KR20210134743A - 기화 장치 - Google Patents

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KR20210134743A
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South Korea
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trough
heating liquid
manifold
end wall
heat transfer
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KR1020217031871A
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요시히코 츠루
유지 스미다
가즈야 가와타
고스케 히가시
사토시 치카구치
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

본 출원은, 액화 가스와 상기 액화 가스보다도 고온의 가열용 액체 사이에서의 열교환 하에서 상기 액화 가스를 기화시키는 기화 장치를 개시한다. 기화 장치는, 복수의 전열 패널과, 복수의 전열관의 외표면에 가열용 액체를 공급하도록 구성된 제1 트로프 및 제2 트로프와, 가열용 액체가 흐르는 매니폴드와, 매니폴드로부터 제1 트로프에 가열용 액체를 공급하도록 매니폴드와 제1 트로프에 접속된 제1 공급관과, 매니폴드로부터 제2 트로프에 가열용 액체를 공급하도록 매니폴드와 제1 트로프에 접속되어 있음과 함께 제1 트로프보다도 작은 유로 단면적을 갖고 있는 제2 공급관을 구비하고 있다.

Description

기화 장치
본 발명은, 액화 가스를 기화하기 위해 사용되는 기화 장치에 관한 것이다.
저온의 액화 가스의 기화에 사용되는 다양한 기화 장치가 개발되어 있다. 특허문헌 1에 개시된 기화 장치는, 액화 가스를 상방으로 안내하도록 세워 마련된 복수의 전열관을 각각 갖고 있는 복수의 전열 패널과, 이들 전열 패널에 액화 가스보다도 고온의 가열용 액체를 살수하도록 각각 구성된 복수의 트로프를 구비하고 있다. 복수의 전열 패널 및 복수의 트로프는, 복수의 전열관의 정렬 방향에 대하여 직각의 방향에 있어서, 교호로 배치되어 있다. 복수의 트로프에 가열용 액체를 공급하기 위해, 이들 트로프에는, 매니폴드로부터 연장 마련된 복수의 공급관이 각각 접속되어 있다.
가열용 액체는, 매니폴드 및 복수의 공급관을 통해 복수의 트로프에 공급된다. 가열용 액체는, 이들 트로프로부터 흘러넘쳐, 이들 트로프에 인접하는 전열 패널의 복수의 전열관에 공급된다. 가열용 액체가 이들 전열관의 외표면을 따라서 유하하고 있는 동안, 액화 가스는, 전열관 내를 상향으로 흘러 가열용 액체와 열교환된다. 열교환의 결과, 가열용 액체의 온도는 저하되는 한편, 액화 가스는 승온되어 기화된다.
복수의 트로프 중 일부에 대하여, 다른 트로프보다도 적은 양의 가열용 액체를, 대응하는 전열 패널에 공급하는 것이 필요로 되는 경우가 있다. 예를 들어, 전열 패널의 열의 외측에 배치된 최외의 트로프는 최외의 전열 패널에만 인접하고 있는 한편, 인접하는 전열 패널의 사이에 배치된 트로프는, 2개의 전열 패널과 인접하고 있다. 이 경우, 최외의 트로프는, 다른 트로프보다도 소량의 가열용 액체를 공급해도 된다.
일본 특허 공개 제2017-40296호 공보
본 발명은, 가열용 액체의 공급량을 복수의 트로프간에서 상이하게 하는 것을 가능하게 하는 구조를 갖는 기화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 국면에 관한 기화 장치는, 액화 가스와 상기 액화 가스보다도 고온의 가열용 액체 사이에서의 열교환 하에서 상기 액화 가스를 기화시키도록 구성되어 있다. 기화 장치는, 상기 액화 가스를 안내하도록 세워 마련된 복수의 전열관이 수평 방향으로 배열되도록 각각 구성된 복수의 전열 패널과, 상기 복수의 전열 패널 중 1개의 상기 복수의 전열관의 외표면에 상기 가열용 액체를 공급하도록 구성된 제1 트로프와, 상기 복수의 전열 패널 중 다른 또 하나의 상기 복수의 전열관의 외표면에 상기 가열용 액체를 공급하도록 구성된 제2 트로프와, 상기 가열용 액체가 흐르는 매니폴드와, 상기 매니폴드로부터 상기 제1 트로프에 상기 가열용 액체를 공급하도록 상기 매니폴드와 상기 제1 트로프에 접속된 제1 공급관과, 상기 매니폴드로부터 상기 제2 트로프에 상기 가열용 액체를 공급하도록 상기 매니폴드와 상기 제2 트로프에 접속되어 있음과 함께 상기 제1 트로프보다도 작은 유로 단면적을 갖고 있는 제2 공급관을 구비하고 있다.
상술한 기화 장치는, 가열용 액체의 공급량을 복수의 트로프간에서 상이하게 하는 것을 가능하게 하는 구조를 갖는다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 보다 명백해진다.
도 1은 오픈 랙식의 기화 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 기화 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 기화 장치의 상자체의 개략적인 단면도이다.
도 4는 상자체 내에 배치되는 저항 부재의 개략적인 사시도이다.
도 5는 상자체 내에 배치되는 다른 또 하나의 저항 부재의 개략적인 사시도이다.
도 6은 홑겹의 덮개 부재를 가진 상자체의 개략적인 단면도이다.
도 7은 홑겹의 덮개 부재를 가진 상자체의 개략적인 단면도이다.
도 8은 홑겹의 덮개 부재를 가진 상자체의 개략적인 단면도이다.
도 9는 홑겹의 덮개 부재를 가진 상자체의 개략적인 단면도이다.
도 10은 기화 장치의 매니폴드의 개략적인 단면도이다.
도 11은 2개의 유입구를 갖고 있는 트로프의 개략적인 단면도이다.
도 12는 저벽에 유입구가 형성된 트로프의 개략적인 단면도이다.
도 13은 저벽에 유입구가 형성된 트로프의 개략적인 단면도이다.
도 14는 상측으로부터 가열용 액체의 공급을 받는 트로프의 개략적인 단면도이다.
도 15는 폐색 부재가 내부에서 고정된 제2 공급관이 접속된 제2 트로프의 개략적인 단면도이다.
도 16은 폐색 부재가 내부에서 고정된 매니폴드의 개략적인 단면도이다.
도 17은 다공판이 유입구에 설치된 상자체를 갖고 있는 기화 장치의 개략적인 사시도이다.
도 1은 오픈 랙식의 기화 장치(ORV)(100)의 개략적인 사시도이다. 도 2는 가상적인 연직 평면 상의 기화 장치(100)의 개략적인 단면도이다. 기화 장치(100)가 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된다.
기화 장치(100)는, 액화 천연 가스(이하, 「액화 가스」라 칭해짐)를 액화 가스보다도 고온의 가열용 액체와 열교환시켜, 액화 가스를 기화시키도록 구성되어 있다. 열교환의 결과 얻어진 기상의 천연 가스는, 이하의 설명에 있어서 「기화 가스」라 칭해진다. 본 실시 형태에 있어서, 가열용 액체로서 해수가 사용되고 있다. 대체적으로, 기화 가스보다도 높은 온도를 갖는 액체가 가열용 액체로서 이용되어도 된다.
기화 장치(100)는, 액화 가스 또는 기화 가스가 내부에서 유동하는 하부 매니폴드(111), 상부 매니폴드(112) 및 복수의 전열 패널(113)을 포함하고 있다. 하부 매니폴드(111) 및 상부 매니폴드(112)는, 수평 방향으로 연장 마련되어 있다. 상부 매니폴드(112)는, 하부 매니폴드(111)로부터 상방으로 이격된 위치에 있어서 하부 매니폴드(111)와 대략 평행하게 연장 마련되어 있다. 복수의 전열 패널(113)은, 상부 매니폴드(112)와 하부 매니폴드(111)에 접속되어 있다. 복수의 전열 패널(113)은, 간격을 두고 수평 방향으로 배열되어 있다. 하부 매니폴드(111) 및 상부 매니폴드(112)의 연장 마련 방향은, 복수의 전열 패널(113)의 정렬 방향에 일치하고 있다.
하부 매니폴드(111)는, 복수의 전열 패널(113)에 액화 가스를 분배하기 위해 사용된다. 복수의 전열 패널(113)은, 액화 가스를 해수와 열교환시키기 위해 사용된다. 상부 매니폴드(112)는, 액화 가스와 해수 사이의 열교환의 결과 얻어진 기화 가스를 집약시키기 위해 사용된다. 상부 매니폴드(112)에는, 소정의 수요처(도시하지 않음)에 기화 가스를 공급하도록 구성된 공급 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있다.
복수의 전열 패널(113) 각각은, 하부 헤더관(114), 상부 헤더관(115) 및 복수의 전열관(116)을 포함하고 있다. 하부 헤더관(114) 및 상부 헤더관(115)은, 연직 방향으로 서로 이격된 위치에서 하부 매니폴드(111) 및 상부 매니폴드(112)의 연장 마련 방향에 대하여 직각의 수평 방향으로 각각 연장 마련되어 있다. 복수의 전열관(116)은, 하부 헤더관(114) 및 상부 헤더관(115)와의 사이에서 연직 방향으로 각각 연장 마련되어 있다. 하부 헤더관(114)은, 하부 매니폴드(111)로부터 연장 마련되어 전열 패널(113)의 하부 테두리를 형성하고 있는 한편, 상부 헤더관(115)은, 상부 매니폴드(112)로부터 연장 마련되어 전열 패널(113)의 상부 테두리를 형성하고 있다. 복수의 전열관(116)은, 하부 헤더관(114)으로부터 상방으로 연장 마련되어 상부 헤더관(115)에 접속되어 있다. 복수의 전열관(116)은, 하부 헤더관(114) 및 상부 헤더관(115)의 연장 마련 방향에 있어서 배열되어 있다. 복수의 전열관(116)의 정렬 방향은, 이하의 설명에 있어서 「제1 수평 방향」이라 칭해진다. 제1 수평 방향에 대하여 직각의 수평 방향(즉, 하부 매니폴드(111) 및 상부 매니폴드(112)의 연장 마련 방향)은, 이하의 설명에 있어서 「제2 수평 방향」이라 칭해진다.
기화 장치(100)는, 해수를 토출하도록 구성된 펌프(121)와, 펌프(121)로부터 토출된 해수를 제2 수평 방향으로 안내하도록 구성된 매니폴드(122)를 구비하고 있다. 또한, 기화 장치(100)는, 매니폴드(122)에 각각 접속된 복수의 제1 공급관(123') 및 복수의 제2 공급관(123)과, 복수의 트로프(130)를 포함하고 있다. 매니폴드(122), 복수의 제1 공급관(123') 및 복수의 제2 공급관(123)은, 복수의 트로프(130)에 해수를 공급하기 위한 유로를 형성하고 있다.
매니폴드(122)는, 복수의 전열 패널(113)로부터 제1 수평 방향에 있어서 이격된 위치에 있어서 제2 수평 방향으로 연장 마련되어 있다. 매니폴드(122)에는, 매니폴드(122) 내에 유입된 해수가 유출되는 복수의 유출구(125)가 형성되어 있다. 이들 유출구(125)는, 제2 수평 방향에 있어서 간격을 두고 배열되어 있다.
복수의 트로프(130)는, 복수의 전열 패널(113)과 제2 수평 방향에 있어서 교호로 배열되도록 배치되어 있다. 복수의 트로프(130) 각각의 높이 위치에 관하여, 트로프(130)는, 상부 헤더관(115)보다도 낮은 위치에 배치되어 있다. 트로프(130)는, 전열 패널(113)의 복수의 전열관(116)의 상부(높이 방향에 있어서의 복수의 전열관(116)의 중간 위치보다도 상측)에 대하여 제2 수평 방향에 있어서 인접하도록 배치되어 있다. 트로프(130)는, 유출구(125)가 형성된 매니폴드(122)보다도 높은 위치에 배치되어 있다.
복수의 트로프(130) 각각은, 해수를 저류하도록 구성된 상자체(131)와, 상자체(131)로부터 흘러넘친 해수를 대응하는 전열 패널(113)의 복수의 전열관의 외표면으로 안내하도록 구성된 안내부(139)를 포함하고 있다.
상자체(131)는, 제1 수평 방향에 있어서 길고 제2 수평 방향에 있어서 짧은 직사각형 상자이다. 상자체(131)는, 상방으로 개구되어 있다. 상자체(131)는, 제1 수평 방향에 있어서 가늘고 긴 대략 직사각 형상의 저벽(132)과, 저벽(132)의 외주연으로부터 상방에 세워 마련된 주위벽(133)을 포함하고 있다. 주위벽(133)의 상부 테두리는, 전체적으로 대략 수평이다.
주위벽(133)은, 저벽(132)의 한 쌍의 긴 변 방향으로 연장되는 테두리로부터 상방으로 세워 마련된 한 쌍의 측벽(134, 135)과, 저벽(132)의 한 쌍의 짧은 변 방향으로 연장되는 테두리로부터 상방으로 세워 마련된 제1 단부벽(136) 및 제2 단부벽(137)을 포함하고 있다. 측벽(134, 135)은, 제2 수평 방향에 있어서 서로 이격된 위치에서 세워 마련되어 있는 한편, 제1 단부벽(136) 및 제2 단부벽(137)은, 제1 수평 방향에 있어서 서로 이격된 위치에서 세워 마련되어 있다.
측벽(134, 135) 및 저벽(132)의 제1 수평 방향에 있어서의 길이는, 제1 수평 방향으로 배열된 복수의 전열관(116)의 관열의 길이보다도 큰 값으로 설정되어 있다. 측벽(134, 135)이 복수의 전열관(116)의 관열의 전체와 제2 수평 방향에 있어서 겹치도록 상자체(131)가 배치되어 있다.
제1 단부벽(136)은, 제2 단부벽(137)보다도 매니폴드(122)의 유출구(125)의 근처에 배치되어 있다. 제1 단부벽(136)에는, 해수가 유입되는 유입구(138)가 형성되어 있다(도 1을 참조). 유입구(138)의 중심은, 제1 단부벽의 중심보다도 하방에 위치하고 있다. 제2 수평 방향에 있어서의 제1 단부벽(136)의 유입구(138)의 위치는, 제2 수평 방향에 있어서의 매니폴드(122)의 유출구(125)의 위치와 대략 일치하고 있다. 트로프(130)는, 매니폴드(122)보다도 높은 위치에 배치되어 있으므로, 트로프(130)의 제1 단부벽(136)에 형성된 유입구(138)도, 매니폴드(122)의 유출구(125)보다도 높은 위치에 있다.
제2 수평 방향으로 간격을 두고 정렬된 4개의 트로프(130) 중 인접하는 전열 패널(113)의 사이에 배치된 내측의 트로프(130)는, 이하의 설명에 있어서, 「제1 트로프(130A)」라 칭해진다. 전열 패널(113)의 열의 외측에 배치된 2개의 트로프(130)는, 이하의 설명에 있어서, 「제2 트로프(130B)」라 칭해진다. 2개의 제2 트로프(130B) 각각은, 1개의 전열 패널(113)에만 인접하고 있다. 한편, 2개의 제1 트로프(130A) 각각은, 인접하는 2개의 전열 패널(113)의 사이에 배치되어 있으므로, 이들 전열 패널(113)에 인접하고 있다.
제2 트로프(130B)의 제1 단부벽(136) 및 제2 단부벽(137)의 높이 치수는, 측벽(134, 135)의 높이 치수보다도 큰 값으로 설정되어 있다. 즉, 제1 단부벽(136) 및 제2 단부벽(137)의 상부 테두리는, 측벽(134, 135)의 상부 테두리보다도 높은 위치에서 연장 마련되어 있다.
우측의 제2 트로프(130B)의 제1 단부벽(136), 제2 단부벽(137) 및 우측의 측벽(135)의 높이 치수는, 좌측의 측벽(134)(즉, 전열 패널(113)측을 향한 측벽(134))의 높이 치수보다도 큰 값으로 설정되어 있다. 즉, 제1 단부벽(136), 제2 단부벽(137) 및 측벽(135)의 상부 테두리는, 측벽(134)의 상부 테두리보다도 높은 위치에서 연장 마련되어 있다. 즉, 전열 패널(113)측의 측벽보다도, 당해 측벽과는 반대측의 측벽쪽이 큰 높이를 갖고 있다.
좌측의 제2 트로프(130B)의 제1 단부벽(136), 제2 단부벽(137) 및 좌측의 측벽(134)의 높이 치수는, 우측의 측벽(135)(즉, 전열 패널(113)측을 향한 측벽(135))의 높이 치수보다도 큰 값으로 설정되어 있다. 즉, 제1 단부벽(136), 제2 단부벽(137) 및 측벽(134)의 상부 테두리는, 측벽(135)의 상부 테두리보다도 높은 위치에서 연장 마련되어 있다.
안내부(139)는, 측벽(134, 135) 중 적어도 한쪽의 상부 테두리로부터 해수의 공급처인 전열 패널(113)을 향하여 하방으로 경사진 경사면을 형성하고 있다. 안내부(139)는, 상자체(131)의 용적을 초과하여 트로프(130)에 공급되어 상자체(131)의 측벽(134, 135)의 상부 테두리를 넘어 흘러넘친 해수를, 대응하는 전열 패널(113)의 복수의 전열관(116)으로 안내하기 위해 사용된다.
좌측의 제2 트로프(130B)의 안내부(139)는, 전열 패널(113)측의 측벽(135)의 상부 테두리로부터 우측으로 돌출되도록 마련되어 있다. 안내부(139)는, 반대측의 측벽(134)에는 마련되어 있지 않다. 우측의 제2 트로프(130B)의 안내부(139)는, 좌측의 측벽(134)의 상부 테두리로부터 좌측으로 돌출되도록 마련되어 있다. 안내부(139)는, 반대측의 측벽(134)에는 마련되어 있지 않다. 제1 트로프(130A)의 안내부(139)는, 양 측벽(134, 135)의 상부 테두리로부터 외측으로 돌출되도록 마련되어 있다.
복수의 제1 공급관(123') 및 복수의 제2 공급관(123) 각각은, 매니폴드(122)의 유출구(125)에 접속된 상류단과, 대응하는 트로프(130)의 유입구(138)에 접속된 하류단을 갖고, 상류단과 하류단 사이에서 해수가 흐르는 유로를 형성하고 있다. 제1 공급관(123')은, 매니폴드(122)로부터 제1 트로프(130A)의 유입구(138)로 연장 마련되어 있다. 제2 공급관(123)은, 매니폴드(122)로부터 제2 트로프(130B)의 유입구(138)로 연장 마련되어 있다. 제2 공급관(123)의 유로 단면적은, 제1 공급관(123')의 유로 단면적보다도 작다.
기화 장치(100) 내에 있어서의 액화 가스 및 해수의 흐름이 이하에 설명된다.
액화 가스는, 펌프(도시하지 않음)에 의해 하부 매니폴드(111)에 공급된다. 액화 가스는, 하부 매니폴드(111)에 유입된 후, 복수의 전열 패널(113) 각각의 하부 헤더관(114)에 유입된다. 하부 헤더관(114)에 유입된 액화 가스는, 복수의 전열관(116)을 따라서 상방으로 흐른다. 이 동안, 액화 가스는, 해수와 열교환되어 기화 가스가 된다. 기화 가스는, 상방으로 흘러 상부 헤더관(115)에 유입된다. 그 후, 기화 가스는, 상부 헤더관(115)을 흘러 상부 매니폴드(112) 내에 집약된다.
해수는, 펌프(121)에 의해 매니폴드(122)에 공급된다. 해수는, 매니폴드(122)에 의해 제2 수평 방향으로 안내되어, 매니폴드(122)에 설치된 복수의 제1 공급관(123') 및 복수의 제2 공급관(123)에 분배된다. 복수의 제1 공급관(123') 및 복수의 제2 공급관(123)을 흐른 해수는, 제1 트로프(130A) 및 제2 트로프(130B) 내에 유입된다. 제1 트로프(130A) 및 제2 트로프(130B) 내에 유입된 해수는, 저벽(132) 및 주위벽(133)에 의해 둘러싸인 공간 내에서 액층을 형성한다. 트로프(130)로의 해수의 유입량이 상자체(131)의 용적을 초과하면, 해수는, 측벽(134, 135)의 상부 테두리를 넘어 흘러넘친다. 해수는, 그 후, 안내부(139)의 경사면을 따라서 유하된다. 이 결과, 해수는, 상자체(131)의 측방에 위치하는 복수의 전열관(116)의 상부에 살수된다.
상술한 기화 장치(100)의 2개의 제2 트로프(130B) 각각은, 1개의 전열 패널(113)에 가열용 액체를 공급하는 것에 반해, 2개의 제1 트로프(130A) 각각은, 2개의 전열 패널(113)에 가열용 액체를 공급할 필요가 있다. 따라서, 제2 트로프(130B)로부터의 가열용 액체의 유출량보다 많은 가열용 액체가 제1 트로프(130A)로부터 유출될 필요가 있다. 따라서, 제2 트로프(130B)로의 가열용 액체의 공급량 보다 많은 가열용 액체가 제1 트로프(130A)에 공급될 필요가 있다.
제1 트로프(130A)와 제2 트로프(130B) 사이에서 가열용 액체의 공급량을 상이하게 하기 위해, 제1 공급관(123')의 유로 단면적은, 제2 공급관(123)의 유로 단면적보다 큰 값으로 설정되어 있다. 따라서, 제2 트로프(130B)로의 가열용 액체의 공급량보다 많은 가열용 액체가, 제1 트로프(130A)에 공급된다. 이와 같은 유량의 대소 관계를 얻기 위해, 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123)에 밸브체를 설치할 필요는 없다.
종래의 구조에 관하여, 해수의 유동 경로는, 해수가 트로프의 저면으로부터 유입되도록 구성되어 있으므로, 해수의 유동 경로를 형성하고 있는 관 부재, 매니폴드로부터 제1 단부벽을 넘어 연장 마련되어, 트로프의 저면에 형성된 유입구에 접속된다. 종래의 구조와는 달리, 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123)은, 제1 단부벽(136)에 접속되어 있고, 제1 단부벽(136)을 넘어 연장 마련되지 않는다. 따라서, 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123)의 재료비가 절약될 뿐만 아니라 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123) 내를 흐르는 해수에 대한 유동 저항이 낮아진다.
상술한 실시 형태에 관련하여 설명된 구조는 예시적이며, 제한적으로 해석되어서는 안된다. 상술한 실시 형태에 관련하여 설명된 구조에 대하여 다양한 변경이나 개량이 가해져도 된다.
상술한 실시 형태에 관하여, 액화 가스로서 액화 천연 가스가 예시되어 있다. 그러나 액화 가스는, 액화 석유 가스여도 되고, 액체 질소여도 된다.
상술한 실시 형태에 관하여, 트로프(130)로의 해수의 유입량을 조정하는 것이나 트로프(130) 내의 해수의 액면의 융기를 억제하는 것을 목적으로 하여, 트로프(130)의 상자체(131) 내에 다양한 부품이 배치되어 있어도 된다. 상자체(131) 내의 예시적인 구조가, 도 3에 도시되어 있다. 도 3은 상자체(131)의 개략적인 종단면도이다.
기화 장치(100)는, 유입구(138)를 부분적으로 폐쇄하도록 상자체(131)의 내면에 설치된 폐색 부재(140)를 포함하고 있다. 폐색 부재(140)는, 복수의 트로프(130) 사이에서 해수의 유입량을 대략 균일하게 하기 위해 사용된다.
폐색 부재(140)로서, 제1 수평 방향으로 뚫어 형성된 개구(141)가 형성된 오리피스가 적합하게 이용 가능하다. 개구(141)는, 유입구(138)보다도 작은 면적을 갖고 있다. 폐색 부재(140)는, 제1 단부벽(136) 및/또는 측벽(134, 135)의 내면에 설치되어 있다. 게다가, 폐색 부재(140)는, 제1 단부벽(136) 및/또는 측벽(134, 135)으로부터 분리 가능하다. 예를 들어, 측벽(134, 135)의 내면에 형성된 홈부에 폐색 부재(140)의 측부 테두리가 삽입되어도 된다.
복수의 트로프(130) 중 1개에 설치된 오리피스가 개구 면적에 있어서 작은 다른 또 하나의 오리피스로 교환되면, 오리피스의 교환이 이루어진 트로프(130)로의 해수의 유입량이 감소되는 한편 다른 트로프(130)로의 해수의 유입량이 증가된다. 반대로 개구 면적에 있어서 큰 오리피스가 새롭게 설치되면, 오리피스의 교환이 이루어진 트로프(130)로의 해수의 유입량이 증가되는 한편 다른 트로프(130)로의 해수의 유입량이 감소된다. 복수의 트로프(130) 사이에 있어서 해수의 대략 균일한 분배가 얻어지도록, 적절한 개구 면적을 갖는 오리피스가, 복수의 트로프(130) 각각에 대하여 폐색 부재(140)로서 선택되는 것이 바람직하다.
종래의 구조에 관하여, 매니폴드로부터 복수의 트로프와의 사이에서 연장 마련된 유동 경로에 버터플라이 밸브나 오리피스와 같은 유체 부품이 일반적으로 배치되어 있다. 이들 유체 부품은, 복수의 트로프간에 유입되는 해수량의 변동을 억제하기 위해 사용되고 있다. 본 실시 형태에 관하여, 복수의 트로프간에서의 해수량의 변동을 억제하기 위해, 폐색 부재(140)가 사용되고 있다.
폐색 부재(140)의 교환에 관하여, 교환 작업을 행하는 작업자는, 상자체(131)의 상향의 개구부를 통해 폐색 부재(140)에 용이하게 액세스할 수 있다. 작업자는, 기존의 폐색 부재(140)를 상자체(131)로부터 빼내고, 새로운 폐색 부재를 상자체(131) 내에 설치할 수 있다. 공급관에 버터플라이 밸브나 오리피스가 설치된 구조와는 달리, 폐색 부재(140)의 교환은, 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123)의 분해를 필요로 하지 않는다. 게다가, 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123)이 연장 마련된 좁은 공간이 아니라, 트로프(130)의 상방의 넓은 공간이 교환 작업에 이용된다. 따라서, 폐색 부재(140)의 교환은, 비교적 용이하다.
상술한 실시 형태에 관하여, 유입구(138)는, 제1 단부벽(136)에 형성되어 있다. 이 경우, 유입구(138)로부터 유입된 가열용 액체는, 반대측의 제2 단부벽(137)과 충돌한다. 제2 단부벽(137)과 충돌한 가열용 액체의 일부는, 상향으로 흘러, 제2 단부벽(137)의 근처에 있어서 가열용 액체의 액면을 융기시킨다. 이 액면의 융기를 억제하기 위해, 기화 장치(100)는, 트로프(130) 내의 액면의 융기를 억제하기 위해 융기 억제부를 갖고 있어도 된다.
융기 억제부는, 제1 단부벽(136)과 제2 단부벽(137) 사이에 배치된 저항 부재를 포함하고 있다. 저항 부재는, 유입구(138)로부터 유입된 해수가 제2 단부벽(137)에 충돌하기 전에 저항 부재에 충돌하도록 배치되어 있다. 저항 부재는, 저벽(132)으로부터 상방으로 세워 마련된 방해판(저항체)(151)을 포함하고 있다. 3개의 방해판(151)이, 도 3에 도시되어 있다.
복수의 방해판(151)은, 제1 단부벽(136) 및 제2 단부벽(137) 사이에서 제1 수평 방향에 있어서 간격을 두고 배열되어 있다. 복수의 방해판(151)은, 저벽(132) 및/또는 측벽(134, 135)에 설치되어 있다. 복수의 방해판(151)은, 저벽(132) 및/또는 측벽(134, 135)으로부터 분리 가능해도 된다.
방해판(151)의 높이 치수는, 주위벽(133)의 높이 치수보다도 작다. 따라서, 방해판(151)의 상방에는, 해수가 제1 수평 방향으로 흐르기 위한 공간이 형성되어 있다.
매니폴드(122)로부터 복수의 트로프(130)로의 해수의 유동 경로가 종래의 기화 장치의 구조와 이하에 대비된다.
상자체(131)에 유입된 해수는, 복수의 방해판(151)에 충돌한다. 이들 방해판(151)이 상자체(131) 내에서 흐르는 해수에 미치는 영향이 이하에 설명된다.
복수의 방해판(151)의 상방에 제1 수평 방향으로 연장된 직선(실선) 및 점선으로 그려진 곡선이 도 3에 도시되어 있다. 실선은, 복수의 방해판(151)의 존재 하에서 상정되는 해수의 액면을 개략적으로 나타내고 있다. 점선은, 복수의 방해판(151)의 불존재 하에서 상정되는 해수의 액면을 개략적으로 나타내고 있다.
복수의 방해판(151)의 불존재 하에서는, 유입구(138) 및 폐색 부재(140)(오리피스)의 개구(141)를 순차적으로 통과한 해수는, 제2 단부벽(137)의 내면에 세차게 충돌한다. 제2 단부벽(137)에 충돌한 해수의 일부는, 제2 단부벽(137)의 내면을 따라서 상방으로 세차게 흐른다. 이 결과, 점선으로 나타내어지는 바와 같이, 상자체(131) 내의 해수의 액면은, 제2 단부벽(137)의 내면의 근방에서 상방으로 융기한다.
한편, 복수의 방해판(151)의 존재 하에서는, 유입구(138) 및 폐색 부재(140)(오리피스)의 개구(141)를 순차적으로 통과한 해수의 일부는, 가장 상류에 배치된 방해판(151)(즉, 제1 단부벽(136)에 가장 가까운 위치에 배치된 방해판(151))에 충돌한다. 이 방해판(151)에 충돌한 해수의 일부는, 방향을 바꾸어 제1 수평 방향 이외의 방향으로 흐르는 한편, 다른 해수는, 방해판(151)을 타고 넘어, 제2 단부벽(137)을 향하여 흐른다. 가장 상류의 방해판(151)을 타고 넘은 해수는, 다음 방해판(151)에 충돌한다. 복수의 방해판(151)에 해수가 순차적으로 충돌하는 결과, 제2 단부벽(137)을 향하여 세차게 흐르는 해수 성분은 점차 적어진다. 해수와 제2 단부벽(137) 사이에서 발생하는 충돌력은, 복수의 방해판(151)의 존재 하에서는 복수의 방해판(151)의 불존재 하보다도 작아지므로, 제2 단부벽(137)에 대한 해수의 충돌에 기인하여 발생한 상향의 해수류의 기세도 약해진다. 이 결과, 제2 단부벽(137)의 내면 근처에서의 액면의 융기 높이가 낮아진다.
몇 개의 방해판(151)이 배치될지는, 트로프(130)에 유입되는 해수의 유속이나 트로프(130) 내에서의 해수의 유동 양태에 기초하여 트로프(130) 내에서의 해수의 액면이 대략 평탄하게 되도록 결정되는 것이 바람직하다. 따라서, 저항 부재는, 1 혹은 2개의 방해판(151)이어도 되고, 3을 초과하는 방해판(151)이어도 된다.
저항 부재로서, 방해판(151) 대신에, 유입구(138)로부터 유입된 해수에 충돌하도록 구성된 다른 저항 부재가 사용되어도 된다. 저항 부재로서 이용 가능한 대체적인 부재가, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명된다. 도 4 및 도 5는, 대체적인 부재의 개략적인 사시도이다.
관통 구멍이 형성되어 있지 않은 방해판(151) 대신에, 제1 수평 방향으로 뚫어 형성된 다수의 관통 구멍이 형성된 다공판(152)이 저항 부재로서 사용되어도 된다(도 4를 참조). 해수는 다공판(152)의 관통 구멍을 통과할 수 있으므로, 다공판(152)은, 주위벽(133)과 대략 동일한 높이 치수를 가져도 된다.
제1 수평 방향으로 얇은 방해판(151) 대신에, 제1 수평 방향, 제2 수평 방향 및 연직 방향에 있어서의 치수차가 방해판(151)보다도 작은 블록체(153)가 저항 부재로서 사용되어도 된다(도 5를 참조). 융기 억제부로서 사용되는 부재의 형상이나 크기는, 상자체(131) 내의 해수의 액면이 대략 평탄하게 되도록 결정되는 것이 바람직하다.
융기 억제부는, 제2 단부벽(137)의 근처에 있어서, 상자체(131) 내에 배치된 판형 덮개 부재(154)여도 된다. 덮개 부재(154)에는, 다수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 따라서, 덮개 부재(154)로서, 다공판(판 부재)이 적합하게 이용 가능하다. 덮개 부재(154)는, 단독으로 융기 억제부로서 사용되어도 되고(도 6을 참조), 저항 부재(예를 들어, 방해판(151))와 함께 융기 억제부로서 사용되어도 된다.
덮개 부재(154)는, 제2 단부벽(137)의 근방으로부터 제1 수평 방향으로 연장되며, 대략 수평으로 가로놓이도록 배치되어 있다. 덮개 부재(154)는, 상자체(131)의 내부 공간의 일부를 제2 단부벽(137)의 근처에 있어서 상하로 칸막이하고 있다. 덮개 부재(154)의 한 쌍의 측부 테두리는, 측벽(134, 135)의 내면에 설치되어도 된다. 덮개 부재(154)의 하류단 테두리는, 제2 단부벽(137)의 내면에 설치되어, 제2 단부벽(137)의 내면에 맞닿아 있어도 된다(도 6을 참조). 대체적으로, 덮개 부재(154)의 하류단 테두리가 제2 단부벽(137)의 내면으로부터 약간 이격되도록, 덮개 부재(154)의 제1 수평 방향의 위치가 정해져도 된다(도 7을 참조). 덮개 부재(154)의 하류단 테두리가 제2 단부벽(137)의 내면에 근접하고 있는 것에 반해, 덮개 부재(154)의 상류단 테두리는, 상류의 제1 단부벽(136)의 내면으로부터 크게 이격되어 있다. 덮개 부재(154)는, 상자체(131)로부터 분리 가능한 것이 바람직하다.
덮개 부재(154)는, 유입구(138)보다도 높은 위치에 배치되어 있다. 따라서, 유입구(138)로부터 폐색 부재(140)(오리피스)의 개구를 통해 상자체(131) 내에 유입된 해수의 대부분은, 덮개 부재(154)의 하방에서 제2 단부벽(137)의 내면에 충돌한다.
덮개 부재(154)의 하방에서의 충돌의 결과 발생한 상향의 해수의 흐름은, 덮개 부재(154)의 하면에 충돌한다. 이 결과, 덮개 부재(154)에 충돌한 해수의 대부분은, 덮개 부재(154)의 하면을 따라서 상류의 제1 단부벽(136)을 향하여 흐른다. 따라서, 하류의 제2 단부벽(137)의 근처에서의 액면의 융기는, 효과적으로 억제된다.
덮개 부재(154)에 충돌한 해수의 일부는, 덮개 부재(154)를 연직 방향으로 관통하는 관통 구멍을 통해 덮개 부재(154)의 상방 공간에 유입된다. 따라서, 덮개 부재(154)는, 덮개 부재(154)의 상방에서의 해수의 액층의 형성을 과도하게 저해하지 않는다. 즉, 덮개 부재(154)는, 해수가 트로프(130)의 하류단으로부터 흘러넘치는 것을 과도하게 억제하지 않는다.
트로프(130) 전체에 걸쳐 액면의 국소적인 융기의 억제 효과가 얻어지면, 덮개 부재에는, 관통 구멍이 형성되어 있지 않아도 된다. 이 경우, 해수는, 덮개 부재의 상류단 테두리와 상류의 제1 단부벽(136) 사이의 공간을 통해 덮개 부재의 상방의 공간에 유입될 수 있다.
도 6 및 도 7은, 덮개 부재(154)로서 단수의 다공판을 나타내고 있다. 그러나, 복수의 다공판(판 부재)(155)이, 덮개 부재(154)로서 상자체(131) 내에 배치되어 있어도 된다(도 8을 참조). 이들 다공판(155)은, 제1 수평 방향에 있어서 간격을 두고 배치되어 있다. 게다가, 이들 다공판(155)은, 대략 일정 높이 위치(유입구보다 높고 상자체(131)의 상부 테두리보다도 낮은 위치)에 배치되어 있다. 가장 하류의 다공판(155)은, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명된 덮개 부재(154)에 상당하고 있다. 즉, 가장 하류의 다공판(155)은, 제2 단부벽(137)의 근처에 있어서의 액면의 융기의 억제에 기여한다. 다른 다공판(155)은, 유입구(138)로부터의 해수에 기인하여 발생하는 액면의 물결침을 억제하는 것에 기여한다. 액면의 물결침은, 유입구(138)가 제1 단부벽(136)의 하부 영역에 형성됨으로써 어느 정도 억제되지만, 이들 다공판(155)에 의해서도 효과적으로 억제된다.
복수의 다공판(155) 대신에, 관통 구멍이 형성되어 있지 않은 박판이 이들 다공판(155)의 배치 위치에 설치되어도 된다. 이 경우, 인접하는 박판 사이의 공극을 통해 해수가 이들 박판의 배치 높이보다도 위의 영역에 유입될 수 있다. 복수의 박판에 의해서도 액면의 물결침 및 융기에 대한 억제 효과가 얻어진다.
액면의 물결침 및 융기에 대한 억제 효과를 얻기 위해, 제1 수평 방향으로 긴 1개의 다공판(156)이 덮개 부재(154)로서 사용되어도 된다(도 9를 참조). 도 9에 도시된 다공판(156)은, 제1 단부벽(136)의 내면과 제2 단부벽(137)의 내면 사이의 구간에 걸쳐 상자체(131)의 내부 공간을 상하로 칸막이하고 있다. 다공판(156)의 높이 위치는, 도 8의 다공판(155)의 높이 위치와 동등하다. 해수는, 다공판(156)의 관통 구멍을 통해 다공판(156)의 상측 공간에 유입될 수 있다.
매니폴드(122)의 높이 위치에 관하여 다양한 레이아웃이 채용 가능하다. 매니폴드(122)의 다른 레이아웃이, 도 1 및 도 10을 참조하여 설명된다. 도 10은 매니폴드(122)의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 레이아웃에 관하여, 제1 단부벽(136)의 유입구(138)는, 매니폴드(122)의 유출구(125)와는 다른 높이 위치에 배치되어 있다. 그러나, 제1 단부벽(136)의 유입구(138)는, 매니폴드(122)의 유출구(125)와 대략 동축이 되도록 매니폴드(122)와 복수의 트로프(130) 사이의 상대적인 위치 관계가 정해져도 된다(도 10을 참조). 즉, 매니폴드(122)의 높이 위치가 복수의 트로프(130)의 높이 위치에 대략 동등하게 되도록, 매니폴드(122)가 도 1에 도시된 위치보다도 높은 위치에 배치되어도 된다. 이 경우 이들에 접속되는 공급관으로서 직관형 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123)이 적합하게 이용 가능하고, 만곡한 유동 경로보다도 짧은 유동 경로가 형성된다.
기화 장치(100)는, 추가적인 매니폴드(122) 및 추가적인 제1 공급관(123')(및/또는, 제2 공급관(123))을 구비하고 있어도 된다(도 11을 참조). 이 경우, 제2 단부벽(137)에도 유입구(138)가 형성된다. 게다가, 기화 장치(100)는, 제2 단부벽(137)의 유입구(138)를 부분적으로 폐색하도록 제2 단부벽(137)의 내면에 인접하여 고정된 추가적인 폐색 부재(140)를 구비하고 있다.
가열용 액체는, 제1 단부벽(136) 및 제2 단부벽(137)의 유입구(138)로부터 유입된다. 이 결과, 트로프(130) 내에서는 서로 반대 방향의 가열용 액체의 흐름이 발생한다. 이들 흐름은, 트로프(130)의 긴 변 방향에 있어서의 대략 중간 위치에 있어서 충돌한다. 이 결과, 가열용 액체의 액면은, 당해 중간 위치에 있어서 융기하는 경우도 있지만, 이 경우에는, 예를 들어 도 9를 참조하여 설명된 덮개 부재(154)를 사용하여 액면의 융기가 억제되어도 된다.
제1 트로프(130A)로의 가열용 액체의 공급량이, 제1 공급관(123')의 유로 단면적을 제2 공급관(123)보다도 크게 할 뿐만 아니라, 제2 단부벽(137)측에도 제1 공급관(123')을 추가함으로써 제1 트로프(130A)와 제2 트로프(130B) 사이에서 가열용 액체의 공급량을 상이하게 하는 경우에는, 도 11에 도시되어 있는 트로프(130)의 구조는, 제1 트로프(130A)에만 적용되어도 된다.
제1 단부벽(136) 또는 제2 단부벽(137)에 대한 가열용 액체의 충돌을 방지하기 위해, 유입구(138')가 저벽(132)에 형성되어 있어도 된다(도 12를 참조). 이 경우, 가열용 액체는, 저벽(132)의 유입구(138')를 통해 트로프(130) 내에 유입된 후, 트로프(130)의 긴 변 방향으로 흐른다. 유입구(138')는, 트로프(130)의 주위벽(133)에 대향하고 있지 않으므로, 주위벽(133)에 대한 가열용 액체의 충돌에 기인하는 액면의 융기가 억제된다.
도 12에 도시되어 있는 트로프(130)의 저벽(132)에는, 1개의 유입구(138')가 형성되어 있다. 이 경우, 도 13에 도시된 바와 같이 당해 유입구(138')의 상방에 있어서 액면이 국소적으로 융기하는 경우가 있다. 이 국소적인 액면의 융기를 억제하기 위해, 복수의 유입구(138')가 저벽(132)에 형성되어 있어도 된다. 도 13의 트로프(130)에 접속된 제1 공급관(123') 및/또는 제2 공급관(123)은, 트로프(130)의 하방에 있어서 긴 변 방향에 있어서 매니폴드(122)로부터 연장 마련된 헤더관(126)를 갖고 있다. 제1 공급관(123') 및/또는 제2 공급관(123)은, 헤더관(126)으로부터 상방으로 연장 마련되어 있음과 함께 저벽(132)의 유입구(138')에 접속된 복수의 접속관(127)을 갖고 있다. 이들 접속관(127) 및 헤더관(126)의 유로 단면적은, 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123) 사이에서 상이하다.
복수의 유입구(138')가 마련되면, 1개의 유입구(138')로부터 트로프(130) 내에 유입되는 가열용 액체의 양이 감소되어, 각 유입구(138')의 상방에서의 액면의 융기가 억제된다.
트로프(130) 내의 가열용 액체의 액면의 평활화를 목적으로 하여, 복수의 접속관(127)의 사이에서 유로 단면적이 서로 다른 값으로 설정되어 있어도 된다. 예를 들어, 가열용 액체의 액면의 큰 융기가 발생한 경우, 큰 융기의 발생 부위에 대응하는 접속관(127)의 유로 단면적은 비교적 작은 값으로 설정되어도 된다. 이 경우, 작은 유로 단면적127의 저항이 증가되어, 당해 접속관(127)으로부터의 가열용 액체의 유입량이 감소된다. 이 결과, 이 접속관(127)의 상방에서의 가열용 액체의 액면의 융기가 저감된다.
상술한 실시 형태에 관하여, 트로프(130)에 가열용 액체를 공급하기 위해 유입구(138, 138')가 형성되어 있다. 가열용 액체가 트로프(130)의 상향의 개구 영역을 통해 트로프(130) 내에 공급되는 경우에는, 유입구(138, 138')가 트로프(130)에 형성되지 않아도 된다. 이 경우, 매니폴드(122) 및 제1 공급관(123')(및/또는, 제2 공급관(123))은, 트로프(130)의 상측의 공간에 배치된다(도 14를 참조).
가열용 액체가 트로프(130)의 상향의 개구 영역을 통해 트로프(130) 내에 공급되는 경우에 있어서도, 주위벽(133)에 대한 가열용 액체의 충돌에 기인하는 액면의 융기는 억제된다. 게다가, 유입구(138, 138')가 트로프(130)에 형성되지 않으므로, 트로프(130)는 간소한 구조를 갖는다.
도 14에는, 1개의 매니폴드(122)가 도시되어 있다. 트로프(130)로의 가열용 액체의 유입량을 증가시키기 위해, 복수의 매니폴드(122)가 트로프(130)의 상측에 배치되어 있어도 된다.
상술한 실시 형태에 관하여, 폐색 부재(140)는, 트로프(130)의 내부에 배치되어 있다. 이것 대신에, 도 15에 도시된 바와 같이, 제2 공급관(123) 중에 제2 공급관(123)의 유로를 부분적으로 폐색하는 폐색 부재(140')가 배치되어 있어도 된다. 도 15의 폐색 부재(140')는, 제2 공급관(123)의 상류단에서 고정되어 있다. 그러나, 폐색 부재(140')는, 제2 공급관(123)의 다른 위치(예를 들어, 하류단이나 중간 위치)에 배치되어 있어도 된다.
제2 공급관(123) 중에 폐색 부재(140')가 배치됨으로써, 제2 공급관(123)을 흐르는 가열용 액체의 양을 더욱 저감할 수 있다. 제2 공급관(123)의 유로 단면적에 대한 폐색 부재(140')의 폐색 면적이 조정됨으로써, 제2 공급관(123)을 흐르는 가열용 액체의 유입량이 미세 조정될 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 2개의 폐색 부재(140'')가, 매니폴드(122) 내에서 고정되어 있어도 된다. 이들 폐색 부재(140'')는, 매니폴드(122) 내의 유로를 부분적으로 폐색하도록 구성되어 있다. 이들 폐색 부재(140'')는, 매니폴드(122)에 대한 제1 공급관(123')의 접속 부위와 매니폴드(122)에 대한 제2 공급관(123)의 접속 부위 사이의 위치에 있어서 고정되어 있다(도 1의 점선으로 표시되어 있는 위치). 펌프(121)로부터 매니폴드(122)로의 가열용 액체의 유입부는, 이들 폐색 부재(140'') 사이의 유로 구간에 있어서 매니폴드(122)에 마련되어 있다. 즉, 유입부는, 제2 공급관(123)의 접속 부위보다도 제1 공급관(123')의 접속 부위의 근처에 형성되어 있다.
가열용 액체는, 폐색 부재(140'')를 통과하지 않고 제1 공급관(123')에 유입되는 한편, 폐색 부재(140'')를 통과한 후에 제2 공급관(123)에 유입된다. 폐색 부재(140'')를 매니폴드(122) 내에 마련함으로써, 제1 공급관(123') 및 제2 공급관(123)의 유로 단면적의 차에 의한 1 공급관(123') 및 제2 공급관(123) 사이에서의 유량차를 미세 조정할 수 있다.
상술한 실시 형태에 관하여, 폐색 부재(140)(및 폐색 부재(140', 140''))는, 오리피스를 사용하여 형성되어 있다. 그러나, 도 17에 도시된 바와 같이, 폐색 부재(140)(및 폐색 부재(140', 140''))는, 다공판(142)을 사용하여 형성되어 있어도 된다.
상술한 실시 형태에 관하여, 복수의 방해판(151)이 융기 억제부로서 사용되고 있다. 그러나, 단일의 방해판이 융기 억제부로서 사용되어도 된다. 몇 개의 방해판이 융기 억제부로서 사용될지는, 트로프(130)에 유입되는 해수의 유량이나 유입구(138)의 크기에 기초하여 결정되어도 된다. 이들 설계 조건에 기초하여 복수의 방해판(151)의 배치 간격이나 복수의 방해판(151)의 높이가 결정되어도 된다.
상술한 다양한 실시 형태에 관련하여 설명된 기화 장치는, 이하의 특징을 주로 구비하고 있다.
상술한 실시 형태의 일 국면에 관한 기화 장치는, 액화 가스와 상기 액화 가스보다도 고온의 가열용 액체 사이에서의 열교환 하에서 상기 액화 가스를 기화시키도록 구성되어 있다. 기화 장치는, 상기 액화 가스를 안내하도록 세워 마련된 복수의 전열관이 수평 방향으로 배열되도록 각각 구성된 복수의 전열 패널과, 상기 복수의 전열 패널 중 1개의 상기 복수의 전열관의 외표면에 상기 가열용 액체를 공급하도록 구성된 제1 트로프와, 상기 복수의 전열 패널 중 다른 또 하나의 상기 복수의 전열관의 외표면에 상기 가열용 액체를 공급하도록 구성된 제2 트로프와, 상기 가열용 액체가 흐르는 매니폴드와, 상기 매니폴드로부터 상기 제1 트로프에 상기 가열용 액체를 공급하도록 상기 매니폴드와 상기 제1 트로프에 접속된 제1 공급관과, 상기 매니폴드로부터 상기 제2 트로프에 상기 가열용 액체를 공급하도록 상기 매니폴드와 상기 제2 트로프에 접속되어 있음과 함께 상기 제1 트로프보다도 작은 유로 단면적을 갖고 있는 제2 공급관을 구비하고 있다.
상기 구성에 의하면, 제1 트로프 및 제2 트로프는, 매니폴드에 접속된 제1 공급관 및 제2 공급관을 통해 가열용 액체를 수취하므로, 이들 트로프로의 가열용 액체의 공급량은, 이들 공급관의 유로 단면적에 따라서 변화된다. 제2 트로프로부터 대응하는 전열 패널로의 가열용 액체의 공급량이, 제1 트로프로부터 대응하는 전열 패널로의 가열용 액체의 공급량보다도 적어도 될 때, 기화 장치의 구조를 복잡화시키지 않고 제2 트로프에 비교적 소량의 가열용 액체가 공급될 수 있다.
상기 구성에 관하여, 상기 제2 트로프는, 상기 복수의 전열 패널의 열의 외측에 배치되어 있어도 된다. 상기 제1 트로프는, 인접하는 전열 패널의 사이에 배치되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 제2 트로프에는 1개의 전열 패널이 인접하고 있는 한편, 제1 트로프에는 2개의 전열 패널이 인접하고 있다. 따라서, 제2 트로프로부터는, 1개의 전열 패널에 가열용 액체가 유하되고, 한편, 제1 트로프로부터는, 2개의 전열 패널에 가열용 액체가 유하된다. 한편, 제2 트로프에 접속된 공급관의 유로 단면적은, 제1 트로프용의 공급관의 유로 단면적보다도 작으므로, 제2 트로프로의 가열용 액체의 공급량은 비교적 작아진다. 제1 트로프 및 제2 트로프는, 매니폴드에 접속된 복수의 공급관을 통해 가열용 액체를 수취하므로, 이들 트로프로의 가열용 액체의 공급량은, 이들 공급관의 유로 단면적에 따라서 변화된다. 따라서, 가열용 액체가 공급되는 전열 패널의 수에 따른 유량이 얻어진다. 따라서, 제2 트로프용의 공급관에 공급 유량을 조정하기 위한 밸브체를 설치할 필요는 없다.
상기 구성에 관하여, 상기 제1 트로프는, 상기 복수의 전열관의 정렬 방향으로 연장 마련된 저벽과, 상기 정렬 방향에 있어서 상기 매니폴드측에 위치하는 상기 저벽의 단부에 세워 마련한 제1 단부벽과, 상기 정렬 방향에 있어서 상기 제1 단부벽으로부터 이격되는 상기 저벽의 다른 또 하나의 단부에 세워 마련한 제2 단부벽과 포함하고 있어도 된다. 상기 제1 단부벽에는, 상기 가열용 액체가 유입되는 유입구가 형성되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 가열용 액체를 제1 트로프에 공급하도록 구성된 매니폴드가 트로프의 제1 단부벽측에 배치되어 있음과 함께 제1 단부벽에는 유입구가 형성되어 있으므로, 매니폴드로부터 제1 트로프로의 가열용 액체의 유동 경로는 짧아진다. 바꾸어 말하면, 매니폴드로부터 제1 트로프로의 가열용 액체의 유동 경로는, 매니폴드로부터 저벽에 유입구가 형성된 제1 트로프에 가열용 액체를 유입시키는 구조와는 달리, 제1 단부벽을 넘어 저벽의 유입구까지 연장 마련될 필요는 없다.
상기 구성에 관하여, 상기 제2 단부벽에는, 상기 가열용 액체가 유입되는 유입구가 형성되어 있어도 된다.
제1 단부벽에만 유입구가 형성되어 있는 경우에는, 가열용 액체는, 제2 단부벽에 충돌하여 가열용 액체의 액면을 제2 단부벽의 근처에 있어서 융기시킨다. 이 경우, 제2 단부벽의 근처에서 전열 패널로의 가열용 액체의 유출량은, 제1 단부벽의 근처로부터 전열 패널로의 가열용 액체의 유출량보다도 커진다. 상기 구성에 의하면, 제1 단부벽 및 제2 단부벽에 유입구가 형성되어 있으므로, 제1 단부벽 및 제2 단부벽의 근처로부터 전열 패널로의 가열용 액체의 유출량을 대략 동등하게 할 수 있다.
상기 구성에 관하여, 상기 제1 트로프는, 상기 가열용 액체가 유입되는 유입구가 형성된 저벽을 갖고 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 유입구가 저벽에 형성되어 있으므로, 가열용 액체는, 제1 트로프의 내면에 충돌하지 않고 제1 트로프 및 제2 트로프 내에 유입될 수 있다.
상기 구성에 관하여, 상기 제1 공급관은, 상기 제1 트로프의 상방에 배치되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 제1 공급관은, 제1 트로프의 상방에 배치되어 있으므로, 가열용 액체는, 제1 트로프의 상향의 개구 영역을 통해 제1 트로프 내에 유입될 수 있다. 제1 트로프에 유입구가 형성되지 않아도 되므로, 제1 트로프의 구성을 간소하게 할 수 있다.
상기 구성에 관하여, 기화 장치는, 상기 유입구를 부분적으로 폐쇄하도록 상기 제1 트로프 내에 배치된 폐색 부재를 더 구비하고 있어도 된다. 상기 폐색 부재는, 상기 제1 트로프로부터 분리 가능해도 된다.
상기 구성에 의하면, 폐색 부재는, 유입구를 부분적으로 폐쇄하므로, 트로프의 유입구에 있어서 가열용 액체에 저항을 부여하여, 트로프로의 가열용 액체의 유입량을 조정할 수 있다. 폐색 부재는, 트로프로부터 분리 가능하므로, 폐색 부재를 트로프로부터 분리함으로써, 유입구를 통과하는 가열용 액체에 대한 저항을 저감할 수 있다.
상기 구성에 관하여, 상기 제1 트로프는, 상기 1개의 전열 패널에 대향하여 세워 마련된 측벽을 포함하고 있어도 된다. 상기 측벽은, 상기 폐색 부재가 삽입되는 홈부가 형성된 내면을 갖고 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 폐색 부재는, 측벽의 내면에 형성된 홈부에 삽입됨으로써 제1 트로프에 설치된다.
상기 구성에 관하여, 기화 장치는, 상기 제2 공급관이 상기 매니폴드에 접속된 접속 부위와 상기 제1 공급관이 상기 매니폴드에 접속된 접속 부위 사이에서 상기 매니폴드 내의 유로를 부분적으로 폐쇄하는 폐색 부재를 더 구비하고 있어도 된다. 상기 가열용 액체가 상기 매니폴드에 유입되는 유입부는, 상기 가열용 액체가 상기 폐색 부재를 통해 상기 제2 공급관에 유입되도록 상기 제2 공급관의 상기 접속 부위보다도 상기 제1 공급관의 상기 접속 부위의 근처에 형성되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 가열용 액체가 매니폴드에 유입되는 유입부는, 제2 공급관의 접속 부위보다도 제1 공급관의 접속 부위의 근처에 형성되어 있으므로, 가열용 액체는, 매니폴드 내의 폐색 부재를 통해 제2 공급관에 유입된다. 가열용 액체는, 폐색 부재에 의해 저항을 받으므로, 제2 공급관으로의 가열용 액체의 유입량은, 제1 공급관으로의 가열용 액체의 유입량보다도 적어진다.
상기 구성에 관하여, 기화 장치는, 상기 제2 공급관 내의 유로를 부분적으로 폐쇄하는 폐색 부재를 더 구비하고 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 폐색 부재는, 제2 공급관 내의 유로를 부분적으로 폐쇄하므로, 제2로의 가열용 액체의 유입량이 저감된다.
상기 구성에 관하여, 기화 장치는, 상기 제1 트로프 내에 유입된 상기 가열용 액체가 상기 제2 단부벽에 충돌하는 것에 기인하여 발생하는 상기 가열용 액체의 액면의 융기를 억제하도록 구성된 융기 억제부를 더 구비하고 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 제1 단부벽에 형성된 유입구를 통해 트로프 내에 유입된 가열용 액체는, 제2 단부벽을 향하여 흘러 제2 단부벽에 충돌한다. 제2 단부벽에 충돌한 가열용 액체의 일부는, 제2 단부벽의 근처에서 상향으로 흘러, 가열용 액체의 액면을 상방으로 융기시키려고 한다. 가열용 액체의 액면이 상방으로 융기하면, 융기가 발생한 부위에 있어서 트로프로부터 흘러넘치는 가열용 액체는, 다른 부위에 있어서 흘러넘치는 유량보다도 많아진다. 이 경우, 가열용 액체와 액화 가스 사이에서의 열교환량이 복수의 전열관간에서 크게 변동된다. 그러나, 융기 억제부는, 액면의 융기를 억제하므로, 제2 단부벽의 근처의 전열관의 외표면으로의 가열용 액체의 과다한 공급이 방지된다. 따라서, 복수의 전열관간에서의 열교환량의 변동이 억제된다.
상기 구성에 관하여, 상기 융기 억제부는, 상기 제1 트로프 내에 있어서 상기 유입구보다도 높은 위치에서 상기 제2 단부벽측으로부터 상기 정렬 방향으로 연장 마련된 덮개 부재를 포함하고 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 유입구로부터 유입된 가열용 액체의 대부분은, 유입구보다도 높은 위치에 배치된 덮개 부재의 하방의 영역에 유입된다. 가열용 액체가, 그 후 제2 단부벽에 충돌하면, 가열용 액체의 상향의 흐름이 발생한다. 가열용 액체의 상향의 흐름이 덮개 부재에 충돌함으로써, 가열용 액체의 액면의 융기는 억제된다.
상기 구성에 관하여, 상기 덮개 부재에는, 연직 방향에 있어서 상기 덮개 부재를 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 상향으로 흐르는 가열용 액체의 일부는, 덮개 부재의 관통 구멍을 통해 덮개 부재의 상측 공간에 유입될 수 있다. 가열용 액체가 관통 구멍을 통과할 때 저항이 가열용 액체에 가해지므로, 덮개 부재의 상측의 공간에 유입되는 가열용 액체의 압력은 저하된다. 이 결과, 제2 단부벽의 근처에서의 액면의 융기가 억제된다.
상기 구성에 관하여, 상기 융기 억제부는, 상기 유입구로부터 상기 제1 트로프 내에 유입된 상기 가열용 액체가, 상기 제2 단부벽에 충돌하기 전에 충돌함으로써 상기 가열용 액체의 충돌력을 억제하도록 상기 제1 단부벽과 상기 제2 단부벽 사이에 배치된 저항 부재를 포함하고 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 유입구로부터 유입된 가열용 액체는, 제2 단부벽에 충돌하기 전에 저항 부재에 충돌하므로, 제1 단부벽으로부터 제2 단부벽을 향하는 방향에 있어서의 가열용 액체의 속도 성분은, 제2 단부벽과의 충돌 전에 저감된다. 가열용 액체는, 제2 단부벽과의 충돌 전에 저항 부재에 의해 감속되어 있으므로, 가열용 액체가 제2 단부벽에 충돌해도, 큰 충돌력은 발생하지 않아, 상방에 큰 속도 성분을 갖는 가열용 액체의 흐름은 발생하기 어렵다. 즉, 제2 단부벽의 근처에서의 액면의 융기는 억제된다.
상기 구성에 관하여, 상기 저항 부재에는, 상기 제2 단부벽을 향한 상기 가열용 액체의 통과를 허용하는 관통 구멍이 형성되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 저항 부재에는, 관통 구멍이 형성되어 있으므로, 제1 단부벽에 형성된 유입구로부터 유입된 가열용 액체의 일부는, 저항 부재의 관통 구멍을 통해 제2 단부벽을 향하여 흐른다. 가열용 액체가 관통 구멍을 통과할 때 큰 저항이 가열용 액체에 가해지므로, 제2 단부벽을 향하는 가열용 액체의 압력은 저하된다. 이 결과, 제2 단부벽의 근체에서의 액면의 융기가 억제된다.
상술한 실시 형태에 관련하여 설명된 기술은, 액화 가스로부터 기화 가스로의 상변화가 필요로 되는 다양한 기술분야에 적합하게 이용된다.

Claims (15)

  1. 액화 가스와 상기 액화 가스보다도 고온의 가열용 액체 사이에서의 열교환 하에서 상기 액화 가스를 기화시키는 기화 장치이며,
    상기 액화 가스를 안내하도록 세워 마련된 복수의 전열관이 수평 방향으로 배열되도록 각각 구성된 복수의 전열 패널과,
    상기 복수의 전열 패널 중 1개의 상기 복수의 전열관의 외표면에 상기 가열용 액체를 공급하도록 구성된 제1 트로프와,
    상기 복수의 전열 패널 중 다른 또 하나의 상기 복수의 전열관의 외표면에 상기 가열용 액체를 공급하도록 구성된 제2 트로프와,
    상기 가열용 액체가 흐르는 매니폴드와,
    상기 매니폴드로부터 상기 제1 트로프에 상기 가열용 액체를 공급하도록 상기 매니폴드와 상기 제1 트로프에 접속된 제1 공급관과,
    상기 매니폴드로부터 상기 제2 트로프에 상기 가열용 액체를 공급하도록 상기 매니폴드와 상기 제2 트로프에 접속되어 있음과 함께 상기 제1 트로프보다도 작은 유로 단면적을 갖고 있는 제2 공급관을 구비하고 있는 기화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 트로프는, 상기 복수의 전열 패널의 열의 외측에 배치되고,
    상기 제1 트로프는, 인접하는 전열 패널의 사이에 배치되어 있는 기화 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 트로프는, 상기 복수의 전열관의 정렬 방향으로 연장 마련된 저벽과, 상기 정렬 방향에 있어서 상기 매니폴드측에 위치하는 상기 저벽의 단부에 세워 마련한 제1 단부벽과, 상기 정렬 방향에 있어서 상기 제1 단부벽으로부터 이격되는 상기 저벽의 다른 또 하나의 단부에 세워 마련한 제2 단부벽과 포함하고,
    상기 제1 단부벽에는, 상기 가열용 액체가 유입되는 유입구가 형성되어 있는 기화 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 단부벽에는, 상기 가열용 액체가 유입되는 유입구가 형성되어 있는 기화 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 트로프는, 상기 가열용 액체가 유입되는 유입구가 형성된 저벽을 갖고 있는 기화 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 공급관은, 상기 제1 트로프의 상방에 배치되어 있는 기화 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 유입구를 부분적으로 폐쇄하도록 상기 제1 트로프 내에 배치된 폐색 부재를 더 구비하고,
    상기 폐색 부재는, 상기 제1 트로프로부터 분리 가능한 기화 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 트로프는, 상기 복수의 전열 패널 중 1개에 대향하여 세워 마련된 측벽을 포함하고,
    상기 측벽은, 상기 폐색 부재가 삽입되는 홈부가 형성된 내면을 갖고 있는 기화 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 공급관이 상기 매니폴드에 접속된 접속 부위와 상기 제1 공급관이 상기 매니폴드에 접속된 접속 부위 사이에서 상기 매니폴드 내의 유로를 부분적으로 폐쇄하는 폐색 부재를 더 구비하고,
    상기 가열용 액체가 상기 매니폴드에 유입되는 유입부는, 상기 가열용 액체가 상기 폐색 부재를 통해 상기 제2 공급관에 유입되도록 상기 제2 공급관의 상기 접속 부위보다도 상기 제1 공급관의 상기 접속 부위의 근처에 형성되어 있는 기화 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 공급관 내의 유로를 부분적으로 폐쇄하는 폐색 부재를 더 구비하고 있는 기화 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제1 트로프 내에 유입된 상기 가열용 액체가 상기 제2 단부벽에 충돌하는 것에 기인하여 발생하는 상기 가열용 액체의 액면의 융기를 억제하도록 구성된 융기 억제부를 더 구비하고 있는 기화 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 융기 억제부는, 상기 제1 트로프 내에 있어서 상기 유입구보다도 높은 위치에서 상기 제2 단부벽측으로부터 상기 정렬 방향으로 연장 마련된 덮개 부재를 포함하는 기화 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 덮개 부재에는, 상기 덮개 부재를 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있는 기화 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 융기 억제부는, 상기 유입구로부터 상기 제1 트로프 내에 유입된 상기 가열용 액체가, 상기 제2 단부벽에 충돌하기 전에 충돌함으로써 상기 가열용 액체의 충돌력을 억제하도록 상기 제1 단부벽과 상기 제2 단부벽 사이에 배치된 저항 부재를 포함하고 있는 기화 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 저항 부재에는, 상기 제2 단부벽을 향한 상기 가열용 액체의 통과를 허용하는 관통 구멍이 형성되어 있는 기화 장치.
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