KR20160092918A - 저온 액화가스의 기화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저온 액화가스의 기화장치에 있어서 전열관의 열응력 및 열피로를 억제하는 것이다.
저온 액화가스의 기화장치(수중 연소식 기화장치(1))는 표면에 다수의 기포분출공(孔)(151)이 형성된 복수의 스파지 파이프(15)를 가짐과 동시에, 고온의 가스를 기포분출공을 통하여 수중(水中)에 분출시키도록 구성된 기포분출기구(100)와, 수조 내(內)에 있어서 기포분출기구의 상측(上側)에 배치되며, 또한 스파지 파이프(sparge pipe)로부터 분출된 기포에 의한 물의 교반과 가열에 의해 전열관(31)의 내부를 흐르는 저온 액화가스를 기화시키도록 구성된 열교환기를 구비한다. 기포분출기구는 스파지 파이프로부터 분출된 기포를 우회시키면서 열교환기의 전열관에 도달시키도록 구성된다.

Description

저온 액화가스의 기화장치{VAPORIZER FOR LOW-TEMPERATURE LIQUEFIED GAS}
여기에 개시하는 기술은 저온 액화가스의 기화장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는 저온 액화가스의 기화장치 중의 하나로서 수중 연소식 기화장치(Submerged Combustion Vaporizer)가 기재되어 있다. 수중 연소식 기화장치는 액화 천연가스 등 저온 액화가스의 기화장치 중의 하나이며, 수조(水槽) 내(內)에 침지(浸漬)되고 또한, 버너로부터의 연소가스를 표면에 형성된 기포분출공(孔)을 통하여 수중(水中)에 분출시키는 복수의 스파지 파이프(sparge pipe)와, 수조 내에 있어서 스파지 파이프의 상측(上側)에 배치된 전열관을 갖는 열교환기를 구비한다. 수중에 기포로서 분출된 연소가스가 수조 내의 물을 교반하면서 전열관 내(內)를 흐르는 저온 액화가스를 가열한다. 이에 의해 저온 액화가스를 기화시킨다.
또, 수중 연소식 기화장치와 마찬가지로, 수조 내에 배치한 스파지 파이프로부터 고온의 가스를 기포로서 분출함으로써 수조 내에 침지된 전열관 내를 흐르는 저온 액화가스를 기화시키는 기화장치로서, 스팀 이젝터(steam ejector) 방식 기화장치 등의 중간 열매체식 기화장치도 알려져 있다.
일본 특허공개 2013－2734호 공보
전술한 바와 같이, 수조 내에 배치된 각 스파지 파이프에는 그 표면에 기포분출공이 형성되며, 이 기포분출공은 스파지 파이프의 상면(上面) 부분에 형성되는 것이 일반적이다. 이 기포분출공을 통하여 수중에 분출된 기포는 그대로 상승하여 열교환기의 전열관에 도달한다. 수조 내에 분출되는 가스의 온도는 1000℃ 가까운데 반하여, 전열관 내를 흐르는 저온 액화가스의 온도는 －160℃ 정도이다. 수중에 분출된 기포 및 이에 따라 가열된 물은 스파지 파이프로부터 분출된 기세 그대로 상승을 함으로써, 기포 및 그 주위의 물은 전열관에 강하게 충돌하여 전열관에 있어서의 열전달이 강해진다. 또, 스파지 파이프로부터 분출된 기포가 온도가 저하되기 전에 전열관에 바로 도달하여 전열관의 외측을 가열하게 된다. 따라서, 전열관 내외(內外)의 온도차가 커져서 전열관에 작용하는 열응력이 커진다.
수중 연소식 기화장치와 중간 열매체식 기화장치는 급격한 수요 증가를 커버하기 위한 긴급용으로서도 사용되는 것이므로, 기동과 정지가 반복되는 경우가 있다. 따라서, 전열관 내외의 온도차가 커지는 것은 전열관의 열피로를 초래한다.
여기에 개시하는 기술은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 저온 액화가스의 기화장치에 있어서 전열관의 열응력 및 열피로를 억제하는 데 있다.
여기에 개시하는 기술은, 저온 액화가스의 기화장치에 관한 것이고, 이 기화장치는 수조 내에 침지되고 또한 표면에 다수의 기포분출공이 형성된 복수의 스파지 파이프를 가짐과 동시에, 고온의 가스를 상기 기포분출공을 통하여 수중에 분출시키도록 구성된 기포분출기구와, 상기 수조 내에 있어서 상기 기포분출기구의 상측에 배치되며, 또한 상기 스파지 파이프로부터 분출된 기포에 의한 물의 교반과 가열에 의해 전열관의 내부를 흐르는 저온 액화가스를 기화시키도록 구성된 열교환기를 구비한다.
그리고, 복수의 상기 스파지 파이프는 각각 상기 고온의 가스의 유입단인 기단(基端)으로부터 소정의 방향으로 연장되어 배치됨과 동시에, 그 선단(先端)은 폐색되며, 상기 기포분출기구는 상기 스파지 파이프의 적어도 일부의 상기 기포분출공으로부터 분출된 기포를 우회시키면서 상기 열교환기의 상기 전열관에 도달시키도록 구성된다.
이 구성에 의하면, 수조 내에서는 스파지 파이프를 갖는 기포분출기구가 하측에, 전열관을 갖는 열교환기가 상측에 배치된다. 스파지 파이프로부터 분출된 고온의 가스의 기포는 상승을 하여 수조 내의 물을 교반함과 동시에, 기포에 의해 가열된 물과 함께 전열관 내를 흐르는 저온 액화가스를 가열한다. 이와 같이 저온 액화가스가 기화한다.
상기 구성에서는 스파지 파이프의 적어도 일부의 기포분출공으로부터 분출된 기포는 우회하여 열교환기의 전열관에 도달한다. ＂기포가 우회한다＂란 스파지 파이프의 기포분출공으로부터 수중에 분출된 기포가 분출된 기세 그대로 상승을 하여 바로 열교환기의 전열관에 도달하는 것이 아니라, 멀리 돌아간 후에 열교환기의 전열관에 도달하는 것을 의미한다. 우회함으로써 기포는 분출된 기세 그대로 상승을 하지 않고, 기세가 약해진 후 주로 부력에 의해 상승을 하여 전열관에 도달한다. 이와 같이, 기포 및 그 주위의 물이 전열관에 강하게 충돌하는 것이 회피되므로, 전열관에 있어서의 열전달이 그 만큼 약해진다.
또한, 우회를 함으로써, 기포는 스파지 파이프로부터 수중에 분출된 후 그대로 상승을 하여 바로 열교환기의 전열관에 도달하는 거리보다 긴 거리를 이동하여 전열관에 도달한다. 또는, 바로 전열관에 도달하기보다 긴 시간을 들여 전열관에 도달한다. 우회하고 있는 동안에 기포와 수조 내의 물과의 사이에서 열교환이 이루어지므로, 기포의 온도가 저하된다. 기포가 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도는 기포가 우회하지 않고 전열관에 도달했을 경우보다 낮아진다.
이와 같이, 전열관 내외의 온도차가 작아져서 전열관에 작용하는 열응력이 억제된다. 또한, 전열관의 열피로도 억제된다.
상기 스파지 파이프의 표면에 형성된 상기 기포분출공의 적어도 일부는 그 구멍 축이 수평선보다 하향이 되도록 형성된 우회 기포분출공이 될 수 있다.
구멍 축이 하향인 우회 기포분출공으로부터 분출된 기포는 수조 내를 하향으로 이동함과 동시에, 이 분출된 기세가 거의 없어진 후에 상승으로 전환되어 전열관에 도달한다. 기포 및 그 주위의 물은 전열관에 강하게 충돌하지 않으므로, 전열관에 있어서의 과잉된 열전달이 억제된다.
또한, 하향으로 이동하는 만큼 기포는 우회하게 되어 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도는 낮아진다. 특히 스파지 파이프의 하단 근처에 기포분출공을 형성하면 구멍 축이 거의 바로 아래를 향하게 되므로, 수조 내를 하향으로 이동하고 상승으로 전환된 후, 스파지 파이프를 피하면서 상승을 하여 전열관에 도달한다. 이 경우는 기포의 우회 거리가 더욱 길어지거나, 또는 전열관에 도달하기까지의 시간이 더욱 길어지므로, 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도는 더욱 낮아진다.
기포분출공의 구멍 축은 수평선보다 하향으로 함으로써 전열관의 열응력 억제 및 열피로 억제가 각각 유효하게 이루어진다.
상기 우회 기포분출공은 상기 스파지 파이프의 기단부(基端部)에 형성되어도 된다.
스파지 파이프의 기단부는 선단부(先端部)와 비교하여 기포의 분출량이 상대적으로 많아지기 쉬우나, 스파지 파이프의 기단부에 형성하는 기포분출공을 우회 기포분출공으로 함으로써, 전술한 바와 같이, 스파지 파이프의 기단부 상방(上方)에 위치하는 전열관에 기포와 그 주위의 물이 강하게 충돌하는 것이 없어져서 전열관의 열응력 억제 및 열피로 억제가 도모된다.
여기서, 스파지 파이프의 기단부는 소정의 방향으로 연장되는 스파지 파이프에 있어서 기포분출공이 형성되는 부분을 상기 소정의 방향으로 2등분했을 때의 기단측 부분의 적어도 일부로 하여도 되며, 또한 스파지 파이프의 선단부는 기포분출공이 형성되는 부분을 2등분했을 때의 선단측 부분의 적어도 일부로 하여도 된다.
상기 우회 기포분출공은 상기 스파지 파이프의 기단부로부터 선단부까지에 걸쳐 형성되어도 된다.
이와 같이 함으로써, 스파지 파이프의 기단부로부터 선단부까지 전체에 걸쳐, 그 상방에 위치하는 전열관에 기포와 그 주위의 물이 강하게 충돌하는 것이 없어져서 전열관의 열응력 억제 및 열피로 억제가 도모된다.
또한, 스파지 파이프 내에 고온의 가스가 공급되었을 때, 고온의 가스는 스파지 파이프 내의 상부(上部)에 고이게 된다. 기포분출공이 스파지 파이프의 상면(上面) 부분에 형성되는 경우, 스파지 파이프 내의 기단부로부터 상부에 고인 고온의 가스가 차례로 분출되게 된다. 이 결과, 스파지 파이프의 선단부까지 고온의 가스가 골고루 퍼지는 것이 어려워진다. 즉, 스파지 파이프의 기단부는 기포의 분출량이 많고 선단부는 기포의 분출량이 적어져서, 기포의 분출량이 스파지 파이프의 길이방향으로 불균등하게 되기 쉽다.
이에 반해, 구멍 축이 수평선 이하가 된 우회 기포분출공은 (일반적으로 단면 원형상의) 스파지 파이프의 하측 부분에 형성되게 된다. 따라서, 스파지 파이프의 기단부로부터 선단부까지에 걸쳐 우회 기포분출공을 형성하는 구성에서는, 스파지 파이프 내의 상부에 고온의 가스가 고여도 스파지 파이프의 하측에 형성된 우회 기포분출공으로부터 고온의 가스가 분출되지 않고 스파지 파이프의 선단으로부터 기단까지의 상부 전체에 가스가 고인 후, 스파지 파이프의 선단으로부터 기단까지 전체에 걸쳐 일제히 하향의 우회 기포분출공을 통하여 고온의 가스가 분출되게 된다. 즉, 스파지 파이프의 기단부로부터 선단부까지에 걸쳐 우회 기포분출공을 형성하는 구성은 스파지 파이프의 길이방향으로 기포 분출량의 균등화를 도모하는 것이 가능하다.
이와 같이 스파지 파이프의 길이방향으로 기포 분출량의 균등화가 도모된 결과로서, 스파지 파이프의 기단부 상방에 위치하는 전열관의 열응력과 열피로를 억제하는 것도 가능해진다.
상기 스파지 파이프의 기단부에 형성된 상기 우회 기포분출공의 구멍 축은 연직방향의 상방(上方)에 대한 각도가 상기 스파지 파이프의 선단부에 형성된 상기 기포분출공의 구멍 축의 상기 각도보다 커도 된다.
여기서, 스파지 파이프의 선단부에 형성된 기포분출공은 그 구멍 축이 수평선보다 하향인 우회 기포분출공이 될 수 있으며, 구멍 축이 수평선을 따르거나, 또는 수평선보다 상향인 기포분출공이 될 수 있다.
상기 구성에 의하면, 스파지 파이프의 기단부에 형성된 우회 기포분출공의 구멍 축은 연직방향의 상방에 대한 각도가 크므로, 당해 우회 기포분출공으로부터 분출된 기포는 하향으로 크게 이동을 한 후에 상승하여 전열관에 도달한다. 이에 의해 기포의 우회 거리가 보다 한층 길어지므로, 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도가 더욱 낮아짐과 동시에, 기포 및 그 주위의 물이 전열관에 강하게 충돌하는 것이 회피된다.
상기 스파지 파이프의 하측에는 냉수 영역이 형성되어도 된다. 이와 같이 함으로써, 구멍 축이 수평선보다 하향이 된 우회 기포분출공을 통하여 수조 내에 하향으로 분출된 기포는 스파지 파이프의 하측에 형성된 냉수 영역에서 열교환이 촉진된다. 이 결과, 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도를 더욱 낮게 하는 것이 가능해진다.
상기 기포분출기구는 상기 스파지 파이프와 상기 전열관과의 사이에 배치되는 배플 플레이트(baffle plate)를 가지며, 상기 스파지 파이프로부터 분출된 기포의 적어도 일부는 상기 배플 플레이트를 우회하여 상기 전열관에 도달하여도 된다.
이 구성에 의하면, 스파지 파이프로부터 분출된 기포의 적어도 일부는 배플 플레이트를 우회하여 전열관에 도달한다. 우회를 할 시에 분출된 기세가 약해지므로, 기포 및 그 주위의 물이 전열관에 강하게 충돌하는 것이 회피된다.
또한, 배플 플레이트를 우회하는 동안에 기포는 수조 내의 물과 열교환을 하므로, 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도를 낮게 하는 것이 가능해진다.
이 결과, 상기와 마찬가지로, 전열관 내외의 온도차를 작게 하여 열응력을 억제하는 것이 가능해짐과 동시에, 열피로를 억제하는 것이 가능해진다.
여기서, 스파지 파이프에 형성하는 기포분출공은 그 구멍 축이 수평선보다 하향인 우회 기포분출공이 될 수 있으며, 구멍 축이 수평선을 따르거나, 또는 수평선보다 상향인 기포분출공이 될 수 있다.
상기 배플 플레이트는 상기 스파지 파이프의 기단부에 배치되어도 된다.
이와 같이 함으로써, 스파지 파이프의 기단부에서는 배플 플레이트에 의해 기포를 우회시켜 전열관에 도달시키는 것이 가능해지므로, 스파지 파이프의 기단부 상방에 위치하는 전열관에 기포와 그 주위의 물이 강하게 충돌하는 것이 없어져서 전열관의 열응력 억제 및 열피로 억제가 도모된다.
상기 배플 플레이트는 상기 스파지 파이프의 기단부로부터 선단부까지에 걸쳐 배치되어도 된다.
이와 같이 함으로써, 스파지 파이프의 기단부로부터 선단부까지 전체에 걸쳐, 그 상방에 위치하는 전열관에 기포와 그 주위의 물이 강하게 충돌하는 것이 없어져서 전열관의 열응력 억제 및 열피로 억제가 도모된다.
상기 배플 플레이트는 상기 스파지 파이프와 상기 전열관과의 사이에 있어서 상기 전열관 쪽에 배치되어도 된다.
이와 같이 함으로써, 기포 및 그 주위의 물이 전열관에 대해 강하게 충돌하는 것을 보다 한층 확실히 방지하는 것이 가능해진다.
상기 배플 플레이트에는 관통공(孔)이 형성되어도 된다. 이와 같이 함으로써, 일부의 기포는 배플 플레이트의 관통공을 통과하게 되나 이 때, 상승 속도가 저감하게 되어 기포 및 그 주위의 물이 전열관에 강하게 충돌하는 것이 방지된다. 또한, 배플 플레이트의 관통공을 통과한 후의 기포의 크기가 작아지도록 하면, 상승 속도의 저감과 동시에, 기포가 전열관에 도달하기까지의 동안에 기포와 물과의 열교환이 촉진된 결과, 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도 저하가 도모된다.
그리고, 배플 플레이트에 관통공을 형성하는 경우, 적어도 일부의 기포는 배플 플레이트를 우회하여 전열관에 도달할 정도로 배플 플레이트에 관통공을 형성하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 저온 액화가스의 기화장치에 의하면, 스파지 파이프로부터 분출된 기포를 우회시키면서 열교환기의 전열관에 도달시키도록 함으로써, 기포 및 그 주위의 물이 전열관에 강하게 충돌하는 것이 회피됨과 동시에, 기포와 수조 내의 물과의 열교환이 촉진되어 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도를 낮게 하는 것이 가능해진다. 이 결과, 전열관 내외의 온도차가 작아져서 열응력이 억제됨과 동시에, 전열관의 열피로가 억제된다.
도 1은 수중 연소식 기화장치의 전체 구성을 나타낸 개념도이다.
도 2는 수조 내에 배치된 열교환기와 기포분출기구를 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 열교환기와 기포분출기구의 평면도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 열교환기와 기포분출기구의 측면도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 기포분출기구의 스파지 파이프를 나타낸 저면도이다.
도 6은 도 2에 나타낸 기포분출기구의 단면설명도이다.
도 7은 변형예에 관한 스파지 파이프를 나타낸 저면도이다.
도 8은 다른 실시예에 관한 열교환기와 기포분출기구를 나타낸 평면도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 열교환기와 기포분출기구의 측면도이다.
도 10은 도 8에 나타낸 기포분출기구의 단면설명도이다.
도 11은 변형예에 관한 열교환기와 기포분출기구의 측면도이다.
이하, 저온 액화가스의 기화장치의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 수중 연소식 기화장치(1) 전체의 개략을 나타낸다. 도 2 내지 도 4는 각각 수조(11) 내에 침지된 열교환기(32) 및 기포분출기구(100)의 구성을 나타낸다. 수중 연소식 기화장치(1)는 저온 액화가스의 기화장치 중의 하나이며, 여기에서는 액화 천연가스(LNG)를 기화시킨다.
수중 연소식 기화장치(1)는 예를 들어 직방체 형상의 수조(11) 내에 침지됨과 동시에, LNG의 유로(流路)가 되는 다수의 전열관(31)이 다단(多段)으로 굽힘 성형되어 구성된 열교환기(32)를 구비한다. 각 전열관(31)의 일단(一端)은 LNG의 입구가 되는 LNG 유입관(12b)에 연이어 통하고, 타단(他端)이 기화한 천연가스(NG)를 배출시키는 NG 배출관(12c)에 연이어 통한다. 도 1에서는 전열관(31)은 간이화하여 도시되나, 실제로는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 다수의 전열관(31)이 Y 방향으로 나열 배치되고, 각 전열관(31)은 LNG 유입관(12b)에 접속되는 헤더탱크(33)와, NG 배출관(12c)에 접속되는 헤더탱크(34) 각각에 연이어 통한다. 전열관(31)의 개수와 그 배치는 수중 연소식 기화장치(1)의 성능에 따라 적절히 결정된다.
수조(11)는 예를 들어 직사각형 판형상의 천판(top plate)(11a)에 의해 덮인다. 이 천판(11a)은 작업자가 걸을 수도 있고, 그 소정 부위에 원통 형상의 다운커머(downcomer)(13)가 수조(11) 내에 침지되도록 배치된다.
다운커머(13)의 상단(上端)에는 도면 외의 연료 공급원으로부터 연료공급관(6)을 개재하여 공급된 연료가스와, 블로워(blower)(14)를 통하여 공급된 공기를 연소시키는 버너(2)가 설치된다.
수조(11)의 저부(底部)에는 다운커머(13)에 연이어 통함과 동시에, 버너(2)의 연소가스가 분출되는 다수의 기포분출공(여기서, 도 1 등에서는 도시를 생략함)이 형성된 스파지 파이프(sparge pipe)(15)가 배치된다. 이 스파지 파이프(15)도 도 1에서는 1개밖에 그리지 않았으나, 실제로는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 각각이 Y 방향으로 연장됨과 동시에 X 방향으로 다수 나열되고, 열교환기(32) 전체에 연소가스를 포함하는 기포(B)가 공급되게 된다. 스파지 파이프(15)의 개수와 그 배치는 특별히 한정되지 않는다. 복수의 스파지 파이프(15)에 의해, 연소가스를 기포(B)로서 수조(11) 내에 분출시키는 기포분출기구(100)가 구성된다.
다운커머(13)와 각 스파지 파이프(15)와의 사이에는 매니폴드(manifold)(17)가 배치된다. 매니폴드(17)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 다운커머(13)의 하단부에 접속됨과 동시에, 도 3에 나타낸 바와 같이, X 방향으로 연장되어 배치된다. 여기서, 도 1과 도 4에서는 매니폴드(17)의 배치 및 스파지 파이프(15)의 방향이 역전된다. 각 스파지 파이프(15)의 기단(基端)은 매니폴드(17)에 연이어 통하며, 매니폴드(17)는 버너(2)로부터의 연소가스를 각 스파지 파이프(15)에 분배하는 기능을 가진다. 여기서, 각 스파지 파이프(15)의 선단(先端)은 폐색(閉塞)된다.
수조(11)의 천판(11a)에는 수조(11) 내에 분출된 연소가스를 배기하는 연통형상의 스택(stack)(16)이 설치되고, 그 상단(上端)은 대기에 개방된다.
수중 연소식 기화장치(1)는 버너(2)의 연소가스를 스파지 파이프(15)의 기포분출공을 통하여 수조(11) 내에 기포(B)로서 분출시킴으로써, 수조(11) 내의 물을 교반하면서 전열관(31) 내를 흐르는 LNG를 가열한다. 이에 따라, LNG를 기화시켜 NG로 하고, 이를 NG 배출관(12c)의 출구로부터 송출하도록 구성된다. 수중 연소식 기화장치(1)는 연소가스를 기포(B)로서 수조(11) 내에 분출시켜 수조(11) 내의 물을 교반하는 것, 및 스택(16)으로부터 배출하는 배기가스의 온도를 수조(11) 내의 온수 온도와 거의 동등하게 낮게 함으로써 연소가스 중의 연소 생성수를 100% 재응축시켜서 이 잠열(latent heat)을 모두 온수에 부여하는 것이 가능하므로 열효율이 매우 높다는 특징이 있다.
이어서, 스파지 파이프(15)를 갖는 기포분출기구(100)의 구성에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이와 같은 수중 연소식 기화장치(1)에서는 수조(11) 내에 분출되는 연소가스의 온도는 1000℃ 가까운데 반해, 전열관(31) 내를 흐르는 LNG의 온도는 －160℃ 정도이다. 따라서, 전열관(31) 내외의 온도차가 커져서 전열관(31)에 작용하는 열응력이 커진다. 또, 수중 연소식 기화장치(1)는 급격한 수요 증가를 커버하기 위한 긴급용으로서도 사용되는 것이므로, 그 기동과 정지가 반복되는 경우도 있다. 전열관(31) 내외의 온도차가 큼에 따라 전열관(31)의 열피로를 초래한다.
따라서, 이 수중 연소식 기화장치(1)에서는 열교환기(32)의 전열관(31)의 열응력 및 열피로가 억제되도록 기포분출기구(100)가 구성된다. 도 5는 스파지 파이프(15)의 저면도이다. 스파지 파이프(15)에는 전술한 바와 같이, 그 표면에, 다수의 기포분출공(151)이 형성된다. 기포분출공(151)은 스파지 파이프(15)의 폐색된 선단측(도 5의 좌측)으로부터 매니폴드(17)에 접속되는 기단측(도 5의 우측)까지의 길이방향으로 넓은 범위에 걸쳐 형성된다. 기포분출공(151)은 도면 예에서는 스파지 파이프(15)의 길이방향으로 연장되는 구멍의 열이 둘레방향으로 5열을 이루도록 형성됨과 동시에, 인접하는 기포분출공(151)의 구멍의 열은 마름모꼴 격자 형상이 되도록 배치된다. 여기서, 기포분출공(151)의 배치는 마름모꼴 격자 형상에 한정되지 않는다. 기포분출공(151)은 예를 들어 직사각형 격자 형상으로 배치하여도 된다. 또, 그 밖의 구성도 적절히 채용하는 것이 가능하다. 기포분출공(151)의 지름은 모두 동일하다.
도 6은 도 5의 VI－VI 단면을 나타낸다. 스파지 파이프(15)는 단면 원형상이고, 기포분출공(151)은 수조(11) 내에 있어서 스파지 파이프(15)의 하면(下面) 부분에 형성된다. 각 기포분출공(151)은 그 구멍 축이 원의 중심을 지나도록 스파지 파이프(15)를 관통하여 형성된다. 전술한 바와 같이, 둘레방향으로 5열을 이루도록 형성되는 기포분출공(151)(도 6에 나타내는 단면에는 3열이 그려져 있음)은 스파지 파이프(15)의 하단을 중앙으로 한 둘레방향 양측 각각에서 소정의 각도 범위 내에 형성되게 된다. 도면 예에서는 기포분출공(151)의 구멍 축이 이루는 각도(θ)는 60°로 설정된다. 각 기포분출공(151)의 구멍 축의 연직방향 상방에 대한 각도는 180°±30°의 범위에 포함된다. 이에 따라, 스파지 파이프(15)에 형성되는 기포분출공(151)의 구멍 축은 모두 도 6에 파선으로 나타내는 수평선보다 하향이 되도록 설정되어, 각 기포분출공(151)을 통하여 분출되는 기포(B)는 수평선보다 하향으로 수중에 분출된다. 이들 기포분출공(151)은 우회 기포분출공에 해당되며, 이 스파지 파이프(15)에는 우회 기포분출공이 스파지 파이프(15)의 기단부로부터 선단부까지에 걸쳐 형성되게 된다.
도 6에 화살표로 나타낸 바와 같이, 스파지 파이프(15)의 하면 부분에 형성된 기포분출공(151)으로부터 하향으로 수중에 분출된 기포(B)는 일단 하향으로 이동을 하고 분출된 기세가 약해진 후, 주로 부력에 의해 상승으로 전환된다. 그리고, 기포(B)는 도 6에서는 가상적으로 나타내나, 스파지 파이프(15)의 상측에 배치된 전열관(31)에 도달하게 된다. 특히 스파지 파이프(15)의 하단 부근에 형성된 기포분출공(151)으로부터 분출되는 기포(B)는 거의 바로 아래로 이동을 한 후 상승으로 전환되나, 이 기포(B)는 스파지 파이프(15)를 우회하면서 상승을 하여 전열관(31)에 도달하게 된다. 이와 같이, 기포분출공(151)의 구멍 축을 하향으로 함으로써, 기포(B)는 분출된 기세 그대로 상승을 하는 것이 아니라 우회를 하여 전열관(31)에 도달하게 되어, 기포 및 그 주위의 물이 전열관(31)에 강하게 충돌하는 것이 회피된다. 또, 우회한 만큼 기포(B)는 수조(11) 내를 이동하는 거리가 길어진다. 또는, 전열관(31)에 도달하기까지의 시간이 길어진다. 그 동안에 기포(B)와 수조(11) 내의 물과의 사이에서 열교환이 이루어지므로, 전열관(31)에 도달할 때의 기포(B)의 온도가 낮아진다.
또, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 수조(11) 내에 있어서 스파지 파이프(15)와 수조(11) 바닥과의 사이에는 비교적 넓은 간격이 형성되고, 이 스파지 파이프(15)와 수조(11) 바닥과의 사이는 수온이 상대적으로 낮은 냉수 영역(110)이 된다. 하향으로 분출된 기포(B)는 이 냉수 영역(110)에서 열교환이 촉진된 결과, 그 온도가 더욱 저하된다. 이와 같이, 기포(B)가 우회를 하여 전열관(31)에 도달했을 때의 온도는 기포(B)가 우회하지 않고 전열관(31)에 도달했을 때의 온도보다 낮아진다.
전술한 바와 같이, 스파지 파이프(15)로부터 분출되는 연소가스의 온도와 전열관(31) 내를 흐르는 LNG의 온도의 차이는 크고, 스파지 파이프(15)로부터 분출된 기포(B)는 스파지 파이프(15)로부터 분출된 기세 그대로 상승을 하여 고온인 채로 주위의 물과 함께 전열관(31)에 충돌했을 경우에는 전열관(31)에 있어서의 열전달이 강해짐과 동시에 전열관(31) 내외의 온도차가 커짐에 반해, 전술한 기포분출기구(100)는 기포(B)가 우회하여 전열관(31)에 도달하도록 구성되므로, 기포 및 그 주위의 물이 전열관에 강하게 충돌하는 것이 방지됨과 동시에, 전열관(31)에 도달했을 때의 기포(B)의 온도를 낮게 하는 것이 가능해진다. 이 결과, 전열관(31) 내외의 온도차가 작아져서 전열관(31)에 작용하는 열응력이 억제된다. 또, 기동과 정지가 반복되는 수중 연소식 기화장치(1)에서는 전열관(31) 내외의 온도차를 작게 함으로써 전열관(31)의 열피로도 억제하는 것이 가능해진다.
스파지 파이프(15) 내에 연소가스가 공급될 때에는, 도 6에 가상적으로 수면을 나타낸 바와 같이, 스파지 파이프(15) 내의 상부(上部)에 연소가스가 고인다. 이 기포분출기구(100)에 있어서, 기포분출공(151)은 스파지 파이프(15)의 하면(下面) 부분에 형성되고, 상면 부분에는 형성되지 않는다. 따라서, 스파지 파이프(15)의 길이방향으로 전 영역에 걸쳐, 그 상부에 연소가스가 고인 후에 그 길이방향으로 전 영역의 기포분출공(151)으로부터 일제히 연소가스가 기포(B)로서 분출되게 된다. 이는 스파지 파이프(15)의 길이방향으로 기포 분출량을 균등화하게 된다. 즉, 기포분출공이 스파지 파이프의 상면 부분에 형성되었던 종래 구성의 수중 연소식 기화장치에서는 스파지 파이프 내의 상부에 고인 연소가스가 스파지 파이프의 기단측에 형성한 기포분출공으로부터 차례로 분출되므로, 스파지 파이프의 선단측까지 연소가스가 골고루 퍼지는 것이 어려워진다. 이 결과, 스파지 파이프의 기단부는 기포 분출량이 상대적으로 많고, 선단부는 기포 분출량이 상대적으로 적었다. 따라서, 스파지 파이프의 기단부 상방에 위치하는 전열관은 특히 전술한 열응력의 영향과 열피로를 받기 쉬웠다.
이에 반해, 상기 구성의 기포분출기구(100)는 스파지 파이프(15)의 길이방향으로 기포 분출량의 균등화를 도모할 수 있으므로, 스파지 파이프(15)의 기단부 상방에 위치하는 전열관(31)의 열응력과 열피로를 억제하는 것이 가능해진다.
그리고, 스파지 파이프(15)의 표면에 형성되는 기포분출공(151)은 그 구멍 축이 수평선보다 하향이 되도록 하면 된다. 따라서, 단면 원형상의 스파지 파이프(15)에 있어서 구멍 축이 원의 중심을 지나도록 스파지 파이프(15)의 표면에 기포분출공(151)을 형성하는 경우, 스파지 파이프(15)의 하반(下半) 부분에 기포분출공(151)을 형성하면 된다. 단, 기포(B)의 우회거리를 가능한 한 길게 하기 위해서는 기포분출공(151)은 스파지 파이프(15) 하단 근처에 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 스파지 파이프(15) 하단을 중앙으로 한 둘레방향 양측 각각에 있어서, 기포분출공(151)의 구멍 축이 이루는 각도(θ)가 90° 이내가 되는 각도 범위에서 기포분출공(151)을 형성하여도 된다.
또, 기포분출공(151)의 지름은 모두 동일하게 하는 것이 아니라, 스파지 파이프(15)의 길이방향의 위치에 따라 변경하여도 된다. 예를 들어 스파지 파이프(15)의 기단부에 형성되는 기포분출공(151)의 지름은 상대적으로 작게, 스파지 파이프(15)의 선단부에 형성되는 기포분출공(151)의 지름은 상대적으로 크게 하여도 된다. 이는 스파지 파이프(15)의 길이방향으로 기포 분출량이 불균등하게 되는 것을 억제한다.
또한 변형예로서, 스파지 파이프(15)의 길이방향의 위치에 따라 기포분출공(151)의 구멍 축의 연직방향 상방에 대한 각도를 변경하여도 된다. 예를 들어 도 7은 변형예에 관한 스파지 파이프(15)의 저면도이다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 스파지 파이프(15)에서 기포분출공(151)이 형성되는 부분을 기단부, 중간부 및 선단부로 3등분했을 때의 기단부에는 기포분출공(151)을 스파지 파이프(15)의 하면에 형성하는 한편, 선단부에는 기포분출공(151)을 스파지 파이프(15)의 측면에 형성하고, 또한 중간부에는 기포분출공(151)을 스파지 파이프(15)의 하면과 측면과의 사이에 형성하여도 된다. 각 기포분출공(151)은 그 구멍 축이 원의 중심을 지나도록 형성된다. 이 구성은 스파지 파이프(15)의 기단부에 형성된 기포분출공(151)의 구멍 축의 연직방향 상방에 대한 각도(즉, 약 180°)가 스파지 파이프(15)의 선단부에 형성된 기포분출공(151)의 구멍 축의 각도(즉, 약 90°)보다 크게 한 구성이다.
이와 같이 함으로써, 스파지 파이프(15)의 기단부 및 중간부에는 적어도 우회 기포분출공이 형성되게 되고, 스파지 파이프(15)의 기단부 및 중간부의 상방에 위치하는 전열관(31)에 있어서 열응력의 억제 및 열피로의 억제가 각각 도모된다. 이 구성은 또한 스파지 파이프(15)의 길이방향으로 기포 분출량이 불균등하게 되는 것이 억제된다.
그리고, 도 7의 구성예와는 달리, 스파지 파이프(15)의 선단부에는 기포분출공(151)을 스파지 파이프(15)의 상면에 형성하여도 된다. 이 경우, 스파지 파이프(15)의 중간부에는 기포분출공(151)을 스파지 파이프(15)의 측면에 형성하여도 된다.
또, 도 7의 구성예는 스파지 파이프(15)의 선단측으로부터 기단측을 향하여 기포분출공(151)의 구멍 축의 각도를 단계적으로 변경하게 되나, 이와는 달리 스파지 파이프(15)의 선단측으로부터 기단측을 향하여 기포분출공(151)의 구멍 축의 각도를 연속적으로 변경한 결과, 기단부에 형성하는 기포분출공(151)은 그 구멍 축이 수평선보다 하향이 되어도 된다.
또한, 도 7의 예에서는 스파지 파이프(15)의 기포분출공(151)이 형성된 부분을 선단부, 중간부 및 기단부 3개로 등분하고, 각 부분에서 기포분출공(151)의 구멍 축의 각도를 다르게 하나, 예를 들어 스파지 파이프(15)의 기포분출공(151)이 형성된 부분을 선단부 및 기단부 2개로 등분한 후에, 기단부에서는 기포분출공(151)의 구멍 축이 수평선보다 하향이 되도록 연직방향의 상방에 대한 각도를 상대적으로 크게 하고, 선단부에서는 구멍 축의 각도를 상대적으로 작게 하여도 된다. 이 때, 선단부에 형성되는 기포분출공(151)은 그 구멍 축이 수평선보다 하향이 되어도 되고, 수평선을 따르거나, 또는 수평선보다 상향이 되어도 된다. 구멍 축이 수평선보다 하향이 된 우회 기포분출공은 스파지 파이프(15)의 기단부에만 형성하여도 된다. 여기서, 기포분출공(151)의 높이 위치의 변경에 관한 분할 수(數)는 2나 3에 한정되지 않고, 4 이상으로 적절히 설정하여도 된다.
그리고, 스파지 파이프(15)의 표면에 형성되는 기포분출공(151)은 그 구멍 축이 원의 중심을 지나도록 형성되는 것으로 한정되지 않는다.
도 8 내지 도 10은 기포분출기구의 다른 구성을 나타낸다. 이 기포분출기구(101)는 스파지 파이프(15)와 배플 플레이트(baffle plate)(152)를 가지고 구성된다. 배플 플레이트(152)는 각 스파지 파이프(15)에 대응하여 스파지 파이프(15)와 전열관(31)과의 사이에 배치된다.
이 기포분출기구(101)에 있어서, 기포분출공(151)은 도 10에 나타낸 바와 같이, 스파지 파이프(15)의 상면 부분에 형성된다. 기포분출공(151)은 스파지 파이프(15)의 상단을 중앙으로 한 둘레방향 양측 각각에서 소정의 각도 범위 내에 형성된다. 따라서, 상기 구성과는 반대로, 기포분출공(151)의 구멍 축은 수평선보다 상향이다. 또, 스파지 파이프(15)의 상면 부분에 형성된 기포분출공(151)은 도 5에 나타낸 기포분출공(151)의 배치와 마찬가지로 구성되며, 스파지 파이프(15)의 폐색된 선단측(도 5의 좌측)에서 매니폴드(17)에 접속되는 기단측(도 5의 우측)까지의 길이방향으로 넓은 범위에 걸쳐 소정의 배치로 형성된다.
배플 플레이트(152)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 그 횡단면 형상이 위로 볼록하게 되는 거의 원호 형상을 이룸과 동시에, 도 9에 나타낸 바와 같이, 스파지 파이프(15)의 길이방향을 따라 연장되어 배치된다. 이에 의해, 배플 플레이트(152)는 스파지 파이프(15)에 형성된 기포분출공(151) 전체를 덮도록 둘레방향으로 넓어져 감과 동시에 길이방향으로 연장된다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 이 구성의 기포분출기구(101)에서는 기포분출공(151)이 스파지 파이프(15)의 상면 부분에 형성되므로, 기포분출공(151)으로부터 상향으로 분출된 기포(B)는 수중을 상승하나 배플 플레이트(152)에 의해 막힌다. 따라서, 기포(B)는 스파지 파이프(15)로부터 분출된 기세 그대로 전열관(31)에 도달할 수 없고, 도 10에 화살표로 나타낸 바와 같이, 배플 플레이트(152)를 우회하여 전열관(31)에 도달하게 된다. 상기 구성과 마찬가지로, 우회함으로써 기포는 주로 부력에 의해 상승하게 되어 기포 및 그 주위의 물이 전열관(31)에 강하게 충돌하는 것이 회피됨과 동시에, 우회하는 만큼 기포(B)의 이동하는 거리가 길어진다. 또는, 전열관(31)에 도달하기까지의 시간이 길어진다. 이에 의해, 전열관(31)에 도달할 시의 기포(B)의 온도를 낮게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 구성의 기포분출기구(101)에서도 전열관(31) 내외의 온도차를 작게 하여 전열관(31)의 열응력 및 열피로를 억제하는 것이 가능해진다.
또, 위로 볼록하게 되는 횡단면 원호 형상의 배플 플레이트(152)는 그 하면에 기포(즉, 연소가스)가 고인 후, 배플 플레이트(152)의 측단으로부터 넘친 기포(B)가 상승을 하여 전열관(31)에 도달하게 된다. 여기서, 기포분출공(151)이 스파지 파이프(15)의 상면 부분에 형성되므로, 전술한 바와 같이, 스파지 파이프(15)의 기단부는 기포 분출량이 상대적으로 많고, 선단부는 기포 분출량이 상대적으로 적어진다. 그러나, 스파지 파이프(15)와 전열관(31)과의 사이에 배치된 배플 플레이트(152)의 하면에 가스가 고이도록 구성함으로써, 스파지 파이프(15)로부터 분출되는 기포(B)의 분출량은 길이방향으로 불균등하더라도 배플 플레이트(152)로부터 전열관(31)에 공급되는 기포(B)의 공급량은 길이방향으로 거의 균등하게 되는 것이 가능해진다. 따라서, 이 기포분출기구(101)에서도 스파지 파이프(15)의 기단부 상방에 위치하는 전열관(31)의 열응력과 열피로를 억제하는 것이 가능해진다.
여기서, 도 8 등에 나타낸 구성예에서는 단면 원호 형상의 배플 플레이트(152)를 예시한 것이지만, 배플 플레이트의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 도시는 생략하나, 예를 들어 단면 역 V자 형상의 배플 플레이트를 채용하여도 된다. 또, 기포(B)를 우회시키는 기능을 얻을 뿐이라면, 평판(平板) 형상의 배플 플레이트를 채용하는 것도 가능하다.
또한, 도 8 등에 나타낸 구성예에서는 스파지 파이프(15)의 상면 부분에 기포분출공(151)을 형성한 것이지만, 배플 플레이트(152)를 갖는 기포분출기구(101)에 있어서 도 6에 나타낸 구성예와 마찬가지로, 스파지 파이프(15)의 하면 부분에 기포분출공(151)을 형성하여도 된다. 즉, 스파지 파이프(15)의 하면 부분에 기포분출공(151)을 형성하는 것과 배플 플레이트(152)를 조합하여도 된다.
또, 기포분출공(151)의 지름은 모두 동일하게 하는 것이 아니라, 스파지 파이프(15)의 길이방향의 위치에 따라 변경하여도 된다. 예를 들어 스파지 파이프(15)의 기단부에 형성되는 기포분출공(151)의 지름은 상대적으로 작게, 스파지 파이프(15)의 선단부에 형성되는 기포분출공(151)의 지름은 상대적으로 크게 하여도 된다. 이는 스파지 파이프(15)의 길이방향으로 기포 분출량이 불균등하게 되는 것을 억제한다.
또한, 스파지 파이프(15)의 길이방향의 위치에 따라 기포분출공(151)의 구멍 축의 연직방향 상방에 대한 각도를 변경하여도 된다. 예를 들어 도 7에 나타낸 바와 같이, 스파지 파이프(15)의 기단부에 형성되는 기포분출공(151)은 구멍 축의 상기 각도를 상대적으로 크게 하고, 스파지 파이프(15)의 선단부에 형성되는 기포분출공(151)은 구멍 축의 상기 각도를 상대적으로 작게 하여도 된다. 이는, 스파지 파이프(15)의 길이방향으로 기포 분출량이 불균등하게 되는 것을 억제한다.
또 변형예로서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 스파지 파이프(15)의 기단부 상방에만 배플 플레이트(153)를 배치하여도 된다. 이와 같이 함으로써, 스파지 파이프(15)의 기단부에서는 상승하는 기포가 배플 플레이트(153)에 의해 막히게 된다. 스파지 파이프(15)의 기단부는 기포 분출량이 상대적으로 많아지기 쉬우나, 배플 플레이트(153)에 의해 스파지 파이프(15)의 기단부 상방에 위치하는 전열관(31)의 열응력과 열피로를 억제하는 것이 가능해진다.
그리고 도 11의 예는 스파지 파이프(15)의 기포분출공(151)이 형성되는 부분을 선단부, 중간부 및 기단부 3개로 분할했을 때의 기단부에 배플 플레이트(153)를 배치한 구성을 일례로서 나타낸 것이지만, 스파지 파이프(15)의 길이방향에 대해 배플 플레이트(153)를 배치하는 범위는 적절한 범위로 설정하는 것이 가능하다.
또 도 11에 나타낸 구성예에서, 스파지 파이프(15)에 형성되는 기포분출공(151)은 도 5에 나타낸 구성예와 마찬가지로, 스파지 파이프(15)의 기단부로부터 선단부 전체에 걸쳐 그 하면 부분에 형성하여도 되고, 도 7에 나타낸 구성예와 같이, 스파지 파이프(15)의 길이방향의 위치에 따라 기포분출공(151)의 구멍 축의 연직방향 상방에 대한 각도를 변경하여도 된다.
그리고, 도 8 등에 나타낸 구성예에서는 스파지 파이프(15)와 전열관(31)과의 사이에 있어서 배플 플레이트(152, 153)를 스파지 파이프(15)에 가까운 쪽에 배치하나, 배플 플레이트(152, 153)를 전열관(31)에 가까운 쪽에 배치하여도 된다. 예를 들어, 배플 플레이트(152, 153)를 전열관(31)의 바로 아래에 배치하여도 된다. 전열관(31)의 바로 아래에 배치되는 배플 플레이트(152, 153)는 전열관(31)을 따르도록 배치하여도 된다. 이 구성은 기포 및 그 주위의 물이 전열관(31)에 강하게 충돌하는 것을 확실히 방지함에 있어서 유리하게 된다.
또, 배플 플레이트(152, 153)에는 하나 또는 복수의 관통공이 형성되어도 된다. 이와 같이 함으로써 배플 플레이트(152, 153)에 의해 막힌 기포의 일부는 배플 플레이트(152, 153)의 관통공을 통과하게 되나, 이 때, 상승 속도가 저감하게 되어 기포 및 그 주위의 물이 전열관(31)에 강하게 충돌하는 것이 방지된다. 또한, 관통공의 지름을 비교적 작게 하여 배플 플레이트(152, 153)의 관통공을 통과한 후의 기포의 크기가 작아지도록 하면, 상승 속도의 저감과 함께 기포가 전열관(31)에 도달하기까지의 동안에 기포와 물과의 열교환이 촉진되게 된다. 이 결과, 전열관에 도달했을 때의 기포의 온도 저하를 도모하는 것이 가능해진다. 여기서, 적어도 일부의 기포는 배플 플레이트(152, 153)를 우회하도록 관통공을 형성하는 것이 바람직하다.
또한 도시는 생략하나, 배플 플레이트는 스파지 파이프(15)의 기단측에 배치되는 배플 플레이트와 스파지 파이프(15)의 선단측에 배치되는 배플 플레이트의 구성, 및／또는 배치를 서로 다르게 하여도 된다. 예를 들어, 스파지 파이프(15)의 기단측에 배치되는 배플 플레이트와 선단측에 배치되는 배플 플레이트의 크기를 서로 다르게 하여도 된다. 또, 스파지 파이프(15)의 기단측에 배치되는 배플 플레이트의 높이 위치와 선단측에 배치되는 배플 플레이트의 높이 위치를 서로 다르게 하여도 된다. 또한, 만곡(彎曲)한 배플 플레이트를 이용하는 경우, 스파지 파이프(15)의 기단측에 배치되는 배플 플레이트와 선단측에 배치되는 배플 플레이트의 만곡의 곡률(曲率)을 서로 다르게 하여도 된다. 또한, 배플 플레이트에 관통공을 형성하는 경우, 스파지 파이프(15)의 기단측에 배치되는 배플 플레이트와 선단측에 배치되는 배플 플레이트의 관통공의 수나 크기 등을 서로 다르게 하여도 된다.
그리고, 여기에 개시하는 기술은 수조 내에 배치된 스파지 파이프를 갖는 스팀 이젝터 방식의 기화장치를 비롯한 중간 열매체식 기화장치에 적용하는 것도 가능하다.
1 : 수중 연소식 기화장치(기화장치) 11 : 수조
15 : 스파지 파이프 100, 101 : 기포분출기구
110 : 냉수 영역 151 : 기포분출공
152, 153 : 배플 플레이트 31 : 전열관
32 : 열교환기

Claims (11)

  1. 수조(水槽) 내(內)에 침지(浸漬)되고, 또한 표면에 다수의 기포분출공(孔)이 형성된 복수의 스파지 파이프(sparge pipe)를 가짐과 동시에, 고온의 가스를 상기 기포분출공을 통하여 수중(水中)에 분출시키도록 구성된 기포분출기구와,
    상기 수조 내에 있어서 상기 기포분출기구의 상측(上側)에 배치되며, 또한 상기 스파지 파이프로부터 분출된 기포에 의한 물의 교반과 가열에 의해 전열관의 내부를 흐르는 저온 액화가스를 기화시키도록 구성된 열교환기를 구비하고,
    복수의 상기 스파지 파이프는 각각 상기 고온의 가스의 유입단인 기단(基端)으로부터 소정의 방향으로 연장되어 배치됨과 동시에 그 선단(先端)은 폐색되며,
    상기 기포분출기구는 상기 스파지 파이프의 적어도 일부의 상기 기포분출공으로부터 분출된 기포를 우회시키면서 상기 열교환기의 상기 전열관에 도달시키도록 구성되는 저온 액화가스의 기화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스파지 파이프의 표면에 형성된 상기 기포분출공의 적어도 일부는 그 구멍 축이 수평선보다 하향이 되도록 형성된 우회 기포분출공인 저온 액화가스의 기화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 우회 기포분출공은 상기 스파지 파이프의 기단부(基端部)에 형성되는 저온 액화가스의 기화장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 우회 기포분출공은 상기 스파지 파이프의 기단부로부터 선단부(先端部)까지에 걸쳐 형성되는 저온 액화가스의 기화장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 스파지 파이프의 기단부에 형성된 상기 우회 기포분출공의 구멍 축은 연직방향의 상방(上方)에 대한 각도가 상기 스파지 파이프의 선단부에 형성된 상기 기포분출공의 구멍 축의 상기 각도보다 큰 저온 액화가스의 기화장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스파지 파이프의 하측(下側)에는 냉수 영역이 형성되는 저온 액화가스의 기화장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기포분출기구는 상기 스파지 파이프와 상기 전열관과의 사이에 배치되는 배플 플레이트(baffle plate)를 가지며, 상기 스파지 파이프로부터 분출된 기포의 적어도 일부는 상기 배플 플레이트를 우회하여 상기 전열관에 도달하는 저온 액화가스의 기화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 스파지 파이프의 기단부에 배치되는 저온 액화가스의 기화장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 스파지 파이프의 기단부로부터 선단부까지에 걸쳐 배치되는 저온 액화가스의 기화장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 스파지 파이프와 상기 전열관과의 사이에 있어서 상기 전열관 쪽에 배치되는 저온 액화가스의 기화장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트에는 관통공(孔)이 형성되는 저온 액화가스의 기화장치.
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