JPH05697Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、液化天然ガス（LNG）や液化石
油ガス（LPG）等の低温液化媒体の加熱あるい
は気化を図るブレージング型のオープンラツク式
気化装置（以下気化装置）に関する。

「従来技術」 従来から、この種の気化装置は、典型的には、
第２図に示すように、波形のフイン層５と平板３
とを交互に積層して流路を形成し、その流路の両
側端をスペーサーバー４にて閉鎖し、これら平板
３、スペーサーバー４およびフイン層５をろう着
により一体化して熱交換部６を構成し、この熱交
換部６の上下両端に、たとえば、低温液化媒体を
導入する導入管７を備えた下部ヘツダータンク１
と、この媒体を排出する排出管１０を備えた上部
ヘツダータンク２とを固着し、これらを介して低
温液化媒体を気化媒体として送出する。このよう
な気化装置は、たとえば実公昭59−19875号公報
や実公昭59−19876号公報等に開示されている。

かかる気化装置の場合、その設計に際しては、
一般に、 交換熱量の増加や圧力損失の抑制というプロ
セス上の要求を満足させ、かつ気化装置の小型
化を図ることの他に、 流体間の温度差によつて生じた着氷部分に起
因する熱応力をも配慮しなければならない。

従つて、上記のような熱交換部分の一部に着氷
する気化装置では、上記着氷部分の熱応力による
疲労から熱交換部分を保護することを優先して、
伝熱部材（フイン、チユーブ等）の選定を行わざ
るを得ない。そのため、この種の気化装置では、
従来から、比較的厚肉の材料を用いた強度の高い
フインやチユーブ等による低効率伝熱部材により
全熱交換部分を構成していた。

「考案が解決しようとする問題点」 ところが、上記のような気化装置にこのような
低効率伝熱部材が用いられると、上記プロセス上
の要求を満すために気化装置自体が大型化するこ
とは避けられない。もし、このようなプロセス上
の要求を満たすため、また装置の小型化を図るた
め、たとえば、薄肉でかつ単位体積あたり多くの
伝熱面積をとつたいわゆる高効率伝熱部材を用い
るとすれば、強度の点、つまり熱疲労による寿命
低下の点で問題が生じる。

「考案の目的」 それゆえに、この考案の主たる目的は、熱交換
量を減少させず、また圧力損失を押え得るばかり
か、小型化を図り、かつ熱応力に対する強度にお
いて優れた気化装置を提供することである。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、この考案が採用す
る主たる手段は、下方の流入部より導入された低
温液化媒体を平板とその稜線が上下方向に沿う波
形のフインとを積層してなる熱交換部内を上昇さ
せて上方の排出部より排出すると共に、上記熱交
換部の上方からその外表面に沿つて海水を流下さ
せる形式の気化装置において、上記熱交換部の低
温液化媒体導入側の上記フインを比較的厚肉で且
つ波形の間隔が比較的大きいものとすると共に、
それ以外の部分の上記フインを比較的薄肉で且つ
波形の間隔が比較的小さいものとした点である。

「作用」 低温液化媒体が熱交換部の媒体導入側に流入す
ると、この低温液化媒体は海水と熱交換し、即座
に加熱あるいは気化する。このとき、上記海水
は、この媒体導入側において一部氷結し、伝熱抵
抗体となつて熱交換部に着氷部分を形成する。同
時に、この着氷部分を中心に熱応力が発生する
が、この着氷部分では、伝熱部材としてのフイン
に厚肉で且つ波形の間隔が大きい低効率のものが
用いられており、フインはこの熱応力に耐える。
次いで、上記低温液化媒体が、上記熱交換部の排
出側に進むと、加熱あるいは気化も十分に進み、
上記のような着氷部は形成されない。ここでは、
熱応力の発生が比較的少ないということで、フイ
ンとして薄肉で且つ波形の間隔が小さい高効率の
ものが用いられており、この薄肉のフインにより
効率よく熱交換される。

「考案の効果」 この考案によれば、比較的大きな熱応力が発生
する着氷部、すなわち低温媒体導入部に肉厚で且
つ波形の間隔が大きい低効率のフインを装着し、
熱応力の発生が比較的少ない部分に肉薄で且つ波
形の間隔が小さい高効率のフインを装着したの
で、従来のものに比べて、熱交換量を低下させず
に圧力損失を低減させることができ、加えて、装
置の小型化を図りかつ熱応力に対する耐熱性を向
上させることができる。

この考案の上述の目的、その他の目的、特徴お
よび利点は図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

「実施例」 第１図はこの考案の一実施例装置を示す一部を
切り欠いた斜視図である。なお、以下の実施例は
この考案の一具体例に過ぎず、この考案の技術的
範囲がこの実施例によつて限定されるものではな
い。また、第２図に示した従来の気化装置と共通
する要素には同一の符号を使用して説明する。

第１図において、気化装置Ａは、ほぼ垂直に立
設して配置される熱交換部６を具備している。こ
の熱交換部６は、たとえば、４枚の平板３とこれ
ら各平板３の間に装着されるフイン層５とを有
し、これら平板３とフイン層５とが交互に積層さ
れて流路８が形成されている。そして、この流路
８の両側端は、スペーサーバー４にて閉鎖され、
これら平板３、スペーサーバー４およびフイン層
５が一体的に蝋着けされている。

上記熱交換部６には、その上端部に上部ヘツダ
ータンク２が形成され、同下端部に下部ヘツダー
タンク１が形成されている。そして、この下部ヘ
ツダータンク１には、媒体を導入するための導入
管７が多数の枝管９を介して接続されており、上
部ヘツダータンク２には、媒体を排出するための
排出管１０が同じく多数の枝管９を介して接続さ
れている。

次に、このように構成される熱交換部６の特徴
的部分であるフイン層５について説明する。この
フイン層５は、上下に異なる２つの波形フイン５
ａ，５ｂから成つている。このうち、下側に設け
られる波形フイン５ａは、上記熱交換部６におい
て、導入された低温液化媒体と外部熱媒である海
水との温度差による熱応力が最も強く発生する媒
体導入側に、すなわち、海水と低温液化媒体との
熱交換において、その海水の一部が氷結する着氷
部ｌに配置される。。したがつて、この着氷部ｌ
に設けられる波形フイン５ａは、この熱応力によ
つて疲労しないように比較的厚肉に形成されてお
り、しかも、この着氷部ｌはフインの伝熱効率と
はあまり関係しない部分であることによつて、そ
のフインの波形の間隔が大きく形成されている。
すなわち、この波形フイン５ａには、伝熱効率よ
りはむしろ熱応力に対する強度が重視された低効
率のものが選ばれる。

一方、波形フイン５ｂは、上記熱交換部６の残
りの部分に配置されている。この部分では、上記
媒体導入側の部分とは異なり、着氷もなく、熱応
力もほとんどない部分である。したがつて、ここ
に設けられる波形フイン５ｂは、熱応力によつて
疲労することがなくなるので比較的薄肉に形成さ
れており、また、着氷がないことによつて高い伝
熱効率が要求されるので、その波形の間隔が小さ
く、かつ多く形成され、単位面積あたり多くの伝
熱面積をとつている。すなわち、ここで用いられ
る波形フイン５ｂには、熱応力に対する強度より
はむしろ伝熱効率が重視された高効率のものが選
ばれている。なお、上記熱交換部６は、フイン層
が三層となるものを示したが、特にその層数に限
定されるものではない。

次に、このような構成をとる気化装置の機能に
ついて説明する。まず、上記気化装置において、
適宜用意された熱媒散水管（図示せず）から、海
水を散水し、熱交換部６の外表面に沿つてこの海
水をスクリーン状に落下させる。そして、この状
態下で、導入管７から低温液化媒体を下部ヘツダ
ータンク１に導入する。このとき、熱交換部６の
媒体導入部すなわち着氷部ｌにおいては、海水と
低温液化媒体との間に熱交換が行われ、海水がこ
の熱交換部６の着氷部ｌに氷結する。このとき、
熱交換部６の着氷部ｌには、大きな熱応力が発生
する。しかし、ここには、比較的高い強度を有す
る波形フイン５ａが設けられているので、上記熱
応力に十分に対抗できる。

次いで、熱交換部６で各流路８内に均等に流入
した低温液化媒体は、上昇するに従い、順次この
熱交換部６の外表面を流れる海水により加熱ある
いは気化される。ここでは、着氷部ｌに配置され
ている波形フイン５ａ、すなわち低効率フインに
替わり、高効率フインである波形フイン５ｂが装
着されているので、上記加熱および気化が極めて
効率よく行われる。そして、加熱あるいは気化さ
れた低温液化媒体は、上部ヘツダータンク２を通
り、枝管９を介して排出管１０から次の移送先に
排出される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例装置の一部を切り
欠いた斜視図、第２図はこの考案の背景となる従
来の気化装置の一部を切り欠いた斜視図である。 符号の説明、１……下部ヘツダータンク、２…
…上部ヘツダータンク、３……平板、４……スペ
ーサーバー、５……フイン層、５ａ，５ｂ……波
形フイン、６……熱交換部、７……導入管、８…
…流路、９……枝管、１０……排出管、Ａ……気
化装置、ｌ……着氷部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 下方の流入部より導入された低温液化媒体を平
   板とその稜線が上下方向に沿う波形のフインとを
   積層してなる熱交換部内を上昇させて上方の排出
   部より排出すると共に、上記熱交換部の上方から
   その外表面に沿つて海水を流下させる形式のオー
   プンラツク式気化装置において、 上記熱交換部の低温液化媒体導入側の上記フイ
   ンを比較的厚肉で且つ波形の間隔が比較的大きい
   ものとすると共に、それ以外の部分の上記フイン
   を比較的薄肉で且つ波形の間隔が比較的小さいも
   のとしたことを特徴とするオープンラツク式気化
   装置。