JPS6321839Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は低温液化ガス貯蔵タンク内から発生す
る蒸発ガス（BOG）を、低温液化ガス貯蔵タン
クから出荷するために取り出される出荷用低温液
化ガスの冷熱を用いて再液化させるための装置に
関するものである。

低温液化ガス貯蔵設備においては、低温液化ガ
スの常温出荷と発生する蒸気ガスの再液化の同時
性がなかつた。すなわち、一般に第１図に示す如
く、低温液化ガスの常温出荷は、低温液化ガス貯
蔵タンクａ内の低温液化ガスを出荷用配管ｂを介
して加熱器ｃに導き、該加熱器ｃで海水又はスチ
ームｄ等により加熱昇温することによつて常温液
化ガスｅとして需要目的ｆに供給するようにし、
低温液化ガスのもつ冷熱は単に海中等へ捨てられ
ていた。一方、低温液化ガス貯蔵タンクａ内から
発生した蒸発ガスは、ノツクアウトドラムｇを経
て圧縮機ｈに導かれ、ここで圧縮された後、海水
ｉ等を用いて冷却するようにしてある凝縮器ｊに
より液化され、受液器ｋを経て低温液化ガス貯蔵
タンクａへ戻されるようにするか、もしくは需要
目的ｆへ供給するようにしていた。

このように、従来では、低温ガスの常温出荷と
発生する蒸発ガスの再液化の同時性がないため
に、出荷用液体のもつ冷熱を蒸発ガスの再液化に
有効利用することができず、蒸発ガス圧縮機に加
わる負荷の省力化が行えないため運転経費が節減
できなかつた。

本考案は、低温液化ガス貯蔵タンク内から発生
する蒸発ガスを、常温出荷用低温液化ガスの持つ
冷熱により再液化させるようにし、蒸発ガス圧縮
機に加わる負荷の省力化を行ない運転経費を節減
することを目的としてなしたもので、平衡特性の
異なる二種類の金属水素化物を別々に収容する２
個の容器を水素ガス導管にて互に接続すると共
に、低温液化ガスタンク内で発生した蒸発ガス
を、上記２個の容器にバルブの切換えによりそれ
ぞれ導けるように配管し、且つ上記２個の容器で
再液化された凝縮液を低温液化ガスタンクへ戻す
ラインを設け、更に、上記２個の容器のうち１つ
の容器に、低温液化ガスタンクからの低温液化ガ
スの冷熱を導けるよう配管し、他の１つの容器に
は別の冷媒体を利用できるようにした構成を備え
ている。

従つて２個の容器の一方に充填された金属水素
化物が水素吸蔵用金属と水素に分解する際の吸熱
反応によつて、該容器内に設けた配管に導入した
蒸発ガスは再液化され、発生した水素を水素ガス
導管を介してもう一方の容器に充填された水素吸
蔵用金属と反応させて金属水素化物を生成させ、
生成の際生じる反応熱は該容器内に設けた配管に
導入した冷媒体で冷却される。

前記金属水素化物が分解する際の吸熱反応が終
了した容器は蒸発ガスの再液化能力を失うので、
バルブを切替え新たに生成された金属水素化物が
充填された容器内に設けた配管に蒸発ガスを導入
し、同様に蒸発ガスは金属水素化物が分解する際
の吸熱反応によつて再液化され、発生した水素を
水素ガス導管を介してもう一方の容器に充填され
た水素吸蔵用金属と反応させて金属水素化を生成
させ生成の際生じる反応熱は該容器内に設けた配
管に導入した低温液化ガスで冷却され以後上述の
サイクルを繰り返すことにより蒸発ガスは再液化
される。

以下、図面に基づき本考案の実施例を説明す
る。

第２図は本考案の一例を示すもので、低温液化
ガス貯蔵タンク１内から発生する蒸発ガス
（BOG）を再液化させるために、異なる温度で金
属水素化物を分解、生成するよう二種類の水素吸
蔵用金属を別個に充填した金属水素化物容器２と
３を設置し、上記容器２には、それぞれ独立した
伝熱路２ａと２ｂを設ける（もしくは破線で示す
如く伝熱路２ａ，２ｂは同一路であつてもよい）
と共に、上記容器３には、同じくそれぞれ独立し
た伝熱路３ａと３ｂを設け、低温液化ガス貯蔵タ
ンク１から発生した蒸発ガスが蒸発ガス圧縮機４
を経た後、上記両容器２，３内の伝熱路２ａ，３
ａに交互に導かれるようバルブ７，８付きの配管
５，６を介して圧縮機４と伝熱路２ａ，３ａを接
続する。低温液化ガス貯蔵タンク１には、受液器
９を、途中に凝縮液用ポンプ１０を有する配管１
１を介し接続し（低温液化ガス貯蔵タンクへの凝
縮液の返送圧力が充分な場合は凝縮液用ポンプ１
０は不要となる）、上記受液器９と上記両容器２，
３内の伝熱路２ａと３ａを、途中にバルブ１４，
１５を有する配管１２，１３にて接続し、容器２
又は３で蒸発ガスが再液化されると受液器９を経
て低温液化ガス貯蔵タンク１へ戻されるようにす
るかもしくは常温液化ガス貯蔵タンク１９に入れ
るようにする。

一方、容器２内の伝熱路２ｂに、低温液化ガス
貯蔵タンク１からの低温液化ガスが導けるよう途
中に払出ポンプ１６を有する配管１７を介して接
続し、伝熱路２ｂで冷熱を奪われた低温液化ガス
は、アフターヒータ１８で必要に応じ昇温された
後、常温液化ガス貯蔵タンク１９に貯えられるよ
うにし、出荷ポンプ２０により出荷されるように
し、又、容器３内の伝熱路３ｂには、冷媒体（た
とえば、海水）２１を導入できるようにし、容器
２においては低温液化ガスの持つ冷熱により金属
水素化物を生成でき、容器３においては冷媒体２
１により金属水素化物が生成できるようにする。

更に、上記容器２又は３への蒸発ガスの導入に
より金属水素化物が吸熱反応して分解するときに
発生する水素ガスを他方の容器内へ移すよう、両
容器２，３を水素ガス導管２３を介し接続する。

上記構成において蒸発ガスの再液化を行う場
合、本考案では、金属水素化物の生成は発熱反
応、分解は吸熱反応であるという性質とその平衡
特性を用いて実施する。この場合、分解、生成の
関係は、次のとおりである。

（分解） （生成） 〔Me〕＋〔Ｈ〕〔MeH〕＋Ｑ 〔Me〕：水素吸蔵用金属 〔Ｈ〕：水素ガス 〔MeH〕：金属水素化物 Ｑ ：反応熱 次に、本考案の装置による蒸発ガスの再液化作
用の一例を説明する。

（） 先ず、金属水素化物容器２で蒸発ガスを
再液化させる場合は、次のようにして行う。

この場合、金属水素化物容器２では、充填し
た水素吸蔵用金属〔Me〕が低温液化ガスの冷
熱により金属水素化物〔MeH〕が生成されて
おり、この水素化した金属水素化物〔MeH〕
が充填されている。一方、金属水素化物容器３
には、未水素化の水素吸蔵用金属〔Me′〕を充
填しておく。又、バルブ７，１４を開、バルブ
８，１５を閉とする。

上記の状態において、容器２にタンク１内か
らの蒸発ガスを導入すると、容器２内は圧力が
上昇すると同時に蒸発ガスの熱によつて加熱昇
温され、一方、容器３内では、冷媒体（たとえ
ば、海水）２１により冷却され内部圧力が低下
する。この両容器２，３内での同時運転によ
り、容器２，３内では、次の反応が行われる。

容器２では、 〔MeH〕＋Ｑ→〔Me〕＋〔Ｈ〕 容器３では、 〔Me′〕＋〔Ｈ〕→〔Me′H〕＋Ｑ すなわち、容器２では、吸熱反応により金属
水素化物〔MeH〕が水素吸蔵用金属〔Me〕と
水素ガス〔Ｈ〕に分解され、この吸熱反応によ
り蒸発ガスは熱を奪われて凝縮される。一方、
容器３内では、容器２で発生した水素ガス
〔Ｈ〕と充填された水素吸蔵用金属〔Me′〕と
が反応して金属水素化物〔Me′H〕を生成し、
その際発生した反応熱は冷媒体２１により除熱
される。

再液化された凝縮液は、受液器９に受けられ
た後、凝縮液用ポンプ１０によりタンクへ戻さ
れ（もしくは常温液化ガス貯蔵タンク１９に入
れる）、又、容器２内の伝熱路２ｂに導かれた
低温液化ガスは、アフターヒータ１８で必要に
応じ昇温されて常温液化ガス貯蔵タンク１９に
貯えられた後、出荷ポンプ２０にて出荷される
ことになる。

本考案においては、低温液化ガス貯蔵タンク
１から払い出された低温液化ガスを直ちに容器
２に導くようにしてあるので、容器２内で金属
水素化物〔MeH〕を生成する冷媒体２２を常
時得ることができ、ヒートポンプサイクルの運
転が可能となる。

上記の如き平衡特性の異なる二種類の金属水
素化物を用いたヒートポンプサイクルは、第３
図に示す如くである。図中、線Ａは金属水素化
物〔MeH〕（Mm・Ni4.15・Fe0.85，ミツシユ
メタル・ニツケル・鉄），線Ｂは金属水素化物
〔Me′H〕（La・Ni5，ランタンニツケル）であ
り、（T₁）は冷媒体２１の温度、T₂は蒸発ガス
の温度、T₃は冷媒体２２の温度であり、T₃＜
T₂＜T₁である。又、圧力はP₂＞P₁＞P₂′＞P₃で
ある。

（） 前記（）で金属水素化物容器２内の金
属水素化物の分解反応の終了と同時に該容器２
は蒸発ガスの再液化能力を失うため、次には金
属水素化物容器３で蒸発ガスを次の要領で再液
化する。

前記（）の運転において、金属水素化物容
器２内では、金属水素化物〔MeH〕が分解さ
れて未水素化の水素吸蔵用金属〔Me〕が充填
された状態にあり、金属水素化物容器３では、
金属水素化物〔Me′H〕が生成されて、この金
属水素化物〔Me′H〕が充填された状態になつ
ている。そのため、バルブ７，１４を開から閉
に、バルブ８，１５を閉から開にそれぞれ切り
換える。

上記の状態において、低温液化ガス貯蔵タン
ク１内から発生した蒸発ガスを圧縮して容器３
内の伝熱路３ａへ導くと、該容器３は蒸発ガス
の熱により加熱され、又、圧力も高くなると同
時に、容器２内は低温液化ガスの冷熱である冷
媒体２２により冷却が行われる。これにより、
容器２，３内では、次の反応が行われる。

容器２では、〔Me〕＋〔Ｈ〕→〔MeH〕＋Ｑ 容器３では、〔Me′H〕＋Ｑ→〔Me′〕＋〔Ｈ〕 すなわち、容器３内では、金属水素化物
〔Me′H〕が吸熱反応により水素吸蔵金属
〔Me′〕と水素ガス〔Ｈ〕とに分解され、この
分解反応により蒸発ガスは熱を奪われて凝縮さ
れ再液化される。一方、容器２内では、容器３
内で発生した水素ガス〔Ｈ〕と充填されている
水素吸蔵用金属〔Me〕とが反応して、金属水
素化物〔MeH〕が生成され、その際発生した
反応熱は冷媒体２２により除熱される。

上記の運転により金属水素化物容器３内の金
属水素化物〔Me′H〕の分解反応の終了と同時
に容器３が蒸発ガスの再液化能力を失うと、再
び前記（）の運転に切り換えるようにする。

次に、第４図は本考案の他の例を示すもので、
低温液化ガスの冷熱を有効利用した後に出荷前に
一時貯蔵する常温液化ガス貯蔵タンク１９を設置
する方式に代え、低温液化ガス貯蔵タンク１から
出荷ポンプ２０で取り出された低温液化ガスの冷
熱を蓄熱できる蓄冷器２４を設置し、該蓄冷器２
４で蓄熱された冷熱を金属水素化物生成用の冷媒
体として用いられるようにしたものである。第２
図と同一符号のものは同一のものを示す。

以上述べた如く、本考案の低温液化ガス貯蔵タ
ンク内蒸発ガス再液化装置によれば、前記（）
と（）の連続運転により金属水素化物を用いた
蒸発ガス再液化を低温液化ガスの冷熱により容易
に行うことができ、貯蔵設備内の運転条件にあつ
た平衡特性をもつ金属水素化物を選択することに
より従来の蒸発ガス再液化設備において蒸発ガス
圧縮機に加わつていた負荷の省力化が可能とな
る、等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す概略図、第２図は本考案
の一例を示す概要図、第３図は平衡特性の異なる
二種類の金属水素化物を用いたヒートポンプサイ
クルを示す図、第４図は本考案の他の例を示す概
要図である。 １は低温液化ガス貯蔵タンク、２，３は金属水
素化物容器、９は受液器、１６は払出ポンプ、１
９は常温液化ガス貯蔵タンク、２０は出荷ポン
プ、２１，２２は冷媒体、２４は蓄冷器を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平衡特性の異なる二種類の金属水素化物を別々
   に収容する２個の容器を水素ガス導管にて互に接
   続すると共に、低温液化ガスタンク内で発生した
   蒸発ガスを、上記２個の容器にバルブの切換えに
   よりそれぞれ導けるように配管し、且つ上記２個
   の容器で再液化された凝縮液を低温液化ガスタン
   クへ戻すラインを設け、更に、上記２個の容器の
   うち１つの容器に、低温液化ガスタンクからの低
   温液化ガスの冷熱を導けるよう配管し、他の１つ
   の容器には別の冷媒体を利用できるようにしたこ
   とを特徴とする低温液化ガス貯蔵タンク内蒸発ガ
   ス再液化装置。