なく第２流通路３８０（第２熱媒体）と接触する。これにより、第２熱交換部３５０は、ピナコールハイドレートを効率よく分解することができる。

［変形例］
上記実施形態において、第１熱媒体が天然ガス（ＮＧ）である場合を例に挙げた。しかし、第１熱媒体の種類に限定はない。

図７は、変形例にかかる加熱システム５００を説明する図である。加熱システム５００は、蓄熱ユニット１１０と、第１熱媒体供給部５２０と、第１熱媒体返送部５３０と、中央制御部１４０とを含む。なお、図７中、実線の矢印は、第１熱媒体、ＬＮＧ、ＮＧ、排水の流れを示す。また、上記加熱システム１００およびＬＮＧ気化器１０と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

ＬＮＧ気化器５０（加熱対象）は、筐体２０と、通過管２２と、放熱フィン２４と、排水管２６と、散水部５２とを含む。

変形例において、通過管２２に接続されるＬＮＧ供給管３０には、開閉弁５４が設けられている。また、通過管２２に接続されるＮＧ送出管３２には、開閉弁５６が設けられている。開閉弁５４、開閉弁５６は、通常運転の際に開弁される。

散水部５２は、筐体２０内における通過管２２（放熱フィン２４）の上方に設けられる。散水部５２は、解氷モードにおいて、第１熱媒体を通過管２２に散布する。変形例において第１熱媒体は水である。

第１熱媒体供給部５２０は、第１熱媒体供給管５２２と、開閉弁５２４と、バイパス管５２６と、流量調整弁５２８とを含む。

第１熱媒体供給管５２２は、蓄熱ユニット１１０（第１出口３３６）と散水部５２とを接続する。開閉弁５２４は、第１熱媒体供給管５２２に設けられる。開閉弁５２４は、第１熱媒体供給管５２２に形成される流路を開閉する。バイパス管５２６は、第１熱媒体供給管５２２における開閉弁５２４と散水部５２との間から分岐され、排水管２６に接続される。流量調整弁５２８は、バイパス管５２６に設けられる。流量調整弁５２８は、バイパス管５２６に形成される流路の開度を調整する。

第１熱媒体返送部５３０は、貯水槽５３２と、送水管５３４と、開閉弁５３６と、送水ポンプ５３８と、第１熱媒体返送管５４０と、分配弁５４２と、流量調整弁５４４と、開閉弁５４６と、逆止弁５４８と、補給管５５０と、開閉弁５５２とを含む。

貯水槽５３２は、第１熱媒体（例えば、水道水）を貯留する。排水管２６から排出された排水は、貯水槽５３２に導かれる。送水管５３４は、貯水槽５３２と送水ポンプ５３８の吸入側とを接続する。開閉弁５３６は、送水管５３４に設けられる。開閉弁５３６は、送水管５３４に形成される流路を開閉する。開閉弁５３６は、送水ポンプ５３８が駆動されている間、開状態となる。また、開閉弁５３６は、送水ポンプ５３８が停止されている間、閉状態となる。

送水ポンプ５３８は、第１熱媒体を吸引して、第１熱媒体返送管５４０を通じて、蓄熱ユニット１１０に返送する。第１熱媒体返送管５４０は、送水ポンプ５３８の吐出側と、蓄熱ユニット１１０（第１入口３３４）とを接続する。分配弁５４２は、第１熱媒体返送管５４０から蓄熱ユニット１１０に導かれる第１熱媒体の量と、第１熱媒体返送管５４０から第１熱媒体供給管５２２に導かれる第１熱媒体の量とを調整する。

流量調整弁５４４は、第１熱媒体返送管５４０における送水ポンプ５３８と分配弁５４２との間に設けられる。流量調整弁５４４は、第１熱媒体返送管５４０に形成される流路の開度を調整する。開閉弁５４６は、第１熱媒体返送管５４０における送水ポンプ５３８と流量調整弁５４４との間に設けられる。開閉弁５４６は、第１熱媒体返送管５４０に形成される流路を開閉する。開閉弁５４６は、送水ポンプ５３８が駆動されている間、開状態となる。また、開閉弁５４６は、送水ポンプ５３８が停止されている間、閉状態となる。

逆止弁５４８は、第１熱媒体返送管５４０における送水ポンプ５３８と開閉弁５４６との間に設けられる。逆止弁５４８は、第１熱媒体返送管５４０から送水ポンプ５３８への第１熱媒体の逆流を防止する。

補給管５５０は、第１熱媒体の供給源と、貯水槽５３２とを接続する。補給管５５０は、例えば、水道管である。開閉弁５５２は、補給管５５０に設けられる。開閉弁５５２は、補給管５５０に形成される流路を開閉する。

変形例において、中央制御部１４０は、開閉弁５２４、流量調整弁５２８、開閉弁５３６、送水ポンプ５３８、分配弁５４２、流量調整弁５４４、開閉弁５４６、開閉弁５５２を制御する。

具体的に説明すると、中央制御部１４０は、解氷モードにおいて、開閉弁５２４、開閉弁５３６、開閉弁５４６を開弁して、送水ポンプ５３８を駆動させる。そうすると、第１熱媒体は、貯水槽５３２、送水管５３４、第１熱媒体返送管５４０を通じて、蓄熱ユニット１１０の第１入口３３４に導かれる。

そして、蓄熱ユニット１１０において、第１熱媒体がピナコール水溶液と熱交換され、加熱される。加熱された第１熱媒体は、第１熱媒体供給管５２２を通じて、散水部５２から通過管２２に散布される。こうして、第１熱媒体が有する熱によって、通過管２２の外表面および放熱フィン２４の外表面に付着した氷を融解することが可能となる。

そして、氷を融解することで冷却された第１熱媒体および融解した水（第１熱媒体）は、排水管２６を通じて、貯水槽５３２に返送され、蓄熱ユニット１１０を循環することになる。

また、変形例において、中央制御部１４０は、第１熱媒体供給管５２２を通過する第１熱媒体の温度が所定温度以上となったら、分配弁５４２を制御して、第１熱媒体返送管５４０から第１熱媒体供給管５２２に導かれる第１熱媒体の量を増加させる。

中央制御部１４０は、貯水槽５３２に貯留された第１熱媒体の温度が所定温度以下となったら、流量調整弁５２８の開度を調整して、バイパス管５２６から貯水槽５３２へ、加熱された第１熱媒体を供給する。

また、中央制御部１４０は、貯水槽５３２に貯留された第１熱媒体の量が所定量以下となったら、開閉弁５５２を開弁する。

そして、解氷終了条件が成立すると、中央制御部１４０は、開閉弁５２４、開閉弁５３６、開閉弁５４６を閉弁して、送水ポンプ５３８を停止させる。

以上説明したように、変形例にかかる加熱システム５００は、ピナコールハイドレートの生成熱（発熱）で第１熱媒体を加熱し、加熱された第１熱媒体でＬＮＧ気化器５０の通過管２２および放熱フィン２４を加熱する。上記したように、ピナコールハイドレートの生成熱は、２９８．７ｋＪ／ｋｇと大きい。このため、加熱システム５００は、ＬＮＧ気化器５０を効率よく加熱することができる。

また、従来の温水解氷器は、通過管２２に散布した水を廃棄していた。これに対し、加熱システム５００は、第１熱媒体（水）を循環利用することができる。したがって、加熱システム５００は、ＬＮＧ気化器５０の解氷に要するコストを低減することが可能となる。

また、従来の温水解氷器は、ガス等の燃焼によって温水を生成する。したがって、従来の温水解氷器は、燃焼器をＬＮＧ気化器５０の近傍に設置することができなかった。一方、加熱システム５００は、燃焼器を備えないため、ＬＮＧ気化器５０の近傍に設置することができる。これにより、加熱システム５００は、第１熱媒体が流通する配管等を短くすることができ、小型化することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な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ないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態において、第１出口３３６の上方に第１入口３３４が設けられる構成を例に挙げた。しかし、第１出口３３６は、第１入口３３４の上方に設けられてもよい。また、第１出口３３６と第１入口３３４との鉛直方向の位置は同じであってもよい。

また、上記実施形態において、第２熱交換部３５０がヒートポンプである場合を例に挙げた。しかし、第２熱交換部３５０は、ピナコールハイドレートをピナコール水溶液に転化することができれば、構成に限定はない。

また、上記実施形態において、第２出口３８６の上方に第２入口３８４が設けられる構成を例に挙げた。しかし、第２出口３８６は、第２入口３８４の上方に設けられてもよい。また、第２出口３８６と第２入口３８４との鉛直方向の位置は同じであってもよい。

また、上記実施形態では、第２熱交換部３５０において、第２熱媒体が、圧縮機３７０によって昇圧されるため、第２熱媒体は、飽和温度を上回る過熱状態となる。この場合、第２熱媒体から第２流通路３８０（ピナコールハイドレート）への熱伝達係数は、凝縮熱伝達係数よりも小さくなってしまう。そこで、第２熱交換部３５０は、過熱防止ポンプを備えるとよい。過熱防止ポンプは、第２熱媒体液ドラム３９０に貯留された、凝縮した第２熱媒体を昇圧し、接続管３７２に供給する。そうすると、接続管３７２において第２熱媒体が飽和温度まで冷却され、第２流通路３８０に飽和温度の第２熱媒体を供給することができる。これにより、第２流通路３８０の伝熱面積（長さ）を小さくすることが可能となる。

また、上記実施形態および変形例において、加熱対象としてＬＮＧ気化器１０、５０を例に挙げた。しかし、加熱対象に限定はない。例えば、加熱システム１００、５００は、加熱対象としてＬＮＧタンクを囲繞するヒートフェンスを加熱してもよい。

また、上記実施形態において、第１熱交換部３１０および第２熱交換部３５０がプレート式の熱交換器である場合を例に挙げた。しかし、第１熱交換部３１０は、ピナコール水溶液と第１熱媒体とを効率よく熱交換させることができれば、構成に限定はない。また、第２熱交換部３５０は、ピナコールハイドレートと第２熱媒体とを効率よく熱交換させることができれば、構成に限定はない。第１熱交換部３１０および第２熱交換部３５０は、例えば、シェルアンドチューブ型の熱交換器であってもよい。

また、上記実施形態において、第１熱媒体返送部１３０がブロワ２１６を備える場合を例に挙げた。しかし、ブロワ２１６は、必須の構成ではない。例えば、ＮＧ送出管３２が低圧ガス需要先に接続される場合、ブロワ２１６に代えて、第３接続管および流量調整弁を備えるとよい。第３接続管は、ＮＧ送出管３２における切換弁２２６の下流側と第１接続管２１０とを接続する。流量調整弁は、第３接続管に設けられる。なお、この場合、第１熱媒体（ＮＧ）は、蓄熱ユニット１１０を循環しない。

また、上記実施形態および変形例において、加熱システム１００、５００が１台のＬＮＧ気化器１０、５０を加熱する場合を例に挙げた。しかし、加熱システム１００、５００は、２台以上のＬＮＧ気化器１０、５０を加熱してもよい。

また、上記実施形態において、解氷モード運転工程Ｓ１５０が１回実行される場合を例に挙げた。しかし、解氷モード運転工程Ｓ１５０の実行回数に限定はない。解氷モード運転工程Ｓ１５０は、第１熱交換部３１０の蓄熱量に応じて、２回以上実行されてもよい。

また、上記実施形態において、第２熱交換部３５０が、夜間に運転される場合を例に挙げた。しかし、第２熱交換部３５０の運転タイミングに限定はない。例えば、第２熱交換部３５０は、昼間に運転されてもよい。

また、上記実施形態において、着氷条件が、季節に基づいて設定される場合を例に挙げた。しかし、着氷条件は、外気温、風速、および、湿度のうちいずれか１または複数に基づいて設定されてもよい。

また、上記実施形態において、蓄熱終了条件が、ピナコール水溶液の温度に基づいて設定される場合を例に挙げた。しかし、蓄熱終了条件は、時間に基づいて設定されてもよい。例えば、蓄熱終了条件は、蓄熱モードでの運転を開始してから所定時間が経過したこと、または、所定の時刻（例えば、７時）になったことであってもよい。

また、上記実施形態において、０．５質量分率のピナコールハイドレートを例に挙げて説明した。しかし、ピナコールハイドレート中のピナコールの量に限定はない。

本発明は、加熱システム、および、加熱方法に利用することができる。

１０ ＬＮＧ気化器
５０ ＬＮＧ気化器
１２０ 第１熱媒体供給部
３１０ 第１熱交換部
３２０ 収容部
３３０ 第１流通路
３３２ 第１通路本体
３３４ 第１入口
３３６ 第１出口
３５０ 第２熱交換部
３５２ 熱媒気化器
３７０ 圧縮機
３８０ 第２流通路
３８２ 第２通路本体
３８４ 第２入口
３８６ 第２出口
４００ 減圧弁
４１０ 導入部
５００ 加熱システム
５２０ 第１熱媒体供給部

Claims (5)

1. ピナコール水溶液と天然ガスとを熱交換させる第１熱交換部と、
   前記天然ガスと熱交換されることで前記ピナコール水溶液から生成されたピナコールハイドレートと、熱媒体とを熱交換させる第２熱交換部と、
   熱交換された前記天然ガスを、液化天然ガスが通過する通過管を有するＬＮＧ気化器の前記通過管に供給する第１熱媒体供給部と、
   解氷モードと、蓄熱モードとを排他的に行う中央制御部と、
   を備え、
   前記解氷モードは、前記第１熱交換部によって、前記ピナコール水溶液と前記天然ガスとを熱交換させることにより、前記天然ガスを加熱し、加熱された前記天然ガスを、前記第１熱媒体供給部によって前記ＬＮＧ気化器の前記通過管に供給するモードであり、
   前記蓄熱モードは、前記第２熱交換部によって、前記ピナコールハイドレートと前記熱媒体とを熱交換させることにより、前記ピナコールハイドレートを加熱し、前記ピナコールハイドレートを前記ピナコール水溶液に分解するモードであり、
   前記中央制御部は、前記蓄熱モードを夜間に行う加熱システム。
2. 前記第１熱交換部は、
   少なくとも前記ピナコール水溶液を収容する収容部と、
   前記第１熱媒体供給部が接続され、第１入口の下方に設けられる第１出口を有し、前記収容部内に設けられる第１流通路と、
   を備える請求項１に記載の加熱システム。
3. 前記第２熱交換部は、
   前記熱媒体を加熱する熱媒気化器と、
   前記熱媒気化器に吸入側が接続され、前記熱媒気化器によって加熱された前記熱媒体を圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機の吐出側に接続される第２入口および第２出口を有し、前記収容部内に設けられる第２流通路と、
   前記第２出口に接続され、前記第２流通路から排出された前記熱媒体を減圧する減圧弁と、
   前記減圧弁によって減圧された前記熱媒体を前記熱媒気化器に導く導入部と、
   を備える請求項２に記載の加熱システム。
4. 前記第２出口は、前記第２入口よりも下方に設けられる請求項３に記載の加熱システム。
5. 解氷モードと、蓄熱モードとを排他的に行い、
   前記解氷モードは、
   ピナコール水溶液と天然ガスとを熱交換させることにより、前記天然ガスを加熱することと、
   熱交換された前記天然ガスを、液化天然ガスが通過する通過管を有するＬＮＧ気化器の前記通過管に供給することと、
   を含み、
   前記蓄熱モードは、
   前記天然ガスと熱交換されることで前記ピナコール水溶液から生成されたピナコールハイドレートと、熱媒体とを熱交換させることにより、前記ピナコールハイドレートを加熱し、前記ピナコールハイドレートを前記ピナコール水溶液に分解することを含み、
   前記蓄熱モードは、夜間に行われる加熱方法。

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